JPH062497B2 - 物品検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、びんや缶などの物品を箱詰する機械における
掴み残し物品検出装置に関するもので、箱詰機に限ら
ず、矩形領域内の物品の残存検出を必要とする装置に適
用しうるものである。

〔従来の技術〕

第８図は従来の物品（壜）箱詰機、第９，10図は従来の
壜数不足検出装置を示す。

先ず従来の物品箱詰装置（以下箱詰機と略す）を第８図
によって説明する。

図中１は物品搬送コンベヤ、ａは物品搬送コンベヤ１で
搬送され先端部上に配列される物品、12は箱詰装置本
体、13は箱詰装置本体12に適宜機構（図示省略）で昇降
操作可能に装着されている昇降装置、15は昇降装置13の
レール14上に装架され適宜機構（図示省略）で水平移動
走行する水平移動車、11は水平移動車15に取付けられた
装着台、10は装着台11に連設されたグリッパ10ａ群を有
するグリップブロック20は箱ｂを搬送する箱コンベヤ、
21は箱ｂの直上にて適宜機構で上下され物品ａ群を案内
して箱ｂ内へ導びく先金装置であって、昇降・水平移動
機構13，14，15によって移動され装着台11に取付けられ
たグリップブロック10のグリッパ10ａ群の昇降、水平移
動によって、物品搬送コンベヤ１の先端部上に配列され
た物品ａ群を吊持して搬送し、先金装置21を経て箱コン
ベヤ20上の箱ｂ内へ箱詰する構成になっている。

さらに物品搬送コンベヤ１上に設けられた複数の縦ガイ
ド31によって物品ａが整列され複数の物品列となって先
端部上に送り込まれ、物品搬送コンベヤ１の先端側に
は、前記物品列数に対応した複数の突出アームストッパ
32を有する物品ストッパ33が固定されている。

物品搬送コンベヤ１の上部には、物品ａが縦ガイド31内
に連続して供給されていることを確認する物品検出装置
34が設けられている。

次に物品が壜の場合について、箱詰機の作用を説明す
る。

グリップブロック10は先ず下方に移動する。このとき壜
コンベヤ１は一時的に停止し、またストッパ32は若干後
退して壜圧を逃がす。グリッパ10ａが壜口を掴んで上方
に移動すると共に図の左方に移動し、先金装置21の上方
に至ると、今度は下方に移動して壜底を先金装置21で案
内しながら箱ｂ内に壜ａを入れ、グリッパ10ａを開放す
ることによって壜ａを放し、箱詰を終える。箱詰後、グ
リップブロック10は元の位置に戻る。箱詰された箱ｂは
箱搬送コンベヤ20により搬出される。この様な一連の動
作は自動的に繰り返されるが、万一グリッパ10ａの故障
や破損、倒壜又は壜口部の破損等によりグリッパ10ａが
壜ａを掴むことが出来なかった場合には、箱ｂ内に規定
の壜数を詰めることが出来ない。

従来の箱詰機ではこの種の不具合を検出する手段が無い
ため通常、後工程に壜数不足の箱を検出するための装置
を設置している。

第９図は従来の壜数不足検出装置の平面図、第10図は同
立面（断面）図である。

箱ｂが箱搬送コンベヤ20で搬送されるとき、箱検出用光
電センサ２により同期をとりながら、光電又は磁気式の
キヤップ検出用センサ３により壜上部のキヤップ又は王
冠ｃの有無を検出することにより規定壜数が箱内に収納
されているか否かを検査する。この装置では、木箱又は
プラスチック箱のように上方が開いている箱の場合には
有効であるが、段ボール箱のように箱の上方が蓋で密閉
されているものには適用することが出来ない。この種の
蓋のある箱の場合には一般には一箱分の重量を測定する
ことによって壜数不足を間接的に判定するいわゆるウエ
ートチエッカが使用されることが多い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

