JP2013245063A - 仕分け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空トレイへの自動投入コンベヤの割り付けを効果的に行い、仕分けコンベヤの能力を最大限に発揮することができる仕分け装置を提供すること。
【解決手段】各自動投入コンベヤ２毎の仕分け物Ｗの滞留状態を検知する滞留物検知手段５と、複数の自動投入コンベヤ２から仕分けコンベヤ４の空トレイ４０Ａに仕分け物Ｗを投入する自動投入コンベヤ２を決定する割付手段とを備え、割付手段が、滞留物検知手段５によって検知した各自動投入コンベヤ２毎に滞留する仕分け物Ｗの有無又は数量に応じて各自動投入コンベヤ２に確率変数Ｐを設定するとともに、確率変数Ｐがすべての自動投入コンベヤ２に設定した確率変数Ｐの総和ΣＰに対して占める割合に基づいて、仕分け物Ｗを投入する自動投入コンベヤ２を決定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、搬送センターや物流拠点で物品を自動で仕分ける仕分け装置に関し、特に、仕分けコンベヤの空トレイに仕分け物を投入する自動投入コンベヤの割り付けを効率よく行うことができる仕分け装置に関するものである。

従来、搬送センターや物流拠点等において、仕分け対象の物品（以下、「仕分け物」という。）を、周回するよう無端連鎖状に連結して構成される仕分けコンベヤに投入し、複数の仕分けシュートから払い出すようにした仕分け装置が汎用されている（例えば、特許文献１〜４参照）。

この仕分け装置に使用される仕分けコンベヤとしては、種々の方式のコンベヤが採用されるものであるが、以下、トレイ式の仕分けコンベヤを例として説明する。
そして、仕分けコンベヤの空トレイへの仕分け物の投入は、一般に、手動の投入口と自動投入コンベヤとから投入される。
手動の投入口から、仕分けコンベヤに仕分け物を載せる際に、作業者がトレイ式仕分けコンベヤのトレイ上に直接投入する。この場合、作業者は、空いているトレイを目視で判断し、空トレイに仕分け物を載せる。
手動の投入口は、空きトレイが多く、作業者が待たされることなく、効率よく仕分け物を仕分けコンベヤに投入する作業が行うことできるよう、自動投入コンベヤの上流に配置することが一般的である。
自動で仕分け物を投入する自動投入コンベヤは、通常、複数台の自動投入コンベヤが設置され、作業者が自動投入コンベヤの投入口に仕分け物を載置すると、仕分けコンベヤの空トレイが自動投入コンベヤと合流する投入点を通過するタイミングに合わせて、空トレイと仕分け物との相対速度がほぼゼロとなるように、自動投入コンベヤが加速され、仕分け物をトレイ上に投入するタイミング調整を行うようにしている。
仕分けコンベヤに載せた仕分け物は、一定速度で移動し、当該荷物の仕分け先に対応した仕分け先シュートで払い出される。

複数の自動投入コンベヤから投入する仕分け物を、仕分けコンベヤの空トレイに載せる際に、空トレイに対する自動投入コンベヤの割り付けを決定するフローチャートの一例を図８に示す。
このフローチャートに示す、割付方法は、空トレイに仕分け物を投入する自動投入コンベヤを、上流側に位置する自動投入コンベヤから順に割り付ける方法であり、最も原始的、かつ、簡便な方法である（以下、「無条件割付」という。）。
この無条件割付では、自動投入コンベヤに到着した空トレイがあれば、その都度載せることになり、仕分けコンベヤの能力に対して投入される仕分け物の数量が仕分けコンベヤの能力値近傍で運用するときには、上流側の自動投入コンベヤが先に割り当てられるため、下流側の自動投入コンベヤに空トレイが割り当てされるまでの平均待ち時間が長くなるという特性がある。
自動投入コンベヤにおける仕分け作業においても、作業者が介在し、作業者管理の観点からは自動投入コンベヤの上流・下流の位置関係で作業者が待たされるのは好ましくなく、また、待ち時間が長くなる下流側の自動投入コンベヤの作業者は、そのモチベーションが低下し、作業者間での作業負荷の相違により作業者の不満の発生要因になる。

