JP3742168B2 - Accessory detection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器に貼着された例えばストロー等の付属品の有無とその貼着位置を判断し、付属品が正規位置に貼着されていない容器を除去する付属品検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば内部に牛乳やジュース等の飲料やプリン・ゼリーなどの食品の充填された容器の外面に、包装されたストローやスプーンを接着あるいは溶着などの手段により添付して販売することが行われており、こうした付属品を容器に添付する装置として、そうした飲料食品等の充填ラインに設けられ自動的に貼付する動作を行うストローアプリケータやスプーンアプリケータが知られている。
【0003】
しかし、ラインの振動や容器表面に結露した水滴により接着や溶着が確実に行われず、付属品が脱落したり或いは正規な位置に貼付されないことがある。正規な位置に貼付されていないとラインの下流で更に段ボール包装される際に付属品であるストローやスプーンが変形したり潰れたりするなどの問題が生じるため好ましくない。
【0004】
そこで、こうした付属品の貼付に関する異常を検出すべく接触式のセンサやLED等による一般光を用いた光電センサが使用されている(特公平4−7837号公報参照)。但し、ストロー等の付属品を検出するセンサについては、一般光を用いた光電センサでは、付属品が透明体又は半透明体である場合に検出できないため、一般に接触式のセンサが使用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、係る従来の付属品検出装置では、検出精度に限界のある接触式のセンサを使用しており、接点や戻りバネが損耗をしたり、いわゆるチャタリングを生じやすいなど信頼性に問題があり誤検出を惹起していた。
【0006】
さらに、容器を検出するセンサに、接触式のセンサ又は一般光を用いた光電センサを用いているので、容器が連続して搬送されてきた場合に後側の容器を検出できない場合があり、この場合にも付属品が正規位置に貼着されていないにもかかわらず、適正と判断されて除去されず通過してしまう可能性があった。
【0007】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、付属品が正規位置に貼着されていない不適正な容器を確実に除去することができる付属品検出装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明に係る付属品検出装置は、搬送手段により搬送され外面に付属品が貼着された容器を検出するレーザーを用いた光電センサと、前記搬送中の容器の付属品の位置を検出する超音波を用いた変位センサと、前記光電センサからの容器検出信号と前記変位センサからの付属品検出信号とに基づき容器に対して付属品が正規位置に貼着されているかを判断する判断手段と、前記光電センサ及び変位センサの容器搬送方向後方に設けられ前記搬送中の容器を前記搬送手段から除去可能な容器除去手段と、前記判断手段により付属品が正規位置に貼着されていないと判断された容器を除去すべく前記容器除去手段の作動を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の付属品検出装置であって、前記判断手段は、前記光電センサによる容器の検出中に前記変位センサによる付属品の検出があったとき、付属品が正規位置に貼着されていると判断することを特徴とするものである。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の付属品検出装置であって、前記判断手段は、前記容器検出信号に基づく信号の入力と前記付属品検出信号に基づく信号の入力とを受けるフリップフロップ回路と、前記容器検出信号に基づく信号の入力と前記フリップフロップ回路からの出力信号に基づく信号の入力とを受ける出力素子とを有するデジタル回路であり、前記フリップフロップ回路は、前記光電センサが容器を検出し前記容器検出信号が初期電圧から変位している間に、前記変位センサが容器を検出し前記付属品検出信号の電圧が初期電圧から変位したときは、少なくとも前記付属品検出信号が初期電圧に戻るまで、初期電圧から変位した電圧を出力し、前記容器検出信号が初期電圧から変位している間に、前記変位センサが容器を検出せず前記付属品検出信号が変位しないときは、初期電圧を継続して出力し、前記出力素子は、前記容器検出信号が初期電圧に戻る際に、前記フリップフロップ回路からの出力信号が初期電圧から変位しているときは、初期電圧を継続して前記制御手段へ出力し、前記フリップフロップ回路からの出力信号が初期電圧であるときは、初期電圧から変位した電圧を前記制御手段へ出力し、前記制御手段は、前記出力素子から変位した電圧の入力を受けたとき、前記容器を除去すべく前記容器除去手段の作動を制御することを特徴とするものである。
【0011】
請求項1〜請求項3に記載の発明では、光電センサが搬送中の容器の存在を検出すると、変位センサが容器に対する付属品の位置を検出し、判断手段が光電センサからの検出信号と変位センサからの検出信号とに基づき容器に対して付属品が正規位置に貼着されているかを判断し、該判断に基づいて制御手段が容器除去手段を作動制御し、判断手段により付属品が正規位置に貼着されていないと判断された容器が容器除去手段によって搬送手段から除去される。
【0012】
係る光電センサは、レーザーを用いているので指向性に優れ、僅かな隙間であってもこれを高精度に検出することができ、容器が連続して搬送されてきた場合であっても、これらを確実に検出することができる。
【0013】
また、変位センサは、超音波を用いているので透明体又は半透明体の付属品であっても、精度良くその位置を検出することができる。
