(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路を搬送されるパレット上に積み付けられた、荷重によりつぶれる傾向のある複数の物品の積み付け段数を検出する物品の積み付け段数検知システムであって、
物品に関する情報を読み取る物品情報検出部と、
前記搬送路の一方の側に異なる高さに設定された複数の投光部と、前記搬送路の他方の側に配設され、前記複数の投光部のそれぞれと同一高さに設定されそれぞれの投光部からの光を受光する複数の受光部とを有するセンサと、
搬送路を通過する物品によって前記センサの光路が遮られたことを検出し、その遮光された光路の高さを遮光高さＨとして検出する高さ検出手段と、
前記遮光高さＨと前記物品情報検出部からの物品１個あたりの高さｈｉとの比である実数値Ｄから、物品の積み付け段数を算出する段数算出手段と、を備え、
前記段数算出手段は、前記実数値Ｄとこの実数値Ｄに最も近い整数値との偏差δを算出する偏差算出手段と、この偏差δを所定の誤差限界設定値ｋと比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に応じてＤが有効であるか無効であるかを判定する計測結果判定手段とを有することを特徴とする物品の積み付け段数検知システム。
【請求項２】
前記センサの光路は、平面視において前記搬ふ送路の進行方向に直角の方向に対して傾いていることを特徴とする請求項１記載の物品の積み付け段数検知システム。
【請求項３】
前記センサの投光部及び受光部による複数の光路のうち、最下部に位置する少なくとも１つの光路が、前記物品が載置されていない空のパレット通過時に遮光されるように、前記投光部と前記受光部とを配置したことを特徴とする請求項１に記載の物品の積み付け段数検知システム。
【請求項４】
前記投光部と前記受光部による複数の光路のうち少なくとも１つの光路が遮断されている期間内に、前記高さ検出手段によって前記遮光高さＨの測定を複数回行うことを特徴とする請求項３に記載の物品の積み付け段数検知システム。
【請求項５】
前記複数の投光部及び前記複数の受光部の垂直方向の間隔は、搬送される前記物品のうち高さ寸法が最小である物品の高さ寸法の１／２以下であることを特徴とする請求項１に記載の物品の積み付け段数検知システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、段積みされて搬送される物品の積み付け段数を検知する物品の積み付け段数検知システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にダンボールで梱包された製品は、パレットと呼ばれる物流搬送用ボードに複数段積み付けられた状態で搬送される。
【０００３】
パレットに積み付けられて物流センター等に入庫された段積み製品は、一旦荷卸された後倉庫に保管される。この際、倉庫に入庫高さに制限があるため、入庫される製品の段積み数を正確に把握する必要がある。また、入庫数量を管理するためにも段積み数を把握する必要が生じる場合がある。
【０００４】
従来、段積み数の検知は、搬送コンベアで搬送中にコンベア上部に設置された超音波センサ、レーザ光センサ等によって搬送物の最上部とセンサ間の距離を測定して搬送物の高さを検出し、その検出値から品種毎の段数値を検索する等により搬送物の積み付け段数を検知する方法が行なわれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、搬送物の上面は必ずしも平滑ではなく、超音波センサ、レーザ光センサ等は、搬送中においては十分な精度で高さの測定が困難であるため、正確な積み付け段数の検知ができないという問題点があった。また、超音波センサやレーザー光センサは、温度、湿度等環境条件への出力依存性が大きいことから屋外等の環境では使用できず、さらに構造、信号処理が複雑なためコストを削減することができないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであって、積み付け高さを精度よく検知することができ、積み付け段数を確実に検知することができる物品の積み付け段数検知システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴は、
