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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023025561
(43)【公開日】2023-02-22
(54)【発明の名称】選別装置および物品選別システム
(51)【国際特許分類】
B07C 5/36 20060101AFI20230215BHJP
B65G 47/46 20060101ALI20230215BHJP
【ＦＩ】
B07C5/36
B65G47/46 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021130879
(22)【出願日】2021-08-10
(71)【出願人】
【識別番号】000000572
【氏名又は名称】アンリツ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003694
【氏名又は名称】弁理士法人有我国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高柳 光男
【テーマコード（参考）】
3F015
3F079
【Ｆターム（参考）】
3F015AA06
3F015FA01
3F015GA01
3F079CA19
3F079CA27
3F079CA29
3F079CA44
3F079CB25
3F079CB29
3F079CC07
3F079DA12
3F079EA10
(57)【要約】
【課題】高速振分動作を実行可能な選別装置および物品選別システムを提供する。
【解決手段】エアーシリンダ３３と、選別コンベア１２と、その前後の物品搬送用の搬送コンベア１１、１３とを備え、エアーシリンダ３３の伸縮動作に応じ搬送コンベア１１、１３に対して選別コンベア１２の端部１２ｂを昇降させて振分動作を実行する選別機３０であって、エアーシリンダ３３は、ロッド４３が伸張動作するときに選別コンベア１２の昇降する端部１２ｂを上昇させるように配置されるとともに、給排ポート４５ａまたは４５ｂに圧縮空気を供給するときに他の給排ポート４５ｂまたは４５ａから排気させる電磁弁ユニット３５が接続されており、この電磁弁ユニット３５は、エアーシリンダ３３の伸縮動作方向を切り換えるとき、一時的にエアー源側からの圧縮空気をブロックしつつその切り換え前に圧縮空気が導入されていた圧力室４４Ｂまたは４４Ａを所定時間だけ大気開放させる。
【選択図】図４
【解決手段】エアーシリンダ３３と、選別コンベア１２と、その前後の物品搬送用の搬送コンベア１１、１３とを備え、エアーシリンダ３３の伸縮動作に応じ搬送コンベア１１、１３に対して選別コンベア１２の端部１２ｂを昇降させて振分動作を実行する選別機３０であって、エアーシリンダ３３は、ロッド４３が伸張動作するときに選別コンベア１２の昇降する端部１２ｂを上昇させるように配置されるとともに、給排ポート４５ａまたは４５ｂに圧縮空気を供給するときに他の給排ポート４５ｂまたは４５ａから排気させる電磁弁ユニット３５が接続されており、この電磁弁ユニット３５は、エアーシリンダ３３の伸縮動作方向を切り換えるとき、一時的にエアー源側からの圧縮空気をブロックしつつその切り換え前に圧縮空気が導入されていた圧力室４４Ｂまたは４４Ａを所定時間だけ大気開放させる。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアー駆動により伸縮動作するロッドが装着されたエアーシリンダと、前記ロッドの先端部に接続される物品選別用の選別コンベアと、前記選別コンベアの搬送方向の少なくとも一方側に配された物品搬送用の搬送コンベアと、を備え、前記エアーシリンダのロッドの前記伸縮動作に応じ前記搬送コンベアに対して前記選別コンベアの端部を昇降させて物品振分動作を実行する選別装置であって、
前記エアーシリンダは、前記ロッドに連結されたピストンによって一方および他方の加圧室に区画されるとともに両加圧室に連通する一方および他方の給排ポートを有し、前記ロッドが伸張動作するときに前記選別コンベアの昇降する端部を上昇させるように配置されており、
前記エアーシリンダには、前記一方または他方の給排ポートに圧縮空気を供給するときに前記他方または一方の給排ポートから排気させる給排制御部が接続されており、
前記給排制御部は、前記エアーシリンダの前記ロッドの伸縮動作方向を切り換えるとき、一時的に前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ該切り換え前に前記エアー源側からの圧縮空気が導入されていた圧力室を所定時間だけ大気開放させることを特徴とする選別装置。
前記エアーシリンダは、前記ロッドに連結されたピストンによって一方および他方の加圧室に区画されるとともに両加圧室に連通する一方および他方の給排ポートを有し、前記ロッドが伸張動作するときに前記選別コンベアの昇降する端部を上昇させるように配置されており、
前記エアーシリンダには、前記一方または他方の給排ポートに圧縮空気を供給するときに前記他方または一方の給排ポートから排気させる給排制御部が接続されており、
前記給排制御部は、前記エアーシリンダの前記ロッドの伸縮動作方向を切り換えるとき、一時的に前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ該切り換え前に前記エアー源側からの圧縮空気が導入されていた圧力室を所定時間だけ大気開放させることを特徴とする選別装置。
【請求項2】
前記選別コンベアは、前記搬送方向における下流側の端部を前記搬送方向における上流側の端部と略同一高さに位置させる第１振分姿勢と、前記下流側の端部を前記上流側の端部より鉛直方向下方側に位置させる第２振分姿勢とに切り換え可能なドロップアウトコンベアであり、
前記給排制御部は、前記選別コンベアの昇降する端部を前記第２振分姿勢から前記第１振分姿勢側に上昇させるよう前記エアーシリンダを前記ロッドの伸張動作側に切り換えるとき、一時的に前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ該切り換え前に前記エアー源側からの圧縮空気が導入されていた圧力室を所定時間だけ大気開放させることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
前記給排制御部は、前記選別コンベアの昇降する端部を前記第２振分姿勢から前記第１振分姿勢側に上昇させるよう前記エアーシリンダを前記ロッドの伸張動作側に切り換えるとき、一時的に前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ該切り換え前に前記エアー源側からの圧縮空気が導入されていた圧力室を所定時間だけ大気開放させることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
【請求項3】
前記給排制御部は、選別対象の物品が前記選別コンベアの前記物品振分動作の完了位置に達したことを検知する物品検知手段を有しており、
前記給排制御部は、前記ロッドの伸張動作によって縮小される圧力室を、前記物品検知手段により前記物品が検知されてから前記ロッドの前記伸張動作側への切り換えが開始されるまでの間に該開始直前の所定時間だけ、前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ大気開放させることを特徴とする請求項２に記載の選別装置。
前記給排制御部は、前記ロッドの伸張動作によって縮小される圧力室を、前記物品検知手段により前記物品が検知されてから前記ロッドの前記伸張動作側への切り換えが開始されるまでの間に該開始直前の所定時間だけ、前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ大気開放させることを特徴とする請求項２に記載の選別装置。
【請求項4】
前記選別コンベアは、前記搬送方向における上流側の端部を前記搬送方向における下流側の端部と略同一高さに位置させる第１振分姿勢と、前記上流側の端部を前記下流側の端部より鉛直方向上方側に位置させる第２振分姿勢とに切り換え可能なアップアウトコンベアであり、
前記給排制御部は、選別対象の物品が前記選別コンベアの上流側所定位置に進入したことを検知する物品検知手段を有しており、
前記給排制御部は、前記ロッドの伸張動作によって縮小される圧力室を、前記物品検知手段により前記物品が検知されてから前記ロッドの前記伸張動作側への切り換えが開始されるまでの間に該開始直前の所定時間だけ、前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ大気開放させることを特徴とする請求項２に記載の選別装置。
前記給排制御部は、選別対象の物品が前記選別コンベアの上流側所定位置に進入したことを検知する物品検知手段を有しており、
前記給排制御部は、前記ロッドの伸張動作によって縮小される圧力室を、前記物品検知手段により前記物品が検知されてから前記ロッドの前記伸張動作側への切り換えが開始されるまでの間に該開始直前の所定時間だけ、前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ大気開放させることを特徴とする請求項２に記載の選別装置。
【請求項5】
前記選別コンベアは、該コンベアの搬送路幅方向における一方側の端部を前記搬送路幅方向における他方側の端部と略同一高さに位置させる第１振分姿勢と、前記搬送路幅方向における前記一方側の端部を昇降させて前記他方側の端部と鉛直方向で異なる高さに位置させる第２振分姿勢とに切り換え可能なコンベアであり、
前記給排制御部は、前記選別コンベアの前記一方側の端部を昇降させるよう前記エアーシリンダを前記ロッドの伸張動作側に切り換えるとき、一時的に前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ該切り換え前に前記エアー源側からの圧縮空気が導入されていた圧力室を所定時間だけ大気開放させることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
前記給排制御部は、前記選別コンベアの前記一方側の端部を昇降させるよう前記エアーシリンダを前記ロッドの伸張動作側に切り換えるとき、一時的に前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ該切り換え前に前記エアー源側からの圧縮空気が導入されていた圧力室を所定時間だけ大気開放させることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
【請求項6】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の選別装置と、
前記選別装置より前記物品搬送経路の上流側に配置され、所定方式の物品検査を実行し該検査の結果に応じた選別信号を前記選別装置に送信出力する検査装置と、を備えた物品選別システム。
前記選別装置より前記物品搬送経路の上流側に配置され、所定方式の物品検査を実行し該検査の結果に応じた選別信号を前記選別装置に送信出力する検査装置と、を備えた物品選別システム。
【請求項7】
前記給排制御部は、前記選別対象の物品が前記物品搬送経路の所定区間の所定位置に達することを検知する物品検知手段を有しており、
