(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-10
(45)【発行日】2023-11-20
(54)【発明の名称】搬送コンベヤ及びこれを備えた組合せ秤
(51)【国際特許分類】
B65G 21/00 20060101AFI20231113BHJP
【FI】
B65G21/00 Z
(21)【出願番号】P 2022514918
(86)(22)【出願日】2020-04-15
(86)【国際出願番号】 JP2020016558
(87)【国際公開番号】W WO2021210093
(87)【国際公開日】2021-10-21
【審査請求日】2022-10-13
(73)【特許権者】
【識別番号】000208444
【氏名又は名称】大和製衡株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100086737
【氏名又は名称】岡田 和秀
(72)【発明者】
【氏名】川島 隆明
【審査官】内田 茉李
(56)【参考文献】
【文献】特開平11-334835(JP,A)
【文献】特開2004-018236(JP,A)
【文献】特開2015-129046(JP,A)
【文献】登録実用新案第3198402(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65G 21/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送方向に沿って一方側に位置する駆動ローラ及び他方側に位置する従動ローラと、前記両ローラが取り付けられるコンベヤフレームと、前記両ローラに亘って巻回されるコンベヤベルトとを備える搬送コンベヤであって、
前記コンベヤフレームは、前記両ローラの両端部を軸支する一対の側板部と、前記コンベヤベルトの内周面に摺接する天板部とを備え、前記天板部には、複数の開口が形成されて
おり、
前記一対の側板部と前記天板部とが、一体に屈折形成されている、
搬送コンベヤ。
【請求項2】
前記天板部には、前記搬送方向に直交する方向の中間部に、前記搬送方向の全長に亘って延びる凹溝が、屈折形成されている、
請求項1に記載の搬送コンベヤ。
【請求項3】
前記コンベヤフレームにおける一方の側板部の駆動側の端部には、前記駆動ローラの端部に備えたギヤを収容するギヤ収容部が、一体に形成されている、
請求項
1または2に記載の搬送コンベヤ。
【請求項4】
並列配置されて、手動で供給される被計量物を搬送する複数の計量コンベヤと、前記複数の計量コンベヤから排出される被計量物を、前記複数の計量コンベヤの並列方向に沿って搬送する集合コンベヤとを備える組合せ秤であって、
前記計量コンベヤが、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の搬送コンベヤで構成されている、
組合せ秤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、搬送コンベヤ及びこれを備えた組合せ秤に関する。
【背景技術】
【0002】
搬送コンベヤとして、例えば、特許文献1には、駆動ローラと従動ローラとを軸支した受け台の上面に、前記両ローラに亘って巻回したコンベヤベルトの内周面が摺接するコンベヤが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献1のコンベヤにおいては、コンベヤベルトと天板を構成する受け台の上面との接触面積が大きいため、コンベヤベルトの摩耗が進みやすいのみならず、摺接抵抗が大きくなって駆動負荷が増大するものとなる。また、食品を搬送する計量コンベヤにおいては、比較的頻繁に洗浄が行われるが、コンベヤベルトと受け台の上面との間に水滴が入り込むと、摺接部位に水の膜が形成され、水の表面張力によってコンベヤベルトの円滑な走行が妨げられることがある。
【0005】
また、洗浄等の際の取扱いを容易化するためには、搬送コンベヤは極力軽量であることが望ましく、特に、計量コンベヤとしては、軽量化することによって風袋重量が小さくなるので、容量の小さい重量センサを使用することで、分解能を高めて計量精度を向上させることができる。
