JPH08282837A - 振り分け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 倒れやすい物品を高速で振り分ける。 【構成】 ベルトコンベア１６の上には、上流側から順
に入口カイド部１１、タイミング検出部１２、進路変更
部１３、払出し検出部１４、及び分別通路部１５とが配
置されている。ベルトコンベア１６で搬送された物品
は、入口ガイド部１１を通過して検出部１２で検出され
る。制御部２０は、タイミング信号を受けると品種情報
に応じたデータをドライバー２５に送ってアクチュエー
タ２４を駆動制御する。アクチュエータ２４の駆動は、
進路変更部１３に伝達される。進路変更部１３は、物品
の幅に合わせた間隔で一対の進路変更板１３ａ，１３ｂ
が並設されており、アクチュエータ２４の駆動によりこ
れらが一体に回転する。物品は、ベルトコンベア１６で
搬送されながら進路変更板１３の間を通過し、進路変更
板１３ａ，１３ｂの内面に当接することで進路が変更さ
れ、各分別通路１５に振り分けされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物品を品種毎に振り分
ける振り分け装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特公昭５７−５４４０８号公報には、品
種情報に基づいて物品を振り分ける振り分け装置が提案
されている。この装置は、所定位置に配置された入口か
ら一定の姿勢で送られてくる物品を複数の出口にうち品
種情報に基づいた出口に振り分けるものであり、その構
成は、チェーンコンベアとこのチェーンコンベアの搬送
方向に対して直交する方向に移動自在な搬送板とから構
成されている。

【０００３】チェーンコンベアは、２本のローラーチェ
ーン間に掛け渡された複数のガイド棒を搬送方向に沿っ
て無限循環させる。搬送板は、それぞれがガイド棒に移
動自在に挿通されている。搬送板は、入口側で所定位置
に揃えられた状態に制御される。入口から送られてくる
物品は、揃えられた複数の搬送板の上に乗せられ、その
ままチェーンコベアの搬送方向に沿って搬送される。振
り分けは、搬送方向に沿って移動する間で物品を乗せた
複数の搬送板を、品種情報に基づいた出口に向けて徐々
にスライド移動させて行う。これにより物品は品種情報
に基づいた出口に送り出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た振り分け装置では、搬送板が物品を乗せた状態でコン
ベアの搬送方向に搬送されながら直交する方向にスライ
ド移動するから、物品が倒れやすい。特に、コンベアの
速度を高速にして多量の物品を振り分ける場合には、倒
れやすい物品に対して振り分けが行えない欠点があっ
た。万一、物品が倒れて搬送板から落ちると正しい振り
分けが行えないとともに、下流側のコンベアとの間に物
品が挟まれるトラブルが生じて故障の原因となってしま
う。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、倒れやすい物品を高速で振り分けることが
できる振り分け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】本発明は上記目的を達成
するにあたり、物品が一定姿勢で送られる入口と、前記
入口から送られた物品を所定方向に一定速度で搬送する
搬送手段と、前記搬送手段で搬送される物品を検出する
ことでタイミング信号を出力する検出手段と、前記搬送
手段の上で、且つ前記物品の搬送方向に沿った位置に回
動自在に配置され、前記物品の幅に合わせて並設された
一対の進路変更板と、前記搬送手段の上で、且つ前記一
対の進路変更板の下流側に配置され、複数の仕切板を並
置して構成した複数の通路と、前記タイミング信号を得
た後に品種情報に基づいて予め品種の数に合わせて設定
された複数の振り分け角度のうちいずれかの角度に向け
て前記一対の進路変更板を回転させることで、前記搬送
手段で搬送される物品の進路を変更して物品を前記複数
の通路のうち所定の通路に振り分ける制御手段とを備え
たものである。

