JP3576698B2 - 計量装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は計量装置、例えば複数の計量ホッパにそれぞれ供給された被計量物の重量値に基づく演算により、該被計量物を所定の目標重量に計量する組合せ計量式の自動計量装置に採用される計量装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
多数の計量機のそれぞれに具備された計量ホッパに被計量物を供給し、各計量機による計量値に基づいて組合せ演算を行って、組合せ加算値が目標値に一致し又はこれに最も近い値になる最適組合せを選択すると共に、その最適組合せに該当した計量値に対応する計量ホッパ内の被計量物のみを排出することにより、上記目標重量又はこれにもっとも近い重量の被計量物を得るようにした組合せ計量式の自動計量装置が実用化されている。
【0003】
ところで、この種の組合せ計量式の自動計量装置は、例えば実公平7−6502号公報に開示されているように、上部が開放されかつ下部に排出口が設けられた計量ホッパ本体と、該計量ホッパ本体に揺動可能に支持され、計量ホッパ本体の排出口を開閉するゲートとで構成された計量ホッパと、この計量ホッパをブラケットを介して支持すると共に、計量ホッパ本体内に供給された被計量物の荷重を検出するロードセル等の荷重検出器とを有すると共に、この自動計量装置には、フレーム部材側に設けられたモータと、このモータの出力軸に取付けられたカムと、該カムの動作に連動して揺動する揺動部材と、該揺動部材の揺動に連動して上記ゲートを開閉する計量ホッパ側に設けられたリンク部材とで構成されたゲート開閉手段とが備えられた構成となっている。
【0004】
そして、上記各計量ホッパに供給された被計量物の荷重がそれぞれロードセルにより検出され、各ロードセルによる計量値に基づいて組合せ演算が行われ、その最適組合せに該当した計量値に対応する計量ホッパのゲートのみが開かれて該計量ホッパの被計量物が排出されるようになっている。その場合、上記モータの正転により、カム及び揺動部材を介してリンク部材が作動され、これにより上記ゲートが開かれて計量ホッパ本体の排出口から被計量物が排出され、また、モータの逆転により、カム及び揺動部材を介してリンク部材が作動され、これにより上記ゲートが閉じられて計量ホッパ本体内に次の被計量物の供給が行われるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した構成の計量装置にあっては、上記モータによる回転動力をカムを介して揺動部材に伝達し、該揺動部材からさらにリンク部材を介してゲートに伝達する構造であるから、フレーム部材側にあっては、上記モータとは別にカムや揺動部材などの複雑な連動機構を必要とし、さらに計量ホッパ本体側においても、複雑なリンク部材必要とすることから、その構造が非常に複雑となる問題を有していた。
【0006】
その上、上記ゲートを計量ホッパ本体に開閉可能に支持する軸の端部にリンク部材が設けられることから、計量ホッパ全体が大型化する問題があった。
【0007】
そこで、本発明は、上記のような問題に対処するためになされたもので、構造の簡素化を図ると共に、計量ホッパをコンパクトにでき、その上、風袋荷重を抑えて計量精度を高めることを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る計量装置は、次のように構成したことを特徴とする。
【0009】
まず、本願の請求項1に係る発明(以下、第1発明という)は、被計量物が供給される計量ホッパと、この計量ホッパに供給された被計量物の荷重を検出する荷重検出手段とを有すると共に、上記計量ホッパ内の被計量物を排出させる排出手段が備えられた計量装置であって、上記計量ホッパは、回転動作により上下反転して該ホッパ内の被計量物を排出するように構成されていると共に、上記排出手段は、上記計量ホッパが取付けられた回転軸と、この回転軸を回動させることにより計量ホッパを上下反転させるモータと、該モータの出力軸に設けられた駆動ギヤと、上記回転軸に設けられて駆動ギヤに噛合された従動ギヤとを備えており、かつ、上記回転軸を支持する軸受部材が荷重検出手段に取り付けられて、該軸受部材及び回転軸を介し上記計量ホッパが荷重検出手段に支持されていると共に、上記モータはフレーム部材に支持され、かつ、上記駆動ギヤは従動ギヤにおける中心部の上方位置で噛合されていることを特徴とする。
【0010】
また、本願の請求項2に係る発明(以下、第2発明という)は、被計量物が供給される計量ホッパと、この計量ホッパに供給された被計量物の荷重を検出する荷重検出手段とを有すると共に、上記計量ホッパ内の被計量物を排出させる排出手段が備えられた計量装置であって、上記計量ホッパは、上部が開放されかつ下部に排出口が設けられた計量ホッパ本体と、回転動作により計量ホッパ本体の排出口を開閉するゲートとで構成されており、上記排出手段は、上記ゲートが取付けられた回転軸と、この回転軸を回動させることによりゲートを開閉させるモータと、該モータの出力軸に設けられた駆動ギヤと、上記回転軸に設けられて駆動ギヤに噛合された従動ギヤとを備えており、かつ、上記回転軸を支持する軸受部材が荷重検出手段に取り付けられて、該軸受部材及び回転軸を介し上記計量ホッパ本体及びゲートが上記荷重検出手段に支持されていると共に、上記モータはフレーム部材に支持され、かつ、上記駆動ギヤが従動ギヤにおける中心部の上方位置で噛合されていることを特徴とする。
【0011】
このような手段を用いることにより、本願の各発明によれば、次のような作用が得られる。
【0012】
まず、第1発明によれば、回転動作により上下反転して被計量物を排出するように構成された計量ホッパが、モータにより回動される回転軸に直接取付けられているので、上記モータの回動により回転軸を介し計量ホッパが反転されて、該ホッパ内の被計量物が排出されることになる。また、上記モータはフレーム部材に支持され、かつ、該モータの出力軸に設けられた駆動ギヤが上記回転軸に設けられた従動ギヤにおける中心部の上方位置で噛合されているので、荷重検出手段による被計量物の計量時において該荷重検出手段に負荷が作用すると、上記従動ギヤは駆動ギヤから離反する沈み込み方向に移動するだけであり、これにより、その移動時に従動ギヤと駆動ギヤとが干渉して抵抗を与えることがなく、荷重検出手段による被計量物の計量値が誤検出されるといった不具合は生じない。
【0013】
その上、上記荷重検出手段には、上記計量ホッパと従動ギヤを有する回転軸とが支持されるだけであるから、風袋荷重を軽く抑えることが可能で、それだけ小型の荷重検出手段を用いることが可能となって被計量物についての計量精度を高めることが可能となる。
【0014】
また、第2発明によれば、回転動作により計量ホッパ本体の排出口を開閉するゲートが、モータにより回動される回転軸に直接取付けられているので、上記モータの回動により回転軸を介しゲートを直接開閉させて、上記計量ホッパ本体内の被計量物を排出させることが可能となる。また、上記モータはフレーム部材に支持され、かつ、該モータの出力軸に設けられた駆動ギヤが上記回転軸に設けられた従動ギヤにおける中心部の上方位置で噛合されているので、荷重検出手段による被計量物の計量時において該荷重検出手段に負荷が作用すると、上記従動ギヤは駆動ギヤから離反する沈み込み方向に移動するだけであり、これにより、その移動時に従動ギヤと駆動ギヤとが干渉して抵抗を与えることがなく、荷重検出手段による被計量物の計量値が誤検出されるといった不具合は生じない。
【0015】
その上、上記荷重検出手段には、上記計量ホッパ本体とゲートと従動ギヤを有する回転軸とが支持されるだけであるから、風袋荷重を軽く抑えることが可能で、それだけ小型の荷重検出手段を用いることが可能となって被計量物についての計量精度を高めることが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【0017】
