JPH03111324A - 製品移送配向装置およびその操作制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、製品配向装置、特に、製品を移送しかつ製品
の主たる軸線を移送方向と直交させて製品を配向させる
装置および該装置の操作制御方法に関するもので、自動
包装技術の分野において有効に適用される。

（従来の技術および発明が解決しようとする課題） 自動包装の分野で使用する場合、包装を行なっている製
品（例えば、個々に包装材料（ｗｒａｐｐｅｒ）即ちラ
ッパーに既に包まれている棒状のチョコレートなどのよ
うな菓子製品）は、通常、主たる軸線（ｐｒｉｎｃｉｐ
ａｌ　ａｘｉｓ）、通常は、長軸（ｍａｊｏｒ　ａｘｉ
ｓ）が進行方向と略直交した状態で移送される。これは
、例えば、いわゆる「マルチバック」（”ｍｕｌｔｉ−
ｐａｃｋ”）包装体を形成する包装機械に共通しており
、かかる機械の場合には、それぞれの「フローパックＪ
　（”ｆｌｏｗ−ｐａｃｋ”）または「フオーム・フィ
ル・シール」（ｆｏｒｍ−ｆｉｌｌ−ｓｅａｌ”）ラッ
パーに包まれた製品が包込み（ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ）の
ために別の包装ステーションに向けて送られ、所定数の
ユニットを含むグループとして、−層大きな寸法の同様
な包装体とされる。

製品が進行するにつれて、コンベヤベルト上でのスリッ
プ、包装材料にある長平方向の接合部の外方突起による
製品のわずかな拘束、または包装材料の一端にあるフラ
ップよりもわずかに大きい反対側端部のフラップの存在
、といった任意のあるいは−見本質的と思われる様々な
現象が生じ、各製品は、その主たる軸線が進行方向と直
交した状態では移動しないようになる。

かかる事態は、例えば、横向きで進行する製品の流れが
、製品の確実な連行（ｅｎｔｒａｉｎｎ＋ｅｎｔ）を行
なわせるブレード付き（ｂｌａｄｅｄ）コンベヤで移送
しなければならない場合に悪影響を生ずる０例えば、ブ
レードに横方向の長さがある場合またはブレードの付い
たコンベヤが幾つかの連行ニブまたはブレードを介して
各製品と係合する場合には、間違って配列された製品が
速行装置を妨害するという望ましくない事態を招く。

更に、所望の位置からのずれがある場合、このずれは、
あるコンベヤから一層大きいスピードで進行している別
のコンベヤへ移行する際に一層大きくなるということも
考慮しなければならない。

更にまた、連行方向と直交する位置からの限られた変位
はある程度補償することができるが、例えば、製品が進
行方向に対して約４５度の角度で配列されている場合に
は、例えば、堆積が生ずると、ある値を越えた変位は不
可逆なものとなり、従って、包装機械に製品が咬み込ま
れるという危険が生じ、この場合、包装機械自体の損傷
または閉塞が生じなくても機械の汚れを引き起こす。

本発明の目的は、上記した問題点を完全に除去するとと
もに、排出部において、製品の主たる軸線が進行方向に
対してできるだけ直交して配向するように製品を配列す
ることができる装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、著しく迅速かつ効率よく製品を配
向することができる方法を提供することにある。

本発明の更に別の目的は、排出部において、製品の主た
る軸線が進行方向に対してできるだけ直交して配向する
ように製品を配列することができる装置を規制する方法
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本°発明の−の観点によれば、製品を移送しかつ主軸が
移送方向と直交するように製品を配向させる製品移送配
向装置が提供されている。この装置は、移送方向に動作
する少なくとも２つの製品コンベヤ構成体と、２つのコ
ンベヤ構造体に速度の異なる動きを付与することができ
る別体をなす駆動手段と、製品の配向を検出するととも
に、移送方向と直交する状態からの製品の主軸の変位を
示す少なくとも１つの信号を発生するセンサ手段と、セ
ンサ手段が発生する少なくとも１つの信号に対して感受
性を有しかつ変位を除去するためにコンベヤ構成体の移
送速度を変えるように駆動手段に作用することができる
制御手段とを備えることを特徴とする構成に係る。

本発明の別の観点によれば、移送方向に動作する少なく
とも２つの製品コンベヤ構成体と、２つのコンベヤ構造
体に速度の異なる動きを付与することができる別体をな
す駆動手段と、製品の配向を検出するとともに、移送方
向と直交する状態からの製品の主軸の変位を示す少なく
とも１つの信号を発生するセンサ手段と、センサ手段が
発生する少なくとも１つの信号に対して感受性を有しか
つ変位を除去するためにコンベヤ構成体の移送速度を変
えるように駆動手段に作用することができる制御手段と
を備えてなる製品を移送しかつ主軸が移送方向と直交す
るように製品を配向させる製品移送配向装置の操作を制
御する製品移送配向装置の操作制御方法が提供されてい
る。この方法は、製品の通過を検出する少なくとも２つ
の領域を形成するようにコンベヤ構成体の一方および他
方にそれぞれ近接してセンサ手段を配設する工程と、変
位の内容を識別するように前記２つの検出領域のうち製
品が最初に遭遇する検出領域に対応した製品の通過を検
出する工程と、変位を少なくするためにコンベヤ構成体
の動きの速度を変えるように第１の変位補正ステージに
おいて駆動手段に作用させて駆動手段の速度に差を設け
る工程と、２つの検出領域に対応して製品が通過する時
間の長さが補正を行なおうとする残りの変位を示すよう
に、前記２つの検出領域のうち製品が遭遇する・第二の
検出領域に対応した製品の通過を検出する工程と、残り
の変位をなくすためにコンベヤ構成体の動きの速度に差
を設けるように第２の変位補正ステージにおいて駆動手
段に作用する工程とを備えることを特徴とする構成に係
る。

（作用） 上記した構成の本発明に係る装置は、公知の原則を使用
して、異なる速度で進行させることができる２つの連行
構成体（例えば、エンドレスコンベヤベルト）からなる
コンベヤを提供することにより、２つの連行構成体上で
移送される製品の配向を変えることができる０例えば、
進行方向と「交差して」配列された製品を９０°回転さ
せて、製品をｒ長手方向へ」進行させるために、この原
則を使用することは公知である。

