JP7135498B2

JP7135498B2 - 搬送装置

Info

Publication number: JP7135498B2
Application number: JP2018122901A
Authority: JP
Inventors: 泰仁田中
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2022-09-13
Anticipated expiration: 2038-06-28
Also published as: JP2020001884A

Description

本発明は、搬送装置に関し、特に、物品を容器に収容して搬送する搬送装置に関する。

種々の物品を搬送するため、例えば、特許文献１に開示される搬送装置が提案されている。特許文献１の搬送装置は、作業エリアと、作業エリアに容器に詰められた弁当や惣菜等の物品を送り込む搬送部と、運搬容器となる番重とを供給する供給部とを備えている。特許文献１では、作業エリアに供給された物品の所定数を番重内にロボットによって収容し、物品が収容された番重を作業エリアから排出する搬送方法が採用されている。

ところで、物品を作業エリアに供給する他の方法として、同一種類の複数の物品を収容した番重を製品番重として複数用意し、かかる製品番重を順次供給する方法も採用される。この方法では、出荷先（排出先）に搬送される番重を出荷番重とし、該出荷番重に対し、製品番重に収容された物品を出荷先の必要数に応じて詰め込む作業を行っている。

特開２０１７－９５２８２号公報

ここで、上述した後者の方法にて、製品番重から出荷番重への詰め込みをロボットで行う場合、ロボットが製品番重の物品を１つずつ保持して出荷番重に移送する方法が考えられる。この方法では、出荷番重への収容数分、製品番重と出荷番重との間でロボットが往復動作することが不可欠となり、物品を出荷番重に移送する時間が長くなって搬送効率が低下する、という問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、搬出容器内に物品を収容した状態にする時間を短縮可能として搬送効率を向上させることができる搬送装置を提供することを目的の一つとする。

本発明における一態様の搬送装置は、元容器に収容された物品を要求数に応じた個数分、搬出容器に収容して搬送する搬送装置において、前記搬出容器が位置決めされる仕分位置から該搬出容器を所定位置に搬出する搬出部と、前記仕分位置に物品が収容されていない空容器を供給可能な空容器供給部と、前記仕分位置に前記元容器を供給可能な元容器供給部と、前記仕分位置に配置された前記搬出容器に対し、前記元容器供給部の取出位置に配置された前記元容器から物品を移送可能な移送部と、前記取出位置の前記元容器に収容された物品の数である収容数を取得するための収容状態取得部と、物品を載置可能な仮載置部と、前記仮載置部に物品があるか否かを把握するための仮載置把握部と、前記搬送装置の各部を制御する制御部とを備え、前記移送部は、前記仕分位置に配置された前記搬出容器から前記仮載置部に物品を移送可能とされ、且つ、前記仕分位置に配置された前記搬出容器に前記仮載置部に載置された物品を移送可能とされ、前記制御部は、前記要求数及び前記収容状態取得部からの出力による前記収容数を把握し、前記仮載置把握部からの出力によって前記仮載置部における物品の有無を把握する把握部と、前記把握部から出力される前記収容数と前記要求数とに基づき、前記元容器供給部を制御して前記仕分位置に前記元容器を供給して前記搬出容器とするか、前記空容器供給部を制御して前記仕分位置に前記空容器を供給して前記搬出容器とするかを選択する供給選択部と、前記収容数に対して前記要求数を減算した数の物品を前記仕分位置に配置された前記搬出容器から物品を取り出して前記仮載置部に移送するよう前記移送部を制御する取出調整部と、前記仕分位置に配置された前記搬出容器に物品を収容するときに、前記把握部にて前記仮載置部に物品があると把握した場合、前記仮載置部から物品を移送し、前記把握部にて前記仮載置部に物品がないと把握した場合、前記取出位置の前記元容器から物品を移送するよう前記移送部を制御する収容調整部とを備えていることを特徴とする。

このような構成によれば、収容数と要求数とに基づいて搬出容器を元容器とするか空容器とするかを選択することができる。具体例を挙げると、収容数に対する要求数の搬出割合が搬出閾値以上または搬出閾値を超える、つまり、要求数が収容数に近似した数又は同数となって多数となる場合、物品を収容した元容器をそのまま搬出容器とすることができる。これにより、移送部による元容器から搬出容器への物品の移送を省略し、搬送効率を高めることができる。なお、搬出容器の収容数が要求数より多くなる場合、後段の別装置や移送部等を介して物品を取り出すことで搬出容器に要求数の物品を収容した状態にすることができる。この際、該取り出しに要する物品の移送の方が、要求数の収容に要する物品の移送に比べ、移送時間が短くなるよう搬出閾値が設定されることで全体としての搬送効率の向上を図ることができる。一方、搬出割合が搬出閾値未満または以下、つまり、要求数が収容数より相当少数となる場合、該要求数の物品を元容器から搬出容器へ移送部で移送するにあたり、その回数も少なくなる。従って、空容器を仕分位置に供給した後、元容器から空容器に物品を移送することで、搬送時間が長くなることを回避でき、搬送効率を良好に維持することができる。

