KR101700993B1 - 물품투입설비 및 물품투입방법 - Google Patents

물품투입설비 및 물품투입방법 Download PDF

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Abstract

집품용기를 반송하는 반송장치의 가속중 또는 감속중인 경우에도, 투입장치에 의해, 반송되는 집품용기에 틀림없이 물품을 투입할 수 있는 물품투입설비 및 물품투입방법을 제공한다.
반송장치(14)의 집품용기(12)를 반송하는 속도를 가속중 또는 감속중인 경우에, 집품용기(12)의 현재 위치와, 투입장치(15)의 동작시간 Tn의 경과 후에 집품용기(12)가 현재 위치 E로부터 이동하는 예측거리 F를 가산한 투입 목표위치 E+F를 구하여, 투입 목표위치 E+F가 투입장치(15)에 의한 물품의 투입위치 G에 도달했을 때, 투입장치(15)에 의한 물품의 투입동작을 개시하는 구성으로 하였다.

Description

물품투입설비 및 물품투입방법{SORTING SYSTEM AND SORTING METHOD}
본 발명은, 반송되는 집품용기(集品容器)에 투입장치에 의해서 자동적으로 물품을 투입하는 물품투입설비 및 물품투입방법에 관한 것이다.
종래의 물품투입설비가 특허문헌 1에 개시되어 있다.
상기 특허문헌 1에 기재된 물품투입설비는, 물품이 투입되는 상방 개구부(上方開口部)를 갖는 집품용기를 반송장치에 의해서 반송하고, 반송장치에 의한 집품용기의 반송경로를 따라서 배치된 투입장치에 의해서, 반송되는 집품용기에 물품을 자동적으로 상방으로부터 투입하는 설비이다.
통상적으로 반송장치는 집품용기를 일정한 속도로 반송한다. 또한 투입장치가 물품의 투입동작을 개시한 후 그 동작을 완료하기까지는 일정한 동작시간을 필요로 하기 때문에, 이러한 동작시간을 고려하여 집품용기가 투입장치보다 반송장치의 상류측에 위치할 때에 투입장치에 의한 물품의 투입동작이 개시된다.
이러한 물품 수납 설비에서는 투입장치에 의해 투입되어야 할 물품이 투입의 실패에 의해 집품용기로부터 나와 낙하하는 경우, 집품용기에 대한 물품의 집품 누락 등의 복수의 문제가 발생한다. 이로 인하여 상기 문제의 발생을 미연에 방지할 수 있도록 집품용기를 반송하는 반송장치를 감속하거나 또는 일단 정지하고 낙하물품의 처리를 행하여, 낙하물품의 처리가 완료되면, 반송장치를 가속하여 다시 일정한 속도로 집품용기를 반송하고, 투입장치에 의한 물품의 투입을 재개하도록 되어 있다.
일본 공개특허공보 2008-222328호
그러나, 종래의 물품투입설비에서는, 투입장치는, 반송장치가 집품용기를 반송하는 속도가 일정하다고 하는 전제하에 물품의 투입동작을 개시하고 있었다. 이 때문에, 예를 들면 긴급시 등에 있어서의 반송장치의 가속중 또는 감속중에, 투입장치가 투입 개시의 명령을 받는 경우, 집품용기가 투입장치에 의한 투입 완료 위치에 도달하기 전에 투입장치의 물품의 투입동작이 완료되어, 집품용기 밖에 물품이 나와 떨어지는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은, 집품용기를 반송하는 반송장치의 가속중 또는 감속중인 경우에도 투입장치에 의해서 반송되는 집품용기에 틀림없이 물품을 투입할 수 있는 물품투입설비 및 물품투입방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 청구항 1에 기재된 바와 같이, 물품의 출입이 가능한 상방 개구부를 갖는 집품용기를 반송경로를 따라서 반송하는 반송장치와, 반송장치의 반송경로를 따라서 배치되어, 동작을 개시하고 나서 일정한 동작시간의 경과 후에, 집품용기에 대한 물품의 투입위치에 있어서, 상방으로부터 집품용기의 상방 개구부로 물품의 투입을 행하는 투입장치와, 반송장치에 의한 집품용기의 반송속도가 정속 또는 가속중 또는 감속중인 경우, 집품용기의 현재의 반송위치로부터, 상기 투입장치의 동작시간의 경과 후에 집품용기가 현재 위치로부터 이동하는 예측거리를 둔, 예측위치를 구하여, 상기 예측위치가, 현재의 반송장치의 속도의 상황에 따라서 상기 투입위치에 합치된다고 예상되었을 때에, 상기 투입장치에 의한 물품의 투입동작을 개시하는 제어장치를 구비한 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명에 의하면, 예측위치가, 현재의 반송장치의 속도의 상황에 따라서 상기 투입위치에 합치된다고 예상되었을 때에, 상기 투입장치에 의한 물품의 투입동작을 개시하는 것에 의해서, 반송장치가 정속인 경우는 물론, 반송장치가 가속중 또는 감속중인 경우에도, 투입장치에 의해서 정확하게 집품용기에 물품을 투입하는 것이 가능하게 된다.
