WO1992008959A1 - Method of and device for measurement - Google Patents

Description

明 糸田 書

計量方法および計量装置

技術分野

こ の発明は、 ロー ドセルに計量用ベル ト コ ンベアを負荷し、 搬入 用ベル 卜 コ ンベアから被計量物を受け取り、 これを搬出用ベル ト コ ンベアに移送しながら被計量物の重量を測定する計量方法および計 量装置に関する。 背景技術

たとえば、 予め計量梱包されたパッ ク商品のような被計量物の重 量を検査する場合には、 重量検出手段であるロー ドセルに計量用べ ル 卜 コ ンベアを負荷した計量装置を用いる。 計量用ベル ト コ ンベア の一端側には搬入用ベル 卜 コ ンベアを配置し、 一方、 他端側には搬 出用ベル トコ ンベアを配置し、 パック商品を搬入用ベル 卜コ ンベア から計量用ベル トコンペャに送り込み、 重量測定が終了したものを 搬出用ベル トコ ンベアへ排出し、 必要に応じて選別装置を作動させ る o

しかし、 この種の計量装置は、 前述のように、 計量用ベル 卜 コ ン ベアによる被計量物の移動中に被計量物の重量を測定するので、 周 囲の空気との間に生じる速度差に起因して発生する浮力などの空気 力を受けて計量誤差を生じるという問題がある。 特に、 計量用ベル ト コ ンベアの搬送速度が大き く なると、 こ の計量誤差が大き く なる。 この対策と して、 測定しょう とする被計量物のサンプルの重量を 静止状態および移動中にそれぞれ測定し、 実際に測定しょう とする 被計量物の移動中に生じる計量誤差をデータ レベルで補正する方法 も提案されている。 しかし、 測定する被計量物の梱包形状や被計量 物の間隔が異なると、 空気の流れに変化が生じ、 そのため、 空気力 の大きさが変化する。 その結果、 計量誤差を生じるという問題があ る o

また、 被計量物と周囲の空気との速度差をできるだけ小さ くする 目的で、 被計量物の移送方向と同一の向きに送風する方法も提案さ れている。 しかし、 この方法では、 空気の流れを一様にすることが 極めて困難であることから、 被計量物や計量用ベル トコ ンベアに風 圧を与えることになり、 したがって、 測定結果にばらつきを生じる という問題がある。

この発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、 計量用ベル トコンベアの搬送速度や、 被計量物の大きさおよび梱包形状などに 関わりなく、 搬送中に生じる浮力などの空気力に起因する計量誤差 を小さ くすることができる計量方法および計量装置を提供すること を目的とする。 発明の開示

上記目的を達成するために、 この発明の計量方法は、 計量用ベル 卜コンベアを重量検出手段に負荷し、 ベルト上に被計量物を載せて 搬送しながら被計量物の重量を測定する計量装置を用い、 被計量物 を搬送するごとに、 搬送中の被計量物に作用する空気力のうち重量 と しての成分に対応する空気力を測定し、 この測定値で被計量物の 重量を捕正する。

この計量方法においては、 被計量物を搬送するごとに搬送中の被 計量物に作用する空気力のうち重量と しての成分に対応する空気力 を測定するから、 搬送速度や梱包形状などにより浮力などの空気力 が変化しても、 これを正確に測定することができる。 したがって、 この測定した空気力の測定値で被計量物の重量を補正することによ り、 被計量物の真の重量を正確に測定することができる。

また、 この発明の計量装置は、 被計量物を搬送する計量用ベルト コンベアを重量検出手段に負荷するとともに、 上記計量用ベルトコ ンベアを含むベル 卜コ ンベア装置で搬送中の被計量物に作用する空 気力のうち重量と しての成分に対応する空気力を受けることで、 上 記被計量物の重量を補正する補正手段を備えている。