【0006】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、コンベヤベルトの摩耗を低減すると共に、軽量化を図ることができる搬送コンベヤ及びこれを備えた組合せ秤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】
上記目的を達成するために、本発明では次のように構成している。
【0008】
(1)本発明に係る搬送コンベヤは、搬送方向に沿って一方側に位置する駆動ローラ及び他方側に位置する従動ローラと、前記両ローラが取り付けられるコンベヤフレームと、前記両ローラに亘って巻回されるコンベヤベルトとを備える搬送コンベヤであって、
前記コンベヤフレームは、前記両ローラの両端部を軸支する一対の側板部と、前記コンベヤベルトの内周面に摺接する天板部とを備え、前記天板部には、複数の開口が形成されており、
前記一対の側板部と前記天板部とが、一体に屈折形成されている。
【0009】
本発明に係る搬送コンベヤによると、天板部に複数の開口が形成されているので、コンベヤフレームの軽量化を図ることができると共に、コンベヤベルトの内周面とコンベヤフレームの天板部との接触面積が少なくなる。このように接触面積が少なくなることによって、コンベヤベルトの摩耗が低減すると共に、摺接抵抗が減少して、ベルト駆動負荷が小さくなる。また、洗浄の際の水滴による摺接抵抗の変動が抑制されて円滑なベルト駆動を行うことができる。
【0011】
本発明によると、一対の側板部と天板部とが一体に形成されているので、側板部と天板部とを個別の部材で構成して組み立てるのに比べて、コストを低減することができる。
【0012】
(2)本発明の他の実施態様では、前記天板部には、前記搬送方向に直交する方向の中間部に、前記搬送方向の全長に亘って延びる凹溝が、屈折形成されている。
【0013】
この実施態様によると、凹溝の形成によって天板部とコンベヤベルトとの接触面積が減少するのみならず、凹溝を屈折形成することで、剛性の高い天板部を形成することができる。従って、コンベヤフレームの素材板厚を薄くすることができ、軽量化に寄与する。
【0014】
(3)本発明の更に他の実施態様では、前記コンベヤフレームにおける一方の側板部の駆動側の端部には、前記駆動ローラの端部に備えたギヤを収容するギヤ収容部が、一体に形成されている。
【0015】
この実施態様によると、別部材のギヤ収容部を取り付けるような加工が不要になり、コストを低減することができる。
【0016】
(4)本発明に係る組合せ秤は、並列配置されて、手動で供給される被計量物を搬送する複数の計量コンベヤと、前記複数の計量コンベヤから排出される被計量物を、前記複数の計量コンベヤの並列方向に沿って搬送する集合コンベヤとを備える組合せ秤であって、
前記計量コンベヤが、上記(1)ないし(3)のいずれかの搬送コンベヤで構成されている。
【0017】
本発明に係る組合せ秤によると、コンベヤベルトの摩耗を抑えることで、ベルト交換回数を減らすことができると共に、軽量で取扱いやすい計量コンベヤを容易に着脱して洗浄等を行うことができ、メンテナンス性に優れたものとなる。また、計量コンベヤの軽量化によって、容量が小さく分解能の高い重量センサを利用することが可能となり、計量精度を高めることができる。
【発明の効果】
【0018】
このように、本発明によれば、コンベヤベルトの摩耗を低減すると共に、軽量化を図ることができる搬送コンベヤ及びこれを備えた組合せ秤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】
図1は本発明の一実施形態の搬送コンベヤを備えた組合せ秤の斜視図である。
【
図4】
図4は保護カバーを開放した組合せ秤の斜視図である。
【
図5】
図5は保護カバーを開放した組合せ秤の平面図である。
【
図6】
図6は保護カバーを開放した組合せ秤の正面図である。
【
図7】
図7は計量コンベヤ本体を荷重計測部から取り外した組合せ秤の斜視図である。
【
図11】
図11は計量コンベヤにおけるコンベヤフレームの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0021】
