JP2023094839A - 仕分けシステム及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】物品に応じて安定した仕分けを行う。【解決手段】物品Ｗを搬送する搬送路と、搬送路上の物品をシュート部１３１、１３２、１４１、１４２に案内する押出部３３と、押出部を搬送路上に突出させて移動させる制御を行う制御部１０５と、を有し、制御部は、押出部を搬送路の搬送面１３０２の下方まで稼働させて物品をシュート部に押し出す第１制御と、押出部を搬送路の搬送面上で停止させることで物品をシュート部に案内する第２制御と、を実行する、ことを特徴とする仕分けシステム。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り 令和３年６月３日、株式会社国際エキスプレス・東京営業所第一倉庫に納品

本発明は、搬送過程で物品を仕分ける仕分けシステム及びコンピュータプログラムに関する。

物流システムにおいては、物品の寸法、配送先や配送を担う配送業者等により、物品の仕分けが行われる。
この点、物品の仕分けを行う装置としては例えば、搬送ラインでの搬送中は把持部材によって物品を弾性的に把持する一方、仕分け箇所では仕分け機構の物品送り出し作用によって把持を解除して物品を仕分けラインに向けて送り出す物品仕分装置が知られている。（特許文献１参照）。

特許第５７９７５０１号公報

従来、物品を仕分けるシステムでは、一律の制御で仕分けを行っていたため、薄型の荷物や袋状の物品は仕分けの過程で装置に巻き込まれてしまうおそれがあった。

そこで本発明は、物品に応じて安定した仕分けを行うことを目的の一つとする。

上記目的を達成するため、本発明に係る仕分けシステムは、物品を搬送する搬送路と、前記搬送路上の前記物品をシュート部に案内する押出部と、前記押出部を前記搬送路上に突出させて移動させる制御を行う制御部と、を有し、前記制御部は、前記押出部を前記搬送路の搬送面の下方まで稼働させて前記物品を前記シュート部に押し出す第１制御と、前記押出部を前記搬送路の搬送面上で停止させることで前記物品を前記シュート部に案内する第２制御と、を実行する、ことを特徴とする。

本発明の実施形態に係る仕分けシステムの全体像を示した外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る仕分けシステムの採寸計量部を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る仕分けシステムの採寸計量部を示した断面図である。 本発明の実施形態に係る仕分けシステムの分岐部を示す外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る仕分けシステムの分岐部を示す断面斜視図である。 本発明の実施形態に係る仕分けシステムの分岐部を示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係る仕分けシステムの機能構成を示した図である。 関連技術の仕分けシステムが物品を搬送する様子の１例を示した図である。 本発明の実施形態に係る仕分けシステムが第２制御により物品を搬送する様子の１例を示した図である。 本発明の実施形態に係る仕分けシステムにおいて、物品情報の取得から仕分けが実行されるまでの処理の流れを示した処理フロー図である。

●概要
以下、本発明の実施形態に係る仕分けシステムについて、図を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る仕分けシステム１を示している。
仕分けシステム１は、物品Ｗを搬送過程で採寸、計量等し、シュート部１３１、１３２、１４１、１４２に当該物品Ｗを仕分ける。

この仕分けシステム１はシュート部１３１、１３２、１４１、１４２への物品Ｗの仕分けにおいて、物品Ｗに関する情報に応じて異なる仕分け制御を択一的に実行するシステムである。図４に示されるように、仕分けシステム１は、押出部３３によって物品Ｗをシュート部１３１（１３２、１４１、１４２）に送り出す。本実施形態では、第１制御として相対的に重量のある物品Ｗを仕分ける第１制御を、第２制御として相対的に軽量な物品Ｗを仕分ける第２制御を実行する。

●仕分けシステム１の全体像
図１および図４に示されるように、本実施形態に係る仕分けシステム１は、物品Ｗの採寸や計量を行う採寸計量部１ａと、物品Ｗの仕分けを行う仕分け部１ｂによって構成されている。この仕分けシステム１は、図１及び図７に示されるとおり、ベルトコンベア１０、センサ群２０、仕分け機構３０、４０、シュート部１３１、１３２、１４１、１４２を備え、物品Ｗを所定のシュート部１３１、１３２、１４１、１４２に仕分けする。

なお、ベルトコンベア１０はベルトコンベア１１、１２、１３、１４、１５と分岐部１３０、１４０を総称したものであり、センサ群２０は物品検出センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈ、及びゲートセンサ２３を総称したものである。
また、図１では、４つのシュート部１３１、１３２、１４１、１４２を示したが、適宜の仕様によってより多数のシュート部が設けられる。例えば、最後尾等にエラー物品を仕分けするための排出シュート部が設けられる場合もある。この点は、分岐部１３０、１４０等も同様であり、適宜の仕様によってより多数の分岐部が設けられることがある。
また、複数のシュート部１３１、１４１は、必ずしも互いに同じ長さによって構成されるものではなく、仕分けの便宜のために異なる長さで構成されている場合がある。図１の例もそのような例を示しており、シュート部１４１はシュート部１３１に比して長く構成されている。
また、シュート部１３１、１３２、１４１、１４２は、図１中においては、分岐部１３０、１４０の搬送方向左右両側に設けられているが、右側又は左側のみに設けられていてもよいし、分岐部１３０、１４０ごとに右側又は左側と異なる側に設けられていてもよい。

●採寸計量部１ａ
ベルトコンベア１０は、物品Ｗの搬送路を構成すると共に、当該物品Ｗを搬送する搬送手段である。
このベルトコンベア１０は、直列且つ隣接して一直線上に配置された複数のベルトコンベア１１、１２、１３、１４、１５と、ベルトコンベア１３、１４の間及びベルトコンベア１４、１５の間にそれぞれ設けられた分岐部１３０、１４０によって構成されている。
このうち、ベルトコンベア１１、１２は採寸計量部１ａの一部を構成しており、このベルトコンベア１１、１２には、搬送される物品Ｗの通過を検出するセンサ群２０が設けられている。

