JP5399850B2 - Combination weighing unit - Google Patents
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- Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)
Description
本発明は、組合せ演算により複数の被計量物の合計重量を所定の重量範囲内の重量とする組合せ秤の計量ユニットに関し、特に、組合せ秤の計量ユニットを小型化するための構造に関する。 The present invention relates to a weighing unit of a combination weigher in which the total weight of a plurality of objects to be weighed is within a predetermined weight range by combination calculation, and more particularly to a structure for miniaturizing the weighing unit of a combination weigher.
従来から、複数の被計量物を合計重量が所定の重量範囲内の重量となるように組み合わせて包装機等の装置へ供給するために、組合せ演算により複数の被計量物の合計重量を所定の重量範囲内の重量とする組合せ秤が用いられている。 Conventionally, in order to combine a plurality of objects to be weighed so that the total weight falls within a predetermined weight range and to supply to a device such as a packaging machine, the total weight of the plurality of objects to be weighed is determined by a combination operation. A combination weigher having a weight within the weight range is used.
組合せ秤は、複数の被計量物の計量に対応するために、複数の計量ユニットを備えている。複数の計量ユニットのそれぞれは、機械的には同一の構造であり、計量ユニットの単体として組み立てられた後、組合せ秤の本体に組み込まれる。ここで、複数の計量ユニットは、それぞれ所定の計量精度を確保するために、ロバーバル機構を具備するロバーバル型ロードセル(以下、単に「ロードセル」という)を備えている。そして、かかる組合せ秤では、複数の計量ユニットにより、複数の被計量物の計量がそれぞれ独立して行われると、複数の被計量物の合計重量を所定の重量範囲内の重量とするために、複数の被計量物の組合せ演算が行われる。又、被計量物の組合せが完了すると、組合せ秤は、所定の重量範囲内の合計重量となるように組み合わされた被計量物を排出する。 The combination weigher includes a plurality of weighing units in order to support weighing of a plurality of objects to be weighed. Each of the plurality of weighing units has the same mechanical structure, and is assembled as a single unit of the weighing unit and then incorporated into the main body of the combination weigher. Here, each of the plurality of weighing units includes a robust load cell (hereinafter simply referred to as a “load cell”) having a robust mechanism in order to ensure predetermined weighing accuracy. In such a combination weigher, when weighing a plurality of objects to be weighed independently by a plurality of weighing units, in order to set the total weight of the plurality of objects to be weighed within a predetermined weight range, A combination operation of a plurality of objects to be weighed is performed. Further, when the combination of the objects to be weighed is completed, the combination weigher discharges the objects to be weighed so as to have a total weight within a predetermined weight range.
図6は従来の一般的な計量ユニットの模式図であって、図6(a)は計量ユニットの外観の斜視図であり、図6(b)は計量ユニットの外観の側面図である。尚、図6では、従来の計量ユニットの概要を説明するために必要な部分を抜粋して示し、その他の部分については図示を省略している。 6A and 6B are schematic views of a conventional general weighing unit. FIG. 6A is a perspective view of the appearance of the weighing unit, and FIG. 6B is a side view of the appearance of the weighing unit. In addition, in FIG. 6, the part required in order to demonstrate the outline | summary of the conventional measuring unit is extracted and shown, and illustration is abbreviate | omitted about the other part.
図6(a)及び図6(b)に示すように、従来の一般的な計量ユニット500は、投入部101a及びゲート部101bを備えるホッパ101と、ホッパ101のゲート部101bを駆動する第1の駆動機構102と、第1の駆動機構102を駆動する第2の駆動機構103と、第2の駆動機構103を駆動するステッピングモータ104と、を備えている。又、計量ユニット500は、ホッパ101を支持するホッパ支持金具105と、ホッパ支持金具105を支持するロードセル取り付け板106と、ロードセル取り付け板106に取り付けられたロードセル107と、を備えている。ここで、ロードセル107は、上部に位置する上ビーム部107aと、下部に位置する下ビーム部107bと、組合せ秤の静止体に固定される固定部107cと、鉛直方向に被計量物の荷重を受ける可動部107dと、を備えている。又、図6に示すように、ロードセル107は、全体として矩形状かつ環状の形状を有し、ロードセル107の上ビーム部107a及び下ビーム部107bにおける4つの起歪部には、ストレインゲージ108a〜108dが貼着されている。
As shown in FIG. 6A and FIG. 6B, a conventional
又、図6(a)に示すように、従来の計量ユニット500は、ホッパ101、第1,2の駆動機構102,103、ステッピングモータ104、ホッパ支持金具105、ロードセル取り付け板106、ロードセル107に加えて、ロードセル107からのアナログ信号を受けてそのアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器110と、ステッピングモータ104を駆動するためのモータドライバ109と、フィーダドライバ111と、計量ユニット500の動作を制御するためのCPUボード112及びメモリ112aと、を備えている。モータドライバ109、A/D変換器110、フィーダドライバ111、CPUボード112は、計量駆動基板113に収容されている。尚、従来の計量ユニット500は、組合せ秤の本体と通信を行うためのLANインターフェイス(図6では図示せず)も備えている(例えば、特許文献1参照)。
As shown in FIG. 6A, the
かかる従来の計量ユニット500を備える組合せ秤では、ホッパ支持金具105及びロードセル取り付け板106を介して、ロードセル107の可動部107dが被計量物の荷重を受けると、ロードセル107の4つの起歪部が歪む。すると、ロードセル107の歪みにより、4つの起歪部に貼着されたストレインゲージ108a〜108dが伸縮する。ここで、ストレインゲージ108a〜108dは、その伸縮の程度によって電気抵抗が変化するという特性を有している。そこで、計量ユニット500は、ストレインゲージ108a〜108dの電気抵抗の変化を電圧の変化に変換し、この電圧値の変化を取得することにより、ロードセル107が受けた荷重の大きさを検出する。一方、組合せ秤では、複数の計量ユニットにより、複数の被計量物の計量がそれぞれ独立して行われる。そして、複数の被計量物の計量が独立して行われると、組合せ演算により、複数の被計量物の合計重量を所定の重量範囲内の重量とするために、複数の被計量物の組合せが行われる。被計量物の組合せが完了すると、組合せ秤は、所定の重量範囲内の合計重量となるように組み合わされた被計量物を排出する。
In the combination weigher including the
ところで、組合せ秤が複数の計量ユニットを用いて複数の被計量物を計量してそれらの被計量物の組合せ演算を行う場合、組合せ精度を好適に確保するため、即ち、被計量物の合計重量を、目標組合せ重量に等しい重量、或いは、目標組合せ重量に近い重量とするためには、組合せ秤に多くの計量ユニットを配設することが好ましい。 By the way, when the combination weigher uses a plurality of weighing units to measure a plurality of objects to be weighed and performs a combination operation of these objects to be weighed, in order to suitably ensure combination accuracy, that is, the total weight of the objects to be weighed Is preferably equal to the target combination weight or a weight close to the target combination weight, it is preferable to arrange a number of weighing units in the combination weigher.
