竪型無線ＩＣタグ投入装置
【課題】接地面積が小さく、無線ＩＣタグの投入対象物の混練槽から離れた自由な位置に設置可能で、また、多数の無線ＩＣタグを混練槽に確実かつ短時間で投入できる竪型無線ＩＣタグ投入装置を提供する。
【解決手段】無線ＩＣタグを振動作用で整列させる振動整列装置と、整列状態で送られてきた無線ＩＣタグを１個づつ切り離して垂直落下通路１１へ落し込む切出し装置１５と、垂直落下通路１１に沿って上下に配置された複数のＩＣタグ処理ユニットと、各ユニットの側方にそれぞれ配置されたＩＣタグ圧送部３１，３２，３３と、装置下部に設けられた無線ＩＣタグのＮＧ品受け部３０と、この各ユニットの動作を制御する制御装置とを設ける。ＩＣタグ処理ユニットは、垂直落下通路を開閉するストッパ部と、落し込みを振り分ける振分け部と、ストッパ部の位置に設けられたデータ書込み部、および振分け部の位置に設けられたデータ読出し部とを有する。
【解決手段】無線ＩＣタグを振動作用で整列させる振動整列装置と、整列状態で送られてきた無線ＩＣタグを１個づつ切り離して垂直落下通路１１へ落し込む切出し装置１５と、垂直落下通路１１に沿って上下に配置された複数のＩＣタグ処理ユニットと、各ユニットの側方にそれぞれ配置されたＩＣタグ圧送部３１，３２，３３と、装置下部に設けられた無線ＩＣタグのＮＧ品受け部３０と、この各ユニットの動作を制御する制御装置とを設ける。ＩＣタグ処理ユニットは、垂直落下通路を開閉するストッパ部と、落し込みを振り分ける振分け部と、ストッパ部の位置に設けられたデータ書込み部、および振分け部の位置に設けられたデータ読出し部とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竪型の無線ＩＣタグ投入装置に関し、特に、液体状、粘性体状または半固体状の混練物質に投入されるＩＣタグに対し、投入に先立って品質管理に必要な各種のデータを無線通信により書き込み、あるいは書き込まれたデータを読み出した後、投入対象物に無線ＩＣタグを投入する竪型無線ＩＣタグ投入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばコンクリート構造物においては、耐震強度の調査や工事等の履歴の検証の観点から各種の製品情報を書き込んだ無線ＩＣタグを前記コンクリート構造物に取り付け、この無線ＩＣタグを用いた管理システムによりコンクリートの品質や工事履歴等を管理することが知られている。また、コンクリート構造物に限らず、樹脂成形品等の日常製品においても、トレーサビリティの観点から無線ＩＣタグを用いた品質管理を行うことが要望されている。
【０００３】
生コンクリートや熱可塑性樹脂等のように、製造工程で液体状、粘性体状または半固体状の性状をもつ製品については、予め無線ＩＣタグに対して各種のデータを書き込むとともに、データ書き込み済みの無線ＩＣタグを硬化前の製品に投入して製品内部に封入してしまえば、硬化した製品内の無線ＩＣタグと無線通信によりデータの書き込みや読み出しを行うことができ、製品ごとの製品管理に役立つ。また、製品内部に無線ＩＣタグを封入することにより、後から無線ＩＣタグを埋設、貼付する必要がないという利点がある。
【０００４】
また、コンクリートミキサー車内において無線ＩＣタグを生コンクリートに投入し、コンクリート打設時に無線ＩＣタグに生コンクリートの製造情報を書き込み、これによって製造時の各種情報が付加されたコンクリート構造物とする品質管理方法が提案されている（特許文献１）。また、生コンクリートの製造工程で投入した無線ＩＣタグを用いてコンクリートの品質管理を行う品質管理システムおよび無線ＩＣタグ内蔵の生コンクリートも開示されている（特許文献２）。
【０００５】
これらのシステムは、硬化前の生コンクリートに無線ＩＣタグを混練しておき、この無線ＩＣタグに対して生コンクリートの情報や、打設時の情報、あるいは打設後のコンクリート構造物に関する情報を書き込み、必要に応じてデータを読み取ることにより、コンクリート構造物の製品管理を行うシステムである。しかし、これらの品質管理システムにおいて、無線ＩＣタグに対するデータ書き込み手段あるいは無線ＩＣタグの投入装置の構成は必ずしも明確ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１４５３８５号公報
【特許文献２】特開２００８−６３９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の無線ＩＣタグの混入によるコンクリート構造物の品質管理においては、投入工程での無線ＩＣタグに確実かつ正確に所要のデータを書き込む必要があり、また、無線ＩＣタグの投入装置内で、特に投入装置の投入口近くで粉塵の発生による無線ＩＣタグの詰まり事故を起さないようにしなければならない。しかし、従来のこの種の無線ＩＣタグ投入装置では、ホッパから供給される無線ＩＣタグを詰まらせないように単に振動を加えながらデータ書込み／読出し装置へ送出するという構成のため、無線ＩＣタグのデータ書込み面の方向性が一定とならず、書込みエラーが発生していた。
【０００８】
また、従来のこの種の装置では、投入装置から自然落下で無線ＩＣタグを投入対象物へ落し込む構造のため、投入対象物となるセメントの粉塵が舞い上がって投入口の詰まりを起したり、投入対象物を収容した混練槽の真上に投入装置を位置させるか、あるいは落下送出用のパイプを使用する場合でも混練槽の極近位置に投入装置を設置しなければならない等の問題があった。
【０００９】
また、一般に生コンクリートの混練は、砂や砂利、水等を計量して混練槽に投入するとともに練り込み、ミキサー車へ落し込むが、ここまでの工程を約４０秒で行う必要があり、それから逆算してミキサー車へ落し込む生コンクリートの組成計量からＩＣタグのデータ書き込み、投入までを１５秒〜２５秒で行わなければならない。このように混練槽への無線ＩＣタグの投入は迅速化が要求され、データの書込みエラーがあっても正常な無線ＩＣタグの全体投入量に影響を与えないようにする必要がある。
【００１０】
本発明は、接地面積が小さくてすみ、無線ＩＣタグの投入対象物の混練槽から離れた自由な位置に設置可能で、また、複数の無線ＩＣタグを混練槽上の広い範囲にわたって投入でき、かつ多数の無線ＩＣタグを短時間で投入できる竪型無線ＩＣタグ投入装置を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明はまた、装置稼働に際しての電源の入、切を遠隔位置から、かつ指定された権限をもつ者にのみ行えるようにし、さらに投入状況を現場以外の場所からでも判明できる竪型無線ＩＣタグ投入装置を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明はさらに、無線ＩＣタグの投入機構部およびデータの書込み／読出し部、書込みエラー検出部、ＮＧ品の振分け部をユニット化して複数のユニットを縦方向に配置することにより、一部分が故障しても全体として無線ＩＣタグの投入量に影響することなく継続して稼働できる竪型無線ＩＣタグ投入装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る竪型無線ＩＣタグ投入装置は、無線ＩＣタグを振動作用で整列させる振動整列装置と、整列状態で送られてきた無線ＩＣタグを１個づつ切り離して垂直落下通路へ落し込む切出し装置と、前記垂直落下通路に沿って上下に配置された複数のＩＣタグ処理ユニットと、前記各ユニットの側方にそれぞれ配置されたＩＣタグ圧送部と、装置下部に設けられた無線ＩＣタグのＮＧ品受け部と、前記各ユニットの動作を制御する制御装置とを有し、前記ＩＣタグ処理ユニットは、前記垂直落下通路を開閉するストッパ部と、前記ストッパ部の下方に配置され、かつ、前記垂直落下通路上で無線ＩＣタグを受け止めて側方のＩＣタグ圧送部への押し出しと垂直落下通路下方への落し込みを振り分ける振分け部と、前記ストッパ部の位置に設けられ、かつ該ストッパ部上の無線ＩＣタグに無線通信手段でデータを書き込むデータ書込み部、および前記振分け部の位置に設けられ、かつ該振分け部で受け止められた無線ＩＣタグの書込みデータを無線通信手段で読み出すデータ読出し部とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の１つの形態によれば、上下に配置された複数の前記ＩＣタグ処理ユニットのうち、無線ＩＣタグの処理中のユニット以外の他のユニットが開状態に保持されることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の他の形態によれば、前記制御装置は上段の前記ユニットから下段の前記ユニットにかけて順次無線ＩＣタグの処理動作がなされるように制御することを特徴とする。
【００１６】
本発明のさらに他の形態によれば、前記データ読出し部は前記無線ＩＣタグのデータ書込みエラーを検出するＮＧ品検出機能を兼ねることを特徴とする。
【００１７】
