JP4939081B2 - Ｉｄタグを用いた物品の管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＤタグを用いた中空状の金属製物品の管理方法及び該物品を運搬するコイルリフターに関するものである。

なお、ＩＤタグには「ＲＦ−ＩＤ」「非接触ＩＣチップ」、「ＩＣタグ」、「無線タグ」、「非接触タグ」など様々な呼び方があるが、本明細書においてはこれらの用語を「ＩＤタグ」に統一して使用する。

薄板コイルの様な中空状の金属製物品の管理方法としては、物品へのバーコード、ラベルの貼り付け又はマーキングが一般的である。しかし、これらは物品の形状によって用いることが困難な場合があり、また物品の梱包や積み重ねにより隠れてしまうことがある。

そのため、バーコード又はラベル等に代わり、ＩＤタグを用いて物品の管理が実施されている。ＩＤタグは、トランジスタ、抵抗、コンデンサなどの素子を基板の上に装着することで情報の記録を可能とするＩＣチップと、無線により情報を送受信するためのアンテナとが一体となったものである。

ＩＤタグは、大きさが非常に小さく取り付け場所に関し物理的制約を受けない。そのため、積み重ね面以外の、例えば端面の様な一辺の幅が狭い面であっても取り付けが可能である。また、ＩＤタグは、バーコードに比べて大量の情報を保存でき、例えばバーコードが数十桁の情報を保存するのに対して、ＩＤタグは数千桁以上の情報を保存できる。さらに、ＩＤタグは、無線方式による非接触での情報の送受信が可能であり、無線リーダライタからの電波をＩＤタグのアンテナ部で受信し、該電波によりＩＤタグにおいて電磁誘導などの仕組で発生させた電流を用いてＩＤタグから電波を送信し、該電波を該無線リーダライタが受信することで電波を介しての情報の送受信が行われる。

このようなＩＤタグの物品の管理に適した特性を利用し、特許文献１及び特許文献２では、ＩＤタグを用いた物品の管理方法及び管理システムが開示されている。しかし、管理対象物が金属のときは、ＩＤタグが金属と近接すると無線リーダライタから出た電波がＩＤタグのアンテナではなく金属に入るため、ＩＤタグから電波が送信されずに無線障害を生じることからＩＤタグを金属製物品に近い位置で使用することは困難である。

この課題を解決するため、特許文献３ではＩＤタグと管理対象物の間にガイド部材を設け、特許文献４ではＩＤタグと管理対象物の間に発泡層を設けることで、電波又は磁力線が管理対象物に流れないようにしている。

特開２００３−２９６６７９号公報 特開２００３−３１２７３６号公報 特開２０００−２７６５６５号公報 特開２００５−６３３５０号公報

しかし、特許文献１及び２には、実施の形態として金属製の物品の表面にＩＤタグを取り付けることによる該物品の管理方法は開示されているが、形状が特殊な物品についてどの様にＩＤタグを適用して物品を管理するかに関しては、何ら開示されていない。

また、ＩＤタグの送受信可能距離は、例えば株式会社日本インフォメーションシステム社製の商品名Ｓ−ラベルでは最大１．５ｍであるため、前記管理方法では作業員が物品の近くで無線リーダライタによりＩＤタグと情報の送受信をしなくてはならず、非効率的であり、さらに安全面等から作業員が物品へ接近することができない場合には、送受信が不可能となるという問題があった。

特許文献３及び４には、金属による電波障害を防ぐためのＩＤタグと管理対象物の間の物質については開示されているが、金属とＩＤタグとの位置的関係については開示されていない。

