(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め品種を識別して品種情報を得た物品を搬送手段によりその搬送方向の上流側から所定間隔離して一列で送り、前記搬送方向の下流側に配した複数の通路のうちの前記品種情報に対応して決められた通路に振り分ける振り分け装置において、
前記搬送手段の搬送面の上に配した前記複数の通路に対して搬送方向の上流側の搬送面の上に前記物品の幅に合わせて並設されており、前記物品が１個ずつ入り込む入口とその物品を送り出す出口とを有し、前記入口側に設けた、前記搬送面に対して垂直な軸を中心として前記出口が各通路に向くように回転する一対の進路変更板と、
前記物品を前記入口に入り込む前に検出し、検出するごとにタイミング信号を出力する第１検出手段と、
前記タイミング信号を得た後、前記物品が前記入口に入り込むまでの間に前記一対の進路変更板を、前記品種に応じて予め設定した複数の振り分け位置のうちの前記出口から送り出される物品をその品種情報に対応して決められた通路に向けて１個ずつ案内する振り分け位置に回転させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする振り分け装置。
【請求項２】
前記出口から送り出される物品を検出することに応答して払い出し信号を出力する第２検出手段を備え、前記制御手段は、前記タイミング信号及び払い出し信号を監視して物品の振り分けが完了したか否かを判断し、完了していないと判断した場合には異常を検知して前記搬送手段の搬送を停止することを特徴とする請求項１記載の振り分け装置。
【請求項３】
前記複数の通路を構成する仕切板は、搬送方向の上流側の先端部が各振り分け位置に回転した一対の進路変更板の出口に向けてそれぞれ折り曲げられており、前記先端部は、先端から折り曲げ部までが前記物品の搬送方向に沿う長さよりも長い範囲で直線となっていることを特徴とする請求項１又は２記載の振り分け装置。
【請求項４】
前記複数の通路を構成する仕切板のうちの搬送方向以外に振り分けられる物品が接触して進路を変更する側の仕切板は、搬送方向の上流側の先端部がその物品の進路を変更する振り分け位置にある進路変更板に対して一直線に揃うように設けられていることを特徴とする請求項１又は３記載の振り分け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、物品を品種毎に振り分ける振り分け装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特公昭５７−５４４０８号公報には、品種情報に基づいて物品を振り分ける振り分け装置が提案されている。この装置は、所定位置に配置された入口から一定の姿勢で送られてくる物品を複数の出口にうち品種情報に基づいた出口に振り分けるものであり、その構成は、チェーンコンベアとこのチェーンコンベアの搬送方向に対して直交する方向に移動自在な搬送板とから構成されている。
【０００３】
チェーンコンベアは、２本のローラーチェーン間に掛け渡された複数のガイド棒を搬送方向に沿って無限循環させる。搬送板は、それぞれがガイド棒に移動自在に挿通されている。搬送板は、入口側で所定位置に揃えられた状態に制御される。入口から送られてくる物品は、揃えられた複数の搬送板の上に乗せられ、そのままチェーンコベアの搬送方向に沿って搬送される。振り分けは、搬送方向に沿って移動する間で物品を乗せた複数の搬送板を、品種情報に基づいた出口に向けて徐々にスライド移動させて行う。これにより物品は品種情報に基づいた出口に送り出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した振り分け装置では、搬送板が物品を乗せた状態でコンベアの搬送方向に搬送されながら直交する方向にスライド移動するから、物品が倒れやすい。