또한 본 발명은, 청구항 4에 기재된 바와 같이, 물품의 출입이 가능한 상방 개구부를 갖는 집품용기를 반송경로를 따라서 반송하고, 반송장치의 반송경로를 따라서 배치된 투입장치에 의해서, 상기 투입장치가 동작을 개시하고 나서 일정한 동작시간의 경과 후에, 집품용기에 대한 물품의 투입위치에 있어서, 상방으로부터 집품용기의 상방 개구부로 물품의 투입을 행하는데 있어서, 반송장치에 의한 집품용기의 반송속도가 정속 또는 가속중 또는 감속중인 경우에, 집품용기의 현재의 반송위치로부터, 투입장치의 동작시간의 경과 후에 집품용기가 현재 위치로부터 이동하는 예측거리를 둔, 예측위치를 구하여, 상기 예측위치가, 현재의 반송장치의 속도의 상황에 따라서 상기 투입위치에 합치된다고 예상되었을 때에, 상기 투입장치에 의한 물품의 투입동작을 개시하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 청구항 2에 기재된 바와 같이, 반송장치에 의한 집품용기의 반송속도가 가속중인 경우, 반송장치에 의한 집품용기의 현재의 반송속도가 증가할수록 예측거리가 커지는 구성으로 한 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 반송장치에 의한 집품용기의 반송속도가 가속중인 경우에, 물품을 바깥에 떨어뜨리지 않고, 투입장치로부터 집품용기내에 확실히 투입하는 것이 가능하게 된다.
또한 본 발명은, 청구항 3에 기재된 바와 같이, 반송장치에 의한 집품용기의 반송속도가 감속중인 경우, 반송장치에 의한 집품용기의 현재의 반송속도가 감소될수록 예측거리가 작아지는 구성으로 한 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 반송장치에 의한 집품용기의 반송속도가 가속중인 경우에, 물품을 바깥에 떨어뜨리지 않고, 투입장치로부터 집품용기내에 확실히 투입하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 물품투입설비 및 물품투입방법에 의하면, 반송장치에 의한 집품용기의 반송속도가 정속 또는 가속중 또는 감속중인 경우에, 집품용기의 현재의 반송위치로부터, 투입장치의 동작시간의 경과 후에 집품용기가 현재 위치로부터 이동하는 예측거리를 둔 예측위치를 구하여, 상기 예측위치가, 현재의 반송장치의 속도의 상황에 따라서 상기 투입위치에 합치된다고 예상되었을 때에, 상기 투입장치에 의한 물품의 투입동작을 개시하는 것에 의해서, 반송장치가 정속인 경우는 물론, 반송장치가 가속중 또는 감속중인 경우에도, 투입장치에 의해서 정확하게 집품용기에 물품을 투입할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 있어서의 물품투입설비의 전체 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 상기 물품투입설비에 있어서의 투입장치의 투입동작의 설명도이다.
도 3은 상기 물품투입설비에 있어서, 반송장치의 반송속도의 상태에 따라서, 투입장치의 동작시간중에 집품용기가 이동되는 거리를 설명하는 도면으로서, (a)는 반송속도가 일정한 경우, (b)는 가속중인 경우, (c)는 가속중에 일정한 속도에 도달하는 경우, (d)는 감속중인 경우, (e)는 감속중에 속도가 제로가 되는 경우를 각각 나타낸다.
도 4는 상기 물품투입설비에 있어서, 반송장치의 반송속도의 상태에 따라서, 투입장치의 동작시간중에 집품용기가 이동되는 거리의 변화를 나타내는 모식 평면도를 나타낸 것으로, (a)는 반송속도가 제로인 상태, (b)는 가속중을 시작한 상태, (c)는 가속중 혹은 일정한 속도로 목표투입위치에 도달한 상태, (d)는 감속을 시작한 상태, (e)는 감속중에 목표투입위치에 도달한 상태, (f)는 감속중에 속도가 제로가 된 상태를 나타낸다.
