特許 5981776 計量装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5981776

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】計量装置

(51)【国際特許分類】

   G01G 11/00 20060101AFI20160818BHJP

   G01G 11/14 20060101ALI20160818BHJP

   G01G 15/00 20060101ALI20160818BHJP

   B07C 5/30 20060101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   G01G11/00 H

   G01G11/14 A

   G01G15/00 B

   B07C5/30

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-132021(P2012-132021)

(22)【出願日】2012年6月11日

(65)【公開番号】特開2013-257171(P2013-257171A)

(43)【公開日】2013年12月26日

【審査請求日】2015年5月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】302046001

【氏名又は名称】アンリツインフィビス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100072604

【弁理士】

【氏名又は名称】有我 軍一郎

(72)【発明者】

【氏名】小泉 孝治

【審査官】 森 雅之

(56)【参考文献】

【文献】 特公昭６０−３４０５８（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特公昭６２−２５９７１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５１４９５４４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５１５５６０１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５２４９５２７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５６８１６８７（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｇ１１

Ｇ０１Ｇ１３

Ｇ０１Ｇ１５

Ｂ０７Ｃ５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の物品からなる被計量物Ｗの重量が所定の基準値となるように充填を行う充填装置（１００）から搬入された前記被計量物を搬送する搬送手段（３）と、
前記搬送手段に搬送される前記被計量物の重量を計量する計量手段（２２）と、
前記計量手段が計量した重量が前記基準値に応じて予め定められた下限値と上限値との範囲内である前記被計量物を良品として判定するとともに、前記重量が前記下限値と前記上限値との範囲外である前記被計量物を不良品として判定する良否判定手段（２４）と、を備えた計量装置（１）において、
前記計量手段により計量された複数個の前記被計量物の計量値の平均値、標準偏差、最小値、計量値が前記下限値未満である前記被計量物の下限側の不良品数、計量値が前記上限値超である前記被計量物の上限側の不良品数、を含む統計値を算出する統計値算出手段（１７）と、
前記最小値が前記下限値より大きいとき、前記平均値から前記基準値を減じた差が正の値であり、且つ、前記最小値から前記下限値を減じた差が正の値のとき、前記最小値から前記下限値を減じた差を、前記基準値の減少方向の修正量として算出する充填修正量算出手段（１７）と、
前記充填修正量算出手段により算出された修正量を表示する表示手段（１０）と、を備えたことを特徴とする計量装置。

【請求項2】

前記充填修正量算出手段は、前記計量手段により計量された複数個の前記被計量物の計量値の分布が正規分布に従うものと仮定し、前記平均値から標準偏差の所定数倍を減じた値が前記最小値であるとみなして、前記修正量を算出することを特徴とする請求項１に記載の計量装置。

【請求項3】

複数の物品からなる被計量物Ｗの重量が所定の基準値となるように充填を行う充填装置（１００）から搬入された前記被計量物を搬送する搬送手段（３）と、
前記搬送手段に搬送される前記被計量物の重量を計量する計量手段（２２）と、
前記計量手段が計量した重量が前記基準値に応じて予め定められた下限値と上限値との範囲内である前記被計量物を良品として判定するとともに、前記重量が前記下限値と前記上限値との範囲外である前記被計量物を不良品として判定する良否判定手段（２４）と、を備えた計量装置（１）において、
前記計量手段により計量された複数個の前記被計量物の計量値の平均値、標準偏差、最小値、計量値が前記下限値未満である前記被計量物の下限側の不良品数、計量値が前記上限値超である前記被計量物の上限側の不良品数、を含む統計値を算出する統計値算出手段（１７）と、
前記下限側の不良品数より前記上限側の不良品数が多く前記平均値から前記基準値を減じた差が正の値であるとき、または、前記下限側の不良品数が前記上限側の不良品数より多く前記平均値から前記基準値を減じた差が負の値であるときに、前記平均値から前記基準値を減じた差を修正量として算出する充填修正量算出手段（１７）と、
前記充填修正量算出手段により算出された修正量を表示する表示手段（１０）と、を備えたことを特徴とする計量装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、計量装置に関し、例えば、肉、魚、加工食品、医薬品などの被計量物を搬送しながら計量して、計量値に基づいて被計量物の良否を判定する計量装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より食品等の生産ラインにおいては、生産される物品を例えば複数組み合わせた被計量物の重量が基準値となるように充填する充填装置と、この充填装置の後段に設けられ、充填装置から搬入された被計量物の重量を計量し、この計量値が予め設定された下限値と上限値の重量範囲内であるかに基づいて被計量物の良否を判定する計量装置と、が用いられている。

