JP7092611B2 - 物品検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、物品検査装置に関し、特に搬送経路上の所定検査領域内で物品の属性や品質等を検査するとともに、その検査領域より下流側で選別動作するのに好適な物品検査装置に関する。

各種物品の属性や品質等を検査する物品検査システムにおいて、上流側の検査装置からの指令信号を受けて作動し、検査済みの物品の排出方向をその物品の検査結果に応じた方向に変化させて選別する選別装置が知られている。

この種の選別装置としては、例えば検査済みの物品を搬送するコンベアと、物品の検査結果に応じその下流側のコンベア搬送路の幅方向に変位する押出し型や振分け型の選別機構、あるいは検査結果に応じて物品を選択的に搬送路外に吹き飛ばすエアージェット型の選別機構と、搬送開始を要求する検査装置からの運転開始指令に応じてコンベアを作動させるとともに、検査結果に応じた検査装置からの選別指令信号に従って選別機構の作動を制御する選別制御手段とを有するもの（例えば、特許文献１－３参照）がある。

また、検査領域の下流側に隣接する選別装置が先行する物品の選別動作のために作動することで、その後続の物品の検査に影響が生じるという問題を解消すべく、例えば秤量コンベアの搬送速度を制御して運転条件設定時における秤量条件を変化させ、秤量コンベアへの移載（搬入）時の振動の影響を把握することで、その振動の影響による秤量誤差を抑える信号処理条件を設定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－２０５８４６号公報 特開平０５－３２２６３４号公報 特開２００７－１３６２４９号公報

上述のような従来の物品検査装置においては、被検査物品のサイズや重量等に応じて搬送間隔（製品間隔）を調整したい場合に、異なる複数の搬送間隔についてその搬送間隔ごとに被検査物品の秤量値等の測定値のばらつきを評価する必要があるため、前後する複数の物品を設定した搬送間隔でコンベア搬送させながら秤量する作業を、異なる複数の搬送間隔について繰り返す必要から、最適な搬送間隔を容易に設定することができなかった。

また、重量選別機等で検査対象物品の搬送間隔を狭めて生産効率を高めたい場合、例えばエアージェット型の選別機構で先行物品を吹き飛ばす際に、先行物品を吹き飛ばしたエアーが検査領域内に回り込んで後続物品や計量コンベアに圧力影響を及ぼしたり、あるいは、振分け型の選別機構が作動し始めるために後続物品の計量コンベアに振動影響が生じたりすることがあり、後続物品が計量コンベア上で計量中であれば検査精度の低下が生じ得る。このような振動影響は、磁界変動により金属物を検出する金属検出機で、筐体に取り付けられた金属部品に振動等が発生して磁界検出センサに対して外乱成分となってしまうことがある。なお、重量物が選別されるような場合、実際に検査対象物を選別する際に生じる振動は、選別機構のみから生じる振動に比べて大きな振動影響を及ぼす。

さらに、エアージェット型の選別機等は比較的軽量の検査対象物品に用いられる場合が多く、先行物品や搬送コンベアに当たって検査領域内に回り込んだエアーが後続物品に当たったとき、コンベア上で搬送位置がずれたり向きが変わったりしてしまい、例えばＸ線検査機等では、Ｘ線検出センサを通過中の物品に関して透過画像にぶれが生じるおそれがある。このようなエアーの回り込みによる影響は、実際にエアーを検査対象物に吹き付けないと把握できない場合もあり、単に選別機等を空動作させたりエアーを吹きだせばよいというものでもないし、逆に、検査対象物品がコンベア上にない状態でエアーの回り込みのみに着目して影響を評価したい場合もある。

そのため、選別動作に伴う外力や外乱等が検査領域側に伝達されることによる物品検査精度の低下を生じ難い範囲内で物品の搬送間隔を狭めるためには、このような外力や外乱が被検査品に作用して検査に影響する場合、また検査部を構成するセンサ類に影響する場合を被検査品の特性や要求される検査精度を複合的に考慮して検査精度の低下影響を的確に把握する必要から、被検査物品の搬送間隔や選別動作の有無を種々変更しながら多数回搬送して検査精度に及ぼす影響を把握しなければならず、物品の搬送間隔を的確に狭めることができなかった。

本発明は、かかる従来の未解決の問題を解消するものであり、被検査物品を搬送条件を種々変更しながら多数回搬送する手間をかけずに生産効率を向上するよう搬送間隔を的確に設定するために、選別部の選別タイミングを制御し、選別タイミングごとに測定値のばらつきを算出することによって検査精度に与える悪影響を定量的に把握することのできる物品検査装置を提供することを目的とする。

