JPH07569U - ナイフフォーク類食器の仕分け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 洗浄・乾燥された多数のナイフフォーク類食
器を移動中にオプトエレクトロニクス的に認識して種別
に仕分けて取り出す仕分け装置を提供する。 【構成】 送り込みユニット１及び分離ユニット２はナ
イフフォーク類食器を取り込んで、複数のコンベヤベル
ト（１０〜１２）で順に移動させ、その間に各コンベア
ベルト間のレベル差や運搬方向の変化などを利用して個
々に分離する。読み取りユニット３はコンベアベルト１
２で移動する個々の食器の平面輪郭とその高さとをオプ
トエレクトロニクス的に認識してデータをマイクロコン
ピュータ６に送り、マイクロコンピュータ６は予め登録
されたデータと比較して対象食器の種別と姿勢とを判断
する。仕分けユニット４はマイクロコンピュータの指示
により、対象食器の種別と姿勢との組合わせに応じて仕
分けを行ない、所定の容器にそれぞれ収容する。戻しユ
ニット５は判別不可とされた対象物を排出して出発点に
差し戻す。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はナイフフォーク類食器をオプトエレクトロニクス的に認識することと 判別することを含む仕分け装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

大規模な厨房に於いて、機械洗浄後のナイフフォーク類食器を自動的に仕分け る装置は、これまで多種類提案されている。ナイフフォーク類食器は、これまで 、例えば米国特許明細書第３３３１５０７号、第３４８３８７７号及び第３５８ １７５０号のように重量による方法か、米国特許明細書第３３０１３９７号、第 ３３８９７９０号、第３３８９７９１号、第３５４５６１３号及び第３９５６１ ０９号のように穴や隙間の機械的認識、或いは米国特許請求書第３３９４８０９ 号と第３４８６９３９号のように電磁界中にある食器の磁気的性質を検出するこ とによって仕分けが行われて来た。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、これらの、重量を認識したり、機械的或は電磁気的に働く認識装置は 、複雑か作動速度が遅いか高価かのいずれかであり、そして／又は、信頼性に乏 しいか又はその他の不利益がある。これらの装置は、知られる限りでは実用的な 重要性は低い。

【０００４】 別の公知の手段としては、例えば米国特許明細書第３５２９１６９号と欧州特 許出願公開明細書第２０１０８号による光学的認識により物体を移動中に検出す るものがある。しかし、これらの特許明細書記載の装置は、ナイフフォーク類食 器やこれに類する物体の仕分けには不向きである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案の目的は、ナイフフォーク類食器を移動中にオプトエレクトロニクス的 に認識して仕分けることを含む改良された装置を提供することである。本考案の この目的及びその他の目的は、実用新案登録請求の範囲に記載されるところによ り特徴づけられるものにより達成される。

【０００６】 以下に述べる本考案の好ましい詳細な実施態様から本考案の特徴と要点が分か る。

【０００７】

【実施例】

次に、図面を参照して本考案の一実施例について説明する。

【０００８】 図１は、ナイフフォーク類食器、即ち、ティースプーン、デザートスプーン、 ナイフフォークを大厨房で機械洗浄した後に仕分けをする設備の構成概要を略図 的に示している。本装置は５つの機能ユニット、即ち、送り込みユニット１、分 離ユニット２、読み取りユニット３、仕分けユニット４、戻しユニット５から成 り立っている。しかし、これら５つのユニットは、独立して働くユニットと思っ てはいけない。これらのユニットは構造的にも機能的にも共に働き、互いに融合 しあっていることが本装置の特徴の一つである。本装置はマイクロコンピュータ ６により制御されモニターされる。この制御装置は、操作ユニット７によって外 部からの命令を受けることが可能である。

【０００９】 送り込みユニットと分離ユニット 送り込みユニット１は、洗浄され乾燥されたナイフフォーク類食器が落とし込 まれる容器８からなっている。箱８の底は上昇送り装置９に向かって下向きに傾 斜している。この上昇送り装置は第１のエンドレスベルトから成り、しかも、上 昇送り装置として働くと同時に、分離ユニット中の第１の分離要素をも兼ねてい る。ベルト９は上向きに傾斜しており、ナイフフォーク類食器は、この第１の分 離ベルト上で回転ブラシ９Ａと柔軟なスクリン９Ｂの助けによって大ざっぱに分 離される。ベルト９の上端には彎曲した外壁９Ｄを持つシュート９Ｃがある。こ のシュート９Ｃは、もう一つのエンドレスのコンベヤベルト１０の下端に向かっ て下向きに傾斜している。このベルトの上端には、ベルト１０と直角方向の第３ のコンベヤベルト１１Ａがある。ベルト１１Ａの後には、ベルト１１Ａと同様に 水平な別のベルト１１Ｂが続いている。そして最後に、少し上向きに傾斜する第 ５のベルト１２が続く。この配置によって、後に述べるような分離効果が得られ る。ナイフフォーク類食器が箱８から第１のベルト９へと送り揚げられると、逆 転するブラシ９Ａがベルト９上に該食器を広げる（図２参照）。同様な広げる作 用が、ストリップ状に分かれている可撓性のスクリーン９Ｂによっても与えられ る。ナイフフォーク類食器がベルト９からシュート９Ｃ上に落ちるときにも、ベ ルト９の上端とシュート９Ｃ間のレベル差によって分離効果が生ずる。さらに、 ベルト１０がシュート９Ｃと直角になっていることからも分離効果が発生する。 そして、これは事実上、ベルト９に対しての１８０度の方向転換である。このよ うな方向転換のたびに、その結果としてナイフフォーク類食器は互いに滑り分れ ていく傾向になる。この効果はベルト１０と１１Ａの間の乗移りによっても得ら れ、そしてこの場合にも分離効果を与えるレベル差がある。このことはベルト１ １Ａと１１Ｂの間の転換でも同様に効果が生ずる。しかし、もっと顕著な分離効 果は５本のベルト間の速度の相異によって起こる。すなわち、後続ベルトは直前 のベルトよりも常に速い速度を持っている。

