JP2001242004A - 組合せ計量装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホッパ３に投入する物品の量が安定し、質の
良い組合せ計量が為される組合せ計量装置を提供する。 【解決手段】 組合せ計量装置は、複数の計量ホッパ３
に収容した物品の重量又は個数の組合せ演算を行い、所
定範囲内の組合せ重量又は個数となる計量ホッパ３を選
択する装置であって、共通トラフ６と、強制縦送り機構
４とを備えている。共通トラフ６の前部６１ａは、計量
ホッパ３の上方に位置しており、各計量ホッパ３に送る
ための物品を蓄える。強制縦送り機構４は、各計量ホッ
パ３の上方にそれぞれ設けられており、共通トラフ６の
前部６１ａに蓄えられている物品を所定量ずつ強制的に
下方に送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、組合せ計量装置、
特に、複数のホッパに収容した物品の重量又は個数の組
合せ演算を行い、所定範囲内の組合せ重量又は個数とな
るホッパを選択する組合せ計量装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、計量を高速且つ高精度に行うに
は、組合せ計量を行うことが望ましいとされている。組
合せ計量においては、複数のホッパそれぞれに収容した
物品の重量や個数をロードセル（重量検出器）により計
量し、各計量値の組合せ演算を行って所定範囲内の重量
となる複数のホッパを選び出し、これらのホッパから物
品を集合させる。これにより、所定重量あるいは所定個
数の物品の集合体を得ることができる。

【０００３】このような組合せ計量を行う装置として、
種々の組合せ計量装置が存在する。この組合せ計量装置
の一例を、図９に示す。図９（ａ）は装置の平面図、図
９（ｂ）は装置の正面図である。この装置は、あられや
豆といった物品を組合せ計量する装置であり、物品を投
入する投入シュート１０６ａ，１０６ｂと、トラフ１０
４と、トラフ１０４を駆動する電磁フィーダ１０５と、
プールホッパ１０３と、計量ホッパ１０２と、集合コン
ベア１０１と、各駆動部の動きを制御する制御部とから
構成されている。

【０００４】投入シュート１０６ａ，１０６ｂは、物品
を投入するシュートであり、チャージタンクとしての役
割も果たす。トラフ１０４，電磁フィーダ１０５，プー
ルホッパ１０３，及び計量ホッパ１０２は、それぞれ対
になっており、合計１０対が配備されている。これら１
０対は、平面視において、５対から成る行が２列に配置
されている。各トラフ１０４は、電磁フィーダ１０５に
よって振動が与えられ、投入シュート１０６ａ，１０６
ｂからの物品を対応するプールホッパ１０３へと移送す
る。各プールホッパ１０３は、トラフ１０４によって運
ばれてきた物品を一時的に保持し、下方のゲートの開閉
によって保持していた物品を計量ホッパ１０２に落と
す。制御部は、各計量ホッパ１０２内の物品の重量を基
に組合せ演算を行い、所定範囲内の組合せ重量となる計
量ホッパ１０２を所定数（例えば３つ）選択し、これら
の計量ホッパ１０２から集合コンベア１０１へと物品を
集合させる。

【０００５】図９（ａ）に示すように、投入シュート１
０６ａ，１０６ｂは、２列に並べられた１０対の両側に
配置されている。投入シュートを１つにして、２列１０
対の片側に配することも可能であるが、その場合にはト
ラフを２段構成にしたり、５つのトラフから各列のプー
ルホッパに物品を振り分ける振り分け機構を別個に設け
たりする必要が出てくる。しかしながら、トラフを２段
にする場合にはプールホッパに高い位置から物品を落下
させることになって物品損傷の恐れが高くなり、振り分
け機構を設ける場合には装置のコンパクト性を損ねると
ともに装置の製造コストも高くなってしまう。

【０００６】また、図９（ａ）に示すように、隣接する
トラフ１０４間には、ある程度のスペース（図９（ａ）
の上下方向のスペース）が必要である。これは、電磁フ
ィーダ１０５がそれだけのスペースを必要とするためで
ある。なお、この装置のプールホッパ１０３は、その上
部が斜めにカットされている（図１０（ａ）参照）。こ
れは、上部開口の縁が水平面上にある図１０（ｃ）に示
すようなプールホッパ１１３の場合、物品Ｇが山盛りに
なってしまうことがあり、計量ホッパ１０２に略定量を
供給するというプールホッパの役割を果たせなくなる恐
れがあるためである。その点、図１０（ａ），（ｂ）に
示すように上部がカットされていれば、プールホッパ１
０３には、常に概ね一定の量の物品がプールされるよう
になる（図１０（ｂ）参照）。そして、この場合には、
図１０（ａ）に示すように、プールホッパ１０３から溢
れ出す物品を回収する回収シュート１０７を設けておく
ことが望ましい。もちろん、各トラフ１０４を動かす電
磁フィーダ１０５を細かく制御することでプールホッパ
に送り込む物品の量を調整することはできるが、物品の
種類によっては調整範囲に限界が出ることもあり、プー
ルホッパ１０３のようにプール量が略一定となることは
望ましいと言える。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図９に示すような従来
の組合せ計量装置は、一般的な物品を扱う場合には問題
は少ない。しかし、物品によっては、装置がうまく働か
ないことも想定される。例えば、流動性や粘りを有し振
動を吸収する納豆のような物品の場合には、トラフ１０
４を振動させる電磁フィーダ１０５の制御では、略定量
の物品をプールホッパ１０３に供給することは難しい。
プールホッパ１０３が保持する物品の量が安定しなけれ
ば、各計量ホッパ１０２に投入される物品の量に大きな
差が生じるようになり、組合せ計量ができなくなった
り、組合せに参加できない計量ホッパ１０２が増えて組
合せ誤差が大きくなったりする不具合が発生する。