【0014】
さらに、光電センサ及び変位センサは共に非接触式なので、容器との接触部分が磨耗して耐久性が低下することがない。
【0015】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の付属品検出装置であって、前記制御手段は、前記容器を除去すべく前記容器除去手段の作動を制御している間、前記判断手段へフィードバック信号として初期電圧から変位した電圧を出力し、前記判断手段のフリップフロップ回路は、前記フィードバック信号が初期電圧から変位しているときは、前記出力素子へ初期電圧を継続して出力することを特徴とするものである。
【0016】
請求項4に記載の発明では、容器除去手段の作動中に次の容器が移送され、容器検出信号が変位しても、その間はフィードバック信号が初期電圧Hから変位しているので、フリップフロップ回路からの出力信号は初期電圧に維持され、容器検出信号が初期電圧に戻ったときに、出力素子からの出力は初期電圧から変位し、第2のフリップフロップ回路F2からの出力信号は初期電圧LからHに変位し、容器除去手段が再度作動する。従って、付属品が正規位置に貼着されていない容器が連続して移動されてしまった場合であっても、これらを確実に除去することができる。
【0017】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の付属品検出装置であって、前記容器除去手段は、加圧空気を噴射するエアーノズルであることを特徴とするものである。
【0018】
請求項5に記載の発明では、請求項1〜請求項3に記載の発明の作用に加えて、エアーノズルからの加圧空気によって不適正な容器を除去するので、非接触状態で容器を除去することができる。
【0019】
【実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0020】
図1は本発明の一実施の形態に係るストロー検出装置を示すブロック図、図2は図1のストロー検出装置の要部斜視図、図3は図1の主制御部の内部回路図である。
【0021】
図1及び図2に示すように、付属品検出装置としてのストロー検出装置1は、レーザー5を用いた光電センサ7と、超音波9を用いた変位センサ11と、判断手段としての判断回路13及び制御手段としての制御回路15を構成する主制御部17と、容器除去手段としてのエアーノズル19とを備えている。
【0022】
内部に液体飲料が充填された容器23は、搬送手段としての搬送コンベア3によって搬送される。搬送コンベア3の上方には、容器23の搬送方向を案内するガイド31が設けられている。容器23の外面の所定位置には、樹脂フィルムによって包装された付属品としてのストロー21が貼着されている。
【0023】
光電センサ7及び変位センサ11は、搬送コンベア3の側方で、容器23の略中央部分にレーザー5及び超音波9が当たるような高さに設けられている。光電センサ7は、搬送コンベア3によって搬送されている容器23を検出してその検出信号(容器検出信号Sp)を判断回路13へ出力し、変位センサ11は、光電センサ7によって存在が確認された搬送中の容器23のストロー21を検出してその検出信号(付属品検出信号としてのストロー検出信号Ss)を判断回路13へ出力する。ここで、光電センサ7の検出波として指向性に優れたレーザー5を用いているのは、容器23間の僅かな隙間であっても検出可能とするためであり、変位センサ11の検出波として超音波9を用いているのは、被検出体であるストロー21が透明体又は半透明体であっても検出可能とするためである。
【0024】
判断回路13は、光電センサ7から入力される検出信号と変位センサ11から入力される検出信号とに基づき、容器23に対してストロー21が所定の正規位置に貼着されているかを判断する。具体的には、光電センサ7による容器23の検出中に、変位センサ11によるストロー21の検出があったときはストロー21が正規位置に貼着されていると判断し、変位センサ11によるストロー21の検出がなかったときは、ストロー21が正規位置に貼着されていないと判断する。そして、ストロー21が正規位置に貼着されていないと判断したとき、制御回路15へ信号出力する。
【0025】
エアーノズル19は、光電センサ7及び変位センサ11よりも容器23の搬送方向後方の搬送コンベア3の側方に設けられている。エアーノズル19には、コンプレッサ(図示外)から加圧空気が供給され、エアーノズル19に内蔵されたソレノイドバルブ19a(図3参照)が開閉されることにより、加圧空気が噴射及び停止される。ソレノイドバルブ19aが開放されると、加圧空気が搬送コンベア3上に噴射され、これにより搬送中の容器23が搬送コンベア3から除去される。
【0026】
制御回路15は、判断回路13からの入力信号(判断信号Sd)に基づいて、エアーノズル19へ制御信号Scを出力し、ストロー21が正規位置に貼着されていないと判断された容器23を除去すべく、閉止状態のエアーノズル19のソレノイドバルブ19aを所定時間開放する。
【0027】
次に、本実施の形態の回路について、さらに詳しく説明する。
【0028】
図3に示すように、本実施の形態の回路は、光電センサ7に接続された光電センサ回路41と、変位センサ11に接続された変位センサ回路43と、主制御部17に設けられたデジタル回路からなる判断回路13及び制御回路15と、電源に接続された電源回路45と、エアーノズル19のソレノイドバルブ19aに接続された容器除去回路47とを備えている。
【0029】
判断回路13には、光電センサ回路41からの容器検出信号Spと、変位センサ回路43からのストロー検出信号Ssと、制御回路15からのフィードバック信号Sbとが入力される。制御回路15には、判断回路13からの判断信号Sdと、電源回路45からの電源信号Seとが入力される。容器除去回路47には、制御回路15からの制御信号Scが入力される。
