(57)【要約】【課題】面積効率の良いワーク仕分け装置を提供する。【解決手段】上流側メイン搬送コンベア１０からサブコンベア１１内に流れてきた複数の品種のワーク１８は、当該サブコンベア１１内でランダムに流れてきた順に蓄えられる。ワーク１８は、サブコンベア１１に移る手前で、品種識別手段１３によりその品種情報を認識される。品種識別手段１３は、認識したワークの品種情報をコンピュータ１５に入力する。サブコンベア１１に入庫したワーク１８は、入庫位置検出手段１７により、現在サブコンベア１１内のどの位置にあるのか常時監視される。コンピュータ１５は、入庫位置検出手段１７からの位置検出情報により、サブコンベア１１内のどの場所にどの品種のワーク１８が存在するかを管理し、そして、サブコンベア１１内で複数の品種のワークが搬送されていても、出荷すべき品種のワークを、出荷すべき台数のみ、出荷する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多品種のワークを搬送し、かつ、品種ごとに予め定められた出荷単位でワークを出荷するための仕分けが可能なワーク仕分け装置であって、
ワークを搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段に接続され、ワークについての環状の搬送経路を有する第２の搬送手段と、
前記第２の搬送手段に接続され、外部にワークを搬送するための第３の搬送手段と、
前記第２の搬送手段に搬入するワークの品種を識別する品種識別手段と、
前記第２の搬送手段内のワークの位置を検出する入庫位置検出手段と、
前記品種識別手段の識別出力と前記入庫位置検出手段の検出出力とに基づいて前記第２の搬送手段内のワークの品種および位置を管理することにより、必要な品種のワークを必要な数だけ、前記第２の搬送手段から前記第３の搬送手段を介して出荷させる制御手段とを含む、ワーク仕分け装置。
【請求項２】
前記第２の搬送手段は、ワークの搬送経路内に互いに異なる第１、第２、および、第３の位置を備え、
前記第２の搬送手段内で、ワークを、前記第１の位置から前記第２の位置へ、前記第３の位置を通過することなく移動させる補助搬送手段をさらに含む、請求項１に記載のワーク仕分け装置。
【請求項３】
前記補助搬送手段は移動可能である、請求項２に記載のワーク仕分け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク仕分け装置に関し、特に、多品種のワークを搬送し、かつ、品種ごとに予め定められた出荷単位でワークを出荷するための仕分けが可能なワーク仕分け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、特許文献１〜３等に、ワークの仕分け方法および／または取出し方法を工夫することにより、効率良くまたは後工程へ搬送されるワークの品質を安定させるような技術が開示されてきた。
【０００３】
また、多品種のワークを搬送するようなワークの仕分けについては、特許文献４に開示されるようなものがあった。特許文献４では、図９に示すように、前工程から流れてきた製品１０１を受入れるライン１００と、ライン１００から搬入される製品１０１をストックするストレージライン１０２を複数含む商品仕分けシステムが開示されている。そして、このシステムでは、ライン１００に搬送されてきた製品１０１をバーコードや画像処理等によって分別し、その結果に基づいて当該製品１０１をどのストレージライン１０２に入庫するかが指示されて、ストレージライン１０２毎に同一の品種の製品１０１を入庫させるようにして、仕分けが行なわれている。なお、製品１０１の払い出しは、ストレージライン１０２内に蓄えられた製品が払い出し条件（例えばパレット積み数）と一致したものから順番に、行なわれる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２３８５１１号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平６−８７５０３号公報
【０００６】
【特許文献３】
特開平９−２７８１６９号公報
【０００７】
【特許文献４】
