JP7169498B2 - 物品検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、物品検査装置に関し、特に所定長の計量コンベアへの検査対象物品のいわゆる２個乗り防止を図るべく検査対象物品の搬送間隔を可変制御するようにした物品検査装置に関する。

コンベア搬送中の物品を検査する物品検査装置として、一定コンベア長の計量コンベアにより検査対象の物品を計量、特に秤量するものが多用されている。

このような物品検査装置においては、計量コンベア上に計量中または計量直後の物品の重量と計量前の物品の荷重が加わってしまう、いわゆる２個乗りが生じてしまうと、それら複数の物品の計量検査ができずに排出されることで歩留りが悪くなるため、従来、２個乗りを防止するべく計量コンベアへの物品投入間隔を制御するようにしたものがある。

この種の従来の物品検査装置としては、例えば計量コンベアの搬送速度に対する供給コンベアの搬送速度の比が、計量コンベアの長さに対する被計量物品の投入間隔の比と等しくなるように、供給コンベアの速度を制御するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、供給（助走）コンベア上の次物品が先行物品の計量中に計量コンベアに搬入されると判定されると、供給コンベアのモータによる助走搬送の速度を低下させるようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、荷重センサ出力信号に対し通過帯域の異なる第１、第２のローパスフィルタを設け、計量コンベアへの物品の２個乗りによる歩留まりの悪化を防ぐべく、両フィルタを切り替えつつ質量検出するものも知られている（例えば、特許文献３参照）。

特許第５４２５６６３号公報 特開平４－２２１７１９号公報 特開２００２－３５７４７５号公報

しかしながら、上述のような従来の物品検査装置にあっては、供給コンベアの入口側に設置された物品検知センサの検知情報に基づいて物品の搬送ピッチが特定され、それを基に計量動作のタイミング設定や物品搬送速度の制御がなされたり、供給コンベア上の次物品が先行物品の計量中に計量コンベアに搬入されると判定されてからその助走搬送速度を低下させたりしていた。

そのため、供給コンベアから計量コンベアへの物品の乗継時に、先行する物品の荷重に加えて後続物品からの荷重の一部が計量コンベアに加わる２個乗り状態や滑りが生じることで、不良判定による製品歩留まりの悪化や先行物品の計量精度の悪化が生じてしまう場合があった。

そこで、本発明は、２個乗りによる歩留りの悪化を確実に防止しつつ所要の計量精度を担保することが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、搬送中の物品の物理量を検査コンベア上で計測し、該計測で得られた計測値に基づいて該物品の品質状態を判定する検査部と、前記検査コンベアに搬入される物品の許容できる搬入間隔の調整条件を、前記搬入間隔の目標間隔、前記検査コンベアの基準速度、加速度上限および物品長に応じて設定する搬入間隔設定部と、前記検査コンベアの上流側に設けられる搬入間隔調整コンベアと、前記搬入間隔調整コンベアから前記検査コンベアに前記物品が搬入されたとき該物品の後端を検知する後端検知部と、前記搬入間隔調整コンベアに搬入する前記物品の先端を検知する物品検知部と、前記物品検知部で検知した物品が、設定された搬入間隔を満たして検査領域内に搬入するように、後端検知部で先行物品の後端を検知したタイミングから前記搬入間隔調整コンベアの速度を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

この構成により、本発明では、先行物品の後端が後端検知部で検知されたタイミングから、制御部により搬入間隔調整コンベアでの搬入間隔調整が実行される。したがって、供給コンベアから検査コンベアへの物品の乗継時に、その先行する物品の荷重に加えて後続物品からの荷重が検査コンベアに加わる２個乗り状態が生じたり、その２個乗り状態から正常間隔に戻す際のコンベア間の搬送速度差による物品の滑りや振動等が生じることがなくなり、不良判定による製品歩留まりの悪化や先行物品の計量精度の悪化が確実に防止されることとなる。

本発明において、前記目標間隔、前記基準速度、前記加速度上限および前記物品長は、それぞれ前記物品の品種毎に設定される構成とすることもできる。

この場合、検査コンベアへの物品搬入間隔を、搬入間隔設定部の設定情報に応じて調整可能となり、検査対象の物品に応じて好適な搬入間隔を迅速・的確に設定できることとなる。

本発明において、前記制御部は、後続物品が前記検査コンベアに乗り移る手前で前記検査コンベアと同一速度となるように制御する構成とすることもできる。このようにすると、コンベア間の乗継に際して滑りが生じ難くなり、検査コンベアの計量精度への悪影響も有効に抑制できることになる。

