(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器のキャップを整列させる整列器と、
前記整列器から排出された前記キャップをより低い位置へ搬送する搬送経路を形成する搬送経路形成部と、
前記搬送経路を通過した前記キャップを１つのみ収める区画が周方向に沿って複数形成され、実質的に水平方向に延びる回転軸回りに回転する回転体を有する分別器と、
前記各区画が、前記搬送経路を通った前記キャップを受け入れる受け入れ角度位置に到達する度に、前記回転体の回転が予め決められた時間停留するように前記回転体の動作を制御する制御器と、を有し、
前記分別器は、前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記受け入れ角度位置よりも前記回転体の回転方向側にある判別角度位置に到達した前記キャップの色を判別するための色検出部と、
前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記判別角度位置よりも前記回転体の回転方向側にある排出角度位置に到達した前記キャップを、判別された色に応じて前記回転体から排出するための排出部と、を更に有し、
しかも、前記排出部は、前記区画から前記キャップを排出する排出経路を横切って進退する進退部材を有し、該進退部材には、前記回転体の方向に膨らむ湾曲面が形成されているキャップ分別装置。
【請求項２】
容器のキャップを整列させる整列器と、
前記整列器から排出された前記キャップをより低い位置へ搬送する搬送経路を形成する搬送経路形成部と、
前記搬送経路を通過した前記キャップを１つのみ収める区画が周方向に沿って複数形成され、実質的に水平方向に延びる回転軸回りに回転する回転体を有する分別器と、
前記各区画が、前記搬送経路を通った前記キャップを受け入れる受け入れ角度位置に到達する度に、前記回転体の回転が予め決められた時間停留するように前記回転体の動作を制御する制御器と、を有し、
前記分別器は、前記受け入れ角度位置よりも前記回転体の回転方向側にある判別角度位置に到達した前記キャップの外周面の像を反射するミラーと、
前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記判別角度位置に到達した前記キャップの天面及び前記ミラーに反射した前記キャップの外周面の像を１視野として撮像する第１の画像認識カメラと、
前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記第１の画像認識カメラが撮像する前記キャップの天面の反対側を撮像する第２の画像認識カメラと、
前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記判別角度位置よりも前記回転体の回転方向側にある排出角度位置に到達した前記キャップを、判別された色及び該キャップの天面に設けられたラベルの有無に応じて前記回転体から排出する排出部と、を更に有し、
しかも、前記排出部は、前記区画から前記キャップを排出する排出経路を横切って進退する進退部材を有し、該進退部材には、前記回転体の方向に膨らむ湾曲面が形成されているキャップ分別装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のキャップ分別装置において、
前記搬送経路上にて前記キャップを保持する保持部を更に備えたキャップ分別装置。
【請求項４】
請求項３記載のキャップ分別装置において、
前記保持部に保持された前記キャップ及び該キャップに後続するキャップが、予め決められた高さ位置まで積み上げられたことを検出するキャップ検出センサを更に備えたキャップ分別装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のキャップ分別装置において、
前記進退部材が、前記キャップが排出される排出口の一部を塞ぐキャップ分別装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のキャップ分別装置において、
前記排出部は、前記キャップを排出する方向に、該キャップにエアを吹き付ける吹き付け部を更に有するキャップ分別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャップ分別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、コンベアによって搬送されるガラス瓶を色別に選別することができ、かつペットボトル等の透明なプラスチック容器とも分別することができる容器の選別装置が記載されている。