亚星游戏官网-www.yaxin868.com

专利名称：料斗闸门开闭机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于组合秤的料斗闸门开闭机构。特别是，本发明涉及能够预测被计量物卡入料斗闸门的情况的料斗闸门开闭机构。
背景技术：
从以往开始，组合秤就用于高效率地将各自重量不同的被计量物归拢为目标重量。该组合秤通常具备能够将被计量物平均地分散供给至周围的分散进料器，在分散进料器周围等间隔配置的多个线性进料器，以及与各线性进料器分别对应配置的供给料斗和计量料斗。由以上可知，被计量物从分散进料器送入线性进料器的直进槽，由线性进料器的振动体振动输送至直进槽上的适量的被计量物，经过供给料斗，供给至连接于称重传感器的计量料斗。于是，使用称重传感器检测出计量料斗内的被计量物的重量，基于计量料斗的重量值的组合，选定作为被计量物的目标重量的最佳的一组计量料斗。其后，由上述组合选定的计量料斗内的被计量物，归拢排出至其下方的集合斜槽，通过包装机包装被计量物的集合体。然而，在以上的组合秤中，供给料斗和计量料斗由料斗主体和料斗闸门构成。而且，该料斗闸门的开闭，有采用利用凸轮机构将步进电动机的输出轴的旋转运动变换为料斗闸门的开闭运动的结构的情况。例如，专利文献I提出了通过由凸轮和凸轮从动件构成的凸轮机构、连杆构件和操作臂等传递机构开闭料斗闸门的料斗闸门开闭机构的一个例子。专利文献1:日本专利第3670295号公报(图4)。

发明内容
发明要解决的问题
但是，在专利文献I的料斗闸门开闭机构的情况下，即使发生被计量物卡入料斗闸门，凸轮的移动在机构上也没有任何限制。因此，在被计量物卡入料斗闸门时，连接于步进电动机的输出轴的凸轮与通常料斗闸门开闭时一样，能够恢复到与料斗闸门的关闭位置对应的状态。也就是说，专利文献I的料斗闸门开闭机构，即使发生被计量物卡入料斗闸门的情况，步进电动机也不会失步。换句话说，即使使用专利文献I的料斗闸门开闭机构，也不能够预测使用凸轮机构的料斗闸门开闭时被计量物卡入料斗闸门。本发明是鉴于上述情况而做出的，目的是提供一种在使用凸轮机构进行料斗闸门的开闭时，能够预测被计量物卡入料斗闸门的料斗闸门开闭机构。解决问题的手段
为解决上述问题，本发明的某形态(aspect)提供一种用于基于被计量物的重量进行组合运算，求所述被计量物的总重量是在相对于目标重量的允许范围内的值的组合的组合秤的料斗闸门开闭机构；该料斗闸门开闭机构具备
产生料斗闸门开闭用的驱动力的执行器；
用于向料斗闸门传递所述驱动力的传递机构；
能够检测出与所述料斗闸门的关闭位置对应的所述传递机构的旋转轴的原点的检测装置；以及
能够接收所述检测装置的输出信号的控制装置。根据这样的结构，本发明的某形态的料斗闸门开闭机构的控制装置在使用凸轮机构的料斗闸门开闭时，能够预测被计量物卡入料斗闸门的情况。例如，在料斗闸门与料斗主体之间挂住被计量物，被计量物卡入料斗闸门的情况下，不关闭料斗闸门。而且由于形成为在这种情况下传递机构的旋转轴也不能恢复到原点的结构，因此控制装置能够基于检测装置的输出信号，预测被计量物卡入上述料斗闸门。又，在本发明的某形态的料斗闸门开闭机构中，所述传递机构也可以含有将所述执行器的旋转运动变换为连杆机构的直线运动的凸轮机构。而且，也可以，所述凸轮机构的原动节安装于悬架所述执行器的所述执行器的输出轴，所述凸轮机构的从动节安装于所述连杆机构。根据这样的结构，本发明的某形态的料斗闸门开闭机构形成为能够以检测装置检测执行器的输出轴(电动机轴)的原点的结构。又，在本发明的某形态的料斗闸门开闭机构中，所述原动节也可以具备用于所述料斗闸门打开时向所述从动节传递所述驱动力的第一凸轮曲面，以及用于所述料斗闸门关闭时向所述从动节传递所述驱动力的第二凸轮曲面。又，在本发明的某形态的料斗闸门开闭机构中，也可以使用凸轮从动件作为所述从动节，使用与所述凸轮从动件接触的凸轮作为所述原动节。而且，所述凸轮形成为在所述料斗闸门的开闭途中，能够将所述凸轮从动件引导至所述第一凸轮曲面与所述第二凸轮曲面之间的区域的结构。根据这样的结构，在本发明的某形态的料斗闸门开闭机构中，料斗闸门利用步进电动机的驱动力关闭，因此与以往只利用弹簧的施力作用关闭料斗闸门的情况相比，能够快速关闭料斗闸门。又，在料斗闸门的开闭途中，凸轮机构的从动节(凸轮从动件)与凸轮机构的原动节(凸轮)的第一凸轮曲面以及第二凸轮曲面接触，因此控制装置能够基于能检测执行器的输出轴的原点的检测装置的输出信号检测步进电动机的失步，最终能够预测料斗闸门开闭时被计量物卡入料斗闸门。