図1〜図9は、第1発明に係る計量装置を適用した組み合わせ式の自動計量装置を示すもので、図1及び図2に示すように、自動計量装置1は、平面視が横長のホームベース状を呈する基台2と、該基台2の後部上方に設置され、上面が平らで平面視V字形状の分散作業台3とを有する。
【0018】
上記基台2の前面側でその中央からV字状に膨出する二つの左右前壁部4,5には、これら各前壁部4,5に沿って5個ずつ計量機6…6がそれぞれ配列された二組の計量機群が設けられている。この計量機6…6は、それぞれ本体7…7と、該本体7に取付けられた計量ホッパ8…8とから構成され、これらの計量ホッパ8…8の上方には、シュート9…9がそれぞれ設けられると共に、各シュート9…9の上方には、上記計量ホッパ8…8に次回組合せ用の被計量物Xを供給する多数のプールホッパ10…10がそれぞれ設けられている。
【0019】
そして、上記分散作業台3の二辺の内側(後側)には、作業者aの作業空間部Aが設けられ、また外側(前側)位置には、該作業台3の前端部から下向き傾斜して上記各プールホッパ10…10の上方に至るプールホッパ10…10と同数の加振式の被計量物供給トラフ11…11が前拡がり状に配備されている。
【0020】
また、上記各計量機群の下方には、各計量ホッパ8…8ごとに対応する二つの集合コンベア12,12が配備されると共に、これら両集合コンベア12,12の対向端部間には、計量ホッパ8…8から落下された被計量物Xを回収集合するための集合空間部Bが設けられている。
【0021】
この集合空間部Bの下方には、図2に示すように両集合コンベア12,12で該空間部Bに搬送された被計量物Xを回収集合し、かつ回収集合した被計量物Xを例えば搬出コンベア13などに排出する集合シュート14が設けられている。
【0022】
次に、上記計量機6の構成を詳しく説明すると、図4〜図6に示すように、本体7は基台2の左右前壁部4又は5に着脱可能に固設されたフレーム部材15と、該フレーム部材15に一端部が固設された支持部材16と、該支持部材16の他端部にブラケット17を介して取付けられる荷重検出器としてのロードセル18とを有している。
【0023】
上記ロードセル18の上記ブラケット17に結合された固定端部18aとは反対側の可動端部18bには、ブラケット19が設けられると共に、該ブラケット19に軸受部20aと、ブラケット19への取付部20bを備えた軸受部材20が固定されている。そして、この軸受部材20の軸受部20aには、ロータリ式の計量ホッパ8が回転軸21を介して回転自在に支持されている。
【0024】
また、計量ホッパ8は、図4に示すように筒状部22の長さ方向中間部に仕切部23が設けられて、上下に一対の収容部8a,8bを有する構造となっている。そして、この計量ホッパ8の一側部中央には、その収容部8a,8bを交互に上向き位置となるように反転させる回転軸21の一端部が取付けられると共に、該回転軸21は、その中間部が上記軸受部材20の軸受部20aに回転自在に支持されると共に、該回転軸21の他端部には、該回転軸21を回動させる正逆転可能なモータ24が設けられている。ここで、モータ24は、フレーム部材15にブラケット25を介して支持されると共に、該モータ24の出力軸26に設けられる駆動ギヤ27が上記回転軸21の他端部に設けられる従動ギヤ28に、該従動ギヤ28における中心部の上方位置で噛合されている。
【0025】
このような構成により、計量ホッパ8とその内部に供給された被計量物Xの合計重量が上記回転軸21から可動端側ブラケット19を介しロードセル18に負荷されて計量が行われるようになっていると共に、上記モータ24の作動により上記回転軸21を180度ずつ往復回転させて、上記計量ホッパ8をその収容部8a,8bが交互に上向き位置で停止するように反転させるようになっている。
【0026】
また、図5及び図7に示すように、上記モータ24の作動により上記回転軸21を180度ずつ往復回転させて停止したとき、上記従動ギヤ28と駆動ギヤ27との噛み合いが、被計量物Xの計量ホッパ8への投入により、従動ギヤ28が下方に移動する際に、従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが干渉して抵抗を与えることがない噛み合い状態となるように、その停止位置を位置決めする位置決め機構29が設けられている。
【0027】
この位置決め機構29は、上記回転軸21の他端に固設され、外周に180度の角度差をおいて凹所30a,30bが形成された円板部材30と、軸受部材20にその上方一側部と下方中間部から後方に向かって平行状に突設された一対の上下支持杆31,32と、上方側支持杆31に枢支され、中間部に上記凹所30a又は30bと係合するローラ33を支持した揺動部材34と、該揺動部材34の遊端部と下方側支持杆32との間に介装されるスプリング35とを有し、該スプリング35により上記揺動部材34を円板部材30側に付勢させている。これにより、上記モータ24の作動により回転軸21を180度ずつ往復回転させたとき、上記ローラ33が上記凹所30a又は30bに弾性的に係合することにより、従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが、図7に示すように、従動ギヤ28が下方に移動する際に、従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが互いに干渉して抵抗を与えることがない噛み合い位置で停止するようになっている。
【0028】
また、上記計量ホッパ8は、合成樹脂により成形されて計量化が図られていると共に、該計量ホッパ8は回転軸21の先端部に適宜着脱手段により着脱可能に取付けられている。その着脱手段としては、図8に示すように計量ホッパ8の仕切部23に、径方向に延びる横穴23aが設けられ、該横穴23a内に有底筒状の金属製スリーブ36が内装されると共に、該スリーブ36は、その底部に螺合する固定ボルト37により上記横穴23a内に固着されている。このスリーブ36の開口端側の内面一側には、キー溝36aが形成されると共に、半径方向に貫通する係合孔36bとが形成されている。一方、上記回転軸21の先端部には、その一側に上記キー溝36aに係合するキー38が固定されていると共に、該キー38その後方側に段部21aを介して横穴21bが形成され、該横穴21bには、上記スリーブ36の係合孔36bに嵌り込む位置保持用ボール39と該ボール39を外方側に付勢するスプリング40とからなる位置保持具41が内装されている。
【0029】
そして、計量ホッパ8は、上記スリーブ36のキー溝36aと回転軸21のキー38とが位置合せされた状態のもとで回転軸21の長さ方向に挿し込まれることにより、回転軸21上を移動し、その場合に上記位置保持用ボール39がスリーブ36に設けられた係合孔36bにスプリング40を介して嵌り込むことにより、計量ホッパ16は回転軸21の所定位置に位置保持されるようになっている。
【0030】
また、図4に示すように、プールホッパ10についても、上記ロータリ式の計量ホッパ8と同様に、筒状部42の長さ方向中間部に仕切部43が設けられて、上下に一対の収容部10a,10bを有する構成となっている。このプールホッパ10は、その一側部中央にて、その収容部10a,10bを交互に上向き位置となるように反転させる回転軸44に着脱可能に取付けられている。そして、この回転軸44は、その中間部が上記フレーム部材15に設けられた軸受部材45に回転自在に支持されると共に、該回転軸44の他端部には、上記フレーム部材15に支持され、かつ、該回転軸44を正逆転させるモータ46が直結状に取付けられている。加えて、このプールホッパ10も合成樹脂により成形されて計量化が図られていると共に、該計量ホッパ8は回転軸44の先端部に図示しないが上記計量ホッパ8と同様の着脱手段により着脱可能に取付けられている。
【0031】
