JP2020101389A - 組合せ計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過量の物品を排出して回収する組合せ計量装置において、排出された過量の物品をこぼすことなく、かつ、運転を停止することなく回収できるようにする。【解決手段】計量ホッパ７から過量の物品を排出する組合せ計量装置において、計量ホッパ７から回収容器５３への物品の排出経路に、流下してきた物品を一時貯留できる、回収シュート５２と堰き止めシャッタ５６を備える過量物品保留手段を設けている。【選択図】図７

Description

本発明は、食品や菓子類等の各種の物品を所定量ずつ組合せ計量する組合せ計量装置に関する。

組合せ計量装置では、多品種の物品を少量ずつ組合せ計量する場合があり、かかる場合に、計量ホッパに供給される物品の重量が、適量範囲を超える過量であるときには、例えば、特許文献１に開示されているように、計量ホッパに供給された過量の物品を、通常の経路とは異なるリジェクト経路に排出して、回収容器に回収するようにしたものが知られている。

特開２０１８−７７０７５号公報

回収容器が、回収した過量の物品で一杯になると、回収容器をセット位置から移動させて、空の回収容器に交換する、あるいは、セット位置から移動させた回収容器から一杯になった過量の物品を取り出してセット位置に戻す必要があるが、その間に、組合せ計量装置から過量の物品が排出されると、排出された過量の物品を回収容器で受けることができず、前記セット位置の近傍に、過量の物品がこぼれてしまう。

このため、回収容器をセット位置から移動させて、空の回収容器に交換する、あるいは、セット位置から移動させた回収容器から過量の物品を取り出してセット位置に戻す間は、組合せ計量装置の運転を一旦停止させることが考えられるが、運転を停止させると、稼働率が低下して生産量が減少してしまう。

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、過量の物品を排出して回収する組合せ計量装置において、排出された過量の物品をこぼすことなく、かつ、運転を停止させることなく回収できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では次のように構成している。

（１）本発明は、ホッパに供給された過量の物品を排出して、回収容器に回収する組合せ計量装置であって、
前記ホッパから排出されて前記回収容器へ至る排出経路に、排出された物品を一時貯留できる過量物品保留手段を備える。

本発明によると、回収容器が、回収した過量の物品で一杯になって、空の回収容器に交換する、あるいは、回収容器から過量の物品を取り出すために、回収容器をセット位置から移動する場合には、先ず、過量物品保留手段によって過量の物品を一時的に貯留して回収容器に回収しない保留状態にしておき、その後、回収容器を移動させて、空の回収容器に交換する、あるいは、回収容器から過量の物品を取り出せばよい。従って、運転中に回収容器をセット位置から移動させても、後続の過量の物品は、過量物品保留手段によって回収容器への回収が一時的に保留されるので、こぼれることはない。また、回収容器を移動させて空の回収容器に交換した後、あるいは、回収容器から過量の物品を取出して回収容器をセット位置に戻した後に、過量物品保留手段による過量の物品の一時的な保留状態を解除すればよい。

（２）本発明の好ましい実施態様では、前記ホッパが物品を計量して排出する計量ホッパであり、前記過量物品保留手段は、前記計量ホッパから前記回収容器へ向けて排出される物品を案内する回収シュートと、前記回収シュートの前記排出経路を開閉する堰き止めシャッタとを備える。

この実施態様によると、過量の物品が排出される排出経路を構成する回収シュートに、堰き止めシャッタを作用させることによって、排出経路を開閉して、過量の物品を通過させ、あるいは、一時的に貯留する保留状態にすることができる。

（３）本発明の他の実施態様では、前記堰き止めシャッタは、前記回収シュートから離れた排出経路開放位置と、回収シュートに接近した排出経路閉止位置とに直線移動可能である。

この実施態様によると、回収シュートに対して、堰き止めシャッタを直線移動させるだけで、排出経路を開閉できるので、過量物品保留手段を簡単な構造のものとすることができる。

（４）本発明の他の実施態様では、前記過量物品保留手段は、並列配置された複数の前記回収シュートと、前記複数の回収シュートに対応する複数の堰き止めシャッタとを備え、前記複数の堰き止めシャッタが、一体に直線移動可能である。

