(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の荷物が自重で移動可能に載置される傾斜棚と、
前記複数の荷物のうち移動方向最前の先頭荷物を停止させる上側の第１位置と、前記先頭荷物の通過を許容する下側の第２位置との間で移動可能な上下動部材と、
前記先頭荷物に接触して、前記移動方向前側への回転による摩擦力を与える押し込みローラと、
前記第１位置から前記第２位置に前記上下動部材を移動させることで前記先頭荷物が移動方向前側に移動することを許容し、さらに前記第２位置から前記第１位置に前記上下動部材を移動させることで次の先頭荷物を停止させるものであり、前記上下動部材と前記押し込みローラを駆動することで、少なくとも前記先頭荷物が移動するときに、前記押し込みローラを回転させる、アクチュエータと、
前記アクチュエータの回転力を用いて前記上下動部材を上下動させる上下動駆動機構と、
前記上下動駆動機構と共に回転することで、前記押し込みローラに回転駆動を伝達する伝達部材と、
を備える、荷物切り出し装置。
【請求項２】
前記アクチュエータが前記上下動部材を前記第１位置から前記第２位置に移動させている間には、前記伝達部材による回転駆動の伝達を遮断し、前記アクチュエータが前記上下動部材を前記第２位置に移動した後には、前記伝達部材による回転駆動の伝達を連結するクラッチをさらに備えている、請求項１に記載の荷物切り出し装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは、前記上下動部材を前記第２位置から前記第１位置に移動させている間には、次の先頭荷物に対して移動方向後側への回転による摩擦力を与えるように前記押し込みローラを駆動する、請求項１又は２に記載の荷物切り出し装置。
【請求項４】
複数の荷物が自重で移動可能に載置される傾斜棚と、
前記複数の荷物のうち移動方向最前の先頭荷物を停止させる上側の第１位置と、前記先頭荷物の通過を許容する下側の第２位置との間で移動可能な上下動部材と、
前記先頭荷物に接触して、前記移動方向前側への回転による摩擦力を与える押し込みローラと、
前記上下動部材に上下方向の力を与えるものであり、前記第１位置から前記第２位置に前記上下動部材を移動させることで前記先頭荷物が移動方向前側に移動することを許容し、さらに前記第２位置から前記第１位置に前記上下動部材を移動させることで次の先頭荷物を停止させる上下動アクチュエータと、
前記上下動アクチュエータの上下方向の力を用いて前記押し込みローラに回転駆動を伝達することで、少なくとも前記先頭荷物が移動するときに、前記押し込みローラを回転させる、動力伝達機構と、
を備える、荷物切り出し装置。
【請求項５】
複数の荷物が自重で移動可能に載置される傾斜棚と、
前記複数の荷物のうち移動方向最前の先頭荷物を停止させる上側の第１位置と、前記先頭荷物の通過を許容する下側の第２位置との間で移動可能な上下動部材と、
前記先頭荷物に接触して、前記移動方向前側への回転による摩擦力を与える押し込みローラと、
前記第１位置から前記第２位置に前記上下動部材を移動させることで前記先頭荷物が移動方向前側に移動することを許容し、さらに前記第２位置から前記第１位置に前記上下動部材を移動させることで次の先頭荷物を停止させる上下動機構と、
前記押し込みローラに回転駆動を伝達する回転駆動機構と、
前記上下動機構と前記回転駆動機構を同時に駆動することで、少なくとも前記先頭荷物が移動するときに、前記押し込みローラを回転させる、アクチュエータと、
を備える、荷物切り出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷物切り出し装置に関し、特に、保管した荷物を必要に応じて切り出す装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の荷物切り出し装置を搬送コンベアに沿って配置して、切り出し手段によって搬送コンベアへ物品を切り出すようにした切り出し搬送システムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
特許文献１に記載の切り出し搬送システムは、複数の流動棚２と、複数の切り出し間口４−１〜４−１０からなる荷物切り出し装置とを有している。流動棚２は、例えば、搬送始端側から搬送終端側に向って下方に傾斜した傾斜フリーローラコンベヤである。通常は切り出し間口４−１〜４−１０において荷物が自重によって移動することが規制されており、規制が解除されると、荷物が自重により傾斜フリーローラコンベヤ上を搬送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２５０８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の荷物切り出し装置では、軽量の荷物の切り出しが適切に行われない（荷物が移動しない、荷物の移動速度が遅いなど）ことがある。また、１個の荷物を切り出す装置において２個の荷物が流れてしまうこともある。したがって、荷物の切り出し効率が低下したり、切り出し動作が不正確になったりする。
