JPH07294321A - 重量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定して自立しない計量物でも問題なく搬送
して計量でき、測定精度も高くて計量物一個当たりの測
定に要する処理時間も短い重量測定装置を提供する。 【構成】 測定対象の計量物Ｗを保持する保持具１が載
置される搬送面２０を備えた支持体２と、保持具１を搬
送面２０に沿って移動させる搬送体４と、計量面３０に
載置された物品の重量を測定可能に構成されるとともに
搬送面２０を分断して設けた計量位置Ｐｍに計量面３０
を計量位置Ｐｍの前後の搬送面２０ａ，２０ｂと連続さ
せて配置された計量器３と、計量位置Ｐｍで搬送体４を
保持具１から離間させる離間機構とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物品の自動充填ライン
等に組み込まれて測定対象の計量物の重量を測定する装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置として以下のものが知られ
ている。 （１）物品を搬送するコンベヤ自体に天秤機能を付与
し、前後に搬入搬出用コンベヤを設けて計量物の搬入、
計量、搬出を自動で行なう装置。 （２）スクリューフィーダの周囲にガイド板を設けてス
クリューフィーダの谷部分とガイド板との間で計量物を
保持し、スクリューフィーダの回転により計量物をスク
リューの軸方向へ搬送する。あるいは、円板の外周をガ
イド板で囲むとともに円板の外周面に切欠を形成し、こ
の切欠とガイド板との間で計量物を保持しつつ円板を回
転させて計量物を搬送する。そして、計量物の搬送経路
中に天秤を設けて搬送途中の計量物を順次計量する装
置。 （３）ロボットハンドにより搬送ラインと天秤との間で
計量物の供給、排出を行なう装置。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した装置はそれぞ
れ以下のような欠点を有している。上記（１）の装置
は、コンベヤ上で計量物が安定して自立することが必須
である。そのため、転倒のおそれが大きい計量物、例え
ば背の高い長尺円柱体や底の丸い物は搬送できない。上
記（２）の装置では、天秤上で計量物とスクリューフィ
ーダや円板、あるいはガイド板等が接触したままなの
で、高精度（数十ｍｇ程度）の重量測定ができない。上
記（３）の装置ではロボットハンドにより計量物を天秤
皿へ載置するとき、および計量物を天秤皿から取り除く
ときにショックを伴いかつ負荷変化も急激なため、天秤
の安定に時間を要し、多数の計量物を連続して計量する
ときの処理時間に問題がある。ショックにより天秤皿が
損傷するおそれもある。

【０００４】本発明の目的は、安定して自立しない計量
物でも問題なく搬送して計量でき、測定精度も高くて計
量物一個当たりの測定に要する処理時間も短い重量測定
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、測定対象の
計量物を保持する保持具が載置される搬送面を備えた支
持体と、保持具を搬送面に沿って移動させる搬送体と、
計量面に載置された物品の重量を測定可能に構成される
とともに搬送面を分断して設けた計量位置に計量面を計
量位置の前後の搬送面と連続させて配置された計量器
と、計量位置で搬送体を保持具から離間させる離間機構
とを具備して上述した目的を達成する。

【０００６】

【作用】計量物は保持具に保持された状態で搬送体によ
り搬送面に沿って計量位置まで搬送される。この際、保
持具を用いるので安定性の低い計量物でも問題なく搬送
できる。計量位置では、搬送体により保持具が搬送面か
ら計量器の計量面へと徐々に移される。計量面が計量位
置の前後の搬送面に連続しているので、計量面へ保持具
が移されるときのショックは小さい。計量位置では離間
機構により搬送体が保持具から離間せしめられ、計量物
を含んだ保持具の重量が高精度に測定される。計量終了
後は搬送体により保持具が計量面から搬送面へと徐々に
移される。このときのショックも小さい。

【０００７】

【実施例】以下、図１〜図６を参照して本発明の一実施
例を説明する。図１は本実施例の装置の概略構成を示す
もので、Ｗは計量物、１は計量物Ｗを保持する保持具、
２は保持具１を支持する支持体としての支持板、３は計
量器、４は搬送体である。図１（ｂ）および図５から明
らかなように計量物Ｗは底面が湾曲した長尺の直方体状
に形成されている。このような計量物Ｗは自立不可能な
ため、本実施例では計量物Ｗを保持具１で保持したまま
搬送して計量物Ｗおよび保持具１を一体に重量測定す
る。図５に詳細に示すように保持具１は計量物Ｗの下部
とはめ合い形状をなす保持穴１０を備える。保持具１の
下端には保持具１の安定性を高めるフランジ１１が形成
され、側面には一対の凹部１２が形成されている。な
お、図１（ａ）では凹部１２を実際よりも強調して描い
ている。

