(57)【要約】【課題】計量情報の設定操作に起因するノイズを低減することにより計量精度の低下を抑制でき、しかも、タッチパネル機能を用いた入力よりも作業者の操作感を向上し得る計量装置を得る。【解決手段】計量装置１は、物品５０からの荷重に起因して略鉛直方向に歪むロードセル１０の歪み量に基づいて、物品５０の重量を計測可能な計量部３と、計量に関する複数の情報を表示可能な表示部４と、作業者によって操作可能な操作部５とを備える。操作部５は、略水平方向に延在する軸部材２７と、軸部材２７の一端に固定され、軸部材２７を中心として対称な形状の摘み部材２０とを有する。作業者が摘み部材２０の対向両縁部を挟持して摘み部材２０を回転操作することによって、表示部４に表示された複数の情報の選択動作を実行可能である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品からの荷重に起因して略鉛直方向に歪む素子の歪み量に基づいて、前記物品の重量を計測可能な計量手段と、
計量に関する複数の情報を表示可能な表示手段と、
作業者によって操作可能な操作手段と
を備え、
前記操作手段は、
略水平方向に延在する軸部材と、
前記軸部材の一端に固定され、前記軸部材を中心として対称な形状の摘み部材と
を有し、
作業者が前記摘み部材の対向両縁部を挟持して前記摘み部材を回転操作することによって、前記表示手段に表示された前記複数の情報の選択動作を実行可能である、計量装置。
【請求項２】
作業者が前記軸部材の延在方向へ前記摘み部材を押し込み操作することによって、情報の選択を確定可能である、請求項１に記載の計量装置。
【請求項３】
前記摘み部材の回転構造は無限回転構造である、請求項１又は２に記載の計量装置。
【請求項４】
前記操作手段と装置筐体との隙間から前記装置筐体の内部への水及び塵の少なくとも一方の侵入を防止可能なシール構造をさらに備える、請求項１〜３のいずれか一つに記載の計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品の重量を計測可能な計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１，１２はそれぞれ、従来の計量装置に使用されていた回転式のダイヤルスイッチ１０３の構造を示す側面図及び正面図である。図１１を参照して、ダイヤルスイッチ１０３は、複数の凸部１０４及び複数の凹部１０５が円板の外周に沿って交互に形成された構造を有している。計量装置の筐体１０１には窓１０２が設けられており、数個の凸部１０４が窓１０２から筐体１０１の外部に露出している。ダイヤルスイッチ１０３は、軸Ｘを中心として回転可能である。複数の凹部１０５の各表面には、数字の「０」〜「９」が順番に記されている。作業者は、指１０６を凸部１０４に引っ掛けて加重することによってダイヤルスイッチ１０３を回転させ、それにより、所望の数字が記された凹部１０４を窓１０２から露出させることができる。
【０００３】
図１２を参照して、この例では３個のダイヤルスイッチ１０３Ａ〜１０３Ｃが並んで配設されている。これにより、窓１０２から露出する３個の数字によって、３桁の数字を設定することができる。図１２に示した例では、「４６０」という数字が設定されている。例えば、商品の種類毎に商品番号が３桁の数字で規定されており、作業者は、これから計量を行う商品の商品番号と同じ３桁の数字を、ダイヤルスイッチ１０３Ａ〜１０３Ｃを用いて設定することができる。
【０００４】
また、近年では、このようなダイヤルスイッチではなく、タッチパネル機能が付加された表示画面が搭載された計量装置も実用化されている（例えば下記特許文献１参照）。この場合、作業者は、商品番号等の所望の設定値をタッチパネル機能を用いて入力することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３３１１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、広く普及しているロードセル方式の計量装置では、計量対象である商品からの荷重に起因して起歪体が略鉛直方向に歪み、その歪み量を歪みゲージによって検出することにより、商品の重量が計測される。
【０００７】
ダイヤルスイッチを用いて計量情報を設定するタイプの従来の計量装置では、図１１に示すように、設定時に鉛直下方向のみの加重がダイヤルスイッチ１０３にかかる。つまり、ダイヤルスイッチ１０３への加重の方向が、起歪体の歪みの方向に等しい。そのため、その加重自身又はその加重に起因する振動がノイズとなって、計量の精度を低下させる。
