JP2024022985A - ベルトコンベア用搬送重量測定器 - Google Patents

Abstract

【課題】垂下型コンベアベルトでの搬送重量を測定し得るベルトコンベア用搬送重量測定器を提供する。【解決手段】搬送重量測定器１００は、搬送方向Ｆに沿って隣接する二つのベルト支持ローラ２２０を跨ぐ距離を隔てて垂下型コンベアベルト２３０の支持部２３１の上面に当接可能に載置桿１０の両端に設けられた二つの載置ローラ７０で支持部２３１をその上部から押圧するとともに、二つの載置ローラ７０の間の位置に且つ支持部２３１の下部側に位置するように揺動桿２０に配置された一つの検出ローラ６０で支持部２３１をその下部中央で持ち上げ、そのときの上下方向での押圧力を揺動桿２０の先端に配置されたロードセル９０で測定する。【選択図】図１

Description

本発明は、紡錘状の垂下姿勢とされた垂下型コンベアベルトで荷を囲繞しつつ搬送するベルトコンベアでの搬送重量を測定する搬送重量測定器に関する。

ベルトコンベアでの搬送重量を測定する測定器としては、ベルトスケール、コンベアスケールなどが知られている（例えば特許文献１、２参照）。
特許文献１記載の技術では、計量桿の一端を支点とし、その計量桿の中央に荷の重量が作用するように構成するとともに、計量桿の他端に設けたロードセルにて荷の重量を計量可能に構成している。
また、特許文献２記載の技術では、計量桿の中央部を支点とし、その計量桿の一端にキャリアローラ等を含む荷の重量が作用するように構成するとともに、計量桿の他端にロードセルを設けて荷の重量を計量可能に構成している。

特開２０１３－７９９４４号公報（図１６、図１９） 特開２０１２－２５５７号公報（図２） 特開２０１８－１６７９９５号公報

ここで、紡錘状の垂下姿勢とされた垂下型コンベアベルトで荷を囲繞しつつ搬送するベルトコンベアが知られている（例えば特許文献３参照）。垂下型コンベアベルトは、搬送時の垂下姿勢において、垂下型コンベアベルトの片側に張り出す支持部を搬送プーリで保持する構成とされている。また、隣り合う搬送プーリの間では、支持部をベルト支持ローラで支持しつつ搬送するようになっている。
しかし、特許文献１、２に記載の従来の搬送重量測定器では、コンベアベルト上に載置された荷の搬送状態をベルトコンベアの下方から測定する。そのため、例えば特許文献３に開示されるベルトコンベアのような、垂下型コンベアベルトに適用することは困難である。

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、紡錘状の垂下姿勢とされた垂下型コンベアベルトで荷を囲繞しつつ搬送するベルトコンベアでの搬送重量を測定可能な、ベルトコンベア用搬送重量測定器を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るベルトコンベア用搬送重量測定器は、紡錘状の垂下姿勢で荷を囲繞しつつ搬送する垂下型コンベアベルトを有するベルトコンベアに用いられ、前記垂下型コンベアベルトでの荷の搬送時の搬送重量を測定する搬送重量測定器であって、前記垂下型コンベアベルトが、前記ベルトコンベアのフレーム側に設けられて搬送方向に沿って並ぶ複数のベルト支持ローラによって稼働時に荷よりも上側となる支持部を支持されるものを対象とし、前記フレーム側に連結されるとともに前記支持部の上側に前記搬送方向に沿って配置されて前記搬送重量を測定可能な計測姿勢に支持される載置桿と、前記載置桿の両端に前記搬送方向とは直交する水平な軸まわりで回転自在に設けられて隣接する前記ベルト支持ローラのローラ間隔以上のローラ間隔で前記支持部をその上部から押圧する二つの載置ローラと、前記載置桿の上側に前記搬送方向に沿って配置されるとともに自身基端部が前記載置桿の一端側に前記搬送方向とは直交する水平な支軸の軸まわりで回動可能に枢支される揺動桿と、前記搬送方向において前記支軸とは反対側での前記載置桿の上面に設けられたプローブ部と、前記揺動桿の途中部分から下方に向けて前記支持部よりも低い位置まで張り出す第一の張出腕と、前記第一の張出腕の先端に前記搬送方向とは直交する軸まわりで回転自在に枢支されて前記搬送方向での前記プローブ部と前記支軸との間の位置で前記支持部下面に対向して下側から当接される一つの検出ローラと、前記揺動桿先端部の前記載置桿側を向く面に付設されて前記プローブ部に対して前記揺動桿の回動に応じて押圧されるロードセルと、前記プローブ部での押圧力を前記ロードセルからの出力信号として取得するとともに該出力信号に基づいて前記搬送重量を演算する演算部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、垂下型コンベアベルトの支持部に対し、３つのローラでの上下からのベルト挟持構造により計測系を構成しているので、紡錘状の垂下姿勢とされた垂下型コンベアベルトで荷を囲繞しつつ搬送するベルトコンベアであっても搬送重量を測定できる。

