JP4565553B2 - 物品分配装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の品種・個数の物品を複数の容器に投入して仕分け先毎に仕分けする物品分配装置に関する。

従来、所定の品種・個数の物品を複数の容器に投入して仕分け先毎に仕分けする技術が特許文献１に開示されている。この技術は、仕分け先毎に設けた集品ボックスに物品を投入するための作業ステーションと、該作業ステーションへ物品を搬送するためのコンベヤと、搬送中の物品を判別して該当する集品ボックスを検索するためのバーコードと、前記集品ボックスを保管するための自動倉庫ユニットとを設けたことを特徴とし、コンベヤで搬送されるトレーをソーターで作業ステーション毎のコンベヤへ仕分け、同仕分け後バーコードリーダでトレーのバーコードを読み取って物品を投入すべき集品ボックスを自動倉庫ユニットから出庫し、物品を投入した集品ボックスを満杯になるまで自動倉庫ユニットへ再入庫するものである。

ところで、この技術は以下のような問題点があった。
１）自動倉庫ユニットのスタッカークレーンは、物品投入後の集品ボックスの出庫と次の集品ボックスの入庫が同時にできない。
２）物品が載置されたトレーが連続的に流れてきた場合、スタッカークレーンは集品ボックスの出庫動作が主となり、次の単品ボックスの入庫が滞る可能性がある。
３）自動倉庫ユニットを用いることで、集品ボックスがラックに長く停滞して回転率が上がらない。
４）作業ステーション上での物品投入量の違い（特に少ない場合）にスタッカークレーンの動作が全て対応できず、作業効率が悪くなる。
５）自動倉庫ユニットを複数設ける分、作業ステーションと作業者を増やす必要がある。
特開２００２−１５４６２１号公報

本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、１人の作業者が１箇所の作業場所で複数の物品を複数の仕分け先へ効率的に仕分けできる物品分配装置を提供することにある。

かかる課題を解決した本発明の構成は、
１） 品種毎の複数の物品を取出ステーションに順に供給する物品供給装置を設け、同取出ステーションに供給された物品を仕分け先毎に所定個数取り出して容器に投入する投入作業場を設け、
同投入作業場の隣接位置に物品投入のために一時的に容器を載置する投入ステーションを設け、投入作業場には、取出ステーションに供給された物品の品種に対し容器に投入すべき仕分け先毎の物品の個数を表示する表示器及び容器の物品投入状態を入力する入力手段を設け、
投入ステーションの物品投入済みの容器を搬送する容器搬送コンベヤを設け、
同容器搬送コンベヤで搬送された物品投入済みの容器を搬送する仕分けコンベヤと、同仕分けコンベヤの一方のサイドに列設された複数の分岐レーンと、同仕分けコンベヤの他方のサイドに分岐レーンと対向するように列設された容器を一時仮置く複数の分岐仮置コンベヤと、仕分けコンベヤに沿って設けられ仕分けコンベヤ上の物品をその両サイドの対向した分岐レーン又は分岐仮置コンベヤのいずれにも移載できる複数の分岐装置と、同分岐仮置コンベヤで仮置された容器を容器搬送コンベヤの投入ステーションに返送する返送コンベヤとからなる仕分け装置を設け、これら装置を制御するコンピュータを備えた構造とするとともに、
前記コンピュータは、前記入力手段の入力信号と、仕分け先毎に容器に投入すべき品種とその投入個数を記憶したデータベースと、分岐レーンの仕分け先割付けの記憶とに基づいて、仕分けコンベヤ上の容器で物品を投入して満杯となった満杯容器及び仕分け先の全品種の全物品を投入完了した非満杯容器はその仕分け先の分岐レーンに分岐装置によって分岐させ、又仕分け先に向けて全品種の全物品を未だ投入完了していない状態の非満杯の容器は分岐仮置コンベヤに分岐させ、更に分岐仮置コンベヤの容器に投入すべき品種の物品が取出ステーションに供給されたときにその仮置の容器を返送コンベヤによって投入ステーションへ返送させるようにプログラムで制御するものである、物品分配装置
２） 表示器は、容器に投入すべき仕分け先毎の物品の品種名及び個数を表示するものであり、入力手段は、取り出しステーションに供給された一品種の物品から所定個数の物品を取り出して容器に投入したことが完了したことを示す一品種の完了ボタンと、物品を投入した容器が所定個数投入する前でこれ以上物品を投入できなくなった満杯容器を示す満杯ボタンと、所定個数の物品の投入が完了した容器にはまだ物品を投入できる非満杯の容器であることを示す非満杯ボタンとを備えたものである前記１）記載の物品分配装置
３） 分岐レーン及び分岐仮置コンベヤを相対向且つ仕分けコンベヤと直角方向に配置し、仕分けコンベヤの分岐装置が一つの装置で分岐レーンと分岐仮置コンベヤに容器を仕分けできる構造とした前記１）又は２）いずれか記載の物品分配装置
にある。

