JPS62226295A

JPS62226295A - 被搬送体計数装置

Info

Publication number: JPS62226295A
Application number: JP61069188A
Authority: JP
Inventors: Kinichiro Ono; 大野　謹一郎; Mitsuru Kawabata; 川端　満
Original assignee: Tokyo Kikai Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Tokyo Kikai Seisakusho Co Ltd
Priority date: 1986-03-27
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1987-10-05
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: US4807263A; DE3709965A1; JPH0814840B2; DE3709965C2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、搬送装置により移動する被搬送体を計数する
被搬送体計数装置に係り、とりわけ、前記被搬送体によ
り、ある程度間隔をおい一乙あるいは鱗状にズレ重なっ
た状態で移動する被搬送体に、ビーム状の光線を照射し
、該光線の反射点の高さが、前記被搬送体端部の段差に
より、急激に変化することを検出することによって、前
記被搬送体の数量を計数する被搬送体計数装置に関する
。

〔従来の技術〕

搬送装置により移動する例えば印刷物などの被搬送体の
計数装置は、大別して接触式と非接触式とがあり、非接
触式では、近接検知式や光電式がある。

このうち、光電式においては、透過式や反射式の種々の
装置が知られており２例えば特公昭４３−７７０号公報
に示されるような装置、あるいは特公昭４６−３０３３
４号公報に示されるような装置がある。

特公昭４３−７７０号公報に示される装置は。

被搬送体に投光し、該投光の反射光を検知せしめること
により得た出力を、黒紙面反射光出力と反射光なしとの
範囲で増幅し、被搬送体数に対応したパルスを発生させ
て、数量を計数する。また。

特公昭４６−３０３３４号公報に示される装置の場合、
予め設定した光源から光電変換器までの光路を、被搬送
体の１￥さにより遮ることにより、数量を計数する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記特公昭４３−７７０号公報に示される種類の装置、
即ち２反射光の強弱を検知してパルスを発生せしめる計
数装置では、被搬送体の表面状態。

例えば色調（明度、彩度２色相）や粗さが、ある程度一
定範囲内である必要があるため、汎用性がな（、かつ雑
多な色調が混在する被搬送体の計数においては、正確な
計数ができないきらいがあった。

他方、特公昭４６−３０３３４号公報に示されるような
種類の装置、即ち、光路を被搬送体の厚さによって遮断
する計数装置では、被１匁送体が必ず設定光路を遮断す
るよう被搬送体の移動経路を規制する必要があり、被搬
送体が可撓体である場合には、前記規制により移動が停
滞して計数ができなくなることがあった。また、被搬送
体の厚さにおける許容範囲が比較的狭いので、適用でき
る被搬送体が制限されるものであった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
１本発明の被搬送体計数装置は、搬送装置により移動す
る被搬送体にビーム状の光線を照射する投光手段と、前
記被搬送体に照射された光線の前記被搬送体からの反射
光を、ポジション検出素子で構成した受光面に結像させ
て受光する受光手段と、前記被搬送体の端部に前記投光
手段が照射する光線がのりあげることによって生ずる前
記反射光結像点の急激な移動に対応してパルスを出力す
るパルス出力手段とを備えており、前記パルス出力手段
が出力するパルスにより被搬送体を計数するように構成
されている。

〔作用〕

本発明では、被搬送体にビーム状の光線を照射し、該光
線の反射点の高さが、前記被搬送体の端部の厚さの段差
により急激に変化する状態を検出して、前記被搬送体の
計数信号とする。即ち、ｖａ送される印刷物の折目など
の段差部において、ビーム状光線の被搬送体表面上にお
ける反射点の高さの時間に関する微分が、他の部分に比
較して。

非常に大きいことを利用する。そのため５反射光の強弱
を検知してパルスを発生させる場合に比べて１例えば色
調や表面の粗さなどの表面状態の形容が極めて小さく、
正確な計数が可能となる。また、受光素子受光面の長手
方向の長さに対応するビーム状光線の反射点高さの範囲
内（例えば、後述する第１図および第７図に示すＨの範
囲内）において、該光線の光軸を十分に細く絞ることに
より、ｒｙ、い被搬送体から薄い被搬送体まで、被搬送
体に接触することなく、同一の計数器で計数することが
可能となる。

〔実施例〕

以下、前記した従来の装置では問題点の多い。

鱗状にズレ重なる印刷物の折帳を計数する場合にあては
めて２図面を参照しつつ２本発明の実施例を詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例全体構成図、第２図は第１図
図示実施例に用いられている１次元ポジションセンサの
説明図、第３図は第１図図示実施例に用いられている電
気回路のブロック図、第４図および第５図は第１図図示
実施例の基本概念を説明するための図、第６図は本発明
の一実施例であって実際に印刷物を計数したときの電気
回路要部の信号波形および投受光器の詳細な位置関係図
。