特に、コンベアの速度を高速にして多量の物品を振り分ける場合には、倒れやすい物品に対して振り分けが行えない欠点があった。万一、物品が倒れて搬送板から落ちると正しい振り分けが行えないとともに、下流側のコンベアとの間に物品が挟まれるトラブルが生じて故障の原因となってしまう。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、倒れやすい物品を高速で振り分けることができる振り分け装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するにあたり、前記搬送手段の搬送面の上に配した前記複数の通路に対して搬送方向の上流側の搬送面の上に前記物品の幅に合わせて並設されており、前記物品が１個ずつ入り込む入口とその物品を送り出す出口とを有し、前記入口側に設けた、前記搬送面に対して垂直な軸を中心として前記出口が各通路に向くように回転する一対の進路変更板と；前記物品を前記入口に入り込む前に検出し、検出するごとにタイミング信号を出力する第１検出手段と；前記タイミング信号を得た後、前記物品が前記入口に入り込むまでの間に前記一対の進路変更板を、前記品種に応じて予め設定した複数の振り分け位置のうちの前記出口から送り出される物品をその品種情報に対応して決められた通路に向けて１個ずつ案内する振り分け位置に回転させる制御手段と；備えたものである。
【０００７】
【作用】
物品は、品種識別が行われた後に、搬送手段によって所定間隔離して一列で搬送方向に搬送される。第１検出手段は、物品を一対の進路変更板の入口に入り込むまでの前に検出し、タイミング信号を送出する。制御手段は、タイミング信号を受けた後に、一対の進路変更板を物品が入口に入り込むまでの間に品種情報に基づいた振り分け位置に回転させる。物品は、品種に応じた振り分け位置に回転した一対の進路変更板の間に搬送手段の搬送力を利用して搬送され、その後、搬送手段の搬送力によって一対の進路変更板のうちの何れか一方の進路変更板の内面に当接しながら進路が変更される。一対の進路変更板の出口を通過した物品は、品種毎に定められた所定の通路に振り分けられる。なお、一対の進路変更板の内面に低スベリ材を設けると、物品との間で生ずる摩擦抵抗が低減する。また、一対の進路変更板の出口から送り出される物品を検出することに応答して払い出し信号を出力する第２検出手段を設け、前記制御手段で、第１及び第２検出手段から得られるタイミング信号及び払い出し信号を監視して物品の振り分けが完了したか否かを判断し、完了していないと判断した場合には異常を検知して前記搬送手段の搬送を停止するように構成してもよい。さらに、複数の通路を構成する複数の仕切板の上流側先端を、一対の進路変更板の各振り分け角度に合わせてそれぞれ折り曲げ、先端から折り曲げ部分までを物品が引っ掛からないように直線にする。この直線の長さは、物品の搬送方向に沿う長さよりも長い範囲とするのが望ましい。さらにまた、複数の通路を構成する仕切板のうちの搬送方向以外に振り分けられる物品が接触して進路を変更する側の仕切板は、搬送方向の上流側の先端部がその物品の進路を変更する振り分け位置にある進路変更板に対して一直線に揃うように設けるのが好適である。
【０００８】
本発明の振り分け装置１０は、図１に示すように、入口ガイド部１１、タイミング検出部１２、進路変更部１３、払出し完了検出部１４、分別通路部１５とを１台のベルトコンベア１６の上に配置した構成となっている。
【０００９】
ベルトコンベア１６は、ドライバー１７を介して駆動ローラ１８に連結されたモータ１９を制御部２０が駆動させることで、駆動ローラ１８と従動ローラ２１との間で幅広のベルト２２を一定速度で無限循環させて物品を水平方向に搬送する。
【００１０】
