特許 7526454 改善判断システム

(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】

(24)【登録日】2024-07-24

(45)【発行日】2024-08-01

(54)【発明の名称】改善判断システム

(51)【国際特許分類】

   G01G 19/62 20060101AFI20240725BHJP

   G01G 19/387 20060101ALI20240725BHJP

   B65B 57/10 20060101ALI20240725BHJP

   B65B 57/00 20060101ALI20240725BHJP

【ＦＩ】

G01G19/62

G01G19/387 D

B65B57/10 B

B65B57/00 H

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019220981

(22)【出願日】2019-12-06

(65)【公開番号】P2021089251

(43)【公開日】2021-06-10

【審査請求日】2022-11-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000147833

【氏名又は名称】株式会社イシダ

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 良一

(72)【発明者】

【氏名】岸川 樹

【審査官】松山 紗希

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２２９６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／００４７７６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０１７５３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｇ １９／００－１９／６４

Ｇ０１Ｇ １１／００－１１／２０

Ｇ０１Ｇ ２３／０１

Ｂ６５Ｂ ５７／１０

Ｂ６５Ｂ ５７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

計量装置から排出された計量物の重量を検査する重量検査装置と、
前記重量検査装置の検査結果として、基準となる所定重量に対する、正量、過量、及び軽量に基づいて、前記計量装置の改善に関する判断を行う判断部と、
を備え、
前記判断部は、軽量の前記検査結果、及び、これに時間的に連続する少なくとも１つの前記検査結果の判定パターンであって、
軽量の前記検査結果の後に連続する前記検査結果が過量の場合である第１の判定パターン、
軽量の前記検査結果の後に所定回数連続する前記検査結果が全て正量である第２の判定パターン、
及び軽量の前記検査結果の後に連続する前記検査結果が正量でありかつ正量の前記検査結果後の所定回数以内の前記検査結果が過量である第３のパターンに、基づいて前記判断を行う、改善判断システム。

【請求項2】

前記判断を報知する報知部をさらに備える、
請求項１に記載の改善判断システム。

【請求項3】

前記計量物を包装する包装装置をさらに備え、
前記判断部は、前記計量装置及び前記包装装置に関する改善に関する判断を行う、
請求項１または２に記載の改善判断システム。

【請求項4】

前記計量装置は、計量される物品を貯留するホッパを含み、
前記判断部は、前記ホッパの改善に関する前記判断を行う、
請求項１～３のいずれか１項に記載の改善判断システム。

【請求項5】

前記ホッパは、前記計量物を排出するタイミングホッパを有する、
請求項４に記載の改善判断システム。

【請求項6】

前記計量装置は、前記物品を前記タイミングホッパに送るシュートをさらに含み、
前記計量物を包装する包装装置をさらに備え、
前記判断部は、軽量の前記検査結果の後に連続する前記検査結果が過量の場合には、前記タイミングホッパへの前記物品の残留、前記シュートでの前記物品の排出の遅れ、または前記包装装置での前記計量物の詰まりを改善すると判断する、
請求項５に記載の改善判断システム。

【請求項7】

前記ホッパは、前記物品を計量する計量ホッパを有し、
前記判断部は、軽量の前記検査結果の後に所定回数連続する前記検査結果が全て正量の場合には、前記計量ホッパへの前記物品の残留を改善すると判断する、
請求項４～６のいずれか１項に記載の改善判断システム。

【請求項8】

前記ホッパは、前記物品を保持するブースタホッパを有し、
前記判断部は、軽量の前記検査結果の後に連続する前記検査結果が正量であり、かつ正量の前記検査結果後の所定回数以内の前記検査結果が過量の場合には、前記ブースタホッパへの前記物品の残留を改善すると判断する、
請求項４～７のいずれか１項に記載の改善判断システム。

【請求項9】

前記計量装置及び前記重量検査装置と通信する通信部をさらに備える、
請求項１～８のいずれか１項に記載の改善判断システム。

【請求項10】

前記重量検査装置は、機械学習により前記判定パターンを学習し、前記判定パターンによる判定結果を蓄積する、
請求項１～９のいずれか１項に記載の改善判断システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、改善判断システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１（特許４３１２８６８号）に開示されているように、計量装置から排出された計量物が包装装置によって包装され、包装後の商品の重量が重量チェッカーによってチェックされる、包装計量システムが知られている。特許文献１には、前回チェックされた商品の過不足量と今回チェックされた商品の過不足量とが補完関係にある場合には、袋をシールするタイミングがずれていると判別してこれを報知することが開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

上記特許文献１には、商品の不足が所定回数以上連続した場合には、ブリッジによる詰まりが発生したとして、包装動作を停止させることがさらに開示されている。この場合、商品の生産が停止するダウンタイムが長くなる。

【0004】

本発明の課題は、ダウンタイム短縮を可能にする改善判断システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

第１観点に係る改善判断システムは、重量検査装置と、判断部と、を備える。重量検査装置は、計量装置から排出された計量物の重量を検査する。判断部は、重量検査装置の検査結果として、基準となる所定重量に対する、正量、過量、及び軽量に基づいて、計量装置の改善に関する判断を行う。判断部は、軽量の検査結果、及び、これに連続する少なくとも１つの検査結果の判定パターンに基づいて判断を行う。

【0006】

本発明者は、軽量という検査結果をトリガにして、これに連続する少なくとも１つの検査結果に着目することによって、計量装置の改善に関する判断ができることを見出した。第１観点の改善判断システムでは、判断部は、軽量という検査結果、及び、これに連続する少なくとも１つの検査結果の判定パターンに基づいて、計量装置の改善に関する判断を行っている。この判断に基づいて、計量装置の改善を実施することにより、商品の生産を停止させる頻度を低減できる。したがって、改善判断システムは、ダウンタイム短縮を可能にすることができる。

【0007】

第２観点に係る改善判断システムは、第１観点に係る改善判断システムであって、判断を報知する報知部をさらに備える。

【0008】

第２観点の改善判断システムでは、報知部により早期に判断を知ることができるので、早期に計量装置の改善を実施することができる。このため、ダウンタイムをより短縮することができる。

