JP2004075213A

JP2004075213A - 物品供給装置

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Publication number: JP2004075213A
Application number: JP2002233946A
Authority: JP
Inventors: Masanori Hashimoto; 橋本　昌典; Takashi Takeda; 竹田　崇
Original assignee: Fuji Machinery Co Ltd
Current assignee: Fuji Machinery Co Ltd
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-08-09
Also published as: JP3983626B2

Abstract

【課題】包装機等の処理機の供給コンベヤに対して物品を間断なく所定間隔毎に高速で受け渡すことのできる物品供給装置を提供する。
【解決手段】物品供給装置１０は、前工程より移送されてきた物品Ｗを整列する搬送コンベヤ３０と、搬送コンベヤ３０から移送されてきた物品Ｗを供給コンベヤ２０に設けられた供給アタッチメント２１の走行位置に同期するように送り出す第１補正コンベヤ４０及び第２補正コンベヤ５０と、第１補正コンベヤ４０から移送されてきた物品Ｗを供給コンベヤ２０の供給アタッチメント２１の間にタイミング合わせして受け渡す渡りコンベヤ６０とで構成される。第２補正コンベヤ５０は、物品検知センサ５０ａが物品Ｗの先端部を検知してからその物品Ｗの長さＬの距離だけ走行した後の所定期間内に、物品検知センサ５０ａが次の物品Ｗとの隙間を検知すると所定期間だけ増速する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送コンベヤによって連続的に搬送されてくる物品を、包装機等の処理機に付設される供給コンベヤの走行位置にタイミング合わせをして受け渡す物品供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、不規則な間隔で搬送されてくる物品を等間隔にして下流側に接続された包装機等の供給コンベヤに適正なタイミングで送り出すシステムとして、例えば特許第２５６１１４０号に開示された装置がある。
この特許第２５６１１４０号に開示された装置によれば、サーボモータによって個別に駆動される４個の平ベルトコンベヤが用いられ、これらのモータを自動的に制御することにより、供給コンベヤに載置されて不規則な間隔で移送されてきた物品間の隙間を無くして互いに一旦軽く当接させる。そして、第３のコンベヤ（加速コンベヤ）によって物品が加速されることにより、包装機等の処理機の受取コンベヤに対応する速度及び間隔で物品が連続的に受け渡されるようになっている。物品間の隙間が物品検出用フォトセル（９ｂ，９ｃ）によって検出されると、第１のコンベヤ（集積コンベヤ）が物品の長さの半分の移動の間だけ増速され、物品間の隙間をなくして第２のコンベヤ（速度調整コンベヤ）に向けて送り出すように制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の装置によれば、前工程から不規則な間隔で移送されてきた物品は第１のコンベヤのみで軽接触状態で集積させるものであり、また、物品検出用フォトセル（９ｂ，９ｃ）によって物品間の隙間を検出する構成であるため、物品間の隙間が下流側に接続される処理機の処理サイクルにおいて複数サイクル以上の間隔であった場合等では、第１のコンベヤを増速させたとしても補正動作の範囲外となって物品間の隙間を埋めきることができない場合がある。また、物品間の隙間の大きさによっては、第１の補正コンベヤを増速させるのが遅れる場合がある。このような場合、後の工程への物品の供給タイミングに遅れが生じてしまう。特に、このような問題は、包装機等の処理機のコンベヤに物品を高速で供給する場合に顕著となる。
【０００４】
本発明はこのような問題に鑑みて創案されたものであり、包装機等の処理機の供給コンベヤに対して物品を間断なく所定間隔毎に高速で受け渡すことのできる物品供給装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、特許請求の範囲の各請求項に記載した発明が構成される。
請求項１に記載の物品供給装置によれば、第２補正コンベヤは、搬送コンベヤから前後の隙間がなくなるように送り出された物品を集積し、第２物品検知センサが物品の先端部を検知してから設定された物品長さ分走行した後に、前記第２物品検知センサが次の物品の先端部との隙間を検出した際に所定期間だけ増速するように制御される。なお、この「所定期間」とは、例えば「０．１秒間」等の時間によって指定される期間のみならず、例えば、「物品の長さの１／４の距離」等の距離によって指定される期間をも含む。
