WO2017122482A1 - 段積みコンテナの異常検出装置 - Google Patents

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濱口　淳
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株式会社ダイフク
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Definitions

  • the present invention relates to a stacking container abnormality detection device for checking whether or not each container is normally stacked when transporting stackable containers on a transport path.
  • Containers that can be stacked are transported in the state where the required number is stacked, so that the storage area of the transport destination of the stacked containers, for example, the storage area where containers are stored directly on the floor surface is stored.
  • the storage area of the transport destination of the stacked containers for example, the storage area where containers are stored directly on the floor surface is stored.
  • it is effective to greatly improve the floor surface utilization efficiency when placing containers one by one on the floor.
  • unloading containers a plurality of stacked containers can be unloaded as they are, so that unloading work can be performed efficiently.
  • a transfer cart that can move horizontally in any direction in the XY direction at a certain height above the floor surface can be moved up and down by gripping the stacking container from the side.
  • the equipment is equipped with an automatic loading / unloading device for stacked containers.
  • Transporting containers as they are stacked into a container storage area equipped with an automatic loading / unloading device for stacked containers as described above is the manual storage of multiple containers to be stored at the storage location in the container storage area. This eliminates the need for stacking at the container storage area and enables efficient storage operations in the container storage area.
  • the prerequisite for this is that the stacked containers being transported are placed horizontally between the upper and lower containers. It must be in a normal stacked state with no misalignment. If there is a horizontal lateral displacement that exceeds the allowable range between the upper and lower containers, the stacked container can be securely gripped and transported by the automatic loading / unloading device at the transport destination. There is also the danger of disappearing.
  • the container is formed on the upper end recess of the lower container during stacking (this upper end recess is formed on the upper end opening of the container or a cover plate that is detachably fitted to the upper end opening.
  • this upper end recess is formed on the upper end opening of the container or a cover plate that is detachably fitted to the upper end opening.
  • the protruding bottom portion for fitting of the upper container There is a case where the upper container is not properly fitted in the upper concave portion and the upper container is inclined with respect to the lower container, and thus the positional deviation may occur in the conveying direction.
  • the present invention proposes an apparatus for detecting an abnormality of a stacked container that can solve the above-described conventional problems, and an apparatus for detecting an abnormality of a stacked container according to the present invention is an embodiment described later.
  • the container information is placed at a fixed position on the laterally outer surface of the stackable container (1).
  • a plurality of containers (1) provided with a code display surface (6) in which the code display surface (6) is recorded are stacked so that the code display surface (6) is located on the same side, and this stacked container (8)
  • a code reading means (12) for imaging is disposed, and reading from the code reading means (12) is performed.
  • Arithmetic processing means (18) to which data is input is also provided, and by this arithmetic processing means (18), at least one fixed point (6) of each code display surface (6) is obtained from the read data of each code display surface (6).
  • the position coordinate value of at least one of points A to D) is detected, and the stacking abnormality of the stacking container (8) is determined from the position coordinate value in each container (1). ing.
  • the code display screens of all the stacked containers are arranged in parallel with each other while being parallel to each other, so that one fixed point of each code display screen is also If there is a container that is misaligned in the transport direction among the stacked containers, the fixed point of the code display screen of each container will be the line of the lowest container. They are not aligned on a virtual vertical line passing through the fixed point. Further, in the case of the container having the protruding bottom portion for fitting (4) as described above, the protruding bottom portion for fitting (4) of the upper container is normally in the upper end opening (5) of the lower container.
  • the fixed point of the code display screen of each container is the maximum.
  • the interval between the fixed points of each container changes.
  • a code that records container information such as a unique number for each container is generally used for managing the container itself and inventory management of stored items. That is, a code display surface such as a one-dimensional bar code or a two-dimensional matrix bar code is provided at a fixed position on the lateral outer surface. According to the configuration of the present invention, generally, stacking is possible in this way.
  • the code display surface provided at a fixed position on the lateral outer surface of the container and the code reading means used to read the container information from the code display surface are used as they are, and Since it is possible to automatically determine whether the stacking state of the stacking container is normal or abnormal, when it is determined that the stacking container is abnormal, for example, the stacking container is manually handled. Supply to the storage area as described above, by removing it from the transport route by the industry or by an automatic machine, or automatically switching the next route switching means, and sending the abnormally stacked container to another collection place, etc. Can be cut off. Therefore, compared to the case of building a dedicated system that captures images of the entire stacking container and determines whether the stacking state is normal or abnormal from the image, it uses a widely used device. With a system that can be implemented at a relatively low cost, it is possible to accurately determine a stacked container in which the stacked state is abnormal, and to perform necessary measures.
  • the arithmetic processing means (18) has one fixed point (one of points A to D) on the code display surface (6) in each container (1).
  • the positional deviation amount in the transport direction between each container (1) is calculated from the position coordinate value, and whether the positional deviation amount is within the allowable range is calculated. It can be configured to discriminate a stacking abnormality.
  • the arithmetic processing means (18) is also applicable to the abnormal stacking state in which the upper container generated when the container has the protruding bottom for fitting as described above is inclined with respect to the lower container.
  • the position coordinate value is detected using the corner of the code display surface (6) as a fixed point. There is no need to newly display a fixed point for detection inside or outside the surface, and a code display surface for recording container information can be used as it is, and the implementation of the present invention becomes easier.
  • Reading of the code display surface (6) of the stacked container (8) can be performed on the stacked container (8) moving on the transport path (10), but the transport path (10)
  • the stacked container (8) transported above is temporarily placed at a position where all the code display surfaces (6) of the stacked container (8) are in the imaging area (15a) of the code reading means (12). It is possible to easily realize accurate reading by stopping and setting the code display surface (6) to be imaged by the code reading means (12) with respect to the stacked container (8) in the stopped state.
  • the code reading means (12) comprises a code reader (15) capable of reading the code display surface (6) of one or a plurality of stacked containers (1) in a plurality of upper and lower stages. I can do it. According to this configuration, even when the height of one container is high or the number of stacked containers is large and the height of the imaging area of the code reading means must be increased, each of the code readers in the upper and lower stages is provided.
