(57)【要約】【課題】搬送路が大型になることを防止しながら物品の適正な仕分けを行なうことができる物品仕分装置を提供することである。【解決手段】実施形態の物品仕分装置は、搬送路、搬送ユニット、搭載部、仕分部、重量情報検出部、および制御部を持つ。搬送ユニットは、ベルトと駆動部を持つ。ベルトは、物品が載置される載置面を形成する。駆動部は、ベルトを駆動する。搬送ユニットは、搬送路を移動するとともに、載置面に載置される物品を搬送路に沿った第１搬送方向に交差する第２搬送方向に搬送する。搭載部は、物品を搬送ユニットの載置面に搭載する。仕分部は、搬送ユニットから受け取る物品を仕分ける。重量情報検出部は、搭載部から載置面に物品が移送される際に、物品の重量に相関する重量情報を検出する。制御部は、重量情報検出部によって検出される重量情報に応じて駆動部を駆動制御することによって、載置面に載置されている物品を仕分部に移送する。【選択図】図１
2016159250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路と、
物品が載置される載置面を形成するベルトおよび前記ベルトを駆動する駆動部を備え、前記搬送路を移動するとともに、前記載置面に載置される前記物品を前記搬送路に沿った第１搬送方向に交差する第２搬送方向に搬送する少なくとも１つの搬送ユニットと、
前記物品を前記少なくとも１つの搬送ユニットの前記載置面に搭載する搭載部と、
前記少なくとも１つの搬送ユニットから受け取る前記物品を仕分ける仕分部と、
前記搭載部から前記載置面に前記物品が移送される際に、前記物品の重量に相関する重量情報を検出する重量情報検出部と、
前記重量情報検出部によって検出される前記重量情報に応じて前記駆動部を駆動制御することによって、前記載置面に載置されている前記物品を前記仕分部に移送する制御部と、
を備える物品仕分装置。
【請求項２】
前記駆動部は、モータを備え、
前記重量情報検出部は、
前記モータに流れる電流を検出する電流センサを備え、
前記搭載部から駆動状態の前記ベルトに前記物品が移送される際に、前記ベルトが減速するときに前記電流センサによって検出される前記モータに流れる回生電流の情報を用いて、前記物品の重量に相関する重量情報を検出する、
請求項１に記載の物品仕分装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記ベルトの駆動に伴って回転する回転部材を備え、
前記重量情報検出部は、
前記回転部材の回転角を検出する回転角センサを備え、
前記搭載部から駆動状態の前記ベルトに前記物品が移送される際に、前記ベルトが減速を開始してから停止するまでの間に前記回転角センサによって検出される前記回転部材の回転角の情報を用いて、前記物品の重量に相関する重量情報を検出する、
請求項１に記載の物品仕分装置。
【請求項４】
前記重量情報検出部は、
前記搬送ユニットの振動の大きさを検出する加速度センサを備え、
前記搭載部から駆動状態の前記ベルトに前記物品が移送される際に、前記加速度センサによって検出される前記搬送ユニットの振動の大きさの情報を用いて、前記物品の重量に相関する重量情報を検出する、
請求項１に記載の物品仕分装置。
【請求項５】
前記重量情報検出部は、
前記搬送ユニットのひずみの大きさを検出するひずみゲージを備え、
前記搭載部から駆動状態の前記ベルトに前記物品が移送される際に、前記ひずみゲージによって検出される前記搬送ユニットのひずみの大きさの情報を用いて、前記物品の重量に相関する重量情報を検出する、
請求項１に記載の物品仕分装置。
【請求項６】
前記ひずみゲージは、前記搬送ユニットに設けられた単軸応力領域に配置される、
請求項５に記載の物品仕分装置。
【請求項７】
前記ベルトを前記載置面に対する裏面側から支持する支持部材を備え、
前記重量情報検出部は、
前記支持部材において前記ベルトから作用する圧力の大きさを検出する圧力センサを備え、
前記搭載部から駆動状態の前記ベルトに前記物品が移送される際に、前記圧力センサによって検出される前記ベルトから作用する圧力の大きさの情報を用いて、前記物品の重量に相関する重量情報を検出する、
請求項１に記載の物品仕分装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記載置面に載置されている前記物品を前記仕分部に移送する際に、
前記重量情報から得られる前記物品の重量が、基準重量に対して相対的に増大することに伴い、前記駆動部の駆動開始タイミングを早める傾向に変化させる、または、
前記重量情報から得られる前記物品の重量が、前記基準重量に対して相対的に減少することに伴い、前記駆動開始タイミングを遅らせる傾向に変化させる、
請求項１から請求項７の何れか１つに記載の物品仕分装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記載置面に載置されている前記物品を前記仕分部に移送する際に、
前記重量情報から得られる前記物品の重量が、基準重量に対して相対的に増大することに伴い、前記駆動部に供給する電力のパルス密度を増大傾向に変化させる、または、
前記重量情報から得られる前記物品の重量が、前記基準重量に対して相対的に減少することに伴い、前記電力のパルス密度を減少傾向に変化させる、
請求項１から請求項７の何れか１つに記載の物品仕分装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記載置面に載置されている前記物品を前記仕分部に移送する際に、
