特開 2024-92271 組合せ計数装置

(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】P2024092271

(43)【公開日】2024-07-08

(54)【発明の名称】組合せ計数装置

(51)【国際特許分類】

   G06M 7/00 20060101AFI20240701BHJP

【ＦＩ】

G06M7/00 311Z

G06M7/00 341B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022208084

(22)【出願日】2022-12-26

(71)【出願人】

【識別番号】000208444

【氏名又は名称】大和製衡株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086737

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 和秀

(72)【発明者】

【氏名】末道 亮

(72)【発明者】

【氏名】上田 裕也

(57)【要約】

【課題】物品の個数の計数を高速で行うことができ、処理能力を高めた組合せ計数装置を提供する。
【解決手段】複数のホッパ１３に供給される物品の個数を組合せて、物品を排出するホッパ１３を選択する組合せ計数装置であって、複数の直進フィーダ６から複数のホッパ１３への物品の落下供給路を検知領域とする光センサを備え、光センサの検知出力に基づいて、複数のホッパ１３へ供給される物品の個数を計数する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のホッパに供給される物品の個数を組合せて、前記物品を排出するホッパを選択する組合せ計数装置であって、
前記物品を振動搬送して前記複数のホッパにそれぞれ供給する複数の直進フィーダと、前記複数の直進フィーダから前記複数のホッパへの前記物品の落下供給路を検知領域とする物品検知センサとを備え、
前記物品検知センサの検知出力に基づいて、前記複数のホッパへ供給される物品の個数を計数する、
ことを特徴とする組合せ計数装置。

【請求項2】

前記ホッパへ供給される前記物品の個数が、目標個数を超えるときに、前記ホッパから排出される物品を通常の排出経路から排除するリジェクト機構を備える、
請求項１に記載の組合せ計数装置。

【請求項3】

前記物品の前記落下供給路を囲む計数用ケースを備え、
前記計数用ケースに前記物品検知センサが設けられ、
前記計数用ケースの下方に前記ホッパが配置されている、
請求項２に記載の組合せ計数装置。

【請求項4】

前記物品検知センサは、前記物品の前記落下供給路を挟んで対向する一方側に、投受光器を配置すると共に、前記対向する他方側に反射板を配置した光センサである、
請求項３に記載の組合せ計数装置。

【請求項5】

前記計数用ケース内に仕切り部材を装備して、前記落下供給路を複数形成し、各落下供給路にそれぞれ対応して前記物品検知センサを配備してある、
請求項４に記載の組合せ計数装置。

【請求項6】

前記直進フィーダは、前記物品を載置して振動搬送するトラフを備え、前記トラフは、仕切り壁によって複数の直進搬送通路が形成され、前記複数の直進搬送通路から前記計数用ケース内に形成した複数の前記落下供給路へ物品を落下させる、
請求項５に記載の組合せ計数装置。

【請求項7】

前記直進フィーダの前記トラフの底面には、貫通した水抜き孔が形成されている、
請求項６に記載の組合せ計数装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、野菜などの物品の個数を計数するのに好適な組合せ計数装置に関に関する。

【背景技術】

【0002】

物品の個数を計数する場合、例えば、特許文献１に記載されているように、複数の計量機に供給される物品の重量を計測した後、計測した重量値を、予め設定されている単一物品の重量値（単重値）で除算することで、各計量機に供給された物品の個数を算出するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６０－１２７４２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のように計量機に供給された物品の重量値を計測し、計測した重量値を単重値で除算して個数を算出方法では、計測される物品の重量値が安定するまでの時間が必要となる。このため、個数の算出に時間を要し、その分、処理能力が低下することになる。

【0005】

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、物品の個数を高速で計数できるようにして、組合せ計数装置の処理能力を高めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明では次のように構成している。

【0007】

（１）本発明に係る組合せ計数装置は、複数のホッパに供給される物品の個数を組合せて、前記物品を排出するホッパを選択する組合せ計数装置であって、
前記物品を振動搬送して前記複数のホッパにそれぞれ供給する複数の直進フィーダと、前記複数の直進フィーダから前記複数のホッパへの前記物品の落下供給路を検知領域とする物品検知センサとを備え、前記物品検知センサの検知出力に基づいて、前記複数のホッパへ供給される物品の個数を計数する。

【0008】

本発明によると、直進フィーダからホッパへの物品の落下供給路を検知領域とする物品検知センサの検知出力に基づいて、ホッパへ供給される物品の個数を計数するので、従来のようにホッパに供給される物品の重量を計測することなく、物品の個数を計数することができる。したがって、従来例のように、計測される物品の重量値が安定するまで待機する必要がなく、その分、高速な計数が可能となる。これによって、当該組合せ計数装置の処理能力を高めることができる。

