JP4112964B2 - 組合せ計量装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は組合せ計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
組合せ計量装置は、一般に、数個以上の計量ホッパ装置を有し、これらの計量ホッパ装置のうちの１以上を組み合わせて、所期の重量の物品の集まりを得るものである。この種の組合せ計量装置には、前記計量ホッパ装置の他に必要に応じてプールホッパ装置やタイミングホッパ装置などが設けられている。かかるホッパ装置においては、物品の移送機構として、回転する羽根による移送を行うことで、物品を排出した後に直ちに物品の収容を行えるようにし、作動サイクルの短縮が図られている（たとえば特許文献１，２）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２７５０９３７号公報（第８欄，第５図）
【０００４】
【特許文献２】
特許第２５０７０１８号公報（第７欄〜第８欄，第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記各文献のホッパ装置は、上下のプールホッパ装置と計量ホッパ装置とが各々個別に回転駆動する。そのため、物品の移送時間を今一つ十分に短縮できない。
【０００６】
かかる問題は、前記プールホッパ装置と計量ホッパ装置の他に、計量ホッパ装置とタイミングホッパ装置との間においても同様に生じる。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、組合せ計量装置において、物品の移送時間を短縮して、高速処理を行うことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本第発明の組合せ計量装置は、上方ないし斜め上方のプールホッパ装置と、該プールホッパ装置からの物品を受取り、弁別して貯留し、下方へ排出する計量ホッパ装置とを複数組備え、計量ホッパ装置に供給された物品を計量した後に排出して一まとめの商品にする組合せ計量装置であって、前記両ホッパ装置は、それぞれ、側壁を含むホッパ本体と、該ホッパ本体の側壁で形成された空間を仕切る仕切部材と、該仕切部材を異なる２方向に交互に繰り返し回動させる回動手段とを備え、前記計量ホッパ装置は前記計量ホッパ装置のホッパ本体内の物品の重量を計量する計量手段を更に備え、前記各仕切部材は前記回動の中心を板内に包含した１枚の板で形成されて、ホッパ本体内の空間を１つのエリアと他のエリアの２つのエリアに区画し、前記各仕切部材が回動することで、１つのエリアからの物品の排出を許容すると共に、他のエリアへの物品の投入を許容し、前記プールホッパ装置の仕切部材と、前記計量ホッパ装置の前記仕切部材の互いに異なる方向への回動を同期して行わせ前記計量ホッパ装置の１つのエリアから物品を排出しながら、前記計量ホッパ装置の他のエリアに、前記プールホッパ装置から物品の投入を行わせることによって前記物品の上方からの受取りと下方への排出とを同時に並行して行わせる制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明において、物品の排出を行う際には、仕切部材が回動して当該仕切部材および側壁で保持していた物品を下方に排出する。この排出動作の際に、上方の供給装置が物品を供給可能である場合は、前記排出される物品が貯留されていたエリアとは別のエリアに供給装置からの物品を、前記排出動作が完了する前に投入する。これにより、ホッパ本体内からの物品の排出と物品の受取りとを同時に並行して行うことができる。そのため、物品の移送時間を短縮することができると共に、ホッパ本体内での物品の弁別を確実に行うことができる。
【００１０】
本ホッパ装置においては、ホッパ本体の下部に物品を貯留するのが好ましい。より詳しくは、物品を一時的に貯留し得るエリアが仕切部材の回動中心よりも下方の部分に存在するのが好ましい。このように、回動中心よりも下方の部分に貯留された物品は、仕切部材が回動すると直ちに排出され始めるので、物品の排出時間を短くすることが可能となり、そのため、前記物品の移送時間の更なる短縮化を図り得る。
【００１１】
本発明において、前記仕切部材は、前記回動中心を板内に包含した１枚の板であり、前記回動は互いに異なる方向への回動を交互に繰り返すホッパ装置を採用することができる。該ホッパ装置では、ホッパ内の空間が２つに仕切られる。
すなわち、前記ホッパ本体は、上方の供給口および下方の排出口を有し、前記仕切部材は、前記ホッパ本体内において、該ホッパ本体の横断方向に設定された軸線のまわりに回動可能に支持され、前記供給口および排出口の双方が開いた状態で前記ホッパ本体内の空間を仕切り、前記回動手段は、前記仕切部材が交互に第１閉状態および第２閉状態となるように、前記仕切部材を第１および第２の方向に往復回動させる。
前記第１閉状態では、前記ホッパ内の空間に物品が貯留される第１エリアが形成され、前記第１エリアが前記供給口に向って開口し、かつ、前記仕切部材により前記排出口に対して閉じられている。一方、前記第２閉状態では、前記ホッパ内の空間に物品が貯留される第２エリアが形成され、前記第２エリアが前記供給口に向って開口し、かつ、前記仕切部材により前記排出口に対して閉じられている。本ホッパ装置では、前記第１閉状態の仕切部材が第１の方向に回動して前記第１閉状態から第２閉状態に遷移する際に、前記第１エリアの物品が前記排出口から排出されると共に、前記供給口から前記第２エリアへの物品が受け入れられる。
【００１２】
かかるホッパ装置は、仕切部材を１枚で形成し得るから、構造がシンプル、かつ、コンパクトになる。たとえば、組合せ計量装置に本ホッパ装置を採用すれば、多くのホッパ装置を配列し得るので、組合せ数が多くなり、組合せ精度の向上を図り得る。
【００１６】
本発明のホッパ装置を計量ホッパ装置とすれば、計量サイクルの短縮を図れる。また、受入れする上方から貯留場所への下方の移送中に計量を始められるため、計量時間の短縮も図れる。
