JP2022184483A - 物品排除装置および物品検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】物品排出に要するエアの吹きつけ動作時間を短時間で的確に設定できる物品排除装置および物品検査装置を提供する。
【解決手段】コンベア搬送路２１ａ上のワークＷｐを、搬送方向と交差する排出方向に向けたエアの吹きつけにより外部に排出する物品排除装置であって、搬送路２１ａ上に静止するワークＷｐをエアの吹きつけにより排出するための静的物品排出特性に係るエアブロー時間Ｔａ_ｓを設定する静的エアブロー時間設定手段４１と、これにより設定されたエアブロー時間Ｔａ_ｓのエアの吹きつけでワークＷｐが搬送路２１ａ外に排出されるか否かを判定する排出可否判定手段４２と、その判定結果およびエアブロー時間Ｔａ_ｓを基に、ワークＷｐを実搬送中に搬送路２１ａ外に排出するための動的物品排出特性に係る実エアブロー時間Ｔａ_ｄを算出する実エアブロー時間算出手段４３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、物品排除装置および物品検査装置に関し、特にエアブロー式の物品排除装置およびそれを備える物品検査装置に関する。

エアノズルからの圧縮空気の噴流を用いて生産ライン上から検査結果が不良である選別対象物品を排除したり、特定の搬出先の製品を物品搬送ラインの特定の搬出ラインに振り分け排出したりするエアブロー式の物品排除装置や、それを選別部とする物品検査装置が、従前より知られている。

この種の物品排除装置および物品検査装置においては、選別対象物品の質量のみならず、サイズや形状や搬送速度、搬送姿勢等によってエアノズルからのエア噴射による排出力をその選別対象物品に的確に加えることができず、エア噴射（エアブロー）による物品排除の動作時間（以下、選別動作時間ともいう）を十分に確保できない場合等があり、そのような場合には、的確な物品排除動作が困難になることがあった。

そこで、従来、コンベア上の物品の位置ずれ等による搬送間隔、姿勢その他の搬送状態の異常を検知したとき、その物品を排出対象として、搬送状態変化による排出対象物品の重心位置変化に応じたエアの吹きつけ制御を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。この装置では、物品検知用の遮光センサの検知情報を基にその物品の搬送方向に対する傾きの程度を算出し、その傾きが大きいか否かでエア吹きつけによる排出時間や異常検知から排出開始までの遅延時間を相違させる設定を行うようになっている。

また、重量測定部による重量測定がエアジェット手段によるエア噴射の影響を受けないように、エアジェット手段の設置位置を算出したり、重量測定部による重量測定やエアジェット手段によるエア噴射のタイミングを算出したりすることで、重量測定へのエア噴射の影響を抑えるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

さらに、搬送方向に隣り合う複数のエアノズルから順番に所定時間のエア噴射を行うよう、複数のエアノズルに接続する電磁バルブを順次所定時間だけオンに切り替えて、排出対象の物品に対するトータルの吹きつけ時間を確保することにより、物品排出動作の確実化を図るようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。

特開２０１０－１７９９６９号公報 特開２００７－１３６２４９号公報 特開２０１８－９５３２７号公報

しかしながら、上記従来の前者の物品排除装置にあっては、排出対象の物品を生産ラインの搬送系外に排出するために、排出対象の決定からその排出動作開始までの遅延時間と、物品排出に要するエア吹きつけの動作時間とを、複数のタイミングパラメータとして任意の手順で調整したり搬送状態の検出情報に応じて設定したりしていたため、これらのパラメータの設定に長い時間を要していた。

また、エアの吹きつけ動作時間（選別動作時間）に係るパラメータについては、他のタイミングパラメータを変化させながら多数回の実搬送中の排出確認が必要となる等といった理由から、パラメータ設定時間を抑えるために必要以上に大きな値にする傾向があり、選別能力（排出可能個数／分）の低下傾向を招いてしまうという問題もあった。

そこで、本発明は、物品排出に要するエアの吹きつけ動作時間を短時間で的確に設定できる物品排除装置および物品検査装置を提供することを目的とする。

〔１〕本発明に係る物品排除装置は、上記目的達成のため、物品搬送ラインの所定搬送路上の物品を、物品搬送方向と交差する排出方向に向けたエアの吹きつけにより前記所定搬送路外に排出する物品排除装置であって、前記所定搬送路上に静止する所定質量の物品を前記排出方向へのエアの吹きつけにより前記所定搬送路外に排出するための静的物品排出特性に係るエアブロー時間を設定する静的エアブロー時間設定手段と、前記静的エアブロー時間設定手段により設定されたエアブロー時間の前記エアの吹きつけで前記物品が前記所定搬送路外に排出されるか否かを判定する排出可否判定手段と、前記排出可否判定手段の判定結果および前記静的物品排出特性に係るエアブロー時間を基に、前記物品を実搬送中に前記所定搬送路外に排出するための動的物品排出特性に係る実エアブロー時間を算出する実エアブロー時間算出手段と、を備えることを特徴とするものである。

この構成により、本発明では、所定搬送路上で静止する所定質量の物品を排出方向へのエアの吹きつけにより所定搬送路外に排出するための静的物品排出特性に係るエアブロー時間が設定されると、そのエアブロー時間のエアの吹きつけで物品が所定搬送路外に排出されるか否かが排出可否判定手段によって判定され、その判定結果および静的物品排出特性に係るエアブロー時間を基に、実エアブロー時間算出手段により、物品を実搬送中に所定搬送路外に排出するための動的物品排出特性に係る実エアブロー時間が算出される。したがって、他のタイミングパラメータを変化させながら多数回の排出確認を行う必要が無くなり、エア吹きつけの動作時間を確実な排出のために必要以上に大きな値にする傾向を有効に抑制することができる。

〔２〕本発明の好ましい実施形態においては、前記物品の質量を入力し設定する質量設定部を有するパラメータ設定画面と、前記静的物品排出特性に係るエアブロー時間を設定変更可能な基本動作時間設定手段と、をさらに備える構成とすることができる。この場合、物品の質量に応じて静的物品排出特性に係るエアブロー時間を基本動作時間として設定変更可能となる。

〔３〕本発明の好ましい実施形態においては、前記実エアブロー時間算出手段により前記実エアブロー時間を算出するための前記動的物品排出特性に係る補正係数を設定する動的排出補正係数設定手段をさらに備える構成とすることもできる。このようにすると、静的物品排出特性に係るエアブロー時間に対し、動的物品排出特性に係る補正係数を掛けることで、動的物品排出特性に係る有効な実エアブロー時間が短時間で算出可能となる。

〔４〕本発明の好ましい実施形態においては、前記動的排出補正係数設定手段を選択的に作動させる補正選択手段をさらに備える構成としてもよい。この場合、高排出能力が要求されるか否か等によって、静的物品排出特性に係るエアブロー時間に対して動的物品排出特性に係る補正係数を掛けた相対的に短時間の実エアブロー時間を算出するか否かの選択が可能となる。

〔５〕本発明の好ましい実施形態においては、前記基本動作時間設定手段が、前記静的物品排出特性に係るエアブロー時間の設定変更を要求する要求入力部を有するように構成してもよい。この場合、排出可否判定手段の判定結果に応じて静的物品排出特性に係るエアブロー時間の設定変更の要求入力を行ったり、対象物品について経験済みの設定入力を行ったりすることができる。

〔６〕本発明の好ましい実施形態においては、前記基本動作時間設定手段が、前記排出可否判定手段の判定結果に応じて前記静的物品排出特性に係るエアブロー時間を設定する構成とすることができる。この場合、新規の物品に対して静的物品排出特性に係るエアブロー時間を自動設定可能となる。

〔７〕本発明の好ましい実施形態においては、前記排出可否判定手段は、前記物品が前記所定搬送路外に排出されたことを検知する排出センサを有する構成としてもよい。この場合、物品が所定搬送路外に排出されたことを排出センサによって直接検知可能となるので、排出の可否を迅速的確に判定可能となる。

〔８〕本発明に係る物品検査装置は、上記目的達成のため、上記のいずれかの構成を有する物品排除装置を選別部として備えるとともに、前記物品搬送ライン上の前記物品毎に所定の物品検査を実行する検査部を備えるものである。

この構成により、本発明では、選別部で静的物品排出特性に係るエアブロー時間が設定されると、そのエアブロー時間のエアの吹きつけで物品が所定搬送路外に選別排出されるか否かが判定され、その判定結果と静的物品排出特性に係るエアブロー時間とを基に、実搬送中の物品を所定搬送路外に排出するための動的物品排出特性に係る実エアブロー時間が算出される。したがって、物品検査結果に応じた排出対象物品の決定からその排出動作開始までの遅延時間といった他のタイミングパラメータを変化させながら多数回の排出確認を行う必要が無くなり、エア吹きつけによる選別動作時間を必要以上に大きな値にする必要がなく、物品排出に要するエアの吹きつけ動作時間を短時間で的確に設定できる物品検査装置を提供可能となる。