本発明の搬送装置によれば、搬出容器内に物品を収容した状態にする時間を短縮可能として搬送効率を向上させることができる。

実施の形態に係る搬送装置の概略平面図である。実施の形態に係る全投入動作の説明図である。実施の形態に係る削減動作の説明図である。実施の形態に係る増加動作の前の準備についての説明図である。実施の形態に係る増加動作の説明図である。実施の形態に係る増加動作の説明図である。実施の形態に係る搬送装置の構成を示すブロック図である。実施の形態に係る制御部の機能ブロック図である。実施の形態に係る搬送方法の流れを示すフロー図である。実施の形態に係る搬送方法の流れを示すフロー図である。実施の形態に係る搬送方法の流れを示すフロー図である。実施の形態に係る搬送方法の流れを示すフロー図である。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。以下の図においては、説明の便宜上、一部の構成を省略することがある。また、以下の説明において、特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」は、図１において矢印で示した方向を基準として用いる。また、前後方向は、図１の紙面直交方向とする。但し、以下の実施の形態での各構成の向きは、一例にすぎず、任意の向きに変更することができる。

図１は、実施の形態に係る搬送装置の概略正面図である。図１に示すように、搬送装置１は、搬出部２と、搬出部２の右側に並設された製品番重供給部（元容器供給部）３と、搬出部２の左側（製品番重供給部３と反対側）に並設された空番重供給部（空容器供給部）４と、物品Ｗを保持して移送可能な移送部５と、物品Ｗを載置可能な仮載置部６と、物品Ｗを検出するための取得部７とを備えている。特に限定されるものでないが、本実施の形態では、搬送対象となる物品Ｗを、弁当や惣菜等の調理品が収容された容器とする。

搬出部２は、所定の高さ位置に設けられて搬出容器としての出荷番重Ｔ１が載置される搬送コンベア２１を備えている。言い換えると、搬出部２に載置された番重が出荷番重Ｔ１とされる。搬送コンベア２１は、出荷番重Ｔ１を前方若しくは後方に搬送することで、別の搬送装置等の所定の搬出位置に出荷番重Ｔ１を搬出する。搬送コンベア２１は、その動作が停止した状態で出荷番重Ｔ１の前後位置を位置決めでき、該位置決めした位置を仕分位置２Ａとする。ここで、搬出部２において、仕分位置２Ａに位置決めされた出荷番重Ｔ１では、移送部５によって物品Ｗを出し入れする移送を行うことができる。

製品番重供給部３は、元容器としての製品番重Ｔ２が複数段積みされて収容される段ばらし機構３１と、段ばらし機構３１と搬出部２との間に設けられたコンベア３２とを備えている。段ばらし機構３１のそれぞれの製品番重Ｔ２内には、複数の物品Ｗが収容されるが、図１では図示を省略する。また、以下において、製品番重Ｔ２に収容された物品Ｗの数を「収容数」とする。

段ばらし機構３１は、図１にて設置領域だけを二点鎖線で示し、具体的構成の図示を省略する。段ばらし機構３１は、段積みされた製品番重Ｔ２をコンベア３２の高さ位置に配置し、最下段の製品番重Ｔ２から１段ずつばらしてコンベア３２上に供給可能に構成される。段ばらし機構３１の下方にはセット用台車３３が配置され、該セット用台車３３によって搬送装置１の外部から複数段積みされた製品番重Ｔ２が段ばらし機構３１に運搬される。

コンベア３２は、段ばらし機構３１における最下段の製品番重Ｔ２を水平方向に移動したときに、該製品番重Ｔ２を載置可能に配設されている。コンベア３２は、載置された製品番重Ｔ２を搬出部２における搬送コンベア２１の仕分位置２Ａに供給するよう駆動可能な移動部として構成される。また、コンベア３２は、その動作が停止した状態で製品番重Ｔ２を取出位置３Ａに位置決めでき、取出位置３Ａは仕分位置２Ａと概略同一の前後位置とされる。ここで、製品番重供給部３において、取出位置３Ａに位置決めされた製品番重Ｔ２では、収容された物品Ｗを移送部５によって移送でき、且つ、取得部７で物品Ｗを撮像することができる。

空番重供給部４は、空容器としての空番重Ｔ３が複数段積みされて収容される段ばらし機構４１と、段ばらし機構４１と搬出部２との間に設けられたコンベア４２とを備えている。段ばらし機構４１に段積みされた空番重Ｔ３には、物品Ｗが収容されずに空となっている。

段ばらし機構４１は、図１にて設置領域だけを二点鎖線で示し、具体的構成の図示を省略する。段ばらし機構４１は、段積みされた空番重Ｔ３をコンベア４２の高さ位置に配置し、最下段の空番重Ｔ３から１段ずつばらしてコンベア４２上に供給可能に構成される。段ばらし機構４１の下方にもセット用台車４３が配置される。

コンベア４２は、段ばらし機構４１における最下段の空番重Ｔ３を水平方向に移動したときに、該空番重Ｔ３を載置可能に配設されている。コンベア４２は、載置された空番重Ｔ３を搬出部２における搬送コンベア２１の仕分位置２Ａに供給するよう駆動可能な移動部として構成される。

移送部５は、物品Ｗを上方から保持する保持部５１と、保持部５１を直交三軸方向に移動する移動機構５２とを備えている。保持部５１は、物品Ｗを保持できる限りにおいて、種々の構成を採用でき、物品Ｗの上面を吸着する機構や、物品Ｗを挟んで把持する機構等が例示できる。移動機構５２は、シリンダや直動モータ、リニアモータ、送りねじ構造等を組み合わせた機構としたり、多関節ロボット等によって構成したりしてもよい。