図1は本発明の一実施形態に係る搬送コンベヤを備えた組合せ秤1の斜視図であり、
図2はその平面図であり、
図3はその正面図である。
【0022】
この実施形態の組合せ秤1は、作業者が被計量物を手作業で供給し、所定重量範囲内となる被計量物の排出を自動で行う半自動式の組合せ秤である。この組合せ秤1は、被計量物を搬送方向Aへ搬送するベルトコンベヤからなる集合コンベヤ2と、この集合コンベヤ2を挟むようにその両側に並列配置されたベルトコンベヤからなる複数の計量コンベヤ3と、組合せ秤1の運転制御用パラメータの設定や作動状況の表示などを行うタッチパネル式の操作設定表示器4と、これらを支持する架台5を備えている。
【0023】
集合コンベヤ2は、計量コンベヤ3から排出された所定重量範囲内の被計量物を搬送して、例えば、後段の包装機(図示せず)へ排出する。排出された被計量物は、包装機でパック詰めされる。
【0024】
計量コンベヤ3は、集合コンベヤ2の両側に、該集合コンベヤ2の搬送方向に沿って複数、この例では7台ずつ2列に直線状に並列配置されている。すなわち、集合コンベヤ2の両側に、複数の計量コンベヤ3からなる計量コンベヤ群がそれぞれ配置されている。各計量コンベヤ3は、集合コンベヤ2の搬送方向Aに直交する搬送方向Bへ被計量物を搬送する。
【0025】
各計量コンベヤ3は、本発明の一実施形態に係る搬送コンベヤからなるコンベヤ本体が、架台5の上部に並列設置された荷重計測部6に着脱自在に支持されて構成されている。被計量物が載置された計量コンベヤの重量が、荷重計測部6に組み込まれたロードセルなどの重量センサで検知され、図示しない制御部へ出力される。各計量コンベヤ3は、荷重計測部6に組み込まれた駆動モータによって駆動される。
【0026】
作業者は、停止している空の計量コンベヤ3上に、被計量物を手動で供給載置する。図示しない制御部は、計量コンベヤ3の重量を検知する重量センサの検知出力に基づいて、被計量物の重量値を取得し、組合せ演算を行う。この組合せ演算では、各計量コンベヤ3上の被計量物の重量を種々組合せた合計重量である組合せ重量が、所定重量範囲内となる計量コンベヤ3の組合せである排出組合せを選択する。所定重量範囲内になる排出組合せが複数存在する場合には、その複数の排出組合せの内、組合せ重量と目標組合せ重量との差の絶対値が最小である排出組合せを選択する。そして、排出組合せに選択された計量コンベヤ3上の被計量物は、計量コンベヤ3によって搬送されて集合コンベヤ2上へ排出される。集合コンベヤ2上に排出された被計量物は、集合コンベヤ2よって包装機へ搬送されて排出される。
【0027】
以下の説明において、構造の理解を容易にするために、計量コンベヤ3の並列方向(集合コンベヤ2の長手方向)を左右方向、計量コンベヤ3の長手方向を前後方向と呼称する。
【0028】
集合コンベヤ2の両側の各計量コンベヤ群の外側下方、すなわち、各計量コンベヤ3の搬送方向始端側の外方下方には、電源ユニットや制御基板などを収容した制御ボックス7が設けられている。各制御ボックス7は、架台5にそれぞれ支持されている。このように制御ボックス7を、集合コンベヤ2の両側の各計量コンベヤ群の外側下方に設けているので、集合コンベヤ2の下方には、制御ボックスは配置されておらず、開放空間となっている。
【0029】
したがって、例えば、計量コンベヤ3や集合コンベヤ2から落下した被計量物の欠片や滓などは、床面まで落下することになる。これによって、集合コンベヤ2の下方に、制御ボックスを配置した場合のように、被計量物の欠片や滓などが、制御ボックスの上面に溜まったり、洗浄の際の洗浄水が、制御ボックスの上面に残留するといったことがなく、衛生的である。
【0030】
また、計量コンベヤ3の荷重計測部6及び集合コンベヤ2の下方が、開放空間となっているので、集合コンベヤ2の洗浄やメンテナンスを、広い作業空間を利用して容易に行うことができる。
【0031】
制御ボックス7の上部には、制御ボックス7を覆う左右に長い保護カバー8が配備されている。この保護カバー8が、手動で被計量物を計量コンベヤ3へ供給する作業者と計量コンベヤ3との間に介在しているので、作業者が計量コンベヤ3の搬送始端部や、その駆動部に不用意に接近して接触するのを阻止することができる。これによって、計量コンベヤ3による計量に誤りが生じるのを防止できると共に、安全性が向上する。
