JP2013003100A - 組み合わせ計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の被計測物中から出荷に最適な被計測物の組み合わせを適宜選択できるとともに、被計測物の補充等の作業を自動的に行うことができる組み合わせ計測装置の提供。
【解決手段】計測部５，５...毎に被計測物Ａ，Ａ...の計測が可能な計測手段と、多数の被計測物の中から規定個数で規定値の許容範囲に合致する被計測物の組み合わせを選択する選択手段と、空となった計測部に新たな被計測物を補充する補充手段９と、補充手段９を制御する制御手段とを備え、制御手段は、選択信号に基づき並べ替え機構４１に選択された各計測部５，５...の位置と対応する位置に各並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃを移動させ、且つ移送機構４２に各並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃに載置された新たな被計測物Ａ，Ａ...を対応する計測部に向けて移送させるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、重量等の管理値が個々で異なるきのこ等の物品を規定個数で組み合わせて出荷するに際し、多数の被計測物の中から規定個数で規定値の許容範囲に合致する物品の組み合わせを適宜選択するための組み合わせ計測装置であって、特に被計測物の搬出・補充等の一連の作業を自動で行うことができる組み合わせ計測装置に関する。

従来、野菜やきのこ等の出荷に際しては、歩留りを考慮して組み合わせ秤等の組み合わせ計測装置を使用し、多数の被計測物の中から規定個数で規定重量の許容範囲に合致する被計測物の組み合わせを選択し、その選択された複数の被計測物を発泡トレイ等の出荷用部材にパック詰めして出荷することが行われている。

このような組み合わせ計測装置には、被計測物を載置する複数の計測部毎に被計測物の計測が可能な計測手段を備え、この計測手段から得られる計測データに基づき多数の被計測物の中から規定個数で規定重量の許容範囲に合致する最適な被計測物の組み合わせを選択し、その選択された被計測物をランプ等で表示して作業者に知らせるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１）。

そして、この組み合わせ計測装置を使用した作業では、ランプで表示された位置の被計測物を作業者が計測部から手動で取出し、それを発泡トレイ等の出荷用部材上に並べ、その一方で作業者が取出されて空になった計測部に新しい被計測物を手動で補充していた。

特開２０１１−４３４６３号公報

しかしながら、上述の如き従来の技術では、出荷に最適な組み合わせを適宜選択することができる一方、選択された被計測物の取出し、補充等の作業を作業員が手動で行うため、作業標準時間（タクトタイム）を作業速度の遅い作業者に合わせて設定しなければならず、組み合わせ計測装置の性能を十分に生かしきれず効率が悪いという問題があった。

また、選択される被計測物の位置は不規則であるため、その位置から被計測物を取り出したり補充したりする作業においては、作業者の負担が大きく、集中力を長時間維持させることが困難であり、その為、作業者一人当たりの作業継続時間が非常に短く、大勢で分担せざるを得ず、人件費が嵩み効率が悪いという問題があった。

そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、複数の被計測物中から規定個数で出荷に最適な被計測物の組み合わせを適宜選択できるとともに、被計測物の補充等の作業を自動的に行うことができ、作業時間の短縮及び費用の低減を図ることができる組み合わせ計測装置の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1に記載の発明の特徴は、被計測物が載置される複数の計測部毎に前記被計測物の計測が可能な計測手段と、該計測手段により計測された前記各被計測物の計測データに基づき多数の前記被計測物の中から規定個数で規定値の許容範囲に合致する被計測物の組み合わせを選択し、且つ選択された被計測物を計測した計測部の位置を示す選択信号を出力する選択手段と、該選択手段により選択された前記被計測物を前記計測部より搬出する搬出手段と、該搬出手段により前記被計測物が取り出されて空となった前記計測部に新たな被計測物を補充する補充手段と、該補充手段を制御する制御手段とを備えた組み合わせ計測装置であって、前記補充手段は、前記計測手段の作業ライン上流側に並べ替え可能に配置された複数の並べ替え用トレイと、該各並べ替え用トレイを移動させる並べ替え機構と、互いに対応する位置にある前記並べ替え用トレイと前記空の計測部との間で前記被計測物を移送する移送機構とを備え、前記制御手段は、前記選択信号に基づき前記並べ替え機構に前記選択された各計測部の位置と対応する位置に前記各並べ替え用トレイを移動させ、且つ前記移送機構に前記各並べ替え用トレイに載置された前記新たな被計測物を前記対応する計測部に向けて移送させるようにしたことにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成の加え、前記計測手段には、複数の前記計測部を直線状に並べた複数の計測部列が互いに平行に配列され、前記並べ替え機構は、直線状の軌道部材と、該軌道部材に沿って移動可能なスライダとを有する複数の並べ替え用スライドユニットを、前記軌道部材の長さ方向を前記計測部列間方向に向け、且つ互いに平行な配置に備え、前記スライダに支持部を介して前記並べ替え用トレイを支持させたことにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項２の構成に加え、前記支持部は、前記並べ替え用トレイを計測部列方向に移動させる押出しユニットを備えたことにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項２又は３の構成に加え、前記移送機構は、計測部列方向に向けた移送用レールと、該移送用レールに移動可能に支持され且つ前記被計測物を保持するハンドを有する一又は複数の移送用保持ハンドユニットと、該移送用保持ハンドユニットをそれぞれ独立して前記移送用レールに沿って移動させる動作ユニットとを備え、前記制御手段は、前記動作ユニットに前記各移送用保持ハンドユニットを並べ替えられた前記並べ替え用トレイ上に移動させ、前記新たな被計測物を前記ハンドに保持させるとともに、前記選択手段より出力された選択信号に基づき前記動作ユニットに前記各移送用保持ハンドユニットを各並べ替え用トレイに対応する位置にある前記空の計測部上に移動させるようにしたことにある。