【0003】

このような生産ラインに設けられる充填装置の充填量制御装置としては、正確な充填量を充填するために、粗充填機と補正充填機とを用いて構成され、粗充填機で充填された粗充填量を計量して、その傾向で粗充填機をフィードバック制御するとともに、粗充填量の定量値に対する不足量で補正充填機をフィードフォワードするようにした技術や、補正充填後の総重量を計量する総重量測定部、この総重量測定部から得た測定値をサンプリングするサンプリング回路と、このサンプリング回路でサンプリングされた値の平均値を算出する平均値演算回路と、この平均値演算回路で得られた平均値と目標となる設定中心値とを比較演算する比較演算回路と、を備え、比較演算回路で算出された比に基づいて補正充填機のフィードフォワード制御量を制御するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭５７−６０２２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、生産ラインにおいては、被計量物の充填量が下限値と上限値の重量範囲内に収まっている良品が多い場合でも、充填量の平均値が基準値を上回っているときには、基準値より多くの物品の分だけ無駄に原料を消費していることとなり、歩留りが悪化してしまうという問題があった。

【0006】

一方、歩留りを向上するために充填装置での充填量を減少する場合、減少量が多過ぎると、計量装置において下限値を下回って不良品と判定される被計量物が多くなり、不良品率が上昇してしまうという恐れがあった。

【0007】

このように、歩留りの向上のためには、不良品率が上昇しない程度に充填装置における基準値を修正することが有効であるが、基準値の修正のためには、被計量物の計量値のばらつき等を把握する必要があるため、特許文献１に記載の充填量制御装置では、最適な基準値の修正量を把握することは不可能であるという問題があった。

【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、不良品率が増加することなく生産ラインの歩留りの向上を支援することができる計量装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る計量装置は、複数の物品からなる被計量物Ｗの重量が所定の基準値となるように充填を行う充填装置から搬入された前記被計量物を搬送する搬送手段と、前記搬送手段に搬送される前記被計量物の重量を計量する計量手段と、前記計量手段が計量した重量が前記基準値に応じて予め定められた下限値と上限値との範囲内である前記被計量物を良品として判定するとともに、前記重量が前記下限値と前記上限値との範囲外である前記被計量物を不良品として判定する良否判定手段と、を備えた計量装置において、前記計量手段により計量された複数個の前記被計量物の計量値の平均値、標準偏差、最小値、計量値が前記下限値未満である前記被計量物の下限側の不良品数、計量値が前記上限値超である前記被計量物の上限側の不良品数、を含む統計値を算出する統計値算出手段と、前記最小値が前記下限値より大きいとき、前記平均値から前記基準値を減じた差が正の値であり、且つ、前記最小値から前記下限値を減じた差が正の値のとき、前記最小値から前記下限値を減じた差を、前記基準値の減少方向の修正量として算出する充填修正量算出手段と、前記充填修正量算出手段により算出された修正量を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする。

【0010】

この構成により、ユーザーが表示手段に表示される修正量に応じて充填装置の基準値を減少変更することにより、計量装置で計量された被計量物の平均値が基準値に近付くので生産ラインの歩留りを向上することができる。

【0011】

また、本発明に係る計量装置は、前記充填修正量算出手段は、前記最小値が前記下限値より大きいとき、前記平均値と前記基準値との差と、前記最小値と前記下限値との差と、に基づいて、前記最小値が前記下限値以上となるように前記基準値の減少方向の余裕度を算出して修正量とすることを特徴とする。

【0012】

この構成により、基準値の減少方向の余裕度は、最小値が下限値以上となるように算出されるので、充填装置の基準値を減少方向に変更しても、不良品率が増加することがない。したがって、不良品率が増加することなく生産ラインの歩留りを向上することができる。