したがって、物品間の隙間が予想される限度以上に広がっている場合であっても、その物品間の隙間を素早く検知して第２補正コンベヤを増速させることができる。これにより、第２補正コンベヤから第１補正コンベヤへの物品の送り出しタイミングの遅れが防止されるので、下流側に配設された渡りコンベヤ及び処理機の供給コンベヤに対しても高速に物品を連続供給することができる。
【０００６】
請求項２に記載の物品供給装置によれば、物品検知センサから発せられる物品検知信号に基いて搬送コンベヤが高速値あるいは低速値に変速制御される。これにより、後続する第２補正コンベヤに対して物品をほぼ等間隔あるいは隙間の無い状態で受け渡すことが可能であり、処理機の供給コンベヤに対しても間断なく物品を受け渡すことが可能となる。
【０００７】
請求項３に記載の物品供給装置によれば、前工程からの物品の流入が所定期間途絶えている場合には、処理機の運転を停止する。これにより、物品が供給されていない状態での包装機等の処理機の空運転が防止される。
【０００８】
請求項４に記載の物品供給装置によれば、第１補正コンベヤ及び第２補正コンベヤには、物品を吸着保持して搬送する吸着保持手段が設けられる。これにより、第１補正コンベヤ及び第２補正コンベヤを増減速させたとしても、物品が加減速されることによる位置ズレの発生が防止され、処理機の供給コンベヤへ確実に物品を受け渡すことが可能となる。
【０００９】
請求項５に記載の物品供給装置によれば、第１物品検知センサより渡りコンベヤの入口側に向けて所定間隔離間した位置に物品検知センサが設けられ、該物品検知センサにより発せられる物品検知信号と位置情報発生手段により発せられる走行位置信号との同期のズレ量を偏差として第１補正コンベヤがフィードバック制御される。これにより、第１補正コンベヤにおける物品の増減速制御の結果を利用した閉ループの制御を行なえるので、第１補正コンベヤから渡りコンベヤに対してより高い精度で物品を送り込むことが可能となる。
【００１０】
請求項６に記載の物品供給装置によれば、渡りコンベヤは、供給コンベヤの物品押送部材の搬送始端部より下流側まで延設され、該押送部材の走行ライン両側に配設される一対の無端コンベヤで構成される。これにより、供給コンベヤの各押送部材間に円滑に物品を受け渡すことが可能となる。
【００１１】
請求項７に記載の物品供給装置によれば、搬送コンベヤは汎用モータで駆動され、第１補正コンベヤ及び第２補正コンベヤはサーボモータで駆動される。これにより、位置同期をとるための制御が必要な第１補正コンベヤ及び第２補正コンベヤのみがサーボモータで駆動されるので、制御装置が簡略化でき、物品供給装置の製造コストを安価にすることができる。
【００１２】
請求項８に記載の物品供給装置によれば、位置情報発生手段は、処理機の供給コンベヤの駆動部に連結されたパルス信号発信手段により得られる信号によって、処理機の供給コンベヤの走行位置信号を発生するように構成される。これにより、供給コンベヤの位置情報を電子的に取出すことができるので、より高い精度で物品を供給コンベヤに受け渡すことができる。
【００１３】
請求項９に記載の物品供給装置によれば、第１補正コンベヤは、第２補正コンベヤと渡りコンベヤの略中間の速度に設定される。これにより、第２補正コンベヤから第１補正コンベヤ、渡りコンベヤへと受け渡されるにつれて物品が比例的に加速されるので、急に加速されることよる物品の位置ズレを防止することができる。また、渡りコンベヤは、供給コンベヤと略同速度に設定されるので、供給コンベヤに向けて物品をスムーズに受け渡すことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施の形態における物品供給装置１０は、前工程よりランダムな間隔で流れてくる物品Ｗを下流側に配設された横型製袋充填機等からなる包装機の供給コンベヤ２０に受け渡すための装置であり、前工程よりランダムな間隔で移送されてきた物品Ｗを受け入れて略等間隔あるいは隙間のない状態に整列する搬送コンベヤ３０と、搬送コンベヤ３０から移送されてきた物品Ｗを、供給コンベヤ２０に定ピッチ毎に設けられた物品押送部材としての供給アタッチメントメント２１の走行位置に同期するように送り出す第１補正コンベヤ４０及び第２補正コンベヤ５０と、供給コンベヤ２０に機械的に連繋され、第１補正コンベヤ４０から移送されてきた物品Ｗを供給コンベヤ２０の供給アタッチメント２１の間にタイミング合わせして受け渡す渡りコンベヤ６０とで構成される。
【００１５】
図１に示すように、搬送コンベヤ３０は、前工程から連続的に流れてくる物品Ｗを搬送する複数のベルトコンベヤが直列に設置されたものであり、本実施の形態では、第１搬送コンベヤ３１，第２搬送コンベヤ３２，第３搬送コンベヤ３３の合計３つのベルトコンベヤで構成される。なお、この搬送コンベヤ３０を構成する複数のベルトコンベヤの配設数は、搬送するべき物品Ｗの形状やサイズ等によって適宜決定される。
