JP4459592B2 - 物品の処理設備 - Google Patents

Description

本発明は、物品を処理する処理設備に関する。

従来、ビール樽の処理設備において異常が発生した場合に、人手によってその異常に係るビール樽を取り除いていた。この場合、異常発生信号に基づいて処理設備が自動停止するか、又は、異常発生信号（或いは警報）に基づいて処理設備を手動で停止させることになり、いずれにしても処理設備の稼働率が低下することは避けられない。

また、異常の発生時に処理設備が直ちに停止させられない場合、すなわち、異常が発生した後に相応の時間が経過してから処理設備が停止させられると、ビール樽は搬送経路に沿って搬送されてしまうため、異常に係るビール樽を発見するための作業を余儀なくされる。一方で、異常の発生時に直ちに処理設備が停止させられると、例えば、ビールの充填が中途で停止されるなど、本来であれば異常品とならない筈のものまでも異常品となりうる。したがって、これらのいずれの場合を考えても、生産性の観点で課題がある。

本発明は、以上のような現状認識に基づいてなされたものであり、例えば、処理設備における生産性を高めること、より具体的には、例えば、処理設備において異常が発生した場合にその異常に係る物品にマークを自動で付すこと、及び／又は、処理設備の実効的な稼働時間を向上させることを目的とする。

本発明は、飲食物を含む物品を処理する処理設備に係り、該処理設備は、複数のレーンを備え、前記複数のレーンの各々に、物品を処理する１又は複数の処理装置と、物品にマークを付すマーキング装置とが配置され、前記複数のレーンの各マーキング装置は、前記処理装置において物品の処理中に異常が発生したことを示す異常発生信号に基づいて、異常が発生した時点において前記処理装置による処理対象であった物品にマークを付し、当該マークは、他のレーンのマーキング装置が付すマークと識別が可能な識別マークを含む。

本発明の好適な実施形態によれば、前記マーキング装置が物品に付すマークは、排斥用マークを含み、前記処理設備は、前記マーキング装置によって物品に付された排斥用マークを検出する検出装置と、前記検出装置によって排斥用マークが検出された物品を異常品として排斥する排斥装置とを更に備えることが好ましい。

本発明の好適な実施の形態によれば、本発明の処理設備は、前記マーキング装置によって物品にマークが付されたことに応じてフラグをセットするセット手段と、前記排斥装置による排斥が実行されたことに応じて前記フラグをリセットするリセット手段と、前記フラグがセットされた状態が所定時間を越えた場合に警告を発する警告手段とを更に備えることが好ましい。

本発明の好適な実施の形態によれば、前記マーキング装置は、物品にマークを付すマーカーと、前記異常発生信号の発生後に前記マーカーを通過した物品にマークが付されているか否かを確認する確認センサーと、
前記異常発生信号が発生したにも関わらず前記確認センサーによってマークが確認されない場合に警告を発する第２警告手段とを更に有することが好ましい。

本発明の好適な実施形態によれば、前記マークは、澱粉を主成分とする塗料で構成されることが好ましい。

本発明によれば、例えば、処理設備における生産性を高めることができ、より具体的には、例えば、処理設備において異常が発生した場合にその異常に係る物品にマークを自動で付すこと、及び／又は、処理設備の実効的な稼働時間を向上させることができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。

図１は、本発明の好適な実施の形態としての処理設備の概略構成を示す図である。この実施の形態の処理設備は、製品の処理工程において異常が発生した場合に製品にマークを自動的に付し、そのマークを付した製品をラインの下流側において自動的に排斥するように構成されている。ここで、処理とは、原料から最終製品を得ること、中間製品から最終製品を得ること、中間製品から他の中間製品を得ること、未包装製品を包装すること、液体等の非固体物又は固体物を容器に充填或いは詰めることなど、原料から最終製品或いは最終物品を得るための製造行為の全体又は一部に相当する意味として用いられる。以下では、ビール製品の製造において、樽等の容器を洗浄し、その容器にビールを詰めてビール製品を得る処理工程を一例として説明する。

