JP6026496B2 - 段ボール製造装置用の原紙計測システム - Google Patents

Description

この発明は、段ボール製造装置用の原紙計測システムに関し、特に、使用された原紙ロールの残長さを計測する段ボール製造装置用の原紙計測システムに関する。

従来、使用された原紙ロールの残長さを計測する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、原紙ロールが装着される原紙掛けと、原紙掛けに装着された原紙ロールの１回転を検出する１回転センサと、原紙の紙継ぎを行うスプライサと、原紙ロールからスプライサ内に送られた原紙の送り量（移動距離）を計測する移動量計測器とを備えた残長測定装置が開示されている。１回転センサは原紙掛けに内蔵され、移動量計測器はスプライサに内蔵されている。つまり、残長測定装置は、原紙掛けおよびスプライサを含む段ボール製造装置と一体化されている。残長測定装置は、１回転センサおよび移動量計測器の各計測結果から原紙ロール１回転あたりの原紙送り量を求めることにより、原紙ロールの残長さを算出する。

原紙ロールの残長さを計測する方法は、上記の他、作業者が原紙ロールの寸法を実測し、原紙ロール寸法と残長さとを対応付けた対応表から残長さを割り出す方法などがある。得られた原紙ロールの残長さは、たとえば業務終了時に原紙の種類毎に集計され、原紙ロールの発注などの在庫管理に利用される。

特開２０１４−１３３６０５号公報

しかしながら、上記特許文献１の残長測定装置は段ボール製造装置に内蔵（一体化）されており、残長測定装置を内蔵しない既存の設備（原紙掛けやスプライサ）の置き換えが必要になるため、既存設備に対する導入（後付け）が困難であるという問題点がある。また、上記特許文献１では、原紙ロールの回転や原紙の送り量を検出する接触式の検出方式を採用しているため、１回転センサおよび移動量計測器のメンテナンスの負担が大きく、作業者の負担が大きいという問題点もある。一方、作業者が手作業で残長さを計測する方法についても、煩雑で作業者の負担が大きいという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、既存設備に対しても導入が容易で、かつ、作業者の負担軽減が可能な段ボール製造装置用の原紙計測システムを提供することである。

上記目的を達成するために、この発明による段ボール製造装置用の原紙計測システムは、段ボール製造装置に装着される原紙ロールを撮影する撮影装置と、撮影装置の撮影画像から得られた原紙ロールの径寸法と、原紙ロールの未使用時の径寸法および原紙長さとに基づいて、原紙ロールの現在の残長さを取得する制御装置とを備える。

この発明の一の局面による段ボール製造装置用の原紙計測システムでは、上記のように、段ボール製造装置に装着される原紙ロールを撮影する撮影装置と、撮影装置の撮影画像から得られた原紙ロールの径寸法と、原紙ロールの未使用時の径寸法および原紙長さとに基づいて、原紙ロールの現在の残長さを取得する制御装置とを設けることによって、原紙ロールを外部から撮影するだけで原紙ロールの残長さを計測することができる。そのため、既存設備の置き換えを要することなく、既存の段ボール製造装置に対しても容易に原紙計測システムを導入（後付け）することができる。また、撮影装置による撮影という非接触の計測方法を採用するため、撮影装置等のメンテナンスも容易になる。そして、作業者自身が原紙ロールの寸法を実測する必要がなくなるので、原紙ロールの残長さ計測のための作業者の負担を軽減することができる。以上から、本発明によれば、既存設備に対しても導入が容易で、かつ、作業者の負担軽減が可能な原紙計測システムを提供することができる。

上記一の局面による段ボール製造装置用の原紙計測システムにおいて、好ましくは、撮影装置は、段ボール製造装置に装着される際の原紙ロールと、段ボール製造装置から取り出される際の原紙ロールとをそれぞれ撮影するように構成され、制御装置は、段ボール製造装置への装着時の原紙ロールの第１残長さと、段ボール製造装置から取り出し時の原紙ロールの第２残長さとをそれぞれ取得するように構成されている。このように構成すれば、原紙ロールの使用開始時（第１残長さ）と使用終了時（第２残長さ）との両方の残長さを把握することができる。これにより、毎回の計測結果によって原紙ロールの使用に伴う残長さの変化（使用量の履歴）を把握することができるので、たとえば同一種類の原紙ロールが在庫として複数存在する場合などにも、個々の原紙ロールの在庫管理を容易化することができる。

この場合、好ましくは、複数の原紙ロールの在庫情報を記憶するサーバ装置をさらに備え、制御装置は、サーバ装置の在庫情報と、第１残長さとに基づいて、段ボール製造装置に装着された原紙ロールを在庫情報の内から特定し、特定した原紙ロールの第２残長さを在庫情報に反映させるように構成されている。このように構成すれば、今回取得された第１残長さは、同一の原紙ロールに対する前回計測時の第２残長さに対応することから、在庫情報のうちで第１残長さが対応する原紙ロールを容易に特定することができる。そして、特定した原紙ロールの使用終了時には、計測された第２残長さを在庫情報に反映することができるので、業務終了時などの計測結果の集計作業を要することなく、容易に、原紙ロールの在庫管理を自動化することができる。また、在庫管理には、原紙ロール毎にＩＣタグなどを取り付け、原紙ロールを使用する度に読み取りおよび情報更新を行う手法や、ラベル発行機で発行したラベルを原紙ロールに貼り付けて管理する手法も知られているが、本発明によれば、ＩＣタグやリーダ／ライタ装置を導入したり、ラベルを発行して原紙ロールに貼付したりすることなく、自動化された在庫管理が可能となる。