第１〜第３搬送コンベヤ３１，３２，３３は、インバータにより変速制御される汎用モータ３１ｍ，３２ｍ，３３ｍによってそれぞれ駆動されており、供給コンベヤ２０に定ピッチ毎に設けられた供給アタッチメント２１の走行速度と同期し、かつ、「物品Ｗの長さＬ×供給コンベヤ２０の処理速度」の関係となる速度で走行する。供給コンベヤ２０の処理速度とは、所定時間あたりの各供給アタッチメント２１による搬送処理数をいう。供給アタッチメント２１を走行駆動する駆動軸２２の回転を検出可能に供給アタッチメント２１の走行距離をパルス信号として出力するエンコーダＥＮ１が設置されており、このエンコーダＥＮ１が供給アタッチメント２１間の距離であるアタッチメントピッチＰに相当するパルス信号を出力する期間毎に、第１〜第３搬送コンベヤ３１，３２，３３が一つの物品Ｗの長さＬ分走行するように汎用モータ３１ｍ，３２ｍ，３３ｍの速度が制御される。
【００１６】
また、第１〜第３搬送コンベヤ３１，３２，３３の各々の出口側及び入口側には、物品Ｗを検知するための物品検知センサ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂがそれぞれ設置されている。この物品検知センサ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂには、主にフォトセンサ等の非接触型センサが用いられるが他の種類のセンサが用いられてもよい。これら物品検知センサ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂによって搬送コンベヤ３０上の物品Ｗの有無が検知され、この検知信号を監視して、第２及び第３搬送コンベヤ３２，３３の速度が前記した制御速度とされる常速を基準として高速または低速に変速制御されるようになっている。具体的には、図３に示すような変速制御が行なわれる。
【００１７】
図３に示すように、第３搬送コンベヤ３３の速度は、次の▲１▼〜▲８▼の８つのパターンに従って制御される。
▲１▼第２，第３搬送コンベヤ３２，３３の出口側と入口側に設置された４つの物品検知センサ３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂによって物品Ｗが検知されていない場合には、第３搬送コンベヤ３３は常速に設定される。
▲２▼第３搬送コンベヤ３３の入口側に設置された物品検知センサ３３ｂのみによって物品Ｗが検知されている場合には、第３搬送コンベヤ３３は高速に設定される。
▲３▼第３搬送コンベヤ３３の出口側に設置された物品検知センサ３３ａのみによって物品Ｗが検知されている場合には、第３搬送コンベヤ３３は高速に設定される。
▲４▼第３搬送コンベヤ３３の出口側と入口側に設置された２つの物品検知センサ３３ａ，３３ｂによって物品Ｗが検知されている場合には、第３搬送コンベヤ３３は高速に設定される。
▲５▼第２搬送コンベヤ３２の入口側に設置された物品検知センサ３２ｂのみによって物品Ｗが検知されている場合には、第３搬送コンベヤ３３は常速に設定される。
▲６▼第２，第３搬送コンベヤ３２，３３の入口側に設置された２つの物品検知センサ３２ｂ，３３ｂによって物品Ｗが検知されている場合には、第３搬送コンベヤ３３は高速に設定される。
▲７▼第２搬送コンベヤ３２の入口側と第３搬送コンベヤ３３の出口側に設置された２つの物品検知センサ３２ｂ，３３ａによって物品Ｗが検知されている場合には、第３搬送コンベヤ３３は常速に設定される。
▲８▼第２搬送コンベヤ３２の入口側と第３搬送コンベヤ３３の出口側ならびに入口側に設置された３つの物品検知センサ３２ｂ，３３ａ，３３ｂによって物品Ｗが検知されている場合には、第３搬送コンベヤ３３は低速に設定される。
【００１８】
なお、図３では、第３搬送コンベヤ３３を例にして説明しているが、第２搬送コンベヤ３２も第１搬送コンベヤ３１との関係でほぼ同様にして高速、常速、低速に変速制御される。第２，第３搬送コンベヤ３２，３３が図３の▲１▼〜▲８▼のパターンに従って変速制御されると、搬送される物品Ｗは、物品Ｗの前後の隙間が次第に少なく、またなくなるように整列され、搬送コンベヤ３０の下流側に接続される補正コンベヤ２の搬送路上において接触した状態で集積される。
【００１９】
搬送コンベヤ３０上に設置された物品検知センサ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂの検知信号によって、搬送コンベヤ３０による物品Ｗの搬送状態が監視される。例えば、６つの物品検知センサ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂの全部によって物品Ｗが検知されている場合には、第１〜第３搬送コンベヤ３１，３２，３３のすべてに物品Ｗが集積状態となっていると判断される。反対に、６つの物品検知センサ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂのうちいずれかのセンサによって所定期間以上物品Ｗが検知されない場合には、物品Ｗの搬送が途絶えていると判断される。
