JP5742674B2 - 物品投入設備 - Google Patents

Description

本発明は、搬送される集品容器へ投入装置によって物品の落下投入を行う物品投入設備に関する。

従来の物品投入設備が特許文献１に開示されている。
この特許文献１に記載された物品投入設備は、上方開口部を通して内部に物品が投入される集品容器を搬送装置により水平方向に搬送し、搬送装置による集品容器の搬送経路に沿って配置された投入装置によって、搬送される集品容器に物品を上方から落下投入させる設備である。搬送装置は、通常、一定速度で集品容器を搬送している。投入装置は、このように搬送されている途中の集品容器に対して物品を落下投入させるものである。通常は、搬送経路に沿って複数の投入装置が設置され、それによって集品容器には多種類の複数の物品が投入される。

このような物品投入設備では、集品容器の搬送速度に比べて、投入装置による集品容器への投入動作の方が高速で行われるように構成されている。したがって、集品容器を静止あるいはほぼ静止させるために搬送装置を停止あるいは減速させることを必要とせずに、所定の搬送速度を維持したまま、投入装置により集品容器へ物品を落下投入させることができる。

特開２００８−２２２３２８号公報

しかし、たとえば、ある投入装置によって集品容器に物品を落下投入させる場合に、それよりも搬送方向に沿った上流側ですでにその集品容器に投入されていた他の物品が、その集品容器の中にきわめて乱雑に投入されていたときには、これから投入しようとする物品が集品容器の中に入りきれずに、容器外にこぼれ落ちる可能性がある。またその他の何らかの原因、たとえば各種の投入条件によって、物品が集品容器からこぼれ落ちる可能性は皆無ではない。

そこで本発明は、搬送される集品容器へ投入装置によって物品の落下投入を行うときに、物品が集品容器からこぼれ落ちる可能性を低減させることを目的とする。

この目的を達成するため、本発明の物品投入設備は、物品の出し入れが可能な上方開口部を有する集品容器を複数の作業領域が配置された搬送経路に沿って搬送する搬送装置と、
搬送装置の搬送経路に沿って配置され、対象の集品容器が搬送経路における各作業領域の物品の投入位置に達したときに、上方から対象の集品容器の上方開口部へと物品の投入を行う投入装置と、各作業領域における投入装置よりも下流側の位置に各作業領域毎に設置される、集品容器から搬送経路にこぼれ落ちた物品を検出する検出手段と、作業者に対して、どの投入装置にどの物品を供給すべきかを指示する制御装置と、を備えた物品投入設備であって、前記検出手段により、物品が集品容器から搬送経路にこぼれ落ちたことを検出したとき、前記制御装置は、どの作業領域で物品のこぼれ落ちが発生したのかを認識し、かつ、こぼれ落ちた物品の前後に存在する集品容器を認識し、かつ、当該こぼれ落ちた物品の前後に存在する集品容器についてどの投入装置においてどの物品がいくつ投入されたかを認識し、当該認識結果にもとづき、作業者の確認作業によってこぼれ落ちが発生した集品容器を特定し、特定された集品容器においてこぼれ落ちが発生する直前に物品がしめていた体積を認識することを特徴とするものである。したがって本発明によれば、これらの認識データを収集することで、どのような物品をどのような状況で集品容器に投入したときに、こぼれ落ちが生じやすいかの傾向をつかむことができる。

本発明によると、集品容器からの物品のこぼれ落ち傾向を判定するものであるため、その判定結果から、こぼれ落ちを防止するための対策を容易に講じることができる。

本発明の実施の形態の物品投入設備の平面図である。 図１における要部の正面図である。 図２における検出センサの位置を集品容器が通過するときの様子を表した図である。 図２における検出センサの位置を、集品容器からこぼれ落ちた物品が通過するときの様子を表した図である。 同物品投入設備の制御システムのブロック図である。 同物品投入設備の制御フロー図である。

図１は、集品容器１２に物品１３を投入するための物品投入設備１１の全体構成を示す平面図である。
この物品投入設備１１は、ベルトコンベヤ装置等にて構成される搬送装置１４により搬送経路に沿って複数の集品容器１２を順次搬送し、搬送経路に沿って複数配置された投入装置１５により、物品１２の出し入れが可能な上方開口部を有する集品容器１２に物品１３を上方から落下投入させることで、集品容器１２に対する物品１３の集品を行う設備である。

