JP2017088376A - 搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】搬送物間のギャップを補正する精度を高くすることができる搬送装置を提供することである。【解決手段】実施形態の搬送装置は、搬送部と、ギャップ検出部と、速度調整部と、トルク検出部と、制御部とを持つ。搬送部は、搬送物を所定速度で搬送する。ギャップ検出部は、搬送部の途中に設けられ、搬送物と搬送物の1つ前に搬送される前搬送物との前ギャップ、および搬送物と搬送物の1つ後に搬送される後搬送物との後ギャップを検出する。速度調整部は、搬送部の途中におけるギャップ検出部よりも下流側に設けられ、トルクを出力することにより搬送物の搬送速度を調整する。トルク検出部は、速度調整部により出力されるトルクを検出する。制御部は、ギャップ検出部により検出された前ギャップまたは後ギャップと、トルク検出部により検出されたトルクとに基づいて、速度調整部による搬送物の搬送速度を制御する。【選択図】図2
Description
本発明の実施形態は、搬送装置に関する。
従来、郵便物等の搬送物を所定の区分に従って仕分けする搬送装置が知られている。この搬送装置は、搬送物を取出部から1枚ずつ分離して取出し、搬送ベルト等を介して各々間隔をあけて搬送物を搬送し、集積部に集積させる。搬送物の厚みには個体差があり、この個体差によって搬送物の搬送速度が変化してしまう。搬送物ごとに搬送速度が変化すると、搬送物よりも前の搬送物とのギャップ、および搬送物よりも後の搬送物とのギャップにばらつきが発生するため、ギャップを高い精度で補正する必要があった。
本発明が解決しようとする課題は、搬送物間のギャップを補正する精度を高くすることができる搬送装置を提供することである。
実施形態の搬送装置は、搬送部と、ギャップ検出部と、速度調整部と、トルク検出部と、制御部とを持つ。前記搬送部は、搬送物を所定速度で搬送する。前記ギャップ検出部は、前記搬送部の途中に設けられ、前記搬送物と前記搬送物の1つ前に搬送される前搬送物との前ギャップ、および前記搬送物と前記搬送物の1つ後に搬送される後搬送物との後ギャップを検出する。前記速度調整部は、前記搬送部の途中における前記ギャップ検出部よりも下流側に設けられ、トルクを出力することにより前記搬送物の搬送速度を調整する。前記トルク検出部は、前記速度調整部により出力されるトルクを検出する。前記制御部は、前記ギャップ検出部により検出された前ギャップまたは後ギャップと、前記トルク検出部により検出されたトルクとに基づいて、前記速度調整部による前記搬送物の搬送速度を制御する。
以下、実施形態の搬送装置を、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の搬送装置1の構成を示す斜視図である。
同図に示すように、搬送装置1は、例えば紙葉類等の郵便物を搬送するためのものである。搬送装置1は、例えば、供給部2と、取出部3と、搬送部4と、第1排除集積部5と、第2排除集積部6と、区分集積部7と、ギャップ補正部9と、制御装置10と、を備えている。
図1は、第1の実施形態の搬送装置1の構成を示す斜視図である。
同図に示すように、搬送装置1は、例えば紙葉類等の郵便物を搬送するためのものである。搬送装置1は、例えば、供給部2と、取出部3と、搬送部4と、第1排除集積部5と、第2排除集積部6と、区分集積部7と、ギャップ補正部9と、制御装置10と、を備えている。
供給部2は、操作者によって収集される複数の搬送物を所定の姿勢状態で積層配置して保持する。供給部2は、複数の搬送物Sを積層方向に移動させることによって積層方向先端側に存在する取出部3に供給する。なお、搬送物は、例えば、はがき等の書状、および封筒等の平たい書類で多少厚みのあるものも含む。搬送物は、第1面に対して書き込み、または印刷される区分情報を有している。
取出部3は、供給部2によって供給される複数の搬送物のうちから積層方向における最先端の搬送物を、1つずつ順次取り出し、取出し方向に存在する搬送部4に送り出す。
搬送部4は、例えば、複数の搬送ベルト4aと、複数の搬送ローラ18(何れも図2参照)と、を備える。搬送部4は、搬送ベルト4aを駆動することにより、搬送ベルト4aの敷設方向に沿って搬送物を搬送する。
第1排除集積部5および第2排除集積部6は、搬送部4に設けられている。第1排除集積部5および第2排除集積部6は、取出部3によって取り出される複数の搬送物のうちから排除対象の搬送物を集積する。第1排除集積部5は、例えば、規定厚さを超える厚さの搬送物および異物が収容されている搬送物を検出し、検出した搬送物を集積する。また、第2排除集積部6は、搬送姿勢が規定姿勢からずれている搬送物を検出し、検出した搬送物を集積する。
区分集積部7は、搬送路(不図示)等を介してラベル貼付装置8、およびギャップ補正部9に接続されている。より具体的には、区分集積部7は、ラベル貼付装置8を迂回する搬送ベルト(不図示)によってギャップ補正部9に直接的に接続されると共に、ラベル貼付装置8が設けられる分岐搬送路(不図示)によってギャップ補正部9に間接的に接続されている。区分集積部7は、搬送物に付与されている区分情報およびラベル貼付装置8によって搬送物に貼付されるラベルの情報を取得する。区分集積部7は、搬送物から取得する区分情報またはラベルの情報に基づいて搬送物を区分して集積する。区分集積部7は、例えば、搬送物を区分するために搬送物を振り分けるゲート機構7a(図2を参照)を備える。区分集積部7は、ラベル貼付装置8において排除対象とされる搬送物を集積して回収する排除集積部とは独立して、ラベル貼付装置8においてラベルが貼り付けられなかった搬送物を区分して集積する。
