JP5472139B2 - 物品移載装置および物品移載方法 - Google Patents
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Description
この物品移載装置は、ピッキング設備に備えられ、ピッキング設備において箱体(物品集品容器)を連続搬送する主搬送経路の上方に配置されている。
物品移載装置は、物品が投入される箱形状の本体部と、本体部の箱体の搬送方向と平行な各側面内面の4隅にそれぞれ回転自在に配置された輪体と、前記各側面の4つの輪体にそれぞれ張設された一対の索体と、輪体の少なくとも一つを駆動することにより一対の索体を移動させる駆動装置と、箱体の搬送方向とは直角な左右方向の一方の端辺部が一対の索体に固定され、物品を一旦貯留するとき、箱体の搬送方向の上流側本体部の側面、本体部の底面、および搬送方向の下流側本体部の側面に渡って配置され、一方の端辺が下流側本体部の側面に位置し、物品を箱体に投入するとき、駆動装置による一対の索体の移動に伴って移動される矩形状のベルト体と、上流側本体部の側面位置に配置され、物品を一旦貯留するとき、ベルト体の他方の端辺部を挟み、物品を箱体へ投入するとき、ベルト体の他方の端辺部を送り出すベルト送り装置を備えている。
本体部へピッキングされた物品が投入されると、投入された物品はベルト体で受け止められる。主搬送経路に沿って、箱体が搬送されて物品移載装置に近づき、箱体の先端が本体部の上流位置へ移動されてくると、搬送方向上流側に配置されたベルト送り装置によりベルト体の他方の端辺部が下方へ送り出され、ベルト体の中央部が箱体に下降される。続いて、箱体の移動に伴って、ベルト送り装置によりベルト体の他方の端辺部が外れて、ベルト体は中央部に物品を保持した状態で箱体内に着地する。続いて、駆動装置により索体が移動されて、搬送方向下流側に位置するベルト体の一方の端辺から周回されると、物品からベルト体が引き抜かれて、物品が箱体内へ移載される。そして、ベルト体の一方の端辺部が元の下流側本体部の側面へ戻され、ベルト送り装置によりベルト体の他方の端辺部が挟み込まれる。
このような物品移載装置および物品移載方法によれば、ベルト体に貯留された物品は徐々に、ベルト体に支持されて箱体へ到達するため、落下時に損傷しやすい物品の移載が可能となる。
これにより、物品を貯留しているベルト体の底部が、一定の比率以上に収納されている箱体内の物品に載り、ベルト送り装置により最終的に送り出されるベルト体の他方の端辺部が箱体の縁部に掛かるより早く、一対の索体の周回によりベルト体を持ち上げることが可能となる。よって、ベルト体の他方の端辺部が箱体の縁部に掛かった状態でベルト体が持ち上げられることによって、ベルト体に支持された物品が箱体の外部に放り出されることが回避される。
上記構成によれば、物品高さ検出手段からのデータにより箱体内に既に収納されている物品の高さが確認される。
上記構成によれば、既に投入された物品の種類と数量により箱体内に既に収納されている物品の体積または高さが確認される。
上記構成によれば、箱体容積検出手段からのデータにより箱体の収納容積または収納スペースの高さが確認される。
上記構成によれば、記憶した順に箱体の収納容積または収納スペースの高さが確認される。
よって、ベルト体の他方の端辺部が箱体の縁部に掛かった状態でベルト体が持ち上げられることによって、ベルト体に支持された物品が箱体の外部に放り出されることが回避される。
図1に本発明の実施の形態における物品移載装置の構成を示す。
この物品移載装置11は、投入装置12と、送込みコンベヤ装置13と、センサ装置14とから構成されている。
搬送コンベヤ装置15による箱体17の搬送方向(以下、単に「搬送方向」と称す)と平行な本体部19の内部における各側面部には、それぞれ、四隅に、スプロケット22が回転自在に配置されている。四つのスプロケット22は、両側面部において互いに対向して配置され、それぞれ対をなしている。
このベルト送り装置28は、ベルト体27を送り出す送りローラ28aと、送りローラ28a側へベルト体28を押付ける押圧ローラ28bとを備え、送りローラ28aが停止されているとき、送りローラ28aと押圧ローラ28bによりベルト体27が移動しないように挟持し、送りローラ28aを駆動することによりベルト体27を送り出す構成とされている。押圧ローラ28bは、圧縮ばねにより送りローラ28a側に付勢されたアームに回転自在に支持されている(図示せず)。
また、シャフト26のベルト体27の周回方向の上流位置と下流位置に、ベルト体27を周回させるとき、シャフト26を滑らかに送りローラ28aと押圧ローラ28b間を通過させるために、断面が三角形状で突起状のくさび部材が設けられている(図示せず)。
また箱体17の種別としては、大箱17aの小箱17bの2種類があり、これらの箱体17は底面の面積は同一とし、小箱17bの物品16の収納スペースの高さを、大箱17aの物品16の収納スペースの高さの半分とすることにより、小箱17bの物品16の収納容積を、大箱17aの物品16の収納容積の半分としている。
