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技術 組合せ計量装置

出願人 株式会社イシダ
発明者 大歳弘樹竹口章成
出願日 2015年7月27日 (4年1ヶ月経過) 出願番号 2016-570476
公開日 2018年3月15日 (1年6ヶ月経過) 公開番号 WO2016-117148
状態 特許登録済
技術分野 特殊目的重量測定
主要キーワード 外径部材 スクリューユニット 内径部材 計量機器 振動搬送 回転駆動モード 切り替え部分 長手方向部分
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年3月15日)のものです。
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図面 (11)

課題・解決手段

隣接するスクリュー部間への被計量物滞留抑制のため、分散テーブルとスクリュー部とが逆の回転方向に回転している動作から、同じ回転方向に回転している動作に切り替えた場合であっても、供給量制御をしやすくできる組合せ計量装置を提供する。分散テーブルと、トラフ内回転駆動するスクリュー部と、分散テーブルおよびスクリュー部における回転駆動を制御する制御部を備え、スクリュー部は、第1の回転方向に巻かれた螺旋形状の部材を含み、制御部は、第1の回転方向とは逆の第2の回転方向に、スクリュー部の回転中心にスクリュー部を回転させ、第1の回転方向に分散テーブルを回転させる第1回転駆動モードと、第2の回転方向に分散テーブルを回転させる第2回転駆動モードとを切り替えて実行し、第1回転駆動モード時の予想供給量は、第2回転駆動モード時の予想供給量と比較して多い。

概要

背景

特許文献1は、組合せ計量装置を開示する。この組合せ計量装置は、例えば円錐形状の回転テーブルで構成される分散手段と例えばスクリューフィーダで構成される搬送手段との境界における被計量物の流れの異常を検出する検出手段を設け、該検出手段による被計量物の流れの異常検出に基づいて、制御手段が分散手段と搬送手段とをそれぞれ制御することを特徴としている。例えば、分散手段が円錐形状の回転テーブルである場合は、かかる組合せ計量装置は、かかる回転テーブルの回転速度や回転方向を変えて、分散手段のエッジ部分に乗った被計量物を近隣の搬送手段へ運ぶように動作する。このように動作することにより、従来では、人手を介してしか分散できなかったような高粘着性の被計量物であっても自動的に分散することができる。

概要

隣接するスクリュー部間への被計量物滞留抑制のため、分散テーブルとスクリュー部とが逆の回転方向に回転している動作から、同じ回転方向に回転している動作に切り替えた場合であっても、供給量制御をしやすくできる組合せ計量装置を提供する。分散テーブルと、トラフ内回転駆動するスクリュー部と、分散テーブルおよびスクリュー部における回転駆動を制御する制御部を備え、スクリュー部は、第1の回転方向に巻かれた螺旋形状の部材を含み、制御部は、第1の回転方向とは逆の第2の回転方向に、スクリュー部の回転中心にスクリュー部を回転させ、第1の回転方向に分散テーブルを回転させる第1回転駆動モードと、第2の回転方向に分散テーブルを回転させる第2回転駆動モードとを切り替えて実行し、第1回転駆動モード時の予想供給量は、第2回転駆動モード時の予想供給量と比較して多い。

目的

そこで、本開示は、隣接するスクリューフィーダ間に被計量物が滞留することを抑制するために、分散テーブルとスクリューフィーダとが逆の回転方向に回転している状態から、同じ回転方向に回転している状態に切り替えた場合であっても、分散テーブルの回転駆動を制御することにより、それぞれの状態における予想供給量を異なるようにすることで供給量制御をしやすくできる組合せ計量装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

外部から供給される被計量物回転駆動によって分散させる分散テーブルと、前記分散テーブルの周囲に配置された、複数のホッパと、前記分散テーブルの回転中心から前記ホッパに向かう方向に延びるトラフと、前記トラフ内に配置されており、前記分散テーブルによって前記トラフ内に供給された被計量物を回転駆動によって前記ホッパに搬送する螺旋形状の部材を含むスクリュー部と、前記分散テーブルおよび前記スクリュー部における前記回転駆動を制御する制御部を備え、前記スクリュー部は、前記トラフ内の前記被計量物の搬送終端側から搬送始端側を見た場合、第1の回転方向に巻かれており、前記制御部は、前記トラフ内の前記被計量物の搬送終端側から搬送始端側を見た場合、前記第1の回転方向とは逆の第2の回転方向に、前記スクリュー部の回転中心に前記スクリュー部を回転させる駆動モードを実行し、前記分散テーブルの略鉛直方向上側から下側を見た場合、前記分散テーブルの回転中心に対して、前記第1の回転方向に前記分散テーブルを回転させる第1回転駆動モードと、前記第2の回転方向に前記分散テーブルを回転させる第2回転駆動モードとを間歇的切り替えて実行し、前記第1回転駆動モードにおける前記分散テーブルから前記トラフ内への前記被計量物の予想供給量は、前記第2回転駆動モードにおける前記分散テーブルから前記トラフ内への前記被計量物の予想供給量と比較して多い、組合せ計量装置

請求項2

前記第1回転駆動モードの動作時間は、前記第2回転駆動モードの動作時間よりも長い、請求項1に記載の組合せ計量装置。

請求項3

前記第1回転駆動モードにおける前記分散テーブルの角速度は、前記第2回転駆動モードの角速度よりも早い、請求項1又は2に記載の組合せ計量装置。

請求項4

前記第1回転駆動モードにおける前記分散テーブルの角加速度は、前記第2回転駆動モードの角加速度よりも早い、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の組合せ計量装置。

請求項5

前記制御部は、前記分散テーブルの回転を停止させる第3回転駆動モードを有し、前記第1回転駆動モードと前記第2回転駆動モードとの切り替え時に、前記第3回転駆動モードを実行する、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の組合せ計量装置。