また、上記シュート9は、フレーム部材15の前面に取付けられたブラケット47を介して着脱可能に係止されていると共に、該シュート9の両側部には、上記プールホッパ10の下部両側を覆うカバー部9a,9aが上方に向かって一体に延設されており、これらカバー部9a,9aによりプールホッパ10を180度回転させて、その収容部10a又は10b内の被計量物Xをシュート9を介して計量ホッパ8に落下させたときに、被計量物Xが遠心力でシュート9の外に飛び出すのを防止するようになっている。
【0032】
また、上記した実施の形態では、基台2に対し着脱可能としたフレーム部材15に、上記計量機6とプールホッパ10とシュート9とをそれぞれ取付けて、これらフレーム部材15、計量機6、プールホッパ10、シュート9とでなる計量ユニットを構成しており、これにより、フレーム部材15の基台2への取り付け、取り外しにより、上記計量機6とプールホッパ10とシュート9とを同時に組付けたり、取り外したりできるにようになっている。
【0033】
次に、以上のように構成される自動計量装置の作用について説明する。
【0034】
まず、計量作業の開始時、作業者aは作業空間部Aに位置して、図2に示すように分散作業台3の平らな上面に積み上げた惣菜の具などの被計量物Xを、適宜量ずつその前方側に位置する被計量物供給トラフ11…11に供給する。これにより、被計量物Xは、各供給トラフ11…11の下端部から各プールホッパ10…10に投入される。
【0035】
次いで、この状態から各プールホッパ10…10はモータ46の作動によって図9に示すように回転軸21を中心に180度回転され、被計量物Xは、シュート9…9を介してそれぞれ計量ホッパ8…8に供給される。
【0036】
このようにして、全ての計量ホッパ8…8に被計量物が供給され、また、被計量物供給トラフ11に被計量物Xが作業者aによって再び適宜量ずつ供給された状態で各計量ホッパ8…8内の被計量物Xの重量がそれぞれのロードセル18によって計量されると共に、その計量値に基づいて組合せ演算が行われ、組合せ加算値が予め設定された目標重量又はこれに最も近い重量となる最適組合せが選択される。この組合せに該当した計量値に対応する複数の計量ホッパ8については、モータ24の作動により回転軸21を中心に180度回転され、被計量物Xが下方を走行する一対の集合コンベア12,12上に落下される。これにより、両集合コンベア12,12上に上記目標重量又はこれに近い重量となる量の被計量物Xが取り出されることになり、両集合コンベア12,12により集合空間部Bに位置する集合シュート14に回収集合され、集合シュート14により、まとめられた上で図2に示す排出コンベア13により例えば包装装置(図示せず)等に供給される。
【0037】
そして、以上の計量作業に際し、上記モータ24がフレーム部材15に支持されると共に、該モータ24の駆動ギヤ27が上記回転軸21の従動ギヤ28に対し、該従動ギヤ28における中心部の上方位置で噛合されていることから、ロードセル18に計量ホッパ8及び該計量ホッパ8に供給された被計量物Xによる負荷が作用しても、上記従動ギヤ28は駆動ギヤ27から離反する沈み込み方向に移動するだけであり、これにより、その計量時に従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが干渉して抵抗を与えることがなく、ロードセル18による被計量物Xの計量値が誤検出されるといった不具合は生じない。
【0038】
その場合、特に、上記モータ24の作動により回転軸21を180度ずつ往復回転したとき、上記位置決め機構29のローラ33が上記凹所30a又は30bにスプリング35を介して弾性的に係合することにより、従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが、図7に示すように、従動ギヤ27が下方に移動する際に、従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが干渉することがない噛み合い位置で停止することになる。
【0039】
これにより、その移動時に従動ギヤ28と駆動ギヤ27との干渉をより確実に防止することが可能となる。
【0040】
また、上記ロードセル18には、上記計量ホッパ8と従動ギヤ28を有する回転軸21とが支持されるだけであるから、風袋荷重を軽くすることが可能で、それだけ小型のロードセル18を用いることが可能となって、被計量物Xについての計量精度を高めることが可能となる。
【0041】
次に、図10〜図12は、第2発明を組合せ式の自動計量装置に適用した実施の形態を示すもので、先の第1発明の実施の形態で説明した自動計量装置におけるロータリ式の計量ホッパ8及びプールホッパ10に代えて、ゲート式の計量ホッパ50及びプールホッパ51を用い、これら各ホッパ50,51におけるゲートの開閉をモータ24,46により回動される回転軸52,53により直接行う構造としたものである。なお、計量ホッパ50とプールホッパ51及びこれらホッパ50,51の支持構造以外の構成は、同一符号を付して図示したように第1発明の実施の形態の構成と同じであるので、その説明については省略する。
【0042】
すなわち、計量ホッパ50は、図10〜12に示すように、上部が開放されかつ下部に排出口54aが設けられたほゞ逆四角錐形状のホッパ本体54と、該ホッパ本体54とは別に分割され、モータ24により駆動ギヤ27及び従動ギヤ28を介して回動される回転軸52によって上記排出口54aを開閉する揺動式のゲート55とを有する。
【0043】
上記計量ホッパ本体54の前面には第1フック部材56が、またその一側面には第2フック部材57が設けられている。一方、ゲート55は、上記回転軸52に挿通可能なボス部58と、該ボス部58から垂下されたゲート部59とを有し、ボス部58の内面には、キー溝58aが形成されている。
【0044】
また、上記回転軸52の先端部には、上記第1フック部材56と係合する周溝52aが形成されていると共に、軸受部材20の近くの外周面には、段部52bが形成され、かつ、上記ボス部58のキー溝58aに係合するキー60とが突設されている。さらに、軸受部材20の前端には、一側方に突出する突出片20aが一体的に設けられ、該突出片20aの突出端部から上記回転軸52と平行に前方に向かって延びる補助軸61が突設されている。
【0045】
そして、上記ゲート55は、そのボス部58のキー溝58aが回転軸52のキー60に位置合せされた状態で回転軸52に挿し込まれることにより、回転軸52に対し相対回転不能に支持され、また、計量ホッパ本体54の第1フック部材56が回転軸52の先端側周溝52aにその上方から係合され、第2フック部材57が補助軸61に係合されることにより、計量ホッパ本体54が回転軸52と上記補助軸61とによって支持される。そして、この計量ホッパ本体54の回転軸52への支持と同時に、上記第1フック部材56と回転軸52の段部52bとで上記ボス部58の回転軸52からの抜け止めと軸方向への移動が阻止されるようになっている。
【0046】
このような構成により、計量ホッパ本体54とその内部に供給された被計量物Xとゲート55との合計重量が上記回転軸52から可動端側ブラケット19を介しロードセル18に負荷されて計量が行われるようになっていると共に、上記モータ24の作動により上記回転軸52を約45度ずつ往復回転させて、上記計量ホッパ本体54の排出口54aを開放位置又は閉鎖位置に揺動させるようなっている。
【0047】
また、駆動ギヤ27と従動ギヤ28との位置決め機構62についても、第1発明の実施の形態のものと同様のものを用いる。その場合、図示はしていないが、ゲート55の開閉に要する回転軸52の回転角度が約45度程度であることから円板部材30の外周に形成される凹所30a,30bは約45度の角度差をおいて形成されることになる。
【0048】
また、図10及び図12に示すように、プールホッパ51についても、上記のゲート式の計量ホッパ50と同様に、上部が開放されかつ下部に排出口63aが設けられたほゞ逆四角錐形状のプールホッパ本体63と、該ホッパ本体63とは別に分割され、かつ、モータ46により回動される回転軸53によって上記排出口63aを開閉する揺動式のゲート64とを有する構成となっている。
