JP2000053229A

JP2000053229A - 振り分け方法及びその装置

Info

Publication number: JP2000053229A
Application number: JP10222935A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hamaya; 広志浜家; Akira Inoue; 朗井上; Noriyuki Doigawa; 範幸土居川; Tetsuya Goto; 哲也五藤; Junichi Iifushi; 順一飯伏
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-08-06
Filing date: 1998-08-06
Publication date: 2000-02-22
Anticipated expiration: 2018-08-06
Also published as: JP3411831B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ラインプレッシャーの制御により、高速で安
定した振り分けが可能で、信頼性の高い振り分け方法及
びその装置を提供する。【解決手段】ボトル１は、供給速度制御コンベア５０
〜５５上をガイド６０に沿って流れ、振り分け装置本体
４５のスターフォイール３０へと搬送される。各コンベ
ア５０〜５５はモータＭ１Ｆ〜Ｍ６Ｆ、スターフォイー
ル３０はモータＭ１Ｃにより、それぞれ別個に駆動され
ている。ガイド６０の中間部には、カウントセンサ２７
〜２９、３１及び検出センサ６１〜６４が設けられてい
る。各センサ２７〜２９、３１はボトル１本数をカウン
トし、センサ６１〜６４は溜まり本数を検出し、それぞ
れ速度指令算出手段８０に出力する。所定の演算をして
スターフォイール３０及び各コンベア５０〜５５の速度
を求め、モータ制御手段８１を介して、モータＭ１Ｃ、
Ｍ１Ｆ〜Ｍ６Ｆの駆動を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば包装機械の
ボトル、缶等の物品についての集積・整列工程に適用さ
れる振り分け方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のボトルの振り分け装置を、図１４
乃至図１９を用いて説明する。丸形状のボトル１ａ（図
１４参照）や角形状のボトル１ｂ（図１５参照）を箱詰
めする場合には、例えば次のような方法で行う。すなわ
ち、図１６に示すように、一列で流れてくるボトル１群
を、振り分け装置１０で所定の列数のボトル群２に振り
分けた後、所定の個数のボトル群３に集積する。その
後、充填装置５でボトル群３を箱６に充填する。その後
ふたをすると、箱詰め品７が完成する。

【０００３】振り分け装置１０は、図１７に示すよう
に、主に丸形状のボトル１に用いられる装置である。一
列で流れてくるボトル１を、搬送ガイド１１からループ
部１５に導入し、固定ガイド１６で規制した状態で、振
り分けガイド１７により順次整列させ、列１７ａ乃至列
１７ｆのように六列に振り分ける方式を採用している。
このような方式の場合、丸形状のボトル１ａでは比較的
良好な振り分けが可能であるが、丸形状以外の四角形
や、多角形をしたボトル１ｂでは詰まりが生じやすいと
いう欠点がある。また、プール部１５では、ボトル自体
の圧力（ラインプレッシャ）が作用するので、ペットボ
トルのような柔らかい材質で製造されたボトルの場合に
は、ボトルが変形したり破損したりして、問題が発生す
る。

【０００４】この問題点を解決する振り分け装置の一例
としては、図１８に示すように、スターフォイール方式
と呼ばれるものがある。この方式では、搬送ガイド１１
により一列で流れてくるボトル１を、一対の円盤２０
（スターフォイール）が回転することで二列に振り分
け、搬送ガイド２３、２４に搬送する。各スターフォイ
ール２０には、押し込み用凸部２１と受け取り用凹部２
２とが設けられている。一対のスターフォイール２０に
おいては、この凸部２１と凹部２２が互い違いに配して
あるため、この凹凸により二列に振り分けられる。さら
に、図１９に示すように、このようなスターフォイール
を多段に配置し、スターフォイール２０Ａ、２０Ｂを配
することにより、一列のボトル１を二列、更に四列へと
振り分けることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このスターフォイール
方式の場合には、ボトル１の外形形状に影響されずに振
り分けることができるものの、ラインプレッシャによる
ボトル変形での詰まりや、倒れ等が発生し易い。このた
め、上流側にボトル１群を切り離し、ラインプレッシャ
が作用しないようにする装置が必要となってくる。ま
た、スターフォイール内でのボトル１の左右への挙動が
激しいため、高速化は困難となる欠点が生じてくる。本
発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、ライ
ンプレッシャー等で変形したり、搬送中に転倒したりし
易いペットボトルでも、ラインプレッシャーを制御する
ことにより、高速で安定した振り分けが可能で、信頼性
の高い振り分け方法及びその装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る振り分け装
置は、かかる課題を解決するためになされたものであ
り、上流供給コンベアにより上流から流れくるボトル、
缶等の物品を複数列に振り分ける振り分け部と、上記上
流供給コンベアの所定位置における物品の通過個数をカ
ウントする第１のカウントセンサと、上記振り分け部内
に取り込んだ物品の個数をカウントする第２のカウント
センサと、上記第１のカウントセンサ及び上記第２のカ
ウントセンサのカウント結果から両カウントセンサ間の
物品の個数を求めるとともに該個数に基づいて振り分け
速度を算出する速度指令算出手段と、上記振り分け部を
駆動するモータと、該モータを上記振り分け速度に応じ
て制御するモータ制御手段とを備えた。

【０００７】本発明に係る振り分け装置は、ボトル、缶
等の物品を上流から流す上流供給コンベアにおける一定
区間の入り側及び出側にそれぞれ配し、物品の通過個数
をそれぞれカウントする第１のカウントセンサ及び第２
のカウントセンサと、該カウントセンサのカウント結果
から上記一定区間内の物品の個数を求めるとともに該個
数に基づいて上記上流供給コンベアの速度を算出する速
度指令算出手段と、上記上流供給コンベアを駆動するモ
ータと、該モータを上記速度に応じて制御するモータ制
御手段とを備えたことも含む。

