JP2020142901A - スラットおよびコンベア - Google Patents

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Abstract

【課題】コンベアの搬送性を高める。【解決手段】周回軌道に沿って移動する板状部材のスラット10が設けられ、物品を搬送するコンベア1は、スラット10において板厚方向の一側に配置された第一スラット1iと、スラット10において板厚方向の他側に配置された第二スラット1oと、を備える。第一スラット1iおよび第二スラット1oは、周回軌道に沿って交互に並んで設けられ、周回軌道に沿う方向の端部12が板厚方向から視て互いに重複し、物品の搬送領域で連続する凹凸状の搬送面11をなす。【選択図】図3

Description

本発明は、物品の搬送面をなすスラットと、スラットが周回軌道に沿って移動するコンベアとに関する。
物品を搬送する装置の一つとして、板状のスラットが周回軌道に沿って並んで設けられたコンベアが知られている。このコンベアでは、スラットのそれぞれが周回軌道に沿って移動し、これらのスラットにおいて上面に形成される搬送面に物品が載せられ、その物品が搬送される。
上記のコンベアに用いられる構造として、周回軌道のうち湾曲あるいは屈曲した軌道において移動するスラットどうしが干渉しないように、スラットどうしが周回軌道に沿って間隔をあけて配置された構造が知られている(特許文献1,2参照)。
実願昭62-92241号(実開昭63-199907号)のマイクロフィルム 特開平11-268810号公報
しかしながら、上述のようにコンベアのスラットどうしが隙間をあけて配置されていると、スラットの上面が断続的に並ぶことから搬送面が不連続になる。そのため、モヤシやカット野菜といったバラ物が搬送される場合には、搬送される物品が隙間から脱落したり隙間に挟まったりするおそれがある。
よって、コンベアの搬送性を高めるうえで改善の余地がある。
ここで開示するスラットおよびコンベアは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、コンベアの搬送性を高めることを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用および効果であって、従来の技術では得られない作用および効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。
ここで開示するスラットは、物品を搬送するコンベアにおいて周回軌道に沿って移動する板状部材である。このスラットは、板厚方向の一側に配置された第一スラットと、前記板厚方向の他側に配置された第二スラットと、を備えている。前記第一スラットおよび前記第二スラットは、前記周回軌道に沿って交互に並んで設けられ、前記周回軌道に沿う方向の端部が前記板厚方向から視て互いに重複し、前記物品の搬送領域で連続する凹凸状の搬送面をなす。
ここで開示するコンベアは、周回軌道に沿って移動する板状部材のスラットが設けられ、物品を搬送する。このコンベアは、前記スラットにおいて板厚方向の一側に配置された第一スラットと、前記スラットにおいて前記板厚方向の他側に配置された第二スラットと、を備えている。前記第一スラットおよび前記第二スラットは、前記周回軌道に沿って交互に並んで設けられ、前記周回軌道に沿う方向の端部が前記板厚方向から視て互いに重複し、前記物品の搬送領域で連続する凹凸状の搬送面をなす。
開示のスラットおよびコンベアによれば、コンベアの搬送性を高めることができる。
本実施形態としての計量機を示す側面図である。 本実施形態としての計量機を背面から視た(図1の左方から右方を視た図)部分断面図である。 本実施形態としてのコンベアの要部を示す側面図である。 本実施形態としての計量機の要部を拡大して示す側面図である。 本実施形態としての計量方法を説明するフローチャートである。
本実施形態の計量機では、コンベアで搬送された物品が投入ユニットへ供給され、コンベアから供給された物品が投入ユニットで回転するローラによって送給されて計量ホッパへ投入される。そして、計量ホッパに投入された物品の重量が計測される。
上記の物品としては、モヤシやカット野菜(「モヤシ類」とも称される)などのバラ物が挙げられる。本実施形態では、物品としてモヤシを例示する。このモヤシは、重量が計測されることから計量対象であるほか、搬送されるため搬送対象であるとも言え、投入されるため投入対象とも言える。
コンベアで搬送されるモヤシは、搬送方向(MD方向〈Machine Direction〉とも称される)だけでなく幅方向(CD方向〈Cross Direction〉とも称される)に延在した状態であって、厚み方向(TD方向〈Transverse Direction〉とも称される,板厚方向)に堆積した状態で搬送される。
モヤシを搬送するコンベアには、履帯のように周回する軌道が設定される。この周回軌道の一部に沿って、モヤシが載せられる搬送経路が設定される。
下記の実施形態では、方向についてつぎのように定める。
コンベアでモヤシが搬送される方向を基準に、上流および下流を定める。
搬送方向,幅方向および厚み方向は、互いに直交(交差)する。厚み方向については、コンベアの周回軌道で囲まれる側を内側(一側および他側の何れか一方)とし、内側の反対側を外側(一側および他側の何れか他方)とする。また、幅方向から視ることを側面視とする。
ローラに関しては、回転軸心を基準に周方向および径方向を定める。
そのほか、重力の作用する方向を下方とし、下方の反対方向を上方とする。上下方向は鉛直方向であり、鉛直方向に直交する方向は水平方向である。
[I.一実施形態]
以下に述べる一実施形態では、項目[1]で計量機の構成を説明し、その後の項目[2]で計量方法の構成を説明する。そして、項目[3]で項目[1],[2]の構成による作用および効果を述べる。
[1.計量機]