この計量装置においては、 搬送中の被計量物に作用する空気力の うち重量と しての成分に対応する空気力を捕正手段に受けて、 この 空気力を加味して重量を補正する。 したがって、 やはり、 浮力など の空気力に起因する計量誤差を小さ く するこ とができ る。

この発明の好適な実施例においては、 上記補正手段が、 上記計量 用ベル トコンベアで搬送中の被計量物の少なく と も上方に位置する 空気力作用部材と、 この空気力作用部材を上記重量検出手段に負荷 する手段とを備えてなる。

この実施例においては、 被計量物を搬送すると、 被計量物と周囲 の空気との間に速度差が生じて、 被計量物の上面の圧力が周囲の空 気の圧力より も低く なる。 この圧力の相違などによる空気力は、 被 計量物の上面と空気力作用部材の下面に作用する。 したがって、 こ の空気力は、 被計量物および空気力作用部材に対し、 それぞれ、 相 反する方向に作用するから、 上記空気力作用部材を重量検出手段に 負荷するこ とにより、 上記空気力が相殺され、 その結果、 浮力など の空気力に起因する計量誤差を小さ くするこ とができ る。

この発明の好適な実施例においては、 上記空気力作用部材を計量 用ベル 卜コンベアに支持部を介して支持させる。

また、 この発明の好適な実施例においては、 上記空気力作用部材 を、 上記被計量物が通過する ト ンネル状に形成する。

他の好適な実施例においては、 上記空気力作用部材を、 板状、 シ 一卜状または布状に形成する。

また、 さ らに他の好適な実施例においては、 上記空気力作用部材 の計量用ベル トコンベアからの高さを調節自在とする高さ調節装置 を備えている。 · この実施例においては、 空気力作用部材のベル トコンベアからの 高さを調節自在と したので、 被計量物の高さに合わせて、 空気力を 検出し易い最適な位置まで、 空気力作用部材を被計量物に近づける ことができるから、 計量誤差をより小さ く する ことができる。

また、 必要に応じて、 上記高さ調節装置を駆動させる駆動装置と、 被計量物の高さに対応させて駆動装置を制御する制御装置を備えて いるのが好ま しい。

これにより、 被計量物の高さに合わせて、 空気力作用部材を自動 的に被計量物に近づけることができるから、 計量操作が容易になる また、 この発明の実施例においては、 上記補正手段が、 上記計量 用ベル トコンベアを含むベルトコンベア装置で搬送中の上記被計量 物の上方に位置する空気力作用部材と、 この空気力作用部材に働く 空気力を検出する他の重量検出手段と、 演算器とを備えている。 演 算器は上記両重量検出手段からの重量信号に基づいて上記被計量物 の真の重量を演算する。

この実施例においては、 計量用ベル トコ ンベアを含むベル トコ ン ベア装置で被計量物を搬送する間に、 被計量物に働く浮力などの空 気を、 空気力作用部材を介して、 他の重量検出手段によって検出し- 演算器が両重量検出手段からの重量信号に基づいて被計量物の真の 重量を演算するので、 真の重量を正確に求めることができる。 図面の簡単な説明

第 1図はこの発明の第 1実施例を示す計量装置の斜視図、 第 2図 はこの発明の要部を示す断面図、 第 3図はこの発明の空気力作用部 材を一部切欠して示す要部の斜視図、 第 4図は第 2実施例を示す空 気力作用部材などの斜視図、 第 5図は第 3実施例を示す空気力作用 部材などの斜視図、 第 6図は同リ ンクの左端部を示す断面図、 第 7 図は空気力作用部材の変形例を示す正面図、 第 8図は第 4実施例を 示す概略構成図、 第 9図は第 5実施例を示す概略構成図、 第 1 0図 は制御装置に入力されるデータを示す図表、 第 1 1 図は第 6実施例 を示す概略構成図、 第 1 2図は第 7実施例を示す概略構成図である _c 発明を実施するための最良の形態

以下、 この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第 1 図ないし第 3図は、 この発明の第 1 実施例を示す。

