JPH11223549A - ロードセル秤及び自動計量システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的軽量の被計量物の重量を連続的に計量
するに際し、簡便で安価で信頼性の高い計量を行うこと
ができる自動計量システムを実現するロードセル秤を得
る。 【解決手段】 ロードセル２の荷重受け端に支持手段１
７を設ける。このロードセル２の荷重受け端を被計量物
を搬送するコンベア等の上方に位置させ、支持手段１７
により被計量物を順次支持し、計量する。このような自
動計量システムを実現するロードセル秤１は、コンベア
で搬送される被計量物をロードセル秤の台上を移動させ
ながら計量する従来の自動計量システムに用いられるロ
ードセル秤に比べて簡便な構造であるので安価であり、
また、被計量物が台上を移動しながらの計量ではないの
で振動による悪影響がなく、計量結果への信頼性が高
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の被計量物の
重量を連続的に計量する自動計量システムに及びこの自
動計量システムに用いられるロードセル秤に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数枚の書状が収められた封書を同種類
多量に送付する場合、各封書について収められた書状の
枚数に誤りがないかどうか、確認される。従来この確認
作業は、各封書の重量を計量することによって枚数の確
認に代えている。

【０００３】重量の計量には、例えば、ロードセル秤が
用いられる。ロードセル秤は、ロードセルの起歪部に貼
り付けられたストレーンゲージの抵抗の変化により、ロ
ードセルに加えられた荷重を計量するものである。ロー
ドセル秤は、ロードセルの荷重受け端に支持された被計
量物を載せる台を備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の確認作業では、
作業者が封書を一つずつロードセル秤の台に載せ、その
重量によって、各封書に正しい枚数の書状が収められて
いるかどうかを確認するという効率の低いものである。

【０００５】コンベア等を用いて複数の封書を連続的に
計量しようとする場合、従来は、ロードセル秤の台にロ
ーラ等を設け、被計量物を送りながら計量することによ
って、連続的計量を可能としている。

【０００６】この場合には、台にローラ等の被計量物を
送る手段を設けなければならないので、台が大型化して
重くなるため、大型のロードセル秤が必要になる。大型
すなわち秤量の大きいロードセルは、封書のような比較
的軽量の被計量物の重量を計量するには不向きである。
しかも、被計量物が台の上を移動しながらの計量である
と、被計量物の振動などが計量に悪影響を及ぼすため、
計量結果の信頼性が低くなる。

【０００７】本発明は、比較的軽量の被計量物の重量を
連続的に計量するに際し、簡便で安価で信頼性の高い計
量を行うことができる自動計量システムを実現するロー
ドセル秤を得ることを目的とする。

【０００８】また、本発明は、連続的に計量される被計
量物の重量が比較的軽量であっても信頼性の高い計量を
行うことができる簡便で安価な自動計量システムを実現
するロードセル秤を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明のロ
ードセル秤は、固定端が固定的に支持されたロードセル
の荷重受け端に加えられた荷重を計量するロードセル秤
において、被計量物を下端に釣り下げた状態で支持する
支持手段を前記ロードセルの前記荷重受け端に設けた。

【００１０】したがって、支持手段によって被計量物を
釣り下げ状態で支持することによって、ロードセルの荷
重受け端には引き下げ方向の荷重が加えられ、被計量物
の重量が計量される。このロードセル秤を用いることに
よって、コンベアなどで搬送される被計量物の重量を連
続的に計量する自動計量システムを実現できる。特に、
被計量物を釣り下げ状態で支持して計量を行うようにし
たことにより、被計量物が比較的軽量であっても計量結
果に高い信頼性を得ることができる自動計量システムを
実現できる。例えば、支持手段の下端を被計量物を搬送
するコンベア等の上方に位置させ、支持手段により被計
量物を順次支持し、計量するように構成した自動計量シ
ステムが考えられる。このような自動計量システムを実
現する請求項１記載のロードセル秤は、コンベア等で搬
送される被計量物をロードセルの台上を移動させながら
計量する従来の自動計量システムに用いられるロードセ
ル秤に比べて簡便な構造であるので安価であり、また、
被計量物が台上を移動しながらの計量ではないので振動
による悪影響がなく、計量結果への信頼性が高い。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載のロ
ードセル秤であって、支持手段は、ロードセルの荷重受
け端側の下面に設けられた吸着口と、前記吸着口に連結
されて被計量物を前記吸着口に吸着させる空気流を発生
する空気ポンプとを備える。

