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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024022831
(43)【公開日】2024-02-21
(54)【発明の名称】吸引選別装置および物品検査システム
(51)【国際特許分類】
B07C 5/346 20060101AFI20240214BHJP
【ＦＩ】
B07C5/346
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022126199
(22)【出願日】2022-08-08
(71)【出願人】
【識別番号】000000572
【氏名又は名称】アンリツ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003694
【氏名又は名称】弁理士法人有我国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】朝井 英治
(72)【発明者】
【氏名】菊池 壽晃
【テーマコード（参考）】
3F079
【Ｆターム（参考）】
3F079CA23
3F079CA44
3F079CB24
3F079CB34
3F079CC01
3F079CC05
3F079DA12
3F079EA01
3F079EA09
(57)【要約】
【課題】製品歩留まりの低下を抑制可能なピンポイントの吸引排除動作を所要の排除期間内に確実に実行でき、不良品の良品通過側への流出を確実に防止することのできる吸引選別装置を提供し、併せて、その吸引選別装置を備えた物品検査システムを提供する。
【解決手段】搬送路１１上の複数の物品Ｐのうち特定の検査結果となった排除対象物品Ｐｊを吸引ノズル３１ａにより吸い上げて搬送路１１外に排除する吸引選別装置であって、排除対象物品Ｐｊの検査画像形状に応じて吸引ノズル３１ａの水平移動方向Ｄ２が設定されるとともに、排除対象物品Ｐｊの吸引開始時における吸引ノズル３１ａの開口中心位置Ｃｎが排除対象物品Ｐｊの中心部Ｃｐに対し一方側に設定されており、その中心部Ｃｐに対する一方側から他方側に向かって吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを移動させつつ排除対象物品Ｐｊを吸引排除するように構成されている。
【選択図】図６
【解決手段】搬送路１１上の複数の物品Ｐのうち特定の検査結果となった排除対象物品Ｐｊを吸引ノズル３１ａにより吸い上げて搬送路１１外に排除する吸引選別装置であって、排除対象物品Ｐｊの検査画像形状に応じて吸引ノズル３１ａの水平移動方向Ｄ２が設定されるとともに、排除対象物品Ｐｊの吸引開始時における吸引ノズル３１ａの開口中心位置Ｃｎが排除対象物品Ｐｊの中心部Ｃｐに対し一方側に設定されており、その中心部Ｃｐに対する一方側から他方側に向かって吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを移動させつつ排除対象物品Ｐｊを吸引排除するように構成されている。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送路（１１）上の複数物品（Ｐ）のうちの排除対象物品（Ｐｊ）を吸引ノズル（３１ａ）により吸い上げて前記搬送路外に排除する吸引選別装置であって、
前記排除対象物品の形状に応じて前記吸引ノズルの水平移動方向が設定されるとともに、前記排除対象物品の吸引開始時における前記吸引ノズルの開口中心位置（Ｃｎ）が前記排除対象物品の中心部に対し一方側に設定されており、該中心部に対する一方側から他方側に向かって前記吸引ノズルの開口を移動させつつ前記排除対象物品を吸引排除することを特徴とすることを特徴とする吸引選別装置。
前記排除対象物品の形状に応じて前記吸引ノズルの水平移動方向が設定されるとともに、前記排除対象物品の吸引開始時における前記吸引ノズルの開口中心位置（Ｃｎ）が前記排除対象物品の中心部に対し一方側に設定されており、該中心部に対する一方側から他方側に向かって前記吸引ノズルの開口を移動させつつ前記排除対象物品を吸引排除することを特徴とすることを特徴とする吸引選別装置。
【請求項2】
前記排除対象物品の検査画像（Ｐｉｍ）を基に前記排除対象物品の長手方向（Ｄ２）を特定し、前記吸引ノズルの開口を前記排除対象物品の長手方向において前記中心部に対する一方側から他方側に移動させる制御部（２０）を有することを特徴とする請求項１に記載の吸引選別装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記長手方向における前記排除対象物品の外径（ｄｐ１）が前記吸引ノズルの開口径（ｄｎｉ）よりも大きいとき、前記吸引ノズルの開口を前記排除対象物品の長手方向において前記中心部に対する一方側から他方側に向かって移動させることを特徴とする請求項２に記載の吸引選別装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記検査画像に基づく前記排除対象物品の検査画像形状が通常の搬送時形状か否かを判定し、前記排除対象物品の検査画像形状が通常の搬送時形状から外れていることを条件に、前記排除対象物品の吸引排除時に、前記吸引ノズルの開口を前記排除対象物品の中心部に対して前記一方側から他方側に向かって移動させることを特徴とする請求項２に記載の吸引選別装置。
【請求項5】
前記排除対象物品の吸引排除時に、前記吸引ノズルを、前記検査画像の視線方向に対して前記排除対象物品の長手方向の一方側で前記中心部から離隔する側に傾斜させるノズル傾斜手段（３２）を有することを特徴とする請求項２に記載の吸引選別装置。
【請求項6】
前記検査画像が、前記排除対象物品の厚さ（ｔ）または質量の分布に対応する画像濃度を有しており、前記制御部は、前記排除対象物品の長手方向の一方側から他方側に向かって前記吸引ノズルの開口（Ｓｃ）を移動させるとき、前記吸引ノズルの開口を前記中心部に接近するよう前記排除対象物品の短手方向にも移動させることを特徴とする請求項２に記載の吸引選別装置。
【請求項7】
前記検査画像を基に前記排除対象物品の長手方向を特定するとき、前記検査画像のデータを基に前記排除対象物品の検査画像形状に対応する慣性等価楕円を算出し、該慣性等価楕円の長径方向を前記長手方向に設定することを特徴とする請求項２に記載の吸引選別装置。
【請求項8】
搬送中の物品を検査する物品検査装置（１０）と、
前記物品検査装置の下流側に設けられた、請求項１ないし７のいずれか一項に記載された吸引選別装置（３０）と、を備え、
前記物品検査装置の検査結果に応じて前記吸引選別装置を作動させることを特徴とする物品検査システム。
前記物品検査装置の下流側に設けられた、請求項１ないし７のいずれか一項に記載された吸引選別装置（３０）と、を備え、
前記物品検査装置の検査結果に応じて前記吸引選別装置を作動させることを特徴とする物品検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、吸引選別装置および物品検査システムに関し、特に、搬送中の物品を吸引して物品搬送系の外に排除する吸引選別装置、および、搬送中の物品を検査する物品検査装置の検査結果に応じて吸引選別装置を作動させる物品検査システムに関する。
【背景技術】
【0002】
小サイズの複数の物品を小搬送ピッチで搬送しつつ所定方式の物品検査を実行する物品検査システムにおいては、狭い搬送区間内に複数の不良品（品質状態がその特定ランクの範囲から外れる物品でもよい）が発生する程度に不良が頻発したとしても、不良品が下流側に流出してしまうのを確実に防止する必要がある。
【0003】
この種の物品検査システムとして、従前より、製品搬送路面上の所定エリア単位で物品検査を実行し、その検査エリアに対応する一定搬送距離毎に、不良品の有無に応じて所定搬送区間内の被検査物品を製品搬送路上から系外に排除するものが知られている。しかし、不良品の排除時に良品の一部まで系外排出するため、製品歩留まりが低下してしまうという問題がある。
【0004】
そこで、従来、透光性のコンベア上に分散配置した小塊状の被検査物に対しコンベア下方から検査光を照射するとともに、コンベア上方側のカメラで透過光量分布を撮像することで、透過光量を減少させる異物を検出し、その異物を含む被検査物をコンベアの下流側区間内で３次元方向に追従移動可能な吸引具により吸引して、物品搬送系の外に排除するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【0005】
また、粒状体からなる被検査物をコンベヤ上に広げて搬送しつつ、搬送中の粒状体に金属片等の混入異物が無いかＸ線検査装置で検査し、混入異物が検出されると、その異物の検出時の座標とその後の搬送距離に応じて、粒状体の幅に対し吸引面積が小さいバキュームヘッドをロボットで追従移動させ、異物とその周囲の粒状体を局部的に吸引して除去するようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００１－７０８９１
【特許文献2】特開２００２－１２３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記従来の物品検査システムやそのシステムに使用される吸引選別装置では、吸引ノズルの中心軸を不良品の被検査物の製品中心に向けて被検査物を吸引排除する構成となっていた。また、混入異物を除去するときに、その周囲のばら状の被検査物を必要以上に吸引することがないように、吸引ノズルの開口径を排除対象物品径に対して比較的小さく設定する構成となっていた。
【0008】
そのため、被検査物が非円形でその長径が吸引ノズルの口径より大きくなった場合等に、被検査物がその長径方向の両端側で吸引ノズルの開口縁部に引っ掛かり、所要の不良品排除期間内に正常に吸引排除できなくなることが懸念されていた。
【0009】
また、被検査物が搬送中に重なり合ったり被検査物に折れ、割れ、欠け等（以下、単に割れ・欠けという）が生じたりすると、重なりの上側の被検査物が異物混入品として吸引排除されたにもかかわらず、その下側の被検査物に異物が入っていたり、割れ・欠けの生じた異物混入品の主たる部分が吸引排除された後に、割れ・欠けにより主たる部分から離れた残り部分に異物が入っていたりする可能性があり、吸引選別装置の単独使用では、不良品が下流側に流出してしまい得ることが懸念されていた。
【0010】
