JP3983626B2 - 物品供給装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送コンベヤによって連続的に搬送されてくる物品を、包装機等の処理機に付設される供給コンベヤの走行位置にタイミング合わせをして受け渡す物品供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、不規則な間隔で搬送されてくる物品を等間隔にして下流側に接続された包装機等の供給コンベヤに適正なタイミングで送り出すシステムとして、例えば特許第2561140号に開示された装置がある。
この特許第2561140号に開示された装置によれば、サーボモータによって個別に駆動される4個の平ベルトコンベヤが用いられ、これらのモータを自動的に制御することにより、供給コンベヤに載置されて不規則な間隔で移送されてきた物品間の隙間を無くして互いに一旦軽く当接させる。そして、第3のコンベヤ(加速コンベヤ)によって物品が加速されることにより、包装機等の処理機の受取コンベヤに対応する速度及び間隔で物品が連続的に受け渡されるようになっている。物品間の隙間が物品検出用フォトセル(9b,9c)によって検出されると、第1のコンベヤ(集積コンベヤ)が物品の長さの半分の移動の間だけ増速され、物品間の隙間をなくして第2のコンベヤ(速度調整コンベヤ)に向けて送り出すように制御される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の装置によれば、前工程から不規則な間隔で移送されてきた物品は第1のコンベヤのみで軽接触状態で集積させるものであり、また、物品検出用フォトセル(9b,9c)によって物品間の隙間を検出する構成であるため、物品間の隙間が下流側に接続される処理機の処理サイクルにおいて複数サイクル以上の間隔であった場合等では、第1のコンベヤを増速させたとしても補正動作の範囲外となって物品間の隙間を埋めきることができない場合がある。また、物品間の隙間の大きさによっては、第1の補正コンベヤを増速させるのが遅れる場合がある。このような場合、後の工程への物品の供給タイミングに遅れが生じてしまう。特に、このような問題は、包装機等の処理機のコンベヤに物品を高速で供給する場合に顕著となる。
【0004】
本発明はこのような問題に鑑みて創案されたものであり、包装機等の処理機の供給コンベヤに対して物品を間断なく所定間隔毎に高速で受け渡すことのできる物品供給装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、特許請求の範囲の各請求項に記載した発明が構成される。
請求項1に記載の物品供給装置によれば、第2補正コンベヤは、物品の位置と供給コンベヤの走行位置とが同期するように増減速制御された後に、通常速度に戻されると共に、第2補正コンベヤは、搬送コンベヤから前後の隙間をなくした集積状態とすべく送り出された物品を集積して第1補正コンベヤに送り出す際に、コンベヤ出口側に設けた第2物品検知センサが物品の先端部を検知してから予め設定された物品長さ分走行した時点で、
(a)前記第2物品検知センサが物品を検知していないときには、物品間に隙間があると判別して第2補正コンベヤを所定期間だけ増速する。
(b)また、前記第2物品検知センサが物品を検知した状態であるときには、第2補正コンベヤが予め設定された物品のバラツキ長さの距離だけ走行する迄の間において、前記第2物品検知センサでの検知状態が物品を検知しなくなったときに、物品間の隙間があると判別して前記第2補正コンベヤを所定期間だけ増速するように制御することで、第2補正コンベヤで大きな隙間が生じて集積された物品の搬送遅れに位置補正を行うようにした。
なお、前記「所定期間」とは、例えば「0.1秒間」等の時間によって指定される期間のみならず、例えば、「物品の長さの1/4の距離」等の距離によって指定される期間をも含む。
この物品供給装置における第2補正コンベヤは、物品の位置と供給コンベヤの走行位置とが位置同期するように増減速制御される第1の補正動作と、物品間の隙間が予想される限度以上に広がっている場合に、その物品間の隙間を検知して第2補正コンベヤを所定期間、増速させる第2の補正動作を行えるようにした。
これにより、第2補正コンベヤから第1補正コンベヤへの物品の送り出しタイミングの遅れが防止されるので、下流側に配設された渡りコンベヤ及び処理機の供給コンベヤに対しても高速に物品を連続供給することができる。さらに、隙間の判別は物品の長さのバラツキを考慮して行うようにしたので、物品の長さにバラツキがあって、予め設定した値より大きい場合で、次の物品との間に隙間があったとしても、誤って隙間なしと判別されてしまうことを防止できる。
【0006】
請求項2に記載の物品供給装置によれば、搬送コンベヤに設けられた物品検知センサから発せられる物品検知信号に基いて、搬送コンベヤが高速値あるいは低速値に変速制御される。