【０００５】
本発明の目的は、荷物切り出し装置において、荷物を効率よくかつ正確に切り出せるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
【０００７】
本発明の一見地に係る荷物切り出し装置は、傾斜棚と、上下動部材と、押し込みローラと、アクチュエータとを備えている。
傾斜棚は、複数の荷物が自重で移動可能に載置される。
上下動部材は、移動方向最前の先頭荷物を停止させる上側の第１位置と、先頭荷物の通過を許容する下側の第２位置との間で移動可能である。
押し込みローラは、先頭荷物に接触して、移動方向前側への回転による摩擦力を与える。
アクチュエータは、第１位置から第２位置に上下動部材を移動させることで、先頭荷物が移動方向前側に移動することを許容する。アクチュエータは、さらに上下動部材を第２位置から第１位置に移動させることで、次の先頭荷物を停止させる。アクチュエータは、上下動部材と押し込みローラを駆動することで、少なくとも先頭荷物が移動するときに、押し込みローラを回転させる。
【０００８】
この装置では、先頭荷物が移動するときに、押し込みローラが回転することで移動方向前側への摩擦力を先頭荷物に付与する。これにより、切り出し装置において、荷物の重量にかかわらず、荷物を効率よく切り出せるようになる。特に、１つのアクチュエータによって上下動部材及び押し込みローラを駆動しているので、切り出し装置を安価に実現できる。
【０００９】
荷物切り出し装置は、上下動駆動機構と、伝達部材とをさらに備えていてもよい。
上下動駆動機構は、アクチュエータの回転力を用いて上下動部材を上下動させる。
伝達部材は、上下動駆動機構と共に回転することで、押し込みローラに回転駆動を伝達する。
この装置では、アクチュエータとして例えばモータを利用した簡単な機構によって、上下動部材と押し込みローラの両方を駆動する機構が実現する。
【００１０】
荷物切り出し装置は、さらにクラッチを備えている。クラッチは、アクチュエータが上下動部材を第１位置から第２位置に移動させている間には、伝達部材による回転駆動の伝達を遮断し、アクチュエータが上下動部材を第２位置に移動した後には、伝達部材による回転駆動の伝達を連結する。
この装置では、先頭荷物が移動可能になるまでは、押し込みローラの回転による摩擦力が先頭荷物に作用しない。そして、先頭荷物が移動可能になってから、押し込みローラの回転による摩擦力が先頭荷物に作用する。したがって、先頭荷物に大きな力が作用することがなく、そのため先頭荷物が破損しにくい。
【００１１】
アクチュエータは、上下動部材を第２位置から第１位置に移動させている間には、次の先頭荷物に対して移動方向後側への回転による摩擦力を与えるように押し込みローラを駆動してもよい。
この装置では、押し込みローラが次の先頭荷物に対して移動方向後側への回転による摩擦力を与えるので、次の先頭荷物が移動方向前側に移動しにくい。したがって、次の先頭荷物が間違って停止位置を通過してしまうことが生じにくくなり、つまり荷物の切り出し制御が正確になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る荷物切り出し装置は、１つのアクチュエータによって上下動部材及び押し込みローラを駆動することで、安価に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態としての荷物切り出し装置の概略構成図。
【図２】ローラ組立体及び押し込みローラ付近の平面図。
【図３】モータ、上下動機構、及び伝達部材を示す平面図。
【図４】荷物切り出し装置の模式的側面図。
【図５】荷物切り出し装置の制御構成を示すブロック図。
【図６】荷物切り出し制御動作を示すフローチャート。
【図７】荷物切り出し装置の模式的側面図。
【図８】荷物切り出し装置の模式的側面図。
【図９】荷物切り出し装置の模式的側面図。
【図１０】荷物切り出し装置の模式的側面図。
【図１１】荷物切り出し装置の模式的側面図。
【図１２】第２実施形態の荷物切り出し制御動作を示すフローチャート。
【図１３】荷物切り出し装置の模式的側面図。
【図１４】荷物切り出し装置の模式的側面図。
【図１５】荷物切り出し装置の模式的側面図。
【図１６】荷物切り出し装置の模式的側面図。
【図１７】第３実施形態の荷物切り出し装置の模式的側面図。
【図１８】第３実施形態の荷物切り出し制御動作を示すフローチャート。
【図１９】第４実施形態の荷物切り出し装置の模式的側面図。
【図２０】第５実施形態の荷物切り出し装置の模式的側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．第１実施形態
（１）荷物切り出し装置の全体構造
図１を用いて、本発明の一実施形態としての荷物切り出し装置１を説明する。図１は、本発明の第１実施形態としての荷物切り出し装置の概略構成図である。