本発明は、そのような未解決の課題を解決するものであり、製品歩留まりの低下を抑制可能なピンポイントの吸引排除動作を所要の排除期間内に確実に実行でき、不良品の良品通過側への流出を確実に防止できる吸引選別装置を提供し、併せて、検査結果に応じた正常な吸引排除動作を所要の排除期間内に確実に実行でき、製品歩留まりの低下や不良品の流出を確実に防止できる物品検査システ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】
【0011】
（１）本発明に係る吸引選別装置は、上記目的達成のため、搬送路上の複数物品のうちの排除対象物品を吸引ノズルにより吸い上げて前記搬送路外に排除する吸引選別装置であって、前記排除対象物品の形状に応じて前記吸引ノズルの水平移動方向が設定されるとともに、前記排除対象物品の吸引開始時における前記吸引ノズルの開口中心位置が前記排除対象物品の中心部に対し一方側に設定されており、該中心部に対する一方側から他方側に向かって前記吸引ノズルの開口を移動させつつ前記排除対象物品を吸引排除することを特徴とする。
【0012】
この構成により、本発明では、排除対象物品の形状に基づいて吸引ノズルの水平移動方向の設定がなされるとともに、排除対象物品の吸引開始時における吸引ノズルの開口中心位置が排除対象物品の中心部、例えば平面形状の重心位置に対し一方側に設定される。そして、その中心部に対する一方側から他方側に向かって、吸引ノズルの開口を移動させつつ排除対象物品を吸い上げて搬送路外に排除する吸引排除動作が実行されることになる。したがって、排除対象物品は吸引ノズルへの吸い込みが容易な方向に傾斜しつつ浮き上がるように吸引力を受けることになり、排除対象物品が吸引ノズルの開口縁部に引っ掛かったり詰まったりし難くなることで、正常な吸引排除動作を所要の排除期間内に確実に実行可能となる。
【0013】
（２）本発明の好ましい実施形態においては、前記排除対象物品の検査画像を基に前記排除対象物品の長手方向を特定し、前記吸引ノズルの開口を前記排除対象物品の長手方向において前記中心部に対する一方側から他方側に移動させる制御部を有する構成とすることができる。この構成により、排除対象物品を吸引ノズルへの吸い込みが容易な方向に傾斜させつつ浮き上がらせる吸引力を的確に生じさせることができ、排除対象物品が吸引ノズルの開口縁部により引っ掛かり難くなる。
【0014】
（３）本発明の好ましい実施形態においては、前記制御部は、前記長手方向における前記排除対象物品の外径が前記吸引ノズルの開口径よりも大きいとき、前記吸引ノズルの開口を前記排除対象物品の長手方向において前記中心部に対する一方側から他方側に向かって移動させる構成とすることができる。この場合、吸引ノズルに対し相対的に大径の排除対象物品であっても、吸引ノズルへの吸い込みが容易な方向に傾斜させつつ浮き上がらせるように吸引力を的確に生じさせることができる。
【0015】
（４）本発明の好ましい実施形態においては、前記制御部は、前記検査画像に基づく前記排除対象物品の検査画像形状が通常の搬送時形状か否かを判定し、前記排除対象物品の検査画像形状が通常の搬送時形状から外れていることを条件に、前記排除対象物品の吸引排除時に、前記吸引ノズルの開口を前記排除対象物品の中心部に対して前記一方側から他方側に向かって移動させる構成とすることもできる。このようにすると、排除対象物品の重なりや割れ・欠け等によってその検査画像形状が通常の搬送時形状から外れているときには、それを条件に、排除対象物品の吸引排除時に、検査画像形状を基に特定される長手方向へと吸引ノズルの開口を移動させることができる。なお、通常の搬送時形状から外れているか否かは、定形の物品であれば、検査画像形状の相違、例えば長手方向の寸法の相違として容易に判定可能となる。
【0016】
（５）本発明の好ましい実施形態においては、前記排除対象物品の吸引排除時に、前記吸引ノズルを、前記検査画像の視線方向に対して前記排除対象物品の長手方向の一方側で前記中心部から離隔する側に傾斜させるノズル傾斜手段を有する構成とすることができる。この場合、除対象物品を吸引ノズルへの吸い込みが容易な方向に傾斜するタイミングが早まることになり、吸引ノズルに対し浮き上がり時の傾斜角を安定確保できるとともに、排除対象物品の落下方向の移動を吸引ノズル内で有効に制限できるので、安定した吸引排除動作が可能となる。なお、検査画像の視線方向とは、検査画像の正面視方向を意味する。
【0017】
（６）本発明の好ましい実施形態においては、前記検査画像が、前記排除対象物品の厚さまたは質量の分布に対応する画像濃度を有しており、前記制御部は、前記排除対象物品の長手方向の一方側から他方側に向かって前記吸引ノズルの開口を移動させるとき、前記吸引ノズルの開口を前記中心部に接近するよう前記排除対象物品の短手方向にも移動させる構成としてもよい。このようにすると、排除対象物品の重心位置を考慮したより的確な吸引排除動作が可能となる。
【0018】
（７）本発明の好ましい実施の形態においては、前記検査画像を基に前記排除対象物品の長手方向を特定するとき、前記検査画像のデータを基に前記排除対象物品の検査画像形状に対応する慣性等価楕円を算出し、該慣性等価楕円の長径方向を前記長手方向に設定する構成とすることができる。この場合、排除対象物品を慣性モーメントが等価な慣性等価楕円で近似するので、吸引ノズルによる吸引排除動作の条件を迅速・的確に設定可能となる。
【0019】
（８）本発明に係る物品検査システムは、搬送中の物品を検査する物品検査装置と、前記物品検査装置の下流側に設けられた、上記のいずれかの構成を有する吸引選別装置と、を備え、前記物品検査装置の検査結果に応じて前記吸引選別装置を作動させるものである。
【0020】
この構成により、本発明の物品検査システムでは、物品検査装置での検査結果に応じて排除対象物品が発生すると、その排除対象物品の形状に基づいて吸引ノズルの水平移動方向の設定がなされるとともに、排除対象物品の吸引開始時における吸引ノズルの開口中心位置が排除対象物品の中心部、例えば平面形状の重心に対し一方側に設定される。そして、その中心部に対する一方側から他方側に向かって、吸引ノズルの開口を移動させつつ排除対象物品を吸い上げて搬送路外に排除する吸引排除動作が実行されることで、排除対象物品は吸引ノズルへの吸い込みが容易な方向に傾斜しつつ浮き上がるように吸引力を受け、吸引ノズルの開口縁部に引っ掛かり難くなる。その結果、物品検査結果に応じて排除対象物品を吸引排除する動作が安定実行可能となる。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、製品歩留まりの低下を抑制可能なピンポイントの吸引排除動作を所要の排除期間内に確実に実行して不良品が良品通過側に流出するのを確実に防止し得る吸引選別装置を提供することができ、併せて、検査結果に応じた正常な吸引排除動作を所要の排除期間内に確実に実行して製品歩留まりの低下や不良品の流出を確実に防止し得る物品検査システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の第１実施形態に係る物品検査システムの概略構成図である。
【図2】本発明の第１実施形態に係る物品検査システムの制御系の概略ブロック構成図である。
【図3】本発明の第１実施形態に係る物品検査システムにおけるピンポイント排除装置の概略構成図である。
【図6】図３に示すピンポイント排除装置における吸引ノズルの吸引排除開始時の動作説明図で、（ａ）は搬送中の排除対象物品の検査画像の概略形状の説明図、（ｂ）は排除対象物品に対する吸引ノズルの吸引排除開始時の設定位置の説明図、（ｃ）は吸引ノズルの吸引排除開始時の傾斜姿勢の説明図である。
【図7】（ａ）は図３に示すピンポイント排除装置における吸引ノズルの吸引排除の開始位置および完了確定位置の説明図で、（ｂ）はその吸引ノズルによる吸引排除の開始時における排除対象物品の状態変化の説明図である。
【図8】排除対象物品の搬送形状が通常形状であって、排除対象物品をその長手方向の中間位置で吸引する場合を例示する比較例の説明図で、（ａ）は吸引ノズルの先端の開口径より大径の排除対象物品を示しており、（ｂ）は吸引ノズルを傾斜させて中間位置を吸引する状態の説明図である。
【図9】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る物品検査システムにおいて排除対象物品の搬送形状が通常の形状から外れる一例として複数の検査済み搬送物品の重なり品を例示し、その長方向の一端側から他端側へと移動吸引する場合の吸引排除動作の説明図であり、（ｂ）は（ａ）の複数の検査済み搬送物品の重なり品をその長手方向の中間で吸引する場合の不具合を例示する比較例の吸引排除動作の説明図である。
【図10】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る物品検査システムにおいて排除対象物品の搬送形状が通常の形状から外れる他の例として割れ・欠け状態の検査済み搬送物品を例示し、その長方向の一端側から他端側へと移動吸引する場合の吸引排除動作の説明図であり、（ｂ）は（ａ）の割れ・欠け品をその長手方向の中間で吸引する場合の不具合を例示する比較例の吸引排除動作の説明図である。
【図11】本発明の第１実施形態に係る物品検査システムのコンベアにおけるピンポイント排除装置の選別動作範囲の説明図で、第１の選別条件の成立時を例示するものである。
【図12】本発明の第１実施形態に係る物品検査システムのコンベア上におけるピンポイント排除装置の選別動作範囲の説明図で、第１の選別条件の不成立時の一例を示すものである。
【図13】本発明の第１実施形態に係る物品検査システムのコンベア上におけるピンポイント排除装置の選別動作範囲の説明図で、第１の選別条件の不成立時の他の例を示すものである。
【図14】本発明の第１実施形態に係る物品検査システムにおけるピンポイント排除装置の吸引排除動作の概略処理手順を示すフローチャートである。
【図15】本発明の第２実施形態に係る物品検査システムの概略正面構成図である。
【図16】本発明の第２実施形態に係る物品検査システムの概略平面構成図である。
【図17】本発明の第２実施形態に係る物品検査システムの制御系の概略ブロック構成図である。
【図18】本発明の第３実施形態に係る物品検査システムの概略正面構成図である。
【図19】本発明の第３実施形態に係る物品検査システムの概略平面構成図である。
【図20】本発明の第３実施形態に係る物品検査システムの制御系の概略ブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0024】
【0025】
まず、構成について説明する。
【0026】
