JP2010202403A - コンベヤシステムとコンベヤシステムでの重量測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コンベヤシステム上の荷の重量を、複数ランクに判別する。
【構成】
モータを備えたコンベヤに対して、コンベヤ上の荷の位置を検出し、検出器により検出したモータを停止させてからの荷の移動量により、荷の重量を判別する。
【選択図】 図２

Description

この発明はコンベヤシステムに関し、特に荷の重量測定に関する。

コンベヤシステムでは、搬送物品（荷）の重量を測定する必要があり、特許文献１：JP2000-335729Aは、コンベヤの搬送面から突き出すように、重量測定用のセンサを設けることを開示している。センサは上方に付勢され、かつ搬送面から所定長以上突き出さないように係止されている。そしてセンサへの付勢力を上回る重力が荷から加わるか否かで、荷の重量を軽重２ランクに判別できる。しかしながらこのようなセンサは既設のコンベヤシステムに後付けできず、比較的高価で、かつ摩耗及び経年変化の恐れがある。そこで発明者は、荷の重量を判別するための他の機構を検討し、この発明に到った。

JP2000-335729A

この発明の課題は、コンベヤシステム上の荷の重量を、複数ランクに判別する、新たな手法を提供することにある。
この発明の追加の課題は、安価なセンサを用いて、荷の重量を複数ランクに判別することにある。
この発明の追加の課題はまた、荷の重量を判別する際に、簡単かつ明確にしかも速やかに荷の位置を検出することにある。
この発明の追加の課題はまた、荷の重量を判別することにより、コンベヤシステムの能力を最大限に活用することにある。

この発明は、モータを備えたコンベヤと、該コンベヤ上の荷の位置を検出する検出器と、前記検出器により検出したモータを停止させてからの荷の移動量により、荷の重量を判別するための手段、とを設けたコンベヤシステムにある。検出器は、実施例に示す光電センサ等の他に、レーザ距離センサ等でも良い。

この発明はまた、モータを備えたコンベヤを設けたコンベヤシステムであって、
前記コンベヤに、荷を検出する第１の検出器と、該第１の検出器の下流側で、荷を検出する複数の第２の検出器と、前記第１の検出器が荷を検出したことにより前記モータを停止させるモータコントローラとを設けると共に、
前記第１の検出器が荷を検出した後の、前記第２の検出器の検出結果から、荷の重量を少なくとも軽／中／重の３ランクに判別する判別手段を設けたことを特徴とする。

この発明の重量測定方法は、
駆動モータを備えたコンベヤを設けたコンベヤシステムでの、荷の重量を測定するために、
前記コンベヤに、荷を光検出する第１の検出器と、該第１の検出器の下流側で、荷を検出する複数の第２の検出器とを設けるステップと、
前記第１の検出器が荷を検出したことに応じて、前記モータを停止させるステップと、
計量コンベヤを停止させた後の、前記第２の検出器の検出結果から、荷の重量を少なくとも軽／中／重の３ランクに判別するステップ、とを設けたことを特徴とする。

第２の検出器は少なくとも２個設けるが、３個以上設けると、荷の重量をより精細に判別できる。また荷は例えばパレットであるが、ケースあるいはトレイなどでも良い。コンベヤは例えばチェーンコンベヤであるが、ローラコンベヤ等の他のコンベヤでも良い。検出器は、光電センサ、赤外線センサ、あるいは超音波センサ等の非接触で荷を検出する検出器であるが、例えば第１の検出器と第２の検出器をリミットスイッチ等の接触型の検出器としても良い。この明細書において、コンベヤシステムに関する記載はそのまま重量測定方法にも当てはまり、逆に重量測定方法に関する記載はそのままコンベヤシステムにも当てはまる。

第１の検出器が荷を検出した時に、あるいは荷を検出してから所定の時間が経過した時などに、コンベヤの駆動モータを停止させると、荷は惰性によりコンベヤ上を移動して停止する。この際に荷が移動する距離は荷の重量を表し、チェーンコンベヤの場合は重い荷では移動量は小さく、かつ軽い荷では移動量が大きい。またローラコンベヤでは、荷が滑りやすいため、重い荷では移動量は大きく、かつ軽い荷では移動量が小さい。そこで荷が滑った長さを下流側の複数の第２の検出器で求めると、荷の重量を少なくとも軽／中／重の３ランクに判別できる。なお他の種類のコンベヤでも、モータを停止させた後の移動量はコンベヤの種類で定まるので、同様に荷の重量を判別できる。

この発明では、既設のコンベヤシステムに後付で検出器を設けることができる。また検出器を光、赤外線、超音波などの非接触で荷を検出するものとすると、摩耗や経年変化が少なく、かつ安価なセンサを用いることができる。そしてこの発明では、少なくとも複数の第２のセンサを設けるので、３以上のランクに荷の重量を判別できる。

