JPH07569U - ナイフフォーク類食器の仕分け装置 - Google Patents
ナイフフォーク類食器の仕分け装置Info
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- JPH07569U JPH07569U JP004031U JP403194U JPH07569U JP H07569 U JPH07569 U JP H07569U JP 004031 U JP004031 U JP 004031U JP 403194 U JP403194 U JP 403194U JP H07569 U JPH07569 U JP H07569U
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- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Branching, Merging, And Special Transfer Between Conveyors (AREA)
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 洗浄・乾燥された多数のナイフフォーク類食
器を移動中にオプトエレクトロニクス的に認識して種別
に仕分けて取り出す仕分け装置を提供する。 【構成】 送り込みユニット1及び分離ユニット2はナ
イフフォーク類食器を取り込んで、複数のコンベヤベル
ト(10〜12)で順に移動させ、その間に各コンベア
ベルト間のレベル差や運搬方向の変化などを利用して個
々に分離する。読み取りユニット3はコンベアベルト1
2で移動する個々の食器の平面輪郭とその高さとをオプ
トエレクトロニクス的に認識してデータをマイクロコン
ピュータ6に送り、マイクロコンピュータ6は予め登録
されたデータと比較して対象食器の種別と姿勢とを判断
する。仕分けユニット4はマイクロコンピュータの指示
により、対象食器の種別と姿勢との組合わせに応じて仕
分けを行ない、所定の容器にそれぞれ収容する。戻しユ
ニット5は判別不可とされた対象物を排出して出発点に
差し戻す。
器を移動中にオプトエレクトロニクス的に認識して種別
に仕分けて取り出す仕分け装置を提供する。 【構成】 送り込みユニット1及び分離ユニット2はナ
イフフォーク類食器を取り込んで、複数のコンベヤベル
ト(10〜12)で順に移動させ、その間に各コンベア
ベルト間のレベル差や運搬方向の変化などを利用して個
々に分離する。読み取りユニット3はコンベアベルト1
2で移動する個々の食器の平面輪郭とその高さとをオプ
トエレクトロニクス的に認識してデータをマイクロコン
ピュータ6に送り、マイクロコンピュータ6は予め登録
されたデータと比較して対象食器の種別と姿勢とを判断
する。仕分けユニット4はマイクロコンピュータの指示
により、対象食器の種別と姿勢との組合わせに応じて仕
分けを行ない、所定の容器にそれぞれ収容する。戻しユ
ニット5は判別不可とされた対象物を排出して出発点に
差し戻す。
Description
【0001】
本考案はナイフフォーク類食器をオプトエレクトロニクス的に認識することと 判別することを含む仕分け装置に関する。
【0002】
大規模な厨房に於いて、機械洗浄後のナイフフォーク類食器を自動的に仕分け る装置は、これまで多種類提案されている。ナイフフォーク類食器は、これまで 、例えば米国特許明細書第3331507号、第3483877号及び第358 1750号のように重量による方法か、米国特許明細書第3301397号、第 3389790号、第3389791号、第3545613号及び第39561 09号のように穴や隙間の機械的認識、或いは米国特許請求書第3394809 号と第3486939号のように電磁界中にある食器の磁気的性質を検出するこ とによって仕分けが行われて来た。
【0003】
しかし、これらの、重量を認識したり、機械的或は電磁気的に働く認識装置は 、複雑か作動速度が遅いか高価かのいずれかであり、そして/又は、信頼性に乏 しいか又はその他の不利益がある。これらの装置は、知られる限りでは実用的な 重要性は低い。
【0004】 別の公知の手段としては、例えば米国特許明細書第3529169号と欧州特 許出願公開明細書第20108号による光学的認識により物体を移動中に検出す るものがある。しかし、これらの特許明細書記載の装置は、ナイフフォーク類食 器やこれに類する物体の仕分けには不向きである。
【0005】
本考案の目的は、ナイフフォーク類食器を移動中にオプトエレクトロニクス的 に認識して仕分けることを含む改良された装置を提供することである。本考案の この目的及びその他の目的は、実用新案登録請求の範囲に記載されるところによ り特徴づけられるものにより達成される。
【0006】 以下に述べる本考案の好ましい詳細な実施態様から本考案の特徴と要点が分か る。
【0007】
次に、図面を参照して本考案の一実施例について説明する。
【0008】 図1は、ナイフフォーク類食器、即ち、ティースプーン、デザートスプーン、 ナイフフォークを大厨房で機械洗浄した後に仕分けをする設備の構成概要を略図 的に示している。本装置は5つの機能ユニット、即ち、送り込みユニット1、分 離ユニット2、読み取りユニット3、仕分けユニット4、戻しユニット5から成 り立っている。しかし、これら5つのユニットは、独立して働くユニットと思っ てはいけない。これらのユニットは構造的にも機能的にも共に働き、互いに融合 しあっていることが本装置の特徴の一つである。本装置はマイクロコンピュータ 6により制御されモニターされる。この制御装置は、操作ユニット7によって外 部からの命令を受けることが可能である。
