JP7403484B2 - Article removal device and article inspection system - Google Patents
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Description
本発明は、物品排除装置および物品検査システムに関し、特にエアブロー式の物品排除装置および物品検査システムに関する。 The present invention relates to an article removal device and an article inspection system, and more particularly to an air blow type article removal device and an article inspection system.
圧縮空気の噴流の風圧荷重(以下、単にエア噴射圧力ともいう)を用いて生産ライン上から検査結果が不良である排除対象の物品を排除したり、特定の搬出先の製品を物品搬送ラインの特定の搬出ラインに振り分け排出したりするエアブロー式の物品排除装置および物品検査システムが、従前より多用されている。 The wind pressure load of compressed air jets (hereinafter simply referred to as air injection pressure) can be used to remove products with poor inspection results from the production line, or to remove products from a specific destination from the product transport line. Air-blow-type article removal devices and article inspection systems that sort and discharge articles to specific delivery lines have been widely used.
この種の物品排除装置および物品検査システムにおいては、物品の形状や搬送姿勢等によってエア噴射圧力を排除対象物品に有効に加えることができず、的確な排除動作が困難になる場合がある。 In this type of article removal device and article inspection system, air jet pressure cannot be effectively applied to the article to be excluded depending on the shape of the article, transport posture, etc., and accurate removal operation may become difficult.
そこで、従来、コンベア上の物品の位置ずれ等による搬送間隔や向きの変化を考慮しつつその物品の重心位置を予測する等して、エア噴射による物品排除の的確性を高めるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, conventional methods have been developed to improve the accuracy of article removal by air injection by estimating the center of gravity of the article while taking into account changes in conveyance interval and orientation due to misalignment of the article on the conveyor. (For example, see Patent Document 1).
また、重量測定に対してエア噴射圧力が影響し得る影響時間範囲が、重量測定部による測定タイミングと重ならないように、エア噴射のタイミングと重量測定のタイミングとを設定して、重量測定へのエア噴射の影響を抑えるようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。 In addition, the timing of air injection and the timing of weight measurement are set so that the influence time range in which air injection pressure can affect weight measurement does not overlap with the timing of measurement by the weight measurement unit. There is a device designed to suppress the influence of air injection (for example, see Patent Document 2).
さらに、近時においては、搬送方向に隣り合う複数のエアノズルから順番にエア噴射を行うように複数のエアノズルへのエア供給タイミングを制御し、物品搬送状態の多様な変化に対し排除対象の物品の排除の確実化を図るものがある(例えば、特許文献3参照)。 Furthermore, in recent years, the timing of air supply to multiple air nozzles is controlled so that air is injected sequentially from multiple air nozzles adjacent to each other in the conveyance direction. There are methods to ensure exclusion (for example, see Patent Document 3).
しかしながら、前述のような従来の物品排除装置および物品検査システムにあっては、搬送中の排除対象物品がコンベア上の所定のエアブロー区間を通過する間に、その物品をエアノズルからのエアブロー噴射により排除する構成となっていたため、専ら、排除対象物品が所定のエアブロー区間を通過する手前からエアブローの噴射を開始し、その物品が所定のエアブロー区間を通過する期間中に連続エアブロー動作させることが主流で、エアブロー噴射開始時の最大推力(排出力)を活かした制御は行われていなかった。 However, in the conventional article removal device and article inspection system as described above, while the article to be excluded is being conveyed and passes through a predetermined air blow section on the conveyor, the article is removed by air blow injection from an air nozzle. Because of this, the mainstream method is to start blowing air just before the item to be excluded passes through a predetermined air blow section, and to perform continuous air blowing while the object passes through the predetermined air blow section. , control that utilized the maximum thrust (ejection force) at the start of air blow injection was not performed.
この連続エアブローは、特にエア源から他の空圧作動機器への供給流量が多い状態下で、エア源側からの空気圧パワーの低下を招き易く、その場合、電磁弁や供給圧制御用のレギュレータを通る圧縮空気の流速が音速に達しない亜音速流れとなり易く、供給圧が所要の圧力レベルであったとしても、エアノズル側に供給される圧縮空気の流量が十分確保できなくなり、エアノズルのエアブローによる排出力(排出可能な質量)が低下してしまう場合があった。 This continuous air blowing tends to cause a drop in pneumatic power from the air source, especially when the supply flow from the air source to other pneumatically operated equipment is large, and in that case, the solenoid valve or regulator for controlling the supply pressure The flow rate of the compressed air passing through the tube tends to become a subsonic flow that does not reach the speed of sound, and even if the supply pressure is at the required pressure level, the flow rate of compressed air supplied to the air nozzle side cannot be secured, and the air blow from the air nozzle There were cases where the ejection force (mass that can be ejected) decreased.
特に、コンベアの搬送速度が遅い場合や排除対象品の長さによっては、エアブロー区間の通過に時間がかかるため、エアブローによる排出力が効率よく排除対象物品に作用させられず、排除動作を安定させるためにより高圧力のエアブローを噴射させるための過剰な設備によるコスト増加を招いていた。 In particular, if the transport speed of the conveyor is slow or depending on the length of the object to be removed, it takes time to pass through the air blow section, so the ejection force from the air blow cannot be efficiently applied to the object to be removed, making it difficult to stabilize the removal operation. This has led to increased costs due to excessive equipment for injecting higher pressure air blow.
本発明は、かかる従来の課題を解決すべくなされたものであり、コスト高を招くことなく確実な排除動作が可能な物品排除装置および物品検査システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such conventional problems, and it is an object of the present invention to provide an article removal device and an article inspection system that can perform reliable removal operations without increasing costs.
(1)本発明に係る物品排除装置は、上記目的達成のため、物品搬送ラインに組み込まれ、エア源から供給される圧縮空気を電磁弁を介してエアノズルに供給し、搬送されている物品を該エアノズルから噴射されるエアブローにより前記物品搬送ラインから排除する物品排除装置であって、排除対象の物品に対し入力される排除信号を受けて前記電磁弁を開閉し、該開閉により前記電磁弁を通る前記圧縮空気が音速化されるチョーク流れ期間において前記排除対象の物品に前記エアブローを噴射させるエアブロー制御手段を備えていることを特徴とする。 (1) In order to achieve the above object, the article removal device according to the present invention is installed in an article conveyance line, supplies compressed air supplied from an air source to an air nozzle via a solenoid valve, and removes the articles being conveyed. The article removal device removes the article from the article conveyance line by air blow injected from the air nozzle, and opens and closes the solenoid valve in response to a rejection signal inputted to the article to be excluded, and opens and closes the solenoid valve by the opening and closing. The apparatus is characterized by comprising an air blow control means for injecting the air blow to the article to be excluded during a choke flow period in which the compressed air passing therethrough is made sonic.
この構成により、本発明の物品排除装置では、エアブローによる物品排除動作の期間が電磁弁のチョーク流れ期間に制限されることになり、エア源側から物品排除装置に供給される空気圧パワー(空気圧エネルギ)が高流速で効果的に活用されるとともにその連続エアブロー時に生じる流速の低下が有効に抑制される。したがって、電磁弁の流量がエア源側からの供給空気圧(一次側圧力)に依存するチョーク流れ状態下で、電磁弁からエアノズルに流れる圧縮空気の圧力および流量が十分に確保されることになる。よって、エアノズルから圧縮空気を噴射させて排除対象物品を物品搬送ラインから排除するのに際して、所要の排出力に対応する空気圧パワーで排除対象物品を的確に排除可能になる。 With this configuration, in the article removal device of the present invention, the period of the article removal operation by air blow is limited to the choke flow period of the solenoid valve, and the pneumatic power (pneumatic energy) supplied from the air source to the article removal device is limited. ) is effectively utilized at a high flow rate, and the drop in flow rate that occurs during continuous air blowing is effectively suppressed. Therefore, under choked flow conditions where the flow rate of the solenoid valve depends on the air pressure supplied from the air source (primary side pressure), sufficient pressure and flow rate of the compressed air flowing from the solenoid valve to the air nozzle are ensured. Therefore, when ejecting compressed air from the air nozzle to remove the object to be excluded from the article conveyance line, the object to be removed can be accurately removed with pneumatic power corresponding to the required ejection force.
