JP4741094B2 - Article posture changing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、クッキー、ビスケット、チョコレート等の菓子に代表される食品のように、輪郭形状や表面に描かれる絵柄等が非等方性であるものに見られるような方向性を備えた物品の姿勢を変更する姿勢変更装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、クッキー、ビスケット、チョコレート製の菓子に代表される食品に見られるような脆弱な物品は、通常、連続して大量に製造され、コンベヤ等の搬送装置によって個別に又は所定の数のグループに集められた集合状態で包装位置まで供給され、包装位置においてピロー包装機のような袋包装機、上包み包装機等の適宜の包装機によって包装されている。菓子等の物品が、平面で見て概略円形のような方向性が問題にされない形状を有している場合には、包装位置までの搬送中の物品の姿勢が特に問題になることはない。しかしながら、物品が円形以外の、例えば、ハート形、リーフ形等の方向性のある物品である場合には、複数の物品を積層する等のグループ化するときには、すべての物品を統一した所定の姿勢に揃えたり、幾つかの物品ごとに複数の姿勢のうちから選択した姿勢を採らせることがある。また、包装状態での包装材や容器内での物品の姿勢が問題になる場合には、包装位置に供給される物品の姿勢を特定の姿勢に揃える必要がある。
【0003】
方向性を有する物品を撮像して得られた映像を画像処理して、その物品を所定の方向に揃えることは、例えば、特開平5−51001号公報や特開平10−95403号公報に開示されている。特開平5−51001号公報に開示されている装置は、エビフライ、ソーセージ等の横長形等の方向性を有する物品を容器に所定方向に揃えて充填する作業を機械化・自動化した物品の充填装置であり、この充填装置においては、横長形等の方向性を有する物品をカメラやCCD等の撮像手段によって撮像し、物品の長手方向の角度を撮像された映像を画像処理して識別し、容器への充填時に取るべき物品の長手方向の角度との角度差を基に物品を把持するハンドの角度を制御し、所定方向を向いたハンドによって物品を容器に充填している。また、特開平10−95403号公報には、表面に図柄が描かれたCDを、綴じ込まれる雑誌の見栄えを良くする等の目的で、不織布からなる袋に所定の向きに装入する板状物の包装装置が開示されている。板状物供給部からの板状物の取出作動前又は取出作動中に板状物を画像処理して向きのズレを判断し、板状物を移送させる作動中に板状物の向きを所定方向に矯正している。
【0004】
これらの公報に開示されている物品揃え手法は、搬送手段によって搬送されてくる個々の物品をカメラやCCD等の撮像手段を用いて撮影し、得られた撮像結果を画像処理し、物品の長手方向、表面の模様、印刷、凹凸、符号等を検出して、容器への装填等に予め設定された方向と一致しているか否かを判断し、一致していなければそのズレ量を検出して物品の方向を所定の向き一致するように修正する手法である。上記公報に開示されている方向修正の手法では、把持手段として採用されている吸着具で個々の物品を把持し、その後、把持手段を回動せさることにより、物品の方向を所定の方向に修正している。
【0005】
しかしながら、上記のような把持手段の回動によって方向性を有する物品の姿勢を変更する手法では、物品の姿勢変更の処理能力が把持手段による個々の物品の吸着、上昇、回動、下降及び吸着解除の各動作速度に依存しており、多量の物品を処理するのには限界がある。また、撮像手段と把持手段との処理ユニットを多数配置すれば物品の姿勢変更の処理能力の向上については期待できるが、処理ユニット数が増加するに従って設備コストが上昇する。また、物品がビスケット、クッキー、チョコレート等の脆弱な菓子である場合、把持手段が吸着具であるときには、物品の表面に生じやすい凹凸に起因して吸着具による吸着が困難であったり、ハンド等の把持具が脆弱な菓子に傷をつけたり、欠けを生じさせて、物品を不良品としてしまう虞がある。
【0006】
【発明が解決しょうとする課題】
そこで、方向性のある物品が毎分200個にも達する多数で連続して搬送される状況において、物品の搬送中の姿勢がランダムな方向を向いていても、また、物品がビスケット、クッキー、チョコレート等の脆弱な菓子である場合にも、搬送中の個々の物品の姿勢を検出し、検出した姿勢に応じて個々の物品に対して簡単な機構で且つ小さな力によって回転を与えることで、物品の姿勢を所定の姿勢に的確に変更する点で解決すべき課題がある。
【0007】
この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、姿勢がランダムな方向を向いて連続して搬送されてくる多数の物品の姿勢を、物品のグループ化や後流の包装機への一様な向きでの装入等を可能にするため、簡単な機構によって且つ高速で短時間で修正して、所定の姿勢に揃えることを可能にする物品の姿勢修正装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するため次のように構成されている。即ち、この発明は、方向性を有する物品を載置状態で搬送し且つ前記物品の搬送方向に対して横断する方向に傾斜した搬送コンベヤ、前記搬送コンベヤに載置されている前記物品を撮影する撮影手段、前記搬送コンベヤの傾斜下方側に前記搬送コンベヤに沿って配設されており前記物品の側部に当接しつつ変速駆動されるサイドコンベヤ、前記撮影手段が撮影した前記物品の映像データに基づいて前記方向性で定まる前記物品の姿勢を目標姿勢に一致させるため前記サイドコンベヤの走行速度を制御するコントローラ、及び前記搬送コンベヤの流入側に先行して、搬送方向及び横断方向にランダムに流されている前記物品を前記搬送方向に一列に揃えると共に前記物品の姿勢を概略揃える前処理機構から成り、前記前処理機構は、搬送方向に横断する方向に傾斜させた傾斜コンベヤと、当該傾斜コンベヤの傾斜下方から前記傾斜コンベヤの搬送面を途中まで斜めに這い上がりその後、斜めに下るガイドコンベヤとを備え、前記ガイドコンベヤのコンベヤ面は前記傾斜コンベヤの前記搬送面と略直交して配置されており、前記ガイドコンベヤは前記傾斜コンベヤと速度差をもって駆動されることから成る物品の姿勢変更装置に関する。
【0009】
この発明による物品の姿勢変更装置によれば、サイドコンベヤは、搬送コンベヤの傾斜下方側に搬送コンベヤに沿って配設されており、搬送コンベヤに載置状態の物品の側部に当接した状態で変速駆動される。コントローラは、撮影手段が撮影した物品の映像データによって得られた物品の姿勢に基づいてサイドコンベヤを速度制御し、搬送コンベヤの搬送速度に対してサイドコンベヤのコンベヤ速度を変化させる。その結果、物品は、その側部に作用するサイドコンベヤの摩擦力で回転され、その姿勢が目標姿勢に一致することになる。この物品の姿勢変更装置において、搬送コンベヤの流入側に先行して、搬送方向及び横断方向にランダムに流されている物品を搬送方向に一列に揃えると共に物品の姿勢を概略揃える前処理機構が配設されている。更に、前処理機構は、搬送方向に横断する方向に傾斜させた傾斜コンベヤと、当該傾斜コンベヤの傾斜下方から傾斜コンベヤの搬送面を途中まで斜めに這い上がりその後、斜めに下るガイドコンベヤとを備え、ガイドコンベヤのコンベヤ面は傾斜コンベヤの搬送面と略直交して配置されており、ガイドコンベヤは傾斜コンベヤと速度差をもって駆動される。したがって、多量に連続して搬入されてくる物品を、予め、前処理機構において、重力の作用を利用した二つのコンベヤによって、搬送方向に一列に揃えると共に物品の姿勢を概略揃えることにより、物品の姿勢変更装置は方向性のある多数の物品の姿勢変更を一層正確に且つ高速で処理することが可能となる。
【0010】
