(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面側に搬送面を持つ搬送コンベヤと、一対のベルトで側方から商品を挟持しながら商品を搬送する挟持コンベヤとを複数設け、前記挟持コンベヤにより挟持されている商品に所定の処理を行う処理機と、最下流の挟持コンベヤの下流において商品についての所定の検査を行う検査機とを備えた商品検査システムにおいて、
商品の導入部分から下流に向って順に、第１、第２および第３の挟持コンベヤを設け、
前記第１、第２および第３の挟持コンベヤの順に搬送速度が大きな値に設定されており、
前記第２の挟持コンベヤにより商品が挟持されているときに前記処理機が商品に前記所定の処理を行うようにしたことを特徴とする商品検査システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記挟持コンベヤのうち少なくとも１つの挟持コンベヤは、前記搬送コンベヤ間に跨がって設けられている商品検査システム。
【請求項３】
請求項１もしくは２において、
前記処理機は商品に印字を行う印字機である商品検査システム。
【請求項４】
請求項３において、
前記印字機で印字された印字内容を撮像する撮像カメラを設けると共に、前記第２の挟持コンベヤにより商品が挟持されているときに前記カメラが商品の印字内容を撮像するようにした商品検査システム。
【請求項５】
請求項３において、
前記印字機もしくは前記カメラの少なくとも一方が高さ位置を変更可能に設けられ、アクチュエータの作動により前記高さ位置を変更できるようにした商品検査システム。
【請求項６】
請求項４において、
前記印字機およびカメラが１つの同じ昇降フレームに取り付けられ、アクチュエータの作動により前記昇降フレームが上下に昇降して、所定の高さ位置において停止できるようにした商品検査システム。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか１項において、
前記印字機もしくはカメラの少なくとも一方について、商品の搬送方向に直交する幅方向に駆動移動可能として前記幅方向の位置を変更可能とした商品検査システム。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、
前記各挟持コンベヤが各々別の駆動源で駆動される商品検査システム。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項において、
前記各挟持コンベヤにおけるベルト間の間隔で定義される挟持幅をアクチュエータの駆動により変更可能とした商品検査システム。
【請求項１０】
請求項３ないし７のいずれか１項において、
前記印字機もしくはカメラの高さ位置または幅方向の位置、あるいは、挟持コンベヤの速度または挟持幅のうちの少なくとも１以上の情報を商品毎に記憶する記憶部と、
商品に応じて前記記憶部の記憶内容を読み出して前記位置、速度または挟持幅に応じてアクチュエータを駆動させる制御部とを備えた商品検査システム。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記記憶部の前記記憶内容の変更を、商品を搬送・印字・検査している運転中に行えるようにした商品検査システム。
【請求項１２】
請求項３ないし７のいずれか１項において、
前記印字機もしくはカメラの高さ位置または幅方向の位置、あるいは、挟持コンベヤの速度または挟持幅のうちの少なくとも１以上の情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部の記憶内容を読み出して前記位置、速度または挟持幅に応じてアクチュエータを駆動させる制御部とを備え、
前記読み出された記憶内容を、商品を搬送・印字・検査している運転中に変更できるようにした商品検査システム。
【請求項１３】
請求項１１もしくは１２において、
商品を搬送・印字・検査している運転中に当該商品について前記変更した記憶内容に応じてアクチュエータを駆動させるようにした商品検査システム。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか１項において、
前記各挟持コンベヤのベルトの下端が搬送コンベヤのベルトの表面に近接している商品検査システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンベヤで商品を搬送しながら検査を行う商品検査システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