本発明によれば、物品排出に要するエアの吹きつけ動作時間を短時間で的確に設定できる物品排除装置および物品検査装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る物品排除装置を備える物品検査装置の概略構成図である。 （ａ）は本発明の一実施形態に係る物品検査装置における搬送部の構成を示す要部概略平面図であり、（ｂ）は本発明の一実施形態に係る物品検査装置における搬送部の要部正面図である。 本発明の一実施形態に係る物品検査装置における異なる複数の不良選別排出動作の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る物品検査装置における品種登録可能なパラメータ設定画面の説明図である。 （ａ）は本発明の一実施形態に係る物品排除装置におけるエアブロー時間の粗調整用の第１の調整画面を示し、（ｂ）は本発明の一実施形態に係る物品排除装置におけるエアブロー時間の微調整用の第２の調整画面を示している。 （ａ）は本発明の一実施形態に係る物品排除装置において自動設定のエアブロー時間が推奨範囲を超えた場合にエアブロー時間をマニュアル設定してエアブローテストするための第３の調整画面を示しており、（ｂ）はエアブロー時間のタイプ選択画面である第４の調整画面を示している。 （ａ）は本発明の一実施形態に係る物品排除装置において調整後の選別遅延時間および選別動作時間を示す、実搬送排出確認用の第５の調整画面を示しており、（ｂ）は選別遅延時間を段階的に調整可能な第６の調整画面を示し、（ｃ）は登録情報および調整済みの選別遅延時間および選別動作時間を表示する設定情報確認画面としての第６の調整画面を示している。 本実施形態の一実施形態に係る物品検査装置にて一連の操作画面を用いる選別動作時間の調整作業中に総合補正係数を自動算出する処理の一部手順を示すフローチャートである。 図８に続き、本実施形態の一実施形態に係る物品検査装置にて一連の操作画面を用いる選別動作時間の調整作業中に総合補正係数を自動算出する処理の残部の手順を示すフローチャートである。 本実施形態の一実施形態に係る物品検査装置にて調整済みの選別動作時間を基に選別遅延時間を調整する作業の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る物品排除装置における静的物品排出特性を示すグラフで、縦軸はエアブロー時間を、横軸はワーク質量をそれぞれ示している。

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。

図１および図２は、本発明の一実施形態に係る物品排除装置およびこれを選別部とする物品検査装置テムの構成を示している。

まず、その構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態の物品検査装置１は、物品検査部である検査機１０と物品排除装置であるエアジェット選別機２０とを含んで構成されている。

検査機１０は、被検査物品であるワークＷｐを所定の搬送方向、例えば図１中のＸ方向に搬送する第１の搬送部１１と、第１の搬送部１１による物品搬送経路上で所定の物品検査を行う検査部１２と、それらを制御する制御部１３（第１の制御部）と、ワークＷｐが検査部１２の検査領域内に入ることを検知する物品検知センサ１８とを具備している。

第１の搬送部１１は、例えば複数のローラに無端のコンベアベルトを巻回したベルトコンベア式のものであり、Ｘ方向に物品搬送可能なコンベア搬送路１１ａを有している。

検査部１２は、例えばＸ線検査を行うもので、その検査のためのＸ線発生器およびＸ線検出器を有している。ただし、検査部１２は、他の検査、例えば金属検査や質量計測、形状検査等を行うもの、あるいは、そのような複数の検査のうち少なくとも１つの検査を行うものであってもよい。

制御部１３は、例えば第１の搬送部１１によるワークＷｐの搬送速度や搬送間隔等を制御するとともにエアジェット選別機２０に対し搬送制御信号Ｃｂや停止指令信号Ｃｔを出力する搬送制御手段１３ａと、Ｘ線発生器の出力を制御したりワークＷｐの搬送速度に応じたＸ線検出器のＸ線ライン検出周期および検査期間等を制御したりする検査制御手段１３ｂと、両手段による物品検査および物品搬送を制御するため各種制御値を演算する演算制御手段１３ｃと、検査部１２の検査結果に応じた選別指令信号Ｒｊをあるいは更に物品検知センサ１８による物品検知情報をエアジェット選別機２０側に出力する選別制御手段１３ｄと、操作入力および画面表示が可能な操作表示手段１３ｅを含んでいる。

この制御部１３における選別制御手段１３ｄは、検査部１２での検査結果に応じて、例えば特定のワークＷｐ中に異物が検出されたとの検査結果に応じてその不良品のワークＷｐの選別排出を指令する選別指令信号Ｒｊを生成し、そのワークＷｐの物品検知センサ１８による検知時点から所定時間内に、選別部であるエアジェット選別機２０側に出力するようになっている。また、操作表示手段１３ｅは、例えばワークＷｐの搬送方向長さであるワークＷｐのサイズや搬送姿勢を特定するワーク長さＬ（mm）、ワーク幅Ｗ（mm）およびワーク高さＨ（mm）の他、ワーク質量Ｍ（ｇ）、第１の搬送部１１の搬送速度である検査機コンベア速度Ｖｘ（ｍｍ/ｓ）、第２の搬送部２１の搬送速度である選別機コンベア速度Ｖｒｊ（ｍｍ/ｓ）、エアジェット選別機２０の選別能力ＰＰＳ（個／ｓ）、選別タイミングに関する時間（ｓ）等のパラメータ設定操作の他に、アラーム表示等を実行可能である。

一方、エアジェット選別機２０は、検査機１０の物品搬送ライン上で下流側に組み込まれており、検査機１０のコンベア搬送路１１ａの下流側に位置するコンベア搬送路２１ａを有する第２の搬送部２１と、コンベア搬送路２１ａ（選別搬送路）の側方に配置されたエアノズル２２と、エアノズル２２の上流側でエア供給経路を開閉する電磁弁２３と、電磁弁２３の上流側でエアノズル２２に供給されるエア（圧縮空気）の圧力、すなわちエアの圧力を所定圧力に制御するフィルタレギュレータ２４（レギュレータ）と、フィルタレギュレータ２４より上流側で図外のエアコンプレッサ等のエア源に接続するエア配管２５を具備している。

さらに、エアジェット選別機２０には、エア配管２５を通してエア源側からフィルタレギュレータ２４に供給されるエアの供給流量Ｑｓおよび供給圧力（エア圧）Ｐｓを監視する監視部２６と、供給流量Ｑｓおよびエア圧Ｐｓの変動を抑えるよう監視部２６の上流側に配置されたエアタンク２７と、第１の搬送部１１により第２の搬送部２１のコンベア搬送路２１ａ上に搬入（移載）されたワークＷｐを検知する物品検知センサ２８と、制御部１３からの搬送制御信号Ｃｂや選別指令信号Ｒｊ等に加えて監視部２６からの監視情報および物品検知センサ２８からの物品検知情報を入力し、これら入力情報を基に電磁弁２３の開閉を制御することでエアノズル２２からのエア噴射を制御する選別制御ユニット３０（第２の制御部）とが設けられている。

第２の搬送部２１は、例えば複数のローラに無端のコンベアベルトを巻回したベルトコンベア式のものであり、第１の搬送部１１のコンベア搬送路１１ａに対して下流側（図１中の右側）に位置するコンベア搬送路２１ａを有している。この第２の搬送部２１は、勿論、ベルトコンベア式に限定されるものではない。

エアノズル２２は、検査機１０の検査部１２の後段側に位置する例えばフラット型、ラウンド型またはスポット型のもので、フィルタレギュレータ２４で所定圧力Ｐｊに制御されたエアが電磁弁２３を介して供給されるとき、選別搬送部２１の所定搬送区間である選別区間Ｚｊ内にエアジェット噴射を行うことができるようになっている。

電磁弁２３は、選別制御ユニット３０からの開弁制御信号入力に応じて開弁したとき、フィルタレギュレータ２４により所定圧力Ｐｊに制御されて供給される圧縮空気をエアノズル２２に流入させることができる一方、選別制御ユニット３０からの開弁制御信号入力がなくなって閉弁したとき、フィルタレギュレータ２４側からの圧縮空気をエアノズル２２から遮断することができるようになっている。

エア配管２５は、図外のエアコンプレッサ等のエア源に接続するとともに、それぞれに図示しない空気圧作動部を有する複数の他装置Ａ、Ｂに接続されており、エア源からの圧縮空気を各装置Ａ、Ｂおよび本実施形態のエアジェット選別機２０に供給することができる。

監視部２６は、エア源側からエア配管２５およびエアタンク２７を介して供給されるエアの流量Ｑｓおよび圧力Ｐｓを監視する手段として、少なくとも例えば前後差圧に応動するダイヤフラム等の可動受圧部品とその変位を検出するセンサ等を有している。勿論、監視部２６は、渦流量計、熱式質量流量計もしくはコリオリ流量計等の流量計と圧力計を有するものや、エアパワーメータを用いるものであってもよい。

選別制御ユニット３０は、検査機１０の制御部１３から検査部１２の検査結果に応じた選別指令信号Ｒｊが出力されたとき、その選別指令信号Ｒｊを受けて、プログラマブルコントローラや制御基板等によるＯＮ／ＯＦＦ制御で電磁弁２３を開閉制御するように構成されている。