しかしながら、組合せ秤に多くの計量ユニットを配設すると、計量ユニットが占有する領域が増大するので、組合せ秤のサイズが大きくなる。これは、組合せ秤の利便性を悪化させる要因となり得る。又、組合せ秤に多くの計量ユニットを配設すると、その多くの計量ユニットを収容するために、組合せ秤そのものを大型化する必要があり、組合せ秤の製造コストを上昇させる原因となり得る。 However, when a large number of weighing units are arranged on the combination weigher, the area occupied by the weighing unit increases, so that the size of the combination weigher increases. This can be a factor that deteriorates the convenience of the combination weigher. In addition, when a large number of weighing units are arranged on the combination weigher, it is necessary to increase the size of the combination weigher itself in order to accommodate the many weighing units, which may increase the manufacturing cost of the combination weigher.
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、組合せ秤のサイズが大型化することを回避すると共に、組合せ秤の製造コストが上昇することを回避するために、コンパクトな計量ユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems. In order to avoid an increase in the size of the combination weigher and to avoid an increase in the manufacturing cost of the combination weigher, the present invention is compact. The purpose is to provide a weighing unit.
上記従来の課題を解決するために、本発明に係る組合せ秤の特徴的な計量ユニットは、被計量物が投入されるホッパと、前記ホッパに投入された被計量物の重量に応じて起歪部に貼着された歪み検出素子の物理特性が変化するロバーバル型ロードセルと、前記ロバーバル型ロードセルによる前記ホッパに投入された被計量物の計量に関連する構成要素と、を備え、前記ロバーバル型ロードセルは、それぞれ前記起歪部が形成された第1,2の構成部材と、該第1,2の構成部材と共にして前記ロバーバル機構を構成する第3,4の構成部材と、を備え、前記第1,2の構成部材と、前記第3,4の構成部材と、により包囲される所定の領域に、前記構成要素の少なくとも一部が配置されている。 In order to solve the above-described conventional problems, the characteristic weighing unit of the combination weigher according to the present invention includes a hopper into which an object to be weighed is charged and a strain according to the weight of the object to be weighed into the hopper. A load-type load cell in which physical characteristics of a strain detection element attached to a part change, and a component related to weighing of an object to be weighed put into the hopper by the load-type load cell, and the load-type load cell Comprises first and second constituent members each having the strain-generating portion, and third and fourth constituent members constituting the Roverval mechanism together with the first and second constituent members, At least a part of the constituent elements is disposed in a predetermined region surrounded by the first and second constituent members and the third and fourth constituent members.
かかる構成とすると、ロバーバル型ロードセルの第1,2の構成部材及び第3,4の構成部材により包囲される所定の領域に、被計量物の計量に関連する構成要素の少なくとも一部を配置することで、従来は未使用であった所定の領域が有効に活用されるようになるので、組合せ秤の計量ユニットを小型化することができる。これにより、組合せ秤のサイズが大型化することを回避すると共に、組合せ秤の製造コストが上昇することを回避することが可能になる。 With such a configuration, at least a part of the components related to the weighing of the object to be weighed is arranged in a predetermined region surrounded by the first and second components and the third and fourth components of the Robert load cell. Thus, since a predetermined area that has been unused in the past can be effectively used, the weighing unit of the combination weigher can be downsized. As a result, it is possible to avoid an increase in the size of the combination weigher and an increase in the manufacturing cost of the combination weigher.
この場合、前記構成要素として、前記ホッパに投入された被計量物を排出又は保持させるために該ホッパのゲートを開状態又は閉状態とするゲート開閉機構を備え、前記所定の領域に、前記ゲート開閉機構が配置されている。ここで、この場合、前記ゲート開閉機構が、前記ホッパのゲートを駆動するゲート駆動機構と、該ゲート駆動機構を駆動するゲート用動力源と、を備え、前記所定の領域に、前記ゲート駆動機構及び前記ゲート用動力源の少なくとも一方が配置されている。 In this case, as the component, a gate opening / closing mechanism that opens or closes the gate of the hopper in order to discharge or hold an object to be weighed in the hopper is provided, and the gate is provided in the predetermined region. An opening / closing mechanism is arranged. Here, in this case, the gate opening / closing mechanism includes a gate driving mechanism that drives the gate of the hopper, and a gate power source that drives the gate driving mechanism, and the gate driving mechanism is provided in the predetermined region. And at least one of the gate power sources.
かかる構成とすると、ロバーバル型ロードセルの第1,2の構成部材及び第3,4の構成部材により包囲される所定の領域に、ゲート開閉機構のゲート駆動機構及びゲート用動力源の少なくとも一方が配置されているので、組合せ秤の計量ユニットを好適に小型化することが可能になる。 With this configuration, at least one of the gate drive mechanism of the gate opening / closing mechanism and the power source for the gate is disposed in a predetermined region surrounded by the first, second, and third and fourth constituent members of the Roval type load cell. Therefore, the weighing unit of the combination weigher can be suitably downsized.
