(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
順次投入される被計量物（Ｗ）の荷重に応じた秤量信号を出力する秤量部（２１）と、
前記秤量信号を受けて前記被計量物の計量値を算出する計量部（７２）と、
前記計量値に基づいて前記被計量物を選別する方向を判定して選別信号を出力する選別部（７６）と、を備えた重量選別装置において、
前記秤量部に作用し、前記秤量信号を変動させうる物理量を環境データとして計測する環境計測部（１００）と、
前記環境計測部が計測した前記環境データを受けて、所定期間における前記環境データの変動に応じて前記計量値に与える影響度を算出する影響度算出部（１２０）と、
前記影響度が所定の許容範囲内であるか否かに基づいて前記選別部の判定に対する影響の有無を判定する影響判定部（８２）と、を備え、
前記選別部は、前記影響判定部の判定結果が影響有のときには一の選別方向に選別するための選別信号を出力し、前記影響判定部の判定結果が影響無のときには前記計量部からの前記計量値による判定に応じて他の選別方向に選別するための選別信号を出力することを特徴とする重量選別装置。
【請求項２】
前記影響度算出部は、前記所定期間での前記環境データの変動量を前記計量値の増減量としてグラム換算した換算値を、前記影響度として算出することを特徴とする請求項１に記載の重量選別装置。
【請求項３】
前記選別部は、前記計量値から前記許容範囲内の前記換算値を減算した影響減算値に基づいて判定した選別方向と前記計量値に基づいて判定した選別方向とが一致しない場合には、不良品とみなして選別方向を判定することを特徴とする請求項２に記載の重量選別装置。
【請求項４】
前記秤量部は、前記被計量物を搬送する搬送部（３）を有し、
前記影響度算出部は、前記環境計測部が計測する前記被計量物が前記搬送部上にある期間の前記環境データの変動量に基づいて前記換算値を算出し、
前記許容範囲内の前記換算値を用いて前記計量値を補正して前記選別部に出力する補正部（７８）を有することを特徴とする請求項２に記載の重量選別装置。
【請求項５】
前記影響度算出部は、段階的なレベル値で表される影響レベルを前記影響度として算出し、
前記影響判定部は、前記影響レベルのうち所定のレベル値を前記許容範囲として設定することを特徴とする請求項１に記載の重量選別装置。
【請求項６】
前記影響度を所定タイミングで記憶する記憶部（７３）と、
前記記憶部に記憶された前記影響度を前記許容範囲とともに表示する表示部（１０）と、を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５に記載の重量選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、肉、魚、加工食品、医薬品などの被計量物を計量し、その計量結果に応じて当該被計量物を選別する重量選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、食品等の生産ラインにおいては、生産ラインに組み込まれ、生産される物品が前段から順次搬入され、搬入された物品を搬送しながら計量し、後段に搬出または振分け機構等により生産ラインから排除する重量選別装置が用いられている。
【０００３】
このような重量選別装置は、製造工場の生産ラインに組み込まれて設置されるため、製造工場の振動、気圧変化、温度変化、湿度変化等の外乱の影響により測定誤差が生じる。
【０００４】
これに対し、従来の重量選別装置としては、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献に記載のものは、荷重センサの上に静止された被計量物を計量してその計量結果に基づいて被計量物を選別する重量選別装置であって、設置環境の温度、湿度、大気圧等の物理量データを計測するとともに物理量データに対応する補正データを算出し、この補正データにより被計量物の計量値を補正するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０８７９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、補正データにより計量値を補正する場合、精度よく計量値を算出可能な補正限界範囲があるため、大きな振動や、急激な気圧、気温および湿度の変動等、補正限界範囲を超える大きな外乱が発生した場合、精度良く計量値を補正することができない。
【０００７】
このため、特許文献１に記載の従来の重量選別装置は、大きな外乱を受けた場合に、計量値を正しく算出することができないので、外乱により計量値が基準範囲外から基準範囲内になった被計量物に対して良品であると誤判定し、不良品が良品として選別されてしまうおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、不良品が良品として誤選別されるのを防止することができる重量選別装置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】
【０００９】
