(57)【要約】【課題】袋に包装される物品の数を均一にすることができる包装検査装置、生産システム、制御方法、および制御プログラムを提供する。【解決手段】包装検査装置１Ａは、１つ又は複数の物品Ａに対して物品Ａのそれぞれの重量を計測する重量計測装置２０と、物品Ａのそれぞれの重量が所定の重量範囲内にない場合に当該物品Ａをラインから振り分ける振分装置２６と、振分装置２６を通過したライン内の複数の物品Ａを袋に包装する製袋包装装置５０と、袋に包装された複数の物品Ａの個数を検査する個数検査装置７０と、所定の重量範囲を制御する制御装置９０と、を備える。制御装置９０は、個数検査装置７０による個数検査の結果に基づいて所定の重量範囲を変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ又は複数の物品に対して前記物品のそれぞれの重量を計測する計測装置と、
前記物品のそれぞれの重量が所定の重量範囲内にない場合に当該物品をラインから振り分ける振分装置と、
前記振分装置を通過した前記ライン内の複数の前記物品を袋に包装する包装装置と、
前記袋に包装された複数の前記物品の個数を検査する検査装置と、
前記所定の重量範囲を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記検査装置による個数検査の結果に基づいて前記所定の重量範囲を変更する、包装検査装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記検査装置による前記個数検査の結果において、前記物品の個数が所定の個数よりも多い個数超過の頻度が一定以上である場合、前記物品の平均重量が増大するよう前記所定の重量範囲を変更し、
前記検査装置による前記個数検査の結果において、前記物品の個数が前記所定の個数よりも少ない個数不足の頻度が一定以上である場合、前記物品の平均重量が減少するよう前記所定の重量範囲を変更する、請求項１に記載の包装検査装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記所定の重量範囲の下限値および上限値を記憶しており、
前記制御装置は、少なくとも前記下限値を増大させることにより、前記物品の平均重量を増大させ、少なくとも前記上限値を減少させることにより、前記物品の平均重量を減少させる、請求項２に記載の包装検査装置。
【請求項４】
前記計測装置はＸ線検査装置である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の包装検査装置。
【請求項５】
前記計測装置と前記振分装置と前記包装装置と前記検査装置と前記制御装置とを備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の包装検査装置と、
前記振分装置を通過した前記ライン内の複数の前記物品を組合せ計量し、組合せ計量された複数の前記物品を前記包装装置に供給する組合せ計量装置と、を備える生産システム。
【請求項６】
１つ又は複数の物品に対して前記物品のそれぞれの重量を計測する計測装置と、前記物品のそれぞれの重量が所定の重量範囲内にない場合に当該物品をラインから振り分ける振分装置と、前記振分装置を通過した前記ライン内の複数の前記物品を袋に包装する包装装置と、前記袋に包装された複数の前記物品の個数を検査する検査装置と、を備える包装検査装置で実行される制御方法であって、
前記包装検査装置が、前記検査装置による個数検査の結果に基づいて前記所定の重量範囲を変更する、制御方法。
【請求項７】
１つ又は複数の物品に対して前記物品のそれぞれの重量を計測する計測装置と、前記物品のそれぞれの重量が所定の重量範囲内にない場合に当該物品をラインから振り分ける振分装置と、前記振分装置を通過した前記ライン内の複数の前記物品を袋に包装する包装装置と、前記袋に包装された複数の前記物品の個数を検査する検査装置と、を備える包装検査装置のコンピュータに実行させる制御プログラムであって、
前記検査装置による個数検査の結果に基づいて前記所定の重量範囲を変更する、制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、包装検査装置、生産システム、制御方法、および制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、パッケージに複数の内容物が収容された物品を検査する検査装置が記載されている。この装置では、不定形の内容物がパッケージ内に収容されている場合であっても、パッケージ内の内容物の個数を検査することができる。具体的には、Ｘ線透過画像の内容物領域が狭隘部分を含む場合に、分断部がその内容物領域を２つに分断し、個数計数部が、内容物領域の個数を計数する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１６／１１７３７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の技術によれば、パッケージ（袋）の中の内容物（物品）の個数を正確に計数することができる。しかし、物品の個数が所定の個数でない場合には、そのことが異常とされて物品を排除することになり、よってロスが生じる。従来の技術に対してはこのような課題が挙げられるが、そもそもの課題として、袋に包装される物品の数を均一にすることができるシステムが求められている。