また、図９のフローチャートに示すように、すべての自動投入コンベヤに均等に空トレイを割り付けるようにした場合（以下、「均等割付」という。）、作業者に対する負荷分散を行うことができるが、各自動投入コンベヤに発生する作業量（処理する仕分け物の数量）が均衡していない場合には、仕分け物が集中する自動投入コンベヤからの投入は、その数をＮとすると、装置能力の１／Ｎが限度となり、他の仕分け物の数量が少ない自動投入コンベヤが空いている場合でも、その能力を有効に使うことができず、仕分け物が集中する自動投入コンベヤにおいて、処理しきれない仕分け物が滞留し、作業効率が低下し、仕分けコンベヤの能力を最大限に活用することができないという問題があった。

特開２００８−１２７１１５号公報 特開平７−２６７３３１号公報 特開平９−２６４８号公報 特開２０００−１３６０２１号公報

本発明は、上記従来の仕分け装置が有する問題点に鑑み、空トレイへの自動投入コンベヤの割り付けを効果的に行い、仕分けコンベヤの能力を最大限に発揮することができる仕分け装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の仕分け装置は、仕分け物を載置するトレイを備えた仕分けコンベヤと、該仕分けコンベヤの空トレイに仕分け物を投入する複数の自動投入コンベヤと、トレイ上の仕分け物を払い出す複数の仕分けシュートとからなる仕分け装置において、各自動投入コンベヤ毎の仕分け物の滞留状態を検知する滞留物検知手段と、複数の自動投入コンベヤから仕分けコンベヤの空トレイに仕分け物を投入する自動投入コンベヤを決定する割付手段とを備え、該割付手段が、滞留物検知手段によって検知した各自動投入コンベヤ毎に滞留する仕分け物の有無又は数量に応じて各自動投入コンベヤに確率変数を付与するとともに、該確率変数がすべての自動投入コンベヤに付与した確率変数の総和に対して占める割合に基づいて、前記仕分け物を投入する自動投入コンベヤを決定するものであることを特徴とする。

この場合において、前記滞留物検知手段を、各自動投入コンベヤに仕分け物を搬送する搬送コンベヤ上のうち、自動投入コンベヤの上流で仕分け物を滞留させる滞留エリア上に滞留する仕分け物の有無を検知する第１検知手段と、前記滞留エリアよりも上流側に滞留する仕分け物の有無を検知する第２検知手段とから構成し、前記確率変数を、０を含む３段階の整数とすることができる。

また、前記滞留物検知手段を、各自動投入コンベヤに仕分け物を搬送する搬送コンベヤに滞留する仕分け物を計数する数量検出器で構成し、前記確率変数を各自動投入コンベヤの仕分け物の滞留数量とすることができる。

本発明の仕分け装置によれば、各自動投入コンベヤ毎の仕分け物の滞留状態を検知する滞留物検知手段と、複数の自動投入コンベヤから仕分けコンベヤの空トレイに仕分け物を投入する自動投入コンベヤを決定する割付手段とを備え、該割付手段が、滞留物検知手段によって検知した各自動投入コンベヤ毎に滞留する仕分け物の有無又は数量に応じて各自動投入コンベヤに確率変数を付与するとともに、該確率変数がすべての自動投入コンベヤに付与した確率変数の総和に対して占める割合に基づいて、前記仕分け物を投入する自動投入コンベヤを決定することにより、各自動投入コンベヤに滞留する仕分け物が多くなる自動投入コンベヤが優先して割り付けられ、各自動投入コンベヤに配置される作業者の待ち時間を低減し、効率よく作業を進めることができる。

また、前記滞留物検知手段を、各自動投入コンベヤに仕分け物を搬送する搬送コンベヤ上のうち、自動投入コンベヤの上流で仕分け物を滞留させる滞留エリア上に滞留する仕分け物の有無を検知する第１検知手段と、前記滞留エリアよりも上流側に滞留する仕分け物の有無を検知する第２検知手段とから構成し、前記確率変数を、０を含む３段階の整数とすることにより、各自動投入コンベヤ毎に滞留する仕分け物を概数によって定性的に検出することができ、効果的に作業を行うことができる。

また、前記前記滞留物検知手段を、各自動投入コンベヤに仕分け物を搬送する搬送コンベヤに滞留する仕分け物を計数する数量検出器で構成し、前記確率変数を各自動投入コンベヤの仕分け物の滞留数量とすることにより、各自動投入コンベヤ毎に滞留する仕分け物の数量を定量的に検出して、定性的に検出するときよりもさらに効果的に作業を行うことができる。