この容器の選別装置は、第一照明手段と第一センサとが対向して配置され、第一照明手段と第一センサとの間に配置される偏光面の向きが互いに直交する二枚の偏光フィルタを介して、第一照明手段からの光を第一センサが受光する第一検出部と、第二照明手段と第二センサとが対向して配置され、第二照明手段からの光を第二センサが受光する第二検出部と、第一検出部からの受光信号に基づいて、二枚の偏光フィルタ間に存在する容器の材質を判別し、かつ第二検出部からの受光信号に基づいて、第二照明手段と第二センサとの間に存在する容器の色を判別する判別部と、判別部からの各判別結果に基づいて容器を選別する選別部と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４０２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えばペットボトル容器のキャップについては、色ごとに予め分別しておき、分別した色ごとの素材ペレットを使用して製品を成形することで、色むらの少ない高品質な樹脂製品を製造できる。
ここで一般に、分別するキャップが一方向に延びるコンベヤによって搬送されると、分別装置の設置面積が大きくなる。
本発明は、設置面積が低減されたキャップ分別装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的に沿う第１の発明に係るキャップ分別装置は、容器のキャップを整列させる整列器と、
前記整列器から排出された前記キャップをより低い位置へ搬送する搬送経路を形成する搬送経路形成部と、
前記搬送経路を通過した前記キャップを１つのみ収める区画が周方向に沿って複数形成され、実質的に水平方向に延びる回転軸回りに回転する回転体を有する分別器と、
前記各区画が、前記搬送経路を通った前記キャップを受け入れる受け入れ角度位置に到達する度に、前記回転体の回転が予め決められた時間停留するように前記回転体の動作を制御する制御器と、を有し、
前記分別器は、前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記受け入れ角度位置よりも前記回転体の回転方向側にある判別角度位置に到達した前記キャップの色を判別するための色検出部と、
前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記判別角度位置よりも前記回転体の回転方向側にある排出角度位置に到達した前記キャップを、判別された色に応じて前記回転体から排出するための排出部と、を更に有し、
しかも、前記排出部は、前記区画から前記キャップを排出する排出経路を横切って進退する進退部材を有し、該進退部材には、前記回転体の方向に膨らむ湾曲面が形成されている。
【０００６】
【０００７】
前記目的に沿う第２の発明に係るキャップ分別装置は、容器のキャップを整列させる整列器と、
前記整列器から排出された前記キャップをより低い位置へ搬送する搬送経路を形成する搬送経路形成部と、
前記搬送経路を通過した前記キャップを１つのみ収める区画が周方向に沿って複数形成され、実質的に水平方向に延びる回転軸回りに回転する回転体を有する分別器と、
前記各区画が、前記搬送経路を通った前記キャップを受け入れる受け入れ角度位置に到達する度に、前記回転体の回転が予め決められた時間停留するように前記回転体の動作を制御する制御器と、を有し、
前記分別器は、前記受け入れ角度位置よりも前記回転体の回転方向側にある判別角度位置に到達した前記キャップの外周面の像を反射するミラーと、
前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記判別角度位置に到達した前記キャップの天面及び前記ミラーに反射した前記キャップの外周面の像を１視野として撮像する第１の画像認識カメラと、
前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記第１の画像認識カメラが撮像する前記キャップの天面の反対側を撮像する第２の画像認識カメラと、
前記回転体の回転が前記予め決められた時間停留している間に、前記判別角度位置よりも前記回転体の回転方向側にある排出角度位置に到達した前記キャップを、判別された色及び該キャップの天面に設けられたラベルの有無に応じて前記回転体から排出する排出部と、を更に有し、
しかも、前記排出部は、前記区画から前記キャップを排出する排出経路を横切って進退する進退部材を有し、該進退部材には、前記回転体の方向に膨らむ湾曲面が形成されている。
【０００８】
第１、第２の発明に係るキャップ分別装置において、
前記搬送経路上にて前記キャップを保持する保持部を更に備えることが好ましい。
【０００９】
第１、第２の発明に係るキャップ分別装置において、
前記保持部に保持された前記キャップ及び該キャップに後続するキャップが、予め決められた高さ位置まで積み上げられたことを検出するキャップ検出センサを更に備えることが好ましい。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
