JP7308770B2 - 箱詰検査システム及び箱詰検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、順次供給される製品を計量した後、これらを箱に詰めて箱詰品とし、箱詰品に含まれる各製品の計量値の合計と、箱詰品の計量値とを比較して箱詰品に詰められた製品の個数を検査する箱詰検査システム及び箱詰検査方法に係り、特に、重量の誤差範囲が大きい製品の箱詰検査において、箱詰時の製品の取り扱い不良等により計量順と箱詰順が一致しないような場合が生じても、箱詰品に含まれる製品の欠品を製品の計量値に基づいて確実に判定できるようにした発明に関するものである。

下記特許文献１には、パック詰製品を対象とする重量選別機の発明が開示されている。この重量選別機は、計量手段と、パック詰製品の基準総重量値と上限及び下限許容値とを設定する設定手段と、計量されたパック詰製品の重量値が許容重量範囲内にあるときにはパック詰製品中の物品の個数が正規の個数であると判定する判定手段と、良品と判定されたパック詰製品を選別する選別手段を備えており、そして、許容範囲内にあると判定されたパック詰製品が所定個数計量される度に、その平均重量値を算出し、この値が基準総重量値と異なる場合には、基準総重量値を平均重量値に修正することができる。この重量選別機によれば、温度等の条件変化によって１個の物品の重量値が変化したような場合であっても、予め定めた個数の物品が正確にパック詰されているか否かをチェックすることができるものとされている。

下記特許文献２には、予め定めた個数の物品が正確に箱詰されているか否かをチェックできる箱詰装置の発明が開示されている。この箱詰装置によれば、正規個数の物品が正確に箱詰されているか否かのチェックは次のような手順で行なわれる。まず空の外装箱２の重量を計量部１２０が計量する。次に、物品が外装箱２に詰められる前に物品の重量を第２の計量部１２１が計量する。さらに、計量済み物品が詰められている外装箱２の重量を計量部１２２が計量する。そして、空の外装箱２と、この外装箱２に詰められることを予定して計量された予め定めた数の計量済み物品の合計重量とが、計量済み物品が詰められている外装箱２の重量に等しいか否かをコントローラ２７が判定する。

実開昭６２－０１００８５号公報 特開２００８－１５０１１６号公報

前記特許文献１に開示されたパック詰製品を対象とする重量選別機や、前記特許文献２に開示された箱詰装置によれば、パック詰製品や箱詰製品に入れる製品を順次計量した後、計量後の製品をパックや箱に詰める操作が必要になり、このような操作を行なうための手段としてロボットが用いられることがある。ところが、ロボットによる製品の把持は常に正常に行なわれるとは限らず、把持不良が発生することがあった。例えば、前段の計量部から搬送されてきた製品が、パックや箱に詰めるためにロボットが製品を把持する取り出し位置からずれた位置に置かれたり、取り出し位置には置かれたが正規の姿勢となっていない等の場合には、ロボットによる把持が失敗又は不可能と判断されて把持動作を製品１個分スキップする制御が行なわれることがある。このようなパック詰又は箱詰時の製品の取り扱い不良等が発生すれば、製品を一つずつ計量する重量選別機における計量順と、ロボットによる箱詰順が必ずしも一致しない場合が生じる。このため、計量順で見込み重量を算出した場合には、見込み重量と箱詰された製品の重量との間に誤差が生じ、特に重量の誤差範囲が大きい製品の場合には、欠品検査の誤判定を引き起こすことがあった。

本発明は、以上説明した従来の発明の課題に鑑みてなされたものであり、特に重量値の誤差範囲が大きい製品の箱詰検査において、箱詰時の製品の取り扱い不良等により計量順と箱詰順が一致しないような場合が生じても、箱詰品に含まれる製品の欠品を製品の計量値に基づいて確実に判定できる箱詰検査システム及び箱詰検査方法を提供することを目的としている。

請求項１に記載された箱詰検査システム１，１’，１”は、
製品Ｐを順次搬送する製品ライン２に設けられ、搬送されてくる製品Ｐを計量して第１計量値を出力する第１計量手段１０と、
前記第１計量手段１０により計量された製品Ｐのうち前記第１計量値が許容範囲に入っている製品Ｐとして選別された正規製品を詰込むための箱Ｂを搬送する箱詰ライン３と、
前記第１計量手段１０で計量されて選別された複数個の前記正規製品を、前記製品ライン２における前記第１計量手段１０より下流の取り出し位置Ａ０で把持して取り出し、前記箱詰ライン２の箱詰位置で箱に詰めて箱詰品とする箱詰手段４と、
箱詰品を計量して第２計量値を出力する第２計量手段１２と、
前記第１計量値に基づいて箱詰品の基準総重量値を算出する算出手段２３と、
前記基準総重量値と前記第２計量値を比較して箱詰品に詰められた前記正規製品の個数を検査する検査手段２４と、
を備えた箱詰検査システム１，１’，１”であって、
前記第１計量値を記憶する記憶手段２１と、
前記箱詰手段４が前記取り出し位置Ａ０で把持した前記正規製品について、前記記憶手段２１に記憶された前記第１計量値を特定する箱詰特定手段２２と、
をさらに備え、
前記算出手段２３は、前記箱詰特定手段２２が特定した前記記憶手段２１の前記第１計量値を合算して前記基準総重量値を算出することを特徴としている。