エア配管２５より下流側の空気圧回路で構成されたエアジェット選別機２０の物品排出性能（空気圧パワーに応じた排出質量）は、概ねエアの供給圧力と供給流量に応じて規定されるが、供給圧力Ｐｓについては例えば０．４～０．９［ＭＰａＧ］に設定される。また、供給流量Ｑｓは、標準状態（２０℃、１ａｔｍ、湿度６５％）の大気に換算した流量値（ＡＮＲ）で、例えば空圧部品の一般的な基準流量レベルである４００［Ｌ／ｍｉｎ］ないし５００［Ｌ／ｍｉｎ］（ＡＮＲ）に設定されている。これにより、エアジェット選別機２０は、エア源から供給される圧縮空気を電磁弁２３を介してエアノズル２２に供給し、搬送されているワークＷｐをエアノズル２２から噴射されるエアブローにより物品搬送ラインから排除することができる。

図１ないし図３に示すように、検査機１０の制御部１３およびエアジェット選別機２０の選別制御ユニット３０は、制御部１３から選別制御ユニット３０に選別指令信号Ｒｊが出ることを条件に、その選別指令信号Ｒｊに対応する選別対象（排除対象）のワークＷｐが物品検知センサ１８により検知される物品検知時点（あるいは物品検知センサ２８による物品検知時点でもよい）ｔ１１から所定の選別遅延時間Ｔｏｆｆが経過するか否かをチェックし、その選別遅延時間Ｔｏｆｆの経過時点ｔ１２（エアブロー開始タイミング）から所定の選別動作時間Ｔｏｎだけ選別制御ユニット３０から電磁弁２３に開弁駆動信号を出力させるようになっている。そして、この電磁弁２３の開弁期間中のエアブローの風圧（圧縮空気エネルギ）によって、選別区間Ｚｊ内の選別対象のワークＷｐをコンベア搬送路２１ａ上からＹ方向（図１中の下方）に排出させるように吹き飛ばすかまたはスリップさせて選別排出するようになっている。

具体的には、選別制御ユニット３０は、選別対象のワークＷｐの質量や搬送条件に応じて予めの実験結果を基に作成されたエアブロー時間算出用の特性データテーブルやそれに対応する計算式等を記憶するメモリ３１（特性記憶手段）を含んでおり、メモリ３１に記憶格納させたそのテーブルや計算式に基づいて選別対象の物品排除に要するエアブロー時間Ｔａ_ｓ、Ｔａ_ｄを算出し、そのエアブロー時間Ｔａ_ｓ、Ｔａ_ｄに対応する電磁弁２３への開弁信号出力を、選別区間Ｚｊ内の所定位置までのワークＷｐの搬送距離および搬送速度に応じた所定の選別遅延時間Ｔｏｆｆが経過するタイミングで開始し、所定の選別動作時間Ｔｏｎだけそのエアブロー出力を継続するようになっている。

より具体的には、選別制御ユニット３０は、まず、メモリ３１に記憶させたテーブルまたは演算式等によって、品種登録された選別対象物品の質量（例えば図４中のワーク質量（Ｍ））に応じてエアブロー制御するためのエアブロー時間をエア吹き付けの動作時間とし選別動作時間Ｔｏｎと、電磁弁２３の応答時間およびエアタンク２７の充填に充てる時間（以下、単にタンク充填時間という）Ｔｃｈｇを、メモリ３１に記憶格納させた特性データテーブルや計算式に基づいて算出することができるようになっている。

選別制御ユニット３０は、また、各ワークＷｐが検査機１０のコンベア搬送路１１ａ上からエアジェット選別機２０のコンベア搬送路２１ａ上に移載される際における物品検知センサ２８からの搬入検知信号を入力するとともに、検査機１０のコンベア搬送路１１ａ上への物品搬入を検知する上流側の搬入物品検知センサ１８からの物品検知信号を入力するようになっている。そして、図３に示すように、選別制御ユニット３０は、例えばワークＷｐが物品検知されてから選別区間Ｚｊ内の所定位置に到達するまでの選別遅延時間Ｔｏｆｆ（ｓ）と、先行ワークＷｐの選別区間Ｚｊ内への進入時点ｔ１１から後続ワークＷｐの選別区間Ｚｊ内への進入時点ｔ２１までの製品ピッチ相当時間Ａ１（ｓ／個）と、選別遅延時間Ｔｏｆｆの経過時点ｔ１２から選別動作時間Ｔｏｎと、電磁弁２３の応答時間およびタンク充填時間Ｔｃｈｇが経過するまでの必要動作周期Ａｗ（ｓ）と、選別遅延時間Ｔｏｆｆの経過時点ｔ１２から後続ワークＷｐの選別区間Ｚｊ内への進入時点ｔ２１までの製品ピッチ限界Ａ１´とを、各選別対象ワークＷｐについて、それぞれ算出することができるようになっている。

また、選別制御ユニット３０は、物品検知センサ２８からの搬入検知からその選別対象のワークＷｐの選別区間Ｚｊ内への進入までの算出済みの選別遅延時間Ｔｏｆｆと、前述の特性データテーブルまたは演算式等によって算出したエアブロー時間の選別動作時間Ｔｏｎとに基づいて、電磁弁２３を開閉するタイミング、例えば図３中の開弁時点ｔ１２、ｔ２２および閉弁時点ｔ１３、ｔ２３を設定することができるようになっている。

さらに、選別制御ユニット３０は、図３に示す各製品ピッチ相当時間Ａ１、Ａ２（ｓ／個）が、それぞれ確実な選別動作に要する必要動作周期Ａｗ（ｓ）に達しているか否かを監視する選別動作監視手段の機能を有している。

図３の例示では、製品ピッチ相当時間Ａ１、Ａ２は、対応するワークＷｐがそれぞれ検査機１０のコンベア搬送路１１ａ上に搬入されたときの物品検知時点ｔ１１、ｔ２１から開始する対象ワークＷｐ毎の処理時間であり、これらの製品ピッチ相当時間Ａ１、Ａ２から選別遅延時間Ｔｏｆｆを差し引いた製品ピッチ限界Ａ１´、Ａ２´は、エアジェット選別の実動作許容時間となっている。

同図中、選別動作時間Ｔｏｎは、電磁弁２３の有効なチョーク流れ期間が確保可能で、かつ、選別対象の所定質量のワークＷｐをコンベア搬送路２１ａ上から選別排出可能なエアブロー時間を確実に設定可能な期間であり、メモリ３１に予め記憶させたエアブロー時間算出用の特性データテーブルや計算式を基に算出される。

また、タンク充填時間Ｔｃｈｇは、電磁弁２３を選別動作時間Ｔｏｎだけ開弁させる１回の選別排出動作ごとに、電磁弁２３の閉弁によりエア源側から供給される空気圧パワーを所要レベルに回復させる空気圧パワーチャージ時間であり、本実施形態では、電磁弁２３の応答時間およびエアタンク２７への所定レベルの蓄圧に要する時間として算出されるようになっている。

このように本実施形態の物品検査装置１においては、物品搬送ライン上のワークＷｐを、エアジェット選別機２０で、物品搬送方向（図１中のＸ方向）と交差する排出方向（同図中のＹ方向）に向けたエアの吹きつけによりコンベア搬送路２１ａ外に排出するようになっている。そして、検査機１０の制御部１３およびエアジェット選別機２０の選別制御ユニット３０は、前述の選別動作時間Ｔｏｎに対応するエアブロー時間Ｔａ_ｓ、Ｔａ_ｄの算出および設定を容易化するために、次のような複数の機能部を有している。

まず、制御部１３あるいは選別制御ユニット３０は、エアジェット選別機２０のコンベア搬送路２１ａ上に所定の基本形状、姿勢およびエアブロー距離等の排出条件で静止する理想ワークＷｉに対して、エアノズル２２からＹ方向にエアを吹きつけてコンベア搬送路２１ａ外に排出するのに必要なエアブロー時間Ｔａを、図１１に実線で示すように、ワーク質量Ｍ［ｇ］に応じて特定することができる静的物品排出特性のベース特性として記憶設定している。制御部１３あるいは選別制御ユニット３０は、静的物品排出特性のベース特性をデータテーブルや計算式、例えば次式（１）の形でメモリ３１に記憶している。
Ｔａ［ｓ］＝ｘＭ［ｇ］＋ｙ ・・・（１）
このベース特性は、エアジェット選別部２０で形状等の排出条件が理想的な理想ワークＷｉを静止状態（スタティック状態）でエアブローするときに排出質量に応じて必要になるエアブロー時間を示すものである。

また、制御部１３あるいは選別制御ユニット３０は、コンベア搬送路２１ａ上に品種毎の物品形状および搬送姿勢で静止する実ワークＷｐに対して、エアノズル２２から所定のエアブロー距離でＹ方向にエアを吹きつけてコンベア搬送路２１ａ外に排出するのに必要な実エアブロー時間Ｔａ_sを、図１１に点線で示すように、ワーク質量Ｍ［ｇ］に応じて特定することができる静的実物品排出特性として、ベース特性と同様にデータテーブルや計算式の形でメモリ３１に記憶している。