請求項6

外部から供給される被計量物を回転駆動によって分散させる分散テーブルと、前記分散テーブルの周囲に配置された、複数のホッパと、前記分散テーブルの回転中心から前記ホッパに向かう方向に延びるトラフと、前記トラフ内に配置されており、前記分散テーブルによって前記トラフ内に供給された被計量物を回転駆動によって前記ホッパに搬送する螺旋形状の部材を含むスクリュー部と、前記分散テーブルおよび前記スクリュー部における前記回転駆動を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記複数のホッパの各々への前記被計量物の搬送量に基づいて、前記回転駆動を制御する、組合せ計量装置。

技術分野

0001

本開示は、スクリュー搬送を用いて被計量物を搬送する組合せ計量装置に関する。

背景技術

0002

特許文献1は、組合せ計量装置を開示する。この組合せ計量装置は、例えば円錐形状の回転テーブルで構成される分散手段と例えばスクリューフィーダで構成される搬送手段との境界における被計量物の流れの異常を検出する検出手段を設け、該検出手段による被計量物の流れの異常検出に基づいて、制御手段が分散手段と搬送手段とをそれぞれ制御することを特徴としている。例えば、分散手段が円錐形状の回転テーブルである場合は、かかる組合せ計量装置は、かかる回転テーブルの回転速度や回転方向を変えて、分散手段のエッジ部分に乗った被計量物を近隣の搬送手段へ運ぶように動作する。このように動作することにより、従来では、人手を介してしか分散できなかったような高粘着性の被計量物であっても自動的に分散することができる。

先行技術

0003

特開2011-209156号公報

0004

被計量物の状態によっては隣接するスクリューフィーダ間に被計量物が滞留する。例えば、被計量物が細長い形状である場合、被計量物の長手方向部分が隣接するスクリューフィーダ間に引っかかり滞留することがある。また、被計量物が肉の場合、複数の被計量物が完全には分離されておらず細長い筋繊維等で繋がっている状況がある。このような場合、隣接するスクリューフィーダ間に例えばこのような筋が引っかかり、その結果被計量物が滞留することがある。

0005

このような場合、上記文献に記載されているように円錐形状の分散テーブルの回転方向を変更して滞留を除去する方法が考えられる。

0006

しかし、スクリューフィーダを用いている場合、分散テーブルの回転方向とスクリューフィーダの回転方向の組合せによっては、滞留を除去出来たとしても、結果としてスクリューフィーダから、スクリューフィーダの後段に配置される部材に対する供給量を好適に制御できない問題がある。

0007

具体的に、(1)当該分散テーブルが略鉛直方向上側から見て時計回りに回転し、さらに(2)スクリューフィーダを被計量物の搬送終端側から搬送始端側を見た場合、当該スクリューフィーダのスクリュー部分が時計回りに巻かれており、かつスクリューフィーダ自体が反時計回りに回転しているとする。上記の場合、スクリューフィーダが被計量物に対する抵抗となるため、スクリューフィーダの搬送動作に合わせて被計量物が搬送される。つまり、このような回転方向の組合せであれば、スクリューフィーダからの供給量を制御しやすい。

0008

しかし、スクリューフィーダ間に滞留する被計量物を除去するために、スクリューフィーダは上記と同じように動作し、かつ分散テーブルが略鉛直方向上側から見て反時計回りに回転している場合、スクリューフィーダが被計量物に対する抵抗となりにくくなる。このような場合、被計量物は、スクリューフィーダの搬送動作とは連動して搬送されず、被計量物の自重によりトラフに沿って動く。つまり、このような場合であれば、スクリューフィーダ間に滞留する被計量物を除去できるものの、スクリューフィーダからの供給量は制御し難い。

0009

そこで、本開示は、隣接するスクリューフィーダ間に被計量物が滞留することを抑制するために、分散テーブルとスクリューフィーダとが逆の回転方向に回転している状態から、同じ回転方向に回転している状態に切り替えた場合であっても、分散テーブルの回転駆動を制御することにより、それぞれの状態における予想供給量を異なるようにすることで供給量制御をしやすくできる組合せ計量装置を提供する。

課題を解決するための手段

0010

本開示における組合せ計量装置の第1の特徴は、外部から供給される被計量物を分散させる分散テーブルと、分散テーブルの周囲に配置された、複数のホッパと、分散テーブルの回転中心からホッパに向かう方向に延びるトラフと、トラフ内に配置されており、分散テーブルによってトラフ内に供給された被計量物を回転駆動によってホッパに搬送する螺旋形状の部材を含むスクリュー部と、分散テーブルおよびスクリュー部における回転駆動を制御する制御部を備え、スクリュー部は、トラフ内の被計量物の搬送終端側から搬送始端側を見た場合、第1の回転方向に巻かれており、制御部は、トラフ内の被計量物の搬送終端側から搬送始端側を見た場合、第1の回転方向とは逆の第2の回転方向に、スクリュー部の回転中心にスクリュー部を回転させる駆動モードを実行し、分散テーブルの略鉛直方向上側から下側を見た場合、分散テーブルの回転中心に対して、第1の回転方向に分散テーブルを回転させる第1回転駆動モードと、第2の回転方向に分散テーブルを回転させる第2回転駆動モードとを間歇的に切り替えて実行し、第1回転駆動モードにおける分散テーブルからトラフ内への予想供給量は、第2回転駆動モードにおいて分散テーブルからトラフ内への予想供給量と比較して多いことを要旨とする。

0011

また、本開示における組合せ計量装置の第2の特徴は、外部から供給される被計量物を回転駆動によって分散させる分散テーブルと、分散テーブルの周囲に配置された、複数のホッパと、分散テーブルの回転中心からホッパに向かう方向に延びるトラフと、トラフ内に配置されており、分散テーブルによってトラフ内に供給された被計量物を回転駆動によってホッパに搬送する螺旋形状の部材を含むスクリュー部と、分散テーブルおよびスクリュー部における回転駆動を制御する制御部を備え、制御部は、複数のホッパの各々への被計量物の搬送量に基づいて分散テーブルおよびスクリュー部における回転駆動を制御することを要旨とする。

