JPH09278013A - ワーク取り出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的壊れ易く、しかも略同じ形状の同じ物
品（ワーク）を多数容器内に収容して所定の個数ずつ取
出すことができるワーク取り出し装置を提供する。 【解決手段】 水槽１０１内に水を充満させ、この水の
中にワークを入れポンプ１０２により循環用パイプ１０
３を介して水を循環させる。この循環される水の流れる
方向にパイプ材１０４が配置され、このパイプ材１０４
が下から上に移動することにより、その先端部の昇降用
器１０５上に１つのワーク１１４が載置される。このワ
ークは、パイプ材１０４が上昇した位置でエアーノズル
１１３からの空気圧により排出管１２１の方に排出さ
れ、排出管内の待機位置で待機された後、投入待機位置
に移動される。こうしてストッパ１１６が上昇すると、
そのワークは排出口より容器１１２内に投入される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、比較的小さな略球
状或は立体状の物品（ワーク）が多数収容された容器か
ら、そのワークを取り出すためのワーク取り出し装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、レトルト食品の製造工場などで
は、例えばゆで卵等のように、壊れ易くしかも略同じ形
状のワークを１つずつ袋に収納する際、人手により１つ
ずつ袋に投入していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、その製造工
程が人手に頼るものであり、生産コストを一定以上下げ
ることができず、またその様な袋詰め製品の大量生産の
ネックとなっていた。よって、このようなワークを自動
的に１つずつ取り出して袋などに収納する装置の出現が
望まれていた。

【０００４】本発明は上記従来例に鑑みなされてもの
で、比較的壊れ易く、しかも略同じ形状の同じ物品（ワ
ーク）を多数収容して所定の個数ずつ取出すことができ
るワーク取り出し装置を提供することを目的とする。

【０００５】また本発明の目的は、多数収容された例え
ばゆで卵などのような略同じ形状のワークを１つずつ取
出すことができるワーク取り出し装置を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のワーク取り出し装置は以下の様な構成からな
る。即ち、複数のワークを収容する容器からワークを取
出すワーク取り出し装置であって、少なくとも上端部近
傍部分が中空でかつ前記ワークが通り抜け不可能な水平
断面形状を有し、前記容器内で上昇及び下降して移動す
る移動部材と、前記移動部材が上昇した位置にあるとき
に前記上端部にワークが載置されているか否かを検知す
る検知手段と、前記検知手段によりワークが載置されて
いると検知されると当該ワークを前記容器外に排出する
排出手段とを有する。

【０００７】

【実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明の好適
な実施の形態を詳細に説明する。

【０００８】図１は、本実施の形態のワーク取り出し装
置の断面構造を示す図である。

【０００９】図１において、１０１は水槽で、ポンプ１
０２により循環用パイプ１０３を介して、その貯留して
いる水が矢印Ａ方向に循環されている。この水槽１０１
には、図示のように取り出し対象の物品（ワーク）１１
４、例えばここではゆで卵が多数収容されている。更
に、この水槽１０１内は図示のように、取り出し位置方
向（図面の左側方向）に向かって底面が傾斜しており、
水槽１０１内で下方に向かって流れる水流に沿ってワー
ク１１４が取り出し位置方向に移動され易くなってい
る。１０４は昇降用エアーシリンダ１０６に接続された
中空のパイプ材で、図示のように、エアーシリンダ１０
６の駆動により、実線で示された上昇した位置と、一点
鎖線で示された下降した位置との間で移動可能になって
いる。尚、このパイプ材１０４は、下降している状態で
も循環している水を通すために中空に形成されている。
１０５は中空の昇降用器で、このパイプ材１０４の上側
端部に設けられ、パイプ材１０４が下降した状態から上
昇するときに、その上部にワーク１１４を１つだけ載置
するように、その昇降用器１０５の上端部の径がワーク
１１４の最小径よりも小さく形成されている。尚、エア
ーシリンダ１０６とパイプ材１０４とは板材１１７によ
り接続されており、この板材１１７には、ワークを排出
するための穴１２０（図４）が設けられている。一方、
水槽１０１にも対応する排出扉１１９及び排出窓１１８
が設けられている。また本実施の形態では、図４以降で
示すように、このようなワーク取り出し部が３つ（３系
統）設けられている。尚、本実施の形態では、ワークは
水よりも比重が大きいことが望ましい。