入口ガイド部１１は、一対のガイド板１１ａ，１１ｂでベルトコンベア１６の上流側で通路を形成した構成となっている。一対のガイド板１１ａ，１１ｂは、箱型形状の物品の幅（搬送方向に対して直交する方向の長さ）に合わせた間隔で並設されている。入口ガイド部１１には、これらのガイド板１１ａ，１１ｂの間を通して物品が上流側の識別装置２３から一定の姿勢で送られてくる。入口ガイド部１１の下流には、タイミング検出部１２が配置されている。このタイミング検出部１２は、例えばフォトスイッチ１２ａ，１２ｂとなっており、ガイド板１１ａ，１１ｂを通過した物品がフォトスイッチ１２ａ，１２ｂを遮光することで制御部２０にタイミング信号を出力する。
【００１１】
タイミング検出部１２の下流側には、進路変更部１３が配設されている。進路変更部１３は、一対の進路変更板１３ａ，１３ｂとアクチュエータ２４から構成されている。一対の進路変更板１３ａ，１３ｂは、物品の幅に合わせた間隔で並置されており、これらはアクチュエータ２４の駆動軸に一体に固定されている。アクチュエータ２４は、ベルトコンベア１６の搬送方向に対して直交する方向、すなわち、垂直方向に駆動軸を合わせて配置されており、一対の進路変更板１３ａ，１３ｂをベルトコンベア１６の上で一体に回動させる。このアクチュエータ２４の回動制御は、ドライバー２５を介して制御部２０で行われる。
【００１２】
進路変更部１３の下流側には、払出し完了を検出する検出部１４が配置されている。この検出部１４は、例えばフォトスイッチ１４ａ，１４ｂとされており、一対の進路変更板１３ａ，１３ｂを通過した物品が遮光することで払出し完了信号を制御部２０に送る。
【００１３】
制御部２０は、タイミング信号を得た後にアクチュエータ２４を駆動させる。この制御部２０には、識別装置２３で得た品種情報が送られる。なお、品種情報をキーボード２６の操作によって制御部２０に入力してもよい。アクチュエータ２４の駆動は、品種情報に基づいたデータを送ることで行う。データは、品種ごとに対応づけしたアクチュエータ２４の回転角度と回転方向とで構成されており、制御部２０に接続されたキーボード２６から予め入力しておく。入力されたデータは、ＲＡＭ２７に登録されており、タイミング信号を得た後に読み出されてドライバー２５に送られる。ドライバー２５は、データに基づいてアクチュエータ２４の駆動を制御する。これにより、一対の進路変更板１３ａ，１３ｂは、品種の数に合わせた複数の振り分け角度のうちいずれかの角度に回転される。
【００１４】
一対の進路変更板１３ａ，１３ｂの回転タイミングとしては、物品が入り込んだ状態で回転させる方法と、物品が到達するまでの間で回転動作を完了させておく方法とのどちらでもよいが、物品を入り込ませた状態で一対の進路変更板１３ａ，１３ｂを回転させる前者の方法ではコンベア２２との間で生じる摩擦ロスにより搬送能力が低下するから、後者の方法の方が望ましい。
【００１５】
また、制御部２０には、検出部１２，１４から得られる信号に基づいてトラブルの監視を行っている。監視は、各フォトスイッチ１２，１４の遮光時間、及びタイミング用のフォトスイッチ１２を遮光してから払出し用のフォトスイッチ１４を遮光するまでの通過時間とで行っており、これらの時間が予め定められた時間を越えた場合には異常と判断してモータ１９の駆動を停止する。
【００１６】
検出部１４の下流側には、分別通路部１５が配置されている。分別通路部１５は、一対の進路変更板１３ａ，１３ｂで進路が変更された物品を品種毎に分別するためのものであり、ベルトコンベア１６の上に複数の仕切板２８〜３３を並べて複数の通路１５ａ〜１５ｅを構成している。複数の仕切板２８〜３３は、通路１５の数が進路変更部１３の振り分け角度の数と合うように並置されている。
【００１７】
各仕切板２８〜３３は、上流側が進路変更部１３の振り分け角度に向けて折り曲げられた形状とされている。特に、ベルトコンベア１６の搬送によって物品が接触する側の仕切板２９〜３２は、搬送トラブルを防止するために、上流側の折り曲げ部の直線長さを物品の搬送方向に沿った長さよりも長くしており、コーナー部を丸めている。
