(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク投入部の周囲に配置され、ワークを整列させて上面に載置する回転リムと、前記回転リムの上方に配置され、前記回転リムの回転にともなって前記ワークを後工程に誘導する誘導板とを有するワーク整列供給装置であって、
柔軟で強度があり曲げ弾性を有する切り換え板を前記誘導板の表面に沿って配置し、前記ワークの誘導方向上流側における前記切り換え板の端部を前記誘導板に固定するとともに、前記後工程にストックされる前記ワークのストック量に基づいて前記後工程から出力されるワーク供給停止要求またはワーク供給再開要求に応じて動作するシリンダを、前記ワークの誘導方向下流側における前記切り換え板の端部に貫通させて接続し、前記ワークの誘導方向下流側における前記切り換え板の端部を、前記誘導板の表面と前記ワーク投入部側との間で移動可能とし、前記切り換え板が前記ワーク投入部側に移動したときに、前記切り換え板が前記誘導板から前記ワーク投入部に向かって連続的に湾曲してなる切り換え機構を備えたことを特徴とするワーク整列供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワーク整列供給装置において、
前記ワーク投入部は、傾斜配置した回転ドラムで構成され、
前記切り換え機構は、前記傾斜配置した回転ドラムの下半部に対応する部分に設けられていることを特徴とするワーク整列供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はワーク整列供給装置に関するものであり、特に円柱形状のワークをピンホール検査装置に供給するためのワーク整列供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
食料品や薬液等を容器に封入した製品では、容器にピンホールが存在すると、そのピンホール部分から細菌などが侵入して、内容物の品質を変化させるおそれがある。そのため、導電性を有する内容物を、電気絶縁性を有する容器に封入した製品については、製造工程でピンホール検査が行われている。ピンホール検査は、ピンホール検査部分に高電圧印加電極を配置し、他の部分に検知電極を配置して行う。ピンホールが存在すると、当該ピンホール部分を通して各電極と内容物との間に火花放電が発生する。その際に流れる電流を検知電極が検知して放電の発生を知ることにより、ピンホールの有無を判断している。
【０００３】
ところで、電気絶縁性を有する軸対称形状容器に、導電性を有する内容物が隙間なく充填された製品については、図５に示す装置によりピンホール検査を行なっている。図５（１）に示すように、このピンホール検査装置には、リング状の外枠１１２から、その中心部に向けて導電性を有するブラシ１１４を配置した、高電圧印加電極１１０が設けられている。また、図５（２）に示すように、高電圧印加電極１１０の前後には、ワーク１０１を搬送するベルトコンベア１３２，１３４が設けられている。さらに入口側コンベア１３２および出口側コンベア１３４の上方には、導電性を有するブラシを備えた、入口側検知電極１２２および出口側検知電極１２４が設けられている。
【０００４】
上述したピンホール検査装置に対してワーク１を連続供給するため、図２に示すワーク整列供給装置（回転整列機）７０を使用する。このワーク整列供給装置７０は、傾斜配置した回転ドラム７２と、その周縁部に配置した回転リム７４と、回転リム７４の上方に固定配置した誘導板７６とによって構成する。回転ドラム７２上に投入されたワーク１は、回転ドラム７２の回転により周縁部に移動し、回転ドラム７２の最高点付近で回転リム７４の上面に落下する。さらにワーク１は、回転リム７４の回転により誘導板に沿って移動し、整列された状態でピンホール検査装置の入口側コンベア（図５参照）に供給される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近時、ピンホール検査の処理能力の向上が求められている。そこで、図３に示すように、ワーク１を並列配置した状態でピンホール検査領域８ａに供給する方法が開発されている。すなわち、ローラコンベア等の並列搬送手段６０にワーク１を並列配置し、これを周回手段３５に受け渡して、ピンホール検査領域８ａに供給するのである。なお、ピンホール検査領域８ａでは、ワーク１をその対称軸回りに回転させて、全周のピンホール検査を行う。なお、ワークの回転方向はいずれの方向でもよい。これにより、ワーク１の供給間隔を短くすることが可能となり、高い検査処理能力を発揮することができる。