これにより、後続する第2補正コンベヤに対して物品をほぼ等間隔あるいは隙間の無い状態で受け渡すことが可能であり、処理機の供給コンベヤに対しても間断なく物品を受け渡すことが可能となる。
【0007】
請求項3に記載の物品供給装置によれば、前工程からの物品の流入が所定期間途絶えている場合には、処理機の運転を停止する。これにより、物品が供給されていない状態での包装機等の処理機の空運転が防止される。
【0008】
請求項4に記載の物品供給装置によれば、第1補正コンベヤ及び第2補正コンベヤには、物品を吸着保持して搬送する吸着保持手段が設けられる。これにより、第1補正コンベヤ及び第2補正コンベヤを増減速させたとしても、物品が加減速されることによる位置ズレの発生が防止され、処理機の供給コンベヤへ確実に物品を受け渡すことが可能となる。
【0009】
請求項5に記載の物品供給装置によれば、第1物品検知センサより渡りコンベヤの入口側に向けて所定間隔離間した位置に物品検知センサが設けられ、該物品検知センサにより発せられる物品検知信号と位置情報発生手段により発せられる走行位置信号との同期のズレ量を偏差として第1補正コンベヤがフィードバック制御される。これにより、第1補正コンベヤにおける物品の増減速制御の結果を利用した閉ループの制御を行なえるので、第1補正コンベヤから渡りコンベヤに対してより高い精度で物品を送り込むことが可能となる。
【0010】
請求項6に記載の物品供給装置によれば、渡りコンベヤは、供給コンベヤの物品押送部材の搬送始端部より下流側まで延設され、該押送部材の走行ライン両側に配設される一対の無端コンベヤで構成される。これにより、供給コンベヤの各押送部材間に円滑に物品を受け渡すことが可能となる。
【0011】
請求項7に記載の物品供給装置によれば、搬送コンベヤは汎用モータで駆動され、第1補正コンベヤ及び第2補正コンベヤはサーボモータで駆動される。これにより、位置同期をとるための制御が必要な第1補正コンベヤ及び第2補正コンベヤのみがサーボモータで駆動されるので、制御装置が簡略化でき、物品供給装置の製造コストを安価にすることができる。
【0012】
請求項8に記載の物品供給装置によれば、位置情報発生手段は、処理機の供給コンベヤの駆動部に連結されたパルス信号発信手段により得られる信号によって、処理機の供給コンベヤの走行位置信号を発生するように構成される。これにより、供給コンベヤの位置情報を電子的に取出すことができるので、より高い精度で物品を供給コンベヤに受け渡すことができる。
【0013】
請求項9に記載の物品供給装置によれば、第1補正コンベヤは、第2補正コンベヤと渡りコンベヤの略中間の速度に設定される。これにより、第2補正コンベヤから第1補正コンベヤ、渡りコンベヤへと受け渡されるにつれて物品が比例的に加速されるので、急に加速されることよる物品の位置ズレを防止することができる。また、渡りコンベヤは、供給コンベヤと略同速度に設定されるので、供給コンベヤに向けて物品をスムーズに受け渡すことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1に示すように、本実施の形態における物品供給装置10は、前工程よりランダムな間隔で流れてくる物品Wを下流側に配設された横型製袋充填機等からなる包装機の供給コンベヤ20に受け渡すための装置であり、前工程よりランダムな間隔で移送されてきた物品Wを受け入れて略等間隔あるいは隙間のない状態に整列する搬送コンベヤ30と、搬送コンベヤ30から移送されてきた物品Wを、供給コンベヤ20に定ピッチ毎に設けられた物品押送部材としての供給アタッチメントメント21の走行位置に同期するように送り出す第1補正コンベヤ40及び第2補正コンベヤ50と、供給コンベヤ20に機械的に連繋され、第1補正コンベヤ40から移送されてきた物品Wを供給コンベヤ20の供給アタッチメント21の間にタイミング合わせして受け渡す渡りコンベヤ60とで構成される。
【0015】
図1に示すように、搬送コンベヤ30は、前工程から連続的に流れてくる物品Wを搬送する複数のベルトコンベヤが直列に設置されたものであり、本実施の形態では、第1搬送コンベヤ31,第2搬送コンベヤ32,第3搬送コンベヤ33の合計3つのベルトコンベヤで構成される。なお、この搬送コンベヤ30を構成する複数のベルトコンベヤの配設数は、搬送するべき物品Wの形状やサイズ等によって適宜決定される。
第1〜第3搬送コンベヤ31,32,33は、インバータにより変速制御される汎用モータ31m,32m,33mによってそれぞれ駆動されており、供給コンベヤ20に定ピッチ毎に設けられた供給アタッチメント21の走行速度と同期し、かつ、「物品Wの長さL×供給コンベヤ20の処理速度」の関係となる速度で走行する。供給コンベヤ20の処理速度とは、所定時間あたりの各供給アタッチメント21による搬送処理数をいう。供給アタッチメント21を走行駆動する駆動軸22の回転を検出可能に供給アタッチメント21の走行距離をパルス信号として出力するエンコーダEN1が設置されており、このエンコーダEN1が供給アタッチメント21間の距離であるアタッチメントピッチPに相当するパルス信号を出力する期間毎に、第1〜第3搬送コンベヤ31,32,33が一つの物品Wの長さL分走行するように汎用モータ31m,32m,33mの速度が制御される。
