JP6952487B2

JP6952487B2 - 計量装置及び限界調整部

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Publication number: JP6952487B2
Application number: JP2017082671A
Authority: JP
Inventors: 寿晴影山
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2017-04-19
Publication date: 2021-10-20
Anticipated expiration: 2037-04-19
Also published as: JP2018179869A; EP3392629B1; EP3392629A1

Description

本発明は、計量装置及び限界調整部に関する。

ロードセル式の計量装置においては、ロードセルへの過負荷を抑制するために限界機構が搭載されている。かかる限界機構は、ロードセルが負荷によって本来変形可能な可動域以上に変形することを抑制するための機構である。一般的に、かかる限界機構は、計量機構にロードセルを組み込んだ後にネジ機構等の調整により適切な可動域を得るように構成されている。ここで、ロードセルの可動域は、例えば、±０.１ｍｍ未満と小さく、ネジ機構による調整は、非常に繊細な調整を必要とするという問題点があった。

かかる問題点を解決するために、特許文献１に記載されている技術では、限界機構を板金部品で形成し、ネジによる調整をレバー比により減少させることで微妙な調整を実現している。

また、従来のロードセル式の計量装置では、ロードセルの本来の荷重方向（すなわち、鉛直方向）ではなく、風袋部を捻るようなモーメント荷重に対しては限界機構を一点で支持しても効果が無くロードセルの損傷に繋がるという問題点があった。

かかる問題点を解決するために、特許文献２に記載されている技術では、限界を円筒形状とし２平面間に位置させることで、上述のモーメント荷重によるロードセルの変形が生じた際にも機能するように構成されている。

実用新案第２５００２９９号実用新案第２５５４８２６号

しかしながら、特許文献１に記載されている技術では、対応する負荷が大きくなると板金部品では負荷に耐えることができない。そのため、組合せ計量装置のような大きな負荷が掛かる用途には用いることができないという問題点がある。

また、特許文献２に記載されている技術では、調整式とすることが困難であり、部品精度を高め限界機能を不要とする必要があり、コストの増加に繋がるという問題点がある。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ロードセルへのモーメント荷重に対して高い耐性を有しつつ、限界機構を適切且つ容易に調節することを可能とする計量装置及び限界調整部を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、ロバーバル機構を用いて物品の質量値を計量するように構成されている計量装置であって、ロードセルと、長尺状の第１部材及び第２部材を有する限界調整部と、前記ロードセルの自由端側と接続される部材であって、前記第２部材が貫通する第１支持部と、前記ロードセルの固定端側及び前記計量装置本体と接続される部材であって、前記第１部材が嵌まり込む孔を有する第２支持部と、を備え、前記第２部材が回転すると、当該回転と連動して前記第１部材と前記孔との間に形成される空間が変化することを要旨とする。

本発明によれば、ロードセルへのモーメント荷重に対して高い耐性を有しつつ、限界機構を適切且つ容易に調節することを可能とする計量装置及び限界調整部を提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係る計量装置１の外観の一例を示す図である。図２は、図１における部分Ａを切り取った模式図である。図３は、図２における部分Ｂを計量装置１本体から取り外した外観の一例を示す図である。図４は、図３を方向Ｄ１から見た図である。図５は、図３を方向Ｄ２から見た図である。図６は、第１の実施形態に係る計量装置１を構成する限界調整部３の一例を示す図である。図７は、図６を方向Ｄ３から見た図である。図８は、変形例１に係る計量装置１を構成する限界調整部３の一例を示す図である。図９は、変形例２に係る計量装置１を構成する限界調整部３の一例を示す図である。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

（第１の実施形態）
以下、図１〜図７を参照して、本発明の第１の実施形態に係る計量装置１について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る計量装置１の外観の一例を示す図であり、図２は、図１における部分Ａを切り取った模式図であり、図３は、図２における部分Ｂを計量装置１本体から取り外した外観の一例を示す図であり、図４は、図３を方向Ｄ１から見た図であり、図５は、図３を方向Ｄ２から見た図であり、図６は、第１の実施形態に係る計量装置１を構成する限界調整部の一例を示す図であり、図７は、図６を方向Ｄ３から見た図である。

