JP2020023386A - 搬送装置とそれを搭載した組合せ計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】防水仕様の振動フィーダを含む搬送装置の脚部を腐食させずに、長期間の使用に耐えうる搬送装置を提供することを課題とする。【解決手段】ベース部上に設置される脚部を備えた搬送装置であって、前記ベース部が第１の金属で構成され、前記脚部が第２の金属で構成され、前記脚部と前記ベース部との間には、前記脚部から前記ベース部に向けて順に、第２の金属からなる金属部材と、絶縁体とが配置されている。これにより、金属部材と脚部が、ベース部よりもイオン化傾向の強い金属であっても、これらが絶縁体を介してベース部から電気的に隔絶されるから、金属部材や脚部のガルバニック腐食が防止される。【選択図】 図２

Description

本発明は、防水仕様の搬送装置、特にトラフを振動させて物品を搬送する振動フィーダの腐食防止構造と、前記搬送装置を搭載した組合せ計量装置に関する。

この種の振動フィーダは、トラフを微小に振動させることで、トラフに供給された物品を精度良く搬送できることから、種々の装置で使用されている。例えば、一定量に物品を自動計量する組合せ計量装置では、上方から投入される物品を受けて四方に分散させる中央の振動フィーダと、それを中心に放射状に配列されて、円周上に配列された複数のホッパへ個別に物品を供給する複数の振動フィーダとが使用されている。

こうした組合せ計量装置は、特に食品分野で多用されるため、そこに搭載される振動フィーダは、日々の洗浄に耐えられるように防水仕様となっている。具体的には、物品と接するトラフ以外の駆動部分が防水カバー内に収納され、その防水カバーの貫通孔から突出するトラフ支持部が、柔軟なゴムカバーで被われて、カバー内が密閉されるようになっている。

さらに、ゴムカバーや防水カバーのシール部分の劣化や損傷等に備えて、腐食し易い箇所、例えば振動フィーダが設置される鉄製のベース部分には、亜鉛メッキ等の防錆処理が施されている。

しかし、そうした防錆処理が施されていても、長期間使用する間に、鉄製のベース部分に錆が発生することがある。こうした錆びは、カバー内で発生した錆びであっても、食品を扱う装置としては敬遠され、その改善が求められていた。

特開２００８−１５６０７６号公報

そこで、振動フィーダを設置する鉄製のベース部をステンレス材に置き換える対策が考えられるが、振動フィーダの脚部が異種金属であるため、接触部分にガルバニック腐食が発生するおそれがある。そこで、特許文献１を参考にして、脚部とベース部との間に合成樹脂を介在させることが考えられるが、その合成樹脂が、振動フィーダの振動によって摩耗し、長期間の使用に耐えられない問題が発生する。

本発明は、こうした背景から、振動フィーダを含む搬送装置全般の、特に防水仕様の脚部を腐食させずに、長期間の使用に耐えうる搬送装置を提供することを課題とする。

本発明に係る搬送装置は、
ベース部上に設置される脚部を備えた搬送装置であって、
前記ベース部が第１の金属で構成され、
前記脚部が前記第１の金属とは異なる第２の金属で構成され、
前記脚部と前記ベース部との間には、前記脚部から前記ベース部に向けて、前記第２の金属からなる金属部材が、続いて絶縁体が、又は、絶縁体に続いて前記第１の金属からなる金属部材が、順に介在されていることを特徴とする。

これにより、脚部と、それに接する金属部材が、ベース部よりもイオン化傾向の強い金属で構成されていても、これらが絶縁体を介してベース部から電気的に隔絶されるから、金属部材や脚部のガルバニック腐食が防止される。

第１の金属は、第２の金属よりもイオン化し難い金属であることを特徴とする。

イオン化し難い第１の金属としては、例えばステンレス材を挙げることができるが、これは、どちらの金属がイオン化傾向が強いかによって決まる相対的なものであるから、第１の金属がステンレス材であるとは限らない。しかして、ベース部をステンレス材で構成する場合は、重量物となる搬送装置を複数台ベース部の上に設置する場合でも、剛性を持たせることができる。

