JP2011209156A - 組合せ計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来では手作業でしか分散できなかった高粘着性の被計量物であっても、これを人手を介さずに、自動的に分散して複数の計量ホッパに分配することのできる新たな組合せ計量装置を提供することを課題とする。
【解決手段】装置中央上部に位置し、そこに供給される被計量物を周囲へ分散させる分散手段と、該分散手段の周囲に放射状に配列され、該分散手段から送られてくる被計量物を更に外周へと搬送する複数の搬送手段と、分散手段と各搬送手段とをそれぞれ制御する制御手段と、複数の搬送手段の外周下方に配置されて、各搬送手段から排出される被計量物をそれぞれ受け取って計量する複数の計量ホッパとを備えた組合せ計量装置であって、分散手段と各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する。
【選択図】図１

Description

本発明は、組合せ計量装置の改良に係り、特に、人手を介して分散供給しなければならない高粘着性の被計量物、例えば、鶏肉、蓄肉等のブロック肉、カット肉等のようなものであっても、これらを人手を介さずに自動的に分散して計量ホッパに適量づつ供給することのできる新たな組合せ計量装置に関する。

組合せ計量装置は、大量の被計量物を小分けしながら少量ずつ複数の計量ホッパに供給し、そこで計量された複数の検出重量を組合せて一定重量となる組合せを求める動作を、高精度かつ高能力（例えば、１分間に９０〜１２０回の計量速度）で実行する装置として知られているが、こうした特性を活かすためには、装置中央上部に供給された被計量物を分散手段で四方へ分散し、その周囲に放射状に配列された複数の搬送手段で適量ずつ下段の複数の計量ホッパに供給することが不可欠となる（例えば、下記特許文献１参照）。

そのため、従来装置では、分散手段でもって簡単に分散することができるもの、例えば、スナック菓子とか包装キャンデー等のような付着しないものを主な計量対象としていた。

ところが、最近では、手作業で分散するしかない高粘着性の被計量物、例えば、鶏肉や蓄肉等のブロック肉やカット肉を組合せ計量したいというニーズが高まり、それに応えるために、複数の計量ホッパを列状に並べ、その上に複数の投入口を設けたテーブルを置き、そのテーブル上で手作業によってブロック肉やカット肉を分散させながら、各投入口から小分けした被計量物を下段の計量ホッパに分配するという手動式の組合せ計量装置が開発され、実用に供されている（例えば、下記特許文献２参照）。

実用新案登録第１８３７７９９号公報 特開２００２−２１４０２６号公報

しかし、こうした手作業による分散供給方式では、生産性が極めて悪く、人件費も嵩むため、甲粘着性のものでも、人手を介さずに自動的に分散供給できる新たな組合せ計量装置の開発が要望されていた。

本発明は、こうした要望に応えたもので、従来では手作業でしか分散できなかった高粘着性の被計量物であっても、これを人手を介さずに、自動的に分散して複数の計量ホッパに分配することのできる新たな組合せ計量装置を提供することを目的とする。なお、以下の説明において、組合せ計量装置には、被計量物を一定重量に計量する装置と、一定個数に計数する装置の両方を含むものとする。

請求項１の発明は、装置中央上部に位置し、そこに供給される被計量物を周囲へ分散させる分散手段と、該分散手段の周囲に放射状に配列され、該分散手段から送られてくる被計量物を更に外周へと搬送する複数の搬送手段と、前記分散手段と各搬送手段とをそれぞれ制御する制御手段と、前記複数の搬送手段の外周下方に配置されて、各搬送手段から排出される被計量物をそれぞれ受け取って計量する複数の計量ホッパとを備えた組合せ計量装置であって、
前記分散手段と各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、前記制御手段が前記分散手段と前記搬送手段とをそれぞれ制御することを特徴とする。

分散手段上に供給された被計量物は、分散手段による拡散作用によって周縁の搬送手段へ運ばれるが、各搬送手段は、組合せ選択によって駆動されるので、組合せ選択されずに、長時間駆動されないままでいると、その搬送手段の根元部分には、被計量物が堆積し、その堆積物の一部が検出手段に持続的に負荷される。検出手段は、それを流れの異常として検出し、制御手段は、それに基づいて、分散手段を制御して堆積物を拡散させる。

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、そ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。

それでも搬送手段の根元部分に被計量物が堆積するときは、搬送手段の動作モードを変えて堆積物を拡散させる。例えば、搬送手段がスクリューフィーダで構成されている場合は、制御手段がそれを逆転させて、根元部分の堆積物を分散手段側へ押し戻す。

請求項２の発明は、請求項１の組合せ計量装置において、前記分散手段が円錐形状の回転テーブルであることを特徴とする。

分散手段を円錐形状の回転テーブルとしたことにより、そこに供給される被計量物は、回転する円錐形状の斜面によって四方へ飛散される。また、被計量物が分散手段の表面に付着したとしても、回転テーブルの逆転や速度変化により、それを簡単に剥がすことができる。

請求項３の発明は、請求項１の組合せ計量装置において、各搬送手段が前記分散手段の周縁下部から外周へ延びるスクリューフィーダであることを特徴とする。

スクリューフィーダは、被計量物をスクリューで捕捉するので、高粘着性の被計量物であってもこれを確実に捉えて搬送することができる。また、これを逆転させれば、搬送手段の根元部分の堆積物を分散手段へ押し戻すことができる。