請求項５に記載の発明の特徴は、請求項１〜３又は４の構成に加え、前記補充手段は、新たな前記被計測物を順次供給する供給用コンベアと、該供給用コンベアにより運ばれてきた前記被計測物を前記並べ替え用トレイに移送する乗せ換え機構とを備えたことにある。

本発明に係る組み合わせ計測装置は、上述したように、被計測物が載置される複数の計測部毎に前記被計測物の計測が可能な計測手段と、該計測手段により計測された前記各被計測物の計測データに基づき多数の前記被計測物の中から規定個数で規定値の許容範囲に合致する被計測物の組み合わせを選択し、且つ選択された被計測物を計測した計測部の位置を示す選択信号を出力する選択手段と、該選択手段により選択された前記被計測物を前記計測部より搬出する搬出手段と、該搬出手段により前記被計測物が取り出されて空となった前記計測部に新たな被計測物を補充する補充手段と、該補充手段を制御する制御手段とを備えた組み合わせ計測装置であって、前記補充手段は、前記計測手段の作業ライン上流側に並べ替え可能に配置された複数の並べ替え用トレイと、該各並べ替え用トレイを移動させる並べ替え機構と、互いに対応する位置にある前記並べ替え用トレイと前記空の計測部との間で前記被計測物を移送する移送機構とを備え、前記制御手段は、前記選択手段より出力された選択された計測部を示す選択信号に基づき前記並べ替え機構に前記選択された各計測部の位置と対応する位置に前記各並べ替え用トレイを移動させ、且つ前記移送機構に前記各並べ替え用トレイに載置された前記新たな被計測物を前記対応する計測部に向けて移送させるようにしたことにより、選択されて空になった計測部と並べ替えた並べ替え用トレイとの位置が対応しているので簡易な移送機構により被計測物の移送を行え、従来、作業員が手動により行っていた空となった計測部への新たな被計測物の補充を自動で行うことができ、作業の効率化及び人件費の低減を図ることができる。

また、本発明において、前記計測手段には、複数の前記計測部を直線状に並べた複数の計測部列が互いに平行に配列され、前記並べ替え機構は、直線状の軌道部材と、該軌道部材に沿って移動可能なスライダとを有する複数の並べ替え用スライドユニットを、前記軌道部材の長さ方向を前記計測部列間方向に向け、且つ互いに平行な配置に備え、前記スライダに支持部を介して前記並べ替え用トレイを支持させたことにより、並べ替え用トレイの計測部列間方向の並べ替えを容易に行うことができる。

更に、本発明において、前記支持部は、前記並べ替え用トレイを計測部列方向に移動させる押出しユニットを備えたことにより、計測部列間方向で並ぶ被計測物が選択された場合にも対応することができる。

更にまた、本発明において、前記移送機構は、計測部列方向に向けた移送用レールと、該移送用レールに移動可能に支持され且つ前記被計測物を保持するハンドを有する一又は複数の移送用保持ハンドユニットと、該移送用保持ハンドユニットをそれぞれ独立して前記移送用レールに沿って移動させる動作ユニットとを備え、前記制御手段は、前記動作ユニットに前記各移送用保持ハンドユニットを並べ替えられた前記並べ替え用トレイ上に移動させ、前記新たな被計測物を前記ハンドに保持させるとともに、前記選択手段より出力された選択信号に基づき前記動作ユニットに前記各移送用保持ハンドユニットを各並べ替え用トレイに対応する位置にある前記空の計測部上に移動させるようにしたことにより、不規則に選択される計測部に的確に新たな被計測物を移送し、補充することができる。

また、本発明において、前記補充手段は、新たな前記被計測物を順次供給する供給用コンベアと、該供給用コンベアにより運ばれてきた前記被計測物を前記並べ替え用トレイに移送する乗せ換え機構とを備えたことにより、並べ替え用トレイに新たな被計測物をセットする作業も自動で行うことができ、省人化を図ることができる。

本発明に係る組み合わせ計測装置の一例の概略を示す正面図である。 同上の平面図である。 同上の装置の下半部を示す平面図である。 図１中の組み合わせ秤の一例を示す平面図である。 図１中の搬出手段の一例を示す平面図である。 図５中の搬出用保持ハンドユニット部を示す側面図である。 図１中の並べ替え機構の一例を示す正面図である。 （ａ）は同上の並べ替え用トレイを原位置に移動させた状態を示す平面図、（ｂ）は同押出しユニットを動作させた状態を示す平面図である。 図１中の移送機構の一例を示す平面図である。 同９中の移送用保持ハンドユニット部を示す平面図である。 同上の部分破断側面図である。 同上の背面図である。 図２中の乗せ換え機構の一例を示す平面図である。 （ａ）は同上の部分破断背面図、（ｂ）は同ハンドの向きを変えた状態の部分破断背面図である。 同上の乗せ換え用ハンドユニットのハンド回転動作を説明するための平面図である。 （ａ）〜（ｄ）は並べ替え機構による並べ替え作業を説明するための図であって、組み合わせ秤及び並べ替え機構の概略を示す平面図である。 （ｅ）〜（ｈ）は並べ替え機構による並べ替え作業を説明するための図であって、組み合わせ秤及び並べ替え機構の概略を示す平面図である。

