JPH0626821A - 長さ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンベア上を移動する貨物の長さを簡便、確
実に高精度で測定する。 【構成】 ２組の光センサ４Ａ、４Ｂ、光センサ６Ａ、
６Ｂが設けられ、駆動ローラ３に平行した各光軸４Ｃ、
６Ｃの間隔Loを基準長として、長さＬ＝Lo＋ａとする貨
物が通過する場合に、初めに光軸４Ｃを遮断された第１
の光センサ４Ａ、４Ｂは、貨物１が移動してその前縁が
第２の光センサ６Ａ、６Ｂの光軸６Ｃを遮光した時か
ら、ａだけ移動した後に再び受光を開始する。第２の光
センサ６Ａ、６Ｂの光軸６Ｃが遮光された時点から駆動
ローラ３に取り付けたロータリエンコーダ５は計数を開
始し、光センサ４Ａ、４Ｂが再び受光を開始するまで計
数が続くようにしておくと、ロータリエンコーダ５は長
さａを計測し、光センサ４Ａ、４Ｂ、６Ａ、６Ｂは長さ
Loを計測することになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンベア上を移送中の
貨物の進行方向の長さを、簡便かつ高精度で測定するた
めの装置であって、特に直方体状貨物の計測に有用な長
さ測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】段ボール箱等の直方体状貨物等の長さ、
幅、高さの各寸法のうち、幅と高さについては光学式そ
の他の装置により、貨物が静止している場合は勿論のこ
と、移動中であっても比較的容易に高精度で測定するこ
とができる。一方、進行方向の貨物の長さを移動中に正
確に自動測定することは、一見容易に見えるが、実際に
は極めて困難である。

【０００３】(1) 一例として、図５に示す従来装置にお
いて、貨物１がローラコンベア２に載せられて右方向に
速度Ｖで移動する場合の測定動作を説明する。各駆動ロ
ーラ３の回転速度が一定の場合には、貨物１の速度も一
定と見做されることから、貨物１の前縁が光センサ４
Ａ、４Ｂによる駆動ローラ上を横切る光軸４Ｃを遮断し
て遮光を始めてから、後縁が光軸４Ｃを通過して遮光が
終るまでの時間ｔを測定すれば、貨物１の長さＬはＬ＝
Ｖ・ｔとして求められる。

【０００４】(2) 別の例として、図６に示す従来装置は
構造的には図５と大差ないが、１個のローラ３にロータ
リエンコーダ５を取り付けている点が異なる。この場合
の測定動作は、貨物の前縁が光軸４Ｃを切った時にロー
タリエンコーダ５が計数を開始し、後縁が光軸４Ｃを通
過した時に計数を終了すれば、得られたカウント数が貨
物１の長さＬに比例する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術の問題
点として、遮光時間から長さＬを求める前者の方式で
は、測定誤差発生の要因は次のように種々存在するた
め、信頼性を有する高精度の測定は望めない。 (a) ローラ回転速度の変動 (b) 摩耗や異物付着によるローラ直径の変化 (c) 貨物とローラ間のスリップの差異 (d) 貨物底面の凹凸の差異

【０００６】これらのパラメータは全て貨物１の速度Ｖ
に影響し、速度Ｖが一定という条件下において、Ｌ＝Ｖ
・ｔとして求めた貨物１の長さＬに多くの測定誤差が含
まれることは明らかである。

【０００７】後者のロータリエンコーダ５を用いる方式
で、エンコーダ５が光軸４Ｃの直下のローラ３に取り付
けられている場合を例にすると、このローラ３を回転尺
として貨物１の底面の長さを測定することと同じことに
なり、移動速度Ｖの変化は測定値に影響を与えることは
ないが、上述の(b) 〜(d) の各パラメータの変化は全て
長さ測定上の誤差要因として作用するから、図５の場合
と同様に測定精度を高めることは困難である。

【０００８】本発明の目的は、コンベア上を移動する貨
物の寸法測定に際し、上述のような従来の測定方式の欠
点を解消し、簡便かつ確実に高精度の測定長が得られる
長さ測定装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る長さ測定装置は、貨物を移送するコン
ベアにおいて、該コンベアの進行方向に沿って一定基準
間隔に配置し、前記コンベア上を横切るように光束を投
受光する複数組の光センサと、前記コンベアの一部を構
成する駆動ローラの回転角を検出する回転角検出器とを
備え、前記貨物全長の大半の長さを前記光センサによる
基準間隔により測定し、残部の長さを前記駆動ローラの
回転角の大きさとして前記回転角検出器の出力を基に測
定し、前記２つの長さを加算して前記貨物の進行長を測
定することを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】上述の構成を有する長さ測定装置は、貨物全長
の大半を実質上測定誤差が出ないように光軸間隔を基準
として比較測定し、残部はローラの回転角から算出し
て、双方の機能を有効に組み合わせることにより高精度
の長さを測定可能とする。