図１ないし図３に示すように、本実施形態に係る物品検査システム１においては、図示しない物品製造ライン中に配置されたコンベア等の物品搬送路１１上で、搬送中の物品Ｐを物品検査装置１０により順次検査する一方、物品検査装置１０で不良品と判定された物品Ｐを排除対象物品Ｐｊとして、吸引選別装置である第１の選別装置３０によるピンポイントの排除（図中、除去動作）または第２の選別装置４０による所定搬送区間でのエリア排出によって物品検査装置１０より下流側の物品搬送路１１上から排除するようになっている。なお、物品Ｐは、例えば食品（生鮮食品や加工食品）や薬品のように人や動物に摂取されるもの、あるいは、人や動物に装着されたり触れたりする製品として製造されるものであるが、特定の物品に限定されるものではない。
【0027】
物品検査システム１は、物品検査装置１０として、Ｘ線検査機、例えばＸ線異物検出機を含んでおり、物品搬送路１１上の所定の検査区間Ｚ１を通過する各々の物品Ｐの品質状態を所定の検査手法で検査し、予め設定された判定条件を基に、例えばＯＫ品すなわち良品かＮＧ品すなわち不良品かを判定することができるようになっている。
【0028】
物品検査システム１においては、物品検査装置１０に内蔵される検査制御部１５（図２参照）と、第１の選別装置３０のコントローラおよび第２の選別装置４０の駆動制御部（後述する）とが、後述する管理用ＰＣやＰＬＣ等で構成される制御部２０（制御装置）に所定通信方式でＬＡＮ接続されている。ここにいうＬＡＮは、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔベースのフィールドバスで構成されており、コントローラ間でのデジタル通信（下位層での制御情報交換、上位層による下位層の稼働状況や各装置における事象のモニタリング等をなすための通信）が可能となっている。
【0029】
図２に示すように、物品検査装置１０は、具体的には、物品搬送路１１により搬送される各検査対象の物品Ｐに対しＸ線照射部１２からＸ線を照射して、Ｘ線ラインセンサ１３により所定時間毎の透過Ｘ線量を検出し、物品Ｐが検査領域を通過する間にその検出値を順次画像メモリ１４に記憶させることで、検査制御部１５にて物品Ｐの透過Ｘ線量分布を示すＸ線検査画像データＰｉｍを取得することができるようになっている。
【0030】
検査制御部１５は、プロセッサやメモリを有するとともに、それらを用いて所定の機能を発揮させることができる各種の制御プログラムを内蔵しており、画像メモリ１４からのＸ線検査画像データＰｉｍを基に画像処理機能を発揮する画像処理部１６と、画像処理部１６による画像処理結果に基づいて物品Ｐの品質状態の判定機能を発揮する品質判定部１７と、品質判定部１７の判定結果の表示や操作入力が可能なタッチパネル等の操作表示部１９とを含んで構成されている。
【0031】
また、検査制御部１５は、例えば、物品搬送路１１上に搬入される物品Ｐが図示しない物品検知センサにより検知されたとき、その検知信号を基に物品Ｐを検査対象物品に設定し、この物品Ｐの搬送方向Ｄ１の全域が検査区間Ｚ１内の特定位置（例：ラインセンサ１３の検出位置）を通過する間中、Ｘ線照射部１２を作動させるようになっている。
【0032】
品質判定部１７は、画像処理部１６による画像処理結果に基づき、例えば物品Ｐの品質状態を所定の検査単位領域（物品Ｐの搬送方向長さ以上の所定搬送距離区間内で任意の方向に等分された複数の検査領域の各々）毎に判定することができ、例えばその検査単位領域毎に異物が混入していないか判定するようになっている。よって、物品Ｐのサイズや搬送間隔によって検査判定の単位となるエリア内に複数の物品Ｐが入ることがある一方、そのエリア内に単一の物品Ｐのみが入ることがある。
【0033】
制御部２０は、管理用ＰＣおよびＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）等によって構成されており、それらを用いて所定の機能を発揮させることができる各種の制御プログラムを内蔵している。この制御部２０は、管理用ＰＣと協働してＰＬＣに対するプログラミングツールや設定入力切替器として機能するタブレット型の情報端末を含んでいてもよい。
【0034】
また、制御部２０は、物品検査システム１の状態監視を行うとともに、生産計画に関連付けた物品検査装置１０の検査結果の管理と、第１の選別装置３０および第２の選別装置４０の駆動制御等を実行することができるようになっている。
【0035】
物品搬送路１１を構成するコンベアには、図示しないロータリエンコーダが付設されており、制御部２０は、物品搬送路１１の一定搬送距離毎にエンコーダパルスを取得することで、検査対象となる物品Ｐの搬送方向Ｄ１の位置や、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作が可能な所定搬送区間Ｚ２（例えば、後述する個数判定領域Ｅまたはそこに入る所定数の選別判定区間Ｚ２ａ）内に入る期間、その期間中の搬送位置等を計算できるようになっている。ここにいうピンポイント排除動作とは、物品搬送路１１上の所定搬送区間Ｚ２内に入った複数のあるいは広がった物品Ｐに対する局所的な排除動作で、例えば複数のうち一部となる単体（個体）もしくは少数を、あるいは、物品搬送路１１上に広がる物品Ｐの一部を、物品搬送路１１上から外方に排除する除去動作である。
【0036】
また、制御部２０は、物品検査装置１０の検査制御部１５から検査済みの各物品Ｐについての品質判定部１７での検査判定結果と位置情報を取得するとともに、Ｘ線検査画像データＰｉｍをその座標基準データと併せて取得する。そして、制御部２０は、物品検査装置１０による検査区間Ｚ１と第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作エリアとなる所定搬送区間Ｚ２の間で検査済みの物品Ｐが搬送される特定搬送区間について、Ｘ線検査画像データＰｉｍ中の不良品判定された物品Ｐまたは検査単位領域の座標とその搬送に伴う位置の変化とをリンクさせ、第１の選別装置３０による不良判定品のピンポイント排除動作位置を物品検査装置１０の品質判定部１７でのＮＧ判定領域の座標に一致させるように、物品検査装置１０および第１の選別装置３０の動作を同期させる制御を実行するようになっている。
【0037】
第１の選別装置３０は、予め設定された第１の選別条件が成立することを条件に、物品検査装置１０による検査済みの物品Ｐを物品検査装置１０による検査の結果に応じてピンポイント排除するものである。この第１の選別装置３０は、エジェクタ方式の吸引選別ヘッドであるバキュームヘッド３１を関節付きのロボットアーム３２で少なくとも物品搬送方向と直交する搬送路幅員方向（ラインセンサ１３の長手方向）に、ここでは水平多関節のロボットアーム３２で物品搬送方向および搬送路幅員方向の双方に移動させることができ、物品搬送路１１外（以下、系外ともいう）の不良品受け３４に排出することができるようになっている。
【0038】
図２および図３に示すように、エジェクタ方式のバキュームヘッド３１は、例えば下端部に下向きの開口Ｓｃを有する昇降式の吸引ノズル３１ａと、吸引ノズル３１ａを昇降駆動軸３５ａを介して昇降駆動可能に支持するヘッド本体３５と、吸引ノズル３１ａの上端部に接続された吸引用の可撓性のダクト３３と、図４に略図で例示するように吸引用のダクト３３の出口の周囲から下流側に向けて高圧の駆動流体（ここでは圧縮空気であるエア）を噴射させて吸引用のダクト３３内に負圧を発生させるエジェクタ機能を有する駆動流体噴射部３７と、吸引用のダクト３３および駆動流体噴射部３７の出口側に接続され、不良品受け３４に向かい内通路断面積が漸増するディフューザ通路を形成する排出用の可撓性のダクト３６とを有している。そして、バキュームヘッド３１は、吸引ノズル３１ａから吸引用のダクト３３内に不良品の物品Ｐを吸い込ませ、排出用のダクト３６から不良品受け３４に排出させることができるようになっている。
【0039】
なお、図３または図４に示すように、不良品の物品Ｐが吸引ノズル３１ａに吸引されるとき、または吸引されてその入口を通過したとき、その物品Ｐは吸引ノズル３１ａまたは吸引用のダクト３３の上流端部側に装着された反射型レーザセンサ等の小型の通過検知センサ３１ｓで検知されるようになっている。また、不良品の物品Ｐが吸引用のダクト３３内に吸引されて排出側に通過するとき、その物品Ｐは吸引用のダクト３３の下流端部側または駆動流体噴射部３７の近傍に装着された通過検知センサ３６ｓで検知されるようになっている。
【0040】
バキュームヘッド３１の吸引ノズル３１ａは、図５（ａ）に示すように鉛直方向に対して傾斜させるか、図５（ｂ）に示すように鉛直方向と延びる姿勢とすることができるが、吸引用のダクト３３および排出用のダクト３６は、図３に示すように、それぞれ駆動流体噴射部３７に接続する端部側が上端側となるように傾斜および湾曲している。また、図６および図７に示すように、バキュームヘッド３１の吸引ノズル３１ａは、具体的には、内奥側（下流側）に向かって開口Ｓｃの直径から徐々に拡径するテーパ状の内通路３１ｂを有しており、吸引用のダクト３３および排出用のダクト３６の内径は、それぞれ内通路３１ｂの最大内径以上に設定されている。
【0041】
ここで、吸引ノズル３１ａは、ヘッド本体３５と共に第２アーム３２ｅに一体に支持された昇降駆動機構３２ｆによって、昇降駆動軸３５ａを介し図３中に実線で示す上昇位置と図３中に仮想線で示す下降位置との間で昇降させることができ、下降位置側で不良品をピンポイントに吸引して物品搬送路１１外（以下、系外ともいう）に排除させることができるように、その下降位置の高さが物品Ｐの品種毎に設定されている。
【0042】
ロボットアーム３２は、例えば第１アーム３２ａの基端部を支持台３２ｂに旋回可能に支持するとともに、ギヤドモータ３２ｃを介して旋回駆動可能とし、第１アーム３２ａの先端部にギヤドモータ３２ｄを有する関節部を介して第２アーム３２ｅを旋回駆動可能に支持させたものである。また、第２アーム３２ｅは、バキュームヘッド３１を一体的に支持しており、ロボットコントローラ３９によってギヤドモータ３２ｃ、３２ｄのサーボ制御によりそれぞれの駆動角度位置を目標値に制御することで、吸引ノズル３１ａを可動域内の任意の座標位置に移動させることができる。
【0043】
なお、ロボットアーム３２は、第２アーム３２ｅの手先側に吸引ノズル３１ａを任意の姿勢で保持する保持手段を装着したものでもよいのは勿論である。すなわち、ロボットアーム３２は、吸引ノズル３１ａを移動させる移動手段として機能するだけでなく、手首側の関節機構等により、排除対象物品Ｐｊの吸引排除時に、吸引ノズル３１ａをＸ線検査画像の視線方向（例えば鉛直方向Ｖ）に対して例えば排除対象物品Ｐｊの長手方向の一方側（一方端側）であって中心部Ｃｐから離隔する側に傾斜させることができるノズル傾斜手段として機能させることもできる。