【０００８】支持板２は装置の基台（不図示）に固定さ
れ、その上面が保持具１の搬送面２０とされている。図
１（ｂ）に示すように、搬送面２０は計量位置Ｐｍにて
分断され、この計量位置Ｐｍに上述した計量器３が配置
されている。計量器３は計量面３０に載置された保持具
１および計量物Ｗの重量を一体に測定する。予め判明し
ている保持具１の重量を計量器３に重量差し引き値とし
て与えておくことで、計量物Ｗのみの重量が検出され
る。計量面３０は、計量位置Ｐｍの前後の搬送面２０
ａ，２０ｂと僅かな隙間を空けて連続するように延設さ
れている。但し、搬送面２０ａ，計量面３０および搬送
面２０ｂは完全に面一ではなく、搬送面２０ａよりも計
量面３０が僅かに低く、計量面３０よりも搬送面２０ｂ
が僅かに低い。なお、以下では計量位置Ｐｍの前後で区
別するときに搬送面２０ａ，２０ｂと表現し、両者を区
別しないときは搬送面２０と表現する。

【０００９】搬送体４は、不図示のパルスモータにより
回転軸ＡＸを中心に図１（ａ）の反時計方向（矢印Ｒ方
向）へ９０゜刻みで間欠的に回転駆動される回転円板４
０と、回転円板４０の外周４箇所に９０゜ピッチで設け
られた切欠４００内に一対ずつ配置される拘束具４１
と、拘束具４１を回転円板４０の接線方向（図１の矢印
Ａ方向）に移動可能な状態で回転円板４０と連結する連
結機構４２とを備える。回転円板４０の回転停止位置
は、一対の拘束具４１が計量位置Ｐｍで停止するように
設定されている。計量位置Ｐｍから左右へ９０゜離れた
位置はそれぞれ計量物Ｗの供給位置Ｐｉ、取出位置Ｐｏ
とされている。なお、上述した搬送面２０は、計量位置
Ｐｍを除いて回転円板４０の回転経路を一周するように
設けられている。

【００１０】図２に詳しく示すように、拘束具４１には
保持具１の凹部１２にはまり合う凸部４１０が設けられ
ている。一対の拘束具４１の凸部４１０間に保持具１が
挟み込まれることにより、保持具１が回転円板４０内の
定位置に拘束される。ただし、保持具１を挟み込むとき
の一対の拘束具４１の隙間は、保持具１の幅よりも僅か
に大きい。この点は後に説明する。なお、図２では切欠
４００の中心線ＣＬの左側が大型の保持具１Ｌを使用す
る場合を、右側が小型の保持具１Ｓを使用する場合を示
す。拘束具４１は保持具１の形状や大きさに合わせて適
宜交換される。例えば図６に示すような円筒状の保持具
１Ａを用いるときは、凹部４１１が形成された拘束具４
１Ａを用いる。

【００１１】図２〜図４に示すように、連結機構４２
は、回転円板４０に固定されたブラケット４２０と、ブ
ラケット４２０と一体のストッパ４２１に軸方向へ移動
可能な状態で取付けられた支持ピン４２２と、ストッパ
４２１と拘束具４１との間に支持ピン４２２と同軸に介
装されたコイルばね４２３と、ブラケット４２０の下面
側に直線案内軸受４２４を介して取付けられて支持ピン
４２２の軸方向に移動可能な可動板４２５とを有する。
拘束具４１は支持ピン４２２の先端および可動板４２５
の上面に固定され、コイルばね４２３の弾発力により反
対側の拘束具４１に向けて付勢されている。支持ピン４
２２の軸端にはフランジ４２２ａが形成され、このフラ
ンジ４２２ａがコイルばね４２３の弾発力によりストッ
パ４２１と当接して拘束具４１の停止位置が規定され
る。左右一対の拘束具４１が上記の停止位置にあると
き、一対の拘束具４１と保持具１との間に極く僅かな隙
間が生じるように支持ピン４２２、拘束具４１およびス
トッパ４２１の位置関係が設定されている。なお、図３
では中心線ＣＬの左側が拘束具４１を保持具１側へ前進
させた状態を、右側が拘束具４１を保持具１と反対側へ
後退させた状態を示す。

