JP5415876B2

JP5415876B2 - 搬送装置

Info

Publication number: JP5415876B2
Application number: JP2009208232A
Authority: JP
Inventors: 学荒岡; 澄石川; 賢治原; 隆之堤
Original assignee: Hitachi Information and Control Solutions Ltd
Current assignee: Hitachi Information and Control Solutions Ltd
Priority date: 2009-09-09
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2029-09-09
Also published as: JP2011056385A

Description

本発明は、搬送装置に係り、特に、搬送対象物の検査や仕分け分別を行う工程に使用して好適な物品の搬送装置に関する。

一般に、物品等の検査工程や仕分け工程に使用される搬送装置は、搬送対象物が搬送されてきたことを検知するセンサからの検知信号を受け、検査の実行や不良品の排出、または、品種判別による仕分けを行うように構成されている。

前述したような搬送装置に関する従来技術として、例えば、特許文献１、特許文献２等に記載された技術が知られている。これらの従来技術は、搬送対象物を検知して検査を実行する場合、検知するセンサから検査実行場所までの移動量（搬送量）を予め制御装置へ登録しておき、適切なタイミングで検査の実行を行うことが必要なものであり、このため、搬送手段として搬送量を計測するエンコーダ装置が使用されている。

また、搬送対象物の検知から検査ステージ、仕分けステージ、さらに、次の作業ステージへの搬送等の制御手段としては、プログラマブルコントローラのシフトレジスタ機能が知られており、搬送装置において多用されている。

特公昭６２−２６８３６号公報特開２００９−８２７６３号公報

前述した従来技術による搬送装置は、前述したように、搬送対象物を検知して検査を実行する場合、検知するセンサから検査実行場所までの移動量（搬送量）を予め制御装置へ登録しておき、適切なタイミングで検査の実行を行うため、搬送手段に搬送量を計測するエンコーダ装置が用いられている。

しかし、従来技術による搬送装置は、搬送手段がベルトコンベア等であって、搬送手段と搬送対象物との間でスリップが発生し移動量がずれてしまう場合等、特に、高速な搬送を行う場合、エンコーダ装置の移動量計測値のみでは適切な移動量を求めることができず、予測した移動量を仮登録し、実行検証し、仮登録再調整を行うということを繰り返し行い最適値を求めるようにせざるを得ないという問題点を有している。

また、前述した従来技術による搬送装置は、前述の仮登録再調整時に、複数の搬送対象物を連続して搬送させる場合にはスリップ量が１つの搬送物の場合とは異なっており、搬送装置の実際の運用に即した移動量の計測を行うことができなかったという問題点を有している。

本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、搬送対象物の実際の搬送状態での移動量を計測することを可能として、計測した移動量に基づいて正確な検査実行や分別を行わせることができるようにした搬送装置を提供することにある。

本発明によれば前記目的は、搬送対象物の検査、仕分け分別を行う工程に設けられる搬送装置において、前記搬送対象物を搬送する搬送手段と、該搬送手段によって搬送される前記搬送対象物の所定のセンサ位置通過を検知する複数のセンサと、該センサからの検知信号により前記搬送手段上の前記搬送対象物に対する処理を実行する実行装置と、該実行装置の実行結果により前記搬送対象物の分別を行う分別装置と、前記センサ、前記実行装置、前記分別装置の動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記複数のセンサのそれぞれについての入力順を示す値を持つポインタと、カウント動作をするカウンタと、前記ポインタが示す値をアドレスとし、そのときの前記カウンタの値が書き込まれる記憶手段と、前記カウンタの値を前記記憶手段に書き込み、また、読み出す制御回路と、前記搬送対象物の前記複数のセンサ位置の通過タイミングを演算する演算手段と、を備えて構成され、前記制御回路は、前記センサが前記搬送対象物の通過タイミングを所定の回数計測する計測中、前記センサからの前記検知信号発生時の前記カウンタの値を前記記憶手段に書き込み、その書き込みが終わると、該当する前記ポインタが示す値を次の入力に備えて変更し、前記所定の回数の計測終了後、前記記憶手段の内容を読み出して、前記演算手段に前記複数のセンサ位置での前記搬送対象物の通過タイミングを演算させることにより達成される。

本発明によれば、搬送装置の搬送手段と搬送対象物との間でスリップが発生して搬送手段の移動量のみでは搬送対象物の移動量が正確に求められない場合にも、実際の搬送状態での搬送対象物の移動量を正確に計測することができ、計測した移動量に基づいて正確な検査実行や分別を行わせることができる。

本発明の一実施形態による搬送装置に含まれる制御装置の構成例を示すブロック図である。本発明の一実施形態による搬送装置全体の構成例を示すブロック図である。本発明の一実施形態による搬送装置に含まれる制御装置の他の構成例を示すブロック図である。

以下、本発明による搬送装置の実施形態を図面により詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態による搬送装置に含まれる制御装置の構成例を示すブロック図、図２は本発明の一実施形態による搬送装置全体の構成例を示すブロック図である。図２に示す例は、搬送装置を構成する搬送手段上に搬送される搬送対象物の検査実施とその結果により良品不良品を選別する検査装置とを含んだ例である。

