(57)【要約】【課題】簡単な構造で且つ精度良く収納数をリアルタイムで計数できる収納棚装置を提供する。【解決手段】複数のアンプル容器Ｓを前後方向に列状に収納可能な棚部３と、列状のアンプル容器Ｓ全体を前方に向けて付勢する付勢手段９と、列の最後端に位置するアンプル容器Ｓの移動に対応して移動する直線移動部材８と、直線移動部材８の直線移動の変位を回転移動の変位に変換する変換手段１０と、前記回転移動の変位を検出する回転角度検出手段１１と、回転角度検出手段１１からの出力信号に基いて列におけるアンプル容器Ｓの収納数を求める計数手段と、を備えた収納棚装置とした。【選択図】      図２
2005280971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の物品を前後方向に列状に収納可能な棚部と、
列状の物品全体を前方に向けて付勢する付勢手段と、
列の最後端に位置する物品の移動に対応して移動する直線移動部材と、
前記直線移動部材の直線移動の変位を回転移動の変位に変換する変換手段と、
前記回転移動の変位を検出する回転角度検出手段と、
前記回転角度検出手段からの出力信号に基いて列における物品の収納数を求める計数手段と、
を備えたことを特徴とする収納棚装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品を列状に収納する収納棚装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
物品を列状に収納し、収納した物品を出し入れ口側に向けて付勢する付勢手段を備えた収納棚装置の一例が特許文献１に開示されている。この種の収納棚装置では、収納されている物品の数を自動的に計数できる機能を備えたものがあり、特に物品を一度に複数個取り出した場合であっても残りの物品の数をリアルタイムで計数できる機能を備えたものがある。前記特許文献１には、ホール素子等の磁気センサを利用して当該機能を実現する技術が開示されており、具体的には物品を押圧する重りに永久磁石を取り付けると共に、物品の収納ケース側に複数のホール素子を所定ピッチで配置し、物品の収納数に対応したホール素子と永久磁石とを反応させることで収納数を求める構成となっている。
【特許文献１】特開２００１−１９９５０８号公報（段落００３１〜００４４、図５、図７、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ホール素子を複数要する構造ではコストがかかるので経済性において問題があり、ケーブル数も多くなるため配線が複雑になりやすい。また、ホール素子と磁石の距離とでＯＮの位置が変わってくるため誤作動を招くおそれがあり、さらに、ホール素子の性質上、物品を取り出すときと入れるときとでＯＮする位置が変わるといった観点からも誤作動を招くおそれがある。そして、収納ケースにホール素子を埋設したり、或いは収納ケースの外側にホール素子を取り付ける場合には、磁気を通すべく収納ケースを樹脂材等で形成しなければならず、コストの面で制約を受けやすい。また、大きさの異なる物品への収納変更という問題を考慮し、前記特許文献１では、対象物品の内で最小の物品に対応した最小ピッチにてホール素子を配置し、永久磁石の長さを前記ピッチ以上の長さとすることで、大きな物品に対しても前記ピッチで対応させる技術が記載されている（特許文献１における第３実施例（段落００４０〜００４４））。しかし、物品の大きさを考慮して複数のホール素子を配置する方法は、各ホール素子間での取り付け誤差も生じやすいので、ある大きさの物品によっては計数精度に影響が出るおそれもある。
【０００４】
本発明は、以上のような問題を解決するために創作されたものであり、大きさの異なる物品への収納変更に対応でき、簡単な構造で且つ精度良く収納数をリアルタイムで計数できる収納棚装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明は、複数の物品を前後方向に列状に収納可能な棚部と、列状の物品全体を前方に向けて付勢する付勢手段と、列の最後端に位置する物品の移動に対応して移動する直線移動部材と、前記直線移動部材の直線移動の変位を回転移動の変位に変換する変換手段と、前記回転移動の変位を検出する回転角度検出手段と、前記回転角度検出手段からの出力信号に基いて列における物品の収納数を求める計数手段と、を備えた収納棚装置とした。当該収納棚装置によれば、従来のホール素子を利用した方法のように複数のホール素子を要することなく単体のセンサで足り、配線作業も容易となって経済的な装置を構築できる。