物品移載装置11を制御する制御装置41は、モード判定部42と、駆動制御部43と、駆動開始検出部44より構成されている。
モード判定部42には、重量計33により検出された物品16の重量のデータ(重量確認手段からのデータの一例)が入力され、距離センサ35により検出された箱体17内に既に収納されている物品16までの距離のデータが入力され、また第1箱センサ36および第2箱センサ37より箱体17の検出信号が入力され、さらに駆動制御部43より物品16の投入(移載)終了信号(後述する)が入力されている。
そして、モード判定部42は、これら重量計33、距離センサ35、第1箱センサ36、第2箱センサ37、および駆動制御部43から入力されるデータ・信号に基づいて、「通常モード」、「大箱50%モード」、「小箱50%モード」、「第2原点モード」のいずれかのモードで箱体17への物品16の投入制御を行うかどうかを判定し、モードのデータを駆動制御部43に出力する(各モードについては、後述する)。
また前記駆動開始検出部44には、第1箱センサ36より箱体17の検出信号が入力され、また箱体17が第1箱センサ36(門型フレーム34)の位置より投入装置12による投入開始位置まで移動する距離を、搬送コンベヤ装置15による箱体17の搬送速度で除算して求めた移動時間(タイマー時間)が予め設定されている。駆動開始検出部44は、第1箱センサ36より検出信号を入力すると、前記移動時間を設定時間としてタイマーを駆動し、設定時間となると、駆動制御部43へ投入(移載)開始信号を出力する。これにより、箱体17が、予め設定された投入装置12による物品16の投入位置に到着したことが駆動制御部43へ知らされる。
駆動制御部43より物品16の投入(移載)終了信号を入力すると(ステップ−A1)、まず、重量計33により検出されている物品16の重量のデータを入力する(ステップ−A2)。
次に、入力した物品16の重量が規定重量以下であるかどうかを確認し(ステップ−A3)、確認すると、「第2原点モード」を選択し、モードのデータとして「第2原点モード」を駆動制御部43へ出力する(ステップ−A4)。
大箱17aであると確認すると(ステップ−A7)、距離センサ35から入力される距離のデータに基づいて、箱体17(ここでは、大箱17a)内に既に収納されている物品16の体積を演算する(ステップ−A8)。
一方、大箱17aの物品16の収納容積に対する演算された物品16の体積の比率が50%以上であることが確認されない場合、「通常モード」を選択し、モードのデータとして「通常モード」を駆動制御部43に出力する(ステップ−A11)。
そして、小箱17bの収納容積に占める演算された物品16の体積の比率が50%(一定比率の一例)以上であるかを確認し(ステップ−A13)、確認すると、「小箱50%モード」を選択し、モードのデータとして「小箱50%モード」を駆動制御部43に出力する(ステップ−A14)。
このように、投入装置12を制御するモードが、物品16の重量、箱体17の種別、および箱体17内に既に収納されている物品16の体積により設定される。
なお、制御の開始時には、ベルト体27は、シャフト26(ベルと体27の一方の端辺部27a)が第1原点センサ31により検出されている位置(第1原点位置)にあるものとする。また各モード毎に、ベルト送り装置28(送りローラ27a)によるベルト体27の送り出し開始時より一対のチェーン23の駆動を開始するまでの時間(駆動開始時間の一例;以下、チェーン駆動開始時間と称す)が、予め記憶(設定)されているものとする。いま、第1原点センサ31の位置にシャフト26があるとき、ベルト送り装置28により、残りのベルト体27を送り出すことに必要な時間を、400msecとしている。すなわち、チェーン駆動開始時間が400msecとされているときは、ベルト体27の送り出しが終了してから一対のチェーン23が駆動されることを意味し、400msec未満のとき、ベルト体27の送り出しが終了する前に、一対のチェーン23が駆動されることを意味している。
箱体17の物品の収納容積が大きいと、一定比率で収納されている物品16と投入装置12(本体部19)との間の距離が短くなり、ベルト体27を早く持ち上げないと、ベルト体17の他方の端辺部27bが箱体17の縁部に掛かり、ベルト体27に支持された物品16が箱体17の外部に放り出される恐れがある。これに対して、箱体17の物品の収納容積が小さいと、一定比率で収納されている物品16と投入装置12(本体部19)との間の距離が長くなり、早くベルト体27を持ち上げすぎると、ベルト体27に貯留されていた物品16が高い位置から箱体17内に投入され、物品16が破損する恐れがでてくる。したがって、箱体17の物品の収納容積と、予め設定された一定比率により、この比率における箱体17内の物品16の高さを求め、収納されている最も高い位置の物品16と物品移載装置11(本体部19)との間の距離を求めて、箱体17の物品の収納容積毎に、チェーン駆動開始時間が設定されている。