センサ群２０は、ベルトコンベア１０上を搬送される物品Ｗから物品情報を取得する物品情報取得手段を構成する。物品情報には、物品Ｗの外形寸法のほか、物品Ｗの搬送面上の高さや、物品Ｗの搬送面上の位置に係る情報が含まれる。なお、実際的には、センサ群２０によって取得されるデータは所謂生データであり、適宜の計算や編集がなされることによって物品情報を構成する。

このセンサ群２０は、図２に示されるように、物品検出センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈとゲートセンサ２３によって構成される。

センサ群２０のうち、物品検出センサ２１ａ～２１ｈは、ベルトコンベア１１、１２の搬送方向に沿って一定間隔で連続的に設けられており、搬送される物品Ｗの移動を検出する。この物品検出センサ２１ａ～２１ｈは夫々、ベルトコンベア１１、１２の幅方向に対向して設けられた発光部と受光部からなるフォトセンサによって構成され、発光部と受光部の間に形成される光路の遮断を検出することにより、所定の位置における物品Ｗの移動を検出する。

ゲートセンサ２３は、図３にも示されるように、ベルトコンベア１１、１２上を搬送される物品Ｗについて、その寸法や端部を検出するためのセンサであり、ベルトコンベア１１とベルトコンベア１２の間に設けられている。このゲートセンサ２３は、ベルトコンベア１１、１２の搬送面を跨ぐゲート型のフレーム２３１と、該フレーム２３１に備えられ、ベルトコンベア１１、１２の搬送面を挟んで上下に対向して配置された複数の発光部２３ａと受光部２３ｂからなるフォトセンサ、及び搬送路の幅方向に対向して配置された複数の発光部２３ｃと受光部２３ｄからなるフォトセンサとによって構成される。フォトセンサは、発光部２３ａ（２３ｃ）からの光を受光部２３ｂ（２３ｄ）が受けて信号としており、ベルトコンベア１１、１２上を搬送される物品Ｗが、発光部２３ａ（２３ｃ）と受光部２３ｂ（２３ｄ）の間に形成される光路を遮ることで発生する信号の変化を読み取り、物品Ｗを検出することができる。さらには、信号をサンプリングし、順次のサンプル値が大きく変化するのを検知することにより、物品Ｗの端部（搬送方向に沿った先端あるいは後端）を判定することができる。また、発光部２３ｃと受光部２３ｄは、最も低い位置では搬送面上に配置されると共に、鉛直方向に順次配置されていることから、物品Ｗの高さ方向の端部が検出される。
このような構成からなるセンサ群２０によって取得された情報により、搬送面上における物品Ｗの高さや位置を判別することができる。

なお、上述の通り、ゲートセンサ２３を構成する発光部２３ａと受光部２３ｂは、ベルトコンベア１１、１２の搬送面１１１を挟んで上下に対向して配置されているため、物品Ｗの厚さによらず、どのような形状からなる場合でもその移動を検出することができる。

発光部２３ｃと受光部２３ｄは、鉛直方向に連続的に配置されているため、物品Ｗの高さ方向の端部を検出できる。発光部２３ｃと受光部２３ｄによって検出された情報は物品Wの高さ等のサイズや形状を算出ないしは計測するための情報となる。

発光部２３ｃと受光部２３ｄは、最も低い位置では物品Wの搬送面１１１よりも下方に配置されている。発光部２３ｃと受光部２３ｄは、ベルトコンベア１１とベルトコンベア１２の間に配設されていることから、搬送面１１１の下方においても発光部２３ｃから照射された検出光を、間隙Ｓを介して受光部２３ｄで受光でき、これにより厚みの薄い物品Wでも確実に検出できる。

また、図示省略しているが、ベルトコンベア１１、１２には物品情報取得手段として他に、搬送される物品Ｗの重量を計量する計量部が備えられているほか、物品Ｗに貼付又は印字等されたバーコード等の情報や物品Ｗの形状を撮像するカメラなどが適宜に備え付けられている。

物品検出センサ２１ａ～２１ｈのほかに、物品Ｗが分岐部１３０、１４０に到達するタイミングを測るためのセンサ１３３、１４３が設けられている。このセンサ１３３（１４３）は例えば、ベルトコンベア１３、１４の幅方向に対向して設けられた発光部１３３ａ（１４３ａ）と受光部１３３ｂ（１４３ｂ）からなるフォトセンサによって構成することができ、例えば、分岐部１３０、１４０よりも僅かに手前の位置に設けられる。

センサ１３３（１４３）は、搬送ローラ１３０１の稼働中において物品Ｗを検出することで、物品Ｗの搬送ローラ１３０１による搬送方向の長さを計測する。搬送ローラ１３０１は、センサ１３３（１４３）で計測された物品の長さに応じて停止し、物品Ｗを押出部３３による押出領域に載置する。押出領域とは、幅方向に並列する複数の押出部３３の、幅方向両端の間に画定される領域である。この構成によれば、押出領域に載置された物品Ｗは、押出部３３により確実に押圧され、搬送ローラ１３０１上をｘ方向に平行移動できる。なお、搬送ローラ１３０１の停止タイミングは、物品Ｗの重量および搬送ローラ１３０１の搬送速度から物品Ｗの滑り量を考慮して決定されていてもよい。
●仕分け部１ｂ

ベルトコンベア１３、１４、１５と分岐部１３０、１４０は、仕分け部１ｂの一部を構成しており、分岐部１３０、１４０では物品Ｗがシュート部１３１、１３２、１４１、１４２に送り出され、これにより物品Ｗが仕分けられる。
なお、以下の分岐部１３０、１４０に関する説明では、分岐部１３０を例にとって説明するが、分岐部１４０の構成も分岐部１３０と同様であり、分岐部１４０には分岐部１３０が備える仕分け機構３０に対応する仕分け機構４０が設けられている。

