JP5373475B2 - 物品仕分け装置 - Google Patents

Description

本発明は、手作業で仕分けるには手間のかかる重量物等の仕分け物品を、自走式物品キャリアを用いて複数の仕分け位置に区画された仕分けステーションに搬送して仕分け作業を自動化する物品仕分け装置に関するものである。

この種の重量物として、例えばレンタルマットやレンタルカーペット等のダストコントロール製品がある。レンタル用ダストコントロール製品のクリーニング再生処理工場においては、クリーニング処理の前に、代理店あるいは顧客から回収して汚れた状態にあるダストコントロール製品を品種別に仕分ける必要がある。この仕分け作業は重量物で且つ汚れた物品を取り扱うため、例えば、特許文献１に開示されているように、自走式物品キャリアを用いて複数の仕分け位置に区画された仕分けステーションに搬送して仕分け作業を自動化している。

図１３は従来の自走式物品キャリアによる物品仕分け装置の立体構成を示す。図１４は図１３の仕分け装置の平面構成を示す。自走式物品キャリアと仕分けステーションを平面配置すると、物品キャリアからの移し替えにハンドリング装置が必要になるため、図１５の仕分け装置の場合、仕分け物品をコンベア１０３により揚送して物品キャリア１０２に投入して、物品キャリア１０２を所定の仕分けステーションまで移動させて投入物品を各回収ボックス台車１０１に投下して移し替える立体配置構成を備える。

回収ボックス台車１０１を縦列状に並べた仕分けステーションにおいて、各回収ボックス台車１０１の位置が仕分け位置の１区画に対応する。この仕分けステーションの上方に軌道レール１００を閉ループ状に敷設している。物品キャリア１０２は軌道レール１００に沿って走行自在に配備されている。物品キャリア１０２には、軌道レール１００の投入位置に配設されたコンベア１０３により仕分け物品が投入される。物品キャリア１０２は物品投入時に記憶したソート先の仕分け位置まで走行し、底部から搬送物品を回収ボックス台車１０１に投下して移し替える。

特開２００４−１８１３２号公報

上記物品仕分け装置の仕分け機能は仕分け物品の投入用コンベア３のライン数と回収ボックス台車１０１の配置数で決まるため、仕分け処理能率を例えば倍増させる場合には同様の仕分け装置を併用する必要がある。図１５は２台の仕分け装置を並設したときの平面レイアウトを示す。
しかしながら、夫々の仕分け装置の平面設置面積は軌道レール１００で構成する閉ループ面積で決まるため、図１５のように２台の仕分け装置を単に並設した場合には床占有面積１０７が倍増してしまい、工場敷地面積の有効利用を阻害する問題が生じた。

図１６は平面設置面積を減らすために、１つの仕分け装置の閉ループ内に、もう一つの仕分け装置を内設した場合の平面レイアウトを示す。ひとつの仕分けステーション１０４を共有するように、一方の仕分け装置の外周軌道レール１０５の内側に他方の内周軌道レール１０６が配設されている。しかし、このようなレイアウトの工夫によっても、内周軌道レール１０６の軌道面積は回転軌道半径ｒと並行間隔ｗの規制により一定の設置面積を占めてしまうため、外周軌道レール１０５内に他方の仕分け装置を内挿するには、外周軌道レール１０５を外側に拡げておく必要があり、装置全体の床占有面積１０８が図１６の単一の場合より約１．５倍以上になった。

本発明の目的は、上記課題に鑑み、設置場所の平面占有面積を増加させることなく、仕分け処理能率を大幅に向上させることができる自走式物品キャリアによる物品仕分け装置を提供することである。

本発明の第１の形態は、仕分け物品の投入位置を起点として、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軌道レールを閉ループ状に敷設し、走行・停止可能な自走駆動装置を搭載した自走式物品キャリアを前記軌道レールに走行自在に配備し、物品キャリアは、収容物品を下方に放出させる物品放出機構を備えた物品収容部と、前記投入位置にて仕分け物品が前記物品収容部に投入されたときソート先の仕分け位置を記憶して、前記ソート先まで移動し、前記物品放出機構の駆動により投入物品を下方に放出するソート処理手段と、他の物品キャリアと相互通信可能な通信手段とを有し、前記閉ループにおいて複数台の物品キャリアを循環走行させ、夫々の物品キャリアによる仕分け物品の投入・放出を繰り返し可能にした物品仕分け装置であって、上段側の軌道レール及び下段側の軌道レールを前記仕分けステーションを共通化して多層状に敷設し、前記上段側の軌道レール及び前記下段側の軌道レールは夫々、異なる投入位置を備えた上段軌道閉ループと下段軌道閉ループを構成して、夫々の軌道閉ループに複数台の物品キャリアを前記循環走行させ、前記上段軌道閉ループ内の物品キャリアのいずれかが、物品投入時に記憶したソート先においてソート処理を行うとき、前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアと通信し、前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアが前記ソート先に存在していないことを確認して収容物品の放出を行う物品仕分け装置である。