紙パック入りの飲料のような商品は、一般に、印字および印字のチェックや品質の検査を１つの検査システムにおいて行う。また、充填機から排出される前記商品と商品との間隔は比較的詰まっており、そのため、品質検査に必要な最小間隔が確保されていない場合が多く、挟持コンベヤを用いて商品の切り離しを行うようにしたシステムがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かかるシステムにおいて、印字および印字チェックを行おうとすると、
▲１▼間隔の無い部分
▲２▼切り離した後の間隔の大きい部分
の２箇所のいずれかで印字および印字チェックを行うことが考えられる。
しかし、▲１▼の箇所では、商品間の間隔がないので商品自体の前後端の位置（エッジ）を判別しにくいから、印字や印字チェックを精度良く行うことが困難となる。一方、▲２▼の箇所ではスピードが大きくなりすぎでいるので、印字を行うことができない。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、商品に所定の処理を行う処理機および検査機を備えた商品検査システムにおいて、当該処理を精度良く行い得るシステムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の商品検査システムは、上面側に搬送面を持つ搬送コンベヤと、一対のベルトで側方から商品を挟持しながら商品を搬送する挟持コンベヤとを複数設け、前記挟持コンベヤにより挟持されている商品に所定の処理を行う処理機と、最下流の挟持コンベヤの下流において商品についての所定の検査を行う検査機とを備えた商品検査システムにおいて、商品の導入部分から下流に向って順に、第１、第２および第３の挟持コンベヤを設け、前記第１、第２および第３の挟持コンベヤの順に搬送速度が大きな値に設定されており、前記第２の挟持コンベヤにより商品が挟持されているときに前記処理機が商品に前記所定の処理を行うようにしたことを特徴とする。
【０００６】
本システムにおいては、商品が第１挟持コンベヤから第３挟持コンベヤに搬送される間に、段階的に、商品の搬送スピードが大きくなる。すなわち、低速の第１挟持コンベヤにおいて商品同士の間隔が小さくなって詰まり、中速の第２挟持コンベヤでは、商品の間隔が概ね一定となり、更に高速の第３コンベヤでは商品間の間隔が大きくなる。前記中速の第２挟持コンベヤにおいて、印字などの所定の処理が行われ、一方、前記高速の第３挟持コンベヤの下流において種々の検査が行われる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
システム全体の概略構成：
図１に示す本商品検査システムは、たとえば、紙パックに充填された飲料などの商品を搬送しながら、当該商品への処理や検査を行うシステムであり、上流から順に、印字機（処理機）１、撮像カメラ２、金属検出装置３、計量コンベヤ装置４、振り分け装置５を備えていると共に、各機器の制御を行う制御部４０を備えている。一方、本商品検査システムは上面側に搬送面を持つ搬送コンベヤを有しており、該搬送コンベヤは、上流から順に前段コンベヤ１１、導入コンベヤ１２、取込コンベヤ１３、計量コンベヤ１４および振分コンベヤ１５で構成されている。
【０００８】
前記商品Ｍは、上流の前段コンベヤ１１から本システムの前記導入コンベヤ１２に搬送される。該導入コンベヤ１２に搬送された商品Ｍは、たとえばインクジェットプリンタからなる前記印字機１によって所定の印字内容が印字されると共に、前記撮像カメラ２によって撮像される。該撮像後、商品Ｍは下流の取込コンベヤ１３に送られ、金属検出装置３によって商品Ｍ内に侵入している金属片や金属部材の検出が行われる。該検出後、商品Ｍは計量コンベヤ１４に送られ、前記計量コンベヤ装置４によって重量が計量される。その後、後述するように不合格となった商品が振分コンベヤ１５でライン外に振り分けられ、合格した商品のみが下流の後段コンベヤ１６上に搬送される。
【０００９】
要部の構成：
昇降フレーム
図２に示すように、前記印字機１および撮像カメラ２は１つの同じ昇降フレーム３０に取り付けられている。
前記昇降フレーム３０は、昇降ガイド３３，３３に沿って昇降自在に設けられており、この図に示されていない第１アクチュエータ３５（図４）により昇降されると共に、所定の高さ位置において停止可能に設定されている。したがって、商品の高さに応じて、印字機１および撮像カメラ２の高さ位置を同時に変更することができる。
