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【発明の名称】 金属検出機付き計量装置及びその装置のパラメータ演算方法
【発明者】 【氏名】西尾 克己

【氏名】孝橋 徹
【要約】 【課題】短時間に金属検出機及び重量選別機のパラメータを設定すること。

【解決手段】搬送コンベア２に設けられ物品に混入している金属に応じた金属検出信号を生成する金属検出用コイル５と、金属検出信号に基づいて物品に金属が混入しているか否かを判定する金属判定手段と、計量コンベア４に設けられ物品の計量信号Ｗを生成する荷重検出器６と、本稼働前の試行モードでサンプル物品が搬送コンベア２及び計量コンベア４により搬送されて金属検出用コイル５及び計量コンベア４を通過する際に、金属検出信号に基づいて本稼働状態で物品に金属が混入しているときにその旨の判定を金属判定手段に行わせる金属検出用パラメータ、及び計量信号に基づいて本稼働状態で物品の計量信号Ｗを補正するための計量信号補正用パラメータを演算するパラメータ演算手段と、双方のパラメータを演算する試行モードにパラメータ演算手段を設定する操作キー３１と、を具備する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 物品を所定の経路に沿って搬送する搬送手段と、上記所定の経路の途中に設けられ上記搬送中の物品に混入している金属に応じた金属検出信号を生成する金属検出手段と、上記金属検出信号に基づいて物品に金属が混入しているか否かを判定する金属判定手段と、上記所定の経路の途中に設けられ上記搬送中の物品の重量を計量して計量信号を生成する計量手段と、本稼働前の試行モードでサンプル物品が上記搬送手段により搬送されて上記金属検出手段及び計量手段を通過する際に、上記金属検出手段が生成した上記金属検出信号に基づいて本稼働状態で物品に金属が混入しているときにその旨の判定を上記金属判定手段に行わせるようにする金属検出用パラメータ、及び上記計量手段が生成した上記計量信号に基づいて本稼働状態で物品の計量信号を補正するための計量信号補正用パラメータを演算するパラメータ演算手段と、上記金属検出用パラメータ及び上記計量信号補正用パラメータの双方のパラメータを演算する試行モードに上記パラメータ演算手段を設定するための試行モード設定手段と、を具備することを特徴とする金属検出機付き計量装置。
【請求項２】 物品を所定の経路に沿って搬送する搬送手段と、上記所定の経路の途中に設けられ上記搬送中の物品に混入している金属に応じた金属検出信号を生成する金属検出手段と、上記金属検出信号に基づいて物品に金属が混入しているか否かを判定する金属判定手段と、上記所定の経路の途中に設けられ上記搬送中の物品の重量を計量して計量信号を生成する計量手段と、を備える金属検出機付き計量装置において、本稼働前の試行モードで、本稼働時に混入金属の有無が判定され重量が計量される物品の平均的な寸法、形状、性質、及び重量のサンプル物品を上記搬送手段により搬送して上記金属検出手段及び上記計量手段の両方に順次通過させて、この順次通過した上記サンプル物品について上記金属検出手段が生成した金属検出信号に基づいて本稼働状態で物品に金属が混入しているときにその旨の判定を上記金属判定手段に行わせるようにする金属検出用パラメータ、及び当該順次通過した上記サンプル物品について上記計量手段が生成した計量信号に基づいて本稼働状態で物品の計量信号を補正するための計量信号補正用パラメータの双方のパラメータを演算することを特徴とする金属検出機付き計量装置のパラメータ演算方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、本稼働前の試行モードにおいて、サンプル物品を金属検出手段及び計量手段に搬送して通過させることにより、金属検出用パラメータ及び計量信号補正用パラメータの両方を演算することができる金属検出機付き計量装置及びその装置のパラメータ演算方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、重量選別機と金属検出機の両方の機能を備える金属検出機付き重量選別装置が存在する。これら両方の機械が１台の機械としてまとめられる理由は、重量選別機と金属検出機が別個に設けられている場合は、良品と不良品を振り分ける振分け装置を重量選別機と金属検出機の両方の機械にそれぞれ設ける必要があり、これにより、振分け装置のコストが嵩み、振分け装置の設置スペースが広くなるという問題があるからであり、重量選別機と金属検出機を１台にまとめることにより、共用の１台の振分け装置で済むからである。
