JP3816311B2 - 計量コンベア及びそれを備えた計量装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被計量物を搬送しながらその重量を計量する計量コンベア及び該計量コンベアを備えた計量装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
生産ライン等で被計量物を搬送しながらその重量を計量する計量装置が知られている。このような計量装置として、例えば、重量チェッカや自動重量選別装置等がある。重量チェッカは、被計量物の重量が所定の目標重量に対して所定の許容範囲内にあるか否かを判定するものである。自動重量選別装置は、例えば被計量物の重量に応じて値付け等をするために被計量物を重量別にランク付けするものである。
【０００３】
このような計量装置は計量コンベアを備える。計量コンベアは、被計量物を搬送するための搬送機構と、該搬送機構を駆動するための駆動源と、該駆動源の駆動力を搬送機構に伝達するための動力伝達機構と、これらを支持して搬送機構で搬送される被計量物の重量を検出する荷重検出器とを有する。
【０００４】
図１２及び図１３に従来知られた代表的な計量コンベアａの概略構成を示す。一対の駆動ローラｂと従動ローラｃとに亘って搬送用の平ベルトｄが巻き掛けられ、被計量物ｘを矢印ｙ方向に搬送する搬送機構ｅが構成されている。ローラｂ，ｃを支持するコンベアフレームｆ及び支持フレームｇが荷重検出器としてのロードセルｈの起歪体の自由端部に連結されている。ロードセルｈの起歪体の固定端部はフロアｉに載置された固定支柱ｊに連結されている。
【０００５】
支持フレームｇには駆動源としてのモータｋが取り付けられている。モータｋの回転軸ｌに取り付けられたプーリｍと、駆動ローラｂと同軸のプーリｎとに亘って細ベルトｏが巻き掛けられ、モータｋの駆動力を動力伝達用ベルトｏを介して搬送機構ｅに伝達する動力伝達機構ｐが構成されている。ロードセルｈには、これらの搬送機構ｅ、駆動モータｋ、及び動力伝達機構ｐ（以下、これらｅ，ｋ，ｐをまとめて適宜「コンベア装置ｑ」という）の重量がすべて負荷される。ロードセルｈは、コンベア装置ｑの重量を風袋重量として、搬送機構ｅで搬送される被計量物ｘの重量を検出する。
【０００６】
なお、図１３に示す計量コンベアａは、搬送機構ｅ、駆動モータｋ、動力伝達機構ｐ、及びロードセルｈをすべて同じ高さに配置し、また、駆動モータｋ及びロードセルｈを、被計量物ｘの搬送方向において、搬送機構ｅの中央に集中して配置することにより、コンベア装置ｑの重心をロードセルｈのモーメント中心に近接させたものである。これにより、被計量物Ｘのコンベア装置ｑへの乗り移りや、被計量物Ｘのコンベア装置ｑ上での移動等に起因して、ロードセルｈの計量信号に発生するノイズの周波数を高くし、該ノイズを除去するローパスフィルタのフィルタ処理時間を短縮化して、計量の高速化を図っている。
【０００７】
また、図例の計量コンベアａ，ａはいずれもベルトコンベア式のものであるが、これに限らず、例えば、多数のローラを並設し、これらのローラを回転させることにより被計量物ｘを搬送するローラコンベア式のものであってもよい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の計量コンベアａでは、駆動モータｋの回転軸ｌが、ロードセルｈの起歪体が荷重を受けて変位する方向と直交して延びているため、回転軸ｌの回転により発生する遠心力の一部の方向が上記の変位方向と同じとなる。したがって、ロードセルｈが出力する計量信号にノイズが発生し、計量精度が低下するという不具合があった。
【０００９】
すなわち、上記計量コンベアａは、搬送用ベルトｄ上に載置された被計量物ｘを水平方向に搬送する形式のものである。したがって、搬送機構ｅの搬送面、つまり搬送用ベルトｄ、より詳しくは該搬送用ベルトｄの上側走行面が水平方向に延びると共に、該ベルトｄが巻き掛けられたローラｂ，ｃもまた水平方向に延びている。そして、搬送機構ｅを駆動する駆動モータｋの回転軸ｌもまたこれらと平行に水平方向に延び、該回転軸ｌと同軸のプーリｍと、駆動ローラｂと同軸のプーリｎとの間に動力伝達用ベルトｏが巻き掛けられている。
【００１０】
一方、ロードセルｈには重力によって物品の荷重が下方に負荷されるから、起歪体が荷重検出時に変位する方向は上下方向とされている。つまり、従来、この形式の計量コンベアａでは、搬送機構ｅの搬送面ｄと、起歪体の変位方向とが直交しており、駆動源ｋの回転軸ｌの軸線と、搬送機構ｅの搬送面ｄとが平行になっていた。
【００１１】
すると、駆動源ｋの回転軸ｌの回転によって遠心力が生じ、振動が発生したときには、その遠心力による振動の方向の一部が上下方向にも作用する。そして、上下方向は、ロードセルｈの起歪体が荷重検出時に変位する方向であるから、上記振動による荷重の変化がロードセルｈで検出され、ロードセルｈの計量信号にノイズとなって表われて、計量精度が低下するのである。
