JP2015030617A

JP2015030617A - 仕分けシステム及び荷物投入方法

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Publication number: JP2015030617A
Application number: JP2013163353A
Authority: JP
Inventors: 日野　克美; Katsumi Hino; 克美日野; 敬士小沼; Takashi Konuma
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Material Handling Systems Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Material Handling Systems Co Ltd
Priority date: 2013-08-06
Filing date: 2013-08-06
Publication date: 2015-02-16
Anticipated expiration: 2033-08-06
Also published as: JP6005009B2

Abstract

【課題】投入される荷物の回転を抑制できる仕分けシステム及び荷物投入方法を提供する。【解決手段】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、送出コンベアを方向Ａに移動させる前後移動装置と、制御部とを備える。制御部は、送出コンベア１１上の荷物Ｗを前方に送り出すとき、その送り出し先に配置されるトレイ１４１Ａの内側面１４１ａに荷物Ｗが接触するように、トレイ１４１Ａを移動させる移動機構と、前後移動装置とを制御する。制御部は、送出コンベア１１上の荷物Ｗを前方に送り出して、トレイ１４１Ａの内側面１４１ａに荷物Ｗを接触させた後、送出コンベア１１による荷物Ｗの送り出し動作を続けつつ、前後移動装置により送出コンベア１１を後方に移動させる。【選択図】図９

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及び荷物投入方法に関する。

物流には、大きく分けて、生産物を荷物として生産業者から集める段階と、集めた荷物を消費者ごとに仕分ける段階と、仕分けた荷物を各消費者に渡す段階とがある。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を開示する。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、荷物投入装置からトレイ内に荷物が落下する間、その荷物が回転し得る。荷物が落下中に回転すると、トレイ内に所望の姿勢で荷物を置き難くなり、複数の荷物をトレイ内に整えて入れ難くなる。

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、投入される荷物の回転を抑制できる仕分けシステム及び荷物投入方法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その稼働方向と同じ方向に移動させる前後移動装置と、制御部とを有する。制御部は、送出コンベア上の荷物を前方に送り出すとき、その送り出し先に配置される被接触体に荷物が接触するように、該被接触体を移動させる移動機構と、前後移動装置とを制御したうえで、送出コンベア上の荷物を前方に送り出して被接触体に接触させた後、送出コンベアによる荷物の送り出し動作を続けつつ、前後移動装置により送出コンベアを後方に移動させる。

本発明の別の態様は荷物投入方法に関する。荷物投入方法は、送出コンベア上に載置された荷物をトレイ内に投入する方法である。送出コンベア上の荷物を前方に送り出して、その送り出し先に配置された被接触体に荷物を接触させる第１ステップと、送出コンベアによる荷物の送り出し動作を続けつつ、送出コンベアを後方に移動させる第２ステップとを含む。

これらの態様によると、送出コンベア上の荷物を前方に送り出して被接触体に接触させた後、その送り出し動作を続けつつ送出コンベアを後方に移動させるので、ほぼ同じ姿勢のまま荷物をトレイ内に投入でき、投入される荷物の回転を抑制できる。

本発明のある態様によれば、投入される荷物の回転を抑制できる。

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。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。トレイ内に縦置姿勢又は横置姿勢で荷物を置いたときの状態を示す模式図である。第２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２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２の実施の形態に係る仕分けシステムによる導入動作の一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、前後移動装置２０と、傾動装置４０と、横移動装置５０と、物体検出センサ６０と、制御部７０（図３、図４に図示せず）とを備える。

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。

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。

センサ６０は、投光部からレーザ光６１を投射し、レーザ光６１が物体に照射されたときの反射光を受光部により受光し、物体までの距離Ｌを求める。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。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を予め設定しておき、求めた物体までの距離Ｌがその検出エリア内にあるか否かにより荷物Ｗの有無を判定する。この検出エリアは、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、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。

図５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、前後移動装置２０、傾動装置４０、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６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７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７の矢印Ｃは送出コンベア１１からの荷物投入先を示す。図７（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７（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を行方向Ｘに位置合せする。

図７（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７（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８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９は、投入動作での荷物投入装置１０の動きの一例を示す。図９（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、傾動装置４０により送出コンベア１１を下方（図９の方向Ｅ１）に傾動させる動作を開始する（Ｓ１４）。センサ６０は、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。制御部７０は、送出コンベア１１の傾動の間、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、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、センサ６０による荷物Ｗの検出を続ける。