請求項２に記載された箱詰検査システム１，１’は、請求項１に記載の箱詰検査システムにおいて、
前記記憶手段２１は、製品Ｐの計量順序に対応させて前記第１計量値を記憶し、前記箱詰特定手段２２が、前記箱詰手段４により前記取り出し位置Ａ０から把持されて箱詰された前記正規製品の計量順序を特定することを特徴としている。

請求項３に記載された箱詰検査システム１は、請求項１又は２に記載の箱詰検査システムにおいて、
前記製品ライン２は、前記第１計量手段１０で計量された製品Ｐのうち前記正規製品を下流に搬送し、
前記箱詰特定手段２２が、前記取り出し位置Ａ０よりも下流の所定位置において、前記箱詰手段４により把持されなかった前記正規製品の通過を検知する製品検知センサ１３を含むことを特徴としている。

請求項４に記載された箱詰検査システム１’は、請求項１又は２に記載の箱詰検査システムにおいて、
前記箱詰特定手段２２が、前記第１計量手段１０から搬出された製品Ｐのうち前記正規製品の取り出し位置Ａ０を含む前記製品ライン２の所定領域を撮像する製品検知カメラ３０を含むことを特徴としている。

請求項５に記載された箱詰検査システム１’は、請求項１又は２に記載の箱詰検査システムにおいて、
前記第１計量手段１０で計量された製品Ｐのうち前記正規製品を下流に搬送し、
前記箱詰特定手段２２が、前記取り出し位置Ａ０よりも下流の前記製品ライン２の所定領域で前記箱詰手段４により把持されなかった前記正規製品を撮像する製品検知カメラ３０を含むことを特徴としている。

請求項６に記載された箱詰検査システム１”は、請求項１又は２に記載の箱詰検査システムにおいて、
前記箱詰特定手段２２が、前記第１計量手段１０によって製品Ｐが計量される前の位置である第１読み取り位置Ａ１と、前記取り出し位置Ａ０と前記箱詰位置の間の位置である第２読み取り位置Ａ２にそれぞれ配置されて前記正規製品に設けられた識別情報を読み取る識別情報読み取り手段４１，４２を含むことを特徴としている。

請求項７に記載された箱詰検査方法は、
複数の製品Ｐを製品ライン２で順次計量して取得した複数の第１計量値に基づいて箱詰品の基準総重量値を算出し、
前記第１計量値が計量された複数個の製品Ｐのうち前記第１計量値が許容範囲内に入っている製品Ｐとして選別された正規製品を前記製品ラインの取り出し位置Ａ０で把持して取り出し、前記正規製品を詰込むための箱Ｂを搬送する箱詰めライン３の箱詰位置で箱Ｂに詰めた箱詰品を計量して第２計量値を取得し、
前記基準総重量値と前記第２計量値を比較して箱詰品に詰められた前記正規製品の個数を検査する箱詰検査方法であって、
複数の前記第１計量値の中から前記取り出し位置Ａ０で把持され、箱詰めされた前記正規製品の前記第１計量値を特定し、特定された前記第１計量値を合算して前記基準総重量値を算出することを特徴としている。

請求項１に記載された箱詰検査システム及び請求項７に記載された箱詰検査方法によれば、
複数の製品を計量して取得した複数の第１計量値に基づいて箱詰品の基準総重量値を算出し、さらに第１計量値が計量された複数個の製品を箱に詰めた箱詰品を計量して第２計量値を取得し、その後、基準総重量値と第２計量値を比較することにより箱詰品に詰められた製品の個数を検査することができるが、その検査の際に、第１計量値を記憶する記憶手段において、実際に箱詰めされた製品の第１計量値を特定して合算することにより、基準総重量値を算出することができる。このため、箱詰時の製品の取り扱い不良等により計量順と箱詰順が一致しない状態になったとしても、箱詰品に含まれる製品の欠品を製品の計量値に基づいて確実に判定できる。特に、箱詰品に含まれる製品の重量値の誤差範囲が大きくても、当該製品の箱詰検査において製品の欠品を確実に検出できる。

請求項２に記載された箱詰検査システムによれば、
製品の計量順序に対応させて第１計量値が記憶手段に記憶されているので、箱詰めされた製品の計量順序を箱詰特定手段が特定することにより、実際に箱に詰められた製品の第１計量値を記憶手段から間違いなく取得することができる。これによって、箱詰時の製品の取り扱い不良等により計量順と箱詰順が一致しない場合が生じたとしても、箱詰品における製品の欠品を、製品の計量値に基づいて判定できる効果が確実に得られる。

請求項３に記載された箱詰検査システムによれば、
製品は、第１計量手段で計量された後、搬送手段によって搬送され、製品の取り出し位置において箱詰手段により搬送手段から移送されて箱に詰められる。箱詰手段が製品の取り扱いに失敗した場合、箱詰めされなかった製品はそのまま下流に搬送されるので、箱詰手段による製品の取り扱いタイミングの直後に、所定位置で製品検知センサに検知される。このため、箱詰特定手段は、箱詰めされなかった製品を特定することができ、従って記憶手段に記憶された第１計量値のうち、当該製品以外の実際に箱詰めされた製品の第１計量値を特定することができる。算出手段は、これらの第１計量値を合算して実際の箱詰品に対応した基準総重量値を算出することができる。