図１に示す本発明の好適な実施の形態としての物品の処理設備（製造設備）は、複数のレーン１００−１、１００−２・・・を備えている。複数のレーン１００−１、１００−２の各々には、第１搬送ライン１０から空の樽（容器）１が送り込まれ、複数のレーン１００−１、１００−２で処理されてビールが充填された樽（ビール製品）１が第２搬送ライン１０に送り出される。

以下では、処理設備が８本のレーン１００−１、１００−２を備えるものとして説明する。各レーンは、複数の作業位置及び待機位置を有する。この実施の形態では、各レーンは、待機位置Ｓ１、第１洗浄位置Ｗ１、第２洗浄位置Ｗ２、第３洗浄位置Ｗ３、第２待機位置Ｓ２、充填位置Ｒ、第３待機位置／マーキング位置Ｓ３／Ｍを上流側から下流側に向かって順に有し、樽１は、この順に移動する。

第１、第２待機位置及び第３待機位置／マーキング位置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３／Ｍでは、樽１が待機させられる。更に、第３待機位置／マーキング位置Ｓ３／Ｍでは、その上流側の処理装置において異常が発生した場合に、その時点でその異常に係る処理装置の処理対象であった樽１、すなわち正常に処理されなかった可能性がある樽１にマーキング装置１１５によってマークｍが付される。マーキング装置１１５は、例えば、澱粉を主成分とする塗料を樽の所定位置にノズルを通して滴下することにより、樽にマークを付す。

第１洗浄位置Ｗ１では、空の樽１に対して第１洗浄装置（処理装置）１１１により１回目の洗浄処理がなされる。第２洗浄位置Ｗ２では、空の樽１に対して第２洗浄装置（処理装置）１１２により２回目の洗浄処理がなされる。第３洗浄位置Ｗ３では、空の樽１に対して第３洗浄装置（処理装置）１１３により３回目の洗浄処理がなされる。充填位置Ｒでは、空の樽１に対して充填装置（処理装置）１１４によりビールが充填される。なお、図１では、作図の都合により充填装置１１４がレーン１００−１、１００−２の側方に配置されているが、典型的には、ビールは、口部を下向きにされた樽１の下方から充填される。

第１洗浄装置１１１、第２洗浄装置１１２、第３洗浄装置１１３、充填装置１１４は、その上流側の装置（例えば、第２洗浄装置１１２から見ると、その上流側の装置は第１洗浄装置１１１）において異常が発生した場合には、その時点でその異常に係る処理装置の処理対象であった樽１、すなわち正常に処理されなかった可能性がある樽１に対しては処理を行わないように制御されることが、洗浄液又はビールの節約等の観点で好ましい。

各レーン１００−１、１００−２・・・に備えられた処理装置１１１〜１１４及びマーキング装置１１５は、この実施の形態では、それぞれのレーンに設けられたレーンコントローラ１１０によって制御される。そして、これらのレーンコントローラ１１０は、上位のコントローラであるメインコントローラ２００によって制御される。ただし、このような制御系の構成は一例に過ぎず、例えば、各レーンの処理装置１１１〜１１４及びマーキング装置１１５は、直接メインコントローラ２００によって制御されてもよい。

マーキング装置１１５は、異常に係る樽１にマークを付すマーカー１１５ａの他、マーカー１１５ａによって樽１にマークが付されたことを確認する確認センサー１１５ｂを備えることが好ましい。このような確認センサー１１５ｂを備えることにより、マーカー１１５ａによるマーキングの異常（例えば、マーカー１１５ａの故障、マーキング用のノズルの詰まり、マーキング塗料の不足など）が発生したことを検知し、例えば、製造設備を停止させるなどして、異常に係る樽１を取り除くことができる。これにより、異常に係る樽１が正常品として次工程に送られ、或いは出荷されることを高い確実性で排除することができる。