(2)本発明に係る物品検査システムは、上記目的達成のため、物品を所定搬送経路に沿って搬送する搬送部と、搬送中の前記物品の品質を所定の検査条件に従って検査する検査部と、前記物品のうち前記検査部の所定の検査結果に対応する排除対象物品を前記搬送部に沿って配置されたエアノズルからのエアブローにより前記所定搬送経路から外れる方向に排除する選別部と、を備えた物品検査システムであって、前記選別部は、エア源と前記エアノズルとの間に設けられる電磁弁と、前記検査結果に応じた排除信号に基づいて前記電磁弁の開閉を制御して前記エアブローを噴射させる制御ユニットと、を有し、前記制御ユニットは、前記排除対象物品に対し、前記電磁弁の開閉により前記電磁弁を通る前記圧縮空気が音速化されるチョーク流れ期間において前記排除対象の物品に前記エアブローを噴射させる構成とすることができる。 (2) In order to achieve the above object, the article inspection system according to the present invention includes a conveyance section that conveys the article along a predetermined conveyance route, and an inspection section that inspects the quality of the article being conveyed according to predetermined inspection conditions. , a sorting unit that removes items to be excluded that correspond to a predetermined inspection result of the inspection unit from among the articles in a direction away from the predetermined conveyance path by air blowing from an air nozzle arranged along the conveyance unit. In the article inspection system, the sorting unit includes a solenoid valve provided between an air source and the air nozzle, and controls opening and closing of the solenoid valve based on a rejection signal according to the inspection result to control the air blow. and a control unit that injects the excluded object to the excluded object during a choke flow period in which the compressed air passing through the solenoid valve is made sonic by opening and closing the solenoid valve. The article may be configured to be injected with the air blow.
この構成により、本発明の物品検査システムでは、選別部が検査部の検査結果に応じた排除信号に基づき電磁弁の開閉を制御して排除対象物品に対しエアブロー噴射させるとき、エアブローによる物品排除動作の期間が電磁弁のチョーク流れ期間に制限されることから、エア源側から物品排除装置に供給される空気圧パワーが高流速で効果的に活用されるとともに連続エアブロー時に生じる流速低下が有効に抑制される。したがって、電磁弁の流量がエア源側からの供給空気圧に依存するチョーク流れ状態下で、電磁弁からエアノズルに流れる圧縮空気の圧力および流量が十分に確保されることになる。よって、エアノズルから圧縮空気を噴射させて選別排出対象の物品を物品搬送ラインから排除するのに際して、所要の排出力に対応する空気圧パワーで排除対象物品を的確に排除可能になる。 With this configuration, in the article inspection system of the present invention, when the sorting section controls the opening and closing of the solenoid valve based on the exclusion signal according to the inspection result of the inspection section and injects air blow to the article to be excluded, the article exclusion operation by air blowing is performed. Since the period is limited to the choke flow period of the solenoid valve, the pneumatic power supplied from the air source to the article removal device is effectively utilized at a high flow rate, and the drop in flow rate that occurs during continuous air blowing is effectively suppressed. be done. Therefore, under choked flow conditions where the flow rate of the solenoid valve depends on the air pressure supplied from the air source, sufficient pressure and flow rate of the compressed air flowing from the solenoid valve to the air nozzle are ensured. Therefore, when ejecting compressed air from the air nozzle to remove articles to be sorted and discharged from the article conveyance line, the articles to be excluded can be accurately removed with pneumatic power corresponding to the required ejection force.
(3)本発明の好ましい実施形態においては、前記電磁弁を閉弁させてから次の排除対象物品の排除のために前記電磁弁を開弁させるまでの時間間隔が所定時間に達しているか否かを監視する監視手段と、前記監視手段の監視結果に基づいて前記搬送部による該排除対象物品の搬送を制限する搬送制限手段と、をさらに有している構成としてもよい。 (3) In a preferred embodiment of the present invention, whether or not the time interval between closing the solenoid valve and opening the solenoid valve for eliminating the next article to be excluded has reached a predetermined time. The present invention may be configured to further include a monitoring means for monitoring whether the above-mentioned article is to be excluded, and a transport restriction means for restricting transport of the exclusion target article by the transport section based on the monitoring result of the monitoring means.
この場合、電磁弁を閉弁させてから次の物品排除のために開弁するまでの閉弁期間が所定時間に達しているか否かの監視結果に応じて、搬送部による物品搬送が選択的に制限される。したがって、所定時間を、エアブローによる物品排除動作および次動作のための空気圧パワーチャージに要する時間以上に設定すれば、物品排除動作ごとに次動作のための空気圧パワーチャージを確実に実行可能となる。 In this case, depending on the monitoring result of whether the closing period from when the solenoid valve is closed to when it is opened to remove the next article has reached a predetermined time, the article conveyance by the conveyor section is selectively performed. limited to. Therefore, by setting the predetermined time to be longer than the time required for the article removal operation by air blow and the pneumatic power charge for the next operation, it becomes possible to reliably perform the pneumatic power charge for the next operation for each article removal operation.
(4)本発明の好ましい実施形態において、前記制御ユニットは、前記電磁弁を開閉するタイミングを前記排除対象の物品の質量に応じて制御するための動作条件を記憶する条件記憶手段を有しているとよい。 (4) In a preferred embodiment of the present invention, the control unit includes condition storage means for storing operating conditions for controlling the timing of opening and closing the solenoid valve according to the mass of the article to be excluded. Good to have.
この場合、条件記憶手段に記憶させたテーブルまたは演算式等によって、電磁弁を開閉するタイミングを排除対象物品の質量に応じて制御するための動作条件を迅速的確に設定可能となり、エアブローによる物品排除動作の期間が比較的短い時間になる場合でも、的確なタイミング設定により確実な物品排出が可能となる。 In this case, using a table or calculation formula stored in the condition storage means, it is possible to quickly and accurately set operating conditions for controlling the timing of opening and closing the solenoid valve according to the mass of the object to be removed, and the object can be removed by air blowing. Even when the period of operation is relatively short, accurate timing settings enable reliable article ejection.
(5)本発明の好ましい実施形態においては、前記エア源と前記電磁弁との間であって、該電磁弁の上流側に、前記チョーク流れ期間の終了直後の圧縮空気に弾性エネルギを蓄積させるエネルギ蓄積手段を設けた構成とすることもできる。 (5) In a preferred embodiment of the present invention, elastic energy is stored in the compressed air immediately after the end of the choke flow period between the air source and the solenoid valve and upstream of the solenoid valve. It is also possible to adopt a configuration in which energy storage means is provided.
この場合、電磁弁の上流側の逆止機能を持つエネルギ蓄積手段、例えば長配管や、フィルタレギュレータ、エアタンク等に、チョーク流れ期間の終了直後の圧縮空気の流動停止に伴って弾性エネルギを蓄積でき、次動作時におけるチョーク流れ期間の延長作用を発揮させることができる。 In this case, elastic energy can be stored in an energy storage device with a check function upstream of the solenoid valve, such as a long pipe, a filter regulator, or an air tank, as the flow of compressed air stops immediately after the choke flow period ends. , it is possible to exert an effect of extending the choke flow period during the next operation.
(6)前記搬送部により搬送される前記物品を前記選別部より上流側で検知する検知センサを備え、前記制御ユニットは、前記検知センサの検知信号に基づいて、前記電磁弁を開閉するタイミングを補正するタイミング調整手段を有している。 (6) A detection sensor that detects the article transported by the transport section upstream of the sorting section, and the control unit controls the timing of opening and closing the solenoid valve based on the detection signal of the detection sensor. It has timing adjustment means for correction.
このようにすると、搬送中の物品を排除対象品としてより的確なタイミングで排除可能となる。 In this way, the article being transported can be excluded at a more accurate timing as an article to be excluded.
