JP6094120B2 - 寸法測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、コンベヤによって搬送される物品の寸法（横幅、高さ、長さ）を測定する寸法測定装置に関する。

コンベヤによって搬送される物品の寸法を自動的に測定する装置として光ゲートセンサが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
その光ゲートセンサは、物品の横幅（搬送方向と直交する方向の幅）を測定するために、光センサの投光器と受光器は物品を挟んで対向して配置される。即ち、光センサの一方はコンベヤの搬送面上方に、他方はコンベヤの搬送面下方に配置される。従って、コンベヤがベルトコンベヤである場合、搬送面の上方に配置される一方のセンサ（例えば、投光器）からの光を受光する他方のセンサ（例えば、受光器）は、コンベヤの搬送面に設けた開口部の下方に配置する必要がある。
前記開口部は、通常、２台のコンベヤを、隙間を開けて縦一列に並べ、その隙間に光ゲートセンサを配置することで実用に供されている。

その為、既設のベルトコンベヤに前記光ゲートセンサを設置して搬送物品の寸法を測定しようとした場合、そのままでは使用できず、新たにコンベヤを１台追加して光ゲートセンサを設置する場所を確保する必要がある。
また、コンベヤがローラコンベヤである場合、ローラ相互間の空間を前記センサの光が通過する開口部として利用することも考えられるが、ローラ相互の間隔はそれほど広くなく、従って、利用可能な光ゲートセンサには限度があり、ベルトコンベヤの場合と同様、後付け使用を容易に行うことができるものではない。

特開平８−４３０３４号公報（第２頁、図７）

本発明は上記従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、開口部を設けることなく、既設のコンベヤに後付け設置して搬送物品の寸法を簡易に測定することができる寸法測定装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明が講じた寸法測定装置は、コンベヤの搬送面より上方の領域で装置を完結でき、コンベヤで搬送される物品の寸法を測定することを可能とする寸法測定装置である。
具体的には、コンベヤの搬送路を挟んで対向するゲートの一方の垂直部に、搬送物品に向けて測定光を投光する高さ測定用投光部を、他方の垂直部に前記高さ測定用投光部の測定光を受光する高さ測定用受光部を配置し、前記高さ測定用投光部から投光された測定光のうち、物品で遮られずに受光されたものと、遮られて受光器に受光されないものとの受光レベルに強弱（明暗）の差が生じた境界位置により該物品の高さ寸法を測定する。
また、前記ゲートの両垂直部における搬送面と略同じ高さ位置に、搬送面に載置された物品の上面角部に向けて測定光を投光する幅測定用投光部を配置し、前記ゲートの水平部又は垂直部に、前記幅測定用投光部の測定光を受光する幅測定用受光部を配置し、前記高さ測定用受光部の測定データと、幅測定用受光部の測定データより、前記ゲートの垂直部から物品側面までの隙間幅を算出し、その両隙間幅を前記ゲートの横幅（両垂直部間の幅）より減算することで前記物品の横幅寸法を測定する。

即ち、寸法測定装置は、コンベヤの搬送路を挟んで搬送路上に配置された門型のゲートと、前記ゲートの一方の垂直部に配置され、搬送物品に向けて測定光を照射する高さ測定用投光部と、前記ゲートの他方の垂直部に配置され、前記高さ測定用投光部からの測定光を受光する高さ測定用受光部と、前記ゲートの両垂直部における搬送面と略同じ高さ位置に配置され、搬送物品の上面角部方向で前記ゲートの水平部又は対向する垂直部に向けて測定光を照射する幅測定用投光部と、前記ゲートの水平部又は垂直部に配置され、前記幅測定用投光部の測定光を受光する幅測定用受光部と、前記高さ測定用受光部、幅測定用受光部の測定データに基づいて前記物品の寸法を算出する演算処理部と、を有する。前記幅測定用投光部は、前記ゲートの両垂直部それぞれに設けられた一つの該幅測定用投光部から、前記ゲートに設けられた複数の前記幅測定用受光部により受光可能な範囲に測定光を照射する。前記演算処理部は、測定データに強弱の差が生じた高さ測定用受光部の位置に基づいて前記物品の高さ寸法を算出し、前記高さ寸法と測定データに強弱の差が生じた幅測定用受光部の位置とに基づいて前記物品の横幅寸法を算出することを特徴とする。
前記幅測定用投光部としては、直線的に測定光を射出するレーザ光源を一定ピッチ間隔で縦一列に配置する形態、或いは測定光を扇形状に走査照射する形態等、何れでもよい。