また、上記した構成に係る本発明の方法においては、あ
る製品の主たる軸線が連行方向と正確には直交していな
い状態でその製品が進行していることが検出された場合
には、製品の所望の位置からからのずれの程度が検出さ
れるまで必要な補正操作の開始を待たせることは必要と
はされない。

（実施例） 以下、本発明を、添付図面に示す実施例に関して説明す
る。

第１図には、製品を自動包装する設備のコンベヤ装置が
、参照番号１により全体示されているが、かかる設備は
、第１図では全体としてではなく、一部として示されて
いる。

該設備は、例えば、チョコレートバーなどのような製品
の、いわゆる「マルチバック」包装体を形成する設備と
することができる。これらの包装体においては、各物品
は先づ、シート材料からなる袋により実質上構成され、
長平方向のシールが製品の下に配設され、しかも２つの
側方端部シールにより閉じられた構成の、実質上「フロ
ーバック」または「フオーム・フィル・シール」ラッパ
ーに入れる。

かかるラッパーの製造に関する一般的な説明は、本譲受
人の名義に係る米国特許筒４．７６１．９３７号に記載
されており、本発明は、かかるラッパーの製造に関する
ものではないので、本明細書においてはこの点について
のこれ以上の説明は省略する。

このようにしてつくられた各ラッパーは、第１図に示す
設備の部分において取扱われるべき製品Ｐを形成する。

より詳細に説明すると、各製品Ｐは、導入移送体即ち「
横にＪ　（”ｃｒｏｓｓｗｉｓｅ”）配設された、通常
エンドレスベルトタイプの導入コンベヤ２に到着し、そ
の後排出コンベヤ３へ向けて移送されるように、その主
たる軸線の１つ、通常は主軸が進行方向と略直交するよ
うに配設される。排出コンベヤ３は、例えば、一対のモ
ータ駆動のエンドレスによって構成することができる。

製品は次に、別の包装機械（図示せず）へ向けて更に移
送され、ここで、製品Ｐは、「マルチバック」として知
られている多数の包装体を形成するように一層大きい寸
法の「フローバック」または「フオーム・フィル・シー
ル」にグループ分けされる。

図示の実施例においては、製品Ｐは、カスケード（ｃａ
ｓｃａｄｅｌ　に配列された幾つかのコンベヤ、本実施
例では、第１の移送コンベヤ４、第１の配向コンベヤ５
、第２の移送コンベヤ６、整相（ｐｈａ　−ｓｉｎｇ）
コンベヤ７および第２の配向コンベヤ８を介して進めら
れながら、導入ベルト２から排出ベルト３へ移送される
。

第１の移送コンベヤ４は、製品Ｐが到着したときにこれ
を軽く押して製品の端部を長手方向に整合させるように
作用する、張設自在とすることができる公知のタイプの
ベルトリ３ガー（ｂｅｌｔｊｏｇｇｅｒ）即ち整合装置
Ｓを備えている。

第１の配向コンベヤ５は、後述するように本発明に従っ
て構成される。

第２の移送コンベヤは、本発明を実施するためにニュー
トラルであると考えるべきであり、該コンベヤに製品Ｐ
のダイナミック体積（ｄｙｎａｍｉｃ　ａｃｃｕｍｕｌ
ａｔｉｏｎ）を形成する。

整相コンベヤ７は、導入計量コンベヤ２と同様、連係す
る光電セルフａを備えている。計量コンベヤ２の同様の
光電セルは参照番号２ａで示されている。整相コンベヤ
７は、製品Ｐを所定の基準、例えば、更に下流側に配置
されるコンベヤ（図示せず）の連行ブレードまたはニブ
に対して所定の移送関係で排出コンベヤ３へ向けて進行
させる機能を行なう。

第２の配向コンベヤ８は、上流側に配設された第１の配
向コンベヤ５と同様に構成することができる。

コンベヤ７および導入計量コンベヤ２の光電セルフａお
よび２ａとの協働による製品Ｐの整相は、公知の基準に
従って行なうことができる。かかる基準は、本発明を理
解する上では関連性がないので、本明細書では、この点
についてのこれ以上の説明は省略する。この点について
の説明は、本譲受人に譲渡されたイタリア特許筒９６７
、４７９号および対応する英国特許筒１，４１２，６７
９号に記載されている。

第１図に示すように、カスケードに配列された４つのコ
ンベヤ５乃至８はいずれも、並行して配設されかつ製品
Ｐの移送方向に配向された２つのベルトによって形成す
るのが好ましく、製品Ｐは該ベルトの上側のパス（ｐａ
ｓｓｌに載置される。各コンベヤのベルト相互の間隔は
、取扱われるべき製品の寸法即ちサイズに一層良好に適
合するように、選択的に調節自在とすることができる。

これは、公知の手段によって行なうことができる０種々
のコンベヤのアセンブリおよび駆動に関する基準も公知
である。

駆動は、通常、コンベヤを構成するバンド即ちベルトの
下側のパスを、移送面の下に配設されるそれぞれのモー
タ駆動のローラの上を通すことにより行なわれる。第１
図においては、かかるローラは、コンベヤを示す参照番
号に添え字を付して示されている。

第１図に示すコンベヤ装置においては、配向コンベヤ５
と移送コンベヤ６との間、移送コンベヤ６と調時コンベ
ヤ７との間および調時コンベヤ７ともう一方の配向コン
ベヤ８との間、更には配向コンベヤ８と排出コンベヤ３
との間のギャップを補う°補助コンベヤベルト９乃至１
２が配設されている。