【０００５】
本開示は、袋に包装される物品の数を均一にすることができる包装検査装置、生産システム、制御方法、および制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る包装検査装置は、１つ又は複数の物品に対して物品のそれぞれの重量を計測する計測装置と、物品のそれぞれの重量が所定の重量範囲内にない場合に当該物品をラインから振り分ける振分装置と、振分装置を通過したライン内の複数の物品を袋に包装する包装装置と、袋に包装された複数の物品の個数を検査する検査装置と、所定の重量範囲を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、検査装置による個数検査の結果に基づいて所定の重量範囲を変更する。
【０００７】
この包装検査装置によれば、計測装置および振分装置を経て、包装装置によって複数の物品が袋に包装される。続いて、袋内の物品の個数が検査装置によって検査される。個数検査の結果に基づいて、制御装置が、振分装置において用いられる所定の重量範囲を変更する。これにより、振分装置を通過する物品の重量が変更される。つまり、包装装置による包装の対象となる物品の重量分布が変更される。物品の重量分布が変更されることにより、包装装置によって包装される物品の個数が変化し得る。たとえば、重量分布が重い側に変更されると、包装装置によって包装される物品の個数が減少し得る。重量分布が軽い側に変更されると、包装装置によって包装される物品の個数が増大し得る。この包装検査装置によれば、包装装置によって包装される物品の個数を調整することができる。その結果として、袋に包装される物品の数を均一にすることができる。
【０００８】
いくつかの態様において、制御装置は、検査装置による個数検査の結果において、物品の個数が所定の個数よりも多い個数超過の頻度が一定以上である場合、物品の平均重量が増大するよう所定の重量範囲を変更し、検査装置による個数検査の結果において、物品の個数が所定の個数よりも少ない個数不足の頻度が一定以上である場合、物品の平均重量が減少するよう所定の重量範囲を変更してもよい。この構成によれば、個数検査の結果における個数超過の頻度、または、個数不足の頻度に基づいて、制御装置が、物品の平均重量を増大させたり、または、減少させたりする。よって、袋に包装される物品の数をより一層均一にすることができ、個数超過または個数不足の頻度が低減される。
【０００９】
いくつかの態様において、制御装置は、所定の重量範囲の下限値および上限値を記憶しており、制御装置は、少なくとも下限値を増大させることにより、物品の平均重量を増大させ、少なくとも上限値を減少させることにより、物品の平均重量を減少させてもよい。この構成によれば、物品の平均重量を確実に増大または減少させることができる。
【００１０】
いくつかの態様において、計測装置はＸ線検査装置であってもよい。この構成によれば、物品のそれぞれの重量を高速かつ高精度に計測することができる。
【００１１】
本開示の別の態様に係る生産システムは、計測装置と振分装置と包装装置と検査装置と制御装置とを備える上記のいずれかに記載の包装検査装置と、振分装置を通過したライン内の複数の物品を組合せ計量し、組合せ計量された複数の物品を包装装置に供給する組合せ計量装置と、を備える。この生産システムによれば、組合せ計量された複数の物品が包装装置に供給され、袋に包装される。よって、袋に包装される物品の数のみならず、袋に包装された物品の合計重量をも均一にすることができる。
【００１２】
本開示の別の態様に係る制御方法は、１つ又は複数の物品に対して物品のそれぞれの重量を計測する計測装置と、物品のそれぞれの重量が所定の重量範囲内にない場合に当該物品をラインから振り分ける振分装置と、振分装置を通過したライン内の複数の物品を袋に包装する包装装置と、袋に包装された複数の物品の個数を検査する検査装置と、を備える包装検査装置で実行される制御方法であって、包装検査装置が、検査装置による個数検査の結果に基づいて所定の重量範囲を変更する。
【００１３】
この包装検査装置によれば、計測装置および振分装置を経て、包装装置によって複数の物品が袋に包装される。続いて、袋内の物品の個数が検査装置によって検査される。個数検査の結果に基づいて、包装検査装置によって、振分装置において用いられる所定の重量範囲が変更される。これにより、振分装置を通過する物品の重量が変更される。つまり、包装装置による包装の対象となる物品の重量分布が変更される。物品の重量分布が変更されることにより、包装装置によって包装される物品の個数が変化し得る。たとえば、重量分布が重い側に変更されると、包装装置によって包装される物品の個数が減少し得る。重量分布が軽い側に変更されると、包装装置によって包装される物品の個数が増大し得る。この制御方法によれば、包装装置によって包装される物品の個数を調整することができる。その結果として、袋に包装される物品の数を均一にすることができる。
【００１４】
本開示の別の態様に係る制御プログラムは、１つ又は複数の物品に対して物品のそれぞれの重量を計測する計測装置と、物品のそれぞれの重量が所定の重量範囲内にない場合に当該物品をラインから振り分ける振分装置と、振分装置を通過したライン内の複数の物品を袋に包装する包装装置と、袋に包装された複数の物品の個数を検査する検査装置と、を備える包装検査装置のコンピュータに実行させる制御プログラムであって、検査装置による個数検査の結果に基づいて所定の重量範囲を変更する。
