JP4720735B2 - 物品合流設備 - Google Patents

Description

本発明は、複数の搬送経路に沿って搬送される物品を合流させる物品合流設備に関するものである。

近年、自動仕分けシステムにおいては、市場の要望により高速化が図られている。これに伴い、自動仕分けシステムにおける仕分け能力を満足するために、自動仕分けシステムに物品を投入するための物品合流設備が注目を集めている。

この種の物品合流設備としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。
この特許文献１に開示された物品合流設備は、４本の搬送ラインにより送られてくる各物品を合流ラインにて一列に合流させるものであり、各搬送ラインの搬出端において、物品が停止されることなくほぼ同時に合流されるように、それぞれの搬送ラインへ１個の物品が供給され、また合流ラインに合流された物品の組と、次に合流される物品の組との間に、所定の合流間隔が設定されている。

しかし、この物品合流設備によると、各搬送ラインの搬出端において、物品がほぼ同時に合流されるようにそれぞれの搬送ラインへ１個の物品が供給されることが前提となっているが、各搬送ラインへ物品がスムーズに供給されるとは限らないことから、例えば或る搬送ラインへ供給される物品が無くなり合流比率が著しく偏ると（合流バランスが崩れると）、全体の搬送効率が低下する惧れがあった。

このように、合流バランスが崩れて全体の搬送効率が低下すると、物品合流設備から物品が供給される自動仕分けシステムでの仕分け能力が低下するという問題が発生する。
ところで、上述したように、複数の搬送経路の合流バランスが崩れたとき、全体の搬送効率が低下するという問題を解決する物品合流設備の一例が、特許文献２に開示されている。

この特許文献２に係る物品合流設備においては、複数の搬送経路が、それぞれ物品を貯留して搬送する貯留用コンベヤ（アキュームコンベヤ）および当該貯留用コンベヤにより搬送されてきた物品の合流装置への切り出しを行う切出し用コンベヤにより構成されたもので、複数の搬送経路で物品を搬送する場合、またはいずれか１つの搬送経路だけで物品を搬送する場合（合流バランスが崩れた場合）、各搬送経路の搬送用コンベヤおよび切出し用コンベヤの搬送速度の速度制御、並びに切出し用コンベヤにおける物品同士の間隔制御を適宜変更し、いずれの場合においても、所定時間内に下流側へ搬送される物品の個数をほぼ同一とし、全体の搬送効率が低下するのを防止している。
特開２００２−５３２２４号公報 特開２００６−１８２４６４号公報

しかし、上記特許文献２に開示された物品合流設備では、各搬送経路の貯留用コンベヤおよび切出し用コンベヤにおける搬送速度の速度制御、並びに切出し用コンベヤにおける物品同士の間隔制御を適宜変更するようにしているが、搬送条件が複雑となり、その制御が難しいという課題がある。

そこで、本発明は、複数の搬送経路から物品を一つの搬送経路に合流させることができるとともに搬送経路における合流比率のバランスが崩れた場合でも、簡単な制御により、搬送効率が低下するのを抑制し得る物品合流設備を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る物品合流設備は、複数の搬送経路により搬送されてきた物品を一つの搬送経路に合流させるとともにこれら物品を自動仕分け設備に搬送し得る合流装置を有する物品合流設備であって、
上記各搬送経路に、
搬入される物品を、仕分け動作に必要な第１間隔でもって複数個ずつグループ化するとともに、当該グループ化された物品群同士を、上記第１間隔以上の第２間隔でもって切り出す切出し装置と、
任意の搬送経路における切出し装置から切り出された物品群を導くとともにその搬送速度を調節して他の搬送経路の切出し装置から切り出された物品群に対して少なくとも第１間隔でもって合流装置に送り出す合流用速度調節装置とを配置し、
上記第２間隔は、合流用速度調節装置に先に切り出された物品群が合流装置に送り出されるのを待つために、後の物品群を停止させるのに要する減速距離と、上記先に送り込まれた物品群の送り出しが完了した後に、前記後の物品群を、合流装置に送り出すために所定の搬送速度にするのに要する加速距離とを加算した距離にしたものである。

また、請求項２に係る物品合流設備は、請求項１に記載の物品合流設備における切出し装置として、搬入された物品を１個ずつ停止させ得るとともに１個ずつ送り出し得るベルトコンベヤを用いたものである。