本発明に係る物品検査装置は、上記目的達成のため、搬送手段により搬送される物品を検知して検知信号を出力する検知部と、前記物品の物理量を所定の測定タイミングで測定し、該測定値に基づいて該物品の品質状態を判定する検査部と、前記検査部の判定結果に応じて所定の選別タイミングで前記物品を所定方向に振り分ける選別部と、前記検知信号に基づく前記測定タイミングおよび前記選別タイミングで前記検査部および前記選別部をそれぞれ制御するとともに前記測定値を記憶する制御部と、を備えた物品検査装置であって、前記制御部は、前記選別タイミングを所定のタイミング範囲で複数設定し、各選別タイミングで前記選別部を所定回数動作させるとき、該選別タイミングに対応する前記測定タイミングで前記検査部に前記物理量を測定させ、該測定値のばらつきを、該選別タイミングごとに算出することを特徴とする。

この構成により、選別機の動作により検査部の受ける影響を測定値のばらつきから容易に把握でき、選別タイミングごとに測定値のばらつきを算出することによって検査精度に与える悪影響を定量的に把握することで、検査部への影響が許容される範囲で物品の搬送間隔を短くし、生産ラインの効率を向上させることができる。

本発明の物品検査装置において、前記制御部は、前記検知信号を受けてから、該検知信号に対応する前記物品に対し所定の時間間隔で先行して搬送される仮想物品について前記選別タイミングで前記選別部を動作させる構成とすることができる。

この場合、ある１つの物品を検知すると、所定の時間間隔（物品検知の時間間隔）から算出される仮想の先行物品についての検知タイミングを基にその先行物品の選別動作を実行させることができ、そのときの検査部の受ける影響を実際の物品の測定値のばらつきとして把握できることとなる。

本発明の物品検査装置において、前記制御部は、前記検知信号を受けたとき、該検知信号に対応する前記物品に所定の時間間隔で後続して搬送される仮想物品について前記選別タイミングで前記選別部を動作させる構成とすることもできる。

この場合、ある１つの物品を検知すると、所定の時間間隔から算出される仮想の後続物品についての検知タイミングを基にその後続物品の選別動作を実行させることができ、１つの被検査物品をワークサンプルとして搬送路に流すだけで、設定した選別タイミングでの実際の物品の選別動作による後続物品の測定精度への悪影響を的確に把握できることとなる。

本発明の物品検査装置において、前記制御部は、前記ばらつきと該ばらつきに対応する前記選別タイミングとを関連させて表示する表示手段をさらに備えた構成とすることもできる。

このような構成を採用すると、表示手段により表示される選別のタイミングと測定値のばらつきの関係を基に、選別動作による物品検査の精度低下の影響を定量的に把握できることとなり、短い搬送間隔を設定した場合でも、その設定による物品検査精度の低下影響を的確に把握可能となる。

また、複数の異なる搬送間隔に対して前記ばらつきの大小と前記搬送間隔の大小との関係を示す表示画像を生成するようにすると、最適な搬送間隔を表示画像によってユーザに端的に把握可能に提示できることになる。なお。ここにいう表示画像は、例えば測定値のばらつきを縦軸とし、搬送間隔を横軸とするグラフ表示とすることができる。

本発明によれば、被検査物品の搬送間隔に応じた選別タイミングごとに測定値のばらつきを算出することで、選別動作が検査精度に与える悪影響を定量的に把握することのできる物品検査装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る物品検査装置の概略構成図である。 本発明の一実施の形態に係る物品検査装置で実行される製品間隔探索処理およびその処理中の選別動作を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施の形態に係る物品検査装置で実行される製品間隔探索処理の概略の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係る物品検査装置における製品間隔探索処理の結果を選別動作無しの場合と比較してグラフ表示する表示画面の説明図ある。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を引用しつつ説明する。

図１ないし図４は、本発明に係る物品検査装置の一実施形態を示しており、本発明を重量選別装置に適用した場合を例示している。

まず、その構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態の重量選別装置は、上流側のコンベア１および下流側のコンベア２と、両コンベア１、２の間に配置された計量装置１０（検査部）と、下流側のコンベア２に付設された選別装置２０（選別部）と、計量装置１０および選別装置２０の作動を所定の重量選別制御プログラムに従って制御する制御装置３０（制御部）と、各種設定情報Ｒｉが操作入力可能な設定操作部４０と、計量装置１０による検査結果等の提示情報Ｊｏを画面表示する表示部５０とを備えている。

上流側のコンベア１および下流側のコンベア２は、それぞれ公知のもので、上流側のコンベア１には、ワーク（被検査物）である物品Ｗが、例えば図示しない包装機械等から順次投入されるようになっている。また、下流側のコンベア２は、図示しない搬送モータにより搬送駆動されるとき、計量装置１０で重量検査（所定の物品検査）がされた検査済みの物品Ｗを、下流側（図１中の右側）へと所定速度で排出することができる。

