JP2018155640A - 組合せ計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設定された量の被計量物を精度良くスクリューによって搬送できると共に、スクリューの掃除性を向上させる。【解決手段】組合せ計量装置１は、物品Ａを計量する計量部１１と、計量部１１に向かって延びるトラフ４１と、トラフ４１内で回転させられることによって、物品Ａを搬送するスクリュー１００と、スクリュー１００を回転させるモータ１０５とを備える。スクリュー１００のスクリュー部材１０１は、物品Ａの搬送方向に沿って延在する螺旋状の板状部材によって構成された無軸の部材である。【選択図】図４

Description

本発明は、組合せ計量装置に関する。

トラフ内に配置されたスクリューを回転させることによって、トラフ内に投入された被計量物を計量部へ搬送する組合せ計量装置がある。このような組合せ計量装置が、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されたスクリューは、螺旋状に形成されたロッドと、ロッドの内側に配置された柱状のコアとを有している。コアは、螺旋状のロッドの内側において被計量物が滞留することを抑制する。これにより、スクリューは、設定された量の被計量物を精度良く搬送できる。

特表２００８−５３７０９９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたスクリューを掃除する場合、コアの外周面とロッドとの隙間を掃除するためにはコアとロッドとを分離させる必要があり、掃除性が悪い。

そこで、本発明は、設定された量の被計量物を精度良くスクリューによって搬送できると共に、スクリューの掃除性を向上させた組合せ計量装置を提供することを目的とする。

本発明に係る組合せ計量装置は、被計量物を計量する計量部と、計量部に向かって延びるトラフと、トラフ内で回転させられることによって、トラフ内に投入された被計量物を計量部に向けて搬送するスクリューと、スクリューを回転させる回転駆動部と、を備え、スクリューは、被計量物の搬送方向に沿って延在する螺旋状の板状部材によって構成された無軸の部材である。

この組合せ計量装置のスクリューは、螺旋状の板状部材によって構成された無軸の部材である。これにより、このスクリューは、螺旋の軸方向に沿って見たときに、螺旋の軸周りに形成される空間を小さくできる、又は空間を無くすことができる。このため、このスクリューは、螺旋の軸周りに被計量物が滞留することを抑制でき、設定された量の被計量物を精度良く搬送できる。また、このスクリューは、被計量物の滞留を抑制するためのコア等を有していない。このため、スクリューの掃除が容易となる。以上のように、この組合せ計量装置は、設定された量の被計量物をスクリューによって精度良く搬送できると共に、スクリューの掃除性を向上させることができる。また、このスクリューは、無軸である、すなわち板状部材以外に軸部材を有していない。このため、スクリューの軽量化を実現できる。

スクリューは、被計量物の搬送方向の上流側の端部が回転駆動部に連結され、回転駆動部に連結される側の端部で支持された片持ち構造とされてもよい。この場合、スクリューは、搬送方向の下流側の端部で被計量物が滞留することなく、搬送方向の下流側の端部から被計量物を計量部に向けて送り出すことができる。

トラフの底面とスクリューとの間隔は、被計量物の搬送方向の下流側に向かうに従って広くなってもよい。例えば、スクリューが片持ち構造であるため、スクリューにおける被計量物の搬送方向下流側の端部がトラフの底面側に近づくように、スクリューが撓むことが考えられる。トラフの底面とスクリューとの間隔が被計量物の搬送方向の下流側に向かうに従って広くなっているため、スクリューが撓んだ場合であっても、スクリューがトラフの底面に接触することが抑制される。

トラフの上部は、被計量物の搬送方向においてスクリューが設けられた部位の全域にわたって開口していてもよい。例えば、スクリューは、被計量物として食肉等の固形物（半固形物）を搬送する。この場合であっても、トラフの上部が開口しているため、被計量物がトラフ内で滞留してもトラフの上部に逃げることができ、被計量物がトラフ内で詰まってしまうことが抑制される。