請求項４の発明は、請求項１の組合せ計量装置において、前記検出手段が前記境界における被計量物の滞留を被計量物の流れの異常として検出することを特徴とする。

組合せ計量装置では、組合せ目標重量の１／４から１／３の被計量物を各計量ホッパに供給するとことが連続運転の条件となるので、一部の計量ホッパに想定量以上の被計量物が供給されると、そのホッパの組合せ選択される確立が低下し、対応する搬送手段が長時間駆動されなくなる。そうなると、そこの被計量物は滞留し、その根元部分には、分散手段から流れてくる被計量物が堆積する。
そうした堆積物は、分散手段を駆動させても拡散しないので、これを流れの異常として検出する。具体的には、検出手段上において、被計量物の偏在箇所が順次変わるときは正常、変わらずに堆積物が滞留するときは、これを異常とする。

請求項５の発明は、請求項４に記載の組合せ計量装置において、前記検出手段が被計量物の滞留を検出すると、前記制御手段がその滞留箇所に対応する搬送手段に対して、その動作モードを変更することを特徴とする。

検出手段が前記境界における被計量物の滞留を検出すると、その滞留箇所に対応する搬送手段の根元部分には、被計量物が堆積している。その堆積物が分散手段の作用によって拡散しないときは、その搬送手段の動作モードを変更するのである。例えば、搬送手段を逆走させたり、搬送量を加減したりして、そこの堆積物を拡散する。

請求項６の発明は、請求項４に記載の組合せ計量装置において、前記検出手段が前記分散手段の周縁下部からひさし状に伸びるリング状部材と、そのリング状部材を支持する少なくとも３個の重量検出器とで構成され、これらの検出器の検出重量に基づいて、リング状部材上の被計量物の滞留箇所を特定するものであることを特徴とする。

リング状部材がひさし状に傾斜しているので、分散手段から送られてきた被計量物は、そのまま下流側の搬送手段へ流れていく。また、各搬送手段が順調に動作しているときは、リング状部材に被計量物が溜まることはない。しかし、組合せ選択されない箇所の搬送手段が、ある時間駆動されないままでいると、その搬送手段の根元部分に被計量物が堆積する。その場合に、リング状部材が少なくとも３個の重量検出器で支持されているので、それらの検出重量のバラツキ具合から、リング状部材のどこに被計量物が堆積しているかを特定することができる。

請求項７の発明は、請求項６に記載の組合せ計量装置において、前記リング状部材の周縁部には、各搬送手段に対応させて、該リング状部材から搬送手段への被計量物の乗り移りを促進する切り欠き部が形成されていることを特徴とする。

分散手段から流れてきた被計量物は、リング状部材で停止するが、リング状部材の周縁部には、各搬送手段に対応させて切り欠き部が形成されているので、リング状部材に乗り移った被計量物は、そこに止まることなく切り欠き部から搬送手段へ送られる。一方、切り欠き部のないひさし部は、隣接する搬送手段間の隙間を覆っているので、そこに載った被計量物は、その間隙には入らずに、隣接するどちらかの搬送手段へ送られる。

請求項１に記載の発明によれば、分散手段と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たので、その境界で被計量物が滞留するようなことがあると、それを流れの異常として検出することができる。しかも、制御手段は、分散手段と搬送手段を制御して、その滞留を直ちに解消しようとするので、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も、これを自動的に分散することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、分散手段を円錐形状の回転テーブルとしたので、被計量物が例え高粘着性のものであっても、それを確実に分散することができる。また、被計量物が回転テーブルの表面に付着しても、該テーブルの逆転や速度変更により、そこに付着した被計量物を剥離することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、各搬送手段を分散手段の周縁下部から外周へ延びるスクリューフィーダとしたので、被計量物が高粘着性のものであっても、これをスクリューで確実に捕捉して搬送することができる。また、被計量物が搬送手段の根元部分で滞留しても、スクリューを逆転させて、それを分散手段へ押し戻すことができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、検出手段が前記境界における被計量物の滞留を流れの異常として検出するので、被計量物の流れが停滞し始めた早い段階で、これを検出することができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の効果に加えて、前記検出手段が前記境界における被計量物の滞留を検出すると、前記制御手段がその滞留箇所に対応する搬送手段に対し、その動作モードを変更するので、そこの滞留を早期に解消して、被計量物の流れを正常に戻すことができる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の効果に加えて、前記検出手段を前記分散手段の周縁下部からひさし状に伸びるリング状部材としたので、その斜面によって、分散手段から送られてきた被計量物を、そのまま下流側の搬送手段へ送り出すことができる。また、該リング状部材を少なくとも３個の重量検出器で支持し、これらの検出重量から被計量物の滞留箇所を特定するので、被計量物が供給過多となっている個所や供給不足となっている個所を早期に把握して、それらの個所に対応する搬送手段を的確に制御することができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明の効果に加えて、前記リング状部材の周縁部には、各搬送手段に対応させて、該リング状部材から搬送手段への被計量物の乗り移りを促進する切り欠き部が形成されているので、検出手段には、被計量物の一部分しか載ることができず、残る大半は、分散手段や搬送手段に載ることになるから、分散手段や搬送手段の堆積状態を検出手段に反映させることができる。また、切り欠き部のないひさし部は、隣接する搬送手段間の隙間を部分的に覆うので、被計量物がそこに乗ったとしても、それが間隙に入るのを防止することができる。