好ましくは、前記第１の検出器が荷の前側の端面を検出した際に、前記モータコントローラでコンベヤを停止させる。第１の検出器で荷を検出するのは任意の位置で良いが、荷の前端を検出すると、任意の形状の荷に対して、簡単かつ明確に荷の位置を検出できる。しかもコンベヤ上で荷を検出するまでの搬送量を最小にできる。

また好ましくは、前記コンベヤの下流側に他のコンベヤを接続し、前記荷の重量ランクが重の際に、コンベヤの下流側のコンベヤの搬送速度を低くし、かつ前記荷の重量ランクが軽の際に、コンベヤの下流側のコンベヤの搬送速度を高くするように、下流側のコンベヤを制御する。このようにすると、軽量ランクの荷を高速で搬送することにより、コンベヤシステムでの搬送能力を増加させ、重量ランクの荷を低速で搬送することにより、コンベヤシステムに必要なモータの容量を小さくできる。

実施例のコンベヤシステムの要部平面図 実施例でのパレットの重量測定を示す図で、1)では計量コンベヤがパレットを搬送中で、2)でパレットの先端が検出ラインAに達したのでモータを停止させ、3)でモータ停止から所定時間後のパレットの先端位置を検出ラインB，Cにより検出して、パレットの重量を求め、4)で計量コンベヤを再起動すると共に、求めた重量に応じて下流側のコンベヤの搬送速度を制御する。 実施例での重量判別アルゴリズムを示すフローチャート

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図３に、実施例のコンベヤシステム２を示す。図において４は計量コンベヤで、荷の重量を測定するためのコンベヤである。軽量コンベヤ４は荷の計量用に単独で使用しても良いが、実施例では上流側にはコンベヤ５を接続し、下流側にはコンベヤ６，７を接続する。コンベヤ４〜７はそれぞれチェーンコンベヤで実現され、１５はチェーンコンベヤのスラットである。計量コンベヤ４には他のコンベヤ５，７よりも容量の大きなモータ８を接続し、コンベヤ５〜７には容量の小さいモータ９を接続する。モータ８，９は減速機を介して、コンベヤ５〜７を駆動する。１０〜１２はモータコントローラで、モータコントローラ１０は計量コンベヤ４のモータ８を、モータコントローラ１１，１２はコンベヤ５〜７のモータ９を駆動する。１３は光電センサで、超音波センサあるいは赤外線センサなどでも良く、コンベヤシステム２上の物品、例えばパレット３０の前端もしくは後端、を検出し、それらの検出ラインをA〜Eとする。そして検出ラインAを物品の前端が横切ると、モータコントローラ１０はモータ８を停止させ、所定時間後の検出ラインB，Cの信号から、物品の重量を少なくとも３ランクに判別する。

検出ラインDは物品の長さを測定するためのもので、例えば検出ラインDで物品の後端を検出した後、検出ラインAで物品の前端を検出するまでの時間から、長さを検出する。検出ラインEは下流側のコンベヤ７で荷の前端もしくは後端を検出し、荷の重量ランクに応じた制御が適正に行われているかどうかを確認する。検出ラインD，Eは設けなくても良い。

システムコントローラ２０はモータ８，９を制御し、判定部２１は検出ラインB，Cの信号から荷の重量を３ランクに判別する。この時、計量コンベヤ４上の荷の前端位置と荷の重量ランクとが判明するので、このデータをトラッキング部２２で記憶し、判別した荷の重量と推定位置とに基づいて、ドライバ２３により下流側のコンベヤ６，７のモータ９を制御する。そしてドライバ２３でのモータ９の制御データから荷の位置を推定し、トラッキング部２２のデータを更新する。さらにトラッキング部２２のデータから予測される時点で、検出ラインEにより物品の前端もしくは後端を検出するか否かから、トラッキング部２２のデータを検証する。

図２，図３に実施例での荷の重量測定を示し、３０はパレットで、その上部に複数の物品３１が載置されている。なお荷はケースもしくはトレイなどでも良い。図２の1)のように、計量コンベヤ４によりパレット３０を搬送する。この時、検出ラインDで物品の後端を検出した後、検出ラインAで物品の前端を検出するまでの時間から、パレット３０上の荷３１の搬送方向に沿った長さを求めることができる。そしてパレット３０の前端が検出ラインAとコンタクトすると、計量コンベヤ４のモータ８を停止させる。パレット３０には惰性があるので、パレット３０の前端は検出ラインAを越えて前進する。

チェーンコンベヤの場合、荷の重量が大きいほど滑走距離が短く、荷の重量が小さいほど滑走距離が長いことが経験的に知られている。これはチェーンコンベヤのスラットなどとパレットとの間の摩擦が重量によって変化し、荷の重量による惰性の増加よりも、荷の重量による摩擦力の増加の方が大きいためと考えられる。そこで、モータを停止させてから所定時間後の、言い換えると検出ラインAをパレット３０の前端が通過してから所定時間後の、検出ラインB，Cでの信号をチェックする。この時間はパレット３０が既に停止しているように選んでも良く、あるいはパレット３０が停止する前の時間を選んでも良い。