そこで、本発明は上記問題を解決するため、形状が特殊な物品について適用でき、作業を容易とすることで効率的な作業を可能とし、金属製物品に取り付けて適正に機能するＩＤタグを用いた管理方法及びコイルリフターを提供することを課題とする。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、中空状の金属製物品（１１）の内面にＩＤタグ（１２）を取り付ける工程と、ＩＤタグ（１２）との情報の送受信を、コイルリフター（１３）に取り付けた１又は複数の無線リーダライタ（２５）で行う工程とを含み、無線リーダライタ（２５）を取り付けた爪部（３１）又はアーム部（３２）が把持する該物品の端面（３４ａ）と反対の端面（３４ｂ）に面して、該無線リーダライタからの電波を反射する位置に反射板（３３ａ）を備え、ＩＤタグと無線リーダライタとの情報の送受信が物品の内面における電波の反射によりなされることを特徴とする該物品の管理方法を提供することにより前記課題を解決する。

ここで、「中空状の金属製物品」とは、大径管やシームレスパイプなどの鋼管若しくは鋳物鋼管の様な中空状の金属製物品だけでなく、薄板コイルの様な中空状に巻かれた金属製物品も含む。また、「取り付け」とは、ＩＤタグを管理対象物に直接に取り付けるだけでなく、電波を遮断する物質及び金属製物品の内面に着脱可能な物質の様な他の物質を介して間接的に取り付けることも含む。さらに、「管理」とは、例えば品質管理、規格管理、物流管理、在庫管理及びメンテナンス管理の様な材料から製品化後に至るまでの幅広い管理を意味する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の物品（１１）の管理方法において、中空状の金属製物品が、筒形の中空部を有する金属製物品であり、物品の内面で囲まれる部位に無線リーダライタを配置する工程をさらに含み、該工程において無線リーダライタが配置される位置と、ＩＤタグの取り付け位置とが、筒形の中空部の筒長方向に常時ずれていることを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の物品（１１）の管理方法において、ＩＤタグ（１２）のアンテナ部を該物品の内面から５ｍｍ以上離して取り付けることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の物品（１１）の管理方法において、ＩＤタグ（１２）の送受信面の裏面に、電波を遮断する物質（２２）と該物品の内面に着脱可能な物質（２３）とをこの順で備えたＩＤタグを取り付けることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の物品（１１）の管理方法において、電波を遮断する物質（２２）がポリエチレンであり、該物品が鋼であり、該物品の内面に着脱可能な物質（２３）が永久磁石であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の物品（１１）の管理方法において、無線リーダライタ（２５）の送受信面の裏面に反射板（３３ｂ）を取り付けることを特徴とする。

本発明において提供されるコイルリフターは、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＩＤタグ（１２）を取り付けた物品（１１）の管理方法に使用されるコイルリフター（１３）であって、該物品を把持した状態において、該コイルリフターの爪部（３１）又はアーム部（３２）のうち該物品の内面で囲まれる位置に無線リーダライタ（２５）が取り付けられていることを特徴とする。

本発明において提供されるコイルリフターの一形態は、上記コイルリフター（１３）において、無線リーダライタ（２５）の送受信面の裏面に反射板（３３ｂ）が取り付けられていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ＩＤタグを中空状の金属製物品の内面に取り付けることで、ＩＤタグの破損を防ぐことが可能である。また、通常はＩＤタグのアンテナ部を無線リーダライタに向けて取り付けなければＩＤタグと無線リーダライタとの間における情報の送受信は困難であるが、前記物品の内面における電波の反射によりＩＤタグのアンテナ部を無線リーダライタに向けて取り付けなくても送受信可能となる。同時にＩＤタグと無線リーダライタとの間の送受信距離も長くなるため、ＩＤタグの取付方向及び取付位置の自由度が大きくなり、前記物品の形状に適した位置及び方向にＩＤタグを取り付けての前記物品の管理が可能となる。さらに、送受信距離の伸びにより無線リーダライタをＩＤタグに接近させて送受信する必要がなくなることから、作業軽減により前記物品の管理負担を減らすことができる。加えて、コイルリフターでの前記物品の運搬時にＩＤタグと情報の送受信を行うことができるため、作業員が該物品の近くでＩＤタグと情報の送受信を行う工程が省略されることから、該物品に掛かる管理負担を軽減するとともに迅速な管理が可能となる。また、安全面などから作業員が物品へ接近することができない場合であっても、ＩＤタグとの送受信ができるため、該物品の管理が可能となる。また、通常では前記物品の内面から出て行く電波が反射板での反射により再度該内面に戻されＩＤタグ又は無線リーダライタで受信されることから、ＩＤタグと無線リーダライタの間の電波状態が良くなり、送受信精度が向上することで該物品の適正な管理が可能である。

