コンベヤスケール
【課題】ベルト上の原材料の分布状態による影響を抑制し、水平設置または傾斜設置のいずれにおいても高精度な計量を実現する。
【解決手段】ベルト１８を支持する計量ローラ１２およびローラ支持部材１３を有する荷重受け部１１と、ローラ支持部材１３の両端部とそれぞれ連結された一対の側部２４，２４と、コンベアフレーム３０と、側部２４，２４と回転対偶を介して連結された荷重支持部３８が設けられたロードセル３３Ａ，３３Ｂと、側部２４に設けられた側部側連結部２５と、コンベアフレーム３０に設けられたコンベアフレーム側連結部４０と、側部側連結部２５とコンベアフレーム側連結部４０との間を連結し回転対偶のベルト１８の回転駆動方向への移動を拘束する拘束手段４５と、ベルト１８の速度を検出する速度検出手段４７と、ロードセル３３Ａ，３３Ｂの検出値および速度検出手段４７の検出値により搬送物の搬送量を計量する計量手段４８とを備える。
【解決手段】ベルト１８を支持する計量ローラ１２およびローラ支持部材１３を有する荷重受け部１１と、ローラ支持部材１３の両端部とそれぞれ連結された一対の側部２４，２４と、コンベアフレーム３０と、側部２４，２４と回転対偶を介して連結された荷重支持部３８が設けられたロードセル３３Ａ，３３Ｂと、側部２４に設けられた側部側連結部２５と、コンベアフレーム３０に設けられたコンベアフレーム側連結部４０と、側部側連結部２５とコンベアフレーム側連結部４０との間を連結し回転対偶のベルト１８の回転駆動方向への移動を拘束する拘束手段４５と、ベルト１８の速度を検出する速度検出手段４７と、ロードセル３３Ａ，３３Ｂの検出値および速度検出手段４７の検出値により搬送物の搬送量を計量する計量手段４８とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトコンベヤで輸送される原材料の輸送量を計量するコンベヤスケールに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１６は、従来のコンベヤスケール１０３を示す。コンベヤスケール１０３は、ベルトコンベヤで連続して輸送されるばらの状態の各種原材料や製品１０１などの質量とベルト１０２の速度を電気的に検出し、それらを演算して輸送量を計量する。このコンベヤスケール１０３において、計量ローラ１０４を介してレバー（荷重受台）１０５に作用する垂直力をＦｙ、水平力をＦｘとし、ロードセル１０６に作用する力をＰとすると、支点Ｏ回りのモーメントの釣り合いより、
【０００３】
【数１】
【０００４】
上式（１）でＦｙがベルト１０２上の原材料等の質量Ｗに比例し、第２項が第１項に比べて十分小さいか、一定であればＰ∝（ａ／ｂ）Ｗと見做すことができ正確な計量ができる。
【０００５】
しかしながら、第２項（ｈ／ｂ）Ｆｘは使用状態により変化し、計量誤差の原因になる。例えば、計量ローラ軸受の回転が円滑でなくなると、ベルト１０２進行方向にＦｘが増加し、計量誤差を生じる。また、レバー１０５の支点のＯ回りの動きが円滑でなくなると、計量誤差を生じる。
【０００６】
また、図１７（ａ）に示すように、コンベヤスケール１０３においては３ローラトラフ形が通常使用されていてロール１１１，１１２Ａ，１１２Ｂは中央に水平、左右に３０度程度の傾斜で配置されている。各ロール軸はｂ１〜ｂ６の高さの異なる位置で一体構造のキャリヤスタンド１０７で支持されている。原材料１０１の輸送量が少ない場合、主に中央ロール１１１に荷重が作用し輸送量が増加するに従って、左右ローラ１１２Ａ，１１２Ｂへの荷重が増加するようになる。
【０００７】
水平力Ｆｘは主にロール軸ｂ３、ｂ４に作用するが、輸送量の増加に伴って、両側のロール軸ｂ１、ｂ６へも作用するようになり、図１７（ｂ）に示すように、水平力Ｆｘの合力の高さ位置はｈからｈ’に変化（増加）することになる。従って、（１）式の第２項が変化するため、原材料１０１のベルトトラフ１０２上の分布状態によりロードセル１０６に作用する力Ｐが異なり、計量誤差の原因となる。
【０００８】
（傾斜の影響）
図１８は、コンベヤスケール１０３を角度θだけ傾けたベルトコンベヤに設置する場合を示す。原材料１０１の荷重Ｗは計量ローラ１０４に鉛直方向に作用し、ベルト１０２進行方向にｘ軸、これと直交する方向にｙ軸を取れば、荷重Ｗのｘ方向及びｙ方向の分力は、Ｆｘ＝−Ｗsinθ、Ｆｙ＝Ｗcosθとなり、
（１）式より、
【０００９】
【数２】
【００１０】
さらに、荷重Ｗのｘ方向分力はベルトの張力で支持されると考えられるので、式（２）の右辺第２項−（ｈ／ｂ）Ｗsinθは０となり、
【００１１】
【数３】
【００１２】
一方、キャリヤスタンドやレバー構造の自重（ｗ０）の重心位置は支点からＸ＝ａ，Ｙ＝ｈ０の位置にあるとすると、自重（ｗ０）がロードセルに作用する力ｐ０は、式（２）と同様に、
【００１３】
【数４】
【００１４】
このｐ０は零基準となり、式（３）のＰ１は荷重Ｗが作用した時の増分となる。
【００１５】
一般には、傾斜角度θは固定で使用され、cosθ、sinθは定数となるため、式（３）右辺第２項の（ｈ／ｂ）Ｆｘの影響を無視すれば、テストチェーン等の既知の重量を負荷して校正は可能となる。水平力Ｆｘの影響による計量誤差を小さくし、精度を改善する方法として、図１９に示すように、計量機構を２重に対称に配置した次の方法が実用化されている。
【００１６】
この方法では２つの計量ローラ１０４Ａ，１０４Ｂに作用する水平力Ｆｘは同一方向で、ほぼ同程度の大きさと見做せるから、モーメント（Ｆｘ×ｈ）によりロードセル１０６Ａ，１０６Ｂに互いに逆向きに力が作用するため、その影響が相殺され、垂直力Ｆｙに比例した出力が得られ、精度向上が期待できる。傾斜コンベヤに設置する場合も、同様の理由で精度向上が期待できる。しかしながら、この方法には、広い設置スペースが必要で装置が複雑化し、高価になる欠点があった。
【００１７】
コンパクトで安価なコンベヤスケールとして、特許文献１には、ベルトを支持する秤量ローラ支柱を、一対の可動桿の一端でピンにより支持し、この一対の可動桿の他端に連結されたロードセルにより搬送物の荷重を検出するコンベヤスケールが開示されている。このコンベヤスケールでは、ベルトの回転駆動方向に直交する方向で支持された１つのロードセルのみによって荷重を検出するため、原材料のベルトトラフ上の分布状態の影響やベルトの蛇行の影響を受けて計量誤差が生じやすくなる。また、可動桿のピン回りの動きが円滑でなくなると、計量誤差が大きくなる。
【００１８】
特許文献２には、本体フレームの横断方向に掛け渡した横架材の両端部にビーム型のロードセルの基端部が固着され、先端部にローラを支持するキャリヤスタンドがボルトにより締結固定されたコンベヤスケールが開示されている。このコンベヤスケールは、傾斜して設置されている。このコンベヤスケールでは、キャリヤスタンドが回転できない構造となっているため、コンベヤスケールを傾斜して設置すると、ロードセルに大きなモーメントが加えられ、また、回転駆動方向の力が加えられるため、計量誤差が大きくなる。したがって、正確な計量は実現していなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開平０９−１２６８７１号公報
【特許文献２】特開２００８−１３９１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、コンベヤスケールにおいて、ベルト上の原材料の分布状態による影響を抑制し、水平設置または傾斜設置のいずれにおいても高精度な計量を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記課題を解決するための手段として、本発明のコンベヤスケールは、無端状のベルトを回転駆動するベルトコンベヤで搬送される搬送物の搬送量を計量するコンベヤスケールにおいて、前記搬送物が載置されたベルトの下面を支持し、複数のローラからなる計量ローラおよび該計量ローラを回転可能に支持するローラ支持部材を少なくとも１組有する荷重受け部と、前記ローラ支持部材の両端部とそれぞれ連結された一対の側部と、前記一対の側部と間隔をあけて配置されたコンベアフレームと、前記コンベアフレームに対して固定され、前記側部と回転対偶を介して連結された荷重支持部を備え、前記回転対偶を介して加えられた荷重の大きさを検出するロードセルと、前記一対の側部のそれぞれに設けられた側部側連結部と、前記コンベアフレームに設けられたコンベアフレーム側連結部と、前記側部側連結部と前記コンベアフレーム側連結部との間を連結し、前記回転対偶の前記ベルトの回転駆動方向への移動を拘束する拘束手段と、前記ベルトの速度を検出する速度検出手段と、前記ロードセルの検出値および前記速度検出手段の検出値により前記搬送物の搬送量を計量する計量手段とを備えるようにした。
【００２２】
この構成によれば、ベルトに載置された搬送物の荷重が荷重受け部のローラ支持部材の両端部とそれぞれ連結された一対の側部から回転対偶を介して回転駆動方向に対して左右両側のロードセルに加えられるので、ベルト上の搬送物の分布状態による影響を抑制することができる。すなわち、搬送物に左右の偏りがあっても、左右両側のロードセルで荷重を検出するため、搬送物の搬送量を正確に計量することができる。そして、ロードセルは回転対偶を荷重支持部により回転可能に支持し、かつ、拘束手段は側部側連結部とコンベアフレーム側連結部の間を連結して回転対偶のベルトの回転駆動方向への移動を拘束するので、コンベヤスケールを水平設置または傾斜設置した場合のいずれにおいても、ロードセルに大きなモーメントや回転駆動方向の力が加えられることを回避できる。これにより、計量誤差が大きくなることを回避できる。したがって、コンベヤスケールにおいて、ベルト上の搬送物の分布状態による影響を抑制し、水平設置または傾斜設置のいずれにおいても高精度な計量を実現することができる。
【００２３】
前記計量ローラは前記ベルトの幅方向の略中央に配置された水平方向の回転軸を有する水平ローラを含み、前記回転対偶は前記水平ローラの回転軸と略同一高さに配置されることが好ましい。この構成によれば、計量ローラの水平ローラがベルトの幅方向の略中央に配置され、回転対偶が水平ローラの回転軸と略同一高さに配置されているので、ベルト上の搬送物の分布状態による影響を抑制して搬送物による荷重を回転対偶からロードセルの荷重支持部へ加えることができる。
【００２４】
前記荷重受け部は１組の前記計量ローラと前記ローラ支持部材とからなり、前記水平ローラの回転軸上に前記回転対偶を配置することが好ましい。この構成によれば、構造を最も簡素化することができる。したがって、小型化および低コスト化を最も容易に実現でき、また、設置や調整を最も容易に実行することができる。
