JP6035140B2 - 幅寄せコンベヤおよび仕分設備 - Google Patents
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Description
また、物品を仕分ける仕分装置として、物品の主搬送方向に配列されている複数列の横ローラ列を備え、横ローラ列を構成している複数のローラが、それぞれの回動中心線を中心に一斉に回動する仕分装置は知られている。(例えば、特許文献2参照)
このため、例えば、左右方向で横ローラ列の中部への幅寄せ(すなわち、センタ幅寄せ)を行うことができないことなど、幅寄せ目標位置の設定の自由度が小さく、幅寄せコンベヤの利便性が低いという問題があった。
また、ローラ方向が異なる方向に固定された2種類の斜行ローラを備える幅寄せコンベヤにより、センタ幅寄せが行われる場合には、幅寄せ目標位置は1つであることから、やはり、幅寄せ目標位置の設定の自由度が小さく、幅寄せコンベヤの利便性が低いという問題があった。
そこで、該搬送効率を向上させるために、幅寄せコンベヤでの物品の搬送速度の、主搬送方向での速度成分を大きくすると、該搬送速度の、左右方向での速度成分が減少するので、幅寄せコンベヤに搬入される直前での物品の位置が、左右方向で幅寄せ目標位置から離れている場合には、幅寄せ目標位置への物品の移動に時間を要することになって、幅寄せ目標位置までの幅寄せを可能とするためには、幅寄せコンベヤが主搬送方向で大型化するという問題があった。
そして、本発明の他の目的は、さらに、幅寄せ効率および目標幅寄せ位置への幅寄せ精度が向上し、しかも、主搬送方向で小型化される幅寄せコンベヤを提供することである。
そして、本発明の他の目的は、さらに、前述の目的を達成する幅寄せコンベヤと仕分装置とを備えることで、仕分作業の効率が向上すると共に、小型化され、かつコストが削減される仕分設備を提供することである。
ローラのローラ方向は、ローラの回動中心線が延びている方向から見て、ローラの回転中心線に直交する方向である。
転向角は、0°を含む角度である。
また、左右方向で非傾斜縦ローラ列(または、幅寄せ目標位置)から遠い位置で横ローラ列群に搬入された物品は、左右方向での速度成分が大きな搬送速度で非傾斜縦ローラ列に向かって搬送されるので、目標幅寄せ位置への幅寄せが迅速化されること、および、左右方向で非傾斜縦ローラ列に近い位置で横ローラ列群に搬入された物品および非傾斜縦ローラ列の近くまで幅寄せされた物品は、主搬送方向での速度成分に対する左右方向での速度成分が、左右方向でより遠い位置の傾斜ローラよりも小さい搬送速度で非傾斜縦ローラ列に向かって移動するので、物品が左右方向で目標幅寄せ位置を超えて移動する現象が抑制されて、幅寄せ位置への幅寄せが迅速化されることから、幅寄せ効率および目標幅寄せ位置への幅寄せ精度を向上させることができると共に、幅寄せコンベヤを主搬送方向で小型化することができる。
さらに、左右方向での端部のローラが非傾斜ローラである場合には、左右方向での速度成分が相対的に減少することで、左右方向への移動が抑制されるので、幅寄せに起因する幅寄せコンベヤからの物品の落下の防止効果を向上させることができる。
また、左右方向での幅寄せ目標位置の間隔が、中部ローラと左部ローラとの間、および、中部ローラと右部ローラとの間にそれぞれ介在するローラである介在ローラの数を変更することにより、容易に変更されるので、物品の左右方向での大きさに応じて介在ローラの数を変更するなど、幅寄せコンベヤの設計の自由度が大きくなって、幅寄せコンベヤの利便性を向上させることができる。
図1を参照すると、実施例において、幅寄せコンベヤ100は、異なる種類の複数の物品Wを搬送する搬送設備としての仕分設備10に備えられて、物品Wを主搬送方向に搬送しつつ、該物品Wの、左右方向での位置を変更する幅寄せを行う。仕分設備10は、物流施設に設置されて、搬送される物品Wをその仕分先に応じて仕分ける仕分作業を行う。
