JP2000512254A - 高速自動コグソータ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
コンベヤソータが、搬送物品をコンベヤ方向に搬送するために間隔をあけて配される複数の駆動ローラと、ローラと交互に配置されて好ましくは無端ベルトである複数の横方向に可動なポストキャリヤとを有する方向転換ステーション含んでいる。少なくとも一つのポストが各ポストキャリヤ上に取り付けられて、そこから上方に伸長する。制御装置は、コンベヤに沿って方向転換ステーション内へ移動する搬送物品と係合させるようにポストを配置するために、各ポストキャリヤを移動させる。ポストは、コンベヤから搬送物品を押し出すか、またはコンベヤから搬送物品が送り出されるように案内するための静止的配列を形成するために、移動可能である。
Description
【発明の詳細な説明】
高速自動コグソータ
技術分野
本発明は、小包等の物品をコンベアからそれぞれの搬送先へと方向転換させて
、これら物品を仕分けするためのコンベア方向転換装置に関するものである。
より詳しくは、本発明は、小包をコンベアの片側に対して斜め方向に高速で方向
転換させるための、または、方向転換を行わないで小包を真っ直ぐに通過させる
ための方向転換ステーションを備えたコンベア型ソータ(仕分け装置)に関する
ものである。
背景技術
毎日、百万個単位の小荷物が、広範なエリア内の数千にもおよぶ集荷場所から
、小荷物配送業者により集荷された後、主にトラックや航空機により仕分け作業
所に向けて搬送される。これにより、集荷・搬送された小荷物は、その数に対応
した多数の分散した目的地に発送される。厳密なスケジュールに間に合うように
、かつ正確な配送を実施するために、小荷物配達業者は、仕分け作業所において
自動転送システムを使用して、到着小荷物をそれぞれの目的地に向かう搬出輸送
手段に適合させる必要がある。この種の配送は、時間に神経を使う。よって、ソ
ータには、高速性が要求され、そのうえ、小荷物を丁寧かつ正確に処理する能力
が求められる。
小荷物用の仕分け装置においては、搬入プラットホームに到着した小荷物を搬
出輸送手段まで移動させるためのベルトおよびローラコンベア装置がよく使用さ
れている。コンベアを流れる小荷物の最初の仕分けは、配送目的地、または、小
荷物のサイズ別等に応じて、コンベア上から各小荷物を方向転換させることによ
り行うことができる。
コンベア装置上を移動する物品の取り扱いを自動化するために、様々なタイプ
のコンベア方向転換アセンブリが開発されている。例えば、米国特許第47
98275号や同第4174774号においては、直角転送ベルトを使ったロー
ラベッド方向転換装置が開示されている。しかしながら、これらの方向転換装置
においては、搬送物品は、コンベアの主移動方向に対して直角に方向転換させら
れる。従って、高速で移動している物品は速度を低下しなければならず、急激な
直角方向への転換のために転送ベルトが物品を摩擦によって動かす可能性がある
。搬送物品が高速で流れている場合、搬送物品が、方向転換装置を通過する間に
非制御状態となって摺動してしまったり、あるいは、目的経路を逸脱する恐れが
ある。よって、上記のような装置においては、正確を期するために製造速度が犠
牲にされている。
一方、主コンベアから斜め方向に搬送物品を方向転換させる他の方向転換装置
も開発されている。この目的のための角度ローラを備えたソータが米国特許第5
551543号に開示されている。その一実施例においては、搬送物品は、チェ
ーンの端から端まで直線的に搬送されるか、または、押し出されながら方向転換
アイドラローラ上に降下させられる。他の変形例においては、操向可能アイドラ
ローラが搬送物品を真っ直ぐ、または、側部に対してずれた方向に案内している
。さらに、他の変形例においては、角度アイドラローラは、上方向にずらされて
搬送物品と接触するように構成されている。また、最後の変形例においては、そ
れぞれ異なった角度にて配置されている二組のアイドラホイールが設けられてお
り、このうちの一組が上下方向に移動可能となっている。主コンベア経路に沿っ
たどの出力位置においても、搬送物品は、経路の片側方向のみに方向転換される
。
米国特許第3608713号の装置は、チェーンドライブと共に移動するよう
に設けられた角度駆動ローラから構成されている主コンベアを備えている。小包
をコンベアと共に直線的に移動させる場合、ローラは、回転しない。小包を方向
転換させる場合には、駆動ローラが起動されて、チェーン駆動装置を低速化する
ことなく、小包を方向転換させる。この装置は、ローラの角度方向に対してのみ
、物品の方向転換を行うことが可能で、チェーンコンベアと共に全てのローラを
保持するための複雑な機構を必要とする。
また、米国特許第3926298号においては、複数の駆動ホイールと、標準
コンベア表面下の駆動ホイール間にはめ込まれた斜めベルトコンベアとを備えた
主コンベアが提供されている。駆動ローラの一部は、主経路に沿って移動する搬
送物品の速度を落とすことなく、小包をベルトコンベア上に落下させるように降
下可能な構成となっている。しかしながら、このベルトコンベアは、一方向のみ
の方向転換しかできない。
コンベヤから搬送物品を送り出すように案内するために移動コンベヤ上に勾配
のあるバリアを設けることも知られている。これらのバリアは、静止しているか
、またはコンベヤ上で揺動して物品を方向転換させる。このような従来技術には
、米国特許第1729671号、同4711357号、同4364465号に示
されているように、揺動方向転換装置が、搬送物品の横方向移動を助けるために
移動ベルトを保持しているものがある。しかし、二つの揺動バリアが設けられて
、一方のバリアがコンベアの各側から揺動するか、またはコンベヤの中央部に配
置され(中央部を通過する搬送物品のサイズを厳しく限定しない限り)、この公
知の勾配バリアは、同じ方向転換位置においてコンベアの両側から選択的に搬送
物品を方向転換することができない。さらに、従来の装置では、コンベヤに沿っ
た同じ地点から送り出すように搬送物品を案内している間、バリアの角度を調整
することができない。
他の従来装置では、コンベヤを直接横切る押し出しアームによって搬送物品を
