JP2010223592A - 組合せ計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】計量後の物品の次工程への移行が従来装置に比べて、高速な組合せ計量装置を得る。
【解決手段】環状シャッター６は、略鉛直方向に可動する外筒６ａと、外筒６ａの内側で略鉛直方向に可動する内筒６ｂとを有した２重筒構造であり、各ボルトで接続された各接続部材を有したクランク機構などによって、外筒６ａと内筒６ｂとは交互に重量のバランスをとりながら上下運動することができるようになっている。また、外筒６ａ及び内筒６ｂにおいては、内筒６ｂと集合シュート５内側とによる物品の貯留位置と、外筒６ａと集合シュート５内側とによる物品の貯留位置とが近接するように配設されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、計量ホッパと集合シュートの排出口との間に配設され、物品を一時的に貯留する環状シャッターを備えた組合せ計量装置に関する。

従来から、組合せ計量は公知となっている。例えば、下記特許文献１には、物品を計量する計量ホッパと、前記計量ホッパの下部に設けられた集合シュートと、前記計量ホッパと前記集合シュートの排出口との間に配設され、物品を一時的に貯留する環状シャッターとを備えた組合せ計量装置が開示されている。この組合せ計量装置によれば、（１）従来の組合せ計量の機能を何ら損なうことがない、（２）集合シュートから次段工程における商品滑落の機能を損なうことがない、（３）組合せ計量タイミングごとの商品滑落区分が明瞭になり、しかも、商品の損傷などが生じないようにし、組合せ計量と次段のパッケージ工程などの接続が組合せ計量のタイミングごとに確実に行われるようにする、といった効果を得ることができる。

実開昭６４−４００３１号公報

しかしながら、近年では、上記特許文献１に記載の組合せ計量装置に比べて、計量後の物品の次工程への移行が高速な装置が所望されている。

そこで、本発明の目的は、計量後の物品の次工程への移行が従来装置に比べて、高速な組合せ計量装置を得ることである。

（１）本発明は、物品を計量する計量ホッパと、前記計量ホッパの下部に設けられた集合シュートと、前記計量ホッパと前記集合シュートの排出口との間に配設され、物品を一時的に貯留する環状シャッターとを備えた組合せ計量装置であって、前記環状シャッターが、略鉛直方向に可動する外筒と、前記外筒の内側で略鉛直方向に可動する内筒とを有した少なくとも２重の筒構造のものである。

上記（１）の構成によれば、前記外筒と前記内筒とを略鉛直方向に可動させ、前記外筒及び前記内筒の各外壁において、例えば交互に組合せ計量タイミングごとに物品を一時的に貯留することが可能であるので、計量後の物品の次工程への移行を従来装置に比べて高速化した組合せ計量装置を提供できる。

（２） 上記（１）の組合せ計量装置においては、前記内筒と前記集合シュート内側とによる前記物品の貯留位置と、前記外筒と前記集合シュート内側とによる前記物品の貯留位置とが近接していることが好ましい。

上記（２）の構成によれば、計量後の物品の次工程への移行を従来装置に比べてより高速化した組合せ計量装置を提供できる。また、筒６ａと内筒６ｂとの物品の貯留位置を略同一にすることができるので、前記外筒における物品貯留時の該物品への影響と、前記内筒における物品貯留時の該物品への影響との差を、ほとんどないようにすることができる。その結果として、組合せ計量のタイミングごとに安定して、計量後の物品の次工程への移行処理を行うこともできる。

（３） 上記（１）又は（２）の組合せ計量装置においては、前記外筒と前記内筒とが、相互に重量のバランスをとるように逆方向に可動するものであることが好ましい。

上記（３）の構成によれば、前記外筒と前記内筒とが相互に重量のバランスをとることができるので、前記外筒及び前記内筒が可動している最中の振動を最小限に抑制できる組合せ計量装置を提供できる。

