JP2015030615A - 仕分けシステム - Google Patents

Abstract

【課題】荷物への衝撃を抑制できる仕分けシステムを提供する。【解決手段】仕分けシステムは、荷物Ｗを投入する荷物投入装置を備える。荷物投入装置は、荷物Ｗが載置されるべき送出コンベア１１と、送出コンベア１１全体を移動させるコンベア移動装置と、送出コンベア１１の前端部１１ａをトレイ１４１Ａ内の底側に近づけるように移動させたとき、その移動先に荷物が存在するか否か検出するセンサ６０と、制御部とを有する。制御部は、送出コンベア１１の前端部１１ａをトレイ１４１Ａ内の底側に近づけるようにコンベア移動装置を制御し、センサ６０の検出結果に応じて、送出コンベア１１の停止位置を変えて、送出コンベア１１の前端部１１ａからトレイ１４１Ａ内に荷物を投入する。【選択図】図１０

Description

本発明は、複数の荷物を仕分けるための仕分けシステムに関する。

物流には、大きく分けて、生産物を生産業者から集める段階と、集めた生産物を消費者ごとに仕分ける段階と、仕分けた生産物を各消費者に渡す段階とがある。複数の荷物を仕分ける技術として、特許文献１は、搬送ラインと、搬送ラインに設けられた複数のシュートとを備えたシステムが開示する。搬送ラインを移送される荷物は、複数のシュートの何れかに振り分けられ、その先の別の搬送ラインに送られ、その移送先で折コン等のトレイ内に収容される。

特開２００３−２１２３１４号

搬送ラインに荷物投入装置を設け、その荷物投入装置からトレイ内に荷物を投入する場合がある。この場合、荷物投入装置から投入される荷物へ付加される衝撃の抑制が求められ、本発明者は、そのような要求を実現するため、仕分けシステムの構成について改善の余地があると認識するに至った。

本発明は、こうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、投入される荷物への衝撃を抑制できる仕分けシステムを提供することにある。

本発明のある態様は仕分けシステムに関する。仕分けシステムは、荷物を投入する荷物投入装置と、複数のトレイの中から、荷物の仕分け先のトレイに対する荷物投入装置の相対位置を位置合せする位置合せ装置とを備える。荷物投入装置は、荷物が載置されるべき送出コンベアと、送出コンベア全体を移動させるコンベア移動装置と、送出コンベアの前端部をトレイ内の底側に近づけるように移動させたとき、その移動先に荷物が存在するか否か検出するセンサと、制御部とを有する。制御部は、送出コンベアの前端部をトレイ内の底側に近づけるようにコンベア移動装置を制御し、センサの検出結果に応じて、送出コンベアの停止位置を変えて、送出コンベアの前端部からトレイ内に荷物を投入する。

この態様によると、送出コンベアの前端部をトレイ内の底側に近づけるように移動させるとき、その移動先にある荷物の有無により、その停止位置を変えるように制御される。よって、荷物が無ければ、トレイの内底面の近傍まで送出コンベアの前端部を近づけてから、トレイの内底面上に荷物を投入でき、荷物があれば、その荷物の近傍まで送出コンベアの前端部を近づけてから、その荷物上に新たな荷物を投入できる。このため、送出コンベアの前端部からの荷物の落下距離が抑えられ、投入される荷物への衝撃を抑制できる。

本発明のある態様によれば、投入される荷物への衝撃を抑制できる。

第１の実施の形態に係る仕分けシステムの一部を示す模式図である。 第１の実施の形態に係る荷物投入装置の近傍を示す側面図である。 第１の実施の形態に係る荷物投入装置を示す側面図である。 第１の実施の形態に係る荷物投入装置の近傍を示す平面図である。 物体検出センサによる検出エリアを示す図である。 第１の実施の形態に係る荷物投入装置の機能ブロック図である。 送出コンベアの受取位置と投入待機位置とを示す側面図である。 仕分けシステムによる位置合せ動作の一例を示す模式図である。 第１の実施の形態に係る仕分けシステムによる投入動作の流れを示すフローチャートである。 第１の実施の形態に係る仕分けシステムによる投入動作の一例を示す模式図である。 第１の実施の形態に係る仕分けシステムによる投入動作の他の例を示す模式図である。 第１の実施の形態に係る仕分けシステムによる投入動作の更に他の例を示す模式図である。

