被梱包物損傷推定装置及びその推定方法
【課題】被梱包物を梱包体内に充填する際に発生するその被梱包物の損傷の有無をその被梱包物をその梱包体に充填した後に推定する被梱包物損傷推定装置を提供すること。
【解決手段】被梱包物６０を梱包体２０内に充填する際に被梱包物６０が梱包体２０の内側の突出部と接触することにより発生する被梱包物６０の損傷の有無を、被梱包物６０を梱包体２０に充填した後に推定する被梱包物損傷推定装置１００は、梱包体２０を構成する複数の面部材群のうち充填方向に延びる面部材３０〜３３の所定位置に形成される、梱包体２０の内側の突出部となり得るカット部４２の状態を検知するカット状態検知部２と、カット状態検知部２が検知したカット部４２の状態に基づいて被梱包物６０の損傷の有無を推定する損傷推定部１０とを備える。
【解決手段】被梱包物６０を梱包体２０内に充填する際に被梱包物６０が梱包体２０の内側の突出部と接触することにより発生する被梱包物６０の損傷の有無を、被梱包物６０を梱包体２０に充填した後に推定する被梱包物損傷推定装置１００は、梱包体２０を構成する複数の面部材群のうち充填方向に延びる面部材３０〜３３の所定位置に形成される、梱包体２０の内側の突出部となり得るカット部４２の状態を検知するカット状態検知部２と、カット状態検知部２が検知したカット部４２の状態に基づいて被梱包物６０の損傷の有無を推定する損傷推定部１０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被梱包物を梱包体内に充填する際に発生するその被梱包物の損傷の有無をその被梱包物をその梱包体に充填した後に推定する被梱包物損傷推定装置及びその推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の缶を包装したマルチパックをプッシャーでカートンに押し込み、複数のマルチパックを一組としてカートンに梱包する梱包システムにおける包装物検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この包装物検査装置は、マルチパックをカートンに押し込むまでのマルチパックの移動経路上にある段差やガイドによってマルチパックが浮き上がるのを光学センサによって検出し、マルチパックがカートン内に充填される前に、その段差やガイドによって生じるそのマルチパックの包装用板紙の破損を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２６５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、マルチパックをカートン内に押し込むまでの段階でマルチパックの包装用板紙の破損が検知されていなかったにもかかわらず、カートン開梱後にマルチパックの包装用板紙の破損に起因する、マルチパックからの缶の抜け落ちが発生するという問題があった。
【０００６】
この問題に対し、特許文献１に記載の包装物検査装置は、マルチパックをカートン内に押し込むまでの段階で生じる包装用板紙の破損を検出するのみであるため、何らの解決策をも提供することができない。
【０００７】
上述の点に鑑み、本発明は、被梱包物を梱包体内に充填する際に発生するその被梱包物の損傷の有無をその被梱包物をその梱包体に充填した後に推定する被梱包物損傷推定装置及びその推定方法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】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る被梱包物損傷推定装置は、被梱包物を梱包体内に充填する際に該被梱包物が該梱包体の内側の突出部と接触することにより発生する該被梱包物の損傷の有無を、該被梱包物を該梱包体に充填した後に推定する被梱包物損傷推定装置であって、前記梱包体を構成する複数の面部材群のうち充填方向に延びる面部材の所定位置に形成される、前記梱包体の内側の突出部となり得るカット部の状態を検知するカット状態検知部と、前記カット状態検知部が検知した前記カット部の状態に基づいて前記被梱包物の損傷の有無を推定する損傷推定部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の実施例に係る被梱包物損傷推定方法は、被梱包物を梱包体内に充填する際に該被梱包物が該梱包体の内側の突出部と接触することにより発生する該被梱包物の損傷の有無を、該被梱包物を該梱包体に充填した後に推定する被梱包物損傷推定方法であって、前記梱包体を構成する複数の面部材群のうち充填方向に延びる面部材の所定位置に形成される、前記梱包体の内側の突出部となり得るカット部の状態を検知するカット状態検知ステップと、前記カット状態検知ステップにおいて検知された前記カット部の状態に基づいて前記被梱包物の損傷の有無を推定する損傷推定ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上述の手段により、本発明は、被梱包物を梱包体内に充填する際に発生するその被梱包物の損傷の有無をその被梱包物をその梱包体に充填した後に推定する被梱包物損傷推定装置及びその推定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例に係る被梱包物損傷推定装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】梱包体の一例であるカートンの展開図である。
【図３】図２のカートンを組み立てた状態を示す斜視図である。
【図４】カートンとそのカートンに充填されるマルチパックとの間の関係を概略的に示す図である。
【図５】Ｈカットの拡大平面図である。
【図６】スリーブと接触した後のＨカットの状態を示す図である。
【図７】コンベア上を搬送されるカートンとカット状態検知センサとの間の位置関係を説明するための図である。
【図８】図５及び図６で示されるＨカットを走査するカット状態検知センサの測定値の推移を示す図である。
【図９】被梱包物損傷推定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】手掛け穴遮蔽部を有するカートンの斜視図である。
【図１１】手掛け穴遮蔽部の拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１３】
なお、本発明は、本願の発明者によって解明された新たな事実であり、被梱包物を梱包体内に充填する際にその被梱包物がその梱包体の内側に誤って形成されてしまった不要な突出部と接触することによりその被梱包物が損傷を受けるという事実に基づくものである。
【００１４】
図１は、本発明の実施例に係る被梱包物損傷推定装置の構成例１００を示すブロック図である。
【００１５】
被梱包物損傷推定装置１００は、被梱包物を梱包体内に充填する際に発生するその被梱包物の損傷の有無をその被梱包物をその梱包体に充填した後に推定するための装置であって、制御部１、カット状態検知センサ２、及び推定結果出力装置３を有する。
【００１６】
制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）等を備えたコンピュータであって、例えば、損傷推定部１０（詳細は後述する。）に対応するプログラムをＲＯＭに記憶しながら、その損傷推定部１０に対応する処理をＣＰＵに実行させる。
【００１７】
カット状態検知センサ２は、梱包体を構成する面部材の所定位置に形成された切り込み構造であるカット部（詳細は後述される。）の状態を検知するためのセンサであり、例えば、カット部が存在するはずの面部材上の所定領域を走査し、そのカット部の状態に応じて変化する物理量を測定するセンサであって、可視光線、赤外線、電磁波又は超音波等を用いてその領域にある物体との間の距離を測定するセンサ、又は、梱包体内の被梱包物（特に金属である。）の接近に応じて変化する静電容量や渦電流を測定する近接センサ等がある。
【００１８】
また、カット状態検知センサ２は、カット部が存在するはずの面部材上の所定領域を撮像する画像センサであってもよい。
【００１９】
推定結果出力装置３は、被梱包物の損傷の有無の推定結果を出力するための装置であり、例えば、被梱包物の損傷が発生しているおそれがあることを通知する音声メッセージを出力するスピーカ、被梱包物の損傷が発生しているおそれがあることを通知するテキストメッセージを表示するディスプレイ等がある。
【００２０】
制御部１は、損傷推定部１０により、カット状態検知センサ２が出力する測定値に基づいて被梱包物の損傷の有無を推定しその推定結果を示す制御信号を推定結果出力装置３に対して出力する。
【００２１】
本実施例において、被梱包物損傷推定装置１００は、例えば、飲料等の液体が入った缶、瓶、ペットボトル等の複数の容器を一纏めにしたもの（以下、「マルチパック」とする。）を梱包するための梱包体（例えば、段ボールやプラスチックでできたカートンである。）におけるカット部の状態に基づいて、そのマルチパックの損傷の有無を推定する。
【００２２】
図２は、梱包体の一例であるカートン２０の展開図であり、組み立てられた場合に直方体となるカートン２０の内側面を示す。また、図３は、組み立てられた状態のカートン２０の斜視図である。