【００１０】 分離ユニット２は、図示されていない個別のモーターによって異なる速度で駆 動される２本のベルト１０，１１から構成される。ナイフフォーク類食器は、速 度の相異によってさらに分離され、最後に長手方向に前進させられる。

【００１１】 読み取りユニット 読み取りユニット３は、コンベヤベルト１２、パルセーター１３、光学ユニッ ト１４から構成される。分離ユニット２は、個々の食器を一つずつ比較的幅の狭 いコンベヤベルト１２に送り出す。「比較的狭い」という言葉によって、ベルト １２の幅が最も長さの短い食器、即ち、ティースプーンの長さよりも遙かに狭い ということが理解される。ベルト１２は、図には示されていない側板をその両側 に持っていること、そして、このコンベヤベルトの効果的な「比較的狭い」幅を 構成するのは、これらの側板の間の幅であるということに気付く必要がある。ベ ルト１２はモーター１５によって駆動される。パルセーター１３（図３）は、そ れ自体は公知のユニットから出来ており、セクターディスク１６と読み取りフォ ーク１７から成り立っている。このディスク１６は、有歯駆動輪と有歯ベルト１ ８とによる駆動装置によってコンベヤベルトと機械的に同期している。フォトト ランジスタとフォトダイオードから成る読み取りフォーク１７は、セクターディ スク１６が陰影を生じたり再び光を通したりするたびにパルスを発生する。パル ス周波数は、コンベヤベルト１２の速度に直接比例している。パルス幅、即ち各 リンクユニットの等しいレベルの間の幅は距離あるいは長さを表す。光学ユニッ ト１４とコンベヤベルト１２に属するその一部分に就いては、後で詳細に記述す る。

【００１２】 仕分けユニット 仕分けユニット４は４個のフラップ２０ＡないしＤと４個の切り換え装置２１ ＡないしＤとを含む。フラップは電磁石２２ＡないしＤにより、そして切り換え 装置は電磁石２３ＡないしＤによって動かされる。フラップはナイフフォーク類 食器をコンベヤベルト１２から押し出し、その結果、これらの食器は正当な食器 室、即ち食器箱２４ＡないしＤに収まる。コンピュータープログラムは丁度その 時にどのフラップが動かされるべきかを監視する。この時には食器の向きが光学 ユニット１４とマイクロコンピュータにより既に検知されていて、もし食器が正 しい向きである場合には、その食器は各仕分け群毎に２本ずつある滑走シュート の右側のものを通って上方の食器箱２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄのうちの一 つに滑り込む（食器の種類ごとに２個ずつ上下に重なった食器箱２４ＡないしＤ がある）。滑走路すなわちシュートは、２５ＡないしＤと名付けられている。も し食器の向きが逆の場合には、これも既に前記検知ユニットにより検知されてお り、相当する切り換え装置２１ＡないしＤ及びそれに対応する電磁石２３Ａない しＤが動かされて、その食器は左側のシュート２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ のいずれかに仕向けられ、転向装置２７ＡないしＤの一つを通って正しい向きに 直されてから下の列の食器箱の該当するものに入る。もしも箱が一杯である場合 には、そのことが制御ユニットに表示され、その後でその箱は手によるか自動的 に交換される。

【００１３】 ４個の仕分けフラップ２０ＡないしＤ以外に、これらの仕分けフラップより前 に位置する排出フラップ１９もある。該排出フラップ１９は、プログラムに無い 、即ち判別し得ない物体や、状況によっては正常な食器、特にお互いが分離ユニ ットによって効果的に離されずにコンベヤベルト１２上を重なり合って送られる 食器を、シュート１９Ｂを通じて箱８へ戻すために電磁石１９Ａによって駆動さ れる。

【００１４】 このような重なったナイフフォーク類食器は、読み取りユニットによって判別 し得ないので、シュート１９Ｂによって箱８へ戻される。

【００１５】 ナイフフォーク類食器がコンベヤベルト１２から仕分けられる際、もし、装置 の形状が正しく出来ていないと、幾つかの問題が発生する。例えば、フラップ２ ０ＡないしＤがうまく切り換えられなかったり、食器が挟まったり、フラップの 位置が不適当であったりすると問題が生ずる。仕分けユニットの１つを示す図１ １で明らかなように、各フラップ２０ＡないしＤの垂直回転軸が食器とうまく合 うように本装置が形作られていることが望ましい。図１１に２１で示されている 切り換え装置のように、切り換え装置はその垂直回転軸が配されている根元部分 に食器が出会うように出来ている。切り換え装置２１はさらに、その平常位置に あっては、右と左の傾斜シュート２５と２６とを共に、それぞれ上部下部の仕分 け箱に向けて開けておくように出来ている。この場合はナイフフォーク類食器は 、フラップ２０とコンベヤベルト１２に対して斜めに、右側のシュート２５に向 けて設けられているシュート２０Ｘによって行き先が決められる。切り換え装置 ２１がその回転軸の回りの回転によって閉まると、上部の箱へのシュート２５は 閉じ、その代わり、食器は転向して左側のシュート２６へ送り込まれる。切り換 え装置２１の回転軸が食器の流れの方向を向いているという事によって、該切り 換え装置は食器を移動中に正しいシュートへと受け渡すことが出来る。シュート ２０Ｘの形状の選択に際しては、特に食器の長さに対する考慮が払われていて、 その結果、食器が挟まったり横につかえたりすることもなく回転、即ち方向変換 をすることが出来る。この理由で、角度ａは角度ｂよりも小さい必要がある。そ うすると、通路２０Ｘは切り換え装置２１の方に向かって次第に狭くなることに なる。角度ａは約４５度で角度ｂは約６０度が望ましいことが分かり、一方フラ ップ２０のコンベアベルト１２に対する傾斜角は約３０度であることが好ましい 。従って、フラップ２０とシュート２０Ｘの右側の壁、および切り換え装置２１ は、ナイフフォーク類食器の受入れに適当な形状の領域になる。フラップ、切り 換え装置、及びこの領域は彎曲させて作っても良い。

