JP5573653B2 - 物品の収納設備 - Google Patents

Description

本発明は、搬送されてきた物品を箱などの容器に収納する物品の収納設備に関するものである。

従来、青果物を等級などに応じて仕分けをおこない、箱などの容器に収納する設備が開発および開示されている（下記の特許文献１など）。複数の種類の容器を準備し、待機させておき、青果物の収納総重量や等級などに応じて容器を変更する。一の種類の容器に物品を収納し、物品を収納した一の種類の容器が出荷数になった後、他の種類の容器に変更する。特許文献１の設備であれば、容器を送り出す装置に対して切り替え信号を送信し、容器を切り替えている。

しかし、特許文献１は切り替え信号の送信タイミングが記載されていない。出荷数を超えてから切り替え信号が送信されるおそれがある。出荷数を超えた場合は、超えた分の容器を搬送ラインから取り除く必要がある。容器に収納された物品は、他の種類の容器に移し替えたりするため、所定外の労力が必要になる。一方、出荷数になる前に切り替え信号が送信されれば、足りない分だけ新たに容器に物品を収納する必要が生じる。

また、物品の収納された容器を自動で計数し、その計数値をディスプレイに表示して、手動で容器の種類を変更することがおこなわれている。作業者がディスプレイを確認する必要があり、確実に出荷数の容器に物品を収納させることは難しい。

実開平６−４９３０６号公報

本発明は、容器の種類によって必要な出荷数の容器に物品を収納させるための収納設備を提供することを目的とする。

本発明の物品の収納設備は、搬送される物品を容器に収納するための収納設備である。複数の第１の移送手段、第２の移送手段、容器供給手段、秤量機、制御手段を備える。第１の移送手段は、容器の種類ごとに設けられ、容器の移送および待機をおこなう。容器供給手段は、複数の第１の移送手段の中から１つの第１の移送手段に載置されている１つの容器を第２の移送手段に供給する。第２の移送手段は、容器を物品の収納位置まで移送する。秤量機は、物品の収納位置に備えられ、物品の重量を計量する。制御手段は、第２の移送手段へ供給する容器の種類および数を設定し、容器供給手段に設定された種類および数の容器を第１の移送手段から第２の移送手段に供給するように動作させ、秤量機が物品の重量を計量した回数および第２の移送手段上の容器数から、第２移送手段に供給した容器の数を求める。制御手段において設定された容器の種類が複数であるときに、一の種類の容器について設定された数を第２の移送手段に供給した後に、他の種類の容器について設定された数を第２の移送手段に供給する。

前記第２の移動手段によって、収納位置に移送する容器が収納位置で物品の収納された容器を押し、前記制御手段は、小さい容器から順番に第１移送手段から第２移送手段に供給するように容器供給手段を動作させる。

前記複数の第１の移送手段が鉛直方向に並べられており、前記容器供給手段が第１の移送手段の側方に隣接しており、第１の移送手段の側方に容器を移動させることによって第２の移送手段に容器を供給する。

前記制御手段は、容器供給手段が第２の移送手段に容器を供給した回数を計数する。

本発明は、容器供給手段によって第１の移送手段から第２の移送手段に出荷数の容器を移送することができ、出荷数の容器に物品を収納することができる。物品の収納後に、余分な容器を出荷までに取り出して、物品を他の種類の容器に詰め替えることはしなくてよく、収納から出荷までの効率を上げることができる。

第１の移送手段が鉛直方向に並べられている様子を示す図である。 物品の収納の様子を示す図である。 制御手段の構成を示すブロック図である。 容器の種類が切り替わる様子を示す図であり、（ａ）は一の容器に物品を収納している図であり、（ｂ）は一の容器から他の容器に切り替わったときに、他の容器が鉛直シュートに入れられた図であり、（ｃ）は主秤量機の上に他の容器が載せられた図であり、（ｄ）は他の容器に物品を収納している図である。

本発明の物品の収納設備について図面を用いて説明する。収納される物品は、例えば果物や野菜などの青果物である。

図１、図２に示す物品の収納設備１０は、容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの移送および待機をおこなう第１の移送手段１４、容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを物品１６の収納位置まで移送する第２の移送手段１８、第１の移送手段１４から第２の移送手段１８に容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを供給する容器供給手段２０を備える。

