JP4152021B2

JP4152021B2 - 卵の自動選別包装装置

Info

Publication number: JP4152021B2
Application number: JP29966198A
Authority: JP
Inventors: 忠司種中
Original assignee: Kyowa Machinery Co Ltd
Current assignee: Kyowa Machinery Co Ltd
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2018-10-21
Also published as: JP2000128124A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送されてくる卵の重量値を測定する秤量装置と、測定された重量値に基づいて卵を選別する制御装置と、秤量された卵を搬送する第１コンベアと、この第１コンベアから放出された卵を複列で搬送可能な第２コンベアと、この第２コンベアから卵を取り出して、卵が包装される包装容器が搬送される容器コンベアに卵を移し替える卵移送手段とを備えたとを備えた卵の自動選別包装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鶏卵等の卵の自動選別包装装置においては、一般的に、卵をコンベアに搭載させて搬送させながら洗卵・乾燥・検卵・秤量などの所定の処理を経て、最終的に包装容器に収容されて出荷される。秤量された卵は単列コンベア（第１コンベア）にて通常１列で搬送され、単列コンベアと直交する状態に配置された容器コンベアにより搬送される包装容器に収容される。容器コンベア (従来技術ではこれが選別ステーションを構成する。) は複数設けられており、秤量装置において測定された卵の重量値に基づいて選別された卵は、選別結果に基づいていずれかの選別ステーションにて包装される。
【０００３】
ところで、かかる自動選別包装装置ではパックやトレイと言った種々の包装容器に卵を包装することができるが、近年においては、販売形態の複雑化に伴い包装容器の種類も増加してきており、卵の選別方法の多様化が進んできている。
【０００４】
これに対応するため従来では、生産すべき包装製品 (卵が包装された包装容器) の内容に応じて、サイズ (重量) の変更、選別ステーションの変更、包装パターン設定の変更、包装容器の変更などを複数の作業者間で連携を取り合って選別包装作業を行っていた。この場合、卵が包装された包装容器は容器コンベアにより搬送されて、その最終段階でラックやコンテナに詰め込みを行っている作業者が出来上がりの製品の個数を確認しながら、各変更の指示を出すようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記包装製品の変更を行うためには、自動選別包装装置の作動を停止させなければならないだけでなく、装置を停止し設定変更後もしばらくは、単列コンベアにおける搬送途中にある選別済みの卵が、設定変更前の従前の包装形態で包装されるため、この余分に包装された卵については詰め替え作業を余分にする必要があり、作業効率を低下させる原因となっていた。卵の包装作業を行う業者にとっては、その顧客である大手スーパーなどの販売店の要望にこたえるため多様な包装パターンにて包装を行っているが、これに対応するための作業効率の低下は重大な問題点となってきている。
【０００６】
そこで、本発明の目的は包装作業の効率を低下させないで多品種少量生産の選別包装作業を実現可能な卵の自動選別包装装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る卵の自動選別包装装置は、
搬送されてくる卵の重量値を測定する秤量装置と、
測定された卵を搬送する第１コンベアと、
前記秤量装置により測定された重量値に基づいて選別された卵が、前記第１コンベアから放出され、この放出された卵を複列で搬送可能な第２コンベアと、
この第２コンベアから卵を取り出して、卵が包装される包装容器が搬送される容器コンベアに卵を移し替える卵移送手段とを備えた卵の自動選別包装装置において、
複数のサイズ区分からなる重量規格設定をサイズ区分する閾値を変えて複数記憶すると共に、包装容器の種類や包装される卵の個数が異なる包装パターンを複数記憶する記憶装置と、
前記複数の重量規格設定のうちから特定の重量規格設定における特定のサイズを選択して設定する第１設定手段と、
前記複数の包装パターン設定のうちから特定の包装パターンを選択して設定する第２設定手段と、
前記設定されたサイズと包装パターンの組み合わせに基づいて卵が包装される前記包装容器の生産予定個数を設定する第３設定手段と、を備え、
前記サイズと包装パターンの組み合わせは、同一の前記第２コンベアにて複数設定することが可能であり、更に、
ある組み合わせについての前記包装容器の生産が完了した直後に、次の組み合わせについての生産を可能にすべく制御を行う制御装置を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