【0013】

また、本発明に係る計量装置は、前記充填修正量算出手段は、前記平均値から前記基準値を減じた差が正の値であり、且つ、前記最小値から前記下限値を減じた差が正の値であるとき、前記最小値から前記下限値を減じた差を、前記基準値の減少方向の余裕度とすることを特徴とする。

【0014】

この構成により、平均値と基準値との差と、最小値と下限値との差の２つの数値が正であるか負であるかに基づいて、充填修正量算出手段が基準値の減少方向の余裕度を精度良く算出することができる。

【0015】

また、本発明に係る計量装置は、前記充填修正量算出手段は、前記計量手段により計量された複数個の前記被計量物の計量値の分布が正規分布に従うものと仮定し、前記平均値から標準偏差の所定数倍を減じた値が前記最小値であるとみなして、前記修正量を算出することを特徴とする。

【0016】

この構成により、計量した被計量物の数が比較的少ない場合でも、充填修正量算出手段が基準値の減少方向の余裕度を算出することができる。

【0017】

また、本発明に係る計量装置は、複数の物品からなる被計量物Ｗの重量が所定の基準値となるように充填を行う充填装置から搬入された前記被計量物を搬送する搬送手段と、前記搬送手段に搬送される前記被計量物の重量を計量する計量手段と、前記計量手段が計量した重量が前記基準値に応じて予め定められた下限値と上限値との範囲内である前記被計量物を良品として判定するとともに、前記重量が前記下限値と前記上限値との範囲外である前記被計量物を不良品として判定する良否判定手段と、を備えた計量装置において、前記計量手段により計量された複数個の前記被計量物の計量値の平均値、標準偏差、最小値、計量値が前記下限値未満である前記被計量物の下限側の不良品数、計量値が前記上限値超である前記被計量物の上限側の不良品数、を含む統計値を算出する統計値算出手段と、前記下限側の不良品数より前記上限側の不良品数が多く前記平均値から前記基準値を減じた差が正の値であるとき、または、前記下限側の不良品数が前記上限側の不良品数より多く前記平均値から前記基準値を減じた差が負の値であるときに、前記平均値から前記基準値を減じた差を修正量として算出する充填修正量算出手段と、前記充填修正量算出手段により算出された修正量を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする。

【0018】

この構成により、充填装置の基準値を変更することにより、確実に不良品率が減少し生産ラインの歩留りを向上することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明は、不良品率が増加することなく生産ラインの歩留りを向上することができる計量装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施の形態に係る計量装置の外観を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る計量装置の内部構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る計量装置の搬送部を示す側面図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る計量装置の被計量物の計量値の統計を示す図であり、計量値の分布が正規分布に従う場合を示す図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る計量装置の被計量物の計量値の統計を示すものであり、計量値の実度数分布を示す図である。

【図6】本発明の実施の形態に係る計量装置の動作を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明に係る計量装置の実施の形態について図面を参照して説明する。

【0022】

図１〜図３に示すように、計量装置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、前段に充填装置１００が接続されるとともに後段に選別部５が接続されている。

【0023】

計量装置１は、生産ラインの一部を構成する充填装置１００と、この充填装置１００からの被計量物を搬送するベルトコンベア１４の下流側に設置されている。充填装置１００は、食品等の物品を所定の重量の製品（以下、被計量物Ｗという）となるように、例えば複数個組み合わせて充填を行うものである。

【0024】

計量装置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方向に順次搬送されてくる被計量物Ｗの重量を測定するとともに、得られた測定値を予め設定された重量の上限および下限の基準値とそれぞれ比較し、得られた測定値が基準値の範囲内にあるか否かを判定し、範囲内のものを良品とし範囲外のものを不良品として判定するようになっている。

【0025】

また、判定結果は、表示部１０に表示されるとともに、計量装置１の後段に接続された選別部５に出力され、判定結果に応じて振り分けられるようになっている。

【0026】

装置本体部２は、搬送制御部６と、荷重センサ２１と、制御回路７と、表示部１０と、操作部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。