【００２５】
前記荷重受け部は２組の前記計量ローラと前記ローラ支持部材とからなり、一方の組の前記計量ローラおよび前記ローラ支持部材と、他方の組の前記計量ローラおよび前記ローラ支持部材とは、前記ベルトの回転駆動方向で前記回転対偶に対して対称に配置されることが好ましい。この構成によれば、構造の簡素化、製品の小型化、製品の低コスト化、および設置・調整の容易化を達成しつつ、回転駆動方向におけるベルト上の原材料の分布状態による影響を抑制できる。
【００２６】
前記ロードセルは、片持ちビーム型ロードセルであることが好ましい。
【００２７】
前記片持ちビーム型ロードセルは、前記ベルトの幅方向の両側で前記ベルトの回転駆動方向と平行に、かつ互いに同じ向きに配置されることが好ましい。
【００２８】
前記片持ちビーム型ロードセルは、前記ベルトの幅方向の両側で前記ベルトの回転駆動方向と平行に、かつ互いに逆向きに配置されることが好ましい。この構成によれば、横荷重による影響が相殺され、さらに安定した計量精度を得ることができる。
【００２９】
前記ロードセルは、両持ちビーム型ロードセルであることが好ましい。
【００３０】
前記拘束手段は板バネ、平行リンク、および可撓ロッドのいずれかを含むことが好ましい。この構成によれば、板バネ、平行リンク、および可撓ロッドのいずれか、またはこれらのうちの少なくとも１つを組み合わせて、拘束手段を構成できる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、ベルトに載置された搬送物の荷重が荷重受け部のローラ支持部材の両端部とそれぞれ連結された一対の側部から回転対偶を介して回転駆動方向に対して左右両側のロードセルに加えられるので、ベルト上の搬送物の分布状態による影響を抑制することができる。すなわち、搬送物に左右の偏りがあっても、左右両側のロードセルで荷重を検出するため、搬送物の搬送量を正確に計量することができる。そして、ロードセルは回転対偶を荷重支持部により回転可能に支持し、かつ、拘束手段は側部側連結部とコンベアフレーム側連結部の間を連結して回転対偶のベルトの回転駆動方向への移動を拘束するので、コンベヤスケールを水平設置または傾斜設置した場合のいずれにおいても、ロードセルに大きなモーメントや回転駆動方向の力が加えられることを回避できる。これにより、計量誤差が大きくなることを回避できる。したがって、コンベヤスケールにおいて、ベルト上の搬送物の分布状態による影響を抑制し、水平設置または傾斜設置のいずれにおいても高精度な計量を実現することができる。さらに、可動部を有しないため、保守が容易であり高精度な計量を長期的に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるコンベヤスケールの斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるコンベヤスケールの正面図。
【図３】本発明の第１実施形態にかかるコンベヤスケールの側面図。
【図４】傾斜設置したコンベヤスケールの検出荷重を示す図。
【図５】本発明の第２実施形態にかかるコンベヤスケールの斜視図。
【図６】本発明の第２実施形態にかかるコンベヤスケールの側面図。
【図７】本発明の第３実施形態にかかるコンベヤスケールの斜視図。
【図８】本発明の第３実施形態にかかるコンベヤスケールの側面図。
【図９】本発明の第３実施形態にかかるコンベヤスケールの要部斜視図。
【図１０】本発明の第３実施形態にかかるコンベヤスケールの要部の側部断面図。
【図１１】本発明の第４実施形態にかかるコンベヤスケールの斜視図。
【図１２】本発明の第４実施形態にかかるコンベヤスケールの要部分解斜視図。
【図１３】一方の側部板を取り外した状態の第４実施形態にかかるコンベヤスケールの要部側面図。
【図１４】可撓ロッドの一部断面図。
【図１５】本発明の変形例を示す図。
【図１６】梃を使用した従来のコンベヤスケールの原理図。
【図１７】（ａ）搬送量が少ない状態の３ローラトラフベルトを示す図、（ｂ）搬送量が多い状態の３ローラトラフベルトを示す図。
【図１８】傾斜設置した従来のコンベヤスケールの検出荷重を示す図。
【図１９】従来のコンベヤスケールを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００３４】
（第１実施形態）
図１および図２は、本発明の第１実施形態にかかるコンベヤスケール１０を示す。コンベヤスケール１０は、無端状のベルト１８を回転駆動するベルトコンベヤ（図示せず）において、搬送される搬送物（原材料）が載置されたベルト１８の下面１９を１つの荷重受け部１１により支持し、荷重受け部１１の荷重の大きさを片持ちビーム型ロードセル３３Ａで検出して搬送物の搬送量を計量するものである。
【００３５】
コンベヤスケール１０は、荷重受け部１１、側部２４、コンベアフレーム３０、ロードセル３３Ａ、板バネ（拘束手段）４５、速度検出器（速度検出手段）４７、および積算指示装置（計量手段）４８を備えている。
【００３６】
荷重受け部１１は、計量ローラ１２およびキャリヤスタンド（ローラ支持部材）１３を備えている。
【００３７】
計量ローラ１２は、ベルト１８の下面１９を支持するものであり、水平ローラ１４および２本の傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂを備えている。水平ローラ１４は、回転軸１６がベルト１８の回転駆動方向に直交する水平方向に配置されている。水平ローラ１４は、ベルト１８の幅方向の略中央に配置されている。傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂは、上面視で回転軸１７Ａ，１７Ｂが水平ローラ１４の回転軸１６と一直線になるように、水平ローラ１４の両側に配置されている。水平ローラ１４および２本の傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂの正面視では、傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂの回転軸１７Ａ，１７Ｂは、水平ローラ１４の回転軸１６に対して所定角度を傾斜している。該所定角度は２０〜４５°が望ましい。傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂの水平ローラ１４側の端部は、水平ローラ１４の回転軸１６と略同じ高さに配置されている。
【００３８】
キャリヤスタンド１３は、キャリヤスタンド水平部２０およびローラ支持部２１を備えている。キャリヤスタンド水平部２０は、直線状部材である。キャリヤスタンド水平部２０は、水平ローラ１４の回転軸１６方向と平行な方向に配置される。キャリヤスタンド水平部２０には、水平ローラ１４および２本の傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂを支持する水平ローラ支持部２２および傾斜ローラ支持部２３が鉛直方向に延びるように設けられている。本実施形態では、水平ローラ支持部２２と水平ローラ１４側の傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂを支持する支持部とは一体形成されている。傾斜ローラ支持部２３は、先端側で傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂの水平ローラ１４と反対側の回転軸１７Ａ、１７Ｂを支持可能に上方に向かうにつれて水平ローラ１４側に近づくように傾斜している。キャリヤスタンド１３は、荷重軸２９回りに回転可能である。
【００３９】
キャリヤスタンド１３のキャリヤスタンド水平部２０の両端には、ベルト１８の回転駆動方向と平行な方向であり、かつキャリヤスタンド水平部２０から鉛直方向上向きに延びるように一対の側部２４、２４が連結されている。側部２４は、矩形状の板である。
【００４０】
側部２４には、板バネ受け金具（側部側連結部）２５が連結されている。板バネ受け金具２５は、コの字状に形成されており、側部２４と連結された連結部２６と上側平坦部２７と下側平坦部２８とを備えている。上側平坦部２７および下側平坦部２８は、鉛直方向に所定の間隔をあけてそれぞれ連結部２６から外向きに突出している。前記間隔は、ロードセル３３Ａと干渉しない間隔である。上側平坦部２７および下側平坦部２８には、それぞれボルト穴が設けられている。板バネ受け金具２５の連結部２６の中央部分に、水平ローラ１４の回転軸１６と軸心が略同じ位置となるように、水平ローラ１４に対して回転軸１６方向外向きに延びた荷重軸２９が設けられている。荷重軸２９と後述の片持ちビーム型ロードセル３３Ａの荷重軸穴（荷重支持部）３８とは、回転対偶を構成する。
【００４１】
コンベアフレーム３０は、チャンネル鋼材である。コンベアフレーム３０は、水平ローラ１４の回転軸１６方向における側部２４の外側でベルト１８の回転駆動方向と平行な方向に配置されている。
【００４２】
コンベアフレーム３０の折れ曲がった上側部分に固定台３１が連結されている。固定台３１には、ロードセル３３Ａと後述する板バネ固定金具（コンベアフレーム側連結部）４０とが固定されている。
【００４３】
ロードセル３３Ａは、略直方体の片持ちビーム型ロードセルである。ロードセル３３Ａは、固定部３４、歪検出部３５、および荷重負荷部３６を備えている。ロードセル３３Ａは、ベルト１８の幅方向の両側でベルト１８の回転駆動方向と平行に、かつ互いに同じ向きに配置されている。ロードセル３３Ａは、固定部３４がロードセル取り付け用スペーサ３７を介して固定台３１に連結されている。荷重負荷部３６には、ロードセル３３Ａの延び方向に直交する水平方向に荷重軸穴３８が貫通するように設けられている。ロードセル３３Ａの荷重軸穴３８は、側部２４の荷重軸２９の直径より僅かに大きく形成されている。ロードセル３３Ａの荷重軸穴３８には、側部２４の荷重軸２９が回転可能に挿入されている。
【００４４】
板バネ固定金具４０は、板バネ受け金具２５に対してロードセル取り付け用スペーサ３７の反対側に間隔をあけて配置されている。板バネ固定金具４０は、下側板バネ取り付け用スペーサ４１、上側板バネ取り付け用スペーサ４２、および押さえ部材４３を備えている。板バネ固定金具４０は、下側板バネ取り付け用スペーサ４１と上側板バネ取り付け用スペーサ４２の間に後述する板バネ４５を挟持し、上側板バネ取り付け用スペーサ４２と押さえ部材４３の間に板バネ４５を挟持して押さえ部材４３側から固定台３１側に挿入したボルトにより固定台３１に締結されている。図３に示すように、上側板バネ取り付け用スペーサ４２の下面と板バネ受け金具２５の下側平坦部２８の下面とは同じ高さである。また、上側板バネ取り付け用スペーサ４２の上面と板バネ受け金具２５の上側平坦部２７の上面とは同じ高さである。