コンベヤから押し出す。このような装置の例が、米国特許第3026988号、
同4295559号、同4732260号に記載されている。これらの装置では
、小包がコンベヤから押し出される時に小包を転回させることができないか、あ
るいは、搬送物品を係合する物品係合部材を移動するために複雑な連接機構が必
要となる。
米国特許第5027939号には、主コンベヤが、チューブの片側に取り付け
られたチェーンによって保持されているクロスチューブの台である仕分けコンベ
ヤが開示されている。一列のプッシャユニットは、各方向転換位置における交差
トラックに案内されて隣接する対のチューブ間を自由に摺動する。一つ
の機構が、チューブとに移動するプッシャユニットから下方に伸長するローラに
係合し、一つの搬送物品がコンベヤから押し出される時にそれらを交差トラック
まで案内する。この装置の欠点は、プッシャがコンベヤと共に前方移動とコンベ
ヤを横切る移動の両方を行なうため、より複雑なコンベヤ機構が必要となること
である。さらに、列内の単一のプッシャが交差位置の入り口において故障した場
合、複雑な修理が行なわれるまでコンベヤ全体が休止する。
米国特許第4633996には、斜めインタセプタ(障害物)を開示されてい
る。このインタセプタは、インタセプタの下方にあって下方向に案内されている
主コンベヤの表面から、若干下方に窪んだ無端フレキシブル部材を備えている。
無端フレキシブル部材は、コンベヤ上を流れる搬送物品を方向転換させる位置ま
で上昇できる方向転換プレートを保持している。この装置には、方向転換プレー
トの上昇・下降操作を行なう機構が必要である。
したがって、本技術分野では、コンベヤから搬送物品を排出する方法と方向に
おいて高い柔軟性を備え、コンベヤとは共に移動せず、簡単に修理が行なえる方
向転換装置が要望されている。
発明の要約
本発明は、コンベヤと共に移動せず、高い搬送速度で操作され、搬送物品をコ
ンベヤの一方の側へ、または方向転換位置を通って真っ直ぐに持ち運ぶことが可
能で、プッシャの速度と搬送物品の回転の制御を行なえるプッシャモード(push
er mode)で操作され、且つ、排出位置を変えることなく可変的なバリア角度を
提供する静止バリアモードで操作される改良されたコンベヤ方向転換装置を提供
することを目的とする。
本発明によると、これらの目的は、方向転換ステーションを含み、搬送物品を
コンベヤの移動の長手方向に搬送するために間隔をあけて配される複数のローラ
と、ローラと交互に配置される複数の横方向可動ポストキャリヤと、各ポストキ
ャリヤに取り付けられそこから上方向に伸長する少なくとも一つのポストと、コ
ンベヤに沿って方向転換ステーション内へ移動する搬送物品と係合さ
せるようにポストを配置するために各ポストキャリヤを移動させる制御装置とを
備えた搬送物品をコンベヤに沿って移送する装置および方法を提供することによ
って、達成される。
一つの操作モードで、制御装置は、コンベヤから搬送物品を押し出すように該
搬送物品とポストを係合させるために、少なくとも二つのポストキャリヤを移動
させる。ポストキャリヤは、制御された方法で搬送物品を係合し押し出すために
、連続して移動されるのが好ましい。例えば、下流側ポストが、初めに、搬送物
品と係合して転回させ、それに続くポストがその後、該搬送物品と係合してその
向きを制御し、コンベヤから押し出すのを助ける。ポストは迅速に移動されて、
1秒以下の速度で搬送物品をコンベヤから押し出す。強い衝撃を避けるために、
必要に応じてポストの速度プロフィールをプログラム化することができるため、
搬送物品が係合されるまでポストは比較的遅い速度で移動し、その後、コンベヤ
から搬送物品を押し出すために加速する。好ましくは、制御装置は搬送物品をコ
ンベヤの一方の側へ押し出すことができる。
他の操作モードで、コンベヤに沿って方向転換ステーション内へ移動する搬送
物品の経路を横切る選択位置に各ポストをポストキャリヤによって配置させるこ
とにより、制御装置は方向転換バリアを形成する。コンベヤから排出される搬送
物品が到着する前に形成されて好ましくは斜めに並んだ静止ポストの列である方
向転換バリアが選択的に形成されて、搬送物品をコンベヤの一方または他方の側
へ案内することができる。
何れか一方の操作モードの好適な実施例では、ポストキャリヤは、可逆的に駆
動される連続ループベルトであり、ポストは、軸上に取り付けられて該連続ルー
プベルトから外方向に伸長するローラであってもよい。各ベルトは、ポストを所
望の位置に配置するのに必要なベルトの走行量を最小化するために、一つ以上の
ポストを保持することができる。
制御装置は、各搬送物品の搬送先情報を受け取り、搬送先情報に応じてポスト
キャリヤを操作するのが好ましい。搬送物品上のラベルに印字された搬送先情報
を読み取るための光学読み取り装置を配置してもよい。
また、本発明は、搬送物品を方向転換機構内へ主方向に搬送する工程と、複数
の間隔をおいて配されたローラにより方向転換ステーション内の搬送物品を主方
向へ駆動する工程と、ローラによって駆動されている搬送物品に係合させるよう
にポストを配置するために、隣接するローラ間のスペース内に配置されて主方向
を横切る複数の直立ポストを移動させる工程とから構成されている物品の移送方
法を提供している。好ましい方法において、ポストを移動させる工程は、ポスト
によって搬送物品をコンベヤから押し出すことを含んでいる。本方法の他の特徴
によると、ポストを移動する工程は、ローラと交互に配置された横方向可動ポス
トキャリヤ上に保持されている直立ポストの列を形成することと、ポストによっ
て搬送物品をコンベヤから離れるように案内することを含んでいる。本方法は、
さらに、各搬送物品の搬送先情報を受け取る工程と、搬送先情報に応じて、制御
されたやり方によってポストを移動する方法か、または選択された位置にポスト
を移動する方法を選択することを含んでいてもよい。
図面の簡単な説明
第1図は、本発明の実施例による方向転換ステーションの平面図である。
第2図は、本発明の実施例による方向転換ステーションを組み入れた仕分け装
置の平面図である。
第3図は、第1図の方向転換ステーションの側面図である。
第4図は、キャリヤベルトアセンブリの側面図を示した、第1図の線4−4に
