重量チェッカ及びそれを備える搬送装置
【課題】 物品を搬送しながら重量計量する重量チェッカにおいて、計量対象物品の物品長の変更に伴う計量能力の低下を抑えながら、計量精度を確保することができる重量チェッカ及びそれを備える搬送装置を提供する。
【解決手段】 搬送ローラを接近又は離間する方向に相対変位させることにより、物品搬送面を伸縮する物品搬送面伸縮手段と、搬送ローラとは別に設けられて、搬送ベルトに張力を付与する張力付与ローラと、張力付与ローラを変位させて、物品搬送面の伸縮に伴う搬送ベルト長さの過不足を吸収するベルト張力調整手段を備え、計量物品の長さに応じて、物品搬送面を伸縮可能にしたことを特徴とする。
【解決手段】 搬送ローラを接近又は離間する方向に相対変位させることにより、物品搬送面を伸縮する物品搬送面伸縮手段と、搬送ローラとは別に設けられて、搬送ベルトに張力を付与する張力付与ローラと、張力付与ローラを変位させて、物品搬送面の伸縮に伴う搬送ベルト長さの過不足を吸収するベルト張力調整手段を備え、計量物品の長さに応じて、物品搬送面を伸縮可能にしたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品を搬送しながら重量計量する重量チェッカ及びそれを備える搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品製造工程で物品重量を検査するため、物品を搬送する搬送コンベアとこれを支持する重量センサを備え、重量センサの検出結果に基づいて物品重量を個別計量する重量チェッカが採用されている。かかる物品製造工程において大きさが異なる物品を製造する場合、重量計量が行われる搬送コンベア上には、物品を一つずつ、かつ物品全体を載せる必要があり、そのため、物品搬送方向における物品長が最も大きい物品に合わせて搬送面長さが設定される。例えば、最大物品長が７０ｃｍであれば、重量センサから出力される重量計量信号の安定時間を考慮して、搬送面長さを少し大きめの８０ｃｍに設定したうえで、搬送間隔（先行して搬送される物品の後端と、その直後に搬送される物品の前端の距離。以下同じ。）を１０ｃｍ以上確保することになる。
【０００３】
しかしながら、同じ物品製造工程で物品長１０ｃｍの物品を製造して、重量計量する場合には、重量計量を行う搬送コンベアに対して同時に二以上の物品が載らないように、７０ｃｍ以上の大きな搬送間隔を確保する必要があり、その結果、計量能力（単位時間当たりの計量処理可能な物品数）が著しく低下するという問題を生じる。この問題の解決手段としては、重量センサで支持される搬送コンベアであって搬送面長さが小さいものを複数台、物品搬送方向に直列配置してなる重量チェッカが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この重量チェッカで物品長が大きい物品を重量計量する場合には、当該物品を同時に載置可能な搬送面長さを確保できるように、複数の搬送コンベアを組み合わせて、それらの重量センサからの計量信号に基づく計量重量を合算して、その物品重量を計量する。また、物品長が小さい物品を重量計量する場合には、当該物品を載置可能な搬送面長さの小さい搬送コンベアを選択し、その重量センサからの計量信号のみに基づき物品重量を計量する。すなわち、この重量チェッカによれば、物品長に応じて適切な搬送面長さを設定することができ、計量能力の低下を抑えることができる。
【特許文献１】特開平１０−１２２９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記重量チェッカのように、搬送コンベア及び重量センサを複数組み合わせて使用する場合には、以下のような問題を生じる。まず、重量センサは、非常に高価であり、かつ、その維持のために定期的に点検・校正する必要があるところ、これを複数使用することにより、製造コスト及び維持コストが非常に高くなるという問題がある。また、物品搬送間隔を十分に詰めて計量能力低下の問題を解消しようとする場合、計量対象物品の物品長の組み合わせによっては、装置全体が長くなり過ぎるという問題がある。
【０００６】
例えば、計量対象物品の物品長が１０、３０、４０、７０ｃｍで、各物品の搬送間隔をすべて１０ｃｍに設定する場合、各物品に対して最適な搬送面長さは、２０、４０、５０、８０ｃｍで、これらを同時に満足させると、装置全長が長くなり過ぎる。なお、搬送面長さ４０ｃｍのコンベア二本、あるいは３０ｃｍのコンベア一本と５０ｃｍのコンベア一本とすれば、装置全長は８０ｃｍに抑えられるが、搬送間隔を２０ｃｍや３０ｃｍに設定せざる得ない場合を生じる。
【０００７】
さらに、複数の搬送コンベアに跨る一つの物品を各搬送コンベアの重量センサで計量する場合、物品搬送に伴って各重量センサに負荷される重量が常時変動するため、各重量センサにおける重量計量信号が安定しにくく、計量精度を確保することが難しいという問題がある。
【０００８】
本願発明は、上記の事情に鑑みて、物品を搬送しながら重量計量する重量チェッカにおいて、計量対象物品の物品長の変更に伴う計量能力の低下を抑えながら、計量精度を確保することができる重量チェッカ及びそれを備える搬送装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、物品を搬送する搬送コンベアと、該搬送コンベアを支持する重量センサと、を備え、前記重量センサの検出結果に基づき前記搬送コンベアで搬送中の物品を重量計量する重量チェッカにおいて、
前記搬送コンベアは、第一搬送ローラと、第二搬送ローラと、これらの両搬送ローラに巻き掛けられて、前記両搬送ローラ間に物品搬送面を形成する搬送ベルトと、前記両搬送ローラを接近又は離間する方向に相対変位させることにより、前記両搬送ローラ間の距離を変化させて、前記物品搬送面を伸縮する物品搬送面伸縮手段と、前記両搬送ローラとは別に設けられて、前記搬送ベルトに押接されることにより、前記搬送ベルトに張力を付与する張力付与ローラと、前記張力付与ローラを変位させることにより、前記物品搬送面の伸縮に伴う搬送ベルト長さの過不足を吸収するベルト張力調整手段と、を備え、
重量計量する物品の長さに応じて、前記物品搬送面を伸縮可能にしたことを特徴とする重量チェッカを提供する。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の重量チェッカであって、
前記物品搬送面伸縮手段は、前記両搬送ローラを反対方向に同じ距離を変位させることを特徴とする重量チェッカを提供する。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の重量チェッカを備える搬送装置であって、
前記重量チェッカへ物品を搬入する搬入コンベア及び／又は前記重量チェッカから物品を搬出する搬出コンベアを、前記搬送コンベアの物品搬送方向の手前側及び／又は向う側に配置されてなり、前記搬入コンベア及び／又は前記搬出コンベアを、前記物品搬送面の伸縮動作に同期して、前記搬送コンベアに接近又は離間させる方向に移動させることにより、前記搬送コンベアとの間隔を一定に保つ移動手段を備えることを特徴とする搬送装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、以下の優れた効果を奏する。搬送ベルトが巻き掛けられて物品搬送面を形成する搬送ローラを相互に接近又は離間させることにより、物品搬送面を伸縮する物品搬送面伸縮手段を設けるとともに、搬送ベルトに張力を付与する張力付与ローラを変位させることにより、物品搬送面伸縮手段の作動に伴う搬送ベルトの過不足を吸収させるようにしたので、搬送物品の物品長に応じて、物品搬送面長さを適正化することができ、計量能力の低下を解消することができる。また、単一の重量センサで異なる物品長に対応することができるため、製造コスト及び維持コストが抑えられることに加えて、重量計量信号を安定させ易く計量精度を悪化させる心配が無い。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、以下の優れた効果を奏する。物品搬送面伸縮手段が、両搬送ローラを物品搬送方向において前後対称に変位させるので、搬送コンベアを支持する重量センサに負荷される偏荷重を抑えることができ、その結果として、高い計量精度を確保することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明の効果に加え、以下の優れた効果を奏する。上記搬送コンベアの物品搬送方向の前後に隣接して配置される搬入コンベアや搬出コンベアを搬送コンベアの伸縮に同期して移動させることにより、搬送コンベアとの間隔を一定に保つ移動手段を備えるので、物品長の長さ変更に伴う対応を迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（本発明の第一の実施形態）
