JP2005300518A - 情報パターン判別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 製品が有する情報パターンを判別する際に、移動に起因する時間ずれが生じても、簡単かつ短時間で、正確な判別が可能な情報パターン判別装置を提供する。
【解決手段】 製品について検出される情報パターン信号を、予め記憶された基準となる製品についての基準情報パターン信号と比較し、この情報パターン信号が、予め設定された許容時間ずれ幅内で、基準情報パターン信号と一致している場合にはＯＫ判別し、不一致の場合にはＮＧ判別するので、製品またはセンサの移動に起因する情報パターン信号の時間ずれを生じても、これに追従して対応できるから、簡単かつ短時間で、製品のＯＫ／ＮＧ判別を正確にできる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、製品と製品の有する情報パターンを検知するセンサのいずれか一方を移動させた状態で、センサから製品について検出される情報パターン信号に基づき製品を判別する情報パターン判別装置に関し、特に製品またはセンサの移動に起因する時間ずれに対応可能な情報パターン判別装置に関する。

従来から、製品の仕分け用のコンベアラインなどに設けられて、コンベアで多数の製品を次々に移動させながら、製品の形状による情報パターンや製品に付された情報パターンのような製品が有する情報パターンをセンサで検知し、その検知結果に基づき製品を判別する情報パターン判別装置が知られている。この装置は、例えば製品のラベルに付された黒色と白色の格子が交互に並ぶ模様のような情報パターン（図９（Ａ））を光センサで検知し、白色部分を検知するとオン出力、黒色部分を検知するとオフ出力をして、オン・オフパターン（情報パターン）信号を検出し、製品のオン・オフパターン信号を、基準となる製品（正品）のオン・オフパターン信号と比較し、一致する場合にはＯＫ判別し、一致しない場合には、ＮＧ判別する。

この場合、従来装置は、図９（Ｂ）に示すように、図９（Ａ）の情報パターンを検知する例えば２つの光センサ１Ａ、１Ｂを用いて、光センサ１Ａ、１Ｂのオン・オフの変化に応じて内部のカウンタを加算して状態を管理し、そのカウンタの値が変化するまでの時間や、光センサ１Ａのオン・オフ状態が変化したときの他の光センサ１Ｂのオン・オフ状態をも加えて、オン・オフパターン（情報パターン）信号とする。基準となる製品（正品）のオン・オフパターン信号は、製品のオン・オフパターン信号について判別するときの基準信号となるため、装置に入力して記憶させておく必要があり、例えばＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）を用いて、プログラムに変換して入力する必要がある。

このＰＬＣを用いた場合、品種ごとにオン・オフパターンが異なるので、生産する品種が変わるごとにそれに応じたオン・オフパターンをプログラムに変換することとなり、面倒かつ時間がかかる。このため、予めコンベアで正品を搬送してセンサで検出し、正品の基準信号波形を得ることにより、品種が変わっても、製品の入力信号波形をこの基準信号波形と比較して、製品を判別することができるデータ処理装置が知られている（例えば、特許文献１）。

このデータ処理装置は、コンベアのうねり等によって搬送される対象物の位置が変動し、測定ごとに対象物の位置が変動すると、正確な判別を行うことができないので、アナログの入力信号波形の基準信号波形に対する位置ずれを求め、その位置ずれ分だけ入力信号波形を移動させる処理を行うものである。
特開平９−２７３９２３号公報

しかし、上記データ処理装置は、単に入力信号波形の位置を基準信号波形に対する位置ずれ分だけ移動させるにすぎないため、コンベア自体のがたつきや製品をコンベアに置いたときの振動等によりコンベア速度が瞬間的に変化する場合や、生産の都合上やコンベアにかかる負荷の影響等によりコンベアの速度自体が一時的に変化する場合のように製品の移動に起因する時間ずれが生じた場合には、対応できないものであり、判別不能または判別精度が低下するという問題があった。また、製品を置き台上に並べて載せて、センサを移動させた状態で製品の情報パターンを検出する場合に、センサ移動に起因する時間ずれが生じた場合も同様である。

