JP2013095592A - 物品投入設備およびその設備における物品落下防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送装置によって搬送される集品容器に物品が投入される構成の物品投入設備において、集品容器からの物品のこぼれ落ちを効果的に防止できるようにする。
【解決手段】物品投入設備１１は、搬送装置１４によって搬送される集品容器１２に投入装置から物品を投入させるものであって、集品容器１２の投入開口部１６の開口縁１７から外部にはみ出した状態の物品１３ａを検知するはみ出し物品検知装置２１を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、搬送される集品容器へ物品の投入が行われる物品投入設備およびその設備における物品落下防止方法に関する。

従来の物品投入設備が特許文献１に開示されている。
この特許文献１に記載された物品投入設備は、上方開口部を通して内部に物品が投入される集品容器を搬送装置により水平方向に搬送し、搬送装置による集品容器の搬送経路に沿って配置された投入装置によって、搬送される集品容器に物品を上方から落下投入させる設備である。搬送装置は、通常、一定速度で集品容器を搬送している。投入装置は、このように搬送されている途中の集品容器に対して物品を落下投入させるものである。通常は、搬送経路に沿って複数の投入装置が設置され、それによって集品容器には多種類の複数の物品が投入される。

特開２００８−２２２３２８号公報

しかし、搬送経路の上流側から搬送されて来る集品容器の内部へ物品が乱雑に投入されていた場合は、次の投入装置にて物品を集品容器に投入した際に、その物品が集品容器の内部にうまく入り込まずに、その集品容器の縁からはみ出す可能性がある。このようにはみ出した物品は、何らかの切っ掛けによって搬送経路上へこぼれ落ちてしまうおそれがある。そのようなこぼれ落ちが発生すると、集品容器において所要の物品を集品することができなくなってしまう。
そこで本発明は、このような問題点を解決して、集品容器からの物品のこぼれ落ちを効果的に防止できるようにすることを目的とする。

この目的を達成するために、本発明の、搬送装置によって搬送される集品容器に物品が投入される構成の物品投入設備は、集品容器の投入開口部の開口縁から外部にはみ出した状態の物品を検知するはみ出し物品検知手段を設けたものである。したがって本発明によれば、集品容器からのはみ出し状態の物品を検知することができるため、その集品容器からの物品のこぼれ落ちを効果的に防止することができる。

本発明の物品投入設備によれば、はみ出し物品検知手段は、光学的検知手段であって、はみ出した状態の物品によって光路が遮られることによりその物品を検出するものであることが好適である。このような構成であると、その物品を非接触で確実に検知することができる。

本発明の物品投入設備は、光学的検知手段がはみだし状態の物品を検知しているのか、あるいは集品容器を検知しているのかの区別を行うための手段を備えることが好適である。このような構成であると、集品容器をはみ出し物品であると誤検知することを防止することができる。

本発明によれば、光学式のはみ出し物品検知手段が一対の光路を有し、その一対の光路は、搬送装置の搬送方向に見てＸ字形を呈するように設置されていることが好適である。このような構成であると、はみ出した物品を検知可能な領域を面状に広い範囲で構成することができ、したがって、はみ出した物品の厚さが薄い場合であっても、これを確実に検知することができる。

本発明の物品投入設備は、搬送装置がベルトコンベヤにて構成され、そのコンベヤベルトを押圧してその浮き上がりを防止する浮き上がり防止手段を備え、この浮き上がり防止手段にて押圧されたコンベヤベルトの搬送面よりも上側の位置に光路を有する光学式の落下物品検知手段を備えることが好適である。このような構成であると、集品容器から落下してしまった厚みの薄い物品を確実に検知することができる。

本発明の物品投入設備は、集品容器の壁部に重なって搬送されていた落下物品を搬送面よりも下方へ落下させる手段と、この落下された物品を検知する重なり物品検知手段とを備えることが好適である。このような構成であると、集品容器の壁部に重なって搬送されていた落下物品を確実に検知しかつ回収することができる。