【０００８】これに対し、トラフ１０４上の物品をプー
ルホッパ１０３の上方へと強制的に横滑りさせる強制送
り機構を設けることが考えられるが、それだけでは、物
品の性質から、プールホッパ１０３内に定量の物品を送
り込むことの確保は難しいことがある。このように、従
来の装置では、物品によって、計量ホッパ１０２に投入
する物品の量を安定させることが極めて困難となること
がある。

【０００９】一方、従来の装置では、プールホッパ１０
３に一時的に保持させる物品の量（計量ホッパ１０２に
投入する物品の量）を変更するときにはプールホッパ１
０３を別の容量を持ったプールホッパに交換する必要が
あるが、装置のユーザーから見ると、この交換作業は作
業効率を落とす一因となる場合が多い。本発明の課題
は、ホッパに投入する物品の量が安定し、質の良い組合
せ計量が為される組合せ計量装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る組合せ計
量装置は、複数のホッパに収容した物品の重量又は個数
の組合せ演算を行い、所定範囲内の組合せ重量又は個数
となるホッパを選択する組合せ計量装置であって、プー
ル部と、強制縦送り機構とを備えている。プール部は、
ホッパの上方に設けられており、各ホッパに送るための
物品を蓄える。強制縦送り機構は、各ホッパの上方にそ
れぞれ設けられており、プール部に蓄えられている物品
を所定量ずつ強制的に下方に送る。

【００１１】この装置では、プール部に蓄えられた物品
が、強制縦送り機構によって、下方へと所定量ずつ強制
的に送られる。この所定量が、ホッパに投入される物品
の量となる。従来においては振動を利用して物品を搬送
する電磁フィーダを制御して各ホッパに送り込む物品の
量を調整しているが、物品が振動を吸収するような性質
のものの場合、制御信号に物品の動きが精度良く追従し
ないという不具合がでる。また、従来において物品を側
方に強制的に送ってホッパの上方まで運ぶ装置が存在す
るが、物品が粘着性を有する場合には、強制送り部材に
物品が付着するなどしてホッパに投入される物品の量が
安定し難いという不具合がある。

【００１２】これに対し、本装置では、物品を下方へと
所定量ずつ強制的に送る強制縦送り機構を用いているた
め、強制送りにおいて重力が物品の送りに寄与するよう
になり、物品の送りの確実性が極めて高くなる。これに
より、ホッパに投入される物品の量が安定し、質の良い
組合せ計量が為されるようになる。請求項２に係る組合
せ計量装置は、請求項１に記載の装置であって、強制縦
送り機構は、その下部に開閉部を有している。

【００１３】ここでは、開閉部が存在するため、プール
部から強制的に下方に送られた所定量の物品は、いきな
りホッパに落下せず、一旦開閉部の上で保持される。そ
して、開閉部を開けたときに、はじめて物品がホッパに
投入されることになる。請求項３に係る組合せ計量装置
は、請求項２に記載の装置であって、強制縦送り機構
は、物品を下方へと送り出す送出部を有しており、プー
ル部に蓄えられている物品を下方に送るとともに、開閉
部と送出部との間の空間に物品を一時的に蓄えることが
できる。

【００１４】ここでは、強制縦送り機構の開閉部と送出
部との間に空間（以下、下部空間という。）を確保し
て、一定量までの物品をその下部空間に一時的に蓄える
ことができるようにしている。送出部によりプール部か
ら下部空間に送り出された物品は、開閉部の上に落下し
て、一時的に蓄えられる。これにより、組合せ計量装置
を高速運転する場合において、ホッパ内に物品がなくな
ったときに、送出部による送り出しを待つことなく、直
ちに開閉部を開けてホッパに物品を投入することが可能
となる。そして、組合せ計量等の動作を行っている間に
送出部から開閉部の上に物品を送り出しておくようにす
れば、高速運転中でも各ホッパ及び各強制縦送り機構の
下部空間に物品をすばやく補充することが可能となる。

【００１５】また、本装置では、下部空間に物品を一時
的に蓄えるが、従来のようにプールホッパの容量全体を
物品のプール量に設定しているわけではないため、プー
ルする量（一時的に蓄える量）を変更することができ
る。プールする量を変更する場合には、送出部によって
送る量を変更すればよい。請求項４に係る組合せ計量装
置は、請求項３に記載の装置であって、送出部と開閉部
との相対位置の変更が可能である。