【００１２】したがって、被計量物は、支持手段の吸着
口に吸着されることによって釣り下げ状態で支持され、
これによりロードセルの荷重受け端に引き下げ方向の荷
重が加えられて被計量物の重量が計量される。また、空
気ポンプが発生する空気流が遮断されることによって、
被計量物は吸着口から落下する。

【００１３】請求項３記載の発明の自動計量システム
は、複数の被計量物を載置状態で連続的に搬送する搬送
機構と、前記被計量物を前記搬送機構に順次載置する供
給機構と、固定端が固定的に支持されたロードセルの荷
重受け端に加えられた荷重を計量するロードセル秤と、
前記ロードセルの前記荷重受け端に設けられて前記搬送
機構の上方に位置し、前記搬送機構上の前記被計量物を
下端に釣り下げた状態で支持する支持手段と、前記ロー
ドセル秤の計量結果に基づいて前記被計量物を分別する
分別手段とを備える。

【００１４】したがって、支持手段により搬送機構上の
被計量物を順次支持しすることによって、被計量物の重
量が連続的に計量される。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について、
図１〜図４に基づいて説明する。図１はロードセル秤１
を示す斜視図であり、図２は正面図である。このロード
セル秤１によって、複数の封書の重量を連続的に計量す
るシステムを構成する。

【００１６】ロードセル２は、アルミ製のブロックに貫
通孔３を形成し、最も薄い四ヵ所を起歪部４としたもの
である。四ヵ所の起歪部４にはそれぞれ、ストレーンゲ
ージ５，６，７，８が貼り付けられている。

【００１７】図３に示すように、四枚のストレーンゲー
ジ５，６，７，８によりホイートストンブリッジが形成
され、このホイートストンブリッジに、温度変化による
各ストレーンゲージ５〜８の抵抗値の誤差を補正するた
めのスパン抵抗Ｓ（図３参照）が設けられている。各ス
トレーンゲージ５，６，７，８の抵抗値はＲ₁，Ｒ₂，Ｒ
₃，Ｒ₄であり、スパン抵抗Ｓの抵抗値はＲsである。被
計量物の計量に際しては、端子ａｂ間に電圧がかけられ
る。ロードセル２に荷重が加えられると、各ストレーン
ゲージ５〜８の抵抗値Ｒ₁〜Ｒ₄が変化し、図３に示す端
子ｃと端子ｄとの間に電圧が生じる。この電圧から、ロ
ードセル２に加えられた荷重が求められる。

【００１８】ロードセル２には、貫通孔３を固定端側か
ら荷重受け端側へ横切る吸気管９が一体的に形成されて
いる。また、ロードセル２には、吸気管９を通り、ロー
ドセル２の固定端側の側面から荷重受け端側の下面に通
じる吸気通路１０が形成されている。ロードセル２の固
定端側の側面に形成された吸気通路１０の開口部には、
パイプ状の吸気口１１が捩じ込まれている。また、ロー
ドセル２の荷重受け端側の下面に形成された吸気通路１
０の開口部には吸着口１２が捩じ込まれている。吸着口
１２は、本実施の形態の被計量物である封書を吸着しや
すいように、漏斗を逆さにしたような形状に形成されて
いる。なお、前記吸気管９は、重量の計量に影響を与え
ないように、可撓性を有する材料で作られている。

【００１９】このようなロードセル秤１を用いて、図４
に示す自動計量システム１３を構成する。まず、ロード
セル秤１の吸気口１１には、空気制御弁１４を介して、
封書を吸着する空気流を発生する空気ポンプ１５が連結
されており、空気制御弁１４が開放されると吸引が開始
される。また、封書を検出するセンサ１６は、封書の先
端がセンサ１６にさしかかったとき封書の略中央部が吸
着口１２の下に位置するような位置に設置される。

【００２０】ここで、本実施の形態の支持手段１７は、
吸気管９に形成された吸気通路１０と、吸気口１１と、
吸着口１２と、空気制御弁１４と、空気ポンプ１５とを
備えている。