まず、図２を参照して、本発明の実施形態による搬送装置全体の構成について説明する。本発明の実施形態による搬送装置は、図２に示すように、ベルトコンベア等の搬送手段２０と、排出コンベア２１と、搬送対象物を検知する最上流に位置するセンサ１１−１と、カメラによる映像の取り込み及び取り込んだ映像による搬送対象物の検査や認識を行う実行装置２２と、所定時間（Ｔ２）経過後に搬送対象物が通過したことを検知するセンサ１１−２と、搬送対象物の分別を行う分別装置２３と、分別装置２３により排出されずに、所定時間（Ｔ３）経過後に搬送対象物が通過したことを検知するセンサ１１−３と、排出された搬送対象物が通過したことを検知するセンサ１１−４と、図２に示す搬送装置全体を制御する制御装置１０とにより構成されている。そして、搬送手段２０上には、ビン、缶、箱等の種々の形状をした搬送対象物３０が図２の左から右へ搬送されている。

前述において、最上流に位置するセンサ１１−１は、搬送手段２０上を搬送されてくる搬送対象物３０を検知し、その信号を制御装置１０に送信する。制御装置１０は、前述の信号を受信した後、所定時間（Ｔ１）経過後カメラによる映像の取り込みと取り込んだ映像による搬送対象物３０の検査や認識を行う実行装置２２に対し起動指令を発する。実行装置２２は、制御装置１０からの起動指令を受け取り、それに基づく処理を行った結果を制御装置１０に送信する。

実行装置２２からの結果を受け取った制御装置１０は、内部に備えられる図示していないプログラマブルコントローラの持つシフトレジスタ等の手段により、搬送対象物３０が所定時間（Ｔ２）経過後にセンサ１１−２の位置を通過した時点で同期化して分別装置２３に指令を発して搬送対象物３０を排出コンベア２１に排出させる。

また、制御装置１０は、分別装置２３により排出されない搬送対象物３０が所定時間（Ｔ３）経過後にセンサ１１−３の位置を通過したことを示す信号を受けて、搬送対象物３０が正常に排出されなかったことを確認する。また、制御装置１０は、排出された搬送対象物３０の通過をセンサ１１−４からの信号を受けて検知し、所定時間（Ｔ４）以内に排出が正しく行われたか否かの確認を行う。

次に、図１を参照して、制御装置１０の構成とその動作とについて説明する。図１に示す制御装置の内部構成は、本発明に関わる部分を示しており、前述で説明した時間Ｔ１〜Ｔ４等の設定値を求めるために必要な構成である。

制御装置１０は、搬送手段の移動量に比例してパルスを発生するパルス発生装置からのパルスをカウントするカウンタ３と、前述したセンサ１１−１〜１１−４からそれぞれの入力順を示す値を持つポインタ２と、このポインタ２が示す値をアドレスとし、そのときのカウンタ３の値が書き込まれるセンサ毎に備えられる記憶装置１と、時間Ｔ１〜Ｔ４等の値を求める演算回路４と、アドレスバス５及びデータバス６と、各センサからの入力タイミングで記憶装置１にカウンタ３の値を書き込み、演算回路４の指示により記憶装置１の内容を読み出す制御回路７とにより構成される。

前述において、カウンタ３は、搬送手段の回転部に取り付けられた搬送手段の移動量に比例してパルスを発生するパルス発生装置であるエンコーダからのパルスをカウントアップするカウンタ、あるいは、一定時間例えば０．１ｍｓ毎にカウントアップするフリーランカウンタ動作を行うカウンタである。

制御回路７は、複数のセンサ１１−１〜１１−４のそれぞれからの入力７１のタイミングで、入力７１に対応するセンサ１１−１〜１１−４の１つを選択する選択信号７３により、その入力順を示す値を持つポインタ２が示す値を記憶装置１のアドレスとして、そのときのカウンタ３の値を記憶装置１に書き込む。１つの値を書き込み終わると、該当するポインタ２の値は、＋１インクリメントされて次の入力に備える。ポインタ２は、センサ１１−１〜１１−４のそれぞれに対応して、センサ毎に個別に備えられており、また、記憶装置１も、センサ１１−１〜１１−４のそれぞれに対応して、センサ毎に個別に備えられている。また、制御装置７は、信号線７２を介して、実行装置２２との間でのデータの送受信を行い、また、分別装置２３に指令を発する。

そして、演算回路４は、予め設定した個数分、例えば、１００ケの搬送対象物３０がセンサ１１−１〜１１−４により検知され、記憶装置１にそれぞれの通過タイミングのカウンタ３の値の格納が終了すると、制御回路７に記憶装置１の内容を読み出させ、アドレスバス５及びデータバス６を使用して記憶装置１の内容を受け取る。読み出された値は、センサ１１−１〜１１−４の位置を通過したタイミングを示しているので、演算回路４は、それぞれの差分、例えば、センサ１１−２の通過タイミングの値からセンサ１１−１の通過タイミングの値を引くことによりＴ２の値を求めることができる。