この実施態様によると、複数の堰き止めシャッタを一体に構成できるので、複数の回収シュートに対応して個々に堰き止めシャッタを備える場合に比べて、構成が簡単なものとなる。なお、複数の堰き止めシャッタが一体に閉じられるので、物品保留が必要でない回収シュート、つまり、回収容器の取出しが行われない回収シュートが保留状態になるが、過量の物品が回収容器に直ちに回収されないだけで、回収には何ら支障はない。

（５）本発明の更に他の実施態様では、前記複数の回収シュートへ過量の物品を排出する複数の前記計量ホッパが、並列配置され、前記複数の計量ホッパに物品をそれぞれ供給する複数の直進フィーダが並列配置されている。

この実施態様によると、供給される物品を計量する複数の計量ホッパが並列配置され、この複数の計量ホッパにそれぞれ物品を供給する複数の直進フィーダが並列配置されるので、例えば、計量ホッパへ供給する物品の品種が多品種に亘る場合のように、計量ホッパの数を多くしたい場合には、並列配置されている計量ホッパ及び直進フィーダを、直線状に増設すればよく、組合せ計量装置を、平面的にコンパクトに構成することができる。

（６）本発明の好ましい実施態様では、前記回収容器が載置される可動台を備え、前記可動台が、手動操作によってスライド移動可能である。

この実施態様によると、可動台をスライド移動させることで、セット位置にある回収容器を容易に取出し、あるいは、セット位置に戻すことができる。

（７）本発明の他の実施態様では、前記回収容器の内部を、外部から視認できるように配置された複数のミラーを備える。

この実施態様によると、目の届かないセット位置にある回収容器の内部の物品貯留具合を、外部から容易に監視することができる。

このように、本発明によれば、過量の物品を排出して回収する組合せ計量装置において、排出された過量の物品をこぼすことなく、かつ、組合せ計量装置の運転を停止させることなく、回収容器に貯留された過量の物品を取り出して回収することができる。

図１は本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置の概略側面図である。 図２は図１の組合せ計量装置の概略平面図である。 図３は図１の一方の計量装置の概略正面図である。 図４は図１の他方の計量装置の概略正面図である。 図５は計量装置の要部の側面図である。 図６は計量装置のリジェクト作動状態の要部側面図である。 図７は回収容器の取出し状態を示す側面図である。 図８は過量物品の回収部を示す斜視図である。 図９は他の実施形態の過量物品の回収部を示す斜視図である。 図１０は図９の実施形態の概略側面図である。

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。

図１は、本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置の概略側面図であり、図２は、その概略平面図であり、図３及び図４は、計量装置の概略正面図である。

この実施形態の組合せ計量装置は、各種の食品や菓子、等の多品種（例えば８品種）の物品を所定少量ずつ組合せ計量するものである。

この組合せ計量装置は、第１床面Ｆ１に設置されて、計量された物品を床面下方に設置した図示されていない包装装置に投入して袋詰めする包装ラインに利用される。

なお、構造を理解し易くするために、以下の説明では、図１と図２における横方向、及び、図３、図４における紙面表裏方向を前後方向、また、図１における紙面表裏方向、及び、図３、図４における横方向を左右方向と呼称することとする。

図１に示すように、この組合せ計量装置は、作業者が左右に通過移動可能な中央通路Ｒを挟んで、前後１組の計量装置１Ａ，１Ｂが向い合せに配置された構造となっている。各計量装置１Ａ，１Ｂは、基本的には同仕様に構成されており、以下に、計量装置１Ａ，１Ｂの詳細な構造を説明する。

各計量装置１Ａ，１Ｂにおける内側（中央通路Ｒ側）には、第１床面Ｆ１に立設した支持台枠２を介して２台の基体３が所定高さ位置において横長に設置されるとともに、基体３の外側（中央通路Ｒと反対側）には、多数連の計量ユニット４が左右一列状に装備されている。この例では、各計量装置１Ａ，１Ｂに、それぞれ一列１２連の計量ユニット４が装備されて、両計量装置１Ａ，１Ｂ合わせて２４連の計量ユニット３で多品種の物品の混合組合せ計量を行うようになっている。