本発明の仕分け装置の概略を示す斜視図である。 同仕分け装置の手動の投入口及び自動投入コンベヤを説明する概略図である。 同仕分け装置の第１実施例の割付手段による空トレイに対して仕分け物を投入する自動投入コンベヤを決定するフローチャートである。 同割付手段が、設定した確率変数から自動投入コンベヤを決定するロジックを示す。 重み付け割付による運転の場合の各自動投入コンベヤに滞留する仕分け物の数量を示すグラフである。 本発明の仕分け装置の第２実施例の割付手段による空トレイに対して仕分け物を投入する自動投入コンベヤを決定するフローチャートである。 最適化割付による運転の場合の各自動投入コンベヤに滞留する仕分け物の数量を示すグラフである。 無条件割付によって、空トレイに対して仕分け物を投入する自動投入コンベヤを決定するフローチャートである。 均等割付によって、空トレイに対して仕分け物を投入する自動投入コンベヤを決定するフローチャートである。 無条件割付による運転の場合の各自動投入コンベヤに滞留する仕分け物の数量を示すグラフである。 均等割付による運転の場合の各自動投入コンベヤに滞留する仕分け物の数量を示すグラフである。

以下、本発明の分離装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図５に、本発明の仕分け装置の第１実施例を示す。
この仕分け装置１は、仕分け物Ｗを載置するトレイ４０を備えた仕分けコンベヤ４と、仕分けコンベヤ４の空トレイ４０Ａに仕分け物Ｗを投入する複数の自動投入コンベヤ２と、トレイ４０上の仕分け物Ｗを払い出す複数の仕分けシュート４１とからなり、各自動投入コンベヤ２毎の仕分け物Ｗの滞留状態を検知する滞留物検知手段５と、複数の自動投入コンベヤ２から仕分けコンベヤ４の空トレイ４０Ａに仕分け物Ｗを投入する自動投入コンベヤ２を決定する割付手段６とを備え、割付手段６が、滞留物検知手段５によって検知した各自動投入コンベヤ２毎に滞留する仕分け物Ｗの有無又は数量に応じて各自動投入コンベヤ２に確率変数Ｐを設定するとともに、確率変数Ｐがすべての自動投入コンベヤ２に設定した確率変数Ｐの総和ΣＰに対して占める割合に基づいて、仕分け物Ｗを投入する自動投入コンベヤ２を決定するようにしている。

そして、本実施例における滞留物検知手段５を、各自動投入コンベヤ２に仕分け物Ｗを搬送する搬送コンベヤ２１上のうち、自動投入コンベヤ２の上流で仕分け物Ｗを滞留させる滞留エリア２２上に滞留する仕分け物Ｗの有無を検知する第１検知手段５１と、滞留エリア２２よりも上流側２３に滞留する仕分け物Ｗの有無を検知する第２検知手段５２とから構成し、確率変数Ｐを、０を含む３段階の整数となるようにしている。

この仕分け装置１には、手動の投入口３を、複数の自動投入コンベヤ２よりも上流側に設置する（図２においては、１箇所に手動の投入口３を設置した例を示すが、これに限られるものではなく、図１に示すように、複数の箇所に設けるようにしても構わない。）。

また、複数の自動投入箇所（本実施例においては、３箇所）に設置する自動投入コンベヤ２には、各自動投入コンベヤ２に仕分け物Ｗを搬送する搬送コンベヤ２１及び滞留物検知手段５を、それぞれの自動投入コンベヤ２の数だけ設置され、本実施例においては、それぞれＡ、Ｂ、Ｃ・・・の添え字を伏して説明し、総称するときは添え字を省略して説明する。

手動の投入口３と自動投入コンベヤ２（最上流側の自動投入コンベヤ２）との間には、仕分けコンベヤ４のトレイ４０のうち空トレイ４０Ａを検出する空トレイ検出手段７を配設する。
この空トレイ検出手段７を配設した箇所をトレイ割付ポイントとして、検出した空トレイ４０Ａに割り付ける自動投入コンベヤ２を割付手段６が決定する。
なお、手動の投入口３を設置せず、仕分けシュート４１から仕分け物Ｗが払い出されることなく、再度自動投入コンベヤ２の前を通過することがないように構成されている場合には、空トレイ検出手段７を配設する必要はない。