【００１２】
このような振動は、回転軸の回転バランスが崩れているほど大きくなる。つまり、回転中心に対して回転物の重量バランスが崩れているときや、あるいは、回転軸がぶれているとき等に、ノイズが大きくなる。
【００１３】
これに対処するためには、特開平８−１３６３３０号公報に開示される技術を用いることができる。すなわち、上下方向に変位して被計量物の重量を検出する通常の第一のロードセルの他に、水平方向における搬送方向に変位する第二のロードセルを備えるのである。この第二のロードセルは、回転物の回転による搬送方向に作用する振動を検出する。ここで、この振動は遠心力であるため、搬送面に対して垂直な面内においては、全方向で等しい大きさになる。それゆえ、この第二のロードセルで検出された振動を、第一のロードセルで検出された計量信号から位相を正して減算することにより、振動によるノイズを除去するのである。
【００１４】
しかし、これでは、ロードセルが複数必要になり、ハード的な構成が複雑化するばかりでなく、ソフト的にも計量信号の処理プロセスが複雑化してしまい、コスト面等において好ましくない。
【００１５】
本発明は、被計量物を搬送しながら計量する計量コンベア及び計量装置における上記のような不具合に対処するもので、ハード構成及びソフト構成を複雑化させずに、簡素な構成で、駆動源の回転振動によって荷重検出器の計量信号にノイズが表われて計量精度が低下することを回避することを課題とする。以下、その他の課題も含め、本発明を詳しく説明する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上記課題を解決するため、本願の特許請求の範囲の請求項１に記載の発明（以下「第１発明」という）は、被計量物を搬送しながらその重量を計量する計量コンベアであって、搬送面が水平に配置され、被計量物を搬送する搬送機構と、該搬送機構を駆動する駆動源と、これらを支持して搬送機構で搬送される被計量物の重量を上下の変位によって検出する荷重検出器とを備え、上記駆動源の回転軸線が上記変位方向と平行に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明（以下「第２発明」という）は、上記第１発明において、駆動源は、荷重検出器の自由端に配置されていることを特徴とする。
【００１８】
さらに、請求項３に記載の発明（以下「第３発明」という）は、上記第１発明又は第２発明において、駆動源の駆動力を搬送機構に伝達する動力伝達機構が備えられ、該動力伝達機構により、駆動源で生成された回転駆動力の軸線が、搬送面と平行な方向に変換されることを特徴とする。
【００１９】
そして、請求項４に記載の発明（以下「第４発明」という）は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の計量コンベアを備えたことを特徴とする計量装置に関する。
【００２０】
これら第１発明〜第４発明のいずれにおいても、搬送機構の搬送面と、荷重検出器の変位方向とが直交している場合に、駆動源の回転軸線を、搬送面と平行にせず、変位方向と平行にしている。すなわち、駆動源の回転軸線が荷重検出器の変位方向と平行になるように該駆動源を配置するのである。
【００２１】
すると、駆動源の回転軸の回転振動が作用する方向と、荷重検出器の変位方向とが直交し、一致することがなくなる。したがって、荷重検出器が回転による振動ノイズを検出することが回避され、計量信号に余分な外乱ノイズが表われず、計量精度が低下することが回避される。
【００２２】
しかも、駆動源の回転軸を荷重検出器の変位方向に延びるように該駆動源を配置しただけであるから、ハード構成を複雑化することがない。また、荷重検出器の計量信号をそのまま使用することができて、信号処理のソフト構成を複雑化することもない。さらに、搬送面を水平に配置しているから、例えば一対の搬送面を垂直に対向させて配置し、その対向面間に被計量物を挟持して搬送する形式のものに比べて、多種多様な被計量物の搬送が可能となる。
【００２３】
そして、第２発明によれば、主な駆動ノイズの発生源であり、且つ重量物である駆動源を荷重検出器の自由端側に配置することで、該駆動源の重心が荷重検出器のモーメント中心に近づき、これにより、荷重検出器に対する外乱ノイズの影響が低減される。しかも、駆動ノイズ源である駆動源が自由端に存在していても、その振動の作用方向が荷重検出器の検出方向と異なるから、荷重検出器が駆動ノイズの影響を受けることがない。
【００２４】
そして、第３発明によれば、駆動源で生成された回転駆動力の軸線の延びる方向が動力伝達機構によって適正に修正されながら、該駆動源の駆動力が搬送機構にきっちりと伝達されることになる。