【0009】 送り込みユニットと分離ユニット 送り込みユニット1は、洗浄され乾燥されたナイフフォーク類食器が落とし込 まれる容器8からなっている。箱8の底は上昇送り装置9に向かって下向きに傾 斜している。この上昇送り装置は第1のエンドレスベルトから成り、しかも、上 昇送り装置として働くと同時に、分離ユニット中の第1の分離要素をも兼ねてい る。ベルト9は上向きに傾斜しており、ナイフフォーク類食器は、この第1の分 離ベルト上で回転ブラシ9Aと柔軟なスクリン9Bの助けによって大ざっぱに分 離される。ベルト9の上端には彎曲した外壁9Dを持つシュート9Cがある。こ のシュート9Cは、もう一つのエンドレスのコンベヤベルト10の下端に向かっ て下向きに傾斜している。このベルトの上端には、ベルト10と直角方向の第3 のコンベヤベルト11Aがある。ベルト11Aの後には、ベルト11Aと同様に 水平な別のベルト11Bが続いている。そして最後に、少し上向きに傾斜する第 5のベルト12が続く。この配置によって、後に述べるような分離効果が得られ る。ナイフフォーク類食器が箱8から第1のベルト9へと送り揚げられると、逆 転するブラシ9Aがベルト9上に該食器を広げる(図2参照)。同様な広げる作 用が、ストリップ状に分かれている可撓性のスクリーン9Bによっても与えられ る。ナイフフォーク類食器がベルト9からシュート9C上に落ちるときにも、ベ ルト9の上端とシュート9C間のレベル差によって分離効果が生ずる。さらに、 ベルト10がシュート9Cと直角になっていることからも分離効果が発生する。 そして、これは事実上、ベルト9に対しての180度の方向転換である。このよ うな方向転換のたびに、その結果としてナイフフォーク類食器は互いに滑り分れ ていく傾向になる。この効果はベルト10と11Aの間の乗移りによっても得ら れ、そしてこの場合にも分離効果を与えるレベル差がある。このことはベルト1 1Aと11Bの間の転換でも同様に効果が生ずる。しかし、もっと顕著な分離効 果は5本のベルト間の速度の相異によって起こる。すなわち、後続ベルトは直前 のベルトよりも常に速い速度を持っている。
【0010】 分離ユニット2は、図示されていない個別のモーターによって異なる速度で駆 動される2本のベルト10,11から構成される。ナイフフォーク類食器は、速 度の相異によってさらに分離され、最後に長手方向に前進させられる。
【0011】 読み取りユニット 読み取りユニット3は、コンベヤベルト12、パルセーター13、光学ユニッ ト14から構成される。分離ユニット2は、個々の食器を一つずつ比較的幅の狭 いコンベヤベルト12に送り出す。「比較的狭い」という言葉によって、ベルト 12の幅が最も長さの短い食器、即ち、ティースプーンの長さよりも遙かに狭い ということが理解される。ベルト12は、図には示されていない側板をその両側 に持っていること、そして、このコンベヤベルトの効果的な「比較的狭い」幅を 構成するのは、これらの側板の間の幅であるということに気付く必要がある。ベ ルト12はモーター15によって駆動される。パルセーター13(図3)は、そ れ自体は公知のユニットから出来ており、セクターディスク16と読み取りフォ ーク17から成り立っている。このディスク16は、有歯駆動輪と有歯ベルト1 8とによる駆動装置によってコンベヤベルトと機械的に同期している。フォトト ランジスタとフォトダイオードから成る読み取りフォーク17は、セクターディ スク16が陰影を生じたり再び光を通したりするたびにパルスを発生する。パル ス周波数は、コンベヤベルト12の速度に直接比例している。パルス幅、即ち各 リンクユニットの等しいレベルの間の幅は距離あるいは長さを表す。光学ユニッ ト14とコンベヤベルト12に属するその一部分に就いては、後で詳細に記述す る。
【0012】 仕分けユニット 仕分けユニット4は4個のフラップ20AないしDと4個の切り換え装置21 AないしDとを含む。フラップは電磁石22AないしDにより、そして切り換え 装置は電磁石23AないしDによって動かされる。フラップはナイフフォーク類 食器をコンベヤベルト12から押し出し、その結果、これらの食器は正当な食器 室、即ち食器箱24AないしDに収まる。コンピュータープログラムは丁度その 時にどのフラップが動かされるべきかを監視する。この時には食器の向きが光学 ユニット14とマイクロコンピュータにより既に検知されていて、もし食器が正 しい向きである場合には、その食器は各仕分け群毎に2本ずつある滑走シュート の右側のものを通って上方の食器箱24A,24B,24C,24Dのうちの一 つに滑り込む(食器の種類ごとに2個ずつ上下に重なった食器箱24AないしD がある)。滑走路すなわちシュートは、25AないしDと名付けられている。も し食器の向きが逆の場合には、これも既に前記検知ユニットにより検知されてお り、相当する切り換え装置21AないしD及びそれに対応する電磁石23Aない しDが動かされて、その食器は左側のシュート26A,26B,26C,26D のいずれかに仕向けられ、転向装置27AないしDの一つを通って正しい向きに 直されてから下の列の食器箱の該当するものに入る。もしも箱が一杯である場合 には、そのことが制御ユニットに表示され、その後でその箱は手によるか自動的 に交換される。
【0013】 4個の仕分けフラップ20AないしD以外に、これらの仕分けフラップより前 に位置する排出フラップ19もある。該排出フラップ19は、プログラムに無い 、即ち判別し得ない物体や、状況によっては正常な食器、特にお互いが分離ユニ ットによって効果的に離されずにコンベヤベルト12上を重なり合って送られる 食器を、シュート19Bを通じて箱8へ戻すために電磁石19Aによって駆動さ れる。
