JP2017190161A - 物品供給検査装置及び物品供給検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送される容器の内部に物品が正確に収容されたか否かを判定することができる物品供給検査装置を提供すること。
【解決手段】容器８を搬送方向Ｐに搬送する容器搬送部２と、容器搬送部２により搬送される容器８を検知する容器検知部５と、容器搬送部２により搬送される容器８の内部に搬送方向Ｐに交差する方向から物品９を投入する物品投入部４と、容器８と物品投入部４との間を通過する物品９を検知する物品検知部６と、容器検知部５により容器８が搬送されることが検知され、かつ、所定の判定時間内に、物品検知部６により物品９が検知されない場合又は２回以上検知された場合に、容器８の内部への物品９の供給が異常であることを判定する判定部１２と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、搬送される容器の内部に投入される物品の検査を行う物品供給検査装置及び物品供給検査方法に関する。

従来、搬送される容器の内部に物品を投入する物品供給装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の物品供給装置は、袋状の容器に向けて物品を押し出して、袋状の容器の開口から容器の内部に物品を投入する。

特許第４２５９２３０号公報

特許文献１に記載の物品供給装置では、袋状の容器に物品を投入しても、容器の内部に物品が正確に収容されない場合があった。

本発明の課題は、搬送される容器の内部に物品が正確に収容されたか否かを判定することができる物品供給検査装置及び物品供給検査方法を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

第１の発明は、容器（８）を搬送方向（Ｐ）に搬送する容器搬送部（２）と、前記容器搬送部（２）により搬送される容器（８）を検知する容器検知部（５）と、前記容器搬送部（２）により搬送される容器（８）の内部に前記搬送方向（Ｐ）に交差する方向から物品（９）を投入する物品投入部（４）と、容器（８）と前記物品投入部（４）との間を通過する物品（９）を検知する物品検知部（６）と、前記容器検知部（５）により容器（８）が搬送されることが検知され、かつ、所定の判定時間内に、前記物品検知部（６）により物品（９）が検知されない場合又は２回以上検知された場合に、容器（８）の内部への物品（９）の供給が異常であることを判定する判定部（１２）と、を備える物品供給検査装置（１）である。
第２の発明は、第１の発明の物品供給検査装置（１）において、前記判定部（１２）は、前記容器検知部（５）により容器（８）が搬送されることが検知され、かつ、所定の判定時間内に、前記物品検知部（６）により物品（９）が１回検知された場合に、容器（８）の内部への物品（９）の供給が正常であることを判定すること、を特徴とする物品供給検査装置（１）である。
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明の物品供給検査装置（１）において、前記容器搬送部（２）に設けられ、搬送される容器（８）の下面を吸着する下面吸着部（２４）と、前記容器搬送部（２）の上方に設けられ、前記容器検知部（５）の下流側において、搬送される容器（８）の上面を吸着する上面吸着部（３）と、を備えること、を特徴とする物品供給検査装置（１）である。
第４の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれか１つの物品供給検査装置において、容器（８）は、袋状容器であること、を特徴とする物品供給検査装置（１）である。
第５の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれか１つの物品供給検査装置において、前記物品投入部（４）は、前記容器搬送部（２）の側方に配置されること、を特徴とする物品供給検査装置（１）である。
第６の発明は、容器（８）を搬送方向（Ｐ）に搬送する容器搬送工程と、前記容器搬送工程により搬送される容器（８）を検知する容器検知工程と、前記容器搬送工程により搬送される容器（８）の内部に前記搬送方向（Ｐ）に交差する方向から物品投入部（４）により物品（９）を投入する物品投入工程と、容器（８）と前記物品投入部（４）との間を通過する物品（９）を検知する物品検知工程と、前記容器検知工程により容器（８）が搬送されることが検知され、かつ、所定の判定時間内に、前記物品検知工程により物品（８）が検知されない場合又は２回以上検知された場合に、容器（８）の内部への物品（９）の供給が異常であることを判定する判定工程と、を備える物品供給検査方法である。

本発明によれば、搬送される容器の内部に供給される物品が正確に収容されているか否かを判定することができる物品供給検査装置及び物品供給の検査方法を提供することができる。

実施形態の物品供給検査装置１の全体構成を示す側面図である。 実施形態の物品供給検査装置１を上方側から視た図である。 物品供給検査装置１の物品投入部４における物品９を供給する動作を示す図である。 物品供給検査装置１の動作を説明するフローチャートである。

（実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、実施形態の物品供給検査装置１の全体構成を示す側面図である。
図２は、実施形態の物品供給検査装置１を上方側から視た図である。
図３は、物品供給検査装置１の物品投入部４における物品９を供給する動作を示す図である。