【００２５】
すなわち、駆動源の回転軸線を荷重検出器の変位方向と平行に配置したから、当初駆動源で生成された回転駆動力の軸線と、搬送機構の搬送面とが直交し、一致しなくなる。そこで、駆動源と搬送機構との間に配設される動力伝達機構を介して、回転駆動力の軸線を搬送機構の搬送面と平行な方向に変換し、これにより、円滑な動力の伝達が実現するようにしたものである。このような構成を採用することにより、汎用的な搬送を実現することも可能となる。
【００２６】
そして、第４発明では、重量チェッカや自動重量選別装置等の計量装置において、上記第１発明から第３発明と同様の作用効果が得られる。以下、その他の課題も含め、図面に基き、発明の実施の形態を通して、本発明をさらに詳しく説明する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施の形態に係る計量装置１の概略斜視図、図２は、同計量装置１の一部切欠きの平面図であって、搬送用ベルト１７を仮想線（二点鎖線）で示し、また、下方に見えるべき筐体８、支持フレーム９の一部、及び脚部材１０，１１等の図示を省略したもの、図３は、同計量装置１の上部の一部切欠きの右側面図であって、搬送用ベルト１７を仮想線で示し、且つ、該ベルト１７の左右の突出縁部１７ａの図示を省略したもの、図４は、同計量装置１の上部の左側面図であって、筐体８内の構造を示すため、該筐体８、脚部材１０、及び支持フレーム９の一部を破断したもの、図５は、同計量装置１の上部の縦断面図であって、搬送機構５においては、天板部材２１…２１，２３，２５の直上流側から搬送方向Ａの下流側を見たもの、筐体８においては、該筐体８内の構造を示すため、該筐体８を破断したもの、支持フレーム９においては、該支持フレーム９内に収容された動力伝達機構７の構造を示すため、支持フレーム９の一部を破断したもの、図６は、同計量装置１の搬送機構５の従動ローラ１５の支持部周辺を示す拡大右側面図であって、最外縦壁２５ｂ，５５ｂを除去したもの、図７は、搬送用ベルト１７と駆動ローラ１３又は従動ローラ１５との係合状態を示す拡大断面図であって、ローラ１３又は１５の手前側から終端部側又は始端部側を見たもの、及び、図８は、支持フレーム９の右下流側アーム９７ａの上端部の内面の拡大図であって、動力伝達機構７から駆動ローラ１３への駆動力の伝達のために該動力伝達機構７の出力端部に形成した矩形状の穴１０９ｂを示すものである。
【００２８】
この実施の形態においては、本発明は、図１に示す計量装置１に適用されている。この計量装置１は、例えば重量チェッカ又は自動重量選別装置である。計量装置１は例えば生産ラインの途中に配置され、上流側に設置された図示しない製袋包装装置等の商品供給装置あるいは商品排出装置から商品、すなわち被計量物Ｘが供給される。計量装置１は被計量物Ｘを矢印Ａ方向に搬送しながらその重量を計測し、下流側に設置された図示しない振分装置やその他の商品処理装置に受け渡す。
【００２９】
計量装置１は計量コンベア２を備える。あるいは、必要に応じて、上流側機器から供給される被計量物Ｘの取込みを行なう取込みコンベアを備えてもよい。計量コンベア２はコンベア装置３とロードセル４とを有する。さらに、コンベア装置３は搬送機構５と駆動モータ６と動力伝達機構７とを含んでいる。
【００３０】
この計量装置１はベルトコンベア式のものであると共に、水平な搬送面上に被計量物Ｘを載置して搬送する物品載置式のものである。また、この計量装置１はロードセル４及び駆動モータ６を収容する筐体８を有する。筐体８は前後一対の脚部材１０，１１に固定されている。さらに、この計量装置１は、搬送機構５をロードセル４の自由端４ｃに連結するための支持フレーム９を有する。
【００３１】
図２に示すように、搬送機構５は、前後一対のローラ１３，１５間に搬送用ベルトとしての無端状の平ベルト１７が巻き掛けられた構成である。搬送機構５は筐体８の上方に配置されている。特に、該筐体８内に収容されたロードセル４の上方に配置されている。
【００３２】
搬送機構５において、搬送方向Ａの下流側のローラ（前側のローラ）１３は駆動ローラであり、上流側のローラ（後側のローラ）１５は従動ローラである。両ローラ１３，１５の間には、５つに分割された天板部材２１…２１，２３，２５が配設されている。
【００３３】
各天板部材２１…２１，２３，２５は、いずれも前後に細長く延び、所定の間隔で平行に並んでいる。内側の３つの天板部材２１…２１は、搬送用ベルト１７の搬送面である上側走行面の直下方に位置し、該搬送面を全面で裏から支える。これに対し、搬送方向Ａに向かって左側（この実施の形態ではこの側を左側とする）の天板部材２３と、搬送方向Ａに向かって右側（同じくこの側を右側とする）の天板部材２５とは、ローラ１３，１５の端部寄りに位置し、搬送用ベルト１７の搬送面の左右の側縁部を部分的に裏から支える。
