説明

計量装置およびこれを利用した組合計量装置

【課題】型崩れしやすい被計量物や粘着性が高い被計量物に対しても、自動的に計量できる技術を提供する。
【解決手段】計量装置1に、駆動部11による進退移動可能な移動板13と、移動板13の上面と下面とに巻き回され、少なくとも1点で固定される移載ベルト14と、移載ベルト14に保持された状態の被計量物9の重量を検出するロードセル12とを設ける。移動板13を進出させた状態で、移載ベルト14上に被計量物9を供給し、当該被計量物9の重量をロードセル12で検出する。ロードセル12による重量の検出が完了すると、移動板13を退出させて、被計量物9をベルトコンベア8に載置する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、型崩れしやすい被計量物や粘着性の高い被計量物を自動的に計量する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
ハンバーグの種や、タラコ、梅干しのように、柔らかくて型崩れしやすい物品の重量を検出したいと望む場合がある。例えば、製造されたハンバーグの種が規定重量以上で製造されているか確認する場合や、タラコや梅干しを重量に応じて商品の等級別に選別する場合などである。あるいは、漬け物や佃煮といった粘着性の高い物品の重量を検出したいと望む場合もある。さらに、これらの物品を複数の計量単位で組み合わせて、規定重量のパック商品とする場合も、これらの物品の重量を検出する必要がある。
【0003】
従来より、このような型崩れしやすい被計量物は計量皿に載置して計量するのが一般的であり、当該計量皿への搬入および搬出を作業員が手作業で行っていた。このような計量装置が、例えば、特許文献1に記載されている。また、型崩れしにくい物品向けの計量装置が、例えば、特許文献2に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2011−043463号公報
【特許文献2】特許第3836351号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、特許文献1に記載されている技術のように、被計量物の搬入および搬出を作業員が手作業で行ったとしても、被計量物の型崩れを完全には防止できないという問題があった。また、人に頼る作業は、作業員の負担も大きいという問題があった。さらに、型崩れしない物品であっても、特許文献2に記載されている技術では、粘着性の高い物品はホッパ等に当該物品が付着してしまい、正しく計量することが難しいという問題があった。
【0006】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、型崩れしやすい被計量物や粘着性が高い被計量物に対しても、自動的に計量できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するため、請求項1の発明は、計量装置であって、進退移動可能な第1移動板と、前記第1移動板の上面と下面とに巻き回され、少なくとも1点で固定される第1移載ベルトと、前記第1移載ベルトに保持された状態の被計量物の重量を検出する重量検出器とを備える。
【0008】
また、請求項2の発明は、請求項1の発明に係る計量装置であって、前記第1移動板を退出させて前記第1移載ベルト上に保持した被計量物を前記第1移載ベルトから離間させる。
【0009】
また、請求項3の発明は、請求項1または2の発明に係る計量装置であって、前記第1移動板を被計量物に向けて進出させて前記被計量物を前記第1移載ベルト上に保持する。
【0010】
また、請求項4の発明は、請求項1または2の発明に係る計量装置であって、前記第1移動板を進出させた状態のときの前記第1移載ベルトに外部から被計量物が供給される。
【0011】
また、請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかの発明に係る計量装置であって、前記重量検出器によって重量が検出された被計量物が計量単位ごとに分けて載置される載置台と、前記重量検出器によって検出された計量単位ごとの被計量物の重量に応じて、前記計量単位ごとの被計量物の組み合わせを決定する決定部とをさらに備える。
【0012】
また、請求項6の発明は、請求項5の発明に係る計量装置であって、前記決定部は、組み合わせを決定する際に、前記第1移載ベルトに保持されている被計量物を優先的に組み合わせる。
【0013】
また、請求項7の発明は、請求項1ないし6のいずれかの発明に係る計量装置であって、前記第1移載ベルトから離間する被計量物を搬送する搬送部をさらに備える。
【0014】
また、請求項8の発明は、請求項7の発明に係る計量装置であって、前記搬送部は、進退移動可能な第2移動板と、前記第2移動板の上面と下面とに巻き回され、少なくとも1点で固定される第2移載ベルトとを備える。
【0015】
また、請求項9の発明は、組合計量装置であって、請求項1ないし4のいずれかの発明に係る計量装置を複数備え、前記複数の計量装置の重量検出器によってそれぞれ検出された被計量物の重量に応じて、前記複数の計量装置の移載ベルトに保持されている被計量物の組み合わせを決定する決定部をさらに備える。