計量装置１０は、上流側のコンベア１に隣接する助走コンベア１１と、その助走コンベア１１の下流側に位置する計量コンベア１２（搬送手段）と、公知のロードセルや電磁平衡はかりのような荷重センサで構成され、計量コンベア１２を風袋として物品Ｗの重量を計測する計量部１３とを有している。

計量コンベア１２は、コンベア部１２ａおよび秤量台１２ｂを有しており、コンベア部１２ａ上の物品Ｗの重量を秤量台１２ｂを介して計量部１３に荷重として加えることができるようになっている。

計量部１３は、計量コンベア１２上を通過する物品Ｗを秤量するようになっており、計量コンベア１２上の検査領域相当の搬送区間（以下、単に検査領域という）Ｌｃｗを通る物品Ｗの品質状態を所定の物理量であるその重量により測定し、その品質状態に応じた測定値である荷重信号Ｓｗを出力するようになっている。

計量装置１０には、また、助走コンベア１１から計量コンベア１２上の検査領域Ｌｃｗへの物品Ｗの移載による搬入（もしくは助走コンベア１１上への物品Ｗの搬入でもよい）、すなわち、検査領域Ｌｃｗを通して搬送される物品Ｗをその検査領域Ｌｃｗに入るときに検知して検知信号Ｄｗを出力する物品検知センサ１４（検知部）が設けられている。そして、計量部１３は、この物品検知センサ１４からの検知信号Ｄｗに基づく所定の測定タイミングで、検査領域Ｌｃｗ内の物品Ｗの重量を計測する。

計量装置１０には、さらに、計量部１３からの荷重信号Ｓｗおよび物品検知センサ１４からの検知信号Ｄｗを基に、物品Ｗの重量に対応する計量値（内容量、個数等その他の測定値でもよい）を判定対象値とし、その判定対象値が、例えば許容範囲内の正常な重量である物品Ｗを良品、その重量に過不足がある物品Ｗを不良品と判定する判定部１５が設けられており、判定部１５はその判定結果を検査部の検査結果として制御装置３０に出力するようになっている。

助走コンベア１１および計量コンベア１２は、搬送駆動モータ１６により同期して搬送駆動されるようになっている。この搬送駆動モータ１６は、計量装置１０の運転中に物品Ｗを助走コンベア１１上や計量コンベア１２上で停止させたり、助走コンベア１１および計量コンベア１２の搬送速度を変化させたりすることができるものである。

選別装置２０は、例えば下流側のコンベア２の所定の選別搬送区間内に設けられたフリッパ式あるいはエアージェット式の排出方向振分け手段である選別機構２１と、その選別機構２１の作動を制御する選別駆動部２２とを含んで構成されている。

この選別装置２０は、制御装置３０からの選別指令信号Ｒｊに従って良品と不良品を振り分ける選別動作を実行するようになっており、検査領域Ｌｃｗより下流側における物品Ｗの排出方向を変化させて、前述の品質状態の検査結果が特定の検査結果となる良品または不良品の物品Ｗを他の検査結果となる物品Ｗと分別するようにそれぞれの排出経路を振り分けることができる。

図１中では、選別装置２０は下流側のコンベア２と一体的に構成されているが、勿論、下流側のコンベア２から独立して構成されたプッシャその他の可動部材を有するような選別装置、あるいは固定ガイドを併用する選別装置であってもよい。

制御装置３０は、上流側のコンベア１から計量装置１０に投入され計量された物品Ｗをその重量に応じて選別装置２０により所定の選別タイミングで選別させることで、計量装置１０での検査結果が良品であった物品Ｗのみが下流側のコンベア２から下流側（図１中の右側）に搬出されるよう、重量選別制御を実行するようになっている。

この制御装置３０は、計量装置１０からの判定結果を基に、正常な重量を有する物品Ｗの良品と重量に過不足がある物品Ｗの不良品とを異なる搬送先に振り分けるための複数の選別指令信号Ｒｊ０、Ｒｊ１（ランク分けのための３種以上の複数種の選別指令信号でもよい）を生成するようになっている。

制御装置３０は、具体的なハードウェア構成を図示しないが、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェース回路等を含んで構成されており、ＲＯＭや他のメモリデバイスに格納された所定の重量選別制御プログラムその他の制御プログラムに従って、計量装置１０および選別装置２０の作動を制御するようになっている。