上記原紙ロールの在庫情報を記憶するサーバ装置を備える構成において、好ましくは、表示装置をさらに備え、制御装置は、第１残長さに基づいて識別可能な原紙ロールの候補が在庫情報に複数存在する場合に、複数の原紙ロールの候補を表示装置に表示し、原紙ロールの候補の選択を受け付けることによって、段ボール製造装置に装着された原紙ロールを在庫情報の内から特定するように構成されている。このように構成すれば、取得した第１残長さに対応する原紙ロールの在庫が複数存在した場合にも、表示された候補の中から使用する原紙ロールを作業者が選択するだけで、容易かつ確実に原紙ロールを特定することができる。これにより、ＩＣタグや、識別用ラベルの発行などシステム導入負担の大きい手法による在庫の個別管理を要することなく、簡易な方法で原紙ロールの在庫管理を精度良く（管理ミスを少なく）行うことができるようになる。

上記一の局面による段ボール製造装置用の原紙計測システムにおいて、好ましくは、撮影装置は、段ボール製造装置に装着される際の原紙ロール全体の外周面の平面画像を上方から撮影するように設けられており、制御装置は、撮影装置の撮影画像から、原紙ロールの径寸法と、原紙ロールの幅寸法とを取得するように構成されている。なお、本発明において原紙ロールの幅寸法とは、原紙ロールの巻回軸線方向の長さを意味する。このように構成すれば、原紙ロールの残長さ計測のための原紙ロールの径寸法のみならず、原紙ロールの幅寸法を同一の撮影画像から一度に取得することができる。これにより、原紙ロールの在庫管理を行う場合に、残長さのみならず幅寸法の対応関係にも基づいて原紙ロールの特定が可能となるので、原紙ロールの在庫管理を容易に精度良く行うことができる。

本発明によれば、上記のように、既存設備に対しても導入が容易で、かつ、作業者の負担軽減が可能な段ボール製造装置用の原紙計測システムを提供することができる。

本発明の一実施形態による原紙計測システムを説明するためのブロック図である。 段ボール製造装置の一例を示した模式図である。 段ボール製造装置の原紙スタンドおよび撮影装置を示した模式的な斜視図である。 サーバ装置の在庫情報を説明するための図である。 表示装置に表示される表示画面の一例を示した図である。 撮影画像から取得される径寸法を説明するための図である。 本発明の一実施形態による原紙計測システムにおける残長さの計測処理を説明するためのフロー図である。 撮影画像からの径寸法の取得方法の変形例を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１〜図６を参照して、一実施形態による段ボール製造装置（コルゲータ）用の原紙計測システム１００（以下、原紙計測システム１００という）について説明する。

図１に示すように、本実施形態による原紙計測システム１００は、段ボール製造装置１１０における生産管理システム２００の一部または生産管理システム２００と連携するシステムとして構成される。生産管理システム２００は、段ボール製造装置１１０による段ボールシート製造工程の管理や、原紙（原紙ロール１）の在庫管理などを行うシステムである。

生産管理システム２００は、原紙計測システム１００およびコルゲータ管理装置１２０を含んでおり、ネットワークを介して段ボール製造装置１１０を管理する。コルゲータ管理装置１２０は、段ボール製造装置１１０の動作制御や、製造ロットの管理を行う機能を有する。原紙計測システム１００は、生産管理システム２００のうち原紙ロール１（図２参照）の在庫管理機能に関わり、段ボールシートの製造に使用される原紙ロール１の残長さの計測を行う。計測された残長さの情報は、原紙ロール１の在庫管理および発注を行うための在庫情報の把握などに利用される。

［段ボール製造装置の概要］
まず、本実施形態による原紙計測システム１００により原紙の計測が行われる段ボール製造装置１１０について説明する。段ボール製造装置１１０は、ロール状に巻かれた原紙（原紙ロール）を使用して、段ボールシートを製造する装置である。

段ボール製造装置１１０は、図２に示すように、ロールスタンド１１、スプライサ１２、シングルフェーサ１３、ダブルフェーサ１４、カッタ１５およびスタッカ１６を主として備えている。図２の段ボール製造装置１１０は、５つのロールスタンド１１を備え、５枚の原紙（３枚のライナおよび２枚の中芯）を貼り合わせて２段（波状の中芯部が２層）の段ボールを製造可能な装置の例を示している。ライナは、段ボールの表面および中間に設けられる平坦な原紙であり、中芯は波状に段成形される原紙である。

各ロールスタンド１１は、それぞれ２つの原紙ロール１を回転可能に保持する。スプライサ１２は、ロールスタンド１１毎に設けられ、原紙ロール１の切替時に紙継ぎを行う。シングルフェーサ１３は、ライナと中芯とを貼り合わせて片面段ボールシートを形成する。ダブルフェーサ１４は、２つのシングルフェーサ１３からそれぞれ送られる２つの片面段ボールシートと、ライナとの３枚のシートを貼り合わせて、２段（ダブル）の段ボールシートを形成する。シングルフェーサ１３およびダブルフェーサ１４の上流側には、それぞれ、シートを加熱するヒータ１７が設けられている。また、ダブルフェーサ１４の上流側には、シートに糊付けを行うグルーイングマシン１８が配置されている。貼り合わされた２段（ダブル）の段ボールシートは、スリッタスコアラ１９によって罫線（折り曲げ線）や切り込みを形成され、カッタ１５によって所定長さに切断された後、スタッカ１６に積み上げられて貯留される。

５つのロールスタンド１１に装着される原紙ロール１の原紙には、たとえば、段（波形状）の高さおよび単位長さ当たりの段数の異なる２種類の中芯（Ａ芯、Ｂ芯）と、Ａ芯用の裏ライナ、Ｂ芯用の裏ライナおよび共通の表ライナの３種類のライナとの５種類が使用される。したがって、段ボール製造装置１１０は、ＡＢ段の２段の段ボールの他、Ａ段のみまたはＢ段のみの１段の段ボールを選択的に製造することが可能である。