本発明の一態様に係る搬送重量測定器の一実施形態を説明する模式的斜視図である。 図１の搬送重量測定器の要部の構成を説明する模式的斜視図である。 図２のＺ－Ｚ断面視での模式的説明図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。

［搬送重量測定器の構成］
図１および図２に示すように、本実施形態の搬送重量測定器１００は、紡錘状の垂下姿勢で荷を囲繞しつつ搬送する垂下型コンベアベルト２３０を有するベルトコンベア２００に用いられ、垂下型コンベアベルト２３０での荷の搬送時の搬送重量を測定する測定器である。

垂下型コンベアベルト２３０は、ベルトコンベア２００のフレーム２１０側に設けられて搬送方向Ｆに沿って並ぶ複数のベルト支持ローラ２２０によって稼働時に荷Ｗよりも上側となる支持部２３１を支持される。
ベルト支持ローラ２２０は、ベルトコンベア２００の搬送部において、隣接配置されるローラ間隔Ｌ１が、例えば０．５ｍ毎に設置される。なお、この種の垂下型コンベアベルトを有するベルトコンベア自体は周知であるので、ベルトコンベア２００自体の説明は省略する。

本実施形態の搬送重量測定器１００は、搬送方向Ｆに沿って配置される載置桿１０および揺動桿２０と、を備える。載置桿１０は、ベルトコンベア２００のフレーム２１０側に支持フレーム１１を介して支持される。揺動桿２０は、載置桿１０に対して揺動可能に連結されて載置桿１０の上側に搬送方向Ｆに沿って配置される。載置桿１０および揺動桿２０の材料は、例えば、横断面が矩形をなす角柱状の金属棒材を用いて製作され、部材相互の剛接合部は例えば溶接によって接合される。

詳しくは、載置桿１０は、支持部２３１の上部側に搬送方向Ｆに沿って配置され、搬送重量を測定可能な計測姿勢に支持される。揺動桿２０は、自身基端部が載置桿１０の一端側に搬送方向Ｆとは直交する水平な支軸１２の軸まわりで回動可能に載置桿１０に枢支される。載置桿１０の長手方向の両端部には、二つの載置ローラ７０が配置されている。二つの載置ローラ７０は、搬送方向Ｆとは直交する水平な軸まわりで転動自在に載置桿１０の両端に枢支される。

二つの載置ローラ７０は、搬送方向Ｆに沿って隣接する二つのベルト支持ローラ２２０を跨ぐ所定の対向距離を隔てて支持部２３１に上側から当接される。本実施形態では、二つの載置ローラ７０は、ローラ間隔Ｌ２がローラ間隔Ｌ１以上に（同じ若しくはそれよりも長く）設定されており、載置桿１０の両端部に、搬送方向Ｆに沿って１．５ｍ～２ｍの距離を隔てて支持部２３１の上面に当接される。

図３にも示すように、揺動桿２０の途中部分から下方に向けて支持部２３１よりも低い位置まで二つの張出腕３０、４０が張り出している。第一の張出腕３０は、揺動桿２０の中央下部から下方に張り出し、第一の張出腕３０の先端に、一つの検出ローラ６０が転動自在に枢支されている。