【０００６】
一方、ワーク１を高速で連続供給するために、上述したワーク整列供給装置（回転整列機）７０を使用する。このワーク整列供給装置７０により、ワーク１は整列された状態で縦列搬送手段７８に受け渡される。その後、縦列搬送手段７８から並列搬送手段６０へとワーク１を受け渡し、さらに並列搬送手段６０から周回手段３５へとワーク１を受け渡す。
【０００７】
ところで、周回手段３５にワーク１を供給する際には、図４に示すように、隣接するローラ３０間にワーク１を１個ずつ供給する必要がある。そこで、並列搬送手段６０の出口部にスターホイル６８を設ける。このスターホイル６８の外周上には、周回手段３５のローラ間隔に対応して、ワーク１の保持部６９が複数設けられている。そして、周回手段３５に同期してスターホイル６８を回転させることにより、周回手段３５における隣接するローラ間に、ワーク１を１個ずつ供給することができる。
【０００８】
なお、周回手段３５に同期してワーク１を供給するので、並列搬送手段６０の上にはワーク１がストックされる。そのストック量が多くなると、新たに供給されたワーク１が、ストックされたワーク１の上に重なって載置されてしまう。そこで、ストック量の上限となる位置にセンサを設置し、このセンサからのワーク供給停止信号にしたがって、ワーク整列供給装置からのワーク１の供給を円滑に停止する必要がある。一方、ワーク１のストック量が少なくなると、スターホイル６８に対してワーク１を押し付ける力が減少し、ワークを保持部に保持させることが困難となる。そこで、ストック量の下限となる位置にセンサを設置し、このセンサからのワーク供給再開信号にしたがって、ワーク整列供給装置からのワーク１の供給を円滑に再開する必要がある。
【０００９】
ところが、上述したワーク整列供給装置において、ワークの供給を停止および再開するには、ワーク整列供給装置自体の運転を停止および再開する必要がある。これでは、ワークの供給を円滑に停止または再開することができないので、製品の検査効率を向上させることができないという問題がある。
本発明は上記問題点に着目し、ワークの供給を円滑に停止または再開することが可能な、ワーク整列供給装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るワーク整列供給装置は、ワーク投入部の周囲に配置され、ワークを整列させて上面に載置する回転リムと、前記回転リムの上方に配置され、前記回転リムの回転にともなって前記ワークを後工程に誘導する誘導板とを有するワーク整列供給装置であって、柔軟で強度があり曲げ弾性を有する切り換え板を前記誘導板の表面に沿って配置し、前記ワークの誘導方向上流側における前記切り換え板の端部を前記誘導板に固定するとともに、前記後工程にストックされる前記ワークのストック量に基づいて前記後工程から出力されるワーク供給停止要求またはワーク供給再開要求に応じて動作するシリンダを、前記ワークの誘導方向下流側における前記切り換え板の端部に貫通させて接続し、前記ワークの誘導方向下流側における前記切り換え板の端部を、前記誘導板の表面と前記ワーク投入部側との間で移動可能とし、前記切り換え板が前記ワーク投入部側に移動したときに、前記切り換え板が前記誘導板から前記ワーク投入部に向かって連続的に湾曲してなる切り換え機構を備えた構成とした。
【００１１】
これにより、後工程からのワーク供給停止要求に応じて、ワークの誘導先を後工程からワーク投入部へと切り換え、ワークの供給を円滑に停止することができる。また、後工程からのワーク供給再開要求に応じて、ワークの誘導先をワーク投入部から後工程へと切り換え、ワークの供給を円滑に再開することができる。
