JP2001002004A - 定量計量充填装置およびその充填方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】処理速度を上げ、かつ設備費を安くすることを
目的とした容器への原料の定量計量充填装置およびその
充填方法を提供する。 【解決手段】ホッパー４内に投入された原料８を充填用
穴２から定量筒５内に掻き取り投入するための掻き取り
手段９を設け、回転盤３が間欠停止した状態でホッパー
４の底の排出穴１１から原料を充填する粗充填部１を備
え、さらに排出穴１１の下に容器１３を間欠移送する間
欠移送コンベア１４を配置し、この間欠停止位置の次の
間欠停止位置に所定重量からの不足量を検出する粗計量
器２０を備え、その次の間欠停止位置のその次の間欠停
止位置に粗計量器２０で検出した奇数番目の容器１３の
不足量を受信して補正充填する補正充填器Ａと、偶数番
目の容器１３の不足量を受信して補正充填する補正充填
器Ｂとからなる補正充填部２１とを備えた定量計量充填
装置およびその方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、貝類などの海産物や惣
菜などの原料を発泡スチロールやプラスティックス製の
容器内に定量を充填するための定量計量充填装置および
その充填方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は、処理速度を上げるために、まず
所定重量の大部分を計量せずに粗充填し、続いて残りの
少量の不足量を所定重量になるまで少しずつ足し増しす
ることによって合計の充填時間、を短くし、処理速度を
上げようとしていた。

【０００３】また、他の実施例では、コンピュータース
ケールを利用した計量充填方法がある。この方法は、１
０個程度のカップを一列に並べ、それぞれのカップ内に
あらかじめ定めておいた誤差の範囲内の重量の原料を投
入してそれぞれの重量を検出し、次にコンピュータで計
算処理したカップ内の組み合わせの合計量を所定重量と
して容器に充填していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者は
所定重量を下回る大部分を粗充填して充填時間を短縮し
ようとしているが、同じ計量器上で粗充填と補正充填を
しているために、原料が投入されたときの衝撃でしばら
く計量器が安定しなかったり、また不足量を足し増しす
るのに時間がかかったりして結果的に充填時間が長くな
り処理速度を上げることが出来なかった。

【０００５】また、後者は複数個のカップ内に投入した
原料を組み合わせた合計量を所定重量としているので、
それぞれのカップ内の原料の重量をあらかじめ定めてお
いた誤差の範囲内に入るように投入しておかなければ組
み合わせた合計量が目的の誤差の範囲内にはいる所定重
量にならないという問題をかかえているために、作業者
が常時監視して、手作業でカップ内に少しずつ原料を供
給できるように注意を払う必要があった。その結果、２
人の作業者で処理能力は２０〜２５個／分程度しか出な
いために手作業で計量充填している場合と比べて大差が
なかった。しかも、高価なコンピューターを組み込んだ
自動機であるために高額な設備費の割には省力化がなさ
れなかった。

【０００６】本発明は、上記のような従来の問題点を解
決するためになされたもので、処理速度を上げ、かつ設
備費を安くすることを目的とした容器への原料の定量計
量充填装置およびその充填方法を提供しようとするもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による定量計量充
填装置は、粗充填部、粗計量部、容器の搬送部および補
正充填部とからなる。

【０００８】まず、粗充填部は円周方向に少なくとも１
個以上の充填用穴を開けた回転盤を同径の円筒形のホッ
パーに内装し、この充填用穴の下に上下が開放した定量
筒の上端を取り付け、この下端を上記ホッパーの底に接
触しない程度の隙間を開けて回転盤を間欠回転可能に回
転軸で支持し、上記ホッパー内に投入された原料を充填
用穴から定量筒内に掻き取り投入するための掻き取り手
段を設け、さらに上記回転盤が間欠停止した状態におい
て選択された定量筒の下方にあたるホッパーの底に定量
筒と同径以上の排出穴を開けて所定重量を下回る原料を
充填するように構成する。

【０００９】次に、容器の搬送部は上記排出穴の下に容
器を間欠移送する間欠移送コンベアからなる。

【００１０】そして、この間欠停止位置で定量筒内の原
料を充填した容器を次の間欠停止位置で計量し、その重
量と所定重量との差すなわち不足量を検出し、その信号
を送信する機能を備えた粗計量器からなる粗計量部を配
置する。

