搬送システム
【課題】搬送システムにおいて、物品の転倒容易度を正確に得る。
【解決手段】搬送システムは、物品Ｗを搬送するシステムであって、搬入コンベア３と、速度制御部４５と、第２光電センサ１３と、判定部４９とを備えている。搬入コンベア３は、物品Ｗを載置して移動する。速度制御部４５は、物品Ｗを載置して移動中の搬入コンベア３の速度を制御する。第２光電センサ１３は、減速時の物品Ｗの挙動を検出する。判定部４９は、第２光電センサ１３によって検出された物品Ｗの挙動に基づいて転倒容易度を判定する。
【解決手段】搬送システムは、物品Ｗを搬送するシステムであって、搬入コンベア３と、速度制御部４５と、第２光電センサ１３と、判定部４９とを備えている。搬入コンベア３は、物品Ｗを載置して移動する。速度制御部４５は、物品Ｗを載置して移動中の搬入コンベア３の速度を制御する。第２光電センサ１３は、減速時の物品Ｗの挙動を検出する。判定部４９は、第２光電センサ１３によって検出された物品Ｗの挙動に基づいて転倒容易度を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品を搬送するための搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送されてきた多数の物品を客先ごとに振り分ける物品仕分け装置として、上下軸回りに揺動自在な複数のダイバータが側壁に沿って配置されたメインコンベアと、ダイバータと対向する位置のメインコンベア側方に接続された分岐路とを有するものが知られている。この装置では、メインコンベア上を搬送されている物品が所定の位置に達すると、ダイバータが物品を横から押し出すようにして内側に揺動する。その結果、物品は、メインコンベアの搬送面上に突出したダイバータに沿って進行方向が変更されて、分岐路に払い出される（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３７７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、コンベアにより搬送される複数の荷物の仕分けを行う物品仕分け装置１０が開示されている。物品仕分け装置１０は、特性情報取得部１７と、第１分岐部１１〜第３分岐部１３と、間隔調整部１８と、分岐制御部１５ａと、間隔制御部１５ｂとを備える。特性情報取得部１７は、複数の荷物それぞれの特性情報を取得する。第１分岐部１１〜第３分岐部１３は、複数の荷物のうちの所定の荷物をコンベアから分岐した第１分岐コンベア〜第３分岐コンベアへ送り出す。間隔調整部１８は、分岐動作を行うコンベアへ連続して送り出される２つの荷物の間の距離である荷物間隔を調整する。分岐制御部１５ａは、特性情報取得部１７が取得した特性情報に応じて、第１分岐部１１〜第３分岐部１３に分岐動作を変化させる。間隔制御部１５ｂは、当該２つの荷物のうちの先の荷物についての分岐動作に必要な時間が長いほど、間隔調整部１８に当該荷物間隔を長くさせる。
【０００５】
特許文献１の特性情報取得部は、特性情報として、例えば、物品の転倒容易度を取得する。転倒容易度は、通常は、各物品の搬送方向長さに対する高さの比で決定されていた。しかし、物品の転倒容易度は物品の重心の位置によっても影響される。したがって、寸法上では転倒しないと判別されていても、重心が上方にある場合は、物品が転倒することがあった。しかし、物品の重心を測定する方法もなかった。
【０００６】
本発明の課題は、搬送システムにおいて、物品の転倒容易度を正確に得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る搬送システムは、物品を搬送するシステムであって、搬送体と、速度制御部と、物品挙動検出部と、判定部とを備えている。搬送体は、物品を載置して移動する。速度制御部は、物品を載置して移動中の搬送体の速度を制御する。物品挙動検出部は、減速時の物品の挙動を検出する。判定部は、物品挙動検出部によって検出された物品の挙動に基づいて転倒容易度を判定する。
このシステムでは、物品の転倒容易度は、搬送体が減速されたときの物品の挙動によって判定される。したがって、搬送システムにおいて、物品の転倒容易度を正確に得ることができる。
なお、「減速」は、搬送体が完全に停止させられる場合と、搬送体が停止させられず移動が続く場合とを含む。また、「物品の挙動」は、物品の動きの状態を意味しており、例えば減速時に生じる物品の傾きや浮き上がりを含んでいる。
【０００８】
搬送システムは、物品の搬送経路に設けられ、搬送体に載置された物品を検出するためのセンサをさらに備えていてもよい。その場合、速度制御部は、センサが物品の検出を終了したタイミングを利用して搬送体を減速させる。
このシステムでは、搬送体の減速は、物品の検出を終了したタイミングを利用して行われる。したがって、センサによる検出の終了を基準に減速させるだけの簡単な制御で判定が行われる。
なお、「タイミングを利用して行われる」とは、タイミング直後、タイミングから所定時間が経過した後、その他タイミングに関連して、減速を開始することを意味する。
【０００９】
速度制御部は、搬送体を減速させるときに物品の傾きがある大きさに達すれば、搬送体を加速させてもよい。
このシステムでは、減速時に物品の傾きがある大きさに達すれば、搬送体を加速することで物品の転倒を防止する。したがって、物品の転倒容易度を判定する際に物品が転倒しにくい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る搬送システムにおいて、物品の転倒容易度を正確に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態における物品仕分け装置の模式平面図。
【図２】物品仕分け装置の搬入コンベアの模式側面図。
【図３】搬入コンベア制御部のブロック構成図。
【図４】物品の転倒容易度を測定する制御を示すフローチャート。
【図５】傾き制御を示すフローチャート。
【図６】傾き制御における物品の状態を示す、搬入コンベアの模式側面図。
【図７】他の実施形態における、図６に対応する図。
【図８】他の実施形態における、図６に対応する図。
【図９】他の実施形態における、図６に対応する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（１）物品仕分け装置
図１を用いて、本発明の第１実施形態としての物品仕分け装置１を説明する。図１は、本発明の第１実施形態における物品仕分け装置の模式平面図である。
【００１３】
物品仕分け装置１は、ベルトコンベアであり、構成される搬入コンベア３と、搬入コンベア３の下流側に接続されたメインコンベア５と、メインコンベア５の側方に接続された複数の分岐路７とを有している。なお、搬入コンベア３への物品供給は、その上流部に設置されたロボット等を含む物品供給装置（図示せず）によって行われる。
【００１４】
図１および図２を用いて搬入コンベア３について説明する。図２は、物品仕分け装置の搬入コンベアの模式側面図である。
【００１５】
搬入コンベア３は、物品Ｗを載置して移動する装置であり、ベルト３ａ、モータ駆動部５３（図３）、コンベア用モータ１７（図３）を備えている。
搬入コンベア３の途中には、第１光電センサ１１が設けられている。第１光電センサ１１は、搬入コンベア３に載置された物品Ｗを検出するためのセンサであり、物品Ｗが通過することにより遮蔽される一対の投・受光器から構成されている。第１光電センサ１１は、タイミングセンサとして、搬入コンベア３上を搬送される物品ＷのＯＮ−ＯＦＦを検出する。第１光電センサ１１は、さらに、物品ＷのＯＮ−ＯＦＦによって物品Ｗの搬送方向長さを検出することができる。なお、図２に示すように、第１光電センサ１１の高さ位置は、搬入コンベア３のベルト３ａの上面３ｂのわずか上である。
【００１６】