発明の効果

0012

本開示における組合せ計量装置は、隣接するスクリューフィーダ間に被計量物が滞留することを抑制するために、分散テーブルとスクリューフィーダとが逆の回転方向に回転している状態から、同じ回転方向に回転している状態に切り替えた場合であっても、分散テーブルの回転駆動を制御することにより、それぞれの状態における予想供給量を異なるようにできるため、供給量制御をしやすくできる。

図面の簡単な説明

0013

本実施形態における組合せ計量装置1の概略斜視図である。
図1に係る組合せ計量装置1の分散テーブル10および搬送部20の概略斜視図である。
図1に係る組合せ計量装置の分散テーブル10および組合せ計量装置1の搬送部20を描画した側方から見た一部断面図である。
図1に係る組合せ計量装置1を上方から見た概略平面図である。
本実施形態におけるスクリューユニット30の構造を説明するための概略斜視図である。
本実施形態におけるスクリューユニット30の構造を説明するための模式図である。
スクリューユニット30を取り付けるフレーム90およびフレーム90に設けられた開口部1001、回転駆動部1002および突起部1003を示す図である。
分散テーブル10上における被計量物の動きを説明するための模式図である。
分散テーブル10上における被計量物の動きを説明するための模式図である。
分散テーブル10の回転駆動と予想供給量との関係を説明するための図である。

実施例

0014

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

0015

なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

0016

(実施形態)
以下、図1〜10を用いて、本実施形態を説明する。

0017

以下、図面を参照しながら本実施形態における組合せ計量装置1を説明する。

0018

図1は、本実施形態における組合せ計量装置1の概略斜視図である。

0019

図1に示す組合せ計量装置1は、分散テーブル10、搬送部20、スクリューユニット30、プールホッパ40、計量ホッパ50、ブースタホッパ60、集合排出シュート70、ガイドブロック80を備える。

0020

以下、最初に組合せ計量装置1における動作概要を説明する。

0021

なお、説明の便宜上、以下の説明において分散テーブル10の回転方向を説明する際は、上下方向に延びる回転軸C(図1を参照)を略鉛直方向上側から見たときの回転方向とする。また、スクリューユニット30の回転方向を説明する際は、スクリューユニット30における被計量物の搬送終端側から搬送始端側を見たときの回転方向とする。つまり、スクリューユニット30の回転方向は、組合せ計量装置1外周から分散テーブル10の回転中心に向かう方向を基準とする回転方向とする。

0022

まず、組合せ計量装置1まで、組合せ計量装置1の上方に配置されたクロスフィーダ(図示せず)により被計量物が搬送される。ここで、被計量物は、生の鶏肉等、柔らかく粘着性のある食品である。しかし、被計量物はこれに限定されるものではなく、通常の振動搬送では運びにくい食品等であればどのようなものでも構わない。

0023

クロスフィーダにより搬送されてきた被計量物は、分散テーブル10の略中央部に供給される。分散テーブル10は、回転軸C周りを回転駆動される。そして、分散テーブル10は、上方から供給された被計量物を、周方向に分散させながら、径方向外側に向けて搬送する。分散テーブル10により分散搬送された被計量物は、分散テーブル10の外周縁から放出される。

0024

ここで、隣接するスクリューユニット30間に滞留する被計量物、言い換えるとガイドブロック80に引っかかることにより滞留する被計量物を除去するため、分散テーブル10は、時計回り(本実施形態では、第1の回転方向)に回転させる動作(以下、第1回転駆動モードと称す)と、反時計回り(本実施形態では、第2の回転方向)に回転させる動作(以下、第2回転駆動モードと称す)と、を間歇的に切り替えて実行する。これにより、被計量物は、異なる方向に力が加えられ、その結果異なる方向に移動する。この作用により、隣接するスクリューユニット30間に被計量物が滞留する現象を抑制できる。

0025

分散テーブル10から放出された被計量物は、分散テーブル10の下方に環状に配置された複数の搬送部20に供給される。複数の搬送部20は、分散テーブル10の回転中心Oから放射状に延びる(図4参照)。言い換えると、複数の搬送部20は組合せ計量装置1の中心から放射状に延びる。ここで、隣り合う搬送部20の間には、ガイドブロック80が配置される。このガイドブロック80の作用により、被計量物が搬送部20の間に落下することを抑止している。各搬送部20は、分散テーブル10の周囲に、各搬送部20に対応してそれぞれ1つ配置されるプールホッパ40に向かって、分散テーブル10から供給された被計量物を搬送する。具体的には、各搬送部20において、トラフ21内に配置されるスクリューユニット30の回転駆動によって、トラフ21内を被計量物が搬送される。各搬送部20は、搬送した被計量物を、搬送部20の外端部の下方(トラフ21の外端部の下方)に配置されるプールホッパ40に落下させることで、プールホッパ40に被計量物を供給する。

0026

プールホッパ40は、搬送部20から供給された被計量物を一時的に保持する。その後、保持した被計量物を、各プールホッパ40の下方にそれぞれ1つ配置される、対応する計量ホッパ50に供給する。各計量ホッパ50では、図示しない計量機構により、被計量物の重量が計測される。計量ホッパ50から排出された被計量物は、各計量ホッパ50の下方にそれぞれ1つ配置される、対応するブースタホッパ60に収容され、一時的に保持される。

0027

組合せ計量装置1のコントローラ(図示せず)は、計量ホッパ50およびブースタホッパ60内の被計量物の重量に基づいて、許容される範囲の重量の組合せの中で、目標重量に一致するかあるいは最も近いホッパの組合せを演算によって求める。コントローラが演算によって求めた組合せに含まれるホッパ内の被計量物は、集合排出シュート70に排出される。集合排出シュート70に排出された被計量物は、図示しない下流側の工程に供給される。

0028

(1;組合せ計量装置1における各構成要素の説明)
以下、図面を参照しながら組合せ計量装置1における分散テーブル10、搬送部20、プールホッパ40、計量ホッパ50、およびブースタホッパ60について説明する。

