JPH0223232B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は形状の異なる薄板状の複数種類の部
材、例えば紙片、金属片、硬貨等をその形状に従
つて大小を判別し、その形状によつて特定の部材
を分離、選択することができる選別装置に関し、
特に、選別した部材が案内機構を流通しているか
否かを検知して、選別の作業における自動制御に
役立てることができる選別装置の選別動作制御機
構に関するものである。

〔従来の技術〕

形状の小さく、かつ、異つた形状が複数種類混
じり合つた多数の部材をその形状に従つて選別す
るのは手作業では時間が掛るとともに誤選別が生
じ易いものである。従つて、従来から機械的、電
気的に複数種類の部材をその形状に従つて分類、
選択する自動選別機構が各種用いられていた。

しかしながら、従来の自動選別機構では硬貨、
ナツト等の重量があり、かつ、或る程度の厚みが
ある部材であつてはその選別機構は比較的容易に
構成することができるが、軽量で、かつ、薄い部
材では形状による選別が可能であり、完全に複数
種類の部材をその形状ごとに選択する装置は開発
されていなかつた。例えば、切符、回数券等の紙
片、端切れ等の布片、薄肉の金属片などではその
選別を手作業に頼らざるを得ないものであつた。
このため、内部が中空の円筒形状をした選別ドラ
ムの外周に特定の形状をした通口を貫通開口さ
せ、選択ドラム内に収納した複数種の部材のうち
特定形状の部材のみを通口より放出させ、この部
材を選び出す選別装置も提案されている（例え
ば、特許願昭和57年61308号など）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この新しい選別装置では選択ドラムを
モータ等の動力源によつて作動させなければなら
ないものであるが、選別すべき部材が全て選別ド
ラムより放出されてしまつてもモータを停止させ
なければ選別する作動は続くことになり無益なこ
とである。このため、選別する部材が全て放出さ
れるのを作業員が監視して、作業員によつてモー
タを停止、或いは逆転させることで不要な電力消
費や摩耗を防止できるものであるが、人件費が高
くなるとともに個々の作業員の能力によつて作業
効率が異つてくる要素となつていた。

本発明は上述の欠点に鑑み、選別ドラムの外周
に設けた案内機構に部材の通過を検知する検知機
構を設けておき、形状選別装置から検出された部
材の有無をこの検知機構によつて検知させ、選別
装置の自動制御を行うことができる選別装置の選
別動作制御機構を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の欠点に鑑み、内部が中空でその
軸線をやや水平に位置させて回転自在に軸支した
円筒形のドラム体と、このドラム体を回転させる
駆動手段と、このドラム体内周壁にハ字形に拡大
して設けた案内壁と、この案内壁の縮小した終端
に位置し、ドラム体の外周接線に対してやや垂直
に開口されて特定形状の部材のみを通過させる通
口と、ドラム体の外周に位置して前記通口を被う
ように円環形状に配置され、通口から放出された
部材をその下部開口に案内する回収手段と、この
回収手段の下部であつて部材が放出される開口に
位置して、開口断面を照射するように光を放射す
る発光手段と、この開口の発光手段とは反対側に
位置して、放出された部材が通過する際に発光手
段からの光を遮断する位置に設けた受光手段と、
受光手段からの信号の入力により放出される部材
が無くなつたと判断したときに前記駆動手段の動
作を停止させる制御手段とから構成されたことを
特徴とする選別装置の選別動作制御機構を提供す
るものである。

〔作用〕

本発明では、ドラム体の内部に複数種の部材を
投入してドラム体を回転させると、特定断面形状
をした部材のみが通口を通過して回収手段に放出
される。この通口により選別され、ドラム体の外
周に放出された特定形状の部材は回収手段によつ
て散乱することなく下方に案内され、回収手段の
下部の開口より落下される。この開口には向き合
つて、発光手段と受光手段とが設けてあり、受光
手段は発光手段からの光を常時受けている。そし
て、落下してきた部材が発光手段からの光を遮る
ことで受光手段は部材が通過しているかどうかを
判断することができる。この後、受光手段がその
遮光の間隔、時間等を演算することで制御手段は
部材の選別が終了したかを判断し、駆動手段を停
止させ、これにより選別装置の自動制御を行うこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。本実施例では、選別する部材を四角形の紙
片、つまり普通乗車券と共通回数券をその形状の
大小によつて選別するものについて説明する。