沿った方向転換ステーションの断面図である。
第5図は、ポストローラと、そのベルトキャリヤへの取り付けを示した拡大側
面図である。
第6A図は、押し出しモード操作の初期段階における第1図に示した方向転換
ステーションの図である。
第6B図は、押し出しモード操作の最終段階における第1図に示した方向転換
ステーションの図である。
第7図は、直線的静止バリアとしてポストが配置されている第1図に示した
方向転換ステーションの図である。
第8図は、直線的静止バリアとしてポストが配置されている第1図に示した方
向転換ステーションの図である。
第9図は、第1乃至第8図に示した仕分け装置の方向転換ステーションを操作
する制御回路のブロック図である。
詳細な説明
図面を詳細に参照する。本図面においては、幾つかの図を通して同じ部品には
同じ参照番号を付与している。第1図では、本発明の実施例による方向転換ステ
ーション10を示している。一つ以上の方向転換ステーション10を、線状主コ
ンベヤ12のセクション間にある第2図に示したコンベヤソータ1内に組み込む
ことができる。主コンベヤは、本明細書で長手方向または主方向と呼ばれる矢印
13の方向に、小包P等の対象物を移動する。各方向転換ステーション10は、
コンベヤ12の一セクションの供給または入力端部12aから小包Pを受け取り
、出力シュート14a内への左方向と、出力シュート14b内への右方向と、コ
ンベヤ12の次のセクションの受け取りまたは出力端部12bへの直進方向であ
る三方向の内の一つに、その小包を排出する。尚、搬送先出力部14aおよび1
4bの一方または両方は、シュートではなく、コンベヤ、容器等であり得る。
各方向転換ステーション10は、内側可逆モータ(図示せず)によって従来の方
法でローラシャフト29の周りを回転される一列の回転または駆動ローラ20を
含んでいる。ローラシャフト29は、軸受けと支持構造物(図示せず)の上に支
持されている。第1図、第3図および第4図に最も良く示されているように、キ
ャリヤベルトアセンブリ25を収容するために、隣接するローラ20間にはスペ
ースが設けられている。
各キャリヤベルトアセンブリ25は、一対の切り込み付プーリ30を含み、こ
のプーリの周囲にはタイミングベルト32が通されている。プーリ30は、軸受
けと支持構造物(図示せず)上に支持されている。少なくとも一つ、好ま
しくは3〜5個のローラポストまたはコグ(はめ歯)35が、タイミングベルト
32の外面から外方向に伸長している。好適な実施例では、このようなポストが
3個、タイミングベルトの周りで互いに対して等間隔をおいて配置されている。
尚、タイミングベルトより、むしろチェーンまたは他の適切な連続媒体を用いて
もかまわない。
ローラ20の直径によって、ポスト35が互いにどれだけ接近して配置できる
か決定される。小包をローラ20の台から押し出すためにポストが使用される際
、ポストが互いに対して過剰に接近する必要はない。例えば、ローラの直径が3
インチ(7.5cm)以下である時、ポストの中央間の距離は長手方向に約4イ
ンチ(10cm)である。一方、小包をコンベヤから離れるよう案内する静止バ
リアを形成するためにポストを配置した場合、ポスト35を約2インチ(5.1
cm)離して配置すると、ローラ20はより小さくなり、例えば、直径1インチ
(2.5cm)となる。
ローラ20は、ローラに沿って軸方向に伸長するスプラインを有するスプライ
ン曲面を有しているのが好ましい。スプラインは、ローラと小包間の長手方向の
摩擦を増加させる働きをする。すなわち、スプラインは、小包をコンベヤから下
方に移動させるときにローラをより活動的にする。しかし、スプラインは、ロー
ラ20の台を横方向に横切って出力シュート14に向かって摺動する小包の摩擦
を減少させる。この摩擦の減少は、ローラと小包間の横方向の接触表面積の減少
の結果である。
ローラ20の速度は、小包の正味の(net)前進速度が小包の方向転換の結果減
少されないように設定されるのが好ましい。これにより、ローラが発揮する力は
成分に分割されてその一部のみが長手方向速度に貢献しているため、主コンベヤ
12の速度より速いローラ20の周方向速度が必要となる。また、ローラは、小
包の下方でスピンしてはならない。これは、小包が軽量でローラに対して発揮す
る重力的接触力が不十分な場合に起きる。あるいは、ローラが、ローラ速度より
も遅い速度で移動している重い小包の慣性に打ち勝つことができないために起き
る。ローラの速度は、以下に説明した方法で、小包が方向転換ス
テーションを通過する際に、スピンを避けるのに十分に遅い速度からより速い速
度に加速することができる。長手方向の小包の速度を略コンベヤ12の速度に維
持するのに必要な速度プロフィールは、装置が取り扱う小包のサイズ、重量、表
面特性に応じて経験的に決定することができる。
好適な実施例では、各ローラ20の速度を個々に制御することができる。他の
実施例では、単一モータによって作動される共通の駆動機構にローラ20を嵌合
することもできる。この実施例では、ローラ20は全て同じ速度で作動する。
第5図を参照すると、タイミングベルトが製造される際にベルトの材料内に埋
設されるフランジ端部38を形成する埋込みボルト37によって、各ポスト35
がタイミングベルト32に取り付けられている。プラスチック、ナイロン、ゴム
等の適切な材料で形成されているローラ39を軸受け41の後に埋込みボルト3
7上に配置し、リテーナ42やコッタピン等により植込みボルト上に保持する。
各キャリヤベルトは、第4図に示したように、ベルト46によって切り込み付プ
ーリ30の一つに駆動可能に接続されている個々のサーボモータ44によって駆
動される。サーボモータ44は、可逆可能であるのが好ましい。
コンベヤ方向転換ステーション10から出口シュート14への移動を容易にす
るために、第1図、第2図、第4図に示したように、シュートローラ48をキャ
リヤベルトアセンブリの端部に沿って随意に取り付けることができる。シュート
ローラはアイドラローラであってもよく、その場合には、方向転換ステーション
から出た小包に生じる摩擦を減少させる。あるいは、シュートローラ48は、排
出される小包を隣接するシュート内に引き込む駆動ローラであってもよい。
各出力シュート14a、14bにおいて、第6A図に示したように、小包が方