また、プールホッパ装置と計量ホッパ装置を備えたホッパユニットに採用しても、移送時間の更なる短縮化を図り得る。
【００１７】
本ホッパユニットとしては、計量ホッパ装置のホッパ本体がプールホッパ装置のホッパ本体の下方ないし斜め下方に設けられる。
前記プールホッパ装置の仕切部材はホッパ本体内の空間を複数のエリアに区画し、前記プールホッパ装置の仕切部材が回動することで、１つのエリアからの物品の排出を許容すると共に、別のエリアへの物品の投入を許容する。前記計量ホッパ装置の仕切部材はホッパ本体内の空間を複数のエリアに区画し、前記計量ホッパ装置の仕切部材が回動することで、１つのエリアからの物品の排出を許容すると共に、別のエリアへの物品の投入を許容する。
前記計量ホッパ装置のエリアから物品を排出する際には、前記計量ホッパ装置における当該物品を排出するエリアとは別のエリアに、前記プールホッパ装置から物品を排出して計量ホッパへの物品の投入を行う。この供給排出モードを備えていることにより、物品の受取りと排出とを同時に並行して行えるから、移送時間の短縮化を図り得る。
【００１８】
本ホッパユニットにおいては、前記計量ホッパ装置から物品を排出する際に、当該物品を排出するエリアに、前記プールホッパ装置から投入される物品が投入されないように、前記各仕切部材が所定のタイミングで回動する。これにより、計量ホッパ装置のホッパ本体内において排出される物品と供給される物品とが混じらない。
【００１９】
前記ホッパユニットを組合せ計量装置に適用すれば、計量ホッパ装置を備えたホッパ本体には、物品を排出すると同時に物品が供給される。そのため、計量ホッパ装置は排出と供給が同時並行で行われるため、計量サイクルがその分短縮される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
以下の説明では、本ホッパ装置およびホッパユニットを組合せ計量装置に適用した場合について説明する。
図１〜図３は第１実施形態を示す。
【００２１】
全体構成：
まず、組合せ計量装置の概略について説明する。
図１に示すように、搬送コンベヤ１００は、被計量物である物品Ｍを分散フィーダ１０２のほぼ中央へ落下させる。
【００２２】
前記分散フィーダ１０２および各供給トラフ３i は、それぞれ加振装置の駆動により振動することで、分散フィーダ１０２上の物品Ｍを、各供給トラフ３i の下流に設けられた多数のプールホッパ装置１i に供給する。これら各プールホッパ装置１i は、前記各供給トラフ３i から供給されて受け取った物品Ｍを一時的に収容して貯留する。前記各プールホッパ装置１i の下方には各々計量ホッパ装置２i が設けられている。これら各計量ホッパ装置２i には、前記プールホッパ装置１i から物品Ｍが投入される。投入された物品Ｍの重量は、各計量ホッパ装置２i の重量検出器（計量手段の一例）７i で検出される。各計量ホッパ装置２i の下方には大きな集合排出シュート９が設けられており、前記各重量検出器７i で検出された物品Ｍの重量を組み合わせることで、物品Ｍを一まとめにして目標値もしくは目標値に近い値とし、下方に物品Ｍを落下させる。なお、物品Ｍは集められて後に袋詰めされて商品となる。
【００２３】
ホッパ装置１i ，２i ：
前記プールホッパ装置１i および計量ホッパ装置２i からなるホッパユニットは、計量ホッパ装置２i が重量検出器７i を備えており、プールホッパ装置１i が重量検出器７i を備えていない点を除いて、概ね同様な構造を備えた２つのホッパ装置で構成されている。したがって、以下の説明では、プールホッパ装置１i を例示して主に説明し、計量ホッパ装置２i の各部に相当する名称や符号については括弧内に併記する。
【００２４】
図２（ａ）に示すプールホッパ装置１i （計量ホッパ装置２i ）は、ホッパ本体１０、仕切部材１４（２４）および、回動手段（たとえばステッピングモータ）１６（２６）を備えている。
前記ホッパ本体１０は、その上方と下方に、供給口Ｓおよび排出口Ｏを有する第１および第２側壁１７，１８を備えている。前記一対の第１側壁１７，１７は互いに対面しており、前記一対の第２側壁１８，１８も互いに対面している。前記ホッパ本体１０は、前記４つの側壁１７，１８により、たとえば、筒形に形成されている。
【００２５】
前記仕切部材１４（２４）は、ゲートとして機能し、ホッパ本体１０内において、該ホッパ本体１０の横断方向Ｙに設定された所定の軸線Ｃ１（Ｃ２）を回動中心として、該軸線Ｃ１（Ｃ２）のまわりに回動可能に支持されている。仕切部材１４（２４）は、たとえば、１枚の板材で形成されており、該板材内に包含された軸線Ｃ１から互いに異なる方向に突出する２枚の羽根１４ａ，１４ｂ（２４ａ，２４ｂ）により構成されている。
【００２６】
仕切部材１４（２４）は、回動手段１６（２６）によって互いに異なる方向への回動を交互に繰り返すことで、前記側壁１７，１８で形成された空間を仕切り、後述するように一方向への１回の回動により、物品Ｍの受け取りと排出とを同時並行して行う。
【００２７】
前記プールホッパ装置１i は、回動手段１６により、仕切部材１４が第１および第２の方向Ｘ１，Ｘ２に往復動されることにより、図２（ｂ）の第１閉状態と、図２（ｃ）の第２閉状態とに状態が遷移する。一方、計量ホッパ装置２i も同様に、図２（ｃ）の第１閉状態と、図２（ｂ）の第２閉状態とに状態が遷移する。前記仕切部材１４（２４）は、回動することで、１つのエリアからの物品の排出を許容すると共に、別のエリアへの物品の投入を許容する。
【００２８】
前記第１閉状態において、ホッパ装置１i （２i ）には、ホッパ本体１０内の空間に物品Ｍが貯留される第１エリア（斜線を施した部分）１１（２１）が形成される。第１閉状態では、ホッパ本体１０内の空間を、仕切部材１４（２４）が、物品Ｍの貯留される第１エリア１１（２１）とその他のエリアとに仕切っている。前記第１エリア１１（２１）は供給口Ｓに向って開口し、かつ、仕切部材１４（２４）によって排出口Ｏに対して閉じられている。一方、ホッパ本体１０内の前記第１エリア１１（２１）以外のエリアは、排出口Ｏに対して開口している。