【００１６】 この種の仕分け装置に起こり得るもう一つの問題は、ナイフの仕分けについて 言えることだが、ナイフの刃が排出フラップ１９の下やフラップ２０Ｄの下に挟 まることである。しかしこの問題は、図１２に略図的に示すように装置を形成す れば防ぐことが出来る。この図には、排出フラップ１９と最後にある仕分けフラ ップ２０Ｄが示されている。排出フラップ１９は中間ローラー１２Ａのすぐ後に 位置し、ここでコンベヤベルト１２が上り斜面から水平面に移っている。ナイフ が刃部を先にして斜面部を送り上げられるとき、該ナイフが中間ローラーを過ぎ る際、刃はベルトから持ち上げられる。こうなっていれば、フラップ１９が動い ても、フラップ１９とベルト１２の間にナイフの刃が挟まる危険性は除かれる。 同様の理由で、コンベヤベルト１２は最後部のフラップ２０Ｄの直前で終わらせ てある。しかし、それでも、ナイフはコンベヤベルト１２の上面より少し低い面 に配置されている滑り台１２Ｃ上に導かれる。この場合にも、ナイフが刃を先に してやってきて、フラップ２０Ｄが動いても、ナイフの刃はフラップ２０Ｄの底 よりも低い面にあるという効果が得られ、それによって、ナイフの刃がフラップ ２０Ｄの下に挟まることが望みどおりに防がれる。

【００１７】 光学ユニット 図４は光学ユニット１４の構造の概要を示している。該光学ユニットは、具体 的には２個の光学ユニット、即ちナイフフォーク類食器を上方から見た場合の該 食器の輪郭を光学的に認識するユニットと、側方から見た食器、より詳細に言え ばコンベヤベルト１２からの食器の高さを光学的に認識するユニットとから出来 ている。これらのユニットは、以下の説明文中で、それぞれ輪郭オプト３０、高 さオプト３１と呼ばれている。その認識作用は、動的に、即ち食器が光学ユニッ ト１４に対して移動中に行われる。

【００１８】 輪郭オプト 輪郭オプトの要素には、共通の光源３２と、該光源３２からの光の赤外線成分 に感ずる２４個のフォトトランジスタ３３を含む。該光源３２は下向きに直立す るガラス板３５からなる光伝導体の上に位置するハロゲン電球によって出来てい る。該ガラス板はベルト１２と幅が同じである。

【００１９】 コンベヤベルト１２の通路は、輪郭オプト３０の前の領域でＵ字形のループ３ ６を形成している（図５）。フォトトランジスタ３３は、このループ３６の中で 容器３７に納められて配置されている。各フォトトランジスタは、トラックの幅 一ぱいにジグザグに並べられている。これは２ミリメートル間隔で一直線に並べ られれば良いのだが、外径が大き過ぎ、それが叶わないのでジグザグに並べる訳 である。その代わり、各フォトトランジスタは容器３７に穴明けされた通路から なる光の伝導チャンネル３８を備えている。カバープレート３９の隙間の下で一 列の受光バー４０を構成する開口から、該光伝導チャンネル３８が斜めに下向き に延びて各フォトトランジスタ３３まで達している。受光バー４０は、ベルト１ ２の進行方向に直角になっている。光伝導チャンネル３８の代わりに、可撓性の プラスチックの棒かオプティカルファイバーをフォトトランジスタの所まで用い ることも出来る。コンベアベルト１２とカバープレート３９の間には、カバープ レート３９の両側に、橋渡用のスライドレール４３が置かれている。一対の中間 車は４４で示されている。受光バー４０は透明な薄膜で覆われている。中間車４ ４間の距離は、検出されるナイフフォーク類食器の最も短い物、この例ではティ ースプーンであっても、ループ３６を越えてコンベヤベルト１２の左の直線部分 から押し出されて右の直線部分へと引き込まれることができる長さを越えてはい ない。

【００２０】 コンベアベルト１２の走行方行を横切って配置されている受光バー４０によっ て、さらに、各光伝導チャンネル３８が光を受光バー４０から２４個のフォトト ランジスタ３３へ伝えるという事によって、あたかもフォトトランジスタが２ミ リメートルの間隔で一列に詰め込まれているのと同じ結果が得られる。