本発明に係る重量選別装置は、順次投入される被計量物の荷重に応じた秤量信号を出力する秤量部と、前記秤量信号を受けて前記被計量物の計量値を算出する計量部と、前記計量値に基づいて前記被計量物を選別する方向を判定して選別信号を出力する選別部と、を備えた重量選別装置において、前記秤量部に作用し、前記秤量信号を変動させうる物理量を環境データとして計測する環境計測部と、前記環境計測部が計測した前記環境データを受けて、所定期間における前記環境データの変動に応じて前記計量値に与える影響度を算出する影響度算出部と、前記影響度が所定の許容範囲内であるか否かに基づいて前記選別部の判定に対する影響の有無を判定する影響判定部と、を備え、前記選別部は、前記影響判定部の判定結果が影響有のときには一の選別方向に選別するための選別信号を出力し、前記影響判定部の判定結果が影響無のときには前記計量部からの前記計量値による判定に応じて他の選別方向に選別するための選別信号を出力することを特徴とする。
【００１０】
この構成により、選別部は、影響判定部の判定結果が影響有のときには一の選別方向に選別するための選別信号を出力し、影響判定部の判定結果が影響無のときには計量値に応じて他の選別方向に選別する選別信号を出力するので、計量に影響を与える環境変動によって不良品が良品として誤選別されるのを防止することができる。
【００１１】
また、本発明に係る重量選別装置において、前記影響度算出部は、前記所定期間での前記環境データの変動量を前記計量値の増減量としてグラム換算した換算値を、前記影響度として算出することを特徴とする。
【００１２】
この構成により、影響度算出部により、所定期間での環境データの変動量を計量値の増減量としてグラム換算した換算値が影響度として算出されることで、ユーザーは、計量値の増減量としてグラム換算された換算値として影響度を把握できるので、影響判定部が用いる許容範囲を適切に設定できる。このため、影響判定部の判定が不要に厳格化するのを防止することができる。
【００１３】
また、本発明に係る重量選別装置において、前記選別部は、前記計量値から前記許容範囲内の前記換算値を減算した影響減算値に基づいて判定した選別方向と前記計量値に基づいて判定した選別方向とが一致しない場合には、不良品とみなして選別方向を判定することを特徴とする。
【００１４】
この構成により、影響減算値に基づいて判定した選別方向と計量値に基づいて判定した選別方向とが一致しない場合には、たとえ小さな影響であっても選別方向の判定が変わってしまう可能性があることから、その被計量物を不良品とみなして選別方向を判定することにより、環境変動によって不良品が良品として誤選別されることをより確実に防止することができる。
【００１５】
また、本発明に係る重量選別装置において、前記秤量部は、前記被計量物を搬送する搬送部を有し、前記影響度算出部は、前記環境計測部が計測する前記被計量物が前記搬送部上にある期間の前記環境データの変動量に基づいて前記換算値を算出し、前記許容範囲内の前記換算値を用いて前記計量値を補正して前記選別部に出力する補正部を有することを特徴とする。
【００１６】
この構成により、環境データの変動量に基づいて算出された換算値が、計量値の誤差と強い相関があるときに、この換算値を用いて計量値を補正することができ、不良品が良品として誤選別されることを防止した上で、計量値の精度を向上することができるようになる。
【００１７】
また、本発明に係る重量選別装置において、前記影響度算出部は、段階的なレベル値で表される影響レベルを前記影響度として算出し、前記影響判定部は、前記影響レベルのうち所定のレベル値を前記許容範囲として設定することを特徴とする。
【００１８】
この構成により、ユーザーは、計測された環境データの変動率といった指標を用いて、段階的な影響レベル値（レベル１〜レベル４など）を記憶しておき、このレベル値を選択することによって簡単に許容範囲を設定することができる。
【００１９】
また、本発明に係る重量選別装置において、前記影響度を所定タイミングで記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記影響度を前記許容範囲とともに表示する表示部と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
この構成により、ユーザーは、影響度と許容範囲とを表示部において確認することで、影響度が許容範囲を超えた原因を特定し、重量選別装置が設置されている製造設備を改善することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、不良品が良品として誤選別されるのを防止することができる重量選別装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る重量選別装置の概要を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る重量選別装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る重量選別装置の信号処理部の構成を示す図である。
【図４】（ａ）は信号処理部で補正される前の振動成分の混ざった秤量信号であり、（ｂ）は補正信号生成部で生成された補正信号であり、（ｃ）は振動影響が除去された秤量信号である。