本実施形態の物品供給検査装置１は、袋状の容器８（以下、「袋状容器」ともいう）に物品９を供給すると共に、袋状容器８に物品９が正確に収容されたか否かを検査する装置である。

本実施形態では、袋状容器８は、例えば、２枚のフィルムシートが重ねられた袋状に形成され、空の状態においてシート状に形成される。袋状容器８は、例えば、空の状態において、方形状の２枚のフィルムシートが重ねられて形成され、一辺が開口しており、その他の三辺が溶着などによりシールされている。
また、物品９としては、例えば、食品などを広く適用することができる。物品９として食品を使用する場合には、本発明が物品９を検知して検査するため、一体的な塊であることが好ましい。なお、物品９は、食品に限定されない。ここで、物品９の重量が比較的軽い場合には、物品９は、袋状容器８の内部に一旦入っても跳ね返って外部に飛び出す可能性がある。そのため、物品９としては、例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）や、クーポン券や、チラシなどの重量が比較的軽いものを挙げることができる。

物品供給検査装置１は、図１〜図３に示すように、容器搬送部２と、上面吸着部としての容器上面吸着部３と、物品投入部４と、容器検知部５と、物品検知部６と、制御部１０と、を備える。

容器搬送部２は、袋状容器８を搬送方向Ｐに搬送する。容器搬送部２は、図１に示すように、駆動ローラ２１と、従動ローラ２２と、駆動ローラ２１及び従動ローラ２２に掛け渡される搬送ベルト２３と、搬送ベルト２３の上面部分で形成される搬送面の下側に設けられる下面吸着部としての容器下面吸着部２４とを有する。

駆動ローラ２１が駆動することで、駆動ローラ２１及び従動ローラ２２が矢印Ａ方向に回転することにより、搬送ベルト２３の搬送面は、水平面内の搬送方向Ｐの一方側（上流側）から他方側（下流側）に向けて水平移動される。搬送ベルト２３は、環状に形成され、継ぎ目を有さないベルト等である。

容器下面吸着部２４は、搬送ベルト２３の搬送面の下側に設けられ、搬送される袋状容器８の下面を吸着する。容器下面吸着部２４は、上面に吸着用の多数の貫通孔（図示せず）が形成され、搬送ベルト２３の搬送面に袋状容器８の下面を吸着させる吸引力を搬送面に作用させる。

容器検知部５は、容器搬送部２により搬送される袋状容器８を検知する。容器検知部５は、図２に示すように、容器搬送部２における搬送方向Ｐの途中において、搬送ベルト２３の上方に配置され、搬送される袋状容器８の先端が、物品投入部４の上流側における容器搬送部２の搬送方向Ｐの所定の位置に達した場合に、袋状容器８を検知する。

容器上面吸着部３は、図１に示すように、容器検知部５の下流側において、容器搬送部２の上方に設けられ、搬送される袋状容器８の上面を吸着する。容器上面吸着部３は、平板状の下面部分で形成された吸着面を有する。容器上面吸着部３は、下面の吸着面に吸着用の多数の貫通孔（図示せず）が形成され、搬送ベルト２３を搬送される袋状容器８の上面を吸着させる吸引力を作用させる。

容器上面吸着部３は、上下方向に移動する上下移動シリンダの駆動により、上下方向に移動可能であり、待機状態において上方に位置する。容器上面吸着部３は、吸着状態において、待機状態から下方に移動して、下方の位置において袋状容器８の上面を吸着して、袋状容器８の上面を吸着した状態で、上方に移動する。

袋状容器８は、容器下面吸着部２４により下面が吸着された状態で、容器上面吸着部３により上面が吸着される。これにより、袋状容器８におけるシート状に形成された重なった２枚のフィルムが、袋状容器８の開口において離間して、袋状容器８の開口が開く。本実施形態では、袋状容器８は、図３に示すように、袋状容器８の開口が物品投入部４に向けて開くように、容器上面吸着部３により開かれる。

物品投入部４は、図２及び図３に示すように、容器搬送部２における搬送ベルト２３の側方に配置される。物品投入部４は、袋状容器８の搬送方向Ｐにおける容器検知部５の下流側に配置される。物品投入部４は、容器検知部５が袋状容器８を検知してから所定時間後に、容器搬送部２により搬送される袋状容器８の内部に搬送方向Ｐに直交（交差）する方向から物品９を投入する。袋状容器８を検知してからの所定時間としては、例えば、物品投入部４により袋状容器８の開口に向けて物品９を投入できるように、物品投入部４に対向する位置に袋状容器８が移動して、袋状容器８の開口が開かれた状態となる時間が設定される。