도 5는 상기 물품투입설비에 있어서의 투입장치에 대한 제어 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1은, 집품용기(12)에 물품(13)을 자동적으로 투입하기 위한 물품투입설비(11)의 전체 구성을 나타내는 평면도이다.
상기 물품투입설비(11)는, 벨트 컨베이어 장치 등으로 구성되는 반송장치(14)에 의해서 복수의 집품용기(12)를 반송경로를 따라서 반송하고, 반송경로를 따라서 배치된 투입장치(15)에 의해서, 물품(13)의 출입이 가능한 상방 개구부를 갖는 집품용기(12)에 자동적으로 물품(13)을 상방으로부터 투입함으로써, 집품용기(12)에 대한 물품(13)의 집품을 행하는 설비이다.
반송장치(14)는, 원칙적으로는, 일정한 속도로 집품용기(12)를 반송한다. 각 집품용기(12)에는, 집품용기(12)마다 다른 독립적인 식별정보를 갖는, 예를 들어 식별 라벨이 부여되어 있고, 투입장치(15)보다 상류위치(上流位置)에는, 집품용기(12)의 식별정보를 판독하기 위한 판독장치(18)가 배치되어 있다. 반송장치(14)에는, 반송장치(14)의 회전부의 동작에 기초하여 펄스 신호를 출력하는 엔코더(19)가 구비되어 있다. 또한 투입장치(15)에 의한 물품(13)의 투입동작을 개시하는 타이밍을 제어하고, 투입장치(15)에 투입 개시 신호를 출력하는 제어장치(20)(도 5)가 구비되어 있다.
도 1에 있어서, 판독장치(18)보다 하류 위치에는, 작업자(도시하지 않음)가 작업을 담당하는 작업영역(Z)(존이라고도 한다)이, 반송장치(14)의 반송방향에 따라서 복수 배치되어 있다.
작업영역(Z)에는, 종류마다의 물품(13)을 보관하는 물품보관수단(30)과, 작업자에 의해서 물품보관수단(30)으로부터 취출(取出)된 물품(13)을 반송장치(14)에 의해서 반송되는 집품용기(12)에 자동적으로 투입하는 복수의 투입장치(15)가 구비되어 있다.
각 작업영역(Z)의 작업자는, 자신이 담당하는 작업영역(Z)의 물품보관수단(30)으로부터 물품(13)을 취출하여, 투입장치(15)의 내부에 얹어놓는다. 투입장치(15)는, 대상의 집품용기(12)가 반송되어 오면, 소정의 타이밍에 의해서, 내부에 얹어놓여진 물품(13)을 집품용기(12)의 상방 개구부에 낙하시켜 투입한다.
투입장치에는 각종 형식의 것이 있으나, 여기서는 일례로서 도 2에 도시된 투입 벨트(16)를 이용하는 형식의 투입장치(15)를 참조로 하여 그 투입동작에 대해 설명한다. 상기 투입장치(15)는, 물품(13)이 얹어 놓여진 투입 벨트(16)를 순환 구동하고, 투입 벨트(16)를 대상의 집품용기(12)의 상방(上方)으로 늘어뜨려고, 투입 벨트(16)상의 물품(13)을 집품용기(12)에 투입하는 것이다.
우선, 도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 시단측(始端側) 및 종단측(終端側)이 유지 고정된 투입 벨트(16) 상에 물품(13)을 얹어 놓는다. 다음에, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 투입 벨트(16)의 종단측을 하방으로 보내고, 그의 종단을 하방으로 늘어뜨린다. 이어서, 도 2(c)에 도시하는 바와 같이, 투입 벨트(16)의 종단을 해방하여 완전하게 늘어뜨려서, 반송장치(14)에 의해서 반송되어 있는 집품용기(12)에 투입 벨트(16)를 진입시키고, 물품(13)을 완만하게 투입한다. 이어서, 도 2(d)에 도시하는 바와 같이, 투입 벨트(16)의 시단(始端)을 순환 구동하는 것에 의해서, 물품(13)으로부터 투입 벨트(16)의 종단을 뽑아내어, 물품(13)을 집품용기(12)내에 투입한다. 그리고, 투입 벨트(16)의 시단을 더 순환 구동하는 것에 의해서, 다시 도 2(a)에 도시하는 상태로 복귀시킨다.