図５に示すように、分岐部１３０には、物品Ｗを搬送方向下流に搬送するための複数の搬送ローラ１３０１が設けられている。
各搬送ローラ１３０１は、物品Ｗの搬送方向と直交する向きに長さを有し、搬送方向に沿って、一定幅の間隙Ｇ１を設けながら配設されている。複数の搬送ローラ１３０１は、物品Ｗを搬送する搬送路を構成し、その上面は物品Ｗの搬送面１０３２を構成する。複数の搬送ローラ１３０１が搬送方向に回転駆動すると、搬送面１３０２上の物品Ｗが搬送方向（＋ｙ方向）に搬送される。

また、分岐部１３０には、分岐部１３０に到達した物品Ｗをシュート部１３１へ送り出すことにより物品Ｗを仕分ける仕分け機構３０として、ベルト３１、駆動ローラ３２、押出部３３が設けられている。
なお、この仕分け機構３０は、複数の搬送ローラ１３０１の間ごと、すなわち複数の間隙Ｇ１にそれぞれ設けられており、いずれも同じ構成からなる。分岐部１３０に設ける仕分け機構３０の数は特に限られないが、複数設けるのが好適である。

ベルト３１は、本実施形態において、無端ベルトであって、一対の駆動ローラ３２周りに巻回され、駆動ローラ３２が回転駆動するのに応じて回転する。このベルト３１は、搬送ローラ１３０１による物品Ｗの搬送方向と直交する向きであって、分岐部１３０にシュート部１３１又はシュート部１３２が接続している向き、すなわち＋ｘ方向又は－ｘ方向に回転する。
ベルト３１の幅は少なくとも、隣り合う搬送ローラ１３０１間に僅かに形成される間隙Ｇ１の幅よりも小さい。これにより、隣り合う搬送ローラ１３０１間に設けられているベルト３１が搬送ローラ１３０１に接触しないようになっており、間隙Ｇ１から押出部３３が搬送面１３０２上に突出するようになっている。

なお、ベルト３１は、押出部３３を取り付けた状態で回転できる限り、チェーンやコードなどによって構成することもでき、本実施形態のように無端ベルトに限られることはない。

駆動ローラ３２は、ベルト３１を回転させるための駆動部であり、互いに離間して一対、搬送面１３０２下に設けられており、搬送方向に対して直交する向きに回転駆動する。この一対の駆動ローラ３２には、無端のベルト３１が巻回されており、駆動ローラ３２が回転駆動することにより、ベルト３１を回転させることができる。
なお、一対の駆動ローラ３２は、いずれもが能動的に駆動するローラであってもよいし、一方のみが駆動するローラであって、他方が従動的に回転するローラであってもよい。

押出部３３は、分岐部１３０の搬送路上の物品Ｗをシュート部１３１へ押し出す押出手段を構成し、本実施形態においてはベルト３１の外周面に４つ設けられている。
なお、以下の説明において、４つの押出部３３を区別して言及する場合には、押出部３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄと指称する。

この押出部３３は、直角三角形状の底面を備えた三角柱形状からなる。このような形状からなる押出部３３は、三角柱形状の一の側面がベルト３１の外周面に当接するようにベルト３１に取り付けられると共に、三角柱形状のうち、直角を挟んで該側面に隣接する底面が搬送方向に対して直角をなすように設けられている。なお、押出部の形状は、上述した三角柱状には限られず、適宜の形状が採用できる。
なお、押出部３３をベルト３１に取り付ける方法は問わないが、例えば、接着剤等によってベルト３１に接着して取り付けることができる。

４つの押出部３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄは、２つで一組を構成し、一組の押出部３３ａ、３３ｂともう一組の押出部３３ｃ、３３ｄとは、ベルト３１の外周面において、点対称な位置をとるように設けられている。即ち、図５に示されるように、一組の押出部３３ａ、３３ｂが図示右側にくるとき、もう一組の押出部３３ｃ、３３ｄは図示左側にくる。本実施形態では、図５に示されるように一組の押出部３３ａ、３３ｂともう一組の押出部３３ｃ、３３ｄが左右対称な位置にくるとき、いずれの押出部３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄも搬送面１３０２下に潜在している。

また、一組を構成する押出部３３ａ、３３ｂは互いに近接して設けられると共に、それぞれの三角柱形状の直角の部分が互いから離れる位置となるように設けられている。一組を構成する押出部３３ａ、３３ｂがこのように設けられていることにより、一組の押出部３３ａ、３３ｂの外側はベルト３１に対して直角に立設するように設けられている。この一組の押出部３３ａ、３３ｂの外側部分は、物品Ｗに当接して押し出す押出面となっている。
なお、もう一組の押出部３３ｃ、３３ｄについても押出部３３ａ、３３ｂと同様にしてベルト３１上に設けられている。

押出部３３は、隣り合う搬送ローラ１３０１間の間隙Ｇ１よりも狭い幅で構成されており、駆動ローラ３２が回転駆動してベルト３１が一対の駆動ローラ３２周りを回転すると、間隙Ｇ１から搬送面１３０２上へ突出したり、搬送面１３０２下に潜在したりする。

押出部３３は通常、図５に示されるように搬送面下に潜在しているが、図６に示されるように、駆動ローラ３２が回転すると、これに応じて搬送面上へ突出し、隣接する搬送ローラ１３０１間の間隙Ｇ１に沿ってシュート部１３１側へスライドする。そして、シュート部１３１側へスライドすることによって搬送面１３０２上の物品Ｗに当接し、物品Ｗをシュート部１３１へ案内する。物品Ｗをシュート部１３１へ案内した後、押出部３３は再び搬送面１３０２下へ潜在し、駆動ローラ３２が駆動停止するのに応じて停止し、次の物品Ｗを仕分ける仕分け制御を実行可能に待機する。

ここで、一組の押出部３３ａ、３３ｂともう一組の押出部３３ｃ、３３ｄがベルト３１上の点対称な位置に設けられていることから、図６に示される状態からベルト３１が半回転して物品Ｗが押出部３３ａによってシュート部１３１に押し出されると、一組の押出部３３ａ、押出部３３ｂともう一組の押出部３３ｃ、３３ｄの位置がちょうど入れ替わった状態となる。そして、次の物品Ｗをシュート部１３１へ押し出す際には、押出部３３ｃで物品Ｗを押し出すことになる。このように連続して物品を押し出す場合、押出部３３ａと押出部３３ｃが交互に物品Ｗをシュート部１３１へ押し出すことになり、押出部３３ａ、３３ｃにかかる負担が分担される。