  • the image pickup areas of the code reading means are gathered in the height direction so that the height of the image reading area of the entire code reading means can be set to a necessary and sufficient height, and the code reading means is greatly separated laterally from the transport path of the stacked container. Therefore, the fixed point position can be detected with high accuracy without lowering the resolution as compared with the case where the height of the imaging area is increased.
  • FIG. 1A is a partially cutaway perspective view showing containers that can be stacked
  • FIG. 1B is a side view showing a state in which the stacked containers on the transport path are at a fixed stop position.
  • FIG. 2A is a front view for explaining the stacking container, the code reading means, and the control system shown in FIG. 1B
  • FIG. 2B is a front view showing an embodiment in which the code reading means is constituted by two upper and lower code readers.
  • 3A is a side view showing a code display surface and an imaging area to be read in the stacked container
  • FIG. 3B shows a state in which each container of the stacked container shown in FIG. 3A is relatively moved in the transport direction (Y direction). It is a side view.
  • FIG. 4A is a side view showing a state in which the uppermost container of the stacked container shown in FIG. 3A is not properly fitted
  • FIG. 4B is an intermediate container of the stacked container shown in FIG. 3A with respect to the lowermost container. It is a side view which shows the state which did not fit normally.
  • 5A is a side view schematically showing each code display surface and the imaging area of the stacked container shown in FIG. 3A
  • FIG. 5B is a numerical table showing the reading result of each code display surface shown in FIG. 5A
  • 6A is a side view schematically showing each code display surface and the imaging area of the stacked container shown in FIG. 3B
  • FIG. 6B is a numerical table showing the reading result of each code display surface shown in FIG. 6A.
  • FIG. 7A is a side view schematically showing each code display surface and the imaging area of the stacked container shown in FIG. 4A
  • FIG. 7B is a numerical table showing the reading result of each code display surface shown in FIG. 7A
  • 8A is a side view schematically showing each code display surface and the imaging area of the stacked container shown in FIG. 4B
  • FIG. 8B is a numerical table showing the reading results of each code display surface shown in FIG. 8A.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining the control procedure.
  • a stackable container 1 is a synthetic resin box-shaped container having a rectangular planar shape, and includes an upper flange portion 2 that projects horizontally from the entire periphery of the upper end to the lateral outer side, and the entire lower end.
  • a lower flange portion 3 that projects horizontally from the periphery to the lateral outer side, and a protruding bottom portion 4 for fitting formed by a rib projecting in a rectangular frame shape from the bottom surface flush with the lower surface of the lower flange portion 3.
  • the protruding bottom 4 for fitting of the upper container 1 can be fitted into the rectangular opening 5 surrounded by the upper flange 2 of the lower container.
  • a label 7 on which a code display surface 6 is printed is attached to the outer side surface of one side wall portion 1a parallel to the longitudinal direction of the container 1.
  • the code displayed on the code display surface 6 records container specific information such as a unique number and a size of the container 1.
  • container specific information such as a unique number and a size of the container 1.
  • a substantially square two-dimensional matrix code is shown. It may be a belt-like one-dimensional barcode or the like.
  • the label 7 on which the code display surface 6 is printed has both the upper and lower sides of the rectangular code display surface 6 parallel to the upper and lower flange portions 2 and 3 of the container 1, and the code display surface 6
  • the container 1 is affixed so as to be accurately positioned at a fixed position in the center on the side wall 1a.
  • the container 1 is stacked as described above with the required number (three in the illustrated example) stacked in such a direction that the side wall 1a to which the label 7 is attached is located on the same side.
  • One stacked container 8 is formed, and this stacked container 8 is transported on a transport path 10 composed of, for example, a roller conveyor 9.
  • the stacked container 8 on the conveyance path 10 is in a state in which the side wall 1a to which the label 7 of each container 1 is attached faces the lateral side of the conveyance path 10, for example, as described above. It is transported towards the storage area.
  • Reference numeral 11 denotes a container guide installed on both the left and right sides of the transport path 10 in parallel with the transport direction.
  • a fixed stop position 13 of the stacked container 8 provided with the code reading means 12 is set.
  • the code reading means 12 is composed of one code reader 15 indicated by a support member 14 erected on the side of the conveyance path 10, and as shown in FIG.
  • the container 8 has a vertically-long rectangular imaging area 15a capable of simultaneously imaging all of the code display surfaces 6 in the upper and lower stages of the container 8 (three code display surfaces 6 in the illustrated example).
  • the fixed stop position 13 is provided with a sensor 16 that detects, for example, the front side of the stacked container 8 when the stacked container 8 arrives at the fixed stop position 13.
  • the illustrated sensor 16 outputs a fixed position arrival detection signal 16d of the stacked container 8 when the front side of the stacked container 8 blocks the optical axis 16c between the projector 16a and the light receiver 16b, for example.
  • it may be of any configuration such as a reflection type optical sensor.
  • the driving means 17, the code reading means 12 (code reader 15), and the sensor 16 of the roller conveyor 9 are connected to the arithmetic processing means 18, and the arithmetic processing means 18 causes the flowchart of FIG.
  • the control shown is executed. That is, when the fixed position arrival detection signal 16d of the stacking container 8 is output from the sensor 16, the stop signal 19a is output from the arithmetic processing means 18 to the driving means 17 of the roller conveyor 9, and the roller conveyor 9 is automatically stopped. Thus, the stacked container 8 stops at the fixed stop position 13 (step S1 in the flowchart of FIG. 9).
  • a reading command signal 19 b is output from the arithmetic processing means 18 to the code reader 15, and each code display surface 6 of the stacked container 8 stopped at the fixed stop position 13 is output. Reading is executed by the code reader 15 (step S2 in the flowchart of FIG. 9), and a code reading signal 19c is transmitted from the code reader 15 to the arithmetic processing means 18.
  • the imaging area 15a of the code reader 15 is required to be a vertically long rectangle, but generally, the imaging area of the code reader 15 is set when the code reader 15 is in an upright posture. It becomes a horizontally long rectangle.
  • the code reader 15 may be installed by rotating it 90 degrees so that the imaging area 15a becomes a vertically long rectangle.