【００１６】ここでは、強制縦送り機構の送出部と開閉
部との相対位置を変えることができる。これにより、例
えば、強制縦送り機構の下部空間（開閉部と送出部との
間の空間）を大きくして保持できる物品の量を増やした
り、下部空間を小さくして送出部から開閉部の上に落ち
る物品の落下距離を短くしたりすることができる。これ
により、ホッパに投入する物品の量の調整範囲を広げた
り、落下による損傷の恐れがある物品の保護を図ったり
することが可能となる。

【００１７】請求項５に係る組合せ計量装置は、請求項
３に記載の装置であって、強制縦送り機構は、送出部の
周囲を覆う円筒部と、送出部を回転駆動する駆動手段と
をさらに有している。また、強制縦送り機構の送出部
は、スクリュー形状である。ここでは、送出部をスクリ
ュー形状として回転駆動させ、その送出部の周囲を円筒
部で覆う構成を採っている。したがって、物品は、円筒
部とスクリュー形状の送出部との間に挟まれながら、送
出部の回転によって下方へと送り出されることになる。
このような構成は、特に、納豆のような粘着性及び流動
性のある物品を扱う場合に有利となる。

【００１８】請求項６に係る組合せ計量装置は、請求項
５に記載の装置であって、送出部は、プール部の下方に
位置している。また、送出部とプール部との間には所定
の空間が確保されている。ここでは、スクリュー形状の
送出部の上方に空間が確保されている。プール部に蓄え
られている物品は、この空間に流入し、送出部へと流れ
落ちることになる。したがって、送出部にある物品に
は、少なくともプール部との間の空間にある物品の重量
がかかる。これにより、スクリュー形状の送出部による
物品の下方への送りの確実性が増し、隙間が開いた状態
で物品を送ってしまう不具合が抑えられる。特に、納豆
のような粘着性及び流動性のある物品を扱う場合には、
このような構成が極めて有効である。

【００１９】請求項７に係る組合せ計量装置は、請求項
５に記載の装置であって、円筒部のうち送出部を覆って
いる部分は、その内周面の径が、上から下まで等しい、
あるいは下にいくほど径が大きくなっている。試作品に
よるテスト結果より、スクリュー形状の送出部を覆って
いる円筒部の部分を下にいくほど径が小さくなるものと
した場合には、物品の下方への送りがスムーズにいかな
いことが確認されている。このため、本請求項に係る装
置では、円筒部のうち送出部を覆っている部分の内周面
の径が上から下まで等しくなるように、あるいは円筒部
のうち送出部を覆っている部分の内周面を下にいくほど
径が大きくなるように設定している。これにより、物品
の下方への強制送りが確実に為されるようになってい
る。

【００２０】請求項８に係る組合せ計量装置は、請求項
１から７のいずれかに記載の装置であって、搬送手段を
さらに備えている。搬送手段は、物品供給源からプール
部へと物品を搬送する手段である。また、ホッパ及び強
制縦送り機構（以下、対という。）は、平面的に、複数
のものから成る行が複数列配置されている。そして、こ
の組合せ計量装置は、物品供給源が平面的に複数列の片
側に位置するように設置される。

【００２１】この装置では、複数の対から成る行が、複
数列（少なくとも２列）配置されている。このような構
成の場合、従来の装置であれば、図９（ａ）に示すよう
に、物品供給源（投入シュート１０６ａ，１０６ｂ）
は、２列に並べられた１０対から成る行の両側に分散配
置されている。これは、物品供給源から各プールホッパ
までの物品のフィードをプールホッパ毎に設けられたト
ラフによって行っており、各トラフを平面的に重ならな
いようにする必要があるためである。

【００２２】しかし、本装置では、各対（各ホッパ及び
強制縦送り機構）についてプール部を設ける必要はな
く、各ホッパの上方にそれぞれ強制縦送り機構が設けら
れているため、プール部を複数列で共用することができ
る。したがって、搬送手段も各列に対してそれぞれ設け
る必要はなく、複数列で共用するプール部にだけ設けれ
ばよい。このため、物品供給源を複数列の片側に配置す
ることが可能となり、ここでは装置の省スペース性を図
ることができている。すなわち、ここでは、物品供給源
が平面的に複数列の片側に位置するように装置を設置す
るようにしている。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態に係る組合せ
計量装置を図１〜図４に示す。図１は装置の縦断面図、
図２は装置の上面図、図３は装置の正面一部断面図、図
４は装置の背面図である。この組合せ計量装置１は、後
方に位置する投入シュート８に供給された納豆等の物品
を連続的に所定重量にまとめ、後工程の包装装置などに
受け渡す装置である。

【００２４】＜全体構成＞組合せ計量装置１は、主とし
て、フレーム２と、２０個の計量ホッパ３と、２０個の
強制縦送り機構４と、２つの共通トラフ６と、それぞれ
の共通トラフ６に対して設けられる電磁フィーダ７と、
投入シュート８と、駆動部分（駆動モータなど）を制御
する制御部１０とから構成されている。計量ホッパ３及
び強制縦送り機構４は対になっており、５行２列の１０
対から構成される組が左右対称に計２組配置されてい
る。共通トラフ６及び電磁フィーダ７は、左右対称に計
２組配置されており、それぞれの組が１０対の計量ホッ
パ３及び強制縦送り機構４から成る組に対応する形で設
けられている。すなわち、組合せ計量装置１では、５行
２列の計量ホッパ３及び強制縦送り機構４の対と共通ト
ラフ６及び電磁フィーダ７とが１組となって、左右にそ
れぞれ同じ組が配置されている。これら左右２組に対し
て、投入シュート８は、１つ設けられている。投入シュ
ート８の中央部８ａに供給された物品は、左右に分か
れ、下部開口８ｂから各共通トラフ６へと物品を降ろ
す。

