JP7214456B2 - 破ビン検知装置及び破ビン検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、ビン搬送ラインを搬送中の破ビン（破損したビン）を検知する破ビン検知装置及び破ビン検知方法に関する。

特許文献１には、液体入りビンのビン搬送ラインを挟んで投光器と受光器とを設け、液体入りビンが投光器と受光器の間を通過中に受光器が受けた光の強度又は量が一回も所定の閾値を越えて減衰していない場合に、割れビン（破ビン）であることを判定する割れビン検出装置が開示されている。
この特許文献１では、液入りビンの液体による吸収と反射とを利用することで、液入りビンの割れを検知している。

特開２０１８－９５２６３号公報

一方、液入りか否かにかかわらず、ビンの搬送中にビンの割れ（破損）があったか否かを、簡易な構成で且つ迅速に検知することが望まれている。

そこで、本発明の目的は、ビンの搬送中にビンの破損があったか否かを、簡易な構成で且つ迅速に検知することができる破ビン検知装置及び破ビン検知方法を提供することである。

請求項１に記載の発明は、ビン搬送ラインと、ビン搬送ラインの下方に設けて、破ビンの破片を受ける金属製の破片受けと、破片受けの金属面に破片が落下したときの振動を検知する振動検知器と、振動検知器が振動を検知したときに報知する報知器と、を備えることを特徴とする破ビン検知装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、振動検知器及び報知器に接続された制御部を備え、制御部は、振動検知器で検知した振動の大きさを電気信号に変換した振動波形を出力しており、出力値が所定の閾値を越えると破片検知信号を報知器に発することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、報知器は、モニタ画面を有し、報知を受けたときにモニタ画面に振動検知を表示すると共に制御部はビン搬送ラインを停止することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１～３のいずれか一項に記載の発明において、ビン搬送ラインはビンを複数列で搬送しており、破片受けは全てのビン搬送列に亘って配置してあることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１～４のいずれか一項に記載の発明において、ビン搬送ラインは、ビン洗浄機から洗浄後のビンを排出する排ビン部に設けてあり、且つビンの底面を受けて移送する面には移送方向に沿う隙間を設けてあり、ビンの破損があったときに破片は前記隙間から破片受けに落下することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、ビン搬送ラインにビンを搬送する搬送工程と、ビン搬送ラインの下方に設けた金属製の破片受けの振動を振動検知器で検知する振動検知工程と、振動検知器が検知した振動が所定値よりも大きい値の時にビンの破片が破片受けの金属面への落下を報知する報知工程と、を備えることを特徴とする破ビン検知方法である。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、報知工程で報知したときに、ビン搬送ラインにおけるビンの搬送を停止する搬送停止工程と、を備え、搬送停止工程の後に、作業員が目視により破片受けに破片があるか否かを確認する確認工程と、確認工程において、破片がない場合には、ビン搬送ラインの停止を解除する解除工程と、を備えることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、ビン搬送ラインは、ビン洗浄機から洗浄後のビンを排出する排ビン部に設けてあり、前記確認工程において、破片があった場合には、破ビンを除去した後に少なくとも排ビン部にある全てのビンをビン洗浄機のビン供給側に戻すことを特徴とする。

請求項１及び６に記載の発明によれば、ビン搬送ラインの下方に設けた破片受けに振動検知器を設けて、ビンの破片が破片受けに落下したときの振動を検知しているので、簡易な構成で且つ迅速に破びんの検出を行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏すると共に、制御部では、振動を電気信号に変換した値が、所定の閾値よりも高いか否かを判定するだけなので、破片受けがビンの破片を受けたか否かを連続的に且つ容易に判定できる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の作用効果を奏すると共に、振動を検知したときに、ビン搬送ラインを停止すると共にモニタ画面に振動検知を表示することにより、破片の確認作業や対応作業が迅速にできる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１～３のいずれか一項に記載の発明と同様の作用効果を奏すると共に、複数の列を成して搬送するビン群の場合であっても、そのビン群の中のいずれかのビンが破損したことを検知できるから、大量に搬送されるビンについて、破ビン検知が可能である。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１～４のいずれか一項に記載の発明と同様の作用効果を奏すると共に、洗浄後のビンを搬送するビン搬送ラインには、移送方向に沿う隙間を設けているので、破片受けへの破片の落下を容易に行うことができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明と同様の作用効果を奏すると共に、報知工程による報知があった場合に、作業員が破片受けを目視で確認するので、誤作動による報知を確認できると共に、誤作動の場合にはビン搬送ラインの復帰を迅速にできる。

請求項８に記載の発明によれば、請求項７に記載の発明と同様の作用効果を奏すると共に、破片がある場合には、排ビン部にある全てのビンをビン洗浄機のビン供給側に戻すことにより、仮に破片が他のビンに混入した場合でもビン洗浄機で排出できるから、破片の混入を防止できる。

