JP3747088B2 - フィーダコンベヤ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送物を仕分け装置へ供給するフィーダコンベヤ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば返品された雑誌、書籍、ビデオテープ、カセットテープ等の１個単位の物品は、各物品に設けられているバーコードにより、所定の場所に格納されるようになっている。
そのため、従来では、作業者が返品されたこれらの物品をベルトコンベヤにて１個ずつ乗せ、ベルトコンベヤで仕分けを装置へ搬入することが行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
処が、返品されたこれらの物品をベルトコンベヤ上に投入して搬送すると、各物品はベルトコンベヤ上に点在し、途中で人手によってその向きを揃える必要があった。
【０００４】
そこで、傾斜コンベヤにて搬送することが考えられるが、これでは揃えられた物品を水平にすることができないので、仕分け装置への搬入がスムーズにできず、実用的ではなかった。
又、投入作業時に投入作業が速かったり、誤って２つ同時に投下したりすると、ベルトコンベヤ上に物品が重なり、仕分け装置への搬入ができないので、途中で人手によってその重なりを無くす必要があった。
【０００５】
更に、仕分け装置への搬入前にバーコードを読み取り、これに基づいて仕分け装置内での仕分けを容易にする必要があるが、ベルトコンベヤにて物品を搬送すると、表面側しか検出できず、正確な読み取りが困難であった。
そこで、ベルトコンベヤの物品のバーコードを読み取るためには、バーコードが上側になるように物品を乗せる必要があり、作業効率を著しく損なう原因となる。
【０００６】
本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、投入された物品を人手によらず一方側に揃えた後に水平状態にすることができるフィーダコンベヤ装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、投入された物品を人手によらず重なりを無くすと共に一方側に揃えた後に水平状態にすることができるフィーダコンベヤ装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、投入された物品を人手によらず重なりを無くすと共に一方側に揃えた後に水平状態にすることができ、且つ上下２方向にてバーコードを読み取ることができるフィーダコンベヤ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、搬送面を搬送方向に対し直交方向に傾斜して設置される投入ベルトコンベヤと、前記投入ベルトコンベヤと連接し、前記傾斜と略同角度で搬送面を傾斜して設置される切り離しベルトコンベヤと、前記切り離しベルトコンベヤと連接し、前記傾斜と略同角度で搬送面を傾斜して設置され、前記切り離しベルトコンベヤの搬送速度と略同一速度であり、駆動停止時に搬送物の慣性に追随する搬送ローラを持ち、搬送長が搬送物間の設定間隔以上の長さである切り離しローラコンベヤと、前記切り離しローラコンベヤと連接し、搬送面を前記傾斜から水平に移す、前記切り離しローラコンベヤと駆動時において略同一搬送速度であるひねりベルトコンベヤと、前記切り離しベルトコンベヤと前記切り離しローラコンベヤとの間に配置され、搬送物間の間隔を検出する隙間検出器と、前記隙間検出器の信号に基づき搬送物間の間隔が設定間隔以上になるようにある物品を検出終了後次の物品を検出するまでの時間が所定時間以下の場合には、前記投入ベルトコンベヤ、前記切り離しベルトコンベヤ及び前記切り離しローラコンベヤの駆動装置の停止を行い、その後設定時間による各駆動装置の起動を行う制御装置とからなる切り離し制御機構とを備え、前記切り離しベルトコンベヤは、前記隙間検出器の最小検出距離を超えた切り離しが前記投入ベルトコンベヤ間でできるように搬送速度が前記投入ベルトコンベヤより速く設定可能となっていることを特徴とするものである。
