JP4655975B2 - 仕分け設備 - Google Patents

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Description

本発明は、仕分け設備に関し、より詳細には、高さのある箱状の物品や薄物の封書等とを搬送する搬送システムに設けられる仕分け設備の技術に関する。
従来、搬送システムとして無端状スチールベルトを備えた構成が知られており、搬送面に載置されて搬送される物品を、搬送先や内容物毎に仕分ける仕分け設備を設けたものが公知である。そして仕分け設備には、高さ方向に嵩だかい箱状物品(以下「一般物品」とする。)や、一方で高さ方向に薄い封書等の薄物物品(以下「小物物品」とする。)が混在して届けられる。その為、従来の仕分け設備は、最初に一般物品と小物物品が、例えば人手により仕分けられ、その後一般物品は一般物品用の仕分けラインで、小物物品は小物物品用の仕分けラインで仕分けられるようになっていた。
また、上述したような従来の一般物品用の仕分けラインには、仕分け装置としてのダイバータが、搬送面の一側に所定間隔を空けて複数配置され、このダイバータには、旋回軸を中心に旋回可能に軸支された押出し部が設けられている。そして、仕分け設備は、搬送面上を搬送される物品が所定のダイバータを通過する際に、ダイバータが旋回操作されて、押出し部によって搬送面上の物品をダイバータが配置された側とは反対側に押し出すことで、物品を仕分けるように構成されている。
特開2000−211729号公報
しかし従来の仕分け設備では、一般物品用の仕分けラインと小物物品用の仕分けラインとが必要となる為、一般物品用の仕分けラインと小物物品用の仕分けラインとを平行に配置したり、または上下のフロアを用いて2つの仕分けラインを配置したりする必要があり、広いスペースが必要であった。
また従来のダイバータでは、前記押出し部の押出し力(旋回トルク)の低下を防ぐ為に、物品の搬送面と押出し部との間に隙間を設けて設置されていた為、搬送物が小物物品である場合には、押出し部が旋回されても係る小物物品が前記隙間に入り込んでしまい、有効的に仕分けることが困難であった。
そこで本発明においては、効果的に小物物品を仕分けることができるダイバータを設けて、省スペースで、一般物品と小物物品とを効率よく仕分けることができる仕分け設備を提供することを課題とする。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、無端状に形成され、上下位置に二つの搬送面が形成されるコンベアと、前記各搬送面の一側にそれぞれ配置され、上下方向に設けた旋回軸を中心に旋回可能に軸支された押出し部を有するダイバータと、を具備してなり、前記ダイバータが旋回操作されて、前記押出し部によって前記搬送面上の物品をダイバータが設けられた側とは反対側に押し出す仕分け設備であって、前記コンベアは、下方の搬送面にて搬送される物品が上方の搬送面にて搬送される物品よりも高さ方向が低く、前記ダイバータは、第一のダイバータと、第二のダイバータと、を具備し、前記第一のダイバータは、前記上方の搬送面の一側に設けられ、前記押出し部の下縁部と該搬送面との間に隙間を設けて配置され、前記第二のダイバータは、前記下方の搬送面の一側に設けられ、前記押し出し部は、本体と、支持部と、を具備し、逆T字形状に構成され、前記本体は、前記支持部に揺動自在に固定され、前記押出し部の下縁部が該搬送面と接触して配置されるものである。
請求項2においては、前記本体は、断面矩形の棒状部材より形成され、前記支持部は、前記本体の長手方向の中央部にて前記旋回軸に連結されるものである。
請求項3においては、前記押出し部の下面に弾性部材が設けられるものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
請求項1においては、上下面を搬送面とする無端状に形成されたコンベアを用いることで、省スペースで構成できるとともに、下方の搬送面に設けられた第二のダイバータによって効果的に小物物品を仕分けることができ、全体として一般物品と小物物品とを同時に効率よく仕分けることができる。