この物品の姿勢変更装置において、前記搬送コンベヤの傾斜下方側で且つ前記サイドコンベヤの上流側には、前記搬送コンベヤに沿って、前記搬送コンベヤと同速度で駆動されて前記物品の搬送経路を規制する規制サイドコンベヤが配設されており、前記撮影手段は前記規制サイドコンベヤで規制された状態の前記物品を撮影する。搬送コンベヤは物品の搬送方向に対して横断する方向に傾斜しているが、搬送コンベヤの傾斜下方側に搬送コンベヤに沿って規制サイドコンベヤが配設されているので、物品は搬送コンベヤによって載置状態のまま規制サイドコンベヤによってそれ以上に滑り落ちないように傾斜方向に規制されつつ搬送される。規制サイドコンベヤは搬送コンベヤの搬送速度と同速度で駆動されているので、物品は規制サイドコンベヤによって回転されることがなく搬入時のままの姿勢で一定しており、撮影手段はこの一定の姿勢を保っている物品を撮影する。物品は、規制サイドコンベヤからサイドコンベヤに受け渡される。
【0011】
この物品の姿勢変更装置において、前記コントローラは、前記搬送コンベヤからの搬出時における前記物品の取るべき姿勢として設定される目標姿勢を記憶する目標姿勢記憶手段、前記撮影手段によって撮影された前記物品の映像データに基づいて前記物品の実姿勢を算出する実姿勢算出手段、前記搬送コンベヤによって搬送中の前記物品の前記実姿勢を前記目標姿勢に一致させるため前記実姿勢算出手段が算出した前記実姿勢と前記目標姿勢記憶手段に記憶されている前記目標姿勢との姿勢偏差に基づいて前記サイドコンベヤが駆動される際に従うべき速度パターンを演算する演算手段、及び前記速度パターンに基づいて前記サイドコンベヤを速度制御する制御信号を出力する出力手段を備えている。このコントローラによれば、目標姿勢記憶手段は搬送コンベヤからの搬出時に物品の取るべき方向として設定された目標姿勢を記憶し、実姿勢算出手段は撮影手段によって撮影した物品の映像データに基づいて物品の実姿勢を算出し、演算手段は実姿勢算出手段が算出した物品の実姿勢と目標姿勢記憶手段に記憶されている目標姿勢との偏差に基づいてサイドコンベヤが駆動される際に従うべき速度パターンを演算し、出力手段は、その速度パターンに基づいてサイドコンベヤを速度制御する制御信号を出力する。
【0012】
前記速度パターンは、前記姿勢偏差が大きいほど、前記搬送コンベヤの搬送速度と前記サイドコンベヤとの速度差を大きくした、又は所定の速度差を継続する継続期間を長くした速度パターンである。物品の実姿勢と目標姿勢との偏差の正負及び大きさに応じて物品の姿勢を変更する際の物品を回転させる方向と回転量とが対応しているので、姿勢偏差を解消するべく、搬送コンベヤに対して速度差を生じるようにサイドコンベヤの速度パターンが演算される。姿勢偏差が大きいほど物品を回転すべき回転量が大きくなるので、上記速度差を大きくし又は速度差を継続する継続期間が長く設定される。速度パターンは、コントローラにおいて姿勢偏差に応じて予め設定されている式又はマップに基づいて演算される。
【0013】
この物品の姿勢変更装置において、前記規制サイドコンベヤ、前記撮影手段、及び前記サイドコンベヤは、ユニットとして前記搬送コンベヤに前記搬送方向に沿って繰り返して配設されており、前記コントローラは、後続側に配設される前記ユニットについて、先行して配設される前記ユニットについてする制御と同様の制御を行う。規制サイドコンベヤ、撮影手段、及びサイドコンベヤから成るユニットを搬送コンベヤにその搬送方向に沿って繰り返して配設することにより、物品の姿勢を変更する機会が少なくとも二度与えられることになり、多数の物品の姿勢をより精度良く目標姿勢に一致させることが可能となる。コントローラは、上流側に配設されるユニットに関して備える各手段と同様、撮影手段によって撮影した物品の映像データに基づいて物品の実姿勢を算出する実姿勢算出手段、搬送コンベヤによって搬送中の物品の実姿勢を目標姿勢に一致させるため実姿勢算出手段が算出した物品の実姿勢と目標姿勢記憶手段に記憶されている目標姿勢との姿勢偏差に基づいてサイドコンベヤが従うべき速度パターンを演算する演算手段、及び前記速度パターンに基づいてサイドコンベヤへの制御信号を出力する出力手段を、後続側に配設されているユニット用として備えており、前記撮影手段が撮影した前記物品の映像データに基づいて前記物品の姿勢を前記目標姿勢に一致させるため前記サイドコンベヤのコンベヤ速度を制御する。
【0015】
この物品の姿勢変更装置において、前記搬送コンベヤの搬出側に前記搬送コンベヤからの搬出時の前記物品を撮影する最終撮影手段及び前記物品を前記搬送コンベヤから排除する排除手段が設けられており、前記コントローラは、前記最終撮影手段が撮影した前記物品の映像データに基づいて求めた前記物品の最終実姿勢と前記目標姿勢との最終姿勢偏差が所定の値以上であることに応答して、前記物品を姿勢不良品として前記搬送コンベヤから排除するため前記排除手段を作動させる排除制御信号を出力する排除決定手段を備えている。姿勢不良品と成る物品は、グループ化する際にも、包装機への導入姿勢としても不適であるので、最終撮影手段が撮影した物品の映像データに基づいて求めた物品の最終実姿勢が目標姿勢と所定の値以上にズレたときに、排除決定手段はその物品を姿勢不良品として排除するよう排除手段に排除制御信号を出力し、それによって姿勢不良品を搬送コンベヤから排除する。
【0016】
前記物品は、前記方向性を有する形としてハート形又はリーフ形をした板状のクッキー、ビスケット、又はチョコレート製菓子である。これらの食品は、個々に又はグループ化された状態で、袋、トレー、包みフィルム等によって包装機で包装される。包装位置における個々の物品の姿勢が問題となるときには、そうした物品は、その輪郭形状や物品の表面に描かれる絵柄等によって方向性を識別できるものである。そのような輪郭や絵柄は撮影装置で検出可能であり、画像データを演算処理することで、物品の方向性を識別することが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、この発明による物品の姿勢変更装置の実施例を説明する。図1はこの発明による物品の姿勢変更装置の全体を示す概略図、図2は図1に示す物品の姿勢変更装置の要部を示す断面図、図3は図1に示す物品の姿勢変更装置に先行して配設される前処理機構の平面図、図4は図3に示す前処理機構の断面図である。
【0018】
図1に示すように、この発明による物品の姿勢変更装置1は、姿勢を変更される物品Aを菓子とした場合の実施例であり、物品Aは、菓子製造ラインから次々とランダムな間隔と姿勢で供給される。姿勢変更装置1の上流側には、搬送方向に沿う方向と横断する方向の双方にランダムに搬送されて来る物品Aを一列に且つ姿勢を略一定の方向に揃える前処理をするため、前処理機構30(詳細は後述)が配設されている。前処理機構30によって一列に且つ姿勢が略一定の方向に揃えられた物品Aは、次々と、搬送コンベヤ2によって搬入される。搬送コンベヤ2は、搬送方向Bに対して横断する方向に所定の角度θで傾斜して配設されており、複数のロ−ラ4に支持され且つ変速制御可能なインバータモータ3によって設定された一定速度で駆動用ローラ4aを介して駆動される。物品Aは、搬送コンベヤ2の傾斜した搬送面5上に載置された状態で搬送される。インバータモータ3の出力速度は、物品Aの単位時間当たりの処理個数に応じて変更可能であるが、その処理が継続される間は一定に設定される。物品Aは、搬送面5の傾斜によって次第に低い側に滑り落ちる傾向を有するので、物品Aの滑落ちを規制するため、搬送方向Bに沿って、規制サイドコンベヤ6と、規制サイドコンベヤ6に隙間なく接続した姿勢変更用のサイドコンベヤ11とが配設されている。
【0019】
規制サイドコンベヤ6は、ローラ8,8を介してインバータモータ7によって駆動される。インバータモータ7は、搬送コンベヤ2のためのインバータモータ3による搬送コンベヤ2の搬送速度Vと等速のコンベヤ速度V1 となるように規制サイドコンベヤ6を駆動する。規制サイドコンベヤ6のコンベヤ面9は、搬送コンベヤ3の搬送面5と直交した状態に配置されている。搬送面5上に載置された方向性のある物品Aは、コンベヤ面9に当接することで規制されても、回転されることはなく、搬入されたときの姿勢のまま搬送される。撮影手段であるカメラ10は、規制サイドコンベヤ6によって規制されて姿勢が一定している物品Aを撮影し、その映像データD1 をコントローラ50に出力する。