【００１３】
（作用）
本発明においては、搬送物が投入ベルトコンベヤに投入されると、搬送物は投入ベルトコンベヤの傾きにより投入ベルトコンベヤの底面側へ降下し、投入ベルトコンベヤの底面上に下部側を当接した状態で搬送される。次の切り離しベルトコンベヤでは、搬送物は同様に傾斜して搬送される。そして、切り離しベルトコンベヤは、投入時に搬送物の重なりがある場合でも、所定の最小隙間を設けるための切り離しが投入ベルトコンベヤ間でできるように、搬送速度が投入ベルトコンベヤより速く設定可能となっており、各搬送物の間隔を最小隙間以上に保持する。次の切り離しローラコンベヤでは、搬送物は同様に傾斜して搬送される。切り離しベルトコンベヤと切り離しローラコンベヤとの間に配置された、搬送物間の間隔を検出する隙間検出器が、搬送物間の間隔が所定間隔以下であることを検出すると、制御装置では、その信号に基づいて切り離しベルトコンベヤ他のの駆動装置の停止・起動を制御する。そして、通常走行時には前段の切り離しベルトコンベヤから送られてくる搬送物を次のひねりベルトコンベヤへ受け渡す。次のひねりベルトコンベヤでは、搬送物は水平状態に変えられる。
また、本発明においては、通過する物品を隙間検知器が検出してから次の物品を検出するまでの時間が所定時間以下の場合には、物品間が接近し過ぎているので、制御装置から投入ベルトコンベヤ、切り離しベルトコンベヤ及び切り離しローラコンベヤの駆動装置に対して停止指令が出され、投入ベルトコンベヤ、切り離しベルトコンベヤ及び切り離しローラコンベヤを停止する。これによって、下流側の物品は、停止時切り離しローラコンベヤ上にあっても慣性により停止していないひねりベルトコンベヤに乗り移り、下流へ送られる。従って、接近し過ぎていた物品は切り離される。そして、停止から所定時間経過すると、制御装置から投入ベルトコンベヤ、切り離しベルトコンベヤ及び切り離しローラコンベヤの駆動装置に起動指令が出され、投入ベルトコンベヤ、切り離しベルトコンベヤ及び切り離しローラコンベヤを起動する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１乃至図８は、請求項１の発明の実施の形態を示す。
図において、１は、投入ベルトコンベヤである。投入ベルトコンベヤ１は、図４、図７に示すように、ベルトコンベヤ２が基台３に対して傾きθ＝２０゜で設置されている。そして、ベルトコンベヤ２の底面側にはコンベヤガイド４が取り付けられている。尚、ベルトコンベヤ２は、図示しないモータにより駆動される。また、投入ベルトコンベヤ１のコンベヤガイド４の一部に長手方向に沿ってベルトコンベヤ１１が設けられている。
【００２０】
ここで、ベルトコンベヤ２及びコンベヤガイド４には、例えばテフロン（登録商標）コートを施す等によって表面を滑りやすくすることが好ましい。
５はひねりベルトコンベヤである。ひねりベルトコンベヤ５は、図５に示すように、例えば５本のキャリアローラ６ａ〜６ｅを、基台７に対する傾きθが２０゜から水平になるように、２０゜、１５゜、１０゜、５゜、０゜の順に回転自在に設置すると共に、１２本のポリマックスベルト（多条ベルト）８を張設したものである。そして、ひねりベルトコンベヤ５の底面側にはコンベヤガイド９が取り付けられている。尚、ひねりベルトコンベヤ５は、図示しないモータにより駆動される。
【００２１】
このひねりベルトコンベヤ５としては、雑誌を搬送する場合には、ポリマックスベルト８に代えて平ベルト（ダコレスコンベヤ）を用いることが望ましい。これは、ポリマックスベルト８の場合には、雑誌の表紙が折れ曲がっていると、ポリマックスベルト８の下に曲がった部分が入り、雑誌を破損する虞があるためである。
