JP2009085879A - 計量器及び組合せ計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】計量皿に対する被計量物の供給及び排出を手動により行う計量器又はこの計量器を備えた手動式の組合せ計量装置であって、被計量物の計量皿から容器への移し替え作業を簡易化することのできるものを提案する。
【解決手段】被計量物を保持する計量皿３１と被計量物の重量を計量する重量検出部３０とを備えた計量器２において、皿部材６９と、皿部材６９の載置面６９ａ上を摺動して被計量物を刮ぎ落とすスライド型排出機構７０とで、計量皿３１を構成した。スライド型排出機構７０には、計量物の少なくとも三方に壁を有する枠状部材７１と、該枠状部材７１をの往復移動を案内するガイド機構３２と、枠状部材７１に設けられて枠状部材７１の移動に伴って計量皿３１上の被計量物を刮ぎ取るヘラ状部材７５とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、計量皿に付着又は粘着する性質を有する被計量物を計量するために適した計量器、及びこの計量器を備えた組合せ計量装置に関する。

従来、重量にバラツキのある物品を複数集めて、所定の目標重量だけ袋又は容器詰めするに際しては、複数の計量器を備えた組合せ計量装置が用いられている。前記組合せ計量装置は、物品（被計量物）を所定量ずつ分散して個別に計量器で計量したのち、コンピュータで組合せ計算を行い、前記目標重量に最も近い組合せの物品を計量した計量器を選択するものである。

組合せ計量装置は、計量器に対する被計量物の供給及び排出の方法の違いにより、自動式、半自動式、手動式に大別することができる。このうち、手動式の組合せ計量装置では、計量器への被計量物の供給及び排出作業は人手により行われる。

手動式の組合せ計量装置は、例えば、特許文献１に示される構造のものである。特許文献１に記載の秤装置は、複数の計量器（秤量部）と組合せ演算を行う本体部とが一体として形成されている。そして、各計量器は、ロードセルに取り付けられた重点板上に、皿サポート、皿受板、及び秤皿（計量皿）を順に取り付けて構成されている。
実公平３−３６８９４号公報

組合せ計量装置は食品の計量に用いられているが、この場合、乱切りや千切り等のカット野菜、汁気を有する総菜、レトルトパックのペースト状の具材、漬け物、練り物など、被計量物は計量皿に付着又は粘着するものであることが多い。被計量物が計量皿に付着又は粘着するものである場合、計量した被計量物を計量皿からスプーンやヘラ状部材で掻き取って排出せねばならない。特に、計量皿に対する被計量物の供給及び排出を手動により行う組合せ計量装置では、被計量物の排出作業が頻発するために作業効率が低く、時間がかかってしまう。また、計量皿に被計量物が付着して残ると、精確な計量を連続して行うことができなくなる。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであって、計量皿に付着又は粘着する被計量物の計量皿からの排出作業を簡易化できる計量器、及びこの計量器を備えた組合せ計量装置を提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

本発明の計量器は、被計量物を保持する計量皿と該計量皿に保持されている被計量物の重量を計量する重量検出部とを具備する計量器であって、前記計量皿は、前記重量検出部上に設置されて平面状の載置面を有する皿部材と、前記皿部材の載置面に載置される被計量物を取り囲む少なくとも三方の壁を有し、前記皿部材上を摺動する枠状部材と、前記枠状部材の壁の内周面又は底面に沿って前記皿部材に接して設けられているヘラ状部材とを備えているものである。

前記枠状部材を、前記皿部材に載置される被計量物を取り囲む位置と、前記被計量物を前記皿部材から押し出す位置との間を、往復移動するように案内するガイド機構を、さらに備えることが好ましい。

また、前記ガイド機構は、前記皿部材に設けられて前記枠状部材の往復移動方向に伸びるガイド部材と、前記枠状部材に設けられて前記ガイド部材に案内される被ガイド部とで構成することができる。

本発明の組合せ計量装置は、複数の前記計量器と、前記計量器にて計量された被計量物の計量値に基づいて組合せ演算を行うことにより、前記計量値の合計が組合せ目標重量に対する許容範囲内にある前記計量器の組合せを求める本体部とを、備えたものである。

