(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を計量コンベヤで搬送中に物品の重量を連続して計量する計量装置であって、
前記物品は搬送方向の接地長よりも搬送方向の全長が長く、
前記搬送経路に配置され前記搬送中の物品を検知する物品検知手段と、
前記物品の重量を検出して重量信号を出力する重量検出器と、
前記重量信号に基づき物品の重量値を決定する重量決定手段と、
少なくとも前記物品の接地長、前記計量コンベヤ長、本計量装置の処理速度および前記重量決定手段が重量値を決定する重量値決定条件を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記接地長、前記計量コンベヤ長および前記処理速度に基づき前記重量値決定条件を設定する設定手段とを備え、
前記物品検知手段は前記物品が前記計量コンベヤに搬入し始める際に前記物品の搬送方向の端部を検知する位置に配置され、
前記設定手段は前記重量決定条件にさらに前記物品検知手段が前記物品を検知してから前記物品が前記計量コンベヤに接地し始めるまでの時間を含めて重量決定条件とする計量装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記物品検知手段は前記物品の前端部を検知する計量装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記記憶手段には１つの物品の計量サイクル終了前に次の物品が前記物品検知手段によって検知された場合に異常とする２個乗り検知時間と物品の搬送方向の長さの物品長とが記憶されており、
前記設定手段は該２個乗り検知時間を前記記憶手段に記憶された物品長と計量コンベヤ長との長いものに基づき設定する設定手段とを備える計量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばフィルムで包装された物品のように、搬送方向の接地長よりも全長が長い物品を計量コンベヤで搬送中に物品の重量を連続して計量する計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、物品を計量コンベヤで搬送中に物品の重量を連続して計量する場合には下記のように行われてきた。
図６に示すように物品の搬送経路上流より取込コンベヤ６と計量コンベヤ１と振分コンベヤ７が配置されている。また、計量コンベヤ１の前端部近傍には光電センサ１８（物品検知手段）が配置されており、取込コンベヤ６から物品が計量コンベヤ１に搬入されるのを検知するようになっている。取込コンベヤ６から搬送されてきた物品が計量コンベヤ１で計量され、その計量結果に従って振分コンベヤ７で重量不良品と重量正量品とに選別される。
【０００３】
計量コンベヤ１にはロードセル（重量検出器）が連接されており、計量コンベヤで搬送する物品Ｍの重量を検出し、その重量を電気的に変換し重量信号として出力する。この重量信号は増幅器により増幅され、増幅されたアナログ出力はＡ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器にはＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）が接続されており、前記ディジタル信号に変換された重量信号を処理する。このＤＳＰはローパスフィルタとして構成されており、前記ディジタル化された重量信号をフィルタリングする。なお、このＤＳＰは後記憶手段に設定された例えばＦＩＲ型のローパスフィルタ等やカットオフ周波数の異なるフィルタ等の種々のフィルタ特性に設定される。
【０００４】
また、計量装置には制御部（ＣＰＵ）が設けられている。この制御部は、ＤＳＰからフィルタリングされた重量信号を基に重量値を決定する重量決定手段と、重量決定手段からの重量値を正量重量もしくは軽量重量または過量重量と判断する判断手段と、各種計量条件が記憶された記憶手段と、記憶手段に記憶された計量条件を演算し設定する設定手段とから構成される。
【０００５】
前記重量決定手段はＤＳＰからのフィルタリングされた重量信号を記憶手段に記憶された計量条件に従って重量値を決定する。計量条件は、設定手段により、制御部に接続された入力手段から入力される物品長Ｋと計量コンベヤ長Ｌと計量コンベヤの速度Ｖとから演算され、記憶手段に記憶される。
【０００６】