制御装置３０は、前述の重量選別制御プログラムその他の複数の制御プログラムを有することで、選別タイミングを所定のタイミング範囲で複数設定し、各選別タイミングで選別装置２０を所定回数動作させるとき、その選別タイミングに対応する測定タイミングで計量装置１０に物品Ｗの所定の物理量である重量を測定させ、その測定値のばらつきを、対応する選別タイミングごとに算出するようになっている。そのために、本実施形態の制御装置３０は、次のような複数の機能を有している。

すなわち、制御装置３０は、検査領域Ｌｃｗに前後して入る先行物品Ｗａと後続物品Ｗｂの搬送間隔、例えば所定搬送速度で搬送される場合に物品検知センサ１４により先端検知される時間間隔Ｌｉｔ（図２参照）を変更可能に設定することで複数の異なる選別タイミングを可変設定するタイミング設定手段３１の機能と、判定部１５からの或る物品Ｗの判定結果Ｖｍをタイミング設定手段３１で設定された対応する選別タイミングと関連付けて記憶する記憶手段３２の機能と、物品検知センサ１４による物品Ｗの検知タイミングを基準とする選別装置２０の選別動作のタイミングを変更するタイミング変更手段３３の機能と、通常の運転モードと選別装置２０の選別動作による計量部１３への影響を前述の測定値のばらつきとして確認するための選別影響確認モードとを含む複数の動作モードのうち任意のモードを選択設定可能なモード設定手段３４の機能とを有している。

ここで、制御装置３０は、各種設定情報の操作入力が可能な設定操作部４０と協働して物品Ｗの搬送間隔を手動でまたは手動入力条件（上下限と可変量等）に従って自動で可変設定することができる。

また、この制御装置３０は、測定結果記録用のストレージデバイス（不揮発メモリデバイス等）で構成される記憶手段３２に、複数の異なる選別タイミングに対応する測定精度の算出結果とそのばらつきデータを読出し可能に記憶させることで、ばらつき算出手段として機能し得るようになっている。

さらに、制御装置３０は、物品検知センサ１４により検知した仮想または現実の物品Ｗを後続物品（図１中のＷｂ）として、図２に示すように、その物品Ｗの搬送速度と、タイミング設定手段３１で設定された搬送間隔Ｌｉｔから算出される先行物品（図１中のＷａ）についての仮想の検知タイミングｔ０とに基づいて、仮想の検知タイミングｔ０を起点にタイミング設定手段３１で設定されたある１つの選別動作のタイミングｔ１で先行物品Ｗａに対応する選別動作を開始させて実行させるとともに、後続物品Ｗｂについての計量部１３から荷重信号Ｓｗまたは判定部１５からの判定結果Ｖｍを取得して、その取得情報を基に選別動作の影響を含む検査精度を測定する選別影響測定機能を有している。

ここでの選別動作の影響を含む検査精度（測定精度）は、例えば前述の選別影響確認モードにて、選別装置２０の選別動作を複数の異なる選別タイミングに制御するとともに、選別タイミングごとの所定回数のサンプル搬送に対する判定部１５からの判定結果Ｖｍの安定度合いとして把握することができる。あるいは、計量部１３からの荷重信号Ｓｗを基に物品Ｗごとの品質状態判定のための計量値を算出する処理を所定回数（例えば２０回またはそれ以上）だけ繰り返して、計量値のばらつきを測定することにより、同一の物品Ｗの計量値のばらつき幅として把握することもできる。

図２に示すように、制御装置３０は、選別影響確認モードにて計量値を算出する処理を所定回数繰り返す際に、現実の一製品サンプルである物品Ｗを物品検知センサ１４により検知し、その物品Ｗを後続物品Ｗｂとして、搬送間隔Ｌｉｔだけ先行する先行物品Ｗａについての仮想の検知タイミングｔ０を設定し、その検知タイミングｔ０を起点に、先行物品Ｗａに対応する選別動作を選別動作タイミングｔ１で実行させる。さらに、この先行物品Ｗａに対応する選別動作を実行させるとともに、制御装置３０は、後続物品Ｗｂについての計量部１３から荷重信号Ｓｗを選別動作タイミングｔ１の直後に取得して、選別装置２０の選別動作によるばらつき幅の増加が有るか否かを判定し、検査精度の低下の有無を推定するようになっている。

あるいは、制御装置３０は、選別影響確認モードにて計量値を算出する処理を所定回数繰り返す際に、現実の一製品サンプルである物品Ｗを物品検知センサ１４により検知した後にそれに後続する仮想の後続物品Ｗｂを検知し、その検知時に、搬送間隔Ｌｉｔだけ先行する現実の先行物品Ｗａについての検知タイミングｔ０を起点に、先行物品Ｗａに対応する選別動作を選別動作タイミングｔ１で実行させることができる。