物品投入部４は、図３に示すように、物品収容部４１と、物品投入シリンダ４２と、を有する。物品収容部４１は、全体がＬ字形状に形成され、筒状の垂直部分４１１と、垂直部分４１１の下端に連通する筒状の水平部分４１２と、を有する。物品収容部４１においては、垂直部分４１１に複数の物品９が上下方向に積層して収容され、垂直部分４１１に収容された複数の物品９のうちの最下部に位置する物品９が、垂直部分４１１の下端に連通する水平部分４１２を通して袋状容器８に投入される。物品投入シリンダ４２は、袋状容器８の開口に物品９を投入するように前進して、袋状容器８の開口に向けて、物品収容部４１に収容された物品９を押し出す。これにより、物品投入部４は、物品９を袋状容器８に投入する。

物品検知部６は、袋状容器８と物品投入部４との間を通過する物品９を検知する。物品検知部６は、例えば、センサ発光部６ａと、センサ受光部６ｂと、を有する透過型のセンサである。センサ発光部６ａとセンサ受光部６ｂとは、袋状容器８の搬送方向Ｐにおいて物品投入部４を挟んで離間して、互いが向かい合うように、搬送方向Ｐに並んで配置される。

センサ発光部６ａ及びセンサ受光部６ｂは、図３に示すように、袋状容器８の搬送方向Ｐに直交する方向において、搬送される袋状容器８の開口の近傍に配置される。センサ発光部６ａ及びセンサ受光部６ｂは、袋状容器８の開口が開かれた状態において、袋状容器８の上下方向のほぼ中央に配置されている。

物品検知部６は、センサ発光部６ａとセンサ受光部６ｂとの間を物品９が通過した場合に、物品９が通過した回数だけ、物品９を検知したことを示す検知信号を出力する。物品検知部６から出力された検知信号は、制御部１０に入力される。

制御部１０は、各部の動作を制御する。制御部１０は、例えば、容器搬送部２の駆動ローラ２１の駆動を制御して、搬送ベルト２３を移動させて、袋状容器８を搬送方向Ｐの上流側から下流側に向けて移動させる。また、制御部１０は、容器上面吸着部３の上下移動シリンダが駆動するタイミングや、物品投入部４における物品投入シリンダ４２により物品９を押し出して袋状容器８に投入するタイミングなどを制御する。

また、制御部１０は、上面吸着判定部１１と、判定部としての物品供給判定部１２と、を備える。

上面吸着判定部１１は、容器上面吸着部３が袋状容器８を吸着しているか否かを判定する。上面吸着判定部１１は、例えば、容器上面吸着部３における吸着時の圧力を監視して、容器上面吸着部３が袋状容器８を吸着したか否かを判定する。

物品供給判定部１２は、容器検知部５により袋状容器８が搬送されることが検知され、かつ、所定の判定時間内に、物品検知部６により物品９が検知されない場合又は２回以上検知された場合に、袋状容器８の内部への物品９の供給が異常であることを判定する。
また、物品供給判定部１２は、容器検知部５により袋状容器８が搬送されることが検知され、かつ、所定の判定時間内に、物品検知部６により物品９が１回検知された場合に、袋状容器８の内部への物品９の供給が正常であることを判定する。

ここで、物品供給判定部１２が、袋状容器８の内部への物品９の供給が異常であることを判定する場合について説明する。容器検知部５により袋状容器８が搬送されることが検知された場合に、所定時間後に、物品投入部４により袋状容器８には、物品９が投入される。しかし、物品９の投入時において、所定の判定時間内に、物品検知部６により物品９が検知されない場合には、物品９が袋状容器８に供給されていないといえる。また、物品検知部６により物品９が２回以上検知された場合には、袋状容器８に投入した物品９が袋状容器８の内部に一旦入って跳ね返って外部に飛び出したり、袋状容器８の縁に衝突して跳ね返ったりすることなどで、物品９が、袋状容器８と物品投入部４との間を複数回通過しており、物品９が袋状容器８の内部に供給されていない可能性が高い。よって、物品供給判定部１２は、所定の判定時間内に、物品検知部６により物品９が検知されない場合又は２回以上検知された場合に、袋状容器８の内部への物品９の供給が異常であることを判定する。