本実施形態に係る計量装置１は、ロバーバル機構を用いて物品の質量値を計量するように構成されている計量装置であり、図１及び図２に示すように、計量装置１は、分散テーブル１０と、供給トラフ１１と、プールホッパ１２と、計量ホッパ１３と、ブースタホッパ１４と、集合排出シュート１５とを具備している。

分散テーブル１０は、供給装置（図示せず）から落下する被計量物を供給トラフ１１に向けて分散させるように構成されている。例えば、本実施形態における分散テーブル１０は、上下方向に延びる回転軸Ｃ周りを回転駆動することで被計量物を周方向に分散させながら径方向外側に向けて搬送するように構成されているが、分散テーブル１０は、かかる構成に限定されるものではなく、被計量物を供給トラフ１１に向けて搬送する機能を有していればどのような構成でも構わない。例えば、被計量物は、生の鶏肉等、柔らかく粘着性のある食品である。しかしながら、被計量物は、これらに限定されるものではない。

供給トラフ１１は、分散テーブル１０から供給される被計量物を、それぞれの下流に対応して設けられたプールホッパ１４に供給するように構成されている。

プールホッパ１２は、供給トラフ１１から供給される被計量物を一時的に滞留させるように構成されている。プールホッパ１２の下部は、ゲート１２ａがそれぞれ設けられており、ゲート１２ａの開閉動作により、プールホッパ１２に滞留されている被計量物は、ゲート１２ａの下方に設けられた計量ホッパ１３に排出される。

計量ホッパ１３は、プールホッパ１２が排出する被計量物を一時的に滞留させるように構成されている。図２に示すように、計量ホッパ１３は、質量検出器１３ａと接続されている。かかる質量検出器１３ａの具体的な構成については、後述する。

また、計量ホッパ１３の下部には、ゲート（図示せず）がそれぞれ設けられて、かかるゲートの開閉動作により、計量ホッパ１３に滞留されている被計量物は、かかるゲートの下方に配置されるブースタホッパ１４に排出される。

ブースタホッパ１４は、計量ホッパ１３から供給される被計量物を収容し、一時的に被計量物を保持するように構成されている。ブースタホッパ１４の下部には、ゲート（図示せず）がそれぞれ設けられて、かかるゲートの開閉動作により、ブースタホッパ１４に滞留されている被計量物は、かかるゲートの下方に配置される集合排出シュート１５に排出される。

集合排出シュート１５は、複数のブースタホッパ１４から排出される被計量物を集合させ、下方に向けて落下させるように構成されている。

以下、図３〜図７を参照して、質量検出器１３ａの具体的な構成について説明する。

計量ホッパ１３に被計量物が投入された場合、質量検出器１３ａに歪が発生する。そして、質量検出器１３ａは、かかる歪に基づく信号に基づいて計量ホッパ１３に投入された被計量物の質量値を検出することができるように構成されている。

具体的には、図３〜図５に示すように、質量検出器１３ａは、ロードセル２と、限界調整部３と、第１支持部４と、第２支持部５とを具備している。

限界調整部３は、図６に示すように、長尺状の第１部材３１及び長尺状の第２部材３２を有している。図３及び図４に示すように、限界調整部３は、第２部材３２の部分においてナット６等によって第１支持部４に固定されている。

第１支持部４は、図３及び図４に示すように、ロードセル２の自由端Ｅ２側と接続される部材であって、上述の第２部材３２が貫通するように構成されている。

第２支持部５は、図３〜図５に示すように、ロードセル２の固定端Ｅ１側及び計量装置１本体と接続される部材であって、上述の第１部材３１が嵌まり込む孔５１を有している。

ここで、本実施形態に係る計量装置１では、図７（ａ）〜図７（ｄ）に示すように、第２部材３２が回転すると、その回転と連動して第１部材３１と孔５１との間に形成される空間（隙間）Ｓが変化するように構成されている。

換言すると、本実施形態に係る計量装置１では、図７（ａ）〜図７（ｄ）に示すように、第１部材３１及び第２部材３２の回転軸Ａ１/Ａ２に垂直な面内での限界調整部３の断面において、第２部材３２の中心Ｏ２と第１部材３１の外周縁Ｐとの間の距離（例えば、ｌ１/ｌ２）が均一ではないように構成されている。