特開２０００−２３３８１０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９に示したようなシステムで仕分けを行なうと、仕分けを行なう品種の数だけストレージラインが必要とされ、また、各ストレージラインは仕分けした製品を払出し条件に一致するだけの数だけ同時にストックするだけのストレージ長さが必要とされる。つまり、仕分けラインを設置するには広いスペースを必要とする。また、払出し条件が小さい（払出し条件における個数の少ない）製品が当該システムで仕分けの対象とされた際には、不必要に長いストレージラインとなるため、ストレージラインが面積効率の悪いものとなってしまう。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、面積効率の良いワーク仕分け装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に従ったワーク仕分け装置は、多品種のワークを搬送し、かつ、品種ごとに予め定められた出荷単位でワークを出荷するための仕分けが可能なワーク仕分け装置であって、ワークを搬送する第１の搬送手段と、前記第１の搬送手段に接続され、ワークについての環状の搬送経路を有する第２の搬送手段と、前記第２の搬送手段に接続され、外部にワークを搬送するための第３の搬送手段と、前記第２の搬送手段に搬入するワークの品種を識別する品種識別手段と、前記第２の搬送手段内のワークの位置を検出する入庫位置検出手段と、前記品種識別手段の識別出力と前記入庫位置検出手段の検出出力とに基づいて前記第２の搬送手段内のワークの品種および位置を管理することにより、必要な品種のワークを必要な数だけ、前記第２の搬送手段から前記第３の搬送手段を介して出荷させる制御手段とを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に従ったワーク仕分け装置では、前記第２の搬送手段は、ワークの搬送経路内に互いに異なる第１、第２、および、第３の位置を備え、前記第２の搬送手段内で、ワークを、前記第１の位置から前記第２の位置へ、前記第３の位置を通過することなく移動させる補助搬送手段をさらに含むことが好ましい。
【００１２】
また、本発明に従ったワーク仕分け装置では、前記補助搬送手段は移動可能であることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態であるワーク仕分け装置について説明する。本発明に従ったワーク仕分け装置は、複数の品種のワークを混流してストックし、出荷単位での荷揃えを行なうためにワークを仕分けるものである。なお、以下の説明では、同一の部品には、特記された場合を除き、同一の符号が付され、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１４】
［第１の実施の形態］
図１を参照して、ワーク仕分け装置には、第１の搬送手段である上流側メイン搬送コンベア１０、第２の搬送手段であるサブコンベア１１、および、第３の搬送手段である下流側メイン搬送コンベア１２が含まれる。
【００１５】
ワーク仕分け装置では、上流側メイン搬送コンベア１０から、当該上流側メイン搬送コンベア１０に直結した環状のサブコンベア１１内に流れてきた複数の品種のワーク１８は、当該サブコンベア１１内でランダムに流れてきた順に蓄えられる。なお、ワーク１８は、サブコンベア１１に移る手前で、品種識別手段１３によりその品種情報を認識される。品種識別手段１３は、たとえば、バーコードの処理が画像処理等が可能な装置から構成され、認識したワークの品種情報（ワーク情報）をコンピュータ１５（制御手段）に入力する。
【００１６】
サブコンベア１１は、混流する複数の品種のワーク１８を各々出荷単位に揃えることが出来る以上の長さを要する。サブコンベア１１には、ワーク１８が流される経路内の複数箇所に、入庫位置検出手段１７が備えられている。入庫位置検出手段１７は、たとえば、赤外線センサ等のセンサから構成される。ワーク１８が上流側メイン搬送コンベア１０からサブコンベア１１に移ると、入庫位置検出手段１７により、入庫したワーク１８が現在サブコンベア１１内のどの位置にあるのかが常時監視される。そして、入庫位置検出手段１７は、検出したワーク１８の位置を、コンピュータ１５に報告する。
【００１７】
コンピュータ１５では、事前に、付属の入力手段を介して、出荷計画や出荷単位が入力されている。そして、コンピュータ１５は、サブコンベア１１内に蓄えられた品種のワーク１８の台数が出荷単位と合致するかどうかを、ワーク１８がサブコンベア１１に移る都度、監視する。
【００１８】
ここで、表１に例示した出荷計画および出荷単位が入力された際の監視の態様を説明する。
【００１９】
【表１】
2004284759.tif 000003
【００２０】