ギャップ補正部9は、例えば、搬送部4の終端(下流端)に搬送方向で対向するように配置されている。ギャップ補正部9は、補正対象の搬送物の搬送方向の前後で隣り合う搬送物の前ギャップおよび後ギャップを検出する。ギャップ補正部9は、検出した前ギャップおよび後ギャップに基づいて搬送物の搬送速度を制御することで、前ギャップおよび後ギャップを補正する。ギャップ補正部9の出力端(下流端)は、下流側搬送部14(図2参照)によって区分集積部7に接続されている。
なお、下流側搬送部14の構成も、搬送部4の構成と基本的に同一である。すなわち、下流側搬送部14は、例えば、複数の搬送ベルト14aと複数の搬送ローラ19(何れも図2参照)とを備える。下流側搬送部14は、搬送ベルト14aを駆動することにより、搬送ベルト14aの敷設方向に沿って搬送物を搬送する。また、搬送部4と下流側搬送部14の搬送速度(所定速度)は、同一速度に設定されている。
以下、図2に基づいて、ギャップ補正部9について説明する。
図2は、第1の実施形態のギャップ補正部9を示す概略構成図である。同図に示すように、ギャップ補正部9は、例えば、ギャップ検出部11と、速度調整部12と、搬送物位置検出部13とを備える。
図2は、第1の実施形態のギャップ補正部9を示す概略構成図である。同図に示すように、ギャップ補正部9は、例えば、ギャップ検出部11と、速度調整部12と、搬送物位置検出部13とを備える。
ギャップ検出部11は、例えば、光源および光電センサ等を備える。ギャップ検出部11は、搬送部4の途中に設けられている。ギャップ検出部11は、搬送物Sの前ギャップおよび後ギャップを検出する。ギャップ検出部11は、搬送物Sの前ギャップおよび後ギャップの他に、搬送物Sの搬送方向Yにおける長さ(以下、単に搬送物Sの長さという)を検出する。ギャップ検出部11は、前ギャップ、後ギャップ、および搬送物Sの長さの情報を含む検出結果を制御装置10に出力する。
搬送部4の途中であって、ギャップ検出部11の搬送方向Yの下流側の搬送路には、タイミングセンサ15が設けられる。すなわち、タイミングセンサ15は、速度調整部12の直近上流側の搬送路に配置されている。タイミングセンサ15は、例えば、光源および透過型の光電センサ等を備える。タイミングセンサ15は、このタイミングセンサ15が配置されている箇所に、搬送物Sが到達したか否かを検出する。タイミングセンサ15は、例えば搬送物Sが到達した場合に、検出結果を制御装置10に出力する。
速度調整部12は、第1調整部16と第2調整部17とを備えるが、これに限られない。これら2つの第1調整部16および第2調整部17は、搬送方向Yの上流側から第1調整部16、第2調整部17の順に並んで配置されている。なお、タイミングセンサ15と第1調整部16との距離は、搬送装置1により搬送されうる最大の搬送物Sの長さと、最も搬送するための負荷が高い搬送物Sが最も搬送するための負荷が低い搬送物Sに追いつかない後ギャップの長さとを加算した距離以上となることが望ましい。
第1調整部16は、駆動ローラ16aと、従動ローラ16bとで対を成すように設けられている。第2調整部17は、駆動ローラ17aと、従動ローラ17bとで対を成すように設けられている。第1調整部16は、駆動ローラ16aと従動ローラ16bとで搬送物Sを挟持しながら、搬送物Sを第2調整部17へ搬送する。第2調整部17は、駆動ローラ17aと従動ローラ17bとで搬送物Sを挟持しながら、搬送物Sを19および下流側搬送部14へと搬送する。
駆動ローラ16aおよび17aは、例えば、硬質のゴム材を備える。各駆動ローラ16aおよび17aには、別々に駆動モータ20aおよび20bが連結されている。駆動モータ20aおよび20bは、トルクを出力することにより搬送物Sの搬送速度を調整可能である。このトルクは、搬送物Sの速度調整に要するトルクであるが、これに限定されない。各駆動ローラ16aおよび17aは、制御装置10により送信された制御信号に基づいて、それぞれ別々に駆動することができるが、これに限られない。駆動ローラ16aおよび17aは、制御装置10により送信された制御信号に基づいて、同期して駆動してもよい。これにより、速度調整部12は、第1調整部16および第2調整部17による搬送物Sの搬送速度を、搬送部4や下流側搬送部14の搬送速度に対して加減速させる。この結果、速度調整部12は、ギャップを補正する対象としての搬送物Sの前ギャップおよび後ギャップを調整する。
駆動モータ20aには、トルクセンサ21が接続される。トルクセンサ21は、例えば、磁歪材料等を備えた非接触式のトルクセンサである。トルクセンサ21は、駆動モータ20aの回転軸のトルクを検出することで、第1調整部16が搬送物Sを搬送するための搬送トルクを計測する。トルクセンサ21は、搬送物Sの搬送トルクを示す信号を、制御装置10に出力する。トルクセンサ21は、例えば、搬送物Sの厚さが厚いなどの理由により搬送負荷が高いほど、高い値の搬送トルクを計測する。なお、第1の実施形態は、第1調整部16にトルクセンサ21を設けたが、これに限られない。第1の実施形態は、制御装置10により搬送物Sのトルクを演算してもよい。制御装置10は、例えば、第1調整部16における駆動モータ20aに与える制御信号に対応した搬送物Sのトルクを演算する。
一方、従動ローラ16bおよび17bは、スポンジ等の弾性変形可能な材料を備えるが、これに限られない。従動ローラ16bおよび17bの外径は、駆動ローラ16aおよび17aと比較して大きく設定されている。従動ローラ16bおよび17bの外周面は、駆動ローラ16aおよび17aの外周面に当接するように配置されている。搬送装置1は、このような従動ローラ16bおよび17bを備えることにより、厚さの異なる搬送物Sが第1調整部16および第2調整部17に搬送された場合であっても、それぞれ2つのローラ16a,16b,17aおよび17bで搬送物Sを挟持でき、かつ搬送物Sに無理な応力をかけることを抑制する。すなわち、厚さの厚い搬送物Sを搬送する場合、搬送物Sの厚さに対応して従動ローラ16b,17bが弾性変形するので、搬送物Sに無理な応力がかかってしまうことを抑制することができる。