【００４５】
板バネ４５は、薄板である。板バネ４５は、一端が板バネ固定金具４０に連結され、他端が板バネ受け金具２５に連結されている。そして、板バネ４５，４５は、ベルト１８の回転駆動方向と平行な方向に荷重軸２９の上下に配置されている。板バネ４５は、荷重（Ｆｙ）が加わる方向のばね定数が十分に小さく、また、ベルト１８の回転駆動方向の横荷重Ｆｘを支えることができる。したがって、板バネ４５がロードセル３３Ａの検出値に影響を与えることはない。板バネ４５は、板バネ固定金具４０に対する板バネ受け金具２５の回転駆動方向の移動を拘束可能になっている。また、荷重軸２９回りの回転を拘束可能になっている。
【００４６】
速度検出器４７は、ベルト速度を電気信号に変換する機器で、コンベアフレーム３０に設けられ、ベルトプーリーの回転速度に応じたパルス信号を発生させ、ベルト１８の速度を検出する。速度検出器４７により検出された検出値は電気信号（パルス信号）として積算指示装置４８に送信される。
【００４７】
積算指示装置４８は、ロードセル３３Ａの検出値および速度検出器４７の検出値の積を演算することにより搬送物の搬送量を計量し表示する。
【００４８】
次に、以上の構成からなる本発明の第１実施形態にかかるコンベヤスケール１０の動作について説明する。
【００４９】
ベルト１８の上に載置されたばらの原材料（搬送物）が回転駆動方向に移動し、計量ローラ１２上を通過すると、荷重受け部１１に加わる搬送物の荷重は、荷重軸２９、および荷重負荷部３６の荷重軸穴３８を介して、ロードセル３３Ａに加えられる。ロードセル３３Ａに加えられた荷重は、歪検出部３５で検出される。一方、速度検出器４７では、ベルト１８の移動速度が検出される。そして両者の積を求めることにより、搬送量を計量することができる。
【００５０】
回転駆動方向が水平方向である場合、板バネ４５の一端が板バネ固定金具４０に連結され他端が板バネ受け金具２５に連結されることにより荷重軸２９のベルト１８の回転駆動方向への移動が拘束されているので、荷重軸２９に対して、垂直方向の荷重のみが作用する。また、荷重軸２９は荷重軸穴３８に回転可能に支持されているので、ロードセル３３Ａに大きなモーメントが加えられることを回避できる。これらにより、計量誤差が大きくなることを回避できる。したがって、コンベヤスケール１０において、ベルト１８上の搬送物の分布状態による影響を抑制し、高精度な計量を実現することができる。
【００５１】
また、図４に示すように、コンベアフレーム３０が水平方向に対して角度θだけ傾斜して配置され、搬送物が上昇する方向に搬送される場合、搬送物により荷重軸２９に加えられる荷重の大きさはＷである。ここで、コンベアフレーム３０が水平方向に対して角度θだけ傾斜して配置されているので、荷重Ｗを回転駆動方向と回転駆動方向に直交する方向の成分に分解すると、回転駆動方向の成分Ｆｘ＝Ｗsinθとなり、回転駆動方向に直交する方向の成分Ｆｙ＝Ｗcosθとなる。回転駆動方向に直交する方向の成分Ｆｙをロードセル３３Ａにより検出することによって、搬送物の荷重Ｗ（＝Ｆｙ／cosθ）を求めることができる。回転駆動方向の成分Ｆｘの大部分は板バネ４５に支えられ荷重軸２９のベルト１８の回転駆動方向への移動が拘束されているので、計量誤差が大きくなることを回避できる。したがって、高精度な計量を実現することができる。なお、一般には、傾斜角度θは１０〜１５°で固定され、cosθは定数となるため、単位長さ当たりの重量を一定にしたテストチェーン等を使用してコンベヤスケール１０を校正できる。また、アンローダのような傾斜角度θが可変のベルトコンベヤにコンベヤスケール１０を設置した場合、傾斜計を使用して傾斜角度θを計測し、傾斜角度θとロードセル３３Ａにより検出したＦｙとにより、荷重Ｗ（＝Ｆｙ／cosθ）の値を算出することができる。したがって、角度補正を行うことができ、高精度な計量を実現することができる。
【００５２】
本発明によれば、ベルト１８に載置された搬送物の荷重が荷重受け部１１のキャリヤスタンド１３の両端部とそれぞれ連結された一対の側部２４，２４の荷重軸２９を介してロードセル３３Ａに加えられるので、ベルト１８上の搬送物の分布状態による影響を抑制することができる。すなわち、ベルト１８上の回転駆動方向に対して搬送物の左右の偏りがあっても、左右両側のロードセル３３Ａ，３３Ａで荷重を検出するため、搬送物の搬送量を正確に計量することができる。そして、ロードセル３３Ａは荷重軸２９を荷重軸穴３８により回転可能に支持し、かつ、板バネ４５は板バネ受け金具２５と板バネ固定金具４０の間を連結して荷重軸２９のベルト１８の回転駆動方向への移動を拘束するので、コンベヤスケール１０を水平設置または傾斜設置した場合のいずれにおいても、ロードセル３３Ａに大きなモーメントや回転駆動方向の力が加えられることを回避できる。これにより、計量誤差が大きくなることを回避できる。したがって、コンベヤスケール１０において、ベルト１８上の搬送物の分布状態による影響を抑制し、水平設置または傾斜設置のいずれにおいても高精度な計量を実現することができる。
【００５３】
計量ローラ１２の水平ローラ１４がベルト１８の幅方向の略中央に配置され、荷重軸２９が水平ローラ１４の回転軸１６と略同一高さに配置されているので、ベルト１８上の搬送物の分布状態による影響を抑制して搬送物による荷重を荷重軸２９からロードセル３３Ａの荷重軸穴３８へ加えることができる。そして搬送量小〜大の変化に対して直線性を有する高精度な計量を実現することができる。また、ベルトコンベヤおよびコンベヤスケール１０を傾斜して設置した場合に、回転駆動方向の分力の影響を受けにくい構造としているので高精度な計量を実現することができる。さらに、可動部を有しないため、保守が容易であり高精度な計量を長期的に維持できる。
【００５４】
（第２実施形態）
図５および図６は、本発明の第２実施形態にかかるコンベヤスケール１０を示す。コンベヤスケール１０は、無端状のベルト１８を回転駆動するベルトコンベヤ（図示せず）において、搬送される搬送物が載置されたベルト１８の下面１９を２つの荷重受け部１１，１１により支持し、荷重受け部１１，１１の荷重の大きさを片持ちビーム型ロードセル３３Ａで検出して搬送物の搬送量を計量するものである。本実施形態において、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。
【００５５】
一対の側部２４，２４の下端は、荷重受け部取り付けフレーム５０に連結されている。荷重受け部取り付けフレーム５０は、ベルト１８の回転駆動方向と平行な方向に配置された一対の平行部５１，５１、および平行部５１の長手方向中央で平行部５１，５１間を連結する連結部５２を備えている。コンベヤスケール１０には、荷重受け部１１，１１が２組設けられている。荷重受け部１１，１１は、荷重受け部取り付けフレーム５０の平行部５１，５１に架け渡されるように、平行部５１，５１の両端の上側部分に連結されている。一方の荷重受け部１１と他方の荷重受け部１１とは、ベルト１８の回転駆動方向で荷重軸２９に対して対称に配置されている。側部２４，２４間には、荷重軸２９より下方に配置された連結部５３が設けられている。
【００５６】
この構成によれば、構造の簡素化、製品の小型化、製品の低コスト化、および設置・調整の容易化を達成しつつ、回転駆動方向におけるベルト１８上の原材料の分布状態による影響を抑制できる。
【００５７】
（第３実施形態）
図７および図８は、本発明の第３実施形態にかかるコンベヤスケール１０を示す。コンベヤスケール１０は、無端状のベルト１８を回転駆動するベルトコンベヤ（図示せず）において、搬送される搬送物が載置されたベルト１８の下面１９を２つの荷重受け部１１，１１により支持し、荷重受け部１１，１１の荷重の大きさを両持ちビーム型ロードセル３３Ｂで検出して搬送物の搬送量を計量するものである。本実施形態において、第２実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。
【００５８】
図９に示すように、荷重軸２９は側部２４に設けられている。図１０に示すように、板バネ受け金具２５は、荷重軸２９の下方の側部２４に設けられている。板バネ受け金具２５は、上側に平坦面５４を有する突起である。板バネ受け金具２５の平坦面５４には、板バネ４５の中間部分が連結されている。板バネ４５は荷重軸２９の下側にのみ配置されている。コンベアフレーム３０には、板バネ固定金具４０，４０がベルト１８の回転駆動方向と平行な方向において、固定台３１の両側に設けられている。板バネ固定金具４０は、コンベアフレーム３０から荷重受け部取り付けフレーム５０の平行部５１に向かって突出している。板バネ固定金具４０の先端には、中間部分がバネ受け金具２５の平坦面５４に連結された板バネ４５の端部が連結されている。ロードセル３３Ｂは、両持ちビーム型ロードセルである。図９に示すように、両持ちビーム型ロードセル３３Ｂには、長手方向の両端に固定部３４，３４が設けられ、中央に荷重負荷部３６が設けられ、固定部３４，３４と荷重負荷部３６の間に歪検出部３５がそれぞれ設けられている。
【００５９】
この構成によれば、構造の簡素化、製品の小型化、製品の低コスト化、および設置・調整の容易化を達成しつつ、回転駆動方向におけるベルト上の原材料の分布状態による影響を抑制できる。
【００６０】
（第４実施形態）
図１１は、本発明の第４実施形態にかかるコンベヤスケール１０を示す。コンベヤスケール１０は、無端状のベルト１８を回転駆動するベルトコンベヤ（図示せず）において、搬送される搬送物（原材料）が載置されたベルト１８の下面１９を１つの荷重受け部１１により支持し、荷重受け部１１の荷重の大きさを片持ちビーム型ロードセル３３Ａ，３３Ａで検出して搬送物の搬送量を計量するものである。本実施形態における片持ちビーム型ロードセル３３Ａ，３３Ａは、ベルト１８の幅方向の両側でベルト１８の回転駆動方向と平行に、かつ互いに逆向きに配置されている。第１〜３実施形態における荷重軸２９は、側部２４に片持ち状態で設けられているのに対し、本実施形態における荷重軸２９は、側部２４に両端支持されている。本実施形態の拘束手段は、図１２および１３に示すように、荷重軸２９の上側が板バネ４５であり、下側が可撓ロッド７０である。本実施形態において、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。
【００６１】