【００１２】
また、前記ワーク投入部は、傾斜配置した回転ドラムで構成され、前記切り換え機構は、前記傾斜配置した回転ドラムの下半部に対応する部分に設けられている構成としてもよい。切り換え機構を回転ドラムの上半部に設けた場合には、切り換え機構と回転ドラムとの間にワークが挟まれて、ワークが破損するおそれがある。この点、切り換え機構を回転ドラムの下半部に設ければ、ワーク１を回転ドラムの上方に誘導することができるので、ワーク１が破損するおそれはない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係るワーク整列供給装置の好ましい実施の形態を、添付図面を用いて詳細に説明する。なお以下には、ピンホール検査用のワークを、ピンホール検査装置に供給する場合を例にして説明する。もっとも、本発明に係るワーク整列供給装置は、ピンホール検査装置に対するワークの整列供給装置として使用する場合に限られず、あらゆるワークの整列供給装置として使用することができる。
【００１４】
図２に、本実施形態に係るワーク整列供給装置の斜視図を示す。なお図２は、図３のＡ部における拡大図である。本実施形態に係るワーク整列供給装置７０は、回転ドラム７２の周囲に配置された回転リム７４と、回転リム７４の上方に固定配置され、回転リム７４の回転にともなってワーク１を後工程に誘導する誘導板７６とを有する。さらに、誘導板７６に沿って切り換え板８１を配置し、後工程からの信号に応じて、ワーク１の誘導先を、後工程と回転ドラム７２との間で切り換え可能としたものである。
【００１５】
図３に、ピンホール検査装置に対するワークの整列供給装置として、本実施形態に係るワーク整列供給装置を適用した状態の斜視図を示す。ワーク１は、整列供給装置７０から、縦列搬送手段７８、分離搬送手段５０、および並列搬送手段６０を経て、ピンホール検査装置８に供給される。
【００１６】
図４に、ピンホール検査装置の側面断面図を示す。ピンホール検査装置８には、周回手段３５を設ける。周回手段３５は、図示しないモータ等の回転駆動手段に接続したスプロケット３６と、複数のスプロケット３６の間に渡し掛けられたチェーン３７とによって構成する。そして、樹脂材料等からなる複数のローラ３０を一定間隔で並列配置し、チェーン３７の各セグメントに対して回転可能に取り付ける。なお、隣接するローラ３０の隙間をワーク１の直径より小さく設定して、その上方にワーク１を搭載可能とする。さらに、ピンホール検査領域８ａにおいてローラを回転させるローラ回転手段４０を設ける。
【００１７】
一方、ピンホール検査領域８ａの上方には、ワーク１に対する高電圧印加電極１０および検知電極（不図示）を設ける。高電圧印加電極１０および検知電極は、導電性および可撓性を有する材料で構成する。特に、金属繊維からなるブラシ型の電極や、金属製の玉鎖からなるすだれ型の電極を使用するのが好ましい。なお、ワーク１の上端部がローラ３０の上端部より上方に位置するように、ローラ３０の直径および隣接するローラ３０の間隔を設定すれば、ワーク１に対して確実に電極を接触させることができる。
【００１８】
そして、ワーク１にピンホールが存在すると、そのピンホールを通して高電圧印加電極１０からワーク１の内容物に火花放電が発生する。その際に流れる電流を検知電極が検知して、放電の発生を知ることにより、ピンホールの有無を判断する。なお、上述したローラ回転手段４０により、ピンホール検査領域８ａを通過するローラ３０を回転させ、さらにローラ３０の上に搭載されたワーク１を回転させることにより、ワーク１の全周検査が可能となる。また、ワーク１の搬送方向に沿って複数の検査領域を設定し、各検査領域につき高電圧印加電極および検知電極を設置してもよい。さらに、各検査領域における高電圧印加電極を、ワーク１の軸方向にずらして配置すれば、ワーク１の軸方向全域に対して、ピンホール検査を実施することができる。
【００１９】