【０００７】

【作用】一定の姿勢で入口から送られてくる物品は、搬
送手段によって所定方向に一定速度で搬送される。搬送
された物品は、検出手段によって検出される。検出手段
は、物品を検出することでタイミング信号を送出する。
制御手段は、タイミング信号を受けた後に、一対の進路
変更板を品種情報に基づいた回転位置に回転させる。物
品は、一対の進路変更板の間に搬送され、その後、搬送
手段の搬送によって一対の進路変更板の内面に当接しな
がら進路が変更される。一対の進路変更板を通過した物
品は、品種毎に定められた所定の通路に搬送される。な
お、一対の進路変更板の内面に低スベリ材を設けると、
物品との間で生ずる摩擦抵抗が低減する。さらに、複数
の仕切板の上流側先端を、一対の進路変更板の各振り分
け角度に合わせてそれぞれ折り曲げ、各折り曲げ部分を
物品が引っ掛からないように直線にする。この直線の長
さは、物品の長さよりも長い範囲とするのが望ましい。

【０００８】本発明の振り分け装置１０は、図１に示す
ように、入口ガイド部１１、タイミング検出部１２、進
路変更部１３、払出し完了検出部１４、分別通路部１５
とを１台のベルトコンベア１６の上に配置した構成とな
っている。

【０００９】ベルトコンベア１６は、ドライバー１７を
介して駆動ローラ１８に連結されたモータ１９を制御部
２０が駆動させることで、駆動ローラ１８と従動ローラ
２１との間で幅広のベルト２２を一定速度で無限循環さ
せて物品を水平方向に搬送する。

【００１０】入口ガイド部１１は、一対のガイド板１１
ａ，１１ｂでベルトコンベア１６の上流側で通路を形成
した構成となっている。一対のガイド板１１ａ，１１ｂ
は、箱型形状の物品の幅（搬送方向に対して直交する方
向の長さ）に合わせた間隔で並設されている。入口ガイ
ド部１１には、これらのガイド板１１ａ，１１ｂの間を
通して物品が上流側の識別装置２３から一定の姿勢で送
られてくる。入口ガイド部１１の下流には、タイミング
検出部１２が配置されている。このタイミング検出部１
２は、例えばフォトスイッチ１２ａ，１２ｂとなってお
り、ガイド板１１ａ，１１ｂを通過した物品がフォトス
イッチ１２ａ，１２ｂを遮光することで制御部２０にタ
イミング信号を出力する。

【００１１】タイミング検出部１２の下流側には、進路
変更部１３が配設されている。進路変更部１３は、一対
の進路変更板１３ａ，１３ｂとアクチュエータ２４から
構成されている。一対の進路変更板１３ａ，１３ｂは、
物品の幅に合わせた間隔で並置されており、これらはア
クチュエータ２４の駆動軸に一体に固定されている。ア
クチュエータ２４は、ベルトコンベア１６の搬送方向に
対して直交する方向、すなわち、垂直方向に駆動軸を合
わせて配置されており、一対の進路変更板１３ａ，１３
ｂをベルトコンベア１６の上で一体に回動させる。この
アクチュエータ２４の回動制御は、ドライバー２５を介
して制御部２０で行われる。

【００１２】進路変更部１３の下流側には、払出し完了
を検出する検出部１４が配置されている。この検出部１
４は、例えばフォトスイッチ１４ａ，１４ｂとされてお
り、一対の進路変更板１３ａ，１３ｂを通過した物品が
遮光することで払出し完了信号を制御部２０に送る。

【００１３】制御部２０は、タイミング信号を得た後に
アクチュエータ２４を駆動させる。この制御部２０に
は、識別装置２３で得た品種情報が送られる。なお、品
種情報をキーボード２６の操作によって制御部２０に入
力してもよい。アクチュエータ２４の駆動は、品種情報
に基づいたデータを送ることで行う。データは、品種ご
とに対応づけしたアクチュエータ２４の回転角度と回転
方向とで構成されており、制御部２０に接続されたキー
ボード２６から予め入力しておく。入力されたデータ
は、ＲＡＭ２７に登録されており、タイミング信号を得
た後に読み出されてドライバー２５に送られる。ドライ
バー２５は、データに基づいてアクチュエータ２４の駆
動を制御する。これにより、一対の進路変更板１３ａ，
１３ｂは、品種の数に合わせた複数の振り分け角度のう
ちいずれかの角度に回転される。

