(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベア上を搬送されている、磁性体の粉末成形品でなる物品の重量を測定するための重量測定装置であって、
前記物品を上方から吸着するための電磁石と、
該電磁石に吸着された物品の重量を検出するための、前記電磁石と一体化されたロードセルと、
物品が電磁石の位置に来た時に、該電磁石をオンとして物品を吸着し、物品の重量を検出した後に、該電磁石をオフとして物品をコンベア上に戻すための吸着制御手段と、
一体化された電磁石とロードセルを収容するためのケースと、
を備えたことを特徴とするコンベア上の物品の重量測定装置。
【請求項２】
前記電磁石のコンベア上流側に物品が到達したことを検出するための物品センサを設け、該物品センサで物品が検知された時に前記ロードセルのゼロ点を調整するようにされていることを特徴とする請求項１に記載のコンベア上の物品の重量測定装置。
【請求項３】
前記電磁石をオフとする時に、吸着時と反対の電位を印加するようにされていることを特徴とする請求項１に記載のコンベア上の物品の重量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベア上を搬送されている物品の重量を測定するための重量測定装置に係り、特に、プレス成形後、焼結前の、磁性体でなる粉末成形品の重量をコンベア上で全品計測する際に用いるのに好適な、コンベア上の物品の重量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複雑な形状の部品を、粉末からプレスにより成形した後、焼結により製造する技術が広く使われるようになってきている。プレス後、焼結前の粉末成形品の重量を測定することが可能であれば、すが入ったままの粉末成形品を焼結前に取り除いて、プレスし直すことにより再利用できるため、資源の有効利用ができる。しかしながら、プレスで成形しただけの粉末成形品は軟らかいため、測定は容易でなく、特に重量が１グラム程度の微小部品については、一品ごとの検査が困難で、例えば１０個または数十個単位でまとめて検査するのがやっとであり、全品の計測は困難であった。
【０００３】
一方、コンベア上を搬送されている物品の重量を測定する重量測定装置としては、例えば、特許文献１乃至５に記載されているような、コンベアベルトの下側にロードセルを設けてベルトごと重量を測定する所謂計量コンベアが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６８０６８号公報
【特許文献２】特開２００８−１９５４９０号公報
【特許文献３】特開２００８−１４５１２２号公報
【特許文献４】特開２００７−１０８０６８号公報
【特許文献５】特開２０００−５２５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、コンベアベルトの下側から物品の重量を検出するのでは、ベルトの振動や張力の影響を受けるため、特に微小部品の重量を正確に測定するのは困難であった。
【０００６】
更に、専用の計量コンベアが必要であり、高価となるだけでなく、既存のコンベアに後から付加するのは困難であるという問題点も有してきた。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、微小部品であっても、コンベア上を搬送されている物品の重量を一品ごとに高速度で高精度に測定することが可能であり、更に、安価で、既存のコンベアへの後付けも可能な重量測定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、コンベア上を搬送されている、磁性体の粉末成形品でなる物品の重量を測定するための重量測定装置であって、前記物品を上方から吸着するための電磁石と、該電磁石に吸着された物品の重量を検出するための、前記電磁石と一体化されたロードセルと、物品が電磁石の位置に来た時に、該電磁石をオンとして物品を吸着し、物品の重量を検出した後に、該電磁石をオフとして物品をコンベア上に戻すための吸着制御手段と、一体化された電磁石とロードセルを収容するためのケースと、を備えたことを特徴とするコンベア上の物品の重量測定装置により、前記課題を解決したものである。
【０００９】
ここで、前記電磁石のコンベア上流側に物品が到達したことを検出するための物品センサを設け、該物品センサで物品が検知された時に前記ロードセルのゼロ点を調整するようにして、周囲温度の変化によるドリフトや、ほこりの影響を取り除くようにすることができる。
