JP4273417B2 - コンベヤシステム - Google Patents

Description

この発明は、第１ラインから第２ラインが上流側のラインから分岐した後に、再度合流するようにしたコンベヤシステムに関し、特に第１ラインと第２ラインとの合流制御に関する。

上流側のラインを搬送されてきた物品を、その検査結果などに応じて第１ラインと第２ラインへと分岐させ、いずれかのラインで物品への処理などを行い、次いで再度合流させるようにしたコンベヤシステムが用いられている。このようなコンベヤシステムでは、第１ラインや第２ラインを、複数の個別コンベヤを直列に接続して構成し、個別コンベヤ毎に増速や停止などを独立して制御できるようにしている例が多い。ここで合流部の直上流側などで合流部から見てほぼ同じ位置に、第１ラインと第２ラインの双方の個別コンベヤに物品があると、いずれかの個別コンベヤを停止させて、他方の個別コンベヤからの物品を優先して搬送する必要がある。そして下流側の個別コンベヤが停止すると、その直上流側の個別コンベヤに物品がある場合、上流側の個別コンベヤも停止するので、個別コンベヤの停止は下流側から上流側へ伝搬することがある。

合流部の制御のために第１ラインや第２ラインを停止させることは、搬送量が多い場合、高い頻度で生じる。ラインの停止はコンベヤの機械寿命を縮め、背の高い不安定な物品などが転倒することが多い。またコンベヤの停止が分岐部よりも上流側まで伝搬すると、コンベヤシステム全体の能力を低下させる。これは一般に、分岐部よりも上流側では、停止後のコンベヤの再起動が面倒だからである。

特許文献１は、メインラインへの入荷ラインからの合流制御を開示している。先ずメインラインの空きスペースを検出し、空きスペースを入荷ラインの物品に割り付けて、入荷ラインから物品をメインラインへ合流させる。しかしながらメインライン側に空きスペースが無い場合、入荷ラインへの入荷が不能になる。このように特許文献１では、メインライン側に空きスペースを作るという考え方が示唆されていない。また入荷ラインは、メインラインへの合流待ちのために、頻繁に停止と再起動を繰り返すことになる。そして第１ラインと第２ラインとが共通のラインから分岐したものである場合、一方のラインがオーバーフローすると、上流側の共通ラインまで含めて、コンベヤシステムが停止してしまう。
特開２００２−２２６０３１号

この発明の課題は、合流待ちのために第２ライン側のコンベヤが停止する頻度を少なくすることにある。
この発明での追加の課題は、コンベヤシステム全体としての搬送効率を向上させながら、第２ラインから合流する物品の合流用のスペースを、第１ラインに容易に形成できるようにすることにある。
請求項２の発明での追加の課題は、第２ラインでの人手による作業などを容易に行えるようにすることにある。

この発明は、共通の上流側ラインから第１ラインと第２ラインとに分岐して、再度合流するようにしたコンベヤシステムにおいて、前記第１ラインと第２ラインの各々を、前後の物品の間隔を測定して、該間隔が所定の条件を充たす際に、後ろ側の物品の搬送速度を増して前後の物品の間隔を詰める前詰めを行うように構成すると共に、前記第２ラインから合流してくる物品のための空きスペースを、前記第１ラインに作るために、第１ラインの物品から見て第２ラインの下流側の所定範囲内に物品が所在する場合に、前記前詰めを行わないように第１ラインを制御するための制御手段を設けたことを特徴とする。

上流／下流は、例えば第１ラインと第２ラインが平行な場合、第１ラインと第２ラインとを重ねて考えることにより、定めることができる。２つのラインが平行でない場合、合流部までの距離や、合流部の上流側の所定の位置までの距離などにより、定めることができる。

また好ましくは、前記第２ラインに、搬送中の物品の搬送を、物品毎に一時停止させるための手段を設ける。この手段は例えば搬送の停止／再開の入力手段を含み、人手で作業をする場合はマニュアル入力が好ましく、自動的に作業を行う場合は搬送の停止／再開を自動的に入力することが好ましい。

この発明では第１ラインに、第２ラインからの物品が合流するための空きスペースを、制御手段により第１ラインを制御することにより、第１ラインに作成する。このため合流待ちのために第２ラインを停止させることを少なくでき、機械への負担を少なくし、不安定な背の高い物品などが第２ラインで転倒することを減らすことができる。また搬送量が多い際などに、第２ライン側の物品が不当に待機させられて、第２ライン側がオーバーフローし、これによって上流側の共通ラインまで停止することを抑制できる。なお好ましくは搬送量が多い方を第１ライン、少ない方を第２ラインとする。

この発明では、第２ラインの物品は前詰めされて搬送されるので、搬送効率が高く、第１ラインでも、第２ラインの下流側の所定範囲内に物品が無ければ前詰めで搬送できるので、搬送効率が高い。第２ラインの下流側の所定範囲内に物品が所在する場合、前詰めを行わないので、第１ラインと第２ラインとの速度差で簡単に合流用の空きスペースを形成できる。このように請求項２の発明では、制御が簡単で、第２ラインを合流待ちで待機させることが少なく、さらに合流用のスペースを作るために第１ラインを停止させたりする必要がない。