【００１４】一対の進路変更板１３ａ，１３ｂの回転タ
イミングとしては、物品が入り込んだ状態で回転させる
方法と、物品が到達するまでの間で回転動作を完了させ
ておく方法とのどちらでもよいが、物品を入り込ませた
状態で一対の進路変更板１３ａ，１３ｂを回転させる前
者の方法ではコンベア２２との間で生じる摩擦ロスによ
り搬送能力が低下するから、後者の方法の方が望まし
い。

【００１５】また、制御部２０には、検出部１２，１４
から得られる信号に基づいてトラブルの監視を行ってい
る。監視は、各フォトスイッチ１２，１４の遮光時間、
及びタイミング用のフォトスイッチ１２を遮光してから
払出し用のフォトスイッチ１４を遮光するまでの通過時
間とで行っており、これらの時間が予め定められた時間
を越えた場合には異常と判断してモータ１９の駆動を停
止する。

【００１６】検出部１４の下流側には、分別通路部１５
が配置されている。分別通路部１５は、一対の進路変更
板１３ａ，１３ｂで進路が変更された物品を品種毎に分
別するためのものであり、ベルトコンベア１６の上に複
数の仕切板２８〜３３を並べて複数の通路１５ａ〜１５
ｅを構成している。複数の仕切板２８〜３３は、通路１
５の数が進路変更部１３の振り分け角度の数と合うよう
に並置されている。

【００１７】各仕切板２８〜３３は、上流側が進路変更
部１３の振り分け角度に向けて折り曲げられた形状とさ
れている。特に、ベルトコンベア１６の搬送によって物
品が接触する側の仕切板２９〜３２は、搬送トラブルを
防止するために、上流側の折り曲げ部の直線長さを物品
の搬送方向に沿った長さよりも長くしており、コーナー
部を丸めている。

【００１８】上記構成の作用を説明する。振り分け装置
１０は、識別装置２３と統括的に制御されており、識別
装置２３の作動に連動して制御部２０がドライバー１７
を介してモータ１９を駆動させ、ベルトコンベア１６を
駆動させる。

【００１９】識別装置２３から順次に搬送される物品
は、振り分け装置１０に送られる。識別装置２３で得た
品種情報は、伝送手段３４を介して振り分け装置１０の
制御部２０に順次に送られる。物品は、ベルトコンベア
１６の上の入口ガイド部１１に一定の姿勢で供給され
る。物品は、ガイド板１１ａ，１１ｂの間で倒れないよ
うにガイドされながら、一定速度で搬送される。

【００２０】図２に示すように、ベルトコンベア１６で
物品が入口ガイド部１１を通過する位置まで搬送される
と、同図に符号Ａに示すように、フォトスイッチ１２を
遮光する。フォトスイッチ１２は、遮光されるとタイミ
ング信号を制御部２０に送る。制御部２０は、タイミン
グ信号を受けるとＲＡＭ２７に登録されたデータから品
種情報に基づいたデータを読み出してこれをドライバー
２５に送り、アクチュエータ２４を駆動させる。

【００２１】アクチュエータ２４の駆動は、物品が進路
変更部１３に到達する迄の間で完了するようになってい
る。このため、先に、一対の進路変更板１３ａ，１３ｂ
が所定の振り分け角度、例えば、角度αの位置に回転し
た後に、物品が進路変更板１３ａ，１３ｂの間に搬送さ
れる。このとき、同図に符号Ｂで示すように、物品の外
面が進路変更板１３ａの内壁に当接し、ベルトコンベア
１６の幅方向へ向きを変えながらベルトコンベア１６の
搬送方向に送られるから、進路が変更される。このと
き、一対の進路変更板１３が物品の幅に合わせた間隔と
されているから、物品が横転することはない。