本発明によれば、設定された量の被計量物をスクリューによって精度良く搬送できると共に、スクリューの掃除性を向上させた組合せ計量装置を得ることができる。

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概略構成を示す斜視図である。 図１の分散フィーダ及び放射フィーダの概略構成を示す正面図である。 図１の組合せ計量装置のケース、分散フィーダ、及び放射フィーダの一部断面図である。 図５（ａ）は、図４におけるVa−Va線に沿った断面図である。図５（ｂ）は、図４におけるVb−Vb線に沿った断面図である。 図１の放射フィーダを示す平面図である。 図７（ａ）は、変形例のスクリューの側面図である。図７（ｂ）は、変形例のスクリューを先端側から見た図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

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６と、複数のブースタホッパ７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、肉類、加工食品等のように、単体質量にばらつきのある物品（被計量物））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、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、上下方向に延びる回転軸を中心に回転させられることにより、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の外縁の下方からプールホッパ５に向かって外側に延在するトラフ４１と、トラフ４１内に配置されたスクリュー１００とを有する。スクリュー１００は、トラフ４１内で回転させられることによって、トラフ４１内に投入された物品Ａをプールホッパ５に向けて搬送する。隣り合う放射フィーダ４の間には、ガイドブロック１４が配置される（図２参照）。ガイドブロック１４は、隣り合う放射フィーダ４の間に物品Ａが落下することを低減する。

各プールホッパ５は、各放射フィーダ４のトラフ４１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４１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。

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、その底部に対して開閉可能なゲート６ａ及びゲート６ｂを有する。各計量ホッパ６は、ゲート６ａ及びゲート６ｂ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を一時的に貯留する。更に、各計量ホッパ６は、ゲート６ａ又はゲート６ｂ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。

各ブースタホッパ７は、各計量ホッパ６のゲート６ａの下方に配置される。各ブースタホッパ７は、その底部に対して開閉可能なゲート７ａを有する。各ブースタホッパ７は、ゲート７ａを閉じることで、対応する計量ホッパ６のゲート６ａ側から排出された物品Ａを一時的に貯留する。更に、各ブースタホッパ７は、ゲート７ａ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。

集合シュート８は、下方に向かって先細りの円錐台の内面８ａを有する筒状の構成を有する。集合シュート８は、内面８ａが全ての計量ホッパ６及び全てのブースタホッパ７の下方に位置するように配置される。集合シュート８は、各計量ホッパ６のゲート６ｂ側から排出された物品Ａ、及び各ブースタホッパ７から排出された物品Ａを内面８ａで受けて下方に排出する。

タイミングホッパ９は、集合シュート８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及びスクリュー１００の動作、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６ａ及びゲート６ｂの開閉動作、各ブースタホッパ７のゲート７ａ開閉動作、並びに各タイミングホッパ９のゲート９ａ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が貯留される計量ホッパ６及び／又はブースタホッパ７とを対応付けて記憶する。具体的には、制御部２０は、計量部１１によって計量された物品Ａが計量ホッパ６に貯留される場合、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。計量部１１によって計量された物品Ａが当該計量ホッパ６に対応するブースタホッパ７に排出された場合、制御部２０は、計量部１１によって計量された物品Ａの計量値と、当該計量ホッパ６に対応するブースタホッパ７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複数の計量ホッパ６及び／又はブースタホッパ７にそれぞれ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。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及び／又はブースタホッパ７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。複数のブースタホッパ７、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。

次に、放射フィーダ４の詳細について図２〜図６を用いて説明する。なお、図２は、図１に示された投入シュート２が取り外された状態を示している。また、図２は、計量ホッパ６から上の部位のみを示している。図３は、図２に示されたガイドブロック１４が取り外された状態を示している。また、図３は、図１に示されたスクリュー１００が一つを除いて取り外された状態を示している。図６は、図１に示される分散フィーダ３が取り外された状態を示している。

図２〜図６に示されるように、複数の放射フィーダ４は、ケース１３の周囲を取り囲むようにケース１３の側面に取り付けられる。各放射フィーダ４は、トラフ４１と、スクリュー１００とを有する。トラフ４１は、ケース１３に取り付けられており、ケース１３の外側に配置されたプールホッパ５に向けて延在する（図６参照）。なお、物品Ａは、プールホッパ５を介して計量ホッパ６に供給され、計量部１１によって計量される。トラフ４１は、計量部１１に物品Ａを供給するための搬送経路の一部を構成している。すなわち、トラフ４１は、物品Ａの搬送経路に沿って計量部１１に向けて延びている。

