物品搬送装置及び反射形センサー
【課題】物品の位置や姿勢を正確に判定して物品を円滑に分岐搬送路に移載することが可能な物品搬送装置を提供する。
【解決手段】分岐部２を有するローラコンベア装置であり、分岐部２の中心に反射形センサー１２の本体部２５が設けられている。反射形センサー１２には、４個の発光素子と、１個の受光素子及が設けられている。発光素子の発光のタイミングと、受光素子からの信号発信のタイミングを考慮して、今回のＯＮ，ＯＦＦ信号がいずれの発光素子の発光に起因するものであるかを判別し、中心認識出力を出力する。中心認識出力が全てＯＮとなる状態を呈すれば、パレットの中心と、分岐部２の中心が一致している。
【解決手段】分岐部２を有するローラコンベア装置であり、分岐部２の中心に反射形センサー１２の本体部２５が設けられている。反射形センサー１２には、４個の発光素子と、１個の受光素子及が設けられている。発光素子の発光のタイミングと、受光素子からの信号発信のタイミングを考慮して、今回のＯＮ，ＯＦＦ信号がいずれの発光素子の発光に起因するものであるかを判別し、中心認識出力を出力する。中心認識出力が全てＯＮとなる状態を呈すれば、パレットの中心と、分岐部２の中心が一致している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラコンベア装置やベルトコンベア装置等の物品搬送装置に関するものである。また本発明は物品の位置確認や位置決めを行う用途に適する反射形センサーに関するものである。
本発明の物品搬送装置及び反射形センサーは、分岐部を有して物品を主搬送路から分岐搬送路等に受け渡す構造を備えた物品搬送装置に適用することができるものである。
【背景技術】
【０００２】
組み立て工場や、宅配便の仕分け場、あるいは収納倉庫等では、ローラコンベア等の物品搬送装置が縦横に巡らされ、物品が所望の位置に自動搬送される。
例えば自動車の組み立て工場では、車台を組み立てるラインや、エンジンを組み立てるラインに物品搬送装置が配置されている。そしてエンジンを車台に組み込むラインでは、例えばエンジン組み立てラインを分岐して車台組み立てラインの近傍に至る物品搬送装置が設けられている。
【０００３】
宅配便の仕分け場では、多数の分岐部を有して網の目の如く細かく分岐された物品搬送網が構築されており、末端の分岐搬送路は、荷物の行き先に応じて決められた荷物置場に至っている。
【０００４】
また立体駐車場や立体倉庫等の収納倉庫においても、多数の分岐部を有して網の目の如く細かく分岐された物品搬送網が構築されており、末端の分岐搬送路は、定められた住所の物品置場に至っている。
【０００５】
この様に近年の物品搬送装置は、物品をただ単に直線的に搬送するだけではなく、分岐搬送路を設けて物品を複数の目的地に個別に搬送する機能を備えたものが多い。
即ち近年の物品搬送装置には、主搬送路に対して複数の分岐搬送路が設けられていて搬送路が枝分かれしており、分岐部で物品を移載して目的の場所に物品を搬送する構成を備えたものがある。
【０００６】
この種の物品搬送装置では、例えば特許文献１に開示された様な移載装置が採用され、当該移載装置が主搬送路と分岐搬送路との分岐部に設置される。そして分岐搬送路に移載すべき物品が分岐部に至ると、分岐部上に物品を停止し、移載装置を起動して物品を主搬送方向に対して垂直方向に移動させ、物品を主搬送路から分岐搬送路に載せ変える。
【０００７】
また分岐部上に搬送物が運ばれて来たか否かは、物品搬送装置に設けたセンサーによって判定する。例えば分岐部の近傍に反射形の光電センサーを設け、光電センサーから分岐部に向かって光を照射する。もし分岐部上に物品が存在するならば光電センサーから照射された光が反射して光電センサーに戻るので、この反射光の有無をもって分岐部上に物品が有るか否かを判定することができる。
【０００８】
また分岐部上の物品の有無を検知する反射形センサーとして特許文献２に開示された構成のものが知られている。
特許文献２に開示された反射形センサーは、一つの発光素子と、４個の受光素子とによって構成されている。そして従来技術の反射形センサーでは、４個の受光素子は、いずれも一つの発光素子の周囲に配置されている。また各受光素子と中央の発光素子のとの距離はいずれも異なっている。
【０００９】
従来技術の反射形センサーでは、中央の発光素子を発光させて物品に照射し、その反射光を周囲の４個の受光素子で受光する。そして２個以上の受光素子が共に反射光を検知しした場合に限って物品の存在を肯定することとし、受光素子等の誤動作領域をカバーしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平６−３１２８３２号公報
【特許文献２】特開２００８−１０３９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記した様に、物品を主搬送路から分岐搬送路に移載する場合は、物品を分岐部で停止し、分岐部に設置した移載装置を駆動して物品を分岐搬送路に排出する。
即ち図９に示すように、物品１を分岐部２の中央で停止させ、分岐部２に設けられた移載装置（図示せず）を駆動して物品１を図面右側に移動させ、右側の分岐搬送路３に物品１を排出する。
【００１２】
しかしながら、例えば図１２の様に主搬送路５が矢印の様に図面下側から図面上側に向かって物品１を搬送するものと仮定したとき、物品１が、分岐部２の中央に至るまでの途中で停止してしまうと、移載装置（図示せず）を駆動して物品１を図面右側に移動させたときに、物品１が分岐搬送路３の入口部分に衝突する。
【００１３】
また図１５に示すように、物品１が、分岐部２の中央を行き過ぎた場合も同様であり、移載装置（図示せず）を駆動して物品１を図面右側に移動させたときに、物品１が分岐搬送路３の入口部分に衝突する。
【００１４】
さらに図１８の様に物品１の姿勢が傾いている場合についても同様であり、移載装置（図示せず）を駆動して物品１を図面右側に移動させたときに、物品１が分岐搬送路３の入口部分に衝突する。
【００１５】
物品１が、分岐搬送路３の入口部分に衝突して正常に分岐搬送路３に移載できなかった場合は、作業者が人力で物品１の位置や姿勢を修正し、再度手動で移載装置（図示せず）を駆動し、物品１を図面右側に移動させて、分岐搬送路３に移載する。
【００１６】
しかしながら、物品が自動車の車台やエンジンである場合の様に、相当の重量を有する物である場合は、人力による修正が困難となる。さらに物品が相当の重量を有する物である場合は、物品の衝突によって物品自体や物品搬送装置が破損する場合がある。そのため破損部分を復旧するのに相当の時間を要し、長時間に渡って生産ラインが停止してしまうという問題がある。
【００１７】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、物品の位置や姿勢を正確に判定して物品を円滑に分岐搬送路に移載することが可能な物品搬送装置を提供することを目的とする。また本発明は、物品の位置や姿勢を正確に判定することが可能であり、物品搬送装置に採用することが望ましい反射形センサーの提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
そして上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、３以上の発光素子と、発光素子の個数よりも少ない個数の受光素子とを備え、発光素子を１個づつまたはグループごとにパルス的に発光させる個別発光を実行し、前記発光素子で発光させた光を対象物で反射させ、当該反射光を前記受光素子で受光することを特徴とする反射形センサーである。
【００１９】
本発明の反射形センサーでは、３以上の発光素子を有し、発光素子から照射された光が物品に反射すれば、受光素子で受光され、物品の存在が確認される。
ここで本発明の反射形センサーでは、発光素子が１個づつまたはグループごとにパルス的に発光されるので、受光素子で受光された光は、いずれの発光素子から輻射されたものであるかを判別することができる。そして本発明の反射形センサーでは、発光素子を３以上の有するから、いずれの発光素子から発光された光が反射したかを分析することによって、物品の近接状況や姿勢を判別することができる。そのため本発明の反射形センサーを物品搬送装置の分岐部に設置すると、物品の近接状況や姿勢を判別することができ、物品を円滑に分岐搬送路に移載することができる。
また本発明では、受光素子の数が少なくて足りるから、部品点数が少なく、製造コストが低い。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、個別発光の際には、各発光素子ごとの発光又はグループごとの発光に対応して、どの発光素子またはグループの発光に基づく受光であるかを個別に識別することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の反射形センサーである。
【００２１】
本発明の反射形センサーによると、物品の近接状況や姿勢を判別することができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、発光素子は、前記個別発光と、全ての発光素子を一斉に発光させる一斉発光を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の反射形センサーである。
【００２３】
本発明の反射形センサーでは、前記した個別発光の他に、全ての発光素子を一斉に発光させる一斉発光を行うこともできる。
一斉発光は、例えば分岐部に物品が存在することを確認するために行われる。即ち前記した個別発光は、発光素子を１個づつまたはグループごとに発光させる動作であるから、全体の光量が少ない。これに対して一斉発光は、より多くの発光素子を発光させるので、光量が多く、誤検知や誤動作が少ない。
また一斉発光を行う場合は、各発光素子の光量も増加しておくことが望ましい。即ち一斉発光を行う場合は、各発光素子に供給する電力を増強しておく。
さらに受光素子の感度も上げておく事が推奨される。例えば、受光素子が発生する電流を増幅して判定に供したり、増幅率を増大させた状態で判定に供することが推奨される。同様に、判定の際の閾値を下げる構成も推奨される。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、４以上の発光素子と、１個の受光素子とによって構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の反射形センサーである。
【００２５】
本発明は、例えば十字状に交差する物品搬送装置に採用する場合に、最も推奨される構成の反射形センサーを示すものである。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、発光素子は、受光素子を囲む位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の反射形センサーである。
【００２７】
本発明では、発光素子は、受光素子を囲む位置に設けられているので、各発光素子と受光素子の位置関係が均一となる。そのため物品の近接状況や姿勢を判別する際の精度が高い。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、全ての発光素子と、受光素子との距離が等しいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の反射形センサーである。
【００２９】
本発明の反射形センサーについても、各発光素子と受光素子の位置関係が均一となるため、物品の近接状況や姿勢を判別する際の精度が高い。
【００３０】
請求項７に記載の発明は、対象物の位置又は姿勢を判別する判別機能を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の反射形センサーである。
【００３１】
本発明の反射形センサーによると、対象物の位置又は姿勢を判別することができる。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、物品搬送部を有し、物品搬送部の上に物品を載置して物品を搬送する物品搬送装置において、物品の下部又は上部を目視可能な位置に請求項１乃至７のいずれかに記載の反射形センサーを設置したことを特徴とする物品搬送装置である。
【００３３】
本発明の物品搬送装置では、物品の下部又は上部を目視可能な位置に反射形センサーが設けられているから、物品の平面的な位置や姿勢を正確に判別することができる。
【００３４】
請求項９に記載の発明は、物品の搬送方向を変更する分岐部を有し、分岐部に前記反射形センサーが設置され、前記反射形センサーによって物品の位置を確認し、物品の位置を修正する位置修正機能を備え、前記位置修正機能によって物品の位置を修正した後に物品を搬送することを特徴とする請求項８に記載の物品搬送装置である。
【００３５】
本発明では、分岐部に反射形センサーが設置されているので、分岐部に対する物品の位置や物品の姿勢を認識することができる。そして本発明の物品搬送装置は、物品の位置を修正する位置修正機能を備えているので、位置修正機能によって物品の位置を修正した後に物品を搬送することができる。そのため本発明の物品搬送装置は、分岐部からの移載を円滑に行うことができる。
【００３６】
請求項１０に記載の発明は、物品に反射部材が設けられており、反射形センサーの発光素子で発光させた光を前記反射部材で反射させ、当該反射光を反射形センサーの受光素子で受光することを特徴とする請求項８又は９に記載の物品搬送装置である。
【００３７】
本発明の物品搬送装置では、物品に反射部材が設けられているから、反射率の悪い物品であっても位置や存在を検知することができる。
また反射部材の大きさを適宜選択することにより、物品の位置を確認する精度を上げることができる。
【００３８】
請求項１１に記載の発明は、物品は搬送用パレットであり、当該搬送用パレットは裏面側に凹部を有し、凹部内に反射部材が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の物品搬送装置である。
【００３９】
本発明は、反射形センサーを物品搬送部の下側に設けた場合に適する形態を示すものである。本発明の物品搬送装置では、搬送用パレットの裏面に反射部材が設けられている。そしてパレットの裏面に凹部が設けられており、当該凹部に反射部材が設けられている。そのため反射形センサーと物品との間の距離を確保することができ、反射部材で反射した光の受光素子への入射角度を高くすることができる。
【００４０】
請求項１２に記載の発明は、反射形センサーによって物品の位置を示す２以上の信号と、物品の存在を確認するための信号とが作成されることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の物品搬送装置である。
【００４１】
本発明によると、物品の位置と存在を確認することができる。
【００４２】
請求項１３に記載の発明は、反射形センサーによって物品の位置の確認と、物品の存在確認を行うものであり、発光素子は物品の位置を確認するための発光と、物品の存在確認を行うための発光を個別に行い、物品の存在確認を行うための発光に際して受光素子の感度が高感度に変更されることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載の物品搬送装置である。
【００４３】
本発明の物品搬送装置によると、反射率の低い物品であっても確実にその存在を確認することができる。
【００４４】
請求項１４に記載の発明は、複数の物品たる搬送用パレットを有し、搬送パレットには裏面の高さが異なるものが混在することを特徴とする請求項８乃至１３のいずれかに記載の物品搬送装置である。
【００４５】
本発明は、反射形センサーを物品搬送部の下側に設けた場合に適する形態を示すものである。反射形センサーを物品搬送部の下側に設けた構成を採用する場合、発光素子から発せられた光は、搬送用パレットの裏面で反射することとなる。しかしながら搬送用パレットの色はまちまちであり、黒色の様に反射率の低いものや白色の様に反射率の高いものもある。