また、前記物品の横幅を算出するための幅測定用投光部は、前記ゲートの垂直部における搬送面と略同じ高さ位置に設けることなく、該装置で測定可能な物品の高さ範囲内、例えば、高さ測定用投光部の近傍位置に配置してもよい。
即ち、寸法測定装置は、コンベヤの搬送路を挟んで対向配置された一対の鉛直状のゲートと、前記ゲートの一方の垂直部に配置され、搬送物品に向けて測定光を照射する高さ測定用投光部と、前記ゲートの他方の垂直部に配置され、前記高さ測定用投光部からの測定光を受光する高さ測定用受光部と、前記ゲートの両方における搬送面より上方の鉛直部に沿って複数配置された、搬送物品の上面角部方向でゲートの反対部に向けて測定光を照射する幅測定用投光部及び前記幅測定用投光部の測定光を受光する幅測定用受光部と、前記高さ測定用受光部、幅測定用受光部の測定データに基づいて前記物品の寸法を算出する演算処理部と、を有する。前記幅測定用投光部は、前記ゲートの両垂直部それぞれに設けられた一つの該幅測定用投光部から、前記ゲートに設けられた複数の前記幅測定用受光部により受光可能な範囲に測定光を照射する。前記演算処理部は、測定データに強弱の差が生じた高さ測定用受光部の位置に基づいて前記物品の高さ寸法を算出し、前記高さ寸法と測定データに強弱の差が生じた幅測定用受光部の位置とに基づいて前記物品の横幅寸法を算出する。

前記手段によれば、一方の垂直部に配置した幅測定用投光部から物品の上面角部に向けて投光される測定光は、他方の垂直部に配置した幅測定用受光部で受光されるため、前記ゲートは幅測定用受光部を備えた水平部が不要となり、コンベヤの搬送路を挟む一対の垂直部に投光部と受光部を配置することで完成される。

また、前記コンベヤは物品を搬送する搬送機能のみを備えたコンベヤに変えて、計量機能を備えたコンベヤとしてもよい。具体的には、計量機構の上に搬送機構を載置したコンベヤとする。それにより、搬送物品の寸法に加えて重量も同時に測定することができる。
また、前記コンベヤはベルトコンベヤ、ローラコンベヤ等、物品を移送できるものであればよく、その形態は問わない。

本発明の寸法測定装置は、物品を搬送するコンベヤの搬送路の下方に、寸法測定に必要なセンサ等を配置することなく、搬送路より上方の領域に配置するセンサのみで、物品の寸法を測定することができる。従って、既設のコンベヤにも後付けで測定可能な寸法測定装置を提供することができる。

寸法測定装置の概略を示す一部切欠正面図。 同縦断側面図。 同装置の電気的構成を示すブロック図。 図１に示した装置による寸法測定の概略を示す説明図。 同装置の変形例による寸法測定の概略を示す説明図。 他の変形例による寸法測定の概略を示す説明図。 計量機能を備えた寸法測定装置の概略を示す一部切欠正面図。

以下、本発明に係る寸法測定装置の実施の形態の一例を図面に基づいて説明する。

図１及び図２は寸法測定装置Ａの概略を示し、物品Ｇを搬送するベルトコンベヤ１の搬送方向に沿った中程位置に、該コンベヤ１の搬送路を跨いで門型のゲート２が起立設置され、そのゲート２の対向する垂直部２ａ，２ａ’に物品Ｇの高さ寸法Ｈ（搬送面から鉛直方向に延びる物品の高さ）を測定する高さ測定用センサ３が、また、垂直部２ａ，２ａ’及び水平部２ｂに該物品Ｇの幅寸法Ｗ（搬送方向と直交する方向の物品Ｇの幅）を測定する幅測定用センサ４が配置されて構成されている。

ベルトコンベヤ１で搬送される物品Ｇの高さ寸法Ｈを測定する高さ測定用センサ３は、ゲート２の対向する垂直部２ａ，２ａ’の対向面の一方（図示例では垂直部２ａ）に、該ベルトコンベヤ１の搬送面と平行な測定光を投光する高さ測定用投光部３ａが搬送面近傍位置から水平部２ｂと交差する上端側に向けて一定間隔（例えば、数ｍｍ間隔）で多数並設され、他方の垂直部２ｂ’の対向面には前記高さ測定用投光部３ａの測定光を受光する高さ測定用受光部３ｂが前記高さ測定用投光部３ａの設置間隔と同じ間隔で対向配置されている。尚、前記高さ測定用受光部３ｂは後述する幅測定用センサ４の幅測定用受光部４ｂ’も兼ねている。
それにより、前記高さ測定用投光部３ａから高さ測定用受光部３ｂに向けて投光された測定光は、ベルトコンベヤ１の搬送面に載置された物品Ｇで遮られて前記高さ測定用受光部３ｂに到達しないものと、物品Ｇに遮られることなく高さ測定用受光部３ｂに到達するものとに分かれ、受光レベルの強弱（明暗）の境界によって物品の高さを測定することができる。

