JP5605371B2 - 紙葉類計量装置、紙葉類計量方法及びコンピュータ・プログラム - Google Patents
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Description
図6は、郵便物の重さを計量する郵便物計量装置の一例を示す外観斜視図である。図6に例示する郵便物計量装置は、同図に示す如く搬送用ローラ104及び107に搬送ベルト101が掛けられ、搬送用サーボモータ105によって搬送用ローラ104が回転する。搬送ベルト101は、係る搬送用ローラ104の回転に応動して回転する。そして、図6に例示する郵便物計量装置には、このような機構が郵便物10の搬送方向に、1対(1組)延設され、これにより搬送経路を構成している。郵便物10は、1対の搬送ベルト101に挟持され、且つ起立した状態のまま搬送経路を搬送される。搬送ベルト101による郵便物10の搬送経路の下方には、図6に示す如く計量台103が設けられている。計量センサ102は、計量台103への加重を計測する。光電センサ106は、搬送経路を起立状態で搬送されてきた郵便物10が所定位置を通過したことを検知する。
上記のように構成された郵便物計量装置は、搬送用サーボモータ105によって搬送用ローラ104が回転し、この回転に伴って搬送ベルト101が回転する。そして、光電センサ106が郵便物10を検出するのに応じて計量センサ102が動作する。即ち、当該郵便物計量装置において、計量センサ102は、計量台103上を搬送される郵便物10の重さを、その郵便物が搬送ベルト101によって搬送されている状態において計量する。
上述したように、起立状態で搬送されてきた郵便物の重さを、その郵便物が搬送されている状態において計量する計量装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
本発明は、上述した問題を鑑みてなされた。本発明は、起立状態で搬送される紙葉類の重さを、装置全体を大型化することなく正確に計量することができる紙葉類計量装置等の提供を主たる目的とする。
即ち、搬送経路を搬送されてくる紙葉類を挟持すると共に、該紙葉類の挙動を所定位置において起立状態で止める第1のハンドリング手段と、
前記所定位置に停止した紙葉類の重さを計量する計量手段とを備え、
前記第1のハンドリング手段は、
前記計量手段により計量された紙葉類を、前記所定位置から外部に送り出す
ことを特徴とする。
上記構成において、例えば、前記第1のハンドリング手段は、
前記紙葉類を、前記搬送経路に対して直角な両方向から挟持する1対の挟持部材を含み、
前記紙葉類の挙動が前記1対の挟持部材によって前記所定位置において起立状態で止められるのに応じて、前記1対の挟持部材を前記紙葉類から離間し、その後、前記計量手段によって前記紙葉類が計量されるのに応じて、再び前記紙葉類を挟持するように前記1対の挟持部材を駆動する第2のハンドリング手段を更に備えると良い。
また、上記構成において、例えば、前記第1及び第2のハンドリング手段の動作を制御する制御手段を更に備え、
前記制御手段は、
前記第1のハンドリング手段の前記1対の挟持部材が前記紙葉類から離間した後、前記計量手段による前記紙葉類の計量が完了するのに応じて、前記1対の挟持部材によって前記紙葉類を再び挟持するように前記第2のハンドリング手段を制御すると良い。
尚、同目的は、上記の各構成を備える紙葉類計量装置に対応する紙葉類計量方法によっても達成される。
また、同目的は、上記の各構成を有する紙葉類計量装置を、コンピュータによって実現するコンピュータ・プログラム、及びそのコンピュータ・プログラムが格納されている、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体によっても達成される。
図1は、本発明の模範的な実施形態に係る郵便物計量装置の外観を例示する斜視図である。図1に示す郵便物計量装置1は、大別して、計量ユニット(計量手段)、搬送ユニット(第1のハンドリング手段)、開閉ユニット(第2のハンドリング手段)によって構成されている。
図1に示す郵便物計量装置1は、郵便物10の搬送経路に設けられる。即ち、郵便物10は、上流側搬送ユニット(不図示)により、図1に矢線で示す如く紙面左方向から右方向(+Z方向)に、起立状態(立位状態)で搬送されてくる。そして、郵便物計量装置1によって計量された郵便物10は、下流側搬送ユニット(不図示)により、例えば、紙面左方向から右方向に再び搬送される。