  • the code reader 12 is configured by rotating a code reader 15 having a camera resolution of 1200 ⁇ 1600 (pixel / inch) 90 degrees.
  • the code reading signal 19c transmitted from the code reader 15 to the arithmetic processing means 18 causes the three code display surfaces 6 arranged in the vertical direction of the stacking container 8 to appear in one image.
  • the image processing data 18 is analyzed by the arithmetic processing means 18.
  • FIG. 3A shows a stacking container 8 in a normal stacking state in which the middle and uppermost containers 1b and 1a are normally fitted in the lower containers 1b and 1c.
  • the fitting portion between the upper end opening 5 of each container 1a to 1c and the projecting bottom 4 for fitting has a horizontal two-dimensional play allowance for enabling smooth fitting and disengaging between the containers.
  • the middle and uppermost containers 1b and 1a in the stacked container 8 shown in FIG. 3A are within the range of the play allowance with respect to the containers 1b and 1c on the lower side.
  • FIG. 3B A state in which the maximum amount is laterally moved in the Y direction parallel to the transport direction is shown.
  • the state shown in FIG. 3B is within the normal stacked state in the stacked container 8.
  • the fitting bottom 4 of the uppermost container 1a As a result of the uppermost container 1a being displaced from the middle container 1b in the Y direction parallel to the transport direction beyond the allowable limit, the fitting bottom 4 of the uppermost container 1a
  • the one end part of the Y direction has shown the state of the abnormal stacking which got on the one end part of the Y direction of the opening part 5 of the middle container 1b.
  • the middle container 1b in which the uppermost container 1a is normally fitted is displaced beyond the allowable limit in the Y direction parallel to the transport direction with respect to the lowermost container 1c.
  • an abnormal stacking state is shown in which one end in the Y direction of the fitting bottom 4 for fitting of the middle container 1b rides on one end in the Y direction of the opening 5 of the lowermost container 1c.
  • the arithmetic processing will be described with reference to FIGS. 5 to 8.
  • the arithmetic processing means 18 is based on the image data fetched from the code reading means 12 and is a unique number of each container 1a to 1c in the stacked container 8, here.
  • the fixed points A ⁇ at the four corners of the code display surface 6 of each container 1a ⁇ 1c The position coordinate value of D is read.
  • one of the four corners of the imaging area 15a of the code reader 15 (which may be anywhere, but in the illustrated example, the corner of the upper right corner) is set as a reference point P0.
  • the inclination angle ⁇ shown in each numerical table is the inclination angle of each code display surface 6, and the numerical value of the inclination angle ⁇ shown in the illustrated numerical table is the points A and B (or C points on the code display surface 6).
  • the calculation is performed based on the difference in values, the Y-direction interval between point A and point B (or point C and point D), and the resolution of the code reader 15 camera. In the example of FIGS. 5 and 6, it is 271 degrees.
  • such an inclination angle ⁇ of the code display surface 6 may be detected as an inclination angle of a line segment between point A and point C (or point B and point D) on the code display surface 6. .
  • FIG. 4A In the abnormally stacked container 8 shown in FIG. 4A (FIG. 7A) and FIG. 4B (FIG. 8A), as shown in the numerical tables shown in FIG. 7B and FIG.
  • the maximum positional deviation amount d in the Y direction between 1b and between 1b and 1c is 57 (pixel / inch) and 60 (pixel / inch). If the allowable limit is set to 30 (pixel / inch), it can be determined that the stacked container 8 shown in FIG. 4A (FIG. 7A) or FIG. 4B (FIG. 8A) is in an abnormal stacked state. . 4A (FIG. 7A) and FIG. 4B (FIG.
  • the inclination angle ⁇ of the code display surface 6 differs from the inclination angle ⁇ of the other code display surfaces 6 by 2 degrees. . Accordingly, if it can be assumed that there is almost no variation in the attaching posture of the label 7 and that the label 7 is attached correctly horizontally, if the error of the inclination angle ⁇ of the code display surface 6 is 2 degrees or more, for example, abnormal stacking It is also possible to determine that
  • step S2 when the image data in the imaging area 15a including the code display surface 6 of each container 1a to 1c is read by the code reader 15 (step S2 in the flowchart of FIG. 9), the arithmetic processing means that has received this code reading signal 19c 18 analyzes the image data to detect the coordinate values of points A to D on each code display surface 6 (step S3 in the flowchart of FIG. 9), and based on the coordinate values of points A to D. The amount of misalignment in the Y direction is calculated (step S4 in the flowchart of FIG. 9). Then, it is determined whether or not the positional deviation amount in the Y direction is within the allowable range (step S5 in the flowchart of FIG. 9).
  • Step S6 If it is determined in step S5 that the amount of misalignment in the Y direction exceeds the allowable range, as shown in FIG. 2A, the arithmetic processing unit 18 detects the stacking abnormality detection signal 19f. Step S6 is executed after a measure for stacking abnormality based on 19f (step S7 in the flowchart of FIG. 9) is taken.
  • the stacking container 8 having the stacking abnormality is in the fixed stop position by operating an alarm device for notifying the waiting worker of the situation. Or after being sent to a predetermined position by restarting the roller conveyor 9, the stacked state can be corrected manually. Of course, correction of the stacked state can be performed by a dedicated automatic machine.
  • step S4 as described above, after detecting the coordinate values of points A to D on each code display surface 6 in step S3, each code is calculated from the coordinate values of points A to D.
  • the angle shift of the display surface 6 can be calculated (step S8 in the flowchart of FIG. 9), and it can be determined in step S5 whether the angle shift amount is within the allowable range.
  • the code reading surface 12 reads the code display surface 6 of each stage container 1 of the staged container 8 with the staged container 8 temporarily stopped at the fixed stop position 13 on the transport path 10.
  • the code reading unit 12 reads the code display surface 6 of each stage container 1 with respect to the stacked container 8 that is moving (may be decelerated) on the transport path 10. You may do it.
  • the container 1 shown in the above embodiment has a structure in which the fitting protruding bottom 4 can be fitted into a recessed portion such as a rectangular opening 5 of the lower container during stacking.
  • the structure and material of the container such as a container having a flat bottom surface that does not have the protruding bottom part 4 for fitting are: It is not limited.