この様な場合には、搬送パレットの高さを調節すれば、反射率の違いをある程度補正することができる。例えば、黒色の様な反射率の低いパレットは、裏面の高さを低くし、反射率の高い白色のパレットは、裏面の高さを低くする。その結果、搬送パレットには裏面の高さが異なるものが混在することとなる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明の物品搬送装置は、物品の位置や姿勢を正確に判定して物品を円滑に分岐搬送路に移載することが可能である。また本発明の反射形センサーによると、物品の位置や姿勢を正確に判定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態の物品搬送装置の平面図である。
【図２】図１の搬送装置の分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態の反射形センサーの正面図である。
【図４】本発明の実施形態の反射形センサーの制御装置のブロック図である。
【図５】図４に示す反射形センサーの動作を示すタイムチャートである。
【図６】図１の物品搬送装置で使用する搬送用パレットの斜視図である。
【図７】図６の搬送用パレットの断面斜視図である。
【図８】図１の物品搬送装置の各部材の位置関係を模式的に表現した平面図である。
【図９】図１の物品搬送装置の分岐部の正規の位置に物品が停止した状態を模式的に表現した平面図である。
【図１０】図９の状態における物品搬送装置の反射形センサーと物品の反射部材との位置関係を模式的に表現した平面図である。
【図１１】図１０の状態における反射形センサーの動作を示すタイムチャートである。
【図１２】図１の物品搬送装置の分岐部の正規の位置よりも進行方向手前の位置に物品が停止した状態を模式的に表現した平面図である。
【図１３】図１２の状態における物品搬送装置の反射形センサーと物品の反射部材との位置関係を模式的に表現した平面図である。
【図１４】図１３の状態における反射形センサーの動作を示すタイムチャートである。
【図１５】図１の物品搬送装置の分岐部の正規の位置を進行方向に行き過ぎた位置に物品が停止した状態を模式的に表現した平面図である。
【図１６】図１５の状態における物品搬送装置の反射形センサーと物品の反射部材との位置関係を模式的に表現した平面図である。
【図１７】図１６の状態における反射形センサーの動作を示すタイムチャートである。
【図１８】図１の物品搬送装置の分岐部に、傾斜した姿勢で物品が停止した状態を模式的に表現した平面図である。
【図１９】図１８の状態における物品搬送装置の反射形センサーと物品の反射部材との位置関係を模式的に表現した平面図である。
【図２０】図１９の状態における反射形センサーの動作を示すタイムチャートである。
【図２１】パレット面での反射と反射部材での反射とを比較説明する説明図である。
【図２２】反射形センサーの変形例を示す正面図である。
【図２３】反射形センサーの他の変形例を示す正面図である。
【図２４】反射形センサーのさらに他の変形例を示す正面図である。
【図２５】本発明の変形例における反射形センサーの動作を示すタイムチャートである。
【図２６】本発明の他の変形例における反射形センサーの動作を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
本実施形態の物品搬送装置１０は、実際に物品を載置して搬送する機械構造部１４と、分岐部２において物品１の位置と姿勢を検出する反射形センサー１２等の電気構造部を有している。
機械構造部１４は公知の構成であるから、反射形センサー１２等の説明に先立って機械構造部１４の構成と作用について説明する。
本実施形態の物品搬送装置１０の機械構造部１４は、分岐部２を有するローラコンベア装置である。
【００４９】
本実施形態の物品搬送装置１の機械構造部１４は、主搬送路５と分岐搬送路３，６とが十字状に交差している。
即ち機械構造部１４は、図面上下方向に延びる主搬送路５を有している。主搬送路５は、ローラ８が平行に多数並べて設けられたものである。主搬送路５を構成するローラ８は、図示しないモータによって回転される。主搬送路５は、ローラ８の表面に物品１を載置し、図示しないモータでローラ８を回転することによって、図面の矢印の様に図面下側から上方向に向かって物品を搬送するものである。
本実施形態の物品搬送装置１では、主搬送路５の中途に分岐部２が設けられており、当該分岐部２に二つの分岐搬送路３，６が設けられている。ここで分岐搬送路３は、分岐部２を起点として図面右側に延びる搬送路である。一方、分岐搬送路６は、分岐部２を起点として図面左側に延びる搬送路である。分岐搬送路３，６には、いずれもローラ９が並行に並べて配されており、当該ローラ９は、図示しないモータによって回転する。
【００５０】
分岐部２には、移載装置１１と反射形センサー１２（本体部２５）とが設けられている。
移載装置１１は、図２の様に主搬送側走行装置１５と、排出用走行装置１６によって構成されている。主搬送側走行装置１５は、４本のローラ１７を有している。４本のローラ１７は、いずれも図示しないモータによって回転されるものであり、前記した主搬送路５のローラ８と平行に並べられている。
また主搬送側走行装置１５は、図示しない昇降装置に取り付けられており、主搬送側走行装置１５の４本のローラ１７は図示しない昇降装置によって一体的に昇降する。
【００５１】
排出用走行装置１６は、３列の短冊状部材２０，２１，２２によって構成されている。短冊状部材２０，２１，２２にはいずれも短尺のローラ２３が４本平行に設けられている。排出用走行装置１６の各ローラ２３の軸線は、前記した主搬送側走行装置１５のローラ１７の軸線と直交する。
排出用走行装置１６の各ローラ２３についても、図示しないモータによって回転する。排出用走行装置１６の各ローラ２３同士の間には、自由回転する球状コロ２４が設けられている。
前記した３列の短冊状部材２０，２１，２２の内、中央に設けられた短冊状部材２１には、中央に開口２７が設けられている。当該開口２７は、移載装置１１の中心に位置している。
前記した３列の短冊状部材２０，２１，２２は、主搬送側走行装置１５の４本のローラ１７の間部分に納まっている。
排出用走行装置１６についても図示しない昇降装置に接続されており、３列の短冊状部材２０，２１，２２は、当該昇降装置によって一体的に昇降する。
【００５２】
前記した様に、移載装置１１の主搬送側走行装置１５と排出用走行装置１６は、図示しない昇降装置によって昇降するが、主搬送側走行装置１５が上昇位置にあり、排出用走行装置１６が降下位置にある場合は、主搬送側走行装置１５のローラ１７が排出用走行装置１６のローラ２３及び球状コロ２４よりも上側に突出する。
一方、排出用走行装置１６が上昇位置にあり、主搬送側走行装置１５が降下位置にある場合は、排出用走行装置１６の短冊状部材２０，２１，２２が、主搬送側走行装置１５のローラ１７同士の間から上昇し、排出用走行装置１６のローラ２３及び球状コロ２４が主搬送側走行装置１５のローラ１７よりも上側に突出する。
【００５３】
本実施形態の機械構造部１４は、前記した様に、物品１を主搬送路５に載せて図面下側から上側に向かって搬送することができる。
物品１を直進させて分岐部２をそのまま通過させる場合には、移載装置１１の主搬送側走行装置１５を上昇させ、排出用走行装置１６を降下させる。その結果、物品１は主搬送側走行装置１５の上を通過して下流側に搬送される。
【００５４】
一方、物品１を分岐搬送路３，６に排出したい場合は、物品１を一旦分岐部２で停止し、排出用走行装置１６を上昇させて排出用走行装置１６のローラ２３に物品１を載置する。そして排出用走行装置１６のローラ２３を回転し、物品１を図面横方向に移動させて物品１を分岐搬送路３，６のいずれかに受け渡す。
【００５５】
次に反射形センサー１２等の電気構造部について説明する。
反射形センサー１２は、本体部２５と制御装置２６（図４）によって構成されている。反射形センサー１２の本体部２５は、図３の様に基板３０に４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄと、１個の受光素子３２及び４個のパイロットランプ３３ａ，ｂ，ｃ，ｄが取り付けられたものである。
４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄは、いずれも発光ダイオードである。パイロットランプ３３ａ，ｂ，ｃ，ｄについても発光ダイオードが使用されている。
受光素子３２は、硫化カドミウムセル（ＣｄＳセル）やフォトダイオード等の光を受けて光を受けて電気抵抗が変わる素子や、光を受けて電気を発生させる素子が使用されている。
本実施形態では、基板３０の形状は正方形である。また基板の大きさは、３０ｍｍ四方から１００ｍｍ四方程度の大きさである。
本実施形態では、４０ｍｍ四方から６０ｍｍ四方の基板が採用されている。
【００５６】
反射形センサー１２の本体部２５は、前記した正方形の基板３０の表面に前記した４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄと、１個の受光素子３２及び４個のパイロットランプ３３ａ，ｂ，ｃ，ｄを取り付けられたものである。なお前記した４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄと、１個の受光素子３２及び４個のパイロットランプ３３ａ，ｂ，ｃ，ｄはいずれも基板３０の表面から露出している。
【００５７】
ここで４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄと、１個の受光素子３２の配置に注目すると、４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄは、受光素子３２を中心とする円上に等間隔に配列されている。即ち４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄは、受光素子３２を取り囲む位置にあり、各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄと受光素子３２との間の距離は等しい。
また本実施形態では、４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄは、正方形基板３０の各辺に面した位置に配されている。即ち４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの内、隣接する位置の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄ同士を結ぶ直線は、基板３０のそれぞれの角に面する。
より具体的には、図３の様に、発光素子３１ａと３１ｂを結ぶＡ−Ｂライン、発光素子３１ｂと３１ｃを結ぶＢ−Ｃライン、発光素子３１ｃと３１ｄを結ぶＣ−Ｄライン、発光素子３１ｄと３１ａを結ぶＤ−Ａラインは、共に基板３０の各角に面する。
【００５８】
パイロットランプ３３ａ，ｂ，ｃ，ｄは、前記した４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの配列と相似形であってかつ小型に配列され、基板３０の脇の部分に設置されている。
【００５９】
反射形センサー１２の制御装置２６は、図４に示す様にＣＰＵを有し、さらに周辺回路として増幅切替回路と、中心認識用コンパレータと、在荷認識用コンパレータを備えている。
ＣＰＵに対する入力信号として、前記した中心認識用コンパレータの信号と、在荷認識用コンパレータの信号がある。
中心認識用コンパレータ及び在荷認識用コンパレータは、受光素子３２から出力された信号が一定の閾値以上であるか否かを判断するものである。即ち中心認識用コンパレータ及び在荷認識用コンパレータは、基準電圧（閾値）と受光素子３２から出力された信号電圧とを比較し、信号電圧の方が高い場合にはＯＮ信号を発信する。なお本実施形態では、中心認識用コンパレータの閾値が在荷認識用コンパレータの閾値よりも高い。
【００６０】
中心認識用コンパレータ及び在荷認識用コンパレータには、受光素子３２から出力された信号が、増幅回路（増幅切替回路）を経て入力される。そして増幅後の信号強度が、所定の閾値を越えていれば、前記した様に中心認識用コンパレータ又は在荷認識用コンパレータからＣＰＵにＯＮ信号が発信される。
【００６１】
またＣＰＵからは、各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを発光させるための起動信号が発信される。当該信号は、パルス的な信号であり、後記する様に、各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを順次パルス的に発光させる個別発光信号と、各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを同時に発光させる一斉発光がある。本実施形態では、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを順次発光させ、これに続いて各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを同時に発光させ、さらに続いて発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを順次発光させる動作を繰り返す様にプログラムされている。
【００６２】
さらにＣＰＵから増幅切替回路に対して切替信号が発信される。切替信号は、増幅回路（増幅切替回路）の増幅率を変更する信号である。後記する様に本実施形態の反射形センサー１２は、物品の中心位置を測定する機能と、物品の存在を確認する機能を有しており、前者の物品の中心位置を測定する際には、増幅回路（増幅切替回路）の増幅率が押さえられ、前者の物品の存在を確認する際には、高い増幅率に設定される。
より具体的には、個別発光の際には低い増幅率となり、一斉発光の際には高い増幅率となる様にプログラムされている。
【００６３】
またＣＰＵからは、演算結果として、各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄごとに受光記録が出力される。即ちＣＰＵが、いずれの発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄから照射された光を受光したものかを判断し、ＣＰＵからいずれの発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄから照射された光を受光したものかを示す信号が個別に出力される。
この信号は、図４では、「中心認識出力」と表記されている。さらに物品の存在を確認する信号が出力される。この信号は、一斉発光が行われた際に、受光素子が受光信号を発した場合にＯＮ出力される。
【００６４】
次に反射形センサー１２の機能について説明する。
本実施形態の反射形センサー１２では、図５のタイムチャートの様に、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを順番に短時間だけ発光し、それに続いて発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの全てを一斉に短時間だけ発光させる。
即ちＣＰＵから、発光素子３１ａを発光させる信号が短時間だけ発信される。そして発光素子３１ａが消灯した後、しばらく時間を空けて次の発光素子３１ｂを発光させる信号が短時間だけ発信される。さらに発光素子３１ｂが消灯した後、しばらく間を空けて次の発光素子３１ｃを発光させる信号が短時間だけ発信される。さらに発光素子３１ｃが消灯した後、しばらく間を空けて次の発光素子３１ｄを発光させる信号が短時間だけ発信される。
そして発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの個別の発光が終了すると、しばらく間を空けて発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを一斉に発光させる。
【００６５】
