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1. (WO2018190238) 物品振分装置
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明 細 書

発明の名称 物品振分装置

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

先行技術文献

特許文献

0004  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0005   0006   0007   0008  

課題を解決するための手段

0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015  

発明の効果

0016  

図面の簡単な説明

0017  

発明を実施するための形態

0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094  

符号の説明

0095  

請求の範囲

1   2   3   4   5  

図面

1   2   3   4   5A   5B   6A   6B   7  

明 細 書

発明の名称 : 物品振分装置

技術分野

[0001]
 本発明は、物品振分装置に関し、特に検査済みの搬送物品を振分制御信号に応じた搬送先に振り分ける動作を実行する物品振分装置に関する。

背景技術

[0002]
 各種物品の属性や品質等を検査する物品検査システムにおいて、上流側の物品検査装置からの指令信号を受けて作動し、その検査後にコンベア搬送される物品をそのコンベア搬送路上での振分け部材の作動によりその検査結果に応じた搬送先に振り分ける物品振分装置、例えばフリッパ方式の物品振分装置が知られている。
[0003]
 従来のこの種の物品振分装置としては、例えば図7に示すように、図示しない搬送路面上で回動する振分けアーム101のアーム部102を駆動軸103の上端側に締結し、その駆動軸103の下端側に装着した回動レバー104およびリンク105を介して駆動軸103を往復回動操作可能なエアシリンダ等の駆動シリンダ106と、駆動軸103を軸方向二箇所でそれぞれ軸受107A、107Bを介して回動自在に支持しつつ図示しない筐体に対して所定高さ位置に支持する上側および下側の軸支持板108A、108Bと、駆動シリンダ106を前記筐体に対して固定するベース板109とを有するものがある(例えば、特許文献1、2参照)。

先行技術文献

特許文献

[0004]
特許文献1 : 特開2000-238913号公報
特許文献2 : 特許第4478560号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0005]
 上述のような従来の物品振分装置では、振分けアーム101のアーム部102が搬送中の物品に当接してその物品を搬送方向から外れる振分け方向に撥ね出したり方向付けたりする振分け作業を繰り返すため、特に物品搬送速度や重量が大きい場合に、駆動シリンダ106からアーム部102までの可動部に比較的大きな振動や衝撃が加わり、何らかの故障につながるような劣化が生じ得る。
[0006]
 そして、その劣化が進行すると、例えば、片持ち支持方式のアーム部102の駆動軸103に対する取付けのガタ付きや、駆動軸103の上端側を回動自在に保持する軸受107Aおよび上方の軸支持板108Aの間の取付けガタ(締結の緩み)、軸受107Aの性能劣化による振動、あるいは、駆動シリンダ106のピストンロッド106aのスティックスリップ等が生じ、振分け機構における振動や衝撃が増加していた。
[0007]
 しかしながら、従来の物品振分装置にあっては、そのような振分け機構の劣化に伴う振動や衝撃の発生を作業者が物品振分装置の運転中に確実に把握できず、故障につながるような劣化状態が放置され易いために、故障を未然に防止することができないという問題があった。
[0008]
 本発明は、かかる従来の問題を解消すべくなされたものであり、可動部の振動の要因となる振分け部材の取付けの緩みやアクチュエータの劣化等を的確に検出し、振分け機構の故障発生を未然に確実に防止し得る物品振分装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009]
 本発明に係る物品振分装置は、上記目的達成のため、所定の検査後に搬送される物品を複数の振分け方向のうちいずれかの方向に搬出するように振分け動作する振分け機構と、前記検査の結果に対応する振分制御信号を受けて前記振分け機構の作動を制御する制御部と、を備えた物品振分装置であって、前記振分け機構が、前記搬送中の物品に当接して該物品の搬送方向を特定の振分け方向に変化させる第1の振分け姿勢と、前記物品に当接することなく該物品の搬送方向への通過を許容する第2の振分け姿勢とに姿勢変化する振分け部材と、該振分け部材を操作して姿勢変化させるアクチュエータと、を含んで構成されるとともに、前記振分け機構の前記アクチュエータから前記振分け部材までの可動部の振動を検出する振動検出部が設けられており、前記制御部は、前記振動検出部の検出情報を基に、前記可動部の劣化状態を判定することを特徴とする。
[0010]
 この構成により、本発明では、振分け機構のアクチュエータから振分け部材までの可動部に、その劣化に起因する振動、例えば振分け部材の取付けの緩みやアクチュエータの劣化等に起因する振動が生じると、その振動が振動検出部によって検出される。したがって、そのような可動部の劣化が的確に検出可能となり、振分け機構の故障発生を未然に防止できることになる。
[0011]
 なお、前記振動検出部によって、前記可動部の振動の振動加速度や周波数、振分制御信号入力に対する振動発生のタイミング等を検出し、可動部の振動の発生要因ごとの劣化判定条件を設定することも考えられる。また、前記制御部は、前記可動部の劣化状態を判定した結果を信号出力するものであってもよい。
[0012]
 本発明において、前記振動検出部は、前記可動部から該可動部を支持する部材に伝わる振動加速度を、前記振分け部材の姿勢変化に対応して設定される第1の検出期間中に検出し、前記制御部は、前記振動検出部からの検出情報に基づいて、前記第1の検出期間中に前記振分け機構の前記可動部における振動加速度を算出するとともに、該算出値を予め設定した第1の劣化判定用閾値と比較して、前記可動部の劣化の有無を判定する構成とすることができる。このように構成すると、可動部の劣化の有無を短周期にかつ簡素な処理で実行可能となる。
[0013]
 また、前記振動検出部は、前記可動部から該可動部を支持する部材に伝わる振動加速度を、前記振分け部材の姿勢変化に対応して設定される第1の検出期間と該第1の検出期間外の第2の検出期間とのうち少なくとも一方の検出期間について繰り返し検出し、前記制御部は、前記振動検出部からの検出情報に基づいて、前記振動および衝撃の強さおよび繰り返し回数に応じて前記可動部の劣化の度合いを推定算出し、前記劣化の度合いの推定算出値と予め設定された第2の劣化判定用閾値と比較して、前記可動部の劣化の有無を判定するものであってもよい。このようにすると、可動部の劣化の進行度合いを衝撃入力の大きさや繰返しの回数に応じて精度良く判定し、振分け機構における故障の発生を未然に有効に防止できることになる。
[0014]
 さらに、前記制御部は、前記振分け部材の姿勢変化の度に設定される第1の検出期間中に前記振動検出部の検出情報を基に前記可動部の振動加速度を検出し、該振動加速度を第1の判定閾値と比較して前記可動部の劣化の有無を判定する第1診断モードと、前記第1診断モードで前記可動部の劣化があると判定されたときに、前記第1の検出期間における前記振動検出部からの検出情報および前記第1の検出期間外の第2の検出期間における前記振動検出部からの検出情報に基づいて、前記振動および衝撃の強さおよび繰り返し回数に応じた前記可動部の劣化の度合いを推定する第2診断モードと、を実行し、少なくとも前記可動部の劣化の度合いに応じた表示データを出力する構成とすることもできる。この場合、通常は、可動部の劣化の有無を短周期にかつ簡素な処理で実行しながらも、必要時には、可動部の劣化の進行度合いを衝撃入力の大きさや繰返しの回数に応じて精度良く、適時に判定可能となる。
[0015]
 前記可動部の劣化の度合いに応じた表示データは、前記劣化が検出されないときと、前記劣化が検出された場合であって前記可動部の劣化の度合いが相対的に低いときと、前記劣化が検出された場合であって前記可動部の劣化の度合いが相対的に高いときとで、異なる色に表示されるものであってもよい。この場合、劣化判定結果の違いを表示色の変化として迅速にかつ的確に報知することができる。