図３に示すように、原紙ロール１は、所定幅寸法の原紙が円柱状に巻回されたものであり、径方向の表面である外周面２と、巻回軸方向の端面３とを有する。原紙ロール１の径方向中心には、巻回用の紙管の内面からなる中心孔４がある。

原紙ロール１は、図２に示した原紙の搬送方向（Ｘ方向）と交差する方向（Ｙ方向）に延びる一対のレール２０上に載置され、一対のレール２０間をＹ方向に移動可能な搬送装置２１によって、ロールスタンド１１に搬送される。一対のレール２０は、互いに向かい合う方向に下り傾斜となっており、一対のレール２０の中間位置に原紙ロール１を保持する。搬送装置２１は、一対のレール２０の間で、原紙ロール１の端面３の下部と係合（チャック）して、原紙ロール１を搬送する。原紙ロール１は、ロールスタンド１１とＸ方向に並ぶ位置までＹ方向に搬送され、ロールスタンド１１のアーム１１ａにチャック（装着）されることによって、巻回軸回りに回転可能に保持される。１日の作業終了時や、製造ロット分の製造終了時には、搬送装置２１によって原紙ロール１がロールスタンド１１からＹ方向の逆向きに搬送される（払い出される）。

ロールスタンド１１に装着される原紙ロール１は、新原紙（未使用の原紙）の場合だけでなく、半端原紙（途中まで使用された原紙）の場合もある。段ボールシートの多品種生産の結果、同一種類の原紙について、新原紙のロールや半端原紙のロールが複数、在庫として保管されることになる。

［原紙計測システムの構成］
次に、原紙計測システム１００の構成について説明する。図１に示すように、原紙計測システム１００は、サーバ装置３０と、撮影装置４０と、制御装置５０とを含む。コルゲータ管理装置１２０と、サーバ装置３０と、制御装置５０とは、有線または無線のネットワークを介して互いに接続されている。

サーバ装置３０は、生産管理システム２００全体のサーバ装置であってもよいし、生産管理システム２００の上位サーバ装置１３０（二点鎖線参照）と連携するように構成される原紙計測システム１００専用のサーバ装置であってもよい。ここでは、原紙計測システム１００のサーバ装置３０が生産管理システム２００と共通のサーバ装置である場合の例を説明する。

サーバ装置３０は、ＣＰＵ、メモリおよび記憶装置を備えたＰＣにより構成されている。サーバ装置３０は、複数の原紙ロール１の在庫情報３１を記憶している。図４に示すように、在庫情報３１は、原紙ロール１の識別番号３１ａ、原紙種類３１ｂ、幅寸法Ｗ、銘柄３１ｃ（メーカー名）、初期の原紙長さＬｓ、初期直径Ｄｓ、使用日時３１ｄ、残長さＬｐ、および、ロット番号３１ｅなどを含む。

識別番号３１ａは、たとえば原紙メーカーによって付与される固有の製造番号や、原紙ロール１の入庫時に付される固有の番号であり、個々の原紙ロール１を一意に特定するものである。原紙種類３１ｂは、坪量や紙質による原紙の品種であり、ｋ５、ｋ６などの記号で表される。幅寸法Ｗは、原紙ロール１の巻回軸線方向の長さである。幅寸法Ｗは、５０ｍｍ間隔で規格が存在し、一般に８５０ｍｍ〜２０００ｍｍの範囲である。原紙長さＬｓは、入庫時の未使用状態の原紙ロール１の総長さである。初期直径Ｄｓは、入庫時の未使用状態の原紙ロール１の直径であり、一般に、８０ｃｍ〜１．２ｍ程度の範囲である。使用日時３１ｄは、原紙ロール１が最後に使用された日時である。残長さＬｐは、使用された原紙ロール１の残りの総長さである。ロット番号３１ｅは、段ボール製造の順番を表す番号であり、コルゲータ管理装置１２０から取得される。

在庫情報３１のうち、識別番号３１ａ、原紙種類３１ｂ、幅寸法Ｗ、銘柄３１ｃ、原紙長さＬｓおよび初期直径Ｄｓは、その原紙ロール１の入荷（入庫）時または初期の使用時にサーバ装置３０に入力される情報である。使用日時３１ｄ、ロット番号３１ｅおよび残長さＬｐは、原紙ロール１が段ボール製造装置１１０において使用される度に付与（更新）される情報である。

図１に戻って、撮影装置４０は、段ボール製造装置１１０に装着される原紙ロール１を撮影するように構成されている。撮影装置４０は、たとえばＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサなどのイメージセンサを有するカメラであり、制御装置５０に撮影画像を出力する。撮影装置４０としては、ＷＥＢカメラなどの安価なカメラを採用することができる。図３に示すように、撮影装置４０は、ロールスタンド１１に装着される全ての原紙ロール１を撮影可能なように、２本の原紙ロール１を装着可能な各ロールスタンド１１に対して２つずつ設けられている。

本実施形態では、撮影装置４０は、段ボール製造装置１１０に装着される際の原紙ロール１全体の外周面２の平面画像を上方（Ｚ１方向）から撮影するように設けられている。具体的には、撮影装置４０は、ロールスタンド１１へ原紙ロール１を供給するためのレール２０の上方位置（Ｚ１側位置）に、撮影光軸を下向き（Ｚ２方向）にして配置される。設置高さは、撮影装置４０の画素数および画角（撮影範囲）にもよるが、床面から２ｍ〜２．５ｍ程度の高さ位置に設置すればよい。撮影装置４０は、段ボール製造装置１１０の製造ラインを構成するための梁材２２に直接、または、ステーなどを介して固定設置されている。撮影装置４０は、Ｙ方向に沿って搬送される原紙ロール１が撮影装置４０の下方を通過する際に、移動中の原紙ロール１を全体が写るように上方から撮影する。