第１図は本実施例の選別装置の外観を示すもの
で、長方形状をした本体１の下部には同様に長方
形状をした脚体２が連結してあり、本体１と脚体
２とは一体に結合されている。脚体２の短辺の一
側にはその短辺部における大部分の面積に該当す
る部分に挿入口３が開口してあり、この挿入口３
には内部が空洞で上方が開口した一対の回収箱
４，５がそれぞれ進退及び挿出自在に挿入してあ
る。前記本体１の上面にはやや台形状をした制御
箱６が突出させてあり、この制御箱６の傾斜した
前面にはスイツチ、ランプ等を設けた制御パネル
７が設けてある。また前記本体１の上面端部でそ
の短辺にはヒンジ８によつて投入体９が連結して
ある。この投入体９は上方に台形状に開口し、下
方に向つて三角形状に絞り込んだ外形をしてお
り、本体１側に接近した側面には投入体１０が大
きく開口させてあり、投入体９内の下部にはこの
投入体１０より本体１内部に突出したシユート１
１が傾斜して設けてある。

また、第２図は第１図における回収箱４，５を
それぞれ前方に引出し、投入体９をヒンジ８によ
つて本体１の上面に回動させた状態を示すもので
ある。本体１の投入体９を設けた側面には円形状
をした開口１２が形成しており、、この開口１２
によつて本体１の内外部が連通されてあり、開口
１２には本体１内に収納したドラム体としての選
別ドラム１３の側部開口端を接近させてある。

次に、第３図はこの選別ドラム１３を詳しく説
明するもので、選別ドラム１３は薄肉の金属性材
料をパイプ状に巻いて形成してあり、内部は中空
であり、その一端（図中左側）は大きく開口させ
てあるが、他端（図中右側）は閉鎖してあり、そ
の他端の中心には駆動軸１４が連結してあり、駆
動軸１４はモータ１５に接続してある。選別ドラ
ム１３はその軸線が平行になるように設置してあ
り、選別ドラム１３の両端における下部左右には
それぞれローラー１６，１７が本体１に軸支して
あり、各ローラー１６，１７は選別ドラム１３の
外周に接触させて選別ドラム１３を回転自在に保
持している。

この選別ドラム１３の外周にはその円周方向に
対して二種の形状選別機構１７，１８が間隔を置
いてそれぞれ環状に配置してあり、この実施例で
は形状選別機構１８は環状に三列設けてあり、形
状選別機構１９は前記形状選別機構１８に挟まれ
る様にして環状に二列設けてある。この選別ドラ
ム１３の外周には逆水滴形状をした回収手段とし
ての回収ガイド２０，２１が間隔を置いて交互に
挿通してあり、回収ガイド２０は形状選別機構１
８の外周にそれぞれ位置させてある。この回収ガ
イド２０，２１は選別ドラム１３の外径よりやや
大きい内径の開口２２，２３を形成したリング部
２４，２５と、このリング部２４，２５の下方に
連なるシユート部２６，２７より構成されてお
り、外囲は薄い板金で形成された中空の構造をし
ている。リング部２４，２５は開口２２，２３の
付近でそれぞれ断面形状をコ字形の桶状に形成し
てあり、このリング部２４，２５は選別ドラム１
３の形状選別機構１８，１９を被う様にして接近
して位置させてある。

また、前記シユート部２６，２７はリング部２
４，２５のそれぞれ外周接線の延長線に沿つて形
成され、一側は垂直に下方に向かつており、他側
は一側に向かう様に傾斜して設けてあり、その下
部は長方形をした開口としての放出口２８，２９
が開口してある。各シユート部２６，２７のそれ
ぞれ下部の放出口２８，２９は第４図で示す様に
互い違いになるように配置してあり、シユート部
２７の下方には前記回収箱５を位置させてある。
そして、各シユート部２６，２７の下部にはそれ
ぞれ発光手段としての発光器３６，３７と受光手
段としての受光器３８，３９が垂直に吊り下げて
あり、発光器３６，３７にはシユート部２６の内
側に、受光器３８，３９はシユート部の外側に位
置させてあり、発光器３６と受光器３８及び発光
器３７と受光器３９はそれぞれ対向させてある。

