JP4369356B2 - 物品選別装置 - Google Patents

Description

本発明は、被計測品を所定の搬送方向に搬送しながら計測する計測部と、前記計測部における計測結果に応じて被計測品を選別し、選別された被計測品を前記搬送方向とは異なる選別方向に排出する選別部を備えた物品選別装置に係り、特に計測部と選別部がコンパクトな一体構造とされ、かつ計測部の校正・調整作業時に作業員が計測部に接近していても選別部の突然の作動による危険が少ない安全な物品選別装置に関するものである。

下記特許文献１に例示するように、従来、計測部において被計測品を搬送しながら計測を行い、その計測結果に基づき、後段の選別部によって被計測品を良品と不良品とに選別する物品選別装置が知られている。この物品選別装置では、計測部と選別部は別体に構成されており、計測工程と選別工程との間で被計測品が連続的に移動できるように隣接して設置されている。
特開平５−３１２６２６号公報

特許文献１に記載されているような従来の物品選別装置は、装置の調整・補正、計測の校正等の作業を行うために、計測部を調整モードに設定することができるようになっている。この調整モードにおいては、被計測品を搬送しながら重量測定の精度等の調整を行う場合であれば、調整中に搬送された被計測品は重量の測定結果が保証されないから、そのまま良品の搬送方向に送り出すことは許されず、不良品方向に選別する必要がある。このため、調整モードでは、選別部に送られてきた被計量品をすべて不良品方向に選別して良品方向に送られないように前記選別部の動作モードを設定しておく必要がある。あるいは、前記選別部が、被計測品を搬送するために計測部の搬送手段とは異なる専用の搬送手段を備えているような場合には、この選別部の搬送手段を停止して、選別部に送られてきた被計量品がそのまま後段の工程（良品方向）に送られないようにする必要がある。

本願発明者等は、被計測品を搬送しながら計測を行う計測部と、計測部とは別体であり、前記計測結果に基づいて被計測品を良品と不良品とに選別する選別部とを備えた上述したような物品選別装置とは異なり、計測部と選別部が構造上一体である新規な物品選別装置についての着想を得た。この物品選別装置は、被計測物を搬送手段で搬送しながら計測し、その結果に基づいて該搬送手段で搬送されている間に選別してしまうものであり、装置構成をコンパクト化することができる。

しかしながら、このような計測部と選別部が一体である物品選別装置では、測定部の調整等のために選別部を停止してしまうと、調整中に計測部の搬送手段を通過した被計測品は選別されることなく、そのまま後工程の良品方向に送られてしまうので不都合である。また、選別部を作動不能にしておいても、作業員が計測部に近づいて調整等の作業を行う際に選別部が何らかの原因で突然動作して作業員に接触する危険性があり、これも好ましくない。

本発明は、計測部と選別部が一体に構成され、被計測物を搬送手段で搬送しながら計測し、その結果に基づく当該被計測物の選別を当該搬送手段による搬送中に完了してしまう物品選別装置において、選別部の動作を停止して安全に計測部の調整作業が行えるようにするとともに、選別部の動作停止時の状態を信号として利用し、物品選別装置の周辺機器において計測部の調整作業に適した制御状態を実現することを目的としている。

