JP2017167085A - 組合せ計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ホッパから排出された物品を集合シュートから短時間で排出させることが可能な組合せ計量装置を提供する。
【解決手段】組合せ計量装置１は、複数の計量ホッパ６と、集合シュート８と、を備える。各計量ホッパ６は、開口６１ａ及び開口６１ｂが設けられた本体部６１と、開口６１ｂに対して開閉可能なゲート６２と、を有する。本体部６１には、中心線ＣＬに対して外側に突出するように交わる位置関係を有する第１内面及び第２内面が設けられる。集合シュート８は、複数の計量ホッパ６から排出された物品Ａを受けて当該物品Ａを滑走させる上段シュート部８１を少なくとも有する。上段シュート部８１のうち計量ホッパ６の下方に位置する部分には、中心線ＣＬに対して外側に突出するように交わる位置関係を有する第１受面及び第２受面が設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、組合せ計量装置に関する。

組合せ計量装置では、外部から供給された物品（農産物、水産物、加工食品等のように、単体質量にばらつきのある物品）が複数の計量ホッパに一時的に貯留されて、物品の質量に応じた計量値が各計量ホッパにおいて計量され、計量値の合計値が目標計量値となるように選択された複数の計量ホッパから集合シュートに物品が排出される。集合シュートに排出された物品は、一纏りとなって、集合シュートから例えば製袋包装機に排出される。このとき、製袋包装機での物品の袋詰めを高速かつ確実に実施するためには、複数の計量ホッパから集合シュートに排出された物品を集合シュートから短時間で排出させる必要がある。そこで、集合シュートの形状には、様々な工夫がなされている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２７９０５４号公報

本発明は、ホッパから排出された物品を集合シュートから短時間で排出させることが可能な組合せ計量装置を提供することを目的とする。

本発明の組合せ計量装置は、鉛直方向に平行な中心線を囲むように配置され、外部から供給された物品を一時的に貯留する複数のホッパと、複数のホッパから排出された物品を集合させながら排出させる集合シュートと、を備え、複数のホッパのそれぞれは、物品が投入される第１開口及び物品が排出される第２開口が設けられた本体部と、第２開口に対して開閉可能なゲートと、を有し、本体部には、中心線に対して外側に突出するように交わる位置関係を有する第１内面及び第２内面が設けられ、集合シュートは、複数のホッパから排出された物品を受けて当該物品を滑走させるシュート部を少なくとも有し、シュート部のうち複数のホッパの下方に位置する部分には、第１内面及び第２内面のそれぞれに対応する面であって、中心線に対して外側に突出するように交わる位置関係を有する第１受面及び第２受面が設けられる。

この組合せ計量装置では、中心線に対して外側に突出するように交わる位置関係を有する第１内面及び第２内面が、ホッパの本体部に設けられている。更に、中心線に対して外側に突出するように交わる位置関係を有する第１受面及び第２受面が、シュート部のうちホッパの下方に位置する部分に設けられている。これにより、ホッパから排出された物品が第１受面及び第２受面に到達する際の落下速度が中央とその両側とで均一化される。しかも、第１内面及び第２内面が、中心線に対して外側に突出するように交わる位置関係を有するため、物品が計量ホッパの本体部から纏った状態で排出される。更に、第１受面及び第２受面が、中心線に対して外側に突出するように交わる位置関係を有するため、落下に伴う物品の広がりが抑制される。したがって、第１受面及び第２受面によって受けられた物品は、一纏りとなって上段シュート部を滑走する。よって、この組合せ計量装置によれば、ホッパから排出された物品を集合シュートから短時間で排出させることが可能である。

本発明の組合せ計量装置では、第２開口は、中心線から離れるほど下側に位置するように本体部に設けられ、ゲートは、本体部における第２開口の縁部のうち中心線側に位置する部分に回動可能に取り付けられてもよい。この場合、本体部の第１内面及び第２内面に沿って物品がより纏った状態で落下する。