本発明は、以下に示すような効果を奏する。

本発明によれば、計量された被計量物を包囲した枠状部材を皿部材上で摺動させて、該枠状部材で被計量物を皿部材から押し出すことで、計量皿より被計量物を一気に排出することができる。よって、計量皿からの被計量物の排出作業を簡易化できる。

本発明の好ましい実施の形態を図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複説明を省略する。

実施の形態１

本発明の実施の形態１に係る計量器について説明する。図１は実施の形態１に係る計量器の斜視図、図２は計量皿の断面図、図３は計量皿の平面図であって（ａ）は初期状態を示す図，（ｂ）は枠状部材が引き出された状態を示す図である。

［計量器２］
図１に示すように、計量器２には、上部を載台３０ａとした重量検出部３０と、前記重量検出部３０の載台３０ａ上に設置されて被計量物を保持する計量皿３１とが、備えられている。この計量器２では、重量検出部３０にて計量皿３１に保持されている被計量物の重量が計量される。

［計量皿３１］
続いて、前記計量皿３１の構成について詳細に説明する。図２及び図３にも示すように、計量皿３１には、重量検出部３０の載台３０ａ上に設置されて平面状の載置面６９ａを有する皿部材６９と、該皿部材６９に設けられたスライド型排出機構７０とが備えられている。このスライド型排出機構７０は、計量皿３１に盛られた被計量物を該計量皿３１から一掃するように排出して、容器等へ移し替えるために用いるものである。

［皿部材６９］
皿部材６９は、重量検出部３０の載台３０ａの上面と周囲の上縁部とをすっぽり覆う蓋形状を有している。これにより、皿部材６９は載台３０ａに対して着脱可能であるが、計量動作では相対移動しない。また、皿部材６９の上面は、略平面状の載置面６９ａとされていて、この載置面６９ａに被計量物が載置される。

［スライド型排出機構７０］
スライド型排出機構７０には、皿部材６９上を往復摺動する枠状部材７１と、該枠状部材７１の往復移動を案内するガイド機構３２とが備えられている。

枠状部材７１は、皿部材６９の載置面６９ａに載置される被計量物を取り囲む少なくとも三方の壁を有しており、前記載置面６９ａに底面で接している。

詳細には、枠状部材７１は、皿部材６９の載置面６９ａに載置された被計量物から見た或一方（図３の紙面上側）を「後方」とすると、被計量物の後方とその左右両側方の少なくとも三方に壁を有している。本実施の形態における枠状部材７１は、皿部材６９の載置面６９ａと略等しいか若しくは一回り小さい外周形状を有し、計量皿３１上の被計量物の四方に壁を備えた四周枠である。

上記枠状部材７１を構成する壁のうち前方の壁７１ａには、枠状部材７１を取り扱うときに使用する取っ手７４が設けられている。また、枠状部材７１を構成する壁のうち後方の壁（以下、「後壁７１ｂ」とする）には、皿部材６９に接するヘラ状部材７５が、壁の内周面又は底面に沿って設けられている。このヘラ状部材７５は、先の尖った断面形状（例えば、略直角三角形の断面形状）を有する棒状の部材としているが、本実施の形態に限定されず、載置面６９ａ上の被計量物を刮ぎ取ることのできる形状のものであればよい。そして、ヘラ状部材７５は、摩擦熱に耐え、被計量物が固着しにくく、且つ、計量皿３１を傷つけにくい素材（例えば、シリコンゴム）で構成されている。なお、枠状部材７１の後壁７１ｂだけでなく、その左右両側の壁にもヘラ状部材７５を設けてもよい。また、枠状部材７１とヘラ状部材７５とを一つの部材として一体的に構成してもよい。

前記ガイド機構３２は、枠状部材７１を、図３（ａ）に示すように、皿部材６９に載置される被計量物を取り囲む位置（以下、「定位置」とする）から、図３（ｂ）に示すように、前記被計量物を皿部材６９から押し出す位置（以下、「引き出し位置」とする）まで、前後方向の往復移動を案内するものである。