本発明では、作業者が表示器の表示に基づいて所定の品種・個数の物品を容器に投入するとともに投入状態を入力して投入された容器を仕分けコンベヤまで搬送し、投入状態の入力信号に基づいて仕分けコンベヤで各仕分け先の分岐レーン又は分岐仮置コンベヤへ仕分け、分岐仮置コンベヤの容器は取出ステーションに次の物品が供給された後、投入ステーションへ返送して不足分を追加投入し、所定の品種・個数を満足するまで他の仕分け先の分と並行して繰り返す。

従って、本発明によれば以下のような効果を奏する。
１）物品投入後の容器の出庫箇所と空容器又は非満杯容器の入庫箇所は独立しているから、入出庫を同時に行うことができ効率が良い。
２）１）と同様に容器の入出庫は独立して同時に行えるから、入出庫いずれの作業又は動作の頻度が片方に偏っても作業の流れが一部で滞ることがない。
３）容器への物品の投入が完了すると仕分けコンベヤで仕分けされて仕分け先へ直に払い出されるから、容器が長く停滞することなく回転率を維持できる。
４）物品投入後の容器はコンベヤで連続的に搬送して仕分けるから、搬送頻度が異なっても作業効率が低下することはない。
５）容器への物品の投入は１箇所でまとめて行った後、それらを仕分け先毎に順に仕分けるから、仕分け先が増減しても１人の作業者が１箇所の作業場で投入作業できる。

本発明の仕分け装置は、分岐レーン及び分岐仮置コンベヤを仕分けコンベヤを挟んで相対向且つ仕分けコンベヤと直角方向に配置すると、仕分けコンベヤの分岐装置が一つの装置で分岐レーン及び分岐仮置コンベヤそれぞれに容器を仕分けできる兼用の構造にして全体の設備をコンパクトにできる。以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。

図１は実施例の物品分配装置のレイアウト図、図２は実施例の表示器の説明図、図３は実施例のコンピュータを示すブロック図、図４は実施例の作業者の作業フロー、図５は実施例のコンピュータの処理フローである。図中、１は物品分配装置、２は物品供給装置、２ａは取出ステーション、３は投入作業場、４は容器搬送コンベヤ、４ａは投入ステーション、５は仕分け装置、５ａは仕分けコンベヤ、５ｂは分岐装置、６は分岐レーン、７は分岐仮置コンベヤ、７ａは可動ストッパ、８は返送コンベヤ、９は表示器、９ａは満杯ボタン、９ｂは非満杯ボタン、９ｃは完了ボタン、９ｄは店舗名表示パネル、９ｅは品種表示パネル、９ｆは個数表示パネル、９ｇは空容器準備ランプ、９ｈは非満杯容器有ランプ、１０はコンピュータ、１０ａはＣＰＵ、１０ｂはＲＯＭ、１０ｃはＲＡＭ、１０ｄはインターフェイス、１１はデータベース、Ｍは物品群、ｍは物品、Ｔは空容器、Ｔａは満杯容器、Ｔｂは非満杯容器、Ｔｃは完了容器、ｈは作業者である。