確認すると、チェーン駆動開始時間として、400msecを設定し(ステップ−B8)、確認されないと、入力されたモードのデータが「大箱50%モード」であるかどうかを確認する(ステップ−B9)。
ステップ−B6、またはステップ−B8、またはステップ−B10、またはステップ−B11に続いて、送込みコンベヤ装置13を所定時間駆動し、送込みコンベヤ装置13上の物品16をベルト体27上へ移載する(ステップ−B12)。
そして、第1原点センサ31の検出信号が入力されたことを確認すると(ステップ−B18)、送りローラ28aとチェーン駆動モータ24を停止し(ステップ−B19)、終了する。
[通常モード] 図6は、通常モード時の物品16の移載動作を説明する図である。 通常モードが確認されると、物品16は、送込みコンベヤ装置13からベルト体27上ヘ投入され、図6(a)に示すように、ベルト体27により支持されて一旦貯留される。そして、搬送コンベヤ装置15により大箱17a,小箱17aのいずれかの箱体17(図では、一例として、大箱17aの場合を示している)の先端が、上記投入位置に到達すると(本体部19の上流側位置へ移動されて、本体部19の搬送方向における上流側側面部より下流位置に到達すると)、図6(b)に示すように、ベルト送り装置28の送りローラ28aによりベルト体27の他方の端辺部27bを、搬送コンベヤ装置15により搬送されている箱体17の搬送速度に合わせて下方へ送り出し、ベルト体27の中央部を、連続移動している箱体17内に下降させる。続いて図6(c)に示すように、ベルト送り装置28の送りローラ28aによりベルト体27の他方の端辺部27bを全て送り出してベルト体27の他方の端辺部27bを送りローラ28a及び押圧ローラ28bから外し、物品16をベルト体27の中央部に保持した状態でベルト体27を箱体17内に下降させ、物品16をソフトに箱体17へ投入する。続いて図6(d)に示すように、上記チェーン駆動開始時間が400msecとなると、チェーン駆動モータ24を駆動することにより一対のチェーン23a,23bを移動してベルト体27の一方の端辺部27aを上方へ移動させ、ベルト体27を物品16から引き抜き、物品16を箱体17へと移載する。そして、ベルト体27を、本体部19の、搬送方向における下流側側面部から、上面部、搬送方向における上流側側面部、底面部と周回させ、図6(a)に示すように、第1原点センサ31によりシャフト26を検出することによりベルト体27の一方の端辺部27aを元の本体部19の下流側側面部へ戻し、ベルト送り装置28の送りローラ28aと押圧ローラ28bによりベルト体27の他方の端辺部27bの端面を挟み込む。この状態に戻ると、送込みコンベヤ装置13により次の物品16をベルト体27上へ送り込み投入可能となる。
また本実施の形態では、距離センサ35から入力される距離のデータに基づいて、大箱17aまたは小箱17b内に既に収納されている物品16の体積を演算しているが、この距離のデータに基づいて大箱17aまたは小箱17b内に既に収納されている物品16の高さを求め、この物品16の高さの大箱17aまたは小箱17bのそれぞれの収納スペースの高さに対する比率を求め、この比率に基づいて、「大箱50%モード」、または「小箱50%モード」、または「通常モード」を選択し、選択したモードに基づいて、ベルト送り装置28によるベルト体27の送り出しが終了する前に一対のチェーン23a,23bの駆動を開始する駆動開始時間を設定するようにしてもよい。
また本実施の形態では、箱体17の種別を大箱17aと小箱17bの2種類としたが、箱体17は1種類でもよいし、また3種類以上であってもよく、箱体17の形状や容積に応じて、チェーン駆動モータ24を駆動するタイミングを適切に変更することで、物品16が箱体17の外へこぼれ落ちることを有効に防止できる。
また本実施の形態では、重量計33からのデータに基づき、投入口21より投入される物品16の重量を確認しているが、予め、制御装置41に、投入口21より投入予定の物品16の種類と数量と各種の物品16の重量を記憶しておき、投入口21より投入予定の物品16の重量を確認するようにすることもできる。
また本実施の形態では、ベルト体27を、1本の合成樹脂シートから形成しているが、帯状体に形成されるものであればよく、例えば、網目を有する帯状のもの、あるいはローラ群が並設されて帯状に形成されたもの等であってもよい。
12 投入装置
13 送込みコンベヤ装置
14 センサ装置
15 搬送コンベヤ装置
16 物品
17 箱体
17a 大箱
17b 小箱
19 本体部
21 投入口
23a,23b チェーン
24 チェーン駆動モータ
26 シャフト
27 ベルト体
27a 一方の端辺部
27b 他方の端辺部
28 ベルト送り装置
28a 送りローラ
28b 押圧ローラ
31 第1原点センサ
34 門型フレーム
35 距離センサ
36,37 箱センサ
41 制御装置