本発明の第１実施形態に係る組合せ計量装置の概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る分散手段と検出手段の一部断面図である。 図２の分散手段の変形例を示す一部断面図である。 本発明の第１実施形態に係る装置全体の平面図である。 本発明の第１実施形態に係る主要部の配置構成図である。 図５の検出手段による被計量物の偏在検出方法の説明図である。 図５の検出手段を複数片に分割した場合の分割例を示す平面図である。 同じく図５の検出手段の他の分割例を示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係る主要部の配置構成を示す側面図である。 本発明の第１実施形態に係るトラフの外観斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る装置上部の外観斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る装置全体の側面図である。 本発明の第１実施形態の基本動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る装置全体の平面図である。 本発明の第３実施形態に係る装置全体の平面図である。 本発明の第５実施形態に係るベルトコンベアの外観斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

[第１実施形態]
図１は、本発明の第１実施形態に係る組合せ計量装置の主要構成図である。本実施形態に係る組合せ計量装置１は、装置中央上部に供給された被計量物Ｍを周囲へ分散させる分散手段２と、該分散手段２の外周に放射状に配列されて、該分散手段２から送られてくる被計量物Ｍをさらに外周へと送り出す複数の搬送手段３と、これら複数の搬送手段３の周縁下方に配列されて、各搬送手段３から排出さる被計量物Ｍをそれぞれ受け取って貯留する同数のプールホッパ４と、各プールホッパ４の下段に設けられて、各プールホッパ４から排出される被計量物Ｍを受け取って計量する同数の計量ホッパ５と、組合せ選択によって選ばれた計量ホッパ５から排出される被計量物Ｍを一箇所に収集する集合シュート６と、前記分散手段２と前記搬送手段３との境界に設けられて、前記分散手段２から搬送手段３へ送り出される被計量物Ｍの流れの異常を検出する検出手段７と、該検出手段７による被計量物Ｍの流れの異常検出に基づいて、前記分散手段２と搬送手段３とをそれぞれ制御する制御手段８とから構成されている。

前記制御手段８は、各計量ホッパ５から被計量物Ｍの重量を読み込んで組合せ、得られた組合せ合計重量が目標重量に最も近くなる計量ホッパ５の組合せを選び、選ばれた組合せに該当する計量ホッパ５から被計量物Ｍを排出させる。また、空となった計量ホッパ５には、その上段のプールホッパ４から被計量物Ｍを供給させ、続いて、空になったプールホッパ４には、その上段の搬送手段３から被計量物を供給させる。

図１において、プールホッパ４と計量ホッパ５の各底部には、それぞれ開閉ゲート（図９の４１、５１）が設けられ、制御手段８が各駆動部９に動作指令を送ると、各駆動部９が開閉ゲート４１，５１をそれぞれ開閉させて、各ホッパ４，５から被計量物を排出させる。また、計量ホッパ５は、重量センサ１０に支持され、該ホッパ５に供給された被計量物Mの重量は、該センサ１０で電気信号に変換されて制御手段８に入力される。

組合せ計量装置１の運転操作は、操作部１１で行い、そこから運転条件（組合せ目標重量、その上下限範囲、計量速度等）や分散手段２、搬送手段３の各駆動条件（回転速度、駆動時間等）が設定できるようになっている。また、搬送手段３に対する駆動条件は、全搬送手段３に対して一括して設定することもできれば、個々の搬送手段３に対して個別に設定できようになっている。また、分散手段２の上段には、チャージホッパ１２に貯留された被計量物Mを小出しにする供給装置１３が設けられ、制御手段８が、該供給装置１３に動作指令を送ると、該装置１３が所定時間駆動して、分散手段２に被計量物Mを供給するようになっている。

図２は、分散手段２と検出手段７の配置構成を示す部分断面図である。この図２において、分散手段２は、円錐形状をした回転テーブル２１と、該テーブル２１を正転逆転させるモータ２２とで構成されている。前記回転テーブル２１の形状は、被計量物の性状や大きさ等を考慮して適宜な斜面に成形され、その表面は、エンボスに成形されている。また該テーブル２１の裏面には、梁材となるプレート２３が溶着され、そのプレート２３の中心部には、前記モータ２２の回転軸２４が固定されて、回転テーブル２１を正転逆転させるようになっている。

この実施形態では、回転テーブル２１をその円錐軸を中心にして回転させるようにしているが、これに代えて、例えば、図３に示すように、円錐の頂点を偏心させた形状とすることもできる。このようにしておくと、回転テーブル２１に投下された被計量物は、偏心した円錐面を転げながら周縁へ放出される。

前記モータ２２は、水密構造のケース２５内に収納され、前記回転軸２４は、該ケース２５の天井を貫通し、また、その貫通口と回転軸２４との間には、水密シーリング２６が設けられている。さらに、該シーリング２６の直下には、回転軸２４を保持する軸受ベース２７が設けられ、その軸受ベース２７は、４本の支持棒２８によって前記ケース２５の高床部２９に固定されている。これにより、分散手段２の重心が偏心しても、回転軸２４をぶれさせないようにしている。
なお、この回転軸２４には、図示しないエンコーダが取り付けられ、回転テーブル２１を停止させるときは、エンコーダが検出する原点位置で停止できるようになっている。

