説明

キャップ割出し機構

【課題】本発明は、搬送軌道上を搬送されてくるキャップ間境界位置からずれない位置にストッパが挿入されるようにして、キャップに傷付き等の損傷を与えることがないキャップ割出し機構を提供する。
【解決手段】本発明に係るキャップ割出し機構は、搬送軌道上を搬送されてくるキャップが搬送軌道の下流側に設けられたストッパのキャップ間への挿入によって上流側のキャップが停止されている間に、下流側のキャップが搬送軌道の下流側に設けられたスターホイールの溝に係合して、その回転搬送によりキャップを一つ一つ割出すキャップ割出し機構において、ストッパを挿入しようとする対象のキャップ間境界位置をスターホイール回転駆動用サーボモータの回転軸に連結されたエンコーダからの信号をもとに演算によって検出し、演算によるキャップ間境界位置検出時点でストッパを挿入するように制御装置を設けたものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、搬送軌道上を搬送されてくるキャップが搬送軌道の下流側に設けられたストッパの開閉により通過、停止をされ、ストッパの閉作動(キャップ間へのストッパ挿入)によってストッパより上流側のキャップが停止されている間に、ストッパより下流側のキャップが搬送軌道の下流側に設けられたスターホイールの円周等分配置の溝に係合して、該スターホイールの回転搬送によりキャップを一つ一つ割出すキャップ割出し機構に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ベルト等の搬送軌道上を搬送されるカード等が一つ一つ位置決めされるカード等位置決め機構においては、センサによるカード等検出とカード等搬送駆動装置に設けたエンコーダによる位置検出、速度検出によって、カード等の位置決め制御を通じてカード等位置決めがなされてきた(例えば、特許文献1を参照)。
【0003】
搬送軌道上を搬送されるキャップをキャップ検出センサによる検出とストッパ並びにキャップ割出し用スターホイールによって一つ一つ割出すキャップ割出し機構においては、近年、キャップ割出しの高速化に伴って、センサによるキャップ検出読取または演算処理時間のばらつきにより、スターホイール停止またはストッパ作動のタイミングがばらついて、正確なタイミングでストッパをキャップ間の所定位置に挿入することができず、場合によってはストッパがキャップを突き刺すように挿入されてキャップを損傷させることがある。
このため、高速キャップ割出し機構において、正確なタイミングでストッパをキャップ間の所定位置に挿入できるようにする技術の出現が要望されつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平8−101898号公報(図1)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前記特許文献1によれば、カード処理装置のカード位置決め制御機構は、カード検出センサからのICカード検出信号、ICカード搬送用ベルト駆動用モータの出力軸に連結されたエンコーダからの読取信号を制御装置(マイクロプロセッサ)に接続して、予め設定しておいた制御モードに基づいて、ICカードの位置決め動作を高速かつ高精度で行うことにより、ICカードを所定位置に停止させ、ICカードコンタクトをアクチュエータ(ソレノイド)により作動させてICカード情報を読み取っている。
【0006】
しかしながら、特許文献1の技術では、カード検出センサからのICカード検出信号を基にしてICカードの定位置停止制御を行い、ICカードコンタクトをソレノイドにより作動させているため、ICカード検出時点からICカードコンタクト作動時点までの時間がばらつくという恐れがある。
【0007】
前記時間ばらつきは、例えば、搬送軌道上を搬送されてくるキャップがキャップ検出センサで検出されて搬送軌道の下流側に設けられたストッパの開閉により通過、停止をされ、ストッパの閉によりストッパより上流側のキャップを停止させる場合には、キャップ検出からストッパ作動までの時間ばらつきによって正確なタイミングでストッパをキャップ間の所定位置に挿入することができないことがあり、場合によってストッパがキャップを突き刺すように挿入されてキャップを損傷させてしまうという恐れがある。
【0008】
このような恐れがある従来のキャップ割出し機構の一例を、図4から図7に基づいて説明する。