  • the apparatus for detecting an abnormality in a stacked container is a means for selecting a stacked container that is not normally stacked when transporting a stacked container in which a plurality of containers are stacked, for example, to a storage area. Can be used.

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Abstract

本発明の段積みコンテナの異常検出装置は、搬送経路１０上にある段積みコンテナ８の段積み異常を判別するものであって、各コンテナ１の横外側面の一定位置に、コンテナ情報を記録しているコード表示面６が設けられた複数個のコンテナ１が、コード表示面６が同一側に位置するように段積みされ、この段積みコンテナ８を、コード表示面６が搬送方向と平行になる向きで搬送する搬送経路１０の横側方に、各コンテナ１におけるコード表示面６を撮像するコード読取り手段１２が配設され、このコード読取り手段１２からの読取りデータが入力される演算処理手段１８によって、各コード表示面６の読取りデータから、各コード表示面６の少なくとも１つの定点の位置座標値を検出すると共に、その位置座標値から、段積みコンテナ８の段積み異常を判別する。

Description

段積みコンテナの異常検出装置
　本発明は、段積み可能なコンテナを搬送経路上で搬送するときに、各コンテナが正常に段積みされているかをチェックするための段積みコンテナの異常検出装置に関するものである。
　段積み可能なコンテナは、所要個数を段積みした状態で搬送することにより、段積みコンテナの搬送先の保管エリア、例えば、床面上にコンテナを直置きして保管するような保管エリアでのコンテナの保管に際し、コンテナ１つずつを床置きする場合の床面利用効率を大幅に高めるのに効果的である。又、コンテナを出庫する際も、段積みされている複数個のコンテナをそのまま一体に出庫することが出来るので、出庫作業も効率的に行える。当然、このような段積みコンテナの保管エリアには、床面上方一定高さでＸ－Ｙ任意の方向に水平移動可能な搬送台車に、段積みコンテナを横から把持して昇降し得る移載装置が設けられた、段積みコンテナの自動入出庫装置が装備される。この背景技術が開示された特許文献を明示することは出来ないが、本出願人は、先願である特願２０１５－９２８１２～９２８１４において、上記の段積みコンテナを保管エリアに搬送して保管する技術内容を開示している。
　上記のような段積みコンテナの自動入出庫装置を備えたコンテナ保管エリアに、コンテナを段積みのまま搬送することは、コンテナ保管エリアの入庫場所で、入庫すべき複数個のコンテナを手作業などで段積みする必要が無くなり、コンテナ保管エリアでの入庫作業を効率的に遂行出来るのであるが、このための前提条件としては、搬送されてくる段積みコンテナが、上下のコンテナ間に水平横方向の位置ずれのない正常な段積み状態でなければならない。若し、上下のコンテナ間に、許容範囲を超える水平横方向の位置ずれが生じていると、その搬送先で、前記自動入出庫装置により段積みコンテナを確実に把持させて搬送させることが出来なくなる恐れも生じる。特にコンテナが、段積み時に下側のコンテナの上端凹窪部（この上端凹窪部としては、コンテナの上端開口部や、この上端開口部に着脱自在に嵌合される蓋板に形成された矩形凹窪部、或いはコンテナの天板部に形成された矩形凹窪部も含む）に嵌合する嵌合用突出底部を備えたものである場合、上側コンテナの嵌合用突出底部が下側コンテナの上端凹窪部内に正常に嵌合しないで、上側コンテナが下側コンテナに対して傾斜する状態で搬送方向に位置ずれを起こす場合もあるが、このような場合には、仮に前記自動入出庫装置により段積みコンテナを目的の場所に降ろすことが出来たとしても、この段積みコンテナの最上段のコンテナは傾斜していることになるので、この先置き段積みコンテナの上に別のコンテナを移載する場合に、その移載行程を確実安全に実行することが出来なくなる恐れもある。従って、搬送経路上で段積みコンテナを搬送している段階で、正常に段積みされていない段積みコンテナを自動的且つ確実に検出することが出来たならば、その異常段積みコンテナを自動的に仕分けて、前記コンテナ保管エリアに送り込まないようにしたり、搬送経路上にある間に、人手などで異常段積みコンテナを正常な段積み状態に矯正することにより、コンテナ保管エリア側で予想される不都合な事態を回避出来る。しかしながら、このような課題を解消出来る実用的な手段は考えられていなかった。
　本発明は、上記のような従来の問題点を解消することのできる段積みコンテナの異常検出装置を提案するものであって、本発明に係る段積みコンテナの異常検出装置は、後述する実施例との関係を理解し易くするために、当該実施例の説明において使用した参照符号を括弧付きで付して示すと、段積み可能なコンテナ(1)の横外側面の一定位置に、コンテナ情報を記録しているコード表示面(6)が設けられた複数個のコンテナ(1)が、前記コード表示面(6)が同一側に位置するように段積みされ、この段積みコンテナ(8)を、前記コード表示面(6)が搬送方向と平行になる向きで搬送する搬送経路(10)脇に、前記段積みコンテナ(8)の各コンテナ(1)における前記コード表示面(6)を撮像するコード読取り手段(12)が配設され、このコード読取り手段(12)からの読取りデータが入力される演算処理手段(18)が併設され、この演算処理手段(18)によって、各コード表示面(6)の読取りデータから、各コード表示面(6)の少なくとも１つの定点（Ａ点～Ｄ点の内の少なくとも１つ）の位置座標値を検出すると共に、この各コンテナ(1)における前記位置座標値から、段積みコンテナ(8)の段積み異常を判別する構成になっている。