左右方向は主搬送方向に直交する方向である。主搬送方向および左右方向を含む平面は、本実施例では鉛直方向(すなわち、上下方向)に直交する水平面である。左および右は、それぞれ主搬送方向に向いているときの左および右である。また、左右に関し、左右の一方は、左および右の一方であり、左右の他方は、左および右の他方である。
「下流」および「上流」との表現は、仕分設備10において搬送される物品Wの流れ(すなわち、物品Wの移動)に関してのものである。
仕分ライン12は、幅寄せコンベヤ100により幅寄せされた物品Wを搬送する主コンベヤ20と、主コンベヤ20の途中に配置される1以上の、本実施例では複数の仕分装置30と、主コンベヤ20から分岐して配置されると共に仕分装置30と同数の分岐ライン50とを備える。
供給コンベヤ11および仕分ライン12の各コンベヤ22,51,52は、駆動源を有する駆動型コンベヤ、または、駆動源を有していない非駆動型コンベヤ(シュートを含む。)、駆動型コンベヤおよび非駆動型コンベヤの組合せから構成され、ローラコンベヤまたはベルトコンベヤなどの物品Wの搬送が可能な任意の構造のコンベヤである。
各ガイド部材61,62は、幅寄せコンベヤ100により幅寄せされた物品Wとの接触により、該物品Wを主搬送方向に倣うように姿勢を矯正すると共に、幅寄せコンベヤ100からの左右方向への物品Wのはみ出し量を規制し、さらに幅寄せコンベヤ100から物品Wの落下防止にも寄与する。
幅寄せコンベヤ100が複数の幅寄せユニットUから構成されることにより、横ローラ列112、ローラ支持体140、回動駆動機構150およびラインシャフト160の機台101への着脱が容易化されるので、幅寄せコンベヤ100の組立性およびメンテナンス性を向上させることができる。
外周面126は、ローラ120が後述する非傾斜ローラ121であるときにラインシャフト160と接触する円柱面からなる中部接触面127と、ローラ120が後述する傾斜ローラ122であるときにラインシャフト160と接触する球面からなる1対の端部接触面128とを有する。別の例として、中部接触面127および各端部接触面128が、同一半径または異なる半径の球面であってもよい。
外周面126の摩擦係数は、ローラ方向が同一の複数のローラ120(例えば、仕分装置30の仕分ローラ35(図1(b)))との接触により物品Wが搬送される場合の該仕分ローラ35の摩擦係数に比べて、小さい値に設定される。これにより、ローラ方向が異なる複数のローラ120との接触で発生する摩擦力の作用方向が異なることに起因する物品Wの、左右方向での振れが低減して、安定した幅寄せが可能になる。
ローラ支持体140は、ローラ120を回転可能に支持するローラ支持枠141と、ローラ支持枠141を水平軸線Lhに平行な揺動中心線Ls回りに揺動可能に支持すると共に垂直軸線Lv回りに回動可能な回動支持部材142と、ローラ120をラインシャフト160に押し付ける付勢ばね147とを有する。
回動支持部材142は、回動アーム143aを有する回動体143と、回動体143に保持されてローラ支持枠141を揺動可能に支持する関節軸144と、支持フレーム132に回動可能に支持される回動軸145とを有する。
1対の支持フレーム132に固定されているエアシリンダ151は、タンデム式シリンダ機構であり、シリンダ152と、シリンダ152内に摺動可能に収容された1対のピストン(図示されず)にそれぞれ結合されている1対の作動ロッド153,154とを有する。
第1作動ロッド153は、両支持フレーム132に揺動可能に支持された1対の揺動アーム157に枢着され、第2作動ロッド154は、両支持フレーム132に固定された取付部138に枢着されている。
エアシリンダ151は、制御装置180(図1)により制御されて、連結機構155を介してローラ支持体140およびローラ120を回動させて、各ローラ120の回動位置P1〜P3(図2,図8,図9)を制御する。