撮影装置４０は、段ボール製造装置１１０に装着される際の原紙ロール１と、段ボール製造装置１１０から取り出される際の原紙ロール１とをそれぞれ撮影するように構成されている。すなわち、撮影装置４０は、原紙ロール１がロールスタンド１１に向けてＹ方向に搬送されてロールスタンド１１に装着される時に撮影を行い、使用後の原紙ロール１がロールスタンド１１から払い出される時にも撮影を行う。

制御装置５０は、段ボール製造装置１１０の５台のロールスタンド１１に対応して、複数設けられている。具体的には、制御装置５０は、１台のロールスタンド１１に対して１つずつ（合計５つ、図１参照）設けられている。それぞれの制御装置５０は、各ロールスタンド１１に設置される２つの撮影装置４０と有線または無線により接続されている。

制御装置５０は、ＣＰＵ、メモリおよび記憶装置を備えたＰＣにより構成されている。また、制御装置５０は、表示装置５１および入力装置と接続されている。本実施形態では、表示装置５１はタッチパネルを備えたディスプレイであり、入力装置を兼ねている。記憶装置に記憶されたプログラム（ソフトウェア）をＣＰＵが実行することにより、ＰＣが原紙計測システム１００の制御装置として機能する。

制御装置５０は、撮影装置４０の撮影画像ＩＭ（図５参照）から原紙ロール１の特定および原紙ロール１の残長さの計測を行い、計測した残長さをサーバ装置３０の在庫情報３１に反映する機能を有している。以下、制御装置５０の各機能について説明する。

［残長さの計測］
まず、制御装置５０は、撮影画像ＩＭから、原紙ロール１の径寸法（直径）Ｄｐと、原紙ロール１の幅寸法Ｗとを取得するように構成されている。

図５に示すように、制御装置５０は、撮影画像ＩＭにおける原紙ロール１の径方向のピクセル数および幅方向のピクセル数から、原紙ロール１の径寸法Ｄｐと幅寸法Ｗとを取得する。制御装置５０は、移動中の原紙ロール１の撮影画像ＩＭを撮影装置４０から複数回取り込み、各撮影画像ＩＭから取得された値の平均値を径寸法Ｄｐおよび幅寸法Ｗとして採用する。

ここで、図６に示すように、撮影装置４０は原紙ロール１の上方から撮影を行うため、撮影画像ＩＭから取得される半径Ｒｐ（Ｒｐ＝Ｄｐ／２）と、実際の半径Ｒｒとは、誤差Ｅを含んでいる。ただし、たとえば撮影装置４０の高さＨを２ｍ、原紙ロール１の直径を１ｍとした場合、半径Ｒｐと、実際の半径Ｒｒとの誤差Ｅは１５ｍｍ程度であり、原紙ロール１の長さに換算すると９０ｍ程度の誤差になる。原紙ロール１の総長さは数千ｍに及ぶため、在庫管理の目的上、この誤差を無視することができる。また、半径Ｒｐと実際の半径Ｒｒとの誤差Ｅは、原紙ロール１の直径が小さくなるにつれて減少していくため、残長さが小さくなっても十分な精度を確保することができる。なお、撮影画像ＩＭから取得される半径Ｒｐと実際の半径Ｒｒとの関係を予め求めておき、誤差Ｅを補正するようにしてもよい。

次に、制御装置５０は、撮影装置４０の撮影画像ＩＭから得られた原紙ロール１の径寸法Ｄｐ（半径Ｒｐ）と、原紙ロール１の初期直径Ｄｓ（半径Ｒｓ）および原紙長さＬｓとに基づいて、原紙ロール１の現在の残長さＬｐ（図５参照）を取得するように構成されている。

ここで、原紙の厚みを一定とすると、巻回された原紙の総長さ（残長さ）と原紙の全断面積とは比例する。そのため、原紙ロール１の残長さＬｐは、たとえば未使用時の原紙ロール１の断面積および原紙長さと、撮影時の原紙ロール１の断面積との面積比によって、取得することができる。具体的には、原紙ロール１の残長さＬｐは、下式（１）を用いて算出することができる。
Ｌｓ：π×Ｒｓ^２＝Ｌｐ：π×Ｒｐ^２
Ｌｐ＝Ｌｓ×{（π×Ｒｐ^２）／（π×Ｒｓ^２）}・・・（１）
ここで、未使用時の原紙長さ（総長さ）がＬｓ、未使用時の半径がＲｓ（Ｒｓ＝Ｄｓ／２）であり、撮影画像から得られた原紙ロールの半径をＲｐ（Ｒｐ＝Ｄｐ／２）、撮影時点の原紙ロールの残長さをＬｐとする。

制御装置５０は、上記式（１）を用いて、原紙ロール１の現在の残長さＬｐを取得する。なお、残長さＬｐの取得方法は、これに限られない。上記式（１）とは異なる算出式を用いてもよい。また、初期直径Ｄｓおよび原紙長さＬｓと、計測時の径寸法Ｄｐおよび残長さＬｐとを対応付けたテーブルを予め作成しておき、現在の径寸法Ｄｐに最も近い残長さＬｐの値をテーブルから読み出したりしてもよい。

［表示画面の説明］
次に、制御装置５０による画面表示について説明する。図５に示すように、制御装置５０は、原紙ロール１の残長さＬｐを計測する際に、表示装置５１に表示画面６０を表示させるように構成されている。

表示画面６０には、撮影画像ＩＭ、モード切替ボタン６１、原紙情報表示欄６２、原紙情報入力欄６３、調整入力欄６４および計測結果表示欄６５が含まれている。

撮影画像ＩＭの上方には、撮影装置４０の設置位置を示す情報が表示される。図５では、「Ａ芯」のロールスタンドの「レール２」に設置された撮影装置であることが示されている。