本発明は、前記の問題点を解決して、製品が有する情報パターンを判別する際に、移動に起因する時間ずれが生じても、簡単かつ短時間で、正確な判別が可能な情報パターン判別装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の一構成にかかる情報パターン判別装置は、製品と製品が有する情報パターンを検知するセンサのいずれか一方を移動させた状態で、センサから製品について検出される情報パターン信号に基づき製品を判別するものであって、基準となる製品について指定された時間の幅内で検出された基準情報パターン信号を予め記憶する基準信号記憶手段と、製品の情報パターン信号について所定の許容時間ずれ幅を予め設定する時間ずれ幅設定手段と、製品について検出される情報パターン信号を基準情報パターン信号と比較し、この情報パターン信号が、前記許容時間ずれ幅内で、基準情報パターン信号と一致している場合にはＯＫ判別し、不一致の場合にはＮＧ判別する判別手段とを備えている。

この構成によれば、製品について検出される情報パターン信号を、予め記憶された基準となる製品についての基準情報パターン信号と比較し、この情報パターン信号が、予め設定された許容時間ずれ幅内で、基準情報パターン信号と一致している場合にはＯＫ判別し、不一致の場合にはＮＧ判別するので、製品またはセンサの移動に起因する情報パターン信号の時間ずれが生じても、これに追従して対応できるから、簡単かつ短時間で、製品のＯＫ／ＮＧ判別を正確にできる。

好ましくは、前記判別手段は、情報パターン信号の時間の幅が、基準情報パターン信号の指定時間の幅と異なる場合に、両信号の構成パターン同士の時間の比率が同一のときには両信号が一致していると判断し、前記指定時間の幅と所定値以上にずれているときには両信号が不一致であると判断する。したがって、製品またはセンサの移動速度のずれなどにより情報パターン信号の時間の幅と基準情報パターン信号の指定時間の幅が異なっていても、これに追従して対応できるから簡単かつ短時間で、製品のＯＫ／ＮＧ判別を正確にできる。

好ましくは、前記センサから製品について指定した入力禁止情報が検出されると、この情報の入力を禁止する入力禁止回路を備えている。この場合、製品中にセンサ検出が不安定となる部分（入力禁止情報）が含まれていても、この部分の入力信号を切り離すように当該センサ用の電源をＯＦＦにするなどの対処を必要とせずに、指定した情報の入力を禁止するだけで、他の部分のセンサ検出に影響を与えることなく、製品判別を円滑に継続することができる。

本発明の他の構成にかかる情報パターン判別装置は、製品と製品が有する情報パターンを検知するセンサのいずれか一方を移動させた状態で、センサから製品について検出される情報パターン信号に基づき製品を判別するものであって、基準となる製品について指定された時間の幅内で検出された基準情報パターン信号について、パターン変化前後の２つの基準情報パターン信号の各指定時間を加算した基準加算時間を予め記憶する基準信号記憶手段と、製品の情報パターン信号について所定の許容時間ずれ幅を予め設定する時間ずれ幅設定手段と、情報パターン信号の時間の幅が、基準情報パターン信号の指定時間の幅と異なる場合に、製品について検出されるパターン変化前後の２つの情報パターン信号の加算した時間と、前記基準加算時間との時間比率に基づいて変換した情報パターン信号の時間が、前記許容時間ずれ幅内である場合にはＯＫ判別し、許容時間ずれ幅外である場合にはＮＧ判別する判別手段とを備えている。

この構成によれば、情報パターン信号の時間の幅が、基準情報パターン信号の指定時間の幅と異なる場合に、製品について検出されるパターン変化前後の２つの情報パターン信号の加算した時間と、予め記憶された基準となる製品についての基準加算時間との時間比率に基づいて変換した情報パターン信号の時間が、予め設定された許容時間ずれ幅内である場合にはＯＫ判別し、許容時間ずれ幅外である場合にはＮＧ判別するので、製品またはセンサの移動時間が変化する（加減速する）場合であっても、パターン変化前後の情報に基づきこれに追従して対応できるから、簡単かつ短時間で、製品のＯＫ／ＮＧ判別を正確にできる。

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る情報パターン判別装置を示すブロック図である。本装置は、製品と製品に付されたラベルの情報パターンを検知するセンサのいずれか一方が移動状態で、センサから製品について検出される情報パターン信号に基づき製品のＯＫ／ＮＧ（正／誤）を判別するものであり、この例では製品の仕分け用のコンベアラインなどにセンサを固定して設けられて、コンベアで多数の製品を次々に移動させながらセンサで各製品の情報パターンを検知する。