なお、各転向角θ1〜θ3は、0°を含み、0°以上で90°未満の角度である。各転向角θ1〜θ3が0°であるときのローラ方向は、主搬送方向と同一である。
そして、横ローラ列112における各ローラ120は、その回動位置P1〜P3(すなわち、ローラ方向の転向角θ1〜θ3)がローラ120毎に異なるように、ローラ支持体140を介して連結体158に連結されている。
具体的には、回動位置P1〜P3毎において、横ローラ列112のすべてのローラ120は、1つの非傾斜ローラ121と、非傾斜ローラ121以外の複数の非特定ローラとしての傾斜ローラ122とに二分される。非傾斜ローラ121は、幅寄せ目標位置を規定する特定ローラであり、傾斜ローラ122は、非傾斜ローラ121に向けて物品Wを幅寄せする非特定ローラである。
各縦ローラ列123,124を構成しているローラ120の垂直軸線Lv(図3)は、左右方向に直交する1つの平面上に実質的に位置する。
ここで、中部位置、左位置および右位置は、横ローラ列群110における左右方向での相対的な位置であり、中部位置は、左右方向で左位置および右位置の間の位置であればよい。
また、図2,図3に示されるように、第1回動位置P1において、各横ローラ列112では、非傾斜ローラ121に関して、左右の両方の傾斜ローラ122は、互いに実質的に鏡像の位置にある。
各幅寄せ形態において、最上流の各傾斜ローラ122のローラ方向は、最下流の非傾斜ローラ121を指向し、例えばその垂直軸線Lvを指向する。
傾斜ローラ122の転向角θ1〜θ3は、左右方向で非傾斜ローラ121に近い傾斜ローラ122ほど大きくならない角度、本実施例では、非傾斜ローラ121に近い傾斜ローラ122ほど小さい角度である。
また、図8,図9に示されるように、傾斜ローラ122である隣接傾斜ローラ122Eが1つである場合には、隣接傾斜ローラ122Eの転向角θ2,θ3が、傾斜ローラ122の転向角θ2,θ3の最小値である。
そして、回動駆動機構150に相当する回動駆動機構、ラインシャフト160に相当するラインシャフトおよび回転駆動機構170に相当する回転駆動機構(いずれも図示されず)が、制御装置180で制御されることにより、仕分装置30の仕分形態は、物品Wを左分岐コンベヤ51に移動させる左仕分形態と、物品Wを右分岐コンベヤ52に移動させる右仕分形態と、幅寄せ状態の物品Wを主コンベヤ20に主搬送方向と同一である基本搬送方向で移動させる幅寄せ位置維持形態とに変更可能である。
前記設定情報には、物品Wの仕分先と各分岐コンベヤ51,52および最下流コンベヤ23とを対応させた情報が含まれる。
制御部181は、物品Wの仕分先に基づいて、幅寄せコンベヤ100の幅寄せ形態を制御し、また、物品Wがいずれかの分岐コンベヤ51,52または最下流コンベヤ23に搬送されるように仕分装置30の仕分形態を制御し、さらに、供給コンベヤ11の搬送速度を制御することにより、幅寄せコンベヤ100に搬入される物品W同士の、主搬送方向での間隔を調整する。
供給コンベヤ11に投入された各物品Wは、幅寄せ用物品情報検出手段184により仕分先が検出された後に、供給コンベヤ11により幅寄せコンベヤ100に搬入される。制御部181は、物品情報検出手段184により検出された仕分先に応じて、幅寄せコンベヤ100の幅寄せ形態を変更する。
具体的には、制御部181は、物品Wの仕分先が、左分岐コンベヤ51である場合には、左幅寄せ形態となるように、右分岐コンベヤ52である場合には、右幅寄せ形態となるように、最下流コンベヤ23である場合には、センタ幅寄せ形態となるように、各幅寄せユニットU(図4)のエアシリンダ151(図3)を同時に作動させる。
このようにして、供給コンベヤ11に投入されたすべての物品Wは、その仕分先毎に仕分けられる。