【００１０】１０７はパイプ材１０４が上昇した状態の
時、その昇降用器１０５の上端部にワーク１１４が載置
されているかどうかを検知するための光学センサであ
る。このセンサ１０７によりワーク１１４が載置されて
いることが検知され、かつ後述する待機部１２２（図
３）に、前に排出されたワークが残っていないことを検
知すると、排出用ノズル１１３からエアーが吐出され、
これにより昇降用器１０５の上部に載置されているワー
ク１１４が板材１１７に設けられた排出窓１１８から排
出管１２１に排出される。

【００１１】１０８は待機位置１２２にワーク１１４が
存在するかどうかを検知するための光学センサ、１１５
は待機位置１２２にワークを留めるためのストッパで、
エアーシリンダ１０９により上下方向に移動するように
駆動される。同じく１１０は、最終の投入待機位置にワ
ーク１１４が存在しているかどうかを検知するための光
学センサ、１１６はその位置でワーク１１４を止めてお
くためのストッパで、エアーシリンダ１１１により上下
方向に移動するように駆動される。１２１は排出管で、
最終的な投入位置方向に向けて傾斜して設けられてお
り、これにより排出窓１１８から排出されたワークが、
例えばレトルトパウチ袋のような容器１１２への投入位
置方向に移動するように付勢される。１１２は排出管１
２１から排出されたワーク１１４を受け取る容器であ
る。

【００１２】図２は、パイプ材１０４が最下端まで下降
している状態を示す側面図で、図１と共通する部分は同
じ番号で示し、その説明を省略する。

【００１３】この状態では、排出扉１１９は閉じられて
おり、パイプ材１１４の上端部の昇降用器１０５の上に
は複数のワーク１１４が位置している。この状態で水槽
１０１内の水はワーク１１４を昇降用器１０５側に移動
させるように循環されており、これにより、ワークの残
数が少なくなった場合でも、残存しているワークを確実
に昇降用器１０５側に移動させることができる。

【００１４】この状態からパイプ材１０４を上昇させた
場合を図３に示す。

【００１５】ここで前述したように、昇降用器１０５の
先端部分の径は最大形状のワーク１１４の径よりも小さ
くなっているため、パイプ材１０４が上昇した状態で
は、その昇降用器１０５の先端にはワーク１１４が複数
載置されず１つだけ載置されている。この載置されてい
るワーク１１４がセンサ１０７により検知され、かつそ
の待機位置１２２に前に排出されたワークが留まってい
ない場合には、排出窓１１８の排出扉１１９が開かれた
状態となり、この状態でエアーノズル１１３によりエア
ーが吹き掛けられると、その載置されていたワーク１１
４が排出窓１１８を通して排出管１２１に排出され、ス
トッパ１１５により待機位置１２２に留められる。

【００１６】図４は、図２のＢ−Ｂの矢視図である。

【００１７】図４から明らかなように、この実施の形態
のワーク取り出し装置は、３つの取り出し系統（後述す
るＡ〜Ｃ系統）を有し、各系統に対応する部分の共通番
号にａ〜ｃの符号を付して示す。これら３つの系統を構
成するためのエアーシリンダ１０６ａ〜１０６ｃとパイ
プ材１０４ａ〜１０４ｃとを備えており、また１０５ａ
〜１０５ｃのそれぞれは、各パイプ材に設けられた昇降
用器である。更に水槽１０１は、各パイプ材の昇降用器
に載置されたワークを排出するための排出窓１１８ａ〜
１１８ｃと、それぞれ図示しない排出扉１１９ａ〜１１
９ｃを備えている。