本発明の第２の形態は、第１の形態において、前記上段軌道閉ループ内の物品キャリアの前記通信手段は、前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアに移動禁止信号を送信する送信手段を含み、前記上段軌道閉ループ内の前記物品キャリアが前記ソート処理を行うときには、前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアが前記ソート先の仕分け位置に進入することを禁止する前記移動禁止信号を送信する物品仕分け装置である。

本発明の第３の形態は、第１又は第２の形態において、前記上段軌道閉ループ内及び前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアが同一のソート先を記憶したとき、前記両物品キャリアが共に前記ソート先の上方に位置する場合には、前記下段軌道閉ループの物品キャリアによる物品放出を優先処理する物品仕分け装置である。

本発明の第４の形態は、第１、第２又は第３の形態において、前記仕分けステーションを前記上段軌道閉ループ及び前記下段軌道閉ループの内周側に配置し、前記物品収容部は、前記上段軌道閉ループ及び前記下段軌道閉ループの軌道レールの内側に片持ち支持した物品仕分け装置である。

本発明の第５の形態は、第１〜第４のいずれかの形態において、物品放出機構は物品収容部の底部を開閉する底部開閉機構からなり、前記ソート処理時に前記底部を開放して前記ソート先の仕分け位置への物品放出を行う物品仕分け装置である。

本発明の第６の形態は、第１〜第５の形態のいずれかにおいて、前記仕分け物品には個体識別符号を書き込んだＩＤチップを取り付け、仕分け物品の投入経路には、前記ＩＤチップの個体識別符号を読み取る読取手段と、物品投入を行った物品キャリアに対して前記読取手段により読み取った個体識別符号に基づくソート先の情報を発信する発信装置とを配置した物品仕分け装置である。

本発明の第７の形態は、第１〜第６の形態のいずれかにおいて、前記投入経路は、前記軌道レールに対して傾斜配置され、前記上段側及び前記下段側の軌道レールの投入位置に夫々、基準床面位置から仕分け物品を揚送するコンベアからなる物品仕分け装置である。

本発明の第８の形態は、第１〜第７の形態のいずれかにおいて、前記仕分け物品は、種々の品種からなるカーペット、マット、払拭体等のダストコントロール製品である物品仕分け装置である。

本発明の第１の形態によれば、自走式物品キャリアから収容物品を仕分け位置にて下方に投下する投下式ソート処理を行う物品仕分け装置において、上段側の軌道レール及び下段側の軌道レールを前記仕分けステーションを共通化して多層状に敷設し、前記上段側の軌道レール及び前記下段側の軌道レールは夫々、異なる投入位置を備えた上段軌道閉ループと下段軌道閉ループを構成して、夫々の軌道閉ループに複数台の物品キャリアを前記循環走行させ、前記上段軌道閉ループ内の物品キャリアのいずれかが、物品投入時に記憶したソート先においてソート処理を行うとき、前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアと通信し、前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアが前記ソート先に存在していないこと、つまり、当該ソート先に前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアが停止ないし通過中でないことを確認して収容物品の放出を行うので、共通化した前記仕分けステーションに対して、前記上段軌道閉ループと前記下段軌道閉ループに複数台の自走式物品キャリアが同一のソート先で同時に物品放出を行うことを回避して、混乱することなく、収容物品の放出を確実に実行することができる。従って、本形態によれば、２層式軌道閉ループを単一の軌道閉ループと同程度の平面占有面積で設置することができるため、前記上段軌道閉ループと前記下段軌道閉ループに複数台の自走式物品キャリアを流通走行させて、仕分け処理能率を大幅に向上させることができる。なお、本発明においては、前記上段軌道閉ループの上層に更に別の軌道閉ループを同様に形成して、３層式以上の軌道閉ループからなる物品仕分け装置を構成することができる。なお、前記通信手段には、フォトカプラからなる投受光センサ、赤外線センサ等の光学的センサやＲＦＩＤ等の非接触センサ等を使用することができる。

本発明の第２の形態によれば、前記上段軌道閉ループ内の前記物品キャリアが前記ソート処理を行うときには、前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアが前記ソート先の仕分け位置を通過したりすると前記ソート処理が阻害されることを回避すべく、前記送信手段により前記移動禁止信号を送信して、前記ソート先に進入することを禁止するので、前記上段軌道閉ループ内の自走式物品キャリアによる物品放出動作中に前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアが誤って進入することを防止して、安全且つ効率的に物品キャリアを流通走行させてソート処理を円滑に行うことができる。