［第１の実施の形態］
図１、図２は、第１の実施の形態に係る仕分けシステム１００を示す。仕分けシステム１００は、配送センタ等の物流施設で用いられる。仕分けシステム１００は、生産業者や卸売業者から小売業者や消費者に出荷する際、生産業者等から集めた荷物Ｗの仕分けに用いられる。荷物Ｗは、図示において、商品が荷詰めされた段ボール等の比較的硬質な箱体を示すが、衣類等を包装した比較的軟質な袋体でもよい。

仕分けシステム１００は、一次搬送ライン１１０と、二次搬送ライン１２０と、位置合せ装置１３０と、トレイ群１４０と、荷物投入装置１０とを備える。なお、図示の例では、一つの二次搬送ライン１２０を示し、他の二次搬送ライン１２０は省略する。

一次搬送ライン１１０は、ループ状に設置され、ベルトコンベア等の搬送装置により構成される。一次搬送ライン１１０は、図示しない荷物投入口から投入された荷物Ｗを搬送する。一次搬送ライン１１０の荷物Ｗは、複数の二次搬送ライン１２０の中から、荷物Ｗの仕分け先となる一つの二次搬送ライン１２０に、クロスベルト等の公知の仕分機構により送り出される。

二次搬送ライン１２０は、一次搬送ライン１１０から分枝して設けられる。二次搬送ライン１２０は、シュート１２１と、複数のバッファコンベア１２５と、供給コンベア１２７とを有する。各バッファコンベア１２５、供給コンベア１２７は、図２に示すように、二次搬送ライン１２０の搬送経路に沿って直列に設置され、床面１０１に支柱（図示せず）を介して固定された支持フレーム１２９により支持される。一次搬送ライン１１０から送り出された荷物Ｗは、シュート１２１から各バッファコンベア１２５上を通して供給コンベア１２７まで搬送される。

位置合せ装置１３０は、二次搬送ライン１２０の下方に設けられる。位置合せ装置１３０は、ベルトコンベア等の搬送装置により構成され、その上にトレイ群１４０が載置される。位置合せ装置１３０は、図１に示すように、トレイ群１４０を行方向Ｘ（後述する）に沿って移動させ、トレイ群１４０に対する荷物投入装置１０の行方向Ｘの相対位置を位置合せする。

トレイ群１４０は、複数のトレイ１４１を含む。トレイ１４１は、その上部が開口した箱体により構成される。複数のトレイ１４１は、図示の例において、一方向Ｘに列状に並べた複数のトレイ１４１（図示は５つ）を一単位のトレイ列として、一方向Ｘと直交する方向Ｙに複数のトレイ列（図示は２列）を並べて配列される。以下、各トレイ１４１が列状に並ぶ一方向Ｘを行方向Ｘといい、行方向Ｘと直交する方向Ｙを列方向Ｙという。複数のトレイ１４１は、行方向Ｘと列方向Ｙにマトリクス状に配列される。

図３、図４は、荷物投入装置１０を示す。荷物投入装置１０は、送出コンベア１１と、傾動フレーム１７と、コンベア移動装置９０と、横移動装置５０と、物体検出センサ６０と、制御部７０とを備える。コンベア移動装置９０は、送出コンベア１１を移動させるものであり、前後移動装置２０と、傾動装置４０とを含む。

送出コンベア１１は、ベルトコンベアを図示するが、ローラコンベア、チェーンコンベア等の他のコンベアでもよい。送出コンベア１１上には荷物Ｗが載置され、コンベア駆動モータ１３の駆動により、その上の荷物Ｗが送出コンベア１１の前後方向Ａ（以下、方向Ａという）に搬送される。方向Ａは、トレイ群１４０の行方向Ｘと鉛直方向Ｚとのそれぞれの方向軸を含むＸＺ面と略平行に設けられる。送出コンベア１１の横幅方向Ｂ（以下、方向Ｂという）は、トレイ群１４０の列方向Ｙと略平行に設けられる。送出コンベア１１は、複数の枠部材を組み合わせて構成されるコンベアフレーム１５により支持される。

傾動フレーム１７は、複数の枠部材を組み合わせて構成される。傾動フレーム１７は、方向Ａの一端側（図３の右側）で、コンベアフレーム１５を方向Ａにスライド自在に支持する。傾動フレーム１７には、方向Ａの他端側（図３の左側）に回転軸１９が取り付けられ、回転軸１９は、台車部５１（後述する）上に設けられたブラケット５２に回転自在に支持される。