本装置は、例えば２つのセンサ１Ａ、１Ｂ、入力禁止回路４、入力回路２、ＯＮ／ＯＦＦ判定回路３、基準信号記憶手段であるＯＮ／ＯＦＦ情報記憶メモリ５、記憶要求入力部６、ＯＮ／ＯＦＦ情報書き込み回路７、時間ずれ幅設定手段である設定値記憶メモリ８、クリア要求入力部９、判別手段であるＯＮ／ＯＦＦ比較回路１０、ＯＮ／ＯＦＦ情報読み出し回路１１、出力保持回路１２、出力回路１４および外部機器１５を備えている。

製品に付された情報パターンは、例えばラベル上に表された黒色と白色の格子が交互に並ぶ模様である（図９（Ａ））。例えばセンサ１Ａ、１Ｂは光センサであり、光源から光をラベル面に投光し、その反射された光が受光素子で検知される。情報パターンの白黒によって反射光が変化するので、この反射光の変化が電気信号（２値信号）に変換され、例えば白色部分の検知によりオン出力、黒色部分の検知によりオフ出力をするように、検知信号が出力される。この例では、センサを２個設けているが、製品の情報パターンに応じて１個でもよいし、３個以上でもよい。

図１に示すように、前記入力回路２がセンサ１Ａ、１Ｂからの検知信号を入力し、ＯＮ／ＯＦＦ判別回路３が入力した検知信号のオン・オフを判別する。ＯＮ／ＯＦＦ情報記憶メモリ（基準信号記憶手段）５は、基準となる製品（正品）について指定された時間の幅内で検出された基準情報パターン（基準オン・オフパターン）信号を予め記憶するものである。この基準オン・オフパターン信号は、記憶要求入力部６の記憶要求入力（ＴＥＡＣＨ入力）により、ＯＮ／ＯＦＦ判別回路３からのオン・オフが判別された検知信号に基づいて、ＯＮ／ＯＦＦ情報書き込み回路７を介してＯＦＦ情報記憶メモリ５に記憶される。

前記設定値記憶メモリ（時間ずれ幅設定手段）８は、製品の情報パターン（オン・オフパターン）信号について所定の許容時間ずれ幅、例えばタイミングおよび時間の許容度の設定値を予め記憶する。この許容時間ずれ幅は、コンベア自体のがたつきや製品をコンベアに置いたときの振動等によるコンベア速度の瞬間的変動に応じて設定され、例えば１００μｓｅｃに設定される。また、設定値記憶メモリ８は、出力保持の有無、出力時間幅、入力禁止情報などの設定値を記憶する。この記憶内容は、クリア要求入力部９からのクリア要求入力によりクリアされる。

前記ＯＮ／ＯＦＦ比較回路（判別手段）１０は、製品について検出される情報パターン（オン・オフパターン）信号を、設定値記憶メモリ８に記憶された基準情報パターン（基準オン・オフパターン）信号と比較し、このオン・オフパターン信号が、設定値記憶メモリ８に記憶された許容時間ずれ幅内で、基準オン・オフパターン信号と一致している場合にはＯＫ出力をしてＯＫ判別し、不一致の場合にはＮＧ出力をしてＮＧ判別する。

前記出力保持回路１２は、ＯＮ／ＯＦＦ比較回路１０からのＮＧ出力を保持するもので、ＮＧ出力を見落とす場合があることから、ＮＧ出力がクリアされるまでこの出力を保持する。ＯＫ出力またはＮＧ出力は出力回路１４を介して仕分け装置のような外部機器１５に出力され、その出力に応じて製品の仕分けがされる。

前記入力禁止回路４は、センサ１Ａ、１Ｂから製品について指定した入力禁止情報が検出されると、この情報の入力回路２への入力を禁止する。入力禁止情報は、例えばセンサ検出が不安定となる文字、数字や記号などであり、予め設定値記憶メモリ８に記憶されている。