移送部５は、保持部５１で物品Ｗを保持してから移動機構５２を駆動することで、物品Ｗを移送可能に設けられる。具体的には、取出位置３Ａの製品番重Ｔ２から仕分位置２Ａの出荷番重Ｔ１へ物品Ｗを移送でき、仕分位置２Ａの出荷番重Ｔ１と仮載置部６との間でも物品Ｗを移送することができる。

仮載置部６は、コンベア４２の上方にて棚状に配設されている。詳細は後述するが、仮載置部６には物品Ｗが一時的に載置され、また、仮載置部６に載置された物品Ｗが出荷番重Ｔ１に収容される。以下において、仮載置部６に載置された物品Ｗの数を「載置数」とする。

取得部７は、カメラ等の撮像手段によってそれぞれ構成される収容状態取得部７１及び載置状態取得部７２を備えている。収容状態取得部７１は、取出位置３Ａの上方に設けられ、取出位置３Ａの製品番重Ｔ２に収容された物品Ｗを撮像し、その物品Ｗの収容数及び収容位置を取得するための撮像データを出力する。

載置状態取得部７２は、仮載置部６の上方に設けられ、仮載置部６に載置された物品Ｗを撮像し、その物品Ｗの載置数及び載置位置を取得するための撮像データを出力する。また、載置状態取得部７２の出力した撮像データからは、仮載置部６に載置された物品Ｗがあるか否かを把握でき、載置状態取得部７２は仮載置把握部としても機能し得る。

次いで、搬送装置１が物品Ｗを移送する際の動作について説明する。かかる動作として、本実施の形態においては、全投入動作（工程）、削減動作（工程）、増加動作（工程）が実施される。

図２は、全投入動作の説明図である。図２に示すように、全投入動作は、製品番重供給部３の製品番重Ｔ２を搬出部２にそのまま移送する動作とされる。具体的には、段ばらし機構３１にて、最下段の製品番重Ｔ２から１段ずつばらしてコンベア３２上となる取出位置３Ａに供給して位置決めする。取出位置３Ａでは、製品番重Ｔ２における物品Ｗが収容状態取得部７１によって撮像される。その後、コンベア３２の駆動によって搬出部２の仕分位置２Ａまで製品番重Ｔ２が移送される。仕分位置２Ａに製品番重Ｔ２が移送されたことで、該製品番重Ｔ２は出荷番重Ｔ１として用いられる。従って、全投入動作は、製品番重Ｔ２の移送によって、製品番重Ｔ２に収容された全ての物品Ｗを搬出部２の出荷番重Ｔ１に収容した状態にすることができる。

図３は、削減動作の説明図である。図３に示すように、削減動作は、搬出部２における仕分位置２Ａの出荷番重Ｔ１に収容された物品Ｗを仮載置部６に移送する動作とされる。具体的には、仕分位置２Ａにおける出荷番重Ｔ１内の物品Ｗを、移送部５の保持部５１で保持した後、移動機構５２の駆動によって保持部５１に保持された物品Ｗを仮載置部６まで移動して載置する。削減動作は、出荷番重Ｔ１に収容される物品Ｗが後述の要求数に達するまで、繰り返し行われる。

図４は、増加動作の前の準備についての説明図である。図５及び図６は、増加動作の説明図である。増加動作は、搬出部２における仕分位置２Ａの出荷番重Ｔ１に物品Ｗを移送する動作とされる。増加動作が実施される前に必要に応じて、図４に示すように、段ばらし機構４１にて、最下段の空番重Ｔ３から１段ずつばらしてコンベア４２上に空番重Ｔ３が供給される。そして、空番重Ｔ３がコンベア４２の駆動によって搬出部２の仕分位置２Ａまで移送されて位置決めされる。仕分位置２Ａに空番重Ｔ３が移送されたことで、該空番重Ｔ３は出荷番重Ｔ１として用いられる。

その後、図５に示すように増加動作が実施され、増加動作では、仮載置部６に載置された物品Ｗが載置状態取得部７２により撮像される。仮載置部６に物品Ｗが載置されている場合、仮載置部６の物品Ｗを移送部５の保持部５１で保持した後、移動機構５２の駆動によって保持部５１に保持された物品Ｗを仕分位置２Ａの出荷番重Ｔ１まで移動して収容する。

一方、仮載置部６に物品Ｗが載置されていない場合は、図６に示すように製品番重供給部３における取出位置３Ａに製品番重Ｔ２を上述したように位置決めする。そして、取出位置３Ａにおける製品番重Ｔ２内の物品Ｗを、移送部５の保持部５１で保持した後、移動機構５２の駆動によって保持部５１に保持された物品Ｗを仕分位置２Ａの出荷番重Ｔ１まで移動して載置する。増加動作は、出荷番重Ｔ１に収容される物品Ｗが後述の要求数に達するまで、繰り返し行われる。

図７は、実施の形態に係る搬送装置の構成を示すブロック図である。図７に示すように、搬送装置１は、制御部１０１、記憶部１０２及び入力部１０３を備えている。

制御部１０１は、中央処理装置（ＣＰＵ）等からなり、搬送装置１の各部の制御を介して全体を制御する。制御部１０１は、記憶部１０２に記憶されているプログラムに従い、記憶部１０２や入力部１０３から入力される情報に対する各種の演算処理や、搬出部２、製品番重供給部３、空番重供給部４、移送部５の駆動制御等を行う。