【００２９】
前記第２閉状態では、ホッパ装置１i （２i ）のホッパ本体１０内の空間を、仕切部材１４（２４）が、物品Ｍの貯留される第２エリア（斜線を施した部分）１２（２２）とその他のエリアとに仕切っている。前記第２エリア１２（２２）は供給口Ｓに向って開口し、かつ、仕切部材１４（２４）により排出口Ｏに対して閉じられている。一方、ホッパ本体１０内の前記第２エリア１２（２２）以外のエリアは、排出口Ｏに対して開口している。
【００３０】
図３（ａ）に示すように、物品Ｍは、ホッパ本体１０の下部に貯留される。
前記プールホッパ装置１i は、第１閉状態の仕切部材１４が第１の方向Ｘ１に回動して、図３（ａ）〜（ｅ）に示すように、該第１閉状態から第２閉状態に遷移する際に、第１エリア１１の物品Ｍ１が排出口Ｏから排出されると共に、供給口Ｓから第２エリア１２への物品Ｍの受け入れが可能となる。その後、図２（ｃ）のプールホッパ装置１i の仕切部材１４は第２の方向Ｘ２に回動して、再び図２（ｂ）の第１閉状態となる。すなわち、プールホッパ装置１i の仕切部材１４が所定のタイミングで前述の第１の方向Ｘ１と第２の方向Ｘ２への回動を交互に繰り返すことで、プールホッパ装置１i は、閉状態において物品Ｍの貯留を行うと共に、物品Ｍの受入と排出とを同時並行して行う。
【００３１】
前記計量ホッパ装置２i は、プールホッパ装置１i と同様な動作を行う。
すなわち、計量ホッパ装置２i は、図２（ｂ）の第２閉状態の仕切部材２４が第２の方向Ｘ２に回動して、図３（ａ）〜（ｅ）に示すように、該第２閉状態から第１閉状態に遷移する際に、第２エリア２２の物品Ｍ２が排出口Ｏから排出されると共に、供給口Ｓから第１エリア２１への物品Ｍの受け入れが可能となる。その後、図２（ｃ）の計量ホッパ装置２i の仕切部材２４は第１の方向Ｘ１に回動して、再び図２（ｂ）の第２閉状態となる。すなわち、計量ホッパ装置２i の仕切部材２４が所定のタイミングで前述の第２の方向Ｘ２と第１の方向Ｘ１への回動を交互に繰り返すことで、計量ホッパ装置２i は、閉状態において物品Ｍの貯留を行うと共に、物品Ｍの受入と排出とを同時並行して行う。
【００３２】
本実施形態の場合、プールホッパ装置１i と計量ホッパ装置２i の仕切部材１４，２４は、互いに反対方向に同時に回動するように制御される。たとえば、図２（ｂ）に示すように、第１閉状態のプールホッパ装置１i には第１エリア１１が形成されており、この時、計量ホッパ装置２i は第２閉状態であり、この計量ホッパ装置２i には第２エリア２２が形成されている。一方、図２（ｃ）に示すように、第２閉状態のプールホッパ装置１i には第２エリア１２が形成されており、この時、計量ホッパ装置２i は第１閉状態であり、この計量ホッパ装置２i には第１エリア２１が形成されている。
【００３３】
両ホッパ装置１i ，２i の同期：
図２（ａ）に示す両ホッパ装置１i ，２i の各回動手段１６，２６および供給トラフ３i の加振装置は、たとえばマイクロコンピュータからなる制御手段４に接続されており、該制御手段４によって、図３（ａ）〜（ｆ）のように同期して駆動される。
【００３４】
前記制御手段４（図２）は、物品Ｍの供給と排出とを並行して行う供給排出モードを有している。供給排出モードにおいては、図３の計量ホッパ装置２i から物品Ｍを排出する際に、前記計量ホッパ装置２i における当該物品Ｍを排出するエリア２２とは別のエリア２１に、前記プールホッパ装置１i からの物品Ｍを排出して物品Ｍの投入を行うと共に、前記プールホッパ装置１i から物品Ｍを排出する際に、前記プールホッパ装置１i における当該物品Ｍを排出する第１エリア１１とは別のエリア１２に、前記供給トラフ３i からの物品Ｍを供給して物品Ｍの投入を行う。
【００３５】
供給排出動作：
つぎに、供給排出動作について説明する。
図３（ａ）に示すように、両ホッパ装置１i ，２i の閉状態において、プールホッパ装置１i の第１エリア１１および計量ホッパ装置２i の第２エリア２２には、それぞれ物品Ｍ１，Ｍ２が貯留されている。これにより、前記制御手段４が供給排出モードに設定される。
【００３６】
図２の制御手段４が所定のタイミングで、前記回動手段１６，２６の駆動を開始させ、物品Ｍ１，Ｍ２の排出が開始される。制御手段４は、プールホッパ装置１i の仕切部材１４の回動方向と、計量ホッパ装置２i の仕切部材２４の回動方向とが、互いに異なる方向となるように、回動手段１６，２６の制御を行う。
すなわち、図２の仕切部材１４，２４は、プールホッパ装置１i の下羽根１４ｂの下端部１４Ｄと、計量ホッパ装置２i の上羽根２４ａの上端部２４Ｕとが、図３（ｂ）〜（ｄ）のように、互いに近接した位置を保ちながら、互いに逆方向に回動される。
【００３７】
図３（ｂ）に示すように、計量ホッパ装置２i の仕切部材２４が、回動手段２６によって第２の方向Ｘ２に回動されると、図２（ａ）に示す下羽根２４ｂの下端物品２４Ｄが第２側壁１８から離れ、第２エリア２２内の物品Ｍ２が排出口Ｏから、下流の集合排出シュート９（図１）に向って排出される。
一方、図３（ｂ）に示すように、プールホッパ装置１i の仕切部材１４が、第１の方向Ｘ１に回動されると、図２（ａ）に示す下羽根１４ｂの下端部１４Ｄが第２側壁１８から離れて、第１エリア１１の物品Ｍ１が排出口Ｏから下方の計量ホッパ装置２i に向って排出される。
【００３８】
図３（ｃ），（ｄ）に示すように、両仕切部材１４，２４が更に回動されて、計量ホッパ装置２i 内の物品Ｍ２は集合排出シュート９に排出され、一方、プールホッパ装置１i 内の物品Ｍ１が、計量ホッパ装置２i の供給口Ｓから該計量ホッパ装置２i 内に落下する。
【００３９】
その後、図３（ｅ）に示すように、前記両仕切部材１４，２４が、それぞれ第２および第１閉状態まで回動されて停止すると、図２（ｃ）に示すように、前記両装置１i ，２i の下羽根１４ｂ，２４ｂの下端部１４Ｄ，２４Ｄが、それぞれ、第２側壁１８に接触し、図３（ｅ）のプールホッパ装置１i に第２エリア１２が形成され、計量ホッパ装置２i に第１エリア２１が形成される。