【0030】
判断回路13は、第1のフリップフリップ回路F1を構成する2個の否定論理積素子50,51や入力素子52や出力素子53を含む10個の否定論理積素子(NAND素子)50〜59と、抵抗R1及びコンデンサC1から構成されるタイマ回路T1とを有している。入力素子52の入力側は、光電センサ回路41と、後述する制御回路15の出力素子62に接続され、入力素子52の出力側は、素子58、タイマ回路T1、素子54、及び素子55に接続されている。タイマ回路T1の出力側は素子57を介して素子58に接続され、素子58の出力側は素子59を介して出力素子53に接続されている。素子54の出力側は、フリップフロップ回路F1を構成する一方の素子50に接続され、該素子50の出力側は出力素子53に接続されている。素子56の入力側は、素子55と変位センサ回路41が接続され、素子56の出力側は、フリップフロップ回路F1を構成する他方の素子51に接続されている。
【0031】
これにより、入力素子52は、容器検出信号Sp及びフィードバック信号Sbに基づいて、素子58、タイマ回路T1、素子54、及び素子55へ出力し、タイマ回路T1は、入力素子52からの入力に基づいて、素子54及び素子57へ出力する。タイマ回路T1から素子54,57への出力は、抵抗R1とコンデンサC1とによって一義的に定められる時定数Δt1だけ遅れて変位する。素子58は、入力素子52と素子57からの入力に基づいて、素子59を介して出力素子53へ出力する。素子54は、タイマ回路T1及び入力素子52からの入力に基づいて、フリップフロップ回路F1へ出力する。素子56は、ストロー検出信号Ss及び素子55からの入力に基づいて、フリップフロップ回路F1へ出力する。フリップフリップ回路F1は、素子54及び素子56からの入力に基づいて、出力素子53へ出力する。出力素子53は、素子59及びフリップフロップ回路F1からの入力に基づいて、判断信号Sdを制御回路15へ出力する。
【0032】
制御回路15は、第2のフリップフリップ回路F2を構成する2個の否定論理積素子60,61や出力素子62を含む9個の否定論理積素子(NAND素子)60〜58と、抵抗R2及びコンデンサC2から構成されるタイマ回路T2とを有している。フリップフロップ回路F2の一方の素子60の入力側は、判断回路13の出力素子53に接続され、フリップフロップ回路F2の出力側は、出力素子62に接続されている。出力素子62は、判断回路13の入力素子52、素子65、及び容器除去回路47に接続されている。素子65の入力側は、素子66及びタイマ回路T2に接続されている。タイマ回路T2の出力側は素子66に接続され、素子66の出力側は素子67に接続されている。素子63の入力側は電源回路45に接続され、素子63の出力側は素子64を介して素子67に接続されている。素子67の出力側は、素子68を介してフリップフロップ回路F2を構成する他方の素子61に接続されている。
【0033】
これにより、フリップフロップ回路F2は、判断信号Sd及び素子68からの入力に基づいて出力素子62へ出力し、出力素子62は、フリップフロップ回路からの入力に基づいて、判断回路13、素子65、及び容器除去回路47へ出力する。出力素子62から判断回路13への出力がフィードバック信号Sbとなり、容器除去回路47への出力が制御信号Scとなる。すなわち、フィードバック信号Sbと制御信号Scとは同じである。素子65は、出力素子62からの入力に基づいて、素子66及びタイマ回路T2へ出力し、タイマ回路T2は、素子65からの入力に基づいて素子66へ出力する。タイマ回路T2から素子66への出力は、抵抗R2とコンデンサC2とによって一義的に定められる時定数Δt2だけ遅れて変位する。素子66は、素子65とタイマ回路T2からの入力に基づいて、素子68を介してフリップフロップ回路F2へ出力する。
【0034】
次に、判断回路13及び制御回路15における処理を、図4〜図8に基づいて説明する。
【0035】
図4はストローが正規位置に貼着された場合の各信号のタイムチャート図、図5はストローが貼着されていない場合の各信号のタイムチャート図である。図6〜図8は、容器に対するストローの位置と、光電センサ及び変位センサからの検出信号と、エアーノズルの作動との関係を示し、図6はストローが正規位置に貼着された状態、図7はストローが貼着されていない状態、図8はストローが正規位置よりも前方又は後方にずれた不正規位置に貼着された状態をそれぞれ示し、また各図の(a)は容器に対するストローの位置を、(b)は光電センサ及び変位センサからの検出信号とエアーノズルの作動とを示している。
【0036】
図4及び図5に示すように、容器検出信号Spは、容器が検出されないときの初期電圧がLow(L)に、検出されているときの変位電圧がHigh(H)に設定されている。ストロー検出信号Ssは、ストローが検出されないときの初期電圧がLow(L)に、検出されているときの変位電圧がHigh(H)に設定されている。判断信号Sdは、初期電圧がHigh(H)に設定され、通常は初期電圧Hに維持されているが、ストロー21が正規位置に貼着されていないときは、所定時間Low(L)となる。制御信号Scは初期電圧がHigh(H)に設定され、初期電圧Hのときソレノイドバルブ19aが閉状態となって非噴射状態が維持され、変位電圧Low(L)のとき、ソレノイドバルブ19aが開状態となってエアーノズル19(図1参照)から加圧空気が噴射される。電源信号Seは、電源入力中は常にHigh(H)に維持されている。
【0037】
まず、図6(a)に示すように、ストロー21が正規位置に貼着されている場合について説明する。なお、図6(a)中の符号Pは、変位センサ11の検出高さをしめしている。
【0038】
