(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
双方の回転軸線が同一水平面上で相互に平行となるように、かつ相互に離して配置した２本のローラと、
前記２本のローラをそれぞれ支持する２つのローラ支持部と、
前記２本のローラに負荷される荷重を、それぞれに対応する前記ローラ支持部を介して別個に計測する荷重検出手段と、
前記２本のローラ上で該ローラに従って荷物が移動されるときに該荷物から各ローラに負荷される重量が均衡する該荷物の移動位置を、前記荷重検出手段の計測値に基づいて判定する重量均衡位置判定部と、
前記２本のローラ上で該ローラに従って移動される荷物について前記重量均衡位置判定部により各ローラに負荷される重量が均衡していると判定された移動位置で、前記２本のローラを相互に面対称にしている対称面内で該荷物に対して紐掛けを行う紐掛け手段とを備えることを特徴とする紐掛け装置。
【請求項２】
双方の回転軸線が同一水平面上で相互に平行となるように、かつ相互に離して配置した２本のローラと、
前記２本のローラをそれぞれ支持する２つのローラ支持部と、
前記２本のローラに負荷される荷重を、それぞれに対応する前記ローラ支持部を介して別個に計測する荷重検出手段と、
前記２本のローラ上で該ローラに従って荷物が移動されるときに該荷物から各ローラに負荷される重量が均衡する該荷物の移動位置を、前記荷重検出手段の計測値に基づいて判定する重量均衡位置判定部と、
前記荷物の前記ローラに従った移動が該荷物の異なる第１姿勢及び第２姿勢について行われる各場合において、該荷物について前記重量均衡位置判定部により各ローラに負荷される重量が均衡していると判定された移動位置で、前記２本のローラを相互に面対称にしている対称面内で該荷物に対して紐掛けを行う紐掛け手段とを備えることを特徴とする紐掛け装置。
【請求項３】
水平面内で異なる第１姿勢及び第２姿勢で前記荷物の前記紐掛け手段による紐掛けが行われた場合の各紐が交差する位置において該紐に設けられる吊下げ具を備えることを特徴とする請求項２に記載の紐掛け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷物の紐掛けを、荷物の重心位置を通る面内で容易に行うのを可能にする重心位置判定装置とそれを利用した紐掛け装置及びマーキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷物に紐掛けを行う場合には、荷物の重心を通る面内で紐掛けを行うのが好ましい場合がある。そのような面内で紐掛けされた紐を介して荷物を吊り下げると、荷物を安定して吊り下げることができるからである。
【０００３】
このように、重心を通る面内で紐掛けを行うためには、荷物の重心を検出する必要がある。荷物の重心を検出する装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００４】
この特許文献１の装置では、計量台の下面に、台の中心線に対して等距離に平行な荷重刃を取り付け、２個のロードセルの荷重受に設けた刃受に前記の荷重刃をそれぞれセットし、被測定物の重量が、その重心位置に応じて、２個のロードセルに負荷されるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−１４９５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の装置を利用して荷物の重心を通る面内で荷物に紐掛けを行うためには、まず、該装置により荷物の重心位置を求める。その後、荷物を、紐掛け装置上に移動し、求めた荷物の重心位置を通る面内で紐掛けが行われるように荷物を位置決めし、そして紐掛けを行う必要がある。したがって、荷物にその重心を通る面内で紐掛けを行うには手間がかかる。
【０００７】