【0009】

（２）本発明の好ましい実施態様では、前記ホッパへ供給される前記物品の個数が、目標個数を超えるときに、前記ホッパから排出される物品を通常の排出経路から排除するリジェクト機構を備える。

【0010】

この実施態様によると、物品検知センサの検知出力によって計数されるホッパへ供給された物品の個数が、目標個数を超えるときには、ホッパに供給された物品を、リジェクト機構によって直ちに排除し、空になったホッパに対して新たに物品を供給することができる。

【0011】

（３）本発明の他の実施態様では、前記物品の前記落下供給路を囲む計数用ケースを備え、前記計数用ケースに前記物品検知センサが設けられ、前記計数用ケースの下方に前記ホッパが配置されている。

【0012】

この実施態様によると、物品の落下供給路を囲む計数用ケースによって、当該計数用ケース外の影響を遮断して、物品検知センサの検知出力に基づく計数を高い精度で行うことができる。

【0013】

（４）本発明の更に他の実施態様では、前記物品検知センサは、前記物品の前記落下供給路を挟んで対向する一方側に、投受光器を配置すると共に、前記対向する他方側に反射板を配置した光センサである。

【0014】

この実施態様によると、直進フィーダからホッパへの落下供給路を通過する物品による光センサの検知出力の変化に基づいて、物品の個数を計数することができる。

【0015】

（５）本発明の一実施態様では、前記計数用ケース内に仕切り部材を装備して、前記落下供給路を複数形成し、各落下供給路にそれぞれ対応して前記物品検知センサを配備してある。

【0016】

この実施態様によると、計数用ケース内に装備された仕切り部材によって、複数の落下供給路が形成されるので、この仕切り部材によって、物品は落下供給路を通過するように規制されることになる。これによって、各落下供給路に対応する物品検知センサによって、物品の通過を精度高く検知することができる。

【0017】

（６）本発明の他の実施態様では、前記直進フィーダは、前記物品を載置して振動搬送するトラフを備え、前記トラフは、仕切り壁によって複数の直進搬送通路が形成され、前記複数の直進搬送通路から前記計数用ケース内に形成した複数の前記落下供給路へ物品を落下させる。

【0018】

この実施態様によると、直進フィーダのトラフの複数の直進搬送通路から複数の落下供給路を経てホッパへ物品を落下供給する、すなわち、直進フィーダからホッパへ複数の供給経路で物品を落下供給するので、単一の供給経路で物品を落下供給するのに比べて、ホッパへの物品の供給に要する時間を短縮することができる。

【0019】

（７）本発明の更に他の実施態様では、前記直進フィーダの前記トラフの底面には、貫通した水抜き孔が形成されている。

【0020】

この実施態様によると、直進フィーダのトラフには、その終端に至る途中のトラフの底面に水抜き孔が形成されているので、物品から分離した茹で水等の水滴が、水抜き孔から排出されることになる。これによって、水滴が、直進フィーダの終端から物品の落下供給路へ流下することが回避され、水滴の通過を物品の通過として誤検知するのを防止することができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明に係る組合せ計数装置によれば、物品の重量を計測することなく、物品の個数を計数するので、計測される物品の重量値が安定するまで待つ必要がない。これによって、高速な計数が可能となって、当該組合せ計数装置の処理能力を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は本発明の一実施形態に係る組合せ計数装置の側面図である。

【図2】図２は図１の組合せ計数装置の概略平面図である。

【図3】図３は図１の組合せ計数装置の概略正面図である。

【図4】図４は図１の組合せ計数装置の計数排出部の斜視図である。

【図5】図５は計数排出部の縦断側面図である。

【図6】図６は計数用ケースの平面図である。

【図7】図７は図６におけるＡ-Ａ断面図である。

【図8】図８は計数用ケースの分解斜視図である。

【図9】図９はリジェクト機構の通常状態を示す側面図である。

【図10】図１０はリジェクト機構の作動状態を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

図１は本発明の一実施形態に係る組合せ計数装置の全体側面図、図２はその概略平面図、図３はその概略正面図である。

【0024】

この実施形態の組合せ計数装置は、茹でた野菜、例えば、アスパラガスやブロッコリーなどの物品を目標個数、例えば、２個組合せ計数して排出するのに好適である。この実施形態の組合せ計数装置は、重量管理を行うことなく、個数管理のみを行うものである。