【００２３】
カートン２０は、３５０ミリリットルの飲料缶を２４本梱包するための梱包体であり、前面左サイドフラップ２１Ｆ、後面左サイドフラップ２１Ｒ（以下、前後を区別しない場合には集合的に「左サイドフラップ２１」とする。ボトムフラップ２２、右サイドフラップ２３、トップフラップ２４についても同様である。なお、本実施例において、前面は、梱包体の六面のうち被梱包物が充填される側の面を表すものとし、内側面は、梱包体が組み立てられたときに梱包体の内部を向く面を表すものとする。）、前面ボトムフラップ２２Ｆ、後面ボトムフラップ２２Ｒ、前面右サイドフラップ２３Ｆ、後面右サイドフラップ２３Ｒ、前面トップフラップ２４Ｆ、後面トップフラップ２４Ｒ、シームフラップ２５、並びに、頂部面部材３０、右側部面部材３１、底部面部材３２、及び左側部面部材３３を有する。
【００２４】
また、カートン２０は、左サイドフラップ２１、右サイドフラップ２３、右側部面部材３１、及び左側部面部材３３の内側面のそれぞれにライナーカット４０及び誘導カット４１を有し、右側部面部材３１及び左側部面部材３３の内側面のそれぞれにＨカット４２を有する。
【００２５】
ライナーカット４０、誘導カット４１、及びＨカット４２は何れも、カートン２０を開梱する際に利用される切り込み構造であり、ライナーカット４０は、カートン２０の内側面のみに形成されているが、誘導カット４１及びＨカット４２は、カートン２０の内側面から外側面に貫通するように形成されている。
【００２６】
図３（Ａ）で示される組み立て後のカートン２０は、図３（Ｂ）で示されるように、右側部面部材３１及び左側部面部材３３（不可視）に形成されたＨカット４２をライナーカット４０及び誘導カット４１に沿って外側に引き剥がすことによって、上部構造（左サイドフラップ２１の上半分、右サイドフラップ２３の上半分、トップフラップ２４、頂部面部材３０、右側部面部材３１の上半分、及び左側部面部材３３の上半分で構成される構造である。）と下部構造（左サイドフラップ２１の下半分、右サイドフラップ２３の下半分、ボトムフラップ２２、底部面部材３２、右側部面部材３１の下半分、及び左側部面部材３３の下半分で構成される構造である。）とに分断される。
【００２７】
また、本実施例において、被梱包物損傷推定装置１００は、被梱包物を自動的に梱包体に充填し且つ梱包するための自動充填・梱包システム（ケーサー）に併置される装置であり、例えば、被梱包物が梱包体内に充填された後の段階においてコンベア上を搬送されるその梱包体におけるカット部の状態に基づいて、そのマルチパックの損傷の有無を推定する。
【００２８】
図４は、カートン２０とそのカートン２０に充填されるマルチパック６０との間の関係を概略的に示す図であり、マルチパック６０は、プッシャー（図示せず。）により矢印ＡＲ１で示される充填方向に押し込まれて自動的にカートン２０内に充填される。
【００２９】
本実施例において、カートン２０は、矢印ＡＲ１で示される充填方向に平行に６缶、及びその充填方向に垂直に４缶の合計２４缶が充填されるように、４個のマルチパック６０を梱包する。
【００３０】
また、マルチパック６０は、充填方向の前後でそれぞれ２個の飲料缶６１が露出するように、６個の飲料缶６１を纏め部材としての包装用板紙（スリーブ）６２で一纏めにする。
【００３１】
Ｈカット４２は、右側部面部材３１及び左側部面部材３３（不可視）の中央部に形成され、充填方向と同じ方向に引き剥がされる右Ｈカット部４２０Ｒ、及び充填方向とは逆の方向に引き剥がされる左Ｈカット部４２０Ｌをそれぞれ有する。
【００３２】
図５は、右側部面部材３１上に形成されたＨカット４２の拡大平面図であり、右Ｈカット部４２０Ｒ及び左Ｈカット部４２０Ｌは、開梱のために利用されるまでは図中の破線円で示される切り込みが入れられていない部分（以下、この部分を「未切り込み部」とする。）において右側部面部材３１に接続されたままの状態（以下、「正常状態」とする。）にあり、右Ｈカット部４２０Ｒ及び左Ｈカット部４２０Ｌのそれぞれの表面（内側面及び外側面）と右側部面部材３１の表面（内側面及び外側面）とが表裏のそれぞれで同一平面を形成する。左側部面部材３３上に形成されたＨカット４２についても同様である。
【００３３】
なお、未切り込み部は、カートン２０を作業者が開梱する際に指で内側に押し込まれることによって容易に破られるように形成されている。
【００３４】
この構成により、Ｈカット４２は、原則的には、右側部面部材３１の内側面よりもカートン２０の内側に突出することはなく、マルチパック６０が右側部面部材３１の内側面に沿ってカートン２０内に押し込まれる場合であっても、スリーブ６２と接触してスリーブ６２を破損するようなことはない。
【００３５】
但し、マルチパック６０がカートン２０内に押し込まれる前にＨカット４２が外部からの衝撃を受ける等の理由によって、Ｈカット４２の右Ｈカット部４２０Ｒの端部が右側部面部材３１の内側面よりもカートン２０の内側に突出する場合、右Ｈカット部４２０Ｒは、マルチパック６０のスリーブ６２と接触し、スリーブ６２を破損する場合がある。
【００３６】
Ｈカット４２の右Ｈカット部４２０Ｒは、その端部を充填方向とは逆の方向に延ばし、プッシャーによって押し込まれるマルチパック６０におけるスリーブ６２の端部と接触した場合に、マルチパック６０（スリーブ６２）の充填方向への移動を妨げる力を発生させるからである。
【００３７】
この場合、スリーブ６２と接触したＨカット４２の右Ｈカット部４２０Ｒは、関連する未切り込み部が破られて右側部面部材３１から切り離され、場合によっては、充填方向に押し込まれるマルチパック６０によって内側に折り込まれそのまま充填方向に引き込まれることとなる。
【００３８】
なお、Ｈカット４２の左Ｈカット部４２０Ｌは、その端部を充填方向と同じ方向に延ばすので、プッシャーによってカートン２０内に押し込まれるマルチパック６０におけるスリーブ６２の端部と接触した場合であっても、マルチパック６０（スリーブ６２）の充填方向への移動を妨げる力が右Ｈカット部４２０Ｒの場合に比べて小さく、スリーブ６２を破損する可能性は比較的低いものとなる。
【００３９】
図６は、スリーブ６２と接触した後のＨカット４２の状態を示す図であり、図６（Ａ）は、関連する未切り込み部が破られて右側部面部材３１から切り離された状態（以下、「切離状態」とする。）の右Ｈカット部４２０Ｒを示し、図６（Ｂ）は、充填方向に押し込まれるマルチパック６０によって内側に折り込まれそのまま充填方向に引き込まれた状態（以下、「折れ込み状態」とする。）の右Ｈカット部４２０Ｒを示す。
【００４０】
図７は、コンベア５０上を搬送されるカートン２０とカット状態検知センサ２との間の位置関係を説明するための図である。なお、カートン２０は、２４個の飲料缶６１を既に梱包しているものとする。
【００４１】
本実施例において、カット状態検知センサ２Ｒ、２Ｌはそれぞれ、可視光線（波長：６５０ｎｍ）ＬＢを用いた反射型の距離センサ（例えば、キーエンス社製ＣＭＯＳレーザセンサＧＶ−Ｈ１３０である。）であり、コンベア５０の両脇に固定的に設置され、コンベア５０上を矢印ＡＲ２の方向に搬送されるカートン２０の右側部面部材３１及び左側部面部材３３のそれぞれに可視光線ＬＢを照射して右側部面部材３１及び左側部面部材３３の外側面のそれぞれからの反射光を受けカートン２０までの距離を測定する。なお、距離センサは、画像センサ等に比べ、カートン２０の表面の色やデザインが変更された場合であっても、それらの変更による影響を受けにくく安定的な測定が可能である点で好適である。
【００４２】
また、カット状態検知センサ２Ｒ、２Ｌのそれぞれは、カートン２０が矢印ＡＲ２の方向に搬送されるにつれて、右Ｈカット部４２０Ｒ及び左Ｈカット部４２０Ｌを順番に走査するように、その設置高さが決定されている。
【００４３】
なお、カット状態検知センサ２Ｒ、２Ｌのそれぞれは、カートン２０よりもその高さが大きな別のカートン（例えば、５００ミリリットルの飲料缶が梱包されるカートンである。）がコンベア５０上を搬送される場合であってもカートン２０の場合と同様にその別のカートンの右Ｈカット部及び左Ｈカット部を順番に走査できるように、カートン２０のＨカット４２が通過する高さ部分とその別のカートンのＨカットが通過する高さ部分とが重複する高さ部分にその可視光線を照射するよう、その設置高さが決定されてもよい。
【００４４】
更に、カット状態検知センサ２Ｒ、２Ｌのそれぞれは、様々な高さを有する複数のカートンのそれぞれの右Ｈカット部及び左Ｈカット部を順番に走査できるように、異なる高さに複数設置されていてもよく、コンベア５０上を搬送されるカートンの高さに応じてその設置高さが動的に変更されてもよい。
【００４５】
次に、図８を参照しながら、被梱包物損傷推定装置１００の制御部１が有する損傷推定部１０の詳細について説明する。
【００４６】
なお、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）のそれぞれは、図５、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）のそれぞれで示されたＨカット４２を、カット状態検知センサ２が図の一点鎖線に沿って右側から左側に走査したときの測定値の推移を示す図である。