【０００３】ところで、金属検出機が金属の混入を正確かつ厳密に計測するためには計測、演算上ある種のパラメータの設定を必要とし、更に重量選別機が重量の適否を正確かつ厳密に計測するためには計測、演算上ある種のパラメータの設定を必要とする。つまり、金属検出機においては、被検査物品の例えば組成として水溶した塩分等の導電性の成分を含むものである場合（例えば肉、魚等）、不純物としての金属が混入していなくても、被検査物品の組成としての導電性の成分を検出して不良品と判定することがある。ただし、この導電性成分を含む被検査物品を金属検出機により計測したときの金属検出信号は、その物品に特有の後述する或る一定の位相角ψを持っているので、この位相角ψを持っている金属検出信号の物品（導電性成分を含み金属が混入していない物品）を良品と判定し、不純物としての金属が混入する物品を不良品と判定する演算を行わせるようにすることができる。そこで、金属検出作業の本稼働前の試行の状態で、予めこの位相角ψに関するパラメータを金属検出機に設定しておく必要がある。
【０００４】また、金属検出機においては、金属を検出するための金属検出用コイルの生成する金属検出信号に対する感度（ゲイン）が高いほど微小な混入金属の検出が理論上可能になるが、ノイズの混入があるので感度が高過ぎると、金属検出信号の補正演算を行った場合でも、金属が混入していない物品を金属が混入している物品であると判定することがある。従って試行の状態で適切な感度の設定が必要とされている。
【０００５】他方、重量選別機においては、被計量物品を計量コンベアにより搬送中にその重量を計量しており、その搬送時間内に物品の重量を計量する必要がある。しかし、計測回路ユニットに設けられているフィルターによる応答遅れが存在するので、物品が計量コンベアに乗り込んだときに生成される計量信号がフィルターを通過する時に起こる応答遅れが被計量物品の静止計量値に対する計量誤差の発生要因となっている。そして、先に計量した物品が計量コンベアから離脱した時にこの計量コンベアに与える振動が、今回計量する被計量物品の計量信号に重なることがあり、これも静止計量値に対する計量誤差の発生要因となっている。従って、これらの誤差を補償するためのパラメータを重量選別機に設定する必要がある。
【０００６】そこで、従来の金属検出機付き重量選別装置では、本稼働前の試行状態において、金属検出機の各パラメータを設定するために、被検査物品のサンプルをこの金属検出機付き重量選別装置に所定回数通して最適なパラメータを求め、次に、この重量選別機の各パラメータを設定するために、被計量物品のサンプルをこの金属検出機付き重量選別装置に所定回数通して最適なパラメータを求めることとしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、金属検出機及び重量選別機のそれぞれの機械にパラメータを設定するために、作業者が所定回数ずつサンプル物品を各機械ごとに通す作業を行うことは、作業時間の無駄であり、その作業時間分だけこの金属検出機付き重量選別装置の稼働時間が短くなるという問題がある。
【０００８】本発明は、短時間に金属検出機及び重量選別機のパラメータを設定することができる金属検出機付き計量装置及びその装置のパラメータ演算方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る金属検出機付き計量装置は、物品を所定の経路に沿って搬送する搬送手段と、上記所定の経路の途中に設けられ上記搬送中の物品に混入している金属に応じた金属検出信号を生成する金属検出手段と、上記金属検出信号に基づいて物品に金属が混入しているか否かを判定する金属判定手段と、上記所定の経路の途中に設けられ上記搬送中の物品の重量を計量して計量信号を生成する計量手段と、本稼働前の試行モードでサンプル物品が上記搬送手段により搬送されて上記金属検出手段及び計量手段を通過する際に、上記金属検出手段が生成した上記金属検出信号に基づいて本稼働状態で物品に金属が混入しているときにその旨の判定を上記金属判定手段に行わせるようにする金属検出用パラメータ、及び上記計量手段が生成した上記計量信号に基づいて本稼働状態で物品の計量信号を補正するための計量信号補正用パラメータを演算するパラメータ演算手段と、上記金属検出用パラメータ及び上記計量信号補正用パラメータの双方のパラメータを演算する試行モードに上記パラメータ演算手段を設定するための試行モード設定手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００１０】第２の発明に係る金属検出機付き計量装置のパラメータ演算方法は、物品を所定の経路