図4は、従来のキャップ割出し機構の正面図である。
図5は、図4のV5視図である。
図6は、従来のキャップ割出し機構を補足説明する図で、図4に相当する図である。
図7は、図6の制御方式を説明する図である。
【0009】
図4および図5において、従来のキャップ割出し機構3は、キャップCを上流から矢印Fの方向へ重力により搬送する傾斜レール(搬送軌道)15、該傾斜レール15の下流側に設けられ、制御装置20からの指令によってアクチュエータ18により矢印17fの方向に開閉するストッパ17、該ストッパ17の開閉作動位置17cでの2個のキャップC間境界位置を検出して検出信号を制御装置20に送り込むキャップ検出センサ19、ストッパ17より下流側に設けられ、矢印11fの方向へ回転駆動されてその外周に設けられた円周等分配置の溝11gに嵌め込まれた(係合した)傾斜レール15から送り込まれてくるキャップCを割出しながら回転搬送するスターホイール11、制御装置20からの指令によりスターホイール11を回転駆動するサーボモータ12mと回転軸12s、回転軸12sの回転量等をカウントして制御装置20へ信号を出力するエンコーダ13e、回転軸12sの回転駆動をスターホイール11の回転軸14sに伝達する動力伝達装置14によって主に構成されている。
【0010】
なお、前記キャップCは、カバー16およびカバー16a等によって、傾斜レール15およびスターホイール11の搬送経路から飛び出さないようになっている。
また、カバー16には、ストッパ17が矢印17fの方向の往復動ができるように適宜の隙間が設けられているとともに、キャップ検出センサ19が傾斜レール15上のキャップC間境界位置を検出できるように構成されている。
【0011】
次に、従来のキャップ割出し機構3の作用を図6および図7を基に説明する。
傾斜レール15上を搬送されてくるキャップCは、ストッパ17の開閉作動位置17cでのキャップC間境界位置がキャップ検出センサ19によって検出されると、その検出信号が制御装置20に送り込まれ、制御装置20の指令によって駆動するアクチュエータ18の作動によるストッパ17の閉作動により、ストッパ17がキャップC2とキャップC3の境界位置を目指して挿入され、傾斜レール15上でストッパ17直前のキャップC3より上流側の搬送が停止される。
【0012】
この際、前記ストッパ17の下流側のキャップC1は、スターホイール11が制御装置20の指令により定位置停止して、スターホイール11の溝11gに嵌り込もうとするが、キャップC1が溝11gに完全に嵌り込んだ係合状態となっている場合には、上流のキャップC2を介してキャップC2とキャップC3の間の境界位置がストッパ17の開閉作動位置17cと一致して、ストッパ17はキャップC2とキャップC3の間の境界位置に挿入され、上流のキャップC3の搬送が停止される。
【0013】
しかしながら、前記キャップ検出センサ19からの入力信号を読み取る際に制御装置20で読み取り時間または演算処理時間にばらつきが生じることがあり、図7に示すように、A点で示すキャップ検出センサ19のキャップ検出信号(キャップ間境界位置検出信号。以下キャップ間境界位置検出を単にキャップ検出と称することがある。)出力からB点で示すスターホイール11停止指令までの時間と、A点で示すキャップ検出信号出力からD点で示すストッパ17閉指令までの時間との間にばらつきが生じると、E点で示すスターホイール11の完全停止よりも早い時点でストッパ17が作動して、キャップC1が溝11gに完全に嵌り込んでいないことによって、図6に示すようにキャップC3とキャップC2の間の境界位置がストッパ17の開閉作動位置17cよりも上流側にずれた状態でストッパ17が作動してしまうことがある。
この場合、キャップC2の外表面はストッパ17によって傷付けられ、場合によってはキャップC2が前記ストッパ17によって串刺しにされてしまうという恐れがある。
【0014】
また、前記キャップ検出センサ19の取付け位置は、制御装置20の制御内容に合致するような位置に調整しておく必要があるが、その調整に手間取ることがあり、調整が悪いと、キャップC3とキャップC2の間の境界位置がストッパ17の開閉作動位置17cよりも上流側或いは下流側にずれてしまうという恐れがある。
【0015】