請求項２の発明では、第２ラインで搬送中の物品の搬送を、物品毎に一時停止させることができるので、ＩＤの読み取りや検査、加工、包装などの作業を、確実に行うことができる。

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３に実施例を示す。これらの図において、２はコンベヤシステムで、４はメインラインで第１ラインの例であり、６はサブラインで第２ラインの例であり、搬送量はメインライン４の方がサブライン６よりも多い。メインライン４やサブライン６は個別コンベヤ４−１〜４−１０や個別コンベヤ６−１〜６−１０からなり、これらの個別コンベヤは停止の他に、例えば通常速度と高速（前詰め時に使用）の２速で動作する。またメインライン４とサブライン６は平行で長さも等しく、例えばメインライン４の物品から見て、ラインの方向に直角な線サブライン６まで引くことにより、メインライン４に対するサブライン６での下流を定義する。

８は物品センサで、例えば光電センサなどを用い、物品の先端と後端とを検出して、物品の位置と、前後の物品の間隔とを測定する。サブライン６の個別コンベヤ６−９の位置で、例えば人手で、あるいは自動的に、物品のバーコードを読み取って入力するなどの作業を行い、１０はバーコードなどの入力端末で、図示しないマニュアルスイッチで、物品が個別コンベヤ６−９に到着すると個別コンベヤ６−９を停止させ、バーコードの読み取りを完了すると個別コンベヤ６−９を再起動できるようにしてある。

１２はバーコードリーダで、メインライン４とサブライン６の共通の上流側ライン１４に設け、他のＩＤリーダや検査装置などでも良く、例えばバーコードの読み取りに成功したものを分岐器１６でメインライン４へ、読み取りに失敗したものをサブライン６へ分岐させ、個別コンベヤ６−９でバーコードを人手読み取って、バーコードの読み取りを完了する。バーコードリーダ１２に変えて、他の検査装置やＩＤリーダを用いる場合、入力端末１０の種類もそれに応じて変更する。

１８は下流側の合流部、２０は共通の下流側ラインで、合流部１８の直上流の個別コンベヤ４−１０，４−９，６−１０，６−９を、特に合流切り出しコンベヤと呼ぶことがある。２２は制御部で、コンベヤシステム２の全体を制御し、特にメインライン４やサブライン６の各個別コンベヤ４−１〜４−１０，６−１〜６−１０を制御し、バーコードリーダ１２の信号で分岐器１６を制御し、バーコードリーダ１１や入力端末１０からの信号で搬送物品のバーコードを求めて、下流側ライン２０上の各物品のバーコードを出力する。

実施例の目的は、
(1) 合流部１８への合流待ちのために、サブライン６やメインライン４を停止させる頻度を少なくし、
(2) メインライン４あるいはサブライン６がオーバーフローして、上流側ライン１４までが停止することを生じにくくすることにある。
(2)の点は、コンベヤシステム２での搬送能力の上限近くで運用する場合に問題になる。

実施例の動作を説明する前に前詰めを説明すると、物品センサ８により、物品の長さ（搬送方向に沿った長さ）や前後の物品の間隔を測定できる。そこで、前後の物品ＡＢ間の間隔が所定値よりも大きい場合などに、前方の物品Ａが個別コンベヤＡから次の個別コンベヤＢへ脱出すると、個別コンベヤＢを増速して後方の物品Ｂを所定距離だけ高速搬送して、前方の物品Ａとの間隔を狭める。この操作を前詰めという。

図２に実施例の動作を示し、図３にメインライン側の制御アルゴリズムを示す。図２の1)では、サブライン６の物品３１の下流側にメインライン４の物品３２があり、上流側に物品３３などがある。物品３１は下流側が広く空いているので、前詰めで個別コンベヤ６−９まで高速搬送され、物品３２も前方に前詰め可能な隙間があるので前詰めで高速搬送される。しかし物品３３は、メインライン４の下流側に前詰め可能なスペースがあるが、サブライン６の下流側に物品３１があるので、前詰めを行わない。

このため図２の2),3)のように、サブライン６の物品３１とメインライン４の物品３３などの速度差のため、これらの間に合流用のスペース２４が形成される。このスペース２４に応じた時間の間に、作業者が物品３１のバーコードを読み取って入力端末１０に入力し、メインライン４の上流側の物品３３との間に残存スペース２５がある状態で、物品３１が合流切り出しコンベヤ６−１０に到着できるようにする。すると合流切り出しコンベヤ６−１０を停止させずに、物品３１を合流部１８へ搬送できる。もちろん、物品３３〜３５も合流切り出しコンベヤ４−１０などで停止せずに、合流部１８へ搬送できる。