이와 같이 행하여지는 투입장치(15)에 의한 물품(13)의 투입동작은, 일정한 동작시간에서 행하여진다. 특히, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이 투입 벨트(16)의 종단측을 하방으로 보내는 동작을 개시하고 나서, 도 2(d)에 도시하는 바와 같이 집품용기(12)로의 물품(13)의 투입이 완료될 때까지의 동작시간이 존재한다. 대상의 집품용기(12)는, 투입장치(15)의 동작시간이 경과하는 동안, 도 2(a)∼(d)에 도시하는 바와 같이, 반송장치(14)에 의해서 하류로 반송되어 이동한다.
한편, 다른 투입장치인 경우에도 마찬가지의 동작시간이 존재한다. 예를 들어 하방에 개방 가능한 좌우 여닫이 문을 구비한 것이 있다. 이것은, 물품(13)을 문에 얹어놓고, 대상의 집품용기(12)가 반송되어 오면, 문을 개방하여 물품(13)을 하방으로 낙하시키는 형식이다. 이 경우, 투입 벨트(16)를 이용하는 형식의 투입장치(15)보다 동작시간은 짧지만, 동작시간이 경과하는 동안, 대상의 집품용기가 하류로 반송되어 이동하는 점은 같다.
투입장치(15)의 동작시간은, 반송장치(14)의 반송속도에 의하지 않고 일정하게 된다.
투입장치(15)의 동작시간은 1종류로도 충분하지만, 필요에 따라서, 복수의 길이가 다른 동작시간들로부터 적절한 동작시간을 선택할 수 있도록 해도 좋다. 예를 들어 투입 벨트(16)를 이용하는 형식의 투입장치(15)에서는, 투입 벨트(16)를 하방으로 늘어뜨리는 거리를 변경시킴으로써, 투입장치(15)가 물품(13)을 투입하는 동작시간을 변경시킬 수 있다. 예를 들어 집품용기(12)의 크기(물품(13)을 수납하기 위한 공간의 깊이)가 작아진 경우나, 집품용기(12)내의 수납 깊이에 대해서 집품용기(12)내에 이미 물품(13)이 소정의 높이분만큼 수납되어 있는 경우 등에, 투입 벨트(16)를 늘어뜨리는 거리를 짧게 하여, 보다 집품용기(12)로부터 물품(13)이 나오기 어려워지는 경우이다. 이 경우, 투입장치(15)의 동작시간은, 투입 벨트(16)를 통상 거리만큼 늘어뜨리는 경우보다 짧아진다.
집품용기(12) 바깥으로 투입해야 할 물품(13)이 낙하되어 투입장치(15)에 의한 집품용기(12)에의 물품(13)의 투입이 실패했을 때와 같은 긴급시 등에는, 작업자가 누름 스위치 등을 조작하여, 낙하된 물품(13)을 투입할 예정이었던 집품용기(12)에 다시 투입하는 처리 등을 행하기 위해서, 반송장치(14)를 일단 정지시킨다. 그리고, 낙하한 물품(13)의 처리 등이 완료되면, 다시, 작업자가 누름 스위치 등을 조작하여, 반송장치(14)에 의한 집품용기(12)의 반송을 재개한다. 이 때, 반송장치(14)는, 소정의 감속도(음의 가속도)에 의해서, 소정 시간을 들여 일정한 속도로부터 제로 속도까지 감소하여 일단 정지되고, 재구동할 때는, 소정의 가속도(플러스의 가속도)에 의해서, 소정 시간을 들여 제로의 속도로부터 일정한 속도까지 상승한다.
이하에서는, 도 3 및 도 4를 참고로 하여 반송장치(14)가 일정한 속도인 경우, 반송장치(14)가 가속중인 경우, 반송장치(14)가 감속중인 경우의 각각에 대하여, 투입장치(15)에 의한 물품(13)의 투입동작을 개시하는 타이밍에 대해 설명한다. 하기 설명에서 사용된 부호는 아래와 같이 정의된다.
Vmax : 반송장치(14)가 집품용기(12)를 반송하는 일정한 속도.
V0 : 반송장치(14)가 집품용기(12)를 반송하고 있는 현재의 속도(투입장치(15)가 투입동작을 개시했을 때에 반송장치(14)가 집품용기(12)를 반송하고 있는 속도).