この構成によると、所定の処理が完了して搬送されてくる卵は、まず秤量装置にて重量値を測定される。この測定された重量値に基づいて制御装置では卵の選別を行う。例えば、農林規格に基づいた選別を行うのであれば、Ｍ級（５８．０〜６３．９ｇ）、Ｌ級（６４．０〜６９．９ｇ）と言った選別を行うのである。秤量装置による秤量が終了すると、卵は例えば１列状態で第１コンベアにて搬送される。次に、卵は先ほどの選別結果に基づいて第１コンベアにおける所定の場所から放出されて、包装容器に包装される前に一旦第２コンベアにて搬送される。第１コンベアから放出される位置は、先ほどの選別結果に基づいて決定される。
【０００９】
第１コンベアから直接容器コンベアの包装容器に卵を放出するのではなく、第２コンベアを介在させる理由は次の通りである。即ち、容器コンベアにおいて包装容器を変更したり容器コンベアでのトラブル発生のときに、容器コンベアを停止しなければならない。この時、第１コンベアには次々と卵が搬送されてきているが、仮に第１コンベアから直接包装容器に卵を放出する構成だと、容器コンベアを停止させると第１コンベアを含めた自動選別包装装置の全体を停止させなければならず、これにより包装作業の効率が大幅に低下してしまう。しかしながら、第１コンベアから一旦第２コンベアに放出する構成を採用すれば、第１コンベアから放出される卵を第２コンベアにチャージさせておくことができるので、容器コンベアを停止させなければならない事態が生じたとしても、第１コンベアなどの他の装置部分を停止させなくてすむので作業効率を低下させなくてすむのである。
【００１０】
さらに、本発明の特徴構成によれば、複数の重量規格設定のうちから特定のサイズを選択して設定する第１設定手段を備えている。ここで、重量規格設定とは前述した農林規格によるものや顧客の要望によるカスタム的なものがある。サイズとは前述したＭ級とかＬ級とかを指す。また、複数の包装パターン設定のうちから特定の包装パターンを選択して設定する第２設定手段を備えている。複数の包装パターンには、トレイとかパックとか言う包装容器の種類の違いや、同じパックでも１０個詰め、６個詰め等があるように包装される卵の個数の違いなどがある。そして、前記設定されたサイズと包装パターンにより生産される包装容器の生産予定個数を設定する第３設定手段とを備えている。
【００１１】
このように、サイズと包装パターンとの組み合わせ、及びその組み合わせに係る包装製品の生産個数を自由に設定できるので多品種少量生産に対応することができる。生産個数を設定できるようにしたことで、設定変更がなされる場合にでも、従来のように選別済みの卵が従前の包装形態で包装されてしまうと言うことがなくなり、包装作業の効率を低下させなくてすむのである。また、ある第２コンベアについてあるサイズと包装パターンの組み合わせについての包装製品の予定生産数の生産が完了した後、自動選別包装装置を停止させることなく直ちに次の組み合わせについての包装製品の生産を開始することができるので、作業を低下させずに設定変更が可能となる。また、同一の前記第２コンベアにて複数設定することができるので、多品種少量生産に対応することが容易になる。
【００１２】
本発明の好適な実施形態として、前記第２コンベアは、前記第１コンベアから放出された卵を収納するための多数の充填容器を搬送可能であり、この充填容器が循環経路に沿って循環駆動するように構成されているものがある。
【００１３】
この構成によると、第１コンベアから放出された卵は充填容器に収納される。いくつか (所定数）の充填容器に卵が収納されると、卵移送手段により卵を複列コンベアから容器コンベアの包装容器に移送して移し替えるのである。
【００１４】
多数の充填容器を設けることにより、充填容器の数に応じて卵をチャージしておくことが可能であるから、容器コンベアの作動停止に対応することができるようになり作業効率の向上に寄与することができる。
【００１５】
本発明の別の好適な実施形態として、前記第２コンベアは複数設けられており、各第２コンベア毎に前記生産予定個数を設定可能に構成されているものがあげられる。
【００１６】
この構成によると、各第２コンベア毎 (各選別ステーション毎) に生産される包装製品の仕様を異ならせることができ、多品種少量生産に効果的に寄与することができる。
【００１９】
本発明の更に別の好適な実施形態として、前記複数設けられた第２コンベアのうち、一の第２コンベアにて設定された前記サイズと、他の第２コンベアにて設定された前記サイズについて、いずれの選別を優先するかを設定する優先順位設定手段を備えているものがあげられる。
【００２０】
この構成によると、異なる第２コンベアにおいて重複した範囲のサイズを設定できるのでサイズ設定の自由度が広がると共に、優先順位設定手段を設けることで確実に卵の選別を行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、図を参照しながら本発明に係る卵の自動選別包装装置の実施形態を説明する。
【００２２】
＜本実施形態に係る卵の自動選別包装装置の全体構成＞
図１は、自動選別包装装置の全体構成を示す模式図である。この装置は、大きく分けて卵の一例である鶏卵１を矢印Ａ方向に６列で搬送する給卵搬送部２と、給卵搬送部２から鶏卵１を受け取り矢印Ｂ方向に鶏卵１を一列で搬送する単列搬送部３と、鶏卵１のうち不良卵を回収するための不良卵回収ステーション４と、鶏卵を選別状態にて搬送する選別ステーション５と、選別された鶏卵１を実際に包装容器に包装するための包装ステーション６と、装置の各部の制御を行う制御装置７とを備えている。
【００２３】
