JPH08271202A - ケース外形寸法計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 搬送中のケースの外形寸法をケースを停止さ
せることなく、また連続的な値として計測可能な装置を
提供する。 【構成】 接触バー３ｂが搬送中ケースの上面に当接
し、ケースの高さに応じて腕３ｃが回動する。この回動
量をピン３ｆとフォロア３ｈからなるカム機構によって
直線変位に変換し、これをセンサ３ｍによって検出す
る。この検出値によって、ケースの高さ寸法を算出す
る。また、ケースの移動速度と前記センサ３ｍの出力値
が一定となっている時間に基づきケースの搬送方向の長
さを算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】段ボールやプラスチックケースに
収納してパレットに積載して流通する商品は、工場から
販売店へ至る流通過程で何度かパレット間の積み替え作
業が発生する。この作業を自動化する場合、例えばコン
ベア上のケースの寸法や姿勢を計測／判別してそのデー
タを以降の工程の装置類の制御情報として使用する必要
性が生ずる。本発明は上記のようなコンベア上のケース
寸法を計測する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンベア上のケース類の寸法を計測する
ことを目的とした従来技術について説明する。図１１の
装置はケースの高さを測定する装置の概要を示す。コン
ベア１１上の測定位置にあるケース１２の上面にプレー
ト１３をアクチュエータ１４を利用して押し当てる。プ
レートと一体で動く被測定片１７の高さ位置を計測装置
１５で測定する。計測はレーザ、超音波等の原理を応用
した既存の計測装置で可能である。測定値は制御装置１
６で表示したり、他の装置類へデータとして転送するこ
とができる。

【０００３】図１２の装置はケースの高さを測定する別
の装置の概要を示す。コンベア２１上でケースが通過す
る地点に光電センサ２２を上下方向に複数セット取り付
けた測定柱２３および２４を設置する。センサセットは
その中間に物体が来て光を遮ると制御装置２５に電気的
なＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する。例えばケースがコンベ
ア２１上を移動して測定柱２３および２４の間に来たと
き制御装置２５によってすべてのセンサのＯＮ／ＯＦＦ
状態を監視する。センサ２６より下のセンサーの光が遮
られた時、ケース高さはセンサ２６の高さとその一段上
のセンサ２７の高さの間の値であることは認識できる。

【０００４】図１３の装置はケースの上面の縦／横の寸
法を測定する装置の例である。コンベア７１上でケース
を測定する地点でケース上方に固定されたＣＣＤカメラ
等既存のカメラ７２でケースの映像を撮影する。画像情
報を画像処理装置部７３で解析してケース各辺の長さを
認識する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来の技術にお
いては以下のような問題点がある。図１１に示す装置に
おいては測定時にケースを停止する必要があり、ケース
が高速で移動する場合の測定には適さない欠点がある。
図１２に示す測定装置は測定最小単位がセンサーの上下
方向の取り付け間隔に等しいために、用途としては限ら
れた種類のケースの識別に使われることが多く、不特定
なケースを無段階に計測する用途には適さない欠点があ
る。図１３の装置においては移動中のケースの測定も可
能であり最近よく使用される方法であるが、製作費用が
高いこと、カメラ７２の設値高さ、すなわち図中Ａで示
される寸法が大きくなり、装置が大形化する欠点があ
る。

【０００６】コンベアがケース類の荷役作業の自動化を
目的とする設備の構成要素である場合、その上でのケー
スの寸法計測における必要条件は（１）ケース移動中に
計測ができること、（２）測定最小単位が１ミリメート
ル程度の実質的に無段階測定が可能であること、実用を
考慮して（３）製作費用が安価であること、等が挙げら
れる。前述のように従来技術においては（１）〜（３）
の条件をすべて備えた計測装置は見当たらない。

【０００７】本発明はこの状況に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは（１）〜（３）の条件を備
えた計測装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明にかかるケース外形寸法計測装置は、コン
ベア上を搬送される略直方体のケースの外径寸法を計測
する装置であって、支持軸に回動可能に支持される揺動
腕と、前記揺動腕の一端に設けられ、搬送されてきたケ
ースに当接し、当該ケースの寸法に応じて変位する接触
バーと、前記揺動腕の一部に設けられ、前記接触バー変
位によって生じる前記揺動腕の回動角を直線変位に変換
するカム機構と、前記カム機構によって変換された直線
変位を検出する変位センサと、前記センサの検出値に基
づき、前記揺動腕の回動面内であって、ケース搬送方向
に直交する方向のケース外形寸法を算出する直交方向寸
法演算手段とを有している。

【０００９】さらに、前記ケースの搬送速度を検出する
速度センサと、前記変位センサの出力値が一定値を示し
た時間を計時する計時手段と、前記搬送速度と前記計時
時間に基づきケース搬送方向のケース外形寸法を算出す
る搬送方向寸法演算手段とを有するものとすることもで
きる。

