JP4381535B2 - 物品の積み付け段数検知システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、段積みされて搬送される物品の積み付け段数を検知する物品の積み付け段数検知システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般にダンボールで梱包された製品は、パレットと呼ばれる物流搬送用ボードに複数段積み付けられた状態で搬送される。
【0003】
パレットに積み付けられて物流センター等に入庫された段積み製品は、一旦荷卸された後倉庫に保管される。この際、倉庫に入庫高さに制限があるため、入庫される製品の段積み数を正確に把握する必要がある。また、入庫数量を管理するためにも段積み数を把握する必要が生じる場合がある。
【0004】
従来、段積み数の検知は、搬送コンベアで搬送中にコンベア上部に設置された超音波センサ、レーザ光センサ等によって搬送物の最上部とセンサ間の距離を測定して搬送物の高さを検出し、その検出値から品種毎の段数値を検索する等により搬送物の積み付け段数を検知する方法が行なわれていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、搬送物の上面は必ずしも平滑ではなく、超音波センサ、レーザ光センサ等は、搬送中においては十分な精度で高さの測定が困難であるため、正確な積み付け段数の検知ができないという問題点があった。また、超音波センサやレーザー光センサは、温度、湿度等環境条件への出力依存性が大きいことから屋外等の環境では使用できず、さらに構造、信号処理が複雑なためコストを削減することができないという問題点があった。
【0006】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであって、積み付け高さを精度よく検知することができ、積み付け段数を確実に検知することができる物品の積み付け段数検知システムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の特徴は、
搬送路を搬送されるパレット上に積み付けられた、荷重によりつぶれる傾向のある複数の物品の積み付け段数を検出する物品の積み付け段数検知システムであって、
物品に関する情報を読み取る物品情報検出部と、
前記搬送路の一方の側に異なる高さに設定された複数の投光部と、前記搬送路の他方の側に配設され、前記複数の投光部のそれぞれと同一高さに設定されそれぞれの投光部からの光を受光する複数の受光部とを有するセンサと、
搬送路を通過する物品によって前記センサの光路が遮られたことを検出し、その遮光された光路の高さを遮光高さHとして検出する高さ検出手段と、
前記遮光高さHと前記物品情報検出部からの物品1個あたりの高さhiとの比である実数値Dから、物品の積み付け段数を算出する段数算出手段と、を備え、
前記段数算出手段は、前記実数値Dとこの実数値Dに最も近い整数値との偏差δを算出する偏差算出手段と、この偏差δを所定の誤差限界設定値kと比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に応じてDが有効であるか無効であるかを判定する計測結果判定手段とを有することである。
【0008】
従って、複数の光電管を配設し、光電管の光路の遮光によって判断することとしたため、高さHを極めて精度よく検知することができ、しかも、ケースの荷重によるつぶれによって実際の高さがケース1つ当たりの高さと段数の積より小さな値であっても正確に段数の判定を行ない、積み付け段数を確実に検知することができる。また、投光部と受光部からなるセンサは、温度、湿度などの環境条件への出力依存性が低いことから屋外等の環境でも使用でき、さらに構造、信号処理が単純なため簡易な構成とすることができコストを削減することができる。
【0009】
また、複数の投光部及び前記複数の受光部の間隔は、等しいことが望ましく、さらに、複数の投光部のそれぞれから複数の受光部のそれぞれに至る光路は、同一鉛直面上に配置されているのが望ましい。
【0010】
本発明の第2の特徴は、センサの光路は、平面視において搬送路の進行方向に直角の方向に対して傾いていることである。
【0011】
従って、ケース積み付けに間隔がある場合または荷崩れによってケース間に間隔が生じて、光電管の光線が遮光されない場合があるが、このように構成することにより光線の通り抜けを防止し確実に遮光が可能となる。
【0014】
本発明の第3の特徴は、センサの投光部及び受光部による複数の光路のうち、最下部に位置する少なくとも1つの光路が、物品が載置されていない空のパレット通過時に遮光されるように、投光部と受光部とを配置したことである。
【0015】
このように構成することにより、当該システムによって空パレットの通過の検知を兼用でき、そのためのセンサを別途設ける必要がなくなる。
【0016】
本発明の第4の特徴は、投光部と受光部による複数の光路のうち少なくとも1つの光路が遮断されている期間内に、高さ検出手段によって遮光高さHの測定を複数回行うことである。
【0017】
このように構成することにより、1回の判定によって有効なケース段数値が得られない場合であっても、計測を繰返してそのうち所定回数の有効判定が得られればその値を段数値として決定することができ、測定の信頼性を高めることができる。
【0018】