荷重受け部１１のキャリヤスタンド水平部２０は、コンベアフレーム３０と干渉しないように、両端部下側の一部が切り欠かれている。一対の側部２４，２４は、それぞれ、一定間隔を有して配置された２枚の側部板２４ａ，２４ｂで構成されている。側部板２４ａ，２４ｂ間には、板バネ４５の端部を固定する板バネ受け金具２５が回転軸２９の上方に設けられている。また、側部板２４ａ，２４ｂ間には、荷重軸２９が、水平ローラ１４の回転軸１６の軸線上で渡されている。コンベアフレーム３０は、側部２４の下方に位置するようにベルト１８の回転駆動方向と平行な方向に配置されている。
【００６２】
固定台３１は、ロードセル３３Ａおよび板バネ固定金具４０を固定するベース部３１ａおよびベース部３１ａから下方に延びるように連結された脚部３１ｂ，３１ｂを備えている。脚部３１ｂ，３１ｂは、金属製アングルであり、ベルト１８の回転駆動方向で互いに対向する面３１ｃ，３１ｃを有するように配置されている。脚部３１ｂの面３１ｃには、ベース部３１ａから所定間隔あけた位置に、可撓ロッド７０の移動量調節ボルト７３を挿通する挿通孔３１ｄが設けられている。脚部３１ｂは、コンベアフレーム側連結部を構成する。
【００６３】
ロードセル３３Ａは、側部板２４ａ，２４ｂ間に配置され、荷重軸穴３８に荷重軸２９が挿通されて、固定台３１のベース部３１ａに連結されている。ロードセル３３Ａの荷重軸穴３８と荷重軸２９とは、回転対偶を構成する。板バネ固定金具４０の上面は、板バネ受け金具２５に固定された板バネ４５がベース部３１ａと平行に配置される高さに形成されている。
【００６４】
固定台３１の脚部３１ｂの面３１ｃ，３１ｃ間には、可撓ロッド７０が設けられている。図１４に示すように、可撓ロッド７０は、２本の球面ロッド７１，７１、球面ロッド受け金具７２、および２本の移動量調節ボルト７３，７３を備えている。球面ロッド７１は、両端が球面状に形成されている。
【００６５】
球面ロッド受け金具７２は、２本の球面ロッド７１，７１を接続するものである。球面ロッド受け金具７２の両側面には、球面ロッド７１の端部を収容する凹穴７２ａ，７２ａが設けられている。凹穴７２ａ，７２ａは、平底円孔に形成され、同軸上に配置されている。球面ロッド受け金具７２は、側部板２４ａ，２４ｂの間で、脚部３１ｂの挿通孔３１ｄと同じ高さに固定されている。球面ロッド受け金具７２は、側部側連結部を構成する。
【００６６】
移動量調節ボルト７３は、頭部に凹穴７３ａを有するボルトである。凹穴７３ａは、球面ロッド７１の端部を収容するものであり、平底円孔に形成されている。移動量調節ボルト７３は、側部板２４ａ，２４ｂ側から脚部３１ｂの挿通孔３１ｄに挿通され、面３１ｃにナット７４，７４で締結されている。移動量調節ボルト７３は、回動させることによって、面３１ｃに対する位置を調節できる。
【００６７】
可撓ロッド７０は、球面ロッド７１，７１それぞれの一端が球面ロッド受け金具７２の凹穴７２ａ，７２ａに収容されるとともに、他端が移動量調節ボルト７３，７３の凹穴７３ａ，７３ａに収容され、球面ロッド７１，７１によって球面ロッド受け金具７２が押し付けられるように移動量調節ボルト７３を調節して、板バネ４５に対して平行に配置される。
【００６８】
以上の構成により、球面ロッド受け金具７２は、両側から球面ロッド７１，７１によって押し付けられているので、球面ロッド受け金具７２、ひいては側部板２４ａ，２４ｂの回転駆動方向の移動は拘束される。一方、球面ロッド７１，７１は、それぞれの両端が球面になっているため、両端が球面ロッド受け金具７２の凹穴７２ａ，７２ａ、および移動量調節ボルト７３，７３の凹穴７３ａ，７３ａ内に収容されて可撓ロッド７０が荷重検出方向に撓んだ状態となるように、姿勢を変えることができる。そのため、荷重検出方向では、球面ロッド受け金具７２への拘束力は小さい。この構成では、側部板２４ａ，２４ｂの荷重軸２９に対する回転移動が規制されるので、荷重検出精度は殆ど影響を受けない。
【００６９】
上述したように、可撓ロッド７０は板バネ４５と同様の機能を有するため、荷重軸２９の上方に板バネ４５を配置し下方に可撓ロッド７０を配置しても、荷重軸２９の上方および下方のそれぞれに板バネ４５を配置した構成と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
本発明によれば、ベルト１８に載置された搬送物の荷重が荷重受け部１１のキャリヤスタンド１３の両端部とそれぞれ連結された一対の側部２４，２４から荷重軸２９を介してロードセル３３Ａに加えられるので、ベルト１８上の搬送物の分布状態による影響を抑制することができる。すなわち、ベルト１８上の回転駆動方向に対して搬送物の左右の偏りがあっても、左右両側のロードセル３３Ａ，３３Ａで荷重を検出するため、搬送物の搬送量を正確に計量することができる。特に、片持ちビーム型ロードセル３３Ａ，３３Ａを、ベルト１８の幅方向の両側でベルト１８の回転駆動方向と平行に、かつ互いに逆向きに配置しているので、横荷重による影響が相殺され、安定した計量精度を得ることができる。また、荷重軸２９が側部２４の側部板２４ａ，２４ｂに両端支持されているので、さらに安定した計量精度を得ることができる。そして、板バネ４５および可撓ロッド７０が、荷重軸２９のベルト１８の回転駆動方向への移動を拘束するので、コンベヤスケール１０を水平設置または傾斜設置した場合のいずれにおいても、ロードセル３３Ａに大きなモーメントや回転駆動方向の力が加えられることを回避できる。これにより、計量誤差が大きくなることを回避できる。したがって、コンベヤスケール１０において、ベルト１８上の搬送物の分布状態による影響を抑制し、水平設置または傾斜設置のいずれにおいても高精度な計量を実現することができる。
【００７１】
本発明は実施形態のものに限定されず、以下に例示するように種々の変形が可能である。
【００７２】
計量ローラ１２の傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂは傾斜していなくてもよい。また、計量ローラ１２は、３本以上により構成してもよい。
【００７３】
ベルト１８上の原材料の分布状態により、水平力（回転駆動方向の力）Ｆｘの合力（図１６（ａ）中、ロール軸ｂ１〜６の各地点で生じる水平力の合力）の高さ位置は変化し、その程度は、ベルトトラフ１８の形状によっても異なる。一般的に用いられている３０度トラフの場合、高さ変化は概ねベルト幅の０〜３％程度と見做せる。この高さ範囲に荷重軸２９を設けることが望ましい。
【００７４】
ロードセル３３Ａ，３３Ｂの荷重軸穴３８は、ロードセル３３Ａ，３３Ｂ本体に一体加工されたものを例として説明したが、軸受穴を別体のブロックに設け、このブロックをロードセル３３Ａ，３３Ｂの荷重負荷部３６に固定する構造としてもよい。
【００７５】
図１５に示すように、ベルト１８の回転駆動方向の拘束手段は平行リンク６０であってもよい。
【００７６】
また、荷重軸２９の上方に可撓ロッド７０を配置し下方に板バネ４５を配置してもよいし、荷重軸２９の上方および下方に可撓ロッド７０，７０を配置してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１０ コンベヤスケール
１１ 荷重受け部
１２ 計量ローラ
１３ キャリヤスタンド（ローラ支持部材）
１４ 水平ローラ
１６ 回転軸
１８ ベルト
１９ 下面
２４ 側部
２５ 板バネ受け金具（側部側連結部）
２９ 荷重軸
３０ コンベアフレーム
３１ｂ 脚部（コンベアフレーム側連結部）
３３Ａ 片持ちビーム型ロードセル
３３Ｂ 両持ちビーム型ロードセル
３８ 荷重軸穴（荷重支持部）
４０ 板バネ固定金具（コンベアフレーム側連結部）
４５ 板バネ（拘束手段）
４７ 速度検出器（速度検出手段）
４８ 積算指示装置（計量手段）
６０ 平行リンク（拘束手段）
７０ 可撓ロッド（拘束手段）
７２ 球面ロッド受け金具（側部側連結部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトコンベヤで輸送される原材料の輸送量を計量するコンベヤスケールに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１６は、従来のコンベヤスケール１０３を示す。コンベヤスケール１０３は、ベルトコンベヤで連続して輸送されるばらの状態の各種原材料や製品１０１などの質量とベルト１０２の速度を電気的に検出し、それらを演算して輸送量を計量する。このコンベヤスケール１０３において、計量ローラ１０４を介してレバー（荷重受台）１０５に作用する垂直力をＦｙ、水平力をＦｘとし、ロードセル１０６に作用する力をＰとすると、支点Ｏ回りのモーメントの釣り合いより、
【０００３】
【数１】
【０００４】
上式（１）でＦｙがベルト１０２上の原材料等の質量Ｗに比例し、第２項が第１項に比べて十分小さいか、一定であればＰ∝（ａ／ｂ）Ｗと見做すことができ正確な計量ができる。
【０００５】
しかしながら、第２項（ｈ／ｂ）Ｆｘは使用状態により変化し、計量誤差の原因になる。例えば、計量ローラ軸受の回転が円滑でなくなると、ベルト１０２進行方向にＦｘが増加し、計量誤差を生じる。また、レバー１０５の支点のＯ回りの動きが円滑でなくなると、計量誤差を生じる。
【０００６】
また、図１７（ａ）に示すように、コンベヤスケール１０３においては３ローラトラフ形が通常使用されていてロール１１１，１１２Ａ，１１２Ｂは中央に水平、左右に３０度程度の傾斜で配置されている。各ロール軸はｂ１〜ｂ６の高さの異なる位置で一体構造のキャリヤスタンド１０７で支持されている。原材料１０１の輸送量が少ない場合、主に中央ロール１１１に荷重が作用し輸送量が増加するに従って、左右ローラ１１２Ａ，１１２Ｂへの荷重が増加するようになる。
【０００７】
水平力Ｆｘは主にロール軸ｂ３、ｂ４に作用するが、輸送量の増加に伴って、両側のロール軸ｂ１、ｂ６へも作用するようになり、図１７（ｂ）に示すように、水平力Ｆｘの合力の高さ位置はｈからｈ’に変化（増加）することになる。従って、（１）式の第２項が変化するため、原材料１０１のベルトトラフ１０２上の分布状態によりロードセル１０６に作用する力Ｐが異なり、計量誤差の原因となる。
【０００８】
（傾斜の影響）
図１８は、コンベヤスケール１０３を角度θだけ傾けたベルトコンベヤに設置する場合を示す。原材料１０１の荷重Ｗは計量ローラ１０４に鉛直方向に作用し、ベルト１０２進行方向にｘ軸、これと直交する方向にｙ軸を取れば、荷重Ｗのｘ方向及びｙ方向の分力は、Ｆｘ＝−Ｗsinθ、Ｆｙ＝Ｗcosθとなり、
（１）式より、
【０００９】
【数２】
【００１０】