以下、上記構成を有する本装置の動作の一例について説明する。
（基準情報パターン信号の取得）
まず、基準となる製品（正品）をコンベアに載せて製品を移動させながら、図１のセンサ１Ａ、１Ｂにより正品に付されたラベルのオン・オフパターン（情報パターン）が検知される。この検知信号は入力回路２に入力されＯＮ／ＯＦＦ判定回路３でセンサ１Ａ、１Ｂごとに検知信号のオン・オフが判定され、センサ１Ａの検知信号のオン・オフ、およびセンサ１Ｂの検知信号のオン・オフが判定される。このとき、図２に示すように、記憶要求入力部６から記憶要求入力（ＴＥＡＣＨ入力）がオンして、ＯＮ／ＯＦＦ情報書き込み回路７へ入力されると、ＴＥＡＣＨ入力のオン期間（指定された時間の幅）内における２つのオン・オフパターン信号からなる正品の基準オン・オフパターン信号が、ＯＮ／ＯＦＦ情報記憶メモリ５に記憶（記録）される。

（製品の判別）
つぎに、判別対象の製品をコンベアに載せて製品を移動させながら、製品のＯＫ／ＮＧ判別をする。コンベアの速度が通常速度で、図３に示すように製品のオン・オフパターン信号が検出されると、ＯＮ／ＯＦＦ比較回路（判別手段）１０でこのオン・オフパターン信号が基準オン・オフパターン信号と比較される。この場合、両パターン信号が一致するので、ＯＫ出力がオンしてＯＫ判別される。その後、クリア入力がオンして、ＯＫ出力がクリアされる。

ここで、コンベア自体のがたつきや製品をコンベアに置いたときの振動等によりコンベア速度が瞬間的に変化する場合、製品のオン・オフパターン信号に時間のずれが発生するが、本発明では、この時間ずれが所定の許容時間ずれ幅内であれば判別可能としている。すなわち、設定値記憶メモリ８に記憶された許容時間ずれ幅が例えば１００μｓｅｃのとき、図４に示すように、ＯＮ／ＯＦＦ比較回路１０において、両信号を構成するパターンの１つについて時間差が求められ、両信号の時間ずれ幅ａが例えば８０μｓｅｃであるとき、この時間ずれ幅ａは許容時間ずれ幅内の１００μｓｅｃ以内であるので、時間ずれを０とみなす演算が行われる。この場合、時間ずれがないとみなすと両パターン信号は一致するので、ＯＫ出力がオンしてＯＫ判別される。こうして、製品のオン・オフパターン信号を基準オン・オフパターン信号との時間ずれに追従して比較することができる。

一方、図５に示すような製品のオン・オフパターン信号が検出されると、ＯＮ／ＯＦＦ比較回路（判別手段）１０により基準オン・オフパターン信号と比較される。この場合、オン・オフパターン信号の一部ｂに違いがあるので、両パターン信号が一致せず、ＮＧ出力がオンしてＮＧ判別される。

このように、本装置は、製品について検出されるオン・オフパターン信号を、予め記憶された基準となる製品についての基準オン・オフパターン信号と比較し、製品のオン・オフパターン信号が、予め設定された許容時間ずれ幅内で、基準オン・オフパターン信号と一致している場合にはＯＫ判別し、不一致の場合にはＮＧ判別する。これにより、従来装置のように基準オン・オフパターン信号をプログラムに変換して入力する必要があったり、また位置ずれへの対応のみで時間ずれへの対応ができなかったのとは異なり、本装置は、製品またはセンサの移動に起因するオン・オフパターン信号の時間ずれを生じても、これに追従して対応できるから、簡単かつ短時間で、製品のＯＫ／ＮＧ判別を正確にできる。

つぎに、上記のようなコンベアの速度が瞬間的に変化する場合でなく、生産の都合上やコンベアにかかる負荷の影響等によりコンベアの速度自体が一時的に変化する場合に、基準オン・オフパターン信号を取得したときのコンベア速度と、製品のオン・オフパターン信号を判別するときのコンベア速度とが異なる場合がある。このように製品のオン・オフパターン信号の時間の幅が、基準オン・オフパターン信号の指定時間の幅と異なる場合には、前記ＯＮ／ＯＦＦ比較回路（判別手段）１０は、両信号の構成パターン同士の時間の比率が同一のときには両信号が一致していると判断し、前記指定時間の幅と所定値以上にずれているときには両信号が不一致であると判断する。