その場合、制御装置３０は、この現実の先行物品Ｗａに対応する選別動作を実行させるとともに、仮想の後続物品Ｗｂについてのゼロ点相当の計量部１３から荷重信号Ｓｗを選別動作タイミングｔ１の直後に取得して、選別装置２０の選別動作によるばらつき幅の増加が有るか否かを判定し、検査精度の低下の有無を推定することができる。なお、ここにいうゼロ点は、計量コンベア１２の重量のみを計量部１３で計量する積載重量なし状態での計量値に対応する荷重信号Ｓｗの指示値である。

さらに、制御装置３０は、タイミング設定手段３１により設定した複数の異なる搬送間隔Ｌｉｔ、例えば図４中の製品間隔ｄ０、ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４、ｄ５に対して、判定対象値である計量値（測定値）の標準偏差等のばらつきσ（同図中σ１－σ４等）を算出し、そのばらつきσの大小と搬送間隔Ｌｉｔの大小との関係を示す表示画像を生成して、その画像を表示部５０により画面表示出力するようになっている。

図４に示すように、制御装置３０は、前述の選別影響測定機能に加えて、先行物品Ｗａについての仮想の検知タイミングｔ０を起点に設定された選別動作の開始のタイミングｔ１で、先行物品Ｗａに対応する選別動作を実行させることなく、後続物品Ｗｂについての計量部１３からの荷重信号Ｓｗを取得し、その取得した荷重信号Ｓｗを基に、選別装置２０の選別動作が実行されない場合の略一定のばらつきσａに対応する基準検査精度を推定する基準精度測定機能を併有している。

なお、制御装置３０は、予め設定された品種ごとの設定パラメータや自機の仕様に応じて計量装置１０の作動を制御するとともに、計量装置１０の計量部１３による計量値の算出処理や、重量値の合否判定処理で得られる合否判定結果等の情報Ｊｏを表示部５０に表示出力するようになっている。

また、制御装置３０は、搬送駆動モータ１６に助走コンベア１１および計量コンベア１２のベルトスピードの要求値に対応する速度指令信号Ｂｓを出力する一方、計量装置１０の計量部１３に対し、計量コンベア１２を介して秤量する重量の範囲や感度等の測定条件Ｒｎを出力するようになっている。

制御装置３０は、また、選別装置２０と協働する下流側のコンベア２の搬送駆動要求信号や物品Ｗごとの検査結果に対応する振分制御信号Ｒｊを生成して、その信号に対応する検査済みの物品Ｗが所定の振分け領域内に到達するタイミングで、振分制御信号Ｒｊを選別駆動部２２に出力し、その物品Ｗが所定の振分け領域内に搬入されてから通過または排出されるまでの間、選別機構２１の作動を選別駆動部２２により振分制御信号Ｒｊに応じて制御させることができるようになっている。

物品検知センサ１４は、図１に示すように、助走コンベア１１から計量コンベア１２に物品Ｗが受け渡され、投入される位置に設置される場合で例示しているが、それより上流側に、例えば助走コンベア１１の上流端位置に前段の物品検知センサを追加してもよい。

選別装置２０は、複数の選別アームその他の可動部材を搬送路の幅員方向（搬送方向と直交する方向）に移動させるものやエアージェット式のものに限らず、コンベアを高さ方向に揺動させるものや搬送路を搬送方向の所定区間において開閉するもの等、任意の方式とすることも可能である。また、選別装置２０の可動部材を駆動する選別駆動部２２は、アクチュエータとしてエアシリンダ等を用いるものが採用可能であるが、そのような流体圧作動式に限定されないことはいうまでもなく、電磁式の駆動シリンダやソレノイドでもよい。さらに、駆動シリンダのようなリニアアクチュエータでなく、歯車やリンクその他の伝動機構を併用するモータその他のアクチュエータであってもよい。

次に、作用について説明する。

上述のように構成された本実施形態の物品検査装置においては、モード切替部３４によって、通常の運転モードと、選別装置２０の選別動作による計量部１３への影響を確認するための選別影響確認モードとを含む複数の動作モードのうち、任意の一つのモードが選択される。

いま、モード切替部３４によるモード変更要求が無く、通常の運転モードが選択されていたとすると、まず、上流側のコンベア１から計量装置１０に物品Ｗが順次所定間隔に投入され、計量装置１０の計量コンベア１２および計量部１３により物品Ｗごとの重量計測による計量がなされ、検査済みの物品Ｗが計量装置１０から選別装置２０に搬送される。