検出手段７は、回転テーブル２１の周縁下部からひさし状に伸びるリング状部材７１と、そのリング状部材７１を支持する少なくとも３個の重量検出器７２とで構成されている。図２では、重量検出器７２をケース２５の底面に配置し、リング状部材７１と重量検出器７２とは、長いステム７３を介して連結しているが、収納スペースに余裕があれば、リング状部材７１の直下に重量検出器７２を配置するのが好ましい。

また、前記ケース２５の天井に設けられた、前記ステム７３を貫通させる貫通口７４の周りには、ケース２５内への水の浸入を防止するフランジ７５が形成されている。

図４は、中央の分散手段２と、それと同心上に配置された検出手段７と、その周りに放射状に配列された１４組の搬送手段３と、さらにその周縁下部に配置された１４個のプールホッパ４との配置構成を示す平面図である。この図では、各構成要素の輪郭が判然としないため、その中の検出手段７と、それに連なる１組の搬送手段３とプールホッパ４とを抜書きしたものを図５で示している。

この図５において、リング状部材７１は、スープ皿を逆にした歯車形状をなし、その周縁には、各搬送手段３に対向させて一定ピッチの切り欠き部７５が形成されている。この切り欠き部７５は、リング状部材７１から搬送手段３への被計量物の乗り移りを促進するもので、それが一定ピッチで形成されていることから、各切り欠き部７５の間には、放射状に伸びる細長いひさし部７６が形成され、それが隣接する搬送手段３間の間隙上部に位置して、該間隙に被計量物が入り込むのを防止するようになっている。また、リング状部材７１の中央部には、前記回転軸２４を貫通させるための貫通口７７が設けられ、この貫通口７７には、重量検出に影響を及ぼさない薄肉の防水シーリングが装着される。

この実施形態において、リング状部材７１を少なくとも３個の重量検出器７２で支持するのは、各検出器７２の検出重量からリング状部材７１に負荷された被計量物の滞留箇所を検出するためである。
例えば、図６において、リング状部材７１が正三角形の各頂点Ａ，Ｂ，Ｃで重量検出器７２にそれぞれ支持されているとし、Ａ点の検出重量が２Ｋｇ，Ｂ点のそれが１Ｋｇ，Ｃ点のそれが３Ｋｇであったとすると、図示するＸ点付近で被計量物が滞留していると概算できる。

上記実施形態では、一つのリング状部材７１を３点で支持するために、被計量物の滞留個所の検出が大雑把なものになるが、このリング状部材７１をリングに沿って複数片に分割し、それぞれの分割片を重量検出器７２で支持するようにすれば、検出精度を上げることができる。図７、図８は、その分割例を示したもので、この例では、リング状部材７１を７等分し、それぞれの分割片７８を重量検出器７２で支持するようにしている。しかし、この実施形態に限定されるものではなく、例えば、一つの搬送手段３に一つの分割片を対応させる形態であっても良い。

図９は、前記リング状部材７１の周縁下部から放射状に伸びる搬送手段３と、その外周に配置される一組のプールホッパ４と計量ホッパ５の配置構成を示す要部側面図である。この図において、他の組の搬送手段３、プールホッパ４、計量ホッパ５は、図面の複雑さを避けるために省略している。また、プールホッパ４の開閉ゲート４１と計量ホッパ５の開閉ゲート５１をそれぞれ駆動する各駆動部９（図１参照）は、本体ケース１５内に収納されるが、その駆動部９に連結されて前記開閉ゲート４１，５１を開閉させるレバー機構は、この図では省略している。

この図９（又は図５）において、搬送手段３は、螺旋状のスクリュー３１と、該スクリュー３１の根元部分を固定するコーン状のホルダー３２と、前記スクリュー３１を収納して被計量物の搬送路を形成する半円筒状のトラフ３３と、前記ホルダー３２を回転させるモータ３４（図１に示す）とで構成されている。前記ホルダー３２は、スクリュー３１の根元部分の空間を埋めて、そこに被計量物を入り込ませないようになっている。これは、スクリュー３１の根元部分に堆積する被計量物を隣のスクリュー３１に乗り移り易くするためである。

図１に示すモータ３４は、前記ケース２５の内側に収納され、制御手段８から動作指令が送られると、設定された回転速度で所定時間駆動する。また、このモータ３４の回転軸は、前記ケース２５の側面を貫通するカップリング３５に連結され、そのカップリング３５の他端は、前記ホルダー３２の根元と着脱可能に連結されている。

また、前記トラフ３３の根元部分の両側面には、図１０に示すような高さの違う折り返し部３６、３７がそれぞれ設けられ、図１１に示すように、低位の折り返し部３６が、隣のトラフ３３の高位の折り返し部３７の下に重なって、各トラフ３３間の根元部分に生ずる間隙に被計量物を入り込ませないようになっている。

こうした構造の搬送手段３がスクリューフィーダを構成するが、それらが図４の平面図に示すように、分散手段２の周りに放射状に密に配列されて、これら全体で被計量物を受け止めながら、各搬送手段３の先端部から被計量物を下段のプールホッパ４に供給するようになっている。