前後移動装置２０は、前後駆動モータ２７と、ねじ軸２９と、移動ナット３１とを有する。前後駆動モータ２７及びねじ軸２９は、傾動フレーム１７に取り付けられ、移動ナット３１は、コンベアフレーム１５に取り付けられる。前後駆動モータ２７の駆動によりねじ軸２９が回転し、その回転により移動ナット３１が方向Ａに移動し、コンベアフレーム１５上の送出コンベア１１も傾動フレーム１７に対して方向Ａに相対移動する。つまり、前後移動装置２０は、送出コンベア１１全体をその稼働方向と同じ方向Ａに移動させる。

傾動装置４０は、回転モータ４１を含む。回転モータ４１は回転軸１９に接続され、回転モータ４１の駆動により回転軸１９が回転し、傾動フレーム１７及び送出コンベア１１が回転軸１９の軸周りに傾動する。つまり、傾動装置４０は、送出コンベア１１の前端部１１ａが上下に移動するように、送出コンベア１１全体を方向Ｂの方向軸周り（図３のＣ方向）に傾動させる。

横移動装置５０は、図４に示すように、台車部５１と、横レール５５とを備える。横レール５５は、送出コンベア１１の方向Ｂに沿って設けられる。台車部５１は、横レール５５に沿って走行可能に構成される。台車部５１は、台車駆動モータ（図示せず）の駆動により横レール５５に沿って走行し、送出コンベア１１も方向Ｂに沿って移動する。つまり、横移動装置５０は、トレイ群１４０や二次搬送ライン１２０に対して、送出コンベア１１全体の列方向Ｙの相対位置を位置合せする。

図３に戻り、物体検出センサ６０は、非接触式の測域センサであり、所定波長のレーザ光６１を投射する投光部（図示せず）と、レーザ光６１による反射光を検出する受光部（図示せず）とを備える。物体検出センサ６０（以下、センサ６０という）は、投光部と受光部とが一体に設けられ、傾動フレーム１７に設置される。センサ６０は、傾動フレーム１７に設置されるため、前後移動装置２０により送出コンベア１１と一体に移動しないが、傾動装置４０により送出コンベア１１と一体に傾動する。センサ６０は、傾動装置４０により送出コンベア１１と一体に傾動すると、そのレーザ光６１の光軸も送出コンベア１１の傾動角度と同じ角度傾動する。

図５は、センサ６０によるトレイ１４１内へのレーザ光６１の投射範囲の一例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は側面図である。センサ６０の投光部は、方向Ａと方向Ｂのそれぞれの方向軸を含むＡＢ面と略平行なレーザ光６１を投射する。投光部は、ＡＢ面の法線６３の周りにレーザ光６１の光軸を移動させて、その投射先を方向Ｂに走査する。図５（ａ）では、レーザ光６１の光軸を移動させたとき、レーザ光６１がトレイ１４１の内面を通る軌跡６７を太線で示す。

センサ６０は、レーザ光６１の投射範囲の中から所定の検出エリア６５が予め設定される。図５（ａ）では、検出エリア６５となる範囲を斜線で示す。この検出エリア６５は、レーザ光６１の投射範囲において、トレイ１４１の内側のエリアに設定される。センサ６０は、トレイ１４１内の幅方向（図５（ａ）の方向Ｙ）の広い範囲で荷物Ｗが検出されるように、トレイ１４１内の幅方向の略全範囲を検出エリア６５としてレーザ光６１を投射する。

センサ６０は、レーザ光６１が照射される物体までの距離Ｌがその検出エリア６５内にあるか否かにより、荷物Ｗの有無を判定する。物体までの距離Ｌは、公知の手法により求められ、たとえば、パルス状のレーザ光６１を投射し、反射光を受光するまでの経過時間に基づき求められる。

図３に戻り、センサ６０は、送出コンベア１１の前端部１１ａより下方にずれた位置を通り、送出コンベア１１の荷物Ｗが載置される載置面１１ｂと略平行なレーザ光６１を前方に投射するように、その設置位置、光軸の傾き等が調整される。送出コンベア１１の前端部１１ａより下方にずれた位置をレーザ光６１が通るため、送出コンベア１１を下側に傾動させたとき、その移動先に荷物Ｗが存在するか否かがセンサ６０により検出される。また、載置面１１ｂと略平行なレーザ光６１を投射するため、前後移動装置２０により送出コンベア１１がセンサ６０より方向Ａの前方に移動しても、その移動により送出コンベア１１がレーザ光を遮らずに、荷物Ｗの有無を検出できる。

図６は荷物投入装置１０の機能ブロック図を示す。制御部７０は、ハードウェア的には任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現される。制御部７０は、センサ６０の出力信号に基づき、送出コンベア１１、コンベア移動装置９０、横移動装置５０及び位置合せ装置１３０の動作を制御する。