まず、図1,図2を参照して、計量機を概説する。
計量機には、モヤシを搬送するコンベア1と、コンベア1で搬送されたモヤシが供給される投入ユニット2と、投入ユニット2からモヤシが投入されるホッパ3とが設けられている。コンベア1を支持する図示しないフレーム(いわゆる「コンベアフレーム」)に投入ユニット2が取り付けられ、コンベア1とは別に設けられたフレーム4(支持部材)にホッパ3が取り付けられている。
ホッパ3に投入されたモヤシは、所定量に小分けされ、バケットや包装袋といった収容体5へ排出される。このようにして排出されたモヤシは、収容体5に収容される。
ホッパ3は、上方から投入されたモヤシを下方へ排出自在な装置である。
ホッパ3には、計量ホッパ31(一次ホッパ),タイミングホッパ32(二次ホッパ),集合ホッパ33(三次ホッパ)の三種が設けられている。計量ホッパ31から排出されたモヤシは、タイミングホッパ32へ投下(投入)される。続いて、タイミングホッパ32から排出されたモヤシは、集合ホッパ33へ投下(投入)される。
集合ホッパ33では、投入されたモヤシがそのまま排出される。一方、計量ホッパ31およびタイミングホッパ32では、投入されたモヤシが一時的に貯め置かれ、このように留置された後に全て排出される。
ここでいう「全て排出される」は、モヤシの排出が完了した状態を意味し、完全にモヤシが存在しない状態だけでなく、微量のモヤシがホッパ3に残っている状態も含む。
図2に示すように、コンベア1,投入ユニット2,計量ホッパ31,タイミングホッパ32からなるユニット群U1,U2,U3は、並列に設けられ、互いに独立して作動する。ここでは、三つ(複数)のユニット群U1,U2,U3が幅方向に並んで設けられた例を挙げる。
集合ホッパ33は、一つ(単数)だけが設けられ、三つのタイミングホッパ32(三つのユニット群U1,U2,U3)から排出されたモヤシを一つの収容体5へ集合させるように案内する。
本項目[1]では、計量機の装置構成について、コンベア1を小項目[1−1]で説明し、投入ユニット2を小項目[1−2]で説明し、ホッパ3を小項目[1−3]で説明する。さらに、計量機の制御構成を小項目[1−4]で説明する。
[1−1.コンベア]
コンベア1は、モヤシの搬送装置である。コンベア1には、図1に示すように、モヤシを掻き上げて搬送する経路が設定されている。
コンベア1で搬送されるモヤシは、上流部1Uに供給されてから中流部1Mを経て下流部1Dまで搬送され、下流部1Dまで搬送されたモヤシは落下して投入ユニット2へ供給される。これらの上流部1U,中流部1Mおよび下流部1Dに亘ってモヤシの搬送領域が設定されている。
ここで説明するコンベア1の搬送経路は、上流部1Uおよび下流部1Dが概ね水平向きに設けられ、中流部1Mが斜め上方に向けて設けられている。このような搬送経路には、平面状の領域だけでなく、曲面状の領域が存在する。たとえば、上流部1Uから中流部1Mへ移行する第一領域P1は内側に凸の曲面状をなし、中流部1Mから下流部1Dへ移行する第二領域P2は外側に凸の曲面状をなす。
コンベア1には、駆動系の構成として、周回軌道に沿って配設されたチェーン1C(いわゆる「エンドレスチェーン」)と、チェーン1Cを周回させる駆動スプロケット1Sと、チェーン1Cを案内するガイドローラ1Gとが設けられている。これらのチェーン1C,駆動スプロケット1S,ガイドローラ1Gは、幅方向に間隔をあけて一対が配設されている。
駆動スプロケット1Sは、図示しない駆動源によって回転させられる。駆動スプロケット1Sには、チェーン1Cが巻き掛けられている。駆動スプロケット1Sの回転に応じて、チェーン1Cがガイドローラ1Gで案内されながら周回軌道に沿って周回する。
一対のチェーン1Cには、幅方向に架け渡された板状部材のスラット10が取り付けられている。このことから、コンベア1は「スラットコンベア」とも称される。
スラット10は、周回軌道に沿って並んで設けられ、周回するチェーン1Cに連動して周回軌道に沿って移動する。スラット10のうち外側の面(主に上面)は、モヤシが載せられる搬送面11をなす。
図3に示すように、本実施形態のスラット10は、厚み方向の位置が異なる二種のスラット1i,1oを有する。スラット1i,1oのうち、一方が内側に配置された内スラット1i(第一スラットおよび第二スラットの何れか一方)であり、他方が外側に配置された外スラット1o(第一スラットおよび第二スラットの何れか他方)である。すなわち、内スラット1iの外側に外スラット1oが配置され、外スラット1oの内側に内スラット1iが配置される。
これらのスラット1i,1oは、周回軌道に沿って交互に並んで設けられている。そのため、内スラット1iの上流側および下流側のそれぞれに外スラット1oが配置され、外スラット1oの上流側および下流側のそれぞれに内スラット1iが配置されている。
上記のスラット1i,1oは、周回軌道に沿う方向の各端部12が厚み方向から視て互いに重複した状態に設けられている。
さらに、スラット1i,1oは、モヤシの搬送領域で連続する搬送面11をなす。具体的には、内スラット1iのうち外側に露出する面と外スラット1oのうち外側に露出する面とが連続する凹凸状の搬送面11を構成する。
そのうえ、スラット1i,1oは、周回軌道に沿って移動するときに端部12どうしが摺動自在に設けられている。具体的には、内スラット1iの端部12と外スラット1oの端部12とが摺動自在に配設される。
たとえば、第一領域P1や第二領域P2(図1参照)といった搬送方向の変化する箇所でスラット1i,1oの端部12どうしが円滑に摺動するように、端部12の形状が設定される。
具体的に言えば、内スラット1iおよび外スラット1oの少なくとも一方の端部12は、周回軌道の形状に応じた曲面状に形成されている。この曲面状の形状は、第一領域P1や第二領域P2における搬送経路の曲率に基づいて設計された曲面状に形成される。