本発明の物品投入設備における物品落下防止方法は、搬送装置によって搬送される集品容器に物品が投入される構成の物品投入設備を運転するときに、集品容器の投入開口部の開口縁から外部にはみ出した状態の物品を検知するものである。このようにすると、集品容器からの物品のこぼれ落ちを効果的に防止することができる。

本発明によれば、集品容器の投入開口部の開口縁から外部にはみ出した状態の物品を検知するはみ出し物品検知手段を設けたため、その集品容器からの物品のこぼれ落ちを効果的に防止することができる。

本発明の実施の形態の物品投入設備の概略構成を示す平面図である。 図１における要部を拡大して示す正面図である。 集品容器からの物品のはみ出し状態を拡大して示す図である。 図１における要部を拡大して示す平面図である。 図４の要部を拡大して示す側面図である。 集品容器からこぼれ落ちた物品を検知している様子を示す図である。 本発明の実施の形態の物品投入設備の要部の正面図である。 図７に示す部分を含めて示す側面図である。 図８に示す部分の平面図である。

図１および図２は、集品容器１２に物品１３を投入するための物品投入設備１１を示す。物品投入設備１１は、ベルトコンベヤ装置等にて構成される搬送装置１４により搬送経路に沿って複数の集品容器１２を順次搬送し、搬送経路に沿って複数配置された投入装置１５により、物品１２の出し入れが可能な投入開口部１６を上部に有する集品容器１２に物品１３を上方から落下投入させることで、集品容器１２に対する物品１３の集品を行う。

搬送装置１４の搬送方向に沿った所定の位置には、作業者（図示せず）が作業を担当する作業領域（ゾーンともいう）Ｚが、搬送方向に沿って複数配置されている。各作業領域Ｚには、種類毎の物品１３を保管する物品保管手段２０が備えられている。投入装置１５は、各作業領域Ｚごとに複数が設けられて、作業者により物品保管手段２０から取り出された物品１３を受け入れて、搬送装置１４によって搬送される集品容器１２に落下投入させる。

各作業領域Ｚの作業者は、自分の担当する作業領域Ｚの物品保管手段２０から物品１３を取り出して、投入装置１５の内部に載置する。投入装置１５は、対象の集品容器１２が搬送されてくると、所定のタイミングにより、内部に載置された物品１３を集品容器１２の上方開口部に落下させて投入する。

投入装置１５には、種々の形式のものがある。たとえば、物品を支持したベルトを走行させて、そのベルトの終端部から物品を集品容器に向けて落下投入させる形式のものが知られている。あるいは、物品を支持した観音開き式の扉にて構成され、扉を開くことで物品を集品容器に向けて落下投入させる形式のものや、その他の構成のものも知られている。本発明においては、いずれの形式の投入装置を用いることも可能である。

図２に示すように、集品容器１２には、複数の投入装置１５から複数の物品１３が投入されて収容される。複数の物品１３は、集品容器１２に対してある程度整った状態で収容されることが望ましい。しかし、場合によっては、図３に示すように、集品容器１２に対する物品１３の投入、収容状態が整ったものとはならない可能性がある。そのような場合は、図３に示すように、後で投入された物品１３ａは、集品容器１２の内部に納まりきらずに、図示のようにその上端の開口縁１７からはみ出した状態となることがある。

このような場合において、はみ出し状態の物品１３ａは、何らかの切っ掛けによって集品容器１２から搬送装置１４の搬送面１８へこぼれ落ちてしまうおそれがある。なお、図３は、搬送方向に沿った集品容器１２の前縁から物品１３ａがはみ出している場合を実線で表しているが、同図において仮想線で示すように集品容器１２の後縁などから物品１３ａがはみ出すことも起こり得る。

このような状況に対処するために、物品投入設備１１には、図１では図示を省略するが、図２〜５に示すように、このようなはみ出した物品を検知するための、はみ出し物品検知装置２１が設けられている。このはみ出し物品検知装置２１は、複数または単数の作業領域Ｚにおける投入装置１５よりも搬送方向に沿った下流側の位置に設けられている。図示の例では、搬送装置１４はベルトコンベヤにて構成されており、２２はそのコンベヤベルトである。