向変換ローラ20から出ていく位置に排出確認光電池52を隣接させて配置して
いる。小包が方向転換ステーションに入るのを示すために、方向転換ステーショ
ン10の入り口の直ぐ上流側の入力コンベア供給端部12aに、さらなる光電池
54が跨るように配置されている。小包が方向転換ステーションから
コンベア12の次のセクションの受け取り端部12b上へと排出された時に信号
を発するために、方向転換ステーション10の直ぐ下流側にさらなる光電池56
を随意に配置することができる。
第9図のブロック図を参照すると、適切なマイクロプロセッサを有するプログ
ラマブル論理制御装置60(PLC)または汎用コンピュータ等のデジタル制御
装置を用いて、方向転換ステーション10の操作を自動化している。PLC60
は、小包みP上のラベルに記したバーコードまたは(マキシコードシンボル[Max
iCode Symbols]等の)二次元シンボルを読み取る光学読み取り装置62からの信
号を入力する。このようなシンボルは、どの出力シュートから小包を排出するの
かをPLCが公知の方法で検知できるアドレス情報を含んでいる。PLC60は
、スケールまたは小包の寸法を測定する装置等のセンサ64から小包についての
情報を直接受け取ることもできる。コンベア12の各セクションのずれを測定す
るために一組の回転ベルトエンコーダ58が配置され、これらエンコーダの出力
はPLC60に入力される。小包情報もまた、手動によってキーボード65から
入力することができる。これらの入力信号に呼応して、PLC60は、個々に各
方向転換ステーションに制御信号を送り、ローラ20を回転する内側モータと、
ポストキャリヤベルト32を駆動するサーボモータ44を操作する。各ローラ2
0と、各サーボモータ44は、適切なプログラミングによってPLC60により
個々に制御してもよい。
複数の方向転換ステーション10を組み込んだ仕分け装置1の操作においては
、小包Pが、コンベア12上に配置される。PLCは、コンベア12に関連する
回転ベルトエンコーダ58からの出力を入力し、光学読み取り装置62、ラベル
読み取り装置または手動入力装置からの出力を入力する。小包が仕分け装置上に
配置された時、光学読み取り装置または他の入力装置が各小包についての搬送先
データを得るために用いられる。小包上のバーコードまたは他の記号が検知され
て解読される。搬送先情報は、高濃度のコード内に埋め込まれるか、バーコード
内にそのアドレスが含まれているデータベース位置に記憶させてもよい。さらに
、小包ラベル上の原文のアドレス情報をOCR技術を用いて
分析することもできる。
尚、本発明では、供給機構を利用するか、あるいは小包をコンベア12上に手
作業で配置することができる。手または公知の配列機構により、小包をコンベア
12の一側に沿って配列するのが通常である。
小包が読み取り装置62によってイメージ化されると、第一エンコーダ58の
電流値が得られる。回転エンコーダ装置58により、PLCは、コンベヤ12の
一セクション上に特定の小包が配置されてから該セクションがどれだけ移動した
かを追跡することができる。さらに、PLCは、どのコンベアセクションに小包
が到着したかを監視することにより、各小包がコンベア12に沿って移動し方向
転換ステーション10を通過する際の各小包の位置を追跡することができる。具
体的には、小包がコンベアのセクションを離れて方向転換ステーションに入った
時に、光電池54がPLCに知らせる。小包がそのステーションから排出される
予定がない場合には、PLCは、次のコンベアセクションの入り口に配置されて
小包の通過によってトリガされる光電池56から信号を受け取る。
本明細書において引用されている米国特許第5291564号、同第5308
960号、同第5327171号、同第5430282号には、ラベルを映写す
る適切な光学読み取り装置が記載されている。また、米国特許第4874936
号、同第4896029号、同第5438188号、同第5412196号、同
第5412197号、同第5343028号、同第5352878号、同第54
04003号、同第5384451号およびPCT公報No.WO95/340
43には、バーコードの位置を見つけて解読する装置およびマキシコード高濃度
コード記号論が記載されている。
PLCメモリ内に記憶されている各小包の記録には、小包識別、搬送先アドレ
ス、小包の特性を含むことができる。小包の中身の説明、その寸法および重量、
あるいは内容物が壊れ易いものか、危険なものか、その他の特殊な状態にあるか
を示すコードも記憶させてもよい。
仕分け装置の初期状態またはデフォルト状態において、方向転換ステーショ
ン10は全て、方向転換を行なわずに小包を真っ直ぐに送るように設定されてい
る。すなわち、第2図の方向転換ステーション10aで示したように、ポスト3
5が方向転換ステーションの両側に沿って配置される。この配置において、駆動
ローラ20は、ポストに妨害されることなく小包を次のコンベヤセクションまで
真っ直ぐに移動させる。
一旦、小包の搬送先情報が検知されると、PLC60は、そのメモリの適切な
領域内で、小包の搬送先に対応する適切な出力シュート14a、または14bと
、その出力シュートに関連した方向転換ステーション10と、その方向転換ステ
ーションより前のコンベヤセクションの識別を探し出す。また、既に小包のため
に作成された記録フィールド内にこの情報を記憶させるのが好ましい。
公知の方法で、PLC60は、小包が排出されるべき方向転換ステーション1
0に小包が近付いている時を検知する。このような時、PLCは、必要に応じて
小包を配置させるためにベルト32をどのように移動させるかをモータ44に指
示する制御信号を供給する。PLCは、小包が移動している間、エンコーダのカ
ウント値と光電池54の信号を読み取り、この位置情報とメモリ内に記憶されて
いる排出位置情報とを比較する。小包が排出されるべき方向転換ステーション1
0の直前のコンベヤセクションに小包が到着したことを示す信号をPLCが受け
取った時に、PLCは、そのステーションのポストキャリヤサーボモータ44に
制御信号を送る。PLCはまた、排出すべき特定の小包のために以前に記憶され
た重量、サイズ等の情報に基づいて、ローラ20のモータに制御信号を送ること