本発明のさらに他の形態によれば、 前記装置下部に設けられるＮＧ品受け部は、前記垂直落下通路の下方に設けられ、データ書込みエラーが検出されたＮＧ品が前記振分け部から前記垂直落下通路を落下して前記ＮＧ品受け部に収容されることを特徴とする。
【００１８】
本発明のさらに他の形態によれば、前記無線ＩＣタグ投入対象物は、混練槽に収納されてなる液体状、粘性体状または半固体状の物質であることを特徴とする。
【００１９】
本発明のさらに他の形態によれば、前記無線ＩＣタグ投入対象物は、混練槽に収納されてなるセメント、水、骨材を混練してなる生コンクリートであることを特徴とする。
【００２０】
本発明のさらに他の形態によれば、前記振動整列装置は、無線ＩＣタグを収容する凹状円盤と、前記円盤の外周に形成された円形送出路と、前記円盤および前記円形送出路を振動させる加振駆動部材とを有し、前記円形送出路は、一端に前記円盤に連通するＩＣタグ取込み口と、他端にＩＣタグ落下シュートに連通する排出口とを有することを特徴とする請求項１〜７に記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【００２１】
本発明のさらに他の形態によれば、前記振動整列装置は、前記無線ＩＣタグを収容してなるカートリッジを着脱自在に取り付ける開口部を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明のさらに他の形態によれば、前記ＩＣタグ落下シュートに該シュートを通過する無線ＩＣタグの個数を計数する計量手段が設けられることを特徴とする。
【００２３】
本発明のさらに他の形態によれば、前記ＩＣタグ圧送部に前記無線ＩＣタグを放出するホースが連結されることを特徴とする。
【００２４】
本発明のさらに他の形態によれば、前記ＩＣタグ圧送部の空気吹出し口に取り付けられる前記ホースの先端に、前記無線ＩＣタグの送出を検出するセンサー機構をもつセンサーユニットが設けられることを特徴とする。
【００２５】
本発明のさらに他の形態によれば、遠隔操作可能な装置作動電源を有し、装置作動状況がインターネットシステムを介して監視可能であることを特徴とする。
【００２６】
本発明のさらに他の形態によれば、前記装置作動電源は、タッチパネル盤ＩＤの入力によって遠隔操作されることを特徴とする。
【００２７】
本発明のさらに他の形態によれば、前記無線通信手段は、データベースと有線または無線により電気的に接続され、かつ前記無線ＩＣタグのアンテナ部に対して、所定の周波数帯の無線電波を出力して無線通信し、前記データベースに蓄積されている製品情報データを書き込む非接触型の無線通信手段であることを特徴とする。
【００２８】
本発明のさらに他の形態によれば、前記無線ＩＣタグは、前記無線通信手段との間で無線通信によりデータの書き込み、または読み出しが可能な無線ＩＣタグであって、前記無線ＩＣタグには、前記無線通信手段からの無線電波を受信しこれと共振して電流を発生する電源部と所定の周波数帯域で無線通信するためのアンテナ部を有する強誘電体を利用した強誘電体メモリを基板上に実装し、前記データを前記強誘電体メモリに記憶させる無線ＩＣタグとし、前記無線通信手段は前記無線ＩＣタグの通信周波数帯の無線電波を出力する無線通信装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る竪型無線ＩＣタグ投入装置は、ＩＣタグ投入機構部、書込み・読出し部、エラー検査部等のＩＣタグ処理部をユニット化し、このユニット複数個縦方向に配列する構成としたので、装置の設置面積が小さくてすみ、また短時間で多数の無線ＩＣタグを混練槽の広い範囲に投入できる。また、一部分が故障しても、故障部分のユニットのみを補修すればよく、さらに状況に応じて作動するユニット数を増減して投入量の変更も容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例に係る竪型無線ＩＣタグ投入装置の全体外観斜視図である。
【図２】図１に示す竪型無線ＩＣタグ投入装置の正面図である。
【図３】本発明の実施例に係る竪型無線ＩＣタグ投入装置の１つのユニット部を示す概略的な拡大斜視図である。
【図４】本発明の実施例に適用される無線ＩＣタグ収容カートリッジの一例を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例に係る振動整列部の概略的な斜視図である。
【図６】本発明の実施例に係るＩＣタグ落下シュートおよび切出し機構部の正面図である。
【図７】本発明の実施例に適用される無線ＩＣタグの一例を示す側面図および横断面図である。
【図８】本発明の実施例に適用される無線ＩＣタグの一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態では生コンクリートに無線ＩＣタグを投入する場合を例示したが、無線ＩＣタグの投入対象物としてはこのような生コンクリートに限るものではなく、液体状、粘性体状あるいは半固体状のもの、例えば溶融状態の熱可塑性樹脂材、硬化前の石膏材などにも同様に適用可能である。
【００３２】
まず、本発明の実施例に適用される無線ＩＣタグの一例について説明する。図７に示すように、本実施例の無線ＩＣタグ１は、平面視（図７（ａ））で楕円形の輪郭形状を有し、正面視（同図（ｂ））では上下面が大略円弧形の形状を成している。図７（ｃ）は図７（ｂ）の矢視Ｆからみた右側面図である。図７（ａ）に示すように、全体として円弧状にわん曲した上面の片側は周縁に向って傾斜面１ａとなっており、また、わん曲面上には複数個の円形小凹部２１と複数本（図示の例では３本）の長形凹部２２が形成されている。図７（ｂ）のＩＣタグ正面の形状は中心Ｏに対して点対象に形成されている。さらに、ＩＣタグ１の下面は図７（ａ）に示す上面に対して、またＩＣタグ１の背面は図７（ｂ）の正面に対して、また該タグの左側面は図７（ｃ）の右側面に対して、それぞれ対称な形状となっている。この無線ＩＣタグ１は図７（ｂ）の正面の中心線Ｃに沿って上下に２分割され、その分割面に図７（ｄ）に示すように板状のＩＣチップ（図示せず）を収容する凹部２３が形成されている。無線ＩＣチップ１がこの凹部２３に収容された後、分割した半体２４，２５どおしが一体に接着されて無線ＩＣタグ１が構成される。
【００３３】
このような形状の無線ＩＣタグ１は、左右両側縁１ｂが傾斜面１ａで尖がった形態となるため、生コンクリートに投入したとき、混練に伴なって生コンクリート内に深く侵入し易くなり、また上下面の複数個の円形小凹部２１により生コンクリートに対して固着性がよく、さらに上下面の長形凹部２２により、生コンクリートとの密着性が向上する。さらに、内蔵されるＩＣチップは広い面積の板状の形状のため、ＩＣタグ１の任意の方向から無線手段によるデータの書き込み、読み出しが可能となる。なお、本発明に適用される無線ＩＣタグは上述した形態のものに限定されるものではなく、他の形状のもの、例えば円筒形の周部をもつ俵状の外形形状のものであってもよい。
【００３４】
このような無線ＩＣタグ１の外殻は熱可塑性樹脂材で形成され、内蔵される無線ＩＣタグチップはＲＦＩＤと称されるデータ書込み／読出しが可能な記憶素子であり、例えばＩＣタグ用メモリ素子として強誘電体を利用した強誘電体メモリであるＦｅＲＡＭチップが金属板、セラミック板等から成る基板上に実装される。
【００３５】
無線ＩＣタグのＦｅＲＡＭチップを構成するＦｅＲＡＭのタイプは、どのようなものでもよく、例えばキャパシタ型、トランジスタ型いずれのタイプであってもよい。なお、製品等の管理システムに用いやすいのは、電源を搭載せず外部からのデータアクセス用の電波を整流して電源とするパッシブ型のＦｅＲＡＭである。このＦｅＲＡＭチップには、強誘電体を利用した不揮発性メモリであるＦｅＲＡＭと、駆動用に電池を内蔵せずに外部からの電波を受信して共振し、電流を発生する電源部と、無線交信するためのフィルム状のアンテナ部が搭載されている。
尚、図８に示す俵形の無線ＩＣタグ８の場合は、後述する投入装置内の通路をスムーズに、かつ方向性を確保した状態で、周部で転動しながら通過することができる。この場合、データの書き込み、読み出しは俵形の端面に対して行われる。無線ＩＣタグ８は、平坦ないし若干凸状となった両端面８３と円筒形の周部８１とを有する俵形の外形形状を成し、両端面８３の中心を通る軸線（回転軸線）Ｃに対して対称形を有している。周部には複数の凸条８２が略等間隔に形成され、これによって投入対象物の生コンクリートとの密着性、親和性が得られる。この無線ＩＣタグ８の俵形の外殻は熱可塑性樹脂材の被覆体で構成され、内部の中心に無線ＩＣタグのチップが収容されている。
【００３６】
図１は本実施例に係る無線ＩＣタグの竪型データ処理・投入装置の全体構成を正面側からみた概略的な斜視図であり、図２は図１に示す竪型ＩＣタグ投入装置の正面図である。まず図１，図２を参照して本実施例装置１０の構成および無線ＩＣタグの投入動作を概略的に説明すれば、この実施例では、垂直なＩＣタグ落下通路１１に沿って上下方向に４段のユニット化されたＩＣタグのデータ処理部が設置される。なお、図示の例では４個のユニットのうち最下段のユニットは便宜上取り外した状態となっている。