【0020】
物品Aは、搬送コンベヤ2の搬送面5に載置状態のまま、規制サイドコンベヤ6から後続の姿勢変更用のサイドコンベヤに11に受け渡される。サイドコンベヤに11は、規制サイドコンベヤ6と同様に、搬送コンベヤ2の傾斜下方側に搬送方向Bに沿って配設され、搬送面5と直交するコンベヤ面14を有している。コンベヤ面14は、物品Aの側部a(図2参照)と摩擦係合を確かにするため、多少の凹凸面としておくのが好ましい。サイドコンベヤ11は、駆動部として応答性が良いサーボモータ12によってローラ13を介して駆動される。コントローラ50は、カメラ10が撮影した物品の映像データD1 に基づいてサーボモータ12の回転速度を制御し、搬送コンベヤ2の搬送速度Vに対してサイドコンベヤ11のコンベヤ速度V2 を変化させる。その結果、物品Aは、その側部aに作用するコンベヤ面14の摩擦力で回転され、物品Aの姿勢はその方向性によって定まる目標姿勢(詳細は後述する)に一致させるように制御される。
【0021】
規制サイドコンベヤ6、カメラ10及びサイドコンベヤ11は第一ユニットU1を構成しており、第一ユニットU1の下流には、第一ユニットU1と同等の構成を有する第二ユニットU2が設けられている。即ち、第二ユニットU2は、規制サイドコンベヤ16、撮影手段としてのカメラ20及びサイドコンベヤ21から成り、搬送コンベヤ2の搬送方向Bの下流側に第一ユニットU1に接続されている。コンベヤ面19を持つ規制サイドコンベヤ16は、インバータモータ17によってローラ18を介して搬送コンベヤ2の搬送速度Vと同速度で駆動され、コンベヤ面24を持つサイドコンベヤ21は、サーボモータ22によってローラ23を介して駆動される。第二ユニットU2は第一ユニットU1で目標姿勢に変更し切れなかった物品Aの姿勢を再度変更する機会を与え、物品Aの姿勢をより精度良く目標姿勢に合わせることができる。コントローラ50は、第二ユニットU2について、カメラ20が撮影した物品Aの映像データD2 に基づいて物品Aの姿勢を目標姿勢に一致させるため、第一ユニットU1の場合と同様の制御態様で、姿勢変更用のサイドコンベヤ21のコンベヤ速度V3 を制御する。
【0022】
搬送コンベヤ2は、搬出端25に近づくにつれて傾斜が次第に緩やかになり、搬出端25の近傍では略平坦となっている。搬出端25に対応して、搬送コンベヤ2から搬出される物品Aを撮影する最終撮影手段としてのカメラ27が配設されている。カメラ27が撮影した物品Aの映像データDfはコントローラ50に送られる。物品Aの最終姿勢が目標姿勢と許容値以上にズレている場合、当該物品Aを姿勢不良品として搬送経路から排除するため、搬出端25には、コントローラ50からの作動信号によって作動して物品Aを搬送コンベヤ2から排除する排除手段26が設けられている。排除手段26は、例えば、搬送面5に沿ってエアを吹き出して物品Aを吹き飛ばすエアジェットや搬送面5上を横断方向に作動して物品Aを押し出すプッシャとすることができる。
【0023】
前処理機構30は、図3及び図4に示すように、菓子製造ラインのコンベヤ31の後流に接続配置されて、搬送方向Bに横断する方向に傾斜させた傾斜コンベヤ32と、傾斜コンベヤ32の傾斜下方から傾斜コンベヤ32の搬送面33を途中まで斜めに這い上がりその後、斜めに下るガイドコンベヤ40とから成っている。傾斜コンベヤ32は、コンベヤ31との接続端34では接続が滑らかになるように横断方向の傾斜率はゼロであるが、搬送方向Bに沿って傾斜率が次第に増加している。ガイドコンベヤ40のコンベヤ面41は、搬送面33と略直交して配置されている。傾斜コンベヤ32はインバータモータ37によってローラ38を介して駆動され、ガイドコンベヤ40はインバータモータ42によってローラ43を介して傾斜コンベヤ32の搬送速度より所定の速度差をもって駆動されている。傾斜コンベヤ32に移載された物品Aは、搬送方向B及び横断方向にランダムに分散して供給されても、傾斜コンベヤ32と速度差をもって駆動されるガイドコンベヤ40に当接し、ガイドコンベヤ40によって回転を与えられる。物品Aはその方向性により、続けて回転力が与えられても、ガイドコンベヤ40によって略安定した姿勢に規制された状態で搬送される。ガイドコンベヤ40のコンベヤ面41に沿って密に並んだ一連の物品Aは、搬出端35から高速で駆動される分離コンベヤ44に移載されるとき、個別に分離される。
【0024】
図5は、この発明による物品の姿勢変更装置の制御システム図、即ち、コントローラ50の構成を示す図である。図5に示すにように、コントローラ50は、搬送コンベヤ2からの搬出時に製品としての物品Aの取るべき方向として設定された目標姿勢α0 を記憶する目標姿勢記憶手段51を備えている。目標姿勢α0 は、例えば、方向性のある物品Aの方向が基準方向(搬送方向)から所定の方向を向いた角度として目標姿勢設定手段45によって設定される。搬送コンベヤ2の上流側に配設されている第一ユニットU1に関して、規制サイドコンベヤ6によって規制された状態で搬送コンベヤ2によって搬送されている物品Aを撮影したカメラ10からの映像データD1 は、コントローラ50において第一ユニットU1用として配設されている実姿勢算出手段52に入力される。実姿勢算出手段52は、物品Aの映像データD1 に基づいて物品Aの実姿勢α1 を算出する。
【0025】
搬送コンベヤ2の下流側に配設されている第二ユニットU2に関して、撮影手段としてのカメラ20が規制サイドコンベヤ16によって規制されつつ搬送コンベヤ2によって搬送されている物品Aを撮影し、コントローラ50においては、カメラ20からの映像データD2 が実姿勢算出手段56に入力される。実姿勢算出手段56は、物品Aの映像データD2 に基づいて物品Aの実姿勢α2 を算出する。更に、搬送コンベヤ2の搬出側に配設され且つ搬送コンベヤ2から搬出されようとしている物品Aを撮影した最終撮影手段としてのカメラ27からの映像データDfが、最終実姿勢算出手段60に入力され、最終実姿勢算出手段60は、物品Aの映像データDfに基づいて物品Aの最終実姿勢αfを算出する。
【0026】
図6及び図7は、照明手段としての白色LEDによって照らされた物品Aの映像を撮影手段であるカメラ10,20,27で撮影した映像を示す図である。ここでは、方向性がある物品Aは平面形状がハート形である平板状の菓子である。カメラ10,20,27の視野は、物品A全体が写るように調整され、映像データD(D1 ,D2 ,Df)は、背景を白画像に、物品を黒画像(ハッチングで示す)に設定されている。図6に示すように、搬送コンベヤ2から搬出された時点で取るべき姿勢に対応して、物品Aの形状についてモデル登録を行っておき、撮影された映像データDに基づいてモデル登録された形状についてのデータとの比較によって物品Aの実姿勢α(α1 ,α2 ,αf)が算出される。この例では、目標姿勢α0 は、基準方向である搬送方向Bと同じ方向を向いた角度として設定される(α0 =0°)。図7は、図6に示す目標姿勢α0 に揃えた状態から物品Aの姿勢がズレている状態を示している。図7において、物品Aの実姿勢αを算出する具体的な手法としては、例えば、物品Aの画像の重心Gを計算し、その重心Gを中心として例えば4つの画面SA 〜SD に分割し、分割された各画面SA 〜SD に占める物品Aの面積S1 〜S4 に基づいて求める方法や、物品Aの形状を特徴付けるラインL(図6)等を参照することで求める方法がある。また、カメラは、カラーカメラとして、物品Aの表面の絵柄や模様を認識できるようにして、絵柄や模様から物品Aの実姿勢αを算出してもよいことは、勿論である。
【0027】
第一ユニットU1に関して、目標姿勢記憶手段51に記憶されている目標姿勢α0 と実姿勢算出手段52が算出した実姿勢α1 とは比較器53によって比較され、両者の差が姿勢偏差Δα1 (=α1 −α0 )として計算される。姿勢偏差Δα1 の入力を受けて、演算手段54は、予め保存されている速度パターンを参照して、実際にサイドコンベヤ11を駆動する速度パターンP1 を演算する。出力手段55は、演算された速度パターンP1 に基づいた所定のタイミングで、サイドコンベヤ11の駆動部であるサーボモータ12に制御信号C1 を演算する。
