JP3274464B2 - コンベヤ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はコンベヤ装置、特にパッケージの仕分けの
ために仕分装置に単一列に供給されるパッケージ間の間
隔を制御する誘導装置に関するものである。

［従来の技術］ 集散倉庫等において、パッケージは種々な場所から製
品を運んでくるトラックや鉄道用貨車から荷降らしさ
れ、例えば倉庫の共通場所に製品を貯蔵するために製品
集荷に基づいたり、あるいはトレーラーや同様なものに
積荷するために最終目的地に基づいて再編成される。こ
のような作業に適合するためのコンベヤ装置は、一般的
に、パッケージを単一列に集中して整列する多くの供給
部を有している。単一列の製品は次いで仕分装置によっ
て仕分搬出ラインにパッケージ毎に仕分けられる。

仕分装置においてパッケージを仕分けるために、パッ
ケージが適宜搬出ラインを通過する時に仕分ラインから
移動するパッケージの横方向への搬出により所望の箇所
にて仕分コンベヤから機械的仕分機構が各パッケージを
排除すべく出来るよう十分な間隔によって各パッケージ
が互いに隔てられることが必要とされる。パッケージ間
に適切な間隔が要求されるが、必要以上に大きな間隔が
あくと、パッケージを搬送するコンベヤ装置の能力は減
少してしまう。

［発明が解決しようとする問題点］ パッケージ間に間隔を形成する１つの技法は、アキュ
ムレータからより高速の一連のベルトにパッケージの流
れを放出することである。パッケージが１つのベルトか
ら次のベルトに放出される時に、このパッケージは加速
されて次のパッケージから隔てられる。この様なコンベ
ヤ装置による欠点は、間隔がパッケージの長さに比例す
ることである。もし、コンベヤ装置のパラメータを小さ
なパッケージが適切に隔てられるように選択すると、長
いパッケージ間には不経済な大きな間隔が結果的に生じ
ることがある。

この様なコンベヤ装置の別の欠点は、仕分けのために
単一の列にパッケージを整列することにある。一般に倉
庫床スペースは限られており、アキュムレータは長い長
さを必要とするので、パッケージの完全な整列ラインと
仕分装置との間にアキュムレータを設けるのが困難な場
合がある。従って、短いアキュムレータを夫々有する２
つ以上の供給ラインに搬出ラインを分離して仕分装置の
直ぐ上流で最終パッケージを合流するようにすることが
好ましい。仕分装置に続く多アキュムレータは、単一の
アキュムレータから同一量のパッケージを配分するよう
に、所要されるよりも遅い速度で走行できる。また、こ
れはコンベヤの予想寿命を増大して、騒音を減少する。

この発明は、コンベヤ装置を介してより大量のパッケ
ージの流れを形成すると共にコンベヤ装置通過時間とパ
ッケージに対する損傷を最小にする、パッケージ間の間
隔を制御する誘導装置を提供するものである。更に、こ
の発明は、所望の間隔がパッケージの寸法に拘わらずパ
ッケージ間に設けられるように複数個の供給ラインから
パッケージを合流する作用を提供するものである。

この発明の１つの特徴に従えば、コンベヤ装置は、そ
れぞれパッケージを搬送するための可変速の計測コンベ
ヤを有する複数の誘導ラインと、複数の誘導ラインから
放出されたパッケージを受容すると共に受容したパッケ
ージを一列に整列させ且つ整列されたパッケージを一定
速度で仕分装置へ放出する整列コンベヤと、それぞれ対
応する誘導ラインの計測コンベヤ上におけるパッケージ
の位置を検出する複数の位置検出装置と、それぞれ対応
する誘導ラインの計測コンベヤを駆動する複数のサーボ
モータと、それぞれ第１の速度と、第１の速度より大き
な第２の速度と、第１の速度より小さな第３の速度との
うちいずれかの速度を選択して対応する計測コンベヤが
その選択された速度に近づくようにあるいは遠ざかるよ
うに加速あるいは減速すべく対応するサーボモータを駆
動制御する複数のサーボモータ制御部と、位置検出装置
からの信号に基づいて各誘導ラインの計測コンベヤ上の
パッケージの動きを監視し、整列コンベヤ上でパッケー
ジ間に所望の間隔が形成されるように各誘導ラインの計
測コンベヤの速度を第１〜第３の速度の中から選択し、
選択された速度で計測コンベヤが駆動されるように対応
するサーボモータ制御部を作動させる制御装置とを備え
ている。

この発明のこれらの目的と他の関連した目的と特徴お
よび利点は図面に関連した以下の詳細な説明から明らか
になろう。

［実施例］ 図面に示される実施例について説明する。コンベヤ装
置10は複数個の供給コンベヤライン14a〜14dを有する供
給装置12を備えている。供給コンベヤライン14aは別の
供給コンベヤライン14bと接合部16bで合流して供給ライ
ン18aを形成している。供給コンベヤライン14c及び14d
は互いに接合部16cで合流して供給ライン18bを形成して
いる。コンベヤ装置10は更に仕分コンベヤ22と複数個の
搬出ライン24a〜24dとを有する仕分装置20を備えてい
る。仕分装置20は仕分コンベヤ22に入る搬送物、すなわ
ちパッケージからバーコードを読み取って仕分制御装置
28に入力するレーザースキャナ26を有しており、各パッ
ケージのバーコードを記憶蓄積した表と比較して適切な
搬出ライン24a〜24dを決めて、パッケージを仕分コンベ
ヤ22から適切な搬出ライン24a〜24dに横方向に送り出
し、適切な時に搬出装置（図示しない）にパッケージを
送り出す。