前記搬送装置が、
物品を搬送するトラフと、
前記トラフを振動させる加振機と、を備え、
前記脚部が前記加振機の振動を減衰させるコイルスプリングであることを特徴とする。

これにより、コイルスプリングが同種の金属からなる金属部材上に設置され、その下に絶縁体が敷かれることになるから、コイルスプリングが振動しても、それと接する金属部材が振動を緩衝させるから、その下に敷かれる絶縁体の摩耗を防止することができる。

前記コイルスプリングが被せられる突起部が、前記ベース上に配置され、
前記突起部が、絶縁部材で構成され、まつ、その底面に前記金属部材と前記絶縁体とを敷いた状態で、前記ベース部に固定されていることを特徴とする。

これにより、コイルスプリングを突起部に被せるだけで、搬送装置をベース部の所定位置に位置決めすることができるから、搬送装置のベース部への取り付けや、取り外しが自在にできる。したがって、組み立てや分解清掃が容易な搬送装置とすることができる。

前記金属部材と前記絶縁体とが、前記コイルスプリングの外径より大径のワッシャであることを特徴とする。

これにより、ワッシャである金属部材と絶縁体とが、突起部からはみ出た状態で敷かれるため、突起部の上にコイルスプリングを被せるだけで、コイルスプリングの絶縁状態が確保される。しかも、金属部材と絶縁体は、突起部によってベース部側に固定されているから、メンテナンス等で取り外した搬送装置を再びベース部に取り付けるときに、金属部材や絶縁体を脚部の下に介在させるのを忘れてしまう事故を防止することができる。

第１の金属で構成される本体フレームの上部に前記搬送装置が複数配置される組合せ計量装置であって、
前記ベース部が、前記本体フレームの天板部であり、
前記本体フレームで囲まれる空間内には、少なくとも前記搬送装置から供給される物品を受け取るホッパの駆動部と、該ホッパに供給された物品の質量を測定する測定部とが収納されていることを特徴とする。

これにより、組合せ計量装置の本体フレームと、その上部に取り付けられる天板部とがステンレス材で構成される場合でも、脚部に腐食を生じさせない搬送装置とすることができる。

前記搬送装置と前記天板部とが、前記搬送装置の一部を露出させる防水カバーで被われていることを特徴とする。

ここで、搬送装置の一部とは、前述のトラフと、該トラフを加振機に連結する連結部である。これにより、防水カバーから露出しているトラフに水を掛けて洗浄することができるから、食品分野に適する組合せ計量装置とすることができる。

本発明によれば、イオン化し易い搬送装置の脚部を、絶縁体を介して、イオン化し難いベース部に設置するようにしたから、ベース部がステンレス材で構成されていても、鋼材で構成される脚部のガルバニック腐食を防止して、耐摩耗性・耐久性に優れた搬送装置を市場に提供することができる。また、その搬送装置を防水仕様の組合せ計量装置に搭載することができるから、食品分野に適する組合せ計量装置とすることができる。

本発明に係る搬送装置の一実施形態の外観斜視図。 上記搬送装置の脚部の構造を示す断面図。 上記搬送装置が搭載された組合せ計量装置の一実施形態の、特に上段の一部のホッパとトラフとを取り外して防水カバーを露出させた状態の外観斜視図。 図３の防水カバーを取り外して、内部の加振機を露出させた状態の外観斜視図。 組合せ計量装置の動作を制御する制御系統のブロック線図。

以下、一実施形態に係る搬送装置と、それを搭載した組合せ計量装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、ここに示す実施形態は、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１は、本発明に係る搬送装置の一実施形態の外観斜視図であり、図２は、脚部の取り付け構造を示す断面図である。これらの図において、搬送装置Ａは、図示しない物品を振動によって搬送するトラフ１と、該トラフ１を振動させる加振機２と、加振機２の下部に取り付けられる脚部３と、トラフ１を加振機２に着脱自在に連結する連結部４とを備えたものである。