第７図は第１図図示実施例とは投受光器と印刷物との位
置関係が異なる場合の一実施例を示す。

まず、第１図に従って１本発明の一実施例構成の大略を
説明する。第１図において、１はレーザービー１、投光
Ｈ，２はレーザービーム、３は被搬透体である印刷物、
４はレンズ、５は保持具、６は１次元ポジションセンサ
、７は筐体、８は信号線、９は電源線、１０は計数器制
御盤、１１はコンベアベルト、１２はコンベアローラヲ
表ス。

レンズ４および１次元ポジションセンサ６は。

筒状の保持具５で保持され、筐体７が、レーザービーム
投光器１および保持具５を、全体を覆う形で保持し、こ
れらにより計数器が構成されている。

また、１次元ポジションセンサ６に対しては、レンズ４
を介してのみ、光が照射される構造になっている。

図示される如く、被搬送体である印刷物３が。

例えばコンベアベルト１１およびコンベアローラ１２で
構成されるベルトコンベアにより搬送される際、計数器
制御盤ＩＯから電源線９を介して電源供給されたレーザ
ービーム投光器１より、レーザービーム２が、印刷物３
へ照射される。

印刷物３により乱反射されるレーザービーム２の反射点
のビームスポットは、レンズ４で集光され、１次元ポジ
ションセンサ６の受光面上における前記レーザービーム
２の反射点の高さに対応する位置に結像される。結像点
を図中の点線矢印で示す。

１次元ポジションセンサ６において、結像点の位置およ
び受光■は、電気信号に変換され、信号線８を介して、
計数器制御盤１０内の電気回路に入力される。該電気回
路において、入力された電気信号は、前記結像点の位置
にのみ対応する電気信号に変換される。

以上のようにして、第１図に示す■］の範囲（１次元ポ
ジションセンサ６受光面長手方向の長さしに対応する上
記反射点の高さ範囲）内で、ベルトコンベア上を搬送さ
れる印刷物３の表面上におけるレーザービーム２の反射
点の刻々とした高さの変化を、常時、前記反射点の高さ
のみに対応する電気信号（以下、高さ信号と呼ぶ）とし
て捉える。

そして、該反射点の高さが、印刷物３の折目による段差
部で急激に変化する状態を、前記高さ信号の急激な変化
として検出することにより、印刷物３の部数を計数し、
計数信号を計数器制御盤１０外部へ出力する。

次に２本発明の実施例における計数の方式について、第
２図ないし第５図に従って、詳細に説明する。

第２図（イ）に示す１次元ポジションセンサ６は１例え
ば浜松ホトニクス株式会社製１次元ポジションセンサで
ある。この１次元ポジションセンサ６の各端子間に、同
一抵抗値Ｒの定抵抗を接続し、該１次元ポジションセン
サ６受光面に光を照射すると、該１次元ポジションセン
サ６は、電流源として作用し、第２図（イ）に図示され
る如く。

各端子間には２別々の電流ループ■８およびＩｙが生じ
る。これによって、抵抗Ｒにより２図示される極性に電
位差が生じる。

１次元ポジションセンサ６受光面に、スポット状の光を
照射するとき１図示の如く１次元ポジションセンサ６受
光面長手方向の長さをり、　Ｘ端子側受光面端から光ス
ポツト位置までの距離をＸとすれば、前記電流ループＩ
ＸおよびＩＶは、受光量に応じて流れる全光電流■。（
＝Ｉｘ＋ｉｙ）を用いて２次式で表される。

（但し、上式は浜松ホトニクス株式会社技術資料より抜
粋）また、各端子間電圧Ｖｘおよび■、は、各々前記第（１
１式を用いて１次式で表される。

Ｖｘ　”　Ｉｘ　Ｒ＝　（Ｘ／　Ｌ）　　Ｉ　ｏ　ＲＶ
ｙ　＝　Ｉｙ　Ｒ＝　（（Ｌ　　ｘ）／Ｌ）Ｉｌ）Ｒ・
・・第（２）式第３図の電気回路において、１３および
１４は増幅器、１５は加算器、１６は減算器、１７は除
算器、１８は微分回路、１９はコンパレータを表す。

第３図に示す如く、１次元ポジションセンサ６の共通端
子Ｚは、　　Ｏ（Ｖ）に接地され、Ｘ端子およびＹ端子
の出力電圧信号は、各々同一の電圧増幅度Ｇを持つ増幅
器１３および１４へ入力される。