【0016】
また、第1〜第3搬送コンベヤ31,32,33の各々の出口側及び入口側には、物品Wを検知するための物品検知センサ31a,31b,32a,32b,33a,33bがそれぞれ設置されている。この物品検知センサ31a,31b,32a,32b,33a,33bには、主にフォトセンサ等の非接触型センサが用いられるが他の種類のセンサが用いられてもよい。これら物品検知センサ31a,31b,32a,32b,33a,33bによって搬送コンベヤ30上の物品Wの有無が検知され、この検知信号を監視して、第2及び第3搬送コンベヤ32,33の速度が前記した制御速度とされる常速を基準として高速または低速に変速制御されるようになっている。具体的には、図3に示すような変速制御が行なわれる。
【0017】
図3に示すように、第3搬送コンベヤ33の速度は、次の▲1▼〜▲8▼の8つのパターンに従って制御される。
▲1▼第2,第3搬送コンベヤ32,33の出口側と入口側に設置された4つの物品検知センサ32a,32b,33a,33bによって物品Wが検知されていない場合には、第3搬送コンベヤ33は常速に設定される。
▲2▼第3搬送コンベヤ33の入口側に設置された物品検知センサ33bのみによって物品Wが検知されている場合には、第3搬送コンベヤ33は高速に設定される。
▲3▼第3搬送コンベヤ33の出口側に設置された物品検知センサ33aのみによって物品Wが検知されている場合には、第3搬送コンベヤ33は高速に設定される。
▲4▼第3搬送コンベヤ33の出口側と入口側に設置された2つの物品検知センサ33a,33bによって物品Wが検知されている場合には、第3搬送コンベヤ33は高速に設定される。
▲5▼第2搬送コンベヤ32の入口側に設置された物品検知センサ32bのみによって物品Wが検知されている場合には、第3搬送コンベヤ33は常速に設定される。
▲6▼第2,第3搬送コンベヤ32,33の入口側に設置された2つの物品検知センサ32b,33bによって物品Wが検知されている場合には、第3搬送コンベヤ33は高速に設定される。
▲7▼第2搬送コンベヤ32の入口側と第3搬送コンベヤ33の出口側に設置された2つの物品検知センサ32b,33aによって物品Wが検知されている場合には、第3搬送コンベヤ33は常速に設定される。
▲8▼第2搬送コンベヤ32の入口側と第3搬送コンベヤ33の出口側ならびに入口側に設置された3つの物品検知センサ32b,33a,33bによって物品Wが検知されている場合には、第3搬送コンベヤ33は低速に設定される。
【0018】
なお、図3では、第3搬送コンベヤ33を例にして説明しているが、第2搬送コンベヤ32も第1搬送コンベヤ31との関係でほぼ同様にして高速、常速、低速に変速制御される。第2,第3搬送コンベヤ32,33が図3の▲1▼〜▲8▼のパターンに従って変速制御されると、搬送される物品Wは、物品Wの前後の隙間が次第に少なく、またなくなるように整列され、搬送コンベヤ30の下流側に接続される補正コンベヤ2の搬送路上において接触した状態で集積される。
【0019】
搬送コンベヤ30上に設置された物品検知センサ31a,31b,32a,32b,33a,33bの検知信号によって、搬送コンベヤ30による物品Wの搬送状態が監視される。例えば、6つの物品検知センサ31a,31b,32a,32b,33a,33bの全部によって物品Wが検知されている場合には、第1〜第3搬送コンベヤ31,32,33のすべてに物品Wが集積状態となっていると判断される。反対に、6つの物品検知センサ31a,31b,32a,32b,33a,33bのうちいずれかのセンサによって所定期間以上物品Wが検知されない場合には、物品Wの搬送が途絶えていると判断される。
例えば、包装機の運転開始前に、搬送コンベヤ30の第3搬送コンベヤ33までのすべてに物品Wが集積されていると判断された場合には、包装機に運転開始信号を送信して自動的に起動させる。そして、包装機の運転開始後に、前工程からの物品Wの流入が所定の期間以上途絶えていると判断された場合には、包装機に運転停止信号を送信して自動的に運転を停止する。
なお、包装機の運転停止中は、搬送コンベヤ30の速度が予め設定された「包装機停止中の速度」に切換えられ、搬送コンベヤ30上に物品Wを溜めるようにその動作が制御されるようになっている。そして、ある程度の数量の物品Wが搬送コンベヤ30上に溜まったことが例えば物品検知センサ31a,31b,32a,32bによって検知されると、包装機に再び運転開始信号を出力して通常運転に自動的に移行するようになっている。
【0020】
図1に示すように、第1補正コンベヤ40と第2補正コンベヤ50はそれぞれサーボモータ40m,50mにより駆動され、供給コンベヤ20の供給アタッチメント21の走行位置と同期するように制御される。