【0025】

この組合せ計数装置は、床面上に据付け固定される台枠１を備えている。この台枠１の後方上部に、計数対象である物品を貯留する貯留ホッパ２が図１に示すように設置されている。

【0026】

また、台枠１の上部には、貯留ホッパ２から送り出された物品を複数列（この例では４列）の直進搬送通路に沿って前方（図１及び図２の左方）へ振動搬送する直進フィーダ３が、横方向（図１の紙面に垂直方向、図２の上下方向）に並列配備されている。更に、台枠１の前面外側には、各直進フィーダ３から個別に物品の供給を受ける複数連（この例では４連）の計数排出部４が装備されている。

【0027】

貯留ホッパ２は、図２の仮想線で示すように、複数の直進搬送通路の全幅に亘る横幅を有している。この貯留ホッパ２は、上記のように直進フィーダ３の後方始端部の上方に配置されている。詳細な構造は省略されているが、この実施形態では、貯留ホッパ２は、ガスダンパが組み込まれたリンク式の昇降機構に脱着可能に連結支持されている。これによって、直進フィーダ３の後方始端部に臨む上方の物品供給位置と、作業しやすい下方の物品補給位置とに亘って手動で軽く昇降できるようになっている。

【0028】

直進フィーダ３は、物品の搬送方向の上手側の上段直進フィーダ５と、物品の搬送方向の下手側の下段直進フィーダ６とが、物品の搬送方向に向けて縦列配置して構成されている。上段直進フィーダ５は、物品を樋状のトラフ５ａに載置して前方へ振動搬送する。下段直進フィーダ６は、上段直進フィーダ５からの物品を、樋状のトラフ６ａに載置して更に前方へ振動搬送する。

【0029】

上段直進フィーダ５及び下段直進フィーダ６の各トラフ５ａ，６ａは、図１に示す台枠１内に収納配備された搬送通路毎の各加振機構５ｂ，６ｂによってそれぞれ振動駆動される。各加振機構５ｂ，６ｂは、図示しない制御部によってそれぞれ駆動制御される。この制御部は、後述の組合せ演算を行うと共に、各部を制御する。

【0030】

図２に示すように、各トラフ５ａ、６ａの物品の搬送方向の終端側の底面には、搬送通路幅の全幅に亘る横長スリット状の貫通した水抜き孔７、８がそれぞれ形成されている。物品から分離した茹で水等の水を、水抜き孔７、８から流下排出して、図１に示すように、トラフ下方に配備した回収容器９、１０に流下回収するようになっている。なお、回収容器９，１０で集められた水は、図示されていない排水ホースを介して装置外に排出される。

【0031】

図２に示すように、下段直進フィーダ６におけるトラフ６ａの底面には、直進搬送通路を幅方向である左右に二分する仕切り壁１１が山形に立設されている。トラフ６ａ毎に、この仕切り壁１１によって、物品が左右２列で搬送されて、次の計数排出部４に送り込まれるようになっている。

【0032】

図４は、計数排出部４の斜視図であり、図５は、その縦断側面図である。また、図６は、計数排出部４の計数用ケース１２の平面図であり、図７は、図６におけるＡ-Ａ断面図であり、図８は、計数用ケース１２の分解斜視図である。

【0033】

計数排出部４には、下段直進フィーダ６のトラフ６ａの終端に臨む計数用ケース１２、その直下方に臨むホッパ１３、ホッパ１３に目標個数を超える物品が供給されたとき、そのホッパ１３の物品を排除する図１に示すリジェクト機構１４、等が備えられている。

【0034】

計数用ケース１２は、上下に貫通開放された角筒状に形成されており、その後側（物品の搬送方向の上手側）の側壁が、センサボックス１５によって構成されている。

【0035】

計数用ケース１２における外側壁１２ａの内面には、横長の反射板１６が取付けられると共に、計数用ケース１２における外側壁１２ａの上端には、３つの仕切り部材１７ａ、１７ｂ、１７ｃが上方から差込み装着されている。

【0036】

仕切り部材１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、計数用ケース１２の内部に、左右２つの物品の落下供給路ｆを形成するよう所定の左右間隔をもって配置される。物品の各落下供給路ｆの上端部が、下段直進フィーダ６のトラフ６ａの上記仕切り壁１１によって仕切られた左右の直進搬送通路の終端に臨設されている。