例えば、包装機の運転開始前に、搬送コンベヤ３０の第３搬送コンベヤ３３までのすべてに物品Ｗが集積されていると判断された場合には、包装機に運転開始信号を送信して自動的に起動させる。そして、包装機の運転開始後に、前工程からの物品Ｗの流入が所定の期間以上途絶えていると判断された場合には、包装機に運転停止信号を送信して自動的に運転を停止する。
なお、包装機の運転停止中は、搬送コンベヤ３０の速度が予め設定された「包装機停止中の速度」に切換えられ、搬送コンベヤ３０上に物品Ｗを溜めるようにその動作が制御されるようになっている。そして、ある程度の数量の物品Ｗが搬送コンベヤ３０上に溜まったことが例えば物品検知センサ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂによって検知されると、包装機に再び運転開始信号を出力して通常運転に自動的に移行するようになっている。
【００２０】
図１に示すように、第１補正コンベヤ４０と第２補正コンベヤ５０はそれぞれサーボモータ４０ｍ，５０ｍにより駆動され、供給コンベヤ２０の供給アタッチメント２１の走行位置と同期するように制御される。
すなわち、第１補正コンベヤ４０と第２補正コンベヤ５０の出口側には物品検知センサ４０ａ，５０ａがそれぞれ設置されており、この物品検知センサ４０ａ，５０ａが物品Ｗの先端部を検知したときのタイミングが測定される。一方、供給コンベヤ２０に設けられた供給アタッチメント２１の走行位置は、駆動軸２２（駆動部）の回転を検出可能に設置されたエンコーダＥＮ１によって認識される。なお、供給アタッチメント２１の走行位置を認識するためには、同じく駆動軸２２に設置した原点センサＳＥより原点信号を得るようにしてもよい。この原点センサＳＥからの原点信号は、供給コンベヤ２０の運転開始時等に発信されたものを記憶して用いてもよい。
そして、この供給アタッチメント２１の現在の走行位置と、物品検知センサ４０ａ，５０ａが物品Ｗの先端部を検知することで得られる物品Ｗの搬送位置とが所定の関係で一致するように（同期するように）サーボモータ４０ｍ，５０ｍがそれぞれ増減速制御される。
なお、物品検知センサ４０ａ，５０ａは、第１補正コンベヤ４０と第２補正コンベヤ５０の出口側にそれぞれ設置されるのであるが、この場合の「出口側」とは、それら第１，第２補正コンベヤ４０，５０の終端位置と、下流側に接続するコンベヤの始端位置との間の区間をも含む。したがって、例えば、物品検知センサ５０ａは、第２補正コンベヤ５０の終端部と第１補正コンベヤ４０の始端部との間の区間に設置されてもよい。
【００２１】
なお、前記エンコーダＥＮ１は、包装機の駆動制御用のエンコーダとして共用される場合もある。また、第１補正コンベヤ４０の出口側に設置された物品検知センサ４０ａが、本発明における「第１物品検知センサ」に対応しており、第２補正コンベヤ５０の出口側に設置された物品検知センサ５０ａが、本発明における「第２物品検知センサ」に対応している。
【００２２】
第１補正コンベヤ４０において行なわれる物品Ｗの搬送位置と供給アタッチメント２１の走行位置との同期をとるための制御処理について、図４を参照しながら更に具体的に説明する。
図４に示すように、まず、出口側に設置された物品検知センサ４０ａによって物品Ｗの先端部を検知したか否かが判別される〔ステップＳ１０〕。物品Ｗの先端部を検知したと判別した場合には（ＹＥＳ）、次のステップＳ１１に進む。
【００２３】
次に、物品検知センサ４０ａによって物品Ｗの先端部を検知することで得られる物品Ｗの搬送位置と、エンコーダＥＮ１のパルス信号及び原点センサＳＥの原点信号により得られる供給アタッチメント２１の現在の走行位置とを比較することにより、供給アタッチメント２１との位置ズレがあるか否かが判別される〔ステップＳ１１〕。この「位置ズレ」とは、供給アタッチメント２１の走行位置との同期をとるための物品Ｗの位置ズレのことを指している。そして、供給アタッチメント２１との位置ズレがあると判別した場合には（ＹＥＳ）、次のステップＳ１２に進む。供給アタッチメント２１との位置ズレがないと判別した場合には（ＮＯ）、ステップＳ１３に進む。
【００２４】
ステップＳ１２では、ステップＳ１１において検出した供給アタッチメント２１との位置ズレの量に応じて、サーボモータ４０ｍを増速あるいは減速させる処理が実行される。これにより、物品Ｗの搬送位置を供給アタッチメント２１との同期をとることのできる基準位置に近づけるような補正動作が行なわれる。ステップＳ１２の処理が終了すると、次に、ステップＳ１３に進む。
【００２５】
ステップＳ１３では、補正動作が終了したか否かが判断される。この「補正動作」とは、物品Ｗの搬送位置を補正するために第１補正コンベヤ４０を増速あるいは減速させる動作のことを指している。補正動作が終了したと判別した場合には（ＹＥＳ）、次のステップＳ１４に進む。
【００２６】
第１補正コンベヤ４０の補正動作が終了した後は、第１補正コンベヤ４０を通常の速度、すなわち、物品Ｗの位置ズレが無ければ供給アタッチメント２１との位置同期をとることのできる通常の速度による運転に戻す〔ステップＳ１４〕。第１補正コンベヤ４０を通常の速度に戻した後は、第１補正コンベヤ４０における供給アタッチメント２１との位置同期をとるための制御処理が終了する〔リターン〕。
