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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023045031
(43)【公開日】2023-04-03
(54)【発明の名称】供給装置
(51)【国際特許分類】
   B65G 43/00 20060101AFI20230327BHJP
   B65G 43/10 20060101ALI20230327BHJP
   B65G 43/08 20060101ALI20230327BHJP
【FI】
B65G43/00 D
B65G43/10
B65G43/08 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021153208
(22)【出願日】2021-09-21
(71)【出願人】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(71)【出願人】
【識別番号】598076591
【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤原 弘章
(72)【発明者】
【氏名】大川 泰弘
(72)【発明者】
【氏名】高石 一平
(72)【発明者】
【氏名】南埜 雄飛
(72)【発明者】
【氏名】浅沼 伶弥
【テーマコード(参考)】
3F027
【Fターム(参考)】
3F027AA02
3F027CA01
3F027DA01
3F027DA04
3F027DA08
3F027DA12
3F027DA14
3F027DA16
3F027EA01
3F027EA04
3F027FA11
3F027FA14
(57)【要約】
【課題】スループットを適切に維持することができる供給装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、供給装置は、投入コンベアと、受領コンベアと、カメラと、プロセッサと、を備える。投入コンベアは、物品を投入する。受領コンベアは、前記投入コンベアが投入する前記物品を受領する。カメラは、前記受領コンベアに積載されている前記物品を撮影する。プロセッサは、前記カメラが撮影した撮影画像から前記物品が写る物品領域を抽出し、前記物品領域に基づいて、前記撮影画像において前記物品領域が示す面積率を算出し、前記面積率に基づいて、前記投入コンベアを停止し、前記面積率に基づいて、前記投入コンベアを停止する停止時間を設定する。
【選択図】 図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物品を投入する投入コンベアと、
前記投入コンベアが投入する前記物品を受領する受領コンベアと、
前記受領コンベアに積載されている前記物品を撮影するカメラと、
前記カメラが撮影した撮影画像から前記物品が写る物品領域を抽出し、
前記物品領域に基づいて、前記撮影画像において前記物品領域が示す面積率を算出し、
前記面積率に基づいて、前記投入コンベアを停止し、
前記面積率に基づいて、前記投入コンベアを停止する停止時間を設定する、
プロセッサと、
を備える供給装置。
【請求項2】
前記プロセッサは、
前記撮影画像において前記受領コンベアを含む面積率検出領域を設定し、
前記面積率検出領域において前記面積率を算出する、
請求項1に記載の供給装置。
【請求項3】
前記プロセッサは、
前記面積率検出領域を複数の分割領域に分割し、
前記面積率として、前記各分割領域において面積率を算出する、
請求項2に記載の供給装置。
【請求項4】
前記プロセッサは、
前記投入コンベアから前記物品が落下する落下領域における前記分割領域の面積率に基づいて前記投入コンベアを停止する、
請求項3に記載の供給装置。
【請求項5】
前記プロセッサは、
前記落下領域における前記分割領域の面積率の平均値が所定の閾値以上である場合、前記投入コンベアを停止する、
請求項4に記載の供給装置。
【請求項6】
前記プロセッサは、
前記受領コンベアに積載されている前記物品が写る積載領域における前記分割領域の面積率に基づいて前記停止時間を設定する、
請求項3乃至5の何れか1項に記載の供給装置。
【請求項7】
離間された前記物品を搬送する下流コンベアを備え、
前記プロセッサは、
前記積載領域における前記分割領域の面積率に基づいて、前記受領コンベアに積載されている前記物品が前記下流コンベアを通過する下流搬送時間を推測し、
前記下流搬送時間に基づいて、前記停止時間を設定する、
請求項6に記載の供給装置。
【請求項8】
前記プロセッサは、
前記投入コンベアから前記受領コンベアへ落下する予兆を検出した検知結果に基づいて、前記投入コンベアを駆動してから前記物品が前記受領コンベアに落下するまでの落下待ち時間を推測し、
前記落下待ち時間にさらに基づいて、前記停止時間を設定する、
請求項7に記載の供給装置。
【請求項9】
前記プロセッサは、前記下流搬送時間から前記落下待ち時間を減算した時間を前記停止時間として設定する、
請求項8に記載の供給装置。
【請求項10】
前記投入コンベアから前記受領コンベアへ落下する予兆を検知して前記検知結果を出力する落下予兆検知センサを備える、
請求項8又は9に記載の供給装置。
【請求項11】
前記落下予兆検知センサは、前記投入コンベアにおいて所定の位置に積載されている前記物品を検知する第1落下予兆検知センサと、前記所定の位置よりも上流に積載されている前記物品を検知する第2落下予兆検知センサと、をから構成され、
前記検知結果は、前記第1落下予兆検知センサからの第1検知結果と、前記第1落下予兆検知センサからの第2検知結果と、から構成される、
請求項10に記載の供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、供給装置に関する。
【背景技術】
【0002】
投入された物品を所定の間隔に並べて供給する供給装置が提供されている。そのような供給装置は、コンベアなどで物品を搬送しながら、重なった物品又は固まって投入された物品を離間させる。
【0003】
供給装置は、所定のスループット(単位時間あたりに供給される物品の量)を保つことが望まれる。
【0004】
しかしながら、物品のサイズ又は投入された荷物の量などによって、スループットが安定しないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特表2018-507149号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記の課題を解決するため、スループットを適切に維持することができる供給装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
実施形態によれば、供給装置は、投入コンベアと、受領コンベアと、カメラと、プロセッサと、を備える。投入コンベアは、物品を投入する。受領コンベアは、前記投入コンベアが投入する前記物品を受領する。カメラは、前記受領コンベアに積載されている前記物品を撮影する。プロセッサは、前記カメラが撮影した撮影画像から前記物品が写る物品領域を抽出し、前記物品領域に基づいて、前記撮影画像において前記物品領域が示す面積率を算出し、前記面積率に基づいて、前記投入コンベアを停止し、前記面積率に基づいて、前記投入コンベアを停止する停止時間を設定する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図1は、実施形態に係る供給装置の動作状態を示す概略的な斜視図である。
図2図2は、実施形態に係る供給装置を上側から見た状態を示す概略図である。
図3図3は、実施形態に係る供給装置の搬送路が延びる延出方向に沿う搬送路の状態を示す概略図である。
図4図4は、実施形態に係る供給装置の投入コンベア及び第1搬送部などを示す概略図である。
図5図5は、実施形態に係る供給装置の制御系を示すブロック図である。
図6図6は、実施形態に係る撮影画像の例を示す図である。
図7図7は、実施形態に係る供給装置が面積率を算出する動作例を示す図である。
図8図8は、実施形態に係る供給装置の動作例を示す図である。
図9図9は、実施形態に係る供給装置の動作例を示す図である。
図10図10は、実施形態に係る供給装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しながら供給装置10について説明する。