また、搬入コンベア３の途中の第１光電センサ１１より下流側において、物品Ｗが通過することにより遮蔽される複数対の投・受光器よりなる第２光電センサ１３が設けられている。第２光電センサ１３は、減速時の物品Ｗの挙動を検出する。具体的には、第２光電センサ１３は、転倒判別センサとして、搬入コンベア３上を搬送される各物品Ｗの傾きまたは浮き上がりを検出することができる。第２光電センサ１３は、第１光電センサ１１よりわずかに搬送方向下流側に配置されている。第１光電センサ１１と第２光電センサ１３との搬送方向距離は、物品Ｗが第１光電センサ１１を通過した直後に物品Ｗの搬送方向後側端が第２光電センサ１３を確実に遮断している程度の距離である。第２光電センサ１３は、下側から、第１センサ１３ａ、第２センサ１３ｂ、第３センサ１３ｃ、第４センサ１３ｄの順番で鉛直方向に並んだ４つのセンサから構成されている。各センサは上下方向にわずかな隙間を空けて配置されており、ピッチは一定である。なお、図２に示すように、第１センサ１３ａの高さ位置は、搬入コンベア３の上面のわずか上である。
【００１７】
さらに、搬入コンベア３の途中の第１光電センサ１１より上流側において、物品Ｗの上面に貼り付けられたバーコードを読み取るバーコードリーダ１５が搬入コンベア３上方に設けられている。バーコードリーダ１５は、搬入コンベア３上を搬送される各物品Ｗについて特性情報を示すバーコードを読み取って、バーコード情報に基づいてダイバータ２３（後述）の動作の決定を行うためのものである。物品Ｗの特性情報は、物品Ｗの長さ、幅、高さ等の寸法情報、重量、形状および荷姿を示す情報、破損容易度を示す情報を含んでいる。なお、バーコードは物品Ｗのどの面に貼り付けられてもよく、この位置に応じてバーコードリーダ１５を設置することとなる。搬入コンベア３はコンベア用モータ１７（図３）の回転により駆動し、搬入コンベア３のベルトの送り量はエンコーダ１９（図３）によって検出される。
【００１８】
メインコンベア５は、搬送方向を前後方向とするスチール製ベルトコンベアにより構成されており、搬送方向に沿って左右両側に設けられた側壁２１を有している。左右側壁２１は、前後に所定間隔で左右一対となった不連続部を複数有している。この対となる左右の不連続部は搬送面を挟んで略対向する位置にあり、一方の不連続部には金属等の剛体により構成される板状のダイバータ２３が設けられ、他方の不連続部には分岐路７が接続されている。
【００１９】
ダイバータ２３は、物品接触部２５と、物品接触部２５から後方外側に折り曲げられた折り曲げ部２７とを有し、駆動用モータ（図示せず）の回転により折り曲げ部２７の後端部の上下軸２９回りに揺動自在となっている。ダイバータ２３の待機状態において、物品接触部２５の内側面は側壁２１の内側面と面一となり、且つ、折り曲げ部２７が外側に折り曲げられていることによって、通過する物品Ｗがダイバータ２３に引っ掛かることがない。また、物品接触部２５を含むダイバータ２３が摩擦係数の小さい金属等により構成されているので、通過する物品Ｗがダイバータ２３に擦れて損傷することも防止している。なお、本実施の形態に示す例では、物品Ｗは予め対応するダイバータ２３のある側（右または左側）に寄せられており、ダイバータ２３の動作によって物品Ｗが受ける衝撃を少なくするとともに、物品が正確且つ確実に分岐路７に払い出されるようになっている。
【００２０】
メインコンベア５の進入部（最上流部）には、物品Ｗが通過することにより遮蔽される一対の投・受光器よりなる第３光電センサ３１が設けられている。第３光電センサ３１は、メインコンベア５上を搬送される各物品Ｗについて、ダイバータ２３の動作開始タイミングの決定を行うためのものである。メインコンベア５は駆動用モータ（図示せず）の回転により駆動し、メインコンベア５のベルトの送り量はエンコーダ（図示せず）によって検出される。
【００２１】
分岐路７は、搬送方向を左右方向とするローラコンベアにより構成されており、搬送方向に沿って前後両側に設けられた側壁３５を有している。すなわち、分岐路７は、前後の側壁３５間に左右に所定間隔で回転自在に設けられた多数のローラ（図示せず）を有している。ローラコンベアの搬送面はメインコンベア５から遠ざかるにつれて下り傾斜しており、物品Ｗは自重によって分岐路７内を搬送される。ローラのうち最もメインコンベア５側（１本目）のものは駆動ローラとなされ、この駆動ローラによってメインコンベア５上から払い出される物品Ｗを確実に分岐路７内に引き込むことができる。なお、分岐路７は全てメインコンベア５の右側または左側のみに設けられていてもよく、このような場合、ダイバータ２３は全て左側または右側の側壁２１に沿って配置される。
【００２２】
メインコンベア５付近において、分岐路７の前後幅はメインコンベア５に近づくにつれて次第に後方に拡がっている。なお、分岐路７の側壁３５は、メインコンベア５の側壁２１と連続して形成されている。
【００２３】
（２）搬入コンベア制御部
図３を用いて、搬入コンベア制御部４１について説明する。図３は、搬入コンベア制御部のブロック構成図である。
【００２４】
搬入コンベア制御部４１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなりプログラムを実行するコンピュータであり、搬入コンベア３の動作を制御する。搬入コンベア制御部４１は、メインコンベア制御部４３と交信可能である。搬入コンベア制御部４１は、速度制御部４５と、長さ検出部４７と、判定部４９と、バーコード解読部５１とを有している。
【００２５】
速度制御部４５は、物品Ｗを載置して移動中の搬入コンベア３の速度を制御する。具体的には、速度制御部４５は、制御信号をモータ駆動部５３に送信することで、モータ駆動部５３にコンベア用モータ１７を駆動させ、その結果、搬入コンベア３の速度を制御することができる。つまり、速度制御部４５は、搬入コンベア３を、加速、減速、一定速度で動かすことができる。速度制御部４５は、また、速度制御部４５は、第１光電センサ１１からの検出信号を受信する。
【００２６】
長さ検出部４７は、第１光電センサ１１およびエンコーダ１９からの検出信号を受信することで、物品Ｗの長さを検出する。なお、コンベアを一定速で動作させている場合は、長さ検出部４７は、第１光電センサ１１がＯＮになっている時間にコンベア速度を掛けることで、荷物長さを算出する。
【００２７】
判定部４９は、第２光電センサ１３によって検出された物品Ｗの挙動に基づいて、物品Ｗの転倒容易度（安定性）を判定する。具体的には、物品Ｗの挙動は、第２光電センサ１３から検出信号によって得られる。判定部４９は、長さ検出部４７から物品Ｗの長さ情報を受信する。判定部４９は、判定結果を速度制御部４５に送信する。判定部４９は、バーコード解読部５１と互いの情報を交信する。
【００２８】
バーコード解読部５１は、バーコードリーダ１５から検出信号を受信して、それを解読する。
【００２９】
メインコンベア制御部４３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなりプログラムを実行するコンピュータであり、搬入コンベア３の動作を制御する。メインコンベア制御部４３は、第３光電センサ３１からの検出信号を受信する。メインコンベア制御部４３の機能については、以下、簡略化した説明を行う。メインコンベア制御部４３は、メインコンベア駆動用のモータ（図示せず）およびダイバータ２３を駆動するモータ（図示せず）の回転を制御する。
【００３０】
（３）物品仕分け装置の概略動作
本実施形態における物品仕分け装置１の概略動作を説明する。
最初に、物品Ｗが、搬入コンベア３に供給される。物品Ｗは、バーコードリーダ１５の下方を通過し、バーコードリーダ１５によってバーコード情報（物品Ｗの仕分け先および高さ）を読み取られる。次に、物品Ｗは、第１光電センサ１１の投・受光器間を遮蔽し、この遮蔽時間および搬入コンベア３の搬送速度から物品Ｗの搬送方向長さを検出される。その後、物品Ｗは、減速により傾いた状態にされ、それにより物品Ｗの転倒容易度を測定される。転倒容易度測定後に、物品Ｗは、仕分け先に対応するダイバータ２３側（右或いは左側）に寄せられてメインコンベア５に供給される。物品Ｗは、寄せられた側の側壁２１に沿ってメインコンベア５上を搬送される。