すなわち、第1補正コンベヤ40と第2補正コンベヤ50の出口側には物品検知センサ40a,50aがそれぞれ設置されており、この物品検知センサ40a,50aが物品Wの先端部を検知したときのタイミングが測定される。一方、供給コンベヤ20に設けられた供給アタッチメント21の走行位置は、駆動軸22(駆動部)の回転を検出可能に設置されたエンコーダEN1によって認識される。なお、供給アタッチメント21の走行位置を認識するためには、同じく駆動軸22に設置した原点センサSEより原点信号を得るようにしてもよい。この原点センサSEからの原点信号は、供給コンベヤ20の運転開始時等に発信されたものを記憶して用いてもよい。
そして、この供給アタッチメント21の現在の走行位置と、物品検知センサ40a,50aが物品Wの先端部を検知することで得られる物品Wの搬送位置とが所定の関係で一致するように(同期するように)サーボモータ40m,50mがそれぞれ増減速制御される。
なお、物品検知センサ40a,50aは、第1補正コンベヤ40と第2補正コンベヤ50の出口側にそれぞれ設置されるのであるが、この場合の「出口側」とは、それら第1,第2補正コンベヤ40,50の終端位置と、下流側に接続するコンベヤの始端位置との間の区間をも含む。したがって、例えば、物品検知センサ50aは、第2補正コンベヤ50の終端部と第1補正コンベヤ40の始端部との間の区間に設置されてもよい。
【0021】
なお、前記エンコーダEN1は、包装機の駆動制御用のエンコーダとして共用される場合もある。また、第1補正コンベヤ40の出口側に設置された物品検知センサ40aが、本発明における「第1物品検知センサ」に対応しており、第2補正コンベヤ50の出口側に設置された物品検知センサ50aが、本発明における「第2物品検知センサ」に対応している。
【0022】
第1補正コンベヤ40において行なわれる物品Wの搬送位置と供給アタッチメント21の走行位置との同期をとるための制御処理について、図4を参照しながら更に具体的に説明する。
図4に示すように、まず、出口側に設置された物品検知センサ40aによって物品Wの先端部を検知したか否かが判別される〔ステップS10〕。物品Wの先端部を検知したと判別した場合には(YES)、次のステップS11に進む。
【0023】
次に、物品検知センサ40aによって物品Wの先端部を検知することで得られる物品Wの搬送位置と、エンコーダEN1のパルス信号及び原点センサSEの原点信号により得られる供給アタッチメント21の現在の走行位置とを比較することにより、供給アタッチメント21との位置ズレがあるか否かが判別される〔ステップS11〕。この「位置ズレ」とは、供給アタッチメント21の走行位置との同期をとるための物品Wの位置ズレのことを指している。そして、供給アタッチメント21との位置ズレがあると判別した場合には(YES)、次のステップS12に進む。供給アタッチメント21との位置ズレがないと判別した場合には(NO)、ステップS13に進む。
【0024】
ステップS12では、ステップS11において検出した供給アタッチメント21との位置ズレの量に応じて、サーボモータ40mを増速あるいは減速させる処理が実行される。これにより、物品Wの搬送位置を供給アタッチメント21との同期をとることのできる基準位置に近づけるような補正動作が行なわれる。ステップS12の処理が終了すると、次に、ステップS13に進む。
【0025】
ステップS13では、補正動作が終了したか否かが判断される。この「補正動作」とは、物品Wの搬送位置を補正するために第1補正コンベヤ40を増速あるいは減速させる動作のことを指している。補正動作が終了したと判別した場合には(YES)、次のステップS14に進む。
【0026】
第1補正コンベヤ40の補正動作が終了した後は、第1補正コンベヤ40を通常の速度、すなわち、物品Wの位置ズレが無ければ供給アタッチメント21との位置同期をとることのできる通常の速度による運転に戻す〔ステップS14〕。第1補正コンベヤ40を通常の速度に戻した後は、第1補正コンベヤ40における供給アタッチメント21との位置同期をとるための制御処理が終了する〔リターン〕。
【0027】
また、第1補正コンベヤ40の上流側に接続する第2補正コンベヤ50は、通常の走行状態では、「物品Wの長さL×包装機の処理速度」で計算されるコンベヤ速度を基準として制御されている。ここで、「物品Wの長さL」とあるのは、物品Wの搬送方向の長さLのことを指している。また、「包装機の処理速度」とあるのは、包装機が単位時間当たりに包装することのできる物品Wの個数のことを指している。なお、この「物品Wの長さL」の値は、物品供給装置10の運転制御時に参照される設定値として任意の大きさの値を入力することができるようになっている。また、「包装機の処理速度」の値は、供給コンベヤ20による物品Wの搬送処理速度としてエンコーダEN1により実測されるようになっている。
【0028】