また、ベルトコンベヤ１で搬送される物品Ｇの幅寸法Ｗを測定する幅測定用センサ４は、前記ゲート２の両垂直部２ａ，２ａ’における前記ベルトコンベヤ１の搬送面と略同じ高さ位置（前記高さ測定用投光部３ａの最下位、及び前記高さ測定用受光部３ｂ（幅測定用受光部４ｂ’）の最下位）に、搬送面に載置された物品Ｇの上面角部に向けて測定光を投光する幅測定用投光部４ａ，４ａ’が配置され、前記ゲート２の水平部２ｂには前記幅測定用投光部４ａ，４ａ’の測定光を受光する幅測定用受光部４ｂ’が該水平部２ｂの長さ方向に沿い一定間隔で多数並設されている。又、前記垂直部２ａには前記高さ測定用投光部３ａの間に幅測定用受光部４ｂ’が配置されている。即ち、垂直部２ａには高さ測定用投光部３ａと幅測定用受光部４ｂ’が交互に配置されている。また、垂直部２ａ’の高さ測定用受光部３ｂは前記したように幅測定用受光部４ｂ’を兼ねている。従って、幅測定用受光部４ｂ，４ｂ’はゲート２の両垂直部２ａ，２ａ’と水平部２ｂに配置されている。
上記構成により、垂直部２ａ，２ａ’の最下位に配置した幅測定用投光部４ａ，４ａ’からベルトコンベヤ１上の物品Ｇの上面角部に向けて投光された測定光は、該物品Ｇで遮られて前記幅測定用受光部４ｂ，４ｂ’に到達しないものと、物品Ｇに遮られることなく幅測定用受光部４ｂ，４ｂ’に到達するものとに分かれ、受光レベルの強弱（明暗）の境界によって、幅測定に必要なデータが得られる。
それにより、前記高さ測定用受光部３ｂの測定データと、幅測定用受光部４ｂ，４ｂ’の測定データより、前記ゲートの垂直部から物品側面までの隙間幅Ｗ１’，Ｗ２’を算出し、その両隙間幅Ｗ１’，Ｗ２’を前記ゲートの横幅（両垂直部間の幅）Ｗ３より減算することで前記物品Ｇの横幅寸法Ｗを測定することができる。尚、物品Ｇの横幅Ｗを演算算出する方法については後段で説明する。

上記の如く構成した寸法測定装置Ａによる物品Ｇの寸法の測定は、該寸法測定装置の近傍に設置されるマイクロコンピュータなどで構成される制御盤（図示省略）によって制御される。
図３は上記した寸法測定装置の電気的構成を示すブロック図で、ベルトコンベヤ１、高さ測定用センサ３及び幅測定用センサ４の動作制御とコントロールを行うＣＰＵ（演算処理部）５と、制御をおこなうプログラムを記憶するＲＯＭ６と、前記高さ測定用センサ３及び幅測定用センサ４からの出力値、計測値、更に寸法算出のワークエリア等を記憶するＲＡＭ７と、物品Ｇの測定値、及び該物品に関する情報等を表示する表示部８と、予め設定する情報の入力時に操作する入力操作部９と、エラー及び緊急の時に注意を喚起させる為の音声出力部（報知手段）１０と、上位装置（管理装置）とのデータ通信を行う通信部１１と、接続機器とのＩ／Ｏインターフェース１２と、物品Ｇを搬送するベルトコンベヤ１の駆動部１３と、高さ測定用センサ３と、幅測定用センサ４等で構成されている。

次に、前記寸法測定装置による搬送物品Ｇの寸法測定を図４に基づいて説明する。
［高さ寸法Ｈの測定］
ゲート２の垂直部２ａに一定間隔で設置した高さ測定用投光部３ａから高さ測定用受光部３ｂに向けて投光された測定光は、その一部がベルトコンベヤ１の搬送面に載置された物品Ｇで遮られて反対側の垂直部２ａ’に設置した前記高さ測定用受光部３ｂに到達せず、その他の測定光は物品Ｇに遮られることなく高さ測定用受光部３ｂに到達し、受光される。それにより、高さ測定用受光部３ｂの受光レベルに強弱（明暗）の差が生じる。従って、高さ測定用受光部３ｂの受光レベルの強弱の境界位置により物品Ｇの高さ寸法Ｈを測定することができる。即ち、高さ測定用投光部３ａの測定光を受光した最下位の高さ測定用受光部３ｂの基準面（搬送面）からの高さ位置が物品Ｇの高さ寸法Ｈとなる。