【００１８】図５は図１の装置の上面図である。

【００１９】図５において、１０３ａ〜１０３ｃのそれ
ぞれは、水を循環させるための循環用パイプ、１１３ａ
〜１１３ｃのそれぞれは、各パイプ材の昇降用器に載置
されているワークを各排出窓を通して排出するための排
出用エアーノズルである。１０８ａ〜１０８ｃのそれぞ
れは、各排出窓から排出されたワークが待機位置にある
かどうかを検知するためのセンサである。１１５ａ〜１
１５ｃのそれぞれは各待機位置にワークを留めるための
ストッパ、１０９ａ〜１０９ｃのそれぞれは、対応する
ストッパを上下方向に移動するためのエアーシリンダで
ある。こうして各待機位置のいずれかから送られてきた
ワークが、センサ１１０で検知できる投入待機位置に送
られ、ストッパ１１６が開けられることにより投入口か
ら容器１１２に投入される。１２２ａ〜１２２ｃは、そ
れぞれ各排出窓から排出されたワークが待機する待機位
置を示している。

【００２０】図６は、図３のＣ−Ｃ矢視図で、待機位置
１２２ａ〜１２２ｃのいずれにもワークが存在しておら
ず、昇降用器１０５ａ〜１０５ｃのそれぞれの上端にワ
ーク１１４が載置されて上昇された状態を示している。
この状態では各昇降用器１０５ａ〜１０５ｃからワーク
の待機位置１２２ａ〜１２２ｃにワークを排出すること
が可能であるため、排出扉１１９ａ〜１１９ｃの全てが
開放されている。

【００２１】図７は、本実施の形態のワーク取り出し装
置の構成を示すブロック図で、前述の図面と同様に、共
通する部分は同じ番号で示している。

【００２２】図において、７０１は装置全体の動作を制
御する制御部で、マイクロコンピュータ等のＣＰＵ７２
０、ＣＰＵ７２０の制御プログラムや各種データを記憶
しているＲＯＭ７２１及びＣＰＵ７２０による制御処理
の実行時、各種データを一時的に記憶するためのワーク
エリアとして使用されるＲＡＭ７２２等を備えている。
７０２は、水槽１０１内の水を循環させるためのポンプ
１０２を回転駆動するためのドライバを示している。７
０３〜７０９のそれぞれは、制御部７０１の指示によ
り、対応するエアーシリンダを駆動するためのドライバ
である。エアーシリンダ１０６ａ〜１０６ｃのそれぞれ
は、各パイプ材を昇降させるためのエアーシリンダを示
し、１０９ａ〜１０９ｃのそれぞれはストッパ１１５ａ
〜１１５ｃのそれぞれを上下させるためのエアーシリン
ダである。エアーシリンダ１１１は、最終的に容器１１
２に排出されるワーク１１４を保持、或は投入させるた
めにストッパ１１６を上下させるためのエアーシリンダ
である。

【００２３】７１０は、排出用ノズル１１３ａ〜１１３
ｃのそれぞれを駆動して、対応する排出窓からワークを
排出管に排出させるためのドライバである。またドライ
バ７１１は、制御部７０１からの信号により、それぞれ
対応する排出扉１１９ａ〜１１９ｃを開閉させている。
７１２は操作部で、オペレータにより操作され、動作の
開始や停止等を指示するためのスイッチや、オペレータ
へのエラーや警告メッセージなどを表示するための表示
器等を備えている。

【００２４】図８及び図９は本実施の形態のワーク取り
出し装置の制御部７０１における処理を示すフローチャ
ートで、この処理を実行する制御プログラムはＲＯＭ７
２１に記憶されており、このプログラムはＣＰＵ７２０
の制御の下に実行される。尚、この処理が実行される前
は、水槽１０１内に水が入れられ、その水槽１０１内に
取り出し対象のワーク（この例ではゆで卵）が入れられ
ているものとする。