搬送路を搬送されるパレット上に積み付けられた、荷重によりつぶれる傾向のある複数の物品の積み付け段数を検出する物品の積み付け段数検知システムであって、
物品に関する情報を読み取る物品情報検出部と、
前記搬送路の一方の側に異なる高さに設定された複数の投光部と、前記搬送路の他方の側に配設され、前記複数の投光部のそれぞれと同一高さに設定されそれぞれの投光部からの光を受光する複数の受光部とを有するセンサと、
搬送路を通過する物品によって前記センサの光路が遮られたことを検出し、その遮光された光路の高さを遮光高さＨとして検出する高さ検出手段と、
前記遮光高さＨと前記物品情報検出部からの物品１個あたりの高さｈｉとの比である実数値Ｄから、物品の積み付け段数を算出する段数算出手段と、を備え、
前記段数算出手段は、前記実数値Ｄとこの実数値Ｄに最も近い整数値との偏差δを算出する偏差算出手段と、この偏差δを所定の誤差限界設定値ｋと比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に応じてＤが有効であるか無効であるかを判定する計測結果判定手段とを有することである。
【０００８】
従って、複数の光電管を配設し、光電管の光路の遮光によって判断することとしたため、高さＨを極めて精度よく検知することができ、しかも、ケースの荷重によるつぶれによって実際の高さがケース１つ当たりの高さと段数の積より小さな値であっても正確に段数の判定を行ない、積み付け段数を確実に検知することができる。また、投光部と受光部からなるセンサは、温度、湿度などの環境条件への出力依存性が低いことから屋外等の環境でも使用でき、さらに構造、信号処理が単純なため簡易な構成とすることができコストを削減することができる。
【０００９】
また、複数の投光部及び前記複数の受光部の間隔は、等しいことが望ましく、さらに、複数の投光部のそれぞれから複数の受光部のそれぞれに至る光路は、同一鉛直面上に配置されているのが望ましい。
【００１０】
本発明の第２の特徴は、センサの光路は、平面視において搬送路の進行方向に直角の方向に対して傾いていることである。
【００１１】
従って、ケース積み付けに間隔がある場合または荷崩れによってケース間に間隔が生じて、光電管の光線が遮光されない場合があるが、このように構成することにより光線の通り抜けを防止し確実に遮光が可能となる。
【００１４】
本発明の第３の特徴は、センサの投光部及び受光部による複数の光路のうち、最下部に位置する少なくとも１つの光路が、物品が載置されていない空のパレット通過時に遮光されるように、投光部と受光部とを配置したことである。
【００１５】
このように構成することにより、当該システムによって空パレットの通過の検知を兼用でき、そのためのセンサを別途設ける必要がなくなる。
【００１６】
本発明の第４の特徴は、投光部と受光部による複数の光路のうち少なくとも１つの光路が遮断されている期間内に、高さ検出手段によって遮光高さＨの測定を複数回行うことである。
【００１７】
このように構成することにより、１回の判定によって有効なケース段数値が得られない場合であっても、計測を繰返してそのうち所定回数の有効判定が得られればその値を段数値として決定することができ、測定の信頼性を高めることができる。
【００１８】
本発明の第５の特徴は、複数の投光部及び前記複数の受光部の垂直方向の間隔が、搬送される前記物品のうち高さ寸法が最小である物品の高さ寸法の１／２以下であることである。このようにすることによって、物品が常に２以上のセンサを遮光するようにし、検出精度を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る物品の積み付け段数検知システムの実施の形態を図１ないし図３を参照して説明する。
【００２０】
図１は、物品の積み付け段数検知システムを示す図である。この図において、符号１は、ローラコンベアを示す。このローラコンベア１上には、パレット３が載置されており、ローラコンベア１に沿って移動できるようになっている。このパレット３上には、一定のパターンで積み付けられた複数のケース５が載置されている。これら積み付けられた複数のケース５は、一般的には、荷重によりケース自体に多少のつぶれがあるため、ケース５の１ユニット当たりの高さ寸法ｈｉにケース段数を乗じた値よりも、その積み付け高さは小さな値となっている。