該増幅器１３および１４の出力電圧信号ＶＸおよび■７
は、各々前記第（２）式を用いて１次式で表される。

ｖＸ　＝ｖＸ　Ｇ＝　　−Ｉｏ　　ＲＧ■、 ■、＝　ｖ、Ｇ　＝−１ｏ　ＲＧ該出力電圧信号ＶＸは２加算器１５の被加算値入力端子
および減算器１６の被減算値入力端子へ入力され、該出
力電圧信号■７は、加算器１５の加算値入力端子および
減算器１６の減算値入力端子へ入力される。

更に、加算器１５の出力電圧信号Ｖ　ｘ　＋　Ｖ　ｙは
。

除算器１７の除算値入力端子へ、減算器１６の出力電圧
信号Ｖ　ｘ　−Ｖ　ｙは、除算器１７の被除算値入力端
子へ、各々入力される。このとき、除算器１７の出力電
圧Ｖは、前記第（３）式を用いて９次式で表される。

（但し、には定数で図中の■Ｒ１にて調整可能）この第
（４）式から明らかなように、除算器１７の出力電圧Ｖ
は７１次元ポジションセンサ６受光面。

上の結像点の位置、即ち、第１図図示レーザービーム２
の印刷物３表面上における反射点の高さのみに対応する
ことになる。

第４図に示す如く１図中の矢印方向に印刷物３が移動し
２時刻ｔ、−り、−ｔ。と時間が経過するとき、各時刻
ｔｍ＋ｔｂ、ｔＣにおけるレーザービーム２の反射点位
置を、各々ａ、ｂ、ｃとし、該反射点位置ａ、ｂ、ｃの
各々の高さに対応する１次元ポジションセンサ６受光面
上の結像点位置をａ’、　　ｂ′、　　ｃ’とすれば９
時刻ｔ　、　−＋ｔ　、　＋ｔ　、　ノ経過に従って、
該結像点位置は、１’−ｂ′−Ｃ’と移動することにな
る。この結像点ａ’、　　ｂ、　　ｃ’の位置を。

第２図（ロ）に示す如く仮定すると、各時刻ｔ１゜１、
．１．における第３図図示除算器１７の出力電圧ｖｊ／
ａｌ　■ｔｂ＋　■ｔｅは、各々Ｘ＝　（Ｌ／４）　、
　ｍ＝　（Ｌ／２）、ｍ＝　（３Ｌ／４）を前記第（４
）弐へ代入して。

Ｖｔｍ＝　　Ｋ／２．Ｖｔｂ＝０＋　　Ｖｔｃ＝に／２
となり９時間経過と除算器１７の出力電圧Ｖとの関係は
、第５図（イ）に示すようになる。

第３図に示す如く、除算器１７の出力電圧Ｖは。

微分回路１８へ入力され２時刻１　、−１　ｂ−＋１　
。

と時間が経過するときの該微分回路１８の出力信号（ｄ
ν／ｄ　ｔ）は、第５図（ロ）に示すようになる。

これかられかるように２時刻１ｂ即ち第４図に示すレー
ザービーム２が印刷物３の折目による段差部にさしかか
るとき、該レーザービーム２の反射点の高さが急激に変
化し、この急激な変化を微分回路工８の出力信号（ｄｖ
／ｄｔ）の急峻なパルス波として検出することができる
。

該微分回路１８の出力信号（ｄｖ／ｄｔ）は、コンパレ
ータ１９の負極性端子へ入力され、正極性端子へはＶＲ
２により調整可能な闇値電圧ＶＴが常時人力されている
。微分回路１８の出力信号（ｄｖ／ｄｔ）がパルス波と
なり、上記闇値電圧ＶＴを超えるとき（第５図（ロ）の
斜線部）、コンパレータ１９の出力信号が、印刷物の計
数信号として、第１図図示計数器制御盤１０外部へ出力
される。

以下、第６図に従って２本発明により印刷物を計数する
ことが実際に可能であることを説明する。

第６図（ロ）および（ハ）に示す本発明の一実施例によ
る投受光器の位置関係で、実際に４頁新聞を計数すると
きの電気回路要部の信号波形を。

第６図（イ）に示す。第６図（イ）中のＡは、第３図に
示す除算器１７の出力電圧■の波形、Ｂは微分回路１８
の出力信号（ｄｖ／ｄｔ）の電圧波形を示している。新
聞の各折目による段差部、即ち、波形Ａが急激に変化す
るところに対応して、Ｂの波形が急峻なパルス波となっ
ていることから９本発明により、印刷物３の部数を計数
することが、実際に可能であることが判る。

