JP3609533B2

JP3609533B2 - 計量装置

Info

Publication number: JP3609533B2
Application number: JP11544096A
Authority: JP
Inventors: 嘉宏有本
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 1996-04-11
Filing date: 1996-04-11
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2016-04-11
Also published as: JPH09280933A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は計量装置、例えば複数の計量ホッパにそれぞれ供給された被計量物の重量値に基づく演算により、該被計量物を所定の目標重量に計量する組合せ計量式の自動計量装置に採用される計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多数の計量機のそれぞれに具備された計量ホッパに被計量物を供給し、各計量機による計量値に基づいて組合せ演算を行って、組合せ加算値が目標値に一致し又はこれに最も近い値になる最適組合せを選択すると共に、その最適組合せに該当した計量値に対応する計量ホッパ内の被計量物のみを排出することにより、上記目標重量又はこれにもっとも近い重量の被計量物を得るようにした組合せ計量式の自動計量装置が実用化されている。
【０００３】
ところで、この種の組合せ計量式の自動計量装置は、例えば実公平７−６５０２号公報に開示されているように、上部が開放されかつ下部に排出口が設けられた計量ホッパ本体と、該計量ホッパ本体に揺動可能に支持され、計量ホッパ本体の排出口を開閉するゲートとで構成された計量ホッパと、この計量ホッパをブラケットを介して支持すると共に、計量ホッパ本体内に供給された被計量物の荷重を検出するロードセル等の荷重検出器とを有すると共に、この自動計量装置には、フレーム部材側に設けられたモータと、このモータの出力軸に取付けられたカムと、該カムの動作に連動して揺動する揺動部材とでなる連動機構と、該連動機構の揺動部材の揺動に連動して上記ゲートを開閉する計量ホッパ側に設けられたリンク機構とが備えられた構成となっている。
【０００４】
そして、上記各計量ホッパに供給された被計量物の荷重がそれぞれロードセルにより検出され、各ロードセルによる計量値に基づいて組合せ演算が行われ、その最適組合せに該当した計量値に対応する計量ホッパのゲートのみが開かれて該計量ホッパの被計量物が排出されるようになっている。その場合、上記モータの正転により、カム及び揺動部材を介してリンク機構が作動され、これにより上記ゲートが開かれて計量ホッパ本体の排出口から被計量物が排出され、また、モータの逆転により、カム及び揺動部材を介してリンク機構が作動され、これにより上記ゲートが閉じられて計量ホッパ本体内に次の被計量物の供給が行われるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した構成の計量装置にあっては、上記モータによる回転動力をカムを介して揺動部材に伝達し、該揺動部材からさらにリンク機構を介してゲートに伝達する構造であるから、フレーム部材側にあっては、上記モータとは別にカムや揺動部材などの複雑な連動機構を必要とし、さらに計量ホッパ本体側においても、複雑なリンク機構を必要とすることから、その構造が非常に複雑となる問題を有していた。
【０００６】
その上、上記ゲートを計量ホッパ本体に開閉可能に支持する軸の端部にリンク機構が設けられることから、計量ホッパ全体が大型化する問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題に対処するためになされたもので、駆動手段による回転軸の回転で直接ゲートを開閉させるようにして、構造の簡素化を図ると共に、計量ホッパ全体のコンパクト化を図り、その上、被計量物の計量を正確に行え得るようにすることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る計量装置は、被計量物が供給される計量ホッパと、この計量ホッパに供給された被計量物の荷重を検出する荷重検出手段とを有すると共に、上記計量ホッパ内の被計量物を排出させる排出手段が備えられた計量装置であって、上記計量ホッパは、上部が開放されかつ下部に排出口が設けられたホッパ本体と、回転動作によりホッパ本体の排出口を開閉するゲートとで構成されていると共に、上記排