JP2010202247A - 物品投入システム - Google Patents

Abstract

【課題】容器が投入部に衝突する事故を防止するとともに、投入時における物品の型崩れを防止する。
【解決手段】物品投入システム１０は、容器１２を搭載する容器搭載部３６と容器搭載部３６を移動させることによって容器１２を所定の投入位置Ｐに搬送する駆動部３２とを有する搬送装置１６と、投入位置Ｐにおいて容器１２の内部に物品１４を投入する投入部Ｍを有する投入装置１８と、投入部Ｍを昇降させる昇降装置２０と、容器１２の最上点Ｑ１の高さが基準高さＨを超えたことを投入位置Ｐよりも搬送方向Ｙの上流側において検出する高さ検出装置２４と、容器１２の最上点Ｑ１の高さが基準高さＨを超えたことを高さ検出装置２４が検出したとき、昇降装置２０を駆動して投入部Ｍの最下点Ｑ２が容器１２の最上点Ｑ１よりも上方に位置するように投入部Ｍを上昇させる昇降制御装置とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、容器を搬送する搬送装置と、当該搬送装置によって搬送される容器の内部に物品を投入する投入装置とを備える、物品投入システムに関する。

従来の物品投入システムの一例が特許文献１に開示されている。この物品投入システムは、包装用トレイを搬送する包装コンベアと、当該包装コンベアによって搬送される包装用トレイの内部に被計量物を投入する投入装置とを備えている。投入装置は、複数の組合せ計量ユニットから排出された被計量物を、集合シュート、排出ホッパ、排出シュート、総合シュートおよび振分けホッパ等を通して２つの投入ホッパに振り分けるとともに、当該２つの投入ホッパのそれぞれから所定のタイミングで排出するものであり、当該２つの投入ホッパのそれぞれの下方に包装コンベアが配設されている。そして、包装コンベアによって搬送される包装用トレイが投入ホッパの直下の投入位置に位置しているときに投入ホッパの排出ゲートが開かれ、投入ホッパ内の被計量物が重力により落下されて、包装用トレイの内部に投入される。

特開平１−１９９１２５号公報（第１図）

特許文献１に開示された従来の物品投入システムでは、投入ホッパ内の被計量物（すなわち物品）が重力により落下されて、包装用トレイ（すなわち容器）の内部に投入されるため、投入ホッパ（すなわち投入部）は、包装用トレイよりも上方に配設されている必要があるが、「投入ホッパと包装用トレイとの間隔」を長く設計した場合には、被計量物が高所から落下されることによって被計量物に型崩れが生じるおそれがあった。一方、当該間隔を短く設計した場合には、上記問題は生じないものの、包装コンベアで搬送されてきた包装用トレイが投入ホッパに衝突する事故を招来するおそれがあった。たとえば、包装コンベアに搭載された包装用トレイが鉛直面内において傾くことによって、包装用トレイの最上点の高さが通常の高さよりも高くなった場合には、当該包装用トレイが投入ホッパに衝突するおそれがあった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、容器が投入部に衝突する事故を防止することができるとともに、物品の型崩れを防止することができる、物品投入システムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る物品投入システムは、容器を搭載する容器搭載部と前記容器搭載部を移動させることによって前記容器を所定の投入位置に搬送する駆動部とを有する搬送装置と、前記投入位置において前記容器の内部に物品を投入する投入部を有する投入装置と、前記投入部を昇降させる昇降装置と、前記容器の最上点の高さが基準高さを超えたことを前記投入位置よりも搬送方向の上流側において検出する高さ検出装置と、前記容器の最上点の高さが前記基準高さを超えたことを前記高さ検出装置が検出したとき、前記昇降装置を駆動して前記投入部の最下点が前記容器の最上点よりも上方に位置するように前記投入部を上昇させる昇降制御装置とを備える。

この構成では、容器の最上点の高さが基準高さを超えている場合に、投入部の最下点が容器の最上点よりも上方に位置するように投入部を上昇させるようにしているので、たとえば、容器搭載部に搭載された容器が鉛直面内において不所望に傾くことによって当該容器の最上点の高さが通常の高さよりも高くなっている場合でも、当該容器が投入部に衝突する事故を防止することができる。したがって、投入動作を実行する際の「投入部と容器との間隔」を従来技術（特許文献１）よりも短く設計することが可能であり、投入時における物品の型崩れを防止することができる。