【０００８】また、上記カウントセンサを、物品の流れ
方向にわずかにずらして配置した２個のセンサで構成
し、一方のセンサがＯＮの状態で他方のセンサがＯＦＦ
からＯＮに変化する場合はカウント値に１を加え、当該
一方のセンサがＯＮの状態で当該他方のセンサがＯＮか
らＯＦＦに変化する場合はカウント値から１を減らすよ
うに構成しても良い。

【０００９】また、上記上流供給コンベア上の物品の溜
まり量を検出する検出センサを更に備え、該検出センサ
の検出結果に基づいて上記第１のカウントセンサと上記
第２のカウントセンサの間の物品個数を補正するように
構成しても良い。

【００１０】本発明に係る振り分け方法は、上流から振
り分け部に物品を供給する上流供給コンベア上の物品の
個数に基づいて、上記振り分け部における物品の振り分
け速度を算出し、この算出結果から上記振り分け部を駆
動するモータを制御することで、上記振り分け部の上流
側の溜まり物品の個数を所定値以下に保つようにした。
上流供給コンベア上の物品の個数は、上流供給コンベア
の所定位置における物品の通過個数をカウントする第１
のカウントセンサと、上記振り分け部内に取り込んだ物
品の個数をカウントする第２のカウントセンサとを備
え、第１のカウントセンサ及び上記第２のカウントセン
サのカウント結果から求めるのが好適である。この場合
において、各カウントセンサを構成する、物品の流れ方
向にわずかにずらして配置した２個のセンサのうち、一
方のセンサがＯＮの状態で他方のセンサがＯＦＦからＯ
Ｎに変化する場合はカウント値に１を加え、当該一方の
センサがＯＮの状態で当該他方のセンサがＯＮからＯＦ
Ｆに変化する場合はカウント値から１を減らすように構
成するのが好適である。このように構成すると、振り分
けの信頼性が高まる。

【００１１】本発明に係る振り分け方法は、上流から振
り分け部に物品を供給する上流供給コンベア上の一定区
間内の物品の個数に基づいて、上記上流供給コンベアの
速度を算出し、この算出結果から上記上流供給コンベア
を駆動するモータを制御することで、上記上流供給コン
ベア上の溜まり物品と上流から流れてくる物品との速度
差を所定値以下にするようにしたことも含む。上流供給
コンベア上の一定区間内の物品の個数は、物品を上流か
ら流す上流供給コンベアにおける一定区間の入り側及び
出側にそれぞれ配し、物品の通過個数をそれぞれカウン
トする第１のカウントセンサ及び第２のカウントセンサ
を備え、該カウントセンサのカウント結果から求めるの
が好適である。この場合において、上流供給コンベア上
の物品の溜まり量を検出センサで検出し、該検出センサ
の検出結果に基づいて上記第１のカウントセンサと上記
第２のカウントセンサの間の物品個数を補正するように
構成するのが好適である。このように構成すると、振り
分けの信頼性が高まる。

【００１２】本発明は、上流供給コンベアを複数台で構
成した場合に適用できる。

【００１３】最も好適な手段は、次の構成である。な
お、かっこ内の数字は、添付した図１乃至図１３に示さ
れた番号に対応するものである。すなわち、上流から流
れてくるボトル・缶等の物品を、上流から振り分け部ま
で配置された複数台の変速可能な供給コンベアにより振
り分け部に供給し、振り分け部において２列あるいはそ
れ以上の列数に振り分ける変速可能な振り分け装置にお
いて、上流供給コンベア上に配した物品の入り個数をカ
ウントするカウントセンサ(31)と、振り分け装置内に取
り込んだ物品の個数をカウントするカウントセンサ(29)
と、この２組のセンサ入力値から、両センサ間の物品の
個数を求め、この個数に応じて振り分け装置の速度を算
出する速度指令算出手段(80)と、求められた速度指令値
に応じてモータを駆動するモータ制御手段(81)と、この
モータ制御手段により駆動される変速可能な振り分け装
置駆動用のモータ(M1C) を有し、振り分け装置上流側の
溜まり物品の個数を規定値以内に抑制し、ラインプレッ
シャを抑制する。

【００１４】また、上流コンベア上の一定区間の入り側
及び出側に配した、ボトル・缶等の物品の出入り個数を
カウントするカウントセンサ(27)(28)と、この２組のセ
ンサ入力値から前記一定区間内の物品の個数を求め、こ
の個数に応じて複数台の上流供給コンベアの速度を算出
する速度指令算出手段(80)と、求められた速度指令値に
応じてモータを駆動するモータ制御手段(81)と、このモ
ータ制御手段により駆動される変速可能な複数台の上流
供給コンベアを有し、コンベア上で押せ押せで溜まって
いる物品に対して、上流から流れてくる物品が衝突する
際の速度差を、物品が転倒しない速度になるよう上流供
給コンベア速度を制御する。

【００１５】また、上記構成の場合、コンベア上を流れ
る物品の個数をカウントするカウントセンサ(27)(28)(2
9)(31)において、同一箇所にカウントセンサを二個配
し、一方のセンサＡがＯＮの状態で、もう一方のセンサ
ＢがＯＦＦからＯＮに変化する際にカウント値を＋１
し、同様にセンサＡがＯＮの状態でセンサＢがＯＮから
ＯＦＦに変化した際にカウント値を−１し、センサのチ
ャタリングや、物品の振れ等によるカウント誤差を防止
するように構成しても良い。

【００１６】また、上記構成の場合、上記振り分け装置
上流側に、複数個の物品の溜まり量検出センサを配し、
２組の出入り個数カウントセンサ(31)(29)間の物品のカ
ウント個数を、溜まり量検出センサの検出状態によって
補正するように構成しても良い。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る振り分け方法
及びその装置の第１の実施形態及び第２の実施形態につ
いて図面に基づいて説明する。以下、本発明の第１の実
施形態に係る振り分け装置を、スターフォイール３０の
上流側部分とその下流側部分（振り分け装置本体４５）
とに分けてそれぞれ説明する。なお、本実施形態の基本
構成は、スターフォイール３０による切り離しとプッシ
ャによる振り分け装置本体、並びに、コンベア及び振り
分け装置の速度制御によるラインプレッシャ制御となっ
ている。