又，在本发明的某形态的料斗闸门开闭机构中，也可以，所述检测装置以及所述凸轮安装于作为所述旋转轴的所述执行器的输出轴上，在所述被计量物卡入所述料斗闸门时，通过在所述凸轮与所述凸轮从动件之间施力作用，所述输出轴恢复到与所述料斗闸门的关闭位置对应的所述输出轴的原点受到阻止时，所述控制装置能够基于所述检测装置的输出信号，预测所述被计量物卡入所述料斗闸门。又，在本发明的某形态的料斗闸门开闭机构中，所述检测装置也可以是旋转编码器。根据这样的结构，在本发明的某形态的料斗闸门开闭机构中，控制装置使用能够对步进电动机进行反馈控制的旋转编码器的原点检测机构，能够预测被计量物卡入上述料斗闸门。又，在本发明的某形态的料斗闸门开闭机构中，所述检测装置安装于作为所述旋转轴的所述连杆机构的支轴上，所述被计量物卡入所述料斗闸门时，所述凸轮从动件不与所述第一凸轮曲面及所述第二凸轮曲面中的任何一个接触，构成所述连杆机构的自由端时，所述控制装置也可以基于所述检测装置的输出信号预测所述被计量物卡入所述料斗闸门。又，在本发明的某形态的料斗闸门开闭机构中，所述检测装置也可以是原点传感器。 根据这样的结构，在本发明的某形态的料斗闸门开闭机构中，控制装置即使在厚度极薄的被计量物(例如，土豆片等)卡入料斗闸门的情况下(即使上述凸轮从动件不与上述第一凸轮曲面及第二凸轮曲面中的任何一个接触，构成上述连杆机构的自由端的情况下)，也能够基于检测装置(例如，原点传感器)的输出信号预测被计量物卡入料斗闸门。又，这种情况下，在料斗闸门关闭时，凸轮与凸轮从动件的接触解除，在凸轮从动件与凸轮之间形成间隙。其结果是，凸轮与凸轮从动件分离。因此，料斗闸门关闭时，能够防止组合秤的驱动系统(步进电动机等)的振动等通过料斗(例如，计量料斗)传递至称重传感器。借助于此，计量料斗内的被计量物的重量能够使用称重传感器准确测定。本发明的上述目的、其他目的、特征以及优点，能够参照附图，从以下的最佳实施形态的详细说明中得以明确。发明效果
如果采用本发明，可以得到能够预测使用凸轮机构的料斗闸门开闭时被计量物卡入料斗闸门的情况的料斗闸门开闭机构。


图1是示出组装有本发明的实施形态的料斗闸门开闭机构的组合秤的一个例子的不意 图2是示出本发明的实施形态的料斗闸门开闭机构的周边部的 图3是示意性地示出用于本发明的实施形态的料斗闸门开闭机构的旋转编码器的一构成例的 图4是用于说明图2的计量料斗的料斗闸门开闭机构的工作的 图5是示出变形例I的料斗闸门开闭机构的要部的一个例子的图。
具体实施例方式(实施形态)
首先，说明本发明的实施形态的料斗闸门开闭机构的特征性形态。本实施形态的料斗闸门开闭机构是用于基于被计量物的重量进行组合运算，求被计量物的总重量是在相对于目标重量的允许范围内的值的组合的组合秤的料斗闸门开闭机构；具备产生料斗闸门开闭用驱动力的执行器、用于向料斗闸门传递上述驱动力的传递机构、能够检测与料斗闸门关闭位置对应的传递机构的旋转轴的原点的检测手段、以及能够接收检测手段的输出信号的控制装置。
借助于此，本实施形态的料斗闸门开闭机构的控制装置如上上述，能够预测使用凸轮机构的料斗闸门开闭时被计量物卡入料斗闸门的情况。接着，参照

本实施形态的料斗闸门开闭机构的具体构成例。此外，在下述中可能有对所有附图中相同或相当的元件标以相同的参照符号，并省略该重复的说明的情况。又，以下的具体说明只不过是举例说明上述料斗闸门开闭机构的特征性形态。也就是说，在对与特别指定上述料斗闸门开闭机构的术语相同的术语或相当的术语标以适当的参照符号来说明以下的具体例的情况下，该具体的装置是对应其的上述料斗闸门开闭机构的构成元件的一个例子。例如，“步进电动机31的输出轴42”作为特别指定上述料斗闸门开闭机构的“传递机构的旋转轴”的一个例子记述，但“传递机构的旋转轴”不限于此。“传递机构的旋转轴”的其他例子将在后述的变形例I中进行描述。因而，上述料斗闸门开闭机构的特征性形态并不被以下的具体说明所限定；
[组合秤的构成例]
首先，参照附图概述组合秤100的整体结构。图1是示出组装有本发明的实施形态的料斗闸门开闭机构的组合秤的一个例子的示意图。如图1所示，组合秤100，在其装置上部的中央上，设置通过振动使从外部的供给装置(未图示)供给的被计量物辐射状分散的圆锥形的分散进料器11。在分散进料器11的周围，多个线性进料器12呈圆状地配置。又，在线性进料器12的直进槽12A的下方，多个供给料斗13和多个计量料斗14分别对应线性进料器12设置，在中心基体17 (主体)的周围隔着规定间隔呈圆状地配置。又，从分散进料器11送来的被计量物，通过线性进料器12的振动体12B的振动，振动输送至线性进料器12的直进槽12A上，送入各供给料斗13。供给料斗13具备暂时保持从线性进料器12的直进槽12A送入的被计量物、用于将被计量物排出至配置于其下方的计量料斗14的料斗主体13B以及料斗闸门13A。