以下、本発明の第一の実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る重量チェッカ１を示す図であって、（ａ）は物品搬送面Ｆを最も長く伸ばした状態、（ｂ）は物品搬送面Ｆを最も短く縮めた状態を表す。
【００１６】
（重量チェッカ１）
重量チェッカ１は、図１（ａ）及び（ｂ）中の左側に設けられる物品搬入口ＩＮから物品を受け入れ、同図中の右側に設けられる物品搬出口ＥＸへ向けて物品を搬送する搬送コンベア２と、搬送コンベア２を支持する重量センサ３と、を備えてなり、重量センサ３の検出結果に基づき、搬送コンベア２で搬送中の物品を重量計量する。
【００１７】
（搬送コンベア２）
搬送コンベア２は、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、コンベア後端の物品搬入口ＩＮに設けられる第一搬送ローラ２１と、コンベア前端の物品搬出口ＥＸに設けられる第二搬送ローラ２２と、第一及び第二搬送ローラ２１，２２に巻き掛けられて、両搬送ローラ２１，２２間に物品搬送面Ｆを形成する搬送ベルト２３と、を備えるベルトコンベアである。さらに、搬送コンベア２は、両搬送ローラ２１，２２を相互に接近又は離間する方向に相対変位させることにより、両搬送ローラ間の距離Ｌを、図１（ａ）に示す最長状態から、同図（ｂ）に示す最短状態までの範囲で変化させて、物品搬送面Ｆを伸縮する物品搬送面伸縮手段２４と、両搬送ローラ２１，２２とは別に設けられ、搬送ベルト２３に押接されることにより、搬送ベルト２３に張力を付与する張力付与ローラ２５と、張力付与ローラ２５を変位させることにより、物品搬送面Ｆの伸縮に伴う搬送ベルト２３の長さの過不足を吸収するとともにベルト張力を調整するベルト張力調整手段２６を備える。
【００１８】
（第一搬送ローラ２１及び第二搬送ローラ２２）
第一搬送ローラ２１は、物品搬送方向に延びる第一コンベアフレーム２７の後端に軸受支持される従動ローラである。第二搬送ローラ２２は、同じく物品搬送方向に延びる第二コンベアフレーム２８の前端に軸受支持され、不図示のコンベア駆動モータにより回転駆動される駆動ローラである。第一コンベアフレーム２７は、重量センサ３を介して重量チェッカ本体１１に連結固定される一方、第二コンベアフレーム２８は、第一コンベアフレーム２７に対し、不図示のスライド機構によって物品搬送方向にスライド可能となるように支持され、これによって、両搬送ローラ２１，２２は、相互に接近又は離間する方向に相対変位可能とされる。なお、スライド機構は、両コンベアフレーム２７，２８の一方に連結固定されるレールと、他方に連結固定されて前記レールに対してスライド可能なスライダーとを備える。
【００１９】
（搬送ベルト２３）
搬送ベルト２３は、第一搬送ローラ２１及び第二搬送ローラ２２に巻き掛けられ、両搬送ローラ２１，２２間の上面側に物品を載せて搬送する物品搬送面Ｆを形成し、第二搬送ローラ２２の回転駆動に伴って物品搬送方向に走行する。搬送ベルト２３は、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、物品搬送面Ｆを形成した後、物品搬出口ＥＸに設けられる第二搬送ローラ２２でその下方側に回り込むように方向転換されて、重量センサ３との干渉を避けるように下方へ張り出した概ねコ字形状の迂回経路Ｒを走行させられ、さらに物品搬入口ＩＮに設けられる第一搬送ローラ２１まで戻って、再び物品搬送面Ｆを形成する循環走行を繰り返す。なお、迂回経路Ｒには、後述する張力付与ローラ２５やベルト張力調整手段２６が設けられており、これらの作動によって、物品搬送面Ｆの伸縮に伴って生じる搬送ベルト２３の長さの過不足を吸収する。
【００２０】
（物品搬送面伸縮手段２４）
物品搬送面伸縮手段２４は、第一及び第二コンベアフレーム２７，２８を相対移動させる駆動機構であり、ボールネジ２４１、ボールナット２４２及びサーボモータ２４３を備えてなる。ボールネジ２４１は、物品搬送方向に延びるように設けられ、第一コンベアフレーム２７に連結固定される軸受部材２４１ａ，２４１ｂで回転可能に軸受支持される。ボールナット２４２は、第二コンベアフレーム２８に連結固定され、かつ、ボールネジ２４１に螺合されており、ボールネジ２４１の軸回転に応じて、第二コンベアフレーム２８をスライド移動させる。サーボモータ２４３は、ボールネジ２４１を軸回転させる駆動源で、ボールネジ２４１に直接、又は伝導機構を介して連結される。サーボモータ２４３の作動により、第二搬送ローラ２２を支持する第二コンベアフレーム２８がモータ回転数に応じてスライド移動し、両搬送ローラ間の距離Ｌ、すなわち、物品搬送面Ｆの長さを無段階で伸縮させる。サーボモータ２４３は、オペレータによる不図示の操作部への物品長のデータ入力等に基づき制御部Ｃが生成する制御信号に応じて、物品搬送間隔を最適化できる物品搬送面Ｆを形成する。
【００２１】
（張力付与ローラ２５）
張力付与ローラ２５は、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、第一及び第二搬送ローラ２１，２２とは別に設けられ、迂回経路Ｒ上で搬送ベルト２３に押接されることにより、該ベルトに張力を付与するベルトローラ群で、第一コンベアフレーム２７に対して位置固定されている固定ローラ２５１と、これらに対して物品搬送面伸縮手段２４の作動に伴い変位する変位ローラ２５２と、からなる。固定ローラ２５１は、第二搬送ローラ２２で折り返された搬送ベルト２３の表側（物品搬送面側）に押接してベルトを迂回経路Ｒに導く方向転換ローラ２５１ａと、迂回経路Ｒ上で所定間隔をおいて搬送ベルト２３の裏側に押接し、第一搬送ローラ２１へ戻すように導く走行ローラ２５１ｂ〜２５１ｅからなり、すべて第一コンベアフレーム２７、すなわち重量チェッカ本体１１に対して軸受支持される。変位ローラ２５２は、迂回経路Ｒに沿って配置され、走行ローラ２５１ｂ〜２５１ｅの各中間位置に臨むベルトローラ２５２ａ〜２５２ｃであって、迂回経路Ｒに対して交差する方向にスライド可能なローラ支持部材２５３に軸受支持されており、物品搬送面Ｆの伸縮に応じて変位することで搬送ベルト２３に適正な張力を付与する。ローラ支持部材２５３はレール２５３ａによってスライド可能に支持される。物品搬送面Ｆを長くする場合は、図１（ａ）に示されるように、それに応じて搬送ベルト２３の張りを緩め、物品搬送面Ｆが短くする場合は、図１（ｂ）に示されるように、搬送ベルト２３を九十九折状に繰り寄せることにより、搬送コンベア２全体における搬送ベルト２３の長さの過不足を吸収する。
【００２２】
（ベルト張力調整手段２６）
ベルト張力調整手段２６は、第一コンベアフレーム２７、すなわち重量チェッカ本体１１とローラ支持部材２５３の間に設けられて、ローラ支持部材２５３をスライド移動させる駆動機構であり、ボールネジ２６１、ボールナット２６２及びサーボモータ２６３を備える。ボールネジ２６１は、重量センサ３を介して重量チェッカ本体１１に連結固定される軸受部材２６１ａ，２６１ｂで軸受支持され、ローラ支持部材２５３のスライド方向に延びるように設けられる。ボールナット２６２は、ローラ支持部材２５３に連結固定され、かつ、ボールネジ２６１に螺合され、その軸回転に応じてローラ支持部材２５３を移動させる。サーボモータ２６３は、ボールネジ２６１を軸回転させる駆動源で、ボールネジ２６１に直接又は伝導機構を介して連結される。サーボモータ２６３を作動させることにより、ローラ支持部材２５３がモータ回転数に応じて無段階にスライド移動し、上述したように搬送ベルト２３の長さの過不足を吸収するとともに、ベルト張力を付与する。サーボモータ２６３の回転角は、サーボモータ２４３の回転角に応じて、ベルト長さの過不足が吸収できるように予め設定されている。
【００２３】
（重量センサ３）
重量センサ３は、重量チェッカ本体１１に支持される一方、搬送コンベア２の全体重量を支持するロードセルであって、搬送コンベア２の物品搬送面Ｆ上を搬送される物品の重量に応じた計量信号を出力する。当該計量信号は、不図示の制御部Ｃに入力され、制御部Ｃにおいて物品重量が求められる。すなわち、重量センサ３の検出結果に基づいて、搬送コンベア２で搬送中の物品を重量計量することができる。なお、重量センサ３は、物品搬送面Ｆの伸縮に伴う搬送コンベア２の重心移動によって受ける偏荷重の影響を緩和するため、第一コンベアフレーム２７の後方寄りを支持している。
【００２４】
（第一の実施形態に係る重量チェッカ１の特徴）