本発明によれば、エア源からの圧縮空気の供給流量が変動したとしても、コスト高を招くことなく確実な排除動作が可能な物品排除装置および物品検査システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an article removal device and an article inspection system that can perform reliable removal operations without increasing costs even if the flow rate of compressed air supplied from an air source fluctuates.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1ないし図6は、本発明の一実施の形態に係る物品排除装置を備えた物品検査システムを示している。 1 to 6 show an article inspection system equipped with an article removal device according to an embodiment of the present invention.
まず、構成について説明する。 First, the configuration will be explained.
図1に示すように、本実施形態の物品検査システム1は、検査機10と物品排除装置であるエアジェット選別機20とを含んで構成されている。
As shown in FIG. 1, the
検査機10は、被検査品(物品)であるワークWを所定の搬送方向(図1中のX方向)に搬送する搬送部11と、所定の物品検査を行う検査部12(物品検査部)と、それらを制御する制御部13とを具備している。
The
搬送部11は、例えば複数のローラに無端のコンベアベルトを巻回したベルトコンベア式のものであり、X方向に物品搬送可能なコンベア搬送路11aを有している。
The
検査部12は、例えばX線検査を行うもので、その検査のためのX線発生器およびX線検出器を有している。ただし、検査部12は、他の検査、例えば金属検査や質量計測、形状検査等を行うもの、あるいは、そのような複数の検査のうち少なくとも1つの検査を行うものであってもよい。
The
制御部13は、例えば搬送部11によるワークWの搬送速度や搬送間隔等を制御するとともにエアジェット選別機20に対応する搬送制御信号Cbを出力する搬送制御手段13aと、X線発生器の出力を制御したりワークWの搬送速度に応じたX線検出器のX線ライン検出周期および検査期間等を制御したりする検査制御手段13bと、両手段による物品検査および物品搬送を制御するため各種制御値を演算する演算制御手段13cと、後述の物品検知センサによる物品検知情報や検査結果をエアジェット選別機20側に出力する選別制御手段13dと、操作入力および画面表示が可能な操作・表示手段13eを含んでいる。
The
具体的には、検査機10は、検査部12での検査結果に応じて、例えば検査中のワークWのX線検査によりワークW中に異物が検出されたとき、今回のワークWの物品搬入検知時点から所定の選別遅延時間内に、異物が検出されたワークWの選別排出を指令する選別指令信号Rjを生成して、エアジェット選別機20側に出力するようになっている。
Specifically, the
一方、エアジェット選別機20は、検査機10の物品搬送ライン上で下流側に組み込まれており、検査機10のコンベア搬送路11aの下流側に位置するコンベア搬送路21aを有する搬送部21と、コンベア搬送路21a(選別搬送路)の側方に配置されたエアノズル22と、エアノズル22の上流側でエア供給経路を開閉する電磁弁23と、電磁弁23の上流側でエアノズル22に供給される圧縮空気の圧力、すなわちエアの圧力を所定圧力に制御するフィルタレギュレータ24(レギュレータ)と、フィルタレギュレータ24より上流側で図外のエアコンプレッサ等のエア源に接続するエア配管25を具備している。
On the other hand, the
さらに、エアジェット選別機20には、エア配管25を通してエア源側から供給される圧縮空気の流量、すなわちエアの供給流量Qsを検出する流量計26と、エア配管25を通してエア源側から供給されフィルタレギュレータ24により調圧された圧縮空気の圧力Pjを検出する圧力計27と、検査機10からの選別指令信号Rjと流量計26および圧力計27の検出値等のエア供給条件の検出情報とに応じて電磁弁23を開閉させる制御ユニット30とが設けられている。
Furthermore, the
搬送部21は、例えば複数のローラに無端のコンベアベルトを巻回したベルトコンベア式のものであり、図1中の右側に物品搬送可能なコンベア搬送路21aを有している。この搬送部21は、勿論、ベルトコンベア式に限定されるものではない。なお、搬送部21の上流端側には、検査機10による検査済みのワークWがコンベア搬送路11aから下流側のコンベア搬送路21a上に乗り移るときにワークWの先端を検知する物品検知センサ32が設けられている。
The
エアノズル22は、検査機10の検査部12の後段側に位置する例えばフラット型、ラウンド型またはスポット型のもので、フィルタレギュレータ24で所定圧力Pjに制御されたエアが電磁弁23を介して供給されるとき、選別搬送部21の所定搬送区間である選別区間Zj内にエアジェット噴射を行うことで、そのエアブローの風圧荷重によって選別区間Zj内の選別対象(排除対象)のワークWをコンベア搬送路21a上からY方向(図1中の下方)に排出させるように吹き飛ばすかまたはスリップさせて選別排出するようになっている。
The
電磁弁23は、制御ユニット30からの開弁制御信号入力に応じて開弁したとき、エア源側から供給されフィルタレギュレータ24により所定圧力に制御された圧縮空気をエアノズル22に流入させることができる一方、制御ユニット30からの開弁制御信号入力がなくなって閉弁したとき、エア源側から供給されフィルタレギュレータ24により所定圧力に制御された圧縮空気をエアノズル22から遮断することができるようになっている。
When the
エア配管25は、図外のエアコンプレッサ等のエア源に接続するとともに、それぞれに図示しない空気圧作動部を有する複数の他装置A、Bに接続されており、エア源からの圧縮空気を各装置A、Bおよび本実施形態の物品検査システム1に供給することができる。
The
エア配管25より下流側の空気圧回路で構成されたエアジェット選別機20の物品排出性能(空気圧パワーに応じた排出質量)は、概ねエアの供給圧力と供給流量に応じて規定されるが、供給圧力Psについては例えば0.4~0.9[MPaG]に設定される。また、供給流量Qsは、標準状態(20℃、1atm、湿度65%)の大気に換算した流量値(ANR)で、例えば空圧部品の一般的な基準流量レベルである400[L/min]ないし500[L/min](ANR)に設定されている。これにより、エアジェット選別機20は、エア源から供給される圧縮空気を電磁弁23を介してエアノズル22に供給し、搬送されているワークWをエアノズル22から噴射されるエアブローにより物品搬送ラインから排除することができる。
The article discharge performance (discharge mass according to pneumatic power) of the
流量計26は、フィルタレギュレータ24を通してエアノズル22側に流れるエアの流量、ここではエア配管25の物品検査システム1側への分岐点付近で供給流量Qsを検出するものであり、例えばフィルタレギュレータ24の前後差圧に応動するダイヤフラム等の可動受圧部品の変位により流量を検出するようなもの、または、フィルタレギュレータ24の上流側に配置される渦流量計、熱式質量流量計もしくはコリオリ流量計等である。なお、流量計26および圧力計27に代えて、エアパワーメータを用いることができる。
The
制御ユニット30は、検査機10の制御部13から検査部12の検査結果に応じた選別指令信号Rj(排除信号)が排除対象のワークWに対し入力されたとき、その選別指令信号Rjを受けて、プログラマブルコントローラや制御基板等によるON/OFF制御で電磁弁23を開閉制御するように構成されている。
When the
この制御ユニット30は、排除対象のワークWの質量や搬送条件に応じて予めの実験結果を基に作成されたエアブロー時間算出用のデータテーブルや計算式を記憶するメモリ31(条件記憶手段)を含んでおり、メモリ31に記憶格納させたそのテーブルや計算式に基づいて物品排除に要するエアブロー時間を算出し、そのエアブロー時間に対応する開弁出力を、検査後の選別区間ZjまでのワークWの搬送距離および搬送速度に応じた所定のタイミングで出力するようになっている。
This
具体的には、制御ユニット30は、まず、メモリ31に記憶させたテーブルまたは演算式等によって、排除対象物品の質量(例えば図3(a)中のM4)に応じてエアブロー制御するための動作条件となるエアブロー時間Ton(選別動作時間)およびエアタンク充填時間Toffを、メモリ31に記憶格納させたテーブルや計算式に基づいて設定するようになっている。
Specifically, the
制御ユニット30は、また、各ワークWが検査機10のコンベア搬送路11a上からエアジェット選別機20のコンベア搬送路21a上に移載される際の物品検知センサ32からの搬入検知信号を入力するか、検査機10のコンベア搬送路11a上への物品搬入を検知する不図示の上流側の搬入物品検知センサからの物品検知信号を入力するようになっている。さらに、選別排出対象のワークWについて選別指令信号Rjが入力されたとき、制御ユニット30は、そのワークWが下流側のコンベア搬送路21a上の選別区間Zj内に進入するタイミングと、その進入から選別区間Zjを脱出するまでの搬送時間とをそれぞれ算出することができるようになっている。
The
そして、制御ユニット30は、物品検知センサ32からの搬入検知信号またはその信号に対応するワークWの選別区間Zj内への進入タイミングと、本システムに固有の選別遅延時間Tdと、前述のテーブルまたは演算式等によって設定したエアブロー時間Tonとに基づいて、電磁弁23を開閉するタイミング、例えば図2中の開弁時点t12および閉弁時点t13を設定するようになっている。
Then, the
また、制御ユニット30は、選別指令信号Rjを受けて電磁弁23を開閉させる期間を制御するエアブロー制御手段となっており、選別区間Zj内の選別対象(排除対象)のワークWをコンベア搬送路11a上からY方向へとエアブローにより選別排出させるとき、選別対象のワークWに対する1回のエアブローの期間を、電磁弁23を通る圧縮空気が音速化されるチョーク流れ期間に制限するようになっている。
In addition, the
