JP7102029B2 - 自動選別仕分けシステム - Google Patents

Description

本発明は自動選別仕分けシステムに関し、特に、多数の選別仕分け対象に対して検査を行い該検査の結果に基づいてそれぞれランクを付けて選別し、且つ、同一のランクが付けられた前記選別仕分け対象をそれぞれまとめて搬出する自動選別仕分けシステムに関する。

多数の選別仕分け対象に対して検査を行い該検査の結果に基づいてそれぞれランクを付けて選別して仕分ける従来の自動選別仕分けシステムとしては、例えば特許文献１に記載されるものが挙げられる。

該従来の自動選別仕分けシステムは、まず複数のトレイにそれぞれ載せられる複数の選別仕分け対象に対して検査を行ってから、２つのトレイを順番に第１の仕分けポジションと第２の仕分けポジションに搬送し、ロボットアームを用いて該第１の仕分けポジションにある第１のトレイと第２の仕分けポジションにある第２のトレイとから第１のランクの選別仕分け対象をそれぞれ取り出して最初では空になっている搬出トレイに移動するように仕分けてから、第２のトレイから第２のランクの選別仕分け対象を第１のトレイに移動することにより、搬出トレイで第１のランクの選別仕分け対象をまとめて搬出してから、第１のトレイで第２のランクの選別仕分け対象をまとめて搬出し、それから第２のトレイを第１の仕分けポジションに移動して第１のトレイとし、また検査済みの選別仕分け対象が載せられたトレイを第２の仕分けポジションに供給して第２のトレイとして、上記作業を繰り返す仕組みになっている。

台湾特許第Ｉ４８５４０９号明細書

しかし、上記従来の自動選別仕分けシステムでは、第１の仕分けポジションと第２の仕分けポジションに配置されるトレイに対して仕分け作業を行うことができるが、該第１の仕分けポジションと第２の仕分けポジションに配置されるトレイに乗せられた各ランクの選別仕分け対象の数によっては、渋滞が発生して仕分け作業を行うロボットアームをフル稼働できない状況が起こる場合がある。

従って、本発明の目的は、トレイの渋滞が発生しにくい、もしくは発生しても効率的に対処できる自動選別仕分けシステムを提供することにある。

上記問題点に鑑みて、本発明は、複数の収容ユニットにそれぞれ配置されている多数の選別仕分け対象に対して検査を行い該検査の結果に基づいてそれぞれランクを付けて選別し、且つ、同一のランクが付けられた前記選別仕分け対象をそれぞれまとめて搬出する自動選別仕分けシステムであって、
複数の前記収容ユニットにそれぞれ配置される各前記選別仕分け対象に対して検査を行い、検査の結果に基づいて前記選別仕分け対象ごとにランクを付けて選別データベースに登録することを実行する検査手段と、
前記検査手段による検査を経て対応のランクが前記選別データベースに登録された前記選別仕分け対象が配置される前記収容ユニットを、複数個同時に格納することができる一時格納手段と、
前記一時格納手段から取り出された少なくとも２つの前記収容ユニットにそれぞれ配置されている各前記選別仕分け対象に対し、前記選別データベースに登録された対応のランクに基づいて、対応する前記収容ユニットから取り出して他の収容ユニットに配置する再配置動作を実行する仕分け手段と、
前記収容ユニットを前記検査手段に供給し、且つ、前記検査手段から前記一時格納手段に搬送して格納し、且つ前記一時格納手段から取り出して前記仕分け手段に搬送し、そして前記仕分け手段に搬送した前記収容ユニットを前記一時格納手段に戻すことを実行する搬送手段と、を備え、
前記搬送手段が前記一時格納手段から少なくとも２つの前記収容ユニットをそれぞれ取り出し、前記仕分け手段が、前記再配置動作を複数回行うことにより、同一のランクが付けられた前記選別仕分け対象がそれぞれ同一の前記収容ユニットにまとめられてから該収容ユニットが搬出される、自動選別仕分けシステムを提供する。