検出ローラ６０は、搬送方向Ｆとは直交する水平な軸まわりで転動自在に枢支されて二つの載置ローラ７０の間の位置に支持部２３１下面に対向して下側から当接される。ここで、検出ローラ６０は軸線が斜めに張り出しており、円筒状のローラ面を傾けて、垂下型コンベアベルト２３０の支持部２３１の斜面に対向する方向から円筒状のローラ面を当接させている。
また、第二の張出腕４０の先端には、搬送方向Ｆに沿って、揺動桿２０の支軸１２に直交する縦の軸回りに回転自在に支持されて検出ローラ６０とは反対の側から支持部２３１でのベルト背面に摺接される一つの検出補助ローラ８０が設けられており、検出ローラ６０と検出補助ローラ８０との協働によって支持部２３１の表裏から挟持している。

揺動桿２０の先端部にはロードセル９０が装着されている。本実施形態では、揺動桿２０は、載置桿１０の上方に搬送方向Ｆに沿って配置され、自身基端部が載置桿１０の一端側の端部近傍に枢支されるとともに自身先端部の載置桿１０側を向く面にロードセル９０が付設される。これにより、ロードセル９０は、載置桿１０側を向く面に揺動桿２０の回動に応じて載置桿１０上面のプローブ部５０を押圧可能になっている。

ロードセル９０からの出力信号は、搬送重量情報を生成する演算部１１０に出力される。演算部１１０は、コンピュータを含んで構成された情報処理装置である。演算部１１０は、一つの検出ローラ６０と二つの載置ローラ７０とによる支持部２３１に対する上下方向での挟持構造で取得されるプローブ部５０での押圧力をロードセル９０からの出力信号として取得し、その出力信号に基づいて搬送情報を生成可能に構成されている。

［搬送重量測定器の使用方法および動作並びに作用効果］
次に、本実施形態の搬送重量測定器１００の使用方法および動作並びに作用効果について説明する。
本実施形態の搬送重量測定器１００を使用する際は、垂下型コンベアベルト２３０の支持部２３１の上面を２つの載置ローラ７０で上方から押さえつけるように載置桿１０を配置する。さらに、検出ローラ６０が隣接するベルト支持ローラ２２０の間に位置するように搬送方向Ｆでの位置を定める。

搬送方向Ｆでの位置は、二つの載置ローラ７０を、二つのベルト支持ローラ２２０を跨ぐ位置とし、搬送方向Ｆに沿って１．５ｍ～２ｍの距離を隔てて支持部２３１の上面に当接するように設ける。このとき、垂下型コンベアベルト２３０の支持部２３１に対して、揺動桿２０側の検出ローラ６０により支持部２３１の下面を持ち上げるように揺動桿２０を配置し、ロードセル９０が取り付けられている揺動桿２０が支軸１２を支点とする揺動運動をするように装着する。

本実施形態の搬送重量測定器１００を上記のように配置した後に搬送重量を測定する。搬送重量は、二つの載置ローラ７０で支持部２３１の上部を押圧するとともに、二つの載置ローラ７０の間の位置に且つ支持部２３１の下部側に配置された一つの検出ローラ６０で支持部２３１の下部の中央を持ち上げたときに、そのときの上下方向でのプローブ部５０の押圧力をロードセル９０から検出する。

但し、ロードセル９０の出力は、垂下型コンベアベルト２３０の張力情報と搬送重量情報とを含むことになる。そのため、本実施形態の演算部１１０は、信号処理によって垂下型コンベアベルト２３０の張力情報と搬送重量情報とを分離する。本実施形態の搬送重量測定器１００では、搬送重量情報はロードセル９０の出力の平均値に基づいて取得し、張力情報は出力の変動分に基づいて取得することができる。

ここで、特許文献１記載の従来の搬送重量測定器は、コンベアベルト上に載置された荷の搬送状態をベルトコンベアの下方から測定するため、本実施形態のような、垂下型ベルトコンベア２３０での荷Ｗを搬送時の搬送重量を測定できないという問題がある。

