JP5811348B2 - 物品搬送装置 - Google Patents
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Description
このような特許文献1〜3の物品搬送装置における上記搬送ガイドは、上流側搬送コンベヤから下流側搬送コンベヤにかけて斜めに交差する傾斜部を備えており、上記傾斜部に接触した物品を上流側搬送コンベヤから下流側搬送コンベヤへと受け渡すようになっている。
また従来の物品搬送装置における上記搬送ガイドには、下流側搬送コンベヤに設けられるとともに物品を挟んだ位置に対向して設けられ、下流側に向けて徐々にその幅が狭くなるように形成された幅減少部を有したものも知られている。
このような幅減少部を設けることにより、上記物品は上記幅減少部の間を1列に整列した状態で通過するとともに、その際各物品は当該幅減少部によって長辺が搬送方向を向くように修正されるようになっている。
具体的には、上流側搬送コンベヤを搬送された物品が上記搬送ガイドの傾斜部に衝突した際に、当該物品と傾斜部との間で発生する摩擦により物品が回転し、物品の姿勢、すなわち物品の長辺と搬送方向とのなす角度が搬送方向に対して略直交してしまう場合がある。
そして、上記搬送ガイドにおける幅減少部の下流側の幅が上記物品の対角線の長さよりも狭いような場合には、上記物品の対角上の頂部が幅減少部に衝突してしまい、物品が上記幅減少部に詰ってしまうこととなる。
このような物品が生じてしまうことに対して、従来は光電管やリミットスイッチを用いて姿勢の異なる物品を検出してこれを排出していたが、上記光電管やリミットスイッチでは正確に物品の姿勢を認識できず、信頼性にかけるという問題があった。
このような問題に鑑み、本発明は姿勢の異なる物品を正確に検出し、当該物品が詰りを発生させないようにすることが可能な物品搬送装置を提供するものである。
上記搬送ガイドは、上流側搬送コンベヤから下流側搬送コンベヤにかけて斜めに交差するように設けられて上記物品を下流側搬送コンベヤへとガイドする傾斜部と、下流側搬送コンベヤに上記物品を挟むように設けられて下流側に向けて徐々に狭くなる幅減少部とを有している物品搬送装置において、
上記搬送ガイドの傾斜部よりも上流側に設けられて物品を撮像する撮像手段と、撮像手段が撮像した画像に基づき物品の姿勢を認識する姿勢認識手段と、当該姿勢認識手段の認識結果に基づいて当該物品が上記幅減少部で詰りを起こすか否かを判定する判定手段と、
上記判定手段が詰りを起こすと判定した物品をリジェクトするリジェクト手段もしくは当該物品の姿勢を修正して当該物品が上記幅減少部で詰るのを予防する詰り予防手段のうち、少なくともいずれか一方とを備え、
上記姿勢認識手段は、物品の長辺が搬送方向に対して上記搬送ガイドの傾斜部と同方向に傾斜した順方向姿勢角度と、物品の長辺が搬送方向に対して上記搬送ガイドの傾斜部と逆方向に傾斜した逆方向姿勢角度とを認識し、
上記判定手段は、上記物品の順方向姿勢角度または逆方向姿勢角度が所定の許容角度を超えると、上記リジェクト手段もしくは上記詰り予防手段の少なくともいずれか一方を作動させ、かつ上記判定手段には上記順方向姿勢角度の許容角度が逆方向姿勢角度の許容角度よりも大きく設定されていることを特徴としている。
その上で、判定手段が上記姿勢認識手段が認識した物品の順方向姿勢角度または逆方向姿勢角度から、当該物品が後工程で詰るか否かを判定し、詰りを生じさせる恐れのある物品については上記リジェクト手段または詰り予防手段によって当該詰りを予防することができるため、後工程での物品の詰りを防止することができる。
図2は上記容器1の平面図を示し、容器1を平面視で見ると相互に平行に設けられてそれぞれ長辺1aと短辺1bとを有する角型形状を有しており、(a)は上記長辺1aが搬送方向と並行に向いた状態を示し、(b)(c)は長辺1aが搬送方向に対してランダムに傾斜した状態を示している。
そして、以下の説明において、上述したような図2(a)〜(c)に示すような長辺1aが搬送方向に対して傾斜した状態を、それぞれ容器1の姿勢と呼ぶことにする。
さらに上記集合コンベヤ3から下流側搬送コンベヤ5にかけて、これらのコンベヤ上の容器1をガイドする搬送ガイドとしての1対の第1ガイド部材6および第2ガイド部材7を設け、これら第1、第2ガイド部材6、7に接触した容器1を搬送方向に移動させながら図1の図示下方または上方へとガイドするようになっている。