本発明の第３の形態によれば、前記上段軌道閉ループ内及び前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアが同一のソート先を記憶したとき、前記両物品キャリアが共に前記ソート先の上方に位置する場合には、前記下段軌道閉ループの前記物品キャリアによる物品放出を優先処理するので、前記上段軌道閉ループ内及び前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアが共に同一のソート先に移動しても、前記下段軌道閉ループ側を優先処理するまで、前記上段軌道閉ループ側のキャリア待機させて、安全且つ効率的に物品キャリアを流通走行させてソート処理を円滑に行うことができる。

本発明の第４の形態によれば、前記仕分けステーションを前記上段軌道閉ループ及び前記下段軌道閉ループの内周側に配置し、前記物品収容部は、前記上段軌道閉ループ及び前記下段軌道閉ループの軌道レールの内側に片持ち支持したので、両持ち支持構造に比べて軌道レールをモノレールで構成して軌道閉ループの構成を簡素化でき、２層式軌道閉ループの仕分け装置の低コスト化を実現することができる。

本発明の第５の形態によれば、物品放出機構は物品収容部の底部を開閉する底部開閉機構からなり、前記ソート処理時に前記底部を開放して前記ソート先の仕分け位置への物品放出を行うので、２層式軌道閉ループの下方に共通化された前記仕分けステーションを配設して、自走式物品キャリアから収容物品を仕分け位置にて下方に投下する投下式ソート処理を行うことができる。

本発明の第６の形態によれば、前記仕分け物品には個体識別符号を書き込んだＩＤチップを取り付け、仕分け物品の投入経路には、前記ＩＤチップの個体識別符号を読み取る読取手段と、物品投入を行った物品キャリアに対して前記読取手段により読み取った個体識別符号に基づくソート先の情報を発信する発信装置とを配置したので、自走式物品キャリアに対する物品投入からソート処理までの工程を自動化でき、ソート先情報につき仕分け作業者による入力や記録作業を省いて、省力化と作業能率の向上を図ることができる。

本発明の第７の形態によれば、前記投入経路は、前記軌道レールに対して傾斜配置され、前記上段側及び前記下段側の軌道レールの投入位置に夫々、基準床面位置から仕分け物品を揚送するコンベアからなるので、前記コンベアによる仕分け物品の投入により、２層式軌道閉ループによる立体構成において円滑に物品移載を実行して、自走式物品キャリアに対する物品投入工程の自動化及び省力化を実現することができる。

本発明の第８の形態によれば、前記仕分け物品は、種々の品種からなるカーペット、マット、払拭体等のダストコントロール製品であるので、比較的重量物であるダストコントロール製品の仕分け作業を人手を要さずに能率的且つ安全に行うことができる。

本実施形態に係る物品仕分け装置の平面レイアウト図である。 図１の上段軌道閉ループの側面図である。 図１の下段軌道閉ループの側面図である。 前記物品仕分け装置の物品キャリアの駆動機構図である。 前記物品仕分け装置における通信制御システムを示すブロック図である。 前記物品仕分け装置の上キャリアにおける自走処理手順を示すフローチャートである。 前記物品仕分け装置の下キャリアにおける自走処理手順を示すフローチャートである。 上下段軌道閉ループにおける自走式物品キャリアの配置例を示す平面レイアウト図である。 図８とは別の自走式物品キャリアの配置例を示す平面レイアウト図である。 図８及び図９とは別の自走式物品キャリアの配置例を示す平面レイアウト図である。 上下段軌道閉ループの各ループ形状を異ならせた自走式物品キャリアの配置例を示す平面レイアウト図である。 上下キャリア相互の通信制御例を示すキャリア動作の模式図である。 自走式物品キャリアを用いた、従来の仕分け装置の側面図である。 図１３の仕分け装置の平面構成図である。 従来の物品仕分け装置を２台並設したときの平面レイアウト図である。 １つの物品仕分け装置の閉ループ内に、もう一つの物品仕分け装置を内設した場合の平面レイアウト図である。

本発明の実施形態に係る２層式軌道閉ループ構成の物品仕分け装置を図面を参照して以下に説明する。
図１は本実施形態に係る物品仕分け装置の平面レイアウトを示す。図２及び図３は夫々、上段軌道閉ループ、下段軌道閉ループの側面を示す。

