JP4045133B2

JP4045133B2 - マット仕分け装置

Info

Publication number: JP4045133B2
Application number: JP2002186488A
Authority: JP
Inventors: 慶政飛鷹
Original assignee: Duskin Co Ltd
Current assignee: Duskin Co Ltd
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2022-06-26
Also published as: JP2004026436A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、主としてレンタル用のマットを自動的に仕分ける装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レンタル用マットのクリーニング工場において、代理店あるいは顧客から回収した汚れたマットはクリーニング前に品種毎に仕分ける必要があるが、多くのクリーニング工場では、作業員が検品し、品種毎に手作業で仕分けを行なっているのが現状である。
【０００３】
このような手作業の仕分け作業に対し、例えば郵便物や宅配貨物の集荷場等では、搬送チェーンあるいは搬送ベルト等からなる搬送機構を複数の仕分けスペースに沿って敷設し、多数のトレー等の荷台を上記搬送機構上に設置し、搬送機構の駆動により全部の荷台を一斉に動かし、指定の仕分けスペースで荷台を開放することにより、自動仕分けをする装置は、各種開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
作業員が検品して手作業で仕分けを行なう場合には、手間と人件費がかかり、また、汚れた状態のマットを仕分ける場合には、マットに付いている埃や土砂が作業員にかかり、環境衛生面に問題が生じ、衛生対策として防塵服あるいは防塵マスク等を用意するためのコストがかかる。
【０００５】
一方、搬送チェーン等よりなる搬送機構を仕分けスペースに沿って敷設し、搬送機構上に多数の荷台を搭載し、一斉に駆動する自動仕分け装置では、製品の投入量に関係なく、常に搬送機構全体を駆動しておかなければならず、エネルギーの利用効率が悪く、稼動コストが高くつく。また、搬送機構に不具合が生じると、修理が終了するまで搬送機構全体を停止し手おかなければならず、メンテナンスにも手間がかかる。さらに、マットに付いている埃や土砂あるいは水が搬送機構にかかって作動不良になる恐れがあるため、現実的に、上記のような搬送機構をマット仕分け用に導入することは困難である。
【０００６】
【発明の目的】
本願発明の目的は、手間と人権費を節約すると共に、製品投入量の多少に拘わらず、エネルギーを効率良く利用できるようにし、稼動コストを低減させることである。また、荷台上のマットを指定の位置に速やかに、かつ、正確に落下放出できるようにすることも目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願請求項１記載のマット仕分け装置は、複数の仕分け位置に区画された仕分けステーションに沿ってレールを敷設し、駆動装置及びマット積載用の荷台を備えた自走式台車を上記レールに走行自在に載せ、荷台は、台車進行方向の前端部が回動自在に支持されると共に後端部がロック機構によりロック解除可能に支持され、ロック機構を指定の仕分け位置で解除することにより荷台上のマットを指定の仕分け位置に落下させるようにし、上記ロック機構は、荷台の後端部を係止するトリガー部材を有し、該トリガー部材を荷台の後端部から外すことによりロック解除するトリガー式ロック機構であり、各仕分け位置にそれぞれ突起状のカムを配置し、台車には、トリガー式ロック機構のトリガー部材にワイヤ部材で連動連結すると共に上記カムに当接することによりトリガー部材に解除動作をさせるロック解除用カムローラを備え、カムローラは、カムに当接しうる作動可能位置とカムに当接しない退避位置とに位置変更自在とし、指定の仕分け位置において作動可能位置に変更させるようになっている。