また、制御部には振分コンベヤ７の制御を行う振分制御部に接続されており、判断手段にて軽量もしくは過量と判断された不良の物品を、記憶手段に記憶された計量する物品の種類ごとの振分け条件に従って振り分ける。この振分けコンベヤには図示しない振分部、例えば、アーム式の振分け部を有している。振分け条件とは振分け部の種類（アーム式、ドロップ式、エアー式等）と光電センサ１８が物品を検知してから物品が不良である場合に前記振分け部が稼動し始めるまでの時間である振分け時間ＶＴである。
【０００７】
次に前記構成にて物品を計量する動作を説明する。まず、光電センサ１８で物品が検知されるとＰ１（ｔ１）その後物品が計量コンベヤ１に乗り移り始め、計量コンベヤ１に荷重が始まる。その後物品が完全に計量コンベヤに乗り移り荷重が完了するＰ２（ｔ２）。この間の時間が乗り移り時間ＲＴである。その後物品は設定されたフィルタ時間ＦＴ後、サンプリング時間ＦＳＴ経過後Ｐ３（ｔ３）に到達する。この位置は物品の前端部が計量コンベヤ１の終端に達した位置である。フィルタ時間ＦＴは、記憶手段に記憶されたフィルタの種類によって定まる時定数（遅れ時間）である。また、サンプリング時間ＦＳＴは、例えば前記設定されたフィルタから出力される重量信号の３回分の時間である。これは、ＤＳＰで所定のサンプリング周期にてサンプリングしているため、重量信号が連続的に出力されず、前記サンプリング周期で断続的に重量信号が出力されるのである。このサンプリング時間ＦＳＴ内で所定範囲以内（例えば±０．１ｇの幅）であれば重量信号が安定しているとして、その３回分を平均して重量値とする。前記所定範囲内でない場合は不安定として判定手段にて不良と判定し、下流の振分け装置で排除する。この時間は非常に短いため、定数とみなせる。
なお、フィルタ時間ＦＴにサンプリング時間ＦＳＴを加算したものが計量安定時間ＷＴであり、さらに乗り移り時間ＲＴを加算したものが重量値取込時間ＺＴとなる。
【０００８】
その後、物品は振分けコンベヤ７に乗り移り、不良品であると判断された物品はＰ４（ｔ４）で排除される。この時間が振分け時間ＶＴである。
また、乗り移り時間ＲＴと等しい時間が再検知禁止時間ＵＴとなる。この再検知禁止時間とは光電センサ１８が物品の前端を検知してから以降一定時間以内の物品の検知を無視する時間である。これは物品が包装体で、その包材が部分的に透明である場合に物品が通過しているにもかかわらず、途中で物品が通過したと認識し、またその後不透明な包材の部分で物品が通過し始めたと検知するような誤検知を防ぐものである。
【０００９】
さらに、２個乗り検知時間ＤＴがある。この時間は光電センサ１８が１個目の物品を検知してから所定時間内に物品を再検知すると１個目の物品の計量が完了していないにもかかわらず、次の物品が計量コンベヤに乗ることになり、その結果、２個の物品が計量コンベヤ１に乗った状態で１個目の物品を計量するため、誤計量となるのを検知する時間である。
このフィルタ時間ＦＴ、サンプリング時間ＦＳＴ、重量値取込時間ＺＴ、振分け時間ＶＴ、再検知禁止時間ＵＴ、２個乗り検知時間ＤＴなどが計量条件として、記憶手段に記憶される。
【００１０】
以下前記の各時間の設定を説明する。この場合は計量能力Ｎ、搬送方向の物品長Ｋ、計量コンベヤ１の長さＬとする。
まず、計量能力Ｎで計量する場合に、次式（１）で計量コンベヤ１のスピードＶを求める。
Ｖ＝Ｌ×Ｎ                      （１）
次に、乗り移り時間ＲＴおよび再検知禁止時間ＵＴを次式（２）で求める。
ＲＴ＝ＵＴ＝Ｋ／Ｖ
次に、計量安定時間ＷＴを求める。
ＷＴ＝Ｌ／Ｖ−ＲＴ
＝Ｌ／Ｖ−Ｋ／Ｖ
＝（Ｌ−Ｋ）／Ｖ            （２）
【００１１】
次に、上式（２）で求まった計量安定時間ＷＴから定数のサンプリング時間ＦＳＴを引き、フィルタ時間ＦＴが最大許される時間を算出し、その時間以下の最大のフィルタ時間ＦＴを選択する。このフィルタ時間ＦＴは前記記憶手段に記憶されているフィルタの特性によって一義的に定まる時間であり、ローパスフィルタの場合、一般的にカットオフ周波数の低いフィルタほどその時定数である応答時間つまり、フィルタ時間ＦＴは長くなる。カットオフ周波数が低いことは、それだけ、高周波数成分を通さないため、フィルタリング後の出力が安定する。つまり、次式（３）の関係が成り立つ。
ＦＴ≦ＷＴ−ＦＳＴ              （３）
従って、重量値取込時間ＺＴは次式（４）で算出される。
ＺＴ＝ＲＴ＋ＦＴ＋ＦＳＴ        （４）
従来はこのようにして、計量されてきた。なお、この場合の計量の１サイクル時間ＳＴは、