本発明は、搬送軌道(傾斜レール等)上を搬送されてくるキャップが搬送軌道の下流側に設けられたストッパの開閉により通過、停止をされ、ストッパの閉作動によりストッパより上流側のキャップがストップされている間に、ストッパより下流側のキャップが搬送軌道の下流側に設けられたスターホイールの円周等分の溝に係合して、該スターホイールの回転によりキャップを一つ一つ割出すキャップ割出し機構において、搬送軌道上を搬送されてくるキャップ間境界位置からずれない位置にストッパが挿入されるようにして、キャップに傷付き等の損傷を与えることがないキャップ割出し機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0016】
前記の課題に対し、本発明は以下の手段により解決を図る。
(1)第1の手段のキャップ割出し機構は、搬送軌道上を搬送されてくるキャップが前記搬送軌道の下流側に設けられたストッパの開閉により通過、停止をされ、前記ストッパの閉作動(キャップ間へのストッパ挿入)によって前記ストッパより上流側のキャップが停止されている間に、前記ストッパより下流側のキャップが前記搬送軌道の下流側に設けられたスターホイールの円周等分配置の溝に係合して、該スターホイールの回転搬送によりキャップを一つ一つ割出すキャップ割出し機構において、前記ストッパを挿入しようとする対象のキャップ間境界位置を前記スターホイール回転駆動用サーボモータの回転軸に連結されたエンコーダからの信号をもとに演算によって検出し、前記演算による前記キャップ間境界位置検出時点で前記ストッパを挿入するように制御装置を設けたことを特徴とする。
【0017】
(2)第2の手段のキャップ割出し機構は、前記第1の手段のキャップ割出し機構において、前記スターホイールによるキャップ割出し回転搬送中で前記スターホイールの回転停止指令信号が出るまでは前記スターホイールの回転速度を制御する速度制御とし、前記スターホイールの回転停止指令信号出力の時点から前記スターホイールが定位置停止するまでの間は前記スターホイールを定位置停止させる位置決め制御とするように制御を切換えて、前記スターホイールの定位置停止時点で、前記キャップ間境界位置に前記ストッパを挿入するように前記制御装置を構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
請求項1に係わる本発明は、搬送軌道上を搬送されてくるキャップが前記搬送軌道の下流側に設けられたストッパの開閉により通過、停止をされ、前記ストッパの閉作動(キャップ間へのストッパ挿入)によって前記ストッパより上流側のキャップが停止されている間に、前記ストッパより下流側のキャップが前記搬送軌道の下流側に設けられたスターホイールの円周等分配置の溝に係合して、該スターホイールの回転搬送によりキャップを一つ一つ割出すキャップ割出し機構において、前記ストッパを挿入しようとする対象のキャップ間境界位置を前記スターホイール回転駆動用サーボモータの回転軸に連結されたエンコーダからの信号をもとに演算によって検出し、前記演算による前記キャップ間境界位置検出時点で前記ストッパを挿入する制御としたことにより、ストッパを挿入しようとするキャップ間境界位置を検出するキャップ検出センサの設置を省略できて、キャップ割出し機構が簡素化されるとともに、キャップ検出センサを設置した場合に生じるキャップ検出センサからの入力信号の制御装置での読取時間または演算処理時間のばらつきが無くなって、前記ストッパを前記キャップ間境界位置に正確に挿入できるという効果を有する。
【0019】
請求項2に係わる本発明は、前記制御装置を、前記スターホイールによるキャップ割出し回転搬送中で前記スターホイールの回転停止指令信号が出るまでは前記スターホイールの回転速度を制御する速度制御とし、前記スターホイールの回転停止指令信号出力の時点から前記スターホイールが定位置停止するまでの間は前記スターホイールを定位置停止させる位置決め制御とするように制御を切換えて、前記スターホイールを定位置停止させるようにしたことにより、前記スターホイールの定位置停止時点で確実に前記キャップ間境界位置に前記ストッパを挿入できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の実施の形態に係わるキャップ割出し機構の正面図である。
【図2】図1のV2視図である。
【図3】本発明の実施の形態に係わるキャップ割出し機構の制御方式を説明する図である。
【図4】従来のキャップ割出し機構の正面図である。