【0009】

第３観点に係る改善判断システムは、第１観点または第２観点に係る改善判断システムであって、計量物を包装する包装装置をさらに備える。判断部は、計量装置及び包装装置に関する改善に関する判断を行う。

【0010】

第３観点の改善判断システムでは、包装装置をさらに備えていても、計量装置及び包装装置に関する改善に関する判断を行うことができる。

【0011】

第４観点に係る改善判断システムは、第１観点から第３観点に係る改善判断システムであって、計量装置は、計量される物品を貯留するホッパを含む。判断部は、ホッパの改善に関する判断を行う。

【0012】

第４観点の改善判断システムでは、ホッパの開閉のタイミング、ホッパへの物品の残留等の不具合を改善することができる。

【0013】

第５観点に係る改善判断システムは、第４観点に係る改善判断システムであって、ホッパは、計量物を排出するタイミングホッパを有する。

【0014】

第５観点の改善判断システムでは、タイミングホッパの改善に関する判断を行うので、タイミングホッパの不具合を改善することができる。

【0015】

第６観点に係る改善判断システムは、第５観点に係る改善判断システムであって、計量装置は、物品をタイミングホッパに送るシュートをさらに含む。改善判断システムは、計量物を包装する包装装置をさらに備える。判断部は、軽量の検査結果の後に連続する検査結果が過量の場合には、タイミングホッパへの物品の残留、シュートでの物品の排出の遅れ、または包装装置での計量物の詰まりを改善すべきと判断する。

【0016】

第６観点の改善判断システムでは、軽量の次に過量の検査結果の場合には、判断部は、改善箇所として、タイミングホッパに物品が残留している、シュートで物品の排出が遅れている、または包装装置で計量物が詰まっている、という判断を行う。このため、タイミングホッパ、シュート、または包装装置の改善を早期に実施することにより、ダウンタイムをより短縮することができる。

【0017】

第７観点に係る改善判断システムは、第４観点から第６観点に係る改善判断システムであって、ホッパは、物品を計量する計量ホッパを有する。判断部は、軽量の検査結果の後に所定回数連続する検査結果が全て正量の場合には、計量ホッパへの物品の残留を改善すべきと判断する。

【0018】

第７観点の改善判断システムでは、軽量の次に正量の場合であって、正量が所定回数連続すると、判断部は、改善箇所として、計量ホッパに物品が残留しているという判断を行う。このため、早期に計量ホッパの改善を実施することにより、ダウンタイムをより短縮することができる。

【0019】

第８観点に係る改善判断システムは、第４観点から第７観点に係る改善判断システムであって、ホッパは、物品を保持するブースタホッパを有する。判断部は、軽量の検査結果の後に連続する検査結果が正量であり、かつ正量の検査結果後の所定回数以内の検査結果が過量の場合には、ブースタホッパへの物品の残留を改善すべきと判断する。

【0020】

第８観点の改善判断システムでは、軽量の次に正量の場合であって、その後所定回数以内に過量となると、判断部は、改善箇所として、ブースタホッパへの物品が残留しているという判断を行う。このため、早期にブースタホッパの改善を実施することにより、ダウンタイムをより短縮することができる。

【0021】

第９観点に係る改善判断システムは、第１観点から第８観点に係る改善判断システムであって、計量装置及び重量検査装置と通信する通信部をさらに備える。

【0022】

第９観点の改善判断システムでは、通信部により、判断部の判断を計量装置に送信することができる。このため、計量装置が改善に関する判断を報知することができる。

【0023】

第１０観点に係る改善判断システムは、第１観点から第９観点に係る改善判断システムであって、重量検査装置は、機械学習により判定パターンを学習し、判定パターンによる判定結果を蓄積する。

【0024】

第１０観点の改善判断システムでは、種々の判定パターンを学習することにより、計量装置の改善に関する判断を早期に行うことができる。このため、ダウンタイムをより短縮することができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、ダウンタイム短縮を可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】実施形態の計量包装検査システムの全体を示す模式図である。

【図2】実施形態の改善判断システムのブロック図である。

【図3】実施形態の計量装置の断面を示す模式図である。

【図4】実施形態の包装装置の斜視図である。

【図5】実施形態の重量検査装置の正面を示す模式図である。

【図6】重量検査装置の検査結果の一例である。

【図7】重量検査装置の検査結果の一例である。

【図8】重量検査装置の検査結果の一例である。

【図9】実施形態の改善判断方法を示すフローチャートである。

【図10】変形例の改善判断システムのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

本発明の一実施形態に係る改善判断システム１００について、以下に説明する。

【0028】

（１）全体概要
図１に示すように、改善判断システム１００は、計量装置１の改善に関する判断を行うシステムである。本実施形態の改善判断システム１００は、図１に示すように、計量装置１と、包装装置２と、重量検査装置３と、シール検査装置４と、図２に示すように、記憶部５と、判断部６と、報知部７と、を備えている。

【0029】

図１に示す計量装置１、包装装置２、重量検査装置３、及びシール検査装置４は、物品を計量、包装、及び検査する計量包装検査システムを構成する。計量包装検査システムにおいて、計量される物品は、計量装置１に供給される。計量装置１に供給された物品は、所定重量ずつに分けられた後、計量物として計量装置１から排出され、包装装置２に送り出される。包装装置２では、計量物が所定重量単位で袋詰めされる。袋に充填された計量物（以下、包装体とも言う）は、ベルトコンベアに載せられて重量検査装置３及びシール検査装置４を順に通過する。通過時、包装体は、重量及びシール状態についての検査を受ける。重量検査装置３及びシール検査装置４による検査結果は、下流側の振分機構（図示されない）に送られる。そして、この振分機構は、検査結果に基づいて、良品を正規のラインコンベア（図示されない）に、不良品を不良品回収コンベア（図示されない）に振り分ける。

【0030】

図２に示す記憶部５及び判断部６は、計量包装検査システムに利用される制御装置Ｃを構成する。記憶部５及び判断部６は、制御装置Ｃに含まれる。制御装置Ｃ、計量装置１、包装装置２、重量検査装置３及びシール検査装置４の制御部は、コンピュータにより実現されるものである。制御部は、制御演算装置と記憶装置とを備える。制御演算装置には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＧＰＵ（Graphics Processing Unit）といったプロセッサを使用できる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。