［横幅寸法Ｗの測定］
ゲート２の両垂直部２ａ，２ａ’に設置した幅測定用投光部４ａ，４ａ’から搬送物品Ｇの上面角部に向けて測定光を投光すると、図４に示すように、その測定光の一部は前記物品Ｇで遮られて受光されず、その他の測定光はゲート２の水平部２ｂに一定間隔で設置した幅測定用受光部４ｂに受光される。
それにより、幅測定用受光部４ｂの受光レベルに強弱（明暗）の差が生じる。
ここで、垂直部２ａ側の幅測定用投光部４ａからの測定光の受光レベルに強弱（明暗）の差が生じた幅測定用受光部４ｂの位置をＸ、同様に垂直部２ａ’側の幅測定用投光部４ａ’からの測定光の受光レベルに強弱（明暗）の差が生じた幅測定用受光部４ｂの位置をＹとしたとき、前記垂直部２ａと水平部２ｂとが交差する位置から前記位置Ｘまでの距離は横幅Ｗ１、同様に、前記垂直部２ａ’と水平部２ｂとが交差する位置から前記位置Ｙまでの距離を横幅Ｗ２、更に、垂直部２ａから該垂直部と対向する物品Ｇの側面までの距離（隙間幅）を横幅Ｗ１’、同様に垂直部２ａ’から該垂直部２ａ’と対向する物品Ｇの側面までの距離（隙間幅）を横幅Ｗ２’、基準面（搬送面）から水平部２ｂまでの距離を高さＨ３とすると、前記横幅Ｗ１’及び横幅Ｗ２’は［三角形と比の定理］によって下記数式（１）、（２）により算出することができる。
横幅Ｗ１’＝（幅Ｗ１／高さＨ３）×高さＨ （１）
横幅Ｗ２’＝（幅Ｗ２／高さＨ３）×高さＨ （２）
（尚、高さＨ３は装置設計時に確定、また、高さＨは前記高さ測定により算出）

従って、前記ゲート２の垂直部２ａ，２ａ’間の距離（幅）をＷ３とすると、物品Ｇの横幅Ｗは下記数式（３）により算出することができる。
横幅Ｗ＝幅Ｗ３−横幅Ｗ１’−横幅Ｗ２’ （３）
（尚、幅Ｗ３は装置設計時に確定）。
図４の実施例は、垂直部２ａ，２ａ’の下部に配置した幅測定用投光部４ａ，４ａ’の測定光が水平部２ｂに配置した幅測定用受光部４ｂで受光される例であるが、物品Ｇの高さが低い場合、前記幅測定用投光部４ａ，４ａ’から投光される測定光は垂直部２ａ，２ａ’に配置した幅測定用受光部４ｂ’で受光されることになる。この場合の測定については後段（実施例２）で説明する。

上記横幅寸法Ｗの測定は、ゲート２の垂直部２ａ，２ａ’に設置した幅測定用投光部４ａ，４ａ’の測定光を受光する水平部２ｂの幅測定用受光部４ｂの受光レベルの強弱（明暗）の境界位置（Ｘ、Ｙ）の横幅Ｗ１，Ｗ２により、ゲート２の垂直部２ａ，２ａ’と物品Ｇの側面との距離（隙間幅）（横幅Ｗ１’、Ｗ２’）を算出して、物品Ｇの横幅寸法Ｗを算出する方法であるが、前記横幅Ｗ１，Ｗ２の何れか一方のみを測定し、それに基づいて物品Ｇの横幅寸法Ｗを算出することも可能である。

以下、その算出方法を図５に基づいて説明する。
図５に示す寸法測定装置は、ベルトコンベヤ１及びゲート２の構成は前示実施の形態で示した構成と同じであるが、該ゲート２に設置する幅測定用受光部は水平部２ｂと一方の垂直部（図示例では右側の垂直部２ｂ’）の２箇所に設ける。即ち、水平部２ｂに幅測定用受光部４ｂを、垂直部２ａ’に幅測定用受光部４ｂ’を設置する。尚、物品Ｇの高さ寸法を測定する高さ測定用投光部３ａと高さ測定用受光部３ｂの設置は前示実施の形態と同じである。