（４） 上記（１）〜（３）の組合せ計量装置においては、前記筒それぞれの重量が略同一であり、全ての前記筒のうち一つが下降して前記集合シュート内側とともに前記物品を貯留している際に、全ての前記筒のうち前記下降している前記筒以外の筒が上昇して待機しているものであることが好ましい。

上記（４）の構成によれば、以下の効果を奏する。すなわち、従来であれば、筒の上昇及び下降する時間で次の物品の貯留を行わねばならなかったが、本構成では上方で待機している筒の下降時間だけで次の物品の貯留が可能になるため、さらに高速化が可能になる。また、上記（３）の組合せ計量装置に上記（４）の構成を用いた場合には、一方の筒が上方で待機しており、内筒と外筒とにおける物品の貯留位置が近接しているため、両方の筒を入れ替える際に必要なエネルギー（位置エネルギー）として、上方で待機している筒が持つ位置エネルギーを利用できるため、モータなどのアクチュエーターにおける前記各筒の可動に必要なエネルギーを最小限に抑えることができ、かつ高速化が可能となる。

（５） 上記（１）〜（４）の組合せ計量装置においては、回転軸を有し、前記外筒と前記内筒とに隣設するように支持部材に支持されているモータと、前記支持部材に設けられた少なくとも１つの固定軸と、前記モータが稼働した際、前記外筒と前記内筒とを逆方向に可動させるとともに、前記回転軸に対して前記外筒と前記内筒との重量のバランスをとれるように、前記外筒と前記回転軸、前記内筒と前記回転軸、前記外筒と前記固定軸、前記内筒と前記固定軸をそれぞれ接続した部材を有したバランス機構と、を備えていることが好ましい。

上記（５）の構成によれば、確実に、前記外筒及び前記内筒が可動している最中の振動を最小限に抑制できる組合せ計量装置を提供できる。

（６） 上記（１）〜（５）の組合せ計量装置においては、前記集合シュートの排出口の下流に設けられた振分けホッパと、前記振分けホッパの下流に設けられた複数のタイミングホッパとを備え、前記複数のタイミングホッパのそれぞれが、下流の単一の排出位置に向けて物品を排出自在なものであることが好ましい。

上記（６）の構成によれば、振分けホッパにおいて物品又は物品群ごとに振り分けて、該物品又は物品群を各タイミングホッパにて一時的に貯留させ、各タイミングホッパの排出タイミングをずらすことで、下流の単一の排出位置に物品又は物品群ごとに排出することができる組合せ計量装置を提供できる。

本発明の実施形態に係る組合せ計量装置を示した概略構成図である。 図１に示した組合せ計量装置における外筒及び内筒周辺の概略構成を示した図である。 図１に示した組合せ計量装置におけるバランス機構の概略構成を示した斜視図である。 図３に示したバランス機構の正面図である。 図２に示した状態から、外筒が下方向へ、内筒が上方向へ移動し、ほぼ同じ高さになった状態を示した図である。 図５に示した状態から、外筒がさらに下方向へ、内筒がさらに上方向へ移動した状態を示した図である。

以下、図１〜図６を参照して、本発明の実施形態に係る組合せ計量装置を説明する。

図１に示したように、組合せ計量装置１００は、分散テーブル１と、分散テーブル１の下流に放射状に設けられた複数のフィーダ２と、複数のフィーダ２のそれぞれに対応し、一時的に物品を貯留する複数のプールホッパ３と、複数のプールホッパ３のそれぞれに対応し、物品を計量する複数の計量ホッパ４と、計量ホッパ４の下部に設けられた集合シュート５と、外筒６ａ及び内筒６ｂを有した環状シャッター６と、環状シャッター６を稼動させるモータ７と、可動時の外筒６ａと内筒６ｂとの重量のバランスをとるためのバランス機構８と、物品を振り分けて排出する振分ホッパ９と、振分ホッパ９で振り分けられた物品又は物品群を一時的に貯留し、所定のタイミングで下流の単一の排出位置である包装装置２０に排出する複数のタイミングホッパ１０と、プールホッパ３及び計量ホッパ４を支持している本体１１とを備えている。