【0032】
図4は、保護カバー8を開放した組合せ秤1の斜視図であり、
図5は、保護カバー8を開放した組合せ秤1の平面図であり、
図6は、保護カバー8を開放した組合せ秤1の正面図である。
【0033】
保護カバー8は、
図5に示すように、制御ボックス7の上部に複数のヒンジ9を介して回動自在に支持されている。この保護カバー8は、
図1~
図3に示すように、上方に振り上げた閉じ姿勢と、
図4~
図6に示すように、中央の集合コンベヤ2から離間する方向(遠ざかる方向)である外方に振り下げた開放姿勢とに切換え回動可能となっている。保護カバー8は、前記閉じ姿勢では、計量コンベヤ3の搬送方向始端側に近接して対向する。保護カバー8が、外方に回動された前記開放姿勢では、保護カバー8の内面が露出すると共に、計量コンベヤ3の搬送方向始端側及び荷重計測部6が露出する。
【0034】
ヒンジ9は、保護カバー8の回動に適度の抵抗を付与するトルクヒンジである。このトルクヒンジを用いた保護カバー8は、特別なロック操作を要することなく、閉じ姿勢及び開放姿勢に安定保持することができる。
【0035】
保護カバー8の上面には、各計量コンベヤ3にそれぞれ対応して表示灯10が装備されていると共に、運転を停止するための緊急停止ボタン11が装備されている。表示灯10は、例えば、計量コンベヤ3上に供給さたれ被計量物が、適量重量範囲でないことを作業者に報知して、被計量物の交換を促す場合などに使用される。これら表示灯10及び緊急停止ボタン11は、防水処理されて制御ボックス7に接続されている。
【0036】
通常の運転時には、保護カバー8は閉じ姿勢に保持されているが、洗浄作業時には、保護カバー8を開放すると共に、計量コンベヤ3を取り外して、被計量物の欠片や滓などを洗い流すことになる。ここで、制御ボックス7の上面7aは、
図6に示すように、外方へ向けて先下がり傾斜した傾斜面となっている。更に、制御ボックス7の上部の外方側の端縁と、開放した保護カバー8との間には、
図5及び
図6に示すように、排水用の間隙cが形成されるようになっている。これによって、洗浄水が制御ボックス7の上面7aの傾斜面に沿って外側に流れ、保護カバー8との間隙cから流下排出され、制御ボックス7の上面7aに残留することがない。
【0037】
次に、計量コンベヤ3の構造について詳細に説明する。
【0038】
図7は、計量コンベヤ3本体を荷重計測部6から取り外した組合せ秤1の斜視図であり、
図8は、計量コンベヤ3の斜視図であり、
図9は、計量コンベヤ3の平面図であり、
図10は、計量コンベヤ3の側面図である。また、
図11は、計量コンベヤ3におけるコンベヤフレーム21の平面図であり、
図12は、コンベヤフレーム21の縦断正面図であり、
図13は、コンベヤフレーム21の分解斜視図である。
【0039】
計量コンベヤ3は、コンベヤフレーム21の搬送方向始端側に軸支した駆動ローラ22と、コンベヤフレーム21の搬送方向終端側に軸支した従動ローラとしてのテンションローラ23とに亘って幅広のコンベヤベルト24が巻き掛けられて構成されている。
【0040】
駆動ローラ22の一端部に連結した
図10及び
図11に示される従動ギヤ25が、荷重計測部6に備えられた駆動ギヤ26に上方から噛合っている。駆動ギヤ26は、荷重計測部6に内装された図示されていない駆動モータに連動されている。荷重計測部6の上部において、駆動ギヤ26が上向きに露出して配備されている。
【0041】
コンベヤフレーム21は、
図13等に示すように、ステンレス等の金属板材を屈折プレス加工して、対向する左右一対の側板部21aと天板部21bとを一体に屈折形成したものである。このように一対の側板部21aと天板部21bとを一体に屈折形成しているので、側板部と天板部とを個別の部材で構成して組み立てるのに比べて、コストを低減することができる。
【0042】
コンベヤフレーム21の一端部(後端部)の両側板部21aには、駆動ローラ22が遊転自在に軸支される。
【0043】