送出コンベア１１は、図７に示すように、傾動装置４０による傾動により、予め定められた受取位置Ｐと、投入待機位置Ｑ１との間を移動可能である。受取位置Ｐにあるとき、供給コンベア１２７及び送出コンベア１１の稼働方向が同じ向きとなるように駆動させると、供給コンベア１２７から送出コンベア１１に荷物Ｗが移動する。

投入待機位置Ｑ１にあるとき、送出コンベア１１の前方において、荷物Ｗの仕分け先のトレイ１４１（以下、目標トレイ１４１Ａという）が所定の配置位置に配置されるように、位置合せ装置１３０の制御により目標トレイ１４１Ａを移動させる。目標トレイ１４１Ａを所定の配置位置に移動させる方法は特に限定されない。たとえば、位置合せ装置１３０上の予め定められた初期位置に複数のトレイ１４１を配置し、その初期位置を制御部７０が記憶し、位置合せ装置１３０による移動量を制御して、目標トレイ１４１Ａを所定の配置位置に移動させてもよい。また、センサを用いて、目標トレイ１４１Ａの位置を把握し、位置合せ装置１３０による移動量を制御してもよい。

投入待機位置Ｑ１にあるとき、センサ６０は、所定の配置位置に配置された目標トレイ１４１Ａ内であって、その目標トレイ１４１Ａ内の所定の位置Ｒをレーザ光６１が通過するように、その設置位置、光軸の傾き等が調整される。センサ６０は、この位置Ｒに荷物Ｗが存在するか否か検出する。この位置Ｒは、その下方を荷物投入先として、目標トレイ１４１Ａ内に複数の荷物Ｗが積み重ねられたとき、最下段の荷物Ｗが検出されず、上段側の荷物Ｗが検出されるように設定してもよい。

次に、仕分けシステム１００の動作を説明する。仕分けシステム１００は、大きく分けて、目標トレイ１４１Ａに対する送出コンベア１１の位置合せをする位置合せ動作と、目標トレイ１４１Ａに荷物Ｗを投入する投入動作とを行う。仕分けシステム１００は、位置合せ動作と投入動作とを繰り返して、二次搬送ライン１２０に搬送された複数の荷物Ｗをトレイ群１４０の各トレイ１４１に仕分ける。

仕分けシステム１００の位置合せ動作を説明する。制御部７０は、供給コンベア１２７に載置された荷物Ｗに印字されたバーコードをバーコードリーダ（図示せず）等により読み取り、その荷物Ｗの仕分け先となる目標トレイ１４１Ａを識別する。制御部７０は、送出コンベア１１を受取位置Ｐに移動させておき、供給コンベア１２７から送出コンベア１１に荷物Ｗを移動させる。

図８は位置合せ動作での荷物投入装置１０、トレイ群１４０の動きの一例を示す。図８の矢印Ｃは送出コンベア１１からの荷物投入先を示す。図８（ａ）、（ｂ）は、３行目１列目のトレイ１４１が目標トレイ１４１Ａとなり、１列目のトレイ列の上方に送出コンベア１１がある場合を示す。

制御部７０は、送出コンベア１１の下方にあるトレイ列に、目標トレイ１４１Ａが属するか判定する。トレイ列に目標トレイ１４１Ａが属する場合、列方向Ｙの位置合せをしない。制御部７０は、図８（ｂ）に示すように、送出コンベア１１の荷物投入先に目標トレイ１４１Ａが配置されるように、位置合せ装置１３０によりトレイ群１４０を方向Ｄ１に移動させる。つまり、目標トレイ１４１Ａと送出コンベア１１とを行方向Ｘに位置合せする。

図８（ｃ）、（ｄ）は４行目２列目のトレイ１４１が目標トレイとなり、１列目のトレイ列の上方に送出コンベア１１がある場合を示す。トレイ列に目標トレイ１４１Ａが属さない場合、制御部７０は、図８（ｄ）に示すように、目標トレイ１４１Ａが属するトレイ列が送出コンベア１１の下方に配置されるように、横移動装置５０により送出コンベア１１を方向Ｄ２に移動させる。つまり、目標トレイ１４１Ａに属するトレイ列と送出コンベア１１を列方向Ｙに位置合せする。制御部７０は、目標トレイ１４１Ａと送出コンベア１１を行方向Ｘに位置合せする。