第１検知手段５１及び第２検知手段５２による、搬送コンベヤ２１の仕分け物Ｗの有無の検知（自動投入コンベヤ２に滞留する仕分け物Ｗの有無）は、上述したように、第１検知手段５１によって滞留エリア２２に滞留する仕分け物Ｗ、第２検知手段５２によって滞留エリア２２よりも上流側２３に滞留する仕分け物Ｗの有無を検知することができるものであればよく、滞留エリア２２及び上流側２３での滞留数量を正確に検知する必要はない。
本実施例においては、搬送コンベヤ２１へ投入された仕分け物Ｗの数と自動投入コンベヤ２が処理した仕分け物Ｗの数との差によって滞留エリア２２の仕分け物Ｗの有無を検知（投入数と処理数との差が０の場合、滞留エリア２２に滞留する仕分け物Ｗは無いと判断する）し、滞留エリア２２と上流側２３との境界で仕分け物Ｗを、例えば、透過型光電スイッチ等を用いた検出センサＳを使用して検知し、検出センサＳによって滞留エリアか２２から仕分け物Ｗが溢れ出していることを検知することで、上流側２３の仕分け物Ｗの有無を検知するようにすることができる。
この場合、第１検知手段５１は、投入数と処理数との差を検知する検知器となり、第２検知手段５２は、検出センサＳとなる。
また、搬送コンベヤ２１に重量計測器を配設し、重量によって、滞留エリア２２の仕分け物Ｗの有無を検知することもでき、この場合、第１検知手段５１は、重量計測器となり、第２検知手段５２は、検出センサＳとなる。

そして、第１検知手段５１及び第２検知手段５２による、搬送コンベヤ２１の仕分け物の有無の検知によって、割付手段６が空トレイ４０Ａに対して仕分け物Ｗを投入する自動投入コンベヤ２を決定するフローチャートを、図３に示す。

まず、トレイ割付ポイントにおいて、トレイ４０が空トレイ４０Ａであるかを空トレイ検出手段７によって検出する。
空トレイ検出手段７が空トレイ４０Ａを検出したとき、各自動投入コンベヤ２に対して、以下のように確率変数Ｐを設定する。

（１）滞留エリア２２及び上流側２３に滞留する仕分け物Ｗが無いことが検知された自動投入コンベヤ２には、割付手段６が確率変数Ｐとして、「０」を設定する。（通常、滞留エリア２２に仕分け物Ｗが滞留していない場合には、上流側２３にも仕分け物Ｗは滞留していないと推定できるため、第１検知手段５１が滞留する仕分け物Ｗを検知しないことをもって、確率変数Ｐとして、「０」を設定するようにすることもできる。）
（２）滞留エリア２２に滞留する仕分け物Ｗは有るが、上流側２３には滞留する仕分け物Ｗが無いことが検知された自動投入コンベヤ２には、割付手段６が確率変数Ｐとして、例えば、整数「ｂ」を設定する。
（３）滞留エリア２２に滞留する仕分け物Ｗが有り、上流側２３にも滞留する仕分け物Ｗが有ることが検知された自動投入コンベヤ２には、割付手段６が確率変数Ｐとして、例えば、整数「ａ」を設定する。

具体的には、整数「ａ」及び「ｂ」の値は、ａ＞ｂが成立する値となるように、すべての自動投入コンベヤ２間の仕分け要求の集中する度合いが、一番仕分け量の少ないコンベヤと一番多いコンベヤでその量の比が４〜５倍程度の範囲で収まるように、例えば、ａ＝３、ｂ＝１のような値とする。
なお、「ａ」の値及び「ｂ」の値を、ほぼ同じ値にした場合には、滞留している箇所を優先的に処理することができない反面、作業者の繁忙も同じペースでの投入作業となる。
一方、「ａ」の値を「ｂ」の値よりも極端に大きくした場合、滞留したところを優先的に処理することができるが、非優先になった自動投入コンベヤ２の作業者の作業ペースが低下することとなる。