【発明の効果】
【0016】
進退移動可能な第1移動板と、第1移動板の上面と下面とに巻き回され、少なくとも1点で固定される第1移載ベルトと、第1移載ベルトに保持された状態の被計量物の重量を検出する重量検出器とを備えることにより、計量装置において、型崩れしやすい被計量物を壊さずに計量することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明に係る計量装置を示す図である。
【図2】計量装置の構造を示す部分断面図である。
【図3】第2の実施の形態における組合計量装置を示す図である。
【図4】第2の実施の形態における組合計量装置の側面図である。
【図5】第3の実施の形態における組合計量装置を示す図である。
【図6】第3の実施の形態における搬送部と計量装置とを拡大して示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【0019】
<1. 第1の実施の形態>
図1は、本発明に係る計量装置1を示す図である。なお、図1において、X軸方向およびY軸方向を水平方向の軸、Z軸方向を垂直方向の軸と定義するが、これは各図を説明するための便宜上の定義であって、これらの方向に限定するものではない。以下の図においても同様である。
【0020】
計量装置1は、内部に、制御部10、駆動部11およびロードセル12を備えている。また、計量装置1は、移動板13および移載ベルト14を備えている。詳細は後述するが、このような構成により、計量装置1は、図1に示すように、移載ベルト14上の被計量物9の重量を検出する機能を有している。
【0021】
以下の説明では、被計量物9とは、計量装置1において計量される物品であって、まとまって重量の検出がされる物品の集まり(計量単位)を示す。図1では、1の被計量物9を1の楕円で図示しているが、1の被計量物9に含まれる物品は1個の物品に限定されるものではなく、複数の物品であったり複数種類の物品が含まれていてもよいし、不可算物品の集合体であってもよい。すなわち、1の被計量物9とは、1計量単位の被計量物である。
【0022】
被計量物9としては、例えば、生菓子、半生製品等の形状不安定な物品、海産物(ウニ、イクラ、たらこ等)やそれらを加工(漬け物や佃煮等)した粘着性物品、紀州梅等、商品が傷つくことで商品価値が下がる物品が想定される。ただし、このような物品に限定されるものではない。以下の実施例においても同様である。
【0023】
被計量物9は、図1に示すように、上方に配置されている供給装置7によって計量装置1の移載ベルト14上に供給される。また、計量装置1に搬入された被計量物9は、計量装置1において計量(重量検出)された後、下方のベルトコンベア8上に移載され、包装あるいはラベリング等のために搬出される。
【0024】
なお、計量装置1への被計量物9の供給方法は、ここに示す例に限定されるものではない。例えば、ベルトコンベア8と類似の搬送装置によって移載ベルト14上に搬送されてもよい。すなわち、計量装置1への被計量物9の供給方法は、被計量物9の特性や製造過程に応じて適宜選択されればよい。
【0025】
図2は、計量装置1の構造を示す部分断面図である。なお、図2では、計量装置1の構造を理解しやすいように、特徴部を誇張して図示している。
【0026】
制御部10は、図示しないCPUおよび記憶装置から構成され、一般的なコンピュータとしての機能を有している。制御部10は、計量装置1が備える各構成を制御する。特に、制御部10は、駆動部11の駆動量(回転量)と駆動方向(回転方向)とを制御するとともに、ロードセル12による計量タイミングを制御する。
【0027】
また、制御部10は、ロードセル12によって検出された被計量物9の重量を当該ロードセル12から取得し、各被計量物9ごとに記憶して、必要に応じて外部に出力する機能を有している。例えば、制御部10は、図示しない表示部(液晶パネル等)に被計量物9の重量を表示したり、被計量物9の重量を当該被計量物9の識別子とともに外部のコンピュータ(例えば、選別機、包装機、ラベル装置、後工程用の加工装置、製造管理装置等)に伝達したりすることが可能である。
【0028】
図2に示すように、計量装置1は、図1にすでに図示した構成以外にも、芯部材15、固定部材16、ナット部17、ボールネジ18および架橋構造体19を備えている。
【0029】
移動板13は、XY平面に対して略平行に配置される板状の部材であるが、(−X)側の端辺が芯部材15に巻き付けられるようにして固定されている。芯部材15は、Y軸方向に延びる棒状の部材であって、両端部がナット部17に固定されている。
【0030】
移載ベルト14は、図2に示すように、移動板13の上面の一部と下面とに巻き回されており、両端部が固定部材16に挟まれた状態で固定されている。一方で、移載ベルト14は、移動板13に対しては固定されていない。
【0031】
固定部材16には、円筒状の貫通孔が形成されており、ボールネジ18が貫通している。なお、ボールネジ18は、後述するように、X軸に平行な軸を中心として回転するが、固定部材16は、ボールネジ18の回転によっては移動しない。言い換えれば、固定部材16に対して、ボールネジ18は空回りするように、固定部材16の貫通孔が形成されている。