以上のように、位置合せ動作では、横移動装置５０及び位置合せ装置１３０が協働し、複数のトレイ１４１の中から、目標トレイ１４１Ａに対する送出コンベア１１の列方向Ｙ及び行方向Ｘの相対位置が位置合せされる。この位置合せ動作により、送出コンベア１１の荷物投入先において、所定の配置位置に目標トレイ１４１Ａが配置される。

次に、仕分けシステム１００の投入動作を説明する。図９は、仕分けシステム１００の投入動作の流れを示すフローチャートである。図１０は、投入動作での荷物投入装置１０の動きの一例を示す。図１０（ａ）は、目標トレイ１４１Ａ内に荷物Ｗが置かれていない場合を示す。

制御部７０は、受取位置Ｐにある送出コンベア１１を傾動装置４０により投入待機位置Ｑ１に移動させる（Ｓ１０）。センサ６０は、そのレーザ光６１が目標トレイ１４１Ａ内の位置Ｒに到達する。センサ６０は、目標トレイ１４１Ａ内の位置Ｒに荷物Ｗが存在するか否か検出する。図示の例では、センサ６０は、位置Ｒに荷物Ｗが無いと検出し、その検出結果を制御部７０に出力する。なお、目標トレイ１４１Ａ内に一つ以上の荷物Ｗが置かれても、位置Ｒより高くまで重ねて置かれていなければ、荷物Ｗが無いと検出される。

制御部７０は、目標トレイ１４１Ａ内の位置Ｒに荷物Ｗが存在するか否か判定する（Ｓ１２）。位置Ｒに荷物Ｗが検出されない場合（Ｓ１２のＮ）、制御部７０は、前後移動装置２０により送出コンベア１１を前方（図１０の方向Ｅ１）に移動させつつ、傾動装置４０により送出コンベア１１を下方（図１０の方向Ｅ２）に傾動させるように、送出コンベア１１の移動動作を開始させる（Ｓ１４）。送出コンベア１１は、その前端部１１ａが目標トレイ１４１Ａ内に挿入され、目標トレイ１４１Ａ内の底側に近づくように移動する。つまり、制御部７０は、送出コンベア１１の前端部１１ａを目標トレイ１４１Ａ内の底側に近づけるようにコンベア移動装置９０を制御する。センサ６０は、送出コンベア１１を移動させている間、レーザ光６１の投射先にある荷物Ｗの有無を検出し、その検出結果を制御部７０に出力する。センサ６０は、後述のように、送出コンベア１１を投入待機位置Ｑ１から予め定められた距離Ｌ１まで前方移動させてから、送出コンベア１１を傾動させたとき、その前端部１１ａの移動先にある荷物Ｗの有無を検出している。

制御部７０は、送出コンベア１１の移動動作の間、レーザ光６１の投射先にある荷物Ｗの有無を判定する（Ｓ１６）。荷物Ｗが検出されない場合（Ｓ１６のＮ）、制御部７０は、水平面に対して予め定められた角度θ１（以下、限界角度θ１という）となるまで送出コンベア１１が傾いたか判定する（Ｓ１８）。送出コンベア１１の傾きが限界角度θ１でない場合（Ｓ１８のＮ）、制御部７０は、送出コンベア１１の移動動作を続けたまま、センサ６０による荷物Ｗの検出を続け、ステップ１６の判定を繰り返す。

送出コンベア１１の傾きが限界角度θ１となった場合（Ｓ１８のＹ）、制御部７０は、図１０（ｂ）に示すように、送出コンベア１１の傾動を停止させる（Ｓ２０）。制御部７０は、送出コンベア１１の前端部１１ａが投入待機位置Ｑ１から予め定められた距離（以下、距離Ｌ１という）まで前方移動していなければ、図１０（ｃ）に示すように、その距離Ｌ１まで前方移動させて、送出コンベア１１を停止させる（Ｓ２２）。この距離Ｌ１は、投入待機位置Ｑ１から距離Ｌ１の前方移動後に、投入待機位置Ｑ１にある角度から限界角度θ１まで傾動する範囲内において、送出コンベア１１の前端部１１ａが目標トレイ１４１Ａの内面に接触しない距離に設定される。これら一連の移動動作を停止したとき、送出コンベア１１は、その前端部１１ａが予め定められた投入位置（以下、前方投入位置Ｑ２という）に到達する。

送出コンベア１１が上述の移動動作を停止したら、制御部７０は、図１０（ｄ）に示すように、目標トレイ１４１Ａ内に荷物Ｗを投入する（Ｓ２４）。このとき、制御部７０は、送出コンベア１１により荷物Ｗを前方（図１０の方向Ｅ３）に送り出しつつ、前後移動装置２０により送出コンベア１１を後方（図１０の方向Ｅ４）に移動させる。送出コンベア１１の送り出し方向と移動方向とは逆側になる。荷物Ｗの送り出し速度と送出コンベア１１の移動速度とは略同一に設定される。この動作により、目標トレイ１４１Ａの前側を荷物投入先として荷物Ｗが投入される。