さらに、荷重Ｗのｘ方向分力はベルトの張力で支持されると考えられるので、式（２）の右辺第２項−（ｈ／ｂ）Ｗsinθは０となり、
【００１１】
【数３】
【００１２】
一方、キャリヤスタンドやレバー構造の自重（ｗ０）の重心位置は支点からＸ＝ａ，Ｙ＝ｈ０の位置にあるとすると、自重（ｗ０）がロードセルに作用する力ｐ０は、式（２）と同様に、
【００１３】
【数４】
【００１４】
このｐ０は零基準となり、式（３）のＰ１は荷重Ｗが作用した時の増分となる。
【００１５】
一般には、傾斜角度θは固定で使用され、cosθ、sinθは定数となるため、式（３）右辺第２項の（ｈ／ｂ）Ｆｘの影響を無視すれば、テストチェーン等の既知の重量を負荷して校正は可能となる。水平力Ｆｘの影響による計量誤差を小さくし、精度を改善する方法として、図１９に示すように、計量機構を２重に対称に配置した次の方法が実用化されている。
【００１６】
この方法では２つの計量ローラ１０４Ａ，１０４Ｂに作用する水平力Ｆｘは同一方向で、ほぼ同程度の大きさと見做せるから、モーメント（Ｆｘ×ｈ）によりロードセル１０６Ａ，１０６Ｂに互いに逆向きに力が作用するため、その影響が相殺され、垂直力Ｆｙに比例した出力が得られ、精度向上が期待できる。傾斜コンベヤに設置する場合も、同様の理由で精度向上が期待できる。しかしながら、この方法には、広い設置スペースが必要で装置が複雑化し、高価になる欠点があった。
【００１７】
コンパクトで安価なコンベヤスケールとして、特許文献１には、ベルトを支持する秤量ローラ支柱を、一対の可動桿の一端でピンにより支持し、この一対の可動桿の他端に連結されたロードセルにより搬送物の荷重を検出するコンベヤスケールが開示されている。このコンベヤスケールでは、ベルトの回転駆動方向に直交する方向で支持された１つのロードセルのみによって荷重を検出するため、原材料のベルトトラフ上の分布状態の影響やベルトの蛇行の影響を受けて計量誤差が生じやすくなる。また、可動桿のピン回りの動きが円滑でなくなると、計量誤差が大きくなる。
【００１８】
特許文献２には、本体フレームの横断方向に掛け渡した横架材の両端部にビーム型のロードセルの基端部が固着され、先端部にローラを支持するキャリヤスタンドがボルトにより締結固定されたコンベヤスケールが開示されている。このコンベヤスケールは、傾斜して設置されている。このコンベヤスケールでは、キャリヤスタンドが回転できない構造となっているため、コンベヤスケールを傾斜して設置すると、ロードセルに大きなモーメントが加えられ、また、回転駆動方向の力が加えられるため、計量誤差が大きくなる。したがって、正確な計量は実現していなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開平０９−１２６８７１号公報
【特許文献２】特開２００８−１３９１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、コンベヤスケールにおいて、ベルト上の原材料の分布状態による影響を抑制し、水平設置または傾斜設置のいずれにおいても高精度な計量を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記課題を解決するための手段として、本発明のコンベヤスケールは、無端状のベルトを回転駆動するベルトコンベヤで搬送される搬送物の搬送量を計量するコンベヤスケールにおいて、前記搬送物が載置されたベルトの下面を支持し、複数のローラからなる計量ローラおよび該計量ローラを回転可能に支持するローラ支持部材を少なくとも１組有する荷重受け部と、前記ローラ支持部材の両端部とそれぞれ連結された一対の側部と、前記一対の側部と間隔をあけて配置されたコンベアフレームと、前記コンベアフレームに対して固定され、前記側部と回転対偶を介して連結された荷重支持部を備え、前記回転対偶を介して加えられた荷重の大きさを検出するロードセルと、前記一対の側部のそれぞれに設けられた側部側連結部と、前記コンベアフレームに設けられたコンベアフレーム側連結部と、前記側部側連結部と前記コンベアフレーム側連結部との間を連結し、前記回転対偶の前記ベルトの回転駆動方向への移動を拘束する拘束手段と、前記ベルトの速度を検出する速度検出手段と、前記ロードセルの検出値および前記速度検出手段の検出値により前記搬送物の搬送量を計量する計量手段とを備えるようにした。
【００２２】
この構成によれば、ベルトに載置された搬送物の荷重が荷重受け部のローラ支持部材の両端部とそれぞれ連結された一対の側部から回転対偶を介して回転駆動方向に対して左右両側のロードセルに加えられるので、ベルト上の搬送物の分布状態による影響を抑制することができる。すなわち、搬送物に左右の偏りがあっても、左右両側のロードセルで荷重を検出するため、搬送物の搬送量を正確に計量することができる。そして、ロードセルは回転対偶を荷重支持部により回転可能に支持し、かつ、拘束手段は側部側連結部とコンベアフレーム側連結部の間を連結して回転対偶のベルトの回転駆動方向への移動を拘束するので、コンベヤスケールを水平設置または傾斜設置した場合のいずれにおいても、ロードセルに大きなモーメントや回転駆動方向の力が加えられることを回避できる。これにより、計量誤差が大きくなることを回避できる。したがって、コンベヤスケールにおいて、ベルト上の搬送物の分布状態による影響を抑制し、水平設置または傾斜設置のいずれにおいても高精度な計量を実現することができる。
【００２３】
前記計量ローラは前記ベルトの幅方向の略中央に配置された水平方向の回転軸を有する水平ローラを含み、前記回転対偶は前記水平ローラの回転軸と略同一高さに配置されることが好ましい。この構成によれば、計量ローラの水平ローラがベルトの幅方向の略中央に配置され、回転対偶が水平ローラの回転軸と略同一高さに配置されているので、ベルト上の搬送物の分布状態による影響を抑制して搬送物による荷重を回転対偶からロードセルの荷重支持部へ加えることができる。
【００２４】
前記荷重受け部は１組の前記計量ローラと前記ローラ支持部材とからなり、前記水平ローラの回転軸上に前記回転対偶を配置することが好ましい。この構成によれば、構造を最も簡素化することができる。したがって、小型化および低コスト化を最も容易に実現でき、また、設置や調整を最も容易に実行することができる。
【００２５】
前記荷重受け部は２組の前記計量ローラと前記ローラ支持部材とからなり、一方の組の前記計量ローラおよび前記ローラ支持部材と、他方の組の前記計量ローラおよび前記ローラ支持部材とは、前記ベルトの回転駆動方向で前記回転対偶に対して対称に配置されることが好ましい。この構成によれば、構造の簡素化、製品の小型化、製品の低コスト化、および設置・調整の容易化を達成しつつ、回転駆動方向におけるベルト上の原材料の分布状態による影響を抑制できる。
【００２６】
前記ロードセルは、片持ちビーム型ロードセルであることが好ましい。
【００２７】
前記片持ちビーム型ロードセルは、前記ベルトの幅方向の両側で前記ベルトの回転駆動方向と平行に、かつ互いに同じ向きに配置されることが好ましい。
【００２８】
前記片持ちビーム型ロードセルは、前記ベルトの幅方向の両側で前記ベルトの回転駆動方向と平行に、かつ互いに逆向きに配置されることが好ましい。この構成によれば、横荷重による影響が相殺され、さらに安定した計量精度を得ることができる。
【００２９】
前記ロードセルは、両持ちビーム型ロードセルであることが好ましい。
【００３０】
前記拘束手段は板バネ、平行リンク、および可撓ロッドのいずれかを含むことが好ましい。この構成によれば、板バネ、平行リンク、および可撓ロッドのいずれか、またはこれらのうちの少なくとも１つを組み合わせて、拘束手段を構成できる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、ベルトに載置された搬送物の荷重が荷重受け部のローラ支持部材の両端部とそれぞれ連結された一対の側部から回転対偶を介して回転駆動方向に対して左右両側のロードセルに加えられるので、ベルト上の搬送物の分布状態による影響を抑制することができる。すなわち、搬送物に左右の偏りがあっても、左右両側のロードセルで荷重を検出するため、搬送物の搬送量を正確に計量することができる。そして、ロードセルは回転対偶を荷重支持部により回転可能に支持し、かつ、拘束手段は側部側連結部とコンベアフレーム側連結部の間を連結して回転対偶のベルトの回転駆動方向への移動を拘束するので、コンベヤスケールを水平設置または傾斜設置した場合のいずれにおいても、ロードセルに大きなモーメントや回転駆動方向の力が加えられることを回避できる。これにより、計量誤差が大きくなることを回避できる。したがって、コンベヤスケールにおいて、ベルト上の搬送物の分布状態による影響を抑制し、水平設置または傾斜設置のいずれにおいても高精度な計量を実現することができる。さらに、可動部を有しないため、保守が容易であり高精度な計量を長期的に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるコンベヤスケールの斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるコンベヤスケールの正面図。
【図３】本発明の第１実施形態にかかるコンベヤスケールの側面図。
【図４】傾斜設置したコンベヤスケールの検出荷重を示す図。
【図５】本発明の第２実施形態にかかるコンベヤスケールの斜視図。
【図６】本発明の第２実施形態にかかるコンベヤスケールの側面図。
【図７】本発明の第３実施形態にかかるコンベヤスケールの斜視図。
【図８】本発明の第３実施形態にかかるコンベヤスケールの側面図。
【図９】本発明の第３実施形態にかかるコンベヤスケールの要部斜視図。
【図１０】本発明の第３実施形態にかかるコンベヤスケールの要部の側部断面図。
【図１１】本発明の第４実施形態にかかるコンベヤスケールの斜視図。
【図１２】本発明の第４実施形態にかかるコンベヤスケールの要部分解斜視図。
【図１３】一方の側部板を取り外した状態の第４実施形態にかかるコンベヤスケールの要部側面図。
【図１４】可撓ロッドの一部断面図。
【図１５】本発明の変形例を示す図。
【図１６】梃を使用した従来のコンベヤスケールの原理図。
【図１７】（ａ）搬送量が少ない状態の３ローラトラフベルトを示す図、（ｂ）搬送量が多い状態の３ローラトラフベルトを示す図。
【図１８】傾斜設置した従来のコンベヤスケールの検出荷重を示す図。
【図１９】従来のコンベヤスケールを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００３４】
（第１実施形態）