に沿って搬送する搬送手段と、上記所定の経路の途中に設けられ上記搬送中の物品に混入している金属に応じた金属検出信号を生成する金属検出手段と、上記金属検出信号に基づいて物品に金属が混入しているか否かを判定する金属判定手段と、上記所定の経路の途中に設けられ上記搬送中の物品の重量を計量して計量信号を生成する計量手段と、を備える金属検出機付き計量装置において、本稼働前の試行モードで、本稼働時に混入金属の有無が判定され重量が計量される物品の平均的な寸法、形状、性質、及び重量のサンプル物品を上記搬送手段により搬送して上記金属検出手段及び上記計量手段の両方に順次通過させて、この順次通過した上記サンプル物品について上記金属検出手段が生成した金属検出信号に基づいて本稼働状態で物品に金属が混入しているときにその旨の判定を上記金属判定手段に行わせるようにする金属検出用パラメータ、及び当該順次通過した上記サンプル物品について上記計量手段が生成した計量信号に基づいて本稼働状態で物品の計量信号を補正するための計量信号補正用パラメータの双方のパラメータを演算することを特徴とするものである。
【００１１】本発明によると、本稼働前の試行モードで、サンプル物品を搬送手段により搬送して金属検出手段及び計量手段の両方に順次通過させることにより、金属検出手段が金属検出信号を生成すると共に計量手段が計量信号を生成し、この金属検出信号に基づいて本稼働状態で物品に金属が混入しているときにその旨の判定を金属判定手段に行わせるようにする金属検出用パラメータ、及びこの計量信号に基づいて本稼働状態で物品の計量信号を補正するための計量信号補正用パラメータの双方のパラメータを演算することができる。
【００１２】第１の発明に係る金属検出機付き計量装置によると、本稼働前に試行モード設定手段を操作することによりパラメータ演算手段を試行モードに設定することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に係るパラメータ演算方法を使用する金属検出機付き重量選別装置の一実施形態を各図を参照して説明する。この金属検出機付き重量選別装置は、図１に示すように、被計量物品（以下、単に「物品」ということもある。）１を所定の方向に搬送する搬送コンベア２とこの搬送コンベア２によって搬送されてきた物品を後段の振分け装置３に送り出す計量コンベア４を有している。この搬送コンベア２と計量コンベア４が請求項１に記載の搬送手段である。この搬送コンベア２には、搬送コンベア２によって搬送される物品１に不純物として金属が混入している場合にその金属を検出するための金属検出用コイル５を設けてあり、計量コンベア４はロードセル等の荷重検出器６により支持されており、計量コンベア４により搬送される物品１の重量がこの荷重検出器６によって検出される。
【００１４】図２は、この金属検出機付き重量選別装置の電気回路を示すブロック図である。図２に示すように、金属検出機付き重量選別装置は、金属検出ユニット７、計量ユニット８、及び演算制御ユニット９を備えている。金属検出ユニット７は、図２に示すように、２００ｋＨｚ（約３０〜４００ｋＨｚの範囲内の周波数）の周波数の正弦波を発信する発振器１０を有し、この発振器１０から発信された正弦波は増幅器１１により増幅されて金属検出用コイル５の一次コイル１２に入力する。一次コイル１２は、例えば断面形状が矩形の筒形の形状であり、入力した上記正弦波により交番磁界を発生する。また、この金属検出用コイル５には、一次コイル１２の両側近傍に二次コイル１３が同心上に設けられている。二次コイル１３は、互いに差動動作するように、即ち、それぞれの誘起電圧又は誘起電流が互いに打ち消し合うように接続してある。この二次コイル１３の出力信号（金属検出信号）は、増幅器１４に入力して増幅され、第１乗算検波器１５と第２乗算検波器１６にそれぞれ入力する。
【００１５】第１乗算検波器１５には、増幅器１１により増幅された正弦波が参照信号としてそのまま入力する。一方、増幅器１１により増幅された正弦波は、移相器１７に入力しており、この移相器１７により９０°移相されたものが参照信号として第２乗算検波器１６に入力する。この第１乗算検波器１５には、ローパスフィルタ１８とＡ／Ｄ変換器１９が接続しており、第２乗算検波器１６には、ローパスフィルタ２０とＡ／Ｄ変換器２１が接続している。第１乗算検波器１５が生成するアナログ金属検出信号は、ローパスフィルタ１８を通ってＡ／Ｄ変換器１９に入力してデジタル金属検出信号Ｘに変換されて入出力インターフェース回路（Ｉ／Ｏ回路）２２に入力し、同様に、第２乗算検波器１６が生成するアナログ金属検出信号は、ローパスフィルタ２０を通ってＡ／Ｄ変換器２１に入力してデジタル金属検出信号Ｙに変換されてＩ／Ｏ回路２２に入力する。そして、Ｉ／Ｏ回路２２には物品検出器２３と搬送コンベア２が接続しており、この物品検出器２３は搬送コンベア２に送り込まれてきた物品１を検出して、この物品検出器２３が物品１を検出した時から所定のタイミングで演算制御部２４が金属検出信号Ｘ、Ｙを演算処理するタイミングを計るためのものである。