【図５】（ａ）は本発明の一実施の形態に係る重量選別装置の搬送部を示す側面図であり、（ｂ）は秤量信号の時間変化を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る重量選別装置の環境計測部の構成を示す図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の一実施の形態に係る重量選別装置の秤量信号、影響度、影響判定の時間変化をそれぞれ示す図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る重量選別装置の選別部の構成を示す図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る重量選別装置の選別部が影響度としての偏りを除去したときの計量値の変化を示す図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る重量選別装置の表示部の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る重量選別装置の実施の形態について図面を参照して説明する。図１〜図１０は、本発明に係る重量選別装置の一実施の形態を示している。
【００２４】
まず、重量選別装置１の概要を説明する。図１に示すように、重量選別装置１は、装置本体部２と、搬送部３と、搬入センサ４とを備えて構成されている。また、重量選別装置１の後段には振分部５が接続されている。
【００２５】
重量選別装置１は、生産ラインの一部を構成するベルトコンベア１４の下流側に設置されており、所定の間隔で矢印Ａ方向に順次搬入されてくる肉、魚、加工食品、医薬品などの被計量物Ｗの重量を測定し、得られた測定値（以下、計量値という）を計量結果として出力している。
【００２６】
また、重量選別装置１は、計量値が基準値の範囲内にあるか否か等により、被計量物Ｗを良品と不良品の何れかに判定している。さらに、重量選別装置１は、得られた計量値に基づいて、複数の基準値に対応して被計量物Ｗを重量ランク判定している。
【００２７】
また、測定結果、良否判定結果や重量ランク判定結果は、表示部１０に表示されるとともに、判定結果に基づいた選別信号が重量選別装置１の後段に接続された振分部５に出力されるようになっている。振分部５では、重量選別装置１が出力した選別信号に応じて被計量物Ｗを振り分けるようになっている。
【００２８】
次に、重量選別装置１の詳細な構成を説明する。図１、図２に示すように、装置本体部２は、秤量部２１と、総合制御部７と、表示部１０と、設定部１１と、これらの各部を収納する収納筐体２ａとにより構成されている。
【００２９】
搬送部３は、ベルトコンベア１４から矢印Ａ方向に搬入されてくる被計量物Ｗを所定の搬送条件により搬送している。被計量物Ｗは、助走コンベア３１により測定するのに最適な速度になるよう加速または減速されて搬送され、秤量コンベア３２によりさらに搬送され、搬送されている間に重量が秤量部２１により計量されるようになっている。
【００３０】
秤量コンベア３２は、被計量物を所定の搬送条件により搬送している。また、被計量物Ｗは、計量の後にさらに後段の振分部５に搬送され、振り分けられるようになっている。
【００３１】
搬送部３は、助走コンベア３１および秤量コンベア３２により構成されている。助走コンベア３１は、前段のベルトコンベア１４から搬送されてきた被計量物Ｗが秤量コンベア３２に移動する前に、被計量物Ｗの助走を行うものであり、２つのローラ３１ａ、３１ｃと、これらのローラに巻き付けられている無端状の搬送ベルト３１ｂとにより構成されている。
【００３２】
秤量コンベア３２は、被計量物Ｗの計量を行う秤量部２１の上部に支持されており、２つのローラ３２ａ、３２ｃとこれらのローラに巻き付けられている無端状の搬送ベルト３２ｂと、ローラ３２ｃを駆動する図示しないモータとにより構成されている。ローラ３２ｃは、モータの駆動により回転駆動されるようになっている。
【００３３】
搬入センサ４は、助走コンベア３１と秤量コンベア３２との間に配置されており、一対の投光部４ａおよび受光部４ｂからなる透過形光電センサで構成されている。投光部４ａは搬送ベルト３２ｂの装置本体部２側に配置され、受光部４ｂは搬送ベルト３２ｂの他の側面側で投光部４ａに対向するように配置されている。
【００３４】
搬入センサ４は、被計量物Ｗが投光部４ａおよび受光部４ｂの間を通過して被計量物Ｗにより受光部４ｂが遮光されることで、被計量物Ｗの搬入が開始されたことを検出するようになっている。搬入センサ４で検出された搬入開始の信号は、装置本体部２内の総合制御部７に出力されるようになっている。
【００３５】
秤量部２１は、秤量コンベア３２を支持し被計量物Ｗの荷重に基づいて秤量信号を出力する荷重センサである。秤量部２１は、電気抵抗線式秤（ロードセル）の構成を有し、被計量物Ｗが秤量コンベア３２で搬送されている間に、秤量部２１に加わる荷重を測定するようになっている。
【００３６】
秤量部２１は、図示しない金属性の起歪体と、この起歪体の応力集中部に貼り付けた電気抵抗線（ひずみゲージ）からなるブリッジ回路とを有している。秤量部２１は、荷重を受けて起歪体の応力集中部が変形することで、電気抵抗線が圧縮されて電気抵抗値が減少するとともに、電気抵抗線が伸張されて電気抵抗値が増加してブリッジ回路の抵抗値が変化するため、この抵抗値の変化を秤量信号として測定するようになっている。
【００３７】
起歪体は、固定端と自由端を有しており、固定端が固定ベースに固定される一方、その自由端には秤量コンベア３２の荷重を受ける支持部２１ａの下端部が連結されている。なお、秤量部２１としては、電磁平衡式秤（フォースバランス）、または差動トランス式秤を用いてもよい。
【００３８】