トラフ４１の上部は、物品Ａの搬送方向においてスクリュー１００が設けられた部位の全域にわたって開口している。トラフ４１の底面４１ａ（図４参照）は、プールホッパ５に向けて下り方向に傾斜している。すなわち、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示される間隔Ｄ１及びＤ２のように、トラフ４１の底面４１ａとスクリュー１００との間隔は、物品Ａの搬送方向の下流側に向かうに従って広くなる。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）よりも物品Ａの搬送方向の下流側の位置での断面図である。

スクリュー１００は、トラフ４１内に配置される。図４に示されるように、スクリュー１００は、スクリュー部材１０１、端部板１０２、及びスクリュー軸１０３を有している。端部板１０２は、円盤状の板である。スクリュー部材１０１は、端部板１０２における物品Ａの搬送方向の下流側の面に溶接等によって取り付けられる。スクリュー軸１０３は、端部板１０２における物品Ａの搬送方向の上流側の面に設けられる。

ここで、図４に示されるように、ケース１３内には、放射フィーダ４ごとに、モータ（回転駆動部）１０５、及びモータ１０５によって回転させられる駆動軸１０４が収容されている。駆動軸１０４は、スクリュー１００のスクリュー軸１０３に連結される連結部１０４ａを有している。

スクリュー１００のスクリュー軸１０３は、ケース１３に設けられた孔１３ａを介してケース１３内に差し込まれ、駆動軸１０４の連結部１０４ａに連結される。すなわち、スクリュー１００は、駆動軸１０４に連結される側の端部（物品Ａの搬送方向の上流側の端部）で支持された片持ち構造とされている。モータ１０５が回転することで、スクリュー１００は、水平方向に延びる回転軸Ｃを中心として回転する。これにより、スクリュー１００は、トラフ４１内に投入された物品Ａをプールホッパ５に向けて搬送する。なお、モータ１０５の回転は、制御部２０によって制御される。

また、スクリュー１００のスクリュー軸１０３は、駆動軸１０４の連結部１０４ａに対して取り外し可能に連結される。例えば、スクリュー１００は、掃除作業が行われるときに取り外される。

次に、スクリュー１００の詳細について説明する。図４に示されるように、スクリュー部材１０１は、物品Ａの搬送方向に沿って延在する螺旋状の板状部材によって構成された無軸の部材である。スクリュー部材１０１は、モータ１０５によって回転させられることにより、物品Ａをプールホッパ５に向けて搬送する。モータ１０５は、スクリュー部材１０１によって物品Ａがプールホッパ５に搬送される方向にスクリュー１００を回転させる。なお、回転軸Ｃと、スクリュー部材１０１の螺旋の軸とは同じである。

本実施形態におけるスクリュー部材１０１は、図５（ａ）に示されるように、物品Ａの搬送方向に沿って見たときに、物品Ａの搬送方向に沿って延在する空間Ｓを内部に有する。すなわち、空間Ｓは、スクリュー部材１０１の回転軸Ｃの周りに形成される。

以上、本実施形態の組合せ計量装置１において、スクリュー１００のスクリュー部材１０１は、螺旋状の板状部材によって構成された無軸の部材である。これにより、このスクリュー部材１０１は、螺旋の軸方向に沿って見たときに、スクリュー部材１０１が螺旋状のロッドで形成されている場合に比べて、螺旋の軸周りに形成される空間Ｓを小さくできる。このため、このスクリュー１００は、スクリュー部材１０１の螺旋の軸周りに物品Ａが滞留することを抑制でき、設定された量の物品Ａを精度良く搬送できる。また、このスクリュー１００は、物品Ａの滞留を抑制するためのコア等を有していない。このため、スクリュー１００の掃除が容易となる。以上のように、この組合せ計量装置１は、設定された量の物品Ａをスクリュー１００によって精度良く搬送できると共に、スクリュー１００の掃除性を向上させることができる。また、このスクリュー１００のスクリュー部材１０１は、無軸である、すなわち板状部材以外に軸部材を有していない。このため、スクリュー１００の軽量化を実現できる。