幅寄せコンベヤ100は、物品Wの主搬送方向に配列されている複数列の横ローラ列112からなる横ローラ列群110を備え、横ローラ列112は、左右方向に配列されている複数である所定数のローラ120から構成されている。ローラ120は、ローラ方向が転向角θ1〜θ3を形成する複数の回動位置P1〜P3に、垂直軸線Lvを中心に回動可能である。そして、幅寄せコンベヤ100は、ローラ方向が主搬送方向に対して傾斜しているローラ120により、物品Wを主搬送方向に搬送しつつ左右方向で幅寄せする。
これにより、主搬送方向および左右方向に配列されると共に垂直軸線Lv回りに回動可能な複数のローラ120で、物品Wを主搬送方向に搬送しつつ、左右方向での幅寄せ方向をローラ120の回動位置P1〜P3に応じて複数設定することができる。
また、非傾斜縦ローラ列123の各非傾斜ローラ121のローラ方向は、主搬送方向と同一であるので、非傾斜縦ローラ列123は、主搬送方向での速度成分が大きい搬送速度で、幅寄せされた物品Wを主搬送方向に搬送し、しかも傾斜縦ローラ列124の隣接傾斜ローラ122Eの転向角θ1〜θ3は、すべての傾斜ローラ122の転向角θ1〜θ3の最小値であるので、隣接傾斜ローラ122Eは、幅寄せされた物品Wまたは幅寄せがほぼ完了状態にある物品Wを、左右方向での速度成分に対する主搬送方向での速度成分が、他の傾斜ローラ122に比べて、小さくないか、または大きい搬送速度で搬送することから、幅寄せされた物品Wの主搬送方向での搬送速度が横ローラ列群110において大きくなり、幅寄せコンベヤ100における物品Wの搬送効率を向上させることができる。
これにより、左右方向で非傾斜ローラ121に近い傾斜ローラ122であるほど、物品Wの搬送速度の、左右方向での速度成分に対する主搬送方向での速度成分が大きくなるので、幅寄せされた物品Wの主搬送方向への搬送効率を向上させることができる。
また、左右方向で非傾斜縦ローラ列123(または、幅寄せ目標位置)から遠い位置で横ローラ列群110に搬入された物品Wは、左右方向での速度成分が大きな搬送速度で非傾斜縦ローラ列123に向かって搬送されるので、目標幅寄せ位置への幅寄せが迅速化されること、および、左右方向で非傾斜縦ローラ列123に近い位置で横ローラ列群110に搬入された物品Wおよび非傾斜縦ローラ列123の近くまで幅寄せされた物品Wは、主搬送方向での速度成分に対する左右方向での速度成分が、左右方向でより遠い位置の傾斜ローラ122よりも小さい搬送速度で非傾斜縦ローラ列123に向かって移動するので、物品Wが左右方向で目標幅寄せ位置を超えて移動する現象が抑制されて、幅寄せ位置への幅寄せが迅速化されることから、幅寄せ効率および目標幅寄せ位置への幅寄せ精度を向上させることができると共に、幅寄せコンベヤ100を主搬送方向で小型化することができる。さらに、左右方向での端部のローラ120が非傾斜ローラ121である場合には、左右方向での速度成分が相対的に減少することで、左右方向への移動が抑制されるので、幅寄せに起因する幅寄せコンベヤ100からの物品Wの落下の防止効果を向上させることができ、さらに、ガイド部材61,62との物品Wの衝突による衝撃が低減するため、該衝突に起因する物品Wの損傷の発生を防止することができる。
また、左右方向での幅寄せ目標位置の間隔が、中部ローラ120Cと左端ローラ120Lとの間、および、中部ローラ120Cと右端ローラ120Rとの間にそれぞれ介在するローラ120である介在ローラの数を変更することにより、容易に変更されるので、物品Wの左右方向での大きさに応じて該介在ローラの数を変更するなど、幅寄せコンベヤ100の設計の自由度が大きくなって、幅寄せコンベヤ100の利便性を向上させることができる。
回動位置P1〜P3のいずれかにおいて、横ローラ列112において、すべての傾斜ローラ122の転向角θ1〜θ3が等しい場合には、該転向角θ1〜θ3が最小値である。