一方、図３に示す前記昇降フレーム３０は、この図に示されていない第２アクチュエータ３６（図４）により、商品Ｍの搬送方向に直交する幅方向Ｘに移動可能に設定されている。したがって、商品の幅に応じて昇降フレーム３０が幅方向Ｘに移動することで、該昇降フレーム３０上の印字機１および撮像カメラ２の幅方向Ｘの位置を同時に変更することができる。
なお、印字機１の上流には、たとえば光センサからなる物品検出器が設けられている。
【００１０】
挟持コンベヤ
図２に示すように、前記前段コンベヤ１１、導入コンベヤ１２および取込コンベヤ１３上には、商品の導入部分から下流に向って順に第１、第２および第３の挟持コンベヤ２１〜２３（以下第１、第２および第３コンベヤという）が設けられている。図３に示すように、各挟持コンベヤ２１〜２３は各々一対の無端状のベルトを備えており、該一対のベルトで商品Ｍの側面を挟持しながら搬送して、後述するように、各商品間のピッチを概ね一定ピッチにする。
【００１１】
前記ベルトは、各ベルトごとに図示しない別々の駆動源（たとえば、サーボモータ）により駆動されている。図２に示すように、前記各挟持コンベヤ２１〜２３のベルトの下端は、前段コンベヤ１１、導入コンベヤ１２および取込コンベヤ１３のベルトの表面に近接して設けられている。第１コンベヤ２１は、前段コンベヤ１１と導入コンベヤ１２との間に跨がって設けられている。第３コンベヤ２３は、導入コンベヤ１２と取込コンベヤ１３との間に跨がって設けられている。図３に示す前記挟持コンベヤ２１〜２３におけるベルト間の間隔で定義される挟持幅Ｗは、アクチュエータからなる挟持幅駆動部２４（図４）により商品に応じて変更可能に設定されている。
なお、前記各挟持コンベヤ２１〜２３のベルトのクッション材の表面には、凹凸のないウレタンコーティングが施されている。そのため、水分が付着しても該ベルトの収縮を防止できると共に、表面が平滑であるから、清掃が容易であり、かつ、雑菌等の繁殖を抑制することができる。
【００１２】
制御の構成：
図４に示すように、前記制御部４０には、前記物品検出器６、印字機１、撮像カメラ２、第１アクチュエータ３５、第２アクチュエータ３６、各挟持コンベヤ２１〜２３、挟持幅駆動部２４、金属検出装置３、計量コンベヤ装置４、振り分け装置５、各搬送コンベヤ１２〜１５、表示器８および操作キー９が図示しないインターフェイスを介して接続されている。
前記物品検出器６は商品を検出すると商品検出信号を制御部４０に送信する。撮像カメラ２は撮像信号を制御部４０に送信する。
【００１３】
前記制御部４０はマイコン（マイクロコンピュータ）４１を有している。マイコン４１はＣＰＵ４２、メモリ４３および計時を行うタイマ４４を備えている。ＣＰＵ４２は、前記撮像信号の処理を行う画像処理手段４２ａを有している。メモリ４３は商品情報記憶部４３ａを有している。
【００１４】
図５に示すように、前記商品情報記憶部４３ａには、商品No. 、品名、設定重量、印字内容、昇降フレーム３０の前記高さ位置、前記幅方向位置、各挟持コンベヤ２１〜２３のコンベヤ速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３および前記挟持幅Ｗと共に、各搬送コンベヤ１２〜１５のコンベヤ速度などの設定値が商品ごとに互いに関連付けられて予め記憶されていると共に、変更・追加可能に設定されている。
【００１５】
前記設定重量欄には、商品の風袋込みの重量が記憶される。前記印字内容欄には、たとえば商品の品質保持期限や製造工場の略号などと共に、文字の大きさや文字間隔などの印字レイアウトが記憶される。
【００１６】
前記コンベヤ速度欄には、以下の基準に基づいて各速度が記憶される。
すなわち、図２の前記挟持コンベヤ２１〜２３のコンベヤ速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は、第１コンベヤ２１、第２コンベヤ２２および第３コンベヤ２３の順に大きな値に設定されている（Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３）。第１コンベヤ２１は前段コンベヤ１１よりも小さな搬送速度に設定されている。一方、第２コンベヤ２２と導入コンベヤ１２とは、ほぼ同じ搬送速度に設定されていると共に、第３コンベヤ２３と前記取込コンベヤ１３とは、ほぼ同じ搬送速度に設定されている。
【００１７】
挟持コンベヤの動作：
つぎに、本商品検査システムの動作の説明に先立ち、挟持コンベヤの動作について説明する。
図６（ａ）に示すように、前段コンベヤ１１によって搬送された商品Ｍ１は、第１コンベヤ２１により挟持されて搬送される。前述のように、第１コンベヤ２１は前段コンベヤ１１よりも小さな搬送速度に設定されているから、該第１コンベヤ２１によって商品Ｍ１の搬送速度が小さくなる。ここで、第１コンベヤ２１の搬送速度が十分に小さいと、図６（ｂ）に示すように、第１コンベヤ２１においては、先の商品Ｍ１と次の商品Ｍ２との間隔がなくなるか、あるいは、当該間隔が詰まる。