駆動ローラ16a、17a、従動ローラ16b、および17bは、互いに当接する箇所の外周面が、搬送部4の搬送ベルト4aおよび下流側搬送部14の搬送ベルト14aの敷設方向(搬送方向)上に位置するように配置されている。
搬送装置1は、第1調整部16および第2調整部17のそれぞれに対応して、搬送物位置検出部13を備える。すなわち、搬送装置1は、第1調整部16に対応した第1位置検出部13aと、第2調整部17に対応した第2位置検出部13bとを備える。第1位置検出部13aおよび第2位置検出部13bは、例えば、透過型の光電センサを備えるが、これに限られない。第1位置検出部13aは、駆動ローラ16aおよび従動ローラ16bの回転中心位置から搬送方向Yの下流側に所定距離だけずれた位置に到達した搬送物Sを検出する。第2位置検出部13bは、駆動ローラ17aおよび従動ローラ17bの回転中心位置から搬送方向Yの下流側に所定距離だけずれた位置に到達した搬送物Sを検出する。第1位置検出部13aおよび第2位置検出部13bは、検出結果を制御装置10に出力する。なお、駆動ローラ16a、17a、従動ローラ16b、および17bの回転中心位置に対する第1位置検出部13aおよび第2位置検出部13bのズレ量は、第1調整部16および第2調整部17により搬送物Sをそれぞれ狭持する位置から、搬送物Sの搬送方向前端位置または搬送方向後端位置が、第2調整部17を通過したとみなすことができる程度に小さい距離であればよい。
なお、第1の実施形態の搬送装置1は、第1位置検出部13aおよび第2位置検出部13bを備えるが、これに限られない。搬送装置1は、第2位置検出部13bを備えなくてもよく、タイミングセンサ15または第1位置検出部13aに搬送物Sが到来した時刻および搬送速度に基づく理論値を算出して、第2調整部17へ搬送物Sの搬送方向前端位置が到着したタイミング、および第2調整部17から搬送物Sの搬送方向後端位置が抜けたタイミングを判定してもよい。また、第1の実施形態の搬送装置1は、さらに多くの位置検出部を備え、さらに高い精度で前ギャップおよび後ギャップを計測してもよい。
制御装置10は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサがプログラムメモリに格納されたプログラムを実行する情報処理装置である。制御装置10のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、またはFPGA(Field-Programmable Gate Array)等のハードウェアにより実現されてもよい。制御装置10は、タイミングセンサ15により出力された検出結果、およびギャップ検出部11により出力された検出結果を受信する。制御装置10は、ギャップ検出部11から受信した検出結果をメモリ等の記憶部に記憶する。制御装置10は、タイミングセンサ15から検出結果を受信した場合に、搬送物S(補正対象搬送物)のギャップ検出部11の検出結果を記憶部から読み出す。制御装置10は、トルクセンサ21により計測された搬送トルク、ギャップ検出部11の検出結果、および搬送物位置検出部13の検出結果に基づいて駆動モータ20aおよび20bを制御することで、搬送物Sの前ギャップおよび後ギャップを調整する。
以下、第1の実施形態において、ギャップ補正部9により搬送物Sの前ギャップおよび後ギャップを調整する動作について説明する。図3は、第1の実施形態のギャップ補正部9により搬送物Sの前ギャップおよび後ギャップを調整する処理の流れを示す図である。
制御装置10は、搬送物Sの前端がタイミングセンサ15(TS)に到達したか否かを判定する(ST100)。制御装置10は、搬送物Sの前端がタイミングセンサ15(TS)に到達したと判定した場合、搬送物Sの前ギャップGfを取得する(ST102)。制御装置10は、タイミングセンサ15により搬送物Sの前端が到達したこと判定していない場合には待機状態となる。
制御装置10は、搬送物Sの後端がタイミングセンサ15に到達したか否かを判定する(ST104)。制御装置10は、搬送物Sの後端がタイミングセンサ15に到達したと判定した場合、搬送物Sの長さLmを取得する(ST106)。タイミングセンサ15は、例えば、タイミングセンサ15により搬送物Sの搬送方向前端位置を検出した時刻、タイミングセンサ15により搬送物Sの搬送方向後端位置を検出した時刻、および搬送部4の搬送速度に基づいて搬送物Sの長さLmを算出する。タイミングセンサ15は、算出した搬送物Sの長さLmの情報を制御装置10に出力する。タイミングセンサ15は、搬送物Sの後端が到達したこと判定していない場合には待機状態となる。
制御装置10は、後搬送物Sbの前端がタイミングセンサ15に到達したか否かを判定する(ST108)。制御装置10は、後搬送物Sbの前端がタイミングセンサ15に到達したと判定した場合、搬送物Sの後ギャップGbを取得する(ST110)。次に、制御装置10は、搬送物Sの前端が第1位置検出部13aに到達したか否かを判定する(ST112)。制御装置10は、搬送物Sの前端が第1位置検出部13aに到達したと判定した場合、ステップS118に処理を進める。制御装置10は、搬送物Sの前端が第1位置検出部13aに到達したこと判定していない場合には待機状態となる。