前記給排制御部は、前記検査装置から前記物品検査の結果に応じた選別信号を受信したことを条件に、前記物品検知手段による前記ロッドの伸張動作によって縮小される圧力室を、前記物品振分動作の開始直前の所定時間だけ、前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ大気開放させることを特徴とする請求項６に記載の物品選別システム。
前記給排制御部は、前記検査装置から前記物品検査の結果に応じた選別信号を受信したことを条件に、前記物品検知手段による前記ロッドの伸張動作によって縮小される圧力室を、前記物品振分動作の開始直前の所定時間だけ、前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ大気開放させることを特徴とする請求項６に記載の物品選別システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、選別装置および物品選別システムに関し、特にエアーシリンダを用いる振分機構を有する選別装置、および、同装置と物品検査装置を併有する物品選別システムに関する。
【背景技術】
【0002】
各種商品等の物品をコンベア搬送しつつその搬送途中の選別区域において物品の種別や性状等に応じて一部の物品をコンベア搬送路外に排除したり複数の下流側搬出路のいずれかに振り分けたり（以下、これらを総称して振分選別という）する振分機構を有する選別装置が、従前より知られており、エアーシリンダによってその振分機構を動作させるエアー駆動式のものが多用されている。
【0003】
また、物品検査装置で各種商品等の物品の重量やサイズ、品質その他の物品検査を実行し、その検査結果に応じて検査済み物品をエアー駆動式の振分機構を備えた選別装置によって振分選別する物品選別システムも多用されている。
【0004】
この種の選別装置および物品選別システムとしては、例えばコンベアの一端側を軸に他端側を上下に移動させることができる選別コンベアを設けて、選別対象の物品（以下、ワークともいう）を選別コンベアの他端の上下動に伴う選別ゲート開閉によって振分選別するようにしたものがある（特許文献１、２参照）。この装置では、停止指令に応じた運転停止時等における誤動作や後続物品の選別ミス等の発生防止を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１８－１５０１３０号公報
【特許文献2】特開２０１１－１８３２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上述のような従来の選別装置および物品選別システムにあっては、振分機構の選別コンベアが上下方向の回動を伴う昇降式である場合に、シリンダへのエアーの給排方向の切替えと併せてその給排流量を制御して動作速度を制御する必要から、振分選別動作に係る複数の動作位置（例えば振分動作位置と復帰位置）の切換え時に、エアーシリンダが伸張動作し始めるまでに時間がかかっていた。
【0007】
特に、昇降式の選別コンベアを有する振分機構では、選別コンベアとワークからの荷重がかかった状態でそれを持ち上げる昇降動作が発生し得るとともに、その昇降駆動用のピストンロッドと選別コンベアの昇降時の動作角度によってシリンダの収縮側から伸張側への動作位置切換えの速度が低下し易い。
【0008】
さらに、下降動作時の動作速度調整による絞り弁やエアーチューブ径等の空圧回路構成にて速度制御による絞りが比較的きつい場合、排気側に切り換わる一方の加圧室内に圧縮空気が残留した状態で、他方の加圧室に圧縮空気が供給され始めるため、切り換えのために圧縮空気が供給され始めてからエアーシリンダが伸張または収縮し始めるまでに時間がかかっていた。
【0009】
そのため、振分機構の振分方向を切り換えるときに、選別対象の物品が下流側に流れるのを制限する必要から、振分動作を高めることができなかった。
【0010】
本発明は、上述のような従来の未解決の課題を解決すべくなされたものであり、選別コンベアが昇降式であっても振分機構の振分動作を高速に実行可能な選別装置および物品選別システム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】
【0011】
（１）本発明に係る選別装置は、上記目的達成のため、エアー駆動により伸縮動作するロッドが装着されたエアーシリンダと、前記ロッドの先端部に接続される物品選別用の選別コンベアと、前記選別コンベアの搬送方向の少なくとも一方側に配された物品搬送用の搬送コンベアと、を備え、前記エアーシリンダのロッドの前記伸縮動作に応じ前記搬送コンベアに対して前記選別コンベアの端部を昇降させて物品振分動作を実行する選別装置であって、前記エアーシリンダは、前記ロッドに連結されたピストンによって一方および他方の加圧室に区画されるとともに両加圧室に連通する一方および他方の給排ポートを有し、前記ロッドが伸張動作するときに前記選別コンベアの昇降する端部を上昇させるように配置されており、前記エアーシリンダには、前記一方または他方の給排ポートに圧縮空気を供給するときに前記他方または一方の給排ポートから排気させる給排制御部が接続されており、前記給排制御部は、前記エアーシリンダの前記ロッドの伸縮動作方向を切り換えるとき、一時的に前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ該切り換え前に前記エアー源側からの圧縮空気が導入されていた圧力室を所定時間だけ大気開放させることを特徴とする。
【0012】
この構成により、選別コンベアの端部を上昇させるよう収縮状態のエアーシリンダをロッドの伸張動作側に切り換えるときには、その切り換え開始前の所定時間だけ、給排制御部により、エアー源側からの圧縮空気がブロックされるとともに、エアー源側からの圧縮空気が導入されていた収縮時加圧側の圧力室が既に大気圧となっている伸張時加圧側の圧力室と共に大気開放されることになる。したがって、ロッドの伸張動作側への切り換えによって圧縮空気が導入される伸張時加圧側の圧力室の圧力が高まるときに、収縮時加圧側の圧力室内の残留圧縮空気によって振分動作抵抗が大きくなるといったことがなくなり、迅速な短時間での振分方向切り換えが可能になる。よって、高速振分動作を実行可能な選別装置となる。
【0013】
（２）本発明の好ましい実施形態においては、前記選別コンベアは、前記搬送方向における下流側の端部を前記搬送方向における上流側の端部と略同一高さに位置させる第１振分姿勢と、前記下流側の端部を前記上流側の端部より鉛直方向下方側に位置させる第２振分姿勢とに切り換え可能なドロップアウトコンベアであり、前記給排制御部は、前記選別コンベアの昇降する端部を前記第２振分姿勢から前記第１振分姿勢側に上昇させるよう前記エアーシリンダを伸張動作方向に切り換えるとき、一時的に前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ該切り換え前に前記エアー源側からの圧縮空気が導入されていた圧力室を所定時間だけ大気開放させる構成とすることができる。
【0014】
この場合、選別コンベアが第２振分姿勢にあるエアーシリンダの収縮状態下で、エアーシリンダのロッドを伸張させるよう給排制御部が切り換えられるとき、それに先立つ所定時間だけ、エアー源側からの圧縮空気がブロックされるとともに、圧縮空気が導入されていた圧力室が既に大気圧側であった圧力室と共に大気開放される。したがって、エアー源側からの圧縮空気を選別コンベアの第２振分姿勢から第１振分姿勢側への復帰動作に係るエアーシリンダの伸張時加圧側の給排ポートに供給するとき、エアーシリンダの排気側の圧力室に高圧の圧縮空気が残留していることがなく、排気側の給排ポートから迅速に排気させることで、高速振分動作を実行させることができる。
【0015】
（３）本発明の好ましい実施形態においては、前記給排制御部は、選別対象の物品が前記選別コンベアの前記物品振分動作の完了位置に達したことを検知する物品検知手段を有しており、前記給排制御部は、前記ロッドの伸張動作によって縮小される圧力室を、前記物品検知手段により前記物品が検知されてから前記ロッドの前記伸張動作側への切り換えが開始されるまでの間に該開始直前の所定時間だけ、前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ大気開放させる構成としてもよい。
【0016】
このようにすると、選別対象の物品が第２振分け姿勢の選別コンベアによって振分選別され物品検知手段により検知された直後から、給排制御部がエアーシリンダをロッドの伸張動作側への切り換えを開始するまでの間に該開始前の所定時間だけ、ロッドの伸張動作時に縮小される圧力室（以下、ロッド側の圧力室ともいう）を、エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ大気開放させることができる。したがって、選別コンベアを第１振分姿勢に復帰させる動作方向の切り換え要求に対して、迅速で的確な応答性を確保することができる。
【0017】
（４）本発明の好ましい実施形態においては、前記選別コンベアは、前記搬送方向における上流側の端部を前記搬送方向における下流側の端部と略同一高さに位置させる第１振分姿勢と、前記上流側の端部を前記下流側の端部より鉛直方向上方側に位置させる第２振分姿勢とに切り換え可能なアップアウトコンベアであり、前記給排制御部は、選別対象の物品が前記選別コンベアの上流側所定位置に進入したことを検知する物品検知手段を有しており、前記給排制御部は、前記ロッドの伸張動作によって縮小される圧力室を、前記物品検知手段により前記物品が検知されてから前記ロッドの前記伸張動作側への切り換えが開始されるまでの間に該開始直前の所定時間だけ、前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ大気開放させる構成とすることができる。
【0018】
この場合、選別対象の物品が選別コンベアの上流側所定位置に達すると、それが物品検知手段により検知され、その検知時点を基準として、エアー源側からの圧縮空気が導入されていた一方の圧力室を、既に大気圧となっている他方の圧力室と共に振分動作の開始直前の所定時間だけ大気開放させることになる。したがって、選別対象の物品が選別コンベアに接近してから的確なタイミングでかつ迅速に選別コンベアを上昇動作させ、振分選別することが可能となる。
【0019】
（５）本発明の好ましい実施形態においては、前記選別コンベアは、該コンベアの搬送路幅方向における一方側の端部を前記搬送路幅方向における他方側の端部と略同一高さに位置させる第１振分姿勢と、前記搬送路幅方向における前記一方側の端部を昇降させて前記他方側の端部と鉛直方向で異なる高さに位置させる第２振分姿勢とに切り換え可能なコンベアであり、前記給排制御部は、前記選別コンベアの前記一方側の端部を昇降させるよう前記エアーシリンダを前記ロッドの伸張動作側に切り換えるとき、一時的に前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ該切り換え前に前記エアー源側からの圧縮空気が導入されていた圧力室を所定時間だけ大気開放させる構成とすることができる。
【0020】