本発明の組合せ計量装置では、鉛直方向における第１内面の下端と第１受面との第１距離は、略一定であり、鉛直方向における第２内面の下端と第２受面との第２距離は、略一定であり、第１距離と第２距離とは、互いに略等しくてもよい。この場合、ホッパから排出された物品が第１受面及び第２受面に到達する際の落下速度が中央とその両側とで略等しくなる。

本発明によれば、ホッパから排出された物品を集合シュートから短時間で排出させることが可能な組合せ計量装置を提供できる。

本発明の一実施形態の組合せ計量装置の構成図である。 図１の組合せ計量装置の集合シュートの斜視図である。 図１の組合せ計量装置における計量ホッパと集合シュートとの関係を示す図である。 図１の組合せ計量装置における計量ホッパと集合シュートとの関係を示す図である。 比較例の計量ホッパと集合シュートとの関係を示す図である。 比較例の計量ホッパと集合シュートとの関係を示す図である。 変形例の計量ホッパと集合シュートとの関係を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［組合せ計量装置の全体構成］

図１に示されるように、組合せ計量装置１は、投入シュート２と、分散フィーダ３と、複数の放射フィーダ４と、複数のプールホッパ５と、複数の計量ホッパ（ホッパ）６と、集合シュート８と、タイミングホッパ９と、計量部１１と、制御部２０と、を備える。組合せ計量装置１は、搬送コンベア５０によって供給される物品Ａ（農産物、水産物、加工食品等のように、単体質量にばらつきのある物品）を目標計量値となるように計量して製袋包装機６０に供給する。なお、製袋包装機６０は、フィルムを所定容量の袋に成形しつつ、組合せ計量装置１によって計量されて供給された物品Ａを袋詰めする。

投入シュート２は、搬送コンベア５０の搬送端５０ａの下方に配置される。投入シュート２は、外部から搬送コンベア５０によって搬送されて搬送コンベア５０の搬送端５０ａから落下した物品Ａを受けて下方に排出する。

分散フィーダ３は、投入シュート２の下方に配置される。分散フィーダ３は、下方に向かって末広がりの円錐状の搬送面３ａを有する。分散フィーダ３は、搬送面３ａを振動させることで、投入シュート２から搬送面３ａの頂部に排出された物品Ａを搬送面３ａの外縁に向かって均一に搬送する。

複数の放射フィーダ４は、分散フィーダ３の搬送面３ａの外縁に沿って放射状に配置される。各放射フィーダ４は、搬送面３ａの外縁の下方から外側に延在するトラフ４ａを有する。各放射フィーダ４は、トラフ４ａを振動させることで、搬送面３ａの外縁から排出された物品Ａをトラフ４ａの先端部に向かって搬送する。

複数のプールホッパ５は、鉛直方向に平行な中心線ＣＬを囲むように配置される。各プールホッパ５は、各放射フィーダ４のトラフ４ａの先端部の下方に配置される。各プールホッパ５は、その底部に対して開閉可能なゲート５ａを有する。各プールホッパ５は、ゲート５ａを閉じることで、対応するトラフ４ａの先端部から排出された物品Ａを一時的に貯留する。更に、各プールホッパ５は、ゲート５ａを開くことで、一時的に貯留した物品Ａを下方に排出する。

複数の計量ホッパ６は、中心線ＣＬを囲むように配置される。各計量ホッパ６は、各プールホッパ５のゲート５ａの下方に配置される。各計量ホッパ６は、本体部６１と、本体部６１の底部に対して開閉可能なゲート６２と、を有する。各計量ホッパ６は、ゲート６２を閉じることで、対応するプールホッパ５から排出された物品Ａを本体部６１内に一時的に貯留する。更に、各計量ホッパ６は、ゲート６２を開くことで、本体部６１内に一時的に貯留した物品Ａを下方に排出する。