トラフ１は、ステンレス材で構成され、物品を搬送する底面１０と、その両サイドから立ち上がる側壁１１、１２と、後壁１３とを備えている。そして、加振機２によってトラフ１に振動が加えられると、向かって左側の後部１４に供給された物品が矢印方向Ｆに移動して、トラフ１の先端部１５から排出されるようになっている。また、底面１０の裏面には、矢印方向Ｆに沿う２本の補強板１６が取り付けられ、それらの補強板１６を架橋するブリッジ１７の底に、連結部４の一方をなす皿状部材２８が取り付けられている。

両サイドの側壁１１，１２は、先端部１５に向かって扇状に広げられている。これは、図３に示すように、搬送装置Ａを放射状に配列したときに、隣接するトラフ１とトラフ１の間から物品が零れるのを防止するためである。そのため、一方の側壁１１の上縁は、隣接するトラフ１の他方の側壁１２の上縁に覆い被さるように山形に折り曲げられている。こうしたトラフ１の形状や大きさは、搬送される物品の性状や大きさに応じて適宜に決められている。したがって、トラフ１の形状は、この実施形態には限定されない。

加振機２は、可動ブロック２０と、固定ブロック２１と、固定ブロック２１に取り付けられたカウンターウエイト２２と、可動ブロック２０を固定ブロック２１上に揺動自在に支持する前後の板バネ２３、２４と、可動ブロック２０の底面に固定された磁性体からなる可動コア２５と、この可動コア２５と所定間隔をおいて固定ブロック２１上に対向配置された電磁石２６とで構成されている。なお、ここでは、矢印方向Ｆを前側、その反対方向を後側としている。

前側の板バネ２３は、可動ブロック２０の中央位置に取り付けられ、後側の板バネ２４は、電磁石２６を間に置いた両脇に配置されている。また、後側の板バネ２４のバネ定数は、前側のバネ定数よりも小さく設定され、さらに前側の板バネ２３の垂直軸からの傾斜角度は、後側の板バネ２４の傾斜角度よりも小さく設定されている。これにより、電磁石２６に通電され、可動コア２５が断続的に電磁石２６に引き付けられると、トラフ１が上下斜め上方に振動する。その際、トラフ１上の前側に位置する物品は、矢印方向Ｆから例えば約３５°の角度で跳び上がり、中央に位置する物品は、矢印方向Ｆから約２５°の角度で跳び上がり、後側に位置する物品は、矢印方向Ｆから約１５°の角度で跳び上がるように、前後の板バネ２３、２４の取り付け角度が設定されている。これは、前側の物品の搬送速度をより速くすることによって、物品が前側に進む程、物品の密度が疎になるように構成したものである。

脚部３は、第２の金属からなるコイルスプリング３０で構成され、固定ブロック２１の前後左右に取り付けられている。このコイルスプリング３０で固定ブロック２１の振動を減衰させるために、バネ定数を小さくしたスプリングが用いられている。

コイルスプリング３０が設置されるベース部Ｂの所定位置には、図２に示すように、ボルト５０が埋め込まれ、そのボルト５０にドーナツ形の絶縁体５と、金属部材６とが嵌め込まれ、その上から円錐台状の突起部７がボルト５０に捩じ込まれて固定されている。また、この金属部材６は、突起部７をボルト５０に捩じ込むときのワッシャ６０となるものである。

ベース部Ｂとボルト５０は、第１の金属からなるステンレス材で構成され、コイルスプリング３０と金属部材６は、ステンレス材よりもイオン化し易い第２の金属、例えば鋼材で構成されている。