荷物切り出し装置１は、例えば、ピッキングシステム（図示せず）内で用いられる。ピッキングシステムは、例えば、荷物切り出し装置１に保管された荷物Ｗを、コンピュータ制御により自動ピッキングするものである。
【００１５】
荷物切り出し装置１は、複数の荷物Ｗを保管すると共に、必要に応じて荷物Ｗを順次切り出す装置である。荷物Ｗは、例えば、外形略直方体形状のケース商品である段ボールケースである。
荷物切り出し装置１は、流動棚２（傾斜棚の一例）を有している。流動棚２は、複数の荷物Ｗを載置状態で保管すると共に、荷物Ｗの自重によって荷物Ｗを搬送する装置である。流動棚２は、図２に示すように、複数のフリーローラ２ａを有している。フリーローラ２ａによって構成される搬送面上では、複数の荷物Ｗは互いに接触した状態である。なお、この実施形態では、複数の流動棚２が上下方向に並んで配置されている。
【００１６】
荷物切り出し装置１は、図２及び図３に示すように、切り出し構造３を有している。切り出し構造３は、流動棚２に保管された荷物Ｗを必要に応じて順次搬送する装置である。切り出された荷物Ｗは、荷物受け取り部２１（図１）に搬送される。なお、切り出し構造３は後に詳細に説明する。図２は、ローラ組立体及び押し込みローラ付近の平面図である。図３は、モータ、上下動機構、及び伝達部材を示す平面図である。
【００１７】
（２）切り出し構造の詳細構造
図２〜図４を用いて、切り出し構造３を詳細に説明する。切り出し構造３は、ローラ組立体９（上下動部材の一例）を有している。ローラ組立体９は、フレーム９ａと、複数のフリーローラ９ｂとを有している。なお、以下の説明では、図４の左右方向を移動方向として、図４の左側を移動方向前側として、図４の右側を移動方向後側とする。図４は、荷物切り出し装置の模式的側面図である。
ローラ組立体９は、流動棚２の移動方向前側端付近に設けられており、端面９ｃが流動棚２の端部に近接している。
【００１８】
ローラ組立体９は、移動方向前側端の下部が図面直交方に延びる軸９ｄ（図４）を中心に揺動可能である。したがって、ローラ組立体９は、移動方向最前の先頭荷物Ｗ１を停止させる上側の第１位置（例えば、図４）と、先頭荷物Ｗ１の通過を許容する下側の第２位置（例えば、図７）との間で移動可能である。第１位置では、ローラ組立体９の移動方向後側の端面９ｃが、流動棚２の搬送面上に保管されている複数の荷物Ｗのうちの、移動方向前側端に位置する先頭の荷物Ｗ１（以下、「先頭荷物Ｗ１」）に当接して移動を規制している。第２位置では、端面９ｃは先頭荷物Ｗ１から離れることで、先頭荷物Ｗ１の移動を許容する。なお、第２位置とは、先頭荷物Ｗ１の移動を許容している位置であるので、端面９ｃが先頭荷物Ｗ１から離れた位置及びそれより下方の位置を含む。
切り出し構造３は、押し込みローラ１１を有している。押し込みローラ１１は、先頭荷物Ｗ１に接触して、移動方向前側への回転による摩擦力を与える。なお、押し込みローラ１１が先頭荷物Ｗ１に駆動力を付与するのは、ローラ組立体９が第２位置に位置したとき及びそれ以降であることが好ましい。それにより、先頭荷物Ｗ１の移動が規制されているときに、押し込みローラ１１からの回転による摩擦力が先頭荷物Ｗ１に作用しない又は低減されるからである。
【００１９】
押し込みローラ１１は、両端が、流動棚２に回転自在に支持されている。また、押し込みローラ１１は、例えばゴムのような柔軟な部材からなる外周面を有している。
押し込みローラ１１は、モータ２３（後述）からの駆動力を受けて回転する。したがって、先頭荷物Ｗ１の下面に移動方向前側への力が作用し、その結果、先頭荷物Ｗ１が次の荷物Ｗ２から切り離されてローラ組立体９上に搬送される。
【００２０】
荷物切り出し装置１は、図３及び図４に示すように、モータ２３（アクチュエータの一例）を有している。モータ２３は、第１位置から第２位置にローラ組立体９を移動させることで、先頭荷物Ｗ１が移動方向前側に移動することを許容する、モータ２９は、さらに第２位置から第１位置にローラ組立体９を移動させることで、次の荷物Ｗ２を停止させる。モータ２３は、ローラ組立体９と押し込みローラ１１を駆動することで、少なくとも先頭荷物Ｗ１が移動可能なときに、押し込みローラ１１を回転させる。
【００２１】
荷物切り出し装置１は、上下動駆動機構２５と、伝達部材２７とをさらに備えている。上下動駆動機構２５は、モータ２３の回転力を用いてローラ組立体９を上下動させる。伝達部材２７は、上下動駆動機構２５と共に回転することで、押し込みローラ１１に回転駆動を伝達する。上記のように、この装置では、モータ２３を利用した簡単な機構によって、ローラ組立体９と押し込みローラ１１の両方を駆動する機構が実現する。
【００２２】
以下、上下動駆動機構２５と伝達部材２７の具体例を説明する。
上下動駆動機構２５は、図３及び図４に示すように、モータ２３から延びるシャフト３１に固定されたカム３３を有している。カム３３は、卵型であり、中心から外周までの距離は一定ではない。