図６は、上記した両信号を検出したときのコンベア速度が異なる場合の一例を示す。この例では、製品のオン・オフパターン信号を判別するときのコンベア速度が、基準オン・オフパターン信号を取得したときのコンベア速度より例えば２倍速い場合である。この場合、製品のオン・オフパターン信号の時間幅は、基準オン・オフパターン信号の時間幅の１／２倍となるが、この例では各構成パターン同士についての時間の比率も１／２倍で同一であるので、両信号が一致していると判断し、ＯＫ判別する。

図７は、上記した両信号を検出したときのコンベア速度が異なる場合の他例を示す。図７（Ａ）は基準オン・オフパターン信号の取得動作を、図７（Ｂ）は製品の判別動作を示すタイムチャート図であり、以下、その動作を詳細に説明する。サンプリングタイムは例えば１０μｓであり、下記の時間幅は、例えば200の場合、200×１０μｓ＝２ｍｓとなる。

（基準オン・オフパターン信号の取得）
図７（Ａ）において、ＩＮ０はセンサ１Ａのオン・オフ信号であり、ＩＮ１はセンサ１Ｂのオン・オフ信号である。記憶要求入力部６の記憶要求入力（ＴＥＡＣＨ入力）のオンでスタートし、基準となる製品（正品）について、センサ１Ａ、１Ｂのいずれかのオン・オフ信号が変化すれば、オン・オフ信号の保存（記憶）を開始する。そして、いずれのオン・オフ信号も変化しなくなっても、しばらく保存を継続し、いずれのオン・オフ信号も変化しなくなってから、所定のタイムアウト時間を経過した場合には、その変化しなくなった時点以降のデータを削除する。こうして、ＯＮ／ＯＦＦ情報記憶メモリ５のメモリ量を節約しながら、正品の基準オン・オフパターン信号を保存する。
ＩＮ０ 時間幅 ＩＮ１ 時間幅
ＯＦＦ 0 0ms ＯＮ 100 1ms
ＯＮ 200 2ms ＯＦＦ 300 3ms
ＯＦＦ 100 1ms ＯＮ 100 1ms
ＯＮ 200 2ms
ＯＦＦ 0 0ms
このデータの中で、最も時間幅の長いものを探すと、ＩＮ１のＯＦＦ幅300（図示ｃ）であるから、この時間幅を時間の比率の計算をするときの基準とする。

（製品の判別）
図７（Ｂ）のように、製品について検出されるオン・オフパターン信号について、保存された基準オン・オフパターン信号と同じパターンを探す。まず、製品のオン・オフパターン信号について時間幅の余裕度を設定する。例えば、この時間幅の余裕度を０．５〜２倍に設定すると、設定された時間幅150〜600が検出範囲となる。製品のオン・オフパターン信号の時間幅が、設定された時間幅の範囲外であるとき、例えば、図示ｄのように100であれば150より小さいので、製品のオン・オフパターンにゴミなどが付着したものと判断して無視する。

図示ｅのように200であれば設定された時間幅の範囲内であるので、その時間幅と設定された時間幅から時間比率を計算する。
時間比率＝200÷300＝0.67
この時間比率に基づいて、製品のオン・オフパターンの時間幅内の最後のパターン位置まで保存する。その結果は以下のとおりである。
ＩＮ０ 時間幅 ＩＮ１ 時間幅
ＯＦＦ 3000 30ms ＯＮ 67 0.67ms
ＯＮ 150 1.5ms ＯＦＦ 290 2.9ms
ＯＦＦ 68 0.68ms ＯＮ 200 2ms
ＯＮ 150 1.5ms ＯＮ 70 0.7ms

つぎに、前記時間幅を１／時間比率で再び変換する。
ＩＮ０ 時間幅 ＩＮ１ 時間幅
ＯＦＦ 4500 45ms ＯＮ 100.5 1.005ms
ＯＮ 225 2.25ms ＯＦＦ 435 4.35ms
ＯＦＦ 102 1.02ms ＯＮ 300 3ms
ＯＮ 225 2.25ms ＯＮ 105 1.05ms

そして、製品のオン・オフパターン信号の保存を開始した位置以前を削除する。
ＩＮ０ 時間幅 ＩＮ１ 時間幅
ＯＦＦ 0 0ms ＯＮ 0 0ms
ＯＮ 173 1.73ms ＯＦＦ 100 1ms
ＯＦＦ 102 1.02ms ＯＮ 300 3ms
ＯＮ 225 2.25ms ＯＮ 105 1.05ms