補助コンベヤ９．１０．１１および１２は、該コンベヤ
が補助するコンベヤを構成する対をなすベルト間の中央
位置に配置される。補助コンベヤ９乃至１２は、カスケ
ードに配列された２つのコンベヤ間での製品Ｐの移送を
できるだけ円滑かつ一様に行なわせる機能を発揮する０
本発明者が行なった実験によれば、コンベヤの端部復帰
ループを形成するのに使用される手段（第１図に示す実
施例におけるようなロータまたは「フェザ−」（”ｆｅ
ａｔｈｅｒｓ’“）として知られる単なる丸い形状体で
、過熱を防ぐように冷却される）があるにもに拘らず、
カスケードに配列されたベルト間での移送を行なう態様
が、製品Ｐの移送方向に対する製品の正確な配向保持に
影響を及ぼすことがわかった。

かくして、例えば導入コンベヤ２と移送コンベヤ４との
間および移送コンベヤ４と第１の配向コンベヤ５との間
での（即ち製品Ｐの配向が行なわれる前の）移送に関し
て補助コンベヤを配設する必要性は大きくないが、これ
らのコンベヤを下流側に設けるのは明らかに好ましい。

実際には、各補助コンベヤ９乃至１２は、上側のパスが
カスケードに配列されている２つのコンベヤ間の移送領
域の中へ下から徐々に上昇する小さなエンドレスベルト
により構成される。かくして、移送されている製品Ｐは
、上流コンベヤのベルトが移送面の下に降下して排出ロ
ーラまたはロールの周囲を巻回し、かつ、下流側のコン
ベヤのベルトがそれぞれのコンベヤの導入ローラまたは
ロールを通過することにより、下から上昇するときに未
だ到着しでいない上記領域において正確に水平に配列し
た状態で支持される。このように、製品Ｐの下流側コン
ベヤへの正しい移送が確保されると、補助コンベヤ９乃
至１２のコンベヤパスは徐々に降下して復帰パスを形成
する。

第１図に示す実施例に関する駆動を更に説明すると、補
助コンベヤ９と１０は、製品の進行の速度を正確に対応
させろために、コンベヤ６の駆動の補助を行なうように
駆動させることができる。

補助コンベヤ１１は、必要な場合には、整相コンベヤ７
の駆動を補助するように作動させることができ、一方、
補助コンベヤ１２は排出コンベヤ３の駆動を補助させる
ように作動させることができる。

かかる選択は単に例示であって、本発明の構成に制限を
加＾るものではない。

第２図は、配向コンベヤ５を構成する２つのベルト即ち
バンドを、これらのベルトと連係するモータ５ａおよび
５ｂとともに示す仮想平面図である。

以下、主としてこのコンベヤについて説明するが、以下
の説明は、下流側に配設されるもう一方の配向コンベヤ
８にも実質上同じ態様で適用することができる。

上記したように、コンベヤ５の主たる目的は、第１およ
び２図並びに第４乃至６図において左側から右側へ向か
う進行方向を有するコンベヤの導入部に導かれ、主たる
軸線の１つ、一般的には、主軸Ｘ、が移送方向りに対し
て傾斜、即ち、９０度以外の角度（第２図の角度αは０
度以外の角度）で上記方向に対して傾斜している各製品
Ｐが、コンベヤ５の排出部において正しい配向状態に戻
されるようにする、即ち、軸線Ｘ、を進行方向りと正確
に直交させる（α＝０°）ようにすることにある。

本発明によれば、この目的は、製品Ｐの配置におけるエ
ラー即ち角度αの大きさと意味即ち内容（ｓｅｎｓｅ）
　とを検出すること、および該エラーを補正するように
モータ５ａおよび５ｂの速度を変えることにより達成す
ることができる。実際には、製品Ｐの一方の端部が他端
部よりも進行しているかどうか、かつ、どの程度まで進
行しているかを検出し、より進行している端部が位置す
るベルトの進行速度を小さくするとともに、遅れている
端部が位置するもう一方のベルトを加速することにより
、位置的なエラーを消去する。

各製品Ｐの配置上のエラーを検出するためには、好まし
くは２つの光電セル１３ａおよび１３ｂ（・配向コンベ
ヤ８の場合には光電セル１４ａおよび１４ｂ）からなる
センサを使用する。

光電セル２ａおよび７ａと同様、これらのセルは商業的
に広く入手することができ、例えば、シック（ＳＩＣＫ
１社（西ドイツ）により製造されているものを使用する
ことができる。

２つの光電セル１３ａおよび１３ｂは、機能的に同等の
他の光学または非光学センサと置き換えることができる
が、反射により作動するタイプのものである。従って、
かかる光電セルは、周知の基準によれば、コンベヤ５の
２つのベルト間の橋のようにこれらのコンベヤバスの直
下を横方向に延びる反射スクリーン１４（配向コンベヤ
８の場合にはスクリーン１５）に向けて光線（赤外線の
ような可視領域外の放射線も含む）を放射する放射源を
含む、かくして、スクリーン１４は、光源を内蔵する同
じハウジングに収容されかつ製品Ｐが移送される面の上
方に配設される、例えばフォトダイオードのような、光
感知素子に向けて光線を反射する。

光電セル１３ａおよび１３ｂに対応した製品Ｐがない場
合には、光線は全てスクリーン１４により反射され、光
感知素子により拾い上げられる。

しかしながら、製品Ｐが光電セルのハウジングと反射ス
クリーン１４との間に介在しているときには、光線の伝
播通路が遮断され、対応する光電セルが検出信号を発生
する。

光電セル１３ａおよび１３ｂは、一般には、製品Ｐの配
向の基準を構成する仮想バリヤＢを画定するように製品
の移送方向りを横切って整合されるそれぞれの検出点１
６ａおよび１６ｂにおいて作用すると考えることができ
る。

伝播により作動する光電セルまたは同様の光学センサの
選択が、本発明においては好ましいと考えられる。

反射スクリーンを必要とせずに２つのコンベヤベルトＳ
上での製品Ｐの移送を検出する光学的または非光学的な
近接センサのような別のタイプのセンサも、当然に使用
することができる。

この種の手段は、各製品Ｐの２つの端部の移送が、・コ
ンベヤ５のベルトの略中夫の位置、即ち、製品Ｐの端部
が以下に詳細に説明する配向動作の際にコンベヤのベル
トに対して回転する中心をなす点Ｔ１およびＴ２と略整
合する位置（この領域はプロセスを制御しかつモデル化
するのが困難な場合により正確となる）において検出す
ることができるという利点を有する。