第１、第２の発明に係るキャップ分別装置において、
前記進退部材が、前記キャップが排出される排出口の一部を塞ぐことが好ましい。
【００１３】
第１、第２の発明に係るキャップ分別装置において、
前記排出部は、前記キャップを排出する方向に、該キャップにエアを吹き付ける吹き付け部を更に有していてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１〜６記載のキャップ分別装置においては、実質的に水平方向に延びる回転軸回りに回転する回転体を備えているので、一方向に延びるコンベヤによって搬送される場合と比較して、設置面積が低減される。
【００１５】
特に、請求項１記載のキャップ分別装置においては、回転体の回転が予め決められた時間停留している間に、キャップの色を判別する処理と、判別された色に応じてキャップを回転体から排出する処理と、を実行できる。
【００１６】
請求項２記載のキャップ分別装置においては、回転体の回転が予め決められた時間停留している間に、キャップの色及びラベルの有無を判別する処理と、判別された色及びラベルの有無に応じてキャップを回転体から排出する処理と、を実行できる。
【００１７】
請求項３記載のキャップ分別装置においては、搬送経路上にてキャップを保持する保持部を備えているので、搬送経路上にて、キャップを積み上げることができる。
【００１８】
請求項４記載のキャップ分別装置においては、キャップが予め決められた高さ位置まで積み上げられたことを検出するキャップ検出センサを備えているので、キャップが回転体の区画に安定して収められる。
【００１９】
請求項１〜６記載のキャップ分別装置においては、排出部が、区画からキャップを排出する排出経路を横切って進退する進退部材を有するので、開閉するために必要な進退部材の移動領域の大きさが抑えられ、キャップが進退部材を通過する時間が短縮される。
【００２０】
請求項１〜６記載のキャップ分別装置においては、進退部材には、回転体の方向に膨らむ湾曲面が形成されているので、進退部材がキャップを挟み込んでしまう可能性が低減される。
【００２１】
請求項５記載のキャップ分別装置においては、進退部材が、キャップが排出される排出口の一部を塞ぐので、進退部材が排出口の全体を塞ぐ場合と比較して、キャップの排出口の開閉時間が短縮される。
【００２２】
請求項６記載のキャップ分別装置においては、排出部がキャップにエアを吹き付ける吹き付け部を有しているので、吹き付け部を有さない場合と比較して、排出口から排出されるキャップの速度が増大する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態に係るキャップ分別装置の内部構造を示す斜視図である。
【図２】同キャップ分別装置が有する整列器及びカバーが取り付けられた分別器の斜視図である。
【図３】同キャップ分別装置が有する整列器及びカバーを取り外した分別器の斜視図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ、同キャップ分別装置が有する整列器及び分別器の正面図、左側面図、右側面図、及び平面図である。
【図５】同キャップ分別装置が有する整列器及び分別器の正面図である。
【図６】同キャップ分別装置が有する分別器の回転体に設けられた間欠割出装置の斜視図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ、同キャップ分別装置が有する分別器の回転体に設けられた間欠割出装置の正面図、左側面図、右側面図、及び平面図である。
【図８】同キャップ分別装置が有する分別器の回転体の動作を示す第１の説明図である。
【図９】同キャップ分別装置が有する分別器の回転体の動作を示す第２の説明図である。
【図１０】同キャップ分別装置が有する分別器の回転体の停留角度を示す説明図である。
【図１１】同キャップ分別装置が有する画像認識カメラの配置及び視野イメージを示す説明図である。
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、同キャップ分別装置が有する画像認識カメラの配置を示す平面図及び正面図である。
【図１３】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、同キャップ分別装置が有するゲートシャッターが閉じた状態及び開いた状態を示す説明図である。
【図１４】同キャップ分別装置が有するゲートシャッター駆動部を示す斜視図である。
【図１５】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、同キャップ分別装置が有するゲートシャッター駆動部を示す平面図及び正面図である。
【図１６】同キャップ分別装置が有するノズルの説明図である。