製品のオン・オフパターン信号と基準オン・オフパターン信号との違う部分を抽出する。
時間幅 違い
173 27 ＯＮ→ＯＦＦ
225 25 ＯＦＦ→ＯＮ
この場合、全体の時間幅は500であり、違う部分の時間幅は52であるので、両信号の一致度は、一致度＝(500−52)/500×100＝89.6（％）となる。例えば、一致度の範囲を下記のように設定した場合、この製品のオン・オフパターン信号は基準オン・オフパターン信号と一致していると判断され、ＯＫ出力される。
一致度＝80〜100（％）：ＯＫ出力
一致度＝50〜79（％）：ＮＧ出力

図８に示すように、品種Ａについては（Ａ）のオン・オフパターン、品種Ｂについては（Ｂ）のオン・オフパターンを有する場合、品種Ｂのセンサ１Ｂが検出する文字や数字の部分の例えば「賞味期限2004.7.2」はセンサ検出が不安定のため、入力禁止情報として指定されて予め設定値記憶メモリ８に記憶されており、この情報を検出すると、入力禁止回路４により、入力回路２への入力が禁止される。この場合、品種Ｂのセンサ１Ａの検出のみで製品が判別される。これにより、製品中にセンサ検出が不安定となる部分（入力禁止情報）が含まれていても、この部分の入力信号を切り離すように当該センサ用の電源をＯＦＦにするなどの対処を必要とせずに、指定した情報の入力を禁止するだけで、他の部分のセンサ検出に影響を与えることなく、製品判別を円滑に継続することができる。

以上のように、本装置によれば、製品またはセンサの移動速度のずれなどにより、製品のオン・オフパターン信号の時間の幅と基準オン・オフパターン信号の指定時間の幅が異なっていても、これに追従して対応できるから簡単かつ短時間で、製品のＯＫ／ＮＧ判別を正確にできる。

つぎに、第２実施形態について説明する。第２実施形態の情報パターン判別装置は、例えば、製品を移動させるコンベアが運転開始時に加速され、その後ほぼ一定速度を保ち、運転停止時に減速されるように、製品の移動時間が変化する（加減速する）場合に用いられる。

この情報パターン判別装置は、図１の第１実施形態とは基準信号記憶手段（ＯＮ／ＯＦＦ情報記憶メモリ）５と判別手段（ＯＮ／ＯＦＦ比較回路）１０が異なり、その他の構成は第１実施形態と同様である。基準信号記憶手段５は、基準となる製品について指定された時間の幅内で検出された基準情報パターン信号について、パターン変化前後の２つの基準情報パターン信号の各指定時間を加算した基準加算時間を予め記憶する。そして、判別手段１０は、情報パターン信号の時間の幅が、基準情報パターン信号の指定時間の幅と異なる場合に、製品について検出されるパターン変化前後の２つの情報パターン信号の加算した時間と、前記基準加算時間との時間比率に基づいて変換した情報パターン信号の時間が、予め設定された許容時間ずれ幅内である場合にはＯＫ判別し、許容時間ずれ幅外である場合にはＮＧ判別する。

以下、本装置の動作を詳細に説明する。まず、製品を移動させるコンベア速度が一定で、製品の移動時間が変化しない（加減速しない）場合に、基準オン・オフパターン信号（登録されたパターン）と製品のオン・オフパターン信号（検出されたパターン）との一致度について、全体の合計時間の時間比率に基づいて計算した例を以下に示す。

登録されたパターン 検出されたパターン
状態 時間 状態 時間 変換後（時間比率で除算）
ＯＮ 100ms ＯＮ 200ms 100ms 一致
ＯＦＦ 50ms ＯＦＦ 100ms 50ms 一致
ＯＮ 25ms ＯＮ 50ms 25ms 一致
ＯＦＦ 100ms ＯＦＦ 200ms 100ms 一致
ＯＮ 75ms ＯＮ 150ms 75ms 一致
ＯＦＦ 50ms ＯＦＦ 100ms 50ms 一致
ＯＮ 100ms ＯＮ 200ms 100ms 一致
合計時間＝500ms 合計時間＝1000ms
比率＝1000ms/500ms＝2