これに対し、本実施形態の搬送重量測定器１００では、垂下型コンベアベルト２３０を有するベルトコンベア２００において、垂下姿勢で支持された紡錘状の垂下型コンベアベルト２３０の支持部２３１に対し、３つのローラ７０，６０，７０での上下からのベルト挟持構造により計測系を構成している。これにより、本実施形態の搬送重量測定器１００によれば、垂下型コンベアベルト２３０を有するベルトコンベア２００の搬送部において荷Ｗを搬送時の搬送重量を測定できる［発明１］。

さらに、本実施形態の搬送重量測定器１００によれば、上述した上下からのベルト挟持構造の採用により、簡素なフレーム構造で搬送重量測定器１００を構成できるので、測定器を比較的コンパクトで安価に構成可能となる。また、本実施形態の搬送重量測定器１００は、カウンタウエイトを設ける等の初期調整の手間も不要である。

さらに、本実施形態の搬送重量測定器１００によれば、上述のような簡素なフレーム構造に対して計測用の３つのローラ７０，６０，７０が一体に設けられているので、測定器を容易に移動することができる。また、計測用の３つのローラ７０，６０，７０個別の調整も不要なので現場での使い勝手に優れている。

また、本実施形態の搬送重量測定器１００は、垂下型コンベアベルト２３０を有するベルトコンベア２００の搬送部において、例えば０．５ｍ毎に設置される機器側のベルト支持ローラ２２０をまたいで当該測定器を設置できる範囲において、搬送部の如何なる箇所であっても設置可能なので、搬送部の各所での測定を容易に行うことが可能であり、また、搬送部の長いスパンにおいても容易に測定可能である。

本実施形態の搬送重量測定器１００であれば、二つの載置ローラ７０相互のローラ間隔Ｌ２は長い程、計測性能を向上させることができる。例えば、ローラ間隔Ｌ２を二倍にすると張力変動の影響が半分となる一方、計量重量は二倍となる。つまり計測性能を４倍に向上させることができる。

特に、本実施形態の搬送重量測定器１００では、揺動桿２０の途中部分であって第一の張出腕３０に幅方向で対向する位置から下方に向けて支持部２３１よりも低い位置まで張り出す第二の張出腕４０と、第二の張出腕４０の先端に搬送方向Ｆに沿った軸まわりで転動自在に枢支されて検出ローラ６０とは反対の側から支持部２３１の裏面に当接される一つの検出補助ローラ８０と、備えている。

この検出補助ローラ８０は荷重（張力）を受けるものではなく、円筒状のローラ面を支持部２３１でのベルト背面から搬送方向に沿って当接させることで垂下型コンベアベルト２３０の搬送姿勢を安定させて検出ローラ６０による検出を補助することで、検出ローラ６０での検出確度を向上させている。
そのため、本実施形態の搬送重量測定器１００によれば、検出ローラ６０と検出補助ローラ８０との協働によって支持部２３１をその表裏から挟持することで支持部２３１の姿勢を安定させて搬送重量測定器１００の検出精度をより向上させることができる［発明２］。

また、本実施形態の搬送重量測定器１００では、演算部１１０は、ロードセル９０から取得された出力信号を信号処理し、その出力信号の平均値から搬送時における荷の搬送重量情報を生成できる。
そのため、本実施形態の搬送重量測定器１００によれば、垂下型コンベアベルト２３０の搬送情報として荷の随時の搬送重量を迅速に測定できる。また、張力情報は出力の変動分に基づいて取得して搬送重量情報と分離するので、コンベアベルトの張力変動の影響を受けることなく荷の搬送重量情報を得ることができる。

なお、本実施形態の搬送重量測定器１００では、演算部１１０は、ベルトコンベア２００の空運転時と搬送物がある時との平均値の差を搬送重量として測定することもできる。また、本実施形態の搬送重量測定器１００によれば、ベルトコンベア２００の荷として、既知の錘を垂下型コンベアベルト２３０に載せた状態で測定することによって、稼働状態であっても搬送重量の校正が可能となる。
できる。