计量料斗14具备暂时保持从其上方的供给料斗13供给的被计量物、用于将该被计量物排出至集合斜槽16的料斗主体14B以及料斗闸门14A。又，计量料斗14与对应于各个计量料斗14的称重传感器32 (参照图2)连接。而且，从各个称重传感器32输出的负荷信号(电力信号)输入到控制装置18。在计量料斗14的下方配设漏斗状的集合斜槽16。由组合秤100的排出组合选择的从计量料斗14中排出的被计量物，滑落到集合斜槽16上，从其下部的排出口 16A排出至例如包装机(未图示)。控制装置18由例如，CPU、具备记忆该CPU的工作程序和工作参数等的ROM和RAM的存储器等的微控制器等组成。通过控制装置18的CPU执行记忆至ROM中的工作程序，进行该组合秤100整体的工作的控制等。也就是说，控制装置18控制分散进料器11和线性进料器12的振动振幅和其工作时间。又，控制装置18控制用于开闭供给料斗13的料斗闸门13A和计量料斗14的料斗闸门14A的执行器(后述的步进电动机31等)的工作。又，控制装置18接收从安装有计量料斗14的称重传感器32输出的负荷信号，作为基于该负荷信号算出保持于计量料斗14中的被计量物的重量的重量算出手段发挥作用。又，控制装置18也作为进行组合处理的组合手段发挥作用。在该组合处理中，基于上述算出的被计量物的重量进行组合运算，求被计量物的总重量是在预定的规定重量范围(相对于目标重量的允许范围)内的最接近目标重量的组合。并且，将保持对应于以此方式求出的组合的被计量物的计量料斗14的组合作为排出组合。此外，控制装置18也作为预测被计量物卡入供给料斗13的料斗闸门13A的情况及被计量物卡入计量料斗14的料斗闸门14A的情况的被计量物卡入预测手段发挥作用，后面将叙述该手段的详细情况。而且，控制装置18通过在规定的正时开闭由排出组合选择的计量料斗14的料斗闸门14A，从计量料斗14中排出被计量物。又，在排出被计量物而变空的计量料斗14中，从其上方的供给料斗13供给被计量物。又，在变空的供给料斗13中，从其上方的线性进料器12的直进槽12A供给被计量物。又，控制装置18不一定需要由单独的控制装置构成，也可以分散配置多个控制装置，形成为它们相互协作以控制组合秤100的工作的结构。例如，在这里例示由单一的控制装置18构成上述重量算出手段、上述组合手段、以及上述被计量物卡入预测手段的例子，但也可以分别由另一个控制装置(CPU)构成这些重量算出手段、组合手段以及被计量物卡入预测手段。又，如图1所示，在组合秤100中，在其中央部上，例如，由四只脚(未图示)支持，配设相当于组合秤100的主体的中心基体17。在此，中心基体17具有由下壁17A、上壁17B、侧壁17C构成的实质上为倒多角锥台形(例如，相当于计量料斗14的个数的边数的倒正多角锥台形等)的外形。又，如图1所示，组合秤100具备开闭供给料斗13的料斗闸门13A和计量料斗14的料斗闸门14A的执行器单元19。又，执行器单元19，如图1所示，安装于中心基体17的侧壁17C。而且，如图1所示，将中心基体17内在水平方向上隔开的隔板17D，配置于中心基体17内。因此，中心基体17具备用于容纳执行器单元19的下方的单元容纳室17L和用于容纳线性进料器12的振动体12B的上方的进料器容纳室17H。而且，如图1所示，在执行器单元19中，执行器单元19的安装部19A沿着侧壁17C形成。并且，通过在安装部19A设置适当的固定手段(例如，螺丝孔等)，执行器单元19固定于侧壁17C以将驱动单元部容纳于单元容纳室17L内。在此，本实施形态中，执行器单元19的料斗闸门开闭机构具备特征。因此，以下，参照图2对上述特征性结构进行更详细的说明；
[料斗闸门开闭机构的构成例]
图2是示出本发明的实施形态的料斗闸门开闭机构的周边部的图。又，在图2中，以重力作用的方向为“上下方向”，垂直于该方向的方向为“左右方向”示于图中，下面有时候用“上”、“下”、“左”、“右”说明料斗闸门开闭机构的结构和工作
坐寸ο又，在图2中，为方便起见，只图示计量料斗14的料斗闸门开闭机构，省略了供给料斗13的料斗闸门开闭机构的图示。又，构成以下叙述的第一凸轮机构，连杆机构、以及第二凸轮机构等的各个构件分别配置于计量料斗14的两侧，成对构成，但在图2中省略配置于这些成对构件中的纸面纵深处侧的构件的图示。如图2所示，在执行器单元19内，配置步进电动机31 (执行器)和连接于计量料斗14的称重传感器32。而且，计量料斗14的料斗闸门开闭机构具备配置于执行器单元19外的第一凸轮机构、配置于执行器单元19内的第二凸轮机构、和配置于执行器单元19内的连杆机构。又，在这里，第一凸轮机构由凸轮21和凸轮从动件23构成。连杆机构由第一连杆构件50和第二连杆构件51构成。