この場合、選別コンベアが一方側の端部を昇降させるようエアーシリンダをロッドの伸張動作側に切り換えるとき、例えば、選別コンベアが搬送路幅方向の一方側の端部を他方側の端部より鉛直方向下方側に位置させる第２振分姿勢から、略同一高さに位置させる第１振分姿勢側に上昇させるよう、エアーシリンダがロッドの伸張動作側に切り換えられるとき、あるいは、選別コンベアが搬送路幅方向の一方側の端部を他方側の端部と略同一高さに位置させる第１振分姿勢側から他方側の端部より鉛直方向上方側に位置させる第２振分姿勢に上昇させるよう、エアーシリンダがロッドの伸張動作側に切り換えられるとき、その切り換え前に、一時的にエアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ、エアー源側からの圧縮空気が導入されていた圧力室を所定時間だけ大気開放させることとなる。したがって、エアー源側からの圧縮空気をエアーシリンダの伸張時加圧側の給排ポートに供給するとき、エアーシリンダの排気側の圧力室に高圧の圧縮空気が残留していることがなく、排気側の給排ポートから迅速に排気させることで、高速振分動作を実行させることができる。
【0021】
（６）本発明に係る物品選別システムは、上記のいずれかの構成を有する選別装置と、前記選別装置より前記物品搬送経路の上流側に配置され、所定方式の物品検査を実行し該検査の結果に応じた選別信号を前記選別装置に送信出力する検査装置と、を備えたものである。
【0022】
この構成により、検査装置での物品検査結果に応じた選別信号、例えば対象物品の選別排出を指令する選別信号が選別装置に送られ、この信号を受けた選別装置が選別コンベアの振分動作を開始するようエアーシリンダをロッドの伸張動作側に切り換えるときには、選別信号に対応する選別対象物品が選別区域かその区域内の所定位置に到達するまでの間に、一時的にエアー源側からの圧縮空気がブロックされるとともに、エアー源側からの圧縮空気が導入されていた圧力室が切換え前の所定時間だけ大気開放される。したがって、その切り換えによって圧縮空気が導入される一方の圧力室の圧力が高まるときには、他方の圧力室内の残留圧縮空気によって振分動作抵抗が大きくなるといったことがなくなり、迅速な動作方向切り換えが可能になる。よって、高速振分動作を実行可能な物品選別システムとなる。
【0023】
（７）本発明の物品選別システムにおいて、前記給排制御部は、前記選別対象の物品が前記物品搬送経路の所定区間の所定位置に達することを検知する物品検知手段を有しており、前記給排制御部は、前記検査装置から前記物品検査の結果に応じた選別信号を受信したことを条件に、前記物品検知手段による前記ロッドの伸張動作によって縮小される圧力室を、前記物品振分動作の開始直前の所定時間だけ、前記エアー源側からの圧縮空気をブロックしつつ大気開放させる構成とすることができる。
【0024】
この場合、物品検査の結果に応じた選別信号を基に選別対象の物品が特定され、物品搬送経路の所定区間の所定位置(例えば上流側所定位置あるいは下流側所定位置)にその選別対象の物品が到達すると、それが物品検知手段により検知されることで、その検知時点を基準に、エアー源側からの圧縮空気が導入されていた圧力室をロッドの伸張動作の開始直前に大気開放させる所定時間を有効にかつ的確に設定可能となる。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、選別コンベアが昇降式であっても振分機構の振分動作を高速に実行可能な選別装置および物品選別システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の第１実施形態に係る物品選別システムの概略構成図である。
【図2】本発明の第１実施形態に係る選別装置におけるエアーシリンダとその伸縮動作の方向切換弁および速度制御弁を含む要部空気圧制御回路図である。
【図3】本発明の第１実施形態に係る物品選別システムにおけるドロップアウト型の選別コンベアの要部概略正面図である。
【図4】本発明の第１実施形態に係る物品選別システムにおけるドロップアウト型の選別コンベアの要部の概略構成を示す正面断面図である。
【図5】本発明の第１実施形態に係る物品選別システムにおいて選別コンベアの下降位置を待機位置とする場合の各部の動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図6】本発明の第１実施形態に係る物品選別システムにおいて選別コンベアの上昇位置を待機位置とする場合の各部の動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図7】本発明の第２実施形態に係る物品選別システムにおけるアップアウト型の選別コンベアの概略構成を示す要部正面図である。
【図8】本発明の第３実施形態に係る物品選別システムにおけるドロップアウト型の選別コンベアの概略構成を示す要部正面図である。
【図9】本発明の第４実施形態に係る物品選別システムにおけるアップアウト型の選別コンベアの概略構成を示す要部正面図である。
【図10】本発明の第５実施形態に係る物品選別システムにおける横向きドロップアウト型の選別コンベアの概略構成を示す要部側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
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。
【0028】
【0029】
まず、その構成について説明する。
【0030】
（全体構成）
図１ないし図４に示すように、本発明の第１実施形態に係る物品選別システム１は、被検査物品の搬送物であるワークＷを所定の搬送方向（図１中のＸ方向）に延びる複数のコンベア１１、１２、１３（物品搬送経路）により順次搬送する搬送部１０と、検査コンベアである前段のコンベア１１上のワークＷの品質状態をその品種に対応した検査条件に従って同コンベア１１上の検査区域Ｚ１内で検査する検査機２０と、選別コンベアである中段のコンベア１２を選別区域Ｚ２とし、検査機２０の検査によって選別排出が要求されるワークＷが発生したとき、その排出対象のワークＷを選別区域Ｚ２の下流側にある後段のコンベア１３へと搬送させず搬送部１０の搬送経路外、例えば鉛直方向下方側への落下またはコンベア１２の下降で選別排出する選別機３０と、搬送部１０上から選別排出される物品を収容または搬送する図示しないシュートもしくは下層コンベアとを具備している。
図１ないし図４に示すように、本発明の第１実施形態に係る物品選別システム１は、被検査物品の搬送物であるワークＷを所定の搬送方向（図１中のＸ方向）に延びる複数のコンベア１１、１２、１３（物品搬送経路）により順次搬送する搬送部１０と、検査コンベアである前段のコンベア１１上のワークＷの品質状態をその品種に対応した検査条件に従って同コンベア１１上の検査区域Ｚ１内で検査する検査機２０と、選別コンベアである中段のコンベア１２を選別区域Ｚ２とし、検査機２０の検査によって選別排出が要求されるワークＷが発生したとき、その排出対象のワークＷを選別区域Ｚ２の下流側にある後段のコンベア１３へと搬送させず搬送部１０の搬送経路外、例えば鉛直方向下方側への落下またはコンベア１２の下降で選別排出する選別機３０と、搬送部１０上から選別排出される物品を収容または搬送する図示しないシュートもしくは下層コンベアとを具備している。
【0031】
複数のコンベア１１～１３上における選別区域Ｚ２の上流側（検査区域Ｚ１の上流側でもよい）には、物品搬送経路の所定区間である選別区域Ｚ２内へのワークＷの搬入をその上流側の所定位置で検知する物品検知センサ２８が設けられている。この物品検知センサ２８は、例えば搬送部１０の搬送方向（図１中の右方向）に対し略直交する光軸を有し、ワークＷによって遮光または反射されることでＯＮ／ＯＦＦが切り替わる光学式のものであり、各ワークＷの先端および後端が搬送方向の所定位置を通過するタイミングを検知可能である。なお、物品検知センサ２８をカメラ画像やＸ線画像から物品検知する手段にすることも考えられる。また、物品検知センサ２８に代えて、あるいはこれと併せて、図１中に仮想線で示すように、選別コンベア１２の下流側端部１２ｂの近傍に位置する物品検知センサ４８を設けてもよい。
【0032】
搬送部１０のコンベア１１～１３は、詳細を図示しないが、例えばループ状の搬送ベルトを複数の搬送ローラに掛け渡し、これら搬送ローラ上の搬送ベルトの上走区間によりワークＷを図１中の右方向に順次搬送するベルトコンベアとなっており、それぞれ詳細を図示しない筐体に支持されている。
【0033】
検査機２０は、搬送部１０のコンベア１１と共に搬送中のワークＷに対して所定方式の物品検査を実行する検査装置を構成している。
【0034】
この検査機２０は、搬送部１０によりコンベア搬送されるワークＷに製品として要求される品質や物理量の適否等、例えば混入異物の有無、欠品の有無、内容物の形状・サイズ・収納状態等の合否、密度・厚さ・体積・質量あるいはその分布等のいずれかを検査するようになっている。
【0035】
この検査機２０は、例えばワークＷを透過可能なＸ線を発生し、コンベア１１上のワークＷに向けて搬送部１０の搬送方向に対し略直交するファンビーム状に照射することができるＸ線発生器、および、コンベア１１の上走区間の直下に配置されたＸ線ラインセンサカメラ等のＸ線検出器を有する検査機本体２１と、Ｘ線検出器からの検出情報を基に検査判定を行う検査判定部２２と、その検査判定に必要な検査データや検査処理プログラム等を記憶し、演算処理を実行する記憶・演算部２３と、要求操作の入力デバイスおよびその要求操作入力に応じて記憶・演算部２３での処理結果等を所定の表示形式で表示出力する表示操作部２４と、検査データに対する記憶・演算部２３での所定の演算処理結果に応じて選別機３０に対し製品の振分動作指令（ＮＧ品の排出動作指令、ＯＫ品の通過許容（搬出）指令等）を出力したり、表示操作部２４からの所定の要求操作入力に応じて選別機３０に対し運転／停止指令を出力したりする選別制御部２５とを含んで構成されている。
【0036】
（選別装置構成）
選別機３０は、搬送部１０のコンベア１２と共に搬送中のワークＷを検査機２０での検査結果に応じて選択的に選別排出する選別装置を構成している。
選別機３０は、搬送部１０のコンベア１２と共に搬送中のワークＷを検査機２０での検査結果に応じて選択的に選別排出する選別装置を構成している。
【0037】
図３および図４に示すように、選別機３０は、ドロップ式の選別コンベア１２（以下、選別コンベア１２ともいう）を搬送方向下流側で昇降可能に支持する可動フレーム３１と、この可動フレーム３１を一端部３１ａ側で上下方向に回動可能に支持するとともに選別コンベア１２の搬送方向下流側である他端部３１ｂ側でエアーシリンダ３３により昇降駆動する昇降駆動機構３２と、昇降駆動機構３２を制御する制御ユニット３４とを有している。
【0038】
可動フレーム３１は、選別コンベア１２を搬送方向下流側で昇降させることにより、選別区域Ｚ２内のワークＷを選別コンベア１２上から前述の鉛直方向下方側のシュートもしくは下層コンベアに落下させるか下降搬送するいわゆるドロップ式の振分選別を実行させるための一端昇降式の回動フレームである。
【0039】