本発明の実施の形態にかかる破ビン検知装置及びその周辺の構成を示す図であり、図７に示すＡ部の斜視図である。 図１に示す破ビン検知装置及びその周辺の構成を示す正面図である。 破ビン検知装置の振動検知器が検知した振動波形を示す図であり、ビンの破片を検知していない場合の通常状態の波形図である。 破ビン検知装置の振動検知器が検知した振動波形を示す図であり、実験においてビンの破片を破片受けの種々の位置に落下させた場合の波形図である。 破片受けの平面図である。 破ビン検知装置に用いられるモニタ画面の図である。 図８に示す排ビン部の構成を概略的に示す側面図である。 ボトル洗浄機の全体構成を概略的に示す側面図である。

以下に、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明するが、まず、破ビン検知工程の前工程で用いるビン洗浄機について説明する。
図８に示すように、ビン洗浄機１は、リサイクルの為に回収したビン（空ビン）３を洗浄するものであり、ビン供給部５と、洗浄部７と、洗浄後のビン３を排出するビン排出部９とを備えており、ビン洗浄機１内にはビン３を保持して搬送するボトルケージ１１と、ボトルケージ１１を循環移動するコンベア１３とが設けてある。

ビン供給部５は、順次供給されてくるビン３をボトルケージ１１で保持して洗浄部７へと搬送する。ボトルケージ１１は、倒立したビン３の口部を受けてビン３を保持するものであり、略円筒形状を成しビン３の口部側を倒立した状態で収納するようにしてある。
洗浄部７は複数の浸漬槽１５を備えており、各浸漬槽１５ではカセイソーダ等の薬液でビン３を洗浄し、その後、ビン３はシャワー部１９で洗浄水によるすすぎを行う。
すすぎを行ったビン３はビン排出部９に搬送される。

図７に示すように、ビン排出部９には、コンベア１３によりボトルケージ１１と共に倒立状態で搬送されてくるビン３の底を受けて徐々にビンを立設させるビン搬送ライン１２と、ビン搬送ライン１２の下流に設けたビン立設部１４と、ビン整列部１６とが設けてある。
ビン搬送ライン１２はビン３の底が徐々に下に向くように案内しており、上から下に向けて略円弧状に形成した反転移送部１２ａと、反転移送部１２ａからビン立設部１４まで傾斜状態で案内する傾斜移送部１２ｂとを備えている。図１及び図２に示すように、反転移送部１２ａは隙間のない面材であり、傾斜移送部１２ｂは、搬送方向に沿って隙間Ｓを形成するように簀子状に板材１７を所定間隔で設けてある。
尚、図１及び図２では、説明の為に破片受け２１をその内側が見えるようにビン搬送ライン１２に対して開いた状態を示しているが、稼働時には図７に示すように、破片受け２１はビン搬送ライン１２のビン搬送方向と略平行に配置されている。

図１及び図７に示すように、ビン搬送ライン１２には本発明にかかる破ビン検知装置２０が設けてあり、破ビン検知装置２０はビン搬送ライン１２が搬送するビン３が破損（割れ）した際に発生する破片３ａの落下を検知している。
破ビン検知装置２０は、搬送ライン１２の傾斜移送部１２ｂの下方に設けた破片受け２１と、破片受け２１に装着した振動検知器２３を備えている。

図１及び図２に示すように、破片受け２１は平面視長方形状を成しており（図５参照）、ビン搬送ライン１２が搬送するビンの列全体に亘って配置されている。破片受け２１は長方形状の底面２１ａと、底面２１ａの外周縁から立設する壁部２１ｂとを備えている。壁部２１ｂは正面壁２２と、側面壁２４を有し、正面壁２２に付されている符号は、ビン列を示す符号である。尚、図１では一列目のビン３の２本のみを示しており、その他のビンは省略している。
破片受け２１は、金属製であり、具体的にはＳＵＳ（スチール鋼）製である。

振動検知器２３は、破片受けの側面壁２４に取り付けてあり、破片受け２１の振動を検知している。この振動検知器２３は制御部（図示せず）に接続されており、制御部は報知器及びモニタ画面２５（図６参照）に接続されている。

