JP3249055B2 - 多連秤装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、次々と搬送される
くる異なる荷物の重量を個々に秤量するための多連秤装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】雑多な長さを有する多数の荷物が、押せ
押せに近い状態でコンベアライン上を次々と搬送されて
くる状況下において、個々の荷物を一旦停止することな
く正確に秤量することは極めて難しい。

【０００３】対応策の１つは、高速応答可能なコンベア
秤を用い、進行中の荷物を迅速に１個ずつ計量すること
であるが、これは高速自動計量時に共通して必要な一般
技術要件であるから、詳細な記述は省略する。

【０００４】測定範囲が単一なコンベア秤を用いた従来
例を、理解が容易なように数値例を挙げて説明する。図
４は従来装置を用いて比較的長い荷物を計量する場合の
説明図である。計量のため送られて来た荷物Ａは、搬入
コンベア１を介し例えば長さＬ＝８０ｃｍのコンベア秤
２の上に搬送され、排出コンベア３から排出されるもの
とする。コンベア秤２の前端に設けられた位置検出用の
フォトスイッチ４が遮光から透光に移行した以後に、重
量検出に適した例えば１０ｃｍの有効最小距離Ｓを走行
中に計量する。しかし、荷物長Ｘが７０ｃｍ以上の場合
には、荷物Ａの先端が排出コンベア３に載ってしまう状
態でコンベア秤２により誤計量される可能性が大きいた
め、７０ｃｍ以上の荷物は正しい測定ができない。

【０００５】また、図５は従来装置により比較的短小な
荷物を計量する場合の例を示したものであり、概念的に
は図４の場合と類似している。ただし、計量動作中は先
行の荷物Ａ’がコンベア秤２から完全に離脱している必
要があり、そのためにはコンベア秤２の後端に設けられ
たフォトスイッチ５が、先行荷物Ａ’により遮光から透
光に移行した以後の秤量値を測定値として採用しなけれ
ばならない。荷物同士の間隔Ｇが３５ｃｍの場合には荷
物長Ｘが２０ｃｍ未満、間隔Ｇが２５ｃｍであれば荷物
長Ｘが４０ｃｍ未満の荷物が２個同時に同じコンベア秤
２に載った状態で計量する可能性が大きく、正しい測定
が期待できない。

【０００６】この場合に、コンベア秤２で計量し得る荷
物Ａの最大長さＸmax の大きさを検討してみる。図４に
おいて、先行又は後続する荷物Ａ’又は荷物Ａ”を荷物
Ａと共に同じコンベア秤２で同時に誤計量しないための
条件、即ち「荷物間隔Ｇ≧重量検出に必要な最小送行距
離Ｓ」という条件下で、荷物Ａの先端が計量に有効な太
線で示した例えばＳ＝１０ｃｍの走行部分を通過中に、
コンベア秤２から秤量値を得るものとすると、図４から
理解できるように、計量可能な荷物Ａの最大長さＸmax
は次式で与えられる。 Ｘmax ＝Ｌ−Ｓ ・・・(1)

【０００７】この場合の荷物同士の間隔Ｇは、前述のＧ
≧Ｓの条件を満たす範囲内で任意の大きさでよいから、
荷物の最大長さＸmax はコンベア秤２の実質上の長さＬ
と距離Ｓのみにより、例えば最大長さＸmax ＝８０ｃｍ
−１０ｃｍ＝７０ｃｍに決定される。

【０００８】次に、測定できる荷物の最小長さＸmin を
求めると、図５に示すように荷物同士の間隔Ｇの影響を
大きく受け、式で表すと(2) 式のようになる。 Ｘmin ＝Ｌ＋Ｓ−２Ｇ ・・・(2)

【０００９】例えば、荷物Ａの前後の間隔Ｇが共に３５
ｃｍで、長さＬ＝８０ｃｍ、距離Ｓ＝１０ｃｍの場合に
は、(2) 式により最小長さＸmin は２０ｃｍになる。

【００１０】このように、計量可能な荷物Ａの最小長さ
Ｘmin は間隔Ｇにより大きく左右され、間隔Ｇが大きい
と短小な荷物の計量が可能な反面で、測定上無駄な時間
が増加するため時間的な測定効率が低下し、単位時間当
たりの測定個数は殆ど増加しない。なお、荷物Ａの前後
の間隔Ｇが相等しくない場合には、小さい方の間隔Ｇを
(2) 式に適用する。