前記重量情報から得られる前記物品の重量が、基準重量に対して相対的に増大することに伴い、前記駆動部をフィードバック制御する場合の制御ゲインを増大傾向に変化させる、または、
前記重量情報から得られる前記物品の重量が、前記基準重量に対して相対的に減少することに伴い、前記制御ゲインを低下傾向に変化させる、
請求項１から請求項７の何れか１つに記載の物品仕分装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、物品仕分装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送路上で複数のセルを搬送するとともに、複数のセルの各々に設けられたベルト機構によって、搬送方向と直交方向に物品を移送するクロスベルトソーターがある。クロスベルトソーターは、インジェクターから各セルのベルト機構のベルト上に物品を搭載し、各セルが物品の仕分け先のシューターに隣接した時にベルトを駆動することによって物品をシューターに移送する。しかしながら、セルのベルト上の物品をベルト機構によってシューターに移送する際に物品の重量に応じて放出タイミングにばらつきが生じると、物品の適正な仕分けが困難になる可能性があった。物品の放出タイミングにばらつきが生じることに対応してシューターの入口幅を大きくすると、搬送路が大型になり、搬送路の敷設面積が増大する可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３１４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、搬送路が大型になることを防止しながら物品の適正な仕分けを行なうことができる物品仕分装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の物品仕分装置は、搬送路と、少なくとも１つの搬送ユニットと、搭載部と、仕分部と、重量情報検出部と、制御部とを持つ。少なくとも１つの搬送ユニットは、ベルトと、駆動部とを持つ。ベルトは、物品が載置される載置面を形成する。駆動部は、ベルトを駆動する。少なくとも１つの搬送ユニットは、搬送路を移動するとともに、載置面に載置される物品を搬送路に沿った第１搬送方向に交差する第２搬送方向に搬送する。搭載部は、物品を少なくとも１つの搬送ユニットの載置面に搭載する。仕分部は、少なくとも１つの搬送ユニットから受け取る物品を仕分ける。重量情報検出部は、搭載部から載置面に物品が移送される際に、物品の重量に相関する重量情報を検出する。制御部は、重量情報検出部によって検出される重量情報に応じて駆動部を駆動制御することによって、載置面に載置されている物品を仕分部に移送する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態の物品仕分装置の構成を模式的に示す平面図。
【図２】実施形態の物品仕分装置のコンベヤセルの構成を模式的に示す斜視図。
【図３】実施形態の物品仕分装置のコンベヤセルの一部の構成を模式的に示す断面図。
【図４】実施形態の物品仕分装置の一部の構成を模式的に示すブロック図。
【図５】実施形態の物品仕分装置のコンベヤセルの一部の構成を模式的に示す斜視図。
【図６】実施形態の物品仕分装置の搭載部およびコンベヤセルの一部の構成を模式的に示す平面図。
【図７】実施形態の物品仕分装置の動作の一例を示す側面図。
【図８】実施形態の変形例に係る物品仕分装置の一部の構成を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の物品仕分装置を、図面を参照して説明する。
【０００８】
実施形態の物品仕分装置１０は、図１に示すように、搬送路１１と、複数のコンベヤセル１２と、搬送路１１に併設される搭載部１３、情報取得部１４、仕分部１５、および物品仕分装置１０を統括して制御する主制御装置１６と、を備えている。
【０００９】
搬送路１１は、複数のコンベヤセル１２の各々を案内する周回（循環）経路を形成する。搬送路１１は、周回（循環）経路において各コンベヤセル１２を、第１搬送方向Ｄ１（つまり、図１に示す反時計回りの搬送方向）に沿って、順次、搭載部１３、情報取得部１４、および仕分部１５に案内する。
搬送路１１は、図２および図３に示すように、後述する各コンベヤセル１２のガイドローラ５２に接触して、ガイドローラ５２の進路を誘導する案内壁２０（例えば、第１案内壁２０ａおよび第２案内壁２０ｂ）を備えている。
【００１０】
搬送路１１および複数のコンベヤセル１２は、各コンベヤセル１２を搬送路１１において駆動するリニア同期モータ３１を備えている。リニア同期モータ３１は、例えば搬送路１１の全域に亘って設けられる固定子としての電磁コイル３２と、複数のコンベヤセル１２の各々に設けられる可動子としての永久磁石列３３と、を備えている。リニア同期モータ３１は、電磁コイル３２に流れる電流によって永久磁石列３３に第１搬送方向Ｄ１の駆動力（搬送力）を発生する。図４に示すように、電磁コイル３２に流れる電流の状態は主制御装置１６によって制御されるので、リニア同期モータ３１は永久磁石列３３に作用する搬送力によって各コンベヤセル１２を任意の速度および加速度で搬送する。
【００１１】