【0014】 このような重なったナイフフォーク類食器は、読み取りユニットによって判別 し得ないので、シュート19Bによって箱8へ戻される。
【0015】 ナイフフォーク類食器がコンベヤベルト12から仕分けられる際、もし、装置 の形状が正しく出来ていないと、幾つかの問題が発生する。例えば、フラップ2 0AないしDがうまく切り換えられなかったり、食器が挟まったり、フラップの 位置が不適当であったりすると問題が生ずる。仕分けユニットの1つを示す図1 1で明らかなように、各フラップ20AないしDの垂直回転軸が食器とうまく合 うように本装置が形作られていることが望ましい。図11に21で示されている 切り換え装置のように、切り換え装置はその垂直回転軸が配されている根元部分 に食器が出会うように出来ている。切り換え装置21はさらに、その平常位置に あっては、右と左の傾斜シュート25と26とを共に、それぞれ上部下部の仕分 け箱に向けて開けておくように出来ている。この場合はナイフフォーク類食器は 、フラップ20とコンベヤベルト12に対して斜めに、右側のシュート25に向 けて設けられているシュート20Xによって行き先が決められる。切り換え装置 21がその回転軸の回りの回転によって閉まると、上部の箱へのシュート25は 閉じ、その代わり、食器は転向して左側のシュート26へ送り込まれる。切り換 え装置21の回転軸が食器の流れの方向を向いているという事によって、該切り 換え装置は食器を移動中に正しいシュートへと受け渡すことが出来る。シュート 20Xの形状の選択に際しては、特に食器の長さに対する考慮が払われていて、 その結果、食器が挟まったり横につかえたりすることもなく回転、即ち方向変換 をすることが出来る。この理由で、角度aは角度bよりも小さい必要がある。そ うすると、通路20Xは切り換え装置21の方に向かって次第に狭くなることに なる。角度aは約45度で角度bは約60度が望ましいことが分かり、一方フラ ップ20のコンベアベルト12に対する傾斜角は約30度であることが好ましい 。従って、フラップ20とシュート20Xの右側の壁、および切り換え装置21 は、ナイフフォーク類食器の受入れに適当な形状の領域になる。フラップ、切り 換え装置、及びこの領域は彎曲させて作っても良い。
【0016】 この種の仕分け装置に起こり得るもう一つの問題は、ナイフの仕分けについて 言えることだが、ナイフの刃が排出フラップ19の下やフラップ20Dの下に挟 まることである。しかしこの問題は、図12に略図的に示すように装置を形成す れば防ぐことが出来る。この図には、排出フラップ19と最後にある仕分けフラ ップ20Dが示されている。排出フラップ19は中間ローラー12Aのすぐ後に 位置し、ここでコンベヤベルト12が上り斜面から水平面に移っている。ナイフ が刃部を先にして斜面部を送り上げられるとき、該ナイフが中間ローラーを過ぎ る際、刃はベルトから持ち上げられる。こうなっていれば、フラップ19が動い ても、フラップ19とベルト12の間にナイフの刃が挟まる危険性は除かれる。 同様の理由で、コンベヤベルト12は最後部のフラップ20Dの直前で終わらせ てある。しかし、それでも、ナイフはコンベヤベルト12の上面より少し低い面 に配置されている滑り台12C上に導かれる。この場合にも、ナイフが刃を先に してやってきて、フラップ20Dが動いても、ナイフの刃はフラップ20Dの底 よりも低い面にあるという効果が得られ、それによって、ナイフの刃がフラップ 20Dの下に挟まることが望みどおりに防がれる。
【0017】 光学ユニット 図4は光学ユニット14の構造の概要を示している。該光学ユニットは、具体 的には2個の光学ユニット、即ちナイフフォーク類食器を上方から見た場合の該 食器の輪郭を光学的に認識するユニットと、側方から見た食器、より詳細に言え ばコンベヤベルト12からの食器の高さを光学的に認識するユニットとから出来 ている。これらのユニットは、以下の説明文中で、それぞれ輪郭オプト30、高 さオプト31と呼ばれている。その認識作用は、動的に、即ち食器が光学ユニッ ト14に対して移動中に行われる。
【0018】 輪郭オプト 輪郭オプトの要素には、共通の光源32と、該光源32からの光の赤外線成分 に感ずる24個のフォトトランジスタ33を含む。該光源32は下向きに直立す るガラス板35からなる光伝導体の上に位置するハロゲン電球によって出来てい る。該ガラス板はベルト12と幅が同じである。
【0019】 コンベヤベルト12の通路は、輪郭オプト30の前の領域でU字形のループ3 6を形成している(図5)。フォトトランジスタ33は、このループ36の中で 容器37に納められて配置されている。各フォトトランジスタは、トラックの幅 一ぱいにジグザグに並べられている。これは2ミリメートル間隔で一直線に並べ られれば良いのだが、外径が大き過ぎ、それが叶わないのでジグザグに並べる訳 である。その代わり、各フォトトランジスタは容器37に穴明けされた通路から なる光の伝導チャンネル38を備えている。カバープレート39の隙間の下で一 列の受光バー40を構成する開口から、該光伝導チャンネル38が斜めに下向き に延びて各フォトトランジスタ33まで達している。受光バー40は、ベルト1 2の進行方向に直角になっている。光伝導チャンネル38の代わりに、可撓性の プラスチックの棒かオプティカルファイバーをフォトトランジスタの所まで用い ることも出来る。コンベアベルト12とカバープレート39の間には、カバープ レート39の両側に、橋渡用のスライドレール43が置かれている。一対の中間 車は44で示されている。受光バー40は透明な薄膜で覆われている。中間車4 4間の距離は、検出されるナイフフォーク類食器の最も短い物、この例ではティ ースプーンであっても、ループ36を越えてコンベヤベルト12の左の直線部分 から押し出されて右の直線部分へと引き込まれることができる長さを越えてはい ない。