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９（ｂ）に示すように、送出コンベア１１の傾動を停止させる（Ｓ２０）。なお、荷物Ｗが検出された場合（Ｓ１６）、制御部７０は、送出コンベア１１の傾動を停止させる（Ｓ２０）。ステップＳ１４〜ステップＳ２０の一連の動作により、送出コンベア１１を予め定められた距離（以下、前方移動距離Ｌ１という）だけ前方移動させたとき、その前端部１１ａと目標トレイ１４１Ａの内底面または投入済みの荷物Ｗとの距離が小さくなる。

制御部７０は、図９（ｃ）に示すように、前後移動装置２０により送出コンベア１１を停止位置から前方移動距離Ｌ１だけ前方移動させる（Ｓ２２）。以下、前方移動距離Ｌ１だけ移動後に送出コンベア１１がある位置を前方投入位置Ｑ２という。前方投入位置Ｑ２にある送出コンベア１１は、その前端部１１ａが目標トレイ１４１Ａ内に挿入される。

送出コンベア１１が前方投入位置Ｑ２にある場合、その上の荷物Ｗを前方に送り出すとき、その送り出し先に目標トレイ１４１Ａの内側面１４１ａが配置され、その内側面１４１ａに荷物Ｗが接触する。つまり、目標トレイ１４１Ａの内側面１４１ａは、前方投入位置Ｑ２にある送出コンベア１１上の荷物Ｗを送り出したときに、その送り出し先で荷物Ｗが接触する被接触体１６０として機能する。制御部７０は、このような送出コンベア１１と目標トレイ１４１Ａの位置関係を満足するように、前後移動装置２０による送出コンベア１１の移動量を制御する。また、制御部７０は、このような位置関係を満足するように、位置合せ動作において、位置合せ装置１３０による目標トレイ１４１Ａの移動量を制御する。位置合せ装置１３０は、被接触体１６０を移動させる移動機構として機能する。

制御部７０は、次の動作により、荷物Ｗを投入する（Ｓ２４）。まず、図９（ｄ）に示すように、送出コンベア１１上の荷物Ｗを前方に送り出して、目標トレイ１４１Ａの内側面１４１ａに荷物Ｗを接触させる。送出コンベア１１による送り出しを開始してから、目標トレイ１４１Ａに荷物Ｗが接触するまでの間、荷物Ｗは送出コンベア１１上に載置された状態のままとなる。

目標トレイ１４１Ａに荷物Ｗが接触した後、制御部７０は、送出コンベア１１による送り出し動作を続けつつ、前後移動装置２０により送出コンベア１１を後方に移動させる。つまり、送出コンベア１１の送り出し動作と移動動作とを同時に行う。送出コンベア１１は、その送り出し方向（図９の方向Ｅ２）と移動方向（図９（ｅ）の方向Ｅ３）とが逆側になる。送出コンベア１１の送り出し速度と移動速度とは略同一となるように設定される。

荷物Ｗは、目標トレイ１４１Ａの内側面１４１ａに押し当てられ、その接触位置をほぼ同じとしたまま、送出コンベア１１との相対位置が徐々にずれるが、その姿勢はほぼ同じ状態のまま保持される。荷物Ｗは、送出コンベア１１が後方に移動し、送出コンベア１１への接触が解除されると、その姿勢を保持したまま、つまり、大きく回転せずに下方に自由落下し、目標トレイ１４１Ａ内に投入される。この動作により、目標トレイ１４１Ａ内の前側を荷物投入先として荷物Ｗが投入される。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（Ｓ２４）。以上の動作を繰り返すと、目標トレイ１４１Ａ内に荷物Ｗが積み重ねられる。

図１０（ａ）は、目標トレイ１４１Ａ内の位置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１０（ｂ）に示すように、予め定めれた投入位置Ｑ３（以下、後方投入位置Ｑ３という）まで、前後移動装置２０により送出コンベア１１を前方に移動させる（Ｓ２８）。後方投入位置Ｑ３は、前方投入位置Ｑ２より方向Ａの後方にある。制御部７０は、図１０（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（Ｓ３０）。この動作により、目標トレイ１４１Ａ内の後側を荷物投入先として荷物Ｗが投入される。

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の移動先となる送出コンベア１１の投入位置を切り替える。送出コンベア１１の後方投入位置Ｑ３は、前方投入位置Ｑ２から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。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、投入される荷物Ｗの回転を抑制できるため、トレイ１４１内に所望の姿勢で荷物Ｗを置き易くなり、トレイ１４１内に多くの荷物Ｗを整えて入れ易くなる。