【００１５】
この包装検査装置によれば、計測装置および振分装置を経て、包装装置によって複数の物品が袋に包装される。続いて、袋内の物品の個数が検査装置によって検査される。個数検査の結果に基づいて、包装検査装置のコンピュータによって、振分装置において用いられる所定の重量範囲が変更される。これにより、振分装置を通過する物品の重量が変更される。つまり、包装装置による包装の対象となる物品の重量分布が変更される。物品の重量分布が変更されることにより、包装装置によって包装される物品の個数が変化し得る。たとえば、重量分布が重い側に変更されると、包装装置によって包装される物品の個数が減少し得る。重量分布が軽い側に変更されると、包装装置によって包装される物品の個数が増大し得る。この制御プログラムによれば、包装装置によって包装される物品の個数を調整することができる。その結果として、袋に包装される物品の数を均一にすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本開示のいくつかの態様によれば、袋に包装される物品の数を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、一実施形態に係る生産システムを示す図である。
【図２】図２は、制御装置の機能ブロックを含む、図１の生産システムを示すブロック図である。
【図３】図３は、計測装置および振分装置を示す図である。
【図４】図４は、搬送装置の構成を示す図である。
【図５】図５は、組合せ計量装置の構成を示す図である。
【図６】図６は、個数検査装置の構成を示す図である。
【図７】図７は、制御装置における処理フローを示す図である。
【図８】図８（ａ）は物品の重量分布および所定の重量範囲を示す図、図８（ｂ）は変更後における、物品の重量分布および所定の重量範囲を示す図である。
【図９】図９は、記憶媒体に記憶されている制御プログラムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１９】
図１および図２に示されるように、生産システム１は、複数の物品Ａを袋に包装し、包装された複数の物品Ａを検査する包装検査装置１Ａを備える。生産システム１は、生産装置１０と、重量計測装置（計測装置）２０と、振分装置２６と、搬送装置３０と、複数の組合せ計量装置４０と、複数の製袋包装装置（包装装置）５０と、重量検査装置６０と、個数検査装置（検査装置）７０と、箱詰装置８０と、制御装置９０とを備える。包装検査装置１Ａは、それらの装置のうち、重量計測装置２０と、振分装置２６と、製袋包装装置５０と、重量検査装置６０と、個数検査装置７０と、制御装置９０とを備える。生産装置１０、重量計測装置２０、振分装置２６、搬送装置３０、複数の組合せ計量装置４０、複数の製袋包装装置５０、重量検査装置６０、個数検査装置７０、箱詰装置８０及び制御装置９０は、互いに通信可能に接続されている。生産システム１では、物品Ａ（図３参照）を生産して、物品Ａが包装された商品（包装体）Ｂの箱詰めまでを行う。
【００２０】
生産装置１０は、物品Ａを生産する。生産装置１０は、例えば、食品を生産する。生産装置１０によって生産される物品Ａは、一定の大きさ又は形状を有しておらず、したがって、一定の重量を有していない。生産装置１０によって生産される物品Ａは、それぞれ、異なる重量を有し得る。そのため、包装検査装置１Ａ（生産システム１）では、所定の重量範囲内にある物品Ａのみを選別し、袋に包装する。
【００２１】
重量計測装置２０は、Ｘ線検査装置であり、物品ＡにＸ線を照射することによって物品Ａの重量を計測する。重量計測装置２０は、物品Ａを搬送しつつ物品ＡのＸ線透過画像を生成し、Ｘ線透過画像に基づいて物品Ａの重量を計測する。重量計測装置２０は、物品Ａの重量検査のみならず、たとえば、物品Ａにおける異物検査、または物品Ａの形状検査を行うこともできる。
【００２２】
図３に示されるように、重量計測装置２０は、搬送部２１と、Ｘ線照射部２２と、Ｘ線検出部２３と、制御部２４と、を有している。
【００２３】
搬送部２１は、図示しないシールドボックス内に配置されている。搬送部２１は、例えば、ベルトコンベアである。Ｘ線照射部２２は、シールドボックス内に配置されている。Ｘ線照射部２２は、搬送部２１によって搬送される物品ＡにＸ線を照射する。Ｘ線照射部２２は、例えば、Ｘ線を出射するＸ線管と、Ｘ線管から出射されたＸ線を、搬送部２１の搬送方向（以下、単に「搬送方向」と称する。）に垂直な面内において扇状に広げるコリメータと、を有している。Ｘ線検出部２３は、シールドボックス内に配置されている。Ｘ線検出部２３は、搬送方向に垂直な水平方向に沿って一次元に配列されたＸ線検出素子によって構成されているラインセンサである。Ｘ線検出部２３は、物品Ａ及び搬送部２１の搬送ベルトを透過したＸ線を検出する。
【００２４】
制御部２４は、重量計測装置２０の各部の動作を制御する。制御部２４は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等で構成されている。制御部２４には、Ｘ線検出部２３のＸ線の検出結果が入力される。制御部２４は、Ｘ線の検出結果に基づいて、Ｘ線透過画像を作成する。
【００２５】
重量計測装置２０は、重量換算テーブルを記憶している。重量換算テーブルは、Ｘ線透過画像に基づいて物品Ａの重量を推定するために用いられる。重量換算テーブルでは、濃淡レベルと、推定重量［ｍｇ］とが、対応付けられている。重量換算テーブルは、物品Ａの性質に応じて、推定重量の初期値が設定されている。