出手段は、上記ゲートが取付けられた回転軸と、この回転軸を回動させることによりゲートを開閉させる駆動手段とを備え、上記ホッパ本体は、上記回転軸と、ゲートとは別体に設けられた補助軸とに着脱自在に係止されており、かつ、上記補助軸は、上記回転軸を支持する軸受部材に設けられていると共に該軸受部材が荷重検出手段に取り付けられて、該軸受部材、回転軸、及び補助軸を介し上記ホッパ本体とゲートと駆動手段とが荷重検出手段に支持されていることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、回転動作により計量ホッパ本体の排出口を開閉するゲートが、モータ等の駆動手段によって回動される回転軸に取り付けられているので、該駆動手段により回転軸を介しゲートを開閉させて、上記計量ホッパ本体内の被計量物を排出させることが可能となる。これにより、カムや揺動部材でなる連動機構及びリンク機構で開閉動作させるものに比べて、駆動手段の回転駆動をそのままゲートの開閉動作とする簡素なものとなる。
【００１０】
また、ホッパ本体は、上記回転軸と、ゲートとは別体に設けられた補助軸とに着脱自在に係止されており、かつ、上記補助軸は、上記回転軸を支持する軸受部材に設けられていると共に該軸受部材が荷重検出手段に取り付けられて、該軸受部材、回転軸、及び補助軸を介し上記ホッパ本体とゲートと駆動手段とが荷重検出手段に全て支持される構造となっているので、荷重検出手段への被計量物の荷重を除く負荷が、計量あるいは非計量などの状態如何に拘らず常に一定に保たれることになり、これにより、荷重検出手段による被計量物の計量が常に正確に行えることになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
この実施の形態においては、本発明に係る計量装置を適用した組み合わせ式の自動計量装置を示しており、まず該自動計量装置の全体構成を説明すると、図１及び図２に示すように、この自動計量装置１は、平面視が横長のホームベース状を呈する基台２と、該基台２の上方後部に設置され、上面が平らで平面視Ｖ字形状の分散作業台３とを有し、この分散作業台３の二辺の内側（後側）空間部が作業者ａの作業エリアＡとされている。
【００１３】
また、上記基台２の前面側でその中央からＶ字状に膨出する左右の各前壁部４，５には、それぞれ５個ずつのプールホッパ６…６及び計量ホッパ７…７が上下に配列されていると共に、分散作業台３の外側（前側）位置には、該作業台３の前端部から下向き傾斜して上記各プールホッパ６…６の直上方に至る加振式の被計量物供給トラフ８…８が配備されている。さらに、上記計量ホッパ７…７の直下方には、前壁部４，５毎にそれぞれ集合コンベア９，９が配備されていると共に、これら両コンベア９，９の対向端部間には、集合シュート１０、及びこのシュート１０の下方から延びる搬出コンベア１１が備えられている。
【００１４】
このような構成により、被計量物Ｘは、まず、分散作業台３上に積み上げられた後、作業者ａによって該作業台３からトラフ８…８を介して各プールホッパ６…６に分散供給され、さらに該ホッパ６…６から計量ホッパ７…７に排出、供給される。
【００１５】
そして、これらの各計量ホッパ７…７内の被計量物Ｘの重量がそれぞれ計量され、その計量値に基づいて組合せ演算が行われて、組合せ加算値が予め設定された目標重量又はこれに最も近い重量となる最適組合せが選択されると共に、その最適組合せに該当した計量ホッパ７…７のみから被計量物Ｘが排出されて、集合コンベア９，９及び集合シュート１０を介して回収、集合された後、搬出コンベア１１によって次の袋詰め等の作業エリアに移送されるようになっている。
【００１６】
次に、上記プールホッパ６…６及び計量ホッパ７…７の構成を説明する。なお、この実施の形態においては、前述したように、計１０組のプールホッパ６と計量ホッパ７とが自動計量装置１に備えられているが、各組共略同じ構成とされているので、そのうちの一組について説明する。
【００１７】
まず、図３ないし図６に示すように、計量装置１の基台２の前壁部４，５には、各組のホッパ装置に対応して縦長の開口１２が形成されていると共に、該開口１２を閉塞するように外側からベースプレート１３がボルト１３ａ…１３ａで取り付けられており、このベースプレート１３の外方にプールホッパ６と計量ホッパ７とが上下に並設されている。
【００１８】