【００３７】
まず、装置上部のホッパ１２に収容された無線ＩＣタグは振動整列装置４０で向きが整えられた後、傾斜した落下シュート１４を滑動、落下し、切出し部１５で１個づつ所定の間隔をもって下方の垂直落下通路１１に送り出される。装置１０の稼働開始時にはこの実施例の最下段のユニット３が閉状態（ストッパ１６の前進状態、後述）となっており、最上段のユニット１および次段のユニット２が共に開状態（ストッパ後退状態）となって垂直落下通路１１が前記最下段のユニット３に至る位置まで開通している。したがって垂直落下通路１１に入った第１番目の無線ＩＣタグは最下段のユニット３に受け止められ、このユニット３でデータの書き込みがなされ、さらにデータの読み出しを兼ねた書込みエラーの有無検出がなされ、書込みエラーがない場合にはユニット３の側方に位置する圧送部３１へＩＣタグが押し出され、加圧エアによって装置前面のエア吹出し口１８に取り付けられたホース１９（図１）を介して高速で無線ＩＣタグが混練槽（図示省略）へ投入される。
【００３８】
ユニット３で無線ＩＣタグの書込みエラーが検出された場合には、その検出信号によりユニット３に付属する振分け部７０が働いてユニット３位置の垂直落下通路１１が開となり、ＩＣタグのＮＧ品は装置下部のＮＧ品受け部３０に収容される。なお、書込みエラーが検出されない正常品の場合は前記振分け部７０によってＩＣタグはＮＧ品受け部３０へ落下することなく側方の圧送部３１へ送られる。符号７１は振分け部７０を作動させる振分けシリンダである。
【００３９】
上述のごとく１番目の無線ＩＣタグの処理が終った後、最上段のユニット１および最下段のユニット３は開となり、同時に、これらにそれぞれ付属する振分け部も開状態となっており、次段のユニット２のみが閉となり、したがって後続の２番目の無線ＩＣタグは垂直落下通路１１からユニット２に受け止められ、前述したユニット３の場合と同様にユニット２で２番目のＩＣタグに対しデータの書き込みがなされ、さらに書込みエラーの有無検出がなされ、書込みエラーがない場合、ユニット２の振分け部によって無線ＩＣタグはユニット２に対応する側方の圧送部３２へ押し出されて加圧エアにより混練槽へ投入される。書込みエラーが検出された場合は、ユニット２の振分け部が働いてユニット２位置の垂直落下通路１１が開となってＮＧ品は装置下部のＮＧ品受け部３０へ落下する。
【００４０】
その後の３番目の無線ＩＣタグに対しては、ユニット１が閉状態となっており、ユニット２およびその振分け部が開、ユニット３およびその振分け部が共に開となり、上述と同様にして最上段のユニット１で３番目の無線ＩＣタグのデータ書込み、書込みエラーの検出、ユニット１に対応した圧送部３３への送出、等の処理がなされ、以後このような動作が順次繰り返される。この反復動作は落下シュート１４の切出し部１５そのほかの部位に設けられた各種センサの信号で動作する制御装置によりタイミングがとられて実行される。
【００４１】
次に、装置各部の具体的な構成について説明する。図５は本発明の実施例に係る振動整列装置４０を示す図であり、図４は振動整列装置に取り付けられるＩＣタグカートリッジの一例を示した図である。図１および図５を参照すれば、振動整列装置４０は底が皿状に窪んだ凹状円盤４１と、この凹状円盤４１を囲む円形送出路４２と、凹状円盤４１の下側に配置された加振駆動装置４３（図２）とを有している。ホッパ１２内の無線ＩＣタグはシュート４５を介して振動整列装置４０の凹状円盤４１に供給され、振動作用によって無線ＩＣタグは、図５の破線矢印４４で示す如く、凹状円盤４１から円形送出路４２へ向って無線ＩＣタグの端面どおしを連接した整列状態で徐々に送り出され、円形送出路４２の排出口４２ａからＩＣタグ落下シュート１４へ滑動あるいは転動し、切出し装置１５によって１個づつ分離されて垂直落下通路１１へ送出される。
【００４２】
また、図４に示すように、ホッパ１２へ投入する無線ＩＣタグ１は、あらかじめカートリッジ５１に入れた状態で供給することができる。無線ＩＣタグ入りのカートリッジ５１をホッパ１２の開口部へ取り付けることにより、無線ＩＣタグ１はホッパ１２内に投入される。無線ＩＣタグのデータ処理・投入装置１０のホッパ１２の投入口は、カートリッジ５１が着脱自在に取り付けられるように形成されている。
【００４３】
カートリッジ５１は、円筒状の筐体５２内にあらかじめデータ書き込み前の無線ＩＣタグが複数個入れられている。カートリッジ５１の底部には、ホッパ１２の投入口に嵌合する開口部５３が形成されており、この開口部５３から無線ＩＣタグ１はホッパ１２へと落下投入される。また、カートリッジ５１の底部は、開口部５３へ向って傾斜しており、開口部５３へ無線ＩＣタグ１を案内するレール部５４が形成されている。なお、カートリッジ５１の形状は一例であって上述したものに限られるものではない。
【００４４】
ホッパ１２内の無線ＩＣタグ１が不足したときには、このカートリッジ５１を交換することにより、容易に無線ＩＣタグ１を供給することができる。また、カートリッジ５１に無線ＩＣタグ１を入れた後、封入すれば、他の無線ＩＣタグの投入を防ぐことができ、偽造した無線ＩＣタグ等の投入を防止することができ、正しいデータを書き込んだ無線ＩＣタグ１を用いてコンクリート品質管理システムを安全に運用することができる。
【００４５】
図６は本発明の実施例に係るＩＣタグ落下シュートおよび切出し機構部を示した図である。図２〜図６を参照すれば、ＩＣタグ落下シュート１４には一対の交互に突出、退避動作するストッパ部材６１，６２を有する切出し機構６０と、この切出し機構６０の位置で落下シュート１４に対峙し、かつ無線ＩＣタグ１の一時停止を検知して切出し機構６０の動作を制御する一時停止検知センサが設けられている。また、ＩＣタグ落下シュート１４には切出し機構６０より上流側位置に無線ＩＣタグ１の通過を検知して該ＩＣタグの通過個数を計数する計量センサ６３が設けられている。
【００４６】
無線ＩＣタグ１は落下シュート１４に設けられた計量センサ６３にて通過個数がカウントされた後、退避位置にある上側ストッパ部材６１を通過し、突出（前進）状態の下側のストッパ部材６２に接当して停止すると（図６の状態）、これを検知した前記一時停止検知センサの信号により下側のストッパ部材６２が落下シュート１４から退避してＩＣタグ１を送り出すとともに、上側ストッパ部材６１がシュート１４に向って前進して落下シュート１４を閉塞し、後続のＩＣタグを停止させ、次いで下側ストッパ部材６２が前進するとともに上側ストッパ部材６１が退避し、無線ＩＣタグ１は下側ストッパ部材６２によって一時的に停止され、前記一時停止検知センサの信号が出力される。このようにして落下シュート１４を連続して落下してくる無線ＩＣタグ１は１個づつ分離して垂直落下通路へと送られる。
【００４７】
図３は本発明の実施例に係る無線ＩＣタグの垂直落下通路に配置されたＩＣタグ処理ユニット部を示した前面斜視図である。図２，図３を参照すれば、各々のユニット１，２，３はそれぞれ対応する圧送部３３，３２，３１の位置よりやや上方に寄った位置で垂直落下通路１１を開閉する板状のストッパ１６が前後進可能に設けられている。なお、ここで垂直落下通路１１を閉塞する方向への動作をストッパ前進、垂直落下通路１１を開成する方向への動きをストッパ後退と称することとする。ストッパ１６の後端にはシリンダ装置３５が連結され、このシリンダ装置３５の作動により垂直落下通路１１を横断するようにストッパ１６が前進、後退する。
【００４８】
ストッパ１６が前進して垂直落下通路１１が閉塞されたとき、垂直落下通路１１を落下してきた無線ＩＣタグ１はストッパ１６上に載せられて一時停止する。このＩＣタグ１の一時停止位置に対峙するように無線通信手段によるデータ書込み装置３６（ライタ部）が配置されており、ここで各種のデータがＩＣタグ１に書き込まれる。ストッパ１６の下方には振分け部７０の振分けシリンダ７１によって前進、後退動作（出入動作）する振分け板７２が垂直落下通路１１を横切るように設けられており、ストッパ１６の開成動作でストッパ位置から落下してきたデータ書込み済みの無線ＩＣタグが前進状態の振分け板７２上に受け止められる。振分け板７２の位置で該振分け板７２上の無線ＩＣタグに対峙するように、無線手段によるデータ読出し装置３７（リーダ部）が配置され、これによって振分け板７２上の無線ＩＣタグのデータが読み出される。
【００４９】
データ読出し装置３７はストッパ位置から落下してきた無線ＩＣタグの検査機能も備えており、データが正常に書き込まれている場合には、振分けシリンダ７１の作動で振分け板７２はこれに対応した側方の圧送部３１（３３，３２）まで伸長し、振分け板７１上の無線ＩＣタグは装置の背後側から噴射される加圧空気により装置前方へ吹き飛ばされ、圧送部３１の吹出し口１８に連結したホース１９（図１）を介して図外混練槽へ投入される。データ書込み装置３６でデータが正常に書き込まれなかった場合、つまりデータの書込みエラーがあった場合には、前記データ読出し装置３７の検出信号で振分け制御部が作動し、振分けシリンダ７１により振分け板７２が後退し、無線ＩＣタグはＮＧ品として垂直落下通路１１の下部へ落下し、ＮＧ品受け部３０（トレイ）に収容される。