【図１７】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、同キャップ分別装置が有する保持シリンダの保持動作及び解放動作を示す説明図である。
【図１８】搬送経路を通過したキャップが跳ね返る様子を示す説明図である。
【図１９】キャップが挟み込まれる様子を示す説明図である。
【図２０】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、キャップが跳ね返る様子を示す説明図及びキャップの衝突エネルギーが分散される様子を示す説明図である。
【図２１】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ、同キャップ分別装置が有する分別器にキャップが移る様子を示す説明図である。
【図２２】同キャップ分別装置が有するカラーセンサの配置を示す説明図である。
【図２３】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、同キャップ分別装置が有するカラーセンサの配置を示す平面図及び正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、各図において、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。
【００２５】
本発明の一実施の形態に係るキャップ分別装置１０は、投入されたペットボトル（容器の一例）のキャップＣを、例えば、色別（例えば、白色、黒色、赤色、青色及びその他の色）に分別することができる。
なお、キャップ分別装置１０は、色別以外にも、素材別等、キャップＣの属性に基づいて分別してもよい。
キャップ分別装置１０は、図１に示すように、フレーム１２に取り付けられた整列器２０、搬送経路形成部３０、分別器４０、及び制御器５０を有している。
【００２６】
整列器２０は、図２及び図３に示すように、投入口２０２から投入された複数のキャップＣを、径方向に整列させることができる。その際、キャップＣの裏表（開口部の向き）は区別されることなく、姿勢が揃えられる。整列されたキャップＣは、整列器２０の排出口２０４から順に排出される。
【００２７】
搬送経路形成部３０は、図２、図３及び図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、整列器２０から排出されたキャップＣが通過する搬送経路を形成する。搬送経路の断面は矩形状である。ここで、図２及び図３に示すように、搬送経路形成部３０及び分別器４０には、例えばアクリル製の透明なカバー６０が設けられているが、図１、図２、及び図３以外の図面においては、このカバー６０は省略して図示する。
【００２８】
搬送経路形成部３０は、上方から下方へと延び、上部が整列器２０の排出口２０４に接続され、下部が分別器４０に接続されている。
整列器２０の排出口２０４から排出されたキャップＣは、搬送経路形成部３０によって案内され、自重によりより低い位置へと搬送される。
【００２９】
搬送経路形成部３０には、図３、図４（Ａ）、（Ｃ）、及び図１７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、搬送経路形成部３０の出口部の搬送経路上にてキャップＣを保持する保持シリンダ（保持部の一例）３０２が設けられている。保持シリンダ３０２は、接触部材３０４（図１７（Ａ）、（Ｂ）参照）を進退させ、接触部材３０４と搬送経路形成部３０の内壁との間にてキャップＣを挟み込み、このキャップＣを保持できる。なお、キャップＣは、接触部材３０４の上側端面に載って、保持される場合もある。
【００３０】
また、搬送経路形成部３０の保持シリンダ３０２よりも高い位置には、キャップ検出センサ３０６が設けられている。キャップ検出センサ３０６は、例えば光学式の透過型センサであり、キャップＣにより受光部が遮光されると、制御器５０に対して検出信号を出力する。従って、キャップ検出センサ３０６は、保持シリンダ３０２に保持されたキャップＣ及びこのキャップＣに後続するキャップＣが、予め決められた高さ位置まで積み上げられたことを検出できる（図１７（Ｂ）参照）。
【００３１】
分別器４０（図３参照）は、キャップＣの色又はキャップＣの天面に貼付されたラベルの有無に基づいて、キャップＣを分別できる。分別器４０は、整列器２０よりも低い位置に配置されている。
この分別器４０については、後に詳述する。
【００３２】
制御器５０（図１参照）は、例えば、整列器２０、保持シリンダ３０２及び分別器４０の動作を制御できる。制御器５０は、例えばＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）によって構成される。