コンベヤフレーム21の他端部(前端部)の両側板部21aには、軸受けブラケット27が、両側板21a間に介在させた連結軸18の両端に、ボルト19を締付けることによって、それぞれ連結されている。この両軸受けブラケット27には、テンションローラ23が遊転自在、かつ、バネを組み込んだテンション機構29よって外方へスライド弾性付勢した状態で軸支されている。
【0044】
すなわち、各軸受けブラケット27の前端部には、係合孔27bがそれぞれ形成されており、この各係合孔27bに、テンションローラ23の両端の各支軸23aがそれぞれ挿通されている。この各支軸23aを、軸受けブラケット27に装備されたテンション機構29の前端部で回転不能に支持すると共に、テンション機構29に組み込まれたバネによって、前方に弾性付勢する。これによって、テンションローラ23に巻回したコンベヤベルト24を前方に緊張させる自動テンション機構が構成されている。
【0045】
計量コンベヤ3本体を、荷重計測部6から取り外し、後述の供給ガイド28を取り外した状態で、軸受けブラケット27は、
図10の仮想線で示されるように、ボルト19が取付けられた連結軸18を支点にして上方へ振り上げ回動することができる。軸受けブラケット27を上方へ振り上げ回動すると、コンベヤベルト24を緩めることができる。これによって、コンベヤベルト24を、コンベヤフレーム21の側方から容易に取外すことができる。
【0046】
コンベヤフレーム21には、コンベヤベルト24の幅方向の両側及び搬送方向の始端側に沿って延びる被計量物のはみ出しを防止する供給ガイド28が着脱自在に装着されている。
【0047】
なお、詳細な構造は図示されていないが、駆動ローラ22及びテンションローラ23は、軸心に沿って挿通した支軸にベアリングを介して遊転自在に支持されている。駆動ローラ22の支軸の両端部を、コンベヤフレーム21の側板部21aに固定している。また、テンションローラ23の支軸を、上記のように軸受けブラケット27に回転不能かつ前後スイライド可能に挿通支持している。
【0048】
コンベヤフレーム21の一方の側板部21aの一端部には、駆動ローラ22の従動ギヤ25を収容するギヤ収容部21cが連設されている。このギヤ収容部21cは、従動ギヤ25を、外方及び上方から覆い隠すように突出形成されている。このギヤ収容部21cの下方は、従動ギヤ25の下端部を駆動ギヤ26の露出上端部に噛合わせるために、開放されている。このようにギヤ収容部21cが、一方の側板部21aに一体に形成されているので、別部材のギヤ収容部を取り付けるような加工が不要になる。また、ギヤ収容部21cを屈折形成することによって側板部21a自体の剛性を高めることにもなる。
【0049】
コンベヤフレーム21の天板部21bは、巻き掛けたコンベヤベルト24の内周面に下方から摺接する。この天板部21bは、その左右方向の中間部には、天板部全長に亘る凹溝30が屈折形成されている。この凹溝30の断面形状は、両側が下向きに略直角にそれぞれ屈折され、その下端が横向きに略直角にそれぞれ屈折されて連結された矩形であり、その幅は、天板部21bの幅の1/3以上に亘っている。このように凹溝30を屈折形成することで、リブ機能を発揮して、コンベヤフレーム21全体の剛性を高めることができる。これによって、コンベヤフレーム21の板厚を薄くすることができ、軽量化を図ることができる。
【0050】
また、この凹溝30によって、コンベヤベルト24の内周面に備えられた
図11,
図12に示される蛇行防止用の案内突条24aとの干渉を回避することができる。
【0051】
コンベヤベルト24の内周面の案内突条24aは、
図11に示すように、駆動ローラ22及びテンションローラ23の外周面にそれぞれ形成された案内溝22a,23aに係合される。これによって、回動するコンベヤベルト24の左右蛇行が防止されるようになっている。
【0052】
また、
図11及び
図13に示すように、軸受けブラケット27からは片持ち状のベルトガイド部27a、27aが延出され、テンションローラ23と天板部21bとの間におけるコンベヤベルト24の落ち込みが防止されている。
【0053】