【００５０】
このように振分けシリンダ７１および振分け板７２は無線ＩＣタグの正常品とＮＧ品とを振リ分ける機能を有している。また、１つのユニット（例えばユニット２）でＩＣタグの処理を行っているとき、他のユニット（例えばユニット１，３）は動作中のユニット２によるＩＣタグの処理が終るまで、これら他のユニット１，３におけるストッパおよび振分け板は垂直落下通路１１から後退した状態に維持されている。このようにして、上下に配置された複数個のＩＣタグ処理ユニットは上段から下段のユニットにかけて順次上述の動作を繰り返す。
【００５１】
また、各ＩＣタグ圧送部３１，３２，３３のエア吹出し口１８に取り付けられるホース１９の先端に、無線ＩＣタグ１の投入を検出するセンサー内蔵のセンサーユニット（図示省略）が設けられている。前記センサーユニットは混練槽に鉤等で容易に外れないように取り付けられる。このようにホースの先をユニット化し、センサー機構を設けることで実際に無線ＩＣタグが混練槽に投入されたかどうかをモニターすることができる。
【００５２】
このように本発明では、エアホースを用いた加圧空気によるＩＣタグ投入構造とすることにより、投入口でのタグ詰まりの激減、および設置場所の自由な選定が可能となる。また、本発明に係る竪型ＩＣタグ投入装置はＩＣタグの処理・投入機構部をユニット化して上下に配置する構成としたので、装置の設置面積が小さくてすむとともに、使用対象や状況に応じて前記ユニットを増減して無線ＩＣタグの投入量を容易に変更することが可能となる。さらに、本発明に係る竪型無線ＩＣタグ投入装置の設置位置は混練槽と同じ高さ位置である必要はなく、場合によっては地面上に直接設置することもでき、これによって安全性が確保されるとともに、保守点検も容易となる。なお、上述の実施例ではＩＣタグの処理ユニットを３段としたが、本発明ではこの形態に限定されるものでなく、例えば混練槽の大きさに応じて任意の個数のユニットとしてもよいことは勿論である。なお、加圧空気の圧力は通常の場合、数気圧である。
【００５３】
本発明では、無線ＩＣタグの処理・投入装置の電源の入、切は遠隔操作で行えるようにしている。さらに、場合によってはインターネット経由で、前記データ処理・投入装置の電源の操作が可能としているので、稼働現場以外の場所でも前記処理・投入装置の稼働状況が判定でき、トラブルが発生した場合にも、適切かつ迅速な対応が可能となる。
【００５４】
また、従来のこの種の装置では、電源の投入を始め、各種の装置操作を任意の作業者や操作員が自由に行うことができるという構造であったが、本発明においては、データの書き込み、読み出しを始めとしてこれらの作業を例えばタッチパネル盤でのＩＤ入力によって行えるようにしているので、操作員およびその操作権限を限定でき、装置運用の信頼性を高めることができる。また従来は、例えば投入するＩＣタグの形状が変更したような場合、装置全体を全面的に改修する必要があったが、本発明では例えばユニットのみを交換したり、故障したユニットのみを補修など部分的な改修で対応することができるという効果がもたらされる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 無線ＩＣタグ
１０ 竪型無線ＩＣタグ投入装置
１１ 垂直落下通路
１２ ホッパ
１４ 落下シュート
１５ 切出し部
１６ ストッパ
３１，３２，３３ 圧送部
１９ ホース
３０ ＮＧ品受け部
３６ データ書込み装置
３７ データ読出し装置
４０ 振動整列装置
５１ カートリッジ
６０ 切出し機構
７０ 振分け部
７１ 振分けシリンダ
７２ 振分け板
８ 無線ＩＣタグ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竪型の無線ＩＣタグ投入装置に関し、特に、液体状、粘性体状または半固体状の混練物質に投入されるＩＣタグに対し、投入に先立って品質管理に必要な各種のデータを無線通信により書き込み、あるいは書き込まれたデータを読み出した後、投入対象物に無線ＩＣタグを投入する竪型無線ＩＣタグ投入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばコンクリート構造物においては、耐震強度の調査や工事等の履歴の検証の観点から各種の製品情報を書き込んだ無線ＩＣタグを前記コンクリート構造物に取り付け、この無線ＩＣタグを用いた管理システムによりコンクリートの品質や工事履歴等を管理することが知られている。また、コンクリート構造物に限らず、樹脂成形品等の日常製品においても、トレーサビリティの観点から無線ＩＣタグを用いた品質管理を行うことが要望されている。
【０００３】
生コンクリートや熱可塑性樹脂等のように、製造工程で液体状、粘性体状または半固体状の性状をもつ製品については、予め無線ＩＣタグに対して各種のデータを書き込むとともに、データ書き込み済みの無線ＩＣタグを硬化前の製品に投入して製品内部に封入してしまえば、硬化した製品内の無線ＩＣタグと無線通信によりデータの書き込みや読み出しを行うことができ、製品ごとの製品管理に役立つ。また、製品内部に無線ＩＣタグを封入することにより、後から無線ＩＣタグを埋設、貼付する必要がないという利点がある。
【０００４】
また、コンクリートミキサー車内において無線ＩＣタグを生コンクリートに投入し、コンクリート打設時に無線ＩＣタグに生コンクリートの製造情報を書き込み、これによって製造時の各種情報が付加されたコンクリート構造物とする品質管理方法が提案されている（特許文献１）。また、生コンクリートの製造工程で投入した無線ＩＣタグを用いてコンクリートの品質管理を行う品質管理システムおよび無線ＩＣタグ内蔵の生コンクリートも開示されている（特許文献２）。
【０００５】
これらのシステムは、硬化前の生コンクリートに無線ＩＣタグを混練しておき、この無線ＩＣタグに対して生コンクリートの情報や、打設時の情報、あるいは打設後のコンクリート構造物に関する情報を書き込み、必要に応じてデータを読み取ることにより、コンクリート構造物の製品管理を行うシステムである。しかし、これらの品質管理システムにおいて、無線ＩＣタグに対するデータ書き込み手段あるいは無線ＩＣタグの投入装置の構成は必ずしも明確ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１４５３８５号公報
【特許文献２】特開２００８−６３９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の無線ＩＣタグの混入によるコンクリート構造物の品質管理においては、投入工程での無線ＩＣタグに確実かつ正確に所要のデータを書き込む必要があり、また、無線ＩＣタグの投入装置内で、特に投入装置の投入口近くで粉塵の発生による無線ＩＣタグの詰まり事故を起さないようにしなければならない。しかし、従来のこの種の無線ＩＣタグ投入装置では、ホッパから供給される無線ＩＣタグを詰まらせないように単に振動を加えながらデータ書込み／読出し装置へ送出するという構成のため、無線ＩＣタグのデータ書込み面の方向性が一定とならず、書込みエラーが発生していた。
【０００８】
また、従来のこの種の装置では、投入装置から自然落下で無線ＩＣタグを投入対象物へ落し込む構造のため、投入対象物となるセメントの粉塵が舞い上がって投入口の詰まりを起したり、投入対象物を収容した混練槽の真上に投入装置を位置させるか、あるいは落下送出用のパイプを使用する場合でも混練槽の極近位置に投入装置を設置しなければならない等の問題があった。
【０００９】
また、一般に生コンクリートの混練は、砂や砂利、水等を計量して混練槽に投入するとともに練り込み、ミキサー車へ落し込むが、ここまでの工程を約４０秒で行う必要があり、それから逆算してミキサー車へ落し込む生コンクリートの組成計量からＩＣタグのデータ書き込み、投入までを１５秒〜２５秒で行わなければならない。このように混練槽への無線ＩＣタグの投入は迅速化が要求され、データの書込みエラーがあっても正常な無線ＩＣタグの全体投入量に影響を与えないようにする必要がある。
【００１０】