制御装置10は、ステップST108において後搬送物Sbの前端がタイミングセンサ15に到達していないと判定した場合、搬送物Sの前端が第1位置検出部13aに到達したか否かを判定する(ST114)。制御装置10は、搬送物Sの前端が第1位置検出部13aに到達したと判定した場合、後ギャップGbをタイミングセンサ15と第1位置検出部13aとの距離Lsから搬送物Sの長さLmを引いた距離に設定する(ST116)。制御装置10は、搬送物Sの前端が第1位置検出部13aに到達したと判定していない場合、ステップST108に処理を戻す。
ステップS112において搬送物Sの前端が第1位置検出部13aに到達したと判定した場合、またはステップS116の次に、制御装置10は、トルクセンサ21により計測搬送物Sの搬送トルクTsを取得する(ST118)。次に、制御装置10は、取得した搬送物Sの搬送トルクTsに基づいて後側基準ギャップηaおよび前側基準ギャップηcを決定する(ST120)。
後側基準ギャップηaとは、搬送物Sが後搬送物Sbに追いつかれないように設定される後ギャップの長さである。後側基準ギャップηaは、例えば、搬送装置1において最も搬送するための負荷が低い搬送物Sが、搬送装置1において最も搬送するための負荷が高い搬送物Sに追いつかない最低限の搬送距離である。搬送装置1が搬送するための負荷とは、搬送装置1による搬送のしやすさであり、例えば、搬送物Sの厚さ、堅さ、材質、または重量などの搬送物Sの性質によって変化する。図4は、第1の実施形態における搬送状態の一例を示す図である。搬送装置1において、搬送物Sの厚さが比較的厚い場合、搬送部4により搬送しにくいために搬送速度Vが低下しやすい。一方、後搬送物Sbの厚さが比較的薄い場合、搬送部4により搬送しやすいために搬送速度Vbが低下しにくい。
図5は、第1の実施形態における搬送トルクと後側基準ギャップηaとの関係を示す図である。搬送トルクは、最小値TMINから最大値TMAXまでの間で変化する。搬送トルクが最小値TMINである場合、後側基準ギャップηaは、最短の長さLgに設定される。搬送トルクが最大値TMAXである場合、後側基準ギャップηaは、ηaMAXに設定される。Lgは、搬送物Sがギャップ補正部9から下流側搬送部14に搬送されて、区分集積部7におけるゲート機構7aにおいて搬送物Sを振り分けるために最低限必要な時間に対応する搬送距離の下限値である。以下、Lgを限界ギャップLgと記載する。限界ギャップLgは、ゲート機構7aの振り分け能力および搬送物Sの搬送速度によって決められる。制御装置10は、例えば、記憶部(不図示)に搬送トルクTsに対応する後側基準ギャップηaの値をテーブルデータとして記憶しており、計測された搬送トルクTsに基づいて後側基準ギャップηaを取得する。なお、制御装置10は、搬送トルクTsをパラメータとした関数により後側基準ギャップηaを算出してもよい。
前側基準ギャップηcとは、搬送物Sが前搬送物Sfに追いつかないために設定される前ギャップの長さである。前側基準ギャップηcは、例えば、搬送装置1において最も搬送するための負荷が高い搬送物Sが、搬送装置1において最も搬送するための負荷が低い搬送物Sfに追いつかれないような最低限の搬送距離である。図6は、第1の実施形態における搬送状態の一例を示す図である。搬送装置1において、搬送物Sの厚さが比較的薄い場合、搬送部4により搬送しやすいために搬送速度Vが低下しにくい。一方、前搬送物Sfの厚さが比較的厚い場合、搬送部4により搬送しにくいために搬送速度Vfが低下しやすい。
図7は、第1の実施形態における搬送トルク差と前側基準ギャップηcとの関係を示す図である。搬送トルク差とは、搬送物Sの搬送トルクTsと、前搬送物Sfの搬送トルクTsfとの差である。搬送トルク差は、最小値TdMINから最大値TdMAXまでの間で変化する。搬送トルク差が最小値TdMINである場合、前側基準ギャップηcは、限界ギャップLgに設定される。搬送トルク差が最大値TdMAXである場合、前側基準ギャップηcは、ηcMAXに設定される。制御装置10は、例えば、記憶部(不図示)に搬送トルク差に対応する前側基準ギャップηcの値をテーブルデータとして記憶しており、計測された搬送トルク差に基づいて前側基準ギャップηcを取得する。なお、制御装置10は、搬送トルク差をパラメータとした関数により前側基準ギャップηcを算出してもよい。
なお、搬送トルクの最小値TMINおよび最大値TMAX、および、搬送トルク差の最小値TdMINおよび最大値TdMAXは、搬送装置1において搬送される搬送物Sの厚さに基づいて設定される。搬送物Sの厚さは、例えば、ゼロコンマ数ミリから10ミリメートル程度の厚さが予め設定されている。
制御装置10は、搬送物Sの搬送トルクTsが、前搬送物Sfの搬送トルクTsf以上であるか否かを判定する(ST122)。制御装置10は、搬送物Sの搬送トルクTsが、前搬送物Sfの搬送トルクTsf以上である場合には、前ギャップGfが限界ギャップLgよりも長いか否かを判定する(ST124)。制御装置10は、前ギャップGfが限界ギャップLgよりも長いと判定した場合、補正後の前ギャップGf#を限界ギャップLgよりも長くし、且つ補正後の後ギャップGb#を後側基準ギャップηaよりも長くなるようにギャップ補正を実施する(ST126)。制御装置10は、前ギャップGfが限界ギャップLgよりも長くないと判定した場合、補正後の前ギャップGf#が限界ギャップLgとなるように搬送物Sを減速させる(ST128)。具体的には、制御装置10は、補正後の前ギャップGf#が限界ギャップLgとなるように、搬送物Sの搬送速度を搬送部4の搬送速度に対して低下させる。
制御装置10は、補正後の前ギャップGf#が限界ギャップLgとなるように減速させるが、これに限らない。制御装置10は、補正後の前ギャップGf#が限界ギャップLgよりも広くなるように減速させてもよい。これにより、制御装置10は、補正後の前ギャップGf#が限界ギャップLg以上となるように搬送物Sの搬送速度を制御できる。
