(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔を隔てて載置された複数個の製品を一方から他方へと搬送手段によって順次搬送し、分別すべき該製品が所定位置にきたときには、分別すべき該製品を、サーボモーターによって回転させられる排出板によって該搬送手段より排除して分別するようにした製品分別方法であって、
上記排出板は、分別すべき上記製品と接触して該製品を上記搬送手段より排除する排出部を有しており、
定常時には、上記搬送手段の速度をパルスジェネレータにより位相パターンとして検出し、該位相パターンに基づいて上記サーボモーターを駆動して上記排出板を、上記製品と接触させずに該搬送手段と同期させて該製品流れ方向と同一方向に回転させ、
分別すべき製品が所定位置にきたときには、上記位相パターンを変化させて上記サーボモーターを駆動して上記排出板の回転を遅らせ、該排出板の上記排出部を分別すべき該製品に接触させてその分別すべき該製品を、上記搬送手段より排除するようにしたことを特徴とする製品分別方法。
【請求項２】
上記排出板が略正方形状、略三角形状又は十字形状であることを特徴とする請求項１記載の製品分別方法。
【請求項３】
所定間隔を隔てて載置された複数個の製品を一方から他方へと搬送手段によって順次搬送し、分別すべき該製品が所定位置にきたときには、分別すべき該製品を、サーボモーターによって回転させられる排出板によって該搬送手段より排除して分別するようにした製品分別装置であって、
上記排出板は、分別すべき上記製品と接触して該製品を上記搬送手段より排除する排出部を有しており、
定常時には、上記搬送手段の速度をパルスジェネレータにより位相パターンとして検出し、該位相パターンに基づいて上記サーボモーターを駆動して上記排出板を、上記製品と接触させずに該搬送手段と同期させて該製品流れ方向と同一方向に回転させ、
分別すべき製品が所定位置にきたときには、上記位相パターンを変化させて上記サーボモーターを駆動して上記排出板の回転を遅らせ、該排出板の上記排出部を分別すべき該製品に接触させてその分別すべき該製品を、上記搬送手段より排除するようにしたことを特徴とする製品分別装置。
【請求項４】
上記排出板が略正方形状、略三角形状又は十字形状であることを特徴とする請求項３記載の製品分別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分別すべき製品を高速で正確に分別することのできる製品分別方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ベルトコンベアーによって順次搬送されてくる製品のうち不良品が見つかった場合に、その不良品を排除する方法としては、例えば図５に示すように、先端に排出板１０１を取り付けたエアーシリンダー１０２を用いたものが考えられる。
【０００３】
かかる方法は、不良品である製品１０３が所定位置に搬送されて来たときに、エアーシリンダー１０２を動作させて先端に設けた排出板１０１を図５中点線で示す位置まで前進させ、該排出板１０１によって不良品である製品１０３を排除するようにしたものである。
【０００４】
しかし、上記方法では、不良品でない製品１０４が排出部を通過した後でないと、エアーシリンダー１０２を動作させることができないため、排出するのに要する時間がかかる。これに加えて、エアーシリンダー１０２の動作時間も片側２００〜４００ｍｓｅｃもかかるので、製品の生産スピードを上げることができない。
【０００５】
この他、図６に示すように、排出板１０５をサーボモーター１０６の正逆回転によってスイングさせ、不良品である製品１０３が所定位置に搬送されて来たときに、サーボモーター１０６を動作させて先端に設けた排出板１０５を図６中点線で示す位置（４５度程度）に回動させることにより、該排出板１０５によって不良品である製品１０３を排除するようにした方法も考えられる。
【０００６】
しかし、上記方法においては、やはり先の方法同様、不良品でない製品１０４が排出部を通過した後でないと、サーボモーター１０６を動作させることができないため、排出するのに要する時間がかかる。また、排出板１０５の動作時間も片側２０〜３０ｍｓｅｃもの時間がかかる。さらに、サーボモーター１０６の正逆制御及び位置決め制御が複雑であるという問題がある。
【０００７】