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のマット仕分け装置において、荷台は、進行方向前後幅が左右幅よりも短い長方形状に形成されている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１〜図９は本願発明を適応したモノレール方式のマット仕分け装置であり、レンタル用マットをクリーニング処理する工場において、各代理店或いは顧客から回収した汚れたマットを、クリーニング処理前に品種別に仕分けるために設置されるものである。回収されるマットＭには、それぞれ個体識別番号（ＩＤ番号）を書き込んだＩＤチップが埋め込まれている。なお、以下の説明においては、各方向を明確なものにするため、自走式台車Ｖを基準としてその進行方向（矢印Ｆ方向）を前方と称し、Ｆ方向と逆方向を後方と称し、台車Ｖの左右を左右方向と称することとする。
【００１２】
[仕分け装置のレイアウト]
図１はマット仕分け装置の平面図であり、メインレール１を長円形状に敷設すると共に、荷重分担用のサブレール２をメインレール１の外方側に並行に敷設し、これら両レール１，２により循環形の台車軌道を構成している。
【００１３】
台車軌道は、マットＭを台車Ｖに積載するための投入ステーションＳ1と、積載したマットＭを指定の仕分け位置に落下放出するための仕分けステーションＳ2と、仕分け作業終了後に待機する待機ステーションＳ3に分かれており、軌道上に配置された複数の台車Ｖは、投入ステーションＳ1から矢印Ｆ方向に仕分けステーションＳ2及び待機ステーションＳ3を巡るようになっている。
【００１４】
仕分けステーションＳ2は、搬送Ｆ方向に多数の仕分け位置（仕分けスペース）に区切られており、各仕分け位置にはワゴンＷ（Ｗ1,Ｗ2,…，Ｗn,……)がそれぞれ配置されている。各ワゴンＷは両レール１，２間に位置し、ワゴンＷの上方を台車Ｖの荷台７が通過するようになっている。
【００１５】
仕分けステーションＳ2のメインレール１には、各仕分け位置毎に、仕分け位置カウント用の磁石Ｄ（Ｄ1,Ｄ2,Ｄ3,…，Ｄn,……)と荷台ロック解除用の突起状のカムＣ（Ｃ1,Ｃ2,…，Ｃn,……)が配置されている。
【００１６】
待機ステーションＳ3の入口には垂下姿勢の荷台７を水平状態に押し上げるための斜面台９が配置されている。
【００１７】
投入ステーションＳ1ではサブレール２が一部途切れており、これにより作業員Ｚが軌道内でマット移載作業を行うスペースを確保している。
【００１８】
図２は投入ステーションＳ1近傍の断面略図であり、投入ステーションＳ1には第１、第２コンピュータ部１０ａ、１０ｂを内蔵する制御盤１０が配置され、投入ステーションＳ1の前端部の軌道上には、マットＭに埋め込まれたＩＤチップの個体識別番号を読み取るリーダー１１と、台車Ｖに仕分け位置信号を発信する発信装置１２が順次配置されている。
【００１９】
制御盤１０内の第１コンピュータ部１０ａは、総てのマットＭのＩＤ番号とそれらに対応する商品コードが書き込まれたＩＤチップマスタを内蔵しており、入力部は前記リーダー１１に接続し、リーダー１１で読み取ったＩＤ番号から商品コードを検索し、第２コンピュータ１０ｂに出力するようにプログラミングされている。
【００２０】
第２コンピュータ部１０ｂはソータ用であって、総ての商品コードに対して品種毎に設定された仕分け位置（落下先番号）を書き込んだ商品マスタを内蔵しており、第１コンピュータ部１０ａから入力された商品コードに基づいて仕分け位置を検索し、仕分け位置信号（落下先番号）を発信装置１２に出力するようにプログラミングされている。
【００２１】
投入ステーションＳ1内には、作業員が乗る作業台１５とリフター１６が配置され、作業台１５にはたとえば台車スタート用の足踏み式スタートスイッチ７１が設けられ、リフター１６には、汚れた各種マットＭを折り畳み状態で混載した回収ワゴン１７が載せられている。
【００２２】
[自走式台車]
