JP2013255874A - キャップ分別装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 キャップ分別装置10は、キャップCを径方向に並ぶように整列させる整列器20と、整列器20から排出されたキャップCをより低い位置へ搬送する搬送経路を形成する搬送経路形成部30と、搬送経路を通過したキャップCを1つのみ収める区画が周方向に沿って複数形成され、実質的に水平方向に延びる回転軸回りに回転する回転体402を有する分別器40と、各区画が、搬送経路を通ったキャップCを受け入れる受け入れ角度位置に到達する度に、回転体402の回転が予め決められた時間停留するように回転体402の動作を制御する制御器50と、を備える。
【選択図】図3
Description
ここで一般に、分別するキャップが一方向に延びるコンベヤによって搬送されると、分別装置の設置面積が大きくなる。
本発明は、設置面積が低減されたキャップ分別装置を提供することを目的とする。
前記整列器から排出された前記キャップをより低い位置へ搬送する搬送経路を形成する搬送経路形成部と、
前記搬送経路を通過した前記キャップを1つのみ収める区画が周方向に沿って複数形成され、実質的に水平方向に延びる回転軸回りに回転する回転体を有する分別器と、
前記各区画が、前記搬送経路を通った前記キャップを受け入れる受け入れ角度位置に到達する度に、前記回転体の回転が予め決められた時間停留するように前記回転体の動作を制御する制御器と、を有する。
前記分別器は、前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記受け入れ角度位置よりも前記回転体の回転方向側にある判別角度位置に到達した前記キャップの色を判別するための色検出部と、
前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記判別角度位置よりも前記回転体の回転方向側にある排出角度位置に到達した前記キャップを、判別された色に応じて前記回転体から排出するための排出部と、を更に有することができる。
前記分別器は、前記受け入れ角度位置よりも前記回転体の回転方向側にある判別角度位置に到達した前記キャップの外周面の像を反射するミラーと、
前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記判別角度位置に到達した前記キャップの天面及び前記ミラーに反射した前記キャップの外周面の像を1視野として撮像する第1の画像認識カメラと、
前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記第1の画像認識カメラが撮像する前記キャップの天面の反対側を撮像する第2の画像認識カメラと、
前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記判別角度位置よりも前記回転体の回転方向側にある排出角度位置に到達した前記キャップを、判別された色及び該キャップの天面に設けられたラベルの有無に応じて前記回転体から排出する排出部と、を更に有することができる。
前記搬送経路上にて前記キャップを保持する保持部を更に備えることが好ましい。
前記保持部に保持された前記キャップ及び該キャップに後続するキャップが、予め決められた高さ位置まで積み上げられたことを検出するキャップ検出センサを更に備えることが好ましい。
前記排出部は、前記区画から前記キャップを排出する排出経路を横切って進退する進退部材を有することが好ましい。
前記進退部材には、前記回転体の方向に膨らむ湾曲面が形成されていることが好ましい。
前記進退部材が、前記キャップが排出される排出口の一部を塞ぐことが好ましい。
前記排出部は、前記キャップを排出する方向に、該キャップにエアを吹き付ける吹き付け部を更に有していてもよい。
なお、キャップ分別装置10は、色別以外にも、素材別等、キャップCの属性に基づいて分別してもよい。
キャップ分別装置10は、図1に示すように、フレーム12に取り付けられた整列器20、搬送経路形成部30、分別器40、及び制御器50を有している。
整列器20の排出口204から排出されたキャップCは、搬送経路形成部30によって案内され、自重によりより低い位置へと搬送される。
この分別器40については、後に詳述する。