上記のように、本発明の自動選別仕分けシステムは、例えば選別仕分け対象が配置されるトレイなどの収容ユニットを複数個同時に格納することができる一時格納手段を有すると共に、収容ユニットの搬送を実行する搬送手段は仕分け手段に搬送した収容ユニットを一時格納手段に戻す機能を備えているので、仕分け手段において実行される仕分け作業の状況に応じて収容ユニットを一時格納手段から仕分け手段に提供することや、仕分け手段に搬送した収容ユニットを一時格納手段に戻すことを実行でき、収容ユニットの渋滞を避けるよう計画的に対処することにより、仕分け手段において実行する仕分け作業の効率化を図ることが出来る。

本発明の自動選別仕分けシステムの第１の実施形態が示される斜視図である。 同第１の実施形態の他の角度の斜視図である。 同第１の実施形態の検査手段と検査手段を通過する第１の検査経路と第２の検査経路との構成が示される上面図である。 同第１の実施形態の第１の検査経路と第２の検査経路との構成が示される上面図である。 同第１の実施形態の第１の検査経路にトレイが供給される様子が示される斜視図である。 同第１の実施形態の検査手段の構成が示される斜視図である。 同第１の実施形態の第１の移送機構の構成が示される斜視図である。 同第１の実施形態の第１の移送機構の作動が示される斜視図である。 同第１の実施形態の第２の移送機構及び回転移送機構の構成が示される斜視図である。 同第１の実施形態の一時格納手段の構成が示される斜視図である。 同第１の実施形態の搬送手段において一時格納手段からトレイを仕分け手段に供給する部分の構成が示される斜視図である。 同第１の実施形態の仕分け手段の構成が示される斜視図である。 同第１の実施形態の搬送手段における搬送レールの構成が示される斜視図である。 同第１の実施形態の搬出手段の構成が示される斜視図である。 本発明の自動選別仕分けシステムの第２の実施形態が示される斜視図である。

本発明をより詳細に説明する前に、適切と考えられる場合において、同様の特性もしくは機能を有する要素を示すために、同じ符号を用いて各図面間で繰り返し用いられることに留意されたい。

以下は各図面を参照して本発明の自動選別仕分けシステムの各好ましい実施形態について詳しく説明する。

本発明の自動選別仕分けシステムは、複数の収容ユニットにそれぞれ配置される多数の選別仕分け対象に対して検査を行い該検査の結果に基づいてそれぞれランクを付けて選別し、且つ、同一のランクが付けられた前記選別仕分け対象をそれぞれまとめて搬出するものである。

図１及び図２に示されるように、その第１の実施形態は、収容ユニットとしてトレイ１０が使用され、各トレイ１０には、複数の選別仕分け対象１０１が配置されている。

そして本発明の自動選別仕分けシステムは、検査手段３と、一時格納手段４と、仕分け手段６と、搬送手段５と、搬出手段７と、検査手段３と一時格納手段４と仕分け手段６と搬送手段５と搬出手段７とを制御する制御手段９と、これらを支持する台座手段１とを備えている。

この実施形態において、台座手段１は、支持台１２を有し、検査手段３と、一時格納手段４と、仕分け手段６と、搬送手段５と、搬出手段７とはすべて支持台１２に配置され、そして制御手段９は支持台１２の下方に配置されて検査手段３と一時格納手段４と仕分け手段６と搬送手段５と搬出手段７とを制御する制御手段９とに信号的に接続されている。

図３～図６に示されているように、検査手段３は、支持台１２に配置される検査手段保持枠１３に取り付けられ、検査部３１と、処理部３２と、照明部３３とを有している。

また、搬送手段５は検査手段３の構成に対応し、図中のＸ方向において並列し、且つそれぞれＹ方向に沿って延伸して検査手段３を通過する第１の検査経路５１と第２の検査経路５２と、第１の検査経路５１及び第２の検査経路５２の一端側に配置されている第１の移送機構５３Ａとを有している。

即ち、複数の選別仕分け対象１０１を１つのトレイ１０に乗せて第１の検査経路５１に沿って移動させて検査手段３を通過させることにより、該複数の選別仕分け対象１０１の上方に面する正面に対して検査を行ってから、第１の移送機構５３Ａに到達した該トレイ１０をＸ方向に反転させることにより、該トレイ１０に載せられていた複数の選別仕分け対象１０１を隣に予め配置された他の１つのトレイ１０に載せ換え、そして該他の１つのトレイ１０を第２の検査経路５２に沿って移動させて検査手段３を通過させることにより、該複数の選別仕分け対象１０１の上方に面するようになった背面に対しても検査を行う構成になっている。