各レーン１００−１、１００−２・・・から送り出された樽１のうち正常に処理された樽（より正確には、マークが付されていない樽）１は、第２搬送ライン２０に沿って搬送された後、第３搬送ライン（正常品ライン）５０に沿って次工程に搬送される。一方、各レーン１００−１、１００−２・・・から送り出された樽１のうち異常に係る樽（より正確には、マークが付されている樽）１は、第２搬送ライン２０に沿って搬送された後、第４搬送ライン（異常品ライン）６０を通して異常品の回収場所に搬送される。

このような選別は、マーク検出装置３０及び排斥装置４０によって実施される。具体的には、マーク検出装置３０は、第２搬送ライン２０に沿って搬送されてくる樽１に付されているマークを検出する。マークが付されていることは、その樽１が異常に係る樽であることを意味し、マークが付されていないことは、その樽が正常に処理された樽であることを意味する。マーク検出装置３０による検出結果は、メインコントローラ２００に送られ、メインコントローラ２００は、その検出結果に基づいて、異常に係る樽（マークが検出された樽）１を第４搬送ライン（異常品ライン）６０に排斥するように排斥装置４０に指令を送る。これに応じて、排斥装置４０は、異常に係る樽１を第４搬送ライン（異常品ライン）６０に押し出す。

各レーン１００−１、１００−２・・・に設けられたマーキング装置１１５（マーカー１１５ａ）は、樽１が処理されたレーンを識別することができるように、レーンごとに異なるマークを樽１に付す。図２は、８本のレーン１００−１、１００−２・・・にそれぞれ設けられた８個のマーキング装置１１５によって付されるマークを例示的に示している。図２において、１〜８の数字は、レーンの番号を示している。図２において、レーンごとに異なるマークが採用されていることが分かる。

図２に示す例において、一点鎖線の交点に配置されているマークｍｒは、マーク検出装置３０によって検出される相対的に大きなマーク、すなわち、排斥のために用いられるマークである。該交点から見て１２時の方向に配置されている相対的に小さなマークｍｃは、マーキング装置１１５において、マーカー１１５ａによって樽１にマークが付されたことを確認センサー１１５ｂが確認するためのマークである。その他のマークｍｉは、樽１が処理されたレーンを識別するためのマークである。

確認用のマークｍｃを相対的に小さくし、排斥用のマークｍｒを相対的に大きくしたのには、次のような理由がある。まず、確認用のマークｍｃを相対的に小さくしたのは、一般的に小さなノズルと大きなノズルとでは、小さなノズルの方が詰まりやすい傾向があるため、確認用のマークｍｃを相対的に小さいマークとした方が、マーカー１１５ａのノズルが詰まったことを早期に検出することができるからである。次に、排斥用のマークｍｒを相対的に大きくしたのは、排斥のためのマーク検出器３０によるマークの検出は、マークが大きい方が容易かつ確実だからである。

ここで、排斥用のマークｍｒの中心位置、すなわち図２に示す一点鎖線の交点が樽１の中心軸に一致するようにマーキング装置１１５によるマーキングを実施することにより、樽１の回転角度と無関係にマークｍｒの位置が定まるので、マーク検出装置３０は、より単純な処理で確実にマークｍｒを検出することができる。また、このようなマーキング方法によれば、樽１の回転角度と無関係にマークｍｒの位置が定まるので、マーク検出装置３０の視野を狭い範囲に限定することもできる。

次に、本発明の好適な実施の形態の処理設備における制御を更に具体的に説明する。図３は、各レーンコントローラ１１０による対応するレーンの制御を示すフローチャートである。まず、ステップＳ３０１では、レーンコントローラ１１０は、処理装置１１１〜１１４からの異常発生信号の受信要求の有無を確認し、受信要求がある場合にはその異常発生信号を受信してステップＳ３０２に進み、受信要求がない場合にはステップＳ３０４に進む。ここで、異常発生信号は、例えば、処理装置１１１〜１１４の異常停止、洗浄不良、充填不良等、又はそれらの可能性がある等の以上を示す信号である。