秤量部２１には環境計測部１００が設けられており、この環境計測部１００は、重量選別装置１の設置環境が秤量部２１に及ぼす振動や温度等の物理量を計測し、計測したデータを環境データとして出力するようになっている。環境計測部１００の詳しい構成については後述する。
【００３９】
総合制御部７は、信号処理部７１、計量部７２、記憶部７３、制御部７４、選別部７６、モード切換部７７を備えている。
【００４０】
信号処理部７１は、図３に示すように、増幅器９４とＡ／Ｄ変換器９６とフィルタ９７とを備えており、秤量部２１からの秤量信号を増幅器９４で増幅し、増幅された信号をＡ／Ｄ変換器９６でデジタル変換し、デジタル変換された信号をフィルタ９７でフィルタ処理している。
【００４１】
詳しくは、信号処理部７１は、種類や特性の異なる複数のローパスフィルタから選択したフィルタを用いて、秤量部２１からの秤量信号に対してフィルタ処理を行い、秤量信号の低周波成分のみを信号処理済の秤量信号として通過させるようになっている。
【００４２】
なお、信号処理部７１が選択するローパスフィルタは、１つの場合、または、複数を組み合わせたものの場合がある。このローパスフィルタとしては、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタと、ＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタとがある。
【００４３】
ＦＩＲフィルタは、インパルス応答波形が入力された場合に、ある決まった時間（有限時間）だけ出力する有限インパルス応答フィルタであり、ＩＩＲフィルタは、無限にインパルス応答波形の減衰波形を出力する無限インパルス応答フィルタである。
【００４４】
ここで、ＦＩＲフィルタは、Ａ／Ｄ変換器９６によりデジタル信号に変換された秤量信号に対して、所定の低周波成分を通過するローパスフィルタを構成し、単純平均化処理や公知の窓関数を用いた重み付け平均化処理を行うようになっている。
【００４５】
ＩＩＲフィルタは、スイッチトキャパシタフィルタのように特性変更が可能なハードウェアを用いて秤量部２１からの秤量信号（アナログ秤量信号）を直接受けて処理済信号をＡ／Ｄ変換器９６に出力するアナログフィルタで構成してもよいし、Ａ／Ｄ変換器９６からのデジタル秤量信号を受けるデジタルフィルタで構成してもよい。
【００４６】
また、信号処理部７１は、補正部７８を有しており、この補正部７８は、環境計測部１００が計測した環境データの変動量に基づいて秤量信号を補正するようになっている。補正部７８は、許容範囲としての後述する影響度リミットとなる環境データの変動量より小さい変動量を補正限界として補正を行っている。
【００４７】
補正部７８は、補正信号生成部７８Ａと信号合成部７８Ｂとを備えている。補正信号生成部７８Ａは、環境計測部１００から出力された環境データに対する補正信号を生成する。信号合成部７８Ｂは、補正信号を秤量データに合成する。
【００４８】
例えば、環境データが振動である場合、補正信号生成部７８Ａは、振動信号に対する制御対象モデルの応答信号を利用し、秤量部２１から出力された秤量信号から振動影響を除去するための補正信号を生成する。
【００４９】
そして、信号合成部７８Ｂは、秤量部２１が出力する振動成分の混ざった秤量信号（図４（ａ）参照）に対して、補正信号生成部７８Ａにより生成された補正信号（図４（ｂ）参照）を、逆位相で加算または同位相で減算することにより、秤量部２１が出力する秤量信号から振動成分を除去するようになっている。これにより、図４（ｃ）に示すように、振動影響が除去された秤量信号が得られる。
【００５０】
なお、信号処理部７１は、温度の変動による秤量信号のドリフトについても、所定の補正限界内の温度変動に対して、所定時間の間隔で、補正を行っている。この場合の補正を行う間隔となる所定時間は、本発明の所定期間に相当する。
【００５１】
計量部７２は、信号処理部７１が出力する信号処理済の秤量信号に基づいて被計量物Ｗの計量値を算出（グラム換算）するようになっている。計量部７２により算出された個々の計量値は、記憶部７３に算出データとして記憶される。
【００５２】
また、計量部７２においては、搬入センサ４によって被計量物Ｗが秤量コンベア３２に搬入されたことが検知されてから、図５（ｂ）に示すように所定の基準時間Ｔｋが経過した以降に秤量部２１から秤量信号が出力された被計量物Ｗに対して、計量値を算出するようになっている。
【００５３】
ここで、基準時間Ｔｋは、搬入センサ４で被計量物Ｗが秤量コンベア３２に搬入を開始したことを検出してから、被計量物Ｗが秤量コンベア３２に完全に乗り移り、さらに秤量部２１から出力された秤量信号が安定するまでに必要な時間である。
【００５４】
より詳しくは、基準時間Ｔｋは、秤量コンベア３２の速度（ｍ／ｍｉｎ）、秤量コンベア３２の矢印Ｂ方向の長さ（ｍｍ）および被計量物Ｗの搬送方向である矢印Ｂ方向の長さ（ｍｍ）、被計量物Ｗのサイズやラインの処理能力、その他の条件などに基づいて設定される。
【００５５】
また、図５（ｂ）に示すように、基準時間Ｔｋが経過すると、被計量物Ｗは、図５（ａ）に示すように搬入開始検出位置Ｐ０からＬ１だけ移動して質量測定位置Ｐｓに到達し、質量測定位置Ｐｓ以降に計量が行われる。
【００５６】
また、計量値の算出は、基準時間Ｔｋが経過した以降、被計量物Ｗが秤量コンベア３２から搬出されるまでの測定期間Ｔｓ（図５（ｂ）参照）において行われる。この測定期間Ｔｓは本発明における所定期間に対応する。
【００５７】