本発明は、接地面積が小さくてすみ、無線ＩＣタグの投入対象物の混練槽から離れた自由な位置に設置可能で、また、複数の無線ＩＣタグを混練槽上の広い範囲にわたって投入でき、かつ多数の無線ＩＣタグを短時間で投入できる竪型無線ＩＣタグ投入装置を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明はまた、装置稼働に際しての電源の入、切を遠隔位置から、かつ指定された権限をもつ者にのみ行えるようにし、さらに投入状況を現場以外の場所からでも判明できる竪型無線ＩＣタグ投入装置を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明はさらに、無線ＩＣタグの投入機構部およびデータの書込み／読出し部、書込みエラー検出部、ＮＧ品の振分け部をユニット化して複数のユニットを縦方向に配置することにより、一部分が故障しても全体として無線ＩＣタグの投入量に影響することなく継続して稼働できる竪型無線ＩＣタグ投入装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る竪型無線ＩＣタグ投入装置は、無線ＩＣタグを振動作用で整列させる振動整列装置と、整列状態で送られてきた無線ＩＣタグを１個づつ切り離して垂直落下通路へ落し込む切出し装置と、前記垂直落下通路に沿って上下に配置された複数のＩＣタグ処理ユニットと、前記各ユニットの側方にそれぞれ配置されたＩＣタグ圧送部と、装置下部に設けられた無線ＩＣタグのＮＧ品受け部と、前記各ユニットの動作を制御する制御装置とを有し、前記ＩＣタグ処理ユニットは、前記垂直落下通路を開閉するストッパ部と、前記ストッパ部の下方に配置され、かつ、前記垂直落下通路上で無線ＩＣタグを受け止めて側方のＩＣタグ圧送部への押し出しと垂直落下通路下方への落し込みを振り分ける振分け部と、前記ストッパ部の位置に設けられ、かつ該ストッパ部上の無線ＩＣタグに無線通信手段でデータを書き込むデータ書込み部、および前記振分け部の位置に設けられ、かつ該振分け部で受け止められた無線ＩＣタグの書込みデータを無線通信手段で読み出すデータ読出し部とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の１つの形態によれば、上下に配置された複数の前記ＩＣタグ処理ユニットのうち、無線ＩＣタグの処理中のユニット以外の他のユニットが開状態に保持されることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の他の形態によれば、前記制御装置は上段の前記ユニットから下段の前記ユニットにかけて順次無線ＩＣタグの処理動作がなされるように制御することを特徴とする。
【００１６】
本発明のさらに他の形態によれば、前記データ読出し部は前記無線ＩＣタグのデータ書込みエラーを検出するＮＧ品検出機能を兼ねることを特徴とする。
【００１７】
本発明のさらに他の形態によれば、 前記装置下部に設けられるＮＧ品受け部は、前記垂直落下通路の下方に設けられ、データ書込みエラーが検出されたＮＧ品が前記振分け部から前記垂直落下通路を落下して前記ＮＧ品受け部に収容されることを特徴とする。
【００１８】
本発明のさらに他の形態によれば、前記無線ＩＣタグ投入対象物は、混練槽に収納されてなる液体状、粘性体状または半固体状の物質であることを特徴とする。
【００１９】
本発明のさらに他の形態によれば、前記無線ＩＣタグ投入対象物は、混練槽に収納されてなるセメント、水、骨材を混練してなる生コンクリートであることを特徴とする。
【００２０】
本発明のさらに他の形態によれば、前記振動整列装置は、無線ＩＣタグを収容する凹状円盤と、前記円盤の外周に形成された円形送出路と、前記円盤および前記円形送出路を振動させる加振駆動部材とを有し、前記円形送出路は、一端に前記円盤に連通するＩＣタグ取込み口と、他端にＩＣタグ落下シュートに連通する排出口とを有することを特徴とする請求項１〜７に記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【００２１】
本発明のさらに他の形態によれば、前記振動整列装置は、前記無線ＩＣタグを収容してなるカートリッジを着脱自在に取り付ける開口部を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明のさらに他の形態によれば、前記ＩＣタグ落下シュートに該シュートを通過する無線ＩＣタグの個数を計数する計量手段が設けられることを特徴とする。
【００２３】
本発明のさらに他の形態によれば、前記ＩＣタグ圧送部に前記無線ＩＣタグを放出するホースが連結されることを特徴とする。
【００２４】
本発明のさらに他の形態によれば、前記ＩＣタグ圧送部の空気吹出し口に取り付けられる前記ホースの先端に、前記無線ＩＣタグの送出を検出するセンサー機構をもつセンサーユニットが設けられることを特徴とする。
【００２５】
本発明のさらに他の形態によれば、遠隔操作可能な装置作動電源を有し、装置作動状況がインターネットシステムを介して監視可能であることを特徴とする。
【００２６】
本発明のさらに他の形態によれば、前記装置作動電源は、タッチパネル盤ＩＤの入力によって遠隔操作されることを特徴とする。
【００２７】
本発明のさらに他の形態によれば、前記無線通信手段は、データベースと有線または無線により電気的に接続され、かつ前記無線ＩＣタグのアンテナ部に対して、所定の周波数帯の無線電波を出力して無線通信し、前記データベースに蓄積されている製品情報データを書き込む非接触型の無線通信手段であることを特徴とする。
【００２８】
本発明のさらに他の形態によれば、前記無線ＩＣタグは、前記無線通信手段との間で無線通信によりデータの書き込み、または読み出しが可能な無線ＩＣタグであって、前記無線ＩＣタグには、前記無線通信手段からの無線電波を受信しこれと共振して電流を発生する電源部と所定の周波数帯域で無線通信するためのアンテナ部を有する強誘電体を利用した強誘電体メモリを基板上に実装し、前記データを前記強誘電体メモリに記憶させる無線ＩＣタグとし、前記無線通信手段は前記無線ＩＣタグの通信周波数帯の無線電波を出力する無線通信装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る竪型無線ＩＣタグ投入装置は、ＩＣタグ投入機構部、書込み・読出し部、エラー検査部等のＩＣタグ処理部をユニット化し、このユニット複数個縦方向に配列する構成としたので、装置の設置面積が小さくてすみ、また短時間で多数の無線ＩＣタグを混練槽の広い範囲に投入できる。また、一部分が故障しても、故障部分のユニットのみを補修すればよく、さらに状況に応じて作動するユニット数を増減して投入量の変更も容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例に係る竪型無線ＩＣタグ投入装置の全体外観斜視図である。
【図２】図１に示す竪型無線ＩＣタグ投入装置の正面図である。
【図３】本発明の実施例に係る竪型無線ＩＣタグ投入装置の１つのユニット部を示す概略的な拡大斜視図である。
【図４】本発明の実施例に適用される無線ＩＣタグ収容カートリッジの一例を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例に係る振動整列部の概略的な斜視図である。
【図６】本発明の実施例に係るＩＣタグ落下シュートおよび切出し機構部の正面図である。
【図７】本発明の実施例に適用される無線ＩＣタグの一例を示す側面図および横断面図である。
【図８】本発明の実施例に適用される無線ＩＣタグの一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態では生コンクリートに無線ＩＣタグを投入する場合を例示したが、無線ＩＣタグの投入対象物としてはこのような生コンクリートに限るものではなく、液体状、粘性体状あるいは半固体状のもの、例えば溶融状態の熱可塑性樹脂材、硬化前の石膏材などにも同様に適用可能である。
【００３２】
まず、本発明の実施例に適用される無線ＩＣタグの一例について説明する。図７に示すように、本実施例の無線ＩＣタグ１は、平面視（図７（ａ））で楕円形の輪郭形状を有し、正面視（同図（ｂ））では上下面が大略円弧形の形状を成している。図７（ｃ）は図７（ｂ）の矢視Ｆからみた右側面図である。図７（ａ）に示すように、全体として円弧状にわん曲した上面の片側は周縁に向って傾斜面１ａとなっており、また、わん曲面上には複数個の円形小凹部２１と複数本（図示の例では３本）の長形凹部２２が形成されている。図７（ｂ）のＩＣタグ正面の形状は中心Ｏに対して点対象に形成されている。さらに、ＩＣタグ１の下面は図７（ａ）に示す上面に対して、またＩＣタグ１の背面は図７（ｂ）の正面に対して、また該タグの左側面は図７（ｃ）の右側面に対して、それぞれ対称な形状となっている。この無線ＩＣタグ１は図７（ｂ）の正面の中心線Ｃに沿って上下に２分割され、その分割面に図７（ｄ）に示すように板状のＩＣチップ（図示せず）を収容する凹部２３が形成されている。無線ＩＣチップ１がこの凹部２３に収容された後、分割した半体２４，２５どおしが一体に接着されて無線ＩＣタグ１が構成される。
【００３３】
このような形状の無線ＩＣタグ１は、左右両側縁１ｂが傾斜面１ａで尖がった形態となるため、生コンクリートに投入したとき、混練に伴なって生コンクリート内に深く侵入し易くなり、また上下面の複数個の円形小凹部２１により生コンクリートに対して固着性がよく、さらに上下面の長形凹部２２により、生コンクリートとの密着性が向上する。さらに、内蔵されるＩＣチップは広い面積の板状の形状のため、ＩＣタグ１の任意の方向から無線手段によるデータの書き込み、読み出しが可能となる。なお、本発明に適用される無線ＩＣタグは上述した形態のものに限定されるものではなく、他の形状のもの、例えば円筒形の周部をもつ俵状の外形形状のものであってもよい。
【００３４】