環状シャッター６は、略鉛直方向に可動する外筒６ａと、外筒６ａの内側で略鉛直方向に可動する内筒６ｂとを有した２重筒構造であり、外筒６ａと内筒６ｂとは交互に重量のバランスをとりながら上下運動することができるようになっている。また、外筒６ａ及び内筒６ｂにおいては、内筒６ｂと集合シュート５内側とによる物品の貯留位置と、外筒６ａと集合シュート５内側とによる物品の貯留位置とが近接するように配設されている。

モータ７は、本体１１の下部に設けられた箱型の支持部材１２の内部に固設されており、回転軸７ａ（図３及び図４参照）に接続されたバランス機構８を介して、環状シャッター６（外筒６ａ及び内筒６ｂ）を可動させることができるものである。なお、支持部材１２は、突起部１２ａを有しているものである。

バランス機構８は、図３に示すように、一対の接続部材３１、３１（一方は図示せず）と、一対の接続部材３２、３２（一方は図示せず）と、一対の接続部材３３、３３と、一対の接続部材３４、３４（一方は図示せず）と、一対の接続部材３５、３５とを有した一対のクランク機構と、一対の接続部材３６、３６（一方は図示せず）と、一対の接続部材３７、３７（一方は図示せず）と、一対の接続部材３８、３８と、一対の接続部材３９、３９と、一対の接続部材４０、４０とを有した一対のクランク機構と、接続部材３２、３２の一端部間、接続部材３７、３７の一端部間、及び、２組の接続部材３２、３７の一端部間を接続している接続部材４１と、接続部材３３、３３の一端部間、接続部材３８、３８の一端部間、及び、２組の接続部材３３、３８の一端部間を接続している接続部材４２と、を有しているものである。以下、各接続部材について、図を参照して詳細に説明する。なお、図３に示した各部材と同様の部材を、支持部材１２を中心として反対側（図３の紙面奥手側）に対称的に設けているが、これらの部材については説明を省略することがある。

接続部材３１は、図２〜図４に示したように、略中央部がモータ７の回転軸７ａに固定され、回転軸７ａの回転運動にしたがって回動するようになっている。また、接続部材３１の一端部には、接続部材３２、３３それぞれの他端部がボルト５１を介して接続されており、接続部材３２、３３は、ボルト５１を軸として回動できるようになっている。接続部材３２の略中央部には、接続部材３４の一端部がボルト５２を介して接続されており、接続部材３４は、ボルト５２を軸として回動できるようになっている。接続部材３３の略中央部には、接続部材３５の一端部がボルト５３を介して接続されており、接続部材３５は、ボルト５３を軸として回動できるようになっている。また、接続部材３４の他端部と接続部材３５の他端部とは、ボルト５４を介して接続されており、接続部材３４及び接続部材３５は、ボルト５４を軸として回動できるようになっている。なお、ボルト５４は支持部材１２に螺設されている。

接続部材３６は、略中央部が支持部材１２にボルト５５を介して回動自在に支持されている。また、接続部材３６の一端部には、接続部材３７、３８それぞれの他端部がボルト５６を介して接続されており、接続部材３７、３８は、ボルト５６を軸として回動できるようになっている。接続部材３７の略中央部には、接続部材３９の一端部がボルト５７を介して接続されており、接続部材３９は、ボルト５７を軸として回動できるようになっている。接続部材３８の略中央部には、接続部材４０の一端部がボルト５８を介して接続されており、接続部材４０は、ボルト５８を軸として回動できるようになっている。また、接続部材３９の他端部と接続部材４０の他端部とは、ボルト５９を介して接続されており、接続部材３９及び接続部材４０は、ボルト５９を軸として回動できるようになっている。なお、ボルト５９は支持部材１２の突起部１２ａに螺設されている。