本実施の形態において、ガイド機構３２は、皿部材６９に設けられて枠状部材７１の往復移動方向に伸びるガイドレール７２，７２（ガイド部材）と、枠状部材７１に設けられてガイドレール７２に案内されるガイド溝７１ｃ，７１ｃ（被ガイド部）とで構成されている。

ガイドレール７２，７２は、枠状部材７１を左右両側方から挟み込むように略平行に配置されて、皿部材６９の側面に固定されている。そして、略平行に配置された二本のガイドレール７２，７２の対向面には、ガイドレール７２と略平行に伸びる突条７２ａが一体的に形成されている。

また、枠状部材７１のガイドレール７２，７２との対峙面にはガイド溝７１ｃ，７１ｃが形成されている。この枠状部材７１のガイド溝７１ｃがガイドレール７２の突条７２ａに嵌合していて、それにより、枠状部材７１は前後方向を往復運動するように案内される。本実施の形態では、枠状部材７１に一体的に形成されたガイド溝７１ｃ，７１ｃを被ガイド部としているが、枠状部材７１に被ガイド形状を有する部材を設けてもよい。

［計量器２の使用手順］
続いて、上記構成の計量器２の使用手順を説明する。

はじめに、計量皿３１に被計量物を供給する。図３（ａ）に示すように、計量皿３１の皿部材６９と枠状部材７１とを平面視において重複させて枠状部材７１が定位置にある初期状態とし、この初期状態の計量皿３１の皿部材６９の載置面６９ａ上であって枠状部材７１の内側に、計量皿３１に付着又は粘着する被計量物を載置する。

次に、計量皿３１上の被計量物を計量する。計量皿３１上の被計量物は、計量器２の重量検出部３０にてその重量が計量される。

最後に、計量皿３１から被計量物を排出する。図３（ｂ）に示すように、作業者は枠状部材７１に設けた取っ手７４に手をかけて、前記枠状部材７１を引き出し位置まで引き出す。これにより、枠状部材７１がガイド機構３２に案内されて前方へ移動し、その過程で被計量物は枠状部材７１の後壁７１ｂに押し出されて皿部材６９の載置面６９ａから落下し、落下位置に配置された容器等へ移し替えられる。このとき、皿部材６９の載置面６９ａを移動する被計量物は、枠状部材７１に設けられたヘラ状部材７５により刮ぎ取られて、皿部材６９には残留しないので、計量皿３１に付着して残った前回までの計量物の影響を受けて計量精度が低下するという不具合を解消できる。

このようにして皿部材６９の載置面６９ａから被計量物を排出したのち、作業者は枠状部材７１に設けた取っ手７４に手をかけて、今度は枠状部材７１を後方へ定位置まで押し戻して初期状態に復帰させる。以上で、計量皿３１への被計量物の供給、被計量物の計量、及び計量皿３１からの被計量物の排出、の計量の一サイクルの作業が終了する。

上述の通り、枠状部材７１を一往復移動させるという単純な動作により、計量皿３１の被計量物を容器等へ排出することができる。これにより、被計量物を計量皿３１からスプーンやヘラ状部材で掻き取る繁雑な作業が不要となって、計量の作業効率を向上させることができる。

実施の形態２

続いて、実施の形態２として、実施の形態１に示した計量器２を複数備えた、手動式の組合せ計量装置１について説明する。手動式の組合せ計量装置１では、組合せに参加する計量器２の被計量物を容器へ排出する作業が数多く繰り返されることから、計量皿３１上の被計量物を排出する作業の効率性が特に求められる。よって、本発明に係るスライド型排出機構７０を設けた計量器２を手動式の組合せ計量装置１に備えることによって、作業効率の飛躍的改善が期待される。

［組合せ計量装置１の構成］
まず、組合せ計量装置１のハードウエアの構成について説明する。図４は計量器の構造を示す断面図、図５は実施の形態２に係る組合せ計量装置の斜視図、図６は組合せ計量装置が備える計量器及び計量器台の構成を示す側面一部断面図である。

