アキュムレーションコンベヤ
【課題】簡易な構成で、搬送物間の距離を好適に縮小して、アキュムレーション効率及び搬送効率を向上させる。
【解決手段】アキュムレーションコンベヤ１０は、ゾーンＺごとに設けられ、該ゾーンＺを構成するキャリヤローラ１８を回転駆動するモータ２０と、ゾーンＺごとに設けられ、搬送物Ｐの通過を検知するセンサ２２と、センサ２２により検知された隣り合う２つの搬送物の検知情報に基づいて、搬送物の間の距離に関する距離情報を推定し、その推定された距離情報が所定範囲内の場合に、上流側後方の搬送物が搬送されているゾーンＺの搬送速度が、ゾーンＺの下流側に隣接するゾーンＺの搬送速度に対して相対的に速くなるように、ゾーンＺのモータ２０又はゾーンＺのモータ２０への制御入力を切り替える制御手段２６と、を備える。
【解決手段】アキュムレーションコンベヤ１０は、ゾーンＺごとに設けられ、該ゾーンＺを構成するキャリヤローラ１８を回転駆動するモータ２０と、ゾーンＺごとに設けられ、搬送物Ｐの通過を検知するセンサ２２と、センサ２２により検知された隣り合う２つの搬送物の検知情報に基づいて、搬送物の間の距離に関する距離情報を推定し、その推定された距離情報が所定範囲内の場合に、上流側後方の搬送物が搬送されているゾーンＺの搬送速度が、ゾーンＺの下流側に隣接するゾーンＺの搬送速度に対して相対的に速くなるように、ゾーンＺのモータ２０又はゾーンＺのモータ２０への制御入力を切り替える制御手段２６と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキュムレーションコンベヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品の搬送方向に沿って多数設けられたローラの回転又は停止によって、ローラ上の物品の搬送又は停止を行うことのできるアキュムレーションコンベヤが知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
アキュムレーションコンベヤは、複数台のコンベヤが連結して配置される。１台のコンベヤ上は複数のゾーンに分割され、各ゾーンには、ケース等の搬送物を検知するセンサ、及びゾーン内のコンベヤ（ローラ）を駆動させるためのモータ（またはモータ内蔵ローラ）が配置される。各ゾーンのローラとモータとは、無端ベルトで掛け渡されることで、ほぼ同期して回転する。
【０００４】
従来のアキュムレーションコンベヤは、上流から流れてきた搬送物が、あるゾーンに入ったことを当該ゾーン内のセンサが検知したとき、下流ゾーンに搬送物がない、または、下流ゾーンの搬送物が発進している等の状況から、搬送物を下流に流すか否かを判断し、モータの起動又は停止制御を行う。この結果、滞留時には１ゾーンに１つの搬送物のみ載置されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３０２２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載される従来のアキュムレーションコンベヤでは、上述のとおり１ゾーンに１つの搬送物しか載置できないため、搬送物間のギャップが大きく開くことがあり、一定長さ当たりのアキューム（滞留）量が少なくなってしまう。また、搬送物のサイズに応じて最適なゾーン長さが変わるため、大小様々な長さの搬送物を搬送する場合には、ゾーンピッチを最大搬送物の最適長さに合わせると、小さい搬送物の間のギャップが必要以上に大きくなりすぎてしまう。このため、アキュムレーション効率や搬送効率が低いという問題があった。
【０００７】
また、アキュムレーションコンベヤの下流側に高速ソータがあるような場合、コンベヤ上に滞留させた複数の搬送物を高速で排出することが必要となるが、搬送物間にギャップがあると、払い出しに時間を要し、払い出し能力が低下する。
【０００８】
さらに、従来のアキュムレーションコンベヤは、ゾーン単位で搬送物の滞留を制御するため、かつまた、１つのゾーンに１つの搬送物しか載置できないため、１つの搬送物ごとに１個のセンサ、１台のモータ（またはモータ内蔵ローラ）、センサ及びモータをコントロールする制御手段が必要となり、搬送物単位で考えた場合、高コストなコンベヤとなる。
【０００９】
そこで、本発明は、上記の問題点を解決し、簡易な構成で、搬送物間の距離を縮小して、アキュムレーション効率及び搬送効率を向上させることができるアキュムレーションコンベヤを提供することを目的とする
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係るアキュムレーションコンベヤは、搬送路を形成すべく互いに平行に併設された複数本のキャリヤローラ（１８）の回転を複数のゾーン（Ｚ）ごとに制御することにより、搬送物（Ｃ）の搬送又は停止を行うアキュムレーションコンベヤ（１０）において、ゾーン（Ｚ）ごとに設けられ、該ゾーン（Ｚ）を構成するキャリヤローラ（１８）を回転駆動する駆動手段（２０）と、ゾーン（Ｚ）ごとに設けられ、搬送物（Ｃ）の通過を検知する検知手段（２２）と、先行する搬送物（Ｃ）に後続の搬送物（Ｃ）を接近させるべく、検知手段（２２）からの検知情報に基づいて駆動手段（２０）を制御し、ゾーン（Ｚ）の搬送速度を切り換える制御手段（２６）とを備えることを特徴としている。
【００１１】
特に、制御手段（２６）をゾーン（Ｚ）ごとに設けることが好ましい。この場合、各ゾーン（Ｚｎ）における制御手段（２６）は、当該ゾーン（Ｚｎ）、その上流に隣接するゾーン（Ｚｎ−１）及びその下流に隣接するゾーン（Ｚｎ＋１）のそれぞれに設けられた検知手段（２２ｎ−１，２２ｎ，２２ｎ＋１）からの検知情報に基づき、当該ゾーン（Ｚｎ）における前記駆動手段（２０ｎ）を制御するとよい。
【００１２】
また、各ゾーン（Ｚｎ）における制御手段は、当該ゾーン（Ｚｎ）及びその下流に隣接するゾーン（Ｚｎ＋１）のそれぞれに設けられた検知手段（２２ｎ，２２ｎ＋１）からの検知情報に基づき、当該ゾーン（Ｚｎ）上の搬送物（Ｃ）と、その下流に隣接するゾーン（Ｚｎ＋１）上の搬送物（Ｃ）との間の距離に関する距離情報を推定し、前記推定された距離情報が所定範囲内である場合に、当該ゾーン（Ｚｎ）の搬送速度を速くするよう当該ゾーン（Ｚｎ）の駆動手段（２０ｎ）を制御することができる。
【００１３】
或いは、各ゾーン（Ｚｎ）における前記制御手段は、当該ゾーン（Ｚｎ）及びその上流に隣接するゾーン（Ｚｎ−１）のそれぞれに設けられた検知手段（２２ｎ，２２ｎ−１）からの検知情報に基づき、当該ゾーン（Ｚｎ）上の搬送物（Ｃ）と、その上流に隣接するゾーン（Ｚｎ−１）上の搬送物（Ｃ）との間の距離に関する距離情報を推定し、推定された距離情報が所定範囲内の場合に、当該ゾーン（Ｚｎ）の搬送速度を遅くするよう当該ゾーン（Ｚｎ）の駆動手段（２０ｎ）を制御するようにしてもよい。
【００１４】
更に、制御手段（Ｚｎ）は１つのみであり、ネットワーク回路を介して各ゾーン（Ｚ）における駆動手段（２０）及び検出手段（２２）に接続し、これによって各ゾーン（Ｚ）における駆動手段（２０）及び検出手段（２２）を前述と同様に制御することもできる。
【００１５】
このような構成とすることで、上流側の搬送物の搬送速度が下流側の搬送物の搬送速度に対して相対的に速くなるため、上流側搬送物を下流側搬送物へ近接させることができ、搬送物間の距離を好適に縮小することができる。搬送物間の距離を最小化することで、１ゾーンに複数の搬送物を載置することが可能となるため、一定長さ（例えば１ゾーン）当たりの搬送物の滞留量を多くすることができ、アキュムレーション効率が向上する。さらに、複数の搬送物を密集させて一纏まりで搬送することが可能となり、一定長さ当たりの搬送量を増やすことができ、搬送効率が向上する。また、このような制御を実現するためには、第１のゾーンの駆動手段又は第２のゾーンの駆動手段への制御入力を単純に切り替えるだけでよいので、従来の速度フィードバック制御等の複雑な制御が不要であり、このため駆動手段の応答速度等、構成要素の仕様上の制約もない。この結果、簡易な構成で、搬送物間の距離を好適に縮小して、アキュムレーション効率及び搬送効率を向上させることができる。
【００１６】
また、搬送物間の距離（ギャップ）を極めて小さくすることができるため、アキュムレーションコンベヤの下流側に高速ソータがあるような場合でも、コンベヤ上に滞留させた複数の搬送物を高速でソータに排出することが可能となり、ソータによる払い出し時間を最小化することが可能となる。さらに、従来のアキュムレーションコンベヤのように１ゾーンに１つの搬送物を滞留させるという概念がなくなるため、１ゾーンの長さを搬送物の大きさに依存することなく自由に設定することが可能となり、例えば１ゾーンの長さを大きくとることで、コンベヤ全体のモータ、センサ、及び制御手段の数を減らすことが可能となり、この結果、コストを低減させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るアキュムレーションコンベヤによると、簡易な構成で、搬送物間の距離を好適に縮小して、アキュムレーション効率及び搬送効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るアキュムレーションコンベヤの基本的な構成を示す概略図である。