0029

図2は、図1に係る組合せ計量装置1の分散テーブル10および搬送部20の概略斜視図である。図2においては、ガイドブロックが取り外された状態を描画している。

0030

また、図3は、図1に係る組合せ計量装置の分散テーブル10および組合せ計量装置1の搬送部20を描画した側方から見た一部断面図である。図3においては、搬送部20のトラフ21の凹状溝部の図面手前側は、省略して描画している。搬送部20のスクリューユニット30のホルダについては、断面図を描画している。

0031

図4は、図1に係る組合せ計量装置1を上方から見た概略平面図である。図4では、分散テーブル10が取り外された状態を描画している。分散テーブル10の外縁の位置だけを二点鎖線で描画している。

0032

分散テーブル10は、組合せ計量装置1の上方に配置されたクロスフィーダ(図示せず)から供給された被計量物を分散させる部材である。そして、分散テーブル10は分散させた被計量物を搬送部20に供給する。

0033

また、分散テーブル10は、平面視において略円形状に形成される部材である。この分散テーブル10は、中央部に配置される円錐部11と、円錐部11の周縁に配置される周縁部12とを有する(図2参照)。円錐部11および周縁部12は、いずれも分散テーブル10の周縁側が低くなるように傾斜している(図3参照)。円錐部11の傾斜は、周縁部12の傾斜よりも傾きが急に形成されている(図3参照)。

0034

分散テーブル10は、分散テーブル10の下方に配置された駆動軸図3参照)により支持されている。分散テーブル10を支持する駆動軸は、分散テーブル用モータ101と連結されている。分散テーブル用モータ101が制御部102により駆動されることで、分散テーブル10は、鉛直方向に延びる回転軸C周りに回転駆動される。

0035

制御部102による分散テーブル10の回転駆動の制御方法に関する詳細は後述する。

0036

組合せ計量装置1の上方に配置されたクロスフィーダ(図示せず)から、分散テーブル用モータによって回転駆動される分散テーブル10の中央部付近に被計量物が供給されると、分散テーブル10は制御部102より回転駆動の制御がなされ、供給された被計量物を遠心力により周方向に分散させながら、径方向外側に向けて搬送する。分散テーブル10により分散搬送された被計量物は、分散テーブル10の外周縁から放出され、いずれかの搬送部20のトラフ21内(図2参照)に落下する。

0037

搬送部20は、分散テーブル10から供給される被計量物を搬送する部材である。本実施形態における組合せ計量装置1は14個の搬送部20を有する。しかし、搬送部20の数量は例示であって、これに限定されるものではない。例えば、18個の搬送部20を備える構成にしても構わないし、24個の搬送部20を有する構成としても構わない。

0038

複数の搬送部20は、分散テーブル10より下方に、かつ分散テーブル10を取り囲むように配置されている(図2参照)。複数の搬送部20は、平面視において分散テーブル10の周囲から、分散テーブル10の周囲に配置されたプールホッパ40に向かって放射状に延びる(図4参照)。

0039

より具体的には、複数の搬送部20は、分散テーブル10の下方の空間(図4参照)から、分散テーブル10の周囲に配置されたプールホッパ40に向かって放射状に延びる。各プールホッパ40の下方には、そのプールホッパ40に対応する計量ホッパ50が1つ設けられている(図1参照)。つまり、搬送部20は、分散テーブル10の周囲から、分散テーブル10の周囲に配置された計量ホッパ50に向かって放射状に延びる。搬送部20は、分散テーブル10が分散させた被計量物を、計量ホッパ50に向かって(図3に示した搬送方向Dに)搬送する。

0040

各搬送部20は、トラフ21と、スクリューユニット30とを主に有する(図2参照)。スクリューユニット30は、トラフ21内に配置される。

0041

トラフ21は、分散テーブル10の下方の空間から、そのトラフ21に対応するプールホッパ40に向かって延びる(図3および図4参照)。各トラフ21は、平面視において、分散テーブル10の回転中心Oに対し径方向に延びる(図4参照)。複数の搬送部20がそれぞれ有するトラフ21は、全体として、分散テーブル10から放射状に延びる(図4参照)。

0042

各トラフ21は、フレーム90の内部空間と、上流側壁部91により隔てられる(図3参照)。なお、フレーム90は、分散テーブル10の下方に配置され、分散テーブル10を支持する。さらに、フレーム90には、スクリューユニット30が挿入される開口部1001が設けられ、開口部1001の内部空間に、スクリューユニット30に駆動力を伝える後述する少なくとも回転駆動部1002を収容する(図3参照)。この回転駆動部1002は自装置本体内に設けられるモータと接続されており、モータの駆動に連動して図3に示す回転軸Dを中心に回転する。

0043

各トラフ21は、上流側壁部91から延び、半円状に湾曲した内面22aを有する、凹状溝部22を含む(図2参照)。凹状溝部22は、半円状に湾曲した内面22aにより、下方に凹む溝状に形成されている。平面視において、各トラフ21の凹状溝部22は、上流側壁部91から、分散テーブル10の回転中心Oに対し径方向外向きに、プールホッパ40まで延びる。凹状溝部22は、その外縁側が低くなるように、言い換えれば分散テーブル10側よりもプールホッパ40側が低くなるように傾斜している(図3参照)。

0044

トラフ21には、分散テーブル10の外周縁から放出される被計量物が供給される。

0045

トラフ21に供給された被計量物は、トラフ21内に配置されるスクリューユニット30の回転駆動によってプールホッパ40に搬送される。より具体的に、スクリューユニット30は、トラフ21に配置されるスクリュー部材31を回転させることにより、被計量物をプールホッパ40に向かって搬送する。

0046

スクリューユニット30は、各トラフ21に1つ配置される(図4参照)。トラフ21に落下した被計量物は、スクリューユニット30の回転駆動によってトラフ21内を搬送される。スクリューユニット30の構成については後述する。

0047

なお、スクリューユニット30における回転駆動は、制御部102によって制御される。

0048

プールホッパ40は、各トラフ21の外縁側下方に、それぞれ1つ設けられている。プールホッパ40は、搬送部20により搬送されてきた被計量物を収容し、一時的に保持する。プールホッパ40は、一時的に保持した被計量物を、プールホッパ40の下部に設けられた図示しない開閉ゲート開放することで、プールホッパ40の下方に設けられた計量ホッパ50に供給する。