【0028】
物品Aを姿勢変更させる回転方向と回転量とは、姿勢偏差Δα1 の値(正負とその絶対値の大きさ)に対応しているので、搬送コンベヤ2で搬送中の物品Aを回転させて実姿勢α1 が目標姿勢α0 に一致するように、サイドコンベヤ11と搬送コンベヤ2との間に速度差ΔVを生じさせる速度パターンP1 が演算される。速度パターンP1 は、図8に例示されているように、サイドコンベヤ11の速度がステップ状(階段状、又は滑らかに変化してもよい)に変化し、一定の継続期間T、搬送コンベヤ2の搬送速度Vと速度差ΔVを保った後、再び搬送コンベヤ2の搬送速度Vと同じ速度に戻るパターンに設定されている。搬送コンベヤ2とサイドコンベヤ11との間に速度差ΔVがある期間、物品Aは、速度差ΔVの正負及び大きさに応じてサイドコンベヤ11のコンベヤ面14との摩擦係合によって回転し、姿勢を変更する。姿勢変更は、サイドコンベヤ11と係合している間に終了するように実行される。物品Aは、その方向性の故に安定となる姿勢(例えば、図6に示すラインLがサイドコンベヤのコンベヤ面14に当接する姿勢)があり、その安定方向を目標姿勢α0 に設定することにより、目標姿勢α0 からの僅かな姿勢のズレは、搬送中の振動等により自動的に修正される。
【0029】
サーボモータ12を変速させる速度差ΔV及び所定の速度差ΔVが継続される継続時間Tは、予め、幾つかの姿勢偏差Δα1 の値に応じて実験等に基づいて式又はマップとして求められており、適宜の補完を施すことで任意の姿勢偏差Δα1 に対して速度パターンP1 が求められる。速度パターンP1 は、姿勢偏差Δα1 の絶対値が大きいほど物品Aを回転すべき回転量が大きくなる。ここでは、姿勢変更のための物品Aの回転量は、継続期間Tを変更することにより調節されているが、必要な回転量が過大であるときには、速度差ΔVを大きく設定したり、速度差ΔVと継続期間Tとの両方を変えて設定してもよいよい。速度パターンP1 の例として、図8には、時刻t0 〜t1 までの期間T1 の間に速度差ΔV1 を与えたもの、時刻t0 〜t2 までの期間T2 の間に速度差ΔV1 を与えたもの、時刻t0 〜t3 までの期間T3 の間に速度差−ΔV1 を与えたものがある。
【0030】
第二ユニットU2に関しても、第一ユニットU1の場合と同様に、目標姿勢記憶手段51に記憶されている目標姿勢α0 と、カメラ20が撮影した物品Aの映像データD2 に基づいて実姿勢算出手段56が算出した実姿勢α2 とが比較器57によって比較され、姿勢偏差Δα2 (=α2 −α0 )が計算される。姿勢偏差Δα2 の入力を受けて、演算手段58は物品Aの実姿勢α2 を目標姿勢α0 に一致させるためのサイドコンベヤ21の速度パターンP2 を演算し、出力手段59は速度パターンP2 に基づいてサイドコンベヤ21の駆動部であるサーボモータ22へ制御信号C2 を出力する。速度パターンP2 は、第一ユニットU1に関しての速度パターンP1 と同様(又はより高精細度)であってよいのでその詳細な説明を省略する。第二ユニットU2によって、第一ユニットU1で変更し切れなかった物品Aの姿勢をより精度良く目標姿勢α0 に一致させることができる。
【0031】
コントローラ50による物品Aの姿勢制御フローが、図9に示されている。先ず、搬送コンベヤ2からの搬出時において基準方向に対する所定の角度として入力された物品Aの取るべき目標姿勢α0 が目標姿勢設定手段45によって入力され、その目標姿勢α0 は目標姿勢記憶手段51に記憶されることで設定される(ステップ1)。第一ユニットU1において、規制サイドコンベヤ6に規制された状態で物品Aが搬送コンベヤ2で次々に搬送されてくるとき、カメラ10が各物品Aを撮影し、その映像データD1 が実姿勢算出手段52に入力される(ステップ2)。実姿勢算出手段52が、映像データD1 に基づいて物品Aの実姿勢α1 を算出する(ステップ3)。比較器53において、目標姿勢記憶手段51に記憶されている目標姿勢α0 と実姿勢算出手段52が算出した実姿勢α1 との姿勢偏差Δα1 (=α1 −α0 )が算出される(ステップ4)。姿勢偏差Δα1 の絶対値が予め定められた値δ1 以下であるか否かが判定される(ステップ5)。姿勢偏差Δα1 の絶対値がδ1 以下である場合には、物品Aの姿勢は充分目標姿勢α0 に近く物品Aの姿勢変更は必要ないと判断されるので、サイドコンベヤ11のコンベヤ速度V2 を搬送コンベヤ2の搬送速度Vに設定し(ステップ6)、物品Aはそのままの姿勢で第二ユニットU2に移行される。姿勢偏差Δα1 の絶対値がδ1 を超える場合には、演算手段54は、姿勢偏差Δα1 に基づいて、物品Aの実姿勢α1 を目標姿勢α0 に一致させるようなサイドコンベヤ11のコンベヤ速度V2 についての速度パターンP1 を演算する(ステップ7)。出力手段55は、演算手段54が演算した速度パターンP1 に基づいてサイドコンベヤ11のサーボモータ12を制御する制御信号C1 を出力する(ステップ8)。
【0032】
第二ユニットU2において、規制サイドコンベヤ16による規制状態で物品Aが搬送コンベヤ2で搬送されているとき、カメラ20が物品Aを撮影し、その映像データD2 が実姿勢算出手段56に入力される(ステップ9)。実姿勢算出手段56は、映像データD2 に基づいて物品Aの実姿勢α2 を算出する(ステップ10)。比較器57において、目標姿勢記憶手段51に記憶されている目標姿勢α0 と実姿勢算出手段56が算出した実姿勢α2 との姿勢偏差Δα2 が求められる(ステップ11)。姿勢偏差Δα2 の絶対値が、予め定められた値δ2 以下であるか否かが判定される(ステップ12)。姿勢偏差Δα2 の絶対値がδ2 以下である場合には、第一ユニットU1における物品Aの姿勢変更で物品Aの実姿勢と目標姿勢α0 との姿勢偏差が充分解消されており第二ユニットU2において物品Aの姿勢変更は必要ないと判断されるので、サイドコンベヤ21のコンベヤ速度V3 を搬送コンベヤ2の搬送速度Vに設定し(ステップ13)、物品Aは最終姿勢判定に移行する。姿勢偏差Δα2 の絶対値がδ2 を超える場合、即ち、第一ユニットU1において物品Aの姿勢偏差Δα1 が充分解消されていない場合には、演算手段58は、姿勢偏差Δα2 に基づいて、物品Aの実姿勢α2 を目標姿勢α0 に一致させるようなサイドコンベヤ21のコンベヤ速度V3 の速度パターンP2 を演算する(ステップ14)。出力手段59は、演算手段58が演算した速度パターンP2 に基づいてサイドコンベヤ21の駆動部としてのサーボモータ22を制御する制御信号C2 を出力する(ステップ15)。
【0033】
物品Aが第二ユニットU2を通過して搬送コンベヤ2の搬出端25に接近すると、最終撮影手段としてのカメラ27が撮影した搬出時の物品Aの映像データDfが最終実姿勢算出手段60に入力される(ステップ16)。最終実姿勢算出手段60は、映像データDfに基づいて物品Aの最終実姿勢αfを算出する(ステップ17)。最終実姿勢αfと目標姿勢記憶手段51に記憶されている目標姿勢α0 との最終姿勢偏差Δαf(=αf−α0 )が算出される(ステップ18)。最終姿勢偏差Δαfの絶対値が予め定められた値δf以上であるか否かが判定される(ステップ19)。ステップ19の判定が肯である場合、排除決定手段62は当該物品Aは姿勢が良好であるとして排除手段26を非作動とし(ステップ20)、ステップ19の判定が否である場合、当該物品Aを姿勢不良品として搬送コンベヤ2から排除させるため、排出制御信号Cfが排除手段26に出力される(ステップ21)。上記フローの制御が、各物品Aに対して順次行われる。
【0034】
【発明の効果】