【００１０】

【作用】本発明は以上のような構成を有しており、測定
対象であるケースを停止させることなく、外形寸法の計
測を行うことができる。また、揺動腕の回動角は連続量
であるので、ケース外形寸法を実質的に連続量として測
定できる。さらに、簡便な装置構成により計測可能であ
るので、装置を安価に提供できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明にかかる実施例を図面に従って
説明する。図１及び図２には本実施例の装置の正面図及
び側面図が示されている。コンベア上をケースが流れて
来たとき、その高さ寸法を測定する場合の各構成要素の
役割を説明する。コンベア３ａ上のケースは円柱状の接
触バー３ｂを進行方向に押しながら進む。接触バーは腕
３ｃを介して、軸受３ｄによって旋回可能に支持されて
いる旋回軸３ｅに結合されている。旋回軸の一端には端
面にピン３ｆを植設した円盤３ｇが固定されている。ケ
ースによって接触バーが押されると円盤３ｇが軸受３ｄ
を中心にして回転するのでピン３ｆは円弧運動をする。
接触バーがケースの上面に達した後は腕３ｃは（イ）の
位置に留まるので、円盤３ｇの回転は停止してピン３ｆ
は一定の位置（ロ）に停留する。

【００１２】ピン３ｆにはフォロア３ｈの長穴が係合し
ている。フォロア３ｈには、軸受３ｉによって長手方向
に直線運動可能に支持された軸３ｊが植設されている。
軸３ｊの一端には被測定子３ｋが固定されている。円盤
３ｇが回転運動をすると被測定子３ｋが上下方向の直線
運動をする。被測定子３ｋの軸方向変位を測定するため
のセンサ３ｍがコンベア３ａに固定されたホルダ３ｎに
固定されている。センサ３ｍは超音波、レーザ等の既知
の技術を応用した市販の測定装置で良い。３０はセンサ
管理部で測定結果を表示したり他の装置類へ転送する機
能を持っている。

【００１３】実際の使用方法について説明する。コンベ
アの１ケ所に計測装置を設置する。ケースがコンベア上
を流れてきて測定位置に到着したことを検知する光電セ
ンサ３ｐをホルダ３ｎに固定して設ける。図３において
センサ３ｐのケース到着検知情報がセンサ管理部へ伝え
られるとセンサ３ｍによる計測が開始され、測定値が計
測装置管理部３ｑへ出力される。ケースが接触バーに接
触してから通過するまでのセンサ３ｍによる測定値５は
図４のような経過をたどる。測定値が平坦部Ｐにあると
きは接触バーが図１で（イ）の位置にあり、ケース上面
をなぞっている状態であり、測定すべきケース高さ位置
にある。計測装置管理部は測定値の時間的変化量を刻々
と監視し、変化が０になった時点で測定値がケースの高
さを表現する数値であることを認識する。

【００１４】図５によって測定バーの円弧運動が被測定
子の直線運動に変換されて、最終的にケース高さｈが認
識される過程を説明する。旋回軸３ｅから接触バー３ｂ
の先端までをＨ、接触バー３ｂの半径をｒ3 、円盤３ｇ
の回転中心からピン３ｆの中心までをｒ1 とする。測定
子３ｍで測定された測定値をｍとするとケース高さはｈ
＝｛（Ｈ−ｒ3 ）／ｒ1 ｝×ｍで表わされる。ｋ＝
｛（Ｈ−ｒ3 ）／ｒ1 ｝とおくと、これは装置の構成寸
法により一義的に決まる定数である。図３のように計測
装置管理部において測定値ｍに定数ｋを乗ずる演算処理
を施すことにより、目的とするケース高さ寸法ｈ＝ｋ×
ｍを求めることができる。

【００１５】接触バー３ｂがケースに接触しているとき
その高さ（＝ケースの高さ）は腕３ｃの回転角度の関数
であらわされるが、上の式には回転角度の影響は含まれ
ていない。これは円盤３ｇ、ピン３ｆ、フォロア３ｈ、
軸３ｊの組み合わせで可能となった成果であり、計測装
置管理部におけるデータ処理が三角関数を含む演算を不
要にしているので処理時間が早くまた簡単な演算装置で
実行できるので装置の製作費の低減に効果が大きい。

【００１６】さらに、本装置を用いてコンベア上を移動
するケースの移動方向の長さを測定する方法を図６〜８
で説明する。センサ３ｍによって得られる測定値の時間
的推移は図７のようになる。測定値Ｓが平坦な時間ｔ s
ecは計測装置管理部で測定が可能である。一方ケースの
移動速度ｖ m/secはコンベアの送り機構から理論的に算
出したりあるいはレーザー測定装置など図示しない既存
の測定機器による測定が可能である。さらに図８に示す
ように速度測定部４の測定値ｖを計測装置管理部に入力
する構成にしておけば、計測装置管理部においてケース
の長手寸法Ｌ＝ｖ×ｔが演算の結果求められる。