Tn : 투입장치(15)가 투입을 개시하고 나서 투입을 완료하기까지 필요로 하는 동작시간.
Tmax : 투입장치(15)가 투입동작을 개시하고 나서 반송장치(14)의 속도가 Vmax에 도달하기(혹은 제로가 되기)까지 필요로 하는 시간.
Ta : 반송장치(14)의 속도가 제로로부터 Vmax에 도달하기까지 필요로 하는 가속 시간.
Td : 반송장치(14)의 속도가 Vmax로부터 제로가 되기까지 필요로 하는 감속시간.
α : 가속비이고, α=Tn/Ta이다.
β : 감속비이고, β=Tn/Td이다.
E : 집품용기(12)의 현재 위치.
F : Tn경과 후에 집품용기(12)가 현재 위치로부터 이동하는 예측거리.
G : 투입위치.
한편, E와 G는, 임의의 위치를 공통된 기준위치로서, 그 기준위치로부터의 거리에 의해서 각각 표시할 수도 있다. 예를 들어 작업영역(Z)의 개시위치를 기준위치라고 해도 좋고, 판독장치(18)의 설치위치를 기준위치라고 해도 좋다.
이하에, 반송장치(14)의 반송속도가 Vmax로 일정한 경우, 반송장치(14)를 가속중인 경우, 반송장치(14)를 감속중인 경우 각각에 대해서 설명한다.
이하의 각 경우에 있어서, E, G를 기준위치로부터의 거리로 표시하고, G≤E+F가 되었을 때에 투입장치(15)는 투입동작을 개시하는 점이 공통이다. 상기 식에 있어서, E+F로 표시되는 위치를 '투입 목표위치'라고 칭한다.
1. 반송장치(14)의 반송속도가 Vmax로 일정한 경우
이 경우, 도 3(a)에 도시하는 바와 같이,
F=Vmax×Tn
즉, 예측거리 F는, 한 변이 반송속도 Vmax, 다른 변이 동작시간 Tn인 사변형의 면적에 의해서 표시된다. 한편, 도 3에 있어서, 가로축은 시간을 표시하고, 세로축은 속도를 표시한다.
따라서, 예측거리 F는, 투입장치(15)가 투입을 개시하고 나서 투입을 완료할 때까지 필요로 하는 동작시간 Tn 동안에는 변화하지 않고 항상 일정하다. 이 모양을 도 4(a)의 모식 평면도에 나타낸다. 도 4(a)에 있어서, E+F, 즉 F를 표시하는 화살표의 좌단의 위치가 투입 목표위치를 나타내고 있다.
이 도 4(a)에 도시하는 상태로부터, 반송장치(14)가 집품용기(12)를 반송함으로써, 투입 목표위치인 E+F(F를 표시하는 화살표의 좌단의 위치)가 투입위치 G(도 4(a)에 있어서 G를 표시하는 화살표의 좌단의 위치)에 도달하면, 투입장치(15)에 의한 물품(13)의 투입동작이 개시된다. 이때, 집품용기(12)는, 투입위치 G보다 예측거리 F 만큼 앞에 위치한다. 그리고, 동작시간 Tn의 경과 후에, 투입장치(15)에 의한 집품용기(12)에의 물품(13)(도 2)의 실제 투입동작이 행하여진다. 이때, 집품용기(12)는 위치 G에 도달하고 있다. 이에 의해서 바깥에 떨어뜨리지 않고, 물품(13)을 투입장치(15)로부터 집품용기(12)내에 확실히 투입할 수 있다.
2. 반송장치(14)가 등 가속도로 가속중인 경우
이 경우, 투입장치(15)가 투입을 개시하고 나서 투입을 완료하기까지 필요로 하는 동작시간 Tn과, 투입장치(15)가 투입동작을 개시하고 나서 반송장치(14)의 속도가 Vmax에 도달하기까지 필요로 하는 시간 Tmax와의 대소 관계에 따라서, 예측거리 F를 구하는 방식이 다르다. 즉, Tn＜Tmax인 경우와 Tn≥Tmax인 경우에서, F를 구하는 방식이 다르다.
(1) Tn＜Tmax인 경우
이 경우, 도 3(b)에 도시하는 바와 같이,
F=1/2×｛V0+(V0-Vmax×α)｝×Tn
즉, 예측거리 F는, (V0-Vmax×α)를 상부 바닥, V0를 하부 바닥, Tn를 높이로 하는 사다리꼴의 면적에 의해서 표시된다.