ここにいうチョーク流れ期間とは、電磁弁23の上流圧力P1[MPa]が電磁弁23の下流圧力P2[MPa]に対して高く、ゲージ圧での圧力比(P2+0.1)/(P1+0.1)が臨界圧力比以下に小さくなっているために、開弁している電磁弁23の内部の通路でエアの流速が音速に達しているチョーク流れ状態の期間である。
The choke flow period referred to here means that the upstream pressure P1 [MPa] of the
そして、このチョーク流れ期間中、電磁弁23の内部の通路を通るエアの流量が電磁弁23の上流圧力P1のみに依存(比例)するものとなる。
During this choke flow period, the flow rate of air passing through the internal passage of the
なお、圧力比(P2+0.1)/(P1+0.1)が臨界圧力比より大きいときには、亜音速流れとなり、電磁弁23の内部を通るエアの流量が電磁弁23の上流圧力P1のみならず下流圧力P2にも依存するものとなる。
Note that when the pressure ratio (P2+0.1)/(P1+0.1) is larger than the critical pressure ratio, the flow becomes subsonic, and the flow rate of air passing through the inside of the
さらに、制御ユニット30は、電磁弁23を閉弁させてから次の排除対象ワークWの排除のために電磁弁23を開弁させるまでの時間間隔、例えば図2に示す製品ピッチ相当時間A1、A2、A3が、それぞれ確実な選別動作に必要な所定時間Aw(選別能力に対応する製品ピッチ限界[s/個])を含んだ所要時間間隔(例えば、図2中の選別遅延時間Td+所定時間Aw)に達しているか否かを監視する監視手段の機能と、監視手段の監視結果に基づいて搬送部11による排除対象ワークWの搬送を制限する搬送制限手段の機能とをさらに有している。
Furthermore, the
ここで、図2に示す製品ピッチ相当時間A1、A2は、対応するワークWがそれぞれ検査機10のコンベア搬送路11a上に搬入されたときの物品検知時点t11、t21から開始する対象ワークW毎の処理時間で、その物品検知時点t11、t21から開始する本システムに固有の選別遅延時間Tdと、選別遅延時間Tdが経過した選別動作開始時点t12、t22から開始される選別動作に必要な所定時間Awとの総和に相当する前述の所要時間間隔以上の時間となっている。したがって、その所要時間間隔から選別遅延時間Tdを差し引いた実動作許容時間A1´、A2´は、それぞれ所定時間Awより大きく、正常な選別排出動作が可能である。 Here, the product pitch equivalent times A1 and A2 shown in FIG. In the processing time of , the sorting delay time Td specific to this system starts from the article detection time t11, t21, and the predetermined time necessary for the sorting operation starts from the sorting operation start time t12, t22 after the sorting delay time Td has elapsed. The time is longer than the above-mentioned required time interval, which corresponds to the sum total with time Aw. Therefore, the actual operation permissible times A1' and A2' obtained by subtracting the sorting delay time Td from the required time interval are each longer than the predetermined time Aw, and normal sorting and discharging operation is possible.
また、各選別動作開始時点t12、t22から開始される選別動作に必要な所定時間Awは、図2に示すように、各選別動作開始時点t12、t22を基準タイミングとして、その基準タイミングから選別動作を開始する場合の選別動作時間Tonと、選別動作時間Tonの直後におけるエア源の供給空気圧パワーチャージに不可欠な時間として設定されたタンク充填時間Toff(同図中では、電磁弁応答時間&タンク充填時間)を含んでいる。 Further, as shown in FIG. 2, the predetermined time Aw required for the sorting operation starting from each sorting operation start time t12, t22 is calculated from the sorting operation start time t12, t22 as a reference timing, as shown in FIG. The sorting operation time Ton when starting the sorting operation time Ton, and the tank filling time Toff which is set as the time essential for the supply air pressure power charge of the air source immediately after the sorting operation time Ton (in the figure, the solenoid valve response time & tank filling time time).
ここで、選別動作時間Tonは、電磁弁23の有効なチョーク流れ期間が確保可能で、かつ、排除対象の所定質量のワークWをコンベア搬送路21a上から選別排出可能なエアブロー時間を確実に設定可能な期間であり、メモリ31に予め記憶させたエアブロー時間算出用のデータテーブルや計算式を基に算出されるようになっている。
Here, the sorting operation time Ton is set to ensure an air blowing time that can ensure an effective choke flow period of the
また、タンク充填時間Toffは、電磁弁23を選別動作時間Tonだけ開弁させる1回の選別排出(物品排除)動作ごとに、電磁弁23の閉弁によりエア源側から供給される空気圧パワーを所要レベルに回復させる空気圧パワーチャージ時間であり、本実施形態では、電磁弁23の応答時間およびエアタンク28への所定レベルの蓄圧に要する時間として所定の充填特性に対応するデータテーブルや計算式を基に算出されるようになっている。なお、エア源側からの圧縮空気の空気圧パワーは、大気温度下で概ね供給空気圧と供給空気流量の積に比例するが、電磁弁23より上流側の空気圧回路内の圧縮空気の運動エネルギもエアタンク28の蓄圧レベルを高める空気圧パワーチャージに利用することができる。
In addition, the tank filling time Toff is determined by the pneumatic power supplied from the air source by closing the
制御ユニット30は、このように、電磁弁23を開閉するタイミングを排除対象のワークWの質量に応じて制御するための動作条件を以下に述べるようなテーブルや演算式としてメモリ31に記憶させたる条件記憶手段となっている。
In this way, the
より具体的には、例えば図4(a)に示すような静止状態での排出質量M[g]の理想直方体形状のワークWをコンベアベルト幅Lw[mm]だけ吹き飛ばすかスリップさせるために必要なエアブロー時間Ton[s]が、予めの実験により測定され、図3(a)に示すようなエアブローによる物品排除能力のベース特性(Ton=xM+y)としてメモリ31に記憶されている。なお、実装品のTon特性は、このベース特性を利用して、検査機10からのテストエアブローによって求められる。
More specifically, it is necessary to blow or slip an ideal rectangular parallelepiped-shaped workpiece W with a discharge mass M [g] in a stationary state by the conveyor belt width Lw [mm] as shown in FIG. 4(a), for example. The air blow time Ton [s] is measured through a preliminary experiment and is stored in the
また、図4(b)に示すように、静止状態での排出質量M[g]の実製品のワークWをコンベアベルト幅Lw[mm]だけ吹き飛ばすかスリップさせるために必要なエアブロー時間Ton_M[s]を測定し、その測定結果から次の補正係数kを計算することで、実製品に対し必要なエアブロー時間Ton[s]を、図3(a)中に実製品特性(Ton=xM/k+y)として破線で示すように相対的に補正して、ワークWの品種ごとのエアブローによる物品排除能力の実製品特性としている。
k=(理想直方体形状のワーク質量Mのエアブロー時間Ton-y)/(実製品のワーク質量Mのエアブロー時間Ton_M-y)
In addition, as shown in FIG. 4(b), the air blowing time Ton_M[s ] and calculate the following correction coefficient k from the measurement results, the air blow time Ton [s] required for the actual product can be calculated using the actual product characteristics (Ton=xM/k+y ) is relatively corrected as shown by the broken line, and the actual product characteristics of the article removal ability by air blow for each type of workpiece W are used.