【００２１】
このようなローラコンベア１の両側には、センサ７が設けられている。このセンサ７は、図２に示すように、ローラコンベア１の両側に垂直上方へ突出して設けられた支柱９、１１を有している。一方の支柱９には、下から光電管の投光部Ａ１，Ａ２，Ａ３，…，Ａｎが例えば４０ｍｍ等の等間隔で配設されている。また、これと対向する支柱１１には、投光部Ａ１，Ａ２，Ａ３，…のそれぞれと同一高さに光電管の受光部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，…，Ｂｎが等間隔に配置されている。そして、それぞれの投光部Ａ１，Ａ２，Ａ３，…，Ａｎから発した光は、光路Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，…，Ｃｎを経て、それぞれの受光部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，…，Ｂｎに到達するようになっている。そして、支柱９と支柱１１との間のローラコンベア１上を積み付けされたケース５が通過すると、光路Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，…が遮断され、積み付け高さを検知できるようになっている。ここで、最上部の投光部Ａｎ，受光部Ｂｎ，光路Ｃｎの位置は、積み付けられた搬送物の最上部よりも高い位置となるように設定されている。また、最下部の投光部Ａ１，受光部Ｂ１，光路Ｃ１の位置は、パレットの天面高さよりも低く設置されている。このようにすることによって、ケース５を積載しない空パレット３が搬送された場合でも、その通過を検知することができ、空パレット検知用のセンサを別途設ける必要がなくなる。
【００２２】
また、投光部Ａｉと投光部Ａｉ＋１の垂直方向の間隔及び受光部Ｂｉと受光部Ｂｉ＋１の垂直方向の間隔は、搬送される前記ケース５のうち高さ寸法が最小である物品の高さ寸法の１／２以下に設定されている。このようにすることによって、ケースが常に２以上のセンサを遮光するようにし、検出精度を向上させることができる。
【００２３】
また、センサ７の投光部Ａ１，Ａ２，Ａ３，…と受光部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，…はそれぞれを結ぶ光路Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，…がコンベアの搬送方向Ｖに対して直角方向から、所定値以上の角度を持って配置されることが望ましい。このように設置すると、荷崩れ等によってケース間に隙間が生じた場合や、もともと積み付けパターンに間隔があるような場合であっても、光路がケースの隙間を抜けることなく、確実に遮光されるからである。これは、例えば、図３に示すように、積み付けられたケースに溝状の間隙Ｕがあった場合、光路Ｃｘがコンベアの進行方向Ｖに垂直に設定されいると、光は、投光器Ａｘ，光路Ｃｘ，受光器Ｂｘの順に通過してしまい、積み付け高さを誤認する可能性がある。これに対して、光路がコンベアの進行方向Ｖに垂直の方向に対して一定の角度を有していれば、光は、投光器Ａｙ，光路Ｃｙ，受光器Ｂｙの順に通過しようとするが、間隙Ｕから外れてしまうため、投光器Ａｙから受光器Ｂｙへ到達することができない。従って、間隙Ｕの存在に惑わされることなく積み付け高さを正確に測定することができる。
【００２４】
このようなセンサ７を有するローラコンベア１において、パレット３に積載された搬送物が搬送されてくると、下部の光電管から搬送物の高さに対応した高さの光電管（図１においては光電管Ｂｉが該当する。）までが遮光される。そして、パレット天面から遮光された光電管Ｂｉまでの高さをセンサによる読取り高さＨとして、高さ検出手段１１で検出する。また、ケース５の１ユニットの高さｈｉは、コンベア脇部に取付けられたバーコードリーダ８によって搬送中にケースに付されたバーコードを読取ることによって当該商品が認識され、商品マスタと照合することによって求められる。
【００２５】
以下、段数算出手段１３において行われる段数ｄを求める手順を説明する。
【００２６】