図１および図２は、本発明の第１実施形態にかかるコンベヤスケール１０を示す。コンベヤスケール１０は、無端状のベルト１８を回転駆動するベルトコンベヤ（図示せず）において、搬送される搬送物（原材料）が載置されたベルト１８の下面１９を１つの荷重受け部１１により支持し、荷重受け部１１の荷重の大きさを片持ちビーム型ロードセル３３Ａで検出して搬送物の搬送量を計量するものである。
【００３５】
コンベヤスケール１０は、荷重受け部１１、側部２４、コンベアフレーム３０、ロードセル３３Ａ、板バネ（拘束手段）４５、速度検出器（速度検出手段）４７、および積算指示装置（計量手段）４８を備えている。
【００３６】
荷重受け部１１は、計量ローラ１２およびキャリヤスタンド（ローラ支持部材）１３を備えている。
【００３７】
計量ローラ１２は、ベルト１８の下面１９を支持するものであり、水平ローラ１４および２本の傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂを備えている。水平ローラ１４は、回転軸１６がベルト１８の回転駆動方向に直交する水平方向に配置されている。水平ローラ１４は、ベルト１８の幅方向の略中央に配置されている。傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂは、上面視で回転軸１７Ａ，１７Ｂが水平ローラ１４の回転軸１６と一直線になるように、水平ローラ１４の両側に配置されている。水平ローラ１４および２本の傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂの正面視では、傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂの回転軸１７Ａ，１７Ｂは、水平ローラ１４の回転軸１６に対して所定角度を傾斜している。該所定角度は２０〜４５°が望ましい。傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂの水平ローラ１４側の端部は、水平ローラ１４の回転軸１６と略同じ高さに配置されている。
【００３８】
キャリヤスタンド１３は、キャリヤスタンド水平部２０およびローラ支持部２１を備えている。キャリヤスタンド水平部２０は、直線状部材である。キャリヤスタンド水平部２０は、水平ローラ１４の回転軸１６方向と平行な方向に配置される。キャリヤスタンド水平部２０には、水平ローラ１４および２本の傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂを支持する水平ローラ支持部２２および傾斜ローラ支持部２３が鉛直方向に延びるように設けられている。本実施形態では、水平ローラ支持部２２と水平ローラ１４側の傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂを支持する支持部とは一体形成されている。傾斜ローラ支持部２３は、先端側で傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂの水平ローラ１４と反対側の回転軸１７Ａ、１７Ｂを支持可能に上方に向かうにつれて水平ローラ１４側に近づくように傾斜している。キャリヤスタンド１３は、荷重軸２９回りに回転可能である。
【００３９】
キャリヤスタンド１３のキャリヤスタンド水平部２０の両端には、ベルト１８の回転駆動方向と平行な方向であり、かつキャリヤスタンド水平部２０から鉛直方向上向きに延びるように一対の側部２４、２４が連結されている。側部２４は、矩形状の板である。
【００４０】
側部２４には、板バネ受け金具（側部側連結部）２５が連結されている。板バネ受け金具２５は、コの字状に形成されており、側部２４と連結された連結部２６と上側平坦部２７と下側平坦部２８とを備えている。上側平坦部２７および下側平坦部２８は、鉛直方向に所定の間隔をあけてそれぞれ連結部２６から外向きに突出している。前記間隔は、ロードセル３３Ａと干渉しない間隔である。上側平坦部２７および下側平坦部２８には、それぞれボルト穴が設けられている。板バネ受け金具２５の連結部２６の中央部分に、水平ローラ１４の回転軸１６と軸心が略同じ位置となるように、水平ローラ１４に対して回転軸１６方向外向きに延びた荷重軸２９が設けられている。荷重軸２９と後述の片持ちビーム型ロードセル３３Ａの荷重軸穴（荷重支持部）３８とは、回転対偶を構成する。
【００４１】
コンベアフレーム３０は、チャンネル鋼材である。コンベアフレーム３０は、水平ローラ１４の回転軸１６方向における側部２４の外側でベルト１８の回転駆動方向と平行な方向に配置されている。
【００４２】
コンベアフレーム３０の折れ曲がった上側部分に固定台３１が連結されている。固定台３１には、ロードセル３３Ａと後述する板バネ固定金具（コンベアフレーム側連結部）４０とが固定されている。
【００４３】
ロードセル３３Ａは、略直方体の片持ちビーム型ロードセルである。ロードセル３３Ａは、固定部３４、歪検出部３５、および荷重負荷部３６を備えている。ロードセル３３Ａは、ベルト１８の幅方向の両側でベルト１８の回転駆動方向と平行に、かつ互いに同じ向きに配置されている。ロードセル３３Ａは、固定部３４がロードセル取り付け用スペーサ３７を介して固定台３１に連結されている。荷重負荷部３６には、ロードセル３３Ａの延び方向に直交する水平方向に荷重軸穴３８が貫通するように設けられている。ロードセル３３Ａの荷重軸穴３８は、側部２４の荷重軸２９の直径より僅かに大きく形成されている。ロードセル３３Ａの荷重軸穴３８には、側部２４の荷重軸２９が回転可能に挿入されている。
【００４４】
板バネ固定金具４０は、板バネ受け金具２５に対してロードセル取り付け用スペーサ３７の反対側に間隔をあけて配置されている。板バネ固定金具４０は、下側板バネ取り付け用スペーサ４１、上側板バネ取り付け用スペーサ４２、および押さえ部材４３を備えている。板バネ固定金具４０は、下側板バネ取り付け用スペーサ４１と上側板バネ取り付け用スペーサ４２の間に後述する板バネ４５を挟持し、上側板バネ取り付け用スペーサ４２と押さえ部材４３の間に板バネ４５を挟持して押さえ部材４３側から固定台３１側に挿入したボルトにより固定台３１に締結されている。図３に示すように、上側板バネ取り付け用スペーサ４２の下面と板バネ受け金具２５の下側平坦部２８の下面とは同じ高さである。また、上側板バネ取り付け用スペーサ４２の上面と板バネ受け金具２５の上側平坦部２７の上面とは同じ高さである。
【００４５】
板バネ４５は、薄板である。板バネ４５は、一端が板バネ固定金具４０に連結され、他端が板バネ受け金具２５に連結されている。そして、板バネ４５，４５は、ベルト１８の回転駆動方向と平行な方向に荷重軸２９の上下に配置されている。板バネ４５は、荷重（Ｆｙ）が加わる方向のばね定数が十分に小さく、また、ベルト１８の回転駆動方向の横荷重Ｆｘを支えることができる。したがって、板バネ４５がロードセル３３Ａの検出値に影響を与えることはない。板バネ４５は、板バネ固定金具４０に対する板バネ受け金具２５の回転駆動方向の移動を拘束可能になっている。また、荷重軸２９回りの回転を拘束可能になっている。
【００４６】
速度検出器４７は、ベルト速度を電気信号に変換する機器で、コンベアフレーム３０に設けられ、ベルトプーリーの回転速度に応じたパルス信号を発生させ、ベルト１８の速度を検出する。速度検出器４７により検出された検出値は電気信号（パルス信号）として積算指示装置４８に送信される。
【００４７】
積算指示装置４８は、ロードセル３３Ａの検出値および速度検出器４７の検出値の積を演算することにより搬送物の搬送量を計量し表示する。
【００４８】
次に、以上の構成からなる本発明の第１実施形態にかかるコンベヤスケール１０の動作について説明する。
【００４９】
ベルト１８の上に載置されたばらの原材料（搬送物）が回転駆動方向に移動し、計量ローラ１２上を通過すると、荷重受け部１１に加わる搬送物の荷重は、荷重軸２９、および荷重負荷部３６の荷重軸穴３８を介して、ロードセル３３Ａに加えられる。ロードセル３３Ａに加えられた荷重は、歪検出部３５で検出される。一方、速度検出器４７では、ベルト１８の移動速度が検出される。そして両者の積を求めることにより、搬送量を計量することができる。
【００５０】
回転駆動方向が水平方向である場合、板バネ４５の一端が板バネ固定金具４０に連結され他端が板バネ受け金具２５に連結されることにより荷重軸２９のベルト１８の回転駆動方向への移動が拘束されているので、荷重軸２９に対して、垂直方向の荷重のみが作用する。また、荷重軸２９は荷重軸穴３８に回転可能に支持されているので、ロードセル３３Ａに大きなモーメントが加えられることを回避できる。これらにより、計量誤差が大きくなることを回避できる。したがって、コンベヤスケール１０において、ベルト１８上の搬送物の分布状態による影響を抑制し、高精度な計量を実現することができる。
【００５１】
また、図４に示すように、コンベアフレーム３０が水平方向に対して角度θだけ傾斜して配置され、搬送物が上昇する方向に搬送される場合、搬送物により荷重軸２９に加えられる荷重の大きさはＷである。ここで、コンベアフレーム３０が水平方向に対して角度θだけ傾斜して配置されているので、荷重Ｗを回転駆動方向と回転駆動方向に直交する方向の成分に分解すると、回転駆動方向の成分Ｆｘ＝Ｗsinθとなり、回転駆動方向に直交する方向の成分Ｆｙ＝Ｗcosθとなる。回転駆動方向に直交する方向の成分Ｆｙをロードセル３３Ａにより検出することによって、搬送物の荷重Ｗ（＝Ｆｙ／cosθ）を求めることができる。回転駆動方向の成分Ｆｘの大部分は板バネ４５に支えられ荷重軸２９のベルト１８の回転駆動方向への移動が拘束されているので、計量誤差が大きくなることを回避できる。したがって、高精度な計量を実現することができる。なお、一般には、傾斜角度θは１０〜１５°で固定され、cosθは定数となるため、単位長さ当たりの重量を一定にしたテストチェーン等を使用してコンベヤスケール１０を校正できる。また、アンローダのような傾斜角度θが可変のベルトコンベヤにコンベヤスケール１０を設置した場合、傾斜計を使用して傾斜角度θを計測し、傾斜角度θとロードセル３３Ａにより検出したＦｙとにより、荷重Ｗ（＝Ｆｙ／cosθ）の値を算出することができる。したがって、角度補正を行うことができ、高精度な計量を実現することができる。
【００５２】