このとき、選別装置２０は、制御装置３０からの選別指令信号Ｒｊ０に応じて物品Ｗの下流側への通過を許容する一方、制御装置３０からの選別指令信号Ｒｊ１に応じて物品Ｗを下流側のコンベア２上の正常搬送路から外れる他の排出方向に排出させる。

一方、モード切替部３４によるモード変更要求が発生し、通常の運転モードから他のモード、例えば前述の選別影響確認モードにモード切替えされたとすると、制御装置３０は、図３に示すような製品間隔の探索制御処理を実行するようになっている。

この場合、まず、タイミング設定手段３１により製品間隔についての設定入力がなされるか現在設定済みの搬送間隔が読み出され、記憶手段３２に記憶されると（ステップＳ１１）、設定された製品間隔Ｌｉｔを基に各物品Ｗの検知タイミングを起点とする選別動作の遅延時間ｔｄ２（図２参照）が算出された後（ステップＳ１２）、被検査物である物品Ｗの一つのサンプルが上流側のコンベア１上に投入される（ステップＳ１３）。なお、図２に示す物品検知タイミングｔ３からその直後の選別動作までの所要待ち時間ｔｄ１は予め設定することができる。

次いで、その物品Ｗが物品検知センサ１４により先端検知されると（ステップＳ１４；図２の時刻ｔ３）、その物品Ｗを後続物品（図１中のＷｂ）として、その物品Ｗの搬送速度と、タイミング設定手段３１で設定された搬送間隔Ｌｉｔから算出される先行物品（図１中のＷａ）についての仮想の検知タイミングｔ０とに基づいて、仮想の検知タイミングｔ０を起点に設定された選別動作のタイミングｔ１で先行物品Ｗａに対応する選別動作が開始され、実行される（ステップＳ１５）。

次いで、制御装置３０により、後続物品Ｗｂについての計量部１３から荷重信号Ｓｗを取得して、その取得した荷重信号Ｓｗを基に選別動作の影響を含む検査精度を測定する選別影響測定機能を発揮し、測定結果を記憶手段３２に記憶させる（ステップＳ１６）。このとき、今回設定されている製品間隔に応じた選別動作後の待機時間が設定される。

あるいは、前述のように、制御装置３０は、現実の一製品サンプルである物品Ｗを物品検知センサ１４により検知した後にそれに後続する仮想の物品Ｗｂを検知して、その検知時に、搬送間隔Ｌｉｔだけ先行する現実の先行物品Ｗａについての検知タイミングｔ０を起点として、先行物品Ｗａに対応する選別動作を選別動作タイミングｔ１で実行させ、次いで、仮想の後続物品Ｗｂについて計量部１３からゼロ点相当の荷重信号Ｓｗを取得して、その取得した荷重信号Ｓｗを基に選別動作の影響を含む検査精度を測定する選別影響測定機能を発揮し、その測定結果を記憶手段３２に記憶させる（ステップＳ１６）。

次いで、制御装置３０により、予め設定された一定回数、例えば２０回の測定が済んだか否かがチェックされ（ステップＳ１７）、一定回数の測定が済むまでステップＳ１３からステップＳ１７までの一連のステップが繰り返し実行される。

そして、一定回数の測定が済むと、設定済みの製品間隔Ｌｉｔに対し所定回数測定された計量値のばらつきσが、測定精度を表す値として算出される（ステップＳ１８）。

次いで、ばらつきσが所定以下であるか、予めの測定条件として設定入力された上下限の間の所定変化量毎の製品間隔Ｌｉｔについて、ばらつきσを算出する製品間隔探索処理が完了したか否かがチェックされ（ステップＳ１９）、完了していなければ（ステップＳ１９でＮｏの場合）、最初のステップＳ１１から測定精度算出ステップＳ１８までの一連の処理が繰り返される。

そして、ばらつきσが十分に小さい所定以下に達するか、予めの測定条件として設定入力された上下限の間の所定変化量毎の製品間隔Ｌｉｔについての製品間隔探索処理がすべて完了すると（ステップＳ１９でＹｅｓの場合）、次いで、図４に例示するような表示部５０に表示するグラフを作成する処理が実行され（ステップＳ２０）、作成されたグラフが表示部５０に画面表示される（ステップＳ２１）。

このように、本実施形態では、選別動作の影響を含む検査精度（測定精度）が、前述の選別影響確認モードにおいて、制御装置３０により、選別装置２０の選別動作制御と、検査装置１０からの取得情報を基にした物品Ｗごとおよび選別タイミングごとの測定値算出を所定回数繰り返すことで、同一の物品Ｗの測定値のばらつき幅が測定される。