【0049】
その場合、プールホッパ本体63は、回転軸53とフレーム部材15から回転軸53と平行に突設される補助軸65とに支持されると共に、上記ゲート式の計量ホッパ50と同様に、ゲート64は、回転軸53の一端部に、相対回転不能でかつ着脱可能に嵌合支持され、上記プールホッパ本体63の回転軸53と補助軸65からの取り外しによりゲート64も回転軸53から取り外しできるようになっている。
【0050】
このように構成される自動計量装置における計量作業ついては、上記した第1発明の場合と同様に行われる。その場合、各モータ46…46の作動によって回転軸53…53が回転することにより、図11に示すようにゲート64が実線で示す排出口63aの閉鎖位置から仮想線で示す開放位置に揺動して、プールホッパ本体63…63の被計量物Xが各計量ホッパ本体54…54に供給される。その供給された被計量物Xの荷重がそれぞれロードセル18…18により検出されて、各ロードセル18による計量値に基づいて組合せ演算が行われる。そして、その最適組合せに該当した計量値に対応する計量ホッパ本体54…54のゲート55のみがモータ24…24の作動により回転軸52…52を介して図11の仮想線で示すように開かれて、該ホッパ本体54…54の被計量物Xが排出されるようになっている。
【0051】
また、上記ロードセル18による計量作業に際し、上記した第1発明の場合と同様に、上記モータ24はフレーム部材15に支持され、かつ、該モータ24の駆動ギヤ27が上記回転軸52の従動ギヤ28における中心部の上方位置で噛合されているので、ロードセル18に計量ホッパ50及び被計量物Xの負荷が作用しても、上記従動ギヤ28は駆動ギヤ27から離反する沈み込み方向に移動するだけであり、これにより、その移動時に従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが干渉して抵抗を与えることがなく、ロードセル18による被計量物Xの計量値が誤検出されるといった不具合は生じない。
【0052】
また、上記モータ24の作動により回転軸52を45度ずつ往復回転したときには、上記位置決め機構62の上記ローラが円板部材の各凹所にスプリングを介して弾性的に係合することにより、従動ギヤ27と駆動ギヤ28との噛み合い状態が、図7に示すように、従動ギヤ28が下方に移動する際に、従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが干渉することがない噛み合い位置で停止することになる。これにより、その移動時に従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが干渉して抵抗を与えるのをより確実に防止することが可能となる。
【0053】
また、上記ロードセル18には、上記モータ24を除く、計量ホッパ本体54とゲート55と従動ギヤ28を有する回転軸52とが支持されるだけであるから、風袋荷重を軽く抑えることが可能で、それだけ小型のロードセル18を用いることが可能となって、被計量物Xについての計量精度を高めることが可能となる。
【0054】
【発明の効果】
以上のように、本願の第1発明によれば、回転動作により上下反転して被計量物を排出する計量ホッパが、モータにより回動される回転軸に直接取付けられているので、該計量ホッパを、モータの作動により回転軸を介して反転させるだけの簡単な構成により上記ホッパ内の被計量物を排出させることが可能となり、モータによる回転動力を複雑な連動機構やリンク部材を介してゲートに伝達するものに比べて、その構造の簡素化を図ることができると共に、計量ホッパ全体をコンパクトにでき、しかも、上記モータはフレーム部材に支持されると共に、該モータの出力軸に設けられた駆動ギヤが上記回転軸に設けられた従動ギヤにおける中心部の上方位置で噛合されているので、荷重検出手段による被計量物の計量時において該荷重検出手段に負荷が作用したとき、上記従動ギヤは駆動ギヤから離反する沈み込み方向に移動するだけであり、これにより、その移動時に従動ギヤと駆動ギヤとが干渉して抵抗を与えることがなく、荷重検出手段による被計量物の計量値が誤検出されるといった不具合を防止することができる。
【0055】
その上、上記荷重検出手段には、上記モータを除く、計量ホッパと従動ギヤを有する回転軸とが支持されるだけであるから、風袋荷重を軽く抑えることが可能となり、それだけ小型の荷重検出手段を用いることが可能となって、被計量物についての計量精度を高めることが可能となる。
【0056】
また、第2発明によれば、回転動作により計量ホッパ本体の排出口を開閉するゲートが、モータにより回動される回転軸に直接取付けられているので、該ゲートを、モータの作動により回転軸を介して開閉させるだけの簡単な構成により上記計量ホッパ本体内の被計量物を排出させることが可能となり、これによりモータによる回転動力を複雑な連動機構やリンク部材を介してゲートに伝達するものに比べて、その構造の簡素化を図ることができると共に、計量ホッパ全体をコンパクトにでき、しかも、上記モータはフレーム部材に支持され、かつ、該モータに設けられた駆動ギヤが上記回転軸に設けられた従動ギヤにおける中心部の上方位置で噛合されているので、荷重検出手段による被計量物の計量時において該荷重検出手段に負荷が作用したとき、上記従動ギヤは駆動ギヤから離反する沈み込み方向に移動するだけであり、これにより、その移動時に従動ギヤと駆動ギヤとが干渉して抵抗を与えることがなく、荷重検出手段による被計量物の計量値が誤検出されるといった不具合を防止することができる。
【0057】
その上、上記荷重検出手段には、上記モータを除く、計量ホッパ本体とゲートと従動ギヤを有する回転軸とが支持されるだけであるから、風袋荷重を軽く抑えることが可能となり、それだけ小型の荷重検出手段を用いることが可能となって、被計量物についての計量精度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1発明に係る計量装置を適用した組合せ式の自動計量装置の全体斜視図である。
【図2】同平面図である。
【図3】同側面図である。
【図4】同要部の一部縦断側面図である。
【図5】図4のA−A線断面図である。
【図6】図4のB−B線断面図である。
【図7】同駆動ギヤと従動ギヤの噛み合い上端を示す正面図である。
【図8】同計量ホッパと回転軸との着脱手段の説明図である。
【図9】同計量ホッパ及びプールホッパの回転状態を示す説明図である。
【図10】第2発明に係る計量装置を適用した組合せ式の自動計量装置の全体斜視図である。
【図11】同プールホッパと計量ホッパの排出動作の説明図である。
【図12】計量ホッパ本体とゲートとを回転軸から取り外した分解状態を示す側面図である。
【符号の説明】
8,50 計量ホッパー
15 フレーム部材
18 ロードセル
20 軸受部材
21,52 回転軸
24 モータ
27 駆動ギヤ
28 従動ギヤ
54 計量ホッパ本体
55 ゲート
【発明の属する技術分野】
この発明は計量装置、例えば複数の計量ホッパにそれぞれ供給された被計量物の重量値に基づく演算により、該被計量物を所定の目標重量に計量する組合せ計量式の自動計量装置に採用される計量装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
多数の計量機のそれぞれに具備された計量ホッパに被計量物を供給し、各計量機による計量値に基づいて組合せ演算を行って、組合せ加算値が目標値に一致し又はこれに最も近い値になる最適組合せを選択すると共に、その最適組合せに該当した計量値に対応する計量ホッパ内の被計量物のみを排出することにより、上記目標重量又はこれにもっとも近い重量の被計量物を得るようにした組合せ計量式の自動計量装置が実用化されている。
【0003】