そして、上記物品搬送装置2は図3に示す制御手段8を備えており、また上記上流側搬送コンベヤ4上を搬送される容器1を撮像する撮像手段9と、以下に説明する詰りを起こすと判定された容器1をリジェクトするリジェクト手段10とを備えている。
上記第1〜第3コンベヤ11〜13はそれぞれ複数列のコンベヤによって構成され、これらは図示しない変速機構によって、図示下方に位置する下流側に位置するコンベヤとなるにしたがって搬送速度が速くなるように設定されている。
一方上記第4コンベヤ14は上記第3コンベヤ13における図示下方端のコンベヤの下流端に連続して設けられており、この第4コンベヤ14の下流側に上記上流側搬送コンベヤ4が設けられている。
そして上記第1ガイド部材6は、上記第1〜第3コンベヤ11〜13を斜めに交差して設けられた傾斜部6aを有し、その後上記第4コンベヤ14上で当該第4コンベヤの搬送方向と並行に設けられ、さらに後述するように下流側搬送コンベヤ5まで連続して設けられている。
一方上記第2ガイド部材7は、上記第4コンベヤ14の下流側から下流側搬送コンベヤ5にかけて連続して設けられており、当該第4コンベヤ14において第1ガイド部材6に対向した位置に並行に設けられている。
そして、第4コンベヤ14において、上記第1ガイド部材6と第2ガイド部材7との間を上記容器1が通過するようになっており、これらの幅は少なくとも上記容器1における対角線上の距離よりも幅広に設定されている。
第1コンベヤ11を搬送された容器1は第1ガイド部材6の傾斜部6aに衝突し、これにより容器1は第1コンベヤ11によって搬送方向に移動しながら、第1ガイド部材6に沿って図1の図示下方へと移動し、同じように第2、第3コンベヤ12、13を移動する。
この際、容器1は上流側に位置する搬送速度の遅いコンベヤから下流側に位置する搬送速度の速いコンベヤへと乗り移ることから、複数列だった容器1は第1ガイド部材6によって1列にされ、またほとんどの容器1はその長辺1aが上記第1ガイド部材6に当接し、その状態で上記第4コンベヤ14に供給されるようになっている。
そして第4コンベヤ14に供給された容器1は、第1、第2ガイド部材6、7の間を通過し、その後第4コンベヤ14の下流側に差し掛かると、それまで接していた第1ガイド部材6から離隔して第2ガイド部材7に接触し、当該第2ガイド部材7に沿って上記上流側搬送コンベヤ4へとガイドされるようになっている。
図3に示すように、第1ガイド部材6は上流側搬送コンベヤ4の図示上方側に沿って設けられ、上記第2ガイド部材7は、上流側搬送コンベヤ4の図示下方側に沿って設けられており、上記第1ガイド部材6と第2ガイド部材7との幅は少なくとも容器1の対角線の距離よりも広く設定されている。
上記下流側搬送コンベヤ5は上記第4コンベヤ14に対して図1の図示上方に隣接した位置に設けられ、上流側の端部と下流側の端部とを並行させて接続したものとなっている。
上記第1ガイド部材6は、上記上流側搬送コンベヤ4から連続して上記下流側搬送コンベヤ5上に設けられ、この第1ガイド部材6は下流側搬送コンベヤ5を斜めに横切った後、下流側搬送コンベヤ5の図示上方側に沿って設けられている。
一方上記第2ガイド部材7も、上記上流側搬送コンベヤ4から連続して上記下流側搬送コンベヤ5上に設けられ、この第2ガイド部材7は上流側搬送コンベヤ5を斜めに横切って容器1が上流側から衝突する傾斜部7aを備え、その後下流側搬送コンベヤ5の図示下方側に沿って設けられている。
そして本実施例における下流側搬送コンベヤ5には、上記第1ガイド部材6と第2ガイド部材7との幅が上流側から下流側に向かって徐々に狭くなるように形成された幅減少部6b、7bが形成されている。
上記幅減少部6b、7bの幅は、下流側搬送コンベヤ5の上流側においては上記容器1の対角線の長さよりも広く設定されており、下流側において容器1の短辺1bよりも広くかつ長辺1aよりも狭くなるようにされている。
その後容器1が上流側搬送コンベヤ4の下流側まで搬送されると、容器1は第2ガイド部材7の傾斜部7aに接触し、その後搬送方向に移動しながら下流側搬送コンベヤ5の設けられた図3の図示上方へとガイドされる。