【００４７】
走査経路（走査高さ）は、図８（Ａ）から図８（Ｃ）を通じて同じであり、右Ｈカット部４２０Ｒ、左Ｈカット部４２０Ｌの順番で、それぞれの表面を走査する。
【００４８】
また、測定値の推移は、カット状態検知センサ２とカートン２０との間の距離を縦軸に配し時間を横軸に配するチャートで示され、図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）には正常時の測定値の推移（図８（Ａ）の測定値の推移である。）が比較のために点線で示されるものとする。
【００４９】
図８（Ａ）は、Ｈカット４２が正常状態にある場合の測定値の推移を示し、カット状態検知センサ２と右Ｈカット部４２０Ｒ及び左Ｈカット部４２０Ｌの表面との間の距離を示す基準レベルＬ１が形成される状態を示す。
【００５０】
基準レベルＬ１の値は、カット状態検知センサ２とコンベア５０との間の相対位置関係によって決まる値であり、例えば、制御部１のＲＯＭやＮＶＲＡＭに予め記憶されている。
【００５１】
制御部１の損傷推定部１０は、被梱包物の損傷の有無を推定するための手段であり、例えば、カット状態検知センサ２がカートン２０における右側部面部材３１及び左側部面部材３３の表面のそれぞれを走査するときに取得する測定値の推移をＲＡＭ等に記録し、その記録した測定値の推移パターンに基づいて被梱包物の損傷の有無を推定する。
【００５２】
具体的には、損傷推定部１０は、カット状態検知センサ２と右Ｈカット部４２０Ｒの表面との間の距離として測定される値が基準レベルＬ１から所定の閾値を超えて逸脱した場合に、マルチパック６０のスリーブ６２に損傷が発生しているものと推定する。
【００５３】
図８（Ｂ）は、右Ｈカット部４２０Ｒが切離状態となっている場合の測定値の推移を示し、カット状態検知センサ２の照射する可視光線ＬＢが右Ｈカット部４２０Ｒの表面で反射される代わりに、カートン２０内に梱包された飲料缶６１の表面で反射され、カット状態検知センサ２と右Ｈカット部４２０Ｒの表面との間の距離として測定される値の一部が基準レベルＬ１から逸脱する状態を示す。
【００５４】
また、図８（Ｃ）は、右Ｈカット部４２０Ｒが折れ込み状態となっている場合の測定値の推移を示し、図８（Ｂ）で示される測定値の推移と同様に、カット状態検知センサ２の照射する可視光線ＬＢが右Ｈカット部４２０Ｒの表面で反射される代わりに、カートン２０内に梱包された飲料缶６１の表面で反射され、カット状態検知センサ２と右Ｈカット部４２０Ｒの表面との間の距離として測定される値の一部が、図８（Ｂ）における逸脱よりも長い時間範囲にわたって、基準レベルＬ１から逸脱する状態を示す。
【００５５】
損傷推定部１０は、上述のようにカット状態検知センサ２の測定値が基準レベルＬ１から逸脱した場合に、マルチパック６０のスリーブ６２に損傷が発生しているものと推定する。
【００５６】
なお、本実施例において、被梱包物損傷推定装置１００は、カット状態検知センサ２の前を通過するカートン２０の有無にかかわらずカット状態検知センサ２を継続的に動作させ（カット状態検知センサ２から継続的に可視光線ＬＢを照射させ）、カット状態検知センサ２の前にカートン２０が存在しない場合のカット状態検知センサ２の測定値とカット状態検知センサ２の前にカートン２０が存在している場合のカット状態検知センサ２の測定値との間の顕著な差を用いながら、カット状態検知センサ２の前を通過する複数のカートン２０のそれぞれに関する測定値の推移を区別可能に記録する。
【００５７】
但し、被梱包物損傷推定装置１００は、カートン２０がカット状態検知センサ２の上流にあるコンベア５０上の所定地点を通過したことを通過センサ（図示せず。例えば、別の光学センサである。）が検知した場合にそのカートン２０に関するカット状態検知センサ２の測定値の記録を開始し、所定時間（例えば、カートン２０がカット状態検知センサ２の前を通過するのに要する時間、或いは、右Ｈカット部４２０Ｒがカット状態検知センサ２の前を通過するのに要する時間である。）の経過後にその記録を終了させるようにして、カット状態検知センサ２の前を通過する複数のカートン２０のそれぞれに関する測定値の推移を区別可能に記録するようにしてもよい。この場合、カット状態検知センサ２は、その通過センサがカートン２０の通過を検知した場合に、可視光線ＬＢの照射を開始し、所定時間の経過後にその照射を終了させるようにしてもよい。
【００５８】
次に、図９を参照しながら、被梱包物損傷推定装置１００が被梱包物の損傷の有無を推定する処理（以下、「被梱包物損傷推定処理」とする。）について説明する。なお、図９は、被梱包物損傷推定処理の流れを示すフローチャートであり、被梱包物損傷推定装置１００は、自動充填・梱包システム（ケーサー）が動作している間、繰り返しこの処理を実行するものとする。
【００５９】
最初に、制御部１の損傷推定部１０は、カット状態検知センサ２の出力に基づいて、コンベア５０上を搬送されるカートン２０がカット状態検知センサ２の前（カット状態検知センサ２が照射する可視光線ＬＢが当たる地点）に到達したか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００６０】
カートン２０がカット状態検知センサ２の前に到達していないと判定した場合（ステップＳ１のＮＯ）、損傷推定部１０は、カートン２０がカット状態検知センサ２の前に到達するまでカット状態検知センサ２の測定値の監視を継続させる。
【００６１】
カートン２０がカット状態検知センサ２の前に到達したと判定した場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、損傷推定部１０は、カット状態検知センサ２が出力する測定値のＲＡＭへの記録を開始する（ステップＳ２）。
【００６２】
具体的には、損傷推定部１０は、カット状態検知センサ２の測定値が検出不能の状態から検出範囲（例えば、最大検出距離が１３０ｍｍである。）内の値となった場合に、カット状態検知センサ２の前にカートン２０が到達したものと判定する。
【００６３】
なお、損傷推定部１０は、カット状態検知センサ２の上流にあるコンベア５０上の所定地点にカートン２０が到達したことを通過センサにより検知した場合に、カートン２０がカット状態検知センサ２の前に到達すると判定し、カット状態検知センサ２の測定値のＲＡＭへの記録を開始するようにしてもよい。
【００６４】
カット状態検知センサ２が出力する測定値の記録を開始した後、損傷推定部１０は、所定時間（例えば、カートン２０がカット状態検知センサ２の前を通過するのに要する時間であり、カートン２０の搬送速度に基づいて予め決定される値である。）の経過を監視し（ステップＳ３）、その所定時間が経過するまで（ステップＳ３のＮＯ）その記録を継続させる。
【００６５】
所定時間が経過した場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、損傷推定部１０は、カット状態検知センサ２が出力する測定値の記録を終了させる（ステップＳ４）。
【００６６】
その後、損傷推定部１０は、ＲＡＭに記録した測定値の推移を読み出し、その測定値の推移が所定の推移パターンから逸脱していないか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００６７】
具体的には、損傷推定部１０は、ＮＶＲＡＭ等に記憶された、カット状態検知センサ２と右Ｈカット部４２０Ｒの表面との間の距離を示す基準レベルＬ１の値を読み出し、ＲＡＭに記録した測定値の推移のうち、右Ｈカット部４２０Ｒに対応する部分（特に、右Ｈカット部４２０Ｒと左Ｈカット部４２０Ｌとの間の境界に近い部分である。）における瞬間値のそれぞれと、基準レベルＬ１の値とを比較する。
【００６８】
そして、損傷推定部１０は、それら瞬間値の一部又は全部が、基準レベルＬ１の値から逸脱したことを検知した場合（例えば、基準レベルＬ１の値に対する比率が所定値以上若しくは所定値以下となった場合、或いは、基準レベルＬ１の値から上下に所定値以上離れた場合）、マルチパック６０がカートン２０内に充填される際にマルチパック６０のスリーブ６２が右Ｈカット部４２０Ｒの端部と接触して損傷を受けたおそれがあるものと推定する。
【００６９】
なお、損傷推定部１０は、それら瞬間値のそれぞれと基準レベルＬ１の値とを比較する代わりに或いはその比較に加えて、それら瞬間値に基づいて導き出される統計値（例えば、右Ｈカット部４２０Ｒに対応する部分における測定値の平均値である。）と基準レベルＬ１の値とを比較することによって、スリーブ６２の損傷の有無を推定するようにしてもよい。
【００７０】