【００３４】
ここで、搬送用ベルト１７の幅は、ローラ１３，１５の長さよりやや長く、図５及び図７に符号１７ａで示すように、搬送用ベルト１７の左右側縁部の裏面が裏方向に突出している。そして、その突出縁部１７ａ，１７ａがローラ１３，１５の端部に係合している。これにより、搬送用ベルト１７は、ローラ１３，１５に対する巻き掛けがずれて幅方向に蛇行したりせず、常に、正しく、安定してローラ１３，１５間に巻き掛けられる。
【００３５】
なお、外側の天板部材２３，２５の上面には、上記の搬送用ベルト１７の突出縁部１７ａ，１７ａを避けるための段差２３ａ，２５ａが形成されている。
【００３６】
図５に示すように、天板部材２１…２１，２３，２５は、いずれもほぼ縦断面コ字状に折り曲げ成形されている。そして、図２に示すように、天板部材２１…２１，２３，２５は、搬送幅方向に延びる３つのＬ型ビーム３１，３３，３５によって連結されている。図３〜図５に示すように、左右側方の天板部材２３，２５の外側の縦壁２３ｂ，２５ｂは上下に長く延び、この搬送機構５の左右の側壁を構成している。
【００３７】
図２に示すように、下流側の駆動ローラ１３は、その両端部から突出するシャフト１３ａ，１３ｂと一体回転する。最下流側のＬ型ビーム３１の縦壁に軸受ユニット３７，３９が取り付けられ、該軸受ユニット３７，３９に上記シャフト１３ａ，１３ｂが回転自在に支持されている。
【００３８】
一方のシャフト（図例では左側のシャフト）１３ａは、対応する軸受ユニット（同じく左側の軸受ユニット）３７内に収容されている。この軸受ユニット３７の外面には係合部材４１が突設されている。これに対し、他方のシャフト（図例では右側のシャフト）１３ｂは、対応する軸受ユニット（同じく右側の軸受ユニット）３９を貫通している。該軸受ユニット３９の外面には、貫通したシャフト１３ｂの端部１３ｃが突出している。図３に示すように、そのシャフト１３ｂの突出端部１３ｃは、矩形状に成形されている。
【００３９】
ここで、左右の天板部材２３，２５は、搬送用ベルト１７の搬送面を裏から支える機能と共に、搬送機構５のフレームとしての機能も有する。つまり、駆動ローラ１３は、軸受ユニット３７，３９やＬ型ビーム３１を介して、フレーム２３，２５に回転自在に支持されている。
【００４０】
一方、図２に示すように、最上流側のＬ型ビーム３５の縦壁３５ａの左右両端部は上流側に曲折し、その曲折片部３５ｂ，３５ｂに、それぞれブラケット５１，５１がピン部材５２，５２を支点として回動自在に取り付けられている。図６に示すように、各ブラケット５１は、上流側端部が半円形状とされて、その上流側端部において、前後に長い長穴５３が開口されている。そして、その長穴５３，５３に、従動ローラ１５のシャフト１５ａの両端部１５ｂ，１５ｂが挿通している。
【００４１】
図６に示すように、シャフト１５ａの両端部１５ｂ，１５ｂは、それぞれ矩形状に成形され、上記長穴５３，５３に、回転不能であるが、長穴５３，５３に沿って前後に移動自在に係合している。図２に示すように、シャフト１５ａは従動ローラ１５を貫通し、従動ローラ１５は、このシャフト１５ａに対して相対回転する。
【００４２】
ここで、上記の左右一対のブラケット５１，５１は、この搬送機構５のフレームとしての機能を有する。つまり、従動ローラ１５は、フレーム５１，５１に回転自在に支持されている。
【００４３】
図２に示すように、ブラケット５１，５１の上縁部に亘って天板部材５５が接合されている。この天板部材５５は、左右幅方向に長く延び、その左右の外側縦壁５５ｂ，５５ｂに係合部材５７，５７が突設されている（図３、図４も参照）。
【００４４】
なお、天板部材５５の上面には、前述の左右外側の天板部材２３，２５と同様に、搬送用ベルト１７の裏面の突出縁部１７ａ，１７ａを避けるための段差５５ａ，５５ａが形成されている（図６も参照）。
【００４５】
図６に示すように、各ブラケット５１には、従動ローラ１５のシャフト１５ａの矩形状の端部１５ｂと当接して、これを上流側に押圧するスプリング５９が備えられている。スプリング５９の他端部はプレート部材６１に当接している。プレート部材６１は螺子棒６３と螺合している。螺子棒６３はブラケット５１の下流側端部の曲折片部５１ａに回転自在に支持されている。
【００４６】
図５に示すように、プレート部材６１の一辺はブラケット５１の外面に対接している。したがって、螺子棒６３を回転させることによりプレート部材６１を前後に移動させることができる。その結果、スプリング５９の付勢力が調整でき、従動ローラ１５を上流側へ押圧する押圧力を調整することができる。すなわち、駆動ローラ１３と従動ローラ１５との間隔を可変に調整することが可能となる。この場合、従動ローラ１５は搬送用ベルト１７の張力と釣り合ったところで停止する。これにより、搬送用ベルト１７の長さがばらついていても、該搬送用ベルト１７に常に適正な張力が付与されることになる。