【００１８】まず、スターフォイール３０の下流側部分
（振り分け装置本体４５）について、図１及び図２を用
いて説明する。なお、図１では、ボトル１は、スターフ
ォイール３０から矢印Ａの方向に流れる。図１に示すよ
うに、スターフォイール３０の下流側には、ボトル搬送
用コンベア３５が配設されている。このボトル搬送用コ
ンベア３５に併設して、２つのプッシャ駆動コンベア４
２が配設されている。各プッシャ駆動コンベア４２は、
プッシャ駆動用ギヤ４０にそれぞれ捲き掛けられてい
る。ボトル搬送用コンベア３５と各プッシャ駆動コンベ
ア４２とは、搬送方向が互いに平行となるように配置さ
れている。ボトル搬送用コンベア３５と２つのプッシャ
駆動コンベア４２は、いずれも同速度で回転する。２つ
のプッシャ駆動コンベア４２間を渡すように、このコン
ベア４２に所定間隔で振り分けプッシャ４１が複数設け
られている。この振り分けプッシャ４１は、ボトル搬送
用コンベア３５の方向（図中の奥行き方向）に突出可能
に構成されている。そして、下流側（図中の右側）に行
くに従って、上面側に来た振り分けプッシャ４１は、次
第に突出していき、ある地点を過ぎると、逆に埋没して
いく。下面側のときには、振り分けプッシャ４１は、突
出しない。スターフォイール３０、ボトル搬送用コンベ
ア３５及びプッシャ駆動用ギヤ４０は、モータＭ１Ｃに
より駆動される。

【００１９】このように構成してあり、振り分け装置本
体４５は、以下のように機能する。連続して流れてくる
ボトル１は、スターフォイール３０により、図２に示す
ように、１個ごとに所定のピッチＰで切り離された状態
となる。その後、図１に示すように、振り分けプッシャ
４１により、一列から二列に振り分けられる。振り分け
プッシャ４１は、プッシャ用レールガイド（図示省略）
によりスライドし、ボトル１を押し出した後、後退す
る。

【００２０】次に、本発明の要部である、本発明の第１
の実施形態に係る振り分け装置におけるスターフォイー
ル３０の上流側部分について、図３乃至図１１を用いて
説明する。図３及び図４において、ボトル１は、矢印Ａ
の方向、すなわち図中の右側から左側へと搬送される。
また、Ｖｃは、コンベア速度である。図４に示すよう
に、ボトル搬送用コンベア３５の上流側には、上流側コ
ンベア４９が配置されている。この上流側コンベア４９
とボトル搬送用コンベア３５との間には、上流側から下
流側へ順に供給速度制御コンベア５０、５１、５２、５
３、５４、５５が配置されている。これらのコンベア４
９〜５５のそれぞれは、当該コンベアの上流側及び下流
側に配置の他のコンベアと部分的に隣接するようにずら
して設けられている。すなわち、上流側コンベア４９の
下流側端部は、供給速度制御コンベア５０の上流側端部
と隣接配置されている。この供給速度制御コンベア５０
の下流側端部は、供給速度制御コンベア５１の上流側端
部と隣接配置されている。この供給速度制御コンベア５
１の下流側端部は、供給速度制御コンベア５２の上流側
端部と隣接配置されている。この供給速度制御コンベア
５２の下流側端部は、供給速度制御コンベア５３の上流
側端部と隣接配置されている。この供給速度制御コンベ
ア５３の下流側端部は、供給速度制御コンベア５４の上
流側端部と隣接配置されている。この供給速度制御コン
ベア５４の下流側端部は、供給速度制御コンベア５５の
上流側端部と隣接配置されている。この供給速度制御コ
ンベア５５の下流側端部は、ボトル搬送用コンベア３５
と隣接配置されている。

【００２１】上流側コンベア４９から下流側には、ガイ
ド６０が設けられている。このガイド６０は、一対の平
行板で構成されている。ガイド６０は、各コンベア上で
は、各コンベア搬送方向と平行な部分を有する。また、
各コンベア搬送方向に対して傾斜している部分（接続
部）も有する。この接続部により、各コンベア搬送方向
に対してずらして配置したコンベア間におけるボトル搬
送路が形成されている。このため、ボトル１は、上流側
コンベア４９から、隣接する各供給速度制御コンベア５
０〜５５、そしてボトル搬送用コンベア３５へと次々に
乗り移ることができる。こうして、ボトル１は、上流側
コンベア４９から、ガイド６０に沿ってスターフォイー
ル３０へと搬送される。

【００２２】上流側コンベア４９は、モータＭ１０Ｆに
より駆動されている。供給速度制御コンベア５０は、モ
ータＭ６Ｆにより駆動されている。供給速度制御コンベ
ア５１は、モータＭ５Ｆにより駆動されている。供給速
度制御コンベア５２は、モータＭ４Ｆにより駆動されて
いる。供給速度制御コンベア５３は、モータＭ３Ｆによ
り駆動されている。供給速度制御コンベア５４は、モー
タＭ２Ｆにより駆動されている。供給速度制御コンベア
５５は、モータＭ１Ｆにより駆動されている。ボトル搬
送用コンベア３５は、モータＭ１Ｃ（図２参照）により
駆動されている。このように各コンベア４９〜５５、３
５は、それぞれ別個のモータＭ１Ｆ〜Ｍ６Ｆ、Ｍ１０
Ｆ、Ｍ１Ｃにより駆動される。すなわち、各コンベア４
９〜５５、３５の駆動源は別個独立である。