【0032】
ナット部17には、ボールネジ18が螺入される螺旋状の溝が形成された貫通孔が形成されており、当該貫通孔にボールネジ18が螺入される。ナット部17のY軸方向の両端部には、それぞれ橋脚状の部分が下方に突出するように形成されている。そして、これら突出した橋脚部分で両側から挟み込むようにして、芯部材15の両端部を固定している。これにより、移動板13、芯部材15およびナット部17は一体的な構造物を構成している。
【0033】
ボールネジ18は、表面にネジ山が形成されており、(−X)側の端部が固定部材16を貫通して、ナット部17に螺入されている。ボールネジ18の両端は、ボールネジ18がX軸と平行な軸を中心にして回転可能となるように架橋構造体19によって支持されている。そして、ボールネジ18は、駆動部11から伝達される駆動力により、先述の軸を中心として回転する。
【0034】
駆動部11は、例えば電動式のサーボモータであって、制御部10からの制御信号に応じて駆動され、その駆動軸が回転する。駆動部11によって生成された駆動力は、例えば、タイミングベルトによってボールネジ18に伝達される。なお、駆動部11における駆動軸の回転方向および回転量は、制御部10からの制御信号によって制御可能とされている。
【0035】
計量装置1において、駆動部11が駆動され、ボールネジ18が回転すると、その回転方向と回転量とに応じてナット部17がX軸方向に進退運動する。そして、ナット部17と移動板13とが一体的な構造物を構成しているため、ナット部17の進退運動に連動して、移動板13もX軸方向に進退移動する。
【0036】
すなわち、ボールネジ18がナット部17から退出する方向に回転するとナット部17が(−X)方向に移動し移動板13も(−X)方向に移動する。一方、ボールネジ18がナット部17に螺入される方向に回転するとナット部17が(+X)方向に移動し移動板13も(+X)方向に移動する。
【0037】
移動板13が(+X)方向に移動すると、移動板13の先端(+X側の端部)が固定部材16に対して、(+X)方向に進出する。このとき、移載ベルト14の前方部(移動板13の(+X)側先端部近傍の部分)において、移載ベルト14が移動板13の下面側から移動板13の上面側に繰り出される。同時に、移載ベルト14の後方部(移動板13の(−X)側端部近傍の部分)において、移載ベルト14が移動板13の上面側から移動板13の下面側に引き戻される。
【0038】
一方、移動板13が(−X)方向に移動すると、移動板13の先端(+X側の端部)が固定部材16に対して、(−X)方向に退出する。このとき、移載ベルト14の前方部において、移載ベルト14が移動板13の上面側から移動板13の下面側に引き戻される。同時に、移載ベルト14の後方部において、移載ベルト14が移動板13の下面側から移動板13の上面側に繰り出される。
【0039】
架橋構造体19は、先述のように、ボールネジ18を回転自在に保持するとともに、ロードセル12の自由端部に連結されている。すなわち、移載ベルト14上に被計量物9が載置されると、当該被計量物9の重量に応じて、ロードセル12の自由端部に歪みが生じる。
【0040】
ロードセル12の自由端部には、先述のように、架橋構造体19が連結されている。ロードセル12は、移載ベルト14上に被計量物9が載置されることにより生じる自由端部の歪みを検出する。これにより、移載ベルト14に載置(保持)された状態の被計量物9の重量を検出して、制御部10に伝達する。すなわち、ロードセル12は、本発明における重量検出器に相当する。なお、ロードセル12が計量を行うタイミングは、制御部10により決定され伝達される。
【0041】
以上が、第1の実施の形態における計量装置1の構成および機能の説明である。次に、計量装置1が被計量物9の重量を計量する動作を簡単に説明する。
【0042】
計量装置1が被計量物9の計量を行うときには、まず、供給装置7が新しい被計量物9を供給する旨を計量装置1(制御部10)に伝達する。ただし、計量装置1の側から、供給装置7に対して、新しい被計量物9を供給するように要求してもよい。
【0043】
計量装置1は、新しい被計量物9の供給を受ける際には、移動板13を(+X)方向に進出させて、供給装置7の下方に移動板13(移載ベルト14)を配置する。制御部10は、移動板13の配置が完了した旨を供給装置7に伝達する。
【0044】
これに応じて供給装置7が計量装置1の移載ベルト14上に被計量物9を載置(搬入)する。このように、計量装置1に対しては、移動板13を進出させた状態のときの移載ベルト14に供給装置7から被計量物9が供給される。
【0045】
従来では、製造等がされた被計量物は、一旦、搬入用の載置台等に載置され、作業員の手作業によって計量装置に搬入されていた。しかし、本実施の形態における計量装置1は、供給装置7から、直接、被計量物9を受け取ることができる。したがって、作業員の負担が軽減される。また、搬入用の載置台等から被計量物9を取り上げる操作自体が不要になり、被計量物9の移載(載せ替え)回数自体を減らすことができる。したがって、被計量物9の型崩れや、搬入用の載置台等への被計量物9の付着が抑制できる。