演算回路４は、前述のような演算を行うことにより、複数の搬送対象物３０が搬送手段２０上を流れる実際の運用に近い状態で各センサ１１−１、１１−４の位置を通過するタイミングを計測することができ、所望のＴ１〜Ｔ４を求めることが可能となる。

前述では、記憶装置１への書き込みタイミングとしてセンサ１１からの入力と説明したが、ここでの入力とは、ＯＦＦからＯＮへのタイミング、または、ＯＮからＯＦＦへのタイミング、または、その両方のタイミングである。両方のタイミングを計測すると、搬送対象物の中心の位置を両方の計測値の平均値として求めることができ、例えば、搬送対象物が飲料缶で、分別装置２３がエアーによる排出装置である場合、飲料缶の重心位置に最大風力を働かせるように設定する場合等に有効である。

また、前述の説明では、設定値を求めるときに本発明を利用するように説明したが、本発明は、搬送装置の実際の運用、例えば、検査や仕分け等の運用中に、搬送手段２０上を搬送対象物３０が次々と流れ、そのタイミングを計測し記憶装置１に順次書き込み、所定の回数、例えば、１００回計測するとその結果から搬送対象物３０のそのときのスリップ状態等を含んだ搬送時間を計測して、当初設定したＴ１〜Ｔ４等の設定値の微調整を行うようにすることができ、これにより、搬送状態を常に最適な状態に保つことが可能となる。

図３は本発明の一実施形態による搬送装置に含まれる制御装置の他の構成例を示すブロック図であり、次に、これについて説明する。

図１に示して説明した制御装置の例は、記憶装置１をセンサ１１−１〜１１−４のそれぞれに対応して、センサ毎に個別に備えられているとして説明したが、図３に示す例は、記憶装置１を１つに纏めて構成した例である。

図３に示す例の制御装置は、センサ１１−１〜１１−４毎に設けられたポインタ２の出力を演算回路４からのアドレス５含めて選択するセレクタ８を設け、１つの記憶装置１内にセンサ毎にアドレスの割り振りが行われたアドレスにカウンタ３の値を格納するように構成されており、図１に示した場合と同様に動作する。

前述した本発明の実施形態によれば、搬送装置の搬送手段と搬送対象物との間でスリップ等が発生して搬送手段の移動量のみでは搬送対象物の移動量を正確に求められないような場合にも、センサを設置した複数地点を搬送対象物が通過するタイミングを計測し、または、複数の搬送対象物の通過タイミングを連続して計測しているので、搬送装置と制御装置との調整時に最適な調整を行うことが容易となり、調整の手間を少なくすることができる。

前述までに説明した本発明の実施形態は、飲料ビン、飲料缶、梱包箱等の外観検査による不良品選別や、印字文字検査による不良品選別、印字内容読み取りによる搬送物選別等を行わせる搬送装置に利用して好適である。

１記憶装置
２ポインタ
３カウンタ
４演算回路
５アドレスバス
６データバス
７制御回路
８セレクタ
１０制御装置
１１センサ
２０搬送手段
２２実行装置
２３分別装置
３０搬送対象物

Claims

搬送対象物の検査、仕分け分別を行う工程に設けられる搬送装置において、
前記搬送対象物を搬送する搬送手段と、該搬送手段によって搬送される前記搬送対象物の所定のセンサ位置通過を検知する複数のセンサと、該センサからの検知信号により前記搬送手段上の前記搬送対象物に対する処理を実行する実行装置と、該実行装置の実行結果により前記搬送対象物の分別を行う分別装置と、前記センサ、前記実行装置、前記分別装置の動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記複数のセンサのそれぞれについての入力順を示す値を持つポインタと、カウント動作をするカウンタと、前記ポインタが示す値をアドレスとし、そのときの前記カウンタの値が書き込まれる記憶手段と、前記カウンタの値を前記記憶手段に書き込み、また、読み出す制御回路と、前記搬送対象物の前記複数のセンサ位置の通過タイミングを演算する演算手段と、を備えて構成され、
前記制御回路は、前記センサが前記搬送対象物の通過タイミングを所定の回数計測する計測中、前記センサからの前記検知信号発生時の前記カウンタの値を前記記憶手段に書き込み、その書き込みが終わると、該当する前記ポインタが示す値を次の入力に備えて変更し、前記所定の回数の計測終了後、前記記憶手段の内容を読み出して、前記演算手段に前記複数のセンサ位置での前記搬送対象物の通過タイミングを演算させることを特徴とする搬送装置。
前記カウンタが、一定時間毎にカウントアップするフリーランカウンタ動作を行うカウンタであることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
前記カウンタが、前記搬送手段の移動量に比例してパルスを発生するパルス発生装置からのパルスをカウントアップするカウンタであることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
前記複数のセンサのそれぞれが前記搬送対象物の通過を検知し、その検知信号を前記記憶手段に書き込む前記センサからの入力は、前記搬送対象物の１つの前記センサ位置の通過に対して１回または複数回であることを特徴とする請求項１、２または３記載の搬送装置。