第一の実施形態に係る重量チェッカ１は、以下のような特徴を有している。第一に、単一の重量センサ３で支持される搬送コンベア２において、搬送ベルト２３が巻き掛けられて物品搬送面Ｆを形成する第一及び第二搬送ローラ２１，２２を接近又は離間する方向に相対変位させることにより、物品搬送面Ｆを伸縮する物品搬送面伸縮手段２４を備えるという特徴を有している。これにより、計量物品の搬送方向における物品長に応じて、物品搬送面Ｆの長さを変更することができる。その結果、物品搬送間隔を適正化して、計量能力の低下が防止される。また、単一の重量センサで異なる物品長に対応できるため、装置の製造コスト及び維持コストを抑えられ、また、複数の計量コンベアを組み合わせる場合に比べて重量計量信号を安定させ易く、計量精度を悪化させる心配がない。
【００２５】
第二に、物品搬送面伸縮手段２４は、サーボモータ２４３で回転駆動されるボールネジ２４１と、ボールナット２４２との組み合わせにより、物品搬送面Ｆの長さを無段階に伸縮できるという特徴を有している。これにより、物品長に応じて、必要最小限の搬送間隔とする物品搬送面長さを実現することができ、その結果、計量能力の低下を完全に解消することができる。また、サーボモータ２４３の使用により、モータ回転数の制御のみで物品搬送面Ｆを適当な長さとする調整を容易に行える。
【００２６】
第三に、物品搬送面伸縮手段２４を作動させて物品搬送面Ｆを長くする場合は、搬送ベルト２３を伸ばすように張りを緩め、物品搬送面Ｆを短くする場合は、搬送ベルト２３を九十九折状に畳むように引き寄せて、ベルト長さの過不足を吸収するベルト張力調整手段２６を備えるという特徴を有している。これにより、物品搬送面Ｆを伸縮させるために、長さの異なる搬送ベルトを準備する必要がなく、段取り替えの際に搬送ベルトに交換する手間も省ける。
【００２７】
（本発明の第二の実施形態）
次に、本発明の第二の実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係る重量チェッカ４を示す図であって、（ａ）は物品搬送面Ｆを最も長く伸ばした状態、（ｂ）は物品搬送面Ｆを最も短く縮めた状態を表す。
【００２８】
（重量チェッカ４）
重量チェッカ４は、図２（ａ）及び（ｂ）中の左側に設けられる物品搬入口ＩＮから物品を受け入れ、同図中の右側に設けられる物品搬出口ＥＸへ向けて物品を搬送する搬送コンベア５と、搬送コンベア５を支持する重量センサ６と、を備えてなり、重量センサ６の検出結果に基づき、搬送コンベア５で搬送中の物品を重量計量する。
【００２９】
（搬送コンベア５）
搬送コンベア５は、コンベア後端の物品搬入口ＩＮに設けられる第一搬送ローラ５１と、コンベア前端の物品搬出口ＥＸに設けられる第二搬送ローラ５２と、両搬送ローラ５１，５２に巻き掛けられて、それらの間に物品を搬送する物品搬送面Ｆを形成する搬送ベルト５３と、を備えるベルトコンベアである。また、搬送コンベア５は、両搬送ローラ５１，５２を相互に接近又は離間する方向に相対変位させて、両搬送ローラ間の距離Ｌを、図２（ａ）に示す最長状態から、同図（ｂ）に示す最短状態までの範囲内で変化させて、物品搬送面Ｆを伸縮する物品搬送面伸縮手段５４を備える。さらに、両搬送ローラ５１，５２とは別に設けられ、搬送ベルト５３に押接されることで張力を付与する張力付与ローラ５５と、これを変位させて物品搬送面Ｆの伸縮に伴うベルト長さの過不足を吸収しつつベルト張力を調整するベルト張力調整手段５６と、を備える。
【００３０】
（第一搬送ローラ５１及び第二搬送ローラ５２）
第一搬送ローラ５１は、物品搬送方向に延びる第一コンベアフレーム５７の後端に、回転可能に軸受支持される従動ローラであり、第二搬送ローラ５２は、同じく物品搬送方向に延びる第二コンベアフレーム２８の前端に、回転可能に軸受支持され、不図示のコンベア駆動モータによって回転駆動される駆動ローラである。これらのコンベアフレーム５７，５８は、図２に示されるように、両者がメインフレーム５９に対して前後対称となるように設けられ、不図示のスライド機構により、メインフレーム５９に対して物品搬送方向にスライド可能に支持されており、これによって、両搬送ローラ５１，５２は、相互に接近又は離間する方向に相対変位可能とされる。なお、スライド機構は、メインフレーム５９に連結固定されるレールと、各コンベアフレームに連結固定されて、前記レールに対してスライド可能なスライダーと、を備えてなり、メインフレーム５９は、重量センサ６を介して重量チェッカ本体４１に支持される。
【００３１】
（搬送ベルト５３）
搬送ベルト５３は、第一搬送ローラ５１及び第二搬送ローラ５２に巻き掛けられ、両搬送ローラ間の上面側に物品搬送面Ｆを形成し、第二搬送ローラ５２の回転駆動に伴って物品搬送方向に走行する。搬送ベルト５３は、図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、物品搬送面Ｆを形成した後、物品搬出口ＥＸに設けられる第二搬送ローラ５２でその下方側に回り込むように方向転換し、重量センサ６を避けるように下方へ張り出した概ねコ字形状の迂回経路Ｒを走行して、さらに物品搬入口ＩＮに設けられる第一搬送ローラ５１まで戻り、再び物品搬送面Ｆを形成するように、循環走行する。なお、迂回経路Ｒには、後述する張力付与ローラ５５やベルト張力調整手段５６が設けられており、これらの作動によって、物品搬送面Ｆの伸縮に伴って生じる搬送ベルト５３の長さの過不足を吸収する。
【００３２】
（物品搬送面伸縮手段５４）
物品搬送面伸縮手段５４は、第一及び第二コンベアフレーム５７，５８をスライド移動させる駆動機構であり、ボールネジ５４１，５４２、ボールナット５４３，５４４及びサーボモータ５４５を備えてなる。ボールネジ５４１，５４２は、同ピッチのネジ山が逆方向（右ネジと左ネジ）に切られて同軸で一体形成されるとともに、物品搬送方向に延びるように配設され、重量チェッカ本体４１に対して軸受部材で軸受支持される。ボールナット５４３，５４４は、それぞれ第一及び第二コンベアフレーム５７，５８に連結固定され、かつ、ボールネジ５４１，５４２に螺合されており、それらの軸回転に応じて、逆方向に同じ距離だけ移動する。サーボモータ５４５は、ボールネジ５４１，５４２を軸回転させる駆動源であって、ボールネジ５４１，５４２に伝導機構５４６を介して連結される。したがって、サーボモータ５４５の作動により、第一及び第二コンベアフレーム５７，５８がモータ回転数に応じて、前後逆方向に同じ距離だけスライド移動し、両搬送ローラ５１，５２間の距離Ｌ、すなわち、物品搬送面Ｆの長さを無段階で伸縮させる。サーボモータ５４５は、オペレータによる不図示の操作部への入力データに基づき、重量計量する物品の搬送方向の長さに応じて、物品搬送間隔を最適化できる物品搬送面Ｆを形成する。
【００３３】
（張力付与ローラ５５）
張力付与ローラ５５は、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、第一及び第二搬送ローラ５１，５２とは別に設けられ、迂回経路Ｒ上で搬送ベルト５３に押接されることにより、該ベルトに張力を付与するベルトローラ群で、メインフレーム５９に対して位置が固定されている固定ローラ５５１と、物品搬送面伸縮手段５４の作動に伴って変位する変位ローラ５５２と、からなる。固定ローラ５５１は、第一及び第二搬送ローラ５２で折り返される搬送ベルト５３の表側（物品搬送面側）に押接する方向転換ローラ５５１ａ，５５１ｆと、迂回経路Ｒ上で所定間隔をおいて配置され、搬送ベルト５３の裏側に押接する走行ローラ５５１ｂ〜５５１ｅとからなり、すべてメインフレーム５９に対して軸受支持される。変位ローラ５５２は、迂回経路Ｒに沿って配置され、走行ローラ５５１ｂ〜５５１ｅの各中間位置に臨むベルトローラ５５２ａ〜５５２ｃであって、迂回経路Ｒに対して交差する方向にスライド可能なローラ支持部材５５３に軸受支持されており、物品搬送面Ｆの伸縮に応じて変位することで搬送ベルト５３に適正な張力を付与する。ローラ支持部材５５３は、レール５５３ａによってメインフレーム５９に対してスライド可能に支持される。物品搬送面Ｆを長くする場合は、図２（ａ）に示されるように、それに応じて搬送ベルト５３の張りを緩め、物品搬送面Ｆが短くする場合は、図２（ｂ）に示されるように、搬送ベルト５３を九十九折状に繰り寄せることにより、搬送コンベア５全体におけるベルト長さの過不足を吸収する。
【００３４】
（ベルト張力調整手段５６）
ベルト張力調整手段５６は、メインフレーム５９とローラ支持部材５５３の間に設けられて、ローラ支持部材５５３をスライド移動させる駆動機構であり、ボールネジ５６１、ボールナット５６２及びサーボモータ５６３を備えてなる。ボールネジ５６１は、重量チェッカ本体４１に重量センサ６を介して連結固定される軸受部材５６１ａ，５６１ｂで回転可能に軸受支持され、ローラ支持部材５５３のスライド方向に延びるように設けられる。ボールナット５６２は、ローラ支持部材５５３に連結固定され、かつ、ボールネジ５６１に螺合されて、ボールネジ５６１の軸回転に応じてローラ支持部材５５３を移動させる。サーボモータ５４５は、ボールネジ５６１を軸回転させる駆動源で、ボールネジ５６１に直接又は伝導機構を介して連結される。サーボモータ５６３を作動させることにより、変位ローラ５５２を支持するローラ支持部材５５３がモータ回転数に応じて無段階にスライド移動し、上述したように搬送ベルト５３の長さの過不足を吸収する。サーボモータ５６３は、サーボモータ５４５の回転角に応じて、ベルト長さの過不足が吸収されるように作動するように予め設定されている。