しかしながら、伝播により作動する光学センサを使用す
ることは、検出の信頼性および正確度を期する上から特
に好ましい。

近接センサの作動は、製品の表面特性とともに、当然の
ことであるが移送が検出される製品の形状およびサイズ
によっても大きな影響を受ける。

かかる用途においては、製品が被覆されていない場合、
あるいは製品が多少とも反射性があり、透明であり、あ
るいは着色されているなどの材料から形成されるそれぞ
れのラッパーにより既に覆われている場合があるので、
製品の寸法上の特性、特に、表面特性を予知することは
著しく困難である。

しかしながら、上記説明から明らかなように、当然にコ
ンベヤベルト５とは整合しない位置、通常は内側のベル
トの直後の位置に光学センサ１３ａよび１３ｂを配置す
ると、以下に詳細に説明する基準に従って考慮しなけれ
ばならない検出エラーを生ずることになる。

第３図は、本発明に係る装置の制御システムの概略構造
を示す、このシステムには、光電セル１３ａおよび１３
ｂが発生する検出信号を入力ゲートを介して受けるとと
もに、出力ライン１８ａおよび１８ｂに、コンベヤベル
トを駆動するモータ５ａおよび５ｂを作動するモータ作
動ユニット即ちアクチュエータ１９ａおよび１９ｂに供
給されるそれぞれのフィードバック信号を出力するマイ
クロプロセッサ（モジュール１７．２２．２３．２４お
よび２５）が使用されている。

キーボードまたは同様のデータ入カニニット２０もまた
、マイクロプロセッサシステムの入力ゲートに接続され
、特に以下に詳細に説明する補正因子に関する、例えば
処理されている製品の異なるサイズについてのデータが
システムに入ることができるようにしている。

モータ５ａおよび５ｂに関連する２つの位置検出器、一
般にはエンコーダまたはリゾルバが参照番号２１ａおよ
び２１ｂで示されており、一般的なフィードバック制御
システムに従って、それぞれのカウンタ２２ａおよび２
２ｂにモータ５ａおよび５ｂ、従って、該モータにより
駆動されるベルトが到着する位置を示すオンオフタイプ
の信号を提供する。

説明を簡単にするため、以下、製品の進行方向に対して
左側にあるモータ５ａにより駆動されるベルトを「第１
のベルト」と云い、もう一方のベルトを「第２のベルト
」と云うことにする。

従って、以下、エンコーダ２１ａとカウンタ２２ａはそ
れぞれ「第１のエンコーダ」および「第１のカウンタ」
と呼び、エンコーダ２１ｂとカウンタ２２ｂは「第２の
エンコーダ」および「第２のカウンタ」と呼ぶことにす
る。

２つのカウンタ２２ａおよび２２ｂは、マイクロプロセ
ッサシステムの参照番号２３で示すＣＰＵの制御の下で
作動し、ＣＰＵは、特にカウンタ２２ａおよび２２ｂを
選択的にリセットすることができる。メモリ２４もまた
ＣＰＵ２３に接続され、補正とサイズに関するデータが
以下に説明するように、例えばキーボード２０により、
メモリ２４に入力される。

コントロールシステムのデータ指示バスが参照番号２５
で全体示されており、ゲインが可変の２つの増幅器ユニ
ット２８ａおよび２８ｂのぞれぞれの反転および非反転
入力部に接続された出力ライン２７を有するディジタル
／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器２６の入力部に接続されて
いる。各増幅器２８ａおよび２８ｂの出力部は、それぞ
れの乗算器２９ａおよび２９ｂの入力部の一方に接続さ
れ、乗算器のもう一方の入力部は、製品Ｐを配向させる
ために、モータ５ａおよび５ｂの速度に加えられる変動
の如何に拘らず、ライン３０においてコンベヤ５の基本
即ち基準速度を示す信号を受け・る。

実際には、この速度がコンベヤ５上の製品Ｐの進行の全
体速度を規定する。

以下に説明するように、配向コンベヤ５を制御する調整
システムは、配向の正しい補正を行なうように基本速度
に対するコンベヤの各ベルトの速度の増減を選択的に行
なう機能を有する。

乗算器２９ａおよび２９ｂのそれぞれの出力信号は、ラ
イン３０に存在する基本速度信号をも受信する加算器ユ
ニット３０ａおよび３０ｂの各入力部に供給される。加
算器ユニット３０ａおよび３０ｂの出力ラインは、上記
したモータ１８ａおよび１８ｂを操縦するラインを構成
する。

乗算器２９ａおよび２９ｂの機能は、主に、加算器ユニ
ット３０ａおよび３０ｂによる正しい増減を、ライン３
０にありかつ基本速度の値に比例する基本速度信号に加
久ることにある。

即ち、実際にライン２７にある補正信号は、所望の位置
からの製品Ｐの角度変位（角度α）にのみ依存し、乗算
器ユニット２９ａおよび２９ｂにおいて行なわれる乗算
の結果としてコンベヤ５の移動の全体の速度に自動的に
加えられる。

増幅器２８ａおよび２８ｂのゲインは、補正操作を行な
う速度、即ち、ライン２７に存在する所定値のエラー信
号に対してアクチュエータ１９ａおよび１９ｂに加えら
れる補正信号の強度を規定する。

増幅器２８ａおよび２８ｂのゲインの正負の記号は、所
望の配向からの製品Ｐの検出された変位を意味するもの
となっている。

第２図と関連する第３図の実施例においては、エラー信
号は、製品Ｐの進行方向における製品の左側端部が右側
の端部よりも更に前方にあるときに正であるとされる。

この場合、エラーを補正するためには、左側のベルト即
ちモータ５ａを減速し、右側のベルト即ちモータ５ｂを
加速することが必要となる。

このような理由から、モータ５ａを制御する増幅器２８
ａのゲインはマイナスの記号で示されており、プラスの
記号はモータ５ｂを制御する増幅器２８ａのゲインを意
味している。