自走式台車Ｖの斜視図を示す図３において、メインレール１は断面矩形に形成され、サブレール２は帯板状に形成されると共に支持ブラケット２９を介してメインレール１に支持されている。メインレール１上に台車Ｖの本体３が載せられており、本体３は自走用駆動装置として電動モータ２１を備えると共に、上下一対の主輪２２及び左右一対のガイド輪２３からなる車輪組を、前後に間隔をおいて二組備えている。上下の主輪２２はメインレール１を上下から挟持し、左右のガイド輪２３はメインレール１を左右から挟持しており、後側の車輪組の上側主輪２２に電動モータ２１が連動連結している。下側の主輪２２はばね機構２５により上方に付勢されている。電動モータ２１は図示しないが集電シューによりメインレール１あるいは他の給電軌条から給電されて駆動するようになっており、台車Ｖが自走できるようになっている。
【００２３】
本体３の上端部には、サブレール２側（右側）に延びる矩形状の荷台保持枠５が、蝶番２６により上方回動可能に取り付けられており、荷台保持枠５の右端部の下側には上下一対の補助輪２７が設けられ、該上下一対の補助輪２７により平板状のサブレール２を上下から挟持している。また、本体３の上面には、荷台保持枠５を上方へ回動した時に、仮想線のように起立姿勢で係止するためのストッパー３７が設けられ、本体３の前端部には、前方の障害物に接触した時に電動モータ２１を一時停止する前方接触センサー７０が前方突出状に設けられている。
【００２４】
図４は台車Ｖの平面図であり、荷台保持枠５内には前後幅が短くて左右に細長い長方形の荷台７が配置されており、荷台７の前端部は蝶番２８により回動可能に荷台保持枠５に支持され、荷台７の後端部は荷台保持枠５の後部に設けられたトリガー式ロック機構３０により解除可能に支持され、ロック状態において荷台７を概ね水平姿勢に保つようになっている。荷台７の下面には、荷台７を垂下姿勢から水平状態に戻すための押上用ローラ１９が設けられている。
【００２５】
ロック機構３０を解除するための解除装置３１は本体３の後部に取り付けられており、該解除装置３１はワイヤ３２を介して解除操作力伝達可能にロック機構３０に連結しており、解除装置３１側からワイヤ３２を引っ張ることによりロック解除し、荷台７の後端部が自重により垂れ下がるようになっている。
【００２６】
本体３の上部にはマイコンを内蔵するコントローラ３５が搭載されると共に、赤外線による仕分け位置信号を受信するための受信器３６が設けられており、また、本体３の前端部には前記各カウント用磁石Ｄをカウントするリードスイッチ３４が設けられている。
【００２７】
リードスイッチ３４、受信器３６及び前方接触センサー７０はコントローラ３５の入力部に接続し、磁石カウント信号、仕分け位置信号及び接触信号等を入力するようになっており、電動モータ２１及び解除装置３１はコントローラ３５の出力部に接続し、コントローラ３５からモータ２１の発停及び速度制御信号並びに解除動作信号等が出力されるようになっている。
【００２８】
図５はロック機構３０及び解除装置３１の一具体例を示しており、図４のV-V断面に相当し、したがってロック機構３０は側方から見た断面図、解除装置３１は後方から見た図となっている。まずロック機構３０を説明する。保持枠５の後端部にブラケット３８を固着し、該ブラケット３８にピン４０を介して前後方向揺動可能にトリガー３９を支持してある。トリガー３９は、上端部に前方開口状の溝４３を有すると共に該溝４３の下側に後下がり状の傾斜面４４を有しており、ブラケット３８との間に縮設されたリターンばね４１により前方に付勢されると共に、ブラケット３８に固着されたボルト形ストッパー４５により、図５に示すような直立姿勢のロック位置に維持されている。トリガー３９の後端部には前記操作力伝達用のワイヤ３２の一端が固着されている。
【００２９】
一方、荷台７の後端には後方突出状にロック用ローラ４７が取り付けられており、該ロック用ローラ４７が溝４３に係合することにより、荷台７を水平姿勢にロックしている。トリガー３９を後方に引っ張ることにより、ロック用ローラ４７が溝４３から外れ、荷台７の後端部が自重により下降するようになっている。