【００１１】さらに、その次の間欠停止位置のその次の
間欠停止位置において上記粗計量器で検出した奇数番目
の容器の不足量の信号を受信して補正充填する補正充填
器Ａと、偶数番目の容器の不足量の信号を受信して補正
充填する補正充填器Ｂとからなる補正充填部を備える。

【００１２】なお、上記排出穴は常に開放して、この下
に容器が間欠移送されてくるタイミングに合わせて回転
盤を回転させると定量筒内の原料が容器内に投入され
る。あるいは、排出穴に開閉式シャッターを取り付けて
間欠移送コンベアで容器が送られてくるたびにこれを開
閉して定量筒内にある原料を排出するように構成しても
よい。

【００１３】また、上記掻き取り手段は単なる矩形板を
使用したり、あるいは充填用穴の上に近接してその大き
さに見合う筒を取り付けたりする。しかしながら、傷が
付く恐れのある原料の場合には、それらの下端部にゴム
板などを取り付けてクッションを持たせたりしておくの
が好ましい。

【００１４】また、惣菜のきんぴらごぼうやきざみ昆布
などのように互いに絡み合う原料では定量筒内に掻き取
り投入してもホッパー内の原料と絡み合って定量筒から
引きずり出し、粗充填量の重量のばらつきが激しくて安
定性に欠けるので、上記掻き取り手段を回転盤の面上で
掻き取り回転できるように構成することもできる。

【００１５】また、上記定量筒は回転盤から取り外して
容積の異なる定量筒に取り替えることができるようにし
たり、あるいは定量筒の外径とスライド自在に嵌合する
補助筒を取り付けて、回転盤を上下に昇降自在に構成す
ることにより定量筒の容積を変えて充填量を加減出来る
ように構成することもできる。

【００１６】また、排出穴の下に間欠移送された容器を
排出穴から原料を排出する動きと連動して昇降できるよ
うに構成しておけば、原料の排出時には容器を排出穴に
近づけ、充填されると同時に容器を下降させると原料が
容器から外に飛び出ない。

【００１７】そして、本発明の定量計量充填方法におい
ては所定重量を下回る原料を取り出す粗充填部と取り出
された原料の重量と所定重量との差（不足量または補正
量）を補正充填するための補正充填部とを備えた定量充
填装置において、粗充填部で取り出された原料を間欠移
送されてくる容器に順次充填し、次の間欠停止位置で奇
数番目の容器から検出した不足量と偶数番目の容器を計
量してその不足量を検出し、その検出した不足量のそれ
ぞれを、その次の間欠停止位置の次の間欠停止位置に配
置した補正充填器Ａおよび補正充填器Ｂでそれぞれ奇数
番目の容器と偶数番目の容器にその不足量を補正充填す
ることによって間欠移送されてくる容器に順次、定量の
原料を充填する。

【００１８】

【作用】上記構成にもとづいてその作用を説明すると、
ホッパー内に惣菜その他の原料をあらかじめ投入する。
スイッチを入れると回転盤が充填用穴のピッチごとに間
欠回転と停止をする。ホッパー内の原料は掻き取り手段
で掻き取られて充填用穴から定量筒内に投入される。原
料が投入された定量筒は順次、ホッパーの底に開けた排
出穴に到るたびに、その下に移送されてきた容器に投入
される。この場合、排出穴に開閉シャッターを取り付け
て間欠的に開閉して排出させることもできる。

【００１９】間欠移送されてきた容器に原料を投入する
際に、容器を昇降させて上昇と同時に定量筒から原料を
排出し、容器内に投入すると同時に下降させれば充填原
料が跳ねて容器から飛び出すのを防ぐことができて好ま
しい。

【００２０】そして、原料を投入した容器は間欠移送コ
ンベアで順次、間欠移送される。この容器の重量を先の
間欠停止位置の次の間欠停止位置に取り付けた粗計量器
で計量する。奇数番目に充填した容器の重量と偶数番目
に充填した容器の重量それぞれを所定重量との差すなわ
ち不足量を検出し、その検出結果をその次の間欠停止位
置に備えた補正充填器Ａおよび補正充填器Ｂにそれぞれ
送信し、その信号にもとづいた補正量を計量して待機す
る。次いで、間欠移送されてくる奇数番目の容器には補
正充填器Ａで、偶数番目の容器には補正充填器Ｂで不足
量を補正充填し、目的の所定重量に達した容器はさらに
間欠移送コンベアで移送されていく。