この実施形態において、検査手段３はＬＥＤアレイである照明部３３でトレイ１０に乗せられている複数の選別仕分け対象１０１を照明しながら、撮影カメラとしての検査部３１で各選別仕分け対象１０１の表面の画像を撮影し、そして処理部３２で撮影した画像を分析して分析の結果（検査の結果）に基づいて各選別仕分け対象ごとにランクを付けたデータを制御手段９に出力して選別データベースに登録する。

また、本発明としては、検査手段３の構成はこれに限定されず、実際の選別仕分け対象１０１の種類や特性に応じて、レーザセンサや温度センサ、圧力センサ、感光センサなどあらゆるセンサ類や、それらの組み合わせを応用することも可能である。

そして処理部３２も図示（図６）のように検査部３１の隣に配置される必要はなく、制御手段９において分析処理を行うように構成することも可能である。

また、この実施形態において、図３に示されているように、第１の検査経路５１と第２の検査経路５２には、それぞれ第１の洗浄装置２２と第２の洗浄装置２３が配置されており、そして図４に示されているように、第１の検査経路５１と第２の検査経路５２では、それぞれ複数の検査レール１６を用いてトレイ１０を第１の検査経路５１と第２の検査経路５２とに沿ってそれぞれ移動させる構成になっている。

図７及び図８に示されているように、この実施形態において、第１の移送機構５３Ａは、第１の検査経路５１及び第２の検査経路５２の隣においてＸ方向に延伸するレール５３２に沿って移動可能であり且つ上下に移動可能に構成された回転装置５３３と、回転装置５３３により回転可能に駆動される保持プレート５３４とを有している。この構成により、第１の移送機構５３Ａは、第１の検査経路５１の隣に移動して回転装置５３３及び保持プレート５３４を下方に移動して第１の検査経路５１からトレイ１０を受け取って保持し、そして回転装置５３３及び保持プレート５３４を上に持ち上げると共にレール５３２に沿って第２の検査経路５２の隣に移動して、回転装置５３３を駆動して保持プレート５３４及び該保持プレート５３４により保持されるトレイ１０を反転させることにより、該トレイ１０に載せられた選別仕分け対象１０１を第２の検査経路５２に予め配置されてある空のトレイ１０に落とすように構成されている。

図９に示されているように、搬送手段５は更に、第１の検査経路５１及び第１の検査経路５２の他の一端側、即ち第１の移送機構５３Ａの反対側に、第２の移送機構５３Ｂと、回転移送機構５４とが配置されている。第２の移送機構５３Ｂと回転移送機構５４は、第２の検査経路５２により送られてきた検査済みの選別仕分け対象１０１が乗せられるトレイ１０を、一時格納手段４に移送する役割を果たすものである。図示のように、この実施形態では、トレイ１０は略長方形であって、第１の検査経路５１及び第２の検査経路５２ではトレイ１０は長さ方向がＹ方向に一致する姿勢で搬送されているが、本発明の自動選別仕分けシステム全体の構成をよりコンパクトにするため、一時格納手段４ではトレイ１０は長さ方向がＸ方向に一致する姿勢で格納されている。従って、第２の移送機構５３Ｂは、第２の検査経路５２の隣に移動してその回転装置５３３及び保持プレート５３４を下方に移動して第２の検査経路５２からトレイ１０を受け取って保持し、そして回転装置５３３及び保持プレート５３４を上に持ち上げると共にレール５３２に沿って回転移送機構５４の隣に移動して、回転装置５３３を駆動して保持プレート５３４及び該保持プレート５３４により保持されるトレイ１０を反転させることにより、該トレイに載せられた選別仕分け対象１０１を回転移送機構５４に予め配置されてある空のトレイ１０に落とし、そして回転移送機構５４は該トレイ１０を保持する回転台５４１を９０度回転させて該トレイ１０長さ方向をＸ方向に一致する姿勢にしてから、一時格納手段４に搬送する構成になっている。