【００２１】 フォトトランジスタ３３は、３グループ、即ちそれぞれに８個のトランジスタ を有するバイト群に分けてつながれている（図６）。フォトトランジスタの感度 はトリムポテンショメータ４７によって加減することが出来る。パルセーター１ ３が発生するパルス（以下同期パルスと言う）を受けるたびに、２４個のすべて のフォトトランジスタが走査される。光を受けたフォトトランジスタ、例えば図 ６で最上のバイトの上の３個と下の２個はそれぞれのシュミットトリガ４８を通 じて論理ゼロを出す。光の当たらないフォトトランジスタは導通せず、その結果 それぞれのシュミットトリガを経て論理１を出す。各バイトは３個のセレクタ５ ０，５１，５２を制御するマイクロコンピュータ６によって外部から順に選び出 される。輪郭オプトの部分を構成する３つのバイトが一緒になって、検出物体の 光学的切片を示してくれるし、もし望むならば、パルセーターが与える各瞬時に おいて上方から検出した物体の２４ビットからなる薄い切片の図形（以下、オプ トセクションと言う）をも与えてくれる。

【００２２】 図８の第１列に見られる同期パルスは、マイクロコンピュータ６に対する割り 込みパルス（図７の第III 列の走査パルス）を発生する。フォトトランジスタ３ ３は、マイクロコンピュータのプログラムに従って、割り込みパルス毎に、コン ベヤベルトを横切って延びている受光バー４０を物体が遮ってはいないかどうか を、該フォトトランジスタが走査するように仕組まれている。バー４０の光を導 く開口のいずれかが光を遮られることによって、フォトトランジスタ３３即ち対 応するシュミットトリガ４８のどれかが論理ゼロに代わって論理１を発生する最 初の割り込みで、コンベアベルト１２によりバー４０を越えて送られてくる物体 の読み取りが開始される。オプトセクションは、この点から、同期パルスのプロ グラムされた所定の間隔ごとに連続的に読み取られる。このことは、図８の第IV 列にグラフで示されている。この走査システムは、例えばスプーンやナイフの先 端がバー４０を遮り始めたときにすぐ反応し得るように、論理１を与える最初の 走査以前は走査パルスの間隔が狭い。該オプトセクションは、２進ワード（以下 、オプトセクションワードと言う）により表されるが、引続いて走査パルスごと に読み取られる。走査される物体は、輪郭オプトセクションワードによって表さ れる多数の切片に切り刻まれると言える。本実施例ではオプトセクションは約５ ミリメートルの間隔である。オプトセクションワード中の各論理１は単位長さに 相当し、同時に、オプトセクションワード中の論理１の数は、そのオプトセクシ ョン中の物体の物理的な幅の寸法を与える。このことは、オプトセクションワー ド中の論理１の間に論理ゼロが発生しない場合に該当する。もし論理１の間に論 理ゼロが現れたとすると、これは例えばフォークの走査の場合のように、走査さ れた物体に穴や隙間が有ることを示している。

【００２３】 しかし、ベルト上のナイフフォーク類食器の位置は色々になり得る。その時々 で食器はベルトの中央に乗ったり、いずれかの側に寄ったりする。従って、得ら れたオプトセクションワードのままでは、マイクロコンピュータの主記憶装置に 貯えられているオプトセクションワードとの比較用に使用することは出来ない。

【００２４】 オプトセクションワードが、図６のデータバス４９を通じてマイクロコンピュ ータの計算用記憶装置に貯えられる前に、走査されるすべての物体がいわば共通 の右縁が与えられるように、すべてのオプトセクションワードはシフトをされる 。図形的に言えば、該物体は電子的に右側に押しやられ、その輪郭が曲線的なも のであれば、その形は歪ませられる。その右縁は直線になるが各オプトセクショ ン毎の幅には変化は無い。このシフトはオプトセクションワードが右側へシフト されるように行われる（左側へシフトすることも考え得る）。このシフトは、公 知のデータ処理技術により、そしてマイクロコンピュータの命令に従って一度に １データビットの割りで右縁から見て最初の光を遮られた部分、即ちオプトセク ションワードの中で一番右端にある論理１が右縁に達するまで、続行する。

【００２５】 上述の走査と、オプトセクションワードの切り取り方、オプトセクションワー ドのシフト、及び物体の歪みは図９（Ａ），（Ｂ）及び図１０（Ａ），（Ｂ）に 図示されている。輪郭オプトセクションワードのシフトと、順を追っての貯えは 、どのフォトトランジスタ３３も論理１を出さなくなるまで、即ち光を遮られな くなるまで続く（図９（Ａ），（Ｂ）のオプトセクションを参照）。

【００２６】 高さオプト 高さオプト装置３１（図４，５，７）には、１方の側にドライバ６１と他方の 側にセレクタ６５とが含まれている。積み上げられた８個のフォトダイオードが ６０ａないし６０ｈで示される。このフォトダイオード６０ａないし６０ｈは、 一番下のフォトダイオード６０ａに始まり、順にドライバ６１によって駆動され る。走査される物体は、図７において６６で示されている。各フォトダイオード ６０ａないし６０ｈに対して、それぞれのフォトトランジスタ６２ａないし６２ ｈが対応している。これらのフォトトランジスタ６２ａないし６２ｈは、フォト ダイオード６０ａないし６０ｈと同様に積み重ねられている（図５）。