第１の移送手段１４は複数備えられており、第１の移送手段１４ごとに容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの種類が異なる。第１の移送手段１４はベルトコンベヤやローラコンベヤである。第１の移送手段１４は、鉛直方向（図中Ｚ方向）に並べられる。第１の移送手段１４が容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを移送し、容器供給手段２０の横で容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを待機させる。容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、段ボール箱やコンテナなどである。図１では第１の移送手段１４ごとに容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの種類が異なることを示すために、容器の種類ごとに符号１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとして変えているが、特に容器の種類を区別しないで説明する場合は符号１２とする。

容器供給手段２０が第１の移送手段１４の側方に隣接して配置される。容器供給手段２０は、容器１２を落下させるときの軌道となる鉛直シュート２２、容器１２を第１の移送手段１４から鉛直シュート２２へ押し出す第１のプッシャー２４、および鉛直シュート２２の底部２６から第２の移送手段１８に容器１２を押し出す第２のプッシャーを備える。鉛直シュート２２は、第２の移送手段１８の隣接箇所に容器１２を通過させるための開口２８を備える。

第１のプッシャー２４が容器１２を鉛直シュート２２に押し出し、容器１２は鉛直シュート２２の底部２６まで落下し、第２のプッシャーが容器１２を鉛直シュート２２の外にある第２の移送手段１８へ押し出す。鉛直シュート２２によって、容器１２の方向を変えずに垂直落下させる。容器１２が第２の移送手段１８に供給されるたびに、第１の移送手段１４が容器１２を移送して、容器供給手段２０の隣接位置で容器１２を待機させる。

第１のプッシャー２４の代わりに、第１の移送手段１４が傾斜することによって、容器１２を側方に移動させる構成であっても良い。また、第２のプッシャーの代わりに、鉛直シュート２２の底部２６にベルトコンベヤやローラーコンベヤを配置して、容器１２を移送させるようにしても良い。

第２の移送手段１８は、物品１６の収納位置に隣接して設けられる。第２の移送手段１８は、収納位置の隣接位置で待機している容器１２を収納位置に移送させるものである。第２の移送手段１８は、容器１２の移送方向に沿って複数の間隙があり、容器１２の載置箇所よりも下方に櫛歯形プッシャーが配置されている。エアシリンダーによって、間隙から櫛歯形プッシャーの櫛歯を上昇させて、櫛歯形プッシャーを移送方向に駆動させて容器１２を押すことによって、容器１２を収納位置に移送するものである。容器１２の移送後、櫛歯形プッシャーは降下され、元の位置に戻される。収納位置で物品１６が収納された容器１２と一緒に容器１２を押しても良い。なお、第２の移送手段１８は、櫛歯形プッシャーに限定されず、容器１２を収納位置に移送する手段であれば、ローラーコンベヤなどであってもよい。

物品１６の収納位置には主秤量機３０と副秤量機３２が備えられる。物品１６の重量を計量しながら、物品１６を容器１２に収納する。主秤量機３０と副秤量機３２は、後述する主投下コンベヤ３８と副投下コンベヤ４２の下流端部に配置される。

物品移送手段３４は、容器１２に物品１６を投下する大出し口３６を有し、大出し口３６に物品１６を供給する主投下コンベヤ３８、および容器１２に物品１６を投下する小出し口４０を有し、小出し口４０に物品１６を供給する副投下コンベヤ４２を備える。物品移送手段３４は、複数並べられても良い。物品移送手段３４ごとに、物品１６の等級などが異なるようにする。第１の移送手段１４が物品移送手段３４の上方を横切るように配置され、第２の移送手段１８と物品移送手段３４が同方向（図中ｙ方向）に並べられて配置される。

主投下コンベヤ３８と副投下コンベヤ４２は並行して設けられている。また、物品１６を各コンベヤ３８，４２までの搬送する横引きコンベヤ４４も備える。各コンベヤ３８，４２，４４は、ベルトコンベヤやローラーコンベヤなどが挙げられる。主投下コンベヤ３８と副投下コンベヤ４２は、ｙ方向に移送する部分３８ｙ、４２ｙとｘ方向に移送する部分３８ｘ、４２ｘとで構成されている。

主投下コンベヤ３８では、容器１２に収納すべき物品１６の規定量以下であり、かつ規定量に近い値まで物品１６を投下させる。この規定量に近い値を第１の重量値、規定量を第２の重量値として以下説明する。大出し口３６の下方に主秤量機３０が設けられ、主投下コンベ３８から複数の物品１６が投下されて容器１２に収納されるとき、容器１２は主秤量機３０の上に配置される。物品１６の総重量が第１の重量値になるまで物品１６が投下される。第１の重量値になった後、主投下コンベヤ３８を停止し、容器１２を移動させて、小出し口４０から容器１２に物品１６を投入する。