給卵搬送部２は、ひび卵、血卵、汚卵、腐敗卵等の不良卵の検査を行う自動検査装置１０と、搬送経路の最下流に設けられた秤量装置１１と、鶏卵１を６列状態で搬送する給卵コンベア１２とを備えている。自動検査装置１０は、ＣＣＤカメラなどで鶏卵１の画像情報を取り込み、これを画像処理・解析して不良卵を検出するものである。不良卵であると検出された鶏卵１は、不良卵ステーション４に回収すべく、選別対象から外されることになる。
【００２４】
秤量装置１１は、搬送されてくる鶏卵１の重量値を測定するものであり、この測定データは制御装置７に送られて重量値に基づいて選別がされる。また、給卵コンベア１２に連動するエンコーダ１３が設けられており、給卵コンベア１２上の鶏卵１が所定距離移動する毎にパルス信号を発生し、給卵コンベア１２の搬送や自動検査装置１０の作動の制御を行う。本実施形態では給卵コンベア１２は鶏卵１を６列で搬送しているが、もちろんこれに限定されるものではなく６列以下、もしくは６列を超えた状態で搬送するようにしても良い。
【００２５】
単列搬送部３は、鶏卵１を一列で搬送するための単列コンベア１４（第１コンベア）と、単列コンベア１４を駆動するための駆動モータ１５と、単列コンベア１４に連動するエンコーダ１６と、鶏卵１を秤量装置１１から単列コンベア１４の鶏卵１を収納するためのカップ (不図示) に移し替えるための移し替え装置１７と、カップから鶏卵１を落下放出させるキック装置１８とを備えている。
【００２６】
エンコーダ１６は、単列コンベア１４により鶏卵１が所定距離搬送される毎にパルス信号を発生し、これにより制御装置７は単列コンベア１４の搬送制御を行う。また、秤量装置１１による鶏卵１の重量値が測定されると制御装置７により選別が行われるが、この時選別ステーション５における鶏卵１の放出位置が決定され、秤量装置１１から単列コンベア１４における放出位置までの距離に相当するパルス値が設定される。このパルス値は、鶏卵１が単列コンベア１４により所定距離搬送される毎に、前述したエンコーダ１３から発生するパルスにより減算されていき、設定されたパルス値が０になった時点で鶏卵１が放出されるように制御される。
【００２７】
鶏卵１の搬送制御やキック装置１７などの構成は公知のものを採用すればよく、例えば本出願人が出願した特開平８- ８２５４６号公報に開示された技術を利用することができる。
【００２８】
不良卵回収ステーション４は、回収容器４ａと、この回収容器４ａを矢印Ｃ方向に搬送する回収コンベア４ｂとを備えている。自動検査装置１０で不良卵であると判定された鶏卵１は、秤量装置１１による測定結果のいかんに関わらず、この不良卵回収ステーション４にて回収される。回収コンベア４ｂは単列コンベア１４と直交する状態に配置されており、図１においては１本のみ示されているが、不良卵の種類に応じて複数本設けることも可能である。例えば、再利用不能なヒビ卵と、再利用可能な汚卵とは別々の回収コンベア４ｂにて回収するようにすれば、その後の処理が簡単になり好ましいことがあるからである。
【００２９】
選別ステーション５は、図１では第１〜第４選別ステーション５Ａ、５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの４つが示されているが、選別ステーションの設置数は適宜変更可能であり、任意に設定できるものである。各ステーション５Ａ〜５Ｄはいずれも同じ構成であり、基本的な構成は充填容器２１ (以下、チャージャと言う。) を循環経路に沿って矢印Ｄ方向に循環搬送させる充填コンベア２０（第２コンベア）を備えている。詳細な説明は後述する。チャージャ２１は鶏卵１を６個横並びに収納できるので、充填コンベア２０は単列コンベア１４から放出された鶏卵１を複列 (６列) で搬送する第２コンベアとして機能するものである。なお、チャージャ２１における鶏卵１の収納個数は適宜設定できるものである。
【００３０】
包装ステーション６は、包装容器の一例である透明樹脂のパック６０を搬送するためのパック用コンベア６２と、同じく包装容器の一例である紙製のトレイ６１を搬送するためのトレイ用コンベア６３とを備え、更に、パック用コンベア６２の搬送経路上流部にはパック供給装置６４が、トレイ用コンベア６３の搬送経路上流部にはトレイ供給装置６５が設けられており、パック６０及びトレイ６１は矢印Ｆ方向に搬送される。これらパック用コンベア６２とトレイ用コンベア６３は、包装容器を搬送する容器コンベアとして機能するものである。図１ではパック６０は鶏卵１を２×６＝１２個収納でき、トレイ６１は鶏卵１を５×６= ３０個収納できるが、これはあくまでも一例であって種々の包装容器を利用することができる。また、図１において、包装ステーション６として、包装容器搬送用コンベアを２本設けているが、もちろん本数設定も任意である。
【００３１】
また、チャージャ２１に収納された鶏卵１をパック６０やトレイ６１に移送するための卵移送手段として機能する鶏卵吸引装置７０が設けられている。鶏卵吸引装置７０は、各ステーションを横切るように配置されたガイドレール７１に沿って矢印Ｅ方向に移動するガイド部７２に支持されており、更に不図示の昇降機構により上下方向 (図１の紙面に垂直な方向) にも移動できるように構成されている。
【００３２】
制御装置７は、自動選別包装装置の各部の作動を制御し、ＣＰＵなどのハードウェアの部分と作動プログラムのソフトウェアとで構成されている。又、制御装置７にはモニター７ａと、各種設定を行うためのキーボード７ｂが接続されている。