又、上記の場合、前記構成要素として、前記ロバーバル型ロードセルによる前記ホッパに投入された被計量物の計量に関連する演算処理を実行する計量演算処理部を備え、前記所定の領域に、前記計量演算処理部が配置されている。ここで、この場合、前記計量演算処理部が、前記被計量物の計量に直接関連する第1の演算部と、前記被計量物の計量に間接的に関連する第2の演算部と、を備え、前記所定の領域に、前記第1の演算部及び前記第2の演算部の少なくとも一方が配置されている。 In the above case, as the component, there is provided a weighing calculation processing unit that executes calculation processing related to weighing of an object to be weighed put into the hopper by the robust load cell, and the weighing area is provided in the predetermined area. An arithmetic processing unit is arranged. Here, in this case, the weighing calculation processing unit includes a first calculation unit directly related to the weighing of the object to be weighed and a second calculation unit indirectly related to the weighing of the object to be weighed. And at least one of the first calculation unit and the second calculation unit is arranged in the predetermined area.
かかる構成としても、ロバーバル型ロードセルの第1,2の構成部材及び第3,4の構成部材により包囲される所定の領域に、計量演算処理部の第1の演算部及び第2の演算部の少なくとも一方が配置されているので、組合せ秤の計量ユニットを好適に小型化することが可能になる。 Even in such a configuration, the first calculation unit and the second calculation unit of the weighing calculation processing unit are arranged in a predetermined region surrounded by the first and second configuration members and the third and fourth configuration members of the robust load cell. Since at least one of them is arranged, the weighing unit of the combination weigher can be suitably downsized.
又、上記何れか1つに記載の組合せ秤の計量ユニットにおいて、前記ロバーバル型ロードセルが、前記所定の領域が前記配置される構成要素の少なくとも一部の形状に適合する特定領域を有するように構成されている。 Further, in the weighing unit of the combination weigher according to any one of the above, the robust load cell has a specific region that matches a shape of at least a part of the arranged component. Has been.
かかる構成とすると、ロバーバル型ロードセルが、所定の領域に配置される構成要素の少なくとも一部の形状に適合する特定領域を有するように構成されているので、所定の領域に配置可能な構成要素の種類を増やすことが可能になる。 With such a configuration, the robust load cell is configured to have a specific region that conforms to the shape of at least a part of the components arranged in the predetermined region. It becomes possible to increase the types.
又、上記の場合、前記ロバーバル型ロードセルが、前記第1,2の構成部材と、前記第3,4の構成部材と、が前記ロバーバル機構を構成するように一体成形されている。或いは、前記ロバーバル型ロードセルが、前記第1,2の構成部材と、前記第3,4の構成部材と、が前記ロバーバル機構を構成するように分割成形されている。 In the above case, the Rovalval type load cell is integrally formed so that the first and second constituent members and the third and fourth constituent members constitute the Rovalval mechanism. Alternatively, the Roverval type load cell is divided and molded so that the first and second constituent members and the third and fourth constituent members constitute the Roverval mechanism.
かかる構成とすると、所定の領域に配置する構成要素の種類や形状に応じて、ロバーバル型ロードセルの第1,2の構成部材と第3,4の構成部材とがロバーバル機構を構成するように一体化又は分割化されるので、組合せ秤の計量ユニットをより一層効果的に小型化することが可能になる。 With such a configuration, the first and second constituent members and the third and fourth constituent members of the Roverval type load cell are integrated so as to form a Roverval mechanism according to the type and shape of the constituent elements arranged in the predetermined region. Therefore, the weighing unit of the combination weigher can be more effectively downsized.
又、上記の場合、前記ロバーバル型ロードセルが、該ロバーバル型ロードセルの長手方向と、前記ホッパへの前記被計量物の投入による該ホッパの変位方向と、が実質的に一致するように配設されている。 Further, in the above case, the Rovalval type load cell is disposed so that the longitudinal direction of the Rovalval type load cell substantially coincides with the displacement direction of the hopper due to the input of the object to be weighed into the hopper. ing.
かかる構成とすると、ロバーバル型ロードセルを荷重の印加方向に対して縦長に配設することにより、ロバーバル型ロードセルの捻れ方向への偏荷重に対して対抗することができるので、計量ユニットの計量精度を向上させることが可能になる。 With such a configuration, by disposing the ROBERVAL type load cell vertically with respect to the load application direction, it is possible to counter the uneven load in the twist direction of the ROBAVAL type load cell. It becomes possible to improve.
本発明によれば、計量ユニットを構成する部品であるステッピングモータ、制御基板等をロードセルの中空領域に効率良く配置するので、計量ユニットをコンパクト化することができる。これにより、組合せ秤のサイズが大型化することを回避すると共に、組合せ秤の製造コストが上昇することを回避することが可能になる。 According to the present invention, the stepping motor, the control board, and the like, which are parts constituting the weighing unit, are efficiently arranged in the hollow area of the load cell, so that the weighing unit can be made compact. As a result, it is possible to avoid an increase in the size of the combination weigher and an increase in the manufacturing cost of the combination weigher.
又、本発明によれば、組合せ秤を大型化することなく、組合せ秤に多くの計量ユニットを配設することができる。これにより、被計量物の合計重量を、目標組合せ重量に等しい重量、或いは、目標組合せ重量に近い重量とすることができるので、被計量物の組合せ精度を好適に確保することが可能になる。 Further, according to the present invention, it is possible to arrange a large number of weighing units in the combination weigher without increasing the size of the combination weigher. Thereby, the total weight of the objects to be weighed can be set to a weight equal to the target combination weight or a weight close to the target combination weight, so that it is possible to suitably ensure the combination accuracy of the objects to be weighed.
又、本発明によれば、ロードセルの構造を一体構造若しくは分割構造とするので、計量ユニットを構成する部品であるステッピングモータ、制御基板等の形状や配置に応じて、ロードセルの中空領域を自在に構成することができる。これにより、組合せ秤のサイズが大型化することを効果的に回避すると共に、組合せ秤の製造コストが上昇することを効果的に回避することが可能になる。 In addition, according to the present invention, the load cell structure is an integral structure or a divided structure, so that the hollow area of the load cell can be freely set according to the shape and arrangement of the stepping motor, control board, etc., which are components constituting the weighing unit. Can be configured. Accordingly, it is possible to effectively avoid an increase in the size of the combination weigher and to effectively avoid an increase in the manufacturing cost of the combination weigher.