【0020】 コンベアベルト12の走行方行を横切って配置されている受光バー40によっ て、さらに、各光伝導チャンネル38が光を受光バー40から24個のフォトト ランジスタ33へ伝えるという事によって、あたかもフォトトランジスタが2ミ リメートルの間隔で一列に詰め込まれているのと同じ結果が得られる。
【0021】 フォトトランジスタ33は、3グループ、即ちそれぞれに8個のトランジスタ を有するバイト群に分けてつながれている(図6)。フォトトランジスタの感度 はトリムポテンショメータ47によって加減することが出来る。パルセーター1 3が発生するパルス(以下同期パルスと言う)を受けるたびに、24個のすべて のフォトトランジスタが走査される。光を受けたフォトトランジスタ、例えば図 6で最上のバイトの上の3個と下の2個はそれぞれのシュミットトリガ48を通 じて論理ゼロを出す。光の当たらないフォトトランジスタは導通せず、その結果 それぞれのシュミットトリガを経て論理1を出す。各バイトは3個のセレクタ5 0,51,52を制御するマイクロコンピュータ6によって外部から順に選び出 される。輪郭オプトの部分を構成する3つのバイトが一緒になって、検出物体の 光学的切片を示してくれるし、もし望むならば、パルセーターが与える各瞬時に おいて上方から検出した物体の24ビットからなる薄い切片の図形(以下、オプ トセクションと言う)をも与えてくれる。
【0022】 図8の第1列に見られる同期パルスは、マイクロコンピュータ6に対する割り 込みパルス(図7の第III 列の走査パルス)を発生する。フォトトランジスタ3 3は、マイクロコンピュータのプログラムに従って、割り込みパルス毎に、コン ベヤベルトを横切って延びている受光バー40を物体が遮ってはいないかどうか を、該フォトトランジスタが走査するように仕組まれている。バー40の光を導 く開口のいずれかが光を遮られることによって、フォトトランジスタ33即ち対 応するシュミットトリガ48のどれかが論理ゼロに代わって論理1を発生する最 初の割り込みで、コンベアベルト12によりバー40を越えて送られてくる物体 の読み取りが開始される。オプトセクションは、この点から、同期パルスのプロ グラムされた所定の間隔ごとに連続的に読み取られる。このことは、図8の第IV 列にグラフで示されている。この走査システムは、例えばスプーンやナイフの先 端がバー40を遮り始めたときにすぐ反応し得るように、論理1を与える最初の 走査以前は走査パルスの間隔が狭い。該オプトセクションは、2進ワード(以下 、オプトセクションワードと言う)により表されるが、引続いて走査パルスごと に読み取られる。走査される物体は、輪郭オプトセクションワードによって表さ れる多数の切片に切り刻まれると言える。本実施例ではオプトセクションは約5 ミリメートルの間隔である。オプトセクションワード中の各論理1は単位長さに 相当し、同時に、オプトセクションワード中の論理1の数は、そのオプトセクシ ョン中の物体の物理的な幅の寸法を与える。このことは、オプトセクションワー ド中の論理1の間に論理ゼロが発生しない場合に該当する。もし論理1の間に論 理ゼロが現れたとすると、これは例えばフォークの走査の場合のように、走査さ れた物体に穴や隙間が有ることを示している。
【0023】 しかし、ベルト上のナイフフォーク類食器の位置は色々になり得る。その時々 で食器はベルトの中央に乗ったり、いずれかの側に寄ったりする。従って、得ら れたオプトセクションワードのままでは、マイクロコンピュータの主記憶装置に 貯えられているオプトセクションワードとの比較用に使用することは出来ない。
【0024】 オプトセクションワードが、図6のデータバス49を通じてマイクロコンピュ ータの計算用記憶装置に貯えられる前に、走査されるすべての物体がいわば共通 の右縁が与えられるように、すべてのオプトセクションワードはシフトをされる 。図形的に言えば、該物体は電子的に右側に押しやられ、その輪郭が曲線的なも のであれば、その形は歪ませられる。その右縁は直線になるが各オプトセクショ ン毎の幅には変化は無い。このシフトはオプトセクションワードが右側へシフト されるように行われる(左側へシフトすることも考え得る)。このシフトは、公 知のデータ処理技術により、そしてマイクロコンピュータの命令に従って一度に 1データビットの割りで右縁から見て最初の光を遮られた部分、即ちオプトセク ションワードの中で一番右端にある論理1が右縁に達するまで、続行する。
【0025】 上述の走査と、オプトセクションワードの切り取り方、オプトセクションワー ドのシフト、及び物体の歪みは図9(A),(B)及び図10(A),(B)に 図示されている。輪郭オプトセクションワードのシフトと、順を追っての貯えは 、どのフォトトランジスタ33も論理1を出さなくなるまで、即ち光を遮られな くなるまで続く(図9(A),(B)のオプトセクションを参照)。
【0026】 高さオプト 高さオプト装置31(図4,5,7)には、1方の側にドライバ61と他方の 側にセレクタ65とが含まれている。積み上げられた8個のフォトダイオードが 60aないし60hで示される。このフォトダイオード60aないし60hは、 一番下のフォトダイオード60aに始まり、順にドライバ61によって駆動され る。走査される物体は、図7において66で示されている。各フォトダイオード 60aないし60hに対して、それぞれのフォトトランジスタ62aないし62 hが対応している。これらのフォトトランジスタ62aないし62hは、フォト ダイオード60aないし60hと同様に積み重ねられている(図5)。
