(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計量物の搬送路に設けられる計量装置と、前記計量装置の上流側に配される送り込みコンベアと、前記計量装置の下流側に配される送り出しコンベアとを備える計量搬送装置であって、
前記計量装置は、支持フレームに定着される荷重センサと、この荷重センサ上に設けられるリニアモータと、このリニアモータによって水平方向に駆動される計量台とを備え、前記計量台が前記送り込みコンベアから前記被計量物を受け取って前記送り出しコンベアに送り出すまでの移動状態で、前記荷重センサにより前記被計量物の重量を測定するように構成されていることを特徴とする計量搬送装置。
【請求項２】
前記リニアモータは、前記荷重センサ上に支持される誘導レールと、前記誘導レールに付された励磁コイルへの通電により励磁誘導されて駆動されるスライダにより構成されている請求項１に記載の計量搬送装置。
【請求項３】
前記送り込みコンベアおよび前記送り出しコンベアは、それぞれ二条のコンベアチェンが平行に配されて構成され、前記誘導レールは、前記送り込みコンベアの終端部と前記送り出しコンベアの始端部とにそれぞれ重複するように配設され、前記計量台の前記被計量物の載置面が、前記送り込みコンベアおよび前記送り出しコンベアの前記被計量物の搬送面とほぼ同一または僅かに高くなる寸法にされている請求項１または２に記載の計量搬送装置。
【請求項４】
前記送り込みコンベアおよび前記送り出しコンベアはそれぞれベルトコンベアにて構成され、前記送り込みコンベア上から前記計量台上への前記被計量物の移載と、前記計量台上から前記送り出しコンベア上への前記被計量物の移載とが移載補助機構によって行われる請求項１または２に記載の計量搬送装置。
【請求項５】
前記リニアモータによって駆動される前記計量台は、前記送り込みコンベアによる前記被計量物の搬入タイミングおよび前記送り出しコンベアへの前記被計量物の搬出タイミングに応じて往復駆動される請求項１〜４のうちのいずれかに記載の計量搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品を載せた計量台を直線駆動体によって搬送しながら物品の重量値を測定する計量搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、重量選別機には、例えば図５に示されるように、被計量物Ｍを載置する計量台１０１が計量コンベア１０２をなし、計量台１０１上に駆動用のモータ１０３を装着して、そのモータ１０３によって駆動される計量コンベア１０２上に被計量物Ｍを載せて搬送しながら重量測定を行っている。なお、図中符号１０４は荷重センサ（ロードセル）である。このような構成の重量選別機における計量装置１００は、特許文献１などによって知られている。
【０００３】
また、図６に示されるように、計量コンベア１０６には駆動装置を持たず、外部のモータ１０７によって駆動されるベルトあるいはチェーン１０８が計量台１０５上を走行して、ベルトまたはチェーン１０８によって搬送される被計量物Ｍが計量台１０５の上を通過するとき重量測定をするようにした計量装置１１０が特許文献２または特許文献３によって知られている。なお、図中符号１０４は荷重センサである。
【０００４】
さらに、重量式の回転式液体充填機や重量選別機１２０にあっては、図７に示されるように、回転テーブル１２１の上の円周上に複数個の計量台１２２を等間隔で配置して、回転テーブル１２１を回転させながら被計量物Ｍを計量台１２２上に搬入し、計量台１２２上に被計量物Ｍを載せて回転搬送させながら重量測定をする構造のものが知られている（例えば、特許文献４参照）。図中符号１２３は荷重センサ、１２５は回転駆動機構である。
【０００５】
【特許文献１】実開昭５９−５６５２９号公報
【特許文献２】実開昭６０−１４３３２９号公報
【特許文献３】実開平５−２３０５８号公報