第５図は前述の形状選別機構１８，１９の一部
を拡大して示したもので、各形状選別機構１８，
１９は選別ドラム１３の外周を打ち抜いて、この
打ち抜いた部分には薄肉細長形状の帯板を接着す
ることによつて形成されており、それぞれの形状
選別機構１８，１９の方向は逆方向になるよう配
置してある。選別ドラム１３には一つの形状選別
機構１８，１９に対してそれぞれ一個所づつやや
台形状に打ち抜いて舌片が形成されており、富士
山形状の摺動部３０，３１がそれぞれ選別ドラム
１３の外周方向に向けて緩やかに曲げられてい
る。この摺動部３０，３１ではその両側辺がそれ
ぞれ先端に近くなるように従い接近する様にやや
対物線状に湾曲されている。そして、各摺動部３
０，３１の両側にある放物線状の切断部分にはそ
の全長に渡つて細長い帯状の案内板３２，３３が
固着してあり、摺動部３０と案内板３２、摺動部
３１と案内板３３によつてやや双曲線状をした部
材が摺動するシユーターが形成されることにな
る。

すなわち、案内板３２，３３のそれぞれの一端
は富士山形になつた摺動部３０，３１の山頂両側
部に位置し、案内板３２，３３の他端は摺動部３
０，３１の切断してある最大開口部に位置させて
あり、これにより案内板３２，３３の一端と摺動
部３０，３１の頂部で長方形状をした通口である
排出口３４，３５を形成させ、案内板３２，３３
の他端の下部は選別ドラム１３の内周に起立させ
てある。前述の排出口３４，３５はそれぞれ幅
Ｖ，Ｗが所定の長さに設定してあり、幅Ｗは共通
回数券Ａの幅Ｘより大きく、かつ普通乗車券Ｂの
幅Ｙよりも少し小さくなるように設定してある。
そして、排出口３４，３５の開口は選別ドラム１
３の接線に対して垂直であり、排出口３４，３５
はそれぞれ開口方向を反対方向に向けてある。そ
して、前記回収ガイド２０，２１のリング部２
４，２５は各形状選別機構１８，１９の外周に位
置させて選別ドラム１３とは別の支持手段によつ
て保持されている。

次に、第６図，第７図は前述の発光器３６，３
７と受光器３８，３９の構造を詳しく示すもので
あり、発光器３６，３７、受光器３８，３９はい
ずれも内部が中空であつて薄肉板金を折り曲げた
細長い形状をしており、その長さは各放出口２
８，２９の対向する辺とほぼ同一の長さと成つて
いる（第６図，第７図ではシユート部２６のみに
付いて示してある）。各発光器３６、受光器３８
の対向する面には間隔を置いて窓口が開口してあ
り、この窓口にはそれぞれレンズ４０，４１が固
定してあり、各レンズ４０，４１はそれぞれ対向
する一つのレンズ４０，４１に向けてある。そし
て、発光器３６、受光器３８の内部には細長い板
状をした支持板４２，４３がそれぞれ挿入固定し
てあり、支持板４２上には発光素子４４が間隔を
置いて定置してあり、支持板４３上には受光素子
４５が間隔を置いて定置してあり、各発光素子４
４はそれぞれレンズ４０に対向させてあり、各受
光素子４５はそれぞれレンズ４１に対向させてあ
る。支持板４２，４３は例えばプリント基盤の様
な絶縁材料で形成されており、受光素子４４、発
光素子４５のそれぞれのピン４６，４７はこの支
持体４２，４３に半田付け等によつて固定されて
いる。