主秤量機３０に容器１２が載せられて物品１６が投下される前に、容器１２の重量を計測して、主秤量機３０と副秤量機３２は計量する重量から容器１２の重量を減算するようにする。なお、容器１２の重量を含めて、第１の重量値と第２の重量値を規定しても良い。

小出し口４０の下方に副秤量機３２が設けられ、副投下コンベヤ４２から物品１６が投入されて容器１２に収納されるとき、容器１２は副秤量機３２の上に配置される。１つの物品１６が容器１２内に投下され、副秤量機３２で計量がされた後、次の物品１６が投下されるように、副投下コンベヤ４２での物品１６の投下速度を調節する。物品１６の総重量が第２の重量値になったときに物品１６の投下を停止することができ、第２の重量値だけの物品１６を容器１２に収納することができる。副投下コンベヤ４２の速度を調節する以外に、ゲートを設けても良い。副秤量機３２で計量ができたときにゲートを開けて物品１６を投下し、ゲートを閉じる。

上記のように物品１６の重量を計量した後に次の物品１６を投下すると、第２の重量値になるまで時間がかかりすぎる場合がある。そこで、副投下コンベヤ４２での物品１６の移送速度を２段階で変更してもよい。最初に、第２の重量値と計量値との差が一定範囲になるまでは主投下コンベヤ３８と同様に連続して物品１６を投下させる。次に、上記差が一定範囲に入れば、確実に物品１６の重量を第２の重量値にする必要があるので、上記のように物品１６の移送速度を遅くして１つずつ物品１６を投下する。

なお、物品１２が青果物である場合、青果物の重量は個々に微妙に異なるため、必ず第２の重量値にすることができない。そのため、第２の重量値は一定の範囲を含むようにして、この範囲に入ったときに物品１６の投下を終了する。

副投下コンベヤ４２よりも主投下コンベヤ３０を幅広にし、搬送できる物品１６の量を多くする。主投下コンベヤ３８と副投下コンベヤ４２の上流端が揃えられている。主投下コンベヤ３８と副投下コンベヤ４２の上流端まで横引きコンベヤ４４で物品１６が搬送されるが、確率的に主投下コンベヤ３８の方に多くの物品１６が移送される。また、小出し口４０よりも大出し口３６の方が広く、一度に複数の物品１６を投下させることができる。

主投下コンベヤ３８と副投下コンベヤ４２とが並べられているため、主秤量機３０と副秤量機３２も並べられており、主秤量機３０の上で物品１６が収納されたあと、副秤量機３２の上に容器１２を移動させることができる。物品１６を収納させやすくするために、主秤量機３０と副秤量機３２は容器１２を傾斜させる手段を備えていても良い。副秤量機３２で物品１６が第２の重量値になった後、容器１２を副秤量機３２の外に移動させるためのローラなどの装置を副秤量機３２の容器１２の載置部分に備える。副秤量機３２から他の装置に向けて容器１２を搬送させる。

上述した各手段の動作を制御する制御手段５０を備える（図３）。制御手段５０は、第２の移送手段１８へ供給する容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの種類および数を設定するコンピュータ５２、コンピュータ５２の設定にしたがって容器供給手段２０を駆動させる制御盤５４、物品移送手段３４の駆動を制御する制御盤５６を備える。物品移送手段３４は、上記のように物品各秤量機３０，３２と連動しており、制御盤５６は各秤量機３０，３２の駆動も制御する。また、制御手段５０は、第１の移送手段１４の駆動を制御する制御盤、第２の移送手段１８の駆動を制御する制御盤が含まれる。物品移送手段３４が複数になれば、他の手段も複数になるため、各手段の制御盤５４，５６を統括する統括制御盤５８，６０も設けられる。これらの制御盤５４，５６は、ハードウェアまたはソフトウェアの少なくとも１つによって各手段を説明するような動作をおこなうように制御するものである。コンピュータ５２および各制御盤５４，５６は通信機器によって、相互に通信できる。

上記のようにコンピュータ５２は、容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの種類および数を設定する。この設定にあたって、操作者がコンピュータ５２に容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの種類および数の情報を入力する。また、一の種類の容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを設定された数だけ第２の移送手段１８に供給した後、他の種類の容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄについて設定された数を第２の移送手段１８に供給するように設定する。例えば総重量５ｋｇの物品１６を収納する容器１２から総重量１０ｋｇの物品１６を収納する容器１２に切り替えるとする。