第 1 図において、 計量装置本体 1 の流入側には、 被計量物 A (第 2図） を送り込むための搬入用ベル トコンベア 2が配置され、 一方、 排出側には振分けュニッ ト 3を備えた搬出用ベル トコ ンベア 4が直 線状に配置されている。 制御装置 6 は、 測定条件入力用のキ一ボー ド 7や、 測定結果を表示するディ スプレイ 8を備えている。

第 2図は計量装置本体 1 の一例を示す。

この図において、 計量用ベル トコンベア 1 0 は、 その枠体 1 2が 重量検出装置 （重量検出手段） 1 1 に固定されて、 重量検出装置 11 に負荷されている。 枠体 1 2の一端には、 モータ 1 3 に接続された 駆動ローラ 1 4が設けられており、 他端にはアイ ドルローラ 1 5が 設けられている。 これらのローラ 1 4 ， 1 5 にはベル ト 1 6が張設 されている。

上記計量用ベル トコンベア 1 0 の上方には、 空気力作用部材 1 7 が配置されている。 この空気力作用部材 1 7 は、 計量用ベル ト コ ン ベア 1 0で搬送中の被計量物 Aの上方に位置して、 被計量物 Aの上 方をおおって、 後述するように、 計量用ベル トコ ンベア 1 0で搬送 中の被計量物 Aに作用する空気力のうち、 重量と しての成分に対応 (相殺） する空気力を受けるものである。 なお、 この実施例の場合、 空気力作用部材 1 7の長さ L aは、 たとえば、 計量用ベル トコ ンペ ァ 1 0の長さ L c とほぼ同程度の長さに設定されている。

第 3図において、 上記空気力作用部材 1 7 は、 被計量物 Aが通過 する 卜 ンネル状に形成されており、 支持部 1 8を介して、 計量用べ ノレ トコンベア 1 0 の枠体 1 2 に固定されて、 重量検出装置 1 1 (第 2図） に負荷されている。 この実施例の場合、 空気力作用部材 1 7 は、 第 1 図に示すように、 風防 5 に覆われている。 この風防 5 は、 計量装置が設置されている室内に流れる空気 （風） が空気力作用部 材 1 7 に当たるのを防止するためのもので、 図 2に示すように、 そ の長さ が、 空気力作用部材 1 7 の長さ L aおよび計量用ベルトコ ンベア 1 0の長さ L cより も長く設定されている。

なお、 この実施例では、 空気力を受ける空気力作用部材 1 7 と、 この空気力作用部材 1 7が受けた空気力を重量検出装置 1 1 に負荷 させる手段と しての支持部 1 8などにより、 被計量物 Aの重量を補 正する補正手段が構成されている。

つぎに、 この発明の原理について説明する。

ベル 卜 1 6 により被計量物 Aを搬送すると、 被計量物 Aと周囲の 空気との間に速度差が生じて、 被計量物 Aの上面の圧力が、 周囲の 空気の圧力より低く なり、 したがって、 被計量物 Aに対して空気力、 たとえば浮力 F uが作用して、 被計量物 Aの見かけの重量を減少させ る。 一方、 空気力作用部材 1 7 は被計量物 Aの上面に接近させて配 置されているので、 被計量物 Aを上方に引き上げる浮力 F u と同じ 大きさで、 かつ、 空気力作用部材 1 7を下方に引き下げる力 F dを 受ける。 この空気力作用部材 1 7 に作用した力は、 支持部 1 8 (第 3図） および枠体 1 2を介して、 重量検出装置 1 1 に作用する。 し たがって、 重量検出装置 1 1 には、 被計量物 Aの重量の減少分 （ F u ) と空気力作用部材 1 Ίの重量の増加分 （F d ) が枠体 1 2を介 して作用し、 被計量物 Aの静止状態における重量と同一の重量が重 量検出装置 1 1 により測定される。