前記容器搭載部における前記容器の有無を検出する容器検出装置と、前記容器搭載部に前記容器が無いことを前記容器検出装置が検出したとき、前記投入部の投入動作を停止させる投入制御装置とをさらに備える構成であってもよい。

この構成では、容器搭載部に容器が無いときに、投入部の投入動作を停止させることができるので、容器の欠落箇所またはその周辺に物品を撒き散らすのを防止することができる。

警報動作を実行する警報装置と、前記容器搭載部に前記容器が無いことを前記容器検出装置が検出したとき、前記警報装置を駆動させる警報制御装置とをさらに備える構成であってもよい。

この構成では、容器搭載部に容器が無いときに警報装置（たとえば、シグナルタワー、警報音発生装置、音声発生装置等）を駆動させるようにしているので、容器の欠落をオペレータに対して「光」または「音」等によって直ちに知らせることができる。

前記投入装置は、複数の前記投入部を有しており、前記搬送装置は、複数の前記投入部のそれぞれに対応する複数の前記容器搭載部を有しており、前記投入制御装置は、複数の前記容器搭載部のいずれかに前記容器が無いことを前記容器検出装置が検出したとき、当該容器搭載部に対応する前記投入部の投入動作を停止させる構成であってもよい。

この構成では、複数の容器搭載部のいずれかに容器が無いときに、当該容器搭載部に対応する投入部の投入動作を停止させるようにしているので、全ての投入部の投入動作を停止させる必要はなく、スループットの低下を防止することができる。

前記警報装置は、複数の前記投入部のそれぞれに対応する複数の発光部を有しており、前記警報制御装置は、複数の前記容器搭載部のいずれかに前記容器が無いことを前記容器検出装置が検出したとき、投入動作が停止される前記投入部に対応する前記発光部を発光させる構成であってもよい。

この構成では、複数の容器搭載部のいずれかに容器が無いときに、当該容器搭載部に対応する投入部の投入動作を停止させるとともに、当該投入部に対応する発光部を発光させるようにしているので、投入部ごとの容器の欠落をオペレータに対して直ちに知らせることができる。

前記容器搭載部の上面よりも下方には、前記容器の少なくとも一部を収容する収容空間が構成されており、前記容器搭載部の上面には、前記収容空間の開口が形成されており、前記開口の内周部によって前記容器の外周面が支持される構成であってもよい。

この構成では、容器の少なくとも一部が収容空間に収容されるので、容器の最上点の高さを低くすることができ、システム全体を小型化することができる。

本発明の物品投入システムによれば、容器の最上点の高さが基準高さを超えている場合に、投入部の最下点が容器の最上点よりも上方に位置するように投入部を上昇させるようにしているので、当該容器が投入部に衝突する事故を確実に防止することができる。したがって、投入動作を実行する際の「投入部と容器との間隔」を短く設計することが可能であり、投入時における物品の型崩れを防止することができる。

実施形態に係る物品投入システムの構成を示す正面図である。 実施形態に係る物品投入システムの構成を示す右側面図である。 実施形態に係る物品投入システムの構成を示す一部省略平面図である。 物品投入システムで用いられる投入装置の構成の一部を示す正面図である。 物品投入システムで用いられる投入装置の構成の一部を示す右側面図である。 実施形態に係る物品投入システムの動作を示す部分拡大右側面図である。

以下に、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。

［物品投入システムの全体構成］
図１は、本発明の実施形態に係る物品投入システム１０の構成を示す正面図であり、図２は、物品投入システム１０の構成を示す右側面図であり、図３は、物品投入システム１０の構成を示す一部省略平面図である。

物品投入システム１０は、図１〜図３に示すように、カップ即席麺の製造ラインＬの途中に存在する複数（本実施形態では８つ）の投入位置Ｐにおいて、容器１２の内部に物品１４を投入するものであり、容器１２を搬送する搬送装置１６と、容器１２の内部に物品１４を投入する投入装置１８と、投入装置１８における後述する投入部Ｍを昇降させる複数（本実施形態では４つ）の昇降装置２０と、警報動作を実行する警報装置２２と、容器１２の最上点Ｑ１（図６）の高さを検出する高さ検出装置２４と、容器１２の有無を検出する複数（本実施形態では８つ）の容器検出装置２６と、各種の制御を実行する制御装置２８とを備えている。そして、製造ラインＬにおける物品投入システム１０の上流側には、物品投入システム１０に容器１２を供給する容器供給装置（図示省略）が配設されており、下流側には、容器１２の内部に他の物品（具材、粉末スープ等）を投入する下流側物品投入システム（図示省略）が配設されている。