ここにいう実エアブロー時間Ｔａ_sは、理想ワークＷｉに対する実ワークＷｐの形状、姿勢およびエアブロー距離等の相違によるエアブロー排出力の低下度合を例えば総合補正係数Ａｃｔｋで補正して把握するものとした場合に、ベース特性に基づくエアブロー時間Ｔａの単位質量毎の増加率ｘをその総合補正係数Ａｃｔｋで除した増加率（ｘ／Ａｃｔｋ）を用いて、次の計算式（２）の形で表すことができる。
Ｔａ_ｓ［ｓ］＝（ｘ／Ａｃｔｋ）・Ｍ［ｇ］＋ｙ ・・・（２）
本実施形態では、このように実ワークＷｐの形状や姿勢、エアブロー距離等の相違によるエアブロー排出力の低下に対応する総合補正係数Ａｃｔｋの算出に相当する作業を、後述する選別動作時間Ｔｏｎの調整作業中に自動的に実行できるようになっている。

具体的には、エアジェット選別部２０では、ワークＷのサイズや搬送姿勢、ワークとコンベア搬送路２１ａの間の摩擦、コンベア搬送路２１ａの路幅、エアノズル２２の取付角度、エアの拡散、エア当たり具合等の複数の排出力低下要因があることから、ワークＷを排出するエアブロー時間Ｔａを計算のみで精度良く求めることは非常に困難であるが、本実施形態では、静止状態の実ワークＷｐに対するエアブロー時間Ｔａの調整作業（以下、スタティック調整という）を行うことで、その調整作業中に容易にエアブロー時間Ｔａ_ｓを精度良く求めることができるようにしている。

このエアブロー時間Ｔａのスタティック調整は、ワークＷとコンベア搬送路２１ａの間の摩擦やコンベア幅などを考慮した「理想ワークＷｉの排出質量Ｍに対するエアブロー時間Ｔａのベース特性」に対して、実ワークＷｐを静止状態（スタティック状態）にてエアブローすることによって、前述の総合補正係数Ａｃｔｋを求めることができるとの考えに基づくものである。

例えば、理想ワークＷｉの所定の基本形状は、搬送方向の製品長さＬが搬送方向と直交する幅や高さより大きい直方体形状であり、エアブロー方向に対して直交する側面を有している。これに対し、実ワークＷｐは、その形状や姿勢、エアブロー距離等が理想ワークＷｉとは相違し、その相違によってエアブロー排出力が低下する。このような観点で、エアブロー排出力の低下度合は、次式（３）に示すように、
Ａｃｔｋ＝Ａｋ×Ｃｋ×Ｔｋ×Ｍｋ ・・・（３）
エアブロー係数Ａｋ、形状係数Ｃｋ、搬送姿勢係数Ｔｋおよびエアノズル取付係数Ｍｋを掛け合わせた総合補正係数Ａｃｔｋとして把握することができる。

ただし、ここで、エアブロー補正係数Ａｋは、エアノズル幅Ｌｇ（mm）よりの製品長さＬ（mm）が短く、製品にエアブローのすべてを当てることができない場合において、その当たり具合に起因する排出力の低下に対応する１以下の係数である。また、形状係数Ｃｋは、実ワークＷｐでは理想ワークＷｉの所定の基本形状に対し外表面が傾斜したり湾曲したりすることで、エアブローを垂直に当てることができない場合において、その当たり具合に起因する排出力の低下に対応する１以下の係数である。さらに、搬送姿勢係数Ｔｋは、搬送時のワーク姿勢乱れによるエアブローの排出力低下に対応する１以下の係数であり、エアノズル取付係数Ｍｋは、エアノズル取付角の相違によるエアブローの排出力低下に対応する１以下の係数である。

前述の計算式（１）、（２）は、次式（１´）、（２´）に変形できるので、
ｘＭ ＝Ｔａ［ｓ］－ｙ ・・・（１´）
ｘＭ ＝ （Ｔａ_ｓ－ｙ）Ａｃｔｋ ・・・（２´）
両変形式から、式（４）を得ることができ、同式から計算式（５）が得られる。
Ｔａ－ｙ ＝ （Ｔａ_ｓ－ｙ）Ａｃｔｋ ・・・（４）
Ａｃｔｋ ＝ （Ｔａ－ｙ）／（Ｔａ_ｓ－ｙ） ・・・（５）
このように、総合補正係数Ａｃｔｋは、静的物品排出特性に係る計算式（５）を用いて算出することができる。

よって、実ワークＷｐについてのスタティック調整時に、必要なエアブロー時間Ｔａ_ｓとベース特性のエアブロー時間Ｔａを基に式（５）を用いて予め総合補正係数Ａｃｔｋを求め、その係数値を計算式（３）に当てはめることで、エアブロー係数Ａｋ、形状係数Ｃｋ、搬送姿勢係数Ｔｋおよびエアノズル取付係数Ｍｋといった多数の係数を個々に設定したり調整したりすることなく、実ワークＷｐの搬送中の排出質量Ｍに対応するエアブロー時間Ｔａ_ｓの排出特性を容易に求めることができる。

一方、実搬送では、一般に、ワークＷに対してエアブローした瞬間に、ワークＷとコンベア搬送路２１ａの間の摩擦状態が変化し、スタティックエアブロー時間Ｔａ_ｓよりも短いエアブロー時間で排出可能となる。

例えば、エアブロー方向への風圧の作用に伴ってコンベア搬送路２１ａ上のワークＷの制動作用による静止摩擦解放力や鉛直方向の分布荷重がその風圧作用側で低下したり、搬送中のワークＷに対する風圧の作用が排出方向である横向きでかつワーク搬送方向の先端側から始まったり、さらにコンベア搬送路２１ａ側の支持状態が搬送方向位置によって変化したりすることで、コンベア搬送路２１ａと搬送中のワークＷの間の摩擦が静止摩擦から動摩擦に変化する等して、摩擦力が低下するからである。

一方、このような摩擦力の低下によってスタティックエアブロー時間Ｔａ_ｓより短くなるエアブロー時間をダイナミックエアブロー時間とすると、スタティックエアブロー時間Ｔａ_ｓに対応するダイナミックエアブロー時間Ｔａ_ｄは、コンベアタイプ（ベルト幅やベルト材質等）毎に搬送速度Ｖｒｊで決まる搬送速度補正係数ｋ（ｋ≦１）を用いて、次式（６）により算出することができる。
Ｔａ_ｄ［s］＝ｋ×Ｔａ_ｓ ・・・（６）
よって、実搬送時のダイナミックエアブロー時間Ｔａ_ｄを、スタティックエアブロー時間Ｔａ_ｓを基に容易に算出することができる。

次に、実ワークＷｐでのスタティック調整を伴うエアジェット選別機２０の選別動作時間Ｔｏｎの調整作業とその後の選別遅延時間Ｔｏｆｆの調整作業について説明する。

図４ないし図７は、前述のような総合補正係数Ａｃｔｋの算出作業を選別動作時間Ｔｏｎの調整作業中に自動的に実行可能にするための一連の操作画面を示している。

本実施形態では、まず、図４に示す品種登録画面であるパラメータ設定画面１３１を開くと、品種登録情報であるワーク長さＬ［mm］、ワーク幅Ｗ［mm］、ワーク高さＷ［mm］、ワーク質量Ｍ［g］、検査機コンベア速度Ｖｘ［m/min］、および選別機コンベア速度Ｖｒｊ［ｍ/min］の入力が要求されるようになっている。なお、制御部１３や選別制御ユニット３０において、コンベア速度は、［ｍ/min］から［ｍｍ/ｓ］に換算される。

図４に示すように、品種登録画面であるパラメータ設定画面１３１が生成され、このパラメータ設定画面１３１中に、ワーク形状に関するパラメータ入力用の複数の入力ボックス１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃと、搬送速度に関するパラメータ入力用の複数の入力ボックス１３１ｄ、１３１ｅと、ワーク質量に関するパラメータ入力用の入力ボックス１３１ｍａ（質量設定部）と、対応個所確認用の表示画面１３１ｐとが表示されるようになっている。そして、パラメータ設定画面１３１中に複数の入力値が製品情報として取り込まれ、次に「進む」１３１ｆが選択されると、次に、図５（ａ）に第１の調整画面１３２が開き、第１の調整画面１３２中で、ワークＷをエアブロー方向でコンベア搬送路２１ａの奥側に配置し、静止させた状態でのエアブロー（スタティクエアブロー）による排出の可否を確認する奥側エアブローテストが作業者に要求されるようになっている。

図５（ａ）に示す第１の調整画面１３２では、ワークＷを奥側に配置して操作ボタンである「エアブローテスト」ボタン１３２ａを選択した後、今回のエアブローテストによる排出の可否を視認できるか否かを「排出可」ボタン１３２ｂか「排出不可」ボタン１３２ｃかの選択操作で確認することが要求され、排出不可１３２ｃが選択されると、最大エアブロー時間Ｔａ_maxまでの推奨範囲内で自動的に、次のエアブローテストについてのエアブロー時間が所定時間ｔα（例えば１０ｍｓ）だけ延長され、粗調整される。

図５（ｂ）に示す第２の調整画面１３３は、図５（ａ）で「次に進む」ボタンが選択された場合に選択される。この第２の調整画面１３３では、ワークＷを奥側でなくエアブロー方向におけるコンベア搬送路２１ａの中央側か手前側に配置して「エアブローテスト」ボタン１３３ａを選択した後、今回のエアブローテストによる排出の可否を視認できるか否かを「排出可」ボタン１３３ｂか「排出不可」ボタン１３３ｃの選択操作で確認することが要求され、排出不可ボタン１３３ｂが選択されると、最大エアブロー時間Ｔａ_maxまでの推奨範囲内で自動的に、次のエアブローテストのエアブロー時間が所定時間ｔαより短い時間ｔβ（例えば５ｍｓ）だけ延長され、微調整される。