【００３５】
（重量センサ６）
重量センサ６は、重量チェッカ本体４１に支持される一方、搬送コンベア５の全体重量を支持するロードセルであって、搬送コンベア５の物品搬送面Ｆ上を搬送される物品の重量に応じた計量信号を出力する。当該計量信号は、不図示の制御部Ｃに入力され、制御部Ｃにおいて物品重量が求められる。すなわち、重量センサ６の検出結果に基づいて、搬送コンベア５で搬送中の物品を重量計量することができる。
【００３６】
（第二の実施形態に係る重量チェッカ４の特徴）
第二の実施形態に係る重量チェッカ４は、第一の実施形態に係る重量チェッカ１と同様に、（１）搬送ローラ５１，５２を接近又は離間する方向に相対変位させて物品搬送面Ｆを伸縮する、（２）サーボモータ５４５で回転駆動されるボールナット５４１とボールネジ５４２の組み合わせで物品搬送面Ｆを無段階に伸縮する、（３）物品搬送面伸縮手段５４の作動に応じてベルト長さの過不足を吸収するベルト張力調整手段５６を備える、等の特徴を有するほか、以下の特徴を有している。
【００３７】
重量チェッカ４では、物品搬送面伸縮手段５４が、第一及び第二コンベアフレーム５７，５８（第一及び第二搬送ローラ５１，５２）をメインフレーム５９に対して、前後逆方向に同じ距離だけスライド変位するという特徴を有している。したがって、重量センサ６で搬送コンベア２（メインフレーム５９）の物品搬送方向の中央位置（重心位置）を支持することにより、搬送コンベア５から重量センサ６に負荷される偏荷重を抑えることができ、その結果として、高い計量精度を確保することができる。
【００３８】
物品搬送面伸縮手段５４は、同ピッチのネジ山を逆方向に切った一体形成のボールネジ５４１，５４２を回転させて、第一及び第二コンベアフレーム５７，５８を変位させるという特徴を有している。したがって、第一及び第二搬送ローラ５１，５２を逆方向に移動させるサーボモータは一個で済み、二個のサーボモータを同期させて使用する場合よりも低コストで容易に対応することが可能となる。
【００３９】
（上記実施形態の変形例）
上記第一及び第二の実施形態では、重量チェッカ１，４のみについて説明したが、例えば、図３に示されるように、重量チェッカ４へ物品を搬入する搬入コンベア７及び重量チェッカ４から物品を搬出する搬出コンベア８を、搬送コンベア２の物品搬送方向の手前側及び向う側に隣接配置するとともに、物品搬送面Ｆの伸縮動作に同期して、搬送コンベア２に接近又は離間させる方向に自動的に移動させることにより、搬送コンベア２との間隔を一定に保つ搬送装置としても良い。これにより、作業者が物品長の変更を伴う段取り替えの都度、前後の搬入・搬出コンベアを動かしたり、間隔寸法を調整したりする手間が省くことができる。搬送コンベア２の前後に配置される搬入・搬出コンベアを、物品搬送面Ｆの伸縮と同期的に移動させる移動手段としては、図３に示される搬入コンベア７のように、物品搬送面Ｆ７のみを伸縮移動させる物品搬送面伸縮手段７４や、あるいは、同図に示される搬出コンベア８のように、コンベアを支持するコンベア支持台８５を移動させる機構が採用される。
【００４０】
搬入コンベア７は、重量チェッカ１から重量センサ３を取り除いたものと略同様の構造で、コンベア本体７ａに連結固定される上流側の第一コンベアフレーム７７と、これにスライド機構でスライド支持される下流側（搬送コンベア５側）の第二コンベアフレーム７８に、第一搬送ローラ７１と第二搬送ローラ７２をそれぞれ軸受支持させ、第二コンベアフレーム７８を物品搬送面伸縮手段７４で移動させる。これにより、物品搬送面Ｆ７が搬送コンベア２に接近又は離間させる方向に伸縮移動する。両搬送ローラ７１，７２に巻き掛けられて物品搬送面Ｆ７を形成する搬送ベルト７３は、張力付与ローラ７５，ベルト張力調整手段７６によって、物品搬送面Ｆ７の伸縮に伴う過不足が吸収される。物品搬送面Ｆ７を下流側にのみ伸縮移動させる構造を採用することで、さらに上流に設けられる別の装置と搬入コンベア７の隙間を一定に保つことができる。
【００４１】
搬出コンベア８は、第一及び第二搬送ローラ８１，８２に搬送ベルト８３を巻き掛けてなるベルトコンベアを、基台８４に対して物品搬送方向にレールでスライド支持されるコンベア支持台８５に設けてなる。基台８４には、モータ８４１で回転駆動されるボールネジ８４２が軸受支持される一方、コンベア支持台８５には、ボールネジ８４２と螺合されるボールナット８５１が固定されている。モータ８４１の作動によって、ベルトコンベア全体が搬送コンベア５に接近又は離間する方向に移動し、その物品搬送面Ｆ８が、搬送コンベア２の物品搬送面Ｆとの間隔を一定に保つことができる。搬入コンベア７及び搬出コンベア８は、重量チェッカ４に備えられる制御部Ｃによって、搬送コンベア５の物品搬送面Ｆの伸縮動作と連係して、その端部の移動距離と同じ距離を移動するように制御される。
【００４２】
搬入コンベア７と同様に、物品搬送面が伸縮移動して搬送コンベア２に接近又は離間するコンベアを、搬出コンベア８として採用しても良いし、搬出コンベア８と同様に、ベルトコンベア全体が搬送コンベア５に接近又は離間するコンベアを、搬入コンベア７として採用しても良く、搬送コンベア５の上下流に同タイプのコンベアを配設しても良い。なお、これらのコンベアは、搬送コンベア（重量チェッカ）の物品搬送面の伸縮のために移動する搬送ローラに近接して配設される。したがって、重量チェッカ１については、その下流側にのみ配設される。
【００４３】
上記第一及び第二の実施形態では、複数個設けた張力付与ローラ２５，５５の一部（変位ローラ２５２，５５２）を変位させることにより、物品搬送面Ｆの伸縮に伴う搬送ベルト２３，５３の長さの過不足を吸収させることとしたが、図４（ａ）に示されるように、張力付与ローラの全部を変位させる構造を採用しても良い。張力付与ローラは、複数個に限らず一個でも良い。また、張力付与ローラのすべてが、常時、搬送ベルトに押接される必要は無く、図４（ｂ）に示されるように、搬送ベルトに張力を与える役割を担わせなくても良いローラについては、押接させないこととしても良い。その他、張力付与ローラの変位は、直線的にスライドさせるだけに限らず、例えばローラ支持部材を回転させて、張力付与ローラを変位させるようにしても良い。
【００４４】
上記第一及び第二の実施形態では、重量チェッカ２，５は、それぞれ単独で使用するものとして説明したが、複数台を連続配置して使用することを否定するものではない。その他、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る重量チェッカ。
【図２】本発明の第二の実施形態に係る重量チェッカ。
【図３】本発明の変形例。
【図４】本発明の別の変形例。
【符号の説明】
【００４６】
１ 重量チェッカ
２ 搬送コンベア
３ 重量センサ
４ 重量チェッカ
５ 搬送コンベア
６ 重量センサ
７ 搬入コンベア
８ 搬出コンベア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品を搬送しながら重量計量する重量チェッカ及びそれを備える搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品製造工程で物品重量を検査するため、物品を搬送する搬送コンベアとこれを支持する重量センサを備え、重量センサの検出結果に基づいて物品重量を個別計量する重量チェッカが採用されている。かかる物品製造工程において大きさが異なる物品を製造する場合、重量計量が行われる搬送コンベア上には、物品を一つずつ、かつ物品全体を載せる必要があり、そのため、物品搬送方向における物品長が最も大きい物品に合わせて搬送面長さが設定される。例えば、最大物品長が７０ｃｍであれば、重量センサから出力される重量計量信号の安定時間を考慮して、搬送面長さを少し大きめの８０ｃｍに設定したうえで、搬送間隔（先行して搬送される物品の後端と、その直後に搬送される物品の前端の距離。以下同じ。）を１０ｃｍ以上確保することになる。
【０００３】