【0044】
このように、第１の選別装置３０においては、物品搬送路１１上の複数の物品ＰのうちＸ線検査画像データＰｉｍの判定処理によって特定の検査結果となった排除対象物品Ｐｊを、Ｘ線検査画像データＰｉｍに応じた高さや水平位置、姿勢を有する吸引ノズル３１ａにより吸い上げて物品搬送路１１外に排除することができるようになっている。
【0045】
また、本実施形態では、図６（ａ）に示すような排除対象物品ＰｊのＸ線検査画像データＰｉｍに対応する検査画像形状（平面形状）を基に、制御部２０は、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示すように物品搬送方向Ｄ１に対し交差し得る排除対象物品Ｐｊの長手方向を特定し、その長手方向を、ピンポイント排除動作時の吸引ノズル３１ａの水平移動方向Ｄ２として設定するようになっている。なお、図６（ｂ）中では、物品搬送方向Ｄ１に対して水平方向の角度ψをなす水平移動方向Ｄ２を例示している。
【0046】
また、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、制御部２０は、排除対象物品Ｐｊの吸引開始時における吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃの中心Ｃｎの水平方向位置（開口中心位置）を、排除対象物品Ｐｊの長手方向の一方側の端点Ａ（ｘ１１、ｙ１１）上に、例えば所定高さｚとして設定する。その上で、制御部２０は、長手方向一方側の端点（一方端）Ａから長手方向の他方側の端点（他方端）Ｂ（ｘ１３、ｙ１３）に向かう水平移動方向Ｄ２に吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを移動させるように、排除対象物品Ｐｊの搬送中の座標に応じた移動先の目標座標（ｘ、ｙ、ｚ）を逐次設定する。そして、制御部２０は、駆動流体噴射部３７にエジェクタ機能を発揮させつつ吸引ノズル３１ａを目標座標へと水平移動方向Ｄ２に移動させることで、排除対象物品Ｐｊを吸引排除させるようになっている（図６（ｃ）参照）。
【0047】
より具体的には、制御部２０は、検査画像を表すＸ線検査画像データＰｉｍを基に排除対象物品Ｐｊの長手方向Ｄ２を特定した上で、図６（ａ）中の排除対象物品Ｐｊの中心部Ｃｐ（ｘ１２，ｙ１２）に対し長手方向の一方側である図６（ｂ）および図７（ａ）中の左方側に、排除対象物品Ｐｊの長手方向の一方側の端点Ａを、排除対象物品Ｐｊの中心部Ｃｐに対し他方側である図６（ｂ）および図７（ａ）中の右方側に、排除対象物品Ｐｊの長手方向の他方側の端点Ｂを、それぞれ設定し、吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃの中心Ｃｎを排除対象物品Ｐｊの長手方向Ｄ２における中心部Ｃｐに対する一方側の端点Ａから他方側の端点Ｂへと移動させるようになっている。
【0048】
排除対象物品Ｐｊについては、例えば排除対象物品ＰｊのＸ線検査画像データＰｉｍを二値化し、ラベリング処理した画像（ここでは単に検査画像という）を基に、その検査画像に面積や慣性２次モーメントが等しく近似する楕円、すなわち図８（ａ）に示す慣性等価楕円Ｅｉを作成して、検査画像となった排除対象物品Ｐｊの長手方向の長さ、これと直交する方向の幅、重心、物品搬送方向Ｄ１に対する排除対象物品Ｐｊの幅方向中心線（長軸）の傾き等をそれぞれに計測し、長手方向Ｄ２におけるその慣性等価楕円の長径ｄｐ１の両端位置として、点Ａ、Ｂを設定することができる。なお、慣性等価楕円における主要な特徴量の算出法については、例えば特開平０７－１０５３７１号公報（手形状認識手法）に計算式が開示されている。
【0049】
ここでは、Ｘ線検査画像データＰｉｍを二値化するものとするが、Ｘ線透過画像の濃度分布を考慮して厚さを計測したり重心位置を計算することもでき、吸引ノズル３１ａの水平移動方向Ｄ２への移動時に開口Ｓｃの高さ方向の位置を変化させたり、水平移動方向Ｄ２の端点Ａ、Ｂや中心部Ｃｐの設定位置を、例えば重心側に偏倚させるように、吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃの中心の移動方向や経路を重心位置に応じて優先する移動方向または／および重心側に偏倚する移動経路を設定することも考えられる。
【0050】
すなわち、Ｘ線検査画像データＰｉｍに基づく検査画像が、排除対象物品Ｐｊの厚さｔまたは質量の分布に対応する画像濃度を有している場合、排除対象物品Ｐｊの長手方向Ｄ２の一方側から他方側（図６、図７中のＤ２の矢印方向）に向かって吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを移動させるときに、物品形状に応じて吸引開始側の位置を端点Ａ、Ｂのうち重心に近いか遠い側を選択したり、吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを中心部Ｃｐから重心側に接近するよう排除対象物品Ｐｊの長手方向のみならず短手方向にも移動させたりすることができる。
【0051】
制御部２０によるこのような吸引ノズル３１ａの移動条件設定は、図８（ａ）に示すように、排除対象物品Ｐｊの長手方向の外径ｄｐ１が吸引ノズル３１ａの開口径ｄｎｉよりも大きいときに限って、吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを排除対象物品Ｐｊの長手方向における中心部Ｃｐに対して一方側から他方側に向かって移動させるような選択的な設定としてもよく、さらには、吸引ノズル３１ａの中心軸線Ｃｐｓを鉛直方向に対し角度θだけ傾斜させるような選択的な設定としてもよい。なお、図８（ｂ）に示す比較例では、吸引ノズル３１ａの中心軸線Ｃｐｓを排除対象物品Ｐｊの中心部Ｃｐに対する一方側（同図中の左側）に傾斜させることで、開口Ｓｃの中心Ｃｎを排除対象物品Ｐｊの中心部Ｃｐに対し水平方向で左方側に位置させた状態となっているが、本発明にいう中心部Ｃｐに対する一方側とは、吸引ノズル３１ａの中心軸線Ｃｐｓが排除対象物品Ｐｊの上面と交差する位置が中心部Ｃｐより一方側に位置することを意味するものとする。
【0052】
制御部２０は、Ｘ線検査画像データＰｉｍに基づく排除対象物品Ｐｊの検査画像形状が通常の搬送時形状か否かを判定し、排除対象物品Ｐｊの検査画像形状が通常の搬送時形状から外れていることを条件に、排除対象物品Ｐｊの吸引排除時に、吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを排除対象物品Ｐｊの中心部Ｃｐに対して一方側から他方側に向かって移動させるものとすることもできる。
【0053】
通常の搬送時形状から外れているか否かは、定形の物品Ｐであれば、その搬送時形状の異常、例えば重なり接触や折れ、割れ、欠け等の割れ・欠け状態での検査画像形状の物品として、前述の慣性等価楕円Ｅｉの形状の主要方向の寸法や面積、製品中心（重心）等の相違として容易に判定可能となる。
【0054】
具体的には、例えば図９（ａ）に示すように、ＮＧ品である排除対象物品Ｐｊに他の物品Ｐが部分的に重なり合った状態で搬送されていたり、図１０（ａ）に示すように、ＮＧ品である排除対象物品Ｐｊに割れ（同図中では二つに割れた部分Ｐｊａ、Ｐｊｂを例示）や詳細は図示しない部分的な欠け等が生じた状態で搬送されていたりすると、通常の搬送時形状から外れていることになる。
【0055】
これらの場合、制御部２０は、例えば排除対象物品Ｐｊに部分的に重なって検査画像形状が実質的に一体化した複数の物品Ｐｋを排除対象物品Ｐｊと一体と見なし、あるいは、排除対象物品Ｐｊから割れ・欠けにより生じた複数の近接する割れ・欠け品Ｐｊａ、Ｐｊｂ等を単一の排除対象物品Ｐｊと見なして、対応する慣性等価楕円やその長径その他の特徴量を算出し、吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃをその排除対象物品Ｐｊの中心部Ｃｐに対する一方側から他方側へと、長手方向一方側の端点Ａから長手方向他方側の端点Ｂに向かって移動させる。
【0056】
複数の物品Ｐｋを排除対象物品Ｐｊを含む一体物品と見なす場合でも、複数の近接する割れ・欠け品Ｐｊａ、Ｐｊｂ等を単一の排除対象物品Ｐｊと見なす場合でも、Ｘ線検査画像データＰｉｍに対応する検査画像の形状を基に排除対象物品Ｐｊの長手方向を特定するときには、Ｘ線検査画像データＰｉｍを基に排除対象物品Ｐｊの検査画像形状に近似する慣性等価楕円を算出することで、その慣性等価楕円の長径方向を長手方向に的確に設定することができる。
【0057】
物品検査システム１は、このように、排除対象物品Ｐｊのピンポイント排除が可能な第１の選別装置３０と、その上流側の検査位置で搬送中の物品Ｐを検査する物品検査装置１０とを具備しており、物品検査装置１０の検査結果に応じて第１の選別装置３０を作動させるようになっている。そして、第１の選別装置３０によるピンポイントの排除を補完するエリア選別方式の排除が可能な第２の選別装置４０をさらに具備している。
【0058】
第２の選別装置４０は、所定搬送方向Ｄ１で第１の選別装置３０より下流側に配置されており、物品検査装置１０による検査後の物品Ｐを、物品検査装置１０による検査の結果および予め設定された第２の選別条件に応じ、所定搬送距離分の選別区間Ｚ３を単位として排除動作するようになっている。
【0059】
図２に示すように、第２の選別装置４０は、第１の選別装置３０によるピンポイント排除区間である所定搬送区間Ｚ２より搬送方向に短い選別区間Ｚ３を有する上下揺動式のコンベア４１と、コンベア４１をその搬送方向のいずれか一端側、例えば上流端４１ａ側で上昇させるエアシリンダ等のアップアウト駆動アクチュエータ４２と、不良品受け４３とを有している。また、アップアウト駆動アクチュエータ４２は、図示しない方向制御弁、エア供給制御弁およびフィルタレギュレータを介してエア供給源に接続されており、方向制御弁の切替えによりアップアウト駆動アクチュエータ４２へのエアの給排制御方向が切り替わり、アップアウト選別機としての動作方向が切替え制御されるようになっている。
【0060】
この第２の選別装置４０は、コンベア４１を上流端４１ａ側で上昇するよう傾動させたとき、物品搬送路１１のうち所定搬送区間Ｚ２を通過した物品Ｐを落下させて、物品搬送路１１外の不良品受け４３に排出させることができるようになっている。
【0061】