(1)従来の箱詰機では、壜搬送コンベヤ部に壜が連続し
て供給されていないことに起因する箱詰個数不足を検出
する手段は備わっているがグリッパが壜を掴み残したこ
とを検出する有効な手段が無い。

このため箱詰製品の中に規定本数の壜が入っているか否
かを箱詰後に検査する必要がある。

(2)木製やプラスチック性の箱の場合には光電センサ−
又は磁気センサで壜のキヤップ等を検出する方法が一般
的であるが、箱や壜が搬送コンベヤ上で振動するため誤
動作し易すく、また多品種兼用ラインの場合には、箱の
種類や箱内の壜の配置が変る毎に複数（通常３〜５個）
のセンサーの取付位置や場合によってはセンサー感度を
調整し直す必要があり、非常に煩わしい作業となってい
る。

(3)段ボール箱の場合には、外部より壜数を直接チエツ
クする適当なセンサ類が無いため、箱と共に重量を計測
することによってびん数の不足を判定する方法が一般的
であるが、通常この種の装置（ウエートチエッカ）は複
雑な電子制御部品で構成され高価なものである。またウ
エートチエッカはプラントレイアウト的に箱詰機のかな
り後流に設置されることが多いため箱詰機の異常を発見
するのが遅れ、その間に多数の箱詰不良品を発生させて
しまう恐れがある。

〔問題点を解決するための手段〕

グリッパが壜を掴み上げて若干持ち上げたときに箱詰機
の側方に設置したセンサにより、既に持ち上げられて空
きの出来た矩形領域内に残存する壜がないか検出する。

領域内を１つのセンサでカバーし切れぬ時には複数のセ
ンサを並べても良いが、１個又は１組のセンサを機械的
手段により移動させる方が好ましい。

〔作用〕

投光部のセンサを移動させることにより、設置すべきセ
ンサの数が少なくなり、壜の反射等による検出ミスを防
止することができる。

〔実施例〕

壜の箱詰機における本発明の実施例を第１〜７図につい
て説明する。

52はストッパで、壜搬送コンベヤ51の先端側に設けら
れ、仕切板53と壜ガイド54，55とにより同コンベヤ51上
を搬送されてきた壜ａを基板状に整列する。

56はセンサ−移動装置で、壜ガイド54の外側に設けら
れ、反射光型の光電センサ57が壜搬送方向と平行に直線
移動可能に装着されている。本移動装置は例えばロッド
レスのエアシリンダ等で構成され、電磁弁58，59を介し
て空気圧力源60と導管61で接続されている。なお直線移
動できるものであれば、他の移動手段でもよい。

62は後退位置検出用センサで、光電センサ−57の最後退
位置を規定する様に配置され、信号を制御装置70へ送
る。

63は前進位置検出用センサで、光電センサ−57の最前進
位置を規定する様に配置され、信号を制御装置70へ送
る。

64は反射板で、光電センサ−57に対向して壜ガイド55の
外側に設けられ、同センサ−57からの光軸Ｌを反射し
て、同センサ−57へ反射光を送る。

65は壜量不足検出装置で、壜搬送コンベヤ51の壜ガイド
54に設けられ、同コンベヤ51上に壜ａが十分にあるとき
には、第１図の様に壜ガイド54に押しつけられＯＮとな
り、壜ａが不足すると第３図の様に、ＯＦＦとなって箱
詰機を一時停止させる。

第５〜６図は前記物品箱詰機の物品検出装置の制御回路
70を示す。制御装置70には後退位置検出用センサ62と前
進位置検出用センサ63とからの光電センサ−57の位置信
号、警報ブザー71をリセットするリセット押釦スイッチ
72からの信号、箱詰機制御盤73からのグリップヘッド上
昇信号、光電センサ−57からの信号等が入力され、前進
用電磁弁58、後退用電磁弁59、警報ブザー71、が駆動さ
れる。