【００３１】
物品Ｗは、メインコンベア５上の所定のダイバータ２３の側方において、搬送方向長さに応じた所定位置に達すると、ダイバータ２３によって分岐路７に仕分けられる。
なお、物品Ｗの転倒容易度に応じて、物品Ｗの仕分け先を変更可能である。例えば、最も転倒しやすい物品Ｗは、特定の分岐路７に仕分けてしまい、それ以上メインコンベア５上を移動しないようにできる。その場合は、作業者が物品Ｗを目的の分岐路７または搬送先に運ぶことになる。
【００３２】
さらに、ダイバータ２３の動作速度は、メインコンベア５の搬送速度を考慮した上で物品Ｗの転倒容易度に比例するように変更してもよい。その場合、物品Ｗの転倒容易度が高ければ（転倒しやすければ）ダイバータ２３の動作速度を低くして、物品Ｗの転倒容易度が低ければ（転倒しにくければ）ダイバータ２３の動作速度は高くする。
【００３３】
仕分け動作時に、物品Ｗは、ダイバータ２３に沿うように進行方向が斜め前方に変更されて、分岐路７に払い出される。このとき、分岐路７内の１本目の駆動ローラ（図示せず）によって、物品Ｗはメインコンベア５上に残ることなく分岐路７内に引き込まれる。分岐路７に払い出された物品Ｗは、自重によって分岐路７の終端部まで搬送された後、次の工程に送られる。
【００３４】
（４）搬送コンベア制御部の転倒容易度判定動作
図４を用いて、搬入コンベア制御部４１の転倒容易度判定動作について説明する。図４は、物品の転倒容易度を測定する制御を示すフローチャートである。
【００３５】
（４−１）転倒容易度の測定
ステップＳ１では、速度制御部４５は、第１光電センサ１１が物品Ｗによってオフ状態になるのを待つ。
【００３６】
ステップＳ２では、速度制御部４５は、第１光電センサ１１がオン状態になるのを待つ。
【００３７】
ステップＳ３では、速度制御部４５は、モータ駆動部５３に減速信号を送信し、それによりコンベア用モータ１７を減速回転させる。搬入コンベア３の減速度は、転倒条件に合わせて決められる。例えば、搬入コンベアの減速度は、搬入コンベア３が完全に停止するものであってもよいし、減速のみで停止しないものでもよい。減速度の大きさは、物品仕分け装置１内で最も強い減速度またはそれよりわずかにわずかに下に設定できる。その場合、減速によって倒れなかった物品Ｗは物品仕分け装置１内では倒れる可能性がほとんどないことになるので、安全性が向上する。
【００３８】
以上に述べたように、速度制御部４５は、第１光電センサ１１が物品Ｗの検出を開始した後に検出を終了したタイミングを利用して搬入コンベア３を減速させる。このように搬入コンベア３の減速が物品Ｗの検出を終了したタイミングを利用して行われるので、第１光電センサ１１による検出の終了を基準に減速させるだけの簡単な制御で判定が行われる。また、この実施形態では、物品Ｗの後端の正確な位置を把握した上で、物品Ｗの挙動を正確に検出できる。
【００３９】
ステップＳ４では、長さ検出部４７は、第１光電センサ１１およびエンコーダ１９の検出結果から、つまり、第１光電センサ１１が遮蔽された時間中のエンコーダ１９の回転数（パルス値）から搬入コンベア３上の物品Ｗの搬送方向長さを検出する。
【００４０】
ステップＳ５では、物品Ｗの傾きが制御される。傾き制御の詳細は後述する。ステップＳ５によって、物品Ｗの転倒容易度が得られる。
【００４１】
ステップＳ６では、搬入コンベア制御部４１は、物品Ｗの転倒容易度をメインコンベア制御部４３に送信する。
【００４２】
ステップＳ７では、速度制御部４５は、モータ駆動部５３に一定走行信号を送信し、それによりコンベア用モータ１７を一定速度で回転させる。
【００４３】
（４−２）傾き制御
図５を用いて、図４のステップＳ５の詳細ステップを説明する。図５は、傾き制御を示すフローチャートである。
【００４４】
ステップＳ１１では、判定部４９は、長さ検出部４７から物品Ｗの搬送方向長さ情報を取得する。
【００４５】
ステップＳ１２では、判定部４９は、所定時間が経過しているか否かを判断する。所定時間が経過していればプロセスはステップＳ１６に移行し、所定時間が経過していなければプロセスはステップＳ１３に移行する。
【００４６】
ステップＳ１３では、判定部４９は、第２光電センサ１３の第４センサ１３ｄがＯＦＦになっているか否かを判断する。第４センサ１３ｄがＯＦＦになっていればプロセスはステップＳ１４に移行して、第４センサ１３ｄがＯＦＦになっていなければプロセスはステップＳ１２に戻る。以上をまとめると、プロセスは、ステップＳ１２とステップＳ１３を繰り返し、所定時間が経過すればステップＳ１４を飛ばしてステップＳ１５に移行し、所定時間内に第４センサ１３ｄがＯＦＦになればステップＳ１４に移行する。
なお、ステップＳ１２における計測終了は、第１センサ１３ａがＯＦＦになってから次にＯＮになる変化（傾いた物品Ｗが元の姿勢に戻ったことを意味する）に基づいて判断されてもよい。
【００４７】
ステップＳ１４では、判定部４９は、速度制御部４５に第４センサ１３ｄがＯＦＦになったことを送信し、それに基づいて速度制御部４５がモータ駆動部５３に加速信号を送信する。それにより、モータ駆動部５３がコンベア用モータ１７を加速するように回転させる。以上の結果、搬入コンベア３が減速から加速に変更され、物品Ｗは、搬送方向前側に傾いていた姿勢から元の直立した姿勢に戻る。
以上に説明したように、速度制御部４５は、搬入コンベア３を減速させるときに物品Ｗの傾きがある大きさに達すれば、搬入コンベア３を加速させる。その結果、物品Ｗの転倒が防止される。つまり、物品Ｗの転倒容易度を判定する際に、物品Ｗの転倒が生じにくい。
【００４８】
ステップＳ１５では、判定部４９は、物品Ｗの転倒容易度を判定する。転倒容易度は、主に、物品Ｗが傾いたときにＯＦＦとなっているセンサの数（浮き上がり量）および物品Ｗの搬送方向長さから得られた傾き角度で決められる。転倒容易度は、「傾きやすい」「傾きにくい」の二段階でもよいし、例えば物品Ｗの傾き角度に応じた二段階以上であってもよい。判定部４９は、物品Ｗの搬送方向長さおよびバーコード解読部５１から得られた他の情報（重量、幅方向長さ）を、物品Ｗの転倒容易度を判定するための条件に加えてもよい。
【００４９】
図６を用いて、物品Ｗの傾き制御の具体例を説明する。図６は、傾き制御における物品の状態を示す、搬入コンベアの模式側面図である。
【００５０】
図６では、搬入コンベア３が減速されたので、物品Ｗが搬送方向前側に傾いている。具体的には、物品Ｗの後端底面が搬入コンベア３のベルト３ａの上面３ｂから浮き上がっている。図においては、物品Ｗの後端底面が、第１センサ１３ａ、第２センサ１３ｂ、第３センサ１３ｃより上方に移動しており、それらセンサがＯＦＦになっている。以下２つの場合について分けて説明する。
第１の場合は、図６の状態からさらに物品Ｗが傾いて第４センサ１３ｄがＯＦＦになる。この場合、速度制御部４５は搬入コンベア３を減速するこ。その結果、物品Ｗは元の姿勢に戻る。また、判定部４９は、物品Ｗの転倒容易度を第４センサ１３ｄに対応したものと判定する
第２の場合は、図６の状態から物品Ｗがさらに傾かず、第４センサ１３ｄがＯＦＦにならない。この場合は、速度制御部４５は搬入コンベア３を減速しない。その結果、物品Ｗは自重によって元の姿勢に戻る。また、判定部４９は、物品Ｗの転倒容易度を第３センサ１３ｃに対応してものと判定する。
【００５１】
メインコンベア制御部４３は、搬入コンベア制御部４１から、物品Ｗの転倒容易度およびバーコード情報を受信する。
【００５２】
メインコンベア制御部４３は、所定のダイバータ２３を選択し、そのダイバータ２３が動作を開始すべきエンコーダの回転数を算出する。ダイバータ２３の選択は、第３光電センサ３１によって物品Ｗがメインコンベア５上に進入したことを検出した時点のエンコーダ（図示せず）の回転数，物品Ｗの搬送方向長さおよびバーコード情報から認識した物品Ｗの仕分け先に基づく。また、メインコンベア制御部４３は、物品Ｗの転倒容易度に基づいてダイバータ２３の動作速度を算出する。なお、これらの回転数および動作速度の算出は、メインコンベア５の搬送速度を考慮して行われる。そして、エンコーダが算出した所定の回転数に達すると、ダイバータ２３が算出した所定の速度で動作すべく、モータ駆動部（図示せず）を介してモータ（図示せず）を回転させる。