発明の効果

[0016]
 本発明によれば、可動部の振動の要因となる振分け部材の取付けの緩みやアクチュエータの劣化等を的確に検出し、振分け機構の故障発生を未然に確実に防止し得る物品振分装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0017]
[図1] 本発明の一実施形態に係る物品振分装置を備えた物品検査システムの概略構成を示すそのシステム構成図である。
[図2] 本発明の一実施形態に係る物品振分装置の振分け機構の駆動制御系の概略構成図である。
[図3] 本発明の一実施形態に係る物品振分装置の振分け機構の制御部に併設された振動検出部および劣化判定手段の概略ブロック構成図である。
[図4] 本発明の一実施形態に係る物品振分装置の振分け動作およびそれに伴って発生する振動を例示するタイミングチャートである。
[図5A] 本発明の一実施形態に係る物品振分装置の振分け機構を制御する振分制御信号の第1の切替え状態に対応する振動検出条件を説明するためのタイミングチャートである。
[図5B] 本発明の一実施形態に係る物品振分装置の振分け機構を制御する振分制御信号の第2の切替え状態に対応する振動検出条件を説明するためのタイミングチャートである。
[図6A] 本発明の一実施形態に係る物品振分装置の振分け機構における振分け動作の繰り返しに伴う劣化の進行を衝撃エネルギの累積値として間接的に把握する場合の劣化判定条件を説明するためのグラフであり、劣化判定前の状態を示している。
[図6B] 本発明の一実施形態に係る物品振分装置の振分け機構における振分け動作の繰り返しに伴う劣化の進行を衝撃エネルギの累積値として間接的に把握する場合の劣化判定条件を説明するためのグラフであり、劣化判定時の状態を示している。
[図7] 従来例の振分け機構の要部外観斜視図である。