　即ち、段積みが正常であれば、段積みされている全てのコンテナの前記コード表示面画は、互いに平行なままで垂直方向に並ぶことになるので、各コード表示面画の１つの定点も仮想垂直線上で並ぶことになるが、段積みされているコンテナの中に、搬送方向に位置ずれが生じたコンテナがあると、各コンテナの前記コード表示面画の定点が、最下段のコンテナの前記定点を通る仮想垂直線上に並ばなくなる。又、先に説明したような、嵌合用突出底部(4)を備えたコンテナである場合に、上側コンテナの嵌合用突出底部(4)が下側コンテナの上端開口部(5)内に正常に嵌合しないで、上側コンテナが下側コンテナに対して傾斜する状態で搬送方向に位置ずれを起こす場合もあるが、このような場合には、各コンテナの前記コード表示面画の定点が、最下段のコンテナの前記定点を通る仮想垂直線上に並ばなくなるだけでなく、各コンテナの定点間の間隔が変化することになる。このような定点の位置変動を、コード読取り手段からの読取りデータを演算処理手段により処理することにより検出して、段積み異常を判別することが出来る。
　工場などにおいて大量に使用される段積み可能なコンテナには、このコンテナ自体の管理や、収納物の在庫管理などのために、一般的に、各コンテナに固有番号などのコンテナ情報を記録したコード、即ち、一次元バーコードや二次元マトリックスバーコードなどのコード表示面が、横外側面の一定位置に設けられるが、上記本発明の構成によれば、このように一般的に、段積み可能なコンテナの横外側面の一定位置に設けられているコード表示面と、そのコード表示面からコンテナ情報を読み取るのに使用されているコード読取り手段をそのまま活用して、搬送経路上にある当該段積みコンテナの段積み状態が正常であるか異常であるかを自動的に判別することが出来るので、異常と判別されたときには、例えばその段積みコンテナを手作業で、又は自動機で搬送経路上から取り除き、或いは次の経路切換え手段を自動的に切り換えて、異常段積みコンテナを別の回収場所に送り込むなどして、上記のような保管エリアへの供給を絶つことが出来る。従って、段積みコンテナ全体を撮像し、その画像から段積み状態が正常であるか異常であるかを判別するような専用のシステムを組む場合と比較して、汎用されている機器を活用して比較的安価に実施することが出来るシステムにより、段積み状態が異常の段積みコンテナを的確に判別して、必要な処置を実行することが出来る。
　上記本発明を実施する場合、具体的には、前記演算処理手段(18)は、各コンテナ(1)におけるコード表示面(6)の１つの定点（Ａ点～Ｄ点の内の１つ）の位置座標値から、各コンテナ(1)間の搬送方向の位置ずれ量を演算し、この位置ずれ量が許容範囲内か否かを演算して、位置ずれ量が許容範囲を超えているときに段積み異常と判別するように構成することが出来る。又、先に説明したような、嵌合用突出底部を備えたコンテナである場合に生じる上側コンテナが下側コンテナに対して傾斜するような異常段積み状態に対しても、前記演算処理手段(18)は、各コンテナ(1)におけるコード表示面(6)の２つの定点（Ａ点～Ｄ点の内の２つ）の位置座標値から各コンテナ(1)の搬送方向の傾斜角度を演算し、この各コンテナ(1)の傾斜角度から、各コンテナ(1)間の傾斜角度ずれ量を演算して、傾斜角度ずれ量が許容範囲を超えているときに段積み異常と判別するように構成することも出来る。特に、後者の角度変化を捉える方法では、２つの定点の位置座標値を傾斜角度に変換するため、微小な角度変化を的確に捉えることが難しいような状況であっても、前者の１つの定点の位置ずれを検出する方法によれば、１つの定点の位置座標値そのものを比較するので、コンテナの微小な角度変化も的確に捉えることが出来、高精度に本発明を実施することが出来る。
　又、コード読取り手段(12)が撮像するコード表示面(6)の読取りデータから、当該コード表示面(6)の角を定点として、その位置座標値を検出するように実施すれば、コード表示面の内側又は外側に検出用定点を新たに表示する必要がなく、コンテナ情報を記録するコード表示面をそのまま活用することが出来、本発明の実施が一層容易になる。
　段積みコンテナ(8)の前記コード表示面(6)の読取りは、搬送経路(10)上で移動中の段積みコンテナ(8)に対して行うことも可能であるが、搬送経路(10)上で搬送される段積みコンテナ(8)を、前記コード読取り手段(12)の撮像エリア(15a)内に当該段積みコンテナ(8)の全てのコード表示面(6)が入った位置において一時停止させ、停止状態の段積みコンテナ(8)に対して前記コード読取り手段(12)によるコード表示面(6)の撮像が行われるように構成するのが、正確な読取りを容易に実現出来る。
　更に、前記コード読取り手段(12)は、１つ又は段積みされた複数のコンテナ(1)のコード表示面(6)を読取り可能なコードリーダー(15)を、上下複数段に設けて構成することが出来る。この構成によれば、１つのコンテナの高さが高く、或いは段積みのコンテナ数が多くて、コード読取り手段の撮像エリアの高さを高くしなければならない場合でも、上下複数段のコードリーダーそれぞれの撮像エリアが高さ方向に集合されて、コード読取り手段全体の撮像エリアの高さを必要十分な高さとすることが出来、コード読取り手段を段積みコンテナの搬送経路から横側方に大きく離して撮像エリアの高さを高くする場合と比較して、解像度の低下を伴うことなく高精度に定点位置の検出が行える。
