JP4748876B2 - 容器の振分け方法および装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品などを対象とした自動包装機などに適用される容器の振分け方法およびその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
カップラーメン等の食品を対象とした自動包装機では、通常、食品が充填された容器を、多列、多段に集積した後、箱詰め包装して出荷する。
例えば、図12に示す形状の容器nを図13に示すように三列×二段×2セットに集積する場合、従来は、以下のような工程を実施している。
【0003】
振分け工程:
コンベア15a,15b上に一列に載置されて連続的に供給される容器nを、それぞれのコンベア毎にエアジェットなどにより三列に振分ける。
段積み工程:
先行する容器nを一旦停止させて三列に揃えた後、再び進行させる。次いで、先行する三列の容器nを一旦停止させ、これを把持手段で把持して持ち上げた後、後行の三列の容器nを一旦停止させる。そして、先行の容器nを後行の容器n上に段積みした後、この段積状態の容器nを進行させる。
グループ分け工程:
三列×二段に集積した容器nを2セットづつまとめて箱詰めコンベア15c上へ送り、この2セットの容器nを箱詰めする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の容器振分け方法では、上記振分け工程、段積み工程およびグループ分け工程のそれぞれにおいて容器を間欠動作させるので、全体の包装時間が長くなる。そこで、これを補うために、図示のように二系列のコンベア15a,15bを配置したり、コンベア15の速度や各作業の速度を上げるなどの方策が採られている。
しかし、前者の方策は、実施のために広い設置スペースを必要とし、しかも、設備費を上昇させる。また、後者の方策は、上記各工程において容器nの転倒や配列の乱れなどのミスが生じ易くなるなどの問題を生じる。
【0005】
本発明の目的は、このような状況に鑑み、高い振分け効率を設備コストの上昇やコンベア速度の上昇等を伴うことなく実現することができる容器の振分け方法および装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、供給コンベアの第1、第2のラインに供給された容器をこの第1、第2のラインおよび第3のラインに振分ける容器の振分け方法であって、前記第1のラインに供給される容器、および前記第2のラインに供給される容器をそれぞれカウントするステップと、前記第1のラインに供給される容器のカウント数が3になる度に、3カウント目の容器を前記第3のラインに振分けるステップと、前記第2のラインに供給される容器のカウント数が3になる度に、3カウント目の容器を前記第3のラインに振分けるステップと、前記第1のラインに供給される容器のカウント数と、前記第2のラインに供給される容器のカウント数との間に所定以上の差が発生した場合に、前記第1、第2のラインに供給される容器を全て前記第3のラインに振分けるステップと、前記第3のラインに振分けられた容器の一部を前記第1、第2のラインに振分けて、該第1、第2および第3のラインのそれぞれに容器を配列させるステップと、を含むことを特徴としている。
【0007】
本発明の実施例では、前記第1のラインから前記第3のラインに前記容器を振分けるタイミングと、前記第2のラインから前記第3のラインに前記容器を振分けるタイミングとを所定時間ずらすようにしている。
【0008】
前記第3のラインに振分けられた前記容器の一部を前記第1、第2のラインに振分けるステップは、前記第1のラインにおける前記第3のラインからの前記容器の振分け位置に前記第1のラインを流通する容器が進入することを禁止するステップと、前記第2のラインにおける前記第3のラインからの前記容器の振分け位置に前記第2のラインを流通する容器が進入することを禁止するステップと、を含むことができる。
【0009】