本実施形態に係る物品仕分け装置は、代理店等から回収したダストコントロール製品Ｐを仕分けるための仕分けステーションを共通化して多層状に敷設した、上段側の軌道レール２及び下段側の軌道レール３２を備える。上段側の軌道レール２及び下段側の軌道レール３２は夫々、異なる投入位置を備え、且つ長円形の上段軌道閉ループと下段軌道閉ループを構成している。上段側の軌道レール２及び下段側の軌道レール３２には夫々、走行・停止可能な自走駆動装置を搭載した自走式物品キャリアである上キャリア１、下キャリア３１がモノレールに沿って走行自在に配備されている。上段側の軌道レール２及び下段側の軌道レール３２の夫々において、１０台前後の上キャリア１、下キャリア３１が配備されている。

軌道レール２及び軌道レール３２の直線部分の下方には、回収ボックス台車２０を縦列状に１０〜２０台、並べた仕分けステーションＳＳが配設されている。各回収ボックス台車２０の位置が仕分け位置の１区画に対応して決められている。回収ボックス台車２０はダストコントロール製品Ｐの品種数もしくは洗浄カテゴリーグループ数に応じて２０〜５０個収容することができる。

軌道レール２及び軌道レール３２のコーナー部近くには、ダストコントロール製品Ｐの仕分け物品を上キャリア１、下キャリア３１に投入するための投入位置が設定されている。この物品投入経路は、各軌道レールに対して傾斜配置され、上段側２及び下段側の軌道レール３２の投入位置に夫々、基準床面位置から仕分け物品を揚送するコンベア３、３３が配設されている。下側のコンベア３３が軌道レール３２内側に臨めるように、軌道レール２は長手方向に軌道レール３２より少し短縮されている。上段軌道閉ループと下段軌道閉ループの夫々は、複数台の物品キャリアを、前記投入位置を起点として共通仕分けステーションに移動させ、再び投入位置に戻る循環走行可能な２層式軌道閉ループを形成している。

図４は物品キャリア１、３１の駆動機構を示す。物品キャリア１、３１は、バケット状の物品収容部からなり、物品収容部の底部は駆動モータからなる底部開閉機構５により外側に観音開き状に開閉自在にされた底板４からなる。２点鎖線に示すように、底板４の開放状態において物品キャリア１、３１の収容物品が下方に放出される。物品キャリア１、３１は外側支持部６を介して自走駆動支持部７に連結されている。自走駆動支持部７の上部側には軌道レール２、３２に案内される、一対のフリーローラ８が回動自在に設けられている。自走駆動支持部７の下部側には軌道レール２、３２上に駆動ローラ１１が回動自在に載置されている。駆動ローラ１１が脱輪しないように、下部側にも軌道レール２、３２に案内される、一対のフリーローラ９が回動自在に設けられている。駆動ローラ１１は駆動モータ１０の駆動軸に取着され、モータ駆動される。

図１に示すように、仕分けステーションＳＳは上段軌道閉ループ及び下段軌道閉ループの内周側に配置されている。図４に示した駆動機構によって、物品キャリア１、３１は、上段軌道閉ループ及び下段軌道閉ループの軌道レール２、３２の内側に片持ち支持されている。従って、両持ち支持構造に比べて軌道レールをモノレールで構成して軌道閉ループの構成を簡素化でき、２層式軌道閉ループの仕分け装置の低コスト化を実現することができる。

図５は本実施形態に係る物品仕分け装置における通信制御システムを示す。ダストコントロール製品には、個体識別符号や品種等のデータを書き込んだＩＤチップ５１が例えばマット材に埋設するなどして取着されている。ＩＤチップとしてＲＦＩＤタグを使用することができる。コンベア３、３３の近傍には、ＩＤチップ５１の記憶データを読み取る読取装置を含む仕分制御装置５０が設置されている。仕分制御装置５０は、ダストコントロール製品から読み取った個体識別符号に基づくソート先の情報を発信する発信装置を備え、該発信装置は各物品キャリア１、３１と非接触で通信可能に構成されている。なお、コンベア３、３３の始端には物品重量を計測する計測装置１３、１４が配置されている。計測装置１３、１４による計測重量値は仕分制御装置５０に送信され、仕分制御装置５０から個体識別符号に対応する重量データとして物品キャリアに伝送される。