これらの各ホッパ６，７は、略同じ構造のゲート式ホッパで、図３及び図４に示すように、前後左右の四つの縦壁面で囲まれ、水平に開放する上部開口（供給口）６ａ，７ａと傾斜状に開放する下部開口（排出口）６ｂ，７ｂとが形成されたホッパ本体６１，７１と、後述するシリンダ２０，３５により回動される回転軸１４，２２に取り付けられ、該回転軸１４，２２の回動によって上記ホッパ本体６１，７１の排出口６ｂ，７ｂに沿って当接する閉位置アと略鉛直方向に垂下する開位置イとの間で矢印ｂのように揺動することにより、上記排出口６ｂ，７ｂを開閉するゲート６２，７２とを有する。
【００１９】
プールホッパ６のゲート６２を揺動させる回転軸１４は、図４に示すように、ベースプレート１３の上部にボルト１５ａ…１５ａで組み付けられた軸受部材１５を介して回転自在に水平に支持されて、ベースプレート１３の内外方向に延び、その内側後端部には、図５及び図６に示すように、ブロック部材１６がボルト１６ａで締め付けられて固定されている。
【００２０】
また、同じく図５及び図６に示すように、ベースプレート１３の内面で上記軸受部材１５の斜め下方には、角柱状のブラケット１７が内方向に立設され、このブラケット１７の突端部に支軸１８が設けられていると共に、該支軸１８にロッド１９を進退させるシリンダ２０が取付フランジ２０ａを介して回転自在に支持されている。
【００２１】
そして、上記ロッド１９の先端部１９ａと、上記回転軸１４に固定されたブロック部材１６とが、シャフト２１で相対回転可能に連結されており、これにより、ロッド１９の進退に伴って回転軸１４がブロック部材１６を介して符号カの位置と符号キの位置との間で矢印ｃのように回動するようになっている。
【００２２】
一方、計量ホッパ７のゲート７２を揺動させる回転軸２２も略同様の構成により回動されるようになっているが、この計量ホッパ７においては、上記プールホッパ６から排出供給された被計量物の重量を計量するための計量機構が具備されており、先にこの計量機構について説明することにする。
【００２３】
すなわち、図５ないし図７に示すように、基台２の背面側に固設された取付ブラケット２３に矩形状のブロック部材２４がボルト２４ａ，２４ａで固定されていると共に、このブロック部材２４とベースプレート１３の下部との間に、水平断面コ字状の支持部材２５がボルト２５ａ，２５ａ，２５ｂ，２５ｂで取り付けられている。
【００２４】
そして、この支持部材２５と平行に荷重検出器としてのロードセル２６が配置されて、その後端部が上記ブロック部材２４にボルト２６ａ，２６ａで固定されていると共に、該ロードセル２６の可動端部である前端部には水平断面Ｌ字状のブロック部材２７がボルト２７ａ，２７ａで取り付けられている。
【００２５】
一方、図３、図４及び図６に示すように、ベースプレート１３において上記支持部材２５の取付部位の上方には円形の開口２８が設けられ、この円形開口２８内に、ボルト２９…２９で連結された前後の軸受部材３０，３１が配置されていると共に、後部の軸受部材３１から鉛直下方に取付アーム３１ａが延設されて、このアーム３１ａが、図７に示すように、上記ロードセル２６の可動端部に取り付けられたＬ字状ブロック部材２７にボルト３１ｂ，３１ｂで固定されている。
【００２６】
このような構成とされたうえで、当該計量ホッパ７の回転軸２２は、図４に示すように、上記の軸受部材３０，３１を介して回転自在に水平に支持されて、ベースプレート１３の内外方向に延び、その内側後端部には、図５及び図６に示すように、ブロック部材３２がボルト３２ａで締め付けられて固定されている。
【００２７】
また、同じく図５及び図６に示すように、後部の軸受部材３１にはブラケット４０が立設され、このブラケット４０の上端部に支軸３３が設けられていると共に、該支軸３３にロッド３４を進退させるシリンダ３５が取付フランジ３５ａを介して回転自在に支持されている。
【００２８】
そして、上記ロッド３４の先端部３４ａと、上記回転軸２２に固定されたブロック部材３２とが、シャフト３６で相対回転可能に連結されており、これにより、ロッド３４の進退に伴って回転軸２２がブロック部材３２を介して符号カの位置と符号キの位置との間で矢印ｃのように回動するようになっている。
【００２９】
なお、ベースプレート１３の外面で上記円形開口２８の周囲には、図３ないし図５に示すように、円環状のカバー部材３７がボルト３７ａ…３７ａで取り付けられていると共に、その場合に、ベースプレート１３とカバー部材３７の間と、前後の軸受部材３０，３１の間とに渡って、上記円形開口２８を閉塞するように、蛇腹状のカーテン部材３８が挟み込まれている。
【００３０】
そして、これら二つの回転軸１４，２２の外方突出部に、それぞれ各ホッパ装置６，７のゲート６２，７２が一体回転するように取り付けられている。次に、これらのゲート６２，７２の取付けの態様、並びにホッパ本体６１，７１の取付けの態様について説明する。その場合に、両ホッパ装置６，７において、該取付態様は略同じであるので、プールホッパ６の方を例にとって説明する。