74，75は遅延回路、76，77，78は記憶回路、79はＡＮＤ
回路、80，81は単安定マルチ回路、82，83，84は駆動回
路、85は反転回路を示す。

第１実施例の作用を第１〜４図について説明する。

第１図；壜ａは壜搬送コンベヤ51により図の左方に移動
するが、ストッパ52と仕切板53と壜ガイド54，55とによ
り基板状に整列する。その後壜搬送コンベヤ51は一時停
止すると共に、ストッパ52が若干後退して壜相互に働い
ていた押し付け力（壜圧）を減らす。

第４図；次いでグリッパ10ａが下降して壜ａを掴んだ後
持ち上げる。図示したものでは３×４＝12本の壜が持ち
上げられることになる。従って正常な場合には壜搬送コ
ンベヤ51上に３列分の壜に相当する空隙が出来る。

もしグリッパ10ａが故障している等の理由で壜ａ′を掴
み上げることが出来なかった場合には、壜ａ′は壜搬送
コンベヤ51上に取り残される。

センサ移動装置56には後退位置を検出するセンサ62と前
進位置を検出するセンサ63が取りつけてあり移動ストロ
ークを任意に変更することが出来る。この例では、スト
ッパ52の位置から数えて壜３列分に相当する矩形領域ｄ
を検出する位置にセットしてある。グリッパ10ａが上昇
した直後には、光電センサ57は後退位置検出センサ62の
位置にいるが、前進用電磁弁58を作動させて光電センサ
移動装置56を前進位置検出センサ63まで前進させる。

第２図；光電センサ57の前進中に、光軸Ｌを遮光する物
体つまり掴み残された壜ａ′や倒壜ａ″等があると、放
射された光量は、反射板64により反射されて来た場合の
光量に比して十分小さいものなので光電センサ57が光量
変化を検出する。

壜によっては表面における光の反射率が大きかったり、
逆に壜中の光の減衰率が小さいため、反射板64からの反
射光との差を識別し難いことがあり得るが、本実施例で
は、センサ57が壜ａ′，ａ″に対して相対的に移動する
ため、壜の形状特性が（丸みや肉厚の変化）により境界
面で必ず光量の変化が得られるので、残壜の検出は十分
可能である。

光電センサ57が残壜を検出した時には、警報出力信号を
出し、箱詰機を停止させ、また異常の内容を表示させる
ことが出来る。残壜を検出しなかったときには、箱詰機
の運転を続行すると共に、後退用電磁弁59を作動させ
て、センサ移動装置56を逆方向に作動させ、光電センサ
57を後退位置検出センサ62の位置まで後退させ、次の箱
詰サイクルに備える。尚後退期間中は、次のサイクルの
壜が進入して来ることもあるので、光電センサ57の信号
は無視する様になっている。

多品種兼用型の物品箱詰機に於いては、壜の太さや一度
にグリップする壜数が変ることがあるが、このときには
後退位置検出センサ62の位置を前後にずらすことによっ
て光電センサ57の作動範囲を容易に調整することが出来
る。尚本実施例では、壜は隙間なく供給されることを前
提にしている。壜が歯抜けになっている場合には掴み残
さなくても箱詰不足の原因になるからである。

壜量不足検出装置65は壜搬送コンベヤ51の壜ガイド54部
に設けられたセンサであり、壜搬送コンベヤ51上に壜量
が十分あるときには第１図に示す様に壜ガイド54に押し
つけられた状態でありＯＮとなり、壜量が不足して来る
と第３図に示す様な状態となってスイッチがＯＦＦとな
って、箱詰機を一時停止させ、壜が十分供給されるのを
待つ。また他の手段としては第８図に示す壜検出装置34
がある。この装置は各仕切板内に壜が連続して並んでい
ることを検出するもので、第３図に示すものより確実で
ある。この種の検出装置（公知のもの）を用いて壜を歯
抜けなく供給することは容易に達成することが出来る。

