JP5359068B2

JP5359068B2 - 被搬送物の有無を検出するための検出装置

Info

Publication number: JP5359068B2
Application number: JP2008172681A
Authority: JP
Inventors: 寿和坂口
Original assignee: Nakanishi Metal Works Co Ltd
Current assignee: Nakanishi Metal Works Co Ltd
Priority date: 2008-07-01
Filing date: 2008-07-01
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2028-07-01
Also published as: JP2010013210A

Description

本発明は、コンベア装置における被搬送物の有無を検出するための検出装置に関するものである。

被搬送物の有無を検出するための検出装置として、コンベア、フォークリフト又はクレーン等の荷役機械に用いられるスライドフォークの先端フォーク上に荷を積載していることを検出する在荷検出装置において、先端フォークにリミットスイッチ（例えば、特許文献１参照。）等の検出器を設け、該検出器により先端フォークの受け部材に荷が積載されたことを検出し、この在荷検出信号を固定側へ伝達するための信号伝達用ケーブルをケーブルチェーン内に収容して保護する構成を採用するもの、前記荷役機械に用いられる物品移載装置における、水平方向に出退操作される可動側である物品移載用の載置部に、物品の有無を検出する物品検出部及びその検出情報を無線通信により外部に通信自在な無線通信部並びにこれらに電力を供給するバッテリーをユニット化して取り付けるとともに、固定側の制御部にも無線通信部を設け、前記可動側及び固定側の無線通信部間で無線通信を行い、物品検出部の検出情報を固定側の制御部に伝達するもの（例えば、特許文献２参照。）等がある。

特開２００３−３１０７３号公報（図１−２、図２０、図２２−２３）特開２００６−１６０５０６号公報（図２−７）

以上のような従来の被搬送物の有無を検出するための検出装置において、先端フォーク上の検出器の在荷検出信号をケーブルチェーン内に収容したケーブルにより固定側へ伝達する構成では、ケーブルチェーン等のケーブルをガイドするための部品が必要となり、ケーブルチェーン等が先端フォークのスライドに伴ってスライドフォークの長手方向に移動するため占有スペースが増大するとともに、ケーブルチェーン内で在荷検出信号用のケーブルが屈曲を繰り返して断線する場合があるし、屈曲による疲労により断線しにくい比較的高価なケーブルを使用する必要がある。

また、特許文献２の構成は、載置部上にバッテリーが必要となるため、該バッテリーの交換又は充電が煩わしいものであるし、バッテリーの電力が放電により低下した際に、在荷検出ができなくなる場合がある。その上、可動側載置部及び固定側制御部に無線通信部を設けて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）による無線通信を行って在荷検出情報を固定側制御部に伝達する構成であり、その構成が比較的複雑になる。

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、占有スペースの増大を抑制しながら、可動側の検出器と固定側との配線処理を不要としてケーブルの断線を防止することができ、可動側の検出器用バッテリーを不要にすることができる被搬送物の有無を検出するための検出装置を提供する点にある。

本発明に係る被搬送物の有無を検出するための検出装置は、前記課題解決のために、パッシブ型であるＲＦＩＤタグの半導体チップとアンテナとの接続を切り離して外部に取り出した電線の端子に、常時開形のスイッチを接続して検出器とし、コンベア装置における走行レールに沿って走行可能な搬送キャリアの被搬送物を支持する荷受け部材に、前記検出器を取り付け、前記被搬送物が前記荷受け部材に積載されると、前記常時開形のスイッチがオンになるように構成し、リーダがアンテナを通して前記ＲＦＩＤタグにコマンドメッセージを送信し、前記ＲＦＩＤタグからの応答メッセージを受信することができない場合は前記スイッチがオフである非検出状態とし、前記ＲＦＩＤタグからの応答メッセージを受信することができた場合は前記スイッチがオンである検出状態とするものである。

本発明に係る被搬送物の有無を検出するための検出装置によれば、ＲＦＩＤタグの半導体チップとアンテナとの接続を切り離して外部に取り出した電線の端子に常時開形のスイッチを接続してなるので、常時開形のスイッチがオフである状態では、リーダがアンテナを通してＲＦＩＤタグにコマンドメッセージを送信してもＲＦＩＤタグからの応答メッセージを受信することができないため、被搬送物により前記スイッチがオンになっていない状態（非検出状態）を認識することができ、被搬送物により前記スイッチがオンになった状態では、リーダが前記応答メッセージを受信することができるため、被搬送物により前記スイッチがオンになった状態（検出状態）を認識することができる。
したがって、リーダとＲＦＩＤタグとの交信の可否により、被搬送物の有無を検出することができる。