しかしながら、同じ物品製造工程で物品長１０ｃｍの物品を製造して、重量計量する場合には、重量計量を行う搬送コンベアに対して同時に二以上の物品が載らないように、７０ｃｍ以上の大きな搬送間隔を確保する必要があり、その結果、計量能力（単位時間当たりの計量処理可能な物品数）が著しく低下するという問題を生じる。この問題の解決手段としては、重量センサで支持される搬送コンベアであって搬送面長さが小さいものを複数台、物品搬送方向に直列配置してなる重量チェッカが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この重量チェッカで物品長が大きい物品を重量計量する場合には、当該物品を同時に載置可能な搬送面長さを確保できるように、複数の搬送コンベアを組み合わせて、それらの重量センサからの計量信号に基づく計量重量を合算して、その物品重量を計量する。また、物品長が小さい物品を重量計量する場合には、当該物品を載置可能な搬送面長さの小さい搬送コンベアを選択し、その重量センサからの計量信号のみに基づき物品重量を計量する。すなわち、この重量チェッカによれば、物品長に応じて適切な搬送面長さを設定することができ、計量能力の低下を抑えることができる。
【特許文献１】特開平１０−１２２９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記重量チェッカのように、搬送コンベア及び重量センサを複数組み合わせて使用する場合には、以下のような問題を生じる。まず、重量センサは、非常に高価であり、かつ、その維持のために定期的に点検・校正する必要があるところ、これを複数使用することにより、製造コスト及び維持コストが非常に高くなるという問題がある。また、物品搬送間隔を十分に詰めて計量能力低下の問題を解消しようとする場合、計量対象物品の物品長の組み合わせによっては、装置全体が長くなり過ぎるという問題がある。
【０００６】
例えば、計量対象物品の物品長が１０、３０、４０、７０ｃｍで、各物品の搬送間隔をすべて１０ｃｍに設定する場合、各物品に対して最適な搬送面長さは、２０、４０、５０、８０ｃｍで、これらを同時に満足させると、装置全長が長くなり過ぎる。なお、搬送面長さ４０ｃｍのコンベア二本、あるいは３０ｃｍのコンベア一本と５０ｃｍのコンベア一本とすれば、装置全長は８０ｃｍに抑えられるが、搬送間隔を２０ｃｍや３０ｃｍに設定せざる得ない場合を生じる。
【０００７】
さらに、複数の搬送コンベアに跨る一つの物品を各搬送コンベアの重量センサで計量する場合、物品搬送に伴って各重量センサに負荷される重量が常時変動するため、各重量センサにおける重量計量信号が安定しにくく、計量精度を確保することが難しいという問題がある。
【０００８】
本願発明は、上記の事情に鑑みて、物品を搬送しながら重量計量する重量チェッカにおいて、計量対象物品の物品長の変更に伴う計量能力の低下を抑えながら、計量精度を確保することができる重量チェッカ及びそれを備える搬送装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、物品を搬送する搬送コンベアと、該搬送コンベアを支持する重量センサと、を備え、前記重量センサの検出結果に基づき前記搬送コンベアで搬送中の物品を重量計量する重量チェッカにおいて、
前記搬送コンベアは、第一搬送ローラと、第二搬送ローラと、これらの両搬送ローラに巻き掛けられて、前記両搬送ローラ間に物品搬送面を形成する搬送ベルトと、前記両搬送ローラを接近又は離間する方向に相対変位させることにより、前記両搬送ローラ間の距離を変化させて、前記物品搬送面を伸縮する物品搬送面伸縮手段と、前記両搬送ローラとは別に設けられて、前記搬送ベルトに押接されることにより、前記搬送ベルトに張力を付与する張力付与ローラと、前記張力付与ローラを変位させることにより、前記物品搬送面の伸縮に伴う搬送ベルト長さの過不足を吸収するベルト張力調整手段と、を備え、
重量計量する物品の長さに応じて、前記物品搬送面を伸縮可能にしたことを特徴とする重量チェッカを提供する。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の重量チェッカであって、
前記物品搬送面伸縮手段は、前記両搬送ローラを反対方向に同じ距離を変位させることを特徴とする重量チェッカを提供する。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の重量チェッカを備える搬送装置であって、
前記重量チェッカへ物品を搬入する搬入コンベア及び／又は前記重量チェッカから物品を搬出する搬出コンベアを、前記搬送コンベアの物品搬送方向の手前側及び／又は向う側に配置されてなり、前記搬入コンベア及び／又は前記搬出コンベアを、前記物品搬送面の伸縮動作に同期して、前記搬送コンベアに接近又は離間させる方向に移動させることにより、前記搬送コンベアとの間隔を一定に保つ移動手段を備えることを特徴とする搬送装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、以下の優れた効果を奏する。搬送ベルトが巻き掛けられて物品搬送面を形成する搬送ローラを相互に接近又は離間させることにより、物品搬送面を伸縮する物品搬送面伸縮手段を設けるとともに、搬送ベルトに張力を付与する張力付与ローラを変位させることにより、物品搬送面伸縮手段の作動に伴う搬送ベルトの過不足を吸収させるようにしたので、搬送物品の物品長に応じて、物品搬送面長さを適正化することができ、計量能力の低下を解消することができる。また、単一の重量センサで異なる物品長に対応することができるため、製造コスト及び維持コストが抑えられることに加えて、重量計量信号を安定させ易く計量精度を悪化させる心配が無い。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、以下の優れた効果を奏する。物品搬送面伸縮手段が、両搬送ローラを物品搬送方向において前後対称に変位させるので、搬送コンベアを支持する重量センサに負荷される偏荷重を抑えることができ、その結果として、高い計量精度を確保することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明の効果に加え、以下の優れた効果を奏する。上記搬送コンベアの物品搬送方向の前後に隣接して配置される搬入コンベアや搬出コンベアを搬送コンベアの伸縮に同期して移動させることにより、搬送コンベアとの間隔を一定に保つ移動手段を備えるので、物品長の長さ変更に伴う対応を迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（本発明の第一の実施形態）
以下、本発明の第一の実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る重量チェッカ１を示す図であって、（ａ）は物品搬送面Ｆを最も長く伸ばした状態、（ｂ）は物品搬送面Ｆを最も短く縮めた状態を表す。
【００１６】
（重量チェッカ１）
重量チェッカ１は、図１（ａ）及び（ｂ）中の左側に設けられる物品搬入口ＩＮから物品を受け入れ、同図中の右側に設けられる物品搬出口ＥＸへ向けて物品を搬送する搬送コンベア２と、搬送コンベア２を支持する重量センサ３と、を備えてなり、重量センサ３の検出結果に基づき、搬送コンベア２で搬送中の物品を重量計量する。
【００１７】
（搬送コンベア２）
搬送コンベア２は、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、コンベア後端の物品搬入口ＩＮに設けられる第一搬送ローラ２１と、コンベア前端の物品搬出口ＥＸに設けられる第二搬送ローラ２２と、第一及び第二搬送ローラ２１，２２に巻き掛けられて、両搬送ローラ２１，２２間に物品搬送面Ｆを形成する搬送ベルト２３と、を備えるベルトコンベアである。さらに、搬送コンベア２は、両搬送ローラ２１，２２を相互に接近又は離間する方向に相対変位させることにより、両搬送ローラ間の距離Ｌを、図１（ａ）に示す最長状態から、同図（ｂ）に示す最短状態までの範囲で変化させて、物品搬送面Ｆを伸縮する物品搬送面伸縮手段２４と、両搬送ローラ２１，２２とは別に設けられ、搬送ベルト２３に押接されることにより、搬送ベルト２３に張力を付与する張力付与ローラ２５と、張力付与ローラ２５を変位させることにより、物品搬送面Ｆの伸縮に伴う搬送ベルト２３の長さの過不足を吸収するとともにベルト張力を調整するベルト張力調整手段２６を備える。
【００１８】
（第一搬送ローラ２１及び第二搬送ローラ２２）
第一搬送ローラ２１は、物品搬送方向に延びる第一コンベアフレーム２７の後端に軸受支持される従動ローラである。第二搬送ローラ２２は、同じく物品搬送方向に延びる第二コンベアフレーム２８の前端に軸受支持され、不図示のコンベア駆動モータにより回転駆動される駆動ローラである。第一コンベアフレーム２７は、重量センサ３を介して重量チェッカ本体１１に連結固定される一方、第二コンベアフレーム２８は、第一コンベアフレーム２７に対し、不図示のスライド機構によって物品搬送方向にスライド可能となるように支持され、これによって、両搬送ローラ２１，２２は、相互に接近又は離間する方向に相対変位可能とされる。なお、スライド機構は、両コンベアフレーム２７，２８の一方に連結固定されるレールと、他方に連結固定されて前記レールに対してスライド可能なスライダーとを備える。