ここでは、内スラット1iの端部12と外スラット1oの端部12との間にモヤシが挟まれるのを抑制する観点から、内スラット1iの端部12が内側へ向かう曲面状に形成され、外スラット1oは端部12が平面状に形成されている。
上述のように構成されるスラット1i,1oに載せられたモヤシは、互いに絡み合った塊状のまま搬送されたり、斜め上方へ向けて搬送される中流部1M(図1参照)でずり下がったりするおそれがある。
そこで、モヤシのずり下がり抑制や塊状のモヤシをほぐすため、図1に示すように、コンベア1には針状体1P(一箇所のみに符号を付す)や均しローラ1L(均し装置)が配備されている。
図3に示すように、針状体1Pは、スラット1i,1oに対して突出した状態に林立されている。具体的に言えば、スラット1i,1oのそれぞれに対して複数の針状体1Pが厚み方向に沿った姿勢で取り付けられている。この針状体1Pに対して干渉しないようにスラット1i,1oが形成されている。詳細に言えば、周回軌道に沿って移動するときに端部12が針状体1Pと接触しないように、スラット1i,1oの寸法,形状,大きさが設計される。すなわち、スラット1i,1oの端部12が針状体1Pと非接触に設けられている。
図1に示すように、均しローラ1Lは、スラット1i,1oに載せられて搬送されているモヤシの堆積状態を均すための付加的な装置であり、図示しない駆動源によって回転させられる。
均しローラ1Lには、径方向に突出した状態の針状体1Nが設けられている。ここでは、コンベア1の中流部1Mに均しローラ1Lが配置された例を挙げる。
なお、三つのコンベア1(図2参照)に対して一つ(共通,単数)の均しローラ1Lが設けられる。
コンベア1で搬送されたモヤシは、つぎに説明する投入ユニット2へ連続的に供給される。
[1−2.投入ユニット]
つぎに、図4を参照して、投入ユニット2を説明する。
投入ユニット2は、計量ホッパ31へモヤシを順次投入する装置である。
この投入ユニット2は、可動な部分(以下「可動部」と称する)2Mと固定された部分(以下「固定部」と称する)2Fとに大別される。
――可動部――
可動部2Mには、駆動部2Dで回転させられるローラ2Rと、ローラ2Rに取り付けられたピン2P(一箇所のみに符号を付す)とが設けられている。
駆動部2Dは、ローラ2Rを回転させる駆動系の構成である。駆動部2Dには、回転動力を出力するモータ(電動機)が設けられ、モータの回転動力をローラ2Rに伝達するチェーンあるいはベルトやプーリといった動力伝達部材も設けられている。
ローラ2Rは、モヤシを送給するための回転体であり、円筒状または円柱状をなしている。ローラ2Rは、幅方向に沿って延びる回転軸芯を有し、駆動部2Dの出力に応じた速度で回転する。駆動部2Dから動力が出力されていなければ、ローラ2Rは回転せずに停止する。
ピン2Pは、モヤシを掻き送る部材であり、ローラ2Rの外周面に対して径方向に沿って突出した状態で林立されている。ここでは、周方向に沿って等間隔にピン2Pが配置され、幅方向にも等間隔にピン2Pが配置される。ピン2Pは、ローラ2Rの回転に応じて周方向に移動し、この移動によってモヤシを掻き送る。
――固定部――
固定部2Fには、可動部2Mのピン2Pによるモヤシの掻き送りを案内するガイド面2Gが設けられている。
ガイド面2Gは、ローラ2Rが回転するときにピン2Pの先端のなす軌跡の一部に沿って延在する。すなわち、ガイド面2Gとローラ2Rの外周面とが対向して配置される。
ガイド面2Gは、部分筒面状をなし、計量ホッパ31へ向けて湾曲した曲面状をなす。ここで例示するガイド面2Gは、側面視で上流端の接線が鉛直方向に沿うとともに下流端の接線が水平方向に沿う四半円弧をなす。なお、ピン2Pに対して微少な隙間をあけてガイド面2Gが延設される。
仮に、ピン2Pやローラ2Rが設けられていなければ、ガイド面2Gに供給されたモヤシの堆積量が制限されず、モヤシはガイド面2Gを滑り落ちて計量ホッパ31へ投入される。このことから、ガイド面2Gは「シュート面」とも言える。
一方、本実施形態のガイド面2Gは、ローラ2Rの外周面と対向して配置されることから、ガイド面2Gとローラ2Rの外周面との間に存在する空間の大きさに応じた量にピン2Pで掻き送られるモヤシの量が制限される。このような固定部2Fおよび可動部2Mの協働した構造によって、ピン2Pで掻き送られて計量ホッパ31へ投入されるモヤシの量が調節される。
そのほか、投入ユニット2には、ピン2Pで掻き送られるモヤシを一時的に貯留するサージ部2Sも設けられている。
サージ部2Sは、コンベア1から供給された後であってピン2Pで掻き送られる前のモヤシを貯めておく構造である。このサージ部2Sは、ガイド面2Gに対して上方に配置され、コンベア1から供給されたモヤシを囲むように設けられている。
サージ部2Sに貯留されたモヤシは、ピン2Pで掻き送られて、つぎに説明するホッパ3の計量ホッパ31へ投入される。
[1−3.ホッパ]
ホッパ3には、上述のように計量ホッパ31,タイミングホッパ32および集合ホッパ33(図1,図2参照)の三種が設けられる。
計量ホッパ31およびタイミングホッパ32のそれぞれは、並設されるほか、所定の排出条件に応じてモヤシを排出する開閉部6が付設され、同様の着脱構造40で取り付けられる。
集合ホッパ33は、投入されたモヤシをそのまま収容体5(図1,図2参照)へ案内するホッパであり、取付構造41で取り付けられる。
以下、計量ホッパ31,タイミングホッパ32に共通する構成として、着脱構造40,開閉部6のそれぞれを説明する。その後、計量ホッパ31,タイミングホッパ32,集合ホッパ33の順にそれぞれを説明する。
なお、着脱構造40および開閉部6の説明では、計量ホッパ31,タイミングホッパ32を区別せずにホッパ31,32と表記する。
――着脱構造――
着脱構造40は、ホッパ31,32を着脱自在に取り付ける構造である。この着脱構造40には、フレーム4側に設けられた切欠溝4Nと、ホッパ31,32に付設された突起部4P(掛着部)とが設けられている。