【００１６】計量ユニット８は、図２に示すように、荷重検出器６を有し、この荷重検出器６には、増幅器２５、ローパスフィルタ２６、及びアナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）２７がこの順に接続されている。荷重検出器６は、計量コンベア４により搬送される物品１の重量を検出してアナログ計量信号を生成し、このアナログ計量信号は増幅器２５に入力して増幅され、この増幅されたアナログ計量信号はローパスフィルタ２６を通ってＡ／Ｄ変換器２７に入力してデジタル計量信号Ｗに変換されてＩ／Ｏ回路２２に入力する。また、計量ユニット８は、入口側検出器２８、出口側検出器２９、及び計量コンベア４を備えており、これらはＩ／Ｏ回路２２と接続している。入口側検出器２８は、搬送コンベア２から計量コンベア４に送り込まれてきた物品１を検出して、この入口側検出器２８が物品１を検出した時から所定のタイミングで演算制御部２４が物品の重量を演算するタイミングを計るためのものである。出口側検出器２９は、計量コンベア４から送り出される物品１を検出して、後述する計量値の時系列データを計測するタイミングを計るためのものである。物品検出器２３、入口側検出器２８、及び出口側検出器２９は、例えば光電式の物品検出器である。
【００１７】演算制御ユニット９は、図２に示すように、Ｉ／Ｏ回路２２と、このＩ／Ｏ回路２２に接続されている演算制御部（ＣＰＵ）２４、記憶部３０、操作キー３１、及び表示部３２を備えている。演算制御部２４は、記憶部３０に記憶されているプログラムに従って、試行モードにおいて図５に示す演算を行い、本稼働モードにおいて図６に示す物品１に金属が混入しているか否かの判定、及び重量が適量であるか否かの判定を行い、良品と不良品とを振分け装置３により振り分けさせるものである。記憶部３０には、上記演算のプログラム及び各種データが記憶されているし、各種データを記憶させることができる。操作キー３１は、起動及び停止キー、及び試行モードキー等の各種キーを備えている。表示部３２は、各種データ及びパラメータ等を表示することができるものである。
【００１８】また、演算制御部２４と記憶部３０に記憶されているプログラムは、金属判定手段、計量信号補正手段、試行モード設定手段、パラメータ演算手段、パラメータ設定手段、及び重量選別手段を構成している。金属判定手段は、金属検出ユニット７から出力される金属検出信号ＸとＹに基づいて物品１に金属が混入しているか否かを判定する手段である。そして、この金属判定手段の判定結果に基づいて判定結果と対応する場所にこの検査済み物品が振り分けられるように振分け装置３に振分け信号を出力する。計量信号補正手段は、この金属検出機付き重量選別装置が本稼働状態において、計量ユニット８から出力される計量信号Ｗを補正して補正済み計量信号を生成する手段である。試行モード設定手段は、試行モードキーが操作されたときに、金属検出用パラメータ及び計量信号補正用パラメータの双方のパラメータを演算する共通の試行モードにパラメータ演算手段を設定するための手段である。
【００１９】パラメータ演算手段は、本稼働前に試行モードキーが操作されて試行モードとなった状態で、サンプル物品３３が搬送コンベア２及び計量コンベア４により所定の回数搬送されて、金属検出用コイル５及び計量コンベア４を所定の回数通過した際に、金属検出ユニット７が生成した金属検出信号Ｘ、Ｙに基づいて、本稼働モードの状態で物品１に金属が混入しているときにその旨の判定を金属判定手段に行わせるようにする金属検出用パラメータを演算すると共に、計量ユニット８が生成した計量信号Ｗに基づいて本稼働モードの状態で物品１の計量信号Ｗを補正するための計量信号補正用パラメータを演算する手段である。なお、サンプル物品３３は、本稼働時に検査される被計量物品１の中で不純物として金属が混入していない平均的な形状、性質、重さ（既知重量）を有するものである。勿論、サンプル物品３３は、本稼働時に検査される被計量物品１の中から選ばずに、別個に用意した同等のものとしてもよい。パラメータ設定手段は、パラメータ演算手段が演算して求めた金属検出用パラメータを金属判定手段に設定し、計量信号補正用パラメータを計量信号補正手段に設定する手段である。重量選別手段は、本稼働モードにおいて、予め設定されている閾値を使用して、補正済み計量信号の適量、過量、又は軽量を判定し、その判定結果に基づいて振分け装置３を動作させて計量済み物品を適量、過量、又は軽量に振り分けさせる手段である。