集合シュート８は、各計量ホッパ６から排出された物品Ａを排出口８ａに集合させる。排出口８ａは、複数の計量ホッパ６に対して下側且つ中心線ＣＬ上に位置する。集合シュート８は、上段シュート部（シュート部）８１と、下段シュート部８２と、を有する。上段シュート部８１は、各計量ホッパ６から排出された物品Ａを受けて当該物品Ａを排出口８ａ側（すなわち、中心線ＣＬ側且つ下側）に滑走させる。下段シュート部８２は、下方に向かって先細りの円錐台状の筒体であり、上側の開口８２ａ及び下側の開口８２ｂを有する。下段シュート部８２は、下側の開口８２ｂを排出口８ａとして、当該排出口８ａから物品Ａを下方に排出する。

タイミングホッパ９は、排出口８ａの下方に配置される。タイミングホッパ９は、その底部に対して開閉可能なゲート９ａを有する。タイミングホッパ９は、ゲート９ａを閉じることで、集合シュート８から排出された物品Ａを一時的に貯留する。更に、タイミングホッパ９は、ゲート９ａを開くことで、一時的に貯留した物品Ａを製袋包装機６０に排出する。

計量部１１は、フレーム１２に支持されたケース１３内に配置される。計量部１１は、複数のロードセル１１ａを有する。各ロードセル１１ａは、対応する計量ホッパ６を支持する。計量部１１は、各計量ホッパ６に物品Ａが一時的に貯留される際に、当該物品Ａの質量に応じた計量値を計量する。

制御部２０は、ケース１３内に配置される。制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する。制御部２０は、分散フィーダ３及び放射フィーダ４の搬送動作、各プールホッパ５のゲート５ａの開閉動作、各計量ホッパ６のゲート６２の開閉動作、並びにタイミングホッパ９のゲート９ａの開閉動作等、組合せ計量装置１の各部の動作を制御する。なお、制御部２０は、製袋包装機６０と通信可能に接続される。

制御部２０は、計量部１１によって計量された計量値と、当該計量値に対応する物品Ａを貯留する計量ホッパ６とを対応付けて記憶する。制御部２０は、計量部１１によって計量され且つ各計量ホッパ６に対応付けられた複数の計量値から、合計値が目標計量値となるように計量値の組合せを選択する。より具体的には、制御部２０は、計量部１１によって出力された複数の計量値から、目標計量値を下限値とする所定範囲内に合計値が収まるように計量値の組合せを選択する。そして、制御部２０は、当該組合せに対応する計量ホッパ６に物品Ａを排出させる。

なお、投入シュート２、分散フィーダ３、複数の放射フィーダ４、複数のプールホッパ５及び複数の計量ホッパ６は、ケース１３に直接的に又は間接的に支持される。集合シュート８及びタイミングホッパ９は、フレーム１２に直接的に又は間接的に支持される。
［集合シュートの上段シュート部の構成］

図２に示されるように、集合シュート８において、上段シュート部８１は、複数の滑走領域Ｒを有する。各滑走領域Ｒは、中心線ＣＬに近づくほど下側に位置するように、各計量ホッパ６の下方から中心線ＣＬ側に延在する（図１参照）。各滑走領域Ｒは、金属製の板材の折り曲げ加工で形成された仕切部材８３によって画定される。より具体的には、各滑走領域Ｒは、各仕切部材８３の内面である滑走面８３ａ、第１受面８３ｂ、第２受面８３ｃ、第１側面８３ｄ及び第２側面８３ｅによって画定される。なお、図２においては、一部の仕切部材８３の図示が省略されている。

滑走面８３ａは、滑走領域Ｒの底面を成し、計量ホッパ６の下方から下段シュート部８２の開口８２ａの外縁に延在する。滑走面８３ａは、平面であり、中心線ＣＬ側に一辺が位置し且つ中心線ＣＬ側とは反対側に一頂点が位置する三角形状（中心線ＣＬ側に底辺が位置する二等辺三角形状）を呈する。