本実施例の物品分配装置１は、図１に示すように品種毎の物品群Ｍを取出ステーション２ａに供給する物品供給装置２を設け、同物品供給装置２で供給された一種の物品群Ｍから所定個数の物品ｍを取り出して投入ステーション４ａに載置した容器に投入する投入作業場３を設け、同投入作業場３の隣接位置に物品ｍが投入された投入ステーション４ａの容器を搬送する容器搬送コンベヤ４を設け、同容器搬送コンベヤ４で搬送された容器をその投入状態に応じて両サイドに仕分ける仕分け装置５を設け、同仕分け装置５は分岐装置５ｂを備えた仕分けコンベヤ５ａの一方サイドに満杯容器Ｔａ又は完了容器Ｔｃを所定の仕分け先へ搬送する複数の分岐レーン６を直角に列設し、他方のサイドに非満杯容器Ｔｂを仕分けコンベヤ５ａから移行させて一時保管する複数の分岐仮置コンベヤ７を直角に列設した構造とし、同分岐仮置コンベヤ７の下流端に可動ストッパ７ａを開閉自在に設け、同分岐仮置コンベヤ７で一時保管された非満杯容器Ｔｂを所定のタイミングで投入ステーション４ａへ返送する返送コンベヤ８を設け、投入作業場３に空容器Ｔ又は非満杯容器Ｔｂに投入すべき仕分け先毎の物品ｍの品種・個数を表示する表示器９を設けている。

表示器９は、図２に示すように本発明の入力手段である投入状態を選択操作するための満杯ボタン９ａ・非満杯ボタン９ｂ・完了ボタン９ｃとを備え、仕分け先である店舗名を表示する店舗名表示パネル９ｄとその店舗に配送すべき物品ｍの品種を表示する品種表示パネル９ｅとその個数を表示する個数表示パネル９ｆとを備え、投入ステーション４ａへの空容器Ｔの準備を指示する空容器準備ランプ９ｇと投入ステーション４ａへの非満杯容器Ｔｂの配置を知らせる非満杯容器有ランプ９ｈとを備え、各ボタンの操作による信号に基づいて仕分け装置５及び返送コンベヤ８を作動させるコンピュータ１０を内蔵している。

コンピュータ１０は、図３に示すようにＣＰＵ１０ａ・ＲＯＭ１０ｂ・ＲＡＭ１０ｃ・インターフェイス１０ｄ・データベース１１で構成され、インターフェイス１０ｄに物品供給装置２・容器搬送コンベヤ４・仕分けコンベヤ５ａ・分岐装置５ｂ・分岐レーン６・分岐仮置コンベヤ７・返送コンベヤ８・表示器９が接続されている。データベース１１は配送すべき店舗毎の物品ｍの品種・個数と現在の投入状態（満杯・非満杯・完了）の欄で構成されている。本発明の仕分け制御手段及び返送制御手段であるＲＯＭ１０ｂ内のプログラムは、データベース１１を参照して表示器９の各パネルを表示制御及び各ランプを点灯制御するとともに各ボタンで入力された信号に応じてデータベース１１を更新し、インターフェイス１０ｄに接続された各機器を所定のタイミングで作動制御するように構成されている。

本実施例を図４，５の各フローに基づいて説明する。コンピュータ１０はデータベース１１を参照して店舗名及び投入すべき物品ｍの品種・個数を表示器９の各パネル９ｄ，９ｅ，９ｆに表示し、空容器準備ランプ９ｇを点灯させる。作業者ｈは表示器９の表示に基づいて容器搬送コンベヤ４の始端部近傍に積み上げられた空容器Ｔを投入ステーション４ａに置き、取出ステーション２ａの物品群Ｍから指示個数の物品ｍを取り出して空容器Ｔに投入する。投入した容器がこれ以上物品ｍを投入できなくなった状態の場合は満杯ボタン９ａを押し、さらにその容器が指示個数の投入を完了している場合は完了ボタン９ｃを押す。満杯で指示個数の投入が完了していない場合は空容器Ｔを準備して指示個数となるまで投入する。物品ｍの投入が完了する前に満杯になれば、満杯ボタン９ａを押して再度空容器Ｔを準備し、空容器Ｔに残りの物品ｍを投入する。指示個数の物品ｍを投入完了した容器がまだ物品ｍを投入できる状態は非満杯ボタン９ｂと完了ボタン９ｃを押す。このように容器が満杯か非満杯か及び１品種の物品ｍの投入が完了したかの判断は作業者ｈが行い、その判断をボタンで入力する。