搬送路１１および複数のコンベヤセル１２は、各コンベヤセル１２に搬送路１１から電力を供給する非接触給電部３４を備えている。非接触給電部３４は、例えば搬送路１１の全域に亘って設けられる一次側コイル３５と、複数のコンベヤセル１２の各々に設けられる二次側コイル３６と、を備えている。非接触給電部３４は、一次側コイル３５と二次側コイル３６との間の電磁誘導によって搬送路１１から各コンベヤセル１２に電力を供給する。
【００１２】
搬送路１１を移動する複数のコンベヤセル１２は、第１搬送方向Ｄ１に一列状に並んで配置されている。第１搬送方向Ｄ１の前後で隣り合うコンベヤセル１２同士は、例えば相互に連結されている。
複数のコンベヤセル１２の各々は、シャーシ部４１と、クロスベルト機構４２と、シャーシ部４１およびクロスベルト機構４２を固定するフレーム部４３と、バッテリ４４と、セル通信部４６と、セル制御部４７と、記憶部４８と、重量情報検出部４９とを備えている。
【００１３】
シャーシ部４１は、コンベヤセル１２全体の土台となるシャーシ５１と、シャーシ５１に支持される２つのガイドローラ５２と、連結機構５３と、を備えている。
シャーシ５１は、例えば、リニア同期モータ３１の永久磁石列３３を、搬送路１１の底面１１Ａに対向するシャーシ５１の下面５１Ａに固定している。これによりシャーシ５１は、永久磁石列３３を搬送路１１の底面１１Ａに設けられている電磁コイル３２に対向配置する。
シャーシ５１は、例えば、非接触給電部３４の二次側コイル３６を、搬送路１１の内壁面１１Ｂに対向するシャーシ５１の側面５１Ｂに固定している。これによりシャーシ５１は、二次側コイル３６を搬送路１１の内壁面１１Ｂに設けられている一次側コイル３５に対向配置する。
【００１４】
２つのガイドローラ５２の各々は、シャーシ５１によって支持される回転軸（図示略）を備えている。各ガイドローラ５２は、コンベヤセル１２が搬送路１１において搬送される際に、搬送路１１の案内壁２０（つまり、第１案内壁２０ａおよび第２案内壁２０ｂの各々）に接触しつつ、回転軸周りに回転する。これにより各ガイドローラ５２は、コンベヤセル１２を搬送路１１の案内壁２０によって誘導される進路に案内する。
【００１５】
連結機構５３は、シャーシ５１の前部および後部の各々に固定されている。各コンベヤセル１２の連結機構５３は、各コンベヤセル１２に対して第１搬送方向Ｄ１の前後で隣接する他のコンベヤセル１２の連結機構５３と少なくとも鉛直方向の回転軸（図示略）に対して回転自由に結合する。これにより第１搬送方向Ｄ１の前後で隣り合うコンベヤセル１２同士は、相互の動作を阻害することなく、相互の連結機構５３によって連結される。
【００１６】
クロスベルト機構４２は、例えば金属製のフレーム部４３によってシャーシ部４１に固定されている。クロスベルト機構４２は、搭載する物品Ｐを第１搬送方向Ｄ１に直交する第２搬送方向（例えば、互いに反対方向である第１移送方向Ｄ２Ａおよび第２移送方向Ｄ２Ｂ）に搬送する。第１移送方向Ｄ２Ａは、例えば、第１搬送方向Ｄ１に向かってコンベヤセル１２の右側方向である。第２移送方向Ｄ２は、例えば、第１搬送方向Ｄ１に向かってコンベヤセル１２の左側方向である。
クロスベルト機構４２は、クロスベルト６１、駆動ローラ６２、従動ローラ６３、ベルト支持板６４、モータ側歯付きプーリ６５、ローラ側歯付きプーリ６６、タイミングベルト６７、モータ６８、および電流センサ６９を備えている。
【００１７】
クロスベルト６１は、例えば平ベルトによって形成される筒状の無端ベルトである。クロスベルト６１の表面は、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、または合成ゴムなどの合成樹脂によって被覆されている。クロスベルト６１は、駆動ローラ６２と従動ローラ６３との間に架け渡されている。クロスベルト６１は、駆動ローラ６２の回転駆動力によって回転し、従動ローラ６３を従動回転させる。駆動ローラ６２と従動ローラ６３とは、各コンベヤセル１２の左右方向（つまり第１移送方向Ｄ２Ａおよび第２移送方向Ｄ２Ｂ）に所定間隔を置いて平行に配置されている。
クロスベルト６１は、図５に示すように、外面６１Ａのうち法線方向が鉛直方向上方となる上面によって物品Ｐが載置される載置面Ａを形成する。ベルト支持板６４は、クロスベルト６１の内面６１Ｂのうち載置面Ａの裏面となる部位を支持する。これによりベルト支持板６４は、クロスベルト６１および載置面Ａ上に載置される物品Ｐの重みに抗して、クロスベルト６１に撓みが生じることを防ぐ。
【００１８】
駆動ローラ６２および従動ローラ６３の各々は、フレーム部４３によって支持される回転軸（図示略）を備えている。駆動ローラ６２および従動ローラ６３の各々の回転軸は、各コンベヤセル１２の左右方向（つまり第１移送方向Ｄ２Ａおよび第２移送方向Ｄ２Ｂ）に所定間隔を置いて、前後方向（つまり第１搬送方向Ｄ１）に平行に配置されている。
モータ側歯付きプーリ６５は、モータ６８に同軸に接続されている。ローラ側歯付きプーリ６６は、駆動ローラ６２に同軸に接続されている。タイミングベルト６７は、モータ側歯付きプーリ６５およびローラ側歯付きプーリ６６に噛み合う無端状の歯付きベルトである。タイミングベルト６７は、モータ側歯付きプーリ６５とローラ側歯付きプーリ６６との間に架け渡されている。タイミングベルト６７は、モータ側歯付きプーリ６５の回転駆動力によって回転し、ローラ側歯付きプーリ６６を従動回転させる。
【００１９】