【００４０】
こうして、計量ホッパ装置２i の第１エリア２１には上方のプールホッパ装置１i から排出された物品Ｍ１が貯留される。このように、上下のホッパ装置１i ，２i の動作タイミングを互いに同期させることで、前記供給と排出の動作を同時に行う。そのため、物品Ｍ１，Ｍ２の移送時間を著しく短くすることができる。
【００４１】
ここで、図３（ｆ）のタイミングチャートに示すように、計量ホッパ装置２i の仕切部材２４の回動時間は、プールホッパ装置１i から排出された物品Ｍ１の落下時間よりも短くなるように予め設定される。かかる設定により、図３（ａ）の仕切部材２４は、物品Ｍ２を貯留していたエリア２２に、プールホッパ装置１i からの物品Ｍ１が投入されないように回動される。したがって、計量ホッパ装置２i において両物品Ｍ１，Ｍ２が混ざるおそれがない。
【００４２】
その後、計量ホッパ装置２i に連結された重量検出器７i によって、物品Ｍ１の重量が検出され、物品の組合せ排出が行われる。計量ホッパ装置２i 内の物品Ｍ１が組み合わされた場合には、前記供給排出モードが開始され、両ホッパ装置１i ，２i による物品Ｍの排出および供給が繰り返される。
【００４３】
一方、図３（ｄ）ないし（ｅ）のプールホッパ装置１i の第２エリア１２は、供給トラフ３i からの物品Ｍ０の受け入れが可能となる。そこで、制御手段４は、図３（ｆ）に示すように、前記受け入れが可能となった瞬間から前記仕切部材１４が第２閉状態（図３（ｅ））となるまでの間に、供給トラフ３i の加振装置を駆動させ始める。これにより、プールホッパ装置１i の第２エリア１２への物品Ｍ０の投入が迅速に行われる。
【００４４】
なお、上下のホッパ装置は、必ずしも同じ大きさでなくてもよく、図４（ａ）〜（ｅ）に示すように、一方が小さくてもよい。
また、図５（ａ），（ｂ）の概略断面図に示すように、ホッパ本体１０の第２側壁１８を外方に向って突出させることで、物品Ｍが貯留されるエリアの容量を大きくしてもよい。
さらに、ホッパ本体１０は、上方の供給口Ｓよりも下方の排出口Ｏが小さくなるような台形であってもよい。
また、図５（ｃ）に示すように、ホッパ本体１０を円筒形などに形成してもよい。かかる場合には、仕切部材１４を側壁１９に沿った楕円形に形成する。
【００４５】
つぎに、本発明の理解に役立つ参考例について説明する。
図６〜図８は、参考例を示す。
図６（ｂ）に示すように、本参考例では、前述の第１実施形態と同様に、プールホッパ装置１Ｂi の下方に計量ホッパ装置２Ｂi が設けられている。以下の構成の説明では、プールホッパ装置１Ｂi を例示して主に説明し、計量ホッパ装置２Ｂi の各部に相当する名称や符号については括弧内に併記する。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、プールホッパ装置１Ｂi （２Ｂi ）は、ホッパ本体１０、仕切部材１４（２４）および図示しない回動手段を備えている。
前記ホッパ本体１０は、その上方と下方に、それぞれ供給口Ｓおよび排出口Ｏを有する第１および第２側壁１７，１８を備えている。前記一対の第１側壁１７，１７は互いに対面しており、第１側壁１７，１７間には、側面「Ｊ」字型の第２側壁１８が設けられている。
【００４７】
前記仕切部材１４（２４）は、所定の軸線Ｃ１（Ｃ２）を回動中心として、放射状に３枚の板材からなる第１〜第３羽根１４ａ〜１４ｃ（２４ａ〜２４ｃ）を有している。
図７（ａ）に示すように、羽根１４ａ〜１４ｃ（２４ａ〜２４ｃ）は、たとえば、１２０°毎の同一ピッチで離間して設けられている。仕切部材１４（２４）は、前記側壁１７，１８で形成された空間を仕切り、１２０°ずつ、断続的または連続的に一方向Ｘ１に回動されて、物品Ｍの受け取りと排出とを同時に行う。仕切部材１４（２４）の前記回動により、第１閉状態から第３閉状態まで、各閉状態に順次設定される。
なお、前記第２側壁１８は、その下端部が第１〜第３羽根１４ａ〜１４ｃ（２４ａ〜２４ｃ）の先端部の軌跡に沿って湾曲して形成されている。
【００４８】
前記プールホッパ装置１Ｂi の仕切部材１４と、計量ホッパ装置２Ｂi の仕切部材２４とは、以下に説明するように、前記駆動装置により、同相同期の状態で駆動される。
【００４９】
図６（ｂ）に示す第１閉状態において、プールホッパ装置１Ｂi 内には、第１および第２羽根１４ａ，１４ｂによって、第１エリア（斜線を施した部分）１１が形成される。一方、計量ホッパ装置２Ｂi 内には、第１および第２羽根２４ａ，２４ｂによって、第１エリア（斜線を施した部分）２１が形成される。この第１閉状態では、ホッパ本体１０内の空間を、仕切部材１４（２４）が物品Ｍの貯留される第１エリア１１（２１）とその他のエリアとに仕切っている。前記第１エリア１１（２１）は、供給口Ｓに向って開口し、かつ、羽根１４ａ（２４ａ）の端部が第２側壁１８に接し、排出口Ｏに対して閉じられている。
【００５０】
図８（ｅ）に示すように、前記両ホッパ装置１Ｂi ，２Ｂi の仕切部材１４（２４）が、同一方向に１２０°回転した第２閉状態では、第２および第３羽根１４ｂ，１４ｃ（２４ｂ，２４ｃ）によって、ホッパ本体１０内の空間が物品Ｍの貯留される第２エリア１２（２２）とその他のエリアとに仕切られる。
同様に、仕切部材１４（２４）が、さらに同一方向に１２０°回転した第３閉状態では、仕切部材１４（２４）によって、ホッパ本体１０内の空間が、物品Ｍの貯留されるエリアとその他のエリアとに仕切られる。
【００５１】
仕切部材１４（２４）は、後述するように、回動することで、１つのエリアへの物品の投入を許容すると共に、別のエリアからの物品の排出を許容する。
その他の構成は、第１実施形態と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５２】
供給排出動作：
図８（ａ）に示すように、上下のホッパ装置１Ｂi ，２Ｂi が、それぞれ第１閉状態になると、プールホッパ装置１Ｂi の第１エリア１１および計量ホッパ装置２Ｂi の第１エリア２１には、それぞれ、物品Ｍ１，Ｍ２が貯留されている。これにより、制御手段が供給排出モードに設定される。