【００２２】ベルトコンベア１６で物品が進路変更部１
３を抜け出る位置まで搬送されると、品種に対応した通
路１５ａに入り込む。この進路変更部１３と分別通路部
１５との間の僅かな隙間を通過する際に、フォトスイッ
チ１４ａ，１４ｂを遮光する。なお、進路変更部１４と
分別通路部１５との間に隙間を設けると物品が引っ掛か
る恐れがあるため、この隙間を少なくすることが必要で
ある。そこで、進路変更板１３、又は仕切板２８〜３３
に切り欠き、又は開口を一直線状に形成し、これらの切
り欠き、又は開口を通してフォトスイッチ１４ａ，１４
ｂで監視するのが望ましい。

【００２３】制御部２０は、フォトスイッチ１２からタ
イミング信号を得た時間から所定時間内にフォトスイッ
チ１４から払出し信号を得ると、正しく振り分けられた
と判断して、次回の物品の振り分け制御を行う。このと
きの回転は、進路変更部１３の先の振り分け角度の位置
から行われる。これにより高速化が図れる。

【００２４】

【実施例】本実施例の振り分け装置は、使用済みのレン
ズ付きフイルムユニットをリサイクルするラインに設置
されている。このリサイクルでは、レンズ付きフイルム
ユニットを部品毎に材料別に仕分けて再使用、又は再利
用するため、使用済みのレンズ付きフイルムユニットを
分解する。この分解は、自動化機械で分解される。この
自動化機械は、レンズ付きフイルムユニットの品種毎で
異なるため、回収したレンズ付きフイルムユニットを品
種毎に振り分ける作業が必要となる。

【００２５】識別装置２３としては、使用済みのレンズ
付きフイルムユニットの外観を撮像し、予め登録された
基準データと比較してレンズ付きフイルムユニットの品
種を識別する。識別装置で得られた情報は、伝送手段を
介して振り分け装置に送られる。品種としては、自社製
品の中でタイプの異なるものと、他社製品のものとが混
在しているため、輪郭の形状で識別する。

【００２６】本実施例では、レンズ付きフイルムユニッ
ト４０を品種Ａ〜品種Ｅの５種類に振り分けるものとす
る。各品種は、図３に示す長さＷ，Ｌ，Ｈが表１に示す
寸法とされており、これらのサイズが識別装置２３で識
別した後に品種情報が送られる。なお、レンズ付きフイ
ルムユニット４０は長さＬの方向に沿って搬送される。

【００２７】

【表１】 （単位：ｍｍ）

【００２８】回収されるレンズ付きフイルムユニット４
０は多量であるため、リサイクルラインでは、処理能力
が予め定められている。したがって、本実施例での振り
分け装置１０では、レンズ付きフイルムユニット４０を
１個あたり０．８秒以下の処理能力が求められる。すな
わち、振り分け装置１０では、タイミング用検出部１２
に到達してから払出し用検出部１４を通過するまでのレ
ンズ付きフイルムユニット４０の通過時間（Ｔ）を０．
８秒以内とする必要がある。

【００２９】通過時間（Ｔ）を算出するためには、物品
の搬送方向の沿った長さ、フォトスイッチ間距離、及び
コンベア速度の他に、進路変更部１３の最大振り分け角
度、進路変更板１３ａ，１３ｂの内壁又はベルトコンベ
ア１６との摩擦等の要因を考慮する必要がある。そこ
で、これらを考慮して通過時間（Ｔ）を算出するための
式を数１に記載した。