モータ６８は、セル制御部４７により制御されるサーボモータである。モータ６８は、モータ側歯付きプーリ６５に同軸に接続されている。モータ６８は、非接触給電部３４から供給される電力によって回転駆動力を発生し、モータ側歯付きプーリ６５を回転駆動する。タイミングベルト６７は、モータ側歯付きプーリ６５の回転をローラ側歯付きプーリ６６に伝達する。ローラ側歯付きプーリ６６は、駆動ローラ６２を回転駆動する。駆動ローラ６２は、クロスベルト６１および従動ローラ６３に回転を伝達する。これによりクロスベルト６１は、各コンベヤセル１２の左右方向に駆動され、載置面Ａ上に載置された物品Ｐを第１移送方向Ｄ２Ａおよび第２移送方向Ｄ２Ｂに移送する。
電流センサ６９は、モータ６８に流れる電流を検出する。電流センサ６９は、例えば、モータ６８の減速時には、モータ６８に流れる回生電流を検出する。
【００２０】
バッテリ４４は、シャーシ部４１に設けられている。バッテリ４４は、非接触給電部３４から供給される電力を蓄電する。
セル通信部４６は、シャーシ部４１に設けられている。セル通信部４６は、主制御装置１６に接続された通信部１６ａとセル制御部４７との間の非接触通信（例えば、赤外線通信、または無線通信など）によって各種情報の送受信を行なう。セル通信部４６は、バッテリ４４から供給される電力により動作する。
【００２１】
セル制御部４７は、例えばＰＬＣ（Programmable Logic Controller）または制御基板などである。セル制御部４７は、シャーシ部４１に固定されている。セル制御部４７は、バッテリ４４から供給される電力により動作する。セル制御部４７は、主制御装置１６から出力される制御指令に応じて、モータ６８の駆動を制御する。
記憶部４８は、各種のデータを記憶する。記憶部４８は、例えば、セル制御部４７がモータ６８の駆動を制御する際に用いる駆動パターンのデータなどを記憶する。
重量情報検出部４９は、搭載部１３から載置面Ａに物品Ｐが移送される際に、物品Ｐの重量に相関する重量情報を検出する。重量情報検出部４９は、例えば、電流センサ６９を備える。
【００２２】
搭載部１３は、図１に示すように、複数のコンベヤセル１２の各々に物品Ｐを搭載する。搭載部１３は、例えば搬送路１１の外側、つまり第１搬送方向Ｄ１が反時計回りの搬送方向である場合に第１搬送方向Ｄ１に向かって搬送路１１の右側（コンベヤセル１２の第１移送方向Ｄ２Ａ側）に配置されている。
搭載部１３は、少なくとも１つ以上（例えば、複数）のインジェクター７１を備えている。各インジェクター７１は、図６に示すように、搬送路１１の第１搬送方向Ｄ１に対して所定鋭角に交差する移送方向ＩＤに配列される第１搬送部７２および第２搬送部７３を備えている。
【００２３】
第１搬送部７２は、移送方向ＩＤに駆動される第１移送ベルト７２ａと、第１移送ベルト７２ａが架け渡される第１駆動ローラ７２ｂおよび第１従動ローラ７２ｃとを備えている。第１駆動ローラ７２ｂと第１従動ローラ７２ｃとは、移送方向ＩＤに所定間隔を置いて平行に配置されている。第１移送ベルト７２ａは、第１駆動ローラ７２ｂの回転駆動力によって回転し、第１従動ローラ７２ｃを従動回転させる。
第２搬送部７３は、移送方向ＩＤに駆動される複数の第２移送ベルト７３ａを備えている。各第２移送ベルト７３ａの幅（移送方向ＩＤに直交する方向のベルト幅）は、第１移送ベルト７２ａの幅よりも小さく形成されている。複数の第２移送ベルト７３ａは、幅方向（つまり移送方向ＩＤに直交する方向）に所定の間隔を置いて配列されている。各第２移送ベルト７３ａは、移送方向ＩＤに所定間隔を置いて平行に配置される第２駆動ローラ７３ｂおよび第２従動ローラ７３ｃに架け渡されている。各第２移送ベルト７３ａは、第２駆動ローラ７３ｂの回転駆動力によって回転し、第２従動ローラ７３ｃを従動回転させる。
これにより各インジェクター７１は、搬送路１１の第１搬送方向Ｄ１に対して所定鋭角に交差する移送方向ＩＤに、順次、第１搬送部７２および第２搬送部７３から所望のコンベヤセル１２へと物品Ｐを移送する。
【００２４】
各インジェクター７１は、第１搬送部７２に配置される物品長さセンサ７４を備えている。物品長さセンサ７４は、第１搬送部７２の上方を横切るように対向配置される発光部７４ａおよび受光部７４ｂを備えている。発光部７４ａから出力される照射光は、光軸上に物品Ｐが存在しない場合に受光部７４ｂにより受光される。物品長さセンサ７４は、発光部７４ａから出力される照射光の光軸上に物品Ｐが存在し、受光部７４ｂによる照射光の受光が中断される場合にＯＮ信号を出力する。物品長さセンサ７４は、発光部７４ａから出力される照射光の光軸上に物品Ｐが存在せず、受光部７４ｂによる照射光の受光が継続される場合にＯＦＦ信号を出力する。物品長さセンサ７４は、ＯＦＦ信号からＯＮ信号への切り替えが生じてから、ＯＮ信号からＯＦＦ信号への切り替えが生じるまでのＯＮ時間を検出する。物品長さセンサ７４は、検出するＯＮ時間と、予め既知である物品Ｐの各インジェクター７１での移送速度とから、物品Ｐの長さを検出する。物品長さセンサ７４は、検出した物品Ｐの長さの情報を主制御装置１６に出力する。
【００２５】
情報取得部１４は、例えば光学文字認識（ＯＣＲ：Optical Character Recognition）装置、または一次元コードもしくは二次元コードなどを読み取るコード読取装置などを備えている。情報取得部１４は、各コンベヤセル１２に搭載された物品Ｐに付与されている情報を取得し、取得した情報を主制御装置１６に送信する。
【００２６】
仕分部１５は、複数のコンベヤセル１２の各々から放出される物品Ｐを受け取る。仕分部１５は、図１に示すように、搬送路１１の第１搬送方向Ｄ１に沿って配列された複数の区分先が異なるシューター８１を備えている。仕分部１５は、例えば搬送路１１の内側および外側、つまり第１搬送方向Ｄ１が反時計回りの搬送方向である場合に第１搬送方向Ｄ１に向かって搬送路１１の右側および左側に複数のシューター８１を備えている。