【００２６】
制御部２４は、Ｘ線透過画像と重量換算テーブルとに基づいて、物品Ａの個々の重量を検出する。制御部２４は、Ｘ線透過画像を所定の閾値で二値化して、二値化画像を生成する。制御部２４は、二値化画像における個々の物品Ａの濃淡情報に基づいて、物品Ａの重量を推定する。制御部２４は、物品Ａの各画素の濃淡レベルに対応する推定重量を重量換算テーブルから読み出し、読み出した各画素の推定重量を加算して物品Ａの重量を算出する。
【００２７】
重量計測装置２０は、Ｘ線透過画像に含まれる１つ又は複数の物品Ａのそれぞれの重量を計測する。Ｘ線透過画像には、通常、複数の物品Ａの画像が含まれる。その場合、重量計測装置２０は、複数の物品Ａのそれぞれの重量を計測する。Ｘ線透過画像に１つの物品Ａの画像のみが含まれる場合、重量計測装置２０は、その物品Ａの重量を計測する。重量計測装置２０は、各物品Ａの重量を示す計測結果を制御装置９０に出力する。
【００２８】
振分装置２６は、１つ又は複数の物品Ａの重量のうち、少なくとも１つの重量が所定の重量範囲内にない場合に、当該物品Ａをラインから振り分ける（排出する）ように構成されている。振分装置２６は、搬送部２１の搬送方向における下流側に配置されている。振分装置２６は、物品Ａの非排出又は排出（全排出）を、制御装置９０からの信号に基づいて切り替えることができる。振分装置２６は、たとえば、搬送方向に沿って配置されたドロップコンベアである。この場合、振分装置２６は、搬送方向の上流側を支点として、搬送方向の下流側が揺動することで、物品Ａの非排出又は排出を切り替え可能である。たとえば、搬送方向の上流側から下流側に向かって下方に傾斜するように振分装置２６が揺動されることで、搬送される物品Ａが排出される。振分装置２６は、ドロップコンベアに限定されず、例えば延在方向に伸縮することで物品Ａを落下させて排出するシャトルコンベア等であってもよい。
【００２９】
振分装置２６は、制御装置９０によって制御されて、その重量が所定の重量範囲にないと判断された物品Ａを含むように、複数の物品Ａを排出する。たとえば、Ｘ線透過画像に含まれた物品Ａのすべてが排出されてもよいし、少なくともその重量が所定の重量範囲にないと判断された物品Ａを含み、当該物品Ａの付近（搬送方向の前後）にあるその他の物品Ａが排出されてもよい。なお、振分装置２６が１つの物品Ａのみを排出する機構および精度を有する場合であれば、振分装置２６は、その重量が所定の重量範囲にないと判断された物品Ａのみを排出するように構成されてもよい。
【００３０】
制御装置９０は、重量計測装置２０から出力された各物品Ａの計測結果を入力し、振分装置２６を制御する装置である。制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成されている。図２に示されるように、制御装置９０は、生産システム１（包装検査装置１Ａ）における各種制御処理を実行する概念的な部分としての重量取得部９１と、重量範囲変更部９２と、重量分布算出部９３と、制御部９４と、を有している。このような概念的な部分は、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されるソフトウェアとして構成することができる。制御装置９０は、電子回路等によるハードウェアとして構成されてもよい。
【００３１】
制御装置９０は、重量計測装置２０に組み込まれてもよいし、振分装置２６に組み込まれてもよい。制御装置９０の各機能が、重量計測装置２０と振分装置２６に分散して組み込まれてもよい。制御装置９０は、独立して設置されてもよい。重量計測装置２０および振分装置２６の上位の管理装置が、制御装置９０を含んでもよい。
【００３２】
重量取得部９１は、計測結果に示される各物品Ａの重量を取得する。重量取得部９１は、各物品Ａの重量を取得すると、それらの重量を重量分布算出部９３および制御部９４に出力する。重量範囲変更部９２は、制御部９４における判断基準となる所定の重量範囲を記憶している。重量範囲変更部９２は、たとえば、所定の重量範囲の下限値および上限値を記憶している。重量範囲変更部９２に記憶された所定の重量範囲は、変更可能である。重量範囲変更部９２は、個数検査装置７０から出力される個数検査の結果に基づいて、所定の重量範囲を変更する、または、維持する。このように、制御装置９０は、所定の重量範囲を制御する。制御装置９０は、個数検査装置７０による個数検査の結果に基づいて、所定の範囲を変更する。
【００３３】
重量分布算出部９３は、重量取得部９１から出力された各物品Ａの重量を入力すると、それらの重量が、重量範囲変更部９２に記憶された所定の重量範囲内であるか範囲外であるかに基づき、振分装置２６を通過した（すなわち振分装置２６によって排出されなかった）物品Ａの重量分布を算出する。重量分布算出部９３は、たとえば、振分装置２６を通過した物品Ａの平均重量を算出する。重量分布算出部９３は、これらの演算を行うため、振分装置２６を通過して残る物品Ａと、振分装置２６によって振り分けられた物品Ａとを、それらの重量に対応させて判別可能になっている。
【００３４】