また、本実施形態では、制御装置３０が物品検知信号を受けてからその信号に対応する物品Ｗｂに対し先行搬送される仮想物品Ｗａについて所定の選別タイミングで選別装置２０を動作させる場合、ある１つの物品Ｗｂを検知すると、物品検知の時間間隔から算出される仮想の先行物品Ｗａについての検知タイミングを基にその先行物品Ｗａの選別動作を実行させることができ、そのとき検査装置１０の受ける影響を実際の物品Ｗについての測定値のばらつきとして取得することが可能となる。

あるいは、制御装置３０が物品検知信号を受けてからその検知信号に対応する物品Ｗａに所定の時間間隔で後続して搬送される仮想物品Ｗｂについて所定の選別タイミングで選別装置２０を動作させる場合、ある１つの物品Ｗａを検知すると、所定の時間間隔から算出される仮想の後続物品Ｗｂについての検知タイミングを基にその後続物品Ｗｂの選別動作を実行させることができ、１つの被検査物品Ｗをワークサンプルとして搬送路に流すだけで、設定した選別タイミングでの実際の物品Ｗの選別動作による後続物品の測定精度への悪影響を的確に把握できることとなる。

前述のように、本実施形態では、物品Ｗを物品検知センサ１４による先端検知位置から計量コンベア１２上の検査領域Ｌｃｗ内に搬入するタイミングを調節することで、製品間隔Ｌｉｔを増減変更するとともに、選別装置２０の空の選別動作から計量コンベア１２による物品Ｗの計量までの時間が製品間隔Ｌｉｔの設定値の相違に応じて図２中に実線、点線および二点鎖線で示すように、質量信号の立上りおよび立下りのタイミングが変化することとなる。

あるいは、物品Ｗを用いることなく、物品検知センサ１４による先端検知信号のダミー信号を生成する一方で、選別装置２０の空の選別動作から計量コンベア１２によるゼロ点補正用の計量までの時間が製品間隔Ｌｉｔの設定値に応じて変化するようにしてもよい。

このように、本実施形態の物品検査装置では、仮想のまたは現実の一つの製品を物品検知するだけで、タイミング設定手段３１で設定した搬送間隔Ｌｉｔから算出される先行物品Ｗａについての仮想の検知タイミングｔ０を起点として、タイミング設定手段３１により設定した選別動作タイミングｔ１で先行物品Ｗａの選別動作を実行させることができ、それと同じか近接するタイミングｔ２で後続物品Ｗｂについての検査装置１０からの取得情報を基に、物品検査の判定対象値（計量値）に対する選別動作の影響を的確に評価できることになる。すなわち、選別装置２０の動作による検査装置１０の受ける影響を、計量値Ｓｗのばらつきから容易に把握でき、選別タイミングごとにそのような測定値のばらつきを算出することで、選別動作が検査精度に与える悪影響を定量的に把握することができ、検査装置１０への影響が許容される範囲で物品Ｗの搬送間隔を短くし、生産ラインの効率を向上させることができることとなる。

したがって、複数の被検査物品Ｗを設定間隔で複数回ずつ搬送するような手間のかかる検査を行うことなく、複数の物品Ｗの最適な搬送間隔を迅速的確に設定でき、選別動作により発生する振動や外乱等が後続物品の測定精度に悪影響を及ぼすのを確実に防止することができる物品検査装置を提供することができる。

また、本実施形態では、判定対象となる測定値のばらつきσから、選別動作による物品検査の精度低下の影響を定量的に把握できることとなり、短い搬送間隔Ｌｉｔを設定した場合でも、その設定による物品検査精度の低下影響を的確に把握可能となる。したがって、被検査物品を搬送条件を種々変更しながら多数回搬送する手間をかけずに生産効率を向上するよう物品Ｗの搬送間隔や選別タイミングを的確に設定することのできる物品検査装置を提供することができる。

加えて、本実施形態では、現実の物品Ｗをワークサンプルとして計量装置１０の搬送路上に流し、選別装置２０の選別動作による後続物品の測定精度への悪影響をより的確に把握できることとなる。

なお、後続の物品Ｗをさらに選別装置２０で選別動作させるとともに、その後続の仮想物品Ｗについてゼロ点補正相当の計量値測定を行い、物品Ｗの存在下での選別影響を把握するようにすることも考えられる。

さらに、本実施形態においては、制御装置３０が、タイミング設定手段３１により設定した複数の異なる搬送間隔、例えば図４中の製品間隔ｄ１－ｄ４に対して、測定値のばらつきσ１－σ４を測定し、それらばらつきσ１－σ４の大小と搬送間隔ｄ１－ｄ４の大小との関係を示す表示画像を図４に示すようなグラフ形式で生成し、画像出力するものので、最適な搬送間隔ｄ４を表示画像によってユーザやメンテナンス作業者等に端的に把握可能に提示できることになる。