図4に示すように、光電センサ7によって容器23が検出されている間(図4中t1〜t2)は、容器検出信号SpがLからHに変位し、その間に変位センサ11によってストロー21が検出される。変位センサ11によりストロー21が検出されている間(図4中t3〜t4)は、ストロー検出信号SsがLからHに変位している。第1のフリップフロップ回路F1からの出力信号は、ストロー検出信号Scが変位したと同時にHからLに変位し、容器検出信号Spの初期電圧Lへの復帰時(図4中のt2)まで維持された後、初期電圧Hに戻る。第1のフリップフロップ回路F1からの出力信号の初期電圧Hへの復帰は、容器検出信号Spの復帰時(図4中のt2)よりもタイマ回路T1の時定数Δt1分だけ遅れる。このため、容器検出信号Spの初期電圧Lへの復帰時(t2)には、確実に第1のフリップフロップ回路F1からの出力信号がHに変位した状態となる。第1のフリップフロップ回路F1からの出力信号がLに変位すると、素子53への一方の入力(フリップフロップ回路F1からの入力)はLとなるが、容器検出信号SpがHである間は、素子53への他方の入力(素子59からの入力)はLに維持されているため、判断信号Sdは、変位することなく初期電圧Hに継続して維持される。すなわち、ストロー21が正規位置に貼着されていると判断されることとなる。これにより、第2のフリップフロップ回路F2からの出力信号、制御信号Sc、及びフィードバック信号Sbがそれぞれ初期状態に維持され、レノイドバルブ19aが閉状態に維持され、図6(b)に示すようにエアーノズル19は作動しない。
【0039】
これに対し、図7(a)に示すように、ストロー21が貼着されていない場合には、図5に示すように、光電センサ7によって容器23が検出され、容器検出信号SpがLからHに変位している間(図5中t1〜t2)、変位センサ11によってストロー21が検出されず、ストロー検出信号Ssが初期電圧Lに維持される。このため、第1のフリップフロップ回路F1からの出力信号も、初期電圧Hに維持され、素子53への一方の入力(フリップフロップ回路F1からの入力)はLに維持される。これに対し、素子53への他方の入力(素子59からの入力)は、容器検出信号Spの初期電圧Lへの復帰時(図5中のt2)に、初期電圧LからHに変位し、タイマ回路T1の時定数Δt1だけ経過した後、初期電圧Lに復帰する。このため、判断信号Sdは、容器検出信号Spの初期電圧Lへの復帰時(図5中のt2)に、初期電圧HからLに変位し、タイマ回路T1の時定数Δt1だけ経過した後、初期電圧Hに復帰する。このように、判断信号Sdが初期電圧Lから変位することにより、ストロー21が正規位置に貼着されていないと判断されることとなる。そして、判断信号Sdが初期電圧Lから変位すると、タイマ回路T2の時定数Δt2の間、第2のフリップフロップ回路F2からの出力信号は初期電圧LからHに変位し、制御信号Sc及びフィードバック信号Sbは初期電圧HからLに変位する。これにより、容器23が光電センサ7を通過してからΔt2の間だけ、レノイドバルブ19aが開状態となり、図7(b)に示すようにエアーノズル19(図1参照)が作動して、加圧空気が噴射される。
【0040】
また、エアーノズル19の作動中は、フィードバック信号Sbが初期電圧Hから変位してLとなっているので、この間に次の容器23が移送され、容器検出信号SpがLからHに変位しても、端子52からの出力はストロー検出信号Ssの状態によらず初期状態Lから変位したHとなり、第1のフリップフロップ回路F1からの出力信号は初期電圧Hに維持され、判断信号Sdは、容器検出信号Spの初期電圧Lへの復帰時(図5中のt2)に、初期電圧HからLに変位し、第2のフリップフロップ回路F2からの出力信号は初期電圧LからHに変位し、制御信号Scは初期電圧HからLに変位して、エアーノズル19が作動することとなる。従って、エアーノズル19の作動中に、ストロー21が正規位置に貼着されていない容器23が連続して移動されてしまった場合であっても、これらを確実に除去することができる。
【0041】
また、図8(a)に示すように、ストロー21が正規位置からずれて貼着されている場合には、図8(b)に示すように、容器検出信号Spが変位している間ストロー検出信号Ssが初期電圧Lに維持されるので、前記ストロー21が貼着されていない場合と同様に、エアーノズル19(図1参照)が作動して、加圧空気が噴射される。
【0042】
次に、主制御部17による制御を、図7に示すフローチャートに基づいて説明する。
【0043】
本制御は、搬送コンベア3の始動によって開始される。
【0044】
ステップS1では、ストロー21の貼着工程を経て、搬送コンベア3によって順次搬送されてきた容器23の有無が判断される。容器23の前端部が光電センサ7による検出位置に達したときに、容器23が有ると判断されて、ステップS2へ進む。
【0045】
ステップS2では、ストロー21が貼着されているか否かが判断される。具体的には、変位センサ11からのストロー検出信号Ssが変位しない場合は、容器23にストロー21が貼着されていないと判断され、ステップS4へ進み、容器23の除去が行われ、ストロー検出信号Ssが変位した場合は、ステップS3へ進む。
【0046】
ステップS3では、ストロー21の貼着位置が所定の正規位置であるか否かが判断される。具体的には、容器検出信号Spが初期電圧から変位している間に、ストロー検出信号Ssが変位しない場合は、ストロー21が不適正位置に貼着されていると判断され、ステップS4へ進み、容器23の除去が行われる。一方、容器検出信号Spが変位している間に、ストロー検出信号Ssが変位した場合は、ストロー21が所定の正規位置に貼着されていると判断されるので、容器23の除去は行われず、ステップS1へ戻る。
【0047】