【００２７】
また、第１補正コンベヤ４０の上流側に接続する第２補正コンベヤ５０は、通常の走行状態では、「物品Ｗの長さＬ×包装機の処理速度」で計算されるコンベヤ速度を基準として制御されている。ここで、「物品Ｗの長さＬ」とあるのは、物品Ｗの搬送方向の長さＬのことを指している。また、「包装機の処理速度」とあるのは、包装機が単位時間当たりに包装することのできる物品Ｗの個数のことを指している。なお、この「物品Ｗの長さＬ」の値は、物品供給装置１０の運転制御時に参照される設定値として任意の大きさの値を入力することができるようになっている。また、「包装機の処理速度」の値は、供給コンベヤ２０による物品Ｗの搬送処理速度としてエンコーダＥＮ１により実測されるようになっている。
【００２８】
前述のように、第２補正コンベヤ５０も、第１補正コンベヤ４０と同様に、物品Ｗの搬送位置が供給アタッチメント２１の走行位置と同期をとるように制御されている。したがって、供給アタッチメント２１がアタッチメントピッチＰの距離だけ走行すると、第２補正コンベヤ５０も１つの物品Ｗの長さＬの分だけ走行するようになっている。この場合、第２補正コンベヤ５０の搬送経路上において物品Ｗが前後に詰まった状態で集積しているのであれば、第２補正コンベヤ５０から第１補正コンベヤ４０に向けて１個の物品Ｗが送り出される。
ここで、第２補正コンベヤ５０の搬送経路上において物品Ｗの間隔が前後に離間しているような場合には、供給アタッチメント２１がアタッチメントピッチＰの距離だけ走行したとしても、第２補正コンベヤ５０から第１補正コンベヤ４０へ物品Ｗを送り出すタイミングがその隙間の分だけ遅れることになる。第２補正コンベヤ５０では、出口側に設置された物品検知センサ５０ａによって物品Ｗの先端部を検知することにより供給アタッチメント２１との位置同期をとるための補正動作が行なわれるのは前述した通りであるが、物品Ｗ間の隙間が広がり過ぎている場合には、その補正動作によっても遅れを取り戻せないために、目的とする供給アタッチメント２１の間に物品Ｗを適正に供給することができなくなる場合がある。すると、包装機の供給コンベヤ２０の各供給アタッチメント２１の間に物品Ｗが供給されない部分が発生し、そのことから包装機が横型製袋充填機である場合では物品Ｗが供給されていない空袋（不良品）が発生するので問題となる。
しかし、本実施の形態における物品供給装置１０では、前述の供給アタッチメント２１との位置同期をとるための補正動作に加えて、物品Ｗ間の隙間に応じて第２補正コンベヤ５０を増速させる制御が行なわれることにより、このような不都合が解消されている。具体的には、図５のフローチャートに示す制御処理が実行される。
【００２９】
図５を参照しながら、第２補正コンベヤ５０で実行される制御処理の具体的な態様について説明する。
まず、ステップＳ２０からステップＳ２４では、第１補正コンベヤ４０におけるステップＳ１０からステップＳ１４と同様の制御処理が実行される。すなわち、物品Ｗの先端部を物品検知センサ５０ａによって検知することで得られる物品Ｗの搬送位置と、エンコーダＥＮ１のパルス信号及び原点センサＳＥの原点信号により得られる供給アタッチメント２１の現在の走行位置とが所定の関係で一致するように（同期するように）サーボモータ５０ｍが増減速制御される。よって、ステップＳ２０からステップＳ２４についての詳細な説明は省略する。
【００３０】
ステップＳ２０からステップＳ２４までの処理が終了すると、次に、第２補正コンベヤ５０が物品Ｗの長さＬの距離だけ走行したか否かが判別される〔ステップＳ２５〕。
すなわち、出口側に設置された物品検知センサ５０ａによって物品Ｗの先端部を検知し、その物品Ｗの先端部を検知した瞬間から第２補正コンベヤ５０が物品Ｗの長さＬに等しい距離だけ走行したか否かが判別される。なお、第２補正コンベヤ５０の走行距離に関する情報は、第２補正コンベヤ５０を駆動するサーボモータ５０ｍに設置したエンコーダ等によって電子的に取出すことができる。そして、第２補正コンベヤ５０が物品Ｗの長さＬの距離だけ走行したと判別したときは（ＹＥＳ）、次のステップＳ２６に進む。
【００３１】
ステップＳ２６では、物品検知センサ５０ａがステップＳ２０において物品Ｗの先端部を検知した瞬間から、第２補正コンベヤ５０がその物品Ｗの長さＬの距離だけ走行した後のタイミングにおいて、次の物品Ｗとの隙間が検出されていないか物品検知センサ５０ａの検知状態により判別される。これにより、物品Ｗの間に大きな隙間が生じている場合であっても、物品Ｗの後端部が通過したタイミングで隙間の存在が検知されるので、物品Ｗの搬送遅れに対応した位置補正を効果的に行なうことができる。
そして、物品検知センサ５０ａによって物品Ｗを検知していない場合は（ＮＯ）、物品Ｗの間に隙間が発生していると判別され、次のステップＳ２７に進む。反対に、物品検知センサ５０ａによって物品Ｗを検知している場合は（ＹＥＳ）、物品Ｗの間に隙間が発生していないと判別され、次のステップＳ２８に進む。