その測定値の推移が所定の推移パターンから逸脱したと判定した場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、損傷推定部１０は、推定結果出力装置３に対して制御信号を送信し、自動充填・梱包システム（ケーサー）を管理する作業者に対して音声メッセージやテキストメッセージを出力させて、そのカートン２０内に充填されたマルチパック６０のスリーブ６２に損傷が発生しているおそれがあることをその作業者に通知する（ステップＳ６）。なお、損傷推定部１０は、スリーブ６２に損傷が発生しているおそれがあることを自動充填・梱包システム（ケーサー）及びコンベア５０に通知し、自動充填・梱包システム（ケーサー）及びコンベア５０を自動的に停止させて、その作業者がそのマルチパック６０を充填したカートン２０を排除できるようにしてもよく、或いは、自動充填・梱包システム（ケーサー）及びコンベア５０を停止させることなく、コンベア５０上を搬送されるカートン２０をコンベア５０上の通常の経路から押し出すための不良品排除装置（図示せず。）を用いてそのカートン２０を自動的に排除するようにしてもよい。
【００７１】
一方、その測定値の推移が所定の推移パターンから逸脱していないと判定した場合（ステップＳ５のＮＯ）、損傷推定部１０は、そのスリーブ６２には損傷が存在しないとして、その作業者に推定結果を通知することなく、この被梱包物損傷推定処理を終了させるようにする。
【００７２】
以上の構成により、被梱包物損傷推定装置１００は、マルチパック６０をカートン２０内に充填する際にマルチパック６０のスリーブ６２がカートン２０のＨカット４２（特に、右Ｈカット部４２０Ｒである。）と接触することによって発生するそのスリーブ６２の損傷の有無を、そのマルチパック６０をそのカートン２０内に充填した後に、その損傷を直接的に検知することなく、そのＨカット４２の状態に基づいて推定することができる。
【００７３】
次に、図１０及び図１１を参照しながら、被梱包物損傷推定装置１００の監視対象であるＨカット部４２とは別の監視対象について説明する。なお、図１０は、被梱包物損傷推定装置１００の別の監視対象である手掛け穴遮蔽部７０を有するカートン２０Ａの斜視図であり、図１１は、カートン２０Ａの右側部面部材３１上に形成された手掛け穴遮蔽部７０の拡大平面図である。
【００７４】
手掛け穴遮蔽部７０は、作業者がカートン２０Ａを持ち上げて運搬する際に利用される手掛け穴を形成するための切り込み構造であり、例えば、右側部面部材３１及び左側部面部材３３（不可視）の中央部に形成され、充填方向と同じ方向に延びる右湾曲部７００Ｒ、及び充填方向とは逆の方向に延びる左湾曲部７００Ｌをそれぞれ有する。
【００７５】
また、手掛け穴遮蔽部７０は、運搬のために利用されるまでは図中の破線円で示される切り込みが入れられていない部分（以下、この部分を「未切り込み部」とする。）において右側部面部材３１に接続されたままの状態（以下、「正常状態」とする。）にあり（図１１（Ａ）参照。）、手掛け穴遮蔽部７０の表面（内側面及び外側面）と右側部面部材３１の表面（内側面及び外側面）とが同一平面を形成するよう構成される。左側部面部材３３上に形成された手掛け穴遮蔽部７０についても同様である。
【００７６】
なお、手掛け穴遮蔽部７０の未切り込み部は、作業者がカートン２０Ａを運搬するために手掛け穴を利用する際に手掛け穴遮蔽部７０が指で内側に押し込まれることによって容易に破られるように形成されている。
【００７７】
この構成により、手掛け穴遮蔽部７０は、原則的には、右側部面部材３１の内側面よりもカートン２０Ａの内側に突出するようなことはなく、マルチパック６０がカートン２０Ａ内に押し込まれる場合であっても、スリーブ６２と接触してスリーブ６２を破損することはない。
【００７８】
但し、マルチパック６０がカートン２０Ａ内に押し込まれる前に手掛け穴遮蔽部７０が外部からの衝撃を受ける等の理由によって、手掛け穴遮蔽部７０の左湾曲部７００Ｌの端部が右側部面部材３１の内側面よりもカートン２０Ａの内側に突出する場合、左湾曲部７００Ｌは、マルチパック６０のスリーブ６２と接触し、スリーブ６２を破損する場合がある。なお、この場合、スリーブ６２と接触した左湾曲部７００Ｌは、関連する未切り込み部が破られて右側部面部材３１から切り離され、場合によっては、充填方向に押し込まれるマルチパック６０によって内側に折り込まれそのまま充填方向に引き込まれることとなる。
【００７９】
図１１（Ｂ）及び図１１（Ｃ）は、スリーブ６２と接触した後の手掛け穴遮蔽部７０の状態を示す図であり、図１１（Ｂ）は、関連する未切り込み部が破られて右側部面部材３１から切り離された状態（以下、「切離状態」とする。）の左湾曲部７００Ｌを示し、図１１（Ｃ）は、充填方向に押し込まれるマルチパック６０によって内側に折り込まれそのまま充填方向に引き込まれた状態（以下、「折れ込み状態」とする。）の左湾曲部７００Ｌを示す。
【００８０】
損傷推定部１０は、Ｈカット４２の場合と同様に、カット状態検知センサ２の測定値が所定の基準レベルから逸脱した場合に、マルチパック６０のスリーブ６２に損傷が発生したものと推定する。
【００８１】
以上の構成により、被梱包物損傷推定装置１００は、マルチパック６０をカートン２０Ａ内に充填する際にマルチパック６０のスリーブ６２がカートン２０Ａの手掛け穴遮蔽部７０（特に、左湾曲部７００Ｌである。）と接触することによって発生するそのスリーブ６２の損傷の有無を、そのマルチパック６０をそのカートン２０Ａ内に充填した後に、その手掛け穴遮蔽部７０の状態に基づいて推定することができる。
【００８２】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００８３】
例えば、上述の実施例において、被梱包物損傷推定装置１００は、コンベア５０上を搬送されるカートン２０の表面を固定式のカット状態検知センサ２で走査することによって被梱包物の損傷の有無を推定するが、静止したカートン２０の表面を可動式のカット状態検知センサ２（例えば、水平に延びるレール上を移動するセンサである。）で走査することによって被梱包物の損傷の有無を推定するようにしてもよい。
【００８４】
また、上述の実施例において、被梱包物損傷推定装置１００は、マルチパック６０のスリーブ６２の損傷の有無を推定するが、他の部材（複数の被梱包物を一纏めにする他の部材、及び個々の被梱包物を形成する部材を含む。）の損傷の有無を推定するようにしてもよい。
【００８５】
また、上述の実施例において、被梱包物損傷推定装置１００は、カット状態検知センサ２として距離センサを採用するが、近接（金属探知）センサや画像センサ等の他のセンサを採用するようにしてもよい。なお、被梱包物損傷推定装置１００は、カット状態検知センサ２として画像センサを採用する場合には、パターンマッチング技術を用いてＨカット４２や手掛け穴遮蔽部７０の状態を判定し、その判定結果に基づいて被梱包物の損傷の有無を推定するようにしてもよい。
【００８６】
また、上述の実施例において、被梱包物損傷推定装置１００は、右側部面部材３１及び左側部面部材３３上に形成された切り込み構造の状態に基づいて被梱包物の損傷の有無を推定するが、頂部面部材３０又は底部面部材３２上に形成された切り込み構造の状態に基づいて被梱包物の損傷の有無を推定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１ 制御部
２ カット状態検知センサ
３ 推定結果出力装置
１０ 損傷推定部
２０ カートン
２１ 左サイドフラップ
２２ ボトムフラップ
２３ 右サイドフラップ
２４ トップフラップ
２５ シームフラップ
３０ 頂部面部材
３１ 右側部面部材
３２ 底部面部材
３３ 左側部面部材
４０ ライナーカット
４１ 誘導カット
４２ Ｈカット
４２０Ｌ 左Ｈカット部
４２０Ｒ 右Ｈカット部
５０ コンベア
６０ マルチパック
６１ 飲料缶
６２ スリーブ
７０ 手掛け穴遮蔽部
７００Ｌ 左湾曲部
７００Ｒ 右湾曲部
１００ 被梱包物損傷推定装
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被梱包物を梱包体内に充填する際に発生するその被梱包物の損傷の有無をその被梱包物をその梱包体に充填した後に推定する被梱包物損傷推定装置及びその推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の缶を包装したマルチパックをプッシャーでカートンに押し込み、複数のマルチパックを一組としてカートンに梱包する梱包システムにおける包装物検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この包装物検査装置は、マルチパックをカートンに押し込むまでのマルチパックの移動経路上にある段差やガイドによってマルチパックが浮き上がるのを光学センサによって検出し、マルチパックがカートン内に充填される前に、その段差やガイドによって生じるそのマルチパックの包装用板紙の破損を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２６５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、マルチパックをカートン内に押し込むまでの段階でマルチパックの包装用板紙の破損が検知されていなかったにもかかわらず、カートン開梱後にマルチパックの包装用板紙の破損に起因する、マルチパックからの缶の抜け落ちが発生するという問題があった。