発明を実施するための形態

[0018]
 以下、本発明を実施するための形態について、図面を引用しつつ説明する。
[0019]
 図1ないし図6は、本発明の一実施形態に係る物品振分装置を備えた物品検査システムとしての重量選別装置を示している。
[0020]
 まず、その構成について説明する。
[0021]
 図1に示すように、本実施形態の重量選別装置は、物品検査装置および前段コンベアとして機能する助走コンベア4と計量コンベア12を有する計量装置1と、計量装置1から検査済みの物品Wが搬入されるコンベア付の物品振分装置2を備え、検査結果がOKの物品Wが下流側のコンベア3へ搬出されるようになっている。
[0022]
 計量装置1には、被検査物である物品Wが、上流側の物品投入手段、例えば図示しない充填包装機から順次投入されるようになっている。
[0023]
 この計量装置1は、例えば公知のロードセルや電磁平衡はかりのような荷重センサで構成された計量部11と、物品Wを搬送しつつ計量部11に対し物品Wの重量を荷重として加えることができる秤量台(詳細図示せず)付きの計量コンベア12と、計量部11からの荷重信号を基に検査結果信号およびそれに対応する振分制御信号RJを生成する制御部13とを有しており、計量コンベア12上を通過する物品Wの重量を計量部11で測定できるようになっている。
[0024]
 また、計量装置1の制御部13は、計量部11からの荷重信号を基に、例えば許容範囲内の正常な重量を有する物品Wを良品とし、重量に過不足がある物品Wを不良品として、異なる搬送先に振り分けるための振分制御信号(例えば重量不足と重量超過の分別、あるいはランク分けのための複数種の振分制御信号でもよい)を生成するようになっている。
[0025]
 制御部13は、具体的なハードウェア構成を図示しないが、例えばCPU、ROM、RAM、及び入出力インターフェース回路等を含んで構成されており、ROMや他のメモリデバイスに格納された所定の計量(秤量ともいう)制御プログラムや重量選別のための振分制御プログラム等に従って、計量装置1の作動を制御するとともに、物品振分装置2の作動を制御するようになっている。
[0026]
 この制御部13は、前述のような各種制御プログラムを実行することで、計量装置1による検査を制御する検査制御部13aと、物品振分装置2の振分け動作を後述する指令信号により制御する選別制御部13bと、各種設定値や検査条件、品種情報、検査結果、来歴等を記憶する記憶部13cとの機能を発揮することができる。また、制御部13には、検査結果その他の各種情報を表示出力する表示出力部としての表示部15と、各種設定値その他の手動操作入力が可能な入力部16とが併設されている。
[0027]
 制御部13の検査制御部13aは、予め設定された品種ごとの設定パラメータや自機の仕様に応じて計量装置1の作動を制御するとともに、計量装置1の計量部11による計量値の算出処理や、検査結果となる重量値の合否判定処理等を実行するようになっている。
[0028]
 制御部13の選別制御部13bは、物品振分装置2の運転を要求する搬送駆動要求信号Mcを出力し、この搬送駆動要求信号Mcに応じたベルトコンベア22を搬送駆動を指令することができる。また、この選別制御部13bは、物品Wごとの検査結果に対応する振分制御信号RJを生成して、対応する検査済みの物品Wが所定の振分け領域Z内に到達するタイミングでその振分制御信号RJを物品振分装置2に出力し、その物品Wが所定の振分け領域Z内に搬入されてから通過または排出されるまでの間、振分け機構23の作動を振分制御信号RJに応じて制御させることができるようになっている。
[0029]
 物品振分装置2は、計量装置1の制御部13からの指令信号に従って、例えば良品と不良品を異なる搬送先に振り分ける振分け動作を実行するようになっている。
[0030]
 図1ないし図3に示すように、物品振分装置2は、筐体21と、筐体21の所定高さ位置に支持されたベルトコンベア22と、ベルトコンベア22の所定の選別搬送区間内に設けられたフリッパ方式の振分け機構23と、ベルトコンベア22および振分け機構23の作動を制御する制御部である選別装置側制御部24とを含んで構成されている。
[0031]
 ベルトコンベア22は、詳細を図示しないが駆動側ローラ26aおよび従動側ローラ26bに無端ベルト27を掛け渡し、筐体21に支持されつつ駆動側ローラ26aに駆動連結された搬送モータ28によって搬送駆動されるようになっている。
[0032]
 このベルトコンベア22は、搬送モータ28により搬送駆動されるとき、計量装置1で所定の物品検査である重量検査がされた後に搬送路22aの上流端から搬入される検査済みの物品Wを、下流側(図2中の右側)へと所定速度で搬送することができる。
[0033]
 ベルトコンベア22の上流端付近には、計量装置1から搬入される物品Wを検出する物品検知センサ29が設けられている。
[0034]
 物品検知センサ29は、例えば計量装置1から物品振分装置2に物品Wが受け渡され、物品振分装置2に投入される位置に、あるいは、それより上流側である計量装置1の物品投入側等に設置されている。この物品検知センサ29の物品検出信号は、制御部13および選別装置側制御部24のそれぞれに取り込まれるようになっており、制御部13により、物品振分装置2上にあるいは計量装置1上に物品Wが存在するか否かを判定することができるようになっている。
[0035]
 一方、振分け機構23は、計量装置1上で所定の物品検査である重量検査がなされて搬送路22a内に搬入された物品Wを、図1に示す複数の振分け方向D1、D2、D3のうちその物品Wの検査結果に対応するいずれかの方向に方向付けて搬出(ここで搬送経路外への排出を含む意)する振分け動作を実行する。ここにいう振分け方向D1は、例えば物品Wの重量が基準値に対し許容範囲内にある良品の通過方向である搬出方向、振分け方向D2は、物品Wの重量が基準値に対し許容範囲を上回る重量過多品の搬出方向、振分け方向D3は、物品Wの重量が基準値に対し許容範囲を下回る重量不足品の搬出方向である(以下、単にD1方向、D2方向、D3方向ともいう)。
[0036]
 この振分け機構23は、ベルトコンベア22の搬送路22aの幅方向(図1中の上下方向)に両側に配置された複数の振分け部材としての選別アーム31、32を有している。
[0037]