図２に示すように、制御部２０は、管理用ＰＣやＰＬＣを用いて所定の制御プログラムで実現される複数の機能部として、検査情報取得部２１と、選別条件判定部２２と、選別要求出力部２３とを有している。
【0062】
検査情報取得部２１は、物品検査装置１０の画像処理部１６および品質判定部１７からの判定結果と、物品Ｐまたは検査単位領域の座標および座標基準の情報と、第１の選別装置３０によるピンポイントの排除動作が失敗したことを示す通過検知センサ３１ｓ、３６ｓからのセンサ情報をそれぞれ取得することができる。ここにいうピンポイント排除動作が失敗したことを示すセンサ情報とは、通過検知センサ３１ｓ、３６ｓのうち少なくとも片方が第１の選別装置３０への選別指令（図２中に示すピンポイント排除要求Ｒａの出力）から所定時間内に不良品の物品Ｐの通過を検知せず、吸引によるピンポイント排除動作が失敗したことを示すもの、あるいは、吸引ノズル３１ａに装着された通過検知センサ３１ｓでの物品Ｐの通過検知から吸引用のダクト３３の下流端側に装着された通過検知センサ３６ｓでの検知までの経過時間が、予め設定された許容吸引時間を超える遅れを示すものである。
【0063】
選別条件判定部２２は、検査情報取得部２１での取得情報を基に、物品検査装置１０による検査の結果および検査済みの物品Ｐの搬送状態に応じて第１の選別条件が成立するか否かを判定するとともに、第１の選別条件の成立の有無および第１の選別装置３０によるピンポイント排除の成否（成功の有無）に応じて第２の選別条件が成立するか否かを判定する選別条件判定手段となっている。
【0064】
また、選別条件判定部２２は、第１の選別条件の不成立または第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の不成功を条件に、第２の選別条件が成立すると判定するようになっている。第１の選別条件とは、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作で所定搬送区間Ｚ２内の所定品質条件外の物品Ｐ（不良品）が全て所定の選別期間内に排除可能となる条件であり、ここでは、図１１に示すような個数判定領域Ｅ内に入っている不良品の物品Ｐの数が予め設定された上限個数に達しないことである。
【0065】
この個数判定領域Ｅ内における不良品の物品Ｐの位置や姿勢のばらつき、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の失敗あるいは吸引ノズル３１ａ内等での物品詰まりによるピンポイント排除動作の遅れ等により個数判定領域Ｅ内の全不良品の排除動作の完結が不確実となった場合には、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の不成功と判定して、第２の選別装置４０による確実な排除を実行させることができる。
【0066】
選別条件判定部２２は、第１の選別装置３０を主に使用する場合は、第１の選別条件の不成立時に、または第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の失敗時か所定時間内の成功が未確定であることを条件に、第２の選別条件を成立させ、第２の選別装置４０を作動させることができる。
【0067】
また、ピンポイント排除動作の発生頻度が低く、第２の選別装置４０を主に使用する場合は、選別条件判定部２２は、第１の選別条件の成立または／および第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の成功を条件に、第２の選別条件を一定時間不成立と判定させるように設定することもできる。例えば、選別条件判定部２２は、製品からの物品Ｐのばらけによる脱落等により第１の選別条件が成立することを条件に、第２の選別条件を一定時間不成立と判定させてもよい。
【0068】
勿論、第１の選別装置３０を主に使用するか、第２の選別装置４０を主に使用するかを、手動または物品Ｐの品種に応じた自動のモード設定等により、可変設定するようにしてもよい。
【0069】
第１の選別装置３０におけるエジェクタ方式のバキュームヘッド３１は、検査済みの物品Ｐのうち検査結果が所定品質条件から外れる特定の物品、例えば不良品を吸引して物品搬送路１１外に排除するピンポイント排除手段となっている。また、このバキュームヘッド３１は、ロボットアーム３２に支持されることで、物品検査装置１０による検査の結果が所定品質条件から外れると、その検査の結果に応じて少なくとも所定搬送方向Ｄ１と直交する方向に、ここでは物品搬送路１１の搬送方向Ｄ１およびこれと直交する幅員方向ｗの双方に移動する排除ヘッドとして作動する。
【0070】
選別条件判定部２２は、所定の判定周期で物品検査装置１０による検査の結果が所定品質条件から外れる物品Ｐ（ＮＧ品）の個数が例えば図１１に示すような所定面積の個数判定領域Ｅ内に設定数以上含まれるか否かを判定し、設定数以上含まれることを条件に、第２の選別条件が成立すると判定する。
【0071】
図１１に示す個数判定領域Ｅは、第１の選別装置３０にロボットアーム３２を用いているので、物品搬送路１１の幅員方向ｗで片側に位置する中心Ｏ１から所定半径Ｒ１内に設定されている。
【0072】
この個数判定領域Ｅは、所定品質条件外の物品Ｐ（不良品）をピンポイント排除期間として設定された所定時間内に設定個数だけ排除可能な範囲として設定されるが、物品Ｐの搬送位置や姿勢のばらつき、排除動作の失敗、詰まりによる遅れ等により個数判定領域Ｅ内の全不良品の排除動作の完結が不確実になる場合には、第２の選別装置４０による確実な排除を実行させることができる。
【0073】
さらに、所定半径Ｒ１は、物品搬送路１１の路面の幅員より大きく設定されており、選別条件判定部２２での選別条件の各判定時点で、物品検査装置１０より下流側の搬送路１１ｄのうち所定搬送距離分（第２の選別装置４０の選別区間Ｚ３に相当）の選別判定区間Ｚ２ａが常に所定個数だけ完全に個数判定領域Ｅ内に含まれるように成立する。
【0074】
そして、制御部２０は、所定搬送距離分の選別判定区間Ｚ２ａが所定個数だけ個数判定領域Ｅ内に成立したことを条件に、個数判定領域Ｅから下流側に一部または全部が出てしまっている先行区間Ｚ２ａ´には、不良判定の物品Ｐ（ＮＧ品）が残らないように、個数判定領域Ｅ内の所定数の選別判定区間Ｚ２ａに入っている不良判定の物品Ｐ（ＮＧ品）を、更には個数判定領域Ｅ内の後続領域Ｚ２ａ″に入っているＮＧ品を、第１の選別装置３０によりピンポイントに排除する制御を実行する。
【0075】
また、個数判定領域Ｅは、直前の判定時に個数判定領域に設定されてピンポイント排除が済んだ先行領域と一部重なるものであってもよく、ピンポイント排除が済んだ物品Ｐは後続する次の個数判定領域について個数のカウントを減らすことができる。よって、個数判定領域Ｅ内の所定数の選別判定区間Ｚ２ａに続く後続領域Ｚ２ａ″内にあったＮＧ品が除去された場合は、その後続領域Ｚ２ａ″が選別判定区間Ｚ２ａに変化したときにＮＧ品としての個数カウントを減らすことができる。
【0076】
より具体的には、制御部２０は、個数判定領域Ｅ内の所定数の選別判定区間Ｚ２ａに入っている不良判定の物品Ｐ（ＮＧ品）のＸ線検査画像内の座標とコンベア搬送によるその位置の変化を基に、ピンポイント排除の個数と順序を設定する。ここでのピンポイント排除の個数は、設定数（例えば５個）未満であり、図１１中に一対で例示する複数の個数判定領域Ｚ２ａの範囲内に設定数以上の不良判定の物品Ｐ（ＮＧ品）が含まれる場合には、制御部２０は、それを条件に、第２の選別条件が成立すると判定するようになっている。
【0077】
なお、選別判定区間Ｚ２ａは、選別区間Ｚ３よりも小さい面積を有するよう、更に狭く設定されてもよい。すなわち、選別条件判定部２２は、物品検査装置１０による検査の結果が所定品質条件から外れる物品Ｐの個数が、選別区間Ｚ３以下の所定面積を有するよう所定搬送方向に分割された複数の個数判定領域のいずれかに設定数以上含まれることを条件に、第２の選別条件が成立すると判定するものであってもよい。
【0078】
次に、作用について説明する。
【0079】
上述のように構成された本実施形態においては、複数の物品Ｐを含む製品の製造ライン中で、物品検査装置１０によって物品搬送路１１上の物品Ｐに対して順次所定検査方式の物品検査が実行され、検査済みの物品Ｐがその検査結果に応じて第１の選別装置３０によりピンポイント排除され、あるいは、第１の選別装置３０より下流側でその検査結果および第２の選別条件に応じて第２の選別装置４０により所定搬送距離分の選別区間単位で系外に排除される。
【0080】
このとき、選別条件判定部２２により、検査結果および検査済みの物品Ｐの搬送状態に応じて第１の選別条件が成立するか否かを判定するとともに、第１の選別条件の成立の有無および第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の成否に応じて第２の選別条件が成立するか否かが判定され、その判定結果に応じて第１の選別装置３０でのピンポイント排除による排除要求Ｒａか、第２の選別装置４０での所定搬送距離分のアップアウト排出による系外排出要求Ｒｂかのいずれか一方が出力され、選別条件が切り替えられる。
【0081】
したがって、可能な限り第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作を実行することで、不良品の排除を確実に実行可能であるものの不良品と共に良品の一部まで排除してしまう第２の選別装置４０での排除動作の頻度を抑えることができる。その結果、複数の物品Ｐで構成される製品の歩留まりの低下を有効に抑制しつつ、不良品が良品通過側に流出することを確実に防止することができる。
【0082】
排除要求Ｒａに応じて第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作を実行するか、排除要求Ｒｂに応じて第２の選別装置４０でのエリア排出による排除動作を実行するかは、例えば図１４に示すような処理を制御部２０で実行することによって切り替えられる。
【0083】
この処理は、物品検査装置１０で不良品判定の物品Ｐが発生し、その物品Ｐが第１の選別装置３０によるピンポイント除去の排除対象物品Ｐｊに設定されたときに、排除要求Ｒａが出力されることで、開始される。
【0084】
図１４に示すように、まず、排除対象物品ＰｊのＸ線検査画像データＰｉｍがその検査に係る時間情報等と共に取得され（ステップＳ１１）、排除対象物品ＰｊのＸ線検査画像データＰｉｍの二値化およびラベリング処理後の検査画像を基にその慣性等価楕円Ｅｉが作成され、排除対象物品Ｐｊの長手方向、長径ｄｐ１、重心、搬送方向Ｄ１に対する幅方向中心線（長軸）の傾きψ等の特徴量が計測されて、慣性等価楕円Ｅｉの長径ｄｐ１の両端位置として、点Ａ、Ｂが設定される（ステップＳ１２）。