ステップS4では、ストロー21が適正位置に貼着されていない不適正容器の除去が行われる。具体的には、容器検出信号Spが初期電圧に復帰した時から所定時間、エアーノズル19のソレノイドバルブ19a開放し、エアーノズル19から加圧空気を噴射させて、搬送コンベア3上の容器23を除去する。
【0048】
以上説明してきたように、本実施の形態に係るストロー検出装置1によれば、光電センサ7の検出波として指向性に優れたレーザー5を用いているので、僅かな隙間であってもこれを高精度に検出することができる。従って、容器23が連続して搬送されてきた場合であっても、これらを確実に検出することができる。すなわち、ストロー21の貼着位置が適正な容器23の後に貼着位置が不適正な容器23が連続して移送された場合であっても、不適正な容器23のみを確実に検出して除去することができる。
【0049】
また、変位センサ11の検出波として超音波9を用いているので、接触式のセンサに比して検出精度が良く、また、透明体又は半透明体のストロー21であっても、精度良くその位置を検出することができる。
【0050】
さらに、光電センサ7及び変位センサ11は共に非接触式なので、容器23との接触部分が磨耗して耐久性が低下することがなく、検出精度を高精度に維持することができる。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1〜請求項3に記載の発明によれば、指向性に優れたレーザーを用いた光電センサを使用しているので、僅かな隙間であってもこれを高精度に検出することができる。従って、容器が連続して搬送されてきた場合であっても、これらを確実に検出することができ、付属品の貼着位置が不適正な容器を確実に検出して除去することができる。
【0052】
また、変位センサの検出波として超音波を用いているので、接触式のセンサに比して検出精度が良く、また、透明体又は半透明体の付属品であっても、精度良くその位置を検出することができる。
【0053】
さらに、光電センサ及び変位センサは共に非接触式なので、容器との接触部分が磨耗して耐久性が低下することがなく、検出精度を高精度に維持することができる。
【0054】
請求項4に記載の発明によれば、容器除去手段の作動中に、付属品が正規位置に貼着されていない容器が連続して移動されてしまった場合であっても、これらを確実に除去することができる。
【0055】
請求項5に記載の発明によれば、請求項1〜請求項4に記載の発明の効果に加えて、エアーノズルからの加圧空気によって容器を除去するので、非接触状態で付属品の貼着位置が不適正な容器を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るストロー検出装置を示すブロック図である。
【図2】図1のストロー検出装置の要部斜視図である。
【図3】図1の主制御部の内部回路図である。
【図4】ストローが正規位置に貼着された場合の各信号のタイムチャート図である。
【図5】ストローが貼着されていない場合の各信号のタイムチャート図である。
【図6】ストローが正規位置に貼着された状態であり、(a)は容器に対するストローの位置を、(b)は光電センサ及び変位センサから入力される検出信号とエアーノズルの作動とをそれぞれ示している。
【図7】ストローが貼着されていない状態であり、(a)は容器を、(b)は光電センサ及び変位センサから入力される検出信号とエアーノズルの作動とをそれぞれ示している。
【図8】ストローが正規位置よりもずれた不正規位置に貼着された状態であり、(a)は容器に対するストローの位置を、(b)は光電センサ及び変位センサから入力される検出信号とエアーノズルの作動とをそれぞれ示している。
【図9】本実施の形態の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 ストロー検出装置(付属品検出装置)
3 搬送コンベア(搬送手段)
5 レーザー
7 光電センサ
9 超音波
11 変位センサ
13 判断回路(判断手段)
15 制御回路(制御手段)
19 エアーノズル(容器除去手段)
21 ストロー(付属品)
23 容器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an accessory detection apparatus that determines the presence or absence of an accessory such as a straw attached to a container and the attachment position thereof, and removes the container in which the accessory is not attached to a regular position.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, a packaged straw or spoon is attached to the outer surface of a container filled with food such as milk or juice or pudding or jelly, and sold by attaching or welding. As a device for attaching such an accessory to a container, there are known a straw applicator and a spoon applicator that are provided in a filling line for such beverages and the like, and perform an operation of automatically attaching them.