制御器５０は、キャップ検出センサ３０６から検出信号が入力されると、保持シリンダ３０２の接触部材３０４を後退させる。また、制御器５０は、検出信号が入力されていない場合は、保持シリンダ３０２の接触部材３０４を進出させる。
【００３３】
次に分別器４０について詳細に説明する。
分別器４０は、図３、図４（Ａ）〜（Ｃ）、及び図５に示すように、回転体４０２、駆動部４０４、画像認識部４０６、及び第１〜第５の排出部４０８ａ〜４０８ｅを有している。
【００３４】
回転体４０２は、水平方向に延びる回転軸Ｊ１回りに回転し、搬送経路を通ったキャップＣを受け入れ角度位置Ｐ１（図１０に示す割出角度１に対応する位置）にて順次受け入れ、搬送できる。なお、ここに言う「水平」とは、厳密な意味での水平ではない。即ち、「水平」とは、設計上又は製造上の誤差が許容され、「実質的に水平」という意味である（以下、同様）。具体的には、例えば、±１０度の範囲内で水平軸から傾いていてもよい。
回転体４０２は、図６及び図７（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、ベース円板４１０、内周側仕切り部材４１２、及び複数のローラ４１４を有している。
【００３５】
ベース円板４１０は、正面視して円形状の板部材である。ベース円板４１０の中心部には、回転軸Ｊ１回りに回転する、間欠割出装置４２０の出力軸ＯＳが固定されている。ベース円板４１０の背面側に配置された間欠割出装置４２０は、入力軸ＩＳが連続回転した場合に、出力軸ＯＳが予め決められた時間Ｔ停止する停留と、出力軸ＯＳが予め決められた割出角度回転する割出と、を繰り返す間欠割出回転を行う。
【００３６】
内周側仕切り部材４１２は、ベース円板４１０に設けられ、回転軸Ｊ１が中心部を通る円環状の部材である。内周側仕切り部材４１２は、ベース円板４１０の正面側（間欠割出装置４２０とは反対の側）に設けられている。内周側仕切り部材４１２の径は、ベース円板４１０の径よりも小さい。
【００３７】
各ローラ４１４は、ベース円板４１０を正面視して、ベース円板４１０の外周部であって、内周側仕切り部材４１２の外周よりも外側の位置に複数配置されている。各ローラ４１４は、回転軸Ｊ１を中心として、１６分割された角度位置に配置されている。
各ローラ４１４は、例えば円柱状の部材であり、回転軸Ｊ１に沿って延びる回転軸Ｊ２回りに回転できる（図６参照）。
【００３８】
ベース円板４１０及び各ローラ４１４は、図３及び図５に示すように、外周側仕切り部材４１６によってベース円板４１０の外周側の一部が囲われている。外周側仕切り部材４１６には、ベース円板４１０の外周に沿って湾曲する外周面が形成されている。
【００３９】
回転体４０２には、前述のベース円板４１０、内周側仕切り部材４１２、複数のローラ４１４、及び外周側仕切り部材４１６によって、キャップＣを１つのみ収める区画が周方向に沿って複数形成されている。
【００４０】
このように、キャップ分別装置１０は、キャップＣが実質的に水平方向に延びる回転軸Ｊ１回りに回転する回転体４０２によって搬送されるので、キャップＣが一方向に延びるコンベヤによって搬送される場合と比較して、設置面積が低減される。
【００４１】
駆動部４０４は、図６及び図７（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、サーボモータＳＶＭ及び間欠割出装置４２０を有し、回転体４０２を駆動できる。
サーボモータＳＶＭは、間欠割出装置４２０を介して回転体４０２を駆動できる。すなわち、サーボモータＳＶＭは、ベルトＶを介して間欠割出装置４２０の入力軸ＩＳを駆動し、ベース円板４１０を間欠割出回転させることができる。
なお、間欠割出装置４２０を設けずに、サーボモータＳＶＭが、回転体４０２を直接駆動してもよい。この場合は、例えばプログラマブルコントローラの電子カム機能を用いることによって、回転体４０２を間欠割出回転させることができる。
【００４２】
図８に示すように、サーボモータＳＶＭの出力角θが０度から１８０度まで増加すると、回転体４０２の回転角αが０度から２２．５度まで増加する。つまり、サーボモータＳＶＭのシャフトＳＳが回転軸Ｊ３回りに０度から１８０度まで回転すると、回転体４０２は割出動作を行う。
【００４３】
一方、サーボモータＳＶＭの出力角θが１８０度から３６０度まで増加すると、回転体４０２の回転角αは２２．５度にて維持される。つまり、サーボモータＳＶＭのシャフトＳＳが１８０度から３６０度まで回転すると、回転体４０２は停留する。
【００４４】
従って、図９に示すように、サーボモータＳＶＭが１６回転すると、回転体４０２は２２．５度回転する度に停留を繰り返して１回転する。
なお、回転体４０２は、２２．５度回転する度に停留を繰り返すことに限定されるものではなく、予め決められた割出角度で間欠割出回転できればよい。
【００４５】