表１を参照して、出荷計画が１０台、出荷単位が４台のモデルＡというワークの場合、サブコンベア１１に入庫した１台目、２台目、３台目、および、４台目の４台のワークが最初の出荷単位となり、５台目、６台目、７台目、および、８台目のワークが２回目の出荷単位となる。この時点で、あとそして、出荷計画が１０台であるため、最後の出荷単位は、残りの９台目および１０台目の２台となる。このような場合、４台目、８台目、１０台目が品種識別手段１３で識別される都度、コンピュータ１５は、サブコンベア１１内のワークを出荷するべき判断を下す。
【００２１】
サブコンベア１１に蓄えられたワーク１８の台数が出荷単位と合致すれば、コンピュータ１５は、該当するワーク１８がサブコンベア１１内のどの位置にあるのかを判断し、サブコンベア１１を循環（正転／逆転）させ、下流側メイン搬送コンベア１２との接続部にある品種識別手段１４のもとに該当のワーク１８を移動させる。品種識別手段１４は、品種識別手段１３と同様に、たとえば、バーコードの処理が画像処理等が可能な装置から構成され、認識したワークの品種情報（ワーク情報）をコンピュータ１５に入力する。
【００２２】
また、本実施の形態のワーク仕分け装置では、最短時間でワークを搬出するために、サブコンベア１１の内部のデッドスペースに移動式のバイパス機構（補助搬送手段）１６が設けられている。ワーク仕分け装置では、サブコンベア１１を停止させた状態で、出荷対象のワーク１８をバイパス機構１６を介して移動させ、下流側メイン搬送コンベア１２との接続部付近まで搬送してもよい。尚、このバイパス機構１６は必要に応じて複数設けられてもよい。また、バイパス機構１６におけるワークを搭載する面は、ワークの出荷単位の個数分に対応した一定の面積とし、最優先出荷単位でまとめてストックしておけるように構成されてもよい。また、バイパス機構１６は、出荷側のトラブル等で下流側メイン搬送コンベア１２にワーク１８の払出しができない場合、一時的にワーク１８をストックするバッファとして用いられてもよい。
【００２３】
また、ワーク１８は、バイパス機構１６内を、矢印Ａ１〜Ａ４に示すように搬送されるが、図２に示すように、出荷対象のワーク２０が品種識別手段１４を通過した位置に存在する場合は、バイパス機構１６を、矢印Ｐで示すようにワーク２０の向かいまで移動させることが好ましい。これにより、図３に示すように、ワーク２０を、矢印Ｑに示すように、バイパス機構１６内で直接対面に移動させて、品種識別手段１４のもとに先入れ先出しで素早く移動させることができる。
【００２４】
品種識別手段１４は、対向する位置（図１では、下流側メイン搬送コンベア１２の左端）にあるワークが、出荷対象のワーク２０かどうかを識別する。そして、出荷対象のワーク２０であれば下流側メイン搬送コンベア１２へ払出しを行ない、出荷対象のワーク２０でなければ再びサブコンベア１１内を循環させる。
【００２５】
次に、図４を参照して、コンピュータ１５が実行する出荷時の処理について説明する。図４は、出荷時の処理のフローチャートである。
【００２６】
まず、コンピュータ１５は、Ｓ１００で、品種識別手段１３の対向する位置（図１では、上流側メイン搬送コンベア１０の右端）にワーク１８が到着する都度、サブコンベア１１内に入庫しているワークの数をカウントアップする。
【００２７】
次に、コンピュータ１５は、Ｓ１０１で、サブコンベア１１内に入庫したある品種のワーク１８の入庫台数が出荷単位以上になったかどうかを判断する。そして、出荷単位以上であると判断すると（Ｓ１０１でＹＥＳ）Ｓ１０３へ、出荷単位に達していないと判断すると（Ｓ１０１でＮＯ）Ｓ１０２へ、それぞれ処理を進める。
【００２８】
Ｓ１０２では、コンピュータ１５は、サブコンベア１１内に入庫したワーク１８の台数が出荷残数と一致したかどうかを判断する。そして、一致したと判断すると（Ｓ１０２でＹＥＳ）Ｓ１０３へ処理を進め、一致していないと判断すると（Ｓ１０２でＮＯ）Ｓ１００へ処理を戻し、再び品種識別手段１３に対向する位置にワーク１８が到着するのを待つ。なお、出荷残数とは、出荷計画として入力された台数から、すでに出荷された（下流側メイン搬送コンベア１２に払出された）台数を差引いた台数である。
【００２９】
一方、Ｓ１０３では、コンピュータ１５は、サブコンベア１１に入庫しているワーク１８に対して払出しの指示を行なう。なお、払出されたワーク１８は、品種識別手段１４の前を通過される際、当該品種識別手段１４により識別される。コンピュータ１５は、ワーク１８が品種識別手段１４で識別される都度、入庫数をカウントダウンするとともに、出荷残数もカウントダウンする。
【００３０】
表２に、コンピュータ１５における、ワークの出荷数等の管理態様を示す。
【００３１】
【表２】