【特許文献４】特開平３−２４３８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記図５（特許文献１）で知られるような計量装置１００の場合、駆動用のモータ１０３のロータや軸受部の偏心荷重、ベルトコンベア（計量コンベア１０２）の分布荷重にばらつきがあるので、それらの部分が計量コンベア構成部で回転することによって荷重センサ１０４に垂直方向の力が作用する。そのために、荷重計測の精度を高めることが困難になるという問題がある。
【０００７】
また、前記図６で示される計量装置１１０（特許文献２，３などで知られる計量装置）の場合、計量台１０５の外部に装着された駆動装置によってベルトやチェーン１０８が回転駆動されると、固定部に装着されている駆動装置（モータ１０７による駆動部）やベルトプーリ１０８ａからベルト（チェーン）１０８を通じて計量部へ伝播する振動によって、計量部の荷重センサ１０４に垂直方向の力が作用する。また、駆動装置（モータ１０７による駆動部）の振動が計量台１０５の基礎を通じて荷重センサ１０４へ伝達されるなどの外乱によって計測精度が阻害されるという問題がある。
【０００８】
さらに、前記図７で示される装置の場合、直径が大きな回転テーブル１２１を、同一水平面上で滑らかに回転するようにベアリングで支承することは困難であり、また大きな回転テーブル１２１を完全な水平度を保って本体に装着することも難しいので、回転に伴い回転テーブル１２１が上下方向に振動し、この回転テーブル１２１に支持されている荷重センサ１２３に振動力が伝達される。したがって、計測精度を高めることが困難である。
【０００９】
このように、前述のいずれの方法も駆動装置やベルトコンベア，チェーンなど無端状搬送体の回転運動による振動が計量部の荷重センサに伝達され、実際の被計量物重量信号の上に振動信号が重畳し、誤差の要因となっている。したがって、上記の搬送方式では高い精度で重量測定することが困難であるという問題点がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、被計量物の搬入経路および搬出経路とは別個の往復運動する搬送手段を用いて、荷重センサに上下方向の外力が伝達されない状態で、被計量物を水平方向に搬送しながら計量することができる計量搬送装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明による計量搬送装置は、
被計量物の搬送路に設けられる計量装置と、前記計量装置の上流側に配される送り込みコンベアと、前記計量装置の下流側に配される送り出しコンベアとを備える計量搬送装置であって、
前記計量装置は、支持フレームに定着される荷重センサと、この荷重センサ上に設けられるリニアモータと、このリニアモータによって水平方向に駆動される計量台とを備え、前記計量台が前記送り込みコンベアから前記被計量物を受け取って前記送り出しコンベアに送り出すまでの移動状態で、前記荷重センサにより前記被計量物の重量を測定するように構成されていることを特徴とするものである（第１発明）。
【００１２】
前記第１発明において、前記リニアモータは、前記荷重センサ上に支持される誘導レールと、前記誘導レールに付された励磁コイルへの通電により励磁誘導されて駆動されるスライダにより構成されているのがよい（第２発明）。
【００１３】
また、前記第１発明または第２発明において、前記送り込みコンベアおよび前記送り出しコンベアは、それぞれ二条のコンベアチェンが平行に配されて構成され、前記誘導レールは、前記送り込みコンベアの終端部と前記送り出しコンベアの始端部とにそれぞれ重複するように配設され、前記計量台の前記被計量物の載置面が、前記送り込みコンベアおよび前記送り出しコンベアの前記被計量物の搬送面とほぼ同一または僅かに高くなる寸法にされているのがよい（第３発明）。
【００１４】
また、前記第１発明または第２発明において、前記送り込みコンベアおよび前記送り出しコンベアはそれぞれベルトコンベアにて構成され、前記送り込みコンベア上から前記計量台上への前記被計量物の移載と、前記計量台上から前記送り出しコンベア上への前記被計量物の移載とが移載補助機構によって行われる構成とすることもできる（第４発明）。
【００１５】
前記各発明において、前記リニアモータによって駆動される前記計量台は、前記送り込みコンベアによる前記被計量物の搬入タイミングおよび前記送り出しコンベアへの前記被計量物の搬出タイミングに応じて往復駆動されるのがよい（第５発明）。