請求項３に記載の発明によれば、ＩＤタグと金属との距離を離すことでＩＤタグを前記物品の内面に取り付けたときの電波障害を防止し、ＩＤタグと無線リーダライタとの間における情報の送受信が可能となるため、ＩＤタグを用いた前記物品の管理が容易となる。

請求項４の発明によれば、ＩＤタグの送受信面の裏面に電波を遮断する物質を備えることでＩＤタグと金属との距離を保持し、電波障害を防止することができる。また、前記物品の内面に着脱可能な物質を備えることで、ＩＤタグの再利用が可能となり経済的である。

請求項５に記載の発明によれば、前記電波を遮断する物質をポリエチレンとすることで、ＩＤタグ及び前記物品の形状に合わせて該電波を遮断する物質を加工する作業が容易となる。また、前記物品の内面に着脱可能な物質を永久磁石とすることで、管理対象物である鋼製物品へのＩＤタグの脱着作業が容易となる。

請求項６に記載の発明によれば、無線リーダライタの送受信面の裏面に反射板を取り付けることで、通常であれば無線リーダライタの近くを通過し前記物品の内面や爪部で反射した後に遠ざかっていく電波を、該反射板で反射させることにより再度無線リーダライタに戻すことができるため、ＩＤタグと無線リーダライタの間の電波状態が良くなり、送受信精度が向上することで該物品の適正な管理が可能である。

本発明において提供されるコイルリフターによれば、コイルリフターでの前記物品の運搬時にＩＤタグと情報の送受信をすることができるため、作業員が該物品の近くで送受信作業を行う必要がなくなることから、作業負担が軽減するとともに迅速な作業が可能となる。また、安全面などから作業員が物品へ接近することができない場合であっても、ＩＤタグとの送受信が可能となる。

本発明において提供されるコイルリフターの一形態によれば、無線リーダライタの送受信面の裏面に反射板を取り付けることで、通常であれば無線リーダライタ近くを通過し前記物品の内面や爪部で反射した後に遠ざかっていく電波を、該反射板で反射させることにより再度無線リーダライタに戻すことができるため、ＩＤタグと無線リーダライタの間の電波状態が良くなることで適正な送受信作業が可能である。

本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。

以下、図面に示す実施形態に基づき、本発明による中空状の金属製物品の一例として鋼製の薄板コイルの場合及びコイルリフターの一例として両端にアーム部を備えるコイルリフターの場合を説明するが、以下に説明するものは本発明の実施形態の一例であって、本発明はその要旨を超えない限り以下の説明になんら限定されるものではない。

図１は、１つの実施形態にかかる本発明の内面にＩＤタグ１２を取り付けた薄板コイル１１の物流管理を模式的に示した図である。薄板コイル１１は、工場１１０で製造された後、倉庫１２０、港１３０、船１４０及び港１５０を経由して納品先１６０へ搬送される。

工場１１０において薄板コイル１１には、薄板コイル１１の内面にＩＤタグ１２が取り付けられる。ＩＤタグ１２には、管理番号、製造日、納品先等の管理に必要な情報が書き込まれている。工場１１０からの搬出時にＩＤタグ１２との情報の送受信をコイルリフター１３ａに取り付けた無線リーダライタで行い、該情報の送受信により搬出先である倉庫１２０などの情報の読み取り及び工場１１０からの搬出日などの情報の書き込みを行う。

倉庫１２０への搬入時に、ＩＤタグ１２との情報の送受信をコイルリフター１３ｂに取り付けた無線リーダライタで行い、該情報の送受信によりＩＤタグ１２に入力されている情報の読み取りによる確認及び倉庫１２０への搬入日などの情報の書き込みを行う。同様に、倉庫１２０からの浜出、港１３０、１５０での船積、水切、陸送時に、ＩＤタグ１２との情報の送受信をコイルリフター１３ｃ〜１３ｆに取り付けた無線リーダライタで行う。