【００２７】
主制御装置１６は、リニア同期モータ３１の電磁コイル３２に流れる電流の状態を制御することによって、各コンベヤセル１２の加速、減速、および停止（非常停止など）等を制御する。主制御装置１６は、予め、物品仕分装置１０のレイアウト情報（例えば、搬送路１１におけるカーブ、搭載部１３、および仕分部１５の各々の位置、カーブの向きおよび曲率半径など）を記憶している。主制御装置１６は、情報取得部１４によって取得される物品Ｐの情報（例えば、物品Ｐの大きさおよび宛先情報など）を管理する。主制御装置１６は、物品長さセンサ７４によって検出される物品Ｐの長さの情報を管理する。
【００２８】
主制御装置１６は、搭載部１３、情報取得部１４、および仕分部１５の各々と有線または無線により通信し、各種情報の送受信を行なう。主制御装置１６は、制御指令の送信によって、搭載部１３、情報取得部１４、および仕分部１５の各々の動作を制御する。主制御装置１６は、複数のコンベヤセル１２の各々のセル制御部４７との間の非接触通信によって、各種情報の送受信を行なう。主制御装置１６は、各セル制御部４７の制御動作を指示する制御指令を各セル制御部４７に送信する。
【００２９】
主制御装置１６は、搭載部１３の各インジェクター７１から各コンベヤセル１２に物品Ｐが受け渡されるように、各コンベヤセル１２のモータ６８によるクロスベルト６１の加減速駆動および停止の動作を各インジェクター７１による物品Ｐの移送動作に同期させる。主制御装置１６は、各コンベヤセル１２のモータ６８によるクロスベルト６１の加減速駆動および停止による一連の受け取り動作の実行を指示する制御指令を各コンベヤセル１２のセル制御部４７に送信する。主制御装置１６は、受け取り動作の実行を指示する制御指令とともに、物品長さセンサ７４によって検出される物品Ｐの長さの情報を、各コンベヤセル１２のセル制御部４７に送信する。
【００３０】
各コンベヤセル１２のセル制御部４７は、主制御装置１６によって受け取り動作の実行が指示されると、予め記憶部４８に記憶している制御パターンのデータと、物品Ｐの長さの情報とを用いて、モータ６８の駆動を制御する。各コンベヤセル１２のセル制御部４７は、モータ６８の加減速駆動および停止を制御することによって、クロスベルト６１による物品Ｐの受け取りおよび保持を制御する。各コンベヤセル１２のセル制御部４７は、物品Ｐの中心位置を載置面Ａ上の所定位置（例えば、各コンベヤセル１２の左右方向における中心位置など）に一致させて物品Ｐを保持するようにモータ６８を制御する。各コンベヤセル１２の重量情報検出部４９は、搭載部１３の各インジェクター７１から載置面Ａ上に物品Ｐが移送される際に、クロスベルト６１が減速するときに電流センサ６９によって検出されるモータ６８の回生電流の情報を取得する。各コンベヤセル１２の重量情報検出部４９は、モータ６８の回生電流の大きさが物品Ｐの重量の大きさに相関することに応じて、予め記憶部４８に記憶しているモータ６８の回生電流と物品Ｐの重量との相関のデータを用いて、物品Ｐの重量を検出する。モータ６８の回生電流の大きさは、例えば、物品Ｐの重量の大きさに比例する。
【００３１】
主制御装置１６は、搭載部１３によって各コンベヤセル１２の載置面Ａ上に搭載された物品Ｐの情報を情報取得部１４から取得する。主制御装置１６は、情報取得部１４から受信する物品Ｐの情報に応じて物品Ｐの区分先を把握し、把握した区分先に対応するシューター８１を仕分部１５の複数のシューター８１のうちから選択する。主制御装置１６は、選択したシューター８１に各コンベヤセル１２から物品Ｐが投入されるように、各コンベヤセル１２のモータ６８によるクロスベルト６１の駆動タイミング（つまり選択したシューター８１に物品Ｐを投入するタイミング）を設定する。主制御装置１６は、各コンベヤセル１２のモータ６８によるクロスベルト６１の駆動タイミングを指示する制御指令を各コンベヤセル１２のセル制御部４７に送信する。
【００３２】
各コンベヤセル１２のセル制御部４７は、主制御装置１６によって指定される駆動タイミングと、予め記憶部４８に記憶している送り出し動作の制御パターンのデータおよび物品Ｐの重量の情報とを用いて、モータ６８の駆動を制御する。各コンベヤセル１２のセル制御部４７は、クロスベルト６１による物品Ｐのシューター８１への投入を制御することによって、物品Ｐの情報に対応する区分先に応じて物品Ｐを仕分ける。
【００３３】
各コンベヤセル１２のセル制御部４７は、例えば、物品Ｐの重量が、基準重量に対して相対的に増大することに伴い、モータ６８の駆動開始タイミングを予め記憶している制御パターンのデータから早める傾向に変化させる。また、セル制御部４７は、例えば、物品Ｐの重量が、基準重量に対して相対的に減少することに伴い、モータ６８の駆動開始タイミングを予め記憶している制御パターンのデータから遅らせる傾向に変化させる。
各コンベヤセル１２のセル制御部４７は、例えば、基準重量を各コンベヤセル１２が処理可能な上限重量とする場合には、物品Ｐの重量が上限重量から相対的に減少することに伴い、モータ６８の駆動開始タイミングの遅延時間を増大傾向に変化させる。
【００３４】
