特開 2022-47303 コンベヤスケール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022047303

(43)【公開日】2022-03-24

(54)【発明の名称】コンベヤスケール

(51)【国際特許分類】

   G01G 11/14 20060101AFI20220316BHJP

   G01G 11/00 20060101ALI20220316BHJP

【ＦＩ】

G01G11/14 Z

G01G11/00 E

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020153129

(22)【出願日】2020-09-11

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2021-04-14

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 令和１年１１月２６日吉野ゴム工業株式会社と三重中央開発株式会社に仕様書を提出。令和２年１月９日に株式会社ＧＯＴＥＣと株式会社寺岡に仕様書を提出。令和２年４月１７日サンアグロ株式会社に仕様書を提出。令和２年５月１４日関門港湾建設株式会社に出荷。令和２年７月１０日ＪＦＥスチール株式会社福山地区に仕様書を提出。

(71)【出願人】

【識別番号】390000011

【氏名又は名称】ＪＦＥアドバンテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(72)【発明者】

【氏名】長井 修

(57)【要約】

【課題】使用環境の如何に拘わらず長期に亘って高精度に計量する。
【解決手段】ベルトコンベヤ１００のコンベヤフレーム３の上方に配置されたキャリア側ベルト１上に供給され、連続的に輸送される被輸送物の輸送量を求めるコンベヤスケール２００は、前記キャリア側ベルト１を支持する計量ローラユニット１０と、前記計量ローラユニット１０を支持する計量台１１と、前記計量台１１を前記コンベヤフレーム３に少なくとも３箇所で固定すると共に、前記計量ローラユニット１０に作用する荷重を検出するロードセル２２とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベルトコンベヤのコンベヤフレームの上方に配置されたキャリア側ベルト上に供給され、第１方向に向かって輸送される被輸送物の輸送量を求めるコンベヤスケールであって、
前記キャリア側ベルトを支持する計量ローラユニットと、
前記計量ローラユニットを支持する計量台と、
前記計量台を前記コンベヤフレームに少なくとも３箇所で固定すると共に、前記計量ローラユニットに作用する荷重を検出するロードセルと、
を備える、コンベヤスケール。

【請求項2】

前記計量台は、矩形枠状であり、前記第１方向に直交する第２方向に延びる連結部及び第１フレーム部を有し、
前記コンベヤフレームに掛け渡される連結バーと、
前記連結バーに設けられ、前記連結部の中央部を回転可能に支持する第１軸受と、
前記コンベヤフレームに設けられ、前記第１フレーム部の両端部をそれぞれ回転可能に支持する第２軸受及び第３軸受と、
をさらに備え、
前記ロードセルは、前記第１軸受と前記連結バーの間と、前記第２軸受及び前記第３軸受と前記コンベヤフレームの間にそれぞれ配置されている、請求項１に記載のコンベヤスケール。

【請求項3】

前記計量ローラユニットを挟んで前記第１フレーム部と対称に配置される第２フレーム部をさらに備え、
前記第１フレーム部と前記第２フレーム部は検錘棒で構成されている、請求項２に記載のコンベヤスケール。

【請求項4】

前記連結部は、前記計量ローラユニットから前記第２フレーム部よりも離れた位置に設けられている、請求項３に記載のコンベヤスケール。

【請求項5】

前記計量台は、矩形枠状であり、第２方向に延びる第１フレーム部及び第２フレーム部を有し、
前記コンベヤフレームは、前記第１フレーム部及び前記第２フレーム部の両端部をそれぞれ回転可能に支持する軸受を有し、
前記ロードセルは、前記各軸受と、前記コンベヤフレームの間にそれぞれ配置されている、請求項１に記載のコンベヤスケール。

【請求項6】

前記第１フレーム部と前記第２フレーム部は、前記計量ローラユニットを挟んで対称な位置に設けられると共に検錘棒で構成されている、請求項５に記載のコンベヤスケール。

【請求項7】

前記軸受は調心機能を有する、請求項２から６のいずれか１項に記載のコンベヤスケール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンベヤスケールに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、計量ローラとロードセルを含む重量測定系と、非接触型距離センサを含む非接触型測定系とを備えたコンベヤスケールが公知である（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