ここで、本実施形態では、制御装置５０は、段ボール製造装置１１０への装着時の原紙ロール１の第１残長さＬ１と、段ボール製造装置１１０からの取り出し時の原紙ロール１の第２残長さＬ２とをそれぞれ取得するように構成されている。以下では、装着時および取り出し時の計測時点を区別する場合には、それぞれ、「第１残長さＬ１」および「第２残長さＬ２」を用いて区別して説明し、計測時点を区別しない場合には、単に「残長さＬｐ」という。第１残長さＬ１および第２残長さＬ２は、本発明の「残長さＬｐ」の一例である。

残長さの計測において、原紙ロール１の装着時か取り出し時かは、撮影装置４０の下方を通過する際の原紙ロール１の移動方向から判別する。すなわち、撮影された原紙ロール１がロールスタンド１１に近付く方向（図５では左方向）に移動する場合、制御装置５０は装着時と判別する。逆に、撮影された原紙ロール１がロールスタンド１１から離れる方向（図５では右方向）に移動する場合、制御装置５０は原紙ロール１の払い出し（取り出し）時と判断する。第１残長さＬ１と第２残長さＬ２は、それぞれ、撮影された原紙ロール１の使用前の残長さと使用後の残長さとに対応する。そのため、原則として、第１残長さＬ１は、前回計測時の第２残長さと一致することになる。

モード切替ボタン６１は、使用開始時やメンテナンス時の校正（キャリブレーション）を行う調整モードと、段ボール製造時に原紙ロール１の計測を行う計測モードとを切り替えるためのボタンである。調整モードでは、校正用の原紙ロール１の撮影画像ＩＭから取得される幅方向のピクセル数および径方向のピクセル数と、作業者が実測して調整入力欄６４に入力した幅寸法および径寸法とにより、幅方向および径方向のピクセル数と実距離とが対応付けられる。

原紙情報表示欄６２には、１番〜５番までの表示欄が設けられており、サーバ装置３０の在庫情報３１と、ロールスタンド１１への装着時の原紙ロール１の第１残長さＬ１とに基づいて、特定された原紙ロール１の情報が表示される。また、計測結果表示欄６５には、今回計測された径寸法Ｄｐと残長さＬｐ（第１残長さＬ１）とが表示される。

制御装置５０は、幅寸法Ｗと原紙種類３１ｂ（図４参照）とによって絞り込んだ在庫の中から、前回計測時の残長さＬｐ（在庫情報３１に記録されている残長さ）が計測結果表示欄６５の値と一致または近似するものを抽出することによって、原紙ロール１を特定する。なお、各製造ロットにおいて使用される全ての原紙ロール１の原紙種類３１ｂおよび幅寸法Ｗは、コルゲータ管理装置１２０にオーダーとして登録されている。したがって、使用される原紙ロール１の幅寸法Ｗおよび原紙種類３１ｂは、コルゲータ管理装置１２０において予め決定されており（使用予定が決まっており）、コルゲータ管理装置１２０から取得される。このように、本実施形態では、制御装置５０は、サーバ装置３０の在庫情報３１と、第１残長さＬ１とに基づいて、段ボール製造装置１１０に装着された原紙ロール１を在庫情報３１の内から特定する。

ここで、在庫情報３１の中には、幅寸法Ｗおよび原紙種類３１ｂが同じで、かつ、記録された残長さＬｐが今回計測された第１残長さＬ１と一致または近似する在庫が複数存在する場合がある。本実施形態では、制御装置５０は、第１残長さＬ１に基づいて識別可能な原紙ロール１の候補が在庫情報３１に複数存在する場合に、複数の原紙ロール１の候補を表示装置５１に表示するように構成されている。図５では、３つの候補が存在した場合の表示例を示している。なお、通常は、唯一の原紙ロール１が特定されるので、１つの原紙ロール１の情報のみが表示される。

複数の候補が存在した場合、制御装置５０は、表示装置５１（タッチパネル）から原紙ロール１の候補の選択を受け付けることによって、段ボール製造装置１１０に装着された原紙ロール１を在庫情報３１の内から特定するように構成されている。選択は、図５の選択ボタン６２ａにおいて行うことができる。選択が終了すると、非選択の候補は原紙情報表示欄６２から消去され、選択された原紙ロールの情報が１番目の表示欄に表示される。

原紙ロール１が払い出される際に第２残長さＬ２が取得されると、制御装置５０は、原紙情報表示欄６２の最終欄（５番目の表示欄）に第２残長さＬ２を表示する。そして、本実施形態では、制御装置５０は、特定した原紙ロール１の第２残長さＬ２をサーバ装置３０の在庫情報３１に反映させるように構成されている。

制御装置５０は、計測した残長さＬｐ（第２残長さＬ２）を、使用日時３１ｄ（図４参照）とともにサーバ装置３０に蓄積記録する。この結果、個々の原紙ロール１が新原紙の状態から使い切られるまでの間、サーバ装置３０の在庫情報３１には、残長さＬｐが毎回の使用毎に記録されていく。

なお、在庫情報３１の登録ミスやデータエラーなどによって、原紙ロール１が特定できない場合（候補が見つからない場合）が考えられる。その場合には、制御装置５０は、作業者が原紙情報入力欄６３に直接必要事項を入力することにより、入力された情報をサーバ装置３０の在庫情報３１に記録可能なように構成されている。この場合、使用される原紙ロール１の幅寸法Ｗおよび原紙種類３１ｂは、上記の通りコルゲータ管理装置１２０より取得可能であるので、入力は不要である。

［残長さ計測処理の説明］
次に、図５および図７を参照して、本実施形態による原紙計測システム１００の制御装置５０による残長さの計測処理について説明する。なお、ここでは、１つの撮影装置４０の撮影画像ＩＭに基づいて残長さＬｐを計測する処理について説明する。５台のロールスタンド１１に対応する合計１０個の撮影装置４０の各々について、以下に示す処理フローが行われる。