このような無線ＩＣタグ１の外殻は熱可塑性樹脂材で形成され、内蔵される無線ＩＣタグチップはＲＦＩＤと称されるデータ書込み／読出しが可能な記憶素子であり、例えばＩＣタグ用メモリ素子として強誘電体を利用した強誘電体メモリであるＦｅＲＡＭチップが金属板、セラミック板等から成る基板上に実装される。
【００３５】
無線ＩＣタグのＦｅＲＡＭチップを構成するＦｅＲＡＭのタイプは、どのようなものでもよく、例えばキャパシタ型、トランジスタ型いずれのタイプであってもよい。なお、製品等の管理システムに用いやすいのは、電源を搭載せず外部からのデータアクセス用の電波を整流して電源とするパッシブ型のＦｅＲＡＭである。このＦｅＲＡＭチップには、強誘電体を利用した不揮発性メモリであるＦｅＲＡＭと、駆動用に電池を内蔵せずに外部からの電波を受信して共振し、電流を発生する電源部と、無線交信するためのフィルム状のアンテナ部が搭載されている。
尚、図８に示す俵形の無線ＩＣタグ８の場合は、後述する投入装置内の通路をスムーズに、かつ方向性を確保した状態で、周部で転動しながら通過することができる。この場合、データの書き込み、読み出しは俵形の端面に対して行われる。無線ＩＣタグ８は、平坦ないし若干凸状となった両端面８３と円筒形の周部８１とを有する俵形の外形形状を成し、両端面８３の中心を通る軸線（回転軸線）Ｃに対して対称形を有している。周部には複数の凸条８２が略等間隔に形成され、これによって投入対象物の生コンクリートとの密着性、親和性が得られる。この無線ＩＣタグ８の俵形の外殻は熱可塑性樹脂材の被覆体で構成され、内部の中心に無線ＩＣタグのチップが収容されている。
【００３６】
図１は本実施例に係る無線ＩＣタグの竪型データ処理・投入装置の全体構成を正面側からみた概略的な斜視図であり、図２は図１に示す竪型ＩＣタグ投入装置の正面図である。まず図１，図２を参照して本実施例装置１０の構成および無線ＩＣタグの投入動作を概略的に説明すれば、この実施例では、垂直なＩＣタグ落下通路１１に沿って上下方向に４段のユニット化されたＩＣタグのデータ処理部が設置される。なお、図示の例では４個のユニットのうち最下段のユニットは便宜上取り外した状態となっている。
【００３７】
まず、装置上部のホッパ１２に収容された無線ＩＣタグは振動整列装置４０で向きが整えられた後、傾斜した落下シュート１４を滑動、落下し、切出し部１５で１個づつ所定の間隔をもって下方の垂直落下通路１１に送り出される。装置１０の稼働開始時にはこの実施例の最下段のユニット３が閉状態（ストッパ１６の前進状態、後述）となっており、最上段のユニット１および次段のユニット２が共に開状態（ストッパ後退状態）となって垂直落下通路１１が前記最下段のユニット３に至る位置まで開通している。したがって垂直落下通路１１に入った第１番目の無線ＩＣタグは最下段のユニット３に受け止められ、このユニット３でデータの書き込みがなされ、さらにデータの読み出しを兼ねた書込みエラーの有無検出がなされ、書込みエラーがない場合にはユニット３の側方に位置する圧送部３１へＩＣタグが押し出され、加圧エアによって装置前面のエア吹出し口１８に取り付けられたホース１９（図１）を介して高速で無線ＩＣタグが混練槽（図示省略）へ投入される。
【００３８】
ユニット３で無線ＩＣタグの書込みエラーが検出された場合には、その検出信号によりユニット３に付属する振分け部７０が働いてユニット３位置の垂直落下通路１１が開となり、ＩＣタグのＮＧ品は装置下部のＮＧ品受け部３０に収容される。なお、書込みエラーが検出されない正常品の場合は前記振分け部７０によってＩＣタグはＮＧ品受け部３０へ落下することなく側方の圧送部３１へ送られる。符号７１は振分け部７０を作動させる振分けシリンダである。
【００３９】
上述のごとく１番目の無線ＩＣタグの処理が終った後、最上段のユニット１および最下段のユニット３は開となり、同時に、これらにそれぞれ付属する振分け部も開状態となっており、次段のユニット２のみが閉となり、したがって後続の２番目の無線ＩＣタグは垂直落下通路１１からユニット２に受け止められ、前述したユニット３の場合と同様にユニット２で２番目のＩＣタグに対しデータの書き込みがなされ、さらに書込みエラーの有無検出がなされ、書込みエラーがない場合、ユニット２の振分け部によって無線ＩＣタグはユニット２に対応する側方の圧送部３２へ押し出されて加圧エアにより混練槽へ投入される。書込みエラーが検出された場合は、ユニット２の振分け部が働いてユニット２位置の垂直落下通路１１が開となってＮＧ品は装置下部のＮＧ品受け部３０へ落下する。
【００４０】
その後の３番目の無線ＩＣタグに対しては、ユニット１が閉状態となっており、ユニット２およびその振分け部が開、ユニット３およびその振分け部が共に開となり、上述と同様にして最上段のユニット１で３番目の無線ＩＣタグのデータ書込み、書込みエラーの検出、ユニット１に対応した圧送部３３への送出、等の処理がなされ、以後このような動作が順次繰り返される。この反復動作は落下シュート１４の切出し部１５そのほかの部位に設けられた各種センサの信号で動作する制御装置によりタイミングがとられて実行される。
【００４１】
次に、装置各部の具体的な構成について説明する。図５は本発明の実施例に係る振動整列装置４０を示す図であり、図４は振動整列装置に取り付けられるＩＣタグカートリッジの一例を示した図である。図１および図５を参照すれば、振動整列装置４０は底が皿状に窪んだ凹状円盤４１と、この凹状円盤４１を囲む円形送出路４２と、凹状円盤４１の下側に配置された加振駆動装置４３（図２）とを有している。ホッパ１２内の無線ＩＣタグはシュート４５を介して振動整列装置４０の凹状円盤４１に供給され、振動作用によって無線ＩＣタグは、図５の破線矢印４４で示す如く、凹状円盤４１から円形送出路４２へ向って無線ＩＣタグの端面どおしを連接した整列状態で徐々に送り出され、円形送出路４２の排出口４２ａからＩＣタグ落下シュート１４へ滑動あるいは転動し、切出し装置１５によって１個づつ分離されて垂直落下通路１１へ送出される。
【００４２】
また、図４に示すように、ホッパ１２へ投入する無線ＩＣタグ１は、あらかじめカートリッジ５１に入れた状態で供給することができる。無線ＩＣタグ入りのカートリッジ５１をホッパ１２の開口部へ取り付けることにより、無線ＩＣタグ１はホッパ１２内に投入される。無線ＩＣタグのデータ処理・投入装置１０のホッパ１２の投入口は、カートリッジ５１が着脱自在に取り付けられるように形成されている。
【００４３】
カートリッジ５１は、円筒状の筐体５２内にあらかじめデータ書き込み前の無線ＩＣタグが複数個入れられている。カートリッジ５１の底部には、ホッパ１２の投入口に嵌合する開口部５３が形成されており、この開口部５３から無線ＩＣタグ１はホッパ１２へと落下投入される。また、カートリッジ５１の底部は、開口部５３へ向って傾斜しており、開口部５３へ無線ＩＣタグ１を案内するレール部５４が形成されている。なお、カートリッジ５１の形状は一例であって上述したものに限られるものではない。
【００４４】
ホッパ１２内の無線ＩＣタグ１が不足したときには、このカートリッジ５１を交換することにより、容易に無線ＩＣタグ１を供給することができる。また、カートリッジ５１に無線ＩＣタグ１を入れた後、封入すれば、他の無線ＩＣタグの投入を防ぐことができ、偽造した無線ＩＣタグ等の投入を防止することができ、正しいデータを書き込んだ無線ＩＣタグ１を用いてコンクリート品質管理システムを安全に運用することができる。
【００４５】
図６は本発明の実施例に係るＩＣタグ落下シュートおよび切出し機構部を示した図である。図２〜図６を参照すれば、ＩＣタグ落下シュート１４には一対の交互に突出、退避動作するストッパ部材６１，６２を有する切出し機構６０と、この切出し機構６０の位置で落下シュート１４に対峙し、かつ無線ＩＣタグ１の一時停止を検知して切出し機構６０の動作を制御する一時停止検知センサが設けられている。また、ＩＣタグ落下シュート１４には切出し機構６０より上流側位置に無線ＩＣタグ１の通過を検知して該ＩＣタグの通過個数を計数する計量センサ６３が設けられている。
【００４６】
無線ＩＣタグ１は落下シュート１４に設けられた計量センサ６３にて通過個数がカウントされた後、退避位置にある上側ストッパ部材６１を通過し、突出（前進）状態の下側のストッパ部材６２に接当して停止すると（図６の状態）、これを検知した前記一時停止検知センサの信号により下側のストッパ部材６２が落下シュート１４から退避してＩＣタグ１を送り出すとともに、上側ストッパ部材６１がシュート１４に向って前進して落下シュート１４を閉塞し、後続のＩＣタグを停止させ、次いで下側ストッパ部材６２が前進するとともに上側ストッパ部材６１が退避し、無線ＩＣタグ１は下側ストッパ部材６２によって一時的に停止され、前記一時停止検知センサの信号が出力される。このようにして落下シュート１４を連続して落下してくる無線ＩＣタグ１は１個づつ分離して垂直落下通路へと送られる。
【００４７】