請求項４に記載された箱詰検査システムによれば、
製品は、第１計量手段で計量された後、搬送手段によって搬送され、製品の取り出し位置において箱詰手段により搬送手段から移送されて箱に詰められる。箱詰手段が製品の取り扱いに失敗した場合、箱詰めされなかった製品は、箱詰手段による製品の取り扱いタイミングの直後に、製品の取り出し位置を含む所定領域を撮像する製品検知カメラに撮像される。このため、箱詰特定手段は、箱詰めされなかった製品を特定することができ、従って記憶手段に記憶された第１計量値のうち、当該製品以外の実際に箱詰めされた製品の第１計量値を特定することができる。算出手段は、これらの第１計量値を合算して実際の箱詰品に対応した基準総重量値を算出することができる。

請求項５に記載された箱詰検査システムによれば、
製品は、第１計量手段で計量された後、搬送手段によって搬送され、製品の取り出し位置において箱詰手段により搬送手段から移送されて箱に詰められる。箱詰手段が製品の取り扱いに失敗した場合、箱詰めされなかった製品はそのまま下流に搬送されるので、箱詰手段による製品の取り扱いタイミングの直後に、所定範囲内において製品検知カメラに撮像される。このため、箱詰特定手段は、箱詰めされなかった製品を特定することができ、従って記憶手段に記憶された第１計量値のうち、当該製品以外の実際に箱詰めされた製品の第１計量値を特定することができる。算出手段は、これらの第１計量値を合算して実際の箱詰品に対応した基準総重量値を算出することができる。

請求項６に記載された箱詰検査システムによれば、
箱詰特定手段は、第１計量手段が製品を計量する前の段階で識別情報読み取り手段によって製品の識別番号を読み取り、第１計量手段が製品を計量した後、箱詰手段が製品を取り出してから箱詰めされる前の段階で識別情報読み取り手段によって製品の識別番号を読み取る。これによって、記憶手段には、製品の第１計量値と当該製品が詰込まれた箱の番号が、識別番号によって関連付けられた状態で記憶される。算出手段は、記憶手段に記憶された情報を基に、箱詰め後に第２計量手段に送られた箱の番号の計量値を記憶手段から読み出して合算することにより、実際の箱詰品に対応した基準総重量値を算出することができる。

第１実施形態の箱詰検査システムの構成図である。 第１実施形態の箱詰検査システムにおいて、制御部に記憶されたデータの構成を模式的に示すとともに、このデータを用いて行なわれる欠品判定の手順を示す図である。 第２実施形態の箱詰検査システムの構成図である。 第３実施形態の箱詰検査システムの構成図である。 第３実施形態の箱詰検査システムにおいて、制御部に記憶されたデータの構成を模式的に示すとともに、このデータを用いて行なわれる欠品判定の手順を示す図である。

本発明の第１実施形態に係る箱詰検査システムを、図１及び図２を参照して説明する。まず、図１を参照して箱詰検査システムの構成を説明する。図１は、機構部分を平面図で表しており、制御装置を機能ブロック図で表している。

図１に示すように、箱詰検査システム１は、製品Ｐを搬送する搬送手段としての製品ライン２と、製品Ｐが詰込まれる受箱Ｂを搬送する搬送手段としての箱詰ライン３と、製品ライン２が搬送してくる製品Ｐを箱詰ライン３の受箱Ｂに詰込むロボットアーム等の箱詰手段４を有している。箱詰検査システム１は、規定入数の製品Ｐを箱に詰めて箱詰品とする生産装置であるとともに、以下に説明するように、生産された箱詰品に規定入数の製品Ｐが入っているか否かを計量により判定する検査装置でもある。

図１に示すように、製品ライン２の中途には、順次送られてくる製品Ｐの重量値を計量して第１計量値を出力する第１計量手段（図１中「製品用ＣＷ」と表示）１０が設けられている。第１計量手段１０が出力する個々の製品Ｐの計量値を第１計量値と称する。また、第１計量手段１０の下流側の製品ライン２には、計量値が許容範囲から外れた製品Ｐ（ＮＧ品）を、ライン外に排除するための選別機１１が設けられている。なお、許容範囲を下回るＮＧ品は図中上側の－ＮＧ側に排除され、許容範囲を上回るＮＧ品は図中下側の＋ＮＧ側に排除される。選別機１１の下流側の製品ライン２の一部は、箱詰手段４が製品Ｐを把持する取り出し位置Ａ０に指定されている。

図１に示すように、箱詰ライン３の中途には、箱詰品を計量して第２計量値を出力する第２計量手段（図１中「箱詰用ＣＷ」と表示）１２が設けられている。第２計量手段１２が出力する箱詰品の計量値を第２計量値と称する。図示を一部省略するが、箱詰ライン３は、第２計量手段１２の上流側にあるだけでなく、下流側にも伸びており、第２計量手段１２での計量後に欠品と判定された箱詰品を下流に搬送して適当な処置をとり、また欠品がなく正規品と判定された箱詰品を出荷位置等に搬送できるようになっている。