図６（ａ）に示す第３の調整画面１３４は、ワークＷを奥側に配置して「エアブローテスト」を実行したのでは最大エアブロー時間Ｔａ_maxまでエアブローテスト時間が延長され、推奨範囲を超えてしまう時間オーバーとなった場合に、推奨範囲を超えるエアブロー時間を入力ボックス１３４ｄにマニュアル（手動）で数値入力し、「エアブローテスト」ボタン１３４ａを選択した後、今回のエアブローテストによる排出の可否を視認できるか否かを「排出可」ボタン１３４ｂか「排出不可」ボタン１３４ｃの選択操作で確認することが要求されるようになっている。

図６（ｂ）に示す第４の調整画面１３５は、「エアブローテスト」におけるエアブロー時間のタイプ選択画面で、要求されるワーク質量Ｍに対応するエアブロー時間を実搬送分の低下補正を実行したダイナミックエアブロー時間Ｔａ_ｄとするか、実搬送分の補正を実行しないスタティックエアブロー時間Ｔａ_ｓとするか、マニュアルによる任意設定のエアブロー時間とするかを選択設定できるようになっており、任意設定のエアブロー時間は、初期値ではベース特性のワーク質量に対応するエアブロー時間Ｔａとなっている。

図７（ａ）に示す第５の調整画面１３６は、図２に示すように、物品検知センサ１８によりワークＷの先端が検知されてからそのワークＷの搬送方向長さの１／２がエアノズル２２のエバブロー領域幅Ｌｇの範囲内に入るまでの選別遅延時間Ｔｏｆｆと、選別動作時間Ｔｏｎとを、入力データや選択操作結果を基に算出して結果表示するとともに、それら算出結果通りの条件で選別動作を実行させ、排出確認するか否かを、「確認する（運転）」か「確認しない」かをチェックボックスで選択操作できるようになっている。

図７（ｂ）に示す第６の調整画面１３７は、第５の調整画面１３６から次に進んだ操作画面であり、ワークＷを実搬送して選別タイミングを確認し、排出タイミングが「良い」か、「遅い」か、「速い」か、「任意設定」かをそれぞれのボタン操作で選択することができる。また、「良い」が選択されると、現在の設定値で確定され、「遅い」が選択されると、１０ｍｓだけ選別遅延時間が短縮され、「速い」が選択されると、１０ｍｓだけ選別遅延時間が延長され、「任意設定」が選択されると、任意の時間が設定されることになる。

図７（ｃ）に示す第７の調整画面１３８は、設定情報確認画面となっており、図４に示す品種登録画面の登録情報に加えて、設定済みの選別遅延時間Ｔｏｆｆおよび選別動作時間Ｔｏｎを表示するようになっている。

図１ないし図３に示すように、物品検知センサ１８によりワークＷが進入検知されてからエアジェット選別機２０がエアブロー開始するまでの選別遅延時間Ｔｏｆｆは、制御部１３あるいは選別制御ユニット３０によって自動計算されるが、この計算に際しては、ワークＷが物品検知センサ１８で検知された後、検査機１０のコンベア搬送路１１ａ上にある第１の移動距離Ｌｘ[mm]の間、ワークＷは検査機１０のコンベア速度Ｖｘで移動し、エアジェット選別機２０のコンベア搬送路２１ａ上に移載されてからエアブロー開始までの移動距離Ｌｒｊ[mm]の間、ワークＷはエアジェット選別機２０のコンベア速度Ｖｒｊで移動するものとする。

なお、ワークＷの下面中心が検査機１０のコンベア搬送路１１ａから離れた直後とエアジェット選別機２０のコンベア搬送路２１上に乗り移る直前（検査機１０のコンベア搬送路１１ａとエアジェット選別機２０のコンベア搬送路２１ａの間の隙間Ｌｓ[mm]に入る時間を除く）は、ワークＷの半分（上流端側）を検査機コンベア速度Ｖｘとし、残りの半分（下流端側）を選別機コンベア速度Ｖｒｊとする。また、ワークＷの下面中心が隙間Ｌｓ[mm]内にある間については、ワークＷの速度は検査機コンベア速度Ｖｘとする。

よって、これらの条件から、選別遅延時間Ｔｏｆｆは、次式（７）で算出し得る。
Ｔｏｆｆ[s] ＝（Ｌｘ＋Ｌｓ＋Ｌ／２）／Ｖｘ
＋（Ｌｒｊ－Ｌｇ／２）／Ｖｒｊ・・・（７）
以上より、エアジェット選別部２０の選別動作時間Ｔｏｎおよび選別遅延時間Ｔｏｆｆを好適な値で容易に設定可能となる。

このように、本実施形態の物品検査装置１は、検査機１０（検査部）とエアジェット選別機２０（選別部）を備え、コンベア搬送路２１ａ（所定搬送路）上のワークＷを、物品搬送方向と交差する排出方向（Ｙ方向）に向けたエアの吹きつけによりコンベア搬送２１ａ外に排出するものであり、制御ユニット３０は、制御部１３と協働する複数の機能部として、静的エアブロー時間設定手段４１、排出可否判定手段４２および実エアブロー時間算出手段４３の機能を有している。なお、これらの手段４１－４３は、図１中では便宜的に制御ユニット３０中に図示しているが、制御部１３に設けられてもよい。

静的エアブロー時間設定手段４１は、コンベア搬送路２１ａ上に静止する所定質量ＭのワークＷｐを排出方向へのエアの吹きつけによりコンベア搬送路２１ａ外に排出するための静的物品排出特性に係るエアブロー時間を設定することができる。また、排出可否判定手段４２は、設定されたエアブロー時間のエアの吹きつけでワークＷｐがコンベア搬送路２１ａ外に排出されるか否かを判定することができる。実エアブロー時間算出手段４３は、排出可否判定手段４２の判定結果および静的物品排出特性に係るエアブロー時間Ｔａ_ｓを基に、ワークＷを実搬送中にコンベア搬送路２１ａ外に排出するための動的物品排出特性に係る実エアブロー時間Ｔａ_ｄを算出することができる。

制御部１３または／および制御ユニット３０は、また、静的物品排出特性に係るエアブロー時間Ｔａ_ｓを設定変更可能な基本動作時間設定手段４４の機能と、実エアブロー時間算出手段４３により実エアブロー時間Ｔａ_ｄを算出するための動的物品排出特性に係る補正係数ｋを設定する動的排出補正係数設定手段４５の機能を有している。

また、制御部１３の操作表示手段１３ｅは、静的エアブロー時間設定手段４１、排出可否判定手段４２、実エアブロー時間算出手段４３および基本動作時間設定手段４４のうちいずれかと協働して、ワークＷの質量を入力し設定する質量設定部１３１ｍａ等を有するパラメータ設定画面１３１と奥側エアブローテスト用の第１の調整画面１３２とを生成し、その第１の調整画面１３２中に、複数の操作ボタンである「エアブローテスト」ボタン１３２ａ、「排出可」ボタン１３２ｂおよび「排出不可」ボタン１３２ｃを操作可能に表示させる。また、操作表示手段１３ｅは、パラメータ設定画面１３３、１３４中にも、それぞれ同様に、複数の操作ボタンである「エアブローテスト」ボタン１３３ａ、１３４ａと、「排出可」ボタン１３３ｂ、１３４ｂと、「排出不可」ボタン１３３ｃ、１３４ｃとを操作可能に表示させる。

すなわち、制御部１３または／および制御ユニット３０は、まず、品種登録画面相当の操作画面１３１で入力された品種登録情報および前述のワーク質量Ｍ［ｇ］に対応する静的物品排出特性のベース特性（図１１参照）に基づいて、操作表示手段１３ｅによって第１の調整画面１３２を生成する。そして、静的エアブロー時間設定手段４１の機能により、ベース特性に基づいてエアブロー時間Ｔａ（図５（ａ）では例えば７０ｍｓ）を仮設定するようになっている。

排出可否判定手段４２は、例えば第１の調整画面１３２中に、エアブロー方向で奥側のワーク配置となる第１の排出条件でのエアブローテストの実行要求操作が可能な「エアブローテスト」ボタン１３２ａと、そのエアブローテストの実行によりワークＷｐが排出されたか否かを確認入力する「排出可」ボタン１３２ｂおよび「排出不可」ボタン１３２ｃとを、それぞれ操作入力可能に表示させる。

そして、排出可否判定手段４２は、「排出可」ボタン１３２ｂが操作されたときには、エアブロー時間Ｔａのエアの吹きつけでワークＷｐがコンベア搬送路２１ａ外に排出され得ると判定する一方、「排出不可」ボタン１３２ｃが操作されたときには、エアブロー時間Ｔａのエアの吹きつけではワークＷｐがコンベア搬送路２１ａ外に排出され得ないと判定するようになっている。

ここで、「排出不可」ボタン１３２ｃ、１３３ｃは、それぞれ「エアブローテスト」ボタン１３２ａ、１３３ａの操作によりエアブローテストを実行してもワークＷｐが排出できなかったことを確認入力するものであり、仮設定されたエアブロー時間Ｔａの設定変更を要求する要求入力部として機能する。