【００３０】
解除装置３１を説明する。本体３の側面にベース５１を固着し、該ベース５１の上端部にピン５２を介して左右揺動可能に揺動ケース５３を支持してある。揺動ケース５３には、下端にカムローラ５５を備えた昇降ロッド５６と、ケース５３を上記ピン５２回りに左右に揺動するための磁石５７が設けられている。
【００３１】
昇降ロッド５６はケース５３に固着されたガイド筒５９に上下方向摺動可能に支持されており、昇降ロッド５６の上端部は、ケース５３に揺動自在に支持された揺動リンク６０の一端に遊びを有して連結し、揺動リンク６０の他端には前記ワイヤ３２の他端が連結している。すなわち、カムローラ５５が上昇することにより、昇降ロッド５６及び揺動リンク６０を介してワイヤ３２を引っ張るようになっている。
【００３２】
磁石５７はベース５１に固着された電気磁石６２に左方から対向しており、該電気磁石６２は前記コントローラ３５（図４）によりオンオフ制御されるスイッチ機構を介して電源に接続し、電気磁石６２が通電していない時は、図５のように磁石５７の磁力により電気磁石６２が吸着され、カムローラ５５はケース５３と共に傾斜して、前記カムＣから右方に外れた退避位置に位置するようになっている。一方、電気磁石６２が通電した時には、電気磁石６２に磁石５７と反発する磁界が発生し、その反発力により図６に示すようにカムローラ５５はケース５３と共に直立姿勢に変化し、ボルト形ストッパー６５で係止されることにより、カムＣに当接し得る作動可能位置に位置するようになっている。
【００３３】
【作用】
（１）図１において、作業員Ｚは投入ステーションＳ1の軌道内に位置し、回収ワゴン１７内から折り畳み状態の汚れたマットＭを１枚取り出し、台車Ｖの荷台７に左右に細長い状態で載せ、図２の足踏み式スタートスイッチ７１を押すことにより、台車Ｖを矢印Ｆ方向に発進させる。
【００３４】
発進時は、図５に示すように解除装置３１の電気磁石６２は通電しておらず、カムローラ５５はカムＣから右方に外れた退避位置に位置している。
【００３５】
（２）図２において、発進後、台車Ｖがリーダー１１を通過する際に、マットＭのＩＤチップのＩＤ番号が読み取られ、第１コンピュータ部１０ａに入力され、ＩＤ番号から商品コードを検索し、第２コンピュータ部１０ｂに入力する。第２コンピュータ部１０ｂでは、商品コードから品種及び重量を認識し、品種に対応して予め設定されている仕分け位置を検索し、仕分け位置信号（たとえば落下先番号）を発信装置１２に出力する。また、各仕分け位置毎に重量を積算し、記憶する。
【００３６】
（３）次に、台車Ｖが発信装置１２を通過する際に、仕分け位置信号を図４の受信器３６で受信し、コントローラ３５に入力する。
【００３７】
（４）台車Ｖが仕分けスペースＳ2に進入した後は、図８のようにリードスイッチ３４により通過するカウンタ用磁石Ｄをカウントし、仕分け位置信号に対応したカウント数に達すると、図６のように電気磁石６２が通電することによりカムローラ５５が作動可能位置に移動し、図７のように指定の仕分け位置のカムＣに当接して乗り上げ、荷台７の後端部のロックを解除する。すなわち、特別の解除操作力を用いることなく、台車の走行力の一部を利用して、カム機構及びワイヤを介してロック解除操作が行なえる。
【００３８】
これにより、荷台７の後端部は自重及びマットＭの重量により下方に開き、図２のようにマットＭを指定の仕分け位置のワゴンＷに落下放出する。マットＭの放出は台車Ｖの走行を停止することなく行なわれる。
【００３９】
（５）落下放出後は、図５のように解除装置３１のカムローラ５５は退避位置に戻り、図１の台車Ｖは引き搬送Ｆ方向に走行し、待機ステーションＳ3に進む。
【００４０】
（６）待機ステーションＳ3では、図９のように荷台７の押上ローラ１９が斜面台９に当接することにより、自動的に荷台７は押し上げられる。この時、図５のトリガー３９の斜面４４に荷台７の後端ロック用ローラ４７が当接し、トリガー３９をリターンばね４１に抗して後方に押し、荷台７が水平状態に戻った時に溝４３に係合し、リターンばね４１の弾性力でトリガー３９が前方に戻ることにより、自動的にロックされる。