【0031】

報知部７は、計量包装検査システムの生産ラインに設けられた監視画面に設けられる。

【0032】

（２）詳細構成
（２－１）計量装置
図３に示すように、計量装置１は、搬送ユニット９から供給される物品を目標計量値となるように計量して、計量物を包装装置２に供給する。物品は、例えば農産物、水産物、加工食品等のように、単体質量にばらつきのある物品である。

【0033】

本実施形態の計量装置１は、組み合わせ計量装置であって、計量される物品を貯留するホッパを含む。具体的には、計量装置１は、分散テーブル１１と、供給フィーダ１２と、プールホッパＰＨと、計量ホッパＷＨと、ブースタホッパＢＨと、シュート１３と、タイミングホッパＴＨと、を含む。

【0034】

分散テーブル１１は、円錐形状を有しており、回転可能に構成される。搬送ユニット９から分散テーブル１１上に落下した物品は、回転によって分散テーブル１１上を周方向に分散しながら径方向に移動し、分散テーブル１１の周囲に配置された供給フィーダ１２上へ落下する。

【0035】

供給フィーダ１２は、電磁加振装置（図示されない）によって振動される。供給フィーダ１２は、分散テーブル１１から供給される物品を受け取り、受け取った物品を振動によって外側へ移動させて下流側のプールホッパＰＨに落下させる。

【0036】

プールホッパＰＨは、供給フィーダ１２から物品を受け取って一時的に貯留する。各プールホッパＰＨは、本体フレーム１４に固定されている支持部材（図示されない）によって支持されている。各プールホッパＰＨの下方には、当該プールホッパＰＨの下部の排出口を開閉するゲート１５が設けられている。各ゲート１５の開閉のタイミングは、コントローラ（図示されない）によって制御されている。ゲート１５が開くと、プールホッパＰＨ内に貯留されている物品は、下流側の計量ホッパＷＨに落下する。

【0037】

計量ホッパＷＨは、物品を計量する。詳細には、計量ホッパＷＨは、ゲート１５の真下に配置されており、プールホッパＰＨから物品を受け取って一時的に貯留する。各計量ホッパＷＨは、本体フレーム１４に固定されている支持部材（図示されない）によって支持されている。計量ホッパＷＨ内の商品は、ロードセル１６によって重量が計量される。各計量ホッパＷＨの下方には、当該計量ホッパＷＨの下部の排出口を開閉する第１ゲート１７及び第２ゲート１８が設けられている。各ゲート１７、１８の開閉のタイミングは、コントローラ（図示されない）によって制御されている。第１ゲート１７が開くと、計量ホッパＷＨ内に貯留されている物品は、下流側のシュート１３内へと落下する。第２ゲート１８が開くと、計量ホッパＷＨ内に貯留されている物品は、下流側のブースタホッパＢＨ内へと落下する。

【0038】

各ロードセル１６は、当該ロードセル１６に対応する計量ホッパＷＨ内に貯留された状態の商品を計量する。なお、各ロードセル１６は、当該ロードセル１６に対応する計量ホッパＷＨの内側に配置されている。

【0039】

ブースタホッパＢＨは、物品を保持する。詳細には、ブースタホッパＢＨは、第２ゲート１８の真下に配置されており、計量ホッパＷＨから計量後の物品を受け取って一時的に貯留する。各ブースタホッパＢＨは、本体フレーム１４に固定されている支持部材（図示されない）によって支持されている。各ブースタホッパＢＨの下方には、当該ブースタホッパＢＨの下部の排出口を開閉するゲート１９が設けられている。各ゲート１９の開閉のタイミングは、コントローラ（図示されない）によって制御されている。ゲート１９が開くと、ブースタホッパＢＨ内に貯留されている物品は、下流側のシュート１３内へと落下する。

【0040】

シュート１３は、下方に向かって先細りの円錐台の内側表面を有する筒状に形成されている。シュート１３は、内側表面が全ての計量ホッパＷＨ及び全てのブースタホッパＢＨの下方に位置するように配置される。シュート１３の内側表面は、計量ホッパＷＨまたはブースタホッパＢＨ内から排出される物品を受け取り、包装装置２に案内する面である。

【0041】

タイミングホッパＴＨは、シュート１３の下方に配置される。タイミングホッパＴＨは、計量物を排出する。詳細には、タイミングホッパＴＨの下方には、当該タイミングホッパＴＨの下部の排出口を開閉するゲート２０が設けられている。ゲート１２０の開閉のタイミングは、コントローラ（図示されない）によって制御されている。タイミングホッパＴＨは、ゲート２０を閉じた状態で、シュート１３から排出された計量物を一時的に貯留し、ゲート２０を開くことで、一時的に貯留した計量物を包装装置２に排出する。

【0042】

（２－２）包装装置
包装装置２は、計量装置１で計量された計量物を包装する。詳細には、包装装置２は、計量装置１から所定重量ずつ送られてくる計量物を袋詰めする。図４に示すように、包装装置２は、フィルム供給機構（図示されない）と、成形機構２２と、搬送機構２３と、縦シール機構２４と、横シール機構２５とを含む。

【0043】

フィルム供給機構には、フィルムＦが巻かれたフィルムロールがセットされる。成形機構２２は、フィルム供給機構から送られてくるシート状のフィルムＦを筒状に成形する。成形機構２２は、チューブ（筒状部）２２ａと、フォーマ２２ｂとを有している。

【0044】

チューブ２２ａは、上下端が開口する筒状の部材であり、縦方向に延びている。チューブ２２ａは、ブラケット（図示しない）を介してフォーマ２２ｂに固定されている。チューブ２２ａの上端の開口部には、計量装置１から所定重量ずつ落下してくる計量物が投入される。すなわち、計量物が、チューブ２２ａの内部を通り抜けるように構成されている。