次に、第８図は本実施例の制御回路を示すもの
である。前記発光素子４４には電池４８が接続し
てあり、発光素子４４にはこの電池４８によつて
点燈される。発光素子４４からの光を受ける位置
には受光素子４５が設けてあり、受光素子４５に
は波形整形回路４９を介してワンシヨツトマルチ
回路５０が接続してあり、ワンシヨツトマルチ回
路５０の出力はカウント回路５１のリセツト端Ｒ
に入力している。そして、所定時間毎にパルスを
発生するクロツク発生回路５２の出力はカウント
回路５１のカウント端Ｃに入力しており、カウン
ト回路５１のカウント出力は比較回路５３を入力
している。また、５４は設定カウント数を自由に
変更できるカウント数設定回路であり、このカウ
ント数設定回路５４は比較回路５３に接続してあ
り、この比較回路５３の判断出力は停止信号発生
回路５５に入力してる。そして、前記制御パネル
７にはモータ１５の制御を設定する始動スイツチ
５６が設けてあり、この始動スイツチ５６はモー
タ制御回路５７のセツト端Ｓに接続してあり、前
記停止信号発生回路５５の出力はこのモータ制御
回路５７のセツト端Ｒに入力しており、モータ制
御回路５７の出力は前記モータ１５に接続してあ
る。

次に、本実施例の作用を説明する。

本実施例では第９図に示す様に形状の異なつた
大小の共通回数券Ａ、普通乗車券Ｂを選別させる
場合に付いて説明し、共通回数券Ａ、普通乗車券
Ｂの短辺の幅はそれぞれＸ，Ｙに設定してある。

まず、共通回数券Ａを選び出すには、選別装置
を第１図の状態に設定し、混ぜ合つた共通回数券
Ａ、普通乗車券Ｂを投入体９の上部開口より投入
すると両者はシユート１１に案内された本体１内
にある選別ドラム１３の内部に収納される。所定
量の共通回数券Ａ、普通乗車券Ｂを選別ドラム１
３に収納させたなら、制御パネル７の始動スイツ
チ５６を投入するとモータ制御回路５７がセツト
されてモータ１５を作動させるため、モータ１５
は始動して駆動軸１４を回転させて選別ドラム１
３を図中矢印Ｇ方向に回転させる。

このため選別ドラム１３は形状選別機構１９の
案内板３３の拡大している端部を回転の先端と
し、排出口３５を後端として回転することにな
り、混合した共通回数券Ａ、普通乗車券Ｂを選別
ドラム１３内周面で摺動、撹拌させることにな
る。このため、共通回数券Ａ、普通乗車券Ｂは選
別ドラム１３の回転によつて摺動し、その重量に
よつて常に選別ドラム１３の下方に位置し、案内
板３２に接触することにより排出口３４方向にか
き集められることになる。すなわち、共通回数券
Ａ、普通乗車券Ｂはその形状の大小に関わりなく
選別ドラム１３内周面を滑り、左右に大きく開口
した案内板３２の狭められた中央方向に向けられ
る。こうして、共通回数券Ａ、普通乗車券Ｂは各
形状選別機構１８の中央方向に向けて流動するこ
とになり、両者は必ず、一対の案内板３２の間に
集められる。この案内板３２の間に集められた共
通回数券Ａ、普通乗車券Ｂは摺動部３０を流れて
排出口３４にまで流動するが、この排出口３４は
予め所定の長さＷに形成してあり、形状の小さい
共通回数券Ａのみが排出口３４を通過して選別ド
ラム１３の外方に排出される。

しかし、共通回数券Ａより形状の大きい普通乗
車券Ｂはこの排出口３４の断面形状より大きいた
めに排出口３４の手前で両側の案内板３２に引つ
掛かるか、流動して排出口３４上方に跳ね上げら
れるため、排出口３４を通過せずに選別ドラム１
３内に残留することになる。この選別ドラム１３
の外周に排出口３４より放出された共通回数券Ａ
は回収ガイド２０のリング部２４のコ字形断面の
空間に入り、このリング部２５内周面を滑つて落
下し、シユート部２６に流動してその自重により
シユート部２６の下部に開口した放出口２８より
回収箱５に落下して集積されることになる。