【００５３】
以上に述べたように、物品の転倒容易度は、搬送体が減速されたときの物品の挙動によって判定される。したがって、搬送システムにおいて、物品の転倒容易度を正確に得ることができる。これより、搬送システムの搬送能力を最大限に発揮させることができる。具体的には、搬送システムにおける搬送体の加減速を、物品が倒れない範囲で最も大きくできる。また、倒れやすい物品Ｗをダイバータまたは作業者によって搬送体から早期に取り除くことによって、搬送体の加減速度を大きくできる。以上の結果、物品Ｗの搬送効率が向上する。
【００５４】
（５）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５５】
（５−１）転倒容易度判別センサとしての光電センサの配置
第１実施形態では、複数の光電センサは物品Ｗの搬送方向後側端下部に対応する位置に鉛直方向に同一ピッチで配置されていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。
複数の光電センサは、物品Ｗの上部に対応する位置、物品の上部の搬送方向前側の位置に配置可能である。また、複数の光電センサは、各位置において、鉛直方向、水平方向、斜め方向に並んでいてもよい。さらに、複数の光電センサのピッチは一定でなくてもよい。
【００５６】
（５−２）転倒容易度判別センサとしての他のセンサ
第１実施形態では、転倒容易度判別センサとして、物品に対して側方から投光する複数の光電センサが用いられていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。
図７を用いて、転倒容易度判別センサとして、レーザ測長器を用いた場合を説明する。図７は、他の実施形態における、図６に対応する図である。
レーザ測長器６１は、第１光電センサ１１よりわずかに搬送方向下流側に配置されている。レーザ測長器６１は、搬入コンベアとしてのローラコンベア６３の内部に配置されており、上方にレーザ光を発射して、さらに、反射してきたレーザ光を受光可能となっている。
以上より、レーザ測長器６１は、物品Ｗの後端下面が浮き上がったときに、浮き上がり量を測定できる。判定部は、浮き上がり量に基づいて、物品Ｗの転倒容易度を判定する。
【００５７】
図８を用いて、転倒容易度判別センサとして、カメラを用いた場合を説明する。図８は、他の実施形態における、図６に対応する図である。
カメラ６５は、第１光電センサ１１よりわずかに搬送方向下流側に配置されている。カメラ６５は、傾いた状態の物品Ｗの中心に側方から対向するように、搬入コンベア３のベルト３ａの上面３ｂから高く配置されている。
以上より、カメラ６５は、物品Ｗ全体を撮影し、さらに図示しない画像処理部が撮影画像を画像処理する。判定部は、画像処理結果に基づいて、物品Ｗの転倒容易度を判定する。
【００５８】
（５−３）搬送体としての搬送台車
第１実施形態では、搬送体としてコンベアを用いていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。
図９を用いて、搬送体として搬送台車を用いた実施形態を説明する。図９は、他の実施形態における、図６に対応する図である。
搬送台車６７は、物品Ｗを上面に載置した状態で自動走行可能である。第１光電センサ６９は、搬送台車６７とは別に独立し設けられており、搬送台車６７が所定位置を走行するときに物品Ｗを検出する。搬送台車６７には、第１実施形態と同様に複数の光電センサ７１ａ〜７１ｄからなる第２光電センサ７１が設けられている。第２光電センサ７１は、搬送台車６７の搬送方向後端下側部分に設けられている。以上の構成により、第１実施形態と同様に、物品Ｗの転倒容易度を正確に判定できる。
この実施形態に対しては、他の実施形態で前述した転倒容易度判別センサを適用可能である。
【００５９】
（５−４）その他
【００６０】
（Ａ）第１実施形態では、最上位の第４センサ１３ｄがＯＦＦになれば加速を行うようになっていたが本発明はそれに限定されない。
減速度を十分に小さくすることで、物品Ｗの傾きを小さくして、その結果、加速を行わないようにしていてもよい。
加速の要否を判断するためのセンサを物品Ｗごとに決定するようにしていてもよい。その場合、ステップＳ１１とステップＳ１２の間で、判定部４９は、第１センサ１３ａ、第２センサ１３ｂ、第３センサ１３ｃ、第４センサ１３ｄの中から限界センサを決定する。限界センサとは、そのセンサがＯＦＦになれば物品がそれ以上は傾かないように加速を行う必要があるセンサである。判定部４９は、限界センサの決定に当たって、長さ情報、バーコード解読部５１から受信した各種情報を参照してもよい。
【００６１】
（Ｂ）第１実施形態では第１光電センサが物品Ｗの位置の認識と物品Ｗの搬送方向長さの測定を両方行っていたが、本発明はそれに限定されない。物品Ｗの位置の認識と物品Ｗの搬送方向長さの測定を別の手段で行ってもよい。
【００６２】
（Ｃ）第１実施形態では第２光電センサが物品Ｗの転倒容易度の検出と限界倒れ角度の検出とを両方行っていたが、本発明はそれに限定されない。物品の転倒容易度の検出と限界倒れ角度の検出を別の手段で行ってもよい。
【００６３】
（Ｄ）第１実施形態では物品Ｗの減速時の挙動を検出するために、光電センサを用いていたが、本発明はそれに限定されない。例えば、エリアセンサを設けて、傾いた物品が設定されたエリア内において検出される面積を測定してもよい。
【００６４】
（Ｅ）第１実施形態では、メインコンベアにおいてはダイバータによって自動仕分けを行っていたが、本発明はそれに限定されない。例えば、作業者が最も転倒しやい物品Ｗを特定の分岐路に仕分けてもよい。
【００６５】
（Ｆ）第１実施形態では物品仕分け装置としてベルトコンベアが用いられていたが、本発明はそれに限定されない。例えば、物品仕分け装置は、ローラコンベアまたはチェーンコンベアであってもよい。
【００６６】
（Ｇ）第１実施形態ではセンサは搬入コンベアに設けられていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、センサはメインコンベアに設けられており、メインコンベアにおいて物品の転倒容易度を判定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、物品を搬送するための搬送システムに広く適用できる。
【符号の説明】
【００６８】
１ 物品仕分け装置
３ 搬入コンベア（搬送体）
３ａ ベルト
３ｂ 上面
５ メインコンベア
７ 分岐路
１１ 第１光電センサ（センサ）
１３ 第２光電センサ（物品挙動検出部）
１５ バーコードリーダ
１７ コンベア用モータ
１９ エンコーダ
２１ 側壁
２３ ダイバータ
２５ 物品接触部
２７ 折り曲げ部
２９ 上下軸
３１ 第３光電センサ
３５ 側壁
４１ 搬入コンベア制御部
４３ メインコンベア制御部
４５ 速度制御部
４７ 長さ検出部
４９ 判定部
５１ バーコード解読部
５３ モータ駆動部
６１ レーザ測長器
６３ ローラコンベア
６５ カメラ
６７ 搬送台車
６９ 第１光電センサ