なお、前記トラフ３３、プールホッパ４、計量ホッパ５は、本体ケース１５に取り付け部材を介して着脱可能に取り付けられるが、それらを装着する部材は、図９では省略している。

図１１は、分散手段２と各搬送手段３とを斜めから見た概観斜視図である。この図から、隣接するトラフ３３間において、各トラフの左側折り返し部３６が各トラフの右側折り返し３７の下で上下に重なり合っているのが判る。また、リング状部材７１のひさし部７６は、前記折り返し部３７の上に重なって、分散手段２から送られてきた被計量物がスクリュー３１の根元部分で堆積しても、それが該ひさし部７６を乗り越えて隣のスクリュー３１に移動できるようになっている。

また、トラフ３３の先端下部に配置されるプールホッパ４の開口部には、図４或いは図１１に示すような上向きに拡がる勾配部４２が設けられて、スクリュー３１の回転によって被計量物がトラフ３３先端から斜めに放出されても、該トラフ３３先端の開口幅より広く開放された勾配部４２によって、それを受け止めるようになっている。

図１２は、装置全体の側面図を示す。この図において、図９で示した本体ケース１５は、４本の支持脚１６を介して前記架台１４に固定されている。また、６分割された集合シュート６の各片は、その４本の支持脚１６の間を通って、下部シュート６１の内側に接続されている。さらに、集合シュート６の各分割片は、リング状のパイプフレーム６２に取付金具６３を介して取り付けられている。
なお、上記下部シュート６１は、その外周に取り付けられた上下のフランジ６４、６５を介して図示しない本体フレームに固定される。

次に、本発明の第１実施形態の作用について説明する。

図１３は、組合せ計量装置１の基本動作を表したフローチャートである。この図において、図１の操作部１１を操作して運転を開始すると、制御手段８は、包装機との連動信号をチェックし、包装機から排出要求があれば、組合せ計量処理に移行するが、排出要求がなければ、各重量検出器７２の検出重量を入力して（ステップＳ２）、検出手段７上の被計量物の過不足をチェックする（ステップS３）。チェックの結果、各検出重量の総和が所定値以下であれば、供給不足として、供給装置１３と分散手段２に動作指令を送り（ステップＳ４）、これらを所定時間駆動させる。また、所定値以上であれば、検出手段７上に被計量物が飽和しているので、後述する異常検出処理に移行する。

しかし、初期状態では、検出手段７上に被計量物が不足しているので、制御手段８は、供給装置１３と分散手段２に動作指令を送って、これらを所定時間駆動させる処理を繰り返す（ステップＳ１〜Ｓ４）。すると、供給装置１３から排出された被計量物Ｍは、分散手段２に供給され、分散手段２は、回転テーブル２１を所定時間、正転逆転させて、そこに供給された被計量物Ｍを周縁へ分散させていく。分散された被計量物Ｍは、スクリュー３１の根元部分に止まり、その一部が検出手段７に負荷されて、その負荷重量が複数の重量検出器７２で検出される。

一方、制御手段８は、こうしたステップを繰り返す度に、包装機からの排出要求をチェックし、要求があれば、組合せ計量処理に移行する。しかし、初期状態では、全てのホッパ４、５が空であるため、それらに被計量物が供給されるまで、空の計量ホッパ５とそれに対応するプールホッパ４の各駆動部９に動作指令を送り、続いて、空のプールホッパ４に対応する搬送手段３に動作指令を送る（ステップＳ７）。すると、まず計量ホッパ５の開閉ゲート５１が開き、それが閉じるタイミングで、今度はプールホッパ４の開閉ゲート４１が開く。また、それが閉じるタイミングで、搬送手段３のスクリュー３１が所定回転速度で所定時間回転する。これにより、スクリュー３１の根元部分に到達した被計量物Ｍは、トラフ３３の内側に取り込まれて前方へ送られる。

こうした処理を繰り返して、搬送手段３にも計量ホッパ５にも被計量物が充填されると、制御手段８は、各計量ホッパ５から読み込んだ重量を組み合わせて、組合せ合計重量が目標重量に最も近くなる組合せを選び（ステップS６）、選んだ計量ホッパ５とそれに対応するプールホッパ４の各駆動部９に動作指令を送り、続いて選択したプールホッパ４に対応する搬送手段３に動作指令を送る（ステップＳ７）。すると、計量ホッパ５が開いて被計量物が排出され、それが閉じるタイミングでプールホッパ４が開閉して、空になった計量ホッパ５に被計量物が供給される。続いて、該ホッパ４に対応する搬送手段３のスクリュー３１が所定時間回転して、その先端から被計量物が放出され、それがプールホッパ５に供給される。

一方、計量ホッパ５から排出された被計量物は、集合シュート６を滑落して下段の図示しない包装機に供給され、そこで袋詰にされて内容量が一定量の袋詰商品となる。

制御手段８は、こうした動作を繰り返しながら、検出手段７の各検出重量の総和をチェックするが（ステップＳ３）、その総和が所定値以上となれば、分散手段２に被計量物が飽和していると判断して、以下の異常検出処理に移行する。

異常検出処理では、まず、入力した各検出重量の偏差が所定範囲内にあるか否かをチェックする（ステップＳ８）。範囲内であれば、ほぼ均等に分散していると見なして排出要求のチェックに戻るが、範囲外であれば、特定の箇所に被計量物が滞留している可能性があるので、これを異常として１回目の異常処理に移行する（ステップＳ９）。