따라서, 도 4(b), (c)에 도시하는 바와 같이, 반송장치(14)에 의한 집품용기(12)의 현재의 반송속도 V0가 증가할수록 예측거리 F가 커지고, 덧붙여, 반송장치(14)에 의한 집품용기(12)의 현재의 반송속도 V0가 증가하는 동안에 집품용기(12)가 하류로 반송되어 현재 위치 E의 값도 커진다. E에 F를 가산한 투입 예측위치 E+F가 투입 목표위치 G에 도달하면, 그 시점에서 투입장치(15)의 투입동작이 개시되고, 그리고 나서 동작시간 Tn의 경과 후에 투입장치(15)에 의한 투입이 행하여져, 그 때에 집품용기(12)는 투입위치 G에 도달하고 있다. 이에 의해서, 바깥에 떨어뜨리지 않고, 물품(13)을 투입장치(15)로부터 집품용기(12)내에 확실히 투입할 수 있다.
(2) Tn≥Tmax인 경우
이 경우, 도 3(c)에 도시하는 바와 같이,
F=1/2×(V0+Vmax)×Tmax+(Tn-Tmax)×Vmax
가 된다.
따라서, 도 4(b), (c)에 도시하는 바와 같이, 반송장치(14)에 의한 집품용기(12)의 현재의 반송속도 V0가 증가할수록 예측거리 F가 커져, 동작시간 Tn가 경과하기까지 반송속도가 Vmax에 도달하고, 덧붙여, 반송장치(14)에 의한 집품용기(12)의 현재의 반송속도 V0가 증가하는 동안에 집품용기(12)는 하류로 반송되어 그 현재 위치 E도 커진다. E에 F를 가산한 투입 예측위치 E+F가 투입위치 G에 도달하면, 그 시점에서 투입장치(15)의 투입동작이 개시되어, 그리고 나서 동작시간 Tn의 경과 후에 투입장치(15)에 의한 투입이 행하여져, 그 때에 집품용기(12)는 투입위치 G에 도달하고 있다. 이에 의해서, 바깥에 떨어뜨리지 않고, 물품(13)을 투입장치(15)로부터 집품용기(12)내에 확실히 투입할 수 있다.
3. 반송장치(14)가 등가속도로 감속중인 경우
이 경우도, 투입장치(15)가 투입을 개시하고 나서 투입을 완료하기까지 필요로 하는 동작시간 Tn과, 투입장치(15)가 투입동작을 개시하고 나서 반송장치(14)의 속도가 제로가 되기까지 필요로 하는 시간 Tmax와의 대소 관계에 따라서, 예측거리 F를 구하는 방식이 다르다. 즉, Tn＜Tmax인 경우와 Tn≥Tmax인 경우에서, F를 구하는 방식이 다르다.
(1) Tn＜Tmax인 경우
이 경우, 도 3(d)에 도시하는 바와 같이,
F=1/2×｛V0+(V0-Vmax×β)｝×Tn
이 된다. 즉, 예측거리 F는, (V0-Vmax×β)를 상부 바닥, V0를 하부 바닥, Tn을 높이로 하는 사다리꼴의 면적에 의해서 표시된다.
따라서, 도 4(d), (e)에 도시하는 바와 같이, 반송장치(14)에 의한 집품용기(12)의 현재의 반송속도 V0가 감소할수록 예측거리 F가 작아지지만, 반송장치(14)에 의한 집품용기(12)의 현재의 반송속도 V0가 감소하는 동안에 집품용기(12)는 하류로 반송되어 그 현재 위치 E도 커진다. E에 F를 가산한 투입 예측위치 E+F가 투입위치 G에 도달하면, 그 시점에서 투입장치(15)의 투입동작이 개시되고, 그리고 나서 동작시간 Tn의 경과 후에 투입장치(15)에 의한 투입이 행하여져, 그 때에 집품용기(12)는 투입위치 G에 도달하고 있다. 이에 의해서, 바깥에 떨어뜨리지 않고, 물품(13)을 투입장치(15)로부터 집품용기(12)내에 확실히 투입할 수 있다.
(2) Tn≥Tmax인 경우
이 경우, 도 3(e)에 도시하는 바와 같이,
F=1/2×V0 ×Tmax
가 된다.