この前方投入位置Ｑ２を停止位置としたとき、送出コンベア１１の前端部１１ａから目標トレイ１４１Ａの内底面１４１ａまでの距離が非常に小さくなる。よって、その前方投入位置Ｑ２から荷物Ｗを投入すると、その前端部１１ａから内底面１４１ａまでの荷物Ｗの落下距離が抑えられる。前方投入位置Ｑ２から荷物Ｗを投入すると、目標トレイ１４１Ａ内の前側が荷物投入先となる。荷物Ｗの投入後、制御部７０は、送出コンベア１１を受取位置Ｐまで移動させる（Ｓ２６）。

図１１は、目標トレイ１４１Ａ内に投入済みの一つの荷物Ｗがある場合を示す。図１１（ａ）に示すように、ステップＳ１４の送出コンベア１１の移動動作の間、レーザ光６１の投射先に荷物Ｗが検出された場合（Ｓ１６のＹ）、制御部７０は、送出コンベア１１の傾動による移動を停止させる（Ｓ２０）。つまり、制御部７０は、荷物Ｗの検出時のセンサ６０による検出範囲に向けての送出コンベア１１の移動を停止させる。

制御部７０は、送出コンベア１１の前端部１１ａが投入待機位置Ｑ１から距離Ｌ１まで前方移動していなければ、図１１（ｂ）に示すように、その距離Ｌ１まで前方移動させて、送出コンベア１１を停止させる（Ｓ２２）。つまり、制御部７０は、荷物Ｗの検出時のセンサ６０による検出範囲以外の方向に向けて、投入待機位置Ｑ１から予め定められた距離Ｌ１だけ送出コンベア１１を移動後、その方向の移動を停止させる。

この停止位置から送出コンベア１１をさらに傾動させると、送出コンベア１１の前端部１１ａと投入済みの荷物Ｗとが接触する。センサ６０は、送出コンベア１１を距離Ｌ１まで前方移動させてから、送出コンベア１１を傾動させたとき、その前端部１１ａの移動先にある荷物Ｗの有無を検出していることになる。

制御部７０は、図１１（ｃ）に示すように、この停止位置から、前述の動作により、目標トレイ１４１Ａ内に荷物Ｗを投入する（Ｓ２４）。つまり、制御部７０は、そのセンサ６０の検出結果に応じて、送出コンベア１１の停止位置を変えて、荷物Ｗを投入している。

この停止位置にあるとき、送出コンベア１１の前端部１１ａから投入済みの荷物Ｗまでの距離が小さくなる。よって、その停止位置から荷物Ｗを投入すると、その前端部１１ａから投入済みの荷物Ｗまでの新たな荷物Ｗの落下距離が抑えられる。

図１２（ａ）は、目標トレイ１４１Ａ内に位置Ｒより高くまで荷物Ｗがある場合を示す。センサ６０は、位置Ｒに荷物Ｗが有ると検出し、その検出結果を制御部７０に出力する。位置Ｒに荷物Ｗが検出された場合（Ｓ１２のＹ）、制御部７０は、図１２（ｂ）に示すように、予め定められた投入位置Ｑ３（以下、後方投入位置Ｑ３という）まで、前後移動装置２０及び傾動装置４０により送出コンベア１１を移動させる（Ｓ２８）。後方投入位置Ｑ３は、そこから荷物Ｗが投入されたとき、その荷物投入先が目標トレイ１４１Ａ内の後側となるように設定される。また、後方投入位置Ｑ３は、そこから荷物Ｗが投入されたとき、位置Ｒの下方の荷物投入先に投入された荷物Ｗの上に、新たな荷物Ｗが投入されない位置に設定される。制御部７０は、図１２（ｃ）に示すように、送出コンベア１１上の荷物Ｗを前方に送り出しつつ、前後移動装置２０により送出コンベア１１を後方に移動させて、目標トレイ１４１Ａ内に荷物Ｗを投入する（Ｓ２４）。