供給装置10は、多層の荷物を離間(分離)させ、例えば物流システムにおいて、宛先毎に区分する区分装置などに対して所定の時間間隔(所定のピッチ)で物品(処理対象物)を供給する。また、供給装置10は、例えば製造ラインの一部にあり、多数の同種又は異種の部品(処理対象物)を離間(分離)し、後続の装置に所定の時間間隔(所定のピッチ)で部品(処理対象物)を供給するものであってもよい。
【0010】
実施形態に係る供給装置10について図1から図4を用いて説明する。
【0011】
図1は、供給装置10の動作状態を示す概略的な斜視図である。図2は、図1に示す供給装置10を上側から見た状態を示す概略図である。図2中の供給装置10には、XYZ直交座標系を規定する。図3は、搬送路の延出方向に直交する幅方向の端部の内側(他方向)から外側(一方向)を見た状態を示す。このため、図3は、図2中に示す供給装置10の一連の搬送路の延出方向D(D10、D11、D12、D21、D22、D23、D31、D32)を真っ直ぐにしたと仮定したときの、延出方向Dに沿う搬送路の傾斜状態及び高低差を示す概略図である。また、図4は、投入コンベア12、第1搬送部14及び撮影手段101などの位置関係を示す概略図である。
【0012】
図1及び図2に示すように、供給装置10は、複数の処理対象物Sが投入される投入コンベア12と、第1搬送部14と、第2搬送部16と、第3搬送部18とを有する。
【0013】
投入コンベア12は、第1搬送部14に処理対象物Sを投入するコンベアである。たとえば、投入コンベア12は、ロボット、オペレータ、又は、カーブコンベア92によって投入された処理対象物Sを積載する。投入コンベア12は、積載された処理対象物Sを搬送して、投入コンベア12の下流端から第1搬送路14aの上流端に投入する。
【0014】
なお、本実施形態において、その搬送路自体の上流側の端部を上流端とし、下流側の端部を下流端とする。
【0015】
第1搬送部14は、第1搬送方向C1(C10、C11、C12)に沿って上流側から下流側に処理対象物Sを搬送する第1搬送路14aを有する。図2に示すように、第1搬送部14の延出方向D10、D11、D12は、みかけ上、全体としてX軸方向に沿って真っ直ぐであるが、図3に示すように、延出方向D11、D12は、ZX平面に沿ってX軸及びZ軸に対して傾斜する。延出方向D11、D12は、水平面(地面)に対して傾斜する。
【0016】
第2搬送部16は、第1搬送部14の第1搬送路14aの下流側に配置され、例えばU字状(J字状を含む)に曲げられた第2搬送路16aを有する。第2搬送部16の第2搬送路16aは、第2搬送方向C21、C22、C23に沿って上流側から下流側に処理対象物Sを搬送する。
【0017】
第3搬送部18は、第2搬送路16aの下流側に配置され、第3搬送方向C32に沿って上流側から下流側に処理対象物Sを搬送する第3搬送路18aを有する。第3搬送部18は、X軸方向に沿って真っ直ぐである。第3搬送部18の下流側には、例えば、区分装置などが配置される。
【0018】
図2に示すように供給装置10を上側から見たとき、第1搬送部14及び第3搬送部18は、Y軸方向に離間する。このため、第1搬送部14及び第3搬送部18は、空間を挟んで対向する。第1搬送路14aの第1搬送方向C1の水平成分及び第3搬送路18aの第3搬送方向C32の水平成分はそれぞれ真っ直ぐである。第1搬送路14aの第1搬送方向C1の水平成分及び第3搬送路18aの第3搬送方向C32の水平成分は互いに平行(略平行を含む)で、反対方向に向けられている。
【0019】
第1搬送部14は、X軸に沿って投入コンベア12の下流側に隣接する第1コンベア22(受領コンベア)と、X軸に沿って第1コンベア22の下流側に配置される第2コンベア部24とを有する。
【0020】
第1コンベア22は、投入コンベア12が投入する処理対象物Sを受領する。本実施形態では、第1コンベア22は、例えば無端ベルトにより、水平面(地面)に水平な搬送路22aを有する。第2コンベア部24は、例えば無端ベルトにより下り坂として水平面に対して傾斜する搬送路32aを有する第1傾斜コンベア32と、例えば無端ベルトにより上り坂として水平面に対して傾斜する搬送路34aを有する第2傾斜コンベア34とを有する。第1傾斜コンベア32は、第1コンベア22の下流側に隣接する。第2傾斜コンベア34は、第1傾斜コンベア32の下流側に隣接する。第1傾斜コンベア32は、下り坂により、第1搬送方向C1に沿って下方に傾斜する。第2傾斜コンベア34は、上り坂により、第1搬送方向C1に沿って上方に傾斜する。
【0021】
第1コンベア22の搬送路22aの搬送方向C10に沿う搬送速度V10は、第2コンベア部24の第1傾斜コンベア32の搬送路32aの搬送方向C11に沿う搬送速度V11と同じか、それよりも高速である。第2コンベア部24の第2傾斜コンベア34の搬送路34aの搬送方向C12に沿う搬送速度V12は、第2コンベア部24の第1傾斜コンベア32の搬送路32aの搬送方向C11に沿う搬送速度V11と同じか、それよりも高速である。
【0022】
図3に示す、水平面に対する第1傾斜コンベア32の搬送路32aの傾斜角度θ1は、例えば10°から40°程度であることが好適である。水平面に対する第2傾斜コンベア34の搬送路34aの傾斜角度θ2は、例えば10°から40°程度であることが好適である。
【0023】
第1コンベア22の搬送路22aの下流端と、第1傾斜コンベア32の上流端との間は第1傾斜コンベア32の搬送路32a上流端が僅かに下側にあることが好適である。この場合、処理対象物Sが第1コンベア22の搬送路22aと第1傾斜コンベア32の搬送路32aとの間に受け渡され易い。
【0024】
図2及び図4が示すように、投入コンベア12の上流端には、第1落下予兆検知センサ102a及び第2落下予兆検知センサ102bが形成されている。
【0025】
第1落下予兆検知センサ102aは、投入コンベア12から搬送路22aへ落下しようとする処理対象物Sを検知する。即ち、第1落下予兆検知センサ102aは、処理対象物Sが落下する予兆(落下する直前)を検知する。
【0026】
第1落下予兆検知センサ102aは、投入コンベア12の下流端よりも下流で処理対象物Sを検知する。即ち、第1落下予兆検知センサ102aは、投入コンベア12の下流端からせり出した処理対象物Sを検知する。第1落下予兆検知センサ102aは、検知結果として第1検知結果をプロセッサ301に出力する。
【0027】
たとえば、第1落下予兆検知センサ102aは、赤外線などの光を照射する光源と、光源からの光を検知する検知部とから構成される。第1落下予兆検知センサ102aは、光源から検知部への光が遮断されると、処理対象物Sを検知する。
【0028】
第2落下予兆検知センサ102bは、同様に、投入コンベア12から搬送路22aに落下しようとする処理対象物Sを検知する。即ち、第2落下予兆検知センサ102bは、処理対象物Sが落下する予兆(落下する直前)を検知する。第2落下予兆検知センサ102bは、第1落下予兆検知センサ102aが処理対象物Sを検知する位置よりも上流で処理対象物Sを検知する。ここでは、第2落下予兆検知センサ102bは、投入コンベア12の下流端に存在する処理対象物Sを検知する。第2落下予兆検知センサ102bは、検知結果として第2検知結果をプロセッサ301に出力する。
【0029】
第2落下予兆検知センサ102bの構成は、第1落下予兆検知センサ102aのそれと同様であるため説明を省略する。
【0030】
また、図2及び図4が示すように、第1コンベア22の上方には、撮影手段101が形成されている。
撮影手段101は、下方を撮影するように設置されている。即ち、撮影手段101は、第1コンベア22を上方から撮影する。たとえば、撮影手段101は、照明及びカメラなどから構成される。
【0031】
ここでは、撮影手段101は、第1コンベア22において撮影領域101Aを撮影する。
【0032】
図1及び図2に示すように、第2搬送部16は、X軸に沿って第1搬送部14の下流側に隣接する第1片寄コンベア42と、第2片寄コンベア44と、第3片寄コンベア46とを有する。第2搬送部16は、第1片寄コンベア42、第2片寄コンベア44及び第3片寄コンベア46が互いに異なる延出方向D21、D22、D23及び搬送方向C21、C22、C23を有して接続されている。第2搬送部16の第1片寄コンベア42、第2片寄コンベア44及び第3片寄コンベア46の延出方向D21、D22及びD23は、全体としてU字状である。第1片寄コンベア42、第2片寄コンベア44及び第3片寄コンベア46は、隣接して配置すればよく、1つのコンベアとして一体化する必要がない。
【0033】