図５及び図６に示すように、組合せ計量装置１には、被計量物を計量する複数の計量器２，２，，，と、前記各計量器２が接続されるとともに該計量器２，２，，，を二列に並べて保持する計量器台３と、組合せ演算を実行する指示計ユニット６０とが、備えられている。計量器台３と指示計ユニット６０とで組合せ計量装置１の本体部が構成され、該本体部にて、計量器２，２，，，にて計量された被計量物の計量値に基づいて組合せ演算を行うことにより、前記計量値の合計が組合せ目標重量に対する許容範囲内にある計量器２，２，，，の組合せが求められる。

［指示計ユニット６０］
指示計ユニット６０には、計量器台３から受けた重量信号（計量値）に基づいて組合せ演算を実行する演算制御部６１と、組合せ演算の結果を表示するための表示部６３と、作業者が指示計ユニット６０に対する指示を入力するための入力部６４等が備えられている。

［計量器台３］
計量器台３は、一対のエンドフレーム３ａ，３ａと、該エンドフレーム３ａ，３ａに架設された連結桿３ｂ，３ｂと、エンドフレーム３ａ，３ａの略中央部同士に架設されたボックス状の表示部３ｃとで構成されている。

計量器台３の表示部３ｃの天面２６には、各計量器２，２，，，の保持位置に対応する表示灯２５が設けられている。この表示灯２５を指示計ユニット６０の指示に従って点灯又は点滅させることにて、被計量物を追加供給して増量すべき計量器２、被計量物を一部取り出して減量すべき計量器２、又は、組合せに参加する計量器２，２，，，等を作業者に知らせることができる。

［計量器２］
図４及び図６に示すように、計量器２は、重量検出部３０と計量皿３１とで構成されている。重量検出部３０の外形状は、螺子等の結合手段により一体的に結合された上部筐体６と下部筐体７とで形成されている。この上部筐体６には重量センサであるロードセル５等が、また、下部筐体７にはＡ／Ｄ変換回路９を具備するＡ／Ｄ基盤等がそれぞれ格納されている。

上記構成の重量検出部３０の天面は載台３０ａである。この載台３０ａ上に計量皿３１が設置され、該計量皿３１には、前述のスライド型排出機構７０が備えられている。このスライド型排出機構７０を備えた計量皿３１の構成は、実施の形態１で説明したものと同一であるので、詳細な説明を省略する。

下部筐体７の一方（図４における右側）の側面には、計量器２を取り扱うときに使用する取っ手１３が設けられている。そして、取っ手１３の下方には、計量器２の安定した計量動作を確保するために、筐体６，７の内部と外部とを通気させる通気機構１４が設けられている。

また、下部筐体７の他方（図４における左側）の側面には、計量器台３から計量器２へ電源を供給するための非接触電源部１１が設けられている。この非接触電源部１１には、計量器２と計量器台３とが接続状態にあるとき、計量器台３の表示部３ｃに設けられている非接触電源部２１から電力が供給される。

また、下部筐体７の非接触電源部１１の近傍には、赤外線通信部１２が設けられている。この赤外線通信部１２は、計量器２と計量器台３とが接続状態にあるとき、計量器台３の表示部３ｃに設けられている赤外線通信部２２と赤外線通信を行うものである。計量器台３の表示部３ｃには通信部２４が設けられ、該通信部２４と指示計ユニット６０との間で無線通信が実行される。

［計量器２と計量器台３との接続状態又は離脱状態］
ここで、計量器２と計量器台３との接続状態又は離脱状態、並びにその検出方法について説明する。図６に示すように、計量器２の下部に形成されている係合ピン１８が、計量器台３の表示部３ｃに形成された係合フック２３に嵌ることによって、係合ピン１８が係合フック２３に係止される。また、計量器２の取っ手１３が、計量器台３の連結桿３ｂに形成された係止片２７に係合することによって、取っ手１３が係止片２７に係止される。このようにして、計量器２と計量器台３とが接続状態となる。