つまり、位置Ｒに荷物Ｗが検出された場合、目標トレイ１４１Ａ内への荷物投入先をその前側から後側に変える。センサ６０の検出結果に応じて、荷物投入先を変えることになる。荷物投入先を変えるため、送出コンベア１１の前端部１１ａの移動先となる投入位置を変えている。なお、制御部７０は、位置Ｒに荷物Ｗが検出された場合、送出コンベア１１の投入位置を後方投入位置Ｑ３ではなく、投入待機位置Ｑ１に切り替えて、目標トレイ１４１Ａ内の後側に荷物投入先を変えてもよい。

以上の仕分けシステム１００によれば、送出コンベア１１の前端部１１ａを目標トレイ１４１Ａ内の底側に近づけるように移動させるとき、その移動先にある荷物Ｗの有無により、その停止位置を変えるように制御している。よって、荷物Ｗが無ければ、目標トレイ１４１Ａの内底面１４１ａの近傍まで送出コンベア１１の前端部１１ａを近づけてから、目標トレイ１４１Ａの内底面１４１ａ上に荷物Ｗを投入できる。また、荷物Ｗがあれば、その荷物Ｗの近傍まで送出コンベア１１の前端部１１ａを近づけてから、その荷物Ｗ上に新たな荷物Ｗを投入できる。このため、送出コンベア１１の前端部１１ａからの荷物Ｗの落下距離が抑えられ、荷物Ｗへの衝撃を抑制できる。

また、送出コンベア１１の移動先に荷物Ｗが有れば、送出コンベア１１を停止させるため、仕分け済みの荷物Ｗと送出コンベア１１との接触が抑えられ、仕分け済みの荷物Ｗへの衝撃を抑制できる。

また、センサ６０は、レーザ光に基づき検出するため、接触式センサのように、送出コンベア１１を荷物Ｗの近傍まで移動させなくとも、トレイ１４１内の荷物Ｗの有無を検出できる。また、センサ６０は、送出コンベア１１と一体に傾動可能に設置されるため、レーザ光６１の光軸を上下に駆動させる専用のモータ等が不要となり、駆動系の構成が簡素化される。

また、センサ６０の検出結果に応じて、送出コンベア１１を移動させて、目標トレイ１４１Ａ内への荷物投入先を変えるため、目標トレイ１４１Ａ内の広い範囲に荷物Ｗを置ける。よって、目標トレイ１４１Ａ内の空きスペースが抑えられ、より多くの荷物Ｗを目標トレイ１４１Ａ内に入れられる。

また、送出コンベア１１による荷物Ｗの送り出し方向と送出コンベア１１の移動方向とが逆側になるため、送出コンベア１１から荷物Ｗが送り出されるときの水平方向の速度が、送出コンベア１１を移動させないときより小さくなり、荷物Ｗに作用する衝撃が抑えられる。特に、荷物Ｗの送り出し速度と送出コンベア１１の移動速度とが略同一となるため、送出コンベア１１から荷物Ｗが送り出されるときの水平方向の速度がほぼ零となり、荷物Ｗに作用する衝撃が大きく抑えられる。

また、一次搬送ライン１１０から二次搬送ライン１２０に仕分けられた荷物Ｗが、荷物投入装置１０によりトレイ群１４０の各トレイ１４１に更に細かく仕分けられる。よって、一次搬送ライン１１０で荷物Ｗを細かく仕分ける必要がなくなり、二次搬送ライン１２０の数を仕分け先の数より低減でき、一次搬送ライン１１０の規模を縮小して設備スペースを小さくし、設備コストを低減できる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎない。また、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。

実施の形態では、５行×２列に配列されたトレイ１４１を含むトレイ群１４０を説明したが、その配列はこれに限定されない。また、トレイ群１４０は、行方向Ｘに並べた複数のトレイ１４１を含む一つのトレイ列により構成されてもよい。

前後移動装置２０は、送出コンベア１１を方向Ａに移動させれば、その構成は限定されず、この他にリニアアクチュエータ等を用いてもよい。また、傾動装置４０は、送出コンベア１１の前端部１１ａを上下に傾動させれば、その構成は限定されない。また、横移動装置５０は、送出コンベア１１を方向Ｂに移動させれば、その構成は限定されない。

センサ６０は、送出コンベア１１の前端部１１ａをトレイ１４１内の底側に近づけるように移動させたとき、その移動先に荷物Ｗが存在するか否か検出できれば、その構成は限定されない。センサ６０は、測域センサ、近接センサ等の非接触式センサの他、接触式センサでもよい。また、センサ６０は、投光部と受光部とを別体に設けてもよい。また、センサ６０は、投光部を傾動フレーム１７に設置し、受光部を荷物投入装置１０と別に設置してもよい。