本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、荷物の紐掛けを、荷物の重心位置を通る面内で容易に行うことを可能にする重心位置判定装置とそれを利用した紐掛け装置及びマーキング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の紐掛け装置は、
双方の回転軸線が同一水平面上で相互に平行となるように、かつ相互に離して配置した２本のローラと、
前記２本のローラをそれぞれ支持する２つのローラ支持部と、
前記２本のローラに負荷される荷重を、それぞれに対応する前記ローラ支持部を介して別個に計測する荷重検出手段と、
前記２本のローラ上で該ローラに従って荷物が移動されるときに該荷物から各ローラに負荷される重量が均衡する該荷物の移動位置を、前記荷重検出手段の計測値に基づいて判定する重量均衡位置判定部と、
前記２本のローラ上で該ローラに従って移動される荷物について前記重量均衡位置判定部により各ローラに負荷される重量が均衡していると判定された移動位置で、前記２本のローラを相互に面対称にしている対称面内で該荷物に対して紐掛けを行う紐掛け手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、２本のローラ上で荷物が移動されるときに荷物から各ローラに負荷される重量が均衡する荷物の移動位置が判定されたとき、２本のローラの間に荷物の重心が位置することがわかる。例えば、荷物が直方体で均一な重量分布を有するものとすれば、重量が均衡すると判定された荷物の移動位置において、２本のローラを相互に面対称にしている対称面を、荷物の重心位置を通る面として把握することができる。したがって、この対称面内で荷物に紐掛けを行うことにより、荷物の重心位置を通る面内で容易に荷物に紐掛けを行うことができる。
【００１０】
本発明の別の態様に係る紐掛け装置は、
双方の回転軸線が同一水平面上で相互に平行となるように、かつ相互に離して配置した２本のローラと、
前記２本のローラをそれぞれ支持する２つのローラ支持部と、
前記２本のローラに負荷される荷重を、それぞれに対応する前記ローラ支持部を介して別個に計測する荷重検出手段と、
前記２本のローラ上で該ローラに従って荷物が移動されるときに該荷物から各ローラに負荷される重量が均衡する該荷物の移動位置を、前記荷重検出手段の計測値に基づいて判定する重量均衡位置判定部と、
前記荷物の前記ローラに従った移動が該荷物の異なる第１姿勢及び第２姿勢について行われる各場合において、該荷物について前記重量均衡位置判定部により各ローラに負荷される重量が均衡していると判定された移動位置で、前記２本のローラを相互に面対称にしている対称面内で該荷物に対して紐掛けを行う紐掛け手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、荷物の移動を第１姿勢及び第２姿勢について行う際に、重量均衡位置判定部が、重量が均衡する移動位置に荷物が位置すると判定したとき、第１姿勢及び第２姿勢それぞれの場合において、２本のローラの間に鉛直方向に見た（水平面に投影した）荷物の重心位置が存在する。
【００１２】
したがって、第１姿勢及び第２姿勢について重量が均衡する移動位置に位置すると判定したときの荷物の各位置において、該荷物について紐掛けを行うことにより、該荷物をその重心を通る面内で紐掛けすることができる。
【００１６】
この場合、水平面内で異なる第１姿勢及び第２姿勢で前記荷物の前記紐掛け手段による紐掛けが行われた場合の各紐が交差する位置において該紐に設けられる吊下げ具を備えるのが好ましい。
【００１７】
これによれば、吊下げ具を介して、例えばドローンにより荷物を吊り上げて搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る紐掛け装置を示す斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線断面及びII−II線断面を共通に示す断面図であり、図１の紐掛け装置の荷重検出手段を示している。
【図３】図１の紐掛け装置の位置検出手段の構成を示すブロック図である。