【図２】本発明のアキュムレーションコンベヤにおけるコントローラの構成を示す概略図である。
【図３】図２に示したコントローラの制御入力切替部により実行される処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明のアキュムレーションコンベヤの作用について説明する概略図である。
【図５】本発明のアキュムレーションコンベヤの作用について説明する概略図である。
【図６】本発明のアキュムレーションコンベヤの作用について説明する概略図である。
【図７】本発明のアキュムレーションコンベヤの作用について説明する概略図である。
【図８】本発明のアキュムレーションコンベヤに統合コントローラを適用した構成を示す概略図である。
【図９】本発明のアキュムレーションコンベヤに統合コントローラを適用した構成の別の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を付することとする。
【００２０】
まず、図１を参照して、本発明に係るアキュムレーションコンベヤ１０の基本的な構成について説明する。図１に示すように、アキュムレーションコンベヤ１０は、水平方向に平行に配置された一対のコンベヤフレーム１２（図１では一方のみ図示。他方は奥側に配置されている）、両コンベヤフレーム１２の下部間に連結された支持フレーム１４、および両コンベヤフレーム１２の下部間で、かつコンベヤフレーム１２の長さ方向における複数箇所に連結された脚部材１６等により構成される。
【００２１】
コンベヤフレーム１２間には、その長さ方向に沿って多数本のキャリヤローラ（以下「ローラ」と称する）１８が回転自在に設けられている。これらのローラ１８により搬送路が形成される。搬送路は、その搬送方向において複数のゾーンＺ（図１では５つのゾーン）に分けられる。各ゾーンＺの長さは、取り扱う搬送物の最大と最小の長さ等を考慮して適宜定められる。
【００２２】
各ゾーンＺごとに、支持フレーム１４に取り付けられたモータ（駆動手段）２０が配設されている。モータ２０の回転軸は、例えばこのモータ２０に隣接する２本の駆動ローラ１８ａに無端ベルトを介して連結されている。さらに、他のローラ１８は、隣り合う一対のローラごとに無端ベルトで連結され、駆動ローラ１８ａと隣接するローラ１８も無端ベルトで連結されている。すなわち、各ゾーンＺにおいて、モータ２０が駆動することにより、ローラ１８のすべてが連動して回転駆動し、搬送路上を搬送物が移動することとなる。
【００２３】
なお、モータ２０は、例えば応答性のよいブラシレスＤＣモータが好ましいが、ブラシレスＤＣモータより応答性が劣る他の種類のモータを適用することも可能である。
【００２４】
また、本発明によるアキュムレーションコンベヤ１０は、搬送物がローラ１８上を滑ることや、ローラ１８間に挟まったり、落下したりすることを防ぐために、各ゾーンＺ全体に無端状のベルトを取り付けたベルトコンベヤ型となっている。このような目的で用いられるベルトコンベヤにおいては、そのベルトはウレタンやゴム等の高摩擦・高弾性の材料から構成することが好適である。また、コストや取り扱いの面から、芯体を有しないベルトが有効である。
【００２５】
各ゾーンＺにはセンサ（検知手段）２２が設けられており、搬送物の通過を検知する。センサ２２としては光電式のものが好ましいが、その他の型式であってもよい。センサ２２の位置は、ゾーンＺの下流に近い側が好ましく、より詳細には、搬送物がセンサ２０を通過したときに、搬送物の少なくとも一部が下流側ゾーンのコンベヤに載っているように、ゾーンの下流側端部から最小搬送物の半分程度の距離をとるのが好ましい。
【００２６】
なお、アキュムレーションコンベヤ１０の上流側端部にさらにセンサ２２ａが設けられており、このセンサ２２ａにより、上流側コンベヤ２４から送出された搬送物の通過を検知することにより、搬送物がアキュムレーションコンベヤ１０に進入したことを検知することができる。
【００２７】
また、各ゾーンＺには、当該ゾーンＺにおけるモータ２０を駆動制御するコントローラ（制御手段）２６が設けられている。コントローラ２６は、モータ２０に対して正逆駆動、増減速駆動、速度調整等の制御が行えるように構成されている。また、コントローラ２６は、センサ２２から取得するセンサ情報、上流側及び下流側のコントローラ２６から取得する隣接のゾーンＺのモータ駆動状態等の情報に基づいて、当該ゾーンＺのモータ２０の制御を行う。さらに、各ゾーンＺに設けられたコントローラ２６は、隣接するゾーンＺのコントローラ２６と通信可能に接続されており、これにより例えば上流側ゾーン及び下流側ゾーンとの間で情報の送受信を行うことが可能となっている。
【００２８】
次に、図２〜図７を参照して本発明のアキュムレーションコンベヤ１０の動作について説明する。なお、図２〜図７及び以下の説明において、符号Ｚ等に添字を適宜添付しているが、この添字は最上流側のものを「１」とした場合のゾーンの位置等を表すものである。つまり、任意のゾーンＺｎと隣接する上流側のゾーンはＺｎ−１と表され、以降Ｚｎ−２、Ｚｎ−３・・・と表される。また、ゾーンＺｎと隣接する下流側のゾーンはＺｎ＋１と表され、以降Ｚｎ＋２、Ｚｎ＋３・・・と表される。さらに、任意のゾーンＺｎに含まれる構成要素の符号には添字ｎが付される。以降の説明で特に添字が付されない場合には、全てのゾーン（Ｚ１、Ｚ２、…、Ｚｎ−１、Ｚｎ、Ｚｎ＋１…）を指すものとする。
【００２９】
前述したように、各ゾーンＺにはコントローラ２６が設けられているが、より詳細に述べるならば、このコントローラ２６は、中央演算処理装置ＣＰＵ（Central Processing Unit）、主記憶装置ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）、当該ゾーンＺのセンサ２２や隣接する上流及び下流のコントローラ２６からの情報を受け取り、また当該ゾーンＺのモータ２０のドライブへの制御指令信号や隣接する上流及び下流のコントローラ２６に当該コントローラ２６からの情報を発する入出力装置（Ｉ／Ｏ）等を有するコンピュータとして構成されるのが一般的である。
【００３０】
また、このコントローラ２６は、機能的には、距離推定部、在荷検知部、及び制御入力切替部から構成されているものと考えることができる。これらの機能部は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵが、入出力装置を動作させるとともに、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び補助記憶装置におけるデータの読み出し及び書き込みを行い、演算処理を行うことで実現される。
【００３１】
距離推定部は、センサ２２により検知された隣り合う２つの搬送物の通過タイミングに基づいて、これらの隣り合う２つの搬送物の間の距離に関する情報を推定する。具体的には、図２に示すゾーンＺｎにおけるコントローラ２６ｎの距離推定部の場合、自ゾーンＺｎのセンサ２２ｎから、センサ２２ｎにより検知された搬送物が通過したタイミング（時刻、カウンタ値など）を示すセンサ情報（検知情報）を取得し、この情報に基づいて搬送物間の距離を算出する。そして、距離推定部は、算出した搬送物間の距離に関する距離情報を、同コントローラ２６ｎにおける制御入力切替部に送信する。また、この距離推定部は、センサ２２ｎにより検知された情報を下流ゾーンＺｎ＋１のコントローラ２６ｎ＋１の在荷検知部に送信する。
【００３２】
在荷検知部は、自ゾーンＺｎに搬送物が在荷しているか否かを検知する。具体的には、図２に示すゾーンＺｎにおけるコントローラ２６ｎの在荷検知部の場合、上流側に隣接するゾーンＺｎ−１のセンサ２２ｎ−１から、上流ゾーンＺｎ−１のコントローラ２６ｎ−１を介して、センサ２２ｎ−１により検知された搬送物が通過したタイミング（時刻、カウンタ値など）を示すセンサ情報を取得すると、所定時間経過後に自ゾーンＺｎにこの搬送物が移動され、自ゾーンが在荷となったものと判定する。さらに、一旦在荷と判定すると、例えば自ゾーンＺｎのモータ２０ｎの運転状態に応じた所定時間が経過するまで在荷中と判定する。
【００３３】
また、在荷検知部は、自ゾーンＺｎに搬送物が在荷している否かを示す「在荷情報」を制御入力切替部に送信すると共に、この在荷情報を、「下流在荷情報」として上流側コントローラ２６ｎ−１へ送信し、また「上流在荷情報」として下流側コントローラ２６ｎ＋１へ送信する。
【００３４】