【００１９】
（搬送ベルト２３）
搬送ベルト２３は、第一搬送ローラ２１及び第二搬送ローラ２２に巻き掛けられ、両搬送ローラ２１，２２間の上面側に物品を載せて搬送する物品搬送面Ｆを形成し、第二搬送ローラ２２の回転駆動に伴って物品搬送方向に走行する。搬送ベルト２３は、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、物品搬送面Ｆを形成した後、物品搬出口ＥＸに設けられる第二搬送ローラ２２でその下方側に回り込むように方向転換されて、重量センサ３との干渉を避けるように下方へ張り出した概ねコ字形状の迂回経路Ｒを走行させられ、さらに物品搬入口ＩＮに設けられる第一搬送ローラ２１まで戻って、再び物品搬送面Ｆを形成する循環走行を繰り返す。なお、迂回経路Ｒには、後述する張力付与ローラ２５やベルト張力調整手段２６が設けられており、これらの作動によって、物品搬送面Ｆの伸縮に伴って生じる搬送ベルト２３の長さの過不足を吸収する。
【００２０】
（物品搬送面伸縮手段２４）
物品搬送面伸縮手段２４は、第一及び第二コンベアフレーム２７，２８を相対移動させる駆動機構であり、ボールネジ２４１、ボールナット２４２及びサーボモータ２４３を備えてなる。ボールネジ２４１は、物品搬送方向に延びるように設けられ、第一コンベアフレーム２７に連結固定される軸受部材２４１ａ，２４１ｂで回転可能に軸受支持される。ボールナット２４２は、第二コンベアフレーム２８に連結固定され、かつ、ボールネジ２４１に螺合されており、ボールネジ２４１の軸回転に応じて、第二コンベアフレーム２８をスライド移動させる。サーボモータ２４３は、ボールネジ２４１を軸回転させる駆動源で、ボールネジ２４１に直接、又は伝導機構を介して連結される。サーボモータ２４３の作動により、第二搬送ローラ２２を支持する第二コンベアフレーム２８がモータ回転数に応じてスライド移動し、両搬送ローラ間の距離Ｌ、すなわち、物品搬送面Ｆの長さを無段階で伸縮させる。サーボモータ２４３は、オペレータによる不図示の操作部への物品長のデータ入力等に基づき制御部Ｃが生成する制御信号に応じて、物品搬送間隔を最適化できる物品搬送面Ｆを形成する。
【００２１】
（張力付与ローラ２５）
張力付与ローラ２５は、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、第一及び第二搬送ローラ２１，２２とは別に設けられ、迂回経路Ｒ上で搬送ベルト２３に押接されることにより、該ベルトに張力を付与するベルトローラ群で、第一コンベアフレーム２７に対して位置固定されている固定ローラ２５１と、これらに対して物品搬送面伸縮手段２４の作動に伴い変位する変位ローラ２５２と、からなる。固定ローラ２５１は、第二搬送ローラ２２で折り返された搬送ベルト２３の表側（物品搬送面側）に押接してベルトを迂回経路Ｒに導く方向転換ローラ２５１ａと、迂回経路Ｒ上で所定間隔をおいて搬送ベルト２３の裏側に押接し、第一搬送ローラ２１へ戻すように導く走行ローラ２５１ｂ〜２５１ｅからなり、すべて第一コンベアフレーム２７、すなわち重量チェッカ本体１１に対して軸受支持される。変位ローラ２５２は、迂回経路Ｒに沿って配置され、走行ローラ２５１ｂ〜２５１ｅの各中間位置に臨むベルトローラ２５２ａ〜２５２ｃであって、迂回経路Ｒに対して交差する方向にスライド可能なローラ支持部材２５３に軸受支持されており、物品搬送面Ｆの伸縮に応じて変位することで搬送ベルト２３に適正な張力を付与する。ローラ支持部材２５３はレール２５３ａによってスライド可能に支持される。物品搬送面Ｆを長くする場合は、図１（ａ）に示されるように、それに応じて搬送ベルト２３の張りを緩め、物品搬送面Ｆが短くする場合は、図１（ｂ）に示されるように、搬送ベルト２３を九十九折状に繰り寄せることにより、搬送コンベア２全体における搬送ベルト２３の長さの過不足を吸収する。
【００２２】
（ベルト張力調整手段２６）
ベルト張力調整手段２６は、第一コンベアフレーム２７、すなわち重量チェッカ本体１１とローラ支持部材２５３の間に設けられて、ローラ支持部材２５３をスライド移動させる駆動機構であり、ボールネジ２６１、ボールナット２６２及びサーボモータ２６３を備える。ボールネジ２６１は、重量センサ３を介して重量チェッカ本体１１に連結固定される軸受部材２６１ａ，２６１ｂで軸受支持され、ローラ支持部材２５３のスライド方向に延びるように設けられる。ボールナット２６２は、ローラ支持部材２５３に連結固定され、かつ、ボールネジ２６１に螺合され、その軸回転に応じてローラ支持部材２５３を移動させる。サーボモータ２６３は、ボールネジ２６１を軸回転させる駆動源で、ボールネジ２６１に直接又は伝導機構を介して連結される。サーボモータ２６３を作動させることにより、ローラ支持部材２５３がモータ回転数に応じて無段階にスライド移動し、上述したように搬送ベルト２３の長さの過不足を吸収するとともに、ベルト張力を付与する。サーボモータ２６３の回転角は、サーボモータ２４３の回転角に応じて、ベルト長さの過不足が吸収できるように予め設定されている。
【００２３】
（重量センサ３）
重量センサ３は、重量チェッカ本体１１に支持される一方、搬送コンベア２の全体重量を支持するロードセルであって、搬送コンベア２の物品搬送面Ｆ上を搬送される物品の重量に応じた計量信号を出力する。当該計量信号は、不図示の制御部Ｃに入力され、制御部Ｃにおいて物品重量が求められる。すなわち、重量センサ３の検出結果に基づいて、搬送コンベア２で搬送中の物品を重量計量することができる。なお、重量センサ３は、物品搬送面Ｆの伸縮に伴う搬送コンベア２の重心移動によって受ける偏荷重の影響を緩和するため、第一コンベアフレーム２７の後方寄りを支持している。
【００２４】
（第一の実施形態に係る重量チェッカ１の特徴）
第一の実施形態に係る重量チェッカ１は、以下のような特徴を有している。第一に、単一の重量センサ３で支持される搬送コンベア２において、搬送ベルト２３が巻き掛けられて物品搬送面Ｆを形成する第一及び第二搬送ローラ２１，２２を接近又は離間する方向に相対変位させることにより、物品搬送面Ｆを伸縮する物品搬送面伸縮手段２４を備えるという特徴を有している。これにより、計量物品の搬送方向における物品長に応じて、物品搬送面Ｆの長さを変更することができる。その結果、物品搬送間隔を適正化して、計量能力の低下が防止される。また、単一の重量センサで異なる物品長に対応できるため、装置の製造コスト及び維持コストを抑えられ、また、複数の計量コンベアを組み合わせる場合に比べて重量計量信号を安定させ易く、計量精度を悪化させる心配がない。
【００２５】
第二に、物品搬送面伸縮手段２４は、サーボモータ２４３で回転駆動されるボールネジ２４１と、ボールナット２４２との組み合わせにより、物品搬送面Ｆの長さを無段階に伸縮できるという特徴を有している。これにより、物品長に応じて、必要最小限の搬送間隔とする物品搬送面長さを実現することができ、その結果、計量能力の低下を完全に解消することができる。また、サーボモータ２４３の使用により、モータ回転数の制御のみで物品搬送面Ｆを適当な長さとする調整を容易に行える。
【００２６】
第三に、物品搬送面伸縮手段２４を作動させて物品搬送面Ｆを長くする場合は、搬送ベルト２３を伸ばすように張りを緩め、物品搬送面Ｆを短くする場合は、搬送ベルト２３を九十九折状に畳むように引き寄せて、ベルト長さの過不足を吸収するベルト張力調整手段２６を備えるという特徴を有している。これにより、物品搬送面Ｆを伸縮させるために、長さの異なる搬送ベルトを準備する必要がなく、段取り替えの際に搬送ベルトに交換する手間も省ける。
【００２７】
（本発明の第二の実施形態）
次に、本発明の第二の実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係る重量チェッカ４を示す図であって、（ａ）は物品搬送面Ｆを最も長く伸ばした状態、（ｂ）は物品搬送面Ｆを最も短く縮めた状態を表す。
【００２８】
（重量チェッカ４）
重量チェッカ４は、図２（ａ）及び（ｂ）中の左側に設けられる物品搬入口ＩＮから物品を受け入れ、同図中の右側に設けられる物品搬出口ＥＸへ向けて物品を搬送する搬送コンベア５と、搬送コンベア５を支持する重量センサ６と、を備えてなり、重量センサ６の検出結果に基づき、搬送コンベア５で搬送中の物品を重量計量する。
【００２９】
（搬送コンベア５）