段積み箱は全て高さがつぶれる傾向にあるので、平均的にこれを考慮する必要がある。このため、読取り補正値ｓをＨに加算し、Ｈ＋ｓを実際の高さとする。
【００２７】
次に、実数段数値Ｄを、実際高さＨ＋ｓをケース高さｈｉで除した値として計算する。従って、Ｄは通常実数値となる。そして、Ｄと１ｎｔ（Ｄ＋０．５）との偏差をδとする。ここで、１ｎｔ（Ｄ＋０．５）は、Ｄの小数部が０．５よりも小さい場合はＤの整数値を、Ｄの小数部が０．５以上の場合はＤの整数値に１を加えた整数値を意味する。
【００２８】
そして、δが誤差限界として設定された値ｋ以下の場合は有効と判定し、１ｎｔ（Ｄ＋０．５）を段数ｄとする。また、δがｋよりも大きい場合は無効とする。  高さＨの測定は３回行ない、そのうち２回以上有効判定が得られればその値を段数ｄと決定し、２回以上の有効判定が得られない場合は、再度測定を開始する。
【００２９】
測定を開始してから、予め設定した時間ｔ０以上の時間が経過した場合は、段数異常と判定する。
【００３０】
このように上記実施の形態にあっては、ローラコンベア１を搬送されるパレット３上に積み付けられた複数の物品５の積み付け段数を検出する物品の積み付け段数検知システムにおいて、物品５に関する情報を読み取るバーコードリーダ８と、ローラコンベア１の一方の側に異なる高さに設定された複数の投光部Ａ１，Ａ２，Ａ３，…と、前記搬送路の他方の側に配設され、前記複数の投光部Ａ１，Ａ２，Ａ３，…のそれぞれと同一高さに設定されそれぞれの投光部からの光を受光する複数の受光部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３、…とを有するセンサ７と、ローラコンベア１を通過する物品５によってセンサ７の光路が遮られたことを検出し、その遮光された光路の高さを遮光高さＨとして検出する高さ検出手段１１と、遮光高さＨとバーコードリーダからの物品１個あたりの高さｈｉとの比である実数値Ｄから物品の積み付け段数を算出する段数算出手段１３とを備えているから、物品の積み付け高さを精度よく検知することができ、積み付け段数を確実に検知することができる。また、投光部Ａｉと投光部Ａｉ＋１の垂直方向の間隔及び受光部Ｂｉと受光部Ｂｉ＋１の垂直方向の間隔を、搬送される前記ケース５のうち高さ寸法が最小である物品の高さ寸法の１／２以下に設定しているから、ケースが常に２以上のセンサを遮光することになり、検出精度を向上させることができる。また、投光部と受光部からなるセンサ７は、温度、湿度などの環境条件への出力依存性が低いことから屋外等の環境でも使用でき、さらに構造、信号処理が単純なため簡易な構成とすることができコストを削減することができる。
【００３１】
なお、上記実施の形態においては、搬送路としてローラコンベア１を採用しているが、これに限る必要はなく、ベルトコンベア等、物品を搬送できるものであればどのようなものであってもよい。また、物品情報検出部として、バーコードリーダを採用しているが、これに限る必要はなく、物品の情報を検出できるものであれば他の手段でもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、物品の積み付け高さを精度よく検知することができ、積み付け段数を確実に検知することができる。しかもケースの荷重によるつぶれによって実際の高さがケース１つ当たりの高さと段数の積より小さな値であっても正確に段数の判定を行なうことができる。また、投光部と受光部からなるセンサは、温度、湿度などの環境条件への出力依存性が低いことから屋外等の環境でも使用でき、さらに構造、信号処理が単純なため簡易な構成とすることができコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の物品の積み付け段数検知システムを示す斜視図。
【図２】図１に示す物品の積み付け段数検知システムのセンサを示す斜視図。
【図３】センサの光路を搬送方向に対して斜めにした状態を示す斜視図。
【符号の説明】
１  ローラコンベア
３  パレット
５  ケース
８  バーコードリーダ
７  センサ
１１  高さ検出手段
１３  段数算出手段
Ａ１  投光部
Ｂ１  受光部
【図１】
0004381535.tif 000002
【図２】
0004381535.tif 000003
【図３】
0004381535.tif 000004