第二凸轮机构由凸轮41和凸轮从动件43构成。而且，这些各机构构成向计量料斗14的料斗闸门14A传递步进电动机31的驱动力用的传递机构。又,如图2所示,计量料斗14的料斗闸门开闭机构具备产生计量料斗14的料斗闸门14A开闭用的驱动力的步进电动机31、以及能够检测与料斗闸门14A的关闭位置对应的步进电动机31的输出轴42的原点的旋转编码器60、以及能够接收旋转编码器60的输出信号的控制装置18 ;控制装置18作为被计量物卡入预测手段发挥作用，其详细情况将在后面叙述。首先，对计量料斗14的第一凸轮机构的详细构成进行叙述。如图2所示，计量料斗14具备以支轴26为中心旋转自由地支持的料斗闸门14A。在该料斗闸门14A的外表面上，突出设置动作板25，在该动作板25的梢端部分安装凸轮从动件23。又，支架24在支轴26上连接于计量料斗14的料斗主体14B的同时，也安装于在执行器单元19的壁上固定的挂钩上(未图示)。借助于此，能够在支持计量料斗14的料斗主体14B的状态下开闭计量料斗14的料斗闸门14A。又，在执行器单元19的外部，使用适当的固定手段(例如紧固螺栓)将凸轮21的基端部连接于执行器单元19的下部的支轴22。另一方面，凸轮从动件23与凸轮21的前端部的凸轮曲面21B接触。又，如图2所示，在本实施形态的计量料斗14的料斗闸门开闭机构中，凸轮21的前端部通过将叉状的两个细构件向上方弯曲而形成，该弯曲部的与凸轮从动件23相对的表面形成为上述凸轮曲面21B。又，在本料斗闸门开闭机构中，在关闭料斗闸门14A的位置(图2所示位置)上，凸轮从动件23形成为不在凸轮21的凸轮曲面21B上滚动的结构。也就是说，设定凸轮21的凸轮曲面21B的曲率半径，以通过凸轮21的凸轮曲面21B限制凸轮从动件23的移动。在此情况下，凸轮21的凸轮曲面21B作为料斗闸门14A的止动部发挥作用。下面，叙述计量料斗14的第二凸轮机构及连杆机构的详细结构。如图2所示，第二凸轮机构的拱状凸轮41安装于悬架步进电动机31的步进电动机31的输出轴42(电动机轴传递机构的旋转轴的一个例子)。借助于此，基于步进电动机31的驱动力，步进电动机31的输出轴42以其中央部为中心旋转时，凸轮41以输出轴42的中央部为中心旋转。又，步进电动机31的输出轴42上安装旋转编码器60的旋转板61，该旋转编码器60的详细结构将在后面叙述。
又，如图2所示，在本实施形态的计量料斗14的料斗闸门开闭机构中，在凸轮41的周边缘部形成细长条状且拱状的切入区域41A。在该切入区域41A中的相对的一对曲面作为凸轮41的第一和第二凸轮曲面41B、41C (后面详细叙述)发挥作用，因此，第二凸轮机构具有双凸轮结构。另一方面，如图2所示，连杆机构配置为板状且长条状的第一连杆构件50在垂直方向上竖立设置，其下端在上述支轴22的周边部连接于支轴22，其上端连接于板状并且大致为Z字形的第二连杆构件51的左端。而且，该第二连杆构件51在其中央部连接于支轴52，第二连杆构件51的右端上配置上述凸轮从动件43。借助于此，第二连杆构件51以支轴52为中心旋转，因此第二连杆构件51能够进行大致跷跷板状动作。其结果是，连接于第二连杆构件51的右端的凸轮从动件43向垂直方向运动时，第二连杆构件51的左端(第一连杆构件50的上端)在垂直方向上，向与凸轮从动件43移动的方向的反方向运动。又，对于第二连杆构件51，用合适的施力手段(未图示，例如弹簧)施力，同时在料斗闸门14A的关闭位置，通过适当的止动手段(未图示)使连杆机构停止运动，以使凸轮从动件43不接触凸轮41。借助于此，在料斗闸门14A关闭时，在凸轮41与凸轮从动件43之间形成间隙S (参照图2的放大图)。其结果是，凸轮41与凸轮从动件43之间保持分离。因此，在料斗闸门14A关闭时，能够防止组合秤100的驱动系统(步进电动机31等)的振动通过计量料斗14传递到称重传感器32 ；
[旋转编码器的构成]
下面，参照附图对旋转编码器60的构成例进行叙述。图3是示意性地示出使用于本发明的实施形态的料斗闸门开闭机构的旋转编码器的一个构成例的图。如图3所示，旋转编码器60是将步进电动机31的输出轴42的旋转的机械位移量变换为数字量的传感器的一种，旋转编码器60的旋转板61配置于步进电动机31的输出轴42。也就是说，旋转编码器60具备与上述输出轴42—同旋转的圆板状的旋转板61、一对发光兀件62、63、一对受:光兀件64、65。在旋转板61的周边缘部，如图3所示，步进电动机控制信号用的细小的狭缝66沿着旋转板61的周围微小等间隔地形成多个。这些狭缝66排列在旋转板61上，以在旋转板61旋转时，能够使从发光元件62射出的光间歇地通过各个狭缝66。