しかしながら、特許文献１には、計量ローラの支持部分を含めた全体をロードセルで支持する構造が開示されているだけである。ロードセルの支持構造についてまで言及されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－１０３１８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、使用環境の如何に拘わらず、長期に亘って高精度に計量できるコンベヤスケールを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、前記課題を解決するための手段として、ベルトコンベヤのコンベヤフレームの上方に配置されたキャリア側ベルト上に供給され、第１方向に向かって輸送される被輸送物の輸送量を求めるコンベヤスケールであって、前記キャリア側ベルトを支持する計量ローラユニットと、前記計量ローラユニットを支持する計量台と、前記計量台を前記コンベヤフレームに少なくとも３箇所で固定すると共に、前記計量ローラユニットに作用する荷重を検出するロードセルと、を備える、コンベヤスケールを提供する。

【0007】

この構成によれば、計量台を少なくとも３箇所で固定しているので、特定のロードセルに過度な荷重が作用することがなく、全体としてバランスよく計量することができる。したがって、キャリア側ベルト上に供給される被輸送物の種類やバランス等、使用環境の如何に拘わらず、ロードセルの損傷を防止しつつ、長期に亘って精度良く計量することが可能となる。

【0008】

前記計量台は、矩形枠状であり、前記第１方向に直交する第２方向に延びる連結部及び第１フレーム部を有し、前記コンベヤフレームに掛け渡される連結バーと、前記連結バーに設けられ、前記連結部の中央部を回転可能に支持する第１軸受と、前記コンベヤフレームに設けられ、前記第１フレーム部の両端部をそれぞれ回転可能に支持する第２軸受及び第３軸受とをさらに備え、前記ロードセルは、前記第１軸受と前記連結バーの間と、前記第２軸受及び前記第３軸受と前記コンベヤフレームの間にそれぞれ配置されているのが好ましい。

【0009】

この構成によれば、第１方向と第２方向に分散した３点で計量台を支持することができ、計量に寄与しないロードセルをなくして高精度な計量が可能となる。

【0010】

前記計量ローラユニットを挟んで前記第１フレーム部と対称に配置される第２フレーム部をさらに備え、前記第１フレーム部と前記第２フレーム部は検錘棒で構成されているのが好ましい。

【0011】

この構成によれば、計量台を構成する第１フレーム部と、検錘に利用する検錘棒とを兼用することができ、構成を簡略化することが可能となる。

【0012】

前記連結部は、前記計量ローラユニットから前記第２フレーム部よりも離れた位置に設けられているのが好ましい。

【0013】

この構成によれば、３点で支持する際に各ロードセルが受ける荷重をバランスよく配分することができる。

【0014】

前記計量台は、矩形枠状であり、第２方向に延びる第１フレーム部及び第２フレーム部を有し、前記コンベヤフレームは、前記第１フレーム部及び前記第２フレーム部の両端部をそれぞれ回転可能に支持する軸受を有し、前記ロードセルは、前記各軸受と、前記コンベヤフレームの間にそれぞれ配置してもよい。

【0015】

この構成によれば、計量台の構成を簡略化することができる。

【0016】

前記第１フレーム部と前記第２フレーム部は、前記計量ローラユニットを挟んで対称な位置に設けられると共に検錘棒で構成されているのが好ましい。

【0017】

この構成によれば、第１フレーム部と第２フレーム部とで計量台の一部を構成すると共に検錘用として兼用することができる。

【0018】

前記軸受は調心機能を有するのが好ましい。

【0019】

この構成によれば、初期設定時の調整作業が不要となると共に、使用時に於ける第１方向及び第２方向への搬送物の偏りをも吸収して適切に計量することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、使用環境の如何に拘わらず、ロードセルの損傷を防止しつつ、長期に亘って精度良く計量することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本実施形態に係るベルトコンベヤの部分平面図。

【図2】本実施形態に係るコンベヤスケールの斜視図。

【図3】図１の側面図。

【図4】図１の正面図。

【図5】他の実施形態に係るコンベヤ装置の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致しない。

【0023】

図１は、ベルトコンベヤ１００の部分平面図、図２は、ベルトコンベヤ１００に搭載されるコンベヤスケール２００を示す斜視図である。

【0024】

ベルトコンベヤ１００は、図１に示すように、キャリア側ベルト１を備える。キャリア側ベルト１は、複数の搬送ローラユニット２と、後述する計量ローラユニット１０とによって支持されて循環移動可能な無端状のものである。図示しないが、モータ等の駆動手段によってドライブプーリが回転する。これにより、キャリア側ベルト１上に供給された被輸送物（例えば、コークス等の原材料）が第１方向の一方（図２中、矢印Ａの右方向）に搬送される。搬送ローラユニット２は、第２方向（図２中、矢印Ｂで示す。）に所定間隔で配置され、第１方向Ａに延びる一対のコンベヤフレーム３によって直接支持されている。