【００２１】

【実施例】本発明の実施例を例示図にもとづいて説明す
る。まず、粗充填部１の構成を説明する。図１ないし図
４に示すように、円周方向に少なくとも１個以上（本実
施例では円周方向に等分割にして８個所）の充填用穴２
を開けた回転盤３を同径の円筒形のホッパー４に内装す
る。そして、この充填用穴２の下に上下が開放した定量
筒５の上端を取り付け、この下端を上記ホッパー４の底
に接触しない程度の隙間を開けて回転盤３を回転軸６で
支持する。この回転軸６をインデックスモータ７に連結
して間欠回転可能に構成する。

【００２２】また、上記ホッパー４内に投入された原料
８を充填用穴２内に掻き取りして投入するために、ホッ
パー４の中心部側に湾曲した板体からなる掻き取り手段
９をホッパー４の側壁に固定する。この掻き取り手段９
はネジで取り外して洗浄できるようにしておく。また、
きんぴらごぼうのような互いに絡み合う原料８では掻き
取る際に定量筒５から引きずり出したり、あるいは大き
さと種目の異なる粒が入り混じった五目煮のような原料
８では各種目が平均に分散して投入しなかったりする恐
れがあるので、図５に示すように掻き取り手段９を回転
式にして回転盤３の面上で掻き取り回転できるように構
成しておくのが好ましい。この掻き取り手段９は必要に
応じて適宜の複数個所に取り付けたりする。

【００２３】また、図４および図５に示すように、上記
回転盤３が間欠停止したときの任意の定量筒５の下方に
あたるホッパー４の底に定量筒５と同径以上の排出穴１
１を開ける。そして、この排出穴１１の下に開閉シャッ
ター１２を取り付る。この開閉シャッター１２は原料８
の種類によってはなくても良いが、取り付ける場合には
開閉自在の動きと、常に開放のままの固定とを切り替え
ることができるように構成しておけばよい。そして、上
記充填用穴２の上方に定量筒５内の原料を押し出すため
に、軸の先端に円盤を取り付けてこれを昇降自在に構成
した押し出し手段２７を取り付けておく。これも必ずし
も必要ではないが、特に粘着質の原料８を投入する場合
には必要である。

【００２４】他方、上記粗充填部１の排出穴１１の下に
容器１３を一定間隔ごとに間欠移送するための間欠移送
コンベア１４を配置する。この間欠移送コンベア１４
は、チェーンコンベア１９にバーや爪などの掛合部材２
６を一定間隔ごとに取り付けてなり、この間に適宜のト
レー供給機（図示せず）で容器を供給し、排出穴１１の
下に間欠移送できるように構成する。そして、上記ホッ
パー４の排出穴１１の下に位置する間欠停止位置に容器
１３が移送されてきたことをセンサー１５が検知する
と、回転盤３が１／８回転して、排出穴１１の上に到
る。すると同時に、開閉シャッター１２が開いて定量筒
５内の原料８を自重であるいは押し出し手段２７で強制
的に容器１３内に排出する。また、容器１３に原料を排
出したときに落下した衝撃で原料８が容器１３外に飛び
出さないように、開閉シャッター１２が開く前後のタイ
ミングで容器１３を上昇させ、原料が容器内に落下する
前後のタイミングで容器を下降させるための昇降部１６
を備えておくのが好ましい。この昇降部１６は容器１３
を上昇させるベース１７と、これを昇降させるためのク
ランク機構１８とからなる。