本発明においては、前記物品検知部が光電センサで構成され、前記物品の検知タイミングと前記後端検知部で検知した先行物品の搬入検知タイミングとに基づいて、前記制御部が前記速度の制御を実行するように構成されてもよい。

この場合、先行物品の後端が検査コンベアに搬入された時点からその次に搬入される後続物品の先端までの搬入間隔調整が可能となり、先行物品の後端が検査コンベア上から排出されるまでの後端排出待ち時間よりも、後続物品の先端が検査コンベア上に搬入されるまでの先端搬入待ち時間が大きくなるように、搬入間隔調整コンベアの搬送速度を制御することで、検査対象物品の搬送方向長さあるいは検査対象物品の検査コンベアへの乗継時の搬送位置や姿勢の変化等に関係なく、２個乗り防止に有効な搬入間隔調整が可能となる。

本発明においては、前記物品検知部が、搬送路を撮像する撮像手段で構成され、前記物品が所定の位置に到達したときの撮像画像に基づいて、前記制御部が、前記速度の制御を実行するように構成されてもよい。この場合、後続物品の先端位置と併せて前後の物品間隔を検出したり、所定の搬入間隔内で先行するまたは後続する物品の有無を検出したりすることが容易となり、乗継時の間隔の変化に応じた迅速的確な搬入間隔調整が可能になるとともに、搬入間隔調整に要する制御部の処理負担も軽減可能となる。

本発明によれば、２個乗りによる歩留まりの悪化を確実に防止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。 本発明の一実施形態に係る物品検査装置における制御系のブロック構成図である。 本発明の一実施形態に係る物品検査装置における搬入間隔調整の手順を示す動作説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。

（一実施形態）
図１ないし図３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、本実施形態は、検査対象の物品の質量をその検査対象の物理量とする場合を例示するものである。

まず、その構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態の物品検査装置は、被検査物である物品Ｗが上流側装置１０の搬送部１１から搬入される計量システムとして構成されており、上流側装置１０の搬送部１１の下流側に設置された搬入間隔調整コンベア２６と、搬入間隔調整コンベア２６を介して搬入される物品Ｗを計量する計量装置２０とを具備している。

上流側装置１０の搬送部１１は、物品Ｗを図１中の左から右に向う所定搬送方向に所定搬送速度で搬送する少なくとも１つのベルトコンベアで構成されている。

物品Ｗは、例えば食品や医薬品その他の包装された略定形ものであり、その形状は、コンベア搬送中に滑りや転倒等が生じ難い形状または包装形態の範囲内で任意である。

複数の物品Ｗ、例えば図１に示す物品Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、搬送部１１上を品種やその搬送形態に応じて予め設定された速度および間隔で搬送されるようになっている。なお、以下に述べる各搬送部は、所定搬送方向に縦列する複数のベルトコンベアで構成されてもよく、搬送路の幅員方向に並列する複数のベルトコンベアで構成されてもよい。

計量装置２０は、上流側から搬入される物品Ｗを所定の計量区間内で計量するようになっている。

この計量装置２０は、例えば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た計量部２１と、搬送長さＬ１の搬送路２２ａ上の物品Ｗから計量部２１に対し物品Ｗの重量を荷重として加えることができる秤量台付きの計量コンベア２２（検査コンベア）と、計量部２１からの荷重信号および計量コンベア２２の風袋重量を基に質量計測値その他の検査結果を生成し表示する計量制御部２３とを有しており、計量コンベア２２上を通過する物品Ｗの質量を計量部２１で計測できるようになっている。

また、計量装置２０は、搬送部１１上を移動する物品Ｗの質量（物理量）を計量コンベア２２の計量部長Ｌ１に対応する検査領域内で計測し、計量制御部２３によりその計測値に基づいて物品Ｗの品質状態を判定する検査部となっている。

具体的には、計量装置２０の計量部２１で検出された荷重は、計量制御部２３に取り込まれるようになっており、計量制御部２３は、計量部２１からの荷重信号を基に、例えば許容範囲内の正常な重量を有する物品Ｗを良品とし、重量に過不足がある物品Ｗを不良品として、異なる搬送先に振り分けるための選別信号（不良品の重量の過不足を分けたりランク分けを行ったりするための複数種の選別信号でもよい）を図示しない下流側の選別装置に出力するようになっている。