さらに、上下動駆動機構２５は、ローラ組立体９のフレーム９ａから下方に延びるロッド４１に回動自在に支持されたローラ４３を有している。ローラ４３は、カム３３の上面に下方から支持されている。つまり、ローラ組立体９は、カム３３によって上下方向の位置を決められている。図４では、カム３３の最も中心から離れた面がローラ４３に当接しており、ローラ組立体９を最も高い位置に維持している。なお、上下動駆動機構２５は、モータ２３の回転力を上下方向の力に変換する他の公知技術によって実現されてもよい。また、カムを用いる場合には、カムの形状は特に限定されない。
【００２３】
伝達部材２７は、図３及び図４に示すように、シャフト３１の一端に固定されたプーリ３５と、押し込みローラ１１の一端に固定されたプーリ３７と、プーリ３５及びプーリ３７に掛け渡されたベルト３９を有している。なお、伝達部材２７は、モータ２３の回転力を押し込みローラ１１に伝達する他の公知技術によって実現されてもよい。また、伝達部材２７は、減速機構等の他の動力伝達機構を含んでいてもよい。
【００２４】
（３）制御構成
荷物切り出し装置１は、図５に示すように、コントローラ４を有している。図５は、荷物切り出し装置の制御構成を示すブロック図である。
コントローラ４は、プロセッサ、メモリを有するコンピュータであり、ソフトウェアを実行することで各種制御を実行する。具体的には、コントローラ４は、図示しないホストコンピュータ等からの出荷指令を受けて、荷物切り出し装置１を制御する。具体的には、コントローラ４は、モータ２３の回転（開始、停止、回転方向）を制御する。
【００２５】
なお、コントローラ４には、各種スイッチ及びセンサ（図示せず）が接続されている。コントローラ４は、センサの検出信号に基づいて、各機構及び荷物Ｗの状態を把握できる。
図５には、センサの例として、ロータリエンコーダ５３及び光電センサ５５が示されている。ロータリエンコーダ５３は、モータ２３（後述）の回転量を検出する。光電センサ５５は、押し込みローラ１１上の荷物Ｗの存在を検出する。
【００２６】
（４）制御動作
（４−１）概略制御動作
ローラ組立体９が先頭荷物Ｗ１から離れて第２位置に位置すれば、搬送面上に保管された荷物Ｗの移動方向前側への移動規制が解除された状態となる。すると、流動棚２の搬送面上の荷物Ｗ全体が、一つの塊として移動方向前側に搬送される。そして、先頭荷物Ｗ１の前端面部が端面９ｃの上方位置を通過する。
具体的には、先頭荷物Ｗ１が２番目の荷物Ｗ２から少しの間隔をもって切り離される。この切り離された先頭荷物Ｗ１は、押し込みローラ１１の外周面にて押し出されるようにして、ローラ組立体９に搬送される。
【００２７】
（４−２）詳細制御動作
以下、図６を用いて、荷物切り出し装置１の制御動作を具体的に説明する。図６は、荷物切り出し制御動作を示すフローチャートである。なお、初期の待機時には、図４に示すように、ローラ組立体９は第１位置にあり、そのためローラ組立体９の端面９ｃが先頭荷物Ｗ１に当接している。
図６のステップＳ１では、コントローラ４は、ピッキングシステム全体を制御する制御部（図示せず）から出荷指令が入力されるのを待機する。出荷指令が入力されると、プロセスはステップＳ２に移行する。
【００２８】
図６のステップＳ２では、コントローラ４は、モータ２３を作動させる。モータ２３の回転方向は、正方向（図４における反時計回り方向）である。これにより、カム３３が回動し、したがってローラ組立体９が第１位置から第２位置に移動する。また、モータ２３が作動することにより、伝達部材２７を介して駆動力が伝達されることで、押し込みローラ１１が回転する。
【００２９】
図７〜図１１を用いて、上記動作における各種部材及び機構の具体的な動きを説明する。図７〜図１１は、荷物切り出し装置の模式的側面図である。
図７に示すように、ローラ組立体９が第２位置に移動することで、ローラ組立体９の端面９ｃが先頭荷物Ｗ１から外れるので、先頭荷物Ｗ１が移動方向前側に移動可能になる。
続いて、図８に示すように、先頭荷物Ｗ１は、自重及び押し込みローラ１１からの摩擦力によって、移動方向前側に移動する。以上に述べたように、先頭荷物Ｗ１が移動するときに、押し込みローラ１１が回転することで先頭荷物Ｗ１に移動方向前側への摩擦力を付与する。これにより、荷物切り出し装置１において、荷物Ｗの重量にかかわらず、荷物Ｗを効率よく切り出せるようになる。
【００３０】
さらに、図９に示すように、ローラ組立体９は第２位置から第１位置に向かって移動を開始する。このとき、先頭荷物Ｗ１は移動方向前側に移動を続けて、先端がローラ組立体９に載る。
さらに、図１０に示すように、先頭荷物Ｗ１は移動方向前側に移動を続けて、全体がローラ組立体９に載る。このとき、次の荷物Ｗ２は先端が押し込みローラ１１に載っている。
図１１に示すように、カム３３が元の位置に戻ると、ローラ組立体９は第１位置に戻る。このとき、ローラ組立体９の端面９ｃは、第１位置に位置することで、次の荷物Ｗ２（すなわち、先頭荷物）に当接している。また、先頭荷物Ｗ１は、ローラ組立体９上を自重によって移動方向前側への移動を続ける。