ＳＴ＝１／Ｎ                （５）
＝Ｌ／Ｖ                （６）
＝ＤＴ                  （７）
であり、２個乗り検知時間ＤＴと等しい。つまり、従来は計量コンベヤ長Ｌより物品長Ｋが短いため、２個乗り検知時間ＤＴは計量サイクルＳＴと等しい。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のやり方では次の場合に以下の問題点が生じる。
（ａ）例えばフィルムで包装されたパック商品で、各先端部分にシール部分（耳）を有する物品のように、物品の接地長Ｋ１が物品長Ｋより短い場合に、上式▲３▼でフィルタ時間ＦＴを算出すると、本来荷重している時間が短く、計量安定時間ＷＴが長いにもかかわらず、短いフィルタ時間ＦＴしか選択することができない。このことは出力の安定度の低いフィルタしか設定することができないため、計量安定度が悪く、計量精度が悪かった。
（ｂ）（ａ）を解決するために、計量コンベヤ長Ｌを長くすると算出されるフィルタ時間ＦＴは長く取れるため、計量の安定度は増すが、同時に上式（１）に表されるように計量能力が下がるため、計量コンベヤスピードＶも同時に上げる必要があり、そうすると所望のフィルタ時間ＦＴが取れなくなり、さらに計量コンベヤ長Ｌを長くするといった悪循環に陥る。計量コンベヤ長Ｌを長くすると、その分物品の搬送経路が長くなり、搬送途上で物品の姿勢が変化することになり、搬送の姿勢の安定度が低くなる。また、長くなる分計量コンベヤの平滑度も必要になり加工コストが増大する。なによりも、計量コンベヤ長Ｌの増大により計量コンベヤ自身の重量が増加することで、ロードセルと計量コンベヤで構成される計量系の固有振動数が下がり、外部の振動に対して非常に影響を受けやすくなる。また、計量コンベヤ速度の増大によって、コンベヤ自身の耐久性が下がるとともに、ベルトの蛇行の可能性が高まったり、物品の搬送姿勢の安定性も下がり、計量の安定性に関しては悪影響の要因が増える一方である。
（ｃ）計量コンベヤ長Ｌより物品長Ｋが長い場合、上式（２）が成り立たなくなるため、従来は設定不可能であった。
【００１３】
本発明は、接地長が物品長より短い物品を計量する場合に、計量の安定性を増し、計量精度を高めるとともに、計量コンベヤ長より長い物品でも計量可能にする。さらには上記計量を可能にするための設定に起因する問題点をも解決させることにある。
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１の計量装置は、物品を計量コンベヤで搬送中に物品の重量を連続して計量するものであって、
前記物品は搬送方向の接地長よりも搬送方向の全長が長く、前記搬送経路に配置され前記搬送中の物品を検知する物品検知手段と、前記物品の重量を検出して重量信号を出力する重量検出器と、前記重量信号に基づき物品の重量値を決定する重量決定手段と、少なくとも前記物品の接地長、前記計量コンベヤ長、本計量装置の処理速度および前記重量決定手段が重量値を決定する重量値決定条件を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記接地長、前記計量コンベヤ長および前記処理速度に基づき前記重量値決定条件を設定する設定手段とを備えている。
ここで、物品の全長とは、搬送方向における物品の一端から他端までの長さをいい、接地長とは、物品における計量コンベヤに接する部分の搬送方向長さをいう。また、処理速度にはコンベヤスピードＶもしくは能力Ｎが含まれる。さらに、重量値決定条件とは、重量値取込時間ＺＴやフィルタ特性などをいう。
【００１５】
前記構成によれば、重量検出器からの重量信号に基づき、予め記憶された物品の接地長、計量コンベヤ長、処理速度により設定された重量値決定条件のもとで、重量決定手段により物品の重量値を決定するので、物品Ｍの接地長よりも全長（物品長）が長い場合に、物品検知から物品の重量値を取り込むまでの重量値取込時間（ＺＴ）において、物品が実際に計量コンベヤに接地している搬送時間（接地長）に基づいて重量信号を得ている。この場合、従来のように、計量コンベヤ上で物品が計量コンベヤに接地しておらずに物品の重量がかからない部分も含めた物品全体の搬送時間（物品長）に基いて、重量信号を得るのと比較して、計量コンベヤの長さを一定とすると、物品の非接地部分を計量無駄時間として含まない分、計量コンベヤ長を時間的に有効に使用できる。したがって、重量値取込時間および生産能力を一定とすると、従来と比較して物品の非接地部分を含まない分だけ計量コンベヤ長を短くでき、その結果、物品を搬送する計量コンベヤ速度を遅くできる。このため、計量コンベヤの振動が少なくなり、物品の姿勢も安定して計量精度が向上する。また、計量コンベヤの重量を軽量化することによる外乱に対する耐力が向上する。さらに、計量コンベヤ速度を遅くすることにより、姿勢だけでなく搬送ピッチも安定するため、箱詰め等の後工程も乱れることなく、作業効率が向上する。しかも、従来は計量コンベヤ長よりも長い物品を設定することはできなかったものが接地長に基づくことで設定可能になる。