 各選別アーム31、32は、搬送路22aの一側方または他側方に位置する振分け部材であり、それぞれ搬送中の物品Wに当接してその物品Wの搬送方向を直進方向であるD1方向から特定の振分け方向であるD2またはD3方向に変化させる排出姿勢(図1中に二点鎖線および破線の仮想線で示すように搬送路22aに対し搬送方向および搬送路幅方向に傾斜する排出側の振分け姿勢)と、搬送中の物品Wに当接することなくその物品Wの搬送方向への通過を許容する通過許容姿勢(図1中に実線で示すように搬送路22aに対し略平行に沿った通過側の振分け姿勢)とに姿勢変化することができる。すなわち、各選別アーム31、32は、ベルトコンベア22の搬送路22aに対し傾斜するガイド面を搬送路幅方向に変位させて振分け方向を変化させることができるようになっている。
[0038]
 ただし、本発明にいう振分け部材は、それぞれ搬送中の物品Wに当接して振分け方向に方向付けできるものであれば、1つでもよいし、搬送方向に隣り合っているものでもよい。また、本発明にいう振分け機構は、ベルトコンベア22の搬送路22aを鉛直上下方向に傾斜させるものであってもよく、例えば駆動側ローラ26aに鉛直上下方向に揺動可能に支持された軸支持フレームによって駆動側ローラ26aおよび従動側ローラ26bを軸平行に離間させる一方で、その軸支持フレームと筐体21との間に、軸支持フレームを上下方向に揺動させる振分駆動アクチュエータが介装されているものであってもよい。
[0039]
 図2に示すように、振分け機構23は、複数の選別アーム31、32をそれぞれに対応する伝動機構である回動操作レバー34およびリンク35を介して独立に駆動する複数のアクチュエータであるエアシリンダ33A、33Bと、外部の圧空源52に接続された配管37とを含んで構成されている。
[0040]
 また、エアシリンダ33A、33Bは、それぞれピストン33pによって仕切られた一対の圧力室33q、33rを有しており、複数の電磁切換弁41A、41Bにより圧力室33q、33rについての圧空(圧搾空気)の供給および排気を切り換えることで、伸張状態と収縮状態とに切換え可能となっている。また、図3に示すように、各エアシリンダ33A、33Bは、シリンダ取付板21aを介して筐体21に対して着脱可能に取り付けられている。
[0041]
 各電磁切換弁41A、41Bは、例えば対応するエアシリンダ33Aまたは33Bの一対の圧力室33q、33rに配管接続される一対のシリンダポートと、圧空源52に接続される供給圧ポートと、大気中に開放されたあるいは背圧回路に接続された排気ポートとの4ポート(符号なし)を有している。
[0042]
 また、各電磁切換弁41A、41Bは、その4ポートに対して、伸張側給排位置[I]、収縮側給排位置[II]および非給排位置[III]の3位置に切換可能な弁体41vと、その弁体41vを非給排位置[III]側に付勢し一対のシリンダポートを連通させつつ大気開放(大気中に圧力解放)させる一対の弁ばね41kと、両弁ばね41kに対抗して弁体41vを伸張側給排位置[I]および収縮側給排位置[II]のいずれかに操作可能な一対のソレノイド41sとを有している。ここでは、一対の弁ばね41kをセンタリング用とし、伸張側給排位置[I]と収縮側給排位置[II]の切換えのために一対のソレノイド41sの弁体付勢方向を相違させているが、これに限定されるものでなく、パイロットやディテントを併用するもの等でもよい。勿論、各電磁切換弁41A、41Bを、伸張側給排位置[I]と収縮側給排位置[II]の切換えが可能な給排制御弁とし、それとエアシリンダ33Aまたは33Bとの間に大気開放用の電磁切換弁を設ける構成であってもよい。
[0043]
 振分け機構23の作動を制御する選別装置側制御部24は、計量装置1の制御部13に接続される状態下においては、計量装置1の制御部13からの指令信号である搬送駆動要求信号Mcおよび振分制御信号RJに従って、さらに物品検知センサ29の検出情報に基づいて、搬送モータ28の制御によりベルトコンベア22による物品搬送の有無およびその速度等の条件を制御するとともに、電磁切換弁41A、41Bの切換えによりエアシリンダ33Aまたは33Bの伸縮状態を制御して振分け機構23の複数の選別アーム31、32をそれぞれ独立に駆動できるようになっている。
[0044]
 この選別装置側制御部24は、ベルトコンベア22による物品Wの搬送開始を要求する運転開始指令、例えば搬送駆動要求信号Mcの立上りに応じて、搬送モータ28を作動させるとともに、振分制御信号RJの入力に応じて振分け機構23の作動を制御する。
[0045]
 図1ないし図3に示すように、複数の選別アーム31、32のうち搬送路22aの一側方(図2中で上側)に位置する一方側の選別アーム31は、搬送路22aの一側方に沿った通過許容姿勢、すなわち物品Wのコンベア搬送方向への通過が可能な振分け姿勢をとる一方の外側待機位置[P1]と、物品Wが搬送路22a上の所定の振分け領域Zに達したとき、排出姿勢、すなわちコンベア搬送中の物品WをD2方向に案内可能な振分け姿勢をとる内側待機位置[P3]とに移動可能となっている。
[0046]
 また、複数の選別アーム31、32のうち搬送路22aの他側方に位置する他方側の選別アーム32は、搬送路22aの他側方に沿った通過許容姿勢、すなわち物品Wのコンベア搬送方向への通過が可能な振分け姿勢をとる他方の外側待機位置[P2]と、物品Wが搬送路22a上の所定の振分け領域Zに達したとき、排出姿勢、すなわちコンベア搬送中の物品WをD3方向に案内可能な振分け姿勢をとる内側待機位置[P4]とに移動可能となっている。
[0047]
 さらに、選別アーム31、32のうち任意のいずれか一方がその可動領域内で内側待機位置[P3]または[P4]をとるとき、これら選別アーム31、32のうち他方はその可動領域内に内側待機位置[P4]または[P3]をとることができないよう、双方の可動領域が排他的に設定されている。
[0048]
 選別装置側制御部24は、具体的には、外部の動力源、例えば電源51からの電力を基に搬送モータ28を駆動するモータ駆動回路42と、外部の圧空源52からエアシリンダ33A、33Bへのエアの給排を制御する前述の電磁切換弁41A、41Bと、その電磁切換弁41A、41Bの作動を制御するプログラマブルコントローラ等の制御部である選別駆動制御部43と、図示しない運転開始ボタンおよび運転停止ボタン等を含んで構成されている。
[0049]
 そして、この選別装置側制御部24は、計量装置1の制御部13からの搬送駆動要求信号Mcおよび振分制御信号RJと予め設定された他の運転条件に従って、搬送モータ28および電磁切換弁41A、41Bの作動を制御することで、ベルトコンベア22による物品搬送状態下で、複数の選別アーム31、32を図1中に実線で示すように良品搬出が可能な通過許容姿勢と、図1中に仮想線(二点鎖線および破線)で示すように不良品排出が可能な排出姿勢とに変化させ得るようになっている。
[0050]