また、計量ユニット４群の更に外側には、計量される多品種の物品を各計量ユニット４の上部に供給する物品供給部５が配備されている。

図５に示すように、計量ユニット４は、基本的に従来と同様であり、物品供給部５から搬送されてきた物品を受け取って一旦貯留して排出する開閉自在なゲートを有する供給ホッパ６と、供給ホッパ６から排出された物品を貯留してその重量を測定して排出する開閉自在なゲートを有する計量ホッパ７と、計量ホッパ７で計量され排出された物品を受け取って一時貯留して排出する開閉自在なゲートを有するメモリホッパ８とを、上下縦列状に配置した構造となっている。

なお、供給ホッパ６、計量ホッパ７、メモリホッパ８は基体３に対して、脱着可能に支持されるとともに、これらホッパ６，７，８のゲート駆動機構や計量ホッパ６を計量する重量センサ等が基体３に収容装備されている。

各基体３は、図２の仮想線で示されるように、横端部の縦向き支点ｐを中心として回動可能に支持台枠２の上部に支持されており、ホッパ類の脱着やメンテナンスに際しては、基体３を中央通路Ｒ側に回動し、計量ユニット４群を大きく露出させてホッパ類の脱着やメンテナンスを容易に行うことができるようになっている。

計量ホッパ７の下端には、図５に示すように、それぞれ独立して開閉作動可能な外ゲート７ａと内ゲート７ｂが備えられており、外ゲート７ａのみを揺動開放させることで、計量した物品が第１送出径路（ａ）を介して直接下方の第１集合シュート９に送出され、内ゲート７ｂのみを揺動開放させることで、計量した物品が第２送出径路（ｂ）を介してメモリホッパ８へ送り込まれて一時貯留されるようになっている。

各計量ユニット４には、メモリホッパ８が備えられているので、組合せ演算に参加できるホッパ（有効ホッパ）の数を増やすことができる。

計量ホッパ７とメモリホッパ８の下方には、所定の重量となるように組合せ演算によって選択された複数の計量ホッパ７、あるいは、メモリホッパ８から落下送出された物品を集める４台の第１集合シュート９が左右一列状に配備されるとともに、隣接する２台ずつの第１集合シュート９の下方に、第１集合シュート９で集められた物品を一時的に受け止め貯留する２台の第１集合ホッパ１０が配備されている。また、第１集合ホッパ１０の下方には、各第１集合ホッパ１０から落下排出された物品を滑落案内して集める第２集合シュート１１と、１２連の計量ユニット４を用いて計量されて集められた物品を一か所に集めて一時貯留する第２集合ホッパ１２が、各計量装置１Ａ，１Ｂに対してそれぞれ１個ずつ配置されている。

更に、図１に示すように、中央通路Ｒの下方には、各計量装置１Ａ，１Ｂに１個ずつ備えた第２集合ホッパ１２から排出された物品を一箇所に集める最終集合ホッパ１３が設置され、この最終集合ホッパ１３は、包装装置側からの供給要請指令に基づいて開閉制御される。なお、第２集合ホッパ１２から最終集合ホッパ１３への物品流下案内径路には金属検知器１４が備えられており、金属異物の混入が監視される。

物品供給部５には、物品を収容する貯留タンク１５と、各貯留タンク１５の下端に連設された貯留ホッパ１６が備えられるとともに、貯留ホッパ１６の下端から繰り出された物品を１２連の各計量ユニット４に向けて振動搬送する１２台の直進フィーダ１７が、支持台１８の上部に左右に並列して配備されている。

貯留タンク１５は、第１床面Ｆ１の更に上方に設置された第２床面Ｆ２の開口部に落とし込み支持された下段タンク１５ａと、その上に脱着可能に位置決め支持された中段タンク１５ｂ及び上段タンク１５ｃとで構成され、下段タンク１５ａの下端に貯留ホッパ１６が脱着可能に支持されている。