前述のように、第2補正コンベヤ50も、第1補正コンベヤ40と同様に、物品Wの搬送位置が供給アタッチメント21の走行位置と同期をとるように制御されている。したがって、供給アタッチメント21がアタッチメントピッチPの距離だけ走行すると、第2補正コンベヤ50も1つの物品Wの長さLの分だけ走行するようになっている。この場合、第2補正コンベヤ50の搬送経路上において物品Wが前後に詰まった状態で集積しているのであれば、第2補正コンベヤ50から第1補正コンベヤ40に向けて1個の物品Wが送り出される。
ここで、第2補正コンベヤ50の搬送経路上において物品Wの間隔が前後に離間しているような場合には、供給アタッチメント21がアタッチメントピッチPの距離だけ走行したとしても、第2補正コンベヤ50から第1補正コンベヤ40へ物品Wを送り出すタイミングがその隙間の分だけ遅れることになる。第2補正コンベヤ50では、出口側に設置された物品検知センサ50aによって物品Wの先端部を検知することにより供給アタッチメント21との位置同期をとるための補正動作が行なわれるのは前述した通りであるが、物品W間の隙間が広がり過ぎている場合には、その補正動作によっても遅れを取り戻せないために、目的とする供給アタッチメント21の間に物品Wを適正に供給することができなくなる場合がある。すると、包装機の供給コンベヤ20の各供給アタッチメント21の間に物品Wが供給されない部分が発生し、そのことから包装機が横型製袋充填機である場合では物品Wが供給されていない空袋(不良品)が発生するので問題となる。
しかし、本実施の形態における物品供給装置10では、前述の供給アタッチメント21との位置同期をとるための補正動作に加えて、物品W間の隙間に応じて第2補正コンベヤ50を増速させる制御が行なわれることにより、このような不都合が解消されている。具体的には、図5のフローチャートに示す制御処理が実行される。
【0029】
図5を参照しながら、第2補正コンベヤ50で実行される制御処理の具体的な態様について説明する。
まず、ステップS20からステップS24では、第1補正コンベヤ40におけるステップS10からステップS14と同様の制御処理が実行される。すなわち、物品Wの先端部を物品検知センサ50aによって検知することで得られる物品Wの搬送位置と、エンコーダEN1のパルス信号及び原点センサSEの原点信号により得られる供給アタッチメント21の現在の走行位置とが所定の関係で一致するように(同期するように)サーボモータ50mが増減速制御される。よって、ステップS20からステップS24についての詳細な説明は省略する。
【0030】
ステップS20からステップS24までの処理が終了すると、次に、第2補正コンベヤ50が物品Wの長さLの距離だけ走行したか否かが判別される〔ステップS25〕。
すなわち、出口側に設置された物品検知センサ50aによって物品Wの先端部を検知し、その物品Wの先端部を検知した瞬間から第2補正コンベヤ50が物品Wの長さLに等しい距離だけ走行したか否かが判別される。なお、第2補正コンベヤ50の走行距離に関する情報は、第2補正コンベヤ50を駆動するサーボモータ50mに設置したエンコーダ等によって電子的に取出すことができる。そして、第2補正コンベヤ50が物品Wの長さLの距離だけ走行したと判別したときは(YES)、次のステップS26に進む。
【0031】
ステップS26では、物品検知センサ50aがステップS20において物品Wの先端部を検知した瞬間から、第2補正コンベヤ50がその物品Wの長さLの距離だけ走行した後のタイミングにおいて、次の物品Wとの隙間が検出されていないか物品検知センサ50aの検知状態により判別される。これにより、物品Wの間に大きな隙間が生じている場合であっても、物品Wの後端部が通過したタイミングで隙間の存在が検知されるので、物品Wの搬送遅れに対応した位置補正を効果的に行なうことができる。
そして、物品検知センサ50aによって物品Wを検知していない場合は(NO)、物品Wの間に隙間が発生していると判別され、次のステップS27に進む。反対に、物品検知センサ50aによって物品Wを検知している場合は(YES)、物品Wの間に隙間が発生していないと判別され、次のステップS28に進む。
【0032】
ステップS27では、物品Wの隙間を埋めて供給アタッチメント21との同期位置に近づけるために、第2補正コンベヤ50の駆動源であるサーボモータ50mを「所定の期間」だけ増速させる処理が実行される。なお、このサーボモータ50mを増速させる「所定の期間」は、例えば「0.1秒間」等の時間による指定や、「物品Wの長さLの1/4の距離」等の距離による指定、あるいは、サーボモータ50mに付設されたエンコーダ等のパルス数によって指定することもできる。「所定の期間」を距離によって指定した場合には、その指定した距離を第2補正コンベヤ50が走行している期間だけサーボモータ50mが増速される。なお、このサーボモータ50mを増速させる「所定の期間」は、物品Wの長さLや包装機の処理速度等に応じて任意の値を設定することが可能である。また、このサーボモータ50mの増速率等も、物品Wの長さLや包装機の処理速度等に応じて任意の値を設定することが可能である。なお、サーボモータ50mの増速中に次の物品Wの先端部が物品検知センサ50aによって検知された場合には、その先端部を検知した物品Wの搬送位置のズレを補正するために、前記ステップS20からの一連の制御処理が再び実行される。同様に、サーボモータ50mの増速後において次の物品Wの先端部が物品検知センサ50aによって検知された場合においても、前記ステップS20からの一連の制御処理が再び実行される。