また、コンベヤ装置10は、図示の実施例では第１誘導
ライン32と第２誘導ライン34とを有する多ライン誘導装
置30を備えている。２つの誘導ラインを有する誘導装置
として図示されているが、この発明を２つの誘導ライン
以外の１つまたは複数の誘導ラインを有するシステムに
実施することもできる。１つだけの誘導ラインを有する
システム並びに複数の誘導ラインを有するシステムのい
ずれにもこの発明の利点が実現される。供給ライン18a
は、第１誘導ライン32に入るのを待つようにパッケージ
を蓄積するアキュムレータ36によって第１誘導ライン32
と接合されている。アキュムレータ38は供給ライン18b
と第２誘導ライン34との間に配置されている。整列コン
ベヤ40は第１誘導ライン32及び第２誘導ライン34から送
り出されるパッケージを受け、第２誘導ライン34から送
り出されたパッケージを第１誘導ライン32から送り出さ
れたパッケージと一緒に単一の列にするために横方向に
移動させる案内バー42を有している。パッケージは整列
コンベヤ40から仕分コンベヤ22に送られる。多ライン誘
導装置30は、第１誘導ライン32及び第２誘導ライン34に
接続された装置から入力を受けてこれら第１誘導ライン
32及び第２誘導ライン34の速度を制御するための出力を
発生する制御装置44を有している。制御装置44は仕分制
御装置28やコンベヤ装置10の他の制御部分と連動するこ
とができる。

多ライン誘導装置30の第１誘導ライン32は４つのベル
トコンベヤ46a〜46dを有し、第２誘導ライン34は４つの
ベルトコンベヤ48a〜48dを有している（第２図）。ベル
トコンベヤ46cは計測コンベヤで、交流サーボモータ50
と保持ブレーキ（図示しない）を有する減速装置とによ
って駆動される。ベルトコンベヤ48cもまた計測コンベ
ヤで、交流サーボモータ52と減速装置によって個別に駆
動される。ベルトコンベヤ46bはベルトコンベヤ46cに機
械的に連結された減速装置54aによって駆動され、ベル
トコンベヤ46aはベルトコンベヤ46bから駆動される減速
装置54bによって駆動される。減速装置54a、54bは従動
側のコンベヤの速度を主動側のコンベヤの速度の70％に
減速するよう夫々構成されている。この様な具合に、ベ
ルトコンベヤ46bはベルトコンベヤ46cの速度の70％の速
度で駆動され、ベルトコンベヤ46aはベルトコンベヤ46b
の速度の70％の速度で駆動される。同様に、ベルトコン
ベヤ48bは減速装置56aによってベルトコンベヤ48cの速
度の70％の速度で駆動され、ベルトコンベヤ48aは減速
装置56bによってベルトコンベヤ48bの速度の70％の速度
で駆動される。

ベルトコンベヤ46d、48dはベルトコンベヤ46c、48cか
ら夫々パッケージを受け、ベルトコンベヤ46a〜46c、48
a〜48cの速度とは別個に整列コンベヤ40と同一の一定の
速度で作動される。図示の実施例では、整列コンベヤ40
とベルトコンベヤ46d及び48dはそれぞれ仕分コンベヤ22
と同一の速度である106メートル／分（350フィート／
分）で駆動され、計測コンベヤ46c及び48cは３つの任意
の走行速度０、106及び162メートル／分（０、350及び6
00フィート／分）で個別に作動される。ベルトコンベヤ
46c、48cは３つの任意の走行速度で作動させることがで
きるが、サーボモータ50、52は幅広い速度範囲にわたっ
て無限的に変化可能な速度に調節でき、任意の走行速度
値間の一定の加速度または減速度を発生するような具合
に制御される。加速度はパッケージの過度な回転と、パ
ッケージおよびベルト間の滑りとを避けるように予め選
択できる。

制御装置44は、入力モジュール64から並列な入力62を
受ける入力回路盤60を有するマイクロコンピュータ58を
有している。マイクロコンピュータ58は、出力モジュー
ル70aに並列な出力68aを供給して出力モジュール70bに
並列な出力68bを供給する出力回路盤66を更に有してい
る。入力回路盤60は、マイクロコンピュータ58とインタ
ーフェースされた標準バスを有する48チャンネル並列入
力コードである。出力回路盤66は、マイクロコンピュー
タ58とインターフェースされた標準バスを有する48チャ
ンネル並列入力カードである。図示の実施例では３つの
走行速度だけが使用されているが、出力モジュール70a
はサーボモータ52の４つの走行速度のうちの１つを選択
するためにサーボインターフェース回路76に接続された
４つの並列ライン72a〜72dに出力信号を供給する。出力
モジュール70bは、サーボモータ50の走行速度を選択す
るためにサーボインターフェース回路78に接続された並
列ライン74a〜74dに出力信号を供給する。図示実施例の
マイクロコンピュータ58はキュービット（Cubit）によ
り市販されていて且つ16ビットのインテル80186マイク
ロコンピュータに基づいている汎用のマイクロコンピュ
ータである。入力モジュール64と出力モジュール70a、7
0bは適宜な汎用のインターフェースモジュールとするこ
とが出来る。

サーボインターフェース回路76はライン72a〜72dの値
に応答してサーボモータ制御装置82に接続されているラ
イン80に速度指令として直流アナログ電圧出力を生じ
る。更に、サーボモータ制御装置82は、図示実施例では
一方向だけの回転が使用されているが、サーボモータ52
の回転方向と速度を制御するように多相交流出力84を生
じる。同様に、サーボインターフェース回路78はライン
74a〜74dの値に応答してサーボモータ制御装置88に接続
されているライン86に速度指令として直流アナログ電圧
出力を発生し、サーボモータ制御装置88からサーボモー
タ50に多相交流出力90を入力させる。サーボモータ52か
らサーボモータ制御装置82への帰還ライン92aと、サー
ボモータ50からサーボモータ制御装置88への帰還ライン
92bは、サーボモータの速度制御をなすように図示しな
い速度検出器から対応したサーボモータ制御装置82、88
への速度帰還信号を伝送する。図示実施例では、サーボ
モータ制御装置82、88とサーボモータ52、50は、モデル
No.1391−AA45としてアレン・ブラッドレイによってプ
リパック装置において商業的に有効で且つ市販されてい
る。