【００４７】
図３、図４に示すように、ブラケット５１の回動支点５２，５２は、駆動ローラ１３の回転軸心としてのシャフト１３ａ，１３ｂと、従動ローラ１５の回転軸心としてのシャフト１５ａとを結ぶ直線Ｄ上にはなく、該直線Ｄよりも下方にずれて位置している。上記回動支点５２，５２は、駆動ローラ１３を回転自在に支持するフレーム２３，２５と、従動ローラ１５を回転自在に支持するフレーム５１，５１とが曲折するときの支点である。
【００４８】
したがって、図３、図４に示したように、フレーム２３，２５，５１，５１が曲折せずに、直線状に延びているときは、ローラ１３，１５間の距離が長くなり、該ローラ１３，１５間に巻き掛けた搬送用ベルト１７が引っ張られて、該ベルト１７に適度な張力が作用し、該ベルト１７が緩まない。それゆえ、この搬送用ベルト１７で被計量物Ｘを適正に搬送することができる。
【００４９】
一方、このとき、引張された搬送用ベルト１７の弾性復元力によって、フレーム２３，２５，５１，５１には上記支点５２，５２回りに折れ曲げようとする力が作用する。その場合に、特に、該支点５２，５２が、ローラ１３，１５同士を結ぶ直線Ｄから下方にオフセットしているので、フレーム２３，２５，５１，５１は、図３及び図４に矢印Ｂ，Ｂで示すように、上側の搬送面側に折れ曲がろうとする。
【００５０】
そして、このとき、図２、図３、図６に示すように、一方のフレームである左右外側の天板部材２３，２５の上面が上流側に延びて、もう一方のフレームであるブラケット５１，５１の上方にまで至っている。その結果、一方のフレーム（左右外側の天板部材）２３，２５に、もう一方のフレーム（ブラケット）５１，５１の上縁部が当接し、これにより、フレーム２３，２５，５１，５１が、それ以上に、矢印Ｂ，Ｂのように、上側の搬送面の側に折れ曲がることが阻止されている。
【００５１】
一方、図４及び図５に示すように、筐体８は、下半部を構成する本体７１と、上半部を構成するカバー部材７２とが上下に重ね合わされた構成及び外観である。筐体８の内部には、荷重検出器であるロードセル４と、搬送機構５の駆動源である駆動モータ６とが収容されている。
【００５２】
図４に示すように、ロードセル４の起歪体４ａは、その固定端部４ｂが取付部材７５を介して筐体本体７１側に固定されている。起歪体４ａの自由端部４ｃには、取付部材７７及びブラケット７９を介して上記駆動モータ６が組み付けられている。
【００５３】
図５に示すように、駆動モータ６は、その回転軸７３ａが上下方向に延びるように配置されている。特に、この実施の形態においては、モータ６の回転軸７３ａは下方向に向かって延びている。ブラケット７９の下面には中空のスペーサ８１が組み付けられ、該スペーサ８１の下端部にはさらにギヤボックス８３が結合されている。
【００５４】
ギヤボックス８３は、筐体本体７１の下面に形成された開口７１ａを挿通して、筐体８から下方に向けて外部へ突出している。スペーサ８１とギヤボックス８３との合せ面にダイヤフラム８５が挟み込まれている。ダイヤフラム８５は、また、開口７１ａの周縁部と、該周縁部に取り付けられたリング部材８７とによっても挟み付けられ、上記開口７１ａを塞いでいる。
【００５５】
図３〜図５に示すように、ギヤボックス８３の左右の側面からは、それぞれ中空の円柱部材９１，９３が水平に延びている。このうち、搬送機構５の側面に、二つの係合部材４１，５７が突設された側（図例では左側）に向かう円柱部材９１については、図４及び図５に示すように、該円柱部材９１の延設端部に側面視Ｖ字状のアーム部材９５が取り付けられている（図２も参照）。このアーム部材９５の前後のアーム９５ａ，９５ｂはそれぞれ離反するように斜め上方に延び、各アーム９５ａ，９５ｂの上端部に形成された切欠き９５ｃ，９５ｄに、上記搬送機構５の係合部材４１，５７がそれぞれ係合している。
【００５６】
一方、搬送機構５の側面に、一つの係合部材５７と、駆動ローラ１３のシャフト１３ｂの矩形状端部１３ｃとが突設された側（図例では右側）に向かう円柱部材９３についても、図３及び図５に示すように、該円柱部材９３の延設端部に側面視Ｖ字状のアーム部材９７が取り付けられている（図２も参照）。このアーム部材９７の前後のアーム９７ａ，９７ｂはそれぞれ離反するように斜め上方に延び、そのうち、係合部材５７に向けて延びる上流側（後側）のアーム９７ｂは、上端部に切欠き９７ｃが形成されて、該切欠き９７ｃに、上記搬送機構５の係合部材５７が係合している。
【００５７】
これに対し、駆動ローラ１３のシャフト１３ｂの端部１３ｃに向けて延びる下流側（前側）のアーム９７ａの外面には、図５に示すように、細長いカバー部材９９が取り付けられている。そして、これらのアーム９７ａとカバー部材９９とにより密閉された小部屋１４０が形成され、その小部屋１４０の内部に支持プレート１００が組み入れられている。