【0027】

搬送部３は、ベルトコンベア１４から矢印Ａ方向に搬送されてくる包装された肉、魚、加工食品、医薬品などの各種の被計量物Ｗを搬送するようになっている。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荷重センサ２１により計量されるようになっている。また、被計量物Ｗは、計量の後にさらに後段の選別部５に搬送され、振り分けられるようになっている。

【0028】

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、２つのローラ３１ａ、３１ｃと、これらのローラ３１ａ、３１ｃ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。また、秤量コンベア３２は、２つのローラ３２ａ、３２ｃとこれらのローラ３２ａ、３２ｃに巻き付けられている無端状の搬送ベルト３２ｂとにより構成されている。秤量コンベア３２は、その下方に配置された荷重センサ２１により荷重が計測されるようになっている。

【0029】

搬入センサ４は、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おり、助走コンベア３１と秤量コンベア３２との間に配置されている。具体的には、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おり、被計量物Ｗが投光部４ａおよび受光部４ｂの間を通過すると被計量物Ｗにより受光部４ｂが遮光されるので被計量物Ｗの搬入が開始されたことが検出されるようになっている。検出された搬入開始の信号は、装置本体部２内の制御回路７に出力されるようになっている。

【0030】

搬送制御部６は、駆動モータ１２と、搬送制御回路１３とにより構成されており、駆動モータ１２は、搬送制御回路１３によりその回転速度（ｒｐｍ）が制御されるようになっている。

【0031】

荷重センサ２１は、電磁平衡機構などのはかり機構で構成されており、被計量物Ｗが秤量コンベア３２で搬送されている間に、荷重センサ２１に加わる荷重、すなわち被計量物Ｗと秤量コンベア３２の合計重量を測定するようになっている。荷重センサ２１は、重量を測定できるはかり機構であればよく、例えば、差動トランス機構や歪ゲージ機構などのはかり機構で構成してもよい。

【0032】

荷重センサ２１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予め設定された基準時間Ｔｋが経過したときに計量を行うようになっている。

【0033】

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、さらに荷重センサ２１から出力された信号が安定するまでに必要な時間を意味し、秤量コンベアのサイズ、速度、および所定の被計量物Ｗの大きさに対応して予め設定されている。

【0034】

具体的には、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。

【0035】

また、図３に示すように、基準時間Ｔｋが経過すると、被計量物Ｗは、搬入開始検出位置Ｐ_ＯからＬ_１だけ移動して質量測定位置Ｐ_Ｓに到達し、計量が行われる。

【0036】

なお、荷重センサ２１においては、秤量コンベア３２のサイズや被計量物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。

【0037】

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。

【0038】

基準時間Ｔｋは、４００ｍｓｅｃに近いほど短時間で測定されるので検査効率は高まり、遠くなるほど検査時間はかかるが、秤量コンベア３２上を安定して搬送されるようになるから計量精度は高まることになる。

【0039】

また、被計量物Ｗの品種に応じて、例えば、測定範囲が１ｇ〜３００ｇ、測定能力が最大６００個／ｍｉｎで選択されるようになっている。測定能力が最大６００個／ｍｉｎであると、被計量物Ｗの１個当たりの測定時間は最小１００ｍｓｅｃに設定されていることになり、被計量物Ｗのサイズ、ラインの処理能力、生産やその他の条件により設定されるようになっている。

【0040】

この基準時間Ｔｋは、１００ｍｓｅｃに近いほど短時間で測定されるので検査効率は高まり、遠くなるほど検査時間はかかるが、秤量コンベア３２上を安定して搬送されるようになるから計量精度は高まる。

【0041】

このように、荷重センサ２１においては、被計量物Ｗの品種に応じて、その範囲、能力などの検査条件（パラメータ）が選択されるようになっている。

【0042】

制御回路７は、荷重センサ２１から出力された重量信号に基づいて被計量物Ｗの重量を算出する算出部２２と、被計量物Ｗの良否を判定する良否判定部２４と、種々の設定値（パラメータ）や測定結果および判定結果を記憶する記憶部２３とを有しており、搬送部３により搬送される被計量物Ｗの重量を測定し、測定した重量が所定値の範囲内にあるか否かを判定するようになっている。