ここで、容器１２は、カップ即席麺の包装容器を兼ねる平面視略円形の「椀型カップ」であり、複数の容器１２が搬送装置１６によって複数の投入位置Ｐのそれぞれに連続的に搬送される。物品１４は、カップ即席麺の具材となる「ワンタン」であり、後述する組合せ秤４０Ａ，４０Ｂで計量された物品１４が、投入装置１８において複数（本実施形態では８つ）の投入部Ｍに分配され、各投入部Ｍから投入位置Ｐに位置する容器１２の内部に重力により投入される。

なお、本実施形態に係る物品投入システム１０は、「カップ即席麺の製造ラインＬ」において容器１２の内部に物品１４を投入するものであるが、本発明は、「生鮮食品等の包装ライン」において包装箱の内部に野菜を投入する用途等に用いられてもよく、「物品」の種類や「容器」の形状または大きさ等は、用途に応じて適宜変更されてもよい。また、投入位置Ｐの数は、必ずしも複数（本実施形態では８つ）である必要はなく、１つだけであってもよい。

本実施形態に係る物品投入システム１０は、一列に並んで位置する合計８つの投入位置Ｐにおいて、投入位置Ｐの列に対して直交する方向から搬送される容器１２の内部に物品１４を投入するものであるため、以下の説明では、投入位置Ｐが並ぶ方向を「投入列方向Ｘ」といい、投入列方向Ｘに対して直交する方向を「搬送方向Ｙ」という。

［制御装置の構成］
制御装置２８は、各種の演算処理を実行する中央処理装置（ＣＰＵ）と、各種のデータおよびプログラムを記憶する記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ）とを有しており、制御装置２８によって、搬送装置１６、投入装置１８、昇降装置２０および警報装置２２の動作が制御される。つまり、本実施形態では、１つの制御装置２８が、搬送装置１６の搬送動作を制御する「搬送制御装置」、投入装置１８（投入部Ｍ）の投入動作を制御する「投入制御装置」、昇降装置２０の昇降動作を制御する「昇降制御装置」、および警報装置２２の警報動作を制御する「警報制御装置」として機能する。本実施形態では、１つの制御装置２８に搬送制御機能、投入制御機能、昇降制御機能および警報制御機能を持たせているが、これらの制御機能を物理的に独立した複数の制御装置に持たせるようにしてもよい。なお、制御装置２８の各制御機能については、後述する。

［搬送装置の構成］
搬送装置１６は、図３に示すように、投入列方向Ｘに並ぶ８つの投入位置Ｐのそれぞれに対して、搬送方向Ｙから容器１２を搬送するものであり、複数（本実施形態では８つ）の容器１２を搭載する複数の搭載プレート３０と、複数の搭載プレート３０を投入位置Ｐに向けて移動させる駆動部３２と、複数の搭載プレート３０および駆動部３２を支持するフレーム３４とを有している。

複数の搭載プレート３０のそれぞれは、図３に示すように、投入列方向Ｘに延びる平面視略長方形の板状部材であり、搭載プレート３０のそれぞれには、８つの容器搭載部３６が投入列方向Ｘに並んで形成されている。容器搭載部３６は、容器１２を安定的に搭載する部分であり、図２に示すように、容器搭載部３６の上面３６ａよりも下方には、容器１２の少なくとも一部を収容する収容空間Ｓが構成されている。そして、容器搭載部３６の上面３６ａには、収容空間Ｓの開口３８が形成されており、開口３８の内周部が容器１２の外周面を支持する容器支持部３８ａとなっている。開口３８の形状および大きさは、特に限定されるものではないが、本実施形態では、容器１２が平面視略円形の「椀型カップ」であることから、開口３８の平面視形状は、略円形に設計されており、開口３８の内周面は、容器１２の上端部外周面に沿うように下方に向かうにつれて縮径するテーパ状に形成されており、開口３８の最小内径は、容器１２の上端部外径よりも小さく設計されている。したがって、容器１２を容器搭載部３６に正しく搭載した状態では、図２に示すように、容器１２の最上点Ｑ１の高さは、容器搭載部３６の上面３６ａの高さとほぼ同じ高さとなり、投入位置Ｐにおいては、「容器１２と投入部Ｍとの間隔」および「容器搭載部３６と投入部Ｍとの間隔」を極めて短く設計することが可能であり、これによりシステム全体を小型化することができる。そして、複数の搭載プレート３０のそれぞれが、フレーム３４（図２）の上部に配設されたガイドレール（図示省略）に対して、搬送方向Ｙへ摺動自在に取り付けられている。