なお、計量ホッパ31の着脱構造40には、フレーム4とは別の支持部材42に切欠溝4Nが形成される。タイミングホッパ32の着脱構造40には、フレーム4に切欠溝4Nが形成される。
切欠溝4Nは、上側が開放されるとともに下方へ向けて傾斜した状態に切り欠かれ、突起部4Pに対応する箇所に配設されている。切欠溝4Nには、突起部4Pが引っ掛けられる(掛着される)。すなわち、切欠溝4Nおよび突起部4Pは、互いに着脱自在な寸法,形状,大きさに設けられている。
ここでは、幅方向の二箇所で一対をなす突起部4Pが上下の二箇所(すなわち二対,計四箇所)に設けられる。同様に、幅方向の二箇所で一対をなす切欠溝4Nが上下の二箇所に設けられている。
――開閉部――
開閉部6は、閉鎖状態ではモヤシを排出せずに、開放状態ではモヤシを排出させる機能ユニットである。
開閉部6には、ホッパ31,32の底部を開閉する蓋体6Lと、蓋体6Lを開閉させる動力を出力するステッピングモータ6Mと、蓋体6Lおよびステッピングモータ6Mを連動させるリンク機構60とが設けられている。
蓋体6Lは、閉鎖状態でホッパ31,32の底部をなし、開放状態でホッパ31,32の底部を開放し、閉鎖状態および開放状態の何れか一方から他方へ移行するときに揺動する部材である。ここでは、二つ(一対)の蓋体6Lが各ホッパ31,32に設けられた例を示す。
ステッピングモータ6Mは、パルス信号に同期して動作する同期電動機であり、一般的に他のモータ(動力源)よりも回転角度や回転速度の制御性が高い特性をもつ。ステッピングモータ6Mの回動によって蓋体6Lが開閉駆動される。
リンク機構60は、ステッピングモータ6Mの回転に応じて蓋体6Lを開閉させる動力伝達機構である。
リンク機構60は、蓋体6Lに連結された第一リンク機構61と、ステッピングモータ6Mに連結された第二リンク機構62とに分割されている。
これらのリンク機構61,62は、互いに連動自在であり、蓋体6Lの開閉動作時にはリンク機構61,62どうしが接触する。ただし、蓋体6Lが閉鎖状態のときには、リンク機構61,62どうしが接触しないように設けられている。
上記のようにリンク機構61,62どうしを非接触にさせる構成要素として、接触子63および断接溝64が設けられている。
リンク機構60は、第一リンク機構61(リンク機構61,62の何れか一方)に対して第二リンク機構62側の先端部に突設された接触子63と、第二リンク機構62(リンク機構61,62の何れか他方)に対して第一リンク機構61側の先端部が切り欠かれた断接溝64とを有する。
接触子63は、蓋体6Lの開閉状態にかかわらず、断接溝64に囲まれるように配置される。接触子63は、蓋体6Lが閉鎖状態のときに、断接溝64に対して微少な隙間をあけた箇所に位置する。すなわち、蓋体6Lが閉鎖状態であれば、ホッパ31,32が蓋体6Lを介して第一リンク機構61までは連続するものの、ホッパ31,32が第二リンク機構62とは不連続な態様をなす。
一方、蓋体6Lを開閉させるリンク機構61,62の作動時には、接触子63が断接溝64に対して摺接(接触)し、リンク機構61,62が連動する。すなわち、蓋体6Lの開閉時には、ホッパ31,32が蓋体6Lを介して第一リンク機構61だけでなく第二リンク機構62まで連続する態様をなす。
そのほか、開閉部6には、リンク機構61,62の作動を案内するリンクガイド6Gが設けられている。ここでは、第一リンク機構61を案内するリンクガイド6Gが配備された例を図示する。
――計量ホッパ――
計量ホッパ31は、投入ユニット2から投入されたモヤシの重量を計測するためのホッパである。
計量ホッパ31には、モヤシの重量を計測する重量センサ3Sが付設されている。重量センサ3Sには、ひずみゲージをはじめとした公知の検出器が用いられる。
重量センサ3Sは、以下に示す第一重量,第二重量および第三重量の総計である総重量から、第二重量と第三重量との合計重量を風袋として差し引いた重量を検出重量として検出する。
・第一重量:計量ホッパ31に貯め置かれたモヤシの重量
・第二重量:計量ホッパ31自体の重量
・第三重量:計量ホッパ31と連続的な構成(たとえば第一リンク機構61)の重量
重量センサ3Sは、上述のステッピングモータ6Mやタイミングホッパ32と共通のフレーム4(いわゆる「コモンフレーム」)に取り付けられる。
重量センサ3Sと計量ホッパ31との間には、フレーム4とは独立した支持部材42が介装されている。支持部材42には、上述の切欠溝4N(着脱構造40)が形成されている。このような計量ホッパ31は、支持部材42および重量センサ3Sを介してフレーム4に取り付けられている。
本実施形態の計量ホッパ31は、下記の第一計量モードと第二計量モードとを交互に実施する。
・第一計量モード:検出重量が所定量に達するまではモヤシを排出しないモード
・第二計量モード:検出重量が所定量に達するとモヤシを排出するモード
ここでいう「所定量」とは、モヤシを小分けにする量として予め設定された重量であり、収容体5(図1,図2参照)の大きさや要求される出荷仕様などに応じて適宜設定される。
上記の第一計量モードの実施内容から、計量ホッパ31でモヤシを貯め置く所定の貯置条件(第一計量モードを実施する要件,第二計量モードを実施しない要件)には、検出重量が所定量に達していないこと(所定の排出条件が成立しないこと)が含まれる。この貯置条件には、タイミングホッパ32にモヤシが投入されていること(タイミングホッパ32にモヤシが貯められていること)も含まれる。
上記の第二計量モードの実施内容から、計量ホッパ31でモヤシを排出する所定の排出条件は、貯置条件が成立しないことである。この排出条件には、検出重量が所定量に達したことをはじめ、タイミングホッパ32にモヤシが投入されていないこと(タイミングホッパ32から全てのモヤシが排出されていること)が含まれる。
このような計量ホッパ31から排出されたモヤシは、所定量に小分けされて、つぎに説明するタイミングホッパ32へ投入される。