0049

計量ホッパ50は計量手段の一例である。計量ホッパ50は、分散テーブル10の周囲に配置されている。具体的には、計量ホッパ50は、各プールホッパ40の下方に、それぞれ1つ設けられる。言い換えれば、計量ホッパ50は、各搬送部20のトラフ21の外縁側下方に、それぞれ1つ設けられる。計量ホッパ50は、プールホッパ40から供給された被計量物を収容し、一時的に保持する。また、計量ホッパ50は、一時的に保持した被計量物を、計量ホッパ50の下部に設けられた図示しない開閉ゲートを開放することで、計量ホッパ50の下方に設けられたブースタホッパ60に供給する。

0050

なお、各計量ホッパ50は、その計量ホッパ50内の被計量物の重量を計量する計量機器(図示せず)を有する。計量機器は、例えばロードセルである。計量機器の計量結果は、組合せ計量装置1のコントローラ(図示せず)に送信される。

0051

ブースタホッパ60は、各計量ホッパ50の下方に、それぞれ1つ設けられる。ブースタホッパ60は、計量ホッパ50から供給される被計量物を収容し、一時的に保持することが可能に構成されている。ブースタホッパ60は、一時的に保持した被計量物を、ブースタホッパ60の下部に設けられた図示しない開閉ゲートを開放することで、ブースタホッパ60の下方に設けられた集合排出シュート70へと供給する。なお、ブースタホッパ60が計量ホッパ50から被計量物の供給を受ける際に、ブースタホッパ60の下部に設けられた開閉ゲート(図示せず)を開放すれば、被計量物を、ブースタホッパ60で一旦保持すること無く、集合排出シュート70へと供給することが可能である。

0052

(2−1;スクリューユニット30の具体的構成について)
以下、図面を参照しながらスクリューユニット30の構成について説明する。

0053

図5は、本実施形態におけるスクリューユニット30の構造を説明するための概略斜視図である。

0054

また図6は、本実施形態におけるスクリューユニット30の構造を説明するための模式図である。

0055

図6は、外径部材32を所定の平面で切断した図であって、内径部材33に設けられた溝カムとその周囲に配置される外径部材32との関係性が理解できるように描画されている。

0056

また、図7はスクリューユニット30を取り付けるフレーム90およびフレーム90に設けられた開口部1001、回転駆動部1002および突起部1003を示す図である。

0057

図3に示すように、スクリューユニット30は、使用者によってフレーム90に形成された開口部1001内に取り付けられる。

0058

ここで、開口部1001は、フレーム90に形成される穴状の構造となっている。この開口部1001内部には、モータと接続される回転駆動部1002が配置される。

0059

回転駆動部1002は、図示しないモータと接続され、このモータの駆動により図3に示す回転軸Dを中心に回転する。この回転軸Dは、スクリューユニット30を開口部1001に挿入する挿入方向と略同一に既定された回転軸になる。

0060

また、回転駆動部1002の端部には突起部1003が形成される(図7参照)。この突起部1003は、回転駆動部1002の回転に連動して回転軸Dを中心に回転する。突起部1003は、内径部材33に形成される溝カムと嵌まり合い、さらにこの溝カムを摺動しながら移動することができる。

0061

図5に示すように、スクリューユニット30(スクリュー部)は、主にスクリュー部材31、外径部材32、内径部材33から構成される。

0062

スクリュー部材31は、図3に示すように螺旋状に成形された線状部材31aを少なくとも含む。但し、更に線状部材31bを含むこともある。本実施形態においては、スクリュー部材31が、図5に示すように、螺旋形状の部材として、線状部材31aおよび線状部材31bを含むものとして説明する。

0063

図5に示すように、線状部材31aおよび線状部材31bは、スクリュー部材31の回転中心Oに対して時計回り(本実施形態では、第1の回転方向)に巻かれた部材となる。言い換えると、線状部材31aおよび線状部材31bは、左巻きのスクリュー部材である。

0064

ここで、線状部材31bは、線状部材31aと同じ方向に延びる部材であって線状部材31aと物理的に交差しない。この線状部材31aおよび線状部材31bの線状部材の断面は真円で構成されても構わない。また、四角形状等の多角形状の断面で構成しても構わない。多角形状で構成する場合、線状部材にいわゆる角ができるため被計量物の運搬能力が向上する。

0065

また、スクリュー部材31は、内径部材33と連結しており、内径部材33における回転と連動してスクリュー部材31も回転する。つまり、図6に示す回転駆動部1002が回転することにより、内径部材33は、回転駆動部1002の回転と同じ方向に回転する。そして、内径部材33が回転することにより、内径部材33と連結しているスクリュー部材31が回転する。被計量物は、スクリュー部材31が回転することにより、トラフ内で搬送されプールホッパ40に運ばれる。

0066

具体的に、回転駆動部1002が反時計回りに回転することにより、スクリュー部材31も反時計回りに回転する。ここで、線状部材31aおよび線状部材部材31bは、時計回り、言い換えると左巻きの部材である。そのため、スクリュー部材31が反時計回りに回転することにより、被計量物は図5に示す搬送始端から搬送終端に向けて搬送される。

0067

外径部材32は、スクリュー部材31と接合する円筒形状の部材である。さらに、外径部材32は内部に内径部材33を配置するため、外径部材32の断面はドーナツ形状となる。また、外径部材32は、内径部材33の周囲にベアリング等を介して配置され、内径部材33における回転動作には影響が少ないように構成される。つまり、外径部材32は、内径部材33が回転している場合においても、その回転力を受けて回転することのないように構成されている。

0068

内径部材33は、スクリュー部材31と連結している円筒形状の部材である。そして、内径部材33の内部には回転駆動部1002および突起部1003が挿入されていくため、断面がドーナツ形状となっている。また内径部材33は、外径部材32の内側に形成される空間に配置される。さらに、内径部材33は突起部1003と嵌まり合い、さらに嵌まり合った状態から突起部1003が摺動する溝カムを有している。この溝カムは螺旋形状に溝が形成される溝カムとなっている。具体的に溝カムは、内径部材33において突起部1003と嵌り合う部分を起点として、その起点から螺旋状に形成される溝を有している。突起部1003が溝カムに対して摺動しながら移動することにより、内径部材33は本体に挿入されていく。