ところで、この種の組合せ計量式の自動計量装置は、例えば実公平7−6502号公報に開示されているように、上部が開放されかつ下部に排出口が設けられた計量ホッパ本体と、該計量ホッパ本体に揺動可能に支持され、計量ホッパ本体の排出口を開閉するゲートとで構成された計量ホッパと、この計量ホッパをブラケットを介して支持すると共に、計量ホッパ本体内に供給された被計量物の荷重を検出するロードセル等の荷重検出器とを有すると共に、この自動計量装置には、フレーム部材側に設けられたモータと、このモータの出力軸に取付けられたカムと、該カムの動作に連動して揺動する揺動部材と、該揺動部材の揺動に連動して上記ゲートを開閉する計量ホッパ側に設けられたリンク部材とで構成されたゲート開閉手段とが備えられた構成となっている。
【0004】
そして、上記各計量ホッパに供給された被計量物の荷重がそれぞれロードセルにより検出され、各ロードセルによる計量値に基づいて組合せ演算が行われ、その最適組合せに該当した計量値に対応する計量ホッパのゲートのみが開かれて該計量ホッパの被計量物が排出されるようになっている。その場合、上記モータの正転により、カム及び揺動部材を介してリンク部材が作動され、これにより上記ゲートが開かれて計量ホッパ本体の排出口から被計量物が排出され、また、モータの逆転により、カム及び揺動部材を介してリンク部材が作動され、これにより上記ゲートが閉じられて計量ホッパ本体内に次の被計量物の供給が行われるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した構成の計量装置にあっては、上記モータによる回転動力をカムを介して揺動部材に伝達し、該揺動部材からさらにリンク部材を介してゲートに伝達する構造であるから、フレーム部材側にあっては、上記モータとは別にカムや揺動部材などの複雑な連動機構を必要とし、さらに計量ホッパ本体側においても、複雑なリンク部材必要とすることから、その構造が非常に複雑となる問題を有していた。
【0006】
その上、上記ゲートを計量ホッパ本体に開閉可能に支持する軸の端部にリンク部材が設けられることから、計量ホッパ全体が大型化する問題があった。
【0007】
そこで、本発明は、上記のような問題に対処するためになされたもので、構造の簡素化を図ると共に、計量ホッパをコンパクトにでき、その上、風袋荷重を抑えて計量精度を高めることを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る計量装置は、次のように構成したことを特徴とする。
【0009】
まず、本願の請求項1に係る発明(以下、第1発明という)は、被計量物が供給される計量ホッパと、この計量ホッパに供給された被計量物の荷重を検出する荷重検出手段とを有すると共に、上記計量ホッパ内の被計量物を排出させる排出手段が備えられた計量装置であって、上記計量ホッパは、回転動作により上下反転して該ホッパ内の被計量物を排出するように構成されていると共に、上記排出手段は、上記計量ホッパが取付けられた回転軸と、この回転軸を回動させることにより計量ホッパを上下反転させるモータと、該モータの出力軸に設けられた駆動ギヤと、上記回転軸に設けられて駆動ギヤに噛合された従動ギヤとを備えており、かつ、上記回転軸を支持する軸受部材が荷重検出手段に取り付けられて、該軸受部材及び回転軸を介し上記計量ホッパが荷重検出手段に支持されていると共に、上記モータはフレーム部材に支持され、かつ、上記駆動ギヤは従動ギヤにおける中心部の上方位置で噛合されていることを特徴とする。
【0010】
また、本願の請求項2に係る発明(以下、第2発明という)は、被計量物が供給される計量ホッパと、この計量ホッパに供給された被計量物の荷重を検出する荷重検出手段とを有すると共に、上記計量ホッパ内の被計量物を排出させる排出手段が備えられた計量装置であって、上記計量ホッパは、上部が開放されかつ下部に排出口が設けられた計量ホッパ本体と、回転動作により計量ホッパ本体の排出口を開閉するゲートとで構成されており、上記排出手段は、上記ゲートが取付けられた回転軸と、この回転軸を回動させることによりゲートを開閉させるモータと、該モータの出力軸に設けられた駆動ギヤと、上記回転軸に設けられて駆動ギヤに噛合された従動ギヤとを備えており、かつ、上記回転軸を支持する軸受部材が荷重検出手段に取り付けられて、該軸受部材及び回転軸を介し上記計量ホッパ本体及びゲートが上記荷重検出手段に支持されていると共に、上記モータはフレーム部材に支持され、かつ、上記駆動ギヤが従動ギヤにおける中心部の上方位置で噛合されていることを特徴とする。
【0011】
このような手段を用いることにより、本願の各発明によれば、次のような作用が得られる。
【0012】
まず、第1発明によれば、回転動作により上下反転して被計量物を排出するように構成された計量ホッパが、モータにより回動される回転軸に直接取付けられているので、上記モータの回動により回転軸を介し計量ホッパが反転されて、該ホッパ内の被計量物が排出されることになる。また、上記モータはフレーム部材に支持され、かつ、該モータの出力軸に設けられた駆動ギヤが上記回転軸に設けられた従動ギヤにおける中心部の上方位置で噛合されているので、荷重検出手段による被計量物の計量時において該荷重検出手段に負荷が作用すると、上記従動ギヤは駆動ギヤから離反する沈み込み方向に移動するだけであり、これにより、その移動時に従動ギヤと駆動ギヤとが干渉して抵抗を与えることがなく、荷重検出手段による被計量物の計量値が誤検出されるといった不具合は生じない。
【0013】
その上、上記荷重検出手段には、上記計量ホッパと従動ギヤを有する回転軸とが支持されるだけであるから、風袋荷重を軽く抑えることが可能で、それだけ小型の荷重検出手段を用いることが可能となって被計量物についての計量精度を高めることが可能となる。
【0014】
また、第2発明によれば、回転動作により計量ホッパ本体の排出口を開閉するゲートが、モータにより回動される回転軸に直接取付けられているので、上記モータの回動により回転軸を介しゲートを直接開閉させて、上記計量ホッパ本体内の被計量物を排出させることが可能となる。また、上記モータはフレーム部材に支持され、かつ、該モータの出力軸に設けられた駆動ギヤが上記回転軸に設けられた従動ギヤにおける中心部の上方位置で噛合されているので、荷重検出手段による被計量物の計量時において該荷重検出手段に負荷が作用すると、上記従動ギヤは駆動ギヤから離反する沈み込み方向に移動するだけであり、これにより、その移動時に従動ギヤと駆動ギヤとが干渉して抵抗を与えることがなく、荷重検出手段による被計量物の計量値が誤検出されるといった不具合は生じない。
【0015】
その上、上記荷重検出手段には、上記計量ホッパ本体とゲートと従動ギヤを有する回転軸とが支持されるだけであるから、風袋荷重を軽く抑えることが可能で、それだけ小型の荷重検出手段を用いることが可能となって被計量物についての計量精度を高めることが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【0017】
図1〜図9は、第1発明に係る計量装置を適用した組み合わせ式の自動計量装置を示すもので、図1及び図2に示すように、自動計量装置1は、平面視が横長のホームベース状を呈する基台2と、該基台2の後部上方に設置され、上面が平らで平面視V字形状の分散作業台3とを有する。
【0018】
上記基台2の前面側でその中央からV字状に膨出する二つの左右前壁部4,5には、これら各前壁部4,5に沿って5個ずつ計量機6…6がそれぞれ配列された二組の計量機群が設けられている。この計量機6…6は、それぞれ本体7…7と、該本体7に取付けられた計量ホッパ8…8とから構成され、これらの計量ホッパ8…8の上方には、シュート9…9がそれぞれ設けられると共に、各シュート9…9の上方には、上記計量ホッパ8…8に次回組合せ用の被計量物Xを供給する多数のプールホッパ10…10がそれぞれ設けられている。
【0019】