【００２７】 ドライバ６１が働き、フォトダイオード６０ａないし６０ｈが光パルスを発す るのと同じ順序で、即ち各フォトトランジスタに属するダイオードが光るのと同 時に、それぞれのフォトトランジスタ６２ａないし６２ｈは作動を許可される。 このようになっていることによって、光が広がって相手違いのフォトトランジス タが働くようなことが防げる。例えばフォトダイオード６０ａとフォトトランジ スタ６２ａの間やフォトダイオード６０ｆとフォトトランジスタ６２ｆの間の光 路のように、コンベヤベルト１２の両側にそれぞれが配置されているフォトダイ オードとフォトトランジスタ間の光路によって走査される物体が、それを遮るか 否かが起こり、そしてシュミットトリガ６４ａないし６４ｈの出力に論理１かゼ ロが得られ、その結果、高さのオプトセクションワードが得られる。これはセレ クタ６５とデータバス６７を通ってマイクロコンピュータ６に伝えられ、そこで このワードは次の指命があるまではシフトされずに貯えられる。セレクタ６５は マイクロコンピュータ６から制御される。高さオプト３１の読み取りは、図８の 第ＶないしIX列のパルス図を見るとよく分かる。これらのパルス図の時間の尺度 は、この図の他のパルス図のものよりもかなり小さいとみなされる。右に寄せる ことは、高さオプト３１が輪郭オプト３０の後ある距離を置いて配置されている ことによる（図３，図４）。輪郭オプトの走査で論理１を与える最初の走査パル スの後、ある数の同期パルスが過ぎてから（第III 列）、フォトダイオード６０ ａないし６０ｈは順に発光する。下方の２個のフォトトランジスタ６２ａと６２ ｂだけが走査されたセクションの中で物体によって遮られたと仮定すると、この ２つのパルスの合計がその垂直セクションでの物体の高さの測定尺度になる（図 XI列）。

【００２８】 操作ユニットと信号エレメントのプログラミング 図１の操作ユニット７は、１０個の数字ボタンと文字ボタンを備えるキーボー ド７０、２桁の数字か文字が光って現れる表示パネル７１、多数の制御発光ダイ オード７３、それに第３番目の輪郭オプトセクションと全体の高さオプションを 表す８個の発光ダイオード７２を、それらに対応する電子装置と共に含んでいる 。

【００２９】 物体のプログラミングの開始と、当該食器に今のその姿勢でマイクロコンピュ ータの主記憶装置の中にどんなコード（例えば、前向きに乗っているティースプ ーンであれば１０という数字の組合せ）を持たせるかの選択が、キーボード７０ を使ってある命令をこのキーボードに与えることによって行われる。このスプー ンはコンベヤベルト１２上に引き続きそのままの姿勢で置かれ、その後で光学ユ ニット１４を通過することを許される。表示パネル７１は正しいコードが命令さ れたということを示す。プログラミングが済んだ後には、この装置は次の物体を 読み取るために自動的にリセットされる。

【００３０】 プログラム作業に際し、スプーンの正面輪郭と側面輪郭とが輪郭オプト３０と 高さオプト３１とによって読み取られる。すべての輪郭オプトセクションはシフ トを行ったあとで読み取り記憶装置に貯えられる。ある選ばれた輪郭オプトセク ションと高さオプトセクションとは計算用記憶装置に貯えられる。より正確には 、走査される物体の高さはディジタルで表現された該物体の前縁からある特定の 同期パルス数だけ後で貯えられる。すべての輪郭オプトセクションワードは、プ ログラム中にある表に従って設定される許容差を持っている。許容差設定の必要 性は、フォトトランジスタ間の分離がゼロではなく、食器類はコンベアベルト１ ２上にいくらか斜めに載ることもあり、また、振動を受けていることなどの事実 に基づいている。この許容差は主記憶装置に貯えられる２進ワードに最大値と最 小値を含ませることで設定される。この許容差の設定は、選ばれた輪郭オプトセ クションワードについて行われ、そしてマイクロコンピュータの主記憶装置に貯 えられる。全輪郭オプトセクションワードの総数値も貯えられる。これは当該食 器に対して登録されたオプトセクションの数、例えば長さ、最初のオプトセクシ ョンワードから数えて２番目と３番目のオプトセクションワード及び最後のオプ トセクションワードから逆に数えた２番目と３番目のオプトセクションワードで ある。総てのデータは設定ずみの許容差が付いており、主記憶装置に貯えられる 。

【００３１】 ナイフフォーク類食器の形状を特徴付けるため、即ち、その信号化のためには 、もしもオプトセクションの数や、輪郭オプトセクションワードの合計値や、高 さオプトから得られるあるデータが信号化の為に任意に使えるならば、全部のオ プトセクションワードを用いる必要はない。従って、本実施例では２番目と３番 目及び最後から２番目と３番目の輪郭オプトセクションワードだけを選んで貯え られる。高さオプト３１は、物体の前縁からある数の同期パルスを経過した後の ものだけが活用される。検出されたセクションにおける高さを与えるこの情報は 、テーブルナイフが前向きか後ろ向きかを示すのには十分である。即ち、テーブ ルナイフというものは、選ばれた輪郭オプトセクションだけを使って適切な信号 化をするのに十分な情報を与えうるような際立った輪郭は持っていない。しかし 、その他の食器については、輪郭オプト３０とそれに対応する電子装置だけで、 その食器を他と区別し得る信号をプログラムしたり検出するのに全く不足は無い 。

【００３２】 このようにして、各物体はベルト１２上の４種類の映像的状態、即ち、仰向け で前向き、うつ向きで前向き、仰向けで後ろ向き、うつ向きで後ろ向きの４種に プログラムされる。このような各状態はコンピュータの主記憶装置中の表にコー ドによって表される。そして、プログラムをする前にキーボード７０に入力され るこの各コードは、それぞれフラップ２０ＡないしＤのどれかに対応し、さらに 、それが適切な場合は、図１の仕分けユニット４の切り換え装置２１ＡないしＤ とも対応する。このコンピュータの表は、原理的に次の構成を持っている。