さらに、請求項３に係る物品合流設備は、請求項１または２に記載の物品合流設備における合流用速度調節装置として、切り出された物品を減速して停止させ得るとともに、停止した物品を加速して所定の搬送速度で送り出し得るベルトコンベヤを用いたものである。

上記物品合流設備の構成によると、物品を搬送する際に、複数個の物品をグループ化して搬送するとともにグループ化された物品群内での物品同士の間隔を、仕分け動作に必要な第１間隔となし、且つ物品群同士については、合流用速度調節装置により合流させる際に、先の物品群が当該合流用速度調節装置に切り出されるまで、後の物品群を停止させるために減速するのに必要となる減速距離と停止状態から、合流装置に送り出すために所定の搬送速度まで加速させるのに必要となる加速距離とを加算した距離であるとともに第１間隔以上の第２間隔としたので、複数の搬送経路からほぼ並行して物品が搬送されてくる場合には、単に、物品群を停止させた後、上記所定の搬送速度に加速するだけの簡単な制御により、物品群同士を第１間隔以上の間隔でもって合流させて、ほぼ所定の搬送効率でもって仕分け設備に搬送することができる。

ところで、物品群が一方の搬送経路から偏って送り込まれた場合、つまり合流バランスが崩れた場合には、グループ化された物品群を構成する物品同士の間隔が、第２間隔以下の第１間隔にされているため、例えば物品が１個ずつ第２間隔を有して送り込まれてくる場合に比べて、合流後における物品の搬送個数を増やすことができる。すなわち、物品の合流バランスが崩れている場合でも、搬送効率の低下を抑制することができる。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態に係る物品合流設備を、図１および図２に基づき説明する。
この物品合流設備は、図１に示すように、複数の搬送経路、例えば二つの搬送経路（搬入側であり、搬入経路ということもできる）Ｌ１，Ｌ２により搬送されてきた物品（荷物）Ａを一つの搬送経路（搬出側であり、搬出経路ということもできる）Ｌ３に合流させるためのもので、上流側から下流側に向かって順番に、物品Ａを搬入し整列させるための左右一対の搬入装置１（１Ａ，１Ｂ）と、この搬入装置１にて搬入された物品Ａを所定条件でもって切り出すための左右一対の切出し装置２（２Ａ，２Ｂ）と、両切出し装置２から切り出された物品Ａを合流させるためにその搬送速度を調節するための左右一対の合流用速度調節装置３（３Ａ，３Ｂ）と、二つの搬送経路Ｌ１，Ｌ２からの物品Ａを一つの搬送経路Ｌ３に合流させる一台の合流装置４と、合流された物品Ａを自動仕分け設備側に搬送するための搬送装置（例えば、ベルトコンベヤが用いられる）５とから構成されており、この物品合流設備の機能としては、各切出し装置２からの物品Ａを合流用速度調節装置３に切り出す際に、物品Ａを複数個ずつ（本実施の形態では２個ずつ）をグループ化（以下、グループ化された複数個の物品Ａを物品群Ｂという）するとともに、グループ化された物品群Ｂにおける物品Ａ同士の間隔は、自動仕分け設備での仕分け動作（例えば、物品に付されたバーコードの読取り動作）に必要な距離（以下、第１間隔という）ａとなし、さらにグループ化された物品群Ｂ同士の間隔は、物品群Ｂ同士を、上記第１間隔ａ以上（第１間隔ａと同じまたは第１間隔ａよりも長くされた）の所定距離（以下、第２間隔という）ｂでもって切り出すようにしたものである。

ところで、この第２間隔ｂについては、例えば左右の切出し装置２Ａ，２Ｂからそれぞれに対応する合流用速度調節装置３Ａ，３Ｂにほぼ同時に物品群Ｂが切り出された場合に、当該合流用速度調節装置３Ａ，３Ｂから合流装置４に送り出す物品群Ｂ同士が衝突しないように、すなわち一方の合流用速度調節装置３Ａ，３Ｂから物品群Ｂを送り出している間は、他方の合流用速度調節装置３Ｂ，３Ａでは、その搬送を停止させる際に減速するのに必要な減速距離および元の搬送速度（以下、ライン搬送速度ともいう）に復帰させる際に加速するのに必要な加速距離を考慮した間隔（つまり、減速距離に加速距離を加算した距離に相当）にされている。