搬送路２２ａを形成する計量コンベア２２は、搬送モータＭ１と、駆動ローラ２２ｂと、従動ローラ２２ｃと、搬送ベルト２２ｄと、図示しない軸支持フレーム等を含んでおり、搬送モータＭ１は、物品Ｗの品種や搬送形態に応じて予め設定された搬送速度で作動するようになっている。

搬入間隔調整コンベア２６は、計量コンベア２２の上流側に隣接する搬送長さＬ２の搬送路２６ａを形成しており、その搬送路２６ａの入口側（上流端側）には、上流側装置１０の搬送部１１から投入される物品Ｗの所定搬送方向における先端位置を検知可能な物品検知センサ２７（先端検知部）が設置されている。また、搬送路２６ａの出口側（下流端側）には、搬入間隔調整コンベア２６から計量コンベア２２に物品Ｗ（例えば、図２中の先行物品Ｗ１）が搬入されたときその物品Ｗの後端を検知する後端検知センサ２８（後端検知部）が設けられている。

なお、搬入間隔調整コンベア２６については、前述の各コンベアの変形態様のみならず、計量コンベア２２の前段にそれと等速のコンベアを設け、その等速コンベアの前段にピッチ補正コンベア（搬入間隔調整区間）を配置する構成とすることもできる。

搬入間隔調整コンベア２６は、搬送モータＭ２と、駆動ローラ２６ｂと、従動ローラ２６ｃと、搬送ベルト２６ｄと、図示しない軸支持フレーム等とを含んで構成されている。

搬送モータＭ２は、可変速モータで構成されており、軸支持フレーム等と同様の支持体に支持されつつ、伝動ベルト等の回転伝動要素を介して駆動ローラ２６ｂに回転伝動可能に連結されることにより、駆動ローラ２６ｂを介して搬送ベルト２６ｄを駆動することができるようになっている。

計量装置２０は、さらに、所定の制御プログラムに従って作動する制御系３０を有しており、その制御系３０は、搬入条件設定部３１（搬入間隔設定部）、投入ピッチ検出部３２、乗継完了検出部３３および搬入間隔制御部３５（制御部）を含んで構成されている。

搬入条件設定部３１は、少なくとも物品Ｗの品種毎に、搬入間隔調整コンベア２６および計量コンベア２２のそれぞれの基準の搬送速度である基準コンベア速度と、その基準コンベア速度に対応する目標検査品ピッチ（搬入間隔の目標間隔相当の距離または時間）とを設定可能な搬入間隔設定部となっている。搬入条件設定部３１は、搬送中の物品Ｗの加速度の上限および物品長の範囲をそれぞれ設定可能なものであるのがよい。

また、搬入条件設定部３１は、計量コンベア２２に搬入される物品Ｗ（図１中の物品Ｗ１）の後端と後続物品Ｗ２の先端との間の隙間間隔である搬入間隔Ｌｂの条件を、ユーザーによる手動操作入力デバイスからの設定値入力や選択操作入力を取り込み、その入力に対応する搬入間隔Ｌｂの条件を設定することができるようになっている。

ここにいう搬入間隔Ｌｂの条件とは、図１に示すように計量装置２０内で搬送されている先行物品Ｗ１が計量コンベア２２に搬入され、その後端が搬入間隔調整コンベア２６の下流端と計量コンベア２２の上流端の間の搬送方向所定位置に到達した時点を基準に、前述の搬送方向所定位置から後続物品Ｗ２の先端位置までの隙間距離を、搬入間隔Ｌｂとして所定範囲内に調整するための条件であり、例えば次の第１、第２の条件が設定される。

第１の条件は、先行物品Ｗ１の後端が搬送方向所定位置に到達したことが後端検知センサ２８で検知された第１の到達時点を基準として、先行物品Ｗ１の後端が計量コンベア２２上から排出される時点までの後端排出待ち時間（＝計量部長Ｌ１／計量コンベア搬送速度Ｖ１；以下、後端排出待ち時間Ｔ１という）よりも、後続物品Ｗ２の先端が搬送方向所定位置に到達する第２の到達時点までの先端搬入待ち時間（＝搬入間隔Ｌｂ／搬入間隔調整速度Ｖ２ｂ；以下、先端搬入待ち時間Ｔ２という）が大きくなることである。