また、シュート部１３１に物品Ｗを押し出す際には押出部３３ａ、３３ｃが用いられ、シュート部１３２に物品Ｗを押し出す際には押出部３３ｂ、３３ｄが用いられる。その結果、物品Ｗを押し出すことによって押出部３３にかかる負担が４つの押出部３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄに分散され、押出部３３の耐久性を向上させられる。

シュート部１３１、１３２、１４１、１４２は、仕分け情報に応じて物品Ｗを送り出すためのベルトコンベア１０の出口であり、複数の出荷方面やパレット倉庫に物品Ｗを仕分けられるように複数設けられている。シュート部１３１、１３２、１４１、１４２とは、業界ではソータなどで仕分け先別に仕分けされた物品Ｗをコンテナへ落下（投入）して物品Ｗを滞留させ、あるいは一時保管する装備を意味し、傾斜式のフリーローラコンベア、駆動コンベア等、様々な部分から構成されたり、そのような様々な部分自体をそのように呼んだりする。

また、本実施形態では、「仕分け先」を「シュート（シュート部）」と同じ意味で用いることがある。一般的には、「仕分け先」といった場合、配送会社別に仕分けを行うときは配送会社のことを意味するが、本実施形態では、仕分け条件によって仕分けされて物品Ｗが搬送される場所、即ち、シュート部１３１、１３２、１４１、１４２と同義で用いられ、単に「仕分け条件による仕分け先」といった場合にはシュート部１３１、１３２、１４１、１４２のことを意味している。

なお、図１では、シュート部１４１には、所定の長さ毎にセンサ１４１１、１４１２、１４１３が設けられている。かかるセンサ１４１１、１４１２、１４１３は、制御種に関して後述するとおり、シュート部１４１の搬送面上の物品Ｗを検出しており、これによりシュート部１４１における物品Ｗの滞留状態を判断できるようになっている。

●機能部
仕分けシステム１は、図７（ａ）に示されるように、ハードウェア資源として、情報処理を実行するためのCPU（Central Processing Unit）などの演算装置、RAM（Random Access Memory）やROM（Read Only Memory）などの記憶装置を備え、インターフェース回路を介して、ベルトコンベア１０、センサ群２０、及び仕分け機構３０（４０）が接続されている。
また、これによりソフトウェア資源として少なくとも、図７（ｂ）に示されるように、仕分け条件記憶部１０１、制御種情報記憶部１０２、仕分け情報生成部１０３、決定処理部１０４、及び制御部１０５を備える。

仕分け条件記憶部１０１は、仕分け条件を記憶する記憶部である。
仕分け条件は、物品Ｗの仕分けを行う際、物品Ｗに適用される条件である。具体的に、仕分け条件は、物品Ｗの寸法や重量の閾値、配送会社、物品Ｗのサイズ別運賃、配送条件、締め時間、物品の扱い条件などの情報等によって構成される。物品Ｗごとの寸法や重量、その他の仕分け条件を適用する際に必要となる情報に対し、仕分け条件を適用することで、物品Ｗの仕分け先、即ちシュート部１３１、１３２、１４１、１４２が決定される。

制御種情報記憶部１０２は、物品Ｗの仕分け制御の内容を所定の種別（制御種）に分類して記憶した記憶部である。仕分け制御の内容は制御種ごとに異なっており、決定処理部１０４により、物品Ｗに応じた制御種が決定される。
制御種は本実施形態において、物品Ｗの重量が所定値よりも重い場合に応じたものと、物品Ｗの重量が所定値よりも軽い場合に応じたものがあり、ここでは上述のとおり前者を第１制御、後者を第２制御と称している。

仕分け情報生成部１０３は、物品Ｗの寸法や重量、その他の仕分け条件を適用するために必要な情報をもとに、仕分け条件を適用することによって物品Ｗの仕分け先、即ちいずれかのシュート部１３１、１３２、１４１、１４２を決定し、物品Ｗを仕分けるための仕分け情報を生成する。
この仕分け情報には少なくとも、物品Ｗの仕分け先、即ち、物品Ｗを送り出すべきシュート部１３１、１３２、１４１、１４２に係る情報が含まれるほか、適宜、物品Ｗの寸法や重量といった物品Ｗ自体の情報等を含めることができる。

決定処理部１０４は、物品情報に基づき、制御種情報記憶部１０２を参照して、搬送路上の物品Ｗに適用する仕分け制御の内容として所定の制御種を決定する。より具体的には、物品Ｗの情報に応じて二種類の制御種のうちのいずれか一方の制御種を択一的に決定する。
なお、決定処理部１０４は、制御種を決定する以外に、物品Ｗの高さと位置に係る情報に基づき、所定の計算式に従って、ベルト３１の回転速度や押出部３３のスライド動作開始位置など、付加的な制御内容を決定することもできる。