【発明の効果】
【００１６】
本発明（第１発明）によれば、搬送路中に設けられる計量装置は、荷重センサ上にリニアモータを設け、このリニアモータによって水平方向に駆動される計量台上に被計量物を積載して移動させながら重量測定する構成であるので、従来のような回転駆動によらずして被計量物を移動させつつ計量する。したがって、計量台には上下方向の外力が伝達されない状態で計量することができ、被計量物を移動させつつ高精度で重量測定することができるという効果を奏する。また、計量部のみにおいて、リニアモータにより搬送計量する構成であり、計量部への搬入、搬出経路におけるリニアモータやキャリアが不要であるので、高精度計量のために搬送経路にかかるコストを低く抑えることができるという利点がある。
【００１７】
第２発明によれば、搬送路の途中に設けられるリニアモータが上流側と下流側とのコンベア間にのみ配置され、回転機による振動などの外乱が計量部に伝播するのを遮断して、荷重センサ上に支持される誘導レールにて電磁誘導推進力で案内されるスライダに被計量物を移載させて計量するようにされるので、簡単な構成で計量精度を高めることができるという効果を奏する。
【００１８】
第３発明によれば、計量台上に移載された被計量物が送り込みコンベアおよび送り出しコンベアに触れずに移動できる上に、被計量物の送り込みコンベアから計量台への移載および計量台から送り出しコンベアへの移載が滑らかにできるので、計量時間が長く取れ、高精度な重量計測を容易に行うことができる。
【００１９】
第４発明によれば、送り込みコンベアおよび送り出しコンベアと計量台の間に移載補助機構が設けられ、この移載補助機構が送り込みコンベアおよび送り出しコンベアと同調走行するので、被計量物をそのまま姿勢を変えず、速度を落とさず計量台へ移載し、送り出しコンベア側へ移動させることができる。
【００２０】
第５発明によれば、計量部のみにリニアモータを設けるだけでよく、計量台を往復移動させることによって被計量物を送り込みコンベアから送り出しコンベアへ受け渡しできるので、搬送計量装置を低コストに構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明による計量搬送装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１には、本発明の第１の実施形態に係る計量搬送装置の概要図が示されている。図２には図１の平面図が示されている。
【００２３】
この実施形態の計量搬送装置１は、重量選別機に適用されたものであり、被計量物（例えば物体を定量充填された包装体）を継続的に搬送させて、重量測定するもので、その計量部を中心にして説明する。
【００２４】
この計量搬送装置１は、被計量物Ｍの搬送路４中に設けられる計量装置１０と、この計量装置１０の上流側に配される送り込みコンベア２および下流側に配される送り出しコンベア３とで構成され、支持フレーム５（装置の本体部。具体的な構造については省略する。）に支持されている。
【００２５】
計量装置１０は、支持フレーム５にブラケット５ａを介して定着された荷重センサ１１（ロードセル）と、この荷重センサ１１上に設けられて被計量物Ｍを積載する計量台１８を搬送路４に沿い所要区間往復移動させるリニアモータ１２とで構成されている。
【００２６】
前記リニアモータ１２は、その固定子としての誘導レール１３が中央下部で前記荷重センサ１１に直結支持され、被計量物Ｍを前記送り込みコンベア２と送り出しコンベア３の影響を受けないで移動できる所要の区間に位置し、平面視で前記両コンベア２，３の走行中心線ａ上に中心線が合致するようにして、両端部を所要長さ寸法送り込みコンベア２の終端部２′と送り出しコンベア３の始端部３′（いずれも図１参照）とに、それぞれ重複するようにして配置されている。このような誘導レール１３に対して可動子としてのスライダ１４は、前記誘導レール１３の長手方向両端部で相対向して上向きに突設されたブラケット１３′，１３″に、誘導レール１３表面と軸線を平行させて両端を支持されるガイドシャフト１５で案内されて摺動自在に設けられている。このスライダ１４は、誘導レール１３と対向する面に磁石（図示せず）が付設され、前記誘導レール１３に付された励磁コイル（図示せず）への通電により励磁誘導されてガイドシャフト１５に沿って走行するようにされている。このリニアモータ１２の誘導レール１３は、その下面中心位置を、支持フレーム５に付設される荷重センサ１１に連結部片１６を介して取付けられ、前記スライダ１４と一体の計量台１８に積載した被計量物Ｍの重量を測定できるようにされている。
