JP7072183B2 - カード充填器、カード供給装置、カードの勾配制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数枚のカードを積層させた状態で充填するためのカード充填器、前記カード充填機を備えたカード供給装置、及び前記カード充填器におけるカードの勾配制御方法に関する。

「カード社会」と称される昨今では、クレジットカード、プリペイドカード、会員カード、定期券、免許証などの各種カードを一個人が複数枚所持することが普通となっており、カードの生産枚数も年々増加している。

この種のカードには、印刷の他、エンボス加工やデボス加工などによる凹凸で表した文字や図形などの情報、或いは、ＩＣチップなどの情報記録媒体が付帯されている。これらの情報や情報記録媒体は正確にカードに付帯されていなければならないため、この種のカードを製造するにあたっては、これらの情報や情報記録媒体が正確に付帯されているか否かを検査する検査工程が必要となる。

現在、この検査工程はＣＣＤカメラ等の撮像手段を用いた画像診断によって実行されることが多く、前記撮像手段にカードを順次移送するための装置を併用することによって係る検査工程の自動化が実現されている（例えば、下記特許文献１参照。）。

特開２０００‐９５３８０号公報

前記特許文献１に開示された装置（カード状物搬送機）では、容器に積み重ねて収納されたカードを最上位のカードから順に移送する仕組みを採用している。積み重ねたカードを最上位のカードから繰り出す仕組みには、最下位のカードから繰り出す仕組みと比較して、カードに擦り傷等の損傷が生じ難くなる利点がある。

しかしながら、カードには凹凸で表した情報やＩＣチップなどの情報記録媒体が付帯されているため、その表面が必ずしも平坦になっていない。そのため、一のカードの上に他のカードを積み重ねると、他のカードにおいて僅かな傾きが生じる。この僅かな傾きは複数枚のカードを積み重ねることによって積算されていくため、多数のカードを容器に積み重ねて収納すると最上位のカードにおいて相当な傾きが生じることになる。そして、この最上位のカードに生じた傾きによってカードの取り出しが阻害される場合があった。

本発明は、前記技術的課題に鑑みて完成されたものであり、積層された状態で充填されたカードの最上位のカードに生じた傾きを好適に是正することができる新規なカード充填器、前記カード充填機を備えたカード供給装置、及び前記カード充填器におけるカードの勾配制御方法を提供することを目的とする。

前記技術的課題を解決する本発明のカード充填器は、複数枚のカードが積層された状態で充填され、充填されたカードの最上位のカードから順に取り出される仕組みとなされたカード充填器であって、充填されたカードを下支えする底板と、前記底板の傾きを変える底板変位器と、最上位のカードの傾きを感知する勾配感知器と、を具備してなり、最上位のカードの傾きが許容範囲内に収まるように、前記勾配感知器によって感知された最上位のカードの傾きに応じた制御命令を前記底板変位器に与える一次制御を行う制御装置を具備してなることを特徴とする（以下、「本発明充填器」と称する。）。

前記本発明充填器においては、前記制御装置が、更に、最上位のカードの傾斜に与えるカード一枚あたりの影響度を推定し、推定された影響度と取り出されたカードの枚数とによって予測される最上位のカードの傾き推移に応じた補正命令を前記底板変位器に与える二次制御を行うものが好ましい態様となる。

前記本発明充填器においては、前記勾配感知器が、最上位のカードの縦断勾配を最上位のカードの傾きとして感知する仕組みとなされたものが好ましい態様となる。

前記本発明充填器においては、前記勾配感知器が、最上位のカードの横断勾配を最上位のカードの傾きとして感知する仕組みとなされたものが好ましい態様となる。

前記技術的課題を解決する本発明のカード供給装置は、前記本発明充填器と、前記本発明充填器に充填されたカードを最上位のものから順に取り出すカード取り出し機と、前記カード取り出し機によって取り出されたカードを順次移送する搬送機と、を具備してなることを特徴とする（以下、「本発明供給装置」と称する。）。

前記本発明供給装置においては、前記カード取り出し機が、最上位のカードを取り出す際に、カードの短辺に沿う方向に向かって取り出す仕組みとなされ、且つ、前記搬送機が、隣り合うカードの長辺同士を隣接させた状態でカードを順次移送する仕組みとなされたものが好ましい態様となる。