容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの種類を変えるタイミングについて説明する。主秤量機３０で計量された回数によって、実際に物品１６が収納された容器１２の数が分かる。設計時に第２の移送手段１８に載せられる容器１２の数は既知である。これらの数を加算することによって、第１のプッシャー２４が第１の移送手段１４から鉛直シュート２２に押し出した容器１２の数を求められる。この容器１２の数がコンピュータ５２で設定された数になったときに、第１のプッシャー２４が押す容器１２の種類を変更する。実際に物品１６が収納された容器１２の数を使用しているため、移送中に何らかのトラブルがあったときであっても、容器１２の種類を変更するときのタイミングを正しくすることが容易である。

また、主秤量機３０で計量された回数を利用したが、副秤量機３２で計量された回数を利用しても良い。副秤量機３２に容器１２が載せられるときに、空の容器１２が主秤量機３０に載せられる。副秤量機３２で計量された回数と主秤量機３０の上の容器１２の数である１と第２の移送手段１８の上の容器１２の数を加算する。

次に、上記の設備１０を使用した容器１２への物品１６の収納方法について説明する。（１）空の容器１２が、第１の移送手段１４によって搬送され、待機している。第１のプッシャー２４が鉛直シュート２２へ向けて容器１２を押し、容器１２を鉛直シュート２２の底部２６に落下させる。また、第２のプッシャーが底部２６の容器１２を押すことによって、第２の移送手段１８に容器１２を送る。

（２）第２の移送手段１８の櫛歯形プッシャーによって、主秤量機３０の上に空の容器１２を移送させる。空の容器１２を主秤量機３０に向けて押すとき、主秤量機３０の上で収納が終了した容器１２も一緒に押す。空の容器１２が主秤量機３０の上に載せられ、物品１６が収納された容器１２が副秤量機３２の上に載せられる。

（３）主秤量機３０の上に容器１２が載せられた後、主投入コンベヤ３８が駆動して容器１２に物品１６を投入する。物品１６の投入中に主秤量機３０が物品１６の重量を計量し、第１の重量値になったところで主投入コンベヤ３８を停止させる。物品移送手段３４の制御盤５６は、主秤量機３０で物品１６を収納した回数を容器供給手段２０の制御盤５４に送る。容器供給手段２０の制御盤５４は受信した数と設計時に既知になっている第２の移送手段１８の上の容器数の加算をおこなう。

（４）物品１６の収納された容器１２は、第２の移送手段１８の上で待機している空の容器１２と共に移送され、副秤量機３２の上に載せられる。

（５）副秤量機３２の上に容器１２が載せられた後、副投下コンベヤ４２が駆動する。副投下コンベヤ４２が物品１６を投下中、副秤量機３２が物品１６の重量を計量する。物品１６が第２の重量値になると、副投下コンベヤ４２が停止する。

（６）副投下コンベヤ４２で物品１６を投下後、物品１６が収納された容器１２を副秤量機３２から他の移送手段に移送させる。容器１２の封止などがおこなわれ、出荷される。第１の移送手段１４、第２の移送手段１８、主秤量機３０、および副秤量機３２には、それぞれ容器１２が載せられており、容器１２が順送りで移送される。

上記（１）〜（６）が繰り返される。このとき、容器供給手段２０の制御盤は、上記（３）の加算の結果がコンピュータ５２で設定された容器１２の数になるまで第１のプッシャー２４で一の種類の容器１２を押し、その後、他の種類の容器１２を第１のプッシャー２４で押す。例えば、図４（ａ）に示すように一の種類の容器１２ａに物品１６を収納している。上記の加算値が設定された数になると、次に他の種類の容器１２ｂを鉛直シュート２２に押し出すようにする（図４（ｂ））。その後、一の種類の容器１２ａから他の種類の容器１２ｂに物品１６の収納が切り替わり（図４（ｃ））、他の種類の容器１２ｂが設定数になるまで第１のプッシャー２４が容器１２ｂをおして、物品１６の収納をおこなう（図４（ｄ））。

コンピュータ５２で設定した最後の種類の容器１２について設定数の容器１２を第２の移送手段１８に移送できれば、容器１２は次の設定がなされて第１のプッシャー２４が駆動するまで、第１の移送手段１４の上で待機する。