【００５８】
図５に示すように、右側円柱部材９３の内部には伝動シャフト１０１が収容され、該シャフト１０１に組み付けられたベベルギヤ１０３と、モータ７３の回転軸７３ａに組み付けられたベベルギヤ１０５とが噛合している。伝動シャフト１０１は上記小部屋１４０の内部まで延び、上記支持プレート１００等により回転自在に軸支されている。そして、伝動シャフト１０１には、上記小部屋１４０の内部の部分において、伝動プーリ１０７が組み付けられている。
【００５９】
一方、図５に示すように、支持プレート１００の上部において、駆動ローラ１３のシャフト１３ｂに対応する位置には、第二の伝動シャフト１０９が回転自在に軸支され、該シャフト１０９に第二の伝動プーリ１１１が組み付けられている。そして、両伝動プーリ１０７，１１１間に亘って、動力伝達用の無端状のタイミングベルト１１３が巻き掛けられている。
【００６０】
ここで、第二の伝動シャフト１０９は、Ｖ字状のアーム部材９７の下流側アーム９７ａから搬送機構５に向けて内側に突出し、図８にも示すように、その突出部分１０９ａに、上記駆動ローラ１３のシャフト１３ｂの矩形状端部１３ｃと嵌合し得る矩形状の穴１０９ｂが形成されている（図２も参照）。
【００６１】
以上により、スペーサ８１、ギヤボックス８３、左右一対の水平円柱部材９１，９３、及びＶ字状アーム部材９５，９７等は、搬送機構５を支持すると共に、該搬送機構５をロードセル４の起歪体４ａの自由端部４ｃ側に連結する支持フレーム９を全体として構成する。そして、筐体８内に駆動モータ６が収容されていると共に、上記支持フレーム９内に、該駆動モータ６の駆動力を搬送機構５に伝達するためのシャフト１０１，１０９や、プーリ１０７，１１１、タイミングベルト１１３等で構成される動力伝達機構７が収容されている。その結果、筐体８の上面や側面、及び支持フレーム９の表面等が、開口や突起等の凹凸のないすっきりとした外観形状となり、清掃がし易い構成となっている。
【００６２】
また、重量物である搬送機構５、駆動モータ６、及び動力伝達機構７（並びに支持フレーム９）のロードセル４に対する配置を総合的に考慮することにより、コンベア装置３の重心を、上下、前後、左右の三方向において、三次元的に、ロードセル４のモーメント中心に近接させている。したがって、ロードセル４に作用するモーメント力が小さく抑制され、該モーメント力に起因してロードセル４の検出信号に発生する除去すべきノイズ成分の周波数帯域が高くなる。その結果、該ノイズを除去するローパスフィルタのフィルタ処理時間を短くすることができ、計量の高速化を図ることが可能となっている。
【００６３】
次に、この実施の形態に係る計量装置１の作用を説明する。
【００６４】
まず、搬送機構５に搬送用ベルト１７を装着して使用時の状態にするときは、図９に示すように、フレーム２３，２５，５１，５１を曲折支点５２で搬送面の反対側に折り曲げ、この状態でベルト１７をローラ１３，１５間に亘って巻き掛ける。このとき、ローラ１３，１５間の距離が短くなっているから、ベルト１７を緩んだ状態のまま容易に巻き掛けることができる。
【００６５】
次いで、フレーム２３，２５，５１，５１を、曲折支点５２を中心にして、矢印Ｂ，Ｂ方向に回動させて、図１０に示すように、直線的に延びた姿勢とする。このフレーム２３，２５，５１，５１が曲折支点５２，５２で折り曲がらず、直線状態に延びた姿勢とされたときには、ローラ１３，１５間の距離が長くなっているから、搬送用ベルト１７は適度に引張され、該ベルト１７はローラ１３，１５間に安定に装着される。
【００６６】
一方、フレーム２３，２５，５１，５１に対しては、搬送用ベルト１７の張力の反作用として、該ベルト１７の弾性復元力が作用する。その外部応力は、フレーム２３，２５，５１，５１を、曲折支点５２，５２回りに、搬送面方向Ｂ，Ｂ、又は反搬送面方向に、首を振るように、折り曲げようとする。しかし、前述したように、曲折の支点５２，５２が、ローラ１３，１５間を結ぶ直線Ｄ上になく、特に、搬送面と反対側の下方にオフセットして配置されているので、フレーム２３，２５，５１，５１は、例えば図１０に示すような直線姿勢のときは、必ず、搬送面側の上方Ｂ，Ｂに折れ曲ろうとする。
【００６７】
そして、そのときには、前述したように、一方のフレームであるブラケット５１，５１の上縁部が、もう一方のフレームである左右外側の天板部材２３，２５の上面に当接して、直線姿勢を越えたそれ以上のＢ，Ｂ方向への折れ曲がりが阻止されるから、この搬送機構５のフレーム２３，２５，５１，５１は、結局、使用時の直線姿勢に維持され、ロックされることになる。
【００６８】