【００３３】
＜充填コンベアの構成＞
次に、各選別ステーション５を構成する充填コンベア２０の詳細を説明する。図２は充填コンベア２０の側面図、図３は図２のＧ方向から見た矢視図、図４は外観斜視図である。充填コンベア２０は、循環経路に沿って循環する搬送経路の搬送幅方向両端に一対設けられる無端チェーン３０と、上側搬送経路から下側搬送経路へと無端チェーン３０を案内する第１、第２、第３スプロケット３１ａ，３１ｂ，３１ｃと、下側搬送経路から上側搬送経路へと無端チェーン３０，３０を案内する第４、第５、第６スプロケット３２ａ，３２ｂ，３２ｃと、上側搬送経路から下側搬送経路へと湾曲状 (円弧状) の第１ガイド溝Ｍ１を形成するための第１、第２ガイド体３３ａ，３３ｂと、下側搬送経路から上側搬送経路へと湾曲状の第２ガイド溝Ｍ２を形成するための第３、第４ガイド体３４ａ，３４ｂとを備えている。
【００３４】
第３ガイド体３４ａは、円盤状をした部材で構成されており、その円周方向に沿って揺動自在に支持された複数の係合レバー３５が取り付けられている。第３ガイド体３４ａは、電動モータ３６によりチェーン３７を介して連結され駆動されるようになっている。
【００３５】
Ｐ１で示されるのはチャージ先頭位置であり、搬送経路上に出入り可能な第１ストッパー４０と、第１ストッパー４０を駆動する第１シリンダ４１と、鶏卵１が取り出された空のチャージャ２１の通過を検出するための第１センサー４２とを備えている。
【００３６】
Ｐ２で示されるのは単列コンベア１４から放出される鶏卵１を受け取るための受け取り位置であり、搬送経路上に出入り可能な第２ストッパー４３と、第２ストッパー４３を駆動する第２シリンダ４４と、放出された鶏卵１が収納されたチャージャ２１の通過を検出する第２センサー４５とを備えている。
【００３７】
チャージ先頭位置Ｐ１には、鶏卵吸引装置７０が位置しており、チャージャ２１の鶏卵１を一度に最大６０個（６×１０）真空吸引できる吸引部７０ａを備えている。吸引部７０ａ同士の間隔はチャージャ２１における鶏卵１の配置間隔や、包装容器における鶏卵１の収納部分の間隔に合わせて可変できるように構成されている。
【００３８】
次に、チャージャ２１の形状を簡単に説明する。図３、図４に示されるように、チャージャ２１は、鶏卵１を横一列に６個収納するための収納部２１ａと、無端チェーン３０のローラ３０ａの上に載せられて係合する係合部２１ｂとを備えている。係合部２１ｂは、搬送経路の幅方向に一対設けられており、上側搬送経路においては下部当接面２１ｃがローラ３０ａの外周に当接し、下側搬送経路においては上部当接面２１ｄがローラ３０ａの外周に当接する。ここに示されるチャージャ２１の形状は一例であって、他の構造を採用できる。単列コンベア１４から放出される鶏卵１を受け取るに当たり、放出時のエネルギーを吸収するための素材の選択や構造の工夫をすることが好ましい。
【００３９】
上側搬送経路と下側搬送経路においては、チャージャ２１は無端チェーン３０に載せられた形態で搬送されるが、第１ガイド溝Ｍ１と第２ガイド溝Ｍ２をチャージャ２１が搬送されるときは一旦チャージャ２１と無端チェーン３０との係合が外れるようにしている。そのための機構が図３に簡単に示される。すなわち、スラシ部材２９により、一対のチェーン３０，３０の搬送幅方向の間隔を第１ガイド溝Ｍ１の部分において広げるようにしている（第２ガイド溝Ｍ２についても同様）。第１、第２ガイド溝Ｍ１，Ｍ２をチャージャ２１が搬送されるときは、係合部２１ｂが第１、第２ガイド溝Ｍ１，Ｍ２に挟持される状態で搬送される。
図３に示されるように、第１センサー４２を構成する発光部４２ａと受光部４２ｂとがチャージャ２１を挟むように配置されている。
【００４０】
＜包装容器供給装置の構成＞
次に、パック供給装置６４の概略構成を図５の模式図で説明する。パック用コンベア６２の上方にパック供給装置６４が設けられ、第１のパック６０を積層して収容する第１収容室６４ａと、第２のパック６００を積層して収容する第２収容室６４ｂとを備えている。第１のパック６０は鶏卵１が収納される収納部６０ａと、蓋部６０ｂと、収納部６０ａと蓋部６０ｂとを連結する連結部６０ｃとで構成されている。一番最下位にあるパック６０が収容室６４ａの底部に設けられた支持部６４ｃにて支持されている。第２のパック６００についても同様である。
【００４１】
パック用コンベア６２の下部には吸着用シリンダ６６，６７が設けられており、その吸着部６６ａ，６７ａが、パック用コンベア６２に形成された穴６２ａを通じて出入りし、第１、第２のパック６０，６００の連結部６０ｃ、６００ｃを吸着して第１、第２のパック６０，６００を１つだけパック用コンベア６２上に供給する。パック６０，６００は可撓性を有し、連結部６０ｃ、６００ｃを下方に引っ張ると容易に変形し、支持部６４ｃとの支持状態を解除することができるようにしている。パック用コンベア６２上に供給された第１のパック６０又は第２のパック６００は矢印Ｆ方向に搬送される。
なお、吸着シリンダ６６，６７は、制御装置７からの指令に基づいて作動するようにプログラムされている。
【００４２】
図６にトレイ供給装置６５の構成を模式図で示す。この図はトレイ用コンベア６３を、トレイ搬送方向の上流側（後ろ側）から見たもので、トレイ用コンベア６３をまたぐように一対のベルトコンベア６５ａが配置され、更に所定ピッチごとに支持部６５ｂが設けられており、左右一対の支持部６５ｂにトレイ６１が搭載されている。制御装置７からの指令を受けて、ベルトコンベア６５ａを所定ピッチ駆動すると、最下位にあるトレイ６１を１つだけトレイ用コンベア６３上に供給することができる。