k = (Air blow time Ton-y for work mass M of ideal rectangular parallelepiped shape)/(Air blow time Ton_M-y for work mass M of actual product)
さらに、1回の電磁弁23を選別動作時間Tonだけ開弁させる1回の物品排除動作ごとに、電磁弁23の閉弁によりエア源側から供給される空気圧パワーが低下することに対して、その空気圧パワーを所要レベルに回復させるのに必要な空気圧パワーチャージ時間が、予めの実験により測定され、その結果が、図3(b)示すようなエアブロー時間Tonに応じたエアタンク充填時間Toffの変化特性に対応する算出用テーブルや演算式としてメモリ31に記憶されている。なお、図3(a)、図3(b)中の矢印に沿った番号1、2、3、4は、データ参照の順序を示している。図3(a)中の排出質量M4は、例えば400[g]であり、図3(v)中の充填時間Ta3は、例えば0.3秒である。また、実製品での選別動作時間のTon特性の補正は、エアタンク有りでも無しでも利用することができる。
Furthermore, for each article removal operation in which the
したがって、制御ユニット30は、1回の電磁弁23を選別動作時間Tonだけ開弁させる1回の物品排除動作ごとに、選別動作時間Tonに対応するエアブロー時間Tonとそれに対応するエアタンク充填時間Toff[s]とを算出し、設定することができる。
Therefore, the
このような機能を発揮するために、制御ユニット30は、製品ピッチ相当時間A1、A2、A3から選別遅延時間Tdを差し引いた時間間隔A1´、A2´、A3´等がそれぞれ所定時間Awに達しているか否かを監視する監視手段の機能を有している。
In order to perform such a function, the
この監視手段の機能は、電磁弁23を閉弁させる時点(図2中のt13、t23)から次の物品排除のために開弁する時点(t22、t32)までの閉弁期間((A1´+Td-T1on)、(A2´+Td-T2on))が、所要の空気圧エネルギの蓄積状態に達するのに必要な所定時間(図2中の(T1off+Td)、(T2off+Td))に達しているか否かを監視する機能に相当するものである。なお、ここでの所定時間Awは、エアブローによる物品排除動作時間T1on、T2on、T3onに対し次動作のための空気圧パワーチャージ(空気圧エネルギの蓄積)に要する時間T1off、T2off、T3offに応じて変化するものの、前述のテーブルや計算式を用いて算出できるので、物品排除動作ごとに次動作のための空気圧パワーチャージを確実に実行可能であるか否かを判定可能となる。 The function of this monitoring means is the valve closing period ((A1' +Td-T1on), (A2'+Td-T2on)) have reached the predetermined time required to reach the required pneumatic energy storage state ((T1off+Td), (T2off+Td) in FIG. 2). This corresponds to the monitoring function. Note that the predetermined time Aw here changes according to the time T1off, T2off, T3off required for pneumatic power charge (accumulation of pneumatic energy) for the next operation with respect to the article removal operation time T1on, T2on, T3on by air blow. However, since it can be calculated using the table and formula described above, it becomes possible to determine whether or not pneumatic power charging for the next operation can be reliably performed for each article removal operation.
制御ユニット30は、このような監視手段としての監視結果に応じて、搬送部11、21による排除対象ワークWの搬送を選択的に制限する搬送制限手段としても機能する。
The
例えば、制御ユニット30は、図2中の選別動作時間軸上に「コンベア停止」と示すように、時間間隔A3´が所定時間Awに達しておらず(A3´がAw未満)、電磁弁23を閉弁させる時点t33から次の物品排除のために開弁する時点までの閉弁期間を所定時間Awだけ確保できないときには、搬送部11、21による排除対象ワークWの搬送を停止させるようになっている。なお、この搬送制限手段は、搬送部11、21による排除対象ワークWの搬送を制御する際に搬送を停止させるのでなく、搬送速度を低下させるものであってもよい。
For example, the
また、制御ユニット30は、検査済みのワークWを搬送部21のコンベア搬送路21aより上流側で検知する物品検知センサ32からの検知信号(図2中の「製品検知」)と、そのワークWの品種や検査時の荷姿等の搬送形態について予め設定入力された製品質量値等の設定情報に基づいて、電磁弁23を開閉するタイミングを調整し、物品排除動作時間Tonや空気圧パワーチャージに要する時間Toffを補正可能なタイミング調整手段の機能を併有しており、ワークWに対するエアブローのタイミングを搬送形態や姿勢等に応じて補正することができるようになっている。その補正用のテーブルや補正計算式を用いることができるのは勿論である。
Further, the
ところで、本実施形態においては、電磁弁23より上流側でエア源からの圧縮空気がフィルタレギュレータ24を介してエアタンク28に流入するので、フィルタレギュレータ24との協働により、エアタンク28は、電磁弁23を閉弁させたときに、エア源と電磁弁23との間であってその電磁弁23の上流側におけるチョーク流れ期間の終了直後の圧縮空気を流入させて蓄圧し、弾性エネルギを蓄積させることができるエネルギ蓄積手段として機能する。もっとも、このエアタンク28に代え、電磁弁23の上流側の逆止機能を持つエネルギ蓄積手段となる長配管や蓄圧器、フィルタレギュレータ等を用いることで、チョーク流れ期間の終了直後の圧縮空気の流動停止に伴って弾性エネルギを蓄積でき、次動作時におけるチョーク流れ期間の延長作用を発揮させることができる。
By the way, in this embodiment, compressed air from an air source on the upstream side of the
次に、作用について説明する。 Next, the effect will be explained.
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1においては、各排除対象ワークWの選別動作に必要な所定時間Awに、エアブロー時間Tonのみならず、そのエアブロー時間Tonに応じたエアタンク充填時間Toffを含める設定とすることで、選別排出のための物品排除動作ごとに、選別動作時間Ton中のエアノズル22からのエアブローによる物品排除動作の期間が電磁弁23のチョーク流れ期間内に制限されるとともに、電磁弁23のTon時間中の高流量化とその動作時間比率(Ton/選別能力相当の周期)に応じた低エア消費量化とにより、供給される空気圧パワーの低下が有効に抑制される。
In the
例えば、図5(a)に示す選別動作開始時点t12、t22の直前に電磁弁23の上流圧力P1[MPa]が電磁弁23の下流圧力P2[MPa]に対して十分に高い状態下で、電磁弁23が開弁すると、選別動作開始時点t12、t22では、それぞれゲージ圧での圧力比(P2+0.1)/(P1+0.1)が臨界圧力比以下に小さくなり、開弁した電磁弁23の内部の通路でエアの流速が音速に達しているチョーク流れ状態となる。
For example, immediately before the sorting operation start time points t12 and t22 shown in FIG. When the
そして、このチョーク流れ期間中、電磁弁23の内部の通路を通るエアの流量が電磁弁23の上流圧力P1のみに依存(比例)するものとなり、略一定の高流量となる。
During this choke flow period, the flow rate of air passing through the internal passage of the
なお、図5(a)中に示す「上限レベル」は、供給流量Qsおよび供給圧力Psで供給される圧縮空気の空気圧パワーがエアブローの有無に応じて変化し、その空気圧パワーに対応する排出可能な排除対象ワークWの質量[kg]が変化し得ることを示している。 Note that the "upper limit level" shown in FIG. 5(a) means that the pneumatic power of the compressed air supplied at the supply flow rate Qs and the supply pressure Ps changes depending on the presence or absence of air blow, and the discharge capacity corresponding to the pneumatic power is determined by the "upper limit level" shown in FIG. This shows that the mass [kg] of the work W to be excluded can vary.