制御部９４は、重量取得部９１から出力された各物品Ａの重量を入力すると、それらの重量が、重量分布算出部９３に記憶された所定の重量範囲内であるか範囲外であるかを判断する。制御部９４は、たとえば、少なくとも１つの物品Ａが所定の重量範囲を超えている（重量範囲内ではない）と判断すると、振分装置２６を制御して、その重量が所定の重量範囲にないと判断された物品Ａを含むように、複数の物品Ａを排出させる。なお、制御部９４は、振分装置２６を制御して、その重量が所定の重量範囲にないと判断された物品Ａのみを排出させてもよい。
【００３５】
図４に示されるように、搬送装置３０は、重量計測装置２０から複数の組合せ計量装置４０のそれぞれにまで物品Ａを搬送し、組合せ計量装置４０に物品Ａを供給する。搬送装置３０は、第１搬送部３１と、第２搬送部３２と、第３搬送部３３と、第４搬送部３４と、を有している。第１搬送部３１、第２搬送部３２、第３搬送部３３及び第４搬送部３４のそれぞれは、例えば、振動によって物品Ａを搬送する。
【００３６】
第１搬送部３１は、重量計測装置２０を通過した物品Ａを、第２搬送部３２、第３搬送部３３及び第４搬送部３４に対して搬送する主搬送路である。第１搬送部３１は、例えば、複数の組合せ計量装置４０の配列方向に沿って延在している。
【００３７】
第２搬送部３２、第３搬送部３３及び第４搬送部３４は、第１搬送部３１から分岐して物品Ａを搬送する副搬送路である。第２搬送部３２、第３搬送部３３及び第４搬送部３４のそれぞれは、対応する組合せ計量装置４０に物品Ａを搬送する。第２搬送部３２は、第１搬送部３１の搬送方向の上流側に接続されている。第３搬送部３３は、第１搬送部３１において、第２搬送部３２よりも搬送方向の下流側に接続されている。第４搬送部３４は、第１搬送部３１において、第３搬送部３３よりも搬送方向の下流側に接続されている。
【００３８】
複数の組合せ計量装置４０のそれぞれは、振分装置２６を通過したライン内の複数の物品Ａを組合せ計量する。複数の組合せ計量装置４０のそれぞれは、同じ構成を有している。以下の説明では、搬送装置３０の第２搬送部３２から物品Ａの供給を受ける一の組合せ計量装置４０を一例に具体的に説明する。
【００３９】
図５に示されるように、組合せ計量装置４０は、投入シュート４１と、分散テーブル４２と、複数の放射フィーダ４３と、複数のプールホッパ４４と、複数の計量ホッパ４５と、ロードセル４５Ａと、複数のブースタホッパ４６と、集合シュート４７と、タイミングホッパ４８と、制御部４９と、を有している。組合せ計量装置４０は、搬送装置３０によって供給される物品Ａを目標計量値となるように計量して製袋包装装置５０に供給する。
【００４０】
投入シュート４１は、第２搬送部３２の搬送端の下方に配置されている。投入シュート４１は、上方及び下方に開口が形成された内空部を有する筒状の部材である。投入シュート４１の内空部には、第２搬送部３２の搬送端から落下した物品Ａが投入される。内空部に落下した物品Ａは、下方の開口を介して分散テーブル４２に排出される。
【００４１】
分散テーブル４２は、投入シュート４１の下方に配置されている。分散テーブル４２は、下方に向かって末広がりの円錐状の搬送面を有している。分散テーブル４２は、搬送面が回転することによって、投入シュート４１から排出された物品Ａを放射フィーダ４３に対して搬送する。複数の放射フィーダ４３は、分散テーブル４２の外縁に沿って放射状に配置されている。各放射フィーダ４３は、振動によって、物品Ａをプールホッパ４４に対して搬送する。
【００４２】
各プールホッパ４４は、各放射フィーダ４３の先端部の下方に配置されている。各プールホッパ４４は、対応する放射フィーダ４３から排出された物品Ａを一時的に貯留すると共に、一時的に貯留した物品Ａを下方に排出する。各計量ホッパ４５は、各プールホッパ４４の下方に配置されている。各計量ホッパ４５は、対応するプールホッパ４４から排出された物品Ａを一時的に貯留すると共に、一時的に貯留した物品Ａを下方に排出する。
【００４３】
複数のロードセル４５Ａは、フレームＦ内に配置されている。各ロードセル４５Ａは、対応する計量ホッパ４５を支持する。各ロードセル４５Ａは、各計量ホッパ４５に物品Ａが一時的に貯留されている際に、当該物品Ａの重量に応じた計量値を計量する。各ブースタホッパ４６は、各計量ホッパ４５の下方に配置されている。各ブースタホッパ４６は、対応する計量ホッパ４５から排出された物品Ａを一時的に貯留すると共に、一時的に貯留した物品Ａを下方に排出する。
【００４４】
集合シュート４７は、下方に向かって先細りの円錐台の筒状に形成されている。集合シュート４７は、全ての計量ホッパ４５及び全てのブースタホッパ４６の下方に位置するように配置されている。集合シュート４７は、各計量ホッパ４５から排出された物品Ａ、及び各ブースタホッパ４６から排出された物品Ａを受けて下方に排出する。タイミングホッパ４８は、集合シュート４７の下方に配置されている。タイミングホッパ４８は、集合シュート４７から排出された物品Ａを一時的に貯留すると共に、一時的に貯留した物品Ａを製袋包装装置５０に排出する。
【００４５】
制御部４９は、例えば、フレームＦ内に配置されている。制御部４９は、組合せ計量装置４０における各種動作を制御する機器であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭ等で構成されている。制御部４９は、組合せ計量を行う。制御部４９は、ロードセル４５Ａによって計量され且つ複数の計量ホッパ４５及び／又はブースタホッパ４６にそれぞれ対応付けられた複数の計量値から、合計値が目標計量値となるように計量値の組合せを選択する。具体的には、制御部４９は、ロードセル４５Ａによって出力された複数の計量値から、目標計量値（目標値）を組合せ下限値とする所定範囲内に合計値が収まるように計量値の組合せを選択する（組合せ計算を行う）。制御部４９は、当該組合せに対応する計量ホッパ４５及び／又はブースタホッパ４６に物品Ａを排出させる。組合せ計量装置４０は、組合せ計量された複数の物品Ａを製袋包装装置５０に供給する。