なお、計量部７２においては、被計量物Ｗの品種（特に、サイズ）に応じて、その測定範囲、測定能力および検査精度などの検査条件（パラメータ）が選択されるようになっており、被計量物Ｗの品種に応じて、例えば、測定範囲が６ｇ〜６００ｇ、測定能力が最大１５０個／ｍｉｎで選択されるようになっている。
【００５８】
この場合、被計量物Ｗの１個当たりの基準時間Ｔｋは、最小４００ｍｓｅｃに設定されていることになり、基準時間Ｔｋは４００ｍｓｅｃ以上であればよいが、被計量物Ｗのサイズ、ラインの処理能力、生産その他の条件により設定されるようになっている。
【００５９】
記憶部７３は、記憶媒体などから構成されており、秤量コンベア３２による被計量物Ｗの所定の搬送条件、および信号処理部７１における所定の信号処理条件を含む条件パラメータを被計量物Ｗの品種に対応させて記憶するようになっている。
【００６０】
記憶部７３には、被計量物Ｗの品種毎に付された各品種番号に対応して、搬送速度、ＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）特性が記憶されている。また、記憶部７３には、被計量物Ｗの良否を判定するための良品範囲として、上限および下限の基準値が記憶されている。
【００６１】
ここで、搬送速度は、被計量物Ｗを搬送する搬送部３の速度であり、ＬＰＦ特性は、どのような特性のローパスフィルタであるかを示すものであり、良品範囲とは、良品と判定される被計量物Ｗの重量の範囲である。
【００６２】
これらの記憶情報は、設定部１１からの設定操作または外部機器との接続により予め記憶されるようになっている。記憶部７３は、計量値、良否判定結果等の種々のデータを記憶するようになっている。
【００６３】
制御部７４は、被計量物Ｗの品種に応じて記憶部７３から所定の搬送条件および所定の信号処理条件を読み出して秤量コンベア３２および信号処理部７１をそれぞれ制御するようになっている。
【００６４】
また、制御部７４は、記憶部７３に記憶している複数の品種に対応する条件パラメータを順次切り換えて搬送部３および信号処理部７１を制御するようになっている。また、制御部７４は、図示しないモータの回転速度（ｒｐｍ）を駆動制御して、搬送部３による被計量物Ｗの搬送速度を制御するようになっている。
【００６５】
選別部７６は、判定回路などから構成されており、計量部７２が算出した計量値と良否判定基準値との比較に基づく良否判定結果、および影響度算出部１２０が算出した影響度に基づく影響有無判定結果の双方に基づいて、被計量物Ｗを選別する方向を判定して選別信号を出力するようになっている。また、選別信号は、重量選別装置１の後段に接続された振分部５に出力され、被計量物Ｗが計量による良品と不良品、環境変動を受けた計量品として選別されるようになっている。さらに、これら判定結果は、記憶部７３に出力され、各被計量物Ｗについての判定結果が記憶されるようになっている。選別部７６の詳しい構成については後述する。なお、計量部７２が算出した計量値を用いた良否判定の他に、複数の区切りでランク分けする重量ランクのランク判定結果に基づいて選別信号を出力するようにしてもよい。
【００６６】
モード切換部７７は、制御部７４に指令を出し、重量選別装置１の動作モードを、本稼働モードと設定モードとの間で切り換えるものである。ここで、本稼働モードとは、重量選別装置１が被計量物Ｗの計量、重量の算出および良否判定を行う通常の動作モードのことであり、設定モードとは、運転モードの動作のための各種パラメータの設定をしたり、運転モードの動作を正常に行うことができるか否かの動作確認のための動作モードである。
【００６７】
表示部１０は、図１に示すように、装置本体部２の搬送部３側の上端部に設けられ、液晶ディスプレイなどの表示デバイスで構成される。表示部１０は、重量選別装置１の動作状態、被計量物Ｗの計量値、判定結果を表示したり、パラメータの設定や動作確認に関する表示をするようになっている。なお、表示部１０と設定部１１とを一体化してタッチパネルとして構成し、表示部１０に表示された数字、文字などが設定部１１からタッチ操作で入力される構成にしてもよい。
【００６８】
振分部５は、重量選別装置１の後段に接続されており、振分機構部５ａおよび搬送ベルト５ｂにより構成されている。振分機構部５ａは、３方向に振分け可能なフリッパ機構により構成されている。
【００６９】
振分機構部５ａは、計量による良品と不良品、環境変動を受けた計量品との３方向に振分け可能であればよく、例えば、ドロップアウト機構、エアジェット機構、押出し機構などを複数段用いた振分機構で構成してもよい。
【００７０】
また、搬送ベルト５ｂは、ローラ５ｃおよびローラ５ｃに対向して配置されるローラ（不図示）と、これらのローラに巻き付けられている無端状の搬送ベルトとして構成されており、測定を終了した被計量物Ｗを所定の速度で下流側に搬送するようになっている。
【００７１】
本実施の形態では、図１に示すように、重量選別装置１は、環境計測部１００と、影響度算出部１２０と、を備える。
【００７２】
図６に示すように、環境計測部１００は、秤量部２１に作用する物理量を計測して環境データとして出力するようになっている。環境計測部１００は、振動センサ１０１、気圧センサ１０２、温度センサ１０３および湿度センサ１０４を有している。
【００７３】