図4(a)〜(c)は上記第2ガイド部材7の傾斜部7aに接触した容器1の挙動を説明する図であって、図4(a)は上流側搬送コンベヤ4において既に容器1の長辺1aが第2ガイド部材に密着した状態で搬送されている状態を示している。
この場合、容器1は上記第2ガイド部材7の傾斜部7aに差し掛かると、そのまま傾斜部7aに倣って姿勢が変更され、その後下流側搬送コンベヤ5に乗り移ると、長辺1aは搬送方向に対して上記傾斜部7aの角度を維持したまま上記下流側コンベヤ5を搬送されることとなる。
このように、図4(a)のような姿勢で上流側搬送コンベヤ4を搬送された容器1は、その後下流側搬送コンベヤ5における上記第1、第2ガイド部材6,7によって構成された幅減少部6b、7bの間を通過して上記ラベラへと供給される事となる。
このような順方向姿勢の容器1は、当該容器1の下流側に位置している頂部が上記第2ガイド部材7の傾斜部7aに衝突するが、その結果当該頂部と第2ガイド部材7との摩擦により、容器1全体が時計回りに回転しようとする。
上記容器1の順方向姿勢角度αが小さい場合には、容器1が時計回りに回転して長辺1aが傾斜部7aに密着することとなり、その後下流側搬送コンベヤ5に乗り移る。
すると、容器1は長辺1aが搬送方向に対して上記傾斜部7aの角度を維持したまま上記下流側コンベヤ5を搬送され、上述した図4(a)の容器1と同様、上記幅減少部6b、7bの間を通過して上記ラベラへと供給される事となる。
しかしながら、上記容器1の順方向姿勢角度αが大きい場合には、容器1が時計回りに回転しても長辺1aが傾斜部7aに密着しない場合があり、そのうち回転した後においても順方向姿勢角度αが大きいままの場合がある。
図4(b)において想像線で示したように、容器1の順方向姿勢角度αが大きいと、幅減少部6b、7bの間を通過する際に、容器1の対角上の頂部が第1、第2ガイド部材6,7に接触してこれ以上進めなくなることから、容器1が上記幅減少部6b、7bに詰ることとなる。
このような逆方向姿勢の容器1は、当該容器1の上流側に位置している頂部が上記第2ガイド部材7の傾斜部7aに衝突するが、その結果当該頂部と第2ガイド部材7との摩擦により、容器1全体が時計回りに回転しようとする。
上記容器1の逆方向姿勢角度βが小さい場合には、容器1が時計回りに回転しても相対的に逆方向姿勢角度βが小さい状態を維持することができ、その後この傾斜部7aに沿って下流側搬送コンベヤ5に乗り移った際には、上記幅減少部6b、7bの間を通過して上記ラベラへと供給される事となる。
しかしながら、上記容器1の逆方向姿勢角度βが大きい場合には、容器1が時計回りに回転することで例えば容器1の対角線が搬送方向に対して略直交するような状態となってしまう。
図4(c)の想像線で示したように、容器1の逆方向姿勢角度βが大きいと、幅減少部6b、7bの間を通過する際に、容器1の対角上の頂部が第1、第2ガイド部材6,7に接触してこれ以上進めなくなることから、容器1が上記幅減少部6b、7bに詰ることとなる。
また上記制御手段8には、上記撮像手段9が撮像した容器1の画像から当該容器1の姿勢を認識する姿勢認識手段8aと、当該姿勢認識手段8aが認識した容器1の姿勢に基づき、当該容器1が上記下流側搬送コンベヤ5の幅減少部6b、7bで詰るか否かを判定する判定手段8bとが備えられている。
上記センサ21は上流側搬送コンベヤ4上を通過する容器1を検出して、検出信号を上記制御手段8に送信し、制御手段8は上流側搬送コンベヤ4に設けたエンコーダ4aからの信号に基づいて、当該容器1が撮像手段9を通過する際に撮像手段9を作動させる。
上記撮像手段9は上流側搬送コンベヤ4の上方に設けられるとともに、下方を通過する容器1の長辺1aおよび短辺1bが認識できるよう、容器1の直上より撮像するようになっている。
つまり姿勢認識手段8aは、図2(b)に示す容器1を順方向姿勢と認識して上記順方向姿勢角度αを認識し、同じく図2(c)に示す容器1を逆方向姿勢と認識して上記逆方向姿勢角度βを認識する。
そして上記姿勢認識手段8aが容器1の姿勢および姿勢角度α、βを認識すると、上記判定手段8bが当該容器1の姿勢角度α、βに基づき、当該容器1がその後上記下流側搬送コンベヤ5の幅減少部6b、7bで詰るか否かを判定する。