【００２３】次に、各種センサについて、図３乃至図５
を用いて説明する。センサは、ボトル１の本数をカウン
トするカウントセンサ２７、２８、２９、３１と、ボト
ル１の有無を検出する検出センサ６１、６２、６３、６
４とに大別できる。まず、前者（カウントセンサ２７〜
２９、３１）について説明する。図４に示すように、カ
ウントセンサ２７は、上流側コンベア４９の搬送面上に
設けられ、ガイド６０に沿って流れるボトル１を検出す
る。カウントセンサ２８は、供給速度制御コンベア５１
の搬送面上に設けられ、ガイド６０に沿って流れるボト
ル１を検出する。カウントセンサ２９は、スターフォイ
ール３０の近傍に設けられ、スターフォイール３０で切
り離されたボトル１を検出する。図３の（ａ）又は図５
に示すように、カウントセンサ３１は、供給速度制御コ
ンベア５０の搬送面上の、スターフォイール３０から上
流側に距離Ｌ１だけ離れた位置に設けられ、ガイド６０
に沿って流れるボトル１を検出する。これらのカウント
センサ２７〜２９、３１は、いずれも光センサで、発光
部とその光を受ける受光部とで構成されている。各カウ
ントセンサ２７〜２９、３１はいずれも、これら発光部
と受光部を２組ずつ備えている（図３及び図４における
各符号末尾のＡ、Ｂ参照）。各カウントセンサ２７〜２
９、３１の発光部の発光面と受光部の受光面とは、各コ
ンベアを挟んで互いに対向配置している。発光部の光が
各コンベア搬送方向と直交するように、発光部及び受光
部を配置している。

【００２４】ボトル１が各コンベア４９〜５１上を横切
る各カウントセンサ２７〜２９、３１の光路上にないと
きには、発光部の光は、そのまま受光部で受光される。
ボトル１が光路上にあるときには、発光部の光は、ボト
ル１で遮られ、受光部では受光されない。こうして、供
給されてくるボトル１の本数をカウントする。カウント
センサ２７〜２９、３１は、図３の（ｂ）、図５又は図
７の（ｂ）に示すように、やや上側に位置しており、ボ
トル１の首部によりカウントする。狭い首部で検出する
ために、より正確にボトル本数をカウントすることが可
能である。

【００２５】上述したように、各カウントセンサ２７〜
２９、３１は、それぞれ２組ずつ備えている（図７参
照）。すなわち、カウントセンサ２７は、センサ２７Ａ
とセンサ２７Ｂとからなり、カウントセンサ２８は、セ
ンサ２８Ａとセンサ２８Ｂとからなり、カウントセンサ
２９は、センサ２９Ａとセンサ２９Ｂとからなり、カウ
ントセンサ３１は、センサ３１Ａとセンサ３１Ｂとから
なる。これらカウントセンサ２７〜２９、３１を代表し
て、カウントセンサ２７について以下説明すると、図７
に示すように、センサ２７Ａがボトル１を検出した後、
センサ２７Ｂがボトル１を検出する。この場合におい
て、図８に示すように、センサ２７Ｂの立上がり時にお
けるチャタリング（接点跳動）では、インクリメント
（＋１）とデクリメント（−１）を繰り返すが、最終的
には＋１しかカウントしない。また、センサ２７Ｂの立
下がり時におけるチャタリングでは、センサ２７ＡがＯ
ＦＦのため、カウント値は変化しない。また、例えばボ
トル１が搬送方向前方に位置する他のボトル１に当たっ
てはね返ってきた場合には、センサ２７Ａ及びセンサ２
７Ｂの間を往復することになる。通常（往時）は、セン
サ２７Ａがボトル１を検出し、その後にセンサ２７Ｂが
ボトル１を検出するが、はね返り時（復時）には、セン
サ２７Ｂがボトル１を検出し、その後にセンサ２７Ａが
ボトル１を検出する。この場合のセンサ波形について観
察すると、通常センサ通過時（往時）には、図９の
（ａ）に示すように、カウントがインクリメント（＋
１）されるものの、はね返り（復時）には、図９の
（ｂ）に示すように、カウントがデクリメント（−１）
され、正常なカウント値を保つ。このように、一方のセ
ンサ（例えばセンサ２７Ａ）がＯＮの状態で、もう一方
のセンサ（例えばセンサ２７Ｂ）がＯＮ立上がり又は立
下がりのタイミングでカウント値を＋／−することによ
り、カウントセンサ２７〜２９、３１のチャタリングあ
るいはボトル１のバウンド等によるカウントミスを防止
している。

【００２６】なお、各カウントセンサ２７〜２９、３１
において、２個の発光部はコンベア搬送方向の右側に所
定間隔でそれぞれ配置されており、２個の受光部はコン
ベア搬送方向の左側に所定間隔でそれぞれ配置されてい
る。また、各カウントセンサ２７〜２９、３１のそれぞ
れ２個の発光部は、互い違いに配置されておらず、同じ
側に配置されており、これに対応する２個の受光部はそ
の反対側に配置されている。

【００２７】次に、後者（検出センサ６１〜６４）につ
いて説明する。図３に示すように、検出センサ６１〜６
４は、供給速度制御コンベア５２〜５４の搬送面上にそ
れぞれ設けられている。検出センサ６１〜６４は、ガイ
ド６０に沿って上流側から下流側へこの順に所定の略等
間隔で設けられている。検出センサ６１〜６４は、ガイ
ド６０に沿って流れるボトル１を検出する。検出センサ
６１〜６４は、カウントセンサ２７〜２９、３１よりも
下側に配置されており、ボトル１の胴部を検出する（図
３の（ｂ）参照）。ボトル１の一番太い胴部で溜まり量
を検出するために、より正確に行うことができる。検出
センサ６１〜６４は、いずれも光センサで、発光部と受
光部とを兼ね備える発光受光部とその光を反射する反射
部とで構成されている。各検出センサ６１〜６４は、発
光受光部と反射部を１組ずつ備えている。この発光受光
部の発光受光面と反射部の反射面とは、供給速度制御コ
ンベア５２〜５４をはさんで互いに対向配置している。
発光受光部の光がコンベア搬送方向と直交するように、
発光受光部及び反射部を配置している。ボトル１が供給
速度制御コンベア５２〜５４上を横切る各検出センサ６
１〜６４の光路上にないときには、発光受光部の光は、
反射部で反射して発光受光部で受光される。ボトル１が
光路上にあるときには、発光受光部の光は、反射部では
なく、ボトル１側面で反射する。こうして、検出センサ
６１〜６４は、供給速度制御コンベア５２〜５４上にお
けるボトル１の有無を検出する。この検出センサ６１〜
６４の検出結果を利用して、供給速度制御コンベア５２
〜５４上のボトル１溜まり量を確認することができる。
なお、各検出センサ６１〜６４のそれぞれの発光受光部
は、すべて同じ側（コンベア搬送方向の右側）に揃って
配置されており、これに対応する反射部はその反対側に
配置されている。