従って、逆に配向している場合、即ち、左側の端部が右
側の端部よりも後方にある場合には、ライン２７に負の
エラー信号が発生し、左側のベルトを加速しかつ右側の
ベルトを減速するフィードバックが必要となる。

本発明の第１の可能な実施例においては、ライン２７で
送信するためにディジタル・アナログ変換器２６に送ら
れるべきエラー信号は、製品Ｐが光電セル１３ａの検出
点１６ａに到達して覆う時間と製品Ｐの反対側の端部が
もう一方の光電セル１３ｂの検出点１６ｂに到達する時
間との間に亘って与えられる。

製品が完全に整合されているとき（α＝０６）即ち製品
が理想的に配置されているときには、これらの時間は一
致し、エラー信号はなく、ライン３０に存在する信号に
より識別される同じ速度で進行し続けるモータ５ａおよ
び５ｂへの補正フィードバックはない。

これに対して、光電セル１３ａおよび１３ｂに対応した
２つの通過時の間隔が大きくなると、所望の直交状態か
らの製品Ｐの変位が太き（なり、従って、変位を補償す
るためにモータ５ａおよび５ｂに印加しなければならな
いフィードバック信号は一層大きくなる。

２つの光電セルの検出点に製品の２つの端部が到達する
時間の間の間隔の関数としてフィードバック信号を定め
るようにした上記したタイプの手段は、位置エラーを補
正するために、２つの時間の間の間隔を使用していない
という欠点を有している。

しかしながら、本発明の好ましい本実施例においては、
この時間間隔が補正の目的のために使用されている。

この点について、本発明は、製品の一方の端部が他方の
端部よりも進行している即ち所望の直交位置から変位し
ていることが確認されると、少なくとも部分的に変位を
補正するために介入することが既に可能であるという前
提に基づく。

かくして、第２図に示す場合には、製品Ｐの前縁が光電
セル１３ａの検出点１６ａに到達すると直ちに、モータ
５ａにより駆動されるベルトの動きを減速すると同時に
、モータ５ｂにより駆動されるベルトを加速するために
補正を行なわなければならないことが容易にわかる。

かかる操作モードによれば、エラーの実際の大きさが検
出される前でも、該エラーを小さ（することができると
いう別の利点も得られる。

これは、第４．５および６図に示すシーケンスにより容
易に理解することができる。

第４乃至６図はいずれも、２つの部分に分割されている
。参照付号ａ）で示される上部は、光電セル１３ａの検
出点１６ａに対する製品Ｐの前縁すなわち一層進行して
いる縁部の位置を示す。下部ｂ）は、同じ縁部の光電セ
ル１３ｂの検出点１６ｂに対する位置を示す。

しかして、前縁Ｐが光電セル１３ａの検出点に到達する
（第４図）と直ちに、本発明のシステムは、モータ５ａ
を減速し、モータ５ｂを加速するように介入する。

これにより、第２図に示す位置に関して製品Ｐに左方向
即ち反時計廻り方向の回転を付与し、位置エラーを低減
させるように製品の主軸Ｘ、を進行方向りと直交する位
置へ向ける（第５図）。

この補正動作は、縁部Ｐが光電セル１３ｂの検出点１６
ｂに到達するまで継続する（第６図）。

この時点において、残りの位置エラーは、最初の位置エ
ラー即ち配向コンベヤ５の入力部におけるエラーよりも
確実に小さくなる。即ち、コンベヤベルト５にある製品
Ｐが従う通路の残りの部分で補正されるべき残りの位置
エラーは、最初のエラーよりも確実に小さくなる。

本発明者によれば、コンベヤ５のベルトが予想される殆
どの用途において長さが約１０乃至２０ｃｍであること
を考慮して、光電セル１３ａおよび１３ｂは、コンベヤ
５の全長のほぼ中央に配置するのが好ましいことがわか
った。上記したように、２つのベルト間の距離は、処理
される製品Ｐのサイズにより選択的に調整自在とするこ
とができる・。

即ち、光電セル１３ａおよび１３ｂにより画定される仮
想バリヤＢの上流にあるコンベヤ５の部分は、少なくと
も現在の使用状態においては、製品ＰがバリヤＢに到達
する前にコンベヤ５に完全に載置させるような長さとし
なければならない。

下流側の部分は、製品に対するベルトの速度を大きくす
ると製品Ｐがスライドして製品の制御が困難となるが、
このような結果を招来するベルトの速度の増加を必要と
せずに補正操作を有効に行なうことができるような長さ
としなければならない。

光電セル１３ａおよび１３ｂが製品Ｐの前縁の妨害を受
ける間の時間に亘って行なわれる位置エラーの補正の最
初の段階においては、ライン２６を介して供給されるフ
ィードバック信号が、第１の光電セルが製品Ｐの前縁の
妨害を受ける瞬間から開始する時間の経過とともに増大
する場合には、補正は一層有効であることがわかった。

実際には、これは、理想位置からの製品の変位が太き（
なるにつれて予備補正操作が一層有効となることを意味
する。

第７図のフローチャートは、かかる結果が第３図に示す
回路構成により得られることを示している 装置は参照番号１００で全体示されるステージで始動し
、各製品Ｐが、配向ベルト５に導かれる。このコンベヤ
と上流側にあるコンベヤの速度は、−回にただ１つの製
品Ｐだけがコンベヤ５と係合するように調整される。こ
のように各製品がコンベヤ５に導入されると、第１のス
テージ１０１において、装置即ち実際にはＣＰＵ２３が
製品Ｐの前縁による光電セル１３ａおよび１３ｂの一方
の妨害を検出する。

次の決定ステージ１０２においては、装置は２つの光電
セルのうちとの光電セルが妨害を受けたかを識別する。

このようにして、所望の直交状態からの製品Ｐの変位の
内容が識別される（角度αは正または負）、変位の内容
は、変位の内容を識別する２つの異なる論理レベルにお
いてフラッグをセ・ツトすることにより、装置に記録さ
れる（ステージ１０３および１０４）。

例えば、第２および３図において採用されている構成に
おいては、第２図において鎖線で示す製品Ｐの変位（左
側の端部が右側の端部よりも進行している）は、正の変
位と考えることができ（フラッグは論理レベル「１」に
セットされ）、負は逆の意味の変位を示す（フラッグは
論理レベル「０」にセットされる。