【００１６】
【００１７】
本発明の請求項１の計量装置は、さらに、前記物品検知手段は前記物品が前記計量コンベヤに搬入し始める際に前記物品の搬送方向の端部を検知する位置に配置され、前記設定手段は前記重量決定条件にさらに前記物品検知手段が前記物品を検知してから前記物品が前記計量コンベヤに接地し始めるまでの時間を含めて重量決定条件とする。
後述の第１実施形態（参考例）に示されているように、前記物品検知手段は前記物品が前記計量コンベヤに接地し始める際に前記物品の搬送方向の端部を検知する位置に配置されている場合には、１種類の物品を計量するには問題がないが、物品長や接地長が異なる種類のものを計量する際にはその都度、物品検知手段の位置を変更する必要がある。後述の第２実施形態（本発明の実施形態）に示されているように、物品検知手段は前記物品が前記計量コンベヤに搬入し始める際に前記物品の搬送方向の端部を検知する位置に配置されており、この場合はすべてソフト処理で対応可能なため、種類の異なる物品を計量する際に、物理的な設定を変更する必要がなくなる。
【００１８】
前記物品検知手段は前記物品が前記計量コンベヤに搬入され始める際に前記物品の搬送方向の端部を検知する位置に配置されている。ここで、端部の検知には、前端の検知と後端の検知の両方が含まれる。従来は計量サイクルＳＴの起点を物品検知からの各時間で設定していた（重量値取込時間ＺＴ、再検知禁止時間ＵＴ、２個乗り検知時間ＤＴ、振分け時間ＶＴなど）。これは従来、物品を立方体と想定していたため、物品が計量コンベヤに接地し始める時間と物品検知手段が物品を検知する時間とが同時点であるとの想定で前記設定がなされていたためである。本発明においては、上記のように前記設定手段は前記重量決定条件にさらに前記物品検知手段が前記物品を検知してから前記物品が前記計量コンベヤに接地し始めるまでの時間を含めて重量決定条件とする。
【００１９】
本発明の請求項２の計量装置は、前記物品検知手段は前記物品の前端部を検知する。
前端検出の場合には、計量に関する設定（重量値取込時間ＺＴ、再検知禁止時間ＵＴ、２個乗り検知時間ＤＴ、振分け時間ＶＴなど）をすべて物品の前端を検出した時間を起点に設定できるため、設定がシンプルになる。比して後端検出の場合には再検知禁止時間ＵＴは物品の前端から後端までの間の時間を監視しなければならないため、基準が最低２つ必要になる。また、２個乗り検知時間ＤＴも後端検出の場合は次の物品の後端が検出された時点で２個乗りが検出されるため、先行している物品を排除する場合に、先行している物品が振分装置上にあるように振分装置を配置しなければならないため、非常に配置が煩わしくなる。
【００２０】
本発明の請求項３の計量装置は、前記記憶手段には１つの物品の計量サイクル終了前に次の物品が前記物品検知手段によって検知された場合に異常とする２個乗り検知時間と物品の搬送方向の長さの物品長とが記憶されており、前記設定手段は該２個乗り検知時間を前記記憶手段に記憶された物品長と計量コンベヤ長との長いものに基づき設定する設定手段とを備える。
通常、２個乗り検知（１サイクルの計量が終了しない間に次の物品が計量コンベヤ上に乗る状態を検知すること）時間は計量コンベヤ長を計量コンベヤ速度で割った時間に設定される。このようにすれば２個乗りを検知でき正しい計量が可能になる。しかし、物品長が計量コンベヤ長より長い場合には常に２個乗りと検知されてしまい警告となるため、正常に計量ができない。そのため、この場合には計量物長を計量コンベヤ速度で割った時間を２個乗り検知時間にすれば問題なく計量が可能になる。しかし今度その設定のままだと、本来の２個乗り（１サイクルの計量が終了しない間に次の物品が計量コンベヤ上に乗る状態）が検知できなくなる。