0069

ここで説明の便宜上、スクリューユニット30を本体に取り付ける際、最初に突起部1003と嵌まり合う部分を第1溝カム部分と称す。さらに、この第1溝カム部分に突起部1003が嵌った状態から突起部1003が摺動しながら移動する部分を第2溝カム部分と称す。

0070

この第1溝カム部分と第2溝カム部分は物理的に連続して形成される。つまり、突起部1003は第1溝カム部分を摺動して移動した後、そのまま連続して第2溝カム部分を摺動して移動することができる。ただし、第1溝カム部分から第2溝カム部分または第2溝カム部分から第1溝カム部分に突起部1003を移動させるためには、使用者はスクリューユニット30に加える力の方向を変える必要がある。

0071

より具体的に第1溝カム部分と第2溝カム部分との切り替え部分は、突起部1003が摺動して移動する方向が不連続であることが好ましい。具体的には第1溝カム部分は回転軸Dと同じ方向に溝カムが形成されている構成に対して、第2溝カム部分は内径部材33の外周に対して螺旋状に形成される溝カムとなる。

0072

このように構成することにより、突起部1003を第1溝カム部分に嵌め込む際の動作と、突起部1003を第1溝カム部分および第2溝カム部分で摺動しながら移動させる際の動作を異なるものとすることができる。また、突起部1003を第1溝カム部分に嵌め込む場合、使用者は回転軸Dと同じ方向に力を加えればよい。そのため、使用者から突起部1003と第1溝カム部分との取り付け部分が見えにくい場合であっても、使用者は直感的にスクリューユニット30を突起部1003に嵌め込むことができる。

0073

なお、第1溝カム部分および第2溝カム部分の構成は上記のものに限定されるものではなく、使用者がスクリューユニット30に加える力が変更される構成であればどのようなものを利用しても構わない。

0074

(2−2;制御部102による分散テーブルの制御方法に関して)
以下、図面を参照しながら制御部102による分散テーブル10の制御方法について説明する。

0075

図8および図9は、分散テーブル10上における被計量物の動きを説明するための模式図である。説明の便宜上、分散テーブル10とガイドブロック80との関係を示す図として記載しており、分散テーブル10およびガイドブロック80以外の他の構成要素の記載を省略している。実際の製品においては、ガイドブロック80間にはスクリューユニット30が少なくとも配置され、分散テーブル10から供給された被計量物を搬送する構成となる。

0076

以下、説明の便宜上、図8および図9に示すように、スクリューユニット30における被計量物の搬送終端から搬送始端の方向に見て、ガイドブロック80の右側に係る側面を第1側面とする。また逆に、ガイドブロック80の左側に係る側面を第2側面とする。

0077

制御部102は、隣接するスクリューユニット30間に被計量物が滞留することを抑制するため、分散テーブル10の回転駆動を制御する。具体的に制御部102は、分散テーブル10が時計回りに回転駆動する第1回転駆動モードと、分散テーブル10が反時計回りに回転駆動する第2回転駆動モードとを間歇的に切り替える。

0078

このとき、制御部102は、第1回転駆動モードにおける分散テーブル10からトラフ21内(すなわち、スクリューユニット30、以下同じ)へ供給される被計量物の予想供給量が、第2回転駆動モードにおいて分散テーブル10からスクリューユニット30へ供給される被計量物の予想供給量よりも結果として多くなるよう、分散テーブル10におけるそれぞれの回転駆動モードを制御する。

0079

ここで、予想供給量は例えば、所定の回転駆動モードが、異なる回転駆動モードに切り替わるまでの供給量を示す値となる。例えば、上記実施形態においては、第1回転駆動モードから第2回転駆動モードに切り替わるまでに、分散テーブル10がスクリューユニット30に対して供給する予測の供給量となる。なお、予想供給量は上記の構成に限定されるものではなく、単位時間あたりに分散テーブル10からスクリューユニット30に供給される予測量としても構わない。要するに、本実施形態における予想供給量は、所定の基準に基づく分散テーブル10からスクリューユニット30への予測の供給量であればどのようなものを利用しても構わない。

0080

予想供給量は、制御部102に対して使用者が直接的に設定する値であっても構わない。この場合、制御部102は設定された予想供給量に対して分散テーブル10の回転駆動動作を制御することになる。

0081

また予想供給量は、制御部102に対して設定する値ではなく、制御部102が分散テーブル10を回転駆動させる際に利用する分散テーブル10における駆動時間、角速度、角加速度等、分散テーブル10の回転駆動に関するパラメータから使用者が経験的に認識する供給量であっても構わない。例えば、分散テーブル10の回転駆動に関するパラメータのうち、駆動時間のみを調整する場合、使用者は、一般的に、駆動時間が長ければ長いほど、予想供給量が多いと認識する。要するに、結果として第1回転駆動モードによる予想供給量が、第2回転駆動モードにおける予想供給量よりも多くなればよい。つまり、制御部102が使用者または装置自ら設定した予想供給量に基づき、上記の結果となるように動作させても構わないし、使用者によって回転駆動に関する制御パラメータが設定されることにより、上記結果となるように動作させても構わない。

0082

以下、制御部102による回転駆動の方式に関して説明する。

0083

制御部102または使用者は、例えば、第1回転駆動モードにおける予想供給量を第2回転駆動モードにおける予想供給量よりも多くするため、第1回転駆動モードにおける分散テーブル10の駆動時間を、第2回転駆動モードにおける分散テーブル10の駆動時間よりも長く設定しても構わない。

0084

制御部102または使用者は、例えば、第1回転駆動モードにおける予想供給量を第2回転駆動モードにおける予想供給量よりも多くするため、第1回転駆動モードにおける分散テーブル10の角加速度を、第2回転駆動モードにおける分散テーブル10の角加速度よりも早く設定しても構わない。

