JP4711300B2 - 物品検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検査物を搬送しながら検査し、この検査結果に応じて被検査物の良／不良を判定する物品検査装置に係り、前記被検査物が不良と判定された場合に搬送動作を停止して当該被検査物（不良品）を排除する物品検査装置に関する。

商品の製造ライン中には、搬送コンベアなどに搬送されている製品（被検査物）の重量や異物混入の有無などを検査して被検査物を良品又は不良品に判別する物品検査装置が設置されることがある。この物品検査装置は、搬送コンベアの所定の判定位置で検査手段による検査結果と予め設定された条件とを比較して被検査物の良／不良を判定する。このとき、良と判定された場合には、搬送コンベアの搬送動作を継続して被検査物（良品）をそのまま後段へと搬送し、不良と判定された場合には、搬送制御手段から停止信号が出力されて搬送コンベアの搬送動作が停止して被検査物（不良品）を判定位置に停止させ、作業者などがこれを製造ラインから取り除く。

このような不良品除去は、下記特許文献１にストップモードとして記載されている（段落０００６参照）。このストップモードでは、計量エラーが発生したとき、計量エラー検出と同時に計量コンベアを停止させ、計量エラーにかかる計量物（不良品）を作業者がライン外に排出する。

なお、上述したストップモードなどによる不良品除去は、振り分け装置で振り分けると計量物が損傷するおそれがある場合、計量物が重量物である場合、あるいは、計量エラーが滅多に発生しない場合などに用いられる。
特許第３４４３６１１号公報

しかしながら、上述したような従来の物品検査装置では、被検査物が不良と判定されたときに、搬送コンベアが停止して不良と判定された被検査物（不良品）が判定位置に停止するとあるが、実際には、それまで搬送動作を続けていた搬送コンベアが急停止したことにより生じる慣性力、搬送コンベアのベルトや鎖などのすべりなどによって不良品は判定位置に留まらず移動していた。

特に、製造ライン中では、複数の被検査物が連続的に搬送されるため、判定位置付近には不良品を含むいくつかの被検査物が停止することとなる。作業者はその中から不良品を特定しなければならなかった。ところが、これでは作業者が不良品と間違えて良品や未検査品を取り除くなどの除去ミスをすることがあり、取り残された不良品が後段に流出してしまう可能性があった。このような除去ミスは、例えば、食品などの異物検出を行っている場合などでは重大な問題となる。

また、このような除去ミスを防ぐために判定位置付近に停止している被検査物を全て取り除くことは、生産統計値が合致しないという問題となっていた。

そこで本発明は、上記問題点を解消するために、搬送手段に停止している不良品を表示手段に表示することで作業者が不良品を容易且つ確実に特定でき、作業者がこれまで不良品特定に要していた負担を軽減するとともに除去ミスを無くして不良品が後段に流出することを防ぎ、また、搬送される被検査物の中から不良品だけを取り除くことから生産統計値が合致する物品検査装置を提供することを目的とする。

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項１記載の物品検査装置１は、被検査物Ｗを所定の搬送方向Ｙに搬送し、後段コンベア４に搬出する搬送手段２と、前記搬送手段２によって搬送される前記被検査物Ｗを検査する検査手段８と、前記検査手段８による検査結果と設定条件とを比較して前記被検査物Ｗの良／不良を前記搬送手段２の所定の判定位置Ｐで判定する判定手段９と、前記判定手段９により不良と判定された場合に前記搬送手段２の搬送動作を停止させる停止信号を出力する搬送制御手段１０とを備える物品検査装置１において、
前記搬送制御手段１０から前記停止信号が出力されて前記搬送手段２の搬送動作が停止したときに前記被検査物Ｗが停止する位置を予め入力する入力手段７と、
前記入力手段７により入力された前記停止位置に基づいて前記判定手段９により不良と判定されて前記搬送手段２上もしくは前記後段コンベア４上の少なくともいずれかに停止した前記被検査物Ｗ’の停止位置を、前記搬送手段２及び前記後段コンベア４を表す図形と共に、該被検査物Ｗ’が不良品であることを明示した表示状態（例えば、点滅させたり色彩を変えたりして明示した状態）で画面１４に表示する表示手段１３と、
を具備することを特徴とする。