この発明は、上記のように構成されているので、次のような効果を奏する。即ち、輪郭形状や表面の絵柄等、撮影装置で検出可能な方向性を備えている物品であれば、毎分200個にも達する多数の物品がランダムな方向を向いて連続して搬送されてきても、それらの物品の姿勢を、従来のように把持手段の回動によって得るのではなく、搬送コンベヤとサイドコンベヤとの速度差を利用した簡単な機構によって且つ短時間で変更して、目標姿勢に揃えることができる。従って、複数の物品を所定の向きに揃えた状態でグループ化させることや、後流に配設されている包装機へ物品を一様な向きで装入することも可能になる。また、物品がビスケット、クッキー、チョコレート等の脆弱な菓子である場合にも、個々の物品を姿勢変更をさせるための回転力は、サイドコンベヤのコンベヤ面が物品の周縁に作用する摩擦力によって得られるので、従来の把持手段による物品の把持に見られるような把持の失敗や過大な力が作用することによる物品の損傷を回避して、所定の姿勢に高速で簡単に且つ的確に変更することができる。特に、本発明においては、多量に連続して搬入されてくる物品を、予め、前処理機構において、重力の作用を利用した二つのコンベヤという簡単な構成によって効果的に、搬送方向に一列に揃えると共に物品の姿勢を概略揃えることができるので、物品の姿勢変更装置は方向性のある多数の物品の姿勢変更を一層正確に且つ高速で処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による物品の姿勢変更装置の全体を示す概略図である。
【図2】図1に示す物品の姿勢変更装置の要部を示す断面図である。
【図3】図1に示す物品の姿勢変更装置に先行して配設される前処理機構の平面図である。
【図4】図3に示す前処理機構の断面図である。
【図5】この発明による物品の姿勢変更装置の制御システム図である。
【図6】目標姿勢にある物品Aを撮影手段で撮影した映像を示す図である。
【図7】目標姿勢から姿勢変化した物品Aの映像を撮影手段で撮影した映像を示す図である。
【図8】コントローラの演算手段が演算して得る速度パターンの一例を示す図である。
【図9】コントローラによる物品の姿勢制御の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
A 物品
B 搬送方向
C(C1 ,C2 ,Cf) 制御信号、排除制御信号
D(D1 ,D2 ,Df) 映像データ
P(P1 ,P2 ) 速度パターン
T(T1 ,T2 ,T3 ) 継続時間
U1,U2 ユニット(第一ユニット、第二ユニット)
V 搬送速度(搬送コンベヤ)
ΔV 速度差
α0 目標姿勢
α(α1 ,α2 ,αf) 実姿勢、最終実姿勢
Δα(Δα1 ,Δα2 ,Δαf) 姿勢偏差、最終姿勢偏差
a 物品の側部
1 姿勢変更装置
2 搬送コンベヤ
6,16 規制サイドコンベヤ
10,20 カメラ(撮影手段)
11,21 サイドコンベヤ
26 排除手段
27 カメラ(最終撮影手段)
30 前処理機構
50 コントローラ
51 目標姿勢記憶手段
52,56 実姿勢算出手段
54,58 演算手段
55,59 出力手段
60 最終実姿勢算出手段
62 排除決定手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is an article having a directionality such as a food such as cookies, biscuits, chocolate, and other confectionery, such as those having an anisotropic shape or pattern drawn on the surface. The present invention relates to a posture changing device that changes a posture.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, fragile articles such as those found in foods such as cookies, biscuits and chocolate confections are usually manufactured in large quantities continuously and individually or in a predetermined number of groups by conveyors or other transport devices. The collected state is supplied to the packaging position, and the packaging position is packaged by a suitable packaging machine such as a bag packaging machine such as a pillow packaging machine or an overwrapping machine. When an article such as a confectionery has a shape in which the directionality is not considered as a problem when viewed in a plan view, the posture of the article being conveyed to the packaging position is not particularly problematic. However, if the article is a non-circular article, such as a heart-shaped or leaf-shaped article, when a plurality of articles are grouped such as stacked, a predetermined attitude that unifies all the articles. Or a posture selected from a plurality of postures may be adopted for some articles. Moreover, when the attitude | position of the articles | goods in the packaging material and container in a packaging state becomes a problem, it is necessary to align the attitude | position of the articles | goods supplied to a packaging position to a specific attitude | position.
[0003]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-50001 and 10-95403 disclose that image processing is performed on an image obtained by capturing an image of a directional product and the product is aligned in a predetermined direction. ing. An apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-50001 is an article filling apparatus that mechanizes and automates the work of filling a container with a directional article such as shrimp fries and sausages in a predetermined direction. Yes, in this filling apparatus, an article having directionality such as a horizontally long shape is picked up by an image pickup means such as a camera or a CCD, and the image of the image of the angle in