搬送コンベア５は、コンベア後端の物品搬入口ＩＮに設けられる第一搬送ローラ５１と、コンベア前端の物品搬出口ＥＸに設けられる第二搬送ローラ５２と、両搬送ローラ５１，５２に巻き掛けられて、それらの間に物品を搬送する物品搬送面Ｆを形成する搬送ベルト５３と、を備えるベルトコンベアである。また、搬送コンベア５は、両搬送ローラ５１，５２を相互に接近又は離間する方向に相対変位させて、両搬送ローラ間の距離Ｌを、図２（ａ）に示す最長状態から、同図（ｂ）に示す最短状態までの範囲内で変化させて、物品搬送面Ｆを伸縮する物品搬送面伸縮手段５４を備える。さらに、両搬送ローラ５１，５２とは別に設けられ、搬送ベルト５３に押接されることで張力を付与する張力付与ローラ５５と、これを変位させて物品搬送面Ｆの伸縮に伴うベルト長さの過不足を吸収しつつベルト張力を調整するベルト張力調整手段５６と、を備える。
【００３０】
（第一搬送ローラ５１及び第二搬送ローラ５２）
第一搬送ローラ５１は、物品搬送方向に延びる第一コンベアフレーム５７の後端に、回転可能に軸受支持される従動ローラであり、第二搬送ローラ５２は、同じく物品搬送方向に延びる第二コンベアフレーム２８の前端に、回転可能に軸受支持され、不図示のコンベア駆動モータによって回転駆動される駆動ローラである。これらのコンベアフレーム５７，５８は、図２に示されるように、両者がメインフレーム５９に対して前後対称となるように設けられ、不図示のスライド機構により、メインフレーム５９に対して物品搬送方向にスライド可能に支持されており、これによって、両搬送ローラ５１，５２は、相互に接近又は離間する方向に相対変位可能とされる。なお、スライド機構は、メインフレーム５９に連結固定されるレールと、各コンベアフレームに連結固定されて、前記レールに対してスライド可能なスライダーと、を備えてなり、メインフレーム５９は、重量センサ６を介して重量チェッカ本体４１に支持される。
【００３１】
（搬送ベルト５３）
搬送ベルト５３は、第一搬送ローラ５１及び第二搬送ローラ５２に巻き掛けられ、両搬送ローラ間の上面側に物品搬送面Ｆを形成し、第二搬送ローラ５２の回転駆動に伴って物品搬送方向に走行する。搬送ベルト５３は、図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、物品搬送面Ｆを形成した後、物品搬出口ＥＸに設けられる第二搬送ローラ５２でその下方側に回り込むように方向転換し、重量センサ６を避けるように下方へ張り出した概ねコ字形状の迂回経路Ｒを走行して、さらに物品搬入口ＩＮに設けられる第一搬送ローラ５１まで戻り、再び物品搬送面Ｆを形成するように、循環走行する。なお、迂回経路Ｒには、後述する張力付与ローラ５５やベルト張力調整手段５６が設けられており、これらの作動によって、物品搬送面Ｆの伸縮に伴って生じる搬送ベルト５３の長さの過不足を吸収する。
【００３２】
（物品搬送面伸縮手段５４）
物品搬送面伸縮手段５４は、第一及び第二コンベアフレーム５７，５８をスライド移動させる駆動機構であり、ボールネジ５４１，５４２、ボールナット５４３，５４４及びサーボモータ５４５を備えてなる。ボールネジ５４１，５４２は、同ピッチのネジ山が逆方向（右ネジと左ネジ）に切られて同軸で一体形成されるとともに、物品搬送方向に延びるように配設され、重量チェッカ本体４１に対して軸受部材で軸受支持される。ボールナット５４３，５４４は、それぞれ第一及び第二コンベアフレーム５７，５８に連結固定され、かつ、ボールネジ５４１，５４２に螺合されており、それらの軸回転に応じて、逆方向に同じ距離だけ移動する。サーボモータ５４５は、ボールネジ５４１，５４２を軸回転させる駆動源であって、ボールネジ５４１，５４２に伝導機構５４６を介して連結される。したがって、サーボモータ５４５の作動により、第一及び第二コンベアフレーム５７，５８がモータ回転数に応じて、前後逆方向に同じ距離だけスライド移動し、両搬送ローラ５１，５２間の距離Ｌ、すなわち、物品搬送面Ｆの長さを無段階で伸縮させる。サーボモータ５４５は、オペレータによる不図示の操作部への入力データに基づき、重量計量する物品の搬送方向の長さに応じて、物品搬送間隔を最適化できる物品搬送面Ｆを形成する。
【００３３】
（張力付与ローラ５５）
張力付与ローラ５５は、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、第一及び第二搬送ローラ５１，５２とは別に設けられ、迂回経路Ｒ上で搬送ベルト５３に押接されることにより、該ベルトに張力を付与するベルトローラ群で、メインフレーム５９に対して位置が固定されている固定ローラ５５１と、物品搬送面伸縮手段５４の作動に伴って変位する変位ローラ５５２と、からなる。固定ローラ５５１は、第一及び第二搬送ローラ５２で折り返される搬送ベルト５３の表側（物品搬送面側）に押接する方向転換ローラ５５１ａ，５５１ｆと、迂回経路Ｒ上で所定間隔をおいて配置され、搬送ベルト５３の裏側に押接する走行ローラ５５１ｂ〜５５１ｅとからなり、すべてメインフレーム５９に対して軸受支持される。変位ローラ５５２は、迂回経路Ｒに沿って配置され、走行ローラ５５１ｂ〜５５１ｅの各中間位置に臨むベルトローラ５５２ａ〜５５２ｃであって、迂回経路Ｒに対して交差する方向にスライド可能なローラ支持部材５５３に軸受支持されており、物品搬送面Ｆの伸縮に応じて変位することで搬送ベルト５３に適正な張力を付与する。ローラ支持部材５５３は、レール５５３ａによってメインフレーム５９に対してスライド可能に支持される。物品搬送面Ｆを長くする場合は、図２（ａ）に示されるように、それに応じて搬送ベルト５３の張りを緩め、物品搬送面Ｆが短くする場合は、図２（ｂ）に示されるように、搬送ベルト５３を九十九折状に繰り寄せることにより、搬送コンベア５全体におけるベルト長さの過不足を吸収する。
【００３４】
（ベルト張力調整手段５６）
ベルト張力調整手段５６は、メインフレーム５９とローラ支持部材５５３の間に設けられて、ローラ支持部材５５３をスライド移動させる駆動機構であり、ボールネジ５６１、ボールナット５６２及びサーボモータ５６３を備えてなる。ボールネジ５６１は、重量チェッカ本体４１に重量センサ６を介して連結固定される軸受部材５６１ａ，５６１ｂで回転可能に軸受支持され、ローラ支持部材５５３のスライド方向に延びるように設けられる。ボールナット５６２は、ローラ支持部材５５３に連結固定され、かつ、ボールネジ５６１に螺合されて、ボールネジ５６１の軸回転に応じてローラ支持部材５５３を移動させる。サーボモータ５４５は、ボールネジ５６１を軸回転させる駆動源で、ボールネジ５６１に直接又は伝導機構を介して連結される。サーボモータ５６３を作動させることにより、変位ローラ５５２を支持するローラ支持部材５５３がモータ回転数に応じて無段階にスライド移動し、上述したように搬送ベルト５３の長さの過不足を吸収する。サーボモータ５６３は、サーボモータ５４５の回転角に応じて、ベルト長さの過不足が吸収されるように作動するように予め設定されている。
【００３５】
（重量センサ６）
重量センサ６は、重量チェッカ本体４１に支持される一方、搬送コンベア５の全体重量を支持するロードセルであって、搬送コンベア５の物品搬送面Ｆ上を搬送される物品の重量に応じた計量信号を出力する。当該計量信号は、不図示の制御部Ｃに入力され、制御部Ｃにおいて物品重量が求められる。すなわち、重量センサ６の検出結果に基づいて、搬送コンベア５で搬送中の物品を重量計量することができる。
【００３６】
（第二の実施形態に係る重量チェッカ４の特徴）
第二の実施形態に係る重量チェッカ４は、第一の実施形態に係る重量チェッカ１と同様に、（１）搬送ローラ５１，５２を接近又は離間する方向に相対変位させて物品搬送面Ｆを伸縮する、（２）サーボモータ５４５で回転駆動されるボールナット５４１とボールネジ５４２の組み合わせで物品搬送面Ｆを無段階に伸縮する、（３）物品搬送面伸縮手段５４の作動に応じてベルト長さの過不足を吸収するベルト張力調整手段５６を備える、等の特徴を有するほか、以下の特徴を有している。
【００３７】
重量チェッカ４では、物品搬送面伸縮手段５４が、第一及び第二コンベアフレーム５７，５８（第一及び第二搬送ローラ５１，５２）をメインフレーム５９に対して、前後逆方向に同じ距離だけスライド変位するという特徴を有している。したがって、重量センサ６で搬送コンベア２（メインフレーム５９）の物品搬送方向の中央位置（重心位置）を支持することにより、搬送コンベア５から重量センサ６に負荷される偏荷重を抑えることができ、その結果として、高い計量精度を確保することができる。
【００３８】
物品搬送面伸縮手段５４は、同ピッチのネジ山を逆方向に切った一体形成のボールネジ５４１，５４２を回転させて、第一及び第二コンベアフレーム５７，５８を変位させるという特徴を有している。したがって、第一及び第二搬送ローラ５１，５２を逆方向に移動させるサーボモータは一個で済み、二個のサーボモータを同期させて使用する場合よりも低コストで容易に対応することが可能となる。
【００３９】
（上記実施形態の変形例）