【００３１】
図６のステップＳ３では、コントローラ４は、モータ２３の回転を停止する。したがって、ローラ組立体９は第１位置で静止する。
以上に述べた実施形態では、１つのモータ２３によってローラ組立体９及び押し込みローラ１１を駆動することで、荷物切り出し装置１を安価に実現できる。
以下、第１実施形態の変形例を説明する。変形例では、押し込みローラ１１にワンウェイクラッチが設けられている。これにより、モータ２３を駆動して摩擦力を付与する方向へは押し込みローラ１１に回転力を伝達するが、逆に荷物の移動が押し込みローラ１１の回転よりも速い場合は押し込みローラ１１が空回りする。
【００３２】
２．第２実施形態
第１実施形態でモータ２３はローラ組立体９を第２位置から第１位置に移動させている間にも押し込みローラ１１を駆動していた。しかし、その場合は次の荷物Ｗ２が移動方向前側に移動しすぎる可能性が高くなる。そこで、そのような事態を防止するために、次の荷物Ｗ２に対して移動方向後側への力を付与することが好ましい。以下、そのような実施形態を説明する。なお、基本的な構成は第１実施形態と同じである。
【００３３】
図１２〜図１６を用いて、第２実施形態を説明する。図１２は、第２実施形態の荷物切り出し制御動作を示すフローチャートである。図１３〜図１６は、荷物切り出し装置の模式的側面図である。
初期の待機時には、図４に示すように、ローラ組立体９の端面９ｃは、第１位置に位置することで、先頭荷物Ｗ１に当接している。
【００３４】
図１２のステップＳ１では、コントローラ４は、ピッキングシステム全体を制御する制御部（図示せず）から出荷指令が入力されるのを待機する。出荷指令が入力されると、プロセスはステップＳ２に移行する。
図１２のステップＳ２では、コントローラ４は、モータ２３を作動させる。モータ２３の回転方向は、正方向（図４における反時計回り方向）である。これにより、カム３３が回動し、したがってローラ組立体９が第１位置から第２位置に移動する。また、モータ２３が作動することにより、伝達部材２７を介して駆動力が伝達されることで、押し込みローラ１１が回転する。
【００３５】
具体的には、図７に示すように、ローラ組立体９が第２位置に移動すると、端面９ｃが先頭荷物Ｗ１から外れるので、先頭荷物Ｗ１が移動方向前側に移動可能になる。
続いて、図８に示すように、先頭荷物Ｗ１は、自重及び押し込みローラ１１からの摩擦力によって、移動方向前側に移動する。以上に述べたように、先頭荷物Ｗ１が移動するときに、押し込みローラ１１が回転することで先頭荷物Ｗ１に移動方向前側への摩擦力を付与する。これにより、荷物切り出し装置１において、荷物Ｗの重量にかかわらず、荷物Ｗを効率よく切り出せるようになる。
【００３６】
図１２のステップＳ４では、図８に示すようにローラ組立体９が最も下方に下がった位置に到達すると、その後に、コントローラ４は、モータ２３を逆回転させる。その結果、図１３に示すように、モータ２３の回転方向は、逆方向（図１３における時計回り方向）に切り替わる。これにより、カム３３が逆方向に回動し、したがってローラ組立体９が第２位置から第１位置に移動する。また、モータ２３が作動することにより、伝達部材２７を介して駆動力が伝達されることで、押し込みローラ１１が逆方向（移動方向後側に）回転する。
これにより、図１４に示すように、先頭荷物Ｗ１が押し込みローラ１１を通過した後に、次に荷物Ｗ２に対して移動方向後側への回転による摩擦力が与えられる。
さらに、図１５に示すように、先頭荷物Ｗ１は移動方向前側に移動を続けて、全体がローラ組立体９に載る。このときも、荷物Ｗ２に対して移動方向後側への回転による摩擦力が与えられている。
【００３７】
図１６に示すように、カム３３が元の位置に戻ると、ローラ組立体９は第１位置に戻る。このとき、ローラ組立体９の端面９ｃは、第１位置に位置することで、次の荷物Ｗ２（すなわち、先頭荷物）に当接している。また、先頭荷物Ｗ１は、ローラ組立体９上を自重によって移動方向前側への移動を続ける。
図１２のステップＳ３では、コントローラ４は、モータ２３の回転を停止する。したがって、ローラ組立体９を第１位置で静止する。
【００３８】
以上に述べた実施形態では、１つのモータ２３によってローラ組立体９及び押し込みローラ１１を駆動することで、荷物切り出し装置１を安価に実現できる。
また、以上に述べた実施形態では、押し込みローラ１１が次の荷物Ｗ２に対して移動方向後側への回転による摩擦力を与えるので、次の荷物Ｗ２が移動方向前側に移動しにくい。したがって、次の荷物Ｗ２が間違って停止位置を通過してしまうことが生じにくくなり、つまり荷物Ｗの切り出し制御が正確になる。
【００３９】
３．第３実施形態
第１実施形態では先頭荷物Ｗ１が移動開始するまでの間も押し込みローラ１１は回転することで回転による摩擦力を先頭荷物Ｗ１に与えていたが、先頭荷物Ｗ１が移動可能になるまでは必ずしも先頭荷物Ｗ１に力を付与しなくてもよい。そのような実施形態を以下に説明する。なお、基本的な構成は第１実施形態と同じである。