図７のステップＳ１において、制御装置５０は、ロールスタンド１１に投入（装着）される際の撮影画像ＩＭ（図５参照）を撮影装置４０から取り込む。

ステップＳ２において、制御装置５０は、取り込んだ撮影画像ＩＭから投入される原紙ロール１の幅寸法Ｗおよび径寸法Ｄｐを計測する。また、上記式（１）により、原紙ロール１の第１残長さＬ１を取得する。

ステップＳ３において、制御装置５０は、投入される原紙ロール１の原紙種類３１ｂと幅寸法Ｗとをコルゲータ管理装置１２０から取得する。

ステップＳ４において、制御装置５０は、原紙種類３１ｂおよび幅寸法Ｗが今回の原紙と一致し、かつ、第１残長さＬ１が一致または近似する原紙在庫を、サーバ装置３０の在庫情報３１から検索する。ステップＳ５において、制御装置５０は、検索結果として１または複数の候補が存在するか否かを判断する。

検索結果が存在した場合、ステップＳ６において、制御装置５０は、検索された原紙ロール１の情報を表示装置５１に表示する。候補が複数の場合には、表示画面６０（図５参照）に各候補がリスト表示される。

ステップＳ７において、候補が複数の場合、制御装置５０は作業者による選択（選択ボタン６２ａの入力）を受け付ける。なお、検索された原紙ロール１が１本のみの場合にも、確認のため、制御装置５０は作業者による確定入力を受け付ける。

一方、ステップＳ５において検索結果が存在しなかった場合、ステップＳ８において、制御装置５０は、再計測を行うか否かの入力を受け付ける。制御装置５０は、再計測ボタン６６（図５参照）が入力された場合には、ステップＳ１に処理を戻して再計測を行う。撮影の際には、作業者が搬送装置２１によって原紙ロール１を撮影位置まで戻す。

再計測ボタン６６が入力されない場合、制御装置５０は、ステップＳ９において、原紙情報入力欄６３（図５参照）から作業者による識別番号３１ａ、銘柄３１ｃおよび残長さＬｐの入力を受け付ける。なお、制御装置５０は、再計測ボタン６６が入力されずに原紙情報入力欄６３の選択および入力が行われた場合に、ステップＳ８で再計測しないと判断する。

このように、ステップＳ７またはステップＳ９を経ることによって、制御装置５０は、ステップＳ１０において、投入（装着）される原紙ロール１を在庫情報３１の内から特定する。そして、制御装置５０は、特定した原紙ロール１をメモリまたは記憶装置に記憶させる。

原紙ロール１が特定された後は、段ボール製造装置１１０によって、投入された原紙ロール１を用いた段ボール製造が行われることになる。

ここで、ステップＳ１０で特定された原紙ロール１が使い切られずに製造ロット分が終了した場合、原紙ロール１はロールスタンド１１から払い出され（取り出され）、半端原紙の在庫として保管されることになる。一方、原紙ロール１が段ボール製造装置１１０によって使い切られた場合には、ロールスタンド１１から払い出されずに原紙ロール１が廃棄処分される。この場合、次の原紙ロール１が補充されることになる。

そこで、制御装置５０は、ステップＳ１１において、次の原紙ロール１が投入されたか否かを判断する。制御装置５０は、撮影された原紙ロール１がロールスタンド１１に近付く方向に移動していく場合に、次の原紙ロール１が投入されたと判断し、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、制御装置５０は、ステップＳ１０で特定した原紙ロール１（先に投入された原紙ロール）が廃棄処分されたと設定して、サーバ装置３０の在庫情報３１に反映する。そして、制御装置５０は、ステップＳ１に処理を戻し、次に投入された原紙ロール１の計測を行う。

一方、ステップＳ１１において、撮影された原紙ロール１がロールスタンド１１から離れる方向に移動していく場合に、制御装置５０は、原紙ロール１が払い出された（次の原紙ロールは投入されない）と判断し、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３において、制御装置５０は、払い出される際の原紙ロール１の撮影画像ＩＭを撮影装置４０から取り込む。そして、ステップＳ１４において、制御装置５０は、取り込んだ撮影画像ＩＭから払い出される原紙ロール１の径寸法Ｄｐを計測する。また、上記式（１）により、原紙ロール１の第２残長さＬ２を取得する。なお、原紙ロール１はステップＳ１０で特定済みであるので、払い出される原紙ロール１の幅寸法Ｗを計測する必要はない。

ステップＳ１４において、制御装置５０は、取得した第２残長さＬ２を、ステップＳ１０で特定した原紙ロール１の在庫情報３１に反映する。すなわち、制御装置５０は、サーバ装置３０の在庫情報３１の該当個所の情報（使用日時３１ｄ、残長さＬｐおよびロット番号３１ｅ）を、今回取得された情報に更新する。この結果、半端原紙の状態の原紙ロール１の残長さＬｐが、使用日時３１ｄおよびロット番号３１ｅとともに、原紙ロール１が使用される度に逐次更新されていくことになる。

以上のようにして、本実施形態による原紙計測システム１００による各原紙ロール１の残長さＬｐの計測および在庫情報３１の更新が行われる。

［本実施形態の効果］
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、段ボール製造装置１１０に装着される原紙ロール１を撮影する撮影装置４０と、撮影装置４０の撮影画像ＩＭから得られた原紙ロール１の半径Ｒｐと、原紙ロール１の未使用時の半径Ｒｐおよび原紙長さＬｓとに基づいて、原紙ロール１の現在の残長さＬｐを取得する制御装置５０とを設けることによって、原紙ロール１を外部から撮影するだけで原紙ロール１の残長さＬｐを計測することができる。そのため、既存設備の置き換えを要することなく、既存の段ボール製造装置１１０に対しても容易に原紙計測システム１００を導入（後付け）することができる。また、撮影装置４０による撮影という非接触の計測方法を採用するため、撮影装置４０等のメンテナンスも容易になる。そして、作業者自身が原紙ロール１の寸法を実測する必要がなくなるので、原紙ロール１の残長さＬｐの計測のための作業者の負担を軽減することができる。以上から、本実施形態によれば、既存設備に対しても導入が容易で、かつ、作業者の負担軽減が可能な原紙計測システム１００を提供することができる。