次に、本発明に係る組み合わせ計測装置の実施の態様を図１〜図１７に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号１は組み合わせ計測装置、符号Ａはエリンギ等の被計測物である。

この組み合わせ計測装置１は、組み合わせ秤２を設置した計測室３を備え、この計測室３内で組み合わせ秤２を使用して多数の被計測物Ａ，Ａ...の中から規定個数で規定重量の許容範囲に合致する最適な被計測物Ａ，Ａ...の組み合わせを適宜選択し、その選択された被計測物Ａ，Ａ...を詰め替え室４に搬出し、詰め替え室４で発泡トレイ等の出荷部材Ｂに詰め替えるようになっている。

組み合わせ秤２は、図４に示すように、被計測物Ａ，Ａ...が載置される複数の計測部５，５...毎に計測が可能な計測手段と、計測手段により計測された計測データに基づき多数の被計測物Ａ，Ａ...の中から規定個数で規定重量の許容範囲に合致する被計測物Ａの組み合わせを適宜選択する選択手段とを一体的に備え、この選択手段は、選択された被計測物Ａ，Ａ...が載置された計測部５の位置をランプ６の点灯で明示するとともに、選択された計測部５の位置を示す選択信号及び選択された被計測物の計測データを図示しないコントロールユニットからなる制御手段に出力するようになっている。尚、この組み合わせ秤２には、市販されている組み合わせ秤を使用することができる。

この計測手段では、複数の計測部５，５...が作業ライン方向で直線状に並べられて計測部列ａ，ｂを形成するとともに、この計測部列ａ，ｂが互いに平行な多列配置（本実施例では２列）となっている。

また、各計測部５，５...上には、被計測物Ａを載置するための計測用トレイ７，７...が同じ方向に向けて設置されている。

また、この組み合わせ計測装置１は、搬出手段８、補充手段９及びパック詰め手段１０を備え、これら各手段８，９，１０を選択信号に基づき制御手段により制御し、選択された被計測物Ａ，Ａ...の計測部５からの搬出、搬出されて空となった計測部５への新たな被計測物Ａ，Ａ...の補充及び搬出された被計測物Ａ，Ａ...の出荷部材Ｂへの詰め替えからなる一連の作業を自動で行うことができるようになっている。

搬出手段８は、図５に示すように、計測部列方向に向けた搬出用レール１１と、搬出用レール１１に沿って移動可能な複数の搬出用保持ハンドユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃと、各搬出用保持ハンドユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃをそれぞれ独立して移動させる動作機構１４とを備え、各搬出用保持ハンドユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃが各々独立して組み合わせ秤２と詰め替え室４内に設置された仮置き台１５との間を移動できるようになっている。

各搬出用保持ハンドユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、計測部列間方向に向けた片持ち梁状のアーム部２０と、アーム部２０の下面部に計測部列間方向に間隔を置いて固定された複数のハンド３２ａ，３２ｂとを備え、各ハンド３２ａ，３２ｂに選択された計測部５，５上の被計測物Ａ，Ａを把持させるようになっている。尚、図中符号２１は搬出用保持ハンドユニットを上下動させるためのシリンダである。

尚、搬出用保持ハンドユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃ及び動作機構１４は、それぞれ制御手段からの命令に基づき動作し、制御手段は、選択手段より出力された選択された計測部５を示す選択信号に基づき動作機構１４に各保持ハンドユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃを選択された計測部５上に移動させ、且つ保持ハンド３２ａ，３２ｂに選択された被計測物のみを保持させるようになっている。

補充手段９は、組み合わせ秤２（計測手段）のライン上流側に配置された複数の並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃと、並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃを移動させ並べ替える並べ替え機構４１と、並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ上の被計測物Ａを組み合わせ秤２に移送する移送機構４２とを備え、新たな被計測物を載置させた各並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃを並べ替え機構４１により並べ替えた上で、各並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃに載置された被計測物Ａ，Ａ...を移送機構４２により計測手段に移送し、空となった計測部５に新たな被計測物Ａを充填するようになっている。

また、補充手段９は、計測室３内に被計測物Ａ，Ａ...を順次供給するための供給用コンベア４３と、供給用コンベア４３により運ばれてきた被計測物Ａ，Ａ...を並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃに移送する乗せ換え機構４４とを有し、各並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃへの被計測物Ａ，Ａ...のセットも自動で行えるようになっている。

並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、計測用トレイ７と同形状のものを使用し、上面が開口した有底箱状に形成され、内部に被計測物Ａが載置されるようになっている。

この並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃの個数は、被計測物を組み合わせる際の規定個数、即ち選択手段により選択され搬出手段８により計測部５より取出される被計測物の最大個数と同数となっている。

並べ替え機構４１は、図７、図８に示すように、軌道部材４５に沿って移動可能なスライダ４６を有する複数の並べ替え用スライドユニット４７ａ，４７ｂ，４７ｃを備え、各並べ替え用スライドユニット４７ａ，４７ｂ，４７ｃのスライダ４６にそれぞれ支持部４８ａ，４８ｂ，４８ｃを介して並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃを支持させている。