又、本発明によれば、ロードセルの弾性体を荷重の印加方向に対して縦長に配置するので、ロードセルの捻れ方向に偏荷重が印加された場合であっても、被計量物の計量精度を好適に確保することが可能になる。 Further, according to the present invention, since the elastic body of the load cell is arranged vertically with respect to the load application direction, even when an unbalanced load is applied in the twist direction of the load cell, the weighing accuracy of the object to be weighed is increased. It becomes possible to ensure suitably.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明を実施するための形態に係る基本的な計量ユニットの模式図であって、図1(a)は計量ユニットの外観の斜視図であり、図1(b)は計量ユニットの外観の側面図である。尚、図1では、本発明に係る特徴的な計量ユニットの構成を説明するために必要な部分を抜粋して示し、その他の部分については図示を省略している。 FIG. 1 is a schematic view of a basic weighing unit according to an embodiment for carrying out the present invention. FIG. 1 (a) is a perspective view of the appearance of the weighing unit, and FIG. It is a side view of an external appearance. In FIG. 1, parts necessary for explaining the configuration of the characteristic measuring unit according to the present invention are extracted and shown, and other parts are not shown.
図1(a)及び図1(b)に示すように、本発明に係る計量ユニット100は、肉片等の被計量物が投入される投入部10a及びゲート部10bを備えるホッパ10と、ホッパ10に投入された被計量物の重量に応じて起歪部a〜dに貼着されたストレインゲージ17a〜17dの電気抵抗が変化するロードセル16と、このロードセル16によるホッパ10に投入された被計量物の計量に関連する構成要素(例えば、第2の駆動機構12a等の構成要素)と、を備えている。ここで、ロードセル16は、それぞれ起歪部a〜dが形成された上ビーム部16a及び下ビーム部16b(第1,2の構成部材)と、これらの上ビーム部16a及び下ビーム部16bと共にしてロバーバル機構を構成する固定部16c及び可動部16d(第3,4の構成部材)と、を備えている。そして、図1(a)及び図1(b)に示すように、この組合せ秤の計量ユニット100においては、上ビーム部16aと、下ビーム部16bと、固定部16cと、可動部16dと、により包囲される空間部分18(所定の領域)に、例えば第2の駆動機構12a等の構成要素の少なくとも一部が配置されている。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a weighing
ここで、組合せ秤の計量ユニット100においては、上ビーム部16aと、下ビーム部16bと、固定部16cと、可動部16dと、により包囲される空間部分18に、例えば第2の駆動機構12a等の構成要素の少なくとも一部が配置されているが、第2の駆動機構12a等の構成要素の少なくとも一部は、空間部分18のみに配置されている必要はない。つまり、計量ユニット100の小型化を目的として、ロードセル16の適所に、第2の駆動機構12a等の構成要素の少なくとも一部を配置させる形態としてもよい。具体的には、ロードセル16における適所に、第2の駆動機構12a等の構成要素の少なくとも一部を貫通させる形態としてもよい。このような、ロードセル16における適所に、第2の駆動機構12a等の構成要素の少なくとも一部を配置させる具体例については、実施例3において説明する。
Here, in the weighing
又、本発明を実施するための形態では、被計量物の計量に関連する構成要素として、ホッパ10に投入された被計量物を排出又は保持させるために該ホッパ10のゲート部10bを開状態又は閉状態とするゲート開閉機構を備えている。ここで、ゲート開閉機構として、組合せ秤の計量ユニット100は、ホッパ10のゲート部10bを駆動する第1,2のゲート駆動機構11,12aと、該第1,2のゲート駆動機構11,12aを駆動するステッピングモータ13(ゲート用動力源)と、を備えている。そして、本実施の形態では、ロードセル16の上ビーム部16aと、下ビーム部16bと、固定部16cと、可動部16dと、により包囲される空間部分18に、例えば第2の駆動機構12a等の少なくとも一部が配置されている。尚、図1(a)及び図1(b)では図示しないが、本実施の形態では、計量ユニット100の小型化を目的として、ロードセル16の上ビーム部16aと、下ビーム部16bと、固定部16cと、可動部16dと、により包囲される空間部分18に、第1の駆動機構11の少なくとも一部が配置されていてもよい。或いは、空間部分18に、ステッピングモータ13の少なくとも一部が配置されていてもよい。このような、空間部分18に、ステッピングモータ13の少なくとも一部を配置させる具体例については、実施例2において説明する。
Moreover, in the form for implementing this invention, in order to discharge | emit or hold the to-be-measured object put into the
又、本発明を実施するための形態では、被計量物の計量に関連する構成要素として、ロードセル16によるホッパ10に投入された被計量物の計量に関連する演算処理を実行する計量駆動基板23(計量演算処理部)を備え、ロードセル16の上ビーム部16aと、下ビーム部16bと、固定部16cと、可動部16dと、により包囲される空間部分18に、計量駆動基板23の少なくとも一部が配置されていてもよい。ここで、図1(a)に示すように、計量ユニット100の計量駆動基板23は、ステッピングモータ13を駆動するためのモータドライバ19と、ロードセル16からのアナログ信号を受けてそのアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器20と、フィーダドライバ21と、計量ユニット100の動作を制御するためのCPUボード22及びメモリ22aと、を備えている。このような実施の形態において、例えば、A/D変換器20を被計量物の計量に直接関連する第1の演算部とし、モータドライバ19を被計量物の計量に間接的に関連する第2の演算部とする場合、空間部分18にモータドライバ19及びA/D変換器20の少なくとも一方が配置されていてもよい。
In the embodiment for carrying out the present invention, as a component related to weighing of the object to be weighed, the weighing
又、本発明を実施するための形態では、ロードセル16が、空間部分18がそこに配置される構成要素の少なくとも一部の形状に適合する特定領域を有するように構成されていてもよい。例えば、ロードセル16の空間部分18にステッピングモータ13が配置される形態においては、計量ユニット100の小型化を目的として、空間部分18の形状がステッピングモータ13の形状に合わせて適宜成形されていてもよい。このような、ロードセル16の空間部分18が特定領域を有するように構成される具体例についても、実施例2において説明する。
Moreover, in the form for implementing this invention, the