【００３２】
ステップＳ２７では、物品Ｗの隙間を埋めて供給アタッチメント２１との同期位置に近づけるために、第２補正コンベヤ５０の駆動源であるサーボモータ５０ｍを「所定の期間」だけ増速させる処理が実行される。なお、このサーボモータ５０ｍを増速させる「所定の期間」は、例えば「０．１秒間」等の時間による指定や、「物品Ｗの長さＬの１／４の距離」等の距離による指定、あるいは、サーボモータ５０ｍに付設されたエンコーダ等のパルス数によって指定することもできる。「所定の期間」を距離によって指定した場合には、その指定した距離を第２補正コンベヤ５０が走行している期間だけサーボモータ５０ｍが増速される。なお、このサーボモータ５０ｍを増速させる「所定の期間」は、物品Ｗの長さＬや包装機の処理速度等に応じて任意の値を設定することが可能である。また、このサーボモータ５０ｍの増速率等も、物品Ｗの長さＬや包装機の処理速度等に応じて任意の値を設定することが可能である。なお、サーボモータ５０ｍの増速中に次の物品Ｗの先端部が物品検知センサ５０ａによって検知された場合には、その先端部を検知した物品Ｗの搬送位置のズレを補正するために、前記ステップＳ２０からの一連の制御処理が再び実行される。同様に、サーボモータ５０ｍの増速後において次の物品Ｗの先端部が物品検知センサ５０ａによって検知された場合においても、前記ステップＳ２０からの一連の制御処理が再び実行される。
【００３３】
ステップＳ２８では、第２補正コンベヤ５０が「物品Ｗの長さＬ＋α」に等しい距離の分だけ走行したか否かが判別される。ここで、「α」を加算しているのは、物品Ｗの長さＬのバラツキを考慮したものである。
すなわち、物品検知センサ５０ａによって物品Ｗの先端部を検知した瞬間から第２補正コンベヤ５０が物品Ｗの長さＬの分だけ走行したタイミングにおいて、物品検知センサ５０ａが物品Ｗを検知している場合であっても、物品Ｗの間に隙間がないと判断できない場合がある。なぜなら、例えば、物品Ｗの長さＬにバラツキがあって予め入力設定した値よりも大きい場合には、次の物品Ｗとの間に隙間があったとしても、物品検知センサ５０ａによって物品Ｗが検知されてしまうからである。そこで、ステップＳ２８では、第２補正コンベヤ５０が「物品Ｗの長さＬ＋α」の距離だけ走行するまでの間において、物品検知センサ５０ａによって物品Ｗを検知していない場合には、物品Ｗの間に隙間が発生していると判断してステップＳ２７に進み、サーボモータ５０ｍを増速することで物品Ｗの搬送位置を補正する。反対に、第２補正コンベヤ５０が「物品Ｗの長さＬ＋α」の距離だけ走行するまでの間において、物品検知センサ５０ａによって物品Ｗを検知している場合には、物品Ｗの間に隙間が発生していないと判断して（ＹＥＳ）、第２補正コンベヤ５０の制御処理を終了する〔リターン〕。なお、前記「α」の値は、例えば、物品Ｗの長さＬの１／１０に設定することができる。サーボモータ５０ｍの増速中あるいは増速後において、次の物品Ｗの先端部が物品検知センサ５０ａによって検知された場合には、前記ステップＳ２０からの一連の制御処理が再び実行される。
【００３４】
なお、第２補正コンベヤ５０、第１補正コンベヤ４０、及び渡りコンベヤ６０の走行速度は、「第２補正コンベヤ５０→第１補正コンベヤ４０→渡りコンベヤ６０」の順番に従って次第に大きくなるように設定されている。したがって、物品Ｗの速度もこの順番に従って次第に加速され、物品Ｗ間の距離が次第に広がってアタッチメントピッチＰに近づくようになっている。なお、第１補正コンベヤ４０の走行速度は、第２補正コンベヤ５０の走行速度と渡りコンベヤ６０の走行速度との略中間の値に設定されるのが好ましい。これにより、第２補正コンベヤ５０から第１補正コンベヤ４０、渡りコンベヤ６０へと受け渡されるにつれて物品Ｗが比例的に加速されるので、物品Ｗが急に加速されることよるコンベヤ上での位置ズレの発生を防止することができる。
【００３５】
図１及び図２に示すように、第１補正コンベヤ４０及び第２補正コンベヤ５０における各搬送ベルト４１，５１の走行路下面側には吸引ボックス４２，５２が配設されており、該吸引ボックス４２，５２に設けられたダクト孔４３，５３に接続された図示しないブロワの吸引作用によって、第１補正コンベヤ４０及び第２補正コンベヤ５０上で搬送される物品Ｗは、搬送ベルト４１，５１の略中央部に多数設けられた吸引孔４４，５４を介して適度な吸引圧力で吸着保持される。これにより、物品Ｗが下流側のコンベヤに送り出される際に加速したとしても、第１補正コンベヤ４０及び第２補正コンベヤ５０上における物品Ｗの位置ズレの発生が防止されるので、供給アタッチメント２１の間の所定位置へより適正なタイミングで物品Ｗを受け渡すことが可能になっている。なお、これらの吸引ボックス４２，５２、ブロワ、吸引孔４４，５４等が、本発明における「吸着保持手段」に対応している。
【００３６】