――タイミングホッパ――
タイミングホッパ32は、モヤシが収容体5(図1,図2参照)へ投入されるタイミングを調節するホッパである。このタイミングホッパ32は、下記の貯置モードと投入モードとを交互に実施する。
・貯置モード:タイミング条件が成立しなければモヤシを排出しないモード
・投入モード:タイミング条件が成立すればモヤシを排出するモード
ここでいう「タイミング条件」には、収容体5がモヤシを収容可能な状態であることが含まれる。これは、収容体5にモヤシを収容するための要件である。
そのほか、図2に示すように、本実施形態のように三つ(複数)のタイミングホッパ32が設けられている場合には、他のタイミングホッパ32から収容体5へモヤシが投入されていないことも「タイミング条件」に含まれる。これは、小分けされたモヤシが合流しないようにするための要件であり、三つのタイミングホッパ32から択一的にモヤシを収容体5へ投入させる要件とも言える。
上記の貯置モードを換言すれば、タイミングホッパ32でモヤシを排出しない貯置条件は、タイミング条件(所定の排出条件)が成立しないことである。上記の投入モードを換言すれば、タイミングホッパ32でモヤシを排出する所定の排出条件は、タイミング条件が成立することである。
このようなタイミングホッパ32から排出されたモヤシは、つぎに説明する集合ホッパ33を経て収容体5へ投入される。
――集合ホッパ――
タイミングホッパ32は、三つが幅方向に並設されることから、幅方向位置の異なる三箇所から一箇所の収容体5へ向けてモヤシが排出される。
そのため、集合ホッパ33は、三箇所のタイミングホッパ32から排出されたモヤシを投入可能な幅の広い上流部33Uが設けられ、一箇所の収容体5へモヤシを投入可能な幅の狭い下流部33Dが設けられている。このような漏斗形の集合ホッパ33によって、三つのタイミングホッパ32の何れからモヤシが排出された場合にも収容体5へモヤシが案内される。
集合ホッパ33は、取付構造41によって固定状態と自由状態とが切替可能にフレーム4に対して取り付けられている。
取付構造41には、フレーム4側に設けられた取付溝4Gと、集合ホッパ33側に設けられた摺動板4Sと、取付溝4Gに対して摺動板4Sを固定する締結部材4M(取付部材)と、が設けられている。
取付溝4Gおよび摺動板4Sは、水平方向に沿って延設されている。取付溝4Gはフレーム4に固設されるのに対し、摺動板4Sは集合ホッパ33に固設される。
固定状態では、摺動板4Sが取付溝4Gに挟持された状態であって集合ホッパ33の取付位置に対応する所定の装着位置において、ボルトやナットなどの締結部材4Mで取付溝4Gに摺動板4Sが固定されている。
締結部材4Mが取り外されると、摺動板4Sが取付溝4Gに対して摺動自在な自由状態となる。さらに、取付溝4Gから摺動板4Sが引き抜かれると、集合ホッパ33を取り外すことができる。
[1−4.制御装置]
つぎに、図1を参照して、計量機の制御を担う装置(以下「制御装置」と称する)9を説明する。
制御装置9は、コンベア1の搬送系,投入ユニット2の送給系,ホッパ3の開閉系といった計量機に関する広汎なシステムを制御しうるコントロールユニットである。
制御装置9は、入力された情報に基づいて制御の対象に作動指示を出力する。
たとえば、以下に例示する入力系の情報I〜IIIが制御装置9に入力される。
・情報 I :重量センサ3Sで計測された検出重量(重量)
・情報 II :開閉部6の開閉状態
・情報III:収容体5がモヤシを収容可能であるか否かの情報
そして、入力された情報I〜IIIに基づいて、以下に例示する出力系の対象I〜IIIが制御装置9によって制御されうる。
・対象 I :コンベア1の搬送速度
・対象 II :投入ユニット2におけるモヤシの掻き送り速度(送給速度)
・対象III:開閉部6の開閉状態
本実施形態では、投入ユニット2から計量ホッパ31へのモヤシの投入量を調節する送給制御に着目して、制御装置9(回転制御装置)を説明する。
制御装置9は、入力系の情報として、情報Iを用いるほか、第一計量モードが実施されはじめてからの経過時間も用いて送給制御を実施する。経過時間を用いるために、情報IIに基づいて第一計量モードの開始時点も入力系の情報に用いる。
情報Iを制御に用いるため、重量センサ3Sが制御装置9に接続され、重量センサ3Sから制御装置9に検出重量の情報Iが伝達される。
経過時間をカウントするため、第一計量モードが実施されてからの経過時間を計測するタイマが制御装置9に内蔵されている。
第一計量モードの開始時点を把握するため、計量ホッパ31の蓋体6Lを開閉させるステッピングモータ6Mが制御装置9に接続され、ステッピングモータ6Mの回転位相(作動状態)の情報(情報IIに対応)が制御装置9に伝達される。
また、制御装置9は、対象IIを出力系の対象とする。そのため、投入ユニット2のローラ2Rを回転させる駆動部2Dが制御装置9に接続され、制御装置9から駆動部2Dに作動指示の情報が伝達される。
この制御装置9は、送給制御として、第一送給制御,第二送給制御,送給停止制御の三種の制御を択一的に実施する。これら三種の制御では、下記の表1に示すように、計量ホッパ31のモード,制御の実施時期に応じてローラ2Rの回転状態が制御される。
Figure 2020142901
第一送給制御は、第一計量モードが実施されはじめの第一期間にローラ2Rを第一速度で回転させる制御である。
ここでいう「第一期間」は、第一速度で回転するローラ2Rのピン2Pで掻き送られて計量ホッパ31へ投入されるモヤシの重量が所定量よりも少なくなるように、予め実験的または経験的に設定された所定の期間である。この第一期間は、一定に固定してもよいし、コンベア1の搬送速度やローラ2Rの回転速度などに応じて可変に設定してもよい。
第二送給制御は、第一期間の後であって第一計量モードの実施が完了するまでの第二期間に第二速度でローラ2Rを回転させる制御である。第二速度は、第一送給制御の第一速度よりも低速(第二速度<第一速度)に設定されている。