前記技術的課題を解決する本発明のカードの勾配制御方法は、複数枚のカードが積層された状態で充填され、充填されたカードの最上位のカードから順に取り出される仕組みとなされたカード充填器におけるカードの勾配制御方法であって、最上位のカードの傾きが許容範囲内に収まるように、最上位のカードの傾きに応じて充填されたカードを下支えする底板の傾きを変えることを特徴とする（以下、「本発明制御方法」と称する。）。

前記本発明制御方法においては、更に、最上位のカードの傾斜に与えるカード一枚あたりの影響度を推定し、推定された影響度と取り出されたカードの枚数とによって予測される最上位のカードの傾きの推移に応じて、前記底板の傾きを順次変えることが好ましい態様となる。

本発明によれば、積層させた状態で充填した複数枚のカードの最上位のカードに生じる傾きを好適に是正することができる。

図１は、本発明充填器を備えた本発明装置を示す斜視図である。 図２は、前記本発明充填器を示す斜視図である。 図３は、前記本発明充填器の制御装置を示すブロック図である。 図４は、前記制御装置による第一制御の制御手順を示すフローチャートである。 図５（ａ）、（ｂ）は、前記本発明充填器における第一制御の実行例を示す斜視図である。 図６（ａ）～（ｃ）は、前記本発明充填機における第一制御の他の実行例を示す斜視図である。 図７は、前記制御装置による第二制御の制御手順を示すフローチャートである。 図８（ａ）は、カードの傾斜を、縦断勾配の一軸にて決定する場合を示す斜視図であり、図８（ｂ）は、カードの傾斜を、横断勾配の一軸にて決定する場合を示す斜視図であり、図８（ｃ）は、カードの傾斜を、縦断勾配及び横断勾配の二軸にて決定する場合を示す斜視図である。 図９は、移送されるカードの並びを示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

＜本発明供給装置（１０）＞
図１に、本発明供給装置１０の一実施形態を示す。前記本発明供給装置１０は、「本発明充填器（１）」と、「カード取り出し機（２）」と、「搬送機（３）」と、を具備する。

［本発明充填器１］
図１、図２に示すように、前記本発明充填器１は、「底板（１１）」と、「底板変位器（１２）」と、「勾配感知器（１３）」と、を具備してなり、更に、「制御装置（１４）」を具備する。前記本発明充填器１は、複数枚のカードＣが積層された状態で充填され、充填されたカードＣの最上位のカードＣ１から順に取り出される仕組みとなされる。

‐底板１１‐
前記底板１１は、前記本発明充填器１に充填されたカードＣを下支えする役割を担う。図２に示すように、本実施形態における前記底板１１は、支柱１１１によって揺動可能な状態で支持されており、前記底板１１の上面にカードＣを積載することによってカードＣを下支えする仕組みとなされている。

‐底板変位器１２‐
前記底板変位器１２は、前記底板１１の傾きを変える役割を担う。本実施形態においては、前記底板変位器１２として油圧シリンダを用い、上下方向に伸縮可能となされたロッド１２１の先端を前記底板１１の下面に当接させ、前記ロッド１２１を伸縮させることによって、前記底板１１の傾きを変える仕組みを構築している。なお、本実施形態において、前記底板１１と前記底板変位器１２は、一体のユニットとなされており、係るユニットは、底板昇降機１５の駆動によって上下動可能となされている（図１参照）。

‐勾配感知器１３‐
前記勾配感知器１３は、充填されたカードＣの最上位のカードＣ１の傾きを感知する役割を担う。本実施形態においては、前記勾配感知器１３として一対の接触式変位センサ（１３Ｒ、１３Ｌ）を用い、最上位のカードＣ１の表面に両方のセンサ（１３Ｒ、１３Ｌ）が共に接触しなかった場合に最上位のカードＣ１に傾きが生じていると感知する仕組みを構築した。

‐制御装置１４‐
前記制御装置１４は、前記勾配感知器１３によって感知された最上位のカードＣ１の傾きに応じた制御命令を前記底板変位器１２に与える役割を担う。図３に示すように、本実施形態においては、前記制御装置１４として、「演算手段（１４１）」と、「制御手段（１４２）」と、「記憶手段１４３」と、を具備するものを用いた。この制御装置１４において、前記演算手段１４１は、前記勾配感知器１３によって感知された最上位のカードＣ１に関する情報に基づいて、最上位のカードＣ１における傾きの有無やその傾きが仰角であるか俯角であるかなどを判断する役割を担う。又、前記制御手段１４２は、前記演算手段１４１の判断に基づいて決定した命令を底板変位器１２や底板昇降機１５に与える役割を担う。更に、前記記憶手段１４３は、充填されたカードＣの枚数や送り出されたカードＣの枚数などを記憶する役割を担う。