【００２０】次に、金属検出信号Ｘ、Ｙ及び金属検出用パラメータを説明する。被計量物品１が例えば肉の切り身であり、この切り身には不純物としての金属が混入していないものであっても、導電性の成分（水溶性の塩分等）が含まれているので、この物品が金属検出用コイル５を通過したときは、例えば図３に示す金属検出信号Ａ（Ｘ＝ａ2 、Ｙ＝ｂ2 ）が生成され、この金属検出信号Ａには、導電性の成分を含有することを示す信号成分が含まれている。この金属検出信号Ａ（ａ2 、ｂ2 ）は、ベクトルＡ（以下、単に「Ａ」ということもある。）で表され、例えばステンレスのみの金属検出信号Ｂ（ａ1 、ｂ1 ）は、ベクトルＢ（以下、単に「Ｂ」ということもある。）で表すことができる。このベクトルＡで表せる金属検出信号ＡのＸ成分はａ2 、Ｙ成分はｂ2 であり、ベクトルＢで表せる金属検出信号ＢのＸ成分はａ1 、Ｙ成分はｂ1 である。また、金属検出信号Ｘ、Ｙはノイズを含んでいるので、不純物としての金属が混入していない同一の物品１を金属検出用コイル５に複数回通したときに得られる夫々の金属検出信号Ａ1 、Ａ2 、Ａ3 、・・・は互いに相違しておりばらつきがある。
【００２１】上記のことを踏まえて各金属検出信号Ａ、Ｂの夫々のＸ成分とＹ成分を比較すると、このＸ成分とＹ成分の大小でもって、金属検出信号Ａと対応する物品には金属が混入しておらず、金属検出信号Ｂと対応する物品には金属が混入していると判定することは困難となる。そこで、図３に示すＸ軸及びＹ軸を原点Ｏを中心にして反時計方向にψの角度だけ回転させて（金属検出信号Ａ、Ｂを角度ψだけ移相して）、Ｙ軸を金属が混入していない物品１の金属検出信号Ａと一致させ、これによって、Ｘ軸及びＹ軸の回転後のＸ軸上の金属検出信号ＡのＸ成分ａ2 を０とし、金属検出信号ＢのＸ成分を残すことができる。その結果、Ｘ成分を有する金属検出信号Ｂの物品１に含まれている金属を検出することができるようにしている。これによって、金属判定手段は、金属検出信号Ａと対応する物品１は金属が混入していない物品として判定することができ、金属検出信号Ｂと対応する物品１は金属が混入している物品として判定することができる。
【００２２】つまり、図３に示すＸ成分及びＹ成分は、金属検出ユニット７が生成する金属検出信号ＸとＹであり、試行モードにおいてサンプル物品３３の金属検出信号Ａ（Ｘ＝ａ2 、Ｙ＝ｂ2 ）を求め、そして、Ｘ軸及びＹ軸を原点Ｏを中心にして回転させたときにＹ軸と金属検出信号Ａが重なり合うこととなる回転角度ψを演算して求める。この回転角度ψは、金属検出用パラメータのうちの１つのパラメータであり移相角である。この移相角ψは、本稼働前の試行モードにおいてパラメータ演算手段が演算して記憶され、パラメータ設定手段によって設定される。
【００２３】また、金属検出信号Ｘ、Ｙに対しては、適切な感度が演算制御部２４に設定されることを必要とし、この感度は、不純物としての小さい金属を検出するためには高い方が良いが、あまり高過ぎると金属検出信号Ｘ、Ｙのばらつきや混入ノイズによって金属が混入していない物品に対して混入金属が有る旨の判定を金属判定手段が行うことがある。そこで、試行モードにおいて、金属が混入していないサンプル物品３３が金属検出用コイル５を通過したときに、金属判定手段が金属検出信号Ａ（Ｘ、Ｙ）に対して金属が混入していると判定しない範囲で十分高い感度（ゲイン）を演算して求めて記憶部３０に記憶する。この感度は、金属検出用パラメータのうちの他の１つのパラメータである。この感度は、本稼働前の試行モードにおいて移相角ψと共にパラメータ演算手段が順次演算して記憶され、パラメータ設定手段によって金属判定手段に設定される。
【００２４】次に、計量信号補正用パラメータを説明する。本稼働状態の本稼働モードにおいては、被計量物品１は、計量コンベア４によって比較的高速度で搬送されるので計量コンベア４上に滞在する時間が比較的短く、従って、演算制御部２４は、計量信号Ｗが安定する前の過渡期に計測された計量信号Ｗに基づいて物品の重量を計量する必要がある。それ故に、物品１を静止している状態で計量して得られた計量値（静止計量値）と計量コンベア４によって搬送されている状態で計量して得られた過渡期における計量値との間には偏差が存在しており、この偏差を補正する必要がある。更に、本稼働状態では、今回この計量コンベア４に乗り込んできた物品１の重量を計量する際に、前回に計量された物品１が計量コンベア４から離脱した時に発生する計量コンベア４の振動が計量信号Ｗに含まれることとなり、この振動によって生じる誤差も補正する必要がある。