物品キャリア１、３１の制御部５２はマイクロプロセッサ５３及びデータ記憶メモリ５４を有し、マイクロプロセッサ５３は底部開閉機構５及び駆動モータ１０を含むキャリア駆動部５５に駆動制御信号を出力する。データ記憶メモリ５４はダストコントロール製品から読み取った個体識別符号に基づくソート先の情報、計測装置１３、１４による計測重量値データ等を記憶する。制御部５２は、軌道レール２、３２で形成される設置エリアＡの範囲を少なくとも通信可能領域として、他の物品キャリア５６と送受信可能な通信手段を備える。後述の図１２に示すように、この通信手段はフォトカプラからなる投受光センサにより構成されている。上キャリア１の投光センサＵＳ及び下キャリア３１の受光センサＬＳは夫々、物品収容部の外側面に設置されている。上キャリア１の投光センサＵＳから後述の進入禁止信号が下キャリア３１の受光センサＬＳに光出力される。また、上キャリア１の物品収容部の底部には、下キャリア３１の存在を検知するために反射型光学センサＰＳ１、ＰＳ２が設置されている。なお、回収ボックス台車２０には台車位置情報を記憶したソート先用ＩＤチップ（図示せず）が装着されている。このソート先用ＩＤチップは制御部５２と送受信可能であり、移動中のキャリアに台車の停留情報を送信する。回収ボックス台車２０に代えて搬出コンベアによりソート場所を構成する場合などでは、ソート場所近傍にソート先用ＩＤチップを設けるようにしてもよい。

物品キャリア１、３１が夫々の軌道閉ループ内で自走して、前記投入位置にて仕分け物品が前記物品収容部に投入されたとき、ソート先の仕分け位置をデータ記憶メモリ５４に記憶し、前記ソート先まで移動して停止した後、底部開閉機構５を駆動して投入物品を下方に放出するソート処理手段が制御部５２により構成されている。
本実施形態においては、物品キャリアをソート先で一旦停止させてから物品を鉛直落下させて物品放出を行うが、一旦停止させずに走行しながら、あるいは減速制御しながら物品放出を行うようにしてもよい。走行放出の場合には、例えば、物品キャリアの前端がソート先に到達又は近接したとき底部開閉機構５を駆動して底部を開放し、放物線を描きながらソート先に向けて放出物品を放出させる。また、減速制御の場合には、例えば、物品キャリアの前端がソート先に到達する直前に走行速度を減速させると同時に底部を開放し、減速制御によって走行放出の場合よりも小さい放物線を描きながら放出物品をソート先に向けて放出させる。走行放出又は減速制御方式によれば、物品キャリアの停止に伴う走行時間ロスを解消することができる。

図６は、マット製品の仕分け処理における、上キャリアの前記ソート処理手段のキャリア自走処理制御を示す。図７は、同マット製品の仕分け処理における、下キャリアの前記ソート処理手段のキャリア自走処理制御を示す。図１２は上下キャリア相互の通信制御例を示すキャリア動作の模式図である。
上キャリア１、下キャリア３１は、図１の矢印に示すように、夫々、上段側の軌道レール２、下段側の軌道レール３２に沿って反時計回りに周回する。まず、空のキャリアが駆動モータ１０の駆動により前進駆動を行って、マット投入位置に到達すると停止する（ステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ２０〜Ｓ２２）。このキャリア停止は仕分制御装置５０から出力された停止信号の受信により行われる。

コンベア３、３３を通じて仕分け対象のマットを受け入れた後、物品キャリアは前進走行を再開する（ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ２３、Ｓ２４）。物品収容部にマット投入を受け入れたとき、投入マットの個体識別符号に基づくソート先の情報が仕分制御装置５０から発信され、ソートデータとしてデータ記憶メモリ５４に記憶される。ついで、物品キャリアは記憶したソート先の回収ボックス台車２０のいずれかを目指して自走していく。物品キャリアは自走しながら、所望の回収ボックス台車２０から台車停留情報を受信したとき、その位置で停止し、物品収容部の投入マットを放出してソート先の回収ボックス台車２０に移し替える（ステップＳ６、Ｓ２６）。マット放出した後は、記憶データがクリアされ（ステップＳ９、Ｓ１０、Ｓ２７、Ｓ２８）、物品キャリアは再び前進駆動されて軌道閉ループ内を循環走行して、マット投入・放出が繰り返し実行され、マット仕分けの連続且つ大量処理が実行される。

上記のソート先移動行程において、図６及び図７の制御フローでは省略しているが、前記上段軌道閉ループ内及び前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアが同一のソート先に同時に移動しても、上段軌道閉ループと下段軌道閉ループの物品キャリア同士が干渉し合わないように、上段軌道閉ループの物品キャリアがソート先で停止、待機し、下段軌道閉ループ側の物品放出の優先処理が実行される。この優先処理は両物品キャリア間の相互通信により確認される。優先処理の完了後、下段軌道閉ループ内の物品キャリアが移動すると、上段軌道閉ループの物品キャリアによる物品放出が行われる。従って、前記上段軌道閉ループ内及び前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアが同一のソート先に同時に移動しても、物品キャリア同士が干渉し合わず、円滑にソート処理を実行することができる。