【００１１】

【実施例】本発明を図１〜図４に図示の実施例に基づい
て詳細に説明する。なお、従来例と同一の符号は同一の
部材を示している。図１は基本構成図である。図６の従
来装置と異なるのは、光センサ４Ａ、４Ｂ以外にもう１
組の光センサ６Ａ、６Ｂが設けられ、駆動ローラ３に平
行した各光軸４Ｃ、６Ｃの間隔Loを基準長としているこ
とである。

【００１２】この場合に、基準長Loと丁度同じ長さの貨
物１が通過することを考えると、始めに光軸４Ｃを遮断
された第１の光センサ４Ａ、４Ｂは、貨物１が移動して
その前縁が第２の光センサ６Ａ、６Ｂの光軸６Ｃを丁度
遮光した時に再び受光を開始する。従って、この貨物１
の長さＬを貨物１の移動速度と時間からではなく、基準
寸法Loと比較することによって正確に求めることができ
る。

【００１３】また、基準長Loよりも少し長く、長さＬ＝
Lo＋ａとする貨物１が通過する場合を考えると、初めに
光軸４Ｃを遮断された第１の光センサ４Ａ、４Ｂは、貨
物１が移動してその前縁が第２の光センサ６Ａ、６Ｂの
光軸６Ｃを遮光した時から、ａだけ移動した後に再び受
光を開始する。従って、第２の光センサ６Ａ、６Ｂの光
軸６Ｃが遮光された時点からロータリエンコーダ５によ
る計数を開始し、第１の光センサ４Ａ、４Ｂが再び受光
を開始するまでこの計数が続くようにしておくと、ロー
タリエンコーダ５は長さａを計測し、光センサ４Ａ、４
Ｂ、６Ａ、６Ｂは長さLoを計測することになる。このよ
うにして、両者を合算して得られた測定長Lo＋ａの内、
測定誤差が存在するのは実質上ａ部分のみであるから、
全長に対する誤差率は図６の従来方式のａ／（Lo＋ａ）
倍に縮小される。

【００１４】理解を容易にするため、一例として述べた
上記の基本的な測定シーケンスは、貨物１の長さＬが基
準長Loと同一かそれよりも大きい場合には適用できる
が、長さＬがLoより小さい場合には実行できない。そこ
で、貨物長ＬがLoより大きくても小さくても実用できる
測定シーケンスの実施例を図２により説明する。

【００１５】図２において、(a) はＬ＜Lo、(b) はＬ＞
Loの場合を示しているが、各部の動作は全く同一シーケ
ンスに基づいて実行される。ハッチングを施した貨物１
が最初に第１の光センサ４Ａ、４Ｂの光軸４Ｃを遮光す
る(1) の位置から矢印の右方向に移動し、逐次(2) 、
(3) の状態に移行して、第２の光センサ６Ａ、６Ｂの光
軸６Ｃを遮光、或いは第１の光センサ４Ａ、４Ｂを通光
させるに至るものとする。ロータリエンコーダ５の出力
は２個のカウンタＸ、Ｙに接続され、各カウンタＸ、Ｙ
は次のように動作する。 イ．貨物１の前縁が第１の光センサ４Ａ、４Ｂを遮光し
た時に、カウンタＸ、Ｙは共に０から計数する。 ロ．貨物１の後縁が第１の光センサ４Ａ、４Ｂを通過し
て通光した時はカウンタＸを停止する。 ハ．貨物１の前縁が第２の光センサ６Ａ、６Ｂを遮光し
た時はカウンタＹを停止する。 ニ．両カウンタＸ、Ｙの計数停止により、Lo＋（計数値
ｘ−計数値ｙ）を算出して測定長Ｌとする。

【００１６】図２(a) 、(b) を通じてカウンタＹは、既
知の基準長Loを計数する結果になるから全く不要のよう
に見えるが、決してそうではないことを具体的な数値例
を挙げて説明する。例えば、基準長Lo＝２５０ｍｍ、貨
物長Ｌ＝Lo＋ａ＝３００ｍｍ、ロータリエンコーダ５に
よる計数単位を１ｍｍと仮定する。貨物１の長さＬの概
略値は計数値ｘのみで与えられるが、仮にロータリエン
コーダ５に＋２％のスパン誤差があると、測定値は３０
６ｍｍとなり、＋６ｍｍという大きな測定誤差が発生す
る。このことは、図６の従来方式に見られる現象であ
る。