又、本発明を実施するための形態では、ロードセル16が、上ビーム部16a及び下ビーム部16bと、固定部16c及び可動部16dと、がロバーバル機構を構成するように一体成形、或いは、分割成形されていてもよい。つまり、本実施の形態に係る空間部分18は、上ビーム部16a、下ビーム部16b、固定部16c、可動部16dが一体成形されてなる環状のロードセル16により直接構成されていてもよく、或いは、それらが分割成形されてなる非環状のロードセル16により間接的に構成されていてもよい。
Further, in the embodiment for carrying out the present invention, the
尚、本発明を実施するための形態では、図1では図示しないが、ロードセル16が、そのロードセル16の長手方向と、ホッパ10への被計量物の投入によるそのホッパ10の変位方向と、が実質的に一致するように、計量ユニット100に配設されていることが望ましい。このような、ロードセル16の長手方向を荷重の印加方向に対して一致するように配置すれば、ロードセル16の捻れ方向に偏荷重が印加された場合であっても、その捻れ方向に印加される荷重に対してロードセル16の歪みが少ないので、被計量物の計量精度を好適に確保することが可能になる。
In the embodiment for carrying out the present invention, although not shown in FIG. 1, the
以下、本発明を実施するための具体的な実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図2は本発明の実施例1に係る計量ユニットの模式図であって、図2(a)は計量ユニットの外観の斜視図であり、図2(b)は計量ユニットの外観の側面図である。尚、図2では、本発明の実施例1に係る計量ユニットの構成を説明するために必要な部分を抜粋して示し、その他の部分については図示を省略している。 2A and 2B are schematic views of the weighing unit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a perspective view of the appearance of the weighing unit, and FIG. 2B is a side view of the appearance of the weighing unit. is there. In FIG. 2, parts necessary for explaining the configuration of the weighing unit according to the first embodiment of the present invention are extracted and shown, and the other parts are not shown.
図2(a)及び図2(b)に示すように、実施例1に係る計量ユニット200は、投入部10a及びゲート部10bを備えるホッパ10と、ホッパ10のゲート部10bを駆動する第1の駆動機構11と、第1の駆動機構11を駆動する第2の駆動機構12bと、第2の駆動機構12bを駆動するステッピングモータ13と、を備えている。又、計量ユニット200は、ホッパ10を支持するホッパ支持金具14と、ホッパ支持金具14を支持するロードセル取り付け板15と、ロードセル取り付け板15に取り付けられたロードセル24と、を備えている。ここで、このロードセル24は、上部に位置する上ビーム部24aと、下部に位置する下ビーム部24bと、組合せ秤の静止体に固定される固定部24cと、鉛直方向に被計量物の荷重を受ける可動部24dと、を備えている。又、図1に示すように、ロードセル24は、全体として矩形状かつ環状の形状を有し、ロードセル24の上ビーム部24a及び下ビーム部24bにおける起歪部a〜dには、ストレインゲージ17a〜17dが貼着されている。
As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, the weighing
又、図2(a)に示すように、実施例1に係る計量ユニット200は、ホッパ10、第1,2の駆動機構11,12b、ステッピングモータ13、ホッパ支持金具14、ロードセル取り付け板15、ロードセル24に加えて、A/D変換器と、モータドライバと、フィーダドライバと、計量ユニット200の動作を制御するためのCPUボード及びメモリと、を有する計量駆動基板23を備えている。尚、この実施例1に係る計量ユニット200は、組合せ秤の本体と通信を行うためのLANインターフェイス(図示せず)も備えている。
As shown in FIG. 2A, the weighing
そして、図2(a)及び図2(b)に示すように、実施例1に係る計量ユニット200では、上ビーム部24a及び下ビーム部24bと、固定部24c及び可動部24dと、により包囲される空間部分25に、第2の駆動機構12bの少なくとも一部が配置されている。又、この実施例1に係る計量ユニット200では、ロードセル24が、そのロードセル24の長手方向と、ホッパ10への被計量物の投入によるホッパ10の変位方向と、が実質的に一致するように、計量ユニット200に配設されている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the weighing
図5(a)は、実施例1に係るロードセル24の弾性体の加工図例を模式的に示す側面図である。又、図5(b)は、実施例1に係るロードセル24の弾性体の他の加工図例を模式的に示す側面図である。
FIG. 5A is a side view schematically showing an example of processing of the elastic body of the
図5(a)に示すように、実施例1に係る計量ユニット200のロードセル24は、上ビーム部24aと、下ビーム部24bと、固定部24cと、可動部24dと、を備えている。ここで、ロードセル24は、上ビーム部24a及び下ビーム部24bと、固定部24c及び可動部24dと、がロバーバル機構を構成するように、一体成形されている。そして、実施例1に係る計量ユニット200では、ロードセル24の可動部24dがロードセル取り付け板15に取り付けられ、固定部24cが計量ユニット取り付けボルト32により計量ユニット取り付け部31に取り付けられている。
As shown in FIG. 5A, the
一方、図5(b)に示すように、実施例1に係る計量ユニット200は、分割成形されたロードセル33を備えていてもよい。具体的には、ロードセル24の構成に代えて、ロードセル33が、第1の構成部材33aと、第2の構成部材33bと、第3の構成部材33cと、第4の構成部材33dと、を備えている。ここで、ロードセル33は、第1の構成部材33a及び第2の構成部材33bと、第3の構成部材33c及び第4の構成部材33dと、がロバーバル機構を構成するように、分割成形されている。そして、この実施例1の変形例では、一方のビーム部固定ボルト34,34により第1の構成部材33aが第3の構成部材33c及び第4の構成部材33dの上端に固定されると共に、他方のビーム部固定ボルト34,34により第2の構成部材33bが第3の構成部材33c及び第4の構成部材33dの下端に固定されている。又、図5(b)に示すように、第3の構成部材33cは計量ユニット取り付けボルト32により計量ユニット取り付け部31に取り付けられ、ロードセル33の第4の構成部材33dはロードセル取り付け板15に取り付けられている。尚、ロードセル取り付け板15にはホッパ支持金具14を介してホッパ10が連結され、ホッパ10とロードセル取り付け板15とロードセル33とが一体になったものが、計量ユニット取り付けボルト32によって、計量ユニット取り付け部31に取り付けられる。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, the weighing
実施例1に係る計量ユニット200を備える組合せ秤では、ホッパ支持金具14及びロードセル取り付け板15を介して、ロードセル24の可動部24dが被計量物の荷重を受けると、ロードセル24の4つの起歪部a〜dが歪む。すると、ロードセル24の歪みにより、4つの起歪部a〜dに貼着されたストレインゲージ17a〜17dが伸縮する。計量ユニット200は、ストレインゲージ17a〜17dの電気抵抗の変化を電圧の変化に変換し、この電圧値の変化を取得することにより、ロードセル24が受けた荷重の大きさを検出する。この際、ホッパ10、ホッパ支持金具14、ロードセル取り付け板15の荷重は、風袋量としてキャンセルして、ホッパ10に投入された被計量物の重量が計量値として計量される。尚、組合せ秤では、複数の計量ユニットにより、複数の被計量物の計量がそれぞれ独立して行われる。複数の被計量物の計量が独立して行われると、組合せ演算により、複数の被計量物の合計重量を所定の重量範囲内の重量とするために、複数の被計量物の組合せが行われる。被計量物の組合せが完了すると、組合せ秤は、所定の重量範囲内の合計重量となるように組み合わされた被計量物を排出する。