ステップＳ３０２では、レーンコントローラ１１０は、受信した異常発生信号の発信元を特定することにより異常に係る処理装置を特定する。ステップＳ３０３では、ステップＳ３０２で特定した処理装置で異常が発生したことをレーン管理メモリ１１０ｍに記録する。図４は、レーン管理メモリ１００ｍを模式的に示す図である。レーン管理メモリ１１０ｍは、前述の各位置Ｓ１、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｓ２、Ｒ、Ｓ３／Ｍに存在する樽１が異常に係る樽であるか否かを示すビットを有する。この例では、"０"は正常に処理されている樽を示し、"１"は異常に係る樽を示す。図４に示す例では、現時点で充填位置Ｒにある樽が、充填位置Ｒ又はそれの上流側の位置において正常に処理されなかったことを示している。レーン管理メモリ１１０ｍの各ビットは、後述のステップＳ３０６において、レーン上の各樽１をそれぞれ次の位置に進める際にライトシフトされる。ライトシフトとは、Ｓ１、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｓ２、Ｒ、Ｓ３／Ｍについてのビットデータを右側に１つずつシフトさせ、Ｓ１，Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｓ２、Ｒ、Ｓ３／ＭのビットデータをそれぞれＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｓ２、Ｒ、Ｓ３／Ｍとし、Ｓ１に"０"を補充する動作である。

ステップＳ３０４では、レーンコントローラ１１０は、処理装置１１１〜１１４及びマーキング装置１１５の全てによる処理が終了したか否かを確認し、未終了の場合にはステップＳ３０１に戻って上記の処理を繰り返し、終了した場合にはステップＳ３０５に進む。

ステップＳ３０５では、レーンコントローラ１１０は、コンベア等の駆動機構を駆動することによりレーンに沿って各樽１をそれぞれ下流側に移動させる。具体的には、位置Ｓ１、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｓ２、Ｒにあった樽１をそれぞれ位置Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｓ２、Ｒ、Ｓ３／Ｍに進めるとともに、第１搬送ライン１０から樽１を第１待機位置Ｓ１に取り込み、位置Ｓ３／Ｍにあった樽１を第２搬送ライン２０に送り出す。

ステップＳ３０６では、レーンコントローラ１１０は、ステップＳ３０５における樽の移動に合わせてレーン管理メモリ１１０ｍの各ビットデータを前述のライトシフトにより更新する。

ステップＳ３０７では、レーンコントローラ１１０は、第３待機位置／マーキング位置Ｓ３／Ｍに位置する樽１に対してマークを付す必要があるか否か、すなわち、位置Ｓ３／Ｍに移動してきた樽１が正常に処理されていない樽であるか否かをレーン管理メモリ１１０ｍを参照して判断する。具体的には、レーンコントローラ１１０は、レーン管理メモリ１１０ｍの最終ビット（Ｓ３／Ｍ）が"０"であるか"１"であるかを判断する。これが"１"であることは、位置Ｓ３／Ｍに移動してきた樽１が正常に処理されていない樽１、すなわち異常に係る樽１であることを示しているので、レーンコントローラ１１０は、ステップＳ３０８において、マーキング装置１１５に対して、当該樽１にマークを付すよう指令を送る。これに応じて、マーキング装置１１５は、マーカー１１５ａにより当該樽１に対して、当該レーンを識別可能なマーク（図２）を付す。一方、レーン管理メモリ１１０ｍの最終ビット（Ｓ３／Ｍ）が"０"であることは、位置Ｓ３／Ｍに移動してきた樽１が正常に処理された樽１であることを示しているので、レーンコントローラ１１０は、ステップＳ３０１に処理を戻す（すなわち、マークは付されない）。

ステップＳ３０９では、レーンコントローラ１１０は、マーキングが正常に行われたか否かを、マーキング装置１１５から送られてくる信号に基づいて確認し、マーキングが正常に行われた場合には、ステップＳ３１０において、メインコントローラ２００に対して、マーキングが正常に行われたこと或いはマーキングが完了したことを示すマーキング完了信号を送信する。一方、マーキングが正常に行われなかった場合には、レーンコントローラ１１０は、ステップＳ３１１において、作業者に対して、及び／又は、メインコントローラ２００に対して警告を発する。この警告に従って、処理設備は手動又は自動で停止されうる。マーキングが正常に行われたか否かは、前述のように、マーキング装置１１５の確認センサー１１５ｂによって確認される。