ここで、重量選別装置１には、他の装置や車両で発生した振動や、設置された部屋のドアの開閉により生じる気圧変動や、他の装置や自機の発熱による温度変動および湿度変動が作用する。このような振動、気圧変動、温度変動、湿度変動は、秤量部２１による被計量物Ｗの荷重の計測に悪影響を及ぼすことがある。
【００７４】
具体的には、信号処理部７１で秤量信号の補正が行われていても、これらの環境の変動が突発的であったり、補正範囲を超える大きさであった場合、補正後の秤量信号に環境の変動の影響が残ってしまう。このため、本来であれば不良品と判定されるべき被計量物Ｗが、良品と判定されてしまう。そこで、重量選別装置１は、環境計測部１００により計測した振動、気圧変動、温度変動、湿度変動に基づいて、選別部７６が環境変動の影響を受けて計量された被計量物Ｗを選別するための選別信号を出力できるようにしている。
【００７５】
振動センサ１０１は、秤量部２１の起歪体の固定端に設けられており、秤量部２１に作用する振動（変位）を計測するようになっている。振動センサ１０１は、秤量部２１と周波数特性が等しい１軸以上の加速度センサから構成されている。
【００７６】
本実施形態では、振動センサ１０１は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸の加速度を検出する１つの３軸加速度センサから構成されており、起歪体の固定端における振動のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各方向の振動成分を検出して出力するようになっている。
【００７７】
ここで、Ｘ軸方向は、ベルトコンベア１４による被計量物Ｗの搬送方向であり、Ｙ軸方向は、水平面上における被計量物Ｗの搬送方向と直交する方向（ベルトコンベア１４の幅方向）であり、Ｚ軸方向は鉛直方向である。また、振動センサ１０１としては、起歪体の固有振動数よりも高い固有振動数を持つ加速度センサが用いられている。
【００７８】
気圧センサ１０２は、秤量部２１に作用する気圧を計測するものであり、気圧の絶対圧を計測する絶対圧センサから構成されている。温度センサ１０３は、秤量部２１に作用する温度を計測するものであり、湿度センサ１０４は、秤量部２１に作用する湿度を計測するものである。
【００７９】
なお、振動センサ１０１、気圧センサ１０２、温度センサ１０３および湿度センサ１０４はそれぞれ図示しないＡ／Ｄ変換器と感度補正部とを備えている。Ａ／Ｄ変換器は、検出した信号をＡ／Ｄ変換器によりアナログ信号からデジタル信号に変換している。感度補正部は、検出した信号に対して所定の感度比によりそれぞれ振幅補正を行っている。
【００８０】
影響度算出部１２０は、環境計測部１００が計測した環境データを受けて、環境データの変動が計量値に与える影響度を算出するようになっている。影響度算出部１２０は、所定期間での環境データの変動量が大きくなるに連れて影響度が大きくなるように影響度を算出する。
【００８１】
ここで、環境データの変動量は、振動センサ１０１からの変位の変動量、気圧センサ１０２からの圧力の変動量、温度センサ１０３からの温度の変動量、および湿度センサ１０４からの湿度の変動量である。
【００８２】
影響度算出部１２０が算出する影響度は、例えば、所定期間での環境データの変動量を段階的に評価した影響レベルである。影響度算出部１２０は、例えば、図７（ｂ）の右側に示すように、環境データの変動量を影響レベル１から影響レベル５の５段階に評価する。図７（ａ）、図７（ｂ）のグラフは、環境データとして温度変動があったときの秤量信号と影響度を示しており、この場合、図７（ｂ）の影響レベルはある時点の温度を基準にしてその変動率（％）といった指標で表される。具体的には、レベル１が±２％、レベル２が±３％、レベル３が±５％、レベル４が±８％といった値が対応付けられていて、運転開始時の温度を基準値として温度の変動レベルが設定される。
【００８３】
また、影響度算出部１２０が算出する影響度は、例えば、所定期間での環境データの変動量を計量値の増減としてグラム換算した換算値である。
【００８４】
影響度算出部１２０が算出する影響度としての換算値は、例えば、図７（ｂ）に示す影響度のグラフとなる。図７（ｂ）において、グラム換算された換算値としての影響度を縦軸に示し、時間を横軸に示している。このグラフでは、影響度が許容範囲から外れる部分が２つあることを示している。
【００８５】
図７（ｂ）では、所定期間としての測定期間Ｔｓに、影響度が許容範囲から外れる部分がある。このような、測定期間Ｔｓ内に許容範囲から外れる程度の影響度があると、計量部７２で算出される計量値は、正しく算出されていないことになる。
【００８６】
なお、影響度が振動から算出されたものである場合、ある時点の影響度における換算値は振動センサ１０１が計測した変位量に対応する。したがって、振動の影響度は、温度や湿度の影響度と比較して、短い期間に一方向と他方向に変動を繰り返す。気圧の影響度も、ドアの開閉による気圧変動は、短い期間に一方向と他方向に変動を繰り返す。
【００８７】
選別部７６は、図８に示すように、計量値が所定の基準範囲内であるか否かに基づいて良否判定を行う計量判定部８１と、影響度が所定の許容範囲内であるか否かに基づいて計量判定部８１の判定に対する影響の有無判定を行う影響判定部８２を備える。
【００８８】