そして、さらに、合流用速度調節装置３から物品群Ｂを加速して合流装置４に送り出す際に、合流装置４側において、先行する物品群Ｂと後続の物品群Ｂとの間隔が少なくとも第１間隔ａとなるように、合流用速度調節装置３が制御される。

以下、この物品合流設備の構成装置について具体的に説明する。
上記搬入装置１（１Ａ，１Ｂ）としては、例えば貯留用コンベヤ（アキュームレータコンベヤまたはアキュームコンベヤともいう）１１が用いられており、この貯留用コンベヤ１１は、物品Ａを１個ずつ貯留し（停止させ）または送り得る貯留ゾーンＺ（Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，・・・）を複数有するもので、より具体的には、物品Ａを搬送し得るローラ群が配置されるとともに、各貯留ゾーンＺには、ゾーン毎に配置された昇降装置（図示せず）によりゾーン毎のローラ群に下方から当接離間自在にされるとともに搬送方向でモータなどにより回動自在にされた無端ベルト体が配置されたものである。

すなわち、無端ベルト体が上昇されてローラ群に接触し回動することにより、各貯留ゾーンＺ毎のローラ群が駆動されて、各貯留ゾーンＺに物品Ａを導くとともに、各貯留ゾーンＺから物品Ａを送り出すことができる。

上記各切出し装置２（２Ａ，２Ｂ）は、２つの物品Ａを第１間隔ａでもって切り出すとともに、グループ化された２個の物品群Ｂ同士の間隔が第２間隔ｂとなるように、合流用速度調節装置２に切り出すものである。

この切出し装置２としてはベルトコンベヤが用いられており、具体的には、短い切出し用コンベヤ２１が複数個（例えば４個）連続して配置されている。
また、各切出し用コンベヤ２１の下流部には、図示しないが、物品Ａを検出し得る光電式センサ（在荷検出器ともいう）が配置されており、これら各センサからの検出信号によりこれらの切出し用コンベヤ２１が駆動されて、２個の物品Ａが第１間隔ａでもってグループ化されるとともに、当該グループ化された物品群Ｂ同士が第２間隔ｂでもって切り出される。

例えば、最下流側の第１切出し用コンベヤ２１ａとその手前の第２切出し用コンベヤ２１ｂとにそれぞれ物品Ａが貯留されたことが検出されると（なお、両切出し用コンベヤ２１ａ，２１ｂの所定位置で停止された両物品Ａ同士の間隔は自動的に第１間隔ａとなるように、各切出し用コンベヤ２１での停止位置およびコンベヤの長さが決められている）、両切出し用コンベヤ２１ａ，２１ｂが同時に駆動されて、２個の物品Ａが第１間隔ａでもってグループ化されて切り出される。なお、搬送する物品Ａの長さが変わる場合には、例えば切出し用コンベヤ２１に配置されるセンサの位置を調節することなどにより、第１間隔ａを調節することができる。

次に、合流用速度調節装置３としては、やはりベルトコンベヤである速度調節用コンベヤ３１が用いられるとともに、物品Ａの搬送を一時的に停止またはライン搬送速度でもって搬送し得るように制御される。

すなわち、左右の速度調節用コンベヤ３１に物品群Ｂが切り出された場合、これら両速度調節用コンベヤ３１から、合流装置４に、物品群Ｂが衝突しないように且つ少なくとも第１間隔ａを有するように送り出す必要があるため、一方の速度調節用コンベヤ３１から物品群Ｂを送り出している間は、他方の速度調節用コンベヤ３１を減速して停止させておき、一方の速度調節用コンベヤ３１からの物品群Ｂの送り出しが完了した後に、当該他方の速度調節用コンベヤ３１をライン搬送速度に復帰させて次の（後続の）物品群Ｂとして合流装置４に送り出すように制御が行われる。

各速度調節用コンベヤ３１においては、物品群Ｂを一時的に停止させるために減速を行うとともにその後ライン搬送速度に加速するために、減速距離および加速距離が必要となり、これらの距離が第２間隔ｂにより確保されている。

したがって、一方の速度調節用コンベヤ３１にだけ物品群Ｂが送り込まれている場合に、そのまま、合流装置４に物品群Ｂを送り出して搬送装置５側に搬出しても、仕分け動作に必要な第１間隔ａ以上の第２間隔ｂが確保されているため、仕分け動作に支障が発生することはない。