第２の条件は、後続物品Ｗ２の先端が搬送方向所定位置に到達する第２の到達時点において、搬入間隔調整速度Ｖ２ｂが先行物品Ｗ１の搬送速度である計量コンベア搬送速度Ｖ１と等しい速度になっていることである。

第１の条件は、あるいは、先行物品Ｗ１の後端が搬送方向所定位置に到達した第１の到達時点から後続物品Ｗ２の先端が搬送方向所定位置に到達する第２の到達時点までの搬入間隔調整速度Ｖ２ｂが、第１の到達時点における搬入間隔Ｌｂをその後の後端排出待ち時間Ｔ１で除した値（Ｌｂ／Ｔ１）である計量コンベア２２の搬送速度Ｖ１より小さいことである。

第１の到達時点における先端搬入待ち時間Ｔ２が後端排出待ち時間Ｔ１に対して所定比率を超えて大きくなっていた場合（例えば、後続物品Ｗ２の滑り等による所定量以上の大きな搬送遅れが生じていた場合）には、その比率に応じて先端搬入待ち時間Ｔ２を後端排出待ち時間Ｔ１に対して所定比率まで低下させるように搬入間隔調整速度Ｖ２ｂを増加させた後、搬入間隔調整速度Ｖ２ｂを計量コンベア２２の搬送速度Ｖ１と等速になるよう低下させてもよい。

投入ピッチ検出部３２は、搬送方向で前後しつつ上流側装置１０の搬送部１１から搬入間隔調整コンベア２６に順次移載され投入される複数の物品Ｗの先端を、物品検知センサ２７により順次検知することで、前後する複数の物品Ｗの物品検査装置への投入ピッチ（搬入間隔調整コンベア２６による間隔調整前の繰返し搬送間隔）を検出することができる。

乗継完了検出部３３は、後端検知センサ２８の検知信号変化に基づき、搬入間隔調整コンベア２６の下流端と計量コンベア２２の上流端の間の搬送方向所定位置を物品Ｗの後端が通過したか、すなわち、物品Ｗが計量コンベア２２上に完全に搬入されたか否かを検出できるようになっている。

搬入条件設定部３１、投入ピッチ検出部３２および乗継完了検出部３３は、搬入条件設定部３１で設定された搬入間隔Ｌｂの条件と物品検知センサ２７および後端検知センサ２８のそれぞれの検知信号出力とに基づいて、先行物品Ｗ１の後端検知時である第１の到達時点における搬入間隔Ｌｂが搬入条件設定部３１で設定された所定の間隔調整条件を満足するか否かを搬入間隔制御部３５により判定できるようにする情報生成機能を有している。

搬入間隔制御部３５は、第１の到達時点（先行物品Ｗ１の後端検知時）における投入ピッチ検出部３２の判定結果に基づき、搬入間隔調整コンベア２６上に投入された搬送中の物品Ｗ（図１中の後続物品Ｗ２）が、設定された搬入間隔Ｌｂの条件を満たして計量コンベア２２上の検査領域内に入るように、後端検知センサ２８で搬送方向所定位置に達した先行物品Ｗ１の後端を検知した第１の到達時点（所定タイミング）から、後続物品Ｗ２の先端が搬送方向所定位置に達する第２の到達時点までの間、前述の搬入間隔Ｌｂの条件を満足するように、搬入間隔調整コンベア２６の搬送速度である搬入間隔調整速度Ｖ２ｂを制御するようになっている。

また、搬入間隔制御部３５は、前述の搬入間隔Ｌｂの条件を満足するように変化させた搬入間隔調整コンベア２６の速度を、後続物品Ｗ２が計量コンベア２２に乗り移る前に、計量コンベアと同一速度となるように変化させ、搬入間隔調整コンベア２６から計量コンベア２２への物品Ｗの乗継を前後等速条件下で実行させる。例えば、先端搬入待ち時間Ｔ２を後端排出待ち時間Ｔ１に対して所定比率まで低下させた時点から、第２の到達時点までの間に、搬入間隔調整コンベア２６の速度を計量コンベア２２と等速に戻す制御を実行することができるようになっている。

このように制御系３０は、物品検知センサ２７により検査物品Ｗの先端位置を検知しながらも、第１の到達時点における検査品の後端位置を後端検知センサ２８で検知し、その検知タイミングである第１の到達時点から搬入間隔調整コンベア２６の速度を制御することで、計量コンベア２２上への物品搬入間隔に対応する計量コンベア２２の物品搬送ピッチを目標ピッチに近付くように補正できるようになっている。