また、物品供給判定部１２が、袋状容器８の内部への物品９の供給が正常であることを判定する場合について説明する。容器検知部５により袋状容器８が搬送されることが検知された場合に、所定時間後に、物品投入部４により袋状容器８には、物品９が投入される。そして、物品９の投入時において、物品検知部６により物品９が１回検知された場合に、物品９が、袋状容器８と物品投入部４との間を１回通過しており、物品９が袋状容器８の内部に供給されているといえる。よって、物品供給判定部１２は、所定の判定時間内に、物品検知部６により物品９が１回検知された場合に、袋状容器８の内部への物品９の供給が正常であることを判定する。

次に、物品供給検査装置１の動作について説明する。図４は、物品供給検査装置１の動作を説明するフローチャートである。

ステップＳ１において、制御部１０は、容器搬送部２の駆動ローラ２１を駆動して、袋状容器８を搬送方向Ｐに搬送する（容器搬送工程）。これにより、袋状容器８は、袋状容器８の下面が容器下面吸着部２４に吸着された状態で、容器搬送部２により搬送方向Ｐに搬送される。

ステップＳ２において、制御部１０は、容器検知部５が容器搬送部２により搬送される袋状容器８を検知したか否かを判定する。容器検知部５が、搬送される袋状容器８を検知（容器検知工程）した場合には（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３に進み、一方、容器検知部５が、搬送される袋状容器８を検知していない場合には（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ２を繰り返す。

ステップＳ３において、制御部１０は、容器上面吸着部３の上下移動シリンダを駆動して、容器上面吸着部３を、待機状態から下方に移動させて、下方の位置において、容器上面吸着部３に、袋状容器８の上面を吸着させる。そして、制御部１０は、容器上面吸着部３に、袋状容器８の上面を吸着させた状態で、容器上面吸着部３を、上方に移動させる。これにより、容器下面吸着部２４が袋状容器８の下面を吸着した状態で、容器上面吸着部３が袋状容器８の上面を吸着することで、袋状容器８の開口を開く。

ステップＳ４において、上面吸着判定部１１は、容器上面吸着部３が袋状容器８の上面を吸着しているか否かを判定する。容器上面吸着部３が袋状容器８の上面を吸着している場合には、袋状容器８の上面が吸着されて、袋状容器８の開口は開かれた状態となる。容器上面吸着部３が袋状容器８の上面を吸着していると判定した場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５に進み、一方、容器上面吸着部３が袋状容器８の上面を吸着していないと判定した場合には（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ３に戻る。

ステップＳ５において、制御部１０は、物品投入部４を駆動して、開口が開いた状態の袋状容器８に対して、物品９を投入する（物品投入工程）。具体的には、物品投入シリンダ４２を駆動して、袋状容器８の開口に向けて物品９を押し出して、袋状容器８に物品９を投入する。

ステップＳ６において、物品供給判定部１２は、袋状容器８と物品投入部４との間を通過する物品９の移動を検知（物品検知工程）して、物品９の供給が異常であるか否かを判定する。物品供給判定部１２は、所定の判定時間内に、物品検知部６により物品９が検知されない場合又は２回以上検知された場合に、物品９の供給が異常であると判定する。物品供給判定部１２が袋状容器８への物品９の供給が異常であると判定（判定工程）した場合には（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ７に進み、一方、物品供給判定部１２が袋状容器８への物品９の供給が異常でないと判定した場合には（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ８に進む。

ステップＳ７において、物品供給判定部１２により袋状容器８への物品９の供給が異常であると判定されたため、例えば、容器搬送部２の動作を停止させるか、容器搬送部２の動作を停止させて異常であると判定された袋状容器８を取り除くか、又は、異常であると判定された袋状容器８を容器搬送部２の下流側において取り除く。これにより、処理は終了する。

ステップＳ８において、物品供給判定部１２は、袋状容器８と物品投入部４との間を通過する物品９の移動を検知（物品検知工程）して、物品９の供給が正常であるか否かを判定する。物品供給判定部１２は、所定の判定時間内に、物品検知部６により物品９が１回検知された場合に、袋状容器８の内部への物品９の供給が正常であると判定する。物品供給判定部１２が袋状容器８への物品９の供給が正常であると判定（判定工程）した場合には（ステップＳ８：ＹＥＳ）、処理は終了し、一方、物品供給判定部１２が袋状容器８への物品９の供給が正常でないと判定した場合には（ステップＳ８：ＮＯ）、ステップＳ７に進む。物品供給判定部１２の供給が正常であると判定した場合には（ステップＳ８：ＹＥＳ）、その後、例えば、袋状容器８の開口が溶着により接合されて、袋状容器８に収容された物品９は、出荷される。