次に、この実施例の選別装置を作動させると各
発光素子４４が点燈し、その光線はレンズ４０を
通過して平行化されて放出口２８の開口に投射さ
れ、この集光された光線は対向するそれぞれのレ
ンズ４１に照射して受光素子４５に入射してい
る。このため、放出口２８の開口空間には複数条
の平行な検査光線が形成されることになり、この
放出口２８の空間に何ら通過する物体が無ければ
各発光素子４４の光線はそれぞれ受光素子４５に
入射しているか、放出口２８に共通回数券Ａが回
収ガイド２０、シユート部２６を通過して放出さ
れるといずれかの発光素子４４の光線を遮断し、
この光線が無ければ受光素子４５は放出口２８を
共通回数券Ａが通過していることを検知すること
ができる。

また、同時にクロツク発生回路５２は発振して
周期的にパルスを発生させてカウント回路５１の
カウント端Ｃに出力している。この状態におい
て、選別ドラム１３より選別された共通回数券Ａ
がシユート部２６を通過して放出口２８より放出
されると受光素子４５に入射した光線は一時遮断
され、その共通回数券Ａが通過したことを検知し
た信号を波形整形回路４９を介してワンシヨトマ
ルチ回路５０に伝え、ワンシヨツトマルチ回路５
０は一つのパルス波を形成してカウント回路５１
のリセツト端Ｒに出力してカウント回路５１をリ
セツトし、このリセツトした時より次に受光素子
４５に照射された光線が遮断されるまでの間、ク
ロツク発生回路５２からのクロツクパルスをカウ
ントする。

このカウント回路５１によるクロツク発生回路
５２からのクロツクパルスのカウント出力は比較
回路５３に伝えられており、比較回路５３ではカ
ウント設定回路５４であらかじめ設定してあるカ
ウント数と比較するが、受光素子４５に照射する
光線を次に放出された共通回数券Ａが遮断すると
すれば前述を同様にワンシヨツトマルチ回路５０
はカウント回と５１にリセツトの信号を出力し
て、再び「０」よりカウントを始める。このた
め、選別ドラム１３より順次共通回数券Ａが選別
されて多量の共通回数券Ａが放出口２８が放出さ
れている時にはカウント回路５１はクロツクパル
スをあまりカウントしない間にリセツトされ、比
較回路５３は判断信号を出力しない。

しかし、選別作業が進行して選別ドラム１３内
に残留した共通回数券Ａが少なくともカウント回
路５１によるカウントパルスのカウント数が多く
なり、ついには、最後に放出された共通回数券Ａ
が光線を遮断してから所定の時間経過しても何ら
光線を遮断しなくなれば、カウント回路５１によ
るカウント数はカウント数設定回路５４に設置し
てあるカウント数と一致するまでになる。この時
比較回路５３はカウント数が一致したことを判断
してその判断信号を停止信号発生回路５５に出力
し、停止信号発生回路５５は停止信号をモータ制
御回路５７に出力してモータ制御回路５７をリセ
ツトしてモータ１５の作動を停止させる。

この比較回路５３による判断は受光素子４５に
照射している光線を遮断してから所定時間を経過
したことであり、この時間が所定以上になれば選
別ドラム１３内には共通回数券Ａが無くなつて全
て放出されたものと判断してよく、比較回路５３
でカウント回路５１からのカウント出力がカウン
ト数設定回路５４のカウント数と一致し、比較回
路５３は停止信号発生回路５５に判断信号を出力
する。停止信号発生回路５５は停止信号をモータ
制御回路５７のリセツト端に出力し、モータ制御
回路５７はモータ１５の作動を停止させ、モータ
１５による選別ドラム１３の回転を停止させる。
これにより、共通回数券Ａの選別が自動的に終了
する。

そして、制御パネル７の他の自動スイツチを押
動してモータ１５を前述とは逆方向に駆動し、選
別ドラム１３を矢印Ｆ方向に逆回転させ、普通乗
車券Ｂを選別ドラム１３内で摺動、撹拌させる。
このため、普通乗車券Ｂは前述と同様に形状選別
機構１９の中央方向に向けて流動し、普通乗車券
Ｂは一対の案内板３３の間に集められ、普通乗車
券Ｂは排出口３５を通過して選別ドラム１３の外
方に放出され、回収ガイド２１のリング部２５の
コ字形断面の空間に入り、このリング部２５の内
周面を滑つてシユート部２７に流動し、その自重
によりシユート部２７の下部に開口した放出口よ
り回収箱４に落下して集積されることになる。こ
の普通乗車券Ｂは受光器３９によつて検知され、
前述と同様にしてモータ１５の回転は自動的に停
止される。