制御入力切替部は、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへ出力する制御指令（制御入力）を切り替える。具体的には、図２に示すゾーンＺｎにおけるコントローラ２６ｎの制御入力切替部の場合、距離推定部による距離情報、在荷検知部による在荷情報、上流ゾーンＺｎ−１のコントローラ２６ｎ−１から受信する上流在荷情報、及び下流ゾーンＺｎ＋１のコントローラ２６ｎ＋１から受信する下流在荷情報・下流運転情報に基づき、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへ出力する制御指令を切り替える。本実施形態では、制御入力切替部は、「停止」、「通常速度運転」および「高速運転」の三段階に制御指令を切り替える。
【００３５】
また、制御入力切替部は、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへ出力する制御指令の情報を「下流運転情報」として上流側コントローラ２６ｎ−１へ送信する。
【００３６】
次に図３を参照して、コントローラ２６のＣＰＵの処理について、特に、機能的に述べるならばコントローラ２６における制御入力切替部による制御指令の切替処理について、より詳細に説明する。図３は、ゾーンＺｎのコントローラ２６ｎのＣＰＵにより実行される処理を示すフローチャートである。アキュムレーションコンベヤ１０の各コントローラ２６は、図１に示すアキュムレーションコンベヤ１０の最上流に設けられたセンサ２２ａが搬送物の通過を検知したことを契機として、このフローをスタートさせる。また、各モータ２０の制御指令は、「停止」が初期状態である。つまり、フロー開始時には、アキュムレーションコンベヤ１０の全体にわたり運転が停止されている。
【００３７】
まず、ＣＰＵにより求められた在荷情報（別言するならば在荷検知部による在荷情報）を参照して、自ゾーンＺｎに搬送物が在荷しているか否かを確認する（Ｓ１０１）。自ゾーンＺｎに搬送物が在荷していない場合にはステップＳ１０２に移行する。在荷している場合には、ステップＳ１０５に移行する。
【００３８】
次に、上流側コントローラ２６ｎ−１から受信した上流在荷情報を参照して、上流ゾーンＺｎ−１に搬送物が在荷しているか否かを確認する（Ｓ１０２）。上流ゾーンＺｎ−１に搬送物が在荷していない場合には、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの運転信号を「停止」とする（Ｓ１０３）。上流ゾーンに在荷している場合には、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御指令を「通常速度運転」とする（Ｓ１０４）。これによって、各ゾーンＺは通常速度で順次運転を開始する。
【００３９】
ステップＳ１０１において自ゾーンＺｎに搬送物の在荷を確認した場合には、下流側コントローラ２６ｎ＋１から受信した下流在荷情報を参照して、下流ゾーンＺｎ＋１に搬送物が在荷しているか否かを確認する（Ｓ１０５）。下流ゾーンＺｎ＋１に搬送物が在荷している場合には、ステップＳ１０６に移行する。在荷していない場合には、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御指令を「通常速度運転」に維持する（Ｓ１０４）。
【００４０】
ステップＳ１０５において下流ゾーンＺｎ＋１に搬送物の在荷を確認した場合には、下流側コントローラ２６ｎ＋１から受信した下流運転信号を参照して、下流ゾーンＺｎ＋１が停止中か否かを確認する（Ｓ１０６）。下流ゾーンＺｎ＋１が停止中の場合には、ステップＳ１０７に移行し、停止中ではない（通常運転または高速運転中）の場合、ステップＳ１０８に移行する。
【００４１】
ステップＳ１０６において下流ゾーンＺｎ＋１が停止中であることを確認した場合には、自ゾーンＺｎに在荷している搬送物が、ゾーン先端、すなわち自ゾーンＺｎの最下流に到達しているか否かが確認される（Ｓ１０７）。具体的には、自ゾーンＺｎのセンサ２２ｎが搬送物を検知すると、搬送物がゾーン先端に到達しているものと判定する。搬送物が自ゾーン先端に到達している場合には、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御指令を「停止」とする（Ｓ１０３）。到達していない場合には、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御指令を「通常速度運転」とする（Ｓ１０４）。
【００４２】
ステップＳ１０６において下流ゾーンＺｎ＋１が停止中ではなく、通常運転または高速運転中であることを確認した場合には、さらに下流運転信号を参照して、下流ゾーンＺｎ＋１が高速運転中か否かを確認する（Ｓ１０８）。下流ゾーンＺｎ＋１が高速運転中の場合には、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御指令も「高速運転」とする（Ｓ１１０）。下流ゾーンＺｎ＋１が高速運転中ではない場合（すなわち通常運転中の場合）、ステップＳ１０９に移行する。
【００４３】
ステップＳ１０８において下流ゾーンＺｎ＋１が高速運転中ではないことを確認した場合には、隣り合う２つの搬送物間の距離情報に基づき、搬送物間距離が所定範囲内か否かを確認する（Ｓ１０９）。具体的には、距離情報を搬送物間の距離ＧＡＰに換算して考える。後続の搬送物を加速して先の搬送物に密着させる必要のない最低間隔をＬｍｉｎとし、後続の搬送物を加速させても先の搬送物に追いつけないと判断できる最高間隔（例えば１ゾーン分の距離）をＬｍａｘとする。このとき、Ｌｍｉｎ＜ＧＡＰ＜Ｌｍａｘの条件を満たす場合に、搬送物間距離が所定範囲内であると判定する。なお、搬送物間距離ＧＡＰに最小値Ｌｍｉｎを設けるのは、搬送物がほとんど密着してきたときに上流側の搬送物の加速を続けると、下流側の搬送物を押し続けて破損させることを回避するためである。搬送物間距離が所定範囲内である場合には、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御指令を「高速運転」とする（Ｓ１１０）。搬送物間距離が所定範囲外である場合には、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御指令を「通常速度運転」とする（Ｓ１０４）。
【００４４】
そして、ステップＳ１０３、Ｓ１０４又はＳ１１０において自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御指令を「停止」「通常速度運転」または「高速運転」に切り替えた後には、例えば外部からの動作終了指令の受信有無に基づき、アキュムレーションコンベヤ１０の運転を終了するか否かを判定する（Ｓ１１１）。運転終了しない場合には、再びステップＳ１０１に戻り、処理を繰り返す。運転終了する場合には、処理を終了する。
【００４５】
コントローラ２６ｎのＣＰＵがこのような処理を実行することにより、アキュムレーションコンベヤ１０は、例示として示した図４〜図７のように動作する。
【００４６】
まず、図４に示すように、自ゾーンＺｎとその上流ゾーンＺｎ−１にそれぞれ搬送物Ｃ１，Ｃ２があり、下流ゾーンＺｎ＋１に搬送物がないと、ゾーンＺｎ−１，Ｚｎは通常速度で運転され、また、下流ゾーンＺｎ＋１も通常運転を開始する。これにより、搬送物Ｃ１，Ｃ２は一定の距離Ｌ１を保ちながら下流へと搬送されていく。
【００４７】
次に、搬送物Ｃ１が下流ゾーンＺｎ＋１に乗り移ると、下流ゾーンＺｎ＋１上で搬送物Ｃ１は通常速度で搬送されていく。一方、搬送物Ｃ２が自ゾーンＺｎに入ると、自ゾーンＺｎのコントローラ２６ｎは図３のステップＳ１０１からステップＳ１０５，Ｓ１０６，Ｓ１０８を経てステップＳ１１０に進んで、自ゾーンＺｎを高速運転とする。これによって、自ゾーンＺｎ上の搬送物Ｃ２は高速で進み、通常速度の搬送物Ｃ１に接近する（図５参照）。
【００４８】
このようにして先頭の搬送物Ｃ１が通常速度で搬送される間、後続の搬送物Ｃ２は高速で進んでいき、やがて搬送物Ｃ２が、図６に示すように、搬送物Ｃ２が搬送物Ｃ１に接近していく。なお、この際、搬送物Ｃ２が高速となると、その後続の搬送物Ｃ３も搬送物Ｃ２の距離が所定範囲内であれば、搬送物Ｃ２との間の距離が大きくならないように、高速運転に切り替わることは容易に理解されよう（ステップＳ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１０９，Ｓ１１０）。そして、搬送物Ｃ１，Ｃ２間が所定の最低間隔Ｌｍｉｎ未満となったならば、搬送物Ｃ２の搬送速度を通常速度に戻し、搬送物Ｃ１と搬送物Ｃ２とを密着状態のまま、通常速度で搬送していく（ステップＳ１０８．Ｓ１０９，Ｓ１０４）。
【００４９】