【００２８】次に、上述した各構成部品間の電気的な接
続について図６を用いて説明する。同図に示すように、
カウントセンサ２７〜２９、３１及び、検出センサ６１
〜６４は、速度指令算出手段８０と電気的に接続されて
いる（なお、カウントセンサ２６は後述の第２の実施形
態で説明する。）。また、モータＭ１Ｃ、Ｍ１Ｆ〜Ｍ６
Ｆ、Ｍ１０Ｆは、それぞれモータ制御手段８１と電気的
に接続されている。このモータ制御手段８１は、速度指
令算出手段８０と電気的に接続されている。カウントセ
ンサ２７〜２９、３１及び検出センサ６１〜６４の検出
結果は、それぞれ速度指令算出手段８０に送信される。
速度指令算出手段８０は、受信した検出結果に基づいて
速度指令値を所定の方法（後述）により算出する。速度
指令算出手段８０は、算出結果を、モータＭ１Ｃ用のモ
ータ制御手段８１にアナログ信号で出力する。また、モ
ータＭ１Ｆ〜Ｍ６Ｆ、Ｍ１０Ｆ用のモータ制御手段８１
に、算出結果をデジタル信号で渡す。各モータ制御手段
８１は、これに基づいてモータＭ１Ｃ、Ｍ１Ｆ〜Ｍ６
Ｆ、Ｍ１０Ｆをそれぞれ制御する。こうして、スターフ
ォイール３０、ボトル搬送用コンベア３５及びプッシャ
駆動用ギヤ４０並びに各コンベア４９〜５５、３５の回
転速度がそれぞれ制御される。

【００２９】次に、ボトルの振り分けにおける制御方法
について、図１０及び図１１を用いて説明する。この制
御方法を、自動運転時における振り分け装置速度算出ロ
ジック（図１０参照）と上流コンベア速度算出ロジック
（図１１参照）とに分けて説明する。まず、前者（振り
分け装置速度算出ロジック）について、図１０を用いて
説明する。カウントセンサ３１のカウント値（ＣＮＴ１
ｆ）を読み込む（ステップ１０１）。そして、カウント
センサ２９のカウント値（ＣＮＴ２ｆ）を読み込む（ス
テップ１０２）。これらのカウント値から、振り分け装
置本体４５よりも上流側のコンベア（距離Ｌ１）で搬送
されているボトル１の本数Ｘ１（ｔ）を算出する。すな
わち、Ｘ１（ｔ）＝ＣＮＴ１ｆ−ＣＮＴ２ｆにより求め
る（ステップ１０３）。カウントセンサ２９、３１の連
携で、コンベア上の正確なボトル本数Ｘ１（ｔ）を確認
している。このＸ１（ｔ）の値から、振り分け装置速度
（スターフォイール３０の速度）Ｖｆ１（ｔ）を算出す
る。すなわち、Ｖｆ１（ｔ）＝ｋ１×（Ｘ１（ｔ）−Ｘ
ｐ１）により求める（ステップ１０４）。ボトルカウン
ト本数に応じた、振り分け装置本体４５駆動用モータＭ
１Ｃ用の速度指令を算出する。ここで、ｋ１は所定の係
数、Ｘｐ１（図３の（ａ）参照）は目標溜まり本数であ
る。算出したＶｆ１（ｔ）の値を、モータ制御手段８１
に対して速度指令値として出力し（ステップ１０５）、
再度ステップ１０１に戻る。この処理は、サンプリング
時間ごとに行われる。こうして、速度指令値はリアルタ
イムに更新され、常に距離Ｌ１内におけるボトル１の溜
まり長さＬｐ１（図３の（ａ）又は図５参照）が一定と
なるように、振り分け装置速度を制御し、最適な振り分
け装置速度に保つことができる。

【００３０】次に、後者（上流コンベア速度算出ロジッ
ク）について、図１１を用いて説明する。カウントセン
サ２７のカウント値（ＣＮＴ１ｃ）を読み込む（ステッ
プ１１１）。そして、カウントセンサ２８のカウント値
（ＣＮＴ２ｃ）を読み込む（ステップ１１２）。これら
のカウント値から、このカウントセンサ間を搬送されて
いるボトル１の本数Ｘｃ（ｔ）を算出する。すなわち、
Ｘｃ（ｔ）＝ＣＮＴ１ｃ−ＣＮＴ２ｃにより求める（ス
テップ１１３）。このＸｃ（ｔ）の値から、コンベア基
準速度Ｖｃｃｍｄ（ｔ）を算出する。すなわち、Ｖｃｃ
ｍｄ（ｔ）＝ｋｃ×Ｘｃ（ｔ）により求める（ステップ
１１４）。ここで、コンベア基準速度Ｖｃｃｍｄ（ｔ）
は、理論最大能力でボトル１が流れてきたときを１００
としたものである。ｋｃは所定の係数である。算出した
Ｖｃｃｍｄ（ｔ）の値と表１に示す速度テーブルとに基
づいて、上流側コンベア４９、供給速度制御コンベア５
０〜５５の速度を求める（ステップ１１５）。ボトルカ
ウント本数に応じた、各コンベア４９〜５５の駆動用モ
ータＭ１Ｆ〜Ｍ６Ｆ、Ｍ１０Ｆ用の速度指令値を算出す
る。