仕分け物Ｗの滞留する原因が、時間経過とともに、徐々に仕分け物Ｗが増加することによって発生するのか、大きなコンテナなどで１度に大量の要求が発生するのかによって、滞留した仕分け物Ｗを優先的に処理する度合いを決定することが好ましい。
バッチ的に作業が発生するが、巨視的にみた場合に、時間経過とともに、処理が必要となる仕分け物Ｗの量に大きな変化がなく、仕分け物Ｗが滞留したことによって、仕分け作業全体に悪影響を及ぼすことがないのであれば、特に滞留する仕分け物Ｗを極端に優先的に処理する必要はなく、「ａ」の値を「ｂ」の値に対して２〜３倍程度とすることが好ましい。
なお、３段階に設定する確率変数Ｐの１つが「０」であることから、「ｂ」の値は、「１」に限定するものではなく、「ａ」の値と「ｂ」の値との相対的な比率の問題となることから例えば、「ａ」の値を「５」、「ｂ」の値を「２」とする等、任意の整数を設定することができる。

確率変数Ｐの設定を、すべての自動投入コンベヤ２に対して行った後に、割付手段６は、すべての自動投入コンベヤ２に設定した確率変数Ｐの総和ΣＰを求める。
そして、各自動投入コンベヤ２の確率変数Ｐが総和ΣＰに対して占める割合（Ｐ／ΣＰ）に基づいて、割付手段６が空トレイ４０Ａに対する自動投入コンベヤ２を決定する。

割付手段６は、汎用ＰＬＣ制御装置を用いたシーケンス制御によって行い、各自動投入コンベヤ２に設定する確率変数Ｐの割合（Ｐ／ΣＰ）に基づいて、空トレイ４０Ａに割り付ける自動投入コンベヤ２の決定には、上述のように設定した確率変数Ｐを、汎用ＰＬＣのもつ、整数の乱数発生命令を用いて処理するようにしている。

より具体的に、図４に示すロジックに基づいて、空トレイ４０Ａを５台の自動投入コンベヤ２Ａ〜２Ｅに対して、割り付ける場合の決定方法を説明する。
まず、上述した第１検知手段５１及び第２検知手段５２によって滞留エリア２２及び上流側２３に滞留する仕分け物Ｗの有無を検知し、各自動投入コンベヤ２Ａ〜２Ｅの確率変数ＰＡ〜ＰＥを決定する。

図４（ａ）に示すように、自動投入コンベヤ２Ｂの搬送コンベヤ２１の滞留エリア２２及び上流側２３には、滞留する仕分け物Ｗが無いことが検知され、確率変数ＰＢには「０」が設定される。
同様に、自動投入コンベヤ２Ａ、２Ｅの搬送コンベヤ２１、２１の滞留エリア２２には滞留する仕分け物Ｗが有り、上流側２３に滞留する仕分け物Ｗが無いことが検知され、確率変数ＰＡ、ＰＥには「１」が設定され、自動投入コンベヤ２Ｃ、２Ｄの搬送コンベヤ２１、２１の滞留エリア２２には滞留する仕分け物Ｗが有り、上流側２３にも滞留する仕分け物Ｗが有ることが検知され、確率変数ＰＣ、ＰＤには「３」が設定される。

そして、各自動投入コンベヤ２Ａ〜２Ｅの確率変数ＰＡ〜ＰＥの総和ΣＰは１＋０＋３＋３＋１＝８となり、確率変数Ｐ＝０の発生確率は０／８（０％）、確率変数Ｐ＝１の発生確率は１／８（１２．５％）、確率変数Ｐ＝３の発生確率は３／８（３７．５％）となる。

次に、確率変数ＰＡ〜ＰＥの値だけ自動投入コンベヤ２Ａ〜２Ｅを、自動投入コンベヤ２Ａを１・・・自動投入コンベヤ２Ｅを５とし、図４（ｂ）に示すように、配列Ｍ（ｊ）に格納する（このとき、Ｐ＝０の自動投入コンベヤ２Ｂは除外し、ｊは総和ΣＰである８とする。）。