【００１１】(1) 式と(2) 式に長さＬ、距離Ｓ、間隔Ｇ
の実数例を代入してみると、荷物長Ｘと間隔Ｇに関した
計量可能領域を図解できる。図６はコンベア秤２の長さ
Ｌ＝８０ｃｍ、測定走行距離Ｓ＝１０ｃｍとし、間隔Ｇ
が１０ｃｍ以上の範囲内に与えられた際に、計量可能な
荷物長Ｘの領域を間隔Ｇに関係付けてハッチングで示し
たものである。

【００１２】例えば、間隔Ｇが２５ｃｍに規制されてい
る場合、正しく計量できる荷物長Ｘは直線ａの４０ｃｍ
〜７０ｃｍの範囲に絞られ、７０ｃｍ以上は勿論、４０
ｃｍ以下の小さな荷物も正しく計量することはできな
い。荷物長Ｘが決まっている場合に間隔Ｇをどのように
選択するかについては、例えば荷物長Ｘ＝２５ｃｍの荷
物Ａを正しく計量するためには、直線ｂを参照して間隔
Ｇを３２．５ｃｍ以上の範囲内に入るように規制しなけ
ればならないことが分かる。

【００１３】装置のパラメータの実数は、実情に即した
若干の変更は支障はなく、特にコンベア秤２の長さＬ、
距離Ｓ、間隔Ｇ、荷物長Ｘ等を一斉に比例的に変えた場
合には、モデル寸法の大小が変わるものの、基本的な特
性は変化することはない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】高速の重量測定器や選
別器の能力は、一般に単位時間当たりの測定処理数で表
現されている。従って、本明細書における以下の記述に
おいても、高速性の評価基準としては単位時間当たりの
測定可能数を重視して検討することにする。

【００１５】具体的には、搬送速度を早めるほど、或い
は荷物のピッチＤ（中心間距離又は荷物長Ｘ＋間隔Ｇ）
を詰めるほど能力が増加する。搬送速度の増加に付帯し
て必要とされる自動計量技術は、一般技術条件に含まれ
るから特に論及しないこととし、ここでは主として荷物
長Ｘ、間隔Ｇ等に関する幾何学的な条件と能力の問題を
中心に説明する。

【００１６】図４、図５と同じ数値例を用いたコンベア
秤２に関し、計量可能な範囲内で、搬送速度が１００ｃ
ｍ／秒の場合の計量能力を計算してみると、次表のよう
になる。この表において、能力の逆数が搬送時のピッチ
Ｐ（ｃｍ）に相当し、ピッチＰは荷物長Ｘ（ｃｍ）と間
隔Ｇ（ｃｍ）の和であるが、荷物長Ｘが半分になっても
能力（個／秒）は２倍にはならず、高々３０％程度の増
加に止まる。

【００１７】 荷物長Ｘ 最小間隔Ｇ 最小ピッチＰ 最大能力 １０ ４０ ５０ ２．００ ２０ ３５ ５５ １．８２ ３０ ３０ ６０ １．６７ ４０ ２６ ６５ １．５４ ５０ ２０ ７０ １．４３ ６０ １５ ７６ １．３３ ７０ １０ ８０ １．２５

【００１８】この表から明らかなように、１台のコンベ
ア秤２を用いた従来の無停止型計量装置では、計量能力
を増すために荷物Ａの搬送間隔Ｇを小さく選んだ場合
に、計量し得る荷物長Ｘは比較的大きな範囲にのみ設定
され、小さい荷物Ａは２個同時にコンベア秤２に載る可
能性があるから正しい計量ができない。一方、荷物長Ｘ
が小さい短小な荷物Ａの計量を可能にするため間隔Ｇを
大きく選んだ場合には、計量能力の低下が避けられない
という矛盾を生ずる。