各並べ替え用スライドユニット４７ａ，４７ｂ，４７ｃは、軌道部材４５の長さ方向を計測部列間方向に向け、且つ互いに平行配置に設置台４９上に備えられている。

この並べ替え用スライドユニット４７ａ，４７ｂ，４７ｃは、軌道部材４５内にその長さ方向に向けた図示しないボールねじを備え、このボールねじをサーボモータにより回転させることにより、ボールねじを構成するナット部と一体化させたスライダ４６が軌道部材４５に沿った方向に移動するようになっている。

計測手段側の支持部４８ａは、Ｉ型鋼等からなりその上端部に並べ替え用トレイ４０ａの底面が固定されており、計測手段側の並べ替え用スライドユニット４７ａに支持された並べ替え用トレイ４０ａは計測部列間方向でのみ移動できるようになっている。

一方、他の支持部４８ｂ，４８ｃは、並べ替え用トレイ４０ｂ，４０ｃを計測部列方向で移動させる押出しユニット５０ｂ，５０ｃを備えており、図８（ｂ）に示すように、計測手段側のスライドユニット４７ａ，４７ｂに支持された並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂの原点位置と計測部列ａ，ｂ間方向で並ぶ位置まで移動させることができるようになっている。

この押出しユニット５０ｂ，５０ｃには、例えば、シリンダ本体部５１に対し出入自在なシャフト５２を有するエアシリンダ等を使用し、このエアシリンダ本体部５１をスライダ４６に計測部列方向に向けて固定するとともに、シャフト５２に固定したフレーム５３に並べ替え用トレイ４０ｂ，４０ｃを支持させ、並べ替え用トレイ４０ｂ，４０ｃが計測部列方向で移動できるようにしている。

また、このエアシリンダ５０ｂ，５０ｃの取り付けは、シリンダ本体部５１を高さの異なる固定用部材５４ｂ，５４ｃを介してスライダ４６に固定し、計測手段に近い方５０ｂの位置を他方５０ｃより低くしておくことにより、両エアシリンダ５０ｂ，５０ｃが計測部列間方向の同じ位置で同時に動作した場合であっても互いに干渉しないようになっている。

このように構成された並べ替え用手段４１は、各並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃを並べ替えることにより、被計測物Ａが取出されて空となった計測部５（以下、空計測部という）と対応する位置、即ち空計測部５のある計測部列ａ，ｂ何れかのライン下流側延長線上にある位置に各並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃを移動させることにより移送機構４２による移送を容易にし、スライド機構からなる移送機構４２を用いて容易且つ正確に移送することができるようにしている。

移送機構４２は、図９〜図１２に示すように、計測部列方向に向けた移送用レール６０と、移送用レール６０に沿って移動可能な複数の支持部材６１，６１...と、各支持部材６１，６１...に支持された並べ替え用保持ハンドユニット６２ａ，６２ｂ，６２ｃと、各支持部材６１をそれぞれ独立して移動させる動作ユニット６３ａ，６３ｂ，６３ｃとを備え、各並べ替え用保持ハンドユニット６２ａ，６２ｂ，６２ｃが各々独立して対応する計測用トレイ７と並べ替え用トレイ４０との間を移動できるようになっている。尚、この移送機構４２と搬出手段８とは、組み合わせ秤２を介して互いに対称な配置となっている。

移送用レール６０は、計測室３内の組み合わせ秤２の上側に計測室３の天井部に支持された計測部列方向に向けた梁材６４の側面部に沿って設置され、この移送用レール６０に移動自在に支持された複数のスライド部材６５，６５...に各支持部材６１，６１...の背面部が固定されている。

支持部材６１は、上下に長い矩形板状の基部６１ａと、基部６１ａの両側縁より表側に立ち上げた形状の側板６１ｂ、６１ｂとを備え、この基部６１ａの下部表面側に上下方向に向けた上下動用レール６６が固定部材６１ｃを介して固定されている。

この上下動用レール６６には、レールに沿って移動可能なスライド部材６７を介して並べ替え用保持ハンドユニット６２ａ，６２ｂ，６２ｃを構成するアーム部６８の一端が上下移動可能に支持されている。

また、そのアーム部６８の端部上面部には、基部６１ａに固定板６１ｄを介して固定されたシリンダ６９のシャフト部６９ａが連結されており、このシリンダ６９を動作させることにより並べ替え用保持ハンドユニット６２ａ，６２ｂ，６２ｃが支持部材６１に対して上下動用レール６６に支持されて上下移動するようになっている。尚、図中符号７０はフローティングジョイントである。

このシリンダ６９には、例えば、シリンダ本体６９の一端側より出入り可能なシャフト６９ａを有し、このシャフト６９ａがサーボモータ６９ｂの動作に連動して動作するようになっている。

一方、各支持部材６１の上端部には、連結部材７１ａ，７１ｂ，７１ｃの一端側が固定され、この連結部材７１ａ，７１ｂ，７１ｃを介して動作ユニット６３ａ，６３ｂ，６３ｃによる動力が伝達されるようになっている。