制御器50は、キャップ検出センサ306から検出信号が入力されると、保持シリンダ302の接触部材304を後退させる。また、制御器50は、検出信号が入力されていない場合は、保持シリンダ302の接触部材304を進出させる。
分別器40は、図3、図4(A)〜(C)、及び図5に示すように、回転体402、駆動部404、画像認識部406、及び第1〜第5の排出部408a〜408eを有している。
回転体402は、図6及び図7(A)〜(D)に示すように、ベース円板410、内周側仕切り部材412、及び複数のローラ414を有している。
各ローラ414は、例えば円柱状の部材であり、回転軸J1に沿って延びる回転軸J2回りに回転できる(図6参照)。
サーボモータSVMは、間欠割出装置420を介して回転体402を駆動できる。すなわち、サーボモータSVMは、ベルトVを介して間欠割出装置420の入力軸ISを駆動し、ベース円板410を間欠割出回転させることができる。
なお、間欠割出装置420を設けずに、サーボモータSVMが、回転体402を直接駆動してもよい。この場合は、例えばプログラマブルコントローラの電子カム機能を用いることによって、回転体402を間欠割出回転させることができる。
なお、回転体402は、22.5度回転する度に停留を繰り返すことに限定されるものではなく、予め決められた割出角度で間欠割出回転できればよい。
全反射ミラー430は、回転体402の外周側に配置されている。全反射ミラー430は、受け入れ角度位置P1よりも回転体402の回転方向側にある判別角度位置P2(図10に示す割出角度5に対応する位置)にあるキャップCの外周面の像を反射できる。
第1の画像認識カメラ432a(色検出部の一例)は、回転体402の正面側に配置されている。第1の画像認識カメラ432aは、判別角度位置P2に到達したキャップCの天面及び全反射ミラー430に反射したキャップCの外周面の像を1視野として撮像できる(図11参照)。
なお、窓WINは、例えば樹脂等の透明な素材により構成される。
また、第1又は第2の画像認識カメラ432a、432bのいずれか一方により、キャップCの天面の外側が撮像されるので、キャップCの裏表(開口部の向き)に関わらず、キャップCの天面に貼付されたラベルが撮像される。従って、画像処理装置により、ラベルの有無が判別される。
このように、ゲートシャッター440は、区画から排出する排出経路を横切って進退するので、排出口を開閉するために必要な、ゲートシャッター440の移動領域の大きさが抑えられる。従って、ゲートシャッター440の移動領域が大きい場合と比較して、キャップCがゲートシャッター440を通過する時間が短縮される。また、ゲートシャッター440には湾曲面が設けられているので、ゲートシャッター440がキャップCを挟み込んでしまう可能性が低減される。
ノズル446は、キャップCに対して、キャップCの排出方向にエアを吹き付けることができる。
内周側仕切り部材412のキャップCが収容される各区画を形成する位置には、スリット448が設けられている。ノズル446は、内周側仕切り部材412の内周側にて、このスリット448に対向して配置されている。
ノズル446によってエアが吹き付けられることによって、ノズル446が設けられていない場合と比較して、キャップCが排出される速度が増大するので、キャップCを分別する処理能力が向上する。
まず、図1に示す整列器20の投入口202にキャップCが投入されると、整列器20はキャップCをキャップCの径方向に整列する。キャップCは天面の内側(開口側)が一方向又は他方向を向いた状態で、整列器20から順に排出される。
なお、前述の通り、ローラ414は回転軸J2回りに回転できるので(図6参照)、受け入れ角度位置P1にて受け入れられたキャップCに接触する後続のキャップCは、受け入れ角度位置P1にあるキャップCから大きな抵抗を受けることなくローラ414の外周面へと乗り移り(図21(C)参照)、次の区画に収まることができる。
図示しない画像処理装置は、これら撮像結果に基づいて、キャップCの色及びラベルの有無を判別する。
なお、画像認識部406の画像処理装置によって色及びラベルの有無が認識されたキャップCの到達位置は、判別角度位置P2からの回転体402の回転量に基づいて、制御器50が管理している。
ラベルが貼付されていない白色のキャップCが第1の排出角度位置P3aに到達すると、第1の排出部408aのゲートシャッター440が後退し、排出口を開いて、キャップCを排出する。