0085

制御部102または使用者は、例えば、第1回転駆動モードにおける予想供給量を第2回転駆動モードにおける予想供給量よりも多くするため、第1回転駆動モードにおける分散テーブル10の角速度を、第2回転駆動モードにおける分散テーブル10の角速度よりも早く設定しても構わない。

0086

なお、制御部102または使用者は、分散テーブル10の回転駆動に関する制御パラメータを2つ以上変更することにより制御する構成でも構わない。

0087

図10は、分散テーブル10の回転駆動と予想供給量との関係を説明するための図である。

0088

図10において、縦軸は分散テーブル10における角速度を示す。また、横軸は時間を示す。よって、図10に示すグラフの傾きは分散テーブル10の角加速度を示す。ここで、図10のグラフでは、分散テーブル10の時計回りにおける動きを正として表示し、逆に分散テーブル10の反時計回りにおける動きは負として表示している。つまり、図10に示すグラフのうち縦軸が正の領域は、第1回転駆動モードで動作している状態を示す。一方、図10に示すグラフのうち縦軸が負の領域は、第2回転駆動モードで動作している状態を示す。

0089

このように表現した場合、分散テーブル10からスクリューユニット30への予想供給量は、図10(a)に示す網掛け部分の面積と考えることができる。

0090

具体的に、第1回転駆動モードが第2回転駆動モードに切り替わるまでの予想供給量は、図10(a)に示す時刻0からt1までの網掛け部分の面積として表現できる。また、第2回転駆動モードから第1回転駆動モードに切り替わるまでの予想供給量は、図10(a)に示す時刻t1からt2までの網掛け部分の面積として表現できる。

0091

このとき、制御部102または使用者は、2つの面積を比較して、第1回転駆動モードにおける面積が、第2回転駆動モードにおける面積よりも小さくなるように、駆動時間、角速度、角加速度のうち少なくともいずれか一つを変更する。

0092

なお、図10(b)に示すように、第1回転駆動モードから第2回転駆動モードに切り替わる際、分散テーブル10の角速度が0となる第3回転駆動モードを有する構成にしても構わない。この場合、分散テーブル10の回転軸に対する負荷を軽減することができるため、装置における経年劣化を抑制できる。

0093

(3;まとめ)
本実施形態における組合せ計量装置1は、外部から供給される被計量物を分散させる分散テーブル10と、分散テーブル10の周囲に配置された、複数のプールホッパ40と、分散テーブル10の回転中心Oからプールホッパ40の方向に延びるトラフ21と、トラフ21内に配置されており、分散テーブル10によってトラフ21内(すなわち、スクリューユニット30)に供給された被計量物を回転駆動によってプールホッパ40に搬送する螺旋形状の部材を含むスクリューユニット30と、分散テーブル10およびスクリューユニット30における回転駆動を制御する制御部102を備えている。

0094

さらに、スクリューユニット30は、被計量物の搬送終端側から搬送始端側を見た場合、第1の回転方向(例えば、時計回り)に巻かれている。

0095

また、制御部102は、被計量物の搬送終端側から搬送始端側を見た場合、第1の回転方向とは逆の第2の回転方向(例えば、反時計回り)に、スクリューユニット30の回転中心Oにスクリューユニット30を回転させる駆動モードを実行し、さらに分散テーブル10の略鉛直方向上側から下側を見た場合、分散テーブル10の回転中心Oに対して、(1)第1の回転方向に分散テーブル10を回転させる第1回転駆動モードと、(2)第2の回転方向に分散テーブルを回転させる第2回転駆動モードとを間歇的に切り替えて実行する。

0096

ここで、第1回転駆動モードにおける分散テーブル10からスクリューユニット30への予想供給量は、第2回転駆動モードにおいて分散テーブル10からスクリューユニット30への予想供給量と比較して多い。

0097

本実施形態において、第1の回転方向は、時計回りとして説明している。一方、第2の回転方向は、第1の回転方向とは逆の回転方向である反時計回りとして説明している。

0098

ここで、分散テーブル10が時計回りに回転する場合、分散テーブル10上の被計量物は、図8(a)から図8(b)のように供給される。つまり、分散テーブル10上の被計量物は、分散テーブル10からガイドブロック80における第1側面方向に供給される。このとき、スクリューユニット30は上記のように反時計回りに回転しているため、スクリューユニット30における線状部材31aおよび線状部材31bが被計量物に対する抵抗となる。これは、スクリューユニット30におけるスクリュー部材31aおよびスクリュー部材31bが、上記のように左巻きのスクリューとして形成されスクリューユニット30自体が反時計回りに回転駆動しているためである。その結果、被計量物はスクリューユニット30の回転駆動と連動してトラフ21内を搬送される。

0099

逆に、分散テーブル10が反時計回りに回転する場合、分散テーブル10上の被計量物は、図9(a)から図9(b)のように供給される。つまり、分散テーブル10上の被計量物は、分散テーブル10からガイドブロック80における第2側面方向に供給される。このとき、スクリューユニット30は分散テーブル10が時計回りに回転している場合と同様、反時計回りに回転しているため、スクリューユニット30における線状部材31aおよび線状部材31bが被計量物に対する抵抗とならない。これは、スクリューユニット30における線状部材31aおよび線状部材31bが、上記のように左巻きのスクリューとして形成されスクリューユニット30自体が反時計回りに回転駆動しているためである。その結果、少なくとも一部の被計量物はスクリューユニット30の回転駆動とは連動せずトラフ21内を自重により滑り、プールホッパ40に供給される。

0100

上記のように、分散テーブル10の回転方向とスクリューユニット30における巻き方および回転方向との関係によっては、スクリューユニット30の回転駆動を制御するだけではスクリューユニット30からプールホッパ40への供給量を好適に制御することができない。つまり、スクリューユニット30における線状部材31aおよび線状部材31bが左巻きのスクリュー機構である場合、分散テーブル10とスクリューユニット30が異なる回転方向であればスクリューユニット30からプールホッパ40への供給量を制御しやすい。逆に、分散テーブル10とスクリューユニット30が同じ回転方向であればスクリューユニット30からプールホッパ40への供給量を制御しにくくなる。