【0085】
次いで、排除対象物品Ｐｊの長手方向の外径である慣性等価楕円Ｅｉの長径ｄｐ１が吸引ノズル３１ａの開口径ｄｎｉよりも大きいか否かがチェックされ（ステップＳ１３）、大きい場合（ステップＳ１３のＮＯの場合）には、排除対象物品Ｐｊに対する吸引ノズル３１ａの相対変位量が物品搬送速度に応じて変化する所定時間毎の端点Ａ、Ｂの座標に応じて逐次設定されるとともに、必要なノズル傾斜角θが設定される（ステップＳ１４）。
【0086】
次いで、吸引選別期間中の排除対象物品Ｐｊの搬送方向への移動に追従して、必要時に相対的に吸引ノズル３１ａの開口中心Ｃｎを端点Ａ上から端点Ｂ上に移動させるように、吸引ノズル３１ａの逐次の目標座標（ｘ、ｙ、ｚ）が設定され（ステップＳ１５）、その設定座標へと吸引ノズル３１ａが移動される（ステップＳ１６）。
【0087】
次いで、通過検知センサ３１ｓ、３６ｓの検知情報から排除対象物品Ｐｊが排除済みか否かが判定され（ステップＳ１７）、排除要求Ｒａの出力時点から所定時間が経過したか否かが判別され（ステップＳ１８）、未経過の場合（ステップＳ１８でＮＯの場合）、逐次の目標座標設定以降の処理が再度実行される（ステップＳ１５～Ｓ１７）。
【0088】
このとき、通過検知センサ３１ｓ、３６ｓの検知情報から排除対象物品Ｐｊが排除済みと判定されれば（ステップＳ１７でＹＥＳの場合）、今回の処理が終了する。また、排除要求Ｒａの出力時点から所定時間が経過すると（ステップＳ１８のＹＥＳの場合）、エリア選別の排除要求Ｒｂが発出され（ステップＳ１９）、第２の選別装置４０によるエリア排出に切り替えられる。
【0089】
本実施形態においては、このように、ピンポイント排除用の排除要求Ｒａが発出されると、まず、排除対象物品Ｐｊの検査画像形状に基づいて吸引ノズル３１ａの水平移動方向（高さの変化を伴うか否かを問わない）が設定がなされるとともに、排除対象物品Ｐｊの吸引開始時における吸引ノズル３１の開口Ｓｃの中心Ｃｎが排除対象物品Ｐｊの中心部Ｃｐ、例えばＸ線透過画像の重心に対して一方側の端点Ａ上に設定される。そして、その中心部Ｃｐに対する一方側から他方側に向かって、吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを排除対象物品Ｐｊの長手方向Ｄ２に移動させつつ排除対象物品Ｐｊを吸い上げて物品搬送路１１外に排除する吸引排除動作が実行されることになる。
【0090】
したがって、駆動流体噴射部３７がエジェクタ機能を発揮するとき、図６（ｃ）に示すように、排除対象物品Ｐｊが吸引ノズル３１ａへの吸い込みが容易な方向に傾斜しつつ浮き上がるように吸引力を受けることになり、排除対象物品Ｐｊが吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃの周縁部に引っ掛かり難くなる。
【0091】
また、本実施形態では、制御部２０が、Ｘ線検査画像データＰｉｍに基づく検査画像の形状から排除対象物品Ｐｊの長手方向Ｄ２を特定した上で、吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを排除対象物品Ｐｊの長手方向に移動させる。したがって、長手方向Ｄ２の明確化により、排除対象物品Ｐｊを吸引ノズル３１ａへの吸い込みが容易な方向に傾斜させつつ浮き上がらせる吸引力をより的確に生じさせることができる。
【0092】
さらに、本実施形態では、制御部２０が、長手方向における排除対象物品の外径ｄｐ１が吸引ノズルの開口径ｄｎｉよりも大きいときに、吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを排除対象物品Ｐｊの長手方向における中心部Ｃｐに対して一方側から他方側に向かって移動させる。したがって、吸引ノズル３１ａに対し相対的に大径の排除対象物品Ｐｊであっても、吸引ノズル３１ａへの吸い込みが容易な方向に傾斜させつつ浮き上がらせるように吸引力を的確に生じさせ、開口Ｓｃを通過する位置での排除対象物品Ｐｊの横断面積を小さく抑えることができ、吸引ノズル３１ａの詰まりを有効に抑制可能となる。
【0093】
加えて、本実施形態では、Ｘ線検査画像データＰｉｍで表される検査画像に基づく排除対象物品Ｐｊの検査画像形状が通常の搬送時形状か否かを制御部２０が判定し、排除対象物品Ｐｊの検査画像形状が通常の搬送時形状から外れていることを条件に、排除対象物品Ｐｊの吸引排除時に、吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを排除対象物品Ｐｊの中心部Ｃｐに対して一方側から他方側に向かって移動させる。したがって、排除対象物品Ｐｊの折れや他物品との重なり、割れ・欠け等によってその検査画像形状が通常の搬送時形状から外れているときには、それを条件に、排除対象物品Ｐｊの吸引排除時に、検査画像形状を基に特定される長手方向Ｄ２へと吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを移動させることができる。ちなみに、図９（ａ）に示すように、複数の物品Ｐｋを排除対象物品Ｐｊと一体と見なした場合に、対応する慣性等価楕円Ｅｉの重心位置での吸引排除動作を行うとすれば、特にその重なりが大きいと、図９（ｂ）に示すように、重なりの上側の物品Ｐが吸引排除され、その下側に排除対象物品Ｐｊが残ってしまうことが懸念される。また、図１０（ａ）に示すように、排除対象物品Ｐｊから割れ・欠けにより生じた複数の近接する割れ・欠け品Ｐｊａ、Ｐｊｂ等を単一の排除対象物品Ｐｊと見なした場合にも、対応する慣性等価楕円Ｅｉの重心位置での吸引排除動作を行うとすれば、図１０（ｂ）に示すように、割れ・欠けの生じた異物混入品である排除対象物品Ｐｊの主たる部分Ｐｊａが吸引排除された後に、その主たる部分Ｐｊａから離れた残り部分Ｐｊｂに異物が残ることが懸念される。本実施形態では、そのような懸念を払拭できることになる。
【0094】
しかも、本実施形態では、排除対象物品Ｐｊの吸引排除時に、吸引ノズル３１ａを、検査画像の視線方向に対して排除対象物品Ｐｊの長手方向Ｄ２の一方側で中心部Ｃｐから離隔する側に所定角度θだけ傾斜させるノズル傾斜手段としてのロボットアーム３２を有している。したがって、排除対象物品Ｐｊを吸引ノズル３１ａへの吸い込みが容易な方向に傾斜するタイミングが早まることになり、吸引ノズル３１ａに対し排除対象物品Ｐｊの浮き上がり時の傾斜角を安定確保できるとともに、排除対象物品Ｐｊの落下方向の移動を吸引ノズル３１ａ内で有効に制限できるので、安定した吸引排除動作が可能となる。
【0095】
また、Ｘ線検査画像データＰｉｍで表される検査画像が、排除対象物品Ｐｊの厚さｔまたは質量の分布に対応する画像濃度を有している場合に、排除対象物品Ｐｊの長手方向Ｄ２の一方側から他方側に向かって吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを移動させるとき、吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを重心側に接近するよう排除対象物品Ｐｊの短手方向にも移動させることができるし、吸引開始位置も有利な方向に設定できる。したがって、排除対象物品Ｐｊの重心位置を考慮したより的確な吸引排除動作が可能となる。
【0096】
また、本実施形態においては、検査画像Ｐｉｍを基に排除対象物品Ｐｊの長手方向Ｄ２を特定するとき、Ｘ線検査画像データＰｉｍを基に排除対象物品Ｐｊの検査画像形状に対応する慣性等価楕円を算出し、その慣性等価楕円の長径方向を長手方向に設定することができる。したがって、排除対象物品Ｐｊを慣性モーメントが等価な慣性等価楕円で近似するので、吸引ノズル３１ａによる吸引排除動作の条件を迅速・的確に設定可能となる。
【0097】
以上のように、本実施形態の物品検査システム１においては、搬送中の物品Ｐを検査する物品検査装置１０と、物品検査装置１０の検査結果に応じて作動する第１の選別装置３０と、第１の選別装置３０の作動を制御する制御部２０（制御装置）とを備えるものであり、その第１の選別装置３０は、少なくとも排除対象物品Ｐｊの長手方向Ｄ２の寸法が吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃに対し大きくなるときに、その長手方向Ｄ２の一方側から他方側に向かって吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを移動させるものである。そして、排除対象物品Ｐｊを慣性モーメントが等価な慣性等価楕円で近似することで、吸引ノズル３１ａによる吸引排除動作の条件を迅速・的確に設定可能である。
【0098】
すなわち、物品検査システム１では、物品検査装置１０での検査結果に応じて排除対象物品Ｐｊが発生すると、その排除対象物品Ｐｊの検査画像形状に基づいて吸引ノズル３１ａの水平移動方向の設定がなされるとともに、排除対象物品Ｐｊの吸引開始時における吸引ノズル３１ａの開口中心Ｃｎの位置が排除対象物品Ｐｊの中心部Ｃｐ、例えばＸ線透過画像の重心に対し一方側の端点Ａ上に設定される。そして、その中心部Ｃｐに対する一方側から他方側に向かって吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを移動させつつ排除対象物品Ｐｊを吸い上げる吸引排除動作が実行される。したがって、排除対象物品Ｐｊは吸引ノズル３１ａへの吸い込みが容易な方向に傾斜しつつ浮き上がるように吸引力を受け、吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃの周縁部に引っ掛かり難く、かつ詰まり難くなる。その結果、物品検査結果に応じて排除対象物品Ｐｊを吸引排除する動作が安定実行可能となる。
【0099】
ちなみに、図１１は、個数判定領域Ｅ内の所定数の個数判定領域Ｚ２ａ内に入っている不良品の物品Ｐの数が予め設定された上限個数（設定個数）に達しないことで、第１の選別条件が成立し、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作が実行される場合を示している。個数判定領域Ｅ中のＮＧ品に添える番号（１、２、３）は、排除の順序を例示するものである。
【0100】
これに対し、図１２は、個数判定領域Ｅ内の所定数の個数判定領域Ｚ２ａ内に入っている不良品の物品Ｐの数が予め設定された設定個数、例えば５個に達することで、第１の選別条件が成立し、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作が実行される場合を示している。