そして、上記分散作業台3の二辺の内側(後側)には、作業者aの作業空間部Aが設けられ、また外側(前側)位置には、該作業台3の前端部から下向き傾斜して上記各プールホッパ10…10の上方に至るプールホッパ10…10と同数の加振式の被計量物供給トラフ11…11が前拡がり状に配備されている。
【0020】
また、上記各計量機群の下方には、各計量ホッパ8…8ごとに対応する二つの集合コンベア12,12が配備されると共に、これら両集合コンベア12,12の対向端部間には、計量ホッパ8…8から落下された被計量物Xを回収集合するための集合空間部Bが設けられている。
【0021】
この集合空間部Bの下方には、図2に示すように両集合コンベア12,12で該空間部Bに搬送された被計量物Xを回収集合し、かつ回収集合した被計量物Xを例えば搬出コンベア13などに排出する集合シュート14が設けられている。
【0022】
次に、上記計量機6の構成を詳しく説明すると、図4〜図6に示すように、本体7は基台2の左右前壁部4又は5に着脱可能に固設されたフレーム部材15と、該フレーム部材15に一端部が固設された支持部材16と、該支持部材16の他端部にブラケット17を介して取付けられる荷重検出器としてのロードセル18とを有している。
【0023】
上記ロードセル18の上記ブラケット17に結合された固定端部18aとは反対側の可動端部18bには、ブラケット19が設けられると共に、該ブラケット19に軸受部20aと、ブラケット19への取付部20bを備えた軸受部材20が固定されている。そして、この軸受部材20の軸受部20aには、ロータリ式の計量ホッパ8が回転軸21を介して回転自在に支持されている。
【0024】
また、計量ホッパ8は、図4に示すように筒状部22の長さ方向中間部に仕切部23が設けられて、上下に一対の収容部8a,8bを有する構造となっている。そして、この計量ホッパ8の一側部中央には、その収容部8a,8bを交互に上向き位置となるように反転させる回転軸21の一端部が取付けられると共に、該回転軸21は、その中間部が上記軸受部材20の軸受部20aに回転自在に支持されると共に、該回転軸21の他端部には、該回転軸21を回動させる正逆転可能なモータ24が設けられている。ここで、モータ24は、フレーム部材15にブラケット25を介して支持されると共に、該モータ24の出力軸26に設けられる駆動ギヤ27が上記回転軸21の他端部に設けられる従動ギヤ28に、該従動ギヤ28における中心部の上方位置で噛合されている。
【0025】
このような構成により、計量ホッパ8とその内部に供給された被計量物Xの合計重量が上記回転軸21から可動端側ブラケット19を介しロードセル18に負荷されて計量が行われるようになっていると共に、上記モータ24の作動により上記回転軸21を180度ずつ往復回転させて、上記計量ホッパ8をその収容部8a,8bが交互に上向き位置で停止するように反転させるようになっている。
【0026】
また、図5及び図7に示すように、上記モータ24の作動により上記回転軸21を180度ずつ往復回転させて停止したとき、上記従動ギヤ28と駆動ギヤ27との噛み合いが、被計量物Xの計量ホッパ8への投入により、従動ギヤ28が下方に移動する際に、従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが干渉して抵抗を与えることがない噛み合い状態となるように、その停止位置を位置決めする位置決め機構29が設けられている。
【0027】
この位置決め機構29は、上記回転軸21の他端に固設され、外周に180度の角度差をおいて凹所30a,30bが形成された円板部材30と、軸受部材20にその上方一側部と下方中間部から後方に向かって平行状に突設された一対の上下支持杆31,32と、上方側支持杆31に枢支され、中間部に上記凹所30a又は30bと係合するローラ33を支持した揺動部材34と、該揺動部材34の遊端部と下方側支持杆32との間に介装されるスプリング35とを有し、該スプリング35により上記揺動部材34を円板部材30側に付勢させている。これにより、上記モータ24の作動により回転軸21を180度ずつ往復回転させたとき、上記ローラ33が上記凹所30a又は30bに弾性的に係合することにより、従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが、図7に示すように、従動ギヤ28が下方に移動する際に、従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが互いに干渉して抵抗を与えることがない噛み合い位置で停止するようになっている。
【0028】
また、上記計量ホッパ8は、合成樹脂により成形されて計量化が図られていると共に、該計量ホッパ8は回転軸21の先端部に適宜着脱手段により着脱可能に取付けられている。その着脱手段としては、図8に示すように計量ホッパ8の仕切部23に、径方向に延びる横穴23aが設けられ、該横穴23a内に有底筒状の金属製スリーブ36が内装されると共に、該スリーブ36は、その底部に螺合する固定ボルト37により上記横穴23a内に固着されている。このスリーブ36の開口端側の内面一側には、キー溝36aが形成されると共に、半径方向に貫通する係合孔36bとが形成されている。一方、上記回転軸21の先端部には、その一側に上記キー溝36aに係合するキー38が固定されていると共に、該キー38その後方側に段部21aを介して横穴21bが形成され、該横穴21bには、上記スリーブ36の係合孔36bに嵌り込む位置保持用ボール39と該ボール39を外方側に付勢するスプリング40とからなる位置保持具41が内装されている。
【0029】
そして、計量ホッパ8は、上記スリーブ36のキー溝36aと回転軸21のキー38とが位置合せされた状態のもとで回転軸21の長さ方向に挿し込まれることにより、回転軸21上を移動し、その場合に上記位置保持用ボール39がスリーブ36に設けられた係合孔36bにスプリング40を介して嵌り込むことにより、計量ホッパ16は回転軸21の所定位置に位置保持されるようになっている。
【0030】
また、図4に示すように、プールホッパ10についても、上記ロータリ式の計量ホッパ8と同様に、筒状部42の長さ方向中間部に仕切部43が設けられて、上下に一対の収容部10a,10bを有する構成となっている。このプールホッパ10は、その一側部中央にて、その収容部10a,10bを交互に上向き位置となるように反転させる回転軸44に着脱可能に取付けられている。そして、この回転軸44は、その中間部が上記フレーム部材15に設けられた軸受部材45に回転自在に支持されると共に、該回転軸44の他端部には、上記フレーム部材15に支持され、かつ、該回転軸44を正逆転させるモータ46が直結状に取付けられている。加えて、このプールホッパ10も合成樹脂により成形されて計量化が図られていると共に、該計量ホッパ8は回転軸44の先端部に図示しないが上記計量ホッパ8と同様の着脱手段により着脱可能に取付けられている。
【0031】
また、上記シュート9は、フレーム部材15の前面に取付けられたブラケット47を介して着脱可能に係止されていると共に、該シュート9の両側部には、上記プールホッパ10の下部両側を覆うカバー部9a,9aが上方に向かって一体に延設されており、これらカバー部9a,9aによりプールホッパ10を180度回転させて、その収容部10a又は10b内の被計量物Xをシュート9を介して計量ホッパ8に落下させたときに、被計量物Xが遠心力でシュート9の外に飛び出すのを防止するようになっている。
【0032】
また、上記した実施の形態では、基台2に対し着脱可能としたフレーム部材15に、上記計量機6とプールホッパ10とシュート9とをそれぞれ取付けて、これらフレーム部材15、計量機6、プールホッパ10、シュート9とでなる計量ユニットを構成しており、これにより、フレーム部材15の基台2への取り付け、取り外しにより、上記計量機6とプールホッパ10とシュート9とを同時に組付けたり、取り外したりできるにようになっている。
【0033】
次に、以上のように構成される自動計量装置の作用について説明する。
【0034】