以上を繰り返していくうちに後続の搬送物Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５も搬送物Ｃ１，Ｃ２と密着状態となるが、後続の搬送物Ｃ６が搬送物Ｃ５から所定の最大距離Ｌｍａｘを越えている場合には、図７に示すような形で複数の搬送物群Ｃ１〜Ｃ５，Ｃ６〜Ｃ１１が形成される。なお、図７に示すように、先頭の搬送物群Ｃ１〜Ｃ５と持続の搬送物群Ｃ６〜Ｃ１１が分離していても、先頭の搬送物群Ｃ１〜Ｃ５がアキュムレーションコンベヤ１０の最下流で待機状態にあれば、持続の搬送物群Ｃ６〜Ｃ１１は先頭の搬送物群Ｃ１〜Ｃ５に接近し、これらの搬送物Ｃ１〜Ｃ１１が一体となることは容易に理解されよう。
【００５０】
以上を要約するならば、コントローラ２６は、次のような搬送物の搬送制御を行うことができる。
（１）自ゾーンＺｎ及び下流ゾーンＺｎ＋１に搬送物が在荷しており、下流ゾーンＺｎ＋１が通常速度運転中の場合、搬送物間距離ＧＡＰが所定範囲（Ｌｍｉｎ＜ＧＡＰ＜Ｌｍａｘ）ならば、自ゾーンＺｎを高速運転に切り替えて搬送物間距離を詰める。
（２）自ゾーンＺｎ及び下流ゾーンＺｎ＋１に搬送物が在荷しており、下流ゾーンＺｎ＋１が高速運転中の場合、自ゾーンＺｎも高速運転に切り替えて搬送物間距離が開くのを回避する。つまり、アキュムレーションコンベヤ１０において、あるゾーンが高速運転に切り替わると、このゾーンより上流側で連続して搬送物が在荷しているゾーンの全てが高速運転に切り替わり、後続する搬送物が相互の距離を保持しながら、ある２つの隣接する搬送物間の距離を好適に詰めることができる。
【００５１】
以上に説明したように、本実施形態に係るアキュムレーションコンベヤ１０では、搬送物間の距離を最小化することで、１ゾーンに複数の搬送物を載置することが可能となるため、一定長さ（例えば１ゾーン）当たりの搬送物の滞留量を多くすることができ、アキュムレーション効率が向上する。さらに、複数の搬送物を密集させて一纏まりで搬送することが可能となり、一定長さ当たりの搬送量を増やすことができ、搬送効率が向上する。また、このような制御を実現するためには、ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御入力を単純に切り替えるだけでよいので、従来の速度フィードバック制御などの複雑な制御が不要であり、このためモータ２０ｎの応答速度など、構成要素の仕様上の制約もない。この結果、簡易な構成で、搬送物間の距離を好適に縮小して、アキュムレーション効率及び搬送効率を向上させることができる。
【００５２】
また、搬送物間の距離を極めて小さくすることができるため、アキュムレーションコンベヤ１０の下流側に高速ソータがあるような場合でも、コンベヤ１０上に滞留させた複数の搬送物を高速でソータに排出することが可能となり、ソータによる払い出し時間を最小化することが可能となる。さらに、従来のアキュムレーションコンベヤのように１ゾーンＺに１つの搬送物を滞留させるという概念がなくなるため、１ゾーンＺの長さを搬送物Ｃの大きさに依存することなく自由に設定することが可能となり、例えば１ゾーンＺの長さを大きくとることで、コンベヤ１０全体のモータ２０、センサ２２、及びコントローラ２６の数を減らすことが可能となり、この結果、コストを低減させることができる。
【００５３】
なお、上記のコントローラ２６のハードウェア構成については、コントローラ２６の内部にモータ２０のドライバを含んだものとすることができる。
【００５４】
また、コントローラ２６をゾーンＺごとに設けずに、ＣＡＮｏｐｅｎやイーサネット(登録商標)等のネットワーク回路を用いた技術により、１個の統合コントローラによって上記と同様な制御を行うことも可能である。
【００５５】
図８がその一例であり、各ゾーンＺのモータ２０とセンサ２２には、ゾーンＺごとに設けられた通信モジュール（子局）２８が接続されており、これらの通信モジュール２８は、統合コントローラ３０の通信モジュール（親局）３２に接続されている。統合コートローラ３０は基本的には上述したコントローラ２６と同様にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力装置から構成されるものであり、各ゾーンＺのモータ２０及びセンサ２２に対する制御ロジックも同様であるが、各通信モジュール３２からの情報を受け取り、その情報を統合コントローラ３０の１カ所で演算処理した後、各通信モジュール３２に発する点で異なっている。
【００５６】
また、図９もネットワーク技術を利用したものであるが、これはネットワーク層を２層としたものであり、統合コントローラ３０に対する情報信号・制御信号が、複数（図示実施形態では４つ）のゾーンＺごとに設けられた１つの通信モジュール３４を介して、各ゾーンＺのモータ２０及びセンサ２２に対して送受信されるよう構成されている。このような構成においても、ゾーンＺごとにコントローラ２６を設けた上記実施形態と同様な制御を行うことが可能である。
【００５７】
以上、本発明に係るアキュムレーションコンベヤ１０について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、コントローラ２６の制御入力切替部が切り替える制御入力の種類は、上述のように通常モード（通常速度運転）及び高速モード（高速運転）だけではなく、通常モード（通常速度運転）及び減速モード（低速運転）としてもよい。この場合は、上流センサの検知情報に基づいて自ゾーンを減速することとなる。また、距離推定部により算出された隣り合う２つの搬送物の間の距離情報の大きさに応じて多段階として、より一層効率よく搬送物間の距離を縮小するよう構成することも考えられる。なお、自ゾーンの減速段階の一つとして、停止させることも一選択枝である。
【００５８】
また、上記実施形態においては、駆動手段であるモータ２０とキャリヤローラ１１は別体として配置し、無端ベルトにより連動させる方式で説明したが、キャリヤローラの１本にモータを組み込んだローラ（モータ内蔵ローラ）を使用することも可能である。
【００５９】
更に、アキュムレーションコンベヤ１０は、キャリヤローラ１１に巻き掛けるベルト１４を設けず、キャリヤローラ１１の回転駆動により搬送物を搬送するローラコンベヤ型でもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１０…アキュムレーションコンベヤ、１８…キャリヤローラ、２０…モータ（駆動手段）、２２…センサ（検知手段）、２６…コントローラ（制御手段）、２８…通信モジュール（子局）、３０…統合コントローラ、３２…通信モジュール（親局）、３４…通信モジュール、Ｃ…搬送物、Ｚ…ゾーン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキュムレーションコンベヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品の搬送方向に沿って多数設けられたローラの回転又は停止によって、ローラ上の物品の搬送又は停止を行うことのできるアキュムレーションコンベヤが知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
アキュムレーションコンベヤは、複数台のコンベヤが連結して配置される。１台のコンベヤ上は複数のゾーンに分割され、各ゾーンには、ケース等の搬送物を検知するセンサ、及びゾーン内のコンベヤ（ローラ）を駆動させるためのモータ（またはモータ内蔵ローラ）が配置される。各ゾーンのローラとモータとは、無端ベルトで掛け渡されることで、ほぼ同期して回転する。
【０００４】
従来のアキュムレーションコンベヤは、上流から流れてきた搬送物が、あるゾーンに入ったことを当該ゾーン内のセンサが検知したとき、下流ゾーンに搬送物がない、または、下流ゾーンの搬送物が発進している等の状況から、搬送物を下流に流すか否かを判断し、モータの起動又は停止制御を行う。この結果、滞留時には１ゾーンに１つの搬送物のみ載置されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３０２２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載される従来のアキュムレーションコンベヤでは、上述のとおり１ゾーンに１つの搬送物しか載置できないため、搬送物間のギャップが大きく開くことがあり、一定長さ当たりのアキューム（滞留）量が少なくなってしまう。また、搬送物のサイズに応じて最適なゾーン長さが変わるため、大小様々な長さの搬送物を搬送する場合には、ゾーンピッチを最大搬送物の最適長さに合わせると、小さい搬送物の間のギャップが必要以上に大きくなりすぎてしまう。このため、アキュムレーション効率や搬送効率が低いという問題があった。
【０００７】
また、アキュムレーションコンベヤの下流側に高速ソータがあるような場合、コンベヤ上に滞留させた複数の搬送物を高速で排出することが必要となるが、搬送物間にギャップがあると、払い出しに時間を要し、払い出し能力が低下する。
【０００８】
