JP2013079944A - Conveyor scale - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a conveyor scale for measuring the transport amount of raw materials transported by a belt conveyor.
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、
FIG. 16 shows a
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。
In the above equation (1), if Fy is proportional to the mass W of the raw material or the like on the
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。
However, the second term (h / b) Fx varies depending on the use state, causing a measurement error. For example, when the rotation of the measuring roller bearing is not smooth, Fx increases in the traveling direction of the
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。
As shown in FIG. 17A, a three-roller trough type is normally used in the
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。
The horizontal force Fx mainly acts on the roll shafts b3 and b4. However, as the transport amount increases, the horizontal force Fx also acts on the roll shafts b1 and b6 on both sides. As shown in FIG. The height position of the resultant force Fx changes (increases) from h to h ′. Therefore, since the second term of the equation (1) changes, the force P acting on the
(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、
(Influence of tilt)
FIG. 18 shows a case where the
From equation (1)
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、 Further, since the component force in the x direction of the load W is considered to be supported by the belt tension, the second term on the right side of the equation (2)-(h / b) Wsinθ is 0,
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、 On the other hand, if the gravity center position of the weight (w0) of the carrier stand or the lever structure is at the position of X = a, Y = h0 from the fulcrum, the force p0 that the weight (w0) acts on the load cell is expressed by the following equation (2). Similarly,
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。 This p0 is a zero reference, and P1 in the equation (3) is an increment when the load W is applied.
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。 In general, the inclination angle θ is fixed, and cos θ and sin θ are constants. Therefore, if the influence of (h / b) Fx in the second term on the right side of Equation (3) is ignored, a known weight such as a test chain is known. Can be calibrated. As a method for reducing the measurement error due to the influence of the horizontal force Fx and improving the accuracy, as shown in FIG. 19, the following method in which the measurement mechanisms are arranged doubly symmetrically has been put into practical use.
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。
In this method, since the horizontal force Fx acting on the two
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。
As a compact and inexpensive conveyor scale,
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。 In Patent Document 2, the base end of a beam-type load cell is fixed to both ends of a horizontal member spanned in the transverse direction of the main body frame, and a carrier stand that supports a roller is fastened and fixed to the front end by a bolt. A conveyor scale is disclosed. The conveyor scale is installed at an inclination. This conveyor scale has a structure that prevents the carrier stand from rotating. If the conveyor scale is installed at an inclination, a large moment is applied to the load cell and a force in the rotational drive direction is applied, resulting in a large weighing error. Become. Therefore, accurate weighing has not been realized.
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。 An object of the present invention is to suppress the influence of the distribution state of raw materials on a belt in a conveyor scale, and to realize highly accurate weighing in either horizontal installation or inclined installation.
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。 As means for solving the above-mentioned problems, the conveyor scale of the present invention is a conveyor scale for measuring the transport amount of a transport object transported by a belt conveyor that rotationally drives an endless belt. A load receiving portion having at least one set of a measuring roller composed of a plurality of rollers and a roller supporting member for rotatably supporting the measuring roller, and both ends of the roller supporting member. A pair of side portions, a conveyor frame disposed at a distance from the pair of side portions, and a load support portion fixed to the conveyor frame and connected to the side portions via a rotating pair, A load cell for detecting a magnitude of a load applied via the rotating pair; a side-side connecting portion provided on each of the pair of side portions; Constraining the conveyor frame side connecting part provided in the frame, connecting the side part side connecting part and the conveyor frame side connecting part, and restraining the movement of the rotating pair in the rotational driving direction of the belt. And a speed detecting means for detecting the speed of the belt, and a measuring means for measuring the transport amount of the transported object based on the detected value of the load cell and the detected value of the speed detecting means.