【0037】

センサボックス１５は、外向きに開放された浅い箱状ケース１５ａの内部に、左右一対の投受光器１８が、図６に示すように、左右の物品の落下供給路ｆに臨むよう並列装備される。センサボックス１５の箱状ケース１５ａの外面は、透明カバー１５ｂで封止されている。

【0038】

投受光器１８は、横幅が一定の光ビームｂを、物品の落下供給路ｆを通して反射板１６に向けて照射する投光部１８ａと、反射板１６からの反射光を受光する受光部１８ｂとが、上下に所定間隔をもって装備されている。

【0039】

この実施形態では、物品の落下供給路ｆを挟んで対向する一方側に配置された投受光器１８と、対向する他方側に配置された反射板１６とによって、回帰反射型の光センサが構成されている。この光センサは、計数用ケース１２によって囲まれた物品の落下供給路ｆを検知領域としている。このように計数用ケース１２によって、光センサの検知領域が囲まれているので、計数用ケース１２外からの影響を受けるのを防止することができる。

【0040】

下段直進フィーダ６のトラフ６ａの終端から落下供給される物品が、計数用ケース１２内の物品の落下供給路ｆを通過移動してホッパ１３に投入される際に、物品が投受光器１８の光路を一瞬遮ることで、受光部１８ｂでの受光量が減少して検知出力が変化する。この検知出力の変化に基づいて、物品の通過個数を計数することができる。

【0041】

なお、直進フィーダ３のトラフ５ａ，６ａの終端に至る途中に、上記の水抜き孔７、８を備えることで、物品から分離した茹で水等の水滴が、トラフ５ａ，６ａの終端の途中の水抜き孔７、８から流下排出される。これによって、水滴が、トラフ５ａ，６ａの終端から計数用ケース１２に流下することを回避することができ、水滴の通過を物品の通過として誤検知することはない。

【0042】

各ホッパ１３には、前側（図１の左側）へ開く前ゲート１３ａと、後側（図１の右側）へ開く後ゲート１３ｂとがそれぞれ独立して開閉制御可能に装備されている。

【0043】

４個のホッパ１３の下方には、図３に示すように、左右２個ずつのホッパ１３に対応して横方向に２列、また、図１に示すように、前後方向に２列、都合４個の角筒状の集合シュート１９が配置されている。これら４個の集合シュート１９の下方には、下端が円形に窄められた４個の集合ファネル２０が、各集合シュート１９にそれぞれ対応するように配置されている。

【0044】

上記構成を有する本実施形態に係る組合せ計数装置では、貯留ホッパ２の下端から送出された物品は、上段直進フィーダ５によって前方へ振動搬送され、下段直進フィーダ６によって更に前方へ振動搬送される。

【0045】

ホッパ１３から物品が排出されて空になると、下段直進フィーダ６が所定時間駆動されて物品が、ホッパ１３へ落下供給される。このとき、下段直進フィーダ６のトラフ６ａの終端からホッパ１３へ落下供給される物品が、計数用ケース１２に配備された光センサによって検知される。

【0046】

この光センサの検知出力に基づいて、上記制御部は、ホッパ１３に供給される物品の個数を計数する。ホッパ１３に供給された物品の個数が、目標個数を超えていないときには、制御部は、ホッパ１３の物品の個数に基づいて、組合せ演算を行なう。

【0047】

この組合せ演算は、図３に示される横方向に隣接する４個のホッパ１３を、左右２個ずつのホッパ１３に区分し、すなわち、左側の２個のホッパ１３と、右側２個のホッパ１３に区分し、各２個ずつのホッパ１３を単位として組合せ演算をそれぞれ行う。

【0048】

この組合せ演算では、２個のホッパ１３の物品の個数を組合せて、目標個数となるホッパ１３を選択する。

【0049】

左側の２個のホッパ１３の組合せ演算によって選択されたホッパ１３からの物品は、横方向の２列の集合シュート１９の左側の集合シュート１９へ排出される。右側の２個のホッパ１３の組合せ演算によって選択されたホッパ１３からの物品は、横方向の２列の集合シュート１９の右側の集合シュート１９へ排出される。

【0050】

このとき、集合シュート１９は、前後方向に２列あるので、組合せ演算によって選択されたホッパ１３から排出される物品は、組合せ演算の度に、前後方向の２列の集合シュート１９に交互に排出される。

【0051】

４個の集合シュート１９へ排出された物品は、対応する４個の各集合ファネル２０で集合されて下方へ排出される。

【0052】

この実施形態では、４個の集合ファネル２０の下方には、例えば、各集合ファネル２０に個別的に対応する４つ収容カップを装備した搬送トレイ(図示せず)が搬入される。この搬送トレイの前記各収容カップに、４個の集合ファネル２０から排出される物品が収容される。各収容カップに物品を収容した搬送トレイは、集合ファネル２０の下方位置から搬出される。搬送トレイが搬出されると、新たな搬送トレイが搬入されて、同様の動作を繰り返す。