【００４０】
図１７及び図１８を用いて、第３実施形態を説明する。図１７は、第３実施形態の制御構成を示すブロック図である。図１８は、第３実施形態の荷物切り出し制御動作を示すフローチャートである。
図１７に示すように、コントローラ４にはクラッチ５７が接続されている。これにより、コントローラ４はクラッチ５７のオンオフが可能である。クラッチ５７は、伝達部材２７に組み込まれており、伝達部材２７による回転駆動の伝達を遮断及び連結可能である。
【００４１】
以下、図１８を用いて、荷物切り出し装置１の制御動作を具体的に説明する。
初期の待機時には、図４に示すように、ローラ組立体９の端面９ｃは、第１位置に位置することで、先頭荷物Ｗ１に当接している。また、初期状態では、クラッチ５７は切断されている。
図１８のステップＳ１では、コントローラ４は、ピッキングシステム全体を制御する制御部（図示せず）から出荷指令が入力されるのを待機する。出荷指令が入力されると、プロセスはステップＳ２に移行する。
【００４２】
図１８のステップＳ２では、コントローラ４は、モータ２３を作動させる。モータ２３の回転方向は、正方向（図４における反時計回り方向）である。これにより、カム３３が回動し、したがってローラ組立体９が第１位置から第２位置に移動する。
なお、クラッチ５７が切断されているので、モータ２３が作動しているにもかかわらず、伝達部材２７を介して駆動力が伝達されることがなく、その結果、押し込みローラ１１が回転しない。
【００４３】
図７に示すように、ローラ組立体９が第２位置に移動すると、ローラ組立体９の端面９ｃが先頭荷物Ｗ１から外れるので、先頭荷物Ｗ１が移動方向前側に移動可能になる。このタイミングで、図１８のステップＳ５において、コントローラ４はクラッチ５７を連結する。このように、クラッチ５７は、モータ２３がローラ組立体９を第１位置から第２位置に移動させている間には、伝達部材２７による回転駆動の伝達を遮断し、モータ２３がローラ組立体９を第２位置に移動した後には、伝達部材２７による回転駆動の伝達を連結する。なお、クラッチ連結のタイミングは、ローラ組立体９が第２位置に移動したタイミングと一致しなくてもよく、つまり前後に多少ずれていてもよい。
したがって、図８に示すように、先頭荷物Ｗ１は、自重及び押し込みローラ１１からの摩擦力によって、移動方向前側に移動する。以上に述べたように、先頭荷物Ｗ１が移動するときに、押し込みローラ１１が回転することで先頭荷物Ｗ１に移動方向前側への摩擦力を付与する。これにより、荷物切り出し装置１において、荷物Ｗの重量にかかわらず、荷物Ｗを効率よく切り出せるようになる。
【００４４】
さらに、図９に示すように、ローラ組立体９は第２位置から第１位置に向かって移動を開始する。このとき、先頭荷物Ｗ１は移動方向前側に移動を続けて、先端がローラ組立体９に載る。
さらに、図１０に示すように、ローラ組立体９の搬送面が押し込みローラ１１の搬送面に一致する。このタイミングで、図１８のステップＳ６において、コントローラ４はクラッチ５７を切断する。このとき、次の荷物Ｗ２は先端が押し込みローラ１１に載っているが、押し込みローラ１１は回転していない。先頭荷物Ｗ１は、移動方向前側に移動を続けており、全体がローラ組立体９に載る。なお、クラッチ切断のタイミングは、ローラ組立体９の搬送面が押し込みローラ１１の搬送面に一致するタイミングと一致しなくてもよく、つまり前後に多少ずれていてもよい。
【００４５】
図１１に示すように、カム３３が元の位置に戻ると、ローラ組立体９は第１位置に戻る。このとき、ローラ組立体９の端面９ｃは、第１位置に位置することで、次の荷物Ｗ２（すなわち、先頭荷物）に当接している。また、先頭荷物Ｗ１は、ローラ組立体９上を自重によって移動方向前側への移動を続ける。
図１８のステップＳ３では、コントローラ４は、モータ２３の回転を停止する。したがって、ローラ組立体９は第１位置で静止する。
【００４６】
以上に述べた実施形態では、１つのモータ２３によってローラ組立体９及び押し込みローラ１１を駆動することで、荷物切り出し装置１を安価に実現できる。
さらに、先頭荷物Ｗ１が移動可能になるまでは、押し込みローラ１１の回転による摩擦力が先頭荷物Ｗ１に作用しない。そして、先頭荷物Ｗ１が移動可能になってから、押し込みローラ１１の回転による摩擦力が先頭荷物Ｗ１に作用する。したがって、先頭荷物Ｗ１に大きな力が作用することがなく、そのため先頭荷物Ｗ１が破損しにくい。
【００４７】
４．第４実施形態
図１９を用いて、アクチュエータ、上下動駆動機構、及び伝達部材の変形例としての第４実施形態を説明する。図１９は、第４実施形態の荷物切り出し装置の模式的側面図である。
【００４８】