【００３３】 表 １ 食器の種類 食器の状態 コード フラップ Ｎ（注）切り換え装置 ティースプーン 前向きで仰向け １０ ２０Ａ ｎ_a − 〃 〃 うつ向き １１ ２０Ａ ｎ_a − 〃 後ろ向きで仰向け １２ ２０Ａ ｎ_a ２１Ａ 〃 〃 うつ向き １３ ２０Ａ ｎ_a ２１Ａ デザートスプーン 前向きで仰向け ２０ ２０Ｂ ｎ_b − 〃 〃 うつ向き ２１ ２０Ｂ ｎ_b − 〃 後ろ向きで仰向け ２２ ２０Ｂ ｎ_b ２１Ｂ 〃 〃 うつ向き ２３ ２０Ｂ ｎ_b ２１Ｂ フォーク 前向きで仰向け ３０ ２０Ｃ ｎ_c − 〃 〃 うつ向き ３１ ２０Ｃ ｎ_c − 〃 後ろ向きで仰向け ３２ ２０Ｃ ｎ_c ２１Ｃ 〃 〃 うつ向き ３３ ２０Ｃ ｎ_c ２１Ｃ ナイフ 前向きで仰向け ４０ ２０Ｄ ｎ_d − 〃 〃 うつ向き ４１ ２０Ｄ ｎ_d − 〃 後ろ向きで仰向け ４２ ２０Ｄ ｎ_d ２１Ｄ 〃 〃 うつ向き ４３ ２０Ｄ ｎ_d ２１Ｄ 注：Ｎはフラップまでの同期パルスの数を表す。

【００３４】 主記憶装置の表中のコードの間違いは、表示パネル７１で読み取れるので発見 できるはずである。操作ユニット７にある発光ダイオード７２は、オプトセクシ ョンを必要に応じてバイトを追ってチェックするのに使用することが出来る。発 光ダイオード７２はフォトトランジスタ３３及び６２ａないし６２ｈを、ポテン ショメーター４７と６３の助けをそれぞれに借りて取り除くことに、公知の方法 で用いることもできる（図６，図７参照）。

【００３５】 検出と仕分け 物体の検出においては、読み取りユニット３は、前述したプログラム入力作業 と原理的に同じように働く。物体の輪郭オプトセクション、オプトセクションの 数、及びある側面形状が輪郭オプト３０と高さオプト３１によってプログラム入 力作業と全く同じ方法で読み取られる。シフトされたオプトセクションワードは 読み取り記憶装置に貯えられる。この記憶装置の中で、２番目と３番目のオプト セクションワードと後から３番目と２番目のオプトセクションワードが選出され 、総てのオプトセクションワードの合計と輪郭オプトセクョンの数と一緒に、プ ログラムに従ってマイクロコンピュータ６の計算用記憶装置の中に送り込まれる 。これらのデーターは光学ユニット１４によって登録された物体の信号を構成す る。

【００３６】 計算用記憶装置に供給されたこの信号は、主記憶装置の中の総ての記憶の集団 と比較される。計算用記憶装置中の信号と、主記憶装置の中に許容値を備えて設 定されている信号のうちのどれかとの間に一致が得られれば、当該状態にある当 該物体に対するコードが得られる。このコードは以後の指令を受けるまで貯えら れる。

【００３７】 ナイフフォーク類食器の信号の検出走査が終了すると、それで得られたコード が早速、色々なコード、対応するフラップや切り換え装置に関する情報、さらに フラップに対応する同期パルスであって輪郭オプトから該フラップの距離値を構 成するもの、を表１のように含んでいる表に照らして走査される。得られたコー ドが表に照らされると、物体をベルト１２から下方へ転向させるフラップ２０Ａ ないしＤのいずれかまでの距離を表す同期パルス数が得られる。自由な数読みが 開始され、表から得られた同期パルス数が供給される。これらの作業はコンベヤ ベルトの速度に比べて無視し得る程度の時間内に遂行される。

【００３８】 数読みはすぐ開始され、同期パルス一つごとに数が一つずつ読み減らされてい く。その数がゼロに達すると、割り込み、即ちフラップ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ ，２０Ｄの内の当該フラップを働かせる命令が出る。当該食器はこの時既にベル トに乗ってこのフラップの方へと運ばれているが、フラップは対応する電磁石、 ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄのいずれかによって動かされる。フラップはプ ログラムかマイクロコンピュータのハードウエアーによって決められるある一定 時間だけ引寄せられたままになっている。フラップはその後正常位置に復する。 この様子は図８の第XII 列にグラフで示されている。

【００３９】 ２０ＡないしＤのいずれかのフラップが転回すると、同コードは主記憶装置の 中に類似に構成されている表の中で再び走査される。この表では、２コード置き に２つのコードが切り換え装置２１ＡないしＤのうちの一つと対応し、残りのコ ードはどの切り換え装置とも対応しない。前記の例では、コード１２と１３は切 り換え装置２１Ａ、コード２２と２３は切り換え装置２１Ｂ、コード３２と３３ は切り換え装置２１Ｃ、コード４２と４３は切り換え装置２１Ｄという対応する 切り換え装置をそれぞれに有している。この第２の表もフラップが動かされた後 で切り換え装置が動かされるまでに経過すべき同期パルスの所要数の情報を含ん でいる。このことは図８のパルス図の第XII 列で明らかである。このパルス数が 経過すると、切り換え装置はあらかじめ定められた時間の間だけ移動し、そして 食器を転向させて目的の箱２４Ａないし２４Ｄに導き入れる。