【表１】求めた速度の各値を、モータ制御手段８１に対して速度
指令値として出力し（ステップ１１６）、再度ステップ
１１１に戻る。この処理は、サンプリング時間ごとに行
われる。こうして、速度指令値はリアルタイムに更新さ
れ、各コンベア４９〜５５を最適な速度に保つことがで
きる。なお、表１におけるＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４及び
Ｖ５は、パラメータである。

【００３１】更に運転中において、振り分け制御用のカ
ウント値が誤カウントにより、実際の値と合わなくなる
場合があるが、これについては振り分けカウントの変化
がなくなってから、規定時間経過した際に、４個のボト
ル溜まり量用の検出センサ６１〜６４の検出状態によ
り、カウント値を補正する方法を採用することができ
る。なお、本実施形態では、４つの検出センサ６１〜６
４を用いているが、必要に応じてこの数を変更すること
も可能である。また、その設置位置も適宜最適な場所と
することも可能である。

【００３２】こうして、上流コンベア上を流れるボトル
の本数をカウントし、コンベア上のボトル溜まり量を把
握して振り分け装置本体４５とその上流側にある複数の
コンベア４９〜５５の速度制御をそれぞれ行い、振り分
け運転中にスターフォイール３０の上流側に押せ押せで
溜まっている、溜まり長さＬｐ１におけるボトル１の本
数Ｘｐ１を規制している。このため、ボトル衝突時の速
度を転倒しない速度に制御でき、ボトル１はスムーズな
流れが保たれ、安定した振り分けを行うことができ、高
速化が可能となる。以上のような制御方法により、ボト
ル１の供給量及びボトル１衝突時の速度を制御し、スタ
ーフォイール３０でストップされるボトル１の溜まり長
さＬｐ１を常に一定値に制御することができる。このた
め、ラインプレッシャによるボトルの変形や傾きを防
ぎ、詰まり、倒れ等を防止することができる。ここで、
上述した構成の振り分け装置本体４５では、ぺットボト
ル等の高速振り分けを行うと、振り分け装置上流側に押
せ押せで溜まったボトル１のラインプレッシャにより、
ボトル変形、傾き等による振り分け装置内での詰まり、
転倒等の問題が発生する。しかし、この制御方法を用い
て、ボトル１として５００ｍｌ入りのペットボトルを振
り分けると、毎分１２００本以上の高速で稼動すること
が可能となる。なお、本実施形態では、ボトル１につい
て説明しているが、この制御方法は、その他コンベア上
を流れる品物、例えば缶、箱、カップ等にも適用するこ
とができる。

【００３３】次に、第２の実施形態に係る振り分け装置
について、図１２及び図１３を用いて説明する。本実施
形態では、図１２に示すように、１台の振り分け装置本
体４５とその下流側に２台の振り分け装置本体４６とを
備えている。各振り分け装置本体４５、４６の上流側に
は、それぞれスターフォイール３０、３０’が配置され
ている。振り分け装置本体４５では、スターフォイール
３０から順に供給されたボトル１を、一列から二列への
振り分けを行う。振り分けられたボトル１は、スターフ
ォイール３０により１個ごとに所定のピッチで切り離さ
れる（図２参照）。並列の各振り分け装置本体４６で
は、二列に振り分けられた各一列を、それぞれ三列へと
振り分ける。こうして、振り分け装置本体４５、４６に
より、一列から二列に振り分け、更に二列から六列
（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）へと振り分けを行う。な
お、振り分け装置本体４６は、プッシャ方式（図１参
照）を採用しており、プッシャのスライド量を変更する
ことにより、一列から三列への振り分けが可能な構成に
なっている。ここで、振り分け装置本体４６の振り分け
速度は、振り分け装置本体４５の半分の値である。

【００３４】本実施形態は、第１の実施形態における振
り分け装置本体４５の下流側に、振り分け装置本体４６
等を追加した構成になっている。以下、この追加した構
成について、図１３を用いて説明する。なお、同図にお
いて、ボトル１は、矢印Ａの方向、すなわち図中の右か
ら左へ流れる。Ｖｃは、コンベア速度である。同図の
（ａ）に示すように、振り分け装置本体４５の下流側に
おいては、ボトル搬送コンベア３５に続けてボトル供給
コンベア７０が配設されている。ボトル搬送コンベア３
５の下流端がボトル供給コンベア７０の上流端と接続し
ている。振り分け装置本体４５で振り分けられたボトル
１（同図の（ｂ）参照）は、ボトル搬送コンベア３５か
ら、ボトル供給コンベア７０へと搬送され、振り分け装
置本体４６へ供給される。同図の（ａ）に示すように、
ボトル供給コンベア７０は、モータＭ７Ｆ、Ｍ８Ｆによ
り駆動されている。振り分け装置本体４６は、モータＭ
２Ｃにより駆動されている。振り分け装置本体４６のス
ターフォイール３０’は、振り分け装置本体４５のスタ
ーフォイール３０と距離Ｌ２離れるように、配置されて
いる。すなわち、スターフォイール間が距離Ｌ２であ
る。

【００３５】振り分け装置本体４６のスターフォイール
３０近傍には、カウントセンサ２６が設けられている。
このカウントセンサ２６は、スターフォイール３０で切
り離されたボトル１を検出する。カウントセンサ２６
は、カウントセンサ２７〜２９、３１と同様、光センサ
で２組のセンサからなる。なお、カウントセンサ２９に
ついては、第１の実施形態の場合と同様であるので、説
明を省略する。図６に示すように、カウントセンサ２
６は、速度指令算出手段８０と電気的に接続されてい
る。また、モータＭ７Ｆ、Ｍ８Ｆ、Ｍ２Ｃは、モータＭ
１Ｃ等と同様、モータ制御手段８１を介して、速度指令
算出手段８０と電気的に接続されている。