【０００８】
タッチパネル機能を用いて計量情報を設定するタイプの従来の計量装置では、表示画面へのタッチ操作はダイヤルスイッチの回転操作と比べて作業者の操作感が薄いため、作業者が操作しづらい。また、作業者によって乱雑にタッチ操作がなされると、又は、画面のスクロール等のために特定のキーが連打されると、それに伴って発生した振動がノイズとなって、計量の精度を低下させる。
【０００９】
本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、計量情報の設定操作に起因するノイズを低減することにより計量精度の低下を抑制でき、しかも、タッチパネル機能を用いた入力よりも作業者の操作感を向上し得る計量装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明に係る計量装置は、物品からの荷重に起因して略鉛直方向に歪む素子の歪み量に基づいて、前記物品の重量を計測可能な計量手段と、計量に関する複数の情報を表示可能な表示手段と、作業者によって操作可能な操作手段とを備え、前記操作手段は、略水平方向に延在する軸部材と、前記軸部材の一端に固定され、前記軸部材を中心として対称な形状の摘み部材とを有し、作業者が前記摘み部材の対向両縁部を挟持して前記摘み部材を回転操作することによって、前記表示手段に表示された前記複数の情報の選択動作を実行可能であることを特徴とする。
【００１１】
第２の発明に係る計量装置は、第１の発明に係る計量装置において特に、作業者が前記軸部材の延在方向へ前記摘み部材を押し込み操作することによって、情報の選択を確定可能であることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明に係る計量装置は、第１又は第２の発明に係る計量装置において特に、前記摘み部材の回転構造は無限回転構造であることを特徴とする。
【００１３】
第４の発明に係る計量装置は、第１〜第３のいずれか一つの発明に係る計量装置において特に、前記操作手段と装置筐体との隙間から前記装置筐体の内部への水及び塵の少なくとも一方の侵入を防止可能なシール構造をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１〜第４の発明に係る計量装置によれば、作業者が摘み部材の対向両縁部（一方縁部及び他方縁部）を挟持して回転操作する際に、一方縁部における下方向の加重と、他方縁部における上方向との加重とが互いに打ち消し合う。その結果、操作手段の操作に起因する鉛直方向への加重が低減されるため、計量手段による物品の計量に及ぼす影響を緩和することが可能となる。しかも、作業者は摘み部材の回転操作によって表示情報の選択動作を行うため、タッチパネルによる選択動作と比べて、作業者の操作感を高めることができる。
【００１５】
特に第２の発明に係る計量装置によれば、操作手段が、情報の選択機能のみならず、選択情報の確定機能をも有することにより、選択機能と確定機能とで別の操作手段が設けられている場合と比較して、作業者の操作性を高めることができる。しかも、選択を確定する際、作業者は、軸部材の延在方向（つまり略水平方向）へ摘み部材を押し込む。従って、選択の確定動作において略鉛直方向への加重は生じないため、選択の確定動作が計量手段による物品の計量に悪影響を及ぼすことを回避できる。
【００１６】
特に第３の発明に係る計量装置によれば、摘み部材の回転構造は無限回転構造であるため、ストッパによって回転角度が制限される有限回転構造とは異なり、ストッパによって回転が停止される瞬間に発生する大きな加重は生じない。従って、計量手段による物品の計量に悪影響を及ぼすことを回避できる。
【００１７】
特に第４の発明に係る計量装置によれば、防水・防塵のためのシール構造を備えることにより、耐久性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る計量装置１の全体構成を模式的に示す正面図である。計量装置１は、計量部３、表示部４、及び操作部５を備えて構成されている。計量部３は、ベルトコンベア２によって搬送されてきた物品５０の重量を計測可能である。表示部４は、例えば液晶表示装置であり、物品５０に関する商品情報や計量結果等、計量に関する複数の情報を表示可能である。