記憶部１０２は、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等を備えている。ＲＡＭは、制御部１０１の作業領域として用いられたり、入力部１０３から出力された情報等が制御部１０１を介して記憶される。ＲＯＭでは、制御部１０１が各種の演算、制御を行うためのプログラムや、アプリケーションとして機能するためのプログラム、データ等が記憶される。

入力部１０３は、取得部７や、その他の不図示のセンサ等を含み、製品番重Ｔ２内の物品Ｗや仮載置部６上の物品Ｗの撮像データを取得して制御部１０１に出力する。また、入力部１０３は、通信インターフェースとしてパソコン等の外部装置から有線又は無線通信によってデータを取得するようにしたり、データを内蔵するメモリーカード等の記憶媒体を接続可能なスロット等のインターフェースとしたりてもよい。この場合、入力部１０３が取得部７として機能し得るようになり、上記撮像データの代わりとなるデータを入力して制御部１０１に出力することができる。

図８は、実施の形態に係る制御部の機能ブロック図である。図８に示すように、本実施の形態に係る制御部１０１は、把握部１０１ａ、比較部１０１ｂ、供給選択部１０１ｃ、取出調整部１０１ｄ、収容調整部１０１ｅ、載置調整部１０１ｆとして機能する。これらの機能ブロックは、記憶部１０２に記憶されたプログラムが制御部１０１によって実行されることによって実現される。なお、図８に示す制御部１０１の機能ブロックは、本発明に関連する構成のみを示しており、それ以外の構成については省略している。

把握部１０１ａは、入力部１０３から出力されたデータに基づき、取出位置３Ａの製品番重Ｔ２に収容された物品Ｗの数である収容数Ａ個と、仮載置部６に載置された物品Ｗの数である載置数Ｂ個とを把握する。また、把握部１０１ａは、載置数Ｂ個を把握することで、仮載置部６における物品Ｗの有無を把握する。更に、把握部１０１ａは、記憶部１０２に記憶された後述する要求数Ｎ個、許容数Ｍ個を把握する。

比較部１０１ｂは、把握部１０１ａからの出力によって、収容数Ａ個に対する要求数Ｎ個の搬出割合（Ｎ／Ａ）を求め、搬出割合が所定の搬出閾値を超えたか否かを比較する。また、比較部１０１ｂでは、搬出割合が１以上（Ｎ／Ａ≧１、Ｎ≧Ａ）であるか否かを比較したり、要求数Ｎ個が収容数Ａ個と同数（Ｎ＝Ａ、Ｎ／Ａ＝１）であるか否かを比較したりする。

供給選択部１０１ｃは、把握部１０１ａから出力される収容数Ａ個と要求数Ｎ個とに基づき、製品番重供給部３を制御して仕分位置２Ａに製品番重Ｔ２を供給して出荷番重Ｔ１とするか、空番重供給部４を制御して仕分位置２Ａに空番重Ｔ３を供給して出荷番重Ｔ１とするかを選択する。また、供給選択部１０１ｃは、比較部１０１ｂによる搬出割合と搬出閾値と比較の結果に基づき、製品番重供給部３を制御して仕分位置２Ａに製品番重Ｔ２を供給して出荷番重Ｔ１とするか、空番重供給部４を制御して仕分位置２Ａに空番重Ｔ３を供給して出荷番重Ｔ１とするかを選択する。具体的には、搬出割合が搬出閾値以下或いは未満のときに、仕分位置２Ａに空番重Ｔ３を供給して出荷番重Ｔ１とするよう空番重供給部４を制御する。また、かかる比較の結果、搬出割合が搬出閾値を超える或いは搬出閾値以上のとき、搬出割合が搬出閾値と同一であるとき、又は、搬出割合が１以上のときに、仕分位置２Ａに製品番重Ｔ２を供給して出荷番重Ｔ１とするよう製品番重供給部３を制御する。

取出調整部１０１ｄは、仕分位置２Ａに配置された出荷番重Ｔ１から物品Ｗを取り出して仮載置部６に移送するよう移送部５を制御する。この制御にて、出荷番重Ｔ１から取り出して仮載置部６に載置する物品Ｗの個数を、収容数Ａ個から要求数Ｎ個を減算した数とする。従って、取出調整部１０１ｄによる移送部５の制御後は、出荷番重Ｔ１に要求数Ｎ個の物品Ｗが収容された状態となる。

収容調整部１０１ｅは、把握部１０１ａで把握する仮載置部６に物品Ｗの有無によって、仕分位置２Ａの出荷番重Ｔ１への物品Ｗの移送元を切り換えるよう移送部５を制御する。具体的には、収容調整部１０１ｅは、把握部１０１ａにて仮載置部６に物品Ｗがあると把握した場合、仮載置部６から物品Ｗを移送するよう制御する。また、把握部１０１ａにて仮載置部６に物品Ｗがないと把握した場合、取出位置３Ａの製品番重Ｔ２から物品Ｗを移送するよう制御する。従って、仮載置部６上から物品Ｗがなくならないと製品番重Ｔ２から移送できなくなり、製品番重Ｔ２よりも仮載置部６の物品Ｗを優先して出荷番重Ｔ１に移送することができる。

載置調整部１０１ｆは、把握部１０１ａからの出力によって仮載置部６の載置数Ｂ個が後述する許容数Ｍ個を超えているかを判定する。かかる判定にて載置数Ｂ個が許容数Ｍ個を超えたとき、上述した供給選択部１０１ｃの制御前に、載置調整部１０１ｆで空番重供給部４を制御し、仕分位置２Ａに空番重Ｔ３を供給して該空番重Ｔ３を出荷番重Ｔ１とする。制御部１０１において、載置調整部１０１ｆの制御後は、収容調整部１０１ｅの制御を実施することで、空となる出荷番重Ｔ１に対して仮載置部６から物品Ｗが移送され、仮載置部６の物品Ｗを減らすことができる。