第１補正コンベヤ４０から送り出される物品Ｗを供給コンベヤ２０の供給アタッチメント２１の間にタイミング合わせして受け渡す渡りコンベヤ６０は、図１に示すように、供給アタッチメント２１による物品Ｗの搬送始端部より下流側まで延設され、かつ、その供給アタッチメント２１の走行ラインの両側に配設される一対の無端コンベヤ６１ａ，６１ｂにより構成される。これらの無端コンベヤ６１ａ，６１ｂは、供給コンベヤ２０の駆動軸２２とチェーン２３を介して連繋されており、供給コンベヤ２０と略同速度で走行する。これにより、物品Ｗの搬送速度と供給コンベヤ２０の走行速度との相対的な差がほとんど無くなるので、供給コンベヤ２０への物品Ｗの受渡しがスムーズに行なわれる。
【００３７】
渡りコンベヤ６０の入口側には、第１補正コンベヤ４０から送り出される物品Ｗの先端部を検知する物品検知センサ６０ａが設置されている。そして、この物品検知センサ６０ａから検知信号が出力されるタイミングと、供給アタッチメント２１との位置同期をとるための基準となるタイミングとのズレの量が算出され、このズレの量を偏差として前述の第１補正コンベヤ４０における補正動作がフィードバック制御により行なわれるようになっている。例えば、算出されたズレの量が大きい場合には、サーボモータ４０ｍの増速率、増速させる時間、増速させる距離等をそのズレの量に比例して大きく設定することにより、物品Ｗを供給アタッチメント２１との同期をとるための基準位置により正確に近づけるような補正動作が行なわれる。これにより、補正動作の結果を制御操作量に反映させてより適切なタイミングで物品Ｗを供給アタッチメント２１間に受け渡すことができる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定するものではない。
上記実施の形態では、搬送コンベヤ３０が３つのコンベヤ（第１〜第３搬送コンベヤ３１，３２，３３）により構成される例を示したが、必要に応じて１つ以上のコンベヤで構成されればよい。
また、第１〜第３搬送コンベヤ３１，３２，３３は、インバータにより変速制御される汎用モータにより駆動される例を示したが、例えばサーボモータにより駆動されるようにしてもよい。
また、渡りコンベヤ６０は、供給コンベヤ２０の駆動軸２２にチェーン２３を介して連繋して駆動される例を示したが、個別に設けた汎用モータやサーボモータ等で駆動されるようにしてもよい。
【００３９】
供給アタッチメント２１の走行位置は、駆動軸２２の回転を検出し得るように設置されたエンコーダＥＮ１から出力されるパルス信号と、原点センサＳＥから出力される原点信号との組み合わせによって認識される例を示したが、このような態様に限定するものではない。例えば、供給アタッチメント２１の通過を直接検知することによって、供給アタッチメント２１がアタッチメントピッチＰの距離だけ走行する毎に１回の原点信号を出力させるように構成し、この出力された原点信号とエンコーダＥＮ１のパルス信号との組み合わせによって供給アタッチメント２１の走行位置を認識させるようにしてもよい。
【００４０】
また、上記実施の形態では、包装機の供給コンベヤ２０に設けられた供給アタッチメント２１の間にタイミング合わせして物品Ｗを受け渡す物品供給装置１０の例を示したが、バケットコンベヤやその他包装機以外の各種の処理装置に一定間隔毎に物品Ｗを受け渡す物品供給装置に対しても本発明を適用できる。
また、第１補正コンベヤ４０及び第２補正コンベヤ５０は、吸引孔４４，５４によって物品Ｗを吸着保持する吸引搬送方式を採用した例を示したが、搬送される物品Ｗの重さ、材質、形状等の性状に応じて適宜採用すればよい。また、搬送コンベヤ３０にこのような吸引搬送方式を採用してもよい。
また、上記実施の形態では、物品Ｗを１個ずつ供給コンベヤ２０の供給アタッチメント２１間に受け渡す例を示したが、送り込み速度を２倍以上に設定して物品Ｗを２個以上ずつ受け渡すことも可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の物品供給装置によれば、包装機等の処理機の供給コンベヤに対して物品を連続的に間断なく高速に受け渡すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における物品供給装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】物品を搬送していない状態の物品供給装置の平面図である。
【図３】第３搬送コンベヤにおける変速制御の説明図である。
【図４】第１補正コンベヤにおける制御処理のフローチャートである。
【図５】第２補正コンベヤにおける制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１０　　　…物品供給装置
２０　　　…供給コンベヤ
２１　　　…供給アタッチメント
３０　　　…搬送コンベヤ
３１ｍ，３２ｍ，３３ｍ　　…汎用モータ
４０　　　…第１補正コンベヤ
５０　　　…第２補正コンベヤ
４０ｍ，５０ｍ　　…サーボモータ
６０　　　…渡りコンベヤ
６１ａ，６１ｂ　　…無端コンベヤ