各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光時間及び間隔は、１ｍｓｅｃ〜３０ｍｓｅｃ程度の短い時間であり、パルス的な発光である。
【００６６】
また各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを発光させるのと同時に、受光素子３２が受光を受け入れる。そして受光素子３２が光を受光すると、受光素子３２が発信した信号が増幅回路（増幅切替回路）で増幅され、さらに中心認識用コンパレータ又は在荷認識用コンパレータに送信される。
ここで、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを順番に短時間だけ発光させる個別発光の段階では、ＣＰＵから増幅回路（増幅切替回路）に対して低増幅率を選択する信号（図５では、増幅切替信号ＯＦＦ）が発信される。またコンパレータは、中心認識用コンパレータが選択される。
【００６７】
その結果、受光素子３２が発信する受光信号は、増幅回路（増幅切替回路）において低い増幅率で増幅され、さらに中心認識用コンパレータにおいて高い閾値でＯＮ，ＯＦＦ選択の判断がなされる。
そしてこのＯＮ，ＯＦＦ信号がＣＰＵに送られる。ＣＰＵでは、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光のタイミングと、受光素子３２からの信号発信のタイミングを考慮して、今回のＯＮ信号がいずれの発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光に起因するものであるかを判別する。
【００６８】
これを図５のタイムチャートに基づいて説明すると次の通りである。
図５に示すタイムチャートでは、「通常パレット」と表示されている期間は、通常色のパレットが反射形センサー１２の上部を通過し、「通常パレット」と表示されている期間は、反射率の低い黒色のパレットが反射形センサー１２の上部を通過している。また「リフレクタ」と表示されている期間は、後記する反射部材４５が反射形センサー１２の上部を通過しているものとする。
【００６９】
タイムチャートの上段の「投光ＬＥＤａ，ｂ，ｃ，ｄ」は、ＣＰＵから発光素子（正確にはスイッチング回路）に対して発信される信号である。この信号がＯＮの時には、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄが発光していることとなる。
一方、「受光素子出力」は、受光素子出力の出力を表している。前記した様に発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄは順番に短時間だけ発光するから、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄが発光すると、周囲が明るくなり、受光素子３２は、その光を関知して受光量に応じた電圧を出力する。
しかしながら、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光が、物に反射して受光素子３２に直接入射される場合と、光の散乱によって受光素子３２に間接的に入射される場合とでは、おのずと光量が異なるから、物に反射して受光素子３２に入射した場合の信号強度（電圧）は、散乱光による場合に比べて高い。
【００７０】
フローチャートに準じて説明すると、一回の個別発光及び一斉発光を見たとき、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光に応じて、受光素子３２から５回（５山）受光信号が出るが、最初の信号は弱く（山が低く）、次の２回は、強く（山が高く）、さらに続くは弱く（山が低く）、最後の信号は強い（山が高い）。
【００７１】
これは、２回目、３回目、５回目の発光の際は、物に発光した反射光を受講素子３２が直接的に受光したものであり、１回目と４回目は、散乱光を受光したものであることを示している。
そのため中心認識用コンパレータは、この強い信号が出た場合だけを選別し、ＯＮ信号をＣＰＵに送る。
ＣＰＵでは、強い信号が出た時期と、自らが「投光ＬＥＤａ，ｂ，ｃ，ｄ」を発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄ側に発信した時期を比較し、ＯＮ信号がいずれの発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光に起因するものであるかを判別する。
より具体的に説明すると、「投光ＬＥＤａ，ｂ，ｃ，ｄ」のタイムチャートと、「受光素子出力」のタイムチャートを比較し、「受光素子出力」が高出力であって、「投光ＬＥＤａ，ｂ，ｃ，ｄ」がＯＮである発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを選び、その発光素子ａ，ｂ，ｃ，ｄに該当する「中心認識出力」をＯＮにする。
また「受光素子出力」が高出力であって、全ての「投光ＬＥＤａ，ｂ，ｃ，ｄ」がＯＮである場合には、在荷認識出力をＯＮにする。
【００７２】
判別の結果は、それぞれ個別に出力されるが、判別の結果受光素子３２からの信号がＯＮであった場合の信号は、ＣＰＵ内で一時的に自己保持され、タイムチャートの様に一定時間に渡ってＯＮの状態が続く。
またＣＰＵ内から出力された判別信号は、反射形センサー１２の本体部２５に発信され、対応するパイロットランプ３３ａ，ｂ，ｃ，ｄが点灯する。前記した様に、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光時間は、極めて短いので、肉眼によって発光を確認することができないが、判別の結果、ＣＰＵが発信される信号は、自己保持されていて一定時間に渡って出力され続けるので、パイロットランプ３３ａ，ｂ，ｃ，ｄは暫くの時間点灯し、肉眼でも確認することができる。
【００７３】
個別発光に続いて各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを同時に発光させる一斉発光が行われる。一斉発光の際には、ＣＰＵから増幅回路（増幅切替回路）に対して高増幅率を選択する信号（図５では、増幅切替信号ＯＮ）が発信される。またコンパレータは、在荷認識用コンパレータが選択される。
【００７４】
その結果、受光素子３２が発信する受光信号は、増幅回路（増幅切替回路）において高い増幅率で増幅され、さらに在荷認識用コンパレータにおいて低い閾値でＯＮ，ＯＦＦ選択の判断がなされる。
そしてこのＯＮ，ＯＦＦ信号がＣＰＵに送られる。一斉発光に起因するＯＮ，ＯＦＦ信号は、ＣＰＵを経由して外部に出力されるが、受光素子３２からの信号がＯＮであった場合の信号は、ＣＰＵ内で一時的に自己保持され、タイムチャートの様に一定時間に渡ってＯＮの状態が続く。
【００７５】
例えば反射率の低い黒色のパレットが物品であった場合、物品から反射される光が弱いから、図５のタイムチャートの後半の様に一斉発光しても、受光素子から出力される電圧は低い。しかしながら本実施形態では、一斉発光の際には、受光素子３２が発信する受光信号は、増幅回路（増幅切替回路）において高い増幅率で増幅され、さらに在荷認識用コンパレータにおいて低い閾値でＯＮ，ＯＦＦ選択の判断がなされるので受光素子の感度が高感度に変更されており、存荷認識出力がＯＮとなる。
【００７６】
次に反射形センサー１２と機械構造部１４との関係について説明する。本実施形態の物品搬送装置１０では、反射形センサー１２の本体部２５が機械構造部１４の分岐部２の中心に配置されている。即ち本実施形態で採用する機械構造部１４は、主搬送路５と分岐搬送路３，６とが十字状に交差するので、分岐部２の形状は、図１の様に正方形となる。そして分岐部２には、前記した様に移載装置１１が設けられているが、移載装置１１の中央の短冊状部材２１に開口２７が設けられており、当該開口２７を臨む位置に反射形センサー１２の本体部２５が設けられている。
【００７７】
前記した様に開口２７は、移載装置１１の中心にあるから、反射形センサー１２の本体部２５は、移載装置１１の中心に設けられ、さらにこの位置は分岐部２の中心位置でもある。
物品１は、前記した様に主搬送側走行装置１５又は排出用走行装置１６に載置されて運搬されるから、開口２７から上を見上げると、物品１の下部が直接見える。即ち反射形センサー１２の本体部２５は、物品１の下部を目視可能な位置に設置されている。
従って開口２７から上を見上げると、物品１の平面的な位置が分かり、物品１が、分岐部２に対してどの様な位置関係にあり、かつどの様な姿勢であるかを判断することができる。
【００７８】
また反射形センサー１２の本体部２５は、正方形の分岐部２に対して９０度傾斜した姿勢で取り付けられている。即ち前記した様に反射形センサー１２の本体部２５は正方形であり、４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄは、正方形基板３０の各辺に面した位置に配されている。これに対して反射形センサー１２の本体部２５は、分岐部２に対して９０度傾斜した姿勢で取り付けられているから、４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄは、図８の様に正方形の分岐部２の各角に面した位置に配される。
そのため隣接する発光素子３１同士を結ぶ直線は、いずれも分岐部２の各辺と平行となる。
具体的には、発光素子３１ａと３１ｂを結ぶＡ−Ｂライン、発光素子３１ｂと３１ｃを結ぶＢ−Ｃライン、発光素子３１ｃと３１ｄを結ぶＣ−Ｄライン、発光素子３１ｄと３１ａを結ぶＤ−Ａラインは、共に分岐部２の各辺と平行となる。
【００７９】
即ち発光素子３１ａと３１ｂを結ぶＡ−Ｂラインは、分岐部２と主搬送路５の上流側（物品１の搬送方向の上流側）との境界線と平行である。発光素子３１ｂと３１ｃを結ぶＢ−Ｃラインは、分岐部２と図面左側の分岐搬送路６との境界線と平行である。発光素子３１ｃと３１ｄを結ぶＣ−Ｄラインは、分岐部２と主搬送路５の上流側（物品１の搬送方向の下流側）との境界線と平行である。発光素子３１ｄと３１ａを結ぶＤ−Ａラインは、分岐部２と図面右側の分岐搬送路３との境界線と平行である。
【００８０】
次に本実施形態の物品搬送装置１０の全体的な動作について説明する。
本実施形態では、搬送物を図６，７の様なパレット３５に載置して搬送する。そのため本実施形態では、反射形センサー１２にパレット３５を物品１として認識させる。
パレット３５は、樹脂又は金属で作られた高さの低い筐体である。パレット３５は、天板３６とそれに繋がる４つの側壁３７，３８，３９，４０を有している。パレット３５では、底の部分は開放されており、図７の様に天板３６の下には空間４１がある。
そして本実施形態では、天板３６の裏の中心に反射部材４５が設けられている。反射部材４５は、物品１の他の部分よりも反射率が高い部材である。即ち反射部材４５は、金属板や金属箔等の反射率が高い部材であり、本実施形態では、アルミ箔が使用されている。
【００８１】
反射部材４５は、実際には、前記した反射形センサー１２の本体部２５の大きさと大差ないものであり、５０ｍｍ四方程度の大きさである。これに対してパレット３５は実際には１０００ｍｍ四方程度の大きさであるが、理解を容易にするために、図面では、反射部材４５の大きさを大きく描いている。
【００８２】
以下、図８に示す物品搬送装置１０を基準として説明する。なお図８は、物品搬送装置１０の動作説明のために作図されたものであり、分岐部２の周辺を図示したものであるが、移載装置１１の図示は省略している。
また以下の説明では、物品１を主搬送路５に載置して図面下側から上に向かって搬送し、一旦分岐部２で停止して、排出用走行装置１６を上昇させて排出用走行装置１６のローラ２３に物品１を載置し、物品１を図面右方向に移動させて物品１を分岐搬送路３に受け渡すことを想定している。
【００８３】
前記した様に、物品１を図面右方向に移動させて物品１を分岐搬送路３に受け渡すには、図９に示すように、分岐部２の中央に物品１が停止してることが大切である。
【００８４】
即ち図９は、正規の位置に物品１（パレット３５）が停止した状態を模式的に表現した平面図であるが、この時のパレット３５の裏面に貼られた反射部材４５と、反射形センサー１２の本体部２５との関係は、図１０の通りである。即ちパレット３５が分岐部２の中央にある場合は、反射形センサー１２の本体部２５の真上の位置に反射部材４５がある。
そしてこの状態で、本体部２５の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄが個別発光及び一斉発光を繰り返す。
個別発光の段階においては、図１１のタイムチャートの様に、本体部２５の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄが順次短時間づつ発光する。ここで本体部２５の真上の位置には、反射部材４５があるから、いずれの発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄが発光しても、その反射光は、中央の受光素子３２に入光される。
【００８５】
そのため個別発光によって発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄが順次発光すると、この光は、それぞれ受光素子３２に入光され、図１１のタイムチャートの「受光素子出力」のグラフの様に、受光素子３２がそれぞれの発光タイミングに呼応して受光信号を発信する。この受光信号は、増幅回路（増幅切替回路）を経て中心認識用コンパレータに入力され、中心認識用コンパレータでＯＮ信号が生成される。そしてこのＯＮ信号は、ＣＰＵに送られて、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光のタイミングと、受光素子３２からの信号発信のタイミングを考慮して、今回のＯＮ，ＯＦＦ信号がいずれの発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光に起因するものであるかが判定され、結果的に全ての発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄからの発光が受光されたことが確認される。
即ち図１１のタイムチャートの様に、中心認識出力ａ，ｂ，ｃ，ｄが全てＯＮとなる。
なお一斉発光の際にも受光素子３２に光か入射されるので、在荷認識信号もＯＮとなり、分岐部２上に物品１（パレット３５）が存在することが再確認される。
【００８６】
本実施形態では、反射形センサー１２の本体部２５は、個別発光と一斉発光とを常時繰り返しているから、逆に、ＣＰＵからの出力パターンが、図１１に示す様に、中心認識出力ａ，ｂ，ｃ，ｄが全てＯＮとなる状態を呈すれば、物品１（パレット３５）の中心と、分岐部２とが一致したことが分かる。そのため、ＣＰＵからの出力パターンが、中心認識出力ａ，ｂ，ｃ，ｄが全てＯＮとなる状態となったことを確認して、移載装置１１を動作させれば、物品１（パレット３５）が他の部材と衝突することはない。
またＣＰＵからの出力パターンが、中心認識出力ａ，ｂ，ｃ，ｄが全てＯＮとなる状態となっていなければ、移載装置１１の主搬送側走行装置１５を正方向または逆方向に駆動し、物品１（パレット３５）を微調整して物品１（パレット３５）の中心と、分岐部２の中心とを一致させる。本実施形態の物品搬送装置１０では、移載装置１１に物品１（パレット３５）が乗って主搬送側走行装置１５を停止させた際に、ＣＰＵからの出力パターンが、中心認識出力ａ，ｂ，ｃ，ｄが全てＯＮとなる状態となっていなければ、自動的に主搬送側走行装置１５が正方向または逆方向に駆動し、物品１（パレット３５）の位置が微調整される。
【００８７】
例えば、図１２の様に、物品１が、分岐部２の中央に至るまでの間で停止してしまった場合を想定すると、ＣＰＵからの出力パターンは、図１４の様に、中心認識出力ａ，ｂ，がＯＮで、中心認識出力ｃ，ｄがＯＦＦとなる。
【００８８】
即ち物品１が、分岐部２の中央に至るまでの間で停止してしまった場合における反射部材４５と、反射形センサー１２の本体部２５との関係は、図１３の様であり、反射部材４５は、発光素子３１ａと３１ｂを結ぶＡ−Ｂラインを越えているが、発光素子３１ｃと３１ｄを結ぶＣ−Ｄラインには達していない。そのため発光素子３１ａ及び３１ｂが発光した光は、受光素子３２に入光されるが、発光素子３１ｃ，３１ｄが発光した光は受光素子３２に入光されず、中心認識出力ａ，ｂがＯＮで、中心認識出力ｃ，ｄがＯＦＦとなる。