図７に示すように、計量器２と計量器台３との接続状態を検出するために、計量器２には磁石４２が設けられており、計量器台３の連結桿３ｂには、磁石４２の変位に基づく磁界の強弱を判別するホール素子５２が設けられている。このホール素子５２にて計量器２の磁石４２が計量器台３の表示部３ｃに接近したと判別された場合に、計量器２と計量器台３との接続状態が検出される。

一方、図５に示すように、作業者が計量器２の取っ手１３を把持して計量器２を上方へ持ち上げたのち、これを計量器台３の外方へ引っ張り出すことにより、計量器台３の表示部３ｃに設けられている係合フック２３から計量器２が離れ、該計量器２は計量器台３から離脱状態となる。

計量器台３の表示部３ｃには、コイルが設けられており、このコイルに流れる電流又は電圧を測定し、その測定値に基づいて計量器２と計量器台３とが離脱状態になったことが検出される。離脱状態が検出されたときには、表示部３ｃの非接触電源部２１は、計量器２の非接触電源部１１への電力の供給を停止する。

［組合せ計量装置１の制御系統の構成］
組合せ計量装置１の制御系統の構成について説明する。図７は組合せ計量装置の制御系統を示すブロック図である。

組合せ計量装置１が備える各計量器２には、ＣＰＵ等から成る演算制御部４０と、ロードセル５と、該ロードセル５により得られたアナログ重量信号をデジタル重量信号へ変換するＡ／Ｄ変換回路９と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等から成るメモリ４１と、赤外線通信部１２と、非接触電源部１１と、磁石４２とが備えられている。メモリ４１には、スパン調整に関する情報及び風袋の重量値に関する情報など、計量の設定に係る設定情報が記憶されている。

計量器台３には、ＣＰＵ等から成る演算制御部５０と、赤外線通信部２２、非接触電源部２１、ホール素子５２、ＲＡＭ及びＲＯＭ等から成るメモリ５３及び表示灯２５とが備えられており、これらの構成要素は、計量器台３に装着できる計量器２の数だけ備えられている。また、計量器台３には、外部電源６８から供給される電力を変換及び調整するためのスイッチング素子を具備するスイッチング電源５１が備えられており、このスイッチング電源５１から各演算制御部５０へ電力が供給される。さらに、前記計量器台３には、指示計ユニット６０と無線通信するための通信部２４が備えられている。

指示計ユニット６０には、ＣＰＵ等から成る演算制御部６１と、表示部６３と、入力部６４と、計量器台３と無線通信するための通信部６２と、外部電源６８から供給される電力を変換及び調整するスイッチング電源６５と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等から成るメモリ６６とが備えられている。前記メモリ６６には、組合せ条件を決定するためのプログラム、組合せ演算を行うためのプログラム、及び各種のデータ等が記憶されている。

［組合せ計量装置１の計量動作］
続いて、上記構成の組合せ計量装置１の計量動作について説明する。なお、各計量器２は、計量器台３と接続状態にあり、非接触電源部１１より電力の供給を受け、無線通信により計量器台３と通信可能な状態となっているものとする。

作業者により指示計ユニット６０の入力部６４が操作されて、組合せ条件を決定するためのパラメータなどが入力されると、指示計ユニット６０の演算制御部６１は、これらのパラメータ等の情報を取得して、必要に応じて表示部６３に表示する。

次に作業者により、被計量物が各計量器２の計量皿３１に載置される。このとき、被計量物は、スライド型排出機構７０の枠状部材７１の内側に配置される。すべての計量皿３１に計量物が載せられたのち、作業者により指示計ユニット６０の入力部６４が操作されて、組合せ演算開始の指示が入力される。入力部６４を介して作業者からの組合せ演算開始の指示を受けた指示計ユニット６０の演算制御部６１は、計量動作開始を指示する命令を、通信部６２を介して計量器台３へ出力する。

一方、各計量器２において、ロードセル５は計量皿３１に載置された被計量物の重量値を測定し、その測定した重量値をアナログ重量信号としてＡ／Ｄ変換回路９へ出力する。アナログ重量信号を受けたＡ／Ｄ変換回路９は、これをデジタル重量信号に変換し、演算制御部４０へ出力する。演算制御部４０は、受け取ったデジタル信号を赤外線通信部１２を介して、計量器台３へ送信する。