コンベヤフレーム21の天板部21bには、円形の貫通した開口31が千鳥状に複数形成されている。このように開口31を複数形成することによって、天板部21bのコンベヤベルト24に対する接触面積を低減して摺接抵抗を少なくすると共に、コンベヤフレーム21全体の軽量化が図られている。複数の開口31は、千鳥状に形成されているので、天板部21bの強度の低下を抑制することができる。
【0054】
前記開口31は、表面側からの打抜きプレス加工によって形成されている。これによって、コンベヤベルト24に摺接する表面側の開口縁がアール面となり、開口縁の面取り加工が不要となっている。
【0055】
コンベヤフレーム21における左右の側板部21aの外面下部には、荷重計測部6への着脱用に前後一対の頭付きの連結ピン32が設けられている。この連結ピン32は、荷重計測部6の左右外側面に取付け立設された連結金具33の係止溝34に上方から挿脱されるものである。左右の連結金具33の間に、コンベヤフレーム21を挿入すると共に、連結ピン32を係止溝34に圧入気味に挿入する。これによって、計量コンベヤ3を荷重計測部6に対して前後左右に位置決めして組み付け固定することができる。
【0056】
また、この組み付けに伴って駆動ローラ22の従動ギヤ25が駆動ギヤ26に自動的に噛合わされて、計量コンベヤ3が駆動制御可能となる。また、コンベヤフレーム21を連結金具33から上方へ抜き外すことで、計量コンベヤ3を荷重計測部6から分離することができると共に、駆動ギヤ26との連動が自動的に解除される。
【0057】
このように計量コンベヤ3のコンベヤフレーム21を、荷重計測部6に対して上下方向から着脱可能に位置決め係合できるので、洗浄等における計量コンベヤ3の荷重計測部6に対する着脱を簡単迅速に行うことができる。
【0058】
また、コンベヤフレーム21における左右の側板部21aの外面上部には、供給ガイド28を着脱するために前後一対の頭付きの連結ピン35が設けられている。この連結ピン35は、供給ガイド28の左右下端から下向きに延出された連結辺28aの係止溝36に下方から挿脱されるものである。左右の連結辺28aの間に、左右の側板部21aを挟み込むように挿入すると共に、係止溝36を連結ピン35に圧入する。これによって、供給ガイド28をコンベヤフレーム21に対して前後左右に位置決めして組み付け固定することができる。
【0059】
上記のように本実施形態によれば、コンベヤフレーム21の天板部21bには、複数の開口31を形成しているので、コンベヤフレーム21の天板部21bとコンベヤベルト24の内周面との接触面積が少なくなり、コンベヤベルト24の摩耗が低減すると共に、摺接抵抗が減少して、ベルト駆動負荷が小さくなる。また、洗浄の際の水滴による摺接抵抗の変動が抑制されて円滑なベルト駆動を行うことができる。
【0060】
また、コンベヤベルト24の摩耗を抑えることで、ベルト交換回数を減らすことができる。更に、軽量で取扱いやすい計量コンベヤ3を容易に着脱して洗浄等を行うことができ、メンテナンス性に優れたものとなる。また、計量コンベヤ3の軽量化によって、容量が小さく分解能の高い重量センサを利用することが可能となり、計量精度を向上させることができる。
【0061】
[その他の実施形態]
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
【0062】
(1)コンベヤフレーム21における天板部21bに形成する開口31の形状は円形に限られるものではなく、長円形、楕円形、搬送方向に長いスリット状のものでもよい。この場合も、開口31を互い違いに配列することで強度の低下を抑えることができる。
【0063】
(2)上記実施形態では、本発明に係る搬送コンベヤを半自動式の組合せ秤1における計量コンベヤに適用した場合を例示しているが、単に物品を載置搬送する汎用の搬送コンベヤに本発明を適用することもできる。
【符号の説明】
【0064】
1 組合せ秤
2 集合コンベヤ
3 計量コンベヤ(搬送コンベヤ)
21 コンベヤフレーム
21a 側板部
21b 天板部
22 駆動ローラ
23 テンションローラ(従動ローラ)
24 コンベヤベルト
24a 案内突条
28 供給ガイド
30 凹溝
31 開口