まず、計量作業の開始時、作業者aは作業空間部Aに位置して、図2に示すように分散作業台3の平らな上面に積み上げた惣菜の具などの被計量物Xを、適宜量ずつその前方側に位置する被計量物供給トラフ11…11に供給する。これにより、被計量物Xは、各供給トラフ11…11の下端部から各プールホッパ10…10に投入される。
【0035】
次いで、この状態から各プールホッパ10…10はモータ46の作動によって図9に示すように回転軸21を中心に180度回転され、被計量物Xは、シュート9…9を介してそれぞれ計量ホッパ8…8に供給される。
【0036】
このようにして、全ての計量ホッパ8…8に被計量物が供給され、また、被計量物供給トラフ11に被計量物Xが作業者aによって再び適宜量ずつ供給された状態で各計量ホッパ8…8内の被計量物Xの重量がそれぞれのロードセル18によって計量されると共に、その計量値に基づいて組合せ演算が行われ、組合せ加算値が予め設定された目標重量又はこれに最も近い重量となる最適組合せが選択される。この組合せに該当した計量値に対応する複数の計量ホッパ8については、モータ24の作動により回転軸21を中心に180度回転され、被計量物Xが下方を走行する一対の集合コンベア12,12上に落下される。これにより、両集合コンベア12,12上に上記目標重量又はこれに近い重量となる量の被計量物Xが取り出されることになり、両集合コンベア12,12により集合空間部Bに位置する集合シュート14に回収集合され、集合シュート14により、まとめられた上で図2に示す排出コンベア13により例えば包装装置(図示せず)等に供給される。
【0037】
そして、以上の計量作業に際し、上記モータ24がフレーム部材15に支持されると共に、該モータ24の駆動ギヤ27が上記回転軸21の従動ギヤ28に対し、該従動ギヤ28における中心部の上方位置で噛合されていることから、ロードセル18に計量ホッパ8及び該計量ホッパ8に供給された被計量物Xによる負荷が作用しても、上記従動ギヤ28は駆動ギヤ27から離反する沈み込み方向に移動するだけであり、これにより、その計量時に従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが干渉して抵抗を与えることがなく、ロードセル18による被計量物Xの計量値が誤検出されるといった不具合は生じない。
【0038】
その場合、特に、上記モータ24の作動により回転軸21を180度ずつ往復回転したとき、上記位置決め機構29のローラ33が上記凹所30a又は30bにスプリング35を介して弾性的に係合することにより、従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが、図7に示すように、従動ギヤ27が下方に移動する際に、従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが干渉することがない噛み合い位置で停止することになる。
【0039】
これにより、その移動時に従動ギヤ28と駆動ギヤ27との干渉をより確実に防止することが可能となる。
【0040】
また、上記ロードセル18には、上記計量ホッパ8と従動ギヤ28を有する回転軸21とが支持されるだけであるから、風袋荷重を軽くすることが可能で、それだけ小型のロードセル18を用いることが可能となって、被計量物Xについての計量精度を高めることが可能となる。
【0041】
次に、図10〜図12は、第2発明を組合せ式の自動計量装置に適用した実施の形態を示すもので、先の第1発明の実施の形態で説明した自動計量装置におけるロータリ式の計量ホッパ8及びプールホッパ10に代えて、ゲート式の計量ホッパ50及びプールホッパ51を用い、これら各ホッパ50,51におけるゲートの開閉をモータ24,46により回動される回転軸52,53により直接行う構造としたものである。なお、計量ホッパ50とプールホッパ51及びこれらホッパ50,51の支持構造以外の構成は、同一符号を付して図示したように第1発明の実施の形態の構成と同じであるので、その説明については省略する。
【0042】
すなわち、計量ホッパ50は、図10〜12に示すように、上部が開放されかつ下部に排出口54aが設けられたほゞ逆四角錐形状のホッパ本体54と、該ホッパ本体54とは別に分割され、モータ24により駆動ギヤ27及び従動ギヤ28を介して回動される回転軸52によって上記排出口54aを開閉する揺動式のゲート55とを有する。
【0043】
上記計量ホッパ本体54の前面には第1フック部材56が、またその一側面には第2フック部材57が設けられている。一方、ゲート55は、上記回転軸52に挿通可能なボス部58と、該ボス部58から垂下されたゲート部59とを有し、ボス部58の内面には、キー溝58aが形成されている。
【0044】
また、上記回転軸52の先端部には、上記第1フック部材56と係合する周溝52aが形成されていると共に、軸受部材20の近くの外周面には、段部52bが形成され、かつ、上記ボス部58のキー溝58aに係合するキー60とが突設されている。さらに、軸受部材20の前端には、一側方に突出する突出片20aが一体的に設けられ、該突出片20aの突出端部から上記回転軸52と平行に前方に向かって延びる補助軸61が突設されている。
【0045】
そして、上記ゲート55は、そのボス部58のキー溝58aが回転軸52のキー60に位置合せされた状態で回転軸52に挿し込まれることにより、回転軸52に対し相対回転不能に支持され、また、計量ホッパ本体54の第1フック部材56が回転軸52の先端側周溝52aにその上方から係合され、第2フック部材57が補助軸61に係合されることにより、計量ホッパ本体54が回転軸52と上記補助軸61とによって支持される。そして、この計量ホッパ本体54の回転軸52への支持と同時に、上記第1フック部材56と回転軸52の段部52bとで上記ボス部58の回転軸52からの抜け止めと軸方向への移動が阻止されるようになっている。
【0046】
このような構成により、計量ホッパ本体54とその内部に供給された被計量物Xとゲート55との合計重量が上記回転軸52から可動端側ブラケット19を介しロードセル18に負荷されて計量が行われるようになっていると共に、上記モータ24の作動により上記回転軸52を約45度ずつ往復回転させて、上記計量ホッパ本体54の排出口54aを開放位置又は閉鎖位置に揺動させるようなっている。
【0047】
また、駆動ギヤ27と従動ギヤ28との位置決め機構62についても、第1発明の実施の形態のものと同様のものを用いる。その場合、図示はしていないが、ゲート55の開閉に要する回転軸52の回転角度が約45度程度であることから円板部材30の外周に形成される凹所30a,30bは約45度の角度差をおいて形成されることになる。
【0048】
また、図10及び図12に示すように、プールホッパ51についても、上記のゲート式の計量ホッパ50と同様に、上部が開放されかつ下部に排出口63aが設けられたほゞ逆四角錐形状のプールホッパ本体63と、該ホッパ本体63とは別に分割され、かつ、モータ46により回動される回転軸53によって上記排出口63aを開閉する揺動式のゲート64とを有する構成となっている。
【0049】
その場合、プールホッパ本体63は、回転軸53とフレーム部材15から回転軸53と平行に突設される補助軸65とに支持されると共に、上記ゲート式の計量ホッパ50と同様に、ゲート64は、回転軸53の一端部に、相対回転不能でかつ着脱可能に嵌合支持され、上記プールホッパ本体63の回転軸53と補助軸65からの取り外しによりゲート64も回転軸53から取り外しできるようになっている。
【0050】
このように構成される自動計量装置における計量作業ついては、上記した第1発明の場合と同様に行われる。その場合、各モータ46…46の作動によって回転軸53…53が回転することにより、図11に示すようにゲート64が実線で示す排出口63aの閉鎖位置から仮想線で示す開放位置に揺動して、プールホッパ本体63…63の被計量物Xが各計量ホッパ本体54…54に供給される。その供給された被計量物Xの荷重がそれぞれロードセル18…18により検出されて、各ロードセル18による計量値に基づいて組合せ演算が行われる。そして、その最適組合せに該当した計量値に対応する計量ホッパ本体54…54のゲート55のみがモータ24…24の作動により回転軸52…52を介して図11の仮想線で示すように開かれて、該ホッパ本体54…54の被計量物Xが排出されるようになっている。