決定処理部１０４は、物品Ｗの重量情報に応じて第１制御と、第２制御を択一的に実行する。また、これに加えて又は代えて、物品Ｗの寸法や物品Ｗの特性に係る情報に応じて第１制御又は第２制御を実行するようにしてもよい。物品Ｗの特性に係る情報とは例えば、割れ物など、物品の内容等に基づいた物品の取り扱いに係る情報であり、所定の記憶部に記憶しておくことができる。決定処理部１０４は、カメラ等の撮像部により物品Ｗの形状を取得し、物品Ｗが箱状か袋状かを判別してもよい。この撮像部は、例えばベルトコンベア１１、１２に備えられている他、ベルトコンベア１１、１２上を撮像範囲とする適宜の位置に配設されておいてよく、ベルトコンベア１１、１２等とは離間して配設され、ベルトコンベア１１、１２等を上方から撮像するカメラであってもよい。例えば、決定処理部１０４は撮像部により取得される画像を適宜の手法で画像解析することにより、物品Ｗの形状を取得する。決定処理部１０４は、例えば物品Ｗの端部の角度を計測し、角が所定の条件となっている場合には箱状であると判定し、条件に当てはまらない場合には袋状と判定してもよい。所定の条件は、例えば略直角であることでもよいし、角が尖っていることであってもよい。角が尖っているか否かは、例えば端辺上の点を抽出して補完近似した曲線の曲率を求めることで判定する。また、決定処理部１０４は、当該画像を画像解析することにより、形状以外の情報を参照して箱状か袋状か判別してもよい。具体的には例えば、物品Ｗ表面の反射率、凹凸の程度、又は透過率等に基づいて、物品Ｗが袋に包装されている物か否かを判別してもよい。
決定処理部１０４は、物品Ｗが箱状である場合には第１制御を実行し、物品Ｗが袋状である場合には第２制御を実行する。後に詳述するが、袋状のものは特に端部が薄く、第１制御で搬送するものとすると押出部３３と搬送ローラ１３０１との間に挟み込むおそれがあるためである。
また、ベルトコンベア１１、１２に備え付けられたカメラ等の撮像部によって物品Ｗに貼付又は印字等されたバーコードを読み取ると、当該物品Ｗを識別することができ、これにより所定の記憶部を参照して、当該物品Ｗの特性に係る情報を取得するものとしてもよい。バーコードには物品Ｗの形状に関するデータが紐づけられていてもよい。決定処理部１０４は当該形状に関するデータに基づいて、第１制御および第２制御のいずれを実行するか決定する。形状に関するデータは、例えば箱状か袋状かを示す情報であってもよい。

決定処理部１０４は、物品Ｗの重量に代えて、物品Ｗの寸法に応じて制御種を決定する場合、物品情報に含まれる物品Ｗの寸法を所定の閾値と対比し、物品Ｗの寸法が所定の閾値を超える場合には第１制御の実行を決定する。一方、対比の結果、物品Ｗの寸法が所定の閾値に満たない場合には第２制御の実行を決定する。決定処理部１０４は、物品Ｗの高さ方向の大きさ、すなわち厚さに応じて制御種を異ならせてもよい。この場合、決定処理部１０４は、物品Ｗの厚さが所定の閾値を超える場合には第１制御の実行を決定し、厚さが所定の閾値に満たない場合には第２制御の実行を決定する。物品Ｗの寸法が所定の閾値に満たないとの条件は、物品Ｗの所定の形状を特定する条件の１例である。

また、決定処理部１０４は、物品Ｗの寸法と重量の両方に基づいて制御種を決定する場合には、例えば、物品Ｗの寸法が所定の閾値を超え、物品Ｗの重量も所定の閾値を超える場合には第１制御の実行を決定し、物品Ｗの寸法が所定の閾値に満たず、物品Ｗの重量も所定の閾値に満たない場合には第２制御の実行を決定する。なお、物品Ｗの寸法が所定の閾値に満たないが、物品Ｗの重量が所定の閾値を超える場合、又は物品Ｗの寸法が所定の閾値を超えるが、物品Ｗの重量が所定の閾値に満たない場合には、寸法又は重量のいずれかを優先するなど、予め定めた条件に従って第１制御又は第２制御の実行を決定する。

物品Ｗの重量や寸法に代えて、物品Ｗの特性に応じて制御種を決定する場合、決定処理部１０４は、物品Ｗの特性に応じて予め決められた制御種の実行を決定する。
このような物品Ｗの特性に係る情報も含め、物品Ｗの寸法や重量の情報と合わせて複合的な判断によって制御種を決定することもできる。例えば、物品Ｗの特性に基づき、第１制御又は第２制御のいずれの制御でもかまわない場合には、物品Ｗの寸法と重量に基づいて制御種を決定し、物品Ｗの特性上、第１制御又は第２制御のいずれかしか許容できない場合には、物品Ｗの寸法や重量の情報に基づいた判断よりも、当該物品Ｗの特性に基づいた判断を優先して制御種を決定する。

制御部１０５は、仕分け機構３０（４０）に対し、仕分け情報、及び決定処理部１０４によって決定された制御種に基づいた制御信号を出力し、これにより仕分け作業を実行する。制御部１０５は、押出部３３を搬送路上に突出させて移動させる。より具体的には、制御部１０５は、物品Ｗに関する情報に応じて、押出部３３を搬送路の搬送面１３０２の下方まで稼働させて物品Ｗをシュート部１３１（１３２、１４１、１４２）に押し出す第１制御と、押出部３３を搬送路の搬送面１３０２上で停止させることで物品をシュート部１３１（１３２、１４１、１４２）に案内する第２制御と、を実行する。第１制御において押出部３３が稼働して到達する位置は、少なくとも搬送面１３０２の下方であるが、例えば待機位置まで稼働するものとしてもよい。これに伴い、押出部３３は、物品Ｗに当接し、物品Ｗを搬送ローラ１３０１の搬送方向と直交する方向に搬送する。

仕分け機構３０（４０）は、制御部１０５から入力された制御信号に基づき、各物品Ｗを所定のシュート部１３１（１４１）へ送り出す。

●処理の流れ
続いて、物品Ｗの重量が所定値よりも重い場合に実行される第１制御と、当該物品Ｗの重量が所定値よりも軽い場合に実行される第２制御による動作について、処理の流れと共に詳述する。以下の第１制御と第２制御の説明では、分岐部１３０において、物品Ｗをシュート部１３１に仕分ける場合を例にとるが、物品Ｗをシュート部１３２に仕分ける場合にもベルト３１の回転が逆方向となる以外は同様に制御される。また、分岐部１４０においても同様に制御される。

なお、仕分けシステム１において、決定処理部１０４は、搬送されてくる物品Ｗごとに第１制御又は第２制御のいずれの仕分け制御を実行するか決定する。一方、仕分け機構３０は、決定処理部１０４によって決定した仕分け制御に応じた動作を開始するまで所定の待機状態にあり、制御部１０５が決定された仕分け制御を実行すると動作を開始する。また、仕分け機構３０は、仕分け制御が実行された後には再び所定の待機状態に戻る。
ここで、本実施形態における待機状態は、図５に示される状態であり、押出部３３は搬送面上に突出することなく、搬送面下に潜在した状態にある。以下の説明においては、かかる状態を単に「待機状態」と称することがある。また、この待機状態における押出部３３の位置を「待機位置」と称することがある。