１回目の異常処理では、まず、制御手段８が分散手段２に動作指令を送って（ステップＳ１０）、分散手段２の回転テーブル２１を所定時間、正転逆転させる。すると、検出手段７に負荷された被計量物の一部が分散手段２の回転によって周方向へ運ばれ、それによって被計量物の滞留が解消する可能性がある。
そこで、再びステップＳ１からステップS３を経てステップＳ８に戻り、そこで各検出重量の偏差が所定範囲内に収まっていれば、上記滞留は解消したと見なせるが、そうでないときは、２回目の異常処理に移行する（ステップＳ１１）。

２回目の異常処理では、まず、リング状部材７１のどこに被計量物が滞留しているかを調べる（ステップＳ１２）。例えば、図６のように、各頂点A,B,Cの検出重量から偏在箇所Xを特定するのである。それが特定できれば、その偏在箇所に対応する搬送手段３のスクリュー３１を逆転させて、その根元部分に堆積する被計量物を分散手段２側へ押し戻し、併せて分散手段２を所定時間回転させる（ステップＳ１３）。すると、偏在箇所の堆積物の一部が分散手段２によって周方向へ運ばれ、これによって偏在個所の滞留が解消する可能性がある。

そこで、再びステップＳ１からステップS３を経てステップＳ８に戻り、そこで各検出重量の偏差が所定範囲内であれば、上記偏在個所の滞留は、解消したと見なせるが、そうでないときは、３回目の異常処理に移行する（ステップＳ１４）。

３回目の異常処理では、まず、供給装置１３と分散手段２を短時間駆動させて、新たな被計量物を分散手段に供給する(ステップS15)。すると、供給された日計量物が被計量物の疎らな箇所に送られて、各検出重量の偏差が所定範囲内に収まる可能性がある。

そして、再びステップＳ１からステップS３を経てステップＳ８に戻り、そこで各検出重量の偏差が所定範囲内にあれば、先のステップＳ１５の処理によって上記偏在が解消したと見なせるが、そうでないときは、偏在個所の滞留が解消していないので、搬送手段３の搬送量を見直すステップに移行する。

このようにして、１回目の処理でだめなら２回目の処理で、それがだめなら、３回目の処理で偏在個所の滞留を解消していくが、そうした処理の合間に、包装機から排出要求があれば、制御手段８は、組合せ計量処理を実行して搬送手段３を駆動するので、それによって、リング状部材７１に堆積した被計量物が搬送手段３に取り込まれて、そこの滞留が解消する可能性がある。しかし、それでも解消されない場合は、特定の計量ホッパ５が長時間選択されない可能性があるので、それを見極める処理に移行する。

組合せ計量装置では、計量ホッパ５に想定量以上の被計量物が供給されると、当該計量ホッパ５が組合せ選択される確率が低下し、それに対応する搬送手段３も長時間駆動されないために、当該搬送手段３の根元部分に被計量物が堆積する。

それを見極めるために、制御手段８は、偏在箇所の計量ホッパ５へ想定量以上の被計量物が供給されているかどうかをチェックする（ステップＳ１６）。チェックの結果、想定量を超えていれば、対応する搬送手段３の搬送量（スクリュー３１の回転速度と駆動時間）を所定段階下げる調整を行い（ステップＳ１７）、超えていなければ、逆に供給量が少ない可能性があるので、それをチェックする（ステップＳ１８）。

計量ホッパへの供給量が少なくなるのは、例えば、スクリュー３１を設定時間駆動させることによって、ブロック肉１個がプールホッパ４に供給されるように設定されている場合に、該ブロック肉が小さくなったり、トラフ３３内のブロック肉の密度がばらついたりすると、スクリュー３１を設定時間駆動しても、上記ブロック肉がプールホッパ４に投入されなくなる。そうした場合は、当該計量ホッパ５への供給が１回抜けることになる。

そうした事態になっていないか調べるために、制御手段８は、偏在箇所に対応する計量ホッパ５が空になっているかどうか、或いは、空になっていなくても、抜ける回数が他より多いかどうかを調べ（ステップＳ１８）、空になっていれば、或いは、抜ける回数が多ければ、そこの搬送量を所定段階上げる調整を行い（ステップＳ１９）、そうでなければ、ステップＳ１に戻る。

ここで、スクリュー３１の搬送量を所定段階上下させるとは、例えば、スクリュー３１の回転速度と駆動時間をそれぞれ２０段階で加減できるようにしておき、その両者を適宜組み合わせて搬送量を段階的に加減することを意味する。例えば、現在の速度設定値が２０段階の内の１０で、時間設定値も１０である場合は、時間をそのままにして、速度を９或いは１１に変更する、或いは時間も速度も９や１１に変更するのである。

各搬送手段３の搬送量は、運転開始時に作業員が被計量物の分散状況を見ながら各搬送手段３について、個々に調整したものである。したがって、被計量物の流れが順調であれば、プリセットされた搬送量を変更する必要はないが、運転中に被計量物の大きさが変わったり、搬送手段３への供給量がばらついたりすると、それによって計量ホッパ５への供給量が変化する。そうした変化に対応させるために、搬送手段３の搬送量を調整するのである。