続いて、上記搬送装置１による出荷番重Ｔ１への物品Ｗの搬送方法について図８の機能ブロック図に加え、図９ないし図１２のフロー図を用いて説明する。ここでは、図１に示すように、製品番重供給部３及び空番重供給部４の段ばらし機構３１、４１に段積みされた製品番重Ｔ２、空番重Ｔ３が配置され、製品番重供給部３の取出位置３Ａに最初の製品番重Ｔ２が位置決めされているものとする。また、出荷番重Ｔ１に収容する物品Ｗの数を要求数Ｎ個とし、仮載置部６に載置し得る物品Ｗの上限数に対して所定係数を乗じた物品Ｗの数を許容数Ｍ個として記憶部１０２に予め記憶されているものとする。

先ず、記憶部１０２に記憶された要求数Ｎ個を把握部１０１ａにて把握するステップ（ステップ（以下、「ＳＴ」という）０１）を実施し、記憶部１０２に記憶された許容数Ｍ個を把握部１０１ａにて把握するステップＳＴ０２を実施する。また、収容状態取得部７１の撮像データから、取出位置３Ａに位置決めされた製品番重Ｔ２における物品Ｗの収容数Ａ個及び収容位置を把握部１０１ａにて把握するステップＳＴ０３を実施する。更に、載置状態取得部７２の撮像データから、仮載置部６に載置された物品Ｗの載置数Ｂ個及び載置位置を把握するステップＳＴ０４を実施する。ステップＳＴ０４では、仮載置部６に載置された物品Ｗの有無も把握する。ステップＳＴ０１～ＳＴ０４の順序は任意で変更してもよい。

ステップＳＴ０１～ＳＴ０４の実施後、載置調整部１０１ｆにて、仮載置部６の載置数Ｂ個が許容数Ｍ個を超えているかを判定するステップＳＴ０５を実施する。言い換えると、仮載置部６に載置された物品Ｗが相当多くなっていないかを判定する。載置数Ｂ個が許容数Ｍ個を超えている場合（ＳＴ０５：ＹＥＳ、Ｂ＞Ｍ）、載置調整部１０１ｆによる空番重供給部４の制御によって、搬出部２の仕分位置２Ａに空番重Ｔ３を供給し、該空番重Ｔ３を出荷番重Ｔ１として位置決めするステップＳＴ０６を実施する。ステップＳＴ０６の実施後は、後述するフローＦ１を実施する。

載置数Ｂ個が許容数Ｍ個以下の場合（ＳＴ０５：ＮＯ、Ｂ≦Ｍ）、図１０に示すようにステップＳＴ０７を実施する。ステップＳＴ０７では、比較部１０１ｂにて、収容数Ａ個に対する要求数Ｎ個の搬出割合（Ｎ／Ａ）を求め、該搬出割合が１以上であるか否かを比較する。言い換えると、要求数Ｎ個が収容数Ａ個以上であるか否かを比較する。搬出割合が１以上になる場合（ＳＴ０７：ＹＥＳ、Ｎ／Ａ≧１）、上述した全投入動作を行うステップＳＴ０８を実施する。全投入動作では、供給選択部１０１ｃによる製品番重供給部３の制御によって、取出位置３Ａに位置決めされた製品番重Ｔ２をそのまま搬出部２の仕分位置２Ａに供給し、該製品番重Ｔ２を出荷番重Ｔ１として位置決めする。

ステップＳＴ０８の実施後、製品番重供給部３にて次の製品番重Ｔ２を取出位置３Ａに切り出して位置決めするステップＳＴ０９を実施する。そして、ステップＳＴ０９の実施後、比較部１０１ｂにて、要求数Ｎ個が収容数Ａ個と同数（Ｎ＝Ａ）であるか否かを比較するステップＳＴ１０を実施する。要求数Ｎ個が収容数Ａ個と同数である場合は（ＳＴ１０：ＹＥＳ）、出荷番重Ｔ１への物品Ｗの搬送を終了する。かかる搬送終了によって、搬出部２の仕分位置２Ａに位置決めされた出荷番重Ｔ１を次工程等の所定位置に搬出し、次の出荷番重Ｔ１に対する搬送を開始可能な状態になる。

要求数Ｎ個が収容数Ａ個と同数でない場合（ＳＴ１０：ＮＯ）、図１１に示すようにフローＦ１として上述の増加動作を実施する。フローＦ１における増加動作では、把握部１０１ａにて、載置状態取得部（仮載置把握部）７２からの出力によって仮載置部６における物品Ｗの有無を把握するステップＳＴ１１を実施する。言い換えると、ステップＳＴ１１では、仮載置部６に載置された物品Ｗの載置数Ｂ個が０となっているか否かを判定する。載置数Ｂ個が０以外と判定した場合（ＳＴ１１：ＮＯ）、収容調整部１０１ｅによる移送部５の制御によって、仮載置部６に載置された物品Ｗを搬出部２の仕分位置２Ａに位置決めされた出荷番重Ｔ１に移送するステップＳＴ１２を実施する。載置数Ｂ個が０と判定した場合（ＳＴ１１：ＹＥＳ）、収容調整部１０１ｅによる移送部５の制御によって、製品番重供給部３の取出位置３Ａにおける製品番重Ｔ２に収容された物品Ｗを、仕分位置２Ａの出荷番重Ｔ１に移送するステップＳＴ１３を実施する。