【００１７】しかしながら、本実施例において計数値ｘ
から計数値ｙを差し引いてａを求めた後に、誤差のない
基準長さLoを加えて測定値とする場合にはそうはならな
い。即ち、計数値ｙのスパン誤差も計数値ｘと同様に＋
２％であるから計数値ｙは２５５ｍｍとなり、ａ＝３０
６ｍｍ−２５５ｍｍ＝５１ｍｍが得られる。このこと
は、＋２％のスパン誤差の基で、ａの長さを直接５１ｍ
ｍと測定したことと全く同一であり、このａに既知のLo
＝２５０ｍｍを加えて得られる測定値は３０１ｍｍであ
るから、誤差は１ｍｍに過ぎず、ロータリエンコーダ５
のみによる従来方式の測定誤差６ｍｍの６分の１にな
る。

【００１８】基準長を与える光センサは、例えば図１に
おける２組の光センサ４Ａ、４Ｂと６Ａ、６Ｂに限定さ
れることはなく、３組以上設けることができる。

【００１９】図３は他の実施例を示し、３組の光センサ
４、６、７により基準長L1とL2とL3を定めたものであ
り、カウンタはＸ、Ｙ以外に更に１個の追加を必要とす
る以外、測定シーケンスは図２について説明したものと
ほぼ類似している。２組以上の光センサを設けた長さ測
定装置の全般を通じて表現すると、要は貨物１の全長の
概略値が判明した時点において、貨物１の前縁又は後縁
と最も近い光センサの光軸との距離をロータリエンコー
ダ５で測定し、それを基準長に合算して全長を求めるこ
とが共通的なシーケンスである。

【００２０】本測定装置においては、別の効果としてロ
ータリエンコーダ５による測定部分の精度向上がある。
即ち、ロータリエンコーダ５を使用すると、前述のよう
な一種の経時変化的な要因に基づく問題点があるが、本
装置ではこれを簡単に補正することができる。例えば、
図２(b) において経時変化等によりロータリエンコーダ
５に＋２％の誤差が発生すると、前述のように計数値ｙ
は２５５ｍｍになるから、これを基準長Loと直接比較し
て、正しい２５０ｍｍになるように適宜の機械的電気的
手段により補正すれば、ロータリエンコーダ５自体によ
る測長部分ａについての測定誤差も殆どなくなり、全長
Lo＋ａの測定精度は極めて高くなる。

【００２１】以上に説明した長さ測定装置においては、
貨物移送機構が多数の駆動ローラを用いたローラコンベ
アであるとして説明してきたが、図４に示すようにベル
トコンベアを用いても、同様に長さ測定装置を構成でき
ることは明らかである。この場合に、搬送ベルト８を駆
動するベルト駆動ローラ９にロータリエンコーダ５が取
り付けられている以外、図１或いは図３に掲げた実施例
と異なるところはない。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る長さ測
定装置は、コンベア上を移動中の貨物の長さを測定する
ために複数組の光センサを使用し、これらの光センサを
基準寸法間隔に配置して、貨物の寸法の大部分をこの基
準寸法と比較することによって正確に求め、残りの部分
をローラに結合されたロータリエンコーダによって測定
することにより、簡単な構成にも拘らず高精度の長さ測
定が容易に達成できる。しかも、通常の任意の直方体状
の貨物の端面をそのまま用い、ロータリエンコーダによ
る測長値を随時に基準長と比較して補正するようにすれ
ば、測定結果に対する信頼性と精度は従来方式とは比較
にならないほど高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】測定装置の構成図である。

【図２】測定シーケンスの説明図である。

【図３】３組の光センサを用いた測定装置の構成図であ
る。

【図４】ベルトコンベアを用いた測定装置の構成図であ
る。

【図５】従来の測定装置の構成図である。

【図６】他の従来の測定装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 貨物 ２ ローラ ３ 駆動ローラ ４、６、７ 光センサ ５ ロータリエンコーダ ８ 搬送ベルト ９ ベルト駆動ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貨物を移送するコンベアにおいて、該コ
   ンベアの進行方向に沿って一定基準間隔に配置し、前記
   コンベア上を横切るように光束を投受光する複数組の光
   センサと、前記コンベアの一部を構成する駆動ローラの
   回転角を検出する回転角検出器とを備え、前記貨物全長
   の大半の長さを前記光センサによる基準間隔により測定
   し、残部の長さを前記駆動ローラの回転角の大きさとし
   て前記回転角検出器の出力を基に測定し、前記２つの長
   さを加算して前記貨物の進行長を測定することを特徴と
   する長さ測定装置。