【０００６】
この問題に対し、特許文献１に記載の包装物検査装置は、マルチパックをカートン内に押し込むまでの段階で生じる包装用板紙の破損を検出するのみであるため、何らの解決策をも提供することができない。
【０００７】
上述の点に鑑み、本発明は、被梱包物を梱包体内に充填する際に発生するその被梱包物の損傷の有無をその被梱包物をその梱包体に充填した後に推定する被梱包物損傷推定装置及びその推定方法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】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る被梱包物損傷推定装置は、被梱包物を梱包体内に充填する際に該被梱包物が該梱包体の内側の突出部と接触することにより発生する該被梱包物の損傷の有無を、該被梱包物を該梱包体に充填した後に推定する被梱包物損傷推定装置であって、前記梱包体を構成する複数の面部材群のうち充填方向に延びる面部材の所定位置に形成される、前記梱包体の内側の突出部となり得るカット部の状態を検知するカット状態検知部と、前記カット状態検知部が検知した前記カット部の状態に基づいて前記被梱包物の損傷の有無を推定する損傷推定部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の実施例に係る被梱包物損傷推定方法は、被梱包物を梱包体内に充填する際に該被梱包物が該梱包体の内側の突出部と接触することにより発生する該被梱包物の損傷の有無を、該被梱包物を該梱包体に充填した後に推定する被梱包物損傷推定方法であって、前記梱包体を構成する複数の面部材群のうち充填方向に延びる面部材の所定位置に形成される、前記梱包体の内側の突出部となり得るカット部の状態を検知するカット状態検知ステップと、前記カット状態検知ステップにおいて検知された前記カット部の状態に基づいて前記被梱包物の損傷の有無を推定する損傷推定ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上述の手段により、本発明は、被梱包物を梱包体内に充填する際に発生するその被梱包物の損傷の有無をその被梱包物をその梱包体に充填した後に推定する被梱包物損傷推定装置及びその推定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例に係る被梱包物損傷推定装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】梱包体の一例であるカートンの展開図である。
【図３】図２のカートンを組み立てた状態を示す斜視図である。
【図４】カートンとそのカートンに充填されるマルチパックとの間の関係を概略的に示す図である。
【図５】Ｈカットの拡大平面図である。
【図６】スリーブと接触した後のＨカットの状態を示す図である。
【図７】コンベア上を搬送されるカートンとカット状態検知センサとの間の位置関係を説明するための図である。
【図８】図５及び図６で示されるＨカットを走査するカット状態検知センサの測定値の推移を示す図である。
【図９】被梱包物損傷推定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】手掛け穴遮蔽部を有するカートンの斜視図である。
【図１１】手掛け穴遮蔽部の拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１３】
なお、本発明は、本願の発明者によって解明された新たな事実であり、被梱包物を梱包体内に充填する際にその被梱包物がその梱包体の内側に誤って形成されてしまった不要な突出部と接触することによりその被梱包物が損傷を受けるという事実に基づくものである。
【００１４】
図１は、本発明の実施例に係る被梱包物損傷推定装置の構成例１００を示すブロック図である。
【００１５】
被梱包物損傷推定装置１００は、被梱包物を梱包体内に充填する際に発生するその被梱包物の損傷の有無をその被梱包物をその梱包体に充填した後に推定するための装置であって、制御部１、カット状態検知センサ２、及び推定結果出力装置３を有する。
【００１６】
制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）等を備えたコンピュータであって、例えば、損傷推定部１０（詳細は後述する。）に対応するプログラムをＲＯＭに記憶しながら、その損傷推定部１０に対応する処理をＣＰＵに実行させる。
【００１７】
カット状態検知センサ２は、梱包体を構成する面部材の所定位置に形成された切り込み構造であるカット部（詳細は後述される。）の状態を検知するためのセンサであり、例えば、カット部が存在するはずの面部材上の所定領域を走査し、そのカット部の状態に応じて変化する物理量を測定するセンサであって、可視光線、赤外線、電磁波又は超音波等を用いてその領域にある物体との間の距離を測定するセンサ、又は、梱包体内の被梱包物（特に金属である。）の接近に応じて変化する静電容量や渦電流を測定する近接センサ等がある。
【００１８】
また、カット状態検知センサ２は、カット部が存在するはずの面部材上の所定領域を撮像する画像センサであってもよい。
【００１９】
推定結果出力装置３は、被梱包物の損傷の有無の推定結果を出力するための装置であり、例えば、被梱包物の損傷が発生しているおそれがあることを通知する音声メッセージを出力するスピーカ、被梱包物の損傷が発生しているおそれがあることを通知するテキストメッセージを表示するディスプレイ等がある。
【００２０】
制御部１は、損傷推定部１０により、カット状態検知センサ２が出力する測定値に基づいて被梱包物の損傷の有無を推定しその推定結果を示す制御信号を推定結果出力装置３に対して出力する。
【００２１】
本実施例において、被梱包物損傷推定装置１００は、例えば、飲料等の液体が入った缶、瓶、ペットボトル等の複数の容器を一纏めにしたもの（以下、「マルチパック」とする。）を梱包するための梱包体（例えば、段ボールやプラスチックでできたカートンである。）におけるカット部の状態に基づいて、そのマルチパックの損傷の有無を推定する。
【００２２】
図２は、梱包体の一例であるカートン２０の展開図であり、組み立てられた場合に直方体となるカートン２０の内側面を示す。また、図３は、組み立てられた状態のカートン２０の斜視図である。
【００２３】
カートン２０は、３５０ミリリットルの飲料缶を２４本梱包するための梱包体であり、前面左サイドフラップ２１Ｆ、後面左サイドフラップ２１Ｒ（以下、前後を区別しない場合には集合的に「左サイドフラップ２１」とする。ボトムフラップ２２、右サイドフラップ２３、トップフラップ２４についても同様である。なお、本実施例において、前面は、梱包体の六面のうち被梱包物が充填される側の面を表すものとし、内側面は、梱包体が組み立てられたときに梱包体の内部を向く面を表すものとする。）、前面ボトムフラップ２２Ｆ、後面ボトムフラップ２２Ｒ、前面右サイドフラップ２３Ｆ、後面右サイドフラップ２３Ｒ、前面トップフラップ２４Ｆ、後面トップフラップ２４Ｒ、シームフラップ２５、並びに、頂部面部材３０、右側部面部材３１、底部面部材３２、及び左側部面部材３３を有する。
【００２４】
また、カートン２０は、左サイドフラップ２１、右サイドフラップ２３、右側部面部材３１、及び左側部面部材３３の内側面のそれぞれにライナーカット４０及び誘導カット４１を有し、右側部面部材３１及び左側部面部材３３の内側面のそれぞれにＨカット４２を有する。
【００２５】
ライナーカット４０、誘導カット４１、及びＨカット４２は何れも、カートン２０を開梱する際に利用される切り込み構造であり、ライナーカット４０は、カートン２０の内側面のみに形成されているが、誘導カット４１及びＨカット４２は、カートン２０の内側面から外側面に貫通するように形成されている。
【００２６】
図３（Ａ）で示される組み立て後のカートン２０は、図３（Ｂ）で示されるように、右側部面部材３１及び左側部面部材３３（不可視）に形成されたＨカット４２をライナーカット４０及び誘導カット４１に沿って外側に引き剥がすことによって、上部構造（左サイドフラップ２１の上半分、右サイドフラップ２３の上半分、トップフラップ２４、頂部面部材３０、右側部面部材３１の上半分、及び左側部面部材３３の上半分で構成される構造である。）と下部構造（左サイドフラップ２１の下半分、右サイドフラップ２３の下半分、ボトムフラップ２２、底部面部材３２、右側部面部材３１の下半分、及び左側部面部材３３の下半分で構成される構造である。）とに分断される。
【００２７】
また、本実施例において、被梱包物損傷推定装置１００は、被梱包物を自動的に梱包体に充填し且つ梱包するための自動充填・梱包システム（ケーサー）に併置される装置であり、例えば、被梱包物が梱包体内に充填された後の段階においてコンベア上を搬送されるその梱包体におけるカット部の状態に基づいて、そのマルチパックの損傷の有無を推定する。
【００２８】
図４は、カートン２０とそのカートン２０に充填されるマルチパック６０との間の関係を概略的に示す図であり、マルチパック６０は、プッシャー（図示せず。）により矢印ＡＲ１で示される充填方向に押し込まれて自動的にカートン２０内に充填される。