変位の記号が識別されると、ユニット２３（ステージ１
０５）は、予めリセットされた（ステージ１１４）カウ
ンタ２２ａおよび２２ｂを始動する。

製品Ｐの進行を示すカウント信号（本実施例においては
第１のカウンタ２２ａのカウント信号）が、ステージ１
０３および１０４においてフラッグにより示される記号
を考慮して使用され、変換器２６（ステージ１０６）に
供給される補正信号を発生する。この信号は、製品Ｐが
第１の光電セルを妨害した瞬間から開始する時間の経過
とともに徐々に増大する。このようにして、補正信号を
上記した基準に従ってライン２７に発生することができ
、信号は、所望の直交状態からの変位がマークされるに
つれて一層増大する。この第１の補正ステージは、もう
一方の光電セルが製品Ｐにより妨害されるまで継続する
。しかしながら、制御ステージ１０６０においては、装
置は、製品の配置が長手方向に沿って著しく誤っている
ためにもう一方の光電セルを妨害しないことを示す最大
値を、カウント、例えば、第２のカウンタ２２ｂのカウ
ントが越えていないことをチエツクする。

この場合、装置は、ステージ１１４へ真直ぐ行き、別の
製品についての別のサイクルの準備に備える。

本実施例においては、もう一方の光電セルが製品の妨害
を受ける場合には（ステージョ１０７）、位置エラーの
補正が既に行なわれている。

この時点で、第２のカウンタ２２ｂはリセットされ（ス
テージ１０８）、第１のカウンタ２２ａのカウントと第
２のリセットされたカウンタ２２ｂの力・ラントとの差
が、製品Ｐの両端部の相対的な変位を示すのに使用され
る。

カウント間の差が検出されると、残りの位置エラーを示
す信号が得られる。この信号は、ディジタル／アナログ
変換器２６およびライン２７へ供給されるべきフィード
バック信号として使用することができる。

光電セル１３ａおよび１３ｂが製品Ｐの前縁の通過を検
出する位置１６ａおよび１６ｂは、コンベヤベルト５に
対して通常は内方へオフセットされるので、２つのカウ
ンタ２２ａおよび２２ｂのカウント間の差として得られ
る補正信号は、位置補正のための回転運動が行なわれる
中心をなす点あるいはむしろ領域Ｔ、とＴ２との間の、
製品Ｐの進行方向の実際の変位を低く見積る傾向がある
。

従って、完全に満足のいく補正を行なうためには、製品
Ｐのサイズと幾何学形状とを考慮した補正因子（ＫＳＩ
）を、カウンタ２２ａおよび２２ｂのカウント間の差と
して得られる補正信号に加えることが必要となる。

この補正因子は、ステージ１１０におけるメモリ２４の
読取りの結果としてＣＰＵ２３により読取られ、装置は
、第１の配向コンベヤ５の進行の全体の速度（実際には
ライン３０に存在する基本速度）がある最大のしきい値
よりも小さいかどうかを検出する比較ステージ１１１へ
の結果（ｏｕｔｃｏｍｅ）が正である場合にステージ１
１０へ進む。

この比較操作について詳細に説明する。

ステージ１１０においてＣＰＵにより定められる補正因
子は、エラーを補正するためにディジタル／アナログ変
換器２６に実際に送られるフィードバック信号を発生さ
せるために使用することができるように、ステージ１０
９で得られたフィードバック信号にステージ１１２にお
いて加えられる。

ステージ１１３およびカウンタがリセットされるステー
ジ１１４での操作が完了すると、装置はサイクルの繰返
しに備える（ステージ１１５）・。

ステージ１１１において、装置の進行の全体の速度が所
定のしきい値よりも大きいことを装置が検出した場合に
は、補正因子は印加されない。

ステージ１１１における比較に使用されるしきい値は、
コンベヤベルト５でのフィードバック操作が、補正因子
ＫＳＩを考慮した場合、激しすぎかつコンベヤベルト５
での製品Ｐの制御不能なスライドを引き起こすことにな
る速度よりもわずかに小さいかあるいは同等となるよう
に選択される。

このしきい値速度は、設備の特性と処理されている製品
Ｐの特性とに基づいて実験により容易に測定することが
できる。

この速度がステージ１１１における比較に対して負の結
果となる場合には、補正因子は印加されず、装置はステ
ージ１１３へ真直ぐに行く。

従って、少なくとも幾つかの場合には、コンベヤにより
出力される製品Ｐの位置（配向）の補正は、角度αが、
少なくとも幾つかの場合、依然として所望の角度である
０°とはわずかに異なっているので不完全であるという
ことができる。

従って、２つのコンベヤをカスケードに配設して、下流
側の配向コンベヤ、即ち、図示の実施例ではコンベヤ８
が、上流側の配向コンベヤにより残された位置に関する
わずかな残留エラーを最終的に補正することができるよ
うにするのが好ましい。

２つの配向コンベヤ５と８は、好ましくは該２つのコン
ベヤ間にあるコンベヤ９乃至１２の１つのような補助コ
ンベヤとともにカスケードに直接配設して、製品Ｐを円
滑かつ一様に移送するとともに、上流の配向コンベヤに
より既に形成された整合を乱さないようにすることがで
きる。

しかしながら、２つの配向コンベヤ５と８との間に、（
第１図の実施例のセパレータコンベヤ６の場合における
ように）動的堆積機能を有する中間コンベヤまたはコン
ベヤ７のような整相コンベヤを介在させることができる
。この後者のタイプのコンベヤは通常は、中央位置（第
１図の光電セルフ°ａの位置参照）での製品Ｐの通過を
検出し、従って、残留位置エラーは整相の結果に有意に
影響を及ぼさないことになる。

補正因子ＫＳＩのサイズ（ステージ１１０および１１２
）は、前もっては容易に定めることができない、この因
子は、比例係数（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｉｔｙｃｏ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）により、製品の進行方向りと直交
する位置からの製品の変位の値（α）とリンクされる。