【００１９】本発明の目的は、単一秤による従来装置の
上述のような問題点を改善し、長短多種類の荷物を同一
装置により測定でき、しかも時間的な測定効率を向上さ
せることにより、計量能力の低下を防止できる新規な多
連秤装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る多連秤装置は、次々と搬送されてくる荷
物の荷重をここに秤量する装置において、搬送手段をそ
れぞれ有する複数個の荷重測定手段を直列かつ隣接して
配置し、これらの各荷重測定手段の出力を任意の組合わ
せにより加算する演算手段を備えたことを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜図３に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。実施例においては、図１
に示すようにそれぞれ荷重測定のためのロードセル等及
び搬送手段としての搬送ローラ等を備えると共に長さが
異なる２台のコンベア秤１１、１２が、コンベアライン
に沿って直列的かつ隣接して配置され、これらのコンベ
ア秤１１、１２の上流側及び下流側には搬入コンベア１
３及び排出コンベア１４が配置されている。また、上流
側のコンベア秤１１の前部、コンベア秤１１、１２の境
界部、コンベア秤１２の後部には、それぞれ荷物Ａの有
無を検知し、測定のタイミングを得るためのフォトスイ
ッチ１５、１６、１７が設けられている。更に、コンベ
ア秤１１、１２の出力値及びフォトスイッチ１５、１
６、１７の出力は図示しない演算手段に接続され、この
演算手段において測定シーケンスに基づいて、コンベア
秤１１、１２の出力を組合わせて、１個の荷物Ａの重量
値を得るようにされている。

【００２２】概略の荷物長Ｘ及び間隔Ｇつまりフォトス
イッチ１５、１６、１７の出力の組合わせにより、演算
手段は自動的に適切な測定シーケンスを選択し、下記
(a) 〜(c) の何れかの方法により、測定すべき個々の荷
物Ａを効率的に計量する。

【００２３】 (a) 中間長の荷物Ａは上流側のコンベア秤１１で計量す
る。 (b) 短い荷物Ａは下流側の短いコンベア秤１２で計量す
る。 (c) 長い荷物Ａは上流側のコンベア秤１１と下流側のコ
ンベア秤１２の重量の和を計量値とする。

【００２４】動作の理解を容易にするため、例えばコン
ベア秤１１の長さL1を従来装置と同様に８０ｃｍとし、
コンベア秤１２の長さL2をその半分の４０ｃｍと仮定す
る。図１は実用例の多い中間サイズのダンボール箱詰め
の荷物Ａを計量する場合を想定した説明図である。図示
のように、上流側のコンベア秤１１の長さL1が８０ｃｍ
であれば、間隔Ｇを３０ｃｍ又はそれ以上に規制した場
合には、下流側のコンベア秤１２を計量目的に使用する
ことなく、３０〜７０ｃｍの荷物を上流側のコンベア秤
１１で計量できる。

【００２５】この場合の計量信号の取り出しタイミング
としては種々のアルゴリズムによる測定シーケンスが考
えられるが、荷物Ａの後端がフォトスイッチ１５を横切
って遮光から透光に移行した後に、有効距離Ｓ＝１０ｃ
ｍを維持することが原則である。

【００２６】図２は短い荷物Ａを計量する場合を示し、
間隔Ｇが所定の大きさに確保されていれば、２つの荷物
が同時にコンベア秤１１に載ることがあっても、コンベ
ア秤１２では単一の荷物Ａしか載らず、荷物長Ｘが３０
ｃｍ以下の荷物Ａの重量をコンベア秤１２で正確に測定
することができる。

【００２７】また、図３は長い荷物Ａを測定する場合を
示し、荷物長Ｘが７０ｃｍ〜１１０ｃｍの荷物Ａを、コ
ンベア秤１１とコンベア秤１２の出力値の和を重量値と
して測定することができる。

【００２８】特定の荷物Ａをどのコンベア秤により計量
するかはアルゴリズムによるが、スイッチ１５、１６、
１７の出力の組合わせ、及び計量信号の維持時間等によ
り決定することができ、間隔Ｇが所定の大きさに確保さ
れていれば、荷物長Ｘが異なる荷物Ａがコンベアライン
に混載されていても、何ら問題はなく個々の荷物Ａの重
量を測定できることは勿論である。

【００２９】更には、本実施例においてはアルゴリズム
つまり測定シーケンスを変えることにより、荷物Ａの計
量は必ずしも先の(a) 〜(c) に限ることなく、間隔Ｇに
余裕があれば、例えば中間長の荷物Ａはコンベア秤１１
のみでなく、コンベア秤１１、１２の双方に載った状態
で測定することもできるし、短い荷物Ａはコンベア秤１
１だけ、又はコンベア秤１１、１２の双方に載った状態
においても測定することができる。このようにすること
により、測定値を平均化することができ、短かい荷物
程、計量される回数が多くなり、測定値がより正確とな
る。