尚、図1には不図示の上流側搬送ユニット及び下流側搬送ユニットには、現在では一般的な機構を採用することができるので、本実施形態における詳細な説明は省略する。但し、係る上流側搬送ユニットは、郵便物10を起立状態、或いはほぼ起立した状態で搬送する必要がある。一方、係る下流側搬送ユニットは、必ずしも郵便物10を起立状態で搬送する必要はなく、下流側に設けられた外部装置(不図示)の処理態様に応じて、必要な姿勢で、且つ必要な方向に、郵便物10を搬送すればよい。
計量ユニットは、郵便物10を計量する。この計量ユニットは、計量センサ2と計量台3とを備える。計量台3には、起立状態で搬送経路を搬送されてきた郵便物10が載置される。計量センサ2は、計量台3に載置された郵便物10の重さを計量する。
搬送ユニットは、ローラ4、加減速用タイミングベルト(回転ベルト)5、加減速用サーボモータ6、及び光電センサ9を備える。
光電センサ9は、起立状態で搬送経路を搬送されてきた郵便物10が計量台3(所定位置)に到達したことを検知する検知手段である。尚、係る検知手段としては、光電方式のセンサに限られず、郵便物10の移動(到着)を検出可能であれば何れの方式のセンサを採用してもよい。
ローラ4は、Y軸方向に延びる中心軸(不図示)周りに回転可能なローラであり、円柱形状をなす。本実施形態において、2つ(1対)のローラ4は、搬送経路に対して直角な両方向から、郵便物10を挟持する1対の挟持部材として機能する。即ち、本実施形態において、1対のローラ4は、加減速用タイミングベルト5を介して加減速用サーボモータ6によって駆動され、且つ、図1に示す如く円周部分が当接(対向配置)した状態において、郵便物10を、表裏から(即ち、図1の紙面前後方向(X軸方向)に)挟持することにより、+Z方向に搬送する。即ち、加減速用タイミングベルト5は、ローラ4と加減速用サーボモータ6との間に掛け回されている。加減速用サーボモータ6は、加減速用タイミングベルト5を介して、ローラ4を回転駆動する。そしてこのような機構が、図1に示すように、計量台3を跨ぐように1組配置されている。
上述した搬送ユニットのうち、ローラ4及び加減速用タイミングベルト5は、図2A及び図2Bを参照して以下に説明する開閉ユニットにより、計量台3の上部において、X軸方向に退避可能に配置されている。
ここで、係る開閉ユニットの構造と、郵便物10の計量動作の順番について、図2A及び図2Bを参照して説明する。
図2A及び図2Bは、本実施形態に係る郵便物計量装置の開閉ユニットの構造及び動作を示す図であり、図2Aは閉状態、図2Bは開状態を示す。
開閉ユニットは、開閉用タイミングベルト(回転ベルト)7と、開閉用サーボモータ8とを備える。開閉用タイミングベルト7は、搬送経路に対して直角な方向に回動可能に延設されている。開閉用サーボモータ8は、開閉用タイミングベルト7を一方向(時計方向)またはその一方向と反対方向(反時計方向)に駆動可能なモータである。
開閉用タイミングベルト7には、図1、図2A、及び図2Bに示す如く2つのローラ4の中心軸が設けられた台座が固定されている。即ち、本実施形態では、図2A及び図2Bに示すように、開閉用タイミングベルト7のうち、紙面上側のベルト部分には右側のローラ4が固定され、紙面下側のベルト部分には左側のローラ4が固定されている。そして、開閉用サーボモータ8は、開閉用タイミングベルト7を、図2A及び図2Bにおける反時計方向に駆動することにより閉状態(郵便物10の挟持状態:図2A)を実現する。一方、開閉用サーボモータ8は、開閉用タイミングベルト7を、同図における時計方向に駆動することにより開状態(退避状態:図2B)を実現する。これにより、1対のローラ4は、開閉用サーボモータ8によって開閉用タイミングベルト7が時計方向または反時計方向に駆動されるのに応動して、所定位置としての計量台3の上方において、離間、当接、或いは郵便物10を挟持することができる。
光電センサ9を通過した郵便物10は、閉状態(図2A)において回転しているローラ4及び加減速用タイミングベルト5に挟み込まれ、その後、計量台3上で停止する。郵便物10の到着が光電センサ9によって検出されるのに応じて、開閉用サーボモータ8は、開閉用タイミングベルト7を、時計方向に駆動することにより、1対のローラ4は開状態(図2B)となる。そしてこのとき、計量センサ2は、計量台3上において支えを無くした状態の郵便物10を計量する。そして、計量センサ2による計量が可能な程度に短い所定のタイミング(100ミリ秒程度)で、開閉用サーボモータ8は、開閉用タイミングベルト7を、反時計方向に駆動することにより、1対のローラ4を閉状態(図2A)とする。その後、加減速用サーボモータ6は、加減速用タイミングベルト5を介してローラ4を駆動することにより、郵便物10を+Z方向に搬送(排出)する。