荷物切り出し装置の切り出し構造３Ａは、エアシリンダ６１（アクチュエータの一例）を有している。エアシリンダ６１は、第１位置から第２位置にローラ組立体９を移動させることで、先頭荷物Ｗ１が移動方向前側に移動することを許容する。エアシリンダ６１は、さらに、第２位置から第１位置にローラ組立体９を移動させることで、次の荷物Ｗ２を停止させる。エアシリンダ６１は、ローラ組立体９と押し込みローラ１１を駆動することで、少なくとも先頭荷物Ｗ１が移動可能なときに、押し込みローラ１１を回転させる。
具体的には、エアシリンダ６１は、下端が揺動自在に支持されつつ、上下方向に延びて配置されている。
【００４９】
上下動駆動機構２５Ａは、エアシリンダ６１から上方に延びるシャフト６１ａに固定された当接支持部材６３を有している。当接支持部材６３は、ローラ組立体９の下面に当接している。つまり、ローラ組立体９は、当接支持部材６３によって上下方向の位置を決められている。
上下動駆動機構２５Ａは、さらに、ストッパ７５を有している。ストッパ７５は、ローラ組立体９が第１位置にあるときにその下方に離れて配置されており、ローラ組立体９が第１位置から下方に移動したときにローラ組立体９の下面に当接することで、ローラ組立体９を第２位置に支持するための部材である。
【００５０】
伝達部材２７Ａは、シャフト６５と、ラック６７と、第１ギア６９と、第２ギア７１と、ワンウェイクラッチ７３とを有している。
シャフト６５は、当接支持部材６３に固定され、当接支持部材６３から側方に延びている。
【００５１】
ラック６７は、上下方向に延びており、上端部がシャフト６５に固定されている。ラック６７は、歯６７ａを有している。歯６７ａは、ラック本体の下部には形成されていない。なお、ラック６７は、ピンガイド６８によって上下方向の姿勢が維持されている。
第１ギア６９は、ラック６７の下部側方に配置されており、ラック６７の歯６７ａに係合可能な歯６９ａを有している。
【００５２】
第２ギア７１は、第１ギア６９の上方に配置されており、第１ギア６９の歯６９ａに係合する歯７１ａを有している。なお、ギア比を調整することで、押し込みローラ１１の回転量を多くできる。
ワンウェイクラッチ７３は、押し込みローラ１１に対して第２ギア７１からの回転力を移動方向前側には伝達するが、押し込みローラ１１に対して第２ギア７１からの回転力を移動方向後側には伝達しない。ワンウェイクラッチ７３は、押し込みローラ１１のシャフトに固定されており、第２ギア７１の歯７１ａに係合する歯７３ａを有している。
【００５３】
上下動駆動機構２５Ａでは、エアシリンダ６１が当接支持部材６３を下方に移動させると、ローラ組立体９は第１位置から第２位置に移動する。この結果、先頭荷物Ｗ１が移動方向前側に移動可能になる。
伝達部材２７Ａでは、ラック６７が下方に移動することで、第１ギア６９及び第２ギア７１が回動する。この結果、押し込みローラ１１が回転させられる。ただし、ラック６７が下方に移動開始したときには、ラック６７の歯６７ａは第１ギア６９の歯６９ａに噛み合っておらず、したがって押し込みローラ１１は駆動されない。具体的には、先頭荷物Ｗ１の規制が解除されたタイミング又はその前後で、押し込みローラ１１が駆動開始される。
【００５４】
この装置では、先頭荷物Ｗ１が移動しようとするときに、押し込みローラ１１が回転することで移動方向前側への摩擦力を先頭荷物Ｗ１に付与する。これにより、切り出し装置において、荷物の重量にかかわらず、荷物を効率よく切り出せるようになる。特に、１つのエアシリンダ６１によってローラ組立体９及び押し込みローラ１１を駆動することで、切り出し装置を安価に実現できる。
以上に述べたように、荷物切り出し装置の切り出し構造３Ａでは、エアシリンダ６１を利用した簡単な機構によって、ローラ組立体９と押し込みローラ１１の両方を駆動する機構が実現する。
【００５５】
５．第５実施形態
図２０を用いて、アクチュエータ、上下動駆動機構、及び伝達部材の変形例としての第５実施形態を説明する。図２０は、第５実施形態の荷物切り出し装置の模式的側面図である。
【００５６】
荷物切り出し装置の切り出し構造３Ｂは、エアシリンダ８１（アクチュエータの一例）を有している。エアシリンダ８１は、第１位置から第２位置にローラ組立体９を移動させることで、先頭荷物Ｗ１が移動方向前側に移動することを許容する。エアシリンダ８１は、さらに、第２位置から第１位置にローラ組立体９を移動させることで、次の荷物Ｗ２を停止させる。エアシリンダ８１は、ローラ組立体９と押し込みローラ１１を駆動することで、少なくとも先頭荷物Ｗ１が移動可能なときに、押し込みローラ１１を回転させる。
具体的には、エアシリンダ８１は、移動方向に沿って側方に延びて配置されている。エアシリンダ８１は、本体から移動方向側方に延びるシャフト８１ａを有している。
【００５７】
上下動駆動機構２５Ｂは、シャフト８１ａに固定された係合部材８１ｂを有している。