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。 According to this configuration, the left and right sides with respect to the rotational drive direction via the rotational pair from the pair of side portions respectively connected to the both ends of the roller support member of the load receiving portion are loaded loads on the belt. Therefore, the influence of the distribution state of the conveyed product on the belt can be suppressed. That is, even if there is a left-right bias in the conveyed product, the load is detected by the load cells on both the left and right sides, so that the conveyance amount of the conveyed product can be accurately measured. The load cell supports the rotating pair so as to be rotatable by the load support portion, and the restraint means connects the side-side connecting portion and the conveyor frame-side connecting portion to move the rotating pair in the rotational driving direction. Therefore, it is possible to avoid applying a large moment or a force in the rotational driving direction to the load cell when the conveyor scale is installed horizontally or inclined. Thereby, it can avoid that a measurement error becomes large. Therefore, in a conveyor scale, the influence by the distribution state of the conveyed product on a belt can be suppressed, and highly accurate measurement can be realized in either horizontal installation or inclined installation.
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。 Preferably, the metering roller includes a horizontal roller having a horizontal rotation shaft disposed substantially at the center in the width direction of the belt, and the rotation pair is disposed at substantially the same height as the rotation shaft of the horizontal roller. . According to this configuration, the horizontal roller of the metering roller is disposed at substantially the center in the width direction of the belt, and the rotation pair is disposed at substantially the same height as the rotation shaft of the horizontal roller. It is possible to suppress the influence of the state and to apply the load by the transported object from the rotating pair to the load support portion of the load cell.
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。 It is preferable that the load receiving portion includes a pair of the measuring roller and the roller support member, and the rotating pair is disposed on a rotating shaft of the horizontal roller. According to this configuration, the structure can be simplified most. Therefore, size reduction and cost reduction can be most easily realized, and installation and adjustment can be most easily performed.
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。 The load receiving portion includes two sets of the metering roller and the roller support member. One set of the metering roller and the roller support member, and the other set of the metering roller and the roller support member include It is preferable that they are arranged symmetrically with respect to the rotational pair in the rotational driving direction of the belt. According to this configuration, it is possible to suppress the influence due to the distribution state of the raw material on the belt in the rotational driving direction while achieving the simplification of the structure, the miniaturization of the product, the cost reduction of the product, and the ease of installation and adjustment. .
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。 The load cell is preferably a cantilever beam type load cell.
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。 It is preferable that the cantilever beam type load cells are arranged on both sides in the width direction of the belt in parallel with the rotational driving direction of the belt and in the same direction.
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。 It is preferable that the cantilever beam type load cell is disposed on both sides of the belt in the width direction in parallel to the rotational driving direction of the belt and in opposite directions. According to this configuration, the influence of the lateral load is canceled out, and further stable weighing accuracy can be obtained.
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。 The load cell is preferably a dual-support beam type load cell.
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。 Preferably, the restraining means includes a leaf spring, a parallel link, and a flexible rod. According to this configuration, the restraining means can be configured by combining at least one of a leaf spring, a parallel link, and a flexible rod, or at least one of them.
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。 According to the present invention, both the left and right sides of the rotational drive direction with respect to the rotational driving direction from the pair of side portions respectively connected to the both ends of the roller support member of the load receiving portion are loaded with the load placed on the belt. Therefore, the influence of the distribution state of the conveyed product on the belt can be suppressed. That is, even if there is a left-right bias in the conveyed product, the load is detected by the load cells on both the left and right sides, so that the conveyance amount of the conveyed product can be accurately measured. The load cell supports the rotating pair so as to be rotatable by the load support portion, and the restraint means connects the side-side connecting portion and the conveyor frame-side connecting portion to move the rotating pair in the rotational driving direction. Therefore, it is possible to avoid applying a large moment or a force in the rotational driving direction to the load cell when the conveyor scale is installed horizontally or inclined. Thereby, it can avoid that a measurement error becomes large. Therefore, in a conveyor scale, the influence by the distribution state of the conveyed product on a belt can be suppressed, and highly accurate measurement can be realized in either horizontal installation or inclined installation. Furthermore, since there are no movable parts, maintenance is easy and high-precision weighing can be maintained for a long time.