さらに、従来のアキュムレーションコンベヤは、ゾーン単位で搬送物の滞留を制御するため、かつまた、１つのゾーンに１つの搬送物しか載置できないため、１つの搬送物ごとに１個のセンサ、１台のモータ（またはモータ内蔵ローラ）、センサ及びモータをコントロールする制御手段が必要となり、搬送物単位で考えた場合、高コストなコンベヤとなる。
【０００９】
そこで、本発明は、上記の問題点を解決し、簡易な構成で、搬送物間の距離を縮小して、アキュムレーション効率及び搬送効率を向上させることができるアキュムレーションコンベヤを提供することを目的とする
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係るアキュムレーションコンベヤは、搬送路を形成すべく互いに平行に併設された複数本のキャリヤローラ（１８）の回転を複数のゾーン（Ｚ）ごとに制御することにより、搬送物（Ｃ）の搬送又は停止を行うアキュムレーションコンベヤ（１０）において、ゾーン（Ｚ）ごとに設けられ、該ゾーン（Ｚ）を構成するキャリヤローラ（１８）を回転駆動する駆動手段（２０）と、ゾーン（Ｚ）ごとに設けられ、搬送物（Ｃ）の通過を検知する検知手段（２２）と、先行する搬送物（Ｃ）に後続の搬送物（Ｃ）を接近させるべく、検知手段（２２）からの検知情報に基づいて駆動手段（２０）を制御し、ゾーン（Ｚ）の搬送速度を切り換える制御手段（２６）とを備えることを特徴としている。
【００１１】
特に、制御手段（２６）をゾーン（Ｚ）ごとに設けることが好ましい。この場合、各ゾーン（Ｚｎ）における制御手段（２６）は、当該ゾーン（Ｚｎ）、その上流に隣接するゾーン（Ｚｎ−１）及びその下流に隣接するゾーン（Ｚｎ＋１）のそれぞれに設けられた検知手段（２２ｎ−１，２２ｎ，２２ｎ＋１）からの検知情報に基づき、当該ゾーン（Ｚｎ）における前記駆動手段（２０ｎ）を制御するとよい。
【００１２】
また、各ゾーン（Ｚｎ）における制御手段は、当該ゾーン（Ｚｎ）及びその下流に隣接するゾーン（Ｚｎ＋１）のそれぞれに設けられた検知手段（２２ｎ，２２ｎ＋１）からの検知情報に基づき、当該ゾーン（Ｚｎ）上の搬送物（Ｃ）と、その下流に隣接するゾーン（Ｚｎ＋１）上の搬送物（Ｃ）との間の距離に関する距離情報を推定し、前記推定された距離情報が所定範囲内である場合に、当該ゾーン（Ｚｎ）の搬送速度を速くするよう当該ゾーン（Ｚｎ）の駆動手段（２０ｎ）を制御することができる。
【００１３】
或いは、各ゾーン（Ｚｎ）における前記制御手段は、当該ゾーン（Ｚｎ）及びその上流に隣接するゾーン（Ｚｎ−１）のそれぞれに設けられた検知手段（２２ｎ，２２ｎ−１）からの検知情報に基づき、当該ゾーン（Ｚｎ）上の搬送物（Ｃ）と、その上流に隣接するゾーン（Ｚｎ−１）上の搬送物（Ｃ）との間の距離に関する距離情報を推定し、推定された距離情報が所定範囲内の場合に、当該ゾーン（Ｚｎ）の搬送速度を遅くするよう当該ゾーン（Ｚｎ）の駆動手段（２０ｎ）を制御するようにしてもよい。
【００１４】
更に、制御手段（Ｚｎ）は１つのみであり、ネットワーク回路を介して各ゾーン（Ｚ）における駆動手段（２０）及び検出手段（２２）に接続し、これによって各ゾーン（Ｚ）における駆動手段（２０）及び検出手段（２２）を前述と同様に制御することもできる。
【００１５】
このような構成とすることで、上流側の搬送物の搬送速度が下流側の搬送物の搬送速度に対して相対的に速くなるため、上流側搬送物を下流側搬送物へ近接させることができ、搬送物間の距離を好適に縮小することができる。搬送物間の距離を最小化することで、１ゾーンに複数の搬送物を載置することが可能となるため、一定長さ（例えば１ゾーン）当たりの搬送物の滞留量を多くすることができ、アキュムレーション効率が向上する。さらに、複数の搬送物を密集させて一纏まりで搬送することが可能となり、一定長さ当たりの搬送量を増やすことができ、搬送効率が向上する。また、このような制御を実現するためには、第１のゾーンの駆動手段又は第２のゾーンの駆動手段への制御入力を単純に切り替えるだけでよいので、従来の速度フィードバック制御等の複雑な制御が不要であり、このため駆動手段の応答速度等、構成要素の仕様上の制約もない。この結果、簡易な構成で、搬送物間の距離を好適に縮小して、アキュムレーション効率及び搬送効率を向上させることができる。
【００１６】
また、搬送物間の距離（ギャップ）を極めて小さくすることができるため、アキュムレーションコンベヤの下流側に高速ソータがあるような場合でも、コンベヤ上に滞留させた複数の搬送物を高速でソータに排出することが可能となり、ソータによる払い出し時間を最小化することが可能となる。さらに、従来のアキュムレーションコンベヤのように１ゾーンに１つの搬送物を滞留させるという概念がなくなるため、１ゾーンの長さを搬送物の大きさに依存することなく自由に設定することが可能となり、例えば１ゾーンの長さを大きくとることで、コンベヤ全体のモータ、センサ、及び制御手段の数を減らすことが可能となり、この結果、コストを低減させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るアキュムレーションコンベヤによると、簡易な構成で、搬送物間の距離を好適に縮小して、アキュムレーション効率及び搬送効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るアキュムレーションコンベヤの基本的な構成を示す概略図である。
【図２】本発明のアキュムレーションコンベヤにおけるコントローラの構成を示す概略図である。
【図３】図２に示したコントローラの制御入力切替部により実行される処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明のアキュムレーションコンベヤの作用について説明する概略図である。
【図５】本発明のアキュムレーションコンベヤの作用について説明する概略図である。
【図６】本発明のアキュムレーションコンベヤの作用について説明する概略図である。
【図７】本発明のアキュムレーションコンベヤの作用について説明する概略図である。
【図８】本発明のアキュムレーションコンベヤに統合コントローラを適用した構成を示す概略図である。
【図９】本発明のアキュムレーションコンベヤに統合コントローラを適用した構成の別の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を付することとする。
【００２０】
まず、図１を参照して、本発明に係るアキュムレーションコンベヤ１０の基本的な構成について説明する。図１に示すように、アキュムレーションコンベヤ１０は、水平方向に平行に配置された一対のコンベヤフレーム１２（図１では一方のみ図示。他方は奥側に配置されている）、両コンベヤフレーム１２の下部間に連結された支持フレーム１４、および両コンベヤフレーム１２の下部間で、かつコンベヤフレーム１２の長さ方向における複数箇所に連結された脚部材１６等により構成される。
【００２１】
コンベヤフレーム１２間には、その長さ方向に沿って多数本のキャリヤローラ（以下「ローラ」と称する）１８が回転自在に設けられている。これらのローラ１８により搬送路が形成される。搬送路は、その搬送方向において複数のゾーンＺ（図１では５つのゾーン）に分けられる。各ゾーンＺの長さは、取り扱う搬送物の最大と最小の長さ等を考慮して適宜定められる。
【００２２】
各ゾーンＺごとに、支持フレーム１４に取り付けられたモータ（駆動手段）２０が配設されている。モータ２０の回転軸は、例えばこのモータ２０に隣接する２本の駆動ローラ１８ａに無端ベルトを介して連結されている。さらに、他のローラ１８は、隣り合う一対のローラごとに無端ベルトで連結され、駆動ローラ１８ａと隣接するローラ１８も無端ベルトで連結されている。すなわち、各ゾーンＺにおいて、モータ２０が駆動することにより、ローラ１８のすべてが連動して回転駆動し、搬送路上を搬送物が移動することとなる。
【００２３】
なお、モータ２０は、例えば応答性のよいブラシレスＤＣモータが好ましいが、ブラシレスＤＣモータより応答性が劣る他の種類のモータを適用することも可能である。
【００２４】
また、本発明によるアキュムレーションコンベヤ１０は、搬送物がローラ１８上を滑ることや、ローラ１８間に挟まったり、落下したりすることを防ぐために、各ゾーンＺ全体に無端状のベルトを取り付けたベルトコンベヤ型となっている。このような目的で用いられるベルトコンベヤにおいては、そのベルトはウレタンやゴム等の高摩擦・高弾性の材料から構成することが好適である。また、コストや取り扱いの面から、芯体を有しないベルトが有効である。
【００２５】
各ゾーンＺにはセンサ（検知手段）２２が設けられており、搬送物の通過を検知する。センサ２２としては光電式のものが好ましいが、その他の型式であってもよい。センサ２２の位置は、ゾーンＺの下流に近い側が好ましく、より詳細には、搬送物がセンサ２０を通過したときに、搬送物の少なくとも一部が下流側ゾーンのコンベヤに載っているように、ゾーンの下流側端部から最小搬送物の半分程度の距離をとるのが好ましい。