また、静的エアブロー時間設定手段４１は、ベース特性に基づいてエアブロー時間Ｔａを設定するとともに、エアブロー時間Ｔａでのエアブローテストの結果を判定する排出可否判定手段４２の判定結果に応じて、コンベア搬送路２１ａ上に静止する所定質量ＭのワークＷｐをコンベア搬送路２１ａ外に排出するための静的物品排出特性に係るエアブロー時間Ｔａ_ｓを設定するようになっている。

基本動作時間設定手段４４は、静的エアブロー時間設定手段４１で設定されたエアブロー時間Ｔａを仮設定値として各調整画面１３２、１３３中に表示させる一方、「排出不可」ボタン１３２ｃ、１３３ｃが操作される度に、排出可否判定手段４２の判定結果に応じてエアブロー時間Ｔａに所定の上昇時間ｔαを加算する処理（同図中の「自動でＵＰ」）を実行して、そのＵＰ処理後の静的物品排出特性に係るエアブロー時間をエア吹き付けの動作時間とした選別動作時間Ｔｏｎ_ａｊ（但し、エアブロー時間はＴａ_ma以下）を各調整画面１３２、１３３中に表示させるようになっている。

加えて、制御部１３または／および制御ユニット３０は、基本動作時間設定手段４４により設定された静的物品排出特性に係るエアブロー時間をエア吹き付けの動作時間とした選別動作時間Ｔｏｎ_ａｊを基本動作時間Ｔａ_ｓとして、この基本動作時間Ｔａ_ｓに対し式（６）の補正計算（Ｔａ_ｄ［s］＝ｋ×Ｔａ_ｓ）を適用する動的排出補正係数設定手段４５の機能を有するとともに、エアブロー時間のタイプ選択画面である第４の調整画面１３５への選択操作入力（ダイナミックエアブロー、スタティックエアブロー、任意設定エアブローのいずれか）に応じて、動的排出補正係数設定手段４５の機能を選択的に発揮させる補正選択手段４６の機能を併有している。

図１に示すように、物品検査装置１は、ワークＷがコンベア搬送路２１ａ外に排出されたことを検知する排出センサ３８をさらに有していてもよい。

次に、操作画面による調整とその動作について説明する。

図８および図９は、本実施形態の物品検査装置１において図４ないし図７に示すような一連の操作画面を用いる選別動作時間Ｔｏｎの調整作業中に総合補正係数Ａｃｔｋを自動算出する処理の手順を示している。また、図１０は、調整済みの選別動作時間Ｔｏｎを基に選別遅延時間Ｔｏｆｆを調整する処理手順を示している。

図８および図９に示すように、まず、図４に示す品種登録画面としてのパラメータ設定画面１３１での品種登録がなされ、ワーク長さＬ［ｍｍ］、ワーク質量Ｍ［ｇ］、検査コンベア速度Ｖｘ、選別コンベア速度Ｖｒｊ等 が設定され、コンベア速度は［ｍ／ｍｉｎ］から［ｍｍ／ｓ］に換算される（ステップＳ１１）。

パラメータ設定画面１３１で次に「進む」１３１ｆが選択操作されると、次いで、パラメータ設定画面である第１の調整画面１３２（図５（ａ）参照）が表示されるとともに、静的物品排出特性のベース特性においてワーク質量Ｍに対し要求されるエアブロー時間Ｔａを初期値として、エアブローテストに用いるエアブロー時間の選別動作時間Ｔｏｎ_ａｊ［ｓ］が設定される（ステップＳ１２；静的エアブロー時間設定段階）。

次いで、奥側のエアブローテストを指示する第１の調整画面１３２が表示され、操作画面１３２中の「エアブローテスト」ボタン１３２ａが操作されて、ワークＷｐを選別区間Ｚｊ内のエアブロー方向奥側に配置した状態でのエアブローテストが指示されると、そのワークＷｐに対してエアノズル２２からのエアブロー時間の選別動作時間Ｔｏｎ_ａｊ［ｓ］に対応するエア噴射時間のエアブローテストが実行され、そのエアブローテストによってワークＷｐがコンベア搬送路２１ａの外側方に排出されたか否かが、「排出可」ボタン１３２ｂもしくは「排出不可」ボタン１３２ｃの選択操作に応じて判定される（ステップＳ１３；排出可否判定段階）。なお、このようなワークＷｐの排出確認は、「排出可」ボタン１３２ｂもしくは「排出不可」ボタン１３２ｃの選択操作に代えて、エアブローテストから所定時間内の排出センサ３８による排出検知の有無を判定することによっても可能である。

このとき、「排出可」ボタン１３２ｂが選択操作されるか排出センサ３８による所定時間内の排出検知が有ると、ワークＷｐのコンベア搬送路２１ａ外への排出判定となり（ステップＳ１３で排出可の場合）、エアブロー方向におけるコンベア搬送路２１ａの全幅が所定値以上であることを条件に、中央側または手前側のエアブローテストを指示する第２の調整画面１３３（図５（ｂ）参照）が表示される。

そして、この第２の調整画面１３３で、ワークＷｐを選別区間Ｚｊ内のエアブロー方向の中央側か手前側に配置した状態で「エアブローテスト」ボタン１３３ａが操作され、エアブローテストが指示されると、そのエアブローテストが実行される。そして、そのエアブローテストによりワークＷｐがコンベア搬送路２１ａの外側方に排出されたか否かが、「排出可」ボタン１３３ｂが選択操作されたか「排出不可」ボタン１３３ｃが選択操作されたかによって判定される（ステップＳ１４；排出可否判定段階）。

このような排出可否判定段階（ステップＳ１３またはＳ１４）で「排出不可」ボタン１３２ｃまたは１３３ｃが選択操作されると、最大エアブロー時間Ｔａ_maxまでの推奨範囲内で、自動的に次のエアブローテストについてのエアブロー時間の選別動作時間Ｔｏｎ_ａｊに所定時間ｔαが加算される粗調整（ステップＳ１７、１８）や、それより短い時間ｔβが加算される微調整（ステップＳ１５、１６）の処理がなされる。ここで、所定時間ｔαは、例えば１０ｍｓであり、それより短い時間ｔβは、例えば５ｍｓである。

また、エアブロー時間の選別動作時間Ｔｏｎ_ａｊが最大エアブロー時間Ｔａ_maxまでの推奨範囲から外れる程度に大きくなると（ステップＳ１６、Ｓ１８で条件×の場合）、マニュアル調整を指示する第３の調整画面１３４（図６（ａ）参照）が表示される。

この第３の調整画面１３４中の入力ボックス１３４ｄに最大エアブロー時間Ｔａ_maxを超えたエアブロー時間Ｔａ_ｏ、例えば２００ｍｓが入力され、ワークＷｐを選別区間Ｚｊ内に配置した状態で「エアブローテスト」ボタン１３４ａが操作され、マニュアル調整のエアブローテストが指示されると（ステップＳ１９）、そのエアブローテストによってワークＷｐがコンベア搬送路２１ａの外側方に排出されたか否かが、「排出可」ボタン１３４ｂが選択操作されたか「排出不可」ボタン１３４ｃが選択操作されたかによって判定される（ステップＳ２０）。

このとき、「排出不可」ボタン１３４ｃの選択操作に応じてワークＷｐがコンベア搬送路２１ａから外側方に未排出だと判定されれば、次いで、操作表示手段１３ｅによりその未排出状態を報知する画面表示出力等がなされる。

一方、このとき、「排出可」ボタン１３４ｂの選択操作に応じてワークＷｐがコンベア搬送路２１ａの外側方に排出されたと判定されれば、次いで、図６（ｂ）に示す第４の調整画面１３５で予め設定済みのエアブロー時間のタイプ選択の別、すなわち、スタティックエアブローか、ダイナミックエアブローか、任意設定エアブローかの別に応じて、エアブロー時間の搬送速度補正が実行される（ステップＳ２２）。

スタティックエアブローの場合、スタティクエアブロー時間の選別動作時間Ｔｏｎ_ａｊは、コンベア上の静止状態の選別対象の物品排除に要するエアブロー時間Ｔａ_ｓに設定され、エアブロー補正係数Ａｃｔｋは、静的物品排出特性に係る計算式（５）を用いて算出される総合補正係数値となる。

ダイナミックエアブローの場合、ダイナミックエアブロー時間Ｔａ_ｄ［s］は、コンベア上で静止状態の選別対象の選別排出に要するエアブロー時間Ｔａ_ｓを式（６）により搬送速度補正係数ｋ（ｋ≦１）を用いて補正した値（Ｔａ_ｄ＝ｋ×Ｔａ_ｓ）となり、エアブロー補正係数Ａｃｔｋは、その補正値Ｔａ_ｄを用いる次式（８）で算出される。
Ａｃｔｋ＝（Ｔａ－ｙ）／（Ｔａ_ｄ－ｙ）・・・（８）