【００１２】
又、前記電磁石をオフとする時に、吸着時と反対の電位を印加するようにして、電磁石に吸着した物品が迅速に電磁石から離れるようにすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、コンベア上を搬送されている物品を上方から吸着して、コンベアベルトから離れた状態で物品の重量を測定するようにしたので、微小物品であっても、コンベアベルトの振動や張力の影響を受けることなく、高精度に一品ごとに重量を高速で測定することが可能となる。
【００１４】
更に、コンベアを構成要素に含まないので安価であり、既存のコンベアに、一体化された電磁石及びロードセルと、吸着制御手段を追加するのみで、容易に後付けすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態の全体構成を示す（Ａ）平面図及び（Ｂ）正面図
【図２】同じく吸着・測定部の詳細を示す（Ａ）側面図（Ｂ）正面図及び（Ｃ）底面図
【図３】同じく表示・制御部の詳細を示すブロック図
【図４】同じく処理手順を示す流れ図
【図５】同じく各信号のタイミングと波形の例を示すタイムチャート
【図６】電磁石に印加する電位の変形例を示すタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１７】
本実施形態は、図１（Ａ）（平面図）及び（Ｂ）（正面図）に全体構成を示す如く、コンベア１０のベルト１２上を搬送されている、磁性体でなる物品（図では円盤状物品）８の重量を測定するための重量測定装置において、前記物品８を上方から磁力によって吸い上げて吸着するための、オンオフ可能な電磁石２２、及び、該電磁石２２に吸着された物品８の重量を検出するためのロードセル２６が収容された吸着・測定部２０と、前記電磁石２２と物品８の間隔Ｇ（図１（Ｂ）参照）を調整するための高さ調整手段であるＺ軸ステージ２８と、物品８が電磁石２２のコンベア１０上流側（図１（Ａ）の下側）の所定位置に到達したことを検出するための物品センサである第１の光センサ３０と、物品８が電磁石２２の位置に来たことを検知するための物品センサである第２の光センサ３２と、前記第１の光センサ３０の出力に基づき、前記ロードセル２６のゼロ点を調整すると共に、前記第２の光センサ３２の出力に基づき、物品８が電磁石２２の位置に来たときに、該電磁石２２に通電し、オンとして物品８を吸着し、ロードセル２６で物品８の重量を検出した後に、該電磁石２２への通電を解除し、オフとして物品８をコンベア１０のベルト１２上に戻すための吸着制御手段を含む表示・制御部４０とを備えたものである。
【００１８】
前記吸着・測定部２０は、図２（Ａ）（側面図）（Ｂ）（正面図）及び（Ｃ）（底面図）に詳細に示す如く構成されており、この吸着・測定部２０が、図２（Ｃ）に示した取付板２０ＡでＺ軸ステージ２８に支持されて、ベルト１２上の物品８と吸着・測定部２０の電磁石２２間の間隔Ｇ（図１（Ｂ）参照）が、物品８を吸着可能な間隔、例えば２ｍｍ程度となるように、吸着・測定部２０の高さ調整が可能とされている。
【００１９】
前記電磁石２２は、コア２２Ａと、該コア２２Ａに巻回されたコイル２２Ｂと、ロードセル２６への取付板２２Ｃを有する。この電磁石２２の下側には、物品８を吸着した際に物品が傷つくのを防止するための、例えば厚さ０．２ｍｍ程度のシリコンゴムでなる緩衝用のゴムシート２３が設けられている。
【００２０】
前記ロードセル２６は、例えば略平行四辺形状の変形フレーム２６Ａと、その変形部分の上下に貼付された、例えば一対の歪みゲージ２６Ｂを有する。このロードセル２６は、風や温度による影響を防ぐため、吸着・測定部２０のケース内に収容されている。このロードセル２６は、前記吸着・測定部２０のケースに設けたロードセル校正用穴２０Ｂから分銅を挿入することにより、簡単に校正可能とされている。図２（Ｂ）において、２１は、校正時以外に、ロードセル校正用穴２０Ｂを塞ぐための板である。
【００２１】
前記第１及び第２の光センサ３０、３２は、いずれも各一対の投光部３０Ａ、３２Ａと受光部３０Ｂ、３２Ｂを備えた透過型の光センサとされている。
【００２２】
前記表示・制御部４０は、図３に詳細に示す如く、前記第１、第２の光センサ３０、３２の出力に応じて、後出荷重指示計４０Ｂの指示値をゼロ調整すると共に、前記電磁石２２の吸着状態を制御するための制御回路４０Ａと、前記ロードセル２６の出力に応じて物品８の重量を表示するための荷重指示計４０Ｂと、該荷重指示計４０Ｂの出力に応じて、物品８の重量が許容範囲内にあるか否か判定する判定回路４０Ｃとを有する。