【００４１】
（７）図１において、荷台７を水平に戻した後、さらに待機ステーションＳ3内を進み、前方の台車Ｖとの接触を前方接触センサー７０により検知し、一旦停止する。
【００４２】
（８）待機ステーションＳ1内で最も前方に位置する台車Ｖは、投入ステーションＳ2の手前で前方接触センサー７０がたとえば昇降ストッパーに接触することにより停止しており、先発の投入ステーションＳ2内の台車Ｖがスタートすると、自動跳ね上げ機構あるいは手動により、荷台保持枠５及び荷台７を図３に仮想線で示すように起立させ、該起立状態で図１の作業員のスペースを通過させる。
リーダー１１の手前の積載位置まで移動すると、自動下降機構あるいは手動で保持枠５及び荷台７を水平姿勢に戻す。
【００４３】
[制御方法]
図１０は、ロック機構３０による荷台７の開閉制御の一例をフロー図にまとめたものである。ステップ（１）において、マット内に埋め込まれたＩＤチップのＩＤ番号をリーダーで読み取り、ステップ（２）において、第１コンピュータ部でＩＤ番号から商品コードを検索し、ステップ（３）において、検索した商品コードをソータ用第２コンピュータ部に入力する。
【００４４】
ステップ（４）において、第２コンピュータ部により、前記検索した商品コードから対応する仕分け位置を検索し、ステップ（５）において、仕分け位置信号（落下先番号）を台車に送信すると共に、指定仕分け位置のマットの重量を積算する。
【００４５】
ステップ（６）において、台車のコントローラのマイコンに仕分け位置（落下先番号）を記憶すると共に受信確認信号を第２コンピュータ部に発信し、ステップ（７）に進む。ステップ（７）では第２コンピュータ部側で台車からの上記受信確認信号を受信し、ステップ（８）に進み、第２コンピュータ部により前記積算重量が指定仕分け位置の規定重量以下か否かを判断する。ＹＥＳの場合は直接ステップ（１０）に進み、ＮＯの場合はステップ（９）に進み、台車を一時停止し、対応する仕分け位置のワゴンＷを交換後、積算重量をリセットし、ステップ（１０）に進む。
【００４６】
ステップ（１０）において、台車の走行を続行し、リードスイッチによりカウント磁石をカウントし、ステップ（１１）において、カウント数が仕分け位置信号の落下先番号と一致した否かを判断する。ＮＯの場合はステップ（１０）に戻り、ＹＥＳの場合はステップ（１２）に進み、ロック機構のロックを解除し、マットを指定の仕分け位置に放出する。
【００４７】
【発明のその他の実施の形態】
（１）図１の仕分け装置は、汚れたマットをクリーニング処理する前に品種別に仕分ける工程で利用されるが、クリーニング処理後に、例えば各代理店又は顧客毎にマットをピッキングする工程に利用することも可能である。
【００４８】
（２）仕分け台車の駆動装置の電源としては、前述のようにレールから給電する方式の他に、バッテリーを搭載することも可能である。
【００４９】
（３）レールのレイアウトしては、図１のように平面状の長円形に敷設する構造には限定されず、左右幅が狭い工場内においては、往路に対して上方に反転する復路を有する循環形とすることもできる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本願発明によると、
（１）駆動装置を搭載すると共に下方に開閉自在な荷台を備えた自走式台車を利用してマットを仕分けするようにしているので、マットの投入量に応じて仕分け台車を稼動させることができ、従来のチェーンあるいはベルト式仕分け搬送装置のように製品投入量が少ない場合でも常に搬送機構全体を駆動する必要はなく、エネルギーの利用効率が向上し、稼動コストを低減することができる。
【００５１】
また、仕分け台車に不具合が生じた場合でも、その台車のみを外して修理すれば良く、修理中、搬送機構全体を停止する必要がなく、メンテナンスが楽である。勿論、従来の手作業に比べ、手間及び人権費が節約でき、また環境衛生面での管理も容易になる。
【００５２】