【００２７】
前記スライダ１４には、その上面に被計量物Ｍが積載でき得る広さの平坦面に形成された計量台１８が取付けられ、前記送り込みコンベア２ならびに送り出しコンベア３における被計量物Ｍの搬送面とほぼ同一もしくは僅かに高くなる寸法にされている。こうすることにより、計量台１８上に移載された被計量物Ｍが、前記コンベア２に触れずに移動できて重量計測を容易にする。
【００２８】
前記送り込みコンベア２は、二条のコンベアチェン２１，２１（例えば物品を載置できる受け面を備えたアタッチメント付きチェン）を平行に配されて、終端部２′において前記計量装置１０の誘導レール１３の一端部を内側に介在できる間隔で、所要距離隔てて配される駆動スプロケット２２と従動スプロケット２３に巻掛けられて、同調して駆動される。なお、この送り出しコンベア２の終端部２′に配される従動スプロケット２３は、その支持軸をそれぞれ支持フレーム５に設けられる軸受２５により独立して回転自在に軸支されている。図中符号２８は送り込みコンベア２の駆動機構である。
【００２９】
また、前記送り出しコンベア３は、前記送り込みコンベア２と同様の構成で対称的に配置され、所要距離隔てて配される駆動スプロケット３２と従動スプロケット３３に巻掛けられる二条のコンベアチェン３１，３１の始端部３′において前記計量装置１０の誘導レール１３の他端部を内側に介在できるように形成されている。また、従動スプロケット３３，３３は独立して軸受３５，３５にそれぞれ支持軸を回転自在に支承されている。符号３８は送り出しコンベアの駆動機構である。
【００３０】
前記送り込みコンベア２の終端部２′上側方位置には、被計量物Ｍを検知する第１位置センサ２９が設けられ、コンベア２によって計量位置へ移動する被計量物Ｍを位置センサ２９が検知すると計量装置１０のリニアモータ１２を作動するように、制御手段（図示せず。以下同様）が構成されている。また、前記送り出しコンベア３の始端部３′上側方位置には、被計量物Ｍを検知する第２位置センサ３９が設けられ、計量を終えて送り出される被計量物Ｍが通過するのを検知すると、計量装置１０のスライダ１４（計量台１８）が送り込みコンベア２側の待機位置に戻されるように、制御手段と関連させている。
【００３１】
このように構成される本実施形態の計量搬送装置１では、送り込みコンベア２の両コンベアチェン２１，２１上に跨るようにして被計量物Ｍを載せ、順次所要の間隔をおいて搬送させる。送り込みコンベア２によって搬送される被計量物Ｍがコンベアの終端部２′に近づくと、第１位置センサ２９が被計量物Ｍを検知して制御手段に検知信号を伝達する。計量装置１０における計量台１８（スライダ１４）は、制御手段の指令によって待機している計量台１８上に被計量物Ｍが到達する時点でリニアモータ１２が作動して（具体的には誘導レール１３の励磁コイルが励磁されて）、スライダ１４が送り出し側へ移動開始する。スライダ１４は、送り込みコンベア２によって搬送された被計量物Ｍを計量台１８上に受取ってそのまま送り出しコンベア３側へ運ぶ。なお、スライダ１４の移動速度は、送り込みコンベア２の搬送速度とほぼ同じであるのが被計量物Ｍの移載を円滑にする上で好ましい。
【００３２】
計量装置１０では、スライダ１４が計量台１８上に被計量物Ｍを積載した状態で誘導レール１３による励磁誘導によってガイドシャフト１５に沿い水平方向に滑らかに移動し、その移動に際して上下方向の外力による影響を受けないので、水平方向に対して直角方向の作用力は殆ど発生しない。したがって、荷重センサ１１には垂直方向の振動力が作用せず、きわめて高精度に重量測定することができる。なお、重量測定されたデータは、荷重センサ１１からのデータ信号を制御手段における記録部（図示せず）にて記録される。