具体的には、上記容器1が撮像手段9によって撮像された際における、当該容器1の順方向姿勢角度αまたは逆方向姿勢角度βが所要の許容角度を超えた場合に、判定手段8bは当該容器1が上記下流側搬送コンベヤ5の幅減少部6b、7bで詰るものと判定する。
つまり、このような姿勢の容器1は上記下流側搬送コンベヤ5に乗り移った後、上記第2ガイド部材7の傾斜部7aに沿って傾斜しているものの、上述したようにその後幅減少部6b、7bを通過することから、判定手段8bはこのような姿勢の容器については幅減少部6b、7bにおいて詰りを発生させないものと判定する。
次に図2(b)に示す順方向姿勢の容器1および図2(c)に示す逆方向姿勢の容器1については、上記第2ガイド部材7の傾斜部7aで時計回りに回転して姿勢が変化することから、判定手段8bはその姿勢変化後の容器1が幅減少部6b、7bで詰りを生じさせるか否かを判定する。
まず順方向姿勢の容器1は上記第2ガイド部材7の傾斜部7aで衝突すると、順方向姿勢から容器1がさらに時計回りに回転するため、姿勢変更後における順方向姿勢角度αが小さくなる。
このため、衝突前における順方向姿勢角度αに対して衝突後における順方向姿勢角度αは減少することから、容器1が幅減少部6b、7bに詰ることは無く、判定手段8bには上記順方向姿勢角度αの許容角度が大きく設定されている。
逆に逆方向姿勢の容器1は上記第2ガイド部材7の傾斜部7aで衝突して逆方向姿勢から容器1がさらに時計回りに回転するため、姿勢変更後における逆方向姿勢角度βがさらに大きくなってしまう。
このため、衝突前における逆方向姿勢角度βに対して衝突後における逆方向姿勢角度βが増大することから、判定手段8bには上記逆方向姿勢角度βの許容角度が比較的小さく設定されている。
以上のように、上記順方向姿勢角度αの許容角度は逆方向姿勢角度βの許容角度よりも大きく設定されており、例えば第2ガイド部材7の傾斜部7aが上流側搬送コンベヤ4の搬送手段に対して角度θで横切っているとすると、順方向姿勢角度αの許容角度αmax≒2θ程度に、逆方向姿勢角度βの許容角度βmax≒θ程度に設定することができる。
なお、上記順方向姿勢角度αの許容角度および逆方向姿勢角度βの許容角度は、容器1と第2ガイド部材7との摩擦力や、上記傾斜面7aの角度等に応じて異なるため、実際にはこれらの許容角度を物品搬送装置2の作動前に予め設定する必要がある。
上記判定手段8bは、上記リジェクト手段10を通過しようとする容器1の順方向姿勢角度αまたは逆方向姿勢角度βが上記許容角度を越えていると判断した場合、上記プッシャ22を制御して、当該容器1を上流側搬送コンベヤ4に対して搬送方向に直交する方向に押圧し、上記リジェクトボックス23内に回収するようになっている。
その上で、判定手段8bが上記姿勢認識手段8aが認識した容器1の順方向姿勢角度αまたは逆方向姿勢角度βから、当該容器1が後工程で詰るか否かを判定し、その判定結果に基づいて詰ると判定された容器1をリジェクトする。
これにより、従来のように光電管やリミットスイッチによって姿勢に異常のある容器を検出していたときに比べ、より高精度に詰る恐れのある容器1を認識することができ、誤ってリジェクトされる容器1の本数を減らすことで物品搬送装置2における歩留まりを向上させることが可能となっている。
この第2実施例においては、上記リジェクト手段10のさらに上流側に、容器1が上記幅減少部6b、7bにおいて詰りを生じさせないように予防する詰り予防手段31を設けたものとなっている。
上記詰り予防手段31は、上記容器1を搬送方向に直交する方向から押圧する押圧手段32と、上記押圧手段32によって押圧された容器1を当該押圧手段32との間で挟持する支持部材としての第2ガイド部材7とから構成されている。
上記押圧手段32は上記リジェクト手段10のプッシャ22と同様の構成を有しているが、その先端には搬送方向に整列したローラー32aが設けられており、押圧手段32によって容器1を上記第2ガイド部材7との間で挟持すると、上記ローラー32aにより容器1と押圧手段32との間に摺動抵抗が発生せず、容器1を減速させないようになっている。
上記構成を有する詰り予防手段31によれば、上記押圧手段32が容器1を第2ガイド部材6との間で挟持することにより、容器1の長辺1aを強制的に上流側搬送コンベヤ4の搬送方向に対して並行にすることができる。