なお、図２に示すように、下段軌道閉ループ内の下キャリア３１Ａが停止中に、それと同じソート先を記憶した上段軌道閉ループ内の上キャリア１Ａが進行した場合には、そのソート先まで移動後下キャリア３１Ａの存在確認の信号出力を行う。下キャリア３１Ａの存在確認がされた場合は、上キャリア１Ａはソート位置で停止する。上キャリア１Ａは、下キャリア３１Ａがソート処理を終えて移動し、当該確認信号が解除されるまで待機し、解除後に物品放出の動作に移る。即ち、上キャリア１のマット放出に際しては、下キャリア３１の存在確認が行われる。図１２の（１２Ａ）に示すように、上キャリア１の物品収容部の底部に設けた反射型光学センサＰＳ１、ＰＳ２により下キャリア３１の存在を検知しないときは、正常放出が可能と判断して、破線で示すように底板４が下方に開かれてソート先の回収ボックス台車２０に向けて収容物品が投下される。図１２の（１２Ｂ）に示すように、反射型光学センサＰＳ１、ＰＳ２のいずれかにより下キャリア３１の存在を検知したときは、センサオフになるまで待機停止し（ステップＳ７）、センサオフにより正常放出が可能と判断してから、収容物品を投下する（ステップＳ７、Ｓ９）。反射型光学センサＰＳ１、ＰＳ２は下キャリア３１の進行方向の前後に分かれて設置され、停止中の下キャリア３１の存在だけでなく、図１２の（１２Ｂ）に示すように、ソート先の上を通過する下キャリア３１の存在も検知する。

上段軌道閉ループ内の上キャリア１がソート先に移動してマット放出を行う場合には、下段軌道閉ループ内の下キャリア３１の走行が上キャリア１による正常なマット放出を阻害しないように、制御部５２は物品キャリア３１向けに進入禁止信号を発信する（ステップＳ８）。つまり、図１２の（１２Ａ）に示すように、上キャリア１が先にソート位置に到達している場合には、物品収容部の外側面に設置された投光センサＵＳから下キャリア３１の受光センサＬＳに向けて進入禁止信号が光出力される。勿論、図１２の（１２Ｂ）に示すように、上キャリア１がソート位置に到達する前に、下キャリア３１がソート位置に停止ないし通過中の場合には、下キャリア３１の受光センサＬＳに進入禁止信号を送信しても受光できないため、上述のように、上キャリア１は待機停止状態になる。この進入禁止信号の送出タイミングはソート先に停止するとき、あるいはその停止直前に開始されるようにしてよい。上キャリア１がソート先に停止して、マット放出を行っているとき、当該ソート位置に接近してくる、下段軌道閉ループ内で移動中の下キャリア３１は進入禁止信号を受けて一旦停止する（ステップＳ２５、Ｓ２９）。従って、上段軌道閉ループ内の上キャリア１がソート先で停止ないし停止直前まで接近している場合には、進入禁止信号を送信して、下段軌道閉ループ内の下キャリア３１が当該ソート先に進入することを禁止するので、２層式仕分け装置において、下段軌道閉ループ内の物品キャリアが誤って進入することを防止して、安全且つ効率的に物品キャリアを流通走行させてソート処理を円滑に行うことができる。なお、マット放出を完了すると、記憶データがクリアされると共に、進入禁止信号の発信が解除されるので（ステップＳ１０）、進入禁止信号を受けて停止中の下キャリア３１は前進走行を再開できる（ステップＳ２５）。

上記実施形態においては、上下段軌道閉ループ内の物品キャリア１、３１を円滑に流通走行させて、仕分け作業能率を約２倍に向上させることができる。しかも、軌道レール２、３２は図１に示すように、重畳的に多層配置されているので、長手方向に大きい方の軌道レール３２の設置エリアで床占有面積Ａが確定され、単一軌道レールの使用時と同様の占有スペースで済み、大幅に処理能力をアップした仕分け装置を安価に実現することができる。特に、前掲の図１５及び図１６に示した、２台の物品仕分け装置の平面レイアウト構成と比較しても、多層配置に係る本実施形態は占有スペースの大幅な削減に寄与することができる。

自走式物品キャリアの上下段軌道閉ループのループ長は循環走行に必要な最小ループ面積を必要とする。即ち、図１に示すように、マット搬送用の自走式物品キャリアを使用した場合には、回転軌道半径Ｒは少なくとも１ｍ以上を必要とし、またレール同士の並行間隔Ｗも少なくとも２ｍ以上必要とするため、仕分け装置全体の床占有面積はこれら回転軌道半径Ｒ及び並行間隔Ｗの規制から決まる最小ループ面積以下にするのは難しい。更に、最小ループ面積の上下段軌道閉ループを使用しても物品仕分け装置全体の床占有面積は自走式物品キャリアの配置にも影響される。