動作ユニット６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、計測部列方向に向けた軌道部材７２に沿って移動するスライダ７３を有するスライドユニットをもって構成され、各移送用スライドユニット６３ａ，６３ｂ，６３ｃのスライダ７３と各支持部材６１とがそれぞれ連結部材７１ａ，７１ｂ，７１ｃにより連結され、スライダ７３の移動に連動して各支持部材６１が移動するようになっている。

移送用スライドユニット６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、軌道部材７２内にその長さ方向に向けたボールねじを備え、このボールねじをサーボモータ７４により回転させることにより、ボールねじを構成するナット部と一体化させた軌道部材上面部に露出したスライダ７３が軌道部材７２に沿った方向の任意の位置に移動するようになっている。

各移送用スライドユニット６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、梁部材７５，７５を介して計測室３の天井部に支持させて互いに隣接した配置に設置されている。また、各移送用スライドユニット６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、その長さ方向、即ち計測部列方向で少しずつ位置をずらして設置され、移送用レール６０に沿って並べられた各支持部材６１で同じスライド量を確保している。

連結部材７１ａ，７１ｂ，７１ｃは、支持部材６１の上端部に固定される支持部材側部材７６と、スライドユニットのスライダ上面部に固定されるスライダ側部材７７とをもって構成され、両部材７６，７７は、スライド方向に向けたフローティングジョイント７８を介して揺動可能に連結されている。

また、連結部材７１ｂ，７１ｃは、内側のスライドユニットを跨ぐように形成され、互いに干渉せずに各移送用スライドユニット６３ｂ，６３ｃの動作を各支持部材６１に伝達できるようにしている。

移送用保持ハンドユニット６２ａ，６２ｂ，６２ｃは、計測部列間方向に向けた梁状のアーム部６８と、アーム部６８の下面部に計測部列間方向に間隔を置いて固定された複数のハンド７９ａ，７９ｂとを備え、各ハンド７９ａ，７９ｂに並べ替え用トレイ４０上の被計測物Ａを把持させるようになっている。

ハンド７９ａ，７９ｂには、例えば、圧縮空気により爪部８０，８０が計測部列間方向で開閉するエアチャックを使用し、爪部８０，８０の開閉により爪部８０に固定された把持部８１，８１が被計測物Ａを把持し、或いは開放するようになっている。

供給用コンベア４３は、図３に示すように、計測室３の上流側より供給用トレイ８２に被計測物Ａを載せて順次流下させるようになっている。

この供給用コンベア４３の側部には、流れ方向に間隔を置いて複数のストッパー用シリンダ８３，８３...が設置され、このシリンダ８３，８３...を動作させシャフトの先端に固定されたストッパー８４を主流部側に突出させることにより供給用トレイ８２の流れ方向両端部を押さえ、並べ替え機構４１脇部の所定の位置に供給用トレイ８２を停止させることができるようになっている。

乗せ換え機構４４は、図１３〜図１５に示すように、乗せ換え移動用レール８５と、乗せ換え移動用レール８５に支持された支持部材８６と、支持部材８６に上下動可能に支持された乗せ換え用保持ハンドユニット８７と、支持部材８６を移動させる乗せ換え用スライドユニット８８とを備え、コンベア４３上の所定の停止位置に停止させた供給用トレイ８２，８２，８２と並べ替え機構４１により図８（b）に示す原点位置に配置された並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃとの間で被計測物Ａを移送するようになっている。

乗せ換え移動用レール８５は、計測室３の天井部に支持された計測部列間方向に向けた梁材８９の側面部に沿って設置され、この乗せ換え移動用レール８５に移動自在に支持されたスライド部材９０に支持部材８６の背面部が固定されている。

支持部材８６は、上下に長い矩形板状の基部８６ａと、基部８６ａの両側縁より表側に立ち上げた形状の側板８６ｂ、８６ｂとを備え、この基部８６ａの下部表面側に上下方向に向けた上下動用レール９１が固定部材８６ｃを介して固定されている。

この上下動用レール９１には、レールに沿って移動可能なスライド部材９２を介して乗せ換え用保持ハンドユニット８７を構成するアーム部９３の一端が上下移動可能に支持されている。

また、そのアーム部９３の端部上面部には、基部８６ａに固定板８６ｄを介して固定されたシリンダ９４のシャフト部９４ａが連結されており、このシリンダ９４を動作させることにより乗せ換え用保持ハンドユニット８７が支持部材８６に対して上下動用レール９１に支持されて上下移動するようになっている。尚、図中符号９５はフローティングジョイントである。

このシリンダ９４は、シリンダ本体の一端側より出入り可能なシャフト９４ａを有し、このシャフト９４ａがサーボモータ９６の動作に連動して出入方向で動作するようになっている。

一方、各支持部材８６の上端部には、連結部材９７の一端側が固定され、この連結部材９７を介して乗せ換え用スライドユニット８８による動力が伝達されるようになっている。

乗せ換え用スライドユニット８８は、計測部列方向に向けた軌道部材９８と、軌道部材９８に沿って移動するスライダ９９とを備え、乗せ換え用スライドユニット８８のスライダ９９と支持部材８６とがそれぞれ連結部材９７により連結され、スライダ９９の移動に連動して支持部材８６が移動するようになっている。

乗せ換え用スライドユニット８８は、軌道部材９８内にその長さ方向に向けたボールねじを備え、このボールねじをサーボモータにより回転させることにより、ボールねじを構成するナット部と一体化させた軌道部材上面部に露出したスライダ９９が軌道部材９８に沿った方向の任意の位置に移動するようになっている。