そのため図１４の出力パターンの様に、中心認識出力ａ，ｂがＯＮで、中心認識出力ｃ，ｄがＯＦＦとなった場合は、移載装置１１の主搬送側走行装置１５を僅かに前進方向に移動させ、物品１（パレット３５）を前進させて物品１（パレット３５）を中央に寄せる。そしてＣＰＵからの出力パターンが、中心認識出力ａ，ｂ，ｃ，ｄが全てＯＮとなる状態に変化すると、移載装置１１を動作させ、物品１を分岐搬送路３側に排出する。
【００８９】
また図１５に示すように、物品１が、分岐部２の中央を行き過ぎてしまった場合は、ＣＰＵからの出力パターンは、図１７の様に、中心認識出力ｃ，ｄがＯＮで、中心認識出力ａ，ｂがＯＦＦとなる。
【００９０】
即ち物品１が、分岐部２を行き過ぎてしまった場合における反射部材４５と、反射形センサー１２の本体部２５との関係は、図１６の様であり、反射部材４５は、発光素子３１ｃと発光素子３１ｄを結ぶＣ−Ｄラインの上にあるものの、発光素子３１ａと発光素子３１ｂを結ぶＡ−Ｂラインは越え去ってしまっている。そのため発光素子３１ｃと発光素子３１ｄが発光した光は、受光素子３２に入光されるが、発光素子３１ａと発光素子３１ｂが発光した光は受光素子３２に入光されず、中心認識出力ｃ，ｄがＯＮで、中心認識出力ａ，ｂがＯＦＦとなる。
【００９１】
そのため図１７の出力パターンの様に、中心認識出力ｃ，ｄがＯＮで、中心認識出力ａ，ｂがＯＦＦとなった場合は、移載装置１１の主搬送側走行装置１５を僅かに後退方向に移動させ、物品１（パレット３５）を後退させて中央に寄せる。そしてＣＰＵからの出力パターンが、中心認識出力ａ，ｂ，ｃ，ｄが全てＯＮとなる状態に変化すると、移載装置１１を動作させ、物品１を分岐搬送路３側に排出する。
【００９２】
また図１８に示す様に、物品１が傾斜した姿勢で分岐部２に入った場合は、ＣＰＵからの出力パターンは、図２０の様に、中心認識出力ｄだけがＯＮで、他の中心認識出力ａ，ｂ，ｃがＯＦＦとなる。
即ち物品１が、図１８の様な姿勢で分岐部２に入った場合における反射部材４５と、反射形センサー１２の本体部２５との関係は、図１９の様であり、反射部材４５は、発光素子３１ｄだけに掛かり、他の発光素子３１ａ，ｂ，ｃからは外れている。そのため発光素子３１ｄが発光した光は、受光素子３２に入光されるが、他の発光素子３１ａ，ｂ，ｃが発光した光は受光素子３２に入光されず、中心認識出力ｄだけがＯＮで、中心認識出力ａ，ｂ，ｃがＯＦＦとなる。
そのため図２０の出力パターンの様に、中心認識出力ｄがＯＮで、中心認識出力ａ，ｂ，ｃがＯＦＦとなる。
【００９３】
本実施形態の物品搬送装置１０では、図１８に示す様な姿勢で分岐部２に入った場合の修正を自動的に行うことはできず、何らかの警報を発して作業者に注意を喚起し、人力によって姿勢を修正することとなる。
【００９４】
本実施形態では、前記した個別発光だけでなく、一斉発光も行われる。前述した様に個別発光は、物品１の中心位置を所定の位置に合わせるために使用される。これに対して一斉発光は、単に、分岐部２上に物品１が存在するか否かの確認に使用される。
前記した個別発光の際には、物品１の中心位置を分岐部２の中心位置に正確に合致させるため、反射部材４５を反射ターゲットとし、他の部材からの反射は、極力ノイズとして除去できる様に工夫している。即ち前記した様に個別発光の際には、受光素子３２が発信する受光信号は、低い増幅率で増幅され、さらに中心認識用コンパレータにおいて高い閾値でＯＮ，ＯＦＦ選択の判断がなされる。
【００９５】
これに対して、単に分岐部２上に何らかの物が存在するか否かを確認する場合は。反射部材４５だけでなく、物品１のいずれか一部からの反射もノイズとして除外するべきではない。そのため単に分岐部２上に何らかの物が存在するか否かを確認する場合には、物品１の一部からでもより強い反射光を得るべきである。また単に分岐部２上に何らかの物が存在するか否かを確認する場合には、受光素子３２の感度についてもより高めておく必要がある。
【００９６】
そのため本実施形態では、単に分岐部２上に何らかの物が存在するか否かを確認するために、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを一斉発光させる。そして一斉発光に対応してＣＰＵから増幅切替信号ＯＮの信号が発信される。またコンパレータは、在荷認識用コンパレータが選択される。
その結果、受光素子３２が発信する受光信号は、増幅回路（増幅切替回路）において高い増幅率で増幅され、さらに中心認識用コンパレータにおいて低い閾値でＯＮ，ＯＦＦ選択の判断がなされる。
【００９７】
また一斉発光に際しては、全ての発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄが発光するので、光り量そのそものが多い。この様に、一斉発光に際しては、発光量が多く、増幅率が高く、かつ閾値が小さいので、物品の有無を確実に検知することができる。本実施形態の物品搬送装置１０では、上記した様な工夫がなされているので、例えばパレット３５の色が黒や灰色といった光を反射しにくい色であっても、分岐部２上にパレット３５が存在することを認識することができる。
【００９８】
以上説明した実施形態では、パレット３５の形状として天板３６とそれに繋がる４つの側壁３７，３８，３９，４０を有した形状を採用し、天板３６の裏に反射部材４５が設けた。即ちパレット３５の裏面に凹部を設け、反射部材４５の取付け位置を反射形センサー１２の本体部２５から離した。この構成は、中心位置を検知する際の正確性を向上させる効果があり、推奨される構成である。
即ちパレット３５が主搬送路５に載置されて搬送され、分岐部２に差しかかった状態を想定すると、まず最初にパレット３５のいずれかの側壁３７，３８，３９，４０の下面が、反射形センサー１２の本体部２５の上を通過する。
そして前記した様に、本実施形態では、反射形センサー１２は、個別発光と一斉発光とを常時繰り返しているから、個別発光の光が側壁３７，３８，３９，４０の下面で反射されて受光素子３２に入光してしまう懸念がある。この様な誤検知は、パレット３５を金属の様な反射し易い素材で製作した場合に強く懸念される。
【００９９】
しかしながら、本実施形態では、反射部材４５の取付け位置が、パレット３５の側壁３７，３８，３９，４０の下面よりも高い位置にあるので、この様な誤検知は起こりにくい。
即ち図２１の様に、発光素子（投光ＬＥＤ）３１から発光された光が受光素子３２に入光する経路を考えると、反射部材４５によって反射される光が受光素子３２に入光する場合における発光素子（投光ＬＥＤ）３１からの輻射角度Ｘ及び入射角度Ｘは、パレット３５の側壁３７，３８，３９，４０によって反射される光が受光素子３２に入光する場合における輻射角度Ｙ及び入射角度Ｙに比べて小さい。そのため発光素子（投光ＬＥＤ）３１の光量が一定でかつ、反射部材４５とパレット３５の側壁３７，３８，３９，４０の下面の反射率が同一であるならば、反射部材４５によって反射される光の方が、パレット３５によって反射される光に比べて格段に強い。
【０１００】
ましてや現実には、反射部材４５の反射率は、パレット３５の側壁３７，３８，３９，４０に比べて格段に高いので、反射部材４５によって反射される光の方が、パレット３５によって反射される光に比べて格段に強い。
そのため中心認識用コンパレータの閾値や、増幅切替回路の増幅率を適宜選定することによって、前記した側壁３７，３８，３９，４０の下面からの反射をノイズとして除外することができ、誤検知を未然に防止することができる。
【０１０１】
前記した実施形態では、パレット３５の裏面に凹部を設け、反射部材４５の取付け位置を反射形センサー１２の本体部２５から離したが、反射部材４５と反射形センサー１２との距離は、パレット３５の色や、反射部材４５の素材によって変わるものであり、実地の調整によって定められる。そのため裏面の高さが異なるパレット３５が混在することもある。
【０１０２】
以上説明した実施形態では、個別発光の際に、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを左回りに順次発光させたが、発光の順番は任意である。また各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄをランダムに発光させてもよい。
【０１０３】
以上説明した実施形態では、発光素子３１を４個設け、受光素子３２を１個設けた構成を例示したが、発光素子３１の数は、３個以上であればよい。また受光素子の数は２以上であってもよいが、発光素子３１の数よりも多くすることは無駄であり、また受光素子３２の数は、発光素子３１の数よりも少ないことが必要である。
【０１０４】
図２２は、発光素子３１を３個設けて正三角形の位置に配し、その中心に受光素子３２を１個設けた例を示している。
また図２３は、発光素子３１を多数設けて円形に配し、その中心に受光素子３２を１個設けた例を示している。
また図２４は、発光素子３１を多数設けて行列状に配し、その中心に受光素子３２を１個設けた例を示している。
【０１０５】
図２３、図２４の様に発光素子３１を多数個設ける場合は、発光素子３１をグループ分けしてグループごとに発光させてもよい。
例えば、図２４に示す反射形センサーでは、イ−イ列、ロ−ロ列という様に列ごとにグループ分けしたり、へ−へ行、ト−ト行という様に行ごとにグループ分けし、個別発光の際にグループに属する発光素子３１を一斉に発光させてもよい。
【０１０６】
また先の実施形態では、個別発光の際の発光素子３１の発光は、各回ごとに一パルスであったが、図２５に示す様に、各回ごとに複数パルス発光させてもよい。図２５に示す実施形態では、各回ごとに３パルス発光させ、さらに最後のパルスは、他の２回に比べて時間が発光時間が短い。
【０１０７】
また先の実施形態では、４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを順次個別に発光させた後に、一斉発光を行ったが、発光素子３１ａの発光の後に一斉発光を行い、さらに次の発光素子３１ｂを発光させた後に一斉発光を行うという様に、個別発光と一斉発光とを並行的に実行してもよい。
【０１０８】
前記した実施形態では、個別発光の際には、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄが間隔を空けて発光する。即ちいずれの発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄも発光しない時間を故意に作っている。しかしながらこの構成は必須ではなく、一つの発光素子３１ａが発光中に次の発光素子３１ｂの発光を開始してもよい。即ち図２６に示すタイムチャートの様に複数の発光素子３１が同時に発光しているタイミングが存在してもかまわない。要するにただ一つ、又は一グループに属する発光素子だけが発光しているタイミングを作ることができれば足りる。
この構成を採用する場合は、ただ一つ、又は一グループに属する発光素子３１だけが発光した際の受光素子の信号をもってどの発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの光を受光したのかを判定する。
【０１０９】
上記した実施形態では、隣接する発光素子３１同士を結ぶラインを分岐部２の各辺と平行となる様に配置した。この構成は、物品１が正しい姿勢で分岐部２に近接する際、いずれの方向から近接しても、同時に２個の発光素子３１からの光を反射することとなり、近接の判定や姿勢の分析が正確に行えるという利点がある。
しかしながら本発明は、この構成に限定されるものではなく、発光素子３１を分岐部２の角に面した位置に配置してもよい。
【０１１０】
本発明の反射形センサーは、物品搬送装置の分岐部に設置することを目的として開発された経緯があるが、反射形センサーの用途は、物品搬送装置に限定されるものではない。例えば人や動物の接近を検知する用途にも本発明の反射形センサーを利用することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１ 物品
２ 分岐部
３ 分岐搬送路
５ 主搬送路
６ 分岐搬送路
８ ローラ
９ ローラ
１０ 物品搬送装置
１１ 移載装置
１２ 反射形センサー
１５ 主搬送側走行装置
１６ 排出用走行装置
１７ ローラ
２０，２１，２２ 短冊状部材
２３ ローラ
２５ 反射形センサーの本体部
２６ 制御装置
２７ 開口
３０ 基板
３１ａ，ｂ，ｃ，ｄ 発光素子
３２ 受光素子
３３ａ，ｂ，ｃ，ｄ パイロットランプ
３５ パレット
３６ 天板
４１ 空間
４５ 反射部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラコンベア装置やベルトコンベア装置等の物品搬送装置に関するものである。また本発明は物品の位置確認や位置決めを行う用途に適する反射形センサーに関するものである。
本発明の物品搬送装置及び反射形センサーは、分岐部を有して物品を主搬送路から分岐搬送路等に受け渡す構造を備えた物品搬送装置に適用することができるものである。
【背景技術】
【０００２】
組み立て工場や、宅配便の仕分け場、あるいは収納倉庫等では、ローラコンベア等の物品搬送装置が縦横に巡らされ、物品が所望の位置に自動搬送される。
例えば自動車の組み立て工場では、車台を組み立てるラインや、エンジンを組み立てるラインに物品搬送装置が配置されている。そしてエンジンを車台に組み込むラインでは、例えばエンジン組み立てラインを分岐して車台組み立てラインの近傍に至る物品搬送装置が設けられている。
【０００３】
宅配便の仕分け場では、多数の分岐部を有して網の目の如く細かく分岐された物品搬送網が構築されており、末端の分岐搬送路は、荷物の行き先に応じて決められた荷物置場に至っている。
【０００４】
また立体駐車場や立体倉庫等の収納倉庫においても、多数の分岐部を有して網の目の如く細かく分岐された物品搬送網が構築されており、末端の分岐搬送路は、定められた住所の物品置場に至っている。
【０００５】
この様に近年の物品搬送装置は、物品をただ単に直線的に搬送するだけではなく、分岐搬送路を設けて物品を複数の目的地に個別に搬送する機能を備えたものが多い。
即ち近年の物品搬送装置には、主搬送路に対して複数の分岐搬送路が設けられていて搬送路が枝分かれしており、分岐部で物品を移載して目的の場所に物品を搬送する構成を備えたものがある。
【０００６】
この種の物品搬送装置では、例えば特許文献１に開示された様な移載装置が採用され、当該移載装置が主搬送路と分岐搬送路との分岐部に設置される。そして分岐搬送路に移載すべき物品が分岐部に至ると、分岐部上に物品を停止し、移載装置を起動して物品を主搬送方向に対して垂直方向に移動させ、物品を主搬送路から分岐搬送路に載せ変える。
【０００７】
また分岐部上に搬送物が運ばれて来たか否かは、物品搬送装置に設けたセンサーによって判定する。例えば分岐部の近傍に反射形の光電センサーを設け、光電センサーから分岐部に向かって光を照射する。もし分岐部上に物品が存在するならば光電センサーから照射された光が反射して光電センサーに戻るので、この反射光の有無をもって分岐部上に物品が有るか否かを判定することができる。
【０００８】
また分岐部上の物品の有無を検知する反射形センサーとして特許文献２に開示された構成のものが知られている。
特許文献２に開示された反射形センサーは、一つの発光素子と、４個の受光素子とによって構成されている。そして従来技術の反射形センサーでは、４個の受光素子は、いずれも一つの発光素子の周囲に配置されている。また各受光素子と中央の発光素子のとの距離はいずれも異なっている。
【０００９】
従来技術の反射形センサーでは、中央の発光素子を発光させて物品に照射し、その反射光を周囲の４個の受光素子で受光する。そして２個以上の受光素子が共に反射光を検知しした場合に限って物品の存在を肯定することとし、受光素子等の誤動作領域をカバーしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平６−３１２８３２号公報