【図４】図１の紐掛け装置により紐が掛けられた対象荷物をドローンにより吊り下げるための吊下げ具を示す斜視図である。
【図５】図１の紐掛け装置により対象荷物に掛けられた紐に取り付けられ、吊下げ部を構成している状態の図４の吊下げ具を示す斜視図である。
【図６】図１の紐掛け装置の位置検出手段における処理を示すフローチャートである。
【図７】図１の紐掛け装置により紐掛けを行うときの最初の様子を示す斜視図である。
【図８】図１の紐掛け装置により紐掛けを行うときの次の様子を示す斜視図である。
【図９】図１の紐掛け装置により紐掛けを行うときのさらに次の様子を示す斜視図であり、対象荷物が紐掛け位置に位置されているときの様子を示している。
【図１０】図１の紐掛け装置により紐掛けを行うときの別の様子を示す斜視図であり、対象荷物が紐掛け位置を通り過ぎたときの様子を示している。
【図１１】図１の紐掛け装置により紐掛け位置に位置された対象荷物に紐掛けが行われたときの様子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る紐掛け装置を斜め上方から見た様子を示す。図１に示すように、この紐掛け装置１は、紐掛けの対象となる対象荷物を載置する載置台２と、載置台２の上面から一部が露出するように設けられた２本のローラ３、４とを備える。２本のローラ３、４は、双方の回転軸線が同一水平面上で相互に平行となるように、かつ相互に離して配置される。
【００２２】
２本のローラ３、４は、載置台２に載置された対象荷物が押されて載置台２上でＤ方向に移動する際に対象荷物を、Ｄ方向に相互に離れた位置で支持する２つの支持部材として機能する。
【００２３】
図２に示すように、各ローラ３、４は、載置台２の表面に平行で、かつＤ方向に垂直な回転軸５をそれぞれ有し、対象荷物を支持し得るように、その円筒面の上側の一部が、載置台２の表面よりやや上方に位置する。なお、図２において、載置台２の内壁等の表示は省略している。また、図２では、図１のＩ−Ｉ線断面及びII−II線断面を共通に示している。
【００２４】
載置台２には、対象荷物に紐掛けを行うための紐掛け手段６と、対象荷物から各ローラ３、４に負荷される荷重をそれぞれ検出する荷重検出手段７、８とが設けられる。荷重検出手段７、８は、それぞれ、対応するローラ３又は４を回転自在に支持するローラ支持部としての支持フレーム９と、支持フレーム９の両側に固定された棒状部材１０を上下方向に案内するシリンダ１１と、シリンダ１１を載置台２に固定している固定フレーム１２とを備える。
【００２５】
紐掛け手段６としては、本実施形態では、操作員が、掛けられる紐１３を対象荷物の上側を回るように紐１３の端部を取り扱う半自動式のものが採用される。なお、紐１３は、帯状の紐であってもよい。
【００２６】
固定フレーム１２と支持フレーム９との間には、両者間の荷重を電気信号に変換する荷重変換器１４が設けられる。シリンダ１１は、支持部材としてのローラ３、４に負荷される対象荷物からの荷重によって荷重方向にローラ３、４が変位するようにローラ３、４を案内する案内手段として機能する。荷重変換器１４としては、例えば、ローラ３、４の変位に応じた電圧を出力する圧電素子を用いたものを使用することができる。
【００２７】
また、載置台２には、荷重検出手段７、８からの検出出力に基づき、対象荷物が紐掛け位置に位置したことを検出する位置検出手段１５（図３参照）が設けられる。紐掛け位置とは、対象荷物の重心が紐掛け面１６（図１参照）上に位置するときの対象荷物の位置である。
【００２８】
紐掛け面１６とは、載置台２の上面及びＤ方向に交差する面であって、その面内で紐掛け手段６が対象荷物に紐掛けを行う面である。紐掛け面１６としては、本実施形態では、載置台２の上面及びＤ方向に直交する面であって、２つのローラ３と４の真ん中を通る面が採用される。
【００２９】