本発明によれば、ベルト１８に載置された搬送物の荷重が荷重受け部１１のキャリヤスタンド１３の両端部とそれぞれ連結された一対の側部２４，２４の荷重軸２９を介してロードセル３３Ａに加えられるので、ベルト１８上の搬送物の分布状態による影響を抑制することができる。すなわち、ベルト１８上の回転駆動方向に対して搬送物の左右の偏りがあっても、左右両側のロードセル３３Ａ，３３Ａで荷重を検出するため、搬送物の搬送量を正確に計量することができる。そして、ロードセル３３Ａは荷重軸２９を荷重軸穴３８により回転可能に支持し、かつ、板バネ４５は板バネ受け金具２５と板バネ固定金具４０の間を連結して荷重軸２９のベルト１８の回転駆動方向への移動を拘束するので、コンベヤスケール１０を水平設置または傾斜設置した場合のいずれにおいても、ロードセル３３Ａに大きなモーメントや回転駆動方向の力が加えられることを回避できる。これにより、計量誤差が大きくなることを回避できる。したがって、コンベヤスケール１０において、ベルト１８上の搬送物の分布状態による影響を抑制し、水平設置または傾斜設置のいずれにおいても高精度な計量を実現することができる。
【００５３】
計量ローラ１２の水平ローラ１４がベルト１８の幅方向の略中央に配置され、荷重軸２９が水平ローラ１４の回転軸１６と略同一高さに配置されているので、ベルト１８上の搬送物の分布状態による影響を抑制して搬送物による荷重を荷重軸２９からロードセル３３Ａの荷重軸穴３８へ加えることができる。そして搬送量小〜大の変化に対して直線性を有する高精度な計量を実現することができる。また、ベルトコンベヤおよびコンベヤスケール１０を傾斜して設置した場合に、回転駆動方向の分力の影響を受けにくい構造としているので高精度な計量を実現することができる。さらに、可動部を有しないため、保守が容易であり高精度な計量を長期的に維持できる。
【００５４】
（第２実施形態）
図５および図６は、本発明の第２実施形態にかかるコンベヤスケール１０を示す。コンベヤスケール１０は、無端状のベルト１８を回転駆動するベルトコンベヤ（図示せず）において、搬送される搬送物が載置されたベルト１８の下面１９を２つの荷重受け部１１，１１により支持し、荷重受け部１１，１１の荷重の大きさを片持ちビーム型ロードセル３３Ａで検出して搬送物の搬送量を計量するものである。本実施形態において、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。
【００５５】
一対の側部２４，２４の下端は、荷重受け部取り付けフレーム５０に連結されている。荷重受け部取り付けフレーム５０は、ベルト１８の回転駆動方向と平行な方向に配置された一対の平行部５１，５１、および平行部５１の長手方向中央で平行部５１，５１間を連結する連結部５２を備えている。コンベヤスケール１０には、荷重受け部１１，１１が２組設けられている。荷重受け部１１，１１は、荷重受け部取り付けフレーム５０の平行部５１，５１に架け渡されるように、平行部５１，５１の両端の上側部分に連結されている。一方の荷重受け部１１と他方の荷重受け部１１とは、ベルト１８の回転駆動方向で荷重軸２９に対して対称に配置されている。側部２４，２４間には、荷重軸２９より下方に配置された連結部５３が設けられている。
【００５６】
この構成によれば、構造の簡素化、製品の小型化、製品の低コスト化、および設置・調整の容易化を達成しつつ、回転駆動方向におけるベルト１８上の原材料の分布状態による影響を抑制できる。
【００５７】
（第３実施形態）
図７および図８は、本発明の第３実施形態にかかるコンベヤスケール１０を示す。コンベヤスケール１０は、無端状のベルト１８を回転駆動するベルトコンベヤ（図示せず）において、搬送される搬送物が載置されたベルト１８の下面１９を２つの荷重受け部１１，１１により支持し、荷重受け部１１，１１の荷重の大きさを両持ちビーム型ロードセル３３Ｂで検出して搬送物の搬送量を計量するものである。本実施形態において、第２実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。
【００５８】
図９に示すように、荷重軸２９は側部２４に設けられている。図１０に示すように、板バネ受け金具２５は、荷重軸２９の下方の側部２４に設けられている。板バネ受け金具２５は、上側に平坦面５４を有する突起である。板バネ受け金具２５の平坦面５４には、板バネ４５の中間部分が連結されている。板バネ４５は荷重軸２９の下側にのみ配置されている。コンベアフレーム３０には、板バネ固定金具４０，４０がベルト１８の回転駆動方向と平行な方向において、固定台３１の両側に設けられている。板バネ固定金具４０は、コンベアフレーム３０から荷重受け部取り付けフレーム５０の平行部５１に向かって突出している。板バネ固定金具４０の先端には、中間部分がバネ受け金具２５の平坦面５４に連結された板バネ４５の端部が連結されている。ロードセル３３Ｂは、両持ちビーム型ロードセルである。図９に示すように、両持ちビーム型ロードセル３３Ｂには、長手方向の両端に固定部３４，３４が設けられ、中央に荷重負荷部３６が設けられ、固定部３４，３４と荷重負荷部３６の間に歪検出部３５がそれぞれ設けられている。
【００５９】
この構成によれば、構造の簡素化、製品の小型化、製品の低コスト化、および設置・調整の容易化を達成しつつ、回転駆動方向におけるベルト上の原材料の分布状態による影響を抑制できる。
【００６０】
（第４実施形態）
図１１は、本発明の第４実施形態にかかるコンベヤスケール１０を示す。コンベヤスケール１０は、無端状のベルト１８を回転駆動するベルトコンベヤ（図示せず）において、搬送される搬送物（原材料）が載置されたベルト１８の下面１９を１つの荷重受け部１１により支持し、荷重受け部１１の荷重の大きさを片持ちビーム型ロードセル３３Ａ，３３Ａで検出して搬送物の搬送量を計量するものである。本実施形態における片持ちビーム型ロードセル３３Ａ，３３Ａは、ベルト１８の幅方向の両側でベルト１８の回転駆動方向と平行に、かつ互いに逆向きに配置されている。第１〜３実施形態における荷重軸２９は、側部２４に片持ち状態で設けられているのに対し、本実施形態における荷重軸２９は、側部２４に両端支持されている。本実施形態の拘束手段は、図１２および１３に示すように、荷重軸２９の上側が板バネ４５であり、下側が可撓ロッド７０である。本実施形態において、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。
【００６１】
荷重受け部１１のキャリヤスタンド水平部２０は、コンベアフレーム３０と干渉しないように、両端部下側の一部が切り欠かれている。一対の側部２４，２４は、それぞれ、一定間隔を有して配置された２枚の側部板２４ａ，２４ｂで構成されている。側部板２４ａ，２４ｂ間には、板バネ４５の端部を固定する板バネ受け金具２５が回転軸２９の上方に設けられている。また、側部板２４ａ，２４ｂ間には、荷重軸２９が、水平ローラ１４の回転軸１６の軸線上で渡されている。コンベアフレーム３０は、側部２４の下方に位置するようにベルト１８の回転駆動方向と平行な方向に配置されている。
【００６２】
固定台３１は、ロードセル３３Ａおよび板バネ固定金具４０を固定するベース部３１ａおよびベース部３１ａから下方に延びるように連結された脚部３１ｂ，３１ｂを備えている。脚部３１ｂ，３１ｂは、金属製アングルであり、ベルト１８の回転駆動方向で互いに対向する面３１ｃ，３１ｃを有するように配置されている。脚部３１ｂの面３１ｃには、ベース部３１ａから所定間隔あけた位置に、可撓ロッド７０の移動量調節ボルト７３を挿通する挿通孔３１ｄが設けられている。脚部３１ｂは、コンベアフレーム側連結部を構成する。
【００６３】
ロードセル３３Ａは、側部板２４ａ，２４ｂ間に配置され、荷重軸穴３８に荷重軸２９が挿通されて、固定台３１のベース部３１ａに連結されている。ロードセル３３Ａの荷重軸穴３８と荷重軸２９とは、回転対偶を構成する。板バネ固定金具４０の上面は、板バネ受け金具２５に固定された板バネ４５がベース部３１ａと平行に配置される高さに形成されている。
【００６４】
固定台３１の脚部３１ｂの面３１ｃ，３１ｃ間には、可撓ロッド７０が設けられている。図１４に示すように、可撓ロッド７０は、２本の球面ロッド７１，７１、球面ロッド受け金具７２、および２本の移動量調節ボルト７３，７３を備えている。球面ロッド７１は、両端が球面状に形成されている。
【００６５】
球面ロッド受け金具７２は、２本の球面ロッド７１，７１を接続するものである。球面ロッド受け金具７２の両側面には、球面ロッド７１の端部を収容する凹穴７２ａ，７２ａが設けられている。凹穴７２ａ，７２ａは、平底円孔に形成され、同軸上に配置されている。球面ロッド受け金具７２は、側部板２４ａ，２４ｂの間で、脚部３１ｂの挿通孔３１ｄと同じ高さに固定されている。球面ロッド受け金具７２は、側部側連結部を構成する。
【００６６】
移動量調節ボルト７３は、頭部に凹穴７３ａを有するボルトである。凹穴７３ａは、球面ロッド７１の端部を収容するものであり、平底円孔に形成されている。移動量調節ボルト７３は、側部板２４ａ，２４ｂ側から脚部３１ｂの挿通孔３１ｄに挿通され、面３１ｃにナット７４，７４で締結されている。移動量調節ボルト７３は、回動させることによって、面３１ｃに対する位置を調節できる。
【００６７】
可撓ロッド７０は、球面ロッド７１，７１それぞれの一端が球面ロッド受け金具７２の凹穴７２ａ，７２ａに収容されるとともに、他端が移動量調節ボルト７３，７３の凹穴７３ａ，７３ａに収容され、球面ロッド７１，７１によって球面ロッド受け金具７２が押し付けられるように移動量調節ボルト７３を調節して、板バネ４５に対して平行に配置される。
【００６８】
以上の構成により、球面ロッド受け金具７２は、両側から球面ロッド７１，７１によって押し付けられているので、球面ロッド受け金具７２、ひいては側部板２４ａ，２４ｂの回転駆動方向の移動は拘束される。一方、球面ロッド７１，７１は、それぞれの両端が球面になっているため、両端が球面ロッド受け金具７２の凹穴７２ａ，７２ａ、および移動量調節ボルト７３，７３の凹穴７３ａ，７３ａ内に収容されて可撓ロッド７０が荷重検出方向に撓んだ状態となるように、姿勢を変えることができる。そのため、荷重検出方向では、球面ロッド受け金具７２への拘束力は小さい。この構成では、側部板２４ａ，２４ｂの荷重軸２９に対する回転移動が規制されるので、荷重検出精度は殆ど影響を受けない。
【００６９】
上述したように、可撓ロッド７０は板バネ４５と同様の機能を有するため、荷重軸２９の上方に板バネ４５を配置し下方に可撓ロッド７０を配置しても、荷重軸２９の上方および下方のそれぞれに板バネ４５を配置した構成と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