画像認識部４０６は、図１１及び図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、全反射ミラー（ミラーの一例）４３０、第１の画像認識カメラ４３２ａ、第２の画像認識カメラ４３２ｂ、及び画像処理装置（不図示）を有している。
全反射ミラー４３０は、回転体４０２の外周側に配置されている。全反射ミラー４３０は、受け入れ角度位置Ｐ１よりも回転体４０２の回転方向側にある判別角度位置Ｐ２（図１０に示す割出角度５に対応する位置）にあるキャップＣの外周面の像を反射できる。
【００４６】
第１及び第２の画像認識カメラ４３２ａ、４３２ｂは、判別角度位置Ｐ２に到達したキャップＣを撮像できる。
第１の画像認識カメラ４３２ａ（色検出部の一例）は、回転体４０２の正面側に配置されている。第１の画像認識カメラ４３２ａは、判別角度位置Ｐ２に到達したキャップＣの天面及び全反射ミラー４３０に反射したキャップＣの外周面の像を１視野として撮像できる（図１１参照）。
【００４７】
第２の画像認識カメラ４３２ｂは、回転体４０２の背面側に配置されている。第２の画像認識カメラ４３２ｂは、ベース円板４１０のローラ４１４の間に設けられた円形状の窓ＷＩＮを介して、第１の画像認識カメラ４３２ａが撮像するキャップＣの天面の反対側を撮像できる。
なお、窓ＷＩＮは、例えば樹脂等の透明な素材により構成される。
【００４８】
従って、第１の画像認識カメラ４３２ａが、ラベルが貼付されることがないキャップＣの外周面の像を撮像できるので、図示しない画像処理装置により、キャップＣの色が判別される。
また、第１又は第２の画像認識カメラ４３２ａ、４３２ｂのいずれか一方により、キャップＣの天面の外側が撮像されるので、キャップＣの裏表（開口部の向き）に関わらず、キャップＣの天面に貼付されたラベルが撮像される。従って、画像処理装置により、ラベルの有無が判別される。
【００４９】
第１〜第５の排出部４０８ａ〜４０８ｅは、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、それぞれ、判別角度位置Ｐ２よりも回転体４０２の回転方向側にある第１〜第５の排出角度位置Ｐ３ａ〜Ｐ３ｅ（それぞれ図１０に示す割出角度７、割出角度８、割出角度９、割出角度１０、及び割出角度１１に対応する位置）に対応して配置されている。第１〜第５の排出角度位置Ｐ３ａ〜Ｐ３ｅは、順に予め決められた割出角度（２２．５度）ずつずれている。排出部４０８ａ〜４０８ｅの下方には、図示しない分別容器がそれぞれ設けられている。
【００５０】
第１〜第５の排出部４０８ａ〜４０８ｅは、各排出角度位置に搬送されたキャップＣを、色及びラベルの有無に応じて排出する。第１〜第４の排出部４０８ａ〜４０８ｄは、それぞれ例えば、白色、黒色、赤色、及び青色のキャップＣであって、天面にラベルが貼付されていないキャップＣを排出する。第５の排出部４０８ｅは、それ以外の色のキャップＣ又は天面にラベルが貼付されたキャップＣを排出する。
【００５１】
第１〜第４の排出部４０８ａ〜４０８ｄは、それぞれ、ゲートシャッター（進退部材の一例）４４０、及びゲートシャッター駆動部４４２を有している。第５の排出部４０８ｅは、これらゲートシャッター４４０、及びゲートシャッター駆動部４４２は有していない。
【００５２】
ゲートシャッター４４０は、排出角度位置にあるキャップＣを区画から排出する排出経路を横切って進退し、キャップＣの排出口を開閉できる。ゲートシャッター４４０は、例えば、板状の部材である。ゲートシャッター４４０には、回転体４０２の方向に膨らむ湾曲面が形成されている。
このように、ゲートシャッター４４０は、区画から排出する排出経路を横切って進退するので、排出口を開閉するために必要な、ゲートシャッター４４０の移動領域の大きさが抑えられる。従って、ゲートシャッター４４０の移動領域が大きい場合と比較して、キャップＣがゲートシャッター４４０を通過する時間が短縮される。また、ゲートシャッター４４０には湾曲面が設けられているので、ゲートシャッター４４０がキャップＣを挟み込んでしまう可能性が低減される。
【００５３】
また、ゲートシャッター４４０は、キャップＣが排出される排出口の一部を塞いでいる。従って、ゲートシャッター４４０が排出口の全体を塞ぐ場合と比較して、ゲートシャッター４４０が進退する量が短くなるので、排出口の開閉時間が短縮される。
【００５４】
ゲートシャッター駆動部４４２は、図１４及び図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、パルスモータＰＭを有し、ゲートシャッター４４０を進退させることができる。
【００５５】
第１〜第５の排出部４０８ａ〜４０８ｅは、図１６に示すように、更にそれぞれノズル（吹き付け部の一例）４４６を有している。
ノズル４４６は、キャップＣに対して、キャップＣの排出方向にエアを吹き付けることができる。