ラベルが貼付されていない赤色のキャップCが第3の排出角度位置P3cに到達すると、第3の排出部408cのゲートシャッター440が後退し、排出口を開いて、キャップCを排出する。
ラベルが貼付されていない青色のキャップCが第4の排出角度位置P3dに到達すると、第4の排出部408dのゲートシャッター440が後退し、排出口を開いて、キャップCを排出する。
排出口から排出されたキャップCは、各排出部408a〜408eの下方に設けられた分別容器(不図示)に収容される。
また、ラベルの有無の判別が不要な場合には、図22及び図23(A)、(B)に示すように、第1及び第2の画像認識カメラ432a、432bに代えて、判別角度位置P2に到達したキャップCの色を判別できるカラーセンサ70(色検出部の一例)としてもよい。なお、カラーセンサ70は、全反射ミラー430に反射したキャップCの側面の像の色を検出してもよいし、全反射ミラー430を介することなく、キャップCの側面の像の色を直接検出してもよい。
Claims (9)
- 容器のキャップを整列させる整列器と、
前記整列器から排出された前記キャップをより低い位置へ搬送する搬送経路を形成する搬送経路形成部と、
前記搬送経路を通過した前記キャップを1つのみ収める区画が周方向に沿って複数形成され、実質的に水平方向に延びる回転軸回りに回転する回転体を有する分別器と、
前記各区画が、前記搬送経路を通った前記キャップを受け入れる受け入れ角度位置に到達する度に、前記回転体の回転が予め決められた時間停留するように前記回転体の動作を制御する制御器と、を有するキャップ分別装置。 - 請求項1記載のキャップ分別装置において、
前記分別器は、前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記受け入れ角度位置よりも前記回転体の回転方向側にある判別角度位置に到達した前記キャップの色を判別するための色検出部と、
前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記判別角度位置よりも前記回転体の回転方向側にある排出角度位置に到達した前記キャップを、判別された色に応じて前記回転体から排出するための排出部と、を更に有するキャップ分別装置。 - 請求項1記載のキャップ分別装置において、
前記分別器は、前記受け入れ角度位置よりも前記回転体の回転方向側にある判別角度位置に到達した前記キャップの外周面の像を反射するミラーと、
前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記判別角度位置に到達した前記キャップの天面及び前記ミラーに反射した前記キャップの外周面の像を1視野として撮像する第1の画像認識カメラと、
前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記第1の画像認識カメラが撮像する前記キャップの天面の反対側を撮像する第2の画像認識カメラと、
前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記判別角度位置よりも前記回転体の回転方向側にある排出角度位置に到達した前記キャップを、判別された色及び該キャップの天面に設けられたラベルの有無に応じて前記回転体から排出する排出部と、を更に有するキャップ分別装置。 - 請求項2又は3記載のキャップ分別装置において、
前記搬送経路上にて前記キャップを保持する保持部を更に備えたキャップ分別装置。 - 請求項4記載のキャップ分別装置において、
前記保持部に保持された前記キャップ及び該キャップに後続するキャップが、予め決められた高さ位置まで積み上げられたことを検出するキャップ検出センサを更に備えたキャップ分別装置。 - 請求項5記載のキャップ分別装置において、
前記排出部は、前記区画から前記キャップを排出する排出経路を横切って進退する進退部材を有するキャップ分別装置。 - 請求項6記載のキャップ分別装置において、
前記進退部材には、前記回転体の方向に膨らむ湾曲面が形成されているキャップ分別装置。 - 請求項7記載のキャップ分別装置において、
前記進退部材が、前記キャップが排出される排出口の一部を塞ぐキャップ分別装置。 - 請求項8記載のキャップ分別装置において、
前記排出部は、前記キャップを排出する方向に、該キャップにエアを吹き付ける吹き付け部を更に有するキャップ分別装置。
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