７１ 第２光電センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品を搬送するための搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送されてきた多数の物品を客先ごとに振り分ける物品仕分け装置として、上下軸回りに揺動自在な複数のダイバータが側壁に沿って配置されたメインコンベアと、ダイバータと対向する位置のメインコンベア側方に接続された分岐路とを有するものが知られている。この装置では、メインコンベア上を搬送されている物品が所定の位置に達すると、ダイバータが物品を横から押し出すようにして内側に揺動する。その結果、物品は、メインコンベアの搬送面上に突出したダイバータに沿って進行方向が変更されて、分岐路に払い出される（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３７７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、コンベアにより搬送される複数の荷物の仕分けを行う物品仕分け装置１０が開示されている。物品仕分け装置１０は、特性情報取得部１７と、第１分岐部１１〜第３分岐部１３と、間隔調整部１８と、分岐制御部１５ａと、間隔制御部１５ｂとを備える。特性情報取得部１７は、複数の荷物それぞれの特性情報を取得する。第１分岐部１１〜第３分岐部１３は、複数の荷物のうちの所定の荷物をコンベアから分岐した第１分岐コンベア〜第３分岐コンベアへ送り出す。間隔調整部１８は、分岐動作を行うコンベアへ連続して送り出される２つの荷物の間の距離である荷物間隔を調整する。分岐制御部１５ａは、特性情報取得部１７が取得した特性情報に応じて、第１分岐部１１〜第３分岐部１３に分岐動作を変化させる。間隔制御部１５ｂは、当該２つの荷物のうちの先の荷物についての分岐動作に必要な時間が長いほど、間隔調整部１８に当該荷物間隔を長くさせる。
【０００５】
特許文献１の特性情報取得部は、特性情報として、例えば、物品の転倒容易度を取得する。転倒容易度は、通常は、各物品の搬送方向長さに対する高さの比で決定されていた。しかし、物品の転倒容易度は物品の重心の位置によっても影響される。したがって、寸法上では転倒しないと判別されていても、重心が上方にある場合は、物品が転倒することがあった。しかし、物品の重心を測定する方法もなかった。
【０００６】
本発明の課題は、搬送システムにおいて、物品の転倒容易度を正確に得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る搬送システムは、物品を搬送するシステムであって、搬送体と、速度制御部と、物品挙動検出部と、判定部とを備えている。搬送体は、物品を載置して移動する。速度制御部は、物品を載置して移動中の搬送体の速度を制御する。物品挙動検出部は、減速時の物品の挙動を検出する。判定部は、物品挙動検出部によって検出された物品の挙動に基づいて転倒容易度を判定する。
このシステムでは、物品の転倒容易度は、搬送体が減速されたときの物品の挙動によって判定される。したがって、搬送システムにおいて、物品の転倒容易度を正確に得ることができる。
なお、「減速」は、搬送体が完全に停止させられる場合と、搬送体が停止させられず移動が続く場合とを含む。また、「物品の挙動」は、物品の動きの状態を意味しており、例えば減速時に生じる物品の傾きや浮き上がりを含んでいる。
【０００８】
搬送システムは、物品の搬送経路に設けられ、搬送体に載置された物品を検出するためのセンサをさらに備えていてもよい。その場合、速度制御部は、センサが物品の検出を終了したタイミングを利用して搬送体を減速させる。
このシステムでは、搬送体の減速は、物品の検出を終了したタイミングを利用して行われる。したがって、センサによる検出の終了を基準に減速させるだけの簡単な制御で判定が行われる。
なお、「タイミングを利用して行われる」とは、タイミング直後、タイミングから所定時間が経過した後、その他タイミングに関連して、減速を開始することを意味する。
【０００９】
速度制御部は、搬送体を減速させるときに物品の傾きがある大きさに達すれば、搬送体を加速させてもよい。
このシステムでは、減速時に物品の傾きがある大きさに達すれば、搬送体を加速することで物品の転倒を防止する。したがって、物品の転倒容易度を判定する際に物品が転倒しにくい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る搬送システムにおいて、物品の転倒容易度を正確に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態における物品仕分け装置の模式平面図。
【図２】物品仕分け装置の搬入コンベアの模式側面図。
【図３】搬入コンベア制御部のブロック構成図。
【図４】物品の転倒容易度を測定する制御を示すフローチャート。
【図５】傾き制御を示すフローチャート。
【図６】傾き制御における物品の状態を示す、搬入コンベアの模式側面図。
【図７】他の実施形態における、図６に対応する図。
【図８】他の実施形態における、図６に対応する図。
【図９】他の実施形態における、図６に対応する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（１）物品仕分け装置
図１を用いて、本発明の第１実施形態としての物品仕分け装置１を説明する。図１は、本発明の第１実施形態における物品仕分け装置の模式平面図である。
【００１３】
物品仕分け装置１は、ベルトコンベアであり、構成される搬入コンベア３と、搬入コンベア３の下流側に接続されたメインコンベア５と、メインコンベア５の側方に接続された複数の分岐路７とを有している。なお、搬入コンベア３への物品供給は、その上流部に設置されたロボット等を含む物品供給装置（図示せず）によって行われる。
【００１４】
図１および図２を用いて搬入コンベア３について説明する。図２は、物品仕分け装置の搬入コンベアの模式側面図である。
【００１５】
搬入コンベア３は、物品Ｗを載置して移動する装置であり、ベルト３ａ、モータ駆動部５３（図３）、コンベア用モータ１７（図３）を備えている。
搬入コンベア３の途中には、第１光電センサ１１が設けられている。第１光電センサ１１は、搬入コンベア３に載置された物品Ｗを検出するためのセンサであり、物品Ｗが通過することにより遮蔽される一対の投・受光器から構成されている。第１光電センサ１１は、タイミングセンサとして、搬入コンベア３上を搬送される物品ＷのＯＮ−ＯＦＦを検出する。第１光電センサ１１は、さらに、物品ＷのＯＮ−ＯＦＦによって物品Ｗの搬送方向長さを検出することができる。なお、図２に示すように、第１光電センサ１１の高さ位置は、搬入コンベア３のベルト３ａの上面３ｂのわずか上である。
【００１６】
また、搬入コンベア３の途中の第１光電センサ１１より下流側において、物品Ｗが通過することにより遮蔽される複数対の投・受光器よりなる第２光電センサ１３が設けられている。第２光電センサ１３は、減速時の物品Ｗの挙動を検出する。具体的には、第２光電センサ１３は、転倒判別センサとして、搬入コンベア３上を搬送される各物品Ｗの傾きまたは浮き上がりを検出することができる。第２光電センサ１３は、第１光電センサ１１よりわずかに搬送方向下流側に配置されている。第１光電センサ１１と第２光電センサ１３との搬送方向距離は、物品Ｗが第１光電センサ１１を通過した直後に物品Ｗの搬送方向後側端が第２光電センサ１３を確実に遮断している程度の距離である。第２光電センサ１３は、下側から、第１センサ１３ａ、第２センサ１３ｂ、第３センサ１３ｃ、第４センサ１３ｄの順番で鉛直方向に並んだ４つのセンサから構成されている。各センサは上下方向にわずかな隙間を空けて配置されており、ピッチは一定である。なお、図２に示すように、第１センサ１３ａの高さ位置は、搬入コンベア３の上面のわずか上である。
【００１７】
さらに、搬入コンベア３の途中の第１光電センサ１１より上流側において、物品Ｗの上面に貼り付けられたバーコードを読み取るバーコードリーダ１５が搬入コンベア３上方に設けられている。バーコードリーダ１５は、搬入コンベア３上を搬送される各物品Ｗについて特性情報を示すバーコードを読み取って、バーコード情報に基づいてダイバータ２３（後述）の動作の決定を行うためのものである。物品Ｗの特性情報は、物品Ｗの長さ、幅、高さ等の寸法情報、重量、形状および荷姿を示す情報、破損容易度を示す情報を含んでいる。なお、バーコードは物品Ｗのどの面に貼り付けられてもよく、この位置に応じてバーコードリーダ１５を設置することとなる。搬入コンベア３はコンベア用モータ１７（図３）の回転により駆動し、搬入コンベア３のベルトの送り量はエンコーダ１９（図３）によって検出される。
【００１８】