勿論、各速度調節用コンベヤ３１においては、一方の速度調節用コンベヤ３１から送り出した先行の物品群Ｂの後から、他方の速度調節用コンベヤ３１から後続の物品群Ｂを送り出す際には、先行の物品群Ｂに対し後続の物品群Ｂとの間隔が少なくとも第１間隔ａになるように、当該他方の速度調節用コンベヤ３１にて、その速度制御が行われる。

また、上記合流装置４は、左右の速度調節用コンベヤ３１から送り出された物品群Ｂを一つの搬送経路Ｌ３に合流させるためのもので、例えばスラットコンベヤ４１が用いられる。

このスラットコンベヤ４１は、図２に示すように、所定長さで且つ搬送経路の幅方向で設けられた多数のスラット（棒状部材）４２が無端状に連結されるとともに駆動輪体と従動輪体（これら輪体は図示せず）とに亘って巻回されてなる無端状のスラット体４３と、このスラット体４３を駆動輪体を介して駆動する駆動装置（図示しないが、例えば電動機が用いられる）と、上記スラット体４３の各スラット４２の左右にそれぞれ配置され且つ幅方向で移動自在に設けられるとともにガイド部材（図示せず）により左側または右側から送り込まれた物品を中央に移動させ得る物品横押し体（シューともいう）４４とから構成されている。

そして、図示しないが、搬入用コンベヤ１１、切出し用コンベヤ２１、速度調節用コンベヤ３１と、スラットコンベヤ４１および搬送装置（ベルトコンベヤ）５を制御するための制御装置が具備されており、この制御装置は、各コンベヤの所定位置に配置された光電式センサからの検出信号（物品の有無の信号であり、在荷信号ともいう）を入力して、各コンベヤの駆動および停止を行うもので、具体的には、物品Ａの搬入、物品Ａのグループ化、物品群Ｂの切り出し、物品群Ｂの合流装置４への送り出し、および物品群Ｂを一つの搬送ラインＬ３に合流させる合流動作を行うものである。

以下、この物品合流設備での物品の合流動作について説明する。
搬入用コンベヤ１１に搬入された物品Ａは、１個ずつ整列させられて、順次、切出し用コンベヤ２１に搬出される。

そして、少なくとも、最下流側の連続する２つの切出し用コンベヤ２１ａ，２１ｂに物品Ａが貯留されると、両切出し用コンベヤ２１ａ，２１ｂが駆動されて、２個の物品Ａが第１間隔ａを有して速度調節用コンベヤ３１上に切り出される。

また、左右の切出し用コンベヤ２１に物品Ａが多数貯留されている場合には、左右から交互に物品Ａが２個ずつグループ化されて速度調節用コンベヤ３１上に第２間隔ｂでもって切り出される。

ところで、速度調節用コンベヤ３１上に切り出された物品群Ｂは、合流装置４に、順次、送り出されることになるが、左右の速度調節用コンベヤ３１上に物品群Ｂが存在している場合には、物品群Ｂの先頭位置に応じて、合流装置４に近い方から、順次、合流装置４に送り出される。

例えば、２つの物品群Ｂが左右の速度調節用コンベヤ３１上にほぼ並行して送り込まれた場合には、早い方の先行の物品群Ｂに優先権が与えられて（同時に送り込まれた場合には、予め決められたコンベヤ側に優先権が与えられる）、先に、合流装置４に送り出されるが、遅い方の後続の物品群Ｂについては、先行の物品群Ｂが合流装置４に送り出されるまで、搬送が一時的に停止される。すなわち、後続の物品群Ｂが減速されて停止した後、先行の物品群Ｂの送り出しが完了した時点（センサにて検出される）で、ライン搬送速度まで加速されて、合流装置４に送り出される。そして、合流装置４に送り込まれた先行の物品群Ｂと後続の物品群Ｂとの間隔が、少なくとも、第１間隔ａとなるようにされている。

したがって、両速度調節用コンベヤ３１から物品が連続して搬入された場合には、最終的には、少なくとも（または、ほぼ）第１間隔ａでもって、自動仕分け設備側に搬送されることになる。