請求項2においては、押出し部に設けられた支持部が、断面矩形の棒状部材より形成される本体の、長手方向の中央部に連結される為、前記本体の下方への押付け力が長手方向の中央部に一点集中され、搬送面との隙間が発生すること無く、かつ、押出し部を確実に旋回させることができ、簡素化された構造により効率良く小物物品を仕分けることができる。
請求項3においては、前記第二のダイバータは、前記押出し部の一部に弾性部材が設けられることにより、据付レベル不良またはコンベアの運転中の脈動等から物品の搬送面のレベルが僅かに変化する場合であっても、確実に搬送面との隙間の発生を防止して、小物物品の仕分け不良をより確実に防止することができる。
次に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
図1は本発明の一実施例に係る仕分け設備の全体的な構成を示した平面図である。
図2はスチールコンベア近傍の構成を示した斜視図である。
図3は一般用ダイバータの配置構成を示した側面図である。
図4は小物用ダイバータの配置構成を示した側面図である。
図5は一般用ダイバータの構成を示した斜視図である。
図6は小物用ダイバータの構成を示した斜視図である。
図7は別実施例の小物用ダイバータの構成を示した図である。
[仕分け設備1の全体構成]
まず、本実施例における仕分け設備1の全体構成について図1乃至図4を用いて説明する。ここで図1に示す矢印は物品の搬送方向を示し、図2乃至図4に示す矢印A及びBはそれぞれ上側コンベア4a及び下側コンベア4bの搬送方向を示す。また矢印a及びbはそれぞれ一般用ダイバータ9及び小物用ダイバータ14の旋回方向を示す。
尚、本システムは段ボール箱程度に高さ方向に嵩だかい一般物品22と、封書や葉書等高さ方向に低い小物物品32とを同時に搬送し、仕分ける仕分け設備1を対象としており、搬送設備については一般的に利用されるスチールコンベア4を用いている。
仕分け設備1は、投入部2と、バッファ部3と、搬送設備としてのスチールコンベア4等とにより構成される。
投入部2は、トラック等により運び込まれた物品群として一般物品22と未仕分けメールボックス24とを投入する物品投入コンベア6と、仕分け済メールボックス26を投入するメールボックスコンベア12と、両コンベア6・12の下流部において一端合流させた後、スチールコンベア4に物品を投入する投入コンベア7等とにより構成される。
スチールコンベア4は、無端状に形成されて、上下位置に略平行に配置された搬送面を有するように構成されている。具体的には、前記投入コンベア7の終端部において接続され、無端状のスチールベルトの両端部がプーリー5・5に捲回されて上側コンベア4a及び下側コンベア4bが構成されている。この上側コンベア4a及び下側コンベア4bは、上下位置に平行に配置されており、それぞれ逆方向に駆動され、それぞれの上面が物品の搬送面として利用される。即ち、上側コンベア4aの表面では一般物品22や各メールボックス24・26が搬送され、下側コンベア4bの表面では小物物品32のみが搬送される。
本実施例については、搬送設備として無端状のスチールベルトを用いたスチールコンベア4に特記して説明したが、これに限定されるものではなく、例えばスチールとゴムまたは樹脂等の複合ベルトにより構成されてもよい。
上側コンベア4aには、物品の搬送方向(図2における矢印Aの方向)に対する一側部に、一般物品22の仕分け先毎に設けられた複数のコンベア8・8・8が、物品の搬送方向に対して直行する方向に延出して設けられ、コンベア8が設けられる側と上側コンベア4aを挟んで対峙する側に、対応するコンベア8と同数の一般用ダイバータ9・9・9がそれぞれ設けられている。一般用ダイバータ9により、一般物品22及び仕分け済メールボックス26が自動的に仕分けられる。
下側コンベア4bには、物品の搬送方向(図2における矢印Bの方向)に対する一側部に、複数の小物用ダイバータ14・14・14が設けられ、小物用ダイバータ14が設けられる側と下側コンベア4bを挟んで対峙する側に、対応する小物用ダイバータ14と同数のメールボックス26・26・26がそれぞれ設けられている。そして、小物用ダイバータ14によって、小物物品32が、自動的に仕分けられる。