于是，在旋转板61旋转时，每一次出射光通过狭缝66,上述出射光进入受光兀件64,在受光兀件64中检测出脉冲信号，受光元件64将本脉冲信号输出到控制装置18。借助于此，控制装置18接收受光元件64检测出的脉冲信号(受光元件64的输出信号)，基于该脉冲信号能够测量步进电动机31的输出轴42的旋转角度，进而能够对步进电动机31进行反馈控制。总之，控制装置18控制步进电动机31，以使对步进电动机31的输入脉冲与步进电动机31的输出轴42的旋转同步(例如每一对步进电动机31的输入脉冲，步进电动机31的输出轴42旋转约O. 9° )。这时，控制装置18将输出轴42的旋转角度作为上述脉冲信号检测，使该检测值与输出轴42的旋转动作连动(反馈)，借助于此，使输出轴42的旋转动作保持于规定值。又，在旋转板61的周边缘部与中央部之间的适当地方，如图3所示，形成一个原点信号用的细小的狭缝67。该狭缝67排列在旋转板61上，以在旋转板61旋转时，每一次旋转只有一次从发光元件63射出的光能够通过狭缝67。于是，旋转板61旋转时，旋转板61每一次旋转，上述出射光就进入受光兀件65,在受光兀件65就检测出脉冲信号，受光兀件65将本脉冲信号输出到控制装置18。这样，本脉冲信号在旋转板61每一次旋转只发生一次，所以能够用于旋转板61的旋转内的原点检测。因此，在本实施形态中，设定狭缝67的配置，以使料斗闸门14A关闭的位置对应于旋转板61的旋转内的原点。于是，控制装置18通过接收受光元件65检测出的信号(受光元件65的输出信号)，基于该信号检测与料斗闸门14A关闭的位置对应的步进电动机31的输出轴42的原点(即，旋转板61的旋转内的原点)。又，在步进电动机31的输出轴42的原点，存在由于上述凸轮从动件43与凸轮41之间的间隙S而造成的微小的余隙(backlash)。因此，本说明书中，所谓“步进电动机31的输出轴42的原点”是指也含有由这样的余隙造成的输出轴42的旋转偏差的区域的原点；
[料斗闸门开闭机构的工作例]
下面，参照附图对计量料斗14的料斗闸门开闭机构的工作例进行详细说明。又，对供给料斗13的料斗闸门开闭机构的工作，由于通过以下的说明容易理解，因此省略。图4是用于说明图2的计量料斗的料斗闸门开闭机构的工作的图。首先，如图2 和图4所示，第二凸轮机构的凸轮41基于步进电动机31的驱动力，以输出轴42的中央部为中心在箭头E的方向上旋转时，凸轮从动件43 —边在第一凸轮曲面41B和第二凸轮曲面41C之间的切入区域41A滚动，一边进入该区域41A内。也就是说，凸轮41形成为在料斗闸门14A的开闭途中能够将凸轮从动件43引导至切入区域41A中的结构。这时，凸轮从动件43与凸轮41的第一凸轮曲面41B接触，借助于此，该第一凸轮曲面41B的突出部基于步进电动机31的驱动力，向凸轮从动件43施加克服上述弹簧的弹力的施力的施力。其结果是，第一凸轮曲面41B的突出部能够强制地将凸轮从动件43向下方按压。借助于此，凸轮从动件43向箭头F的方向运动(B卩，在垂直方向上下降)。于是，第二连杆构件51以支轴52为中心在箭头G的方向上转动。换句话说，第二连杆构件51以大致跷跷板状顺时针运动。借助于此，第一连杆构件50在箭头H的方向上运动(即，在垂直方向上上升)。第一连杆构件50向箭头H的方向运动，因此凸轮21能够以支轴22的中央部为中心在箭头C的方向上转动。于是，凸轮从动件23在凸轮21的凸轮曲面21B上滚动，其结果是，料斗闸门14A以支轴26为中心向箭头D的方向摇动。以此，打开料斗闸门14A。也就是说，第二凸轮机构能够将步进电动机31的旋转运动变换为连杆机构的第一连杆构件50的直线运动,第一凸轮机构能够将连杆机构的第一连杆构件50的直线运动变换为料斗闸门14A的开闭运动。另一方面，在料斗闸门14A打开的状态下(参照图4 (c))，基于步进电动机31的驱动力，凸轮41以输出轴42的中央部为中心在箭头E的反方向E’上旋转时，凸轮从动件43 一边在第一凸轮曲面41B和第二凸轮曲面41C之间的切入区域41A滚动，一边从该区域41A后退。
这时，凸轮从动件43与凸轮41的第二曲面41C接触，借助于此，该第二凸轮曲面41C基于步进电动机31的驱动力，向凸轮从动件43施加补充上述弹簧的施力作用的施力。其结果是，第二凸轮曲面41C能够强制地将凸轮从动件43向上方推。借助于此，凸轮从动件43向箭头F的反方向F’运动(即，在垂直方向上上升)。于是，第二连杆构件51以支轴52为中心在箭头G的反方向G’上转动。换句话说，第二连杆构件51以大致跷跷板状逆时针运动。借助于此，第一连杆构件50在箭头H的反方向H’上运动(B卩，在垂直方向上下降)。由于第一连杆构件50在箭头H的反方向H’上运动，凸轮21能够以支轴22的中央部为中心在fii头C的反方向C’上转动。