納品先１６０での薄板コイル１１の納品時に、携帯式無線リーダライタ１４によりＩＤタグ１２に入力されている情報の読み取りによる確認及び受取日等の情報の書き込みを行う。なお、ＩＤタグ１２は、引き続き納品先で薄板コイル１１及び薄板コイル１１から製造される物品の管理に使用することが可能である。

図２は、１つの実施形態にかかる本発明の管理方法に使用する薄板コイル１１の内面に取り付けたＩＤタグ１２の断面を模式的に示した図である。ＩＤタグ１２の送受信面の裏面には、接着剤２１ａによりポリエチレン板２２が取り付けられている。かかる構成により前記内面とＩＤタグ１２との距離を５ｍｍ以上に保持している。ポリエチレン板２２には接着剤２１ｂにより永久磁石２３が取り付けられている。かかる構成により前記内面へのＩＤタグ１２の取り付けを容易にしている。なお、ＩＤタグ１２の送受信面には、ＩＤタグ１２の送受信面を保護するために、接着剤２１ｃにより電波を完全に遮断しない程度の保護材２４を取り付けることが可能である。

なお、ポリエチレン板２２は、段ボールのような適度な空隙率を有する構造の物であっても良い。また、ＩＤタグ１２の取付位置及び取付方向は、中空状の金属製物品の内面における電波の反射によりＩＤタグ１２の位置及び方向に関係なく無線カードリーダとの送受信が可能であるため、任意で良い。

図３は、１つの実施形態にかかる本発明のＩＤタグ１２を取り付けた薄板コイル１１を把持したコイルリフター１３を模式的に示した図である。コイルリフター１３には、クレーンに取り付けられたＣ型のフックを中空状の金属製物品の内面に掛けて搬送するＣフックや、フォークリフトなどの運搬機器に取り付けたアーム部を中空状の金属製物品の内面に挿入して搬送する片持ちリフターなど片側のみにアームを備える物があるが、図３には例として両端にアーム部を備えるコイルリフターが示されている。そのため、以下、両端にアーム部を備えるコイルリフター１３の作用について説明する。コイルリフター１３は工場や倉庫などの建物の上部から吊り下げられ、オペレーターの操作により建物上部のレールに沿った水平移動、ワイヤーなどによる垂直移動及び油圧又は電動モータなどにより駆動されるアーム部３２の開閉が可能である。コイルリフター１３を薄板コイル１１上部に水平移動させ、アーム部３２を広げた状態で垂直下方へ移動し、爪部３１が前記内面に挿入できる位置で停止させてアーム部３２を狭め、薄板コイル１１を把持する。その後、コイルリフター１３を垂直上方へ移動させ、目的地まで水平移動させることで薄板コイル１１の搬送を行う。

薄板コイル１１の内面には、１個のＩＤタグ１２が取り付けられている。無線リーダライタ２５は、送受信面の裏面に反射板３３ｂを介してコイルリフター１３の爪部３１の下面に取り付けられている。破線はＩＤタグ１２と無線リーダライタ２５との間で送受信される電波を表しており、コイルリフター１３が薄板コイル１１を把持した状態で送受信可能となる。また、反射板３３ａは、無線リーダライタ２５を取り付けた前記爪部３１のアーム部が把持する前記物品の端面３４ａと反対の端面３４ｂに面して、無線リーダライタ２５からの電波を反射する位置に取り付けられている。該反射板３３ａにより電波を反射することで、ＩＤタグ１２と無線リーダライタ２５との間の電波状況を良好にしている。