In the combination weigher including the weighing
図3は本発明の実施例2に係る計量ユニットの模式図であって、図3(a)は計量ユニットの外観の斜視図であり、図3(b)は計量ユニットの外観の側面図である。尚、図3では、本発明の実施例2に係る計量ユニットの構成を説明するために必要な部分を抜粋して示し、その他の部分については図示を省略している。 3A and 3B are schematic views of the weighing unit according to the second embodiment of the present invention. FIG. 3A is a perspective view of the appearance of the weighing unit, and FIG. 3B is a side view of the appearance of the weighing unit. is there. In addition, in FIG. 3, the part required in order to demonstrate the structure of the measurement unit which concerns on Example 2 of this invention is extracted and shown, and illustration is abbreviate | omitted about the other part.
本発明の実施例2に係る計量ユニットの構成は、基本的に、実施例1に係る計量ユニットの構成と同様である。従って、以下の説明では、実施例1に係る計量ユニットの構成と異なる点を抜粋して説明する。 The configuration of the weighing unit according to the second embodiment of the present invention is basically the same as the configuration of the weighing unit according to the first embodiment. Therefore, in the following description, points different from the configuration of the weighing unit according to the first embodiment are extracted and described.
図3(a)及び図3(b)に示すように、実施例2に係る計量ユニット300は、第1の駆動機構11と、第1の駆動機構11を駆動する第2の駆動機構12cと、第2の駆動機構12cを駆動するステッピングモータ13と、を備えている。又、計量ユニット300は、ロードセル取り付け板15に取り付けられたロードセル26を備えている。このロードセル26は、上部に位置する上ビーム部26aと、下部に位置する下ビーム部26bと、組合せ秤の静止体に固定される固定部26cと、鉛直方向に被計量物の荷重を受ける可動部26dと、を備えている。尚、実施例1の場合と同様、ロードセル26の起歪部a〜dには、ストレインゲージ17a〜17dが貼着されている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the weighing
そして、図3(a)及び図3(b)に示すように、実施例2に係る計量ユニット300では、上ビーム部26a及び下ビーム部26bと、固定部26c及び可動部26dと、により包囲される空間部分27に、ステッピングモータ13の少なくとも一部が配置されている。具体的には、ロードセル26の固定部26c及び可動部26dには、一対の凹部28,28が形成されている。凹部28のそれぞれは、ステッピングモータ13の外形形状に合わせて、矩形状に形成されている。つまり、実施例2に係るロードセル26は、空間部分27がステッピングモータ13の少なくとも一部の形状に適合する特定領域を有するように構成されている。そして、この空間部分27が有する特定領域が利用されて、ステッピングモータ13の少なくとも一部が配置されている。尚、ステッピングモータ13とロードセル26との間隙は、ロードセル26の変形がステッピングモータ13により妨げられることがないよう、適切に設定される。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the weighing
図5(c)は、実施例2に係るロードセル26の弾性体の他の加工図例を模式的に示す側面図である。
FIG. 5C is a side view schematically showing another processed drawing example of the elastic body of the
図5(c)に示すように、計量ユニット300は、ロードセル26に代えて、分割成形されたロードセル35を備えていてもよい。具体的には、ロードセル35が、第1の構成部材35aと、第2の構成部材35bと、第3の構成部材35cと、第4の構成部材35dと、を備えている。又、ロードセル35は、第1の構成部材35a及び第2の構成部材35bと、第3の構成部材35c及び第4の構成部材35dと、がロバーバル機構を構成するように、分割成形されている。ここで、図5(c)に示すように、ロードセル35の第3,4の構成部材35c,35dには、一対の凹部36,36が形成されている。そして、ロードセル35では、一方のビーム部固定ボルト34,34により第1の構成部材35aが第3の構成部材35c及び第4の構成部材35dの上端に固定されると共に、他方のビーム部固定ボルト34,34により第2の構成部材35bが第3の構成部材35c及び第4の構成部材35dの下端に固定される。又、図5(c)に示すように、第3の構成部材35cは計量ユニット取り付けボルト32により計量ユニット取り付け部31に取り付けられ、ロードセル35の第4の構成部材35dはロードセル取り付け板15に取り付けられる。
As shown in FIG. 5C, the weighing
このように、ロードセル26の弾性体内部の空間部分は、従来のように長方形である必要はない。空間部分を、計量ユニット300に内蔵される構成要素の形状に合わせて適宜加工成形することにより、計量ユニット300をコンパクトにまとめることができる。
Thus, the space part inside the elastic body of the
尚、この実施例2に係る計量ユニット300でも、ロードセル26が、そのロードセル26の長手方向と、ホッパ10への被計量物の投入によるホッパ10の変位方向と、が実質的に一致するように、計量ユニット300に配設されている。
Even in the weighing
図4は本発明の実施例3に係る計量ユニットの模式図であって、図4(a)は計量ユニットの外観の斜視図であり、図4(b)は計量ユニットの外観の側面図である。尚、図4では、本発明の実施例3に係る計量ユニットの構成を説明するために必要な部分を抜粋して示し、その他の部分については図示を省略している。 4A and 4B are schematic views of a weighing unit according to a third embodiment of the present invention. FIG. 4A is a perspective view of the appearance of the weighing unit, and FIG. 4B is a side view of the appearance of the weighing unit. is there. In FIG. 4, parts necessary for explaining the configuration of the weighing unit according to the third embodiment of the present invention are extracted and shown, and other parts are not shown.