【図5】図4のV2視図である。
【図6】従来のキャップ割出し機構を補足説明する図で、図4に相当する図である。
【図7】図6の制御方式を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、この発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
(本発明の実施の形態)
【0022】
本発明の実施の形態を図1から図3に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係わるキャップ割出し機構の正面図である。
図2は、図1のV2視図である。
図3は、本発明の実施の形態に係わるキャップ割出し機構の制御方式を説明する図である。
図1および図2において、図4および図5に示した従来のキャップ割出し機構3と同じ構造のものは同じ符号を記してあり、重複する説明は省略するが、本発明の実施の形態に係わるキャップ割出し機構1には、従来のキャップ割出し機構3に設けられていたキャップ検出センサが設けられておらず、制御装置10は、スターホイール11を回転駆動するサーボモータ12、該サーボモータ12の回転軸に直結されたエンコーダ13、ストッパ17を開閉駆動するアクチュエータ18との間に信号が入出力されるように構成されている。
【0023】
ストッパ17の開閉作動位置17cでのキャップC間境界位置は、エンコーダ13からの信号に基づいて制御装置10での演算によって制御上で所謂検出ができるようになっている。
また、前記サーボモータ12は、制御装置10からスターホイール11の停止指令が出るまではスターホイール11の速度制御として制御され、制御装置10からスターホイール11の停止指令が出てからスターホイール11が定位置停止するまではスターホイール11が定位置停止するように位置決め制御として制御されるようになっている。
【0024】
次に、本発明の実施の形態に係わるキャップ割出し機構1の作用を説明する。
スターホイール11はエンコーダ13からの信号を基に制御装置10によるサーボモータ12の制御駆動により定位置停止される。
スターホイール11の定位置停止に伴って溝11gが定位置停止するので、キャップC1は前記溝11gに嵌め込まれた係合状態となり、ストッパ17の開閉作動位置17cでのキャップC間境界位置は、キャップCの大きさが一定であることと前記キャップC1の位置が正確な係合状態となっていることにより、ストッパ17の開閉作動位置17cと同一になる。
即ち、前記キャップC間境界位置は、前記エンコーダ13からの信号に基づいて制御装置10での演算によって制御上で検出ができる。
【0025】
エンコーダ13からの信号に基づいた制御装置10からの制御指令によりスターホイール11の停止指令が出ると、サーボモータ12が制御装置10からの指令により停止に向けての減速を開始するとともに、予め定められたスターホイール11の定位置停止に向けての位置決め制御がされ、スターホイール11の定位置停止と同時に、制御装置10からの指令によってアクチュエータ18が作動してストッパ17が閉作動し、ストッパ17の開閉作動位置17cに一致した図示のキャップC3とキャップC2の間の境界位置にストッパ17が挿入されて、図示のキャップC3より上流側のキャップCの搬送が停止する。
【0026】
なお、キャップC1が溝11gに係合したスターホイール11は、制御装置10からの指令によりサーボモータ12の駆動によって矢印11fの方向へ回転搬送をするが、ストッパ17の閉作動によって図示のキャップC3より上流側のキャップCの搬送が停止されているので、傾斜レール15上でキャップC1にかかるキャップCの重量はキャップC2の重量だけであるので、溝11gに係合したキャップC1は大きな外力を受けることなく滑らかに矢印11fの方向に回転搬送される。
【0027】
前記キャップC1が所定量回転搬送されると、制御装置10からの指令によりアクチュエータ18が作動してストッパ17が開作動し、傾斜レール15上のキャップC3がストッパ17の開閉作動位置17cを通過して、前記説明の動作が順次繰り返され、キャップCはスターホイール11により割出し回転搬送されていく。
【0028】