計量動作開始を指示する命令を指示計ユニット６０から受けた計量器台３の各演算制御部５０は、赤外線通信部２２を介して計量器２からデジタル重量信号を受信する。このようにして各演算制御部５０で受信されたデジタル重量信号は、どの計量器２に係るデジタル信号であるかを示すための識別情報等とともに、通信部２４を介して指示計ユニット６０へ送信される。

指示計ユニット６０の演算制御部６１は、通信部６２を介して計量器台３から計量器２の数に応じたデジタル信号を受信する。そして、演算制御部６１は、受信したデジタル重量信号とメモリ６６に記憶されているプログラムとを用いて、組合せ演算を実行し、計量値の合計が組合せ目標重量に対する許容範囲内にある最適組合せに参加する計量器２，２，，，を決定する。最適組合せが演算制御部６１によって選択されると、該演算制御部６１は通信部６２を介して、その最適組合せを示す組合せ情報を計量器台３へ送信する。計量器台３の演算制御部５０では、最適組合せを示す組合せ情報を表示灯２５で表示する。

そして、作業者は、計量器台３の表示灯２５に示された最適組合せ情報を視認し、この最適組合せに参加する計量器２，２，，，を計量器台３から離脱させ、当該計量器２，２，，，の計量皿３１，３１，，，に盛られている被計量物をスライド型排出機構７０を利用して、一つの容器に移し取る作業を行う。これにより、前記容器には、組合せ計量装置１にて設定された組合せ目標重量に対する許容範囲内にある重量の被計量物が収容されることとなる。

本発明の計量器及び組合せ計量装置は、計量皿への付着性を有する食品などを被計量物とする計量器及び組合せ計量装置に有用である。

実施の形態１に係る計量器の斜視図である。 計量皿の断面図である。 計量皿の平面図であって（ａ）は初期状態を示す図，（ｂ）は枠状部材が引き出された状態を示す図である。 計量器の構造を示す断面図である。 実施の形態２に係る組合せ計量装置の斜視図である。 組合せ計量装置が備える計量器及び計量器台の構成を示す側面一部断面図である。 組合せ計量装置の制御系統を示すブロック図である。

符号の説明

１ 組合せ計量装置
２ 計量器
３ 計量器台
６ 上部筐体
７ 下部筐体
１３ 取っ手
３０ 重量検出部
３１ 計量皿
３２ ガイド機構
６９ 皿部材
６９ａ 載置面
７０ スライド型排出機構
７１ 枠状部材
７１ｃ ガイド溝
７２ ガイドレール
７２ａ 突条
７４ 取っ手
７５ ヘラ状部材

Claims (4)

1. 被計量物を保持する計量皿と該計量皿に保持されている被計量物の重量を計量する重量検出部とを具備する計量器であって、
   前記計量皿は、
   前記重量検出部上に設置されて平面状の載置面を有する皿部材と、
   前記皿部材の載置面に載置される被計量物を取り囲む少なくとも三方の壁を有し、前記皿部材上を摺動する枠状部材と、
   前記枠状部材の壁の内周面又は底面に沿って前記皿部材に接して設けられているヘラ状部材とを備えている、
   計量器。
2. 前記枠状部材を、前記皿部材に載置される被計量物を取り囲む位置と、前記被計量物を前記皿部材から押し出す位置との間を、往復移動するように案内するガイド機構を、さらに備える、
   請求項１に記載の計量器。
3. 前記ガイド機構は、
   前記皿部材に設けられて前記枠状部材の往復移動方向に伸びるガイド部材と、
   前記枠状部材に設けられて前記ガイド部材に案内される被ガイド部とで構成されている、
   請求項２に記載の計量器。
4. 複数の請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の計量器と、
   前記計量器にて計量された被計量物の計量値に基づいて組合せ演算を行うことにより、前記計量値の合計が組合せ目標重量に対する許容範囲内にある前記計量器の組合せを求める本体部とを
   備えている、組合せ計量装置。

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