【００１８】
その後、図６（ｃ）に示すように、先の商品Ｍ１が第２コンベヤ２２によって挟持されて搬送される。第２コンベヤ２２は第１コンベヤ２１よりも大きな搬送速度に設定されているので、図６（ｄ）に示すように、先の商品Ｍ１と次の商品Ｍ２との間隔が大きくなる。ところで、前記第１コンベヤ２１において、先の商品Ｍ１と次の商品Ｍ２との間隔が殆どなくなるので、第２コンベヤ２２上における商品Ｍ１，Ｍ２のピッチが概ね一定になる。一方、第２コンベヤ２２と導入コンベヤ１２とは、ほぼ同じ速度に設定されていると共に、商品の下部が挟持コンベヤ２１〜２３によって挟持されているので、商品が斜めに傾いた状態で搬送されるのを防止し得る。
【００１９】
その後、図６（ｅ）に示すように、先の商品Ｍ１は第３コンベヤ２３によって挟持され、前記第２コンベヤ２２よりも大きな搬送速度で搬送される。商品Ｍ１は第３コンベヤ２３に挟持されたまま取込コンベヤ１３に乗り移った後、該取込コンベヤ１３によって下流に搬送される。ここで、第３コンベヤ２３と取込コンベヤ１３との搬送速度はほぼ同じ速度に設定されているので、嵩高い商品であっても転倒することなく第３コンベヤ２３から取込コンベヤ１３にスムースに乗り移ることができる。
【００２０】
商品検査システムの動作：
つぎに、本商品検査システムの動作について説明する。
オペレータが所定の操作を行い、商品を指定して本システムをスタートさせると、図４に示す前記制御部４０が商品情報記憶部４３ａから当該商品に対応する前記各設定値を読み出す。
【００２１】
前記ＣＰＵ４２は、前記設定値に基づいて以下の制御を行う。昇降フレーム３０の高さ位置および幅方向位置に基づいて第１および第２アクチュエータ３５，３６を駆動し、印字機１および撮像カメラ２を商品に応じた所定の高さ位置および幅方向位置に移動させる。一方、ＣＰＵ４２は前記挟持幅に基づいて挟持幅駆動部２４を駆動し、挟持コンベヤ２１〜２３を当該挟持幅に対応する位置に移動させる。ＣＰＵ４２は前記各コンベヤ速度に基づいて、挟持コンベヤ２１〜２３および搬送コンベヤ１２〜１５の駆動を開始させる。
【００２２】
図２に示す前記前段コンベヤ１１によって商品Ｍが搬送されると、該商品Ｍは第１コンベヤ２１に挟持された後、第２コンベヤ２２に挟持されて導入コンベヤ１２上に搬送される。図４に示す制御部４０は、前記物品検出器６からの商品検出信号を受け取ると、前記タイマ４４からの計時信号に基づいて所定時間経過後に、印字機１に印字を行わせる。印字機１は前記印字内容に基づいて当該商品Ｍへの印字を行う。その後、画像処理手段４２ａが撮像カメラ２からの当該商品Ｍの撮像信号に基づいて画像処理を行うと共に、ＣＰＵ４２が当該画像に基づいて印字内容の判定を行う。該印字内容が不鮮明であったり所定の位置に印字されていないか、あるいは、全く印字されていない場合、ＣＰＵ４２は当該商品が不合格であると判定する。
【００２３】
ところで、前述のように、第２コンベヤ２２はコンベヤ速度が第１コンベヤ２１よりも大きく設定されているので、確実に切り離された商品に対して印字および撮像を行うことができる。一方、第２コンベヤ２２のコンベヤ速度を第３コンベヤ２３よりも小さく設定することにより、印字や撮像に最適な速度で商品を搬送することができる。
【００２４】
また、前述の挟持コンベヤの動作の項で説明したように、嵩高い商品であっても斜めに傾いて搬送されることがないので、印字が斜めにずれる心配もない。また、傾いた商品を撮像カメラ２が撮像するおそれがないので、前述の印字内容の判定精度も高くなる。
【００２５】
その後、商品Ｍは第３コンベヤ２３に挟持されて図１に示す取込コンベヤ１３上に搬送された後、計量コンベヤ１４に送られ、それぞれ金属検出装置３および計量コンベヤ装置４によって金属の検出や計量が行われる。金属が検出された場合や前記設定重量の許容範囲外である場合には、ＣＰＵ４２が当該商品を不合格であると判定する。
【００２６】
その後、商品Ｍは振分コンベヤ１５上に搬送され、前記不合格であると判別された場合にはライン外に排出され、合格した商品のみが下流の後段コンベヤ１６上に搬送される。
【００２７】
運転中の微調整：