しかし、製品を移動させるコンベアが運転開始時に加速され、運転停止時に減速されて、製品の移動時間が変化する場合、以下に示すように、例えば加速時の加速開始時および加速終了時でずれが大きくなり、この時の製品について不良品と判断されてしまう。
登録されたパターン 検出されたパターン
状態 時間 状態 時間 変換後（時間比率で除算）
ＯＮ 100ms ＯＮ 200ms 118ms ずれ18ms
ＯＦＦ 50ms ＯＦＦ 95ms 56ms ずれ6ms
ＯＮ 25ms ＯＮ 45ms 27ms ずれ2ms
ＯＦＦ 100ms ＯＦＦ 170ms 101ms ずれ1ms
ＯＮ 75ms ＯＮ 120ms 71ms ずれ -4ms
ＯＦＦ 50ms ＯＦＦ 75ms 44ms ずれ -6ms
ＯＮ 100ms ＯＮ 140ms 83ms ずれ -17ms
合計時間＝500ms 合計時間＝845ms
比率＝845ms/500ms＝1.69

上記の場合、コンベア速度が一定になるまではすべて不良品として排出するか、コンベアを停止してセンサ側を動かすことが考えられるが、不良品として排出すれば、それだけ生産性が下がり、センサ側を動かすには別途センサ移動装置が必要となり、コンベアを停止すると生産性が低下する。かかる場合に、本装置は、製品について検出されるパターン変化前後の２つの情報パターン信号の加算した時間と、予め記憶された基準となる製品についての基準加算時間との時間比率に基づいて変換した情報パターン信号の時間が、予め設定された許容時間ずれ幅内である場合にはＯＫ判別し、許容時間ずれ幅外である場合にはＮＧ判別する。

基準信号記憶手段５に予め記憶された、基準となる製品についてのパターン変化前後の２つの基準情報パターン信号の各指定時間を加算した基準加算時間の例を、以下に示す。
登録されたパターン
状態 時間 基準加算時間
ＯＮ 100ms 150ms
ＯＦＦ 50ms 75ms
ＯＮ 25ms 125ms
ＯＦＦ 100ms 175ms
ＯＮ 75ms 125ms
ＯＦＦ 50ms 150ms
ＯＮ 100ms （上の値を適用）

つぎに、製品について検出されるパターン変化前後の２つの情報パターン信号の加算した時間と、前記基準加算時間との時間比率に基づいて、例えばパターン変化前の情報パターン信号の時間を変換し、この変換した情報パターン信号の時間の幅と基準情報パターン信号の時間の幅とのずれの計算値の例を、以下に示す。
検出したパターン
状態 時間 加算時間 時間比率 変換後（時間比率で除算）
ＯＮ 200ms 295ms 295ms /150ms＝1.97 101.5ms ずれ1.5ms
ＯＦＦ 95ms 140ms 140ms /75ms＝1.87 50.8ms ずれ0.8ms
ＯＮ 45ms 215ms 215ms /125ms＝1.72 26.2ms ずれ1.2ms
ＯＦＦ 170ms 290ms 290ms /175ms＝1.66 102.4ms ずれ2.4ms
ＯＮ 120ms 195ms 195ms /125ms＝1.56 76.9ms ずれ 1.9ms
ＯＦＦ 75ms 215ms 215ms /150ms＝1.43 52.4ms ずれ 2.4ms
ＯＮ 140ms （上の値を適用） 97.9ms ずれ -2.1ms

このように、製品について検出されるパターン変化前後の２つの情報パターン信号の加算した時間と、前記基準加算時間との時間比率に基いて変換した後の検出した情報パターン信号のずれは、前記した全体の合計時間の時間比率に基いて変換した場合と比較して、加速時の加速開始時および加速終了時でずれが小さくなり、許容時間ずれ幅内となる。減速時の減速開始時および減速終了時も同様となる。このため、コンベアの加減速の開始時および終了時における製品についても不良品としないようにできる。

以上のように、本装置によれば、製品またはセンサの移動時間が変化する（加減速する）場合であっても、パターン変化前後の情報に基づきこれに追従して対応できるから簡単かつ短時間で、製品のＯＫ／ＮＧ判別を正確にできる。