the longitudinal direction of the article is identified by image processing, and then transferred to the container. The angle of the hand that grips the article is controlled based on the angle difference with the longitudinal angle of the article to be taken at the time of filling, and the article is filled into the container by the hand that faces in a predetermined direction. JP-A-10-95403 discloses a plate-like shape in which a CD having a pattern drawn on it is inserted into a non-woven bag in a predetermined direction for the purpose of improving the appearance of a magazine to be bound. A product packaging apparatus is disclosed. The plate-like object is subjected to image processing before or during the operation of taking out the plate-like object from the plate-like object supply unit to judge the direction deviation, and the direction of the plate-like object is determined during the operation of transferring the plate-like object. Corrected in the direction.
[0004]
The article alignment methods disclosed in these publications photograph individual articles conveyed by the conveyance means using an imaging means such as a camera or a CCD, image-process the obtained imaging results, and perform longitudinal processing of the articles. Direction, surface pattern, printing, unevenness, sign, etc. are detected to determine whether or not it matches the direction set in advance for loading into the container. This is a method of correcting the direction of the article so that it matches a predetermined direction. In the direction correcting method disclosed in the above publication, each article is gripped by an adsorbing tool employed as a gripping means, and then the gripping means is rotated to change the direction of the article to a predetermined direction. It has been corrected.
[0005]
However, in the method of changing the attitude of an article having directionality by the rotation of the gripping means as described above, the processing ability for changing the attitude of the article has the ability to attract, raise, rotate, lower, and attract individual articles by the gripping means. Depending on the operating speed of the release, there is a limit to processing large quantities of articles. Further, if a large number of processing units of the image pickup means and the gripping means are arranged, it can be expected to improve the processing ability for changing the posture of the article, but the equipment cost increases as the number of processing units increases. Also, when the article is a fragile confectionery such as biscuits, cookies, chocolate, etc., when the gripping means is an adsorber, it is difficult to adsorb by the adsorber due to unevenness that tends to occur on the surface of the article, There is a risk that the gripping tool may damage the fragile confectionery or cause chipping, thereby making the article defective.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in a situation where a number of directional articles are continuously conveyed at as many as 200 pieces per minute, even if the posture during conveyance of the articles is in a random direction, the articles are biscuits, cookies, Even in the case of a fragile confectionery such as chocolate, by detecting the posture of the individual article being conveyed, by giving a rotation to the individual article with a simple mechanism and a small force according to the detected attitude, There is a problem to be solved in that the posture of the article is accurately changed to a predetermined posture.