【００２５】他方、原料８を充填する間欠停止位置の次
の間欠停止位置に粗計量器２０を取り付けて、ここで移
送されてくる容器１３を計量してその不足量を検出す
る。そして、その次の間欠停止位置の次の間欠停止位置
に、互いに対向して取り付けた補正充填器Ａと補正充填
器Ｂとからなる補正充填部２１を構成する。ここで間欠
移送されてくる容器１３のうち、奇数番目に移送されて
くる容器１３の不足量を補正充填器Ａで補正充填し、偶
数番目に移送されてくる容器１３の不足量を補正充填器
Ｂで補正充填する。上記補正充填器Ａおよび補正充填器
Ｂは原料の種類により様々な手段を使用することが出来
る。例えば、スクリュー式押出機とかプランジャー式押
出機、あるいは制動式のベルトコンベアなどがある。本
実施例では、振動式のフィーダーを利用した例を図８に
示す。図に示すように、互いに対向して取り付けた一対
の充填ホッパー２９と、それぞれに原料ホッパー３０か
ら供給される原料を上記充填ホッパーに２９微量ずつ供
給する振動フィーダー３１とからなり、上記充填ホッパ
ー２９それぞれにはロードセルを内蔵した計量器３２を
取り付けてある。また、充填ホッパー２９は互いに対称
なコの字型のホッパーを組み合わせてなり、一方のホッ
パーを固定して、他方のホッパーを回転させることで口
が開くように構成してある。粗計量器２０から送信され
てきた不足量だけの量を振動フィーダー３１で充填ホッ
パー２９に供給されると振動フィーダー３１が停止す
る。次いで、この下に容器１３が移送されてくると、た
だちに上記充填ホッパー２９の他方のホッパーを回転さ
せて口を開く。すると、中の原料が排出されて、下に移
送されてきた容器内に充填される。奇数番目の容器１３
が移送されてくれば、補正充填器Ａ側の充填ホッパー２
９が開き、偶数番目の容器１３が移送されてくれば、補
正充填器Ｂ側の充填ホッパー２９が開く。

【００２６】なお、原料８の種類が変わると同じ容積で
も重量が変わる。原料８の種類が変わっても同じ量目を
充填したい場合には図６に示すように、その重量に見合
う容積の定量筒５を準備しておき、この上端にフランジ
２２を取り付けてこれを充填穴２の上端部のくぼみには
め込んで交換する。あるいは図７に示すように定量筒５
と互いに嵌合して上下にスライドできるように構成した
補助筒２３を準備して、これを定量筒にはめておく。容
積を変える場合には、回転盤３の回転軸６に取り付けた
ハンドル２４を回して回転盤３を昇降自在に構成し、そ
して回転盤３を上昇させると補助筒２３が定量筒５上を
スライドして内容積が増え、逆に下降させると内容積が
減り所定重量に見合う容積に微調整できる。

【００２７】また、図３および図７に示すように、上記
回転盤３をその回転軸６のキー溝２５にはめ込んでお
き、使用後にはハンドル２４を持って上に引き上げる
と、回転盤３を取り外すことが出来るように構成してお
けば、ホッパー４とともに洗浄したり消毒したりできて
好ましい。

【００２８】なお、２８はホッパー４に原料８を供給す
るための原料供給コンベアであり、その他バケットリフ
トを使用したりする。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３０】まず、従来は順次送られてくる容器に毎
回、１個づつ同じ計量器の上で粗充填と補正充填をして
いるから、計量器が安定するまで時間がかかり処理速度
を上げることが出来なかった。これに対して、本発明は
原料を投入する際の衝撃で計量器が不安定になる充填位
置で計量しないで、その次の間欠移送位置で計量するよ
うにしたから計量速度が速くなり、その分処理速度が速
くなった。

【００３１】また、計量位置では奇数番目の容器と偶数
番目の容器とに分けてその不足量を検出し、この信号を
それぞれ補正充填器Ａおよび補正充填器Ｂに送信して、
その不足量（補正量）を準備しておくようにするととも
に、補正充填器の取り付け位置を計量位置の次の間欠位
置を開けておいて補正量の準備時間をとり、その次の間
欠位置で補正充填するようにしたから補正充填のための
準備に時間的な余裕が出た分、さらに処理速度を速くす
ることが可能となった。

【００３２】また、作業も原料をホッパーに投入するだ
けでよく、後は自動的に粗計量して補正充填するから、
０．５人から１人で運転ができるようになり、従来の１
／２から１／３の大幅な省力化となった。

【００３３】また、装置の機構も簡単でコンパクトであ
るから設備費が安くて済むなど産業上有用な装置である
といえる。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体平面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】粗充填部を示す一部正断面図である。

