JP5387891B2

JP5387891B2 - 仕分け装置

Info

Publication number: JP5387891B2
Application number: JP2009048848A
Authority: JP
Inventors: 和彦小川; 克己有福
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2009-03-03
Filing date: 2009-03-03
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2029-03-03
Also published as: JP2010202324A

Description

この発明はシューを用いた仕分け装置に関し、特にシューを非接触で駆動する仕分け装置に関する。

スライドシューを用いた仕分け装置（特許文献１：JP2004-10218A他）が知られている。この装置では、スラットコンベヤのスラットにスライド自在なシューを設けて、シューの底部をガイドレールで案内し、シューの上部をスラットから突き出させて荷の側面を押し出す。スライドシューを用いた仕分け装置をシューソータと呼び、シューソータでは、
・荷をシューで強制的に押し出すため、確実に仕分けることができ、
・荷の間隔はシュー１個分で足りるため仕分け能力が高く、特に小さな荷を効率的に仕分けることができ、
・シューをガイドするガイドレールを両端共に左右動自在にすると、同一箇所で左右両側へ仕分けることもできる。

しかしながらシューソータでは、
・ガイドレールでシューを案内するため、騒音と摩耗及び発塵の問題があり、
・ガイドレールの切り替えタイミングを誤る、あるいは異物の混入などで移動できないシューをガイドレールで移動させようとすると、装置が破損するおそれがあり、さらに
・分岐の位置や向きを変更するためには、ガイドレールを改造する必要がある。

JP2004-10218A

この発明の課題は、シューで荷を仕分ける際に、ガイドレールを不要にすることにある。

この発明は、荷を搬送するコンベヤと、
前記コンベヤに設けられ、かつ該コンベヤの搬送方向と水平面内で直角な方向に移動することにより、荷をコンベヤの搬送方向とは異なる方向に移動させる複数のシューとを備えた仕分け装置であって、
前記シューの下部に磁性体を設けて、シューと磁性体とを連結すると共に、
磁性体を吸着することによりシューをコンベヤの搬送方向と水平面内で直角な方向に移動させるために、前記磁性体の下方に複数の電気子を面状に配置したことを特徴とする。

ここに面状は、長方形状などに限らず、電気子が２つの方向、例えばコンベヤの搬送方向とこれに水平面内で直角な方向、に沿って各々複数個ずつ配置されていることを意味する。また電気子は、磁性体のコアあるいは空芯にコイルを巻き付けたもので、個別に制御可能な電磁石と同じ意味である。シューに設ける磁性体は強磁性体あるいは永久磁石などとし、永久磁石とすると、電気子から吸引と反発の２通りの力をシューに加えることができ、より効率的にシューの移動を制御できる。この発明では、電気子からの磁界でシューの磁性体を移動させるので、非接触でシューを駆動でき、ガイドレールとの接触による騒音や発塵、摩耗などがない。また電気子を配置した面の範囲内で、シューを任意のパターンで駆動できるので、制御上の自由度が高い。さらにシューに無理な力を加えることがないので、装置が破損するおそれが少ない。

また好ましくは、取扱注意品を仕分ける際に、シューの移動速度を他の荷に比べて低くする。このようにすると、取扱注意品の転倒や損傷などを防止できる。

好ましくは、前記電気子を制御するコントローラを設けて、荷に接する複数個のシューを平行に移動させることにより荷を回転させずに仕分けるか、荷に接する複数個のシューの内で、搬送方向前方のシューを大きく、かつ搬送方向後方のシューを小さく移動させることにより、荷を回転させて仕分けるかを、切り替え自在にする。この発明ではシューを任意のパターンで駆動できるので、荷を回転させずに仕分けるか、回転させて仕分けるかを自由に制御できる。