このほかにも、分散手段２上で被計量物が滞留する場合がある。例えば、分散手段２の回転中心付近に被計量物が供給されると、そこの遠心力が弱いために、被計量物がそこに付着する場合がある。そして、その付着物がバランスを失って転がると、それが検出手段７に負荷されて、異常として検出される場合がある。そうした場合でも、被計量物の偏在個所が順次変化している間は、分散手段２による分散作用が効いているので、異常検出処理に移行する必要はないが、そうでないときは、異常検出処理に移行することになる。

次に、本発明の第２実施形態の組合せ計量装置について説明する。

[第２実施形態]
図１４は、第１実施形態の重量検出器７２の代わりに距離測定器（近接センサ）８１を使用した形態の装置全体側面図である。

この図において、距離測定器（近接センサ）８１は、分散手段２と搬送手段３との境界全域をカバーできる間隔でもって、分散手段２の直上に設けられたリング状フレーム８２に等間隔で取り付けられている。この距離測定器８１は、その直下の被計量物との距離をミリ単位で検出するもので、その検出距離が短くなれば、そこの堆積量が増える関係にあるので、制御手段８は、各測定器８１が検出したそれぞれの検出距離からそれぞれの堆積量を割り出し、それらの堆積量の偏差が一定量を超え、その偏在個所が動かない場合は、被計量物が境界において滞留し始めたので、これを流れの異常として検出する。

この実施形態では、重量検出器７２の代わりに距離測定器８１を使用するので、重量検出器７２は、省略できるが、検出手段７のリング状部材７１を含むその他の部材は、第１実施形態と同じものを使用している。

次に、本発明の第２実施形態の作用について説明する。

初期状態では、距離測定器８１の検出距離が最大値を示し、これから分散手段２と搬送手段３の境界には、被計量物が存在しないことが判るので、制御手段８は、図１３のフローチャートに従って、供給装置１３と分散手段２を駆動させて、被計量物を各搬送手段３へ分散させていく。

そして、上記境界に被計量物が供給され、その堆積量が所定値以上になれば、その境界には、被計量物が飽和したことになるので、図１３の異常検出処理を実行することになる。

異常検出処理では、各距離測定器８１の検出距離からそれぞれの堆積量を割り出し、それらの偏差から被計量物の滞留をチェックすることになるが、そうした処理は、第１実施形態と同じ処理になるので、ここではその説明を省略する。

次に、本発明の第３実施形態の組合せ計量装置について説明する。

図１５は、供給装置１３の代わりに回転シュート９０を用いた形態の装置全体側面図である。この実施形態では、第２実施形態の検出手段８０を用いているが、これに代えて、第１実施形態の検出手段７を用いることもできる。

この図において、回転シュート９０は、上部開口９１に投入された被計量物Ｍを先端排出口９２から排出するとともに、制御手段８の指示に基づいて、水平面内で回転するように構成されている。また、上部開口９１には、ベルトコンベア９３の排出口が臨まされ、制御手段８が該コンベア９３に駆動指令を送ると、該コンベア９３の排出口から排出された被計量物Ｍが、回転シュート９０を介して分散手段２の周縁に供給されるようになっている。

次に、本発明の第３実施形態の作用について説明する。

初期状態では、分散手段２と搬送手段３の境界に被計量物が存在しないので、制御手段８は、ベルトコンベア９３と回転シュート９０を駆動して、ベルトコンベア９３で運ばれてくる被計量物Ｍを、回転シュート９０を介して分散手段２の周縁に満遍なく供給していく。そして、上記境界の堆積量が増し、各距離測定器８１の検出距離が所定値以下になると、制御手段８は、ベルトコンベア９３と回転シュート９０を停止させて、組合せ計量処理に移行する。

組合せ計量処理において、搬送手段３が駆動され、それによって分散手段２と搬送手段３の境界における堆積物が減少し、それが検出手段８０によって検出されると、制御手段８は、堆積物が減少した箇所を狙って回転シュート９０を回転させ、続いてベルトコンベア９３を駆動させて、当該箇所に被計量物Ｍを補給していく。

こうした動作を繰り返して、分散手段２と搬送手段３との境界に被計量物Ｍを補給していくが、ベルトコンベア９３の排出量には、ばらつきがあり、時には過量の被計量物が補給されて、特定の個所に被計量物が堆積することがある。
また、一部の計量ホッパ５が組合せ選択されないために、それに対応する搬送手段３の根元部分に被計量物が堆積することもある。

そうした場合は、制御手段８は、分散手段２を回転させて、分散手段２のエッジ部分に乗った被計量物を近隣の搬送手段３へ分散させていくが、それでも、偏在個所の滞留が解消しない場合は、図１３の異常検出処理を実行することになる。

但し、この実施形態では、第１実施形態の供給装置１３の代わりに回転シュート９０を用いているので、３回目の異常処理において、ステップＳ１５の処理に至ったときは、回転シュート９０を堆積量の最も少ない箇所に回転させてからベルトコンベア９３を駆動させて、当該箇所に被計量物を補給することになるが、その他の異常処理では、図１３のそれと同様となるので、ここではその説明を省略する。