ここでいう「第二期間」は、第一期間の直後から重量センサ3Sで計測された検出重量が所定量に達した時点までの期間である。この第二期間は、検出重量が所定量に達した時点あるいは第一期間の長短に応じて変動しうる。
これらの第一送給制御および第二送給制御によって、計量ホッパ31へ投入されるモヤシの単位時間あたりの量は、第一計量モードが実施されはじめは多量であってその後に少量に絞られる。
送給停止制御は、第二計量モードの実施中である第三期間にはローラ2Rの回転を停止させる制御である。この停止送給制御によって、第二計量モードの実施中には計量ホッパ31へのモヤシの投入がいったん停止される。
なお、第一計量モードと第二計量モードとが交互に実施されることから、送給停止制御が実施された後には再び第一送給制御が実施される。
[2.計量方法]
つぎに、図5を参照して、計量方法を説明する。
この計量方法では、コンベア1で搬送工程(ステップA10,B10,C10)が実施されてから、投入ユニット2によって投入工程(ステップA20,B20,C20)が実施される。続いて、計量ホッパ31で計量工程(ステップA30,B30,C30)が実施され、その後にタイミングホッパ32でタイミング工程(ステップA40,B40,C40)が実施される。そして、集合ホッパ33で集合工程(ステップS50)が実施され、収容体5で収容工程(ステップS60)が実施される。
搬送工程,投入工程,計量工程,タイミング工程の工程群は、コンベア1,投入ユニット2,計量ホッパ31,タイミングホッパ32からなるユニット群U1,U2,U3が三つ並設されて互いに独立して作動することから、三つ(複数)の工程群が互いに独立して並列に実施される。一方、集合工程,収容工程のそれぞれは、単独の工程が実施される。
並列に実施される三つの工程群については、第一の工程群で実施される各工程の符号に「A」を冠し、第二の工程群で実施される各工程の符号に「B」を冠する。同様に、第三の工程群で実施される各工程の符号に「C」を冠する。一方、単独で実施される各工程の符号には「S」を冠する。
搬送工程は、コンベア1でモヤシを搬送する工程である。
投入工程は、投入ユニット2によってモヤシを計量ホッパ31へ投入する工程である。
この投入工程では、サージ工程(ステップA21,B21,C21)が実施され、その後に送給工程(ステップA22,B22,C22)およびガイド工程(ステップA22,B22,C22)が同時に実施される。
サージ工程は、投入ユニット2のサージ部2Sでモヤシを一時的に貯留する工程である。このサージ工程で貯留されたモヤシは、つぎに説明する送給工程およびガイド工程で案内されながら掻き送られる。
送給工程は、回転するローラ2Rに対して径方向に沿って突出した状態に林立されたピン2Pでモヤシを掻き送る工程である。ガイド工程は、送給工程で掻き送られるモヤシをガイド面2Gで案内する工程である。
これらの送給工程およびガイド工程では、下記の三工程を択一的に実施する。
・第一送給工程(ステップA23,B23,C23):第一送給制御を実施する工程
・第二送給工程(ステップA24,B24,C24):第二送給制御を実施する工程
・送給停止工程(ステップA25,B25,C25):送給停止制御を実施する工程
上記の第一送給工程および第二送給工程では、モヤシを切り出すように計量ホッパ31へ投入する。
計量工程は、計量ホッパ31でモヤシを所定量に小分けする工程である。この計量工程では、以下に示す第一計量工程(ステップA31,B31,C31)と第二計量工程(ステップA32,B32,C32)とが交互に実施される。
・第一計量工程:第一計量モードを実施する工程
・第二計量工程:第二計量モードを実施する工程
タイミング工程は、モヤシが収容体5へ投入されるタイミングをタイミングホッパ32で調節する工程である。このタイミング工程では、タイミングが調節されたうえで排出される。
集合工程は、タイミング工程で排出されたモヤシを収容体5へ案内する工程である。
収容工程は、集合工程で案内されたモヤシを収容体5に収容する工程である。
[3.作用および効果]
本実施形態は、上述のように構成されるため、以下のような作用および効果を得ることができる。
本項目[3]では、コンベア1に関する作用および効果を小項目[3−1]で述べ、投入ユニット2に関する作用および効果を小項目[3−2]で述べる。その他の構成に関する作用および効果を小項目[3−3]で述べる。
[3−1.コンベア]
本実施形態のコンベア1によれば、モヤシの搬送領域で連続する凹凸状の搬送面11がスラット1i,1oによって構成されることから、搬送されるモヤシの脱落や挟まりを防ぐことができる。よって、コンベア1の搬送性を高めることができる。
スラット1i,1oは、周回軌道に沿って移動するときに端部12どうしが摺動自在であることから、互いに干渉することなく周回軌道に沿って円滑に移動することができる。
内スラット1iおよび外スラット1oの少なくとも一方の端部12が周回軌道の形状に応じた曲面状に形成されることから、周回軌道において内側または外側に凸をなす領域であってもスラット1i,1oは円滑に移動して周回することができる。
さらに、内スラット1iの端部12が内側へ向かう曲面状に形成されるとともに、外スラット1oの端部12が平面状に形成されることから、内スラット1iの端部12と外スラット1oの端部12との間にモヤシが挟まれるのを抑制することができる。
そのほか、スラット1i,1oの端部12が針状体1Pに対して非接触に設けられることから、針状体1Pに対するスラット1i,1oの干渉を防ぎつつ、針状体1Pによってモヤシを掻き上げることができる。この点からも、コンベア1の搬送性を高めることができる。
[3−2.投入ユニット]