【００３６】カウントセンサ２６の検出結果は、速度指
令算出手段８０に送信される。また、第１の実施形態と
同様、この速度指令算出手段８０には、カウントセンサ
２９の検出結果も送信される。速度指令算出手段８０
は、カウントセンサ２６とカウントセンサ２９との検出
結果の差Ｘ２（ｔ）を算出する。このＸ２（ｔ）が、カ
ウントセンサ２９から振り分け装置本体４６の直前まで
にあるボトル本数である。このＸ２（ｔ）の値から、振
り分け装置速度（スターフォイール３０’の速度）Ｖｆ
２（ｔ）を算出する。すなわち、Ｖｆ２（ｔ）＝ｋ２×
（Ｘ２（ｔ）−Ｘｐ２）により求める。ボトルカウント
本数に応じた、振り分け装置本体４６と同様、モータＭ
２Ｃ用の速度指令を算出する。ここで、ｋ２は所定の係
数、Ｘｐ２は目標溜まり本数である。算出したＶｆ２
（ｔ）の値を、モータＭ２Ｃ用のモータ制御手段８１に
アナログ信号として出力する。そのモータ制御手段８１
は、これに基づいてモータＭ２Ｃを制御する。こうし
て、スターフォイール３０’等の回転速度がそれぞれ制
御される。

【００３７】この制御方法は、図１０のフローチャート
に準じて行われるので、速度指令値はリアルタイムに更
新され、常に距離Ｌ２内におけるボトル１の溜まり長さ
Ｌｐ２が一定となるように、振り分け装置速度を制御
し、最適な振り分け装置速度に保つことができる。この
ような方法により、一列から複数列への振り分け時にお
いても、ボトル１の溜まり長さＬｐ２を常に一定に制御
することができ、ラインプレッシャーによるボトルの変
形を防止することができる。なお、振り分け装置本体４
６の下流側には、六列に振り分けたボトルの搬送コンベ
ア４９が設けられている。

【００３８】

【発明の効果】本発明に係る振り分け装置は、上流供給
コンベアにより上流から流れくるボトル、缶等の物品を
複数列に振り分ける振り分け部と、上記上流供給コンベ
アの所定位置における物品の通過個数をカウントする第
１のカウントセンサと、上記振り分け部内に取り込んだ
物品の個数をカウントする第２のカウントセンサと、上
記第１のカウントセンサ及び上記第２のカウントセンサ
のカウント結果から両カウントセンサ間の物品の個数を
求めるとともに該個数に基づいて振り分け速度を算出す
る速度指令算出手段と、上記振り分け部を駆動するモー
タと、該モータを上記振り分け速度に応じて制御するモ
ータ制御手段とを備えたので、振り分け部上流側の溜ま
り物品の個数を規定値以内に抑制し、ラインプレッシャ
を抑制することができ、高速稼動しても安定した振り分
けを行うことができる。

【００３９】本発明に係る振り分け装置は、ボトル、缶
等の物品を上流から流す上流供給コンベアにおける一定
区間の入り側及び出側にそれぞれ配し、物品の通過個数
をそれぞれカウントする第１のカウントセンサ及び第２
のカウントセンサと、該カウントセンサのカウント結果
から上記一定区間内の物品の個数を求めるとともに該個
数に基づいて上記上流供給コンベアの速度を算出する速
度指令算出手段と、上記上流供給コンベアを駆動するモ
ータと、該モータを上記速度に応じて制御するモータ制
御手段とを備えたので、上流供給コンベア上で押せ押せ
で溜まっている物品に対して、上流から流れてくる物品
が衝突する際の速度差を、物品が転倒しない速度になる
よう上流供給コンベア速度を制御することができ、高速
稼動しても安定した振り分けを行うことができる。

【００４０】また、上記カウントセンサを、物品の流れ
方向にわずかにずらして配置した２個のセンサで構成
し、一方のセンサがＯＮの状態で他方のセンサがＯＦＦ
からＯＮに変化する場合はカウント値に１を加え、当該
一方のセンサがＯＮの状態で当該他方のセンサがＯＮか
らＯＦＦに変化する場合はカウント値から１を減らすよ
うに構成すると、カウントセンサのチャタリングや物品
の振れ等によるカウント誤差を防止することができ、信
頼性の高い振り分けを行うことができる。

【００４１】また、上記上流供給コンベア上の物品の溜
まり量を検出する検出センサを更に備え、該検出センサ
の検出結果に基づいて上記第１のカウントセンサと上記
第２のカウントセンサの間の物品個数を補正するように
構成すると、物品個数の誤差を防止することができ、信
頼性の高い振り分けを行うことができる。

【００４２】本発明に係る振り分け方法は、上流から振
り分け部に物品を供給する上流供給コンベア上の物品の
個数に基づいて、上記振り分け部における物品の振り分
け速度を算出し、この算出結果から上記振り分け部を駆
動するモータを制御することで、上記振り分け部の上流
側の溜まり物品の個数を所定値以下に保つので、ライン
プレッシャを抑制することができ、高速稼動しても安定
した振り分けを行うことができる。

【００４３】本発明に係る振り分け方法は、上流から振
り分け部に物品を供給する上流供給コンベア上の一定区
間内の物品の個数に基づいて、上記上流供給コンベアの
速度を算出し、この算出結果から上記上流供給コンベア
を駆動するモータを制御することで、上記上流供給コン
ベア上の溜まり物品と上流から流れてくる物品との速度
差を所定値以下にしたので、上流供給コンベア上で押せ
押せで溜まっている物品に対して、上流から流れてくる
物品が衝突する際の速度差を、物品が転倒しない速度に
なるよう上流供給コンベア速度を制御することができ、
高速稼動しても安定した振り分けを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る振り分け装置に
おいて、下流側に配置された振り分け装置本体（プッシ
ャ方式による二列振り分け）の外観斜視図である。

【図２】図１のスターフォイール付近を部分的に表した
平面図である。

【図３】図１の上流側に配置されたボトル搬送部を表し
た図面であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその正面
図である。