図１に示すように、製品ライン２の取り出し位置Ａ０よりも下流の所定位置には、製品検知センサ１３が設けられている。製品検知センサ１３は、後述する制御部２０の箱詰特定手段２２の一部であり、箱詰特定手段２２に接続されている。第１計量手段１０に計量され、選別機１１に排除されることなく取り出し位置Ａ０まで搬送されてきたが、箱詰手段４に把持されることなく取り出し位置Ａ０を通過して下流に搬送された製品Ｐは、この製品検知センサ１３によって検知される。すなわち、製品検知センサ１３が検知した製品Ｐは、第１計量値が許容範囲内に入っている正規品であるが、箱詰手段４が把持に失敗して箱詰できなかった製品Ｐである。

図１に示すように、箱詰検査システム１は、以上説明したシステム各部を制御する制御装置２０を備えている。制御装置２０は、記憶手段２１と、箱詰特定手段２２と、算出手段２３と、検査手段としての欠品判定手段２４を有している。記憶手段２１は、製品Ｐの計量順序に対応させて第１計量値を記憶することができる。箱詰特定手段２２は、製品検知センサ１３からの検知信号により、箱詰めされなかった製品Ｐを特定することができ、従って記憶手段２１に記憶された第１計量値のうち、当該製品Ｐ以外の実際に箱詰めされた製品Ｐの第１計量値を特定することができる。算出手段２３は、記憶手段２１に記憶された第１計量値のうち、箱詰特定手段２２が特定した実際に箱詰めされた製品Ｐに対応する第１計量値に基づいて基準総重量値を算出する。欠品判定手段２４は、基準総重量値と第２計量値を比較して箱詰品に詰められた製品Ｐの個数を検査し、当該箱詰品に欠品があるか否かを判定する。

次に、図１及び図２を参照して箱詰検査システムにおける箱詰品の欠品検査について説明する。
図１において、製品ライン２は複数の製品Ｐを搬送して次々と第１計量手段１０に送り込む。第１計量手段１０は、次々と製品Ｐを計量して複数の第１計量値を取得し、制御装置２０の記憶手段２１に送る。

制御装置２０の記憶手段２１では、図２に示すように、第１計量値が入力される度に、順次増加するＩＤ（通番）を付して、これを記憶していく。また当該第１計量値が所定の許容範囲内にあるか否かの判定が制御装置２０で行なわれ、その判定結果（図２中「判定」の欄参照）も記憶手段２１に記憶される。「判定」結果が「ＯＫ」の製品Ｐ（図２ではＩＤが１０５以外の製品Ｐ）は、製品ライン２によって取り出し位置Ａ０まで搬送され、箱詰手段４によって箱詰ライン３の箱Ｂに箱詰めされる。「判定」結果が「ＮＧ」の製品Ｐ（図２ではＩＤが１０５の製品Ｐ）は、選別機１１によって製品ライン２から排除されるので箱詰手段４の取り出し位置Ａ０には送られてこない。すなわち、箱詰の対象にならない製品Ｐである。

図２において「ＯＫ」判定の製品Ｐは、図１に示すように製品ライン２によって取り出し位置Ａ０まで搬送される。箱詰手段４は、製品ライン２の取り出し位置Ａ０から規定入数（本実施形態では４）の製品Ｐを順次取り出して箱詰ライン３の箱Ｂに詰めて箱詰品を生産する。箱詰品は箱詰ライン３で搬送され、第２計量手段１２で計量される。第２計量手段１２で取得される第２計量値は、制御装置２０に送られる。

この箱詰作業の際に、箱詰手段４が製品Ｐを把持し損ねる場合がある。このような場合、製品Ｐは製品ライン２の取り出し位置Ａ０を通過して下流で製品検知センサ１３に検知され、製品検知センサ１３の検知信号が制御装置２０に送られる。このように、箱詰手段４による製品Ｐの取り扱いタイミングの直後に、製品Ｐが製品検知センサ１３に検知されることにより、制御装置２０の箱詰特定手段２２は、箱詰の対象であったが箱詰めされなかった製品Ｐを特定することができる。箱詰特定手段２２は、記憶手段２１に記憶された第１計量値のうち、箱詰めされなかった製品Ｐに相当する第１計量値（図２ではＩＤが１０９の第１計量値）に特定情報（図２では「非」の文字で表示）を付して、実際に箱に詰められた他の製品Ｐの第１計量値と区別できるようにする。このように箱詰特定手段２２は、実際に箱詰めされた製品Ｐを特定することができる。

制御装置２０における欠品判定の手順について、図２を参照して説明する。
この例では、許容範囲を含めた製品Ｐの重量値は１００±１０ｇであり、箱詰品の正規入数は４とする。また、箱Ｂの重量は２０ｇとする。算出手段２３は、記憶手段２１の第１計量値の中から、実際に箱詰めされた製品Ｐの第１計量値であると箱詰特定手段２２が特定した値を合算し、さらに箱Ｂの重量値を加えて基準総重量値を算出する。また欠品判定手段２４は、第２計量値の測定誤差を考慮して余裕を持たせた所定の許容量で基準総重量値を修正した値と、第２計量値とを比較して箱詰品における製品Ｐの欠品を判定する。