【００２７】
１０は作業テーブルである。
また、投入コンベヤ１とひねりコンベヤ５との間に、傾斜して設置され速度が可変制御可能な切り離しベルトコンベヤ１２と、傾斜して設置される切り離しローラコンベヤ１３とを追加している。
ここで、切り離しベルトコンベヤ１２は、モータが可変制御設定できる点を除いて投入ベルトコンベヤ１と同様の構成である。本実施の形態では、切り離しベルトコンベヤ１２の速度は０〜５８ｍ／ｍｉｎとした。又、投入ベルトコンベヤ１の速度は４５ｍ／ｍｉｎとした。１６はコンベヤガイドである。
【００２８】
切り離しローラコンベヤ１３は、図６に示すように、ローラコンベヤ１７が基台１８に対して傾きθ＝２０゜で設置されている。そして、ローラコンベヤ１７の底面側にはコンベヤガイド１９が取り付けられている。尚、ローラコンベヤ１７は、図示しないモータにより駆動される。その速度は５８ｍ／ｍｉｎとした。
切り離しベルトコンベヤ１２と切り離しローラコンベヤ１３との間には、透過型の隙間検出器１４，１４が配置されている。隙間検出器１４，１４は、制御装置１５に連絡し、搬送物間の間隔を所定値に保持するように、切り離しベルトコンベヤ１２他のモータ（図示せず）の駆動を制御する。
【００２９】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
ここでは、本実施の形態を本の仕分け前の送り装置に適用した場合の作用を説明する。
先ず、作業テーブル１０に搬送物として本Ｂを用意し、投入ベルトコンベヤ１、ひねりベルトコンベヤ５、切り離しベルトコンベヤ１２，切り離しローラコンベヤ１３のモータを駆動する。
次に、作業者Ａが本Ｂを投入ベルトコンベヤ１に投入すると、本Ｂは投入ベルトコンベヤ１のベルトコンベヤ２の表面を滑りながらベルトコンベヤ２の底面側のコンベヤガイド４へ降下する。そして、本Ｂは、コンベヤガイド４の底面上に下部側を当接した状態でベルトコンベヤ２により矢印方向に搬送される。
投入ベルトコンベヤ１の本Ｂが投入されると、本Ｂはベルトコンベヤ２の面を滑りながら降下するので、テフロン（登録商標）などで滑りよいベルトコンベヤ２およびコンベヤガイド４を用いた場合、底部側にコンベヤガイド４で本Ｂを受けると、ベルト上は静止摩擦的な抵抗を搬送物に与えるので本Ｂの姿勢が安定しずらい。これを防止するために、投入ベルトコンベヤ１のコンベヤガイド４の一部に長手方向に沿ってベルトコンベヤ１１を設けることで、コンベヤガイド４と並行してベルトコンベヤから成る可動ガイド１１がベルトコンベヤ２と殆ど同期して駆動されているので、可動ガイド１１上に降下した本Ｂはベルトコンベヤ２と共に移動し姿勢を壊すことがない。
以下、切り離しベルトコンベヤ１２，切り離しローラコンベヤ１３による切り離し制御を行いながら、次のひねりベルトコンベヤ５へくると、ひねりベルトコンベヤ５では、本Ｂの傾きθを２０゜から０゜順次へ変えながら搬送する。この間、本Ｂの下部側はコンベヤガイド９上を滑動している。
そして、水平状態に変えられた本Ｂはひねりベルトコンベヤ５から排出される。このひねりベルトコンベヤ５の下流側には、図示しない仕分け装置があり、本Ｂの仕分けを行う。
本実施の形態において切り離し制御とは、下記の事柄を意味する。
本Ｂの場合、自動仕分け装置（ソーター）側への受け渡し条件として本Ｂと本Ｂとの間隔を２０３．２ｍｍ以上離す必要がある。
【００３０】
本実施の形態に係るフィーダコンベヤへは、人手により一冊一冊投入する作業となるが、コミック本等小さいサイズの本Ｂでは、本Ｂの間隔が２０３．２ｍｍより小さくなることがある。
従って、ソーター側へ受け渡す前に本実施の形態に係るフィーダコンベヤにて本Ｂの間隔を２０３．２ｍｍ以上確保するための切り離し制御が必要となる。
【００３１】
本実施の形態では、切り離し制御の目標とする本Ｂの間隔を２２０ｍｍとする。
