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公開番号2025080467
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-26
出願番号2023193629
出願日2023-11-14
発明の名称材料管理システム、方法、及びプログラム
出願人西松建設株式会社
代理人弁理士法人井上国際特許商標事務所,個人,個人,個人,個人
主分類B28C 9/02 20060101AFI20250519BHJP(セメント,粘土,または石材の加工)
要約【課題】バッチャープラント等において材料の残量を管理するための材料管理技術に関し、現場にいなくとも材料管理を容易に行えるようにする。
【解決手段】バッチャープラント100内に設置される骨材ビン101(#1、#2、#3)に対応して設置され、骨材ビンに貯蔵される骨材の残量を計測可能なライダセンサ(残量センサ)103(#1、#2、#3)と、ライダセンサを使用して計測される骨材ビン内の骨材の残量を、所定の登録メンバーが操作するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置に通知する制御コンピュータ107を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
バッチャープラント内で骨材を貯蔵する骨材ビンに対応して設置され、前記骨材ビン内の骨材の残量を計測するために使用される骨材ビン用残量センサと、
前記骨材ビン用残量センサを使用して計測した前記骨材ビン内の前記骨材の残量を、所定の登録メンバーの端末装置に通知する制御コンピュータと、
を備える材料管理システム。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記骨材ビン用残量センサは、前記骨材ビンの上方に設置され、パルス状に発光するレーザ照射に対する散乱光を測定し、前記骨材ビン内の骨材の表面の複数の点の夫々までの各距離を示す点群データを取得するライダセンサであり、
前記制御コンピュータは、前記ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ビン内の前記骨材の体積、又は前記骨材ビンが貯蔵可能な骨材容量に対する前記体積の比率を、前記残量として算出する、
請求項１に記載の材料管理システム。
【請求項３】
バッチャープラント内に設置され、前記バッチャープラント内で定義される３次元直交座標内の任意の３次元座標位置にクラムシェルバケットを移動させ開閉させることが可能なクレーン装置と、
前記バッチャープラント内に設置され、前記骨材を運ぶベルトコンベアに前記骨材を載せる骨材ホッパーと、
前記骨材ホッパーに対応して設置された骨材ホッパー用残量センサと、
を更に備え、
前記骨材ホッパー用残量センサが前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量を計測し、
前記制御コンピュータは、
前記骨材ホッパー用残量センサの計測に基づいて前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量が閾値以下になったと判定した場合に、前記クラムシェルバケットを前記骨材ビンの３次元座標位置に移動させ前記骨材ビン内に貯蔵されている前記骨材のつかみ上げを行わせた後、前記クラムシェルバケットを前記骨材ホッパーの３次元座標位置に移動させ、前記クラムシェルバケットがつかんでいる前記骨材を前記骨材ホッパー内に投下させる、
請求項２に記載の材料管理システム。
【請求項４】
前記制御コンピュータは、
前記ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記ライダセンサに対応する前記骨材ビン内で前記骨材が積み上がっている高さが最も高い３次元座標位置を算出し、
前記つかみ上げは、前記高さが最も高い３次元座標位置で行わせ、
前記ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記ライダセンサに対応する前記骨材ホッパー内で前記骨材が積み上がっている高さが最も低い３次元座標位置を算出し、
前記投下は、前記高さが最も低い３次元座標位置で行わせる、
請求項３に記載の材料管理システム。
【請求項５】
前記制御コンピュータは、
前記骨材が複数の骨材ビンに貯蔵されている場合、前記骨材ホッパー内の前記骨材の残量が閾値以下となったことを算出したときに、前記複数の骨材ビンのうち、いずれか１つの骨材ビンに貯蔵されている骨材が所定量以下になるまで、当該骨材ビンに前記クラムシェルバケットを移動させ、前記つかみ上げを行わせる、
請求項３に記載の材料管理システム。
【請求項６】
前記骨材と混合してコンクリートを製造するための材料を貯蔵するサイロの側面に、高さ方向に離隔して複数設置され、夫々、設置された箇所の前記サイロの側壁を打つ打音装置と、前記打音装置の打音を集音するマイクと、を含む残量検出ユニットを更に備え、
前記制御コンピュータは、
前記複数の残量検出ユニット内の夫々の前記マイクが集音した打音の変化に基づいて、前記サイロ内の材料の残量を検出し、
検出した前記サイロ内の材料の残量を、前記所定の登録メンバーが操作する端末装置に通知する、
請求項１に記載の材料管理システム。
【請求項７】