しかも上記支持部材は第2ガイド部材7の一部を構成していることから、姿勢が矯正された容器1はその後第2ガイド部材7に長辺1aが接触した状態を維持するため、図4(a)で説明したように、その後下流側搬送コンベヤ5に移動した際には上記幅減少部6b、7bで詰りを発生させることがない。
つまり、上記第1実施例で規定した許容角度以内の容器1については、その姿勢を修正しなくとも下流側搬送コンベヤ5の幅減少部6b、7bにおいて詰りを起こすことが無いことから、判定手段8bは詰り予防手段31を作動させる必要は無い。
一方、上記第1実施例で規定した許容角度を超えた容器1のうち、例えば対角線が搬送方向に対して略直角であるような姿勢の容器1の場合、上記押圧手段32が容器1を押圧しても回転させることができず、容器1の姿勢を修正できない場合がある。
このため本実施例の上記姿勢認識手段8aには、上記第1実施例で設定した許容角度よりもさらに大きいが、上記押圧手段32によって容器1の姿勢を変更可能な角度である上記修正可能角度が設定されている。
そして上記判定手段8bは、上記第1実施例で設定した許容角度よりも大きく、上記修正可能角度よりも小さい姿勢角度の容器1については、上記詰り防止手段31により当該容器1の姿勢を修正させ、上記修正可能角度を越えた姿勢の容器1については、下流側に位置するリジェクト手段10により当該容器1をリジェクトするようになっている。
またこの第2実施例において、上記押圧手段32は順方向姿勢角度αまたは逆方向姿勢角度βが上記修正可能角度以内である全ての容器1に対して、その姿勢を修正するようにしても良い。
2 物品搬送装置 4 上流側搬送コンベヤ
5 下流側搬送コンベヤ 6 第1ガイド部材
6b、7b 幅減少部 7 第2ガイド部材
7a 傾斜部 8 制御手段
8a 姿勢認識手段 8b 判定手段
9 撮像手段 10 リジェクト手段
31 詰り防止手段
α 順方向姿勢角度 β 逆方向姿勢角度
Claims (2)
- 長辺と短辺とを有する角型の物品を搬送するとともに、上流側の端部と下流側の端部とを並行させて接続した複数の搬送コンベヤと、上記搬送コンベヤ上の物品をガイドする搬送ガイドとを備え、
上記搬送ガイドは、上流側搬送コンベヤから下流側搬送コンベヤにかけて斜めに交差するように設けられて上記物品を下流側搬送コンベヤへとガイドする傾斜部と、下流側搬送コンベヤに上記物品を挟むように設けられて下流側に向けて徐々に狭くなる幅減少部とを有している物品搬送装置において、
上記搬送ガイドの傾斜部よりも上流側に設けられて物品を撮像する撮像手段と、撮像手段が撮像した画像に基づき物品の姿勢を認識する姿勢認識手段と、当該姿勢認識手段の認識結果に基づいて当該物品が上記幅減少部で詰りを起こすか否かを判定する判定手段と、
上記判定手段が詰りを起こすと判定した物品をリジェクトするリジェクト手段もしくは当該物品の姿勢を修正して当該物品が上記幅減少部で詰るのを予防する詰り予防手段のうち、少なくともいずれか一方とを備え、
上記姿勢認識手段は、物品の長辺が搬送方向に対して上記搬送ガイドの傾斜部と同方向に傾斜した順方向姿勢角度と、物品の長辺が搬送方向に対して上記搬送ガイドの傾斜部と逆方向に傾斜した逆方向姿勢角度とを認識し、
上記判定手段は、上記物品の順方向姿勢角度または逆方向姿勢角度が所定の許容角度を超えると、上記リジェクト手段もしくは上記詰り予防手段の少なくともいずれか一方を作動させ、かつ上記判定手段には上記順方向姿勢角度の許容角度が逆方向姿勢角度の許容角度よりも大きく設定されていることを特徴とする物品搬送装置。 - 上記上流側搬送コンベヤの上流側に、並行に設けられた複数列のコンベヤからなる集合コンベヤを設け
上記搬送ガイドは、上記集合コンベヤにおける上流側に位置するコンベヤから上記上流側搬送コンベヤに隣接する下流側のコンベヤにかけて斜めに横切るように設けられた傾斜部を有し、
上記集合コンベヤにおける上流側のコンベヤに複数列で供給された物品を、上記ガイド部材の傾斜部に衝突させて、当該ガイド部材によって物品を上記集合コンベヤにおける下流側のコンベヤへとガイドする間に、上記物品を一列に整列させることを特徴とする請求項1に記載の物品搬送装置。
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