なお、本実施形態では、容器搭載部３６の下方に収容空間Ｓを構成するとともに、容器搭載部３６に形成された貫通孔を収容空間Ｓの開口３８としているが、容器搭載部３６の上面３６ａに形成された凹部の内側に収容空間Ｓを構成するとともに、当該凹部の入口を収容空間Ｓの開口３８としてもよい。

駆動部３２（図１）は、図示していないが、フレーム３４の上部における投入列方向Ｘの一方端部または両端部に搬送方向Ｙへ間隔を隔てて配設された一対のスプロケットと、当該一対のスプロケット間に架け渡された環状の無端チェーンと、一方のスプロケットに回転力を付与する駆動モータとを有しており、無端チェーンに対して複数の搭載プレート３０のそれぞれが固定されている。したがって、駆動モータによってスプロケットおよび無端チェーンを回転させると、複数の搭載プレート３０（容器搭載部３６を含む。）がガイドレール（図示省略）に沿って投入位置Ｐに向けて移動され、容器搭載部３６に搭載された容器１２が投入位置Ｐに搬送される。

フレーム３４は、図２に示すように、複数の搭載プレート３０および駆動部３２が取り付けられた上部フレーム３４ａと、上部フレーム３４ａを支持する脚部３４ｂとを有しており、脚部３４ｂの長さを調整することによって投入位置Ｐにおける容器搭載部３６の上面３６ａの高さを調整できるように構成されている。

なお、搬送装置１６の構成は、本実施形態に限定されるものではなく、たとえば、複数の容器搭載部が設けられた環状の無端ベルトを一対の駆動ローラ間に架け渡し、少なくとも一方の駆動ローラをモータで回転駆動する構成が用いられてもよい。

［投入装置の構成］
投入装置１８は、図１および図２に示すように、２つの組合せ秤４０Ａ，４０Ｂのそれぞれの集合ホッパ４２から排出された物品１４を、８つの投入位置Ｐにおいて８つの容器１２のそれぞれの内部に同時に投入するものであり、一方の組合せ秤４０Ａから排出された物品１４を４つの容器１２に分配する第１分配ユニット４４Ａと、他方の組合せ秤４０Ｂから排出された物品１４を他の４つの容器１２に分配する第２分配ユニット４４Ｂと、第１分配ユニット４４Ａおよび第２分配ユニット４４Ｂを支持するフレーム４５とを備えている。

第１分配ユニット４４Ａは、図１に示すように、組合せ秤４０Ａにおける集合ホッパ４２の２つの排出ゲート４６のそれぞれに対応する２つの１次振分けシュート４８と、２つの１次振分けシュート４８のそれぞれの下方に配置された１次集合ホッパ５０とを有しており、１次振分けシュート４８の入口が、対応する排出ゲート４６の下方に配置されており、１次振分けシュート４８の出口が、１次集合ホッパ５０の入口に接続されている。１次集合ホッパ５０は、２つの排出ゲート５２を有しており、排出ゲート５２が開閉装置５３で開かれることによって、１次集合ホッパ５０の内部に溜められた物品１４が２方向へ排出されるようになっている。

また、第１分配ユニット４４Ａは、図２に示すように、１次集合ホッパ５０の２つの排出ゲート５２のそれぞれに対応する２つ（合計４つ）の２次振分けシュート５４と、一方の２次振分けシュート５４の下方に配置されたリジェクト品受け箱５６と、他方の２次振分けシュート５４の下方に配置された２次集合ホッパ５８とを有している。そして、２つの２次振分けシュート５４のそれぞれの入口が、対応する排出ゲート５２の下方に配置されており、一方の２次振分けシュート５４の出口が、リジェクト品受け箱５６の入口に接続されており、他方の２次振分けシュート５４の出口が、２次集合ホッパ５８の入口に接続されている。組合せ秤４０Ａにおいて適正範囲の計量ができなかった「被計量物」たる物品１４は「不良品」であるため、当該物品１４が１次集合ホッパ５０に溜まったときには、当該物品１４が一方の排出ゲート５２から一方の２次振分けシュート５４を経てリジェクト品受け箱５６に排出される。一方、適正範囲の計量ができた「被計量物」たる物品１４が１次集合ホッパ５０に溜まったときには、当該物品が他方の排出ゲート５２から他方の２次振分けシュート５４を経て２次集合ホッパ５８の内部に一時的に溜められる。２次集合ホッパ５８は、図４に示すように、２つの排出ゲート６０を有しており、排出ゲート６０が開閉装置（図示省略）で開かれることによって、２次集合ホッパ５８の内部に溜められた物品１４が２方向へ排出される。