【0053】

ホッパ１３に供給された物品の個数が目標個数を超えるときには、上記制御部は、ホッパ１３及びリジェクト機構１４を制御して、そのホッパ１３の物品を、通常の排出経路から排除する。このリジェクト機構１４は、図１に示すように、可動リジェクトシュート２１、固定リジェクトシュート２２、回収容器２３、等が備えられている。

【0054】

可動リジェクトシュート２１は、図９及び図１０に示すように、エアシリンダ２４によって前後にスライド移動可能に支持されている。この可動リジェクトシュートは、通常時は、図９に示すように、集合シュート１９から後方に外れた退避位置にある。また、ホッパ１３に目標個数を超える物品が供給されたときには、可動リジェクトシュート２１は、図１０に示すように、前方の集合シュート１９へ入り込む排出位置にまで進出する。

【0055】

ここで、後側の集合シュート１９は、平面形状が後向きに開放されたコの字形に形成されている。可動リジェクトシュート２１には、後側の集合シュート１９のコの字形の開口を埋める側壁部材２５が取り付けられている。図９に示す通常時には、退避位置にある可動リジェクトシュート２１の側壁部材２５によって、後側の集合シュート１９に平面形状が矩形の物品案内経路が形成されるようになっている。

【0056】

上記のように、ホッパ１３に目標個数を越える個数の物品が供給されると、可動リジェクトシュート２１が進出移動して後側の集合シュート１９に入り込み、ホッパ１３の後ゲート１３ｂが開放されることで、過剰な物品が排出されて回収容器２３に流下排出される。回収容器２３は適時搬出され、回収した物品は貯留ホッパ２に戻される。

【0057】

上記のように本実施形態によれば、下段直進フィーダ６のトラフ６ａからホッパ１３に落下供給される物品を、光センサによって検知して計数するので、従来例のようにホッパに供給された物品の重量を計測して、単重値で除算して個数を算出する必要がない。

【0058】

したがって、従来例のように、ホッパに落下供給される物品の重量が安定するまで待つ必要がなく、ホッパ１３に供給される物品の個数を高速で計数することができる。これによって、組合せ計数装置による処理能力、すなわち、組合せ計数装置からの物品が投入されて構成される製品の生産能力を高めることができる。

【0059】

［他の実施形態］
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。

【0060】

（１）上記実施形態は、重量による管理が不要であって、個数管理のみを行うものであり、かかる個数管理のみを行う機能をオプション機能として選択できるようにしてもよい。

【0061】

すなわち、通常は、複数のホッパ1３によって供給される物品の重量を計測し、その重量値に基づいて組合せ演算を行って所定重量範囲となるホッパを選択して排出する組合せ計量装置として稼働させる。個数管理のみを行うときには、本実施形態の機能をオプション機能として選択し、組合せ計数装置として稼働させるようにしてもよい。

【0062】

また、物品の個数と重量値とを組合せて、例えば、目標個数以上であって、所定重量範囲となるホッパの組合せを選択して物品を排出するようにしてもよい。

【0063】

（２）上記実施形態では、物品の通過を検知する物品検知センサとして回帰反射型の光センサを利用しているが、物品の落下供給路を挟んで投光器と受光器とを対向配置した透過型の光センサを利用することもできる。

【0064】

また、光センサに限らず、超音波センサ等の他のセンサを利用することもできる。

【0065】

（３）上記実施形態では、各直進フィーダ３での搬送、及び、各計数用ケース１２での計数を２列で行うものとしているが、物品が大きい場合は、単列で実施することも可能である。逆に、物品が小さい場合には、トラフ６ａの搬送経路を左右３列以上の複数に仕切ると共に、これに対応して、計数用ケース１２内に３つ以上の物品の落下供給路ｆを並列形成し、各物品の落下供給路ｆで物品の通過を光センサで検知するようにしてもよい。

【0066】

（４）上記実施形態では、直進フィーダ３は、上下２段の直進フィーダ５，６を備えていたが、一段の直進フィーダのみで構成してもよい。

【符号の説明】

【0067】

３ 直進フィーダ
７，８ 水抜き孔
１２ 計数用ケース
１３ ホッパ
１５ センサボックス
１６ 反射板
１８ 投受光器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】