振動検知器２３が受けた振動は、制御部で電圧に変換される。電圧に変換された振動波形は、図３及び図４に示す波形である。尚、図３及び図４に示す波形は実験時にオシロスコープに出力された波形である。
この実験では、破片３ａとして約５ｇ（グラム）のガラス片（図１参照）を傾斜移送部１２ｂから数回、落下した。図４は、そのときの電圧波形を示す。いずれも所定の閾値Ｋを越えた鮮明な波形を示した。一方、ガラス片を落下していない状態（通常運転時）では、図３に示すように、工場内における装置駆動に伴うわずかな振動を受けるが、閾値Ｋに比較して、著しく小さな値であった。
また、この実験では、破片受け２１について、図５に示すイ、ロ、ハ・・・の６点に破片を落下したが、いずれも同様な結果を得ることができた。
この実験から、明らかなように、破片受け２１において、振動検知器２３を壁部２１ｂの任意の位置に設置することで、いずれも高い検知精度で且つ破片受け２１の全体に亘って、ビンの破片の落下を検知することができる。

次に、破ビン検知方法の工程について説明する。
図８に示すように、ビン洗浄機１で洗浄されたビン３は、コンベア１３によりボトルケージ１１にビン３の口部を入れた倒立状態でビン排出部９に搬送されてくる。
図７に示すように、ビン排出部９では、ビン３の底をビン搬送ライン１２でその移動を案内するようにしてボトルケージ１１と共にビン３をビン搬送ライン１２に沿って搬送する。

ビン搬送ライン１２では、ビン３の上下を反転するように、反転移送部１２ａでビン３の上下を反転した後、ビン３の底を下にした状態で、傾斜移送部１２ｂを上から下に移動するようにビン３が移送される。
その後、ビン３がビン立設部１４に到達すると、ビン３は正立した状態で落下し、ビン整列部１６に移送される。

図１に示すように、ビン搬送ライン１２において、ビン３が破損した場合又はすでに破損した状態であった場合には、ビン３の破片３ａが、傾斜移送部１２ｂの隙間Ｓから破片受け２１に落下する。
この破片３ａは、例えば、ビン洗浄機１（図８参照）で洗浄されている間にビン３が破損してボトルケージ１１に入り込んでいたり、反転移送部１２ａ又は傾斜移送部１２ｂで破損した場合が考えられる。
また、破片３ａは、ボトルケージ１１から落下したり、反転移送部１２ａに落下したものが反転移送部１２ａを滑って傾斜移送部１２ｂに到達したものが考えられる。

破片受け２１に破片３ａが落下すると、破片受け２１に取り付けてある振動検知器２３が破片受け２１で発生する振動を検知する。
振動検知器２３が受けた振動は、制御部で電圧信号に変換されて、電圧信号が所定の閾値Ｋを越えている場合には、制御部は報知部を通じて警報を発すると共に、コンベア１３を停止する。コンベア１３の停止により、ビン搬送ライン１２、ビン立設部１４、ビン整列部１６におけるビン３の移動を止める。更に、ビン整列部１６の下流に設けてビンを次工程に搬送するビン搬送ライン（図示せず）も停止する。
報知部では、警報灯を点燈すると同時に図示していないモニタのタッチパネルにおいて、「洗ビン部振動検知（割れビン確認）」の表示がされる。

作業員は、図６に示す別のモニタ画面において、モニタを操作し、確認する。このモニタ画面では、図６に示すＳ１～Ｓ９の表示がされる。例えば、「洗ビン機排ビン異常検知」Ｓ１の表示がされる。
作業員は、モニタ画面の「目視確認 割れビン有？」Ｓ２の表示にしたがって、破片受け２１を目視により確認し、破片３ａ（図１参照）の有無を確認する。目視により破片３ａを発見した場合には、破片３ａを除去すると共に破ビンを探して取り除き、モニタ画面に戻る。一方、破片３ａを発見しなかった場合にも、作業員はモニタ画面に戻る。
次に、作業員は、モニタ画面において、目視確認の結果、破片３ａを発見した場合には「はい」Ｓ３のボトルを押し（又はタッチ）、発見しなかった場合には、「いいえ」Ｓ４を押す（又はタッチ）。
作業員が「いいえ」Ｓ４を押した場合には、制御部は、コンベア１３の停止を解除すると共に、ビン搬送ライン１２、ビン立設部１４、ビン整列部１６におけるビン３の移動停止を解除する。更に、ビン整列部１６の下流にあるビン搬送ラインの停止も解除する。

作業員が「はい」Ｓ３を押した場合には、モニタ画面で示す各工程Ｓ５～Ｓ９が自動制御で実施され、実施中には各工程Ｓ５～Ｓ９が順次点燈する。
尚、戻し動作では、ビン排出部９及びビン整列部１６にある一群のビン３がビン洗浄機１のビン供給部５（図８参照）に戻される。

本実施の形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
図１に示すように、ビン搬送ライン１２の下方に設けた破片受け２１に振動検知器２３を設けて、ビン３の破片３ａが破片受け２１に落下したときの振動を検知しているので、簡易な構成で且つ迅速に破びん（割れビン）の検出を行うことができる。