も随意可能である。
ベルト32およびポスト35は、二つの主要操作モードのうちの一方で作動し
てもよい。
一つの操作モードにおいて、方向転換ステーション10は、第6A図、第6B
図で示したように、小包をコンベヤから押し出すように操作することができる。
第6A図の点線で示したように、本実施例の小包は、目的の排出シュート14a
と反対側のコンベヤの側部に沿って配列される。小包は、小包が移動するコンベ
ヤセクションの受け取り端部12bにおいて光電池56をトリガする。
現在、小包は、供給端部12aから出ていく際に、光電池54をトリガした。
ポスト35は、初期には、方向転換ステーション10の縁部に沿って静止して
いる。ローラ20は、小包の長さに応じた距離だけ、小包を方向転換ステーショ
ン内に搬送できるのが好ましい。本例では、PLCは、ローラ20の速度を考慮
して光電池54のトリガからの遅れを算出し、ポストキャリヤアセンブリ25d
のサーボモータ44を操作して、小包の先端部に近接した小包の側部にポスト3
5dを係合するように移動させる。第四ポストキャリヤ25d上のポスト35d
の移動により、小包の先端部が出力シュート14aに向けて転回される。PLC
は、即座に、ポスト35cと35bを小包の側部に係合させて、三つのポスト3
5b、35c、35dを一斉に移動させて、第6B図に示したように小包をロー
ラ20からシュートローラ48上に押し出す。シュートローラ48は駆動されて
、ポスト35よりも幾分速い速度で移動し、その結果、シュートローラは小包を
方向転換ステーション10から離して出力シュート14a内へ引き込む。
好適な実施例において、方向転換ステーション10を横切るポストの移動は、
毎秒3〜4フィート(毎秒90〜120cm)のオーダーの速度で、1秒以内に
起きる。プッシャとして使用されるポストの速度は、センサ64から得られる場
合には、小包のサイズおよび重量に応じて変化させることができる。さらに、ポ
ストは小包にゆっくりと係合し、その後、加速する。これによって、ポストが小
包をコンベヤから離すように高速で移動している間、小包にかかるポストの衝撃
を最小化している。PLCがポスト35の操作時間を測っているため、ポストが
小包をシュート14aの壁に対して押し付けるようなことはない。
尚、ここで説明した例では、ポスト35aおよび35eには小包を押し出す役
割はない。しかし、PLCは、第6B図に示したように、ポストを小包経路から
除去するためにキャリヤアセンブリ25aのポストキャリヤベルト32を移動さ
せる。PLCは、小包の長さおよび重量に応じて、小包を移動させるのに必要な
数のポスト35を使用し、使用されていないポストを小包経路から移動させる。
小包の行き先が出力シュート14bである場合、PLCは反対方向に同じポス
トキャリヤベルト32を移動させ、その結果、方向転換ステーションの小包と反
対の側に沿って並んだポストは、小包を出力シュート14bに向けて押し出す。
この場合、PLCは、ポスト移動の時間を算出する際に、小包の側部に係合する
前に移動する追加距離を考慮する。
尚、ポストキャリヤアセンブリ25b、25c、25dの一つが故障した場合
、必ずしも小包の方向転換が失敗するとは限らない。さらに、ポストキャリヤア
センブリ25をローラ20間から除去し易くするために、フレームまたはスライ
ド材(図示せず)に取り付けることも可能である。これにより、損傷したアセン
ブリを修理している間に、新しいアセンブリを迅速に挿入して使用することによ
って、交換時間を最小にすることができる。
操作の静止バリアモードにおいて、小包を出力シュート14aに移動させる場
合、PLCは、第1図および第2図のステーション10bで示したようにポスト
35が斜めの列を形成するまで、ベルト32をプログラム化された距離だけ個々
に移動させる。しかし、前述したように、この操作モードでは、第1図に示した
よりも、より多くの互いにより接近したポストが配置される。この斜めの列を形
成するために、入来する小包に最も近い右側のポストは、殆ど、あるいはまった
く移動しない。連続したポストがプログラム化された量だけ片側から移動して斜
めの列を形成する。ローラ20はコンベヤの方向13に小包を移動させるが、小
包がポストの列のバリアに当たると、小包は、コンベヤ方向転換ステーションか
ら出力シュート14a内へ落ちるまで、ポスト35のローラ39に沿って転動す
る際、横方向に摺動する。ローラ39は、小包とポストによって形成されたバリ
ア間の摩擦を減少させることによって、高速操作を助けている。シュートローラ
48が設けられている場合、それがアイドラローラであるか駆動ローラであるか
によって、小包はローラ48上を転動するかあるいは駆動される。
同様に、小包が右側の出力シュート14bに向かう場合にも、PLCは、第2
図のステーション10cで示したように、他の方向に傾斜する斜めの列を形
成するようにベルト32を移動させる。尚、可逆モータ44を用いて多数のポス
ト35を各べルト32上に配置することにより、最小の時間と移動で所望の配列
を得ることができる。
一操作方法において、第一ポストは、小包を転回させるために移動して、方向
転換ステーション側に迅速に戻ることができる。その後、先方コーナよりもむし
ろ側部が、後に続くポストによって形成された静止的配列に衝撃を与える。この
技術は、コーナがポスト間で動けなくなるのを防止するのに役立っている。
方向転換ステーションがPLCから一連の命令信号を受け取り小包を排出した
後、ステーションの状態は、変化が必要となるまで維持される。
PLCの制御下において、ポスト35は、どのような所望のバリアでも形成で
きるような形状に形成することができる。例えば、固定点で回動するバリアの場
合に生じるような制約なしで、バリアの傾斜を変更することが可能である。コン
ベヤの一つの縁部に対して配列された小包の場合、第7図に示したように、排出
がこの縁部に沿ってシュート14内へと行なわれるとすると、バリアはこの縁部
により接近して始まるように形成することができる。しかし、小包を全経路を横
切って反対側のシュートに移動する場合には、ポストの湾曲線から成るバリアは
、第8図に示したものが最適となる。ここでは、小包は、最初に低衝撃と横方向