サーボインターフェース回路76、78のブロック図が第
３図に示されている。速度選択のための並列ライン72a
〜72dまたは74a〜74dの信号は光学的に絶縁され、ライ
ン93a〜93dを介して優先エンコーディング回路94に入力
される。優先エンコーディング回路94は、現在の速度入
力を直前の速度入力と比較し、優先の基本に基づいて新
しい走行速度を選択する。優先エンコーディング回路94
はライン93a〜93dの入力信号の不在状態を零速度または
制動選択指令として解釈する。優先エンコーディング回
路94からの出力がライン95a〜95cを介してレベル選択回
路96に入力され、この出力に基づいてレベル選択回路96
が手動設定可能な電圧設定装置98a〜98dからライン97a
〜97dを介してアナログ信号で入力された４つの選択可
能な走行速度レベルの一つの値を選択する。レベル選択
回路96からの出力99は、優先エンコーディング回路94に
よって選択された速度に対応して選択された電圧設定装
置98a〜98dによる電圧レベルであり、ランプ発生・駆動
回路100に入力される。ランプ発生・駆動回路100は、ラ
ンプ調節装置102a、102bから手動設定可能なランプ調節
入力を別に受ける。ランプ調節装置102a、102bは速度変
化間にアナログ電圧ランプの一定スロープの値を設定し
て、増大する速度レベルに対して一定の正の加速度を設
けると共に減少する速度レベルに対して負の加速度を設
けている。ランプ調節装置102a、102bの設定は従ってパ
ッケージに作用される力を決定する。実施例において、
ランプ調節装置102a、102bは、コンベヤ上のパッケージ
をぐらつかせないような最大の加速時及び減速時の力を
パッケージ上に生じるように設定される。ランプ発生・
駆動回路100は、ライン80または86を介してサーボモー
タ制御装置82、88に対して速度信号を示すアナログの出
力104を出力する。サーボインターフェース回路76、78
は、サーボ走行インターロック入力106を受けて作動す
ると共に、零でない速度が設定される時に出力108を発
生して各サーボモータ50、52のための図示しないブレー
キを解放する。

入力モジュール64は第１誘導ライン32及び第２誘導ラ
イン34からそれぞれ２つの入力を受ける。第１誘導ライ
ン32における第１の入力は、計測コンベヤであるベルト
コンベヤ46cの通路内のパッケージの存在によって遮断
されるようにビームを照射するフォトアイ110から得ら
れる。第１誘導ライン32の第２の入力は、ベルトコンベ
ヤ46cのベルトの1/2インチ移動毎に信号が変化するパル
スを出力する位置エンコーダ112から得られる。同様
に、第２誘導ライン34の第１の入力は、計測コンベヤで
あるベルトコンベヤ48cの通路内のパッケージによって
遮断されるビームを照射するフォトアイ114から得られ
る。第２誘導ライン34の第２の入力は、ベルトコンベヤ
48cのベルトの1/2インチ移動毎に信号が変化するパルス
を出力する位置エンコーダ116から得られる。フォトア
イ110、114及び位置エンコーダ112、116により位置検出
装置が形成されている。ベルトコンベヤ46a、46b、46c
の速度は互いに一定の関連性を持ち、ベルトコンベヤ48
a、48b、48cの速度は互いに一定の関連性を持ち、ベル
トコンベヤ46d、48d及び整列コンベヤ40は共通の一定速
度で作動されるが、ベルトコンベヤ46a〜46cおよびベル
トコンベヤ48a〜48cとベルトコンベヤ46d、48d及び整列
コンベヤ40との間の相対速度は以下に説明される様な具
合に連続的に変化する。

Ａ）単一誘導ライン作用 アキュムレータ36から第１誘導ライン32に流入するパ
ッケージすなわち搬送物は、ベルトコンベヤ46aからベ
ルトコンベヤ46bに加速されると共に、ベルトコンベヤ4
6bからベルトコンベヤコンベヤ46cに加速されてパッケ
ージ間に予定のギャップすなわち間隔が形成される。パ
ッケージが計測コンベヤであるベルトコンベヤ46c上を
移動してパッケージの先端がフォトアイ110のビームを
遮断し、これによりマイクロコンピュータ58の制御ルー
チンの実行が開始される。パッケージの位置は位置エン
コーダ112から供給される信号によって1/2インチの増加
量で追跡される。パッケージがさらにベルトコンベヤ46
c上を移動してパッケージの後端がフォトアイ110のビー
ムから外れると、このフォトアイ110のビームの再照射
が可能となり、マイクロコンピュータ58の制御ルーチン
の実行が再び開始される。パッケージがベルトコンベヤ
46cを通過する際に、パッケージがベルトコンベヤ46c上
に半分、ベルトコンベヤ46d上に半分位置する点で、パ
ッケージの長手方向中心はベルトコンベヤ46cとベルト
コンベヤ46dとの間の放出箇所47に到達する。パッケー
ジがベルトコンベヤ46d上に半分以上位置すれば、パッ
ケージの移動速度はベルトコンベヤ46dのベルトの速度
によって制御されるようになる。この時点で制御ルーチ
ンの別の実行がマイクロコンピュータ58にて始められ、
パッケージはやがて第１誘導ライン32から放出されるよ
うになる。しかし、コンベヤ装置は放出箇所47に位置さ
れたパッケージ検出器を必要としない。パッケージがア
キュムレータ36から第１誘導ライン32を通過するまでの
事象は、パッケージがアキュムレータ38から第２誘導ラ
イン34を通過するまでと同様である。