具体的には、基準総重量値から所定の許容量を差し引いた重量値よりも第２計量値が小さければ欠品があると判定する。例えば許容量１０ｇとすると、次の式が成立する場合には欠品があると判定し、成立しない場合には欠品はないと判定する。
（基準総重量値－１０ｇ）＞（第２計量値）…判定式
この判定式は、合算により得られた基準総重量値よりも若干小さい値が、箱詰品の実際の重量値（第２計量値）よりも大きければ、第２計量手段１２の測定誤差を考慮しても欠品はないと判断できるとの考えに基づく。

合算（１－１）では、ＩＤが１０１から１０４までの４つの製品Ｐの第１計量値は、判定が何れもＯＫであり、特定情報に「非」がないので、そのまま合算する。第１計量値の合算値４００ｇに箱の重量値２０ｇを加えた４２０ｇが基準総重量値であり、ここから１０ｇを減じた４１０ｇと第２計量値を比較する。第２計量値はＩＤが１０１から１０４までの４つの製品Ｐが箱詰めされた箱詰品の重量値となり４２０ｇであるから判定式は成立せず、欠品なしの判定となる。

ＩＤが１０５の製品Ｐの第１計量値は１２０ｇであり許容範囲から外れているので判定はＮＧであり、選別機１１で排除されているため、箱詰めの対象にならず、欠品の判定には関係しない。

合算（１－２）では、ＩＤが１０６から１１０の５つの製品Ｐの第１計量値のうち、ＩＤが１０９の製品Ｐは、箱詰めされなかった製品Ｐが検知されたとの特定情報（「非」）が付されているため、その第１計量値は使用されない。算出手段２３は、ＩＤが１０６から１０８の３つと、１１０の合計４つの製品Ｐの第１計量値を合算する。これらの第１計量値の合算値３９５ｇに箱Ｂの重量値２０ｇを加えた４１５ｇが基準総重量値であり、ここから１０ｇを減じた４０５ｇと第２計量値を比較する。第２計量値はＩＤが１０６から１０８と１１０の４つの製品Ｐが箱詰めされた箱詰品の重量値となり４１５ｇであるから判定式は成立せず、欠品なしの判定となる。

仮に、合算（１－２）において、非箱詰が検知されず、ＩＤが１０９である製品Ｐの第１計量値に特定情報（「非」）が付されないと、算出手段２３はＩＤが１０６から１０９の４つの第１計量値を合算するため、判定は次のようになる。これらの第１計量値の合算値４１５ｇに箱の重量値２０ｇを加えた４３５ｇが基準総重量値であり、ここから１０ｇを減じた４２５ｇと第２計量値を比較する。第２計量値は前述した４１５ｇであるから判定式は成立し、欠品との誤った判定となる。

合算（１－３）では、ＩＤが１１１から１１４までの４つの製品Ｐの第１計量値は、判定が何れもＯＫであり、また箱詰手段４は４つの製品Ｐを何れも正規な状態で把持して製品ライン２の取り出し位置Ａ０から取り出しているので、製品検知センサ１３は製品Ｐを検知しておらず、従って特定情報に「非」もない。ところが、ＩＤが１１４の製品Ｐは、取り出し位置Ａ０と箱Ｂの間で箱詰手段４から離れて落ち、箱Ｂに入っていなかった。このような例では、第１計量値の合算値４００ｇに箱Ｂの重量値２０ｇを加えた４２０ｇが基準総重量値であり、ここから１０ｇを減じた４１０ｇと第２計量値を比較する。第２計量値はＩＤが１１１から１１３の３つの製品Ｐが箱詰めされた箱詰品の重量値となり３２５ｇであるから判定式は成立し、実態通り欠品と判定される。

なお、以上説明した第１実施形態では、箱詰手段４としてロボットアームを図示したが、製品Ｐを箱に移動させるための操作機能を特定のものに限定する意図ではなく、前記操作機能としては、例えば、把持、吸着、押し出し等、いかなるものでもよく、従って箱詰手段の構造、形態はロボットアームに限らない。

本発明の第２実施形態に係る箱詰検査システム１’を、図３を参照して説明する。なお、図３は、図１とは異なり機構部分を正面図で表している。制御装置２０は図１と同様、機能ブロック図で表している。第２実施形態における第１実施形態と同一の部分については、第１実施形態の説明を援用して再度の説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図３に示すように、箱詰検査システム１’では、制御装置２０の箱詰特定手段２２は、製品ライン２における製品Ｐの取り出し位置Ａ０より下流の所定領域を撮像する製品検知カメラ３０を有している。製品検知カメラ３０から送られるカメラ画像は、制御装置２０の箱詰特定手段２２に送られる。従って、取り出し位置Ａ０において箱詰手段４が製品Ｐの把持に失敗した場合、箱詰めされなかった製品Ｐは下流に搬送され、箱詰手段４による製品Ｐの把持タイミングの直後に製品検知カメラ３０で撮像される。そして箱詰特定手段２２は、カメラ画像によって箱詰めされなかった製品Ｐを特定することができ、従って記憶手段２１に記憶された第１計量値のうち、当該製品Ｐ以外の実際に箱詰めされた製品Ｐの第１計量値を特定することができる。