したがって、対象荷物が直方体で均一な重量分布を有するものとすれば、対象荷物の重心が紐掛け面１６上に位置するときの対象荷物の位置は、２本のローラ３、４上で該ローラに従って対象荷物が移動されるときに対象荷物から各ローラ３、４に負荷される重量が均衡する対象荷物の移動位置である。したがって、位置検出手段１５は、この移動位置を荷重検出手段７、８の計測値に基づいて判定する重量均衡位置判定部として機能する。また、上述の２本のローラ３、４、ローラ支持部、荷重検出手段７、８、及び重量均衡位置判定部により重心位置判定装置が構成される。
【００３０】
紐掛け面１６と交差する載置台２の表面側には、紐掛け手段６により掛けられる紐１３が通る間隙１７が設けられる。
【００３１】
図３に示すように、位置検出手段１５は、マイコン等により構成され、荷重検出手段７、８の各荷重変換器１４からの検出出力が信号ａ及びｂとして入力される信号入力部１８と、この入力信号ａ、ｂに基づき、対象荷物が、紐掛け位置の手前、紐掛け位置又は紐掛け位置の後ろに位置するかを求める演算部１９とを備える。
【００３２】
演算部１９による演算結果は、出力部２０を介して、ＬＥＤで構成された２つのランプＡ、Ｂに出力される。２つのランプＡ、Ｂは、載置台２の表面におけるＤ方向に直交する方向の端部において紐掛け面１６を挟んだ両側、すなわち紐１３が通る間隙１７を挟んだ両側に設けられる。
【００３３】
すなわち、ランプＡ、Ｂは、対象荷物が紐掛け位置の手前、紐掛け位置又は紐掛け位置の後ろに位置するかを知らせる報知手段として機能する。具体的には、対象荷物が紐掛け位置の手前に位置するときにはランプＡのみが点灯する。紐掛け位置に位置するときには、ランプＡ、Ｂの双方が点灯する。紐掛け位置の後ろに位置するときには、ランプＢのみが点灯する。
【００３４】
また、位置検出手段１５は、対象荷物の重心位置を判定する重心位置判定部２７を備える。この判定は、対象荷物のＤ方向への移動を対象荷物の異なる第１姿勢及び第２姿勢について行う場合に行うことができる。
【００３５】
例えば、矩形状で、均等な質量分布を有する対象荷物２１を、その１つの面の１辺がＤ方向に平行となる第１姿勢でＤ方向に移動させ、次に該面の該１辺と直交する辺がＤ方向に平行となる第２姿勢でＤ方向に移動させることができる。
【００３６】
図４は、紐掛け手段６により対象荷物に掛けられる紐１３に取り付けられる吊下げ具を示す。この吊下げ具２２は、基部２３と、紐１３が通されてドローンにより吊り下げるための吊下げ部を構成する２つの角状枠部２４と、基部２３と角状枠部２４とを接続する可撓性部材２５とを備える。
【００３７】
図５に示すように、吊下げ具２２の取付けは、対象荷物２１に掛けられた一方の紐１３の下に基部２３を配置し、他方の紐１３を対象荷物２１に掛ける際にその紐１３を２つの角状枠部２４に通すことによって、取り付けられる。そして、ドローンにより対象荷物２１を吊り下げる際には、２つの角状枠部２４が可撓性部材２５のところで折り曲げられ、ドローンにより吊り下げるための吊下げ部２６が構成される。
【００３８】
図６は、図３の位置検出手段１５の演算部１９における処理を示す。荷重検出手段７及び８の荷重変換器１４からの出力信号をそれぞれ信号ａ、信号ｂとする。紐掛け装置１の電源が投入されると、図６に示すように、まず、信号入力部１８を経て入力される信号ａ、ｂがいずれも所定値以下であるか否かが判定される（ステップＳ１）。いずれも所定値以下である場合には、ランプＡ、Ｂの双方を消灯状態とし（ステップＳ２）、ステップＳ１に戻る。この状態は、図７のように、対象荷物２１がローラ３、４のいずれの上にもない状況に対応する。
【００３９】
これとは異なり、信号ａ、ｂともに所定値以下であることはないと判定された場合には信号ａと信号ｂの強度を比較する（ステップＳ３）。この比較の結果、信号ａの方が信号ｂよりも強度が大きい場合には、ランプＡのみを点灯状態とし（ステップＳ４）、ステップＳ７に進む。
【００４０】
このときの状態は、図８に示すように、対象荷物２１が載置台２とローラ３によって支持されている状況であるか、又は、対象荷物２１がローラ３とローラ４により支持されてはいるが、対象荷物２１からの荷重がローラ４よりもローラ３の方により多く負荷されている状況に対応する。すなわち、対象荷物２１の重心は、紐掛け面１６よりもローラ３側に位置している。