請求項１に記載された物品選別装置１は、
被計測品Ｗを所定の搬送方向に搬送する搬送手段（搬送ローラコンベア２）と、前記搬送手段（搬送ローラコンベア２）に設けられて前記搬送手段（搬送ローラコンベア２）によって搬送されている間に前記被計測品Ｗを計測する計測手段（荷重センサ２１）と、を有する計測部と、
前記被計測品Ｗが、前記計測手段（荷重センサ２１）が設けられている前記搬送手段（搬送ローラコンベア２）上を搬送されている間かつ前記計測手段（荷重センサ２１）によって計測された後に、該被計測品Ｗを、計測された計測結果に応じて前記搬送方向と交差する選別方向に前記搬送手段（搬送ローラコンベア２）上から排出する選別部（プッシャ８，駆動シリンダ１２）と、を備えた物品選別装置であって、
前記選別部（プッシャ８，駆動シリンダ１２）を、前記計測結果に応じて排出動作させる動作モードと、該排出動作を停止させる非動作モードと、の何れかのモードに選択的に切り替える切替手段（切替スイッチ１６）と、
前記選別部（プッシャ８，駆動シリンダ１２）が設定されているモードを表示できる表示手段（表示部１５）と、
前記切替手段（切替スイッチ１６）によって前記選別部（プッシャ８，駆動シリンダ１２）が非動作モードに設定された場合に非動作モード信号を出力することにより、前記表示手段（表示部１５）に前記切替手段（切替スイッチ１６）が非動作モードにあることを表示させ、前記選別部（プッシャ８，駆動シリンダ１２）を待機位置に停止させ、前記搬送手段（搬送ローラコンベア２）との間で被計測品Ｗの受渡しを行う周辺機器２４を制御する制御手段（制御装置４）と、
を備えている。

請求項２に記載された物品選別装置は、請求項１記載の物品選別装置１において、
前記搬送手段（搬送ローラコンベア２）は、前記制御手段（制御装置４）からの前記非動作モード信号により前記計測手段（荷重センサ２１）による被計測品Ｗの計測が終了した後に停止し、
停止した前記搬送手段（搬送ローラコンベア２）は、操作スイッチ１７の操作によって再び作動可能となることを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、切替手段（切替スイッチ１６）により選別部（プッシャ８，駆動シリンダ１２）を非動作モードに設定すれば、計測部の校正・調整作業において作業員が計測部に接近して作業している時に選別部（プッシャ８，駆動シリンダ１２）が突然作動する危険が回避できる。また、選別部（プッシャ８，駆動シリンダ１２）が動作モードと非動作モードのいずれの状態にあるかは表示手段（表示部１５）の表示によって外部から容易に確認できる。また、この物品選別装置１の前段にあって該物品選別装置１に被計測品Ｗを運び込み、又はこの物品選別装置１の後段にあって該物品選別装置１から被計測品Ｗが運び込まれる等の周辺機器２４を、選別部（プッシャ８，駆動シリンダ１２）の動作停止時に出力される非動作モード信号を利用して制御し、計測部の調整作業に適した周辺機器２４の制御（被計測品Ｗの搬送スピード等の制御）を実現することができる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明による効果に加え、選別部（プッシャ８，駆動シリンダ１２）が非動作モードに設定されて計測部の調整・校正作業等を行う場合、該作業において被計測品Ｗが搬送手段（搬送ローラコンベア２）で搬送されながら計測手段（荷重センサ２１）で計測された後に搬送手段（搬送ローラコンベア２）が停止する。従って、測定部の搬送手段（搬送ローラコンベア２）では、計測手段（荷重センサ２１）の調整等に必要な被計測品Ｗの搬送のみが行われ、計測部の搬送手段（搬送ローラコンベア２）に次々と被計測品Ｗが不必要に流れ込んでくる状況は防がれる。ここで、再び本装置１を始動させたい場合には、操作スイッチ１７を操作すればよい。

次に本発明における最良の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係る物品選別装置を示す平面図、図２は同正面断面図、図３は同側面図、図４（ａ），（ｂ）は同選別装置の駆動制御用の制御装置の側面図及び正面図、図５は本装置の構成ブロック図、図６は本装置の機能ブロック図である。

各図において、物品選別装置１は、被計量品Ｗを左右方向に搬送する搬送手段としての搬送用ローラコンベア２と、搬送用ローラコンベア２のほぼ中央の一側部に直交して同一面状に隣接配置された不合格品排出用のローラコンベア３、及び図４に示す駆動制御用の制御手段である制御装置４とを備えている。

図１〜３において、前記搬送用ローラコンベア２は、複数の支持脚５ａを介して床面上に支持固定されたフレーム５の上部両側に沿って配置された左右一対の軸受フレーム６ａ，６ｂに両端を回転可能に軸受され、かつ図示しない駆動モータによって回転駆動される複数のローラ２ａ，２ｂの群を備えている。