【図４】容器内に粗充填している状態を示す要部正面図
である。

【図５】図４の別の実施例を示す要部正面図である。

【図６】図４の別の実施例を示す要部正断面図である。

【図７】図４の別の実施例を示す要部正断面図である。

【図８】補正充填部の一実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 粗充填部 ２ 充填用穴 ３ 回転盤 ４ ホッパー ５ 定量筒 ６ 回転軸 ８ 原料 ９ 掻き取り手段 １１ 排出穴 １２ 開閉シャッター １３ 容器 １４ 間欠移送コンベア ２０ 粗計量器 ２１ 補正充填部 ２３ 補助筒

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定重量を下回って原料を取り出す粗充
   填部１と、取り出された原料８の重量と所定重量との差
   （不足量または補正量）を補正充填するための補正充填
   部２１とを備えた定量充填装置において、円周方向に少
   なくとも１個以上の充填用穴２を開けた回転盤３を同径
   の円筒形のホッパー４に内装し、この充填用穴２の下に
   上下が開放した定量筒５の上端を取り付け、この下端を
   上記ホッパー４の底に接触しない程度の隙間を開けて回
   転盤３を間欠回転可能に回転軸６で支持し、上記ホッパ
   ー４内に投入された原料８を充填用穴２から定量筒５内
   に掻き取り投入するための掻き取り手段９を設け、上記
   回転盤３が間欠停止した状態において選択された定量筒
   ５の下方にあたるホッパー４の底に排出穴１１を開けて
   なる粗充填部１を備え、さらに上記排出穴１１の下に容
   器１３を間欠移送する間欠移送コンベア１４を配置し、
   この間欠停止位置の次の間欠停止位置に所定重量からの
   不足量を検出する粗計量器２０を備え、その次の間欠停
   止位置のその次の間欠停止位置に上記粗計量器２０で検
   出した奇数番目の容器１３の不足量を受信して補正充填
   する補正充填器Ａと、偶数番目の容器１３の不足量を受
   信して補正充填する補正充填器Ｂとからなる補正充填部
   ２１とを備えたことを特徴とする定量計量充填装置。
2. 【請求項２】 ホッパー４の底に開けた排出穴１１に開
   閉シャッター１２を取り付けたことを特徴とする請求項
   １に記載の定量計量充填装置。
3. 【請求項３】 ホッパー４の側壁に取り付けた掻き取り
   手段９を回転盤３の面上で掻き取り方向に回転できるよ
   うに構成したことを特徴とする請求項１および２に記載
   の定量計量充填装置。
4. 【請求項４】 定量筒５を回転盤３から取り外し自在に
   構成したことを特徴とする請求項１、２または３に記載
   の定量計量充填装置
5. 【請求項５】 定量筒５とスライド自在に嵌合する補助
   筒２３を取り付けるとともに回転盤３を昇降自在に構成
   したことを特徴とする請求項１、２、３または４に記載
   の定量計量充填装置。
6. 【請求項６】 間欠移送コンベア１４で排出穴１１の下
   に間欠移送された容器１３を排出穴１１から原料８を排
   出する動きと連動して昇降するように構成したことを特
   徴とする請求項１、２、３、４または５に記載の定量計
   量充填装置。
7. 【請求項７】 充填用穴２の上方に定量筒５内の原料８
   を押し出すための押し出し手段２８を備えた請求項１、
   ２、３、４、５または６に記載の定量計量充填装置。
8. 【請求項８】 粗充填部１で所定重量を少し下回って取
   り出された原料８に追加して補正充填部２１で所定重量
   からの不足量を補正充填するようにした定量充填方法に
   おいて、取り出した原料８を粗充填する間欠停止位置の
   次の間欠停止位置に配置した粗計量器２０で所定重量か
   らの不足量を検出し、その次の間欠停止位置の次の間欠
   停止位置に配置した補正充填器Ａと補正充填器Ｂで、そ
   れぞれ奇数番目の容器１３の不足量を受信して奇数番目
   の容器１３に補正充填し、偶数番目の容器１３の不足量
   を受信して偶数番目の容器１３に補正充填することによ
   って容器１３に所定重量の原料８を充填するようにした
   ことを特徴とする定量計量充填方法。