内周側仕切り部材４１２のキャップＣが収容される各区画を形成する位置には、スリット４４８が設けられている。ノズル４４６は、内周側仕切り部材４１２の内周側にて、このスリット４４８に対向して配置されている。
ノズル４４６によってエアが吹き付けられることによって、ノズル４４６が設けられていない場合と比較して、キャップＣが排出される速度が増大するので、キャップＣを分別する処理能力が向上する。
【００５６】
次に、キャップ分別装置１０の動作について説明する。
まず、図１に示す整列器２０の投入口２０２にキャップＣが投入されると、整列器２０はキャップＣをキャップＣの径方向に整列する。キャップＣは天面の内側（開口側）が一方向又は他方向を向いた状態で、整列器２０から順に排出される。
【００５７】
整列器２０から排出されたキャップＣは、搬送経路形成部３０の内部を通り搬送される。搬送経路形成部３０の出口部に到達したキャップ（ハッチングを施したキャップ）Ｃは、図１７（Ａ）に示すように、保持シリンダ３０２の接触部材３０４によって、搬送経路と交差する方向に押圧され、保持される。なお、キャップＣは、接触部材３０４の上側端面に載って、保持される場合もある。後続のキャップ（ハッチングを施したキャップ）Ｃは、保持されたキャップＣの上に順次積み上がり、キャップ検出センサ３０６がキャップＣを検出すると、検出信号を出力する。制御器５０は、この検出信号に基づいて、保持シリンダ３０２を後退させ、図１７（Ｂ）に示すように保持していたキャップＣを解放する。
【００５８】
キャップＣを保持する理由は、図１８に示すように、キャップＣが単独で搬送経路を自由落下すると、回転体４０２の区画を形成する内周側仕切り部材４１２に衝突して跳ね返り、区画の外に弾き出されてしまうためである。そうすると、区画から弾き出されたキャップＣが再び落下し、区画に戻る際に回転体４０２が回転を始めると、タイミングによってはローラ４１４と外周側仕切り部材４１６とによって、キャップＣが挟まれてしまう場合がある（図１９参照）。これは、図２０（Ａ）に示すように、キャップＣが単独で制限されることなく運動すると、キャップＣは大きな速度で落下するためである。すなわち、キャップＣは、区画へキャップＣが進入する際にも、内周側仕切り部材４１２に衝突した後にも、自由に運動し、大きく跳ね返るためである。
【００５９】
本実施の形態のキャップ分別装置１０にように、積み上がった複数のキャップＣを落下させ、隣接するキャップＣが落下しながら上下方向に互いにぶつかり合うことによって、内周側仕切り部材４１２に衝突するキャップＣのエネルギーが分散され（図２０（Ｂ）参照）、キャップＣが回転体４０２の区画に安定して収められる。
【００６０】
保持シリンダ３０２によって解放されたキャップＣは、図２１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、回転体４０２が停留する度に受け入れ角度位置Ｐ１にて順次区画に収容され、回転体４０２の回転軸Ｊ１回りに搬送される。
なお、前述の通り、ローラ４１４は回転軸Ｊ２回りに回転できるので（図６参照）、受け入れ角度位置Ｐ１にて受け入れられたキャップＣに接触する後続のキャップＣは、受け入れ角度位置Ｐ１にあるキャップＣから大きな抵抗を受けることなくローラ４１４の外周面へと乗り移り（図２１（Ｃ）参照）、次の区画に収まることができる。
【００６１】
区画に収容されたキャップＣが判別角度位置Ｐ２に到達すると、回転体４０２が予め決められた時間Ｔ停留している間に、キャップＣの色及びラベルの有無を判別する判別処理が実行される。具体的には、第１の画像認識カメラ４３２ａが全反射ミラー４３０に反射したキャップＣの外周面の像を撮像する。また、回転体４０２が予め決められた時間Ｔ停留している間に、第１又は第２の画像認識カメラ４３２ａ、４３２ｂのいずれか一方により、キャップＣの天面の外側が撮像される。
図示しない画像処理装置は、これら撮像結果に基づいて、キャップＣの色及びラベルの有無を判別する。
【００６２】
区画に収容されたキャップＣが第１〜第５の排出角度位置Ｐ３ａ〜Ｐ３ｅに到達すると、回転体４０２が予め決められた時間Ｔ停留している間に、第１〜第５の排出部４０８ａ〜４０８ｅが、色又はラベルの有無に応じて、第１〜第５の排出角度位置Ｐ３ａ〜Ｐ３ｅからそれぞれキャップＣを排出する排出処理が実行される。
なお、画像認識部４０６の画像処理装置によって色及びラベルの有無が認識されたキャップＣの到達位置は、判別角度位置Ｐ２からの回転体４０２の回転量に基づいて、制御器５０が管理している。
【００６３】
具体的には、以下の通り排出処理が実行される。
ラベルが貼付されていない白色のキャップＣが第１の排出角度位置Ｐ３ａに到達すると、第１の排出部４０８ａのゲートシャッター４４０が後退し、排出口を開いて、キャップＣを排出する。
【００６４】
ラベルが貼付されていない黒色のキャップＣが第２の排出角度位置Ｐ３ｂに到達すると、第２の排出部４０８ｂのゲートシャッター４４０が後退し、排出口を開いて、キャップＣを排出する。