【００１８】
上記構成の作用を説明する。振り分け装置１０は、識別装置２３と統括的に制御されており、識別装置２３の作動に連動して制御部２０がドライバー１７を介してモータ１９を駆動させ、ベルトコンベア１６を駆動させる。
【００１９】
識別装置２３から順次に搬送される物品は、振り分け装置１０に送られる。識別装置２３で得た品種情報は、伝送手段３４を介して振り分け装置１０の制御部２０に順次に送られる。物品は、ベルトコンベア１６の上の入口ガイド部１１に一定の姿勢で供給される。物品は、ガイド板１１ａ，１１ｂの間で倒れないようにガイドされながら、一定速度で搬送される。
【００２０】
図２に示すように、ベルトコンベア１６で物品が入口ガイド部１１を通過する位置まで搬送されると、同図に符号Ａに示すように、フォトスイッチ１２を遮光する。フォトスイッチ１２は、遮光されるとタイミング信号を制御部２０に送る。制御部２０は、タイミング信号を受けるとＲＡＭ２７に登録されたデータから品種情報に基づいたデータを読み出してこれをドライバー２５に送り、アクチュエータ２４を駆動させる。
【００２１】
アクチュエータ２４の駆動は、物品が進路変更部１３に到達する迄の間で完了するようになっている。このため、先に、一対の進路変更板１３ａ，１３ｂが所定の振り分け角度、例えば、角度αの位置に回転した後に、物品が進路変更板１３ａ，１３ｂの間に搬送される。このとき、同図に符号Ｂで示すように、物品の外面が進路変更板１３ａの内壁に当接し、ベルトコンベア１６の幅方向へ向きを変えながらベルトコンベア１６の搬送方向に送られるから、進路が変更される。このとき、一対の進路変更板１３が物品の幅に合わせた間隔とされているから、物品が横転することはない。
【００２２】
ベルトコンベア１６で物品が進路変更部１３を抜け出る位置まで搬送されると、品種に対応した通路１５ａに入り込む。この進路変更部１３と分別通路部１５との間の僅かな隙間を通過する際に、フォトスイッチ１４ａ，１４ｂを遮光する。なお、進路変更部１４と分別通路部１５との間に隙間を設けると物品が引っ掛かる恐れがあるため、この隙間を少なくすることが必要である。そこで、進路変更板１３、又は仕切板２８〜３３に切り欠き、又は開口を一直線状に形成し、これらの切り欠き、又は開口を通してフォトスイッチ１４ａ，１４ｂで監視するのが望ましい。
【００２３】
制御部２０は、フォトスイッチ１２からタイミング信号を得た時間から所定時間内にフォトスイッチ１４から払出し信号を得ると、正しく振り分けられたと判断して、次回の物品の振り分け制御を行う。このときの回転は、進路変更部１３の先の振り分け角度の位置から行われる。これにより高速化が図れる。
【００２４】
【実施例】
本実施例の振り分け装置は、使用済みのレンズ付きフイルムユニットをリサイクルするラインに設置されている。このリサイクルでは、レンズ付きフイルムユニットを部品毎に材料別に仕分けて再使用、又は再利用するため、使用済みのレンズ付きフイルムユニットを分解する。この分解は、自動化機械で分解される。この自動化機械は、レンズ付きフイルムユニットの品種毎で異なるため、回収したレンズ付きフイルムユニットを品種毎に振り分ける作業が必要となる。
【００２５】
識別装置２３としては、使用済みのレンズ付きフイルムユニットの外観を撮像し、予め登録された基準データと比較してレンズ付きフイルムユニットの品種を識別する。識別装置で得られた情報は、伝送手段を介して振り分け装置に送られる。品種としては、自社製品の中でタイプの異なるものと、他社製品のものとが混在しているため、輪郭の形状で識別する。
【００２６】