【００２５】まずステップＳ１でポンプ１０２の作動が
開始され、循環用パイプ１０３を介して水槽１０１内の
水が循環される。尚、このポンプ１０２は制御部７０１
の制御によらず、例えばオペレータによる手動操作で処
理の開始時にモータ１０２の電源が投入されることによ
りポンプ１０２の駆動が開始され、この装置の動作中は
常時駆動されているようにされても良い。次にステップ
Ｓ２に進み、ドライバ７０３〜７０５によりエアーシリ
ンダ１０６ａ〜１０６ｃを駆動し、パイプ材１０４ａ〜
１０４ｃを図２のように最も下部の位置まで移動させ
る。そしてステップＳ３に進み、ドライバ７１１を介し
て排出用扉１１９ａ〜１１９ｃを閉じ、ドライバ７０６
〜７０８を駆動してエアーシリンダ１０９ａ〜１０９ｃ
を駆動してストッパ１１５を閉じ、更にドライバ７０９
によりエアーシリンダ１１１を駆動してストッパ１１６
を閉じる。

【００２６】こうしてステップＳ４〜Ｓ６で、それぞれ
３組の排出系統処理が起動される。この処理は図９のフ
ローチャートを参照して詳しく後述する。

【００２７】こうして各系統の処理が実行されるステッ
プＳ７に進み、投入待機位置にワークが存在し、容器１
１２へのワークの投入が可能かどうかをみる。投入が可
能であればステップＳ８に進み、エアーシリンダ１１１
を駆動して投入用ストッパ１１６で止められている投入
待機位置１２１にあるワークを投入すべく、ストッパ１
１６を上昇させる。これによりワークが投入口より容器
１１２に投入され、センサ１１０によりワークが検出さ
れなくなるとステップＳ９で投入が完了したものとして
ステップＳ１０に進み、投入用ストッパ１１６を下降さ
せて投入口を閉じる。そしてステップＳ１１に進み、各
系統の待機位置（１２２ａ〜１２２ｃ）のいずれかにワ
ークが存在しているかどうかを調べ、存在していなけれ
ばステップＳ３以降に戻り、各系統の処理を実行する。
また何れかの待機位置にワークが存在しているときはス
テップＳ４〜Ｓ６の後述するステップに戻り、その待機
位置にあるワークを投入待機位置に移動させるための処
理を実行する。

【００２８】尚、ステップＳ４〜Ｓ６の処理は、マルチ
タスク処理等により並行して実行され、待機位置１２２
にワークが存在しない系統があれば、その系統を駆動し
てワークを水槽１０１内から取出すＳ４〜Ｓ６の何れか
の処理を優先的に実行させるようにしても良い。

【００２９】図９は、ステップＳ４〜Ｓ６の各処理に相
当する処理の流れを示すフローチャートで、ここではＡ
系統の場合で説明するが、他の系統の処理においても基
本的に同様であるのでそれらの説明は省略する。

【００３０】まずステップＳ２１で、エアーシリンダ１
０６ａを駆動して、パイプ材１０４ａをその下降してい
る位置から図３に示す位置まで上昇させる。そしてステ
ップＳ２２で、その昇降用器１０５ａの先端にワークが
載置されているかを、センサ１０７ａからの信号により
判断する。ワークが載置されていればステップＳ２４に
進むが、そうでないときはステップＳ２３に進み、再
度、エアーシリンダ１０６ａを駆動してパイプ材１０４
ａをその上昇している位置から図２に示す下降した位置
まで移動する。そして再度、ステップＳ２１に進み、パ
イプ材１０４ａを上昇させて、ワークが載置されている
かをみる。

【００３１】なお、ここで所定回数ステップＳ２３，Ｓ
２１の処理を繰返してもワークが検出できないときは、
水槽１０１内にワークがないものとして処理を終了させ
るか、或は操作部７１２にエラー表示等を行うようにし
ても良い。

【００３２】こうしてワークが検出されるとステップＳ
２４に進み、待機位置１２２ａに待機中のワークがある
かどうかをみる。これはセンサ１０８ａよりの信号によ
り判断できる。待機中のワークがあるときは、そのワー
クが投入待機位置まで移動されるまで待機し、待機中の
ワークがなければステップＳ２５に進み、ドライバ７１
１により排出用扉１１９ａを開く。そしてステップＳ２
６で、排出用ノズル１１３ａからエアーを吐出し、その
昇降用器１０５ａに載置されているワークを排出窓１１
８ａを通して待機位置１２２ａに排出する。