連結部材９７は、支持部材８６の上端部に固定される支持部材側連結部１００と、スライドユニット８８のスライダ上面部に固定されるスライダ側連結部１０１とをもって構成され、両連結部１００，１０１は、スライド方向に向けたフローティングジョイント１０２を介して揺動可能に連結されている。

乗せ換え用保持ハンドユニット８７は、計測部列間方向に向けた梁状のアーム部９３と、アーム部９３の下面部に計測部列間方向に間隔を置いて固定された複数のハンド１０３，１０３...とを備え、各ハンド１０３，１０３...に供給用トレイ８２上の被計測物Ａを把持させるようになっている。

ハンド１０３には、例えば、圧縮空気により爪部１０４，１０４が開閉するエアチャックを使用し、爪部１０４，１０４の開閉により爪部１０４に固定された把持部１０５，１０５が被計測物Ａを把持し、或いは開放するようになっている。

また、各ハンド１０３，１０３...は、アーム部９３に上下方向に向けた回転軸１０６を介して固定されており、各回転軸１０６，１０６は、クランク機構１０７により互いに連結され、図１５に示すように、中央のハンド１０３ａの回転に連動して他のハンド１０３ｂ，１０３ｂも９０度回転するようになっている。

また、両側のハンド１０３ｂ、１０３ｂは、フレーム１０９を介して回転軸１０６よりずらして配置され、図１５（ｂ）に示すように、把持部１０５，１０５の開閉方向を計測部列方向に向けた際に、各ハンド１０３，１０３...が計測部列間方向で互いにずれる配置となるようにし、互いの把持部１０５，１０５が干渉しないようにしている。

また、アーム部９３の上部には、中央のハンド１０３ａの回転軸と直結させたロータリーアクチュエータ等からなる回転ユニット１０８が備えられている。

次に、このように構成された組み合わせ計測装置による組み合わせ計測について説明する。

初めに、計測手段の計測部５，５...に被計測物（エリンギ）を置き、全ての計測部５に被計測物Ａ，Ａ...を充填する。尚、この最初の充填作業は、作業者が手動で行ってもよく、補充手段９を別プログラムにより動作させ充填させるようにしてもよい。

そして、計測手段に充填された全被計測物Ａ，Ａ...の中から出荷用に規定された個数（本実施例では３個とする）で重量の許容範囲に合致する組み合わせを選択手段により選択する。このとき、選択手段は、演算により選択した被計測物Ａ，Ａ...を計測した計測部５の位置をランプ６の点灯で明示するとともに、その計測部５の位置を示す選択信号を制御手段としてコントロールユニットに出力する。

そして選択信号を受信した制御手段は、その選択信号に基づき搬出手段８の動作機構１４を動作させ、各搬出用保持ハンドユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃを選択された計測部５上に移動させ、その位置で搬出用保持ハンドユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃを下降させ、且つハンド３２ａ，３２ｂに被計測物Ａを把持させる。

そして、被計測物Ａを把持したまま搬出用保持ハンドユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃを上昇させ、その状態で各搬出用保持ハンドユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃを搬出用レール１１に沿って詰め換え室４内の仮置き台１５上まで移動させ、その位置で搬出用保持ハンドユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃを下降させ、且つハンド３２ａ，３２ｂに被計測物を仮置き台１５上の仮置き用トレイ上に載置させ、移送が完了する。

一方、補充手段９では、搬出手段８による被計測物Ａ，Ａ...の搬出作業と同時進行で空計測部５への補充作業を行う。

まず、制御手段は、図８（ａ）に示すように、並べ替え機構４１に並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃを互いに計測部列間方向で少しずらした配置に並ぶように移動させる（原点復帰）。

この位置で供給用コンベア４３により供給された新たな被計測物Ａ，Ａ...を乗せ換え機構４４を用いて並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃに載置する。

この作業は、まず、ストッパー用シリンダ８３，８３...を動作させ、供給用コンベア４３上を流れる供給用トレイ８２，８２...を所定の停止位置、即ち原点位置における各並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃと計測部列間方向で並ぶ位置で停止させる。

次に乗せ換え機構４４の乗せ換え用スライドユニット８８を動作させ、停止位置にある供給用トレイ８２，８２...上まで乗せ換え用保持ハンドユニット８７を移動させ、その位置で乗せ換え用保持ハンドユニット８７を下降させるとともに各ハンド１０３，１０３...に被計測物Ａを把持させる。

そして乗せ換え用保持ハンドユニット８７を上昇させ、乗せ換え用スライドユニット８８を動作させて乗せ換え用保持ハンドユニット８７を並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ上まで移動させるとともに、図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）に示すように、回転ユニット１０８を動作させハンド１０３，１０３...を９０度回転させ、被計測物Ａ，Ａ...の方向を並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃの向きに合わせる。

その状態で乗せ換え用保持ハンドユニット８７を下降させるとともにハンド１０３，１０３...の爪部１０４，１０４を開き、被計測物Ａ，Ａ...を並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃに載置させ、その後乗せ換え用保持ハンドユニット８７を上昇させる。そしてこの作業を搬出手段８、並べ替え機構４１及び移送機構４２の動作と同期させて繰り返す。