さらに、第１分配ユニット４４Ａは、図４に示すように、２次集合ホッパ５８の２つの排出ゲート６０のそれぞれに対応する２つ（合計４つ）の３次振分けシュート６２と、３次振分けシュート６２のそれぞれの下方に配置された３次集合ホッパ６４とを有しており、３次振分けシュート６２の入口が、対応する排出ゲート６０の下方に配置されており、３次振分けシュート６２の出口が、３次集合ホッパ６４の入口に抜き挿し自在に挿入されている。したがって、２次集合ホッパ５８の２つの排出ゲート６０のそれぞれから排出された物品１４は、３次振分けシュート６２を経て対応する３次集合ホッパ６４の内部に一時的に溜められる。

３次集合ホッパ６４は、図５に示すように、投入位置Ｐに位置する容器１２と対向する排出ゲート６６を有しており、排出ゲート６６が開閉装置６７で開かれることによって、３次集合ホッパ６４の内部に溜められた物品１４が重力により落下されて、容器１２の内部に投入される。３次集合ホッパ６４は、後述する昇降装置２０によって昇降されるが、上述のように、３次振分けシュート６２の出口が３次集合ホッパ６４の入口に抜き挿し自在に挿入されているので、昇降の際に３次集合ホッパ６４が３次振分けシュート６２に干渉することはない。

また、３次集合ホッパ６４における排出ゲート６６の周囲には、図４および図５に示すように、排出ゲート６６の下端部およびその近傍の領域を包囲する筒状のスピルカバー６８が配設されており、排出ゲート６６から排出された物品１４の飛散がスピルカバー６８によって防止されている。したがって、本実施形態では、３次集合ホッパ６４およびスピルカバー６８の両方によって「投入位置Ｐにおいて容器１２内に物品１４を投入する投入部Ｍ」が構成されており、スピルカバー６８の下端面に含まれる任意の点が投入部Ｍの最下点Ｑ２となっている。

第２分配ユニット４４Ｂは、第１分配ユニット４４Ａとほぼ同一構造であるため、第１分配ユニット４４Ａの構成要素と対応する部分には、当該構成要素と同じ参照番号を付し、その重複する説明は省略する。

フレーム４５は、図１および図２に示すように、第１分配ユニット４４Ａおよび第２分配ユニット４４Ｂが取り付けられるフレーム本体４５ａと、フレーム本体４５ａを支持する脚部４５ｂとを有しており、脚部４５ｂの長さを調整することによって投入位置Ｐにおける３次集合ホッパ６４およびスピルカバー６８の高さ、すなわち投入部Ｍの高さを調整できるように構成されている。

［昇降装置の構成］
昇降装置２０は、図４および図５に示すように、投入装置１８におけるフレーム本体４５ａ（図２）に上下方向に延びて配設された２本のガイドレール７０と、ガイドレール７０に対して摺動自在に取り付けられた摺動体７２と、摺動体７２を上下方向へ移動させるエアシリンダ装置７４（図４）と、摺動体７２に固定された固定部材７６とを有している。そして、固定部材７６に対して、２つの３次集合ホッパ６４と、開閉装置６７（図５）と、２つのスピルカバー６８とが一体的に取り付けられている。したがって、エアシリンダ装置７４を駆動して摺動体７２を上下方向へ移動させると、摺動体７２の移動に伴って２つの投入部Ｍが上下方向へ同時に移動されることになる。

摺動体７２を最下位置まで降下させた状態では、図４および図５に示すように、投入部Ｍが容器１２に近接し、３次集合ホッパ６４と容器１２との間隔が最小になる。したがって、３次集合ホッパ６４の内部に溜められた物品１４を低い位置（低所）から容器１２の内部に投入することが可能であり、投入時における物品１４の型崩れを防止することができる。一方、摺動体７２を最上位置まで上昇させた状態では、図６中の実線で示すように、投入部Ｍが容器１２から離間し、スピルカバー６８と容器１２との間隔が最大になる。したがって、容器１２が鉛直面内において不所望に傾くことによってその最上点Ｑ１の高さが通常の高さよりも高くなっている場合（図６）でも、「投入部Ｍ」としてのスピルカバー６８に対する当該容器１２の衝突を防止することができる。