따라서, 도 4(d), (e)에 도시하는 바와 같이, 반송장치(14)에 의한 집품용기(12)의 현재의 반송속도 V0가 감소할수록 예측거리 F가 작아지지만, 반송장치(14)에 의한 집품용기(12)의 현재의 반송속도 V0가 감소하는 동안에 집품용기(12)는 하류로 반송되어 그 현재 위치 E도 커진다. E에 F를 가산한 투입 예측위치 E+F가 투입위치 G에 도달하면, 그 시점에서 투입장치(15)의 투입동작이 개시되고, 그리고 나서 동작시간 Tn의 경과 후에 투입장치(15)에 의한 투입이 행하여져, 그 때에 집품용기(12)는 투입위치 G에 도달하고 있다. 이에 의해서, 바깥에 떨어뜨리지 않고, 물품(13)을 투입장치(15)로부터 집품용기(12)내에 확실히 투입할 수 있다.
또한, E에 F를 가산한 투입 예측위치 E+F가 투입위치 G에 도달하지 않은 채로 V0가 제로가 된 경우는, 도 4(f)에 도시하는 바와 같이, 투입장치(15)에 의한 투입동작은 개시되지 않는다.
이 경우, 투입장치(15)에 의한 대상의 집품용기(12)에의 물품(13)의 투입은, 반송장치(14)를 재구동한 후, 상술의 반송장치(14)의 가속중에 있어서의 동작에 의해서 행하여진다.
이와 같이, 집품용기(12)를 반송하는 반송장치(14)의 가속중 또는 감속중에 있어서, 집품용기(12)의 현재 위치 E와 투입장치(15)에 의한 투입동작시간 Tn의 경과 후에 집품용기(12)가 현재 위치 E로부터 이동하는 예측거리 F를 가산한 투입 예측위치 E+F가, 투입장치(15)에 의한 투입위치 G에 도달했을 때, 투입장치(15)에 의한 물품의 투입동작을 개시하도록 구성함으로써, 반송장치(14)에 의해서 반송되는 집품용기(12)에 대해서 떨어뜨리지 않고 물품(13)을 투입할 수 있다.
이하에, 투입장치(15)의 투입동작을 개시하는 타이밍을 제어하는 제어장치의 구조에 대해 설명한다.
도 1에 도시하는 물품투입설비(11)에는, 도 5에 도시하는 제어장치(20)가 구비되어 있다. 제어장치(20)는, 집품용기(12)의 반송위치를 구하는 추적부(21)와, 미리 설정된 파라미터를 보존하고 있는 기억부(23)와, 투입장치(15)의 투입동작을 개시시킬 때의 집품용기(12)의 위치를 계산하는 연산부(24)와, 투입장치(15)에 투입 개시 신호를 출력하는 지령부(25)를 갖는다.
추적부(21)는, 판독장치(18)로부터 입력하는 식별정보 및 엔코더(19)로부터 입력하는 펄스 신호에 기초하여, 기준위치에서 본 각 집품용기(12)의 현재 위치 E(거리로 표시한 것)를 연산하여 기억하고 있다.
기억부(23)는, 각종 파라미터를 기억하고 있고, 반송장치(14)가 집품용기(12)를 반송하는 일정한 속도 Vmax, 투입장치(15)가 투입 개시로부터 투입 완료까지 필요로 하는 동작시간 Tn, 투입장치(15)가 투입동작을 개시하고 나서 반송장치(14)의 속도가 일정한 속도 Vmax에 도달하기(혹은 제로가 되기)까지 필요로 하는 시간 Tmax, 반송장치(14)의 속도가 제로로부터 일정한 속도 Vmax에 도달하기까지 필요로 하는 가속 시간 Ta, 반송장치(14)의 속도가 일정한 속도 Vmax로부터 제로가 되기까지 필요로 하는 감속시간 Td, 가속비 α, 감속비 β를 기억하고 있다.
연산부(24)는, 예측거리 F와 투입 목표위치 E+F를 연산하는 것이고, 신호 발생기(26)로부터 투입 준비 신호를 입력하면, 집품용기(12)의 현재 위치 E를 추적부(21)로부터 취득하고, 취득한 집품용기(12)의 현재 위치 E의 시간 변화로부터 반송장치(14)가 집품용기(12)를 반송하는 현재의 속도 V0를 구한다. 그리고, 연산부(24)는, 기억부(23)로부터 각종 파라미터를 취득하고, 상술의 계산식에 의한 예측거리 F와 투입 목표위치 E+F를 연산하여, 지령부(25)에 출력한다.