【0027】 ドライバ61が働き、フォトダイオード60aないし60hが光パルスを発す るのと同じ順序で、即ち各フォトトランジスタに属するダイオードが光るのと同 時に、それぞれのフォトトランジスタ62aないし62hは作動を許可される。 このようになっていることによって、光が広がって相手違いのフォトトランジス タが働くようなことが防げる。例えばフォトダイオード60aとフォトトランジ スタ62aの間やフォトダイオード60fとフォトトランジスタ62fの間の光 路のように、コンベヤベルト12の両側にそれぞれが配置されているフォトダイ オードとフォトトランジスタ間の光路によって走査される物体が、それを遮るか 否かが起こり、そしてシュミットトリガ64aないし64hの出力に論理1かゼ ロが得られ、その結果、高さのオプトセクションワードが得られる。これはセレ クタ65とデータバス67を通ってマイクロコンピュータ6に伝えられ、そこで このワードは次の指命があるまではシフトされずに貯えられる。セレクタ65は マイクロコンピュータ6から制御される。高さオプト31の読み取りは、図8の 第VないしIX列のパルス図を見るとよく分かる。これらのパルス図の時間の尺度 は、この図の他のパルス図のものよりもかなり小さいとみなされる。右に寄せる ことは、高さオプト31が輪郭オプト30の後ある距離を置いて配置されている ことによる(図3,図4)。輪郭オプトの走査で論理1を与える最初の走査パル スの後、ある数の同期パルスが過ぎてから(第III 列)、フォトダイオード60 aないし60hは順に発光する。下方の2個のフォトトランジスタ62aと62 bだけが走査されたセクションの中で物体によって遮られたと仮定すると、この 2つのパルスの合計がその垂直セクションでの物体の高さの測定尺度になる(図 XI列)。
【0028】 操作ユニットと信号エレメントのプログラミング 図1の操作ユニット7は、10個の数字ボタンと文字ボタンを備えるキーボー ド70、2桁の数字か文字が光って現れる表示パネル71、多数の制御発光ダイ オード73、それに第3番目の輪郭オプトセクションと全体の高さオプションを 表す8個の発光ダイオード72を、それらに対応する電子装置と共に含んでいる 。
【0029】 物体のプログラミングの開始と、当該食器に今のその姿勢でマイクロコンピュ ータの主記憶装置の中にどんなコード(例えば、前向きに乗っているティースプ ーンであれば10という数字の組合せ)を持たせるかの選択が、キーボード70 を使ってある命令をこのキーボードに与えることによって行われる。このスプー ンはコンベヤベルト12上に引き続きそのままの姿勢で置かれ、その後で光学ユ ニット14を通過することを許される。表示パネル71は正しいコードが命令さ れたということを示す。プログラミングが済んだ後には、この装置は次の物体を 読み取るために自動的にリセットされる。
【0030】 プログラム作業に際し、スプーンの正面輪郭と側面輪郭とが輪郭オプト30と 高さオプト31とによって読み取られる。すべての輪郭オプトセクションはシフ トを行ったあとで読み取り記憶装置に貯えられる。ある選ばれた輪郭オプトセク ションと高さオプトセクションとは計算用記憶装置に貯えられる。より正確には 、走査される物体の高さはディジタルで表現された該物体の前縁からある特定の 同期パルス数だけ後で貯えられる。すべての輪郭オプトセクションワードは、プ ログラム中にある表に従って設定される許容差を持っている。許容差設定の必要 性は、フォトトランジスタ間の分離がゼロではなく、食器類はコンベアベルト1 2上にいくらか斜めに載ることもあり、また、振動を受けていることなどの事実 に基づいている。この許容差は主記憶装置に貯えられる2進ワードに最大値と最 小値を含ませることで設定される。この許容差の設定は、選ばれた輪郭オプトセ クションワードについて行われ、そしてマイクロコンピュータの主記憶装置に貯 えられる。全輪郭オプトセクションワードの総数値も貯えられる。これは当該食 器に対して登録されたオプトセクションの数、例えば長さ、最初のオプトセクシ ョンワードから数えて2番目と3番目のオプトセクションワード及び最後のオプ トセクションワードから逆に数えた2番目と3番目のオプトセクションワードで ある。総てのデータは設定ずみの許容差が付いており、主記憶装置に貯えられる 。
【0031】 ナイフフォーク類食器の形状を特徴付けるため、即ち、その信号化のためには 、もしもオプトセクションの数や、輪郭オプトセクションワードの合計値や、高 さオプトから得られるあるデータが信号化の為に任意に使えるならば、全部のオ プトセクションワードを用いる必要はない。従って、本実施例では2番目と3番 目及び最後から2番目と3番目の輪郭オプトセクションワードだけを選んで貯え られる。高さオプト31は、物体の前縁からある数の同期パルスを経過した後の ものだけが活用される。検出されたセクションにおける高さを与えるこの情報は 、テーブルナイフが前向きか後ろ向きかを示すのには十分である。即ち、テーブ ルナイフというものは、選ばれた輪郭オプトセクションだけを使って適切な信号 化をするのに十分な情報を与えうるような際立った輪郭は持っていない。しかし 、その他の食器については、輪郭オプト30とそれに対応する電子装置だけで、 その食器を他と区別し得る信号をプログラムしたり検出するのに全く不足は無い 。
【0032】 このようにして、各物体はベルト12上の4種類の映像的状態、即ち、仰向け で前向き、うつ向きで前向き、仰向けで後ろ向き、うつ向きで後ろ向きの4種に プログラムされる。このような各状態はコンピュータの主記憶装置中の表にコー ドによって表される。そして、プログラムをする前にキーボード70に入力され るこの各コードは、それぞれフラップ20AないしDのどれかに対応し、さらに 、それが適切な場合は、図1の仕分けユニット4の切り換え装置21AないしD とも対応する。このコンピュータの表は、原理的に次の構成を持っている。