ここで検出ラインBがパレット３０を検出していない（オフ）の場合、パレット３０は重量級であると判別できる。検出ラインBがオンしてパレット３０とコンタクトしているが、検出ラインCがオフの場合、中量級であると判別できる。そして検出ラインCがオンの場合、パレット３０は軽量であると判別できる。このようにして、トラッキング部２２にパレットの現在位置と重量ランク及び好ましくは長さを登録する。次いで計量コンベヤを再起動し、パレット３０を下流側のコンベヤ６へ移動させる。

計量コンベヤ４では、途中でパレット３０を１回停止させるので、他のコンベヤ６よりも容量の大きなモータを用いる。下流側のコンベヤ６，７では、モータ９の容量を最大限利用するように制御する。即ち、例えばモータ９に付属の減速機の減速比を制御し、重量級の荷では減速比を大きくし、軽量級の荷では減速比を小さくすることにより、重量級の荷は低速で、中量級の荷は中速で、軽量級の荷は高速で搬送する。これによってモータ９の能力を最大限活用すると共に、高速で物品を搬送できる。

実施例では、計量コンベヤ４よりも下流のコンベヤ６，７での、パレット３０の搬送速度は重量に依存する。そこでトラッキング部２２で、各パレットに対してモータ９に適用した減速比から、パレットの現在位置をトラッキングする。そしてこの位置が正しいか否かを検出ラインEで検証する。また検出ラインDを用いて物品の長さを求めることにより、物品の後端位置をトラッキング部２２でトラッキングできるようにする。このようにすると、コンベヤ６，７に対してパレット３０がどのコンベヤ上に存在するのかを求めると共に、重量に応じた速度で搬送した際のパレット間の干渉を防止できる。

実施例では光電センサ１３により、非接触で物品の重量を３ランク以上に判別できる。センサ１３は容易に既存のコンベヤシステムに後付けでき、また物品と接触しないので、摩耗や経年変化が少ない。実施例ではパレットの前端を検出したが、後端を検出しても全く同様である。なお図示しないレーザ距離センサ等により、搬送方向に沿った荷の位置、例えば荷の前端位置を連続的に検出し、モータを停止させた後の荷の移動量により、荷の重量を判別しても良い。また実施例でモータを停止させるタイミングは、第１のセンサで荷を検出したとき、あるいはこれから短い所定の時間が経過した時、などとする。

２ コンベヤシステム
４ 計量コンベヤ
５〜７ コンベヤ
８，９ モータ
１０〜１２ モータコントローラ
１３ 光電センサ
１５ スラット
２０ システムコントローラ
２１ 判定部
２２ トラッキング部
２３ ドライバ
３０ パレット
３１ 物品
A〜E 検出ライン

Claims (5)

1. モータを備えたコンベヤと、該コンベヤ上の荷の位置を検出する検出器と、前記検出器により検出したモータを停止させてからの荷の移動量により、荷の重量を判別するための手段、とを設けたコンベヤシステム。
2. モータを備えたコンベヤを設けたコンベヤシステムであって、
   前記コンベヤに、荷を検出する第１の検出器と、該第１の検出器の下流側で、荷を検出する複数の第２の検出器と、前記第１の検出器が荷を検出したことにより前記モータを停止させるモータコントローラとを設けると共に、
   前記第１の検出器が荷を検出した後の、前記第２の検出器の検出結果から、荷の重量を少なくとも軽／中／重の３ランクに判別する判別手段を設けたことを特徴とする、コンベヤシステム。
3. 前記第１の検出器が荷の前側の端面を検出した際に、前記モータコントローラでコンベヤを停止させることを特徴とする、請求項２のコンベヤシステム。
4. 前記コンベヤの下流側に他のコンベヤが接続され、
   さらに前記荷の重量ランクが重の際に、コンベヤの下流側のコンベヤの搬送速度を低くし、かつ前記荷の重量ランクが軽の際に、コンベヤの下流側のコンベヤの搬送速度を高くするように、下流側のコンベヤを制御するための手段を設けたことを特徴とする、請求項２または３のコンベヤシステム。
5. 駆動モータを備えたコンベヤを設けたコンベヤシステムでの、荷の重量を測定するために、
   前記コンベヤに、荷を光検出する第１の検出器と、該第１の検出器の下流側で、荷を検出する複数の第２の検出器とを設けるステップと、
   前記第１の検出器が荷を検出したことに応じて、前記モータを停止させるステップと、
   計量コンベヤを停止させた後の、前記第２の検出器の検出結果から、荷の重量を少なくとも軽／中／重の３ランクに判別するステップ、とを設けたことを特徴とする、コンベヤシステムでの重量測定方法。

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