よって、荷受け部材に設置された常時開形のスイッチと該スイッチに接続されたＲＦＩＤタグとからなる極めて簡素な構成の検出器を用いて、該検出器のＲＦＩＤタグとリーダとの交信の可否を検出することにより、可動側の検出器と固定側との配線処理を不要としながら、被搬送物の有無を容易かつ確実に検出することができるので、占有スペースの増大を抑制することができるとともに、可動側の検出器と固定側との間のケーブルが屈曲の繰り返しにより断線することがないため、被搬送物の有無検出の信頼性を長期間にわたって確保することができる。

また、前記ＲＦＩＤタグがパッシブ型であるので、リーダから電磁誘導やマイクロ波を用いてＲＦＩＤタグに電力を供給することができることから、可動側の検出器用バッテリーを不要にすることができるため、検出器を特に小形化及び薄形化することができる。その上、バッテリーの交換又は充電作業を不要にすることができるため、保守コストの低減化を図ることができる。その上さらに、バッテリーの電力が放電により低下して検出が不能になるバッテリー切れの問題がなくなるため、被搬送物の有無検出の信頼性がさらに向上する。

次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。
なお、本明細書の以下の説明におけるスライドフォークでは、その伸縮方向（先端フォークが進退する方向）を前後方向（図２の矢印Ｆを前方）とし、左右は前方に向かっていうものとする。

図１〜図４は、本発明の実施の形態に係る被搬送物の有無を検出するための検出装置をスライドフォークの在荷検出に用いた例を示す説明図であり、図１はスライドフォークが縮んだ状態を示す斜視図、図２はスライドフォークが伸びた状態を示す斜視図、図３は縦断面図、図４（ａ）は検出器及びリーダ等を含む検出装置の構成例を示す斜視図、図４（ｂ）は検出器の概略構成図である。

図１〜図３に示すように、スライドフォーク１０は、固定フォーク１１、固定フォーク１１に対して長手方向にスライド可能に支持された中間フォーク１２、中間フォーク１２に対して長手方向にスライド可能に支持された先端フォーク１３、固定フォーク１１に対して中間フォーク１２を駆動してスライドさせる回転駆動装置１４及び図示しない駆動用チェーン等の駆動機構、並びに、中間フォーク１２のスライドに連動させて中間フォーク１２に対して先端フォーク１３をスライドさせる連動用チェーン１５，１６等の連動機構、並びに、先端フォーク１１の荷受け部材１７，１７に取り付けられ、在荷を検出する検出器２，２等からなる。

図２及び図３に示すように、固定フォーク１１の左右側壁内面には垂直ローラ１１Ａ，…及び水平ローラ１１Ｂ，…が、先端フォーク１３の左右側壁内面には垂直ローラ１３Ａ，…及び水平ローラ１３Ｂ，…が取り付けられており、中間フォーク１２の左右外側面には前後方向に延びる上下のガイド溝１２Ａ，１２Ｂ，…が形成されている。
したがって、固定フォーク１１左右の垂直ローラ１１Ａ，…及び水平ローラ１１Ｂ，…を中間フォーク１２左右の下側ガイド溝１２Ｂ，１２Ｂに係合させ、先端フォーク１３左右の垂直ローラ１３Ａ，…及び水平ローラ１３Ｂ，…を中間フォーク１２左右の上側ガイド溝１２Ａ，１２Ａに係合させることにより、前記のとおり、固定フォーク１１及び中間フォーク１２並びに中間フォーク１２及び先端フォーク１３は、前後方向に相対的にスライド可能となる。

また、図１〜図３に示すように、固定フォーク１１には、例えばハイポイドギヤやベベルキヤ等を用いた直交軸構成のギヤドモータである回転駆動装置１４が取り付けられ、該回転駆動装置１４の出力軸には左右方向軸まわりに回転する駆動用スプロケットが連結固定され、該駆動用スプロケット並びにアイドルスプロケット及びテンションスプロケットを掛け渡した駆動用チェーンの端末を中間フォーク１２の前後端部に固定しているため、回転駆動装置１４により駆動用スプロケットを介して駆動チェーンを駆動することにより、前記のとおり中間フォーク１２は固定フォーク１１に対して前後方向にスライドする。