各誘導ラインの作用は、ライン速度と時間の線図が第
１誘導ライン32または第２誘導ライン34、すなわち単一
誘導ライン装置において示される第６図を参照すること
によって理解できる。横座標は時間を示し、縦座標はラ
イン速度を示していて、０は停止状態を示し、１は公称
走行速度を示し、２は速度１よりも速い第２の選択可能
な走行速度を示している。各曲線の平坦部分は一定なコ
ンベヤ速度を示し、傾斜部分は加速（左から右上がりに
傾斜）と減速（左から右下がりに傾斜）を示している。
以下に詳しく説明されるような具合に計測コンベヤ上の
パッケージと前を行くパッケージとの間の間隔が所要の
間隔よりも大きいかあるいは小さいことが決められる時
に、計測コンベヤは大き過ぎる間隔を狭めるように高速
度２に向かって加速されるか、あるいは狭ま過ぎる間隔
を広げるように低速度０に向かって減速される。

各速度調節はランプ１として決められる一定の大きさ
の加速または減速や、ランプ１と反対の特性のランプ２
として決められる一定の大きさの加速や減速を含んでい
る。ランプ１とランプ２の傾きはランプ調節装置102a、
102bによって調節され、計測コンベヤの加速と減速の値
を表している。もし、調節期間が十分に長いと、計測コ
ンベヤは標準速度１から速度０にまで減速されるか、あ
るいは速度２にまで加速され、且つ標準速度１に戻る前
に“ホールド”期間にて一定速度に維持される。これ
は、速度２の値で示される上端と、停止したコンベヤで
ある速度０を示す下端とで制限される計測コンベヤの速
度に基づいている。もし、調節期間が比較的短いと、計
測コンベヤは標準速度１から速度０に向かって減速され
るか、あるいは速度２に向かって加速されても、速度０
または速度２にまでは達しない。更に、ランプ１の調節
期間の後、計測コンベヤは“ホールド”期間なしにラン
プ２で標準速度１に戻される。

パッケージの長手方向の中心が放出箇所47に達する
と、そこでパッケージは計測コンベヤから受容コンベヤ
であるベルトコンベヤに放出され、この放出されたパッ
ケージの後端によって所要のギャップすなわち間隔を達
成するために放出箇所47に後続パッケージの先端縁が到
達しなければならない実時間の値を制御ルーチンが決め
る。この値は、後続パッケージの到達までの所要時間
（所望ETA）と称される。制御ルーチンは、後に詳しく
検討される様に、パッケージの先端がフォトアイ110の
ビームを遮断して誘導ラインの制御領域に入った時点か
らのコンベヤ速度の状況から後続パッケージの到着予想
時刻（現在ETA）を決定する。現在ETAと所望ETAの間の
差（ETA差）は、制御ルーチンによって２つのテーブル5
9（調節テーブル）のうちの一つに適用され、ETA差が正
（減速が必要）かあるいは負（加速が必要）であること
によって特定のテーブルが決定される。現在ETAを所望E
TAにするようなミリセカンド単位の時間の値（示唆AD
J）がランプ１とホールド期間との組合わされた長さに
対応する適切な調節テーブル59から得られる。

示唆ADJの値により所望ETAと現在ETAの間の差が実質
的に排除されたとしても、計測コンベヤが速度調節を行
ってパッケージの長手方向中心が放出箇所に到達する前
に標準速度に戻すにはパッケージが放出箇所に近接し過
ぎているかもしれない。計測コンベヤは、パッケージの
円滑な放出を行うように受容コンベヤの速度と同じ速度
である標準速度に戻される必要がある。標準速度への戻
りを確実にするため、制御ルーチンは、位置エンコーダ
から連続的に供給され且つ放出箇所からパッケージの長
手方向中心までの距離を示す信号を表示テーブル61に適
用して、実施し得る最大の速度調節値（最大ADJ）の値
を選択し、標準速度に戻るよう計測コンベヤの速度を更
に戻す。示唆ADJの値が最大ADJの値よりも大きい場合に
は、最大ADJを越えないよう減少されて現在ADJとなる。
誘導ラインは、計測コンベヤの制御領域内に１つ以上の
パッケージをもたらすようにすることが出来る。従っ
て、計測コンベヤの速度調節値（全体調節値）は、放出
箇所に最も近いパッケージの現在ADJの値に基づいてい
る。

全対調節値が誘導ラインのために一旦決められると、
マイクロコンピュータ58は、速度０または速度２を必要
とするランプ１及びホールドの期間、及び標準速度への
戻りを必要とするランプ２の期間並びにそれを超過して
ライン72a〜72dまたはライン74a〜74dに指令を与える。
サーボインターフェース回路76、78は、対応するランプ
調節装置102a、102bによって設定される比率にて対応す
る電圧設定装置98a〜98dにより設定された値に向かって
直線的に上昇するかあるいは下降する出力104によって
ライン72a〜72dまたは74a〜74dの速度指令に応答する。
出力104が速度０または２に対応する新しい値に一旦到
達すると、ランプ発生・駆動回路100によってホールド
期間の間この値が維持される。ランプ２の期間は、出力
104は、対応するランプ調節装置102a、102bにより設定
される比率にて標準速度１を表す値まで直線的に傾斜さ
れる。

パッケージが誘導ラインの制御領域に入った瞬間か
ら、制御領域内に同時に存在する先のパッケージに対す
る速度調節がその後続のパッケージのETAに影響を及ぼ
す。これを補償するために、表示テーブル63は、制御領
域内の先のパッケージから当該パッケージに対して発生
する調節値によりパッケージのETAパラメータ（ΔETA）
を調節するよう制御ルーチンにより使用される値を提供
する。別の表示テーブル57は、時間と、標準速度で計測
コンベヤによって移動される直線的距離との間の換算
（TIME/DIST.）を提供する。