【0025】

各搬送ローラユニット２は、図３に示すように、キャリア側ベルト１の下面を直接支持する３つのローラ４と、これらローラ４を支持するキャリアスタンド５とを備える。ローラ４は、中央部に位置する水平ローラ４ａと、その両側に位置する傾斜ローラ４ｂ，４ｃとからなる。これらローラ４は、平面視で第２方向Ｂの同一直線上に配置されている（図２参照）。傾斜ローラ４ｂ，４ｃは、水平ローラ４ａから離れるに従って徐々に上方へと傾斜している。水平面に対する傾斜ローラ４ｂ，４ｃの傾斜角度は０～３０°が好ましい。キャリアスタンド５は、第２方向Ｂに延びる水平部６を備える。水平部６の両端部からは第１垂直部７が、中央部２箇所からは第２垂直部８がそれぞれ上方に向かって突出している。第１垂直部７の先端は内側に傾斜している。第１垂直部７と第２垂直部８の間には傾斜ローラ４ｂ，４ｃが、第２垂直部８の間には水平ローラ４ａがそれぞれ回転可能に支持されている。搬送ローラユニット２は、キャリアスタンド５の水平部６をコンベヤフレーム３に直接支持されている。

【0026】

コンベヤスケール２００は、図２に示すように、計量ローラユニット１０、計量台１１及びロードセル２２を備える。コンベヤスケール２００は、ベルトコンベヤ１００に対して後付けすることができるものである。

【0027】

計量ローラユニット１０は、前記搬送ローラユニット２と同様に、キャリア側ベルト１の下面を直接支持する３つのローラ４と、これらローラ４を支持するキャリアスタンド５とを備える。

【0028】

計量台１１は、キャリアスタンド５の水平部６を支持するものである。計量台１１は、各コンベヤフレーム３の内側面に沿って第１方向Ａに延びる一対の側方部１２と、これら側方部１２同士を連結する連結部１３、第１検錘棒１４（第１フレーム部の一例）及び第２検錘棒１５（第２フレーム部の一例）とを備える。連結部１３は側方部１２の一端部同士を連結する。第１検錘棒１４は側方部１２の他端部に回転可能に取り付けられている。第２検錘棒１５は、キャリアスタンド５の水平部６を挟んで第１検錘棒１４とは反対側の対称な位置に回転可能に取り付けられている。連結部１３から計量ローラユニット１０の水平部６までの距離Ｌ１と、水平部６から第１検錘棒１４までの距離Ｌ２の比は、例えば、２：１とすることができる（図４参照）。

【0029】

連結部１３の中央部分には、図２に示すように、第２方向Ｂに延びる円柱状のロッド１６が設けられている。第１検錘棒１４の両端部は、側方部１２を貫通して両側に延びている。ロッド１６及び第１検錘棒１４の両端部は、軸受１７によって回転可能に支持されている。軸受１７は、コンベヤフレーム３に掛け渡された連結バー１８の中央部分に設けられ、ロッド１６を回転可能に支持する第１軸受１９と、各コンベヤフレーム３に設けられ、第１検錘棒１４の両端部を回転可能に支持する第２軸受２０及び第３軸受２１とからなる。計量ローラユニット１０は、軸受１７により、互いに直交する第１方向Ａ及び第２方向Ｂのいずれにも移動不能となっている。

【0030】

軸受１７には、調心機能を有するもの（例えば、おねじロッドエンド）が使用されている。初期設定時に計量台１１、すなわちロッド１６や第１検錘棒１４が傾いていたとしても、後述するロードセル２２に無理な負担をかけることなく設置できる。