図１Ａは、段積み可能なコンテナを示す一部切欠き斜視図、図１Ｂは、搬送経路上の段積みコンテナが定停止位置にある状態を示す側面図である。 図２Ａは、図１Ｂに示す段積みコンテナとコード読取り手段、及び制御系を説明する正面図、図２Ｂは、コード読取り手段を上下２つのコードリーダーによって構成する実施例を示す正面図である。 図３Ａは、段積みコンテナにおける読取り対象のコード表示面と撮像エリアを示す側面図、図３Ｂは、図３Ａに示す段積みコンテナの各コンテナが搬送方向（Ｙ方向）に相対移動した状態を示す側面図である。 図４Ａは、図３Ａに示す段積みコンテナの最上段コンテナが正常に嵌合しなかった状態を示す側面図、図４Ｂは、図３Ａに示す段積みコンテナの中間コンテナが最下段コンテナに対して正常に嵌合しなかった状態を示す側面図である。 図５Ａは、図３Ａに示す段積みコンテナの各コード表示面と撮像エリアを模式的に示す側面図、図５Ｂは、図５Ａに示す各コード表示面の読取り結果を示す数値表である。 図６Ａは、図３Ｂに示す段積みコンテナの各コード表示面と撮像エリアを模式的に示す側面図、図６Ｂは、図６Ａに示す各コード表示面の読取り結果を示す数値表である。 図７Ａは、図４Ａに示す段積みコンテナの各コード表示面と撮像エリアを模式的に示す側面図、図７Ｂは、図７Ａに示す各コード表示面の読取り結果を示す数値表である。 図８Ａは、図４Ｂに示す段積みコンテナの各コード表示面と撮像エリアを模式的に示す側面図、図８Ｂは、図８Ａに示す各コード表示面の読取り結果を示す数値表である。 図９は、制御手順を説明するフローチャートである。
　図１Ａに示すように、段積み可能なコンテナ１は、平面形状が矩形の合成樹脂製箱形容器であって、その上端全周縁から横外側に水平に張り出す上側フランジ部２と、下端全周縁から横外側に水平に張り出す下側フランジ部３、及び下側フランジ部３の下側面と面一の底面から矩形枠状に突設されたリブによって形成された嵌合用突出底部４を備え、同一のコンテナ１を段積みするとき、その上側コンテナ１の嵌合用突出底部４を下側コンテナの上側フランジ部２で囲まれた矩形の開口部５内に嵌合させることが出来る。このコンテナ１の四側壁部の内、このコンテナ１の長手方向と平行な１つの側壁部１ａの外側面にコード表示面６が印刷されたラベル７が貼付されている。
　前記コード表示面６に表示されるコードは、コンテナ１の固有番号やサイズなどのコンテナ固有情報を記録するものであって、図示の実施例では、略正方形の二次元マトリックスコードを示しているが、帯状の一次元バーコードなどであっても良い。このコード表示面６が印刷されたラベル７は、その四角形のコード表示面６の上下両側辺が、このコンテナ１の上下両フランジ部２，３と平行になると共に、当該コード表示面６が、このコンテナ１の側壁部１ａ上の中央部一定位置に正確に位置するように、貼付されている。
　上記コンテナ１は、図１Ｂ及び図２Ａに示すように、ラベル７が貼付された側壁部１ａが同一側に位置する向きで、所要個数（図示例では３つ）が前記のように段積みされて１つの段積みコンテナ８を形成し、この段積みコンテナ８が、例えばローラーコンベヤ９から構成された搬送経路１０上で搬送される。この搬送経路１０上の段積みコンテナ８は、各コンテナ１のラベル７が貼付された側壁部１ａが、搬送経路１０の横側方に面する向きとなる状態で、例えば先に説明したような保管エリアに向けて搬送される。１１は、搬送経路１０の左右両側に、搬送方向と平行に架設されたコンテナガイドである。
　搬送経路１０の途中には、図２Ａに示すように、コード読取り手段１２を備えた、段積みコンテナ８の定停止位置１３が設定されている。コード読取り手段１２は、搬送経路１０脇に立設された支持部材１４で指示された１つのコードリーダー１５から構成されたもので、図１Ｂに示すように、定停止位置１３で停止した段積みコンテナ８の上下複数段のコード表示面６の全て(図示例では３つのコード表示面６)を同時に撮像可能な、縦長矩形の撮像エリア１５ａを有するものである。定停止位置１３には、段積みコンテナ８がこの定停止位置１３に到着したときに、例えば段積みコンテナ８の前側辺を検出するセンサー１６が配設されている。図示のセンサー１６は、例えば投光器１６ａと受光器１６ｂとの間の光軸１６ｃを段積みコンテナ８の前側辺が遮断したときに、段積みコンテナ８の定位置到着検出信号１６ｄを出力する、透過型光学センサーであるが、反射型光学センサーなど、如何なる構成のものであっても良い。
　図２Ａに示すように、ローラーコンベヤ９の駆動手段１７、コード読取り手段１２（コードリーダー１５）、及びセンサー１６は、演算処理手段１８に接続され、この演算処理手段１８によって、図９のフローチャートに示す制御が実行される。即ち、前記段積みコンテナ８の定位置到着検出信号１６ｄがセンサー１６から出力されると、演算処理手段１８からローラーコンベヤ９の駆動手段１７に停止信号１９ａが出力され、ローラーコンベヤ９が自動停止して、段積みコンテナ８が定停止位置１３に停止することになる（図９のフローチャートのステップＳ１）。この定停止位置１３での段積みコンテナ８の停止に従って、演算処理手段１８からコードリーダー１５に読取り指令信号１９ｂが出力され、定停止位置１３に停止した段積みコンテナ８の各コード表示面６の読取りがコードリーダー１５によって実行され（図９のフローチャートのステップＳ２）、コードリーダー１５から演算処理手段１８にコード読取り信号１９ｃが送信される。
　図３～図４に示すように、コードリーダー１５の撮像エリア１５ａとしては、縦長矩形のものが必要になるが、一般的にコードリーダー１５の撮像エリアは、コードリーダー１５を正立姿勢にすると横長矩形になる。このような場合には、撮像エリア１５ａが縦長矩形になるように、コードリーダー１５を９０度回転させて、設置すれば良い。この実施例では、カメラの解像度が縦1200×横1600(pixel/inch)のコードリーダー１５を９０度回転させてコード読取り手段１２を構成している。而して、この図示例では、コードリーダー１５から演算処理手段１８に送信されるコード読取り信号１９ｃは、段積みコンテナ８の上下方向に並ぶ３枚のコード表示面６を１枚の画像の中に取り込んだ画像データであって、この画像データを演算処理手段１８が解析することになる。