【００４３】
＜選別条件の設定＞
次に鶏卵の選別を行うための各種設定について説明する。図７は、重量規格設定を示すテーブルであり、記憶装置（メモリ）に予め記憶されている。テーブルＮＯ．１は、農林規格に基づく設定を示すものであり、例えばＭ級は５８．０ｇ〜６３．９ｇの範囲であることを示している。鶏卵の重さにより、３Ｓ、２Ｓ，Ｓ，ＭＳ，Ｍ，Ｌ，２Ｌ，３Ｌの８つの等級に分かれている。なお、鶏卵は重さとサイズとが比例関係にあるから、これらの等級はサイズを表わすものでもある。
【００４４】
図７に示すように、重量規格設定は、農林規格に基づくもの以外に各店の個別の要望に答えるべく、カスタムな重量規格を設定することもでき、テーブルＮＯ．２〜ＮＯ．６にＡ店からＥ店までの個別の重量規格設定が示されている。ここには、６つの重量規格設定がテーブルで示されているが、テーブル数を増減したり、既に設定したテーブルの内容を変更することは任意に行うことができる。
【００４５】
図８と図９に各ステーションの設定内容が示されており、これはモニター７ａの表示画面でもある。図８（イ）、（ロ）のステーションＮＯ．１とＮＯ．２は不良卵を回収するステーション４の設定内容を示し、図８（ハ）、（ニ）及び図９（イ）（ロ）（ハ）（ニ）にはＮＯ．３〜ＮＯ．８の選別ステーション５の設定内容を示す。図１に示される構成とはステーション数が異なるが、既述したようにステーション数は適宜増減できるものである。
【００４６】
図８（イ）（ロ）において『重量指定』の欄にある「Ｐ１」はヒビ卵を、「Ｐ２」は汚卵をそれぞれ示す。つまり、ステーションＮＯ．１は不良卵のうちヒビ卵を回収し、ステーションＮＯ．２は不良卵のうち汚卵を回収するためのステーションとして設定されている。
【００４７】
図８（ハ）に選別ステーションＮＯ．３の設定内容が示されている。『重量指定』において「１−３Ｌ」と設定されているが、これは図７に示すテーブルＮＯ．１（農林規格）の３Ｌサイズが設定されていることを示す。『パターン』は包装パターンを示すものであり「５２」で示されるのは２×６の１２個詰めのパックに鶏卵を１２個収納する包装パターンを示している。このように、包装パターンを示す数字と具体的な包装内容は一対一に対応している。先ほどの、不良卵回収ステーションＮＯ．１とＮＯ．２における『パターン』の「５０」は、所定の回収容器にて包装（回収）することを示している。
【００４８】
図８（ニ）に選別ステーションＮＯ．４の設定内容が示されている。ここでは『重量指定』及び『パターン』の組み合わせとして「２−２Ｌ」「５」；「１−２Ｌ」「５」；「１−２Ｌ」「５１」の３通りが設定されている。このステーションでは「２−２Ｌ」「５」の組み合わせについての選別・包装が完了すると、直ちにその次の「１−２Ｌ」「５」の組み合わせについての選別・包装を行うことができる。このように、同一のステーションにて複数設定することができるので、多品種少量生産に対応することができる。なお、『パターン』の「５」は５×６= ３０個詰めのトレイ６１への包装を示し、「５１」は２×３＝６個詰めのパック６０への包装を示す。なお、包装パターンの違いとしては、容器の種類の違いだけでなく同じ容器でも収納される個数が変わる場合は、包装パターンが異なるものとして取り扱う。
【００４９】
また、『予定数量』とあるのは、ある重量指定及び包装パターンの組み合わせで鶏卵を収納した包装容器（これを、包装製品と呼ぶ。）の生産予定個数を示すものである。『予定数量』が「１０００」とあるのは、その包装製品を１０００個生産することを示し、『生産数量』が「２５０」とあるのは、現時点での生産個数が２５０個であることを示す。なお、『予定数量』の欄が空欄になっているのは、特に生産予定個数を決めていないことを示す。
【００５０】
次に、図９の『ランク』には「１」「２」「３」の数字が設定されているものがあるが、これは鶏卵を選別するときの優先順位の設定を示すものである。『ランク』が「１」と言うことは最も優先順位が高いことを示している。
【００５１】
図１０は、各ステーションの状態を表示したモニター表示例である。図８、図９の設定画面の表示例については１つの画面上で１つのステーションを表示してもよいし、複数のステーションを同時に表示しても良い。この図１０の画面をオペレータが見ることで、現在の装置の運転状況を確認することができる。設定が自動的に切り替わると画面上の表示も自動的に変更される。例えば、図９（ロ）に示すように、ステーションＮＯ．６において、『重量指定』が「２−Ｍ」；『パターン』が「２０」に設定されているが、この組み合わせについての予定生産数量（４０００個に設定されている。）が完了すると、その次の組み合わせである『重量指定』が「１−Ｍ」；『パターン』が「２５」の包装製品の生産を行うので、それに対応して図１０に示される表示画面（ステーションＮＯ．６の箇所）も自動的に変更されるのである。
【００５２】
各選別ステーションでの重量指定（サイズ設定）が行われると、選別用の重量範囲テーブルをメモリに新たに作成するが、この重量範囲テーブルは優先順位を示すランク毎に作成される。『ランク』が空白になっているのは優先順位が最も低いことを示している。また、上述したように設定が自動変更されると重量範囲テーブルの見直し・変更も自動的に行われる。