メインコンベア５は、搬送方向を前後方向とするスチール製ベルトコンベアにより構成されており、搬送方向に沿って左右両側に設けられた側壁２１を有している。左右側壁２１は、前後に所定間隔で左右一対となった不連続部を複数有している。この対となる左右の不連続部は搬送面を挟んで略対向する位置にあり、一方の不連続部には金属等の剛体により構成される板状のダイバータ２３が設けられ、他方の不連続部には分岐路７が接続されている。
【００１９】
ダイバータ２３は、物品接触部２５と、物品接触部２５から後方外側に折り曲げられた折り曲げ部２７とを有し、駆動用モータ（図示せず）の回転により折り曲げ部２７の後端部の上下軸２９回りに揺動自在となっている。ダイバータ２３の待機状態において、物品接触部２５の内側面は側壁２１の内側面と面一となり、且つ、折り曲げ部２７が外側に折り曲げられていることによって、通過する物品Ｗがダイバータ２３に引っ掛かることがない。また、物品接触部２５を含むダイバータ２３が摩擦係数の小さい金属等により構成されているので、通過する物品Ｗがダイバータ２３に擦れて損傷することも防止している。なお、本実施の形態に示す例では、物品Ｗは予め対応するダイバータ２３のある側（右または左側）に寄せられており、ダイバータ２３の動作によって物品Ｗが受ける衝撃を少なくするとともに、物品が正確且つ確実に分岐路７に払い出されるようになっている。
【００２０】
メインコンベア５の進入部（最上流部）には、物品Ｗが通過することにより遮蔽される一対の投・受光器よりなる第３光電センサ３１が設けられている。第３光電センサ３１は、メインコンベア５上を搬送される各物品Ｗについて、ダイバータ２３の動作開始タイミングの決定を行うためのものである。メインコンベア５は駆動用モータ（図示せず）の回転により駆動し、メインコンベア５のベルトの送り量はエンコーダ（図示せず）によって検出される。
【００２１】
分岐路７は、搬送方向を左右方向とするローラコンベアにより構成されており、搬送方向に沿って前後両側に設けられた側壁３５を有している。すなわち、分岐路７は、前後の側壁３５間に左右に所定間隔で回転自在に設けられた多数のローラ（図示せず）を有している。ローラコンベアの搬送面はメインコンベア５から遠ざかるにつれて下り傾斜しており、物品Ｗは自重によって分岐路７内を搬送される。ローラのうち最もメインコンベア５側（１本目）のものは駆動ローラとなされ、この駆動ローラによってメインコンベア５上から払い出される物品Ｗを確実に分岐路７内に引き込むことができる。なお、分岐路７は全てメインコンベア５の右側または左側のみに設けられていてもよく、このような場合、ダイバータ２３は全て左側または右側の側壁２１に沿って配置される。
【００２２】
メインコンベア５付近において、分岐路７の前後幅はメインコンベア５に近づくにつれて次第に後方に拡がっている。なお、分岐路７の側壁３５は、メインコンベア５の側壁２１と連続して形成されている。
【００２３】
（２）搬入コンベア制御部
図３を用いて、搬入コンベア制御部４１について説明する。図３は、搬入コンベア制御部のブロック構成図である。
【００２４】
搬入コンベア制御部４１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなりプログラムを実行するコンピュータであり、搬入コンベア３の動作を制御する。搬入コンベア制御部４１は、メインコンベア制御部４３と交信可能である。搬入コンベア制御部４１は、速度制御部４５と、長さ検出部４７と、判定部４９と、バーコード解読部５１とを有している。
【００２５】
速度制御部４５は、物品Ｗを載置して移動中の搬入コンベア３の速度を制御する。具体的には、速度制御部４５は、制御信号をモータ駆動部５３に送信することで、モータ駆動部５３にコンベア用モータ１７を駆動させ、その結果、搬入コンベア３の速度を制御することができる。つまり、速度制御部４５は、搬入コンベア３を、加速、減速、一定速度で動かすことができる。速度制御部４５は、また、速度制御部４５は、第１光電センサ１１からの検出信号を受信する。
【００２６】
長さ検出部４７は、第１光電センサ１１およびエンコーダ１９からの検出信号を受信することで、物品Ｗの長さを検出する。なお、コンベアを一定速で動作させている場合は、長さ検出部４７は、第１光電センサ１１がＯＮになっている時間にコンベア速度を掛けることで、荷物長さを算出する。
【００２７】
判定部４９は、第２光電センサ１３によって検出された物品Ｗの挙動に基づいて、物品Ｗの転倒容易度（安定性）を判定する。具体的には、物品Ｗの挙動は、第２光電センサ１３から検出信号によって得られる。判定部４９は、長さ検出部４７から物品Ｗの長さ情報を受信する。判定部４９は、判定結果を速度制御部４５に送信する。判定部４９は、バーコード解読部５１と互いの情報を交信する。
【００２８】
バーコード解読部５１は、バーコードリーダ１５から検出信号を受信して、それを解読する。
【００２９】
メインコンベア制御部４３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなりプログラムを実行するコンピュータであり、搬入コンベア３の動作を制御する。メインコンベア制御部４３は、第３光電センサ３１からの検出信号を受信する。メインコンベア制御部４３の機能については、以下、簡略化した説明を行う。メインコンベア制御部４３は、メインコンベア駆動用のモータ（図示せず）およびダイバータ２３を駆動するモータ（図示せず）の回転を制御する。
【００３０】
（３）物品仕分け装置の概略動作
本実施形態における物品仕分け装置１の概略動作を説明する。
最初に、物品Ｗが、搬入コンベア３に供給される。物品Ｗは、バーコードリーダ１５の下方を通過し、バーコードリーダ１５によってバーコード情報（物品Ｗの仕分け先および高さ）を読み取られる。次に、物品Ｗは、第１光電センサ１１の投・受光器間を遮蔽し、この遮蔽時間および搬入コンベア３の搬送速度から物品Ｗの搬送方向長さを検出される。その後、物品Ｗは、減速により傾いた状態にされ、それにより物品Ｗの転倒容易度を測定される。転倒容易度測定後に、物品Ｗは、仕分け先に対応するダイバータ２３側（右或いは左側）に寄せられてメインコンベア５に供給される。物品Ｗは、寄せられた側の側壁２１に沿ってメインコンベア５上を搬送される。
【００３１】
物品Ｗは、メインコンベア５上の所定のダイバータ２３の側方において、搬送方向長さに応じた所定位置に達すると、ダイバータ２３によって分岐路７に仕分けられる。
なお、物品Ｗの転倒容易度に応じて、物品Ｗの仕分け先を変更可能である。例えば、最も転倒しやすい物品Ｗは、特定の分岐路７に仕分けてしまい、それ以上メインコンベア５上を移動しないようにできる。その場合は、作業者が物品Ｗを目的の分岐路７または搬送先に運ぶことになる。
【００３２】
さらに、ダイバータ２３の動作速度は、メインコンベア５の搬送速度を考慮した上で物品Ｗの転倒容易度に比例するように変更してもよい。その場合、物品Ｗの転倒容易度が高ければ（転倒しやすければ）ダイバータ２３の動作速度を低くして、物品Ｗの転倒容易度が低ければ（転倒しにくければ）ダイバータ２３の動作速度は高くする。
【００３３】
仕分け動作時に、物品Ｗは、ダイバータ２３に沿うように進行方向が斜め前方に変更されて、分岐路７に払い出される。このとき、分岐路７内の１本目の駆動ローラ（図示せず）によって、物品Ｗはメインコンベア５上に残ることなく分岐路７内に引き込まれる。分岐路７に払い出された物品Ｗは、自重によって分岐路７の終端部まで搬送された後、次の工程に送られる。
【００３４】
（４）搬送コンベア制御部の転倒容易度判定動作
図４を用いて、搬入コンベア制御部４１の転倒容易度判定動作について説明する。図４は、物品の転倒容易度を測定する制御を示すフローチャートである。
【００３５】
（４−１）転倒容易度の測定
ステップＳ１では、速度制御部４５は、第１光電センサ１１が物品Ｗによってオフ状態になるのを待つ。
【００３６】
ステップＳ２では、速度制御部４５は、第１光電センサ１１がオン状態になるのを待つ。