また、本実施形態では、選別装置２０での選別動作が実行されない場合の検査精度のばらつきσａを併用し、比較表示するようにしているので、選別動作有りの場合の判定対象値の測定精度と選別動作無しの場合の判定対象値の測定精度との差が、搬送間隔Ｌｉｔの大小によりどのように変化するかを把握可能となり、より有効な搬送間隔Ｌｉｔの設定が可能となるものである。

以上のように、本実施形態においては、被検査物品の搬送間隔に応じた選別タイミングごとに測定値のばらつきを算出することで、選別動作が検査精度に与える悪影響を定量的に把握して、複数の物品Ｗを設定間隔で同時に搬送することなく、前後して搬送される先行物品Ｗａと後続物品Ｗｂの間の最適な搬送間隔Ｌｉｔを迅速的確に設定でき、先行物品Ｗａの選別動作による後続物品Ｗｂの測定精度への悪影響を有効に抑制しつつ搬送間隔を狭め得る物品検査装置を提供することができる。

なお、上述の一実施形態においては、物品検査装置は、計量装置１０と選別装置２０を検査部および選別部とする装置構成を採用していたが、本発明の物品検査装置は、計量装置１０に限らず、選別部と共にＸ線検査部や金属検出部を検査部として有する他方式の物品検査装置とすることができることはいうまでもない。その場合、判定対象値は、計量値に代えて、Ｘ線透過画像に基づく製品厚さや異物有無の判定に寄与する急峻な濃度変化を示す判定値とすることができ、あるいは、金属異物の有無等を判定するための特定の信号の振幅レベル等とすることができる。

以上説明したように、本発明の物品検査装置は、複数の被検査物品を試験搬送する手間をかけずに搬送間隔を的確に設定し、先行物品の選別動作による後続物品の測定精度への悪影響を有効に抑制することのできる物品検査装置を提供することができるものであり、搬送経路上の所定検査領域内で物品の属性や品質等を検査するとともに、その検査領域より下流側で選別動作するのに好適な物品検査装置全般に有用である。

１ 上流側のコンベア
２ 下流側のコンベア
１０ 計量装置（検査部）
１１ 助走コンベア
１２ 計量コンベア
１２ａ コンベア部
１２ｂ 秤量台
１３ 計量部（測定手段）
１４ 物品検知センサ（検知部）
１５ 判定部（判定手段）
１６ 搬送駆動モータ
２０ 選別装置（選別部）
２１ 選別機構
２２ 選別駆動部
３０ 制御装置（制御部）
３１ タイミング変更手段
３２ 記憶手段（ばらつき算出手段）
３３ タイミング変更手段
３４ モード設定手段
４０ 設定操作部（物品間隔設定手段）
４５ 荷重信号
５０ 表示部
ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４、Ｌｉｔ 搬送間隔
Ｒｊ、Ｒｊ０、Ｒｊ１ 選別指令信号
ｔ０ 先行物品の検知タイミング
ｔ１ 選別動作タイミング（選別タイミング、先行物品の選別動作開始タイミング）
ｔ２ タイミング（後続物品の計量コンベアへの移載開始タイミング）

Claims (4)

1. 搬送手段により搬送される物品を検知して検知信号を出力する検知部と、
   前記物品の物理量を所定の測定タイミングで測定し、該測定値に基づいて該物品の品質状態を判定する検査部と、
   前記検査部の判定結果に応じて所定の選別タイミングで前記物品を所定方向に振り分ける選別部と、
   前記検知信号に基づく前記測定タイミングおよび前記選別タイミングで前記検査部および前記選別部をそれぞれ制御するとともに前記測定値を記憶する制御部と、を備えた物品検査装置であって、
   前記制御部は、
   前記選別タイミングを所定のタイミング範囲で複数設定し、各選別タイミングで前記選別部を所定回数動作させるとき、該選別タイミングに対応する前記測定タイミングで前記検査部に前記物理量を測定させ、該測定値のばらつきを、該選別タイミングごとに算出することを特徴とする物品検査装置。
2. 前記制御部は、前記検知信号を受けてから、該検知信号に対応する前記物品に対し所定の時間間隔で先行して搬送される仮想物品について前記選別タイミングで前記選別部を動作させることを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
3. 前記制御部は、前記検知信号を受けたとき、該検知信号に対応する前記物品に所定の時間間隔で後続して搬送される仮想物品について前記選別タイミングで前記選別部を動作させることを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
4. 前記制御部は、前記ばらつきと該ばらつきに対応する前記選別タイミングとを関連させて表示する表示手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の物品検査装置。

Images