[0003]
However, adhesion and welding are not reliably performed due to vibration of the line or water droplets condensed on the surface of the container, and the accessory may drop off or be stuck at a proper position. If it is not affixed at the proper position, there will be a problem that the accessory straws and spoons will be deformed or crushed when further corrugated packaging is carried out downstream of the line.
[0004]
Therefore, a contact type sensor or a photoelectric sensor using general light such as an LED is used to detect an abnormality related to attachment of such an accessory (see Japanese Patent Publication No. 4-7837). However, for sensors that detect accessories such as straws, contact sensors are generally used because photoelectric sensors using ordinary light cannot be detected when the accessories are transparent or translucent. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional accessory detection device uses a contact-type sensor with a limit in detection accuracy, and there is a problem in reliability because the contact point and the return spring are likely to wear out or so-called chattering. Triggered detection.
[0006]
Further, since a contact type sensor or a photoelectric sensor using ordinary light is used as a sensor for detecting the container, the container on the rear side may not be detected when the container is continuously conveyed. Even in the case where the accessory is not attached to the regular position, it may be judged to be appropriate and pass through without being removed.
[0007]
The present invention has been made in order to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to reliably remove an inappropriate container in which an accessory is not attached to a regular position. The object is to provide an accessory detection device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The accessory detection apparatus according to the first aspect of the present invention includes a photoelectric sensor using a laser that detects a container that is transported by a transport means and has an accessory attached to an outer surface, and an accessory of the container being transported. Based on the displacement sensor using the ultrasonic wave for detecting the position, the container detection signal from the photoelectric sensor, and the accessory detection signal from the displacement sensor, whether the accessory is attached to the regular position on the container. Judgment means for judging, container removal means provided behind the photoelectric sensor and the displacement sensor in the container conveyance direction and capable of removing the container being conveyed from the conveyance means, and attachment of the accessory to the normal position by the determination means And a control means for controlling the operation of the container removing means to remove the container determined to be not.
[0009]
Invention of
[0010]
A third aspect of the present invention is the accessory detection apparatus according to the second aspect, wherein the determination means receives an input of a signal based on the container detection signal and an input of a signal based on the accessory detection signal. A digital circuit having a flip-flop circuit for receiving and an output element for receiving an input of a signal based on the container detection signal and an input of a signal based on an output signal from the flip-flop circuit; While the sensor detects the container and the container detection signal is displaced from the initial voltage, when the displacement sensor detects the container and the voltage of the accessory detection signal is displaced from the initial voltage, at least the accessory detection A voltage displaced from the initial voltage is output until the signal returns to the initial voltage, and the displacement sensor detects the container while the container detection signal is displaced from the initial voltage. When the accessory detection signal is not displaced without output, the initial voltage is continuously output, and when the container detection signal returns to the initial voltage, the output element outputs the initial voltage from the flip-flop circuit. When the output voltage from the flip-flop circuit is the initial voltage, the voltage displaced from the initial voltage is output to the control means. The control means controls the operation of the container removing means to remove the container when receiving the input of the displaced voltage from the output element.
[0011]
In the first to third aspects of the invention, when the photoelectric sensor detects the presence of the container being transported, the displacement sensor detects the position of the accessory with respect to the container, and the determination means detects the detection signal and the displacement from the photoelectric sensor. Based on the detection signal from the sensor, it is determined whether or not the accessory is attached to the regular position with respect to the container. Based on the determination, the control means controls the operation of the container removing means, and the judgment means confirms that the accessory is authorized. The container determined not to be attached to the position is removed from the conveying means by the container removing means.