【特許文献２】特開２００８−１０３９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記した様に、物品を主搬送路から分岐搬送路に移載する場合は、物品を分岐部で停止し、分岐部に設置した移載装置を駆動して物品を分岐搬送路に排出する。
即ち図９に示すように、物品１を分岐部２の中央で停止させ、分岐部２に設けられた移載装置（図示せず）を駆動して物品１を図面右側に移動させ、右側の分岐搬送路３に物品１を排出する。
【００１２】
しかしながら、例えば図１２の様に主搬送路５が矢印の様に図面下側から図面上側に向かって物品１を搬送するものと仮定したとき、物品１が、分岐部２の中央に至るまでの途中で停止してしまうと、移載装置（図示せず）を駆動して物品１を図面右側に移動させたときに、物品１が分岐搬送路３の入口部分に衝突する。
【００１３】
また図１５に示すように、物品１が、分岐部２の中央を行き過ぎた場合も同様であり、移載装置（図示せず）を駆動して物品１を図面右側に移動させたときに、物品１が分岐搬送路３の入口部分に衝突する。
【００１４】
さらに図１８の様に物品１の姿勢が傾いている場合についても同様であり、移載装置（図示せず）を駆動して物品１を図面右側に移動させたときに、物品１が分岐搬送路３の入口部分に衝突する。
【００１５】
物品１が、分岐搬送路３の入口部分に衝突して正常に分岐搬送路３に移載できなかった場合は、作業者が人力で物品１の位置や姿勢を修正し、再度手動で移載装置（図示せず）を駆動し、物品１を図面右側に移動させて、分岐搬送路３に移載する。
【００１６】
しかしながら、物品が自動車の車台やエンジンである場合の様に、相当の重量を有する物である場合は、人力による修正が困難となる。さらに物品が相当の重量を有する物である場合は、物品の衝突によって物品自体や物品搬送装置が破損する場合がある。そのため破損部分を復旧するのに相当の時間を要し、長時間に渡って生産ラインが停止してしまうという問題がある。
【００１７】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、物品の位置や姿勢を正確に判定して物品を円滑に分岐搬送路に移載することが可能な物品搬送装置を提供することを目的とする。また本発明は、物品の位置や姿勢を正確に判定することが可能であり、物品搬送装置に採用することが望ましい反射形センサーの提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
そして上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、３以上の発光素子と、発光素子の個数よりも少ない個数の受光素子とを備え、発光素子を１個づつまたはグループごとにパルス的に発光させる個別発光を実行し、前記発光素子で発光させた光を対象物で反射させ、当該反射光を前記受光素子で受光することを特徴とする反射形センサーである。
【００１９】
本発明の反射形センサーでは、３以上の発光素子を有し、発光素子から照射された光が物品に反射すれば、受光素子で受光され、物品の存在が確認される。
ここで本発明の反射形センサーでは、発光素子が１個づつまたはグループごとにパルス的に発光されるので、受光素子で受光された光は、いずれの発光素子から輻射されたものであるかを判別することができる。そして本発明の反射形センサーでは、発光素子を３以上の有するから、いずれの発光素子から発光された光が反射したかを分析することによって、物品の近接状況や姿勢を判別することができる。そのため本発明の反射形センサーを物品搬送装置の分岐部に設置すると、物品の近接状況や姿勢を判別することができ、物品を円滑に分岐搬送路に移載することができる。
また本発明では、受光素子の数が少なくて足りるから、部品点数が少なく、製造コストが低い。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、個別発光の際には、各発光素子ごとの発光又はグループごとの発光に対応して、どの発光素子またはグループの発光に基づく受光であるかを個別に識別することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の反射形センサーである。
【００２１】
本発明の反射形センサーによると、物品の近接状況や姿勢を判別することができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、発光素子は、前記個別発光と、全ての発光素子を一斉に発光させる一斉発光を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の反射形センサーである。
【００２３】
本発明の反射形センサーでは、前記した個別発光の他に、全ての発光素子を一斉に発光させる一斉発光を行うこともできる。
一斉発光は、例えば分岐部に物品が存在することを確認するために行われる。即ち前記した個別発光は、発光素子を１個づつまたはグループごとに発光させる動作であるから、全体の光量が少ない。これに対して一斉発光は、より多くの発光素子を発光させるので、光量が多く、誤検知や誤動作が少ない。
また一斉発光を行う場合は、各発光素子の光量も増加しておくことが望ましい。即ち一斉発光を行う場合は、各発光素子に供給する電力を増強しておく。
さらに受光素子の感度も上げておく事が推奨される。例えば、受光素子が発生する電流を増幅して判定に供したり、増幅率を増大させた状態で判定に供することが推奨される。同様に、判定の際の閾値を下げる構成も推奨される。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、４以上の発光素子と、１個の受光素子とによって構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の反射形センサーである。
【００２５】
本発明は、例えば十字状に交差する物品搬送装置に採用する場合に、最も推奨される構成の反射形センサーを示すものである。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、発光素子は、受光素子を囲む位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の反射形センサーである。
【００２７】
本発明では、発光素子は、受光素子を囲む位置に設けられているので、各発光素子と受光素子の位置関係が均一となる。そのため物品の近接状況や姿勢を判別する際の精度が高い。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、全ての発光素子と、受光素子との距離が等しいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の反射形センサーである。
【００２９】
本発明の反射形センサーについても、各発光素子と受光素子の位置関係が均一となるため、物品の近接状況や姿勢を判別する際の精度が高い。
【００３０】
請求項７に記載の発明は、対象物の位置又は姿勢を判別する判別機能を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の反射形センサーである。
【００３１】
本発明の反射形センサーによると、対象物の位置又は姿勢を判別することができる。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、物品搬送部を有し、物品搬送部の上に物品を載置して物品を搬送する物品搬送装置において、物品の下部又は上部を目視可能な位置に請求項１乃至７のいずれかに記載の反射形センサーを設置したことを特徴とする物品搬送装置である。
【００３３】
本発明の物品搬送装置では、物品の下部又は上部を目視可能な位置に反射形センサーが設けられているから、物品の平面的な位置や姿勢を正確に判別することができる。
【００３４】
請求項９に記載の発明は、物品の搬送方向を変更する分岐部を有し、分岐部に前記反射形センサーが設置され、前記反射形センサーによって物品の位置を確認し、物品の位置を修正する位置修正機能を備え、前記位置修正機能によって物品の位置を修正した後に物品を搬送することを特徴とする請求項８に記載の物品搬送装置である。
【００３５】
本発明では、分岐部に反射形センサーが設置されているので、分岐部に対する物品の位置や物品の姿勢を認識することができる。そして本発明の物品搬送装置は、物品の位置を修正する位置修正機能を備えているので、位置修正機能によって物品の位置を修正した後に物品を搬送することができる。そのため本発明の物品搬送装置は、分岐部からの移載を円滑に行うことができる。
【００３６】
請求項１０に記載の発明は、物品に反射部材が設けられており、反射形センサーの発光素子で発光させた光を前記反射部材で反射させ、当該反射光を反射形センサーの受光素子で受光することを特徴とする請求項８又は９に記載の物品搬送装置である。
【００３７】
本発明の物品搬送装置では、物品に反射部材が設けられているから、反射率の悪い物品であっても位置や存在を検知することができる。
また反射部材の大きさを適宜選択することにより、物品の位置を確認する精度を上げることができる。
【００３８】
請求項１１に記載の発明は、物品は搬送用パレットであり、当該搬送用パレットは裏面側に凹部を有し、凹部内に反射部材が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の物品搬送装置である。
【００３９】
本発明は、反射形センサーを物品搬送部の下側に設けた場合に適する形態を示すものである。本発明の物品搬送装置では、搬送用パレットの裏面に反射部材が設けられている。そしてパレットの裏面に凹部が設けられており、当該凹部に反射部材が設けられている。そのため反射形センサーと物品との間の距離を確保することができ、反射部材で反射した光の受光素子への入射角度を高くすることができる。
【００４０】
請求項１２に記載の発明は、反射形センサーによって物品の位置を示す２以上の信号と、物品の存在を確認するための信号とが作成されることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の物品搬送装置である。
【００４１】
本発明によると、物品の位置と存在を確認することができる。
【００４２】
請求項１３に記載の発明は、反射形センサーによって物品の位置の確認と、物品の存在確認を行うものであり、発光素子は物品の位置を確認するための発光と、物品の存在確認を行うための発光を個別に行い、物品の存在確認を行うための発光に際して受光素子の感度が高感度に変更されることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載の物品搬送装置である。
【００４３】
本発明の物品搬送装置によると、反射率の低い物品であっても確実にその存在を確認することができる。
【００４４】
請求項１４に記載の発明は、複数の物品たる搬送用パレットを有し、搬送パレットには裏面の高さが異なるものが混在することを特徴とする請求項８乃至１３のいずれかに記載の物品搬送装置である。
【００４５】
本発明は、反射形センサーを物品搬送部の下側に設けた場合に適する形態を示すものである。反射形センサーを物品搬送部の下側に設けた構成を採用する場合、発光素子から発せられた光は、搬送用パレットの裏面で反射することとなる。しかしながら搬送用パレットの色はまちまちであり、黒色の様に反射率の低いものや白色の様に反射率の高いものもある。
この様な場合には、搬送パレットの高さを調節すれば、反射率の違いをある程度補正することができる。例えば、黒色の様な反射率の低いパレットは、裏面の高さを低くし、反射率の高い白色のパレットは、裏面の高さを低くする。その結果、搬送パレットには裏面の高さが異なるものが混在することとなる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明の物品搬送装置は、物品の位置や姿勢を正確に判定して物品を円滑に分岐搬送路に移載することが可能である。また本発明の反射形センサーによると、物品の位置や姿勢を正確に判定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態の物品搬送装置の平面図である。
【図２】図１の搬送装置の分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態の反射形センサーの正面図である。
【図４】本発明の実施形態の反射形センサーの制御装置のブロック図である。
【図５】図４に示す反射形センサーの動作を示すタイムチャートである。
【図６】図１の物品搬送装置で使用する搬送用パレットの斜視図である。
【図７】図６の搬送用パレットの断面斜視図である。
【図８】図１の物品搬送装置の各部材の位置関係を模式的に表現した平面図である。
【図９】図１の物品搬送装置の分岐部の正規の位置に物品が停止した状態を模式的に表現した平面図である。
【図１０】図９の状態における物品搬送装置の反射形センサーと物品の反射部材との位置関係を模式的に表現した平面図である。
【図１１】図１０の状態における反射形センサーの動作を示すタイムチャートである。
【図１２】図１の物品搬送装置の分岐部の正規の位置よりも進行方向手前の位置に物品が停止した状態を模式的に表現した平面図である。
【図１３】図１２の状態における物品搬送装置の反射形センサーと物品の反射部材との位置関係を模式的に表現した平面図である。
【図１４】図１３の状態における反射形センサーの動作を示すタイムチャートである。
【図１５】図１の物品搬送装置の分岐部の正規の位置を進行方向に行き過ぎた位置に物品が停止した状態を模式的に表現した平面図である。
【図１６】図１５の状態における物品搬送装置の反射形センサーと物品の反射部材との位置関係を模式的に表現した平面図である。
【図１７】図１６の状態における反射形センサーの動作を示すタイムチャートである。
【図１８】図１の物品搬送装置の分岐部に、傾斜した姿勢で物品が停止した状態を模式的に表現した平面図である。
【図１９】図１８の状態における物品搬送装置の反射形センサーと物品の反射部材との位置関係を模式的に表現した平面図である。
【図２０】図１９の状態における反射形センサーの動作を示すタイムチャートである。
【図２１】パレット面での反射と反射部材での反射とを比較説明する説明図である。
【図２２】反射形センサーの変形例を示す正面図である。
【図２３】反射形センサーの他の変形例を示す正面図である。
【図２４】反射形センサーのさらに他の変形例を示す正面図である。
【図２５】本発明の変形例における反射形センサーの動作を示すタイムチャートである。
【図２６】本発明の他の変形例における反射形センサーの動作を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
本実施形態の物品搬送装置１０は、実際に物品を載置して搬送する機械構造部１４と、分岐部２において物品１の位置と姿勢を検出する反射形センサー１２等の電気構造部を有している。
機械構造部１４は公知の構成であるから、反射形センサー１２等の説明に先立って機械構造部１４の構成と作用について説明する。
本実施形態の物品搬送装置１０の機械構造部１４は、分岐部２を有するローラコンベア装置である。
【００４９】
本実施形態の物品搬送装置１の機械構造部１４は、主搬送路５と分岐搬送路３，６とが十字状に交差している。
即ち機械構造部１４は、図面上下方向に延びる主搬送路５を有している。主搬送路５は、ローラ８が平行に多数並べて設けられたものである。主搬送路５を構成するローラ８は、図示しないモータによって回転される。主搬送路５は、ローラ８の表面に物品１を載置し、図示しないモータでローラ８を回転することによって、図面の矢印の様に図面下側から上方向に向かって物品を搬送するものである。
本実施形態の物品搬送装置１では、主搬送路５の中途に分岐部２が設けられており、当該分岐部２に二つの分岐搬送路３，６が設けられている。ここで分岐搬送路３は、分岐部２を起点として図面右側に延びる搬送路である。一方、分岐搬送路６は、分岐部２を起点として図面左側に延びる搬送路である。分岐搬送路３，６には、いずれもローラ９が並行に並べて配されており、当該ローラ９は、図示しないモータによって回転する。