本発明の第２実施形態に係る箱詰検査システム１’の変形例を説明する。
第２実施形態の変形例では、選別機１１の下流には製品ライン２のような搬送手段は設けられておらず、選別機１１から排出された製品Ｐは、選別機１１の排出方向の隣部に設けられた平板状の排出台の上に排出されるようになっており、ここが箱詰手段４による製品Ｐの取り出し位置Ａ０になっている。この排出台は、固定されたテーブルでもよいし、回転して製品Ｐを移動させる回転式のテーブルでもよい。そして、取り出し位置Ａ０で箱詰手段４によって把持されなかった製品Ｐは、この取り出し位置Ａ０を含む所定領域を撮像する製品検知カメラ３０によって撮像される。其の他の構成及び制御手順は第２実施形態と同一である。

本発明の第３実施形態に係る箱詰検査システム１”を、図４及び図５を参照して説明する。まず、図４を参照して箱詰検査システム１”の構成を説明するが、この図４は図１と同様に機構部分を平面図で、制御装置２０を機能ブロック図で表している。第３実施形態における第１実施形態と同一の部分については、第１実施形態の説明を援用して再度の説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

第３実施形態の箱詰検査システム１”では、各製品Ｐに固有の識別情報である識別記号が、印刷やシール等の任意の態様で各製品Ｐに付されている。そして図４に示すように、第３実施形態の箱詰検査システム１”は、箱Ｂに詰められた製品Ｐを特定するために、製品Ｐの識別記号を読み取る２個の識別情報読み取り手段４１，４２を有している。第１の識別情報読み取り手段４１は、第１計量手段１０によって製品Ｐが計量される前の位置である第１読み取り位置Ａ１に配置されており、第１計量手段１０での計量前に製品Ｐの識別記号を読み取る。第２の識別情報読み取り手段４２は、箱詰手段４による製品Ｐの取り出し位置Ａ０と箱詰位置（箱Ｂが配置されている位置）の間である第２読み取り位置Ａ２に配置されており、箱詰手段４が取り出し位置Ａ０で製品Ｐを持ち上げたタイミングで製品Ｐの識別記号を読み取る。これらの識別情報読み取り手段４１，４２は、制御部２０の箱詰特定手段２２の一部であり、箱詰特定手段２２に接続されている。

次に、図４及び図５を参照して箱詰検査システム１”における箱詰品の欠品検査について説明する。
図４において、製品ライン２は複数の製品Ｐを第１計量手段１０に向けて搬送する。製品Ｐが第１計量手段１０の上流側である第１読み取り位置Ａ１に来た時に、第１の識別情報読み取り手段４１が製品Ｐの識別記号を読み取る。識別記号を読み取られた製品Ｐは、次々と第１計量手段１０に入って計量され、取得された第１計量値は制御装置２０の記憶手段２１に送られる。

図５に示すように、制御装置２０の記憶手段２１では、第１計量値と識別記号であるＩＤが関連付けられて記憶され、また当該第１計量値が所定の許容範囲内にあるか否かの判定が制御装置２０で行なわれ、その判定結果（図２中「判定」の欄参照）も記憶手段２１に記憶される。「判定」結果が「ＯＫ」の製品（図５ではＩＤが１０５以外の製品Ｐ）は、製品ライン２によって取り出し位置Ａ０まで搬送され、箱詰手段４によって箱詰ライン３の箱Ｂに箱詰めされる。「判定」結果が「ＮＧ」の製品（図２ではＩＤが１０５の製品Ｐ）は、選別機１１によって製品ライン２から排除されるので箱詰手段４の取り出し位置Ａ０には送られてこない。すなわち、箱詰の対象にならない製品Ｐである。

図５において「ＯＫ」判定の製品Ｐは、図４に示すように製品ライン２によって取り出し位置Ａ０まで搬送される。箱詰手段４は、製品ライン２の取り出し位置Ａ０から規定入数（本実施形態では４）の製品Ｐを順次取り出して箱詰ライン３の箱Ｂに詰めて箱詰品を生産する。この箱詰作業において、箱詰手段４が製品Ｐを把持して取り上げることにより、製品Ｐが第２読み取り位置Ａ２（取り出し位置Ａ０と箱Ｂの間の位置）に来た時に、第２の識別情報読み取り手段４２が製品Ｐの識別記号を読み取る。第２の識別情報読み取り手段４２が読み取った識別記号の情報は制御装置２０に送られる。

制御装置２０の箱詰特定手段２２は、製品Ｐの箱詰めのタイミングで第２の識別情報読み取り手段４２が読み取った識別記号を図５に示すように箱番号に関連づけ、記憶手段２１に記憶させる。記憶手段２１には、第１計量値とＩＤ（識別記号）が関連付けて記憶されているので、記憶手段２１のデータは、ＩＤ（識別記号）を介して第１計量値と箱番号が関連づけられた構造となる。なお、箱番号は、箱詰特定手段２２において例えば１から昇順で生成される箱詰め管理用の特定情報であって、新規の箱番号が設定される度に、第２の識別情報読み取り手段４２から入力される識別番号の入力回数のカウントを開始し、入力回数が規定入数の４に達して箱詰め完了となったところで、つぎの箱番号にカウントアップさせる。

箱詰品は箱詰ライン３で搬送され、第２計量手段１２で計量される。第２計量手段１２で取得される第２計量値は、制御装置２０に送られる。

制御部２０の算出手段２３は、上述した記憶手段２１の情報を基に、箱詰め完了後に第２計量手段１２に送られた箱Ｂの箱番号に対応する４個の製品Ｐの第１計量値を合算する等、第１実施形態と同様の演算を行なって基準総重量値を算出する。欠品判定手段２４は、第１実施形態と同様の判定式に従い、以下のように行なう。