ここで、1対のローラ4が開状態(図2B)となったとき、郵便物10は、支えを無くしてしまうので、重心移動に伴い当該郵便物はそれまでの起立状態を維持できない状況が生じる。しかしながら、係る状態の郵便物10が倒れ始めるのと比較して、1対のローラ4の退避、計量センサ2による計量、並びに当該ローラ4による挟持までの一連の動作は、短い時間で完了する。そのため、本実施形態において、郵便物10が計量台3上において起立した姿勢を大きく崩すことはない。
尚、上記一連の動作において、傾いた郵便物10が開閉動作を行うローラ4に接触したとしても、係る接触に起因する計量誤差が許容範囲であれば問題にはならない。これは、一般に、郵便物に科される金額には重量の範囲があるので、係る接触に起因する程度の計量誤差は実用上無視できるからである。
次に、上述した郵便物計量装置1の動作を実現する制御装置の構成、並びに制御処理について、図3及び図4を参照して説明する。
図3は、本発明の模範的な実施形態に係る郵便物計量装置のシステム構成を示すブロック図である。制御ユニット200は、計量センサ2及び光電センサ9による計測結果を利用して、過減速用サーボモータ6及び開閉用サーボモータ8の動作を制御する。これにより、制御ユニット200は、上述した一連の動作を実現する。
即ち、図4は、本発明の模範的な実施形態に係る郵便物計量装置の制御処理を示すフローチャートである。はじめに、郵便物10が上流側搬送ユニットを通過しているとき、制御ユニット200は、加減速サーボモータ6を駆動することにより、加減速用タイミングベルト5及びローラ4の回転速度を、当該上流側搬送ユニットによる搬送速度と同期するように制御していることとする。
図1を参照して上述したように、計量対象である郵便物10は、上流側搬送ユニット(不図示)により、郵便物計量装置1に向かって、搬送経路上を起立状態で1通ずつ搬送される。制御ユニット200は、搬送経路上を搬送されてきた郵便物10が、計量台3上に載置されたことを、光電センサ9からの出力信号によって検出する(ステップS1)。このとき、加減速用タイミングベルト5及びローラ4は、当該上流側搬送ユニットによる搬送速度と同期するように回転しているので、光電センサ9にて検知された郵便物10は、計量台3上にて1対のローラ4によって挟み込まれる。
制御ユニット200は、ステップS1にて郵便物10が検知されるのに応じて、所定時間の経過後に加減速用サーボモータ6を迅速に減速及び停止する。これに伴い、1対のローラ4は、郵便物10が計量台3上の所定位置に載置された状態で、且つ、図2Aに示す如く郵便物10を挟持した状態で、減速及び停止する(ステップS2)。
次に、制御ユニット200は、開閉用タイミングベルト7が時計方向に回転するよう、開閉用サーボモータ8を時計方向に駆動する。これにより、1対のローラ4は、加減速用サーボモータ6を回転軸として郵便物10の搬送方向に対して水平方向(即ち、X軸方向)に開き、図2Bに示す如く開状態(退避状態)となる(ステップS3)。即ち、1対のローラ4は、郵便物10を挟持していた状態から、迅速に郵便物10から離間することにより、計量台3及び計量センサ2上から退避する。
そして、制御ユニット200は、計量センサ2による計量結果を取得することにより、計量台3上に載置され且つ停止した状態であって、且つ、1対のローラ4による支えを無くしている状態の郵便物10の重さを入手する(ステップS4)。このとき、1対のローラ4は、図2Bに示す如く計量台3及び計量センサ2上から退避しているため、計量センサ2によって計量される重さは、郵便物10の重量のみである。
郵便物10の計量結果を入手すると、制御ユニット200は、直ちに開閉用サーボモータ8を反時計方向に駆動する。これにより、開閉用タイミングベルト7に固定されている1対のローラ4は、加減速用サーボモータ6を回転軸として、郵便物10の搬送方向に対して水平方向に閉じ、図2Aに示す如く閉状態(挟持状態)となる(ステップS5)。即ち、1対のローラ4は、迅速に計量台3及び計量センサ2上の元の位置に戻り、郵便物10を再び表裏から挟持する。
ここで、1対のローラ4が図2Bに示す退避状態から元の位置に戻る動作を開始するタイミング(即ち、開閉用サーボモータ8の反時計方向への駆動開始タイミング)としては、例えば、計量センサ2から計量動作が完了したことを制御ユニット200に通知されたタイミングを採用することができる。或いは、1対のローラ4が図2Aに示す状態から退避動作を開始した後、所定時間経過したタイミングを採用してもよい。この場合、係る所定時間としては、計量センサ2による郵便物10の計量に要する平均的な時間を予め制御ユニット200に登録しておくとよい。このような平均的な時間を設定しておけば、計量センサ2による計量動作が完了する前に1対のローラ4が再び郵便物10を挟持してしまうことを回避できるからである。