従って、本発明の目的は、分別すべき製品を高速で正確に分別することができ、製品を高速で生産するに際しての高速分別に適した製品分別方法及びその装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、所定間隔を隔てて載置された複数個の製品を一方から他方へと搬送手段によって順次搬送し、分別すべき該製品が所定位置にきたときには、分別すべき該製品を、サーボモーターによって回転させられる排出板によって該搬送手段より排除して分別するようにした製品分別方法であって、上記排出板は、分別すべき上記製品と接触して該製品を上記搬送手段より排除する排出部を有しており、定常時には、上記搬送手段の速度をパルスジェネレータにより位相パターンとして検出し、該位相パターンに基づいて上記サーボモーターを駆動して上記排出板を、上記製品と接触させずに該搬送手段と同期させて該製品流れ方向と同一方向に回転させ、分別すべき製品が所定位置にきたときには、上記位相パターンを変化させて上記サーボモーターを駆動して上記排出板の回転を遅らせ、該排出板の上記排出部を分別すべき該製品に接触させてその分別すべき該製品を、上記搬送手段より排除するようにしたことを特徴とする製品分別方法を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、上記排出板が略正方形状、略三角形状又は十字形状であることを特徴とする請求項１記載の製品分別方法を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、所定間隔を隔てて載置された複数個の製品を一方から他方へと搬送手段によって順次搬送し、分別すべき該製品が所定位置にきたときには、分別すべき該製品を、サーボモーターによって回転させられる排出板によって該搬送手段より排除して分別するようにした製品分別装置であって、上記排出板は、分別すべき上記製品と接触して該製品を上記搬送手段より排除する排出部を有しており、定常時には、上記搬送手段の速度をパルスジェネレータにより位相パターンとして検出し、該位相パターンに基づいて上記サーボモーターを駆動して上記排出板を、上記製品と接触させずに該搬送手段と同期させて該製品流れ方向と同一方向に回転させ、分別すべき製品が所定位置にきたときには、上記位相パターンを変化させて上記サーボモーターを駆動して上記排出板の回転を遅らせ、該排出板の上記排出部を分別すべき該製品に接触させてその分別すべき該製品を、上記搬送手段より排除するようにしたことを特徴とする製品分別装置を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【００１１】
請求項４記載の発明は、上記排出板が略正方形状、略三角形状又は十字形状であることを特徴とする請求項３記載の製品分別装置を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下には、製品分別方法の説明の中で製品分別装置についても合わせて説明するものとする。
【００１３】
図１は本実施形態の製品分別装置の概略構成図、図２は本実施形態の製品分別方法における製品位置と排出板回転位置とを対比して示すタイミングチャート、図３は本実施形態の製品分別装置における排出板が設けられる部分の要部拡大斜視図、図４は本実施形態の製品分別装置における排出板により分別すべき製品を排除する状態を示す要部拡大正面図である。
【００１４】
本実施形態の製品分別方法は、図１に示すように、所定間隔を隔てて載置された複数個の製品イ，ロ，ハ，ニを一方から他方へと搬送手段１によって順次搬送し、分別すべき該製品ハが所定位置にきたときには、分別すべき該製品ハを、サーボモーター２によって回転させられる排出板３によって該搬送手段１より排除して分別するようにしたものである。
【００１５】
本実施形態の製品分別方法について更に詳しく説明する。上記搬送手段１は、一定の速度で回転し、前工程で製造された製品イ〜ニを所定間隔を隔てて一方から他方へと順次搬送するようになっている。
【００１６】
上記搬送手段１は、例えば図３に示すように、製品ハの両端部近傍をその上下方向より挟み込む一対の駆動ベルト４，５からなる。製品ハの上に設けられる駆動ベルト４は、連続したベルトとされるが、製品ハの下側に設けられる駆動ベルト５は、２分割されており、分別すべき製品ハを排出する部分（排出板３と対向する部分）には配置されていない。
【００１７】
２分割された下側の駆動ベルト５，５間の対向間距離Ｗは、分別すべきではない製品イ，ロ，ニが搬送されてきたときには落下しないで一方よりそのまま他方へと送られ、分別すべき製品ハがきたときには排出板３に接触してこれらの間に落下し得るような距離とされている。