これらローラ２ａ，２ｂのうち、入口側のローラ２ａの群は計測部の搬送手段を構成するものであり、出口側の３つのローラ２ｂとその軸受フレーム６ｂに対し、これら入口側のローラ２ａの群とその軸受フレーム６ａは荷重的に切離されている。さらに入口側のローラ２ａの下部には、後述するようにロードセルなどの荷重センサ２１が計測部の計測手段として連結・配置されている。かかる構成の計測部によれば、搬送用ローラコンベア２上を搬送される被計量品Ｗは、これらローラ２ａ上を通過する際に、その重量を荷重センサによって検出される。

前記排出用ローラコンベア３は、複数の支持脚７ａを介して床面上に支持固定された左右一対の軸受フレーム７に両端を回転自在に軸受された複数のローラ３ａの群からなるものである。

前記ローラ２ａ群の上部において、前記排出用ローラコンベア３との配置位置の反対側には、これらの端部を待機位置として選別部を構成する物品排出用のプッシャ８が配置されている。

プッシャ８は、フレーム５内において、ローラ２ａ間の隙間を通じて鉛直に突設された一対の支持アーム９の上部に連結された部材であり、また支持アーム９の下部は一対の連結プレート１０を介して互いに連結されている。この連結プレート１０は、図３に示すようにフレーム５内に横設された一対のガイドレール１１に沿って移動可能に支持されている。

また、前記プッシャ８の駆動手段として選別部を構成する空気圧又は油圧による駆動シリンダ１２が、排出用ローラコンベア３の下部において、フレーム５の一側部を貫通して固定されている。この駆動シリンダ１２のロッド１２ａの先端は、前記連結プレート１０に連結されており、このロッド１２ａが駆動シリンダ１２から突出した状態で前記プッシャ８を前記待機位置に位置させている。

前記入口側ローラ２ａの群の端部は、図示しない前段側コンベアを含む前段の周辺機器に隣接し、また出口側ローラ２ｂは図示しない製品排出用コンベアを含む後段の周辺機器に隣接している。そして、前段側コンベアにより個々に所定間隔で整列状態に搬送された被計量品Ｗがローラ２ａ群の上に受渡されると、荷重センサ２１によりその荷重が計測され、この値が所定範囲内であれば、出口側ローラ２ｂ群を通じて製品排出用コンベアに受渡され、このコンベアを通じて順次集荷位置に搬送され又は次工程に搬送される。

これに対し、被計量品Ｗが設定値の上下限の範囲を超えると、ロッド１２ａを引く方向に駆動シリンダ１２が作動し、その結果、図３に想像線で示すようにプッシャ８はその待機位置から反対側に移動して被計量品Ｗを排出用ローラコンベア３上に押出し、次いでロッド１２ａの再突出によりプッシャ８は再び元の待機位置に戻る。

図４（ａ），（ｂ）において、前述の制御装置４は、前記選別装置１の近傍であって検査員が操作しやすい位置に配置される。制御装置４は、複数の支持脚１３ａを介して床面上に設置された台座１３上に立設された縦長状のケーシング１４内に制御部を内蔵させたものであり、後述するように図示しないケーブルを介して前記選別装置１の各部に接続されている。ケーシング１４の上部には表示手段としての表示部（ディスプレイ）１５が設けられ、表示部１５の下部一側部には選別部であるプッシャ８を動作モードと非動作モードの何れかのモードに選択的に切替える切替手段としての切替スイッチ１６と、計測部の搬送手段である搬送用ローラコンベア２のローラ２ａの駆動を手動で切替操作するための操作スイッチ１７とが配置されている。

図５において、制御装置４は、プログラム実行用のＣＰＵ、ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備えた制御部１８に、前述の表示部１５、切替スイッチ１６、操作スイッチ１７、各種設定用キーボードなどの入力装置１９とが接続された構成とされている。