スチールコンベア4の終端部には、バッファ部3としてバッファコンベア10が接続されており、一端が上側コンベア4aの終端部に接続され、他端が下側コンベア4bに接続されて、未仕分けメールボックス24が、下側コンベア4bの始端部に位置するセットエリア27まで搬送される。尚このバッファコンベア10は、一端が上側コンベア4aの一側部に設けられた前記コンベア8の終端部に接続されて、前記一般用ダイバータ9により仕分けられた物品が搬送される構成をとってもよい。
下側コンベア4bの搬送方向下流側には、ガイド13が設けられており、該ガイド13の側方位置であって下側コンベア4bの下方にはメールボックス26が配設されている。これにより小物物品32はガイド13に当接した後、そのままガイド13に沿って移動して前記メールボックス26に仕分けられる為、メンテナンス時等に小物物品32がスチールベルトとプーリー5の間に巻き込まれるのを防止できる。
トラック等により運び込まれた物品群には、一般物品22と、小物物品32を収容する未仕分けメールボックス24とが含まれており、これらはまず物品投入コンベア6に投入される。その後物品群は、投入コンベア7に乗り移り、スチールコンベア4へと搬送される。
ここで、一般物品22、小物物品32、及び各メールボックス24・26には、各々に仕分け先を示すバーコードまたはRFID等によるIDタグが付されており、投入コンベア7に設けられたIDリーダ16により、搬送中にIDが読み取られ、各物品群の各仕分け先が決定される。そしてスチールコンベア4(上側コンベア4a)に乗り移った物品群のうち、一般物品22及び仕分け済メールボックス26については順次搬送されながら一般用ダイバータ9により所定の仕分け先のコンベア8へと仕分けられ、未仕分けメールボックス24については、前記一般用ダイバータ9は働かず、スチールコンベア4(上側コンベア4a)の終端部まで搬送されて行き、バッファコンベア10に乗り移る。その後未仕分けメールボックス24はバッファコンベア10上において作業者に開梱され、セットエリア27まで運ばれ、中身の小物物品32が下側コンベア4bに投入される。
尚、一般用ダイバータ9の操作は入力端末18によっても実行可能である。即ち入力端末18は、作業者が手入力により物品群の仕分け先を決定する為のものであり、同時に仕分け設備1全体を制御することも可能なように構成されている。
下側コンベア4bに投入された小物物品32は、まず入口付近に設けられたIDリーダ20を通過し、IDが読み取られて仕分け先が決定される。そして下側コンベア4bにて搬送されながら順次小物用ダイバータ14により仕分けられ、各仕分け済メールボックス26・26・・・に集積されていく。また一定量の小物物品32が集積されると、各仕分け済メールボックス26・26・・・はメールボックスコンベア12に投入され、再度投入コンベア7まで搬送される。そして仕分け済メールボックス26は一般物品22と混在して投入コンベア7により搬送されながらIDリーダ16を通過し、IDが読み取られ仕分け先が決定される。その後上側コンベア4aに乗り移った後、一般用ダイバータ9により各仕分け先に仕分けられていく。
[一般用ダイバータ9]
次に、一般用ダイバータ9について、図3及び図5を用いて説明する。尚、本図中の矢印Aは上側コンベア4aの搬送方向を、矢印aは一般用ダイバータ9の旋回方向を、矢印xは一般物品22の移動方向をそれぞれ示す。また、一般用ダイバータ9は、上述したように一般物品22の他、仕分け済メールボックス26を仕分けする際にも用いられるが、下記においては、特に断りのない限り、一般物品22を仕分けする場合について説明する。
一般用ダイバータ9は、物品と当接される押出し部36と、押出し部36を旋回させる旋回部37等とにより構成される。
押出し部36は、正面視において長方形状を有し、かつ、平面視において緩やかなな楕円形状を有した部材から構成され、搬送面である上側コンベア4aの表面に対して垂直に配置されている。そして、押出し部36の下縁部が、上側コンベア4a表面との間に幾分の隙間を設けるようにして配置されている。このように配置されることで、旋回時に生じる搬送面との摩擦によって旋回トルクが低下するのを防ぐことができる。