【0033】
ステップS28では、第2補正コンベヤ50が「物品Wの長さL+α」に等しい距離の分だけ走行したか否かが判別される。ここで、「α」を加算しているのは、物品Wの長さLのバラツキを考慮したものである。
すなわち、物品検知センサ50aによって物品Wの先端部を検知した瞬間から第2補正コンベヤ50が物品Wの長さLの分だけ走行したタイミングにおいて、物品検知センサ50aが物品Wを検知している場合であっても、物品Wの間に隙間がないと判断できない場合がある。なぜなら、例えば、物品Wの長さLにバラツキがあって予め入力設定した値よりも大きい場合には、次の物品Wとの間に隙間があったとしても、物品検知センサ50aによって物品Wが検知されてしまうからである。そこで、ステップS28では、第2補正コンベヤ50が「物品Wの長さL+α」の距離だけ走行するまでの間において、物品検知センサ50aによって物品Wを検知していない場合には、物品Wの間に隙間が発生していると判断してステップS27に進み、サーボモータ50mを増速することで物品Wの搬送位置を補正する。反対に、第2補正コンベヤ50が「物品Wの長さL+α」の距離だけ走行するまでの間において、物品検知センサ50aによって物品Wを検知している場合には、物品Wの間に隙間が発生していないと判断して(YES)、第2補正コンベヤ50の制御処理を終了する〔リターン〕。なお、前記「α」の値は、例えば、物品Wの長さLの1/10に設定することができる。サーボモータ50mの増速中あるいは増速後において、次の物品Wの先端部が物品検知センサ50aによって検知された場合には、前記ステップS20からの一連の制御処理が再び実行される。
【0034】
なお、第2補正コンベヤ50、第1補正コンベヤ40、及び渡りコンベヤ60の走行速度は、「第2補正コンベヤ50→第1補正コンベヤ40→渡りコンベヤ60」の順番に従って次第に大きくなるように設定されている。したがって、物品Wの速度もこの順番に従って次第に加速され、物品W間の距離が次第に広がってアタッチメントピッチPに近づくようになっている。なお、第1補正コンベヤ40の走行速度は、第2補正コンベヤ50の走行速度と渡りコンベヤ60の走行速度との略中間の値に設定されるのが好ましい。これにより、第2補正コンベヤ50から第1補正コンベヤ40、渡りコンベヤ60へと受け渡されるにつれて物品Wが比例的に加速されるので、物品Wが急に加速されることよるコンベヤ上での位置ズレの発生を防止することができる。
【0035】
図1及び図2に示すように、第1補正コンベヤ40及び第2補正コンベヤ50における各搬送ベルト41,51の走行路下面側には吸引ボックス42,52が配設されており、該吸引ボックス42,52に設けられたダクト孔43,53に接続された図示しないブロワの吸引作用によって、第1補正コンベヤ40及び第2補正コンベヤ50上で搬送される物品Wは、搬送ベルト41,51の略中央部に多数設けられた吸引孔44,54を介して適度な吸引圧力で吸着保持される。これにより、物品Wが下流側のコンベヤに送り出される際に加速したとしても、第1補正コンベヤ40及び第2補正コンベヤ50上における物品Wの位置ズレの発生が防止されるので、供給アタッチメント21の間の所定位置へより適正なタイミングで物品Wを受け渡すことが可能になっている。なお、これらの吸引ボックス42,52、ブロワ、吸引孔44,54等が、本発明における「吸着保持手段」に対応している。
【0036】
第1補正コンベヤ40から送り出される物品Wを供給コンベヤ20の供給アタッチメント21の間にタイミング合わせして受け渡す渡りコンベヤ60は、図1に示すように、供給アタッチメント21による物品Wの搬送始端部より下流側まで延設され、かつ、その供給アタッチメント21の走行ラインの両側に配設される一対の無端コンベヤ61a,61bにより構成される。これらの無端コンベヤ61a,61bは、供給コンベヤ20の駆動軸22とチェーン23を介して連繋されており、供給コンベヤ20と略同速度で走行する。これにより、物品Wの搬送速度と供給コンベヤ20の走行速度との相対的な差がほとんど無くなるので、供給コンベヤ20への物品Wの受渡しがスムーズに行なわれる。
【0037】
