JP5372428B2 - 重量選別機 - Google Patents

Description

本発明は、被検査物品を搬送しながら重量選別する重量選別機に関するものである。

この種の重量選別機として、例えば図５（ａ）に示されるようなものがある。図５（ａ）に示される重量選別機１００は、被検査物品１０１の搬送経路の上流側から下流側に向けて順に配される計量コンベヤ１０２、振分コンベヤ１０３および後段コンベヤ１０４を備え、計量コンベヤ１０２によって搬送されている被検査物品１０１の重量を測定してその被検査物品１０１が適量重量範囲にあるか否を判別し、被検査物品１０１が適量重量範囲にないとき、振分コンベヤ１０３に付設の振分装置１０５に振分信号を送ってその適量重量範囲にない被検査物品１０１を不良品として搬送経路上から排除し、被検査物品１０１が適量重量範囲にあるとき、その適量重量範囲にある被検査物品１０１を良品として振分コンベヤ１０３から後段コンベヤ１０４へと送り出すように構成されている。
この種の重量選別機１００において、選別ミスが生じたか否かを判別するようにした技術が例えば特許文献１，２にて提案されている。

特開平３−２９１５３４号公報 特開平５−３２２６３４号公報

特許文献１に係る技術では、図５（ｂ）に示されるように、振分コンベヤ１０３の搬出位置に被検査物品１０１（１０１Ａ，１０１Ｂ）の通過を検知する良品通過検知手段１０６を設け、後段コンベヤ１０４に送り込まれるべきでない不良品１０１Ｂが振分コンベヤ１０３から搬出されたり、後段コンベヤ１０４に送り込まれるべき良品１０１Ａが振分コンベヤ１０３から搬出されなかったりしたことを検知することにより、選別ミスが生じたか否かを判別するようにしている。
一方、特許文献２に係る技術では、図５（ｃ）に示されるように、振分装置１０５によって不良品１０１Ｂが搬送経路上から排除されたことを検知する不良品排除検知手段１０７を設け、不良品１０１Ｂが排除されるべき時間に搬送経路上から排除されていることを検知することにより、選別ミスが生じたか否かを判別するようにしている。

ところで、例えば、被検査物品１０１が直径１５ｍｍ以下のものであるような場合、この被検査物品１０１を計量コンベヤ１０２から振分コンベヤ１０３を経て後段コンベヤ１０４へと途中で落下させたり詰まらせたりすることなくスムーズに搬送するためには、図５（ａ）〜（ｃ）に示されるように、計量コンベヤ１０２と振分コンベヤ１０３との間、および振分コンベヤ１０３と後段コンベヤ１０４との間にそれぞれ渡り板１０８を設置する必要がある。
しかしながら、この渡り板１０８を使用することで、被検査物品１０１が搬送経路上で停滞する恐れがある。すなわち、例えば、被検査物品１０１の接触表面が滑らかな面肌であり、しかもその接触表面にグリス等の粘着性物質が付着しているような場合に、被検査物品１０１が渡り板１０８に粘着して渡り板１０８上で停止されてしまう。

今、図５（ｂ）に示されるように、特許文献１に係る技術の適用により、振分コンベヤ１０３の搬出位置に被検査物品１０１（１０１Ａ，１０１Ｂ）の通過を検知する良品通過検知センサ１０６ａ，１０６ｂを配置しているものとする。また、振分コンベヤ１０３上での振分装置１０５による振り分けが良好に行われずに、不良品１０１Ｂが後段コンベヤ１０４に向かって搬送されて良品通過検知センサ１０６ａ，１０６ｂの検知位置を越える前に振分コンベヤ１０３と後段コンベヤ１０４との間に設置される渡り板１０８上で先に述べた理由等により停止されているものとする。この場合、不良品１０１Ｂが良品通過検知センサ１０６ａ，１０６ｂの検知位置を越えていないから選別ミスが生じたことが検知されないことになる。この渡り板１０８上で停止されている不良品１０１Ｂが次に搬送されてきた良品１０１Ａに押されて後段コンベヤ１０４上に送り出された場合、不良品１０１Ｂが良品１０１Ａとして搬送されてしまうことになる。
また、図５（ｃ）に示されるように、特許文献２に係る技術の適用により、振分コンベヤ１０３の側方に振分装置１０５によって不良品１０１Ｂが搬送経路上から排除されたことを検知する不良品排除検知センサ１０７ａ，１０７ｂを配置しているものとする。また、計量コンベヤ１０２と振分コンベヤ１０３との間に設置される渡り板１０８上で良品１０１Ａが先に述べた理由等により停止されているものとする。この渡り板１０８上で停止されている良品１０１Ａが次に搬送されてきた不良品１０１Ｂに押されて振分コンベヤ１０３上に送り出された場合、振分装置１０５によって良品１０１Ａが不良品１０１Ｂとして搬送経路上から排除されてしまうことになる。