また、本発明は、供給コンベアの第1、第2のラインに供給された容器をこの第1、第2のラインおよび第3のラインに振分ける容器の振分け装置であって、前記第1のラインに供給される容器、および前記第2のラインに供給される容器をそれぞれカウントする第1および第2の容器カウント手段と、前記第1の容器カウント手段のカウント数が3になる度に作動されて、3カウント目の容器を前記第3のラインに振分ける第1の容器振分け手段と、前記第2のラインに供給される容器のカウント数が3になる度に作動されて、3カウント目の容器を前記第3のラインに振分ける第2の容器振分け手段と、前記第1の容器カウント手段のカウント数と、前記第2の容器カウント手段のカウント数との間に所定以上の差が発生した場合に作動され、前記第1および第2のラインに供給される容器の全てをそれぞれ前記第3のラインに振分ける第3および第4の容器振分け手段と、前記第3のラインに振分けられた容器が前記第1、第2および第3のラインに均等に配分されるように、前記第3のラインに振分けられた容器の一部を前記第1および第2のラインにそれぞれ振分ける第5および第6の容器振分け手段と、を備えることを特徴としている。
【0010】
本発明の実施例では、前記第1の容器振分け手段と第2の容器振分け手段の作動タイミングをずらすためのタイマー手段を更に備えている。
【0011】
更に、本発明の実施例では、前記第5の容器振分け手段の作動時に作動されて、前記第1のラインを流通する容器が前記第5の容器振分け手段による容器の振分け位置に進入するの禁止する第1の容器停止手段と、前記第6の容器振分け手段の作動時に作動されて、前記第2のラインを流通する容器が前記第6の容器振分け手段による容器の振分け位置に進入するの禁止する第2の容器停止手段とを更に備えている。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る容器の振分け方法および装置が適用される包装工程の概要を示している。
図1において、容器nは、定常時において、供給コンベア3の二つのライン3aと3b上に一列に配列した状態で連続的に供給される。ライン3a,3b上の容器nは、後述の振分け手順に従って作動する振分け装置1によって供給コンベア3の中央のライン3c上へ適宜振分けられて三列状態になり、この状態で次の段積み工程へ送り出される。
なお、段積み工程では、矢印で示すように、先行する三列の容器が図示していない把持手段で把持されて持ち上げられた後、後行の三列の容器上に段積みされる。
【0013】
図2は、振分け装置1を拡大して示したものである。この振分け装置1は、ライン3a,3b上に供給された容器nをそれぞれ入口部位で検知するセンサー4a,4bと、センサー4a,4bを通過した容器nを加圧エアによってそれぞれ中央のライン3c側に付勢するエアジェット6a,6bと、これらのエアジェット6a,6bによって付勢された容器nをそれぞれライン3cに導くガイド部材11a,11bとを備えている。
【0014】
また、この振分け装置1は、入口部位よりも容器nの流れ方向に関して所定距離下流側に位置したライン3a,3bおよび3c上の部位において容器nを検知するセンサー5a,5bおよび5cと、センサー5cを通過した容器nを加圧エアによってそれぞれライン3a,3b側に付勢するエアジェット7b,7aと、これらのエアジェット7a,7bによって付勢された容器nをそれぞれライン3a、3bに導くガイド部材11a’,11b’とを備えている。
【0015】
図3は、振分け装置1の制御系統図を示している。この図3に示すコントローラ10は、上記センサー4a,4bの検知信号に基づいてエアジェット6a,6bを制御し、センサー5a,5bおよび5cの検知信号に基づいてエアジェット6a,6bを制御するものである。以下、このコントローラ10において実行される制御の手順を図4〜図9を参照して説明する。
【0016】
図4は、容器nが各ライン3a,3bに対して正常に供給されている状態を示している。また、図5は、容器nがライン3aに対して正常に供給され、ライン3bに対して不連続に供給されている状態を、さらに図6は、容器nがライン3aに対して正常に供給され、ライン3bに対して全く供給されない状態をそれぞれ示している。
【0017】
コントローラ10は、センサー4a,4b,5a,5bおよび5cの検知信号を各別なカウンタによって常時カウントしている。なお、以下においては、センサー4a,4bの検知信号のカウント値をN4a ,N4b 、センサー5a,5bおよび5cの検知信号のカウント値をそれぞれN5a ,N5b およびN5c とする。