[0007]
An object of the present invention is to solve the above-described problem, and the postures of a large number of articles that are continuously conveyed in a random direction are grouped into an article grouping or downstream packaging machine. To provide a posture correcting device for an article that can be corrected in a short time at a high speed by a simple mechanism and can be aligned in a predetermined posture in order to enable charging in a uniform direction. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is configured as follows to solve the above problems. That is, the present invention conveys an article having directionality in a loaded state and photographs the article placed on the conveyor, which is inclined in a direction transverse to the article conveyance direction. An imaging means, a side conveyor that is disposed along the lower side of the conveyor and along the conveyor, and that is driven while being in contact with the side of the article.,in frontA controller for controlling the traveling speed of the side conveyor so that the posture of the article determined by the directionality matches the target posture based on the video data of the article taken by the photographing meansAnd a pre-processing mechanism that aligns the articles randomly flowing in the conveying direction and the transverse direction in a line in the conveying direction and roughly aligns the posture of the articles in advance of the inflow side of the conveying conveyor.Made ofThe pre-processing mechanism includes an inclined conveyor inclined in a direction transverse to the conveying direction, a guide conveyor that crawls up the conveying surface of the inclined conveyor halfway from below the inclined conveyor, and then descends diagonally. The conveyor surface of the guide conveyor is disposed substantially orthogonal to the conveying surface of the inclined conveyor, and the guide conveyor is driven with a speed difference from the inclined conveyor.It is related with the attitude | position change apparatus of the articles | goods which consist of.
[0009]
According to the apparatus for changing the attitude of an article according to the present invention, the side conveyor is arranged along the conveyor below the inclined side of the conveyor and is in contact with the side of the article placed on the conveyor. Is driven at a variable speed. The controller controls the speed of the side conveyor based on the posture of the article obtained from the video data of the article photographed by the photographing means, and changes the conveyor speed of the side conveyor with respect to the transport speed of the transport conveyor. As a result, the article is rotated by the frictional force of the side conveyor acting on its side, and its posture matches the target posture.In this article attitude changing device, a pre-processing mechanism is arranged in front of the inflow side of the conveyor to align articles randomly flowing in the conveying direction and the transverse direction in a line in the conveying direction and roughly align the attitude of the articles. It is installed. Further, the pretreatment mechanism includes an inclined conveyor inclined in a direction transverse to the conveying direction, and a guide conveyor that crawls up the conveying surface of the inclined conveyor halfway from the inclined lower side of the inclined conveyor and then descends diagonally. The conveyor surface of the guide conveyor is arranged substantially orthogonal to the conveying surface of the inclined conveyor, and the guide conveyor is driven with a speed difference from the inclined conveyor. Therefore, the articles that are continuously carried in a large amount are preliminarily arranged in a line in the transport direction and roughly aligned in the pretreatment mechanism by the two conveyors using the action of gravity. The posture change device can process the posture change of many directional articles more accurately and at high speed.
[0010]
In this article attitude changing device, the conveyance path of the article is regulated by being driven at the same speed as the conveyance conveyor along the conveyance conveyor on the lower side of the inclination of the conveyance conveyor and on the upstream side of the side conveyor. A regulating side conveyor is arranged, and the photographing means photographs the article in a state regulated by the regulating side conveyor. Although the conveyor is inclined in a direction transverse to the conveying direction of the article, since the regulation side conveyor is disposed along the conveying conveyor on the lower side of the conveying conveyor, the article is placed by the conveying conveyor. In the state, it is conveyed while being regulated in the inclined direction so as not to slide down further by the regulated side conveyor. Since the regulated side conveyor is driven at the same speed as the conveying speed of the conveyor, the articles are not rotated by the regulated side conveyor and are kept in the same posture as they are brought in. Take a picture of an article that holds Articles are delivered from the regulated side conveyor to the side conveyor.
[0011]
In this article posture changing apparatus, the controller is configured to store a target posture set as a posture to be taken of the article when the article is taken out from the conveyor, and to store the article photographed by the photographing means. An actual posture calculating means for calculating an actual posture of the article based on video data; and the actual posture calculated by the actual posture calculating means for making the actual posture of the article being conveyed by the transfer conveyor coincide with the target posture. And a calculating means for calculating a speed pattern to be followed when the side conveyor is driven based on an attitude deviation between the target attitude stored in the target attitude storing means, and the side conveyor based on the speed pattern. Output means for outputting a control signal for speed control is provided. According to this controller, the target posture storage means stores the target posture set as the direction in which the article should be taken when being taken out from the conveyor, and the actual posture calculation means is based on the video data of the article photographed by the photographing means. The speed pattern to be followed when the side conveyor is driven based on the deviation between the actual attitude of the article calculated by the actual attitude calculation means and the target attitude stored in the target attitude storage means The output means outputs a control signal for controlling the speed of the side conveyor based on the speed pattern.
[0012]
The speed pattern is a speed pattern in which, as the posture deviation is larger, a speed difference between the transport speed of the transport conveyor and the side conveyor is increased, or a duration for continuing a predetermined speed difference is lengthened. Since the direction and amount of rotation of the article when changing the attitude of the article according to the sign of the deviation between the actual attitude of the article and the target attitude and the size of the article correspond to the amount of rotation, transport to eliminate the attitude deviation The speed pattern of the side conveyor is calculated so as to produce a speed difference with respect to the conveyor. Since the amount of rotation to rotate the article increases as the posture deviation increases, the duration for increasing the speed difference or continuing the speed difference is set longer. The speed pattern is calculated based on a formula or a map set in advance according to the attitude deviation in the controller.
[0013]
In this article posture changing device, the regulated side conveyor, the photographing means, and the side conveyor are repeatedly arranged as a unit on the transfer conveyor along the transfer direction, and the controller is arranged on the subsequent side. For the unit to be disposed, the same control as that for the unit disposed in advance is performed. By repeatedly arranging the unit composed of the regulated side conveyor, the photographing means, and the side conveyor along the conveying direction in the conveying conveyor, an opportunity to change the posture of the article is given at least twice. It becomes possible to match the posture of the article with the target posture with higher accuracy. The controller, as well as each means provided for the unit arranged on the upstream side, actual posture calculating means for calculating the actual posture of the article based on the video data of the article photographed by the photographing means, and the article being conveyed by the conveyor Calculation to calculate the speed pattern that the side conveyor should follow based on the attitude deviation between the actual attitude of the article calculated by the actual attitude calculation means and the target attitude stored in the target attitude storage means in order to match the actual attitude with the target attitude And an output means for outputting a control signal to the side conveyor based on the speed pattern for a unit disposed on the subsequent side, and based on video data of the article taken by the photographing means The conveyor speed of the side conveyor is controlled to match the posture of the article with the target posture.
[0015]
In this article posture changing device, a final photographing means for photographing the article at the time of unloading from the transfer conveyor and an excluding means for removing the article from the transfer conveyor are provided on the unloading side of the transfer conveyor, The controller, in response to a final posture deviation between the final actual posture of the article and the target posture obtained based on the video data of the article taken by the final photographing means being equal to or greater than a predetermined value, Is excluded from the conveying conveyor as a defective posture, and is provided with an exclusion determining means for outputting an exclusion control signal for operating the exclusion means. Articles that are defective in posture are not suitable for grouping and introduction into the packaging machine, so the final actual posture of the article obtained based on the image data of the article photographed by the final photographing means is the target. When the posture is deviated from a predetermined value or more, the exclusion determining means outputs an exclusion control signal to the exclusion means so as to exclude the article as a defective attitude product, thereby rejecting the defective attitude product from the conveyor.