【００５３】
＜ブロック構成図＞
次に、本実施形態にかかる自動選別包装装置の制御ブロック構成（制御装置７の構成）を図１１、図１２で説明する。
図１１において、第１設定手段８０は、キーボード７ｂからの入力に基づき、複数の重量規格設定のうちから特定のサイズ、即ち重量を指定して制御装置７内のメモリに設定する。第２設定手段８１は、キーボード７ｂからの入力に基づき、複数の包装パターン設定のうちから特定の包装パターンを指定して制御装置７内のメモリに設定する。第３設定手段８２は、キーボード７ｂからの入力に基づき、設定されたサイズと包装パターンにより生産される包装製品の生産個数を制御装置７内のメモリに設定する。優先順位設定手段８３は、キーボード７ｂからの入力に基づき、鶏卵の選別を行うときにどのサイズのものを優先するかについての優先順位を制御装置７内のメモリに設定する。
【００５４】
選別制御手段８４は、秤量装置１１から送信されてきた秤量データと、第１〜第３設定手段８０，８１，８２及び優先順位設定手段８３の設定内容に基づき、鶏卵１の選別を行う。そして、鶏卵１を放出させる位置までの距離に相当するパルス数を設定し、これをエンコーダ１６からパルスが出力される毎に減算し、設定されたパルス数が０になるとキック装置１８を作動させて、鶏卵１を充填コンベア２０に放出する。
【００５５】
第１搬送制御手段８５は、エンコーダ１３から発生されるパルス信号に基づいて、給卵コンベア１２及び自動検査装置１０の作動を制御する。第２搬送制御手段８６は、エンコーダ１６から発生されるパルス信号に基づいて、単列コンベア１４の作動を制御する。
【００５６】
図１２において、第１シリンダ制御手段９０は、第１センサー４２からの出力と第２シリンダ４４及び鶏卵吸引装置７０の作動信号に基づき第１シリンダ４１の駆動制御を行う。具体的には、第２シリンダ４４の作動回数に基づきチャージ先頭位置Ｐ１に向けて送られてきたチャージャ２１の個数が所定個数（１０個）になると、鶏卵吸引装置７０を作動させ鶏卵１を吸引する。そして、鶏卵１の吸引・取り出し後、第１シリンダ４１を作動して第１ストッパー４０を解除し、第１センサー４２を通過するチャージャの個数をカウントし、所定個数通過すると再び第１シリンダを作動して第１ストッパー４０を挿入する。
【００５７】
第２シリンダ制御手段９１は、キック装置１８の作動回数をカウントし鶏卵１が６個チャージャに放出されたことを検出すると、第２シリンダ４４を作動して第２ストッパー４３を解除してチャージャ２１を送り出し、第２センサー４５によりチャージャ２１が１個だけ通過したことを検出すると、再び第２シリンダを作動して第２ストッパー４３を挿入する。
【００５８】
鶏卵吸引装置駆動手段９２は、第２シリンダ４４の作動回数をカウントして所定個数のチャージャ２１が送られてきたことを検出すると、鶏卵吸引装置７０を作動させる。充填コンベア駆動制御手段９３は、充填コンベア２０の作動を制御する。パック制御手段９４は、選別制御手段８４（図１１参照）からの選別情報に基づきパック用コンベア６２及びパック供給装置６４の作動を制御する。トレイ制御手段９５は、選別制御手段８４からの選別情報に基づきトレイ用コンベア６３及びトレイ供給装置６５の作動を制御する。
【００５９】
＜自動選別包装装置の作動説明＞
次に、本実施形態にかかる卵の自動選別包装装置の作動について順を追って説明する。
図１３に、鶏卵１の処理工程の概略を示す。まず、鶏舎等から投入された鶏卵１は６列状態で搬送され、洗卵・乾燥が行われる。次に、鶏卵１の鈍端部と鋭端部の方向をそろえるための方向整列（オリエンター）を行った後、自動検査装置１０にて検卵を行う。次いで、秤量装置１１で鶏卵１の秤量を行った後、移し替え装置１７により単列コンベア１４に移し替え６列から１列搬送状態にする。単列コンベア１４により搬送される鶏卵１は選別結果に基づき、チャージャ２１に放出される。そして、チャージャ２１に収納されている鶏卵１は鶏卵吸着装置７０により包装容器に移送かつ包装されて一連の処理が完了する。
【００６０】
図１４は、選別作業を説明するフローチャートである。まず、鶏卵１の秤量が行われるが（＃１０）、自動検査装置１０にて不良卵であると判定された鶏卵１は、通常の選別は行わずに不良卵として選別され（＃１１、＃１２）、不良卵回収ステーション４にて回収される。この場合も、後述する正常卵と同様に不良卵回収ステーション４までのパルス数が設定される。
【００６１】
さて、不良卵でない鶏卵１は正常卵としての選別が行われるが（＃１２）、まずランク１の重量範囲テーブルによる選別を行う（＃１３）。図８〜図１０の例によると、ランク１に設定されているのは選別ステーションＮＯ．６の重量指定「２−Ｍ」である。これは図７（イ）によると５７．０〜６３．９ｇであるから、鶏卵１の重量値がこの範囲にあれば選別される。この範囲になければ、ランク２の重量範囲テーブルによる選別を行う（＃１４）。ランク２に設定されているのは、図１０からステーションＮＯ．５の「４−Ｌ」とステーションＮＯ．７の「１−Ｍ」であり、これらの範囲は、図７より「４−Ｌ」が６３．０〜７０．９ｇであり、「１−Ｍ」が５８．０〜６３．９ｇであり、これら何れかの範囲にあれば選別される。そして、ランク２による選別からも外れた場合には、最下位ランクによる選別を行う（＃１５）。これは図１０において、『ランク』の欄が空欄になっているステーションにて選別されることになる。