[0012]
Such a photoelectric sensor is superior in directivity because it uses a laser, can detect this with high accuracy even in a slight gap, and even if the container has been continuously conveyed, Can be reliably detected.
[0013]
Further, since the displacement sensor uses ultrasonic waves, the position of the displacement sensor can be accurately detected even if it is a transparent or semi-transparent accessory.
[0014]
Further, since both the photoelectric sensor and the displacement sensor are non-contact type, the contact portion with the container is not worn and the durability is not lowered.
[0015]
The invention according to
[0016]
In the invention according to
[0017]
Invention of Claim 5 is an accessory detection apparatus in any one of Claims 1-4, Comprising: The said container removal means is an air nozzle which injects pressurized air, It is characterized by the above-mentioned. To do.
[0018]
In the fifth aspect of the invention, in addition to the effects of the first to third aspects of the invention, an inappropriate container is removed by pressurized air from the air nozzle, so the container is removed in a non-contact state. can do.
[0019]
Embodiment
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a block diagram showing a straw detection device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a main part of the straw detection device of FIG. 1, and FIG. 3 is an internal circuit diagram of a main control unit of FIG. .
[0021]
As shown in FIGS. 1 and 2, a
[0022]
[0023]
The photoelectric sensor 7 and the
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
Next, the circuit of this embodiment will be described in more detail.
[0028]
As shown in FIG. 3, the circuit of the present embodiment includes a photoelectric sensor circuit 41 connected to the photoelectric sensor 7, a displacement sensor circuit 43 connected to the
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
Thereby, the
[0032]
The
[0033]
Thereby, the flip-flop circuit F2 outputs the determination signal Sd and the input from the
[0034]
Next, processing in the
[0035]
FIG. 4 is a time chart diagram of each signal when the straw is stuck at the normal position, and FIG. 5 is a time chart diagram of each signal when the straw is not stuck. 6 to 8 show the relationship between the position of the straw with respect to the container, the detection signals from the photoelectric sensor and the displacement sensor, and the operation of the air nozzle. FIG. 6 shows a state in which the straw is stuck at the normal position. 7 shows a state in which the straw is not attached, FIG. 8 shows a state in which the straw is attached in the irregular position shifted forward or backward from the regular position, and (a) in each figure shows the straw for the container. (B) shows the detection signal from the photoelectric sensor and the displacement sensor and the operation of the air nozzle.
[0036]
As shown in FIGS. 4 and 5, in the container detection signal Sp, the initial voltage when the container is not detected is set to Low (L), and the displacement voltage when it is detected is set to High (H). In the straw detection signal Ss, the initial voltage when the straw is not detected is set to Low (L), and the displacement voltage when the straw is detected is set to High (H). The determination signal Sd has an initial voltage set to High (H) and is normally maintained at the initial voltage H. However, when the
[0037]
First, as shown in FIG. 6A, a case where the
[0038]
As shown in FIG. 4, while the
[0039]
On the other hand, as shown in FIG. 7A, when the
[0040]
Further, during the operation of the
[0041]
In addition, as shown in FIG. 8 (a), when the
[0042]
Next, the control by the
[0043]
This control is started by starting the
[0044]
In step S <b> 1, it is determined whether or not there is a
[0045]
In step S2, it is determined whether or not the
[0046]
In step S3, it is determined whether or not the sticking position of the
[0047]
In step S4, removal of the improper container in which the
[0048]
As described above, according to the
[0049]
Further, since the ultrasonic wave 9 is used as the detection wave of the
[0050]
Further, since both the photoelectric sensor 7 and the
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to third aspects of the invention, since the photoelectric sensor using the laser having excellent directivity is used, even if there is a slight gap, this is highly accurate. Can be detected. Therefore, even when the containers have been continuously conveyed, these can be reliably detected, and containers with an inappropriate attachment position of the accessory can be reliably detected and removed.
[0052]
In addition, since ultrasonic waves are used as the detection wave of the displacement sensor, the detection accuracy is better than that of a contact type sensor, and the position of a transparent or semi-transparent accessory can be accurately determined. Can be detected.
[0053]
Further, since both the photoelectric sensor and the displacement sensor are non-contact type, the contact portion with the container is not worn and the durability is not lowered, and the detection accuracy can be maintained with high accuracy.
[0054]
According to the fourth aspect of the present invention, even when the container whose accessories are not attached to the regular position has been moved continuously during the operation of the container removing means, these can be reliably ensured. Can be removed.
[0055]
According to the fifth aspect of the invention, in addition to the effects of the first to fourth aspects of the invention, the container is removed by the pressurized air from the air nozzle. A container with an inappropriate landing position can be removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a straw detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a main part of the straw detection device of FIG. 1;
FIG. 3 is an internal circuit diagram of the main control unit in FIG. 1;
FIG. 4 is a time chart of each signal when a straw is attached at a normal position.
FIG. 5 is a time chart of each signal when a straw is not attached.