[0016]
The article is a plate-shaped cookie, biscuit, or chocolate confectionery having a heart shape or leaf shape as the shape having the directionality. These foods are individually or grouped and packaged by a packaging machine with bags, trays, wrapping films and the like. When the posture of an individual article at the packaging position becomes a problem, such an article can be identified in its direction by its contour shape, a picture drawn on the surface of the article, or the like. Such contours and patterns can be detected by the photographing apparatus, and the directionality of the article can be identified by calculating the image data.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an article posture changing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an entire article posture changing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the main part of the article posture changing apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an article posture changing apparatus shown in FIG. FIG. 4 is a sectional view of the pretreatment mechanism shown in FIG. 3.
[0018]
As shown in FIG. 1, an article
[0019]
The regulating
[0020]
The article A is transferred from the restricted
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0024]
FIG. 5 is a control system diagram of the article posture changing apparatus according to the present invention, that is, a diagram showing the configuration of the
[0025]
With respect to the second unit U <b> 2 arranged on the downstream side of the
[0026]
6 and 7 are views showing images obtained by photographing the images of the article A illuminated by the white LED as the illumination means with the
[0027]
The target posture α stored in the target posture storage means 51 for the first unit U1.0And the actual posture α calculated by the actual posture calculation means 521Is compared by the comparator 53, and the difference between the two is the posture deviation Δα.1(= Α1-Α0). Attitude deviation Δα1, The computing means 54 refers to the speed pattern stored in advance, and actually drives the
[0028]
The rotation direction and the rotation amount for changing the posture of the article A are the posture deviation Δα.1(The magnitude of the positive and negative values and the absolute value thereof), the actual posture α is rotated by rotating the article A being conveyed by the conveyor 2.1Is the target posture α0A speed pattern P that causes a speed difference ΔV between the
[0029]
The speed difference ΔV for shifting the
[0030]
Regarding the second unit U2, the target posture α stored in the target posture storage means 51 is the same as in the case of the first unit U1.0And video data D of the article A photographed by the
[0031]
The posture control flow of the article A by the
[0032]
In the second unit U2, when the article A is being transported by the
[0033]
When the article A passes through the second unit U2 and approaches the carry-out
[0034]
【The invention's effect】
Since this invention is comprised as mentioned above, there exist the following effects. That is, as long as the article has a directionality that can be detected by the photographing apparatus, such as a contour shape and a surface pattern, a large number of articles reaching 200 pieces per minute are continuously conveyed in random directions. However, the posture of these articles is not obtained by rotating the gripping means as in the prior art, but is changed by a simple mechanism using the speed difference between the transfer conveyor and the side conveyor in a short time, and the target Can be aligned with the posture. Therefore, it is possible to group a plurality of articles in a state where they are aligned in a predetermined direction, and to load the articles in a uniform direction into a packaging machine disposed in the downstream. In addition, when the article is a fragile confectionery such as a biscuit, cookie, or chocolate, the rotational force for changing the posture of the individual article is obtained by the frictional force that the conveyor surface of the side conveyor acts on the periphery of the article. Therefore, it is possible to easily and accurately change to a predetermined posture at high speed by avoiding the failure of gripping as seen in the gripping of the article by conventional gripping means and damage of the article due to excessive force acting. Can do.In particular, in the present invention, articles that are continuously carried in a large amount are effectively aligned in advance in a pre-processing mechanism with a simple configuration of two conveyors utilizing the action of gravity in a pre-processing mechanism. At the same time, since the postures of the articles can be roughly aligned, the posture changing apparatus for the articles can process the posture changes of many directional articles more accurately and at high speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an entire article posture changing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main part of the article posture changing apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a plan view of a pre-processing mechanism disposed prior to the article posture changing apparatus shown in FIG. 1;
4 is a cross-sectional view of the pretreatment mechanism shown in FIG.
FIG. 5 is a control system diagram of the article posture changing apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an image obtained by photographing an article A in a target posture with a photographing unit.
FIG. 7 is a diagram showing an image obtained by photographing an image of an article A whose posture has changed from a target posture with a photographing means.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a speed pattern obtained by calculation by a calculation unit of a controller.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of posture control of an article by a controller.
[Explanation of symbols]
A article
B Transport direction
C (C1, C2, Cf) Control signal, exclusion control signal
D (D1, D2, Df) Video data
P (P1, P2) Speed pattern
T (T1, T2, TThree) Duration
U1, U2 units (first unit, second unit)
V Conveying speed (conveyor)
ΔV Speed difference
α0 Target posture
α (α1, Α2, Αf) Actual posture, final actual posture
Δα (Δα1, Δα2, Δαf) Posture deviation, Final posture deviation
a Side of goods
1 Attitude change device
2 Conveyor
6,16 Regulated side conveyor
10, 20 camera (photographing means)
11, 21 Side conveyor
26 Exclusion means
27 Camera (Final shooting means)
30 Pretreatment mechanism
50 controller
51 Target posture storage means
52, 56 Actual posture calculation means
54, 58 computing means
55, 59 output means
60 Final actual posture calculation means
62 Exclusion decision means
Claims (7)
前記前処理機構は、搬送方向に横断する方向に傾斜させた傾斜コンベヤと、当該傾斜コンベヤの傾斜下方から前記傾斜コンベヤの搬送面を途中まで斜めに這い上がりその後、斜めに下るガイドコンベヤとを備え、前記ガイドコンベヤのコンベヤ面は前記傾斜コンベヤの前記搬送面と略直交して配置されており、前記ガイドコンベヤは前記傾斜コンベヤと速度差をもって駆動されることから成る物品の姿勢変更装置。Conveying conveyor that inclines the article having directionality in a loaded state and traverses the conveying direction of the article, photographing means for photographing the article placed on the conveying conveyor, and the conveying conveyor the side conveyor is speed driven while in contact with the side of the conveyor the article is disposed along the direction based on the image data of the article before Symbol imaging means has captured the inclined lower side of the The controller that controls the traveling speed of the side conveyor to match the posture of the article determined by the above to the target attitude , and the article that is randomly flowed in the transport direction and the transverse direction prior to the inflow side of the transport conveyor Ri formed from pre-processing mechanism to align schematic a posture of the article with aligning in a row in the conveying direction,
The pre-processing mechanism includes an inclined conveyor that is inclined in a direction transverse to the conveying direction, and a guide conveyor that crawls up the conveying surface of the inclined conveyor halfway from below the inclined conveyor and then descends obliquely. An apparatus for changing the posture of an article , wherein a conveyor surface of the guide conveyor is disposed substantially orthogonal to the conveying surface of the inclined conveyor, and the guide conveyor is driven with a speed difference from the inclined conveyor .
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