【００２５】＜共通トラフ及び電磁フィーダ＞共通トラ
フ（搬送手段）６は、図５に示すように、投入シュート
８から降りてきた物品を前方（図１及び図５の左側）に
フィードして強制縦送り機構４まで送るための部材であ
る。この共通トラフ６は、左右の皿部６１と、円筒部６
２とから構成されている。

【００２６】皿部６１の後部は、投入シュート８の下方
に位置し、投入シュート８から落下してくる物品を受け
取る。皿部６１の前部６１ａの下面には、１０個の円孔
が形成されており、各円孔から下方に向かって円筒部６
２が延びている。これらの円孔及び円筒部６２は、各共
通トラフ６に１０個設けられており、平面視において５
個から成る行が前後２列に配置されている。

【００２７】電磁フィーダ（搬送手段）７は、共通トラ
フ６の皿部６１の下面を支持部材７１で支持し、この支
持部材７１を前後に振動させる。投入シュート８から皿
部６１の後部に降りた物品は、この振動によって、皿部
６１の前部（プール部）６１ａへとフィードされる。 ＜強制縦送り機構＞強制縦送り機構４は、計量ホッパ３
に投入する物品を一時的に保持するという従来のプール
ホッパの役割を果たす機構であるとともに、共通トラフ
６の前部６１ａに蓄えられた物品を下方に送るというフ
ィーダの役割をも果たす機構である。但し、従来のフィ
ーダとは異なり、この強制縦送り機構４は、駆動モータ
５２の回転によりスクリュー５１ａを回して、物品を強
制的に下部空間へと送り込む構成を採っている。

【００２８】強制縦送り機構４は、主として、筒状部材
４１と、筒状部材４１の下部開口を開閉するゲート機構
４２と、スクリュー５１ａを有する送出部材５１と、駆
動モータ５２と、連結ロッド５３とから構成されてい
る。筒状部材（円筒部）４１は、上下が開放された円筒
状の部材である。筒状部材４１の上部は上方に開くラッ
パ形状となっており、この部分に共通トラフ６の円筒部
６２の下部が配置される。また、筒状部材４１の内部
（中央部分）には、後述するように、送出部材５１のス
クリュー５１ａが入り込む。すなわち、筒状部材４１の
中央部は、スクリュー５１ａの周囲を覆う部分となる。
この部分は、上から下まで内周面の径が等しい円筒とな
っている。

【００２９】ゲート機構４２は、駆動モータ４２ａやゲ
ート部材４２ｂから成る機構である。ゲート部材（開閉
部）４２ｂは、筒状部材４１の下部開口を塞ぎ得る部材
であり、駆動モータ４２ａの作動により回動する。ゲー
ト部材４２ｂが回動することによって、筒状部材４１の
下部開口の閉まった状態と開いた状態とが切り替わる。

【００３０】駆動モータ（駆動手段）５２は、共通トラ
フ６の前方部分の上方に配置されており、回転軸を下側
にしてフレーム２に固定される。この駆動モータ５２の
回転軸には、カップリングなどを介して、連結ロッド５
３の上端部が固定される。連結ロッド５３の下端部５３
ｂには、先端がスクリュー（送出部）５１ａになってい
る送出部材５１が回転不能に連結される。

【００３１】送出部材５１は、上部が丸棒５１ｂで、下
部がスクリュー５１ａとなっている。送出部材５１下部
のスクリュー５１ａは、その外径が筒状部材４１の中央
部の内径よりも若干小さくなるように形成されている。
また、送出部材５１のスクリュー５１ａは、セットされ
た状態で、全体が筒状部材４１の内部に入り込む。送出
部材５１の丸棒５１ｂは、共通トラフ６の円孔及び円筒
部６２を貫通している。

【００３２】上述のように送出部材５１のスクリュー５
１ａが筒状部材４１内に入り込んではいるが、スクリュ
ー５１ａの下端（送出部材５１の下端）とゲート部材４
２ｂにより塞がれる筒状部材４１の下部開口との間に
は、図５に示すように、下部空間ＤＳが確保されてい
る。また、スクリュー５１ａの上端の上方にも、図５に
示すように、上部空間ＵＳが確保されている。下部空間
ＤＳ及び上部空間ＵＳの周囲を覆う筒状部材４１の部分
についても、スクリュー５１ａの周囲を覆う筒状部材４
１の中央部と同様に、上から下まで内周面の径が等しい
円筒となっている。

【００３３】なお、連結ロッド５３の下端部５３ｂは、
ヒンジ機構を有しており、図５の２点鎖線で示すように
簡単な操作によって折り曲げることが可能である。ま
た、連結ロッド５３の中央部５３ａは、図５の２点鎖線
で示すように、簡単な操作によって切り離すことが可能
となっている。したがって、装置１のオペレータは、図
５に示すように、連結ロッド５３と送出部材５１との連
結部の折り曲げ及び連結ロッド５３の切り離しによっ
て、送出部材５１を筒状部材４１から引き抜いて容易に
清掃することができる。