そして、乱数発生命令によって、１から確率変数ＰＡ〜ＰＥの総和ΣＰである８までの乱数を発生させ、乱数に対応した配列Ｍ（ｊ）の値に対応する自動投入コンベヤ２に空トレイ４０Ａを割り付ける。
例えば、図４（ｃ）〜図４（ｅ）に示すように、発生した乱数が「５」の場合、ｊ＝５の値「４」に対応する確率変数ＰＤが設定された自動投入コンベヤ２Ｄが割り付けられる。
ここで、汎用ＰＬＣ制御装置に備わっている乱数発生命令によって、１〜８までの整数を発生させるロジックを簡単に説明する。
例えば、使用するＰＬＣ制御装置が、０〜３２７６７までの整数を発生する命令を有する場合には、乱数発生命令で得た整数の数値を浮動小数点に変換し、その値を３２７６８で除する。その結果は０から１未満の浮動小数点の数値になる。
そして、得た数値を確率変数Ｐの総和であるΣＰで乗じて１を加え、小数点以下を切り捨てることで１〜ΣＰまでの整数を乱数として得ることができる。

各自動投入コンベヤ２に仕分け物を搬送する搬送コンベヤ２１上に滞留する仕分け物Ｗの有無は、刻々と変動するため、各自動投入コンベヤ２に設定する確率変数Ｐも空トレイ検出手段７が空トレイ４０Ａを検出する毎に設定を変えながら、空トレイ４０Ａに対して、仕分け物Ｗを投入する自動投入コンベヤ２を決定するようにするほか、所定回数の割り付けが終了した後に、又は、所定時間の経過後に割付手段６が、各自動投入コンベヤ２に設定する確率変数Ｐを設定し直すようにすることもできる。

このような計算に基づいて、割付手段６が、空トレイ４０Ａに対して、仕分け物Ｗを投入する自動投入コンベヤ２を決定するようにした割付方法を重み付け割付といい、重み付け割付による運転の場合の各自動投入コンベヤ２に滞留する仕分け物Ｗの数量（以下、滞留数量という。）を、図５に示す。
また、図１０は、無条件割付、図１１は、均等割付による運転の場合の各自動投入コンベヤ２に滞留する仕分け物Ｗの滞留数量を示す。

なお、このグラフは、５つの自動投入コンベヤ２Ａ〜２Ｅ（自動投入コンベヤ２Ａが上流側で、自動投入コンベヤ２Ｅが下流側で添え字の順に並んでいる。）から、発生間隔（平均間隔）９０秒で、それぞれ５個、１０個、２０個、２０個、１０個の仕分け物Ｗが発生することが分かっている場合、つまり、それぞれ１時間当たり、２００個、４００個、８００個、８００個、４００個の仕分け物Ｗが発生する場合で、手動の投入口３から１時間当たり、８００個の仕分け物Ｗが投入され、仕分けコンベヤ４の設備能力が、１時間当たり３４００個の仕分け能力をもつものとした場合を想定している。
この場合、手動の投入口３から投入される８００個は、設備能力の１２％、自動投入コンベヤ２Ａ〜２Ｅから投入される２６００個は、設備能力の７６％、手動の投入口３と自動投入コンベヤ２Ａ〜２Ｅとから投入される仕分け物Ｗの合計は、１時間当たり３０００個となり、仕分けコンベヤ４の設備能力の８８％となる。

滞留する仕分け物Ｗの数量が、０となっているところは、投入する仕分け物Ｗのすべてがトレイ４０に載せられたことを示す。

無条件割付を行った場合は、自動投入コンベヤ２の中で、最も下流に位置する自動投入コンベヤ２Ｅでの滞留数量が、自動投入コンベヤ２Ａ〜２Ｄと比較して、滞留状態に大きな山が生じ、滞留状態を解消するまでに時間を要している。
これは、自動投入コンベヤ２Ｅは、投入要求が集中したときでも、自動投入コンベヤ２野中で最下流に位置するため、既に空トレイ４０Ａに割り当てする余裕がなく、上流側の自動投入コンベヤ２の滞留が消化された後に、自動投入コンベヤ２Ｅに滞留している仕分け物Ｗが消化されるからと考えられる。
しかし。システム全体としては、自動投入コンベヤ２Ｅを含めて、仕分け物Ｗを消化する能力がある。
自動投入コンベヤ２Ｅを担当して仕分け物Ｗを投入する作業者にとっては、ある時点からはほとんど投入することができない状態が数分間にわたって発生し、その後で一気に作業が集中する状態が生じ、作業者の負担が増大するという問題がある。