【００５０】
分岐部２には、移載装置１１と反射形センサー１２（本体部２５）とが設けられている。
移載装置１１は、図２の様に主搬送側走行装置１５と、排出用走行装置１６によって構成されている。主搬送側走行装置１５は、４本のローラ１７を有している。４本のローラ１７は、いずれも図示しないモータによって回転されるものであり、前記した主搬送路５のローラ８と平行に並べられている。
また主搬送側走行装置１５は、図示しない昇降装置に取り付けられており、主搬送側走行装置１５の４本のローラ１７は図示しない昇降装置によって一体的に昇降する。
【００５１】
排出用走行装置１６は、３列の短冊状部材２０，２１，２２によって構成されている。短冊状部材２０，２１，２２にはいずれも短尺のローラ２３が４本平行に設けられている。排出用走行装置１６の各ローラ２３の軸線は、前記した主搬送側走行装置１５のローラ１７の軸線と直交する。
排出用走行装置１６の各ローラ２３についても、図示しないモータによって回転する。排出用走行装置１６の各ローラ２３同士の間には、自由回転する球状コロ２４が設けられている。
前記した３列の短冊状部材２０，２１，２２の内、中央に設けられた短冊状部材２１には、中央に開口２７が設けられている。当該開口２７は、移載装置１１の中心に位置している。
前記した３列の短冊状部材２０，２１，２２は、主搬送側走行装置１５の４本のローラ１７の間部分に納まっている。
排出用走行装置１６についても図示しない昇降装置に接続されており、３列の短冊状部材２０，２１，２２は、当該昇降装置によって一体的に昇降する。
【００５２】
前記した様に、移載装置１１の主搬送側走行装置１５と排出用走行装置１６は、図示しない昇降装置によって昇降するが、主搬送側走行装置１５が上昇位置にあり、排出用走行装置１６が降下位置にある場合は、主搬送側走行装置１５のローラ１７が排出用走行装置１６のローラ２３及び球状コロ２４よりも上側に突出する。
一方、排出用走行装置１６が上昇位置にあり、主搬送側走行装置１５が降下位置にある場合は、排出用走行装置１６の短冊状部材２０，２１，２２が、主搬送側走行装置１５のローラ１７同士の間から上昇し、排出用走行装置１６のローラ２３及び球状コロ２４が主搬送側走行装置１５のローラ１７よりも上側に突出する。
【００５３】
本実施形態の機械構造部１４は、前記した様に、物品１を主搬送路５に載せて図面下側から上側に向かって搬送することができる。
物品１を直進させて分岐部２をそのまま通過させる場合には、移載装置１１の主搬送側走行装置１５を上昇させ、排出用走行装置１６を降下させる。その結果、物品１は主搬送側走行装置１５の上を通過して下流側に搬送される。
【００５４】
一方、物品１を分岐搬送路３，６に排出したい場合は、物品１を一旦分岐部２で停止し、排出用走行装置１６を上昇させて排出用走行装置１６のローラ２３に物品１を載置する。そして排出用走行装置１６のローラ２３を回転し、物品１を図面横方向に移動させて物品１を分岐搬送路３，６のいずれかに受け渡す。
【００５５】
次に反射形センサー１２等の電気構造部について説明する。
反射形センサー１２は、本体部２５と制御装置２６（図４）によって構成されている。反射形センサー１２の本体部２５は、図３の様に基板３０に４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄと、１個の受光素子３２及び４個のパイロットランプ３３ａ，ｂ，ｃ，ｄが取り付けられたものである。
４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄは、いずれも発光ダイオードである。パイロットランプ３３ａ，ｂ，ｃ，ｄについても発光ダイオードが使用されている。
受光素子３２は、硫化カドミウムセル（ＣｄＳセル）やフォトダイオード等の光を受けて光を受けて電気抵抗が変わる素子や、光を受けて電気を発生させる素子が使用されている。
本実施形態では、基板３０の形状は正方形である。また基板の大きさは、３０ｍｍ四方から１００ｍｍ四方程度の大きさである。
本実施形態では、４０ｍｍ四方から６０ｍｍ四方の基板が採用されている。
【００５６】
反射形センサー１２の本体部２５は、前記した正方形の基板３０の表面に前記した４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄと、１個の受光素子３２及び４個のパイロットランプ３３ａ，ｂ，ｃ，ｄを取り付けられたものである。なお前記した４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄと、１個の受光素子３２及び４個のパイロットランプ３３ａ，ｂ，ｃ，ｄはいずれも基板３０の表面から露出している。
【００５７】
ここで４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄと、１個の受光素子３２の配置に注目すると、４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄは、受光素子３２を中心とする円上に等間隔に配列されている。即ち４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄは、受光素子３２を取り囲む位置にあり、各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄと受光素子３２との間の距離は等しい。
また本実施形態では、４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄは、正方形基板３０の各辺に面した位置に配されている。即ち４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの内、隣接する位置の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄ同士を結ぶ直線は、基板３０のそれぞれの角に面する。
より具体的には、図３の様に、発光素子３１ａと３１ｂを結ぶＡ−Ｂライン、発光素子３１ｂと３１ｃを結ぶＢ−Ｃライン、発光素子３１ｃと３１ｄを結ぶＣ−Ｄライン、発光素子３１ｄと３１ａを結ぶＤ−Ａラインは、共に基板３０の各角に面する。
【００５８】
パイロットランプ３３ａ，ｂ，ｃ，ｄは、前記した４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの配列と相似形であってかつ小型に配列され、基板３０の脇の部分に設置されている。
【００５９】
反射形センサー１２の制御装置２６は、図４に示す様にＣＰＵを有し、さらに周辺回路として増幅切替回路と、中心認識用コンパレータと、在荷認識用コンパレータを備えている。
ＣＰＵに対する入力信号として、前記した中心認識用コンパレータの信号と、在荷認識用コンパレータの信号がある。
中心認識用コンパレータ及び在荷認識用コンパレータは、受光素子３２から出力された信号が一定の閾値以上であるか否かを判断するものである。即ち中心認識用コンパレータ及び在荷認識用コンパレータは、基準電圧（閾値）と受光素子３２から出力された信号電圧とを比較し、信号電圧の方が高い場合にはＯＮ信号を発信する。なお本実施形態では、中心認識用コンパレータの閾値が在荷認識用コンパレータの閾値よりも高い。
【００６０】
中心認識用コンパレータ及び在荷認識用コンパレータには、受光素子３２から出力された信号が、増幅回路（増幅切替回路）を経て入力される。そして増幅後の信号強度が、所定の閾値を越えていれば、前記した様に中心認識用コンパレータ又は在荷認識用コンパレータからＣＰＵにＯＮ信号が発信される。
【００６１】
またＣＰＵからは、各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを発光させるための起動信号が発信される。当該信号は、パルス的な信号であり、後記する様に、各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを順次パルス的に発光させる個別発光信号と、各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを同時に発光させる一斉発光がある。本実施形態では、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを順次発光させ、これに続いて各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを同時に発光させ、さらに続いて発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを順次発光させる動作を繰り返す様にプログラムされている。
【００６２】
さらにＣＰＵから増幅切替回路に対して切替信号が発信される。切替信号は、増幅回路（増幅切替回路）の増幅率を変更する信号である。後記する様に本実施形態の反射形センサー１２は、物品の中心位置を測定する機能と、物品の存在を確認する機能を有しており、前者の物品の中心位置を測定する際には、増幅回路（増幅切替回路）の増幅率が押さえられ、前者の物品の存在を確認する際には、高い増幅率に設定される。
より具体的には、個別発光の際には低い増幅率となり、一斉発光の際には高い増幅率となる様にプログラムされている。
【００６３】
またＣＰＵからは、演算結果として、各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄごとに受光記録が出力される。即ちＣＰＵが、いずれの発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄから照射された光を受光したものかを判断し、ＣＰＵからいずれの発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄから照射された光を受光したものかを示す信号が個別に出力される。
この信号は、図４では、「中心認識出力」と表記されている。さらに物品の存在を確認する信号が出力される。この信号は、一斉発光が行われた際に、受光素子が受光信号を発した場合にＯＮ出力される。
【００６４】
次に反射形センサー１２の機能について説明する。
本実施形態の反射形センサー１２では、図５のタイムチャートの様に、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを順番に短時間だけ発光し、それに続いて発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの全てを一斉に短時間だけ発光させる。
即ちＣＰＵから、発光素子３１ａを発光させる信号が短時間だけ発信される。そして発光素子３１ａが消灯した後、しばらく時間を空けて次の発光素子３１ｂを発光させる信号が短時間だけ発信される。さらに発光素子３１ｂが消灯した後、しばらく間を空けて次の発光素子３１ｃを発光させる信号が短時間だけ発信される。さらに発光素子３１ｃが消灯した後、しばらく間を空けて次の発光素子３１ｄを発光させる信号が短時間だけ発信される。
そして発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの個別の発光が終了すると、しばらく間を空けて発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを一斉に発光させる。
【００６５】
各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光時間及び間隔は、１ｍｓｅｃ〜３０ｍｓｅｃ程度の短い時間であり、パルス的な発光である。
【００６６】
また各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを発光させるのと同時に、受光素子３２が受光を受け入れる。そして受光素子３２が光を受光すると、受光素子３２が発信した信号が増幅回路（増幅切替回路）で増幅され、さらに中心認識用コンパレータ又は在荷認識用コンパレータに送信される。
ここで、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを順番に短時間だけ発光させる個別発光の段階では、ＣＰＵから増幅回路（増幅切替回路）に対して低増幅率を選択する信号（図５では、増幅切替信号ＯＦＦ）が発信される。またコンパレータは、中心認識用コンパレータが選択される。
【００６７】
その結果、受光素子３２が発信する受光信号は、増幅回路（増幅切替回路）において低い増幅率で増幅され、さらに中心認識用コンパレータにおいて高い閾値でＯＮ，ＯＦＦ選択の判断がなされる。
そしてこのＯＮ，ＯＦＦ信号がＣＰＵに送られる。ＣＰＵでは、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光のタイミングと、受光素子３２からの信号発信のタイミングを考慮して、今回のＯＮ信号がいずれの発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光に起因するものであるかを判別する。
【００６８】
これを図５のタイムチャートに基づいて説明すると次の通りである。
図５に示すタイムチャートでは、「通常パレット」と表示されている期間は、通常色のパレットが反射形センサー１２の上部を通過し、「通常パレット」と表示されている期間は、反射率の低い黒色のパレットが反射形センサー１２の上部を通過している。また「リフレクタ」と表示されている期間は、後記する反射部材４５が反射形センサー１２の上部を通過しているものとする。
【００６９】
タイムチャートの上段の「投光ＬＥＤａ，ｂ，ｃ，ｄ」は、ＣＰＵから発光素子（正確にはスイッチング回路）に対して発信される信号である。この信号がＯＮの時には、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄが発光していることとなる。
一方、「受光素子出力」は、受光素子出力の出力を表している。前記した様に発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄは順番に短時間だけ発光するから、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄが発光すると、周囲が明るくなり、受光素子３２は、その光を関知して受光量に応じた電圧を出力する。
しかしながら、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光が、物に反射して受光素子３２に直接入射される場合と、光の散乱によって受光素子３２に間接的に入射される場合とでは、おのずと光量が異なるから、物に反射して受光素子３２に入射した場合の信号強度（電圧）は、散乱光による場合に比べて高い。
【００７０】
フローチャートに準じて説明すると、一回の個別発光及び一斉発光を見たとき、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光に応じて、受光素子３２から５回（５山）受光信号が出るが、最初の信号は弱く（山が低く）、次の２回は、強く（山が高く）、さらに続くは弱く（山が低く）、最後の信号は強い（山が高い）。
【００７１】
これは、２回目、３回目、５回目の発光の際は、物に発光した反射光を受講素子３２が直接的に受光したものであり、１回目と４回目は、散乱光を受光したものであることを示している。
そのため中心認識用コンパレータは、この強い信号が出た場合だけを選別し、ＯＮ信号をＣＰＵに送る。
ＣＰＵでは、強い信号が出た時期と、自らが「投光ＬＥＤａ，ｂ，ｃ，ｄ」を発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄ側に発信した時期を比較し、ＯＮ信号がいずれの発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光に起因するものであるかを判別する。
より具体的に説明すると、「投光ＬＥＤａ，ｂ，ｃ，ｄ」のタイムチャートと、「受光素子出力」のタイムチャートを比較し、「受光素子出力」が高出力であって、「投光ＬＥＤａ，ｂ，ｃ，ｄ」がＯＮである発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを選び、その発光素子ａ，ｂ，ｃ，ｄに該当する「中心認識出力」をＯＮにする。