【００２６】
なお、アキュムレーションコンベヤ１０の上流側端部にさらにセンサ２２ａが設けられており、このセンサ２２ａにより、上流側コンベヤ２４から送出された搬送物の通過を検知することにより、搬送物がアキュムレーションコンベヤ１０に進入したことを検知することができる。
【００２７】
また、各ゾーンＺには、当該ゾーンＺにおけるモータ２０を駆動制御するコントローラ（制御手段）２６が設けられている。コントローラ２６は、モータ２０に対して正逆駆動、増減速駆動、速度調整等の制御が行えるように構成されている。また、コントローラ２６は、センサ２２から取得するセンサ情報、上流側及び下流側のコントローラ２６から取得する隣接のゾーンＺのモータ駆動状態等の情報に基づいて、当該ゾーンＺのモータ２０の制御を行う。さらに、各ゾーンＺに設けられたコントローラ２６は、隣接するゾーンＺのコントローラ２６と通信可能に接続されており、これにより例えば上流側ゾーン及び下流側ゾーンとの間で情報の送受信を行うことが可能となっている。
【００２８】
次に、図２〜図７を参照して本発明のアキュムレーションコンベヤ１０の動作について説明する。なお、図２〜図７及び以下の説明において、符号Ｚ等に添字を適宜添付しているが、この添字は最上流側のものを「１」とした場合のゾーンの位置等を表すものである。つまり、任意のゾーンＺｎと隣接する上流側のゾーンはＺｎ−１と表され、以降Ｚｎ−２、Ｚｎ−３・・・と表される。また、ゾーンＺｎと隣接する下流側のゾーンはＺｎ＋１と表され、以降Ｚｎ＋２、Ｚｎ＋３・・・と表される。さらに、任意のゾーンＺｎに含まれる構成要素の符号には添字ｎが付される。以降の説明で特に添字が付されない場合には、全てのゾーン（Ｚ１、Ｚ２、…、Ｚｎ−１、Ｚｎ、Ｚｎ＋１…）を指すものとする。
【００２９】
前述したように、各ゾーンＺにはコントローラ２６が設けられているが、より詳細に述べるならば、このコントローラ２６は、中央演算処理装置ＣＰＵ（Central Processing Unit）、主記憶装置ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）、当該ゾーンＺのセンサ２２や隣接する上流及び下流のコントローラ２６からの情報を受け取り、また当該ゾーンＺのモータ２０のドライブへの制御指令信号や隣接する上流及び下流のコントローラ２６に当該コントローラ２６からの情報を発する入出力装置（Ｉ／Ｏ）等を有するコンピュータとして構成されるのが一般的である。
【００３０】
また、このコントローラ２６は、機能的には、距離推定部、在荷検知部、及び制御入力切替部から構成されているものと考えることができる。これらの機能部は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵが、入出力装置を動作させるとともに、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び補助記憶装置におけるデータの読み出し及び書き込みを行い、演算処理を行うことで実現される。
【００３１】
距離推定部は、センサ２２により検知された隣り合う２つの搬送物の通過タイミングに基づいて、これらの隣り合う２つの搬送物の間の距離に関する情報を推定する。具体的には、図２に示すゾーンＺｎにおけるコントローラ２６ｎの距離推定部の場合、自ゾーンＺｎのセンサ２２ｎから、センサ２２ｎにより検知された搬送物が通過したタイミング（時刻、カウンタ値など）を示すセンサ情報（検知情報）を取得し、この情報に基づいて搬送物間の距離を算出する。そして、距離推定部は、算出した搬送物間の距離に関する距離情報を、同コントローラ２６ｎにおける制御入力切替部に送信する。また、この距離推定部は、センサ２２ｎにより検知された情報を下流ゾーンＺｎ＋１のコントローラ２６ｎ＋１の在荷検知部に送信する。
【００３２】
在荷検知部は、自ゾーンＺｎに搬送物が在荷しているか否かを検知する。具体的には、図２に示すゾーンＺｎにおけるコントローラ２６ｎの在荷検知部の場合、上流側に隣接するゾーンＺｎ−１のセンサ２２ｎ−１から、上流ゾーンＺｎ−１のコントローラ２６ｎ−１を介して、センサ２２ｎ−１により検知された搬送物が通過したタイミング（時刻、カウンタ値など）を示すセンサ情報を取得すると、所定時間経過後に自ゾーンＺｎにこの搬送物が移動され、自ゾーンが在荷となったものと判定する。さらに、一旦在荷と判定すると、例えば自ゾーンＺｎのモータ２０ｎの運転状態に応じた所定時間が経過するまで在荷中と判定する。
【００３３】
また、在荷検知部は、自ゾーンＺｎに搬送物が在荷している否かを示す「在荷情報」を制御入力切替部に送信すると共に、この在荷情報を、「下流在荷情報」として上流側コントローラ２６ｎ−１へ送信し、また「上流在荷情報」として下流側コントローラ２６ｎ＋１へ送信する。
【００３４】
制御入力切替部は、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへ出力する制御指令（制御入力）を切り替える。具体的には、図２に示すゾーンＺｎにおけるコントローラ２６ｎの制御入力切替部の場合、距離推定部による距離情報、在荷検知部による在荷情報、上流ゾーンＺｎ−１のコントローラ２６ｎ−１から受信する上流在荷情報、及び下流ゾーンＺｎ＋１のコントローラ２６ｎ＋１から受信する下流在荷情報・下流運転情報に基づき、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへ出力する制御指令を切り替える。本実施形態では、制御入力切替部は、「停止」、「通常速度運転」および「高速運転」の三段階に制御指令を切り替える。
【００３５】
また、制御入力切替部は、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへ出力する制御指令の情報を「下流運転情報」として上流側コントローラ２６ｎ−１へ送信する。
【００３６】
次に図３を参照して、コントローラ２６のＣＰＵの処理について、特に、機能的に述べるならばコントローラ２６における制御入力切替部による制御指令の切替処理について、より詳細に説明する。図３は、ゾーンＺｎのコントローラ２６ｎのＣＰＵにより実行される処理を示すフローチャートである。アキュムレーションコンベヤ１０の各コントローラ２６は、図１に示すアキュムレーションコンベヤ１０の最上流に設けられたセンサ２２ａが搬送物の通過を検知したことを契機として、このフローをスタートさせる。また、各モータ２０の制御指令は、「停止」が初期状態である。つまり、フロー開始時には、アキュムレーションコンベヤ１０の全体にわたり運転が停止されている。
【００３７】
まず、ＣＰＵにより求められた在荷情報（別言するならば在荷検知部による在荷情報）を参照して、自ゾーンＺｎに搬送物が在荷しているか否かを確認する（Ｓ１０１）。自ゾーンＺｎに搬送物が在荷していない場合にはステップＳ１０２に移行する。在荷している場合には、ステップＳ１０５に移行する。
【００３８】
次に、上流側コントローラ２６ｎ−１から受信した上流在荷情報を参照して、上流ゾーンＺｎ−１に搬送物が在荷しているか否かを確認する（Ｓ１０２）。上流ゾーンＺｎ−１に搬送物が在荷していない場合には、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの運転信号を「停止」とする（Ｓ１０３）。上流ゾーンに在荷している場合には、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御指令を「通常速度運転」とする（Ｓ１０４）。これによって、各ゾーンＺは通常速度で順次運転を開始する。
【００３９】
ステップＳ１０１において自ゾーンＺｎに搬送物の在荷を確認した場合には、下流側コントローラ２６ｎ＋１から受信した下流在荷情報を参照して、下流ゾーンＺｎ＋１に搬送物が在荷しているか否かを確認する（Ｓ１０５）。下流ゾーンＺｎ＋１に搬送物が在荷している場合には、ステップＳ１０６に移行する。在荷していない場合には、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御指令を「通常速度運転」に維持する（Ｓ１０４）。
【００４０】
ステップＳ１０５において下流ゾーンＺｎ＋１に搬送物の在荷を確認した場合には、下流側コントローラ２６ｎ＋１から受信した下流運転信号を参照して、下流ゾーンＺｎ＋１が停止中か否かを確認する（Ｓ１０６）。下流ゾーンＺｎ＋１が停止中の場合には、ステップＳ１０７に移行し、停止中ではない（通常運転または高速運転中）の場合、ステップＳ１０８に移行する。
【００４１】