コンベヤはローラコンベヤとし、ローラとローラの隙間からシューが突き出すようにしても良いが、好ましくはスラットコンベヤとし、シューはスラットコンベヤのスラットに前記直角な方向に移動自在に取り付ける。そしてシューの下部の磁性体は永久磁石とし、永久磁石とシューとを連結する磁性でかつ着磁がない接続体を設けると共に、スラットコンベヤのスラットに着磁がない面状の着磁のない磁性体を、永久磁石側の接続体と間隔をおいて配置する。そして面状の磁性体と永久磁石との間に前記接続体が位置するようにして、永久磁石と面状の磁性体とを磁気的に分離する。このようにすると、電気子からの磁界はスラットの面状の磁性体によりシールドされて、外部へ漏れにくい。スラットの面状の磁性体とシュー側の永久磁石とが向き合うと、電気子からの磁力線がシュー側の永久磁石を介してスラット側の磁性体に導かれ、シューがスラットに吸着されて移動し難くなる。しかし、スラットの磁性体とシュー側の磁性体の間に接続板を配置すると、シュー側の磁性体とスラットの磁性体を磁気的に分離でき、シュー側の磁性体がスラットに固着することがない。

実施例の仕分け装置の分解状態を示す平面図実施例の仕分け装置の要部鉛直方向断面図実施例での、電磁石からの磁力線を模式的に示す図荷の姿勢を変えずにソートする際の、シューの軌跡を示す図荷の姿勢を変えてソートする際の、シューの軌跡を示す図倒れやすい荷と通常の荷での、仕分け装置での軌跡の相違を示す図変形例の仕分け装置での、電気子の配置を示す平面図第２の変形例の仕分け装置の要部平面図第２の変形例の仕分け装置の要部鉛直方向断面図

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図９に、実施例の仕分け装置２とその変形とを示す。図１〜図６の実施例において、２は仕分け装置で、４はスラットコンベヤであり、そのスラット６にはシュー５が搬送方向と水平面内で直角な方向に移動自在に取り付けてある。なおスラット６に対するシュー５のガイド機構は、図示を省略するが、例えばスラット６に設けたガイド溝でシュー５の移動をガイドすればよい。８は分岐先のコンベヤで、スラットコンベヤ４の搬送方向に対して斜めもしくは直角に設け、分岐先のコンベヤ８の種類及び個数は任意で、例えばスラットコンベヤ４の左右両側に分岐先のコンベヤ８，８を設けてもよい。

スラットコンベヤ４の下方には電気子アレイ１０を設け、例えばスラットコンベヤ４の搬送方向と水平面内でこれに直角な方向とに、電気子１２を２次元に配列する。電気子１２のうちで、後述の永久磁石２４を吸引する向きに通電されているものを１４とし、反発する向きに通電されているものを１５とし、他の電気子は例えば通電されていないものとする。電気子１２は電磁石であり、例えば磁性体のコアにコイルを巻き付けたものである。そしてシューの運動目標となる軌跡に従って、コンベヤ４の搬送方向に沿った１個あるいは複数個の電気子を、シューを吸着するように通電する。また搬送方向に直角な左右方向では、シューを吸着する電気子の好ましくは両側の電気子、少なくともシューの移動方向後方の電気子を、シューを反発するように通電し、シューが所定の軌跡から外れないようにする。１６はケースで、電気子アレイ１０の底面並びに４側面を覆い、例えば鋼板から成り、電気子アレイ１０の側面及び底面方向の磁気シールドを兼ねている。２０は３相交流などの電源で、個々の電気子１２を駆動し、コントローラ２２は、図示しない上位コントローラから仕分けの指令に応じて、電源２０を制御する。

仕分けの指令は、仕分けを実行するタイミング、即ちスラットコンベヤ４上のどの荷を仕分けるかのタイミングと、仕分けるべき荷物の搬送方向の長さ、即ち荷の大小と、仕分けの方向、及び荷が取扱注意品か否かのデータを含んでいる。取扱注意品の場合、通常の荷よりもゆっくりと仕分けを実行する。言い換えると、仕分けの開始から完了までに荷がスラットコンベヤ４により搬送される距離を、取扱中遺品では長くする。さらに仕分けの指令には、荷を回転させて仕分けるか、スラットコンベヤ４上の姿勢を維持して仕分けるかの指令が含まれている。荷の大小は荷を支持するスラット６の枚数で表わされ、コントローラ２２はスラットの枚数分のシューを制御する。以下この明細書において、スラットコンベヤ４の搬送方向をｘ方向、水平面内でこれに直角な方向をｙ方向とする。