また、旋回部37は、旋回軸38と、シリンダー39等とによって構成されている。旋回軸38は、押出し部36の一端側部に図示せぬ軸受けを介して軸支され、シリンダー39の本体は、図示せぬブラケット等を用いて固定物(例えばスチールコンベア4のフレーム等)に固設され、シリンダー39のロッドの先端部40は、ピン58を介して押出し部36の一端部に固着された部材36bと連結されている。
このような構成により、シリンダー39のロッドが本体に対して伸縮操作されることにより押出し部36が旋回される。
一般用ダイバータ9は、通常、押出し部36が搬送方向(図3及び図5において矢印Aの方向)に沿って静止されており、上側コンベア4a上の一般物品22が、搬送方向に沿って所定の一般用ダイバータ9まで搬送されると、シリンダー39のロッドが本体に対して伸長されて、押出し部36が旋回軸38を旋回中心として平面視で上側コンベア4aと重なる方向に旋回される。押出し部36がこのように旋回されることで、押出し部36によって、一般物品22が一般用ダイバータ9が設けられた側とは反対側に押し出される。
尚、押出し部36は本実施例に示す外形形状に限定されるものではなく、物品を押出す際に屈曲等することが無く強度的に確保することができれば、単純にある厚みを持った平板形状の部材としてもよい。また、旋回動作の駆動機構としては、シリンダー39を用いた構成に限定されるものではなく、例えばラックとギアを介して、或いはプーリーとVベルトを介して、モータにより駆動させることによって、より精確に旋回距離及び旋回速度を制御させるように構成してもよい。
[小物用ダイバータ14]
次に、小物用ダイバータ14について図4及び図6を用いて詳細する。尚、図4及び図6中の矢印Bは下側コンベア4bの搬送方向を、矢印bは小物用ダイバータ14の旋回方向を、矢印yは小物物品32の移動方向をそれぞれ示す。
小物用ダイバータ14は物品と当接される押出し部35と、押出し部35を旋回させる旋回部43とで、構成されている。また押出し部35は、搬送面に沿って配置される本体41と、該本体41と旋回部43を連結する支持部42と、により構成される。
前記本体41は、断面矩形の棒状部材より形成され、具体的には、水平方向に延出される略矩形形状の部材41aと、弾性部材44等とで構成され、部材41aの下面部には長手方向に連通した切込み溝41bが設けられており、該切込み溝41bに弾性部材44が嵌合されて、ボルト45によってネジ締め固定されている。
弾性部材44は、長手方向に対して部材41aと略同一の長さからなり、下縁部が搬送面である下側コンベア4bの表面と接触されており、この弾性部材44によって押出し部35の本体41の下縁部と下側コンベア4bの表面との間が、隙間が生じないように塞がれている。そのため、据付レベル不良またはコンベアの運転中の脈動等から物品の搬送面のレベルが僅かに変化する場合であっても、物品の押出し部35はそれに追従し、確実に搬送面との隙間の発生を防止し、小物物品32の仕分け不良をより確実に防止することができる。
なお、本実施例の弾性部材44は、断面形状において下縁部に向けて徐々に幅方向長さが短くなるようにテーパ状に形成されている。このような形状とすることにより、弾性部材44の下縁部において下側コンベア4bの表面との接触面積を小さくすることができ、摩擦の影響を極力減らすことができる。
また、弾性部材44の素材としては、硬度の比較的低いネオプレンゴム等を採用しているが、例えば搬送面との接触による摩擦係数を極力避けるため樹脂製のキャストナイロン等を使用してもよい。
更に言えば、弾性部材44は、本実施例のように継目の無い一本物で形成される必要は無く、組付け作業の容易さから数個に細切れされたものを隙間無く並列させて取付けてもよい。
押出し部35に設けられた、本体41の長手方向の中央部であって、部材41aの上面部には部材41eが溶接等により固設されており、後述する支持部42の先端部と連結される。このように、前記本体41が長手方向の中央部にて支持部42と連結されるように、押出し部35全体として、逆「T字」形状によって構成されることで、押出し部35の下方への押付け力が、部材41eの取付け位置、即ち本体41の長手方向の中央部に一点集中されて、片持ち支持の構造と比べて撓みの発生を減少でき、弾性部材44を搬送面に確実に当接させることができる。その為、搬送面との隙間が発生すること無く、かつ、支持部42を確実に旋回することができ、小物物品32を効果的に仕分けることができる。