第１制御は、押出部３３を搬送路の搬送面１３０２の下方まで稼働させて物品Wをシュート部１３１、１４１に押し出す制御である。第１制御では、押出部３３は、物品Wに当接してから搬送面１３０２の下方に移動するまで停止せず、例えば一定速度で動作しながら下方に潜り込む。押出部３３は、搬送面１３０２端部において駆動ローラ３２の外縁に沿って円弧を描きながら下降し、物品Wとの当接面が下方を向くに従い物品Wから離間する。このとき、物品Wは、シュート部１３１の搬送面を構成する傾斜式のフリーローラに当接しており、押出部３３から与えられた運動量と重力に応じて、フリーローラの表面を滑降する。

第２制御は、押出部３３を搬送路の搬送面１３０２上で停止させることで物品Ｗをシュート部１３１、１４１に案内する制御である。第２制御では、押出部３３は、搬送面１３０２の端部にて物品Wに当接している状態で停止する。より具体的には、押出部３３は、物品Wとの当接面が搬送面１３０２の下方に潜り込む前に停止するとよい。本実施形態の形状においては、当該当接面は、搬送面１３０２上では搬送面１３０２に対して略直交しているところ、当該当接面が駆動ローラ３２に沿って約４５度傾いた時点で一旦停止すると好適である。その結果、物品Wは、押出部３３により与えられた運動量に応じて搬送面１３０２からはじき出され、シュート部１３１、１４１に移動する。はじき出された物品Wは、シュート部１３１、１４１の搬送面を構成する傾斜式のフリーローラまで到達し、運動量と重力に従ってシュート部１３１、１４１上を滑降する。

第２制御は、押出部３３を、搬送面１３０２上に突出している状態で一旦停止させた後に搬送面１３０２の下方まで稼働させる。物品Wは、押出部３３が停止している間に搬送面１３０２からはじき出され、シュート部１３１、１４１に移動する。第２制御における停止時間は、例えば物品Wがシュート部１３１、１４１に到達するのに要する時間より十分長く規定されており、押出部３３は、物品Wがはじき出された後に搬送面１３０２の下方に移動する。また、第２制御における停止時間は、物品Wがシュート部１３１、１４１に到達するのに要する時間より短くてもよく、この場合の停止時間は停止後に稼働する押出部３３が再び物品Wに当接しない程度の長さである。

第１制御と第２制御とにおいて、待機位置から動作を行い再度待機位置に戻るまでの時間、すなわち動作周期は、略同一である。第２制御の場合には停止時間を有するため、第２制御における押出部３３の移動速度は、第１制御における移動速度よりも速くなっている。この構成によれば、第２制御において押出部３３は物品Wをより速く押圧するため、物品Wに勢いをつけてはじき出すことができる。また、第１制御および第２制御のいずれであっても、ほぼ同時点に待機位置の状態に戻ることができるので、全体の処理能力を維持できる。

ここで、図８を用いて関連技術における仕分けシステムによる搬送の様子を説明する。この仕分けシステムは、袋状等の薄い物品Ｗを本実施形態の第１制御により搬送するものである。本実施形態の仕分けシステムと同様の構成には、同じ符号を付した。第１制御においては、押出部３３がベルト３１上の軌道の限りにおいて物品Ｗを押圧するので、物品Ｗを確実にシュート部１３１へと案内することができる。一方、押出部３３と搬送ローラ１３０１との間の空隙Ｇ３が次第に小さくなっていく結果、物品Ｗが袋状等、特に端部が薄い形状の場合には、物品Ｗの端部が当該空隙Ｇ３に挟まれてしまう恐れがある。そこで、物品Ｗに関する情報が所定の条件を満たす場合には、以下に説明する第２制御を行う。

図９は、本実施形態の仕分けシステムにおいて物品Ｗを第２制御により搬送する様子を示す模式図である。同図においては、押出部３３が搬送面１３０２上に突出している状態で停止している様子を示している。この制御において押出部３３は、押出部３３と搬送ローラ１３０１との間の空隙Ｇ３が所定の大きさに保たれた状態で停止する。その結果、物品Ｗは押出部３３が停止している間にシュート部１３１、１４１にはじき出される。したがって、第２制御によれば、袋状等、物品Ｗの端部が薄い場合であっても空隙Ｇ３に挟まれることなく、物品Ｗを確実にシュート部１３１、１４１に案内することができる。

ここで、物品Ｗは、薄型の形状の場合には重量が小さい蓋然性が高い。この点、本装置においてはベルトコンベア１１、１２に配設されている計量部により物品Ｗの重量を正確かつ迅速に計測することができる。そこで、重量を用いて制御種を異ならせることで、様々な形状の物品Ｗを確実に搬送することができる。

図１０は、物品Ｗの仕分け処理の全体的な流れを示す。
採寸計量部１ａは、センサ群２０により物品Ｗの物品情報を取得する（Ｓ１）。この物品情報に基づき、物品Ｗの寸法や重量などが把握される。

仕分け情報生成部１０３は、物品情報及び仕分け条件記憶部１０１を参照して、物品Ｗの寸法や重量、その他の仕分け条件を適用するために必要な情報をもとに、仕分け条件を適用することによって物品Ｗの仕分け先として所定のシュート部１３１、１３２、１４１、１４２を決定し、当該仕分け先に係る情報を含む仕分け情報を生成する。

決定処理部１０４は、物品Ｗの重量に基づき、制御種情報記憶部１０２を参照して、物品Ｗの重量に応じた制御種として、第１制御又は第２制御のいずれかの実行を決定する（Ｓ２）。

制御部１０５は、決定処理部１０４によって決定された制御種に係る仕分け制御を実行し、仕分け情報と制御種に応じた制御信号が仕分け機構３０に出力されると、これに応じて仕分け機構３０は物品Ｗの仕分けを行う（Ｓ３）。