【００４１】
一方、上記ステップＳ３での比較の結果、信号ａと信号ｂの強度がほぼ等しい場合には、ランプＡ、Ｂの双方を点灯状態とし（ステップＳ５）、ステップＳ７に進む。このときの状態は、図９に示すように、対象荷物２１がローラ３、４により支持されており、かつ、対象荷物２１からの荷重がローラ３とローラ４にほぼ均等に負荷されている状況に対応する。すなわち、対象荷物２１の重心は、ほぼ紐掛け面１６（図１参照）上に位置している。
【００４２】
他方、上記ステップＳ３での比較の結果、信号ａの方が信号ｂよりも強度が小さいと判定した場合には、ランプＢのみを点灯状態とし（ステップＳ６）、ステップＳ７に進む。このときの状態は、図１０に示すように、対象荷物２１が載置台２とローラ４により支持されている状況にあるか、又は、対象荷物２１がローラ３とローラ４により支持されてはいるが、対象荷物２１からの荷重がローラ３よりもローラ４の方により多く負荷されている状況に対応する。
【００４３】
すなわち、対象荷物２１の重心は、紐掛け面１６よりもローラ４側に位置している。この場合、対象荷物２１をＤ方向と反対方向に押すことにより、対象荷物２１の重心を、紐掛け面１６上に位置させることができる。
【００４４】
スッテプＳ７では、紐掛け装置１の電源がオフ状態とされたか否かを判定する。オフ状態とされていない場合にはステップＳ１に戻り、オフ状態とされた場合には、処理を終了する。
【００４５】
図６の処理によれば、対象荷物２１を載置台２上に載置し、Ｄ方向又はその反対方向に押して移動させることにより、ランプＡ、Ｂの点灯状態に基づいて、容易に対象荷物２１を、その重心が紐掛け面１６上に位置する紐掛け位置に位置させることができる。
【００４６】
そして、対象荷物２１を紐掛け位置に位置させた後、図１１に示すように、対象荷物２１に対して紐掛け手段６により紐掛けを行うことにより、対象荷物２１の重心を通る面内での紐掛けを行うことができる。
【００４７】
この紐掛けを行った後、対象荷物２１を載置台２の表面に沿って９０°回転させ、同様にランプＡ、Ｂの点灯状態に基づいて対象荷物２１を紐掛け位置に位置させて紐掛けを行うことにより、対象荷物２１の上面及び下面において紐１３が９０度で交差するように紐１３を掛けることができる。
【００４８】
このとき、図５のように上面側の紐１３の交差部に吊下げ具２２を取り付けることができる。対象荷物２１をドローンで吊り下げる場合には、吊下げ具２２は、図５のように角状枠部２４を折り曲げて、吊下げ部２６を構成し、吊下げ部２６を介して吊下げを行うことができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態によれば、対象荷物２１を２本のローラ３、４上で移動させながら各ローラ３、４に負荷される対象荷物２１の荷重を検出しつつ、対象荷物２１を紐掛け位置に位置させることができる。したがって、対象荷物２１の紐掛けを、対象荷物２１の重心位置を通る面内で容易に行うことができる。
【００５０】
なお、紐掛け装置１は、対象荷物２１のローラ３、４に従った移動を対象荷物２１の異なる第１姿勢及び第２姿勢について行う際に、上述の重量均衡位置判定部（位置検出手段１５）が、対象荷物２１について重量が均衡する移動位置に位置すると判定したときの対象荷物２１の位置と該第１姿勢及び該第２姿勢とに基づいて、対象荷物２１の鉛直方向に見た重心位置を判定するために用いることもできる。
【００５１】
すなわち、対象荷物２１を第１姿勢及び第２姿勢について行う際に、重量均衡位置判定部が、対象荷物２１について重量が均衡する移動位置に位置すると判定したとき、第１姿勢及び第２姿勢それぞれの場合において、２本のローラ３、４の間に鉛直方向に見た（水平面に投影した）対象荷物２１の重心位置が存在する。
【００５２】