ステップＳ１０６において下流ゾーンＺｎ＋１が停止中であることを確認した場合には、自ゾーンＺｎに在荷している搬送物が、ゾーン先端、すなわち自ゾーンＺｎの最下流に到達しているか否かが確認される（Ｓ１０７）。具体的には、自ゾーンＺｎのセンサ２２ｎが搬送物を検知すると、搬送物がゾーン先端に到達しているものと判定する。搬送物が自ゾーン先端に到達している場合には、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御指令を「停止」とする（Ｓ１０３）。到達していない場合には、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御指令を「通常速度運転」とする（Ｓ１０４）。
【００４２】
ステップＳ１０６において下流ゾーンＺｎ＋１が停止中ではなく、通常運転または高速運転中であることを確認した場合には、さらに下流運転信号を参照して、下流ゾーンＺｎ＋１が高速運転中か否かを確認する（Ｓ１０８）。下流ゾーンＺｎ＋１が高速運転中の場合には、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御指令も「高速運転」とする（Ｓ１１０）。下流ゾーンＺｎ＋１が高速運転中ではない場合（すなわち通常運転中の場合）、ステップＳ１０９に移行する。
【００４３】
ステップＳ１０８において下流ゾーンＺｎ＋１が高速運転中ではないことを確認した場合には、隣り合う２つの搬送物間の距離情報に基づき、搬送物間距離が所定範囲内か否かを確認する（Ｓ１０９）。具体的には、距離情報を搬送物間の距離ＧＡＰに換算して考える。後続の搬送物を加速して先の搬送物に密着させる必要のない最低間隔をＬｍｉｎとし、後続の搬送物を加速させても先の搬送物に追いつけないと判断できる最高間隔（例えば１ゾーン分の距離）をＬｍａｘとする。このとき、Ｌｍｉｎ＜ＧＡＰ＜Ｌｍａｘの条件を満たす場合に、搬送物間距離が所定範囲内であると判定する。なお、搬送物間距離ＧＡＰに最小値Ｌｍｉｎを設けるのは、搬送物がほとんど密着してきたときに上流側の搬送物の加速を続けると、下流側の搬送物を押し続けて破損させることを回避するためである。搬送物間距離が所定範囲内である場合には、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御指令を「高速運転」とする（Ｓ１１０）。搬送物間距離が所定範囲外である場合には、自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御指令を「通常速度運転」とする（Ｓ１０４）。
【００４４】
そして、ステップＳ１０３、Ｓ１０４又はＳ１１０において自ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御指令を「停止」「通常速度運転」または「高速運転」に切り替えた後には、例えば外部からの動作終了指令の受信有無に基づき、アキュムレーションコンベヤ１０の運転を終了するか否かを判定する（Ｓ１１１）。運転終了しない場合には、再びステップＳ１０１に戻り、処理を繰り返す。運転終了する場合には、処理を終了する。
【００４５】
コントローラ２６ｎのＣＰＵがこのような処理を実行することにより、アキュムレーションコンベヤ１０は、例示として示した図４〜図７のように動作する。
【００４６】
まず、図４に示すように、自ゾーンＺｎとその上流ゾーンＺｎ−１にそれぞれ搬送物Ｃ１，Ｃ２があり、下流ゾーンＺｎ＋１に搬送物がないと、ゾーンＺｎ−１，Ｚｎは通常速度で運転され、また、下流ゾーンＺｎ＋１も通常運転を開始する。これにより、搬送物Ｃ１，Ｃ２は一定の距離Ｌ１を保ちながら下流へと搬送されていく。
【００４７】
次に、搬送物Ｃ１が下流ゾーンＺｎ＋１に乗り移ると、下流ゾーンＺｎ＋１上で搬送物Ｃ１は通常速度で搬送されていく。一方、搬送物Ｃ２が自ゾーンＺｎに入ると、自ゾーンＺｎのコントローラ２６ｎは図３のステップＳ１０１からステップＳ１０５，Ｓ１０６，Ｓ１０８を経てステップＳ１１０に進んで、自ゾーンＺｎを高速運転とする。これによって、自ゾーンＺｎ上の搬送物Ｃ２は高速で進み、通常速度の搬送物Ｃ１に接近する（図５参照）。
【００４８】
このようにして先頭の搬送物Ｃ１が通常速度で搬送される間、後続の搬送物Ｃ２は高速で進んでいき、やがて搬送物Ｃ２が、図６に示すように、搬送物Ｃ２が搬送物Ｃ１に接近していく。なお、この際、搬送物Ｃ２が高速となると、その後続の搬送物Ｃ３も搬送物Ｃ２の距離が所定範囲内であれば、搬送物Ｃ２との間の距離が大きくならないように、高速運転に切り替わることは容易に理解されよう（ステップＳ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１０９，Ｓ１１０）。そして、搬送物Ｃ１，Ｃ２間が所定の最低間隔Ｌｍｉｎ未満となったならば、搬送物Ｃ２の搬送速度を通常速度に戻し、搬送物Ｃ１と搬送物Ｃ２とを密着状態のまま、通常速度で搬送していく（ステップＳ１０８．Ｓ１０９，Ｓ１０４）。
【００４９】
以上を繰り返していくうちに後続の搬送物Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５も搬送物Ｃ１，Ｃ２と密着状態となるが、後続の搬送物Ｃ６が搬送物Ｃ５から所定の最大距離Ｌｍａｘを越えている場合には、図７に示すような形で複数の搬送物群Ｃ１〜Ｃ５，Ｃ６〜Ｃ１１が形成される。なお、図７に示すように、先頭の搬送物群Ｃ１〜Ｃ５と持続の搬送物群Ｃ６〜Ｃ１１が分離していても、先頭の搬送物群Ｃ１〜Ｃ５がアキュムレーションコンベヤ１０の最下流で待機状態にあれば、持続の搬送物群Ｃ６〜Ｃ１１は先頭の搬送物群Ｃ１〜Ｃ５に接近し、これらの搬送物Ｃ１〜Ｃ１１が一体となることは容易に理解されよう。
【００５０】
以上を要約するならば、コントローラ２６は、次のような搬送物の搬送制御を行うことができる。
（１）自ゾーンＺｎ及び下流ゾーンＺｎ＋１に搬送物が在荷しており、下流ゾーンＺｎ＋１が通常速度運転中の場合、搬送物間距離ＧＡＰが所定範囲（Ｌｍｉｎ＜ＧＡＰ＜Ｌｍａｘ）ならば、自ゾーンＺｎを高速運転に切り替えて搬送物間距離を詰める。
（２）自ゾーンＺｎ及び下流ゾーンＺｎ＋１に搬送物が在荷しており、下流ゾーンＺｎ＋１が高速運転中の場合、自ゾーンＺｎも高速運転に切り替えて搬送物間距離が開くのを回避する。つまり、アキュムレーションコンベヤ１０において、あるゾーンが高速運転に切り替わると、このゾーンより上流側で連続して搬送物が在荷しているゾーンの全てが高速運転に切り替わり、後続する搬送物が相互の距離を保持しながら、ある２つの隣接する搬送物間の距離を好適に詰めることができる。
【００５１】
以上に説明したように、本実施形態に係るアキュムレーションコンベヤ１０では、搬送物間の距離を最小化することで、１ゾーンに複数の搬送物を載置することが可能となるため、一定長さ（例えば１ゾーン）当たりの搬送物の滞留量を多くすることができ、アキュムレーション効率が向上する。さらに、複数の搬送物を密集させて一纏まりで搬送することが可能となり、一定長さ当たりの搬送量を増やすことができ、搬送効率が向上する。また、このような制御を実現するためには、ゾーンＺｎのモータ２０ｎへの制御入力を単純に切り替えるだけでよいので、従来の速度フィードバック制御などの複雑な制御が不要であり、このためモータ２０ｎの応答速度など、構成要素の仕様上の制約もない。この結果、簡易な構成で、搬送物間の距離を好適に縮小して、アキュムレーション効率及び搬送効率を向上させることができる。
【００５２】
また、搬送物間の距離を極めて小さくすることができるため、アキュムレーションコンベヤ１０の下流側に高速ソータがあるような場合でも、コンベヤ１０上に滞留させた複数の搬送物を高速でソータに排出することが可能となり、ソータによる払い出し時間を最小化することが可能となる。さらに、従来のアキュムレーションコンベヤのように１ゾーンＺに１つの搬送物を滞留させるという概念がなくなるため、１ゾーンＺの長さを搬送物Ｃの大きさに依存することなく自由に設定することが可能となり、例えば１ゾーンＺの長さを大きくとることで、コンベヤ１０全体のモータ２０、センサ２２、及びコントローラ２６の数を減らすことが可能となり、この結果、コストを低減させることができる。
【００５３】
なお、上記のコントローラ２６のハードウェア構成については、コントローラ２６の内部にモータ２０のドライバを含んだものとすることができる。
【００５４】
また、コントローラ２６をゾーンＺごとに設けずに、ＣＡＮｏｐｅｎやイーサネット(登録商標)等のネットワーク回路を用いた技術により、１個の統合コントローラによって上記と同様な制御を行うことも可能である。
【００５５】
図８がその一例であり、各ゾーンＺのモータ２０とセンサ２２には、ゾーンＺごとに設けられた通信モジュール（子局）２８が接続されており、これらの通信モジュール２８は、統合コントローラ３０の通信モジュール（親局）３２に接続されている。統合コートローラ３０は基本的には上述したコントローラ２６と同様にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力装置から構成されるものであり、各ゾーンＺのモータ２０及びセンサ２２に対する制御ロジックも同様であるが、各通信モジュール３２からの情報を受け取り、その情報を統合コントローラ３０の１カ所で演算処理した後、各通信モジュール３２に発する点で異なっている。