6A and 6B show a state where the straw is attached to the normal position, where FIG. 6A shows the position of the straw relative to the container, and FIG. 6B shows the detection signal input from the photoelectric sensor and the displacement sensor and the operation of the air nozzle. Each is shown.
7A and 7B show a state where a straw is not attached, in which FIG. 7A shows a container, and FIG. 7B shows a detection signal input from a photoelectric sensor and a displacement sensor and an operation of an air nozzle.
8A and 8B show a state where the straw is attached to an irregular position deviated from the regular position, where FIG. 8A shows the position of the straw relative to the container, and FIG. 8B shows a detection signal input from the photoelectric sensor and the displacement sensor. And the operation of the air nozzle.
FIG. 9 is a flowchart showing the control of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Straw detection device (accessory detection device)
3 Transport conveyor (transport means)
5 Laser
7 Photoelectric sensor
9 Ultrasound
11 Displacement sensor
13 Judgment circuit (judgment means)
15 Control circuit (control means)
19 Air nozzle (container removal means)
21 Straw (accessory)
23 containers
Claims (5)
前記判断手段は、前記光電センサによる容器の検出中に前記変位センサによる付属品の検出があったとき、付属品が正規位置に貼着されていると判断することを特徴とする付属品検出装置。The accessory detection device according to claim 1,
The determination unit determines that the accessory is attached to a regular position when the accessory is detected by the displacement sensor during the detection of the container by the photoelectric sensor. .
前記判断手段は、前記容器検出信号に基づく信号の入力と前記付属品検出信号に基づく信号の入力とを受けるフリップフロップ回路と、前記容器検出信号に基づく信号の入力と前記フリップフロップ回路からの出力信号に基づく信号の入力とを受ける出力素子とを有するデジタル回路であり、
前記フリップフロップ回路は、前記光電センサが容器を検出し前記容器検出信号が初期電圧から変位している間に、前記変位センサが容器を検出し前記付属品検出信号の電圧が初期電圧から変位したときは、少なくとも前記付属品検出信号が初期電圧に戻るまで、初期電圧から変位した電圧を出力し、前記容器検出信号が初期電圧から変位している間に、前記変位センサが容器を検出せず前記付属品検出信号が変位しないときは、初期電圧を継続して出力し、
前記出力素子は、前記容器検出信号が初期電圧に戻る際に、前記フリップフロップ回路からの出力信号が初期電圧から変位しているときは、初期電圧を継続して前記制御手段へ出力し、前記フリップフロップ回路からの出力信号が初期電圧であるときは、初期電圧から変位した電圧を前記制御手段へ出力し、
前記制御手段は、前記出力素子から変位した電圧の入力を受けたとき、前記容器を除去すべく前記容器除去手段の作動を制御することを特徴とする付属品検出装置。The accessory detection device according to claim 2,
The determination means includes a flip-flop circuit that receives an input of a signal based on the container detection signal and an input of a signal based on the accessory detection signal, an input of a signal based on the container detection signal, and an output from the flip-flop circuit A digital circuit having an output element for receiving an input of a signal based on the signal;
In the flip-flop circuit, while the photoelectric sensor detects the container and the container detection signal is displaced from the initial voltage, the displacement sensor detects the container and the voltage of the accessory detection signal is displaced from the initial voltage. When at least the accessory detection signal returns to the initial voltage, a voltage displaced from the initial voltage is output, and the displacement sensor does not detect the container while the container detection signal is displaced from the initial voltage. When the accessory detection signal is not displaced, continuously output the initial voltage,
When the output signal from the flip-flop circuit is displaced from the initial voltage when the container detection signal returns to the initial voltage, the output element continuously outputs the initial voltage to the control means, When the output signal from the flip-flop circuit is the initial voltage, the voltage displaced from the initial voltage is output to the control means,
The accessory detection apparatus according to claim 1, wherein the control means controls the operation of the container removing means to remove the container when receiving the input of the displaced voltage from the output element.
前記制御手段は、前記容器を除去すべく前記容器除去手段の作動を制御している間、前記判断手段へフィードバック信号として初期電圧から変位した電圧を出力し、
前記判断手段のフリップフロップ回路は、前記フィードバック信号が初期電圧から変位しているときは、前記出力素子へ初期電圧を継続して出力することを特徴とする付属品検出装置。The accessory detection device according to claim 3,
The control means outputs a voltage displaced from an initial voltage as a feedback signal to the determination means while controlling the operation of the container removal means to remove the container,
The accessory detection apparatus, wherein the flip-flop circuit of the judging means continuously outputs the initial voltage to the output element when the feedback signal is displaced from the initial voltage.
前記容器除去手段は、加圧空気を噴射するエアーノズルであることを特徴とする付属品検出装置。The accessory detection device according to any one of claims 1 to 4,
The accessory detection apparatus, wherein the container removing means is an air nozzle that injects pressurized air.
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