図８は上下段軌道閉ループにおける自走式物品キャリアの一配置例を示す平面レイアウト図である。図８において上記実施形態と同一部材には同じ符号を付している。
図８の場合、上下段軌道閉ループを最小ループ面積としたとき、上キャリア１を上段軌道閉ループの内周側に配置し、下キャリア３１を下段軌道閉ループの外周側に配置した配置例を示す。この場合には下キャリア３１が外周側に膨れるため、仕分け装置全体の床占有面積Ｂはその膨れ分だけ大きくなる。しかも、上キャリア１と下キャリア３１の物品投下位置がずれるため、仕分けステーションＳＳ１を拡大する必要がある。

図９は上下段軌道閉ループにおける自走式物品キャリアの別の配置例を示す平面レイアウト図である。図９において上記実施形態と同一部材には同じ符号を付している。
図９の場合、上下段軌道閉ループを最小ループ面積としたとき、上キャリア１を上段軌道閉ループの外周側に配置し、下キャリア３１を下段軌道閉ループの内周側に配置した配置例を示す。この場合には上キャリア１が外周側に膨れるため、図８と同様に仕分け装置全体の床占有面積Ｂはその膨れ分だけ大きくなる。しかも、上キャリア１と下キャリア３１の物品投下位置がずれるため、仕分けステーションＳＳ２を拡大する必要がある。

図１０は上下段軌道閉ループにおける自走式物品キャリアの更に別の配置例を示す平面レイアウト図である。図１０において上記実施形態と同一部材には同じ符号を付している。
図１０の場合、上下段軌道閉ループを最小ループ面積としたとき、上キャリア１を上段軌道閉ループの外周側に配置し、下キャリア３１も下段軌道閉ループの外周側に配置した配置例を示す。この場合には上キャリア１及び下キャリア３１が外周側に膨れるため、仕分け装置全体の床占有面積Ｃはその膨れ分だけ大きくなる。

図１の実施形態においては、上キャリア１を上段軌道閉ループの内周側に配置し、下キャリア３１も下段軌道閉ループの内周側に配置しているため、仕分けステーションＳＳを拡大することなく上下段軌道閉ループ内周側に配置して、床占有面積Ａを最小化することができる。特に、上下段軌道閉ループを最小ループ面積化して、図８〜図１０の場合と比較したとき、本実施形態の場合、床占有面積Ａが最も小さくなっている。

図１の実施形態においては、上下段軌道閉ループの形状を略同一にしているが、それらのループ形状を異ならせてもよい。
図１１は、上段軌道閉ループを下段軌道閉ループより小さくした自走式物品キャリアの配置例を示す平面レイアウト図である。図１１において上記実施形態と同一部材には同じ符号を付している。

上段軌道閉ループのレール同士の並行間隔Ｗ１は下段軌道閉ループの並行間隔Ｗ２より、両側のキャリア搬送直線路の幅だけ狭くなっている（Ｗ１＜Ｗ２）。仕分けステーションＳＳ４は一方のキャリア搬送直線路に配設されている。上下段軌道閉ループの外周側に物品キャリアが配置されている。上キャリア１と下キャリア３１は共通の仕分けステーションＳＳ４の上方を通過、移動する。

図１１の場合には、大きい方の下段軌道閉ループの設置エリアで床占有面積Ｄが決定される。特に、図１の場合のように、下側のコンベア３３が軌道レール３２内側に臨めるように軌道レール２を短縮する制約を受けているが、下段軌道閉ループは上段軌道閉ループより大きいため、両キャリア搬送直線路夫々にコンベア３、３３を配設することができ、上下段軌道閉ループの長手方向の設計上の制約を受けずに済む。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における種々変形例、設計変更などをその技術的範囲内に包含するものであることは云うまでもない。

本発明によれば、自走式物品キャリアによる、２層以上の多層軌道閉ループを形成して、設置場所の平面占有面積を増加させることなく、仕分け処理能率を大幅に向上させたることができる物品仕分け装置を提供することができる。