次に、本発明の第４実施形態の組合せ計量装置について説明する。

この実施形態は、分散手段２の回転軸２４を上下動可能に構成し、該回転軸２４に端面カムを固定して、分散手段２を回転させながら上下動させるようにしたものである。このように構成すれば、分散手段２と搬送手段３との境界に堆積した被計量物を分散手段２のエッジで持ち上げて、近隣の搬送手段３へ運ぶことができる。

次に、本発明の第４実施形態の作用について説明する。

この実施形態では、分散手段２が回転しながら上下動するので、分散手段２に供給された被計量物は、その複合した動きによって、分散手段２上を転げながら拡散していく。そして、不測にして、上記境界に被計量物が堆積しても、その一部分は、分散手段２のエッジ部分に乗るので、分散手段３は、これを若干持ち上げながら近隣の搬送手段３へ運ぶ。例えそれが失敗しても、分散手段２が繰返し上下動しながら回転するので、上記境界で発生した滞留は、次第に解消されていく。その他の処理は、第１実施形態と同じ処理になるので、ここではその説明を省略する。

次に、本発明の第５実施形態の組合せ計量装置について説明する。

この実施形態では、搬送手段３として、図１６に示すようなベルトコンベア３０を用いる。このベルトコンベア３０は、搬送方向に２条のベルト３８を並列させたもので、それぞれの排出端側は、フラットにされ、それぞれの始端側は、両者の谷間がＶ字形になるように捻られている。これにより、始端側の幅を排出端側の幅よりも狭くして、これらを分散手段２の周りに放射状に配列できるようにしている。

また、両ベルト３８の始端側には、逆三角形の傾斜したスライド板３９が設けられ、これにより、ベルト３８を逆走させたときに、ベルト３８間に入り込んだ被計量物Ｍをスライド板３９を登らせて押し戻すことができる。
なお、符合４０は、隣接するコンベア３０との隙間に被計量物が入り込むのを防止するカバーである。

次に、本発明の第５実施形態の作用について説明する。

この実施形態では、スクリュー３１の代わりに、ベルトコンベア３０を用いているが、その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、ここでは、ベルトコンベア３０の作用について説明する。

ベルトコンベア３０は、被計量物を搬送する手段でもあるので、正常状態では、図１３の処理と同様な処理を繰り返すことになるが、２回目の異常処理となるステップＳ１３においては、ベルトコンベア３０を逆走させて、その始端部に堆積する被計量物を分散手段２側に押し戻すことになる。それ以外の処理は、第１実施形態と同じになるので、ここではその説明を省略するが、上記の逆走に代えて、並走するベルト３８の一方を順方向で走行させ、他方のベルト３８を逆走させて、両ベルト３８に挟まれた堆積物をそこで回転させるようにしてもよい。このようにすれば、そこの堆積物を周辺へ分散させることができる。

その他の実施形態としては、第１から第５の実施形態をそれぞれ組み合わせる形態も可能である。
また、上記実施形態では、被計量物を一定量に計量する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、被計量物を一定個数に計数する場合も含まれる。その置き換えは、周知であるから、ここではその説明を省略する。

１ 組合せ計量装置
２ 分散手段
３ 搬送手段
４ プールホッパ
５ 計量ホッパ
６ 集合シュート
７ 検出手段
８ 制御手段
９ 駆動部
１０ 重量センサ
１１ 操作部
１２ ホッパ
１３ 供給装置
１４ 架台
１５ ケース
１６ 支持脚
２１ 回転テーブル
３１ スクリュー
７１ リング状部材
７２ 重量検出部
７５ 切り欠き部
７６ ひさし部

Claims (7)

1. 装置中央上部に位置し、そこに供給される被計量物を周囲へ分散させる分散手段と、該分散手段の周囲に放射状に配列され、該分散手段から送られてくる被計量物を更に外周へと搬送する複数の搬送手段と、前記分散手段と各搬送手段とをそれぞれ制御する制御手段と、前記複数の搬送手段の外周下方に配置されて、各搬送手段から排出される被計量物をそれぞれ受け取って計量する複数の計量ホッパとを備えた組合せ計量装置であって、
   前記分散手段と各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、前記制御手段が前記分散手段と前記搬送手段とをそれぞれ制御することを特徴とする組合せ計量装置。
2. 前記分散手段が円錐形状の回転テーブルであ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. 前記各搬送手段が前記分散手段の周縁下部から外周へ延びるスクリューフィーダであることを特徴とする請求項１に記載の組合せ計量装置。
4. 前記検出手段が前記境界における被計量物の滞留を被計量物の流れの異常として検出することを特徴とする請求項１に記載の組合せ計量装置。
5. 前記検出手段が被計量物の滞留を検出すると、前記制御手段がその滞留箇所に対応する搬送手段に対して、その動作モードを変更することを特徴とする請求項４に記載の組合せ計量装置。
6. 前記検出手段が前記分散手段の周縁下部からひさし状に伸びるリング状部材と、そのリング状部材を支持する少なくとも３個の重量検出器とで構成され、これらの検出器の検出重量に基づいて、リング状部材上の被計量物の滞留箇所を特定するものであることを特徴とする請求項４に記載の組合せ計量装置。
7. 前記リング状部材の周縁部には、各搬送手段に対応させて、該リング状部材から搬送手段への被計量物の乗り移りを促進する切り欠き部が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の組合せ計量装置。