【0033】 表 1 食器の種類 食器の状態 コード フラップ N(注)切り換え装置 ティースプーン 前向きで仰向け 10 20A na − 〃 〃 うつ向き 11 20A na − 〃 後ろ向きで仰向け 12 20A na 21A 〃 〃 うつ向き 13 20A na 21A デザートスプーン 前向きで仰向け 20 20B nb − 〃 〃 うつ向き 21 20B nb − 〃 後ろ向きで仰向け 22 20B nb 21B 〃 〃 うつ向き 23 20B nb 21B フォーク 前向きで仰向け 30 20C nc − 〃 〃 うつ向き 31 20C nc − 〃 後ろ向きで仰向け 32 20C nc 21C 〃 〃 うつ向き 33 20C nc 21C ナイフ 前向きで仰向け 40 20D nd − 〃 〃 うつ向き 41 20D nd − 〃 後ろ向きで仰向け 42 20D nd 21D 〃 〃 うつ向き 43 20D nd 21D 注:Nはフラップまでの同期パルスの数を表す。
【0034】 主記憶装置の表中のコードの間違いは、表示パネル71で読み取れるので発見 できるはずである。操作ユニット7にある発光ダイオード72は、オプトセクシ ョンを必要に応じてバイトを追ってチェックするのに使用することが出来る。発 光ダイオード72はフォトトランジスタ33及び62aないし62hを、ポテン ショメーター47と63の助けをそれぞれに借りて取り除くことに、公知の方法 で用いることもできる(図6,図7参照)。
【0035】 検出と仕分け 物体の検出においては、読み取りユニット3は、前述したプログラム入力作業 と原理的に同じように働く。物体の輪郭オプトセクション、オプトセクションの 数、及びある側面形状が輪郭オプト30と高さオプト31によってプログラム入 力作業と全く同じ方法で読み取られる。シフトされたオプトセクションワードは 読み取り記憶装置に貯えられる。この記憶装置の中で、2番目と3番目のオプト セクションワードと後から3番目と2番目のオプトセクションワードが選出され 、総てのオプトセクションワードの合計と輪郭オプトセクョンの数と一緒に、プ ログラムに従ってマイクロコンピュータ6の計算用記憶装置の中に送り込まれる 。これらのデーターは光学ユニット14によって登録された物体の信号を構成す る。
【0036】 計算用記憶装置に供給されたこの信号は、主記憶装置の中の総ての記憶の集団 と比較される。計算用記憶装置中の信号と、主記憶装置の中に許容値を備えて設 定されている信号のうちのどれかとの間に一致が得られれば、当該状態にある当 該物体に対するコードが得られる。このコードは以後の指令を受けるまで貯えら れる。
【0037】 ナイフフォーク類食器の信号の検出走査が終了すると、それで得られたコード が早速、色々なコード、対応するフラップや切り換え装置に関する情報、さらに フラップに対応する同期パルスであって輪郭オプトから該フラップの距離値を構 成するもの、を表1のように含んでいる表に照らして走査される。得られたコー ドが表に照らされると、物体をベルト12から下方へ転向させるフラップ20A ないしDのいずれかまでの距離を表す同期パルス数が得られる。自由な数読みが 開始され、表から得られた同期パルス数が供給される。これらの作業はコンベヤ ベルトの速度に比べて無視し得る程度の時間内に遂行される。
【0038】 数読みはすぐ開始され、同期パルス一つごとに数が一つずつ読み減らされてい く。その数がゼロに達すると、割り込み、即ちフラップ20A,20B,20C ,20Dの内の当該フラップを働かせる命令が出る。当該食器はこの時既にベル トに乗ってこのフラップの方へと運ばれているが、フラップは対応する電磁石、 22A,22B,22C,22Dのいずれかによって動かされる。フラップはプ ログラムかマイクロコンピュータのハードウエアーによって決められるある一定 時間だけ引寄せられたままになっている。フラップはその後正常位置に復する。 この様子は図8の第XII 列にグラフで示されている。
【0039】 20AないしDのいずれかのフラップが転回すると、同コードは主記憶装置の 中に類似に構成されている表の中で再び走査される。この表では、2コード置き に2つのコードが切り換え装置21AないしDのうちの一つと対応し、残りのコ ードはどの切り換え装置とも対応しない。前記の例では、コード12と13は切 り換え装置21A、コード22と23は切り換え装置21B、コード32と33 は切り換え装置21C、コード42と43は切り換え装置21Dという対応する 切り換え装置をそれぞれに有している。この第2の表もフラップが動かされた後 で切り換え装置が動かされるまでに経過すべき同期パルスの所要数の情報を含ん でいる。このことは図8のパルス図の第XII 列で明らかである。このパルス数が 経過すると、切り換え装置はあらかじめ定められた時間の間だけ移動し、そして 食器を転向させて目的の箱24Aないし24Dに導き入れる。
【0040】 同期パルスが、プログラム中にあらかじめ定められた数だけ経過すると、数読 み器は当該の切り換え装置が動き出す前に次の設定をするために解放される。本 装置に於いては、既に検知されてベルト12上を送られつつある幾つかの物体の 個々にそれぞれ対応し得るだけの十分な数の、解放されている数読み器を常備し ている。