【００３３】次にステップＳ２７に進み、投入待機位置
にワークが存在するかを調べ、存在するときは、そのワ
ークがなくなるのを待つ。尚、このワークの有無検知は
センサ１１０からの信号により検出できる。こうして投
入待機位置にワークがないときはステップＳ２８に進
み、他の系統で待機中のワークの中で最も先に待機位置
１２２ａに到達したワークかどうかを判断する。そうで
なければより先に他の待機位置１２２ｂ，１２２ｃに到
達していた他のワークが投入位置に排出されるのを待
ち、条件が満足されるとステップＳ２９に進み、エアー
シリンダ１０９ａを駆動してストッパ１１５ａを上昇さ
せ、待機中のワークを投入待機位置に移動させる。ステ
ップＳ３０では、センサ１０８ａにより待機位置１２２
ａでワークが検出されなくなるとステップＳ３１に進
み、エアーシリンダ１０９ａを駆動してストッパ１１５
ａを下降させる。

【００３４】図１０は、ワーク１１４の状態の遷移を示
すフローチャートである。

【００３５】まずステップＳ４１で、水槽１０１内に供
給され、ポンプ１０２により水槽１０１内を循環する水
により取り出し位置方向に移動するように付勢される。
こうしてパイプ１０４が上昇し、その先端の昇降用器１
０５に載置された状態でセンサ１０７で検知される位置
まで上昇される（ステップＳ４２）。そしてステップＳ
４３で、その上昇した位置で、待機位置１２２に既にワ
ークがあるなどの理由で待機され（ステップＳ４３）、
その待機している前のワークが排出されると、排出扉１
１９が開かれ、排出窓１１８を通して、その待機位置１
２２に排出される（ステップＳ４４）。そしてステップ
Ｓ４５で、その待機位置１２２で待機し、投入されるタ
イミングになるとストッパ１１５が上昇して、次の投入
待機位置に移動される（ステップＳ４６）。そして、そ
の投入待機位置で待機した後、ステップＳ４８でストッ
パ１１６が上昇して投入位置より排出され、ステップＳ
４９で容器１１２に投入される。

【００３６】尚、本実施の形態では、ワークは例えば、
うずらやニワトリ等のゆで卵の場合で説明したが、本発
明のワークはこれに限定されるものでなく、例えば卵そ
のものでも良く、野菜や果物等、またはパックされた食
品等であっても良い。

【００３７】また上記実施の形態では、水槽１０１内に
水を充満させ、その水を循環させるようにしたが、本発
明はこれに限定されるものでなく、ワークの種類によっ
てはこのような水を使用しなくても良く、また或は水の
代わりに他の液体を用いることも可能である。但し、こ
の場合、液体の比重はワークの比重よりも小さいことが
望ましい。

【００３８】またパイプ材１０４は、少なくともワーク
と接する最上部近傍が中空であれば良く、２つの部材を
つなげて形成したり、中空でない部材を加工して形成し
ても良い。更に、上端近傍の断面形状の条件さえ満足す
れば、パイプ材１０４の水平断面が均一である必要もな
い。

【００３９】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、壊れ易いワークであっても、そのワークを痛めるこ
と無く、確実に１つずつ取出すことができる。

【００４０】また、ワークに対して力を加えることな
く、上限方向に移動するパイプ材の先端にワークを載置
して取り出すので、柔らかいワークにも対処できる。

【００４１】また水を循環させて、その水の流れにより
ワークを取り出し方向に移動させるので、ワークの残り
数が少なくなった場合でも、確実にワークを取出すこと
ができる。

【００４２】更に、ワークより比重の小さな液体を用い
ることにより、取り出し待ちのワークが空気に接するこ
とがないため、酸化によるワークの変質などを防ぐこと
が可能である上、例えばワークが食品の場合、その液体
によりワークの味付けをしながら取り出しができるとい
う利点もある。