かかる構成によれば、計量ホッパ１３に被計量物が投入された場合、第１支持部４及び限界調整部３は、略鉛直方向に動くが、第２支持部５は、計量装置１本体と接続されているため、動かない。したがって、限界調整部３の略鉛直方向の動きは、第２支持部５に設けられた孔５１によって制限される。すなわち、限界調整部３を第２部材３２の回転軸Ａ２を中心に回転させた場合、第１部材３１と孔５１との間に形成される空間Ｓが変化するため、限界調整部３の略鉛直方向の可動域を調整することができ、容易にロードセル２の可動域以上の変形を回避することができ、ロードセル２の損傷を防ぐことができる。

具体的には、図６に示すように、第１部材３１及び第２部材３２は、円筒形状を有しており、図６及び図７に示すように、第１部材３１及び第２部材３２の回転軸Ａ１/Ａ２に垂直な面内での限界調整部３の断面において、第１部材３１の中心Ｏ１は、第２部材３２の中心Ｏ２からずれているように構成されている。

すなわち、図６に示すように、第１部材３１の回転軸Ａ１の方向及び第２部材３２の回転軸Ａ２の方向は平行になるように配置されているが、第１部材３１の回転軸Ａ１及び第２部材３２の回転軸Ａ２は同心円状に配置されていない。

かかる構成によれば、図７（ａ）〜図７（ｄ）に示すように、限界調整部３を第２部材３２の回転軸Ａ２を中心に回転させるだけで、第１部材３１と孔５１との間に形成される空間Ｓを変化させることができ、その結果、限界調整部３の略鉛直方向の可動域を調整することができる。

なお、本実施形態では、計量ホッパ１３にのみ質量計測器１３ａが接続されているケースを例に挙げて説明したが、本発明は、かかるケースに限定されることはなく、計量ホッパ１３だけでなくブースタホッパ１４やプールホッパ１２にも質量計測器が接続されているケースにも適用可能である。

本実施形態に係る計量装置１によれば、ロードセル２へのモーメント荷重に対して高い耐性を有しつつ、限界機構を適切且つ容易に調節することができる。

（変形例１）
以下、図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照して、本発明の変形例１について、上述の第１の実施形態に係る計量装置１との相違点に着目して説明する。

図８（ａ）に示すように、本変形例に係る計量装置１において、第１部材３１の回転軸Ａ１に垂直な面内での第１部材３１の断面は、四角形状を有しており、第２部材３２の回転軸Ａ２に垂直な面内での第２部材３２の断面は、円形状を有していていてもよい。

或いは、図８（ｂ）に示すように、本変形例に係る計量装置１において、第１部材３１の回転軸Ａ１に垂直な面内での第１部材３１の断面及び第２部材３２の回転軸Ａ２に垂直な面内での第２部材３２の断面は、楕円形状を有していていてもよい。

これらの構成によれば、第１部材３１及び第２部材３２の回転軸Ａ１/Ａ２に垂直な面内での限界調整部３の断面において、第２部材３２の中心Ｏ２と第１部材３１の外周縁Ｐとの間の距離（例えば、ｌ１/ｌ２）が均一ではないため、限界調整部３を第２部材３２の回転軸Ａ２を中心に回転させるだけで、第１部材３１と孔５１との間に形成される空間Ｓを変化させることができ、その結果、限界調整部３の略鉛直方向の可動域を調整することができる。

なお、上述の第１部材３１及び第２部材３２の回転軸Ａ１/Ａ２に垂直な面内での限界調整部３の断面形状は、上述のケースに限定されることはなく、第２部材３２が回転すると、その回転と連動して第１部材３１と孔５１との間に形成される空間（隙間）Ｓが変化するように構成されている断面形状であれば、任意の断面形状とすることができる。

（変形例２）
以下、図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照して、本発明の変形例２について、上述の変形例１に係る計量装置１との相違点に着目して説明する。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、本変形例に係る計量装置１は、第２支持部５の孔５１に嵌め込むことができるように構成されている長尺状の第３部材１０１を有している。