図３は本発明の実施例に係る無線ＩＣタグの垂直落下通路に配置されたＩＣタグ処理ユニット部を示した前面斜視図である。図２，図３を参照すれば、各々のユニット１，２，３はそれぞれ対応する圧送部３３，３２，３１の位置よりやや上方に寄った位置で垂直落下通路１１を開閉する板状のストッパ１６が前後進可能に設けられている。なお、ここで垂直落下通路１１を閉塞する方向への動作をストッパ前進、垂直落下通路１１を開成する方向への動きをストッパ後退と称することとする。ストッパ１６の後端にはシリンダ装置３５が連結され、このシリンダ装置３５の作動により垂直落下通路１１を横断するようにストッパ１６が前進、後退する。
【００４８】
ストッパ１６が前進して垂直落下通路１１が閉塞されたとき、垂直落下通路１１を落下してきた無線ＩＣタグ１はストッパ１６上に載せられて一時停止する。このＩＣタグ１の一時停止位置に対峙するように無線通信手段によるデータ書込み装置３６（ライタ部）が配置されており、ここで各種のデータがＩＣタグ１に書き込まれる。ストッパ１６の下方には振分け部７０の振分けシリンダ７１によって前進、後退動作（出入動作）する振分け板７２が垂直落下通路１１を横切るように設けられており、ストッパ１６の開成動作でストッパ位置から落下してきたデータ書込み済みの無線ＩＣタグが前進状態の振分け板７２上に受け止められる。振分け板７２の位置で該振分け板７２上の無線ＩＣタグに対峙するように、無線手段によるデータ読出し装置３７（リーダ部）が配置され、これによって振分け板７２上の無線ＩＣタグのデータが読み出される。
【００４９】
データ読出し装置３７はストッパ位置から落下してきた無線ＩＣタグの検査機能も備えており、データが正常に書き込まれている場合には、振分けシリンダ７１の作動で振分け板７２はこれに対応した側方の圧送部３１（３３，３２）まで伸長し、振分け板７１上の無線ＩＣタグは装置の背後側から噴射される加圧空気により装置前方へ吹き飛ばされ、圧送部３１の吹出し口１８に連結したホース１９（図１）を介して図外混練槽へ投入される。データ書込み装置３６でデータが正常に書き込まれなかった場合、つまりデータの書込みエラーがあった場合には、前記データ読出し装置３７の検出信号で振分け制御部が作動し、振分けシリンダ７１により振分け板７２が後退し、無線ＩＣタグはＮＧ品として垂直落下通路１１の下部へ落下し、ＮＧ品受け部３０（トレイ）に収容される。
【００５０】
このように振分けシリンダ７１および振分け板７２は無線ＩＣタグの正常品とＮＧ品とを振リ分ける機能を有している。また、１つのユニット（例えばユニット２）でＩＣタグの処理を行っているとき、他のユニット（例えばユニット１，３）は動作中のユニット２によるＩＣタグの処理が終るまで、これら他のユニット１，３におけるストッパおよび振分け板は垂直落下通路１１から後退した状態に維持されている。このようにして、上下に配置された複数個のＩＣタグ処理ユニットは上段から下段のユニットにかけて順次上述の動作を繰り返す。
【００５１】
また、各ＩＣタグ圧送部３１，３２，３３のエア吹出し口１８に取り付けられるホース１９の先端に、無線ＩＣタグ１の投入を検出するセンサー内蔵のセンサーユニット（図示省略）が設けられている。前記センサーユニットは混練槽に鉤等で容易に外れないように取り付けられる。このようにホースの先をユニット化し、センサー機構を設けることで実際に無線ＩＣタグが混練槽に投入されたかどうかをモニターすることができる。
【００５２】
このように本発明では、エアホースを用いた加圧空気によるＩＣタグ投入構造とすることにより、投入口でのタグ詰まりの激減、および設置場所の自由な選定が可能となる。また、本発明に係る竪型ＩＣタグ投入装置はＩＣタグの処理・投入機構部をユニット化して上下に配置する構成としたので、装置の設置面積が小さくてすむとともに、使用対象や状況に応じて前記ユニットを増減して無線ＩＣタグの投入量を容易に変更することが可能となる。さらに、本発明に係る竪型無線ＩＣタグ投入装置の設置位置は混練槽と同じ高さ位置である必要はなく、場合によっては地面上に直接設置することもでき、これによって安全性が確保されるとともに、保守点検も容易となる。なお、上述の実施例ではＩＣタグの処理ユニットを３段としたが、本発明ではこの形態に限定されるものでなく、例えば混練槽の大きさに応じて任意の個数のユニットとしてもよいことは勿論である。なお、加圧空気の圧力は通常の場合、数気圧である。
【００５３】
本発明では、無線ＩＣタグの処理・投入装置の電源の入、切は遠隔操作で行えるようにしている。さらに、場合によってはインターネット経由で、前記データ処理・投入装置の電源の操作が可能としているので、稼働現場以外の場所でも前記処理・投入装置の稼働状況が判定でき、トラブルが発生した場合にも、適切かつ迅速な対応が可能となる。
【００５４】
また、従来のこの種の装置では、電源の投入を始め、各種の装置操作を任意の作業者や操作員が自由に行うことができるという構造であったが、本発明においては、データの書き込み、読み出しを始めとしてこれらの作業を例えばタッチパネル盤でのＩＤ入力によって行えるようにしているので、操作員およびその操作権限を限定でき、装置運用の信頼性を高めることができる。また従来は、例えば投入するＩＣタグの形状が変更したような場合、装置全体を全面的に改修する必要があったが、本発明では例えばユニットのみを交換したり、故障したユニットのみを補修など部分的な改修で対応することができるという効果がもたらされる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 無線ＩＣタグ
１０ 竪型無線ＩＣタグ投入装置
１１ 垂直落下通路
１２ ホッパ
１４ 落下シュート
１５ 切出し部
１６ ストッパ
３１，３２，３３ 圧送部
１９ ホース
３０ ＮＧ品受け部
３６ データ書込み装置
３７ データ読出し装置
４０ 振動整列装置
５１ カートリッジ
６０ 切出し機構
７０ 振分け部
７１ 振分けシリンダ
７２ 振分け板
８ 無線ＩＣタグ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ＩＣタグを振動作用で整列させる振動整列装置と、整列状態で送られてきた無線ＩＣタグを１個づつ切り離して垂直落下通路へ落し込む切出し装置と、前記垂直落下通路に沿って上下に配置された複数のＩＣタグ処理ユニットと、前記各ユニットの側方にそれぞれ配置されたＩＣタグ圧送部と、装置下部に設けられた無線ＩＣタグのＮＧ品受け部と、前記各ユニットの動作を制御する制御装置とを有し、
前記ＩＣタグ処理ユニットは、前記垂直落下通路を開閉するストッパ部と、前記ストッパ部の下方に配置され、かつ、前記垂直落下通路上で無線ＩＣタグを受け止めて側方のＩＣタグ圧送部への押し出しと垂直落下通路下方への落し込みを振り分ける振分け部と、前記ストッパ部の位置に設けられ、かつ該ストッパ部上の無線ＩＣタグに無線通信手段でデータを書き込むデータ書込み部、および前記振分け部の位置に設けられ、該振分け部で受け止められた無線ＩＣタグの書込みデータを無線通信手段で読み出すデータ読出し部とを有することを特徴とする竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項２】
上下に配置された複数の前記ＩＣタグ処理ユニットのうち、前記無線ＩＣタグの処理中のユニット以外の他のユニットが開状態に保持されることを特徴とする請求項１に記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項３】
前記制御装置は上段の前記ユニットから下段の前記ユニットにかけて順次無線ＩＣタグの処理動作がなされるように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項４】
前記データ読出し部は前記無線ＩＣタグのデータ書込みエラーを検出するＮＧ品検出機能を兼ねることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項５】
前記装置下部に設けられるＮＧ品受け部は、前記垂直落下通路の下方に設けられ、データ書込みエラーが検出されたＮＧ品が前記振分け部から前記垂直落下通路を落下して前記ＮＧ品受け部に収容されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項６】
前記無線ＩＣタグ投入対象物は、混練槽に収納されてなる液体状、粘性体状または半固体状の物質であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項７】
前記無線ＩＣタグ投入対象物は、混練槽に収納されてなるセメント、水、骨材を混練してなる生コンクリートであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項８】
前記振動整列装置は、無線ＩＣタグを収容する凹状円盤と、前記円盤の外周に形成された円形送出路と、前記円盤および前記円形送出路を振動させる加振駆動部材とを有し、前記円形送出路は、一端に前記円盤に連通するＩＣタグ取込み口と、他端にＩＣタグ落下シュートに連通する排出口とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項９】