【００２５】そこで、上記２つの補正を行うために、上記試行モードにおいてサンプル物品３３が搬送コンベア２及び計量コンベア４によって搬送された際に、計量信号Ｗが安定する前の過渡期であって計量信号取得の所定のタイミングにおける計量信号Ｗとそのサンプル物品３３の静止計量値を記憶部３０に記憶すると共に、このサンプル物品３３の過渡計量信号Ｗと静止計量値に基づいて本稼働時に得られる被計量物品１の過渡計量信号Ｗに対する補正値を演算して求めて記憶部３０に記憶する。なお、上記計量信号取得の所定のタイミングは、計量コンベア４の入口に設けられている入口側検出器２８が物品を検出した時から所定時間経過後のタイミングであり予め設定されている。そして、演算制御部２４は、本稼働モードにおいて、計量信号取得の所定のタイミングで被計量物品１の過渡計量信号Ｗが得られると、この過渡計量信号Ｗに補正値を加算等する演算を行うことによって被計量物品１の静止計量値を求めることができる。
【００２６】更に、このサンプル物品３３が計量コンベア４から離脱する際の所定のタイミングから予め設定された所定の時間分の計量コンベア４の残留振動に基づいて生成される計量信号Ｗの時系列データを記憶部３０に記憶する。なお、サンプル物品３３が計量コンベア４から離脱する際の所定のタイミングは、計量コンベア４の出口に設けられている出口側検出器２９が物品を検出したタイミングによって検知することができる。そして、演算制御部２４は、本稼働モードにおいて、計量済みの先の物品１が計量コンベア４から離脱する際の所定のタイミングから或る時間が経過した時に今回計量する被計量物品１の過渡計量信号Ｗを取得した場合に、その経過した当該或る時間と対応するサンプル物品３３の時系列データの１つを記憶部３０から読み出して、過渡計量信号Ｗからその１つのデータ計量信号を除去することにより過渡計量信号Ｗから残留振動を除去する補正ができる。
【００２７】上記補正値及び計量コンベア４の残留振動に基づいて生成される計量信号Ｗの過渡期における時系列データは、計量信号補正用パラメータである。これら補正値及び時系列データは、本稼働前の試行モードにおいて金属検出用パラメータと共にパラメータ演算手段が順次演算して記憶され、パラメータ設定手段によって計量信号補正手段に設定される。
【００２８】次に、演算制御部２４を試行モードに設定する手順、並びに試行モードにおいて金属検出用パラメータ及び計量信号補正用パラメータを求めて記憶し、設定する手順を図４及び図５に示すフローチャートを参照して説明する。まず、図４に示すように、作業者が操作キー３１の試行モードキーをＯＮしたか否かを演算制御部２４が判定し（Ｓ１００）、試行モードキーがＯＮされてＹＥＳと判定したときは、演算制御部２４を試行モードに設定する（Ｓ１０２）。これで、試行モードの設定が終了する。
【００２９】次に、図５に示すように、演算制御部２４が試行モードに設定されているか否かを判定し（Ｓ１０３）、試行モードに設定されておりＹＥＳと判定したときは、サンプル物品３３が搬送コンベア２に送り込まれて物品検出器２３が物品３３を検出したか否かを判定する（Ｓ１０４）。そして、物品３３を検出してＹＥＳと判定したときは、所定のタイミングで金属検出ユニット７が生成する金属検出信号Ｘ、Ｙを記憶部３０に記憶する（Ｓ１０６）。次に、サンプル物品３３が搬送コンベア２から送り出されて計量コンベア４に送り込まれるが、このサンプル物品３３が入口側検出器２８により検出された時から所定時間経過時のサンプル物品３３の過渡計量値を演算制御部２４が計測して記憶部３０に記憶し、そして、このサンプル物品３３が計量コンベア４により搬送されて出口側検出器２９により検出された時（又は検出された時から所定時間経過してその時）から所定の時間までの間に計量コンベア４の残留振動に基づいて生成される過渡計量信号Ｗの時系列データを計測して記憶部３０に記憶する（Ｓ１０８）。そして、物品検出器２３がサンプル物品３３を予め設定されている所定回数だけ検出したか否かを判定し（Ｓ１１０）、サンプル物品３３を所定回数だけ検出しておらずＮＯと判定したときは、サンプル物品３３を所定回数だけ検出してＹＥＳと判定するまでステップＳ１０４〜Ｓ１１０の処理を繰り返し行い、所定回数分の金属検出信号Ｘ、Ｙ、過渡計量値、及び時系列データを計測して記憶部３０に記憶する。