こ こで、 上記構成においては、 被計量物 Aを搬送するごとに被計 量物 Aに作用する空気力のうち、 重量と しての成分を測定するから 、 被計量物 Aの移動速度や外形が変化して、 被計量物 Aに発生する 浮力 F uの大きさが変化したと しても、 これと同一の荷重が空気力 作用部材 1 7 に作用するので、 被計量物 Aに作用する浮力 F uを相 殺することができる。 したがって、 搬送中に生じる浮力などの空気 力に起因する計量誤差を小さ くすることができる。

と ころで、 空気力作用部材 1 7を取り付けないで被計量物 Aの重 量を測定したところ、 静止状態の重量に対してマイナス側に 0. 71グ ラムの誤差を生じた。 一方、 同一の被計量物 Aの重量を空気力作用 部材 1 7を取り付けた状態で測定したと ころ、 マイナス側に 0. 01グ ラムの誤差を生じた。 このことから、 空気力作用部材 1 7 による誤 差を減少させる効果が極めて大き く 、 精度が 0. 1 グラム程度での測 定を要求される計量装置には極めて有効であることが確認できた。

なお、 この実施例の場合、 風防 5を設けているので、 室内に計量 用ベル 卜 コ ンベア 1 0の搬送方向に対して横方向からの空気の流れ があっても、 この空気の流れを風防 5 により遮ることができるから、 測定精度の向上を図り うる。 しかし、 風防 5 は必ずしも必要なもの でないことはいう までもない。

以下、 第 4図ないし第 1 2図に基づいて他の実施例について説明 する。

なお、 以下の各実施例は、 基本的には第 1 実施例と同一であり、 同一部分または相当部分に同一符号を付して、 相違する部分につい てのみ説明する。

第 4図において、 この実施例では、 空気力作用部材 1 7 の計量用 ベル トコ ンベア 1 0のベル ト 1 6からの高さを調節自在とする調節 装置 1 9を有している。 つま り、 枠体 1 2 の側面にピン 2 0が設け られるとともに、 空気力作用部材 1 7の側面 1 7 aの下部には、 空 気力作用部材 1 7をピン 2 0 に支持させる係止孔 1 7 bが上下方向 に複数設けられている。 この実施例によれば、 ピン 2 0 に係止させ る係止孔 1 7 bの位置を任意に設定するこ とにより、 空気力作用部 材 1 7の計量用べルトコンベア 1 0からの高さを、 たとえば 3種類 の高さに設定することができる。 そのため、 被計量物 Aの高さが変 わっても、 被計量物 Aと空気力作用部材 1 7の間隔を適宣に設定し て、 被計量物 Aが受ける浮力 F u と空気力作用部材 1 7が受ける引 下げ力 F dの絶対値をほぼ同一に設定することができる。 したがつ て、 被計量物 Aの高さが変化しても高い測定精度を維持することが できる。

第 5図は第 3実施例の要部を示す。

この実施例では、 空気力作用部材 1 7が板状に形成されている。 空気力作用部材 1 7 と枠体 1 2の側面には、 それぞれ、 案内溝 2 1 を有するレール 2 2が設けられている。 上記枠体 1 2 に固定したレ —ル 2 2 と空気力作用部材 1 7 のレール 2 2 との間には、 パン夕グ ラフ 2 3 (調節装置 1 9 ) が設けられている。 パンタグラフ 2 3を 構成する各リ ンク 2 4 (支持部 1 8 ) の右端 2 4 aが一方のレール 2 2 に固定されており、 左端 2 4 bが第 6図のように、 段付ボル ト 2 4 cにより レール 2 2 に摺動自在になっている。 したがって、 第 5図のパンタグラフ 2 3などにより構成される調節装置 1 9を手動 で操作するこ とにより、 空気力作用部材 1 7 の高さを無段階に変化 させることができる。