【0018】
図7において、ステップ100,200では、センサ4a,4bが容器nを検知する度に該当カウンタのカウント値N4a,N4bがアップされる。
ステップ101では、カウント値の差N4a−N4b の絶対値|Na−Nb|が1以下であるか否かが判断され、また、ステップ201では、カウント値の差N4b −N4aの絶対値|N4b −N4a|が1以下であるか否かが判断される。
いま、図4に示すように、ライン3a,3bに対して容器nが正常に供給されているとすると、この場合、上記ステップ101,201の判断結果はそれぞれYESとなる。そこで、ステップ102,202において上記カウント値N4a,N4bが3になったか否かがそれぞれ判断される。
【0019】
ステップ102,202において、カウント値N4a,N4bが3に到達したことが判断されると、つまり、図4に示すように、ライン3aにおけるセンサ4a,4bの配置部位をそれぞれ3個の容器nが連続的に通過したことが判断されると、ステップ103,203でそれぞれ上記カウント値N4a,N4bがリセットされた後、ステップ104,204においてそれぞれエアジェット6a,6bが起動される。
【0020】
この結果、上記センサ4a,4bの配置部位をそれぞれ通過した3個の容器nの内の最後方(第3番目)の容器nがエアジェット6a,6bによってライン3c側に送り込まれる。なお、このとき、タイマー9(図3参照)の作用によってエアジェット6aの起動とエアジェット6bの起動に若干の時間差が設けられ、これにより、各ジェット6a,6bによってライン3c上に送り込まれる各容器n相互の衝突が回避される。
【0021】
前記ステップ102においてカウント値N4aが3に達していないと判断された場合には、センサ5aが容器nを検知した時点で後述のオフセット処理が実行される(ステップ105)。同様に、前記ステップ202においてカウント値N4bが3に達していないと判断された場合には、センサ5bが容器nを検知した時点で後述のオフセット処理が実行される(ステップ205)。
【0022】
一方、ライン3bに対して容器nが不連続に供給されている図5の例、およびライン3bに対して容器nが全く供給されない図6の例では、カウント値N4a,N4bの差の絶対値が1よりも大きくなるので、ステップ101,201の判断結果がと共にYESとなって、エアジェット6a,6bが起動される。したがって、図5の例では、ライン3a、3bに供給された容器nがいずれもライン3c上に振分けられ、また、図6の例では、ライン3aに供給された容器nがライン3c上に振分けられる。
【0023】
上記エアジェット6aまたは6bの起動後、センサ5cが容器nを検知すると、図8に示すように、カウント値N5c,N5a,N5bが0であるか否かが順次判断される(ステップ300〜302)。そして、カウント値N5c,N5a,N5bのいずれも0でないと判断された場合には、カウント値N5aがカウント値N5cよりも小さいか否かの判断と、カウント値N5bがカウント値N5cよりも小さいか否かの判断が順次なされる(ステップ303,304)。
【0024】
ステップ303,304の判断結果が共にNOの場合、あるいはステップ300においてカウント値N5cが0であると判断された場合には、後述のオフセット処理が実行される(ステップ305)。この場合、エアジェット7a,7bが共に起動されないので、センサ5cで検知されたライン3c上の容器nがそのまま該ライン3cの下流側に送り出されることになる。
また、ステップ301においてカウント値N5aが0であると判断された場合、あるいはステップ303においてカウント値N5aがカウント値N5cよりも小さいと判断された場合には、ステップ306でエアジェット7bが起動された後、後述のオフセット処理が実行される(ステップ307)。この場合、センサ5cで検知された容器nがエアジェット7bによってライン3c上からライン3a上に振分けられることになる。
【0025】