なお、制御装置10は、前搬送物Sfの搬送方向後端位置が第2位置検出部13bを通過したことを検出した場合に、第1調整部16および第2調整部17の双方により搬送物Sを加減速させることで搬送物Sのギャップ補正を実施するが、これに限られない。制御装置10は、前搬送物Sfが第2位置検出部13bを通過していない場合には、第1調整部16により搬送物Sを加減速させることで、ギャップ補正を実施してもよい。また、制御装置10は、第1調整部16により搬送物Sを加減速させた場合において、前搬送物Sfが第2位置検出部13bに到着した場合に、第2調整部17により搬送物Sを加減速させてもよい。
図8は、ステップST122において搬送物Sの搬送トルクTsが前搬送物Sfの搬送トルクTsf以上であると判定された場合におけるギャップ補正(ST126)を説明する図である。図8の上図に示すように、搬送物Sの補正領域は、後搬送物Sbから搬送路の搬送物S側に後側基準ギャップηaだけ離れた位置P1から、前搬送物Sfから搬送路の搬送物S側に限界ギャップLgだけ離れた位置P2までの範囲となる。制御装置10は、図8の上図に示すような位置関係で後搬送物Sb、搬送物S、および前搬送物Sfが搬送されている場合、搬送物Sの補正量ΔGを下記の式に従って算出する。
ΔG=[(Gf−Lg)−(Gb−ηa)]/2
ΔG=[(Gf−Lg)−(Gb−ηa)]/2
制御装置10は、補正量ΔGだけ搬送物Sの前ギャップGfを短くするように第1調整部16の搬送速度を、搬送部4の搬送速度に対して上昇するように制御する。このとき、制御装置10は、補正量ΔGに対応した加速後の目標速度および当該目標速度で搬送物Sを搬送する制御時間を取得して、搬送物Sを目標速度まで加速して制御時間に亘って目標速度で搬送物Sを搬送させる。この結果、制御装置10は、図8の下図に示すように、搬送物Sの位置を補正領域における中央位置に補正することができる。すなわち、制御装置10は、前ギャップGfを短くした前ギャップGf#に変更すると共に、後ギャップGbを長くした後ギャップGb#に変更する。これにより、制御装置10は、補正前における搬送物Sの搬送方向前端位置から位置P2までの距離Ra、および搬送物Sの搬送方向後端位置から位置P1までの距離Rbを、補正後における搬送物Sの搬送方向前端位置から位置P2までの距離Ra#、および搬送物Sの搬送方向後端位置から位置P1までの距離Rb#に変更する。
図9は、ステップST124において前ギャップGfが限界ギャップLgよりも短いと判定された場合におけるギャップ補正(ST128)を説明する図である。図9の上図に示すように、前ギャップGfが限界ギャップLgよりも短い場合、制御装置10は、前ギャップGf#が限界ギャップLgとなるように第1調整部16の搬送速度を、搬送部4の搬送速度に対して低下させるように制御する。このとき、制御装置10は、補正量ΔGに対応した減速後の目標速度および当該目標速度で搬送物Sを搬送する制御時間を取得して、搬送物Sを目標速度まで減速して制御時間に亘って目標速度で搬送物Sを搬送させる。この結果、制御装置10は、図9の下図に示すように、搬送物Sの搬送方向前端位置を補正領域における前端位置(P2)に補正することができる。すなわち、制御装置10は、前ギャップGfを長くした前ギャップGf#に変更すると共に、後ギャップGbを短くした後ギャップGb#に変更する。
図3に示すように、制御装置10は、ステップST122において搬送物Sの搬送トルクTsが、前搬送物Sfの搬送トルクTsf以上ではないと判定した場合には、後ギャップGbが限界ギャップLgよりも長いか否かを判定する(ST130)。制御装置10は、後ギャップGbが限界ギャップLgよりも長いと判定した場合、補正後の前ギャップGf#を前側基準ギャップηcよりも長くし、且つ補正後の後ギャップGb#を後側基準ギャップηaよりも長くなるようにギャップ補正を実施する(ST132)。制御装置10は、後ギャップGbが限界ギャップLgよりも長くないと判定した場合、補正後の後ギャップGbが限界ギャップLgとなるように搬送物Sを加速させる(ST134)。具体的には、制御装置10は、補正後の後ギャップGb#が限界ギャップLgとなるように、搬送物Sの搬送速度を搬送部4の搬送速度に対して上昇させる。
制御装置10は、補正後の後ギャップGb#が限界ギャップLgとなるように加速させるが、これに限らない。制御装置10は、補正後の後ギャップGb#が限界ギャップLgよりも広くなるように加速させてもよい。これにより、制御装置10は、補正後の後ギャップGb#が限界ギャップLg以上となるように搬送物Sの搬送速度を制御できる。
図10は、ステップST122において搬送物Sの搬送トルクTsが前搬送物Sfの搬送トルクTsfよりも低いと判定された場合におけるギャップ補正(ST132)を説明する図である。図10の上図に示すように、搬送物Sの補正領域は、後搬送物Sbから搬送路の搬送物S側に後側基準ギャップηaだけ離れた位置P1から、前搬送物Sfから搬送路の搬送物S側に前側基準ギャップηcだけ離れた位置P2までの範囲となる。制御装置10は、図10の上図に示すような位置関係で後搬送物Sb、搬送物S、および前搬送物Sfが搬送されている場合、搬送物Sの補正量ΔGを下記の式に従って算出する。
ΔG=[(Gf−ηc)−(Gb−ηa)]/2
ΔG=[(Gf−ηc)−(Gb−ηa)]/2