于是，凸轮从动件23在凸轮21的凸轮曲面21B上滚动，其结果是，料斗闸门14A以支轴26为中心向箭头D的反方向D’摇动。借助于此，关闭料斗闸门14A。也就是说，第二凸轮机构能够将步进电动机31的旋转运动变换为连杆机构的第一连杆构件50的直线运动,第一凸轮机构能够将连杆机构的第一连杆构件50的直线运动变换为料斗闸门14A的开闭 运动。如上所述，本料斗闸门开闭机构的第一凸轮机构由凸轮从动件23和凸轮21形成兼为料斗闸门14A的止动部的结构。又，凸轮从动件23对应于第一凸轮机构的从动节，凸轮21对应于第一凸轮机构的原动节。又，本料斗闸门开闭机构的第二凸轮机构形成能够通过凸轮从动件43和凸轮41，用步进电动机31的驱动力强制地开闭料斗闸门14A的结构。又，凸轮从动件43对应于第二凸轮机构的从动节，凸轮41对应于第二凸轮机构的原动节。 像从以上所述的本实施形态的料斗闸门开闭机构的结构说明和工作说明能够理解的那样，本料斗闸门开闭机构能够取得以下所述的各种效果。第一，本实施形态的料斗闸门开闭机构，通过第一凸轮机构和第二凸轮机构的相互协作，能够基于步进电动机31的驱动力正确地开闭料斗闸门14A。具体地说，通过第一凸轮机构(凸轮21的凸轮曲面21B)，能够阻止在料斗闸门14A的关闭位置上打开料斗闸门14A。因此，在该料斗闸门开闭机构中，通过使用作为料斗闸门14A的止动部的第一凸轮机构，不需要以往的用于锁定和解除止动部的特殊机构(例如，以往的肘杆机构等)。又，可以避免随着以往锁定和解除止动部而产生的步进电动机31的电动机转矩的增大。此外，由于能够减少料斗闸门14A的止动部的零部件件数，因此可以简单地构成止动部。又，在料斗闸门14A打开的状态下，基于步进电动机31的驱动力，凸轮41以输出轴42的中央部为中心在箭头E的反方向E ’上旋转时，通过第二凸轮机构(凸轮41的第二凸轮曲面41C)与凸轮从动件43的接触，能够强制地将凸轮从动件43向上方推。借助于此，在本实施形态的料斗闸门开闭机构中，料斗闸门14A使用步进电动机31的驱动力关闭，因此与以往的只利用弹簧的施力作用关闭料斗闸门的情况相比，能够快速关闭料斗闸门14A。第二，本实施形态的料斗闸门开闭机构的控制装置18利用旋转编码器60与第二凸轮机构的相互协作，能够预测使用第二凸轮机构的料斗闸门14A开闭时被计量物卡入料斗闸门14A的情况。如上所述，本实施形态的料斗闸门开闭机构形成为在打开料斗闸门14时，凸轮41(第一凸轮曲面41B)与凸轮从动件43之间施力作用，而在关闭料斗闸门14A时，凸轮41(第二凸轮曲面41C)与凸轮从动件43之间施力作用的结构。也就是说，在料斗闸门14A的开闭途中，凸轮从动件43与凸轮41的第一凸轮曲面41B以及第二凸轮曲面41C接触。由于采用这种结构，在被计量物卡入料斗闸门14A时，对步进电动机31的输入脉冲与步进电动机31的输出轴42的旋转不同步(即，步进电动机31失步)。借助于此,控制装置18能够基于旋转编码器60的输出信号检测出步进电动机31的失步，进而，能够预测被计量物卡入料斗闸门14A的情况。具体地说，在料斗闸门14A与料斗主体14B之间挂着被计量物，发生被计量物卡入料斗闸门14A的情况下，由于凸轮从动件43与第一凸轮曲面41B接触，凸轮41不能返回对应于料斗闸门14A关闭位置的状态。也就是说，在被计量物卡入料斗闸门14A时，由于凸轮41的第二凸轮曲面41C与凸轮从动件43之间施力作用，尽管输出轴42的原点恢复用脉冲被输入步进电动机31，步进电动机31的输出轴42恢复到与料斗闸门14A的关闭位置对应的输出轴42的原点还是受到阻止。因此，步进电动机31失步。这样，在本实施形态的料斗闸门开闭机构中，在被计量物卡入料斗闸门14A时，控制装置18即使控制步进电动机31，以关闭料斗闸门14A，也无法在旋转编码器60的受光元件65中检测出信号。因此，控制装置18能够检测出基于旋转编码器60的输出信号关闭料斗闸门14A时，输出轴42没有恢复到与料斗闸门14A的关闭位置对应的输出轴42的原点。因此，控制装置18能够基于旋转编码器60的输出信号预测被计量物卡入料斗闸门14A的情况。第三，本实施形态的料斗闸门开闭机构中，料斗闸门14A关闭时，凸轮41与凸轮从动件43的接触被解除，在凸轮从动件43和凸轮41之间形成间隙S。其结果是，凸轮从动件43与凸轮41分离。因此，料斗闸门14A关闭时，能够防止组合秤100的驱动系统(步进电动机31等)的振动等通过计量料斗14传到称重传感器32。借助于此，能够正确地使用称重传感器32测定计量料斗14内的被计量物的重量。又，在这里省略图示及详细说明，但供给料斗13的料斗闸门开闭机构也具备与以上计量料斗14的料斗闸门开闭机构相同的结构，能够达到与上述效果相同的效果。但是，供给料斗13由于不连接于称重传感器32，所以不一定要使第二凸轮机构的凸轮与凸轮从动件分离(后面将详细叙述)。根据上述说明，对于本领域技术人员来说，本发明的许多改良或其他实施形态是清楚的。因此，上述说明只应该被解释为举例说明，是以将实施本发明的最佳实施形态向本领域技术人员示教为目的而提供的，在不脱离本发明精神的情况下，可以实质性地变更其结构和/或功能的细节。例如，举例说明以下的变形例；