【００２９】
本実施例において、カートン２０は、矢印ＡＲ１で示される充填方向に平行に６缶、及びその充填方向に垂直に４缶の合計２４缶が充填されるように、４個のマルチパック６０を梱包する。
【００３０】
また、マルチパック６０は、充填方向の前後でそれぞれ２個の飲料缶６１が露出するように、６個の飲料缶６１を纏め部材としての包装用板紙（スリーブ）６２で一纏めにする。
【００３１】
Ｈカット４２は、右側部面部材３１及び左側部面部材３３（不可視）の中央部に形成され、充填方向と同じ方向に引き剥がされる右Ｈカット部４２０Ｒ、及び充填方向とは逆の方向に引き剥がされる左Ｈカット部４２０Ｌをそれぞれ有する。
【００３２】
図５は、右側部面部材３１上に形成されたＨカット４２の拡大平面図であり、右Ｈカット部４２０Ｒ及び左Ｈカット部４２０Ｌは、開梱のために利用されるまでは図中の破線円で示される切り込みが入れられていない部分（以下、この部分を「未切り込み部」とする。）において右側部面部材３１に接続されたままの状態（以下、「正常状態」とする。）にあり、右Ｈカット部４２０Ｒ及び左Ｈカット部４２０Ｌのそれぞれの表面（内側面及び外側面）と右側部面部材３１の表面（内側面及び外側面）とが表裏のそれぞれで同一平面を形成する。左側部面部材３３上に形成されたＨカット４２についても同様である。
【００３３】
なお、未切り込み部は、カートン２０を作業者が開梱する際に指で内側に押し込まれることによって容易に破られるように形成されている。
【００３４】
この構成により、Ｈカット４２は、原則的には、右側部面部材３１の内側面よりもカートン２０の内側に突出することはなく、マルチパック６０が右側部面部材３１の内側面に沿ってカートン２０内に押し込まれる場合であっても、スリーブ６２と接触してスリーブ６２を破損するようなことはない。
【００３５】
但し、マルチパック６０がカートン２０内に押し込まれる前にＨカット４２が外部からの衝撃を受ける等の理由によって、Ｈカット４２の右Ｈカット部４２０Ｒの端部が右側部面部材３１の内側面よりもカートン２０の内側に突出する場合、右Ｈカット部４２０Ｒは、マルチパック６０のスリーブ６２と接触し、スリーブ６２を破損する場合がある。
【００３６】
Ｈカット４２の右Ｈカット部４２０Ｒは、その端部を充填方向とは逆の方向に延ばし、プッシャーによって押し込まれるマルチパック６０におけるスリーブ６２の端部と接触した場合に、マルチパック６０（スリーブ６２）の充填方向への移動を妨げる力を発生させるからである。
【００３７】
この場合、スリーブ６２と接触したＨカット４２の右Ｈカット部４２０Ｒは、関連する未切り込み部が破られて右側部面部材３１から切り離され、場合によっては、充填方向に押し込まれるマルチパック６０によって内側に折り込まれそのまま充填方向に引き込まれることとなる。
【００３８】
なお、Ｈカット４２の左Ｈカット部４２０Ｌは、その端部を充填方向と同じ方向に延ばすので、プッシャーによってカートン２０内に押し込まれるマルチパック６０におけるスリーブ６２の端部と接触した場合であっても、マルチパック６０（スリーブ６２）の充填方向への移動を妨げる力が右Ｈカット部４２０Ｒの場合に比べて小さく、スリーブ６２を破損する可能性は比較的低いものとなる。
【００３９】
図６は、スリーブ６２と接触した後のＨカット４２の状態を示す図であり、図６（Ａ）は、関連する未切り込み部が破られて右側部面部材３１から切り離された状態（以下、「切離状態」とする。）の右Ｈカット部４２０Ｒを示し、図６（Ｂ）は、充填方向に押し込まれるマルチパック６０によって内側に折り込まれそのまま充填方向に引き込まれた状態（以下、「折れ込み状態」とする。）の右Ｈカット部４２０Ｒを示す。
【００４０】
図７は、コンベア５０上を搬送されるカートン２０とカット状態検知センサ２との間の位置関係を説明するための図である。なお、カートン２０は、２４個の飲料缶６１を既に梱包しているものとする。
【００４１】
本実施例において、カット状態検知センサ２Ｒ、２Ｌはそれぞれ、可視光線（波長：６５０ｎｍ）ＬＢを用いた反射型の距離センサ（例えば、キーエンス社製ＣＭＯＳレーザセンサＧＶ−Ｈ１３０である。）であり、コンベア５０の両脇に固定的に設置され、コンベア５０上を矢印ＡＲ２の方向に搬送されるカートン２０の右側部面部材３１及び左側部面部材３３のそれぞれに可視光線ＬＢを照射して右側部面部材３１及び左側部面部材３３の外側面のそれぞれからの反射光を受けカートン２０までの距離を測定する。なお、距離センサは、画像センサ等に比べ、カートン２０の表面の色やデザインが変更された場合であっても、それらの変更による影響を受けにくく安定的な測定が可能である点で好適である。
【００４２】
また、カット状態検知センサ２Ｒ、２Ｌのそれぞれは、カートン２０が矢印ＡＲ２の方向に搬送されるにつれて、右Ｈカット部４２０Ｒ及び左Ｈカット部４２０Ｌを順番に走査するように、その設置高さが決定されている。
【００４３】
なお、カット状態検知センサ２Ｒ、２Ｌのそれぞれは、カートン２０よりもその高さが大きな別のカートン（例えば、５００ミリリットルの飲料缶が梱包されるカートンである。）がコンベア５０上を搬送される場合であってもカートン２０の場合と同様にその別のカートンの右Ｈカット部及び左Ｈカット部を順番に走査できるように、カートン２０のＨカット４２が通過する高さ部分とその別のカートンのＨカットが通過する高さ部分とが重複する高さ部分にその可視光線を照射するよう、その設置高さが決定されてもよい。
【００４４】
更に、カット状態検知センサ２Ｒ、２Ｌのそれぞれは、様々な高さを有する複数のカートンのそれぞれの右Ｈカット部及び左Ｈカット部を順番に走査できるように、異なる高さに複数設置されていてもよく、コンベア５０上を搬送されるカートンの高さに応じてその設置高さが動的に変更されてもよい。
【００４５】
次に、図８を参照しながら、被梱包物損傷推定装置１００の制御部１が有する損傷推定部１０の詳細について説明する。
【００４６】
なお、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）のそれぞれは、図５、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）のそれぞれで示されたＨカット４２を、カット状態検知センサ２が図の一点鎖線に沿って右側から左側に走査したときの測定値の推移を示す図である。
【００４７】
走査経路（走査高さ）は、図８（Ａ）から図８（Ｃ）を通じて同じであり、右Ｈカット部４２０Ｒ、左Ｈカット部４２０Ｌの順番で、それぞれの表面を走査する。
【００４８】
また、測定値の推移は、カット状態検知センサ２とカートン２０との間の距離を縦軸に配し時間を横軸に配するチャートで示され、図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）には正常時の測定値の推移（図８（Ａ）の測定値の推移である。）が比較のために点線で示されるものとする。
【００４９】
図８（Ａ）は、Ｈカット４２が正常状態にある場合の測定値の推移を示し、カット状態検知センサ２と右Ｈカット部４２０Ｒ及び左Ｈカット部４２０Ｌの表面との間の距離を示す基準レベルＬ１が形成される状態を示す。
【００５０】
基準レベルＬ１の値は、カット状態検知センサ２とコンベア５０との間の相対位置関係によって決まる値であり、例えば、制御部１のＲＯＭやＮＶＲＡＭに予め記憶されている。
【００５１】
制御部１の損傷推定部１０は、被梱包物の損傷の有無を推定するための手段であり、例えば、カット状態検知センサ２がカートン２０における右側部面部材３１及び左側部面部材３３の表面のそれぞれを走査するときに取得する測定値の推移をＲＡＭ等に記録し、その記録した測定値の推移パターンに基づいて被梱包物の損傷の有無を推定する。
【００５２】
具体的には、損傷推定部１０は、カット状態検知センサ２と右Ｈカット部４２０Ｒの表面との間の距離として測定される値が基準レベルＬ１から所定の閾値を超えて逸脱した場合に、マルチパック６０のスリーブ６２に損傷が発生しているものと推定する。
【００５３】
図８（Ｂ）は、右Ｈカット部４２０Ｒが切離状態となっている場合の測定値の推移を示し、カット状態検知センサ２の照射する可視光線ＬＢが右Ｈカット部４２０Ｒの表面で反射される代わりに、カートン２０内に梱包された飲料缶６１の表面で反射され、カット状態検知センサ２と右Ｈカット部４２０Ｒの表面との間の距離として測定される値の一部が基準レベルＬ１から逸脱する状態を示す。
【００５４】
また、図８（Ｃ）は、右Ｈカット部４２０Ｒが折れ込み状態となっている場合の測定値の推移を示し、図８（Ｂ）で示される測定値の推移と同様に、カット状態検知センサ２の照射する可視光線ＬＢが右Ｈカット部４２０Ｒの表面で反射される代わりに、カートン２０内に梱包された飲料缶６１の表面で反射され、カット状態検知センサ２と右Ｈカット部４２０Ｒの表面との間の距離として測定される値の一部が、図８（Ｂ）における逸脱よりも長い時間範囲にわたって、基準レベルＬ１から逸脱する状態を示す。
【００５５】