なお、本実施形態では、昇降装置２０によって３次集合ホッパ６４およびスピルカバー６８の両方を昇降させるようにしているが、投入部Ｍを昇降させる態様はこれに限定されるものではなく、容器１２が衝突するおそれのある部品だけを昇降させるようにしてもよい。そして、飛散が生じない物品１４を投入する場合には、スピルカバー６８は省略してもよい。また、１つの昇降装置２０で昇降させる投入部Ｍの数は、特に限定されるものではなく、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。さらに、エアシリンダ装置７４に代えて、モータ等の他の駆動装置を用いてもよい。

［警報装置の構成］
警報装置２２は、図１に示すように、複数の投入部Ｍのそれぞれに対応する複数（本実施形態では８つ）の発光部２２ａを有する「シグナルタワー」であり、「複数の発光部２２ａの色を変えること」または「複数の発光部２２ａの点滅周期を変えること」等によって、いずれの投入部Ｍに対応する発光部２２ａであるかを目視で判別できるように構成されている。そして、警報装置２２には、「警報制御装置」としての制御装置２８が電気的に接続されている。なお、警報装置２２の種類は、特に限定されるものではなく、たとえば、「警報音発生装置」または「音声発生装置」等が用いられてもよい。

［高さ検出装置の構成］
高さ検出装置２４は、「容器１２の最上点Ｑ１の高さが基準高さＨを超えたこと」を投入位置Ｐよりも搬送方向Ｙの上流側において検出するものであり、図３に示すように、光を出射する投光部２４ａと、投光部２４ａから出射された光を受光して電気信号に変換する受光部２４ｂと、受光部２４ｂから出力された電気信号を検出する高さ検出回路（図示省略）とを有している。そして、投光部２４ａおよび受光部２４ｂが、搬送装置１６における投入列方向Ｘの両側に位置する上部フレーム３４ａの上面に取り付けられており、高さ検出回路が制御装置２８に対して一体的に組み込まれている。

投光部２４ａから出射される光は、投入動作を実行する際の投入部Ｍの最下点Ｑ２よりもやや下方を、容器搭載部３６の上面３６ａに対して平行方向に進む光線であり、本実施形態では、当該光線の高さが基準高さＨと同じ高さに設計されている。つまり、基準高さＨは、投入部Ｍの最下点Ｑ２よりもやや下方となるように設計されている。容器搭載部３６に対して容器１２が正しく搭載されている状態では、容器１２の最上点Ｑ１の高さは、容器搭載部３６の上面３６ａの高さとほぼ同じ高さであるため、投光部２４ａから受光部２４ｂへ向かう光線が容器１２によって遮断されることはなく、高さ検出回路は、受光部２４ｂから出力された電気信号を継続的に受信することになる。一方、容器搭載部３６に搭載された容器１２が鉛直面内において不所望に傾いた状態では、当該容器１２の最上点Ｑ１の高さは、容器搭載部３６の上面３６ａの高さよりも高くなり、最上点Ｑ１の高さが基準高さＨを超えていると、投光部２４ａから受光部２４ｂへ向かう光線が容器１２によって遮断されるため、高さ検出回路が受信する電気信号の電圧は著しく降下する。したがって、高さ検出回路は、この電圧降下に基づいて「容器１２の最上点Ｑ１の高さが基準高さＨを超えたこと」を検出することができる。

「容器１２の最上点Ｑ１の高さが基準高さＨを超えたこと」を高さ検出回路が検出すると、高さ検出回路から「昇降制御装置」としての制御装置２８に対して「異常信号」が与えられる。「昇降制御装置」としての制御装置２８は、当該「異常信号」に基づいて全ての昇降装置２０を駆動し、図６に示すように、全ての投入部Ｍの最下点Ｑ２が容器１２の最上点Ｑ１よりも上方に位置するように投入部Ｍを上昇させ、投入部Ｍに対する容器１２の衝突を回避する。

なお、高さ検出装置２４の構成は、特に限定されるものではなく、本実施形態のような「透過型光電センサ」に代えて「反射型光電センサ」を用いてもよいし、ＣＣＤカメラで撮影した画像を処理することによって「容器１２の最上点Ｑ１の高さが基準高さＨを超えたこと」を検出するようにしてもよい。