【００６２】
鶏卵１の選別により、鶏卵１を搬送すべき選別ステーション５が決定され、選別ステーション５を構成する充填コンベア２０のチャージャ２１に鶏卵１を放出する放出位置までの距離に相当するパルス数が制御装置７内のメモリに設定される（＃１６）。鶏卵１は、単列コンベア１４により単列で搬送され（＃１７）、単列コンベア１４に連動するエンコーダ１６からパルス信号が発生するごとに設定されたパルス数を減算カウントし、パルス数が０になった時点でキック装置１８を作動させて鶏卵１を放出する（＃１８、＃１９）。
【００６３】
＜充填コンベアの作動説明＞
次に、選別ステーション５における充填コンベア２０の作動を、図１５のフローチャートと図２〜図４とにより説明する。
単列コンベア１４からチャージャ２１への鶏卵１の放出は、キック装置１８により１個づつ行われる。チャージャ２１に鶏卵１が横１列に６個放出されると（＃３０）、第２シリンダ４４を作動して第２ストッパ４３を解除する（＃３１）。これにより鶏卵１が収納されたチャージャ２１の拘束が解除され、無端チェーン３０により矢印Ｄ方向に搬送される。第２センサー４５により、チャージャ２１が１つだけ通過したことを検出すると（＃３２）、第２シリンダ４４を再び作動させ第２ストッパ４３を搬送経路上に挿入し、その次のチャージャ２１を受け取り位置Ｐ２に位置決めする（＃３３）。
【００６４】
送り出されたチャージャ２１はチャージ先頭位置Ｐ１から順番にチャージされていく。制御装置７では、第２シリンダ４４の作動回数により、チャージされているチャージャ２１の個数をカウントしており、個数が１０個（この個数は包装パターンにより変わる）になると（＃３４）、鶏卵吸引装置７０のを作動させ吸引部７０ａにチャージャ２１に収納されている鶏卵１を真空吸引して取り出す（＃３５）。
【００６５】
鶏卵１の取り出しが終わると、第１シリンダ４１を作動して第１ストッパ４０を搬送経路から引っ込めて解除する（＃３６）。これにより、空になったチャージャ２１は再び無端チェーン３０により搬送される。第１センサー４２により、チャージャ２１が１０個通過したことが検出されると（＃３７）、再び第１シリンダ４１を作動して第１ストッパ４０を搬送経路上に挿入する（＃３８）。これにより、再びチャージャのチャージを開始していく。このように、チャージャ２１をチャージしておくことができるから、パック用コンベア６２やトレイ用コンベア６３を停止させる必要が生じたとしても、それ以外の部分を停止させる必要がなく選別作業を引き続いて行うことができ、作業効率を低下させることがない。
【００６６】
空になったチャージャ２１が上側搬送経路から下側搬送経路へと移動する際に、第１ガイド溝Ｍ１により案内される。上側搬送経路では、チャージャ２１の下部当接面２１ｃが無端チェーン３０のローラ３０ａに搭載された状態で搬送されるが、チャージャ２１が第１ガイド溝Ｍ１を通過する際は、一旦無端チェーン３０との縁が切れる。図２に示すように、第１ガイド溝Ｍ１と、無端チェーン３０とは途中で交差しているが、図３にも示すように一対の無端チェーン３０は幅寸法が広げられており、チャージャ２１と干渉することはない。なお、チャージャ２１は第１ガイド溝Ｍ１を自重で滑って降りるので特別な動力源は必要ない。チャージャ２１が第１ガイド溝Ｍ１を滑り降りると、一対の無端チェーン３０の幅は元に戻り、下側搬送経路ではチャージャ２１の上側当接面２１ｄが無端チェ−ン３０のローラ３０ａの上に搭載された状態で搬送される。従って、下側搬送経路においてチャージャ２１は逆さま状態であるが落ちてくることはない。なお、滑り降りるときは、チャージャ２１の係合部２１ｂが第１ガイド溝Ｍ１に挟持された状態でガイドされる。
【００６７】
下側搬送経路の終端を過ぎると今度は第２ガイド溝Ｍ２に沿って上側搬送経路へと持ち上げられる。下側搬送経路の終端にくると、係合レバー３５によりチャージャ２１を係合させ（係合機構は省略する。）第３ガイド体３４ａを図２の反時計周りに回転させることでチャージャ２１を強制的に第２ガイド溝Ｍ２に沿って持ち上げる。この場合も、無端チェーン３０の幅寸法が広げられているから、無端チェーン３０と第２ガイド溝Ｍ２とが交差しているにもかかわらず、無端チェーン３０とチャージャ２１とは干渉することはない。第２ガイド溝Ｍ２に沿ってチャージャ２１が持ち上げられると、再びチャージャ２１の下部当接面２１ｃが無端チェーン３０のローラ３０ａに当接する状態となる。
【００６８】
＜包装作業の説明＞
次に、鶏卵１の包装作業に関する作動を図１６のフローチャートにより説明する。図１６はパック６０に包装する場合であるが、トレイ６１に包装する場合も同様である。
鶏卵１を吸引した状態の鶏卵吸引装置７０がガイドレール７１に沿って動かされ、吸引した鶏卵１を包装すべきパック用コンベア６２のことろまで移動される。鶏卵１は６×１０＝６０個吸引されている。一方、パック６０は６×２＝１２個詰めであるから、５パック分一度に包装することができる。パック用コンベア６２上で、パック６０は所定間隔毎に並べて搬送されており、このパック６０の間隔に合わせて、鶏卵吸引装置７０の吸引部７０ａの間隔も変えることができるようになっている（機構の説明は省略する。）。このようにして、パック６０に鶏卵１を移動させ、包装を完了する（＃４０）。
【００６９】