要するに、特許文献１，２に係る技術では、搬送経路上で被検査物品１０１が停滞しているか否かを判別することができないため、選別ミスを確実に防ぐことができないという問題点がある。

本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、被検査物品の搬送経路上での停滞に起因する選別ミスを確実に防ぐことができる重量選別機を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明による重量選別機は、
被検査物品の搬送経路の上流側から下流側に向けて順に計量コンベヤ、振分コンベヤおよび後段コンベヤを配するとともに、前記計量コンベヤと前記振分コンベヤとの間、および前記振分コンベヤと前記後段コンベヤとの間にそれぞれ渡り板を配し、前記計量コンベヤによって搬送されている被検査物品の重量を測定してその被検査物品が適量重量範囲にあるか否を判別し、被検査物品が適量重量範囲にないとき、前記振分コンベヤに付設の振分装置に振分信号を送ってその適量重量範囲にない被検査物品を搬送経路上から排除し、被検査物品が適量重量範囲にあるとき、その適量重量範囲にある被検査物品を前記振分コンベヤから前記後段コンベヤへと送り出すように構成される重量選別機において、
前記振分装置によって被検査物品が搬送経路上から排除されたことを検知する不良品排除検知手段と、
前記振分コンベヤと前記後段コンベヤとの間に配される渡り板の搬送方向下流側に設けられ、前記振分コンベヤから前記後段コンベヤ上に被検査物品が送り込まれたことを検知する良品通過検知手段と、
前記不良品排除検知手段および良品通過検知手段からの検知信号と該検知信号の検知タイミングとに基づいて被検査物品が搬送経路上で停滞しているか否かを判別する停滞判別手段と、
前記停滞判別手段によって被検査物品が搬送経路上で停滞している旨の判別結果が得られたときに警報を発する警報発生手段と
を備えることを特徴とするものである（第１発明）。

本発明において、前記停滞判別手段によって被検査物品が搬送経路上で停滞している旨の判別結果が得られたときに前記計量コンベヤ、振分コンベヤおよび後段コンベヤを停止させる搬送停止手段が設けられるのが好ましい（第２発明）。

本発明によれば、不良品排除検知手段および良品通過検知手段からの検知信号と該検知信号の検知タイミングとに基づいて被検査物品が搬送経路上で停滞しているか否かが判別され、被検査物品が搬送経路上で停滞している旨の判別結果が得られたときに警報が発生されるので、被検査物品の搬送経路上での停滞に起因する選別ミスを確実に防ぐことができる。

また、被検査物品が搬送経路上で停滞している旨の判別結果が停滞判別手段によって得られたときに計量コンベヤ、振分コンベヤおよび後段コンベヤを停止させるものとすることにより、良品が不良品として排除されたり、不良品が良品として出荷されたりするのを確実に防ぐことができる。

次に、本発明による重量選別機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には、本発明の一実施形態に係る重量選別機の概略システム構成図が示されている。また、図２には、本実施形態の重量選別機の平面図が示されている。

図１に示される重量選別機１は、生産ラインの一部として組み込まれており、生産ラインの上流側から下流側に向けて順に配される送込コンベヤ２、計量コンベヤ３、振分コンベヤ４および後段コンベヤ５を備えている。ここで、各コンベヤ２〜５は基本的に同構造のベルトコンベヤであり、所定の軸間距離を隔てて配される従動輪と駆動輪とに巻き掛け装着される無端環状のベルト６を備えてなり、駆動輪に連結される駆動モータ７の作動により、ベルト６上に載せられた被検査物品８を搬送することができるようになっている。

送込コンベヤ２と計量コンベヤ３との間、計量コンベヤ３と振分コンベヤ４との間、および振分コンベヤ４と後段コンベヤ５との間には、それぞれ渡り板９が設置されている。こうして、被検査物品８が比較的小さなもの（例えば、直径１５ｍｍ以下のもの）であっても、被検査物品８を送込コンベヤ２から計量コンベヤ３および振分コンベヤ４を経て後段コンベヤ５へと途中で落下させたり詰まらせたりすることなくスムーズに搬送することができる。