【００５３】
計量ホッパ装置２Ｂi が組合せに選択されると、図８（ｂ）〜（ｄ）に示すように、計量ホッパ装置２Ｂi の仕切部材２４が第１方向Ｘ１に回動し、第１羽根２４ａが第２側壁１８から離れ、第１エリア２１内の物品Ｍ２が排出口Ｏから下方の集合排出シュート９（図１）に向って排出される。
ここで、前記３枚の羽根２４ａ〜２４ｃのうち、下方で物品Ｍ２を貯留する羽根２４ａの次に回動してくる羽根２４ｂが、当該第１エリア２１に貯留されている物品Ｍ２を上方から強制的に下方に押し出す。そのため、排出時間の更なる短縮化が図られる。
【００５４】
一方、プールホッパ装置１Ｂi の仕切部材１４が回動され、第１エリア１１内の物品Ｍ１が排出口Ｏから、計量ホッパ装置２Ｂi に向って排出される。第１エリア１１内の物品Ｍ１は、次に回動してくる第２羽根１４ｂによって強制的に下方に押し出され、この押し出しにより、供給・排出時間の更なる短縮化が図られる。前記物品Ｍ１は、計量ホッパ装置２Ｂi 内に落下する。
【００５５】
その後、両仕切部材１４，２４が、それぞれ、図８（ｅ）に示す第２閉状態まで回動されて停止される。第２閉状態において、第２および第３羽根１４ｂ，１４ｃ（２４ｂ，２４ｃ）によって第２エリア１２（２２）が形成される。したがって、計量ホッパ装置２Ｂi の第２エリア２２内には、プールホッパ装置１Ｂi から投入された物品Ｍ１が貯留される。
【００５６】
その後、再び、計量ホッパ装置２Ｂi 内の物品Ｍ１が組み合わされた場合には、前記供給排出モードが開始され、両ホッパ装置１Ｂi ，２Ｂi による物品Ｍの排出および供給が繰り返される。なお、図示していないが前記図８（ｂ）〜（ｅ）の仕切部材１４が回動している間に、前記供給トラフ３i からプールホッパ装置１Ｂi に次の物品が投入される。
【００５７】
ところで、前記供給排出モードにおいて、図８（ｅ）のように、プールホッパ装置が空の場合や、プールホッパ装置１Ｂi に所定量の物品Ｍが貯留されておらず、一方、計量ホッパ装置２Ｂi に物品Ｍが貯留されている場合、制御手段４は、プールホッパ装置１Ｂi の仕切部材１４を回動させず、計量ホッパ装置２Ｂi の仕切部材２４のみを回動させてもよい。一方、プールホッパ装置１Ｂi には、所定のタイミングで供給トラフ３i から物品Ｍが投入される。
【００５８】
また、供給排出モードにおいて、計量ホッパ装置が空の場合、すなわち、プールホッパ装置１Ｂi に所定量の物品Ｍが貯留され、計量ホッパ装置２Ｂi に物品１Ｍが貯留されていない場合、制御手段４は、プールホッパ装置１Ｂi の仕切部材１４のみを回動させて、プールホッパ装置１Ｂi から計量ホッパ装置２Ｂi へ物品Ｍを排出させる。
【００５９】
なお、図７（ｂ）に示すように、第２側壁１８の下部を直線的に折り曲げてもよい。
また、図７（ｃ）に示すように、ホッパ本体１０の第２側壁１８を円筒形に形成し、その周面に供給口Ｓおよび排出口Ｏを開口してもよい。
【００６０】
さらに、図９に示すように、計量ホッパ装置２Ｂi を、プールホッパ装置１Ｂi の斜め下方に設けてもよい。また、上の仕切部材１４と下の仕切部材２４とが回動中に互いに干渉しないように配置すれば、両仕切部材１４，２４を互いに異なる方向Ｘ１，Ｘ２に断続的または連続的に回動させてもよい。
【００６１】
図１０は他の参考例を示す。
図１０に示すように、ホッパ装置１Ｃは、互いに対向する側壁１７，１７を備えている。前記側壁１７，１７が対向する方向に沿って、左軸線ＣＬおよび右軸線ＣＲが左右に離間して設けられている。
前記左軸線ＣＬおよび右軸線ＣＲのまわりには、回動自在に設けられた左仕切部材１４Ｌおよび右仕切部材１４Ｒが、それぞれ設けられている。前記左仕切部材１４Ｌは、前記左軸線ＣＬから放射方向に突出する３枚の羽根を有しており、右仕切部材１４Ｒは、右軸線ＣＲから放射方向に突出する３枚の羽根を有している。
【００６２】
図１０において、左仕切部材１４Ｌにおける左軸線ＣＬから右方向に突出する羽根１４ａと、前記右仕切部材１４Ｒにおける右軸線ＣＲから左方向に突出する羽根１４ａとが接することで、この２枚の羽根１４ａ，１４ａと前記第１および第２側壁１８Ｌ，１８Ｒとの間に物品Ｍを貯留するエリアが形成される。
【００６３】
前記左右の仕切部材１４Ｌ，１４Ｒが互いに同期して回転することにより、物品Ｍの排出と供給を行う。なお、左右の仕切部材１４Ｌ，１４Ｒの羽根の枚数は、必ずしも同数でなくてもよい。
【００６４】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、ホッパ装置は組合せ計量装置ではない計量装置に適用してもよいし、更に、計量装置以外のホッパ装置に適用してもよい。また、計量ホッパ装置の下方にタイミングホッパ装置を設けてもよい。
また、モータ以外の電磁弁やバネを用いて往復回動させてもよい。また、上下のホッパ装置の仕切部材を１つの駆動源およびカムや伝達装置によって同期して回動させてもよい。
また、排出と供給の開始タイミングを一致させずに下の仕切部材を回動させ始めた後、当該仕切部材の回動が終了する前に上の仕切部材を回動させ始め、排出動作と供給動作との少なくとも一部がラップするように２つの仕切部材を回動させてもよい。
さらに、上下の仕切部材の回動中心が互いにネジレの位置となるように（前記特許文献２参照）配置してもよい。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲のものと解釈される。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、物品の弁別を確実に行い得ると共に、物品の移送時間を短縮することができる。
特に、上にプールホッパ装置を設け、下に計量ホッパ装置を設けた組合せ計量装置に適用することで、計量サイクルの短縮が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態にかかる組合せ計量装置を模式的に示す概念図である。
【図２】 （ａ）はホッパ装置の一例を示す斜視図、（ｂ）および（ｃ）はホッパユニットを示す概念図である。