【００３４】＜計量ホッパ＞計量ホッパ３は、筒状の本
体３１と、本体３１の下部開口を塞ぎ得るゲート機構３
２と、本体３１内の物品の重量を測定するロードセル３
３（図６参照）とから構成されている。本体３１は、強
制縦送り機構４の筒状部材４１の真下に配置されてい
る。ゲート機構３２は、駆動モータ３２ａやゲート部材
３２ｂから成る機構である。ゲート部材３２ｂは、本体
３１の下部開口を塞ぎ得る部材であり、駆動モータ３２
ａの作動により回動する。ゲート部材３２ｂが回動する
ことによって、本体３１の下部開口の閉まった状態と開
いた状態とが切り替わる。

【００３５】また、計量ホッパ３は、対となっている上
方の強制縦送り機構４と同様に、左右各組において５個
から成る行が前後２列（平面視）配置されている。すな
わち、左右対称に、１０個ずつ計量ホッパ３が配置され
ている。そして、左右それぞれの１０個１組の計量ホッ
パ３下方には、排出集合シュート９が配置されフレーム
２に固定されている。排出集合シュート９は、幾つかの
計量ホッパ３から落下してくる物品を集め、１つにまと
める役割を果たす。

【００３６】＜制御部＞制御部１０は、各駆動モータや
電磁フィーダ７の制御を行い、物品が所定重量毎にまと
まるように組合せ演算を行う。この制御部１０は、図６
に示すように、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、
ＨＤＤ（ハードディスク）１４などから構成されるマイ
クロコンピュータと、これに接続される操作パネル１８
とを備えている。オペレータは、操作パネル１８を兼ね
ている液晶の表示画面１８ａにより装置の状況を知るこ
とができ、また表示画面１８ａをタッチしたり別個に設
けられている操作キーをたたいたりすることによって、
装置１の制御を調整することができる。

【００３７】また、制御部１０には、各計量ホッパ３内
の物品の重量を測定するロードセル３３が接続してお
り、各ロードセル３３からの重量データが随時制御部１
０に送られる。また、電磁フィーダ７、各強制縦送り機
構４の駆動モータ５２及び駆動モータ４２ａ、及び各計
量ホッパ３のゲート機構３２の駆動モータ３２ａが制御
部１０に接続されており、制御部１０からの指令によっ
て作動するように構成されている。制御部１０は、内蔵
する制御プログラムやオペレータからの入力にしたがっ
て、また各ロードセル３３からの重量データを基にした
組合せ演算の結果にしたがって、各駆動部分に対して作
動指令や停止指令を発する。

【００３８】＜本実施形態の組合せ計量装置の動き＞次
に、投入シュート８に物品が供給されたときに、組合せ
計量装置１がどのように物品を計量してどのように所定
重量のものに連続的にまとめていくかについて説明す
る。組合せ計量装置１は、左右それぞれに計量ホッパ３
及び強制縦送り機構４を１０個ずつ有しており、それぞ
れを単独で動かすことも連動させて動かすことも可能で
ある。但し、左右どちらの組も動作内容は同じであるた
め、ここでは、一方の組について説明を行う。

【００３９】投入シュート８に物品が供給されると、物
品は、投入シュート８の下部開口から共通トラフ６に落
下する。そして、電磁フィーダ７の作動によって、物品
は共通トラフ６の皿部６１の前部（プール部）６１ａへ
と移動していく。物品は、共通トラフ６の前部６１ａに
蓄えられ、ここから皿部６１下面の１０個の円孔を通っ
て、円筒部６２に流入する。ここでは、共通トラフ６を
１つの電磁フィーダ７により振動させているだけなの
で、それぞれの円筒部６２には量の制限なく物品が流入
していく。

【００４０】円筒部６２に流入した物品は、さらに筒状
部材４１の上部空間ＵＳに流入し、送出部材５１のスク
リュー５１ａに当たって止まる。ここで物品がスクリュ
ーの螺旋形状に沿って転がり落ちていくようなものであ
れば送出部材を別形状（他の実施形態（Ｂ）を参照）に
する必要があるが、物品が流動性とともに粘りを有して
いる納豆のような物品である場合には、送出部材５１に
図５に示すようなスクリュー形状を採用すればよい。な
お、物品の粘り具合や大きさなどを考慮して、スクリュ
ー形状の傾斜角度などが決定される。

【００４１】送出部材５１のスクリュー５１ａに当たっ
て止まった物品は、強制縦送り機構４の駆動モータ５２
の回転によって、強制的に下方に送られる。駆動モータ
５２が回転すると、送出部材５１も回転し、その回転量
に比例した量の物品が、スクリュー５１ａの下端からゲ
ート部材４２ｂの上面（下部空間ＤＳ）へと落ちてい
く。制御部１０は、この下部空間ＤＳに落とす物品の量
を、計量ホッパ３に投入すべき最適量となるように各駆
動モータ５２の制御を行う。