【００３０】そして、ステップＳ１１０において、サンプル物品３３を所定回数だけ検出してＹＥＳと判定したときに、演算制御部２４は、所定個数の金属検出信号ＸとＹの夫々の平均値を算出して記憶部３０に記憶し、ＸとＹの夫々の平均値に基づいて移相角ψを算出すると共に、感度（ゲイン）を演算して記憶部３０に記憶する。サンプル物品３３の計量コンベア４に乗り込む際に得られた所定個数の過渡計量値の平均値を算出して、その平均値とサンプル物品３３の静止計量値との偏差に基づき補正値を演算して記憶部３０に記憶する。また、サンプル物品３３の計量コンベア４離脱後の所定個数の時系列データについてそれぞれ対応する時間ごとにデータの平均値を算出して記憶部３０に記憶する（Ｓ１１２）。しかる後に、演算制御部２４が試行モードを解除して本稼働モードに設定する（Ｓ１１４）。これで金属検出用パラメータ及び計量信号補正用パラメータの演算、記憶、及び設定が終了する。
【００３１】次に、本稼働状態である本稼働モードにおいて、混入金属の有無の判定、重量選別の手順、及びそれらの演算を図６に示すフローチャートを参照して説明する。まず、演算制御部２４が本稼働モードに設定されているか否かを判定し（Ｓ２００）、本稼働モードに設定されておりＹＥＳと判定したときは、物品検出器２３が被計量物品１を検出したか否かを判定する（Ｓ２０２）。そして、被計量物品１が搬送コンベア２に送り込まれて物品検出器２３が被計量物品を検出してＹＥＳと判定したときは、所定のタイミングで被計量物品１の金属検出信号ＸとＹを計測してこの金属検出信号ＸとＹに試行モードで設定された感度を掛けて増幅し、この増幅された金属検出信号Ｘ、Ｙの位相を角度ψだけ移相して、この補正座標にて混入金属の有無を判定して金属判定信号を記憶部３０に記憶する。
【００３２】そして、混入金属の有無が判定された物品１が搬送コンベア２から計量コンベア４に送り込まれて入口側検出器２８が物品１を検出したときに、試行モードのときと同じ所定のタイミングで過渡計量値Ｗを計測する。更に、計量済みの先の物品が計量コンベア４から離脱する際に出口側検出器２９により検出された時から今回計量する当該物品の過渡計量信号Ｗが取得された時までの時間を計測し、この時間と一致する計量値データをサンプル物品３３の時系列データのうちから選択する。次に、計測して得られた過渡計量値Ｗからこの選択した計量値データを減算して計量コンベア４の振動に基づく誤差を除去する補正を行い、更に、この補正済みの過渡計量信号Ｗ’に試行モードで得られた補正値を加算する等の演算をして過渡期における不足重量を補った補正済み計量信号Ｗ”を演算する。そして、重量選別手段が、この補正済み計量信号Ｗ”の適量、過量、又は軽量を判定して重量判定信号を記憶部３０に記憶する。
【００３３】そして、金属判定信号が混入金属無しである旨の信号であり、かつ、重量判定信号が適量である旨の信号である場合は、良品である旨の選別判定信号を振分け装置３に出力する。そして、金属判定信号が混入金属有りである旨の信号であるか、又は重量判定信号が過量若しくは軽量である旨の信号である場合は、不良品である旨の選別判定信号を振分け装置３に出力する。振分け装置３は、この選別判定信号の判定結果に基づいて被計量物品１を対応する振分け場所に振り分けることができる（Ｓ２０４）。これで被計量物品の混入金属の有無の判定、及び重量判定に基づいて被計量物品の良品と不良品の選別を行うことができ、これと同様に、ステップＳ２００〜Ｓ２０４の処理を行うことにより、順次後続の被計量物品１の良品と不良品の選別を行うことができる。
【００３４】上記のように構成された金属検出機付き重量選別装置によると、本稼働前に操作キー３１の試行モードキーを操作して試行モードとし、サンプル物品３３を搬送コンベア２及び計量コンベア４により搬送して金属検出用コイル５及び荷重検出器６を通過させることにより、金属検出用パラメータ及び計量信号補正用パラメータを自動的に順次演算することができる。従って、従来のように、金属検出用パラメータ及び計量信号補正用パラメータを演算させるために、金属検出用コイル５及び荷重検出器６の両方それぞれにサンプル物品３３を所定の回数ずつ別個に通過させる作業が不要であり、これによって、上記各パラメータを演算させるためにサンプル物品３３を金属検出用コイル５及び荷重検出器６に通過させるための作業時間の短縮を図ることができ、そして、その短縮した時間分だけこの金属検出機付き重量選別装置の稼働時間を長くすることができる。
【００３５】ただし、上記実施形態において、試行モードで１個のサンプル物品３３を金属検出用コイル５及び荷重検出器６に所定の回数通して金属検出用パラメータ及び計量信号補正用パラメータを求めたが、これに代えて、試行モードで所定個数の各サンプル物品３３を金属検出用コイル５及び荷重検出器６に通して金属検出用パラメータ及び計量信号補正用パラメータを求めてもよい。