【図４】図１の上流側に配置されたボトル搬送部を概略
的に表した平面図である。

【図５】図１の上流側に配置されたボトル搬送部を概略
的に表した正面図である。

【図６】図３のボトル搬送部の制御用ブロック図であ
る。

【図７】図３及び図４のカウントセンサと流れくるボト
ルとの位置関係を表した図面であり、（ａ）はその平面
図、（ｂ）はその正面図である。

【図８】図７におけるカウントセンサの信号波形を表し
た波形図である。

【図９】図７におけるカウントセンサの信号波形を表し
た波形図であり、（ａ）は、通常時の場合、（ｂ）はバ
ウンド時の場合である。

【図１０】図１の振り分け装置本体の速度算出ロジック
を表したフローチャートである。

【図１１】図３の各コンベアの速度算出ロジックを表し
たフローチャートである。

【図１２】本発明の第２の実施形態に係る振り分け装置
を全体的に表した平面図である。

【図１３】図１２の振り分け装置において、振り分け装
置本体４５と振り分け装置本体４６との中間部付近を表
した図面であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその正
面図である。

【図１４】丸形状のボトルの投影図であり、（ａ）は平
面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。

【図１５】角形状のボトルの投影図であり、（ａ）は平
面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。

【図１６】ボトルを包装機で箱詰めする手順を順を追っ
て概略的に表した平面図である。

【図１７】従来のボトルの振り分け装置の一例を概略的
に表した平面図である。

【図１８】従来のボトルの振り分け装置（スターフォイ
ール方式）の振り分け部を部分的に表した平面図であ
る。

【図１９】図１５のスターフォイール方式を用いて、六
列に振り分ける場合の概略図である。

【符号の説明】

１ボトル２７、２８、２９、３１カウントセンサ３０、３０’ スターフォイール３５ボトル搬送用コンベア４０駆動用ギヤ４１振り分けプッシャ４２プッシャ駆動コンベア４５、４６振り分け装置本体４９上流側コンベア５０、５１、５２、５３、５４、５５供給速度制御コ
ンベア６０ガイド６１、６２、６３、６４検出センサ７０ボトル供給コンベア８０速度指令算出手段８１モータ制御手段Ｍ１Ｃ、Ｍ２ＣモータＭ１Ｆ、Ｍ２Ｆ、Ｍ３Ｆ、Ｍ４Ｆ、Ｍ５Ｆ、Ｍ６Ｆ、Ｍ
７Ｆ、Ｍ８Ｆ、Ｍ１０ＦモータＬ１、Ｌ２距離Ｌｐ１、Ｌｐ２溜まり長さＸ１、Ｘ２、Ｘｃコンベア上のボトル本数（算出値）Ｘｐ１、Ｘｐ２目標溜まり本数ＣＮＴ１ｆ、ＣＮＴ２ｆ、ＣＮＴ１ｃ、ＣＮＴ２ｃカ
ウント値Ｖｆ１、Ｖｆ２振り分け装置速度（スターフォイール
の速度）Ｖｃコンベア速度Ｖｃｃｍｄコンベア基準速度ｋ１、ｋ２、ｋｃ係数Ｐピッチ

フロントページの続き (72)発明者土居川範幸広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者五藤哲也広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者飯伏順一広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島研究所内Ｆターム(参考） 3E054 AA15 CA08 DB02 DB04 EA02 FA04 FA07 FE03 GA01 GB02 GB06 GC02 3F015 AA08 BA01 CA02 HA01 JB03 3F027 AA01 CA03 DA01 DA14 DA16 EA06 FA12 FA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上流供給コンベアにより上流から流れく
る物品を複数列に振り分ける振り分け部と、上記上流供
給コンベアの所定位置における物品の通過個数をカウン
トする第１のカウントセンサと、上記振り分け部内に取
り込んだ物品の個数をカウントする第２のカウントセン
サと、上記第１のカウントセンサ及び上記第２のカウン
トセンサのカウント結果から両カウントセンサ間の物品
の個数を求めるとともに該個数に基づいて振り分け速度
を算出する速度指令算出手段と、上記振り分け部を駆動
するモータと、該モータを上記振り分け速度に応じて制
御するモータ制御手段とを備えたことを特徴とする振り
分け装置。
【請求項２】物品を上流から流す上流供給コンベアに
おける一定区間の入り側及び出側にそれぞれ配し、物品
の通過個数をそれぞれカウントする第１のカウントセン
サ及び第２のカウントセンサと、該カウントセンサのカ
ウント結果から上記一定区間内の物品の個数を求めると
ともに該個数に基づいて上記上流供給コンベアの速度を
算出する速度指令算出手段と、上記上流供給コンベアを
駆動するモータと、該モータを上記速度に応じて制御す
るモータ制御手段とを備えたことを特徴とする振り分け
装置。
【請求項３】上記カウントセンサを、物品の流れ方向
にわずかにずらして配置した２個のセンサで構成し、一
方のセンサがＯＮの状態で他方のセンサがＯＦＦからＯ
Ｎに変化する場合はカウント値に１を加え、当該一方の
センサがＯＮの状態で当該他方のセンサがＯＮからＯＦ
Ｆに変化する場合はカウント値から１を減らすことを特
徴とする請求項１又は２に記載の振り分け装置。
【請求項４】上記上流供給コンベア上の物品の溜まり
量を検出する検出センサを更に備え、該検出センサの検
出結果に基づいて上記第１のカウントセンサと上記第２
のカウントセンサの間の物品個数を補正することを特徴
とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の振り分
け装置。
【請求項５】上流から振り分け部に物品を供給する上
流供給コンベア上の物品の個数に基づいて、上記振り分
け部における物品の振り分け速度を算出し、この算出結
果から上記振り分け部を駆動するモータを制御すること
で、上記振り分け部の上流側の溜まり物品の個数を所定
値以下に保つことを特徴とする振り分け方法。
【請求項６】上流から振り分け部に物品を供給する上
流供給コンベア上の一定区間内の物品の個数に基づい
て、上記上流供給コンベアの速度を算出し、この算出結
果から上記上流供給コンベアを駆動するモータを制御す
ることで、上記上流供給コンベア上の溜まり物品と上流
から流れてくる物品との速度差を所定値以下にすること
を特徴とする振り分け方法。