【0046】
新しい被計量物9が移載ベルト14上に載置されると、計量装置1の制御部10は、ロードセル12に対して、重量検出を行うように伝達する。これに応じて、ロードセル12が自由端部の歪みを検出することにより、被計量物9の重量がロードセル12により検出され、制御部10に伝達される。制御部10は、ロードセル12から被計量物9の重量が伝達されると、当該被計量物9の識別子に関連づけて当該重量を記憶装置に記憶する。
【0047】
被計量物9の重量が記憶されると、制御部10は、駆動部11を制御して、移動板13を(−X)方向に退出させることにより、移載ベルト14上に保持した被計量物9をベルトコンベア8上に載置する。すなわち、計量装置1は、移動板13を退出させて移載ベルト14上に保持した被計量物9を当該移載ベルト14から離間させることにより、当該被計量物9をベルトコンベア8に向けて搬出する。
【0048】
移動板13が(−X)方向に退出するとき、被計量物9に当接していた移載ベルト14は、移動板13の下面側に引き戻される。したがって、被計量物9がベルトコンベア8に載せ替えられるときにおいて、被計量物9と移載ベルト14との間の摩擦は最小限に抑制され、被計量物9の型崩れを抑制することができる。また、被計量物9が粘着性の高い物品であったとしても、計量装置1では、当該被計量物9に当接していた移載ベルト14が移動板13の下面側に引き戻されることにより移載ベルト14と被計量物9とが離間する。したがって、被計量物9が、載置されている物体(移載ベルト14)から持ち上げられるような場合に比べて、被計量物9の付着も抑制される。さらに、計量装置1はホッパに貯留して計量する方式ではないため、側面部材等への付着はなく、装置への付着は最小限に抑制できる。
【0049】
以上のように、本実施の形態における計量装置1は、進退移動可能な移動板13と、移動板13の上面と下面とに巻き回され、少なくとも1点で固定される移載ベルト14と、移載ベルト14に保持された状態の被計量物9の重量を検出するロードセル12とを備えることにより、型崩れしやすい被計量物9を壊さずに計量することができる。また、被計量物9の装置への付着を抑制することができるため、粘着性の高い被計量物9の計量にも適している。
【0050】
<2. 第2の実施の形態>
第1の実施の形態では、1台の計量装置1による動作について説明したが、複数台の計量装置1を備えることにより、組合計量装置を実現することも可能である。
【0051】
図3は、第2の実施の形態における組合計量装置2を示す図である。図4は、第2の実施の形態における組合計量装置2の側面図である。
【0052】
図3に示すように、組合計量装置2は、計量装置1を8台備えており、8台の計量装置1をY軸方向に並べて配置している。すなわち、組合計量装置2は、第1の実施の形態における計量装置1を複数備えた装置として構成されている。なお、組合計量装置2において、計量装置1の構成については、説明を適宜省略する。また、組合計量装置2が備える計量装置1の数は、8台に限定されるものではない。
【0053】
組合計量装置2は、8台の計量装置1の他に、制御部20、搬送部21、昇降機構25およびスライド機構26を備えている。
【0054】
制御部20は、図示しないCPUおよび記憶装置を備えており、一般的なコンピュータとしての機能を有している。特に、制御部20は、組合計量装置2が備える全ての計量装置1の制御部10とそれぞれ接続されており、各制御部10との間でデータ通信を行うことが可能である。言い換えれば、第1の実施の形態における制御部10の情報の出力先として、制御部20が存在している。
【0055】
これにより、制御部20は、各計量装置1のロードセル12によってそれぞれ検出された被計量物9の重量を、各制御部10から取得することができる。なお、以下の説明では、各計量装置1によって検出された被計量物9の重量を、単に「重量データ」と称する。
【0056】
重量データは、各計量装置1において、計量(ロードセル12による重量検出)が行われる度に、当該計量装置1の制御部10から制御部20に対して伝達される。
【0057】
また、重量データには、被計量物9の重量の他に、当該重量データを送信した計量装置1の識別子(送信元識別子)が付加される。したがって、制御部20は送信元識別子を解析することにより、各重量データがどの計量装置1に搬入されている被計量物9の重量を示しているか判断することができる。
【0058】
また、詳細は後述するが、制御部20は、各制御部10に対して、保持している被計量物9を排出するように、指示を与える。以下、この指示を「排出指示」と称する。
【0059】
さらに、制御部20は、様々な状況(後述する)に応じて、搬送部21、昇降機構25およびスライド機構26を制御する。
【0060】
搬送部21は、図4に示すように、駆動部22、移動板23、移載ベルト24を備えている。
【0061】