本請求項３は２個乗り検知を正常に行いながら、正常な計量動作をも可能にする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態（参考例）を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１実施形態にかかる計量装置の概略構成図である。この計量装置は、物品をコンベヤで搬送中に物品の重量を計量するもので、物品の搬送経路上流より取込コンベヤ６と計量コンベヤ１と振分コンベヤ７が配置されている。また、計量コンベヤ１の前端部近傍には光電センサ１８（物品検知手段）が配置されており、取込コンベヤ６から物品Ｍが計量コンベヤ１に搬入されるのを検知するようになっている。また、取込コンベヤ６、計量コンベヤ１と振分コンベヤ７は各々、駆動ローラと従動ローラと各ローラ間に懸架された無端状ベルトで構成されており、各々図示しない駆動源で同一方向に駆動される。このような構成で取り込みコンベヤ６から搬送されてきた物品が計量コンベヤ１で計量され、その計量結果に従って振分けコンベヤ７で重量不良品と重量正量品とに選別される。
【００２２】
計量コンベヤ１にはロードセル５（重量検出器）が連接されており、計量コンベヤ１で搬送する物品Ｍの重量を検出し、その重量を電気的に変換し重量信号として出力する。ロードセル５には増幅器８が接続され前記重量信号を増幅する。また増幅器８にはＡ／Ｄ変換器９が接続されており、増幅器８からの重量信号のアナログ出力をディジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器９にはＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）１０が接続されており、前記ディジタル信号に変換された重量信号を処理する。このＤＳＰ１０はローパスフィルタとして構成されており、前記ディジタル化された重量信号をフィルタリングする。なお、このＤＳＰ１０は後述する記憶手段１２に設定された例えばＦＩＲ型のローパスフィルタ等やカットオフ周波数の異なるフィルタ等の種々のフィルタ特性に設定される。
【００２３】
また、計量装置には制御部（ＣＰＵ）２０が設けられている。この制御部２０は、ＤＳＰ１０からフィルタリングされた重量信号を基に重量値を決定する重量決定手段１４と、重量決定手段１４からの重量値を正量重量もしくは軽量重量または過量重量と判断する判断手段１５と、各種重量値決定条件（計量条件）が記憶された記憶手段１２と、記憶手段１２に記憶された計量条件を演算し設定する設定手段１６、入力手段１７とから構成される。なお、制御部２０は前記重量演算手段１４や設定手段１６の演算や制御、記憶手段１２の記憶の制御や読み出し等や制御部の内外の入出力の制御を行う。
【００２４】
前記重量決定手段１４は、ＤＳＰ１０からのフィルタリングされた重量信号を記憶手段１２に記憶された計量条件に従って重量値を決定する。また記憶手段１２には、計量する物品Ｍの搬送方向の長さである接地長Ｋ１、計量コンベヤ長Ｌ、計量コンベヤ速度Ｖおよび重量値決定条件と、後述の振分コンベヤ７での振分条件が計量する物品の種類ごとに記憶されている。設定手段１６は制御部２０に接続された入力手段１７から入力される接地長Ｋ１と計量コンベヤ長Ｌと計量コンベヤ速度Ｖに基づいて、重量値決定条件を演算する。この重量値決定条件（計量条件）とは、重量値取込時間ＺＴやフィルタ特性などをいう。
【００２５】
また、制御部２０には振分コンベヤ７の制御を行う振分制御部１９に接続されており、判断手段１５にて軽量もしくは過量と判断された不良の物品を記憶手段１２に記憶された振分け条件に従って振り分ける。この振分コンベヤ７には図示しない振分部、例えば、アーム式の振分け部を有している。なお、前記振分け条件とは振分部の種類（アーム式、ドロップ式、エアー式など）と光電センサ１８が物品Ｍを検知してから物品Ｍが不良である場合に前記振分部が稼動し始めるまでの時間である振分け時間ＶＴのほか、振分ＯＮ時間などがある。
【００２６】
計量対象の物品Ｍは、図２に一例を示すように、例えばフィルムで包装されたパック商品のように、物品Ｍが計量コンベヤ１と接地する接地部Ｍｔと、その各先端部分に計量コンベヤ１と接地しないシール部（耳）Ｍｓとを有している。接地部Ｍｔの搬送方向の接地長はＫ１、シール部Ｍｓの長さはＫ２である。物品Ｍの接地部分Ｍｔの搬送方向の接地長Ｋ１よりも全長（物品長）Ｋが長く、かつ、接地長Ｋ１よりも計量コンベヤ１の全長（計量コンベヤ長）Ｌが大きい。つまり、物品長Ｋ＞計量コンベヤ長Ｌ＞接地長Ｋ１である。