横ローラ列112は、左右方向で互いに隣り合うローラ120からなる複数の非傾斜ローラ121を有していてもよく、この場合には、左右方向で互いに隣り合う複数の非傾斜縦ローラ列123が形成され、また、1つの傾斜ローラ122を有していてもよく、この場合には、1つの傾斜縦ローラ列124が形成される。
横ローラ列112において、中部ローラ、左部ローラおよび右部ローラの少なくとも1種類は、複数のローラ120であってもよい。左部ローラまたは右部ローラが複数のローラ120から構成される場合に、左部ローラは左端ローラ120Lを、右部ローラは右端ローラ120Rを、それぞれ含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。また、中部ローラ、左部ローラおよび右部ローラのうちの2種類のローラ120のみが非傾斜ローラ121になってもよい。
アクチュエータは、電気アクチュエータ(例えば、電動機およびボールネジ機構から構成されるリニア駆動装置)であってもよい。
複数の幅寄せ形態を形成するための各ローラ120の回動位置(したがって、転向角)は、3以外に、2または4以上であってもよい。この場合に、分岐ラインが有する分岐コンベヤの数は回動位置の数に応じて増減してもよいし、また、主コンベヤが複数の分割コンベヤに左右方向で分割されてもよい。
仕分装置は、搬送方向に配列された複数の横ローラ列を備えるもの以外の仕分装置(例えば、物品との当接により該物品を転向させて分岐ラインに移動させる転向部材(例えば、いわゆるダイバータ)を備えるもの)であってもよい。
横ローラ列112を構成しているローラ120の数は、偶数であってもよいし、すべての横ローラ列112において同数であるほかに、1以上の横ローラ列112毎または1以上の幅寄せユニットU毎に、異なっていてもよい。
11 ・・・供給コンベヤ
12 ・・・仕分ライン
20 ・・・主コンベヤ
30 ・・・仕分装置
50 ・・・分岐ライン
51 ・・・左分岐コンベヤ
52 ・・・左分岐コンベヤ
100・・・幅寄せコンベヤ
110・・・横ローラ列群
112・・・横ローラ列
120・・・ローラ
120C・・・中部ローラ
120L・・・左端ローラ
120R・・・右端ローラ
121・・・非傾斜ローラ
122・・・傾斜ローラ
122E・・・隣接傾斜ローラ
123・・・非傾斜縦ローラ列
124・・・傾斜縦ローラ列
130・・・支持ベース
140・・・ローラ支持体
150・・・回動駆動機構
160・・・ラインシャフト
170・・・回転駆動機構
180・・・制御装置
W,W1〜W5・・・物品
Lh・・・水平軸線
Lv・・・垂直軸線
P1〜P3・・・回動位置
θ1〜θ3・・・転向角
Claims (5)
- 物品の主搬送方向に配列されている複数列の横ローラ列からなる横ローラ列群を備え、前記横ローラ列が、前記主搬送方向に直交する左右方向に配列されている複数である所定数のローラから構成され、回転中心線を中心に回転することにより物品を搬送する前記ローラが、ローラ方向が前記主搬送方向に対して転向角を形成する複数の回動位置に、回動中心線を中心に回動可能であり、前記ローラ方向が前記主搬送方向に対して傾斜している前記ローラにより、物品を前記主搬送方向に搬送しつつ前記左右方向で幅寄せする幅寄せコンベヤにおいて、
前記横ローラ列において、前記所定数の前記ローラが、1つの、または、前記左右方向で隣り合う複数の非傾斜ローラと、1以上の傾斜ローラとに二分され、
前記非傾斜ローラの前記ローラ方向が、前記主搬送方向と同一であり、
前記傾斜ローラの前記ローラ方向が、前記主搬送方向に対して傾斜し、
前記横ローラ列において、前記左右方向での前記非傾斜ローラおよび前記傾斜ローラのそれぞれの位置が、前記各ローラの前記回動位置に応じて変更可能であり、
前記横ローラ列群の前記非傾斜ローラからなる非傾斜ローラ群が、前記非傾斜ローラが前記主搬送方向に配列されている1つの、または、前記左右方向で隣り合う複数の非傾斜縦ローラ列を形成し、