の低速度を経験する。この横方向速度は、小包が方向転換ステーションを通過す
る間、増加する。各ステーション10におけるローラ20の数およびサイズと、
ベルトキャリヤアセンブリ25の数は、必要とされるバリアの性質によって変更
することができる。
本明細書で説明したプログラム、処理、方法等は、特定のコンピュータや装置
に関するものまたは限定されるものでないことは、当業者にとって明らかである
。むしろ、ここで記載した技術によって作成されたプログラムを様々なタイプの
汎用機に用いることができる。同様に、ROM等の不揮発性メモリ内に配線論理
またはプログラムを記憶した専用コンピュータ装置として、ここで記載した方法
工程を実行するための特殊装置を製造することが有益であると実証できる。
図示していないが他の実施例では、コンベヤベルトセクションに介入すること
なく、方向転換ステーションを互いに隣接して配置することができる。この実施
例では、小包は、排出されるまで、一つの方向転換ステーションから次の方向転
換ステーションまで直接移動し、一つの光電池52または54が方向転換ステー
ション間の境界に配置されている。
以上のことから、本発明を具現化したコンベヤ方向転換装置は、高速で操作す
ることが可能である一方、各搬送物品に貼付された情報によって決定される搬送
物品の搬送先に応じて、コンベヤの何れかの側に搬送物品を排出させるか、ある
いは経路を真っ直ぐに移動させ得ることは当業者にとって理解できることである
。また、搬送先情報を光学読み取り装置によって読み取り、プログラム化された
論理制御装置に中継して、この制御装置により装置の方向転換ステーションの形
態を決定している。
方向転換ステーションは、個々に制御された駆動ローラ間に交互に配置され、
移動するコンベヤベルト等と共に移動することのない個々のベルト・ポストアセ
ンブリを含んでいる。このような構成であるため、ポストアセンブリは、押し出
し、転回および押し出しを行なうか、あるいは可変角度静止バリアを形成して、
出口ローラによって搬送物品がコンベヤから排出される適切な出口シュートに向
けて該搬送部品を案内するために、個々の速度および位置に対して即座に制御可
能である。さらに、アセンブリが他のものと取り替え可能であることによって、
オンラインメインテナンスを排除することができるため、故障が起きた際に迅速
に復帰することができる。ポストアセンブリと駆動ローラの制御とのコーディネ
ートにより、高速で信頼性のある安全な小包の取り扱いが可能となる。
本出願を特定の好適な実施例により詳細に説明してきたが、添付のクレームに
定義した本発明の範囲から逸脱することなく、修正例および変形例が設けられる
ことは言うまでもない。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項
【提出日】平成11年5月12日(1999.5.12)
【補正内容】
請求の範囲(補正後)
1. コンベヤ(12)の長手軸(13)の方向に搬送物品を搬送するように
配置された前記コンベヤ(12)と、ローラ(20)が前記長手軸(13)の方
向に前記搬送物品を搬送するような向きに配置されたローラ軸(29)の周りを
回転するために間隔をおいて取り付けられた複数の前記ローラ(20)と、隣り
合った搬送先出力部(14a、14b)とを備えた、搬送物品を仕分けする自動
コンベヤ方向転換装置(10)において、
前記ローラ(20)と交互に配置された複数の横方向可動独立ポストキャリヤ
(25)と、
前記ポストキャリヤ(25)の各々に取り付けられてそこから上方向に伸長し
ている少なくとも一つのボスト(35)と、
前記ポストキャリヤ(25)から上方向に伸長する軸(37)上に取り付けら
れたローラ(39)を有する前記ポスト(35)と、
前記ポストキャリヤ(25)をそれぞれ独立して移動させて、前記コンベヤ(
12)に沿って前記方向転換装置(10)内へ移動している排出される搬送物品
に係合するように前記ポスト(35)を配置させる制御装置(60)とを特徴と
する装置。
2.前記ポストキャリヤ(25)が、可逆可能に駆動される連続ループベルト
(32)を有することを特徴とする請求項1に記載の方向転換装置。
3.前記連続ループベルト(32)が、前記ベルト(32)に沿って間隔をお
いて配置された複数の前記ポスト(35)を保持することを特徴とする請求項2
に記載の方向転換装置。
4.前記制御装置(60)が、前記搬送物品の搬送先情報を受け取り、前記搬
送先情報に応じて前記ポストキャリヤ(25)を操作することを特徴とする請求
項1に記載の方向転換装置。
5.前記制御装置(60)と連絡し、前記搬送物品に貼付された搬送先情報を
読み取るように配置された光学読み取り装置(62)をさらに有しているこ
とを特徴とする請求項4に記載の方向転換装置。
6.前記方向転換装置(10)の選択された側から前記隣接搬送先出力部(1
4a、14b)に排出されるように前記搬送物品を案内する複数の方向転換バリ
アの一つを前記ポスト(35)が形成するように前記ポストキャリア(25)を
移動するために、前記制御装置(60)が選択的に操作されることを特徴とする
請求項1に記載の方向転換装置。
7.前記方向転換バリアが、前記コンベヤ(12)から排出される搬送物品が
前記方向転換装置(10)に到着する前に形成される一列の静止ポスト(35)
を有することを特徴とする請求項6に記載の装置。
8.前記方向転換バリアが、前記搬送物品を前記コンベヤ(12)の一方の側
または他方の側の何れかに案内し、前記隣接搬出先出力部(14a、14b)に
案内するために選択的に形成された斜め一列の静止ポスト(35)を有すること
を特徴とする請求項7に記載の装置。
9.前記制御装置(60)が、前記ポストキャリヤ(25)に個々に接続され
て、且つ、前記ポストキャリヤ(25)の少なくとも二つを移動させて、前記ポ
スト(35)をプログラム化された順序で前記排出される搬送物品に係合させて
、前記搬送物品を制御されたやり方で押し出すことを特徴とする請求項1に記載
の方向転換装置。
10.前記制御装置(60)が、前記排出される搬送物品の先端部を下流側ポ
ストに係合させ、その後、前記搬送物品の先端部に続く部分を上流側ポストに係
合させることを特徴とする請求項9に記載の方向転換装置。