本発明の実施例3に係る計量ユニットの構成も、基本的には、実施例1,2に係る計量ユニットの構成と同様である。従って、以下の説明では、実施例1,2に係る計量ユニットの構成と異なる点を抜粋して説明する。 The configuration of the weighing unit according to the third embodiment of the present invention is basically the same as the configuration of the weighing unit according to the first and second embodiments. Therefore, in the following description, points different from the configuration of the weighing unit according to the first and second embodiments will be extracted and described.
図4(a)及び図4(b)に示すように、実施例3に係る計量ユニット400は、第1の駆動機構11と、第1の駆動機構11を駆動する第2の駆動機構12dと、第2の駆動機構12dを駆動するステッピングモータ13と、を備えている。又、計量ユニット400は、ロードセル取り付け板15に取り付けられたロードセル29を備えている。このロードセル29は、上部に位置する上ビーム部29aと、下部に位置する下ビーム部29bと、組合せ秤の静止体に固定される固定部29cと、鉛直方向に被計量物の荷重を受ける可動部29dと、を備えている。尚、実施例1,2の場合と同様、ロードセル29の起歪部a〜dには、ストレインゲージ17a〜17dが貼着されている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the weighing
そして、図4(a)及び図4(b)に示すように、実施例3に係る計量ユニット400では、ロードセル29の可動部29dに形成された貫通孔30に、第2の駆動機構12dの少なくとも一部が貫通するように構成されている。具体的には、ロードセル29の可動部29dには、貫通孔30が形成されている。貫通孔30は、第2の駆動機構12dが有する回転軸の外径が考慮されて、環状に形成されている。そして、この貫通孔30に、第2の駆動機構12dの少なくとも一部が貫通されている。このように、実施例3では、ロードセル29における適所に、第2の駆動機構12dの少なくとも一部が配置されるように構成されている。尚、第2の駆動機構12dの外周と貫通孔30の内周との間隙は、第2の駆動機構12dの動作が貫通孔30により妨げられることのないよう、適切に設定される。又、第2の駆動機構12dは、ステッピングモータ13から第1の駆動機構11への動力の伝達が妨げられることのないよう、適切に構成される。
As shown in FIGS. 4A and 4B, in the weighing
図5(d)は、実施例3に係るロードセル29の弾性体の他の加工図例を模式的に示す側面図である。
FIG. 5D is a side view schematically showing another processed drawing example of the elastic body of the
図5(d)に示すように、計量ユニット400は、ロードセル29に代えて、分割成形されたロードセル37を備えていてもよい。具体的には、ロードセル37が、第1の構成部材37aと、第2の構成部材37bと、第3の構成部材37cと、第4の構成部材37dと、を備えている。又、ロードセル37は、第1の構成部材37a及び第2の構成部材37bと、第3の構成部材37c及び第4の構成部材37dと、がロバーバル機構を構成するように、分割成形されている。ここで、図5(d)に示すように、ロードセル37の第4の構成部材37dの適所には、貫通孔30が形成されている。そして、ロードセル37では、一方のビーム部固定ボルト34,34により第1の構成部材37aが第3の構成部材37c及び第4の構成部材37dの上端に固定されると共に、他方のビーム部固定ボルト34,34により第2の構成部材37bが第3の構成部材37c及び第4の構成部材37dの下端に固定される。又、図5(d)に示すように、第3の構成部材37cは計量ユニット取り付けボルト32により計量ユニット取り付け部31に取り付けられ、ロードセル37の第4の構成部材37dはロードセル取り付け板15に取り付けられる。
As shown in FIG. 5D, the weighing
このように、第2の駆動機構12dの少なくとも一部は、必ずしも空間部分25(図2参照)に配置されている必要はない。第2の駆動機構12dの少なくとも一部を、計量ユニットの小型化を考慮して、ロードセル29における適所に配置することによっても、計量ユニット400をコンパクトにまとめることができる。
Thus, at least a part of the
尚、実施例1〜3では、第2の駆動機構12b,12dや、ステッピングモータ13等の構成要素をロードセル24,26,29における空間部分等の未使用箇所に配置することで、計量ユニット200〜400の小型化を実現する構成を例示したが、このような構成に限定されることはない。例えば、計量駆動基板23の少なくとも一部をロードセル24,26,29における空間部分等の未使用箇所に配置する構成としてもよい。このような構成としても、実施例1〜3の場合と同様の効果を得ることができる。
In the first to third embodiments, the
本発明は、組合せ秤のサイズが大型化することを回避すると共に、組合せ秤の製造コストが上昇することを回避するためのコンパクトな計量ユニットとして、組合せ秤等の計量装置に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a weighing device such as a combination weigher as a compact weighing unit for avoiding an increase in the size of the combination weigher and an increase in the manufacturing cost of the combination weigher. .