第2搬送部16の第1片寄コンベア42は、第1搬送部14の下流側に、第1搬送方向C1に沿って配置される。第2片寄コンベア44は、第1片寄コンベア42の下流側に、第1片寄コンベア42と交差する方向に沿って設置される。第3片寄コンベア46は、第2片寄コンベア44の下流側に、第2片寄コンベア44と交差する方向に沿って設置される。
【0034】
図2に示すように供給装置10を上側から見たとき、第1片寄コンベア42は、延出方向D21に沿って延びている。第1片寄コンベア42の延出方向D21は、第1搬送方向C1の水平成分と略一致する。第1片寄コンベア42の搬送路42aは、例えばXY平面に平行である。第1片寄コンベア42の搬送路42aによる処理対象物Sの搬送方向C21は、第1搬送方向C1の水平成分とはずれている。第1片寄コンベア42としては、例えば斜めローラコンベアが用いられる。搬送方向C21は、第1片寄コンベア42の搬送路42aの延出方向D21に対して傾斜角度θaに傾斜する。傾斜角度θaは、例えば10°から40°程度であることが好適である。このため、第1片寄コンベア42は、第1片寄コンベア42の搬送路42aに載置された処理対象物Sを、延出方向D21に直交する幅方向の一方向、すなわち、片方の外側端部42bに寄せることができる。
【0035】
第1片寄コンベア42の搬送路42aによる搬送方向C21に沿う搬送速度をV21とすると、第1片寄コンベア42の搬送路42aは、V21・cosθaの速度で第1片寄コンベア42の延出方向D21に沿って処理対象物Sを移動させる。第1片寄コンベア42の搬送路42aの搬送方向C21に沿う搬送速度V21は、第2傾斜コンベア34の搬送路34aの搬送方向C12に沿う搬送速度V12よりも高速であることが好適である。
【0036】
第1片寄コンベア42の延出方向D21に直交する幅方向の一方向の外側端部42bには、処理対象物Sが第1片寄コンベア42の一方向から脱落することを防止する壁となる第1壁部52が設けられている。第1壁部52は、例えば、第1片寄コンベア42の搬送路42aの延出方向D21に平行に延びている。第1壁部52の存在により、処理対象物Sが第1片寄コンベア42の一方向の端部から脱落することを防止する。
【0037】
第1壁部52は、処理対象物Sを能動的又は受動的に第1延出方向D21に沿って第1片寄コンベア42の搬送路42aの上流側から下流側に向かって搬送する補助搬送部52aを有する。第1壁部52の補助搬送部52aは、第1片寄コンベア42の延出方向D21に直交する幅方向の他方の内側端部42cに向けられている。
【0038】
ここでは、第1壁部52の補助搬送部52aが処理対象物Sを能動的に第1延出方向D21に沿って第1片寄コンベア42の搬送路42aの上流側から下流側に向かって搬送させる場合を例にして説明する。
【0039】
補助搬送部52aは、例えばベルトコンベアで用いられるものと同様の無端ベルトを有する。無端ベルトの搬送面52bの法線方向は、例えば水平で、幅方向の内側(他方向)を向く。補助搬送部52aの無端ベルトの搬送面52bは第1延出方向D21に平行に、例えばV21・cosθaの速度で上流側から下流側に処理対象物Sを移動させるように動作する。
【0040】
図3に示すように、第2傾斜コンベア34の下流端と、第1片寄コンベア42の上流端との間には、例えば10cm程度の段差Hが形成されていることが好適である。
【0041】
第2片寄コンベア44は、第1片寄コンベア42の延出方向D21(X軸に沿う方向)に対して例えば直交するY軸に沿う方向に延出されている。第2片寄コンベア44の搬送路44aは、例えばXY平面に平行である。第2片寄コンベア44としては、例えば斜めローラコンベアが用いられる。第2片寄コンベア44の搬送方向C22は、第2片寄コンベア44の延出方向D22に対して傾斜角度θbに傾斜する。傾斜角度θbは、例えば10°から40°程度であることが好適である。このため、第2片寄コンベア44は、第2片寄コンベア44の搬送路44aに載置された処理対象物Sを、延出方向D22に直交する幅方向の一方向、すなわち、片方の外側端部44bに寄せることができる。
【0042】
第2片寄コンベア44の搬送路44aによる搬送方向C22に沿う搬送速度をV22とすると、第2片寄コンベア44の搬送路44aは、V22・cosθb(≧V21・cosθa)の速度で第2片寄コンベア44の延出方向D22に沿って処理対象物Sを移動させるように動作する。第2片寄コンベア44の搬送路44aの搬送方向C22に沿う搬送速度V22は、第1片寄コンベア42の搬送路42aの搬送方向C21に沿う搬送速度V21よりも高速であることが好適である。
【0043】
第2片寄コンベア44の延出方向D22に直交する幅方向の一方向の外側端部44bには、処理対象物Sが第2片寄コンベア44の一方向から脱落することを防止する壁となる第2壁部54が設けられている。第2壁部54は、例えば、第2片寄コンベア44の搬送路44aの延出方向D22に平行に延びている。第2壁部54の存在により、処理対象物Sが第2片寄コンベア44から脱落することを防止する。
【0044】
第2壁部54は、処理対象物Sを能動的又は受動的に第2延出方向D22に沿って第2片寄コンベア44の搬送路44aの上流側から下流側に向かって搬送する補助搬送部54aを有する。第2壁部54の補助搬送部54aは、第2片寄コンベア44の延出方向D22に直交する幅方向の他方の内側端部44cに向けられている。
【0045】
ここでは、第2壁部54の補助搬送部54aが処理対象物Sを能動的に第2延出方向D22に沿って第2片寄コンベア44の搬送路44aの上流側から下流側に向かって搬送させる場合を例にして説明する。
【0046】
補助搬送部54aは、例えば補助搬送部52aと同様に形成されている。このため、補助搬送部54aの無端ベルトの搬送面54bは第2延出方向D22に平行に、例えばV22・cosθbの速度で上流側から下流側に処理対象物Sを移動させるように動作する。
【0047】
第3片寄コンベア46は、Y軸に沿って第2片寄コンベア44の下流側に隣接する。第3片寄コンベア46は、第2片寄コンベア44の延出方向D22に対して例えば直交する方向に延出されている。第3片寄コンベア46の搬送路46aは、例えばXY平面に平行である。第3片寄コンベア46としては、例えば斜めローラコンベアが用いられる。第3片寄コンベア46の搬送方向C23は、第3片寄コンベア46の延出方向D23に対して傾斜角度θcに傾斜する。傾斜角度θcは、例えば10°から40°程度であることが好適である。このため、第3片寄コンベア46は、第3片寄コンベア46の搬送路46aに載置された処理対象物Sを、延出方向D23に直交する幅方向の一方向、すなわち、片方の外側端部46bに寄せることができる。
【0048】
第3片寄コンベア46の搬送路46aによる搬送方向C23に沿う搬送速度をV23とすると、第3片寄コンベア46の搬送路46aは、V23・cosθc(≧V22・cosθb)の速度で第3片寄コンベア46の延出方向D23に沿って処理対象物Sを移動させるように動作する。第3片寄コンベア46の搬送路46aの搬送方向C23に沿う搬送速度V23は、第2片寄コンベア44の搬送路44aの搬送方向C22に沿う搬送速度V22よりも高速であることが好適である。
【0049】
第3片寄コンベア46の延出方向D23に直交する幅方向の一方向の外側端部46bには、処理対象物Sが第3片寄コンベア46の一方向から脱落することを防止する壁となる第3壁部56が設けられている。第3壁部56は、例えば、第3片寄コンベア46の搬送路46aの延出方向D23に平行に延びている。第3壁部56の存在により、処理対象物Sが第3片寄コンベア46から脱落することを防止する。
【0050】
第3壁部56は、処理対象物Sを能動的又は受動的に第3延出方向D23に沿って第3片寄コンベア46の搬送路46aの上流側から下流側に向かって搬送する補助搬送部56aを有する。第3壁部56の補助搬送部56aは、第3片寄コンベア46の延出方向D23に直交する幅方向の他方の内側端部46cに向けられている。
【0051】
ここでは、第3壁部56の補助搬送部56aが処理対象物Sを能動的に第3延出方向D23に沿って第3片寄コンベア46の搬送路46aの上流側から下流側に向かって搬送させる場合を例にして説明する。
【0052】
補助搬送部56aは、例えば補助搬送部52a、54aと同様に形成されている。このため、補助搬送部56aの無端ベルトの搬送面56bは第2延出方向D23に平行に、例えばV23・cosθcの速度で上流側から下流側に処理対象物Sを移動させる。
【0053】