請求項２記載の物品検査装置１は、前記入力手段７により入力された前記停止位置には、前記被検査物Ｗの品種ごとに実測して得られた値を用いることを特徴とする。

このような構成によれば、搬送手段２の搬送動作が停止したときに、不良と判定された被検査物Ｗ’（不良品）の停止位置を点滅させたり色彩を変えたりして明示した状態で画面１４に表示する表示手段１３が設けられることによって、作業者は、この表示手段１３を確認することで実際に不良品Ｗ’が停止している位置を知ることができる。

請求項３記載の物品検査装置１は、前記搬送手段２における前記被検査物Ｗの通過を検知するごとに検知信号を出力する検知手段６と、
前記検知手段６から出力される前記検知信号の出力間隔を順次記憶する記憶手段１２とを具備し、
前記表示手段１３には、前記記憶手段１２に記憶された前記検知信号の出力間隔に基づいて前記搬送手段２に連続的に搬送される複数の前記被検査物Ｗが該搬送手段２に実際に並んでいる状態で表示されることを特徴とする。

このような構成によれば、検知手段６から出力される検知信号の出力間隔を記憶手段１２が順次記憶することにより、被検査物Ｗが連続で搬送されている場合でも搬送手段２の搬送動作が停止したときには、実際に被検査物Ｗが並んでいる状態と略同様の状態に並んだ被検査物Ｗ₀ を画面１４に表示することが可能となる。さらに、表示手段１３の画面１４に表示されている複数の被検査物Ｗ₀ の中から不良品Ｗ₀ ’を明示することで作業者による実際の不良品Ｗの特定が容易となる。

本発明による物品検査装置によれば、不良品が発生して搬送手段が停止したときに、不良品の停止位置を点滅させたり色彩を変えたりして明示した状態で表示する表示手段が設けられることによって、作業者は、この表示手段を確認して実際に搬送手段に停止している不良品の位置を知ることができるようになる。すなわち、作業者は、搬送手段にある不良品を容易且つ確実に特定することが可能となる。この結果、作業者にかかる負担を軽減し、作業者が不良品と間違えて良品や未検査品を取り除くなどの除去ミスを無くして取り残された不良品が後段に流出することを防ぐことができる。

また、製造ラインから不良品だけを取り除くことができるため生産統計値を合致させることができ、この結果、生産効率が向上する。

さらに、検知手段から出力される検知信号の出力間隔を記憶手段が順次記憶することにより、搬送手段に被検査物が連続して搬送されている場合でも搬送手段が停止したときには、実際に並んでいる状態と略同様に並んだ状態で被検査物を表示することが可能となる。また、表示手段に表示されている複数の被検査物の中から不良品だけを明示することで作業者による実際の不良品の特定が容易となる。これにより、上記同様に、作業者にかかる負担を軽減し、作業者の除去ミスを無くすことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
図１は本発明に係る物品検査装置（重量測定装置）の一実施の形態を示す概略斜視図、図２は同実施の形態の機能ブロック図、図３は同実施の形態の表示手段における表示状態を示す図、図４は判定手段により被検査物が不良と判定されたときの処理手順を示すフローチャートである。

本発明による物品検査装置１は、図１に示すように、製造ライン中に設置されて被検査物Ｗを所定の搬送方向Ｙに搬送しながら検査し、この検査結果と予め設定された条件とを比較して被検査物Ｗの良／不良を判定するものである。
このような物品検査装置１には、重量検査装置、金属検出装置及びＸ線異物検出装置などがあるが、本明細書では重量検査装置をこの発明の実施の形態として説明する。

この実施の形態の重量検査装置１は、被検査物Ｗを搬送しながら計量して計量値を算出し、算出された計量値と予め設定された値とを比較して当該被検査物Ｗの良／不良を判定する。

この重量検査装置１は、図１，２に示すように、搬送手段２と、検知手段６と、入力手段７と、検査手段８と、判定手段９と、搬送制御手段１０と、表示手段１３とで略構成されている。

搬送手段としての搬送コンベア２は、図１に示すように、前段コンベア３から適当な間隔をあけて連続的に搬送されてきた被検査物Ｗを所定の搬送方向Ｙに搬送し、更に、選別装置５などが設けられた後段コンベア４へと搬出する。なお、本実施の形態では、搬送コンベア２はベルトコンベアとしている。