詳細は図示しないが、駆動部22は、制御部20からの制御信号に応じて、移動板23を進退移動させる。また、移載ベルト24は、移動板23の上面の一部と下面とに巻き回され、少なくとも1点で固定されている。すなわち、搬送部21は、計量装置1と同様の機構を備えており、移載ベルト24上に載置された被計量物9を保持するとともに、移動板23を退出させることにより、当該被計量物9を移載ベルト24から離間させることも可能である。
【0062】
昇降機構25は、制御部20からの制御信号に応じて、搬送部21のZ軸方向の高さ位置を変更する機能を有している。
【0063】
また、スライド機構26は、制御部20からの制御信号に応じて、搬送部21のY軸方向の位置を変更する機能を有している。
【0064】
このような構成により、搬送部21は、移載ベルト24上に載置された被計量物9を集合部80に向けて搬送することが可能である。
【0065】
以上が、第2の実施の形態における組合計量装置2の構成および機能の説明である。次に、組合計量装置2によって、規定重量となる被計量物9の組み合わせを決定する動作を説明する。
【0066】
まず、各計量装置1の駆動部11が移動板13を進出させて、移載ベルト14を供給装置7の下方に配置する。次に、供給装置7が各計量装置1に被計量物9を供給する。
【0067】
被計量物9が供給されると、計量装置1の制御部10がロードセル12に重量検出を行わせる。これによりロードセル12が被計量物9の重量を検出し、制御部10に伝達する。
【0068】
制御部10は、ロードセル12から伝達された情報に応じて、重量データを生成し、制御部20に伝達する。
【0069】
すべての計量装置1から重量データが得られると、制御部20は、得られたすべての重量データに応じて、規定重量となる被計量物9の組み合わせを演算する。すなわち、制御部20は、本発明における決定部に相当する。
【0070】
規定重量となる被計量物9の組み合わせが求まると、制御部20は、組み合わせに選択された被計量物9に対応する計量装置1に対して、排出指示を伝達する。なお、制御部20は、計量装置1に対して排出指示を伝達するまでに、搬送部21(駆動部22、昇降機構25およびスライド機構26)を制御して、各計量装置1の移動板13の下方に移載ベルト24を配置させておく。
【0071】
制御部20から排出指示を受けた計量装置1は、駆動部11により移動板13を退出させ、移載ベルト14上に保持している被計量物9(すなわち組み合わせに選択された被計量物9)を搬送部21の移載ベルト24上に載置する。一方で、制御部20から排出指示を受けていない計量装置1は、移動板13を移動させることなく、そのまま被計量物9を保持しつづける。
【0072】
これにより、制御部20によって、規定重量となるように組み合わせるよう選択された被計量物9のみが搬送部21の移載ベルト24上に載置された状態となる。
【0073】
次に、昇降機構25およびスライド機構26が、集合部80の上方に移動板23の先端部が配置されるように搬送部21を移動させる。そして、駆動部22が移動板23を(−Y)方向に退出させつつ、スライド機構26が移動板23の先端部が集合部80の上方から外れないように、搬送部21を(+Y)方向に移動させる。
【0074】
これにより、搬送部21の移載ベルト24上に保持されていた被計量物9がすべて集合部80に向けて搬出される。このとき、搬送部21から集合部80に向けて搬出される被計量物9は、組み合わせに選択された被計量物9のみである。このようにして、制御部20によって決定された被計量物9の組み合わせが実現され、1組の被計量物9として集合する。
【0075】
移載ベルト24上に載置されていた被計量物9がすべて集合部80に投入されると、制御部20は、各計量装置1から被計量物9を受け取れる位置に搬送部21を配置するように、駆動部22、昇降機構25およびスライド機構26を制御する。
【0076】
以上のように、第2の実施の形態における組合計量装置2は、計量装置1を複数備え、複数の計量装置1のロードセル12によってそれぞれ検出された被計量物9の重量に応じて、複数の計量装置1の移載ベルト14に保持されている被計量物9の組み合わせを決定する制御部20をさらに備える。これにより、被計量物9の計量において、第1の実施の形態と同様の効果を得られるとともに、複数の被計量物9を規定重量となるように組み合わせることもできる。
【0077】
また、計量装置1の移載ベルト14から離間する被計量物9を搬送する搬送部21をさらに備えることにより、被計量物9の搬出も自動化できる。
【0078】
また、搬送部21が、進退移動可能な移動板23(第2移動板)と、移動板23の上面と下面とに巻き回され、少なくとも1点で固定される移載ベルト24(第2移載ベルト)とを備えることにより、被計量物9の搬出時においても、被計量物9を壊さないように、あるいは、被計量物9が付着しないように、搬出できる。
【0079】
<3. 第3の実施の形態>
第2の実施の形態では、複数台の計量装置1を用いて組合計量装置を実現する形態について説明した。しかし、1台の計量装置1を用いて組み合わせ計量を実現することも可能である。
【0080】
図5は、第3の実施の形態における組合計量装置3を示す図である。図5に示すように、組合計量装置3は、1台の計量装置1を備えている。