渡りコンベヤ60の入口側には、第1補正コンベヤ40から送り出される物品Wの先端部を検知する物品検知センサ60aが設置されている。そして、この物品検知センサ60aから検知信号が出力されるタイミングと、供給アタッチメント21との位置同期をとるための基準となるタイミングとのズレの量が算出され、このズレの量を偏差として前述の第1補正コンベヤ40における補正動作がフィードバック制御により行なわれるようになっている。例えば、算出されたズレの量が大きい場合には、サーボモータ40mの増速率、増速させる時間、増速させる距離等をそのズレの量に比例して大きく設定することにより、物品Wを供給アタッチメント21との同期をとるための基準位置により正確に近づけるような補正動作が行なわれる。これにより、補正動作の結果を制御操作量に反映させてより適切なタイミングで物品Wを供給アタッチメント21間に受け渡すことができる。
【0038】
なお、本発明は上記実施の形態に限定するものではない。
上記実施の形態では、搬送コンベヤ30が3つのコンベヤ(第1〜第3搬送コンベヤ31,32,33)により構成される例を示したが、必要に応じて1つ以上のコンベヤで構成されればよい。
また、第1〜第3搬送コンベヤ31,32,33は、インバータにより変速制御される汎用モータにより駆動される例を示したが、例えばサーボモータにより駆動されるようにしてもよい。
また、渡りコンベヤ60は、供給コンベヤ20の駆動軸22にチェーン23を介して連繋して駆動される例を示したが、個別に設けた汎用モータやサーボモータ等で駆動されるようにしてもよい。
【0039】
供給アタッチメント21の走行位置は、駆動軸22の回転を検出し得るように設置されたエンコーダEN1から出力されるパルス信号と、原点センサSEから出力される原点信号との組み合わせによって認識される例を示したが、このような態様に限定するものではない。例えば、供給アタッチメント21の通過を直接検知することによって、供給アタッチメント21がアタッチメントピッチPの距離だけ走行する毎に1回の原点信号を出力させるように構成し、この出力された原点信号とエンコーダEN1のパルス信号との組み合わせによって供給アタッチメント21の走行位置を認識させるようにしてもよい。
【0040】
また、上記実施の形態では、包装機の供給コンベヤ20に設けられた供給アタッチメント21の間にタイミング合わせして物品Wを受け渡す物品供給装置10の例を示したが、バケットコンベヤやその他包装機以外の各種の処理装置に一定間隔毎に物品Wを受け渡す物品供給装置に対しても本発明を適用できる。
また、第1補正コンベヤ40及び第2補正コンベヤ50は、吸引孔44,54によって物品Wを吸着保持する吸引搬送方式を採用した例を示したが、搬送される物品Wの重さ、材質、形状等の性状に応じて適宜採用すればよい。また、搬送コンベヤ30にこのような吸引搬送方式を採用してもよい。
また、上記実施の形態では、物品Wを1個ずつ供給コンベヤ20の供給アタッチメント21間に受け渡す例を示したが、送り込み速度を2倍以上に設定して物品Wを2個以上ずつ受け渡すことも可能である。
【0041】
【発明の効果】
本発明の物品供給装置によれば、第2補正コンベヤは物品の位置と供給コンベヤの走行位置とが同期するように増減速制御される第1の補正動作と、物品の後端が第2補正コンベヤの出口側に設置の第2物品検知センサを通過したタイミングで、後続の物品との隙間を検出して第2補正コンベヤを所定期間、増速させる第2の補正動作を行うようにしている。
そのため、物品間の隙間が予想される限度以上に広がっている場合であっても、その物品間の隙間を素早く検知して移送遅れに対応できるし、物品間の隙間を物品の長さのバラツキを考慮して判別するので、以後、第1補正コンベヤを経て包装機等の処理機の供給コンベヤに物品を連続的に間断なく高速に受け渡すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態における物品供給装置の概略構成を示す側面図である。
【図2】物品を搬送していない状態の物品供給装置の平面図である。
【図3】第3搬送コンベヤにおける変速制御の説明図である。
【図4】第1補正コンベヤにおける制御処理のフローチャートである。
【図5】第2補正コンベヤにおける制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
10 …物品供給装置
20 …供給コンベヤ
21 …供給アタッチメント
30 …搬送コンベヤ
31m,32m,33m …汎用モータ
40 …第1補正コンベヤ
50 …第2補正コンベヤ
40m,50m …サーボモータ
60 …渡りコンベヤ
61a,61b …無端コンベヤ
31a,31b,32a,32b,33a,33b,40a,50a,60a…物品検知センサ
42,52 …吸引ボックス
43,53 …ダクト孔
44,54 …吸引孔
EN1 …エンコーダ
P …アタッチメントピッチ
SE …原点センサ
W …物品
Claims (9)
- 包装機等の処理機において所定間隔毎に物品を供給する供給コンベヤにタイミング合わせして前記物品を受け渡す物品供給装置において、