これは、簡単な幾何学的考察から明らかである。即ち、
製品の所望の直交位置に対する傾斜が大きくなると、光
電セルの検出点１６ａおよび１６ｂと、製品の配向が行
なわれる点Ｔ、およびＴ２との間の変位が太き（なる、
比例係数は、製品の長さ即ちコンベヤベルトに対する製
品の端部の位置と、ベルトに対する製品Ｐの回転スライ
ドの割合に影響を及ぼす製品の幅との双方に関する製品
のサイズのような種々の因子の影響、あるいは製品また
はそのラッパーおよびベルトを構成する材料の特性の影
響を受ける。

このような点を考慮すれば、少なくとも発明者の現在の
知識レベルによれば、補正因子の大きさを定めるために
正確なモデル従ってアルゴリズムを提供することは一般
には可能ではない。

しかしながら、この因子即ち係数は、コンベヤ５の製品
Ｐの移動速度とは独立しているので、実験により容易に
定めることができる。

これにより、次の条件においては、簡単な手順によりコ
ンベヤ装置１を調整することができる。

取扱おうとする製品Ｐのサンプルを、移送方向りと直交
する方向に対して整合しない状態でコンベヤ５の入力部
に配置する。

次に、装置の始動を低速で、即ち、オペレータが上記し
た２つのステージでの不整合の補正を目視することがで
きる条件で行ない、その後必要であれば、出力部におい
て所望の配向を行なうために加えられるべき対応する補
正因子、即ち、変位に対する比例係数を識別する。

このように識別された係数は、確認され、例えば、キー
ボード２０によってメモリ２４に永久的に記憶される。

装置の操作の際は、ＣＰＵ２３は、・検出された変位を
乗することにより、ステージ１１２において印加される
べき補正係数ＫＳＩを算出することができる。

同様の調整操作を異なる特性を有する製品Ｐに対して行
ない、−組の係数をメモリ２４に入力することにより、
装置は、操作において所望、の補正を行なうために、処
理されている製品Ｐに印加されるべき補正因子を算出す
ることができる。

（効果） 以上のように、本発明によれば、コンベヤ装置の製品排
出部において製品の主たる軸線が製品の進行方向に対し
てできるだけ直交して配向するように、製品を迅速かつ
効率よく配列することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置を２組配設した自動包装設備
の一部を示し図示簡略のために種々の部材が省略されて
いる斜視図、第２図は本発明に係る装置の構造と該装置
が解決しようとする課題を示す概略平面図、第３図は本
発明に係る装置の制御システムの構造を示すブロック図
、第４乃至６図は本発明に係る装置の動作を示す概略説
明図、第７図は第３図のブロック図で示されるシステム
の作動基準を示すフローチャート図である。 １・・・コンベヤ装置、２・・・導入コンベヤ、２ａ・
・・光電セル、３・・・排出コンベヤ、４・・・第１の
移送コンベヤ、５・・・第１ノ配向コンベヤ、６・・・
第２の移送コンベヤ、７・・・整相コンベヤ、７ａ・・
・光電セル、８・第２の配向コンベヤ、９．１０．１１
．１、２　・−−補助コンベヤ、１３ａ、１３ｂ。 １４ａ、１４ｂ・−・光電セル、１４．１５・・反射ス
クリーン、１６ａ、１６ｂ・・・検出点、１７・・・入
力ゲート、１８ａ、１８ｂ−・・出力ライン、１９ａ、
１９ｂ・・・モータ作動ユニット、２０・・・データ入
カニニット、２１ａ、２１ｂ・・・エンコーグまたはリ
ゾルバ、２２ａ、２２ｂ−・−カウンタ、５ａ、５ｂ・
・・モータ、２３・・・ＣＰＵ、２４・・・メモリ、２
５・・・データ支持パス、２６・デイ°ジタル／アナロ
グ変換器、２７・・・出力ライン、２８ａ、２８ｂ・・
・増幅器ユニット、２９ａ１２９ｂ・・・乗算器ユニッ
ト、３０ａ。 ３０ｂ−−−加算器ユニット、１０１．１０２．１０３
．１０４．１０５．１０６．１０７．１０８．１０９．
１１０，１１１．１１２．１１３、１１４、１１５、１
０６０　　・ステージ