第3搬送部18は、細幅コンベア62(下流コンベア)と、調速コンベア64と、回収部66を有する。第3搬送部18には、例えば、細幅コンベア62の搬送路62aの速度、及び、搬送路62a上の前後の処理対象物Sの距離を認識するための図示しないカメラ(センサ)が配置されている。
【0054】
細幅コンベア62は、X軸に沿って第3片寄コンベア46の下流側に隣接する。細幅コンベア62の上流端は、第3片寄コンベア46での下流端の延出方向D23に直交する幅方向の幅に対して、小さい幅に形成されている。細幅コンベア62の幅は、例えば処理対象物Sの大きさに応じて設定する。細幅コンベア62は、適宜の大きさの処理対象物Sが幅方向に複数並ばない程度の幅を有する。細幅コンベア62は、例えば無端ベルトにより、水平面(地面)に水平な搬送路62aを有する。細幅コンベア62の搬送路62aの上流端は、第3片寄コンベア46の搬送路46aの幅方向の一方向で、下流端に隣接する位置に配置されている。細幅コンベア62の搬送方向C31は、細幅コンベア62の延出方向D31と平行である。細幅コンベア62の搬送路62aの搬送方向C31に沿う搬送速度V31は、第3片寄コンベア46の搬送路46aの搬送方向C23に沿う搬送速度V23よりも高速であることが好適である。
【0055】
細幅コンベア62の延出方向D31(搬送方向C31)に直交する幅方向の一方向の外側端部62bには、処理対象物Sが細幅コンベア62の一方向から脱落することを防止する壁となる第4壁部68が設けられている。第4壁部68は、例えば、細幅コンベア62の搬送路62aの延出方向D31に平行に延びている。第4壁部68の存在により、処理対象物Sが細幅コンベア62から脱落することを防止する。
【0056】
なお、細幅コンベア62の外側端部62bと、第3片寄コンベア46の外側端部46bとは、X軸に沿って一直線上にあることが好適である。
【0057】
第4壁部68は、処理対象物Sを能動的又は受動的に延出方向D31に沿って細幅コンベア62の搬送路62aの上流側から下流側に向かって搬送する補助搬送部68aを有する。第4壁部68の補助搬送部68aは、細幅コンベア62の延出方向D23に直交する幅方向の他方の内側端部62cに向けられている。
【0058】
ここでは、第4壁部68の補助搬送部68aが処理対象物Sを能動的に第4延出方向D31に沿って細幅コンベア62の搬送路62aの上流側から下流側に向かって搬送させる場合を例にして説明する。
【0059】
補助搬送部68aは、例えば補助搬送部52a、54a、56aと同様に形成されている。このため、補助搬送部68aの無端ベルトの搬送面68bは延出方向D31に平行に、例えば速度V31で上流側から下流側に処理対象物Sを移動させる。
【0060】
なお、第1搬送路14aの第1搬送方向C1の水平成分及び第3搬送路18aの第3搬送方向C32の水平成分はそれぞれ真っ直ぐである。
【0061】
また、細幅コンベア62の下流端には、調整部通過検知センサ103が形成されている。
調整部通過検知センサ103は、細幅コンベア62を通過し調速コンベア64に投入される処理対象物Sを検知する。
【0062】
調整部通過検知センサ103の構成は、第1落下予兆検知センサ102aのそれと同様であるため説明を省略する。
【0063】
調速コンベア64は、X軸に沿って細幅コンベア62の下流側に隣接する。調速コンベア64の搬送路64aは、搬送路64aに載せられた処理対象物S同士が所定ピッチに離間するように、細幅コンベア62の搬送路62aの搬送速度に対して適宜に加減速制御される。
【0064】
調速コンベア64の上流端は、細幅コンベア62の下流端の延出方向D31に直交する幅方向の幅と略同じ幅に形成されている。調速コンベア64の搬送路64aは、例えば無端ベルトにより、水平面(地面)に水平である。調速コンベア64の搬送方向C32は、調速コンベア64の延出方向D32と平行である。調速コンベア64の搬送路64aの搬送方向C32に沿う搬送速度V32は、一列に並べられた処理対象物S同士のピッチを所定ピッチに離間させるように制御される。このため、調速コンベア64の搬送路64aの搬送方向C32に沿う搬送速度V32は、増速及び減速可能である。
【0065】
調速コンベア64の延出方向D32(搬送方向C32)に直交する幅方向の一方向の外側端部64bには、処理対象物Sが調速コンベア64の一方向から脱落することを防止する壁となる第5壁部70が設けられている。第5壁部70は、例えば、調速コンベア64の搬送路64aの延出方向D32に平行に延びている。第5壁部70の存在により、処理対象物Sが調速コンベア64から脱落することを防止する。
【0066】
なお、調速コンベア64の外側端部64bと、細幅コンベア62の外側端部62bとは、X軸に沿って一直線上にあることが好適である。
【0067】
第5壁部70は、処理対象物Sを能動的又は受動的に延出方向D32に沿って調速コンベア64の搬送路64aの上流側から下流側に向かって搬送する補助搬送部70aを有する。第5壁部70の補助搬送部70aは、調速コンベア64の延出方向D32に直交する幅方向の他方の内側端部64cに向けられている。
【0068】
補助搬送部70aは、例えば補助搬送部52a、54a、56a、68aの搬送面52b、54b、56b、68bと同様に能動的に処理対象物Sを搬送する搬送面として形成されていてもよい。ここでは、補助搬送部70aは、処理対象物Sが接触したときに受動的に回転する複数のローラ70bを有する。図3中のローラ70bは、例えば格子状又は一列に配置されている。ローラ70bは、それぞれが球状に形成され、その位置で自在に回転可能である。
【0069】
なお、ローラ70bは、ローラコンベアのローラ(ホイール)のように、Z軸に平行な軸の軸回りにそれぞれ回転するように形成されていてもよい。
【0070】
回収部66は、第2搬送部16の第3片寄コンベア46の搬送路46aのX軸に沿う下流端に隣接するとともに、細幅コンベア62の幅方向の他方向(内側)に隣接する。回収部66は、傾斜面72と、ガイド74とを有する。
【0071】
傾斜面72は、平面又は曲面として形成されている。傾斜面72は、細幅コンベア62に近い位置(第1端部72a)ほど高く、第1搬送部14の搬送方向C1の水平成分に直交する幅方向の他方に近い位置(第2端部72b)ほど低い。傾斜面72は、第3片寄コンベア46の搬送路46aの下流端に近い位置(第3端部72c)ほど高く、第3片寄コンベア46の搬送路46aの下流端からX軸方向に沿って離れる位置(第4端部72d)ほど低い。傾斜面72に載置された処理対象物Sは、自重により、傾斜面72の第4端部72dに向かって滑る。
【0072】
傾斜面72の細幅コンベア62側の第1端部72aは、細幅コンベア62の搬送路62aの下流端に連続していてもよく、段差をもって細幅コンベア62の搬送路62aの下流端の下側に位置していてもよい。
【0073】
ガイド74は、板状に形成されている。ガイド74は、傾斜面72の第2端部72bに固定されている。ガイド74は、X軸方向に沿って延びている。ガイド74は、傾斜面72のうち、第2端部72b(第1搬送部14の搬送方向C1の水平成分に直交する幅方向の他方に近い端部)から上側に突出するように形成されている。
【0074】
図1及び図2に示すように、供給装置10は、第3搬送部18において処理対象物Sを回収する回収部66に隣接して、回収部66で回収した処理対象物Sを投入コンベア12に向けて搬送する第4搬送部20を有する。
【0075】
第4搬送部20は、例えばカーブコンベア92を有する。カーブコンベア92は、回収部66の傾斜面72の第4端部72dと投入コンベア12との間に設けられている。
【0076】
カーブコンベア92の搬送路92aの上流端は、傾斜面72の第4端部72dに隣接する。カーブコンベア92の搬送路92aの下流端は、投入コンベア12に隣接する。
【0077】
なお、第2搬送部16の第1片寄コンベア42、第2片寄コンベア44、第3片寄コンベア46の延出方向D21、D22、D23に沿う長さ、延出方向D21、D22、D23に直交する幅、角度θa、θb、θcは、例えば、第1片寄コンベア42の搬送路42aの下流端の内側端部42cにある処理対象物Sが、後述するように第1片寄コンベア42、第2片寄コンベア44、第3片寄コンベア46を経たとき、第3片寄コンベア46の外側端部46bに接触する状態となるように、設定されている。
【0078】
次に、供給装置10の制御系について説明する。
図5は、供給装置10の制御系の構成例を示すブロック図である。図5が示すように、供給装置10は、プロセッサ301、メモリ302、撮影手段101、第1落下予兆検知センサ102a、第2落下予兆検知センサ102b、投入コンベア12、調整部通過検知センサ103及び調速コンベア64などを備える。