本実施の形態で適用するソーターの最大速度が６０ｍ／ｍｉｎのため、本実施の形態に係るフィーダコンベヤの速度はソーターコンベヤの速度を越えることはできない。そこで、本実施の形態に係るフィーダコンベヤの速度は、５８ｍ／ｍｉｎとした。
【００３２】
次に、本実施の形態での本Ｂとしては、特に限定しないが、豆本サイズ（８６Ｗ×１４８Ｌ）〜Ｂ４サイズ（２５７Ｗ×３６Ｌ）、厚さ２ｍｍ〜６５ｍｍ、重量平均０．４ｋｇ／冊であれば問題なく処理できる。
次に、速度差による切り離しについて説明する。
隙間検出器１４，１４にて本Ｂ１と本Ｂ２との隙間を検出する。即ち、隙間が２２０ｍｍあるか否かを監視する。ここで、最小検出距離は、１０ｍｍである（実験値）。
【００３３】
従って、本Ｂ１と本Ｂ２との間は１０ｍｍ以上開いている必要がある。
そこで、投入ベルトコンベヤ１と切り離しベルトコンベヤ１２との速度差による切り離し量Ｘを算出する。
最小１４８ｍｍ（豆本）同士が隙間０で流れた場合には、下記のとおりとなる。
Ｘ＝（１４８＋１４８）／２（５８／４５ー１）＝４２．８ｍｍ
これは、隙間検出器１４，１４にて十分に隙間を検出することができる。
【００３４】
処が、投入作業が速かったり、誤って２冊同時に投入した場合、本Ｂの隙間は２２０ｍｍより小さくなることがある。
この場合には、投入ベルトコンベヤ１と切り離しベルトコンベヤ１２との速度差による切り離し制御をすることはできない。
この場合には、隙間検出器１４，１４にて本Ｂ１と本Ｂ２との隙間が２２０ｍｍあるか否かを監視し、隙間が２２０ｍｍ未満の場合、切り離しベルトコンベヤ１２を起動・停止することにより、隙間を２２０ｍｍ以上とする。
【００３５】
これを図８に基づいて説明する。ここでは、便宜上本実施の形態に係るフィーダコンベヤの速度を６０ｍ／ｍｉｎ（１０００ｍｍ／ｓｅｃ）とする。即ち、隙間２２０ｍｍは０．２２秒を示す。
（１） 本Ｂ１が隙間検出器１４，１４を通過完了の瞬間に、隙間検出器１４，１４がＯＮからＯＦＦへ切り替わる。この時、制御装置１５ではタイマーカウントを開始する。
【００３６】
（２） そして、本Ｂ２が隙間検出器１４，１４間を横切る最初の瞬間に、隙間検出器１４，１４がＯＦＦからＯＮへ切り替わる。
ここで、（１）から（２）までの時間をＴ秒とする。
Ｔ≧０．２２秒の場合は、運転を続行する。
Ｔ＜０．２２秒の場合には、投入ベルトコンベヤ１、切り離しベルトコンベヤ１２、切り離しローラコンベヤ１３を瞬時に停止させる。この時、本Ｂ２が慣性により隙間検出器１４，１４より約１００ｍｍ移動して切り離しローラコンベヤ１３上に停止する。本Ｂ１は停止時切り離しローラコンベヤ１３上にあっても慣性によりひねりベルトコンベヤ５に乗り移り、下流へ送られる。
【００３７】
（３） 投入ベルトコンベヤ１、切り離しベルトコンベヤ１２、切り離しローラコンベヤ１３の再起動は、投入ベルトコンベヤ１、切り離しベルトコンベヤ１２、切り離しローラコンベヤ１３の停止から更にタイマーカウントし、Ｔ＝０．２２秒になったら行う。
（４） 再起動時に加速時間が掛かるため、結果的には本Ｂ１と本Ｂ２との隙間は２２０ｍｍ以上となる。
【００３８】
図９乃至図１１は、本発明の実施の形態を示す。
本実施の形態では、図１に示す実施の形態に対し、上下にバーコードリーダ２３，２３を配置したデータ読み取りコンベヤ２０を連設したものである。
データ読み取りコンベヤ２０は、２つのローラコンベヤ２１，２２により構成されている。後段のローラコンベヤ２２は、図示しない自動分別装置に連設されるようになっている。
【００３９】
本実施の形態では、ひねりベルトコンベヤ１３から送られてくる本Ｂの表裏を特定することができないため、ローラコンベヤ２１，２２の上下からバーコードリーダ２３，２３で読み取るようにしてある。
従って、投入ベルトコンベヤ１への投入に当たっては、一々本Ｂの表裏を確認する作業が不要となる。
【００４０】