スクリュー１００は、物品Ａの搬送方向の上流側の端部（スクリュー軸１０３）で支持された片持ち構造とされている。この場合、スクリュー１００は、搬送方向の下流側の端部で物品Ａが滞留することなく、搬送方向の下流側の端部から物品Ａをプールホッパ５に向けて送り出すことができる。

トラフ４１の底面４１ａとスクリュー１００との間隔は、物品Ａの搬送方向の下流側に向かうに従って広くなっている。例えば、スクリュー１００が片持ち構造であるため、スクリュー１００における物品Ａの搬送方向下流側の端部がトラフ４１の底面４１ａ側に近づくように、スクリュー１００が撓むことが考えられる。トラフ４１の底面４１ａとスクリュー１００との間隔が物品Ａの搬送方向の下流側に向かうに従って広くなっているため、スクリュー１００が撓んだ場合であっても、スクリュー１００がトラフ４１の底面４１ａに接触することが抑制される。

トラフ４１の上部は、物品Ａの搬送方向においてスクリュー１００が設けられた部位の全域にわたって開口している。例えば、スクリュー１００は、物品Ａとして食肉等の固形物（半固形物）を搬送する。この場合であっても、トラフ４１の上部が開口しているため、物品Ａがトラフ４１内で滞留してもトラフ４１の上部に逃げることができ、物品Ａがトラフ４１内で詰まってしまうことが抑制される。

次に、スクリュー１００の変形例について説明する。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、変形例におけるスクリュー１００Ａは、スクリュー部材１０１Ａ、端部板１０２、及びスクリュー軸１０３を備えている。スクリュー部材１０１Ａは、物品Ａの搬送方向に沿って延在する螺旋状の板状部材によって構成された無軸の部材である。スクリュー部材１０１Ａは、図７（ｂ）に示されるように、物品Ａの搬送方向（スクリュー１００Ａの回転軸Ｃ）に沿って見たときに、回転軸Ｃの周りに空間が形成されない。すなわち、スクリュー部材１０１Ａは、板状部材が回転軸Ｃを軸としてひねられた形状を有している。スクリュー部材１０１Ａは、螺旋の軸方向に沿って見たときに、螺旋の軸（回転軸Ｃ）周りに空間が形成されない。このため、このスクリュー１００Ａは、スクリュー部材１０１Ａの螺旋の軸周りに物品Ａが滞留することを抑制でき、設定された量の物品Ａを精度良く搬送できる。

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。複数のホッパは、上述した複数の計量ホッパ６及び複数のブースタホッパ７のように環状に配置されたものに限定されず、マトリックス状に配置されたものであってもよい。また、本発明の組合せ計量装置は、複数のブースタホッパ７を備えなくてもよい。

１…組合せ計量装置、１１…計量部、４１…トラフ、４１ａ…底面、１００，１００Ａ…スクリュー、１０５…モータ（回転駆動部）、Ａ…物品（被計量物）。

Claims (4)

1. 被計量物を計量する計量部と、
   前記計量部に向かって延びるトラフと、
   前記トラフ内で回転させられることによって、前記トラフ内に投入された前記被計量物を前記計量部に向けて搬送するスクリューと、
   前記スクリューを回転させる回転駆動部と、
   を備え、
   前記スクリューは、前記被計量物の搬送方向に沿って延在する螺旋状の板状部材によって構成された無軸の部材である、組合せ計量装置。
2. 前記スクリューは、前記被計量物の搬送方向の上流側の端部が前記回転駆動部に連結され、前記回転駆動部に連結される側の端部で支持された片持ち構造とされている、請求項１に記載の組合せ計量装置。
3. 前記トラフの底面と前記スクリューとの間隔は、前記被計量物の搬送方向の下流側に向かうに従って広くなる、請求項２に記載の組合せ計量装置。
4. 前記トラフの上部は、前記被計量物の搬送方向において前記スクリューが設けられた部位の全域にわたって開口している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組合せ計量装置。

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