【0045】

フォーマ２２ｂは、チューブ２２ａの上部付近にチューブ２２ａを取り囲むように配置されている。このフォーマ２２ｂの形状は、フィルム供給機構から送られてくるシート状のフィルムＦがフォーマ２２ｂとチューブ２２ａとの隙間を通るときに筒状に成形されるような形状とされている。すなわち、シート状のフィルムＦは、当該隙間を通り抜ける際にチューブ２２ａの外側表面に巻きつけられ、筒状に成形される。

【0046】

搬送機構２３は、成形機構２２によって筒状に成形されたフィルムＦ（以下、筒状フィルムＦｃと言う）を下方に搬送する。搬送機構２３は、一対のプルダウンベルト２６、２７を有している。プルダウンベルト２６、２７は、縦方向に延びるチューブ２２ａを基準として左右対称に縦方向に延びるように配置されている。プルダウンベルト２６、２７は、チューブ２２ａに巻きつけられた状態の筒状フィルムＦｃに当接し、筒状フィルムＦｃを吸着しながら下方に搬送する役割を果たす。

【0047】

縦シール機構２４は、筒状フィルムＦｃの重なり部分を縦方向にシールする。縦シール機構２４は、チューブ２２ａに沿って縦方向に延びるように配置されている。縦シール機構２４は、チューブ２２ａに巻きつけられている筒状フィルムＦｃの縦方向に延びる重なり部分を、一定の加圧力でチューブ２２ａの側面に押しつけながら熱シールする。縦シール機構２４は、ヒータと、ヒータにより加熱されるヒータベルトとを有している。

【0048】

横シール機構２５は、筒状フィルムＦｃの袋の上下端となる部分を横方向にシールすることで袋を封止する。横シール機構２５は、チューブ２２ａの下方に配置されている。横シール機構２５は、左右一対のシールジョー２５ａを有している。

【0049】

シールジョー２５ａは、内部にヒータを有している。このヒータによってシールジョー２５ａのシール面（横シール時に対向する面）が加熱され、シールジョー２５ａによって挟み込まれた筒状フィルムＦｃが横方向に熱シールされる。シールジョー２５ａは、アーム部材（図示されない）を介して回転軸（図示されない）に連結されており、当該回転軸の周りを旋回する。当該回転軸は、シールジョー２５ａを旋回させるとともに、互いに近接したり離反したりするように水平移動をし、シールジョー２５ａに適当なタイミングで筒状フィルムＦｃを挟み込む動作を行わせる。

【0050】

（２－３）重量検査装置
図１及び図５に示す重量検査装置３は、計量装置１から排出された計量物の重量を検査する。ここでは、重量検査装置３は、包装装置２から排出された計量物の重量を検査している。重量検査装置３は、良品と判定された計量物のみを選択して、下流側に配置されたシール検査装置４へ搬送する。重量検査装置３は、図５に示す計量コンベア３１と、ロードセル（図示されない）と、筐体３２と、脚部３３と、表示部３４と、図２に示す通信部３５を含む。

【0051】

計量コンベア３１は、計量物Ｍを下流に搬送する。計量コンベア３１は、モータ（図示されない）と、ローラ３１ａと、ベルト３１ｂとを有する。モータは、駆動源である。

【0052】

一対のローラ３１ａは、水平方向の両端に、回転自在に配置されている。一方のローラ３１ａがモータにより駆動されると、他方のローラ３１ａは従動する。

【0053】

ベルト３１ｂは、一対のローラ３１ａの間に巻き掛けられている。ここでは、ベルト３１ｂは、平ベルトである。ベルト３１ｂは、モータによりローラ３１ａが駆動されることで、ベルト３１ｂ上に載置された計量物Ｍを水平方向前方（図５の矢印の方向）に搬送する。

【0054】

なお、重量検査装置３は、計量コンベア３１の搬送方向の上下流に配置される別のコンベアをさらに含んでもよい。

【0055】

ロードセルは、計量コンベア３１で搬送される計量物Ｍの重量によって生じる歪みの変化を検出して、計量物Ｍの重量を計測する。

【0056】

筐体３２は、一対の脚部３３によって支持されており、計量コンベア３１及びロードセルを収容する。

【0057】

表示部３４は、計量物Ｍの重量を検査した結果を表示する。表示部３４は、検査した結果を視覚にて認識できるように表示する。例えば、表示部３４は、計量物Ｍの重量の値、基準となる所定重量などを表示する。なお、表示部３４は、後述する正量、過量及び軽量の検査結果を表示してもよい。

【0058】

図２に示す通信部３５は、判断部６を含む制御装置Ｃと通信する。ここでは、通信部３５は、重量検査装置３の検査結果を、後述する記憶部５に送信する。

【0059】

重量検査装置３は、判定部（図示されない）をさらに含む。判定部は、検査結果として、基準となる所定重量に対する、正量、過量、及び軽量を判定する。基準となる所定重量は、任意に設定される。所定重量は、予め設定される重量であってもよく、計量装置１で測定された重量に基づいてもよい。後者の場合、例えば、計量装置１から排出した計量物の重量を中心として任意の範囲を設定する。所定重量は、重量検査装置３で良品と判定される重量である。そして、重量検査装置３で測定した計量物Ｍの重量と、所定重量とを比較する。正量は、所定重量の範囲内の重量である。過量は、所定重量を超える重量である。軽量は、所定重量未満の重量である。

【0060】

例えば、図６～図８に示す例では、基準となる所定重量を１００以上１０６以下とし、重量検査装置３で検査された重量値が１００以上１０６以下を正量とし、１０６を超えると過量とし、１００未満を軽量としている。

【0061】

（２－４）シール検査装置
図１に示すように、シール検査装置４は、計量物が充填された袋のシール不良を検査する。ここでは、シール検査装置４は、包装装置２で計量物を包装した包装体が密封されているか否かを検査する。

【0062】

シール検査装置４は、搬送部４１と、押さえ具４２と、平行運動機構４３と、回転角検出器（図示されない）を含む。搬送部４１は、包装された計量物を搬送する。押さえ具４２は、計量物を上から押さえる。平行運動機構４３は、押さえ具４２を平行運動させる。平行運動機構４３は、押さえ具４２と接合されたリンクを有する。押さえ具４２は、所定の角度の範囲内において平行運動機構４３に回転自在に取り付けられている。押さえ具４２は、計量物が進入すると、斜め上方に持ち上がり、自重によって計量物の袋を押さえ付ける。