一方、原点位置において各並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃに被計測物Ａ，Ａ...が補充されたら、次に、制御手段は、並べ替え機構４１を動作させ、各並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃを並べ替えさせる。

この並べ替え機構４１による並べ替えは、各並べ替え用スライドユニット４７ａ，４７ｂ，４７ｃ及び押出しユニット５０ｂ，５０ｃの動作の組み合わせにより行われる。尚、図１６、図１７に並べ替えパターンの例を示し、組み合わせ秤２上の選択された計測部の位置を空白部で明示する。

例えば、図１６（ａ）（ｂ）に示すように被計測物が両計測部列ａ，ｂの何れかに３つ偏って選択された場合、並べ替え用スライドユニット４７ａ，４７ｂ，４７ｃのみを動作させ、各並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃを何れか一方の計測部列ａ，ｂの上流側延長線上に一列に並ぶように移動させ、図１７（ｇ）に示すように二つの被計測物が計測部列ａ側、一つの被計測物が計測部列ｂから選択された場合には、並べ替え用スライドユニット４７ａ，４７ｃに並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｃを計測部列ａ側に移動させ、中間の並べ替え用スライドユニット４７ｂに並べ替え用トレイ４０ｂを計測部列ｂ側に移動させる。

一方、図１６（ｃ）に示すように計測部列ａ，ｂ間方向で並んだ被計測物が選択された場合には、計測手段側の並べ替え用スライドユニット４７ａに支持された並べ替え用トレイ４０ａを計測部列ｂ側に移動させ、その他の並べ替え用トレイ４０ｂ，４０ｃを計測部列ａ側に移動させるとともに押し出しユニット５０ｂ、５０ｃを動作させ並べ替え用トレイ４０ｂを並べ替え用トレイ４０ａと計測部列間方向で並ぶ位置に、並べ替え用トレイ４０ｃを原点位置における並べ替え用トレイ４０ｂと計測部列間方向で並ぶ位置に移動させる。

そして、このように並べ替え機構４１による並べ替えが終了したら、移送機構４２により被計測物Ａ，Ａ...を空計測部５に補充する。

まず、制御手段は、乗せ換え機構４４のコンベア側への移動及び並べ替え機構４１の動作と同調させ、各移送用ハンドユニット６２ａ，６２ｂ，６２ｃを移送用レール６０の作業ライン手前側端部まで移動させ、並べ替えが完了した各並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃ上に各移送用保持ハンドユニット６２ａ，６２ｂ，６２ｃを移動させる。

その位置で各移送用保持ハンドユニット６２ａ，６２ｂ，６２ｃを下降させるとともに、選択信号に基づき並べ替え用トレイ４０ａ，４０ｂ，４０ｃに対応する位置のハンド７９のみを動作させ被計測物Ａ，Ａ...を把持させる。

各ハンド７９ａ，７９ｂの動作は、例えば、図１６（ｃ）に示すように、計測部列ａ，ｂ間方向で並ぶ被計測物が選択された場合には、その選択信号に基づき計測部列方向上流側の移送用保持ハンドユニット６２ｃの両ハンド７９ａ，７９ｂは動作させず、中間の移送用保持ハンドユニット６２ｂでは、コンベア側のハンド７９ａのみを動作させて爪部８０，８０を閉じ、下流側の移送用保持ハンドユニット６２ａでは、両ハンド７９ａ，７９ｂを動作させて爪部８０，８０を閉じる。尚、動作させないその他のハンド７９は爪部８０，８０を開いたままの状態にしておく。

一方、図１３（ｇ）（ｈ）に示すように選択された被計測物が計測部列ａ，ｂ間方向で重ならない場合には、各移送用保持ハンドユニット６２ａ，６２ｂ，６２ｃはそれぞれ一方のハンドのみを動作させて被計測物を把持するようになっている。

そして、制御手段は、被計測物Ａ，Ａ...を把持させた状態で各移送用保持ハンドユニット６２ａ，６２ｂ，６２ｃを上昇させるとともに、移送用スライドユニット６３ａ，６３ｂ，６３ｃを動作させ、各移送用保持ハンドユニット６２ａ，６２ｂ，６２ｃを各々対応する空計測部５，５...の位置までスライド移動させる。

そして、その位置で各移送用保持ハンドユニット６２ａ，６２ｂ，６２ｃを下降させ、閉じていたハンド７９ａ，７９ｂの爪部８０，８０を開くことにより空計測部５に新たな被計測物が補充される。

以上の動作を組み合わせ秤２、搬出手段８及び補充手段９を同期させながら繰り返し行うことにより組み合わせ計測、搬出作業、補充作業を自動的に行うことができる。

尚、上述の実施例では、作業ライン方向に向けた計測部の列を計測部列とした例について説明したが、作業ラインと直交する方向に向けた計測部の列を計測部列としてもよい。

また、上述の実施例では、移送機構がそれぞれ独立して移動可能な複数の移送用保持ハンドユニットを備えた例について説明したが、上述の実施例と同様の一の移送用保持ハンドユニットを複数回に渡って往復させるようにしたものであってもよい。

更には、上述の実施例では、組み合わせ秤を使用し、各被計測物の重量をもって最適な組み合わせを選択するようにした場合について説明したが、計測手段は、大きさ（長さ）等の他の計測値を計測するものとし、その中から最適な組み合わせを選択するようにしてもよい。