また、図２に示すように、上述した搬送コンベア２には、この搬送コンベア２に搬送される被検査物Ｗの通過を検知するごとに検知信号を後述する記憶手段に間欠的に出力する検知手段としての通過検知センサ６が設けられている。この通過検知センサ６は、図示しない対向する一対の投受光素子からなり、搬送コンベア２の前段側における両側端部に搬送方向Ｙと直交して配設されている。これらの投受光素子は、上下に異なる高さに配置され、投光素子から斜めに光線が照射されて受光素子に受光される。

入力手段７には、搬送コンベア２が停止したときに、これまで搬送コンベア２に搬送されていた被検査物Ｗが搬送方向Ｙに停止する位置が予め入力される。なお、被検査物Ｗは、搬送コンベア２停止時に生じる慣性力やコンベアベルトのすべりなどが原因となって搬送方向Ｙに移動し、その移動する距離は品種ごとに異なる。そのため、移動距離は事前に実測することによって得られる。

検査手段としての計量手段８は、図１，２に示すように、ロードセルなどの計量部（図示せず）が搬送コンベア２を搭載して構成され、搬送コンベア２に搬送されている被検査物Ｗの重量を所定の計量タイミングで計量して計量値を算出する。計量タイミングは、被検査物Ｗの品種や搬送コンベア２のベルト速度から経験則によって決められ、前記通過検知センサ６が被検査物Ｗの通過を検知することで開始される。なお、この計量手段８では、被計量物Ｗを搬送しながら計量する（ダイナミック計量）。

判定手段９は、図２に示すように、計量手段８により算出された計量値（検査結果）と予め設定された重量値とを比較して、計量値が設定重量範囲内にあるか否かで被検査物Ｗの良／不良を判定する。つまり、この判定手段９では、計量値が設定重量範囲内であれば良と判定し、逆に、計量値が設定重量範囲外であれば不良と判定する。さらに、判定手段９により不良と判定された場合には、判定手段９は不良判定信号を後述する搬送制御手段へと出力する。また、判定手段９による被検査物Ｗの判定は、搬送コンベア２における所定の判定位置Ｐ（図１参照）で行われる。本実施の形態では、搬送コンベア２の後端側を判定位置Ｐとしている。このとき、搬送コンベア２のベルト速度及び／又は計量手段８の計量タイミングを調整することでこの位置（後端側）を判定位置とすることができる。

前述した搬送制御手段１０は、図２に示すように、判定手段９から出力された不良判定信号を受けて停止信号を搬送コンベア２へと出力し、搬送コンベア２の搬送動作を停止させる。

また、搬送制御手段１０には、不良品停止位置入力手段１１と、記憶手段１２とが設けられている。
不良品停止位置入力手段１１は、前記入力手段７に予め入力された停止位置に基づいて、搬送コンベア２が停止したときに判定手段により不良と判定された被検査物Ｗ’（不良品）が判定位置Ｐから移動する距離を算出し、算出結果を後述する表示手段へと出力する。

さらに、記憶手段１２は、前記通過検知センサ６から間欠的に出力される検知信号の出力間隔を順次記憶するとともに、記憶した検知信号の出力間隔を表示手段へと出力する。

前述した表示手段１３は、図２に示すように、記憶手段１２から出力された検知信号の出力間隔に基づいて実際に搬送コンベア２に並んでいる状態と略同様に被検査物Ｗを表示するとともに、不良品停止位置入力手段１１により算出された移動距離に基づいて実際に不良品Ｗが停止している位置を表示する。また、図３に示すように、この表示手段１３の画面１４には、概略的な検査装置が表示されており、実際に搬送コンベア２に並んでいる状態と略同様に並んだ状態で被検査物Ｗ₀ が表示され、特に不良品Ｗ₀ ’を点滅させたり色彩を変えたりして明示した状態で表示している。

以上、本実施の形態による重量検査装置（物品検査装置）の構成について説明したが、ここから、被検査物が不良と判定されてから（不良品が発生してから）表示手段に被検査物の停止位置が表示されるまでの動作を図４を参照して説明する。

まず、図４に示すように、搬送コンベア２に搬送されている被検査物Ｗから不良品が発生する（Ｓ１）。ここでは、図２に示すように、被検査物Ｗの重量を計量手段８で計量し、計量値が算出される。そして、この計量値と予め設定された重量値とを判定手段９で比較する。このとき、計量値が設定重量範囲外である場合に、判定手段９はこの被検査物Ｗ’を不良と判定する。