図5(b)に比較例1として例示するように、排除対象ワークWの選別動作時に連続エアブローを実行すると、供給流量Qsおよび供給圧力Psで供給される圧縮空気の空気圧パワーが低下し、フィルタレギュレータ24により調圧されたエア圧Pj[MPa]が設定要求通り、例えば図6(a)に示すように0.4MPaまたは0.5MPaであったとしても、エア源側の供給能力や他装置A、Bの使用状態等に応じ、定常エアブロー流量[リットル/mm]が初期レベルの流量qs4(例えば、400L/min(ANR))以上からそれ未満の流量qs3(例えば、300L/min(ANR))付近(図6(a)中に点線の白抜き丸印で示す)まで低下してしまう。
As illustrated in Comparative Example 1 in FIG. 5(b), when continuous air blowing is performed during the sorting operation of the work W to be excluded, the pneumatic power of the compressed air supplied at the supply flow rate Qs and the supply pressure Ps decreases, and the filter Even if the air pressure Pj [MPa] regulated by the
また、図5(b)に比較例1として例示するように排除対象ワークWの選別動作時に連続エアブローを実行する場合、図6(b)に示すように、フィルタレギュレータ24により調圧されたエア圧Pjが0.4MPa以上に設定されていても、フィルタレギュレータ24によって電磁弁23側への実質的な流量が制限されることで供給される空気圧パワーが低下してしまい、エアノズル22からの風圧荷重に応じた排出質量が図6(b)中の排出質量M8以上に高めることができない。
In addition, when continuous air blowing is performed during the sorting operation of the work W to be excluded, as illustrated as Comparative Example 1 in FIG. 5(b), as shown in FIG. 6(b), air is regulated by the
また、図5(c)に比較例2として例示するように、選別作動時間がチョーク流れ期間を越えて長く続く場合も、その選別作動時間が次の排除対象ワークWに対するエアブローの前に終了するにもかかわらず、選別動作時間Tonの直後におけるエア源の供給空気圧パワーチャージに不可欠な時間として設定されたタンク充填時間Toffを上限レベルの回復に足りる程度に十分に確保できず、排出力の低下を招いてしまうことになる。 Furthermore, as illustrated in Comparative Example 2 in FIG. 5(c), even if the sorting operation time continues for a long time beyond the choke flow period, the sorting operation time ends before the air blow to the next work W to be excluded. Despite this, the tank filling time Toff, which was set as the time essential for charging the supply air pressure power of the air source immediately after the sorting operation time Ton, could not be secured sufficiently to recover the upper limit level, resulting in a decrease in the discharge power. You will end up inviting
これら比較例1、2に対し、本実施形態では、流量計26および圧力計27によって供給空気圧パワーが所要のレベルに達しているか監視され、間欠動作として制限された選別動作時に、電磁弁23のエア流量が上流圧力P1(一次側圧力)に依存するチョーク流れ状態下で、電磁弁23からエアノズル22に流れる圧縮空気の圧力および流量が十分に確保されることになる。
In contrast to these Comparative Examples 1 and 2, in this embodiment, the
したがって、エアノズル22から圧縮空気を噴射させて排除対象のワークWを物品搬送ラインであるコンベア搬送路21a上から排除するのに際して、所要の排出力に対応する空気圧パワーで排除対象ワークWを的確に排除可能な選別排出動作が可能となる。
Therefore, when ejecting compressed air from the
よって、本実施形態では、比較例1、2のように電磁弁内の流れが亜音速流れとなって排出力の低下が生じることがなく、物品排除に要求される排出力要求値に対して十分に大きい風圧荷重のエアブローを発生させることができる。 Therefore, in this embodiment, unlike Comparative Examples 1 and 2, the flow inside the solenoid valve does not become a subsonic flow and the ejection force decreases, and the ejection force required for removing the article does not decrease. An air blow with a sufficiently large wind pressure load can be generated.
しかも、本実施形態では、各排除対象ワークWの選別動作に必要な所定時間Aw中において、選別動作時間Tonの直後に電磁弁23を閉弁させ、エア源側からエアジェット選別機20に供給される空気圧パワーをエアタンク28等により電磁弁23の上流側の空気圧回路内にチャージさせるので、図5(a)および図6(b)に示すように、選別排出動作ごとに排出力の上限レベルやエア圧に対応する間欠エアブローの排出力(排出質量)を所要レベルに高めることができる。その結果、製品ピッチ相当時間A1、A2等の通常の排出動作時間内に確実な選別排出動作が可能となる。
Moreover, in this embodiment, during the predetermined time Aw required for the sorting operation of each work W to be excluded, the
特に、本実施形態では、エア源側のエア配管25と電磁弁23との間であって電磁弁23の上流側に、フィルタレギュレータ24等による逆止機能を持つエアタンク28が設けられているので、チョーク流れ期間の終了直後の圧縮空気に弾性エネルギを蓄積させ、供給エアの空気圧パワーを高めることができる。したがって、各排除対象ワークWの選別動作時間Tonに対応して電磁弁23を開弁させるとき、電磁弁23の上流圧力P1[MPa]が電磁弁23の下流圧力P2[MPa]に対して十分に高くなり、電磁弁23の内部の通路でチョーク流れ状態となる期間Tch(図5(a)参照)が十分に確保可能となるとともに、上流圧力P1に依存する電磁弁23の流量が十分な流量に設定可能となる。
In particular, in this embodiment, an
また、本実施形態では、メモリ31に記憶させたテーブルまたは演算式等によって、排除対象のワークWの質量に応じて電磁弁23の開閉タイミングを制御するための動作条件を迅速的確に設定可能となり、エアブローによる物品排除動作の期間が比較的短いチョーク流れ時間Tchに制限されるにもかかわらず、的確なタイミング設定により確実な物品排出が可能となる。なお、チョーク流れは、電磁弁だけでなく、エアノズルの噴射口の断面積Aを急激に小さく細くした先細ノズルもしくは先細末広ノズル(いわゆるラバルノズル)等のエアノズルでも得ることができる。したがって、チョーク流れの音響効果は、電磁弁23とエアノズル22のいずれか、または両方によって得ることができる。
Furthermore, in this embodiment, the operating conditions for controlling the opening/closing timing of the
さらに、電磁弁23の上流側の逆止機能を持つエネルギ蓄積手段、例えば長配管や、フィルタレギュレータ、エアタンク28等に、チョーク流れ期間の終了直後の圧縮空気の流動停止に伴って弾性エネルギを蓄積でき、次動作時におけるチョーク流れ期間の延長作用を発揮させることができる。よって、検査部12がX線検査や前述の他の検査を行う本実施形態に有用である。また、荷重センサで質量計測するのでなく、検査画像のX線透過濃度データを基に質量を計量するような場合にも、有用である。
Furthermore, elastic energy is stored in energy storage means with a check function on the upstream side of the
加えて、制御ユニット30が電磁弁23を開閉するタイミングを補正し、搬送中のワークWの搬送形態等に応じてより的確なタイミングで選別排出動作を実行させることができ、確実な排除動作が可能な物品検査システムとなる。
In addition, the
このように、本実施形態においては、エア源からの圧縮空気の供給流量Qsが変動したとしても、コスト高を招くことなく確実な排除動作が可能なエアジェット選別機20を有する物品検査システム1を提供することができるものである。
As described above, in this embodiment, even if the supply flow rate Qs of compressed air from the air source fluctuates, the
なお、本実施形態では、ワークWの質量は設定入力によって把握可能な既知のパラメータとしていたが、検査機10が質量計測機能を有する場合には、個々のワークWの計量値に応じた選別動作時間Tonやタンク充填時間Toffの可変制御が可能である。次のそのような実施形態について説明する。
Note that in this embodiment, the mass of the work W is a known parameter that can be grasped by inputting settings, but if the
(他の実施形態)
図7は、本発明の他の実施形態に係る物品検査システムにおけるエアジェット選別機の制御タイミングを示している。
(Other embodiments)
FIG. 7 shows the control timing of the air jet sorter in the article inspection system according to another embodiment of the present invention.