図１０に示されるように、一時格納手段４は、検査手段３による検査を経て対応のランクが選別データベースに登録された選別仕分け対象１０１が配置される収容ユニットであるトレイ１０を、複数個同時に格納するものである。

この実施形態において、一時格納手段４は、複数個のトレイ１０を同時に格納する複数の格納スロット４１を有し、そして各格納スロット４１が上下方向（図中のＺ方向）に並ぶように構成されている。

ちなみに、本発明の各図面におけるＸ方向はすべて同一の方向であり、そしてＹ方向、Ｚ方向に関しても同一の方向である。

図１１と図９に示されるように、搬送手段５は更に、２つのトレイ１０を前後方向（図中のＸ方向）に沿って延伸する所定の搬送経路に沿って仕分け手段６に提供するため、該搬送経路の両側にそれぞれ配置される２つの搬送レール５５と、一時格納手段４を搬送経路に直交する上下方向（Ｚ方向）及び左右方向（Ｙ方向）に駆動する第１の駆動機構５６と、一時格納手段４の格納スロット４１からトレイ１０を前後方向（Ｘ方向）に沿って受け取り、いずれか１つの搬送レール５５に供給する供給装置５７を有する。

搬送手段５は、該第１の駆動機構５６を用いて、一時格納手段４を上下方向（Ｚ方向）及び左右方向（Ｙ方向）に駆動して２つの搬送レール５５のいずれか１つの隣に移動し、該一時格納手段４のいずれか１つの格納スロット４１に格納されているトレイ１０を供給装置５７で受け取ってから搬送経路の両側にそれぞれ配置されたいずれか１つの搬送レール５５に移動して、仕分け手段６に搬送することが出来るように構成されている。

具体的に説明すると、第１の駆動機構５６は、Ｙ方向に沿って一時格納手段４を駆動するＹ方向移動装置５６１と、Ｚ方向に沿って一時格納手段４を駆動するＺ方向移動装置５６２とを備えている。

なお、本実施形態においては、搬送手段５において供給装置５７は供給レール５７１を有し、一時格納手段４の格納スロット４１からトレイ１０を供給レール５７１を経由して搬送レール５５に供給し、そして搬送レール５５から収容ユニットとしてのトレイ１０を供給レール５７１を経由して一時格納手段４の格納スロット４１に戻すことができるようになっている。

図１１及び図１２に示されるように、仕分け手段６は、トレイ１０から選別仕分け対象１０１を拾い取ることができる拾取ユニット６１と、拾取ユニット６１を搬送経路に略一致する前後方向（Ｘ方向）と、該前後方向に直交する上下方向（Ｚ方向）及び左右方向（Ｙ方向）とに駆動する第２の駆動機構６２を有し、該第２の駆動機構６２を用いて拾取ユニット６１を駆動して、搬送経路の両側にある２つ搬送レール５５により一時格納手段４から仕分け手段６に運ばれた２つのトレイ１０にそれぞれ配置される各選別仕分け対象１０１に対し、制御手段９による制御の元に、選別データベースに登録された対応のランクに基づいて、配置先のトレイ１０を取り替える工程（再配置動作）を実行する。

具体的に説明すると、第２の駆動機構６２は、拾取ユニット６１をＸ方向に駆動するＸ方向駆動装置６２１と、拾取ユニット６１をＺ方向に駆動するＺ方向駆動装置６２２と、拾取ユニット６１をＹ方向に駆動するＹ方向駆動装置６２３と、を有するように構成されている。

ちなみに、この実施形態において、拾取ユニット６１としては、選別仕分け対象１０１を吸引力で保持する吸盤を有する構成になっている。

図１１、図１３、図１４に示されるように、各搬送レール５５は、仕分け手段６から搬出手段７へ更に延伸する構成になっている。

搬出手段７は、仕分け手段６の作業により、１つのトレイ１０に配置される同一のランクが付けられた選別仕分け対象１０１の数が所定値に到達したと制御手段９が判断すると、仕分け手段６から該トレイ１０を搬出する。