図５に示すように、直進フィーダ１７は、物品の搬送方向の上流側の上流直進フィーダ１７ａと、下流側の下流直進フィーダ１７ｂを、搬送方向に向けて先下がり階段状に縦列配置して、すなわち、上流直進フィーダ１７ａが上段に、下流直進フィーダ１７ｂが下段に位置するように縦列配置して構成されている。各直進フィーダ１７ａ、１７ｂは、樋状のトラフ１９ａ，１９ｂと、支持台１８の上部に設置した加振機構２０ａ、２０ｂとを備えており、各トラフ１９ａ，１９ｂは、各加振機構２０ａ、２０ｂの振動ヘッド部に脱着可能に連結されている。

貯留ホッパ１６から上流直進フィーダ１７ａに投入供給された物品は、振動搬送されながら解され、下流直進フィーダ１７ｂに移載され、下流直進フィーダ１７ｂの終端から少量ずつ計量ユニット４の供給ホッパ６に送り込まれる。
直進フィーダ１７の上方には、下流直進フィーダ１７ｂの始端及び終端近くにおける物品の積層高さを、例えば、レーザで検知する物品センサ２１ａ，２１ｂがそれぞれ配備されており、その検知情報に基づいて加振機構２０ａ、２０ｂが駆動制御され、直進フィーダ１７毎での均一な物品搬送が行われるようになっている。

上記したタンク構成、及び、フィーダ構成は、例えば、ナッツ、豆菓子、あられ、等の互いにくっつくことのない物品を供給する標準仕様のものであり、例えば、小魚の味醂煮や小さな軽い煎餅などの互いにくっつき易い物品を少量ずつ搬送する一部の直進フィーダ１７と、これに対応する貯留タンク１５は別の仕様に構成されている。この例では、図２〜図４に示すように、左右方向に並列配備された１２台の直進フィーダ１７の内、横一端側４台の直進フィーダ１７（Ｃ）と、これに対応する貯留タンク１５（Ｃ）が標準仕様とは異なった別仕様となっている。

別仕様の貯留タンク１５（Ｃ）では、円滑に自重流下しにくい物品の送出のために、幅広のベルトコンベア３５が用いられている。このベルトコンベア３５は、矩形筒状の上部タンク３６の下部に沿って水平に回動するよう配備されている。ベルトコンベア３５を回転駆動することで、上部タンク３６に貯留した物品を、その底部から強制的に搬送して幅広く落下送出し、下段タンク１５ａを経て貯留ホッパ１６に送り込むようになっている。

この例においては、一方の計量装置１Ａにおける貯留タンク１５（Ｃ）と、他方の計量装置１Ｂにおける貯留タンク１５（Ｃ）の設置姿勢が異なっている。すなわち、一方の計量装置１Ａの貯留タンク１５（Ｃ）では、ベルトコンベア３５が、直進フィーダ１７の物品の搬送方向と平行する前後方向に回動されるのに対して、他方の計量装置１Ｂの貯留タンク１５（Ｃ）では、ベルトコンベア３５が、直進フィーダ１７の物品の搬送方向と直交する左右方向に回動されるようになっている。

ベルトコンベア３５の終端から送出された物品は、下段タンク１５ａを介して貯留ホッパ１６に案内されるのであるが、図４に示される他方の計量装置１Ｂの貯留タンク１５（Ｃ）では、ベルトコンベア３５の終端から前後に幅広く送出された物品が、下段タンク１５ａ横幅方向の偏った位置に送り込まれるのを防止するために、下段タンク１５ａの内部に物品分散案内部３７が組み込まれている。この物品分散案内部３７は、一対の分散ファネル３８をベルトコンベア３５の幅方向に並列して配備して構成されている。物品分散案内部３７では、ベルトコンベア３５の終端から下段タンク１５ａの上部に、ベルト幅方向に広く落下排出された物品を、２つの分散ファネル３８の流下案内によってフィーダ並列方向に分散させるようにしている。

図５〜図７に示すように、物品供給部５における支持台１８には、計量ホッパ６に供給された適量範囲を超える過量の物品を排出するためのリジェクト機構５０が備えられている。

リジェクト機構５０には、前後水平に進退移動可能なリジェクトシュート５１と、リジェクトシュート５１に排出された過量の物品を流下案内する回収シュート５２と、過量の物品が貯留される回収容器５３とが装備されている。