【００３０】なお、実施例においては２個の長さが異な
るコンベア秤を用いている。しかし、同じ長さのコンベ
ア秤を使用しても荷物長Ｘに対応できる範囲は狭いが、
従来例よりも処理能力が向上することは明らかである。

【００３１】或いは、更に多くのコンベア秤を用いるこ
とができ、例えば５０ｃｍ、４０ｃｍ、３０ｃｍの長さ
が異なる３個のコンベア秤をこの長さ順に並べれば、コ
ンベア秤の長さの組合わせは、コンベア秤単数の場合も
含めて、３０ｃｍ、４０ｃｍ、５０ｃｍ、７０ｃｍ、９
０ｃｍ、１２０ｃｍとなり、更に荷物同士の間隔Ｇを詰
めて搬送できるようになる。勿論、この場合にはフォト
スイッチの数もこれに応じて例えば４個に増加する必要
がある。

【００３２】なお、コンベア秤が２個の場合の並べ方は
長短何れを上流側に配置してもよいが、３個でこれらの
長さが全て異なる場合は上流側又は下流側に向けて長さ
順に配置したほうが、コンベア長さの組合わせにむらが
なくなる。また、４個以上の場合にはコンベア秤の長さ
を勘案して、適宜に並べ方を考慮すればよい。

【００３３】また、どのコンベア秤の出力を使用するか
の判断はフォトスイッチを用いることに限定されること
なく、他の荷物検出手段として超音波スイッチ、近接ス
イッチ、機械式スイッチ、テレビカメラ等を使用するこ
ともできる。また、回転エンコーダ等を用いてコンベア
の速度情報を得れば、前述の荷物検出手段の数を減少す
ることもできる。更には、上述の荷物検出手段を用いる
ことなく、コンベア速度を勘案したり、既知の荷物長が
利用できれば、コンベア秤の出力の変化を基にしたアル
ゴリズムにより測定シーケンスを作成して、個々の荷物
を計量することも可能である。

【００３４】なお、荷重測定手段は実施例のようなコン
ベア秤ではなく、搬送ローラに荷重測定手段を付加した
ものなどであってもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る多連秤
装置は、複数の荷重測定手段を直列かつ隣接して配置
し、単一又は複数の荷重測定手段で検出した重量を、予
め定められた適切な測定シーケンスに基づいて組合わ
せ、個々の荷物の重量を求めることができる。その結
果、単一秤のみで計量する場合に比し、測定可能な個々
の荷物の長短の範囲を拡大し得るのみでなく、間隔を詰
めて単位時間当りの計量個数を増加することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の構成図である。

【図２】短い荷物を計量する場合の説明図である。

【図３】長い荷物を計量する場合の説明図である。

【図４】従来例の比較的長い荷物を計量する場合の説明
図である。

【図５】従来例の比較的短小な荷物を計量する場合の説
明図である。

【図６】荷物長と間隔に関して計量可能領域を図解した
説明図である。

【符号の説明】

１１、１２ コンベア秤 １３ 搬入コンベア １４ 搬出コンベア １５、１６、１７ フォトスイッチ

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次々と搬送されてくる荷物の荷重をここ
   に秤量する装置において、搬送手段をそれぞれ有する複
   数個の荷重測定手段を直列かつ隣接して配置し、これら
   の各荷重測定手段の出力を任意の組合わせにより加算す
   る演算手段を備えたことを特徴とする多連秤装置。
2. 【請求項２】 前記演算手段は荷物検出手段により使用
   すべき前記荷重測定手段を選択し、前記荷重測定手段の
   出力と組合わせて前記荷物の重量を求めるようにした請
   求項１に記載の多連秤装置。
3. 【請求項３】 前記演算手段は荷物検出手段と速度検出
   手段により使用すべき前記荷重測定手段を選択し、前記
   荷重測定手段の出力と組合わせて前記荷物の重量を求め
   るようにした請求項１に記載の多連秤装置。
4. 【請求項４】 前記荷物検出手段はフォトスイッチとし
   た請求項２又は３に記載の多連秤装置。
5. 【請求項５】 前記荷重測定手段は搬送方向に沿って長
   さを有するようにした請求項１に記載の多連秤装置。
6. 【請求項６】 前記荷重測定手段は搬送方向に沿って互
   いに長さが異なるようにした請求項５に記載の多連秤装
   置。
7. 【請求項７】 前記荷重測定手段は長さの順に並べて配
   置した請求項６に記載の多連秤装置。