【図３】 （ａ）ないし（ｅ）はホッパユニットの動作を示す工程図、（ｂ）は動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図４】 他のホッパユニットの動作を示す工程図である。
【図５】 ホッパ装置の変形例を示す断面図および斜視図である。
【図６】 本発明の理解に役立つ参考例にかかるホッパ装置を示す斜視図と、同ホッパユニットを示す側面図である。
【図７】 （ａ）は同ホッパ装置を示す側面図、（ｂ）および（ｃ）は同ホッパ装置の変形例を示す側面図および斜視図である。
【図８】 同参考例にかかるホッパ装置の動作を示す工程図である。
【図９】 他のホッパユニットの動作を示す工程図である。
【図１０】 本発明の理解に役立つ他の参考例にかかるホッパ装置を示す概念図である。
【符号の説明】
１i ：（プール）ホッパ装置
２i ：（計量）ホッパ装置
４：制御手段
７i ：重量検出器（計量手段）
１０：ホッパ本体
１１，２１：第１エリア
１２，２２：第２エリア
１４，２４：仕切部材（ゲート）
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ：羽根
１７，１８：側壁
Ｃ１：（第１）軸線
Ｃ２：（第２）軸線
Ｍ，Ｍ０，Ｍ１，Ｍ２：物品
Ｏ：排出口
Ｓ：供給口
Ｘ１：第１の方向
Ｘ２：第２の方向
【発明の属する技術分野】
本発明は組合せ計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
組合せ計量装置は、一般に、数個以上の計量ホッパ装置を有し、これらの計量ホッパ装置のうちの１以上を組み合わせて、所期の重量の物品の集まりを得るものである。この種の組合せ計量装置には、前記計量ホッパ装置の他に必要に応じてプールホッパ装置やタイミングホッパ装置などが設けられている。かかるホッパ装置においては、物品の移送機構として、回転する羽根による移送を行うことで、物品を排出した後に直ちに物品の収容を行えるようにし、作動サイクルの短縮が図られている（たとえば特許文献１，２）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２７５０９３７号公報（第８欄，第５図）
【０００４】
【特許文献２】
特許第２５０７０１８号公報（第７欄〜第８欄，第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記各文献のホッパ装置は、上下のプールホッパ装置と計量ホッパ装置とが各々個別に回転駆動する。そのため、物品の移送時間を今一つ十分に短縮できない。
【０００６】
かかる問題は、前記プールホッパ装置と計量ホッパ装置の他に、計量ホッパ装置とタイミングホッパ装置との間においても同様に生じる。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、組合せ計量装置において、物品の移送時間を短縮して、高速処理を行うことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本第発明の組合せ計量装置は、上方ないし斜め上方のプールホッパ装置と、該プールホッパ装置からの物品を受取り、弁別して貯留し、下方へ排出する計量ホッパ装置とを複数組備え、計量ホッパ装置に供給された物品を計量した後に排出して一まとめの商品にする組合せ計量装置であって、前記両ホッパ装置は、それぞれ、側壁を含むホッパ本体と、該ホッパ本体の側壁で形成された空間を仕切る仕切部材と、該仕切部材を異なる２方向に交互に繰り返し回動させる回動手段とを備え、前記計量ホッパ装置は前記計量ホッパ装置のホッパ本体内の物品の重量を計量する計量手段を更に備え、前記各仕切部材は前記回動の中心を板内に包含した１枚の板で形成されて、ホッパ本体内の空間を１つのエリアと他のエリアの２つのエリアに区画し、前記各仕切部材が回動することで、１つのエリアからの物品の排出を許容すると共に、他のエリアへの物品の投入を許容し、前記プールホッパ装置の仕切部材と、前記計量ホッパ装置の前記仕切部材の互いに異なる方向への回動を同期して行わせ前記計量ホッパ装置の１つのエリアから物品を排出しながら、前記計量ホッパ装置の他のエリアに、前記プールホッパ装置から物品の投入を行わせることによって前記物品の上方からの受取りと下方への排出とを同時に並行して行わせる制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明において、物品の排出を行う際には、仕切部材が回動して当該仕切部材および側壁で保持していた物品を下方に排出する。この排出動作の際に、上方の供給装置が物品を供給可能である場合は、前記排出される物品が貯留されていたエリアとは別のエリアに供給装置からの物品を、前記排出動作が完了する前に投入する。これにより、ホッパ本体内からの物品の排出と物品の受取りとを同時に並行して行うことができる。そのため、物品の移送時間を短縮することができると共に、ホッパ本体内での物品の弁別を確実に行うことができる。
【００１０】
本ホッパ装置においては、ホッパ本体の下部に物品を貯留するのが好ましい。より詳しくは、物品を一時的に貯留し得るエリアが仕切部材の回動中心よりも下方の部分に存在するのが好ましい。このように、回動中心よりも下方の部分に貯留された物品は、仕切部材が回動すると直ちに排出され始めるので、物品の排出時間を短くすることが可能となり、そのため、前記物品の移送時間の更なる短縮化を図り得る。
【００１１】
本発明において、前記仕切部材は、前記回動中心を板内に包含した１枚の板であり、前記回動は互いに異なる方向への回動を交互に繰り返すホッパ装置を採用することができる。該ホッパ装置では、ホッパ内の空間が２つに仕切られる。
すなわち、前記ホッパ本体は、上方の供給口および下方の排出口を有し、前記仕切部材は、前記ホッパ本体内において、該ホッパ本体の横断方向に設定された軸線のまわりに回動可能に支持され、前記供給口および排出口の双方が開いた状態で前記ホッパ本体内の空間を仕切り、前記回動手段は、前記仕切部材が交互に第１閉状態および第２閉状態となるように、前記仕切部材を第１および第２の方向に往復回動させる。