前記横ローラ列群の前記傾斜ローラからなる傾斜ローラ群が、前記傾斜ローラが前記主搬送方向に配列されている1以上の傾斜縦ローラ列を形成し、
前記横ローラ列において、前記左右方向で前記非傾斜ローラと隣り合う前記傾斜ローラである隣接傾斜ローラが1つである場合には、前記隣接傾斜ローラの前記転向角が、前記傾斜ローラの前記転向角の最小値であり、前記隣接傾斜ローラが前記非傾斜ローラに対して左および右で1つずつである場合には、左の前記隣接傾斜ローラの前記転向角が、左に位置するすべての前記傾斜ローラの前記転向角の最小値であり、右の前記隣接傾斜ローラの前記転向角が、右に位置するすべての前記傾斜ローラの前記転向角の最小値であることを特徴とする幅寄せコンベヤ。 - 請求項1に記載の幅寄せコンベヤであって、
前記横ローラ列において、複数の前記ローラが前記傾斜ローラであり、
前記傾斜ローラ群が、複数の前記傾斜縦ローラ列を形成し、
前記横ローラ列において、前記傾斜ローラの前記転向角が、前記左右方向で前記非傾斜ローラに近い前記傾斜ローラほど小さいことを特徴とする幅寄せコンベヤ。 - 請求項1または請求項2に記載の幅寄せコンベヤであって、
前記非傾斜縦ローラ列毎に、前記非傾斜縦ローラ列の前記各非傾斜ローラの前記ローラ方向が同一であり、
前記傾斜縦ローラ列毎に、前記傾斜縦ローラ列の前記各傾斜ローラの前記ローラ方向が同一であることを特徴とする幅寄せコンベヤ。 - 1以上の前記横ローラ列を有する1以上の幅寄せユニットを備える請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の幅寄せコンベヤであって、
前記幅寄せユニットが、前記幅寄せユニットのすべての前記ローラを一斉に回動させる単一のアクチュエータを有し、
前記アクチュエータが、前記横ローラ列において、前記左右方向での中部に位置する1以上の中部ローラと、前記中部ローラに対して左に1以上の前記ローラを置いて位置する1以上の左部ローラと、前記中部ローラに対して右に1以上の前記ローラを置いて位置する1以上の右部ローラが択一的に前記非傾斜ローラとなるように、前記幅寄せユニットのすべての前記ローラを回動させることを特徴とする幅寄せコンベヤ。 - 請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の幅寄せコンベヤと、前記幅寄せコンベヤの上流に配置される供給コンベヤと、前記幅寄せコンベヤの下流に配置されて前記幅寄せコンベヤにより搬送された物品を仕分ける仕分ラインとを備える仕分設備であって、
前記仕分ラインが、前記幅寄せコンベヤからの物品を搬送する主コンベヤと、前記主コンベヤの途中に配置される1以上の仕分装置と、前記仕分装置により仕分けられた物品を搬送する分岐ラインとを備え、
前記横ローラ列群の幅寄せ形態が、前記非傾斜縦ローラ列の位置が前記左右方向での中部位置であるときのセンタ幅寄せ形態と、前記非傾斜縦ローラ列の位置が前記左右方向で前記中部位置に対して左位置であるときの左幅寄せ形態と、前記非傾斜縦ローラ列の位置が前記左右方向で前記中部位置に対して右位置であるときの右幅寄せ形態とに、前記横ローラ列における前記各ローラの前記回動位置に応じて変更可能であり、
前記分岐ラインが、前記主コンベヤに対して、左に位置する左分岐コンベヤと、右に位置する右分岐コンベヤとを有し、
前記仕分装置の仕分形態が、前記左幅寄せ形態で幅寄せされた物品を前記左分岐コンベヤに移動させる左仕分形態と、前記右幅寄せ形態で幅寄せされた物品を前記右分岐コンベヤに移動させる右仕分向態と、前記幅寄せコンベヤにより幅寄せされた位置を維持して物品を下流の前記主コンベヤに移動させる幅寄せ位置維持形態とに変更可能であることを特徴とする仕分設備。
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