［高さ寸法Ｈの測定］
前示の実施の形態（図４参照）と同様、対向する垂直部２ａ，２ａ’に設置した高さ測定用投光部３ａと、高さ測定用受光部３ｂとを用い、高さ測定用受光部３ｂの受光レベルの強弱（明暗）の境界位置により物品Ｇの高さ寸法Ｈを測定する。即ち、高さ測定用投光部３ａの測定光を受光した最下位の高さ測定用受光部３ｂの基準面（搬送面）からの高さ位置が物品Ｇの高さ寸法Ｈとなる。

［幅寸法Ｗの測定］
ゲート２の両垂直部２ａ，２ａ’に設置した幅測定用投光部４ａ，４ａ’から搬送物品Ｇの上面角部に向けて測定光を投光すると、図５に示すように、一方の幅測定用投光部４ａの測定光は反対側の垂直部２ａ’に設置した幅測定用受光部４ｂ’で受光レベルの強弱（明暗）が生じ、他方の幅測定用投光部４ａ’の測定光は水平部２ｂに設置した幅測定用受光部４ｂで受光レベルの強弱（明暗）が生じる。
ここで、垂直部２ａ側の幅測定用投光部４ａからの測定光を受光する垂直部２ａ’側の幅測定用受光部４ｂ’の受光レベルに強弱の差が生じた幅測定用受光部４ｂ’の位置をＺ、同様に垂直部２ａ’側の幅測定用投光部４ａ’からの測定光の受光レベルに強弱（明暗）の差が生じた水平部２ｂ上の幅測定用受光部４ｂの位置をＹとしたとき、前記垂直部２ａ’と水平部２ｂとが交差する位置から前記位置Ｙまでの距離を横幅Ｗ２、基準面（搬送面）から垂直部２ａ’上の幅測定用受光部４ｂ’の位置Ｚまでの距離を高さＨ２、更に、垂直部２ａ’から該垂直部２ａ’と対向する物品Ｇの側面までの距離（隙間幅）を横幅Ｗ２’、同様に、垂直部２ａから該垂直部２ａと対向する物品Ｇの側面までの距離（隙間幅）を横幅Ｗ４’、基準面（搬送面）から水平部２ｂまでの距離を高さＨ３とすると、前記横幅Ｗ２’及び横幅Ｗ４’は［三角形と比の定理］によって下記数式（４）、（５）により算出することができる。
横幅Ｗ２’＝（幅Ｗ２／高さＨ３）×高さＨ （４）
横幅Ｗ４’＝（幅Ｗ３／高さＨ２）×高さＨ （５）
（尚、高さＨ３、及び垂直部２ａ，２ａ’間の幅Ｗ３は装置（ゲート）設計時に確定、また、高さＨは前記高さ寸法測定により算出）。

従って、物品Ｇの横幅Ｗは下記数式（６）により算出することができる。
横幅Ｗ＝幅Ｗ３−横幅Ｗ２’−横幅Ｗ４’ （６）

前記した実施の形態は何れもゲート２として両垂直部２ａ，２ａ’の上端に亘って水平部２ｂが設けられ、その水平部２ｂに幅測定用受光部４ｂが設置され、該幅測定用受光部４ｂの受光レベルの強弱（明暗）が生じた位置Ｘ，Ｙの垂直部２ａ，２ａ’からの距離データ（幅Ｗ１、幅Ｗ２）に基づいて、物品Ｇの横幅Ｗを測定するようにしたが、水平部のない左右一対の垂直部２ａ，２ａ’のみからなるゲート２’に高さ測定用センサ３と幅測定用センサ４を設置し、それらの測定値に基づいて物品Ｇの寸法を測定することができる。

以下、その寸法測定装置の概略及び寸法測定を図６に基づいて説明する。
ベルトコンベヤ１の搬送路を挟んで設置されるゲート２’は、対向する一対の垂直部２ａ，２ａ’で構成され、その垂直部２ａ，２ａ’に物品Ｇの高さ寸法を測定する高さ測定用センサ３（高さ測定用投光部３ａ、高さ測定用受光部３ｂ）が前示実施の形態と同様に設置されている。
また、前記垂直部２ａ，２ａ’には、物品Ｇの横幅Ｗを算出するのに必要な垂直部２ａ，２ａ’と物品Ｇの側面との距離（隙間幅）（横幅Ｗ４’、横幅Ｗ２’）を得るための高さデータ（高さＨ２、高さＨ４）を測定する補助高さ測定用センサ１４（幅測定用センサ４）が設置されている。