支持部42は、上述の通り、押出し部35に設けられ、本体41と旋回部43を連結する部材であり、2本の矩形部材42a・42bが側面視「逆L字」形状となるように、一端部で固着されて構成されている。一方の矩形部材42aは、固着部分から下方に延出され、先端部において本体41と連結される。また、他方の矩形部材42bは、固着部分から水平方向に延出され、先端部において旋回部43と連結されている。
矩形部材42aの先端部には、側面視「コ字」形状の部材42cが固着されている。部材42cは、本体41に設けられた部材41eに両側方から挟み込むようにして当接され、本体41が支持部42(矩形部材42a)に対して揺動自在となるように、ボルト52により固定されている。これにより、旋回動作中に搬送面の高さが僅かに変化する場合においても、本体41は確実に追従し、押出し部35全体として、弾性部材44と搬送面との隙間の発生を防止することができる。
旋回部43は、旋回中心となる旋回軸46と、該旋回軸46を保持するハウジング47と、旋回動作の駆動装置としてのシリンダー48等とで構成されている。
ハウジング47の内部には上下端部に図示せぬ軸受けが設けられ、旋回軸46が軸受けに貫設して固定されている。ここで旋回軸46は支柱50の上面に一体として固設されている。
ハウジング47の上面には部材47bが固着されており、部材47bは、その一側面に設けられた連結部材47cを介して支持部42と連結されている。連結部材47cは、一対の板状部材が略平行に離間するようにして突設され、両部材の間隙部に支持部42の一端部がはまり込む状態でボルト等にて連結されている。
また、ハウジング47の側面には部材47aが設けられ、前記シリンダー48のロッドの先端部57と部材47aとがピン49を介して連結されている。
このような構成により、シリンダー48のロッドが本体に対して伸縮操作されることにより、ハウジング47が旋回され、前記連結部材47cに連結される支持部42を介して押出し部35が旋回される。
小物用ダイバータ14は、上述した一般用ダイバータ9と同様に、押出し部35が搬送方向に沿って静止されており、下側コンベア4b上の小物物品32が、搬送方向に沿って所定の小物用ダイバータ14まで搬送されると、シリンダー48のロッドが本体に対して伸長されて、押出し部35が旋回軸46を旋回中心として平面視で下側コンベア4bと重なる方向に旋回される。押出し部35がこのように旋回されることで、押出し部35によって、小物物品32は小物用ダイバータ14が設けられた側とは反対側に押し出される。
尚、旋回動作の駆動源としては本実施例のようにシリンダー48駆動に限定されるものではなく、例えばラックとギアを介して、或いはプーリーとVベルトを介して、モータにより駆動させることによって、より精確に旋回距離及び旋回速度を制御させる方式をとってもよい。
以上のように、本実施例の仕分け設備1は、上下位置に上側コンベア4aと下側コンベア4bとが形成されるように無端状に形成されたスチールコンベア4と、上側コンベア4a及び下側コンベア4bとの一側にそれぞれ配置された一般用ダイバータ9及び小物用ダイバータ14とを具備してなり、各一般用ダイバータ9及び小物用ダイバータ14が旋回操作されて、上側コンベア4a及び下側コンベア4b上の一般物品22及び小物物品32が、各一般用ダイバータ9及び小物用ダイバータ14が設けられた側とは反対側に押し出されるように構成される。そして、下側コンベア4bにて搬送される小物物品32が、上側コンベア4aにて搬送される一般物品22よりも高さ方向が低く、一般用ダイバータ9は、上側コンベア4aの一側に設けられ、押出し部36の下縁部と該上側コンベア4aとの間に隙間が設けられるように構成され、小物用ダイバータ14は、下側コンベア4bの一側に設けられ、押出し部35の本体41の下縁部が下側コンベア4bの表面と接触されるように構成されている。
その為、一般物品22と小物物品32に関して、それぞれ別々にコンベアを並設或いは上下別フロアに設ける必要が無く、設置面積の省スペース化を図ることができる。また、下側コンベア4bにおける搬送物を小物物品32に限定することにより、上側コンベア4a及び下側コンベア4bとの間隔を必要以上に大きくとることも無く、高さ方向においても省スペース化を図ることができる。