前記振動整列装置は、前記無線ＩＣタグを収容してなるカートリッジを着脱自在に取り付ける開口部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項１０】
前記ＩＣタグ落下シュートに該シュートを通過する無線ＩＣタグの個数を計数する計量手段が設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項１１】
前記ＩＣタグ圧送部に前記無線ＩＣタグを放出するホースが連結されることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項１２】
前記ＩＣタグ圧送部の空気吹出し口に取り付けられる前記ホースの先端に、前記無線ＩＣタグの送出を検出するセンサー機構をもつセンサーユニットが設けられることを特徴とする請求項１１に記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項１３】
遠隔操作可能な装置作動電源を有し、装置作動状況がインターネットシステムを介して監視可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項１４】
前記装置作動電源は、タッチパネル盤ＩＤの入力によって遠隔操作されることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項１５】
前記無線通信手段は、データベースと有線または無線により電気的に接続され、かつ前記無線ＩＣタグのアンテナ部に対して、所定の周波数帯の無線電波を出力して無線通信し、前記データベースに蓄積されている製品情報データを書き込む非接触型の無線通信手段であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項１６】
前記無線ＩＣタグは、前記無線通信手段との間で無線通信によりデータの書き込み、または読み出しが可能な無線ＩＣタグであって、前記無線ＩＣタグには、前記無線通信手段からの無線電波を受信しこれと共振して電流を発生する電源部と所定の周波数帯域で無線通信するためのアンテナ部を有する強誘電体を利用した強誘電体メモリを基板上に実装し、前記データを前記強誘電体メモリに記憶させる無線ＩＣタグとし、前記無線通信手段は前記無線ＩＣタグの通信周波数帯の無線電波を出力する無線通信装置であることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項１】
無線ＩＣタグを振動作用で整列させる振動整列装置と、整列状態で送られてきた無線ＩＣタグを１個づつ切り離して垂直落下通路へ落し込む切出し装置と、前記垂直落下通路に沿って上下に配置された複数のＩＣタグ処理ユニットと、前記各ユニットの側方にそれぞれ配置されたＩＣタグ圧送部と、装置下部に設けられた無線ＩＣタグのＮＧ品受け部と、前記各ユニットの動作を制御する制御装置とを有し、
前記ＩＣタグ処理ユニットは、前記垂直落下通路を開閉するストッパ部と、前記ストッパ部の下方に配置され、かつ、前記垂直落下通路上で無線ＩＣタグを受け止めて側方のＩＣタグ圧送部への押し出しと垂直落下通路下方への落し込みを振り分ける振分け部と、前記ストッパ部の位置に設けられ、かつ該ストッパ部上の無線ＩＣタグに無線通信手段でデータを書き込むデータ書込み部、および前記振分け部の位置に設けられ、該振分け部で受け止められた無線ＩＣタグの書込みデータを無線通信手段で読み出すデータ読出し部とを有することを特徴とする竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項２】
上下に配置された複数の前記ＩＣタグ処理ユニットのうち、前記無線ＩＣタグの処理中のユニット以外の他のユニットが開状態に保持されることを特徴とする請求項１に記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項３】
前記制御装置は上段の前記ユニットから下段の前記ユニットにかけて順次無線ＩＣタグの処理動作がなされるように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項４】
前記データ読出し部は前記無線ＩＣタグのデータ書込みエラーを検出するＮＧ品検出機能を兼ねることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項５】
前記装置下部に設けられるＮＧ品受け部は、前記垂直落下通路の下方に設けられ、データ書込みエラーが検出されたＮＧ品が前記振分け部から前記垂直落下通路を落下して前記ＮＧ品受け部に収容されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項６】
前記無線ＩＣタグ投入対象物は、混練槽に収納されてなる液体状、粘性体状または半固体状の物質であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項７】
前記無線ＩＣタグ投入対象物は、混練槽に収納されてなるセメント、水、骨材を混練してなる生コンクリートであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項８】
前記振動整列装置は、無線ＩＣタグを収容する凹状円盤と、前記円盤の外周に形成された円形送出路と、前記円盤および前記円形送出路を振動させる加振駆動部材とを有し、前記円形送出路は、一端に前記円盤に連通するＩＣタグ取込み口と、他端にＩＣタグ落下シュートに連通する排出口とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項９】
前記振動整列装置は、前記無線ＩＣタグを収容してなるカートリッジを着脱自在に取り付ける開口部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項１０】
前記ＩＣタグ落下シュートに該シュートを通過する無線ＩＣタグの個数を計数する計量手段が設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項１１】
前記ＩＣタグ圧送部に前記無線ＩＣタグを放出するホースが連結されることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項１２】
前記ＩＣタグ圧送部の空気吹出し口に取り付けられる前記ホースの先端に、前記無線ＩＣタグの送出を検出するセンサー機構をもつセンサーユニットが設けられることを特徴とする請求項１１に記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項１３】
遠隔操作可能な装置作動電源を有し、装置作動状況がインターネットシステムを介して監視可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項１４】
前記装置作動電源は、タッチパネル盤ＩＤの入力によって遠隔操作されることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項１５】
前記無線通信手段は、データベースと有線または無線により電気的に接続され、かつ前記無線ＩＣタグのアンテナ部に対して、所定の周波数帯の無線電波を出力して無線通信し、前記データベースに蓄積されている製品情報データを書き込む非接触型の無線通信手段であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【請求項１６】
前記無線ＩＣタグは、前記無線通信手段との間で無線通信によりデータの書き込み、または読み出しが可能な無線ＩＣタグであって、前記無線ＩＣタグには、前記無線通信手段からの無線電波を受信しこれと共振して電流を発生する電源部と所定の周波数帯域で無線通信するためのアンテナ部を有する強誘電体を利用した強誘電体メモリを基板上に実装し、前記データを前記強誘電体メモリに記憶させる無線ＩＣタグとし、前記無線通信手段は前記無線ＩＣタグの通信周波数帯の無線電波を出力する無線通信装置であることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の竪型無線ＩＣタグ投入装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１５５４０４（Ｐ２０１２−１５５４０４Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２０８３（Ｐ２０１１−１２０８３）
【出願日】平成２３年１月２４日（２０１１．１．２４）
【出願人】（５０１４１５３９４）三智商事株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２４日（２０１１．１．２４）
【出願人】（５０１４１５３９４）三智商事株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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