【0101】
一方、図１３は、個数判定領域Ｅ内の所定数の個数判定領域Ｚ２ａ内に入っている不良品の物品Ｐの数が予め設定された設定個数、例えば５個に達しないものの、一度ピンポイント排除が実行された先行領域Ｚ２ａ´内に不良品の物品Ｐが残っている、すなわち失敗品が残ったまま次の選別条件判定時期になってしまった場合を示している。
【0102】
この場合、先行領域Ｚ２ａ´内に不良品の物品Ｐが残っていることで、個数判定領域Ｅ内の不良品間の距離が一定値を超えてしまうといった理由で第１の選別条件が不成立となり、第２の選別条件が成立することとなる。ただし、同図に示すように物品数が少なく、個数判定領域Ｅ内の先行領域Ｚ２ａ´（ハッチング領域）と隣接する個数判定領域Ｅ内の個数判定領域Ｚ２ａの中には１個の不良品の物品Ｐが存在するのみであることから、この条件下で第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作を実行させることも考えられる。
【0103】
個数判定領域Ｅ内における不良品の物品Ｐの位置や姿勢のばらつき、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の失敗あるいは吸引ノズル３１ａ内等での物品詰まりによるピンポイント排除動作の遅れ等により、個数判定領域Ｅ内の全不良品の排除動作の完結が不確実となった場合には、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の不成功と判定して、第２の選別装置４０による確実な排除を実行させることができる。
【0104】
また、本実施形態においては、選別条件判定部２２が、第１の選別条件の不成立または第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の不成功を条件に、第２の選別条件が成立すると判定する。したがって、第１の選別装置３０を主に作動させることで、不良品と共に良品が系外排出される選別の頻度を有効に抑制し、検査対象の物品Ｐで構成される製品の歩留まりを向上させることができる。
【0105】
さらに、選別条件判定部２２が、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の所定時間内での成功が未確定であることを条件に、第２の選別条件を成立させると、選別条件の判定処理を迅速に実行しつつ的確な選別条件判定を実行させることができる。
【0106】
加えて、本実施形態では、第１の選別装置３０が、検査済みの物品Ｐのうち検査結果が所定品質条件から外れる特定の物品Ｐを吸引して搬送路１１外に排除するバキュームヘッド３１（ピンポイント排除手段）を含んで構成されているので、所定品質条件から外れる不良品等を的確に系外に排除しつつ、複数の物品Ｐで構成される製品の所要の歩留まりを確保することができる。
【0107】
また、本実施形態においては、バキュームヘッド３１が、物品検査装置１０による検査の結果が所定品質条件から外れると、その検査の結果に応じて少なくとも搬送路幅員方向ｗに移動する排除ヘッドを構成しているので、物品搬送速度と所定品質条件から外れる物品Ｐの間隔や位置に応じてバキュームヘッド３１を最短経路で移動させると、効率良くピンポイント排除動作が可能となる。
【0108】
さらに、本実施形態では、選別条件判定部２２が、物品検査装置１０による検査の結果が所定品質条件から外れる物品Ｐの個数が所定面積の個数判定領域内に設定数以上含まれることを条件に、第２の選別条件が成立すると判定する。したがって、所定面積の個数判定領域Ｅを所定品質条件外の物品Ｐの発生位置のばらつきに関係なく確実に排除可能な範囲内に設定し、不確実になる設定個数以上の場合には、第２の選別装置による確実な排除を実行させることができる。
【0109】
また、本実施形態においては、個数判定領域Ｅが、搬送路幅員方向ｗの片側に位置する中心から所定半径Ｒ１内に設定されている。この場合、第１の選別装置３０にロボットアーム３２等を有効利用することができる。この場合の個数判定領域Ｅは、所定時間毎に設定され、直前に設定されピンポイント排除が済んだ個数判定領域と一部重なるものであってもよく、ピンポイント排除が済んだ物品は個数のカウントを減らすことができる。
【0110】
本実施形態においては、さらに、選別条件判定部２２が、物品検査装置１０による検査の結果が所定品質条件から外れる物品Ｐの個数が、選別区間Ｚ３以下の所定面積を有するよう所定搬送方向Ｄ１に分割された複数の個数判定領域Ｚ２ａのいずれかに設定数以上含まれることを条件に、第２の選別条件が成立すると判定する。したがって、搬送方向に等分割された個数判定領域Ｚ２ａを容易に設定でき、ピンポイント排除動作の選別領域形状が所定搬送距離分の選別区間Ｚ３に含まれるものとなり、検査対象物品を含む製品の所要の歩留まりを有効に確保することができる。
【0111】
以上のように、本実施形態においては、第１の選別装置３０により、製品歩留まりの低下を抑制可能な吸引排除動作を所要の排除期間内に確実に実行でき、不良品が良品通過側に流出することを確実に防止できる吸引選別装置を提供することができる。併せて、検査結果に応じた正常な吸引排除動作を所要の排除期間内に確実に実行でき、製品歩留まりの低下や不良品の流出を確実に防止することができる物品検査システム１を提供することができる。
【0112】
【0113】
なお、以下の説明において、既に述べた実施形態の構成と同様の構成部分については同一符号を用いて、その詳細な説明を省略する。
【0114】
図１５ないし図１７に示すように、本実施形態の物品検査システム２は、図示しない前段の製造装置から投入装置５１を介して複数の物品Ｐが複数列の整列コンベア５２に並列に投入されるものであり、複数列の整列コンベア５２の下流側には、それぞれ秤（はかり）である計量コンベア５３が設けられるとともに、各計量コンベア５３への物品Ｐの搬入を検知する物品検知センサ５４が設置されている。
【0115】
投入装置５１から投入される各物品Ｐは、整列コンベア５２上でガード５２ａにより幅方向（幅員方向）の位置が所定範囲内に規定された後、各計量コンベア５３の入口でその搬入タイミングを物品検知センサ５４により検知されるようになっている。
【0116】
また、複数列の計量コンベア５３の下流側には、ピンポイント排除装置である第１の選別装置６０と、所定搬送距離分の選別区間Ｚ３を単位として系外排出の選別を実行する第２の選別装置４０と、後段の箱詰め装置等への搬出用のコンベア８０とが設けられている。
【0117】
本実施形態においては、ピンポイント排除装置である第１の選別装置６０は、物品把持用のロボットハンド６１をロボットアーム６２の手先側に装着して、そこに第１実施形態に用いたのと同様な吸引ノズル３１ａおよび吸引用のダクト３３を支持させたもので、ピンポイント排除用コンベア６３上の個々の物品Ｐの座標を特定することで、ピンポイント排除が可能なものである。吸引用のダクト３３がエジェクタ機能を有する駆動流体噴射部３７を介して排出用のダクト３６に接続されており、排除対象物品Ｐｊを吸引ノズル３１ａから吸引用のダクト３３内に吸引し、排出用のダクト３６から物品搬送路１１外の不良品受け３４に排出することができるようになっている点は、第１実施形態と概略同様である。
【0118】
ロボットアーム６２は、例えば第１アーム６２ａの基端部を支持台６２ｂに旋回可能に支持するとともに、図示しないギヤドモータを介して旋回駆動可能とし、第１アーム６２ａの先端部にギヤドモータを有する関節部を介して第２アーム６２ｃを旋回駆動可能に支持させたものである。また、第２アーム６２ｃの先端側にロボットハンド６１が装着されている。このようなワーク把持用のロボットは公知であるので、ここでは、より詳細な説明は割愛するが、ロボットコントローラ６９によって前述のギヤドモータのサーボ制御による駆動位置の制御と、ロボットハンド６１のワーク把持制御とを実行することで、可動域内の任意の座標位置の物品Ｐに対するピンポイント排除動作を実行させることができるようになっている。
【0119】
各計量コンベア５３は、秤量台５３ｂ付きのコンベアユニット５３ａからの重量を検出する荷重センサ部５３ｃを有しており、計量コンベア５３上を通過する物品Ｐの数や通過状態に応じて荷重センサ部５３ｃから逐次の荷重検出信号が出力される。
【0120】
また、複数列の計量コンベア５３の列毎に荷重センサ部５３ｃから出力される逐次の荷重検出信号は計量部５５に取り込まれ、例えばｎ列目の荷重センサ部５３ｃの荷重検出信号から風袋荷重を除いた逐次の検出荷重に対応する計量信号が、計量部５５から出力されるようになっている。
【0121】
そして、各計量コンベア５３から出力される計量信号に基づき、同コンベア上の物品Ｐの質量が許容範囲内か否かが品質判定部５６でチェックされ、その物品Ｐの品質状態の良否（良または不良）が判定され、その判定結果（例えば、ｎ列目の計量コンベア５３から出力される良否判定結果Ｊｎおよびその出力タイミングＴｎ）が所定のタイミングで操作表示部１９に表示出力される。
【0122】
また、品質判定部５６からの判定結果情報（Ｊｎ、Ｔｎ）は検査情報取得部２１に取り込まれ、判定結果、例えばｎ列目の計量コンベア５３から出力される良否判定結果Ｊｎおよびその出力タイミングＴｎが、判定結果および対応する物品Ｐの座標情報として把握されるようになっている。
【0123】
検査情報取得部２１は、また、第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作が失敗したことを示すロボットコントローラ６９からのフィードバック情報を取得することができるようになっている。
【0124】
選別条件判定部２２は、検査情報取得部２１での取得情報を基に、計量コンベア５３による検査の結果および検査済みの物品Ｐの搬送状態に応じて第１の選別条件が成立するか否かを判定するとともに、第１の選別条件の成立の有無および第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作の成否に応じて第２の選別条件が成立するか否かを判定する選別条件判定手段となっている。
【0125】
第１の選別条件は、第１実施形態の場合と同様で、第１の選別装置６０による排除で所定搬送区間Ｚ２内の所定品質条件外の物品Ｐ（不良品）が全て所定の選別期間内に排除可能となる条件であり、ここでは、図１６に示すような所定搬送区間Ｚ２のうち第２の選別装置４０で系外排出可能な選別区間Ｚ３分の個数判定領域内に入っている不良品の物品Ｐの数が予め設定された上限個数に達しないことである。