位置合せ装置１３０は、送出コンベア１１に対する目標トレイ１４１Ａの行方向Ｘの相対位置を合せる位置合せ手段として説明したが、この位置合せ手段は、荷物投入装置１０に設けられてもよい。つまり、荷物投入装置１０が行方向Ｘに移動して、送出コンベア１１に対する目標トレイ１４１Ａの行方向Ｘの相対位置が位置合せされる。

上述の投入動作では、送出コンベア１１の前端部１１ａを目標トレイ１４１Ａ内の底側に近づけるように移動動作をする際、送出コンベア１１の傾動と前方移動とを同時に行った。しかし、送出コンベア１１は、上述の移動動作の際に、コンベア移動装置９０により鉛直下方に移動できるようにしてもよい。この場合、センサ６０は、送出コンベア１１の鉛直下方の移動先に荷物Ｗが存在するか否か検出する。制御部７０は、送出コンベア１１の前端部１１ａの移動先にセンサ６０により荷物Ｗを検出した場合、その検出時のセンサ６０による検出範囲となる鉛直下方に向けての送出コンベア１１の移動を停止し、送出コンベア１１の前端部１１ａから荷物Ｗを投入する。

１０ 荷物投入装置、１１ 送出コンベア、１１ａ 前端部、１１ｂ 載置面、１３ コンベア駆動モータ、１５ コンベアフレーム、１７ 傾動フレーム、１９ 回転軸、２０ 前後移動装置、２７ 前後駆動モータ、２９ ねじ軸、３１ 移動ナット、４０ 傾動装置、４１ 回転モータ、５０ 横移動装置、５１ 台車部、５２ ブラケット、５５ 横レール、６０ センサ、６１ レーザ光、６５ 検出エリア、７０ 制御部、９０ コンベア移動装置、１００ 仕分けシステム、１１０ 一次搬送ライン、１２０ 二次搬送ライン、１２１ シュート、１２５ バッファコンベア、１２７ 供給コンベア、１２９ 支持フレーム、１３０ 位置合せ装置、１４０ トレイ群、１４１ トレイ、１４１Ａ 目標トレイ。

Claims (7)

1. 荷物を投入する荷物投入装置と、
   複数のトレイの中から、荷物の仕分け先のトレイに対する前記荷物投入装置の相対位置を位置合せする位置合せ装置とを備え、
   前記荷物投入装置は、
   前記荷物が載置されるべき送出コンベアと、
   前記送出コンベア全体を移動させるコンベア移動装置と、
   前記送出コンベアの前端部をトレイ内の底側に近づけるように移動させたとき、その移動先に荷物が存在するか否か検出するセンサと、
   制御部とを有し、
   前記制御部は、
   前記送出コンベアの前端部をトレイ内の底側に近づけるように前記コンベア移動装置を制御し、前記センサの検出結果に応じて、前記送出コンベアの停止位置を変えて、該送出コンベアの前端部からトレイ内に荷物を投入することを特徴とする仕分けシステム。
2. 前記センサは、前記送出コンベアの前端部より下方にずれた位置を通るレーザ光を前方に投射し、そのレーザ光の反射光に基づき荷物が存在するか否か検出することを特徴とする請求項１に記載の仕分けシステム。
3. 前記センサは、前記送出コンベアの荷物が載置されるべき載置面と略平行なレーザ光を投射することを特徴とする請求項２に記載の仕分けシステム。
4. 前記センサは、前記トレイ内の幅方向の略全範囲を検出エリアとしてレーザ光を投射する測域センサであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の仕分けシステム。
5. 前記コンベア移動装置は、前記送出コンベアの前端部が上下に移動するように該送出コンベア全体を傾動させる傾動装置を含み、
   前記センサは、前記送出コンベアと一体に傾動可能に設置されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の仕分けシステム。
6. 前記制御部は、
   前記センサにより前記送出コンベアの前端部の移動先に荷物を検出した場合、その検出時の該センサによる検出範囲に向けての該送出コンベアの移動を停止し、
   前記センサにより前記送出コンベアの前端部の移動先に荷物を検出しない場合、その前端部が予め定められた投入位置に到達するまで、該センサによる荷物の検出を続け、
   前記送出コンベアの前端部が前記予め定められた投入位置まで移動した場合、該送出コンベアの移動を停止することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の仕分けシステム。
7. 前記制御部は、前記センサによりトレイ内の所定の位置に荷物が存在するか否か検出し、前記センサの検出結果に応じて、前記コンベア移動装置により前記送出コンベアを移動させて、該送出コンベアから前記トレイ内への荷物投入先を変えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の仕分けシステム。

Images