ステップＳＴ１２、１３の実施後、出荷番重Ｔ１に対して要求数Ｎ個の物品Ｗを収容した否かを判定するステップＳＴ１４を実施する。出荷番重Ｔ１に要求数Ｎ個の物品Ｗが収容されている場合（ＳＴ１４：ＹＥＳ）、出荷番重Ｔ１への物品Ｗの搬送を終了する。出荷番重Ｔ１に要求数Ｎ個の物品Ｗが収容されていない場合（ＳＴ１４：ＮＯ）、同一の出荷番重Ｔ１に対して物品Ｗを追加移送すべく、ステップＳＴ１１に戻る。

ステップＳＴ０７の比較（図１０参照）にて、搬出割合（Ｎ／Ａ）が１未満に（要求数Ｎ個が収容数Ａ個より少なく）なる場合（ＳＴ０７：ＮＯ、Ｎ／Ａ＜１）、図１２に示すように、ステップＳＴ２１を実施する。ステップＳＴ２１では、比較部１０１ｂによって、搬出割合が所定の搬出閾値を超えたか否かを比較する。特に限定されるものでないが、ここでは、一例として、搬出閾値を０．５に設定する。搬出割合が搬出閾値となる０．５以下になる場合（ＳＴ２１：ＹＥＳ、Ｎ／Ａ≦０．５）、供給選択部１０１ｃによって空番重供給部４を制御する。この制御によって、搬出部２の仕分位置２Ａに空番重Ｔ３を供給し、該空番重Ｔ３を出荷番重Ｔ１として位置決めするステップＳＴ２２を実施する。言い換えると、搬送数Ｎ個が収容数Ａ個の半数以下になる場合は、出荷番重Ｔ１又は仮載置部６から空番重Ｔ３に物品Ｗを搬送する準備をする。ステップＳＴ２２の実施後は、上述と同様にしてフローＦ１の増加動作を実施する。

搬出割合が搬出閾値となる０．５を超える場合（ＳＴ２１：ＮＯ、Ｎ／Ａ＞０．５）、上述の全投入動作を行うステップＳＴ２５を実施する。全投入動作では、供給選択部１０１ｃによる製品番重供給部３の制御によって、取出位置３Ａに位置決めされた製品番重Ｔ２をそのまま搬出部２の仕分位置２Ａに供給し、該製品番重Ｔ２を出荷番重Ｔ１として位置決めする。ステップＳＴ２５の実施後、製品番重供給部３にて次の製品番重Ｔ２を取出位置３Ａに切り出して位置決めするステップＳＴ２６を実施する。

ステップＳＴ２６の実施後、ステップＳＴ２７として上述の削減動作を実施する。削減動作では、取出調整部１０１ｄによる移送部５の制御によって、搬出部２における仕分位置２Ａの出荷番重Ｔ１に収容された物品Ｗを取り出して仮載置部６に載置すべく移送する。そして、取出調整部１０１ｄによる制御では、出荷番重Ｔ１から取り出して仮載置部６に載置する物品Ｗの個数を、収容数Ａ個から要求数Ｎ個を減算した数とし、出荷番重Ｔ１内の物品Ｗが要求数Ｎに達するように移送を実施する。これにより、出荷番重Ｔ１への物品Ｗの搬送を終了する。

以上のように、上記実施の形態によれば、供給選択部１０１ｃの制御により、上記搬出割合（Ｎ／Ａ）と搬出閾値０．５との比較結果に応じて製品番重Ｔ２及び空番重Ｔ３の何れを供給して出荷番重Ｔ１とすべきか選択している。具体的には、出荷番重Ｔ１に収容すべき物品Ｗの要求数Ｎ個が製品番重Ｔ２の収容数Ａ個の半数を超えれば、物品Ｗを収容する製品番重Ｔ２を出荷番重Ｔ１をとし、収容数Ａ個の半数以下であれば、空番重Ｔ３を出荷番重Ｔ１をとして仕分位置２Ａに供給している。そして、仕分位置２Ａの出荷番重Ｔ１に収容された物品Ｗの個数が、要求数Ｎ個に対して過不足がある場合、その過不足分を上記増加動作及び削減動作によって調整している。これにより、本実施の形態では、物品Ｗを移送する回数を、要求数Ｎ個と収容数Ａ個との組合せによっては削減することができる。

ここで、実施の形態の搬送方法における物品Ｗの移送回数を、比較方法と対比して以下に検討する。比較方法では、各出荷番重Ｔ１への物品Ｗの移送において、搬出部２の仕分位置２Ａに空番重Ｔ３を供給し、該空番重Ｔ３に要求数Ｎ個の物品Ｗを移送するものとする。従って、比較方法では、物品Ｗの移送回数が要求数Ｎ個と常に等しくなる。この点、実施の形態の搬送方法では、製品番重Ｔ２及び空番重Ｔ３を選択的に供給して出荷番重Ｔ１とし、要求数Ｎ個に対する過不足分を増加動作及び削減動作によって調整している。これにより、実施の形態においては、以下の表１及び表２に記載した移送回数となる。