【００４２】このようにして下部空間ＤＳに一時的に保
持される所定量の物品は、ゲート部材４２ｂが開けられ
ることによって、計量ホッパ３に投入される。計量ホッ
パ３に物品が投入されると、その重量がロードセル３３
によって測定され、重量データが制御部１０に送られ
る。制御部１０は、各ロードセル３３の測定重量データ
を基に、組合せ演算を行う。例えば、計量ホッパ３に２
０グラム前後の物品を投入するように設定しておき、１
０個の計量ホッパ３から合計重量が６０グラム以上で６
０グラムに近くなるように３つの計量ホッパを選択する
組合せ演算を行う。この組合せ演算によって所定重量と
なる計量ホッパ３の組合せが決定すると、該当する計量
ホッパ３のゲート部材３２ｂが開けられ、物品が排出集
合シュート９に落下する。そして、排出集合シュート９
で物品が１つにまとまり、後工程へと運ばれていく。

【００４３】続けて、空となった計量ホッパ３に対して
強制縦送り機構４の下部空間ＤＳから次の物品が投入さ
れ、連続的に組合せ演算及び排出集合シュート９への物
品の投下が行われる。これにより、物品は、連続的に所
定重量にまとめられていくことになる。なお、組合せ演
算及び計量ホッパ３のゲート部材３２ｂの開閉の間に、
空となった強制縦送り機構４の下部空間ＤＳに対して送
出部材５１が物品を送り出すように制御を行うため、動
作の連続性が高くなっている。

【００４４】＜本実施形態の組合せ計量装置の特徴＞ （１）従来の装置においては、図９に示すように、振動
を利用して物品を搬送する電磁フィーダ１０５を制御し
て各プールホッパ１０３に送り込む物品の量を調整して
いるが、物品が振動を吸収するような性質のものの場
合、制御信号に物品の動きが精度良く追従しないという
不具合がでる。

【００４５】これに対し、本実施形態の組合せ計量装置
１では、物品を鉛直下方へと所定量ずつ強制的に送る強
制縦送り機構４を用いているため、強制送りにおいて重
力が物品の送りに寄与するようになり、物品の送りの確
実性が極めて高くなっている。これにより、計量ホッパ
３に投入される物品の量が安定し、質の良い組合せ計量
が為されるようになっている。

【００４６】（２）組合せ計量装置１では、スクリュー
５１ａの上方に上部空間ＵＳが確保されている。このた
め、共通トラフ６の前部（プール部）６１ａに蓄えられ
ている物品は、この上部空間ＵＳに流入し、スクリュー
５１ａへと流れ落ちることになる。したがって、スクリ
ュー５１ａにある物品には、少なくとも共通トラフ６の
前部６１ａとの間にある物品の重量がかかる。これによ
り、スクリュー５１ａによる物品の下方への送りの確実
性が増し、隙間が開いた状態で物品を送ってしまう不具
合が抑えられる。特に、納豆のような粘着性及び流動性
のある物品を扱う場合には、このような構成が極めて有
効となる。

【００４７】（３）組合せ計量装置１では、各計量ホッ
パ３と同じ平面上の位置に強制縦送り機構４を設けて、
共通トラフ６の皿部６１の前部６１ａに運ばれてきた物
品を、所定量ずつ強制縦送り機構４の下部空間ＤＳに溜
めることを可能としている。このため、投入シュート８
から各強制縦送り機構４までの物品の移送を行うトラフ
については、従来のように各ホッパに所定量ずつ移送す
るという役割がなくなり、それぞれの強制縦送り機構４
に対して１つずつ設ける必要も存在しない。これに鑑
み、ここでは、１０個の計量ホッパ３及び強制縦送り機
構４の対に対して、１つの共通トラフ６を設置してい
る。これにより、部品点数が少なくなり、各部品を取り
外しての清掃作業も容易となる。

【００４８】また、左右それぞれの組が５行２列の対
（計量ホッパ３及び強制縦送り機構４の対）となるよう
に配置を行っているが、投入シュート８は、その２列の
片側（図１及び図２の右側）だけに配置している。これ
も、投入シュート８から各強制縦送り機構４までの物品
のフィードを共通トラフ６によって行っていることに起
因する。

【００４９】すなわち、各対に対してそれぞれトラフを
設置する場合に投入シュートを片側配置するには、トラ
フを２段構成にしたり、５つのトラフから各列のプール
ホッパに物品を振り分ける振り分け機構を別個に設けた
りする必要が出てくるが、トラフを２段にする場合には
プールホッパに高い位置から物品を落下させることにな
って物品損傷の恐れが高くなり、振り分け機構を設ける
場合には装置のコンパクト性を損ねるとともに装置の製
造コストも高くなってしまう。これに対して、本装置１
では、１つの共通トラフ６によって５行２列１０対の計
量ホッパ３及び強制縦送り機構４に対して物品の供給を
行うため、片側だけに投入シュート８を配置することが
可能である。そして、本装置１では、装置の小型化や低
コスト化を図るために、投入シュート８の片側配置を採
用している。

【００５０】［他の実施形態］ （Ａ）図７に示すように最初から少し長めの筒状部材４
１を強制縦送り機構４の部品として採用しておけば、強
制縦送り機構４の下部空間ＤＳに一時保持させる物品の
量、すなわち計量ホッパ３に投入する物品の量に関して
変更があった場合にも、広い範囲で対応することが可能
となる。