【００１８】
上記搬送手段１の回転速度は、図１に示すように、速度ピックアップ用のパルスジェネレーター（ＰＧ）６により位相パターンに変換される。そして、この位相パターンは、位相コントローラー／サーボコントローラーよりなるコントローラーユニット７に送られる。コントローラーユニット７に送られてくる位相パターンは、上記搬送手段１が一定速度で回転することから、変化の無い一定パターンとされる。
【００１９】
上記サーボモーター２は、上記コントローラーユニット７からの指令により駆動するようになされており、該指令に応じてその回転速度が可変自在とされている。すなわち、サーボモーター２は、上記指令に応じて定常回転から低速回転へはもちろんのこと高速回転へと自由にその回転速度が変えられる。
【００２０】
上記排出板３は、その中心部がサーボモーター２の駆動軸先端に取り付けられ、該サーボモーター２の駆動により、図１中矢印Ｘで示す製品イ〜ニの流れ方向と同一方向（図１中矢印で示す方向）に回転するようになっている。上記排出板３は、図１に示すように、分別すべき製品ハと接触して該製品ハを上記搬送手段１より排除する４つの排出部Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇを有した略正方形状の板状体として形成されている。
【００２１】
上記排出部Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇは、上記排出板３の各頂点にそれぞれ設けられている。逆の見方をすれば、排出板３の各頂点が、上記排出部Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇとなっている。これら排出部Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇは、定常時には、排出板３が搬送手段１と同期して回転するため、所定間隔を隔てて配置された各製品イ〜ニ間にそれぞれ位置するようになされている。
【００２２】
すなわち、各製品イ〜ニの流れ方向における先端位置、後端位置及び隣接する製品イ〜ニ間の中間位置（以下、これらの位置をワークポイントという）を、順に下流方向から上流方向に向かって１〜１２の番号を付けると、排出部Ａがワークポイント３の位置、排出部Ｃがワークポイント６の位置、排出部Ｅがワークポイント９の位置、排出部Ｇがワークポイント１２の位置に対応する。
【００２３】
一方、上記排出板３の各排出部Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ間に設けられる各辺部Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈは、該排出板３が回転する際に製品イ〜ニに接触しないようになっている。
【００２４】
而して、本実施形態の製品分別装置を用いて製品を分別するには、次のようにして行う。
定常時には、上記搬送手段１の速度をパルスジェネレーター６により位相パターンとして検出し、該位相パターンに基づいて上記サーボモーター２を駆動して上記排出板３を、上記製品イ〜ニに接触させずに該搬送手段１と同期させて該製品流れ方向と同一方向に回転させる。
【００２５】
このときの排出板３の回転を図２（定常時）を用いて詳しく説明する。なお、図２は、排出板３と対応する位置にワークポイント１〜１２がきたときの該排出板３の排出部Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇ及び辺部Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈの対応位置関係を示す。
【００２６】
上記ワークポイント１及び２に対応する位置にはそれぞれ辺部Ｈが対応し、ワークポイント３に対応する位置には排出部Ａが対応し、ワークポイント４及び５に対応する位置にはそれぞれ辺部Ｂが対応し、ワークポイント６に対応する位置には排出部Ｃが対応し、ワークポイント７及び８に対応する位置にはそれぞれ辺部Ｄが対応し、ワークポイント９に対応する位置には排出部Ｅが対応し、ワークポイント１０及び１１に対応する位置にはそれぞれ辺部Ｆが対応し、ワークポイント１２に対応する位置には排出部Ｇが対応する。
【００２７】
定常時においては、上記のようにして排出板３が回転するので、各製品イ〜ニは、該排出板３と接触せずに上記搬送手段１によって一方から他方へと順次搬送されることになる。