この重量選別機１において、生産ラインの上流から送込コンベヤ２上に搬送されてきた被検査物品８は、送込コンベヤ２によって計量コンベヤ３へと送り出される。計量コンベヤ３に送り込まれた被検査物品８は、計量コンベヤ３に載せられてから一定時間後に計量され、その後、振分コンベヤ４へと送り出される。振分コンベヤ４に送り込まれた被検査物品８は、適量重量範囲にあるものと適量重量範囲にないものとに振り分けられ、適量重量範囲にある被検査物品８が後段コンベヤ５へと送り出される。後段コンベヤ５に送り込まれた適量重量範囲にある被検査物品８は、生産ラインの更に下流へと搬送されて出荷される。

計量コンベヤ３は、計量センサであるロードセル１０によって支持されている。ロードセル１０からのアナログ重量信号は、アンプ１１で増幅された後にＡ／Ｄ変換器１２によりデジタル数値化されて第１入出力回路１３を経由して中央処理装置（本発明の「停滞判別手段」および「搬送停止手段」に相当する。）１４に送られる。この中央処理装置（ＣＰＵ）１４はメモリ１５に書かれているプログラムの内容に従って各種演算と制御を行う。ここで、メモリ１５は、プログラム内容が書き込まれたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、電源を切っても消えない不揮発性メモリで、運転パラメータや秤のスパン値等を記憶するＥＥＰＲＯＭ相当のメモリなどから構成されている。

第１入出力回路１３には、操作設定表示装置１６が接続されている。この操作設定表示装置１６は、例えば、液晶表示装置にタッチスクリーンを貼り付けてなるタッチパネル形式の操作設定装置であって、表示画面上の表示ボタン等を押すことにより、運転の開始・停止や、運転パラメータの設定、運転結果の表示などの各種操作を行うことができるように構成されている。この操作設定表示装置１６の操作により、被検査物品８の適量重量範囲の下限値と上限値が設定される。

振分コンベヤ４には、振分装置１７が付設されている。この振分装置１７は、振分コンベヤ４の一側に配されて振分コンベヤ４のベルト６上に載っている被検査物品８を振分コンベヤ４の他側へと押し出すプッシャー１８と、ＣＰＵ１４から第２入出力回路１９を経由して送られる振分信号を受けてプッシャー１８を駆動するプッシャー駆動装置２０とを備え、振分コンベヤ４によって搬送されている適量重量範囲にない被検査物品８を振分コンベヤ４の他側に付設の排出シュート２１を介して排除することができるように構成されている。

送込コンベヤ２と計量コンベヤ３との間に設置される渡り板９の搬送方向下流側には、送込コンベヤ２から計量コンベヤ３上に被検査物品８が送り込まれたことを検知する物品通過検知手段２２が設けられている。この物品通過検知手段２２は、被検査物品８の通過を検知するためのセンサとして計量コンベヤ３の搬送経路を横切る方向に配置される投光器２２ａと受光器２２ｂとより構成され、被検査物品８が計量コンベヤ３の上流側端部位置を通過する際、投光器２２ａから投光される赤外線が被検査物品８により遮光されて受光器２２ｂに届かないことで被検査物品８が計量コンベヤ３の上流側端部位置を通過したことを検知し、この際の検知信号として物品通過検知信号が受光器２２ｂから第２入出力回路１９を介してＣＰＵ１４に送られるようになっている。

振分コンベヤ４の他側近傍には、振分装置１７によって被検査物品８が搬送経路上から排除されたことを検知する不良品排除検知手段２３が設けられている。この不良品排除検知手段２３は、被検査物品８の通過を検知するためのセンサとして排出シュート２１の排出経路を横切る方向に配置される投光器２３ａと受光器２３ｂとより構成され、振分コンベヤ４のベルト６上に載っている被検査物品８がプッシャー１８によって押し出されて排出シュート２１から排除される際、投光器２３ａから投光される赤外線が被検査物品８により遮光されて受光器２３ｂに届かないことで被検査物品８が振分コンベヤ４の搬送経路上から排除されたことを検知し、この際の検知信号として不良品排除検知信号が受光器２３ｂから第２入出力回路１９を介してＣＰＵ１４に送られるようになっている。

振分コンベヤ４と後段コンベヤ５との間に設置される渡り板９の搬送方向下流側には、振分コンベヤ４から後段コンベヤ５上に被検査物品８が送り込まれたことを検知する良品通過検知手段２４が設けられている。この良品通過検知手段２４は、被検査物品８の通過を検知するためのセンサとして後段コンベヤ５の搬送経路を横切る方向に配置される投光器２４ａと受光器２４ｂとより構成され、被検査物品８が後段コンベヤ５の上流側端部位置を通過する際、投光器２４ａから投光される赤外線が被検査物品８により遮光されて受光器２４ｂに届かないことで被検査物品８が後段コンベヤ５の上流側端部位置を通過したことを検知し、この際の検知信号として良品通過検知信号が受光器２４ｂから第２入出力回路１９を介してＣＰＵ１４に送られるようになっている。