Ｂ）多誘導ライン作用 パッケージがコンベヤ46bから計測コンベヤであるベ
ルトコンベヤ46cに入ってフォトアイ110のビームを遮断
する時点及びパッケージが計測コンベヤであるベルトコ
ンベヤ48cに入ってフォトアイ114のビームを遮断する時
点から、パッケージに関する種々のパラメータが監視さ
れてマイクロコンピュータ58内に更新される。この間、
各パッケージは制御ルーチン120の正確な制御の下にあ
り、一連の制御ルーチンを介して実時間に基づいてサー
ボモータ50、52の瞬間速度を制御し、パッケージが仕分
装置に向かって整列コンベヤ40を通過する時にパッケー
ジ間に所望の間隙すなわち間隔を生じるような具合にベ
ルトコンベヤ46c、48cからベルトコンベヤ46d、48dにパ
ッケージが放出される。パッケージがベルトコンベヤ46
dまたは48dに放出される時に、パッケージに関するパラ
メータはマイクロコンピュータ58から除去される。図示
の実施例においては、所望のパッケージ間隔は予め設定
された一定間隔であるが、パッケージの幅等の別のパラ
メータに関連した所望の間隔を設けるようにすることも
できる。

各誘導ラインのマイクロコンピュータ58の制御の下に
て１つ以上のパッケージが制御領域内に一度に存在して
もよく、第１及び第２誘導ライン32、34からのパッケー
ジの放出が必ずしも交互にならないことを認めるのがこ
の発明の理解に大切である。実際に、事象の発生に基づ
いて実行される制御ルーチン120は、制御領域内の各パ
ッケージの先端の到達予想時刻（ETA）と、所望の間隔
を形成するように所望の時刻に放出箇所47、49に各パッ
ケージが到達するような各サーボモータ50、52の速度調
節値と、各パッケージのETAに及ぼし得る調節値の抑制
を考慮しつつどの誘導ラインが所望の時刻に最も近くパ
ッケージを到達させることができるかを繰り返し決定す
る。次に放出されるべきパッケージの選択がなされる
と、制御領域内の残りのパッケージの到達の所望時刻が
調節され、実際にサーボモータ50、52の速度に調節が行
われる。

制御ルーチンは事象の発生に基づいて実行される。パ
ッケージがフォトアイのビームを遮断したり、遮断しな
かったり、またパッケージが制御領域から放出された
り、速度調節が行われる時毎に、制御ルーチン120が実
行される。従って、どの誘導ラインのどのパッケージが
優先的なパッケージとなり、各誘導ラインにどのような
速度調節がなされるのかの決定が繰り返し検討される。
このようにすることによって、図示のコンベヤ装置では
高速で通過するパッケージが扱われる。

フォトアイ110または114の位置に到達することにより
制御領域に入る各パッケージに対して、マイクロコンピ
ュータ58の記憶ファイルはパッケージの以下のパラメー
タにおいて開かれる。

パッケージ長さ、 現在の到達予想時刻（現在ETA）、 示唆された到達予想時刻（示唆ETA）、 そのパッケージのための現在の調節値（現在ADJ）、 そのパッケージのための新規な調節値（新規ADJ）、 所望の間隔、 コンベヤ上のパッケージ位置（位置）、 上述した様に、１つ以上のパッケージが各誘導ライン
の制御領域内に存在可能で、パッケージが各受容コンベ
ヤに放出される時に各パッケージのためのメモリ空間が
自由となる。各誘導ラインの最も下流側のパッケージが
そのラインにおける“ライン先頭”のパッケージと見な
される。

制御ルーチン120について第4A図および第4B図を参照
して説明する。制御ルーチン120は事象の発生に基づい
て実行されるもので、すなわち第4A図および第4B図に示
される制御ルーチン120は誘導ライン32または34、ある
いはｎ個の誘導ラインが設けられる場合にはライン１〜
ｎまでのいずれかのラインにおける事象の発生に実時間
に応答して実行される。制御ルーチン120は、第１誘導
ライン（ライン１）に関して、フォトアイ110からの光
ビームの遮断に応答してステップ200で、パッケージの
後端でのフォトアイ110の光ビームの再照射に応答して
ステップ202で、受容コンベヤであるベルトコンベヤ46d
へのパッケージの放出時にステップ204で、計測コンベ
ヤであるベルトコンベヤ46cの速度調節の完了時にステ
ップ206でそれぞれ実行される。

パッケージ先端の事象に応答してステップ200にて制
御ルーチン120の実行が始められると、ステップ208で位
置エンコーダ112の値が読み取られ、光ビームを遮断す
るこのパッケージについて現在ETAが算出される。現在E
TAは、フォトアイ110と放出箇所47との間のベルトコン
ベヤ46cの長さをテーブル57により時間に変換したもの
に、進行中の調節の残りの影響を組み合わせることによ
り、テーブル63を用いて算出される。この時点において
はパッケージの長さが不明であるので、パッケージ長さ
として仮の値が割り当てられている。制御ルーチン120
の実行がパッケージ後端の事象に応答してステップ202
で始められると、ステップ210で位置エンコーダ112の値
が読み取られ、パッケージ長さの仮の値が実際のパッケ
ージ長さに置き換えられる。パッケージ放出の事象によ
りステップ204で制御ルーチン120の実行が始められる
と、プログラムはステップ212において、放出時刻と放
出されるパッケージの長さの1/2（時間に変換）とパッ
ケージ間の所望の間隔（時間に変換）との組み合わせに
より後続パッケージの最適なるETA（所望ETA）を決定す
る。

ステップ206、208、210あるいは212からステップ214
に処理が進むと、全てのパッケージについて、各パッケ
ージの現在ETAと全てのパッケージに対する所望ETAとの
差分によりETA差が決定される。全てのパッケージに対
する所望ETAは、ステップ204におけるいずれかのライン
からのパッケージの放出に応答してまずステップ212で
決定され、後述されるように更新される。ステップ214
からステップ216に処理が進むと、ETA差が正すなわち０
より大きいか否かが各パッケージについて判定される。
そして、正であれば、そのパッケージは放出箇所に遅れ
て到達するため、ステップ218に進み、ETA差の値と放出
箇所に対するコンベヤ上のパッケージの位置とに基づい
て、そのパッケージに関する適切な加速調節値（示唆AD
J）がテーブル59及び61から選択される。ETA差のテーブ
ル59への適用により得られる示唆DAJの値が、パッケー
ジの位置パラメータのテーブル61への適用により得られ
る最大ADJ以上である場合には、示唆ADJは最大ADJに低
減される。示唆ADJが選択されると、制御領域に位置す
る間にそのパッケージに関して既に行われた速度調節値
（経過ADJ）が減算された示唆ADJによって生じる到達時
刻の変化を現在ETAから差し引くことによりそのパッケ
ージに対する示唆ETAが決定される。ステップ216におい
て、ETA差が０より小さいことが判定されると、ステッ
プ220に進み、前述したETA差及び位置の値に基づいてテ
ーブル59及び61から適切な減速調節値（示唆ADJ）が選
択される。示唆ETAの値は、経過ADJを差し引いた示唆AD
Jによって生じる到達時刻の変化を現在ETAに加算するこ
とにより算出される。