2004284759.tif 000004
【００３２】
表２を参照して、コンピュータ１５では、上記したように、出荷処理の前に、品種ごとに、出荷計画および出荷単位が登録されている。このような状態で、図４を用いて説明した出荷時の処理が開始される。そして、サブコンベア１１に、モデルＡの１台のワークが入庫されると、コンピュータ１５では、表２に示した内容が、表３に示した内容に書換えられる。
【００３３】
【表３】
2004284759.tif 000005
【００３４】
具体的には、表内の「入庫数」の欄に、「１台」と登録される。そして、サブコンベア１１に、さらに１台のモデルＡのワークが入庫されると、コンピュータ１５では、表３に示した内容が、表４に示した内容に書換えられる。
【００３５】
【表４】
2004284759.tif 000006
【００３６】
具体的には、表内の「入庫数」の欄の登録内容が、「２台」に書換えられる。そして、サブコンベア１１内にさらに２台の（つまり、合計４台の）モデルＡのワークが入庫し、それらが出荷単位として出荷されると、コンピュータ１５では、表４に示した内容が、表５に示した内容に書換えられる。
【００３７】
【表５】
2004284759.tif 000007
【００３８】
具体的には、表内の、モデルＡについての出荷残数が、出荷された４台分カウントダウンされるよう書換えられる。
【００３９】
なお、以上説明した本実施の形態では、コンピュータ１５は、入庫位置検出手段１７からの位置検出情報により、サブコンベア１１内のどの場所にどの品種のワーク１８が存在するかを管理することができる。これにより、サブコンベア１１内で複数の品種のワークが搬送されていても、出荷すべき品種のワークを、出荷すべき台数のみ、出荷することができる。
【００４０】
ここで、本実施の形態について、入庫位置検出手段１７で全てのワークの位置を認識し、在庫数と滞留時間から、優先順位に従ってワークを出荷する変形例について説明する。
【００４１】
本変形例においてコンピュータ１５が実行する出荷時の処理のフローチャートを図５に示す。
【００４２】
図５には、Ｓ２００〜Ｓ２０４の処理が記載されているが、Ｓ２００，Ｓ２０２〜Ｓ２０４の処理は、図４を用いて説明したＳ１００〜Ｓ１０３の処理と同様である。そして、図５に示すフローチャートには、Ｓ１０１〜Ｓ１０３（図４参照。図５ではＳ２０２〜Ｓ２０４に対応）において行なわれた処理の前に、出荷対象となるワークの品種を決定する処理（Ｓ２０１）が含まれている。
【００４３】
図６に、Ｓ２０１における、品種の決定処理のサブルーチンのフローチャートを示す。
【００４４】
品種の決定処理では、まず、Ｓ２０１０で、ワーク仕分け装置に、バイパス機構１６のようなバイパス機構が存在するか否かを判断する。バイパス機構が存在すれば、Ｓ２０１１で、当該バイパス機構上に存在するワークの品種を出荷対象と決定して、リターンする。
【００４５】
一方、バイパス機構が存在しない場合には、Ｓ２０１２で、品種識別手段１４に最も近いワークの品種、つまり、最も早くサブコンベア１４から出荷できる位置にあるワークの品種と、ワーク仕分け装置にあるワークの中で品種識別手段１３を最も早くに通過した品種とが、一致するか否かを判断する。そして、一致した場合には、Ｓ２０１３で、当該一致した品種を出荷対象と決定して、リターンする。また、一致しなかった場合には、Ｓ２０１４で、品種識別手段１４に最も近いワークの品種を出荷対象と決定して、リターンする。
【００４６】
以上説明した変形例では、サブコンベア１１内に設けた入庫位置検出手段１７からの検出信号をリアルタイムに監視することにより、入庫したワーク１８が、現在サブコンベア１１の中のどの位置に存在しているのかを入庫したワーク１８の品種情報と１対１で管理されている。これにより、どの品種情報を有するワーク１８がサブコンベア１１内のどの場所に存在しているかが管理できる。
【００４７】
また、本実施の形態のワーク仕分け装置では、品種識別手段１３において検知される「サブコンベア１１に入庫した品種ごとのワーク数およびその通過時間」と、品種識別手段１４において検知される「出荷した品種ごとのワーク数とその通過時間」との差を読出すことにより、サブコンベア１１内およびバイパス機構１６内にあるワークについて、品種ごとのワーク在庫数と滞留時間を管理することが可能である。
【００４８】
［第２の実施の形態］