本実施形態は、検査機10が、搬送部11、検査部12および制御部13を具備している点で一実施形態と同様であるが、搬送部11は、搬送物品の重量を図示しない荷重センサに加えることができる計量コンベアで構成され、検査部12は、その荷重センサによりコンベア搬送路11a上のワークWの質量を計量し、計量値が許容範囲内か否かを判定する機能を有している。また、制御部13は、ワークWの計量値の許容範囲内か否かの判定結果および計量値に応じて各種制御値を演算するとともに、選択的に選別指令信号Rjを生成し、エアジェット選別機20側に出力するようになっている。他の点については、上述の一実施形態と略同様な構成を有しているので、同一または類似の構成については一実施形態の対応する構成要素の符号を用いつつ、以下、主に一実施形態との相違点について説明する。
The present embodiment is similar to the first embodiment in that the
本実施形態では、検査部12の荷重センサによってコンベア搬送路11a上のワークWの質量が前述の計量コンベアを介して計量され、その計量値が検査結果として出力される。
In this embodiment, the mass of the workpiece W on the
図7に例示するように、製品ピッチ相当時間A1、A2、A3、A4は、検査機10の上流側の物品検知センサによる製品検知時点t11を基準とする時間間隔であり、Aw10は、製品質量100gに対して許容される製品ピッチ限界を、Aw20は、製品質量200gに対して許容される製品ピッチ限界を、Aw15は、製品質量150gに対して許容される製品ピッチ限界を、それぞれ示している。
As illustrated in FIG. 7, the product pitch equivalent times A1, A2, A3, and A4 are time intervals based on the product detection time t11 by the article detection sensor on the upstream side of the
製品質量値W10、W20、W15は、それぞれ例えば100g、200g、150gであり、対応する選別動作時間TonをそれぞれTa10、Ta20、Ta15とし、対応するエアタンク充填時間(同図中の電磁弁応答時間&タンク充填時間)ToffをそれぞれTb10、Tb20、Tb15としている。 The product mass values W10, W20, and W15 are, for example, 100 g, 200 g, and 150 g, respectively, and the corresponding sorting operation times Ton are Ta10, Ta20, and Ta15, respectively, and the corresponding air tank filling time (the solenoid valve response time & Tank filling time) Toff is set to Tb10, Tb20, and Tb15, respectively.
本実施形態においても、制御ユニット30は、電磁弁23を閉弁させてから次の排除対象ワークWの排除のために電磁弁23を開弁させるまでの時間間隔、例えば図6に示す製品ピッチ相当時間A1、A2、A3が、それぞれ確実な選別動作に必要な所定時間Aw10、Aw20、Aw15を含んだ所要時間間隔(例えば、図7中の選別遅延時間Td+所定時間Aw10、Aw20もしくはAw15)に達しているか否かを監視する監視手段の機能と、監視手段の監視結果に基づいて搬送部11による排除対象ワークWの搬送を制限する搬送制限手段の機能を有している。
In this embodiment as well, the
ここで、製品ピッチ相当時間A1、A2、A3は、対応するワークWがそれぞれ検査機10のコンベア搬送路11a上に搬入されたときの物品検知時点t11、t21、t31から開始する対象ワークW毎の処理時間で、その物品検知時点t11、t21、t31から開始する本システムに固有の選別遅延時間Tdと、選別遅延時間Tdが経過した選別動作開始時点t12、t22もしくはt32から開始される選別動作に必要な所定時間Aw10、Aw20もしくはAw15との総和に相当する前述の所要時間間隔以上の時間となっている。したがって、その所要時間間隔から選別遅延時間Tdを差し引いた実動作許容時間が、それぞれ対応する所定時間Aw10、Aw20、Aw15より大きいとき、正常な選別排出動作が可能である。
Here, the product pitch equivalent times A1, A2, and A3 are calculated for each target workpiece W starting from article detection times t11, t21, and t31 when the corresponding workpiece W is carried onto the
また、選別動作に必要な所定時間Aw10、Aw20、Aw15は、各選別動作開始時点t12、t22、t32を基準タイミングとして、その基準タイミングから選別動作を開始する場合の選別動作時間Tonと、選別動作時間Tonの直後におけるエア源の供給空気圧パワーチャージに不可欠なタンク充填時間Toffを含んでいる。 Further, the predetermined times Aw10, Aw20, and Aw15 required for the sorting operation are the sorting operation time Ton when the sorting operation is started from the reference timing, and the sorting operation time t12, t22, and t32 are used as reference timings. It includes the tank filling time Toff which is essential for the supply pneumatic power charge of the air source immediately after the time Ton.
選別動作時間Tonは、電磁弁23の有効なチョーク流れ期間が確保可能で、かつ、排除対象の質量W10、W20もしくはW15のワークWをコンベア搬送路21a上から選別排出可能なエアブロー時間を確実に設定可能な期間であり、メモリ31に予め記憶させたエアブロー時間算出用のデータテーブルや計算式を基に算出されるようになっている。
The sorting operation time Ton is set to ensure an effective choke flow period of the
また、タンク充填時間Toffは、電磁弁23を選別動作時間Ta10、Ta20もしくはTa15だけ開弁させる1回の選別排出(物品排除)動作ごとに、電磁弁23の閉弁によりエア源側から供給される空気圧パワーを所要レベルに回復させる空気圧パワーチャージ時間であり、本実施形態では、電磁弁23の応答時間およびエアタンク28への所定レベルの蓄圧に要するタンク充填時間Tb10、Tb20もしくはTb15として所定の充填特性に対応するデータテーブルや計算式を基に算出されるようになっている。
The tank filling time Toff is supplied from the air source by closing the
本実施形態においても、流量計26および圧力計27によって供給空気圧パワーが所要のレベルに達しているか監視され、必要な選別動作時に、電磁弁23のエア流量が上流圧力P1(一次側圧力)に依存するチョーク流れ状態下で、電磁弁23からエアノズル22に流れる圧縮空気の圧力および流量が十分に確保される。したがって、エアノズル22から圧縮空気を噴射させて排除対象のワークWを物品搬送ラインであるコンベア搬送路21a上から排除するのに際して、所要の排出力に対応する空気圧パワーで排除対象ワークWを的確に排除可能な選別排出動作が可能となる。
In this embodiment as well, the
よって、本実施形態では、物品排除に要求される排出力要求値に対して十分に大きい風圧荷重のエアブローを発生させることができる。 Therefore, in this embodiment, it is possible to generate an air blow with a wind pressure load that is sufficiently large relative to the required value of ejection force required for article removal.