上述の如く２本発明の原理は、搬送される印刷物の折目
などによる段差部において、ビーム状光線の印刷物表面
上における反射点の高さの時間に関する微分が、他の部
分に比較して２非常に大きいことを利用するものである
から、受光素子受光面の長手方向の長さに対応するビー
ム状光線の反射点高さの範囲内（例えば、第１図に示す
Ｈの範凹円）において、該光線の光軸を９例えば１ｍｍ
φ以下というように、十分に細く絞ることにより。

厚い印刷物だけではなく、薄い印刷物でも計数可能であ
る。

本発明において用いられるビーム状光線の光線源として
、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、ＱａＡＡＡｓレーザーダイオー
ド等を用いた半導体レーザー、あるいはタングステンラ
ンプ等の白色光源を使用する場合、またレンズにより集
光される光の結像点位置および受光量を電気信号に変換
する受光素子として、前記１次元ポジションセンサ以外
に、２次元ポジションセンサ、１次元および２次元ＣＯ
Ｄ素子を使用する場合（但し、これらの場合第３図に示
すものより電気回路は複雑になる）でも。

本発明の主旨を達成し得ることは明白である。

また、第６図（ロ）に示す投受光器の位置関係の外に、
第７図に示すような位置関係等も採用することができ、
ビーム状光線の反射光が常時十分に届（位置に、レンズ
および受光素子があれば。

投受光器のあらゆる位置関係において２本発明の主旨は
成立する。なお、第７図に示ず■］は、１次元ポジショ
ンセンサ６受光面長手方向の長さＬに対応するレーザー
ビーム２の反射点の高さ範囲である。

印刷物の搬送装置として、前記ベルトコンベア以外に、
スプリングベルト等で構成される搬送装置を使用しても
２本発明を実施することが可能である。印刷物が切目先
出しの場合でも、もちろん本発明により、印刷物の部数
を計数することが可能である。

なお２本発明の実施例として、印刷物の折帳を計数する
場合について説明したが２本発明が、印刷物の折帳以外
の被搬送体６例えば段ボール板紙。

バーチクルボード等の木質板、金属板、フェルト類等、
板状・シート状であり、ある程度の厚さを有する物体で
あれば、いずれにも有効であることは明らかである。

〔発明の効果〕

以上説明した如く２本発明によれば、被搬送体にビーム
状の光線を照射し、該光線の反射点の高さが、前記被搬
送体の端部の厚さの段差により。

急激に変化する状態を検出し、前記被搬送体の計数信号
とするので、厚い被搬送体から薄い被搬送体まで、接触
することなく、被搬送体表面の状態と無関係に、同一の
計数器で計数することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例全体構成図、第２図は第１図
図示実施例に用いられている１次元ポジションセンサの
説明図、第３図は第１図図示実施例に用いられている電
気回路のブロック図、第４図および第５図は第１図図示
実施例の基本概念を説明するための図、第６図は本発明
の一実施例であって実際に印刷物を計数したときの電気
回路要部の信号波形および投受光器の詳細な位置関係図
。第７図は第１図図示実施例とは投受光器と印刷物との位
置関係が異なる場合の一実施例を示す。図中、１はレーザービーム投光器、２はレーザービーム
、３は被搬送体である印刷物、４はレンズ、５は保持具
、６は１次元ポジションセンサ。７は筐体、８は信号線、９は電源線、１ｏは計数ｇ制？
Ｉｎａ、１１はコンベアベルト　１２はコンベアローラ
、１３および１４は増幅器、１５は加算器、１６は減算
器、１７は除算器、１８は微分回路、１９はコンパレー
タを表す。特許出願人　　株式会社　東京機械製作所代理人弁理士
　　森　１）　寛（外２名）力　２　（２）（匂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ロ）：
゛　　　　　　　　　　↑゛時聞ｔａ　　ｔｂｔｃ第　５　ｍ（豫１でし伝力を已）立　（気分回圀−ムカ１電斥−）ｔ第　６ｒＸＪ

Claims

【特許請求の範囲】搬送装置により移動する被搬送体を計数する被搬送体計
数装置において、前記被搬送体にビーム状光線を照射する投光手段と、前記被搬送体からの前記光線の反射光を結像して受光す
る受光手段と、前記被搬送体の端部による前記反射光の結像点の急激な
移動に対応してパルスを出力するパルス出力手段とを備
え、前記パルス出力手段が出力するパルスに基づいて被搬送
体を計数するようにしたことを特徴とする被搬送体計数
装置。