なお、無線リーダライタ２５の取付位置は、コイルリフター１３が薄板コイル１１を把持した状態において薄板コイル１１の内面に囲まれる位置であれば、コイルリフター１３のアーム部３２など他の位置であっても良い。また、無線リーダライタ２５をコイルリフター１３の両方の爪部３１など前記位置に複数取り付けることで、ＩＤタグ１２と無線リーダライタ２５との送受信範囲を広くすることができるため、送受信精度を良くすることが可能である。

以下の実施例において、さらに具体的に本発明を開示する。

（実施例１）
図４は、薄板コイルの内面にＩＤタグを取り付けることによる効果を調査した方法を模式的に示した図である。薄板コイル１１の寸法は、長さ１２５０ｍｍ、内径７４０ｍｍであり、無線リーダライタ２５ａに面した端面から６００ｍｍの位置に、内面にはＩＤタグ１２ａの送受信面を内側に向けて、外面にはＩＤタグ１２ｂの送受信面を外側に向けて、ポリエチレン板を介して永久磁石によりＩＤタグ１２ａ、１２ｂを薄板コイル１１に取り付けた。次に、無線リーダライタ２５ａをＩＤタグ１２ａに送受信面を向けて薄板コイル１１の端面方向から近づけ、ＩＤタグ１２ａの情報を受信する最大の距離である送受信可能距離Ｒａを測定した。また、無線リーダライタ２５ｂをＩＤタグ１２ｂに送受信面を向けて薄板コイル１１の外側から近づけ、ＩＤタグ１２ｂの情報を受信する最大の距離である送受信可能距離Ｒｂを測定した。なお、ＩＤタグは、以下、全ての実施例において日本インフォメーションシステム社製の商品名Ｓラベル（２．４５ＧＨｚ、鉄非対応）を使用した。表１に結果を示す。表１以外の条件については全て同様とした。

表１に示すとおり、ＩＤタグを内面に取り付けた場合には、外面に取り付けた場合に比べ送受信可能距離Ｒが長く、またＩＤタグ１２ａは、アンテナ部を無線リーダライタ２５ａの方向に向けなくても送受信可能であった。

（実施例２）
図４の調査方法において、薄板コイル１１に代えて材質が金属以外の中空状の物品を使用し、該物品の内面にＩＤタグ１２ａのみを取り付けてＩＤタグ１２ａと無線リーダライタ２５ａとの間の送受信可能距離Ｒａについて調査をした。送受信可能距離Ｒａは、薄板コイル１１で送受信可能となった６００ｍｍまで測定し、その時点で送受信できなかった物品ついては送受信不可能とした。表２に結果を示す。表２以外の条件については全て同様とした。

※１ 木屑を圧縮したボードを使用した。
※２ 梱包用のＯＳボードを使用した。
※３ 内面を含む表面がプラスチックで薄く表面処理されたものである。

表２に示すとおりすべての材質で送受信不可能であったことから、材質が金属であるときに前記内面での電波の反射により送受信距離が伸びる効果を得られることが分かる。

（実施例３）
図５は、ＩＤタグの金属による電波障害を防ぐために必要な距離を調査した方法を模式的に示した図である。ＩＤタグ１２は、ポリエチレン板２２を介して鋼板２６に取り付けられ、ポリエチレン板２２の厚さを２．５ｍｍ〜１０．０ｍｍの範囲内において２．５ｍｍ単位で変えることで、ＩＤタグのアンテナ部と鋼板２６の表面との距離ｄを変化させた。一方で、各距離ｄについて、無線リーダライタ２５をＩＤタグ１２に送受信面を向けて接した状態からＩＤタグ１２の送受信面に対し垂直に離し、ＩＤタグ１２の情報を受信する最大の距離である送受信可能距離Ｒを測定した。表３に結果を示す。表３以外の条件については全て同様とした。

表３に示すとおり、ＩＤタグ１２のアンテナ部と鋼板２６の表面との距離ｄは、５．０ｍｍ以上にすることが必要であった。したがって、ＩＤタグ１２のアンテナ部と中空状の金属製物品の内面との距離は、５．０ｍｍ以上にすることが必要である