【００２７】
計量コンベヤ１は、例えば、互いに離隔して並列に走行する２本のベルトからなる。計量コンベヤ１の前端部近傍に配置される光電センサ１８は、光電センサ本体１８ａと光電センサ本体１８ａからの光線を反射するミラー１８ｂとからなり、計量コンベヤ１を挟んで前記２本のベルト間の上方に光電センサ本体１８ａが、下方にミラー１８ｂがそれぞれ配置されている。この光電センサ１８は、計量コンベヤ１の入口端よりも下流側で物品Ｍを検知する位置、つまり、物品Ｍの接地部分Ｍｔが計量コンベヤ１に接地するときに、物品Ｍの先端のシール部分Ｍｓを検知する位置に配置される。
【００２８】
つぎに、上記構成の計量装置の動作を、図３のタイムチャートに基づいて説明する。
まず、光電センサ１８は、予め、図１の記憶手段１２に記憶された図２の物品Ｍの接地長Ｋ１および物品長Ｋに基づいて、図３のように取込コンベヤ６から搬送された物品Ｍの接地部分Ｍｔが計量コンベヤ１に接地して、実際に物品Ｍの荷重がかかり始めるときに、物品Ｍの先端のシール部分Ｍｓを検知する実線で示す位置Ｐ１（時点ｔ１）に配置される。その後、物品Ｍの接地部Ｍｔが計量コンベヤ１に乗り移って、次第に接地部Ｍｔの接地部分が増加するのに伴って、重量信号が増加する。その後、一点鎖線で示す位置Ｐ２（時点ｔ２）で、物品Ｍの接地部Ｍｔの全体が完全に計量コンベヤ１に乗り移る。この時間が乗り移り時間ＲＴである。
【００２９】
つぎに、この時点ｔ２から、物品Ｍ全体が計量コンベヤ１に乗った状態が終了する（物品Ｍの一部が下流の搬出コンベヤ７に乗り移る）二点鎖線で示す位置Ｐ３（時点ｔ３）までの時間が計量安定時間ＷＴである。この計量安定時間ＷＴは、フィルタ時間ＦＴにサンプリング時間ＦＳＴを加算したものに相当する。さらに乗り移り時間ＲＴを加算したものが重量値取込時間ＺＴとなる。物品Ｍは設定されたフィルタ時間ＦＴ後、サンプリング時間ＦＳＴ経過後Ｐ３（ｔ３）に到達する。この位置は物品Ｍの前端部が計量コンベヤ１の終端に達した位置である。フィルタ時間ＦＴは、記憶手段１２に記憶されたフィルタの種類によって定まる時定数（遅れ時間）である。また、サンプリング時間ＦＳＴは、前記設定されたフィルタから出力される重量信号の３回分の時間である。これは、ＤＳＰ１０で所定のサンプリング周期にてサンプリングしているため、重量信号が連続的に出力されず、前記サンプリング周期に相当して断続的に重量信号が出力されるのである。このサンプリング時間ＦＳＴ内で所定範囲以内（例えば±０．１ｇの幅）であれば重量信号が安定しているとして、その３回分を平均して重量値とする。前記所定範囲内でない場合は不安定として判断手段１５にて不良と判定し、下流の振分コンベヤ７で排除する。この時間はサンプリング時間ＦＳＴが非常に短いため、定数とみなせる。
【００３０】
その後、物品Ｍは振分コンベヤ７に乗り移り、不良品であると判断された物品ＭはＰ４（ｔ４）で排除される。この時間が振分け時間ＶＴである。
また、乗り移り時間ＲＴと等しい時間が再検知禁止時間ＵＴとなる。この再検知禁止時間ＵＴは、光電センサ１８が物品Ｍの前端を検知してから以降一定時間以内の物品Ｍの検知を無視する時間である。これは物品Ｍが包装体で、その包材が部分的に透明である場合に物品Ｍが通過しているにもかかわらず、途中で物品Ｍが通過したと認識し、またその後不透明な包材の部分で物品Ｍが通過し始めたと検知するような誤検知を防ぐものである。
【００３１】
さらに、２個乗り検知時間ＤＴは、光電センサ１８が１個目の物品Ｍを検知してから所定時間内に物品Ｍを再検知すると１個目の物品Ｍの計量が完了していないにもかかわらず、次の物品Ｍが計量コンベヤ１に乗ることになり、その結果、２個の物品Ｍが計量コンベヤ１に乗った状態で１個目の物品Ｍを計量するため、誤計量となるのを検知する時間である。
【００３２】
このように、本計量装置は、ロードセル５からの重量信号に基づき、予め記憶手段１２に記憶された物品Ｍの接地長Ｋ１、計量コンベヤ長Ｌ、処理速度により設定された重量値決定条件（計量条件）のもとで、重量決定手段１４により物品Ｍの重量値を決定する。したがって、物品Ｍの接地長Ｋ１よりも物品長Ｋが長い場合に、物品検知から物品Ｍの重量値を取り込むまでの重量値取込時間ＺＴにおいて、接地長Ｋ１に基づき、つまり図４（ａ）のように、光電センサ１８により、物品Ｍの接地部Ｍｔが計量コンベヤ１に接地して、実際に物品Ｍの荷重がかかり始めるときに、物品Ｍの先端のシール部Ｍｓを検知するようにして、物品Ｍの接地部Ｍｔが計量コンベヤ１に接地している搬送時間（接地長Ｋ１）を基準として重量信号を得ている。