さらに、中間フォーク１２の前部及び後部には、左右方向軸まわりに回転する連動用スプロケットが配設され、先端フォーク１３前端部に一端の端末が固定された連動用第１チェーン１５は、中間フォーク１２の後連動用スプロケットに掛け渡され、その他端の端末が固定フォーク１１前端部に固定され、先端フォーク１３後端部に一端の端末が固定された連動用第２チェーン１６は、中間フォーク１２の前連動用スプロケットに掛け渡され、その他端の端末が固定フォーク１１後端部に固定されるため、中間フォーク１２が固定フォーク１１に対して前後方向にスライドすると、中間フォーク１２の前後の連動用スプロケットが回転しながら前後の連動用第１チェーン１５又は連動用第２チェーン１６により先端フォーク１３が牽引されるため、中間フォーク１２の動作に連動して、先端フォーク１３が中間フォーク１２のスライド方向と同方向にスライドする。
なお、中間フォーク１２の動作に連動させて先端フォーク１３をスライドさせる連動機構の構成は、チェーン及びスプロケットを用いた上記のような構成に限定されるものではなく、ラック及びピニオンを用いる構成等であってもよい。

次に、検出装置１及び検出器２の構成について説明する。
検出装置１及び検出器２は、誘導磁界又は電波によって非接触で半導体メモリのデータを読み出すことができるＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）を応用したものであり、常時開形のスイッチ４がオフでＲＦＩＤタグ３とリーダ（読み取り装置）５との交信を不能とした交信不能状態（非検出状態）、及び、常時開形のスイッチ４がオンでＲＦＩＤタグ３とリーダ５との交信を可能とした交信可能状態（検出状態）の２状態になる。

図４（ａ）に示すように、詳細は後述する検出装置２は、荷受け部材１７の基体１８に取り付けた、ＲＦＩＤタグ３と、例えばリミットスイッチ（接点スイッチ）である常時開形のスイッチ４とからなる。
また、検出装置１は、検出装置２と、地上側に設置した、例えば、リーダ５（リーダライタであってもよい。）、プロトコルコンバータ６及びプログラマブルコントローラ７とからなる。

ここで、リーダ５は、制御装置５Ａとアンテナ５Ｂとからなり、アンテナ５Ｂを通してＲＦＩＤタグ３にコマンドメッセージを電波８で送信するとともにアンテナ５Ｂを通してＲＦＩＤタグ３からの応答メッセージを電波で受信するものであり、プロトコルコンバータ６は、リーダ５とプログラマブルコントローラ７との通信を自動的に行うための通信手順の変換器であり、プログラマブルコントローラ７は検出器２の信号を用いて各装置をシーケンス制御するものである。
なお、アンテナ５Ｂは、前記交信可能状態でＲＦＩＤタグ３との交信が可能な適宜位置に設置される。

図４（ｂ）に示すように、検出器２は、ＲＦＩＤタグ３の半導体チップ３Ａとアンテナ３Ｂとの接続を切り離して外部に取り出した電線の端子３Ｃ，３Ｄに常時開形のスイッチ４を接続して構成され、半導体チップ３Ａは、例えば、無線通信用のＲＦ回路、ロジック回路及び半導体メモリ等から構成される。
また、ＲＦＩＤタグ３は、耐衝撃性や耐環境性を考慮して樹脂封入型としており、該樹脂から前記端子３Ｃ，３Ｄを外部に出しているとともに、金属面にそのまま取り付けて使用することができる金属対応型としている。
なお、端子３Ｃ，３Ｄは、常時開形のスイッチ４が接続される電気接点があればよく、電線の端末そのものあってもよいし、コネクタ等を接続したものであってもよい。

図１〜図３及び図４（ａ）において、荷受け部材１７に図示しない検出体である荷を積載していない状態では、アクチュエータである揺動レバー９が押し下げられないことから、常時開形のスイッチ４がオフでありＲＦＩＤタグ３が動作しないため、リーダ５がアンテナ５Ｂを通してＲＦＩＤタグ３にコマンドメッセージを送信しても、ＲＦＩＤタグ３からの応答メッセージを受信することができない（前記交信不能状態及び非検出状態）。
これに対して、荷受け部材１７に図示しない荷を積載している状態では、揺動レバー９が押し下げられて常時開形のスイッチ４がオンになっておりＲＦＩＤタグ３が動作するため、リーダ５がアンテナ５Ｂを通してＲＦＩＤタグ３にコマンドメッセージを送信すれば、ＲＦＩＤタグ３からの応答メッセージを受信することができる（前記交信可能状態及び検出状態）。