その後、制御ユニット200は、停止していた加減速用サーボモータ6を迅速に加速し、それに応じて1対のローラ4も回転を開始する(ステップS6)。これにより、郵便物10は、下流側に送り出される。
なお、上述した郵便物計量装置1の構成は、専用ハードウェアにより実現してもよいが係る専用ハードウェアによる構成には限定されない。即ち、上述した郵便物計量装置1の動作は、図4を参照して説明した制御処理の機能を実現するコンピュータ・プログラムを、CPU(Central Processing Unit)によって実行することによって実現してもよい。
図5は、本実施形態に係る郵便物計量装置の制御ユニットを、コンピュータを用いて実現した場合の構成を例示するブロック図である。図5に示す制御ユニット200は、CPU201、RAM(Random Access Memory)202、ROM(Read Only Memory)203、入出力インタフェース(I/F)204を備える。そして、CPU201は、例えばROM203に予め格納したコンピュータ・プログラム(図4)を読み出して、RAM202をワークエリアとして用いながら、上述した郵便物計量装置1の一連の動作を実現する。即ち、CPU201は、入出力インタフェース204を介して、計量センサ2及び光電センサ9による計測結果を入手すると共に、過減速用サーボモータ6及び開閉用サーボモータ8の動作を制御することにより、図4に示す各ステップの動作を実現する。
即ち、上述した実施形態を例に説明した本発明は、制御ユニット200に対して、図4に示すフローチャートの機能を実現可能なコンピュータ・プログラムを供給した後、そのコンピュータ・プログラムを、CPU201に読み出して実行することによって達成される。また、制御ユニット200内に供給されたコンピュータ・プログラムは、読み書き可能な一時記憶メモリ(RAM202)や、ROM203、或いはハードディスク装置(不図示)等の記録デバイス(記録媒体)に格納すれば良い。また、CPU201へのコンピュータ・プログラムの供給は、ICカードやメモリカード、あるいは、フロッピーディスク(登録商標)、光磁気ディスク、DVD、CD等の移設可能な記録媒体を用いてもよい。そして、このような場合において、本発明は、係るコンピュータ・プログラムのコード或いは上記の各種記憶媒体によって構成される。
以上説明した本実施形態に係る郵便物計量装置1は、搬送経路上を起立状態で搬送されてくる郵便物10の重さを計量する構成において、郵便物10を迅速に減速、停止、加速する機能と、郵便物10を迅速に離す、挟む機能とを有する。これにより、本実施形態によれば、関連技術として図6を参照して説明した機構の如く郵便物を搬送している状況下においてその重さを計量する必要がない。よって、本実施形態に係る郵便物計量装置1によれば、起立状態で搬送される郵便物の重さを、装置全体を大型化することなく正確に計量する郵便物計量装置が実現する。
即ち、本実施形態に係る郵便物計量装置1によれば、例えば、関連技術として説明した郵便物計量装置(図6)と比較して長手方向(搬送経路方向)に短くコンパクトな構造を実現可能である。また、本実施形態に係る郵便物計量装置は、搬送経路において郵便物が停止した状態で、1対のローラ4が、計量台3及び計量センサ2上から退避するので、郵便物10そのものの重さを正確に計量できると共に、搬送ユニットを構成するローラ4、加減速用タイミングベルト5、加減速用サーボモータ6等の振動による計量精度への影響を極小化することができる。
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
この出願は、2009年10月30日に出願された日本出願特願2009−250145を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
2,102 計量センサ
3,103 計量台
4 ローラ
5 加減速用タイミングベルト(回転ベルト)
6 加減速用サーボモータ
7 開閉用タイミングベルト(回転ベルト)
8 開閉用サーボモータ
9,106 光電センサ
10 郵便物(紙葉類)
101 搬送ベルト
104,107 搬送ローラ
105 搬送用サーボモータ
200 制御ユニット
201 CPU
202 RAM
203 ROM
204 入出力インタフェース(I/F)
Claims (8)
- 搬送経路を搬送されてくる紙葉類を挟持すると共に、該紙葉類の挙動を所定位置において起立状態で止める第1のハンドリング手段と、