これに対して、従来の計量装置は、物品長Ｋに基づき、つまり図４（ｂ）のように、光電センサ１８により、物品Ｍの接地部Ｍｔが計量コンベヤ１に接地していないときに、物品Ｍの先端のシール部Ｍｓを検知して、物品Ｍの接地部Ｍｔが計量コンベヤ１に接地しておらず物品の重量がかからないシール部Ｍｓを含めた物品全体の搬送時間（物品長Ｋ）を基準として重量信号を得ている。
【００３３】
こうして、本計量装置は、計量コンベヤ１の長さを一定とすると、従来の計量装置と比較して、物品の非接地部分Ｍｓを計量無駄時間（Ｋ２／Ｖ）として含まない分、計量コンベヤ長Ｌを時間的に有効に使用できる。したがって、重量値取込時間ＺＴおよび生産能力Ｎを一定とすると、従来と比較して物品Ｍの非接地部分Ｍｓを含まない分だけ計量コンベヤ長Ｌを短くでき、その結果、物品Ｍを搬送する計量コンベヤ速度Ｖを遅くできる。このため、計量コンベヤ１の振動が少なくなって、重量値取込時間ＺＴも短くなり、物品Ｍの姿勢も安定して計量精度が向上する。また、計量コンベヤ１の重量を軽量化することによる外乱に対する耐力が向上する。さらに、計量コンベヤ速度Ｖを遅くすることにより、姿勢だけでなく搬送ピッチも安定するため、箱詰め等の後工程も乱れることなく、作業効率が向上する。しかも、従来は計量コンベヤ長Ｌよりも長い物品を設定することはできなかったものが接地長Ｋ１に基づくことで設定可能になる。
【００３４】
また、図３において、計量コンベヤ１の速度Ｖは、Ｖ＝Ｋ×Ｎである。計量サイクルＳＴはＫ／Ｖ（１／Ｎ）で、物品長Ｋに相当する。従来の再検知禁止時間ＵＴは従来は物品長Ｋが計量コンベヤ長Ｌより短いものを前提にしていたため、Ｋ／ＶがＬ／Ｖより長ければ、設定できなかったものである。
【００３５】
本計量装置では、物品長Ｋが計量コンベヤ長Ｌより長いため、位置Ｐ３（時点ｔ３）では、光電センサ１８が当該計量中の物品Ｍを検知している場合があり、従来のように、計量コンベヤ長Ｌを計量の１サイクルとして２個乗り検知時間ＤＴを算出すると、この時間を越えても光電センサ１８が物品Ｍを検出しているため、物品Ｍの２個乗りと判断される。このため、計量サイクルＳＴを物品長Ｋとして、この物品長Ｋを基準に２個乗り検知時間ＤＴを算出している。
【００３６】
なお、この実施形態では、物品長Ｋが計量コンベヤ長Ｌより長い場合に適用しているが、物品長Ｋが計量コンベヤ長Ｌより短い場合、つまり、計量コンベヤ長Ｌ＞物品長Ｋ＞接地長Ｋ１の場合に適用してもよく、この場合、計量の１サイクルを従来のように計量コンベヤ長Ｌとして、Ｌ／Ｖを２個乗り検知時間ＤＴとする。
【００３７】
つまり、前記設定手段１６は、２個乗り検知時間ＤＴを前記記憶手段１２に記憶された物品長Ｋと計量コンベヤ長Ｌとの長いものに基づき設定する。通常、２個乗り検知時間ＤＴは計量コンベヤ長Ｌを計量コンベヤ速度Ｖで割った時間に設定される。このようにすれば２個乗りを検知でき正しい計量が可能になる。しかし、物品長Ｋが計量コンベヤ長Ｌより長い場合には常に２個乗りと検知されてしまい警告となるため、正常に計量ができない。そのため、この場合には物品長Ｋを計量コンベヤ速度Ｖで割った時間を２個乗り検知時間ＤＴにすれば問題なく計量が可能になる。しかし今度その設定のままだと、Ｋ＜Ｌの場合に２個乗りが検知できなくなる。物品長Ｋと計量コンベヤ長Ｌとの長さに応じて、２個乗り検知時間ＤＴを物品長Ｋと計量コンベヤ長Ｌとの長いものに基づき設定することにより、２個乗り検知を正常に行いながら、正常な計量動作をも可能にする。
【００３８】
つぎに、第２実施形態（本発明の実施形態）について説明する。
第２実施形態の計量装置は、第１実施形態と異なり、図５に示すように、光電センサ（物品検知手段）１８は、物品Ｍが計量コンベヤ１から搬入し始める際に物品Ｍの搬送方向の前端部を検知する位置に配置され、また、図１の設定手段１６は前記重量値決定条件にさらに光電センサ１８が物品Ｍを検知してから物品Ｍが計量コンベヤ１に接地し始めるまでの時間を含めて重量決定条件としている。その他の構成は図１と同様である。
【００３９】
すなわち、第２実施形態では、光電センサ１８を計量コンベヤ１の前端部に取り付けているので、光電センサ１８からの出力に遅れ時間（Ｋ２／Ｖ）を加えるようにして、第１実施形態の重量値取込時間ＺＴ、振分け時間ＶＴに、Ｋ２／Ｖの時間をそれぞれに加算する。
【００４０】