【００１２】図３および図４に示すように、計量位置Ｐ
ｍには拘束具４１の離間機構５が設けられている。この
離間機構５は、支持板２の下面に吊設された一対のロー
タリアクチュエータ５０と、ロータリアクチュエータ５
０の回転軸５００に固定された鍵板５１とを備える。鍵
板５１には腕５１０が形成されている。図３の中心線Ｃ
Ｌの右側に示したように、ロータリアクチュエータ５０
により鍵板５１をその腕５１０が立ち上がる方向へ回転
させると、腕５１０が搬送体４側の可動板４２５に設け
られた段部４２５ａと係合し、これにより可動板４２５
が拘束具４１を伴って保持具１と反対側へ後退する。

【００１３】図１（ａ）に示すように、回転円板４０の
外周側には、搬送体４０の停止状態での遊動を阻止する
位置決め機構６が設けられている。この位置決め機構６
は、回転円板４０の外周面に９０゜ピッチで設けられた
切欠４０１に係合可能な位置決め具６０と、位置決め具
６０を回転円板４０の半径方向（図の矢印Ｂ方向）に往
復移動させる不図示のアクチュエータとを備え、位置決
め具６０を切欠４０１内に押し込んで回転円板４０の遊
動を阻止している。なお、アクチュエータには、エアー
シリンダ等の直線運動型のものや、離間機構５のロータ
リアクチュエータ５０と同様の回転運動型のものを用い
てよい。回転運動型のものを用いるときは直線運動への
変換機構を付加する。回転円板４０を上下に挟み込んで
その遊動を阻止することもできる。

【００１４】次に動作を説明する。計量開始前は、搬送
体４の回転円板４０が停止して位置決め具６０が切欠４
０１に押し込まれ、搬送体４の遊動が阻止されている。
すべての拘束具４１の間には保持具１が配置され、各保
持具１は搬送面２０（計量位置Ｐｍでは計量面３０）に
支持されている。この状態で供給位置Ｐｉの保持具１に
計量物Ｗが差込まれると計量動作が開始される。なお、
この供給動作はロボットハンド等の適宜の供給機構によ
り実行される。

【００１５】計量物Ｗが供給されると位置決め金具６０
が切欠４０１から後退し、回転円板４０が９０゜回転駆
動される。このとき供給位置Ｐｉの保持具１は搬送面２
０を滑動して計量位置Ｐｍまで搬送され、搬送面２０ａ
から計量面３０へと移される。回転円板４０が停止する
と、位置決め具６０が切欠４０１に押し込まれて回転円
板４０の遊動が阻止される。次いで、離間機構５のロー
タリアクチュエータ５０が起動され、図１（ａ）に二点
鎖線で示すように計量位置Ｐｍの一対の案内具４１が保
持具１から離れる。この後、計量器３による保持具１と
計量物Ｗの重量測定が行なわれる。

【００１６】重量測定後は離間機構５による案内具４１
の後退が解除されて保持具１が案内具４１間に挟み込ま
れる。この後、位置決め具６０が切欠４０１から後退
し、次いで回転円板４０が９０゜回転駆動される。これ
により計量位置Ｐｍの保持具１が計量面３０から搬送面
２０ｂへ移され、さらには搬送面２０を滑動して取出位
置Ｐｏまで搬送される。回転円板４０の停止後は位置決
め金具６０が切欠４０１に押し込まれて回転円板４０の
遊動が阻止される。この後、取出位置Ｐｏの保持具１か
ら計量物Ｗが抜き取られる。なお、複数の計量物Ｗを連
続して計量する場合、供給位置Ｐｉでの計量物Ｗの保持
具１への挿入、計量位置Ｐｍでの重量測定、取出位置Ｐ
ｏでの保持具１からの計量物Ｗの抜き取りが同時に行な
われ、回転円板４０が９０゜回転する毎に同様の動作が
繰り返される。