前記所定位置に停止した紙葉類の重さを計量する計量手段とを備え、
前記第1のハンドリング手段は、
前記紙葉類を、前記搬送経路に対して直角な両方向から挟持する1対の挟持部材を含み、
前記紙葉類の挙動が前記1対の挟持部材によって前記所定位置において起立状態で止められるのに応じて、前記1対の挟持部材を前記紙葉類から離間し、その後、前記計量手段によって前記紙葉類が計量されるのに応じて、再び前記紙葉類を挟持するように前記1対の挟持部材を駆動する第2のハンドリング手段を更に備え、
前記計量手段により計量された紙葉類を、前記所定位置から外部に送り出す
ことを特徴とする紙葉類計量装置。 - 前記第1及び第2のハンドリング手段の動作を制御する制御手段を更に備え、
前記制御手段は、
前記第1のハンドリング手段の前記1対の挟持部材が前記紙葉類から離間した後、前記計量手段による前記紙葉類の計量が完了するのに応じて、前記1対の挟持部材によって前記紙葉類を再び挟持するように前記第2のハンドリング手段を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の紙葉類計量装置。 - 前記第1及び第2のハンドリング手段の動作を制御する制御手段を更に備え、
前記制御手段は、
前記第1のハンドリング手段の前記1対の挟持部材が前記紙葉類から離間した後、所定時間経過後に前記紙葉類を前記1対の挟持部材が再び挟持するように前記第2のハンドリング手段を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の紙葉類計量装置。 - 前記所定時間は、前記計量手段による前記紙葉類の計量に要する平均的な時間であることを特徴とする請求項3に記載の紙葉類計量装置。
- 前記第1のハンドリング手段において、
前記1対の挟持部材は、対向配置された一対のローラを含み、それらのローラを利用して、前記紙葉類の前記所定位置における起立状態での停止と、外部への送出を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の紙葉類計量装置。 - 前記第2のハンドリング手段は、
前記搬送経路に対して直角な方向に回動可能に延設された回転ベルトと、
前記回転ベルトを一方向またはその一方向と反対方向に駆動可能なモータとを備え、
前記一対のローラは、前記モータによって前記回転ベルトが前記一方向または前記反対方向に駆動されるのに応動して、前記所定位置の上方において、離間、当接、或いは前記紙葉類を挟持する
ことを特徴とする請求項5に記載の紙葉類計量装置。 - 搬送経路を搬送されてくる紙葉類を、第1のハンドリング手段を用いて、挟持すると共に、該紙葉類の挙動を所定位置において起立状態で止め、
前記所定位置に停止した紙葉類の重さを計量手段を用いて計量し、
前記紙葉類を、前記搬送経路に対して直角な両方向から挟持する1対の挟持部材を含み、
前記紙葉類の挙動が前記1対の挟持部材によって前記所定位置において起立状態で止められるのに応じて、前記1対の挟持部材を前記紙葉類から離間し、その後、前記計量手段によって前記紙葉類が計量されるのに応じて、再び前記紙葉類を挟持するように前記1対の挟持部材を、更に第2のハンドリング手段を用いて、駆動し、
前記計量手段によって計量された紙葉類を、前記第1のハンドリング手段を用いて、前記所定位置から外部に送り出す
ことを特徴とする紙葉類計量方法。 - 第1のハンドリング手段と計量手段とを用いて紙葉類の重さを計量する紙葉類計量装置の動作を制御するコンピュータ・プログラムであって、そのコンピュータ・プログラムにより、
搬送経路を搬送されてくる紙葉類を、前記第1のハンドリング手段を用いて、挟持すると共に、該紙葉類の挙動を所定位置において起立状態で止める機能と、
前記所定位置に停止した紙葉類の重さを計量手段を用いて計量する機能と、
前記紙葉類を、前記搬送経路に対して直角な両方向から挟持する1対の挟持部材を含み、
前記紙葉類の挙動が前記1対の挟持部材によって前記所定位置において起立状態で止められるのに応じて、前記1対の挟持部材を前記紙葉類から離間し、その後、前記計量手段によって前記紙葉類が計量されるのに応じて、再び前記紙葉類を挟持するように前記1対の挟持部材を、第2のハンドリング手段を用いて、駆動する機能と、
前記計量手段によって計量された紙葉類を、前記第1のハンドリング手段を用いて、前記所定位置から外部に送り出す機能とを、コンピュータに実現させる
ことを特徴とするコンピュータ・プログラム。
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