【００３７】
ステップＳ３では、速度制御部４５は、モータ駆動部５３に減速信号を送信し、それによりコンベア用モータ１７を減速回転させる。搬入コンベア３の減速度は、転倒条件に合わせて決められる。例えば、搬入コンベアの減速度は、搬入コンベア３が完全に停止するものであってもよいし、減速のみで停止しないものでもよい。減速度の大きさは、物品仕分け装置１内で最も強い減速度またはそれよりわずかにわずかに下に設定できる。その場合、減速によって倒れなかった物品Ｗは物品仕分け装置１内では倒れる可能性がほとんどないことになるので、安全性が向上する。
【００３８】
以上に述べたように、速度制御部４５は、第１光電センサ１１が物品Ｗの検出を開始した後に検出を終了したタイミングを利用して搬入コンベア３を減速させる。このように搬入コンベア３の減速が物品Ｗの検出を終了したタイミングを利用して行われるので、第１光電センサ１１による検出の終了を基準に減速させるだけの簡単な制御で判定が行われる。また、この実施形態では、物品Ｗの後端の正確な位置を把握した上で、物品Ｗの挙動を正確に検出できる。
【００３９】
ステップＳ４では、長さ検出部４７は、第１光電センサ１１およびエンコーダ１９の検出結果から、つまり、第１光電センサ１１が遮蔽された時間中のエンコーダ１９の回転数（パルス値）から搬入コンベア３上の物品Ｗの搬送方向長さを検出する。
【００４０】
ステップＳ５では、物品Ｗの傾きが制御される。傾き制御の詳細は後述する。ステップＳ５によって、物品Ｗの転倒容易度が得られる。
【００４１】
ステップＳ６では、搬入コンベア制御部４１は、物品Ｗの転倒容易度をメインコンベア制御部４３に送信する。
【００４２】
ステップＳ７では、速度制御部４５は、モータ駆動部５３に一定走行信号を送信し、それによりコンベア用モータ１７を一定速度で回転させる。
【００４３】
（４−２）傾き制御
図５を用いて、図４のステップＳ５の詳細ステップを説明する。図５は、傾き制御を示すフローチャートである。
【００４４】
ステップＳ１１では、判定部４９は、長さ検出部４７から物品Ｗの搬送方向長さ情報を取得する。
【００４５】
ステップＳ１２では、判定部４９は、所定時間が経過しているか否かを判断する。所定時間が経過していればプロセスはステップＳ１６に移行し、所定時間が経過していなければプロセスはステップＳ１３に移行する。
【００４６】
ステップＳ１３では、判定部４９は、第２光電センサ１３の第４センサ１３ｄがＯＦＦになっているか否かを判断する。第４センサ１３ｄがＯＦＦになっていればプロセスはステップＳ１４に移行して、第４センサ１３ｄがＯＦＦになっていなければプロセスはステップＳ１２に戻る。以上をまとめると、プロセスは、ステップＳ１２とステップＳ１３を繰り返し、所定時間が経過すればステップＳ１４を飛ばしてステップＳ１５に移行し、所定時間内に第４センサ１３ｄがＯＦＦになればステップＳ１４に移行する。
なお、ステップＳ１２における計測終了は、第１センサ１３ａがＯＦＦになってから次にＯＮになる変化（傾いた物品Ｗが元の姿勢に戻ったことを意味する）に基づいて判断されてもよい。
【００４７】
ステップＳ１４では、判定部４９は、速度制御部４５に第４センサ１３ｄがＯＦＦになったことを送信し、それに基づいて速度制御部４５がモータ駆動部５３に加速信号を送信する。それにより、モータ駆動部５３がコンベア用モータ１７を加速するように回転させる。以上の結果、搬入コンベア３が減速から加速に変更され、物品Ｗは、搬送方向前側に傾いていた姿勢から元の直立した姿勢に戻る。
以上に説明したように、速度制御部４５は、搬入コンベア３を減速させるときに物品Ｗの傾きがある大きさに達すれば、搬入コンベア３を加速させる。その結果、物品Ｗの転倒が防止される。つまり、物品Ｗの転倒容易度を判定する際に、物品Ｗの転倒が生じにくい。
【００４８】
ステップＳ１５では、判定部４９は、物品Ｗの転倒容易度を判定する。転倒容易度は、主に、物品Ｗが傾いたときにＯＦＦとなっているセンサの数（浮き上がり量）および物品Ｗの搬送方向長さから得られた傾き角度で決められる。転倒容易度は、「傾きやすい」「傾きにくい」の二段階でもよいし、例えば物品Ｗの傾き角度に応じた二段階以上であってもよい。判定部４９は、物品Ｗの搬送方向長さおよびバーコード解読部５１から得られた他の情報（重量、幅方向長さ）を、物品Ｗの転倒容易度を判定するための条件に加えてもよい。
【００４９】
図６を用いて、物品Ｗの傾き制御の具体例を説明する。図６は、傾き制御における物品の状態を示す、搬入コンベアの模式側面図である。
【００５０】
図６では、搬入コンベア３が減速されたので、物品Ｗが搬送方向前側に傾いている。具体的には、物品Ｗの後端底面が搬入コンベア３のベルト３ａの上面３ｂから浮き上がっている。図においては、物品Ｗの後端底面が、第１センサ１３ａ、第２センサ１３ｂ、第３センサ１３ｃより上方に移動しており、それらセンサがＯＦＦになっている。以下２つの場合について分けて説明する。
第１の場合は、図６の状態からさらに物品Ｗが傾いて第４センサ１３ｄがＯＦＦになる。この場合、速度制御部４５は搬入コンベア３を減速するこ。その結果、物品Ｗは元の姿勢に戻る。また、判定部４９は、物品Ｗの転倒容易度を第４センサ１３ｄに対応したものと判定する
第２の場合は、図６の状態から物品Ｗがさらに傾かず、第４センサ１３ｄがＯＦＦにならない。この場合は、速度制御部４５は搬入コンベア３を減速しない。その結果、物品Ｗは自重によって元の姿勢に戻る。また、判定部４９は、物品Ｗの転倒容易度を第３センサ１３ｃに対応してものと判定する。
【００５１】
メインコンベア制御部４３は、搬入コンベア制御部４１から、物品Ｗの転倒容易度およびバーコード情報を受信する。
【００５２】
メインコンベア制御部４３は、所定のダイバータ２３を選択し、そのダイバータ２３が動作を開始すべきエンコーダの回転数を算出する。ダイバータ２３の選択は、第３光電センサ３１によって物品Ｗがメインコンベア５上に進入したことを検出した時点のエンコーダ（図示せず）の回転数，物品Ｗの搬送方向長さおよびバーコード情報から認識した物品Ｗの仕分け先に基づく。また、メインコンベア制御部４３は、物品Ｗの転倒容易度に基づいてダイバータ２３の動作速度を算出する。なお、これらの回転数および動作速度の算出は、メインコンベア５の搬送速度を考慮して行われる。そして、エンコーダが算出した所定の回転数に達すると、ダイバータ２３が算出した所定の速度で動作すべく、モータ駆動部（図示せず）を介してモータ（図示せず）を回転させる。
【００５３】
以上に述べたように、物品の転倒容易度は、搬送体が減速されたときの物品の挙動によって判定される。したがって、搬送システムにおいて、物品の転倒容易度を正確に得ることができる。これより、搬送システムの搬送能力を最大限に発揮させることができる。具体的には、搬送システムにおける搬送体の加減速を、物品が倒れない範囲で最も大きくできる。また、倒れやすい物品Ｗをダイバータまたは作業者によって搬送体から早期に取り除くことによって、搬送体の加減速度を大きくできる。以上の結果、物品Ｗの搬送効率が向上する。
【００５４】
（５）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５５】
（５−１）転倒容易度判別センサとしての光電センサの配置
第１実施形態では、複数の光電センサは物品Ｗの搬送方向後側端下部に対応する位置に鉛直方向に同一ピッチで配置されていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。
複数の光電センサは、物品Ｗの上部に対応する位置、物品の上部の搬送方向前側の位置に配置可能である。また、複数の光電センサは、各位置において、鉛直方向、水平方向、斜め方向に並んでいてもよい。さらに、複数の光電センサのピッチは一定でなくてもよい。
【００５６】
（５−２）転倒容易度判別センサとしての他のセンサ
第１実施形態では、転倒容易度判別センサとして、物品に対して側方から投光する複数の光電センサが用いられていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。