本実施例では、レンズ付きフイルムユニット４０を品種Ａ〜品種Ｅの５種類に振り分けるものとする。各品種は、図３に示す長さＷ，Ｌ，Ｈが表１に示す寸法とされており、これらのサイズが識別装置２３で識別した後に品種情報が送られる。なお、レンズ付きフイルムユニット４０は長さＬの方向に沿って搬送される。
【００２７】
【表１】
0003554401.tif 000002
【００２８】
回収されるレンズ付きフイルムユニット４０は多量であるため、リサイクルラインでは、処理能力が予め定められている。したがって、本実施例での振り分け装置１０では、レンズ付きフイルムユニット４０を１個あたり０．８秒以下の処理能力が求められる。すなわち、振り分け装置１０では、タイミング用検出部１２に到達してから払出し用検出部１４を通過するまでのレンズ付きフイルムユニット４０の通過時間（Ｔ）を０．８秒以内とする必要がある。
【００２９】
通過時間（Ｔ）を算出するためには、物品の搬送方向の沿った長さ、フォトスイッチ間距離、及びコンベア速度の他に、進路変更部１３の最大振り分け角度、進路変更板１３ａ，１３ｂの内壁又はベルトコンベア１６との摩擦等の要因を考慮する必要がある。そこで、これらを考慮して通過時間（Ｔ）を算出するための式を数１に記載した。
【００３０】
【数１】
Ｔ＝ｔ１＋ｔ２＝０．０６Ｋ×（１／Ｖ）×（Ｃ＋（Ｒ＋Ｌ）／ＣＯＳα）
【００３１】
数１に用いた変数を図４を参照しながら以下に説明する。
ｔ１：タイミング用検出部１２を遮光する位置から進路変更部１３の回転中心までの移動時間（秒）
ｔ２：最大の振り分け角度で回転した時の進路変更部１３の回転中心から払出し完了用検出部１４を抜け出るまでの移動時間（秒）
Ｖ：コンベア速度（ｍ／ｍｉｎ）
Ｃ：タイミング用検出部１２を遮光する位置から進路変更部１３の回転中心までの距離（ｍｍ）
Ｒ：進路変更部１３の回転半径〔一対の進路変更板１３ａ，１３ｂの長さ〕（ｍｍ）
Ｌ：搬送方向に沿った物品の長さ（ｍｍ）
α：進路変更部１３の最大振り分け角度（°）
Ｋ：補正係数
【００３２】
数１の中の変数Ｃは、レンズ付きフイルムユニット４０が進路変更部１３に入り込む前に、アクチュエータ２４の駆動が完了する距離とした。アクチュエータ２４としてはサーボモータを採用した。
【００３３】
数１に示した進路変更板１３の回転半径Ｒ及び進路変更部１３の最大振り分け角度αとの変数の関係は、進路変更部１３の回転半径Ｒを長くすると進路変更部１３の最大振り分け角度αを小さくすることができるが、進路変更部１３の回転半径Ｒが長すぎると進路変更板１３Ａ，１３ｂを通過する時間が長くなるため前述したタクト時間の確保が難しくなる。また、進路変更部１３の回転半径Ｒを短くすると進路変更部１３の最大振り分け角度αを大きくすることができるが、振り分け角度αが大きすぎるとベルトコンベア１６の搬送方向に沿った速度成分が少なくなり、前述したタクト時間の確保が難しくなる。この２つの変数には、図５に示すような幾何学的な相関関係がある。
【００３４】
そこで、本実施例では、数１の式での計算に基づく実験の結果により、進路変更板１３の回転半径Ｒを１８０ｍｍ、進路変更部１３の最大振り分け角度αを４０°としたのが最適であった。
【００３５】
コンベア速度Ｖについては、最大の振り分け角度αに応じて物品の通過時間について実験を行った結果、図６に示すように、速度を上げるほど物品の通過時間が早くなるが、むやみに速くしても通過時間を短くする効果が少なくなるため、本実施例では、経済速度を考慮して、８０ｍ／ｍｉｎが最適であると判断した。
【００３６】
補正係数Ｋは、進路変更板１３ａ，１３ｂの内面と物品との間に生じる摩擦による搬送ロスを考慮するためのものである。本実施例では、進路変更板１３ａ，１３ｂの内面にスベリ材、例えば低摩擦のコンベアベルトに用いるベルト片等を貼り付け、物品との間に生じる摩擦抵抗を低下させることで、搬送ロスの減少が図れた。
【００３７】