したがって、対象荷物２１の第１姿勢及び第２姿勢と、重量が均衡する移動位置に位置すると判定されたときの対象荷物２１の位置とに基づいて、対象荷物２１の鉛直方向に見た（水平面に投影した）重心位置を判定することができる。
【００５３】
なお、この重心位置の判定は、目視によって行うことができるが、装置により自動的に行うようにしてもよい。例えば、第１姿勢及び第２姿勢について、対象荷物２１が重量が均衡する移動位置に位置すると判定された時点において、撮像装置により対象荷物２１を上方から撮像した映像を取得し、その映像に基づいて重心位置を判定し、その映像上で重心位置を表示することもできる。
【００５４】
本発明の一実施形態に係るマーキング装置は、上述の紐掛け装置１における重心位置判定装置と、対象荷物２１の表面にマーキングを施すマーキング手段とを備える。マーキング手段は、第１姿勢で重心位置判定装置の２本のローラ３、４に従って移動される対象荷物２１について該重心位置判定装置の重量均衡位置判定部（位置検出手段１５）により各ローラに負荷される重量が均衡していると判定された移動位置において、対象荷物２１の表面における２本のローラ３、４から等距離の部分にマーキングを行う。
【００５５】
対象荷物２１が直方体で均一な重量分布を有するものであるとすれば、このマーキングを通る面は、対象荷物２１の重心を通る。
【００５６】
さらに、マーキング手段は、前記第１姿勢と異なる第２姿勢でローラ３、４に従って移動される対象荷物２１について重量均衡位置判定部により判定される移動位置において、対象荷物２１の表面における２本のローラ３、４から等距離の部分に、前記マーキングと交差するマーキングを行う。このマーキングを通る面も、対象荷物２１の重心を通る。したがって、これらのマーキングが交差する２つの点を結ぶ直線上に対象荷物２１の重心が存在する。
【００５７】
したがって、これらのマーキングの交差する点を通るように紐掛けを行うことによって、対象荷物２１の紐掛けを対象荷物２１の重心を通る面内で行うことができる。
【００５８】
なお、マーキング手段としては、レーザーマーキング、ドット噴射プリンター、パット印刷、マスクとスプレー噴射を用いたもの、筆記具などから選択されるものを用いることができる。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、紐掛け手段は、全自動型のものであってもよい。この場合には、位置検出手段１５の演算部１９において、信号ａが信号ｂにほぼ等しいと判定された場合には、直ちに紐掛け手段を動作させて紐掛けを行うことができる。また、対象荷物２１は、矩形状のものでなくてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１…紐掛け装置、２…載置台、３、４…ローラ、５…回転軸、６…紐掛け手段、７、８…荷重検出手段、９…支持フレーム、１０…棒状部材、１１…シリンダ、１２…固定フレーム、１３…紐、１４…荷重変換器、１５…位置検出手段、１６…紐掛け面、１７…間隙、１８…信号入力部、１９…演算部、２０…出力部、２１…対象荷物、２２…吊下げ具、２３…基部、２４…角状枠部、２５…可撓性部材、２６…吊下げ部、Ａ、Ｂ…ランプ。
【要約】
【課題】荷物の紐掛けを、荷物の重心位置を通る面内で容易に行うのを可能にする重心位置判定装置とそれを利用した紐掛け装置及びマーキング装置を提供する。
【解決手段】重心位置判定装置は、２本のローラ３、４と、これらをそれぞれ支持する２つの支持フレーム９と、ローラ３，４に負荷される荷重を、支持フレーム９を介して別個に計測する荷重検出手段７、８と、ローラ３、４上で該ローラに従って荷物２１が移動されるときに荷物２１から各ローラ３、４に負荷される重量が均衡する荷物２１の移動位置を、荷重検出手段７、８の計測値に基づいて判定する位置検出手段１５とを備える。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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