【００１７】本実施例の装置では、計量物Ｗが保持具１
に保持されて搬送されるので、計量物Ｗが搬送中に転倒
したり搬送経路から脱落するおそれがない。搬送面２０
ａ，２０ｂと計量面３０とが連続しているので、搬送面
２０ａから計量面３０への保持具１の移し変え、計量面
３０から搬送面２０ｂへの移し変えが徐々に行なわれて
計量器３の負荷変化が緩やかとなり、かつ計量面３０に
対して保持具１を搬入搬出する際のショックも抑制され
る。したがって計量器３が安定するまでの時間が短く、
計量物１個当たりの処理時間を短縮して多数の計量物Ｗ
を高速で処理できる。特に、本実施例では、搬送方向に
沿って搬送面２０ａ、計量面３０、搬送面２０ｂの順に
僅かずつ低く設けたので、保持具１の移し変えに伴うシ
ョックの抑制効果が高い。しかも、一対の拘束具４１の
隙間が保持具１の幅よりも僅かに大きく設定されている
ので、搬送面２０と計量面３０との間での移し変えの際
に保持具１が拘束具４１に拘束されて搬送面２０や計量
面３０から浮き上がるおそれがない。このため、移し変
えに伴うショックが一層確実に抑制される。

【００１８】計量位置Ｐｍでは、離間機構５により拘束
具４１を保持具１から離間させているので、高精度に重
量が測定できる。特に、拘束具４１を駆動する際に回転
円板４０の遊動を位置決め機構６で阻止したので、一対
の拘束具４１の動作で回転円板４０が振動して拘束具４
１が保持具１に接触し、その結果計量器３の安定が損わ
れるおそれがない。位置決め機構６により搬送体４の回
転停止位置が正確に定まるので、計量面３０を必要最小
限の大きさに設定できる。

【００１９】以上の実施例では、一対の拘束具４１によ
り保持具１を搬送方向前後から挟み込んで回転円板４０
内の定位置に拘束したが、一方の拘束具４１のみで保持
具１を押すようにしてもよい。この場合には、保持具１
を計量面３０の定位置まで移送した後、回転円板４０を
搬送時と逆方向（図１（ａ）では時計方向）に多少戻す
だけで搬送体４を保持具１から離間させることができる
ので、拘束具４１を回転円板４０に移動可能に連結する
機構を省略できる。搬送体４は回転円板４０を用いる例
に限らず、例えばベルトやチェーン等の循環走行部材に
拘束具を取付けてもよい。この場合には搬送体の平面視
形状を楕円形、長円形等任意の形状に構成できる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
計量物を保持具に保持して搬送するので安定性の低い計
量物でも確実に搬送できる。保持具を搬送面に沿って搬
送するとともに、搬送面を途中で分断して計量位置を設
け、その前後の搬送面に連続するように計量器の計量面
を設けたので、計量面に対して保持具を搬入搬出する際
の計量器の負荷変化が緩やかでかつショックも抑制さ
れ、計量器の安定に要する時間が短くなる。このため計
量物一個当たりの測定に要する処理時間を短縮できる。
計量面の損傷も防止できる。計量位置で離間機構により
搬送体を保持具から離間可能としたので、高精度に重量
を測定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の装置の概略構成を示す図
で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線上
の断面図。

【図２】実施例の装置の計量位置近傍の詳細を示す平面
図。

【図３】実施例の装置の計量位置近傍の詳細を一部断面
視して示す正面図。

【図４】図３のIV−IV線における断面図。

【図５】実施例で使用する保持具の斜視図。

【図６】保持具の形状を変更した変形例を示す図。

【符号の説明】

１ 保持具 ２ 支持板 ３ 計量器 ４ 搬送体 ５ 離間機構 ６ 位置決め機構 ２０ 搬送面 ２０ａ 計量位置の前側の搬送面 ２０ｂ 計量位置の後側の搬送面 ３０ 計量面 ４０ 回転円板 ４１ 拘束具 ４２ 連結機構 ５０ ロータリアクチュエータ ５１ 鍵部材 ６０ 位置決め具 Ｐｉ 供給位置 Ｐｍ 計量位置 Ｐｏ 取出位置 Ｗ 計量物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象の計量物を保持する保持具が載
   置される搬送面を備えた支持体と、前記保持具を前記搬
   送面に沿って移動させる搬送体と、計量面に載置された
   物品の重量を測定可能に構成されるとともに前記搬送面
   を分断して設けた計量位置に前記計量面を前記計量位置
   の前後の搬送面と連続させて配置された計量器と、前記
   計量位置で前記搬送体を前記保持具から離間させる離間
   機構とを具備する重量測定装置。