ここで、物品検知センサ２７および後端検知センサ２８はそれぞれ光電センサで構成されているが、両センサ２７、２８、特に物品Ｗの先端検知と上流側装置１０の搬送部１１からの投入ピッチを検知する物品検知センサ２７は、上流側装置１０の搬送部１１から搬入間隔調整コンベア２６に物品Ｗが移載される搬送路を撮像する撮像手段で構成されてもよい。また、その場合、搬入間隔制御部３５は、物品Ｗが上流側装置１０の搬送部１１上の所定の位置に到達したときの撮像画像に基づいて、搬入間隔調整コンベア２６の搬送速度の制御を実行するように構成することができる。

制御系３０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏインターフェースを含むマイクロコンピュータ構成に加え、搬送駆動用のドライバに入出力信号を与えるプログラマブルコントローラ等を含んで構成されている。また、モータＭ２の速度制御には、例えばモータ回転数に比例した電圧フィードバック信号とモータ回転数の目標値を指令する信号との偏差に応じてモータＭ２の速度フィードバック制御を行うＦ／Ｖ制御方式（例えば、特開２００４－０２８８９２号公報参照）等を採用することもできる。

制御系３０は、より具体的には、例えば図２に示すように構成される。

同図に示すように、搬入条件設定部３１は、計量コンベア２２への搬入間隔Ｌｂの条件を特定すべく複数の設定パラメータを設定するようになっており、例えば物品Ｗの目標ピッチ（先端の間隔）、基準コンベア速度、搬入速度調整時の加速度上限値または加速完了の位置もしくは時間、物品Ｗの搬送方向長さである検査品長さ、および、検知マスク時間を設定するようになっている。

ここで、加速度上限値または加速完了の位置もしくは時間とは、物品Ｗとなる商品の高さや形状、内容物に応じて制限するのが好ましい値であり、検査品の揺れによる倒れ等の搬送不良や計量時の検査品揺れによる計量精度の悪化を防止するためのパラメータである。また、ここにいう検知マスク時間とは、物品Ｗとなる検査品が袋物などで搬入間隔および乗り継ぎ完了検知用の後端検知センサ２８がチャタリングにより誤った検知をしないように、その検査品長さに応じて選択的に設定され得る検知待ち時間である。

投入ピッチ検出部３２は、物品検知センサ２７による各物品Ｗの先端検知タイミング（時刻）を基に前後する物品Ｗ、例えば図１中の先行物品Ｗ１および後続物品Ｗ２の先端位置の間隔（投入ピッチ）に対応する時間を検出するようになっており、第１の到達時点においてその検出時間から製品長さ相当の搬送時間を差し引いた時間が、搬入間隔Ｌｂおよび搬入間隔調整速度Ｖ２ｂに対応する先端搬入待ち時間Ｔ２時間として把握可能となる。

乗継完了検出部３３は、秤量コンベアへの乗り継ぎが完了したことを後端検知センサ２８の検知信号の変化から検出するとともに、その検知信号変化時の不要な変動成分を除去する乗り継ぎ完了検知フィルタを有しており、連続搬送される物品Ｗが計量コンベア２２に乗り移る際の振動等による計量精度への悪影響を排除するようになっている。

搬入間隔制御部３５は、計量装置２０内で搬送されている先行物品Ｗ１が計量コンベア２２に搬入され、その後端が前述の搬送方向所定位置に到達した時点を基準に、搬送方向所定位置から後続物品Ｗ２の先端位置までの隙間距離である搬入間隔Ｌｂを、前述の第１、第２の条件を満足し得る所定範囲内に調整する手段として、ピッチ補正部３６および補正量算出部３７を有している。

ピッチ補正部３６は、先行物品Ｗ１と後続物品Ｗ２の先端検知後の先端間隔である搬送ピッチを、搬入間隔調整コンベア２６の調整速度である搬入間隔調整速度Ｖ２ｂの所定時間毎の加減調節により補正することができ、搬送モータＭ２の駆動および速度制御が可能なモータ駆動回路を含んで構成されている。

補正量算出部３７は、搬入条件設定部３１で設定されている搬入間隔Ｌｂの条件に従って、前述の通り、先行物品Ｗ１の後端排出待ち時間Ｔ１よりも後続物品Ｗ２の先端が搬送方向所定位置に到達するまでの先端搬入待ち時間Ｔ２が大きくなる第１の条件と、後続物品Ｗ２の先端が搬送方向所定位置に到達する時点で搬入間隔調整コンベア２６の速度Ｖ２ｂおよび計量コンベア２２の速度Ｖ１が等速になっている第２の条件とを満足するように、搬入間隔調整速度Ｖ２ｂの逐次補正量を算出するようになっている。