【００５１】図７（ａ）に示す状態のときには、強制縦
送り機構４の筒状部材４１の下部開口を塞ぐゲート部材
４２ｂとスクリュー５１ａとの間の下部空間ＤＳの上下
寸法はＳ１である。したがって、概ね図７（ａ）の斜め
格子のハッチング領域に相当する量がプール可能な物品
の最大量となる。ここで、図７（ｂ）に示すように強制
縦送り機構４の筒状部材４１に対して送出部材５１を上
昇させた状態でセットすれば、筒状部材４１の下部開口
を塞ぐゲート部材４２ｂと送出部材５１のスクリュー５
１ａとの間の下部空間ＤＳの上下寸法はＳ２（Ｓ２＞Ｓ
１）となる。すると、プール可能な物品の最大量が、概
ね図７（ｂ）の斜め格子のハッチング領域に相当する量
に増量される。

【００５２】（Ｂ）上記のように粘りを有する納豆のよ
うな物品ではなく、物品がスクリューの螺旋形状に沿っ
て転がり落ちていくようなものであれば、上記のような
スクリュー５１ａを回転駆動する強制縦送り機構４が使
えない場合もある。スクリュー５１ａの傾斜を緩やかに
することで大抵の物品には対応可能であるが、物品の種
類や大きさによってはスクリュー形状自体の採用が不適
当なケースも想定される。そのような場合にも、図８に
示すような強制縦送り機構５５を用いれば、本発明の効
果を得ることが可能である。

【００５３】図８に示す強制縦送り機構５５は、断面が
正方形である角筒部材４９ａと、２つのローラに掛けら
れて回転するベルト５５ａと、ベルト５５ａから外側に
延びる複数の押し出し部材５５ｂとから構成されてい
る。角筒部材４９ａの一側面はその中間部分において開
口しており、その開口部分にベルト５５ａ及び押し出し
部材５５ｂが設置される（図８参照）。角筒部材４９ａ
の一辺の長さと押し出し部材５５ｂの長さとは概ね等し
く、ベルト５５ａが止まっているときには、押し出し部
材５５ｂが角筒部材４９ａ上部空間から下部空間への物
品の落下を止める。そして、ベルト５５ａを所定距離だ
け動かすことによって、物品を角筒部材４９ａの下部空
間へと所定量ずつ落下させることができる。

【００５４】このような強制縦送り機構５５であれば、
スクリュー形状を利用した強制縦送り機構では不具合が
出るような物品であっても、確実に所定量ずつの強制送
りを行うことができる。 （Ｃ）上記実施形態では、物品の組合せ計量を行って所
定重量に物品をまとめる装置に本発明を適用している
が、本発明は、所定個数に物品をまとめる装置に対して
も適用することができる。

【００５５】（Ｄ）上記実施形態では、各計量ホッパ３
にロードセル３３を設置しているが、以下のように構成
してロードセルを１つにすることが可能である。ここで
は、例えば、物品を基本的に７個にまとめ、その７個の
総重量が３５グラムに満たないときには８個にまとめる
装置を説明する。

【００５６】この装置は、１０個の強制縦送り機構と、
１つのタイミングホッパ（計量ホッパ）とから構成され
ている。各強制縦送り機構には、下部空間に送り出され
た物品の個数を計測するセンサーが設置されている。タ
イミングホッパには、ロードセルが設置されている。各
強制縦送り機構の下部空間には、原則として物品１個が
送られる。但し、場合によっては、０個の場合や２個の
場合、あるいは３個の場合もあり得る。各強制縦送り機
構の下部空間にプールされている物品の個数は、センサ
ーにより計測され制御部に送られる。

【００５７】制御部は、まず、１０個の強制縦送り機構
に対して、下部空間にプールしている物品の個数が多い
順に選択を行っていく。そして、合計個数が７個になっ
た時点で、選択を終了する。例えば、全ての強制縦送り
機構の下部空間に１個ずつ物品がプールされていれば７
個の強制縦送り機構が選択され、１つの下部空間だけに
２個の物品がプールされていれば６個の強制縦送り機構
が選択される。

【００５８】そして、制御部は、選択した複数の強制縦
送り機構のゲート部材を開き、各下部空間からタイミン
グホッパに７個の物品を集合させる。集合した７個の物
品の総重量は、ロードセルにより測定され、制御部に送
られる。そこで、制御部は、総重量が３５グラムに達し
ているか否かを判断する。３５グラムに達していれば、
タイミングホッパを開いて、７個３５グラム以上にまと
められた物品を排出する。一方、３５グラムに達してい
ない場合は、選択されなかった強制縦送り機構の中から
下部空間に物品１個がプールされている強制縦送り機構
を選んで、そのゲート部材を開く。すると、タイミング
ホッパには８個の物品が集合することになるため、制御
部は、総重量が３５グラムに達したことを確認した上で
タイミングホッパを開いて８個３５グラム以上にまとめ
られた物品を排出する。なお、ここでは選択されなかっ
た強制縦送り機構の中から下部空間に１個がプールされ
ている強制縦送り機構を選んでいるが、別に１個のみを
確実にプールしておけるプールホッパを設けて、これを
８個目とするように制御を行ってもよい。