上述したピンホール検査装置に対して、図２に示すワーク整列供給装置によりワークを供給する。なお図２は、図３のＡ部における拡大図である。ワーク整列供給装置（回転整列機）７０は、傾斜配置した回転ドラム７２と、その周縁部に配置した回転リム７４と、回転リム７４の上方に固定配置した誘導板７６とで構成する。回転ドラム７２は、傾斜配置するとともに、その傾斜方向を変えずに回転可能とする。なお、傾斜配置した回転ドラム７２の最高点より若干低い位置に、回転リム７４の上面を配置する。また、誘導板７６は、回転リム７４の内周から外周にかけて渦巻き状に長尺の鋼板を湾曲させて形成し、回転リム７４の上方に配置して、その位置を絶対的に固定する。そして、回転ドラム７２の上に投入されたワーク１は、回転ドラム７２の回転により周縁部に移動し、回転ドラム７２の最高点付近で回転リム７４の上面に落下する。さらにワーク１は、回転リム７４の回転により誘導板７６に沿って移動し、縦列搬送手段７８に受け渡される。
【００２０】
そして、ワーク１の誘導先を後工程と回転ドラム７２との間で切り換える、切り換え機構８０を設ける。図１に、切り換え機構の斜視図を示す。なお図１は、図２のＢ部における拡大図である。具体的には、まず誘導板７６の表面に沿って切り換え板８１を配置する。切り換え板８１は、柔軟で強度があり曲げ弾性を有するステンレスバネ板などで構成する。そして、ワーク１の進行方向上流側における切り換え板の端部８１ａを、誘導板７６に固定する。一方、ワーク１の進行方向下流側における切り換え板の端部８１ｂは、エアシリンダのシャフト８２に接続する。なお、エアシリンダ本体８４は、シャフト８２を回転リム７４の中央部に向けた状態で、誘導板７６に接続する。そして、図１（２）に示すように、エアシリンダのシャフト８２の伸張に伴って、下流側における切り換え板の端部８１ｂは、誘導板７６の表面から回転ドラム７２に向かって移動する。また、図１（１）に示すように、シャフト８２の収縮に伴って、切り換え板の端部８１ｂは誘導板７６の表面に戻る。
【００２１】
切り換え機構８０は、傾斜配置した回転ドラム７２の下半部に設けるのが好ましい。切り換え機構８０を回転ドラム７２の上半部に設けた場合には、切り換え板の端部８１ｂを回転ドラム７２に向かって移動させた際に、切り換え板の端部８１ｂと回転ドラム７２との間にワーク１が挟まれて、ワーク１が破損するおそれがある。この点、切り換え機構８０を回転ドラム７２の下半部に設ければ、ワーク１を回転ドラム７２の上方に誘導することができるので、ワーク１が破損するおそれはない。
【００２２】
一方、図３に示すように、縦列搬送手段７８から連続供給されるワーク１を、並列方向に分離して並列搬送手段６０に移載するため、分離搬送手段５０を設ける。分離搬送手段５０は、ベルトコンベア等で構成し、並列搬送手段６０に沿ってその上方に配置する。なお、分離搬送手段５０の搬送速度は、並列搬送手段６０の搬送速度以上となるように形成する。これにより、連続供給されるワーク１を確実に分離することができる。また、並列搬送手段６０は、ローラコンベアで構成する。ローラコンベアは、図４の周回手段３５と同様に、周回するチェーンの各セグメントに、複数のローラを回転自在に取り付けて形成する。
【００２３】
ところで、図４に示すように、並列搬送手段６０から周回手段３５へとワーク１を供給する際には、周回手段３５における隣接するローラ３０の間に、ワーク１を１個ずつ供給する必要がある。そこで、並列搬送手段６０の出口部にスターホイル６８を設ける。このスターホイル６８の外周上には、周回手段３５のローラ間隔に対応して、ワーク１の保持部６９が複数設けてある。そして、周回手段３５に同期してスターホイルを回転させれば、周回手段３５における隣接するローラ間に、ワーク１を１個ずつ供給することができる。
【００２４】
なお、周回手段３５に同期してスターホイルを回転させ、ワーク１を供給するので、並列搬送手段６０の上にはワーク１のストックが発生する。そのストック量が多くなると、分離搬送手段５０から供給された新たなワーク１が、ストックされたワーク１の上に重なって載置されてしまう。そこで、ストック量の上限となる位置（図３のＦ位置）に、ワーク１が存在することを検知する、上限センサを設ける。この上限センサによる検知信号は、整列供給装置７０に取り付けたエアシリンダ本体８４に出力する。エアシリンダ本体８４は、上限センサからのワーク供給停止信号に応じて、図１（２）に示すようにシャフトを伸張し、切り換え板の端部８１ｂを、誘導板７６の表面から回転ドラム７２に向かって移動させる。