図５は、メインコントローラ２００による制御を示すフローチャートである。まず、ステップＳ５０１では、メインコントローラ２００は、レーンコントローラ１１０−１、１１０−２・・・からのマーキング完了信号の受信要求の有無を確認し、受信要求がある場合には、そのマーキング完了信号を受信し、ステップＳ５０２に進む。一方、受信要求がない場合には、ステップＳ５０２はスキップされる。

ステップＳ５０２では、メインコントローラ２００は、受信したマーキング完了信号の送信元のレーンコントローラ、すなわちマーキングが行われたレーンを特定し、当該レーンにおいてマーキングが行われたことを示すフラグをセットする。図６は、メインコントローラ２００の内部に備えられた異常品管理テーブル２００ｔである。異常管理テーブル２００ｔは、レーン数に相当する個数のフラグと、各フラグについて、フラグがセットされてからの経過時間を示すフィールドとを有する。図６に示す例では、フラグが"１"であることは、セット状態、すなわち当該レーンを通った樽にマーキングが行われ、その後未だフラグがリセットされていないことを示している。フラグが"０"であることは、リセット状態、すなわち、当該レーンを通った樽についてマーキングが行われていないこと、又は、マーキングが行われたが、その後にフラグがリセットされたことを示している。

なお、この実施の形態では、異常が発生する頻度が低いこと、及び、説明の簡単化のために、各レーンについてのフラグを１ビット構成としているが、フラグがリセットされうる前に次の異常が発生しうる場合には、フラグを多数ビット構成として、短時間内に発生する複数の異常に対応可能にすることが望ましい。

経過時間は、不図示の計時ルーチン（例えば、タイマー割り込みにより機動される）によって随時更新されうる。ただし、経過時間は、必ずしもこのようなテーブルとして管理される必要はなく、例えば、フラグがセットされたときにタイマーを起動し、必要に応じてメインコントローラのＣＰＵがそれを参照して得てもよい。

ステップＳ５０３では、メインコントローラ２００は、マーク検出装置３０からのマーク検出信号（マークを検出したことを示す信号）の受信要求があるか否かを確認し、受信要求がある場合にはそのマーク検出信号を受信し、ステップＳ５０４に進む。一方、メインコントローラ２００は、マーク検出信号の受信要求がない場合には、ステップＳ５０７に処理を進める。

ステップＳ５０４では、メインコントローラ２００は、マーク検出信号の受信に応答して、排斥装置４０に対して、マーク検出装置３０によりマークが検出された樽１、すなわち、異常に係る樽１を排斥するように指令を送る。これに応答して、排斥装置４０は、マークが検出された樽１を排斥する。なお、排斥装置４０は、メインコントローラ２００からの指令ではなく、マーク検出装置２０から直接提供されるマーク検出信号に応答して樽を排斥してもよい。

ステップＳ５０５では、排斥装置４０によって排斥した樽を処理したレーンを特定する。この特定は、マーク検出装置３０によって検出されたマークのパターン（図２参照）に基づいてなされる。例えば、マーク検出装置３０が、樽に付されたマークのパターンに基づいて当該樽が処理されたレーンをパターンマッチングにより特定し、その結果をメインコントローラ２００に提供することができる。或いは、マーク検出装置３０は、マークの有無のみ判断し、撮像したマーク画像をメインコントローラ２００に送信してもよい。この場合には、メインコントローラ２００が画像処理により当該マーク画像に対応するレーンを特定することができる。

ステップＳ５０６では、メインコントローラ２００は、異常管理テーブル２００ｔのフラグのうちステップＳ５０５で特定したレーンのフラグをリセットする。

ステップＳ５０７では、メインコントローラ２００は、異常管理テーブル２００ｔのフラグの中に所定時間以上にわたってリセットされていないフラグがあるか否かを経過時間のフィールドを参照することにより確認する。ここで、所定時間以上にわたってリセットされていないフラグが存在することは、マークが付されたにも拘わらず排斥されていない樽があること、又は、マーキング若しくはマーク検出にエラーがあったことなど、何らかの異常が発生したことを意味する。このように、樽１にマークを付した際にフラグをセットし、当該樽１を排斥した際に当該フラグをリセットするとともに、フラグがセットされている時間を確認することにより排斥システムにおける異常を発見することができる。