損傷推定部１０は、上述のようにカット状態検知センサ２の測定値が基準レベルＬ１から逸脱した場合に、マルチパック６０のスリーブ６２に損傷が発生しているものと推定する。
【００５６】
なお、本実施例において、被梱包物損傷推定装置１００は、カット状態検知センサ２の前を通過するカートン２０の有無にかかわらずカット状態検知センサ２を継続的に動作させ（カット状態検知センサ２から継続的に可視光線ＬＢを照射させ）、カット状態検知センサ２の前にカートン２０が存在しない場合のカット状態検知センサ２の測定値とカット状態検知センサ２の前にカートン２０が存在している場合のカット状態検知センサ２の測定値との間の顕著な差を用いながら、カット状態検知センサ２の前を通過する複数のカートン２０のそれぞれに関する測定値の推移を区別可能に記録する。
【００５７】
但し、被梱包物損傷推定装置１００は、カートン２０がカット状態検知センサ２の上流にあるコンベア５０上の所定地点を通過したことを通過センサ（図示せず。例えば、別の光学センサである。）が検知した場合にそのカートン２０に関するカット状態検知センサ２の測定値の記録を開始し、所定時間（例えば、カートン２０がカット状態検知センサ２の前を通過するのに要する時間、或いは、右Ｈカット部４２０Ｒがカット状態検知センサ２の前を通過するのに要する時間である。）の経過後にその記録を終了させるようにして、カット状態検知センサ２の前を通過する複数のカートン２０のそれぞれに関する測定値の推移を区別可能に記録するようにしてもよい。この場合、カット状態検知センサ２は、その通過センサがカートン２０の通過を検知した場合に、可視光線ＬＢの照射を開始し、所定時間の経過後にその照射を終了させるようにしてもよい。
【００５８】
次に、図９を参照しながら、被梱包物損傷推定装置１００が被梱包物の損傷の有無を推定する処理（以下、「被梱包物損傷推定処理」とする。）について説明する。なお、図９は、被梱包物損傷推定処理の流れを示すフローチャートであり、被梱包物損傷推定装置１００は、自動充填・梱包システム（ケーサー）が動作している間、繰り返しこの処理を実行するものとする。
【００５９】
最初に、制御部１の損傷推定部１０は、カット状態検知センサ２の出力に基づいて、コンベア５０上を搬送されるカートン２０がカット状態検知センサ２の前（カット状態検知センサ２が照射する可視光線ＬＢが当たる地点）に到達したか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００６０】
カートン２０がカット状態検知センサ２の前に到達していないと判定した場合（ステップＳ１のＮＯ）、損傷推定部１０は、カートン２０がカット状態検知センサ２の前に到達するまでカット状態検知センサ２の測定値の監視を継続させる。
【００６１】
カートン２０がカット状態検知センサ２の前に到達したと判定した場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、損傷推定部１０は、カット状態検知センサ２が出力する測定値のＲＡＭへの記録を開始する（ステップＳ２）。
【００６２】
具体的には、損傷推定部１０は、カット状態検知センサ２の測定値が検出不能の状態から検出範囲（例えば、最大検出距離が１３０ｍｍである。）内の値となった場合に、カット状態検知センサ２の前にカートン２０が到達したものと判定する。
【００６３】
なお、損傷推定部１０は、カット状態検知センサ２の上流にあるコンベア５０上の所定地点にカートン２０が到達したことを通過センサにより検知した場合に、カートン２０がカット状態検知センサ２の前に到達すると判定し、カット状態検知センサ２の測定値のＲＡＭへの記録を開始するようにしてもよい。
【００６４】
カット状態検知センサ２が出力する測定値の記録を開始した後、損傷推定部１０は、所定時間（例えば、カートン２０がカット状態検知センサ２の前を通過するのに要する時間であり、カートン２０の搬送速度に基づいて予め決定される値である。）の経過を監視し（ステップＳ３）、その所定時間が経過するまで（ステップＳ３のＮＯ）その記録を継続させる。
【００６５】
所定時間が経過した場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、損傷推定部１０は、カット状態検知センサ２が出力する測定値の記録を終了させる（ステップＳ４）。
【００６６】
その後、損傷推定部１０は、ＲＡＭに記録した測定値の推移を読み出し、その測定値の推移が所定の推移パターンから逸脱していないか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００６７】
具体的には、損傷推定部１０は、ＮＶＲＡＭ等に記憶された、カット状態検知センサ２と右Ｈカット部４２０Ｒの表面との間の距離を示す基準レベルＬ１の値を読み出し、ＲＡＭに記録した測定値の推移のうち、右Ｈカット部４２０Ｒに対応する部分（特に、右Ｈカット部４２０Ｒと左Ｈカット部４２０Ｌとの間の境界に近い部分である。）における瞬間値のそれぞれと、基準レベルＬ１の値とを比較する。
【００６８】
そして、損傷推定部１０は、それら瞬間値の一部又は全部が、基準レベルＬ１の値から逸脱したことを検知した場合（例えば、基準レベルＬ１の値に対する比率が所定値以上若しくは所定値以下となった場合、或いは、基準レベルＬ１の値から上下に所定値以上離れた場合）、マルチパック６０がカートン２０内に充填される際にマルチパック６０のスリーブ６２が右Ｈカット部４２０Ｒの端部と接触して損傷を受けたおそれがあるものと推定する。
【００６９】
なお、損傷推定部１０は、それら瞬間値のそれぞれと基準レベルＬ１の値とを比較する代わりに或いはその比較に加えて、それら瞬間値に基づいて導き出される統計値（例えば、右Ｈカット部４２０Ｒに対応する部分における測定値の平均値である。）と基準レベルＬ１の値とを比較することによって、スリーブ６２の損傷の有無を推定するようにしてもよい。
【００７０】
その測定値の推移が所定の推移パターンから逸脱したと判定した場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、損傷推定部１０は、推定結果出力装置３に対して制御信号を送信し、自動充填・梱包システム（ケーサー）を管理する作業者に対して音声メッセージやテキストメッセージを出力させて、そのカートン２０内に充填されたマルチパック６０のスリーブ６２に損傷が発生しているおそれがあることをその作業者に通知する（ステップＳ６）。なお、損傷推定部１０は、スリーブ６２に損傷が発生しているおそれがあることを自動充填・梱包システム（ケーサー）及びコンベア５０に通知し、自動充填・梱包システム（ケーサー）及びコンベア５０を自動的に停止させて、その作業者がそのマルチパック６０を充填したカートン２０を排除できるようにしてもよく、或いは、自動充填・梱包システム（ケーサー）及びコンベア５０を停止させることなく、コンベア５０上を搬送されるカートン２０をコンベア５０上の通常の経路から押し出すための不良品排除装置（図示せず。）を用いてそのカートン２０を自動的に排除するようにしてもよい。
【００７１】
一方、その測定値の推移が所定の推移パターンから逸脱していないと判定した場合（ステップＳ５のＮＯ）、損傷推定部１０は、そのスリーブ６２には損傷が存在しないとして、その作業者に推定結果を通知することなく、この被梱包物損傷推定処理を終了させるようにする。
【００７２】
以上の構成により、被梱包物損傷推定装置１００は、マルチパック６０をカートン２０内に充填する際にマルチパック６０のスリーブ６２がカートン２０のＨカット４２（特に、右Ｈカット部４２０Ｒである。）と接触することによって発生するそのスリーブ６２の損傷の有無を、そのマルチパック６０をそのカートン２０内に充填した後に、その損傷を直接的に検知することなく、そのＨカット４２の状態に基づいて推定することができる。
【００７３】
次に、図１０及び図１１を参照しながら、被梱包物損傷推定装置１００の監視対象であるＨカット部４２とは別の監視対象について説明する。なお、図１０は、被梱包物損傷推定装置１００の別の監視対象である手掛け穴遮蔽部７０を有するカートン２０Ａの斜視図であり、図１１は、カートン２０Ａの右側部面部材３１上に形成された手掛け穴遮蔽部７０の拡大平面図である。
【００７４】
手掛け穴遮蔽部７０は、作業者がカートン２０Ａを持ち上げて運搬する際に利用される手掛け穴を形成するための切り込み構造であり、例えば、右側部面部材３１及び左側部面部材３３（不可視）の中央部に形成され、充填方向と同じ方向に延びる右湾曲部７００Ｒ、及び充填方向とは逆の方向に延びる左湾曲部７００Ｌをそれぞれ有する。
【００７５】
また、手掛け穴遮蔽部７０は、運搬のために利用されるまでは図中の破線円で示される切り込みが入れられていない部分（以下、この部分を「未切り込み部」とする。）において右側部面部材３１に接続されたままの状態（以下、「正常状態」とする。）にあり（図１１（Ａ）参照。）、手掛け穴遮蔽部７０の表面（内側面及び外側面）と右側部面部材３１の表面（内側面及び外側面）とが同一平面を形成するよう構成される。左側部面部材３３上に形成された手掛け穴遮蔽部７０についても同様である。
【００７６】