第３実施形態の箱詰検査システム１”において制御装置２０が行なう欠品判定の手順について、図５を参照して説明する。
合算（３－１）では、ＩＤが１０１から１０４までの４つの製品Ｐの第１計量値は、箱番号２６が共通であるので合算する。第１計量値の合算値４００ｇに箱の重量値２０ｇを加えた４２０ｇが基準総重量値であり、ここから１０ｇを減じた４１０ｇと第２計量値を比較する。第２計量値はＩＤが１０１から１０４までの４つの製品Ｐが箱詰めされた箱詰品の重量値となり４２０ｇであるから判定式は成立せず、欠品なしの判定となる。

ＩＤが１０５である製品Ｐの第１計量値は１２０ｇであり許容範囲から外れているので判定はＮＧであり、この製品Ｐは選別機１１で排除されているため、箱詰めの対象にならず、箱番号は付されず、欠品の判定には関係しない。

合算（３－２）では、箱番号２７が共通であるＩＤ１０６、１０７、１０９、１１１の４つの製品Ｐの第１計量値を合算する。これらの第１計量値の合算値３９５ｇに箱の重量値２０ｇを加えた４１５ｇが基準総重量値であり、ここから１０ｇを減じた４０５ｇと第２計量値を比較する。第２計量値はＩＤが１０６、１０７、１０９、１１１の４つの製品Ｐが箱詰めされた箱詰品の重量値となり４１５ｇであるから判定式は成立せず、欠品なしの判定となる。

合算（３－２）における４個の製品Ｐは、計量順序は連続していないが、箱番号２７の同一の箱Ｂに入っている。このように計量順と箱詰め順が一致しないのは、例えば、第１計量手段１０を通過した後、製品Ｐの状態を確認する等の理由でラインの側にいる作業者がライン上の製品Ｐを抜き取る場合があり、これをラインに戻す際に製品Ｐの前後が入れ代わることがあるからである。しかしながら、本実施形態によれば、このような場合でも欠品を確実に判定することができる。また、ＩＤが１０８の製品Ｐは判定もＯＫであり、本来は箱詰め対象となるはずであるが、第１計量手段１０を通過した後、何らかの理由で箱詰対象とならなかったものである。このように第１計量手段１０で計量を受けた製品Ｐであっても、箱Ｂに入らなかったものはＩＤを用いた照合により合算の対象とならないので、欠品の判定を正規の状態で行なうことができる。

合算（３－３）では、箱番号２７が共通であるＩＤ１１０、１１２、１１３、１１４の４つの製品Ｐの第１計量値を合算する。これらの第１計量値の合算値４００ｇに箱の重量値２０ｇを加えた４２０ｇが基準総重量値であり、ここから１０ｇを減じた４１０ｇと第２計量値を比較する。第２計量値はＩＤが１１０、１１２、１１３、１１４の４つの製品Ｐが箱詰めされた箱詰品の重量値となり４２０ｇであるから判定式は成立せず、欠品なしの判定となる。

合算（３－３）における４個の製品Ｐも、合算（３－２）の場合と同様、計量順序は連続しておらず、計量順と箱詰め順が一致していないが、やはり欠品を確実に判定することができている。

以上説明した第３実施形態に係る箱詰検査システム１”では、同一の箱Ｂに箱詰めされた製品Ｐを特定するために箱番号を用いていたが、箱番号を用いない運用例も可能である。例えば、識別情報読み取り手段４２を箱Ｂの近傍に設置し、箱詰手段４に把持された状態で識別情報読み取り手段４２で識別記号を読み取られた製品Ｐは、必ず箱Ｂに入るものと考える。また、識別情報読み取り手段４２から送られた識別記号を記憶する第２の記憶手段を設けておく。第２の記憶手段に４つの識別記号が記憶される度に、これら４つの識別記号と同一の識別記号（ＩＤ）の第１計量値を記憶手段２１から読み出して合算する。この手法によれば、実際に箱詰めされた製品Ｐの識別記号に基づいて、多くの第１計量値の中から実際に箱詰めされた製品Ｐの第１計量値を選んで合算するので、搬送途中で製品が紛失したり、製品の並び順が変わっていても、箱詰品に含まれる製品の欠品を製品の計量値に基づいて確実に判定することができる。

また、第１及び第２実施形態では、製品検知センサ１３や製品検知カメラ３０によって箱詰手段４が取り損ねた製品Ｐ（図２においてＩＤ１０９の「特定情報」が「非」の」製品Ｐ）を検知することで、これ以外の実際に箱詰めされた製品Ｐの第１計量値を合算していたが、この図２の「特定情報」には箱番号を記憶させるものとしてもよい。すなわち、記憶手段において、製品検知センサ１３や製品検知カメラ３０によって検知された製品ＰやＮＧ品以外の製品Ｐについて、所定入数（実施形態では４）ずつ同一の箱番号を付しておき、欠品の判定においては、箱番号が同一のものを合算して基準重量値を求めてもよい。