制御装置10は、補正量ΔGだけ搬送物Sの前ギャップGfを長くするように第1調整部16の搬送速度を、搬送部4の搬送速度に対して低下させるように制御する。このとき、制御装置10は、補正量ΔGに対応した減速後の目標速度および当該目標速度で搬送物Sを搬送する制御時間を取得して、搬送物Sを目標速度まで減速して制御時間に亘って目標速度で搬送物Sを搬送させる。この結果、制御装置10は、図10の下図に示すように、搬送物Sの位置を補正領域における中央位置に補正することができる。すなわち、制御装置10は、前ギャップGfを長くした前ギャップGf#に変更すると共に、後ギャップGbを短くした後ギャップGb#に変更する。これにより、制御装置10は、補正前における搬送物Sの搬送方向前端位置から位置P2までの距離Ra、および搬送物Sの搬送方向後端位置から位置P1までの距離Rbを、補正後における搬送物Sの搬送方向前端位置から位置P2までの距離Ra#、および搬送物Sの搬送方向後端位置から位置P1までの距離Rb#に変更する。
図11は、ステップST130において後ギャップGbが限界ギャップLgよりも短いと判定された場合におけるギャップ補正(ST134)を説明する図である。図11の上図に示すように、後ギャップGbが限界ギャップLgよりも短い場合、制御装置10は、後ギャップGb#が限界ギャップLgとなるように第1調整部16の搬送速度を、搬送部4の搬送速度に対して上昇させるように制御する。このとき、制御装置10は、補正量ΔGに対応した加速後の目標速度および当該目標速度で搬送物Sを搬送する制御時間を取得して、搬送物Sを目標速度まで加速して制御時間に亘って目標速度で搬送物Sを搬送させる。この結果、制御装置10は、図11の下図に示すように、搬送物Sの搬送方向後端位置を補正領域における後端位置(P1)に補正することができる。すなわち、制御装置10は、前ギャップGfを短くした前ギャップGf#に変更すると共に、後ギャップGbを長くした後ギャップGb#に変更する。
以上説明したように、第1の実施形態の搬送装置1によれば、トルクセンサ21により検出された搬送物Sのトルクに基づいて前ギャップまたは後ギャップを補正する制御装置10を備えるので、搬送物Sの搬送遅れおよび進みに直結する搬送物Sの搬送トルクを用いて前ギャップおよび後ギャップを補正することで、前ギャップおよび後ギャップを補正する精度を高くすることができる。すなわち、搬送物Sの搬送速度は搬送物Sの厚さや重さなどを含む搬送物Sの性質により変動するため、厚さセンサおよび重さセンサにより検出された値に基づいて前ギャップおよび後ギャップを補正するよりも、第1の実施形態のように搬送トルクに基づいて前ギャップおよび後ギャップを補正することで搬送物Sの厚さおよび重さ以外の搬送のしやすさを考慮したギャップ補正を実現することができる。
また、第1の実施形態の搬送装置1によれば、搬送物Sの速度調整に要するトルクが前搬送物Sfの速度調整に要するトルクを超える場合に、搬送物Sの搬送速度を上昇させる。具体的には、制御装置10は、搬送物Sの速度調整に要するトルクが大きいほど後ギャップが広くなるように補正させる。これにより、第1の実施形態の搬送装置1によれば、搬送物Sが前搬送物Sfに追いつかれないようにギャップ補正を実施することができる。
さらに、第1の実施形態の搬送装置1によれば、搬送物Sの速度調整に要するトルクが前搬送物Sfの速度調整に要するトルクよりも低い場合に、搬送物Sの搬送速度を低下させる。具体的には、制御装置10は、搬送物Sの速度調整に要するトルクと前搬送物Sfの速度調整に要するトルクとの差が大きいほど前ギャップが広くなるように補正させる。これにより、第1の実施形態の搬送装置1によれば、搬送物Sが前搬送物Sfに追いつかないようにギャップ補正を実施することができる。
さらに、第1の実施形態の搬送装置1によれば、前ギャップが限界値(限界ギャップLg)よりも短い場合に、前ギャップが限界値となるように搬送物Sの搬送速度を制御する。また、第1の実施形態の搬送装置1によれば、後ギャップが限界値よりも短い場合に、後ギャップが限界値となるように搬送物Sの搬送速度を、搬送部4の搬送速度に対して上昇させる。これにより、第1の実施形態の搬送装置1によれば、前ギャップおよび後ギャップが例えばゲート機構7aの振り分け能力に対応する最低限の長さよりも短くなることを回避することができる。
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態の説明において、第1の実施形態と同様の部分は同一符号を付することで説明を省略する。
以下、第2の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態の説明において、第1の実施形態と同様の部分は同一符号を付することで説明を省略する。
図12は、第2の実施形態の搬送装置1Aにおけるギャップ補正部9の概略構成図である。第2の実施形態の搬送装置1Aは、ギャップ補正部9とゲート機構7aとの間にリジェクト機構100を備える点で、第1の実施形態の搬送装置1とは異なる。リジェクト機構100は、下流側搬送部14の途中に設けられる。リジェクト機構100は、例えば、搬送物Sを下流側搬送部14の搬送路から分岐した排除用の経路と、下流側搬送部14の搬送路から排除用の経路に搬送物Sの搬送方向を変更させるゲート機構と、排除用の集積庫とを備える。リジェクト機構100は、制御装置10の制御に従って、搬送物Sを下流側搬送部14の搬送路から排除用の経路を介して、排除用の集積庫に排除する。
図13は、第2の実施形態において搬送物Sを排除する処理の流れを示す図である。制御装置10は、ステップST120において後側基準ギャップηaおよび前側基準ギャップηcを算出した結果、補正領域が確保されているか否かを判定する(ST200)。制御装置10は、例えば、後側基準ギャップηaと前側基準ギャップηcとが搬送方向において重なった場合、または補正領域の搬送方向における距離が微小である場合には、補正領域が確保されていないと判定する。
制御装置10は、補正領域が確保されていると判定した場合、ステップST122に処理を進める。制御装置10は、補正領域が確保されていないと判定した場合、後ギャップGbに基づいて搬送物Sの下限速度を算出する(ST202)。搬送物Sの下限速度とは、搬送物Sを減速することで後搬送物Sbに追いつかれない速度の下限値である。