ステップ218あるいは220からステップ222に処理が進
むと、各ラインにおける“ライン先頭”のパッケージに
ついて示唆ETAが算出されたか否かが判定される。算出
されていなければ、後続パッケージの示唆ETAを決定す
るためにステップ216に戻る。この処理は、示唆ETAが
“ライン先頭”の各パッケージに割り当てられるまで続
けられる。

全てのラインがそれぞれ割り当てられた示唆ETAを有
すると、処理がステップ222からステップ224に進み、全
てのラインについて“ライン先頭”の各パッケージの示
唆ETAとコンベヤ装置全体の所望ETAとの間の差分が算出
される。示唆ETAと所望ETAとの間の差分が最小であるラ
インが選択される。特定のラインに固定されたり、ライ
ン間で交互に繰り返す、優先の指定によりいかなる拘束
も解除される。このようにして「最良のライン」が一旦
選択されると、その選択されたパッケージに関する示唆
ETAにより現在ETAが置き換えられる。続いてステップ22
6に処理が進むと、装置全体の所望ETAが更新される。新
たな所望ETAは、選択されたパッケージの現在ETAにこの
選択されたパッケージの長さとこの選択されたパッケー
ジに続く所望の間隔とをテーブル57により時間に変換し
たものを加算した値に等しくなる。この新たな所望ETA
は、選択されたパッケージ以外の全てのパッケージに適
用される。選択されたパッケージは、ここで考慮から除
外され、後続パッケージがラインの先頭パッケージとし
て見なされる。

選択されたパッケージ以外のパッケージについて新た
な所望ETAが算出された後、ステップ228に進み、全ての
ラインが少なくとも一つの選択されたパッケージを有し
ていたか否かが判定される。有していなければ、ステッ
プ214に戻り、各ラインについて選択されなかったパッ
ケージの現在ETAと所望ETAとの差分に基づいてその選択
されなかったパッケージのETA差が決定される。ステッ
プ216〜222でこれらのパッケージの示唆ETAが再び算出
され、ステップ224で次に選択されるパッケージが決定
される。制御はさらにステップ226に進み、新たに選択
されたパッケージが考慮から除外され、選択されなかっ
た残りのパッケージについて新たな所望ETAが決定され
る。次に、ステップ228で全てのラインが少なくとも一
つの選択されたパッケージを有していたか否かが判定さ
れる。そして、有していると判定されると、次のパッケ
ージを放出するライン、及び各ラインについて少なくと
も一つのパッケージの現在ETAと最新の示唆ADJであるそ
のラインの新規ADJとが決定される。ただし、ステップ2
28に至るまでは、単にデータを評価するだけであって、
いかなる制御動作も行われることはない。

ステップ228からステップ230（第4b図）に進むと、パ
ッケージの有効性について全てのラインの状態がチェッ
クされる。ステップ230からステップ232に進むと、第１
のラインが調節動作中であるか否かが判定される。調節
動作中ではないと判定されると、ステップ234に進んで
そのラインの現在ADJが新規ADJに変更されると共にパッ
ケージの現在ETAが現在ADJの新たな値を反映すべく更新
される。これは、マイクロコンピュータ58内に設けられ
たテーブル61の新規ADJに基づくETAの変化を求めること
により達成される。ETAの変化が現在ETAに加えられて、
更新された現在ETAを得る。この時点で、ベルト速度の
調節が開始される。ステップ232で第１のラインが調節
動作中であると判定された場合には、ステップ236に進
み、現在ADJがステップ214〜228で決定された新規ADJと
比較され、制御ルーチンの実行中に生じた時間経過を補
償するために新規ADJに微調整が加えられる。さらに、
許容できない結果が得られるかどうかを判定するため
に、新規ADJにより現在ADJになされる変更がテストされ
る。許容できない結果となる場合には、現在ADJを許容
し得る値とするように新規ADJが変更され、新たな現在A
DJが算出される。パッケージの現在ETAの値は、ステッ
プ234で述べたように、現在ADJに及ぼした新規ADJの影
響を反映すべく変更される。進行中の速度調節が新たな
現在ADJに従って修正される。速度変化が、制御ルーチ
ン120から分岐された調節ルーチン（第５図）において
一定間隔、すなわちミリセカンド毎に実行され、これに
より調節の正確なタイミングが得られる。

ステップ234及び236からステップ238に進むと、現在A
DJ及び現在ETAが再計算されて速度調節機能が全てのラ
インに実施されたか否かが判定される。実施されていな
いと判定されると、ステップ230に戻る。ステップ238で
全てのラインが処理されたと判定された場合には、ステ
ップ240に進んでソフトウエアは待機し、ステップ200,2
02,204及び206のいずれかにて制御ルーチンの実行が開
始されるような事象を待つ。

１ミリセカンド毎に調節ルーチン300が開始される
（第５図、ステップ302）。ステップ303で第１の誘導ラ
インが選択され、ステップ304でこの第１の誘導ライン
について調節のランプ１の部分が進行中であるか否か、
すなわちランプ１用レジスタの値R1が０かどうかが判定
される。残存時間を表すランプ１用レジスタの値R1が０
より大きくて進行中であると判定されると、ステップ30
6に進み、ランプ１用レジスタの値R1が１だけ減じら
れ、ステップ308でランプ１用レジスタの値R1が０にな
ったか否かが判定される。０になっていないと判定され
ると、ステップ310に進んで、調節すべき他の誘導ライ
ンが残っているか否かが判定される。