【００４０】 同期パルスが、プログラム中にあらかじめ定められた数だけ経過すると、数読 み器は当該の切り換え装置が動き出す前に次の設定をするために解放される。本 装置に於いては、既に検知されてベルト１２上を送られつつある幾つかの物体の 個々にそれぞれ対応し得るだけの十分な数の、解放されている数読み器を常備し ている。

【００４１】 ベルト１２上を送られる個々の食器は、機械的な仕分け要素、即ちまずフラッ プ、次に切り換え装置が問題なく働くように、互いにある最小限間隔を保ってい る必要がある。同期パルス数で表されるこの最小限間隔も主記憶装置に貯えられ ているのを知る必要がある。もし、この間隔が狭すぎると、電磁石１９Ａが起動 されることにより排出フラップ１９が動かされ、該物体は箱８へ導かれる。もし も２個以上の食器がベルト上で重なっていると、これは輪郭オプトによって特殊 な形状の非常に長い物体として記録され、その信号は主記録装置の記憶ブロック の中に見付からないことになる。この場合にも排出フラップ１９が動かされ、そ してこの２つ以上の物体を箱８の中へ導く。判別し得ない物体が読み取りユニッ ト３を通過する場合にも同様なことが起こる。

【００４２】 排出フラップ１９が何故働いたかは、表示パネル７１上で読み取ることが出来 る。ある選ばれた文字の組合わせにより、読み取られた信号が数種の理由によっ て、主記憶装置中に許容値を持って設定されているどの信号とも一致しなかった ということが表示される。これは例えば、箱８に入れるべき種類でない物体であ る場合、２個あるいは３個がベルト１２上で重なり合っている場合、あるいは１ 個か２個のフォトトランジスタに小さい異物のようなものが付着した場合などで ある。表示パネルに現れる別の文字の組み合わせは、すべての数読み器が動作中 であること意味する。３番目の文字の組合わせは、食器がベルト１２上を接近し 過ぎてやって来たことを意味し、４番目の文字の組合わせは、２０Ａないし２０ Ｄのフラップのうちのどれか２つの間の距離に比べて当該食器が長すぎることを 意味する。

【００４３】

【考案の効果】 以上説明したように本考案は、光学ユニットにより移動中の個々のナイフフォ ーク類食器について個別にその平面輪郭と高さとをオプトエレクトロニクス的に 測定し、このデータをマイクロコンピュータを用いて予め種別毎に登録されてい るデータと比較することにより、対象食器の種別とその状態とを認識して、従来 困難とされていたナイフフォーク類食器の仕分けを容易かつ迅速に行なうことが できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】上部から見た本考案の基本的特徴を略図的に示
している。部分的にはブロック図と象徴的に描かれた部
品を用いている。

【図２】本装置の一部を構成する分離ユニットを、図１
のＡ−Ａから見た側面図として示している。

【図３】本装置の一部を構成するパルセーターを略図的
に示している。

【図４】光学ユニットの構成概要を透視図的に示す。

【図５】図４に示されている光学ユニットの各部を、図
４のIV−IVを通る垂直断面で示すものである。

【図６】ナイフフォーク類食器を幅狭い光域中で垂直上
方から照らして影絵として得た光学的認識情報を該食器
の輪郭を表す２進ワードに変換する電子ユニットを示し
ている。

【図７】ナイフフォーク類食器の高さ方向の輪郭に関し
て光学的に認識した情報を、ディジタルデータに変換す
る電子ユニットを同様の方法で示している。

【図８】パルス線図である。

【図９】図９（Ａ）はナイフフォーク類食器の輪郭のオ
プトエレクトロニクス的ディジタル走査方法を、また、
図９（Ｂ）はナイフフォーク類食器を走査して最初得ら
れた２進ワードをシフトした後の変形した形で同一食器
を、それぞれ示している。

【図１０】図９Ａ，９Ｂは前記シフトを行う前と行った
後との２進ワードをそれぞれ示す。

【図１１】本装置の部分を構成する仕分けユニット中
の、フラップと切り換え装置の構造を詳細に示す平面図
である。

【図１２】ナイフの刃などの薄い部分がフラップとコン
ベアベルトとの間に挟み込まれることが、どのようにし
て防がれるかを略図的に示している。

【符号の説明】

１ 送り込みユニット ２ 分離ユニット ３ 読み取りユニット ４ 仕分けユニット ５ 戻しユニット ６ マイクロコンピュータ ７ 操作ユニット ８ 箱 ９ 上昇送り装置（コンベアベルト） １０ コンベアベルト １１ コンベアベルト １２ コンベアベルト １３ パルセータ １４ 光学ユニット ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ 仕分けフラップ ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ 切り換え装置 ２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ シュート ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ シュート ３２ 光源 ３３ フォトトランジスタ ４０ 受光バー ６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，６
２ｇ，６２ｈフォトトランジスタ