コンピュータ１０は、満杯ボタン９ａが押された際の満杯容器Ｔａと非満杯ボタン９ｂが押され且つ店舗毎に全品種の投入が完了した際の非満杯容器Ｔｂ（完了容器Ｔｃとなる）を分岐レーン６へ分岐するように仕分け装置５に命令し、非満杯ボタン９ｂが押され且つ店舗毎に全品種の投入が未完了の際の非満杯容器Ｔｂを分岐仮置コンベヤ７へ分岐するように仕分け装置５に命令し、満杯容器Ｔａ又は非満杯容器Ｔｂを容器搬送コンベヤ４で搬送する。完了ボタン９ｃが押されると表示器９に次の店舗名と個数を表示し、完了ボタン９ｃが押され且つ１品種の分配が完了（取出ステーション２ａの物品群Ｍが分配消化）した場合は取出ステーション２ａに次の物品群Ｍを供給するとともに表示器９に店舗名と次の物品ｍの品種と個数を表示する。搬送された容器は先のボタン操作に対する分岐命令に従い、仕分け装置５で店舗別の分岐レーン６又は分岐仮置コンベヤ７へ仕分けられる。

分岐レーン６へ仕分けされた満杯容器Ｔａ又は完了容器Ｔｃは図示しない払出コンベヤで各仕分け先へ払い出され、分岐仮置コンベヤ７へ仕分けされた非満杯容器Ｔｂは取出ステーション２ａに次の物品群Ｍが供給されるまで可動ストッパ７ａを閉鎖して一時保管する。次いで、取出ステーション２ａの物品群Ｍが分配消化されると次の物品群Ｍが取出ステーション２ａへ供給され、可動ストッパ７ａが開放されて分岐仮置コンベヤ７の非満杯容器Ｔｂが返送コンベヤ８に切り出されて投入ステーション４ａへ返送される。

投入作業場３の表示器９は、店舗名及び取出ステーション２ａに供給された次の物品ｍの品種及び個数が表示され、返送された非満杯容器Ｔｂが投入ステーション４ａに配置されて非満杯容器有ランプ９ｈが点灯している。作業者ｈはその指示に従い、次店舗の投入作業を最初の物品ｍの投入作業と同様の手順で行い、以上の工程を全品種・全店舗の分配が完了するまで繰り返す。

本実施例で示されるような物品の投入作業をロボットにさせる場合、種々の形状・寸法・軟硬袋箱等の外装が違う多品種の物品を所要の握力で把持して容器内の適切な位置へ迅速に投入させることが必要であるが、ロボット制御に必要なデータ・プログラムの準備及び運用にはかなりの負担を要するものであり、このような複雑な判断と動作をロボットに迅速且つ適切に行わせるのは難しいものである。また、容器が満杯か非満杯かの判断も物品が多品種で種々の形状のものがあるから、容器の投入位置も関係して判断が難しいものである。

この点、本発明では、この難しい多品種の物品の投入作業及び投入した容器が満杯か非満杯かの判断を作業者にさせた。これによって多品種の物品の仕分け先毎の分配処理が円滑に且つ効率的に行えるようになっている。また、作業者の作業は、表示器が指示した個数の物品を取出ステーションから投入ステーションに移行させる作業と、満杯か非満杯及び一品種全物品投入完了か否かの判断と、そのボタンの操作が中心であるので、負担は大きくない。

図６に示すのは、シューソータを備えた実施例の仕分け装置の他の例である。図６は実施例の他の例の物品分配装置のレイアウト図である。図中、５ｃはシュー、６ａ，７ｂはシュートである。図６に示す仕分け装置５は、ローラコンベヤを用いた仕分けコンベヤ５ａの両サイドと分岐レーン６及び分岐仮置コンベヤ７との間に進行方向に沿う斜めのシュート６ａ，７ｂを介装し、仕分けコンベヤ５ａに幅方向へ移動自在の複数のシュー５ｃを設けている。

実施例の他の例では、物品ｍが投入された容器をその投入状態に応じて店舗別の分岐レーン６又は分岐仮置コンベヤ７へ仕分ける際、予め左右いずれかに移動していたシュー５ｃが仕分けコンベヤ５ａによる搬送と並行しながら容器をその側面から押付して所定の分岐レーン６又は分岐仮置コンベヤ７のシュート６ａ，７ｂへ移載する。従って、仕分けコンベヤ５ａを仕分けの都度停止させることなく連続的に仕分けできるから、物品ｍがより効率的且つ短時間に分配されるようになる。その他、符号、構成は実施例と同じである。

本発明は、主として食品の分配に用いられる。

実施例の物品分配装置のレイアウト図である。 実施例の表示器の説明図である。 実施例のコンピュータを示すブロック図である。 実施例の作業者の作業フローである。 実施例のコンピュータの処理フローである。 実施例の他の例の物品分配装置のレイアウト図である。