なお、仕分け機構３０が所定の仕分け制御に応じた動作を開始するタイミングは例えば、物品Ｗの仕分けが行われる分岐部１３０、１４０よりも上流に設けたセンサ１３３、１４３により、分岐部１３０、１４０に物品Ｗが接近したのを検知し、これによりタイミングを計る。また、当該センサ１３３、１４３によって物品Ｗの接近を検知したタイミングから、仕分けを行う分岐部１３０、１４０までの搬送速度や距離に基づき、当該仕分けを行う分岐部１３０、１４０に物品Ｗが到来するまでの時間を算出し、これによりタイミングを計ってもよい。

以上の本実施形態に係る仕分けシステム１によれば、物品Ｗに応じて安定した仕分けを行うことができる。具体的には、搬送面１３０２上における物品Ｗの重量に応じて安定的且つ的確な仕分けを行うことができる。第１制御だけでは、薄い物品Ｗを押出部３３と搬送ローラ１３０１との間に挟んでしまうおそれがあった。これに対して本実施形態に係る仕分けシステム１は、第１制御と第２制御という二種類の制御を実行でき、これによりどのような物品Ｗにも対応できる。

なお、以上の本実施形態においては、図５に示されるように、隣り合う搬送ローラ１３０１間にはベルト３１や押出部３３を突出させるための間隙Ｇ１が設けられ、図１に示すように、分岐部１３０とシュート部１３１の間にも間隙Ｇ２が設けられる。
物品Ｗはこの間隙Ｇ１、Ｇ２を跨ぐようにして搬送されるため、この間隙Ｇ１、Ｇ２の幅よりも小さい幅の物品Ｗが搬送される場合、当該物品Ｗが間隙Ｇ１、Ｇ２にはまり込んだり、間隙Ｇ１、Ｇ２から落ちたりする可能性がある。これを回避すべく、採寸計量部１ａによって物品Ｗが採寸、軽量された結果、間隙Ｇ１、Ｇ２の幅よりも狭い幅を有する物品Ｗが検知された場合には、そのような物品Ｗが検知されたことを報知するようにしてもよい。

また、本実施形態において、回転するベルト３１上の押出部３３の位置を検出したり、押出部３３そのものがベルト３１から外れてしまっていないかを検出したりするセンサを配設するようにしてもよい。センサは、押出部３３が待機位置にあることを検出する。センサは、例えば投光器および受光器よりなる透過型光電センサを用いることができる。センサは、例えば物品Ｗを押し出した後、すなわち第１制御又は第２制御が実行された後に、待機位置に到達しているか判定する。待機位置に到達していない場合には、エラーを報知する。待機位置に到達していない場合、押出部３３と搬送ローラ１３０１との間に物品Ｗを挟んでしまっているおそれがあるため、エラーの報知内容に物品Ｗを挟み込んでいる旨の情報が含まれていてもよい。また、第１制御又は第２制御が実行された後の所定の時点で待機位置に到達していないと判定される場合、駆動ローラ３１を直前の第１制御又は第２制御とは逆方向に回転させ、押出部３３を後退させてもよい。この構成によれば、挟み込んだ物品Ｗを解放することができる。この処理は、直前に行われた制御が第２制御で有る場合のみ行い、第１制御の場合には行わないものとしてもよい。さらに、上述の逆回転の処理が行われた場合には、当該処理が行われた物品Ｗの形状等を記憶し、決定処理部１０４は、同様の条件を有する物品Ｗに対して第２制御を行うものとしてもよい。この構成によれば、第２制御をより適切に適用することができるようになるため、押出部３３による挟み込みを一層少なくすることができる。
なお、待機位置にある押出部３３が検出可能である限り、センサの種類や設け方は特に限られず、他の態様によるものであってもよい。

なお、シュート部１４１について上記で言及したとおり、シュート部１４１には所定の長さ毎にセンサ１４１１、１４１２、１４１３が設けられており、これにより物品Ｗの滞留状態を判断できる。また、採寸計量部１ａにおいては、物品Ｗの寸法や重量、物品の特性といった物品情報を取得することができる。そこで、これら物品Ｗの滞留状態に係る情報、物品情報、及び物品Ｗに対して適用した制御種に係る情報の相関関係を機械学習し、搬送されてくる物品Ｗに適用する制御種を決定あるいは切り替えるようにしてもよい。

即ち、機械学習により、所定の物品情報をもつ物品Ｗに対して第１制御又は第２制御を実行した場合、あるいは所定の条件に沿って物品Ｗに適用する制御種を決定した場合、その結果として物品Ｗの滞留が発生しているか否かを判断することができる。このような判断ができた場合に、ある特定の条件下では、物品Ｗに適用する制御種を第１制御から第２制御に切り替えたり、逆に第２制御から第１制御に切り替えたりする。これにより、シュート部１４１における物品Ｗの滞留を防いだり、解消させたりし、効率的な仕分けを行うことができる。

また、本実施形態に係る仕分けシステム１において、採寸計量部１ａと仕分け部１ｂの間には、物品Ｗの物品情報や送り状伝票等を印刷情報としてラベル用紙に印刷してラベルを発行するラベル発行装置や、当該ラベルを物品Ｗに貼付するラベル貼付装置等を設けることもできる。
さらに、ラベル発行装置を各シュート部１３１、１３２、１４１、１４２に配置することで、例えばキャリア別仕分けを仕分け条件で選択している場合は、シュート部１３１、１３２、１４１、１４２（仕分け先、仕分け先のキャリア）に当該キャリア用ラベルを発行することができる。伝票の書式や印字内容はキャリア毎に異なるため、出力する仕分け情報に印字情報を含んで出力することでシステム化、ライン化を実現する。なお、伝票が統一できる場合には、各々のシュート部１３１、１３２、１４１、１４２に配置する必要はなく、採寸計量部１ａから仕分け部１ｂまでの間にラベル発行装置を配置することもできる。