ここでの搬入間隔調整速度Ｖ２ｂの逐次補正量の算出は、搬入条件設定部３１の設定パラメータおよび速度制御情報に基づく所定の補正量算出式によって行うことができ、あるいは、許容範囲内の逐次補正量を搬入条件設定部３１の設定パラメータを基に特定可能な補正量選択マップにより算出することもできる。

補正量算出部３７は、第１の到達時点における先端搬入待ち時間Ｔ２が後端排出待ち時間Ｔ１に対して所定比率を超えて大きくなっていた場合、その比率に応じて先端搬入待ち時間Ｔ２を後端排出待ち時間Ｔ１に対して所定比率まで低下させるように加速完了の位置もしくは時間を予め設定された複数の候補から選択することができる。

また、搬入間隔制御部３５は、物品Ｗの搬送ピッチＤ２が目標ピッチＰｏ（計量コンベア２２の搬送路長さＬ１を基準とし検知マスク時間等を考慮して縮み得る秤量部長とワーク長Ｌｗの和）よりも長くなったときは、搬入間隔調整のため制御を行わない処理とする。

搬入間隔制御部３５は、搬送中の物品Ｗがつながっている場合には、物品Ｗの長さの異常とするモードと、つながっている検査品の１つ目の先行物品Ｗ１が計量コンベア２２に移載されたことを予め設定された検査品長さから判断して、その移載完了段階で先行物品Ｗ１を加速するよう搬送速度Ｖ１の制御を行って、後続物品Ｗ２から引き離すモードとを選択するつながり搬送時の処理モード選択操作部３８を併有している。なお、つながっている２つ目の検査品の検知は、カメラを用いて画像から判断してもよい。

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、搬送中の物品Ｗの質量が計量コンベア２２上で測定され、その測定値に基づいて各物品Ｗの品質状態である質量の過不足が判定される。

そして、この物品検査中、搬入条件設定部３１に設定されている計量コンベア２２への許容できる搬入間隔Ｌｂの条件と、後端検知センサ２８および物品検知センサ２７の検知情報に基づき、先行物品Ｗ１の後端が後端検知センサ２８で検知されたタイミングから、搬入間隔制御部３５により搬入間隔調整コンベア２６での搬入間隔調整が実行される。

すなわち、物品検知センサ２７で検知された物品Ｗが、設定された搬入間隔Ｌｂの条件を満たして計量コンベア２２上の計量区間（検査領域）内に搬入されるように、後端検知センサ２８で先行物品Ｗ１の後端を検知した第１の到達時点から、搬入間隔調整コンベア２６の速度が制御される。

図３は、そのような物品検査中の搬入間隔調整コンベア２６の速度制御についての説明図である。

まず、図３（ａ）に示すように、まず、長さＬｗの複数の物品Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３が上流側装置１０の搬送部１１から順次搬入され、同図中の右側に搬送される。

そして、図３（ｂ）に示すように、先頭の物品Ｗ１の先端が物品検知センサ２７で検知可能な物品検知位置に達すると、物品Ｗ１の先端が物品検知センサ２７に検知される。

次いで、図３（ｃ）に示すように、先頭の物品Ｗ１に後続する物品Ｗ２が物品検知センサ２７で検知可能な物品検知位置に達すると、物品Ｗ２の先端が物品検知センサ２７に検知される。このとき、上流側装置１０の搬送部１１から搬入間隔調整コンベア２６に順次移載される複数の物品Ｗ１、Ｗ２の先端が物品検知センサ２７により順次検知されることで、投入ピッチ検出部３２によって、前後する複数の物品Ｗ１、Ｗ２の搬送ピッチＤ１が検出されるとともに、後続物品Ｗ２の制御待ち状態となる。

次いで、図３（ｄ）に示すように、先頭の物品Ｗ１の後端が後端検知センサ２８で検知可能な搬送方向所定位置に到達する第１の到達時点になると、その時点における先行物品Ｗ１の後端位置が後端検知センサ２８で検知されるとともに、その検知タイミングである第１の到達時点から、後続物品Ｗ２の搬送速度である搬入間隔調整コンベア２６の搬入間隔調整速度Ｖ２ｂが加減調節される。