また、各コンベヤセル１２のセル制御部４７は、例えば、物品Ｐの重量が、基準重量に対して相対的に増大することに伴い、モータ６８に供給する電力のパルス密度を密にする傾向（つまり増大傾向）に変化させる。また、セル制御部４７は、例えば、物品Ｐの重量が、基準重量に対して相対的に減少することに伴い、モータ６８に供給する電力のパルス密度を疎にする傾向（つまり減少傾向）に変化させる。
【００３５】
また、各コンベヤセル１２のセル制御部４７は、例えば、物品Ｐの重量が、基準重量に対して相対的に増大することに伴い、モータ６８をフィードバック制御する場合の制御ゲインを増大傾向に変化させる。また、セル制御部４７は、例えば、物品Ｐの重量が、基準重量に対して相対的に減少することに伴い、モータ６８をフィードバック制御する場合の制御ゲインを低下傾向に変化させる。モータ６８のフィードバック制御は、例えば、ＰＩＤ制御などである。
【００３６】
以下に、上述した実施形態の物品仕分装置１０の動作のうち、搭載部１３から各コンベヤセル１２に物品Ｐを移送する動作、および各コンベヤセル１２から仕分部１５のシューター８１に物品Ｐを放出する動作について説明する。
なお、以下において、各コンベヤセル１２は、一定の搬送速度Ｖ（例えば、２．０〜４．０ｍ／ｓ程度の範囲内における所定速度など）にて搬送路１１を移動する。
【００３７】
物品Ｐを搭載していないコンベヤセル１２が搭載部１３に進入する場合、主制御装置１６は搭載部１３に対して、物品Ｐをコンベヤセル１２に渡すことを指示する。主制御装置１６はコンベヤセル１２のセル制御部４７に対して、搭載部１３のインジェクター７１による物品Ｐの移送に同期してモータ６８によりクロスベルト６１を駆動制御することを指示する。主制御装置１６はセル制御部４７に対して、インジェクター７１からクロスベルト６１の載置面Ａ上に物品Ｐを引き込むこと、および載置面Ａ上の所定位置（例えば、中央位置など）まで物品Ｐを移動させること、を指示する。
【００３８】
搭載部１３は、主制御装置１６からの制御指令に応じて物品Ｐをコンベヤセル１２に搭載する。搭載部１３のインジェクター７１は、第１移送ベルト７２ａおよび複数の第２移送ベルト７３ａの駆動によって物品Ｐをコンベヤセル１２に向かって移送する。インジェクター７１は、物品Ｐの移送速度の第１搬送方向Ｄ１の成分を、コンベヤセル１２の第１搬送方向Ｄ１の速度と同一にする。
コンベヤセル１２のセル制御部４７は、主制御装置１６からの制御指令に応じて、物品Ｐをインジェクター７１からクロスベルト６１の載置面Ａ上に引き込む。セル制御部４７は、図７に示す状態１のように、クロスベルト６１の載置面Ａの駆動速度を、インジェクター７１による物品Ｐの移送速度の第２搬送方向の成分と同一にする。搭載部１３は、第１搬送方向Ｄ１に向かって搬送路１１の右側（コンベヤセル１２の第１移送方向Ｄ２Ａ側）に配置されている。これによりセル制御部４７は、クロスベルト６１の載置面Ａを第２移送方向Ｄ２Ｂに駆動し、クロスベルト６１の駆動速度を、インジェクター７１による物品Ｐの移送速度の第２移送方向Ｄ２Ｂの成分と同一にする。
【００３９】
コンベヤセル１２のセル制御部４７は、複数の第２移送ベルト７３ａから載置面Ａ上に物品Ｐを引き込むために、第１移送ベルト７２ａおよび複数の第２移送ベルト７３ａによる物品Ｐの移送に同期してクロスベルト６１を駆動する。セル制御部４７は、クロスベルト６１の加減速駆動および停止による一連の受け取り動作を、予め記憶部４８に記憶している制御パターンのデータと、物品Ｐの長さの情報とを用いて制御する。セル制御部４７は、クロスベルト６１の駆動速度を、インジェクター７１による物品Ｐの移送速度の第２移送方向Ｄ２Ｂの成分と同一にした状態で、図７に示す状態２のように、インジェクター７１から物品Ｐを載置面Ａ上に受け取る。
セル制御部４７は、物品Ｐの全体を載置面Ａ上に搭載した以後において、図７に示す状態３のように、物品Ｐを載置面Ａ上の所定位置（例えば、第２搬送方向の中央位置など）まで移動させる。重量情報検出部４９は、物品Ｐが載置面Ａ上の所定位置に移送される際に、クロスベルト６１が減速するときに電流センサ６９によって検出されるモータ６８の回生電流の情報を取得する。重量情報検出部４９は、モータ６８の回生電流の大きさが物品Ｐの重量の大きさに相関することに応じて、予め記憶部４８に記憶しているモータ６８の回生電流と物品Ｐの重量との相関のデータを用いて、物品Ｐの重量を検出する。
【００４０】
なお、搭載部１３が第１搬送方向Ｄ１に向かって搬送路１１の左側（コンベヤセル１２の第２移送方向Ｄ２Ｂ側）に配置されていれば、セル制御部４７は、載置面Ａ上に物品Ｐを引き込む際に、クロスベルト６１の載置面Ａを第１移送方向Ｄ２Ａに駆動する。これによりセル制御部４７は、クロスベルト６１の第１移送方向Ｄ２Ａの駆動速度を、インジェクター７１による物品Ｐの移送速度の第１移送方向Ｄ２Ａの成分と同一にする。
【００４１】
物品Ｐを搭載しているコンベヤセル１２が、物品Ｐの区分先に対応するシューター８１を有する仕分部１５に進入した場合、主制御装置１６はコンベヤセル１２のセル制御部４７に対して、物品Ｐをシューター８１に放出することを指示する。コンベヤセル１２のセル制御部４７は、主制御装置１６からの制御指令に応じてクロスベルト６１を駆動し、物品Ｐをクロスベルト６１の載置面Ａ上からシューター８１に放出する。セル制御部４７は、主制御装置１６によって指定される駆動タイミングと、予め記憶部４８に記憶している送り出し動作の制御パターンのデータおよび物品Ｐの重量の情報とを用いて、モータ６８の駆動を制御する。セル制御部４７は、例えば、モータ６８の駆動開始タイミング、モータ６８に供給する電力のパルス密度、およびモータ６８をフィードバック制御する場合の制御ゲインの少なくとも何れかを物品Ｐの重量に応じて変化させる。セル制御部４７は、予め記憶部４８に記憶している送り出し動作の制御パターンのデータを物品Ｐの重量に応じて変化させることによって、物品Ｐの重量によらずにクロスベルト６１からシューター８１への放出タイミングを均一化する。セル制御部４７は、クロスベルト６１による物品Ｐのシューター８１への投入を制御することによって、物品Ｐの情報に対応する区分先に応じて物品Ｐを仕分ける。