【００３１】
すなわち、図８に示すように、回転軸１４の外方突出部には段部１４ａが形成されていると共に、この段部１４ａの前方周面に、ボルト３９ａで固定されたキー３９が突設されている。また、ゲート６２には回転軸１４に挿通可能な円筒状のボス部６２ａが形成されていると共に、このボス部６２ａの内面には上記回転軸１４に突設されたキー３９と係合し得るキー溝６２ｂが形成されている。
【００３２】
そして、上記キー３９とキー溝６２ｂとが位置合せされた状態で、ボス部６２ａが回転軸１４に挿し込まれることにより、ゲート６２がこの回転軸１４に対して相対回転不能に支持されている。このとき、図３に示すゲート６２の閉位置アと、図６に示す回転軸１４の回動位置カとが一致し、またゲート６２の開位置イと、回転軸１４の回動位置キとが一致するように設定されている。
【００３３】
一方、各ホッパ６，７装置のホッパ本体６１，７１は、次のようにしてベースプレート１３の外方に取り付けられている。
【００３４】
すなわち、図３、図４及び図８に示すように、ホッパ本体６１の前面と一側面とには、相互に反対の側方に延びる第１フック部材６３と第２フック部材６４とが設けられていると共に、回転軸１４の先端部には周溝１４ｂが形成されている。また、ベースプレート１３の外面には回転軸１４と平行に前方に延びる補助軸６５が突設されている。
【００３５】
そして、上記回転軸１４の先端部周溝１４ｂに第１フック部材６３が、また上記補助軸６５に第２フック部材６４がそれぞれ上方から係合されることにより、ホッパ本体６１がゲート６２の直上方位置に取り付けられている。このとき、ゲート６２は、ホッパ本体６１の第１フック部材６３と回転軸１４の先端部との係合により、この回転軸１４からの抜け落ちが防止されると共に、該回転軸１４の段部１４ａによって、回転軸１４の軸方向への移動が阻止されるようになっている。
【００３６】
なお、計量ホッパ７においては、第２フック部材７４が係合する補助軸７５はベースプレート１３から突設されているのではなく、図３ないし図５に示すように、軸受部材３０の前面に固着されたアーム部材３０ａから突設されている。これにより、上記計量ホッパ７からシリンダ３５等に至る全ての機構の荷重がロードセル２６に負荷されるようになっている。
【００３７】
以上説明したように、この実施の形態に係るプールホッパ６及び計量ホッパ７においては、そのゲート６２，７２の開閉動作が、シリンダ２０，３５による回転軸１４，２２の回転動作が直接伝達されて揺動することにより行なわれるので、従来用いられてきたようなカムとや揺動部材でなる連動機構及びリンク機構で開閉動作させるものに比べて簡素な構成となっている。
【００３８】
そして、その場合に、各ホッパ装置６，７のホッパ本体６１，７１とゲート６２，７２とが別体とされていると共に、ゲート６２，７２がボス部６２ａ，７２ａを介して回転軸１４，２２に着脱自在に取り付けられ、かつ、ホッパ本体６１，７１の第１フック部材６３，７３によって回転軸１４，２２からの抜け落ちが防止されているので、該ゲート６２，７２を簡単に計量装置１から取り外し、又は組み付けることができる。
【００３９】
さらに、ホッパ本体６１，７１においても、該ホッパ本体６１，７１が、第１フック部材６３，７３及び第２フック部材６４，７４を介して、回転軸１４，２２の先端部と、上記ゲート６２，７２とは別体に設けられた補助軸６５，７５とに着脱自在に係止されているので、該ホッパ本体６１，７１も簡単に自動計量装置１から取り外し、又は組み付けることができる。
【００４０】
したがって、ホッパ本体６１，７１を回転軸１４，２２及び補助軸６５，７５から取り外すことによって、ゲート６２，７２も同時に回転軸１４，２２から取り外すことができ、かつ、これらのホッパ本体６１，７１とゲート６２，７２とが別体とされているので、容易にこのホッパ装置６，７を分解することが可能となって、洗浄作業やアタッチメントの取替作業等が効率よく行なえることになる。
【００４１】
また、上記ロードセル２６には、上記回転軸２２を支持する軸受部材３１が取り付けられて、該軸受部材３１及び回転軸２２を介し上記ホッパ本体７１とゲート７２とシリンダ３５など、つまり上記計量ホッパ７からシリンダ３５に至る全ての機構の荷重がロードセル２６に負荷されるようになっているので、ロードセル２６への被計量物Ｘの荷重を除く負荷を、計量あるいは非計量などの状態如何に拘らず常に一定に保つことが可能となり、これにより、ロードセル２６による被計量物Ｘの計量が常に正確に行えることになる。
【００４２】