第１受面８３ｂは、中心線ＣＬ側から見た場合に水平方向における滑走面８３ａの一方の側において滑走面８３ａに直接的に接続され、計量ホッパ６の下方から下段シュート部８２の開口８２ａの外縁に延在する。第１受面８３ｂは、平面であり、中心線ＣＬ側に一頂点が位置し且つ中心線ＣＬ側とは反対側に一辺が位置する三角形状を呈する。なお、「一の面が他の面に直接的に接続される」とは、一の面と他の面との間に実質的に別の面が介在しないことを意味し、一の面と他の面とが直接接続される場合だけでなく、一の面と他の面との間に面取り面等が介在する場合を含む（以下、同じ）。

第２受面８３ｃは、中心線ＣＬ側から見た場合に水平方向における滑走面８３ａの他方の側において滑走面８３ａに直接的に接続され、計量ホッパ６の下方から下段シュート部８２の開口８２ａの外縁に延在する。第２受面８３ｃは、平面であり、中心線ＣＬ側に一頂点が位置し且つ中心線ＣＬ側とは反対側に一辺が位置する三角形状を呈する。

滑走面８３ａの幅（水平方向における幅）は、中心線ＣＬに近づくほど大きくなる。第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃのそれぞれの幅（水平方向における幅）は、中心線ＣＬに近づくほど小さくなる。滑走面８３ａ及び第１受面８３ｂは、中心線ＣＬに対して外側に突出するように（谷折りを形成するように）交わる位置関係を有する。同様に、滑走面８３ａ及び第２受面８３ｃは、中心線ＣＬに対して外側に突出するように（谷折りを形成するように）交わる位置関係を有する。更に、第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃも、中心線ＣＬに対して外側に突出するように（谷折りを形成するように）交わる位置関係を有する（第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃは、直接的には交わっていないものの、それらを含む面同士は、中心線ＣＬに対して外側に突出するように互いに交わる）。このように、滑走面８３ａ、第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃは、相互に、中心線ＣＬに対して外側に突出するように交わる位置関係を有する。

第１側面８３ｄは、中心線ＣＬ側から見た場合に水平方向における第１受面８３ｂの一方の側において第１受面８３ｂに直接的に接続され、計量ホッパ６の下方から下段シュート部８２の開口８２ａの外縁に延在する。第１側面８３ｄは、平面であり、矩形状を呈する。第２側面８３ｅは、中心線ＣＬ側から見た場合に水平方向における第２受面８３ｃの他方の側において第２受面８３ｃに直接的に接続され、計量ホッパ６の下方から下段シュート部８２の開口８２ａの外縁に延在する。第２側面８３ｅは、平面であり、矩形状を呈する。第１側面８３ｄ及び第２側面８３ｅは、滑走領域Ｒを介して互いに対向する。
［計量ホッパと集合シュートとの関係］

図３に示されるように、計量ホッパ６の本体部６１は、五角柱状の筒体であり、上側の開口（第１開口）６１ａ及び下側の開口（第２開口）６１ｂを有する。物品Ａが投入される上側の開口６１ａは、略水平に本体部６１に設けられている。物品Ａが排出される下側の開口６１ｂは、中心線ＣＬから離れるほど下側に位置するように本体部６１に設けられている。ゲート６２は、本体部６１における下側の開口６１ｂの縁部のうち中心線ＣＬ側に位置する部分に回動可能に取り付けられ、下側の開口６１ｂに対して開閉可能である。

図４に示されるように、本体部６１には、中心線ＣＬに対して外側に突出するように（谷折りを形成するように）交わる位置関係を有する第１内面６１ｃ及び第２内面６１ｄが設けられている。第１内面６１ｃの下端部の下方には、仕切部材８３の第１受面８３ｂの上端部が位置する。同様に、第２内面６１ｄの下端部の下方には、仕切部材８３の第２受面８３ｃの上端部が位置する。このように、上段シュート部８１のうち各計量ホッパ６の下方に位置する部分に、第１内面６１ｃ及び第２内面６１ｄのそれぞれに対応する面である、各仕切部材８３の第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃが配置される。