【００３０】

【数１】Ｔ＝ｔ１＋ｔ２＝０．０６Ｋ×（１／Ｖ）×
（Ｃ＋（Ｒ＋Ｌ）／ＣＯＳα）

【００３１】数１に用いた変数を図４を参照しながら以
下に説明する。 ｔ１：タイミング用検出部１２を遮光する位置から進路
変更部１３の回転中心までの移動時間（秒） ｔ２：最大の振り分け角度で回転した時の進路変更部１
３の回転中心から払出し完了用検出部１４を抜け出るま
での移動時間（秒） Ｖ：コンベア速度（ｍ／ｍｉｎ） Ｃ：タイミング用検出部１２を遮光する位置から進路変
更部１３の回転中心までの距離（ｍｍ） Ｒ：進路変更部１３の回転半径〔一対の進路変更板１３
ａ，１３ｂの長さ〕（ｍｍ） Ｌ：搬送方向に沿った物品の長さ（ｍｍ） α：進路変更部１３の最大振り分け角度（°） Ｋ：補正係数

【００３２】数１の中の変数Ｃは、レンズ付きフイルム
ユニット４０が進路変更部１３に入り込む前に、アクチ
ュエータ２４の駆動が完了する距離とした。アクチュエ
ータ２４としてはサーボモータを採用した。

【００３３】数１に示した進路変更板１３の回転半径Ｒ
及び進路変更部１３の最大振り分け角度αとの変数の関
係は、進路変更部１３の回転半径Ｒを長くすると進路変
更部１３の最大振り分け角度αを小さくすることができ
るが、進路変更部１３の回転半径Ｒが長すぎると進路変
更板１３Ａ，１３ｂを通過する時間が長くなるため前述
したタクト時間の確保が難しくなる。また、進路変更部
１３の回転半径Ｒを短くすると進路変更部１３の最大振
り分け角度αを大きくすることができるが、振り分け角
度αが大きすぎるとベルトコンベア１６の搬送方向に沿
った速度成分が少なくなり、前述したタクト時間の確保
が難しくなる。この２つの変数には、図５に示すような
幾何学的な相関関係がある。

【００３４】そこで、本実施例では、数１の式での計算
に基づく実験の結果により、進路変更板１３の回転半径
Ｒを１８０ｍｍ、進路変更部１３の最大振り分け角度α
を４０°としたのが最適であった。

【００３５】コンベア速度Ｖについては、最大の振り分
け角度αに応じて物品の通過時間について実験を行った
結果、図６に示すように、速度を上げるほど物品の通過
時間が早くなるが、むやみに速くしても通過時間を短く
する効果が少なくなるため、本実施例では、経済速度を
考慮して、８０ｍ／ｍｉｎが最適であると判断した。

【００３６】補正係数Ｋは、進路変更板１３ａ，１３ｂ
の内面と物品との間に生じる摩擦による搬送ロスを考慮
するためのものである。本実施例では、進路変更板１３
ａ，１３ｂの内面にスベリ材、例えば低摩擦のコンベア
ベルトに用いるベルト片等を貼り付け、物品との間に生
じる摩擦抵抗を低下させることで、搬送ロスの減少が図
れた。

【００３７】各仕切板２８〜３３としては、厚みの薄い
ステンレス材料のものを用いた。これにより、コーナー
の丸み部２８ａ〜３３ａの曲率を自由に設定することが
可能となり、装置の小型化に寄与することができた。し
かしながら、前述したように、進路変更部１３の出口
で、物品が仕切板２８〜３３に引っ掛かることのないよ
うに、丸み部２８ａ〜３３ａを除いた上流側の直線部２
９ｂ〜３２ｂを搬送方向に沿った物品の長さＬよりも長
くすることが重要である。

【００３８】図７は、従来技術で説明した振り分け装置
と本実施例の振り分け装置とのトラブル停止率の比較を
示している。トラブル停止率は、停止回数を振り分け数
量で割った百分率である。このように、本実施例の振り
分け装置では、トラブル停止率が低下し安定して稼働す
ることが分かった。しかも、ローラチェーンを採用して
いる従来技術で説明した振り分け装置と比較して、ベル
トコンベア１６を採用した本発明の振り分け装置では騒
音が格段に低下した。また、従来技術の振り分け装置で
は、物品の品種や処理能力を変更する場合には、装置自
体の設計変更が余儀なくされるが、本実施例の振り分け
装置では、ベルトコンベア１６の速度や進路変更板１３
の長さ等の変更が容易であるため、短時間で変更が可能
である。