制御装置10は、ステップST120において決定された前側基準ギャップηcが実現可能であるか否かを判定する(ST204)。制御装置10は、前側基準ギャップηcが実現可能ではない場合には、搬送物Sを排除するようにリジェクト機構100を制御する(ST206)。制御装置10は、前側基準ギャップηcが実現可能である場合には、搬送物Sを下限速度まで減速するように速度調整部12を制御する(ST206)。
以上説明したように、第2の実施形態の搬送装置1Aによれば、ギャップ補正の補正領域が設定できない場合に、後ギャップGbに基づく下限速度まで減速させた場合に補正後の前ギャップGf#が前側基準ギャップηcを超えるか否かを判定する。第2の実施形態の搬送装置1Aは、補正後の前ギャップGf#が前側基準ギャップηcを超える場合には搬送物Sを下限速度まで減速させることにより、前ギャップGf#をできるだけ広くすることができる。また、第2の実施形態の搬送装置1Aによれば、補正後の前ギャップがギャップ基準値を超えない場合には搬送物Sを搬送部4の搬送路から排除させるので、搬送物Sが前搬送物Sfに追いついてしまう事態を回避することができる。
(変形例)
第1の実施形態および第2の実施形態は、速度調整部12が2つの第1調整部16および第2調整部17を備えるが、これに限られない。速度調整部12における調整部は、1つであってもよく、2よりも多い任意の数であってもよい。図14は、変形例の搬送装置1Bにおるギャップ補正部9の概略構成図である。
第1の実施形態および第2の実施形態は、速度調整部12が2つの第1調整部16および第2調整部17を備えるが、これに限られない。速度調整部12における調整部は、1つであってもよく、2よりも多い任意の数であってもよい。図14は、変形例の搬送装置1Bにおるギャップ補正部9の概略構成図である。
変形例の搬送装置1Bは、一定の間隔で複数のギャップ検出部11−1乃至11−N、タイミングセンサ15−1乃至15−N、速度調整部12−1乃至12−Nおよび搬送物位置検出部13−1乃至13−Nを備える。Nは、1より大きい任意の自然数である。搬送装置1Bは、各ギャップ検出部11−1乃至11−Nにより前ギャップおよび後ギャップを検出し、各タイミングセンサ15−1乃至15−Nおよび搬送物位置検出部13−1乃至13−Nにより搬送物Sの到着を検出する。各速度調整部12−1乃至12−Nは、各トルクセンサ21−1乃至21−Nにより検出されたトルクに基づいて、次の速度調整部に搬送物Sが搬送されるまでの間に、後側基準ギャップηaよりも長い後ギャップGbとなるように搬送物Sの搬送速度を制御する。または、速度調整部12−1乃至12−Nは、ゲート機構7aに搬送物Sが搬送されるまでの間に、前ギャップが限界ギャップLg未満にならないように搬送物Sの搬送速度を制御する。
なお、搬送装置1Bにおいて、2個所目以降の速度調整部12−2乃至12−Nは、前の速度調整部におけるトルクセンサ21において後搬送物Sbの速度調整に要するトルクが検出されているので、後搬送物Sbの速度調整に要するトルクに基づいて、後側基準ギャップηaに代えて前側基準ギャップηcを用いてギャップ補正を実施してもよい。
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、搬送部4の途中に設けられ、搬送物Sと前搬送物Sfとの前ギャップ、および搬送物Sと搬送物Sの1つ後に搬送される後搬送物Sbとの後ギャップを検出するギャップ検出部11と、トルクを出力することにより搬送物Sの搬送速度を調整する速度調整部12と、速度調整部12により出力されるトルクを検出するトルクセンサ21と、ギャップ検出部11により検出された前ギャップまたは後ギャップと、トルクセンサ21により検出されたトルクとに基づいて、速度調整部12による搬送物Sの搬送速度を制御する制御装置10と、を持つことにより、搬送物間のギャップを補正する精度を高くすることができる。
上記実施形態は、以下のように表現することができる。
搬送物を所定速度で搬送する搬送部と、
前記搬送部の途中に設けられ、前記搬送物と前記搬送物の1つ前に搬送される前搬送物との前ギャップ、および前記搬送物と前記搬送物の1つ後に搬送される後搬送物との後ギャップを検出するギャップ検出部と、
前記搬送部の途中における前記ギャップ検出部よりも下流側に設けられ、トルクを出力することにより前記搬送物の搬送速度を調整する速度調整部と、
前記速度調整部により出力されるトルクを検出するトルク検出部と、
前記トルク検出部により検出された前記搬送物のトルクが、前記トルク検出部により検出された前記前搬送物のトルクを超える場合に、前記搬送物の搬送速度を上昇させる制御部と、
を備える搬送装置。
搬送物を所定速度で搬送する搬送部と、
前記搬送部の途中に設けられ、前記搬送物と前記搬送物の1つ前に搬送される前搬送物との前ギャップ、および前記搬送物と前記搬送物の1つ後に搬送される後搬送物との後ギャップを検出するギャップ検出部と、
前記搬送部の途中における前記ギャップ検出部よりも下流側に設けられ、トルクを出力することにより前記搬送物の搬送速度を調整する速度調整部と、
前記速度調整部により出力されるトルクを検出するトルク検出部と、
前記トルク検出部により検出された前記搬送物のトルクが、前記トルク検出部により検出された前記前搬送物のトルクを超える場合に、前記搬送物の搬送速度を上昇させる制御部と、
を備える搬送装置。
上記実施形態は、以下のようにも表現することができる。
搬送物を所定速度で搬送する搬送部と、
前記搬送部の途中に設けられ、前記搬送物と前記搬送物の1つ前に搬送される前搬送物との前ギャップ、および前記搬送物と前記搬送物の1つ後に搬送される後搬送物との後ギャップを検出するギャップ検出部と、