【００２１】自動計量システム１３は、搬送機構である
ベルトコンベア１８を備えている。ベルトコンベア１８
上の上流側には、複数の封書を収納して一枚ずつ一定間
隔あけて供給する供給機構１９が設置され、その下流側
にはロードセル秤１が設置され、さらにその下流側に
は、不良品の封書をベルトコンベア１８上から、ベルト
コンベア１８の下方近傍に設けられた不良封書溜め２０
へ払い落すようにして排出する分別手段である不良封書
排出機構２１が設置されている。ベルトコンベア１８の
下流には、良品封書溜め２２が設置されており、ベルト
コンベア１８の終端から落下する良品の封書が収納され
る。

【００２２】自動計量システム１３には、各種の演算処
理を実行して各部を集中的に制御するＣＰＵ（図示せ
ず）を含むマイクロコンピュータ２３が備えられてい
る。このマイクロコンピュータ２３とロードセル秤１と
は、アンプ２４及びＡＤコンバータ２５を介して接続さ
れている。また、空気制御弁１４と不良封書排出機構２
１とが、それぞれ図示しないＤＡコンバータを介して、
マイクロコンピュータ２３に接続されている。そして、
センサ１６は、図示しないアンプ及び図示しないＡＤコ
ンバータを介して、マイクロコンピュータ２３に接続さ
れている。

【００２３】このような構成において、封書は、供給機
構１９から供給されてベルトコンベア１８上に一定間隔
あけて並べられ、搬送される。センサ１６は各封書の先
端を検出し、信号を出力する。センサ１６から出力され
た信号は、図示しないアンプにより増幅されて図示しな
いＡＤコンバータによりディジタル値に変換されて、マ
イクロコンピュータ２３のＣＰＵに伝達される。信号を
受け取ったＣＰＵは空気制御弁１４を開く信号を出力す
る。ＣＰＵから出力された信号は図示しないＤＡコンバ
ータによりアナログ値に変換されて、空気制御弁１４に
伝達される。空気制御弁１４に信号が伝達されると、空
気制御弁１４が開放されて吸引が開始される。吸着口１
２に封書が吸着されると、封書がロードセル２の荷重受
け端に加える荷重によりロードセル２の四ヵ所の起歪部
４が撓み、各起歪部４に貼り付けられた各ストレーンゲ
ージ５〜８の抵抗が変化して、ホイートストンブリッジ
の端子ｃｄ間の電圧が変化する。ロードセル秤１からの
信号は、アンプ２４及びＡＤコンバータ２５を介してデ
ィジタル値に変換されてからＣＰＵに出力される。ＣＰ
Ｕは封書の重量を演算する。演算結果が規定範囲外であ
った場合は、ＣＰＵから不良封書排出機構２１へ図示し
ないＤＡコンバータを介して信号が出力される。演算結
果が規定範囲外の封書は、信号を受け取った不良封書排
出機構２１により不良封書溜め２０へ払い落される。演
算結果が規定範囲内の封書は、ベルトコンベア１８の終
端まで搬送され、終端から良品封書溜め２２へ落下す
る。

【００２４】本実施の形態のロードセル秤１によれば、
自動計量システム１３を構成する場合に、従来のように
被計量物を載置する台にローラ等の被計量物を送る手段
を設けることがないので、秤を小型化及び軽量化するこ
とができ、従来のロードセル秤に比べて簡便な構造であ
るので安価に製造することができる。また、釣り下げ状
態で支持して計量するので、封書のような比較的軽量の
被計量物であっても連続的に計量できる。さらに、従来
のように被計量物が台の上を移動しながらの計量ではな
いので、被計量物の振動などが計量に悪影響を及ぼす等
という不都合がなく、計量結果の信頼性が高くなる。

【００２５】なお、実施にあたっては、吸着口と空気ポ
ンプとを繋ぐ吸気通路がホースなどで形成されていても
よい。

【００２６】また、本実施の形態ではベルトコンベアを
用い、不良封書排出機構はベルトコンベア上の不良封書
を不良封書溜めへ払い落すものであったが、実施にあた
っては、部分的に傾斜させることが可能なコンベアを用
い、不良封書排出機構はコンベアの不良封書が載置され
た部分を傾斜させて不良封書溜めへと落下させるもので
あってもよい。