【００５６】
また、図９もネットワーク技術を利用したものであるが、これはネットワーク層を２層としたものであり、統合コントローラ３０に対する情報信号・制御信号が、複数（図示実施形態では４つ）のゾーンＺごとに設けられた１つの通信モジュール３４を介して、各ゾーンＺのモータ２０及びセンサ２２に対して送受信されるよう構成されている。このような構成においても、ゾーンＺごとにコントローラ２６を設けた上記実施形態と同様な制御を行うことが可能である。
【００５７】
以上、本発明に係るアキュムレーションコンベヤ１０について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、コントローラ２６の制御入力切替部が切り替える制御入力の種類は、上述のように通常モード（通常速度運転）及び高速モード（高速運転）だけではなく、通常モード（通常速度運転）及び減速モード（低速運転）としてもよい。この場合は、上流センサの検知情報に基づいて自ゾーンを減速することとなる。また、距離推定部により算出された隣り合う２つの搬送物の間の距離情報の大きさに応じて多段階として、より一層効率よく搬送物間の距離を縮小するよう構成することも考えられる。なお、自ゾーンの減速段階の一つとして、停止させることも一選択枝である。
【００５８】
また、上記実施形態においては、駆動手段であるモータ２０とキャリヤローラ１１は別体として配置し、無端ベルトにより連動させる方式で説明したが、キャリヤローラの１本にモータを組み込んだローラ（モータ内蔵ローラ）を使用することも可能である。
【００５９】
更に、アキュムレーションコンベヤ１０は、キャリヤローラ１１に巻き掛けるベルト１４を設けず、キャリヤローラ１１の回転駆動により搬送物を搬送するローラコンベヤ型でもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１０…アキュムレーションコンベヤ、１８…キャリヤローラ、２０…モータ（駆動手段）、２２…センサ（検知手段）、２６…コントローラ（制御手段）、２８…通信モジュール（子局）、３０…統合コントローラ、３２…通信モジュール（親局）、３４…通信モジュール、Ｃ…搬送物、Ｚ…ゾーン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路を形成すべく互いに平行に併設された複数本のキャリヤローラ（１８）の回転を複数のゾーン（Ｚ）ごとに制御することにより、搬送物（Ｃ）の搬送又は停止を行うアキュムレーションコンベヤ（１０）において、
前記ゾーン（Ｚ）ごとに設けられ、該ゾーン（Ｚ）を構成するキャリヤローラ（１８）を回転駆動する駆動手段（２０）と、
前記ゾーン（Ｚ）ごとに設けられ、前記搬送物（Ｃ）の通過を検知する検知手段（２２）と、
先行する搬送物（Ｃ）に後続の搬送物（Ｃ）を接近させるべく、前記検知手段（２２）からの検知情報に基づいて前記駆動手段（２０）を制御し、前記ゾーン（Ｚ）の搬送速度を切り換える制御手段（２６）と
を備えることを特徴とするアキュムレーションコンベヤ。
【請求項２】
前記制御手段（２６）は前記ゾーン（Ｚ）ごとに設けられており、
各ゾーン（Ｚｎ）における前記制御手段（２６）は、当該ゾーン（Ｚｎ）、その上流に隣接するゾーン（Ｚｎ−１）及びその下流に隣接するゾーン（Ｚｎ＋１）のそれぞれに設けられた前記検知手段（２２ｎ−１，２２ｎ，２２ｎ＋１）からの検知情報に基づき、当該ゾーン（Ｚｎ）における前記駆動手段（２０ｎ）を制御することを特徴とする請求項１に記載のアキュムレーションコンベヤ。
【請求項３】
前記各ゾーン（Ｚｎ）における前記制御手段は、当該ゾーン（Ｚｎ）及びその下流に隣接するゾーン（Ｚｎ＋１）のそれぞれに設けられた前記検知手段（２２ｎ，２２ｎ＋１）からの検知情報に基づき、当該ゾーン（Ｚｎ）上の搬送物（Ｃ）と、その下流に隣接するゾーン（Ｚｎ＋１）上の搬送物（Ｃ）との間の距離に関する距離情報を推定し、前記推定された距離情報が所定範囲内の場合に、当該ゾーン（Ｚｎ）の搬送速度を速くするよう当該ゾーン（Ｚｎ）の駆動手段（２０ｎ）を制御することを特徴とする、請求項２に記載のアキュムレーションコンベヤ。
【請求項４】
前記各ゾーン（Ｚｎ）における前記制御手段は、当該ゾーン（Ｚｎ）及びその上流に隣接するゾーン（Ｚｎ−１１）のそれぞれに設けられた前記検知手段（２２ｎ，２２ｎ−１）からの検知情報に基づき、当該ゾーン（Ｚｎ）上の搬送物（Ｃ）と、その上流に隣接するゾーン（Ｚｎ−１）上の搬送物（Ｃ）との間の距離に関する距離情報を推定し、前記推定された距離情報が所定範囲内の場合に、当該ゾーン（Ｚｎ）の搬送速度を遅くするよう当該ゾーン（Ｚｎ）の駆動手段（２０ｎ）を制御することを特徴とする、請求項２に記載のアキュムレーションコンベヤ。
【請求項５】
前記制御手段は１つのみであり、ネットワーク回路を介して各ゾーン（Ｚ）における前記駆動手段（２０）及び前記検出手段（２２）に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のアキュムレーションコンベヤ。
【請求項１】
搬送路を形成すべく互いに平行に併設された複数本のキャリヤローラ（１８）の回転を複数のゾーン（Ｚ）ごとに制御することにより、搬送物（Ｃ）の搬送又は停止を行うアキュムレーションコンベヤ（１０）において、
前記ゾーン（Ｚ）ごとに設けられ、該ゾーン（Ｚ）を構成するキャリヤローラ（１８）を回転駆動する駆動手段（２０）と、
前記ゾーン（Ｚ）ごとに設けられ、前記搬送物（Ｃ）の通過を検知する検知手段（２２）と、
先行する搬送物（Ｃ）に後続の搬送物（Ｃ）を接近させるべく、前記検知手段（２２）からの検知情報に基づいて前記駆動手段（２０）を制御し、前記ゾーン（Ｚ）の搬送速度を切り換える制御手段（２６）と
を備えることを特徴とするアキュムレーションコンベヤ。
【請求項２】
前記制御手段（２６）は前記ゾーン（Ｚ）ごとに設けられており、
各ゾーン（Ｚｎ）における前記制御手段（２６）は、当該ゾーン（Ｚｎ）、その上流に隣接するゾーン（Ｚｎ−１）及びその下流に隣接するゾーン（Ｚｎ＋１）のそれぞれに設けられた前記検知手段（２２ｎ−１，２２ｎ，２２ｎ＋１）からの検知情報に基づき、当該ゾーン（Ｚｎ）における前記駆動手段（２０ｎ）を制御することを特徴とする請求項１に記載のアキュムレーションコンベヤ。
【請求項３】
前記各ゾーン（Ｚｎ）における前記制御手段は、当該ゾーン（Ｚｎ）及びその下流に隣接するゾーン（Ｚｎ＋１）のそれぞれに設けられた前記検知手段（２２ｎ，２２ｎ＋１）からの検知情報に基づき、当該ゾーン（Ｚｎ）上の搬送物（Ｃ）と、その下流に隣接するゾーン（Ｚｎ＋１）上の搬送物（Ｃ）との間の距離に関する距離情報を推定し、前記推定された距離情報が所定範囲内の場合に、当該ゾーン（Ｚｎ）の搬送速度を速くするよう当該ゾーン（Ｚｎ）の駆動手段（２０ｎ）を制御することを特徴とする、請求項２に記載のアキュムレーションコンベヤ。
【請求項４】
前記各ゾーン（Ｚｎ）における前記制御手段は、当該ゾーン（Ｚｎ）及びその上流に隣接するゾーン（Ｚｎ−１１）のそれぞれに設けられた前記検知手段（２２ｎ，２２ｎ−１）からの検知情報に基づき、当該ゾーン（Ｚｎ）上の搬送物（Ｃ）と、その上流に隣接するゾーン（Ｚｎ−１）上の搬送物（Ｃ）との間の距離に関する距離情報を推定し、前記推定された距離情報が所定範囲内の場合に、当該ゾーン（Ｚｎ）の搬送速度を遅くするよう当該ゾーン（Ｚｎ）の駆動手段（２０ｎ）を制御することを特徴とする、請求項２に記載のアキュムレーションコンベヤ。
【請求項５】
前記制御手段は１つのみであり、ネットワーク回路を介して各ゾーン（Ｚ）における前記駆動手段（２０）及び前記検出手段（２２）に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のアキュムレーションコンベヤ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１４０３６２（Ｐ２０１１−１４０３６２Ａ）
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６２２（Ｐ２０１０−６２２）
【出願日】平成２２年１月５日（２０１０．１．５）
【出願人】（５０２３８０３６１）トーヨーカネツソリューションズ株式会社 (50)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月５日（２０１０．１．５）
【出願人】（５０２３８０３６１）トーヨーカネツソリューションズ株式会社 (50)
【Ｆターム（参考）】
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