それゆえ、例えば、フレーム２３，２５，５１，５１の曲折を阻止するための専用のロックピン等を別途備える必要がなくなり、搬送機構５の構成が簡素化し、風袋重量Ｗｑの低減、ひいては計量精度の向上が図られる。また、搬送機構５の洗浄作業等がし易くなり、清掃性が向上する。さらに、ロックピン等を操作する必要がなくなり、単にフレーム２３，２５，５１，５１を曲折したり直線形状に伸ばしたりするだけで、搬送用ベルト１７を着脱することができる。
【００６９】
そして、搬送機構５を使用時の姿勢に組み立てたら、駆動ローラ１３のシャフト１３ｂの矩形状端部１３ｃを、右下流側のＶ字アーム９７ａから内側に突出する第二伝動シャフト１０９の突出部分１０９ａの矩形状の穴１０９ｂに嵌入する。
【００７０】
次いで、同じく下流側で左側の駆動ローラ１３のシャフト１３ａを支持する軸受ユニット３７の係合部材４１を、左下流側のＶ字アーム９５ａの切欠き９５ｃに係合させる。そして、図１１に符号Ｃで示すように、これらの係合部（１３ｃと１０９ｂ、及び、４１と９５ｃ）を支点として、搬送機構５を支持フレーム９上に降ろしていくことにより、該搬送機構５の上流側の左右の係合部材５７，５７を、同じく上流側の左右のＶ字アーム９５ｂ，９７ｂの切欠き９５ｄ，９７ｃに係合させる。これにより、搬送機構５が支持フレーム９に支持され、計量コンベア２、ひいては計量装置１が完成する。
【００７１】
そして、駆動モータ６を駆動させて、ベベルギヤ１０５，１０３、第一伝動シャフト１０１、第一伝動プーリ１０７、動力伝達用タイミングベルト１１３、第二伝動プーリ１１１、第二伝動シャフト１０９を介して、該モータ６の駆動力を駆動ローラ１３に伝達し、これにより搬送用ベルト１７の上側の搬送面を矢印Ａ方向に走行させ、被計量物Ｘを搬送する。
【００７２】
一方、ロードセル４の起歪体４ａの自由端部４ｃには、取付部材７７やブラケット７９を介して、上記駆動モータ６と、スペーサ８１、ギヤボックス８３、円柱部材９１，９３、Ｖ字アーム９５，９７、及びカバー部材９９等でなる支持フレーム９と、伝動シャフト１０１やプーリ１０７等でなる動力伝達機構７と、搬送機構５とが連結されて、これらで構成されるコンベア装置３の総重量が風袋重量Ｗｑとして常にロードセル４に負荷されている。そして、被計量物Ｘの搬送中は、該被計量物Ｘの重量がそこに加わるので、その重量差から該被計量物Ｘの重量が検出される。
【００７３】
そして、特に、この実施の形態に係る計量装置１は、搬送用ベルト１７上に載置された被計量物Ｘを水平方向に搬送する形式のものである。したがって、図２〜図５に示したように、搬送機構５の搬送面、つまり搬送用ベルト１７、より詳しくはその上側走行面が水平方向に延びている。また、搬送用ベルト１７が巻き掛けられたローラ１３，１５も同様に水平方向に延びている。この搬送機構５の搬送面１７が延びる方向を第一の方向とし、図中駆動ローラ１３の延びる方向に沿って符号Ｌ１で例示する。
【００７４】
一方、ロードセル４には重力によってコンベア装置３や被計量物Ｘの荷重が下方に向けて負荷される。したがって、ロードセル４の起歪体４ａは荷重検出時には上下方向に変位する。このロードセル４の起歪体４ａが荷重検出時に変位する方向を第二の方向とし、図中自由端部４ｃの延びる方向に沿って符号Ｌ２で例示する。
【００７５】
つまり、この計量装置１では、搬送機構５の搬送面１７の延びる方向Ｌ１と、ロードセル４の起歪体４ａの変位する方向Ｌ２とが直交している。そして、その場合に、搬送機構５を駆動する駆動モータ６の回転軸７３ａを、搬送機構５の搬送面１７が延びる方向Ｌ１と同じ水平方向とせず、ロードセル４の起歪体４ａが変位する方向Ｌ２と同じ上下方向に延設している。この駆動モータ６の回転軸７３ａが延びる方向を第三の方向とし、図中回転軸７３ａの延びる方向に沿って符号Ｌ３で例示する。
【００７６】
これにより、駆動モータ６の回転軸７３ａの回転振動は、水平方向においてのみ作用し、その方向は、起歪体４ａが変位する上下方向と直交する。したがって、駆動モータ６の回転軸７３ａの回転振動が作用する方向（水平方向）と、起歪体４ａが荷重検出時に変位する方向（上下方向）とが一致しなくなる。その結果、ロードセル４が上記回転振動による荷重の変化をひろって検出することが回避され、該ロードセル４の計量信号に余分な外乱ノイズが表われることが回避される。それゆえ、計量精度の低下が有効に回避されることになる。
【００７７】
しかも、駆動モータ６の回転軸７３ａをロードセル４の起歪体４ａの変位方向に平行に延びるように縦置きしただけであるから、この計量装置１のハード構成が複雑化しない。また、ロードセル４の計量信号に上記ノイズが含まれていないのであるから、該計量信号をそのまま使用することができ、信号処理のソフト構成も複雑化しない。
【００７８】
さらに、主な駆動ノイズの発生源であり、且つ重量物である駆動モータ６をロードセル４のの起歪体４ａの自由端部４ｃ側に配置することで、駆動モータ６の重心がロードセル４のモーメント中心に近づき、これにより、ロードセル４に対する外乱ノイズの影響が低減される。しかも、駆動ノイズ源である駆動モータ６が自由端部４ｃ側に存在していても、その振動の作用方向がロードセル４の検出方向と異なるから、ロードセル４が駆動ノイズの影響を受けることがない。