【００２５】
一方、ワーク１のストックがなくなると、ピンホール検査が行われなくなり、製造効率が低下する。また、ワーク１のストック量が少なくなると、スターホイルに対してワーク１を押し付ける力が減少し、保持部にワークを保持させることが困難となる。そこで、ストック量の下限となる位置（図３のＥ位置）に、ワーク１が存在しないことを検知する、下限センサを設ける。この下限センサによる検知信号も、整列供給装置７０に取り付けたエアシリンダ本体８４に出力する。エアシリンダ本体８４は、下限センサからのワーク供給再開信号に応じて、図１（１）に示すようにシャフトを収縮し、切り換え板の端部８１ｂを、誘導板７６の表面に戻す。
【００２６】
上記のように構成した本実施形態に係るワーク整列供給装置の使用方法について、主に図３を使用して説明する。
ピンホール検査用のワークとなり得るのは、導電性を有する内容物を封入した電気絶縁性を有する容器である。例えば、導電性を有する食料品を封入したビニル容器やフィルム容器等をワークとすることができる。特に、本実施形態ではワークを回転させて全周検査を行うので、概略軸対称形状の容器がワークに適している。具体的には、ソーセージの外皮を構成するフィルムなどをワークとすることができる。
【００２７】
このようなワーク１を、図２に示すように、ワーク整列供給装置７０における回転ドラム７２の上に投入する。次に、ワーク整列供給装置７０を起動し、回転ドラム７２および回転リム７４を回転させる。回転ドラム７２の回転にともなって、ワーク１は回転ドラム７２の周縁部に移動する。そして、回転ドラム７２の最高点付近において、ワーク１は回転リム７４の上面に落下する。さらに、回転リムの回転にともなってワーク１が移動し、回転リム７４の上方に固定配置した誘導板７６に沿って、縦列搬送手段７８の入口まで導かれる。このようにして、ワーク１は縦列状態となり、縦列搬送手段７８によって分離搬送手段５０まで搬送される。
【００２８】
そしてワーク１は、図３に示すように、分離搬送手段５０により並列方向に分離して配置され、並列搬送手段６０に受け渡される。並列搬送手段６０は、並列配置されたワーク１をスターホイル６８まで搬送する。スターホイル６８は、ピンホール検査装置８の周回手段３５に同期して回転させる。これにより、スターホイル６８の各保持部６９に保持されたワーク１が、周回手段３５における隣接するローラ３０の間に１個ずつ供給される（図４参照）。最後に、周回手段がワーク１をピンホール検査領域８ａまで搬送する。以上のように、ピンホール検査領域に対してワーク１が供給される。
【００２９】
なお、周回手段３５に同期してスターホイルを回転させ、ワーク１を供給するので、並列搬送手段６０の上にはワーク１のストックが発生する。そのストック量の上限となる位置（図３のＦ位置）に設けた、上限センサによる検知信号は、整列供給装置７０に取り付けたエアシリンダ本体８４に出力する。エアシリンダ本体８４は、上限センサからのワーク供給停止信号に応じて、図１（２）に示すようにシャフトを伸張し、切り換え板の端部８１ｂを、誘導板７６の表面から回転ドラム７２に向かって移動させる。すると、回転リム７４とともに誘導板７６に沿って移動していたワーク１の進行方向が、切り換え板８１によって回転ドラム７２の上方に切り換えられ、ワーク１は回転ドラム７２の上に投げ出される。これにより、後工程に対するワーク１の供給を停止することができる。なお、切り換え板８１は曲げ弾性を有し、誘導板７６から回転ドラム７２に向かって連続的に湾曲するので、ワーク１を円滑に回転ドラム７２の上に誘導することができる。
【００３０】