こうして、選別ドラム１３を回転させることに
より共通回数券Ａと普通乗車券Ｂとが選別、分離
され、回収箱５には共通回数券Ａのみが、回収箱
４には普通乗車券Ｂのみが分離して回収され、そ
れぞれは別個に保管されることになる。

所定時間（収納した券紙の量による）モータ１
５をＦ方向、Ｃ方向に回転させた後、自動的にモ
ータ１５の回転が自動的に停止され、回収箱４内
には普通乗車券Ｂが収納され、選別ドラム１３内
には紙屑、紙幣、不良切符等の選別不能のものが
残留することになる。

そして、この一連の選別作業が終了すると次の
選別作業を行わせるために装置の清掃をしなけれ
ばならない。まず、回収箱４，５を手前に引出
し、それぞれの回収箱４，５に収納してある共通
回数券Ａ、普通乗車券Ｂをそれぞれ個々の保管器
具に移し替え、共通回数券Ａ、普通乗車券Ｂを
別々に管理み、所定の時期において焼却或いは裁
断して再使用できないための処理を行う。そし
て、投入体９を第２図の様にヒンジ８を中心にし
て上方に回動させることで開口１２を露出させ、
この開口１２より選別ドラム１３内に手を挿入す
るか、真空吸引器を用いて選別不能の部材をこの
選別ドラム１３より外部に取り出し、共通回数券
Ａ、普通乗車券Ｂとは区別して保管させることが
できる。そして、回収箱４，５をそれぞれ装置に
挿入し、投入体９をヒンジ８を中心に回動させて
第１図の状態に復帰させることで次の選別の作業
に対して準備することができる。

〔発明の効果〕

本発明は上述の様に構成したので、選別された
部材を検知することができ、選別装置の自動制御
に役立てることができ、人員を常時監視させてお
く必要が無くなり、作業効率を向上させることが
できることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２
図は同上の回収箱を引き出し、投入体を上方に跳
ね上げた状態を示す斜視図、第３図は選別ドラム
の外観を示す一部を切断した斜視図、第４図は本
実施例の中央の断面図、第５図は選別ドラムの一
部を示す拡大斜視図、第６図は放出口付近の部分
を示す拡大斜視図、第７図は発光共通回数券Ａと
受光共通回数券Ａの構造を示す断面図、第８図は
モータの制御系を示すブロツク図、第９図は選別
する部材の一例として示した共通回数券と普通乗
車券の平面図である。 １３…ドラム体としての選別ドラム、１５…駆
動手段としてのモータ、１８，１９…形状選別機
構、２０，２１…回収手段としての回収ガイド、
２８，２９…開口としての放出口、３６，３７…
発光手段としての発光器、３８，３９…受光手段
としての受光器、４４…発光素子、４５…受光素
子、５５…制御手段としての停止信号発生回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内部が中空でその軸線をやや水平に位置させ
   て回転自在に軸支した円筒形のドラム体と、この
   ドラム体を回転させる駆動手段と、このドラム体
   内周壁にハ字形に拡大して設けた案内壁と、この
   案内壁の縮小した終端に位置し、ドラム体の外周
   接線に対してやや垂直に開口されて特定形状の部
   材のみを通過させる通口と、ドラム体の外周に位
   置して前記通口を被うように円環形状に配置さ
   れ、通口から放出された部材をその下部開口に案
   内する回収手段と、この回収手段の下部であつて
   部材が放出される開口に位置して、開口断面を照
   射するように光を放射する発光手段と、この開口
   の発光手段とは反対側に位置して、放出された部
   材が通過する際に発光手段からの光を遮断する位
   置に設けた受光手段と、受光手段からの信号の入
   力により放出される部材が無くなつたと判断した
   ときに前記駆動手段の動作を停止させる制御手段
   とから構成されたことを特徴とする選別装置の選
   別動作制御機構。