【００２０】
図２，３はそれぞれ、計量部３が有するロードセル１０の構造を示す斜視図及び正面図である。図２，３に示すように、ロードセル１０は、複数個（この例では４個）の歪み発生部１３Ａ〜１３Ｄが設けられた中空の起歪体１１と、各歪み発生部１３Ａ〜１３Ｄに対応する箇所の起歪体１１の表面にそれぞれ設けられたストレインゲージ１２Ａ〜１２Ｄとを備えて構成されている。ストレインゲージ１２Ａ〜１２Ｄは、ホイートストンブリッジ回路を構成するように互いに接続されている。
【００２１】
図３を参照して、起歪体１１の一端１５は固定されており、他端１６は可動となっている。物品５０からの荷重は他端１６にかかり、それに起因して、起歪体１１は、他端１６が略鉛直下方向に変位するように歪む。起歪体１１の歪み量はストレインゲージ１２Ａ〜１２Ｄによって検出され、その歪み量に基づいて物品５０の重量が求められる。
【００２２】
図４は、操作部５の外観構造を示す斜視図である。また、図５，６は、操作部５の構造を模式的に示す断面図である。操作部５は、スイッチ機能付きのロータリエンコーダであり、摘み部材２０、軸部材２７、及び基板２９を備えて構成されている。図４を参照して、作業者は、摘み部材２０を摘んで、矢印Ｍで示す回転操作が可能であり、また、矢印Ｎで示す押し込み操作も可能である。
【００２３】
図５，６を参照して、軸部材２７の一端部には、摘み部材２０が固定されている。軸部材２７の他端部には、円板状の幅広部３０が形成されている。幅広部３０の裏面（基板２９に対向する側の面）には、複数の反射部２８が、間欠的かつ放射状に並んで形成されている。基板２９の表面（幅広部３０の裏面に対向する側の面）には、コンタクトスイッチ３２、投光部３１Ａ、及び受光部３１Ｂが形成されている。
【００２４】
反射部２８が形成されている箇所では、投光部３１Ａから投じられた光は、反射部２８によって反射されて受光部３１Ｂに到達し、受光部３１Ｂによって受光される。一方、反射部２８が形成されていない箇所では、投光部３１Ａから照射された光は、反射部２８によって反射されないため、受光部３１Ｂによって受光されない。作業者が摘み部材２０を回転させると、それに伴って幅広部３０も回転する。受光部３１Ｂは、幅広部３０の回転に応じて光を断続的に受光するため、受光部３１Ｂにおける受光結果に基づいて、摘み部材２０の回転方向及び回転量を検出することができる。
【００２５】
なお、ロータリエンコーダの構成は上記の例に限らず、どのようなタイプのものを使用してもよい。例えば、幅広部３０を挟んで投光部３１Ａと受光部３１Ｂとを配置するとともに、幅広部３０に複数のスリットを放射状に形成し、投光部３１Ａから投じられてスリットを通過してきた光を受光部３１Ｂで受光するタイプのロータリエンコーダを使用することもできる。
【００２６】
図５を参照して、押し込み操作がなされていない通常時には、軸部材２７の他端部の先端はコンタクトスイッチ３２に接触していない。一方、図６を参照して、押し込み操作がなされた時には、軸部材２７の他端部の先端はコンタクトスイッチ３２に接触する。従って、軸部材２７との接触／非接触の状態をコンタクトスイッチ３２が検出することにより、押し込み操作がなされているか否かを検出することができる。
【００２７】
図４〜６を参照して、操作部５と計量装置１の筐体６との間には、防水及び／又は防塵のための樹脂製のシール部材２１が配設されている。図５，６を参照して、摘み部材２０の内壁には、ゴム製のリング状部材２５が固定されている。リング状部材２５の先端部２６は、シール部材２１の内壁に接触している。これにより、操作部５と筐体６との隙間から筐体６の内部への水及び／又は塵の侵入が防止され、それによって装置の耐久性の向上が図られている。ここで、スライドスイッチに防水・防塵対策を施す場合には、スライドの軌道に沿ってシール処理を行う必要があるため、スライド長が長くなる程、防水・防塵対策が困難となる。これに対し、本実施の形態ではスライドスイッチではなくロータリエンコーダを使用しており、シール処理は一箇所のみで足りるため、スライドスイッチを用いる場合と比較すると防水・防塵対策が容易である。
【００２８】
以下、表示部４及び操作部５を用いた計量情報の設定動作について説明する。
【００２９】