[变形例I]
上面叙述了本实施形态的料斗闸门开闭机构中，旋转编码器60用于与料斗闸门14A的关闭位置对应的步进电动机31的输出轴42的原点检测，控制装置18能够基于旋转编码器60的输出信号，预测被计量物卡入料斗闸门14A的情况的例子，但是该方法存在以下缺点。如上所述，在步进电动机31的输出轴42的原点，存在由于凸轮从动件43与凸轮41之间的间隙S而造成的微小的余隙。因此，厚度极薄的被计量物(例如，土豆片等)卡入料斗闸门14A时，由于上述余隙的存在，使得旋转编码器60的旋转板61不能旋转，产生控制装置18不能正确地预测被计量物卡入料斗闸门14A的情况。也就是说，有在被计量物卡入料斗闸门14A时凸轮从动件43不与第一凸轮曲面41B和第二凸轮曲面41C中的任何一方接触，构成连杆机构的自由端的情况。因此，本变形例的料斗闸门开闭机构在旋转编码器60外，还设有能够检测料斗闸门14A的关闭位置的原点传感器，以此消除上述缺点。图5是示出变形例I的料斗闸门开闭机构的要部的一个例子的图。如图5所示，本变形例的料斗闸门开闭机构具备原点传感器70，该原点传感器70的旋转板71安装于连杆机构的支轴52。也就是说，原点传感器70具备与支轴52 —起旋转的旋转板71、发光元件(未图示)、以及受光元件(未图示)。而且，在旋转板71的周边缘部，如图5所示，形成一个原点检测信号用的细小的狭缝77。该狭缝77在料斗闸门14A的关闭位置上，配置于旋转板71上，以使从发光元件射出的光能够通过狭缝77。于是，在料斗闸门14A关闭时，上述出射光进入受光元件，在受光元件中检测出信号，其结果是，受光元件能够将本信号输出到控制装置18。而且控制装置18能够接收由受光元件检测出的信号(受光元件的输出信号)，基于该信号检测出与料斗闸门14A的关闭位置对应的连杆机构的支轴52的原点。也就是说，控制装置18将料斗闸门14A的关闭位置作为上述信号检测，借助于此，能够检测出对应于料斗闸门14A的关闭位置的输出轴42的原点。根据以上所述，在连杆机构的支轴52的原点，由于不存在输出轴42的原点的余隙之类，控制装置18即使在厚度极薄的被计量物(例如，土豆片等)卡入料斗闸门14A的情况下(即，凸轮从动件43不与第一凸轮曲面41B以及第二凸轮曲面41C中的任何一方接触，构成连杆机构的自由端的情况下)，也能够基于原点传感器70的输出信号预测被计量物卡入料斗闸门14A的情况。又，在这里，叙述了在连杆机构的支轴52上配置原点传感器70的旋转板71的例子，但并不限于此。例如，也可以在凸轮21的支轴22 (参照图2)上设置与原点传感器70同种类的传感器的旋转板(未图示)。借助于此，能够达到与上面所述相同的效果。又，可以取代原点传感器70，在支轴52或支轴22上设置与旋转编码器60 (参照图3)同种类的编码器的旋转板(未图示)。借助于此，能够达到与上面所述相同的效果；
[变形例2]
在本实施形态的计量料斗14的料斗闸门开闭机构中，计量料斗14的料斗闸门14A形成为向逆时针旋转方向一个方向打开的结构，但并不限于此。例如，也可以形成为计量料斗具备一对料斗闸门，使用料斗闸门开闭机构，一对料斗闸门中的一个顺时针旋转打开，另一个逆时针旋转打开的结构。而且，在这种情况下，使用合适的连接构件(未图示)，在料斗闸门对的各料斗闸门上，分别连接步进电动机31的输出轴42。借助于此，控制装置18使用单一的旋转编码器60，能够预测被计量物卡入上述料斗闸门对的各料斗闸门的情况；
[变形例3]
上面叙述了在本实施形态的计量料斗14的料斗闸门开闭机构中，使叉状的两个细构件向上弯曲形成凸轮21的前端部的例子。又，叙述了在拱状的凸轮41的周边缘部，形成细长条状且为拱状的切入区域41A的例子。但是，这些凸轮21及凸轮41的形状并不限于此。例如，如果对圆板构件实施与凸轮21的凸轮曲面21B相同形状的曲面加工，则能够将该圆板构件作为凸轮21的替代凸轮使用。又，如果对圆板构件实施与凸轮41的切入区域41A相同形状的曲面加工，则能够将该圆板构件作为凸轮41的替代凸轮使用。但是，在这种情况下，上述圆板构件由于比本实施形态中所述的凸轮21和凸轮41重，因此与本实施形态的料斗闸门开闭机构相比，有可能导致步进电动机31的电动机转矩增大；
[变形例4]