はみ出し物品検知装置２１は、搬送装置１４の両側の位置すなわちコンベヤベルト２２を間に挟んだ位置に配置された投光器と受光器とを備えた光学式の物体検知装置２３にて構成されている。そして、図５に示すように、一対の物体検知装置２３、２３が、これらの物体検知装置２３、２３による一対の光路２４、２４が搬送方向に見てＸ字形を呈するように設置されている。そして、これらの物体検知装置２３、２３による一対の光路２４、２４は、搬送方向に見たときに、搬送経路の中心部において互いに交差するように配置されている。かつ、各光路２４、２４は、コンベヤベルト２２の一方の側部側における集品容器１２の開口縁１７よりも上側の位置と、コンベヤベルト２２の他方の側部側における集品容器１２の開口縁１７よりも下側の位置とを結ぶ経路を構成するとともに、Ｘ字形における交差部が集品容器１２の開口縁１７よりも少しだけ高い位置に形成されている。

搬送装置１４の搬送方向に沿った、はみ出し物品検知装置２１の設置位置あるいはその近傍には、このはみ出し物品検知装置２１とは別に、集品容器１２からこぼれ落ちた物品を検知するための検知装置２５が設けられている。この落下物品検知装置２５は、コンベヤベルト２２を間に挟んだ位置に配置された投光器と受光器とを備えた光学式の物体検知装置２８を備えており、その光路２６がコンベヤベルト２２の表面すなわち搬送面１８からわずかに離れた位置となるように配置されている。搬送装置１４の搬送方向に沿った検知装置２５よりも上流側の位置と下流側の位置とには、コンベヤベルト２２の幅方向の両端の耳部を押さえるための押さえローラ２７がそれぞれ設けられている。押さえローラ２７は、コンベヤベルト２２の浮き上がりを防止して、浮き上がったコンベヤベルト２２を検知装置２５が落下物品であると誤検知することを防止するためのものである。

このような構成にもとづく、はみ出し状態の物品１３ａの検知方法について説明する。図２〜図５に示すように、集品容器１２の投入開口部１６の開口縁１７に、はみ出し状態の物品１３ａが乗っている場合には、この物品１３ａがはみ出し物品検知装置２１の光路２４を遮ることで、その物品１３ａの存在が検知される。

はみ出し状態の物品１３ａが検知されたなら、搬送装置１４が停止あるいは減速されるとともに、ディスプレイへの表示などによってその旨が作業者に告知される。告知を受けた作業者は、はみ出し状態の物品１３ａを集品容器の内部に収めたうえで、搬送装置１４が停止していた場合はこれを再起動し、減速されていた場合は元の速度へ増速させる。

このとき、はみ出し物品検知装置２１の光路２４、２４がＸ字形となるようにされているため、すなわち光路２４、２４は水平方向ではなく斜め方向であり、かつ一対が設けられているため、図５から理解されるように物品１３ａを検知可能な領域を面状に広い範囲で構成することができる。このため、水平方向の光路を形成する場合に比べて、物品１３ａが薄くても、これを確実に検知することができる。また集品容器１２の種類などによってその開口縁１７の高さが変化した場合にも、その開口縁１７の高さの変化による影響を受けずに物品１３ａを検知することができる。

ただし、はみ出し物品検知装置２１は、集品容器１２によっても光路２４、２４が遮られるため、その集品容器１２を、集品容器１２からはみ出した物品１３ａであると誤検知しないように対処することが必要である。たとえば、図３から理解できるように、はみ出し状態の物品１３ａがはみ出し物品検知装置２１の光路２４、２４を遮っているときには、落下物品検知装置２５の光路２６は遮られていない。これによって、検出対象が集品容器１２からはみ出した物品１３ａであると確認することができる。集品容器１２が光路２４、２４を遮ったときは、この集品容器１２は、同時に落下物品検知装置２５の光路２６をも遮ってしまうので、物品１３ａと集品容器１２とを明確に区別することができる。