また、本実施形態では、上記のように、段ボール製造装置１１０への装着時の原紙ロール１の第１残長さＬ１と、段ボール製造装置１１０から取り出し時の原紙ロール１の第２残長さＬ２とをそれぞれ取得するように制御装置５０を構成する。これにより、原紙ロール１の使用開始時（第１残長さＬ１）と使用終了時（第２残長さＬ２）との両方の残長さＬｐを把握することができる。その結果、原紙ロール１の使用に伴う残長さＬｐの変化を把握することができるので、たとえば原紙種類３１ｂおよび幅寸法Ｗが同一の原紙ロール１が在庫として複数存在する場合などにも、在庫管理を容易化することができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御装置５０を、在庫情報３１および第１残長さＬ１に基づいて、段ボール製造装置１１０に装着された原紙ロール１を在庫情報３１の内から特定し、特定した原紙ロール１の第２残長さＬ２を在庫情報３１に反映させるように構成する。これにより、在庫情報３１のうちで第１残長さＬ１が対応する原紙ロール１を容易に特定することができる。そして、特定した原紙ロール１の第２残長さＬ２を在庫情報３１に反映することができるので、容易に、原紙ロール１の在庫管理を自動化することができる。

すなわち、個々の原紙ロール１の残長さＬｐを一括で自動管理して、新原紙の発注や半端原紙の管理に利用することが可能なほか、原紙種類３１ｂおよび幅寸法Ｗが共通する複数の原紙ロール１の総使用量を算出するなどの利用が可能である。具体的には、段ボールシート製造において、原紙種類３１ｂおよび幅寸法Ｗが共通する複数の原紙ロール１は相互に代替可能であるから、これらの原紙ロール１についての原紙計測システム１００での総使用量と、対応する幅寸法の段ボールシートについてのコルゲータ管理装置１２０の製造実績（製造した段ボールシートの総長さ）とを比較することにより、日々の運用上の作業員による入力ミスなどのトラブルを発見、調査することができるようになる。

また、本実施形態では、上記のように、制御装置５０を、第１残長さＬ１に基づいて識別可能な原紙ロール１の候補が在庫情報３１に複数存在する場合に、複数の原紙ロール１の候補を表示装置５１に表示し、原紙ロール１の候補の選択を受け付けることによって、段ボール製造装置１１０に装着された原紙ロール１を在庫情報３１の内から特定するように構成する。これにより、取得した第１残長さＬ１に対応する原紙ロール１の在庫が複数存在した場合にも、表示された候補の中から作業者が選択するだけで、容易かつ確実に原紙ロール１を特定することができる。

なお、本実施形態では、計測した残長さＬｐに加えて、原紙ロール１の使用日時３１ｄおよびロット番号３１ｅをサーバ装置３０の在庫情報３１に記録するように制御装置５０を構成している。これにより、製造した段ボールシートに不良などが発生した場合に、製造に使用した原紙ロール１の銘柄３１ｃ（製造メーカー）などを特定するトレーサビリティーの確保を容易化することができる。すなわち、個々の原紙ロール１のメーカー製造番号などを厳密に管理しなくとも、コルゲータ管理装置１２０から得られたロット番号３１ｅと、残長さＬｐおよび使用日時３１ｄとによって、製造に使用した原紙ロール１の特定を行うことが可能となるので、製造番号を記録せずにトレーサビリティーを確保することができるようになる。

また、本実施形態では、上記のように、撮影装置４０を、原紙ロール１全体の外周面２の平面画像を上方（Ｚ方向上側）から撮影するように設ける。そして、撮影装置４０の撮影画像ＩＭから、原紙ロール１の径寸法Ｄｐと、幅寸法Ｗとを取得するように制御装置５０を構成する。これにより、原紙ロール１の残長さＬｐの計測のための径寸法Ｄｐ（半径Ｒｐ）のみならず、原紙ロール１の幅寸法Ｗを同一の撮影画像ＩＭから一度に取得することができる。これにより、残長さＬｐのみならず幅寸法Ｗの対応関係にも基づいて原紙ロール１の特定が可能となるので、原紙ロール１の在庫管理を容易に精度良く行うことができる。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、第１残長さＬ１に基づいて原紙ロール１を特定するように制御装置５０を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば作業者の操作入力によって原紙ロールを特定してもよい。

上記実施形態では、第１残長さＬ１と第２残長さＬ２とを計測するように制御装置５０を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２残長さのみを計測してもよい。

また、上記実施形態では、特定した原紙ロール１の第２残長さＬ２を在庫情報３１に反映するように制御装置５０を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御装置が第２残長さを在庫情報に反映しなくてもよい。たとえば、各制御装置が第２残長さを記録しておき、記録された第２残長さを作業者などが手動で在庫情報に反映してもよい。

また、上記実施形態では、原紙ロール１の原紙種類３１ｂと、幅寸法Ｗと、第１残長さＬ１とに基づいて、原紙ロール１を特定した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、原紙種類、幅寸法および第１残長さ以外の情報を更に考慮して原紙ロールを特定してもよいし、たとえば製造番号などの識別番号により原紙ロールを特定してもよい。

また、上記実施形態では、原紙ロール１の全体の外周面２の平面画像を上方から撮影するように撮影装置４０を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上方以外の方向から原紙ロールを撮影してもよい。特に、撮影画像から幅寸法を取得する必要がない場合、撮影装置４０が原紙ロール１の巻回軸方向の端面３（図３参照）を撮影するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、レール２０上を搬送される移動中の原紙ロール１を撮影装置４０により撮影する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、所定位置に停止中の原紙ロールを撮影してもよい。