尚、以上の実施の形態では、搬送物として本について説明したが、ビデオテープ、カセットテープ等の１個単位の物品であれば特に限定するものではない。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、搬送物を投入するだけで投入ベルトコンベヤにより一側へ揃え、その後にひねりベルトコンベヤで水平状態に変えられるから、ベルトコンベヤを水平又は傾斜して配置した装置に比し、投入作業だけで処理することが可能となる。
【００４２】
また、本発明によれば、投入ベルトコンベヤと切り離しベルトコンベヤとの搬送速度差を予め設定しておくことで、たとえ投入時に重なり合っていたとしても、搬送物間に最小検出距離以上の隙間を必ず設けることができ、また、引き離しベルトコンベヤと切り離しローラコンベヤとの間にだけに隙間検出器を設け、かつ、ひねりベルトコンベヤ以外のコンベヤを停止・起動する簡単な制御だけで、各搬送物間の間隔が所定間隔以下になると、その速度を可変制御し、各搬送物間の間隔を所定間隔以上に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 請求項１の発明の実施の形態を示す概略斜視図である。
【図２】 図１の概略平面図である。
【図３】 図１の概略側面図である。
【図４】 図１の投入ベルトコンベヤの概略斜視図である。
【図５】 図１の投入ベルトコンベヤの概略縦断面図である。
【図６】 図１のひねりベルトコンベヤの概略縦断面図である。
【図７】 図１の切り離しローラコンベヤの概略縦断面図である。
【図８】 図１の切り離し制御を説明する図である。
【図９】 本発明の実施の形態を示す概略斜視図である。
【図１０】 図９の概略平面図である。
【図１１】 図９の概略側面図である。
【図１２】 図９のローラコンベヤの概略縦断面図である。
【図１３】 図９のローラコンベヤの概略縦断面図である。
【符号の説明】
１ 投入ベルトコンベヤ
２ ベルトコンベヤ
４、９、１６、１７、１９ コンベヤガイド
５ ひねりベルトコンベヤ
６ａ〜６ｅ キャリアローラ
１０ 作業テーブル
１１ 可動ガイド
１２ 切り離しベルトコンベヤ
１３ 切り離しローラコンベヤ
１４ 隙間検出器
１５ 制御装置
２０ データ読み取りコンベヤ
２１ ローラコンベヤ
２３ バーコードリーダ
Ａ 作業者
Ｂ 本

Claims (1)

1. 搬送面を搬送方向に対し直交方向に傾斜して設置される投入ベルトコンベヤと、
   前記投入ベルトコンベヤと連接し、前記傾斜と略同角度で搬送面を傾斜して設置される切り離しベルトコンベヤと、
   前記切り離しベルトコンベヤと連接し、前記傾斜と略同角度で搬送面を傾斜して設置され、前記切り離しベルトコンコンベヤの搬送速度と略同一速度であり、駆動停止時に搬送物の慣性に追随する搬送ローラを持ち、搬送長が搬送物間の設定間隔以上の長さである切り離しローラコンベヤと、
   前記切り離しローラコンベヤと連接し、搬送面を前記傾斜から水平に移す、前記切り離しローラコンベヤと駆動時において略同一搬送速度であるひねりベルトコンベヤと、
   前記切り離しベルトコンベヤと前記切り離しローラコンベヤとの間に配置され、搬送物間の間隔を検出する隙間検出器と、
   前記隙間検出器の信号に基づき搬送物間の間隔が設定間隔以上になるようにある物品を検出終了後次の物品を検出するまでの時間が所定時間以下の場合には、前記投入ベルトコンベヤ、前記切り離しベルトコンベヤ及び前記切り離しローラコンベヤの駆動装置の停止を行い、その後設定時間による各駆動装置の起動を行う制御装置とからなる切り離し制御機構と
   を備え、
   前記切り離しベルトコンベヤは、前記隙間検出器の最小検出距離を超えた切り離しが前記投入ベルトコンベヤ間でできるように搬送速度が前記投入ベルトコンベヤより速く設定可能となっている
   ことを特徴とするフィーダコンベヤ装置。

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