３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ，４０ａ，５０ａ，６０ａ…物品検知センサ
４２，５２　　…吸引ボックス
４３，５３　　…ダクト孔
４４，５４　　　　…吸引孔
ＥＮ１　…エンコーダ
Ｐ　　　　　…アタッチメントピッチ
ＳＥ　　　…原点センサ
Ｗ　　　　　…物品

Claims

包装機等の処理機において所定間隔毎に物品を供給する供給コンベヤにタイミング合わせして前記物品を受け渡す物品供給装置において、
前記供給コンベヤの走行位置信号を発生する位置情報発生手段と、前記供給コンベヤに向けて前記物品を受け渡す渡りコンベヤと、前記渡りコンベヤに向けて前記物品を送り出す変速制御可能な第１補正コンベヤと、前記第１補正コンベヤに向けて前記物品を送り出す変速制御可能な第２補正コンベヤと、前工程からランダムな間隔で搬送されてきた物品を前記第２補正コンベヤで物品の前後の隙間をなくして集積し得るように物品を第２補正コンベヤに向けて送り出す搬送コンベヤと、を備え、
前記第１補正コンベヤは、前記第２補正コンベヤよりも高速で物品を搬送するように設定され、
前記前記渡りコンベヤは、前記第１補正コンベヤよりも高速で物品を搬送するように設定され、
前記第１補正コンベヤ及び第２補正コンベヤは、前記位置情報発生手段により発せられる前記供給コンベヤの走行位置信号に同期するように制御され、
前記第１の補正コンベヤの出口側には、前記渡りコンベヤへ受け渡される物品を検知する第１物品検知センサが設けられ、前記第１補正コンベヤは、前記第１物品検知センサにより発せられる物品検知信号と前記位置情報発生手段により発せられる前記供給コンベヤの走行位置信号とに基づいて前記物品の位置と前記供給コンベヤの走行位置とが同期するように増減速制御され、
前記第２補正コンベヤの出口側には、前記第１補正コンベヤへ送り出される物品を検知する第２物品検知センサが設けられ、前記第２補正コンベヤは、前記処理機の処理速度に物品長さを乗じて得たコンベヤ速度に設定され、かつ、前記第２物品検知センサにより発せられる物品検知信号と前記位置情報発生手段により発せられる前記供給コンベヤの走行位置信号とに基づいて前記物品の位置と前記供給コンベヤの走行位置とが同期するように増減速制御され、
さらに、前記第２補正コンベヤは、前記搬送コンベヤから送り出された物品を集積し、前記第２物品検知センサが物品の先端部を検知してから設定された物品長さ分走行した後に、前記第２物品検知センサが次の物品の先端部との隙間を検出した際に所定期間だけ増速するように制御されることを特徴とする物品供給装置。
請求項１に記載の物品供給装置であって、
搬送コンベヤにおける物品の移送経路には物品検知センサが設けられ、その物品検知センサから発せられる物品検知信号に基いて前記搬送コンベヤが高速値あるいは低速値に変速制御されることを特徴とする物品供給装置。
請求項１または請求項２に記載の物品供給装置であって、
前工程からの物品の流入が所定期間途絶えている場合には、処理機の運転を停止することを特徴とする物品供給装置。
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の物品供給装置であって、
第１補正コンベヤ及び第２補正コンベヤには、物品を吸着保持して搬送する吸着保持手段が設けられていることを特徴とする物品供給装置。
請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の物品供給装置であって、
前記第１物品検知センサより渡りコンベヤの入口側に向けて所定間隔離間した位置に物品検知センサが設けられ、該物品検知センサにより発せられる物品検知信号と位置情報発生手段により発せられる走行位置信号との同期のズレ量を偏差として第１補正コンベヤがフィードバック制御されることを特徴とする物品供給装置。
請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載の物品供給装置であって、
前記供給コンベヤは所定間隔毎に物品を押送する押送部材を有し、渡りコンベヤは、押送部材の搬送始端部より下流側まで延設され、該押送部材の走行ライン両側に配設される一対の無端コンベヤで構成されていることを特徴とする物品供給装置。
請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載の物品供給装置であって、
搬送コンベヤは汎用モータで駆動され、第１補正コンベヤ及び第２補正コンベヤはサーボモータで駆動されることを特徴とする物品供給装置。
請求項１から請求項７のうちいずれか１項に記載の物品供給装置であって、
位置情報発生手段は、処理機の供給コンベヤの駆動部に連結されたパルス信号発信手段により構成されていることを特徴とする物品供給装置。
請求項１から請求項８のうちいずれか１項に記載の物品供給装置であって、
第１補正コンベヤは、第２補正コンベヤと渡りコンベヤの略中間の速度に設定され、
渡りコンベヤは、供給コンベヤと略同速度に設定されていることを特徴とする物品供給装置。