１ 上キャリア
１Ａ 上キャリア
２ 軌道レール
３ コンベア
４ 底板
５ 底部開閉機構
６ 外側支持部
７ 自走駆動支持部
８ フリーローラ
９ フリーローラ
１０ 駆動モータ
１１ 駆動ローラ
１２ 駆動軸
１３ 計測装置
１４ 計測装置
２０ 回収ボックス台車
３１ 下キャリア
３１Ａ 下キャリア
３２ 軌道レール
３３ コンベア
５０ 仕分制御装置
５１ ＩＤチップ
５２ 制御部
５３ マイクロプロセッサ
５４ データ記憶メモリ
５５ キャリア駆動部
５６ 他の物品キャリア
１００ 軌道レール
１０１ 回収ボックス台車
１０２ 物品キャリア
１０３ コンベア
１０４ 仕分けステーション
１０５ 外周軌道レール
１０６ 内周軌道レール
１０７ 床占有面積
１０８ 床占有面積
Ａ 床占有面積
Ｂ 床占有面積
Ｃ 床占有面積
Ｄ 床占有面積
ＳＳ 仕分けステーション
ＳＳ１ 仕分けステーション
ＳＳ２ 仕分けステーション
ＳＳ３ 仕分けステーション
ＳＳ４ 仕分けステーション
Ｐ ダストコントロール製品
Ｒ 回転軌道半径
ｒ 回転軌道半径
Ｗ 並行間隔
Ｗ１ 並行間隔
Ｗ２ 並行間隔
ｗ 並行間隔
ＵＳ 投光センサ
ＬＳ 受光センサ
ＰＳ１ 反射型光学センサ
ＰＳ２ 反射型光学センサ

Claims (8)

1. 仕分け物品の投入位置を起点として、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軌道レールを閉ループ状に敷設し、走行・停止可能な自走駆動装置を搭載した自走式物品キャリアを前記軌道レールに走行自在に配備し、物品キャリアは、収容物品を下方に放出させる物品放出機構を備えた物品収容部と、前記投入位置にて仕分け物品が前記物品収容部に投入されたときソート先の仕分け位置を記憶して、前記ソート先まで移動し、前記物品放出機構の駆動により投入物品を下方に放出するソート処理手段と、他の物品キャリアと相互通信可能な通信手段とを有し、前記閉ループにおいて複数台の物品キャリアを循環走行させ、夫々の物品キャリアによる仕分け物品の投入・放出を繰り返し可能にした物品仕分け装置であって、上段側の軌道レール及び下段側の軌道レールを前記仕分けステーションを共通化して多層状に敷設し、前記上段側の軌道レール及び前記下段側の軌道レールは夫々、異なる投入位置を備えた上段軌道閉ループと下段軌道閉ループを構成して、夫々の軌道閉ループに複数台の物品キャリアを前記循環走行させ、前記上段軌道閉ループ内の物品キャリアのいずれかが、物品投入時に記憶したソート先においてソート処理を行うとき、前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアと通信し、前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアが前記ソート先に存在していないことを確認して収容物品の放出を行うことを特徴とする物品仕分け装置。
2. 前記上段軌道閉ループ内の物品キャリアの前記通信手段は、前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアに移動禁止信号を送信する送信手段を含み、前記上段軌道閉ループ内の前記物品キャリアが前記ソート処理を行うときには、前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアが前記ソート先の仕分け位置に進入することを禁止する前記移動禁止信号を送信する請求項１に記載の物品仕分け装置。
3. 前記上段軌道閉ループ内及び前記下段軌道閉ループ内の物品キャリアが同一のソート先を記憶したとき、前記両物品キャリアが共に前記ソート先の上方に位置する場合には、前記下段軌道閉ループの物品キャリアによる物品放出を優先処理する請求項１又は２に記載の物品仕分け装置。
4. 前記仕分けステーションを前記上段軌道閉ループ及び前記下段軌道閉ループの内周側に配置し、前記物品収容部は、前記上段軌道閉ループ及び前記下段軌道閉ループの軌道レールの内側に片持ち支持した請求項１、２又は３に記載の物品仕分け装置。
5. 物品放出機構は物品収容部の底部を開閉する底部開閉機構からなり、前記ソート処理時に前記底部を開放して前記ソート先の仕分け位置への物品放出を行う請求項１〜４のいずれかに記載の物品仕分け装置。
6. 前記仕分け物品には個体識別符号を書き込んだＩＤチップを取り付け、仕分け物品の投入経路には、前記ＩＤチップの個体識別符号を読み取る読取手段と、物品投入を行った物品キャリアに対して前記読取手段により読み取った個体識別符号に基づくソート先の情報を発信する発信装置とを配置した請求項１〜５のいずれかに記載の物品仕分け装置。
7. 前記投入経路は、前記軌道レールに対して傾斜配置され、前記上段側及び前記下段側の軌道レールの投入位置に夫々、基準床面位置から仕分け物品を揚送するコンベアからなる請求項１〜６のいずれかに記載の物品仕分け装置。
8. 前記仕分け物品は、種々の品種からなるカーペット、マット、払拭体等のダストコントロール製品である請求項１〜７のいずれかに記載の物品仕分け装置。

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