 図1および図3に示すように、制御部としての選別装置側制御部24には、アクチュエータである各エアシリンダ33A、33Bから振分け部材である各選別アーム31、32までの2つの可動部23Mにおける振動検出情報を基に各可動部23Mの劣化の有無を判定し、その劣化による異常や寿命低下状態を検出する劣化判定部46が設けられている。
[0051]
 この劣化判定部46は、各可動部23Mの特定部位の振動および衝撃(短時間の大きな振動加速度)を振動加速度として検出する加速度センサ61と、加速度センサ61の検出情報を基に各可動部23Mの劣化に起因して生じる振動の主たる周波数帯域における振動レベルを検出することで、加速度センサ61と共に振動検出部を構成する検出回路62と、検出回路62から出力される振動検出情報に基づいて各可動部23Mの劣化状態を判定する第1劣化判定部63および第2劣化判定部64と、第1劣化判定部63および第2劣化判定部64の判定結果に対応する判定結果情報を生成し表示データとして出力する表示出力部65とを含んで構成されている。なお、ここにいう選別装置側制御部24等の制御部やその振動検出部その他の各機能部は、CPUおよびメモリ等のハードウェア資源と所定の制御プログラムとを含んだリソースで構成され、接続するセンサ類と協働することで、あるいはネットワーク上の他のリソースと協働することで、制御手段や振動検出手段その他の手段として機能し得るものである。
[0052]
 劣化判定部46は、各可動部23Mの劣化の有無を、あるいはその劣化による異常や寿命低下状態を、前述の表示データとして信号出力してもよい。この信号出力は、劣化による異常の有無に対応させたハイレベルまたはローレベルで定義される信号レベルでもよいし、劣化による異常を検知したことを表すパルス信号でもよい。また、複数の部品振分装置が用いられる場合には、ネットワーク接続された管理用コンピュータに対して、機器を識別するID(Identification)や寿命低下状態を表す情報を含む所定長のシリアルデータ信号を出力するようにしてもよい。
[0053]
 ここにいう可動部23Mは、ベルトコンベア22の一側方または他側方における選別アーム31または32と、エアシリンダ33Aまたは33Bのピストン33p(出力ロッド部分を含む)と、伝動機構である回動操作レバー34およびリンク35と、アーム駆動軸36と、アーム駆動軸36を回動自在に保持する軸受38の図示しない内輪および転動体等で構成されている。なお、アーム駆動軸36は、その軸方向二箇所(図3中に一箇所のみ図示する)でそれぞれ軸受38を介して回動自在に支持されるとともに、軸受取付板21bを介して筐体21に対して所定高さ位置に支持されている。
[0054]
 また、特定部位は、可動部23M中の摺動部分や転動部分あるいは結合部分のいずれかでそのガイドや保持、結合の状態が劣化したとき、その劣化に起因する振動および衝撃(以下、単に振動・衝撃という)が生じ易い部位であり、予めの試験結果やメンテナンス情報、故障例等を基に設定されている。
[0055]
 加速度センサ61は、前述の特定部位の振動・衝撃以外の過大な振動や衝撃その他の悪影響を受け難く、その悪影響によるセンサ機能の低下や故障を誘発し難いように、各可動部23Mの特定部位に係合する固定側の部材に取り付けられるとともに、その振動を感知する方向が選定されている。これにより、加速度センサ61は、対応する可動部23Mの特定部位から伝わる振動・衝撃を、安定的にかつ精度良く検出し得るようになっている。
[0056]
 具体的には、各加速度センサ61は、例えば図3中に実線で示す位置もしくは仮想線で示す位置の少なくとも一方に、すなわち、可動部23Mを可動に支持するか案内する部材であるシリンダ取付板21a、軸受取付板21b、またはそれらを一体化した取付板に装着されている。各加速度センサ61は、あるいは、シリンダ取付板21aまたは軸受取付板21bと可動部23Mとの間に位置するエアシリンダ33A、33Bのシリンダ部分や軸受38の外輪等に装着されていてもよい。
[0057]
 選別アーム31、32に対応する2系統の可動部23Mの振動を検出する2系統の加速度センサ61と、これら加速度センサ61からの検出情報を取り込む検出回路62とは、全体として各可動部23Mの振動を検出する振動検出部を構成している。
[0058]
 図4、図5Aおよび図5Bに示すように、検出回路62は、選別アーム31、32に対応する2系統の加速度センサ61の検出情報(図4中の振分制御信号(1)、(2))を、少なくとも選別アーム31、32の各姿勢変化(前述の通過許容姿勢および排出姿勢のうち任意の一方から他方への姿勢変化)に対応して設定される第1の検出期間T1、T3中においてそれぞれ検出するようになっている。
[0059]
 具体的には、検出回路62は、選別駆動制御部43から振分制御信号RJを取得し、図5Aおよび図5Bに示すように、各選別アーム31、32の姿勢を変化させる振分制御信号RJの切替えの際、その切替え直後(前述の通過許容姿勢に制御する振分制御信号R0と、前述の排出姿勢に制御する振分制御信号R1とのうち、任意の一方から他方への切替え直後)の比較的短い一定時間である所定の検出期間T1、T3中に、加速度センサ61の検出情報を基に、可動部23Mの少なくとも一種類の劣化や故障に対応する特定の振動周波数帯域について、各可動部23の特定部位における逐次の振動加速度の検出値Vp1、Vp3を出力するようになっている。
[0060]
 第1劣化判定部63は、検出回路62からの振動検出情報である検出値Vp1、Vp3に基づいて、各検出期間T1、T3ごとに振分け機構23の可動部23Mにおける振動加速度のピーク値、実効値あるいはその関数である振動加速度レベルのいずれか、例えば振動加速度レベルを算出し、その算出値を、予め劣化判定可能な振動加速度レベルとして規定された基準レベル値63a(第1の劣化判定用閾値)と比較して、可動部23Mの劣化の有無を判定するようになっている。
[0061]
 ここでの基準レベル値63aは、予め設定され記憶情報化された少なくとも一つの劣化判定用の閾値であり、例えば可動部23Mにおいて劣化が生じ易い軸受38やエアシリンダ33A、33Bといった劣化部位の種別ごとに、あるいは、加速度センサ61の設置場所ごとに、特定の振動周波数帯域における劣化判定用閾値として設定されている。
[0062]
 また、ここにいう劣化とは、振分け機構23をそのまま使用継続すると一定期間内に可動部23Mの故障に陥る蓋然性が高まる程度に可動部23Mの性能が低下している状態であり、例えばアーム駆動軸36の上端側を回動自在に保持する軸受38やエアシリンダ33A、33Bにダメージを与える選別アーム31、32のアーム駆動軸36に対する取付けガタ(締結の緩み)、軸受38の軸受取付板21bに対する取付けガタ、軸受38の軸受性能の低下、あるいは、駆動シリンダ106のピストンロッド106aのスティックスリップ現象に起因するびびり振動等が明確に現れてきた状態である。