表１及び表２の搬送条件は、以下のように設定される。表１では製品番重Ｔ２の収容数Ａ個が４個、表２では収容数Ａ個が５個であり、それぞれ製品番重供給部３における全ての製品番重Ｔ２の収容数Ａ個が同一に設定される。また、表１及び表２にて、要求数Ｎ個の最大値は、製品番重Ｔ２の収容数Ａ個と同一に設定される。

比較方法における移送回数は、要求数Ｎ個と同数であるから、表１及び表２にて、移送回数に「※」を付記した場合に、実施の形態の搬送方法と比較方法とで移送回数が同一となる。一方、「※」の付記がない場合については、従来方法（要求数Ｎ個）より実施の形態の移送回数の方が少なくなる。従って、要求数Ｎ個と収容数Ａ個との組合せにて、従来方法と実施の形態とを比較すると、実施の形態の方が７割以上の組合せで移送回数を少なくでき、それ以外の組合せで移送回数を同一にすることができる。これにより、実施の形態では、移送回数の削減を通じて出荷番重Ｔ１内に物品Ｗを収容した状態にする時間を短縮でき、搬送効率を向上させることができる。

また、比較方法では、複数の製品番重Ｔ２からの物品Ｗの移送を繰り返すと、製品番重Ｔ２が空になる度に、該製品番重Ｔ２を所定位置に排出する工程や作業が不可欠となる。これに対し、実施の形態では、製品番重Ｔ２を出荷番重Ｔ１として利用するので、製品番重Ｔ２を排出しなくてよくなり、従来方法の排出の工程を省略して搬送効率の向上を図ることができる。

上記実施の形態にあっては、物品Ｗを一時的に載置可能な仮載置部６を設け、取出調整部１０１ｄによる制御によって仕分位置２Ａの出荷番重Ｔ１に収容された物品Ｗを仮載置部６に移送可能としている。よって、仕分位置２Ａの出荷番重Ｔ１にて要求数Ｎ個より収容数Ａ個が多い場合、削減動作によって出荷番重Ｔ１の物品Ｗを減らして要求数Ｎ個収容した状態にすることができる。これにより、上記のように全投入動作によって要求数Ｎ個より収容数Ａ個が多くなっても、仕分位置２Ａにて出荷番重Ｔ１内の物品Ｗを減らす機能を持たせて対応することができる。この結果、かかる機能を有する他の装置を搬送装置１の外部等に設ける必要をなくすことができ、設置スペースの縮小化を図ることができる。

なお、実施の形態では上記のように削減動作を実施可能な構成としたが、かかる構成を省略して、搬送装置１の外部に削減動作を実施可能な装置等を設けることを妨げるものでない。この場合、要求数Ｎ個に応じた搬送として、搬出部２から搬出する出荷番重Ｔ１内の物品Ｗの個数を要求数Ｎ個以上とし、搬送装置１の外部での後工程で削減動作を行えるようにする。

また、収容調整部１０１ｅによる制御によって、製品番重Ｔ２よりも仮載置部６の物品Ｗを優先して出荷番重Ｔ１に移送するので、仮載置部６にて物品Ｗが長時間載置されたままになる状態を回避することができる。

また、載置調整部１０１ｆによる制御によって、仮載置部６に対して載置不能な量の物品Ｗが移送されなくなり、安定した物品Ｗの搬送を実現することができる。

本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。更には、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。従って、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

上記実施の形態では、支持する物品Ｗを調理品用の容器としたが、移送部５によって移送できる物品であれば何ら限定されるものでない。例えば、サンドイッチやパン、弁当等の他の食品、各種の電気機器、装置、それらの部品としたり、弁当容器以外の箱やトレイによって梱包されたものとしたりしてもよい。更に、物品Ｗにおいて、保持部５１による保持箇所は、上面に限られず、物品Ｗの側面や縁部、下面から側面に亘って形成される凹凸部分、傾斜部分、突出部分等とすることができる。

また、搬出容器、元容器、空容器として番重Ｔ１～Ｔ３を用いた場合を説明したが、これに限られるものでなく、収容する物品等に応じて種々の容器を用いることができる。また、各番重Ｔ１～Ｔ３に収容される物品Ｗは上下に重ねた状態としてもよい。

また、搬送装置１においては、仕分位置２Ａや取出位置３Ａにて出荷番重Ｔ１や製品番重Ｔ２を前後方向等に複数並べて配置してもよい。更に、製品番重供給部３、搬出部２及び空番重供給部４は、直線方向に並べて配置することに限定されるものでなく、屈曲或いは湾曲する移送部５の移送軌跡等に沿ってレイアウトしてもよい。

また、上記実施の形態では、搬送閾値を０．５とした場合を説明したが、これに限られるものでない。移送部５による物品Ｗの１個当たりの移送時間や、製品番重供給部３、空番重供給部４での各番重Ｔ２、Ｔ３の供給時間等に応じて搬送閾値を０．５より大きくしたり小さくしたりしてもよい。但し、搬送閾値を０．５とすることによって、出荷番重Ｔ１にする番重を製品番重Ｔ２、空番重Ｔ３の何れにするかを、搬送数Ｎ個が収容数Ａ個の半数以下になるか否かで判定し易くなる。

また、移送部５の保持部５１による物品Ｗの最大保持個数は２個以上にする等、変更してもよい。

また、取得部７は、仕分位置２Ａに位置決めされた出荷番重Ｔ１内の物品Ｗを撮像する撮像手段を備えた構成としてもよい。この構成よれば、搬送装置１からの搬出前に、出荷番重Ｔ１内に要求数Ｎ個の物品Ｗが収容されているか否かを撮像データを介して確認することができる。