これにより、図３（ｅ）に示すように、計量コンベア２２上への搬入間隔Ｌｂおよび搬入間隔調整速度Ｖ２ｂが前述の第１、第２の条件を満足するように調整され、後続物品Ｗ２が前方へ一時的に加速されて搬入間隔Ｌｂが縮小されるか、あるいは、後続物品Ｗ２が一時的に減速されて搬入間隔Ｌｂが拡大されることで、それに対応する搬送ピッチＤ２が設定済みの目標ピッチＰｏに近付くように短周期で逐次補正される。

また、後続物品Ｗ２の滑り等による所定量以上の大きな搬送遅れが生じ、第１の到達時点における先端搬入待ち時間Ｔ２が後端排出待ち時間Ｔ１に対して所定比率を超えて大きくなっていたような場合には、その比率に応じて先端搬入待ち時間Ｔ２を後端排出待ち時間Ｔ１に対して所定比率まで低下させるように搬入間隔調整速度Ｖ２ｂが加速される。

そして、その後、搬入間隔調整速度Ｖ２ｂが再度計量コンベア２２の搬送速度Ｖ１と等速になるよう加減調節される。

したがって、供給コンベアである上流側装置１０の搬送部１１から計量コンベア２２への後続物品Ｗ２の乗継時に、先行物品Ｗ１の荷重に加えて後続物品Ｗ２からの荷重が計量コンベア２２に加わる２個乗り状態が生じたり、その２個乗り状態から正常間隔に戻す際のコンベア間の搬送速度差による物品Ｗの滑りや振動等が生じたりすることがなくなり、不良判定による製品歩留まりの悪化や先行物品Ｗ１の計量精度の悪化が確実に防止され得ることになる。

しかも、本実施形態では、搬入条件設定部３１が、計量コンベア２２への物品搬入時の目標ピッチや、計量コンベア２２および搬入間隔調整コンベア２６の基準速度、加速度上限および物品長を、それぞれ設定する構成となっているので、計量コンベア２２への物品搬入時の搬入間隔Ｌｂを、搬入条件設定部３１の設定情報に応じて調整することができ、検査対象の物品Ｗの品種に応じて好適な搬入間隔を迅速・的確に設定できることとなる。

また、本実施形態では、後続物品Ｗ２が計量コンベア２２に乗り移る手前で搬入間隔調整コンベア２６が計量コンベア２２と同一速度となるように制御される。したがって、搬入間隔調整コンベア２６から計量コンベア２２への乗り移り時に滑りやそれによる姿勢変化が生じ難くなり、計量コンベア２２の計量精度への悪影響を有効に抑制可能となる。

加えて、本実施形態では、物品検知センサ２７および後端検知センサ２８がそれぞれ光電センサで構成され、搬入間隔調整コンベア２６上に投入された物品Ｗ２の検知タイミングとそれに先行する物品Ｗ１の計量コンベア２２への搬入完了の検知タイミングとに基づいて、搬入間隔調整コンベア２６の速度制御が実行される。

したがって、先行物品Ｗ１の後端が計量コンベア２２に搬入された第１の到達時点からその次に搬入される後続物品Ｗ２の先端までの搬入間隔Ｌｂの調整が可能となり、先行物品Ｗ１の後端が計量コンベア２２上から排出されるまでの後端排出待ち時間Ｔ１（＝Ｌ１／Ｖ１）よりも、後続物品Ｗ２の先端が計量コンベア２２上に搬入されるまでの先端搬入待ち時間Ｔ２（＝Ｌｂ／Ｖ２ｂ）が大きくなるように、搬入間隔調整コンベア２６の搬送速度Ｖ２を制御することで、検査対象物品Ｗの搬送方向長さあるいは検査対象物品Ｗの計量コンベア２２への乗継時の搬送位置や姿勢の変化等に関係なく、２個乗り防止に有効な搬入間隔調整が可能となる。

さらに、本実施形態において、投入ピッチ検出部３２が少なくとも搬送路２６ａを撮像するカメラ等の撮像手段を併有し、物品Ｗが所定位置に到達したときの撮像画像に基づいて、搬入間隔調整コンベア２６の速度制御を実行するように構成した場合には、後続物品Ｗ２の先端位置と併せて前後の物品Ｗ１、Ｗ２の間隔を画像情報から検出したり、所定の搬入間隔内で先行するまたは後続する物品Ｗの有無を検出したりすることが容易となり、乗継時の間隔の変化に応じた迅速的確な搬入間隔調整が可能になる。