符号の説明

１ 物品分配装置
２ 物品供給コンベヤ
２ａ 取出ステーション
３ 投入作業場
４ 容器搬送コンベヤ
４ａ 投入ステーション
５ 仕分け装置
５ａ 仕分けコンベヤ
５ｂ 分岐装置
５ｃ シュー
６ 分岐レーン
６ａ シュート
７ 分岐仮置コンベヤ
７ａ 可動ストッパ
７ｂ シュート
８ 返送コンベヤ
９ 表示器
９ａ 満杯ボタン
９ｂ 非満杯ボタン
９ｃ 完了ボタン
９ｄ 店舗名表示パネル
９ｅ 品種表示パネル
９ｆ 個数表示パネル
９ｇ 空容器準備ランプ
９ｈ 非満杯容器有ランプ
１０ コンピュータ
１０ａ ＣＰＵ
１０ｂ ＲＯＭ
１０ｃ ＲＡＭ
１０ｄ インターフェイス
１１ データベース
Ｍ 物品群
ｍ 物品
Ｔ 空容器
Ｔａ 満杯容器
Ｔｂ 非満杯容器
Ｔｃ 完了容器
ｈ 作業者

Claims (3)

1. 品種毎の複数の物品を取出ステーションに順に供給する物品供給装置を設け、同取出ステーションに供給された物品を仕分け先毎に所定個数取り出して容器に投入する投入作業場を設け、
   同投入作業場の隣接位置に物品投入のために一時的に容器を載置する投入ステーションを設け、投入作業場には、取出ステーションに供給された物品の品種に対し容器に投入すべき仕分け先毎の物品の個数を表示する表示器及び容器の物品投入状態を入力する入力手段を設け、
   投入ステーションの物品投入済みの容器を搬送する容器搬送コンベヤを設け、
   同容器搬送コンベヤで搬送された物品投入済みの容器を搬送する仕分けコンベヤと、同仕分けコンベヤの一方のサイドに列設された複数の分岐レーンと、同仕分けコンベヤの他方のサイドに分岐レーンと対向するように列設された容器を一時仮置く複数の分岐仮置コンベヤと、仕分けコンベヤに沿って設けられ仕分けコンベヤ上の物品をその両サイドの対向した分岐レーン又は分岐仮置コンベヤのいずれにも移載できる複数の分岐装置と、同分岐仮置コンベヤで仮置された容器を容器搬送コンベヤの投入ステーションに返送する返送コンベヤとからなる仕分け装置を設け、これら装置を制御するコンピュータを備えた構造とするとともに、
   前記コンピュータは、前記入力手段の入力信号と、仕分け先毎に容器に投入すべき品種とその投入個数を記憶したデータベースと、分岐レーンの仕分け先割付けの記憶とに基づいて、仕分けコンベヤ上の容器で物品を投入して満杯となった満杯容器及び仕分け先の全品種の全物品を投入完了した非満杯容器はその仕分け先の分岐レーンに分岐装置によって分岐させ、又仕分け先に向けて全品種の全物品を未だ投入完了していない状態の非満杯の容器は分岐仮置コンベヤに分岐させ、更に分岐仮置コンベヤの容器に投入すべき品種の物品が取出ステーションに供給されたときにその仮置の容器を返送コンベヤによって投入ステーションへ返送させるようにプログラムで制御するものである、物品分配装置。
2. 表示器は、容器に投入すべき仕分け先毎の物品の品種名及び個数を表示するものであり、入力手段は、取り出しステーションに供給された一品種の物品から所定個数の物品を取り出して容器に投入したことが完了したことを示す一品種の完了ボタンと、物品を投入した容器が所定個数投入する前でこれ以上物品を投入できなくなった満杯容器を示す満杯ボタンと、所定個数の物品の投入が完了した容器にはまだ物品を投入できる非満杯の容器であることを示す非満杯ボタンとを備えたものである請求項１記載の物品分配装置。
3. 分岐レーン及び分岐仮置コンベヤを相対向且つ仕分けコンベヤと直角方向に配置し、仕分けコンベヤの分岐装置が一つの装置で分岐レーンと分岐仮置コンベヤに容器を仕分けできる構造とした請求項１又は２いずれか記載の物品分配装置。

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