【００２７】さらに、封書が吸着されたときすなわち封
書の重量を得たときに、センサ１６でベルトコンベア１
８上に封書があるか否かを検出することで、供給機構１
９から同時に二通以上の封書が供給されるという供給ミ
スを発見することができる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、固定端が固定
的に支持されたロードセルの荷重受け端に加えられた荷
重を計量するロードセル秤において、被計量物を下端に
釣り下げた状態で支持する支持手段を前記ロードセルの
前記荷重受け端に設けたので、支持手段によって被計量
物を釣り下げ状態で支持することによって被計量物の重
量を計量することができる。また、このロードセル秤を
用いることによって、コンベアなどで搬送される被計量
物の重量を連続的に計量する自動計量システムを実現で
き、特に、被計量物を釣り下げ状態で支持して計量を行
うようにしたことにより、被計量物が比較的軽量であっ
ても計量結果に高い信頼性を得ることができる自動計量
システムを実現できる。このような自動計量システムに
用いられるロードセル秤は、従来のようなコンベアで搬
送される被計量物をロードセル秤の台上を移動させなが
ら計量する自動計量システムに用いられるロードセル秤
に比べて簡便な構造とすることができ、したがって、安
価にすることができる。また、被計量物が台上を移動し
ながらの計量ではないので振動による悪影響がないた
め、計量結果への信頼性を高くすることができる。

【００２９】請求項２記載の発明では、支持手段は、ロ
ードセルの荷重受け端側の下面に設けられた吸着口と、
前記吸着口に連結されて被計量物を前記吸着口に吸着さ
せる空気流を発生する空気ポンプとを備えるので、被計
量物を吸着口に吸着させて支持することができ、これに
よりロードセルの荷重受け端に引き下げ方向の荷重が加
えられて被計量物の重量が計量され、また、空気ポンプ
が発生する空気流を遮断することによって吸着口から落
下させることができるため、容易に連続的な計量を行う
ことができる。

【００３０】請求項３記載の発明では、複数の被計量物
を載置状態で連続的に搬送する搬送機構と、前記被計量
物を前記搬送機構に順次載置する供給機構と、固定端が
固定的に支持されたロードセルの荷重受け端に加えられ
た荷重を計量するロードセル秤と、前記ロードセルの前
記荷重受け端に設けられて前記搬送機構の上方に位置
し、前記搬送機構上の前記被計量物を下端に釣り下げた
状態で支持する支持手段と、前記ロードセル秤の計量結
果に基づいて前記被計量物を分別する分別手段とを備え
るので、支持手段により搬送機構上の被計量物を順次支
持しすることによって、被計量物の重量を連続的に計量
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロードセル秤の実施の一形態を示す斜
視図である。

【図２】ロードセル秤を示す正面図である。

【図３】ストレーンゲージにより形成されるホイートス
トンブリッジを示す模式図である。

【図４】ロードセル秤を用いた自動計量システムの一例
を示す模式図である。

【符号の説明】

１ ロードセル秤 ２ ロードセル １０ 吸気通路 １２ 吸着口 １５ 空気ポンプ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定端が固定的に支持されたロードセル
   の荷重受け端に加えられた荷重を計量するロードセル秤
   において、 被計量物を下端に釣り下げた状態で支持する支持手段を
   前記ロードセルの前記荷重受け端に設けたことを特徴と
   するロードセル秤。
2. 【請求項２】 支持手段は、ロードセルの荷重受け端側
   の下面に設けられた吸着口と、前記吸着口に連結されて
   被計量物を前記吸着口に吸着させる空気流を発生する空
   気ポンプとを備えることを特徴とする請求項１記載のロ
   ードセル秤。
3. 【請求項３】 複数の被計量物を連続的に載置状態で搬
   送する搬送機構と、 前記被計量物を前記搬送機構に順次載置する供給機構
   と、 固定端が固定的に支持されたロードセルの荷重受け端に
   加えられた荷重を計量するロードセル秤と、 前記ロードセルの前記荷重受け端に設けられて前記搬送
   機構の上方に位置し、前記搬送機構上の前記被計量物を
   下端に釣り下げた状態で支持する支持手段と、 前記ロードセル秤の計量結果に基づいて前記被計量物を
   分別する分別手段と、を備える自動計量システム。