【0031】

ロードセル２２は、各軸受１７と連結バー１８及びコンベヤフレーム３との間にそれぞれ設けられている。ロードセル２２は、第１軸受１９と連結バー１８の間に配置される第１ロードセル２３と、第２軸受２０及び第３軸受２１とコンベヤフレーム３の間に配置される第２ロードセル２４及び第３ロードセル２５とを備える。第１ロードセル２３は第２方向Ｂの中央部に位置し、第２ロードセル２４及び第３ロードセル２５は第２方向Ｂの両側部に位置する。これにより、平面視で二等辺三角形（好ましくは正三角形）の頂点となる３箇所で、作用する重量を検出できるようになっている。各ロードセル２２は、作用する重量を電気信号に変換し、コンベヤフレーム３の側面に設けた和算箱２６に出力する。和算箱２６では、入力された信号が１つにまとめられ、測定質量として制御装置２７に出力される。またキャリア側ベルト１による搬送速度は、図示しない速度センサによって検出されている。速度センサからの信号は制御装置２７に入力される。制御装置２７では、和算箱２６を介して入力されるロードセル２２からの信号と、速度センサから入力される信号とに基づいて、単位時間当たりに搬送される原材料の重量すなわち輸送量を算出する。

【0032】

続いてベルトコンベヤ１００によってキャリア側ベルト１上に供給された被輸送物の輸送量をコンベヤスケール２００によって求める際の動作について説明する。

【0033】

駆動手段を駆動してキャリア側ベルト１による搬送を開始し、キャリア側ベルト１上に供給された被輸送物を第１方向Ａの一方に移動させる。被輸送物が計量ローラユニット１０の上方側を通過すると、その重量が、ローラ４、キャリアスタンド５及び計量台１１から各軸受１７を介してロードセル２２に作用する。

【0034】

計量台１１は、連結部１３に設けたロッド１６が第１軸受１９に支持され、第１検錘棒１４の両端部が第２軸受２０及び第３軸受２１にそれぞれ支持されている。このため、計量台１１が、第１方向Ａ、第２方向Ｂあるいは上下方向に位置ずれすることが防止される。つまり、計量台１１の位置ずれが原因で、特定のロードセル２２に過度な荷重が作用して損傷に至ることがない。特に、ベルトコンベヤ１００を移動式としたり、あるいは船上で使用したりする場合、計量台１１が上下方向に移動しやすいが、軸受１７によりその上下方向への移動も阻止されているため、ロードセル２２に過剰な荷重が作用して損傷に至ることがない。また３箇所の軸受１７で支持しているため、キャリア側ベルト１上の被輸送物が、第１方向及び第２方向のいずれかに偏って供給されていたとしても、いずれのロードセル２２によっても重量を検出することができる。したがって、重量を検出しないロードセル２２が存在することがなくなり、測定誤差を抑制することができる。しかも、各軸受１７に調心機能付きのものを使用していれば、計量台１１の傾き等を吸収して良好な支持状態を提供して正確に計量することができる。

【0035】

各ロードセル２２で検出された重量は和算箱２６を介して制御装置２７に入力される。また制御装置２７には、速度センサからキャリア側ベルト１による搬送速度が入力される。制御装置２７では、入力されたロードセル２２からの信号と、速度センサからの信号とに基づいて被輸送物の輸送量が算出される。

【0036】

このように、前記構成のコンベヤスケール２００によれば、次のような効果が得られる。

【0037】

（１）コンベヤスケール２００でキャリア側ベルト１を支持するのは、第２方向の同一直線上に配置した３つのローラ４を有する計量ローラユニット１０のみである。つまり、コンベヤスケール２００の構成を簡略化してコストを抑制することができる。

【0038】

（２）計量ローラユニット１０に作用する重量の測定は、第１方向及び第２方向に分散する３箇所に設けたロードセル２２により行うようにしている。このため、いずれのロードセル２２にも荷重を作用させることができ、重量測定に寄与しないロードセル２２をなくすことができる。つまり、被輸送物の重量を正確に測定することが可能となる。

【0039】

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

【0040】

前記実施形態では、計量ローラユニット１０を第１軸受１９、第２軸受２０及び第３軸受２１の３箇所で支持し、それぞれに設けたロードセル２２によって荷重を測定するようにしたが、図５に示すように、４箇所で支持してそれぞれ荷重を測定するようにしてもよい。