また、本実施形態では、１組の投光部２４ａおよび受光部２４ｂを搬送装置１６における投入列方向Ｘの両側に配置することによって、一列に並ぶ８つの容器１２の高さを同時に監視しているが、投光部２４ａおよび受光部２４ｂの組を複数組設けることによって、容器１２の高さをより細かく監視するようにしてもよい。たとえば、２組の投光部２４ａおよび受光部２４ｂで８つの容器１２を４つずつに分けて監視するようにしてもよいし、８組の投光部２４ａおよび受光部２４ｂで８つの容器１２を１つずつ監視するようにしてもよい。このように構成すると、監視対象たる容器１２に対応する昇降装置２０だけを駆動すればよく、全ての昇降装置２０を同時に駆動する必要がないので、スループットを向上することができる。

［容器検出装置の構成］
容器検出装置２６は、容器搭載部３６における容器１２の有無を検出するものであり、図６に示すように、光を出射する投光部２６ａと、投光部２６ａから出射された光のうち容器１２で反射された反射光を受光して電気信号に変換する受光部２６ｂと、受光部２６ｂから出力された電気信号を検出する容器検出回路（図示省略）とを有している。そして、投光部２６ａおよび受光部２６ｂが、搬送装置１６における搭載プレート３０の下方に配設された支持部材７８に取り付けられており、容器検出回路が制御装置２８に対して一体的に組み込まれている。

投光部２６ａから出射される光は、容器搭載部３６に搭載された容器１２の底面を照射する光線であり、受光部２６ｂは、容器１２の底面で反射された反射光を受信可能な位置に配設されている。したがって、容器搭載部３６に容器１２が搭載されている状態では、投光部２６ａから出射された光は容器１２の底面において反射され、当該光の反射光が受光部２６ｂに入射され、容器検出回路は、受光部２６ｂから出力された電気信号を継続的に受信することになる。一方、容器搭載部３６に容器１２が無い状態では、投光部２６ａから出射された光は、開口３８を通して放散されるため、当該光の反射光が受光部２６ｂに入射されることはなく、受光部２６ｂから容器検出回路に与えられる電気信号の電圧は著しく降下する。したがって、容器検出回路は、この電圧降下に基づいて「容器搭載部３６に容器１２が無いこと」を検出することができる。

「容器搭載部３６に容器１２が無いこと」を容器検出回路が検出すると、容器検出回路から「投入制御装置」および「警報制御装置」として機能する制御装置２８に対して、容器１２の欠落を示す「容器欠落信号」が与えられる。そして、「投入制御装置」としての制御装置２８は、当該「容器欠落信号」に基づいて、容器１２が欠落している容器搭載部３６に対応する投入部Ｍの投入動作を停止させる。また、「警報制御装置」としての制御装置２８は、投入動作が停止される投入部Ｍに対応する発光部２２ａを発光させるように警報装置２２を制御する。したがって、容器１２の欠落箇所またはその周辺に物品１４を撒き散らすのを防止することができるとともに、容器１２の欠落をオペレータに対して直ちに知らせることができる。

なお、容器検出装置２６の構成は、特に限定されるものではなく、本実施形態のような「反射型光電センサ」に代えて「透過型光電センサ」を用いてもよいし、ＣＣＤカメラで撮影した画像を処理することによって「容器搭載部３６に容器１２が無いこと」を検出するようにしてもよい。

［物品投入システムの動作］
物品投入システム１０を製造ラインＬに組み込んだ後、物品投入動作を開始すると、図３に示すように、搬送装置１６によって、投入列方向Ｘに並ぶ８つの投入位置Ｐのそれぞれに対して容器１２が搬送される。一方、投入装置１８では、図１に示すように、２つの組合せ秤４０Ａ，４０Ｂのそれぞれの集合ホッパ４２から排出された物品１４が、第１分配ユニット４４Ａおよび第２分配ユニット４４Ｂによって８つの投入位置Ｐに対応する８つの３次集合ホッパ６４（図４、図５）に分配され、全ての３次集合ホッパ６４に物品１４が溜められるまで、排出ゲート６６（図５）の閉状態（すなわち待機状態）が保持される。本実施形態では、組合せ秤４０Ａまたは４０Ｂの一方で計量された物品１４が、４つの３次集合ホッパ６４に分配されるため、少なくとも４回の計量動作を完了させるのに要する時間が「待機時間」となっている。そして、８つの３次集合ホッパ６４の全てに物品１４が溜められると、開閉装置６７によって排出ゲート６６が一斉に開かれ、３次集合ホッパ６４の内部に溜められた物品１４が重力により落下されて、容器１２の内部に同時に投入される。物品投入動作においては、投入部Ｍが最下位置に位置しているので、落下時の衝撃による物品１４の型崩れを防止することができる。