前記補助高さ測定用センサ１４は、補助高さ測定用投光部１４ａ，１４ａ’と、前記補助高さ測定用投光部１４ａ，１４ａ’からの測定光を受光する補助高さ測定用受光部１４ｂ，１４ｂ’とで構成され、それぞれが垂直部２ａ，２ａ’に対をなして一定間隔で対向配置されている。また、垂直部２ａ，２ａ’に設置される補助高さ測定用投光部１４ａ，１４ａ’は、図６に示すように、物品Ｇの高さ寸法より下方位置から該物品Ｇの上面角部に向かって測定光を投光し、その測定光が反対側の垂直部に設置された補助高さ測定用受光部１４ｂ，１４ｂ’で受光されるようにする。
前記補助高さ測定用センサ１４を構成する補助高さ測定用投光部１４ａ，１４ａ’と、前記補助高さ測定用受光部１４ｂ，１４ｂ’は、前記高さ測定用センサ３（高さ測定用投光部３ａ、高さ測定用受光部３ｂ）と交互に配置してゲート２’の垂直部に２ａ，２ａ’に縦一列に配置されている。そして、測定は高さ測定→幅測定の順に行われる。

［高さ寸法Ｈの測定］
前示の実施の形態（図４、５参照）と同様、対向する垂直部２ａ，２ａ’に設置した高さ測定用投光部３ａと、高さ測定用受光部３ｂとを用い、高さ測定用受光部３ｂの受光レベルの強弱（明暗）の境界位置により物品Ｇの高さ寸法Ｈを測定する。即ち、高さ測定用投光部３ａの測定光を受光した最下位の高さ測定用受光部３ｂの基準面（搬送面）からの高さ位置が物品Ｇの高さ寸法Ｈとなる。

［幅寸法Ｗの測定］
ゲート２’の両垂直部２ａ，２ａ’に設置した補助高さ測定用投光部１４ａ，１４ａ’から搬送物品Ｇの上面角部に向けて測定光を投光すると、図６に示すように、それぞれの補助高さ測定用投光部１４ａ，１４ａ’の測定光は対向設置された補助高さ測定用受光部１４ｂ，１４ｂ’で受光レベルの強弱（明暗）が生じる。
ここで、垂直部２ａ側の補助高さ測定用投光部１４ａからの測定光を受光する垂直部２ａ’側の補助高さ測定用受光部１４ｂの受光レベルに強弱（明暗）の差が生じた補助高さ測定用受光部１４ｂの位置をＺ、同様に垂直部２ａ’側の補助高さ測定用投光部１４ａ’からの測定光を受光する垂直部２ａ側の補助高さ測定用受光部１４ｂ’の受光レベルに強弱（明暗）の差が生じた補助高さ測定用受光部１４ｂ’の位置をＺ’としたとき、基準面（搬送面）から垂直部２ａ’上の補助高さ測定用受光部１４ｂの位置Ｚまでの距離を高さＨ２、同様に、基準面（搬送面）から垂直部２ａ上の補助高さ測定用受光部１４ｂ’の位置Ｚ’までの距離を高さＨ４、更に、垂直部２ａ’から該垂直部２ａ’と対向する物品Ｇの側面までの距離（隙間幅）を横幅Ｗ２’、同様に、垂直部２ａから該垂直部２ａと対向する物品Ｇの側面までの距離（隙間幅）を横幅Ｗ４’、物品Ｇの高さ寸法Ｈと前記補助高さ測定用受光部１４ｂが受光する測定光を投光する補助高さ測定用投光部１４ａとの距離を高さＨ３とすると、前記横幅Ｗ４’及び横幅Ｗ２’は［三角形と比の定理］から算出することができる。
尚、前記横幅を算出するための補助高さ測定用投光部１４ａ（又は１４ａ’）からの測定光の投光は、前記高さ寸法の確定に関与した高さ測定用投光部又は高さ測定用受光部の設置位置より下方で、その高さ測定用投光部又は高さ測定用受光部にもっとも近い位置に配置された補助高さ測定用投光部１４ａ（又は１４ａ’）から測定光を投光することで、より確実に、他方の垂直部に配置した補助高さ測定用受光部１４ｂ（又は１４ｂ’）で受光することができる。

図６の△ａｂｃと△ａｄｅの比から下記の数式（７）が成り立つ。
高さＨ３：（高さＨ２−高さＨ）＝横幅Ｗ４’：（幅Ｗ３−横幅Ｗ４’） （７）
横幅Ｗ４’×（高さＨ２−高さＨ）＝高さＨ３×（幅Ｗ３−横幅Ｗ４’）
横幅Ｗ４’×（高さＨ２−高さＨ）＝高さＨ３×幅Ｗ３−高さＨ３×横幅Ｗ４’
横幅Ｗ４’×（高さＨ２−高さＨ）＋高さＨ３×横幅Ｗ４’＝高さＨ３×幅Ｗ３
横幅Ｗ４’×（高さＨ２−高さＨ＋高さＨ３）＝高さＨ３×幅Ｗ３
横幅Ｗ４’＝高さＨ３×幅Ｗ３／（高さＨ２−高さＨ＋高さＨ３）