図２，図３に、電気子アレイ１０とスラットコンベヤ４との関係を示す。電気子アレイ１０はスラットコンベヤ４の下方に配置され、スラット６の下方に永久磁石２４が設けられ、永久磁石２４は例えばＣ字状の接続板２６によりシュー５に接続されている。スラット６はアルミニウム部２７と板状の磁性体２８とから成り、磁性体２８はアルミニウム部２７の内部に設けられて、永久磁石２４及び接続板２６と直接接触しないようにしてある。接続板２６及び磁性体２８は着磁の無い磁性体、例えば鉄板あるいはフェライト板で構成され、永久磁石２４の下方に電気子１２がある。

図３に示すように、電気子１２からの磁界により、永久磁石２４が吸引もしくは反発されて、ｙ方向に移動する。そして電気子１２から永久磁石２４に達した磁力線は、接続板２６に沿って流れるので、磁性体２８には達しない。このため永久磁石２４が磁性体２８に固着することを防止でき、さらに電気子１２からの磁力線は接続板２６と磁性体２８とで２重にシールドされる。次に永久磁石２４以外の部分で、電気子１２から上方へ流れた磁力線は、磁性体２８を介して他の電気子１２へ流れ込む。これらのため、電気子アレイ１０からスラットコンベヤ４の上側へ通過する磁界を小さくできる。なお電気子アレイ１０の底面及び４側面は、ケース１６により磁気シールドされている。

図４に荷３０の向きを保ったまま仕分ける例を、図５に荷３２の向きを変えて仕分ける例を示す。図４の仕分けは例えばサイズの小さな荷を、小さな間隔で搬送する際に適している。この場合、荷３０に接触する複数個のスラット５ａ〜５ｃは、互いに平行に動作する。この結果、仕分けの過程で荷３０の姿勢が変わらず、後続の荷３１との間隔は僅かでもよい。

図５の仕分けは大きな荷を仕分ける際に適し、荷３２を回転させて、荷３２が、仕分け先のコンベヤで、搬送方向に直角な左右方向に占める幅を小さくする。ここで例えばスラット５ｄ〜５ｇにより荷３２を仕分ける場合、下流側のスラット５ｇ，５ｆ側で、上流側のスラット５ｄ，５ｅ側に比べて、スラットの移動距離を長くする。この結果、スラットの軌跡は図５のようになり、下流側のスラットほど軌跡とｘ方向との角度θが大きくなる。これに伴って荷３２が向きが変化し、スラットコンベヤ４でも仕分け先コンベヤでも、荷の前面は同じ面となる。そして仕分けに伴い荷３２が回転するので、後続の荷との間隔を図４の場合よりも大きくする。

図１に戻り、コントローラ２２は仕分け指令中で荷のサイズを指定され、これによって仕分けに用いるスラットの数が判明する。また荷を回転させて仕分けるか、姿勢を保って仕分けるかが仕分け指令で指定されると、それに応じて図４の制御と図５の制御とを切り替える。実施例では、電気子アレイ１０の電気子１２を任意のパターンで駆動できるので、任意のシューを任意の軌跡で駆動できる。従って、分岐の方向、分岐させる位置、分岐までにシューを移動させる距離、言い換えるとシューの左右方向速度などを、任意に決定できる。例えば分岐先のコンベヤ８を増設、もしくは移動する場合、電気子アレイ１０でシューを駆動できる範囲内で有れば、スラットコンベヤ４側は変更する必要がない。なお電気子アレイ１０と面していない部分では、スラットコンベヤ４ではなく、ローラコンベヤなどでも良い。

図６は取扱注意品、即ち易損品及び倒れやすい荷５０と、通常の荷５１とでの仕分け時の軌跡の相違を示す。ここでは仕分け装置４に４台の仕分け先コンベヤ４６〜４９が接続されているものとし、これらのコンベヤはスラットコンベヤでもよいが、ローラコンベヤあるいはベルトコンベヤなどでもよい。取扱注意品の荷５０を仕分ける場合、仕分けに用いる搬送方向の長さを長くして、シューを低速で左右に動かし、仕分けの過程で荷５０に加わる衝撃を小さくする。これに対して通常の荷５１では、短い距離でシューをより高速で動かして仕分けを行い、効率的な仕分けを実現する。なお図６で、仕分け装置４以外の部分での搬送用のコンベヤは、ローラコンベヤなどでもよい。