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. （１）製品を移送しかつ主軸が移送方向と直交するよう
   に製品を配向させる装置において、 移送方向に動作する少なくとも２つの製品コンベヤ構成
   体と、 ２つのコンベヤ構造体に速度の異なる動きを付与するこ
   とができる別体をなす駆動手段と、製品の配向を検出す
   るとともに、移送方向と直交する状態からの製品の主軸
   の変位を示す少なくとも１つの信号を発生するセンサ手
   段と、 センサ手段が発生する少なくとも１つの信号に対して感
   受性を有しかつ変位を除去するためにコンベヤ構成体の
   移送速度を変えるように駆動手段に作用することができ
   る制御手段とを備えることを特徴とする製品移送配向装
   置。
2. （２）コンベヤ構成体は一般的なエンドレス構造を有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. （３）コンベヤ構成体は製品を移送する上部パスをそれ
   ぞれ有するモータ駆動ベルトの形態をなすことを特徴と
   する請求項２に記載の装置。
4. （４）センサ手段は光学センサからなることを特徴とす
   る請求項１乃至３のいずれかに記載の装置。
5. （５）センサ手段は製品のコンベヤ通路と交差する照射
   ビームの伝播により作動するセンサからなり、センサ手
   段と対応して製品が通過すると照射ビームを遮るように
   なっていることを特徴とする請求項１または４に記載の
   装置。
6. （６）センサ手段は移送方向と交差して整合された一対
   のセンサからなり、製品が対をなすセンサに対応して通
   過する瞬間と瞬間との間の時間が変位を示すようになっ
   ていることを特徴とする請求項１、４および５のいずれ
   かに記載の装置。
7. （７）センサはコンベヤ構成体との整合から外れて配設
   されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. （８）各コンベヤ構成体と連係する駆動手段を制御する
   制御手段は変位を示す少なくとも１つの信号が供給され
   る増幅器手段を備え、各増幅器手段のゲインは他方のコ
   ンベヤ構成体の駆動手段と連係する増幅器手段とは逆の
   記号を有しており、制御手段は更に増幅器手段の出力信
   号に作用するとともに製品移送の全体の速度を示す信号
   に作用する乗算器手段と、 乗算器手段が出力する信号と製品移送の全体の速度を示
   す信号とが供給される加算器手段とを備え、加算器手段
   の出力信号が駆動手段を操作することを特徴とする請求
   項１乃至７のいずれかに記載の装置。
9. （９）制御手段は前記センサのうち製品が最初に遭遇す
   る一方のセンサと対応して製品が通過するときに起動す
   るカウンタ手段を備え、カウンタ手段のカウンタ信号は
   少なくとも前記センサのうち製品が遭遇する第２のセン
   サである他方のセンサと対応して製品が通過するまで変
   位を示す信号として使用されることを特徴とする請求項
   ６に記載の装置。
10. （１０）制御手段は第２のセンサと対応して通過すると
    きにリセットされる別のカウンタ手段を備え、カウンタ
    手段のカウント信号と別のリセットされたカウンタ手段
    のカウント信号との差は製品が第２のセンサに対応して
    通過した後に変位信号を発生させるのに使用されること
    を特徴とする請求項９に記載の装置。
11. （１１）変位信号に該変位信号と比例するのが好ましい
    所定の補正因子を印加する手段を更に備えることを特徴
    とする請求項７または１０に記載の装置。
12. （１２）製品移送の全体の速度に対して感受性を有する
    とともに、製品移送の全体の速度が所定のしきい値レベ
    ルを越えたときに変位信号に補正因子が印加されるのを
    防止するしきい値機能体を備えることを特徴とする請求
    項１１に記載の装置。
13. （１３）カウンタ手段は制御手段が汎用のフィードバッ
    クシステムに従って作動するように駆動手段の駆動を感
    知するそれぞれのセンサ素子により駆動されることを特
    徴とする請求項９または１０に記載の装置。
14. （１４）センサ素子はエンコーダまたはリゾルバにより
    構成されることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. （１５）製品を移送するライン内で少なくとも１つの同
    様の装置とカスケードに配設されていることを特徴とす
    る請求項１乃至１４のいずれかに記載の装置。
16. （１６）少なくとも１つの中間コンベヤがカスケードに
    配設された２組の同様の装置間に介在配設されており、
    該中間コンベヤは製品を整相する機能を有することを特
    徴とする請求項１５に記載の装置。
17. （１７）少なくとも１つのコンベヤがカスケードに配設
    された２つの同様の装置間に介在配設されており、該コ
    ンベヤは製品を堆積する機能を有することを特徴とする
    請求項１５または１６に記載の装置。
18. （１８）製品を実質上乱すことなく移送することができ
    るように補助コンベヤがカスケードに配設された組をな
    すコンベヤ装置間の間隙に挿入配置されていることを特
    徴とする請求項１５乃至１７のいずれかに記載の装置。
19. （１９）移送方向に動作する少なくとも２つの製品コン
    ベヤ構成体と、２つのコンベヤ構造体に速度の異なる動
    きを付与することができる別体をなす駆動手段と、製品
    の配向を検出するとともに、移送方向と直交する状態か
    らの製品の主軸の変位を示す少なくとも１つの信号を発
    生するセンサ手段と、センサ手段が発生する少なくとも
    １つの信号に対して感受性を有しかつ変位を除去するた
    めにコンベヤ構成体の移送速度を変えるように駆動手段
    に作用することができる制御手段とを備えてなる製品を
    移送しかつ主軸が移送方向と直交するように製品を配向
    させる製品移送配向装置の操作を制御する方法において
    、 製品の通過を検出する少なくとも２つの領域を形成する
    ようにコンベヤ構成体の一方および他方にそれぞれ近接
    してセンサ手段を配設する工程と、 変位の内容を識別するように前記２つの検出領域のうち
    製品が最初に遭遇する検出領域に対応した製品の通過を
    検出する工程と、 変位を少なくするためにコンベヤ構成体の動きの速度を
    変えるように第１の変位補正ステージにおいて駆動手段
    に作用させて駆動手段の速度に差を設ける工程と、 ２つの検出領域に対応して製品が通過する時間の長さが
    補正を行なおうとする残りの変位を示すように、前記２
    つの検出領域のうち製品が遭遇する第二の検出領域に対
    応した製品の通過を検出する工程と、 残りの変位をなくすためにコンベヤ構成体の動きの速度
    に差を設けるように第２の変位補正ステージにおいて駆
    動手段に作用する工程とを備えることを特徴とする製品
    移送配向装置の操作制御方法。
20. （２０）第１の変位補正ステージにおいて、製品が最初
    に遭遇する検出領域に対応した製品の通過から開始する
    コンベヤ構成体の動きの速度の差を徐々に増加させる工
    程を備えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. （２１）センサはコンベヤ構成体との整合から外れて配
    設されており、 変位信号に比例するのが好ましい所定の補正因子を変位
    信号に印加する工程を備えることを特徴とする請求項１
    ９または２０に記載の方法。
22. （２２）製品移送の全体の速度を検出する工程と、製品
    移送の全体の速度が所定のしきい値レベルを越えたとき
    に変位信号に所定の補正因子が印加するのを防止する工
    程とを備えることを特徴とする請求項２１に記載の方法
    。
23. （２３）前記補正因子はそれぞれの係数により変位に比
    例しており、しかも前記補正因子は ａ）直交状態から変位して装置の入力部に製品を配置す
    る工程と、 ｂ）コンベヤ構成体により行なわれる変位の補正の有効
    性を検出ことができるように低速度で装置を進行させる
    工程と、 ｃ）補正が有効である場合に、印加される補正因子と変
    位の値とを識別する工程と、 ｄ）それぞれの係数を算出する工程と、 ｅ）算出された係数を記憶する工程とにより制御される
    ことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
24. （２４）特性が異なる製品に対して前記工程ａ）乃至ｅ
    ）が繰返され、かつ、算出されたそれぞれの係数が記憶
    されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。