突起部７は、例えばポリアミド樹脂等の合成樹脂製の絶縁部材で構成され、中央部の貫通孔には、メネジが切られ、底面中央には、下に突出する段差部７０が設けられている。この段差部７０に金属部材６としてのワッシャ６０が嵌め込まれている。これにより、第２の金属からなるワッシャ６０が、突起部７と同心上に配置されて、ワッシャ６０が、第１の金属からなるボルト５０と非接触に保持されるようになっている。さらに、ワッシャ６０の下面には、例えば超高分子ポリエチレンからなる絶縁体５が敷かれている。この絶縁体５も、ドーナツ状のワッシャに形成されている。これにより、ボルト５０がステンレス材で構成されていても、異種金属であるコイルスプリング３０は、ボルト５０とベース部Ｂとに接触しないようになっている。

また、突起部７の外径は、コイルスプリング３０の内径よりも若干小さく設定され、絶縁体５とワッシャ６０の各外径は、コイルスプリング３０の外径と略同じか、それより若干大きいサイズに設定されている。これにより、コイルスプリング３０を突起部７に被せたときに、コイルスプリング３０が、ベース部Ｂと接触しないようになっている。

搬送装置Ａをベース部Ｂに取り付けるときは、コイルスプリング３０を突起部７に被せるだけで良い。これにより、搬送装置Ａが突起部７によって位置決めされるから、搬送装置Ａをベース部Ｂに取り付けたり、取り外したりすることが容易になる。

図１に戻って、トラフ１と加振機２とを連結する連結部４は、トラフ１のブリッジ１７の底に固定された、皿を伏せた形状の皿状部材２８と、可動ブロック２０の円柱２７上に取り付けられた同一形状で、上向きの皿状部材２８と、それらのフランジ部を向かい合わせに重ねた状態で、それらのフランジ部に巻き付ける巻き締めリング４０とで構成されている。そして、トラフ１を加振機２に固定するときは、それぞれの皿状部材２８のフランジ部を重ね合わせてから、それらのフランジ部に巻き締めリング４０を巻いて締め付ければ、トラフ１が可動ブロック２０の円柱２７上に強固に固定されるようになっている。これにより、巻き締めリング４０を操作するだけで、トラフ１を加振機２に簡単に連結できるようになっている。

図３は、搬送装置Ａを搭載した組合せ計量装置Ｗの一実施形態の外観斜視図を示す。この図では、手前２つのプールホッパＰＨを取り除いて、図１の加振機２全体が防水カバー８で被われた様子を示している。

この防水カバー８は、中央の分散フィーダＤＦの加振機と、その周りに放射状に配列された複数の放射フィーダＲＦの各加振機２を被う形状に形成されている。すなわち、防水カバー８は、ドーナツ形の天板８０と、その周縁を取り囲む円筒状の側板８１とで構成されている。天板８０の中央に設けられた貫通孔には、円錐形の分散テーブルＴと防水カバー８内の図示しない加振機とを連結する連結部が通っており、その連結部と貫通孔との隙間にゴム製のカバーが被せられて、中央の貫通孔が密閉されている。

また、天板８０の周縁部には、複数の貫通孔が設けられ、それらの貫通孔から図１の連結部４を露出させた状態で、それらの貫通孔と図１の円柱２７との隙間にゴム製のカバーが被せられて、各貫通孔が密閉されている。図３では、密閉された状態の連結部４の下側の皿状部材２８が露出している。この露出した皿状部材２８の上に、トラフ１の下部に取り付けられた、伏せた状態の皿状部材２８を重ね合わせてから、それらのフランジ部に巻き締めリング４０を巻いて締め付ければ、トラフ１が防水カバー８内の図４の加振機２と連結されるようになっている。

防水カバー８の一部をなす円筒状の側板８１は、図４のベース部Ｂに固定されるようになっている。具体的には、ベース部Ｂの周縁に取り付けられた内側のボルトｂに、図示しない柱状フレームが取り付けられ、その柱状フレームに円筒状の側板８１が内側から固定されるようになっている。また、図３の天板８０も、その柱状フレームの頭部にボルトで固定されるようになっている。その際、天板８０と側板８１との接合部分には、パッキンが挿入されて密閉されるようになっている。