選別部７６は、影響判定部８２の結果が影響有のときには、計量判定部８１の判定が環境変動の影響を受けた計量値で行われたものとして、環境変動の影響を受けた計量値で良否判定が行われた被計量物Ｗを所定の選別方向に選別するための選別信号を出力し、影響判定部８２の判定結果が影響無のときには、計量判定部８１の判定結果に応じて、環境変動の影響を受けた計量値で良否判定が行われた被計量物Ｗの選別方向と異なる他の良否判定に応じた選別方向に選別するための選別信号を出力するようになっている。
【００８９】
すなわち、計量判定部８１の判定結果より影響判定部８２の影響有無判定結果が優先され、影響有のときには、計量判定部８１の判定結果に左右されないで、環境変動を受けた計量値で良否判定された被計量物Ｗを選別するための選別信号が出力される。
【００９０】
計量判定部８１は、計量部７２から出力された被計量物Ｗの重量として計量値を受けると、記憶部７３に予め記憶されている重量の上限値および下限値を読み出し、算出した被計量物Ｗの重量と上限値および下限値とをそれぞれ比較し、上限値および下限値で決定される重量の許容範囲に被計量物Ｗの重量が入っているか否かの良否を判定するようになっている。
【００９１】
影響判定部８２は、影響度が所定の許容範囲から外れた場合、影響有と判定するようになっている。例えば、ある被計量物Ｗにおいて、図７（ｂ）に示すように、測定期間Ｔｓの間に影響度が許容範囲から外れた場合、図７（ｃ）に示すように測定期間Ｔｓの終了のタイミングで影響有と判定する。なお、測定期間Ｔｓ外で許容範囲から外れる影響度については判定対象外の期間で判定は行われない。
【００９２】
ここで、計量部７２から出力された被計量物Ｗの計量値が、図９のようにｇ１であったとする。この場合に環境変動の影響を受けたとすると、本来の計量値はｇ２であり、環境変動によって計量値が基準範囲外から基準範囲内のｇ１に変化したことになり、本来は不良品として判定されるべき被計量物Ｗが良品として良品判定されてしまう。このような場合、影響度が所定の許容範囲から外れていたら、影響判定部８２は環境変動を受けた計量品として選別するための選別信号を出力する。また、影響度が所定の許容範囲内であれば前述の補正部７８で影響度が補正されて本来の被計量物Ｗの計量値ｇ２が計量値として計量部７２から出力され、計量判定部８１によって不良品として判定されることになる。
【００９３】
なお、補正部７８が無い構成とした場合には、計量値から換算値を減算した影響減算値に基づいて判定した選別方向と計量値に基づいて判定した選別方向とが一致しない場合には、不良品とみなして選別方向を判定するようにしてもよい。図９の場合、計量値がｇ１、計量値から換算値を減算した影響減算値がｇ２であり、ｇ１に基づいて判定した選別方向は良品方向、ｇ２に基づいて判定した選別方向は不良品方向となって選別方向が一致せず不良品とみなして選別される。このように判定することで、不良品が良品として誤選別されることを防止することができる。
【００９４】
選別部７６で判定された良否判定結果は表示部１０に出力され、良品または不良品として表示されるようになっている。また、影響無と判定したとき、良否判定結果に対応する選別信号が重量選別装置１の後段に接続された振分部５に出力され、被計量物Ｗが良品または不良品として選別されるようになっている。さらに、この良否判定結果は、記憶部７３に出力され、各被計量物Ｗについての良否判定結果が記憶されるようになっている。
【００９５】
また、記憶部７３には、検査済の被計量物Ｗの影響度が記憶されるようになっている。記憶部７３に記憶された影響度は、その許容範囲を示す影響度リミットとともに図１０に示すような態様で表示部１０に表示されるようになっている。
【００９６】
図１０において、表示部１０の左側半分にはデータ表示領域１０ｉが設けられており、このデータ表示領域１０ｉには、環境計測部１００により計測された環境データまたは計量波形が表示される。図１０では、データ表示領域１０ｉには環境データとして振動のデータが表示されている。
【００９７】
表示部１０の下部には、表示切替ボタン１０ａが設けられており、この表示切替ボタン１０ａを操作することで、データ表示領域１０ｉに表示するデータを、振動、温度、計量波形の何れかに切り替えたり、または、振動と温度の一方に切り替えたり、または、所定の環境データと計量波形の一方に切り替え可能になっている。
【００９８】
また、表示部１０の下部には、重ね合わせボタン１０ｂが設けられており、この重ね合わせボタン１０ｂを操作することで、データ表示領域１０ｉに２つ以上のデータを重ね合わせることができる。例えば、振動と温度と計量波形とを重ね合わせたり、振動と計量波形とを重ね合わせたり、温度と計量波形とを重ね合わせることができる。
【００９９】
また、表示部１０の下部には、拡大／縮小ボタン１０ｃが設けられており、この拡大／縮小ボタン１０ｃを操作することで、データ表示領域１０ｉにおける表示内容の表示倍率を変更することができる。
【０１００】
また、表示部１０の下部には、戻るボタン１０ｄが設けられており、この戻るボタン１０ｄを操作することで、データ表示領域１０ｉに環境データを表示する設置環境モニタ機能を終了することができる。
【０１０１】
また、表示部１０の下部には、前ボタン１０ｅおよび次ボタン１０ｆが設けられており、前ボタン１０ｅを操作することで１つ前の被計量物Ｗに対する環境データまたは計量波形データがデータ表示領域１０ｉに表示され、次ボタン１０ｆを操作することで次の被計量物Ｗに対する環境データまたは計量波形データがデータ表示領域１０ｉに表示されるようになっている。
【０１０２】