接続部材４１は、図２及び図３に示したように、ボルト６０を介して一端部が接続部材３２の他端部に接続されているとともに、ボルト６１を介して他端部が接続部材３７の他端部に接続されている板部４１ａ、４１ａと、板部４１ａ、４１ａ間を支持部材１２の側面側で固定支持している板部４１ｂと、板部４１ａ、４１ａ間を固定支持しているフランジ部４１ｃとを有しているものであり、フランジ部４１ｃは、板部４１ｂの上端部にも接続固定されている。なお、接続部材４１は、ボルト６０、６１を軸として回動できるようになっているとともに、上下方向に直線運動又は近似直線運動することができるようになっている。

接続部材４２は、図２及び図３に示したように、ボルト６２を介して一端部が接続部材３３の他端部に接続されているとともに、ボルト６３を介して他端部が接続部材３８の他端部に接続されている板部４２ａ、４２ａと、板部４２ａ、４２ａ間を支持部材１２の側面側で固定支持している板部４２ｂと、板部４２ａ、４２ａ間を固定支持している板部４２ｃとを有しているものであり、板部４２ｃは、板部４２ｂの下端部にも接続固定されている。なお、接続部材４２は、ボルト６０、６１を軸として回動できるようになっているとともに、上下方向に直線運動又は近似直線運動することができるようになっている。

図４に示したように、外筒６ａの内壁上端部には、リング状の接続部材７１（図４においては略中央部を断面図で示している）が固設されている。また、接続部材７１の上端部には、上端部に板部７２ａを有した略半円筒状の接続部材７２（図４においては略中央部を断面図で示している）の下端部が接続固定されている。また、接続部材７２における板部７２ａの下面が、接続部材４１のフランジ部４１ｃの上面に接続固定されているので、接続部材７２は、接続部材４１の動作に合わせて上下運動するように構成されている。

図４に示したように、内筒６ｂの内壁上端部には、リング状の接続部材７３（図４においては略中央部を断面図で示している）が固設されている。接続部材７３の内部には、接続部材４２の板部４２ｃ（図２参照）に接続固定されている接続部材７４が固設されている。

振分ホッパ９は、図１に示すように、集合シュート５の排出口の下流に設けられた筒部９ａと、筒部９ａの下流に設けられた一対の回転駆動部９ｂと、回転駆動部９ｂに固定されている一対のシャッター部９ｃと、を備えているものである。回転駆動部９ｂは、モータ駆動などによって回転するものであり、一対のシャッター部９ｃのそれぞれを開放・閉鎖することができるようになっている。この振分ホッパ９によって、集合シュート５から排出された物品又は物品群を、所定のタイミングで２つのタイミングホッパ１０のいずれかに適宜振り分けることができる。なお、タイミングホッパ１０は、適宜時刻に開いて物品又は物品群を包装装置２０に供給するものである。

包装装置２０は、周知の縦ピロー型包装機であり、図示しない帯状の包材をフォーマ２２によって縦に延びるチューブ２３の周囲で筒状に曲成しながら、プルダウンベルト２４，２４で下方に引き摺り下ろし、同時に、縦シール装置２５で縦シールを行い、横シール装置２６で横シールを行って袋をつくることができるものである。そして、組合せ計量装置１００から落下排出された味付け済みの物品又は物品群を取込シュート２１及びチューブ２３を介して横シールと横シールとの間、つまり袋の中に充填して商品を完成する。

次に、組合せ計量装置１００の動作について説明する。組合せ計量装置１００は、図１に示したように、図示しないベルトコンベアやバケットコンベア等の供給装置により分散テーブル１上に供給された大量の物品を、複数のフィーダ２で、複数のフィーダ２のそれぞれに対応する複数のプールホッパ３に分散供給したのち、複数のプールホッパ３のそれぞれに対応する複数の計量ホッパ４でそれぞれの重量を計量する。そして、各計量値を組合せ演算して最適組合せに該当した複数の計量ホッパ４から物品又は物品群を集合シュート５に排出する。