上下動駆動機構２５Ｂは、係合部材８１ｂに連結されたスライド部材８３を有している。スライド部材８３は、エアシリンダ８１によって側方に移動可能になっている。スライド部材８３は、側方に一定の長さを有する部材であり、溝８３ａを本体部に有している。溝８３ａは、エアシリンダ８１のシャフト８１ａが延びる方向（つまり、移動方向）と同じ方向に長く延びている。溝８３ａは、シャフト８１ａと反対側部分が水平に又はわずかに傾斜して延びており、エアシリンダ８１側がエアシリンダ８１に向かうにつれて高くなるように傾斜して延びている。スライド部材８３は、エアシリンダ８１の係合部材８１ｂに揺動自在に固定された係合部材８３ｂを有している。
【００５８】
ローラ組立体９の下部には、固定支持部材８５が固定されている。固定支持部材８５は、ローラ組立体９から下方に延びており、スライド部材８３の溝８３ａに挿入されたローラ８５ａを有している。ローラ８５ａが溝８３ａの傾斜部の先端にあるときにはローラ組立体９は第１位置に配置され、ローラ８５ａが溝８３ａの水平部にあるときにはローラ組立体９は第２位置に配置される。
【００５９】
伝達部材２７Ｂは、シャフト８６と、ラック８７と、ワンウェイクラッチ８９とを有している。
シャフト８６は、係合部材８１ｂに固定され、そこから上方に延びている。
【００６０】
ラック８７は、エアシリンダ８１及びシャフト８１ａと同じ方向（つまり、移動方向）に延びている。ラック８７は、シャフト８６の上端に揺動自在に固定された係合部８７ａを有している。
ワンウェイクラッチ８９は、押し込みローラ１１のシャフトに固定されており、ラック８７の歯８７ｂに係合する歯８９ａを有している。
【００６１】
上下動駆動機構２５Ｂでは、エアシリンダ８１がスライド部材８３を図右側に移動させると、ローラ組立体９は第１位置から第２位置に移動する。この結果、先頭荷物Ｗ１が移動方向前側に移動可能になる。
伝達部材２７Ｂでは、ラック８７が図右側に移動することで、押し込みローラ１１が移動方向前側に回転する。特に、ローラ８５ａはスライド部材８３の溝８３ａの水平部を比較的長く移動可能であるので、押し込みローラ１１を移動方向前側に長い時間回転させることができる。
【００６２】
この装置では、先頭荷物Ｗ１が移動しようとするときに、押し込みローラ１１が回転することで移動方向前側への摩擦力を先頭荷物Ｗ１に付与する。これにより、切り出し装置において、荷物の重量にかかわらず、荷物を効率よく切り出せるようになる。特に、１つのエアシリンダ８１によってローラ組立体９及び押し込みローラ１１を駆動することで、切り出し装置を安価に実現できる。
以上に述べたように、荷物切り出し装置の切り出し構造３Ｂでは、エアシリンダ８１を利用した簡単な機構によって、ローラ組立体９と押し込みローラ１１の両方を駆動する機構が実現する。
【００６３】
６．他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
【００６４】
前記実施形態では上下動部材はローラ組立体であったが、上下動部材はストッパ用の板又はローラであってもよい。その場合、ローラ組立体は揺動しない。
前記実施形態では１度に１個に荷物が切り出されていていたが、複数個の荷物が切り出される制御が行われてもよい。
前記実施形態では押し込みローラは１本であったが、複数本であってもよい。
【００６５】
第２実施形態では、ローラ組立体９が最も下方に下がった位置に到達すると、そのタイミング又は前後に、コントローラ４は、モータ２３を逆回転させていた。以下、そのような実施形態における変形例を説明する。
変形例では、押し込みローラ１１にワンウェイクラッチが設けられる。それにより、ローラ組立体９が最も下方に下がった位置に到達するまでは押し込みローラ１１を回転させずに、その後に押し込みローラ１１を回転させるようにできる。この変形例では、少なくとも先頭荷物Ｗ１の移動規制が解除されるまでの間は、押し込みローラ１１が回転しない。したがって、少なくともその間は先頭荷物Ｗ１に押し込みローラ１１の回転による摩擦力が作用せず、その結果、先頭荷物Ｗ１の損傷が発生しにくい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、保管した荷物を必要に応じて切り出す荷物切り出し装置に広く適用できる。
【符号の説明】
【００６７】
１      ：荷物切り出し装置
２      ：流動棚
２ａ    ：フリーローラ
３      ：切り出し構造
４      ：コントローラ
７      ：ローラ組立体
９      ：ローラ組立体
９ａ    ：フレーム
９ｂ    ：フリーローラ
９ｃ    ：端面
９ｄ    ：軸
１１    ：押し込みローラ
２１    ：荷物受け取り部
２３    ：モータ
２５    ：上下動駆動機構
２７    ：伝達部材
３１    ：シャフト
３３    ：カム
３５    ：プーリ
３７    ：プーリ
３９    ：ベルト
４１    ：ロッド
４３    ：ローラ
５７    ：クラッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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