また、物品Ｗの仕分け作業をスムーズにするための機能として、例えば、物品Ｗが連続して搬送されてきた場合に、物品Ｗの重量に応じて搬送速度を変更する機能や、物品Ｗを各シュート部１３１、１３２、１４１、１４２へ送出する送出速度や押圧量を調整する機能が適宜に設けられていてもよい。
そうすることで、取扱注意の物品Ｗや、天地無用や高さのある物品Ｗの破損や転倒を回避できるので、そのような破損や転倒による損害を無くし、また、それらの報告や追加作業の指示工数などの無駄な工数発生を防止することができる。

また、上述したソフトウェア資源は適宜の設計によりいずれかのハードウェア資源に分散又は集約させることができるし、ハードウェア資源も物理的に一体をなす装置あるいは別体をなす装置として構成することもできる。これにより例えば、ソフトウェア資源はその一部又は全てを、中央集権的な上位の装置やコントローラにもたせるように構成することもできるし、所定のネットワークによって接続された外部のサーバにもたせることもできる。

●実施形態総括
本発明は、搬送過程で物品を仕分ける仕分けシステム及びコンピュータプログラムに関する。

物流システムにおいては、物品の寸法、配送先や配送を担う配送業者等により、物品の仕分けが行われる。

この点、物品の仕分けを行う装置としては例えば、搬送ラインでの搬送中は把持部材によって物品を弾性的に把持する一方、仕分け箇所では仕分け機構の物品送り出し作用によって把持を解除して物品を仕分けラインに向けて送り出す物品仕分装置が知られている。（特許第５７９７５０１号公報参照）。

従来、物品を仕分けるシステムでは、一律の制御で仕分けを行っていたため、薄型の荷物や袋状の物品は仕分けの過程で装置に巻き込まれてしまうおそれがあった。

そこで本発明は、物品に応じて安定した仕分けを行うことを目的の一つとする。

上記目的を達成するため、本発明に係る仕分けシステムは、物品を搬送する搬送路と、前記搬送路上の前記物品をシュート部に案内する押出部と、前記押出部を前記搬送路上に突出させて移動させる制御を行う制御部と、を有し、前記制御部は、前記押出部を前記搬送路の搬送面の下方まで稼働させて前記物品を前記シュート部に押し出す第１制御と、前記押出部を前記搬送路の搬送面上で停止させることで前記物品を前記シュート部に案内する第２制御と、を実行する、ことを特徴とする。

前記第２制御は、前記押出部を、前記搬送面上に突出している状態で一旦停止させた後に前記搬送面の下方まで移動させるものとしてもよい。

前記制御部は、前記物品の重量が所定の重量を超える場合には前記第１制御を行い、前記所定の重量以下の場合には前記第２制御を行うものとしてもよい。

前記制御部は、前記物品が所定の形状である場合には前記第２制御を行い、前記所定の形状以外である場合には前記第１制御を行うものとしてもよい。

また、上記目的を達成するため、本発明に係るコンピュータプログラムは、物品を搬送する搬送路と、前記搬送路上の前記物品をシュート部に押し出す押出部と、を有する仕分けシステムに対し、前記押出部を前記搬送路上に突出させて移動させる制御を行う制御命令を実行し、前記制御命令は、前記押出部を前記搬送路の搬送面の下方まで稼働させて前記物品を前記シュート部に押し出す第１制御と、前記押出部を前記搬送路の搬送面上で停止させることで前記物品を前記シュート部に案内する第２制御と、を実行する。
なお、コンピュータプログラムに係る発明として構成した場合には、コンピュータプログラムは、各種のコンピュータ読取可能な記録媒体に格納して提供したり、インターネット等のネットワークを介してダウンロード可能に提供したりすることができる。

本発明によれば、物品に応じて安定した仕分けを行うことができる。

１ ：仕分けシステム
１０１ ：仕分け条件記憶部
１０２ ：制御種情報記憶部
１０３ ：仕分け情報生成部
１０４ ：決定処理部
１０５ ：制御部
１ａ ：採寸計量部
１ｂ ：仕分け部
１０－１５ ：ベルトコンベア
２０ ：センサ群
２１ａ－２１ｈ ：物品検出センサ
２３ ：ゲートセンサ
３０、４０ ：仕分け機構
３１ ：ベルト
３２ ：駆動ローラ
３３（３３ａ－３３ｄ） ：押出部
１３０、１４０ ：分岐部
１３０１ ：搬送ローラ
１３１、１３２、１４１、１４２ ：シュート部
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｓ ：間隙
Ｗ ：物品

Claims (5)

1. 物品を搬送する搬送路と、
   前記搬送路上の前記物品をシュート部に案内する押出部と、
   前記押出部を前記搬送路上に突出させて移動させる制御を行う制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記押出部を前記搬送路の搬送面の下方まで稼働させて前記物品を前記シュート部に押し出す第１制御と、前記押出部を前記搬送路の搬送面上で停止させることで前記物品を前記シュート部に案内する第２制御と、を実行する、
   ことを特徴とする仕分けシステム。
2. 前記第２制御は、前記押出部を、前記搬送面上に突出している状態で一旦停止させた後に前記搬送面の下方まで移動させる、
   請求項１記載の仕分けシステム。
3. 前記制御部は、前記物品の重量が所定の重量を超える場合には前記第１制御を行い、前記所定の重量以下の場合には前記第２制御を行う、
   請求項１又は２記載の仕分けシステム。
4. 前記制御部は、前記物品が所定の形状である場合には前記第２制御を行い、前記所定の形状以外である場合には前記第１制御を行う、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の仕分けシステム。
5. 物品を搬送する搬送路と、
   前記搬送路上の前記物品をシュート部に押し出す押出部と、を有する仕分けシステムに対し、
   前記押出部を前記搬送路上に突出させて移動させる制御を行う制御命令を実行し、
   前記制御命令は、前記押出部を前記搬送路の搬送面の下方まで稼働させて前記物品を前記シュート部に押し出す第１制御と、前記押出部を前記搬送路の搬送面上で停止させることで前記物品を前記シュート部に案内する第２制御と、を実行する、
   コンピュータプログラム。
   
   

Images