すなわち、本実施形態においても、上述の一実施形態と同様に、各排除対象ワークWの選別動作に必要な所定時間Awに、エアブロー時間Tonのみならず、そのエアブロー時間Tonに応じたエアタンク充填時間Toffを含める設定とすることで、選別排出のための物品排除動作ごとに、選別動作時間Ton中のエアノズル22からのエアブローによる物品排除動作の期間が、電磁弁23のチョーク流れ期間内に制限されるとともに、供給される空気圧パワーの低下が有効に抑制される。
That is, in this embodiment, as in the above-described embodiment, not only the air blow time Ton but also the air tank filling time corresponding to the air blow time Ton is added to the predetermined time Aw necessary for the sorting operation of each work W to be excluded. By setting Toff to be included, for each article removal operation for sorting and discharging, the period of article removal operation by air blow from the
しかも、制御ユニット30のメモリ31に記憶させたテーブルまたは演算式等によって、排除対象のワークWの質量に応じて電磁弁23の開閉タイミングを制御するための動作条件が迅速的確に設定され、エアブローによる物品排除動作の期間が比較的短いチョーク流れ時間Tchに制限されるにもかかわらず、的確なタイミング設定により確実な物品排出が実行可能となる。
Furthermore, the operating conditions for controlling the opening/closing timing of the
また、制御ユニット30は、図7中の選別動作時間軸上に「コンベア停止」と示すように、製品ピッチ相当時間A4からシステム固有の選別遅延時間Tdを差し引いた時間間隔(A4-Td)が所定時間Aw15に達しておらず(A4がAw15未満)、電磁弁23を閉弁させる時点t43から次の物品排除のために開弁する時点までの閉弁期間をタンク充填時間以上に確保できないときには、搬送部11、21による排除対象ワークWの搬送を停止させるようになっている。
In addition, the
本実施形態においても、エア源からの圧縮空気の供給流量Qsが変動したとしても、コスト高を招くことなく確実な排除動作が可能なエアジェット選別機20を有する物品検査システム1を提供することができる。
In this embodiment as well, it is possible to provide an
以上説明したように、本発明の物品排除装置および物品検査システムは、エア源からの圧縮空気の供給流量が変動したとしても、コスト高を招くことなく確実な排除動作が可能な物品排除装置および物品検査システムを提供することができるものである。かかる本発明は、圧縮空気の噴流の風圧荷重を用いるエアブロー式の物品排除装置および物品検査システム全般に有用である。 As described above, the article removal device and article inspection system of the present invention are capable of performing reliable removal operations without increasing costs even if the supply flow rate of compressed air from the air source fluctuates. It is possible to provide an article inspection system. The present invention is useful in general for air blow type article removal devices and article inspection systems that use the wind pressure load of a jet of compressed air.
1 物品検査システム
10 検査機
11 搬送部
11a、21a コンベア搬送路(所定搬送経路)
12 検査部
13 制御部
13a 搬送制御手段
13b 検査制御手段
13c 演算制御手段
13d 選別制御手段
13e 操作・表示手段
20 エアジェット選別機
21 搬送部(選別搬送部)
22 エアノズル
23 電磁弁
24 フィルタレギュレータ(圧力レギュレータ)
25 エア配管
26 流量計
27 圧力計
28 エアタンク(エネルギ蓄積手段)
30 制御ユニット(エアブロー制御手段、監視手段、搬送制限手段、タイミング調整手段)
31 メモリ(条件記憶手段)
32 物品検知センサ
A1、A2、A3 製品ピッチ相当時間
A1´、A2´、A3´ 実動作許容時間
Aw、Aw10、Aw15、Aw20 所定時間
P1 上流圧力(電磁弁上流圧力)
P2 下流圧力(電磁弁下流圧力)
Ps 供給圧力(エア源側からの供給圧力)
qs1、qs2、qs3、qs4、qs5、qs6 流量
Rj 選別指令信号(排除信号)
t11、t21、t31 製品検知時点(物品検知時点)
t12、t22、t32 選別動作開始時点
t13、t23、t33、t43 閉弁時点
Ta10、Ta15、Ta20 選別動作時間
Tb10、Tb15、Tb20 タンク充填時間(電磁弁応答時間およびタンク充填時間)
Td 選別遅延時間
Toff、T1off、T2off、T3off タンク充填時間(電磁弁応答時間およびタンク充填時間)
Ton、T1on、T2on、T3on 選別動作時間(物品排除動作時間、エアブロー時間)
W10、W15、W20 質量(製品質量値)
1
12
22
25 Air piping 26
30 Control unit (air blow control means, monitoring means, conveyance restriction means, timing adjustment means)
31 Memory (condition storage means)
32 Article detection sensor A1, A2, A3 Product pitch equivalent time A1', A2', A3' Actual operation allowable time Aw, Aw10, Aw15, Aw20 Predetermined time P1 Upstream pressure (solenoid valve upstream pressure)
P2 Downstream pressure (solenoid valve downstream pressure)
Ps Supply pressure (supply pressure from air source side)
qs1, qs2, qs3, qs4, qs5, qs6 Flow rate Rj Sorting command signal (exclusion signal)
t11, t21, t31 Product detection time (article detection time)
t12, t22, t32 Starting point of sorting operation t13, t23, t33, t43 Point of valve closing Ta10, Ta15, Ta20 Sorting operation time Tb10, Tb15, Tb20 Tank filling time (solenoid valve response time and tank filling time)
Td Sorting delay time Toff, T1off, T2off, T3off Tank filling time (solenoid valve response time and tank filling time)
Ton, T1on, T2on, T3on Sorting operation time (article removal operation time, air blow time)
W10, W15, W20 Mass (product mass value)
Claims (6)
排除対象の物品に対し入力される排除信号を受けて前記電磁弁を開閉し、
該開閉により前記電磁弁を通る前記圧縮空気が音速化されるチョーク流れ期間において前記排除対象の物品に前記エアブローを噴射させるエアブロー制御手段を備えていることを特徴とする物品排除装置。 An article removal device that is incorporated in an article conveyance line, supplies compressed air supplied from an air source to an air nozzle through a solenoid valve, and removes the article being conveyed from the article conveyance line by an air blow injected from the air nozzle. And,
Opening and closing the solenoid valve in response to an exclusion signal input to an article to be excluded;
An article removal device comprising an air blow control means for injecting the air blow to the article to be excluded during a choke flow period in which the compressed air passing through the electromagnetic valve is made sonic by opening and closing the solenoid valve.
搬送中の前記物品の品質を所定の検査条件に従って検査する検査部と、
前記物品のうち前記検査部の所定の検査結果に対応する排除対象物品を前記搬送部に沿って配置されたエアノズルからのエアブローにより前記所定搬送経路から外れる方向に排除する選別部と、を備えた物品検査システムであって、
前記選別部は、
圧縮空気を供給するエア源と前記エアノズルとの間に設けられる電磁弁と、
前記検査結果に応じた排除信号に基づいて前記電磁弁の開閉を制御して前記エアブローを噴射させる制御ユニットと、を有し、
前記制御ユニットは、
前記排除対象物品に対し、
前記電磁弁の開閉により前記電磁弁を通る前記圧縮空気が音速化されるチョーク流れ期間において前記排除対象の物品に前記エアブローを噴射させることを特徴とする物品検査システム。 a transport unit that transports the article along a predetermined transport route;
an inspection section that inspects the quality of the article being transported according to predetermined inspection conditions;
a sorting section that excludes articles to be excluded that correspond to a predetermined inspection result of the inspection section from among the articles in a direction away from the predetermined conveyance path by air blowing from an air nozzle arranged along the conveyance section; An article inspection system,
The sorting section is
a solenoid valve provided between an air source that supplies compressed air and the air nozzle;
a control unit that controls opening and closing of the solenoid valve to inject the air blow based on an exclusion signal according to the test result,
The control unit includes:
For the above-mentioned excluded items,
An article inspection system characterized in that the air blow is injected onto the article to be excluded during a choke flow period in which the compressed air passing through the solenoid valve is made sonic by opening and closing the solenoid valve.
前記監視手段の監視結果に基づいて前記搬送部による該排除対象物品の搬送を制限する搬送制限手段と、をさらに有していることを特徴とする請求項2に記載の物品検査システム。 monitoring means for monitoring whether a time interval from closing the solenoid valve to opening the solenoid valve for removing the next exclusion target article has reached a predetermined time;
3. The article inspection system according to claim 2, further comprising a conveyance restricting means for restricting conveyance of the exclusion target article by the conveying unit based on the monitoring result of the monitoring means.
前記制御ユニットは、
前記検知センサの検知信号に基づいて、前記電磁弁を開閉するタイミングを補正するタイミング調整手段を有していることを特徴とする請求項2ないし5のいずれか一項に記載の物品検査システム。 comprising a detection sensor that detects the article conveyed by the conveyance section upstream of the sorting section;
The control unit includes:
The article inspection system according to any one of claims 2 to 5, further comprising timing adjustment means for correcting the timing of opening and closing the solenoid valve based on the detection signal of the detection sensor.
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