搬送装置１４は、一定速度で集品容器１２を搬送する。各集品容器１２には、集品容器１２毎に異なる独立した識別情報を有する、例えば、識別ラベルが付与されている。これに対応して、搬送方向に沿った投入装置１５よりも上流側の位置には、集品容器１２の識別情報を読み取るための読取装置１８が配置されている。

搬送方向に沿った読取装置１８より下流側の位置には、作業者（図示せず）が作業を担当する作業領域（ゾーンともいう）Ｚが、搬送装置１４の搬送方向に沿って複数配置されている。各作業領域Ｚには、種類毎の物品１３を保管する物品保管手段２０が備えられている。投入装置１５は、各作業領域Ｚごとに複数が設けられて、作業者により物品保管手段２０から取り出された物品１３を受け入れて、前述のように搬送装置１４によって搬送される集品容器１２に落下投入させる。

各作業領域Ｚの作業者は、自分の担当する作業領域Ｚの物品保管手段２０から物品１３を取り出して、投入装置１５の内部に載置する。投入装置１５は、対象の集品容器１２が搬送されてくると、所定のタイミングにより、内部に載置された物品１３を集品容器１２の上方開口部に落下させて投入する。

投入装置１５には、種々の形式のものがある。たとえば、物品を支持したベルトを走行させて、そのベルトの終端部から物品を集品容器に向けて落下投入させる形式のものが知られている。あるいは、物品を支持した観音開き式の扉にて構成され、扉を開くことで物品を集品容器に向けて落下投入させる形式のものや、その他の構成のものも知られている。本発明においては、いずれの形式の投入装置を用いることも可能である。

搬送装置１４の近傍には、下位の制御装置１６が設置されている。この下位の制御装置１６は、搬送装置１４の運転状況を監視・制御したり、後述の検出センサからの信号を入力して処理したりするなどの具体的な動作を行う。物品投入設備１１には、下位の制御装置１６とは別に、上位の制御装置１７が設置されている。この上位の制御装置１７は、物品投入設備１１のシステム全体についての制御をつかさどるものである。図１では単一の搬送装置１４を備えた物品投入設備１１が例示されているが、たとえば搬送装置１４を複数設置して、複数の物品投入ラインを構成した場合には、各ラインごとに下位の制御装置１６が設けられ、それら複数の下位の制御装置１６、１６、・・・の全体をコントロールするために上位の制御装置１７が設けられる。

各作業領域Ｚにおける複数の投入装置１５よりも搬送方向に沿った下流側の位置には、検出センサ２２が設けられている。この検出センサ２２は、たとえば光センサによって構成することができ、その場合は、搬送装置１４をこの搬送装置１４の幅方向に挟んだ位置に投光部と受光部とが設けられる。２３はその光路であり、この光路２３は水平方向となるように設定されている。

図２〜図４に示すように、検出センサ２２は、詳細には上側光路２３ａと下側光路２３ｂとを備えている。図５に示すように、検出センサ２２の出力、すなわち上側光路２３ａを有するセンサの出力と、下側光路２３ｂを有するセンサの出力とは、いずれも下位の制御装置１６に入力されるように構成されている。

これら上側光路２３ａおよび下側光路２３ｂは、図３に示すように搬送装置１４にて搬送されている集品容器１２が検出センサ２２の位置を通過するときに、いずれもこの集品容器１２によって遮られるように設定されている。詳細には、上側光路２３ａは、所定の大きさの集品容器１２の上方開口部２４の上縁２５よりもすぐ下の部分に対応した高さに設定されている。

図２、図４において、１３Ａは、集品容器１２からこぼれ落ちた物品を示す。この物品１３Ａは、搬送装置１４により受け止められて、集品容器１２と同様に搬送される。図４に示すように、下側光路２３ｂは、集品容器１２に投入されるべき物品１３のうちの最小サイズのものによって、すなわち集品容器１２からこぼれ落ちた最小サイズの物品１３Ａによって遮られることが可能な高さに設定されている。換言すれば、搬送装置１４の搬送面２６に近接した低い位置に設定されている。

光路２３ａ、２３ｂをこのように設定することで、集品容器１２に投入される物品１３は必ずこの集品容器よりも小さいので、集品容器１２からこぼれ落ちた物品１３Ａは、下側光路２３ｂは遮るが、上側光路２３ａを遮ることは無い。つまり、上側光路は、集品容器１２に投入されるべき物品１３のうちの最小サイズのものによって、すなわち集品容器１２からこぼれ落ちた最大サイズの物品１３Ｂによっても遮られることが無い位置に設定されている。