そして、制御部１８には、接続された前記選択装置１内の荷重センサ２１が接続されており、荷重センサ２１からの信号を受けて制御部１８は被計測品の重量を計測し、その結果に応じた良品・不良品の判断を行えるように構成されている。

さらに、制御部１８には、搬送用ローラコンベア２を駆動するコンベア駆動用モータの駆動回路２２と、プッシャ８を駆動する駆動シリンダ１２のシリンダ駆動部２３が接続されており、計測部において被計測品Ｗを搬送し、計測結果に応じて被計測品Ｗをプッシャ８でＮＧ方向に排出することができるように構成されている。

さらに、制御部１８には選別装置１の前段及び後段等に配置される周辺機器２４が接続されている。被計測品Ｗを搬送しながら荷重センサ２１の調整等を行う場合、プッシャ８は作業員の安全のために停止しておく必要があるが、切替スイッチ１６によって駆動シリンダ１２によるプッシャ８の動作を停止して動作モードから非動作モードに切り替えると、制御部１８は非動作モード信号を出力するように構成されている。そして、制御部１８は、この非動作モード信号により、選別装置１における調整作業の状況に適合するように前記周辺機器２２の動作を制御するよう構成されている。

すなわち、一般的に、選別装置１における計測部の調整作業では被計測品Ｗの搬送は１個ずつであり、通常の生産時のように連続的に多数の被計測品Ｗを短い間隔で搬送することはないので、その前段や後段の周辺機器２２では、被計測品Ｗの搬送等の取り扱い速度を、計測部における調整作業の速度に合せて遅くするか、又は搬送を停止する必要がある。

本例の制御部１８によれば、計測部における調整作業のために、切替スイッチ１６を操作してプッシャ８を非動作モードにするだけで、計測部に被計測品を搬入してくる前段の周辺機器２２の搬入速度や、計測部から被計測品の搬出を受ける後段の周辺機器２２の搬出速度を、実際の計測部における搬送用ローラコンベア２の搬送速度に合せて自動的に制御することができる。

次に、本物品選別装置１による作用を説明する。
通常の物品選別工程では、被計測品Ｗの選別のため、切替スイッチ１６はプッシャ８の動作モードに設定されている。被計測品Ｗは搬送用ローラコンベア２で搬送されながら、荷重センサ２１で重量を計測される。その結果は制御部１８で判断され、所定の許容範囲内にある場合には、そのまま搬送されて次工程に搬出され、所定の許容範囲内を外れる場合には、制御部１８により駆動シリンダ１２が駆動されて、被計測品ＷはＮＧ品としてプッシャ８により排出用ローラコンベア３に排出される。

荷重センサ２１等を調整する等、計測部の計測に関する調整・校正等を行う場合は、制御装置４の切替スイッチ１６をプッシャ８の非動作モードに切り替える。これによって、シリンダ駆動回路２３を介して行う駆動シリンダ１２の作動は不能となり、プッシャ８は停止したまま作動しなくなり、これによってプッシャ８の近傍にある計測部で調整等作業を行う作業員の安全が確保される。

また、図５の校正ブロック図又は図６の機能ブロック図に示すように、切替スイッチ１６を操作して選別部であるプッシャ８を非動作モードに切り替えると、制御部１８は非動作モード信号（選別ＯＦＦ信号）を出力する。

制御部１８は、この非動作モード信号により、シリンダ駆動回路２３を制御して駆動シリンダ１２を作動停止状態とし、前述したようにプッシャ８が駆動されないようにする（図６の「選別部（プッシャ８）動作停止」）。

また、制御部１８は、この非動作モード信号により、表示部１５にプッシャ８が移動しない非動作モードである旨を表示させる（図６の「表示部１５、状態表示」）。

また、制御部１８は、この非動作モード信号により、搬送用ローラコンベア２が被計測品Ｗを搬送して、その間に荷重センサ２１によって計量が行われた場合には、搬送用ローラコンベア２の搬送動作を停止する制御を行う。これによって、荷重センサ２１等の調整等に係る被計測品Ｗの計測が終了したところで、直ちに搬送用ローラコンベア２の駆動を停止し、被計測品Ｗが不必要に搬送されて後段の工程等に送り込まれることが防止される。