本発明によれば、ベルト１８に載置された搬送物の荷重が荷重受け部１１のキャリヤスタンド１３の両端部とそれぞれ連結された一対の側部２４，２４から荷重軸２９を介してロードセル３３Ａに加えられるので、ベルト１８上の搬送物の分布状態による影響を抑制することができる。すなわち、ベルト１８上の回転駆動方向に対して搬送物の左右の偏りがあっても、左右両側のロードセル３３Ａ，３３Ａで荷重を検出するため、搬送物の搬送量を正確に計量することができる。特に、片持ちビーム型ロードセル３３Ａ，３３Ａを、ベルト１８の幅方向の両側でベルト１８の回転駆動方向と平行に、かつ互いに逆向きに配置しているので、横荷重による影響が相殺され、安定した計量精度を得ることができる。また、荷重軸２９が側部２４の側部板２４ａ，２４ｂに両端支持されているので、さらに安定した計量精度を得ることができる。そして、板バネ４５および可撓ロッド７０が、荷重軸２９のベルト１８の回転駆動方向への移動を拘束するので、コンベヤスケール１０を水平設置または傾斜設置した場合のいずれにおいても、ロードセル３３Ａに大きなモーメントや回転駆動方向の力が加えられることを回避できる。これにより、計量誤差が大きくなることを回避できる。したがって、コンベヤスケール１０において、ベルト１８上の搬送物の分布状態による影響を抑制し、水平設置または傾斜設置のいずれにおいても高精度な計量を実現することができる。
【００７１】
本発明は実施形態のものに限定されず、以下に例示するように種々の変形が可能である。
【００７２】
計量ローラ１２の傾斜ローラ１５Ａ，１５Ｂは傾斜していなくてもよい。また、計量ローラ１２は、３本以上により構成してもよい。
【００７３】
ベルト１８上の原材料の分布状態により、水平力（回転駆動方向の力）Ｆｘの合力（図１６（ａ）中、ロール軸ｂ１〜６の各地点で生じる水平力の合力）の高さ位置は変化し、その程度は、ベルトトラフ１８の形状によっても異なる。一般的に用いられている３０度トラフの場合、高さ変化は概ねベルト幅の０〜３％程度と見做せる。この高さ範囲に荷重軸２９を設けることが望ましい。
【００７４】
ロードセル３３Ａ，３３Ｂの荷重軸穴３８は、ロードセル３３Ａ，３３Ｂ本体に一体加工されたものを例として説明したが、軸受穴を別体のブロックに設け、このブロックをロードセル３３Ａ，３３Ｂの荷重負荷部３６に固定する構造としてもよい。
【００７５】
図１５に示すように、ベルト１８の回転駆動方向の拘束手段は平行リンク６０であってもよい。
【００７６】
また、荷重軸２９の上方に可撓ロッド７０を配置し下方に板バネ４５を配置してもよいし、荷重軸２９の上方および下方に可撓ロッド７０，７０を配置してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１０ コンベヤスケール
１１ 荷重受け部
１２ 計量ローラ
１３ キャリヤスタンド（ローラ支持部材）
１４ 水平ローラ
１６ 回転軸
１８ ベルト
１９ 下面
２４ 側部
２５ 板バネ受け金具（側部側連結部）
２９ 荷重軸
３０ コンベアフレーム
３１ｂ 脚部（コンベアフレーム側連結部）
３３Ａ 片持ちビーム型ロードセル
３３Ｂ 両持ちビーム型ロードセル
３８ 荷重軸穴（荷重支持部）
４０ 板バネ固定金具（コンベアフレーム側連結部）
４５ 板バネ（拘束手段）
４７ 速度検出器（速度検出手段）
４８ 積算指示装置（計量手段）
６０ 平行リンク（拘束手段）
７０ 可撓ロッド（拘束手段）
７２ 球面ロッド受け金具（側部側連結部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルトを回転駆動するベルトコンベヤで搬送される搬送物の搬送量を計量するコンベヤスケールにおいて、
前記搬送物が載置されたベルトの下面を支持し、複数のローラからなる計量ローラおよび該計量ローラを回転可能に支持するローラ支持部材を少なくとも１組有する荷重受け部と、
前記ローラ支持部材の両端部とそれぞれ連結された一対の側部と、
前記一対の側部と間隔をあけて配置されたコンベアフレームと、
前記コンベアフレームに対して固定され、前記側部と回転対偶を介して連結された荷重支持部を備え、前記回転対偶を介して加えられた荷重の大きさを検出するロードセルと、
前記一対の側部のそれぞれに設けられた側部側連結部と、
前記コンベアフレームに設けられたコンベアフレーム側連結部と、
前記側部側連結部と前記コンベアフレーム側連結部との間を連結し、前記回転対偶の前記ベルトの回転駆動方向への移動を拘束する拘束手段と、
前記ベルトの速度を検出する速度検出手段と、
前記ロードセルの検出値および前記速度検出手段の検出値により前記搬送物の搬送量を計量する計量手段と
を備えることを特徴とするコンベヤスケール。
【請求項２】
前記計量ローラは前記ベルトの幅方向の略中央に配置された水平方向の回転軸を有する水平ローラを含み、
前記回転対偶は前記水平ローラの回転軸と略同一高さに配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコンベヤスケール。
【請求項３】
前記荷重受け部は１組の前記計量ローラと前記ローラ支持部材とからなり、
前記水平ローラの回転軸上に前記回転対偶を配置したことを特徴とする請求項２に記載のコンベヤスケール。
【請求項４】
前記荷重受け部は２組の前記計量ローラと前記ローラ支持部材とからなり、
一方の組の前記計量ローラおよび前記ローラ支持部材と、他方の組の前記計量ローラおよび前記ローラ支持部材とは、前記ベルトの回転駆動方向で前記回転対偶に対して対称に配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載のコンベヤスケール。
【請求項５】
前記ロードセルは、片持ちビーム型ロードセルであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のコンベヤスケール。
【請求項６】
前記片持ちビーム型ロードセルは、前記ベルトの幅方向の両側で前記ベルトの回転駆動方向と平行に、かつ互いに同じ向きに配置されることを特徴とする請求項５に記載のコンベヤスケール。
【請求項７】
前記片持ちビーム型ロードセルは、前記ベルトの幅方向の両側で前記ベルトの回転駆動方向と平行に、かつ互いに逆向きに配置されることを特徴とする請求項５に記載のコンベヤスケール。
【請求項８】
前記ロードセルは、両持ちビーム型ロードセルであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のコンベヤスケール。
【請求項９】
前記拘束手段は板バネ、平行リンク、および可撓ロッドのいずれかを含むことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のコンベヤスケール。
【請求項１】
無端状のベルトを回転駆動するベルトコンベヤで搬送される搬送物の搬送量を計量するコンベヤスケールにおいて、
前記搬送物が載置されたベルトの下面を支持し、複数のローラからなる計量ローラおよび該計量ローラを回転可能に支持するローラ支持部材を少なくとも１組有する荷重受け部と、
前記ローラ支持部材の両端部とそれぞれ連結された一対の側部と、
前記一対の側部と間隔をあけて配置されたコンベアフレームと、
前記コンベアフレームに対して固定され、前記側部と回転対偶を介して連結された荷重支持部を備え、前記回転対偶を介して加えられた荷重の大きさを検出するロードセルと、
前記一対の側部のそれぞれに設けられた側部側連結部と、
前記コンベアフレームに設けられたコンベアフレーム側連結部と、
前記側部側連結部と前記コンベアフレーム側連結部との間を連結し、前記回転対偶の前記ベルトの回転駆動方向への移動を拘束する拘束手段と、
前記ベルトの速度を検出する速度検出手段と、
前記ロードセルの検出値および前記速度検出手段の検出値により前記搬送物の搬送量を計量する計量手段と
を備えることを特徴とするコンベヤスケール。
【請求項２】
前記計量ローラは前記ベルトの幅方向の略中央に配置された水平方向の回転軸を有する水平ローラを含み、
前記回転対偶は前記水平ローラの回転軸と略同一高さに配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコンベヤスケール。
【請求項３】
前記荷重受け部は１組の前記計量ローラと前記ローラ支持部材とからなり、
前記水平ローラの回転軸上に前記回転対偶を配置したことを特徴とする請求項２に記載のコンベヤスケール。
【請求項４】
前記荷重受け部は２組の前記計量ローラと前記ローラ支持部材とからなり、
一方の組の前記計量ローラおよび前記ローラ支持部材と、他方の組の前記計量ローラおよび前記ローラ支持部材とは、前記ベルトの回転駆動方向で前記回転対偶に対して対称に配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載のコンベヤスケール。
【請求項５】
前記ロードセルは、片持ちビーム型ロードセルであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のコンベヤスケール。
【請求項６】
前記片持ちビーム型ロードセルは、前記ベルトの幅方向の両側で前記ベルトの回転駆動方向と平行に、かつ互いに同じ向きに配置されることを特徴とする請求項５に記載のコンベヤスケール。
【請求項７】
前記片持ちビーム型ロードセルは、前記ベルトの幅方向の両側で前記ベルトの回転駆動方向と平行に、かつ互いに逆向きに配置されることを特徴とする請求項５に記載のコンベヤスケール。
【請求項８】
前記ロードセルは、両持ちビーム型ロードセルであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のコンベヤスケール。
【請求項９】
前記拘束手段は板バネ、平行リンク、および可撓ロッドのいずれかを含むことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のコンベヤスケール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−７９９４４（Ｐ２０１３−７９９４４Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２００８２５（Ｐ２０１２−２００８２５）
【出願日】平成２４年９月１２日（２０１２．９．１２）
【出願人】（３９０００００１１）ＪＦＥアドバンテック株式会社 (32)
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月１２日（２０１２．９．１２）
【出願人】（３９０００００１１）ＪＦＥアドバンテック株式会社 (32)
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