【0063】

回転角検出器は、平行運動機構４３の回転中心に設けられ、例えばロータリーエンコーダである。回転角検出器は、平行運動機構４３の回転角を検出する。シール検査装置４の制御部は、検出された回転角が基準となる回転角よりも小さい場合には、シールが不良であると判断する。

【0064】

（２－５）記憶部
図２に示す記憶部５は、重量検査装置３の検査結果を記憶する。詳細には、重量検査装置３で検査される連続する計量物の検査結果を、検査した順序とともに記憶する。記憶部５が記憶する検査結果の一例を図６～図８に示す。

【0065】

また、記憶部５は、後述する判定パターンをさらに記憶する。判定パターンは、上書きが可能である。

【0066】

（２－５）判断部
図２に示す判断部６は、重量検査装置３の検査結果として、基準となる所定重量に対する、正量、過量、及び軽量に基づいて、計量装置１の改善に関する判断を行う。本実施形態では、判断部６は、重量検査装置３の検査結果としての正量、過量、及び軽量に基づいて、計量装置１及び包装装置２の改善に関する判断を行う。そして、判断部６は、軽量の検査結果、及び、これに連続する少なくとも１つの検査結果の判定パターンに基づいて判断を行う。すなわち、判断部６は、軽量の検査結果をトリガとして、これに連続する１以上の検査結果から、計量装置１及び包装装置２を構成する部材の改善を解析する。

【0067】

なお、計量装置１の改善に関する判断とは、例えば、計量装置１の改善箇所の特定である。包装装置２の改善に関する判断とは、例えば、包装装置２の改善箇所の特定である。改善は、ユーザが実施してもよく、改善判断システム１００が実施してもよい。

【0068】

ここでは、計量装置１は計量される物品を貯留するホッパを含むので、判断部６は、ホッパの改善に関する判断を行う。計量装置１は物品をタイミングホッパＴＨに送るシュート１３をさらに含むので、判断部６は、シュート１３の改善に関する判断を行う。

【0069】

ここで、判定パターンについて例を挙げて説明する。「軽量」の検査結果の後に連続する検査結果が「過量」の場合を第１の判定パターンとする。第１の判定パターンとして、連続する「軽量」及び「過量」の平均値が正量である場合が典型的であり、「軽量」及び「過量」が交互に連続する場合がより典型的である。具体的には、図６に示すように、第１の判定パターンでは、「軽量」の検査結果のサンプルＮｏ．２の後に連続する検査結果のサンプルＮｏ．３が「過量」である。

【0070】

「軽量」の検査結果の後に所定回数連続する検査結果が全て「正量」の場合を第２の判定パターンとする。所定回数は、任意に設定されるが、典型的には２回以上である。具体的には、図７に示すように、第２の判定パターンでは、「軽量」の検査結果のサンプルＮｏ．２の後に連続する検査結果のサンプルＮｏ．３及びＮｏ．４が「正量」である。

【0071】

「軽量」の検査結果の後に連続する検査結果が「正量」であり、かつ「正量」の検査結果後の所定回数以内の検査結果が「過量」の場合を第３の判定パターンとする。所定回数は、１回以上である。第３の判定パターンとして、「軽量」、及び「正量」後の最初の「過量」の平均値が正量である場合が典型的である。具体的には、図８に示すように、第３の判定パターンでは、「軽量」の検査結果のサンプルＮｏ．２の後に連続する検査結果のサンプルＮｏ．３の検査結果は「正量」であり、Ｎｏ．３に連続するサンプルＮｏ．４の検査結果は「過量」である。またサンプルＮｏ．２の「軽量」とサンプルＮｏ．４の「過量」との平均値が正量である。

【0072】

軽量の検査結果が発生すると、その旨が判断部６に通知される。判断部６は、軽量の検査結果を取得すると、これに連続する少なくとも１つの検査結果をさらに取得する。そして、記憶部５から判定パターンを読みだして、取得した連続する検査結果がどの判定パターンに該当するかを判断する。

【0073】

具体的には、「軽量」の検査結果の後に連続する検査結果が「過量」（第１の判定パターン）の場合、判断部６は、タイミングホッパＴＨへの物品の残留、シュート１３での物品の排出の遅れ、または包装装置２での計量物の詰まりを改善すると判断する。具体的には、判断部６は、図６のサンプルＮｏ．２の「軽量」の検査結果を取得すると、これに連続するサンプルＮｏ．３の検査結果も取得する。２つの連続する検査結果を取得した判断部６は、判定パターンの中から検査結果に該当する第１の判定パターンを抽出する。これにより、判断部６は、タイミングホッパへＴＷの物品の残留、シュート１３での物品の排出の遅れ、または包装装置２での計量物の詰まりを改善すると判断する。

【0074】

また、「軽量」の検査結果に所定回数連続する検査結果が全て「正量」（第２の判定パターン）の場合には、計量ホッパＷＨへの物品の残留を改善すると判断する。具体的には、判断部６は、図７のサンプルＮｏ．２の「軽量」の検査結果を取得すると、これに連続するサンプルＮｏ．３及びＮｏ．４の検査結果も取得する。３つの連続する検査結果を取得した判断部６は、判定パターンの中から検査結果に該当する第２の判定パターンを抽出する。これにより、判断部６は、計量ホッパＷＨへの物品の残留を改善すると判断する。

【0075】

また、「軽量」の検査結果に連続する検査結果が「正量」であり、かつ「正量」の検査結果後の所定回数以内の検査結果が「過量」の場合には、判断部６は、ブースタホッパＢＨへの物品の残留を改善すると判断する。具体的には、判断部６は、図８のサンプルＮｏ．２の「軽量」の検査結果を取得すると、これに連続するサンプルＮｏ．３及びＮｏ．４の検査結果も取得する。３つの連続する検査結果を取得した判断部６は、判定パターンの中から検査結果に該当する第３の判定パターンを抽出する。これにより、判断部６は、ブースタホッパＢＨへの物品の残留を改善すると判断する。