任意設定エアブローの場合、推奨範囲を超える任意設定のエアブロー時間Ｔａ_ｏは、そのまま任意設定のエアブロー時間Ｔａ_ｏとなり、エアブロー補正係数Ａｃｔｋは、その補正値Ｔａ_ｏを用いる次式（９）で算出される。
Ａｃｔｋ＝（Ｔａ－ｙ）／（Ｔａ_ｏ－ｙ）・・・（９）
次いで、選択したタイプのエアブロー時間Ｔａ_ｓ、Ｔａ_ｄまたはＴａ_ｏを今回の選別動作時間Ｔｏｎに設定する（ステップＳ２６）。

さらに、以上の処理の結果を応用して、例えば次のような処理を追加実行することも考えられる（ステップＳ２７）。

例えばワーク形状同一で質量が異なる場合は、図１１に示すようなエアブロー時間のベース特性および補正特性からエアブロー時間（選別動作時間Ｔｏｎ）が計算できるので、重量選別機等の質量計測値を基に選別動作時間Ｔｏｎをリアルタイムに可変設定することが可能となる。すなわち、同一形状の質量違いのワークＷｐは、総合補正係数Ａｃｔｋを用いる前述の式（２）と略同様の次式（１０）によって
Ｔｏｎ［ｓ］＝（ｘ／Ａｃｔｋ）・Ｍ［ｇ］＋ｙ・・・（１０）
エアブロー時間（選別動作時間Ｔｏｎ）の自動計算が可能である。

選別遅延時間Ｔｏｆｆは、図１０に示すような手順で調整される。
まず、最初に、図８および図９に示す手順で自動計算および調整済みとなった選別動作時間Ｔｏｎ[ｓ]を採用する（ステップＳ３１）。

次いで、検査機１０側の物品検知センサ１８がワークＷｐを検知してからエアジェット選別機２０がエアノズル２２からのエアブローを開始するまでの選別遅延時間Ｔｏｆｆが次式（１１）によって自動計算される（ステップＳ３２）。
Ｔｏｆｆ_ａｊ［ｓ］＝（Ｌｘ＋Ｌｓ＋Ｌ／２）／Ｖｘ
＋（Ｌｒｊ－Ｌｇ／２）／Ｖｒｊ・・・（１１）
ここで、Ｌｘ［ｍｍ］は、物品検知センサ１８による先端検知位置から検査機１０のコンベア搬送路１１ａの後端までの距離であり、Ｌｓ［ｍｍ］は、検査機１０とエアジェット選別機２０のコンベア搬送路１１ａ、２１ａの間の間隙であり、Ｌ［ｍｍ］はワーク長である。また、Ｌｒｊ［ｍｍ］は、エアジェット選別機２０のコンベア搬送路２１ａの先端からエアノズル２２のエアブロー範囲の中心までの距離であり、Ｌｇ［ｍｍ］は、エアノズル幅であり、Ｖｘ［ｍｍ／ｓ］は、検査機１０側のコンベア速度であり、Ｖｒｊ［ｍｍ／ｓ］は、エアジェット選別機２０側のコンベア速度である。

この式（１１）は、ワークＷｐが検査機１０側の物品検知センサ１８で検知された後、ワークＷｐの重心が検査機１０の第１の搬送部１１のコンベア搬送路１１ａ上で移動する距離Ｌｘ［ｍｍ］の間、ワークＷｐは検査機１０のコンベア速度Ｖｘで移動し、エアジェット選別機２０の第２の搬送部２１のコンベア搬送路２１ａ上にある距離Ｌｒｊ［ｍｍ］の間は選別部のコンベア速度Ｖｒｊで移動するという考えに基づくものである。なお、ワークＷｐの重心が検査機１０側のコンベア搬送路１１ａからエアジェット選別機２０側のコンベア搬送路２１ａに乗り移るときは、ワークＷｐの半分を検査機１０側のコンベア速度Ｖｘで、残りの半分をエアジェット選別機２０側のコンベア速度Ｖｒｊで移動させるものとし、コンベア搬送路１１ａ、２１ａの間の隙間Ｌｓ［ｍｍ］については、検査機１０側のコンベア速度Ｖｘとする。

本実施形態では、このように調整済みとなった選別動作時間Ｔｏｎ[ｓ]を採用して選別遅延時間Ｔｏｆｆ[ｓ]を自動計算する。

そして、選別遅延時間Ｔｏｆｆ_ａｊが正しく調整されていれば、必ずエアブローによる排除対象ワークＷｐの排出ができるとの考えを基に、次いで、選別タイミングの算出設定値が好適（良い）か否か（選別遅延時間の過大か過小）あるいは再設定要求があるかが判断される（ステップＳ３３）。

また、この判断に先立って、図７（ａ）に示す第５の調整画面１３６中の「確認する（運転）」のチェックボックスを選択操作することにより、選別遅延時間Ｔｏｆｆおよび選別動作時間Ｔｏｎの算出結果通りの条件で選別動作を実行し、図７（ｂ）に示す第６の調整画面１３７に進んで、実際にワークＷｐの実搬送状態での排出確認を実行させる。その上で、ワークＷの実搬送時の選別タイミングが確認され、排出タイミングが良好か否かや任意設定（再設定）要求の有無が第６の調整画面１３７中の複数のボタン操作で選択され、選別タイミングの調整の適否が判断可能となる。

具体的には、図７（ｂ）に示す第６の調整画面１３７中で、選別タイミングの複数の選択肢のうち「良い」が選択されると、良好な現在の選別遅延時間Ｔｏｆｆの設定値で選別タイミングが確定され（ステップＳ３７）、「速い」が選択されると、過小の選別遅延時間Ｔｏｆｆが所定時間ｔγ（例えば１０ｍｓ）だけ延長（自動ｕｐ）される（ステップＳ３４）。一方、選別タイミングの複数の選択肢のうち「遅い」が選択されると、過大な選別遅延時間Ｔｏｆｆが所定時間ｔγ（例えば１０ｍｓ）だけ短縮（自動ｄｏｗｎ）され（ステップＳ３５）、「任意設定」が選択されると、再設定が必要な選別遅延時間Ｔｏｆｆが任意の時間に設定される（ステップＳ３６）。

本実施形態では、このように総合補正係数Ａｃｔｋの算出に相当する作業を選別動作時間Ｔｏｎの調整作業中に自動的に実行しつつ、調整済みとなった選別動作時間Ｔｏｎ[ｓ]を採用して選別遅延時間Ｔｏｆｆを自動算出する。ことにより、エアジェット選別機２０の選別タイミングの実質的な最適値が容易に設定される（ステップＳ３８）。

次に、作用について説明する。

上述のように構成された本実施形態の物品検査装置１においては、コンベア搬送路２１ａ上で静止する質量ＭのワークＷｐを排出するための静的物品排出特性に係るエアブロー時間Ｔａ_ｓが選別動作時間Ｔｏｎとして設定されると、そのエアブロー時間をエア吹き付けの動作時間とした選別動作時間Ｔｏｎのエアの吹きつけでワークＷｐがコンベア搬送路２１ａ外に排出されるか否かが排出可否判定手段４２によって判定され、その判定結果および静的物品排出特性に係るエアブロー時間Ｔａ_ｓを基に、実エアブロー時間算出手段４３により、ワークＷｐを実搬送中にコンベア搬送路２１ａ外に排出するための動的物品排出特性に係る実エアブロー時間Ｔａ_ｄが算出される。したがって、選別動作時間Ｔｏｎの設定時に、他のタイミングパラメータを変化させながら多数回の排出確認を行う必要が無くなり、エア吹きつけの動作時間である選別動作時間Ｔｏｎを確実な排出のために必要以上に大きな値にする傾向を有効に抑制することができる。

また、本実施形態では、質量設定部１３１ｍａを有するパラメータ設定画面１３１と、静的物品排出特性に係るエアブロー時間Ｔａ_ｓを設定変更可能な基本動作時間設定手段４４とを有することで、ワークＷｐの質量Ｍに応じて静的物品排出特性に係るエアブロー時間Ｔａ_ｓを基本動作時間として設定変更可能に設定できる。

さらに、本実施形態では、実エアブロー時間算出手段４３により実エアブロー時間を算出するための動的物品排出特性に係る補正係数ｋを設定する動的排出補正係数設定手段４５を有するので、静的物品排出特性に係るエアブロー時間Ｔａ_ｓに対し、動的物品排出特性に係る補正係数ｋを掛けることで、動的物品排出特性に係る有効な実エアブロー時間Ｔａ_dが短時間で算出可能となる。

加えて、本実施形態においては、エアブロー時間のタイプ選択画面である第４の調整画面１３５等によって動的排出補正係数設定手段４５を選択的に作動させる補正選択手段４６を有しているので、高排出能力が要求されるか否か等によって、静的物品排出特性に係るエアブロー時間Ｔａ_ｓに対して動的物品排出特性に係る補正係数ｋ（≦１）を掛けた相対的に短時間の実エアブロー時間Ｔａ_ｄを算出するか否かの選択が可能となる。よって、物品検査や搬送の条件の自由度を高めることができる。

また、本実施形態では、基本動作時間設定手段４４が、パラメータ設定画面１３１での設定パラメータを基に算出された静的物品排出特性に係るエアブロー時間Ｔａ_ｓ（スタティックエアブロー時間）について、各調整画面１３２、１３３中に対応するスタティックエアブロー時間Ｔａ_ｓについての設定変更を要求する排出不可ボタン１３２ｃ、１３３ｃを有しているので、排出可否判定手段４２の判定結果に応じて静的物品排出特性に係るエアブロー時間Ｔａ_ｓの設定変更の要求入力を行ったり、さらに次の調整画面１３４に進んで、対象ワークＷｐについて経験済みの設定入力を行ったりすることができる。