なお、 上記実施例において、 空気力作用部材 1 7 は板状と したが- は、 第 7図の変形例に示すように、 被計量物 Aの上面の形状に沿つ た形に湾曲させてもよい。 さらに、 空気力作用部材 1 7 は平坦な板 ではなく、 波板などで構成してもよい。

第 8図は第 4実施例を示す。

この図において、 搬入用ベルトコンベア 2の枠体 （図示せず） に は、 高さ検出装置 2 5が固定されている。 高さ検出装置 2 5 は、 た とえば、 搬入用ベル トコンベア 2の両側に互いに対向して配置され た投光器および受光器からなる光検出器 2 5 aを、 上下に離間して 多数設けたもので、 投光器からの光を被計量物 Aによって遮られな いで受光する光検出器 2 5 aの位置により、 被計量物 Aの高さを検 出するものである。 制御装置 6 は、 高さ検出装置 2 5からの高さ信 号 aを入力と し、 駆動装置 2 6 にモータ回転信号 bを出力する。 駆 動装置 2 6 は、 モータ回転数信号 bを受けて空気力作用部材 1 7 の 高さを変化させる。 なお、 駆動装置 2 6 は、 図示しないパルスモー 夕とベベルギヤなどを備え、 第 5図のリ ンク 2 4の左端 2 4 bを水 平方向に移動させる。

第 8図の実施例によれば、 被計量物 Aの高さに合わせて、 空気力 作用部材 1 7を自動的に被計量物 Aに近づけて、 空気力作用部材 17 と被計量物 Aとの上下の間隔を適切な大きさにすることができるか ら、 計量操作が容易になる。

なお、 上記実施例では、 高さ検出装置 2 5で被計量物 Aの高さを 検出したが、 必ずしも被計量物 Aの高さを検出する必要はない。 こ の一例を第 9図の第 5実施例に示す。

第 9図において、 計量用ベル トコンベア 1 0の上流には、 バーコ — ドリ ーダ 2 7が設けられている。 このバーコ一 ドリ 一ダ 2 7 は、 被計量物 Aに貼付したバーコ一ド Bを読み取るものである。 バーコ — ド Bには商品番号などの情報が含まれており、 一方、 被計量物 A は、 第 1 0図に示すように、 商品番号に対応した高さを有している。 この第 1 0図のデータは、 第 9図の制御装置 6 に予め入力されてい る。 この実施例では、 制御装置 6が、 バーコ一 ドリ ーダ 2 7から商 品番号の信号 cを受け、 前述と同様に、 空気力作用部材 1 7の高さ を被計量物 Aの高さに対応させて変化させる。

なお、 上記商品番号による高さ認識は、 搬入用ベル トコンベア 2 より も上流の搬送過程において行い、 被計量物 Aを トラ ッキングす ることにより高さの調節を行ってもよい。 と ころで、 上記各実施例では、 第 2図に示すように、 空気力作用 部材 1 Ίを計量用ベルトコンベア 1 0の枠体 1 2 に支持させたが、 空気力作用部材 1 7を重量検出装置 1 1 に直接支持させて負荷させ てもよい。

また、 上記各実施例では、 計量用ベルトコンベア 1 0を負荷した 重量検出装置 1 1 に空気力作用部材 1 7を負荷したが、 空気力作用 部材 1 7 は他の重量検出装置に負荷してもよい。 この一例を第 1 1 図の第 6実施例に示す。