【００３６】そして、上記実施形態では、本発明を金属検出機付き重量選別装置に適用した例を示したが、これに代えて、本発明を金属検出機付き計量装置に適用してもよい。本発明を金属検出機付き計量装置に適用した場合は、重量選別手段を省略し、補正済み計量信号Ｗ”を生成することとし、振分け装置３は、不純物としての金属が混入する物品と混入していない物品とに振り分けるものとする。また、上記実施形態では、図１に示すように、搬送コンベア２と計量コンベア４の２台のコンベアを設けた構成としたが、搬送コンベア２と計量コンベア４を結合して１台のコンベアとした構成としてもよい。勿論、搬送コンベア２と計量コンベア４の間に別のコンベアを設けた構成としてもよい。
【００３７】更に、図５にステップＳ１１０に示すように、試行モードにおいて、サンプル物品３３が物品検出器２３により所定回数検出されたときに、演算制御部２４が金属検出用パラメータ及び計量信号補正用パラメータを自動的に演算する構成としたが、サンプル物品３３が物品検出器２３により所定回数検出されたことを作業者が確認して、この確認後に作業者が操作キー３１を操作して演算制御部２４に金属検出用パラメータ及び計量信号補正用パラメータを演算させて記憶させる構成としてもよい。
【００３８】そして、上記実施形態では、図２に示すように、金属検出ユニット７と計量ユニット８に対して１つの演算制御ユニット９を設けた構成としたが、図７に示すように、金属検出ユニット７に対して金属検出用演算制御ユニット３４を接続し、計量ユニット８に対して計量用演算制御ユニット３５を接続し、この金属検出用演算制御ユニット３４と計量用演算制御ユニット３５を信号通信ライン３６を介して接続して、一方の操作キー３１又は両方のいずれの操作キー３１を操作しても金属検出用演算制御ユニット３４及び計量用演算制御ユニット３５の両方のユニットに対して試行モードの設定ができる構成とし、この設定された試行モードで上記実施形態と同様に演算制御を行うことができ、本稼働モードで上記実施形態と同様に演算制御を行うことができる構成としてもよい。
【００３９】また、上記実施形態では、試行モードで金属検出用パラメータとして移相角ψと感度を演算して記憶する構成としたが、これに加えて又はこれに代えて、試行モードで不純物としての金属を含む物品を確実に検出することができるこれ以外の各種パラメータを演算して記憶し、本稼働モードでこれら金属検出用パラメータを使用して金属検出信号を補正する構成としてもよい。そして、計量信号補正用パラメータとして過渡計量値に対する補正値と時系列データを演算して記憶する構成としたが、これに加えて又はこれに代えて、試行モードで計量精度又は計量速度の向上を図るための各種パラメータを演算して記憶し、本稼働モードでこれら計量信号補正用パラメータを使用して計量信号を補正する構成としてもよい。
【００４０】更に、上記実施形態では、図１に示すように、金属検出用コイル５及び搬送コンベア２を計量コンベア４の前段に設けた構成としたが、金属検出用コイル５及び搬送コンベア２を計量コンベア４の後段に設けた構成としてもよい。
【００４１】
【発明の効果】本発明によると、本稼働前の試行モードにおいて、サンプル物品を搬送手段により搬送して金属検出手段及び計量手段に順次通過させて、この順次通過したサンプル物品に基づいてパラメータ演算手段が金属検出用パラメータ及び計量信号補正用パラメータの双方のパラメータを演算することができる。従って、従来のように、金属検出用パラメータ及び計量信号補正用パラメータを演算させるために、金属検出手段及び計量手段の両方それぞれにサンプル物品を１又は２以上の所定の回数ずつ別個に通過させる作業が不要であり、これによって、上記各パラメータを演算させるためにサンプル物品を上記各手段に通過させるための作業時間の短縮を図ることができ、そして、その短縮した時間分だけこの金属検出機付き計量装置の稼働時間を長くすることができるという効果がある。
【００４２】そして、第２の発明によると、サンプル物品は、本稼働時にこの金属検出機付き計量装置に流される物品の平均的な寸法、形状、性質、及び重量であるので、本稼働時において混入金属の有無を正確に検査することができると共に、物品の重量を正確に計量することができる。
【出願人】 【識別番号】０００２０８４４４
【氏名又は名称】大和製衡株式会社
【出願日】 平成９年（１９９７）１２月２２日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】田中 浩 （外２名）
【公開番号】 特開平１１−１８３２４０
【公開日】 平成１１年（１９９９）７月９日
【出願番号】 特願平９−３６５５８２