【0081】
なお、第3の実施の形態において、供給装置7は、組合計量装置3の上方に配置されている。また、組合計量装置3の近傍には搬出用仮置き台81が隣接して配置されている。そして、搬出用仮置き台81の上面には、複数の容器82が並べて載置されている。容器82は、後述する処理において、1つの組み合わせとして選択された被計量物9がまとめて搬入される。
【0082】
組合計量装置3は、計量装置1の他に、制御部30、搬送部31および載置台32を備えている。
【0083】
制御部30は、図示しないCPUおよび記憶装置を備えており、一般的なコンピュータとしての機能を有している。特に、制御部30は、組合計量装置3が備える計量装置1の制御部10と接続されており、当該制御部10との間でデータ通信を行うことが可能である。言い換えれば、第1の実施の形態における制御部10の情報の出力先として、制御部30が存在している。
【0084】
制御部30は、制御部10に対して計量指示を与える。計量指示とは、ロードセル12に被計量物9の重量を検出させるように制御部10に対して与える指示である。また、制御部30は、計量指示のレスポンスとして、計量装置1のロードセル12よって検出された被計量物9の重量を、当該制御部10から取得する。なお、以下の説明においても計量装置1によって検出された被計量物9の重量を「重量データ」と称する。重量データは、計量装置1において、計量(ロードセル12による重量検出)が行われる度に、制御部10から制御部30に対して伝達される。
【0085】
また、詳細は後述するが、制御部30は、制御部10に対して、進出指示と退出指示とを与える。進出指示とは、計量装置1に対して、移動板13を進出させるように要求する指示であり、主に、移載ベルト14に被計量物9を保持させるときに伝達される。移載ベルト14に被計量物9を保持させるときとは、供給装置7から新しい被計量物9の供給を受けるときや、載置台32上に載置されている被計量物9を移載ベルト14上にすくい取るときである。また、退出指示とは、計量装置1に対して、移動板13を退出させるように要求する指示であり、主に、移載ベルト14上に保持している被計量物9を排出するときに伝達される。移載ベルト14上に保持している被計量物9を排出するときとは、載置台32に被計量物9を載置するときや、搬出用仮置き台81上の容器82に被計量物9を載置するときである。
【0086】
さらに、制御部30は、計量装置1がアクセスする位置座標(向きも含む。)を搬送部31に通知する。
【0087】
図6は、第3の実施の形態における搬送部31と計量装置1とを拡大して示す概略図である。搬送部31は、いわゆるロボットアームを三次元方向に移動させることが可能な駆動機構を構成しており、詳細は図示しないが、様々なモータ、リンク部材、伸縮機構、昇降機構あるいは回転機構等から構成されている。搬送部31は、制御部30から伝達される位置座標に応じて、所定の範囲内において、計量装置1を任意の位置に、任意の方向に向けて配置する。
【0088】
載置台32には、XY平面に略平行な平坦な上面が形成されており、図5に示すように、複数の区画が定義され、それぞれの位置座標が設定されている。各区画には、それぞれ1つの被計量物9を載置することが可能とされている。本実施の形態では、載置台32の上面に12の区画が定義されているが、区画の数はこれに限定されるものではない。載置台32の各区画には、先述の区画識別子が定義されており、それぞれが各区画の位置座標と関連づけられている。
【0089】
以上が、第3の実施の形態における組合計量装置3の構成および機能の説明である。次に、組合計量装置3によって、規定重量となる被計量物9の組み合わせを決定する動作を説明する。
【0090】
まず、制御部30は、制御部10に対して進出指示を与えるとともに、搬送部31に対して、計量装置1を供給装置7の下方に配置するように位置座標(以下、「供給用の位置座標」と称する。)を与える。これにより、制御部10が駆動部11に対して移動板13を進出させるように制御し、移載ベルト14が被計量物9の供給を受けることが可能な状態となる。同時に、搬送部31が、計量装置1(移載ベルト14)を供給装置7の下方に移動させる。
【0091】
次に、供給装置7が新しい被計量物9を計量装置1に供給する。
【0092】
新しい被計量物9が計量装置1に供給されると、制御部30は、計量指示を制御部10に伝達する。これにより、制御部10が新しく供給された被計量物9の重量をロードセル12に検出させ、検出された重量に応じて重量データを作成し、制御部30に伝達する。
【0093】
新たな重量データを得ると、制御部30は、すでに載置台32上に載置されている各被計量物9の重量データと、当該新たな重量データとに応じて、規定重量となる被計量物9の組み合わせが存在するか否かを演算する。
【0094】
このとき、規定重量となる被計量物9の組み合わせが存在しない場合、制御部30は、載置台32の空いている区画(被計量物9が載置されていない区画)を選択して、選択した区画の位置座標を搬送部31に伝達する。これにより、搬送部31が計量装置1を、選択された区画の上方に配置する。
【0095】