図７に電気子アレイの変形例６０を示す。図１のように長方形などの方形の電気子アレイ１０は、シュー５をｘｙ平面内で任意の軌跡で移動させることができる。これに対してシュー５の移動方向が固定の場合、長方形の電気子アレイ１０に代えて、図７の電気子アレイ６０などを用いてもよい。電気子アレイ６０は電気子１２を面状に配列したもので、仕分け部６１では、電気子１２はｘ方向に沿って複数個ずつ帯状に配置され、シューをｙ方向に移動させる。復帰部６２ではｙ方向に移動したシューを復帰させ、ｘ方向に沿って１個ずつ線状に電気子１２を配置しても良い。

ローラコンベヤのローラとローラの隙間にシューを配置してもよい。このような例を図８，図９に示し、７０はローラコンベヤのローラで、動力ローラであるが、従動ローラでもよく、ローラ７０，７０の隙間にシュー７４が配置され、シュー７４の側面を硬質ゴムなどの弾性体７６で被覆する。ローラ７０は図９に示すように、外側のアルミニウム部と内側の鋼部とから成り、着磁のない鋼部７２は磁気シールドとして作用する。シューの下方にはガイド８０が設けられ、ガイド８０に沿って永久磁石７８が移動する。他の点では図１〜図６の実施例と同様である。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) ガイドレールによりシュー５を案内するのではないので、騒音及び摩耗や発塵が生じにくい。
(2) 電気子１２を長方形などの面状に配列することにより、任意の位置で、任意の方向に、かつ任意の軌跡で荷を仕分けることができる。
(3) シューの軌跡が可変なので、荷の姿勢を変えずに仕分けるか、荷を回転させて姿勢を変えるかを制御できる。また同様に取扱注意品とその他の荷とで仕分けの軌跡を変えることができる。

２仕分け装置
４スラットコンベヤ
５シュー
６スラット
８コンベヤ
１０電気子アレイ
１２〜１５電気子
１６ケース
２０電源
２２コントローラ
２４永久磁石
２６接続板
２７アルミニウム部
２８磁性体
３０〜３２荷
４６〜４９分岐先コンベヤ
５０，５１荷
６０電気子アレイ
６１仕分け部
６２復帰部
７０ローラ
７１アルミニウム部
７２鋼部
７４シュー
７６弾性体
７８永久磁石
８０ガイド

Claims

荷を搬送するコンベヤと、
前記コンベヤに設けられ、かつ該コンベヤの搬送方向と水平面内で直角な方向に移動することにより、荷をコンベヤの搬送方向とは異なる方向に移動させる複数のシューとを備えた仕分け装置であって、
前記シューの下部に磁性体を設けて、シューと磁性体とを連結すると共に、
磁性体を吸着することによりシューをコンベヤの搬送方向と水平面内で直角な方向に移動させるために、前記磁性体の下方に複数の電気子を面状に配置したことを特徴とする、仕分け装置。
取扱注意品を仕分ける際に、シューの移動速度を他の荷に比べて低くしたことを特徴とする、請求項１の仕分け装置。
前記電気子を制御するコントローラを設けて、荷に接する複数個のシューを平行に移動させることにより荷を回転させずに仕分けるか、荷に接する複数個のシューの内で、搬送方向前方のシューを大きく、かつ搬送方向後方のシューを小さく移動させることにより、荷を回転させて仕分けるかを、切り替え自在にしたことを特徴とする、請求項１または２の仕分け装置。
前記コンベヤはスラットコンベヤで、前記シューはスラットコンベヤのスラットに前記直角な方向に移動自在に取り付けられ、かつ前記磁性体は永久磁石で、該永久磁石と前記シューとを連結する磁性でかつ着磁がない接続体を設けると共に、スラットコンベヤのスラットに着磁がない面状の磁性体を、前記永久磁石側の接続体と間隔をおいて配置し、前記面状の磁性体と前記永久磁石との間に前記接続体が位置するようにして、前記永久磁石と前記面状の磁性体とを磁気的に分離するようにしたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの仕分け装置。