本発明の第5の特徴は、複数の投光部及び前記複数の受光部の垂直方向の間隔が、搬送される前記物品のうち高さ寸法が最小である物品の高さ寸法の1/2以下であることである。このようにすることによって、物品が常に2以上のセンサを遮光するようにし、検出精度を向上させることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る物品の積み付け段数検知システムの実施の形態を図1ないし図3を参照して説明する。
【0020】
図1は、物品の積み付け段数検知システムを示す図である。この図において、符号1は、ローラコンベアを示す。このローラコンベア1上には、パレット3が載置されており、ローラコンベア1に沿って移動できるようになっている。このパレット3上には、一定のパターンで積み付けられた複数のケース5が載置されている。これら積み付けられた複数のケース5は、一般的には、荷重によりケース自体に多少のつぶれがあるため、ケース5の1ユニット当たりの高さ寸法hiにケース段数を乗じた値よりも、その積み付け高さは小さな値となっている。
【0021】
このようなローラコンベア1の両側には、センサ7が設けられている。このセンサ7は、図2に示すように、ローラコンベア1の両側に垂直上方へ突出して設けられた支柱9、11を有している。一方の支柱9には、下から光電管の投光部A1,A2,A3,…,Anが例えば40mm等の等間隔で配設されている。また、これと対向する支柱11には、投光部A1,A2,A3,…のそれぞれと同一高さに光電管の受光部B1,B2,B3,…,Bnが等間隔に配置されている。そして、それぞれの投光部A1,A2,A3,…,Anから発した光は、光路C1,C2,C3,…,Cnを経て、それぞれの受光部B1,B2,B3,…,Bnに到達するようになっている。そして、支柱9と支柱11との間のローラコンベア1上を積み付けされたケース5が通過すると、光路C1,C2,C3,…が遮断され、積み付け高さを検知できるようになっている。ここで、最上部の投光部An,受光部Bn,光路Cnの位置は、積み付けられた搬送物の最上部よりも高い位置となるように設定されている。また、最下部の投光部A1,受光部B1,光路C1の位置は、パレットの天面高さよりも低く設置されている。このようにすることによって、ケース5を積載しない空パレット3が搬送された場合でも、その通過を検知することができ、空パレット検知用のセンサを別途設ける必要がなくなる。
【0022】
また、投光部Aiと投光部Ai+1の垂直方向の間隔及び受光部Biと受光部Bi+1の垂直方向の間隔は、搬送される前記ケース5のうち高さ寸法が最小である物品の高さ寸法の1/2以下に設定されている。このようにすることによって、ケースが常に2以上のセンサを遮光するようにし、検出精度を向上させることができる。
【0023】
また、センサ7の投光部A1,A2,A3,…と受光部B1,B2,B3,…はそれぞれを結ぶ光路C1,C2,C3,…がコンベアの搬送方向Vに対して直角方向から、所定値以上の角度を持って配置されることが望ましい。このように設置すると、荷崩れ等によってケース間に隙間が生じた場合や、もともと積み付けパターンに間隔があるような場合であっても、光路がケースの隙間を抜けることなく、確実に遮光されるからである。これは、例えば、図3に示すように、積み付けられたケースに溝状の間隙Uがあった場合、光路Cxがコンベアの進行方向Vに垂直に設定されいると、光は、投光器Ax,光路Cx,受光器Bxの順に通過してしまい、積み付け高さを誤認する可能性がある。これに対して、光路がコンベアの進行方向Vに垂直の方向に対して一定の角度を有していれば、光は、投光器Ay,光路Cy,受光器Byの順に通過しようとするが、間隙Uから外れてしまうため、投光器Ayから受光器Byへ到達することができない。従って、間隙Uの存在に惑わされることなく積み付け高さを正確に測定することができる。
【0024】
このようなセンサ7を有するローラコンベア1において、パレット3に積載された搬送物が搬送されてくると、下部の光電管から搬送物の高さに対応した高さの光電管(図1においては光電管Biが該当する。)までが遮光される。そして、パレット天面から遮光された光電管Biまでの高さをセンサによる読取り高さHとして、高さ検出手段11で検出する。また、ケース5の1ユニットの高さhiは、コンベア脇部に取付けられたバーコードリーダ8によって搬送中にケースに付されたバーコードを読取ることによって当該商品が認識され、商品マスタと照合することによって求められる。
【0025】
以下、段数算出手段13において行われる段数dを求める手順を説明する。
【0026】
段積み箱は全て高さがつぶれる傾向にあるので、平均的にこれを考慮する必要がある。このため、読取り補正値sをHに加算し、H+sを実際の高さとする。
【0027】
次に、実数段数値Dを、実際高さH+sをケース高さhiで除した値として計算する。従って、Dは通常実数値となる。そして、Dと1nt(D+0.5)との偏差をδとする。ここで、1nt(D+0.5)は、Dの小数部が0.5よりも小さい場合はDの整数値を、Dの小数部が0.5以上の場合はDの整数値に1を加えた整数値を意味する。
【0028】
そして、δが誤差限界として設定された値k以下の場合は有効と判定し、1nt(D+0.5)を段数dとする。また、δがkよりも大きい場合は無効とする。 高さHの測定は3回行ない、そのうち2回以上有効判定が得られればその値を段数dと決定し、2回以上の有効判定が得られない場合は、再度測定を開始する。