鉛直方向における第１内面６１ｃの下端と第１受面８３ｂとの第１距離ｄ１は、略一定である。鉛直方向における第２内面６１ｄの下端と第２受面８３ｃとの第２距離ｄ２は、略一定である。第１距離ｄ１と第２距離ｄ２とは、互いに略等しい。
［作用及び効果］

組合せ計量装置１では、中心線ＣＬに対して外側に突出するように交わる位置関係を有する第１内面６１ｃ及び第２内面６１ｄが、計量ホッパ６の本体部６１に設けられている。更に、中心線ＣＬに対して外側に突出するように交わる位置関係を有する第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃが、上段シュート部８１のうち計量ホッパ６の下方に位置する部分に設けられている。これにより、計量ホッパ６から排出された物品Ａが第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃに到達する際の落下速度が中央とその両側とで均一化される。しかも、第１内面６１ｃ及び第２内面６１ｄが、中心線ＣＬに対して外側に突出するように交わる位置関係を有するため、物品Ａが計量ホッパ６の本体部６１から纏った状態で排出される。更に、第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃが、中心線ＣＬに対して外側に突出するように交わる位置関係を有するため、落下に伴う物品Ａの広がりが抑制される。したがって、第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃによって受けられた物品Ａは、一纏りとなって（図４の二点鎖線参照）、下段シュート部８２の排出口８ａ側に向かって上段シュート部８１を滑走する。よって、組合せ計量装置１によれば、計量ホッパ６から排出された物品Ａを集合シュート８から短時間で排出させることが可能である。

また、組合せ計量装置１では、各計量ホッパ６において、開口６１ｂが、中心線ＣＬから離れるほど下側に位置するように本体部６１に設けられ、ゲート６２が、本体部６１における開口６１ｂの縁部のうち中心線ＣＬ側に位置する部分に回動可能に取り付けられる。これにより、本体部６１の第１内面６１ｃ及び第２内面６１ｄに沿って物品Ａがより纏った状態で落下する。

また、組合せ計量装置１では、鉛直方向における第１内面６１ｃの下端と第１受面８３ｂとの第１距離ｄ１が略一定であり、鉛直方向における第２内面６１ｄの下端と第２受面８３ｃとの第２距離ｄ２が略一定であり、第１距離ｄ１と第２距離ｄ２とが互いに略等しい。これにより、計量ホッパ６から排出された物品Ａが第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃに到達する際の落下速度が中央とその両側とで略等しくなる。

比較例として、図５に示されるように、計量ホッパ６Ａの本体部６１が四角柱状の筒体であり、図６に示されるように、中心線ＣＬ側に向く内面６１ｆが一平面であると、第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃによって受けられた物品Ａは、図４に二点鎖線で示される場合と比較して、上下に延びてしまう（図６の二点鎖線参照）。これは、鉛直方向における内面６１ｆの下端と第１受面８３ｂとの第１距離ｄ１、及び鉛直方向における内面６１ｆの下端と第２受面８３ｃとの第２距離ｄ２のそれぞれが中央に近づくほど大きくなり、計量ホッパ６から排出された物品Ａが第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃに到達する際の落下速度が中央に近づくほど大きくなるからである。
［変形例］

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、計量ホッパ６の本体部６１において、第１内面６１ｃ及び第２内面６１ｄは、互いに直接的に接続されなくてもよい。一例として、図７の（ａ）に示されるように、第１内面６１ｃ及び第２内面６１ｄは、別の面６１ｅを介して、互いに間接的に接続されてもよい。同様に、仕切部材８３において、第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃは、互いに直接的に接続されなくてもよい。一例として、図７の（ａ）に示されるように、第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃは、別の面８３ｆを介して、互いに間接的に接続されてもよい。