【００３９】なお、本実施例では、アクチュエータ２４
としてサーボモータを採用したが、本発明ではこれに限
らず、電気式のパスルモータやステッピングモータ、空
圧シリンダー、機械的カム機構等も採用することができ
る。また、搬送手段としては、ベルトコンベア１６に限
らず、チェーンコベアを利用した搬送手段等でもよい
が、騒音の面でベルトコンベアが最適である。進路変更
板１３ａ，１３ｂの内面に貼り付けるスベリ材として
は、例えば、テフロンやジュラコン等の樹脂を内面にコ
ーティングして低摩擦を得るようにしてもよいし、進路
変更板１３ａ，１３ｂの内面を梨子地面に仕上げても同
様な効果が得られる。

【００４０】

【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明では、物
品の幅に合わせた間隔で並置した一対の進路変更板で、
搬送手段で搬送されてくる物品の進路を変更するように
したから、倒れやすい物品を高速で振り分けることがで
きる。請求項２記載の発明では、一対の進路変更板の内
面に低スベリ材を設けたから、物品との間で生ずる摩擦
抵抗が低減し、搬送ロスの防止が図れ、高速な振り分け
が可能となる。請求項３記載の発明では、進路変更板の
各振り分け角度毎に合わせて折り曲げた仕切板の上流側
先端を物品の長さよりも長い範囲で直線にしたから、進
路変更板を通過するまでの間で物品の姿勢を一定にした
まま送れるから、高速で振り分けても物品が引っ掛かる
等のトラブルの防止が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の振り分け装置の概略を示す斜視図であ
る。

【図２】振り分け装置の概略説明図である。

【図３】レンズ付きフイルムユニットの外観を示す斜視
図である。

【図４】数１に示した式で用いた変数を説明する説明図
である。

【図５】進路変更板の最大振り分け角度と回転半径との
相関を示したグラフである。

【図６】コンベア速度と通過時間との関係を最大振り分
け角度に応じて実験した結果のグラフである。

【図７】振り分け装置のトラブル停止率を従来技術と本
実施例とで比較したグラフである。

【符号の説明】

１０ 振り分け装置 １１ 入口ガイド部 １２ タイミング検出部 １３ 進路変更部 １４ 払出し用検出部 １５ 分別通路部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品の品種を識別して得た品種情報に基
   づいて上流側から搬送される物品を下流側の複数の通路
   に振り分ける振り分け装置において、 物品が一定姿勢で送られる入口と、前記入口から送られ
   た物品を所定方向に一定速度で搬送する搬送手段と、前
   記搬送手段で搬送される物品を検出することでタイミン
   グ信号を出力する検出手段と、前記搬送手段の上で、且
   つ前記物品の搬送方向に沿った位置に回動自在に配置さ
   れ、前記物品の幅に合わせて並設された一対の進路変更
   板と、前記搬送手段の上で、且つ前記一対の進路変更板
   の下流側に配置され、複数の仕切板を並置して構成した
   複数の通路と、前記タイミング信号を得た後に品種情報
   に基づいて予め品種の数に合わせて設定された複数の振
   り分け角度のうちいずれかの角度に向けて前記一対の進
   路変更板を回転させることで、前記搬送手段で搬送され
   る物品の進路を変更して物品を前記複数の通路のうち所
   定の通路に振り分ける制御手段とを備えたことを特徴と
   する振り分け装置。
2. 【請求項２】 前記一対の進路変更板には、内面に低ス
   ベリ材が設けられていることを特徴とする請求項１記載
   の振り分け装置。
3. 【請求項３】 前記複数の仕切板は、上流側先端が一対
   の進路変更板の各振り分け角度に合わせて折り曲げて形
   成されており、各折り曲げ部分は先端から物品の長さよ
   りも長い範囲で直線とされていることを特徴とする請求
   項１又は２記載の振り分け装置。