【0126】
また、第２の選別条件は、第１の選別条件の不成立または第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作の不成功を条件に、成立判定されるようになっている。
【0127】
本実施形態においても、選別条件判定部２２により、計量による検査結果および検査済みの物品Ｐの搬送状態に応じて第１の選別条件が成立するか否かを判定するとともに、第１の選別条件の成立の有無および第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作の成否に応じて第２の選別条件が成立するか否かが判定され、その判定結果に応じて第１の選別装置６０でのピンポイント排除による排除要求Ｒａか、第２の選別装置４０での所定搬送距離分のアップアウト排出による系外排出要求Ｒｂかのいずれか一方が出力され、選別条件が切り替えられる。
【0128】
したがって、可能な限り第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作を実行することで、不良品の排除を確実に実行可能であるものの不良品と共に良品の一部まで排除してしまう第２の選別装置４０での排除動作の頻度を抑えることができる。その結果、複数の物品Ｐで構成される製品の歩留まりの低下を有効に抑制しつつ、不良品が良品通過側に流出することを確実に防止することができる。
【0129】
【0130】
図１８および図１９に示すように、本実施形態の物品検査システム３は、図示しない前段の製造装置から投入コンベア７１を介して複数の物品Ｐが検査コンベア７２に投入されるものであり、検査コンベア７２の上方には、搬送状態をモニタするためのカメラ７３が配置され、検査コンベア７２の上流端側には、磁石による磁化手段７４が設けられている。
【0131】
検査対象となる物品Ｐは、例えばレトルト食品や菓子等、包装材にアルミニウム箔が使用されている食品であり、物品検査システム３は、このような食品に製造段階で混入し得る金属異物を磁化手段７４により強制磁化（着磁）させ、検査コンベア７２中に設けたピックアップコイル等の磁気センサ７５で着磁した異物を検出する、いわゆる直流型の金属検出システムとなっている。
【0132】
本実施形態では、ピンポイント排除用コンベア６３上の個々の物品Ｐの座標をカメラ７３で取得される２次元画像データを基に特定することで、第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作が可能となる。
【0133】
詳細は図示しないが、本実施形態において、検査情報取得部２１は、また、第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作が失敗したことを示すロボットコントローラ６９からのフィードバック情報を取得することができるようになっている。
【0134】
また、各磁気センサ７５からのセンサ信号、カメラ画像処理部７６で特定された各物品Ｐの座標情報、およびコンベア搬送速度に応じたエンコーダ情報に基づき、同コンベア上の物品Ｐの位置が特定されるとともに、その品質状態が許容範囲内か否か、すなわち、異物が検出されない良品品質か混入異物を含む不良品質かが品質判定部５６でチェックされ、その判定結果が所定のタイミングで操作表示部１９に表示出力される。
【0135】
また、品質判定部５６からの判定結果情報およびカメラ画像処理部７６で特定された各物品Ｐの座標情報が検査情報取得部２１に取り込まれる。
【0136】
そして、選別条件判定部２２は、検査情報取得部２１での取得情報を基に、検査コンベア７２による検査の結果および検査済みの物品Ｐの搬送状態に応じて第１の選別条件が成立するか否かを判定するとともに、第１の選別条件の成立の有無および第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作の成否に応じて第２の選別条件が成立するか否かを判定する選別条件判定手段となっている。
【0137】
本実施形態においても、可能な限り第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作を実行することで、不良品の排除を確実に実行可能であるものの不良品と共に良品の一部まで排除してしまう第２の選別装置４０での選別動作の頻度を抑えることができる。その結果、前述の第１、第２実施形態と同様に、複数の物品Ｐで構成される製品の歩留まりの低下を有効に抑制しつつ、不良品が良品通過側に流出することを確実に防止することができる。
【0138】
なお、上述の各実施形態においては、制御部２０が、物品検査装置１０の検査制御部１５や、第１の選別装置３０（または６０）のロボットコントローラ３９（または６９）から独立した制御装置となっていたが、本発明にいう制御装置は、検査制御部１５やロボットコントローラ３９等に機能を分散させたものであってもよく、独立した制御部を設けないものであってもよいことはいうまでもない。また、所定搬送距離分の選別区間Ｚ３内の物品Ｐを検査結果に応じて系外排出する第２の選別装置４０を、アップアウト排出方式としたが、他の方式、例えばドロップダウン式、シャトル式、シュート方式等であってもよい。
【0139】
以上説明したように、本発明は、製品歩留まりの低下を抑制可能な吸引排除を所要の排除期間内に確実に実行して不良品が良品通過側に流出するのを確実に防止し得る吸引選別装置を提供することができ、併せて、検査結果に応じた正常な吸引排除動作を所要の排除期間内に確実に実行して製品歩留まりの低下や不良品の流出を確実に防止し得る物品検査システムを提供することができるという効果を奏する。かかる本発明は、物品検査結果に応じてピンポイント排除動作を実行する吸引選別装置や、物品検査装置と吸引選別装置を併有する物品検査システム全般に有用である。
【符号の説明】
【0140】
１、２、３ 物品検査システム
１０ 物品検査装置
１１ 物品搬送路（搬送路）
１１ｄ 検査区間より下流側の搬送路
１２ Ｘ線照射部
１３ Ｘ線ラインセンサ
１４ 画像メモリ
１５ 検査制御部
１６ 画像処理部
１７ 品質判定部
１９ 操作表示部
２０ 制御部（制御装置）
２１ 検査情報取得部
２２ 選別条件判定部（選別条件判定手段）
２３ 選別要求出力部
３０、６０ 第１の選別装置
３１ バキュームヘッド（ピンポイント排除手段、排除ヘッド）
３１ａ 吸引ノズル
３１ｂ 内通路
３１ｓ、３６ｓ 通過検知センサ
３２、６２ ロボットアーム（ノズル傾斜手段）
３２ａ、６２ａ 第１アーム
３２ｂ、６２ｂ 支持台
３２ｃ、３２ｄ ギヤドモータ
３２ｅ、６２ｃ 第２アーム
３２ｆ 昇降駆動機構
３３ 吸引用のダクト
３５ ヘッド本体
３５ａ 昇降駆動軸
３６ 排出用のダクト
３７ 駆動流体噴射部
３８ ディフューザ
３９、６９ ロボットコントローラ
４０ 第２の選別装置
４１、８０ コンベア
４１ａ 上流端
４２ アップアウト駆動アクチュエータ
５１ 投入装置
５２ 整列コンベア
５２ａ ガード
５３ 計量コンベア
５３ａ コンベアユニット
５３ｂ 秤量台
５３ｃ 荷重センサ部
５４ 物品検知センサ
５５ 計量部
５６ 品質判定部
６１ ロボットハンド
６３ ピンポイント排除用コンベア
７１ 投入コンベア
７２ 検査コンベア
７３ カメラ
７４ 磁化手段
７５ 磁気センサ
７６ カメラ画像処理部
Ａ 点（中心部に対し一方側の端点、一方側の端点）
Ｂ 点（中心部に対し他方側の端点、他方側の端点）
Ｃｎ 中心（開口中心、開口中心位置）
Ｃｐ 中心部（製品中心、重心）
Ｃｐａ 幅方向中心線（長軸）
Ｃｓ 開口
Ｄ１ 物品搬送方向（所定搬送方向）
Ｄ２ 水平移動方向（長手方向、一方側から他方側への向き）
Ｅ 個数判定領域
Ｊｎ 良否判定結果
Ｏ１ 中心
Ｐ 物品
Ｐｊ 排除対象物品
Ｐｊａ 割れ・欠け品（主たる部分）
Ｐｊｂ 割れ・欠け品（残りの部分）
Ｒ１ 所定半径
Ｔｎ 出力タイミング
Ｚ１ 検査区間
Ｚ２ 所定搬送区間（ピンポイント排除動作エリア）
Ｚ２ａ 選別判定区間（個数判定領域）
Ｚ２ａ´ 先行区間
Ｚ２ａ″ 後続領域
Ｚ３ 選別区間?
θ ノズル傾斜角（所定角度）
ψ 水平方向の角度
１０ 物品検査装置
１１ 物品搬送路（搬送路）
１１ｄ 検査区間より下流側の搬送路
１２ Ｘ線照射部
１３ Ｘ線ラインセンサ
１４ 画像メモリ
１５ 検査制御部
１６ 画像処理部
１７ 品質判定部
１９ 操作表示部
２０ 制御部（制御装置）
２１ 検査情報取得部
２２ 選別条件判定部（選別条件判定手段）
２３ 選別要求出力部
３０、６０ 第１の選別装置
３１ バキュームヘッド（ピンポイント排除手段、排除ヘッド）
３１ａ 吸引ノズル
３１ｂ 内通路
３１ｓ、３６ｓ 通過検知センサ
３２、６２ ロボットアーム（ノズル傾斜手段）
３２ａ、６２ａ 第１アーム
３２ｂ、６２ｂ 支持台
３２ｃ、３２ｄ ギヤドモータ
３２ｅ、６２ｃ 第２アーム
３２ｆ 昇降駆動機構
３３ 吸引用のダクト
３５ ヘッド本体
３５ａ 昇降駆動軸
３６ 排出用のダクト
３７ 駆動流体噴射部
３８ ディフューザ
３９、６９ ロボットコントローラ
４０ 第２の選別装置
４１、８０ コンベア
４１ａ 上流端
４２ アップアウト駆動アクチュエータ
５１ 投入装置
５２ 整列コンベア
５２ａ ガード
５３ 計量コンベア
５３ａ コンベアユニット
５３ｂ 秤量台
５３ｃ 荷重センサ部
５４ 物品検知センサ
５５ 計量部
５６ 品質判定部
６１ ロボットハンド
６３ ピンポイント排除用コンベア
７１ 投入コンベア
７２ 検査コンベア
７３ カメラ
７４ 磁化手段
７５ 磁気センサ
７６ カメラ画像処理部
Ａ 点（中心部に対し一方側の端点、一方側の端点）
Ｂ 点（中心部に対し他方側の端点、他方側の端点）
Ｃｎ 中心（開口中心、開口中心位置）
Ｃｐ 中心部（製品中心、重心）
Ｃｐａ 幅方向中心線（長軸）
Ｃｓ 開口
Ｄ１ 物品搬送方向（所定搬送方向）
Ｄ２ 水平移動方向（長手方向、一方側から他方側への向き）
Ｅ 個数判定領域
Ｊｎ 良否判定結果
Ｏ１ 中心
Ｐ 物品
Ｐｊ 排除対象物品
Ｐｊａ 割れ・欠け品（主たる部分）
Ｐｊｂ 割れ・欠け品（残りの部分）
Ｒ１ 所定半径
Ｔｎ 出力タイミング
Ｚ１ 検査区間
Ｚ２ 所定搬送区間（ピンポイント排除動作エリア）
Ｚ２ａ 選別判定区間（個数判定領域）
Ｚ２ａ´ 先行区間
Ｚ２ａ″ 後続領域
Ｚ３ 選別区間?
θ ノズル傾斜角（所定角度）
ψ 水平方向の角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】