このように、第２実施形態の計量装置は、第１実施形態と同様に、物品検知から物品の重量値を取り込むまでの重量値取込時間ＺＴにおいて、物品が実際に計量コンベヤに接地している搬送時間（接地長Ｋ１）に基づいて重量信号を得ている。したがって、従来と比較して重量値取込時間を長くできる分だけ計量コンベヤ長を短くでき、その結果、物品を搬送する計量コンベヤ速度を遅くできるので、第１実施形態と同様の効果を有する。
また、第１実施形態では、１種類の物品Ｍを計量するには問題がないが、物品長Ｋや接地長Ｋ１が異なる種類のものを計量する際にはその都度、光電センサ１８の位置を変更する必要がある。第２実施形態では、すべてソフト処理で対応可能なため、種類の異なる物品Ｍを計量する際に、物理的な設定を変更する必要がなくなる。
さらに、前端検出の場合には、計量に関する設定（重量値取込時間ＺＴ、再検知禁止時間ＵＴ、２個乗り検知時間ＤＴ、振分け時間ＶＴ等）をすべて物品Ｍの前端を検出した時間を起点に設定できるため、設定がシンプルになる。比して後端検出の場合には再検知禁止時間ＵＴは物品の前端から後端までの間の時間を監視しなければならないため、基準が最低２つ必要になる。また、２個乗り検知時間ＤＴも後端検出の場合は次の物品Ｍの後端が検出された時点で２個乗りが検出されるため、先行している物品Ｍを排除する場合に、先行している物品Ｍが振分コンベヤ７上にあるように振分部を配置しなければならないため、非常に配置が煩わしくなる。
【００４１】
なお、第２実施形態では前端検出としているが、後端検出でも可能である。この場合、前端検出より上流の適所に光電センサ１８を取り付ければよい。ただし、再検知検知時間ＵＴ、２個乗り検知時間ＤＴは前端も検出しておく必要がある。
【００４２】
つぎに、第３実施形態（本発明の実施形態）について説明する。第３実施形態では、第２実施形態と異なり、フィルタ時間ＦＴを算出して図１のＤＳＰ１０のフィルタ特性を決定しておき、重量値取り込みだけを物品Ｍの後端部での検知の時点の取り込みにする。これは、ＤＳＰ１０からは常に一定サイクルで重量信号を出し続けているためである。その他の構成は第２実施形態と同様である。
【００４３】
前記各実施形態では、重量検出器にロードセルを使用しているが、音叉式、作動トランスを使用してもよい。また、入力手段１７により計量コンベヤ速度Ｖを入力しているが、生産能力Ｎを入力して計量コンベヤ速度Ｖを算出するようにしてもよい。さらに、記憶手段１２に重量値取込時間ＺＴを記憶せずに、乗り移り時間ＲＴ、フィルタ時間ＦＴ、サンプリング時間ＦＳＴを記憶するようにしてもよい。
【００４４】
なお、上記各実施形態では、接地長より全長が長い物品として、フィルムで包装された物品に適用しているが、これに限定されず、例えば、下底が上底より短い台形状の物品などに適用してもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の一構成によれば、従来と比べて重量値取込時間を長くできる分だけ計量コンベヤ長を短くでき、その結果、物品を搬送する計量コンベヤ速度を遅くできる。このため、物品の姿勢も安定して計量精度が向上する。また、計量コンベヤ速度を遅くすることにより、姿勢だけでなく搬送ピッチも安定するため、箱詰め等の後工程も乱れることなく、作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る計量装置を示す構成図である。
【図２】計量対象の物品の一例を示す構成図である。
【図３】図１の計量装置の動作を示すタイムチャート図である。
【図４】図１の計量装置の動作を示す構成図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る計量装置を示す構成図である。
【図６】従来の計量装置の動作を示すタイムチャート図である。
【符号の説明】
１…計量コンベヤ、５…重量検出器（ロードセル）、１２…記憶手段、１４…重量決定手段、１５…判断手段、１６…設定手段、１８…物品検出手段（光電センサ）、Ｋ…物品の全長（物品長）、Ｋ１…物品の接地長、Ｌ…計量コンベヤの全長（計量コンベヤ長）、Ｍ…物品。
【図１】
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【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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