［カード取り出し機２］
前記カード取り出し機２は、前記本発明充填器１に充填されたカードＣを最上位のカードＣ１から順に取り出す役割を担う。本実施形態においては、前記カード取り出し機２として、吸着コンベア２１によって最上位のカードＣ１を順次吸着して前記本発明充填器１から取り出し、取り出したカードＣを前記吸着コンベア２１に吸着させたまま送り方向に向かって順に送り出す仕組みのものを用いた（図１参照）。

［搬送機３］
前記搬送機３は、前記カード取り出し機２によって取り出されたカードＣを順次移送する役割を担う。本実施形態においては、前記搬送機３としてローラーコンベアを用いた（図１参照）。

＜本発明制御方法＞
前記構成を有する本発明供給装置１０及び前記本発明充填器１は、前記本発明充填器１に充填されたカードＣにおける最上位のカードＣ１の傾きを許容範囲内に収める本発明制御方法を実行するために構築されたものである。そして、前記本発明供給装置１０では、前記本発明制御方法を実行するにあたり「一次制御」を行う。

‐一次制御‐
前記一次制御では、前記本発明充填器１に充填されたカードＣにおける最上位のカードＣ１の傾きに応じて、カードＣを下支えする前記底板１１の傾きを変える。本実施形態においては、前記一次制御につき、図４のフローチャートに示す制御手順にて実行した。

このフローチャートに示す制御手順では、まず、本発明供給装置１０の稼働開始後（Ｓ１）、前記制御装置１４が前記本発明充填器１に所定枚数のカードＣが充填されていることを確認し（Ｓ２）、前記制御手段１４２を通じて前記底板昇降機１５に前記底板１１の上昇を命令する（Ｓ３）。前記底板１１の上昇により最上位のカードＣ１が前記勾配感知器１３に接触すれば（Ｓ４）、前記制御手段１４２を通じて前記底板昇降機１５に前記底板１１の上昇停止が命令される（Ｓ５）。

前記底板１１の上昇停止後、前記制御装置１４は最上位のカードＣ１が水平か否かを判断する（Ｓ６）。本実施形態においては、前記勾配感知器１３における一対の接触式変位センサ（１３Ｌ、１３Ｒ）が共に最上位のカードＣ１に接触している場合（図２参照）に最上位のカードＣ１が水平であると判断し、前記接触式変位センサ（１３Ｌ、１３Ｒ）のいずれか一方のみが接触している場合は最上位のカードＣ１が水平でないと判断した。

最上位のカードＣ１が水平でないと判断した場合、前記制御装置１４は最上位のカードＣ１の傾きが仰角か俯角かを判断する（Ｓ７）。本実施形態においては、図５（ａ）に示すように、前記勾配感知器１３における図中左側の接触式変位センサ１３Ｌのみが最上位のカードＣ１に接触している場合に最上位のカードＣ１が仰角であると判断し、図６（ａ）に示すように、前記勾配感知器１３における図中右側の接触式変位センサ１３Ｒのみが最上位のカードＣ１に接触している場合は最上位のカードＣ１が俯角であると判断した。

最上位のカードＣ１の傾きが仰角の場合、前記制御装置１４は、前記制御手段１４２を通じて前記底板変位器１２の上昇（前記ロッド１２１の伸長）を命令し（Ｓ８）、前記底板１１の傾きを変える。最上位のカードＣ１が接触式変位センサ１３Ｒに接触するまで前記底板変位器１２の上昇を続ければ、図５（ｂ）に示すように最上位のカードＣ１が水平になる。

一方、最上位のカードＣ１の傾きが俯角の場合、前記制御装置１４は、まず、図６（ｂ）に示すように、前記制御手段１４２を通じて前記底板変位器１２の下降（前記ロッド１２１の短縮）を命令し（Ｓ９）、前記底板１１の傾きを変える。この工程によって、最上位のカードＣ１と前記勾配感知器１３との接触が解かれるため、前記制御装置１４は前記制御手段１４２を通じて前記底板昇降機１５に前記底板１１の上昇を命令する（Ｓ３）。その後、Ｓ４以降のステップを繰り返せば、図６（ｃ）に示すように最上位のカードＣ１が水平になる。