ここで物品３３に対して物品３１が、サブライン６の下流側にあるという意味を説明する。例えば物品３３と物品３１が搬送方向に沿ってほぼ同じ位置にある場合、物品３１がバーコードの読み取りのために停止することを考えると、物品３３の下流側に含める必要はない。また物品３３から見て充分下流側に物品３１がある場合、例えば図２の2)で物品３１が合流切り出しコンベヤ６−９の付近にある場合、物品３１のバーコードの読み取り時間を加味しても、物品３３が物品３１の合流の妨げとなることはない。そこで例えば、メインライン４側の物品３３から見て、サブライン６の物品３１が下流側の所定範囲内にある場合に、前詰めを禁止すれば良い。実施例では単純に、メインライン４の物品から見た下流側で、例えば個別コンベヤ６−８までの範囲で、サブライン６側に先行物品があれば、サブライン６の下流側に物品があるものとして扱う。

図３に、実施例でのメインライン側の制御アルゴリズムを示す。メインラインでの先行物品との間隔を測定し、この値が異常に小さい場合は、個別コンベヤの減速や停止などにより、先行物品との隙間を確保し、この値が広く前詰めが可能でも、サブラインの下流側に物品があると前詰めを行わないようにして、速度差で合流用のスペースを作る。そしてサブラインでバーコードを読み取るなどの作業時間を経過しても、なおもサブライン側の物品が先に合流可能なだけのスペースが残るようにして、サブラインもメインラインも停止させずに合流させる。

サブラインでもメインラインでも、前詰めを行うことにより搬送効率を高め、かつサブラインの下流側の物品を考慮して、メインラインで前詰めを行わないことにより、サブラインの物品の合流を容易にする。メインラインの搬送量が増すと、サブラインの物品に合わせて合流用のスペースを作るのが困難になるが、その場合も、例えばメインラインを停止させずに搬送を続行でき、サブラインが物品でオーバーフローするまでは、上流側のラインを停止させることはない。またコンベヤシステムの能力の上限値で長時間運用しなければ、サブラインがオーバーフローする前に、サブラインの物品を合流部へ搬送できる程度の隙間が、メインラインに得られるものである。

合流部へのサブラインからの物品の到着に合わせて、メインライン側に合流用のスペースを作ることができれば、サブラインを停止させる必要はない。そして合流用のスペースを作るには、メインラインとサブラインとの速度差を利用し、例えば前記のようにサブラインの物品の上流側でメインラインの物品の搬送速度を低下させると良い。またメインラインにストッパを設けても、同様の効果が得られる。図４の参考例では、メインライン４にストッパ２６を設け、サブライン６の物品３６がストッパ２６に対応する位置を通過すると、所定時間の間、メインライン４を閉じて、合流用の空きスペースを作成する。

これ以外に例えば、サブラインの物品に対するメインラインでの上流側で、物品間の隙間が所定値以上あると、この隙間を広げるように隙間の前後で物品の搬送速度を変えて、合流用のスペースを作っても良い。ただしこの場合は、合流部へのサブラインの物品の到着に合わせてスペースを作ることは難しい。なお、図１〜図３の例においては、別途にストッパなどを設ける必要がない。また搬送効率を向上させるための前詰め機能を利用して、簡単な制御で合流用の空きスペースを作成することができ、より好適である。

実施例のコンベヤシステムのレイアウトを示す平面図 実施例での、メインラインとサブライン間の合流制御の過程を示す図で、1)〜5)はサブライン側の物品の位置とそれに応じたメインライン側での前詰めの禁止処理を示す。 実施例での、メインラインの個別コンベヤの制御アルゴリズムを示すフローチャート 参考例のコンベヤシステムの要部平面図

符号の説明

２ コンベヤシステム
４ メインライン
６ サブライン
４−１〜１０ 個別コンベヤ
６−１〜１０ 個別コンベヤ
８ 物品センサ
１０ 入力端末
１２ バーコードリーダ
１４ 上流側ライン
１６ 分岐器
１８ 合流部
２０ 下流側ライン
２２，２３ コントローラ
２４ スペース
２６ ストッパ
３１〜４０ 物品

Claims (2)

1. 共通の上流側ラインから第１ラインと第２ラインとに分岐して、再度合流するようにしたコンベヤシステムにおいて、
   前記第１ラインと第２ラインの各々を、前後の物品の間隔を測定して、該間隔が所定の条件を充たす際に、後ろ側の物品の搬送速度を増して前後の物品の間隔を詰める前詰めを行うように構成すると共に、
   前記第２ラインから合流してくる物品のための空きスペースを、前記第１ラインに作るために、第１ラインの物品から見て第２ラインの下流側の所定範囲内に物品が所在する場合に、前記前詰めを行わないように第１ラインを制御するための制御手段を設けたことを特徴とする、コンベヤシステム。
2. 前記第２ラインに、搬送中の物品の搬送を、物品毎に一時停止させるための手段を設けたことを特徴とする、請求項１のコンベヤシステム。
   

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