昇降駆動機構３２は、エアーシリンダ３３の他、電磁弁ユニット３５やフィルタレギュレータ３６等の空気圧制御部品を搬送駆動系部品と共に支持体フレーム３７に支持させたものであり、エアーシリンダ３３は、基端部４１ａが支持体フレーム３７に回動可能に支持されたシリンダ４１と、シリンダ４１内に収納されたピストン４２と、先端部４３ａが可動フレーム３１の中間部付近に連結されたロッド４３とを有している。
【0040】
これら可動フレーム３１および昇降駆動機構３２は、検査機２０での検査結果に応じてエアーシリンダ３３を伸縮動作させることで、選別区域Ｚ２以降のワーク搬送経路を、検査後の通常搬送経路となる図１中のＸ方向か、選別排出方向となる鉛直方向下方側かに切り換える振り分け機能を有している。これにより、選別コンベア１２は、搬送方向下流側の端部１２ｂを搬送方向上流側の端部１２ａと鉛直方向の略同一高さに位置させる第１振分姿勢と、下流側の端部１２ｂを上流側の端部１２ａより鉛直方向下方側に位置させる第２振分姿勢とに切り換え可能なドロップアウトコンベアとなっている。
【0041】
また、制御ユニット３４は、検査機２０での検査判定が済んだ振分対象のワークＷについて選別制御部２５からの指令信号を入力するとともに、その対振分対象のワークＷが選別区域Ｚ２（所定搬送区間）内に進入したことを検知する物品検知センサ２８から物品検知信号を入力し、電磁弁ユニット３５を制御することで、エアーコンプレッサ等を含むエアー源５０からのエアー（流体）の給排制御によりエアーシリンダ３３の作動を制御するようになっている。
【0042】
図２および図４に示すように、エアーシリンダ３３は、シリンダ４１にピストン４２が摺動可能に収納されることで、シリンダ４１内が一対の圧力室４４Ａ、４４Ｂに仕切られており、これら一対の圧力室４４Ａ、４４Ｂに連通するそれぞれの給排ポート４５ａ、４５ｂがシリンダ４１の両端部近傍に形成されている。エアーシリンダ３３は、ロッド４３の伸縮動作方向の一方側および他方側に対応するそれぞれ一対の圧力室４４Ａ、４４Ｂおよび給排ポート４５ａ、４５ｂを有している。
【0043】
（給排制御部）
電磁弁ユニット３５は、エアーシリンダ３３におけるエアーの給排方向および流量を制御するようエアーシリンダ３３に接続された給排制御部を構成しており、電磁操作部ＳＯＬ１、ＳＯＬ２を有している。この電磁弁ユニット３５は、一方の電磁操作部ＳＯＬ１を励磁（ＯＮ）させる指令信号ＲＪ１の入力または他方の電磁操作部ＳＯＬ２を励磁させる指令信号ＲＪ５の入力に応じて、対応する片方の給排ポート４５ａまたは４５ｂを通し圧力室４４Ａまたは４４Ｂにエアー源５０側からの圧縮空気を供給する一方、他の片方の給排ポート４５ｂまたは４５ａを通し圧力室４４Ｂまたは４４Ａから排気させることができる（以下、エアーの給排に関する説明では、主に給排ポート４５ａ、４５ｂで説明する）。
電磁弁ユニット３５は、エアーシリンダ３３におけるエアーの給排方向および流量を制御するようエアーシリンダ３３に接続された給排制御部を構成しており、電磁操作部ＳＯＬ１、ＳＯＬ２を有している。この電磁弁ユニット３５は、一方の電磁操作部ＳＯＬ１を励磁（ＯＮ）させる指令信号ＲＪ１の入力または他方の電磁操作部ＳＯＬ２を励磁させる指令信号ＲＪ５の入力に応じて、対応する片方の給排ポート４５ａまたは４５ｂを通し圧力室４４Ａまたは４４Ｂにエアー源５０側からの圧縮空気を供給する一方、他の片方の給排ポート４５ｂまたは４５ａを通し圧力室４４Ｂまたは４４Ａから排気させることができる（以下、エアーの給排に関する説明では、主に給排ポート４５ａ、４５ｂで説明する）。
【0044】
そして、エアーシリンダ３３は、一対の給排ポート４５ａ、４５ｂのうち任意の片方、例えば片方の給排ポート４５ｂに圧縮空気が供給され、他の片方である給排ポート４５ａから排気がなされるときには、ロッド４３を収縮動作させて可動フレーム３１を下降側に回動させて選別コンベア１２の下流側部分を下降させることにより、選別区域Ｚ２でワークＷをコンベア１２から下方に排出させるようになっている。
【0045】
また、エアーシリンダ３３は、給排ポート４５ａに圧縮空気が供給される一方、給排ポート４５ｂから排気がなされるときには、ピストンロッド４３を伸張動作させることで、選別コンベア１２上のワークＷを選別区域Ｚ２から通常搬送方向の下流側に搬出させるようになっている。
【0046】
このように、電磁弁ユニット３５は、エアーシリンダ３３へのエアーの給排およびその方向を制御することで昇降駆動機構３２を作動させ、可動フレーム３１を、図３中に実線で示すＯＫ品搬出時の上昇位置（復帰位置）と、同図中に仮想線で示すＮＧ品選別排出時の下降位置（振分動作位置）とに切換え可能に回動させ、選別コンベア１２の昇降動作をエアーシリンダ３３の伸縮動作に伴って実行させることができるようになっている。
【0047】
より具体的には、図２に示すように、昇降駆動機構３２は、エアー源５０とエアーシリンダ３３の一対の給排ポート４５ａ、４５ｂとの間に介在し、エアーの給排方向を切り換えることができる方向切換弁５１と、この方向切換弁５１とエアーシリンダ３３の一対の給排ポート４５ａ、４５ｂとの間に介装された速度制御弁５２、５３と、エアーシリンダ３３の収縮側（例えば下降側）の動作位置と伸張側（例えば上昇側）の動作位置とをピストン４２の変位等から検知する上昇位置センサ５５および下降位置センサ５４と、を含んでいる。
【0048】
そして、電磁弁ユニット３５は、検査機２０の選別制御部２５から検査部２０の検査結果に応じた選別指令信号Ｒｊが出力されたとき、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制御で電磁弁ユニット３５の後述する方向切換弁５１を切換え制御するように構成されている。
【0049】
方向切換弁５１は、例えば電磁式または／および流体圧力式の５ポート３位置切換弁（３位置切換式の切換弁）を含んで構成されており、エアー源５０側、すなわち図示しない調質機器を介して接続する空圧源機器側に接続する供給圧ポート５１ｐと、それぞれサイレンサ５６、５７を介して大気接続された一対のリターンポート５１ｑ、５１ｒと、速度制御弁５２、５３を介してエアーシリンダ３３の一対の給排ポート４５ａ、４５ｂに接続される一対の制御圧ポート５１ａ、５１ｂとを有している。
【0050】
この方向切換弁５１の弁体５１ｖは、エアーシリンダ３３の伸張動作を実行させるよう一対のうち第１の給排ポート４５ａにエアー源５０側からの圧縮空気を供給しつつ一対のうち第２の給排ポート４５ｂから排気させる第１の動作位置［Ｉ］と、エアーシリンダ３３の収縮動作を実行させるよう第２の給排ポート４５ｂにエアー源５０側からの圧縮空気を供給しつつ第１の給排ポート４５ａから排気させる第２の動作位置［II］と、エアー源５０側からの圧縮空気をブロックしつつ第１の給排ポート４５ａおよび第２の給排ポート４５ｂを介して一対の圧力室４４Ａ、４４Ｂを大気開放させる第３の動作位置［III］と、に切り換え可能である。方向切換弁５１は、また、一対のセンタリングスプリング５１ｋによって弁体５１ｖが中立位置に常時付勢されており、信号入力や操作圧が入力されない制御停止時には弁体５１ｖが中立位置である第３の動作位置［III］に復帰するエキゾーストセンタ型となっている。
【0051】
なお、電磁弁ユニット３５は、３位置切換式の方向切換弁５１を含んで構成され、第３の動作位置［III］が第１の動作位置［Ｉ］および第２の動作位置［II］の間に位置する弁体構成となっているが、第３の動作位置［III］が第１の動作位置［Ｉ］および第２の動作位置［II］の間に配置されなくてもよいし、方向切換弁５１は直動弁体を有するものに限定されるものではなく、例えば回転角度位置を切換え可能な回転式の弁体を有していてもよい。よって、方向切換弁５１は、エキゾーストセンタータイプに限定されるものではない。もっとも、方向切換弁５１を、クローズドセンタタイプやプレッシャセンタータイプとする場合には、強制排気用の電磁弁とその制御が必要となる。
【0052】
速度制御弁５２、５３は、それぞれ対応する圧力室４４Ａ、４４Ｂへのエアー供給方向に開き勝手となり逆方向（排気方向）には閉止状態となるチェック弁５２ａ、５３ａと、対応する圧力室４４Ａ、４４Ｂからの排気流量を可変制御することができる可変絞り要素５２ｂ、５３ｂとを有している。なお、速度制御弁５２、５３は 、図２に示すように逆止弁５２ａ，５３ａが給気方向に開き勝手となり排気方向に閉弁（逆止め）することで、可変絞り要素５２ｂ、５３ｂにより排気流量を可変制御するメータアウト方式となっているが、反対に、逆止弁５２ａ，５３ａを逆向きに配置して給気方向に閉弁し排気方向に開き勝手となるようにすれば、給気流量を可変絞り要素５２ｂ、５３ｂにより可変制御するメータイン方式とすることができる。
【0053】
昇降駆動機構３２は、これら方向切換弁５１および速度制御弁５２、５３により、エアーコンプレッサ等を含むエアー源５０からのエアー（流体）の給排の方向制御と、エアーシリンダ３３を伸縮方向にエアー駆動するときの速度制御とを実行することができる。
【0054】
図４に示すように、選別コンベア１２を昇降駆動する昇降駆動機構３２においては、エアーシリンダ３３のシリンダ４１内の伸張時加圧側（上昇時加圧側、下降時排気側）の圧力室４４Ａの断面積である伸張側の受圧面積Ａｓ[ｍ２]、ロッド側である収縮時加圧側（下降時加圧側、上昇時排気側）の圧力室４４Ｂの断面積である収縮側の受圧面積Ａｄ[ｍ２]、各圧力室４４Ａ、４４Ｂが排気側となるときの排気圧力、すなわち圧縮空気時の排気圧力Ｐｓ［Ｍｐａ］や大気開放時の排気圧力Ｐａ［Ｍｐａ］、エアー源５０側からフィルタレギュレータ３６および電磁弁ユニット３５を介してエアーシリンダ３３に供給される供給圧力Ｐ［Ｍｐａ］等の関係（Ｐａ＜Ｐｓ＜Ｐ、Ａｄ＜Ａｓ）で規定されるエアーシリンダ３３の推力に対して、選別コンベア１２の重量および可動フレーム３１の質量Ｍｃ、ワークＷの質量Ｍｗ、昇降駆動機構３２のうち昇降するピストン４２やロッド４３等の質量等に応じた重量負荷（（Ｍｃ＋Ｍｗ）×ｇ；ここで、ｇは重力加速度）の作用方向がエアーシリンダ３３の動作角度θによって変化する。
【0055】
したがって、エアーシリンダ３３の伸張動作により重量負荷に対抗する上昇側への駆動時と、エアーシリンダ３３の収縮動作を重量負荷が加速方向に付勢いすることになる収縮動作時とでは、エアーシリンダ３３が発生し得る実質的な推力（以下、動作力という）や動作速度［ｓ］が相違することになる。
【0056】
さらに、エアーシリンダ３３の伸縮動作時に排気側の圧力室４４Ｂまたは４４Ａに大気圧よりも十分に高圧の圧縮空気が残留しているか否かによっても、エアーシリンダ３３が発生し得る実質的な推力や動作速度［ｓ］が相違することになる。
【0057】
（昇降駆動の制御方式）
そこで、本実施形態では、選別コンベア１２をエアーシリンダ３３の伸張動作で上昇動作させるに先立って、エアーシリンダ３３内を大気開放させることで、伸張時に排気側となる圧力室４４Ｂ側に高圧の圧縮空気が残留しないようにして迅速・的確な上昇動作を可能とする高速動作制御を実行するとともに、選別コンベア１２をエアーシリンダ３３の収縮動作で下降動作させる際には可動フレーム３１や昇降駆動機構３２の可動部の自重や通過ワークＷの重量を有効な付勢力として利用することで、迅速・的確な下降動作を可能ならしめる動作制御を実行する。