搬送部31による計量装置1の移動が完了すると、制御部30は、計量装置1の制御部10に対して退出指示を伝達する。この退出指示により、制御部10が、駆動部11を制御して、移動板13を退出させる。これによって、移載ベルト14上に載置されていた新しい被計量物9が載置台32上に載置される。
【0096】
一方、新しい被計量物9の重量データを得た際に、規定重量となる被計量物9の組み合わせが存在する場合、制御部30は、組み合わせに選択された被計量物9を1つの容器82(共通の容器82)に搬入するように、制御部10および搬送部31を制御する。
【0097】
本実施の形態における組合計量装置3は、規定重量となる組み合わせが存在しない場合にのみ被計量物9を載置台32に載置するので、逆に言えば、載置台32に載置されている被計量物9のみでは規定重量となる組み合わせは存在しない。したがって、制御部30が組み合わせを新たに演算したときに、規定重量となる組み合わせが存在した場合には、そのとき移載ベルト14上の被計量物9(新しく供給された被計量物9)は、必ず、組み合わせに選択されている。
【0098】
したがって、制御部30は、搬送部31に、搬入先の容器82の位置座標を伝達する。これにより、搬送部31が、容器82の上方に計量装置1を配置する。次に、制御部30は、制御部10に退出指示を与える。この退出指示により制御部10が駆動部11を制御して、移動板13を退出させる。これにより、移載ベルト14上の被計量物9が容器82に搬入される。
【0099】
このように、計量装置1が新しい被計量物9を保持したタイミングで組み合わせを決定することにより、制御部30は、組み合わせを決定する際に、移載ベルト14に保持されている被計量物9を優先的に組み合わせるように演算することになる。したがって、当該被計量物9については、載置台32に載置する動作が不要になるため、作業速度が向上する。また、載置台32に載置したり、取り上げたりする動作が減るため、被計量物9の破損や付着が抑制される。
【0100】
1つ目の被計量物9を容器82に搬入すると、制御部30は、さらに、組み合わせに選択された被計量物9が載置されている区画の位置座標を搬送部31に伝達する。これにより、当該区画の上方に計量装置1が配置される。
【0101】
次に、制御部30は、制御部10に進出指示を与える。この進出指示により制御部10が駆動部11を制御して、移動板13を進出させる。
【0102】
移動板13が(+X)方向に移動すると、移動板13の先端(+X側の端部)が固定部材16に対して、(+X)方向に進出する。このとき、移載ベルト14の前方部(移動板13の(+X)側先端部近傍の部分)において、移載ベルト14が移動板13の下面側から移動板13の上面側に繰り出される。同時に、移載ベルト14の後方部(移動板13の(−X)側端部近傍の部分)において、移載ベルト14が移動板13の上面側から移動板13の下面側に引き戻される。このように、計量装置1は、(−X)方向に退出させた状態の移動板13を、(+X)方向に存在する被計量物9に向けて進出させて、進出した移動板13の上面に繰り出された移載ベルト14上に当該被計量物9を掬い上げるようにして保持する。
【0103】
すなわち、計量装置1は、移動板13を進出させて移載ベルト14に被計量物9を保持することにより、載置台32に載置されている被計量物9を取り上げることができる。このようにして、選択された区画上に載置されていた被計量物9(組み合わせに選択された被計量物9)が移載ベルト14上に保持される。このとき、被計量物9に当接する移載ベルト14が移動板13の上面に繰り出されるので、被計量物9と移載ベルト14との間の摩擦は最小限に抑制されるため、被計量物9の型崩れを抑制することができる。
【0104】
載置台32から、組み合わせに選択された被計量物9を取得すると、制御部30は、上記の容器82の位置座標を搬送部31に伝達する。これにより、搬送部31が当該容器82の上方に計量装置1を配置する。なお、より詳細には、容器82において先に搬入されている被計量物9と、それ以降に搬入される被計量物9とが重ならないように、容器82の位置座標は搬送部31に対して伝達される。
【0105】
計量装置1が容器82の上方に配置されると、制御部30は、制御部10に退出指示を与える。この退出指示により制御部10が駆動部11を制御して、移動板13を退出させる。これにより、移載ベルト14上の被計量物9が容器82に搬入される。
【0106】
このような動作を、組み合わせに選択されたすべての被計量物9に対して完了すると、制御部30は、制御部10に対して進出指示を与えるとともに、搬送部31に対して供給用の位置座標を与える。これにより、すでに説明したように、計量装置1が新しい被計量物9を受け取れる状態となり、新しい被計量物9が計量装置1に対して供給される。
【0107】
以上のように、第3の実施の形態における組合計量装置3は、1台の計量装置1と、ロードセル12によって重量が検出された被計量物が計量単位ごとに分けて載置される載置台32と、ロードセル12によって検出された計量単位ごとの被計量物(被計量物9)の重量に応じて、被計量物9の組み合わせを決定する制御部30とを備える。これによって、第2の実施の形態と同様に、組み合わせ計量動作を実現することができる。