また、本実施形態では、基本動作時間設定手段４４が、排出可否判定手段４２の判定結果に応じてスタティックエアブロー時間Ｔａ_ｓを設定しあるいは再計算するので、新規のワークＷｐに対してスタティックエアブロー時間Ｔａ_ｓを自動設定可能となる。

さらに、本実施形態において、排出可否判定手段４２は、ワークＷｐがコンベア搬送路２１ａ外に排出されたことを検知する排出センサ３８を有する構成とすれば、ワークＷｐがコンベア搬送路２１ａ外に排出されたことを排出センサ３８によって直接検知可能となるので、排出の可否を迅速的確に判定可能となる。

このように、本実施形態の物品検査装置１は、物品排除装置をエアジェット選別機２０として備えるとともに、物品搬送ライン上のワークＷｐ毎に所定の物品検査を実行する検査機１０を備え、静的物品排出特性に係るエアブロー時間Ｔａ_ｓが設定されると、そのエアブロー時間Ｔａ_ｓのエアの吹きつけでワークＷｐがコンベア搬送路２１ａ外に選別排出されるか否かが判定され、その判定結果と静的物品排出特性に係るエアブロー時間Ｔａ_ｓを基に、実搬送中のワークＷｐをコンベア搬送路２１ａ外に排出するための動的物品排出特性に係る実エアブロー時間Ｔａ_ｄが算出される。したがって、物品検査結果に応じた排出対象ワークＷｐの決定からその排出動作開始までの選別遅延時間Ｔｏｆｆといった他のタイミングパラメータを変化させながら多数回の排出確認を行うといった必要が無くなり、エア吹きつけによる選別動作時間Ｔｏｎを必要以上に大きな値にする必要がなく、ワークＷｐ排出に要するエアの吹きつけ動作時間Ｔｏｎを短時間で的確に設定できる物品検査装置１を提供することができる。

以上のように、本実施形態によれば、物品排出に要するエアの吹きつけ動作時間Ｔｏｎを短時間で的確に設定できる物品排除装置としてのエアジェット選別機２０および物品検査装置１を提供することができる。

なお、上述の一実施形態においては、エアノズル２２を１つのみ図示していたが、複数のエアノズルを高さ方向や搬送方向に吹き出し口が隣り合うような並列配置形態を取り得ることはいうまでもない。そのような配置形態にかかわりなくエアの吹きつけ動作時間Ｔｏｎを短時間で的確に設定できることは勿論である。また、パラメータ設定画面１３１における設定パラメータが質量とそれ以外の任意のパラメータを含み得ることや必要なパラメータの追加が可能であることもいうまでもない。また、前述の一実施形態では、物品検査装置１の検査部である検査機１０の後段に物品排除装置であるエアジェット選別機２０を配置したが、エアジェット選別機２０と略同様な物品排除装置の前段に検査機以外の包装機その他の装置を配置したり、物品検査結果以外の物品排除指令入力に従って物品排除装置を作動させたりすることができるのは勿論である。さらに、前述の一実施形態では、上流側に配置された検査機１０側の物品検知センサ１８の検知情報を基に選別遅延時間Ｔｏｆｆを設定したが、エアジェット選別機２０の上流端付近の物品検知センサ２８の検知情報を基に選別遅延時間Ｔｏｆｆを設定可能であることもいうまでもない。

以上説明したように、本発明は、物品排出に要するエアの吹きつけ動作時間を短時間で的確に設定できる物品排除装置および物品検査装置を提供することができるものであり、エアブロー式の物品排除装置およびそれを備える物品検査装置全般に有用である。

１ 物品検査装置
１０ 検査機
１１ 第１の搬送部(検査搬送部)
１１ａ コンベア搬送路
１２ 検査部
１３ 制御部
１３ａ 搬送制御手段
１３ｂ 検査制御手段
１３ｃ 演算制御手段
１３ｄ 選別制御手段
１３ｅ 操作表示手段
１８、２８ 物品検知センサ
２０ エアジェット選別機
２１ 第２の搬送部(選別搬送部)
２１ａ コンベア搬送路（所定搬送路）
２２ エアノズル
２３ 電磁弁
２４ フィルタレギュレータ
２５ エア配管
２６ 監視部
２７ エアタンク
３０ 選別制御ユニット
３１ メモリ
３８ 排出センサ
４１ 静的エアブロー時間設定手段
４２ 排出可否判定手段
４３ 実エアブロー時間算出手段
４４ 基本動作時間設定手段
４５ 動的排出補正係数設定手段
４６ 補正選択手段
１３１ パラメータ設定画面（品種登録画面相当の操作画面）
１３１ｍａ 質量設定部
１３２ 第１の調整画面（奥側エアブローテスト用の操作画面）
１３２ａ、１３３ａ、１３４ａ エアブローテストボタン
１３２ｂ、１３３ｂ、１３４ｂ エアブローテストボタン
１３２ｃ、１３３ｃ、１３４ｃ 排出不可ボタン（設定変更要求入力部）
１３３ 第２の調整画面（中央側エアブローテスト用の操作画面）
１３４ 第３の調整画面（推奨時間オーバー時の操作画面）
１３５ 第４の調整画面（エアブロー時間のタイプ選択）
１３６ 第５の調整画面（実搬送確認用の操作画面）
１３７ 第６の調整画面（選別タイミング調整用の操作画面）
１３８ 第７の調整画面（設定情報確認画面）
Ａ、Ｂ 他装置
Ａ１、Ａ２ 製品ピッチ相当時間（製品ピッチ限界、時間間隔）
Ａ１´、Ａ２´ 製品ピッチ限界
Ａｗ 必要動作周期
Ａｃｔｋ 総合補正係数
ｋ 搬送速度補正係数
Ｍ ワーク質量
Ｐｓ 供給圧力（エア圧）
ｔ１１、ｔ２１ 進入時点（物品検知時点）
ｔ１２、ｔ２２ 経過時点（選別遅延時間の経過時点、エアブロー開始タイミング）
ｔ１３、ｔ２３ 閉弁時点（エアブロー終了タイミング）
Ｔａ ベース特性（理想ワークのワーク質量に対する）のエアブロー時間
Ｔａ_max 最大エアブロー時間
Ｔａ_ｓ スタティックエアブロー時間
Ｔａ_ｄ ダイナミックエアブロー時間
Ｔａ_ｏ 任意設定のエアブロー時間
Ｔｏｎ、Ｔｏｎ_ａｊ 選別動作時間
Ｔｏｆｆ、Ｔｏｆｆ_ａｊ 選別遅延時間（又は、電磁弁応答時間）
Ｔｃｈｇ タンク充填時間
Ｗｉ 理想ワーク
Ｗｐ ワーク（物品、実ワーク）
ｘ ベース特性に基づくエアブロー時間Ｔａの単位質量毎の増加率
ｙ ベース特性に基づくエアブロー時間Ｔａのオフセット値

Claims (8)

1. 物品搬送ラインの所定搬送路上の物品を、物品搬送方向と交差する排出方向に向けたエアの吹きつけにより前記所定搬送路外に排出する物品排除装置であって、
   前記所定搬送路上に静止する所定質量の物品を前記排出方向へのエアの吹きつけにより前記所定搬送路外に排出するための静的物品排出特性に係るエアブロー時間を設定する静的エアブロー時間設定手段と、
   前記静的エアブロー時間設定手段により設定されたエアブロー時間の前記エアの吹きつけで前記物品が前記所定搬送路外に排出されるか否かを判定する排出可否判定手段と、
   前記排出可否判定手段の判定結果および前記静的物品排出特性に係るエアブロー時間を基に、前記物品を実搬送中に前記所定搬送路外に排出するための動的物品排出特性に係る実エアブロー時間を算出する実エアブロー時間算出手段と、を備えることを特徴とする物品排除装置。
2. 前記物品の質量を入力し設定する質量設定部を有するパラメータ設定画面と、
   前記静的物品排出特性に係るエアブロー時間を設定変更可能な基本動作時間設定手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の物品排除装置。
3. 前記実エアブロー時間算出手段により前記実エアブロー時間を算出するための前記動的物品排出特性に係る補正係数を設定する動的排出補正係数設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の物品排除装置。
4. 前記動的排出補正係数設定手段を選択的に作動させる補正選択手段を設けることを特徴とする請求項３に記載の物品排除装置。
5. 前記基本動作時間設定手段が、前記静的物品排出特性に係るエアブロー時間の設定変更を要求する要求入力部を有することを特徴とする請求項１に記載の物品排除装置。
6. 前記基本動作時間設定手段が、前記排出可否判定手段の判定結果に応じて前記静的物品排出特性に係るエアブロー時間を設定することを特徴とする請求項１に記載の物品排除装置。
7. 前記排出可否判定手段は、前記物品が前記所定搬送路外に排出されたことを検知する排出センサを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の物品排除装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか一項に記載の物品排除装置を選別部として備えるとともに、前記物品搬送ライン上の前記物品毎に所定の物品検査を実行する検査部を備える物品検査装置。

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