そこで、本実施形態では、選別コンベア１２をエアーシリンダ３３の伸張動作で上昇動作させるに先立って、エアーシリンダ３３内を大気開放させることで、伸張時に排気側となる圧力室４４Ｂ側に高圧の圧縮空気が残留しないようにして迅速・的確な上昇動作を可能とする高速動作制御を実行するとともに、選別コンベア１２をエアーシリンダ３３の収縮動作で下降動作させる際には可動フレーム３１や昇降駆動機構３２の可動部の自重や通過ワークＷの重量を有効な付勢力として利用することで、迅速・的確な下降動作を可能ならしめる動作制御を実行する。
【0058】
具体的には、下降動作時のエアーシリンダ３３の動作力（下降動作力）Ｆｄおよび上昇動作時のエアーシリンダ３３の動作力（上昇動作力）Ｆｕは、次式（１）、（２）で定義することができる。
【0059】
Ｆｄ＝Ａｄ×Ｐ－Ａｓ×Ｐｓ＋（Ｍｃ＋Ｍｗ）×ｇ×ｃｏｓθ ・・・（１）
Ｆｕ＝Ａｓ×Ｐ－Ａｄ×Ｐｓ－（Ｍｃ＋Ｍｗ）×ｇ×ｃｏｓθ ・・・（２）
また、通常動作時には、下降動作力Ｆｄ＞上昇動作力Ｆｕの関係となり、下降動作時間Ｔｄｏは、上昇動作時間Ｔｕｏ以下（Ｔｄｏ＜Ｔｕｏ）となる。
Ｆｕ＝Ａｓ×Ｐ－Ａｄ×Ｐｓ－（Ｍｃ＋Ｍｗ）×ｇ×ｃｏｓθ ・・・（２）
また、通常動作時には、下降動作力Ｆｄ＞上昇動作力Ｆｕの関係となり、下降動作時間Ｔｄｏは、上昇動作時間Ｔｕｏ以下（Ｔｄｏ＜Ｔｕｏ）となる。
【0060】
さらに、高速動作時の上昇動作力Ｆｈは、次式（３）で定義することができ、高速動作時の上昇動作時間Ｔｈは、重量負荷を付勢力に利用しつつ下降動作させるときの通常の下降動作時間Ｔｓ以下（Ｔｓ≧Ｔｈ）となる。
【0061】
Ｆｈ＝Ａｓ×Ｐ－Ａｄ×Ｐａ－（Ｍｃ＋Ｍｗ）×ｇ×ｃｏｓθ ・・・（３）
（検査制御および選別制御）
検査機２０の検査判定部２２、記憶・演算部２３、表示操作部２４および選別制御部２５（以下、総称して制御部２２－２５ともいう）と、選別機３０の制御ユニット３４は、具体的なハードウェア構成を図示しないが、それぞれ例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよ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搬送制御プログラム、検査制御プログラムおよび選別制御プログラム等によって、搬送部１０の搬送制御、検査機２０での物品検査制御、選別機３０での振分選別制御等を実行するようになっている。
（検査制御および選別制御）
検査機２０の検査判定部２２、記憶・演算部２３、表示操作部２４および選別制御部２５（以下、総称して制御部２２－２５ともいう）と、選別機３０の制御ユニット３４は、具体的なハードウェア構成を図示しないが、それぞれ例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよ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搬送制御プログラム、検査制御プログラムおよび選別制御プログラム等によって、搬送部１０の搬送制御、検査機２０での物品検査制御、選別機３０での振分選別制御等を実行するようになっている。
【0062】
ここで、検査機２０の制御部２２－２５は、搬送部１０のコンベア１１によるワークＷの搬送速度や搬送間隔等を制御する搬送制御手段と、前述の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して検査機２０における検査を制御する一方、Ｘ線画像による物品検知情報や検査機２０での検査結果信号を選別機３０の制御ユニット３４側に出力する検査制御手段とを含んでいる。また、制御部２２－２５は、検査機２０での検査結果（ＯＫ／ＮＧ）に応じて、例えば検査中のワークＷについて異物混入の有無を判定したとき、その判定時点から所定時間内に、選別信号ＲＪおよび検査判定信号を生成して制御ユニット３４に出力することができる。
【0063】
選別機３０の制御ユニット３４は、搬送部１０のコンベア１２によるワークＷの搬送速度Ｖｒｊ（図１参照）や搬送間隔に対応する選別遅延時間ｔｄ（図５参照）等を制御する搬送制御機能と、選別制御部２５からの選別信号ＲＪおよび検査判定信号と物品検知センサ２８からの物品検知信号とを基に選別機３０の動作を制御する選別制御機能とを有している。
【0064】
次に、その選別制御機能について説明する。
【0065】
選別機３０は、検査機２０の表示操作部２４からの設定入力に応じて、制御ユニット３４の制御モードを、選別コンベア１２の待機位置を上昇側にするか下降側にするかで異なる２つの高速動作制御モードのいずれかに切換え可能となっている。
【0066】
なお、ここにいう高速動作とは、選別コンベア１２をエアーシリンダ３３の伸張動作で上昇動作させるに先立って、エアーシリンダ３３内を大気開放させることで、伸張時に排気側となる圧力室４４Ｂ側に高圧の圧縮空気が残留しないようにして伸張時に加圧側となる圧力室４４Ａ側の供給圧により迅速・的確な上昇動作を可能とする一方、選別コンベア１２をエアーシリンダ３３の収縮動作で下降動作させる際には可動フレーム３１や昇降駆動機構３２の可動部の自重や通過ワークＷの重量を利用することで、迅速・的確な下降動作を可能ならしめるものである。また、大気開放を実行する所定時間は、例えば、数十ｍｓｅｃ～数百ｍｓｅｃ程度であり、エアシリンダサイズ等の空圧部品構成により相違し得る。
【0067】
（選別コンベアを下降位置側で待機させる第１制御モード）
図５に示すように、下降側待機の制御モードでは、制御ユニット３４は、選別制御部２５から運転指令を入力した時点ｔ１において、下降選別出力をＯＮにすることで、下降位置センサ５４がＯＮになるまでの間、下降ポート電磁弁である電磁操作部ＳＯＬ２を励磁（ＯＮ）させる指令信号ＲＪ５を出力することができる。このとき、下降選別出力の持続時間Ｔ４ｄは、ワーク通過や上昇／下降時のエアーシリンダ動作時間を加味して、下降位置センサ５４がＯＮになるまでの指令信号ＲＪ５の出力で選別コンベア１２が下降位置に移動する通常の下降時間Ｔｓより長い時間となる。
図５に示すように、下降側待機の制御モードでは、制御ユニット３４は、選別制御部２５から運転指令を入力した時点ｔ１において、下降選別出力をＯＮにすることで、下降位置センサ５４がＯＮになるまでの間、下降ポート電磁弁である電磁操作部ＳＯＬ２を励磁（ＯＮ）させる指令信号ＲＪ５を出力することができる。このとき、下降選別出力の持続時間Ｔ４ｄは、ワーク通過や上昇／下降時のエアーシリンダ動作時間を加味して、下降位置センサ５４がＯＮになるまでの指令信号ＲＪ５の出力で選別コンベア１２が下降位置に移動する通常の下降時間Ｔｓより長い時間となる。
【0068】
したがって、下降位置センサ５４がＯＮとなる下降位置になる時点ｔ２で、電磁弁ユニット３５の方向切換弁５１への指令信号ＲＪ５がＯＦＦとなるとき、エキゾーストセンタ型の方向切換弁５１が中立位置である第３の動作位置［III］に復帰することで、エアー源５０側からの圧縮空気をブロックしつつ第１の給排ポート４５ａおよび第２の給排ポート４５ｂを介して一対の圧力室４４Ａ、４４Ｂを大気開放させる状態となるようになっている。
【0069】
制御ユニット３４は、選別制御部２５から検査判定信号、例えばＯＫ判定信号を入力したときには、その入力時点ｔ３から選別遅延時間ｔｄが経過する時点ｔ４で、上昇選別出力をＯＮにすることで、上昇位置センサ５５がＯＮとなる上昇位置になるまでの時間Ｔｈの間、上昇ポート電磁弁である電磁操作部ＳＯＬ１を励磁（ＯＮ）させる指令信号ＲＪ１を出力することができる。このとき、上昇位置センサ５５がＯＮになる時点ｔ５までの指令信号ＲＪ１の出力時間は、上昇選別出力の持続時間Ｔ４ｄより短い高速上昇時間Ｔｈとなる。
【0070】
また、下降位置センサ５４がＯＮとなる下降位置になってから指令信号ＲＪ１がＯＮとなる時点ｔ４までの間、方向切換弁５１が中立位置である第３の動作位置［III］に復帰することで、エアー源５０側からの圧縮空気がブロックされつつ、第１の給排ポート４５ａおよび第２の給排ポート４５ｂを介して一対の圧力室４４Ａ、４４Ｂが大気開放される。したがって、指令信号ＲＪ１がＯＮとなる時点ｔ４からのエアーシリンダ３３の伸張動作が開始されるときに、排気側となるロッド側の圧力室４４Ｂに圧縮空気が残留していることがなく、伸張時加圧側となる圧力室４４Ａにエアー源５０側からの圧縮空気が供給され圧力上昇するとき、その圧力室４４Ａ内のエアーの圧力上昇と排出側の速度制御弁５３の速度調整用の絞りに応じてピストン４２およびロッド４３を迅速・的確に移動させることができる。
【0071】
一方、上昇位置センサ５５がＯＮになる時点ｔ５では、所定のワーク通過時間Ｔｗが経過する時点ｔ６まで指令信号ＲＪ１が保持され、コンベア１２上のワークＷの確実な通過状態が担保されるようになっている。
【0072】
そして、上昇位置センサ５５がＯＮになる時点ｔ５から所定のワーク通過時間Ｔｗが経過する時点ｔ６では、待機位置への復帰を指令する下降選別出力がＯＮとなって下降側の電磁操作部ＳＯＬ２を励磁する指令信号ＲＪ５がＯＮとなり、所定の下降時間Ｔｓが経過して下降位置センサ５４がＯＮになるまで、エアーシリンダ３３の指令信号ＲＪ５の出力中、エアーシリンダ３３が収縮動作する。
【0073】
下降位置センサ５４がＯＮになると、その状態下で、エアーシリンダ３３の推力が無くても選別コンベア１２の下降姿勢が保持可能であるので、エアーシリンダ３３の指令信号ＲＪ５が所定の下降時間Ｔｓの経過時点ｔ７でＯＦＦとなり、エキゾーストセンタ型の方向切換弁５１が中立位置である第３の動作位置［III］に復帰することで、前述の大気開放状態となる。
【0074】
次の検査判定信号がＯＫ判定であった場合、その入力時点ｔ９から選別遅延時間ｔｄが経過する時点ｔ１０で、上昇選別出力をＯＮにすることで、上昇位置センサ５５がＯＮになるまでの時間Ｔｈとワーク通過Ｔｗを加味したＴ４ｄの間、上昇ポート電磁弁である電磁操作部ＳＯＬ１を励磁（ＯＮ）させる指令信号ＲＪ１が出力される。エアーシリンダ３３の伸張動作は、大気開放後の時点ｔ１０から開始されるが、排気側となるロッド側の圧力室４４Ｂに圧縮空気が残留していることがなく、伸張時加圧側となる圧力室４４Ａにエアー源５０側からの圧縮空気が供給され圧力上昇するとき、その圧力室４４Ａ内のエアーの圧力上昇と排出側の速度制御弁５３の速度調整用の絞りに応じてピストン４２およびロッド４３を迅速・的確に移動させることができる。
【0075】
また、上昇位置センサ５５がＯＮになる時点ｔ１１までの指令信号ＲＪ１の出力時間Ｔｈは、上昇選別出力の持続時間Ｔ４ｄより短い高速上昇時間となる。
【0076】
所定通過時間Ｔｗが経過して、上昇選別出力の持続時間Ｔ４ｄが経過する時点ｔ１２では、上昇選別出力がＯＦＦとなる一方、下降選別出力がＯＮとなり、上昇位置センサ５５がＯＦＦとなる。そして、この時点ｔ１２から下降位置センサ５４がＯＮになる所定下降時間Ｔｓの間、指令信号ＲＪ５がＯＮとなることで、エアーシリンダ３３が収縮動作する。この収縮動作時には、選別コンベア１２と可動フレーム３１や昇降駆動機構３２の昇降部分の自重が下降側の推力に加わることになり、収縮時加圧側の圧力室４４Ｂ内のエアーの圧力上昇と排出側の速度制御弁５２の速度調整用の絞りに応じてピストン４２およびロッド４３が迅速・的確に移動可能となる。
【0077】
そして、下降位置センサ５４がＯＮになる時点ｔ１３で、指令信号ＲＪ５がＯＦＦとなることで、エキゾーストセンタ型の方向切換弁５１が中立位置である第３の動作位置［III］に復帰し、前述の大気開放状態となる。
【0078】