本实施形态例示了计量料斗14的料斗闸门开闭机构，但并不限于此。例如，在组合秤具备存储料斗的情况下，本实施形态的料斗闸门开闭机构也可以适用于这样的存储料斗的料斗闸门的开闭。工业应用性
本发明提供一种在使用凸轮机构的料斗闸门开闭时能够预测被计量物卡入料斗闸门的料斗闸门开闭机构。因此，本发明能够利用于用于被计量物的计量的多种组合秤的料斗闸门开闭机构。符号说明
11分散进料器；
12线性进料器；
12A 直进槽；
12B 振动体；
13供给料斗；
13A 供给料斗的料斗闸门；
13B 供给料斗的料斗主体；
14计量料斗；
14A 计量料斗的料斗闸门；
14B计量料斗的料斗主体；
16集合斜槽；
16A 排出口 ；
17中心基体(主体)；
17A 下壁；
17B 上壁；
17C 侧壁；
17D 隔板；
17H 进料器容纳室；
17L 单元容纳室；
18控制装置；
19执行器单元；
19A 安装部；
21第一凸轮机构的凸轮；
21B 第一凸轮机构的凸轮曲面；
22第一凸轮机构的凸轮的支轴；
23第一凸轮机构的凸轮从动件；24支架；
25计量料斗的动作板；
26计量料斗的支轴；
31步进电动机；
32称重传感器；
41第二凸轮机构的凸轮；
41A切入区域；
41B第二凸轮机构的凸轮的第一凸轮曲面；
41C第二凸轮机构的凸轮的第二凸轮曲面；
42输出轴；
43第二凸轮机构的凸轮从动件；
50第一连杆构件；
51第二连杆构件；
52连杆机构的支轴；
60旋转编码器；
61旋转编码器的旋转板；
62,63发光元件；
64、65受光兀件；
66,67旋转编码器的狭缝；
70原点传感器；
71原点传感器的旋转板；
77原点传感器的狭缝；
100组合秤。
权利要求
1.一种料斗闸门开闭机构，其特征在于，是用于基于被计量物体的重量进行组合运算，求所述被计量物体的总重量是在相对于目标重量的允许范围内的值的组合的组合秤的料斗闸门开闭机构，该料斗闸门开闭机构具备 产生料斗闸门开闭用的驱动力的执行器； 用于向所述料斗闸门传递所述驱动力的传递机构； 能够检测出与料斗闸门的关闭位置对应的所述传递机构的旋转轴的原点的检测装置；以及 能够接收所述检测装置的输出信号的控制装置。
2.根据权利要求1所述的料斗闸门开闭机构，其特征在于， 所述传递机构含有将所述执行器的旋转运动变换为连杆机构的直线运动的凸轮机构； 所述凸轮机构的原动节安装于悬架所述执行器的所述执行器的输出轴； 所述凸轮机构的从动节安装于所述连杆机构。
3.根据权利要求2所述的料斗闸门开闭机构，其特征在于， 所述原动节具备用于所述料斗闸门打开时向所述从动节传递所述驱动力的第一凸轮曲面，以及用于所述料斗闸门关闭时向所述从动节传递所述驱动力的第二凸轮曲面。
4.根据权利要求3所述的料斗闸门开闭机构，其特征在于，使用凸轮从动件作为所述从动节，使用与所述凸轮从动件接触的凸轮作为所述原动节； 所述凸轮形成为在所述料斗闸门的开闭途中，能够将所述凸轮从动件引导至所述第一凸轮曲面与所述第二凸轮曲面之间的区域的结构。
5.根据权利要求4所述的料斗闸门开闭机构，其特征在于， 所述检测装置以及所述凸轮安装于作为所述旋转轴的所述执行器的输出轴上； 在所述被计量物体卡入所述料斗闸门时，通过在所述凸轮与所述凸轮从动件之间施力作用，所述输出轴恢复到与所述料斗闸门的关闭位置对应的所述输出轴的原点受到阻止时，所述控制装置能够基于所述检测装置的输出信号，预测所述被计量物体卡入所述料斗闸门。
6.根据权利要求5所述的料斗闸门开闭机构，其特征在于，所述检测装置是旋转编码器。
7.根据权利要求4所述的料斗闸门开闭机构，其特征在于， 所述检测装置安装于作为所述旋转轴的所述连杆机构的支轴上； 所述被计量物体卡入所述料斗闸门时，所述凸轮从动件不与所述第一凸轮曲面及所述第二凸轮曲面中的任何一个接触，构成所述连杆机构的自由端时，所述控制装置基于所述检测装置的输出信号预测所述被计量物体卡入所述料斗闸门。
8.根据权利要求7所述的料斗闸门开闭机构，其特征在于，所述检测装置为原点传感器。
全文摘要
本发明的料斗闸门开闭机构，是用于基于被计量物体的重量进行组合运算，求上述被计量物体的总重量是在相对于目标重量的允许范围内的值的组合的组合秤的料斗闸门开闭机构；具备产生料斗闸门(14A)开闭用的驱动力的执行器(31)、用于向料斗闸门(14A)传递驱动力的传递机构、能够检测出与料斗闸门(14A)的关闭位置对应的传递机构的旋转轴的原点的检测装置(60)、以及能够接收检测装置(60)的输出信号的控制装置(18)。
文档编号G01G19/387GK103052869SQ20118004018
公开日2013年4月17日 申请日期2011年4月5日 优先权日2011年4月5日
发明者长井孝幸, 森本浩次 申请人:大和制衡株式会社