지령부(25)는, 연산부(24)로부터 투입 목표위치 E+F를 입력하면, 기억부(23)로부터 투입장치(15)에 의한 투입위치 G를 취득하고, 연산부(24)보다 입력하는 투입 목표위치 E+F가, 투입장치(15)에 의한 투입위치 G에 도달하면, 투입장치(15)에 투입 개시 신호를 출력한다. 이에 의해서, 투입장치(15)의 투입동작이 개시된다.
이상과 같이, 본 실시의 형태에서는, 신호 발생기(26)에 의해서 투입장치(15)의 투입 준비 신호가 입력되면, 반송장치(14)가 집품용기(12)를 반송하는 속도 및 그 가감 속도의 상황에 따라서, 투입장치(15)에 의한 투입의 동작시간 Tn중에 반송장치(14)에 의해서 집품용기(12)가 이동되는 예측거리 F가 구해져서, 투입장치(15)에 의한 투입위치 G보다 예측거리 F만큼 앞의 위치에 집품용기(12)가 도달했을 때, 투입장치(15)의 투입동작이 개시되는 구성으로 함으로써, 반송장치(14)의 가감 속도를 실시하는 경우인 경우에도, 집품용기(12) 밖으로 물품(13)이 낙하하는 것을 방지할 수 있어, 투입장치(15)로부터 집품용기(12)내에 틀림없이 물품(13)을 투입할 수 있다.
Z : 작업영역
11 : 물품투입설비
12 : 집품용기
13 : 물품
14 : 반송장치
15 : 투입장치
16 : 투입 벨트
18 : 판독장치
19 : 엔코더
20 : 제어장치
21 : 추적부
23 : 기억부
24 : 연산부
25 : 지령부
26 : 신호 발생기
30 : 물품보관수단

Claims (4)

  1. 물품의 출입이 가능한 상방 개구부(上方開口部)를 갖는 집품용기를 반송경로를 따라서 반송하는 반송장치와,
    반송장치의 반송경로를 따라서 배치되어, 동작을 개시하고 나서 일정한 동작시간의 경과 후에, 집품용기가 반송경로에 있어서의 물품의 투입위치에 도달했을 때, 상방으로부터 집품용기의 상방 개구부로 물품의 투입동작을 행하는 투입장치와,
    반송장치에 의한 집품용기의 반송속도가 정속 또는 가속중 또는 감속중인 경우에, 집품용기의 현재의 반송위치로부터, 상기 투입장치가 투입의 개시시점으로부터 투입이 완료될 때까지의 상기 투입장치의 동작시간의 경과 후에 집품용기가 현재 위치로부터 이동하는 예측거리를 둔, 목표위치를 구하여, 상기 목표위치가, 현재의 반송장치의 속도의 상황에 따라서 상기 투입위치에 합치된다고 예상되었을 때에, 상기 투입장치에 의한 물품의 투입동작을 개시하는 제어장치
    를 구비한 것을 특징으로 하는 물품투입설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    반송장치에 의한 집품용기의 반송속도가 가속중인 경우, 반송장치에 의한 집품용기의 현재의 반송속도가 증가할수록 예측거리가 커지는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 물품투입설비.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    반송장치에 의한 집품용기의 반송속도가 감속중인 경우, 반송장치에 의한 집품용기의 현재의 반송속도가 감소될수록 예측거리가 작아지는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 물품투입설비.
  4. 물품의 출입이 가능한 상방 개구부를 갖는 집품용기를 반송경로를 따라서 반송하고,
    반송장치의 반송경로를 따라서 배치된 투입장치에 의해서, 상기 투입장치가 동작을 개시하고 나서 일정한 동작시간의 경과 후에, 집품용기가 반송경로에 있어서의 물품의 투입위치에 도달했을 때, 상방으로부터 집품용기의 상방 개구부에 물품의 투입동작을 행하는데 있어서, 반송장치에 의한 집품용기의 반송속도가 정속 또는 가속중 또는 감속중인 경우, 집품용기의 현재의 반송위치로부터, 상기 투입장치가 투입의 개시시점으로부터 투입이 완료될 때까지의 투입장치의 동작시간의 경과 후에 집품용기가 현재 위치로부터 이동하는 예측거리를 둔, 목표위치를 구하여, 상기 목표위치가, 현재의 반송장치의 속도의 상황에 따라서 상기 투입위치에 합치된다고 예상되었을 때에, 상기 투입장치에 의한 물품의 투입동작을 개시하는 것
    을 특징으로 하는 물품투입방법.



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