次に制御装置70の制御方法について説明する。箱詰機の
制御盤73からのグリップヘッド上昇信号が入力される
と、信号は容器が持上るに要する時間だけ遅延回路74で
遅延され、記憶回路76に信号が記憶される。駆動回路82
はこの信号を受け、前進用電磁弁58を作動させるので、
光電センサ57は前進する。又、記憶回路76の信号は、Ａ
ＮＤ回路79に入力され、検査有効信号となる。光電セン
サ57からの信号は反転回路85で反転され、検査有効信号
が入力されている間に、遮光状態になれば、ＡＮＤ回路
79は出力し、記憶回路78に警報信号を記憶する。駆動回
路84は警報信号を受け、警報ブザー71を駆動する。警報
ブザー71はリセット押釦スイッチ72が押されるまで鳴動
する。光電センサ57が前進を続け、前進位置検出センサ
ー63が作動すると、単安定マルチ80がパルス信号を発
し、記憶回路76をリセットする。これにより、前進用電
磁弁58はＯＦＦとなり、光電センサ57は停止する。又、
検査有効信号もＯＦＦとなり、検査を終了する。前進位
置検出センサ−63の作動により遅延回路75で信号が遅延
され、記憶回路77がセットされる。これにより駆動回路
83がＯＮとなり、後退用電磁弁59が作動し、光電センサ
57は後退を開始する。光電センサ57が後退し、後退位置
検出用センサ62が作動すると単安定マルチ81からパルス
信号を発し、記憶回路77をリセットする。これにより後
退用電磁弁59はＯＦＦとなり、光電センサ57は停止す
る。第７図に前記した動作のタイミングチャートを示
す。

第２実施例の作用を第５図について説明する。

残壜検出のために、透過光型の光電センサ90，91を使用
した例である。投光部の透過光型の光電センサ90から出
た光軸Ｌが受光部の前記光電センサ91の光軸とが一致す
る様に光電センサ移動装置56と92とを完全に同期させて
移動させる。作用効果は第１の実施例とほゞ同じである
が透過光型のセンサ90，91は一般に反射光型のセンサよ
り長いスパンの検出に使用することが出来るという利点
がある。なお93，94は電磁弁、95は後退位置検出用セン
サ、96は前進位置検出用センサ、97は導管を夫々示す。

以上の実施例に於て、残壜検出のセンサは光電センサの
場合について説明してあるが、光電センサに限定するも
のでは無く、同様の作用、効果を有するものであれば良
い。例えば指向性の高い超音波センサ等もその代替品と
みなされる。

〔発明の効果〕

１個又は１個のセンサで、矩形領域内の物品の検出を行
うことが出来るので経済的である。またセンサを物品に
対して相対的に移動させることにより物体の境界面で必
ず明確な光量の変化が得ることが出来るので、確実に物
品の検出を行うことが出来る。物品のサイズや掴み個数
の変更に対しても調整を容易に行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく実施例の平面図，第２図は要部
を示す平面図。第３図は壜搬送コンベヤの搬送状態を示
す平面図。第４図は第２図のIV部断面図。第５図は本発
明の第２実施例を示す要部平面図。第６図は箱詰機の制
御装置の制御構成図。第７図は制御装置の動作のタイミ
ングチャート。第８図は従来の箱詰機の縦断面図。第９
図は従来の壜不足検出装置の平面図。第10図は第９図の
縦断面図である。 57…反射光型光電センサ（投光部） 64…反射板（受光部）、56，92…センサ移動装置 51…壜搬送コンベヤ、52…ストッパ 53…仕切板、54，55…壜ガイド ａ，ａ′，ａ″…壜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】検査しようとする矩形領域の片側に直線運
   動可能に設置された光電センサを有する投光部と、相対
   する側に設置された受光部とを具え、前記センサを移動
   させて光量の変化を検出し、矩形領域内の物品の有無を
   検出するようにしたことを特徴とする物品検出装置。