ところで、一方の速度調節用コンベヤ３１だけに物品Ａが偏って切り出されてきた場合には、そのまま、合流装置４に送り出される。つまり、第１間隔ａでもってグループ化された物品群Ｂは、第２間隔ｂでもって自動仕分け設備側に搬送されることになる。

すなわち、物品Ａが偏って送り込まれた場合でも、グループ化された物品群Ｂを構成する物品Ａ同士の間隔は、第２間隔ｂ以下の第１間隔ａにされているため、例えば従来のように、物品が１個ずつ第２間隔ｂを有して送られてくる場合に比べて、合流後における物品Ａの搬送個数を増やすことができる。言い換えれば、両方（複数）の搬送経路Ｌ１，Ｌ２によりほぼ並行して物品Ａが搬入されてくる場合には、単に、物品群Ｂを停止するまで減速させた後、ライン搬送速度に加速するだけの簡単な制御により、物品群Ｂ同士を、第１間隔ａにほぼ近い間隔でもって合流させることができるので、物品の搬送効率が低下するのを抑制することができる。

ところで、上記実施の形態においては、合流装置４として、スラットコンベヤを用いたが、ローラコンベヤまたはベルトコンベヤを用いてもよく、この場合には、コンベヤ上に左右の速度調節用コンベヤ３１から送り込まれた物品Ａを一つの搬送ラインＬ１に案内させるためのガイド部材が設けられる。

また、上記実施の形態においては、物品が送り込まれる搬送経路を二つの場合について説明したが、勿論、三つ以上の搬送経路から送り込む場合であってもよい。
この場合における物品合流設備の構成としては、下記のようになる。

すなわち、この物品合流設備は、複数の搬送経路により搬送されてきた物品を一つの搬送経路に合流させるとともにこれら物品を自動仕分け設備に搬送し得る合流装置を有する物品合流設備であって、
上記各搬送経路に、
搬入される物品を、仕分け動作に必要な第１間隔でもって複数個ずつグループ化するとともに、当該グループ化された物品群同士を、上記第１間隔以下の第２間隔でもって切り出す切出し装置と、
任意の搬送経路における切出し装置から切り出された物品群を導くとともにその搬送速度を調節して他の搬送経路の切出し装置から切り出された物品群に対して少なくとも第１間隔でもって合流装置に送り出す合流用速度調節装置とを配置したものである。

本発明の実施の形態に係る物品合流設備の概略構成を示す平面図である。 同物品合流設備における合流装置の概略平面図である。

符号の説明

Ａ 物品
Ｂ 物品群
１ 搬入装置
２ 切出し装置
３ 合流用速度調節装置
４ 合流装置
５ 搬送装置
１１ 貯留用コンベヤ
２１ 切出し用コンベヤ
３１ 速度調節用コンベヤ
４１ スラットコンベヤ
４２ スラット
４３ スラット体
４４ 物品横押し体

Claims (3)

1. 複数の搬送経路により搬送されてきた物品を一つの搬送経路に合流させるとともにこれら物品を自動仕分け設備に搬送し得る合流装置を有する物品合流設備であって、
   上記各搬送経路に、
   搬入される物品を、仕分け動作に必要な第１間隔でもって複数個ずつグループ化するとともに、当該グループ化された物品群同士を、上記第１間隔以上の第２間隔でもって切り出す切出し装置と、
   任意の搬送経路における切出し装置から切り出された物品群を導くとともにその搬送速度を調節して他の搬送経路の切出し装置から切り出された物品群に対して少なくとも第１間隔でもって合流装置に送り出す合流用速度調節装置と
   を配置し、
   上記第２間隔は、
   合流用速度調節装置に先に切り出された物品群が合流装置に送り出されるのを待つために、後の物品群を停止させるのに要する減速距離と、
   上記先に送り込まれた物品群の送り出しが完了した後に、前記後の物品群を、合流装置に送り出すために所定の搬送速度にするのに要する加速距離と
   を加算した距離にしたこと
   を特徴とする物品合流設備。
2. 切出し装置として、搬入された物品を１個ずつ停止させ得るとともに１個ずつ送り出し得るベルトコンベヤを用いたこと
   を特徴とする請求項１に記載の物品合流設備。
3. 合流用速度調節装置として、切り出された物品を減速して停止させ得るとともに、停止した物品を加速して所定の搬送速度で送り出し得るベルトコンベヤを用いたこと
   を特徴とする請求項１または２に記載の物品合流設備。

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