【0043】

算出部２２は、所定の演算回路で構成されており、算出部２２においては、荷重センサ２１から出力された被計量物Ｗと秤量コンベア３２の合計の重量信号が入力されると、合計の重量信号から秤量コンベア３２の重量を減算することにより、被計量物Ｗのみの重量を算出し、被計量物Ｗの重量の信号を良否判定部２４に出力するようになっている。

【0044】

また、算出部２２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所定の基準時間Ｔｋが経過し、荷重センサ２１により重量が測定された被計量物Ｗに対して、被計量物Ｗ毎に重量算出を実行するようになっている。算出部２２により算出された個々の重量は、記憶部２３に算出データとして記憶されるようになっている。

【0045】

記憶部２３は、記憶媒体などから構成されており、被計量物Ｗの品種に対応して予め設定される各種のデータを記憶するとともに、被計量物Ｗの計量値と良否判定結果を記憶するようになっている。

【0046】

記憶部２３には、予め設定される各種のデータとして、例えば、助走コンベア３１または秤量コンベア３２の各ベルト速度（ｍ／ｍｉｎ）および搬送方向の長さ（ｍｍ）、被計量物Ｗの品種毎の大きさ（ｍｍ）と形状、被計量物Ｗの重量の基準値、被計量物Ｗの重量に対する許容範囲の上限値Ｇａと下限値Ｇｂ、秤量コンベア３２の搬出端から選別部５までの距離、被計量物Ｗの品種毎に設定された搬入間隔ｔ（ｍｓｅｃ）、設定された基準時間Ｔｋ、荷重センサ２１によって取得された個々の被計量物Ｗの搬入間隔ｔ（ｍｓｅｃ）および検査条件などの品質データなどが記憶されるようになっている。

【0047】

良否判定部２４は、判定回路などから構成されており、被計量物Ｗの良否を判定するようになっている。良否判定部２４においては、算出部２２から出力された被計量物Ｗの重量信号を受けると、記憶部２３に予め記憶されている重量の上限値Ｇａおよび下限値Ｇｂが読み出され、算出した被計量物Ｗの重量と上限値Ｇａおよび下限値Ｇｂとがそれぞれ比較され、上限値Ｇａおよび下限値Ｇｂで決定される重量の許容範囲内に被計量物Ｗの重量が入っているか否かが判定されるようになっている。

【0048】

良否判定部２４において判定された判定結果は、計量装置１の後段に接続された選別部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。また、この判定結果は、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おり、さらに記憶部２３に出力され各被計量物Ｗについての計量値および判定結果が記憶されるようになっている。また、搬送制御部６にも出力され、通常時の搬送部３の駆動や、不良品が続出した場合のような異常時の搬送停止などの制御情報として使用されるようになっている。

【0049】

また、制御回路７は、複数の被計量物Ｗの計量値から平均値、最小値を含む統計の算出と、平均値、基準値、最小値、および下限値に基づいた基準値の減少方向への余裕度の算出と、を含む各種の動作を制御する動作制御部１７を備えている。

【0050】

また、動作制御部１７は、計量装置１の動作モードを、被計量物Ｗを計量して良否判定を行う計量モードと、計量装置１の設定動作を行う設定モードとの間で切替えるようになっている。

【0051】

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。

【0052】

表示部１０には、動作制御部１７で算出された充填装置１００の基準値に対する修正量が表示される。また、表示部１０は、計量装置１の動作モードが計量モードのときにおいては、計量装置１の動作状態、被計量物Ｗの計量値、良否判定結果を表示し、計量装置１の動作モードが設定モードのときにおいては、各種設定に関する表示を行うようになっている。なお、表示部１０は、表示された数字、文字などがタッチ操作により入力されるタッチパネルとして構成し、操作部１１として使用してもよい。

【0053】

計量装置１の後段に接続される選別部５は、選別機構部５ａと、被計量物Ｗを搬送ベルト５ｄで搬送する選別コンベア５ｂと、により構成されており、選別機構部５ａは、例えば、押し出し型の選別機構により構成されている。選別機構部５ａは、良品と不良品とを選別できるものであればよく、フリッパ機構、ドロップアウト機構、エアジェット機構などの選別機構で構成してもよい。