次に、重量選別機１による重量選別処理を図３のフローチャートと図１を用いて説明する。なお、図３において記号「Ｓ」は、ステップを表わす。

被検査物品８が物品通過検知手段２２で検知されると（Ｓ１）、Ａ／Ｄ変換器１２にてデジタル数値化されたロードセル１０からの重量信号を第１入出力回路１３を介して取り込んで計量を開始し（Ｓ２）、取り込んだ重量信号に基づいて演算処理を実行して、その演算結果と操作設定表示装置１６で予め設定された適量重量範囲の数値データとから被検査物品８が適量重量範囲にあるか否かを判別する(Ｓ３)。

ステップＳ３の判別処理に基づいてステップＳ４において被検査物品８が適量重量範囲にない不良品であると判断したときには、まず振分フラグをセットし（Ｓ５）、次いで振分開始時間タイマー２５の振分開始時間をセットし（Ｓ６）、その後、振分タイミング時間タイマー２６の振分タイミング時間をセットする（Ｓ７）。

一方、ステップＳ３の判別処理に基づいてステップＳ４において被検査物品８が適量重量範囲にある良品であると判断したときには、まず良品通過フラグをセットし（Ｓ８）、次いで良品通過開始時間タイマー２７の良品通過開始時間をセットし（Ｓ９）、その後、良品通過タイミング時間タイマー２８の良品通過タイミング時間をセットする（Ｓ１０）。

次に、被検査物品８が搬送経路上で停滞しているか否かを判別する停滞判別処理について図４のフローチャートと図１を用いて説明する。なお、図４において記号「Ｔ」は、ステップを表わす。この停滞判別処理は、一定時間毎に実行されるものである。

（ステップＴ１〜ステップＴ４の処理内容）
振分フラグがセットされている状態において（Ｔ１：「Ｙｅｓ」）、振分開始時間がタイムアップしており（Ｔ２：「Ｙｅｓ」）、しかも不良品排除検知手段２３にて被検査物品８が搬送経路上から排除されたことを検知すると（Ｔ３：「Ｙｅｓ」）、振分フラグをリセットし（Ｔ４）、振り分けされるべき被検査物品８の処理を終わる。

（ステップＴ５の処理内容）
ステップＴ２において、振分開始時間がタイムアップしていないと判断したとき、振分開始時間タイマー２５の設定時間を減らす。

（ステップＴ６の処理内容）
ステップＴ３において、被検査物品８が搬送経路上から排除されたことが不良品排除検知手段２３によって検知されないときには、振分タイミング時間がタイムアップしたか否かを判断する。

(ステップＴ７およびステップＴ８の処理内容)
ステップＴ６において、振分タイミング時間がタイムアップしていないと判断したとき、振分タイミング時間タイマー２６の設定時間を減らす（Ｔ７）。
ステップＴ６において、振分タイミング時間がタイムアップしていると判断したとき、被検査物品８が搬送経路上で停滞していると判断して、警報器２９（本発明の「警報発生手段」に相当する。）に警報発生信号を送信するとともに、モータ停止信号を各コンベヤ２〜５の駆動モータ７に向けて出力する（Ｔ８）。これにより、被検査物品８が搬送経路上で停滞している旨の警報が警報器２９から発せられるとともに、送込コンベヤ２、計量コンベヤ３、振分コンベヤ４および後段コンベヤ５が停止される。

ステップＴ９からは、適量重量範囲にある被検査物品８、つまり良品が搬送経路を正常に通過している否かを調べる処理であり、ステップＴ９において良品通過フラグがセットされているか否かを判断し、良品通過フラグがセットされていないときにはフローを終了し、良品通過フラグがセットされているときには以下に述べる処理を実行する。

（ステップＴ９〜ステップＴ１２の処理内容）
良品通過フラグがセットされている状態において（Ｔ９：「Ｙｅｓ」）、良品通過開始時間がタイムアップしており（Ｔ１０：「Ｙｅｓ」）、しかも良品通過検知手段２４にて被検査物品８が振分コンベヤ４から後段コンベヤ５上に送り込まれたことを検知すると（Ｔ１１：「Ｙｅｓ」）、良品通過フラグをリセットし（Ｔ１２）、良品として通過されるべき被検査物品８の処理を終わる。