【００７９】
ところで、駆動モータ６の回転軸７３ａを上下方向に延設したから、該駆動モータ６で最初に生成される回転駆動力の軸心もまた上下方向に延びる。この方向は、搬送機構５の搬送面１７の延びる水平方向と一致していない。ましてや、駆動力を最初に伝達すべき駆動ローラ１３の軸心が延びる左右方向と一致していない。
【００８０】
そこで、駆動モータ６と駆動ローラ１３との間に配設した動力伝達機構７で動力を伝達している間に、駆動モータ６で生成された回転駆動力の軸心が延びる方向を、搬送機構５の搬送面１７の延びる水平方向であって、且つ、駆動ローラ１３の軸心が延びる左右方向に変換するようにしている。
【００８１】
具体的には、一対のべべルギヤ１０５，１０３を使って、動力伝達経路を回転軸７３ａの延設方向Ｌ３から伝動シャフト１０１の延設方向Ｌ４へと曲折している。このとき、伝動シャフト１０１は、駆動ローラ１３と平行に、左右方向に延びる。これにより、駆動モータ６の駆動力が、適正、円滑に、駆動ローラ１３に入力され、搬送機構５に伝達されることになる。
【００８２】
なお、この実施の形態では、荷重検出器としてロードセル４を採用したが、これに限らず、例えば電磁平衡式の荷重検出器を採用してもよい。すなわち、一端が固定端とされ、他端が自由端とされて、該自由端に荷重が負荷されて、その荷重を上下方向の変位によって検出するような構成の荷重検出器であれば本発明を適用することができる。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ハード構成及びソフト構成を複雑化させずに、簡素な構成で、駆動源の回転振動によって計量精度が低下することを回避することができる。本発明は、搬送機構の搬送面の延びる方向と、荷重検出器の（起歪体の）変位する方向とが直交する形式の、ベルトコンベア式あるいはローラコンベア式等の各種の計量コンベア及び計量装置一般に広く好ましく適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る計量装置の概略斜視図である。
【図２】 同計量装置の主として搬送機構の平面図である。
【図３】 同計量装置の上部の一部切欠き右側面図である。
【図４】 同計量装置の上部の左側面図であって、筐体内の構造を示す一部縦断面図である。
【図５】 同計量装置の上部の縦断面図であって、搬送方向の上流側から下流方向を見たものである。
【図６】 同計量装置の従動ローラの支持部周辺を示す要部拡大側面図である。
【図７】 搬送ベルトとローラとの係合を示す拡大断面図である。
【図８】 動力伝達機構の出力端部を示す部分拡大図である。
【図９】 搬送機構の組み立ての説明図である。
【図１０】 同搬送機構の作用の説明図である。
【図１１】 計量装置の組み立ての説明図である。
【図１２】 従来の典型的な計量コンベアの概略構成を示す側面図である。
【図１３】 同じく従来知られた計量コンベアの概略構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 計量装置
２ 計量コンベア
３ コンベア装置
４ ロードセル（荷重検出器）
４ａ 起歪体
５ 搬送機構
６ 駆動モータ（駆動源）
７ 動力伝達機構
８ 筐体
９ 支持フレーム
１３ 駆動ローラ
１５ 従動ローラ
１７ 搬送用ベルト（搬送面）
７３ａ 駆動モータの回転軸
Ｌ１ 搬送機構の搬送面が延びる方向
Ｌ２ ロードセルの起歪体が変位する方向（変位方向）
Ｌ３ 駆動モータの回転軸が延びる方向
Ｘ 被計量物

Claims (4)

1. 被計量物を搬送しながらその重量を計量する計量コンベアであって、搬送面が水平に配置され、被計量物を搬送する搬送機構と、該搬送機構を駆動する駆動源と、これらを支持して搬送機構で搬送される被計量物の重量を上下の変位によって検出する荷重検出器とを備え、上記駆動源の回転軸線が上記変位方向と平行に配置されていることを特徴とする計量コンベア。
2. 駆動源は、荷重検出器の自由端に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の計量コンベア。
3. 駆動源の駆動力を搬送機構に伝達する動力伝達機構が備えられ、該動力伝達機構により、駆動源で生成された回転駆動力の軸線が、搬送面と平行な方向に変換されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の計量コンベア。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の計量コンベアを備えたことを特徴とする計量装置。

Images