なお、手掛け穴遮蔽部７０の未切り込み部は、作業者がカートン２０Ａを運搬するために手掛け穴を利用する際に手掛け穴遮蔽部７０が指で内側に押し込まれることによって容易に破られるように形成されている。
【００７７】
この構成により、手掛け穴遮蔽部７０は、原則的には、右側部面部材３１の内側面よりもカートン２０Ａの内側に突出するようなことはなく、マルチパック６０がカートン２０Ａ内に押し込まれる場合であっても、スリーブ６２と接触してスリーブ６２を破損することはない。
【００７８】
但し、マルチパック６０がカートン２０Ａ内に押し込まれる前に手掛け穴遮蔽部７０が外部からの衝撃を受ける等の理由によって、手掛け穴遮蔽部７０の左湾曲部７００Ｌの端部が右側部面部材３１の内側面よりもカートン２０Ａの内側に突出する場合、左湾曲部７００Ｌは、マルチパック６０のスリーブ６２と接触し、スリーブ６２を破損する場合がある。なお、この場合、スリーブ６２と接触した左湾曲部７００Ｌは、関連する未切り込み部が破られて右側部面部材３１から切り離され、場合によっては、充填方向に押し込まれるマルチパック６０によって内側に折り込まれそのまま充填方向に引き込まれることとなる。
【００７９】
図１１（Ｂ）及び図１１（Ｃ）は、スリーブ６２と接触した後の手掛け穴遮蔽部７０の状態を示す図であり、図１１（Ｂ）は、関連する未切り込み部が破られて右側部面部材３１から切り離された状態（以下、「切離状態」とする。）の左湾曲部７００Ｌを示し、図１１（Ｃ）は、充填方向に押し込まれるマルチパック６０によって内側に折り込まれそのまま充填方向に引き込まれた状態（以下、「折れ込み状態」とする。）の左湾曲部７００Ｌを示す。
【００８０】
損傷推定部１０は、Ｈカット４２の場合と同様に、カット状態検知センサ２の測定値が所定の基準レベルから逸脱した場合に、マルチパック６０のスリーブ６２に損傷が発生したものと推定する。
【００８１】
以上の構成により、被梱包物損傷推定装置１００は、マルチパック６０をカートン２０Ａ内に充填する際にマルチパック６０のスリーブ６２がカートン２０Ａの手掛け穴遮蔽部７０（特に、左湾曲部７００Ｌである。）と接触することによって発生するそのスリーブ６２の損傷の有無を、そのマルチパック６０をそのカートン２０Ａ内に充填した後に、その手掛け穴遮蔽部７０の状態に基づいて推定することができる。
【００８２】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００８３】
例えば、上述の実施例において、被梱包物損傷推定装置１００は、コンベア５０上を搬送されるカートン２０の表面を固定式のカット状態検知センサ２で走査することによって被梱包物の損傷の有無を推定するが、静止したカートン２０の表面を可動式のカット状態検知センサ２（例えば、水平に延びるレール上を移動するセンサである。）で走査することによって被梱包物の損傷の有無を推定するようにしてもよい。
【００８４】
また、上述の実施例において、被梱包物損傷推定装置１００は、マルチパック６０のスリーブ６２の損傷の有無を推定するが、他の部材（複数の被梱包物を一纏めにする他の部材、及び個々の被梱包物を形成する部材を含む。）の損傷の有無を推定するようにしてもよい。
【００８５】
また、上述の実施例において、被梱包物損傷推定装置１００は、カット状態検知センサ２として距離センサを採用するが、近接（金属探知）センサや画像センサ等の他のセンサを採用するようにしてもよい。なお、被梱包物損傷推定装置１００は、カット状態検知センサ２として画像センサを採用する場合には、パターンマッチング技術を用いてＨカット４２や手掛け穴遮蔽部７０の状態を判定し、その判定結果に基づいて被梱包物の損傷の有無を推定するようにしてもよい。
【００８６】
また、上述の実施例において、被梱包物損傷推定装置１００は、右側部面部材３１及び左側部面部材３３上に形成された切り込み構造の状態に基づいて被梱包物の損傷の有無を推定するが、頂部面部材３０又は底部面部材３２上に形成された切り込み構造の状態に基づいて被梱包物の損傷の有無を推定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１ 制御部
２ カット状態検知センサ
３ 推定結果出力装置
１０ 損傷推定部
２０ カートン
２１ 左サイドフラップ
２２ ボトムフラップ
２３ 右サイドフラップ
２４ トップフラップ
２５ シームフラップ
３０ 頂部面部材
３１ 右側部面部材
３２ 底部面部材
３３ 左側部面部材
４０ ライナーカット
４１ 誘導カット
４２ Ｈカット
４２０Ｌ 左Ｈカット部
４２０Ｒ 右Ｈカット部
５０ コンベア
６０ マルチパック
６１ 飲料缶
６２ スリーブ
７０ 手掛け穴遮蔽部
７００Ｌ 左湾曲部
７００Ｒ 右湾曲部
１００ 被梱包物損傷推定装
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被梱包物を梱包体内に充填する際に該被梱包物が該梱包体の内側の突出部と接触することにより発生する該被梱包物の損傷の有無を、該被梱包物を該梱包体に充填した後に推定する被梱包物損傷推定装置であって、
前記梱包体を構成する複数の面部材群のうち充填方向に延びる面部材の所定位置に形成される、前記梱包体の内側の突出部となり得るカット部の状態を検知するカット状態検知部と、
前記カット状態検知部が検知した前記カット部の状態に基づいて前記被梱包物の損傷の有無を推定する損傷推定部と、
を有することを特徴とする被梱包物損傷推定装置。
【請求項２】
前記被梱包物の損傷は、複数の被梱包物を一纏めにする纏め部材の損傷を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の被梱包物損傷推定装置。
【請求項３】
前記カット部は、前記梱包体の開梱又は運搬を補助するためのカット部を含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の被梱包物損傷推定装置。
【請求項４】
被梱包物を梱包体内に充填する際に該被梱包物が該梱包体の内側の突出部と接触することにより発生する該被梱包物の損傷の有無を、該被梱包物を該梱包体に充填した後に推定する被梱包物損傷推定方法であって、
前記梱包体を構成する複数の面部材群のうち充填方向に延びる面部材の所定位置に形成される、前記梱包体の内側の突出部となり得るカット部の状態を検知するカット状態検知ステップと、
前記カット状態検知ステップにおいて検知された前記カット部の状態に基づいて前記被梱包物の損傷の有無を推定する損傷推定ステップと、
を有することを特徴とする被梱包物損傷推定方法。
【請求項１】
被梱包物を梱包体内に充填する際に該被梱包物が該梱包体の内側の突出部と接触することにより発生する該被梱包物の損傷の有無を、該被梱包物を該梱包体に充填した後に推定する被梱包物損傷推定装置であって、
前記梱包体を構成する複数の面部材群のうち充填方向に延びる面部材の所定位置に形成される、前記梱包体の内側の突出部となり得るカット部の状態を検知するカット状態検知部と、
前記カット状態検知部が検知した前記カット部の状態に基づいて前記被梱包物の損傷の有無を推定する損傷推定部と、
を有することを特徴とする被梱包物損傷推定装置。
【請求項２】
前記被梱包物の損傷は、複数の被梱包物を一纏めにする纏め部材の損傷を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の被梱包物損傷推定装置。
【請求項３】
前記カット部は、前記梱包体の開梱又は運搬を補助するためのカット部を含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の被梱包物損傷推定装置。
【請求項４】
被梱包物を梱包体内に充填する際に該被梱包物が該梱包体の内側の突出部と接触することにより発生する該被梱包物の損傷の有無を、該被梱包物を該梱包体に充填した後に推定する被梱包物損傷推定方法であって、
前記梱包体を構成する複数の面部材群のうち充填方向に延びる面部材の所定位置に形成される、前記梱包体の内側の突出部となり得るカット部の状態を検知するカット状態検知ステップと、
前記カット状態検知ステップにおいて検知された前記カット部の状態に基づいて前記被梱包物の損傷の有無を推定する損傷推定ステップと、
を有することを特徴とする被梱包物損傷推定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２４０９７９（Ｐ２０１１−２４０９７９Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１６５５５（Ｐ２０１０−１１６５５５）
【出願日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【出願人】（３０３０４０１８３）サッポロビール株式会社 (150)
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【出願人】（３０３０４０１８３）サッポロビール株式会社 (150)
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