更に、ステップ302においてカウント値N5bが0であると判断された場合、あるいは、ステップ304においてカウント値N5bがカウント値N5cよりも小さいと判断された場合には、ステップ308でエアジェット7aが起動された後、後述のオフセット処理が実行される(ステップ309)。この場合、センサ5cで検知された容器nがエアジェット7aによってライン3cからライン3b上に振分けられることになる。
【0026】
つぎに、ステップ105,205,305,307および309で実行されるオフセット処理について説明する。
図9に示すように、このオフセット処理では、先ず、該当カウンタのカウント値NX0が1だけ増加され(ステップ400)、ついで、この該当カウンタのカウント値NX0がカウント最小値として設定される(ステップ401)。
なお、ステップ105,307のオフセット処理における該当カウンタは、センサ5aの検知信号をカウントするカウンタであり、また、ステップ205,309のオフセット処理における該当カウンタは、センサ5bの検知信号をカウントするカウンタである。更に、ステップ305のオフセット処理における該当カウンタは、センサ5cの検知信号をカウントするカウンタである。
【0027】
ステップ402では、他の第1のカウンタ(該当カウンタを除く他の2つのカウンタの内の一方)のカウント値NX1が上記カウント最小値よりも小さいか否かが判断される。そして、ステップ402の判断結果がYESの場合には、ステップ403で上記他の第1カウンタのカウント値NX1を新たなカウント最小値として設定する処理が実行された後、次のステップ404に手順が移行される。また、ステップ402の判断結果がNOの場合には、直接ステップ404に手順が移行する。
【0028】
ステップ404では、他の第2のカウンタのカウント値NX2が、ステップ401で設定されたカウント最小値あるいはステップ403で更新されたカウント最小値よりも小さいか否かが判断される。そして、ステップ404の判断結果がYESの場合には、ステップ405で上記他の第2カウンタのカウント値NX2を新たなカウント最小値として設定する処理が実行された後、次のステップ406に手順が移行される。また、ステップ404の判断結果がNOの場合には、直接ステップ406に手順が移行する。
【0029】
以上によってカウント値NX0,NX1,NX2の内の最小値がカウント最小値として設定されることになる。そこで、ステップ406,407および408では、このカウント最小値に基づき、該当カウンタのカウント値NX0を(NX0−カウント最小値)に置き換える処理、他の第1のカウンタのカウント値NX1を(NX1−カウント最小値)に置き換える処理、および他の第2のカウンタのカウント値NX2を(NX2−カウント最小値)に置き換える処理がそれぞれ実行される。
【0030】
かくして、上述したオフセット処理によれば、カウント値NX0,NX1,NX2の内の最小のカウント値を有するカウンタのカウント値が0にオフセットされることになるので、そのカウンタに対応するセンサーが設けられたラインに容器nが優先して振分けられることになる。
【0031】
コントローラ10は、以上のような振分け手順を実行する。したがって、この実施の形態によれば、容器nが供給コンベア3の二つのライン3a,3bに対して正常に供給されている図4の例はもとより、ライン3bに対する容器nの供給が不正常な図5、図6の例においても、各ライン3a〜3cの流れを停止または一時停止することなく、容器nを3つのライン3a,3bおよび3cへ均等に振分けて三列状態で次工程へ送ることができる。
もちろん、上記の効果は、ライン3aに対する容器nの供給が不正常な場合においても、また、ライン3a,3bの一方において容器nの不正常供給が不定期的に発生する場合においても得ることができる。
【0032】
それ故、この実施の形態によれば、容器nの振分け効率が大幅に向上して、この容器nの包装が完了するまでの時間が短縮化される。また、従来、二系統で構成されていた供給ラインを一系統で構成することができるので、設備費の低減を図れ、しかも、コンベア速度や各包装動作速度を従来よりも低く設定することが可能になるので、容器の転倒等の動作ミスも低減される。
【0033】
次に、本発明に係る振分け装置の第2の実施形態について説明する。
図10に示すように、この第2の実施形態では、前記センサー5a,5bの後流位置、具体的には、前記ガイド11a’,11b’の下流側端部が位置する出口部分にそれぞれストッパ8a,8bを設置している。