制御部では、振動検知器２３が検知した振動を電気信号に変換した値が、所定の閾値Ｋよりも高いか否かを判定するだけなので、破片受け２１がビン３の破片３ａを受けたか否かを連続的に且つ容易に判定できる。

ビン搬送ライン１２には複数の列を成してビン３を搬送しているが、破片受け２１は全てのビン３の搬送列に亘って設けてあるので、搬送するビン群に対していずれかのビンが破損したことを検知できるから、大量のビンについて、破ビン検知が可能である。

破片受け２１は、外周縁に亘って立設する壁部２１ｂを設けているので、壁部２１ｂにより破片受け２１に落下した破片３ａを保持でき、確認が容易にできると共に受けた破片３ａが破片受け２１からこぼれ落ちるのを防止できる。

振動検知器２３が破片受け２１の振動を検知したときに、ビン搬送ライン１２を含む一連のビン３の移動を停止すると共にモニタ画面に振動検知を表示することにより、破片の確認作業や対応作業が迅速にできる。

洗浄後のビン３を搬送するビン搬送ライン１２には、移送方向に沿う隙間Ｓを設けているので、破片受け２１への破片３ａの落下を容易に行うことができる。

振動検知器２３で振動を検知したときに警報（報知）があった場合に、作業員が破片受け２１を目視で確認するので、誤作動による警報か否かを確認できると共に、誤作動の場合にはビン搬送ライン１２の復帰を迅速にできる。

破片受け２１に破片３ａがある場合には、少なくともビン排出部９にある全てのビンを、ビン洗浄機１のビン供給部５に戻しているので、仮に破片３ａが他のビン３に混入した場合でもビン洗浄機で排出できるから、破片３ａが他のビン３に混入するのを防止できる。

本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
例えば、ビン搬送ライン１２は、洗浄したビン３のビン搬送ライン１２に限らず、飲料を充填した後のビン搬送ラインであっても良いし、任意の工程から他の工程へ移動するビン搬送ラインであってもよい。

１ ビン洗浄機
５ ビン供給部
３ ビン
３ａ 破片
９ ビン排出部
１２ ビン搬送ライン
２０ 破ビン検知装置
２１ 破片受け
２１ｂ 壁部
２３ 振動検知器
２５ モニタ画面
Ｋ 閾値
Ｓ 隙間

Claims (8)

1. ビン搬送ラインと、
   ビン搬送ラインの下方に設けて、破ビンの破片を受ける金属製の破片受けと、
   破片受けの金属面に破片が落下したときの振動を検知する振動検知器と、
   振動検知器が振動を検知したときに報知する報知器と、を備えることを特徴とする破ビン検知装置。
2. 振動検知器及び報知器に接続された制御部を備え、制御部は、振動検知器で検知した振動の大きさを電気信号に変換した振動波形を出力しており、出力値が所定の閾値を越えると破片検知信号を報知器に発することを特徴とする請求項１に記載の破ビン検知装置。
3. 報知器は、モニタ画面を有し、報知を受けたときにモニタ画面に振動検知を表示すると共に制御部はビン搬送ラインを停止することを特徴とする請求項２に記載の破ビン検知装置。
4. ビン搬送ラインはビンを複数列で搬送しており、破片受けは全てのビン搬送列に亘って配置してあることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の破ビン検知装置。
5. ビン搬送ラインは、ビン洗浄機から洗浄後のビンを排出する排ビン部に設けてあり、且つビンの底面を受けて移送する面には移送方向に沿う隙間を設けてあり、ビンの破損があったときに破片は前記隙間から破片受けに落下することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の破ビン検知装置。
6. ビン搬送ラインにビンを搬送する搬送工程と、
   ビン搬送ラインの下方に設けた金属製の破片受けの振動を振動検知器で検知する振動検知工程と、
   振動検知器が検知した振動が所定値よりも大きい値の時にビンの破片が破片受けの金属面への落下を報知する報知工程と、を備えることを特徴とする破ビン検知方法。
7. 報知工程で報知したときに、ビン搬送ラインにおけるビンの搬送を停止する搬送停止工程と、を備え、
   搬送停止工程の後に、作業員が目視により破片受けに破片があるか否かを確認する確認工程と、
   確認工程において、破片がない場合には、ビン搬送ラインの停止を解除する解除工程と、を備えることを特徴とする請求項６に記載の破ビン検知方法。
8. ビン搬送ラインは、ビン洗浄機から洗浄後のビンを排出する排ビン部に設けてあり、前記確認工程において、破片があった場合には、破ビンを除去した後に少なくとも排ビン部にある全てのビンをビン洗浄機のビン供給側に戻すことを特徴とする請求項７に記載の破ビン検知方法。

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