前記第１閉状態では、前記ホッパ内の空間に物品が貯留される第１エリアが形成され、前記第１エリアが前記供給口に向って開口し、かつ、前記仕切部材により前記排出口に対して閉じられている。一方、前記第２閉状態では、前記ホッパ内の空間に物品が貯留される第２エリアが形成され、前記第２エリアが前記供給口に向って開口し、かつ、前記仕切部材により前記排出口に対して閉じられている。本ホッパ装置では、前記第１閉状態の仕切部材が第１の方向に回動して前記第１閉状態から第２閉状態に遷移する際に、前記第１エリアの物品が前記排出口から排出されると共に、前記供給口から前記第２エリアへの物品が受け入れられる。
【００１２】
かかるホッパ装置は、仕切部材を１枚で形成し得るから、構造がシンプル、かつ、コンパクトになる。たとえば、組合せ計量装置に本ホッパ装置を採用すれば、多くのホッパ装置を配列し得るので、組合せ数が多くなり、組合せ精度の向上を図り得る。
【００１６】
本発明のホッパ装置を計量ホッパ装置とすれば、計量サイクルの短縮を図れる。また、受入れする上方から貯留場所への下方の移送中に計量を始められるため、計量時間の短縮も図れる。
また、プールホッパ装置と計量ホッパ装置を備えたホッパユニットに採用しても、移送時間の更なる短縮化を図り得る。
【００１７】
本ホッパユニットとしては、計量ホッパ装置のホッパ本体がプールホッパ装置のホッパ本体の下方ないし斜め下方に設けられる。
前記プールホッパ装置の仕切部材はホッパ本体内の空間を複数のエリアに区画し、前記プールホッパ装置の仕切部材が回動することで、１つのエリアからの物品の排出を許容すると共に、別のエリアへの物品の投入を許容する。前記計量ホッパ装置の仕切部材はホッパ本体内の空間を複数のエリアに区画し、前記計量ホッパ装置の仕切部材が回動することで、１つのエリアからの物品の排出を許容すると共に、別のエリアへの物品の投入を許容する。
前記計量ホッパ装置のエリアから物品を排出する際には、前記計量ホッパ装置における当該物品を排出するエリアとは別のエリアに、前記プールホッパ装置から物品を排出して計量ホッパへの物品の投入を行う。この供給排出モードを備えていることにより、物品の受取りと排出とを同時に並行して行えるから、移送時間の短縮化を図り得る。
【００１８】
本ホッパユニットにおいては、前記計量ホッパ装置から物品を排出する際に、当該物品を排出するエリアに、前記プールホッパ装置から投入される物品が投入されないように、前記各仕切部材が所定のタイミングで回動する。これにより、計量ホッパ装置のホッパ本体内において排出される物品と供給される物品とが混じらない。
【００１９】
前記ホッパユニットを組合せ計量装置に適用すれば、計量ホッパ装置を備えたホッパ本体には、物品を排出すると同時に物品が供給される。そのため、計量ホッパ装置は排出と供給が同時並行で行われるため、計量サイクルがその分短縮される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
以下の説明では、本ホッパ装置およびホッパユニットを組合せ計量装置に適用した場合について説明する。
図１〜図３は第１実施形態を示す。
【００２１】
全体構成：
まず、組合せ計量装置の概略について説明する。
図１に示すように、搬送コンベヤ１００は、被計量物である物品Ｍを分散フィーダ１０２のほぼ中央へ落下させる。
【００２２】
前記分散フィーダ１０２および各供給トラフ３i は、それぞれ加振装置の駆動により振動することで、分散フィーダ１０２上の物品Ｍを、各供給トラフ３i の下流に設けられた多数のプールホッパ装置１i に供給する。これら各プールホッパ装置１i は、前記各供給トラフ３i から供給されて受け取った物品Ｍを一時的に収容して貯留する。前記各プールホッパ装置１i の下方には各々計量ホッパ装置２i が設けられている。これら各計量ホッパ装置２i には、前記プールホッパ装置１i から物品Ｍが投入される。投入された物品Ｍの重量は、各計量ホッパ装置２i の重量検出器（計量手段の一例）７i で検出される。各計量ホッパ装置２i の下方には大きな集合排出シュート９が設けられており、前記各重量検出器７i で検出された物品Ｍの重量を組み合わせることで、物品Ｍを一まとめにして目標値もしくは目標値に近い値とし、下方に物品Ｍを落下させる。なお、物品Ｍは集められて後に袋詰めされて商品となる。
【００２３】
ホッパ装置１i ，２i ：
前記プールホッパ装置１i および計量ホッパ装置２i からなるホッパユニットは、計量ホッパ装置２i が重量検出器７i を備えており、プールホッパ装置１i が重量検出器７i を備えていない点を除いて、概ね同様な構造を備えた２つのホッパ装置で構成されている。したがって、以下の説明では、プールホッパ装置１i を例示して主に説明し、計量ホッパ装置２i の各部に相当する名称や符号については括弧内に併記する。
【００２４】
図２（ａ）に示すプールホッパ装置１i （計量ホッパ装置２i ）は、ホッパ本体１０、仕切部材１４（２４）および、回動手段（たとえばステッピングモータ）１６（２６）を備えている。
前記ホッパ本体１０は、その上方と下方に、供給口Ｓおよび排出口Ｏを有する第１および第２側壁１７，１８を備えている。前記一対の第１側壁１７，１７は互いに対面しており、前記一対の第２側壁１８，１８も互いに対面している。前記ホッパ本体１０は、前記４つの側壁１７，１８により、たとえば、筒形に形成されている。
【００２５】
前記仕切部材１４（２４）は、ゲートとして機能し、ホッパ本体１０内において、該ホッパ本体１０の横断方向Ｙに設定された所定の軸線Ｃ１（Ｃ２）を回動中心として、該軸線Ｃ１（Ｃ２）のまわりに回動可能に支持されている。仕切部材１４（２４）は、たとえば、１枚の板材で形成されており、該板材内に包含された軸線Ｃ１から互いに異なる方向に突出する２枚の羽根１４ａ，１４ｂ（２４ａ，２４ｂ）により構成されている。
【００２６】