容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの種類が変更されたとき、制御手段５０は容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの種類に応じて第１の重量値および第２の重量値も変更して、物品１６の収納をおこなうようにする。容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの種類ごとに、第１の重量値および第２の重量値を各秤量機３０，３２の制御盤やコンピュータ５２に予め記憶しておく。

以上のように、容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの種類と数をコンピュータ５２で設定することによって、設定された種類の容器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄで設定数だけ物品１６を収納できる。物品１６の収納後に、余分な容器１２を出荷までに取り出して、物品１６を他の種類の容器１２に詰め替えることはしなくて良い。余分な収納をおこなわなくてすむため、出荷までをスムーズにおこなうことができる。

物品移送手段３４は、主投入コンベヤ３８と副投入コンベヤ４２とに分かれていたが、１つのコンベヤを使用した設備であっても本発明を適用することができる。この場合、２つの秤量機３０，３２も１つになる。１つの秤量機で物品１６を計量するたびに、容器供給手段２０に物品１６を秤量した回数（収納した回数）を送信する。容器供給手段２０の制御盤は、この回数を使用して、第１のプッシャー２４で容器１２を押した回数を求め、容器１２の種類を変更する。

主秤量機３０で秤量した回数を容器供給手段２０の制御盤に送信したが、第１のプッシャー２４が容器１２を押した回数を計数しても良い。コンピュータ５２で設定された数の容器１２を押した後、他の種類の容器１２を押すように変更する。

鉛直シュート２２の底部２６から第２のプッシャーで第２の移送手段１８に容器１２を移送したが、鉛直シュート２２の底部２６を第２の移送手段１８にしても良い。鉛直シュート２２の底部２６で容器１２が待機し、その後、主秤量機３０に容器１２を移送する。

容器１２の種類が切り替わるとき、大きな容器１２から小さな容器１２に切り替わると、第２の移送手段１８で小さな容器１２を押しながら、小さな容器１２が大きな容器１２を押すことは、互いの容器１２が不安定となる場合がある。

そこで、コンピュータ５２で容器１２の種類と数を設定するとき、小さな容器１２から順番に収納がおこなわれるように、コンピュータ５２が容器１２の種類の順番を設定しても良い。

その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。

１０：収納設備
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ：容器
１４：第１の移送手段
１６：物品
１８：第２の移送手段
２０：容器供給手段
２２：鉛直シュート
２４：第１のプッシャー
３０：主秤量機
３２：副秤量機
３４：物品移送手段
３６：大出し口
３８：主投入コンベヤ
４０：小出し口
４２：副投入コンベヤ
４４：横引きコンベヤ
５０：制御手段
５２：コンピュータ
５４、５６：制御盤

Claims (5)

1. 搬送される物品を容器に収納するための物品の収納設備であって、
   前記容器の種類ごとに設けられ、容器の移送および待機をおこなう複数の第１の移送手段と、
   前記容器を物品の収納位置まで移送する第２の移送手段と、
   前記複数の第１の移送手段の中から１つの第１の移送手段に載置されている１つの容器を第２の移送手段に供給する容器供給手段と、
   前記物品の収納位置に備えられ、物品の重量を計量する秤量機と、
   前記第２の移送手段へ供給する容器の種類および数を設定し、容器供給手段に設定された種類および数の容器を第１の移送手段から第２の移送手段に供給するように動作させ、秤量機が物品の重量を計量した回数および第２の移送手段上の容器数から、第２移送手段に供給した容器の数を求める制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段において設定された容器の種類が複数であるときに、一の種類の容器について設定された数を第２の移送手段に供給した後に、他の種類の容器について設定された数を第２の移送手段に供給する物品の収納設備。
2. 前記第２の移動手段によって、収納位置に移送する容器が収納位置で物品の収納された容器を押し、
   前記制御手段は、小さい容器から順番に第１移送手段から第２移送手段に供給するように容器供給手段を動作させる
   請求項１の物品の収納設備。
3. 前記複数の第１の移送手段が鉛直方向に並べられており、
   前記容器供給手段が第１の移送手段の側方に隣接しており、第１の移送手段の側方に容器を移動させることによって第２の移送手段に容器を供給する
   請求項１または２の物品の収納設備。
4. 前記制御手段は、容器供給手段が第２の移送手段に容器を供給した回数を計数する請求項１から３のいずれかの物品の収納設備。
5. 前記物品が青果物を含む請求項１から４のいずれかの物品の収納設備。

Images