その結果、下位の制御装置１６は、上側光路２３ａと下側光路２３ｂとの双方が遮られた旨の入力があった場合には、集品容器１２が検出センサ２２の位置を通過中であると判断し、下側光路２３ｂが遮られかつ上側光路２３ａは遮られない場合は、集品容器１２からこぼれ落ちた物品１３Ａ、１３Ｂが検出センサ２２の位置を通過中であると判断する。

図５に示すように、下位の制御装置１６は、検出センサ２２の出力に加えて、投入装置１５からの各種情報や、読取装置１８の出力をも入力するように構成されている。そして下位の制御装置１６は、図６のステップＳ−１において、集品容器１２からこぼれ落ちた物品１３Ａ、１３Ｂが存在すると判断した場合には、図６のステップＳ−２において、下記の点を上位の制御装置１７に報告する。
１．物品１３Ａ、１３Ｂがこぼれ落ちたという異常状態が発生したこと
２．異常が発生した作業領域Ｚの番号などの、その作業領域Ｚを特定するための情報
３．こぼれ落ちた物品１３Ａ、１３Ｂの前後に存在する集品容器１２、１２の番号などの、その集品容器１２、１２を特定するための情報

報告を受けた上位の制御装置１７は、図６のステップＳ−３において、所要の情報処理を行う。すなわち、物品１３Ａ、１３Ｂのこぼれ落ちという異常状態が発生した作業領域Ｚにおいて、そのこぼれ落ちた物品１３Ａ、１３Ｂの前後に存在する集品容器１２、１２について、どの物品１３がどの投入装置１５においていくつ投入されたかを認識する。また上位の制御装置１７は、各作業領域Ｚに存在するそれぞれの投入装置１５、１５、・・・について、投入動作を完了させたことの記録を認識することができる。この認識結果にもとづき、作業者の確認作業によって、こぼれ落ちが発生した集品容器１２を特定するとともに、こぼれ落ちが発生したときの集品容器１２への物品１３の投入状況、すなわちその集品容器１２においてこぼれ落ちが発生する直前に物品１３が占めていた体積、を認識することができる。さらに制御装置１７、１６は、作業者に対して、どの投入装置１５にどの物品１３を供給すべきかを指示しているため、投入動作の完了の認識を行うことで、こぼれ落ちた物品１３Ａ、１３Ｂがその作業領域Ｚにおけるどの投入装置１５から投入されたものであるのかを判定することができる。

これらの認識データを収集することで、どのような物品１３をどのような状況で集品容器１２に投入したときに、こぼれ落ちが生じやすいかの傾向をつかむことができる。それに応じて、たとえばこぼれ落ちやすい物品１３については１つの集品容器１２へ投入する個数を減らすなどして、こぼれ落ち防止対策を講じることができる。

１２ 集品容器
１３ 物品
１３Ａ こぼれ落ちた物品
１３Ｂ こぼれ落ちた物品
１４ 搬送経路
１５ 投入装置
１６ 下位の制御装置
１７ 上位の制御装置
２２ 検出センサ
２４ 上方開口部

Claims (1)

1. 物品の出し入れが可能な上方開口部を有する集品容器を複数の作業領域が配置された搬送経路に沿って搬送する搬送装置と、
   搬送装置の搬送経路に沿って配置され、対象の集品容器が搬送経路における各作業領域の物品の投入位置に達したときに、上方から対象の集品容器の上方開口部へと物品の投入を行う投入装置と、
   各作業領域における投入装置よりも下流側の位置に各作業領域毎に設置される、集品容器から搬送経路にこぼれ落ちた物品を検出する検出手段と、
   作業者に対して、どの投入装置にどの物品を供給すべきかを指示する制御装置と、を備えた物品投入設備であって、
   前記検出手段により、物品が集品容器から搬送経路にこぼれ落ちたことを検出したとき、前記制御装置は、どの作業領域で物品のこぼれ落ちが発生したのかを認識し、かつ、こぼれ落ちた物品の前後に存在する集品容器を認識し、かつ、当該こぼれ落ちた物品の前後に存在する集品容器についてどの投入装置においてどの物品がいくつ投入されたかを認識し、当該認識結果にもとづき、作業者の確認作業によってこぼれ落ちが発生した集品容器を特定し、特定された集品容器においてこぼれ落ちが発生する直前に物品がしめていた体積を認識すること
   を特徴とする物品投入設備。

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