【0041】

すなわち、計量ローラユニット１０を支持する計量台１１は、側方部１２を第１検錘棒１４と第２検錘棒１５によって連結した矩形枠状に形成されている。前記実施形態のような連結部１３はない。第１検錘棒１４と第２検錘棒１５の両端部は、側方部１２からさらに側方へと突出し、その先端部分をコンベヤフレーム３に設けた軸受１７にそれぞれ回転可能に支持されている。コンベヤフレーム３と軸受１７の間にはロードセル２２が設けられ、被輸送物の重量を、キャリア側ベルト１、計量台１１及び軸受１７を介して４箇所で計量できるようになっている。

【0042】

この構成によれば、計量台１１の構成を、側方部１２を第１検錘棒１４と第２検錘棒１５によって連結しただけの簡単なものとすることができる。ロードセル２２も、第１検錘棒１４と第２検錘棒１５の両端部をそれぞれ支持する軸受１７を介してロードセル２２によって計量するだけでよい。また、計量ローラユニット１０は、軸受で固定されるため、位置ずれすることがなくて支持状態のバランスがよいため、被輸送物をスムーズに搬送しながら計量することができる。

【0043】

前記実施形態では、水平方向に搬送する構成について説明したが、第１方向に斜め上方又は斜め下方に搬送する構成とすることもできる。

【符号の説明】

【0044】

１…キャリア側ベルト
２…搬送ローラユニット
３…コンベヤフレーム
４…ローラ
５…キャリアスタンド
６…水平部
７…第１垂直部
８…第２垂直部
１０…計量ローラユニット
１１…計量台
１２…側方部
１３…連結部
１４…第１検錘棒
１５…第２検錘棒
１６…ロッド
１７…軸受
１８…連結バー
１９…第１軸受
２０…第２軸受
２１…第３軸受
２２…ロードセル
２３…第１ロードセル
２４…第２ロードセル
２５…第３ロードセル
２６…和算箱
２７…積算装置
１００…ベルトコンベヤ
２００…コンベヤスケール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2021-02-15

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベルトコンベヤのコンベヤフレームの上方に配置されたキャリア側ベルト上に供給され、第１方向に向かって輸送される被輸送物の輸送量を求めるコンベヤスケールであって、
矩形枠状であり、前記第１方向に直交する第２方向に延びる連結部及び第１フレーム部を有し、前記キャリア側ベルトを支持する計量ローラユニットと、
前記計量ローラユニットを支持する計量台と、
前記計量台を前記コンベヤフレームに少なくとも３箇所で固定すると共に、前記計量ローラユニットに作用する荷重を検出するロードセルと、
前記コンベヤフレームに掛け渡される連結バーと、
前記連結バーに設けられ、前記連結部の中央部を回転可能に支持する第１軸受と、
前記コンベヤフレームに設けられ、前記第１フレーム部の両端部をそれぞれ回転可能に支持する第２軸受及び第３軸受と、
を備え、
前記ロードセルは、前記第１軸受と前記連結バーの間と、前記第２軸受及び前記第３軸受と前記コンベヤフレームの間にそれぞれ配置されている、コンベヤスケール。

【請求項2】

前記計量ローラユニットを挟んで前記第１フレーム部と対称に配置される第２フレーム部をさらに備え、
前記第１フレーム部と前記第２フレーム部は検錘棒で構成されている、請求項１に記載のコンベヤスケール。

【請求項3】

前記連結部は、前記計量ローラユニットから前記第２フレーム部よりも離れた位置に設けられている、請求項２に記載のコンベヤスケール。

【請求項4】

ベルトコンベヤのコンベヤフレームの上方に配置されたキャリア側ベルト上に供給され、第１方向に向かって輸送される被輸送物の輸送量を求めるコンベヤスケールであって、
矩形枠状であり、前記第１方向に直交する第２方向に延びる連結部及び第１フレーム部を有し、前記キャリア側ベルトを支持する計量ローラユニットと、
前記計量ローラユニットを支持する計量台と、
前記コンベヤフレームは、前記第１フレーム部及び前記第２フレーム部の両端部をそれぞれ回転可能に支持する軸受を有し、
前記ロードセルは、前記各軸受と、前記コンベヤフレームの間にそれぞれ配置されている、コンベヤスケール。

【請求項5】

前記第１フレーム部と前記第２フレーム部は、前記計量ローラユニットを挟んで対称な位置に設けられると共に検錘棒で構成されている、請求項４に記載のコンベヤスケール。

【請求項6】

前記軸受は調心機能を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載のコンベヤスケール。