【００４６】
図１に示されるように、製袋包装装置５０は、フィルムを所定容量の袋に成形しつつ、組合せ計量装置４０によって計量されて供給された複数の物品Ａを袋に包装する。すなわち、製袋包装装置５０は、振分装置２６を通過したライン内の複数の物品Ａであって、組合せ計量装置４０によって組合せ計量された複数の物品Ａを袋に包装する。各製袋包装装置５０から排出された商品Ｂは、搬送装置５２によって合流され、重量検査装置６０に搬送される。重量検査装置６０は、物品Ａが内包された商品Ｂの重量を検査する。
【００４７】
個数検査装置７０は、Ｘ線検査装置であり、商品Ｂおよびその中の複数の物品ＡにＸ線を照射することによって商品Ｂを検査する。個数検査装置７０は、商品Ｂを搬送しつつ商品ＢのＸ線透過画像を生成し、Ｘ線透過画像に基づいて商品Ｂの検査を行う。個数検査装置７０は、商品Ｂの中の複数の物品Ａの個数を検査する。個数検査装置７０は、物品Ａおよび商品Ｂに対して定められた所望の個数（袋内の物品Ａの個数）を記憶している。
【００４８】
図６に示されるように、個数検査装置７０は、搬送部７１と、Ｘ線照射部７２と、Ｘ線検出部７３と、制御部７４と、を有している。搬送部７１、Ｘ線照射部７２及びＸ線検出部７３は、重量計測装置２０の搬送部２１、Ｘ線照射部２２及びＸ線検出部２３のそれぞれと同様の構成である。
【００４９】
制御部７４は、個数検査装置７０の各部の動作を制御する。制御部７４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成されている。制御部７４には、Ｘ線検出部７３のＸ線の検出結果が入力される。制御部７４は、Ｘ線の検出結果に基づいて、Ｘ線透過画像を作成する。
【００５０】
制御部７４は、Ｘ線透過画像を所定の閾値で二値化して、二値化画像を生成する。重量計測装置２０は、二値化画像における個々の物品Ａの濃淡情報に基づいて、物品Ａの個数を検出する。物品Ａの個数の検出には、公知の方法を用いることができる。制御部７４は、例えば、二値化画像の濃淡情報に基づいて物品Ａを個々に分断し、物品Ａの個数を検出する。制御部７４は、検査結果（物品Ａの個数）を制御装置９０に出力する。
【００５１】
図１および図２に示されるように、箱詰装置８０は、商品Ｂを段ボール箱に詰める装置である。
【００５２】
続いて、図７を参照して、本実施形態の包装検査装置１Ａおよび生産システム１において実行される所定の処理（制御方法）について説明する。まず、制御装置９０の重量取得部９１は、重量計測装置２０から出力された各物品Ａの計測結果を入力し、計測結果に示される各物品Ａの重量を取得する（ステップＳ０１）。重量取得部９１は、各物品Ａの重量を制御部９４に出力する。制御部９４は、各物品Ａの重量を入力すると、それらの重量が、重量分布算出部９３に記憶された所定の重量範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ０２）。制御部９４は、少なくとも１つの物品Ａが所定の重量範囲内ではないと判断すると、振分装置２６を制御して、その重量が所定の重量範囲にないと判断された物品Ａを含むように、たとえば複数の物品Ａを排出させる（ステップＳ０３）。
【００５３】
制御部９４が、判断対象とされたすべての物品Ａが所定の重量範囲内であると判断すると、重量範囲変更部９２が、個数検査装置７０から出力される個数検査の結果が正常であるか否かを判断する（ステップＳ０４）。ここで、個数検査装置７０は、商品Ｂごとに、袋内の物品Ａの個数が所望の個数と同じであったか、または所望の個数より多かったか、または所望の個数より多かったかを判断し、その判断結果を記憶している。個数検査装置７０は、袋内の物品Ａの個数が所望の個数より１以上大きかったことを個数超過と判断してもよいし、袋内の物品Ａの個数が所望の個数より２以上大きかったことを個数超過と判断してもよい。個数検査装置７０は、袋内の物品Ａの個数が所望の個数より１以上少なかったことを個数不足と判断してもよいし、袋内の物品Ａの個数が所望の個数より２以上少なかったことを個数不足と判断してもよい。その場合、個数超過または個数不足と判断するための個数差の閾値（たとえば、２以上の整数）が設定されている。このような個数検査の厳しさ（個数差の閾値の大きさ）は、求められる個数の精度に応じて定められることができる。個数検査装置７０は、個数検査の結果、個数超過と判断した頻度、および、個数不足と判断した頻度を記憶している。個数検査装置７０は、これらの頻度情報を個数検査の結果に含めて、個数検査の結果を重量範囲変更部９２に出力する。
【００５４】
重量範囲変更部９２は、個数超過または個数不足に関する頻度閾値を記憶している。頻度閾値は、個数超過および個数不足のそれぞれに対して、たとえば、個別に設定される。ステップＳ０４において、重量範囲変更部９２は、個数超過の頻度および個数不足の頻度の両方が、それぞれの頻度閾値より小さい場合は、個数検査の結果が正常であると判断して、重量維持制御を行う（ステップＳ０５）。この場合、重量範囲変更部９２は、所定の重量範囲を維持する。