また、図１１に示すように、側面視において、縦寸法Ｒ１が横寸法Ｒ２より短い矩形状の箱体を荷物Ｗとして投入する場合がある。この場合、図１１（ａ）に示すように、荷物Ｗの横方向を水平にした横置姿勢や、図１１（ｂ）に示すように、その横方向を鉛直にした縦置姿勢で、トレイ１４１内に荷物Ｗが置かれる。荷物Ｗが縦置姿勢で置かれると、その上に他の荷物Ｗを置いたとき、荷物Ｗの前後に比較的大きい空きスペースＴ２ができる。一方、荷物Ｗが横置姿勢で置かれると、その上に他の荷物Ｗを置いたとき、荷物Ｗの前後の空きスペースＴ１を小さくできる。ここで、以上の仕分けシステム１００によれば、トレイ１４１内に横置姿勢で荷物Ｗを置き易くなるため、トレイ１４１内の空きスペースを抑え、多くの荷物Ｗを目標トレイ１４１Ａ内に入れられる。

また、トレイ１４１の開口から上方に荷物Ｗが大きくはみ出してしまうと、荷物Ｗの管理の都合上問題となる。このため、通常、トレイ１４１の上方にはみ出しセンサを設けている。荷物Ｗのはみ出し量が所定より大きい場合、はみ出しセンサにより検出されるとシステムを停止し、はみ出した荷物Ｗを作業員が均す等して対応している。ここで、荷物Ｗが縦置姿勢で置かれると、はみ出しセンサにより検出され易くなり、システムを頻繁に停止する必要が生じる。一方、以上の仕分けシステム１００によれば、トレイ１４１内に横置姿勢で荷物Ｗを置き易くなるため、はみ出しセンサによる検出を抑え、システムの頻繁な停止が不要となる

また、荷物Ｗを回転させずに投入できるため、回転を伴う荷物Ｗが目標トレイ１４１Ａ内に接触したときに生じる衝撃を抑えられる。また、荷物Ｗを回転させずに投入できるため、上下を逆にして搬送できない荷物Ｗでも仕分け対象にできる。

また、センサ６０の検出結果に応じて、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内の方向Ａの広い範囲に荷物Ｗを置ける。よって、目標トレイ１４１Ａ内の方向Ａ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、荷物投入装置１０は、送出コンベア１１全体を傾動させる傾動装置４０を有するため、送出コンベア１１の前端部１１ａを目標トレイ１４１Ａの内底面または投入済みの荷物Ｗに近づけるように傾動させられる。よって、送出コンベア１１の前端部１１ａから目標トレイ１４１Ａの内底面または投入済みの荷物Ｗまでの、新たな荷物Ｗの落下距離を抑えられ、荷物Ｗへの衝撃を抑えられる。

また、送出コンベア１１から荷物Ｗが投入されるとき、送出コンベア１１の送り出し方向と移動方向が逆側になる。よって、投入後の荷物Ｗ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、送出コンベア１１の送り出し速度と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が投入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。

［第２の実施の形態］
図１２は、第２の実施の形態に係る仕分けシステム１００の構成を示す。なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態で説明した要素と同じ要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

仕分けシステム１００は、ストッパ１５１を更に備える。ストッパ１５１は、トレイ群１４０の上方に設置される。ストッパ１５１は、列方向Ｙに長い板状部材により構成されるが、その形状は限定されない。支持フレーム１２９の下部にはストッパアクチュエータ１５５が取り付けられる。ストッパアクチュエータ１５５はリニアアクチュエータ等により構成され、ストッパ１５１を行方向Ｘに移動させる。ストッパ１５１は、ストッパアクチュエータ１５５の駆動により、送出コンベア１１の近傍の稼働位置Ｓ１と、稼働位置Ｓ１から離れた退避位置Ｓ２との間を移動可能である。

次に、仕分けシステム１００の動作を説明する。第２の実施の形態に係る仕分けシステム１００は、第１の実施の形態に係る仕分けシステム１００と投入動作の一部が相違する。図１３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。

ステップＳ１２で目標トレイ１４１Ａ内の位置Ｒに荷物Ｗが検出されない場合（Ｓ１２のＮ）、制御部７０は、ストッパ１５１を退避位置Ｓ２まで移動させて（Ｓ１３）、ステップＳ１４〜Ｓ２６を実行する。ストッパ１５１は、退避位置Ｓ２にあるとき、送出コンベア１１から送り出される荷物Ｗに接触せず、その送り出しを許容する。

図１４は、投入動作での荷物投入装置１０の動きの一例を示す。図１４（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。位置Ｒに荷物Ｗが検出された場合（Ｓ１２のＹ）、制御部７０は、図１４（ｂ）に示すように、ストッパアクチュエータ１５５によりストッパ１５１を退避位置Ｓ２から稼働位置Ｓ１まで移動させる（Ｓ２７）。制御部７０は、前後移動装置２０により送出コンベア１１を後方投入位置Ｑ３まで移動させる（Ｓ２８）。