さらに、本実施形態の搬送重量測定器１００であれば、搬送重量の計測とともに、そのときの垂下型コンベアベルト２３０の張力を測定可能である。垂下型コンベアベルト２３０の張力を求める際には、図２に示すように、プローブ部５０に一定高さのブロックを積層配置し、ロードセル９０と対向する押圧面間に介装する。そして、プローブ部５０の高さの変化に応じた押圧力に基づいて張力を求めることができる。

つまり、本実施形態の搬送重量測定器１００では、演算部１１０は、ロードセル９０から取得された出力信号を信号処理し、その出力信号の変動量からコンベアベルトの張力情報を生成できる。よって、本実施形態の搬送重量測定器１００によれば、搬送重量以外の他の搬送情報として、コンベアベルトの張力を測定することもできる。

以上説明したように、本実施形態の搬送重量測定器１００によれば、垂下型コンベアベルト２３０を有するベルトコンベア２００において、荷Ｗを搬送時の搬送重量を含む搬送情報を測定できる。
なお、本発明に係る搬送重量測定器は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能であることは勿論である。

１０ 載置桿
１１ 支持フレーム
１２ 支軸
２０ 揺動桿
３０ 第一の張出腕
４０ 第二の張出腕
５０ プローブ部
６０ 検出ローラ
７０ 載置ローラ
８０ 検出補助ローラ
９０ ロードセル
１００ 搬送重量測定器
１１０ 演算部
２００ ベルトコンベア
２１０ フレーム
２２０ ベルト支持ローラ
２３０ 垂下型コンベアベルト
２３１ 支持部
Ｗ 荷
Ｆ 搬送方向
Ｌ１ ベルト支持ローラのローラ間隔
Ｌ２ 載置ローラのローラ間隔

Claims (2)

1. 紡錘状の垂下姿勢で荷を囲繞しつつ搬送する垂下型コンベアベルトを有するベルトコンベアに用いられ、前記垂下型コンベアベルトでの荷の搬送時の搬送重量を測定する搬送重量測定器であって、
   前記垂下型コンベアベルトが、前記ベルトコンベアのフレーム側に設けられて搬送方向に沿って並ぶ複数のベルト支持ローラによって稼働時に荷よりも上側となる支持部を支持されるものを対象とし、
   前記フレーム側に連結されるとともに前記支持部の上側に前記搬送方向に沿って配置されて前記搬送重量を測定可能な計測姿勢に支持される載置桿と、
   前記載置桿の両端に前記搬送方向とは直交する水平な軸まわりで回転自在に設けられて隣接する前記ベルト支持ローラのローラ間隔以上のローラ間隔で前記支持部をその上部から押圧する二つの載置ローラと、
   前記載置桿の上側に前記搬送方向に沿って配置されるとともに自身基端部が前記載置桿の一端側に前記搬送方向とは直交する水平な支軸の軸まわりで回動可能に枢支される揺動桿と、
   前記搬送方向において前記支軸とは反対側での前記載置桿の上面に設けられたプローブ部と、
   前記揺動桿の途中部分から下方に向けて前記支持部よりも低い位置まで張り出す第一の張出腕と、
   前記第一の張出腕の先端に前記搬送方向とは直交する軸まわりで回転自在に枢支されて前記搬送方向での前記プローブ部と前記支軸との間の位置で前記支持部下面に対向して下側から当接される一つの検出ローラと、
   前記揺動桿先端部の前記載置桿側を向く面に付設されて前記プローブ部に対して前記揺動桿の回動に応じて押圧されるロードセルと、
   前記プローブ部での押圧力を前記ロードセルからの出力信号として取得するとともに該出力信号に基づいて前記搬送重量を演算する演算部と、
   を備えることを特徴とするベルトコンベア用搬送重量測定器。
2. 前記揺動桿の途中部分であって前記第一の張出腕に幅方向で対向する位置から下方に向けて前記支持部よりも低い位置まで張り出す第二の張出腕と、
   前記第二の張出腕の先端に前記揺動桿の支軸に直交する縦の軸まわりで前記搬送方向に沿って転動自在に枢支されて前記検出ローラとは反対の側から前記支持部でのベルト背面に当接される一つの検出補助ローラと、
   を更に備える請求項１に記載のベルトコンベア用搬送重量測定器。

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