第 1 1 図において、 空気力作用部材 17は、 他の重量検出装置 1 1 A を介して、 上方から吊り下げられている。 重量検出装置 1 1 は、 被 計量物 Aと、 計量用ベルトコ ンベア 1 0 と、 被計量物 Aに加わる浮 力とを検出し、 一方、 他の重量検出装置 1 1 Aは空気力作用部材 17 および空気力作用部材 1 7に加わる空気力を検出する。 上記各重量 検出装置 1 1 、 1 1 Aは、 それぞれ、 重量信号 w 1 ， w 2を演算器 2 8 に出力する。 演算器 2 8 は、 重暈信号 w 1 ， w 2 に基づいて、 たとえば w l + w 2 = Aとして、 被計量物 Aの真の重量を演算する c なお、 この実施例では、 空気力作用部材 1 7、 他の重量検出装置 1 1 Aおよび演算器 2 8などによって、 補正手段が構成されている _c また、 上記他の重量検出装置 1 1 Aは、 必ずしも、 計量用ベルト コンベア 1 0の位置に設ける必要はなく、 第 1 2図の第 7実施例の よう に、 搬入用ベル トコンベア 2 またはこのベルトコンベア 2 より も上流の搬送用ベルトコンベア 2 A (ベルトコンベア装置） に設け てもよい。 つまり、 この発明は、 被計量物 Aを搬送するごとに、 搬 送中の被計量物 Aに作用する空気力 F uのうち重量と しての成分 ( 浮力） に対応する空気力を、 搬送用ベルトコンベア 2 A、 搬入用べ ル トコ ンベア 2または計量用ベル ト コ ンベア 1 0など （ベル トコ ン ベア装置） の位置で測定し、 この測定値 （信号 wlに相当） で被計量 物 Aの重量を補正すればよい。 なお、 空気力と しては浮力 F uに限られず、 被計量物 Aの形状に よつては押下げ力が被計量物 Aに作用する場合もある。 産業上の利用可能性

この発明は、 計量梱包されたパック商品のような被計量物の重量 を、 ベル トコンベアで搬送しながら検査する計量装置と して用いる ことができる。

Claims

WO 92/08959 PCT/JP91/01571

1 2

請求 の 範 囲 1 . 計量用ベルトコンベアを重量検出手段に負荷した計量装置のベ ルト上に被計量物を載せて搬送しながら、 上記被計量物の重量を測 定する計量方法において、 上記被計量物を搬送するごとに、 搬送中 の上記被計量物に作用する空気力のうち重量としての成分に対応す る空気力を測定し、 この測定値で上記被計量物の重量を補正するこ とを特徴とする計量方法。

2 . 被計量物を搬送する計量用ベルトコンベアを重量検出手段に負 荷した計量装置において、 上記計量用ベルトコンベアを含むベルト コンベア装置で搬送中の上記被計量物に作用する空気力のうち重量 と しての成分に対応する空気力を受けることで、 上記被計量物の重 量を補正する補正手段を備えたことを特徴とする計量装置。

3 . 上記補正手段は、 上記計量甩ベルトコンベアで搬送中の上記被 計量物の少なく とも上方に位置する空気力作用部材と、 この空気力 作用部材を上記重量検出手段に負荷する手段とを備えてなる請求の 範囲第 2項記載の計量装置。

4 . 上記空気力作用部材は、 上記計量用ベル ト コ ンベアに支持部を 介して支持されている請求の範囲第 3項記載の計量装置。

5 . 上記空気力作用部材は、 上記被計量物が通過する ト ンネル状に 形成されている請求の範囲第 3項記載の計量装置。

6 . 上記空気力作用部材は、 板状、 シー ト状または布状に形成され ている請求の範囲第 3項記載の計量装置。

7 . 上記空気力作用部材の上記計量用ベルトコンベアからの高さを 調節自在とする高さ調節装置を備えた請求の範囲第 3項記載の計量

8 . 上記高さ調節装置を駆動させる駆動装置と、 上記被計量物の高 さに対応させて上記駆動装置を制御する制御装置とを備えた請求の 範囲第 7項記載の計量装置。

9 . 上記捕正手段は、 上記計量用ベル トコンベアを含むベル ト コン ベア装置で搬送中の上記被計量物の上方に位置する空気力作用部材 と、 この空気力作用部材に働く空気力を検出する他の重量検出手段 と、 上記両重量検出手段からの重量信号に基づいて上記被計量物の 真の重量を演算する演算器とを備えた請求の範囲第 2項記載の計量 装置。