【0079】
プロセッサ301と、メモリ302、撮影手段101、第1落下予兆検知センサ102a、第2落下予兆検知センサ102b、投入コンベア12、調整部通過検知センサ103及び調速コンベア64とは、インターフェース又はデータバスなどを介して互いに接続する。
【0080】
プロセッサ301は、供給装置10全体の動作を制御する。たとえば、プロセッサ301は、CPUなどから構成される。また、プロセッサ301は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などから構成されるものであってもよい。また、プロセッサ301は、FPGA(Field Programmable Gate Array)などから構成されるものであってもよい。
【0081】
メモリ302は、種々のデータを格納する。たとえば、メモリ302は、ROM、RAM及びNVMとして機能する。
たとえば、メモリ302は、制御プログラム及び制御データなどを記憶する。制御プログラム及び制御データは、供給装置10の仕様に応じて予め組み込まれる。たとえば、制御プログラムは、供給装置10で実現する機能をサポートするプログラムなどである。
【0082】
また、メモリ302は、プロセッサ301の処理中のデータなどを一時的に格納する。また、メモリ302は、アプリケーションプログラムの実行に必要なデータ及びアプリケーションプログラムの実行結果などを格納してもよい。
【0083】
メモリ302、撮影手段101、第1落下予兆検知センサ102a、第2落下予兆検知センサ102b、投入コンベア12、調整部通過検知センサ103及び調速コンベア64は、前述の通りである。
【0084】
次に、供給装置10が実現する機能について説明する。供給装置10が実現する機能は、プロセッサ301がメモリ302などに格納されるプログラムを実行することで実現される。
【0085】
まず、供給装置10が処理対象物Sを離間する動作例について説明する。
【0086】
本実施形態において、第1搬送部14の第1搬送方向C1(C10、C11、C12)に沿う搬送速度は、第1搬送部14に接触する処理対象物Sの移動速度に一致するものとする。同様に、第2搬送部16の第2搬送方向C21、C22、C23に沿う搬送速度は、処理対象物Sが第1壁部52、第2壁部54及び第3壁部56に接しない状態において、第2搬送部16に接触する処理対象物Sの移動速度に一致するものとする。第3搬送部18の第3搬送方向C31、C32に沿う搬送速度は、処理対象物Sが第4壁部68及び第5壁部70に接しない状態において、第3搬送部18に接触する処理対象物Sの搬送速度に一致するものとする。
【0087】
例えばティッパーが傾き、投入コンベア12に処理対象物Sが投入される。ティッパーの代わりに、又は、ティッパーとともに、ロボット又はオペレータが投入コンベア12に処理対象物Sを投入してもよい。
【0088】
投入コンベア12において多層バラ積み状態となることがある処理対象物Sは、例えば投入コンベア12の床面の傾斜等により、順次、第1搬送部14の第1コンベア22の搬送路22aの上流端に向かって移動する。
【0089】
このとき、第1搬送部14の第1コンベア22は、搬送路22aに接触した処理対象物Sを搬送路22aの搬送動作により取り出し、搬送方向C10に移動させながら複数の処理対象物Sを離間させ、ばらけさせる。第1コンベア22の搬送路22aに接する処理対象物Sは、上流側から下流側に向かって搬送される。第1コンベア22の搬送路22aの搬送動作に応じ、処理対象物Sの上側に重ねられた他の処理対象物Sは、下側の処理対象物Sとの摩擦力に応じて、下側の処理対象物Sに対して滑る。このため、多層の処理対象物Sの一部が崩される。このように、例えば多層となった処理対象物Sの一部が離間し、ばらける。
【0090】
処理対象物Sは、第1コンベア22の搬送路22aから第2コンベア部24の第1傾斜コンベア32の搬送路32aに受け渡される。
【0091】
第1傾斜コンベア32の搬送路32aは下り坂として傾斜している。第1傾斜コンベア32の搬送路32aに接する例えば直方体状の処理対象物Sの上側に載置された処理対象物Sは、処理対象物Sの上面に平行な水平方向に傾斜する成分が作用する。このため、搬送路32aに接した処理対象物Sの上側に重ねられた他の処理対象物Sは、第1コンベア22の搬送路22aのように水平である場合よりも、搬送路32aに接した処理対象物Sに対して滑りやすい。
【0092】
第1コンベア22の搬送路22aの搬送速度V10に対して第1傾斜コンベア32の搬送路32aの搬送速度V11は低速である。このため、第1コンベア22の水平の搬送路22aと第1傾斜コンベア32の搬送路32aとの搬送速度差により、搬送路32aに接する処理対象物Sにブレーキがかけられた状態となり、搬送路32aに接した処理対象物Sの上側の処理対象物Sは、慣性の法則により搬送路32aに接する処理対象物Sに対して滑って、多層の処理対象物Sが崩される。
【0093】
したがって、下り坂の搬送路32aである傾斜面、及び、慣性の法則により、第1傾斜コンベア32において、多層の処理対象物Sが崩される。このため、例えば多層となった処理対象物Sの一部が離間し、ばらける。
【0094】
なお、第1傾斜コンベア32の搬送路32aに接する処理対象物Sの形状等によっては、第1傾斜コンベア32の搬送路32aに接する処理対象物Sが転がり、2層など、複数層となった処理対象物Sが崩される。
【0095】
処理対象物Sの一部は、例えば複数層の状態で第2コンベア部24の第1傾斜コンベア32の搬送路32aから第2コンベア部24の第2傾斜コンベア34の搬送路34aに受け渡される。
【0096】
第2傾斜コンベア34の搬送路34aは上り坂として傾斜している。このため、搬送路34aに接した処理対象物Sの上側に重ねられた他の処理対象物Sは、第1コンベア22の搬送路22aのように水平である場合よりも、搬送路34aに接した処理対象物Sに対して滑りやすい。
【0097】
第1傾斜コンベア32の搬送路32aの搬送速度V11に対して第2傾斜コンベア34の搬送路34aの搬送速度V12は高速である。このため、第1傾斜コンベア32の搬送路32aと第2傾斜コンベア34の搬送路34aとの搬送速度差により、搬送路34aに接する処理対象物Sが加速した状態となり、搬送路34aに接した処理対象物Sの上側の処理対象物Sは、慣性の法則により搬送路34aに接する処理対象物Sに対して滑って、多層の処理対象物Sが崩される。
【0098】
したがって、上り坂の搬送路34aである傾斜面、及び、慣性の法則により、第2傾斜コンベア34において、多層の処理対象物Sがさらに崩される。このため、例えば多層となった処理対象物Sの一部が離間し、ばらける。
【0099】
このようにして、第1コンベア22及び第2コンベア部24により、多層の処理対象物Sが崩され、1つ1つに離間される。これら多層の処理対象物Sは、同種の部品であってもよく、異種の部品であってもよい。
【0100】
そして、第2傾斜コンベア34から第1片寄コンベア42に処理対象物Sが受け渡される。第2傾斜コンベア34と第1片寄コンベア42との間の段差Hにより、処理対象物Sが第2傾斜コンベア34から第1片寄コンベア42に受け渡されるときに、大きく動く。このとき、第2傾斜コンベア34の下流側の第1片寄コンベア42により処理対象物を搬送方向C21に沿って取り出すように引っ張ることで、処理対象物Sを離間する。
【0101】
なお、図3中、第2傾斜コンベア34から第1片寄コンベア42との間に段差Hを設ける例を示した。例えば、第2傾斜コンベア34から第1片寄コンベア42との間に水平な搬送路を有するコンベアを配置し、水平な搬送路を有するコンベアと第1片寄コンベア42との間に段差Hがあってもよい。
【0102】
1つ1つに離間された処理対象物Sは、第1片寄コンベア42の搬送路42a上で、上流側から下流側に向かうにつれて、第1片寄コンベア42の延出方向D21に対して傾斜する搬送方向C21に移動する。このため、複数の処理対象物Sが第1片寄コンベア42の搬送路42a上で第1壁部52に向かって片寄せされる。このため、複数の処理対象物Sの幅方向の距離は、上流側から下流側に向かって次第に狭められる。そして、処理対象物Sの一部は、第1片寄コンベア42の搬送路42aの上流端と下流端との間で第1壁部52に当接する。
【0103】
第1片寄コンベア42の搬送路42a上で第1壁部52に当接された処理対象物Sは、V21・cosθaの速度で搬送路42aの延出方向D21に沿う方向に移動する。処理対象物Sは、第1壁部52に沿って移動し、第1片寄コンベア42の搬送路42aから第2片寄コンベア44の搬送路44aに受け渡される。このため、第1壁部52の補助搬送部52aは、処理対象物Sが第1壁部52に接触したときに、第1壁部52が処理対象物Sの移動の妨げになることを防止する。