Claims (9)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ナイフフォーク類食器が未仕分けの状態
   で投入され、仕分けられた状態で取り出されるように設
   計されたナイフフォーク類食器仕分け装置において、 ａ）未仕分けのナイフフォーク類食器が投入され得る容
   器（８）を備えた送り込みユニット（１）と、該食器が
   該容器からその助けによって未仕分けのまま取り出され
   る手段（９）と、 ｂ）送り込みユニット（１）から取り出された個々の食
   器を互いに分離し、順に次々に並べるための手段（１
   ０，１１）を備えた分離ユニット（２）と、 ｃ）一方では、個々の食器を次々に送り出すために分離
   ユニット（２）が仕組まれている移動するコンベアベル
   ト（１２）と、他方では、パルセーター（１３）と光学
   ユニット（１４）とを有し、かつコンベアベルト（１
   ２）は食器の長さよりもかなり小さな幅を持っており、
   パルセーター（１３）はベルトの速度に関連するテンポ
   でパルスを発生し、光学ユニット（１４）は光源（３
   ２）とナイフフォーク類食器の輪郭を読み取るためのオ
   プトエレクトロニク手段（３３）とを含んでいる読み取
   りユニット（３）とを有し、 ｄ）前記分離ユニット（２）の前記手段は、第１のコン
   ベアベルト（１０）と第２のコンベアベルト（１１）と
   を含む少なくとも２つのコンベアベルトよりなり、第１
   のコンベアベルト（１０）の後に位置する第２のコンベ
   アベルト（１１）は、第１のコンベアベルト（１０）よ
   り幅が小さく、また、より速く駆動されて個々のナイフ
   フォーク類食器を互に離れさせることにより役立つもの
   であり、 さらに、 ｅ）ナイフフォーク類食器が、各食器ごとに用意されて
   いる受取り容器に運び込まれる仕分け手段（２０，２
   ５，２６）を備えた仕分けユニット（４）と、 ｆ）同定され得なかった物体が、その中で仕分け装置か
   ら分離されたり、送り込みユニット（１）へ戻されたり
   する戻しユニット（５）と、 ｇ）コンピュータユニット（６）に接続されており、か
   つ該コンピュータユニットを制御するための操作手段
   （７０）を備える操作ユニット（７）と、 ｈ）操作ユニット（７）、パルセーター（１３）、オプ
   トエレクトロニク読み取り手段（３３）、および仕分け
   ユニット（４）と接続されており、ナイフフォーク類食
   器から読み取った輪郭の信号を記録し、これらの信号を
   プログラムされた信号と比較し、その比較結果によって
   仕分けユニット（４）中の適当な仕分け手段（２０，２
   ５，２６）に影響を与えるように設定された前記コンピ
   ュータユニット（６）とを有することを特徴とするナイ
   フフォーク類食器の仕分け装置。
2. 【請求項２】 送り込みユニット（１）が、ナイフフォ
   ーク類食器がその助けによって容器（８）から上向きに
   送られる傾斜コンベアベルト（９）と、該コンベアベル
   ト（９）上で該食器を横断方向に大まかに分離するため
   の手段とを有する請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記手段が回転ブラシを有する請求項２
   記載の装置。
4. 【請求項４】 読み取りユニット（３）が、前記光学ユ
   ニット（１４）と、ナイフフォーク類食器の形について
   光学的に認識された情報を、選択されたディジタル情報
   よりなる信号に変換するための電子装置とを有するオプ
   トエレクトロニク認識・判別手段を有し、さらに、該コ
   ンピュータユニット（６）が、ナイフフォーク類食器の
   仕分け中に現われる総ての食器と食器が読み取りユニッ
   トのコンベアベルト上でとりうる主な方位とについて対
   応する選択された情報の形での信号を、走査中に得られ
   る該信号との比較のために記憶する記憶装置を有してい
   る請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】 コンベアベルト上のナイフフォーク類食
   器の輪郭を認識するための光による認識装置の、該食器
   の移動路の下に位置する第１のバー（４０）よりなる第
   １の認識手段と、該食器の輪郭の高さを認識するための
   光認識手段の、該食器の移動路の側面に位置する第２の
   バー（６２ａ−ｈ）よりなる第２の認識手段とよりなる
   請求項１記載の装置。
6. 【請求項６】 前記第１のバーが、読み取りユニット中
   のコンベアベルトのループ領域に配置されている請求項
   ５記載の装置。
7. 【請求項７】 読み取り装置の中にあるコンベアベルト
   の速度に関係するある時間に、前記第１のバー中にある
   光認識手段が光を認識するように仕組まれており、その
   手段は、該物体の光学的セクションに対応する数を表す
   少なくともある選ばれた複数の瞬時の間の活動の状態
   を、２進ワードの形でコンピュータユニット（６）へ伝
   送する為に備えられており、その２進ワードの各々は、
   その時のセクションにおける該食器の幅を表し、これは
   その後で得られるデータと共にその食器のディジタル信
   号を表すものである請求項５記載の装置。
8. 【請求項８】 このように形成された２進ワードがコン
   ピュータユニットの計算用記憶装置に転送される前に、
   ２進数の１桁目が論理１になるまでシフトされる請求項
   ７記載の装置。
9. 【請求項９】 どの種類の食器に対しても、少なくとも
   ２つの信号、すなわち、読み取りユニット（３）のコン
   ベアベルト上に前向きに乗っている食器に対する少なく
   とも１つの信号と、後ろ向きに乗っている食器に対する
   少なくとも１つの信号とが該コンピュータの記憶装置に
   記憶されており、かつ、仕分けユニット（４）の仕分け
   手段が、同定済みのナイフフォーク類食器をコンベアベ
   ルトから取り除くように仕組まれているフラップ（２０
   ａないしｄ）と、総ての食器が食器受け箱（８）の中で
   同じ向きに揃うように食器中のあるものを案内するた
   め、各フラップと食器受け箱（８）の間に配置された切
   り換え装置（２１ａないしｄ）を有する請求項１ないし
   ８のいずれか１項に記載の装置。