【0041】 ベルト12上を送られる個々の食器は、機械的な仕分け要素、即ちまずフラッ プ、次に切り換え装置が問題なく働くように、互いにある最小限間隔を保ってい る必要がある。同期パルス数で表されるこの最小限間隔も主記憶装置に貯えられ ているのを知る必要がある。もし、この間隔が狭すぎると、電磁石19Aが起動 されることにより排出フラップ19が動かされ、該物体は箱8へ導かれる。もし も2個以上の食器がベルト上で重なっていると、これは輪郭オプトによって特殊 な形状の非常に長い物体として記録され、その信号は主記録装置の記憶ブロック の中に見付からないことになる。この場合にも排出フラップ19が動かされ、そ してこの2つ以上の物体を箱8の中へ導く。判別し得ない物体が読み取りユニッ ト3を通過する場合にも同様なことが起こる。
【0042】 排出フラップ19が何故働いたかは、表示パネル71上で読み取ることが出来 る。ある選ばれた文字の組合わせにより、読み取られた信号が数種の理由によっ て、主記憶装置中に許容値を持って設定されているどの信号とも一致しなかった ということが表示される。これは例えば、箱8に入れるべき種類でない物体であ る場合、2個あるいは3個がベルト12上で重なり合っている場合、あるいは1 個か2個のフォトトランジスタに小さい異物のようなものが付着した場合などで ある。表示パネルに現れる別の文字の組み合わせは、すべての数読み器が動作中 であること意味する。3番目の文字の組合わせは、食器がベルト12上を接近し 過ぎてやって来たことを意味し、4番目の文字の組合わせは、20Aないし20 Dのフラップのうちのどれか2つの間の距離に比べて当該食器が長すぎることを 意味する。
【0043】
【考案の効果】 以上説明したように本考案は、光学ユニットにより移動中の個々のナイフフォ ーク類食器について個別にその平面輪郭と高さとをオプトエレクトロニクス的に 測定し、このデータをマイクロコンピュータを用いて予め種別毎に登録されてい るデータと比較することにより、対象食器の種別とその状態とを認識して、従来 困難とされていたナイフフォーク類食器の仕分けを容易かつ迅速に行なうことが できる効果がある。
【図1】上部から見た本考案の基本的特徴を略図的に示
している。部分的にはブロック図と象徴的に描かれた部
品を用いている。
している。部分的にはブロック図と象徴的に描かれた部
品を用いている。
【図2】本装置の一部を構成する分離ユニットを、図1
のA−Aから見た側面図として示している。
のA−Aから見た側面図として示している。
【図3】本装置の一部を構成するパルセーターを略図的
に示している。
に示している。
【図4】光学ユニットの構成概要を透視図的に示す。
【図5】図4に示されている光学ユニットの各部を、図
4のIV−IVを通る垂直断面で示すものである。
4のIV−IVを通る垂直断面で示すものである。
【図6】ナイフフォーク類食器を幅狭い光域中で垂直上
方から照らして影絵として得た光学的認識情報を該食器
の輪郭を表す2進ワードに変換する電子ユニットを示し
ている。
方から照らして影絵として得た光学的認識情報を該食器
の輪郭を表す2進ワードに変換する電子ユニットを示し
ている。
【図7】ナイフフォーク類食器の高さ方向の輪郭に関し
て光学的に認識した情報を、ディジタルデータに変換す
る電子ユニットを同様の方法で示している。
て光学的に認識した情報を、ディジタルデータに変換す
る電子ユニットを同様の方法で示している。
【図8】パルス線図である。
【図9】図9(A)はナイフフォーク類食器の輪郭のオ
プトエレクトロニクス的ディジタル走査方法を、また、
図9(B)はナイフフォーク類食器を走査して最初得ら
れた2進ワードをシフトした後の変形した形で同一食器
を、それぞれ示している。
プトエレクトロニクス的ディジタル走査方法を、また、
図9(B)はナイフフォーク類食器を走査して最初得ら
れた2進ワードをシフトした後の変形した形で同一食器
を、それぞれ示している。
【図10】図9A,9Bは前記シフトを行う前と行った
後との2進ワードをそれぞれ示す。
後との2進ワードをそれぞれ示す。
【図11】本装置の部分を構成する仕分けユニット中
の、フラップと切り換え装置の構造を詳細に示す平面図
である。
の、フラップと切り換え装置の構造を詳細に示す平面図
である。
【図12】ナイフの刃などの薄い部分がフラップとコン
ベアベルトとの間に挟み込まれることが、どのようにし
て防がれるかを略図的に示している。
ベアベルトとの間に挟み込まれることが、どのようにし
て防がれるかを略図的に示している。
1 送り込みユニット 2 分離ユニット 3 読み取りユニット 4 仕分けユニット 5 戻しユニット 6 マイクロコンピュータ 7 操作ユニット 8 箱 9 上昇送り装置(コンベアベルト) 10 コンベアベルト 11 コンベアベルト 12 コンベアベルト 13 パルセータ 14 光学ユニット 20A,20B,20C,20D 仕分けフラップ 21A,21B,21C,21D 切り換え装置 25A,25B,25C,25D シュート 26A,26B,26C,26D シュート 32 光源 33 フォトトランジスタ 40 受光バー 62a,62b,62c,62d,62e,62f,6
2g,62hフォトトランジスタ
2g,62hフォトトランジスタ
Claims (9)
- 【請求項1】 ナイフフォーク類食器が未仕分けの状態
で投入され、仕分けられた状態で取り出されるように設
計されたナイフフォーク類食器仕分け装置において、 a)未仕分けのナイフフォーク類食器が投入され得る容
器(8)を備えた送り込みユニット(1)と、該食器が
該容器からその助けによって未仕分けのまま取り出され
る手段(9)と、 b)送り込みユニット(1)から取り出された個々の食
器を互いに分離し、順に次々に並べるための手段(1
0,11)を備えた分離ユニット(2)と、 c)一方では、個々の食器を次々に送り出すために分離
ユニット(2)が仕組まれている移動するコンベアベル
ト(12)と、他方では、パルセーター(13)と光学
ユニット(14)とを有し、かつコンベアベルト(1