【0034】
上記したように、コンベア3のライン3a,3bのいずれかに容器nが不連続に供給される状態になった場合、あるいは、ライン3a,3bのいずれかへの容器nの供給が停止される状態になった場合には、それ以後にライン3a,3b上に供給されるの容器nがすべてエアジェット6a,6bによってライン3c上へ振分けられる。このライン3cに振分けられた容器nは、その一部が後流側のエアジェット7a,7bによって再びライン3b,3a上へ振分けられることになるが、そのとき、センサ4a,4bよりも下流側に位置するライン3a,3b上を容器nが流れていることがあり得る(例えば、正常供給状態から不正常供給状態に移行した過程では、ライン3a,3b上を容器nが流れている)。このような場合、ライン3a,3b上を流通する容器nに上記エアジェット7a,7bによって振分けられた容器nが衝突する恐れがある。
【0035】
上記ストッパ8a,8bは、上記容器nの衝突を回避するために設けたものであり、それぞれ例えばエアシリンダ等のエアアクチュエータによって進退作動される。
図11に示すように、ストッパ8a,8bのエアアクチュエータには、エアジェット7b,7aに供給される加圧エアが導入されるので、エアジェット7b,7aの作動に伴なって、ストッパ8a,8bがライン3a,3b上に進入することになる。
【0036】
この第2の実施形態にによれば、ライン3c上の容器がエアジェット7b,7aによってライン3a,3bへ振分けられる際に、ストッパ8a,8bによってライン3a,3b上の容器nの流れが一時停止されるので、振分けられた容器nとライン3a,3bを流れてきた容器nとの衝突が回避される。したがって、容器nが3つのライン3a,3bおよび3c上にスムーズに振分けられて、振分け効率がより向上することになる。
【0037】
ストッパ8a,8bは、エアジェット7b,7aの作動後、速やかに後退される。ストッパ8a,8bのアクチュエータとしてソレノイド等の電磁アクチュエータを使用することも可能である。また、ストッパ8a,8bの作動タイミングに対してエアジェット7b,7aの作動タイミングを若干遅らせることも可能である。なお、図8では、ストッパ8a,8bの作動処理の記載を省略してある。
【0038】
【発明の効果】
本発明によれば、供給コンベアの第1、第2のラインに供給された容器を、該コンベアの流れを停止または一時停止することなく第1、第2のラインおよび第3のラインに均等に振分けて三列状態で次工程へ送ることができるので、容器の振分け効率が大幅に向上する。したがって、供給ラインを一系統で構成すること、ならびにコンベアの速度を低く設定することが可能となり、その結果、設備費の低減を図れるとともに、容器の転倒や配列の乱れなどのミスも生じ難くなるという利点が得られる。
また、本発明によれば、第1、第2のラインの一方に対する容器の供給が不正常な場合でも、コンベアの流れを停止または一時停止することなく容器を3つのラインに均等に振分けて三列状態で次工程へ送ることができるので、より一層容器の振分け効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従った容器の振分けの態様を示す斜視図。
【図2】第1の実施形態に係る振分け装置の構成とエアジェットの作用を示す平面図。
【図3】上記振分け装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図4】双方のラインに容器が正常に供給されている場合の容器の振分け態様を示す平面図。
【図5】一方のラインに容器が不連続に供給される場合の容器の振分け態様を示す平面図。
【図6】一方のラインに容器が供給されない場合の容器の振分け態様を示す平面図。
【図7】図3に示すコントローラにおいて実行される振分け処理の手順の一部分を示すフローチャート。
【図8】上記振分け処理の手順の他の部分を示すフローチャート。
【図9】図7および図8に示すオフセット処理の内容を示すフローチャート。
【図10】第2の実施形態に係る振分け装置の構成を示す平面図。
【図11】上記振分け装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図12】容器の構造を例示した斜視図。