図７は、計量情報の設定動作に関わる構成を示すブロック図である。表示制御部４３及び表示画面４４は、図１に示した表示部４に相当する。検出部４１は、図５，６に示したコンタクトスイッチ３２及び受光部３１Ｂに相当する。コンタクトスイッチ３２が軸部材２７との接触を検出すると、その旨の信号が処理部４２に入力される。これによって、処理部４２は、作業者によって摘み部材２０の押し込み操作がなされたことを検出する。また、受光部３１Ｂが光を受光すると、その旨の信号が処理部４２に入力される。処理部４２は、受光部３１Ｂにおける受光結果に基づいて、摘み部材２０の回転方向及び回転量を検出する。
【００３０】
図８，９は、表示画面４４の表示内容の一例を示す図である。この例では、これから計量を行う物品５０の種類（商品番号）を選択するメニューが、表示画面４４に表示されている。物品の種類毎に商品番号が予め規定され、商品番号の一覧が計量装置１内の不揮発性メモリに登録されている。商品番号の選択メニューでは、その一覧表が表示画面４４に表示されており、作業者は、一覧表の中から目的の商品番号を選択して決定する。図８，９に示した例では、７個の商品番号（商品番号０１〜商品番号０７）を含む一覧表が表示されている。
【００３１】
図８を参照して、現在選択されている商品番号０４が、太線のカーソルで囲まれて表示されている。作業者は、別の商品番号を選択したい場合には、摘み部材２０を指で摘んで回転させる。
【００３２】
図１０は、作業者によって摘み部材２０の回転操作が行われている状況を示す正面図である。矢印Ｓで示す時計回りに摘み部材２０を回転させることにより、カーソルは現在の表示位置から表示画面４４の下方向に向かって移動する。具体的には、図７を参照して、受光部３１Ｂにおける受光結果に関する信号が処理部４２に入力され、処理部４２は、その信号に基づいて摘み部材２０の回転方向及び回転量を検出する。その検出結果に関する信号は処理部４２から表示制御部４３に入力され、表示制御部４３は、その信号に基づいて、カーソルの表示位置を変更した画像データを作成する。そして、その画像データに基づいて、変更後の画像が表示画面４４に表示される。図９に示した例では、商品番号０６がカーソルで囲まれている。なお、作業者が反時計回りに摘み部材２０を回転させることにより、現在の表示位置から表示画面４４の上方向に向かってカーソルを移動させることも可能である。
【００３３】
次に、作業者は、摘み部材２０の押し込み操作を行うことにより、選択した商品番号を決定(確定）する。具体的には、図７を参照して、摘み部材２０の押し込み操作が行われると、コンタクトスイッチ３２による接触検出信号が処理部４２に入力され、処理部４２は、その信号に基づいて、摘み部材２０の押し込み操作が行われたことを検出する。押し込み操作の検出信号は処理部４２から表示制御部４３に入力され、表示制御部４３は、その信号に基づいて、現在のカーソル内の背景色を変更した画像データを作成する。そして、その画像データに基づいて、変更後の画像が表示画面４４に表示される。図９に示した例では、商品番号０６の背景色が変更されている。背景色が変更されることにより、作業者は、決定が正しく行われたか否かを目視で確認することができる。
【００３４】
なお、図１０に示すように、摘み部材２０の中心と軸部材２７の中心とは互いに一致しており、摘み部材２０は、軸部材２０を中心として対称な形状を有している。
【００３５】
また、摘み部材２０の回転構造は無限回転構造である。つまり、有限回転構造とは異なり、ストッパによって回転可能範囲が制限されない。
【００３６】
また、摘み部材２０には、凸形状と凹形状との引っ掛かりによるクリック機構（図示しない）が設けられており、摘み部材２０が所定の角度回転する毎に適度な節度（係合感覚）が発生される。これにより、摘み部材２０を回転操作する作業者の操作感を高めることができる。
【００３７】
このように本実施の形態に係る計量装置１によれば、図１０に示したように、作業者は、摘み部材２０の対向両縁部（図１０の例では左縁部及び右縁部）を挟持して摘み部材２０を回転操作することによって、表示画面４４に表示されている複数の情報（図８，９の例では複数の商品番号）の選択動作を実行する。ここで、図１０を参照して、作業者が摘み部材２０を回転操作する際に、右縁部における下方向の加重（矢印Ｔ）と、左縁部における上方向との加重（矢印Ｕ）とが互いに打ち消し合う。その結果、操作部５の操作に起因する鉛直方向への加重が低減されるため、計量部３による物品５０の計量に及ぼす影響を緩和することが可能となる。しかも、作業者は摘み部材２０の回転操作によって表示情報の選択動作を行うため、タッチパネルによる選択動作と比べて、作業者の操作感を高めることができる。