具体的に説明すると、搬出手段７は、仕分け手段６から延伸する搬送レール５５の先端側に配置されて複数のトレイを同時に格納できる格納枠７１と、格納枠７１をＹ方向に移動させることができる搬出駆動機構７２（図１４参照）と、を備えている。この構成により、１つのトレイ１０に配置される同一のランクが付けられた選別仕分け対象１０１の数が所定値に到達したと制御手段９が判断すると、搬送レール５５に沿って該トレイ１０を仕分け手段６から搬出して搬出手段７の格納枠７１に格納し、そして搬出駆動機構７２により駆動される格納枠７１のＹ方向に沿った移動により、同一のランクが付けられた選別仕分け対象１０１がまとめて配置された各トレイ１０をまとめて格納することもできる。

上記構成により、搬送手段５は搬送レール５５から収容ユニットとしてのトレイ１０を一時格納手段４を戻す機能を備えることができるようになる。即ち、制御手段９の判断の元に、所定のランクが付けられた選別仕分け対象１０１を優先的に搬出すべく、目下処理中のトレイ１０に該ランクが付けられた選別仕分け対象１０１が存在しない場合、目下処理中のトレイ１０を一時格納手段４に一旦戻して該ランクが付けられた選別仕分け対象１０１が配置された他のトレイ１０を仕分け手段６に供給することにより、１つのトレイ１０に配置される同一のランクが付けられた選別仕分け対象１０１の数を速めに所定値に到達させて搬出することができるので、仕分け手段６において実行される仕分け作業の状況に応じて収容ユニット（トレイ１０）を一時格納手段４から仕分け手段６に提供することや、仕分け手段６に搬送した収容ユニットを一時格納手段５に戻すことを実行できるので、収容ユニットの渋滞が起こらないように計画的に対処することにより、仕分け手段において実行する仕分け作業の効率化を図ることが出来る。

図１５に本発明の自動選別仕分けシステムの第２の実施形態が示されている。図示のように、この第２の実施形態では、搬送手段５は、第１対のトレイ１０（収容ユニット）と第２対のトレイ１０（収容ユニット）を所定の搬送経路（Ｘ方向）に並べて該搬送経路に沿って前記一時格納手段から前記仕分け手段に提供する搬送レール５５を有すると共に、各対のトレイ１０は該搬送経路の両側にそれぞれ配置されている。

仕分け手段６は、第２の駆動機構６２を用いて拾取ユニット６１を駆動して、一時格納手段４から仕分け手段６に運ばれた第１対のトレイ１０と第２対のトレイ１０にそれぞれ配置されている各選別仕分け対象１０１に対し、制御手段９による制御の元に、選別データベースに登録された対応のランクに基づいて、配置先のトレイ１０を取り替える工程を実行する。

即ち、仕分け手段６は、同時に複数対の収容ユニット（トレイ１０）に対して同時に仕分け処理を行うように構成することも可能である。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾および均等な構成を包含するものとする。

上記のように、本発明の自動選別仕分けシステムは、仕分け手段において実行される仕分け作業の状況に応じて収容ユニットを一時格納手段から仕分け手段に提供することや、仕分け手段に搬送した収容ユニットを一時格納手段に戻すことを実行できるので、収容ユニットの渋滞が起こらないよう計画的に対処することにより、仕分け手段において実行する仕分け作業の効率化を図ることが出来る。

１ → 台座手段
１０ → トレイ
１０１ → 選別仕分け対象
１２ → 支持台
１３ → 検査手段保持枠
１６ → 検査レール
２２ → 第１の洗浄装置
２３ → 第２の洗浄装置
３ → 検査手段
３１ → 検査部
３２ → 処理部
３３ → 照明部
４ → 一時格納手段
４１ → 格納スロット
５ → 搬送手段
５１ → 第１の検査経路
５２ → 第２の検査経路
５３２ → レール
５３３ → 回転装置
５３４ → 保持プレート
５３Ａ → 第１の移送機構
５３Ｂ → 第２の移送機構
５４ → 回転移送機構
５５ → 搬送レール
５６ → 第１の駆動機構
５６１ → Ｙ方向移動装置
５６２ → Ｚ方向移動装置
５７ → 供給装置
５７１ → 供給レール
６ → 仕分け手段
６１ → 拾取ユニット
６２ → 第２の駆動機構
６２１ → Ｘ方向駆動装置
６２２ → Ｚ方向駆動装置
６２３ → Ｙ方向駆動装置
７ → 搬出手段
７１ → 格納枠
７２ → 搬出駆動機構
９ → 制御手段