前記商品を搬送・印字・検査している運転中に印字不良などの不具合が生じた場合、当該運転中にオペレータが所定の操作を行い、タイミングや位置に関する前記設定値を変更して微調整を行う。マイコン４１はマルチタスクの機能を有しており、前記設定値が変更されると、ＣＰＵ４２は、商品情報記憶部４３ａに記憶された当該商品の設定値を消去すると共に、変更された新たな設定値を当該商品の設定値として商品情報記憶部４３ａに記憶させる（上書き保存させる）。したがって、次回以後に設定値を読み出すと、上書きされた新たな設定値に従って、システムの運転がなされる。
このように、運転中に各設定値が変更可能であると共に、当該変更後の新たな設定値を商品情報記憶部４３ａに上書き保存することができるから、製造ラインを停止させることなく、商品に最も適した設定値で運転することができる。
【００２８】
システムの停止：
各検査機等を停止させる際には、第１挟持コンベヤ２１のみを停止させ、商品の下流への搬送が停止されると共に、搬送コンベヤ１２〜１５上の商品はそのまま下流に搬送される。したがって、搬送コンベヤ１２〜１５が停止することによる商品の転倒を防止することができる。
【００２９】
なお、前記印字機１もしくは撮像カメラ２の高さ位置または幅方向の位置、あるいは、挟持コンベヤ２１〜２３の速度または挟持幅のうちの少なくとも１以上の情報を記憶する商品情報記憶部４３ａと、前記商品情報記憶部４３ａの記憶内容を読み出して前記位置、速度または挟持幅に応じて前記アクチュエータ２４，３５，３６を駆動させる制御部４０とを備え、前記読み出された記憶内容を、商品を搬送・印字・検査している運転中に変更できるようにしてもよい。
すなわち、前記実施形態では、運転中の微調整を行うと、新たな設定値を商品情報記憶部４３ａに記憶させていたが、必ずしも記憶させる必要はなく、一時的な記憶部に記憶させ、その一時的な設定値に基づいてシステムの運転を行うようにしてもよい。
【００３０】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、撮像カメラ２の撮像画像が所定の距離で結像する（ピントが合う）ように設定し、当該撮像画像のピントが合う幅方向位置に昇降フレームを自動的に移動させるようにして、ピントを合わせるようにしてもよい。
また、印字機および撮像カメラの位置は各々、別々に変更設定できるようにしてもよい。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、低速および高速の挟持コンベヤの間に中速の第２挟持コンベヤを設け、該中速の第２挟持コンベヤにより商品が挟持されているときに、商品に所定の処理を行うから、当該処理に適した速度に設定することができる。したがって、商品処理を精度良く行うことができる。
【００３２】
また、商品処理機としての印字機や印字のチェックを行うためのカメラを１つの昇降台に設置すれば、簡便な構造となる上、印字位置の変更に対し、容易に対処することができる。
【００３３】
また、各挟持コンベヤを各々別の駆動源で駆動するようにすれば、速度設定および制御が容易になる。
【００３４】
また、各挟持コンベヤの挟持幅を自動的に変更できるようにすれば、商品ごとに幅が異なっていても、商品を確実に挟持することができる。
【００３５】
また、印字機やカメラの高さなどを商品ごとに記憶しておき、商品ごとに自動的に変更できるようにしておけば、商品ごとに異なる仕様に対し、即時に対応することができる。
さらに、かかる記憶内容の変更を運転中に行えるようにすれば、検査システムを停止させる必要がないばかりでなく、上流の充填器などの製造ラインを停止させる必要もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる商品検査システムを示す側面図である。
【図２】同本システムの要部を示す側面図である。
【図３】同本システムの要部を示す平面図である。
【図４】本システムの制御構成を示す概略構成図である。
【図５】商品情報記憶部の記憶内容を示す図表である。
【図６】挟持コンベヤの動作を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１：印字機（処理機）
２：撮像カメラ
３：金属検出装置（検査機）
４：計量コンベヤ装置（検査機）
１１〜１５：搬送コンベヤ
２１〜２３：挟持コンベヤ
３５：第１アクチュエータ
３６：第２アクチュエータ
３０：昇降フレーム
４０：制御部
４３ａ：商品情報記憶部
Ｍ：商品
Ｗ：挟持幅
【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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【図６】
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