0101

よって、本実施形態に記載したように、分散テーブル10における回転方向に合わせて分散テーブル10からスクリューユニット30への予想供給量を制御することにより、被計量物の滞留を抑制しながら、スクリューユニット30からプールホッパ40への供給量制御をしやすくできる。

0102

また好ましくは、第1回転駆動モードの動作時間は、第2回転駆動モードの動作時間よりも長く設定する。

0103

上記のように構成することにより、例えば図10(a)または図10(b)に示す網掛け部分の面積を増大させることができる。これにより、例えば第1回転駆動モードおよび第2回転駆動モードにおける制御パラメータのうち、動作時間以外の制御パラメータが同じであれば、第1回転駆動モードにおける予想供給量を、第2回転駆動モードにおける予想供給量よりも多くすることができる。

0104

これにより、複雑な制御をすることなく、第1回転駆動モードおよび第2回転駆動モードにおける動作時間を制御または変更するだけで、被計量物の滞留を抑制しながらスクリューユニット30からプールホッパ40への供給量制御をしやすくできる。

0105

また好ましくは、第1回転駆動モードにおける分散テーブルの角速度は、第2回転駆動モードの角速度よりも早く設定する。

0106

上記のように構成することにより、例えば図10(a)または図10(b)に示す網掛け部分の面積を増大させることができる。これにより、例えば第1回転駆動モードおよび第2回転駆動モードにおける制御パラメータのうち、角速度以外の制御パラメータが同じであれば、第1回転駆動モードにおける予想供給量を、第2回転駆動モードにおける予想供給量よりも多くすることができる。

0107

これにより、複雑な制御をすることなく、第1回転駆動モードおよび第2回転駆動モードにおける角速度を制御または変更するだけで、被計量物の滞留を抑制しながらスクリューユニット30からプールホッパ40への供給量制御をしやすくできる。

0108

また好ましくは、第1回転駆動モードにおける分散テーブルの角加速度は、第2回転駆動モードの角加速度よりも早く設定する。

0109

上記のように構成することにより、例えば図10(a)または図10(b)に示す網掛け部分の面積を増大させることができる。これにより、例えば第1回転駆動モードおよび第2回転駆動モードにおける制御パラメータのうち、角加速度以外の制御パラメータが同じであれば、第1回転駆動モードにおける予想供給量を、第2回転駆動モードにおける予想供給量よりも多くすることができる。

0110

これにより、複雑な制御をすることなく、第1回転駆動モードおよび第2回転駆動モードにおける角加速度を制御または変更するだけで、被計量物の滞留を抑制しながらスクリューユニット30からプールホッパ40への供給量制御をしやすくできる。

0111

また好ましくは、制御部102は分散テーブル10の回転を停止させる第3回転駆動モードを有し、第1回転駆動モードと第2回転駆動モードとの切り替え時に、第3回転駆動モードを実行する。

0112

上記のように構成することにより、分散テーブル10の回転軸に対する負荷を軽減することができるため、装置における経年劣化を抑制できる。

0113

なお、本実施形態において、スクリューユニット30は反時計回りに回転駆動する動作を説明した。しかし、分散テーブル10およびスクリューユニット30が反時計回りに回転駆動している場合、スクリューユニット30からプールホッパ40に供給される被計量物の量が多くなることを見越し、制御部102は、スクリューユニット30における回転駆動を停止または逆回転させることも考えられる。

0114

本実施形態においては、分散テーブル10の回転駆動を第1回転駆動モードと、第2回転駆動モードとに間歇的に切り替える動作としていたが、そのように間歇的に切り替えたとしてもスクリューユニット30によって予想供給量を調整できるためより詳細な制御ができる。これにより、装置におけるスクリューユニット30からプールホッパ40への供給量制御をしやすくできる。

0115

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

0116

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

0117

例えば、分散テーブル10の形状は、上記実施形態における形状に限定されるものではなく、一律の勾配を有する分散テーブル10を利用することもできる。つまり、分散テーブル10の形状はどのようなものを利用しても構わない。

0118

また、ガイドブロック80は取り外し可能な構成としたが、トラフ21と一体形成される構成も考えられる。

0119

また、凹状溝部の内面22aは、傾斜を有しない構成でも構わない。

0120

さらに、上記実施形態においては、ブースタホッパ60を有する組合せ計量装置1を説明したが、ブースターホッパ60を有しない装置も考えられる。

0121

(変更例)
以下、上述の実施形態における組合せ計量装置1の変更例について、上述の実施形態における組合せ計量装置1との相違点に着目して説明する。

0122

本変更例における組合せ計量装置1では、制御部102は、複数のホッパの各々(例えば、プールホッパ40の各々や計量ホッパ50の各々やブースタホッパ60の各々等)への被計量物の搬送量に基づいて、分散テーブル10やスクリューユニット30における回転駆動を制御するように構成されている。

0123

例えば、制御部102は、各計量ホッパ50によって計量された被計量物の重量が所望の条件を満たしていないと判断した場合、分散テーブル10やスクリューユニット30における回転駆動を制御して、かかる所望の条件を満たすように構成されていてもよい。

0124

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

0125

本開示は、回転駆動する分散テーブルと、スクリュー搬送とが利用される組合せ計量装置に適用可能である。具体的には、生レバー等の組合せ計量に用いられる装置などに、本開示は適用可能である。

0126

1組合せ計量装置
10分散テーブル
20 搬送部(搬送手段)
21トラフ
22凹状溝部
22a 凹状溝部の内面(トラフのスクリュー部材に対向する面)
30スクリューユニット
31 スクリュー部材
31a線状部材
31b 線状部材
40プールホッパ
50計量ホッパ(計量手段)
60ブースタホッパ
70集合排出シュート
80ガイドブロック
C 分散テーブル10の回転軸
D 搬送部の搬送方向(搬送手段の搬送方向)

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