【0104】
処理対象物Sは、第2片寄コンベア44の搬送路44a上で、上流側から下流側に向かうにつれて、第2片寄コンベア44の延出方向D22に対して傾斜する搬送方向C22に移動する。このとき、処理対象物Sの搬送方向は、延出方向D21に沿う方向又は搬送方向C21に沿う方向から、搬送方向C22に沿う方向に方向転換する。このため、複数の処理対象物Sが第2片寄コンベア44の搬送路44a上で第2壁部54に向かって片寄せされる。このため、複数の処理対象物Sの幅方向の距離は、次第に狭められる。そして、処理対象物Sの一部は、第2片寄コンベア44の搬送路44aの上流端と下流端との間で第2壁部54に当接する。このため、複数の処理対象物Sは、1列となる状態に近づく。
【0105】
第2片寄コンベア44の搬送路44a上で第2壁部54に当接された処理対象物Sは、V22・cosθbの速度で搬送路44aの延出方向D22に沿う方向に移動する。処理対象物Sは、第2壁部54に沿って移動し、第2片寄コンベア44の搬送路44aから第3片寄コンベア46の搬送路46aに受け渡される。このため、第2壁部54の補助搬送部54aは、処理対象物Sが第2壁部54に接触したときに、第2壁部54が処理対象物Sの移動の妨げになることを防止する。
【0106】
処理対象物Sは、第3片寄コンベア46の搬送路46a上で、上流側から下流側に向かうにつれて、第3片寄コンベア46の延出方向D23に対して傾斜する搬送方向C23に移動する。このとき、処理対象物Sの搬送方向は、延出方向D22に沿う方向又は搬送方向C22に沿う方向から、搬送方向C23に沿う方向に方向転換する。このため、複数の処理対象物Sが第3片寄コンベア46の搬送路46a上で第3壁部56に向かって片寄せされる。このため、複数の処理対象物Sの幅方向の距離は、次第に狭められる。そして、処理対象物Sの一部は、第3片寄コンベア46の搬送路46aの上流端と下流端との間で第3壁部56に当接する。複数の処理対象物Sは、1列となる。
【0107】
このように、第1搬送部14の第1搬送路14aの幅方向中央に沿って搬送された複数の処理対象物Sは、第1片寄コンベア42の搬送路42a、第2片寄コンベア44の搬送路44a、第3片寄コンベア46の搬送路46aと移動し、すなわち、方向変換を経るにつれて、延出方向D21、D22、D23に直交する横並び状態が次第に解消する。そして、複数の処理対象物Sは、例えば第3片寄コンベア46の搬送路46aにおいて、1列に並ぶ。このように、第2搬送部16は、複数の処理対象物Sを全体としてU字状の第2搬送路16aの延出方向D21、D22、D23に直交する幅方向の一方向に片寄せしながら一列に整列させる。
【0108】
第3片寄コンベア46の搬送路46a上で第3壁部56に当接された処理対象物Sは、V23・cosθcの速度で搬送路46aの延出方向D23に沿う方向に移動する。処理対象物Sは、第3壁部56に沿って移動し、第3片寄コンベア46の搬送路46aから細幅コンベア62の搬送路62aに受け渡される。このため、第3壁部56の補助搬送部56aは、処理対象物Sが第3壁部56に接触したときに、第3壁部56が処理対象物Sの移動の妨げになることを防止する。
【0109】
細幅コンベア62の搬送路62aの搬送速度V31は、V23・cosθcよりも高速である。このため、第3片寄コンベア46の搬送路46aから細幅コンベア62の搬送路62aに受け渡されるとき、細幅コンベア62の搬送路62aは、1列に並べられた複数の処理対象物Sのピッチを広げる。
【0110】
細幅コンベア62の搬送路62a上で第4壁部68に当接された処理対象物Sは、V31の速度で搬送路62aの所定の搬送方向C31(延出方向D31)に沿う方向に移動する。処理対象物Sは、第4壁部68に沿って移動し、細幅コンベア62の搬送路62aから細幅コンベア62の搬送路62aに受け渡される。このため、第4壁部68の補助搬送部68aは、処理対象物Sが第4壁部68に接触したときに、第4壁部68が処理対象物Sの移動の妨げになることを防止する。
【0111】
第3搬送部18の細幅コンベア62の搬送路62aから、第3搬送部18の調速コンベア64の搬送路64aに処理対象物Sが受け渡されるとき、例えばカメラで認識された搬送路62a上の前後の処理対象物Sの情報に基づいて、第3搬送部18の調速コンベア64の搬送路64aの搬送速度V32が適宜に制御される。すなわち、第3搬送部18の調速コンベア64の搬送路64aの、所定の搬送方向C32(延出方向D32)に沿う搬送速度V32の増速及び減速が制御され、第3搬送部18の調速コンベア64の搬送路64a上において、1列に並べられた処理対象物Sを所定のピッチに離間する。
【0112】
所定のピッチに離間し1列に並べられた処理対象物Sは、第3搬送部18の下流側の装置に投入される。
【0113】
処理対象物Sが補助搬送部70aのローラ70bに当接しているとき、補助搬送部70aのローラ70bはその位置で回転し、延出方向D32に平行に、第3搬送部18の調速コンベア64の搬送路64aの速度V32で上流側から下流側に処理対象物Sを移動させる。このため、第5壁部70の補助搬送部70aは、第5壁部70と処理対象物Sとの摩擦が処理対象物Sの移動の妨げになることを防止する。
【0114】
第3片寄コンベア46の搬送路46aにおいて、複数の処理対象物Sが1列に並べられず、第3片寄コンベア46の搬送路46aにおいて、第3片寄コンベア46の延出方向D23に直交する幅方向に並べられる可能性がある。第3片寄コンベア46の搬送路46aにおいて、1列に並べられなかった処理対象物Sのうち、第3壁部56から幅方向に離れた処理対象物Sは、第3片寄コンベア46の搬送路46aの下流端から細幅コンベア62の搬送路62aには搬送されず、第4搬送部20の傾斜面72に受け渡される。このため、処理対象物Sは、傾斜面72とガイド74との間の境界付近を滑りながら、傾斜面72の第4端部72dに到達する。
【0115】
傾斜面72の第4端部72dに到達した処理対象物Sは、カーブコンベア92により、投入コンベア12に搬送される。このように、回収部66及び第4搬送部20は、処理対象物Sのうち、第2搬送部16において一方向への片寄せに失敗した処理対象物Sを第1搬送部14に向けて搬送する。このため、回収部66は、処理対象物Sのうち、第2搬送部16において一方向に片寄せした処理対象物Sの一部を回収可能である。このため、回収部66で回収され、第4搬送部20から投入コンベア12に搬送された処理対象物Sは、投入コンベア12から再度、第1搬送部14、第2搬送部16及び第3搬送部18を経て他の処理対象物Sに対して所定ピッチに並べられ、第3搬送部18の下流側の装置に投入される。
【0116】
このように、本実施形態に係る供給装置10の第1搬送部14は、バラ積みした複数の処理対象物Sを1つ1つに離間するセパレートステージとして用いる。第2搬送部16は、1つ1つに離間した処理対象物Sを1列に整列させるアレンジステージとして用いる。第3搬送部18は、1列に整列させた処理対象物Sを所定のピッチに離間するアジャストステージとして用いる。そして、本実施形態に係る供給装置10は、複数の処理対象物Sを、第1搬送部14、第2搬送部16及び第3搬送部18の順に搬送し、他の装置に受け渡すことができる。
【0117】
次に、供給装置10が投入コンベア12を駆動及び停止する機能について説明する。
まず、供給装置10のプロセッサ301は、撮影手段101を用いて、第1コンベア22を撮影する機能を有する。
【0118】
プロセッサ301は、処理対象物Sを離間する動作を開始すると、撮影手段101に撮影を開始させる。撮影手段101に撮影を開始させると、プロセッサ301は、撮影手段101から、撮影された画像(撮影画像)を取得する。プロセッサ301は、撮影手段101からリアルタイムで撮影画像を取得する。
【0119】
図6は、プロセッサ301が取得した撮影画像の例を示す。図6が示すように、撮影画像は、第1コンベア22を上方から撮影した画像である。撮影画像は、第1コンベア22が積載している処理対象物Sを含む。撮影画像は、投入コンベア12(図6の左端)及び第1傾斜コンベア32(図6の右端)を含むものであってもよい。
【0120】
また、プロセッサ301は、撮影画像において処理対象物Sが占める割合(面積率)を算出する機能を有する。
【0121】