ステップ304においてランプ１用レジスタの値R1が０
であった場合には、ステップ312に進み、調節のホール
ドの部分が進行中であるか否か、すなわちホールド用レ
ジスタの値RHが０かどうかが判定される。ホールド用レ
ジスタの値RHが０より大きくて進行中であると判定され
ると、ステップ314に進み、ホールド用レジスタの値RH
が１だけ減じられ、ステップ316でホールド用レジスタ
の値RHが０になったか否かが判定される。０になってい
ないと判定されると、ステップ310に進み、ステップ316
でホールド用レジスタの値RHが０になったと判定された
場合には、ステップ318に進み、マイクロコンピュータ5
8はコンベヤ速度を標準速度に復帰させるために並列信
号線72a〜72dあるいは74a〜74dの値を変化させる。

ステップ304でランプ１用レジスタの値R1が０で且つ
ステップ312でホールド用レジスタの値RHが０であると
判定された場合には、ステップ320に進み、調節のラン
プ２の部分が進行中であるか否か、すなわちランプ２用
レジスタの値R2が０かどうかが判定される。０であれ
ば、ステップ310に進む。逆に、ランプ２の部分が進行
中、すなわちランプ２用レジスタの値R2が０でなけれ
ば、ステップ322に進んでランプ２用レジスタの値R2が
１だけ減じられ、ステップ324でランプ２用レジスタの
値R2が０になったか否かが判定される。０になっていな
いと判定されると、ステップ310に進む。しかし、ラン
プ２用レジスタの値R2が０になったと判定された場合に
は、ステップ326に進み、調節処理を終了してステップ2
06から制御ルーチン120を開始する。ステップ310で調節
すべき他の誘導ラインが残っていると判定された場合に
は、ステップ311で次の誘導ラインを選択し、次の誘導
ラインの調節が行われる。ステップ310で全ての誘導ラ
インが調節されたと判定された場合には、この調節ルー
チン300を終了する。

上述したように、パッケージ間の間隔縮小の量はコン
ベヤ装置の物理的パラメータ、例えば仕分装置に誘導す
べきパッケージが一時的に存在しないことによって制限
される。しかし、コンベヤ装置は、大き過ぎる間隔を縮
めて、小さ過ぎる間隔を広げるように作用する。この発
明はコンベヤ装置の容量すなわち生産量を増大して、１
つの誘導ラインあるいは多数の誘導ラインからのパッケ
ージを誘導する能力を設けるものである。計測コンベヤ
の走行速度に対する調節は、完了するまでに度々逆転さ
れたり省略されたりあるいは延長され、複数のパッケー
ジが同時に各計測コンベヤの制御ルーチンの下に置かれ
得る。このように、コンベヤ装置は誘導ラインの速度に
対する調節の必要性を繰り返し検討し、許されるなら
ば、後で補償的な調節を必要とするような調節を行わず
に、前回の状況判断を覆す。事象の発生にのみ基づいて
制御ルーチンの実行を開始することにより、事象に実時
間で反応し且つパラメータを迅速に更新するために、ソ
フトウェアを介した部分的ループの完了を要することな
く制御ルーチンが有効になる。速度調節を反映し、過去
の速度調節に基づくETAを変更し、標準速度におけるコ
ンベヤ移動距離を時間に変換して到達予想時刻を修正す
るために表示テーブルを使用してETA差に基づいて示唆
された速度調節を決定することは、ソフトウェアルーチ
ンの実行速度を高めることになる。しかし、このような
決定は計算式によって行うことも可能である。

Ｃ）変形実施例 第８図に示される変形実施例において、先導するパッ
ケージの後端と後続するパッケージの先端との間の間隔
Ｘが所望の間隔と等しいか否かを決定するために、この
間隔Ｘがマイクロコンピュータ58によりフォトアイ110'
の箇所でベルトコンベヤ46c'上で測定される。間隔Ｘが
所望の間隔と等しくない場合には、必要とされる調節値
（Ｓ）が決定される。

間隔の調節値（Ｓ）が所定値より小さければ、ホール
ド期間が必要ないと結論づけられる。

t_r:1/2t_a＝（S/A）^1/2 但し、t_r:＝ランプ１期間＝ランプ２期間 t_a:調節事象の期間 a:加速度の絶対値 S:所望の間隔と実際の間隔との差 間隔の調節値（Ｓ）が所定値以上であれば、ホールド
期間が生じる。

t_total＝t_r＋t_max ＝t_r＋（Ｓ−2S_r）／（V_max−V_nom） 但し、V_max＝調節された速度値 V_nom＝標準速度 S_r＝ランプ１における間隔の調節値 また、 t_r＝（V_max−V_nom）/a＝一定_１ S_r＝1/2 at_r ²＝一定_２ 上式から、調節値を決めるパラメータであるt_totalの
値がＳの関数であることが理解できる。

ランプの期間とホールド期間の長さが決められて先の
パッケージが受容コンベヤに放出されると、マイクロコ
ンピュータ58は、速度０または２にするためのランプ１
の期間及びホールド期間と、標準速度に戻すためのラン
プ２の期間及びそれを越える期間の指令を出力する。フ
ォトアイ110'と放出箇所47'との間の距離Ｄが予め設定
されている。パッケージの後端がフォトアイ110'を通過
した後、距離Ｄからパッケージの長さの半分を引いた値
に等しくなるまで位置エンコーダ112'により発生するパ
ルスが計数される。この時点で、マイクロコンピュータ
58はパッケージの長さの半分がベルトコンベヤ46d'上に
あること、すなわちパッケージがベルトコンベヤ46d'に
移されたことを判定する。間隔の修正が行われて、次の
パッケージの長手方向中心が放出箇所に到達する前に計
測コンベヤの速度が標準速度に戻るように、フォトアイ
110'は受容コンベヤから十分隔てられている。