制御部７０は、図１４（ｃ）に示すように、送出コンベア１１上の荷物Ｗを前方に送り出して、稼働位置Ｓ１にあるストッパ１５１に荷物Ｗを接触させる。つまり、ストッパ１５１は、稼働位置Ｓ１にある場合、後方投入位置Ｑ３にある送出コンベア１１上の荷物Ｗを送り出したときに、その送り出し先で荷物Ｗが接触する被接触体１６０として機能する。制御部７０は、このような送出コンベア１１とストッパ１５１との位置関係を満足するように、前後移動装置２０による送出コンベア１１の移動量と、ストッパアクチュエータ１５５によるストッパ１５１の移動量を制御する。ストッパアクチュエータ１５５は、被接触体１６０を移動させる移動機構として機能する。

ストッパ１５１に荷物Ｗが接触した後、制御部７０は、図１４（ｄ）に示すように、送出コンベア１１による送り出し動作を続けつつ、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（Ｓ３０）。

荷物Ｗは、ストッパ１５１に押し当てられ、その接触位置をほぼ同じとしたまま、送出コンベア１１との相対位置が徐々にずれるが、その姿勢はほぼ同じ状態のまま保持される。荷物Ｗは、送出コンベア１１が後方に移動し、送出コンベア１１への接触が解除されると、その姿勢を保持したまま、つまり、大きく回転せずに下方に自由落下し、目標トレイ１４１Ａ内に投入される。

以上の仕分けシステム１００によれば、送出コンベア１１から荷物Ｗを投入するとき、投入される荷物Ｗの回転を抑制できる。

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、この他に前後駆動アクチュエータ２５として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を方向Ｂの方向軸周りに傾動させれば、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をコンベア横幅方向に移動させれば、その構成は限定されない。

センサ６０は、送出コンベア１１からの荷物投入先において、予め定められた位置Ｒ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。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。

荷物投入装置１０は、傾動装置４０を備えていなくともよい。この場合、送出コンベア１１を予め投入待機位置Ｑ１に設けておき、投入待機位置Ｑ１にある送出コンベア１１に二次搬送ライン１２０から荷物Ｗが受け渡されるようにして、受取位置Ｐと投入待機位置Ｑ１との間の移動を不要にしてもよい。

１０荷物投入装置、１１送出コンベア、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物体検出センサ、６１レーザ光、７０制御部、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、１６０被接触体。

Claims

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その稼働方向と同じ方向に移動させる前後移動装置と、
制御部とを有し、
前記制御部は、
前記送出コンベア上の荷物を前方に送り出すとき、その送り出し先に配置される被接触体に荷物が接触するように、該被接触体を移動させる移動機構と、前記前後移動装置とを制御したうえで、
前記送出コンベア上の荷物を前方に送り出して前記被接触体に接触させた後、該送出コンベアによる荷物の送り出し動作を続けつつ、前記前後移動装置により送出コンベアを後方に移動させることを特徴とする仕分けシステム。
前記被接触体は、荷物が投入されるべきトレイの内側面であり、
前記移動機構は、前記位置合せ装置であることを特徴とする請求項１に記載の仕分けシステム。
前記被接触体として、前記トレイの上方に設置されたストッパを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の仕分けシステム。
前記ストッパは、前記送出コンベア上の荷物を前方に送り出したとき、その送り出し先で荷物に接触する稼働位置と、接触しない退避位置との間を移動可能であることを特徴とする請求項３に記載の仕分けシステム。
前記トレイ内の所定の位置に荷物が存在するか否か検出するセンサを更に備え、
前記制御部は、前記センサの検出結果に応じて、前記前後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４のいずれかに記載の仕分けシステム。
前記制御部は、前記送出コンベア上の荷物を前方に送り出して前記被接触体に接触させた後、該送出コンベアによる荷物の送り出し動作を続けつつ、前記前後移動装置により送出コンベアを後方に移動させる動作を繰り返し、前記トレイ内に荷物を積み重ね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。
前記荷物投入装置は、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更に有す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。
送出コンベア上に載置された荷物をトレイ内に投入する方法であって、
前記送出コンベア上の荷物を前方に送り出して、その送り出し先に配置された被接触体に荷物を接触させる第１ステップと、
前記送出コンベアによる荷物の送り出し動作を続けつつ、該送出コンベアを後方に移動させる第２ステップとを含むことを特徴とする荷物投入方法。