【００２３】
以下、図４のフローチャート及び図５のタイムチャートを参照して、作用を説明する。
【００２４】
まず、物品８により投光部３０Ａから受光部３０Ｂに至る光線が遮られて第１の光センサ３０がオンとなった時点（図４のステップ１００の判定結果Ｙｅｓ）でゼロ信号を発生して、荷重指示計４０Ｂの表示値をゼロにする（ステップ１１０）。これにより、周囲温度の変化によるドリフトや、ほこりの影響を取り除くことができる。
【００２５】
次いで、物品８により投光部３２Ａから受光部３２Ｂに至る光線が遮られて第２の光センサ３２がオンとなった時点（ステップ１２０の判定結果Ｙｅｓ）で、電磁石２２に通電し、物品を磁力により吸い上げて吸着する（ステップ１３０）。吸着信号をオンとする時間Ｔ１（図５参照）は、例えば、タイマにより設定可能である。
【００２６】
そして、吸着後、図５に示す如く、所定時間が経過するのを待って（ステップ１４０の判定結果Ｙｅｓ）判定開始信号を出力し、吸着による振動の最初のピーク値を除く。判定開始信号が入力されてから、ロードセル２６で測定した値を平均し、平均化指示値を表示する（ステップ１５０）。この区間平均化により、精度を向上することができる。この平均化区間も、例えばタイマにより設定可能である。
【００２７】
次いで、平均化指示値を設定値（例えば図５のＨＩ設定値及びＬＯ設定値）と比較して、物品重量が、例えばＨＩ設定値とＬＯ設定値の間のＯＫ範囲と、それ以外のＮＧ範囲のいずれにあるか判定し（ステップ１６０）、図５に示す判定結果出力信号を出力すると共に、吸着を解除して（ステップ１７０）、物品８をコンベア１０上に戻し、測定を終了する。
【００２８】
ここで、ＨＩ設定値より高いＨＨ設定値、及び、ＬＯ設定値より低いＬＬ設定値を設けているのは、ＨＩ設定値とＨＨ設定値の間、又は、ＬＯ設定値とＬＬ設定値の間に、それぞれ測定値が入る回数を計数して、所定回数続いたときにプレスを修正する傾向制御を行うためである。なお、傾向制御を行う必要が無い場合は、ＨＨ設定値やＬＬ設定値を省略することも可能である。
【００２９】
前記ステップ１６０での可否判定により不良と判断されたときには、表示・制御部４０で例えばＮＧ信号をＬＥＤ表示すると共に、判定結果を外部出力して、例えば別に設けたエアシリンダなどを駆動して不良製品を排除できるようにすることができる。
【００３０】
又、前記ステップ１７０における吸着解除に際しては、単に電位をゼロにするのではなく、図６に例示する様な、逆方向にも電位が変化する振動電圧を印加して、残留磁気の大きな、安価なコアを使用した電磁石であっても、吸着解除が円滑に行われるようにすることができる。なお、リレー用の電磁石のように、残留磁気が少ないコアを使用した高級な（高価な）電磁石の場合には、図６のような制御は不要である。
【００３１】
本実施形態においては、電磁石２２とロードセル２６を一体型とし、ケースに収容したので、振動、風、加速度等の計測時の影響を減少することができる。
【００３２】
又、本実施形態においては、物品８が磁性体であったため、電磁石２２を用いて吸着でき、簡単・軽量・安価に吸着することができる。なお、物品８は円盤状の磁性体に限定されない。
【００３４】
又、物品８の高さが一定で、電磁石２２との間隔が一定である場合には、Ｚ軸ステージ２８による高さ調整機能を省略することも可能である。
【００３５】
又、ロードセル２６の出力が安定している場合には、第１の光センサ３０の出力によるゼロ調整を省略することもできる。
【００３６】
又、光センサ３０、３２も、各一対の投光部と受光部を備えた透過型に限定されず、反射型や、他の方式による物品センサを用いることもできる。
【００３７】
又、表示・制御部４０の構成も、実施形態に限定されない。
【００３８】
本発明は、微小な粉末成形品の重量測定に好適なものであるが、本発明の測定対象は、これに限定されず、大きな粉末成形品の測定も可能である。
【符号の説明】
【００３９】
８…物品（粉末成形品）
１０…コンベア
１２…ベルト
２０…吸着・測定部
２２…電磁石
２２Ａ…コア
２２Ｂ…コイル
２６…ロードセル
２６Ａ…変形フレーム
２６Ｂ…歪みゲージ
２８…Ｚ軸ステージ
３０、３２…光センサ
４０…表示・制御部
【図１】
0005529499.tif 000002
【図２】
0005529499.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005529499.tif 000005
【図５】
0005529499.tif 000006
【図６】
0005529499.tif 000007