物品投入動作においては、高さ検出装置２４によって容器１２の高さが常時監視されており、高さ検出装置２４が「容器１２の最上点Ｑ１の高さが基準高さＨを超えたこと」を検出すると、昇降装置２０が全て（高さ検出装置２４が容器１２を複数組に分けて監視する場合には、全てまたは一部）の投入部Ｍを上昇させることによって、投入部Ｍに対する容器１２の衝突が回避される。

また、容器検出装置２６によって容器１２の有無が常時監視されており、容器検出装置２６が「容器搭載部３６に容器１２が無いこと」を検出すると、「投入制御装置」としての制御装置２８が投入部Ｍの投入動作を停止させることによって、物品１４を撒き散らす事態が回避される。さらに、投入部Ｍが停止される際には、「警報制御装置」としての制御装置２８が当該投入部Ｍに対応する発光部２２ａを発光させることによって、容器１２の欠落がオペレータに知らされる。

Ｈ… 基準高さ
Ｌ… 製造ライン
Ｍ… 投入部
Ｐ… 投入位置
Ｑ１… 容器の最上点
Ｑ２… 投入部の最下点
Ｓ… 収容空間
Ｘ… 投入列方向
Ｙ… 搬送方向
１０… 物品投入システム
１２… 容器
１４… 物品
１６… 搬送装置
１８… 投入装置
２０… 昇降装置
２２… 警報装置
２２ａ… 発光部
２４… 高さ検出装置
２６… 容器検出装置
２８… 制御装置
３０… 搭載プレート
３２… 駆動部
３４… フレーム
３６… 容器搭載部
３８… 開口
６４… ３次集合ホッパ
６８… スピルカバー

Claims (6)

1. 容器を搭載する容器搭載部と前記容器搭載部を移動させることによって前記容器を所定の投入位置に搬送する駆動部とを有する搬送装置と、
   前記投入位置において前記容器の内部に物品を投入する投入部を有する投入装置と、
   前記投入部を昇降させる昇降装置と、
   前記容器の最上点の高さが基準高さを超えたことを前記投入位置よりも搬送方向の上流側において検出する高さ検出装置と、
   前記容器の最上点の高さが前記基準高さを超えたことを前記高さ検出装置が検出したとき、前記昇降装置を駆動して前記投入部の最下点が前記容器の最上点よりも上方に位置するように前記投入部を上昇させる昇降制御装置とを備える、物品投入システム。
2. 前記容器搭載部における前記容器の有無を検出する容器検出装置と、
   前記容器搭載部に前記容器が無いことを前記容器検出装置が検出したとき、前記投入部の投入動作を停止させる投入制御装置とをさらに備える、請求項１に記載の物品投入システム。
3. 警報動作を実行する警報装置と、
   前記容器搭載部に前記容器が無いことを前記容器検出装置が検出したとき、前記警報装置を駆動させる警報制御装置とをさらに備える、請求項２に記載の物品投入システム。
4. 前記投入装置は、複数の前記投入部を有しており、
   前記搬送装置は、複数の前記投入部のそれぞれに対応する複数の前記容器搭載部を有しており、
   前記投入制御装置は、複数の前記容器搭載部のいずれかに前記容器が無いことを前記容器検出装置が検出したとき、当該容器搭載部に対応する前記投入部の投入動作を停止させる、請求項１ないし３のいずれかに記載の物品投入システム。
5. 前記警報装置は、複数の前記投入部のそれぞれに対応する複数の発光部を有しており、
   前記警報制御装置は、複数の前記容器搭載部のいずれかに前記容器が無いことを前記容器検出装置が検出したとき、投入動作が停止される前記投入部に対応する前記発光部を発光させる、請求項４に記載の物品投入システム。
6. 前記容器搭載部の上面よりも下方には、前記容器の少なくとも一部を収容する収容空間が構成されており、前記容器搭載部の上面には、前記収容空間の開口が形成されており、前記開口の内周部によって前記容器の外周面が支持される、請求項１ないし５のいずれかに記載の物品投入システム。

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