特許法の原則に従って解釈されるように、同等物の教
理を含んで、添付の請求の範囲によってのみ制限される
べく意図されたこの発明の要旨を逸脱することなく、特
定され説明された実施例の他の変形および変更が可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施したコンベヤ装置の平面図、第
２図はこの発明を実施した多ライン誘導装置の平面図、
第３図は推奨実施例におけるマイクロコンピュータとサ
ーボモータの間のインターフェース回路のブロック線図
形の回路図、第4A図および第4B図はマイクロコンピュー
タを制御するよう用いられるプログラムの論理フローチ
ャート、第５図はコンベヤ速度変化を行うよう用いられ
るプログラムの論理フローチャート、第６図は１つの列
の誘導装置におけるコンベヤ速度の線図、第７図は２つ
の列の誘導速度におけるコンベヤ速度の線図、第８図は
別の実施例の平面図である。図中、10:コンベヤ装置、1
2:供給装置、14a〜14d:供給コンベヤライン、18a〜18d:
供給ライン、20:仕分装置、22:仕分コンベヤ、24a〜24
d:搬出ライン、26:レーザースキャナー、28:仕分制御装
置、30:多ライン誘導装置、32、34:誘導ライン、38:ア
キュムレータ、40:整列コンベヤ、42:ガイドバー、44:
制御装置、46a〜46d、48a〜48d:ベルトコンベヤ、50、5
2:サーボモータ、58:マイクロコンピュータ、60:入力回
路盤、62:入力、64:入力モジュール、66:出力回路盤、6
8a、68b:出力、70a、70b:出力モジュール、72a〜72d、8
0:ライン、76、78:サーボインターフェース回路、82:サ
ーボモータ制御装置、88:サーボモータ制御装置、94:優
先エンコーディング回路、96:レベル選択回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーマッド・コードー アメリカ合衆国、ミシガン州、グラン ド・ラピッズ、エヌ・イー、マリーラン ド542、アパートメント 54 (72)発明者 ジェイムズ・ピー・コールズ アメリカ合衆国、ミシガン州、グラン ド・ラピッズ、エヌ・イー、ティンバー ビュー 2011 (56)参考文献 特公 昭63−44645（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所望の間隔に保ちながらパッケージを仕分
   装置へ放出するコンベヤ装置であって、 それぞれパッケージを搬送するための可変速の計測コン
   ベヤを有する複数の誘導ラインと、 複数の誘導ラインから放出されたパッケージを受容する
   と共に受容したパッケージを一列に整列させ且つ整列さ
   れたパッケージを一定速度で仕分装置へ放出する整列コ
   ンベヤと、 それぞれ対応する誘導ラインの計測コンベヤ上における
   パッケージの位置を検出する複数の位置検出装置と、 それぞれ対応する誘導ラインの計測コンベヤを駆動する
   複数のサーボモータと、 それぞれ第１の速度と、第１の速度より大きな第２の速
   度と、第１の速度より小さな第３の速度とのうちいずれ
   かの速度を選択して対応する計測コンベヤがその選択さ
   れた速度に近づくようにあるいは遠ざかるように加速あ
   るいは減速すべく対応するサーボモータを駆動制御する
   複数のサーボモータ制御部と、 位置検出装置からの信号に基づいて各誘導ラインの計測
   コンベヤ上のパッケージの動きを監視し、整列コンベヤ
   上でパッケージ間に所望の間隔が形成されるように各誘
   導ラインの計測コンベヤの速度を第１〜第３の速度の中
   から選択し、選択された速度で計測コンベヤが駆動され
   るように対応するサーボモータ制御部を作動させる制御
   装置と を備えたことを特徴とするコンベヤ装置。
2. 【請求項２】前記制御装置は、各誘導ラインの計測コン
   ベヤからの放出箇所にパッケージが到達する到達予想時
   刻を予測すると共に整列コンベヤ上でパッケージ間に所
   望の間隔が形成されるように各誘導ラインの計測コンベ
   ヤからの放出箇所にパッケージが到達する所望時刻を決
   定し、所望時刻に最も近い到達予想時刻を有する誘導ラ
   インを選択してその誘導ラインにおける到達予想時刻が
   所望時刻に近づくようにその誘導ラインの計測コンベヤ
   の速度を制御する請求項１に記載のコンベヤ装置。
3. 【請求項３】第３の速度は、ほぼ０である請求項１また
   は２に記載のコンベヤ装置。
4. 【請求項４】各サーボモータ制御部は、一定の割合で計
   測コンベヤを加速あるいは減速する請求項１〜３のいず
   れか一項に記載のコンベヤ装置。
5. 【請求項５】各位置検出装置は、計測コンベヤ上のパッ
   ケージの通路内に照射されたビームがパッケージで遮断
   されることによりパッケージの位置を検出する請求項１
   〜４のいずれか一項に記載のコンベヤ装置。
6. 【請求項６】それぞれ対応する誘導ラインの計測コンベ
   ヤの移動距離を検出する複数の位置エンコーダを備え、 前記制御装置は、各誘導ラインにおいて、位置検出装置
   及び位置エンコーダからの信号に基づいて計測コンベヤ
   上のパッケージの長さを測定すると共にパッケージの長
   手方向中心が計測コンベヤからの放出箇所に到達する到
   達予想時刻を予測する請求項１〜５のいずれか一項に記
   載のコンベヤ装置。
7. 【請求項７】第１誘導ライン及び第２誘導ラインの二つ
   の誘導ラインを有する請求項１〜６のいずれか一項に記
   載のコンベヤ装置。
8. 【請求項８】所望の間隔が全てのパッケージに対して一
   定である請求項１〜７のいずれか一項に記載のコンベヤ
   装置。