11.前記制御装置(60)は、前記ポスト(35)が前記排出される搬送物
品と係合した後の移動範囲を通して、前記ポスト(35)を加速することを特徴
とする請求項9に記載の方向転換装置。
12.前記制御装置(60)が、可変速度で前記ポスト(35)を駆動するこ
とを特徴とする請求項9に記載の方向転換装置。
13.前記制御装置(60)が選択的に操作されて前記ポスト(35)を駆動
し、前記搬送物品を押し出して前記方向転換装置(10)の選択された側か
ら前記隣接搬送先出力部(14a、14b)に排出することを特徴とする請求項
9に記載の方向転換装置。
14.コンベヤ(12)の長手軸(13)の方向に搬送物品を搬送するように
配置された前記コンベヤ(12)と、ローラ(20)が前記長手軸(13)の方
向に前記搬送物品を連続して搬送するような向きに配置された水平ローラ軸(2
9)の周りを回転するために間隔をおいて取り付けられた複数の前記ローラ(2
0)と、隣り合った搬送先出力部(14a、14b)とを備えた、搬送物品を仕
分けする自動コンベヤ方向転換装置(10)において、
前記ローラ(20)と交互に配置された複数の横方向可動独立ポストキャリヤ
(25)と、
前記ポストキャリヤ(25)は、可逆的に駆動される連続ループベルト(32
)を含み、
前記連続ループベルト(32)のそれぞれに取り付けられた少なくとも一つの
ポスト(35)と、
前記ポスト(35)は、前記ポストキャリヤ(25)から外方向に伸長する軸
(37)上に取り付けられたローラ(39)を有し、
前記搬送物品に貼付された搬送先情報を読み取るために配置された光学読み取
り装置(62)と、
前記光学読み取り装置(62)と連絡し、前記搬送先情報に応じて可変速度で
前記ポストキャリヤ(25)を独立して操作するように構成されて、前記ポスト
(35)をそれぞれ移動させて前記方向転換装置(10)から前記隣接搬送先出
力郊(14a、14b)へ排出するように一つの搬送物品を案内する静止方向転
換配列を形成させるか、あるいは前記搬送物品を制御されたやり方で前記方向転
換装置(10)から前記隣接搬送先出力部(14a、14b)に排出するように
係合して押し出すために、前記ポスト(35)をそれぞれプログラム化された順
序で移動するよう選択的に操作される制御装置(60)とを特徴とする装置。
15.コンベヤ(12)の長手軸(13)の方向に搬送物品を搬送するよう
に配置された前記コンベヤ(12)と、ローラ(20)が前記長手軸(13)の
方向に前記搬送物品を連続して搬送するような向きに配置されたローラ軸(29
)の周りを回転するために間隔をおいて取り付けられた複数のローラ(20)と
、隣り合った搬送先出力部(14a、14b)とを備えた、搬送物品を仕分けす
る自動コンベヤ方向転換装置(10)において、
前記ローラ(20)と交互に配置された複数の横方向可動独立ポストキャリヤ
(25)と、
前記ポストキャリヤ(25)のそれぞれに取り付けられている少なくとも一つ
のポスト(35)と、
前記ポスト(35)は、前記ポストキャリヤ(25)から外方向に伸長する軸
(37)に取り付けられているローラ(39)を有し、
前記方向転換装置(10)の選択された側から前記隣接搬送先出力部(14a
、14b)に排出されるように一つの搬送物品を案内する複数の方向転換列の一
つを、前記ポスト(35)が形成するように前記ポストキャリヤ(25)を独立
して駆動するために、選択的に操作される制御装置(60)とを特徴とする装置
。
16.コンベヤ(12)の長手軸(13)の方向に搬送物品を搬送するように
配置された前記コンベヤ(12)と、ローラ(20)が前記長手軸(13)の方
向に前記搬送物品を連続して搬送するような向きに配置された水平ローラ軸(2
9)の周りを回転するために間隔をおいて取り付けられた複数の前記ローラ(2
0)と、隣り合った搬送先出力部(14a、14b)とを備えた、搬送物品を仕
分けする自動コンベヤ方向転換装置(10)において、
前記ローラ(20)と交互に配置された複数の横方向可動独立ポストキャリヤ
(25)と、
前記ポストキャリヤ(25)のそれぞれに取り付けられている少なくとも一つ
のポスト(35)と、
前記ポストキャリヤ(25)を可変速度で独立的に操作するように構成されて
、且つ、前記ポストキャリヤ(25)を操作して前記ポスト(35)を移動
し、前記方向転換装置(10)の選択された側から前記隣接搬送先出力部(14
a、14b)へ排出するように一つの搬送物品を案内する静止方向転換バリアを
形成するための第一制御信号を送るか、前記ポストキャリヤ(25)を操作して
前記ポスト(35)をプログラム化された順序で移動させ、前記ポスト(35)
が前記搬送物品と係合して前記搬送物品を前記方向転換装置(10)の選択され
た側から前記隣接搬送先出力部(14a、14b)へ制御されたやり方で押し出
すための第二制御信号を送るように選択的に操作される制御装置(60)とを特
徴とする装置。
17.搬送物品を上流側位置から移送するコンベヤ(12)を提供する工程と
、前記搬送物品を方向転換機構(10)内へと主方向に搬送する工程と、前記方
向転換機構(10)内の前記搬送物品を間隔をおいて配置された複数のローラ(
20)により前記主方向(13)に駆動する工程と、排出される搬送物品を移送
するための搬送先出力部(14a、14b)を提供する工程とから構成される搬
送物品を自動的に仕分けする方法において、
前記ローラ(20)の隣接するローラ間のスペース内に配置されて前記主方向
(13)を横切る複数の独立した直立ポスト(35)を移動させて、前記方向転
換機構(10)の選択された側から前記隣接搬送先出力部(14a、14b)へ
排出するように前記搬送物品を案内するような構成の間隔をおいて配置されたポ
スト(35)の静止配列を形成する工程を特徴とする方法。
18.前記ポスト(35)を移動させる前記工程が、前記ポスト(35)を動
させて前記搬送物品を前記方向転換機構(10)の選択された側から前記隣接搬
送先出力部(14a、14b)へと押し出すことを含む請求項17に記載の方法
。
19.前記ポスト(35)が、その上に取り付けられた上方に伸長するローラ
(39)を含む請求項17に記載の方法。
20.前記ポスト(35)を移動させる前記工程が、前記搬送物品を前記方向
転換機構(10)の選択された側から前記隣接搬送先出力部(14a、14b)