均等割付を行った場合、時間当たり８００個を投入する自動投入コンベヤ２Ｃ及び自動投入コンベヤ２Ｄでは、均等割付では滞留する仕分け物Ｗを消化することができず、他の自動投入コンベヤ２での投入作業がなく、空トレイ４０Ａが流れてくる状態であっても、自動投入コンベヤ２Ｃ及び自動投入コンベヤ２Ｄでは、作業が消化できない状態になり、各自動投入コンベヤ２が処理する必要のある仕分け物Ｗの数量に差のある運用では、均等割付は適していないことを示している。
均等割付では、自動投入コンベヤ２の台数Ｎ台に対して、仕分けコンベヤ４への平均投入量は、仕分けコンベヤ４の能力の１／Ｎを超えることができないため、均等割付による運転は、自動投入コンベヤ２毎のローカルな制御ができる簡便な制御である反面、ピーク処理に弱い欠点をもつ運転方法であると考えられる。

無条件割付及び均等割付に対して、重み付け割付を行った場合は、自動投入コンベヤ２Ａ〜２Ｅの仕分け物Ｗの滞留数量は、ほぼ均等に消化されていることが分かる。
仕分け物Ｗの滞留数量の消化されていく時間の変化は、滞留数量が大きいときには滞留数量の大きいところが優先的に消化され、滞留数量は少なくなるにしたがってその傾斜が緩やかになっている。
それぞれの自動投入コンベヤ２の投入作業者にとっては、極端に作業負荷が集中することもなく、また、作業が途切れることがないため、ストレスが少なくコンスタントに作業を行うことができる。

このように、従来、一般的に実施されている無条件割付や均等割付に対して、各自動投入コンベヤ２毎の仕分け物Ｗの滞留状態を検知する滞留物検知手段５を設け、複数台設置されている自動投入コンベヤ２に、空トレイ４０Ａを割り付ける空トレイ割付ロジックを適用することで、自動投入コンベヤ２の能力制限を受けることなく、仕分けコンベヤ４の能力を最大限に使用することができる。

図６〜図７に、本発明の仕分け装置の第２実施例を示す。
この仕分け装置１は、滞留物検知手段５の構成及び割付手段による空トレイ４０Ａに対して仕分け物Ｗを投入する自動投入コンベヤ２の決定方法を除いて、第１実施例の構成と同様であり、その説明を省略する。

そして、この仕分け装置１は、滞留物検知手段５を、各自動投入コンベヤ２に仕分け物を搬送する搬送コンベヤ２１に滞留する仕分け物を計数する数量検出器５３で構成し、前記確率変数Ｐを各自動投入コンベヤ２の仕分け物の滞留数量とするようにしている。

割付手段６による、空トレイ４０Ａに仕分け物Ｗを投入する自動投入コンベヤ２の決定方法は、第１実施例と同様の計算手法によって行うものであるが、計算に用いる確率変数Ｐを、各自動投入コンベヤ２の仕分け物の滞留数量として計算を行う。

具体的には、数量検出器５３は、各自動投入コンベヤ２が、仕分け作業の単位毎で仕分けコンベヤ４に投入する仕分け物Ｗの数量（例えば、１時間当たりに投入数量）を割付手段６に伝達することができるものであればよく、例えば、タッチパネルやテンキーボード等の入力手段として、各自動投入コンベヤ２に配備される作業者が、その数量を入力するようにすることができる。

また、搬送コンベヤ２１に、ビームセンサやＣＣＤラインセンサ等を用いた計数器を数量検出器５３として使用し、各自動投入コンベヤ２の仕分け物Ｗの数量を計数するようにしたり、搬送コンベヤ２１に重量計測器を配設し、搬送コンベヤ２１上の仕分け物Ｗの総重量と１個当たりの重量から各自動投入コンベヤ２の仕分け物Ｗの数量を計数したりすることもできる。

そして、数量検出器５３による、搬送コンベヤ２１の仕分け物の数量の検出によって、割付手段６が空トレイ４０Ａに対して仕分け物Ｗを投入する自動投入コンベヤ２を決定するフローチャートを、図６に示す。

トレイ割付ポイントにおいて、トレイ４０が空トレイ４０Ａであるかを空トレイ検出手段７によって検出する。空トレイ検出手段７が空トレイ４０Ａを検出したとき、各自動投入コンベヤ２に対して、以下のように確率変数Ｐを設定する。