【0054】

選別機構部５ａは、上流の秤量コンベア３２から搬送される被計量物Ｗが選別コンベア５ｂで矢印Ｂ方向に搬送されている間に、不良品と判定された被計量物Ｗに対して搬送ベルト５ｄの側面方向への押し出しやジェットエアの吹き付けを行うようになっており、不良の被計量物Ｗを搬送ベルト５ｄ上から排出し、良品の被計量物Ｗと区別することにより選別を行っている。

【0055】

また、搬送ベルト５ｄ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。

【0056】

以下、動作制御部１７について詳しく説明する。本実施の形態では、動作制御部１７は、計量された複数個の被計量物Ｗの計量値の平均値、標準偏差、最小値を含む統計値と、計量値が下限値未満である被計量物Ｗの下限側の不良品数と平均値、計量値が上限値超である被計量物Ｗの上限側の不良品数と平均値、を含む不良品の統計値を算出するようになっている。

【0057】

そして、動作制御部１７は、平均値と基準値との差と、下限側の不良品数、上限側の不良品数、に基づいて、充填装置１００での充填量（入れ目量）の基準値に対する修正量を算出するようになっており、さらに最小値が下限値より大きいときには、平均値と基準値との差と、最小値と下限値との差と、に基づいて、充填装置１００での充填量の基準値の減少方向の余裕度を算出し、この余裕度を修正量とするようになっている。ここで、基準値の減少方向の余裕度とは、不良品率が悪化することなく充填装置１００での充填量の基準値を減少することのできる量のことである。

【0058】

具体的には、動作制御部１７は、平均値から基準値を減じた差が正の値であり、且つ、最小値から下限値を減じた差が正の値であるとき、最小値から下限値を減じた差を、基準値の減少方向の余裕度とするようになっている。

【0059】

すなわち、被計量物Ｗの計量値の平均値が基準値を上回っているために、物品を必要以上に充填して歩留りが悪い状態であり、且つ、被計量物Ｗの計量値の最小値が良否判定の下限値を上回っているときは、被計量物Ｗの計量値の最小値が良否判定の下限値を上回っている分だけ基準値を減少方向に修正しても不良品率が悪化しないため、このような場合に、動作制御部１７は、計量値の最小値から下限値を減じた差を、基準値の減少方向の余裕度として算出するようになっている。

【0060】

ここで、不良品率とは、全ての被計量物Ｗの個数に対する、計量値が下限値と上限値の範囲以外で不良品となった被計量物Ｗの個数の割合のことであり、全ての被計量物Ｗの個数をＮ、計量値が下限値未満で不良品となった被計量物Ｗの個数をＮ−、計量値が上限値を超えて不良品となった被計量物Ｗの個数をＮ＋とすると、｛（Ｎ−）＋（Ｎ＋）｝／Ｎで算出される値である。

【0061】

また、動作制御部１７は、図４に示すように、計量された複数個の被計量物Ｗの計量値の分布が正規分布に従うものと仮定したときは、平均値から標準偏差の所定数倍（３σ）を減じた値が最小値であるとみなして、基準値の減少方向の余裕度とするようになっている。

【0062】

すなわち、動作制御部１７は、被計量物Ｗの計量値の分布が正規分布に従うと仮定した場合、平均値μに対して−３σ（標準偏差）、＋３σの範囲内が下限値と上限値の範囲内となるため、平均値μ−３σを最小値とみなして余裕度を算出するようになっている。

【0063】

また、動作制御部１７は、図５に示すように、被計量物Ｗの計量値の分布として実度数分布を用いる場合は、実際の最小値を用いて余裕度を算出するようになっている。計量値の分布として正規分布、実度数分布の何れを採用するかは、操作部１１からの操作によって切換えることができるようになっている。

【0064】

また、動作制御部１７は、下限側に不良品があるときは、下限側の不良品数より上限側の不良品数が多く、且つ、平均値から基準値を減じた差が正の値であるとき、または、下限側の不良品数が上限側の不良品数より多く、且つ、平均値から基準値を減じた差が負の値であるときに、平均値から基準値を減じた差を修正量として算出するようになっている。