【００３３】
スライダ１４が送り出しコンベア３の始端部３′に達して停止すると、同時に被計量物Ｍが作動しているコンベアチェン３１，３１上に移載されて送り出し側へ搬送される。被計量物Ｍの移動によって第２位置センサ３９が、被計量物Ｍを検知して制御手段に検知信号が伝達されると、リニアモータ１２に逆転の指令が与えられ、誘導レール１３付設の励磁コイルが逆相に切換えられて、スライダ１４が待機位置へ戻され、次に被計量物Ｍの到着まで待機させる。以後、前記要領を繰り返し、順次被計量物Ｍの搬送と計量が行われる。
【００３４】
（第２の実施形態）
図３には本発明の第２の実施形態に係る計量搬送装置を表わす平面図が、図４には補助移載機構の一例側面図が、それぞれ示されている。この第２の実施形態は、搬送路にベルトコンベアを採用した場合の一例であって、基本構成において前記第１の実施形態と同様である。したがって、前記第１の実施形態と同一もしくは同様の構成部分については、前記実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略することとする。
【００３５】
この第２の実施形態の計量搬送装置１Ａは、前記同様に重量選別機に適用されたものであり、被計量物Ｍの搬送路４Ａ中に設けられる計量装置１０と、この計量装置１０の上流側に配される送り込みコンベア２Ａおよび下流側に配される送り出しコンベア３Ａとで構成され、支持フレーム（装置本体部。具体的な構造については省略する。）に支持されている。
【００３６】
前記送り込みコンベア２Ａはベルトコンベアであって、所要幅のコンベアベルト２１ａを所要の間隔で配設される駆動ローラ２２Ａと従動ローラ２３Ａとに巻掛け設置されている。また、前記送り出しコンベア３Ａも同様にベルトコンベア３１ａで、所要間隔で配設される駆動ローラ３２Ａと従動ローラ３３Ａ間に巻掛け設置されている。なお、両コンベア２Ａ，３Ａは構成上ともに計量装置１０側に従動ローラ２３Ａ，３３Ａが配置されている。
【００３７】
前記送り込みコンベア２Ａと送り出しコンベア３Ａとの間に計量装置１０が設けられ、この計量装置１０におけるリニアモータ１２で作動する計量台１８の走行軸線が前記送り込みコンベア２Ａおよび送り出しコンベア３Ａの走行中心線ａと同一線上に並ぶように配されている。
【００３８】
前記送り込みコンベア２Ａの終端部２′に対して計量装置１０の誘導レール１３の端部が、コンベアベルト２１ａの走行に支障のない範囲で近接して設けられ、計量装置１０のスライダ１４上に設けられた計量台１８の上面とコンベアベルト２１ａの走行上面とがほぼ同一面となる状態で配置されている。そして、コンベアベルト２１ａの終端部２′両脇には、計量装置１０の計量台１８（スライダ１４）の待機位置までの区間で一対の移載補助機構２６，２６が設けられている。
【００３９】
前記移載補助機構２６としては、図４で示されるように、例えば前記コンベアベルト２１ａの走行速度に同調する速度で回転する複数のローラ２６ｂを上部に所要ピッチで縦列配置した細幅の支持部材２６ａがコンベアベルト２１ａと計量装置１０の計量台１８（スライダ１４）の待機位置に跨って平行に配列され（図３参照）、前記各ローラ２６ｂの頂面部がコンベアベルト２１ａの走行上面と揃うように設けられる。前記両側の移載補助機構２６，２６は、各ローラ２６ｂの駆動を、例えば支持部材２６ａの外側において各ローラ２６ｂの支持軸端にタイミングプーリ２６ｃを取付けて、減速モータ２７により駆動される駆動軸２７ａ上のプーリ２７ｂから動力を受けるタイミングベルト２７ｃで一斉に駆動されるようにする。そして前記駆動軸２７ａによって両側の移載補助機構２６，２６が同調駆動される。なお、この移載補助機構２６としては、前記複数のローラ２６ｂの代わりに、上面がコンベアベルト２１ａの走行上面と揃うようにして適宜幅のベルト（歯付きベルトが好ましい。）を巻掛けてコンベア２と同調走行できるように駆動する構成としてもよい。
【００４０】
前記送り出しコンベア３Ａの始端部３′側では、その始端部３′と計量装置１０の誘導レール１３端部との関係も、前記送り込みコンベア２Ａの終端部２′と同様の構成で、前記移載補助機構２６が設けられている。また、送り込みコンベア２Ａの終端部２′側方上位置には第１位置センサ２９（図中表示省略）が、送り出しコンベア３Ａの始端部３′上側方位置には第２位置センサ３９（図中表示省略）が、それぞれ前述のように設けられている。