Claims (7)
- 移載する物品が投入される投入口を有し、下方が開放された箱状の本体部と、
前記本体部の対向する側面の内面に沿ってそれぞれ周回する一対の索体と、
前記一対の索体に一方の端辺部が固定され、前記投入口から投入された物品を一旦貯留するベルト体と、
前記ベルト体の他方の端辺部を挟持し、送り出すベルト送り装置と、
前記物品を移載する箱体が、予め設定された投入位置に到着すると、前記ベルト送り装置を駆動して、このベルト送り装置により挟持されたベルト体の他方の端辺部を送り出し、ベルト体に貯留された物品の前記箱体へ移載を行い、前記ベルト送り装置によるベルト体の送り出しが終了すると、前記一対の索体を駆動して、前記一対の索体により前記ベルト体を周回し、前記ベルト体の他方の端辺部が前記ベルト送り装置まで周回してくると、ベルト送り装置により、前記ベルト体の他方の端辺部を挟持する制御装置
を備えた物品移載装置であって、
前記制御装置には、予め、前記箱体内に既に収納されている物品の体積又は高さが箱体の物品の収納容積又は収納スペースの高さに対して一定の比率以上のとき、前記ベルト送り装置によるベルト体の送り出しが終了する前に前記一対の索体の駆動を開始する駆動開始時間が設定され、
前記制御装置は、前記物品の移載開始前に、前記箱体内に既に収納されている物品の体積又は高さを確認し、この物品の体積又は高さが箱体の物品の収納容積又は収納スペースの高さに対して一定の比率以上であることを確認すると、前記ベルト送り装置によるベルト体の送り出し開始時より前記駆動開始時間が経過すると、前記一対の索体の駆動を開始すること
を特徴とする物品移載装置。 - 前記制御装置には、前記駆動開始時間は、前記箱体の物品の収納容積に応じて予め設定されていること
を特徴とする請求項1に記載の物品移載装置。 - 前記箱体内に既に収納されている物品の高さを求める物品高さ検出手段を備え、
前記制御装置は、前記物品の移載開始前に、前記物品高さ検出手段からのデータにより前記箱体内に既に投入されている物品の体積または高さを確認すること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の物品移載装置。 - 前記制御装置は、前記物品の移載開始前に、既に投入された物品の種類と数量により、箱体内に既に収納されている物品の体積または高さを確認すること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の物品移載装置。 - 前記箱体の高さを検出することにより箱体の物品の収納容積または収納スペースの高さを検出する箱体検出手段を備え、
前記制御装置は、前記物品の移載開始前に、前記箱体検出手段からのデータにより前記箱体の収納容積または収納スペースの高さを確認すること
を特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の物品移載装置。 - 前記制御装置には、物品を投入する箱体の順に、箱体の収納容積または収納スペースの高さが記憶され、前記物品の移載開始前に、記憶した前記箱体の収納容積または収納スペースの高さを確認すること
を特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の物品移載装置。 - 移載する物品が投入される投入口を有し、下方が開放された箱状の本体部と、
前記本体部の対向する側面の内面に沿ってそれぞれ周回する一対の索体と、
一対の索体に一方の端辺部が固定され、前記投入口から投入された物品を一旦貯留するベルト体と、
ベルト体の他方の端辺部を挟持し、送り出すベルト送り装置
を備え、
前記物品を移載する箱体が、予め設定された投入位置に到着すると、前記ベルト送り装置を駆動して、このベルト送り装置により挟持されたベルト体の他方の端辺部を送り出し、ベルト体に貯留された物品の前記箱体へ移載を行い、前記ベルト送り装置によるベルト体の送り出しが終了すると、前記一対の索体を駆動して、前記一対の索体により前記ベルト体を周回し、前記ベルト体の他方の端辺部が前記ベルト送り装置まで周回してくると、ベルト送り装置により、前記ベルト体の他方の端辺部を挟持する物品移載方法であって、
予め、前記箱体内に既に収納されている物品の体積又は高さが箱体の物品の収納容積又は収納スペースの高さに対して一定の比率以上のとき、前記ベルト送り装置によるベルト体の送り出しが終了するまでに前記一対の索体の駆動を開始する駆動開始時間が設定され、
前記物品の移載開始前に、前記箱体内に既に投入されている物品の体積又は高さを確認し、この物品の体積又は高さが箱体の物品の収納容積又は収納スペースの高さに対して一定の比率以上であることを確認すると、前記ベルト送り装置によるベルト体の送り出し開始時より前記駆動開始時間が経過すると、前記一対の索体の駆動を開始すること
を特徴とする物品移載方法。
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