また、取り付け誤差の影響を受けにくい構造となるので、物品の計数精度が向上する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、大きさの異なる物品への収納変更に容易に対応でき、簡単な構造で且つ精度良く収納数をリアルタイムで計数できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は本発明にかかる収納棚装置１の外観斜視図である。収納棚装置１は、筐体２の内部に、前方に水平状に引き出し可能な棚部３を複数備えており、図では２列で各列に複数段として備えた場合を示している。筐体２は樹脂板やステンレス板等から構成される縦長の直方体形状を呈した部材であり、棚部３を引き出し可能とするべくその前面側は開口形成され、底部には移動用のキャスタ２ａが取り付けられている。一方の棚列の上部には、物品収納数の表示機能や物品に関する設定機能等を有するタッチパネル式のディスプレイ装置４が収納されている。なお、本実施形態の収納棚装置１は、本発明の構成要素である棚部３の他に、付勢手段等を有していない通常の引き出し棚５も備えている。
【０００８】
図２は棚部３の外観斜視図である。棚部３は平面視矩形状のフレーム３ａの前面に引き出し用の取っ手３ｂを備え、上方の開口部を物品の出し入れ口として複数の物品を前後方向に列状に収納する構成となっている。なお、この場合の「前後方向」とは前後の成分方向を含んでいれば足り、後記するように傾斜状に列をなした場合をも包含するものである。収納対象の物品としては例えば薬品用のアンプル容器Ｓであり、図ではこのアンプル容器Ｓを複数列として収納した場合を示している（中程の列は省略して図示してある）。前後に隣接し合うアンプルＳ同士は互いに接触するように収納される。
【０００９】
各列は底板３ｃから立設する仕切り板６によって仕切られる。前記仕切り板６同士の間隔を適宜に設定することで列ごとに大きさの異なる物品、例えば、ある列では大きいアンプル容器Ｓを収納し、別の列では小さいアンプル容器Ｓを収納することが可能である。底板３ｃは前方に向けて下がる傾斜面として形成されており（図３参照）、各アンプル容器Ｓはこの底板３ｃに載置されることで傾斜した状態で棚部３に収納される。なお、フレーム３ａの側面には筐体２（図１）からの引き出しをガイドするガイドレール３ｄが取り付けられており、前記したように棚部３自体は水平状に引き出される。
【００１０】
各列には、最後端に位置するアンプル容器Ｓに常に接する直線移動部材８が設けられている。この直線移動部材８は、両側の仕切り板６にガイドされて傾斜した底板３ｃをその自重により滑るように構成されており、つまり、列に沿って直線移動するように構成されており、これにより直線移動部材８は最後端のアンプル容器Ｓを介して列全体のアンプル容器Ｓを前方に向けて押圧する重りの機能を果たす。つまり、本実施形態においては、傾斜した底板３ｃと直線移動部材８とで、列状のアンプル容器Ｓ全体を前方に向けて付勢する付勢手段９を構成する。底板３ｃを水平状に形成した場合にはこのような重力を利用した方式は困難なので、直線移動部材８を前方に向けて付勢する付勢手段、例えばばね機構等を別途に設ける必要がある。いずれの場合にしろ、列状の物品全体を前方に向けて付勢可能であれば付勢手段の具体的構成は限定されない。
【００１１】
さて、本発明の収納棚装置１は、直線移動部材８の直線移動の変位を回転移動の変位に変換する変換手段１０と、前記回転移動の変位を検出する回転角度検出手段１１と、回転角度検出手段１１からの出力信号に基いて列におけるアンプル容器Ｓの収納数を求める計数手段１２（図６参照）とを備えたことを主な特徴とする。
【００１２】
変換手段１０の一例としてはリンク機構を用いることができる。図３はリンク機構を用いた場合の棚部３の作用説明図であり、（ａ）はアンプル容器Ｓが最大数として収納されている場合、（ｂ）は数本取り出した場合、（ｃ）は空となった場合を示している。直線移動部材８の後部には、アンプル容器Ｓの列方向と直交する方向（図３における紙面奥−手前方向）に沿う軸１６を構成するブラケット１３が固設され、第１リンクバー１４の一端側が軸１６回りに回転可能となるように取り付けられる。第１リンクバー１４は、前記一端側から直線状に延設された後に若干屈曲形成された形状からなり、その屈曲部の先端をリンク接続の他端側とし、軸１７を介して第２リンクバー１５の一端側に接続する。第２リンクバー１５はＬ字形状に屈曲形成された形状からなり、その他端側は軸１８回りに回転可能となるように取り付けられる。軸１８は、棚部３の上部後方に位置するように、フレーム３ａの両側面の後部間に橋梁状に掛け渡したブラケット１９に形成されるものである（図２を参照）。
【００１３】