【００４１】
このように構成される計量搬送装置１Ａは、全体動作において前述の第１の実施形態とほぼ同様である。したがって、異なる部分についてのみ記述する。送り込みコンベア２Ａで送られてくる被計量物Ｍが終端部２′に達すると、このコンベア終端部２′と計量装置１０の誘導レール１３一端部との両脇に配置されている移載補助機構２６のローラ２６ｂがコンベアベルト２１ａとほぼ同調して進行方向に回転駆動されているので、コンベアベルト２１ａの反転位置（終端部２′）で搬送力が低下しても、コンベアベルト２１ａに代わり移載補助機構２６のローラ２６ｂによって、被計量物Ｍは、そのまま待機位置にある計量台１８に向けて送られて移載される。この間に、第１位置センサ２９が被計量物Ｍの通過を検知して制御手段を介して計量装置１０の誘導レール１３における励磁コイルを作動させることにより、被計量物Ｍを積載した計量台１８（スライダ１４）がガイドシャフト１５で案内されて誘導レール１３上を滑走し、送り出しコンベア３Ａ側へ移動する。この間に荷重センサ１１によって被計量物Ｍの重量測定が行われる。移動する計量台１８には、前述のように上下方向の作用力が殆ど生じないので、高精度で重量測定が行える。
【００４２】
計量装置１０の誘導レール１３他端部に計量台１８が到達すると、被計量物Ｍは当該位置の両脇に設けられたもう一方の移載補助機構２６，２６により、前述のように複数のローラ２６ｂの駆動によって送り出しコンベア３Ａのコンベアベルト３１ａ上に移載され、そのまま送り出される。以後、この要領で順次被計量物Ｍの搬送・計量が行われる。
【００４３】
前記実施形態において採用するリニアモータについては、前記説明に限定されるものではなく、全体構成において最適のものを採用するのが好ましい。
【００４４】
上述したように、本発明による各実施形態においては、搬送路にリニアモータのように水平方向の移動に対して直交する方向の外力（振動力）が殆ど作用しない構成を計量部に取り入れて搬送しながら重量測定を行えるように構成したので、被計量物の測定精度を格段に高めることができるのである。しかも、構造的に簡素化できるので装置のコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る計量搬送装置の概要図
【図２】図１の平面図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る計量搬送装置を表わす平面図
【図４】補助移載機構の一例側面図
【図５】従来の計量搬送装置の概要図（１）
【図６】従来の計量搬送装置の概要図（２）
【図７】従来の計量搬送装置の概要図（３）
【符号の説明】
【００４６】
１              計量搬送装置
２，２Ａ        送り込みコンベア
３，３Ａ        送り出しコンベア
５              支持フレーム
１０            計量装置
１１            荷重センサ
１２            リニアモータ
１３            誘導レール
１４            スライダ
１５            ガイドシャフト
１８            計量台
２１，３１      コンベアチェン
２１ａ，３１ａ  コンベアベルト
２２            駆動スプロケット
２３            従動スプロケット
２６            移載補助機構
２８，３８      第１位置センサ
２９，３９      第２位置センサ
【図１】
0004707528.tif 000002
【図２】
0004707528.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004707528.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004707528.tif 000007
【図７】
0004707528.tif 000008