【００４２】
以上説明した実施形態によれば、物品Ｐの送り出し動作の制御パターンを物品Ｐの重量に応じて変化させるセル制御部４７を持つことにより、物品Ｐの重量によらずにクロスベルト６１からシューター８１への放出タイミングを均一化することができる。シューター８１への放出タイミングを均一化するセル制御部４７を持つことにより、シューター８１の入口幅を増大させる必要無しに、搬送路１１の大型化および搬送路１１の敷設面積の増大を防ぎながら、物品Ｐの適正な仕分けを行なうことができる。
物品Ｐの重量と相関するモータ６８の回生電流の大きさを検出する電流センサ６９を持つので、物品Ｐの重量の情報を容易に取得することができる。各コンベヤセル１２が電流センサ６９を持つので、各コンベヤセル１２が独立して自律的に物品Ｐの重量に応じてモータ６８の制御パターンを変化させることができ、装置構成および制御処理が複雑になることを防ぐことができる。
【００４３】
モータ６８の駆動開始タイミングを物品Ｐの重量に応じて変化させるセル制御部４７を持つので、相対的に物品Ｐの重量が増大することに伴ってモータ６８が立ち上がるタイミングが遅れることを防ぎ、放出タイミングを均一化することができる。
モータ６８に供給する電力のパルス密度を物品Ｐの重量に応じて変化させるセル制御部４７を持つので、相対的に物品Ｐの重量が増大することに伴ってモータ６８の立ち上がりが遅れることを防ぎ、放出タイミングを均一化することができる。
モータ６８をフィードバック制御する場合の制御ゲインを物品Ｐの重量に応じて変化させるセル制御部４７を持つので、相対的に物品Ｐの重量が増大することに伴ってモータ６８の応答性が遅れることを防ぎ、放出タイミングを均一化することができる。また、相対的に物品Ｐの重量が減少することに伴って制御ゲインを低下傾向に変化させるセル制御部４７を持つので、自励振動が発生することを防ぐことができる。
【００４４】
以下、変形例について説明する。
上述した実施形態では、各コンベヤセル１２のセル制御部４７は、物品Ｐの重量と基準重量との大小関係に応じて、予め記憶している制御パターンのデータから制御内容を変化させるとしたが、これに限定されない。
セル制御部４７は、予め記憶部４８に記憶している複数の異なる物品Ｐの重量と複数の異なる制御パターンとの対応関係を示すデータから、物品Ｐの重量に応じた制御パターンを取得してモータ６８を制御してもよい。
【００４５】
上述した実施形態では、各コンベヤセル１２は、物品Ｐの重量と相関するモータ６８の回生電流の大きさを検出する電流センサ６９を備えるとしたが、これに限定されない。
各コンベヤセル１２の重量情報検出部４９は、物品Ｐの重量に相関する重量情報を検出するためのセンサとして、図８に示すように、電流センサ６９、回転角センサ９１、加速度センサ９２、ひずみゲージ９３、および圧力センサ９４の少なくとも何れかを備えてもよい。
【００４６】
回転角センサ９１は、例えば、ロータリーエンコーダなどである。回転角センサ９１は、モータ６８、駆動ローラ６２、および従動ローラ６３などの回転角を検出する。重量情報検出部４９は、搭載部１３のインジェクター７１から載置面Ａ上に物品Ｐが移送される際に、クロスベルト６１が減速を開始してから停止するまでの間に回転角センサ９１によって検出される回転角の情報を取得する。モータ６８などの回転角の大きさは、物品Ｐのサイズに比例し、また物品Ｐのサイズは一般に重量の大きさと正の相関を持つ。よって、重量情報検出部４９は、モータ６８などの回転角の大きさが物品Ｐの重量の大きさに相関することに応じて、予め記憶部４８に記憶しているモータ６８などの回転角と物品Ｐの重量との相関のデータを用いて、物品Ｐの重量を検出する。モータ６８などの回転角の大きさは、例えば、物品Ｐの重量の大きさに比例する。
【００４７】
加速度センサ９２は、例えば、３軸加速度センサなどである。加速度センサ９２は、コンベヤセル１２の左右方向、上下方向、および前後方向などの各種方向に生じる振動を検出する。重量情報検出部４９は、搭載部１３のインジェクター７１から載置面Ａ上に物品Ｐが移送される際に、加速度センサ９２によって検出されるコンベヤセル１２に生じる振動の情報を取得する。重量情報検出部４９は、コンベヤセル１２に生じる振動の大きさが物品Ｐの重量の大きさに相関することに応じて、予め記憶部４８に記憶しているコンベヤセル１２に生じる振動と物品Ｐの重量との相関のデータを用いて、物品Ｐの重量を検出する。コンベヤセル１２に生じる振動の大きさは、例えば、物品Ｐの重量の大きさに比例する。
【００４８】
ひずみゲージ９３は、フレーム部４３などに生じるひずみの大きさを検出する。重量情報検出部４９は、搭載部１３のインジェクター７１から載置面Ａ上に物品Ｐが移送される際に、ひずみゲージ９３によって検出されるフレーム部４３などに生じるひずみの大きさの情報を取得する。重量情報検出部４９は、フレーム部４３などに生じるひずみの大きさが物品Ｐの重量の大きさに相関することに応じて、予め記憶部４８に記憶しているフレーム部４３などに生じるひずみの大きさと物品Ｐの重量との相関のデータを用いて、物品Ｐの重量を検出する。フレーム部４３などに生じるひずみの大きさは、例えば、物品Ｐの重量の大きさに比例する。