即ち、本発明（前記本発明充填器１、本発明供給装置１０、並びに前記本発明制御方法）によれば、カードＣの表面が平坦でなく、積み重ねた際に最上位のカードＣ１に傾きが生じる場合にあっても、係る傾きを好適に是正することができる。これより、カードＣの取り出しが円滑になる。

なお、前記一次制御によって最上位のカードＣ１を水平にした後、前記カード取り出し機２によって前記本発明充填器１からカードＣが順次取り出されれば、取り出されたカードＣの枚数に応じて最上位のカードＣ１の傾きは変位していく。この点については、カードＣが所定枚数取り出されるごとに、例えば、図４のフローチャートにおけるＳ４以降のステップを繰り返すことによって最上位のカードＣ１の水平性を維持することができる。

但し、最上位のカードＣ１の傾きの変位を感知し、感知された結果をフィードバックして前記底板１１の傾きを変える前記一次制御では、用いられる勾配感知器１３の性能などによって制御動作の遅れが生じ、単位時間当たりのカードＣの取り出し枚数が制限される場合がある。

この点に鑑みて、本発明においては、前記一次制御に加えて、カードＣの取り出し枚数に応じて前記底板１１の傾きを順次変える「二次制御」を行うことが好ましい。以下、係る二次制御について説明する。

‐二次制御‐
前記二次制御では、最上位のカードＣ１の傾斜に与えるカードＣ一枚あたりの影響度を推定し、推定された影響度と取り出されたカードＣの枚数とによって予測される最上位のカードＣ１の傾きの推移に応じて、前記底板１１の傾きを順次変える。本実施形態においては、前記二次制御につき、図７のフローチャートに示す制御手順にて実行した。

このフローチャートに示す制御手順では、まず、本発明供給装置１０の稼働開始後（Ｓ１）、前記一次制御の実行によって最上位のカードＣ１の傾きを水平にした後（Ｓ６）、前記制御装置１４が前記底板１１の傾斜角を認定する（Ｓ１０）。

次いで、前記制御装置１４は、認定された前記底板１１の傾斜角と、前記本発明充填器１に充填されているカードＣの枚数とから、最上位のカードＣ１の傾斜に与えるカードＣ一枚あたりの影響度を推定する（Ｓ１１）。本実施形態においては、前記制御装置１４における演算手段１４１にて、前記底板１１の傾斜角を充填されているカードＣの枚数で割ることによって影響度（カードＣ一枚あたりの傾斜角）を算出した。又、前記本発明充填器１に充填されているカードＣの枚数については、前記本発明充填器１にカードＣを充填した際に、作業者が手作業にて前記制御装置１４に充填したカードＣの枚数を打ち込み、これを前記記憶手段１４３に記憶させた。

最後に、前記制御装置１４は、推定されたカードＣ一枚あたりの影響度に基づいて、前記底板１１の操作を決定し（Ｓ１２）、決定された操作を、前記制御手段１４２を通じて前記底板変位器１２に命令する（Ｓ１３）する。本実施形態においては、前記カード取り出し機２によってカードＣが一枚取り出されるたびに、カードＣ一枚あたりの傾斜角分、前記底板１１の傾きを水平方向に向かって戻す旨の命令を前記底板変位器１２に与えた。

即ち、前記一次制御に加えて前記二次制御を実行すれば、カードＣの取り出しに応じて変化する最上位のカードＣ１の傾きの変化に迅速に対応することができる。

ところで、本発明における「カード（Ｃ）」には、クレジットカード、プリペイドカード、会員カード、定期券、免許証などの各種機能を伴ったものに限られず、単なる矩形の厚紙や金属プレートも含まれる。又、折り畳まれたて矩形をなす箱のようなものも本発明における「カード（Ｃ）」に含まれる。即ち、本発明における「カード（Ｃ）」とは、ある程度の厚み（例えば、０．５～５ｍｍ程度）を有する矩形の平面状のものを意味する。