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、比
較的壊れ易く、しかも略同じ形状の同じ物品（ワーク）
を多数収容して所定の個数ずつ取出すことができるとい
う効果がある。

【００４３】また本発明によれば、多数収容された例え
ばゆで卵などのような略同じ形状のワークを１つずつ取
出すことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態のワーク取り出し装置の断面構造
を示す図である。

【図２】本実施の形態のワーク取り出し装置において、
昇降用器を降下させた状態を示す側断面図である。

【図３】本実施の形態のワーク取り出し装置において、
昇降用器を上昇させた状態を示す側断面図である。

【図４】本実施の形態のワーク取り出し装置の図２のＢ
−Ｂの矢視図である。

【図５】本実施の形態のワーク取り出し装置の上面図で
ある。

【図６】本実施の形態のワーク取り出し装置の図３のＣ
−Ｃの矢視図である。

【図７】本実施の形態のワーク取り出し装置の構成を示
すブロック図である。

【図８】本実施の形態のワーク取り出し装置の制御部の
処理を示すフローチャートである。

【図９】本実施の形態のワーク取り出し装置の制御部の
処理の内、Ａ系統の処理を示すフローチャートである。

【図１０】本実施の形態のワーク取り出し装置により取
り出されるワークの状態の遷移を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１０１ 水槽 １０２ ポンプ １０３，１０３ａ〜１０３ｃ 循環用パイプ １０４，１０４ａ〜１０４ｃ パイプ材 １０５，１０５ａ〜１０５ｃ 昇降用器 １０６，１０６ａ〜１０６ｃ エアーシリンダ（パイプ
材１０４用） １０７，１０７ａ〜１０７ｃ，１０８，１０８ａ〜１０
８ｃ，１１０ センサ １０９，１０９ａ〜１０９ｃ エアーシリンダ（ストッ
パ１１５用） １１１ エアーシリンダ（ストッパ１１６用） １１３，１１３ａ〜１１３ｃ 排出用ノズル １１５，１１５ａ〜１１５ｃ，１１６ ストッパ １１７ 板材 １１８，１１８ａ〜１１８ｃ 排出窓 １１９，１１９ａ〜１１９ｃ 排出扉 １２１ 排出管 １２２，１２２ａ〜１２２ｃ 待機位置 １１４ ワーク（ゆで卵） ７０１ 制御部 ７０１ 制御部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のワークを収容する容器からワーク
   を取出すワーク取り出し装置であって、 少なくとも上端部近傍部分が中空でかつ前記ワークが通
   り抜け不可能な水平断面形状を有し、前記容器内で上昇
   及び下降して移動する移動部材と、 前記移動部材が上昇した位置にあるときに前記上端部に
   ワークが載置されているか否かを検知する検知手段と、 前記検知手段によりワークが載置されていると検知され
   ると当該ワークを前記容器外に排出する排出手段と、を
   有することを特徴とするワーク取り出し装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のワーク取り出し装置で
   あって、前記容器内には前記ワークよりも比重の小さい
   液体が収容されており、前記ワークを前記移動部材方向
   に移動させるために前記液体を前記移動部材方向に循環
   させる循環手段を更に有することを特徴とする。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のワーク取り出し
   装置であって、前記排出手段は空気圧により前記移動部
   材が上昇した位置で前記上端部から前記ワークを容器外
   に排出することを特徴とする。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
   ワーク取り出し装置であって、前記排出手段により前記
   容器から排出されたワークを待機位置で待機させる待機
   手段を更に有することを特徴とする。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のワーク取り出し装置で
   あって、前記待機手段で待機されたワークを受取って更
   に待機させ、当該ワークを収容対象物に投入する手段を
   更に有することを特徴とする。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
   ワーク取り出し装置であって、前記容器の底面は前記ワ
   ークを前記移動部材の方向に移動させるように傾斜して
   いることを特徴とする。
7. 【請求項７】 請求項１に記載のワーク取り出し装置で
   あって、前記移動部材、前記検知手段及び前記排出手段
   が複数組設けられていることを特徴とする。