また「受光素子出力」が高出力であって、全ての「投光ＬＥＤａ，ｂ，ｃ，ｄ」がＯＮである場合には、在荷認識出力をＯＮにする。
【００７２】
判別の結果は、それぞれ個別に出力されるが、判別の結果受光素子３２からの信号がＯＮであった場合の信号は、ＣＰＵ内で一時的に自己保持され、タイムチャートの様に一定時間に渡ってＯＮの状態が続く。
またＣＰＵ内から出力された判別信号は、反射形センサー１２の本体部２５に発信され、対応するパイロットランプ３３ａ，ｂ，ｃ，ｄが点灯する。前記した様に、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光時間は、極めて短いので、肉眼によって発光を確認することができないが、判別の結果、ＣＰＵが発信される信号は、自己保持されていて一定時間に渡って出力され続けるので、パイロットランプ３３ａ，ｂ，ｃ，ｄは暫くの時間点灯し、肉眼でも確認することができる。
【００７３】
個別発光に続いて各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを同時に発光させる一斉発光が行われる。一斉発光の際には、ＣＰＵから増幅回路（増幅切替回路）に対して高増幅率を選択する信号（図５では、増幅切替信号ＯＮ）が発信される。またコンパレータは、在荷認識用コンパレータが選択される。
【００７４】
その結果、受光素子３２が発信する受光信号は、増幅回路（増幅切替回路）において高い増幅率で増幅され、さらに在荷認識用コンパレータにおいて低い閾値でＯＮ，ＯＦＦ選択の判断がなされる。
そしてこのＯＮ，ＯＦＦ信号がＣＰＵに送られる。一斉発光に起因するＯＮ，ＯＦＦ信号は、ＣＰＵを経由して外部に出力されるが、受光素子３２からの信号がＯＮであった場合の信号は、ＣＰＵ内で一時的に自己保持され、タイムチャートの様に一定時間に渡ってＯＮの状態が続く。
【００７５】
例えば反射率の低い黒色のパレットが物品であった場合、物品から反射される光が弱いから、図５のタイムチャートの後半の様に一斉発光しても、受光素子から出力される電圧は低い。しかしながら本実施形態では、一斉発光の際には、受光素子３２が発信する受光信号は、増幅回路（増幅切替回路）において高い増幅率で増幅され、さらに在荷認識用コンパレータにおいて低い閾値でＯＮ，ＯＦＦ選択の判断がなされるので受光素子の感度が高感度に変更されており、存荷認識出力がＯＮとなる。
【００７６】
次に反射形センサー１２と機械構造部１４との関係について説明する。本実施形態の物品搬送装置１０では、反射形センサー１２の本体部２５が機械構造部１４の分岐部２の中心に配置されている。即ち本実施形態で採用する機械構造部１４は、主搬送路５と分岐搬送路３，６とが十字状に交差するので、分岐部２の形状は、図１の様に正方形となる。そして分岐部２には、前記した様に移載装置１１が設けられているが、移載装置１１の中央の短冊状部材２１に開口２７が設けられており、当該開口２７を臨む位置に反射形センサー１２の本体部２５が設けられている。
【００７７】
前記した様に開口２７は、移載装置１１の中心にあるから、反射形センサー１２の本体部２５は、移載装置１１の中心に設けられ、さらにこの位置は分岐部２の中心位置でもある。
物品１は、前記した様に主搬送側走行装置１５又は排出用走行装置１６に載置されて運搬されるから、開口２７から上を見上げると、物品１の下部が直接見える。即ち反射形センサー１２の本体部２５は、物品１の下部を目視可能な位置に設置されている。
従って開口２７から上を見上げると、物品１の平面的な位置が分かり、物品１が、分岐部２に対してどの様な位置関係にあり、かつどの様な姿勢であるかを判断することができる。
【００７８】
また反射形センサー１２の本体部２５は、正方形の分岐部２に対して９０度傾斜した姿勢で取り付けられている。即ち前記した様に反射形センサー１２の本体部２５は正方形であり、４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄは、正方形基板３０の各辺に面した位置に配されている。これに対して反射形センサー１２の本体部２５は、分岐部２に対して９０度傾斜した姿勢で取り付けられているから、４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄは、図８の様に正方形の分岐部２の各角に面した位置に配される。
そのため隣接する発光素子３１同士を結ぶ直線は、いずれも分岐部２の各辺と平行となる。
具体的には、発光素子３１ａと３１ｂを結ぶＡ−Ｂライン、発光素子３１ｂと３１ｃを結ぶＢ−Ｃライン、発光素子３１ｃと３１ｄを結ぶＣ−Ｄライン、発光素子３１ｄと３１ａを結ぶＤ−Ａラインは、共に分岐部２の各辺と平行となる。
【００７９】
即ち発光素子３１ａと３１ｂを結ぶＡ−Ｂラインは、分岐部２と主搬送路５の上流側（物品１の搬送方向の上流側）との境界線と平行である。発光素子３１ｂと３１ｃを結ぶＢ−Ｃラインは、分岐部２と図面左側の分岐搬送路６との境界線と平行である。発光素子３１ｃと３１ｄを結ぶＣ−Ｄラインは、分岐部２と主搬送路５の上流側（物品１の搬送方向の下流側）との境界線と平行である。発光素子３１ｄと３１ａを結ぶＤ−Ａラインは、分岐部２と図面右側の分岐搬送路３との境界線と平行である。
【００８０】
次に本実施形態の物品搬送装置１０の全体的な動作について説明する。
本実施形態では、搬送物を図６，７の様なパレット３５に載置して搬送する。そのため本実施形態では、反射形センサー１２にパレット３５を物品１として認識させる。
パレット３５は、樹脂又は金属で作られた高さの低い筐体である。パレット３５は、天板３６とそれに繋がる４つの側壁３７，３８，３９，４０を有している。パレット３５では、底の部分は開放されており、図７の様に天板３６の下には空間４１がある。
そして本実施形態では、天板３６の裏の中心に反射部材４５が設けられている。反射部材４５は、物品１の他の部分よりも反射率が高い部材である。即ち反射部材４５は、金属板や金属箔等の反射率が高い部材であり、本実施形態では、アルミ箔が使用されている。
【００８１】
反射部材４５は、実際には、前記した反射形センサー１２の本体部２５の大きさと大差ないものであり、５０ｍｍ四方程度の大きさである。これに対してパレット３５は実際には１０００ｍｍ四方程度の大きさであるが、理解を容易にするために、図面では、反射部材４５の大きさを大きく描いている。
【００８２】
以下、図８に示す物品搬送装置１０を基準として説明する。なお図８は、物品搬送装置１０の動作説明のために作図されたものであり、分岐部２の周辺を図示したものであるが、移載装置１１の図示は省略している。
また以下の説明では、物品１を主搬送路５に載置して図面下側から上に向かって搬送し、一旦分岐部２で停止して、排出用走行装置１６を上昇させて排出用走行装置１６のローラ２３に物品１を載置し、物品１を図面右方向に移動させて物品１を分岐搬送路３に受け渡すことを想定している。
【００８３】
前記した様に、物品１を図面右方向に移動させて物品１を分岐搬送路３に受け渡すには、図９に示すように、分岐部２の中央に物品１が停止してることが大切である。
【００８４】
即ち図９は、正規の位置に物品１（パレット３５）が停止した状態を模式的に表現した平面図であるが、この時のパレット３５の裏面に貼られた反射部材４５と、反射形センサー１２の本体部２５との関係は、図１０の通りである。即ちパレット３５が分岐部２の中央にある場合は、反射形センサー１２の本体部２５の真上の位置に反射部材４５がある。
そしてこの状態で、本体部２５の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄが個別発光及び一斉発光を繰り返す。
個別発光の段階においては、図１１のタイムチャートの様に、本体部２５の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄが順次短時間づつ発光する。ここで本体部２５の真上の位置には、反射部材４５があるから、いずれの発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄが発光しても、その反射光は、中央の受光素子３２に入光される。
【００８５】
そのため個別発光によって発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄが順次発光すると、この光は、それぞれ受光素子３２に入光され、図１１のタイムチャートの「受光素子出力」のグラフの様に、受光素子３２がそれぞれの発光タイミングに呼応して受光信号を発信する。この受光信号は、増幅回路（増幅切替回路）を経て中心認識用コンパレータに入力され、中心認識用コンパレータでＯＮ信号が生成される。そしてこのＯＮ信号は、ＣＰＵに送られて、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光のタイミングと、受光素子３２からの信号発信のタイミングを考慮して、今回のＯＮ，ＯＦＦ信号がいずれの発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの発光に起因するものであるかが判定され、結果的に全ての発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄからの発光が受光されたことが確認される。
即ち図１１のタイムチャートの様に、中心認識出力ａ，ｂ，ｃ，ｄが全てＯＮとなる。
なお一斉発光の際にも受光素子３２に光か入射されるので、在荷認識信号もＯＮとなり、分岐部２上に物品１（パレット３５）が存在することが再確認される。
【００８６】
本実施形態では、反射形センサー１２の本体部２５は、個別発光と一斉発光とを常時繰り返しているから、逆に、ＣＰＵからの出力パターンが、図１１に示す様に、中心認識出力ａ，ｂ，ｃ，ｄが全てＯＮとなる状態を呈すれば、物品１（パレット３５）の中心と、分岐部２とが一致したことが分かる。そのため、ＣＰＵからの出力パターンが、中心認識出力ａ，ｂ，ｃ，ｄが全てＯＮとなる状態となったことを確認して、移載装置１１を動作させれば、物品１（パレット３５）が他の部材と衝突することはない。
またＣＰＵからの出力パターンが、中心認識出力ａ，ｂ，ｃ，ｄが全てＯＮとなる状態となっていなければ、移載装置１１の主搬送側走行装置１５を正方向または逆方向に駆動し、物品１（パレット３５）を微調整して物品１（パレット３５）の中心と、分岐部２の中心とを一致させる。本実施形態の物品搬送装置１０では、移載装置１１に物品１（パレット３５）が乗って主搬送側走行装置１５を停止させた際に、ＣＰＵからの出力パターンが、中心認識出力ａ，ｂ，ｃ，ｄが全てＯＮとなる状態となっていなければ、自動的に主搬送側走行装置１５が正方向または逆方向に駆動し、物品１（パレット３５）の位置が微調整される。
【００８７】
例えば、図１２の様に、物品１が、分岐部２の中央に至るまでの間で停止してしまった場合を想定すると、ＣＰＵからの出力パターンは、図１４の様に、中心認識出力ａ，ｂ，がＯＮで、中心認識出力ｃ，ｄがＯＦＦとなる。
【００８８】
即ち物品１が、分岐部２の中央に至るまでの間で停止してしまった場合における反射部材４５と、反射形センサー１２の本体部２５との関係は、図１３の様であり、反射部材４５は、発光素子３１ａと３１ｂを結ぶＡ−Ｂラインを越えているが、発光素子３１ｃと３１ｄを結ぶＣ−Ｄラインには達していない。そのため発光素子３１ａ及び３１ｂが発光した光は、受光素子３２に入光されるが、発光素子３１ｃ，３１ｄが発光した光は受光素子３２に入光されず、中心認識出力ａ，ｂがＯＮで、中心認識出力ｃ，ｄがＯＦＦとなる。
そのため図１４の出力パターンの様に、中心認識出力ａ，ｂがＯＮで、中心認識出力ｃ，ｄがＯＦＦとなった場合は、移載装置１１の主搬送側走行装置１５を僅かに前進方向に移動させ、物品１（パレット３５）を前進させて物品１（パレット３５）を中央に寄せる。そしてＣＰＵからの出力パターンが、中心認識出力ａ，ｂ，ｃ，ｄが全てＯＮとなる状態に変化すると、移載装置１１を動作させ、物品１を分岐搬送路３側に排出する。
【００８９】
また図１５に示すように、物品１が、分岐部２の中央を行き過ぎてしまった場合は、ＣＰＵからの出力パターンは、図１７の様に、中心認識出力ｃ，ｄがＯＮで、中心認識出力ａ，ｂがＯＦＦとなる。
【００９０】
即ち物品１が、分岐部２を行き過ぎてしまった場合における反射部材４５と、反射形センサー１２の本体部２５との関係は、図１６の様であり、反射部材４５は、発光素子３１ｃと発光素子３１ｄを結ぶＣ−Ｄラインの上にあるものの、発光素子３１ａと発光素子３１ｂを結ぶＡ−Ｂラインは越え去ってしまっている。そのため発光素子３１ｃと発光素子３１ｄが発光した光は、受光素子３２に入光されるが、発光素子３１ａと発光素子３１ｂが発光した光は受光素子３２に入光されず、中心認識出力ｃ，ｄがＯＮで、中心認識出力ａ，ｂがＯＦＦとなる。
【００９１】
そのため図１７の出力パターンの様に、中心認識出力ｃ，ｄがＯＮで、中心認識出力ａ，ｂがＯＦＦとなった場合は、移載装置１１の主搬送側走行装置１５を僅かに後退方向に移動させ、物品１（パレット３５）を後退させて中央に寄せる。そしてＣＰＵからの出力パターンが、中心認識出力ａ，ｂ，ｃ，ｄが全てＯＮとなる状態に変化すると、移載装置１１を動作させ、物品１を分岐搬送路３側に排出する。
【００９２】
また図１８に示す様に、物品１が傾斜した姿勢で分岐部２に入った場合は、ＣＰＵからの出力パターンは、図２０の様に、中心認識出力ｄだけがＯＮで、他の中心認識出力ａ，ｂ，ｃがＯＦＦとなる。
即ち物品１が、図１８の様な姿勢で分岐部２に入った場合における反射部材４５と、反射形センサー１２の本体部２５との関係は、図１９の様であり、反射部材４５は、発光素子３１ｄだけに掛かり、他の発光素子３１ａ，ｂ，ｃからは外れている。そのため発光素子３１ｄが発光した光は、受光素子３２に入光されるが、他の発光素子３１ａ，ｂ，ｃが発光した光は受光素子３２に入光されず、中心認識出力ｄだけがＯＮで、中心認識出力ａ，ｂ，ｃがＯＦＦとなる。
そのため図２０の出力パターンの様に、中心認識出力ｄがＯＮで、中心認識出力ａ，ｂ，ｃがＯＦＦとなる。
【００９３】
本実施形態の物品搬送装置１０では、図１８に示す様な姿勢で分岐部２に入った場合の修正を自動的に行うことはできず、何らかの警報を発して作業者に注意を喚起し、人力によって姿勢を修正することとなる。
【００９４】
本実施形態では、前記した個別発光だけでなく、一斉発光も行われる。前述した様に個別発光は、物品１の中心位置を所定の位置に合わせるために使用される。これに対して一斉発光は、単に、分岐部２上に物品１が存在するか否かの確認に使用される。
前記した個別発光の際には、物品１の中心位置を分岐部２の中心位置に正確に合致させるため、反射部材４５を反射ターゲットとし、他の部材からの反射は、極力ノイズとして除去できる様に工夫している。即ち前記した様に個別発光の際には、受光素子３２が発信する受光信号は、低い増幅率で増幅され、さらに中心認識用コンパレータにおいて高い閾値でＯＮ，ＯＦＦ選択の判断がなされる。
【００９５】
これに対して、単に分岐部２上に何らかの物が存在するか否かを確認する場合は。反射部材４５だけでなく、物品１のいずれか一部からの反射もノイズとして除外するべきではない。そのため単に分岐部２上に何らかの物が存在するか否かを確認する場合には、物品１の一部からでもより強い反射光を得るべきである。また単に分岐部２上に何らかの物が存在するか否かを確認する場合には、受光素子３２の感度についてもより高めておく必要がある。
【００９６】
そのため本実施形態では、単に分岐部２上に何らかの物が存在するか否かを確認するために、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを一斉発光させる。そして一斉発光に対応してＣＰＵから増幅切替信号ＯＮの信号が発信される。またコンパレータは、在荷認識用コンパレータが選択される。
その結果、受光素子３２が発信する受光信号は、増幅回路（増幅切替回路）において高い増幅率で増幅され、さらに中心認識用コンパレータにおいて低い閾値でＯＮ，ＯＦＦ選択の判断がなされる。