図７に、本発明の第２の実施の形態のワーク仕分け装置の構成を概略的に示す。第１の実施の形態では、サブコンベア１１は、混流する複数の品種のワーク１８を各々出荷単位に揃えることが出来る以上の長さを必要とされる。なお、サブコンベア１１に対する設置場所等の条件により必要な面積が確保できない場合、ワーク仕分け装置は、図７に示すように、サブコンベア１１の一部（直線部分）が、直線状に構成された上流側メイン搬送コンベア１０および下流側メイン搬送コンベア１２と一直線状になるように、構成されても良い。
【００４９】
［第３の実施の形態］
図８に、本発明の第３の実施の形態のワーク仕分け装置の構成を概略的に示す。第１の実施の形態のワーク仕分け装置において、サブコンベア１１の設置場所として必要な長さを一方向に連続的に確保できない場合は、図８に示すように、環状のサブコンベア１１を複数設けても良い。
【００５０】
図８を参照して、環状のサブコンベア１１が複数設けられることにより、第１の実施の形態で説明した内容に加えて、環状のサブコンベア１１をバッファ用等に使用することができる。例えば、下流側メイン搬送コンベア１２より下流側で出荷用パレットが一時的に不足した時や、出荷トラックの未着等のトラブルが発生したときに、一時的にバッファとして、ワーク１８をサブコンベア１１内に蓄えておいてもよい。
【００５１】
また、複数設けた環状のサブコンベア１１の一部を出荷計画の早いものや、出荷計画の多いものの専用に割当てて、割当てた出荷計画のワーク１８をまとめて出荷するために使用してもよい。
【００５２】
今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。なお、各実施の形態は、単独でも、また、可能な限り組合せても、適用することができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によると、第２の搬送手段内のどの場所にどの品種のワークが存在するかを管理することができる。これにより、複数の品種のワークが搬送されていても、出荷すべき品種のワークを、出荷すべき台数のみ、出荷することができる。したがって、搬送手段の数を、仕分けを行なう品種の数とは無関係に設定できる。つまり、仕分けするワークの品種の数だけストレージラインが必要とされる事態を回避できる。また、第２の搬送手段内に複数の品種のワークをストックできるため、品種が異なってストックすべき製品の数が異なっても、第２の搬送手段が製品の品種によって不必要に長いものとなる事態を回避できる。さらに、第２の搬送手段が環状で構成されるため、直線状で構成されるよりも、同じ搬送経路の長さを構成する場合でも、一方向に連続して必要とされる寸法を短くできる。
【００５４】
これらのことから、本発明によると、仕分けラインの省スペース化が図れるとともに、多品種少量生産に対応した仕分けができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるワーク仕分け装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１のサブコンベアにおけるバイパス機構の動作を説明するための図である。
【図３】図１のサブコンベアにおけるバイパス機構の動作を説明するための図である。
【図４】図１のコンピュータが出荷時に実行する処理のフローチャートである。
【図５】図４に示された処理の変形例のフローチャートである。
【図６】図５に示された品種決定処理のサブルーチンのフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態であるワーク仕分け装置の構成を概略的に示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態であるワーク仕分け装置の構成を概略的に示す図である。
【図９】従来の商品仕分けシステムを模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０  上流側メイン搬送コンベア、１１  サブコンベア、１２  下流側メイン搬送コンベア、１３，１４  品種識別手段、１５  コンピュータ、１６  バイパス機構、１７  入庫位置検出手段、１８  ワーク、２０  出荷対象のワーク。
【図１】
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【図２】
2004284759.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004284759.tif 000013
【図７】
2004284759.tif 000014
【図８】
2004284759.tif 000015
【図９】
2004284759.tif 000016