また、計量ホッパ６の本体部６１において、第１内面６１ｃ及び第２内面６１ｄは、平面でなくてもよい。一例として、図７の（ｂ）に示されるように、第１内面６１ｃ及び第２内面６１ｄは、曲面であってもよい。同様に、仕切部材８３において、第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃは、平面でなくてもよい。一例として、図７の（ｂ）に示されるように、第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃは、曲面であってもよい。

また、計量ホッパ６の本体部６１に、中心線ＣＬに対して外側に突出するように交わる位置関係を有する第１内面６１ｃ及び第２内面６１ｄが設けられ、上段シュート部８１のうち各計量ホッパ６の下方に位置する部分に、中心線ＣＬに対して外側に突出するように交わる位置関係を有する第１受面８３ｂ及び第２受面８３ｃが設けられていれば、第１距離ｄ１及び第２距離ｄ２のそれぞれは、必ずしも略一定でなくてよいし、第１距離ｄ１と第２距離ｄ２とは、必ずしも互いに略等しくなくてよい。

また、組合せ計量装置１は、タイミングホッパ９を備えていなくてもよい。ホッパから排出された物品を纏まった状態で集合シュートから排出させることが可能な本発明の構成は、組合せ計量装置１がタイミングホッパ９を備えていないような場合に、特に有効である。

また、集合シュート８は、下段シュート部８２を有していなくてもよい。例えば、下段シュート部８２に相当する構成を製袋包装機６０が備える場合には、組合せ計量装置１の集合シュート８が下段シュート部８２を有する必要性は低い。

また、上記実施形態では、計量ホッパ６と滑走領域Ｒ（仕切部材８３）とが１対１で対応していたが、例えば、複数の計量ホッパ６に対して１つの滑走領域Ｒ（仕切部材８３）が対応してもよい。

１…組合せ計量装置、６…計量ホッパ（ホッパ）、８…集合シュート、６１…本体部、６１ａ…開口（第１開口）、６１ｂ…開口（第２開口）、６１ｃ…第１内面、６１ｄ…第２内面、６２…ゲート、８１…上段シュート部（シュート部）、８３ｂ…第１受面、８３ｃ…第２受面、Ａ…物品、ＣＬ…中心線。

Claims (3)

1. 鉛直方向に平行な中心線を囲むように配置され、外部から供給された物品を一時的に貯留する複数のホッパと、
   複数の前記ホッパから排出された前記物品を集合させながら排出させる集合シュートと、を備え、
   複数の前記ホッパのそれぞれは、
   前記物品が投入される第１開口及び前記物品が排出される第２開口が設けられた本体部と、
   前記第２開口に対して開閉可能なゲートと、を有し、
   前記本体部には、前記中心線に対して外側に突出するように交わる位置関係を有する第１内面及び第２内面が設けられ、
   前記集合シュートは、
   複数の前記ホッパから排出された前記物品を受けて当該物品を滑走させるシュート部を少なくとも有し、
   前記シュート部のうち複数の前記ホッパの下方に位置する部分には、前記第１内面及び前記第２内面のそれぞれに対応する面であって、前記中心線に対して外側に突出するように交わる位置関係を有する第１受面及び第２受面が設けられる、組合せ計量装置。
2. 前記第２開口は、前記中心線から離れるほど下側に位置するように前記本体部に設けられ、
   前記ゲートは、前記本体部における前記第２開口の縁部のうち中心線側に位置する部分に回動可能に取り付けられる、請求項１記載の組合せ計量装置。
3. 鉛直方向における前記第１内面の下端と前記第１受面との第１距離は、略一定であり、
   鉛直方向における前記第２内面の下端と前記第２受面との第２距離は、略一定であり、
   前記第１距離と前記第２距離とは、互いに略等しい、請求項１又は２記載の組合せ計量装置。

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