次の検査判定結果がＮＧ判定である場合、通常であれば、その入力時点ｔ１４から選別遅延時間ｔｄが経過する時点ｔ１５で、下降選別出力をＯＮにすることで、下降位置センサ５４がＯＮになるまでの時間Ｔｓの間、下降ポート電磁弁である電磁操作部ＳＯＬ２を励磁させる指令信号ＲＪ５が下降時間Ｔｓにわたり出力するが、既に下降位置センサ５４がＯＮとなっていることで、指令信号ＲＪ５は、下降選別出力の時点ｔ１５からｔ１７のｔ４ｄ期間ＯＦＦとして大気開放状態を持続する。
【0079】
一方、下降位置センサ５４がＯＮ状態の大気開放状態である時点ｔ１６でＯＫ判定の検査判定結果が発生していると、選別遅延時間ｔｄをおいて下降選別出力の持続時間Ｔ４ｄが経過する時点ｔ１７では、上昇選別出力がＯＮとなり、上昇位置センサ５５がＯＮになる時点ｔ１８までの指令信号ＲＪ１の出力時間は、上昇選別出力の持続時間Ｔ４ｄより短い高速上昇時間Ｔｈとなる。
【0080】
上昇位置センサ５５がＯＮになる時点ｔ１８で、次の検査判定信号がＯＫ判定ですぐに発生すると、通常のワーク通過時間Ｔｗを経た時点ｔ１９で、上昇選別出力がＯＮ継続となり、上昇位置センサ５５がＯＮとなったまま、指令信号ＲＪ１の出力時間が高速上昇時間Ｔｈを更に経過し、その時点ｔ２０から更に通常のワーク通過時間Ｔｗを経た時点ｔ２１になると、時点ｔ１８からの上昇選別出力の持続時間Ｔ４ｄが経過して、上昇選別出力がＯＦＦとなる一方、下降選別出力がＯＮとなる。
【0081】
次に、下降動作中に検査判定信号がＮＧ信号として発生すると、その時点ｔ２２から選別遅延時間ｔｄを経た時点ｔ２３で、電磁操作部ＳＯＬ２への指令信号ＲＪ５が更に所定下降時間Ｔｓだけ延長されるが、その所定下降時間Ｔｓが経過する前の時点ｔ２４で下降位置センサ５４がＯＮとなると、指令信号ＲＪ５がＯＦＦとなり、方向切換弁５１が中立位置に復帰することで、エアーシリンダ３３の待機状態で圧力室４４Ａ、４４Ｂが共に大気開放される。したがって、所定下降時間Ｔｄが完了する前に大気開放される。
【0082】
ここで、更に次の検査判定信号がＮＧ判定として発生すると、選別遅延時間ｔｄが経過する時点ｔ２６で、下降選別出力が継続してＯＮとなり、時点ｔ２６では、既に下降位置センサ５４がＯＮとなっていることで指令信号ＲＪ５は、下降選別出力の時点ｔ２６からｔ２７の間も大気開放状態を持続する。
【0083】
なお、ここでは、下降位置センサ５４が既にＯＮで大気開放状態が持続する場合（図５中、ｔ１５－ｔ１６間、ｔ２４－２５間、ｔ２６－ｔ２７間）、指令信号ＲＪ５をＯＮしないこととしたが、図５に破線で示すように再出力することも可能であり、そのようにしても上述と同様の動作となる。すなわち、既に下降位置センサがＯＮで大気開放状態が持続する場合、信号ＲＪ５は、図５中に実線で示すように出力されないのを標準とするが、同図中に破線で示すように出力されてもよい。
【0084】
（選別コンベアを上昇位置側で待機させる第２制御モード）
図６に示すように、上昇側待機の制御モードでは、制御ユニット３４は、選別制御部２５から運転指令を入力したとき、上昇選別出力をＯＮにすることで、上昇位置センサ５５がＯＮになるまでの間、まず、上昇ポート電磁弁である電磁操作部ＳＯＬ１を励磁（ＯＮ）させる指令信号ＲＪ１を出力する。このとき、上昇選別出力の持続時間Ｔ４ｄは、ワーク通過や上昇／下降時のエアーシリンダ動作時間を加味して、上昇位置センサ５５がＯＮになるまでの指令信号ＲＪ１の出力で選別コンベア１２が上昇位置に移動する高速動作時の上昇動作時間Ｔｈより長い時間となる。
図６に示すように、上昇側待機の制御モードでは、制御ユニット３４は、選別制御部２５から運転指令を入力したとき、上昇選別出力をＯＮにすることで、上昇位置センサ５５がＯＮになるまでの間、まず、上昇ポート電磁弁である電磁操作部ＳＯＬ１を励磁（ＯＮ）させる指令信号ＲＪ１を出力する。このとき、上昇選別出力の持続時間Ｔ４ｄは、ワーク通過や上昇／下降時のエアーシリンダ動作時間を加味して、上昇位置センサ５５がＯＮになるまでの指令信号ＲＪ１の出力で選別コンベア１２が上昇位置に移動する高速動作時の上昇動作時間Ｔｈより長い時間となる。
【0085】
そして、上昇位置センサ５５がＯＮになる時点ｔ２で、電磁弁ユニット３５の方向切換弁５１への指令信号ＲＪ１がＯＦＦとなるところ、上昇選別出力によって上昇側での待機が指令された状態となり、電磁操作部ＳＯＬ１をＯＮさせる指令信号ＲＪ１の出力が継続される。
【0086】
ここで、検査判定結果がＮＧ判定として発生すると、その時点ｔ３から選別遅延時間ｔｄが経過する時点ｔ４で、上昇選別出力がＯＦＦとなる一方、下降選別出力がＯＮとなり、下降ポート電磁弁である電磁操作部ＳＯＬ２を励磁（ＯＮ）させる指令信号ＲＪ５がＯＮとなる。その時点ｔ４から所定の下降時間Ｔｓが経過する時点ｔ５で、下降位置センサ５４がＯＮとなり、電磁操作部ＳＯＬ２への指令信号ＲＪ５がＯＦＦとなるが、下降選別出力は所定のワーク通過時間Ｔｗが経過する時点ｔ６まで持続時間Ｔ４ｄにわたって出力される。
【0087】
その下降選別出力の持続時間Ｔ４ｄが経過すると、その時点ｔ６から上昇側待機位置への復帰を指令する上昇選別出力がＯＮとなり、上昇ポート電磁弁である電磁操作部ＳＯＬ１への指令信号ＲＪ１がＯＮとなる。
【0088】
この場合、下降位置センサ５４がＯＮとなって電磁操作部ＳＯＬ２への指令信号ＲＪ５がＯＦＦとなる時点ｔ５から、電磁操作部ＳＯＬ１への指令信号ＲＪ１がＯＮとなる時点ｔ６までの間は、方向切換弁５１が中立位置である第３の動作位置［III］に復帰することで、エアー源５０側からの圧縮空気をブロックしつつ第１の給排ポート４５ａおよび第２の給排ポート４５ｂを介して一対の圧力室４４Ａ、４４Ｂを大気開放させる状態となる。
【0089】
したがって、上昇側待機位置への復帰を指令する上昇選別出力がＯＮとなって電磁操作部ＳＯＬ１への指令信号ＲＪ１がＯＮとなり、エアーシリンダ３３の伸張動作が開始される時点ｔ６において、排気側となる圧力室４４Ｂ内はエアー供給により加圧側となる圧力室４４Ａと共に大気開放されていた状態である。
【0090】
よって、指令信号ＲＪ１がＯＮとなる時点ｔ６からのエアーシリンダ３３の伸張動作が開始されるとき、排気側となるロッド側の圧力室４４Ｂに圧縮空気が残留していることがなく、伸張時加圧側の圧力室４４Ａがエアー源５０側からの圧縮空気の供給により圧力上昇するとき、その圧力室４４Ａ内のエアーの圧力上昇と排気側の速度制御弁５３の絞りに応じてピストン４２およびロッド４３を迅速・的確に移動させることができる。
【0091】
次の検査判定結果としてＯＫ判定がでると、その時点ｔ７から選別指令時間ｔｄが経過する時点ｔ８で、ＯＫ判定に対応する上昇選別出力が更に持続時間Ｔ４ｄだけ出力設定され、電磁操作部ＳＯＬ１への指令信号ＲＪ１のＯＮ状態が上昇動作時間Ｔｈだけ経過する時点ｔ９、更にワーク通過時間Ｔｗが経過する時点ｔ１０まで継続される。
【0092】
次の検査判定結果がでるまで、上昇側待機位置での待機を指令する上昇選別出力は継続される。そして、次の検査判定結果が例えばＮＧ判定となると、その時点ｔ１１から選別遅延時間ｔｄの経過を待って、上昇選別出力がＯＦＦとなる一方、下降選別出力がＯＮとなる。その時点ｔ１２で、電磁操作部ＳＯＬ２への指令信号ＲＪ５がＯＮとなり、所定の下降時間Ｔｓが経過するまでエアーシリンダ３３の収縮動作が実行される。
【0093】
これにより、下降位置センサ５４がＯＮとなると、その時点ｔ１３で、電磁操作部ＳＯＬ１への指令信号ＲＪ１がＯＦＦとなり、エキゾーストセンタ型の方向切換弁５１が中立位置側に復帰することで、エアーシリンダ３３内が前述のような大気開放状態に移行する。
【0094】
このとき、次の検査判定結果がＮＧ判定で発生すると、通常であれば、その時点ｔ１３から選別遅延時間ｔｄの経過を待って、下降選別出力が継続してＯＮになるとともに、電磁操作部ＳＯＬ２への指令信号ＲＪ５がＯＮとなり、所定の下降時間Ｔｓが経過する時点ｔ１５までエアーシリンダ３３が収縮動作時の加圧状態に保持されるが、大気開放状態で、既に下降位置センサ５４がＯＮとなっていることで指令信号ＲＪ５は、下降選別出力の時点ｔ１４からｔ１６の期間ｔ４ｄ中にＯＦＦとなって、大気開放を持続した後、上昇側待機位置への復帰を指令する上昇側選別出力がＯＮとなる。
【0095】
この復帰時にも、エアーシリンダ３３内が直前のワーク通過時間Ｔｗの間に十分に大気開放されているので、高速な復帰動作が可能となる。
【0096】
次いで、電磁操作部ＳＯＬ１への指令信号ＲＪ１の出力時間が上昇動作時間Ｔｈに達し、上昇位置センサ５５がＯＮとなる時点ｔ１７では、次の検査判定結果が発生していないので、待機を指令する上昇選別出力が継続される。
【0097】
次いで、検査判定結果がＮＧ判定で出ると、その時点ｔ１８から選別遅延時間ｔｄが経過する時点ｔ１９で、下降選別出力がＯＮとなり、電磁操作部ＳＯＬ２への指令信号ＲＪ５が所定の下降動作時間ＴｓだけＯＮとなる。そして、これによりエアーシリンダ３３の収縮により下降位置センサ５４がＯＮとなると、その時点ｔ２０から所定のワーク通過時間Ｔｗを待って、下降選別出力がＯＦＦとなり、時点ｔ２１から上昇側待機位置への復帰を指令する上昇選別出力がＯＮとなる。
【0098】
このとき、エアーシリンダ３３内が直前のワーク通過時間Ｔｗの間に十分に大気開放されているので、高速な復帰動作が可能となる。
【0099】
よって、復帰開始時点ｔ２１から高速動作の上昇動作時間Ｔｈが経過する時点ｔ２３で、上昇位置センサ５５がＯＮとなる。
【0100】
この間に、検査判定結果がＯＫ判定として発生すると、その時点ｔ２２から選別遅延時間ｔｄの経過を待って、上昇選別出力が継続時間Ｔ４ｄにわたって継続出力され、その経過時点ｔ２４で、上昇側待機位置への復帰を指令する上昇選別出力がＯＮ継続となる。
【0101】
なお、ここでは、下降位置センサ５４が既にＯＮで大気開放状態が持続する場合（図６中、ｔ１４－ｔ１５間）、図６中に実線で示すように指令信号ＲＪ５をＯＮしないのを標準とするが、同図中に破線で示すように再出力することも可能であり、そのようにしても上述と同様の動作となる。また、上昇位置センサ５５が既にＯＮの場合、ｔ８からｔ１０、ｔ２３からｔ２４についても、上昇選別出力の期間ｔ４ｄを再出力とせずに、持続としてもよい。
【0102】
ところで、本実施形態では、選別区域Ｚ２内へのワークＷの搬入をその上流側の所定位置で検知する物品検知センサ２８を設けるものとしたが、図４に示すように、選別対象のワークＷが選別コンベア１２の振分動作の完了位置に達したことを選別コンベア１２の下流側端部１２ｂの近傍で後端検知する物品検知センサ４８を更に設けて、ワーク通過時間Ｔｗの経過時点を物品検知センサ４８の検出タイミングとするようにしてもよい。
【0103】
また、大気開放動作の開始は、下降位置センサ５４の検知（ＯＮ）を起点としているが、下降動作時間Ｔｓの終了時点を起点としてもよい。
【0104】
次に、動作について説明する。
【0105】
上述のように構成された本実施形態の物品選別システム１においては、検査機２０での各ワークＷの物品検査の結果に応じて、電磁弁ユニット３５の方向切換弁５１が切り換えられ、検査結果が不良となったワークＷが選別機３０によってコンベア１２から下方側に選別排出される。
【0106】