【0065】

なお、平均値と基準値との差と、下限側の不良品数、上限側の不良品数、に基づいて修正量を算出するようにしたが、下限側の不良品の平均値と下限値との差、上限側の不良品の平均値と上限値との差を求め、この差の大小関係から修正量を算出するようにしてもよい。

【0066】

次に、本実施の形態に係る計量装置１の動作を図６を参照して説明する。

【0067】

まず、被計量物Ｗが搬入されたことが搬入センサ４により検知されると（ステップＳ１）、搬入された被計量物Ｗと秤量コンベア３２の合計の荷重を荷重センサ２１により計量し（ステップＳ２）、被計量物Ｗのみの計量値を算出部２２により算出する（ステップＳ３）。ついで、算出された計量値を記憶部２３が記憶する（ステップＳ４）。

【0068】

ステップＳ１〜ステップＳ４の処理は、計量を終えた被計量物Ｗの個数、ロット数、計量期間等が所定値となるまで繰り返し行われる。

【0069】

ついで、動作制御部１７は、計量を終えた被計量物Ｗの個数、ロット数、計量期間等が所定値以上となったか否かを判定し（ステップＳ５）、この判定が"Ｙｅｓ"であれば、複数の被計量物Ｗの計量値の統計値を算出する（ステップＳ６）。

【0070】

ステップＳ６においては、動作制御部１７は、複数の被計量物Ｗの計量値の統計値として、計量された複数個の被計量物Ｗの計量値の平均値（μ）、標準偏差（σ）、最小値、計量値が下限値未満である被計量物Ｗの下限側の不良品、計量値が上限値超である被計量物Ｗの上限側の不良品、を含む値を算出する。

【0071】

ついで、動作制御部１７は、算出された統計値における平均値と予め設定された基準値とを比較して、平均値から基準値を減じた差を算出する（ステップＳ７）。

【0072】

ついで、動作制御部１７は、算出された差に基づいて、充填量の修正方向、すなわち入れ目量を増量または減量の何れとするかを決定する（ステップＳ８）。

【0073】

具体的には、動作制御部１７は、計量値が下限値未満で不良品となった被計量物Ｗの個数（Ｎ−）よりも、計量値が上限値を超えて不良品となった被計量物Ｗの個数（Ｎ＋）の方が多く、且つ、平均値から基準値を減じた差が正の値であるとき、充填量の修正方向が減量の方向であると決定し、計量値が下限値未満で不良品となった被計量物Ｗの個数（Ｎ−）が、計量値が上限値を超えて不良品となった被計量物Ｗの個数（Ｎ＋）より多く、且つ、平均値から基準値を減じた差が負の値であるとき、充填量の修正方向が増量の方向であると決定する。

【0074】

ついで、動作制御部１７は、ステップＳ８で決定された修正方向での修正量を決定する（ステップＳ９）。

【0075】

このステップＳ９では、動作制御部１７は、不良品の割合が減少するような基準値に対する修正量を算出する。具体的には、動作制御部１７は、最小値が下限値より大きいとき、動作制御部１７は、計量値の分布が正規分布に従うと仮定した場合は、平均値から標準偏差の３倍を減じた値を最小値とみなし、充填量の修正量として、平均値から標準偏差の３倍を減じた値から更に下限値を減じた値を決定する。ここで、充填量の修正量は、（平均値−３σ）−下限値となり、図４における平均値−３σの位置と下限値との位置の差を示すものである。

【0076】

また、このステップＳ９では、最小値が下限値より大きいとき、動作制御部１７は、計量値の分布として実度数分布を用いたときは、充填量の修正量として、最小値から下限値を減じた値を決定する（ステップＳ９）。この場合の充填量の修正量は、図５の実度数分布における実際の最小値から下限値を減じた値である。

【0077】

そして、表示部１０は、ステップＳ９で決定された修正方向および修正量を表示する。表示部１０は、最小値が下限値より大きく修正方向が減量方向であるときは、このときの修正量を基準値の減少方向への余裕度として表示する（ステップＳ１０）。