以上により、直線移動部材８の直線移動の変位は、第１リンクバー１４或いは第２リンクバー１５に関する回転変位に変換される。以上のリンク機構は各列に対応して設けられている。なお、本実施形態のようにアンプル容器Ｓの収納列が複数形成されている場合、図３（ａ）〜（ｃ）からも判るように、直線移動部材８のいかなる位置にかかわらず、アンプル容器Ｓの最大収納範囲内において、リンク機構の可動部材（第１リンクバー１４）が仕切り板６よりも上方に突出しない構造とすれば、換言すると、リンク機構の少なくとも一部の可動部材（第１リンクバー１４）が、物品の最大収納範囲内において常に仕切り板６の上辺よりも下方に位置する構造とすれば、アンプル容器Ｓの出し入れ勝手が向上することとなる。その理由は、例えば、隣接する列同士において、一方の列のアンプル容器Ｓの収納数が他方に比べて少ないような場合、リンク機構の可動部材が仕切り板６よりも上方に突出していると、他方の列のアンプル容器Ｓを手で取り出す際に干渉しやすくなるからであり、これに対して可動部材が仕切り板６よりも上方に突出しない構造とすることにより、アンプル容器Ｓがいかなる配列で収納されている場合であっても任意のアンプル容器Ｓをスムースに出し入れできるようになる。
【００１４】
なお、図３に仮想線で示す符号４１は第１リンクバー１４の直線部における上辺から突設させた摘み部であり、この摘み部４１を指で上方に持ち上げると、第１リンクバー１４の一端側がブラケット１３から容易に外れるようになっている。これにより、リンク機構を収納スペース周りから容易に外せることができ、収納スペース内の清掃等のメンテナンス性が向上する。
【００１５】
次いで回転角度検出手段１１として本実施形態では公知の角度センサであるポテンショメータ２０を利用しており、第２リンクバー１５の回転変位（すなわち回転角度）を検出する態様としている。つまり、前記軸１８を第２リンクバー１５に固設した回転軸とし、この回転軸の回転角度を第２リンクバー１５の動作角度θ（図３（ｃ））としてポテンショメータ２０により検出する。ポテンショメータ２０の分解能力を考えて、リンク機構が作動した際の軸１８の動作回転角度は大きいほど良く、前記したように第２リンクバー１５をＬ字状に屈曲形成する構造等によりこの動作回転角度を大きく確保できる。同時に、Ｌ字状に屈曲形成することで棚部３の上方におけるリンク機構の可動スペースを小さくできるので、棚部３の小型化、特に高さ方向の省スペース化が図れる。このようにして第２リンクバー１５の回転角度を検出したポテンショメータ２０は、該回転角度に対応した信号（電流等のアナログ信号）を図６に示すように計数手段１２に出力する。
【００１６】
計数手段１２としては、回転角度検出手段１１からの出力信号を直線移動部材８の直線移動変位量として演算する変位量演算手段２１と、この変位量演算手段２１の演算データからアンプル容器Ｓの収納数を割り出す収納数演算手段２２と、を備えた構成とする。具体的には、予め直線移動部材８の移動距離を例えば０ｍｍ〜２００ｍｍの間で１ｍｍ刻みで測定し、各距離とそのときの回転角度検出手段１１の出力信号とから両者の回帰曲線グラフを求める。出力信号が前記したように電流等のアナログ信号の場合はＡ／Ｄコンバータでデジタル値に変換した後に同グラフを求める。このようにして得た回帰曲線グラフを利用して演算プログラムを作成する。
【００１７】
したがって、この演算プログラムによれば、回転角度検出手段１１の出力信号の値から前記回帰曲線グラフの関係を基に直線移動部材８の現在位置、つまり直線移動変位量を算出することができ、直線移動部材８の起点位置（アンプル容器Ｓが収納されていない状態の位置）及び最後端位置（アンプル容器Ｓが最大収納数として収納されている状態の位置）での学習からアンプル容器Ｓの直径を算出しておくことで、アンプル容器Ｓの収納数をリアルタイムで精度良く割り出すことができる。そして、大きさの異なるアンプル容器Ｓについてそれぞれ前記学習から各直径を算出しておき、その算出値をメモリ等に記憶させておく。これにより、例えば作業者が前記タッチパネル式のディスプレイ装置４（図１）でこれから収納しようとするアンプル容器Ｓについて初期設定すると、収納数演算手段２２はこの設定されたアンプル容器Ｓに関する直径の算出値を基にして収納数を求める。このように本発明によれば、大きさの異なるアンプル容器Ｓの自動計数にも容易に対応可能となる。
【００１８】
以上により、任意の場所から任意の本数のアンプル容器Ｓを取り出しても、残りのアンプル容器Ｓは直線移動部材８に押されて前方に集まり、このときの直線移動部材８の移動距離から、前記変換手段１０、回転角度検出手段１１、計数手段１２を介してアンプル容器Ｓの残りの収納数が自動的に計数される。その計数結果は例えば図１に示したディスプレイ装置４に表示されたり、図示しない記録装置に記録される。
【００１９】