Claims (5)

1. 複数の収容ユニットにそれぞれ配置されている多数の選別仕分け対象に対して検査を行い該検査の結果に基づいてそれぞれランクを付けて選別し、且つ、同一のランクが付けられた前記選別仕分け対象をそれぞれまとめて搬出する自動選別仕分けシステムであって、
   複数の前記収容ユニットにそれぞれ配置されている各前記選別仕分け対象に対して検査を行い、検査の結果に基づいて前記選別仕分け対象ごとにランクを付けて選別データベースに登録することを実行する検査手段と、
   前記検査手段による検査を経て対応のランクが前記選別データベースに登録された前記選別仕分け対象が配置される前記収容ユニットを、複数個同時に格納することができる一時格納手段と、
   前記一時格納手段から取り出された少なくとも２つの前記収容ユニットにそれぞれ配置されている各前記選別仕分け対象に対し、前記選別データベースに登録された対応のランクに基づいて、対応する前記収容ユニットから取り出して他の収容ユニットに配置する再配置動作を実行する仕分け手段と、
   前記収容ユニットを前記検査手段に供給し、且つ、前記検査手段から前記一時格納手段に搬送して格納し、且つ前記一時格納手段から取り出して前記仕分け手段に搬送し、そして前記仕分け手段に搬送した前記収容ユニットを前記一時格納手段に戻すことを実行する搬送手段と、を備え、
   前記搬送手段が前記一時格納手段から少なくとも２つの前記収容ユニットをそれぞれ取り出し、前記仕分け手段が、前記再配置動作を複数回行うことにより、同一のランクが付けられた前記選別仕分け対象がそれぞれ同一の前記収容ユニットにまとめられてから該収容ユニットが搬出される、自動選別仕分けシステム。
2. 前記搬送手段は、２つの前記収容ユニットを所定の搬送経路に沿って前記仕分け手段に提供する搬送レールを有すると共に、該２つの前記収容ユニットは該搬送経路の両側にそれぞれ配置されており、
   また、前記搬送手段は、前記一時格納手段を前記搬送経路に直交する上下方向及び左右方向に駆動する第１の駆動機構を有し、該第１の駆動機構を用いて前記一時格納手段を駆動すると共に、該一時格納手段に格納された前記収容ユニットを受け取って前記搬送経路の両側にそれぞれ配置して前記仕分け手段に搬送することが出来るように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動選別仕分けシステム。
3. 前記仕分け手段の前記再配置動作により、１つの前記収容ユニットに配置された同一のランクが付けられた前記選別仕分け対象の数が所定値に到達すると、前記仕分け手段から該収容ユニットを搬出する搬出手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の自動選別仕分けシステム。
4. 前記仕分け手段は、前記収容ユニットから前記選別仕分け対象を拾い取ることができる拾取ユニットと、該拾取ユニットを前記搬送経路に略一致する前後方向と、該前後方向に直交する上下方向及び左右方向とに駆動する第２の駆動機構とを有し、該第２の駆動機構を用いて前記拾取ユニットを駆動して、前記再配置動作を行うことを特徴とする請求項２に記載の自動選別仕分けシステム。
5. 前記搬送手段は、第１対の前記収容ユニットと第２対の前記収容ユニットを前記搬送経路に並べて該搬送経路に沿って前記一時格納手段から前記仕分け手段に提供するように配置された前記搬送レールを有すると共に、各対の前記収容ユニットは該搬送経路の両側にそれぞれ配置されており、
   前記仕分け手段は、前記第２の駆動機構を用いて前記拾取ユニットを駆動して、前記一時格納手段から前記仕分け手段に運ばれた前記第１対の前記収容ユニットと前記第２対の前記収容ユニットにそれぞれ配置される各前記選別仕分け対象に対し、前記再配置動作を行うことを特徴とする請求項４に記載の自動選別仕分けシステム。

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