【0076】

ここでは、判定パターンは、過去の検査結果及び改善に基づき機械学習されてなる。すなわち、機械学習により判定パターンを学習し、判定パターンによる判定結果を蓄積する。本実施形態では、制御装置Ｃは、機械学習により判定パターンを学習し、判定パターンによる判定結果を蓄積する。

【0077】

（２－６）報知部
図２に示す報知部７は、判断部６の判断を報知する。報知部７は、重量検査装置３に設けられてもよいが、ここでは、計量包装検査システムの生産ラインの監視画面に設けられている。

【0078】

判断部６は、判断部６において行った判断を報知部に送信する。判断を受信した報知部７は、その判断を報知する。ここでは、報知部７は、計量装置１及び包装装置２のうち、改善する箇所を報知する。

【0079】

例えば、図６のような第１の判定パターンの場合には、報知部７は、「タイミングホッパＴＨへの物品の残留がないか確認して下さい」、「シュート１３での物品の排出の遅れがないか確認して下さい」、及び「包装装置２での計量物の詰まりがないか確認して下さい」の少なくとも１つを報知する。図７のような第２の判定パターンの場合には、報知部７は、「計量ホッパＷＨへの物品の残留がないか確認して下さい」と報知する。図８に示すような第３の判定パターンの場合には、報知部７は、「ブースタホッパＢＨへの物品の残留がないか確認して下さい」と報知する。

【0080】

（３）計量包装検査システムの動作
（３－１）計量装置の動作
まず、図３に示すように、計量装置１の搬送ユニット９から分散テーブル１１上へと、順次適量の物品が投入される。分散テーブル１１上に投入された物品は、分散テーブル１１の回転によって分散テーブル１１上を移動し、分散テーブル１１の周囲に円形に配置された供給フィーダ１２上に落下する。供給フィーダ１２上に落下した物品は、供給フィーダ１２の振動によって供給フィーダ１２上を移動し、供給フィーダ１２の周囲に円形に配置されたプールホッパＰＨ内に落下する。このとき、ゲート１５は閉じられた状態にあり、物品はプールホッパＰＨ内に貯留される。

【0081】

そして、各ゲート１５は、当該ゲート１５の下方に配置された計量ホッパＷＨ内に物品が貯留されていない場合に開くように制御される。これにより、プールホッパＰＨ内に貯留されていた物品が、当該プールホッパＰＨの下流側の計量ホッパＷＨ内へと排出される。このとき、ゲート１７、１８はともに閉じられた状態にあり、物品は計量ホッパＷＨ内に貯留される。ロードセル１６は、当該ロードセル１６に対応する計量ホッパＷＨ内に物品が貯留されているタイミングで測定を行う。

【0082】

各第２ゲート１８は、当該ゲート１８の下方に配置されたブースタホッパＢＨ内に物品が貯留されていない場合に開くように制御される。これにより、計量ホッパＷＨ内に貯留されていた物品が、当該計量ホッパＷＨの下流側のブースタホッパＢＨ内へと排出される。このとき、ゲート１９は閉じられた状態にあり、物品がブースタホッパＢＨ内に貯留される。

【0083】

そして、物品をブースタホッパＢＨ内に排出したことにより空になった計量ホッパＷＨ内には、その上流のプールホッパＰＨから新たな物品が投入される。計量ホッパＷＨ内に新たに投入された物品の重量も、ロードセル１６によって測定される。

【0084】

なお、組合せ演算処理が実行されて、複数のホッパＷＨ、ＢＨの中から数個のホッパＷＨ、ＢＨが選択される。組合せ演算処理とは、各計量ホッパＷＨ内及び各ブースタホッパＢＨ内に貯留されている物品の重量値を組合せて合算し、その合算重量値が所定範囲内に収まるような物品の組合せを求めることを言う。組合せ演算処理によって数個のホッパＷＨ、ＢＨが選択されると、選択されたホッパＷＨ、ＢＨの排出口を開閉するゲート１７、１９が開くように制御され、当該ホッパＷＨ、ＢＨ内に貯留されていた物品がシュート１３内へと排出される。そして、物品をシュート１３内に排出したことにより空になったホッパＷＨ、ＢＨ内には、順次その上流のホッパＰＨ、ＷＨから新たな物品が補充される。

【0085】

シュート１３内を滑り落ちながら集合した物品は、タイミングホッパＴＨ内に排出される。このとき、ゲート２０は閉じられた状態にあり、物品がタイミングホッパＴＨ内に貯留される。ゲート２０は、当該ゲート２０の下方に配置された包装装置２に供給するタイミングに応じて開くように制御される。これにより、タイミングホッパＴＨ内に貯留されていた物品が、計量装置１の後段の包装装置２へ搬送される。

【0086】

（３－２）包装装置の動作
図４に示すように、搬送機構２３が駆動され、フィルム供給機構のフィルムロールからフィルムＦが巻き出されて成形機構２２へと導かれる。成形機構２２では、フィルムロールから巻き出されたシート状のフィルムＦがフォーマ２２ｂの表面に沿って進み、フォーマ２２ｂとチューブ２２ａとの隙間を通るときに筒状のチューブ２２ａの外側表面に巻きつけられて筒状フィルムＦｃとなる。その後も、筒状フィルムＦｃは、その内側表面がチューブ２２ａの外側表面に沿うようにして下方へと搬送される。このとき、縦シール機構２４は、筒状フィルムＦｃの縦シールされるべき重なり部分に熱シールを施す。

【0087】

続いて、筒状フィルムＦｃは、チューブ２２ａを抜けて横シール機構２５へと降りていく。横シール機構２５においては、筒状フィルムＦｃの袋の下端部となる部分に横方向に熱シールが施される。このとき、物品の固まりが計量装置１からチューブ２２ａ内を通り抜けて落下し、筒状フィルムＦｃ内に溜められる。そして、物品が内部に充填されている状態において筒状フィルムＦｃの袋の上端部となる部分に横方向に熱シールが施され、その後、シールジョー２５ａの一方に内蔵されているカッター（図示されない）によってこの熱シール部分が横方向に切断される。これにより、先行する包装体と後続の包装体とが切り離される。切り離された包装体は、後段のベルトコンベア上に落下する。