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(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。
(First embodiment)
1 and 2 show a
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。
The
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。
The
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。
The measuring
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。
The carrier stand 13 includes a carrier stand
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。
A pair of
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。
A leaf spring bracket (side portion side connecting portion) 25 is connected to the
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。
The
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。
A fixed
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。
The
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。
The leaf
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。
The
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。
The
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。
The
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。
Next, operation | movement of the
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。
When the raw material (conveyed material) placed on the
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。
When the rotational driving direction is the horizontal direction, one end of the
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。
Further, as shown in FIG. 4, when the
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。
According to the present invention, the load of the load placed on the
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。
Since the
(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。
(Second Embodiment)
5 and 6 show a
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。
The lower ends of the pair of
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。
According to this configuration, the influence of the distribution state of the raw material on the
(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。
(Third embodiment)
7 and 8 show a
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。
As shown in FIG. 9, the
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。 According to this configuration, it is possible to suppress the influence due to the distribution state of the raw material on the belt in the rotational driving direction while achieving the simplification of the structure, the miniaturization of the product, the cost reduction of the product, and the ease of installation and adjustment. .
(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。
(Fourth embodiment)
FIG. 11 shows a
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。
The carrier stand
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。
The fixing
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。
The load cell 33 </ b> A is disposed between the
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。
A
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。
The
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。
The movement
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。
The
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。
With the above configuration, since the
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。
As described above, since the
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。
According to the present invention, the load of the conveyed object placed on the
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。 The present invention is not limited to the embodiment, and various modifications are possible as exemplified below.
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。
The
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。
Depending on the distribution of raw materials on the
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。
The
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。
As shown in FIG. 15, the
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。
Further, the
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)
10
14
29
33A Cantilever beam
40 Leaf spring fixing bracket (Conveyor frame side connecting part)
45 Leaf spring (restraint)
47 Speed detector (speed detection means)
48 Accumulation instruction device (measuring means)
60 Parallel links (restraint means)
70 Flexible rod (restraint means)
72 Spherical rod bracket (side connection)
Claims (9)
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。 In a conveyor scale that measures the amount of transported material that is transported by a belt conveyor that rotationally drives an endless belt,
A load receiver that supports the lower surface of the belt on which the conveyed product is placed, and includes at least one set of a measuring roller including a plurality of rollers and a roller support member that rotatably supports the measuring roller;
A pair of side portions respectively connected to both end portions of the roller support member;
A conveyor frame disposed at a distance from the pair of side portions;
A load cell that is fixed to the conveyor frame and includes a load support portion that is connected to the side portion via a rotating pair, and that detects a magnitude of a load applied via the rotating pair;
A side-side connecting portion provided on each of the pair of side portions;
A conveyor frame side connecting portion provided in the conveyor frame;
Binding means for connecting the side part side connecting part and the conveyor frame side connecting part, and restraining movement of the rotation pair in the rotational driving direction of the belt;
Speed detecting means for detecting the speed of the belt;
A conveyor scale, comprising: a weighing unit that measures a conveyance amount of the conveyance object based on a detection value of the load cell and a detection value of the speed detection unit.
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。 The metering roller includes a horizontal roller having a horizontal rotation shaft disposed substantially at the center in the width direction of the belt,
The conveyor scale according to claim 1, wherein the rotating pair is disposed at substantially the same height as a rotating shaft of the horizontal roller.
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。 The load receiving portion comprises a set of the measuring roller and the roller support member,
The conveyor scale according to claim 2, wherein the rotating pair is arranged on a rotating shaft of the horizontal roller.
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。 The load receiving portion comprises two sets of the measuring roller and the roller support member,
One set of the metering roller and the roller support member, and the other set of the metering roller and the roller support member are arranged symmetrically with respect to the rotation pair in the rotational driving direction of the belt. The conveyor scale according to claim 1 or 2.
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