また、図６の△ａ’ｄｆと△ａ’ｂｇの比から下記の数式（８）が成り立つ。
高さＨ３：（高さＨ４−高さＨ）＝横幅Ｗ２’：（幅Ｗ３−横幅Ｗ２’） （８）
横幅Ｗ２’×（高さＨ４−高さＨ）＝高さＨ３×（幅Ｗ３−横幅Ｗ２’）
横幅Ｗ２’×（高さＨ４−高さＨ）＝高さＨ３×幅Ｗ３−高さＨ３×横幅Ｗ２’
横幅Ｗ２’×（高さＨ４−高さＨ）＋高さＨ３×横幅Ｗ２’＝高さＨ３×幅Ｗ３
横幅Ｗ２’×（高さＨ４−高さＨ＋高さＨ３）＝高さＨ３×幅Ｗ３
横幅Ｗ２’＝高さＨ３×幅Ｗ３／（高さＨ４−高さＨ＋高さＨ３）

従って、物品Ｇの横幅Ｗは下記の数式（９）より算出することができる。
横幅Ｗ＝幅Ｗ３−横幅Ｗ４’−横幅Ｗ２’ （９）

上記寸法測定装置によりベルトコンベヤ１で搬送される物品Ｇの高さ寸法Ｈと横幅Ｗを測定することができる。また、物品Ｇの搬送方向の長さ寸法は、今日周知の方法、例えば、ベルトコンベヤ１の搬送速度と、高さ測定用センサ３による物品Ｇの搬送方向先端検知開始から後端検知終了までの所要時間（又はパルスエンコーダのカウント値）に基づいて算出する方法等で測定することができる。
また、前記搬送物品Ｇの横幅寸法Ｗと長さ寸法は、該物品Ｇが搬送方向と平行に搬送されることが前提で、物品Ｇが傾いて搬送された場合は正確な測定はできない。しかし、その場合は測定ゲート２（又は２’）を物品Ｇが斜めに傾いて通過しても、横幅Ｗ及び長さ寸法を正しく測定できる補正機能を備えることで前記問題を解決できるが、測定ゲート２（又はゲート２’）より上流側に、搬送物品Ｇの傾きを矯正するガイドを設け、それにより該測定ゲート２（又はゲート２’）に対して物品Ｇが直交状態で通過するようにすることで、前記補正機能は不要となる。

また、前記した実施の形態におけるベルトコンベヤ１は何れも物品Ｇを搬送する搬送機能のみを備えるものであるが、図７に示すように、計量手段（ロードセル）１５を備えて、搬送物品Ｇの重量も一緒に測定できるようにすることも可能である。
その場合、前記計量手段（ロードセル）１５はベルトコンベヤ１に一体に組み込む、或いは計量手段（ロードセル）１５を載置台に装備し、その載置台の上にベルトコンベヤ１を載置する等、何れの方式でもよい。

上記実施の形態における寸法測定装置は、ベルトコンベヤ１の搬送路を跨いで該搬送路より上方の領域に設置されるゲートに、搬送物品の高さ寸法を測定する高さ測定用センサと、幅寸法を測定する幅測定用センサが設置されていることで、ベルトコンベヤにセンサの光が通過する開口部や隅間等を設ける必要がない。よって、単一のコンベヤにゲートを組み合わせて容易に寸法測定装置を構成することができる。従って、既設のコンベヤ（特に、ベルトコンベヤ）にも容易に組み付けて寸法測定を実現することができる。
また、ゲートより上流側に、搬送物品の姿勢を矯正するガイドを配置し、搬送物品がゲートに対して直交状態で通過するようにした場合は、複雑な傾き補正機能を備えることなく、上記装置で正確に寸法を測定することが可能である。