あるいは、搬送装置１４による搬送状況を認識することで、この搬送装置１４にて搬送されている集品容器１２の位置を検出することが可能である。そして、その検出結果にもとづき、はみ出し物品検知装置２１の光路２４、２４が遮られたときにその位置に集品容器１２が存在しないと判断される場合は、はみ出し物品１３ａが存在すると認識することができる。反対にその位置に集品容器１２が存在すると判断される場合は、光路２４、２４を遮っているのは集品容器１２であると認識することができる。

落下物品検知装置２５の動作について説明する。上述のように、落下物品検知装置２５においては、押さえローラ２７によってコンベヤベルト２２の浮き上がりが防止されているため、物体検知装置２８の光路２６を可能な限りコンベヤベルト２８の表面すなわち搬送面１８に近づけることができる。したがって、図５および図６に示すような厚さの薄い物品２９、たとえば図示のような袋詰め商品が集品容器１２からこぼれ落ちてコンベヤベルト２２によって平らな状態で受け止められた場合にも、これによって光路２６が遮られるため、これを確実に検知することができる。この場合も、上述のはみ出し物品検知装置２１による検知の場合と同様に、搬送装置１４を停止あるいは減速させたうえで、作業者による物品の拾い上げなどの対処が行われる。

落下物品検知装置２５においては、その光路２６が遮られ、かつはみ出し物品検知装置２１の光路２４、２４が遮られていない場合に、検出対象を落下した物品２９であると認識することができる。あるいは、この場合も、搬送装置１４によって搬送されている集品容器１２の位置を検出することで検出対象が落下した物品２９であるか集品容器１２であるかを区別することができる。

次に、図７に示すように、集品容器１２からこぼれ落ちた物品３０が集品容器１２の壁部に重なった状態で搬送されている場合を検知することについて説明する。
図７には比較的薄い物品３０が示されているが、これとは相違して物品が比較的厚い場合は、その検知は容易である。たとえば搬送装置１４の進み具合を検出すれば、その検出結果と、何らかの手段を用いて集品容器１２を検知したときの検知結果とによって、搬送方向に沿ったその集品容器１２の長さを検出可能である。一方、集品容器１２の長さは既知である。したがって、検出された集品容器１２の長さが、その既知の長さに比べてはるかに大きいときは、集品容器１２からこぼれ落ちた物品３０が集品容器１２の壁部に重なった状態で搬送されていると判断することができる。

しかし、図７に示すように物品３０が比較的薄い場合は、検出された長さが、誤差範囲のものであるのか、あるいは物品３０についての情報を含むものであるのかを区別することが困難である。
図７〜図９は、集品容器１２からこぼれ落ちた比較的薄い物品３０が集品容器１２の壁部に重なった状態で搬送されているときに、その物品３０を検知するための装置の構成を示す。これらの図に示すように、ベルトコンベヤにて構成された搬送装置１４の終端部３１には、たとえばローラコンベヤにて構成された送り出し搬送装置３２が接続されている。そして、両者の接続部には隙間３３が形成されている。この隙間３３は、比較的薄い物品３０が通過できる程度の寸法で形成されている。そして、この隙間３３の位置における搬送装置１４の搬送面１８および送り出し搬送装置３２の搬送面３４よりも下側の位置には、受け皿３５が設けられている。また隙間３３に対応した位置には、前述のはみ出し物品検知装置２１と同様の構成の重なり物品検知装置３６が設けられている。２３、２３は一対の物体検知装置、２４、２４はＸ字形を呈する光路であり、これらははみ出し物品検知装置２１の場合と同じものが用いられている。

このような構成において、図７に示される状態からさらに搬送装置１４によって集品容器１２が搬送されると、この集品容器１２は、隙間３３の位置を通り越して、送り出し搬送装置３２に乗り移り、この送り出し搬送装置３２によってさらに下流側へ搬送される。このとき、比較的薄い物品３０は、隙間３３の位置を通り越すことはできず、隙間３３を落下して、受け皿３５によって受け止められる。そして、この受け止められた物品３０は、重なり物品検知装置３６の光路２４、２４を遮ることで、この検知装置３６によって検知される。すなわち、物品３０は、受け皿３５によって受け止められることで、集品容器１２とともに下流側へ搬送されてしまうことが防止され、かつ検知装置３６によってその存在が認識される。その後は、作業者による物品３０の拾い上げが行われる。