なお、前記説明では、キャップC1とキャップC3の間にキャップC2が存在する場合について説明したが、キャップC1とキャップC2が同一である場合、キャップC1とキャップC2の間にさらにキャップCが存在する場合でもよいことは勿論であり、キャップC1とキャップC3の間にキャップC2が存在する場合が本発明の実施の形態を限定するものではない。
【0029】
図3を基にキャップ割出し機構1の作用をさらに詳しく説明すると、図3に示すスターホイール駆動軌跡SRのように、スターホイール11がキャップCを通常の割出し搬送中でスターホイール11の停止指令が出されるまでは、スターホイール11の回転軸の回転状況をエンコーダ13経由で制御装置10にフィードバックしつつ、制御装置10からの指令によりサーボモータ12はスターホイール11の速度制御を行い、制御装置10からスターホイール11の停止指令が出ると、制御方式が自動的にスターホイール11の位置決め制御に切換えられて、サーボモータ12は制御装置10からの指令によりスターホイール11の定位置停止に向けて制御されて、スターホイール11は所定の位置で定位置停止し、同時に図3に示すストッパ駆動軌跡STのようにアクチュエータ18の作動によってストッパ17が閉作動する。
【0030】
前記説明のように、エンコーダ13からの信号を基に制御装置10によって、前記ストッパ17の開閉作動位置17cと一致する前記キャップC間境界位置が制御上検出されて、前記スターホイール11の定位置停止と同時に、前記ストッパ17が前記キャップC間境界位置に挿入されるので、前記ストッパ17の閉作動によってキャップCが傷付き等の損傷を受けることはなく、また、前記キャップC間の境界位置の検出をするためのキャップ検出センサを設ける必要がないので、キャップ割出し機構が簡素化される。
【符号の説明】
【0031】
1 キャップ割出し機構
3 キャップ割出し機構
10 制御装置
11 スターホイール
11f 矢印
11g (スターホイールの)溝
11s 回転軸
12 サーボモータ
12s 回転軸
13 エンコーダ
13e エンコーダ
14 動力伝達装置
14s 回転軸
15 傾斜レール(搬送軌跡)
16 カバー
16a カバー
17 ストッパ
17c 開閉作動位置
17f 矢印
18 アクチュエータ
19 キャップ検出センサ
20 制御装置
C キャップ
C1 キャップ
C2 キャップ
C3 キャップ
F 矢印
SR スターホイール駆動軌跡
ST ストッパ駆動軌跡

【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送軌道上を搬送されてくるキャップが前記搬送軌道の下流側に設けられたストッパの開閉により通過、停止をされ、前記ストッパのキャップ間への挿入によって前記ストッパより上流側のキャップが停止されている間に、前記ストッパより下流側のキャップが前記搬送軌道の下流側に設けられたスターホイールの円周等分配置の溝に係合して、該スターホイールの回転搬送によりキャップを一つ一つ割出すキャップ割出し機構において、
前記ストッパを挿入しようとする対象のキャップ間境界位置を、前記スターホイール回転駆動用サーボモータの回転軸に連結されたエンコーダからの信号をもとに演算によって検出し、前記演算による前記キャップ間境界位置を検出した時点で前記ストッパをキャップ間に挿入する制御装置を設けたことを特徴とするキャップ割出し機構。
【請求項2】
請求項1に記載のキャップ割出し機構において、
前記スターホイールによるキャップ割出し回転搬送中で前記スターホイールの回転停止指令信号が出るまでは前記スターホイールの回転速度を制御する速度制御とし、前記スターホイールの回転停止指令信号出力の時点から前記スターホイールが定位置停止するまでの間は前記スターホイールを定位置停止させる位置決め制御とするように制御を切換えて、前記スターホイールの定位置停止時点で、前記キャップ間境界位置に前記ストッパを挿入するように前記制御装置を構成したことを特徴とするキャップ割出し機構。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2013−18568(P2013−18568A)
【公開日】平成25年1月31日(2013.1.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−150970(P2011−150970)
【出願日】平成23年7月7日(2011.7.7)
【出願人】(505193313)三菱重工食品包装機械株式会社 (146)
【Fターム(参考)】