図２のベース部Ｂは、図４では、組合せ計量装置Ｗの本体フレーム９の上部に被せられる天板部９０として構成されている。この本体フレーム９と天板部９０は、ステンレス材で構成され、それらで囲まれる内部には、複数の駆動ユニット９１が収納される空間が設けられている。この駆動ユニット９１は、各放射フィーダＲＦに対応させて設けられ、そのハウジングは、アルミダイキャストで構成されるが、本体フレーム９との接合部には、パッキンが挿入されて、本体フレーム９内を密閉し、かつ、電気的に絶縁するようになっている。

組合せ計量装置Ｗは、装置中央上部の分散フィーダＤＦと、その周りに放射状に配列された複数の放射フィーダＲＦと、各放射フィーダＲＦの先端下部に配置された複数のプールホッパＰＨと、各プールホッパＰＨの下段に配置された同数の計量ホッパＷＨと、さらに各計量ホッパＷＨから排出された物品を集合させて排出する集合シュートＣと、を備えている。また、各駆動ユニット９１内には、対応する放射フィーダＲＦを駆動制御する図５の制御部１０１と、プールホッパＰＨと計量ホッパＷＨの各ゲートＧを開閉させる駆動部１０２と、計量ホッパＷＨに供給された物品の質量を測定する測定部１０３と、中央のコントローラ１００と通信するインターフェース１０４とが組み込まれている。

分散フィーダＤＦは、円錐形の分散テーブルＴを上部に配置し、下部に分散テーブルＴを螺旋状に往復運動させる駆動部を備えている。また、各放射フィーダＲＦは、図１と同じ構造の搬送装置Ａであって、上部にトラフ１を有し、下部に加振機２を備えている。また、分散フィーダＤＦの構造は、図１の搬送装置Ａの構造と異なるが、脚部は、図２と同様な取り付け構造となっている。

この組合せ計量装置Ｗでは、物品が、中央上部の分散テーブルＴ上に投入され、そこで分散テーブルＴが螺旋状に往復運動することによって、周囲の各放射フィーダＲＦに物品が分散されるようになっている。各放射フィーダＲＦに供給された物品は、各放射フィーダＲＦの加振機２が所定時間、所定振幅で駆動することにより、トラフ１上の物品が先端部１５に向けて漸次搬送されるようになっている。

運転に際しては、中央のコントローラ１００が各駆動ユニット９１の制御部１０１に対して駆動指令を送信する。すると、各駆動ユニット９１の制御部１０１は、計量ホッパＷＨが空であれば、上段のプールホッパＰＨのゲートＧを開閉させて、プールホッパＰＨから計量ホッパＷＨへ物品を供給させる。また、プールホッパＰＨが空になれば、上段の放射フィーダＲＦを所定時間、所定振幅で振動させて、放射フィーダＲＦからプールホッパＰＨへ物品を供給させる。

こうして、計量ホッパＷＨに物品が供給されると、制御部１０１は、測定部１０３から計量値を入力し、それをメインのコントローラ１００に送信する。メインのコントローラ１００では、得られた各計量値を組合せて、目標値に最も近い最適な計量ホッパＷＨの組合せを求め、求めた各計量ホッパＷＨの制御部１０１に対して排出指令を送信する。排出指令を受け取った制御部１０１は、計量ホッパＷＨのゲートＧを開閉させて、組合せ選択された物品を排出させる。これにより、集合シュートＣの排出口からは、所定質量の物品が収集されることになる。

再び、計量ホッパＷＨが空になれば、制御部１０１は、上段のプールホッパＰＨを駆動させて、下段の計量ホッパＷＨに物品を供給させ、プールホッパＰＨが空になれば、対応する放射フィーダＲＦを駆動させて、空のプールホッパＰＨに物品を供給させる。こうした動作が一定サイクルで繰り返されるようになっている。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、請求項に記載の範囲内で他の実施形態も採用可能である。例えば、図２では、脚部３の底面に鉄製の金属部材６を敷き、その下に絶縁体５を敷く構成としたが、脚部３をステンレス材で構成する場合は、天地を逆にした構成とすることもできる。例えば、脚部３を直接ベース部Ｂに固定し、その脚部３の上端に金属部材６を載せ、さらにその上に絶縁体５を介して固定ブロック２１を載せるようにしても良い。