[0063]
 第1劣化判定部63は、あるいは更に、検出回路62からの検出値Vp1、Vp3を基に算出した振動加速度レベルの前回値(前回の姿勢変化時)からの増加量を算出するとともに、それら増加量の算出値を予め設定した検出のばらつき程度以上の劣化判定用閾値と比較して、可動部23Mの有意の劣化の有無を判定するようになっていてもよい。
[0064]
 また、加速度センサ61および検出回路62により構成される振動検出部は、選別アーム31、32の姿勢変化に対応して設定される第1の検出期間T1、T3のみならず、第1の検出期間T1、T3以外の第2の検出期間T2にも検出するようになっており、第1の検出期間T1、T3における可動部23Mの振動加速度レベルに加えて、第2の検出期間T2における可動部23Mの振動加速度レベルについても、繰り返し検出できるようになっている。
[0065]
 この第2の検出期間T2においては、搬送中の物品Wが排出姿勢の選別アーム31または32に当接してその進行方向を変化させる一方で、その反作用として、対応する可動部23Mに振動・衝撃が生じ得る。
[0066]
 したがって、第1劣化判定部63は、検出回路62からの振動検出情報である検出値Vp1、Vp2、Vp3に基づいて、各検出期間T1、T2、T3ごとに、振分け機構23の可動部23Mにおける振動加速度レベルをそれぞれに対応する基準レベル値63aと比較して、可動部23Mの劣化の有無を判定するようになっている。
[0067]
 一方、第2劣化判定部64は、加速度センサ61からの検出情報に基づいて、選別アーム31、32の姿勢変化や物品振分けに伴う振動および衝撃の強さおよび繰り返し回数に応じて、可動部23Mの劣化の度合いを判定できるようになっている。
[0068]
 具体的には、第2劣化判定部64は、検出回路62で検出される振動加速度が所定値以上となる有意の振動検出情報に基づいて、図6Aに示すように、検出された振動・衝撃の強さをその繰り返し回数に応じて順次累積する計算を実行し、その累積値(同図中の振動検出レベルf(Vp)の累積値)によって可動部23Mの劣化の度合いを推定算出するようになっている。この劣化の度合いを推定算出の処理は、例えば各検出期間T1、T2、T3について別個に行なわれるが、全期間T1、T2、T3を通して、検出された振動・衝撃の強さをその繰り返し回数に応じて順次累積するものであってもよい。
[0069]
 第2劣化判定部64は、さらに、その劣化度合いの推定算出値を、予め設定された第2の劣化判定用閾値と比較して、可動部23Mの劣化の有無を繰り返し受けたダメージの大きさを考慮して判定するようになっている。
[0070]
 ここで、第2の劣化判定用閾値は、例えば図6A中の振動検出レベルf(Vp)の累積値が可動部23Mの劣化時期が近いか劣化が生じ得る程度の時期に達したか否かを判定する第1劣化判定基準thaと、図6A中の振動検出レベルf(Vp)の累積値が可動部23Mの劣化が進行し故障が発生し得る時期に達したか否かを判定する第2劣化判定基準thbとして、設定されている。
[0071]
 第1劣化判定部63および第2劣化判定部64を有する劣化判定部46は、選別アーム31、32の姿勢変化の度に設定される第1の検出期間T1、T3中に、振動検出部である検出回路62からの検出情報を基に可動部23Mの振動加速度レベルを検出し、その振動加速度レベルを第1の判定閾値と比較して可動部23Mの劣化の有無を判定する第1診断モードと、第1診断モードで可動部23Mの劣化があると判定されたときに、第1の検出期間T1、T3における検出回路62からの検出情報および第1の検出期間T1、T3外の第2の検出期間T2における検出回路62からの検出情報に基づいて、振動・衝撃の強さおよび繰り返し回数に応じた可動部23Mの劣化の度合いを推定する第2診断モードと、を実行できるようになっている。
[0072]
 勿論、劣化判定部46は、第1診断モードと第2の診断モードとを切替可能で、例えば予めの品種設定により必要に応じて、第1診断モードと第2の診断モードのうちいずれか単一のモードを指定したり、単一モードでなく前述のように第1診断モードでの劣化判定時に第2の診断モードを実行する自動診断モードを指定したりするものとなっていてもよい。すなわち、3つの動作モードを選択設定可能としてもよい。
[0073]
 さらに、劣化判定部46は、少なくとも第1劣化判定部63および第2劣化判定部64のいずれかで得られた可動部23Mの劣化の度合いに応じた表示画像を、表示出力部65によって画面出力し、または外部に画像データとして出力するようになっている。
[0074]
 この表示出力部65における可動部23Mの劣化の度合いに応じた表示データは、例えば劣化が検出されないときと、劣化が検出された場合であって可動部23Mの劣化の度合いが相対的に低いときと、劣化が検出された場合であって可動部23Mの劣化の度合いが相対的に高いときとでは、異なる表示色で表示されるものとなっている。
[0075]
 具体的には、例えば図6Aに示す劣化進行度表示線WL0のような通常の劣化の進行度合いに対して、劣化による振動レベルが高まり、図6B中に劣化進行度表示線WL1として例示するように振動検出レベル振動検出レベルf(Vp)の累積値が第1劣化判定基準thaに達した場合には、画面の背景あるいは一部が黄色に表示され、図6B中に劣化進行度表示線WL2として例示するように、振動検出レベル振動検出レベルf(Vp)の累積値が第2劣化判定基準thbに達した場合には、画面の背景あるいは一部が赤色に表示されるようになっている。
[0076]
 なお、予め第1劣化判定基準thaおよび第2劣化判定基準thbによって色分けされた表示画面のうち、現在の劣化判定の結果に対応する色領域が他の表示色領域より高輝度に、あるいは点滅等によって強調表示するようにしてもよい。
[0077]
 また、劣化判定部46は、計量装置1の制御部13に設けられ、加速度センサ61の検出情報を、選別装置側制御部24の選別駆動制御部43を介して取り込んで計量装置1の通信機能によりシリアルデータを出力するようになっていてもよく、その場合、表示出力部65は計量装置1(上流側の物品検査機)側の表示部15と共用されてもよい。また、物品検知センサ29が、計量装置1の投入側に設置されて制御部13に接続された物品検知センサとなっていてもよい。
[0078]
 次に、作用について説明する。
[0079]