上記第一及び第二の実施形態では、重量チェッカ１，４のみについて説明したが、例えば、図３に示されるように、重量チェッカ４へ物品を搬入する搬入コンベア７及び重量チェッカ４から物品を搬出する搬出コンベア８を、搬送コンベア２の物品搬送方向の手前側及び向う側に隣接配置するとともに、物品搬送面Ｆの伸縮動作に同期して、搬送コンベア２に接近又は離間させる方向に自動的に移動させることにより、搬送コンベア２との間隔を一定に保つ搬送装置としても良い。これにより、作業者が物品長の変更を伴う段取り替えの都度、前後の搬入・搬出コンベアを動かしたり、間隔寸法を調整したりする手間が省くことができる。搬送コンベア２の前後に配置される搬入・搬出コンベアを、物品搬送面Ｆの伸縮と同期的に移動させる移動手段としては、図３に示される搬入コンベア７のように、物品搬送面Ｆ７のみを伸縮移動させる物品搬送面伸縮手段７４や、あるいは、同図に示される搬出コンベア８のように、コンベアを支持するコンベア支持台８５を移動させる機構が採用される。
【００４０】
搬入コンベア７は、重量チェッカ１から重量センサ３を取り除いたものと略同様の構造で、コンベア本体７ａに連結固定される上流側の第一コンベアフレーム７７と、これにスライド機構でスライド支持される下流側（搬送コンベア５側）の第二コンベアフレーム７８に、第一搬送ローラ７１と第二搬送ローラ７２をそれぞれ軸受支持させ、第二コンベアフレーム７８を物品搬送面伸縮手段７４で移動させる。これにより、物品搬送面Ｆ７が搬送コンベア２に接近又は離間させる方向に伸縮移動する。両搬送ローラ７１，７２に巻き掛けられて物品搬送面Ｆ７を形成する搬送ベルト７３は、張力付与ローラ７５，ベルト張力調整手段７６によって、物品搬送面Ｆ７の伸縮に伴う過不足が吸収される。物品搬送面Ｆ７を下流側にのみ伸縮移動させる構造を採用することで、さらに上流に設けられる別の装置と搬入コンベア７の隙間を一定に保つことができる。
【００４１】
搬出コンベア８は、第一及び第二搬送ローラ８１，８２に搬送ベルト８３を巻き掛けてなるベルトコンベアを、基台８４に対して物品搬送方向にレールでスライド支持されるコンベア支持台８５に設けてなる。基台８４には、モータ８４１で回転駆動されるボールネジ８４２が軸受支持される一方、コンベア支持台８５には、ボールネジ８４２と螺合されるボールナット８５１が固定されている。モータ８４１の作動によって、ベルトコンベア全体が搬送コンベア５に接近又は離間する方向に移動し、その物品搬送面Ｆ８が、搬送コンベア２の物品搬送面Ｆとの間隔を一定に保つことができる。搬入コンベア７及び搬出コンベア８は、重量チェッカ４に備えられる制御部Ｃによって、搬送コンベア５の物品搬送面Ｆの伸縮動作と連係して、その端部の移動距離と同じ距離を移動するように制御される。
【００４２】
搬入コンベア７と同様に、物品搬送面が伸縮移動して搬送コンベア２に接近又は離間するコンベアを、搬出コンベア８として採用しても良いし、搬出コンベア８と同様に、ベルトコンベア全体が搬送コンベア５に接近又は離間するコンベアを、搬入コンベア７として採用しても良く、搬送コンベア５の上下流に同タイプのコンベアを配設しても良い。なお、これらのコンベアは、搬送コンベア（重量チェッカ）の物品搬送面の伸縮のために移動する搬送ローラに近接して配設される。したがって、重量チェッカ１については、その下流側にのみ配設される。
【００４３】
上記第一及び第二の実施形態では、複数個設けた張力付与ローラ２５，５５の一部（変位ローラ２５２，５５２）を変位させることにより、物品搬送面Ｆの伸縮に伴う搬送ベルト２３，５３の長さの過不足を吸収させることとしたが、図４（ａ）に示されるように、張力付与ローラの全部を変位させる構造を採用しても良い。張力付与ローラは、複数個に限らず一個でも良い。また、張力付与ローラのすべてが、常時、搬送ベルトに押接される必要は無く、図４（ｂ）に示されるように、搬送ベルトに張力を与える役割を担わせなくても良いローラについては、押接させないこととしても良い。その他、張力付与ローラの変位は、直線的にスライドさせるだけに限らず、例えばローラ支持部材を回転させて、張力付与ローラを変位させるようにしても良い。
【００４４】
上記第一及び第二の実施形態では、重量チェッカ２，５は、それぞれ単独で使用するものとして説明したが、複数台を連続配置して使用することを否定するものではない。その他、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る重量チェッカ。
【図２】本発明の第二の実施形態に係る重量チェッカ。
【図３】本発明の変形例。
【図４】本発明の別の変形例。
【符号の説明】
【００４６】
１ 重量チェッカ
２ 搬送コンベア
３ 重量センサ
４ 重量チェッカ
５ 搬送コンベア
６ 重量センサ
７ 搬入コンベア
８ 搬出コンベア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を搬送する搬送コンベアと、該搬送コンベアを支持する重量センサと、を備え、前記重量センサの検出結果に基づき前記搬送コンベアで搬送中の物品を重量計量する重量チェッカにおいて、
前記搬送コンベアは、
第一搬送ローラと、
第二搬送ローラと、
これらの両搬送ローラに巻き掛けられて、前記両搬送ローラ間に物品搬送面を形成する搬送ベルトと、
前記両搬送ローラを接近又は離間する方向に相対変位させることにより、前記両搬送ローラ間の距離を変化させて、前記物品搬送面を伸縮する物品搬送面伸縮手段と、
前記両搬送ローラとは別に設けられて、前記搬送ベルトに押接されることにより、前記搬送ベルトに張力を付与する張力付与ローラと、
前記張力付与ローラを変位させることにより、前記物品搬送面の伸縮に伴う搬送ベルト長さの過不足を吸収するベルト張力調整手段と、を備え、
重量計量する物品の長さに応じて、前記物品搬送面を伸縮可能にしたことを特徴とする重量チェッカ。
【請求項２】
請求項１記載の重量チェッカであって、
前記物品搬送面伸縮手段は、前記両搬送ローラを反対方向に同じ距離を変位させることを特徴とする重量チェッカ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の重量チェッカを備える搬送装置であって、
前記重量チェッカへ物品を搬入する搬入コンベア及び／又は前記重量チェッカから物品を搬出する搬出コンベアを、前記搬送コンベアの物品搬送方向の手前側及び／又は向う側に配置されてなり、
前記搬入コンベア及び／又は前記搬出コンベアを、前記物品搬送面の伸縮動作に同期して、前記搬送コンベアに接近又は離間させる方向に移動させることにより、前記搬送コンベアとの間隔を一定に保つ移動手段を備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項１】
物品を搬送する搬送コンベアと、該搬送コンベアを支持する重量センサと、を備え、前記重量センサの検出結果に基づき前記搬送コンベアで搬送中の物品を重量計量する重量チェッカにおいて、
前記搬送コンベアは、
第一搬送ローラと、
第二搬送ローラと、
これらの両搬送ローラに巻き掛けられて、前記両搬送ローラ間に物品搬送面を形成する搬送ベルトと、
前記両搬送ローラを接近又は離間する方向に相対変位させることにより、前記両搬送ローラ間の距離を変化させて、前記物品搬送面を伸縮する物品搬送面伸縮手段と、
前記両搬送ローラとは別に設けられて、前記搬送ベルトに押接されることにより、前記搬送ベルトに張力を付与する張力付与ローラと、
前記張力付与ローラを変位させることにより、前記物品搬送面の伸縮に伴う搬送ベルト長さの過不足を吸収するベルト張力調整手段と、を備え、
重量計量する物品の長さに応じて、前記物品搬送面を伸縮可能にしたことを特徴とする重量チェッカ。
【請求項２】
請求項１記載の重量チェッカであって、
前記物品搬送面伸縮手段は、前記両搬送ローラを反対方向に同じ距離を変位させることを特徴とする重量チェッカ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の重量チェッカを備える搬送装置であって、
前記重量チェッカへ物品を搬入する搬入コンベア及び／又は前記重量チェッカから物品を搬出する搬出コンベアを、前記搬送コンベアの物品搬送方向の手前側及び／又は向う側に配置されてなり、
前記搬入コンベア及び／又は前記搬出コンベアを、前記物品搬送面の伸縮動作に同期して、前記搬送コンベアに接近又は離間させる方向に移動させることにより、前記搬送コンベアとの間隔を一定に保つ移動手段を備えることを特徴とする搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−３２２１７（Ｐ２０１０−３２２１７Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９１４０１（Ｐ２００８−１９１４０１）
【出願日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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