以上のように、複数の物品を前後方向に列状に収納可能な棚部３（図２）と、列状の物品全体を前方に向けて付勢する付勢手段９（図２）と、列の最後端に位置する物品の移動に対応して移動する直線移動部材８（図２）と、直線移動部材８の直線移動の変位を回転移動の変位に変換する変換手段１０（図２）と、前記回転移動の変位を検出する回転角度検出手段１１（図２）と、前記回転角度検出手段からの出力信号に基いて列における物品の収納数を求める計数手段１２（図６）とを備える構成とすれば、従来のホール素子を利用した方法のように複数のホール素子を要することなく単体のセンサで足り、配線作業も容易となって経済的な装置を構築できる。また、大きさの異なる物品への収納変更という問題に関しても、複数のホール素子を取り付ける構造に比して本発明では取り付け誤差の影響を受けないので計数精度が向上する。
【００２０】
また、図６で説明したように、計数手段１２として変位量演算手段２１と収納数演算手段２２とを備える構成とすれば、簡易な演算プログラムで物品の収納数を精度良く求めることができる。計数手段１２はＣＰＵ等によって構成されるものであり、設置場所は例えば図２等に示した棚部３の底板３ｃの下部等である。
【００２１】
なお、前記変換手段１０としてはリンク機構以外に様々な構造での適用が可能である。図４はこの変換手段１０に関する他の実施例を示す説明図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は側面説明図である。先ず、直線移動部材８の後方に固定したケーシング３１の内部に、回転軸３２回りに回転可能となるように平歯車３３を収装する。そして、可撓性があって張力のある条体、例えば箔状のスチールベルト３４にその長手方向に沿って平歯車３３の歯に対応するピッチで複数の噛合孔３４ａを形成する。スチールベルト３４はケーシング３１内の所定のガイド部にガイドされて噛合孔３４ａが平歯車３３の歯に噛み合うように構成される。噛み合った部分以外のスチールベルト３４の内、一端側はケーシング３１内に巻装される構成であり、他端側はケーシング３１の前部に形成された貫通孔を挿通して底板３ｃ（図２）に沿って前方に延設され、直線移動部材８に固定される。
【００２２】
したがって、直線移動部材８が直線移動すると、スチールベルト３４の張力によって、噛み合い部を介して平歯車３３が直線移動部材８の移動距離に応じて回転するので、この平歯車３３の回転角度（回転変位）を回転角度検出手段１１で検出すれば良い。図では平歯車３３に同軸上に小径の歯車３５を固設し、この歯車３５に噛合する歯車３６の回転角度を角度センサで検出する態様としている。本実施例によれば、リンク機構の場合のように可動部材用の可動スペースを要しない構造となるので、棚部３の小型化、特に高さ方向の省スペース化が図れる。
【００２３】
当該他の実施例の変形例としては、図５にも示すように、直線移動部材８を中空状とし、そのケーシング３１の内部に、回転軸３２回りに回転可能となるように平歯車３３を収装して、前記スチールベルト３４を噛合させる構造とすることも可能である。この場合、スチールベルト３４はケーシング３１の後部に形成された貫通孔を挿通して後方に延設され、その先端部は棚部３の所定の固定箇所にて固定される。この態様では、回転角度検出手段１１が直線移動部材８の内部に設置されるので、配線等に留意する必要がある。
【００２４】
以上、本発明について好適な実施形態を説明したが、各構成要素に関するレイアウトや形状、個数等について図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明にかかる収納棚装置の外観斜視図である。
【図２】棚部の外観斜視図である。
【図３】変換手段としてリンク機構を用いた場合の棚部の作用説明図であり、（ａ）はアンプル容器が最大数として収納されている場合、（ｂ）は数本取り出した場合、（ｃ）は空となった場合を示す。
【図４】変換手段に関する他の実施例を示す説明図である。
【図５】変換手段に関する他の実施例の変形例を示す説明図である。
【図６】回転角度検出手段及び計数手段の構成ブロック図である。
【符号の説明】
【００２６】
Ｓ      アンプル容器（物品）
１      収納棚装置
３      棚部
６      仕切り板
８      直線移動部材
９      付勢手段
１０    変換手段
１１    回転角度検出手段
１２    計数手段
２１    変位量演算手段
２２    収納数演算手段
【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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