2)は食器の長さよりもかなり小さな幅を持っており、
パルセーター(13)はベルトの速度に関連するテンポ
でパルスを発生し、光学ユニット(14)は光源(3
2)とナイフフォーク類食器の輪郭を読み取るためのオ
プトエレクトロニク手段(33)とを含んでいる読み取
りユニット(3)とを有し、 d)前記分離ユニット(2)の前記手段は、第1のコン
ベアベルト(10)と第2のコンベアベルト(11)と
を含む少なくとも2つのコンベアベルトよりなり、第1
のコンベアベルト(10)の後に位置する第2のコンベ
アベルト(11)は、第1のコンベアベルト(10)よ
り幅が小さく、また、より速く駆動されて個々のナイフ
フォーク類食器を互に離れさせることにより役立つもの
であり、 さらに、 e)ナイフフォーク類食器が、各食器ごとに用意されて
いる受取り容器に運び込まれる仕分け手段(20,2
5,26)を備えた仕分けユニット(4)と、 f)同定され得なかった物体が、その中で仕分け装置か
ら分離されたり、送り込みユニット(1)へ戻されたり
する戻しユニット(5)と、 g)コンピュータユニット(6)に接続されており、か
つ該コンピュータユニットを制御するための操作手段
(70)を備える操作ユニット(7)と、 h)操作ユニット(7)、パルセーター(13)、オプ
トエレクトロニク読み取り手段(33)、および仕分け
ユニット(4)と接続されており、ナイフフォーク類食
器から読み取った輪郭の信号を記録し、これらの信号を
プログラムされた信号と比較し、その比較結果によって
仕分けユニット(4)中の適当な仕分け手段(20,2
5,26)に影響を与えるように設定された前記コンピ
ュータユニット(6)とを有することを特徴とするナイ
フフォーク類食器の仕分け装置。 - 【請求項2】 送り込みユニット(1)が、ナイフフォ
ーク類食器がその助けによって容器(8)から上向きに
送られる傾斜コンベアベルト(9)と、該コンベアベル
ト(9)上で該食器を横断方向に大まかに分離するため
の手段とを有する請求項1記載の装置。 - 【請求項3】 前記手段が回転ブラシを有する請求項2
記載の装置。 - 【請求項4】 読み取りユニット(3)が、前記光学ユ
ニット(14)と、ナイフフォーク類食器の形について
光学的に認識された情報を、選択されたディジタル情報
よりなる信号に変換するための電子装置とを有するオプ
トエレクトロニク認識・判別手段を有し、さらに、該コ
ンピュータユニット(6)が、ナイフフォーク類食器の
仕分け中に現われる総ての食器と食器が読み取りユニッ
トのコンベアベルト上でとりうる主な方位とについて対
応する選択された情報の形での信号を、走査中に得られ
る該信号との比較のために記憶する記憶装置を有してい
る請求項1記載の装置。 - 【請求項5】 コンベアベルト上のナイフフォーク類食
器の輪郭を認識するための光による認識装置の、該食器
の移動路の下に位置する第1のバー(40)よりなる第
1の認識手段と、該食器の輪郭の高さを認識するための
光認識手段の、該食器の移動路の側面に位置する第2の
バー(62a−h)よりなる第2の認識手段とよりなる
請求項1記載の装置。 - 【請求項6】 前記第1のバーが、読み取りユニット中
のコンベアベルトのループ領域に配置されている請求項
5記載の装置。 - 【請求項7】 読み取り装置の中にあるコンベアベルト
の速度に関係するある時間に、前記第1のバー中にある
光認識手段が光を認識するように仕組まれており、その
手段は、該物体の光学的セクションに対応する数を表す
少なくともある選ばれた複数の瞬時の間の活動の状態
を、2進ワードの形でコンピュータユニット(6)へ伝
送する為に備えられており、その2進ワードの各々は、
その時のセクションにおける該食器の幅を表し、これは
その後で得られるデータと共にその食器のディジタル信
号を表すものである請求項5記載の装置。 - 【請求項8】 このように形成された2進ワードがコン
ピュータユニットの計算用記憶装置に転送される前に、
2進数の1桁目が論理1になるまでシフトされる請求項
7記載の装置。 - 【請求項9】 どの種類の食器に対しても、少なくとも
2つの信号、すなわち、読み取りユニット(3)のコン
ベアベルト上に前向きに乗っている食器に対する少なく
とも1つの信号と、後ろ向きに乗っている食器に対する
少なくとも1つの信号とが該コンピュータの記憶装置に
記憶されており、かつ、仕分けユニット(4)の仕分け
手段が、同定済みのナイフフォーク類食器をコンベアベ
ルトから取り除くように仕組まれているフラップ(20
aないしd)と、総ての食器が食器受け箱(8)の中で
同じ向きに揃うように食器中のあるものを案内するた
め、各フラップと食器受け箱(8)の間に配置された切
り換え装置(21aないしd)を有する請求項1ないし
8のいずれか1項に記載の装置。
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---|---|---|---|
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JP61502953A Pending JPS62502853A (ja) | 1985-05-14 | 1986-05-09 | ナイフフオ−ク類食器の仕分け装置 |
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---|---|---|---|
JP61502953A Pending JPS62502853A (ja) | 1985-05-14 | 1986-05-09 | ナイフフオ−ク類食器の仕分け装置 |
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