前記搬送部の途中における前記ギャップ検出部よりも下流側に設けられ、トルクを出力することにより前記搬送物の搬送速度を調整する速度調整部と、
前記速度調整部により出力されるトルクを検出するトルク検出部と、
前記トルク検出部により検出された前記搬送物のトルクが、前記トルク検出部により検出された前記前搬送物のトルクよりも低い場合に、前記搬送物の搬送速度を低下させる制御部と、
を備える搬送装置。
搬送物を所定速度で搬送する搬送部と、
前記搬送部の途中に設けられ、前記搬送物と前記搬送物の1つ前に搬送される前搬送物との前ギャップ、および前記搬送物と前記搬送物の1つ後に搬送される後搬送物との後ギャップを検出するギャップ検出部と、
前記搬送部の途中における前記ギャップ検出部よりも下流側に設けられ、トルクを出力することにより前記搬送物の搬送速度を調整する速度調整部と、
前記速度調整部により出力されるトルクを検出するトルク検出部と、
前記トルク検出部により検出された前記搬送物のトルクが、前記トルク検出部により検出された前記前搬送物のトルクよりも低い場合に、前記搬送物の搬送速度を低下させる制御部と、
を備える搬送装置。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1、1A、1B…搬送装置、4…搬送部、7a…ゲート機構、9…ギャップ補正部、10…制御装置、11…ギャップ検出部、12…速度調整部、13…搬送物位置検出部、13a…第1位置検出部、13b…第2位置検出部、15…タイミングセンサ、16…第1調整部、16a…駆動ローラ、16b…従動ローラ、17…第2調整部、17a…駆動ローラ、17b…従動ローラ、20a、20b…駆動モータ、21…トルクセンサ、100…リジェクト機構
Claims (9)
- 搬送物を所定速度で搬送する搬送部と、
前記搬送部の途中に設けられ、前記搬送物と前記搬送物の1つ前に搬送される前搬送物との前ギャップ、および前記搬送物と前記搬送物の1つ後に搬送される後搬送物との後ギャップを検出するギャップ検出部と、
前記搬送部の途中における前記ギャップ検出部よりも下流側に設けられ、トルクを出力することにより前記搬送物の搬送速度を調整する速度調整部と、
前記速度調整部により出力されるトルクを検出するトルク検出部と、
前記ギャップ検出部により検出された前記前ギャップまたは前記後ギャップと、前記トルク検出部により検出されたトルクとに基づいて、前記速度調整部による前記搬送物の搬送速度を制御する制御部と、
を備える搬送装置。 - 前記制御部は、前記トルク検出部により検出された前記搬送物の速度調整に要するトルクが、前記トルク検出部により検出された前記前搬送物の速度調整に要するトルクを超える場合に、前記搬送物の搬送速度を上昇させる、
請求項1に記載の搬送装置。 - 前記制御部は、前記トルク検出部により検出された前記搬送物の速度調整に要するトルクが大きいほど前記後ギャップが広くなるように前記搬送物の搬送速度を制御する、
請求項2に記載の搬送装置。 - 前記制御部は、前記トルク検出部により検出された前記搬送物の速度調整に要するトルクが、前記トルク検出部により検出された前記前搬送物の速度調整に要するトルクよりも低い場合に、前記搬送物の搬送速度を低下させる、
請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の搬送装置。 - 前記制御部は、前記トルク検出部により検出された前記搬送物の速度調整に要するトルクと前記前搬送物の速度調整に要するトルクとの差が大きいほど前記前ギャップが広くなるように前記搬送物の搬送速度を制御する、
請求項4に記載の搬送装置。 - 前記制御部は、前記ギャップ検出部により検出された前記前ギャップが限界値よりも短い場合に、前記前ギャップが限界値以上となるように前記搬送物の搬送速度を制御する、
請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の搬送装置。 - 前記制御部は、前記ギャップ検出部により検出された前記後ギャップが限界値よりも短い場合に、前記後ギャップが限界値以上となるように前記搬送物の搬送速度を制御する、
請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の搬送装置。 - 前記制御部は、前記トルク検出部により検出された前記搬送物の速度調整に要するトルクに基づく後ギャップ基準値と、前記トルク検出部により検出された前記搬送物の速度調整に要するトルクと前記前搬送物の速度調整に要するトルクとの差に基づく前ギャップ基準値とに基づいて補正領域を設定し、前記搬送物の位置が前記補正領域内となるように前記搬送物の搬送速度を制御する、
請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の搬送装置。 - 前記制御部は、前記補正領域が設定できない場合に、前記ギャップ検出部により検出された前記後ギャップに基づく下限速度まで減速させた場合に補正後の前ギャップが前記前ギャップ基準値を超えるか否かを判定し、補正後の前ギャップが前記前ギャップ基準値を超える場合には前記搬送物を前記下限速度まで減速させ、前記補正後の前ギャップが前記前ギャップ基準値を超えない場合には前記搬送物を前記搬送部の搬送路から排除させる、
請求項8に記載の搬送装置。
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Cited By (1)
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2015
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