本実施形態の投入ユニット2によれば、ローラ2Rが回転するときにピン2Pの先端のなす軌跡の一部に沿ってガイド面2Gが延在することから、可動部2Mにおけるローラ2Rの外周面と固定部2Fのガイド面2Gとが対向して配置される。そのため、ガイド面2Gとローラ2Rの外周面との間に存在する空間の大きさに応じた量にピン2Pで掻き送られるモヤシの量が制御される。また、ローラ2Rの回転に応じてピン2Pが移動すると、このピン2Pでモヤシが掻き送られる。
このようにしてガイド面2Gで底引きされつつピン2Pでモヤシが掻き送られることにより、ローラ2Rの回転量に応じた分だけ切り出されるようにして計量ホッパ31へモヤシが投入される。すなわち、移動するピン2Pと静止しているガイド面2Gとが協働することにより、ローラ2Rの単位回転量あたりにピン2Pで掻き送られるモヤシの量が均される。
そのため、投入ユニット2から計量ホッパ31へ投入されるモヤシの量を調節しやすくすることができる。よって、投入ユニット2によるモヤシの投入性が高められる。
重量センサ3Sの検出重量や第一計量モードが実施されはじめてからの経過時間に応じて実施される送給制御によって、投入ユニット2のローラ2Rの回転が制御される。この点からも、投入ユニット2によるモヤシの投入性を高めることができる。
具体的には、第一計量モードが実施されはじめの第一期間に第二速度よりも高速の第一速度でローラ2Rを回転させる第一送給制御によれば、計量ホッパ31へ投入されはじめのモヤシの量を確保することができる。延いては、モヤシを小分けにする時間を短縮することができ、計量機によるモヤシの小分け精度や効率の向上に資する。
また、第一期間後の第二期間に第一速度よりも低速の第二速度でローラ2Rを回転させる第二送給制御によれば、計量ホッパ31へ投入されるモヤシの単位時間あたりの量が抑えられる。さらに、第二計量モードの実施中にローラ2Rの回転を停止させる送給停止制御によれば、計量ホッパ31へのモヤシの投入が停止される。
そのため、第二送給制御の終了直後に投入ユニット2と計量ホッパ31との間で計量ホッパ31へ落下しているモヤシの量が抑えられ、計量ホッパ31に投入されたモヤシの量が所定量から増加するのを抑えることができる。よって、小分けされたモヤシの重量がばらつくのを抑えることができる。
ピン2Pで掻き送られるモヤシを一時的に貯留するサージ部2Sが投入ユニット2に設けられることから、ピン2Pで掻き送られるモヤシの量の変動に対応することができる。
たとえば、コンベア1から投入ユニット2へ供給されるモヤシの単位時間あたりの量が一定の場合に、第一送給制御で多めのモヤシが掻き送られ、第二送給制御で少なめのモヤシが掻き送られ、送給停止制御ではモヤシの掻き送りが停止される。この場合には、サージ部2Sが設けられていなければ、第一送給制御の実施時にはピン2Pで掻き送るモヤシが不足する不具合を招くおそれがあり、第二送給制御や送給停止制御の実施時にはモヤシが溢れ出てしまう不具合を招くおそれがある。
これに対し、サージ部2Sによれば、第一送給制御の実施に備えて第二送給制御や送給停止制御の実施時にモヤシを貯留することができ、上記の不具合を抑えることができる。
なお、計量方法によっても、上記の計量機における投入ユニット2による作用および効果を得ることができる。
[3−3.その他]
コンベア1,投入ユニット2,計量ホッパ31,タイミングホッパ32からなるユニット群U1,U2,U3が並設されて互いに独立して作動することから、計量機の稼働効率を高めることができる。あるいは、重量センサ3Sでモヤシの重量を計測する時間が確保されることにより、検出重量の精度を向上させることに寄与する。
また、ユニット群U1,U2,U3から排出されたモヤシが集合ホッパ33で一つの収容体5へ案内されることから、収容体5にモヤシを収容する単位時間あたりの数を高めることができる。この点からも、計量機の稼働効率を向上させるのに資する。
蓋体6Lおよびステッピングモータ6Mを連動させるリンク機構61,62が互いに連動自在であることから、ステッピングモータ6Mによって蓋体6Lを開閉させることができる。このステッピングモータ6Mは、回転角度や回転速度の制御性が高い特性をもつことから、たとえばエアシリンダで蓋体を開閉させる構造と比較して、蓋体6Lを高速あるいは精確に開閉させることができる。
さらに、リンク機構61,62は、蓋体6Lが閉鎖状態のときには互いに接触しないように設けられることから、風袋としての重量分を抑えることができ、重量センサ3Sによる検出重量の精度向上に資する。
着脱構造40によれば、上側が開放されるとともに下方へ向けて傾斜した状態に切り欠かれた切欠溝4Nに対してホッパ31,32に付設された突起部4Pが引っ掛けられることから、ホッパ31,32を着脱することができる。
具体的には、突起部4Pを切欠溝4Nに引っ掛けるだけで、ホッパ31,32を支持部材42やフレーム4に取り付けることができる。また、切欠溝4Nに沿って突起部4Pを斜め上方へ引き出すだけで、ホッパ31,32を支持部材42やフレーム4から取り外すこともできる。
上記のようにホッパ31,32の着脱が容易であることにより、ホッパ31,32の洗浄作業性やメンテナンス作業性の向上に資する。
[II.変形例]
上述した実施形態はあくまでも例示に過ぎず、この実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせることもできる。
本項目[II]では、コンベアに関する変形例を項目[1]に挙げ、投入ユニットに関する変形例を項目[2]に挙げる。その他の変形例を項目[3]に挙げる。
[1.コンベア]
外スラットの端部は、周回軌道の形状に応じた曲面状に設けてもよい。一方、内スラットや外スラットの端部は、曲面状に限らず、他の形状に設けてもよい。
また、周回軌道に沿って移動する内スラットおよび外スラットは、端部どうしが摺動する形態に限らず、単に接触する形態や変形する形態といった他の形態であってもよい。
なお、スラットに突設された針状体や均しローラを省略してもよい。
[2.投入ユニット]