以上より、本実施形態の発明には、以下のような効果がある。
（１）袋状容器８を搬送方向Ｐに搬送する容器搬送部２と、容器搬送部２により搬送される袋状容器８を検知する容器検知部５と、容器搬送部２により搬送される袋状容器８の内部に搬送方向Ｐに交差する方向から物品９を投入する物品投入部４と、袋状容器８と物品投入部４との間を通過する物品９を検知する物品検知部６と、容器検知部５により袋状容器８が搬送されることが検知され、かつ、所定の判定時間内に、物品検知部６により物品９が検知されない場合又は２回以上検知された場合に、袋状容器８の内部への物品９の供給が異常であることを判定する物品供給判定部１２と、を備える。
これにより、袋状容器８の内部への物品９の供給が異常であることを確実に判定できる。よって、搬送される袋状容器８の内部に物品９が正確に収容されていないことを判定することができる。
また、物品検知部６において、センサを用いて、物品９の供給が異常であることを判定できるため、物品９の供給をカメラで撮像して画像を解析するよりも、簡易且つ安価な構成で、物品９の供給の異常を判定することができる。

（２）物品供給判定部１２は、容器検知部５により袋状容器８が搬送されることが検知され、かつ、所定の判定時間内に、物品検知部６により物品９が１回検知された場合に、袋状容器８の内部への物品９の供給が正常であることを判定する。これにより、袋状容器８の内部への物品９の供給が異常であることだけでなく、袋状容器８の内部への物品９の供給が正常であることを判定して、物品９が袋状容器８の内部に供給されたことを確実に判定できる。よって、搬送される袋状容器８の内部に物品９が正確に収容されたことを判定することができる。

（３）容器搬送部２に設けられ、搬送される袋状容器８の下面を吸着する容器下面吸着部２４と、容器搬送部２の上方に設けられ、容器検知部５の下流側において、搬送される袋状容器８の上面を吸着する容器上面吸着部３と、を備える。これにより、袋状容器８の上面を吸着して、確実に且つ容易に、袋状容器８の開口を開けることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。

（変形形態）
（１）上述の実施形態において、容器を袋状容器としたが、これに限定されない。容器は、例えば、箱状の容器でもよい。箱状の容器を用いる場合には、箱状の容器は、開口が開いた状態で搬送される。そのため、箱状の容器を用いる場合には、吸着して開口を開く動作は不要となる。

１ 物品供給検査装置
２ 容器搬送部
３ 容器上面吸着部（上面吸着部）
４ 物品投入部
５ 容器検知部
６ 物品検知部
８ 袋状容器（容器）
９ 物品
１２ 物品供給判定部（判定部）
２４ 容器下面吸着部（下面吸着部）
Ｐ 搬送方向

Claims (6)

1. 容器を搬送方向に搬送する容器搬送部と、
   前記容器搬送部により搬送される容器を検知する容器検知部と、
   前記容器搬送部により搬送される容器の内部に前記搬送方向に交差する方向から物品を投入する物品投入部と、
   容器と前記物品投入部との間を通過する物品を検知する物品検知部と、
   前記容器検知部により容器が搬送されることが検知され、かつ、所定の判定時間内に、前記物品検知部により物品が検知されない場合又は２回以上検知された場合に、容器の内部への物品の供給が異常であることを判定する判定部と、
   を備える物品供給検査装置。
2. 請求項１に記載された物品供給検査装置において、
   前記判定部は、前記容器検知部により容器が搬送されることが検知され、かつ、所定の判定時間内に、前記物品検知部により物品が１回検知された場合に、容器の内部への物品の供給が正常であることを判定すること、
   を特徴とする物品供給検査装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載された物品供給検査装置において、
   前記容器搬送部に設けられ、搬送される容器の下面を吸着する下面吸着部と、
   前記容器搬送部の上方に設けられ、前記容器検知部の下流側において、搬送される容器の上面を吸着する上面吸着部と、を備えること、
   を特徴とする物品供給検査装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載された物品供給検査装置において、
   容器は、袋状容器であること、
   を特徴とする物品供給検査装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載された物品供給検査装置において、
   前記物品投入部は、前記容器搬送部の側方に配置されること、
   を特徴とする物品供給検査装置。
6. 容器を搬送方向に搬送する容器搬送工程と、
   前記容器搬送工程により搬送される容器を検知する容器検知工程と、
   前記容器搬送工程により搬送される容器の内部に前記搬送方向に交差する方向から物品投入部により物品を投入する物品投入工程と、
   容器と前記物品投入部との間を通過する物品を検知する物品検知工程と、
   前記容器検知工程により容器が搬送されることが検知され、かつ、所定の判定時間内に、前記物品検知工程により物品が検知されない場合又は２回以上検知された場合に、容器の内部への物品の供給が異常であることを判定する判定工程と、
   を備える物品供給検査方法。

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