ここでは、プロセッサ301は、撮影画像を複数の領域に分割し、各領域において面積率を算出する。図7は、プロセッサ301が面積率を算出する動作例を示す。
【0122】
撮影画像を取得すると、プロセッサ301は、撮影画像において、面積率を算出する対象となる面積率検出領域201を設定する。ここでは、面積率検出領域201は、第1コンベア22が写る領域を含む。
【0123】
面積率検出領域201を設定すると、プロセッサ301は、面積率検出領域201を格子状に複数の領域(分割領域)に分割する。ここでは、プロセッサ301は、面積率検出領域201をX軸方向に6分割かつY軸方向に4分割する。
【0124】
面積率検出領域201を分割すると、プロセッサ301は、面積率検出領域201において、所定の画像処理アルゴリズムに従って処理対象物Sが写る領域(対象物領域、物品領域)を抽出する。図7が示す例では、プロセッサ301は、対象物領域として、斜線部で示される領域を抽出する。
【0125】
対象物領域を抽出すると、プロセッサ301は、各分割領域に重なる対象物領域の面積を算出する。たとえば、プロセッサ301は、各分割領域における対象物領域のドット数を算出する。
【0126】
各分割領域に重なる対象物領域の面積を算出すると、プロセッサ301は、各分割領域において、算出された面積を分割領域の面積で除算して、各分割領域における面積率を算出する。たとえば、プロセッサ301は、各分割領域に重なる対象物領域のドット数を分割領域のドット数で除算して、面積率を算出する。
ここでは、プロセッサ301は、各分割領域における面積率を含む面積率群ARを取得する。
【0127】
また、プロセッサ301は、面積率群ARに基づいて、投入コンベア12を停止する機能を有する。
【0128】
図8は、プロセッサ301が投入コンベア12を停止する動作例を示す。図8が示すように、面積率群ARは、各分割領域における面積率AR1乃至AR24から構成される。ここでは、面積率AR1乃至AR24は、X軸方向及びY軸方向に順に分割領域に対応する。たとえば、面積率AR1乃至AR4は、一列目において、Y方向に順に分割領域に対応する。
【0129】
ここでは、プロセッサ301は、第1コンベア22が写る領域に領域401乃至403を設定する。
【0130】
領域401は、投入コンベア12からせり出した処理対象物Sが写る領域である。
領域402(落下領域)は、投入コンベア12から処理対象物Sが落下する領域である。即ち、領域402は、投入コンベア12が駆動すると、処理対象物Sが供給される領域である。
【0131】
領域403(積載領域)は、第1コンベア22に積載されている処理対象物群GSが写る領域である。即ち、領域403は、第1コンベア22が下流に供給する処理対象物群GSが写る領域である。
【0132】
プロセッサ301は、領域402における面積率に基づいて、投入コンベア12を停止するかを判定する。
【0133】
たとえば、プロセッサ301は、領域402における分割領域の面積率(ここでは、面積率AR5乃至AR12)を取得する。面積率を取得すると、プロセッサ301は、取得された面積率の平均値(部分平均面積率)を算出する。
【0134】
部分平均面積率を算出すると、プロセッサ301は、部分平均面積率が所定の閾値(停止判定閾値)以上であるかを判定する。たとえば、停止判定閾値は、30%から70%である。
【0135】
部分平均面積率が停止判定閾値以上であると判定すると、プロセッサ301は、投入コンベア12を停止する。
【0136】
また、部分平均面積率が停止判定閾値未満であると判定すると、プロセッサ301は、投入コンベア12の駆動を維持する。また、投入コンベア12が停止している場合、プロセッサ301は、投入コンベア12を駆動する。
【0137】
なお、プロセッサ301は、領域402における分割領域の面積率の合計に基づいて、投入コンベア12を停止するかを判定してもよい。
また、プロセッサ301は、他の領域における分割領域の面積率に基づいて投入コンベア12を停止するかを判定してもよい。
【0138】
また、プロセッサ301は、処理対象物群GSが細幅コンベア62から調速コンベア64へ搬送される時間(下流搬送時間T1)を推測する機能を有する。
図9は、下流搬送時間T1を説明するための図である。図9は、時刻tにおいて細幅コンベア62及び調速コンベア64が積載する処理対象物群GSの状態と、時刻t+下流搬送時間T1において細幅コンベア62及び調速コンベア64が積載する処理対象物群GSの状態と、を示す。
【0139】
時刻tでは、処理対象物群GSは、第1搬送部14及び第2搬送部16などによって離間された状態となっている。また、時刻tでは、処理対象物群GSの先頭の処理対象物Sは、細幅コンベア62の下流端に到達している。即ち、細幅コンベア62は、時刻tにおいて、処理対象物群GSの調速コンベア64への搬送を開始する。
【0140】
時刻t+下流搬送時間T1では、処理対象物群GSの最後尾の処理対象物Sは、細幅コンベア62から調速コンベア64へ搬送されている。即ち、時刻t+下流搬送時間T1では、処理対象物群GSの調速コンベア64への搬送が完了する。
【0141】
また、時刻t+下流搬送時間T1では、最後尾の処理対象物Sの上流端と細幅コンベア62の上流端との幅は、所定の幅(目標ピッチP)となっている。即ち、時刻t+下流搬送時間T1では、最後尾の処理対象物Sとさらに後続する処理対象物Sとの間には、所定の間隔が形成される。
【0142】
上記の通り、下流搬送時間T1は、離間された処理対象物群GSが細幅コンベア62の上流端を通過する時間(ここでは、目標ピッチを形成する時間をさらに加えた時間)である。即ち、下流搬送時間T1は、離間された処理対象物群GSの長さ(ここでは、目標ピッチを含む長さ)を細幅コンベア62の搬送速度で除算した値である。
【0143】
プロセッサ301は、領域403における面積率に基づいて下流搬送時間T1を算出する。
【0144】
たとえば、プロセッサ301は、領域402における分割領域の面積率(ここでは、面積率AR5乃至AR24)を取得する。面積率を取得すると、プロセッサ301は、下流搬送時間T1を推測するモデル(搬送時間推測モデル)に取得された面積率を入力して、下流搬送時間T1を算出する。
【0145】
搬送時間推測モデルは、メモリ302などに予め格納されている。
たとえば、搬送時間推測モデルは、領域402における分割領域の面積率を説明変数とし、処理対象物群GSが細幅コンベア62から調速コンベア64へ搬送される実際の時間を目的変数とする重回帰モデルである。搬送時間推測モデルは、事前に収集された説明変数と目的変数とに基づいて生成される。
【0146】
なお、搬送時間推測モデルは、ニューラルネット等の機械学習で得られたモデルであってもよい。
搬送時間推測モデルの構成は、特定の構成に限定されるものではない。
【0147】
また、プロセッサ301は、投入コンベア12を停止した状態から駆動した場合に処理対象物群GSが投入コンベア12から第1コンベア22に落下する時間(落下待ち時間T2)を予測する機能を有する。
【0148】
落下待ち時間T2は、投入コンベア12が駆動してから、処理対象物Sが第1コンベア22に落下し、面積率群AR(又は、領域402又は403などの一部の面積率)の平均値が落下判定閾値以上となるまでの時間である。たとえば、落下判定閾値は、5%から20%程度である。
【0149】
プロセッサ301は、第1落下予兆検知センサ102a及び第2落下予兆検知センサ102bからそれぞれ検知結果を取得する。ここでは、プロセッサ301は、第1落下予兆検知センサ102aから第1検知結果を、第2落下予兆検知センサ102bから第2検知結果を取得する。
【0150】
第1検知結果及び第2検知結果を取得すると、プロセッサ301は、落下待ち時間T2を推測するモデル(待ち時間推測モデル)に取得された第1検知結果及び第2検知結果を入力して、落下待ち時間T2を算出する。
【0151】
待ち時間推測モデルは、メモリ302などに予め格納されている。
たとえば、待ち時間推測モデルは、事前に取得された第1検知結果及び第2検知結果と現実の落下待ち時間とに基づく統計モデル(たとえば、正規分布など)である。
【0152】
なお、待ち時間推測モデルは、機械学習で得られたモデル(ネットワーク)であってもよい。
待ち時間推測モデルの構成は、特定の構成に限定されるものではない。
【0153】
また、プロセッサ301は、推測された下流搬送時間T1及び落下待ち時間T2に基づいて投入コンベア12を停止する時間(停止時間)を設定する機能を有する。
【0154】