送給制御において、第一送給制御および第二送給制御のみが交互に実施されてもよい。この場合には、投入ユニットから計量ホッパへモヤシが投入されつづけるため、投入ユニットと計量ホッパとの間に計量ホッパへ投入されるモヤシを遮断するシャッタを増設することが好ましい。
また、送給制御において、定速でモヤシを掻き送る定速制御および送給停止制御のみが交互に実施されてもよい。
上記のように送給制御の内容を簡素化することで、制御装置の負荷を低減させることができる。
更に言えば、可動部におけるローラの回転が予め設定されるのであれば、制御装置を省略してもよい。この場合には、装置構成を簡素化することができ、装置コストの低減に資する。
そのほか、サージ部を省略してもよい。この場合には、投入ユニットで掻き送られるモヤシの過不足を抑えるために、投入ユニットにおけるローラの回転速度に合わせてコンベアの搬送速度を調節することが好ましい。
上記のようにコンベアの搬送速度を制御する装置(以下「搬送制御装置」と称する)を設けてもよい。搬送制御装置による搬送速度の制御態様は、投入ユニットにおけるローラの回転速度に合わせた態様に限らず、さまざまな制御態様を採用することができる。
搬送制御装置によってコンベアの搬送速度が調節されることにより、投入ユニットへ供給されるモヤシの量を調節することができる。これは、投入ユニットから計量ホッパへ投入されるモヤシの量を調節するのに資する。
あるいは、第一送給制御,第二送給制御および送給停止制御の送給制御を実施する制御装置を備えたうえで、投入ユニットから固定部を省略してもよい。この場合には、ローラ2Rの単位回転量あたりにピン2Pで掻き送られるモヤシの量がばらつくものの、投入ユニットから計量ホッパへ投入されるモヤシの量を送給制御によって調節することができ、投入ユニットによるモヤシの投入性を確保することできる。
[3.その他]
計量ホッパ,投入ユニットおよびタイミングホッパのユニット群は、一つ(単数)だけが設けてもよい。この場合には、装置構成を簡素化する観点から、集合ホッパを省略することが好ましい。
また、開閉部において、ステッピングモータに替えて、他のモータやエアシリンダといった開閉駆動装置を用いてもよい。
この開閉部は、計量ホッパおよびタイミングホッパの一方に設けてもよく、省略してもよい。たとえば、計量ホッパの開閉部が省略された場合には、計量ホッパとタイミングホッパとの間にタイミングホッパへ投入されるモヤシを遮断するシャッタを増設することが好ましい。
計量ホッパやタイミングホッパは、着脱構造に限らず種々の公知手法で取り付けられてもよい。同様に、集合ホッパは、取付構造に限らずさまざまな公知手法で取り付けられてもよい。
1 コンベア
1U 上流部
1M 中流部
1D 下流部
10 スラット
11 搬送面
12 端部
1i 内スラット(第一スラットおよび第二スラットの何れか一方)
1o 外スラット(第一スラットおよび第二スラットの何れか他方)
1C チェーン
1G ガイドローラ
1L 均しローラ(均し装置)
1N 針状体
1P 針状体
1S 駆動スプロケット
2 投入ユニット
2D 駆動部
2F 固定部
2G ガイド面
2M 可動部
2P ピン
2R ローラ
2S サージ部
3 ホッパ
31 計量ホッパ
32 タイミングホッパ
33 集合ホッパ
33D 下流部
33U 上流部
3S 重量センサ
4 フレーム(支持部材)
40 着脱構造
41 取付構造
42 支持部材
4G 取付溝
4M 締結部材(取付部材)
4N 切欠溝
4P 突起部(掛着部)
4S 摺動板
5 収容体
6 開閉部
60 リンク機構
61 第一リンク機構
62 第二リンク機構
63 接触子
64 断接溝
6G リンクガイド
6L 蓋体
6M ステッピングモータ
9 制御装置(回転制御装置)
P1 第一領域
P2 第二領域
U1,U2,U3 ユニット群

Claims (5)

  1. 物品を搬送するコンベアにおいて周回軌道に沿って移動する板状部材のスラットであって、
    板厚方向の一側に配置された第一スラットと、
    前記板厚方向の他側に配置された第二スラットと、を備え、
    前記第一スラットおよび前記第二スラットは、前記周回軌道に沿って交互に並んで設けられ、前記周回軌道に沿う方向の端部が前記板厚方向から視て互いに重複し、前記物品の搬送領域で連続する凹凸状の搬送面をなす
    ことを特徴とするスラット。
  2. 周回軌道に沿って移動する板状部材のスラットが設けられ、物品を搬送するコンベアであって、
    前記スラットにおいて板厚方向の一側に配置された第一スラットと、
    前記スラットにおいて前記板厚方向の他側に配置された第二スラットと、を備え、
    前記第一スラットおよび前記第二スラットは、前記周回軌道に沿って交互に並んで設けられ、前記周回軌道に沿う方向の端部が前記板厚方向から視て互いに重複し、前記物品の搬送領域で連続する凹凸状の搬送面をなす
    ことを特徴とするコンベア。
  3. 前記第一スラットおよび前記第二スラットは、前記周回軌道に沿って移動するときに前記端部どうしが摺動自在に設けられた
    ことを特徴とする請求項2に記載のコンベア。
  4. 前記第一スラットおよび前記第二スラットの少なくとも一方は、前記周回軌道の形状に応じた曲面状に前記端部が形成された
    ことを特徴とする請求項2または3に記載のコンベア。
  5. 前記第一スラットおよび前記第二スラットのそれぞれに対して前記板厚方向に沿って突出した状態に設けられた針状体を備え、
    前記第一スラットおよび前記第二スラットが前記周回軌道に沿って移動するときに前記針状体に対して前記端部のそれぞれが非接触に設けられた
    ことを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載のコンベア。
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