（２）荷台の台車進行方向前端部を回動自在に支持すると共に後端部をロック機構により解除可能に支持し、荷台の後端を下方に開放することにより、荷台上のマットを台車走行中に後に向けて落下させるようにしてあるので、台車進行方向と直交する方向にマットを落下供給する構造に比べ、仕分け位置のワゴンを搬送方向にコンパクトに配置できると共に、マットをスムーズに、かつ、的確に所望の位置に落下させることができる。
【００５３】
（３）荷台を、進行方向前後幅が左右幅よりも短い長方形状に形成すると、マットを左右に細長い状態に折り畳んで荷台に積載することにより、落下放出時、荷台上をマットが滑走する距離が短くなり、所定の位置に速やかに、かつ、正確に落下放出できる。
【００５４】
（４）ロック機構として、荷台の後端部を係止するトリガー部材を有し、該トリガー部材を荷台後端部から外すように動作させることによりロック解除するトリガー式ロック機構を備えていると、荷台を傾斜させるための駆動機構を備える必要がなく、トリガー部材による係止を外すだけで、荷台及びマットの重さにより、自動的に荷台を開放してマットを放出することができ、部品点数及びエネルギーが節約できる。
【００５５】
（５）各仕分け位置にカムを配置し、台車には、トリガー式ロック機構のトリガー部材にワイヤ部材で連動連結すると共に上記カムに当接することによりトリガー部材を動作させるロック解除用カムローラを備えていると、トリガー部材を解除動作させるための操作力は、自走式台車の走行力からカム機構及びワイヤを介して伝達されることになり、したがって特別の操作力発生装置が不要となり、部品点数及びエネルギーの節約が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明を適用したマット仕分け装置の平面図である。
【図２】図１の投入ステーション近傍の縦断面略図である。
【図３】台車の斜視図である。
【図４】台車の平面図である。
【図５】ロック機構と解除装置の連結関係を示す断面図（図４のV-V断面図）である。
【図６】ロック解除開始時のロック機構と解除装置の連結状態を示す図５と同じ個所の断面図である。
【図７】ロック解除中のロック機構と解除装置の連結状態を示す図５と同じ個所の縦断面図である。
【図８】仕分け位置のワゴンとカム等との関係を示す斜視図である。
【図９】荷台を自動的に水平に戻す時の動きを示す作用説図である。
【図１０】ロック機構の制御の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
Ｃカム
Ｄカウント用磁石
Ｗ仕分けワゴン
Ｖ自走式台車
１メインレール
２サブレール
３本体
５荷台保持枠
７荷台
１０制御盤
１１リーダー
１２発信装置
２１電動モータ（駆動装置）
２２主輪
３０トリガー式ロック機構
３１解除装置
３２ワイヤ
３５コントローラ
３９トリガー
４７ロック用ローラ
５５カムローラ

Claims

複数の仕分け位置に区画された仕分けステーションに沿ってレールを敷設し、
駆動装置及びマット積載用の荷台を備えた自走式台車を上記レールに走行自在に載せ、
荷台は、台車進行方向の前端部が回動自在に支持されると共に後端部がロック機構によりロック解除可能に支持され、
ロック機構を指定の仕分け位置で解除することにより荷台上のマットを指定の仕分け位置に落下させるようにし、
上記ロック機構は、荷台の後端部を係止するトリガー部材を有し、該トリガー部材を荷台の後端部から外すことによりロック解除するトリガー式ロック機構であり、
各仕分け位置にそれぞれ突起状のカムを配置し、
台車には、トリガー式ロック機構のトリガー部材にワイヤ部材で連動連結すると共に上記カムに当接することによりトリガー部材に解除動作をさせるロック解除用カムローラを備え、
カムローラは、カムに当接しうる作動可能位置とカムに当接しない退避位置とに位置変更自在とし、指定の仕分け位置において作動可能位置に変更させるようになっていることを特徴とするマット仕分け装置。
請求項１記載のマット仕分け装置において、
荷台は、進行方向前後幅が左右幅よりも短い長方形状に形成されていることを特徴とするマット仕分け装置。