（１）数量検出器５３によって検出した仕分け物Ｗの数量が０のとき、確率変数Ｐとして、「０」を設定する。
（２）数量検出器５３によって検出した仕分け物Ｗの数量がＡ（Ａは整数）のとき、確率変数Ｐとして、「Ａ」を設定する。

これを、自動投入コンベヤ２の台数回繰り返し、確率変数Ｐの総和ΣＰを求め、実施例１の場合と同様の計算方法で、空トレイに４０Ａに仕分け物Ｗを投入する自動投入コンベヤ２を決定する。

このような計算に基づいて、割付手段６が、空トレイ４０Ａに対して、仕分け物Ｗを投入する自動投入コンベヤ２を決定するようにした割付方法を最適化割付といい、最適化割付による運転の場合の各自動投入コンベヤ２に滞留する仕分け物Ｗの数量を図７に示す。
なお、このグラフは、第１実施例と各自動投入コンベヤ２での処理する仕分け物Ｗの数量、仕分けコンベヤ４の処理能力が同様である場合を想定している。

最適化割付を行った場合、自動投入コンベヤ２Ａ〜２Ｅの仕分け物Ｗの滞留数量は、重み付け割付を行った場合と比較して、それぞれの滞留数量の山の頂点が低くなり、かつ、処理時間においても、滞留数量のピーク解消を短時間で処理することができる。

このように、滞留数量の概数から、仕分け物Ｗの滞留数量を定性的に検出することで効果的な運用を行う重み付け割付に対し、滞留数を定量的に検出する最適化割付を行うことで、仕分け作業をさらに効率よく行うことができる。

以上、本発明の仕分け装置について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の仕分け装置は、空トレイへの自動投入コンベヤの割り付けを効果的に行い、仕分けコンベヤの能力を最大限に発揮することができるという特性を有していることから、トレイ式仕分けコンベヤを採用した仕分け装置として好適に用いることができるほか、仕分け物の割付方法は、ベルトキャリア式仕分けコンベヤを採用した仕分け装置やスライドシュー式の仕分け装置にも応用して用いることができる。

１ 仕分け装置
２ 自動投入コンベヤ
２１ 搬送コンベヤ
２２ 滞留エリア
２３ 滞留エリアの上流側
３ 手動の投入口
４ 仕分けコンベヤ
５ 滞留物検知手段
５１ 第１検知手段
５２ 第２検知手段
５３ 数量検出器
６ 割付手段
７ 空トレイ検出手段
Ｗ 仕分け物
Ｐ 確率変数
ΣＰ 確率変数の総和

Claims (3)

1. 仕分け物を載置するトレイを備えた仕分けコンベヤと、該仕分けコンベヤの空トレイに仕分け物を投入する複数の自動投入コンベヤと、トレイ上の仕分け物を払い出す複数の仕分けシュートとからなる仕分け装置において、各自動投入コンベヤ毎の仕分け物の滞留状態を検知する滞留物検知手段と、複数の自動投入コンベヤから仕分けコンベヤの空トレイに仕分け物を投入する自動投入コンベヤを決定する割付手段とを備え、該割付手段が、滞留物検知手段によって検知した各自動投入コンベヤ毎に滞留する仕分け物の有無又は数量に応じて各自動投入コンベヤに確率変数を付与するとともに、該確率変数がすべての自動投入コンベヤに付与した確率変数の総和に対して占める割合に基づいて、前記仕分け物を投入する自動投入コンベヤを決定するものであることを特徴とする仕分け装置。
2. 滞留物検知手段を、各自動投入コンベヤに仕分け物を搬送する搬送コンベヤ上のうち、自動投入コンベヤの上流で仕分け物を滞留させる滞留エリア上に滞留する仕分け物の有無を検知する第１検知手段と、前記滞留エリアよりも上流側に滞留する仕分け物の有無を検知する第２検知手段とから構成し、前記確率変数をゼロを含む３段階の整数としたことを特徴とする請求項１記載の仕分け装置。
3. 滞留物検知手段を、各自動投入コンベヤに仕分け物を搬送する搬送コンベヤに滞留する仕分け物を計数する数量検出器で構成し、前記確率変数を各自動投入コンベヤの仕分け物の滞留数としたことを特徴とする請求項１記載の仕分け装置。

Images