　以下の説明では、段積みコンテナ８の最上段コンテナを１ａ、中段コンテナを１ｂ、最下段コンテナを１ｃと呼称することにする。図３Ａは、中段及び最上段の各コンテナ１ｂ，１ａがその下側のコンテナ１ｂ，１ｃに正常に嵌合した正常段積み状態の段積みコンテナ８を示している。而して、各コンテナ１ａ～１ｃの上端開口部５と嵌合用突出底部４との嵌合部には、コンテナ間の円滑な嵌合離脱を可能にするための水平二次元方向の遊び代が確保されているが、図３Ｂは、図３Ａに示す段積みコンテナ８における中段及び最上段の各コンテナ１ｂ，１ａを、その下側のコンテナ１ｂ，１ｃに対して前記遊び代の範囲内で、搬送方向と平行なＹ方向に最大量横動させた状態を示している。この図３Ｂに示す状態は、段積みコンテナ８における正常な段積み状態の範囲内である。図４Ａに示す段積みコンテナ８では、最上段コンテナ１ａが中段コンテナ１ｂに対して搬送方向と平行なＹ方向に許容限度を超えて位置ずれした結果、最上段コンテナ１ａの嵌合用突出底部４のＹ方向の一端部が、中段コンテナ１ｂの開口部５のＹ方向の一端部上に乗り上げた段積み異常の状態を示している。図４Ｂに示す段積みコンテナ８では、最上段コンテナ１ａが正常に嵌合している中段コンテナ１ｂが、最下段コンテナ１ｃに対して搬送方向と平行なＹ方向に許容限度を超えて位置ずれした結果、中段コンテナ１ｂの嵌合用突出底部４のＹ方向の一端部が、最下段コンテナ１ｃの開口部５のＹ方向の一端部上に乗り上げた段積み異常の状態を示している。
　次に、図３Ａ～図４Ｂに示す各状態の段積みコンテナ８における各コンテナ１ａ～１ｃのコード表示面６をコード読取り手段１２（コードリーダー１５）によって読み取った後の、演算処理手段１８での演算処理について、図５～図８に基づいて説明すると、演算処理手段１８は、コード読取り手段１２から取り込んだ画像データに基づいて、段積みコンテナ８における各コンテナ１ａ～１ｃの固有番号、ここでは最上段コンテナ１ａの固有番号＝ABC001、中段コンテナ１ｂの固有番号＝ABC002、最下段コンテナ１ｃの固有番号＝ABC003、を読み取ると同時に、各コンテナ１ａ～１ｃのコード表示面６の四隅の定点Ａ～Ｄの位置座標値を読み取る。この定点Ａ～Ｄの位置座標値は、コードリーダー１５の撮像エリア１５ａの四隅の内の１つの角部（どこでも良いが、図示例では、右上隅の角部）を基準点Ｐ０とし、この基準点Ｐ０から垂直下方にＸ軸座標値が増加し、基準点Ｐ０から水平左方にＹ軸座標値が増加するものとしたときの、各コード表示面６の四隅の定点Ａ～Ｄの前記撮像エリア１５ａ内でのＸ―Ｙ座標値である。
　図３Ａ（図５Ａ）に示す正常段積み状態の段積みコンテナ８においても、図５Ｂの数値表に示す通り、理論的には同一値となるべき各コード表示面６のＡ点とＣ点のＹ座標値、及びＢ点とＤ点のＹ座標値に誤差が認められるのは、上側コンテナの嵌合用突出底部４と下側コンテナの開口部５との間のＹ方向の遊び代の他、各コンテナの製作精度の誤差、ラベル７の貼付位置誤差などに起因しており、ここでは、上下に隣接する２つのコンテナ１ａ，１ｂ間及び１ｂ，１ｃ間に、最大13(pixel/inch)のＹ方向位置ずれが認められる。又、図３Ｂ（図６Ａ）に示す正常範囲の段積み状態の段積みコンテナ８においては、上下に隣接する２つのコンテナ１ａ，１ｂ間及び１ｂ，１ｃ間に、最大23(pixel/inch)のＹ方向位置ずれが認められる。換言すれば、上下に隣接する２つのコンテナ１ａ，１ｂ間及び１ｂ，１ｃ間におけるＹ方向の最大位置ずれ量ｄが、例えば30(pixel/inch)以下であれば、正常段積み状態と判定することが出来る。各数値表に示す傾斜角度θは、各コード表示面６の傾斜角度であって、図示の数値表に示す傾斜角度θの数値は、コード表示面６におけるＡ点とＢ点（又はＣ点とＤ点）の間の線分の、基準点Ｐ０に近いＢ点（又はＤ点）から見た反時計回りの角度であって、Ａ点とＢ点（又はＣ点とＤ点）のＸ座標値の差と、Ａ点とＢ点（又はＣ点とＤ点）との間のＹ方向間隔、及びコードリーダー１５のカメラの解像度に基づいて演算される。図５及び図６の例では、271度となっている。勿論、このようなコード表示面６の傾斜角度θは、コード表示面６におけるＡ点とＣ点(又はＢ点とＤ点)の間の線分の傾斜角度として検出したものであっても良い。
　図４Ａ（図７Ａ）や図４Ｂ（図８Ａ）に示す異常段積み状態の段積みコンテナ８においては、図７Ｂ及び図８Ｂに示す数値表に示すように、上下に隣接する２つのコンテナ１ａ，１ｂ間及び１ｂ，１ｃ間におけるＹ方向の最大位置ずれ量ｄが、57(pixel/inch)、60(pixel/inch)となっており、先に説明したように、Ｙ方向位置ずれ量ｄの許容限度を30(pixel/inch)と設定しておけば、図４Ａ（図７Ａ）や図４Ｂ（図８Ａ）に示す段積みコンテナ８に対しては、異常段積み状態と判定することが出来る。又、図４Ａ（図７Ａ）や図４Ｂ（図８Ａ）に示す段積みコンテナ８では、コード表示面６の傾斜角度θが、他のコード表示面６の傾斜角度θと２度だけ異なっている。従って、ラベル７の貼付姿勢のばらつきが殆ど無く、正確に水平に貼付されていると仮定出来るのであれば、コード表示面６の傾斜角度θの誤差が例えば２度以上の場合は、異常段積みであると判定することも可能である。