また、本実施形態では、エアーシリンダ３３のロッド４３の伸縮動作に応じ、搬送コンベア１１、１３に対して物品選別用のコンベア１２の搬送方向の片側の端部を昇降させて物品振分動作を実行する選別機３０が構成されており、エアーシリンダ３３は、ロッド４３が伸張動作するときにコンベア１２の片側の端部を上昇させるように配置されている。そして、エアーシリンダ３３の給排制御部である電磁弁ユニット３５が、ロッド４３の伸縮動作方向を切り換えるときには、一時的に供給圧縮空気をブロックしつつ、その切り換え前に圧縮空気が導入されていた圧力室４４Ｂまたは４４Ａを大気開放させる。
【0107】
したがって、選別コンベア１２を上昇させるよう収縮状態のエアーシリンダ３３をロッド４３の伸張動作側に切り換えるときには、その切り換えによって圧縮空気が導入される伸張時加圧側の圧力室４４Ａの圧力が高まるときに、収縮時加圧側の圧力室４４Ｂ内の残留圧縮空気によって振分動作抵抗が大きくなるといったことがなくなり、迅速な短時間での振分方向切り換えが可能になる。その結果、高速振分動作を実行可能となる。
【0108】
また、本実施形態では、選別コンベア１２の片側の端部を第２振分姿勢から第１振分姿勢側に上昇させるようエアーシリンダ３３を伸張動作方向に切り換えるとき、電磁弁ユニット３５が、一時的にエアー源５０側からの圧縮空気をブロックしつつその切り換え前にエアー源５０側からの圧縮空気が導入されていた圧力室４４Ｂを所定時間だけ大気開放させる。
【0109】
したがって、エアー源５０側からの圧縮空気を選別コンベア１２の第２振分姿勢から第１振分姿勢側への上昇復帰動作に係るエアーシリンダ３３の伸張時加圧側の給排ポート４５ａおよび圧力室４４Ａに供給するとき、エアーシリンダ３３の排気側の圧力室４４Ｂに高圧の圧縮空気が残留していることがなく、排気側の給排ポート４５ｂから迅速に排気させることで、高速振分動作を実行させることができる。
【0110】
また、本実施形態のドロップアウトコンベアでは、選別対象のワークＷが選別コンベア１２の振分動作の完了位置に達したことを物品検知センサ４８で検出するようにすれば、電磁弁ユニット３５は、物品検知センサ４８によりワークＷが検知されてからロッド４３の伸張動作側への切り換えが開始されるまでの間に、その開始直前の所定時間だけ、ロッド４３の伸張動作によって縮小される収縮側の圧力室４４Ｂを、エアー源５０側からの圧縮空気をブロックしつつ大気開放させることができる。したがって、選別コンベア１２を上昇側の第１振分姿勢に復帰させる動作方向の切り換え要求に対して、迅速で的確な応答性を確保することができる。
【0111】
さらに、本実施形態では、選別対象のワークＷが選別コンベア１２の上流側所定位置に達すると、それが物品検知センサ２８により検知されることで、その検知時点を基準として、エアー源５０側からの圧縮空気が導入されていた一方の圧力室４４Ｂを、既に大気圧となっている他方の圧力室４４Ａと共に振分動作の開始直前の所定時間だけ大気開放させることができる。したがって、選別対象のワークＷが選別コンベア１２に接近してから的確なタイミングでかつ迅速に選別コンベア１２を上昇動作させ、振分選別することが可能となる。
【0112】
加えて、本実施形態の物品選別システム１では、検査機２０から物品検査結果に応じた選別信号、例えば対象ワークＷの選別排出を指令する選別信号が選別機３０に送られ、この信号を受けた選別機３０が選別コンベア１２の振分動作を開始するようエアーシリンダ３３をロッド４３の伸張動作側に切り換えるときには、選別対象ワークＷが選別区域Ｚ２かその区域内所定位置に到達するまでの間に、エアー源５０側からの圧縮空気がブロックされるとともに、エアーシリンダ３３内が一時的に切換え前の所定時間だけ大気開放される。したがって、その切り換えによって圧縮空気が導入される一方の圧力室４４Ａの圧力が高まるときには、他方の圧力室４４Ｂ内の残留圧縮空気によって振分動作抵抗が大きくなるといったことがなくなり、迅速な動作方向切り換えが可能になる。
【0113】
また、本実施形態の物品選別システム１では、電磁弁ユニット３５は、選別対象のワークＷが物品搬送経路の所定区間の上流側所定位置に達することを検知する物品検知センサ２８を有しており、電磁弁ユニット３５は、検査装置から物品検査の結果に応じた選別信号を受信したことを条件に、物品検知センサ２８によるロッド４３の伸張動作によって縮小される圧力室を、物品振分動作の開始直前の所定時間だけ、エアー源５０側からの圧縮空気をブロックしつつ大気開放させる構成とすることができる。
【0114】
このように、本実施形態においては、選別コンベア１２が昇降式であっても振分機構である昇降駆動機構３２の振分動作を高速に実行可能な選別装置および物品選別システムを提供することができる。
【0115】
なお、上述の第１実施形態においては、選別コンベア１２を可動フレーム３１を介して昇降駆動機構３２により直接的に上下方向に回動させ、一端側を昇降させる方式としたが、エアーシリンダ３３と選別コンベア１２の間に駆動方向や駆動量を変換するリンク機構等を介在させる構成とすることも考えられる。以下、そのような他の実施形態について、簡単に説明するが、第１実施形態との相違点について説明し、同様の構成については第１実施形態の対応する構成要素の符号を用いることとする。
【0116】
（第２実施形態）
図７は第２実施形態に係る選別装置の要部構成を示している。
図７は第２実施形態に係る選別装置の要部構成を示している。
【0117】
図７に示すように、本実施形態では、選別コンベア１２の上流側端部１２ａを昇降させるように、可動フレーム３１の他端部３１ｂが搬送方向の下流側で支持体フレーム３７に上下方向に回動可能に支持されており、選別コンベア１２が、昇降リンク機構６０を介してエアーシリンダ３３で昇降駆動されるようになっている。
【0118】
また、支持体フレーム３７には、エアーシリンダ３３がシリンダ４１の基端部４１ａ側で固定支点部材３７ｂに揺動可能に支持されており、このエアーシリンダ３３のロッド４３が昇降リンク機構６０のリンク６１、６２の連結部６３に回動可能に連結されている。
【0119】
ここで、リンク６１は、その基端側で支持体フレーム３７の中段支持部３７ａに設けられた固定支点部材３７ｂに回動可能に連結されており、先端側でリンク６２の一端部に回動自在に連結されている。また、リンク６２は、可動フレーム３１の中間連結部３１ｃに回動可能に連結されている。
【0120】
そして、エアーシリンダ３３が伸縮するとき、リンク６１、６２の連結部５３が鉛直方向および搬送方向に変位することで、リンク６１、６２は、図７中に実線で示す下降時の屈曲姿勢（第１姿勢）と、図７中に仮想線で示す上昇時の略真直姿勢（第２姿勢）とに切り換えられ、選別コンベア１２を昇降させることができるようになっている。
【0121】
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、選別コンベア１２をエアーシリンダ３３の伸張動作で上昇動作させるに先立って、エアーシリンダ３３内を大気開放させることで、伸張時に排気側となる圧力室４４Ｂ側に高圧の圧縮空気が残留しないようにして、迅速・的確な上昇動作を可能とする高速動作制御を実行することができる。さらに、選別コンベア１２をエアーシリンダ３３の収縮動作で下降動作させる際に、選別コンベア１２、可動フレーム３１および昇降リンク機構６０の自重や通過ワークＷの重量を有効な付勢力として利用することで、迅速・的確な下降動作を可能ならしめる動作制御を併せて実行することができる。
【0122】
よって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0123】
（第３実施形態）
図８は第３実施形態に係る選別装置の要部構成を示している。
図８は第３実施形態に係る選別装置の要部構成を示している。
【0124】
図８に示すように、本実施形態では、選別コンベア１２の下流側端部１２ｂを昇降させるように、可動フレーム３１の一端部３１ａが搬送方向の上流側で支持体フレーム３７に上下方向に回動可能に支持されており、選別コンベア１２が、第２実施形態と略同様な昇降リンク機構６０を介してエアーシリンダ３３で昇降駆動されるようになっている。
【0125】
また、支持体フレーム３７の中段支持部３７ａには、エアーシリンダ３３がシリンダ４１の基端部４１ａ側で固定支点部材３７ｄに揺動可能に支持されており、このエアーシリンダ３３のロッド４３が昇降リンク機構６０のリンク６１、６２の連結部６３に回動可能に連結されている。
【0126】
ここで、リンク６１は、その基端側で支持体フレーム３７の中段支持部３７ａに設けられた固定支点部材３７ｂに回動可能に連結されており、先端側でリンク６２の一端部に回動自在に連結されている。また、リンク６２は、可動フレーム３１の中間連結部３１ｃに回動可能に連結されている。
【0127】
そして、エアーシリンダ３３が伸縮するとき、リンク６１、６２の連結部６３が鉛直方向および搬送方向に変位することで、リンク６１、６２は、図８中に実線で示す上昇時の略真直姿勢（第１姿勢）と、図８中に仮想線で示す下降時の屈曲姿勢（第２姿勢）とに切り換えられ、選別コンベア１２を昇降させることができるようになっている。
【0128】
本実施形態においては、第１、第２実施形態とは逆に、選別コンベア１２をエアーシリンダ３３の伸張動作で下降動作させることができるものであり、選別コンベア１２の上昇動作または下降動作に先立って、エアーシリンダ３３内を大気開放させるように電磁弁ユニット３５を制御することで、その収縮動作時または伸張動作時に排気側となる圧力室４４Ａまたは４４Ｂ側に高圧の圧縮空気が残留しないようにして、迅速・的確な下降動作または上昇動作を可能とする高速動作制御を実行することができる。さらに、選別コンベア１２をエアーシリンダ３３の伸張動作で下降動作させる際に、選別コンベア１２、可動フレーム３１およびリンク機構６０の自重や通過ワークＷの重量を有効な付勢力として利用することで、迅速・的確な下降動作を可能ならしめる動作制御を併せて実行することができる。
【0129】
よって、本実施形態においても、第１、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0130】
（第４実施形態）
図９は第４実施形態に係る選別装置の要部構成を示している。
図９は第４実施形態に係る選別装置の要部構成を示している。
【0131】
図９に示すように、本実施形態では、選別コンベア１２の上流側端部１２ａを昇降させるように、可動フレーム３１の他端部３１ｂが搬送方向の下流側で支持体フレーム３７に上下方向に回動可能に支持されており、選別コンベア１２が、昇降リンク機構７０を介してエアーシリンダ３３で昇降駆動されるようになっている。
【0132】
また、支持体フレーム３７には、エアーシリンダ３３がシリンダ４１の基端部４１ａ側で固定支点部材３７ｄに揺動可能に支持されており、このエアーシリンダ３３のロッド４３が昇降リンク機構７０のリンク７１、７２の連結部７３に回動可能に連結されている。
【0133】
ここで、リンク７１は、その基端側で支持体フレーム３７の中段支持部３７ａに設けられた固定支点部材３７ｂに回動可能に連結されており、先端側でリンク７２の一端部に回動自在に連結されている。また、リンク７２は、可動フレーム３１の中間連結部３１ｃに回動可能に連結されている。
【0134】