そして、仕分装置として一般用ダイバータ9及び小物用ダイバータ14を用いることで、構成を簡素化できるとともに、一般物品22と小物物品32とを効率よく仕分けることができる。すなわち、一般用ダイバータ9においては、上側コンベア4aの表面からの抵抗を受けず、旋回トルクが直接一般物品22の押出し力として作用するため、効率よく物品を押し出して仕分けることができるとともに、小物用ダイバータ14においては、押出し部35の本体41と、下側コンベア4bの表面との間に隙間がなく、封書等の小物物品32について確実に仕分けることができる。
尚、押出し部35の構造においては、本実施例の他にも以下のような構造をとることもできる。即ち、図7の(イ)に示す構造は即ち、図7の(イ)は、押出し部35に設けられた本体41と、支持部42との連結部に、ネオプレンゴム等からなる弾性部材54が設けられたものであり、また図7の(ロ)については、支持部42と本体41との連結部に、複数のスプリング56a・56a・・・が具備される緩衝機構56が設けられたものである。押出し部35の一部にこれらの機構が具備されることによっても、本実施例と同様の効果を発揮することができ、すなわち、据付レベル不良またはコンベアの運転中の脈動等から物品の搬送面のレベルが僅かに変化する場合であっても、物品の押出し部35はそれに追従し、確実に搬送面との隙間の発生を防止し、小物物品32の仕分け不良をより確実に防止することができる。
本発明の一実施例に係る仕分け設備の全体的な構成を示した平面図。 スチールコンベア近傍の構成を示した斜視図。 一般用ダイバータの配置構成を示した側面図。 小物用ダイバータの配置構成を示した側面図。 一般用ダイバータの構成を示した斜視図。 小物用ダイバータの構成を示した斜視図。 別実施例の小物用ダイバータの構成を示した図。
符号の説明
4 スチールコンベア
4b 下側コンベア
14 小物用ダイバータ
32 小物物品
35 押出し部
41 本体
41a 部材
41e 部材
42 支持部
42a 矩形部材
42b 矩形部材
42c 部材
43 旋回部
44 弾性部材
45 ボルト
46 旋回軸
47 ハウジング
47a 部材
47b 部材
47c 連結部材
48 シリンダー
49 ピン
50 支柱
52 ボルト
57 ロッド先端部

Claims (3)

  1. 無端状に形成され、上下位置に二つの搬送面が形成されるコンベアと、
    前記各搬送面の一側にそれぞれ配置され、上下方向に設けた旋回軸を中心に旋回可能に軸支された押出し部を有するダイバータと、
    を具備してなり、
    前記ダイバータが旋回操作されて、前記押出し部によって前記搬送面上の物品をダイバータが設けられた側とは反対側に押し出す仕分け設備であって、
    前記コンベアは、下方の搬送面にて搬送される物品が上方の搬送面にて搬送される物品よりも高さ方向が低く、
    前記ダイバータは、第一のダイバータと、第二のダイバータと、を具備し、
    前記第一のダイバータは、
    前記上方の搬送面の一側に設けられ、前記押出し部の下縁部と該搬送面との間に隙間を設けて配置され、
    前記第二のダイバータは、
    前記下方の搬送面の一側に設けられ、
    前記押し出し部は、搬送面に沿って配置される本体と、該本体を旋回可能に連結する支持部と、を具備し、前記本体は、前記支持部に揺動自在に固定されて逆T字形状に構成され、
    前記押出し部の下縁部が該搬送面と接触して配置されることを特徴とする仕分け装置。
  2. 前記本体は、断面矩形の棒状部材より形成され、
    前記支持部は、前記本体の長手方向の中央部にて前記旋回軸に連結されることを特徴とする、請求項1に記載の仕分け装置。
  3. 前記第二のダイバータは、前記押出し部の下面に弾性部材が設けられることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の仕分け装置。
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