次に、被検査物Ｗ’が不良と判定されたことで搬送コンベア２が停止する（Ｓ２）。ここでは、判定手段９から不良判定信号が搬送制御手段１０へと出力される。これを受けて搬送制御手段１０は搬送コンベア２に停止信号を出力し、搬送コンベア２の搬送動作を停止させる。

次に、不良品停止位置算出手段１１において不良品Ｗ’の停止位置を算出する（Ｓ３）。ここでは、入力手段７に予め入力された停止位置に基づいて不良品停止位置算出手段１１は不良品Ｗ’の停止位置（判定位置Ｐ（図１参照）からの移動距離）を算出する。

最後に、表示手段１３の画面１４に不良品Ｗ₀ ’の停止位置を点滅させたり色彩を変えたりして明示した状態で表示する（Ｓ４）。ここでは、不良品停止位置算出手段１１により算出された停止位置（判定位置Ｐからの移動距離）に基づいて表示手段１３の画面に実際に不良品Ｗ’が停止している位置と略同等の位置に不良品Ｗ₀ ’が表示される。
なお、表示手段１３には、上述した不良品Ｗ₀ ’の表示と同時に、記憶手段１２に記憶された通過検知センサ６の検知信号の出力間隔に基づいて表示手段１３の画面１４に実際に搬送コンベア２に並んでいる状態と略同様に並んだ状態で被検査物Ｗ₀ が表示される。

そして、作業者が、この表示手段１３の画面１４に表示された不良品Ｗ₀ ’の停止位置を見て実際に搬送コンベア２に停止している不良品Ｗ’を特定し、この不良品Ｗ’を製造ラインから取り除いてから搬送コンベア２を再起動する。

この実施の形態によれば、被検査物Ｗが不良と判定されて搬送コンベア２の搬送動作が停止したときに、不良品Ｗ₀ ’を点滅させたり色彩を変えたりして明示した状態で画面１４に表示する表示手段１３が設けられることによって、作業者は、この画面１４を確認して実際に搬送コンベア２に停止している不良品Ｗ’の位置を知ることができる。すなわち、作業者は搬送コンベア２に停止している不良品Ｗ’を容易且つ確実に特定することが可能となる。この結果、作業者にかかる負担を軽減し、作業者が不良品Ｗ’と間違えて他の被検査物Ｗ（良品、未検査品）を取り除くなどの除去ミスを無くして不良品Ｗ’が後段コンベア４に流出することを防ぐことができる。

また、製造ラインの稼動中、搬送コンベア２から不良品Ｗ’だけを取り除くことができるため生産統計値を合致させることができる。

さらに、通過検知センサ６から出力される検知信号の出力間隔を記憶手段１２が順次記憶することにより、搬送コンベア２に被検査物Ｗが連続で搬送されている場合でも搬送コンベア２の搬送動作が停止したときには、実際に搬送コンベア２に並んでいる状態と略同様に並んだ被検査物Ｗ₀ を表示手段１３の画面１４に表示することが可能となる。また、この画面１４に表示されている複数の被検査物Ｗ₀ の中から不良品Ｗ₀ ’を明示することで作業者による不良品Ｗ’の特定が容易となる。これにより、上記同様に、作業者にかかる負担を軽減し、作業者の除去ミスを無くすことができる。

なお、上述した実施の形態では、表示手段１３の画面１４には概略的な検査装置が表示されており、搬送コンベアが停止したときには不良品Ｗ₀ ’を点滅させたり色彩を変えたりして明示した状態で表示していたが、これに限定することなく画面１４の表示には様々なものが考えられる。例えば、図５に示すように、画面１４内の不良品Ｗ₁ ’に「ＮＧ」などの文字を表記して表示してもよい。また、図６に示すように、不良品Ｗ₂ ’に吹き出しなどを施して中に文字を表記したものを表示してもよい。
その他、検査装置や不良品を平面的ではなく立体的に画面に表示することなども考えられる。