また、上記の実施の形態においては、ゲート６２，７２の駆動手段としてシリンダ２０，３５を用いたが、図９及び図１０に示すように、モータ８１，８２の回転駆動を直接、もしくはギア８３，８４を介して伝達するようにしてもよい。
【００４３】
すなわち、プールホッパ６においては、ベースプレート１３の内面に固着されたベースブロック８１ｃ及びブラケット８１ｂを介して駆動モータ８１が取り付けられ、該モータ８１の出力軸８１ａと、ゲート６２の回転軸１４とが同軸に連結されて、上記駆動モータ８１の回転駆動が直接的にゲート６２の揺動運動として伝達されるようになっている。
【００４４】
一方、計量ホッパ７においては、後部軸受部材３１に固定されたブラケット８２ｂに駆動モータ８２が取り付けられ、該モータ８２の出力軸８２ａに設けられたギア８３と、ゲート７２の回転軸２２の後端部に設けられたギア８４とが噛合して、上記駆動モータ８２の回転駆動がギア８３，８４を介して間接的にゲート７２の揺動運動として伝達されるようになっている。
【００４５】
このように構成した場合にも、先の実施の形態の場合と同様に該駆動モータ８２の回転駆動を回転軸を介してそのままゲート７２の開閉動作とする簡素なものとなるし、また、ロードセル２６には、上記回転軸２２を支持する軸受部材３１及び回転軸２２を介し上記ホッパ本体７１とゲート７２と駆動モータ８２など、つまりホッパ本体７１から駆動モータ８２に至る全ての機構の荷重がロードセル２６に負荷されるようになっているので、ロードセル２６への被計量物Ｘの荷重を除く負荷を、計量あるいは非計量などの状態如何に拘らず常に一定に保つことが可能となり、これにより、ロードセル２６による被計量物Ｘの計量が常に正確に行えることになる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、回転動作により計量ホッパ本体の排出口を開閉するゲートが、モータ等の駆動手段によって回動される回転軸に取り付けられて、該回転軸の回動に伴って回動することによりホッパ本体の排出口を開閉するので、カムや揺動部材でなる連動機構及びリンク機構で開閉動作させるものに比べて、計量装置の構造を簡素化できると共に、計量ホッパ全体をコンパクトにできる。
【００４７】
その上、ホッパ本体は、上記回転軸と、ゲートとは別体に設けられた補助軸とに着脱自在に係止されており、かつ、上記補助軸は、上記回転軸を支持する軸受部材に設けられていると共に該軸受部材が荷重検出手段に取り付けられて、該軸受部材、回転軸、及び補助軸を介しホッパ本体とゲートと駆動手段とが共に荷重検出手段に支持される構造となっているので、荷重検出手段への被計量物の荷重を除く負荷を、計量あるいは非計量などの状態如何に拘らず常に一定に保つことが可能となり、これにより、荷重検出手段による被計量物の計量が正確に行えることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る計量装置を適用した組合せ式の自動計量装置の平面図である。
【図２】同側面図である。
【図３】プールホッパと計量ホッパとが上下に配置された一組のホッパ装置の正面図である。
【図４】計量ホッパ及びプールホッパの回転軸周囲の構成を示す縦断面図である。
【図５】計量ホッパ及びプールホッパのゲートを開閉させる駆動手段としてシリンダを用いた場合の構成を示す側面図である。
【図６】同背面図である。
【図７】計量ホッパにおける計量機構の構成を示す水平断面図である。
【図８】ホッパ本体とゲートとの組付けの態様を示す説明図である。
【図９】計量ホッパ及びプールホッパのゲートを開閉させる駆動手段としてモータを用いた場合の構成を示す側面図である。
【図１０】同背面図である。
【符号の説明】
７計量ホッパ
２２回転軸
２６ロードセル
３１軸受部材
３５シリンダ
７１ホッパ本体
７２ゲート
８２モータ

Claims

被計量物が供給される計量ホッパと、この計量ホッパに供給された被計量物の荷重を検出する荷重検出手段とを有すると共に、上記計量ホッパ内の被計量物を排出させる排出手段が備えられた計量装置であって、上記計量ホッパは、上部が開放されかつ下部に排出口が設けられたホッパ本体と、回転動作によりホッパ本体の排出口を開閉するゲートとで構成されていると共に、上記排出手段は、上記ゲートが取付けられた回転軸と、この回転軸を回動させることによりゲートを開閉させる駆動手段とを備え、上記ホッパ本体は、上記回転軸と、ゲートとは別体に設けられた補助軸とに着脱自在に係止されており、かつ、上記補助軸は、上記回転軸を支持する軸受部材に設けられていると共に該軸受部材が荷重検出手段に取り付けられて、該軸受部材、回転軸、及び補助軸を介し上記ホッパ本体とゲートと駆動手段とが荷重検出手段に支持されていることを特徴とする計量装置。