【0088】

（３－３）重量検査装置の動作
ベルトコンベア上に落下した計量物は、図１及び図５に示す重量検査装置３の計量コンベア３１に搬送される。重量検査装置３では、計量コンベア３１上に位置する計量物の重量をロードセルによって計測する。

【0089】

（３－４）シール検査装置の動作
重量検査装置３で計量物の重量が計測された計量物は、図１に示すシール検査装置４の搬送部４１に搬送される。シール検査装置４では、押さえ具４２が平行運動機構４３により回転されることで、包装された計量物を上から押さえる。このとき、回転角検出器により、平行運動機構４３（リンク）の回転角が検出される。検出された回転角が基準となる回転角以上である場合には、シールが良好であると判断されて、商品として搬送される。検出された回転角が基準となる回転角よりも小さい場合には、シールが不良であると判断されて、生産ラインから取り除かれる。

【0090】

（４）改善判断方法
次に、図１～図９を参照して、本実施形態の改善判断方法について説明する。

【0091】

図５及び図９に示すように、重量検査装置３で、計量装置１から排出された計量物の重量を検査する（ステップＳ１）。このステップＳ１では、重量検査装置３の検査結果として、正量、過量、及び軽量が出力される。

【0092】

次に、検査結果が正量か否かを検出する（ステップＳ２）。このステップＳ２において、検査結果が正量であれば、計量装置１及び包装装置２は正常に動作しているので、重量検査装置３での検査を続行する。

【0093】

一方、ステップＳ２において検査結果が正量でない場合、すなわち軽量または過量である場合には、計量装置１及び包装装置２の少なくとも一方には改善箇所がある。このため、判断部６により、正量、過量、及び軽量に基づいて、計量装置１及び包装装置２の改善に関する判断を行う（ステップＳ３）。ステップＳ３では、判断部６により、軽量の検査結果、及び、これに連続する少なくとも１つの検査結果の判定パターンに基づいて判断を行う。

【0094】

具体的には、軽量の検査結果が生じると、これに連続する少なくとも１つの検査結果が判断部６に送信される。これに伴い、判断部６によって、記憶部５から判定パターンを読み出す。図６に示すように、「軽量」の次に「過量」の検査結果の場合には、判断部６によって、改善箇所として、タイミングホッパＴＨに物品が残留している、シュート１３で物品の排出が遅れている、または包装装置２で計量物が詰まっている、という判断が行われる。図７に示すように、「軽量」の次に「正量」の場合であって、「正量」が所定回数連続すると、判断部６によって、改善箇所とて、計量ホッパＷＨに物品が残留しているという判断が行われる。図８に示すように、「軽量」の次に「正量」の場合であって、その後所定回数以内に「過量」となると、判断部６によって、改善箇所として、ブースタホッパＢＨへの物品が残留しているという判断が行われる。

【0095】

次に、報知部７によって、判断部６の判断が報知される（ステップＳ４）。報知部７によりユーザは、計量装置１及び包装装置２の改善に関する判断を知ることができる。

【0096】

計量ホッパＷＨまたはタイミングホッパＴＨに物品が残留していることが報知されると、例えばゲート１７、１８、２０の開閉のタイミングを変更する。シュート１３で物品の排出が遅れていることが報知されると、例えばシュート１３の角度を変更する。包装装置２で計量物が詰まっていることが報知されると、袋をシールするタイミング、計量装置１との連動タイミングなどを変更する。これらの変更を実施することで、正量の検査結果が連続すれば、改善が解消したと判断できる。なお、これらの変更（改善）は、ユーザが実施してもよく、改善判断システム１００の制御部が実施してもよい。

【0097】

（５）特徴
（５－１）
本実施形態の改善判断システム１００は、重量検査装置３と、判断部６と、を備える。重量検査装置３は、計量装置１から排出された計量物の重量を検査する。判断部６は、重量検査装置３の検査結果として、基準となる所定重量に対する、正量、過量、及び軽量に基づいて、計量装置１の改善に関する判断を行う。判断部６は、軽量の検査結果、及び、これに連続する少なくとも１つの検査結果の判定パターンに基づいて判断を行う。

【0098】

本発明者は、軽量という検査結果をトリガにして、これに連続する少なくとも１つの検査結果に着目することによって、計量装置１を構成する部材の改善を解析できることを見出した。本実施形態では、判断部６は、軽量という検査結果、及び、これに連続する少なくとも１つの検査結果の判定パターンに基づいて、計量装置１の改善に関する判断を行っている。この判断に基づいて、計量装置１の改善を実施することにより、計量装置１における物品の噛み込みなどによる清掃を省略することで、商品の生産を停止させる頻度を低減できる。したがって、ダウンタイム短縮を可能にすることができる。

【0099】

（５－２）
本実施形態では、判断部６は、軽量の検査結果、及び、これに連続する少なくとも１つの検査結果の判定パターンに基づいて、計量装置１及び包装装置２に関する改善に関する判断を行う。

【0100】

ここでは、包装装置２をさらに備えていても、重量検査装置３の上流に位置する計量装置１及び包装装置２に関する改善に関する判断を行うことができる。このため、包装装置２での袋をシールするタイミングの不良、計量装置１と包装装置２との連動タイミングの不良などの改善を早期に実施することができる。

【0101】

（５－３）
本発明者は、軽量という検査結果をトリガにして、これに連続する検査結果が正量である判定パターン（第２及び第３の判定パターン）にも着目した。そして、「軽量」の次に「過量」の検査結果（第１の判定パターン）と、「軽量」の次に「正量」の検査結果（第２及び第３の判定パターン）とは、改善箇所が異なることを本発明者は見出した。詳細には、「軽量」の次に「過量」の検査結果の場合（第１の判定パターン）には、判断部６は、例えば、包装装置２での詰まり、タイミングホッパＴＨに残留、シュートでの遅れ等の改善箇所があるという判断を行う。「軽量」の次に「正量」の場合であって、「正量」が所定回数連続する場合（第２の判定パターン）には、判断部６は、計量ホッパＷＨに残留等の改善箇所があるという判断を行う。「軽量」の次に「正量」の場合であって、その後所定回数以内に「過量」の場合（第３の判定パターン）には、判断部６は、ブースタホッパＢＨに残留等の改善箇所があるという判断を行う。