【００２８】
一方、分別すべき製品ハが所定位置にきたときには、上記位相パターンを変化させて上記サーボモーター２を駆動して上記排出板３の回転を遅らせ、該排出板３の上記排出部Ｃを分別すべき該製品ハに接触させてその分別すべき該製品ハを上記搬送手段１より排除する。
【００２９】
このときの排出板３の回転を図２（排出時）を用いて詳しく説明する。上記ワークポイント１及び２に対応する位置にはそれぞれ辺部Ｈが対応し、ワークポイント３に対応する位置には排出部Ａが対応し、ワークポイント４及び５に対応する位置にはそれぞれ辺部Ｂが対応する。そして、次のワークポイント６には本来排出部Ｃが対応するが、ここでは分別すべき製品ハを排除する必要があるため、コントローラーユニット７に排出指示を出し位相パターンを変化させてサーボモーター２の回転速度を遅らせ、該ワークポイント６に対応する位置に辺部Ｂを対応させると共に、ワークポイント７に対応する位置に排出部Ｃを対応させる。
【００３０】
その結果、図４に示すように、排出部Ｃが分別すべき製品ハに接触して下方の駆動ベルト５，５間の隙間に該製品ハを落とし込むことによって、該製品ハを上記搬送手段１より排除する。次に、排出指示をオフし、位相を戻してサーボモーター２の回転を進ませ、ワークポイント８に対応する位置に辺部Ｄを対応させる。以後、排出板３の回転を定常に戻す。すなわち、ワークポイント９に対応する位置に排出部Ｅを対応させ、ワークポイント１０及び１１に対応する位置に辺部Ｆを対応させ、ワークポイント１２に対応する位置に排出部Ｇを対応させる。
【００３１】
以上のようにして構成された本実施形態の製品分別装置及び方法によれば、常に製品流れ方向と同一方向に回転している排出板３の位相を変化させることにより、簡単に排出ポイントを形成することができる。また、既に回転しているサーボモーター２の位相を進ませ又は戻すことのみの制御であることから時間的にも数ｍｓｅｃと極めて短時間で制御が可能であり、分別すべき製品を高速で正確に分別することができる。従って、高速生産される製品の分別方法及び装置として本実施形態の方法及び装置は、利用価値が大である。さらに、排出板３が同一方向に回転しているため、先行する製品の通過を待つことなく、位相変更の指令をリアルタイムで出すことができる。
【００３２】
以上、本発明を適用した具体的な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
【００３３】
例えば、上述の実施形態では排出板３を略正方形状としたが、略三角形状又は十字形状としてもよい。排出板３を略三角形状とした場合には、それぞれの頂点が、分別すべき製品を排除する排出部になる。一方、排出板３を十字形状とした場合には、十字のそれぞれの先端部分が排出部になる。
【００３４】
また、本実施形態の製品分別方法及びその装置は、不良品である製品を排除するために用いても良いし、製品の種別によって振り分けるのに用いても良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、分別すべき製品を高速で正確に分別することができ、製品を高速で生産するに際しての高速分別に適した製品分別方法及び装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の製品分別装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態の製品分別方法における製品位置と排出板回転位置とを対比して示すタイミングチャートである。
【図３】本実施形態の製品分別装置における排出板が設けられる部分の要部拡大斜視図である。
【図４】本実施形態の製品分別装置における排出板により分別すべき製品を排除する状態を示す要部拡大正面図である。
【図５】従来の製品分別装置の概略的な模式図である。
【図６】さらに従来の製品分別装置の概略的な模式図である。
【符号の説明】
１  搬送手段
２  サーボモーター
３  排出板
６  パルスジェネレーター
７  コントローラーユニット
【図１】
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【図２】
0003763615.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003763615.tif 000006
【図６】
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