次に、吸着シリンダ６６を作動し（＃４１）、パック供給装置６４の収納室６４ａに収納されているパック６０を１つだけパック用コンベア６２上に供給する（＃４２）。そして、パック用コンベア６２を駆動して所定距離パック６０を搬送する（＃４３）。パック６０を、５個供給することで次の包装作業のための準備が完了する（＃４４）。
【００７０】
次に、包装容器を切り換える時の作動を簡単に説明する。例えば、パック供給装置６４において第１のパック６０から第２のパック６００に切り換える場合であるが、まず第１のパック６０による包装製品の生産予定個数を生産すると、制御装置７から吸着シリンダ６７に対して指令を出し、第２のパック６００をパック用コンベア６２に供給する。このように、包装容器の切換をする際にパック用コンベア６２を停止させなくても良いので、設定変更をしても選別作業の効率が低下することがない。
【００７１】
なお、鶏卵１の秤量装置１１と包装ステーション６とは離れた場所にあるので、包装容器を交換せよと言う制御装置７からの信号は、鶏卵１が秤量装置１１を通過した後、所定の位置にまで搬送されてきたときに出力される。
【００７２】
＜別実施形態＞
次に、別実施形態についていくつか説明する。
本実施形態では鶏卵の選別を行っているが、鶏卵以外の卵を選別することも可能である。
本実施形態では、給卵コンベア１２により鶏卵１を６列で搬送しているが、この給卵コンベア１２を２つ設けて１２列で搬送し、これに対応して単列コンベア１４を２本あるいはそれ以上設けるようにしても良い。
【００７３】
選別ステーションとして、定重量パッキング用のものを設けることもできる。ここで、定重量パッキングとは包装個数と総重量を指定して行う包装方法であり、個々の鶏卵の重量値を問わないものを言う。
本実施形態の制御装置７として、卵の自動選別包装装置の全体を制御するものが示されているが、ステーションの部分の作動を制御する制御部と、それ以外の制御を行う制御部とを分けて構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動選別包装装置の全体構成を示す模式図
【図２】充填コンベアの側面図
【図３】図２のＧ方向から見た矢視図
【図４】充填コンベアの外観斜視図
【図５】パック供給装置の構成を示す模式図
【図６】トレイ供給装置の構成を示す模式図
【図７】重量規格設定を示すテーブル
【図８】各ステーションにおける設定内容を示す図
【図９】各ステーションにおける設定内容を示す図
【図１０】各ステーションの状態の表示画面例を示す図
【図１１】制御ブロック構成を示す図
【図１２】制御ブロック構成を示す図
【図１３】鶏卵の処理工程の概略を示す図
【図１４】選別作業を説明するフローチャート
【図１５】充填コンベアの作動を説明するフローチャート
【図１６】包装作業に関連する作業を説明するフローチャート
【符号の説明】
１鶏卵
５選別ステーション
６包装ステーション
７制御装置
１１秤量装置
１４単列コンベア (第１コンベア)
２０充填コンベア (第２コンベア)
２１チャージャ (充填容器)
６０パック
６１トレイ
７０鶏卵吸引装置 (卵移送手段)
８０第１設定手段
８１第２設定手段
８２第３設定手段
８４選別制御手段

Claims

搬送されてくる卵の重量値を測定する秤量装置と、
測定された卵を搬送する第１コンベアと、
前記秤量装置により測定された重量値に基づいて選別された卵が、前記第１コンベアから放出され、この放出された卵を複列で搬送可能な第２コンベアと、
この第２コンベアから卵を取り出して、卵が包装される包装容器が搬送される容器コンベアに卵を移し替える卵移送手段とを備えた卵の自動選別包装装置において、
複数のサイズ区分からなる重量規格設定をサイズ区分する閾値を変えて複数記憶すると共に、包装容器の種類や包装される卵の個数が異なる包装パターンを複数記憶する記憶装置と、
前記複数の重量規格設定のうちから特定の重量規格設定における特定のサイズを選択して設定する第１設定手段と、
前記複数の包装パターン設定のうちから特定の包装パターンを選択して設定する第２設定手段と、
前記設定されたサイズと包装パターンの組み合わせに基づいて卵が包装される前記包装容器の生産予定個数を設定する第３設定手段と、を備え、
前記サイズと包装パターンの組み合わせは、同一の前記第２コンベアにて複数設定することが可能であり、更に、
ある組み合わせについての前記包装容器の生産が完了した直後に、次の組み合わせについての生産を可能にすべく制御を行う制御装置を備えた、ことを特徴とする卵の自動選別包装装置。
前記第２コンベアは、前記第１コンベアから放出された卵を収納するための多数の充填容器を搬送可能であり、この充填容器が循環経路に沿って循環駆動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の卵の自動選別包装装置。
前記第２コンベアは複数設けられており、各第２コンベア毎に前記生産予定個数を設定可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の卵の自動選別包装装置。
前記複数設けられた第２コンベアのうち、一の第２コンベアにて設定された前記サイズと、他の第２コンベアにて設定された前記サイズについて、いずれの選別を優先するかを設定する優先順位設定手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の卵の自動選別包装装置。