また、上記実施の形態では、載置状態取得部７２と仮載置把握部とを単一の撮像手段で構成したが、それぞれ別の撮像手段や検出手段等によって構成してもよい。

また、上記実施の形態では、搬出割合（Ｎ／Ａ）を求め、該搬出割合が１以上であるか否か、搬出割合（０．５）以下であるか否かを比較部１０１ｂで比較したが、これに限定されるものでない。例えば、搬出割合を求めずに供給選択部１０１ｃにて、ステップＳＴ０７で要求数Ｎ個が収容数Ａ個以上（Ｎ≧Ａ）であるかを比較してもよい。また、ステップＳＴ２１で要求数Ｎ個と（収容数Ａ個－要求数Ｎ個）とを比較（Ｎ≦Ａ－Ｎ）する等、差分を用いた比較や判定を行ってもよい。かかる比較や判定によっても、上述と同様に番重の供給、物品Ｗの搬送を制御することができる。

１搬送装置
２搬出部
２Ａ仕分位置
３製品番重供給部（元容器供給部）
３Ａ取出位置
４空番重供給部（空容器供給部）
５移送部
６仮載置部
７１収容状態取得部
７２載置状態取得部（仮載置把握部）
１０１制御部
１０１ａ把握部
１０１ｂ比較部
１０１ｃ供給選択部
１０１ｄ取出調整部
１０１ｅ収容調整部
１０１ｆ載置調整部
Ｔ１出荷番重（搬出容器）
Ｔ２製品番重（元容器）
Ｔ３空番重（空容器）
Ｗ物品

Claims

元容器に収容された物品を要求数に応じた個数分、搬出容器に収容して搬送する搬送装置において、
前記搬出容器が位置決めされる仕分位置から該搬出容器を所定位置に搬出する搬出部と、
前記仕分位置に物品が収容されていない空容器を供給可能な空容器供給部と、
前記仕分位置に前記元容器を供給可能な元容器供給部と、
前記仕分位置に配置された前記搬出容器に対し、前記元容器供給部の取出位置に配置された前記元容器から物品を移送可能な移送部と、
前記取出位置の前記元容器に収容された物品の数である収容数を取得するための収容状態取得部と、
物品を載置可能な仮載置部と、
前記仮載置部に物品があるか否かを把握するための仮載置把握部と、
前記搬送装置の各部を制御する制御部とを備え、
前記移送部は、前記仕分位置に配置された前記搬出容器から前記仮載置部に物品を移送可能とされ、且つ、前記仕分位置に配置された前記搬出容器に前記仮載置部に載置された物品を移送可能とされ、
前記制御部は、
前記要求数及び前記収容状態取得部からの出力による前記収容数を把握し、前記仮載置把握部からの出力によって前記仮載置部における物品の有無を把握する把握部と、
前記把握部から出力される前記収容数と前記要求数とに基づき、前記元容器供給部を制御して前記仕分位置に前記元容器を供給して前記搬出容器とするか、前記空容器供給部を制御して前記仕分位置に前記空容器を供給して前記搬出容器とするかを選択する供給選択部と、
前記収容数に対して前記要求数を減算した数の物品を前記仕分位置に配置された前記搬出容器から物品を取り出して前記仮載置部に移送するよう前記移送部を制御する取出調整部と、
前記仕分位置に配置された前記搬出容器に物品を収容するときに、前記把握部にて前記仮載置部に物品があると把握した場合、前記仮載置部から物品を移送し、前記把握部にて前記仮載置部に物品がないと把握した場合、前記取出位置の前記元容器から物品を移送するよう前記移送部を制御する収容調整部とを備えていることを特徴とする搬送装置。
前記制御部は、前記収容数に対する前記要求数の搬出割合を求め、該搬出割合と所定の搬出閾値とを比較する比較部を備え、
前記供給選択部は、前記比較部による比較の結果に基づき、前記元容器供給部を制御して前記仕分位置に前記元容器を供給して前記搬出容器とするか、前記空容器供給部を制御して前記仕分位置に前記空容器を供給して前記搬出容器とするかを選択することを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
前記供給選択部は、前記比較部による比較の結果、前記搬出割合が前記搬出閾値を超えたときに、前記元容器供給部を制御して前記仕分位置に前記元容器を供給して前記搬出容器とし、前記搬出割合が前記搬出閾値未満のときに、前記空容器供給部を制御して前記仕分位置に前記空容器を供給して前記搬出容器とすることを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
前記供給選択部は、前記搬出割合が前記搬出閾値と同一であるときに、前記空容器供給部を制御して前記仕分位置に前記空容器を供給して前記搬出容器とすることを特徴とする請求項３に記載の搬送装置。
前記仮載置部に載置された物品の数である載置数を取得するための載置状態取得部を備え、
前記把握部は、前記載置状態取得部からの出力によって前記載置数を把握し、
前記制御部は、前記供給選択部の制御前に、前記把握部からの出力によって前記載置数が所定の許容数を超えているか否かを判定し、前記載置数が前記許容数を超えたときに、前記仕分位置に前記空容器を供給して前記搬出容器とするよう前記空容器供給部を制御する載置調整部を備え、該載置調整部の制御後に、前記収容調整部の制御を実施することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の搬送装置。