また、上述した実施の形態では、被検査物Ｗの良／不良の判定を行う判定位置Ｐは、搬送コンベア２のベルト速度及び／又は計量手段８の計量タイミングを調整して搬送コンベア２の後端側（図１参照）としていたが、図７に示すように、搬送コンベア２のベルト速度を固定したときに、判定位置Ｌは、ベルト速度Ｖ（ｍ／ｓ）と計量タイミングＴ（ｓ）を掛け合わせた値がベルト全長Ｌ_C （ｍ）より小さくなるように計量タイミングＴ（ｓ）を設定すると下記式（１）によって得られる。
Ｌ＝Ｖ×Ｔ（Ｌ_C ＞Ｌ）…（１）
これにより、計量タイミングＴ（ｓ）≒判定タイミングとすることが可能な判定位置Ｌを算出できるようになる。つまり、被検査物Ｗが計量されるのと略同時に判定手段９による判定を行うことが可能となる。

さらに、上述した実施の形態では、計量手段８の計量タイミングは、被検査物Ｗの品種や搬送コンベア２のベルト速度から経験則によって決められ、通過検知センサ６によって被検査物Ｗが検知されていたが、計量手段８から出力される検査信号によって被検査物Ｗを検知することも可能である。この場合は、図８に示すように、計量手段８に被検査物Ｗが乗り込んできてから安定する位置に検知タイミングを設定することで被検査物Ｗを検知することができる。
なお、この重量検査手段の他にも物品検査装置として金属検出装置やＸ線異物検出装置などがあるが、図９，１０は、それぞれ金属検出装置及びＸ線異物検出装置の検査タイミングにおける検査信号からの被検査物の検知方法を表している。

本発明に係る物品検査装置（重量検査装置）の一実施の形態を示す概略斜視図である。 図１における機能ブロック図である。 同実施の形態の表示手段における表示状態を示す図である。 同実施の形態を構成する判定手段により被検査物が不良と判定されたときの処理手順を示すフローチャートである。 表示手段における他の表示状態を示す図である。 表示手段における他の表示状態を示す図である。 判定位置の他の算出方法を示す模式的な正面図である。 重量検査装置において被検査物を検査信号から検知するときの検知タイミングを示す図である。 金属検出装置において被検査物を検査信号から検知するときの検知タイミングを示す図である。 （ａ），（ｂ）Ｘ線異物検出装置において被検査物を検査信号から検知するときの検知タイミングを示す図である。

符号の説明

１…物品検査装置（重量検査装置）
２…搬送手段（搬送コンベア）
６…検知手段（通過検知センサ）
７…入力手段
８…検査手段（計量手段）
９…判定手段
１０…搬送制御手段
１２…記憶手段
１３…表示手段
Ｐ…判定位置
Ｗ…被検査物
Ｗ’…不良と判定された被検査物（不良品）
Ｙ…搬送方向

Claims (3)

1. 被検査物（Ｗ）を所定の搬送方向（Ｙ）に搬送し、後段コンベア（４）に搬出する搬送手段（２）と、前記搬送手段によって搬送される前記被検査物を検査する検査手段（８）と、前記検査手段による検査結果と設定条件とを比較して前記被検査物の良／不良を前記搬送手段の所定の判定位置（Ｐ）で判定する判定手段（９）と、前記判定手段により不良と判定された場合に前記搬送手段の搬送動作を停止させる停止信号を出力する搬送制御手段（１０）とを備える物品検査装置（１）において、
   前記搬送制御手段から前記停止信号が出力されて前記搬送手段の搬送動作が停止したときに前記被検査物が停止する位置を予め入力する入力手段（７）と、
   前記入力手段により入力された前記停止位置に基づいて前記判定手段により不良と判定されて前記搬送手段上もしくは前記後段コンベア上の少なくともいずれかに停止した前記被検査物（Ｗ’）の停止位置を、前記搬送手段及び前記後段コンベアを表す図形と共に、該被検査物が不良品であることを明示した表示状態で表示する表示手段（１３）と、
   を具備することを特徴とする物品検査装置。
2. 前記入力手段（７）により入力された前記停止位置には、前記被検査物（Ｗ）の品種ごとに実測して得られた値を用いることを特徴とする請求項１記載の物品検査装置。
3. 前記搬送手段（２）における前記被検査物（Ｗ）の通過を検知するごとに検知信号を出力する検知手段（６）と、
   前記検知手段から出力される前記検知信号の出力間隔を順次記憶する記憶手段（１２）とを具備し、
   前記表示手段（１３）には、前記記憶手段に記憶された前記検知信号の出力間隔に基づいて前記搬送手段に連続的に搬送される複数の前記被検査物が該搬送手段に実際に並んでいる状態で表示されることを特徴とする請求項１又は２記載の物品検査装置。

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