各仕切板２８〜３３としては、厚みの薄いステンレス材料のものを用いた。これにより、コーナーの丸み部２８ａ〜３３ａの曲率を自由に設定することが可能となり、装置の小型化に寄与することができた。しかしながら、前述したように、進路変更部１３の出口で、物品が仕切板２８〜３３に引っ掛かることのないように、丸み部２８ａ〜３３ａを除いた上流側の直線部２９ｂ〜３２ｂを搬送方向に沿った物品の長さＬよりも長くすることが重要である。
【００３８】
図７は、従来技術で説明した振り分け装置と本実施例の振り分け装置とのトラブル停止率の比較を示している。トラブル停止率は、停止回数を振り分け数量で割った百分率である。このように、本実施例の振り分け装置では、トラブル停止率が低下し安定して稼働することが分かった。しかも、ローラチェーンを採用している従来技術で説明した振り分け装置と比較して、ベルトコンベア１６を採用した本発明の振り分け装置では騒音が格段に低下した。また、従来技術の振り分け装置では、物品の品種や処理能力を変更する場合には、装置自体の設計変更が余儀なくされるが、本実施例の振り分け装置では、ベルトコンベア１６の速度や進路変更板１３の長さ等の変更が容易であるため、短時間で変更が可能である。
【００３９】
なお、本実施例では、アクチュエータ２４としてサーボモータを採用したが、本発明ではこれに限らず、電気式のパスルモータやステッピングモータ、空圧シリンダー、機械的カム機構等も採用することができる。また、搬送手段としては、ベルトコンベア１６に限らず、チェーンコベアを利用した搬送手段等でもよいが、騒音の面でベルトコンベアが最適である。進路変更板１３ａ，１３ｂの内面に貼り付けるスベリ材としては、例えば、テフロンやジュラコン等の樹脂を内面にコーティングして低摩擦を得るようにしてもよいし、進路変更板１３ａ，１３ｂの内面を梨地面に仕上げても同様な効果が得られる。
【００４０】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明では、物品の幅に合わせた間隔で並置した一対の進路変更板で、搬送手段で搬送されてくる物品の進路を変更するようにしたから、倒れやすい物品を高速で振り分けることができる。また、物品が入口に入り込むまでの間に一対の進路変更板を回転させるため、搬送面との摩擦ロスによる搬送能力の低下を防ぐことができる。請求項３記載の発明では、各振り分け位置に回転した進路変更板に向けて折り曲げた仕切板の上流側先端を物品の搬送方向に沿う長さよりも長い範囲で直線にしたから、進路変更板を通過するまでの間で物品の姿勢を一定にしたまま送れる。これにより、高速で振り分けても物品が引っ掛かる等のトラブルの防止が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の振り分け装置の概略を示す斜視図である。
【図２】振り分け装置の概略説明図である。
【図３】レンズ付きフイルムユニットの外観を示す斜視図である。
【図４】数１に示した式で用いた変数を説明する説明図である。
【図５】進路変更板の最大振り分け角度と回転半径との相関を示したグラフである。
【図６】コンベア速度と通過時間との関係を最大振り分け角度に応じて実験した結果のグラフである。
【図７】振り分け装置のトラブル停止率を従来技術と本実施例とで比較したグラフである。
【符号の説明】
１０  振り分け装置
１１  入口ガイド部
１２  タイミング検出部
１３  進路変更部
１４  払出し用検出部
１５  分別通路部
【図１】
0003554401.tif 000003
【図２】
0003554401.tif 000004
【図３】
0003554401.tif 000005
【図４】
0003554401.tif 000006
【図５】
0003554401.tif 000007
【図６】
0003554401.tif 000008
【図７】
0003554401.tif 000009