【0078】

以上説明したように、本実施の形態に係る計量装置１では、算出部２２により計量された複数個の被計量物Ｗの計量値の平均値、標準偏差、最小値、計量値が下限値未満である被計量物Ｗの下限側の不良品数、計量値が上限値超である被計量物Ｗの上限側の不良品数、を含む統計値を算出し、算出した統計値に基づいて、不良品の割合が減少するような基準値に対する修正量を算出する動作制御部１７と、算出された余裕度を表示する表示部１０と、を備えたことを特徴とする。

【0079】

この構成により、ユーザーが表示部１０に表示される修正量に応じて充填装置１００の基準値を減少変更することにより、計量装置１で計量された被計量物Ｗの平均値が基準値に近付くので生産ラインの歩留りを向上することができる。
また、本実施の形態に係る計量装置１では、動作制御部１７は、最小値が下限値より大きいとき、平均値と基準値との差と、最小値と下限値との差と、に基づいて、最小値が下限値以上となるように基準値の減少方向の余裕度を算出して修正量とすることを特徴とする。

【0080】

この構成により、基準値の減少方向の余裕度は、最小値が下限値以上となるように算出されるので、充填装置１００の基準値を減少方向に変更しても、不良品率が増加することがない。したがって、不良品率が増加することなく生産ラインの歩留りを向上することができる。

【0081】

また、本実施の形態に係る計量装置１では、動作制御部１７は、平均値から基準値を減じた差が正の値であり、且つ、最小値から下限値を減じた差が正の値であるとき、最小値から下限値を減じた差を、基準値の減少方向の余裕度とすることを特徴とする。

【0082】

この構成により、平均値と基準値との差と、最小値と下限値との差の２つの数値が正であるか負であるかに基づいて、動作制御部１７が基準値の減少方向の余裕度を精度良く算出することができる。

【0083】

また、本実施の形態に係る計量装置１では、動作制御部１７は、算出部２２により計量された複数個の被計量物Ｗの計量値の分布が正規分布に従うものと仮定し、平均値から標準偏差の所定数倍を減じた値が最小値であるとみなして、基準値の減少方向の余裕度を算出して修正量とすることを特徴とする。

【0084】

この構成により、計量した被計量物Ｗの数が比較的少ない場合でも、動作制御部１７が基準値の減少方向の余裕度を算出することができる。

【0085】

また、本実施の形態に係る計量装置１では、動作制御部１７は、下限側の不良品数より上限側の不良品数が多く平均値から基準値を減じた差が正の値であるとき、または、下限側の不良品数が上限側の不良品数より多く平均値から基準値を減じた差が負の値であるときに、平均値から基準値を減じた差を修正量として算出することを特徴とする。

【0086】

この構成により、充填装置１００の基準値を変更することにより、確実に不良品率が減少し生産ラインの歩留りを向上することができる。

【産業上の利用可能性】

【0087】

以上のように、本発明に係る計量装置は、不良品率が増加することなく生産ラインの歩留りを向上することができるという効果を有し、被計量物を搬送しながら計量して、計量値に基づいて被計量物の良否を判定する計量装置として有用である。

【符号の説明】

【0088】

１ 計量装置
２ 装置本体部
２ａ 収納筐体
３ 搬送部（搬送手段）
４ 搬入センサ
４ａ 投光部
４ｂ 受光部
５ 選別部
５ａ 選別機構部
５ｂ 選別コンベア
５ｃ、３１ａ、３１ｃ、３２ａ、３２ｃ ローラ
５ｄ、３１ｂ、３２ｂ 搬送ベルト
６ 搬送制御部
７ 制御回路
１０ 表示部（表示手段）
１１ 操作部
１２ 駆動モータ
１３ 搬送制御手段
１４ ベルトコンベア
１７ 動作制御部（統計値算出手段、充填修正量算出手段）
２１ 荷重センサ
２２ 算出部（計量手段）
２３ 記憶部
２４ 良否判定部（良否判定手段）
３１ 助走コンベア
３２ 秤量コンベア
１００ 充填装置
Ｗ 被計量物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】