上記排出後、組合せ計量装置１００における環状シャッター６が図４の状態にある場合（内筒６ｂが集合シュート５の排出口側に位置し、外筒６ａが集合シュート５の投入口側に位置している場合）には、内筒６ｂの外壁において計量された物品又は物品群を一時的に貯留する。続いて、モータ７によって回転軸７ａを回転させて、接続部材３１を図５に示した位置まで回動させることで、各ボルトで回動可能に接続された接続部材３２〜４２を図５に示した位置まで移動させ、内筒６ｂを上方向に引き上げて環状シャッター６を開放し、貯留していた物品又は物品群を集合シュート５の排出口に落下させる。このとき、外筒６ａは内筒６ｂとほぼ同じ高さまで降下している。続いて、さらにモータ７によって回転軸７ａを回転させて、接続部材３１を回動させることで（図６に図示せず）、各ボルトで回動可能に接続された接続部材３２〜４２を図６に示した位置まで移動させ、外筒６ａを下方向に降下させて物品又は物品群を貯留できる状態にする。そして、外筒６ａで物品を貯留した後、モータ７によって回転軸７ａを逆方向に回転させて、図５に示したような状態に戻すことで開放し、貯留していた物品又は物品群を集合シュート５の排出口に落下させる。

続いて、集合シュート５の排出口から排出された物品又は物品群を、振分ホッパ９によって、タイミングホッパ１０のいずれかに適宜振り分ける。そして、タイミングホッパ１０は適宜時刻に開いて物品又は物品群を下流の包装装置２０に供給する。

このようにして組合せ計量装置１００から落下排出された物品又は物品群を、包装装置２０における取込シュート２１及びチューブ２３を介して横シールと横シールとの間、つまり、袋の中に充填して商品を完成する。

本実施形態によれば、外筒６ａと内筒６ｂとを略鉛直方向に可動させ、外筒６ａ及び内筒６ｂの各外壁において、交互に組合せ計量タイミングごとに物品を一時的に貯留することが可能であるので、（１）従来の組合せ計量の機能を何ら損なうことがない、（２）集合シュート５から次段工程における物品滑落の機能を損なうことがない、（３）組合せ計量タイミングごとの物品滑落区分が明瞭になり、しかも、商品の損傷などが生じないようにし、組合せ計量と次段のパッケージ工程などの接続が組合せ計量のタイミングごとに確実に行われるようにする、（４）計量後の物品の次工程への移行を従来装置に比べて高速化できる、といった効果を奏する組合せ計量装置１００を提供できる。

また、内筒６ｂと集合シュート５内側とによる物品の貯留位置と、外筒６ａと集合シュート５内側とによる物品の貯留位置とが近接しているので、計量後の物品の次工程への移行を従来装置に比べてより高速化した組合せ計量装置１００を提供できる。また、外筒６ａと内筒６ｂとの物品の貯留位置を略同一にすることができるので、外筒６ａにおける物品貯留時の該物品への影響と、内筒６ｂにおける物品貯留時の該物品への影響との差を、ほとんどないようにすることができる。その結果として、組合せ計量のタイミングごとに安定して、計量後の物品の次工程への移行処理を行うこともできる。

また、外筒６ａと内筒６ｂとが、上記各ボルトと上記各接続部材とを適宜組み合わせてなるクランク機構などによって、相互に重量のバランスをとるように逆方向に可動することができるものであるので、外筒６ａ及び内筒６ｂが可動している最中の振動を最小限に抑制できる組合せ計量装置１００を提供できる。

また、組合せ計量装置１００は、振分けホッパ９と、振分けホッパ９の下流に設けられた２つのタイミングホッパ１０とを備えており、２つのタイミングホッパ１０のそれぞれが、下流の単一の排出位置（包装装置２０）に向けて物品を排出自在なものである。その結果として、振分けホッパ９において物品又は物品群ごとに振り分けて、該物品又は物品群を各タイミングホッパ１０にて一時的に貯留させ、各タイミングホッパ１０の排出タイミングをずらすことで、下流の単一の排出位置に物品又は物品群ごとに排出することができる組合せ計量装置１００を提供できる。