また、ここでは、搬送装置Ａとして振動フィーダを挙げたが、例えば、防水仕様のローラコンベヤやベルトコンベヤであっても良いし、さらには、往きと帰りで異なる速度で往復運動するファストバックコンベヤであっても良い。

また、ここでは、複数の振動フィーダ（放射フィーダＲＦ）を放射状に配列した組合せ計量装置を例示したが、これには限定されず、例えば、複数の振動フィーダを並列に配列した組合せ計量装置であっても良い。

さらに、絶縁体として超高分子ポリエチレンを挙げたが、これに代えて、ワッシャ６０である金属部材６をシリコーンやウレタン樹脂でコーティングしたものであっても良い。加えて、金属部材６の代わりに、セラミックを用いても良い。

Ａ 搬送装置
Ｂ ベース部
１ トラフ
２ 加振機
３ 脚部
４ 連結部
５ 絶縁体
６ 金属部材
７ 突起部
８ 防水カバー
９ 本体フレーム
３０ コイルスプリング
６０ ワッシャ
９０ 本体フレームの天板部
９１ 駆動ユニット
１０２ 駆動部
１０３ 測定部
ＰＨ プールホッパ
ＷＨ 計量ホッパ

Claims (10)

1. ベース部上に設置される脚部を備えた搬送装置であって、
   前記ベース部が第１の金属で構成され、
   前記脚部が前記第１の金属とは異なる第２の金属で構成され、
   前記脚部と前記ベース部との間には、前記脚部から前記ベース部に向けて、第２の金属からなる金属部材が、続いて絶縁体が、順に介在されている、
   搬送装置。
2. ベース部上に設置される脚部を備えた搬送装置であって、
   前記ベース部が第１の金属で構成され、
   前記脚部が前記第１の金属とは異なる第２の金属で構成され、
   前記脚部と前記ベース部との間には、前記脚部から前記ベース部に向けて、絶縁体が、続いて前記第１の金属からなる金属部材が、順に介在されている、
   搬送装置。
3. 前記第１の金属は、前記第２の金属よりもイオン化し難い金属である請求項１又は２に記載の搬送装置。
4. 前記第１金属が、ステンレス材である請求項１から３の何れかに記載の搬送装置。
5. 物品を搬送するトラフと、
   前記トラフを振動させる加振機と、を備え、
   前記脚部が前記加振機の振動を減衰させるコイルスプリングである、
   請求項１又は２に記載の搬送装置。
6. 前記コイルスプリングが被せられる突起部が、前記ベース部上に配置され、
   前記突起部が、絶縁部材で構成され、かつ、その底面に前記金属部材と前記絶縁体とを敷いた状態で、前記ベース部に固定されている、
   請求項５に記載の搬送装置。
7. 前記金属部材と前記絶縁体とが、前記コイルスプリングの外径より大径のワッシャである請求項６に記載の搬送装置。
8. 第一の金属で構成される本体フレームの上部に、請求項１から７の何れかに記載の搬送装置が搭載される組合せ計量装置であって、
   前記ベース部が、前記本体フレームの天板部であり、
   前記本体フレームで囲まれる空間内には、少なくとも前記搬送装置から供給される物品を受け取るホッパの駆動部と、
   該ホッパに供給された物品の質量を測定する測定部と、が収納されている、
   組合せ計量装置。
9. 前記搬送装置と前記天板部とが、前記搬送装置の一部を露出させる防水カバーで被われている、
   請求項８に記載の組合せ計量装置。
10. 前記防水カバーから露出される前記搬送装置の一部が、請求項５に記載のトラフと、該トラフを前記加振機に連結する連結部である、
    請求項９に記載の組合せ計量装置。