【００５５】
重量範囲変更部９２は、個数超過の頻度が、個数超過に関する頻度閾値以上である（すなわち一定以上である）と判断した場合は、重量増大制御を行う（ステップＳ０６）。この場合、重量範囲変更部９２は、物品Ａの平均重量が増大するように、所定の重量範囲を変更する。より詳細には、重量範囲変更部９２は、図８（ａ）に記載されるように、所定の重量範囲の下限値ＷＬおよび上限値ＷＨを記憶している。重量範囲変更部９２は、図８（ｂ）に記載されるように、たとえば下限値ＷＬを増大させて、下限値ＷＬ´とする。これにより、重量範囲変更部９２は、物品Ａの平均重量ＷＡｖｊを平均重量ＷＡｖｊ´に増大させる。重量分布算出部９３と重量範囲変更部９２の間で、物品Ａの平均重量の変化に関するフィードバック制御が行われてもよい。
【００５６】
重量範囲変更部９２は、個数不足の頻度が、個数不足に関する頻度閾値以上である（すなわち一定以上である）と判断した場合は、重量減少制御を行う（ステップＳ０７）。この場合、重量範囲変更部９２は、物品Ａの平均重量が減少するように、所定の重量範囲を変更する。より詳細には、重量範囲変更部９２は、たとえば上限値ＷＨを減少させることにより、物品Ａの平均重量ＷＡｖｊを減少させる。重量分布算出部９３と重量範囲変更部９２の間で、物品Ａの平均重量の変化に関するフィードバック制御が行われてもよい。
【００５７】
なお、ステップＳ０６の重量増大制御における所定の重量範囲の変更態様は、上記に限られない。重量範囲変更部９２は、下限値ＷＬおよび上限値ＷＨの両方を変更してもよい。重量範囲変更部９２は、重量分布算出部９３において算出される物品Ａの平均重量に関係なく、平均重量以外の重量分布に関する別の指標を基準にして制御を行ってもよい。
【００５８】
生産システム１では、上述した一連の処理が繰り返される。生産システム１では、個数検査の結果に基づいて、重量計測装置２０および振分装置２６における所定の重量範囲が変更されるため、結果として、製袋包装装置５０において袋に包装される物品Ａの数が均一に保たれる。
【００５９】
続いて、生産システム１（制御方法）を実現させるための制御プログラムＰについて説明する。図９に示されるように、制御プログラムＰは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体１００に記録され得る。記録媒体１００に格納された制御プログラムＰは、重量取得モジュールＭ１と、重量範囲変更モジュールＭ２と、重量分布算出モジュールＭ３とを備える。重量取得モジュールＭ１、重量範囲変更モジュールＭ２及び重量分布算出モジュールＭ３をコンピュータに実行させることにより、制御プログラムＰが機能する。重量取得モジュールＭ１、重量範囲変更モジュールＭ２及び重量分布算出モジュールＭ３を実行することにより実現される機能はそれぞれ、重量取得部９１、重量範囲変更部９２及び重量分布算出部９３の機能と同様である。
【００６０】
制御プログラムＰは、記録媒体１００におけるプログラム記録領域に記録されている。記録媒体１００は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＲＯＭ、半導体メモリ等の記録媒体によって構成されている。制御プログラムＰは、搬送波に重畳されたコンピュータデータ信号として通信ネットワークを介して提供されてもよい。
【００６１】
以上説明した生産システム１、包装検査装置１Ａ、制御方法、および制御プログラムＰによれば、重量計測装置２０および振分装置２６を経て、製袋包装装置５０によって複数の物品Ａが袋に包装される。続いて、袋内の物品Ａの個数が個数検査装置７０によって検査される。個数検査の結果に基づいて、包装検査装置１Ａの制御装置９０によって、振分装置２６において用いられる所定の重量範囲が変更される。これにより、振分装置２６を通過する物品Ａの重量が変更される。つまり、製袋包装装置５０による包装の対象となる物品Ａの重量分布が変更される。物品Ａの重量分布が変更されることにより、製袋包装装置５０によって包装される物品Ａの個数が変化し得る。たとえば、重量分布が重い側に変更されると、製袋包装装置５０によって包装される物品Ａの個数が減少し得る。重量分布が軽い側に変更されると、製袋包装装置５０によって包装される物品Ａの個数が増大し得る。生産システム１、包装検査装置１Ａ、制御方法、および制御プログラムＰによれば、製袋包装装置５０によって包装される物品Ａの個数を調整することができる。その結果として、袋に包装される物品Ａの数を均一にすることができる。
【００６２】
個数検査の結果における個数超過の頻度、または、個数不足の頻度に基づいて、制御装置９０が、物品Ａの平均重量を増大させたり、または、減少させたりする。よって、袋に包装される物品Ａの数をより一層均一にすることができ、個数超過または個数不足の頻度が低減される。
【００６３】
制御装置９０が、少なくとも下限値ＷＬを増大させることにより、物品Ａの平均重量ＷＡｖｊを増大させ、少なくとも上限値ＷＨを減少させることにより、物品Ａの平均重量ＷＡｖｊを減少させる。よって、物品Ａの平均重量ＷＡｖｊを確実に増大または減少させることができる。
【００６４】
重量計測装置２０がＸ線検査装置であるので、物品Ａのそれぞれの重量を高速かつ高精度に計測することができる。
【００６５】