【0102】

このように、第２及び第３の判定パターンの場合には、判断部６は、計量ホッパＷＨまたはタイミングホッパＴＨへの物品の残留を改善すると判断する。これにより、より早期に計量装置１の改善を実施できる。

【0103】

（６）変形例
以下に、上記実施形態の変形例を示す。なお、各変形例の内容の一部または全部は、互いに矛盾しない範囲で上記実施形態の内容や他の変形例の内容と組み合わされてもよい。

【0104】

（６－１）変形例Ａ
上記実施形態では、判断部６は、ホッパの開閉のタイミング、ホッパへの物品の残留等の不具合を改善するなど、非常に高精度な判断を例に挙げて説明した。本変形例では、判断部６は、計量装置１において改善する箇所のみを特定する。計量装置１が複数のホッパ（例えば、計量ホッパＷＨ、ブースタホッパＢＨ及びタイミングホッパＴＨの少なくとも２つ）を含む場合、判断部６は、複数のホッパのうち、改善すべきホッパを特定する。

【0105】

（６－２）変形例Ｂ
上記実施形態では、プールホッパＰＨ、計量ホッパＷＨ、ブースタホッパＢＨ及びタイミングホッパＴＨを含む計量装置１を例に挙げて説明した。計量装置１は、プールホッパＰＨ、計量ホッパＷＨ、ブースタホッパＢＨ及びタイミングホッパＴＨの少なくとも１つのホッパを省略してもよい。本変形例の計量装置１は、プールホッパＰＨ及び計量ホッパＷＨを含み、ブースタホッパＢＨ及びタイミングホッパＴＨを含んでいない。

【0106】

（６－３）変形例Ｃ
上記実施形態では、重量検査装置３が基準となる所定重量に対する、正量、過量、及び軽量の３つに分類する判定を行う。本変形例では、判断部６が、正量、過量、及び軽量の３つに分類する判定を行う。

【0107】

具体的には、重量検査装置３は、計量物の重量を検査して重量値を出力する。そして、判断部６が、重量検査装置３から計量物の重量値を取得して、基準となる所定重量に対する、正量、過量、及び軽量の３つに分類する判定を行う。

【0108】

（６－４）変形例Ｄ
上記実施形態では、判定パターンは、機械学習により連続する判定結果のパターンを学習し、判定情報を蓄積する例を説明した。本変形例では、機械学習を利用せずに、取得している判定情報に基づいた判定パターンを用いる。

【0109】

（６－５）変形例Ｅ
上記実施形態及び変形例Ａ～Ｄでは、判断部６は、通信部３５によって重量検査装置３と通信している。本変形例では、判断部６は、重量検査装置３の制御部に含まれる。すなわち、本変形例では、判断部６と通信する通信部３５は省略されている。

【0110】

具体的には、重量検査装置３は、記憶部５と、判断部６と、報知部７と、を含む。判断部６は、重量検査装置３の正量、過量及び軽量の連続する複数の検査結果と、記憶部５から読み出した判定パターンとに基づいて計量装置１の改善に関する判断を行う。そして、判断部６の判断を報知部７としての重量検査装置３の表示部３４に表示する。このように、本変形例では、重量検査装置３単体で、計量装置１の改善に関する判断を行う。

【0111】

また上記実施形態では、制御装置Ｃが、機械学習により判定パターンを学習し、判定パターンによる判定結果を蓄積する。本変形例では、重量検査装置３は、機械学習により判定パターンを学習し、判定パターンによる判定結果を蓄積する。

【0112】

（６－６）変形例Ｆ
上記実施形態では、判断部６の判断を、計量包装検査システムの生産ラインの監視画面に報知している。本変形例では、判断部６の判断を、改善箇所として特定された計量装置１及び包装装置２の少なくとも一方に報知する。計量装置１及び包装装置２は、判断を報知する表示部を有する。

【0113】

本変形例では、図１０に示すように、計量装置１及び包装装置２と通信する通信部８を備える。ここでは、通信部８は、制御装置Ｃに含まれる。具体的には、通信部８によって、判断部６を含む制御装置Ｃは、計量装置１及び包装装置２と通信する。判断部６が計量装置１の改善に関する判断を行うと、通信部８は、判断部６から計量装置１にその旨を送信する。判断部６が包装装置２の改善に関する判断を行うと、通信部８は、判断部６から包装装置２にその旨を送信する。

【0114】

通信部８は、重量検査装置３とも通信可能である。すなわち、通信部８は、計量装置１、包装装置２及び重量検査装置３と通信する。重量検査装置３の検査結果を通信部８が受信して、受信した検査結果を記憶部５が記憶する。通信部８により重量検査装置３から取得した検査結果を、判断部６が判定パターンに基づいて改善に関する判断を行い、通信部８により改善が特定された計量装置１及び包装装置２の少なくとも一方に報知する。

【0115】

（６－７）変形例Ｇ
上記実施形態及び変形例Ａ～Ｇでは、改善判断システム１００は、包装装置２を備えている。本変形例では、包装装置２は省略されている。この場合、判断部６は、包装装置２の改善に関する判断を行わずに、計量装置１の改善に関する判断を行う。

【0116】

なお、変形例Ｆ及びＧを組み合わせると、通信部８は、計量装置１及び重量検査装置３と通信する。

【符号の説明】

【0117】

１ ：計量装置
２ ：包装装置
３ ：重量検査装置
４ ：シール検査装置
５ ：記憶部
６ ：判断部
７ ：報知部
８ ：通信部
ＰＨ ：プールホッパ
ＷＨ ：計量ホッパ
ＢＨ ：ブースタホッパ
ＴＨ ：タイミングホッパ
１００ ：改善判断システム

【先行技術文献】

【特許文献】

【0118】

【文献】特許４３１２８６８号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】