また、上記実施形態では、５台のロールスタンド１１のそれぞれに制御装置５０を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数のロールスタンド１１に対して共通の制御装置５０を設けてもよい。たとえば、図２に示すように、隣接するＡ芯用ロールスタンド１１とＡ芯の裏ライナ用ロールスタンド１１とについて１つ、隣接するＢ芯用ロールスタンド１１とＢ芯の裏ライナ用ロールスタンド１１とに１つ、表ライナ用ロールスタンド１１について１つ、というように合計３つの制御装置５０を設けてもよい。また、制御装置は４つでもよい。制御装置は１つまたは２つでも可能だが、作業者の作業効率が低下しないような数を設けるのがよい。

また、上記実施形態では、原紙ロール１の実際の半径Ｒｒ（図６参照）ではなく、撮影画像ＩＭから直接取得可能な径寸法Ｄｐ（半径Ｒｐ＝Ｄｐ／２）を用いて、残長さＬｐを算出する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、撮影画像ＩＭから原紙ロール１の実際の半径Ｒｒを算出して、半径Ｒｒを用いて残長さＬｐを算出してもよい。この場合、半径Ｒｒは、本発明の「径寸法」の一例である。

半径Ｒｒの具体的な算出方法を、図８（変形例）を参照して説明する。以下では、求める半径Ｒｒの大きさを「ｘ」とする。

まず、事前準備として、原紙ロール１の載置面（床面）における基準距離と撮影画像中のピクセル数との対応付け（キャリブレーション）を行う。基準距離は、一対のマーカーを用いたマーカー間距離を用いてもよいし、たとえば撮影装置４０の最大画角（撮影画像の両端間）における距離を実測してもよい。基準距離との比により、撮影画像から得られる点ＱＲ間の距離（２×ｂ）が取得される。また、撮影装置４０から載置面までの距離ａ（図６では高さＨ）は既知である。距離ａおよびｂから、点ＳＲ（ＳＱ）間の距離ｃも求まる。

ここで、ｓｉｎθ＝ｂ／ｃである。また、三角形ＳＯＰについて、ｓｉｎθ＝ｘ／（ａ−ｘ）となるので、半径Ｒｒの大きさｘは、下式（２）で求まる。
ｘ＝（ａ×ｓｉｎθ）／（１＋ｓｉｎθ）・・・（２）

また、面積の関係から半径Ｒｒの大きさｘを求めることもできる。三角形ＳＱＲの面積は、三角形ＳＯＱ＋三角形ＳＯＲ＋三角形ＯＱＲの合計面積と等しい。このため、ａ×ｂ＝ｂ×ｘ＋ｃ×ｘが成り立つので、半径Ｒｒの大きさｘは、下式（３）で求まる。
ｘ＝（ａ×ｂ）／（ｂ＋ｃ） ・・・（３）
なお、上記式（２）にｓｉｎθ＝ｂ／ｃを代入すれば式（３）になる。

以上のように撮影画像ＩＭから原紙ロール１の実際の半径Ｒｒを算出して、半径Ｒｒを用いて残長さＬｐを算出してもよい。

また、上記実施形態では、説明の便宜上、制御装置の処理をフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御装置の処理動作を、イベントごとに処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

１ 原紙ロール
２ 外周面
３０ サーバ装置
３１ 在庫情報
４０ 撮影装置
５０ 制御装置
５１ 表示装置
１００ 原紙計測システム
１１０ 段ボール製造装置
Ｄｓ 初期直径（未使用時の径寸法）
Ｄｐ 径寸法
ＩＭ 撮影画像
Ｌｓ 未使用時の原紙長さ
Ｌ１ 第１残長さ（残長さ）
Ｌ２ 第２残長さ（残長さ）
Ｌｐ 残長さ
Ｗ 幅寸法

Claims (5)

1. 段ボール製造装置に装着される原紙ロールを撮影する撮影装置と、
   前記撮影装置の撮影画像から得られた前記原紙ロールの径寸法と、前記原紙ロールの未使用時の径寸法および原紙長さとに基づいて、前記原紙ロールの現在の残長さを取得する制御装置とを備える、段ボール製造装置用の原紙計測システム。
2. 前記撮影装置は、前記段ボール製造装置に装着される際の前記原紙ロールと、前記段ボール製造装置から取り出される際の前記原紙ロールとをそれぞれ撮影するように構成され、
   前記制御装置は、前記段ボール製造装置への装着時の前記原紙ロールの第１残長さと、前記段ボール製造装置からの取り出し時の前記原紙ロールの第２残長さとをそれぞれ取得するように構成されている、請求項１に記載の段ボール製造装置用の原紙計測システム。
3. 複数の前記原紙ロールの在庫情報を記憶するサーバ装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記サーバ装置の在庫情報と、前記第１残長さとに基づいて、前記段ボール製造装置に装着された前記原紙ロールを前記在庫情報の内から特定し、特定した前記原紙ロールの前記第２残長さを前記在庫情報に反映させるように構成されている、請求項２に記載の段ボール製造装置用の原紙計測システム。
4. 表示装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記第１残長さに基づいて識別可能な前記原紙ロールの候補が前記在庫情報に複数存在する場合に、複数の前記原紙ロールの候補を前記表示装置に表示し、前記原紙ロールの候補の選択を受け付けることによって、前記段ボール製造装置に装着された前記原紙ロールを前記在庫情報の内から特定するように構成されている、請求項３に記載の段ボール製造装置用の原紙計測システム。
5. 前記撮影装置は、前記段ボール製造装置に装着される際の前記原紙ロール全体の外周面の平面画像を上方から撮影するように設けられており、
   前記制御装置は、前記撮影装置の撮影画像から、前記原紙ロールの径寸法と、前記原紙ロールの幅寸法とを取得するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の段ボール製造装置用の原紙計測システム。

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