図７を用いて、転倒容易度判別センサとして、レーザ測長器を用いた場合を説明する。図７は、他の実施形態における、図６に対応する図である。
レーザ測長器６１は、第１光電センサ１１よりわずかに搬送方向下流側に配置されている。レーザ測長器６１は、搬入コンベアとしてのローラコンベア６３の内部に配置されており、上方にレーザ光を発射して、さらに、反射してきたレーザ光を受光可能となっている。
以上より、レーザ測長器６１は、物品Ｗの後端下面が浮き上がったときに、浮き上がり量を測定できる。判定部は、浮き上がり量に基づいて、物品Ｗの転倒容易度を判定する。
【００５７】
図８を用いて、転倒容易度判別センサとして、カメラを用いた場合を説明する。図８は、他の実施形態における、図６に対応する図である。
カメラ６５は、第１光電センサ１１よりわずかに搬送方向下流側に配置されている。カメラ６５は、傾いた状態の物品Ｗの中心に側方から対向するように、搬入コンベア３のベルト３ａの上面３ｂから高く配置されている。
以上より、カメラ６５は、物品Ｗ全体を撮影し、さらに図示しない画像処理部が撮影画像を画像処理する。判定部は、画像処理結果に基づいて、物品Ｗの転倒容易度を判定する。
【００５８】
（５−３）搬送体としての搬送台車
第１実施形態では、搬送体としてコンベアを用いていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。
図９を用いて、搬送体として搬送台車を用いた実施形態を説明する。図９は、他の実施形態における、図６に対応する図である。
搬送台車６７は、物品Ｗを上面に載置した状態で自動走行可能である。第１光電センサ６９は、搬送台車６７とは別に独立し設けられており、搬送台車６７が所定位置を走行するときに物品Ｗを検出する。搬送台車６７には、第１実施形態と同様に複数の光電センサ７１ａ〜７１ｄからなる第２光電センサ７１が設けられている。第２光電センサ７１は、搬送台車６７の搬送方向後端下側部分に設けられている。以上の構成により、第１実施形態と同様に、物品Ｗの転倒容易度を正確に判定できる。
この実施形態に対しては、他の実施形態で前述した転倒容易度判別センサを適用可能である。
【００５９】
（５−４）その他
【００６０】
（Ａ）第１実施形態では、最上位の第４センサ１３ｄがＯＦＦになれば加速を行うようになっていたが本発明はそれに限定されない。
減速度を十分に小さくすることで、物品Ｗの傾きを小さくして、その結果、加速を行わないようにしていてもよい。
加速の要否を判断するためのセンサを物品Ｗごとに決定するようにしていてもよい。その場合、ステップＳ１１とステップＳ１２の間で、判定部４９は、第１センサ１３ａ、第２センサ１３ｂ、第３センサ１３ｃ、第４センサ１３ｄの中から限界センサを決定する。限界センサとは、そのセンサがＯＦＦになれば物品がそれ以上は傾かないように加速を行う必要があるセンサである。判定部４９は、限界センサの決定に当たって、長さ情報、バーコード解読部５１から受信した各種情報を参照してもよい。
【００６１】
（Ｂ）第１実施形態では第１光電センサが物品Ｗの位置の認識と物品Ｗの搬送方向長さの測定を両方行っていたが、本発明はそれに限定されない。物品Ｗの位置の認識と物品Ｗの搬送方向長さの測定を別の手段で行ってもよい。
【００６２】
（Ｃ）第１実施形態では第２光電センサが物品Ｗの転倒容易度の検出と限界倒れ角度の検出とを両方行っていたが、本発明はそれに限定されない。物品の転倒容易度の検出と限界倒れ角度の検出を別の手段で行ってもよい。
【００６３】
（Ｄ）第１実施形態では物品Ｗの減速時の挙動を検出するために、光電センサを用いていたが、本発明はそれに限定されない。例えば、エリアセンサを設けて、傾いた物品が設定されたエリア内において検出される面積を測定してもよい。
【００６４】
（Ｅ）第１実施形態では、メインコンベアにおいてはダイバータによって自動仕分けを行っていたが、本発明はそれに限定されない。例えば、作業者が最も転倒しやい物品Ｗを特定の分岐路に仕分けてもよい。
【００６５】
（Ｆ）第１実施形態では物品仕分け装置としてベルトコンベアが用いられていたが、本発明はそれに限定されない。例えば、物品仕分け装置は、ローラコンベアまたはチェーンコンベアであってもよい。
【００６６】
（Ｇ）第１実施形態ではセンサは搬入コンベアに設けられていたが、本発明はそのような実施形態に限定されない。例えば、センサはメインコンベアに設けられており、メインコンベアにおいて物品の転倒容易度を判定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、物品を搬送するための搬送システムに広く適用できる。
【符号の説明】
【００６８】
１ 物品仕分け装置
３ 搬入コンベア（搬送体）
３ａ ベルト
３ｂ 上面
５ メインコンベア
７ 分岐路
１１ 第１光電センサ（センサ）
１３ 第２光電センサ（物品挙動検出部）
１５ バーコードリーダ
１７ コンベア用モータ
１９ エンコーダ
２１ 側壁
２３ ダイバータ
２５ 物品接触部
２７ 折り曲げ部
２９ 上下軸
３１ 第３光電センサ
３５ 側壁
４１ 搬入コンベア制御部
４３ メインコンベア制御部
４５ 速度制御部
４７ 長さ検出部
４９ 判定部
５１ バーコード解読部
５３ モータ駆動部
６１ レーザ測長器
６３ ローラコンベア
６５ カメラ
６７ 搬送台車
６９ 第１光電センサ
７１ 第２光電センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を搬送する搬送システムであって、
物品を載置して移動する搬送体と、
前記物品を載置して移動中の前記搬送体の速度を制御する速度制御部と、
減速時の前記物品の挙動を検出する物品挙動検出部と、
前記物品挙動検出部によって検出された前記物品の挙動に基づいて転倒容易度を判定する判定部と、
を備えた搬送システム。
【請求項２】
前記物品の搬送経路に設けられ、前記搬送体に載置された前記物品を検出するためのセンサをさらに備えており、
前記速度制御部は、前記センサが前記物品の検出を終了したタイミングを利用して前記搬送体を減速させる、請求項１に記載の搬送システム。
【請求項３】
前記速度制御部は、前記搬送体を減速させるときに前記物品の傾きがある大きさに達すれば、前記搬送体を加速させる、請求項１または２に記載の搬送システム。
【請求項１】
物品を搬送する搬送システムであって、
物品を載置して移動する搬送体と、
前記物品を載置して移動中の前記搬送体の速度を制御する速度制御部と、
減速時の前記物品の挙動を検出する物品挙動検出部と、
前記物品挙動検出部によって検出された前記物品の挙動に基づいて転倒容易度を判定する判定部と、
を備えた搬送システム。
【請求項２】
前記物品の搬送経路に設けられ、前記搬送体に載置された前記物品を検出するためのセンサをさらに備えており、
前記速度制御部は、前記センサが前記物品の検出を終了したタイミングを利用して前記搬送体を減速させる、請求項１に記載の搬送システム。
【請求項３】
前記速度制御部は、前記搬送体を減速させるときに前記物品の傾きがある大きさに達すれば、前記搬送体を加速させる、請求項１または２に記載の搬送システム。
【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２０１１−１４８５６４（Ｐ２０１１−１４８５６４Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９８０３（Ｐ２０１０−９８０３）
【出願日】平成２２年１月２０日（２０１０．１．２０）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２０日（２０１０．１．２０）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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