以上のとおり、リーダ５とＲＦＩＤタグ３との交信の可否（前記交信不能状態であるか、前記交信可能状態であるか）を識別することにより、荷受け部材１７に荷を積載していない状態（非検出状態）であるか、荷受け部材１７に荷を積載した状態（検出状態）であるかを認識することができる。
よって、検出位置に常時開形のスイッチ４を設置した、該スイッチ４とＲＦＩＤタグ３とからなる極めて簡素な構成の検出器２を用いて、該検出器２のＲＦＩＤタグ３とリーダ５との交信の可否を検出することにより、可動側の検出器２と固定側との配線処理を不要としながら、荷の積載の有無を容易かつ確実に検出することができるので、占有スペースの増大を抑制してスライドフォーク１０の使い勝手を良くすることができるとともに、先端フォーク１３の伸縮により在荷検出信号用のケーブルが屈曲の繰り返しにより断線することがないため、在荷検出の信頼性を長期間にわたって確保することができる。

ここで、ＲＦＩＤタグ３がパッシブ型であると、リーダ５から電磁誘導やマイクロ波を用いてＲＦＩＤタグ３に電力を供給することができることから、可動側の検出器用バッテリーを不要にすることができるため、検出器２を特に小形化及び薄形化することができる。
その上、バッテリーの交換又は充電作業を不要にすることができるため、保守コストの低減化を図ることができる。その上さらに、バッテリーの電力が放電により低下して検出が不能になるバッテリー切れの問題がなくなるため、在荷検出の信頼性がさらに向上する。

図５は、本発明の実施の形態に係る被搬送物の有無を検出するための検出装置をハンガーの在荷検出に用いた例を示す斜視図である。
ハンガー２０は、図示しない走行レールに沿って走行可能な搬送キャリアに吊り下げられて被搬送物を支持するものであり、オーバーヘッドコンベアに使用される。
このようなハンガー２０における被搬送物の在荷検出は、在荷検出用の検出器からの配線処理が困難であるため従来は行われていなかった。
しかし、ハンガー２０の荷受け部材１７，…に前記検出器２，…を取り付けておけば、前述のとおり、図示しないリーダ５とＲＦＩＤタグ３との交信の可否を識別することにより、荷受け部材１７，…に荷を積載していない状態（非検出状態）であるか、荷受け部材１７，…に荷を積載した状態（検出状態）であるかを認識することができるため、従来叶わなかったハンガー２０の在荷検出が可能となる。

本発明の実施の形態に係る被搬送物の有無を検出するための検出装置をスライドフォークの在荷検出に用いた例を示す斜視図であり、スライドフォークが縮んだ状態を示している。同じくスライドフォークが伸びた状態を示している。同じく縦断面図である。（ａ）は検出器及びリーダ等を含む検出装置の構成例を示す斜視図であり、（ｂ）は検出器の概略構成図である。本発明の実施の形態に係る被搬送物の有無を検出するための検出装置をハンガーの在荷検出に用いた例を示す斜視図である。

１検出装置
２検出器
３ＲＦＩＤタグ
３Ａ半導体チップ
３Ｂアンテナ
３Ｃ，３Ｄ端子
４常時開形のスイッチ
５リーダ
５Ａ制御装置
５Ｂアンテナ
６プロトコルコンバータ
７プログラマブルコントローラ
８電波
９揺動レバー（アクチュエータ）
１０スライドフォーク
１７荷受け部材
２０ハンガー

Claims

パッシブ型であるＲＦＩＤタグの半導体チップとアンテナとの接続を切り離して外部に取り出した電線の端子に、常時開形のスイッチを接続して検出器とし、コンベア装置における走行レールに沿って走行可能な搬送キャリアの被搬送物を支持する荷受け部材に、前記検出器を取り付け、前記被搬送物が前記荷受け部材に積載されると、前記常時開形のスイッチがオンになるように構成し、リーダがアンテナを通して前記ＲＦＩＤタグにコマンドメッセージを送信し、前記ＲＦＩＤタグからの応答メッセージを受信することができない場合は前記スイッチがオフである非検出状態とし、前記ＲＦＩＤタグからの応答メッセージを受信することができた場合は前記スイッチがオンである検出状態とする、被搬送物の有無を検出するための検出装置。