＜変形例＞
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態などに限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、外筒６ａ及び内筒６ｂは、集合シュート５の内側と接触するように図示しているが、必ずしも接触している必要はなく、計量された物品を一時的に貯留できるのであれば、隙間があってもよい。

また、上記実施形態においては、外筒６ａと内筒６ｂとが同心軸に設けられていることが好ましいが、外筒６ａと内筒６ｂとが重量のバランスをとりつつ動作できるのであれば、必ずしも同心軸に設けられていなくともよい。

また、上記実施形態における環状シャッター６は、外筒６ａと内筒６ｂとの２重筒構造であるが、３重以上の筒構造で、各筒が交互に計量後の物品又は物品群を貯留することができるようになっているものであってもよい。

また、上記実施形態においては、振分けホッパ９において、計量後の物品又は物品群を２つのタイミングホッパ１０に振り分けるものであったが、これらの構成の代わりに、３つ以上のタイミングホッパを設けて、これらのタイミングホッパそれぞれに振り分けることが可能な振分ホッパを用いてもよい。

１ 分散テーブル
２ フィーダ
３ プールホッパ
４ 計量ホッパ
５ 集合シュート
６ 環状シャッター
６ａ 外筒
６ｂ 内筒
７ モータ
７ａ 回転軸
８ バランス機構
９ 振分ホッパ
９ａ 筒部
９ｂ 回転駆動部
９ｃ シャッター部
１０ タイミングホッパ
１１ 本体
１２ 支持部材
１２ａ 突起部
２０ 包装装置
２１ 取込シュート
２２ フォーマ
２３ チューブ
２４ プルダウンベルト
２５ 縦シール装置
２６ 横シール装置
３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、７１、７２、７３、７４ 接続部材
４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、７２ａ 板部
４１ｃ フランジ部
５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３ ボルト
１００ 計量装置

Claims (6)

1. 物品を計量する計量ホッパと、前記計量ホッパの下部に設けられた集合シュートと、前記計量ホッパと前記集合シュートの排出口との間に配設され、物品を一時的に貯留する環状シャッターとを備えた組合せ計量装置であって、
   前記環状シャッターが、略鉛直方向に可動する外筒と、前記外筒の内側で略鉛直方向に可動する内筒とを有した少なくとも２重の筒構造のものであることを特徴とする組合せ計量装置。
2. 前記内筒と前記集合シュート内側とによる前記物品の貯留位置と、前記外筒と前記集合シュート内側とによる前記物品の貯留位置とが近接していることを特徴とする請求項１に記載の組合せ計量装置。
3. 前記外筒と前記内筒とが、相互に重量のバランスをとるように逆方向に可動するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の組合せ計量装置。
4. 前記筒それぞれの重量が略同一であり、
   全ての前記筒のうち一つが下降して前記集合シュート内側とともに前記物品を貯留している際に、全ての前記筒のうち前記下降している前記筒以外の筒が上昇して待機しているものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。
5. 回転軸を有し、前記外筒と前記内筒とに隣設するように支持部材に支持されているモータと、
   前記支持部材に設けられた少なくとも１つの固定軸と、
   前記モータが稼働した際、前記外筒と前記内筒とを逆方向に可動させるとともに、前記回転軸に対して前記外筒と前記内筒との重量のバランスをとれるように、前記外筒と前記回転軸、前記内筒と前記回転軸、前記外筒と前記固定軸、前記内筒と前記固定軸をそれぞれ接続した部材を有したバランス機構と、を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。
6. 前記集合シュートの排出口の下流に設けられた振分けホッパと、前記振分けホッパの下流に設けられた複数のタイミングホッパとを備え、前記複数のタイミングホッパのそれぞれが、下流の単一の排出位置に向けて物品を排出自在なものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。