また、表示部１０の右上には、判定結果表示領域１０ｇが設けられており、この判定結果表示領域１０ｇには、良否判定結果が表示される。図１０は、判定結果表示領域１０ｇに"ＮＧ"の文字が表示され、良否判定結果が不良であったことを示している。
【０１０３】
以上説明したように、本実施の形態に係る重量選別装置１は、秤量部に作用し、秤量信号を変動させうる物理量を環境データとして計測する環境計測部１００と、環境計測部１００が計測した環境データを受けて、所定期間における環境データの変動に応じて計量値に与える影響度を算出する影響度算出部１２０と、影響度が所定の許容範囲内であるか否かに基づいて選別部７６の判定に対する影響の有無を判定する影響判定部８２と、を備える。
【０１０４】
そして、選別部７６は、影響判定部８２の判定結果が影響有のときには一の選別方向に選別するための選別信号を出力し、影響判定部８２の判定結果が影響無のときには計量部７２からの計量値による判定に応じて他の選別方向に選別するための選別信号を出力する。
【０１０５】
この構成により、選別部７６は、影響判定部８２の判定結果が影響有のときには一の選別方向に選別するための選別信号を出力し、影響判定部８２の判定結果が影響無のときには計量値に応じて他の選別方向に選別する選別信号を出力するので、計量に影響を与える環境変動によって不良品が良品として誤選別されるのを防止することができる。
【０１０６】
また、本実施の形態に係る重量選別装置１において、影響度算出部１２０は、所定期間での環境データの変動量を計量値の増減量としてグラム換算した換算値を、影響度として算出する。
【０１０７】
この構成により、影響度算出部１２０により、所定期間での環境データの変動量を計量値の増減量としてグラム換算した換算値が影響度として算出されることで、ユーザーは、計量値の増減量としてグラム換算された換算値として影響度を把握できるので、影響判定部８２が用いる許容範囲を適切に設定できる。このため、影響判定部８２の判定が不要に厳格化するのを防止することができる。
【０１０８】
また、本実施の形態に係る重量選別装置１において、選別部７６は、計量値から許容範囲内の換算値を減算した影響減算値に基づいて判定した選別方向と計量値に基づいて判定した選別方向とが一致しない場合には、不良品とみなして選別方向を判定する。
【０１０９】
この構成により、影響減算値に基づいて判定した選別方向と計量値に基づいて判定した選別方向とが一致しない場合には、たとえ小さな影響であっても選別方向の判定が変わってしまう可能性があることから、その被計量物Ｗを不良品とみなして選別方向を判定することにより、環境変動によって不良品が良品として誤選別されることをより確実に防止することができる。
【０１１０】
また、本実施の形態に係る重量選別装置１において、秤量部２１は、被計量物Ｗを搬送する搬送部３を有し、影響度算出部１２０は、環境計測部１００が計測する被計量物Ｗが搬送部３上にある期間の環境データの変動量に基づいて換算値を算出し、許容範囲内の換算値を用いて計量値を補正して選別部７６に出力する補正部７８を有する。
【０１１１】
この構成により、環境データの変動量に基づいて算出された換算値が、計量値の誤差と強い相関があるときに、この換算値を用いて計量値を補正することができ、不良品が良品として誤選別されることを防止した上で、計量値の精度を向上することができるようになる。
【０１１２】
また、本実施の形態に係る重量選別装置１において、影響度算出部１２０は、段階的なレベル値で表される影響レベルを影響度として算出し、影響判定部８２は、影響レベルのうち所定のレベル値を許容範囲として設定する。
【０１１３】
この構成により、ユーザーは、計測された環境データの変動率といった指標を用いて、段階的な影響レベル値（レベル１〜レベル４など）を記憶しておき、このレベル値を選択することによって簡単に許容範囲を設定することができる。
【０１１４】
また、本実施の形態に係る重量選別装置１は、影響度を所定タイミングで記憶する記憶部７３と、記憶部に記憶された影響度を許容範囲とともに表示する表示部１０と、を備える。
【０１１５】
この構成により、ユーザーは、影響度と許容範囲とを表示部１０において確認することで、影響度が許容範囲を超えた原因を特定し、重量選別装置１が設置されている製造設備を改善することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
以上のように、本発明に係る重量選別装置は、不良品を良品と誤判定するのを防止することができるという効果を有し、肉、魚、加工食品、医薬品などの被計量物を計量して良否を判定する重量選別装置として有用である。
【符号の説明】
【０１１７】
１  重量選別装置
３  搬送部
１０   表示部
２１  秤量部
３２  秤量コンベア
７１  信号処理部
７２  計量部
７３  記憶部
７６  選別部
７８  補正部
８１  計量判定部
８２  影響判定部
１００  環境計測部
１２０  影響度算出部
Ｔｓ  測定期間（所定期間）
Ｗ  被計量物
【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】
0006446301.tif 000007
【図７】
0006446301.tif 000008
【図８】
0006446301.tif 000009
【図９】
0006446301.tif 000010
【図１０】
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