【００９７】
また一斉発光に際しては、全ての発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄが発光するので、光り量そのそものが多い。この様に、一斉発光に際しては、発光量が多く、増幅率が高く、かつ閾値が小さいので、物品の有無を確実に検知することができる。本実施形態の物品搬送装置１０では、上記した様な工夫がなされているので、例えばパレット３５の色が黒や灰色といった光を反射しにくい色であっても、分岐部２上にパレット３５が存在することを認識することができる。
【００９８】
以上説明した実施形態では、パレット３５の形状として天板３６とそれに繋がる４つの側壁３７，３８，３９，４０を有した形状を採用し、天板３６の裏に反射部材４５が設けた。即ちパレット３５の裏面に凹部を設け、反射部材４５の取付け位置を反射形センサー１２の本体部２５から離した。この構成は、中心位置を検知する際の正確性を向上させる効果があり、推奨される構成である。
即ちパレット３５が主搬送路５に載置されて搬送され、分岐部２に差しかかった状態を想定すると、まず最初にパレット３５のいずれかの側壁３７，３８，３９，４０の下面が、反射形センサー１２の本体部２５の上を通過する。
そして前記した様に、本実施形態では、反射形センサー１２は、個別発光と一斉発光とを常時繰り返しているから、個別発光の光が側壁３７，３８，３９，４０の下面で反射されて受光素子３２に入光してしまう懸念がある。この様な誤検知は、パレット３５を金属の様な反射し易い素材で製作した場合に強く懸念される。
【００９９】
しかしながら、本実施形態では、反射部材４５の取付け位置が、パレット３５の側壁３７，３８，３９，４０の下面よりも高い位置にあるので、この様な誤検知は起こりにくい。
即ち図２１の様に、発光素子（投光ＬＥＤ）３１から発光された光が受光素子３２に入光する経路を考えると、反射部材４５によって反射される光が受光素子３２に入光する場合における発光素子（投光ＬＥＤ）３１からの輻射角度Ｘ及び入射角度Ｘは、パレット３５の側壁３７，３８，３９，４０によって反射される光が受光素子３２に入光する場合における輻射角度Ｙ及び入射角度Ｙに比べて小さい。そのため発光素子（投光ＬＥＤ）３１の光量が一定でかつ、反射部材４５とパレット３５の側壁３７，３８，３９，４０の下面の反射率が同一であるならば、反射部材４５によって反射される光の方が、パレット３５によって反射される光に比べて格段に強い。
【０１００】
ましてや現実には、反射部材４５の反射率は、パレット３５の側壁３７，３８，３９，４０に比べて格段に高いので、反射部材４５によって反射される光の方が、パレット３５によって反射される光に比べて格段に強い。
そのため中心認識用コンパレータの閾値や、増幅切替回路の増幅率を適宜選定することによって、前記した側壁３７，３８，３９，４０の下面からの反射をノイズとして除外することができ、誤検知を未然に防止することができる。
【０１０１】
前記した実施形態では、パレット３５の裏面に凹部を設け、反射部材４５の取付け位置を反射形センサー１２の本体部２５から離したが、反射部材４５と反射形センサー１２との距離は、パレット３５の色や、反射部材４５の素材によって変わるものであり、実地の調整によって定められる。そのため裏面の高さが異なるパレット３５が混在することもある。
【０１０２】
以上説明した実施形態では、個別発光の際に、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを左回りに順次発光させたが、発光の順番は任意である。また各発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄをランダムに発光させてもよい。
【０１０３】
以上説明した実施形態では、発光素子３１を４個設け、受光素子３２を１個設けた構成を例示したが、発光素子３１の数は、３個以上であればよい。また受光素子の数は２以上であってもよいが、発光素子３１の数よりも多くすることは無駄であり、また受光素子３２の数は、発光素子３１の数よりも少ないことが必要である。
【０１０４】
図２２は、発光素子３１を３個設けて正三角形の位置に配し、その中心に受光素子３２を１個設けた例を示している。
また図２３は、発光素子３１を多数設けて円形に配し、その中心に受光素子３２を１個設けた例を示している。
また図２４は、発光素子３１を多数設けて行列状に配し、その中心に受光素子３２を１個設けた例を示している。
【０１０５】
図２３、図２４の様に発光素子３１を多数個設ける場合は、発光素子３１をグループ分けしてグループごとに発光させてもよい。
例えば、図２４に示す反射形センサーでは、イ−イ列、ロ−ロ列という様に列ごとにグループ分けしたり、へ−へ行、ト−ト行という様に行ごとにグループ分けし、個別発光の際にグループに属する発光素子３１を一斉に発光させてもよい。
【０１０６】
また先の実施形態では、個別発光の際の発光素子３１の発光は、各回ごとに一パルスであったが、図２５に示す様に、各回ごとに複数パルス発光させてもよい。図２５に示す実施形態では、各回ごとに３パルス発光させ、さらに最後のパルスは、他の２回に比べて時間が発光時間が短い。
【０１０７】
また先の実施形態では、４個の発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄを順次個別に発光させた後に、一斉発光を行ったが、発光素子３１ａの発光の後に一斉発光を行い、さらに次の発光素子３１ｂを発光させた後に一斉発光を行うという様に、個別発光と一斉発光とを並行的に実行してもよい。
【０１０８】
前記した実施形態では、個別発光の際には、発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄが間隔を空けて発光する。即ちいずれの発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄも発光しない時間を故意に作っている。しかしながらこの構成は必須ではなく、一つの発光素子３１ａが発光中に次の発光素子３１ｂの発光を開始してもよい。即ち図２６に示すタイムチャートの様に複数の発光素子３１が同時に発光しているタイミングが存在してもかまわない。要するにただ一つ、又は一グループに属する発光素子だけが発光しているタイミングを作ることができれば足りる。
この構成を採用する場合は、ただ一つ、又は一グループに属する発光素子３１だけが発光した際の受光素子の信号をもってどの発光素子３１ａ，ｂ，ｃ，ｄの光を受光したのかを判定する。
【０１０９】
上記した実施形態では、隣接する発光素子３１同士を結ぶラインを分岐部２の各辺と平行となる様に配置した。この構成は、物品１が正しい姿勢で分岐部２に近接する際、いずれの方向から近接しても、同時に２個の発光素子３１からの光を反射することとなり、近接の判定や姿勢の分析が正確に行えるという利点がある。
しかしながら本発明は、この構成に限定されるものではなく、発光素子３１を分岐部２の角に面した位置に配置してもよい。
【０１１０】
本発明の反射形センサーは、物品搬送装置の分岐部に設置することを目的として開発された経緯があるが、反射形センサーの用途は、物品搬送装置に限定されるものではない。例えば人や動物の接近を検知する用途にも本発明の反射形センサーを利用することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１ 物品
２ 分岐部
３ 分岐搬送路
５ 主搬送路
６ 分岐搬送路
８ ローラ
９ ローラ
１０ 物品搬送装置
１１ 移載装置
１２ 反射形センサー
１５ 主搬送側走行装置
１６ 排出用走行装置
１７ ローラ
２０，２１，２２ 短冊状部材
２３ ローラ
２５ 反射形センサーの本体部
２６ 制御装置
２７ 開口
３０ 基板
３１ａ，ｂ，ｃ，ｄ 発光素子
３２ 受光素子
３３ａ，ｂ，ｃ，ｄ パイロットランプ
３５ パレット
３６ 天板
４１ 空間
４５ 反射部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３以上の発光素子と、発光素子の個数よりも少ない個数の受光素子とを備え、発光素子を１個づつまたはグループごとにパルス的に発光させる個別発光を実行し、前記発光素子で発光させた光を対象物で反射させ、当該反射光を前記受光素子で受光することを特徴とする反射形センサー。
【請求項２】
個別発光の際には、各発光素子ごとの発光又はグループごとの発光に対応して、どの発光素子またはグループの発光に基づく受光であるかを個別に識別することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の反射形センサー。
【請求項３】
発光素子は、前記個別発光と、全ての発光素子を一斉に発光させる一斉発光を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の反射形センサー。
【請求項４】
４以上の発光素子と、１個の受光素子とによって構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の反射形センサー。
【請求項５】
発光素子は、受光素子を囲む位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の反射形センサー。
【請求項６】
全ての発光素子と、受光素子との距離が等しいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の反射形センサー。
【請求項７】
対象物の位置又は姿勢を判別する判別機能を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の反射形センサー。
【請求項８】
物品搬送部を有し、物品搬送部の上に物品を載置して物品を搬送する物品搬送装置において、物品の下部又は上部を目視可能な位置に請求項１乃至７のいずれかに記載の反射形センサーを設置したことを特徴とする物品搬送装置。
【請求項９】
物品の搬送方向を変更する分岐部を有し、分岐部に前記反射形センサーが設置され、前記反射形センサーによって物品の位置を確認し、物品の位置を修正する位置修正機能を備え、前記位置修正機能によって物品の位置を修正した後に物品を搬送することを特徴とする請求項８に記載の物品搬送装置。
【請求項１０】
物品に反射部材が設けられており、反射形センサーの発光素子で発光させた光を前記反射部材で反射させ、当該反射光を反射形センサーの受光素子で受光することを特徴とする請求項８又は９に記載の物品搬送装置。
【請求項１１】
物品は搬送用パレットであり、当該搬送用パレットは裏面側に凹部を有し、凹部内に反射部材が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の物品搬送装置。
【請求項１２】
反射形センサーによって物品の位置を示す２以上の信号と、物品の存在を確認するための信号とが作成されることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の物品搬送装置。
【請求項１３】
反射形センサーによって物品の位置の確認と、物品の存在確認を行うものであり、発光素子は物品の位置を確認するための発光と、物品の存在確認を行うための発光を個別に行い、物品の存在確認を行うための発光に際して受光素子の感度が高感度に変更されることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載の物品搬送装置。
【請求項１４】
複数の物品たる搬送用パレットを有し、搬送パレットには裏面の高さが異なるものが混在することを特徴とする請求項８乃至１３のいずれかに記載の物品搬送装置。
【請求項１】
３以上の発光素子と、発光素子の個数よりも少ない個数の受光素子とを備え、発光素子を１個づつまたはグループごとにパルス的に発光させる個別発光を実行し、前記発光素子で発光させた光を対象物で反射させ、当該反射光を前記受光素子で受光することを特徴とする反射形センサー。
【請求項２】
個別発光の際には、各発光素子ごとの発光又はグループごとの発光に対応して、どの発光素子またはグループの発光に基づく受光であるかを個別に識別することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の反射形センサー。
【請求項３】
発光素子は、前記個別発光と、全ての発光素子を一斉に発光させる一斉発光を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の反射形センサー。
【請求項４】
４以上の発光素子と、１個の受光素子とによって構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の反射形センサー。
【請求項５】
発光素子は、受光素子を囲む位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の反射形センサー。
【請求項６】
全ての発光素子と、受光素子との距離が等しいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の反射形センサー。
【請求項７】
対象物の位置又は姿勢を判別する判別機能を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の反射形センサー。
【請求項８】
物品搬送部を有し、物品搬送部の上に物品を載置して物品を搬送する物品搬送装置において、物品の下部又は上部を目視可能な位置に請求項１乃至７のいずれかに記載の反射形センサーを設置したことを特徴とする物品搬送装置。
【請求項９】
物品の搬送方向を変更する分岐部を有し、分岐部に前記反射形センサーが設置され、前記反射形センサーによって物品の位置を確認し、物品の位置を修正する位置修正機能を備え、前記位置修正機能によって物品の位置を修正した後に物品を搬送することを特徴とする請求項８に記載の物品搬送装置。
【請求項１０】
物品に反射部材が設けられており、反射形センサーの発光素子で発光させた光を前記反射部材で反射させ、当該反射光を反射形センサーの受光素子で受光することを特徴とする請求項８又は９に記載の物品搬送装置。
【請求項１１】
物品は搬送用パレットであり、当該搬送用パレットは裏面側に凹部を有し、凹部内に反射部材が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の物品搬送装置。
【請求項１２】
反射形センサーによって物品の位置を示す２以上の信号と、物品の存在を確認するための信号とが作成されることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の物品搬送装置。
【請求項１３】
反射形センサーによって物品の位置の確認と、物品の存在確認を行うものであり、発光素子は物品の位置を確認するための発光と、物品の存在確認を行うための発光を個別に行い、物品の存在確認を行うための発光に際して受光素子の感度が高感度に変更されることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載の物品搬送装置。
【請求項１４】
複数の物品たる搬送用パレットを有し、搬送パレットには裏面の高さが異なるものが混在することを特徴とする請求項８乃至１３のいずれかに記載の物品搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１１−１７３６９９（Ｐ２０１１−１７３６９９Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３９９１４（Ｐ２０１０−３９９１４）
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（５９２０２６８１９）伊東電機株式会社 (71)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（５９２０２６８１９）伊東電機株式会社 (71)
【Ｆターム（参考）】
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