Ａ 被計測物
Ｂ 出荷用部材
１ 組み合わせ計測装置
２ 組み合わせ秤
３ 計測室
４ 詰め替え室
５ 計測部
６ ランプ
７ 計測用トレイ
８ 搬出手段
９ 補充手段
１０ パック詰め手段
１１ 搬出用レール
１３ 搬出用保持ハンドユニット
１４ 動作機構
１５ 仮置き台
２０ アーム部
３２ ハンド
４０ 並べ替え用トレイ
４１ 並べ替え機構
４２ 移送機構
４３ 供給用コンベア
４４ 乗せ換え機構
４５ 軌道部材
４６ スライダ
４７ 並べ替え用スライドユニット
４８ 支持部
４９ 設置台
５０ 押出しユニット
５１ スライダ本体部
５２ シャフト
５３ フレーム
５４ 固定用部材
６０ 移送用レール
６１ 支持部材
６２ 移送用保持ハンドユニット
６３ 動作ユニット（移送用スライドユニット）
６４ 梁材
６５ スライド部材
６６ 上下動用レール
６７ スライド部材
６８ アーム部
６９ シリンダ
７０ フローティングジョイント
７１ 連結部材
７２ 軌道部材
７３ スライダ
７４ サーボモータ
７５ 梁部材
７６ 支持部材側部材
７７ スライダ側部材
７８ フローティングジョイント
７９ ハンド
８０ 爪部
８１ 把持部
８２ 供給用トレイ
８３ ストッパー用シリンダ
８４ ストッパー
８５ 乗せ換え移動用レール
８６ 支持部材
８７ 乗せ換え用保持ハンドユニット
８８ 乗せ換え用スライドユニット
８９ 梁材
９０ スライド部材
９１ 上下動用レール
９２ スライド部材
９３ アーム部
９４ シリンダ
９５ フローティングジョイント
９６ サーボモータ
９７ 連結部材
９８ 軌道部材
９９ スライダ
１００ 支持部材側部材
１０１ スライダ側部材
１０２ フローティングジョイント
１０３ ハンド
１０４ 爪部
１０５ 把持部
１０６ 回転軸
１０７ クランク機構
１０８ 回転ユニット
１０９ フレーム

Claims (5)

1. 被計測物が載置される複数の計測部毎に前記被計測物の計測が可能な計測手段と、
   該計測手段により計測された前記各被計測物の計測データに基づき多数の前記被計測物の中から規定個数で規定値の許容範囲に合致する被計測物の組み合わせを選択し、且つ選択された被計測物を計測した計測部の位置を示す選択信号を出力する選択手段と、
   該選択手段により選択された前記被計測物を前記計測部より搬出する搬出手段と、
   該搬出手段により前記被計測物が取り出されて空となった前記計測部に新たな被計測物を補充する補充手段と、
   該補充手段を制御する制御手段とを備えた組み合わせ計測装置であって、
   前記補充手段は、前記計測手段の作業ライン上流側に並べ替え可能に配置された複数の並べ替え用トレイと、該各並べ替え用トレイを移動させる並べ替え機構と、互いに対応する位置にある前記並べ替え用トレイと前記空の計測部との間で前記被計測物を移送する移送機構とを備え、
   前記制御手段は、前記選択信号に基づき前記並べ替え機構に前記選択された各計測部の位置と対応する位置に前記各並べ替え用トレイを移動させ、且つ前記移送機構に前記各並べ替え用トレイに載置された前記新たな被計測物を前記対応する計測部に向けて移送させるようにしたことを特徴としてなる組み合わせ計測装置。
2. 前記計測手段には、複数の前記計測部を直線状に並べた複数の計測部列が互いに平行に配列され、
   前記並べ替え機構は、直線状の軌道部材と、該軌道部材に沿って移動可能なスライダとを有する複数の並べ替え用スライドユニットを、前記軌道部材の長さ方向を前記計測部列間方向に向け、且つ互いに平行な配置に備え、前記スライダに支持部を介して前記並べ替え用トレイを支持させた請求項１に記載の組み合わせ計測装置。
3. 前記支持部は、前記並べ替え用トレイを計測部列方向に移動させる押出しユニットを備えた請求項２に記載の組み合わせ計測装置。
4. 前記移送機構は、計測部列方向に向けた移送用レールと、該移送用レールに移動可能に支持され且つ前記被計測物を保持するハンドを有する一又は複数の移送用保持ハンドユニットと、該各移送用保持ハンドユニットをそれぞれ独立して前記移送用レールに沿って移動させる動作ユニットとを備え、
   前記制御手段は、前記動作ユニットに前記各移送用保持ハンドユニットを並べ替えられた前記並べ替え用トレイ上に移動させ、前記新たな被計測物を前記ハンドに保持させるとともに、前記選択手段より出力された選択信号に基づき前記動作ユニットに前記各移送用保持ハンドユニットを各並べ替え用トレイに対応する位置にある前記空の計測部の位置に移動させるようにした請求項２又は３に記載の組み合わせ計測装置。
5. 前記補充手段は、新たな前記被計測物を順次供給する供給用コンベアと、該供給用コンベアにより運ばれてきた前記被計測物を前記並べ替え用トレイに移送する乗せ換え機構とを備えた請求項１〜３又は４に記載の組み合わせ計測装置。
   

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