この場合も、集品容器１２の位置を認識することで、検知装置３６によって検出されている物体が物品３０であるか集品容器１２であるかを区別することができる。あるいは、検知装置３６の光路２４、２４を、搬送装置１４の搬送面１８および送り出し搬送装置３２の搬送面３４よりも下側に配置することで、集品容器１２は検知せずに受け皿３５で受け止められた物品３０のみを検知することができる。または、受け皿３５で受け止められた物品３０は、もはやそれ以上は搬送されず、受け皿３５の位置から動かないために、検知装置３６によって検知され続けることになる。これに対し、搬送装置１４および送り出し搬送装置３２にて搬送される集品容器１２は、検知装置３６によって一時的に検知されるに過ぎず、一定時間以上検知され続けることはない。したがって、検知されている時間の長短にもとづいて、物品３０と集品容器１２とを区別することもできる。

図７においては物品３０が集品容器１２の後側の壁部に重なった状況を示したが、前側の壁部に重なったときも同様である。この場合は、まず物品３０が隙間３３を落下して受け皿３５によって受け止められ、その後に集品容器１２が隙間３３の位置を通り越す。受け皿３５は、受け止めた物品３０が集品容器１２の移動を邪魔しない位置に配置されている。すなわち、受け皿３５は、隙間３３を落下することが予想される物品３０の大きさに合わせた距離だけ、搬送面１８、３４よりも下側の位置に配置されている。

なお、上述の実施の形態では、集品容器に対する物品の投入を投入装置により行う場合について説明したが、これに限らず、集品容器に対する物品の投入を人手により行う場合であっても、本発明を適用できる。

１１ 物品投入設備
１２ 集品容器
１３ 物品
１３ａ はみ出し状態の物品
１６ 投入開口部
１７ 開口縁
１４ 搬送装置
２１ はみ出し物品検知装置
２５ 落下物品検知装置
２７ 押さえローラ
２９ 厚さの薄い物品
３３ 隙間
３５ 受け皿
３６ 重なり物品検知装置

Claims (7)

1. 搬送装置によって搬送される集品容器に物品が投入される構成の物品投入設備であって、集品容器の投入開口部の開口縁から外部にはみ出した状態の物品を検知するはみ出し物品検知手段を設けたことを特徴とする物品投入設備。
2. はみ出し物品検知手段は、光学的検知手段であって、はみ出した状態の物品によって光路が遮られることによりその物品を検出するものであることを特徴とする請求項１記載の物品投入設備。
3. 光学的検知手段がはみだし状態の物品を検知しているのか、あるいは集品容器を検知しているのかの区別を行うための手段を備えることを特徴とする請求項２記載の物品投入設備。
4. はみ出し物品検知手段は一対の光路を有し、その一対の光路は、搬送装置の搬送方向に見てＸ字形を呈するように設置されていることを特徴とする請求項２または３記載の物品投入設備。
5. 搬送装置はベルトコンベヤにて構成され、そのコンベヤベルトを押圧してその浮き上がりを防止する浮き上がり防止手段を備え、この浮き上がり防止手段にて押圧されたコンベヤベルトの搬送面よりも上側の位置に光路を有する光学式の落下物品検知手段を備えることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載の物品投入設備。
6. 集品容器の壁部に重なって搬送されていた落下物品を搬送面よりも下方へ落下させる手段と、この落下された物品を検知する重なり物品検知手段とを備えることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載の物品投入設備。
7. 搬送装置によって搬送される集品容器に物品が投入される構成の物品投入設備を運転するときに、集品容器の投入開口部の開口縁から外部にはみ出した状態の物品を検知することを特徴とする物品投入設備における物品落下防止方法。

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