重量計測装置２０と振分装置２６と製袋包装装置５０と個数検査装置７０と制御装置９０とを備える包装検査装置１Ａと、振分装置２６を通過したライン内の複数の物品Ａを組合せ計量しする組合せ計量装置４０と、を備える生産システム１によれば、組合せ計量された複数の物品Ａが製袋包装装置５０に供給され、袋に包装される。よって、袋に包装される物品Ａの数のみならず、袋に包装された物品Ａの合計重量をも均一にすることができる。
【００６６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。
【００６７】
上記実施形態では、搬送装置３０が第１搬送部３１、第２搬送部３２、第３搬送部３３及び第４搬送部３４を有しており、第１搬送部３１から第２搬送部３２、第３搬送部３３及び第４搬送部３４に対して物品Ａが供給される形態を一例に説明した。しかし、搬送装置の構成はこれに限定されない。例えば、搬送装置は、各組合せ計量装置４０に対して独立して搬送路が設けられていてもよい。
【００６８】
上記実施形態では、搬送装置３０の第１搬送部３１、第２搬送部３２、第３搬送部３３及び第４搬送部３４のそれぞれが、振動によって物品Ａを搬送する形態を一例に説明した。しかし、第１搬送部３１、第２搬送部３２、第３搬送部３３及び第４搬送部３４のそれぞれは、例えば、ベルトコンベアであってもよい。
【００６９】
上記実施形態では、搬送装置３０において、第２搬送部３２、第３搬送部３３及び第４搬送部３４の搬送力を変更することにより、各組合せ計量装置４０に対する物品Ａの供給量を変更する形態を一例に説明した。しかし、第１搬送部３１と第２搬送部３２、第３搬送部３３及び第４搬送部３４との接続部分に、シャッター等を設けることによって、物品Ａの供給量を変更してもよい。
【００７０】
上記実施形態では、生産システム１が、重量計測装置２０、製袋包装装置５０、重量検査装置６０、個数検査装置７０及び箱詰装置８０を備える形態を一例に説明した。しかし、生産システム１は、少なくとも、搬送装置３０及び複数の組合せ計量装置４０を備えていればよい。
【００７１】
上記実施形態では、生産システム１が３台の組合せ計量装置４０を備える形態を一例に説明した。しかし、組合せ計量装置４０の数は、３台に限定されない。組合せ計量装置４０は、１台又は２台であってもよいし、４台以上であってもよい。
【００７２】
上記実施形態では、組合せ計量装置４０において、分散テーブル４２の搬送面が回転することによって物品Ａを放射フィーダ４３に対して搬送する形態を一例に説明した。しかし、分散テーブル４２は、振動によって物品Ａを搬送してもよい。また、複数の放射フィーダ４３が振動によって物品Ａを搬送する形態を一例に説明した。しかし、放射フィーダ４３は、回転駆動可能なコイルユニット（スクリュー）、又は、ベルトコンベアによって物品Ａを搬送する形態であってもよい。
【００７３】
上記実施形態では、組合せ計量装置４０がブースタホッパ４６を有する形態を一例に説明した。しかし、組合せ計量装置４０は、ブースタホッパ４６を備えていなくてもよい。この場合、制御部４９は、ロードセル４５Ａによって計量され且つ複数の計量ホッパ４５にそれぞれ対応付けられた複数の計量値から、合計値が目標計量値となるように計量値の組合せを選択する。
【００７４】
生産システムは、製袋包装装置５０によって製袋包装された袋の異常を検知するシール検査装置、及び、商品Ｂに内包された物品Ａへの金属の混入の有無を検査する金属検査装置等を更に備えていてもよい。
【００７５】
重量計測装置２０は、Ｘ線検査装置とは異なる形式の重量計測装置であってもよい。重量計測装置２０は、搬送部２１上の個々の物品Ａの重量を計測可能な、他の公知の装置であってもよい。物品Ａを計量する計量装置は、上記した組合せ計量装置に限られない。他の公知の計量装置が、本発明の生産システムに適用され得る。生産システム１において、複数の組合せ計量装置４０が省略されてもよい。生産システム１において、何ら計量装置が設けられることなく、振分装置によって振り分けられた複数の物品Ａの一部が、包装装置によって袋に包装されてもよい。
【００７６】
振分装置２６は、たとえば搬送方向に交差する方向に伸縮自在なプッシャーを備え、そのプッシャーの伸縮により物品Ａをラインから排出する装置であってもよい。振分装置２６は、たとえばコンベア上の振分対象の物品Ａを把持可能なアームを備え、そのアームの把持動作により物品Ａをラインから排出する装置であってもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１…生産システム、１Ａ…包装検査装置、２０…重量計測装置（計測装置）、２６…振分装置、３０…搬送装置、４０…組合せ計量装置、４５…計量ホッパ、４９…制御部、５０…製袋包装装置（包装装置）、６０…重量検査装置、７０…個数検査装置（検査装置）、９０…制御装置、９１…重量取得部、９２…重量範囲変更部、９３…重量分布算出部、９４…制御部、１００…記録媒体、Ａ…物品、Ｂ…商品、Ｐ…制御プログラム、ＷＡｖｊ…平均重量、ＷＬ…下限値、ＷＨ…上限値。
【図１】
2020038170.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020038170.tif 000009
【図８】
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【図９】
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