ひずみゲージ９３は、例えば、フレーム部４３の中央部に設けられた梁などの単軸応力領域４３ａに配置されてもよい。
また、ひずみゲージ９３が配置される部位とは異なる部位に補償用のダミーゲージを設けて、ひずみゲージ９３とダミーゲージとをブリッジ接続することによって測定精度を向上させてもよい。
【００４９】
圧力センサ９４は、ベルト支持板６４においてクロスベルト６１から作用する圧力の大きさを検出する。重量情報検出部４９は、搭載部１３のインジェクター７１から載置面Ａ上に物品Ｐが移送される際に、圧力センサ９４によって検出されるベルト支持板６４に作用する圧力の大きさの情報を取得する。重量情報検出部４９は、ベルト支持板６４に作用する圧力の大きさが物品Ｐの重量の大きさに相関することに応じて、予め記憶部４８に記憶しているベルト支持板６４に作用する圧力の大きさと物品Ｐの重量との相関のデータを用いて、物品Ｐの重量を検出する。ベルト支持板６４に作用する圧力の大きさは、例えば、物品Ｐの重量の大きさに比例する。
【００５０】
上述した実施形態では、搬送路１１および複数のコンベヤセル１２は、リニア同期モータ３１を備えるとしたが、これに限定されず、リニア誘導モータを備えてもよい。
また、各コンベヤセル１２は、リニア同期モータ３１の代わりに駆動輪と駆動輪を回転駆動するモータとを備え、モータを走行駆動源として搬送路１１を走行してもよい。
また、各コンベヤセル１２は、リニア同期モータ３１の代わりに機械的に駆動力が伝達される伝達機構によって搬送路１１を搬送されてもよい。例えば、シャーシ部４１のシャーシ５１から鉛直方向下方に平板を垂らし、その平板の端部をモータ駆動により回転する一対のローラによって厚さ方向の両側から挟み込むことで、第１搬送方向Ｄ１への駆動力を与えてもよい。
【００５１】
上述した実施形態では、非接触給電部３４は搬送路１１の全域に亘って設けられるとしたが、これに限定されず、搬送路１１の一部に設けられてもよい。
非接触給電部３４は、少なくとも、搭載部１３、仕分部１５、およびカーブの周辺（例えば、カーブの出口周辺など）に設けられてもよい。
上述した実施形態では、各コンベヤセル１２は、非接触給電部３４から給電される電力に対して、直流変換を行うＡＣ／ＤＣコンバータ、電圧を昇降圧する電圧変換器、整流用のアキュームレーター、並びに蓄電用のキャパシタおよびバッテリなどを備えてもよい。
【００５２】
上述した実施形態では、非接触給電部３４は、電磁誘導によって非接触で搬送路１１から各コンベヤセル１２に電力を供給するとしたが、これに限定されない。
非接触給電部３４は、例えば、電波の送受信、磁界共鳴、または電界結合などによって非接触で搬送路１１から各コンベヤセル１２に電力を供給してもよい。
【００５３】
上述した実施形態では、第１搬送方向Ｄ１の前後で隣り合うコンベヤセル１２同士は相互の連結機構５３によって連結されるとしたが、これに限定されず、複数のコンベヤセル１２は互いに独立に分離されてもよい。
【００５４】
上述した実施形態では、モータ６８はサーボモータであるとしたが、これに限定されず、モータ６８は、例えばＤＣモータやブラシレスＤＣモータまたはステッピングモータなどでもよい。
【００５５】
上述した実施形態では、仕分部１５の各シューター８１は、各コンベヤセル１２のクロスベルト６１から放出される物品Ｐを引き込むように動作するベルトコンベヤなどの搬送部を備えてもよい。
【００５６】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、物品Ｐの送り出し動作の制御パターンを物品Ｐの重量に応じて変化させるセル制御部４７を持つことにより、物品Ｐの重量によらずにクロスベルト６１からシューター８１への放出タイミングを均一化することができる。シューター８１への放出タイミングを均一化するセル制御部４７を持つことにより、シューター８１の入口幅を増大させる必要無しに、搬送路１１の大型化および搬送路１１の敷設面積の増大を防ぎながら、物品Ｐの適正な仕分けを行なうことができる。各コンベヤセル１２が物品Ｐの重量に相関する重量情報を検出するセンサを持つので、各コンベヤセル１２が独立して自律的に物品Ｐの重量に応じてモータ６８の制御パターンを変化させることができ、装置構成および制御処理が複雑になることを防ぐことができる。
【００５７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５８】
１０…物品仕分装置、１１…搬送路、１２…コンベヤセル、１３…搭載部、１４…情報取得部、１５…仕分部、１６…主制御装置、４２…クロスベルト機構、４３…フレーム部、４３ａ…単軸応力領域、４７…セル制御部、４８…記憶部、４９…重量情報検出部、６１…クロスベルト、６２…駆動ローラ、６３…従動ローラ、６４…ベルト支持板、６８…モータ、６９…電流センサ、７１…インジェクター、８１…シューター、９１…回転角センサ、９２…加速度センサ、９３…ひずみゲージ、９４…圧力センサ
【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】
2016159250.tif 000009
【図８】
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