【0108】
また、制御部30は、組み合わせを決定する際に、移載ベルト14に保持されている被計量物9を優先的に組み合わせる。これにより、保持中の被計量物9が組み合わせに選択されれば、載置台32に「置く」動作が必要なくなるため、計量速度が向上する。また、置いたり取ったりする動作が減るため被計量物9の破損を抑制できる。
【0109】
なお、載置台32上のすべての区画に被計量物9が載置された場合(12の被計量物9において、規定重量となる組み合わせが存在しない場合)、組合計量装置3は、最も長期間、載置台32上に載置されたままとなっている被計量物9を不適切な被計量物9として排出する。ただし、例えば、最も平均重量から外れている被計量物9を排出するなど、他の基準が採用されてもよい。
【0110】
<4. 変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【0111】
例えば、第2実施の形態では、図4において、集合部80をホッパのような形状で図示したが、集合部80は被計量物9の特性に応じて設計されていればよい。例えば、集合部80は、載置台の上に複数の容器が並べられており、その中から選択された1つの容器に、1組の被計量物9が搬送部21によってまとめて搬入されるような構成であってもよい。
【0112】
また、第1の実施の形態におけるベルトコンベア8を、第2の実施の形態における搬送部21に置き換えてもよい。
【0113】
また、第2の実施の形態では、搬送部21が昇降機構25およびスライド機構26により移動して、集合部80に向けて被計量物9を搬送すると説明した。しかし、逆に、集合部80がY軸方向およびZ軸方向に移動して、搬送部21の移載ベルト24から離間する被計量物9を回収してもよい。
【0114】
また、第2の実施の形態における制御部20が制御部10の機能を有していてもよいし、第3の実施の形態における制御部30が制御部10の機能を有していてもよい。
【符号の説明】
【0115】
1 計量装置
10 制御部
11 駆動部
12 ロードセル
13 移動板(第1移動板)
14 移載ベルト(第1移載ベルト)
2,3 組合計量装置
20,30 制御部(決定部)
21,31 搬送部
22 駆動部
23 移動板(第2移動板)
24 移載ベルト(第2移載ベルト)
25 昇降機構
26 スライド機構
32 載置台
9 被計量物

【特許請求の範囲】
【請求項1】
進退移動可能な第1移動板と、
前記第1移動板の上面と下面とに巻き回され、少なくとも1点で固定される第1移載ベルトと、
前記第1移載ベルトに保持された状態の被計量物の重量を検出する重量検出器と、
を備える計量装置。
【請求項2】
請求項1に記載の計量装置であって、
前記第1移動板を退出させて前記第1移載ベルト上に保持した被計量物を前記第1移載ベルトから離間させる計量装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載の計量装置であって、
前記第1移動板を被計量物に向けて進出させて前記被計量物を前記第1移載ベルト上に保持する計量装置。
【請求項4】
請求項1または2に記載の計量装置であって、
前記第1移動板を進出させた状態のときの前記第1移載ベルトに外部から被計量物が供給される計量装置。
【請求項5】
請求項1ないし4のいずれかに記載の計量装置であって、
前記重量検出器によって重量が検出された被計量物が計量単位ごとに分けて載置される載置台と、
前記重量検出器によって検出された計量単位ごとの被計量物の重量に応じて、前記計量単位ごとの被計量物の組み合わせを決定する決定部と、
をさらに備える計量装置。
【請求項6】
請求項5に記載の計量装置であって、
前記決定部は、組み合わせを決定する際に、前記第1移載ベルトに保持されている被計量物を優先的に組み合わせる計量装置。
【請求項7】
請求項1ないし6のいずれかに記載の計量装置であって、
前記第1移載ベルトから離間する被計量物を搬送する搬送部をさらに備える計量装置。
【請求項8】
請求項7に記載の計量装置であって、
前記搬送部は、
進退移動可能な第2移動板と、
前記第2移動板の上面と下面とに巻き回され、少なくとも1点で固定される第2移載ベルトと、
を備える計量装置。
【請求項9】
請求項1ないし4のいずれかに記載の計量装置を複数備え、
前記複数の計量装置の重量検出器によってそれぞれ検出された被計量物の重量に応じて、前記複数の計量装置の移載ベルトに保持されている被計量物の組み合わせを決定する決定部をさらに備える組合計量装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2013−88219(P2013−88219A)
【公開日】平成25年5月13日(2013.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−227687(P2011−227687)
【出願日】平成23年10月17日(2011.10.17)
【出願人】(000147833)株式会社イシダ (859)
【出願人】(397068056)古川機工株式会社 (10)