作業現場における作業映像を撮影する撮影装置を更に備え、
前記制御コンピュータは、
前記作業映像を機械学習した作業工程判定モデルを用いて、前記撮影装置が新たに撮影した前記作業映像に基づいて、前記バッチャープラントで製造されるコンクリートが使用されるタイミングを推測し、前記コンクリートの材料の使用量を予測し、
予測した前記材料の使用量を、前記所定の登録メンバーが操作する端末装置に通知する、
請求項１に記載の材料管理システム。
【請求項８】
制御コンピュータが、
バッチャープラント内で骨材を貯蔵する骨材ビンに対応して設置された骨材ビン用残量センサを使用して前記骨材ビン内の骨材の残量を計測し、
前記骨材ビン用残量センサを使用して計測した前記骨材ビン内の前記骨材の残量を、所定の登録メンバーの端末装置に通知する、
材料管理方法。
【請求項９】
制御コンピュータに、
バッチャープラント内で骨材を貯蔵する骨材ビンに対応して設置された骨材ビン用残量センサを使用して前記骨材ビン内の骨材の材料を計測させ、
前記骨材ビン用残量センサを使用して計測した前記骨材ビン内の前記骨材の残量を、所定の登録メンバーの端末装置に通知する、
処理を実行させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッチャープラント等において材料の残量を管理するための材料管理システム、方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
バッチャープラントでは、コンクリートの材料である細骨材、粗骨材は、プラント下部の骨材ビンに貯蔵され、プラント上部の骨材ホッパーからベルトコンベアに載せられ、ベルトコンベアから計量器を経てミキサに投入され、水、セメントやフライアッシュ等と混合される。
従来、骨材ビンから骨材ホッパーへの骨材の移動は、作業員がリモコンで操作する天井設置クレーンから吊り下げたクラムシェルバケット（つかみ上げ器）によって、骨材ビン内の骨材をつかみ上げて骨材ホッパー内に投下することによって行われていた。また、骨材ビンへの粗骨材、細骨材などの骨材の補充や、サイロ内へのセメント及びフライアッシュの補充などは、担当者が残量を確認しながら、日々注文して行っていた。
【０００３】
従来、クレーン装置の自動運転化を容易にする技術として、所定の基準位置に対する搬送部の位置を、互いに直交する第１及び第２方向の位置情報として取得する位置情報取得部と、取得される位置情報と、予め設定した搬送部の目標位置とに基づいてクレーン装置を自動運転する制御部とを備えた技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また従来、容器内の充填物の充填状況を検知するシステムであって、容器の壁面を衝打する手段及び該衝打により発生する衝打音を検出する手段を有することにより、比較的簡単なシステムにより迅速かつ簡便に容器内の充填物の充填状況を検知することが可能な容器内充填物の充填状況検知システムの技術が提案されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－１２３４６４号公報
特開２００１－２２１６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来技術は、クラム（クレーン装置）の自動運転化が容易になったり、セメントサイロやフライアッシュサイロ等の容器内の充填物の充填状況が検知できるようになったりしても、作業員による作業は必要であった。また、材料補充等の担当者がトンネルの掘削現場等に常駐できるとは限らず、バッチャープラントの骨材等の材料注文が必ずしも円滑に行えるとは限らなかった。
【０００７】
また、材料管理においては、工事の進捗を考慮し、その後の材料の使用量を予測して材料補給等を行う必要があるが、その判断に誤りがあった場合、材料を注文しすぎて骨材ビンから溢れたり、材料の持ち帰りにより追加料金が発生したり、反対に、材料が足りずに工事が止まってしまうといった問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、材料管理を容易に行えるようにする材料管理システム、方法、及びプログラム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】
【０００９】
第１の態様の材料管理システムは、バッチャープラント内で骨材を貯蔵する骨材ビンに対応して設置され、前記骨材ビン内の骨材の残量を計測するために使用される骨材ビン用残量センサと、前記骨材ビン用残量センサを使用して計測した前記骨材ビン内の前記骨材の残量を、所定の登録メンバーの端末装置に通知する制御コンピュータと、を備える。
【００１０】
第２の態様の材料管理システムは、前記骨材ビン用残量センサは、前記骨材ビンの上方に設置され、パルス状に発光するレーザ照射に対する散乱光を測定し、前記骨材ビン内の骨材の表面の複数の点の夫々までの各距離を示す点群データを取得するライダセンサであり、前記制御コンピュータは、前記ライダセンサが取得した前記点群データに基づいて、前記骨材ビン内の前記骨材の体積、又は前記骨材ビンが貯蔵可能な骨材容量に対する前記体積の比率を、前記残量として算出する。
（【００１１】以降は省略されています）

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