このように、本実施形態によれば、２個乗りによる歩留まりの悪化を確実に防止でき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、物品検知および搬入間隔検出用の物品検知センサ２７と乗継完了検出用の後端検知センサ２８とをそれぞれ光電センサで構成されたものとしたが、物品Ｗの種類や素材、サイズ等に応じて、搬入間隔検出や乗継完了検出に適したセンサを採用することができることはいうまでもない。また、上流側装置１０の搬送部１１の下流側に搬入間隔調整コンベア２６から計量コンベア２２までの各コンベアをベルトコンベアとして設けたが、ベルト方式でない他方式のコンベアや物品搬送手段としてもよく、上流側装置１０の搬送部１１はロボットハンド等を使用するトランスファーマシンその他の搬送手段であってもよい。勿論、本発明は、秤量を行う計量方式に限らず、長さや数その他の物理量を測定するもの、あるいは、コンベアを有する異物検出装置や、内容、品質、外観等の検査を行う物品検査装置にも適用可能であり、この場合はこれらの検査装置の検査領域への物品搬入が安定して行われるようになる。

以上説明したように、本発明の物品検査装置は、２個乗りによる歩留まりの悪化を確実に防止できる物品検査装置を提供できるものであり、所定長の計量コンベアへの検査対象物品のいわゆる２個乗り防止を図るべく検査対象物品の搬入間隔を可変制御するようにした物品検査装置全般に有用である。

１１ 搬送部
２０ 計量装置（検査部）
２１ 計量部
２２ 計量コンベア
２２ａ、２６ａ 搬送路
２３ 計量制御部
２６ 搬入間隔調整コンベア
２７ 物品検知センサ
２８ 後端検知センサ（乗継完了検出部）
３０ 制御系
３１ 搬入条件設定部（搬入間隔設定部）
３２ 投入ピッチ検出部
３３ 乗継完了検出部
３５ 搬入間隔制御部（制御部）
３６ ピッチ補正部
３７ 補正量算出部
３８ 処理モード選択操作部
Ｄ１、Ｄ２ 搬送ピッチ
Ｌ１ 計量部長（搬送路長）
Ｌｂ 搬入間隔（隙間間隔）
Ｍ１ 搬送モータ
Ｍ２ 搬送モータ（可変速モータ）
Ｔ２ 先端搬入待ち時間
Ｔ１ 後端排出待ち時間
Ｖ１ 計量コンベア搬送速度（搬送速度）
Ｖ２ 搬送速度
Ｖ２ｂ 搬入間隔調整速度
Ｗ 物品
Ｗ１ 先行物品（物品）
Ｗ２ 後続物品（物品）

Claims (5)

1. 搬送中の物品の物理量を検査コンベア上で計測し、該計測で得られた計測値に基づいて該物品の品質状態を判定する検査部と、
   前記検査コンベアに搬入される物品の許容できる搬入間隔の調整条件を、前記搬入間隔の目標間隔、前記検査コンベアの基準速度、加速度上限および物品長に応じて設定する搬入間隔設定部と、
   前記検査コンベアの上流側に設けられる搬入間隔調整コンベアと、
   前記搬入間隔調整コンベアから前記検査コンベアに前記物品が搬入されたとき該物品の後端を検知する後端検知部と、
   前記搬入間隔調整コンベアに搬入する前記物品の先端を検知する物品検知部と、
   前記物品検知部で検知した物品が、設定された搬入間隔を満たして検査領域内に搬入するように、後端検知部で先行物品の後端を検知したタイミングから前記搬入間隔調整コンベアの速度を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする物品検査装置。
2. 前記目標間隔、前記基準速度、前記加速度上限および前記物品長は、それぞれ前記物品の品種毎に設定され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、後続物品が前記検査コンベアに乗り移る手前で前記検査コンベアと同一速度となるように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の物品検査装置。
4. 前記物品検知部が光電センサで構成され、前記物品の検知タイミングと前記後端検知部で検知した先行物品の搬入検知タイミングとに基づいて、前記制御部が、前記速度の制御を実行することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の物品検査装置。
5. 前記物品検知部が、搬送路を撮像する撮像手段で構成され、前記物品が所定の位置に到達したときの撮像画像に基づいて、前記制御部が、前記速度の制御を実行することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の物品検査装置。

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