　即ち、各コンテナ１ａ～１ｃのコード表示面６を含む撮像エリア１５ａ内の画像データがコードリーダー１５によって読み取られると（図９のフローチャートのステップＳ２）、このコード読取り信号１９ｃを受信した演算処理手段１８が当該画像データを解析して、各コード表示面６のＡ点～Ｄ点の座標値を検出する（図９のフローチャートのステップＳ３）と共に、このＡ点～Ｄ点の座標値に基づいてＹ方向の位置ずれ量を演算する（図９のフローチャートのステップＳ４）。そしてこのＹ方向の位置ずれ量が許容範囲内であるか否かを判定し（図９のフローチャートのステップＳ５）、ずれ量が許容範囲内であれば、図２Ａに示すように、演算処理手段１８はローラーコンベヤ９の駆動手段１７に再起動信号１９ｅを送信してローラーコンベヤ９を再起動させ、定停止位置１３で停止していた段積みコンテナ８を送り出すことになる（図９のフローチャートのステップＳ６）。前記ステップＳ５において、Ｙ方向の位置ずれ量が許容範囲を超えていると判定すると、図２Ａに示すように、演算処理手段１８は段積み異常検出信号１９ｆを検出するので、段積み異常検出信号１９ｆに基づく段積み異常に対する処置（図９のフローチャートのステップＳ７）が講じられた後に、前記ステップＳ６が実行される。
　段積み異常検出信号１９ｆに基づく段積み異常に対する処置としては、待機する作業者に事態を報知する警報器を作動させるなどして、段積み異常の段積みコンテナ８を、定停止位置にある状態で、若しくはローラーコンベヤ９の再起動によって所定位置まで送り出された後に、手作業で段積み状態を矯正させることが出来る。勿論、段積み状態の矯正を専用の自動機で行わせることも出来る。尚、前記ステップＳ４に代えて、先に説明したように、ステップＳ３で各コード表示面６のＡ点～Ｄ点の座標値を検出した後、このＡ点～Ｄ点の座標値から各コード表示面６の角度のずれを演算させ（図９のフローチャートのステップＳ８）、この角度のずれ量が許容範囲内か否かをステップＳ５において判定させることも出来る。
　尚、段積みコンテナ８を形成するコンテナ１の段積み数が多い場合、或いは、コンテナ１自体の高さが高いために、コードリーダー１５の撮像エリア１５ａの必要高さが高くなる場合には、図２Ｂに示すように、２台又はそれ以上の個数のコードリーダー１５を上下方向に適当間隔おきに配設してコード読取り手段１２を構成し、これら各コードリーダー１５の撮像エリア１５ａを上下方向に集合させて、高さの高い撮像エリアを形成することが出来る。又、実施例では、段積みコンテナ８を搬送経路１０上の定停止位置１３で一旦停止させた状態で、当該段積みコンテナ８の各段コンテナ１のコード表示面６をコード読取り手段１２で読み取らせるように構成したが、搬送経路１０上を移動中（減速させても良い）の段積みコンテナ８に対して、各段コンテナ１のコード表示面６をコード読取り手段１２で読み取らせるように構成しても良い。
　又、上記実施例に示したコンテナ１は、段積み時に嵌合用突出底部４を下側コンテナの矩形の開口部５などの凹窪部内に嵌合させることが出来る構造のものであるが、本発明を適用出来るコンテナとしては、段積み可能なコンテナ（使用しないときに折り畳めるコンテナも含む）でありさえすれば、嵌合用突出底部４を持たないフラットな底面を有するコンテナなど、その構造や材質は限定されない。
　本発明の段積みコンテナの異常検出装置は、複数のコンテナを段積みした段積みコンテナを、例えば保管エリアへ搬送する場合に、正常に段積みされていない段積みコンテナを選り分けるための手段として活用出来る。
１，１ａ～１ｃ　　コンテナ
２　　上側フランジ部
３　　下側フランジ部
４　　嵌合用突出底部
５　　開口部
６　　コード表示面
７　　ラベル
８　　段積みコンテナ
９　　ローラーコンベヤ
１０　　搬送経路
１２　　コード読取り手段
１３　　定停止位置
１５　　コードリーダー
１５ａ　　撮像エリア
１６　　センサー
１７　　コンベヤ駆動手段
１８　　演算処理手段
 

Claims (6)

  1. 　段積み可能なコンテナの横外側面の一定位置に、コンテナ情報を記録しているコード表示面が設けられた複数個のコンテナが、前記コード表示面が同一側に位置するように段積みされ、この段積みコンテナを、前記コード表示面が搬送方向と平行になる向きで搬送する搬送経路脇に、前記段積みコンテナの各コンテナにおける前記コード表示面を撮像するコード読取り手段が配設され、このコード読取り手段からの読取りデータが入力される演算処理手段が併設され、この演算処理手段によって、各コード表示面の読取りデータから、各コード表示面の少なくとも１つの定点の位置座標値を検出すると共に、この各コンテナにおける前記位置座標値から、段積みコンテナの段積み異常を判別するように、段積みコンテナの異常検出装置。
  2. 　前記演算処理手段は、各コンテナにおけるコード表示面の１つの定点の位置座標値から、各コンテナ間の搬送方向の位置ずれ量を演算し、この位置ずれ量が許容範囲内か否かを演算して、位置ずれ量が許容範囲を超えているときに段積み異常と判別する、請求項１に記載の段積みコンテナの異常検出装置。
  3. 　前記演算処理手段は、各コンテナにおけるコード表示面の搬送方向に一定距離離れた２つの定点の位置座標値から各コンテナの搬送方向の傾斜角度を演算し、この各コンテナの傾斜角度から、各コンテナ間の傾斜角度ずれ量を演算して、傾斜角度ずれ量が許容範囲を超えているときに段積み異常と判別する、請求項１に記載の段積みコンテナの異常検出装置。
  4. 　コード読取り手段が撮像するコード表示面の読取りデータから、当該コード表示面の角を前記定点として、その位置座標値を検出する、請求項１～３の何れか１項に記載の段積みコンテナの異常検出装置。
  5. 　前記搬送経路上で搬送される段積みコンテナは、前記コード読取り手段の撮像エリア内に当該段積みコンテナの全てのコード表示面が入った位置において一時停止させ、停止状態の段積みコンテナに対して前記コード読取り手段によるコード表示面の撮像が行われる、請求項１～４の何れか１項に記載の段積みコンテナの異常検出装置。
  6. 　前記コード読取り手段が、１つ又は段積みされた複数のコンテナのコード表示面を読取り可能なコードリーダーが、上下複数段に設けられて構成されている、請求項１～５の何れか１項に記載の段積みコンテナの異常検出装置。
     
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