【0029】
測定を開始してから、予め設定した時間t0以上の時間が経過した場合は、段数異常と判定する。
【0030】
このように上記実施の形態にあっては、ローラコンベア1を搬送されるパレット3上に積み付けられた複数の物品5の積み付け段数を検出する物品の積み付け段数検知システムにおいて、物品5に関する情報を読み取るバーコードリーダ8と、ローラコンベア1の一方の側に異なる高さに設定された複数の投光部A1,A2,A3,…と、前記搬送路の他方の側に配設され、前記複数の投光部A1,A2,A3,…のそれぞれと同一高さに設定されそれぞれの投光部からの光を受光する複数の受光部B1,B2,B3、…とを有するセンサ7と、ローラコンベア1を通過する物品5によってセンサ7の光路が遮られたことを検出し、その遮光された光路の高さを遮光高さHとして検出する高さ検出手段11と、遮光高さHとバーコードリーダからの物品1個あたりの高さhiとの比である実数値Dから物品の積み付け段数を算出する段数算出手段13とを備えているから、物品の積み付け高さを精度よく検知することができ、積み付け段数を確実に検知することができる。また、投光部Aiと投光部Ai+1の垂直方向の間隔及び受光部Biと受光部Bi+1の垂直方向の間隔を、搬送される前記ケース5のうち高さ寸法が最小である物品の高さ寸法の1/2以下に設定しているから、ケースが常に2以上のセンサを遮光することになり、検出精度を向上させることができる。また、投光部と受光部からなるセンサ7は、温度、湿度などの環境条件への出力依存性が低いことから屋外等の環境でも使用でき、さらに構造、信号処理が単純なため簡易な構成とすることができコストを削減することができる。
【0031】
なお、上記実施の形態においては、搬送路としてローラコンベア1を採用しているが、これに限る必要はなく、ベルトコンベア等、物品を搬送できるものであればどのようなものであってもよい。また、物品情報検出部として、バーコードリーダを採用しているが、これに限る必要はなく、物品の情報を検出できるものであれば他の手段でもよい。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、物品の積み付け高さを精度よく検知することができ、積み付け段数を確実に検知することができる。しかもケースの荷重によるつぶれによって実際の高さがケース1つ当たりの高さと段数の積より小さな値であっても正確に段数の判定を行なうことができる。また、投光部と受光部からなるセンサは、温度、湿度などの環境条件への出力依存性が低いことから屋外等の環境でも使用でき、さらに構造、信号処理が単純なため簡易な構成とすることができコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の物品の積み付け段数検知システムを示す斜視図。
【図2】図1に示す物品の積み付け段数検知システムのセンサを示す斜視図。
【図3】センサの光路を搬送方向に対して斜めにした状態を示す斜視図。
【符号の説明】
1 ローラコンベア
3 パレット
5 ケース
8 バーコードリーダ
7 センサ
11 高さ検出手段
13 段数算出手段
A1 投光部
B1 受光部
Claims (5)
- 搬送路を搬送されるパレット上に積み付けられた、荷重によりつぶれる傾向のある複数の物品の積み付け段数を検出する物品の積み付け段数検知システムであって、
物品に関する情報を読み取る物品情報検出部と、
前記搬送路の一方の側に異なる高さに設定された複数の投光部と、前記搬送路の他方の側に配設され、前記複数の投光部のそれぞれと同一高さに設定されそれぞれの投光部からの光を受光する複数の受光部とを有するセンサと、
搬送路を通過する物品によって前記センサの光路が遮られたことを検出し、その遮光された光路の高さを遮光高さHとして検出する高さ検出手段と、
前記遮光高さHと前記物品情報検出部からの物品1個あたりの高さhiとの比である実数値Dから、物品の積み付け段数を算出する段数算出手段と、を備え、
前記段数算出手段は、前記実数値Dとこの実数値Dに最も近い整数値との偏差δを算出する偏差算出手段と、この偏差δを所定の誤差限界設定値kと比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に応じてDが有効であるか無効であるかを判定する計測結果判定手段とを有することを特徴とする物品の積み付け段数検知システム。 - 前記センサの光路は、平面視において前記搬ふ送路の進行方向に直角の方向に対して傾いていることを特徴とする請求項1記載の物品の積み付け段数検知システム。
- 前記センサの投光部及び受光部による複数の光路のうち、最下部に位置する少なくとも1つの光路が、前記物品が載置されていない空のパレット通過時に遮光されるように、前記投光部と前記受光部とを配置したことを特徴とする請求項1に記載の物品の積み付け段数検知システム。
- 前記投光部と前記受光部による複数の光路のうち少なくとも1つの光路が遮断されている期間内に、前記高さ検出手段によって前記遮光高さHの測定を複数回行うことを特徴とする請求項3に記載の物品の積み付け段数検知システム。
- 前記複数の投光部及び前記複数の受光部の垂直方向の間隔は、搬送される前記物品のうち高さ寸法が最小である物品の高さ寸法の1/2以下であることを特徴とする請求項1に記載の物品の積み付け段数検知システム。
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