一方、ストック量の下限となる位置（図３のＥ位置）に設けた、下限センサによる検知信号も、整列供給装置７０に取り付けたエアシリンダ本体８４に出力する。エアシリンダ本体８４は、下限センサからのワーク供給再開信号に応じて、図１（１）に示すようにシャフトを収縮し、切り換え板の端部８１ｂを誘導板７６の表面に戻す。すると、ワーク１の進行方向が、回転ドラム７２の上方から誘導板７６に沿った後工程の方向へと切り換えられ、ワーク１は縦列搬送手段７８（図３参照）に運ばれる。これにより、ワークの供給を再開することができる。以上に詳述した本実施形態に係るワーク整列供給装置により、ワークを破損することなく、ワークの供給を円滑に停止または再開することができる。
【００３１】
すなわち、本実施形態に係るワーク整列供給装置では、後工程からの要求に応じて、ワークの誘導先を後工程とワーク投入部との間で切り換える、切り換え機構を設けた。また、その切り換え機構は、曲げ弾性を有する切り換え板を誘導板の表面に沿って配置し、ワークの進行方向上流側における切り換え板の端部を誘導板に固定するとともに、後工程からの要求に応じて、ワークの進行方向下流側における切り換え板の端部を、誘導板の表面とワーク投入部側との間で移動可能としてなる構成とした。これにより、後工程からのワーク供給停止信号に応じて、ワークの誘導先を後工程からワーク投入部へと切り換え、ワークの供給を円滑に停止することができる。また、後工程からのワーク供給再開信号に応じて、ワークの誘導先をワーク投入部から後工程へと切り換え、ワークの供給を円滑に再開することができる。その間、ワーク整列供給装置自体の運転を停止しないので、ワークの供給再開を円滑に行うことができる。
【００３２】
そして、ワークの供給を円滑に停止または再開することが可能なワーク整列供給装置の実現により、図２に示すように、被検査物を並列配置した状態でピンホール検査領域に供給するピンホール検査装置を実現することが可能となる。これにより、ピンホール検査の処理能力を向上させることができる。また、先端部が折れ曲がった被検査物についても、確実にピンホール検査を行うことができるのである。
【００３３】
【発明の効果】
ワーク投入部の周囲に配置され、ワークを整列させて上面に載置する回転リムと、前記回転リムの上方に配置され、前記回転リムの回転にともなって前記ワークを後工程に誘導する誘導板とを有するワーク整列供給装置であって、後工程からのワーク供給停止要求またはワーク供給再開要求に応じて、前記ワークの誘導先を前記後工程と前記ワーク投入部との間で切り換える、切り換え機構を設けた構成としたので、ワークの供給を円滑に停止または再開することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  切り換え機構の斜視図であり、図２のＢ部における拡大図である。
【図２】  実施形態に係るワーク整列供給装置の斜視図であり、図３のＡ部における拡大図である。
【図３】  ピンホール検査装置に対するワークの整列供給装置として、実施形態に係るワーク整列供給装置を適用した状態の斜視図である。
【図４】  ピンホール検査装置の側面断面図である。
【図５】  従来のピンホール検査装置の説明図であり、（１）は高電圧印加電極の斜視図であり、（２）はピンホール検査装置全体の側面断面図である。
【符号の説明】
１………ワーク、８………ピンホール検査装置、８ａ………ピンホール検査領域、１０………高電圧印加電極、３０………ローラ、３５………周回手段、３６………スプロケット、３７………チェーン、４０………ローラ回転手段、５０………分離搬送手段、６０………並列搬送手段、６８………スターホイル、６９………保持部、７０………ワーク整列供給装置、７２………回転ドラム、７４………回転リム、７６………誘導板、７８………縦列搬送手段、８０………切り換え機構、８１………切り換え板、８１ａ，８１ｂ………端部、８２………シャフト、８４………エアシリンダ本体、１０１………ワーク、１１０………高電圧印加電極、１１２………外枠、１１４………ブラシ、１２２………入口側検知電極、１２４………出口側検知電極、１３２………入口側コンベア、１３４………出口側コンベア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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