【００１７】図９には、本発明にかかる他の実施例が示
されている。寸法を測定しようとするケースがコンベア
上流から流れてくる場合、ケースが測定装置に至る以前
にコンベア上の片方の基準面（例えば装置１０１が取り
付けられていると反対側のコンベア内面）に寄せること
は既存の技術で可能である。

【００１８】コンベア上のケースの寸法ｈを計測する場
合は、接触バー３ｂが垂直面内で円弧を描くように装置
１００を取り付ける。寸法ｂを計測する場合は、接触バ
ー３ｂがケースの側面に接触して水平面内で円弧を描く
ように装置１０１を取り付ける。装置１００、１０１の
個々の構成は前述の実施例の装置と全く同じであり、図
中符号６ａ、６ｂで示す。センサは前述の実施例のセン
サ３ｍに相当する。

【００１９】また、装置１００、１０１のどちらか一方
に他の実施例に記載のあるケースの長手寸法を演算する
処理を設けることにより、ケースの縦、横、高さの寸法
が一度で測定可能となり、さらに、図１０に示す様に計
測装置管理部に例えば、寸法Ｌと寸法ｂの大小関係を判
定する機能を持たすことでケースの搬送方向に対し、縦
長に載置されているか、横長に載置されているかの判定
が可能となる。

【００２０】また、ワーク縦長／横長の判定は、単に寸
法Ｌと寸法ｂの大小関係を判定するだけであれば、搬送
方向の寸法とこれに直交する方向の寸法が計測できる前
述の計測装置を装置１０１と同じように接触バーがケー
スの側面に接触して水平面内で円弧を描くように取り付
ければ測定可能であり、単に寸法Ｌと寸法ｈの大小関係
を判定するだけであれば、同様の計測装置を装置１００
と同じ様に接触バー３ｂが垂直面内で円弧を描くように
取り付ければ測定可能となる。よって本発明に係る計測
装置は計測を実施する箇所、目的によりいろいろなパタ
ーンで使用することが可能となる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、測定対象
であるケースを停止させることなく、外形寸法の計測を
行うことができる。また、揺動腕の回動角は連続量であ
るので、ケース外形寸法を実質的に連続量として測定で
きる。さらに、簡便な装置構成により計測可能であるの
で、装置を安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる好適な本実施例の構成を示す
側面図である。

【図２】 本実施例の構成を示す正面図である。

【図３】 本実施例において測定値からケース外形寸法
を算出する構成要素の詳細を示す図である。

【図４】 本実施例のセンサ出力値ｓの時間変化を示す
図である。

【図５】 本実施例において、ケース高さｈとアーム３
ｃおよびピン３ｆの幾何学的な関係を示す図である。

【図６】 ケースの搬送方向の外形寸法の測定方法を説
明するための図である。

【図７】 本実施例のセンサ出力値ｓの時間変化を示す
図である。

【図８】 本実施例において測定値からケース外形寸法
を算出する構成要素の特に搬送方向の外形寸法の測定す
る構成の詳細を示す図である。

【図９】 本発明にかかる他の実施例の構成を示す図で
ある。

【図１０】 図９に示す実施例において、ケースが縦長
または横長のいずれの状態で載置されているのかを判定
する構成を示す図である。

【図１１】 従来のケース外形寸法を測定装置の一例を
示す図である。

【図１２】 従来のケース外形寸法を測定装置の一例を
示す図である。

【図１３】 従来のケース外形寸法を測定装置の一例を
示す図である。

【符号の説明】

３ａ コンベア、３ｂ 接触バー、３ｃ 腕、３ｆ ピ
ン、３ｈ フォロア、３ｍ センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンベア上を搬送される略直方体のケー
   スの外径寸法を計測する装置であって、 支持軸に回動可能に支持される揺動腕と、 前記揺動腕の一端に設けられ、搬送されてきたケースに
   当接し、当該ケースの寸法に応じて変位する接触バー
   と、 前記揺動腕の一部に設けられ、前記接触バー変位によっ
   て生じる前記揺動腕の回動角を直線変位に変換するカム
   機構と、 前記カム機構によって変換された直線変位を検出する変
   位センサと、 前記センサの検出値に基づき、前記揺動腕の回動面内で
   あって、ケース搬送方向に直交する方向のケース外形寸
   法を算出する直交方向寸法演算手段と、 を有することを特徴とするケース外形寸法計測装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のケース寸法計測装置に
   おいて、さらに、 前記ケースの搬送速度を検出する速度センサと、 前記変位センサの出力値が一定値を示した時間を計時す
   る計時手段と、 前記搬送速度と前記計時時間に基づきケース搬送方向の
   ケース外形寸法を算出する搬送方向寸法演算手段と、 を有することを特徴とするケース外形寸法計測装置。