【００５９】このような制御が連続的に行われて物品が
連続的に所定量にまとめられて排出されていくが、合計
個数を７個とする強制縦送り機構の選択においては、前
回選択されなかった強制縦送り機構が優先的に選ばれる
ように制御が行われる。これにより、強制縦送り機構の
下部空間に長期間同じ物品が滞留する不具合が回避され
る。

【００６０】（Ｅ）上記実施形態では、スクリュー５１
ａの周囲を覆う筒状部材４１の中央部は、上から下まで
内周面の径が等しい円筒となっている。これは、下にい
くほど内周面の径が小さくなる傾斜のついた円筒形状で
は物品の搬送に支障が出ることがテスト結果から判明し
ているためである。

【００６１】しかし、物品の粘着性の度合いやスクリュ
ー５１ａと皿部６１の前部（プール部）６１ａとの距離
などの条件によっては、筒状部材４１の中央部や下部を
上から下まで内周面の径が等しい円筒にしても搬送に支
障が出るケースも考えられる。このような場合には、筒
状部材４１を、スクリュー５１ａを覆う部分が下にいく
ほど径が大きくなっている円筒形状である部材に取り替
えることが望ましい。

【００６２】

【発明の効果】本発明では、物品を下方へと所定量ずつ
強制的に送る強制縦送り機構を用いているため、強制送
りにおいて重力が物品の送りに寄与するようになり、物
品の送りの確実性が極めて高くなる。これにより、ホッ
パに投入される物品の量が安定し、質の良い組合せ計量
が為されるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置の縦
断面図。

【図２】組合せ計量装置の上面図。

【図３】組合せ計量装置の正面一部断面図。

【図４】組合せ計量装置の背面図。

【図５】図１の一部拡大図。

【図６】制御部のブロック構成図。

【図７】ゲート部材とスクリューとの相対位置表示図。

【図８】他の実施形態に係る強制縦送り機構の概略図。

【図９】従来の組合せ計量装置の概略図。

【図１０】従来の組合せ計量装置のプールホッパ等の拡
大図。

【符号の説明】

１ 組合せ計量装置 ３ 計量ホッパ（ホッパ） ４ 強制縦送り機構 ６ 共通トラフ（搬送手段） ７ 電磁フィーダ（搬送手段） ８ 投入シュート（物品供給源） １０ 制御部 ４１ 筒状部材（円筒部） ４２ ゲート機構 ４２ｂ ゲート部材（開閉部） ５１ 送出部材 ５１ａ スクリュー（送出部） ５２ 駆動モータ（駆動手段） ６１ 皿部 ６１ａ 皿部の前部（プール部）

フロントページの続き (72)発明者 江藤 貴生 滋賀県栗太郡栗東町下鈎959番地の１ 株 式会社イシダ滋賀事業所内 (72)発明者 山本 眞悟 滋賀県栗太郡栗東町下鈎959番地の１ 株 式会社イシダ滋賀事業所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のホッパに収容した物品の重量又は個
   数の組合せ演算を行い、所定範囲内の組合せ重量又は個
   数となるホッパを選択する組合せ計量装置であって、 前記ホッパの上方に設けられ、各ホッパに送るための物
   品を蓄えるプール部と、 前記各ホッパの上方に設けられ、前記プール部に蓄えら
   れている物品を所定量ずつ強制的に下方に送る強制縦送
   り機構と、を備えた組合せ計量装置。
2. 【請求項２】前記強制縦送り機構は、その下部に開閉部
   を有している、請求項１に記載の組合せ計量装置。
3. 【請求項３】前記強制縦送り機構は、物品を下方へと送
   り出す送出部を有しており、前記プール部に蓄えられて
   いる物品を下方に送るとともに、前記開閉部と前記送出
   部との間の空間に物品を一時的に蓄えることができる、
   請求項２に記載の組合せ計量装置。
4. 【請求項４】前記送出部と前記開閉部との相対位置の変
   更が可能である、請求項３に記載の組合せ計量装置。
5. 【請求項５】前記強制縦送り機構は、前記送出部の周囲
   を覆う円筒部と、前記送出部を回転駆動する駆動手段と
   をさらに有しており、 前記送出部は、スクリュー形状である、請求項３に記載
   の組合せ計量装置。
6. 【請求項６】前記送出部は、前記プール部の下方に位置
   しており、前記送出部と前記プール部との間には所定の
   空間が確保されている、請求項５に記載の組合せ計量装
   置。
7. 【請求項７】前記円筒部の前記送出部を覆っている部分
   は、その内周面の径が、上から下まで等しい、あるいは
   下にいくほど径が大きくなっている、請求項５に記載の
   組合せ計量装置。
8. 【請求項８】物品供給源から前記プール部へと物品を搬
   送する搬送手段をさらに備え、 前記ホッパ及び前記強制縦送り機構は、平面的に、複数
   のものから成る行が複数列配置されており、 前記物品供給源が平面的に前記複数列の片側に位置する
   ように設置される、請求項１から７のいずれかに記載の
   組合せ計量装置。