【0051】
また、上記ロードセル18による計量作業に際し、上記した第1発明の場合と同様に、上記モータ24はフレーム部材15に支持され、かつ、該モータ24の駆動ギヤ27が上記回転軸52の従動ギヤ28における中心部の上方位置で噛合されているので、ロードセル18に計量ホッパ50及び被計量物Xの負荷が作用しても、上記従動ギヤ28は駆動ギヤ27から離反する沈み込み方向に移動するだけであり、これにより、その移動時に従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが干渉して抵抗を与えることがなく、ロードセル18による被計量物Xの計量値が誤検出されるといった不具合は生じない。
【0052】
また、上記モータ24の作動により回転軸52を45度ずつ往復回転したときには、上記位置決め機構62の上記ローラが円板部材の各凹所にスプリングを介して弾性的に係合することにより、従動ギヤ27と駆動ギヤ28との噛み合い状態が、図7に示すように、従動ギヤ28が下方に移動する際に、従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが干渉することがない噛み合い位置で停止することになる。これにより、その移動時に従動ギヤ28と駆動ギヤ27とが干渉して抵抗を与えるのをより確実に防止することが可能となる。
【0053】
また、上記ロードセル18には、上記モータ24を除く、計量ホッパ本体54とゲート55と従動ギヤ28を有する回転軸52とが支持されるだけであるから、風袋荷重を軽く抑えることが可能で、それだけ小型のロードセル18を用いることが可能となって、被計量物Xについての計量精度を高めることが可能となる。
【0054】
【発明の効果】
以上のように、本願の第1発明によれば、回転動作により上下反転して被計量物を排出する計量ホッパが、モータにより回動される回転軸に直接取付けられているので、該計量ホッパを、モータの作動により回転軸を介して反転させるだけの簡単な構成により上記ホッパ内の被計量物を排出させることが可能となり、モータによる回転動力を複雑な連動機構やリンク部材を介してゲートに伝達するものに比べて、その構造の簡素化を図ることができると共に、計量ホッパ全体をコンパクトにでき、しかも、上記モータはフレーム部材に支持されると共に、該モータの出力軸に設けられた駆動ギヤが上記回転軸に設けられた従動ギヤにおける中心部の上方位置で噛合されているので、荷重検出手段による被計量物の計量時において該荷重検出手段に負荷が作用したとき、上記従動ギヤは駆動ギヤから離反する沈み込み方向に移動するだけであり、これにより、その移動時に従動ギヤと駆動ギヤとが干渉して抵抗を与えることがなく、荷重検出手段による被計量物の計量値が誤検出されるといった不具合を防止することができる。
【0055】
その上、上記荷重検出手段には、上記モータを除く、計量ホッパと従動ギヤを有する回転軸とが支持されるだけであるから、風袋荷重を軽く抑えることが可能となり、それだけ小型の荷重検出手段を用いることが可能となって、被計量物についての計量精度を高めることが可能となる。
【0056】
また、第2発明によれば、回転動作により計量ホッパ本体の排出口を開閉するゲートが、モータにより回動される回転軸に直接取付けられているので、該ゲートを、モータの作動により回転軸を介して開閉させるだけの簡単な構成により上記計量ホッパ本体内の被計量物を排出させることが可能となり、これによりモータによる回転動力を複雑な連動機構やリンク部材を介してゲートに伝達するものに比べて、その構造の簡素化を図ることができると共に、計量ホッパ全体をコンパクトにでき、しかも、上記モータはフレーム部材に支持され、かつ、該モータに設けられた駆動ギヤが上記回転軸に設けられた従動ギヤにおける中心部の上方位置で噛合されているので、荷重検出手段による被計量物の計量時において該荷重検出手段に負荷が作用したとき、上記従動ギヤは駆動ギヤから離反する沈み込み方向に移動するだけであり、これにより、その移動時に従動ギヤと駆動ギヤとが干渉して抵抗を与えることがなく、荷重検出手段による被計量物の計量値が誤検出されるといった不具合を防止することができる。
【0057】
その上、上記荷重検出手段には、上記モータを除く、計量ホッパ本体とゲートと従動ギヤを有する回転軸とが支持されるだけであるから、風袋荷重を軽く抑えることが可能となり、それだけ小型の荷重検出手段を用いることが可能となって、被計量物についての計量精度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1発明に係る計量装置を適用した組合せ式の自動計量装置の全体斜視図である。
【図2】同平面図である。
【図3】同側面図である。
【図4】同要部の一部縦断側面図である。
【図5】図4のA−A線断面図である。
【図6】図4のB−B線断面図である。
【図7】同駆動ギヤと従動ギヤの噛み合い上端を示す正面図である。
【図8】同計量ホッパと回転軸との着脱手段の説明図である。
【図9】同計量ホッパ及びプールホッパの回転状態を示す説明図である。
【図10】第2発明に係る計量装置を適用した組合せ式の自動計量装置の全体斜視図である。
【図11】同プールホッパと計量ホッパの排出動作の説明図である。
【図12】計量ホッパ本体とゲートとを回転軸から取り外した分解状態を示す側面図である。
【符号の説明】
8,50 計量ホッパー
15 フレーム部材
18 ロードセル
20 軸受部材
21,52 回転軸
24 モータ
27 駆動ギヤ
28 従動ギヤ
54 計量ホッパ本体
55 ゲート
Claims (2)
- 被計量物が供給される計量ホッパと、この計量ホッパに供給された被計量物の荷重を検出する荷重検出手段とを有すると共に、上記計量ホッパ内の被計量物を排出させる排出手段が備えられた計量装置であって、上記計量ホッパは、回転動作により上下反転して該ホッパ内の被計量物を排出するように構成されていると共に、上記排出手段は、上記計量ホッパが取付けられた回転軸と、この回転軸を回動させることにより計量ホッパを上下反転させるモータと、該モータの出力軸に設けられた駆動ギヤと、上記回転軸に設けられて駆動ギヤに噛合された従動ギヤとを備えており、かつ、上記回転軸を支持する軸受部材が荷重検出手段に取り付けられて、該軸受部材及び回転軸を介し上記計量ホッパが荷重検出手段に支持されていると共に、上記モータはフレーム部材に支持され、かつ、上記駆動ギヤは従動ギヤにおける中心部の上方位置で噛合されていることを特徴とする計量装置。
- 被計量物が供給される計量ホッパと、この計量ホッパに供給された被計量物の荷重を検出する荷重検出手段とを有すると共に、上記計量ホッパ内の被計量物を排出させる排出手段が備えられた計量装置であって、上記計量ホッパは、上部が開放されかつ下部に排出口が設けられた計量ホッパ本体と、回転動作により計量ホッパ本体の排出口を開閉するゲートとで構成されており、上記排出手段は、上記ゲートが取付けられた回転軸と、この回転軸を回動させることによりゲートを開閉させるモータと、該モータの出力軸に設けられた駆動ギヤと、上記回転軸に設けられて駆動ギヤに噛合された従動ギヤとを備えており、かつ、上記回転軸を支持する軸受部材が荷重検出手段に取り付けられて、該軸受部材及び回転軸を介し上記計量ホッパ本体及びゲートが上記荷重検出手段に支持されていると共に、上記モータはフレーム部材に支持され、かつ、上記駆動ギヤが従動ギヤにおける中心部の上方位置で噛合されていることを特徴とする計量装置。
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