 上述のように構成された本実施形態の物品検査システムにおいては、計量装置1に被検査物である物品Wが順次所定間隔に投入され、計量装置1での物品Wごとの重量検査がなされ、検査済みの物品Wが計量装置1から物品振分装置2のベルトコンベア22に搬入される。
[0080]
 この状態において、物品振分装置2は、制御部13からの振分制御信号に応じて図1中に実線で示すように互いに略平行な前述の通過許容姿勢をとるときには、前段の計量装置1から搬入される物品Wを搬入方向と同じD1方向に搬送して後段コンベア3側に受渡すことができる。また、選別アーム31、32のいずれか一方が計量装置1の制御部13からの振分制御信号RJに応じて図1中に仮想線で示す排出姿勢をとるときには、物品振分装置2は、前段の計量装置1から搬入される物品Wを後段コンベア3側への正常搬送経路から外れるD2またはD3方向に排出することができる。
[0081]
 なお、複数の電磁切換弁41A、41Bのいずれかが切り換えられて対応するエアシリンダ33Aまたは33Bが作動し、それに駆動連結された選別アーム31または32が回動するとき、その回動速度は比較的高速であるため、ベルトコンベア22の搬送路22a上を搬送される物品Wは、選別アーム31または32により、例えば図2に示すように他方の選別アーム32によって、搬送路22aから側方に撥ね出されることになる。
[0082]
 このような振分け動作を行う選別運転状態においては、振分け機構23のエアシリンダ33A、33Bから選別アーム31、32までの可動部23Mにおいて、故障につながるような特定部位の所定レベルの振動、例えば選別アーム31、32の取付けのガタ付きやエアシリンダ33A、33Bのびびり振動等に起因する可動部23Mの振動が生じると、その振動が加速度センサ61および検出回路62によって検出される。
[0083]
 したがって、そのような可動部23Mの振動の要因となる選別アーム31、32の取付けの緩みやエアシリンダ33A、33Bの劣化等を的確に検出して、振分け機構23の故障発生を未然に防止することができる。
[0084]
 また、本実施形態では、振分け動作状態により検出期間T1、T2、T3を分けるとともに、特定部位における劣化要因ごとの振動の主要な振動周波数帯域について、加速度センサ61および検出回路62により可動部23Mの振動加速度や周波数を検出しているので、制御部13からの振分制御信号RJ(振分け指令)の入力に対する振動の種類やその振動の発生タイミング等を検出することが可能となり、可動部23Mの振動の発生要因ごとの劣化判定を的確に実行可能となる。
[0085]
 さらに、本実施形態では、振動検出部である加速度センサ61が、可動部23Mを可動に支持するか案内する部材であるシリンダ取付板21aや軸受取付板21b等に装着されるので、可動部23Mに伝わる振動および衝撃を、選別アーム31、32の姿勢変化に対応して設定される検出期間ごとに繰り返し検出しても、安定した振動検出を実行できる。
[0086]
 しかも、劣化判定部46は、加速度センサ61および検出回路62からの検出情報に基づいて、第1の検出期間T1、T3中に振分け機構23の可動部23Mにおける検出値Vp1、Vp3を算出するとともに、その算出値を予め設定した第1の劣化判定用閾値と比較して、可動部23Mの劣化の有無を判定する。したがって、可動部23Mの劣化の有無を短周期にかつ簡素な処理で実行することができる。
[0087]
 加えて、本実施形態では、可動部23Mからその特定部位を支持する部材に伝わる振動および衝撃を、第1の検出期間T1、T3とそれ以外の第2の検出期間T2とのうち少なくともいずれか一方ごとに繰り返し検出し、その検出情報に基づいて、振動および衝撃の強さおよび繰り返し回数に応じて可動部23Mの劣化の度合いを推定算出し、その推定算出値を第2の劣化判定用閾値と比較して、可動部23Mの劣化の有無を判定する。したがって、可動部23Mの劣化の進行度合いを受けた衝撃の累計値から精度良く、適時に判定し、振分け機構23における故障の発生を未然に有効に防止することができる。
[0088]
 本実施形態では、さらに、第1診断モードで可動部23Mの劣化があると判定されたときに、振動・衝撃の強さおよび繰り返し回数に応じた可動部23Mの劣化の度合いを推定する第2診断モードを実行するので、通常は、可動部23Mの劣化の有無を短周期にかつ簡素な処理で実行しながらも、必要時には、可動部23Mの劣化の進行度合いを、衝撃入力の大きさや繰返しの回数に応じて精度良く、必要時に適時に判定することができる。
[0089]
 また、本実施形態では、可動部23Mの劣化の度合いに応じた表示データが、劣化が検出されないときと、劣化が検出された場合であって可動部23Mの劣化の度合いが相対的に低いときと、劣化が検出された場合であって可動部23Mの劣化の度合いが相対的に高いときとで、異なる表示色となる。したがって、劣化判定結果の違いを表示色の変化として迅速にかつ的確に報知することができ、故障発生前の適時に保守点検作業が必要なことの注意を喚起することができる。
[0090]
 このように、本実施形態においては、可動部23Mの振動の要因となる選別アーム31、32の取付けの緩みやエアシリンダ33A、33Bの劣化等を的確に検出し、振分け機構23の故障発生を未然に確実に防止し得る物品振分装置を提供することができる。
[0091]
 なお、上述の一実施形態においては、第1の振分け部材および第2の振分け部材は、選別アーム31、32のような回動アーム形のものとしたが、搬送路22aの搬送方向であるD1方向に対して斜めに挿入されるガイド面を有し、搬送路22a上の物品搬送空間内に進入および退出する動作を行うことによって、物品Wの搬出方向を切換え得るものであればよい。
[0092]
 また、選別アーム31、32を駆動するアクチュエータをエアシリンダ33Aまたは33Bとしたが、アクチュエータは流体圧作動式でなく電磁式の駆動シリンダであってもよいし、ソレノイドであってもよい。また、リニアアクチュエータでなく、モータ等であってもよく、歯車やリンクその他の伝動機構を併用するものであってもよい。
[0093]
 さらに、上述の一実施形態では物品検査システムにおける物品検査装置を計量装置1としていたが、X線検査装置や金属検出機その他の各種の物品検査装置でよいことは、いうまでもない。
[0094]
 以上説明したように、本発明の物品振分装置は、可動部の振動の要因となる振分け部材の取付けの緩みやアクチュエータの劣化等を的確に検出し、振分け機構の故障発生を未然に確実に防止し得る物品振分装置を提供できるものである。かかる本発明は、物品検査済みの搬送物品を振分制御信号に応じて所要の搬送先に振り分ける動作を実行する物品振分装置全般に有用である。