以上説明したように、各実施形態の箱詰検査システムによれば、箱詰時の製品Ｐの取り扱い不良等により計量順と箱詰順が一致しなかったり、製品Ｐが紛失したような場合が生じても、箱詰品における製品Ｐの欠品を製品Ｐの計量値に基づいて確実に判定することができ、特に重量値の誤差範囲が大きい製品Ｐの箱詰検査に有効であるという効果がある。

１，１’，１”…箱詰検査システム
２…搬送手段としての箱詰ライン
３…搬送手段としての製品ライン
４…箱詰手段
１０…第１計量手段
１２…第２計量手段
１３…製品検知センサ
２０…制御装置
２１…記憶手段
２２…箱詰特定手段
２３…算出手段
２４…検査手段としての欠品判定手段
３０…製品検知カメラ
４１，４２…識別情報読み取り手段
Ｐ…製品
Ｂ…箱
Ａ０…製品の取り出し位置
Ａ１…第１読み取り位置
Ａ２…第２読み取り位置

Claims (7)

1. 製品（Ｐ）を順次搬送する製品ライン（２）に設けられ、搬送されてくる製品を計量して第１計量値を出力する第１計量手段（１０）と、
   前記第１計量手段により計量された製品のうち前記第１計量値が許容範囲に入っている製品として選別された正規製品を詰込むための箱（Ｂ）を搬送する箱詰ライン（３）と、
   前記第１計量手段で計量されて選別された複数個の前記正規製品を、前記製品ラインにおける前記第１計量手段より下流の取り出し位置（Ａ０）で把持して取り出し、前記箱詰ラインの箱詰位置で箱に詰めて箱詰品とする箱詰手段（４）と、
   箱詰品を計量して第２計量値を出力する第２計量手段（１２）と、
   前記第１計量値に基づいて箱詰品の基準総重量値を算出する算出手段（２３）と、
   前記基準総重量値と前記第２計量値を比較して箱詰品に詰められた前記正規製品の個数を検査する検査手段（２４）と、
   を備えた箱詰検査システム（１，１’，１”）であって、
   前記第１計量値を記憶する記憶手段（２１）と、
   前記箱詰手段が前記取り出し位置で把持した前記正規製品について、前記記憶手段に記憶された前記第１計量値を特定する箱詰特定手段（２２）と、
   をさらに備え、
   前記算出手段（２３）は、前記箱詰特定手段が特定した前記記憶手段の前記第１計量値を合算して前記基準総重量値を算出することを特徴とする箱詰検査システム（１，１’，１”）。
2. 前記記憶手段（２１）は、製品（Ｐ）の計量順序に対応させて前記第１計量値を記憶し、前記箱詰特定手段（２２）は、前記箱詰手段（４）により前記取り出し位置（Ａ０）から把持されて箱詰された前記正規製品の計量順序を特定することを特徴とする請求項１に記載の箱詰検査システム（１，１’）。
3. 前記製品ライン（２）は、前記第１計量手段（１０）で計量された製品（Ｐ）のうち前記正規製品を下流に搬送し、
   前記箱詰特定手段（２２）は、前記取り出し位置（Ａ０）よりも下流の所定位置において、前記箱詰手段（４）により把持されなかった前記正規製品の通過を検知する製品検知センサ（１３）を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の箱詰検査システム（１）。
4. 前記箱詰特定手段（２２）は、前記第１計量手段（１０）から搬出された製品（Ｐ）のうち前記正規製品の前記取り出し位置（Ａ０）を含む前記製品ライン（２）の所定領域を撮像する製品検知カメラ（３０）を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の箱詰検査システム（１’）。
5. 前記第１計量手段（１０）で計量された製品（Ｐ）のうち前記正規製品を下流に搬送し、
   前記箱詰特定手段（２２）は、前記取り出し位置（Ａ０）よりも下流の前記製品ライン（２）の所定領域で前記箱詰手段（４）により把持されなかった前記正規製品を撮像する製品検知カメラ（３０）を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の箱詰検査システム（１’）。
6. 前記箱詰特定手段（２２）は、前記第１計量手段（１０）によって製品（Ｐ）が計量される前の位置である第１読み取り位置（Ａ１）と、前記取り出し位置（Ａ０）と前記箱詰位置の間の位置である第２読み取り位置（Ａ２）にそれぞれ配置されて前記正規製品に設けられた識別情報を読み取る識別情報読み取り手段（４１，４２）を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の箱詰検査システム（１”）。
7. 複数の製品（Ｐ）を製品ライン（２）で順次計量して取得した複数の第１計量値に基づいて箱詰品の基準総重量値を算出し、
   前記第１計量値が計量された複数個の製品のうち前記第１計量値が許容範囲内に入っている製品として選別された正規製品を前記製品ラインの取り出し位置（Ａ０）で把持して取り出し、前記正規製品を詰込むための箱（Ｂ）を搬送する箱詰めライン（３）の箱詰位置で箱に詰めた箱詰品を計量して第２計量値を取得し、
   前記基準総重量値と前記第２計量値を比較して箱詰品に詰められた前記正規製品の個数を検査する箱詰検査方法であって、
   複数の前記第１計量値の中から前記取り出し位置で把持され、箱詰めされた前記正規製品の前記第１計量値を特定し、特定された前記第１計量値を合算して前記基準総重量値を算出することを特徴とする箱詰検査方法。

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