リジェクトシュート５１は、計量ホッパ７の前記第１送出径路（ａ）に正面外側から対向して配備されており、エアーシリンダ５４によって進退駆動されるようになっている。

通常時には、図５に示すように、リジェクトシュート５１は第１送出径路（ａ）の外側に退避しており、計量ホッパ７における外ゲート７ａの開放に伴う物品の第１集合シュート９への排出を妨げることがない。そして、計量ホッパ７で計量された重量値が所定重量範囲を超える過量の物品である場合には、図６に示すように、リジェクトシュート５１が第１送出径路（ａ）に進入するリジェクト状態となる。このリジェクト状態で、外ゲート７ａが開放作動されることで、計量ホッパ７内の物品がリジェクトシュート５１に排出され、過量の物品が回収シュート５２を介して回収容器５３に流下回収される。また、回収が完了するとリジェクトシュート５１は、第１送出径路（ａ）から退避した元の位置に移動され、計量ホッパ７の外ゲート７ａが閉じられて次の計量に備えられる。

なお、リジェクトシュート５１の先端には板材からなるガイド部材５５が設けられている。このガイド部材５５は、リジェクトシュート５１が第１送出径路（ａ）から外方に退避した位置にある時、第１送出径路（ａ）に外方から対向した位置にあり、計量ホッパ７の外ゲート７ａが開放されて排出される物品の外方への飛散をガイド部材５５で阻止し、送出された物品を正しく第１集合シュート９に導くようになっている。

底板及び両側板を有する断面コの字状の回収シュート５２の出口近くには、堰き止めシャッタ５６が配備されている。この堰き止めシャッタ５６は、過量の物品の排出経路を構成する回収シュート５２に対して離れた、図５、図８に示される排出経路の開放位置と、回収シュート５２に接近接触した、図７に示される排出経路の閉止位置とに直線移動可能である。回収シュート５２と堰き止めシャッタ５６とによって、計量ホッパ７から排出された過量の物品を一時貯留して、回収容器５３への回収を保留状態にする過量物品保留手段が構成される。

堰き止めシャッタ５６は、図８に示すように、支持台１８に備えられた左右一対のガイド部５７に沿って手動で前後スライド可能な可動枠５８に取り付けられており、通常は、回収シュート５２から離れた排出経路の開放位置に後退されている。

この例では、並列配備された３つの回収シュート５２に対応して３枚の堰き止めシャッタ５６が可動枠５８に取り付けられて、３枚の堰き止めシャッタ５６が同時に直線移動して、一体に開閉操作されるようになっている。

そして、回収容器５３が一杯になると、可動枠５８の後端に備えた取っ手５８ａを操作して堰き止めシャッタ５６を、回収シュート５２の下端部に接近接触させて、排出経路を閉止し、回収シュート５２に排出された過量の物品を一時的に堰き止め貯留できる状態で、回収容器５３を所定のセット位置から外方に取り出す。

回収容器５３から過量の物品を取り出した後、空の回収容器５３をセット位置に戻し、堰き止めシャッタ５６を元の位置に移動させて、排出経路を開放することで、過量の物品を回収容器５３に流下回収できる状態に復帰させる。また、堰き止めシャッタ５６は、回収シュート５３の傾斜した底面に対して、斜め下方に交差するように接触して排出経路を閉止しているので、堰き止めシャッタ５６を元の位置に移動させて排出経路を開放する際に、一時的に貯留された過量の物品は、回収シュート５３と堰き止めシャッタ５６の傾斜面に案内されて円滑に回収容器５３に回収される。

回収容器５３は、支持台１８の下部に前後移動可能に配備された可動台５９の前部に位置決め嵌合されて載置されており、可動台５９の後端に備えた取っ手５９ａを操作して可動台５９を外方に引き出すことで、回収容器５３を広い空間で取り出すことができる。