符号の説明

[0095]
 1 計量装置
 2 物品振分装置
 3 後段コンベア
 4 助走コンベア
 11 計量部
 12 計量コンベア
 13 制御部
 15 表示部
 21 筐体
 21a シリンダ取付板
 21b 軸受取付板
 22 ベルトコンベア
 22a 搬送路
 23 振分け機構
 23M 可動部
 24 選別装置側制御部
 28 搬送モータ
 29 物品検知センサ
 31、32 選別アーム
 33A、33B エアシリンダ
 33p ピストン
 38 軸受
 43 選別駆動制御部
 46 劣化判定部
 61 加速度センサ
 62 検出回路
 63 第1劣化判定部
 63a 基準レベル値
 64 第2劣化判定部
 65 表示出力部
 D1 搬送方向
 D2、D3 排出方向
 R0 振分制御信号
 R1 振分制御信号
 RJ振分制御信号
 T1、T3 第1の検出期間
 T2 第2の検出期間
 Vp1、V2、Vp3 振動加速度
 [P1]、[P2] 外側待機位置
 [P3]、[P4] 内側待機位置

請求の範囲

[請求項1]
 所定の検査後に搬送される物品を複数の振分け方向のうちいずれかの方向に搬出するように振分け動作する振分け機構と、
 前記検査の結果に対応する振分制御信号を受けて前記振分け機構の作動を制御する制御部と、を備えた物品振分装置であって、
 前記振分け機構が、前記搬送中の物品に当接して該物品の搬送方向を特定の振分け方向に変化させる第1の振分け姿勢と、前記物品に当接することなく該物品の搬送方向への通過を許容する第2の振分け姿勢とに姿勢変化する振分け部材と、該振分け部材を操作して姿勢変化させるアクチュエータと、を含んで構成されるとともに、
 前記振分け機構の前記アクチュエータから前記振分け部材までの可動部の振動を検出する振動検出部が設けられており、
 前記制御部は、前記振動検出部の検出情報を基に、前記可動部の劣化状態を判定することを特徴とする物品振分装置。
[請求項2]
 前記振動検出部は、前記可動部から該可動部を支持する部材に伝わる振動加速度を、前記振分け部材の姿勢変化に対応して設定される第1の検出期間中に検出し、
 前記制御部は、前記振動検出部からの検出情報に基づいて、前記第1の検出期間中に前記振分け機構の前記可動部における振動加速度レベルを算出するとともに、該算出値を予め設定した第1の劣化判定用閾値と比較して、前記可動部の劣化の有無を判定することを特徴とする請求項1に記載の物品振分装置。
[請求項3]
 前記振動検出部は、前記可動部から該可動部を支持する部材に伝わる振動加速度を、前記振分け部材の姿勢変化に対応して設定される第1の検出期間と該第1の検出期間外の第2の検出期間とのうち少なくとも一方の検出期間について繰り返し検出し、
 前記制御部は、前記振動検出部からの検出情報に基づいて、前記振動および衝撃の強さおよび繰り返し回数に応じて前記可動部の劣化の度合いを推定算出し、
 前記劣化の度合いの推定算出値と予め設定された第2の劣化判定用閾値と比較して、前記可動部の劣化の有無を判定する請求項1または2に記載の物品振分装置。
[請求項4]
 前記制御部は、前記振分け部材の姿勢変化の度に設定される第1の検出期間中に前記振動検出部の検出情報を基に前記可動部の振動加速度レベルを検出し、該振動加速度レベルを第1の判定閾値と比較して前記可動部の劣化の有無を判定する第1診断モードと、前記第1診断モードで前記可動部の劣化があると判定されたときに、前記第1の検出期間における前記振動検出部からの検出情報および前記第1の検出期間外の第2の検出期間における前記振動検出部からの検出情報に基づいて、前記振動および衝撃の強さおよび繰り返し回数に応じた前記可動部の劣化の度合いを推定する第2診断モードと、を実行し、少なくとも前記可動部の劣化の度合いに応じた表示データを出力することを特徴とする請求項1に記載の物品振分装置。
[請求項5]
 前記可動部の劣化の度合いに応じた表示データは、前記劣化が検出されないときと、前記劣化が検出された場合であって前記可動部の劣化の度合いが相対的に低いときと、前記劣化が検出された場合であって前記可動部の劣化の度合いが相対的に高いときとで、異なる色に表示されることを特徴とする請求項4に記載の物品振分装置。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5A]

[ 図 5B]

[ 図 6A]

[ 図 6B]

[ 図 7]