そして、制御部１８は、この非動作モード信号により、選別装置１における調整作業の状況に適合するように、前記周辺機器２４の動作を制御する。具体的には、選別装置１の前段や後段の周辺機器２４において、被計測品Ｗの搬送等の取り扱い速度を計測部における調整作業の速度に合せて遅くし、又は停止する（図６の「前段周辺機器２２、運転停止」）。

このように、荷重センサ２２等の調整時には、ライン全体における被計測品Ｗの流通が一時停止し（又は少なくとも調整作業に支障がない程度に搬送速度が低下し）、選別装置１におけるプッシャ８の作動も停止するため、検査員は安全を確保した上で被計測品Ｗを選別装置１内で搬送しながら計量及びその調整等を行うことが可能となり、繰返し検査精度の確認作業や、製品ロットを変更した際の設定や校正作業を行うことができる。

なお、実施形態では被計測品Ｗの重量を計測する場合に適用したが、他の物理量、例えば大きさ、形状、パッケージの種類判定などに適用することもできることは勿論である。

なお、実施形態では切替スイッチ１６と操作スイッチ１７は制御装置４の筐体に設けられていたが、必ずしも制御装置４の筐体に設ける必要はなく、計測部における荷重センサ２１等の調整作業に付随したスイッチ操作をさらに容易にするために作業者の操作性を考慮して選別装置１のさらに近傍の要所に設けることとしても良い。

本発明に係る物品選別装置を示す平面図である。 同物品選別装置の正面断面図である。 同物品選別装置の側面図である。 （ａ），（ｂ）は同選別装置の制御装置の側面図及び正面図である。 同制御装置の構成ブロック図である。 同制御装置の機能ブロック図である。

符号の説明

１ 物品選別装置
２ 搬送手段としての搬送用ローラコンベア
４ 制御手段としての制御装置
８ 選別部を構成するプッシャ
１２ 選別部を構成する駆動シリンダ
１５ 表示手段としての表示部（ディスプレイ）
１６ 切替手段としての切替スイッチ
１７ 操作スイッチ
２１ 計測手段としての荷重センサ
２４ 周辺機器
Ｗ 被計測品Ｗ

Claims (2)

1. 被計測品（Ｗ）を所定の搬送方向に搬送する搬送手段（２）と、前記搬送手段に設けられて前記搬送手段によって搬送されている間に前記被計測品を計測する計測手段（２１）と、を有する計測部と、
   前記被計測品が、前記計測手段が設けられている前記搬送手段上を搬送されている間かつ前記計測手段によって計測された後に、該被計測品を、計測された計測結果に応じて前記搬送方向と交差する選別方向に前記搬送手段上から排出する選別部（８，１２）と、を備えた物品選別装置であって、
   前記選別部を、前記計測結果に応じて排出動作させる動作モードと、該排出動作を停止させる非動作モードと、の何れかのモードに選択的に切り替える切替手段（１６）と、
   前記選別部が設定されているモードを表示できる表示手段（１５）と、
   前記切替手段によって前記選別部が非動作モードに設定された場合に非動作モード信号を出力することにより、前記表示手段に前記切替手段が非動作モードにあることを表示させ、前記選別部を待機位置に停止させ、前記搬送手段との間で被計測品の受渡しを行う周辺機器を制御する制御手段（４）と、
   を備えた物品選別装置（１）。
2. 前記搬送手段（２）は、前記制御手段（４）からの前記非動作モード信号により前記計測手段による被計測品の計測が終了した後に停止し、
   停止した前記搬送手段は、操作スイッチ（１７）の操作によって再び作動可能となることを特徴とする請求項１記載の物品選別装置（１）。

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