ステップＳ５０７において、所定時間以上にわたってリセットされていないフラグがあると判断した場合は、メインコントローラ２００は、ステップＳ５０８において、警告を発生する他、必要に応じて処理設備を自動停止させる。或いは、処理設備は、警告に応じて手動で停止されてもよい。一方、所定時間以上にわたってリセットされていないフラグがない場合には、メインコントローラ２００の処理は、ステップＳ５０１に戻る。

本発明の好適な実施の形態としての処理設備の概略構成を示す図である。 ８本のレーンにそれぞれ設けられた８個のマーキング装置によって付されるマークを例示的に示している。 各レーンコントローラによる対応するレーンの制御を示すフローチャートである。 レーン管理メモリを模式的に示す図である。 メインコントローラによる制御を示すフローチャートである。 メインコントローラの内部に備えられた異常品管理テーブルである。

符号の説明

１ 樽（物品或いは製品）
１０ 第１搬送ライン
２０ 第２搬送ライン
３０ マーク検出装置
４０ 排斥装置
５０ 第３搬送ライン（正常品ライン）
６０ 第４搬送ライン（異常品ライン）
１１０−１、１００−２ レーンコントローラ
１１０ｍ レーン管理メモリ
１１１ 第１洗浄装置（処理装置）
１１２ 第２洗浄装置（処理装置）
１１３ 第３洗浄装置（処理装置）
１１４ 充填装置（処理装置）
１１５ マーキング装置
１１５ａ マーカー
１１５ｂ 確認センサー
２００ メインコントローラ
２００ｔ 異常品管理テーブル
Ｓ１ 第１待機位置
Ｗ１ 第１洗浄位置
Ｗ２ 第２洗浄位置
Ｗ３ 第３洗浄位置
Ｓ２ 第２待機位置
Ｒ 充填位置
ｍ マーク
ｍｒ、ｍｃ、ｍｉ マーク（マーク要素）
Ｓ３／Ｍ 第３待機位置／マーキング位置

Claims (5)

1. 飲食物を含む物品を処理する処理設備であって、
   複数のレーンを備え、
   前記複数のレーンの各々に、物品を処理する１又は複数の処理装置と、物品にマークを付すマーキング装置とが配置され、
   前記複数のレーンの各マーキング装置は、前記処理装置において物品の処理中に異常が発生したことを示す異常発生信号に基づいて、異常が発生した時点において前記処理装置による処理対象であった物品にマークを付し、当該マークは、他のレーンのマーキング装置が付すマークと識別が可能な識別マークを含むことを特徴とする処理設備。
2. 前記マーキング装置が物品に付すマークは、排斥用マークを含み、
   前記処理設備は、前記マーキング装置によって物品に付された排斥用マークを検出する検出装置と、
   前記検出装置によって排斥用マークが検出された物品を異常品として排斥する排斥装置と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の処理設備。
3. 前記マーキング装置によって物品にマークが付されたことに応じてフラグをセットするセット手段と、
   前記排斥装置による排斥が実行されたことに応じて前記フラグをリセットするリセット手段と、
   前記フラグがセットされた状態が所定時間を越えた場合に警告を発する警告手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の処理設備。
4. 前記マーキング装置は、
   物品にマークを付すマーカーと、
   前記異常発生信号の発生後に前記マーカーを通過した物品にマークが付されているか否かを確認する確認センサーと、
   前記異常発生信号が発生したにも関わらず前記確認センサーによってマークが確認されない場合に警告を発する第２警告手段と、
   を更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか1項に記載の処理設備。
5. 前記マークは、澱粉を主成分とする塗料で構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか1項に記載の処理設備。

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