本実施形態においては、説明の便宜上、最上位のカードＣ１が水平でなければ傾きが生じていると判断しているが、本発明においては、最上位のカードＣ１の傾きにつき必ずしも厳密な水平であることを要求しておらず、前記カード取り出し機２の取り出し能力等に応じた許容範囲を設定することが好ましい。最上位のカードＣ１の傾きの許容範囲としては、例えば、０±１５度（より好ましくは、０±５度）のように任意に設定することができる。

又、本発明においては、前記底板１１の傾きを変える仕組みや最上位のカードＣ１の傾きを感知するための手段（前記勾配感知器１３の種類）、或いは前記制御装置１４による制御手順についても特に限定されない。

更に、本実施形態では、図８（ａ）に示すように、最上位のカードＣ１の縦断勾配（Ｘ）の一軸を最上位のカードＣ１の傾きとして感知する仕組みを採用しているが、図８（ｂ）に示すように、最上位のカードＣ１の横断勾配（Ｙ）の一軸を最上位のカードＣ１の傾きとして感知する仕組みとしても良い。又、図８（ｃ）に示すように、最上位のカードＣ１の縦断勾配（Ｘ）及び横断勾配（Ｙ）の二軸を最上位のカードＣ１の傾きとして感知する仕組みとしても良い。

但し、最上位のカードＣ１の長辺に沿う方向の勾配である縦断勾配（Ｘ）を最上位のカードＣ１の傾きとして感知する仕組みを採用すれば、図９に示すように、前記カード取り出し機２によってカードＣを順に短辺に沿う方向に向かって取り出す仕組みとし、前記搬送機３によって隣り合うカードＣの長辺同士を隣接させた状態でカードＣを順次移送する供給システムを構築し易くなる。このような供給システムは、カードＣの移送ラインを短尺化することができ、その結果、本発明供給装置１０の設置スペースが確保し易く、設備設計を容易にする利点が生じる。

なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明は、カードを自動的に供給する手段として好適に用いられる。

１ 本発明充填器（カード充填器）
１１ 底板
１２ 底板変位器
１３ 勾配感知器
１４ 制御装置
１５ 底板昇降機
２ カード取り出し機
３ 搬送機
１０ 本発明供給装置（カード供給装置）
Ｃ カード
Ｃ１ 最上位のカード

Claims (6)

1. 複数枚のカードが積層された状態で充填され、充填されたカードの最上位のカードから順に取り出される仕組みとなされたカード充填器であって、
   充填されたカードを下支えする底板と、
   前記底板の傾きを変える底板変位器と、
   最上位のカードの傾きを感知する勾配感知器と、
   を具備してなり、
   最上位のカードの傾きが許容範囲内に収まるように、前記勾配感知器によって感知された最上位のカードの傾きに応じた制御命令を前記底板変位器に与える一次制御を行う制御装置を具備してなり、
   前記底板が支柱によって揺動可能な状態で支持されてなり、
   前記底板変位器が、上下方向に伸縮可能となされたロッドの先端を前記底板の下面に当接させ、前記ロッドを伸縮させることによって前記底板の傾きを変える仕組みとなされたことを特徴とするカード充填器。
2. 請求項１に記載のカード充填器において、
   前記制御装置が、更に、最上位のカードの傾斜に与えるカード一枚あたりの影響度を推定し、推定された影響度と取り出されたカードの枚数とによって予測される最上位のカードの傾き推移に応じた補正命令を前記底板変位器に与える二次制御を行うカード充填器。
3. 請求項１又は２に記載のカード充填器において、
   前記勾配感知器が、最上位のカードの縦断勾配を最上位のカードの傾きとして感知する仕組みとなされたカード充填器。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のカード充填器において、
   前記勾配感知器が、最上位のカードの横断勾配を最上位のカードの傾きとして感知する仕組みとなされたカード充填器。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載されたカード充填器と、
   前記カード充填器に充填されたカードを最上位のものから順に取り出すカード取り出し機と、
   前記カード取り出し機によって取り出されたカードを順次移送する搬送機と、
   を具備してなることを特徴とするカード供給装置。
6. 請求項５に記載のカード供給装置において、
   前記カード取り出し機が、最上位のカードを取り出す際に、カードの短辺に沿う方向に向かって取り出す仕組みとなされ、
   且つ、前記搬送機が、隣り合うカードの長辺同士を隣接させた状態でカードを順次移送する仕組みとなされたカード供給装置。

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