そして、エアーシリンダ３３が伸縮するとき、リンク７１、７２の連結部７３が鉛直方向および搬送方向に変位することで、リンク７１、７２は、図９中に実線で示すコンベア下降（第１姿勢）時の屈曲リンク姿勢と、図９中に仮想線で示すコンベア上昇（第２姿勢）時の略真直リンク姿勢とに切り換えられ、選別コンベア１２を昇降させることができるようになっている。
【0135】
本実施形態においても、第３実施形態と同様に、選別コンベア１２をエアーシリンダ３３の伸張動作で下降動作させるものであり、選別コンベア１２の上昇動作または下降動作に先立って、エアーシリンダ３３内を大気開放させるように電磁弁ユニット３５を制御することで、その収縮動作時または伸張動作時に排気側となる圧力室４４Ａまたは４４Ｂ側に高圧の圧縮空気が残留しないようにして、迅速・的確な下降動作または上昇動作を可能とする高速動作制御を実行することができる。さらに、選別コンベア１２をエアーシリンダ３３の伸張動作で下降動作させる際に、選別コンベア１２、可動フレーム３１およびリンク機構７０の自重や通過ワークＷの重量を有効な付勢力として利用することで、迅速・的確な下降動作を可能ならしめる動作制御を併せて実行することができる。
【0136】
よって、本実施形態においても、第１ないし第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0137】
（第５実施形態）
図１０は第５実施形態に係る選別装置の要部構成を示している。
図１０は第５実施形態に係る選別装置の要部構成を示している。
【0138】
第１ないし第３実施形態の選別コンベア１２がいずれも搬送方向一端側のローラ回転方向に上下回動するのに対して、本実施形態では、図１０に搬送方向下流側を見る横断面図で示すように、ローラ回転方向と直交する方向に上下回動する横回動式の選別コンベア９２が設けられており、その選別コンベア９２の幅員方向の一側端部９２ｃを昇降させるように、選別コンベア１２の他側端部９２ｄに近接する横回動フレーム９１の基端側端部９１ｂが支持体フレーム３９に上下方向に回動可能に支持されている。
【0139】
また、選別コンベア９２は、横回動フレーム９１の幅員方向中間部９１ｃにエアーシリンダ３３のロッド４３の先端部４３ａを回動可能に連結させることで、エアーシリンダ３３により昇降駆動できるようになっている。
【0140】
なお、ここで、横回動フレーム９１を支持する支持体フレーム３９は主たる支持体フレーム３７に対して搬送路幅員方向（図１０中のＹ１、Ｙ２方向）に移動可能になっており、ワークＷのサイズが小さい場合やバラ物である場合等に選別排出品が搬送方向前後のコンベア１１、１３と干渉することを防止するようになっている。
【0141】
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、選別コンベア１２をエアーシリンダ３３の伸張動作で例えば図１０中に二点鎖線で示す傾斜下降姿勢から水平な上昇姿勢に（後述するダンプ式のアップアウト姿勢でもよい）上昇動作させるものであり、選別コンベア９２の上昇動作に先立って、エアーシリンダ３３内を大気開放させるように電磁弁ユニット３５を制御することで、その収縮動作時に排気側となる圧力室４４Ｂに高圧の圧縮空気が残留しないようにして、迅速・的確な下降動作または上昇動作を可能とする高速動作制御を実行することができる。さらに、選別コンベア９２をエアーシリンダ３３の伸張動作で下降動作させる際に、選別コンベア９２および可動フレーム９１の自重や通過ワークＷの重量を有効な付勢力として利用することで、迅速・的確な下降動作を可能ならしめる動作制御を併せて実行することができる。
【0142】
よって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0143】
本実施形態では、選別コンベア１２をエアーシリンダ３３の伸張動作で図１０中に二点鎖線で示す傾斜下降姿勢から水平な上昇姿勢に上昇動作させるものとしたが、ここにいう水平な上昇姿勢は、選別コンベア９２の幅員方向の両側端部９２ｃ，９２ｄのうち昇降する一側端部９２ｃを他側端部９２ｄと同一高さに位置させる第１振分姿勢であり、ここにいう傾斜下降姿勢は、選別コンベア９２の昇降する一側端部９２ｃを他側端部９２ｄと異なる高さに位置させる第２振分姿勢である。ただし、本発明にいう第２振分姿勢は、選別コンベア９２の昇降する一側端部９２ｃを他側端部９２ｄより鉛直方向の下方側に位置させる傾斜下降姿勢に限らず、図１０中の選別コンベア９２の昇降する一側端部９２ｃを他側端部９２ｄより鉛直方向の上方側に位置させる傾斜上昇姿勢とするように変形した態様（いわゆるダンプ式のアップアウト姿勢）とすることも勿論可能である。エアーシリンダ３３の取付姿勢や昇降駆動のためのリンク機構等の形態が特に限定されないことも勿論である。
【0144】
また、上述の各施形態においては、検査機２０はＸ線検査を行うものとしたが、その物品検査方式が特に限定されるものでないことはいうまでもない。また、前述の各実施形態では、制御ユニット３４の制御モードを、選別コンベア１２の待機位置を上昇側にするか下降側にするかで異なる２つの高速動作制御モードに手動操作で切り換えられるものとして説明したが、モード切り換えが自動的になされる自動モード切り換え方式としてもよいことはいうまでもない。例えば、物品検知センサ２８でワーク間隔を監視することで、通常は第２又は第１の制御モードで選別排出を実行しつつ、監視情報を含むワークＷの搬送条件や排出条件を基に第２の制御モードでの選別排出が可能かどうかをワーク毎に判定し、第２の制御モードでの選別排出が可能でないときには第１の制御モードに自動的に切り換えるといったモード切り換えが可能である。また、上述の各実施形態では、選別機の方式をドロップ式やアップアウト式を主に説明したが、エアーシリンダの伸張動作で選別コンベアを昇降させるようなものであれば、特定の方式に限定されるものでないのは勿論である。
【0145】
以上説明したように、本発明は、高速振分動作を実行可能な選別装置および物品選別システムを提供することができるものであり、エアーシリンダを用いるドロップアウト式やアップアウト式の選別装置に、およびその装置と物品検査装置を併有する物品選別システム全般に有用なものである。
【符号の説明】
【0146】
１ 物品選別システム
１０ 搬送部
１１、１３ コンベア（搬送コンベア、物品搬送用のコンベア）
１２ コンベア（選別コンベア、物品選別用のコンベア）
１２ａ 上流側端部
１２ｂ 下流側端部（昇降する端部）
２０ 検査機（検査装置）
２１ 検査機本体
２２ 検査判定部（制御部）
２３ 記憶・演算部（制御部）
２４ 表示操作部（制御部）
２５ 選別制御部（制御部）
２８ 物品検知センサ
３０ 選別機（選別装置）
３１ 可動フレーム
３１ａ 一端部
３１ｂ 他端部
３１ｃ 中間連結部
３２ 昇降駆動機構
３３ エアーシリンダ
３４ 制御ユニット
３５ 電磁弁ユニット（給排制御部）
３６ フィルタレギュレータ
３７、３９ 支持体フレーム
３７ａ 中段支持部
３７ｂ、３７ｄ 固定支点部材
４１ シリンダ
４１ａ 基端部
４２ ピストン
４３ ロッド（ピストンロッド）
４３ａ 先端部
４４Ａ 圧力室（伸張側の加圧室）
４４Ｂ 圧力室（収縮側の加圧室）
４５ａ 給排ポート（第１の給排ポート）
４５ｂ 給排ポート（第２の給排ポート）
４８ 物品検知センサ（排出完了検知手段）
５０ エアー源
５１ 方向切換弁
５１ａ、５１ｂ 制御圧ポート
５１ｋ センタリングスプリング
５１ｐ 供給圧ポート
５１ｑ、５１ｒ リターンポート
５１ｖ 弁体
５２、５３ 速度制御弁
５２ａ、５３ａ チェック弁
５２ｂ、５３ｂ 可変絞り要素
５４ 下降位置センサ（収縮位置センサ）
５５ 上昇位置センサ（伸張位置センサ）
５６、５７ サイレンサ
５８ エアーチューブ
６０、７０ 昇降リンク機構
６１、６２、７１、７２ リンク
６３、７３ 連結部
９１ 横回動フレーム（可動フレーム）
９１ｂ 基端側端部
９１ｃ 幅員方向中間部
９２ 選別コンベア（横回動式の選別コンベア）
９２ｃ 一側端部（一方側の端部、昇降する端部）
９２ｄ 他側端部（他方側の端部）
Ａｄ 収縮側の受圧面積
Ａｓ 伸張側の受圧面積
Ｆｄ 動作力（下降動作力）
Ｆｕ 動作力（上昇動作力）
Ｍｃ 可動フレーム質量
Ｍｗ ワーク質量
Ｐ 供給圧力
Ｐａ 大気開放時の排気圧力
Ｐｓ 圧縮空気時の排気圧力
ＲＪ１ 指令信号（上昇動作指令、伸張動作指令）
ＲＪ５ 指令信号（下降動作指令、収縮動作指令）
ＳＯＬ１ 電磁操作部（上昇ポート電磁弁）
ＳＯＬ２ 電磁操作部（下降ポート電磁弁）
Ｔ４ｄ 継続時間（持続時間）
ｔｄ 選別遅延時間
Ｔｈ 上昇時間（高速上昇時間）
Ｔｓ 下降時間
Ｔｗ ワーク通過時間
Ｖｒｊ 搬送速度
Ｘ 搬送方向
Ｚ１ 検査区域
Ｚ２ 選別区域
θ 動作角度
１０ 搬送部
１１、１３ コンベア（搬送コンベア、物品搬送用のコンベア）
１２ コンベア（選別コンベア、物品選別用のコンベア）
１２ａ 上流側端部
１２ｂ 下流側端部（昇降する端部）
２０ 検査機（検査装置）
２１ 検査機本体
２２ 検査判定部（制御部）
２３ 記憶・演算部（制御部）
２４ 表示操作部（制御部）
２５ 選別制御部（制御部）
２８ 物品検知センサ
３０ 選別機（選別装置）
３１ 可動フレーム
３１ａ 一端部
３１ｂ 他端部
３１ｃ 中間連結部
３２ 昇降駆動機構
３３ エアーシリンダ
３４ 制御ユニット
３５ 電磁弁ユニット（給排制御部）
３６ フィルタレギュレータ
３７、３９ 支持体フレーム
３７ａ 中段支持部
３７ｂ、３７ｄ 固定支点部材
４１ シリンダ
４１ａ 基端部
４２ ピストン
４３ ロッド（ピストンロッド）
４３ａ 先端部
４４Ａ 圧力室（伸張側の加圧室）
４４Ｂ 圧力室（収縮側の加圧室）
４５ａ 給排ポート（第１の給排ポート）
４５ｂ 給排ポート（第２の給排ポート）
４８ 物品検知センサ（排出完了検知手段）
５０ エアー源
５１ 方向切換弁
５１ａ、５１ｂ 制御圧ポート
５１ｋ センタリングスプリング
５１ｐ 供給圧ポート
５１ｑ、５１ｒ リターンポート
５１ｖ 弁体
５２、５３ 速度制御弁
５２ａ、５３ａ チェック弁
５２ｂ、５３ｂ 可変絞り要素
５４ 下降位置センサ（収縮位置センサ）
５５ 上昇位置センサ（伸張位置センサ）
５６、５７ サイレンサ
５８ エアーチューブ
６０、７０ 昇降リンク機構
６１、６２、７１、７２ リンク
６３、７３ 連結部
９１ 横回動フレーム（可動フレーム）
９１ｂ 基端側端部
９１ｃ 幅員方向中間部
９２ 選別コンベア（横回動式の選別コンベア）
９２ｃ 一側端部（一方側の端部、昇降する端部）
９２ｄ 他側端部（他方側の端部）
Ａｄ 収縮側の受圧面積
Ａｓ 伸張側の受圧面積
Ｆｄ 動作力（下降動作力）
Ｆｕ 動作力（上昇動作力）
Ｍｃ 可動フレーム質量
Ｍｗ ワーク質量
Ｐ 供給圧力
Ｐａ 大気開放時の排気圧力
Ｐｓ 圧縮空気時の排気圧力
ＲＪ１ 指令信号（上昇動作指令、伸張動作指令）
ＲＪ５ 指令信号（下降動作指令、収縮動作指令）
ＳＯＬ１ 電磁操作部（上昇ポート電磁弁）
ＳＯＬ２ 電磁操作部（下降ポート電磁弁）
Ｔ４ｄ 継続時間（持続時間）
ｔｄ 選別遅延時間
Ｔｈ 上昇時間（高速上昇時間）
Ｔｓ 下降時間
Ｔｗ ワーク通過時間
Ｖｒｊ 搬送速度
Ｘ 搬送方向
Ｚ１ 検査区域
Ｚ２ 選別区域
θ 動作角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】