10 ホッパ
10a 投入部
10b ゲート部
11 第1の駆動機構
12a〜12d 第2の駆動機構
13 ステッピングモータ
14 ホッパ支持金具
15 ロードセル取り付け板
16 ロードセル
16a 上ビーム部
16b 下ビーム部
16c 固定部
16d 可動部
17a〜17d ストレインゲージ
18 空間部分
19 モータドライバ
20 A/D変換器
21 フィーダドライバ
22 CPUボード
22a メモリ
23 計量駆動基板
24 ロードセル
24a 上ビーム部
24b 下ビーム部
24c 固定部
24d 可動部
25 空間部分
26 ロードセル
26a 上ビーム部
26b 下ビーム部
26c 固定部
26d 可動部
27 空間部分
28 凹部
29 ロードセル
29a 上ビーム部
29b 下ビーム部
29c 固定部
29d 可動部
30 貫通孔
31 計量ユニット取り付け部
32 計量ユニット取り付けボルト
33 ロードセル
33a 第1の構成部材
33b 第2の構成部材
33c 第3の構成部材
33d 第4の構成部材
34 ビーム部固定ボルト
35 ロードセル
35a 第1の構成部材
35b 第2の構成部材
35c 第3の構成部材
35d 第4の構成部材
36 凹部
37 ロードセル
37a 第1の構成部材
37b 第2の構成部材
37c 第3の構成部材
37d 第4の構成部材
100〜500 計量ユニット
101 ホッパ
101a 投入部
101b ゲート部
102 第1の駆動機構
103 第2の駆動機構
104 ステッピングモータ
105 ホッパ支持金具
106 ロードセル取り付け板
107 ロードセル
107a 上ビーム部
107b 下ビーム部
107c 固定部
107d 可動部
108a〜108d ストレインゲージ
109 モータドライバ
110 A/D変換器
111 フィーダドライバ
112 CPUボード
112a メモリ
113 計量駆動基板
a〜d 起歪部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Hopper 10a Loading part 10b Gate part 11 1st drive mechanism 12a-12d 2nd drive mechanism 13 Stepping motor 14 Hopper support metal fitting 15 Load cell mounting plate 16 Load cell 16a Upper beam part 16b Lower beam part 16c Fixed part 16d Movable part 17a -17d strain gauge 18 space part 19 motor driver 20 A / D converter 21 feeder driver 22 CPU board 22a memory 23 weighing drive board 24 load cell 24a upper beam part 24b lower beam part 24c fixed part 24d movable part 25 space part 26 load cell 26a Upper beam portion 26b Lower beam portion 26c Fixed portion 26d Movable portion 27 Space portion 28 Recessed portion 29 Load cell 29a Upper beam portion 29b Lower beam portion 29c Fixed portion 29d Movable portion 30 Through hole 31 Quantity unit attaching part 32 Weighing unit attaching bolt 33 Load cell 33a First constituent member 33b Second constituent member 33c Third constituent member 33d Fourth constituent member 34 Beam part fixing bolt 35 Load cell 35a First constituent member 35b First Second component member 35c Third component member 35d Fourth component member 36 Recessed portion 37 Load cell 37a First component member 37b Second component member 37c Third component member 37d Fourth component member 100 to 500 Weighing unit 101 Hopper 101a Loading portion 101b Gate portion 102 First drive mechanism 103 Second drive mechanism 104 Stepping motor 105 Hopper support fitting 106 Load cell mounting plate 107 Load cell 107a Upper beam portion 107b Lower beam portion 107c Fixed portion 107d Movable portion 1 08a to 108d Strain gauge 109 Motor driver 110 A / D converter 111 Feeder driver 112 CPU board 112a Memory 113 Weighing drive board a to d Strain generation unit
Claims (8)
前記ホッパに投入された被計量物の重量に応じて起歪部に貼着された歪み検出素子の物理特性が変化するロバーバル型ロードセルと、
前記ロバーバル型ロードセルによる前記ホッパに投入された被計量物の計量に関連する構成要素と、を備え、
前記ロバーバル型ロードセルは、それぞれ前記起歪部が形成された第1,2の構成部材と、該第1,2の構成部材と共にしてロバーバル機構を構成する第3,4の構成部材と、を備え、
前記第1,2の構成部材と、前記第3,4の構成部材と、により包囲される所定の領域に、前記構成要素の少なくとも一部が配置されており、
前記構成要素として、前記ホッパに投入された被計量物を排出又は保持させるために該ホッパのゲートを開状態又は閉状態とするゲート開閉機構を備え、
前記所定の領域に、前記ゲート開閉機構が配置されている、組合せ秤の計量ユニット。 A hopper into which the object to be weighed is placed;
A Robert load cell in which the physical characteristics of the strain detecting element attached to the strain generating portion change according to the weight of the object to be weighed put into the hopper,
A component related to the weighing of an object to be weighed put into the hopper by the Roverval type load cell,
The Roverval type load cell includes first and second constituent members each having the strain-generating portion, and third and fourth constituent members constituting a Roverval mechanism together with the first and second constituent members. Prepared,
At least a part of the constituent elements is disposed in a predetermined region surrounded by the first and second constituent members and the third and fourth constituent members;
A gate opening / closing mechanism that opens or closes the gate of the hopper in order to discharge or hold the object to be weighed in the hopper as the component;
Wherein the predetermined region, the gate opening and closing mechanism is arranged, metering unit sets combined balance.
前記所定の領域に、前記ゲート駆動機構及び前記ゲート用動力源の少なくとも一方が配置されている、請求項1記載の組合せ秤の計量ユニット。 The gate opening / closing mechanism includes a gate driving mechanism that drives the gate of the hopper, and a power source for the gate that drives the gate driving mechanism,
The weighing unit of the combination weigher according to claim 1 , wherein at least one of the gate drive mechanism and the gate power source is arranged in the predetermined region.
前記所定の領域に、前記計量演算処理部が配置されている、請求項1記載の組合せ秤の計量ユニット。 As the component, comprising: a weighing calculation processing unit that executes calculation processing related to weighing of an object to be weighed put into the hopper by the robust load cell,
The weighing unit of the combination weigher according to claim 1, wherein the weighing calculation processing unit is arranged in the predetermined area.
前記所定の領域に、前記第1の演算部及び前記第2の演算部の少なくとも一方が配置されている、請求項3記載の組合せ秤の計量ユニット。 The weighing calculation processing unit includes a first calculation unit directly related to weighing of the object to be weighed, and a second calculation unit indirectly related to weighing of the object to be weighed,
The weighing unit of a combination weigher according to claim 3 , wherein at least one of the first calculation unit and the second calculation unit is arranged in the predetermined region.
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