【００３８】
ここで、上記の例では、軸部材２７の延在方向が略水平方向となるように操作部５が配置されている例について述べたが、軸部材２７の延在方向が略垂直方向となるように（つまり摘み部材２０が略水平となるように）操作部５を配置しても良い。この場合、作業者による摘み部材２０の回転操作によっては、水平方向の加重のみが生じ、鉛直方向の加重は生じないため、計量部３による物品５０の計量に及ぼす影響を回避することが可能となる。
【００３９】
なお、携帯電話機やＡＶ機器等で採用されているジョグダイヤルでは、円筒の対向両縁部を挟持する操作ではなく、筐体から露出している一方縁部のみを指先で転がす操作となるため、上方向の加重と下方向の加重とを互いに打ち消し合うことはできない。これに対し、本実施の形態に係る計量装置１では、上記の通り上下方向の加重を打ち消し合うことができるため、ジョグダイヤルタイプの操作部５が採用された装置と比較して、ノイズ回避の観点からは有利である。
【００４０】
また、本実施の形態に係る計量装置１によれば、作業者が軸部材２７の延在方向（つまり略水平方向）へ摘み部材２０を押し込み操作することによって、情報の選択を確定可能である。このように、操作部５が、情報の選択機能のみならず、選択情報の確定機能をも有することにより、選択機能と確定機能とで別の操作手段が設けられている場合と比較して、作業者の操作性を高めることができる。しかも、選択の確定動作において略鉛直方向への加重は生じないため、選択の確定動作が計量部３による物品５０の計量に悪影響を及ぼすことを回避できる。
【００４１】
また、本実施の形態に係る計量装置１によれば、上記の通り、摘み部材２０の回転構造は無限回転構造である。従って、フィーダボリューム（フィーダの振幅強度を設定するための略円錐形状の摘み）や緊急停止用のエマージェンシースイッチ等に採用されている有限回転構造とは異なり、ストッパによって回転が停止される瞬間に発生する大きな加重は生じない。従って、その大きな加重が計量部３による物品５０の計量に悪影響を及ぼすことを回避できる。
【００４２】
なお、上記の例ではクリック機構が設けられた摘み部材２０について説明したが、クリック機構を設けないこともできる。クリック機構を設けないことにより、係合感覚のないスムーズな回転を実現できる。これにより、回転操作の際の連続的な係合に起因する振動の発生を回避でき、その振動が計量部３による物品５０の計量に悪影響を及ぼすことを回避できる。
【００４３】
また、上記の例では、物品の重量を計測する計量手段として、歪みゲージ式のロードセルを用いた例について説明したが、これに限らず、電磁平衡式のフォースバランスを用いた計量手段や、差動トランスを用いた計量手段等、物品からの荷重に起因して略鉛直方向に歪む素子の歪み量に基づいて物品の計量が可能なものであれば、どのような計量手段を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態に係る計量装置の全体構成を模式的に示す正面図である。
【図２】ロードセルの構造を示す斜視図である。
【図３】ロードセルの構造を示す正面図である。
【図４】操作部の外観構造を示す斜視図である。
【図５】操作部の構造を模式的に示す断面図である。
【図６】操作部の構造を模式的に示す断面図である。
【図７】計量情報の設定動作に関わる構成を示すブロック図である。
【図８】表示画面の表示内容の一例を示す図である。
【図９】表示画面の表示内容の一例を示す図である。
【図１０】作業者によって摘み部材の回転操作が行われている状況を示す正面図である。
【図１１】従来の計量装置に使用されていた回転式のダイヤルスイッチの構造を示す側面図である。
【図１２】従来の計量装置に使用されていた回転式のダイヤルスイッチの構造を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  計量装置
３  計量部
４  表示部
５  操作部
１０  ロードセル
２０  摘み部材
２１  シール部材
２５  リング状部材
２７  軸部材
５０  物品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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