このように本実施形態によれば、回収容器５３が過量の物品で一杯になると、堰き止めシャッタ５６を、回収シュート５２の下端部に接近接触させて、排出経路を閉止し、回収シュート５２に排出される過量の物品を一時的に堰き止めて貯留できる状態とする。この状態で、回収容器５３をセット位置から移動させて、過量の物品を取り出し、空の回収容器５３をセット位置に戻し、堰き止めシャッタ５６を、回収シュート５２から離して排出経路を開放するので、組合せ計量装置の運転を停止させることなく、回収容器５３を移動させても、後続の過量の物品がこぼれることはない。

［その他の実施形態］
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。

（１）図９、図１０に示すように、回収容器５３の上方に下向きのミラー７１を配備するとともに、回収容器５３を支持した可動台５９に、後方斜め上向きに向かうミラー７２を装備しておくと、支持台１８の内奥下部に設置された回収容器５３の貯留具合を、上下のミラー７１、７２を介しての反射によって、物品供給部５の背部における後方上方から楽な姿勢で視認することができる。

（２）回収容器５３の上方に、容器内に貯留された物品の嵩を赤外線センサなどで検知し、容器内に設定量まで物品が貯留されたことが検知されると、容器取出しを促す警報を発するようにしてもよい。これによると、回収容器５３の貯留具合を頻繁に監視する必要がない。

（３）簡易には、回収容器５３に透視窓を設けて物品の貯留具合を監視できるようにしてもよい。ただし、透視窓が汚損しやすい物品、例えば、表面に油、汁、粉、などがついているような物品の回収には不適である。

（４）回収シュート５２上方の横向き支点を中心に揺動開閉可能に堰き止めシャッタを配備して、過量物品保留手段を構成することもできる。

（５）回収シュート５２に代えて開閉可能な貯留ホッパを配備し、回収容器５３が所定の回収位置にセットされている間は貯留ホッパを開放しておき、回収容器５３を引出している間、貯留ホッパを一時的に閉じるようにして過量物品保留手段を構成することもできる。

（６）回収容器５３が所定のセット位置に在るか否かを検知する手段を設け、回収容器５３が所定のセット位置に在ることが検知されると、過量物品保留手段を排出経路開放状態に保持し、回収容器５３がセット位置から外れていることが検知されると、過量物品保留手段を排出経路閉止状態に自動的に切り換えるように構成しておくと、過量物品を不用意にこぼすことを防止することができる。

４ 計量ユニット
６ 供給ホッパ
７ 計量ホッパ
５０ リジェクト機構
５２ 回収シュート
５３ 回収容器
５６ 堰き止めシャッタ
５８ 可動枠
５９ 可動台

Claims (7)

1. ホッパに供給された過量の物品を排出して、回収容器に回収する組合せ計量装置であって、
   前記ホッパから排出されて前記回収容器へ至る排出経路に、排出された物品を一時貯留できる過量物品保留手段を備える、
   ことを特徴とする組合せ計量装置。
2. 前記ホッパが物品を計量して排出する計量ホッパであり、
   前記過量物品保留手段は、前記計量ホッパから前記回収容器へ向けて排出される物品を案内する回収シュートと、前記回収シュートの前記排出経路を開閉する堰き止めシャッタとを備える、
   請求項１に記載の組合せ計量装置。
3. 前記堰き止めシャッタは、前記回収シュートから離れた排出経路開放位置と、回収シュートに接近した排出経路閉止位置とに直線移動可能である、
   請求項２に記載の組合せ計量装置。
4. 前記過量物品保留手段は、並列配置された複数の前記回収シュートと、前記複数の回収シュートに対応する複数の堰き止めシャッタとを備え、
   前記複数の堰き止めシャッタが、一体に直線移動可能である、
   請求項３に記載の組合せ計量装置。
5. 前記複数の回収シュートへ過量の物品を排出する複数の前記計量ホッパが、並列配置され、
   前記複数の計量ホッパに物品をそれぞれ供給する複数の直進フィーダが並列配置されている、
   請求項４に記載の組合せ計量装置。
6. 前記回収容器が載置される可動台を備え、
   前記可動台が、手動操作によってスライド移動可能である、
   請求項１ないし５のいずれか一項に記載の組合せ計量装置。
7. 前記回収容器の内部を、外部から視認できるように配置された複数のミラーを備える、
   請求項１ないし６のいずれか一項に記載の組合せ計量装置。

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