ラベルが貼付されていない赤色のキャップＣが第３の排出角度位置Ｐ３ｃに到達すると、第３の排出部４０８ｃのゲートシャッター４４０が後退し、排出口を開いて、キャップＣを排出する。
ラベルが貼付されていない青色のキャップＣが第４の排出角度位置Ｐ３ｄに到達すると、第４の排出部４０８ｄのゲートシャッター４４０が後退し、排出口を開いて、キャップＣを排出する。
【００６５】
ラベルが貼付されているキャップ又は白色、黒色、赤色、及び青色以外の色のキャップＣが第５の排出角度位置Ｐ３ｅに到達すると、第５の排出部４０８ｄはゲートシャッター４４０を有していないため、キャップＣは、そのまま排出口から排出される。
【００６６】
ここで、キャップＣには、ノズル４４６からエアが吹き付けられている。そのため、キャップＣが自由落下により排出口から排出される場合と比較して、排出口から排出されるキャップＣの速度が増大する。
排出口から排出されたキャップＣは、各排出部４０８ａ〜４０８ｅの下方に設けられた分別容器（不図示）に収容される。
【００６７】
本発明は、前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能である。例えば、前述の実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて発明を構成する場合も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６８】
前述の実施の形態においては、第１及び第２の画像認識カメラ４３２ａ、４３２ｂが設けられていた。キャップＣの色のみを判別し、ラベルの有無の判別が不要な場合には、第１の画像認識カメラ４３２ａのみを設けてもよい。
また、ラベルの有無の判別が不要な場合には、図２２及び図２３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１及び第２の画像認識カメラ４３２ａ、４３２ｂに代えて、判別角度位置Ｐ２に到達したキャップＣの色を判別できるカラーセンサ７０（色検出部の一例）としてもよい。なお、カラーセンサ７０は、全反射ミラー４３０に反射したキャップＣの側面の像の色を検出してもよいし、全反射ミラー４３０を介することなく、キャップＣの側面の像の色を直接検出してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０：キャップ分別装置、１２：フレーム、２０：整列器、３０：搬送経路形成部、４０：分別器、５０：制御器、６０：カバー、７０：カラーセンサ、２０２：投入口、２０４：排出口、３０２：保持シリンダ、３０４：接触部材、３０６：キャップ検出センサ、４０２：回転体、４０４：駆動部、４０６：画像認識部、４０８ａ：第１の排出部、４０８ｂ：第２の排出部、４０８ｃ：第３の排出部、４０８ｄ：第４の排出部、４０８ｅ：第５の排出部、４１０：ベース円板、４１２：内周側仕切り部材、４１４：ローラ、４１６：外周側仕切り部材、４２０：間欠割出装置、４３０：全反射ミラー、４３２ａ：第１の画像認識カメラ、４３２ｂ：第２の画像認識カメラ、４４０：ゲートシャッター、４４２：ゲートシャッター駆動部、４４６：ノズル、４４８：スリット、Ｃ：キャップ、ＩＳ：入力軸、ＯＳ：出力軸、ＰＭ：パルスモータ、ＳＳ：シャフト、ＳＶＭ：サーボモータ、Ｖ：ベルト、ＷＩＮ：窓
【図１】
0005939538.tif 000002
【図２】
0005939538.tif 000003
【図３】
0005939538.tif 000004
【図４】
0005939538.tif 000005
【図５】
0005939538.tif 000006
【図６】
0005939538.tif 000007
【図７】
0005939538.tif 000008
【図８】
0005939538.tif 000009
【図９】
0005939538.tif 000010
【図１０】
0005939538.tif 000011
【図１１】
0005939538.tif 000012
【図１２】
0005939538.tif 000013
【図１３】
0005939538.tif 000014
【図１４】
0005939538.tif 000015
【図１５】
0005939538.tif 000016
【図１６】
0005939538.tif 000017
【図１７】
0005939538.tif 000018
【図１８】
0005939538.tif 000019
【図１９】
0005939538.tif 000020
【図２０】
0005939538.tif 000021
【図２１】
0005939538.tif 000022
【図２２】
0005939538.tif 000023
【図２３】
0005939538.tif 000024