具体的には、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、第３部材１０１には、第３部材１０１の長手方向Ｌに延びる孔１０２が設けられており、第３部材１０１は、中空の筒状の形状を有している。

ここで、第３部材１０１の厚さＴは、図９（ａ）に示すように、均一ではない。換言すると、図９（ａ）に示すように、第１部材３１及び第２部材３２の回転軸Ａ１/Ａ２に垂直な面内での限界調整部３の断面において、第１部材３１の中心Ｏ１及び第２部材の中心Ｏ２は、第３部材１０１の孔１０２の中心（すなわち、第３部材の内周に対する中心）Ｏ３からずれているように構成されている。なお、第１部材３１及び第２部材３２の回転軸Ａ１/Ａ２に垂直な面内での限界調整部３の断面において、第３部材１０１の中心（すなわち、第３部材１０１の外周に対する中心）は、第１部材３１の中心Ｏ１及び第２部材の中心Ｏ２に一致するように構成されている。

また、第３部材１０１は、孔５１内に嵌め込まれた状態で回転することができるように構成されている。

本変更例において、第１部材３１の回転軸Ａ１に垂直な面内での第１部材３１の断面及び第２部材３２の回転軸Ａ２に垂直な面内での第２部材３２の断面は、図８（ａ）に示す形状であってもよいし、図８（ｂ）に示す形状であってもよい。

これらの構成によれば、第３部材１０１を孔５１内に嵌め込まれた状態で回転することによって、第１部材３１と孔１０２との間に形成される空間Ｓを変化させつつ、限界調整部３の略鉛直方向の可動域を調整することができる。

（その他の実施形態）
上述のように、本発明について、上述した実施形態によって説明したが、かかる実施形態における開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。かかる開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

１…計量装置
２…ロードセル
Ｅ１…固定端
Ｅ２…自由端
３…限界調整部
３１…第１部材
Ｏ１…第１部材の中心
３２…第２部材
Ｏ２…第２部材の中心
４…第１支持部
５…第２支持部
５１…孔
６…ナット
１０…分散テーブル
１１…供給トラフ
１２…プールホッパ
１３…計量ホッパ
１３ａ…質量検出器
１４…ブースタホッパ
１５…集合排出シュート
１０１…第３部材

Claims

ロバーバル機構を用いて物品の質量値を計量するように構成されている計量装置であって、
ロードセルと、
長尺状の第１部材及び第２部材を有する限界調整部と、
前記ロードセルの自由端側と接続される部材であって、前記第２部材が貫通する第１支持部と、
前記ロードセルの固定端側及び前記計量装置本体と接続される部材であって、前記第１部材が嵌まり込む孔を有する第２支持部と、を備え、
前記限界調整部の前記ロードセルに対する挿入方向は、前記自由端側から前記固定端側に向かう方向に対して直交する方向であり、
前記第２部材の一部は、前記挿入方向において前記第１支持部から外側に突き出ており、
前記第２部材の一部が外側に突き出ている側から見ると、前記第２部材は、前記第１部材よりも手前に位置しており、
前記第２部材の一部が回転されると、当該回転と連動して前記第１部材と前記孔との間に形成される空間が変化する、計量装置。
前記第１部材及び前記第２部材は、円筒形状を有しており、
前記第１部材及び前記第２部材の回転軸に垂直な面内での前記限界調整部の断面において、前記第１部材の中心は、前記第２部材の中心からずれているように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の計量装置。
前記第１部材の回転軸に垂直な面内での前記第１部材の断面は、四角形状を有しており、
前記第２部材の回転軸に垂直な面内での前記第２部材の断面は、円形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の計量装置。
前記第１部材の回転軸に垂直な面内での前記第１部材の断面及び前記第２部材の回転軸に垂直な面内での前記第２部材の断面は、楕円形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の計量装置。
前記限界調整部は、前記孔に嵌め込むことができるように構成されている長尺状の第３部材を更に有しており、
前記第１部材及び前記第２部材の回転軸に垂直な面内での前記限界調整部の断面において、前記第３部材の前記孔の中心は、前記第１部材の中心及び前記第２部材の中心からずれているように構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の計量装置。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の計量装置で用いられる限界調整部。