前記供給コンベヤの走行位置信号を発生する位置情報発生手段と、前記供給コンベヤに向けて前記物品を受け渡す渡りコンベヤと、前記渡りコンベヤに向けて前記物品を送り出す変速制御可能な第1補正コンベヤと、前記第1補正コンベヤに向けて前記物品を送り出す変速制御可能な第2補正コンベヤと、該第2補正コンベヤで物品の前後の隙間をなくした集積状態とすべく前工程からランダムな間隔で搬送されてきた物品を第2補正コンベヤに向けて送り出す搬送コンベヤと、を備え、
前記第1補正コンベヤは、前記第2補正コンベヤよりも高速で物品を搬送するように設定され、
前記渡りコンベヤは、前記第1補正コンベヤよりも高速で物品を搬送するように設定され、
前記第1補正コンベヤ及び第2補正コンベヤは、前記位置情報発生手段により発せられる前記供給コンベヤの走行位置信号に同期するように制御され、
前記第1補正コンベヤの出口側には、前記渡りコンベヤへ受け渡される物品を検知する第1物品検知センサが設けられ、前記第1補正コンベヤは、前記第1物品検知センサにより発せられる物品検知信号と前記位置情報発生手段により発せられる前記供給コンベヤの走行位置信号とに基づいて前記物品の位置と前記供給コンベヤの走行位置とが同期するように増減速制御され、
前記第2補正コンベヤの出口側には、前記第1補正コンベヤへ送り出される物品を検知する第2物品検知センサが設けられ、前記第2補正コンベヤは、前記処理機の処理速度に物品長さを乗じて得たコンベヤ速度に設定され、前記第2物品検知センサにより物品の先端部を検知することで発せられる物品検知信号と前記位置情報発生手段により発せられる前記供給コンベヤの走行位置信号とに基づいて前記物品の位置と前記供給コンベヤの走行位置とが同期するように第2補正コンベアを増減速制御した後、その増減速制御を終了して前記第2補正コンベアを通常速度に戻すと共に、
前記第2物品検知センサで前記物品の先端部の検知後、設定された物品の長さの距離だけ第2補正コンベヤを走行した時点で、
(a)前記第2物品検知センサが物品を検知していないときには、物品間に隙間があると判別して第2補正コンベヤを所定期間だけ増速し、
(b)また、前記第2物品検知センサが物品を検知した状態であるときには、第2補正コンベヤが予め設定された物品のバラツキ長さの距離だけ走行する迄の間において、前記第2物品検知センサでの検知状態が物品を検知しなくなったときに、物品間の隙間があると判別して前記第2補正コンベヤを所定期間だけ増速するように制御することで前記第2補正コンベヤで大きな隙間が生じて集積された物品の搬送遅れに位置補正を行うようにしたことを特徴とする物品供給装置。 - 請求項1に記載の物品供給装置であって、
搬送コンベヤにおける物品の移送経路には物品検知センサが設けられ、その物品検知センサから発せられる物品検知信号に基いて前記搬送コンベヤが高速値あるいは低速値に変速制御されることを特徴とする物品供給装置。 - 請求項1または請求項2に記載の物品供給装置であって、
前工程からの物品の流入が所定期間途絶えている場合には、処理機の運転を停止することを特徴とする物品供給装置。 - 請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載の物品供給装置であって、
第1補正コンベヤ及び第2補正コンベヤには物品を吸着保持して搬送する吸着保持手段が設けられていることを特徴とする物品供給装置。 - 請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の物品供給装置であって、
前記第1物品検知センサより渡りコンベヤの入口側に向けて所定間隔離間した位置に物品検知センサが設けられ、該物品検知センサにより発せられる物品検知信号と位置情報発生手段により発せられる走行位置信号との同期のズレ量を偏差として第1補正コンベヤがフィードバック制御されることを特徴とする物品供給装置。 - 請求項1から請求項5のうちいずれか1項に記載の物品供給装置であって、
前記供給コンベヤは所定間隔毎に物品を押送する押送部材を有し、渡りコンベヤは、押送部材の搬送始端部より下流側まで延設され、該押送部材の走行ライン両側に配設される一対の無端コンベヤで構成されていることを特徴とする物品供給装置。 - 請求項1から請求項6のうちいずれか1項に記載の物品供給装置であって、
搬送コンベヤは汎用モータで駆動され、第1補正コンベヤ及び第2補正コンベヤはサーボモータで駆動されることを特徴とする物品供給装置。 - 請求項1から請求項7のうちいずれか1項に記載の物品供給装置であって、
位置情報発生手段は、処理機の供給コンベヤの駆動部に連結されたパルス信号発信手段により構成されていることを特徴とする物品供給装置。 - 請求項1から請求項8のうちいずれか1項に記載の物品供給装置であって、
第1補正コンベヤは、第2補正コンベヤと渡りコンベヤの略中間の速度に設定され、
渡りコンベヤは、供給コンベヤと略同速度に設定されていることを特徴とする物品供給装置。
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