（ステップＴ１３の処理内容）
ステップＴ１０において、良品通過開始時間がタイムアップしていないと判断したとき、良品通過開始時間タイマー２７の設定時間を減らす。

（ステップＴ１４の処理内容）
ステップＴ１１において、被検査物品８が振分コンベヤ４から後段コンベヤ５上に送り込まれたことを良品通過検知手段２４によって検知されないときには、良品通過タイミング時間がタイムアップしたか否かを判断する。

(ステップＴ１５およびステップＴ１６の処理内容)
ステップＴ１４において、良品通過タイミング時間がタイムアップしていないと判断したとき、良品通過タイミング時間タイマー２８の設定時間を減らす（Ｔ１５）。
ステップＴ１４において、良品通過タイミング時間がタイムアップしていると判断したとき、被検査物品８が搬送経路上で停滞していると判断して、警報器２９に警報発生信号を送信するとともに、モータ停止信号を各コンベヤ２〜５の駆動モータ７に向けて出力する（Ｔ１６）。これにより、被検査物品８が搬送経路上で停滞している旨の警報が警報器２９から発せられるとともに、送込コンベヤ２、計量コンベヤ３、振分コンベヤ４および後段コンベヤ５が停止される。

本実施形態の重量選別機１によれば、ステップＴ３およびステップＴ６並びにステップＴ１１およびステップＴ１４において、不良品排除検知手段２３および良品通過検知手段２４からの検知信号と該検知信号の検知タイミングとに基づいて被検査物品８が搬送経路上で停滞しているか否かが判別され、被検査物品８が搬送経路上で停滞している旨の判別結果が得られたとき、ステップＴ８およびステップＴ１６において、警報が発生されるとともに、送込コンベヤ２、計量コンベヤ３、振分コンベヤ４および後段コンベヤ５が停止されるので、被検査物品８の搬送経路上での停滞に起因する選別ミスを確実に防ぐことができるとともに、良品が不良品として排除されたり、不良品が良品として出荷されたりするのを確実に防ぐことができる。

以上、本発明の重量選別機について、一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の一実施形態に係る重量選別機の概略システム構成図 本実施形態の重量選別機の平面図 重量選別処理を説明するフローチャート 停滞判別処理を説明するフローチャート 従来の重量選別機の概略構成とその問題点を説明する図

符号の説明

１ 重量選別機
２ 送込コンベヤ
３ 計量コンベヤ
４ 振分コンベヤ
５ 後段コンベヤ
８ 被検査物品
１４ ＣＰＵ
１７ 振分装置
２２ 物品通過検知手段
２３ 不良品排除検知手段
２４ 良品通過検知手段
２９ 警報器

Claims (2)

1. 被検査物品の搬送経路の上流側から下流側に向けて順に計量コンベヤ、振分コンベヤおよび後段コンベヤを配するとともに、前記計量コンベヤと前記振分コンベヤとの間、および前記振分コンベヤと前記後段コンベヤとの間にそれぞれ渡り板を配し、前記計量コンベヤによって搬送されている被検査物品の重量を測定してその被検査物品が適量重量範囲にあるか否を判別し、被検査物品が適量重量範囲にないとき、前記振分コンベヤに付設の振分装置に振分信号を送ってその適量重量範囲にない被検査物品を搬送経路上から排除し、被検査物品が適量重量範囲にあるとき、その適量重量範囲にある被検査物品を前記振分コンベヤから前記後段コンベヤへと送り出すように構成される重量選別機において、
   前記振分装置によって被検査物品が搬送経路上から排除されたことを検知する不良品排除検知手段と、
   前記振分コンベヤと前記後段コンベヤとの間に配される渡り板の搬送方向下流側に設けられ、前記振分コンベヤから前記後段コンベヤ上に被検査物品が送り込まれたことを検知する良品通過検知手段と、
   前記不良品排除検知手段および良品通過検知手段からの検知信号と該検知信号の検知タイミングとに基づいて被検査物品が搬送経路上で停滞しているか否かを判別する停滞判別手段と、
   前記停滞判別手段によって被検査物品が搬送経路上で停滞している旨の判別結果が得られたときに警報を発する警報発生手段と
   を備えることを特徴とする重量選別機。
2. 前記停滞判別手段によって被検査物品が搬送経路上で停滞している旨の判別結果が得られたときに前記計量コンベヤ、振分コンベヤおよび後段コンベヤを停止させる搬送停止手段が設けられる請求項１に記載の重量選別機。

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