プロセッサ301は、投入コンベア12を停止してから下流搬送時間T1が経過するタイミングで、投入コンベア12から第1コンベア22に処理対象物Sが落下するように、投入コンベア12の停止時間を設定する。即ち、プロセッサ301は、停止時間として、下流搬送時間T1から落下待ち時間T2を減算した時間を設定する。
【0155】
たとえば、プロセッサ301は、タイマTrに停止時間をセットする。タイマTrに停止時間をセットすると、プロセッサ301は、経過時間に基づいてタイマTr(残り時間)を更新する。タイマTrが0になると、プロセッサ301は、第1コンベア22を撮影する動作に戻る。
【0156】
ここでは、プロセッサ301は、タイマTrが0になっても直ちに投入コンベア12を駆動させない。プロセッサ301は、これにより、投入コンベア12が停止中にオペレータ又は振動などによって投入コンベア12から処理対象物Sが第1コンベア22へ落下した場合であっても、適切に投入コンベア12の停止を継続することができる。
【0157】
次に、供給装置10の動作例について説明する。
図10は、供給装置10の動作例について説明するためのフローチャートである。
【0158】
まず、供給装置10のプロセッサ301は、処理対象物Sを離間する動作を開始する(S11)。ここで、プロセッサ301は、投入コンベア12の駆動も開始する。
【0159】
処理対象物Sを離間する動作を開始すると、プロセッサ301は、撮影手段101から撮影画像を取得する(S12)。撮影画像を取得すると、プロセッサ301は、撮影画像から対象物領域を抽出する(S13)。
【0160】
対象物領域を抽出すると、プロセッサ301は、対象物領域などに基づいて面積率群ARを算出する(S14)。面積率群ARを算出すると、プロセッサ301は、面積率群ARに基づいて、部分平均面積率を算出する(S15)。
【0161】
部分平均面積率を算出すると、プロセッサ301は、部分平均面積率が停止判定閾値以上であるかを判定する(S16)。部分平均面積率が停止判定閾値以上であると判定すると(S16、YES)、プロセッサ301は、投入コンベア12を停止する(S17)。
【0162】
投入コンベア12を停止すると、プロセッサ301は、面積率群ARに基づいて下流搬送時間T1を推測する(S18)。下流搬送時間T1を推測すると、プロセッサ301は、第1検知結果及び第2検知結果に基づいて落下待ち時間T2を推測する(S19)。
【0163】
落下待ち時間T2を推測すると、プロセッサ301は、下流搬送時間T1及び落下待ち時間T2に基づいて、タイマTrに停止時間をセットする(S20)。タイマTrに停止時間をセットすると、プロセッサ301は、タイマTrを更新する(S21)。タイマTrを更新すると、プロセッサ301は、タイマTrが0であるかを判定する(S22)。
【0164】
タイマTrが0でないと判定すると(S22、NO)、プロセッサ301は、S21に戻る。
【0165】
タイマTrが0であると判定すると(S22、YES)、プロセッサ301は、S12に戻る。
【0166】
部分平均面積率が停止判定閾値未満であると判定すると(S16、NO)、プロセッサ301は、投入コンベア12を駆動する(S23)。投入コンベア12を駆動すると、プロセッサ301は、S12に戻る。
【0167】
なお、プロセッサ301は、投入コンベア12を停止する代わりに、投入コンベア12の搬送速度を離散的又は連続的に低下させてもよい。
【0168】
また、プロセッサ301は、面積率検出領域201をX軸方向又はY軸方向の何れかに分割してもよい。即ち、プロセッサ301は、面積率検出領域201を行方向又は列方向に分割してもよい。また、プロセッサ301は、面積率検出領域201を格子状に分割しなくともよい。分割領域の形状は、特定の構成に限定されるものではない。
【0169】
また、供給装置10は、第1コンベア22の搬送方向及び鉛直方向に直交する方向から撮影する撮影手段を備えてもよい。即ち、供給装置10は、処理対象物Sを側面から撮影する撮影手段を備えてもよい。この場合、プロセッサ301は、側面からの撮影画像にさらに基づいて、投入コンベア12を停止するかを判定し、及び/又は、下流搬送時間T1を推測してもよい。また、何れか又は両方の撮影手段は、ラインセンサ、又は、アレイ状に配置されたファイバセンサなどから構成されるものであってもよい。
【0170】
また、供給装置10は、第1コンベア22の各点との距離を測定する距離センサを備えるものであってもよい。この場合、プロセッサ301は、距離センサの検出結果にさらに基づいて、投入コンベア12を停止するかを判定し、及び/又は、下流搬送時間T1を推測してもよい。また、供給装置10は、撮影手段101の代わりに距離センサを備えるものであってもよい。
【0171】
また、プロセッサ301は、部分平均面積率が停止判定閾値以上であると判定した時点で第1落下予兆検知センサ102a及び第2落下予兆検知センサ102bが処理対象物Sを検知していない場合、投入コンベア12を停止しなくともよい。この場合、プロセッサ301は、第1落下予兆検知センサ102a及び第2落下予兆検知センサ102bの何れか又は両方が処理対象物Sを検知するまで、投入コンベア12の駆動を継続する。また、この場合、プロセッサ301は、部分平均面積率が停止判定閾値以上であると判定した時点からタイマTrの更新を継続する
また、プロセッサ301は、停止時間として、下流搬送時間T1から落下待ち時間T2を減算した時間とS18及びS19の処理時間とを減算した時間を設定してもよい。
【0172】
また、プロセッサ301は、稼働中に取得されるデータに基づいて、搬送時間推測モデル及び/又は待ち時間推測モデルを更新してもよい。たとえば、プロセッサ301は、調整部通過検知センサ103からの検知信号に基づいて搬送時間推測モデルを更新してもよい。
【0173】
また、プロセッサ301は、撮影手段101からの撮影画像に基づいて、投入コンベア12からの落下の予兆を検知してもよい。この場合、撮影手段101の撮影領域101Aは、落下の予兆を検出するための検出領域(たとえば、投入コンベア12の下流端、又は、第1コンベア22の上流端など)を含む。プロセッサ301は、検出領域において面積率を算出する。面積率を算出すると、プロセッサ301は、算出された面積率に対して2つの閾値を設定する。プロセッサ301は、面積率と各閾値とを比較して、比較結果を第1検知結果及び第2検知結果として取得する。
【0174】
以上のように構成された供給装置は、第1コンベアに処理対象物が溜まると投入コンベアを停止する。供給装置は、投入コンベアを停止してから処理対象物群の下流搬送時間が経過するまで投入コンベアを停止する。その結果、供給装置は、処理対象物群の調速コンベアへの投入が完了したタイミングで後続する処理対象物を調速コンベアに投入することができる。よって、供給装置は、スループットのバラツキを低減することができる。
【0175】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0176】
10…供給装置、12…投入コンベア、14…第1搬送部、14a…第1搬送路、16…第2搬送部、16a…第2搬送路、18…第3搬送部、18a…第3搬送路、20…第4搬送部、22…第1コンベア、22a…搬送路、24…第2コンベア部、32…第1傾斜コンベア、32a…搬送路、34…第2傾斜コンベア、34a…搬送路、42…第1片寄コンベア、42a…搬送路、42b…外側端部、42c…内側端部、44…第2片寄コンベア、44a…搬送路、44b…外側端部、44c…内側端部、46…第3片寄コンベア、46a…搬送路、46b…外側端部、46c…内側端部、52…第1壁部、52a…補助搬送部、52b…搬送面、54…第2壁部、54a…補助搬送部、54b…搬送面、56…第3壁部、56a…補助搬送部、56b…搬送面、62…細幅コンベア、62a…搬送路、62b…外側端部、62c…内側端部、64…調速コンベア、64a…搬送路、64b…外側端部、64c…内側端部、66…回収部、68…第4壁部、68a…補助搬送部、68b…搬送面、70…第5壁部、70a…補助搬送部、70b…ローラ、72…傾斜面、72a…第1端部、72b…第2端部、72c…第3端部、72d…第4端部、74…ガイド、92…カーブコンベア、92a…搬送路、101…撮影手段、101A…撮影領域、102a…第1落下予兆検知センサ、102b…第2落下予兆検知センサ、103…調整部通過検知センサ、201…面積率検出領域、301…プロセッサ、302…メモリ、401…領域、402…領域、403…領域、GS…処理対象物群、S…処理対象物。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10