（実施例４）
図６は、反射板を取り付けることによる効果を調査する方法を模式的に示した図である。４個のＩＤタグ１２ａ〜１２ｄを薄板コイル１１の内面に送受信面を内側に向け、同一円周上及び等間隔に配置して、ポリエチレン板を介して永久磁石により取り付けた。また、反射板３３を無線リーダライタ２５と反対側の薄板コイル１１の端面を塞ぐ様に取り付けた。次に、無線リーダライタ２５をＩＤタグ１２に送受信面を向けて薄板コイル１１の端面方向から近づけ、ＩＤタグ１２の情報を受信する最大の距離である送受信可能距離Ｒを測定した。また、先の測定と同一の送受信可能距離Ｒまで無線リーダライタを近づけることを複数回行い、該送受信可能距離ＲにおいてＩＤタグの情報を送信できた割合により送受信精度を調査した。表４に結果を示す。表４以外の条件については全て同様とした。

表４に示すとおり、反射板を取り付けることがＩＤタグと無線リーダライタとの送受信精度を良くし、送受信可能距離を長くするためには好ましい。

以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う管理方法及びコイルリフターもまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

内面にＩＤタグを取り付けた薄板コイルの物流管理を示す図である。 薄板コイルの内面に取り付けたＩＤタグの断面図である。 ＩＤタグを取り付けた薄板コイルを把持したコイルリフターを示す図である。 薄板コイルの内面にＩＤタグ取り付けることによる効果の調査方法を示す図である。 ＩＤタグの金属による電波障害を防ぐために必要な距離の調査方法を示す図である。 反射板を取り付けることによる効果の調査方法を示す図である。

符号の説明

ｄ ＩＤタグのアンテナ部と鋼板の表面との距離
Ｒ ＩＤタグと無線リーダライタとの送受信可能距離
１１ 薄板コイル
１２ ＩＤタグ
１３ コイルリフター
１４ 携帯式無線リーダライタ
２１ 接着剤
２２ ポリエチレン板
２３ 永久磁石
２４ 保護材
２５ 無線リーダライタ
２６ 鋼板
３１ コイルリフターの爪部
３２ コイルリフターのアーム部
３３ 反射板
３４ 薄板コイルの端面
１１０ 工場
１２０ 倉庫
１３０ 港
１４０ 船
１５０ 港
１６０ 納品先

Claims (6)

1. 中空状の金属製物品の内面にＩＤタグを取り付ける工程と、
   前記ＩＤタグとの情報の送受信を、コイルリフターの爪部又はアーム部に取り付けた１又は複数の無線リーダライタで行う工程と
   を含み、
   前記無線リーダライタを取り付けた前記爪部又はアーム部が把持する前記物品の端面と反対の端面に面して、該無線リーダライタからの電波を反射する位置に反射板を備え、
   前記ＩＤタグと無線リーダライタとの情報の送受信が前記物品の内面における電波の反射によりなされることを特徴とする該物品の管理方法。
2. 前記中空状の金属製物品が、端部が開口した筒形の中空部を有する金属製物品であり、
   前記物品の内面で囲まれる部位に前記無線リーダライタを配置する工程をさらに含み、
   該工程において前記無線リーダライタが配置される位置と、前記ＩＤタグの取り付け位置とが、前記筒形の中空部の筒長方向に常時ずれていることを特徴とする、請求項１に記載の物品の管理方法。
3. 前記ＩＤタグのアンテナ部を前記物品の内面から５ｍｍ以上離して取り付けることを特徴とする請求項１又は２に記載の物品の管理方法。
4. 前記ＩＤタグの送受信面の裏面に電波を遮断する物質と前記物品の内面に着脱可能な物質とをこの順で備えたＩＤタグを取り付けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の物品の管理方法。
5. 前記電波を遮断する物質がポリエチレンであるとともに、前記物品が鋼であり、前記物品の内面に着脱可能な物質が永久磁石であることを特徴とする請求項４に記載の物品の管理方法。
6. 前記無線リーダライタの送受信面の裏面に反射板を取り付けることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の物品の管理方法。

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