へと案内する複数の静止的配列の何れかを選択的に形成することを含む請
求項17に記載の方法。
21.各搬送物品の搬送先情報を受け取る工程と、前記搬送先情報に応じて前
記配列を形成する工程とをさらに含む請求項20に記載の方法。
22.前記配列を形成する工程が、前記搬送先情報に応じて前記搬送物品を案
内する際の横方向を選択することを含む請求項20に記載の方法。
23.搬送物品を上流側位置から下流側位置に移送するコンベヤ(12)を提
供する工程と、前記搬送物品を方向転換機構(10)内へと主方向(13)に搬
送する工程と、前記方向転換機構(10)内の前記搬送物品を間隔をおいて配置
された複数のローラ(20)により前記主方向(13)に駆動する工程と、排出
される搬送物品を移送するための隣り合った搬送先出力部(14a、14b)を
提供する工程とから構成される搬送物品を自動的に仕分けする方法において、
前記ローラ(20)間のスペース内に配置されて前記主方向(13)を横切る
複数の独立した直立ポスト(35)を選択的に移動して、前記方向転換機構(1
0)の選択された側から前記隣接搬送先出力部(14a、14b)へと排出する
ように前記搬送物品を案内する静止的配列を形成するか、または、前記ポスト(
35)が前記搬送物品と係合して前記搬送物品を前記方向転換装置(10)の選
択された側から前記隣接搬送先出力部(14a、14b)へ制御されたやり方で
押し出すように前記ポスト(35)をプログラム化された順序で駆動する工程を
特徴とする方法。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.その長手軸方向に物品を搬送するように配置されたコンベヤを有し、 方向転換ステーションを含む前記コンベヤが、 前記長手軸にローラが前記搬送物品を搬送するような向きに配置されたローラ 軸の周りを回転するために、間隔をおいて取り付けられた複数の前記ローラと、 前記ローラと交互に配置された複数の横方向可動ポストキャリヤと 前記ポストキャリヤの各々に取り付けられてそこから上方向に伸長している少 なくとも一つのポストとを備え、 前記コンベヤに沿って前記方向転換ステーションへ移動する搬送物品に前記ポ ストを係合するよう配置するために、前記ポストキャリヤの各々を移動させる制 御装置とを有することを特徴とする物品移送装置。 2.前記制御装置は、前記搬送物品を前記コンベヤから押し出すようにポスト を前記搬送物品に係合させるために、前記ポストキャリヤの少なくとも二つを移 動させることを特徴とする請求項1に記載の装置。 3.前記制御装置が、前記搬送物品を前記コンベヤの一方の側か他方の側の何 れかに押し出すことを特徴とする請求項2に記載の装置。 4.前記ポストキャリヤが、可逆駆動連続ループベルトを有することを特徴と する請求項1に記載の装置。 5.前記ポストが、前記連続ループベルトから外方向に伸長する軸上に取り付 けられたローラを有することを特徴とする請求項4に記載の装置。 6.前記連続ループベルトが、前記ベルトに沿って間隔をおいて配された複数 の前記ポストを保持することを特徴とする請求項5に記載の装置。 7.前記ポストが、前記ポストキャリヤから上方に伸長する軸上に取り付けら れたローラを有することを特徴とする請求項1に記載の装置。 8.前記制御装置が、各搬送物品の搬送先情報を受け取り、前記搬送先情報に 応じて前記ポストキャリヤを操作することを特徴とする請求項1に記載の装置。 9.前記搬送物品上のラベルに印字された搬送先情報を読み取るために配置さ れた光学読み取り装置をさらに有していることを特徴とする請求項8に記載の装 置。 10.前記制御装置が、前記コンベヤに沿って前記方向転換ステーション内へ 移動する搬送物品の経路を横切る選択位置に、前記ポストキャリヤによって前記 各ポストを配置させて、方向転換バリアを形成することを特徴とする請求項1に 記載の装置。 11.前記方向転換バリアが、前記コンベヤから排出される搬送物品が前記方 向転換ステーションに到着する前に形成される一列の静止ポストから成ることを 特徴とする請求項10に記載の装置。 12.前記方向転換バリアが、前記搬送物品を前記コンベヤの一方の側または 他方の側の何れかに案内するために選択的に形成された斜め一列の静止ポストか ら成ることを特徴とする請求項11に記載の装置。 13.前記制御装置が、前記ポストキャリヤに個々に接続されて、且つ、前記 ポストキャリヤの少なくとも二つを移動させて、前記ポストをプログラム化され た順序で搬送物品に係合させて、前記搬送物品を制御されたやり方で押し出すこ とを特徴とする請求項1に記載の方向転換装置。 14.前記制御装置が、一つの搬送物品の先端部を下流側ポストに係合させ、 その後、前記搬送物品の先端部に続く部分を上流側ポストに係合させることを特 徴とする請求項13に記載の装置。 15.前記制御装置は、前記ポストが前記搬送物品と係合した後の移動範囲を 通して前記ポストを加速することを特徴とする請求項13に記載の装置。 16.物品を移送する方法において、 前記搬送物品を主方向に方向転換機構内へ搬送する工程と、 前記主方向に間隔をおいて配置された複数のローラにより、前記方向転換ステ ーション内の前記搬送物品を駆動する工程と、 前記ローラによって駆動されている搬送物品に係合するように配置するために 、前記ローラの内、隣接するローラ間のスペース内に配置されて前記主方向 を横切る複数の直立ポストを移動させる工程とを有することを特徴とする方法。 17.前記ポストを移動させる前記工程が、前記ポストによって前記搬送物品 を押すこと含む請求項16に記載の方法。 18.前記ポストを移動させる前記工程が、前記搬送物品を前記ローラから横 方向に離れるように案内する形状に形成された前記ポストの一つの静止的配列を 形成することを含む請求項16に記載の方法。 19.各搬送物品の搬送先情報を受け取る工程と、前記搬送先情報に応じて前 記配列を形成する工程とをさらに含む請求項18に記載の方法。 20.前記配列を形成する前記工程が、前記搬送先情報に応じて前記搬送物品 を案内するための横方向を選択することを含む請求項18に記載の方法。
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