なお、各実施形態では、白黒の模様の情報パターンを検出しているが、カラーや凹凸などの情報パターンを検出してもよい。また、センサからのオン・オフ信号（２値信号）を用いているが、アナログ信号（電圧値または電流値）を用いてもよい。

なお、各実施形態では、光センサにより情報パターンを検知しているが、超音波センサなどを用いて検知するようにしてもよい。

また、各実施形態では、基準信号記憶手段５が、１つの基準情報パターン（基準オン・オフパターン）信号を記憶し、判別手段１０がＯＫ、ＮＧ判別をしているが、基準信号記憶手段５が、複数の基準情報パターン信号を記憶し、判別手段１０が複数の製品についてＯＫ、ＮＧ判別して、複数種類の製品の仕分けを行うようにしてもよい。

なお、各実施形態では、センサを固定し、製品をコンベアで移動させた状態で製品を検出しているが、製品を静止し、センサを移動させた状態で製品を検出するようにしてもよい。この場合、センサ移動の時間ずれに対しても対応できる。

本発明の一実施形態に係る情報パターン判別装置を示すブロック図である。 基準情報パターンの取得動作を示すタイムチャート図である。 図１の情報パターン判別装置のＯＫ判別動作を示すタイムチャート図である。 時間ずれ幅を許容する動作を示すタイムチャート図である。 図１の情報パターン判別装置のＮＧ判別動作を示すタイムチャート図である。 時間の幅が異なる場合の判別動作を示すタイムチャート図である。 （Ａ）は基準情報パターン信号の記憶動作を、（Ｂ）は時間の幅が異なる場合の判別動作を示すタイムチャート図である。 入力禁止回路の動作を示す図である。 （Ａ）は情報パターンの一例を示す平面図、（Ｂ）は従来の情報パターン判別装置における基準情報パターン信号の取得動作を示すタイムチャート図である。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ：センサ
４：入力禁止回路
５：基準信号記憶手段（ＯＮ／ＯＦＦ情報記憶メモリ）
８：時間ずれ幅設定手段（設定値記憶メモリ）
１０：判別手段（ＯＮ／ＯＦＦ比較回路）

Claims (4)

1. 製品と製品の有する情報パターンを検知するセンサのいずれか一方を移動させた状態で、センサから製品について検出される情報パターン信号に基づき製品を判別する情報パターン判別装置であって、
   基準となる製品について指定された時間の幅内で検出された基準情報パターン信号を予め記憶する基準信号記憶手段と、
   製品の情報パターン信号について所定の許容時間ずれ幅を予め設定する時間ずれ幅設定手段と、
   製品について検出される情報パターン信号を基準情報パターン信号と比較し、この情報パターン信号が、前記許容時間ずれ幅内で、基準情報パターン信号と一致している場合にはＯＫ判別し、不一致の場合にはＮＧ判別する判別手段とを備えた情報パターン判別装置。
2. 請求項１において、
   前記判別手段は、情報パターン信号の時間の幅が、基準情報パターン信号の指定時間の幅と異なる場合に、両信号の構成パターン同士の時間の比率が同一のときには両信号が一致していると判断し、前記指定時間の幅と所定値以上にずれているときには両信号が不一致であると判断する情報パターン判別装置。
3. 請求項１において、さらに、
   前記センサから製品について指定した入力禁止情報が検出されると、この情報の入力を禁止する入力禁止回路を備えた情報パターン判別装置。
4. 製品と製品の有する情報パターンを検知するセンサのいずれか一方を移動させた状態で、センサから製品について検出される情報パターン信号に基づき製品を判別する情報パターン判別装置であって、
   基準となる製品について指定された時間の幅内で検出された基準情報パターン信号について、パターン変化前後の２つの基準情報パターン信号の各指定時間を加算した基準加算時間を予め記憶する基準信号記憶手段と、
   製品の情報パターン信号について所定の許容時間ずれ幅を予め設定する時間ずれ幅設定手段と、
   情報パターン信号の時間の幅が、基準情報パターン信号の指定時間の幅と異なる場合に、製品について検出されるパターン変化前後の２つの情報パターン信号の加算した時間と、前記基準加算時間との時間比率に基づいて変換した情報パターン信号の時間が、前記許容時間ずれ幅内である場合にはＯＫ判別し、許容時間ずれ幅外である場合にはＮＧ判別する判別手段とを備えた情報パターン判別装置。
   
   

Images