【図13】従来における容器の振分け態様を示す斜視図。
【符号の説明】
n 容器
1 振分け装置
3 供給コンベア
3a〜3c ライン
4a,4b センサー
5a〜5c センサー
6a,6b エアジェット
7a,7b エアジェット
8a,8b ストッパ
9 タイマー
10 コントローラ
Claims (6)
- 供給コンベアの第1、第2のラインに供給された容器をこの第1、第2のラインおよび第3のラインに振分ける容器の振分け方法であって、
前記第1のラインに供給される容器、および前記第2のラインに供給される容器をそれぞれカウントするステップと、
前記第1のラインに供給される容器のカウント数が3になる度に、3カウント目の容器を前記第3のラインに振分けるステップと、
前記第2のラインに供給される容器のカウント数が3になる度に、3カウント目の容器を前記第3のラインに振分けるステップと、
前記第1のラインに供給される容器のカウント数と、前記第2のラインに供給される容器のカウント数との間に所定以上の差が発生した場合に、前記第1、第2のラインに供給される容器を全て前記第3のラインに振分けるステップと、
前記第3のラインに振分けられた容器の一部を前記第1、第2のラインに振分けて、該第1、第2および第3のラインのそれぞれに容器を配列させるステップと、
を含むことを特徴とする容器の振分け方法。 - 前記第1のラインから前記第3のラインに前記容器を振分けるタイミングと、前記第2のラインから前記第3のラインに前記容器を振分けるタイミングとを所定時間ずらすようにしたことを特徴とする容器の請求項1に記載の容器の振分け方法。
- 前記第3のラインに振分けられた前記容器の一部を前記第1、第2のラインに振分けるステップは、
前記第1のラインにおける前記第3のラインからの前記容器の振分け位置に前記第1のラインを流通する容器が進入することを禁止するステップと、
前記第2のラインにおける前記第3のラインからの前記容器の振分け位置に前記第2のラインを流通する容器が進入することを禁止するステップと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の容器の振分け方法。 - 供給コンベアの第1、第2のラインに供給された容器をこの第1、第2のラインおよび第3のラインに振分ける容器の振分け装置であって、
前記第1のラインに供給される容器、および前記第2のラインに供給される容器をそれぞれカウントする第1および第2の容器カウント手段と、
前記第1の容器カウント手段のカウント数が3になる度に作動されて、3カウント目の容器を前記第3のラインに振分ける第1の容器振分け手段と、
前記第2のラインに供給される容器のカウント数が3になる度に作動されて、3カウント目の容器を前記第3のラインに振分ける第2の容器振分け手段と、
前記第1の容器カウント手段のカウント数と、前記第2の容器カウント手段のカウント数との間に所定以上の差が発生した場合に作動され、前記第1および第2のラインに供給される容器の全てをそれぞれ前記第3のラインに振分ける第3および第4の容器振分け手段と、
前記第3のラインに振分けられた容器が前記第1、第2および第3のラインに均等に配分されるように、前記第3のラインに振分けられた容器の一部を前記第1および第2のラインにそれぞれ振分ける第5および第6の容器振分け手段と、
を備えることを特徴とする容器の振分け装置。 - 前記第1の容器振分け手段と第2の容器振分け手段の作動タイミングをずらすためのタイマー手段を更に備えることを特徴とする容器の請求項4に記載の容器の振分け装置。
- 前記第5の容器振分け手段の作動時に作動されて、前記第1のラインを流通する容器が前記第5の容器振分け手段による容器の振分け位置に進入することを禁止する第1の容器停止手段と、前記第6の容器振分け手段の作動時に作動されて、前記第2のラインを流通する容器が前記第6の容器振分け手段による容器の振分け位置に進入することを禁止する第2の容器停止手段とを更に備えることを特徴とする請求項4に記載の容器の振分け装置。
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