本発明の寸法測定装置は図示した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲内で適宜変更可能である。
（１）実施の形態では、コンベヤとしてベルトコンベヤの例を示したが、これに限定されず、他の形式のコンベヤ、例えば、ローラコンベヤであってもよい。
（２）実施に形態では、幅測定用投光部を高さ測定用投光部、高さ測定用受光部の縦列の最下部に配置した例を示したが、これに限定されず、並列配置してもよい。
（３）実施の形態（実施例１）では、ゲートの垂直部に配置する幅測定用受光部を高さ測定用投光部と交互に配置して縦一列、及び高さ測定用受光部が幅測定用受光部を兼ねる例を示したがこれに限定されず、例えば、高さ測定用センサと幅測定用センサを垂直部に並列（二列）配置する形態としてもよい。
（４）実施の形態（実施例２）では、高さ測定用センサ（高さ測定用投光部、高さ測定用受光部）と、補助高さ測定用センサ（幅測定用センサ）を、ゲートの対向する垂直部に交互に縦一列に配置した形態を示したが、これに限定されず、例えばゲートの対向する垂直部の奥行き方向の手前側に一方の測定対（高さ・幅測定用投光部と高さ・幅測定用受光部）を、垂直部の奥側に他方の測定対（幅測定用投光部と幅測定用受光部）を逆向きにして並列（二列）配置する形態としてもよい。

Ａ…寸法測定装置 Ｇ…物品
１…ベルトコンベヤ（コンベヤ） ２，２’…ゲート
２ａ，２ａ’…垂直部 ２ｂ…水平部
３…高さ測定用センサ ３ａ…高さ測定用投光部
３ｂ…高さ測定用受光部 ４…幅測定用センサ
４ａ，４ａ’…幅測定用投光部 ４ｂ，４ｂ’…幅測定用受光部
５…ＣＰＵ（演算処理部） １５…計量手段

Claims (4)

1. コンベヤによって搬送される物品の寸法を測定する寸法測定装置であって、
   コンベヤの搬送路を挟んで搬送路上に配置された門型のゲートと、
   前記ゲートの一方の垂直部に配置され、搬送物品に向けて測定光を照射する高さ測定用投光部と、
   前記ゲートの他方の垂直部に配置され、前記高さ測定用投光部からの測定光を受光する高さ測定用受光部と、
   前記ゲートの両垂直部における搬送面と略同じ高さ位置に配置され、搬送物品の上面角部方向で前記ゲートの水平部又は対向する垂直部に向けて測定光を照射する幅測定用投光部と、
   前記ゲートの水平部又は垂直部に配置され、前記幅測定用投光部の測定光を受光する幅測定用受光部と、
   前記高さ測定用受光部、幅測定用受光部の測定データに基づいて前記物品の寸法を算出する演算処理部と、を有し、
   前記幅測定用投光部は、前記ゲートの両垂直部それぞれに設けられた一つの該幅測定用投光部から、前記ゲートに設けられた複数の前記幅測定用受光部が受光する範囲に測定光を照射し、
   前記演算処理部は、測定データに強弱の差が生じた高さ測定用受光部の位置に基づいて前記物品の高さ寸法を算出し、前記高さ寸法と測定データに強弱の差が生じた幅測定用受光部の位置とに基づいて前記物品の横幅寸法を算出することを特徴とする寸法測定装置。
2. コンベヤによって搬送される物品の寸法を測定する寸法測定装置であって、
   コンベヤの搬送路を挟んで対向配置された一対の鉛直状のゲートと、
   前記ゲートの一方の垂直部に配置され、搬送物品に向けて測定光を照射する高さ測定用投光部と、
   前記ゲートの他方の垂直部に配置され、前記高さ測定用投光部からの測定光を受光する高さ測定用受光部と、
   前記ゲートの両方における搬送面より上方の鉛直部に沿って配置された、搬送物品の上面角部方向でゲートの反対部に向けて測定光を照射する幅測定用投光部及び前記幅測定用投光部の測定光を受光する幅測定用受光部と、
   前記高さ測定用受光部、幅測定用受光部の測定データに基づいて前記物品の寸法を算出する演算処理部と、を有し、
   前記幅測定用投光部は、前記ゲートの両垂直部それぞれに設けられた一つの該幅測定用投光部から、前記ゲートに設けられた複数の前記幅測定用受光部が受光する範囲に測定光を照射し、
   前記演算処理部は、測定データに強弱の差が生じた高さ測定用受光部の位置に基づいて前記物品の高さ寸法を算出し、前記高さ寸法と測定データに強弱の差が生じた幅測定用受光部の位置とに基づいて前記物品の横幅寸法を算出することを特徴とする寸法測定装置。
3. 前記コンベヤは、計量手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の寸法測定装置。
4. 前記一方の垂直部は、前記高さ測定用投光部と前記幅測定用受光部とが交互に配置され、
   前記他方の垂直部に配置された前記高さ測定用受光部は、前記幅測定用受光部を兼用し、前記高さ測定用投光部の測定光および前記幅測定用投光部の測定光を受光可能であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の寸法測定装置。
   

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