仕切部材１４（２４）は、回動手段１６（２６）によって互いに異なる方向への回動を交互に繰り返すことで、前記側壁１７，１８で形成された空間を仕切り、後述するように一方向への１回の回動により、物品Ｍの受け取りと排出とを同時並行して行う。
【００２７】
前記プールホッパ装置１i は、回動手段１６により、仕切部材１４が第１および第２の方向Ｘ１，Ｘ２に往復動されることにより、図２（ｂ）の第１閉状態と、図２（ｃ）の第２閉状態とに状態が遷移する。一方、計量ホッパ装置２i も同様に、図２（ｃ）の第１閉状態と、図２（ｂ）の第２閉状態とに状態が遷移する。前記仕切部材１４（２４）は、回動することで、１つのエリアからの物品の排出を許容すると共に、別のエリアへの物品の投入を許容する。
【００２８】
前記第１閉状態において、ホッパ装置１i （２i ）には、ホッパ本体１０内の空間に物品Ｍが貯留される第１エリア（斜線を施した部分）１１（２１）が形成される。第１閉状態では、ホッパ本体１０内の空間を、仕切部材１４（２４）が、物品Ｍの貯留される第１エリア１１（２１）とその他のエリアとに仕切っている。前記第１エリア１１（２１）は供給口Ｓに向って開口し、かつ、仕切部材１４（２４）によって排出口Ｏに対して閉じられている。一方、ホッパ本体１０内の前記第１エリア１１（２１）以外のエリアは、排出口Ｏに対して開口している。
【００２９】
前記第２閉状態では、ホッパ装置１i （２i ）のホッパ本体１０内の空間を、仕切部材１４（２４）が、物品Ｍの貯留される第２エリア（斜線を施した部分）１２（２２）とその他のエリアとに仕切っている。前記第２エリア１２（２２）は供給口Ｓに向って開口し、かつ、仕切部材１４（２４）により排出口Ｏに対して閉じられている。一方、ホッパ本体１０内の前記第２エリア１２（２２）以外のエリアは、排出口Ｏに対して開口している。
【００３０】
図３（ａ）に示すように、物品Ｍは、ホッパ本体１０の下部に貯留される。
前記プールホッパ装置１i は、第１閉状態の仕切部材１４が第１の方向Ｘ１に回動して、図３（ａ）〜（ｅ）に示すように、該第１閉状態から第２閉状態に遷移する際に、第１エリア１１の物品Ｍ１が排出口Ｏから排出されると共に、供給口Ｓから第２エリア１２への物品Ｍの受け入れが可能となる。その後、図２（ｃ）のプールホッパ装置１i の仕切部材１４は第２の方向Ｘ２に回動して、再び図２（ｂ）の第１閉状態となる。すなわち、プールホッパ装置１i の仕切部材１４が所定のタイミングで前述の第１の方向Ｘ１と第２の方向Ｘ２への回動を交互に繰り返すことで、プールホッパ装置１i は、閉状態において物品Ｍの貯留を行うと共に、物品Ｍの受入と排出とを同時並行して行う。
【００３１】
前記計量ホッパ装置２i は、プールホッパ装置１i と同様な動作を行う。
すなわち、計量ホッパ装置２i は、図２（ｂ）の第２閉状態の仕切部材２４が第２の方向Ｘ２に回動して、図３（ａ）〜（ｅ）に示すように、該第２閉状態から第１閉状態に遷移する際に、第２エリア２２の物品Ｍ２が排出口Ｏから排出されると共に、供給口Ｓから第１エリア２１への物品Ｍの受け入れが可能となる。その後、図２（ｃ）の計量ホッパ装置２i の仕切部材２４は第１の方向Ｘ１に回動して、再び図２（ｂ）の第２閉状態となる。すなわち、計量ホッパ装置２i の仕切部材２４が所定のタイミングで前述の第２の方向Ｘ２と第１の方向Ｘ１への回動を交互に繰り返すことで、計量ホッパ装置２i は、閉状態において物品Ｍの貯留を行うと共に、物品Ｍの受入と排出とを同時並行して行う。
【００３２】
本実施形態の場合、プールホッパ装置１i と計量ホッパ装置２i の仕切部材１４，２４は、互いに反対方向に同時に回動するように制御される。たとえば、図２（ｂ）に示すように、第１閉状態のプールホッパ装置１i には第１エリア１１が形成されており、この時、計量ホッパ装置２i は第２閉状態であり、この計量ホッパ装置２i には第２エリア２２が形成されている。一方、図２（ｃ）に示すように、第２閉状態のプールホッパ装置１i には第２エリア１２が形成されており、この時、計量ホッパ装置２i は第１閉状態であり、この計量ホッパ装置２i には第１エリア２１が形成されている。
【００３３】
両ホッパ装置１i ，２i の同期：
図２（ａ）に示す両ホッパ装置１i ，２i の各回動手段１６，２６および供給トラフ３i の加振装置は、たとえばマイクロコンピュータからなる制御手段４に接続されており、該制御手段４によって、図３（ａ）〜（ｆ）のように同期して駆動される。
【００３４】
前記制御手段４（図２）は、物品Ｍの供給と排出とを並行して行う供給排出モードを有している。供給排出モードにおいては、図３の計量ホッパ装置２i から物品Ｍを排出する際に、前記計量ホッパ装置２i における当該物品Ｍを排出するエリア２２とは別のエリア２１に、前記プールホッパ装置１i からの物品Ｍを排出して物品Ｍの投入を行うと共に、前記プールホッパ装置１i から物品Ｍを排出する際に、前記プールホッパ装置１i における当該物品Ｍを排出する第１エリア１１とは別のエリア１２に、前記供給トラフ３i からの物品Ｍを供給して物品Ｍの投入を行う。
【００３５】
供給排出動作：
つぎに、供給排出動作について説明する。
図３（ａ）に示すように、両ホッパ装置１i ，２i の閉状態において、プールホッパ装置１i の第１エリア１１および計量ホッパ装置２i の第２エリア２２には、それぞれ物品Ｍ１，Ｍ２が貯留されている。これにより、前記制御手段４が供給排出モードに設定される。
【００３６】
図２の制御手段４が所定のタイミングで、前記回動手段１６，２６の駆動を開始させ、物品Ｍ１，Ｍ２の排出が開始される。制御手段４は、プールホッパ装置１i の仕切部材１４の回動方向と、計量ホッパ装置２i の仕切部材２４の回動方向とが、互いに異なる方向となるように、回動手段１６，２６の制御を行う。
すなわち、図２の仕切部材１４，２４は、プールホッパ装置１i の下羽根１４ｂの下端部１４Ｄと、計量ホッパ装置２i の上羽根２４ａの上端部２４Ｕとが、図３（ｂ）〜（ｄ）のように、互いに近接した位置を保ちながら、互いに逆方向に回動される。
【００３７】
図３（ｂ）に示すように、計量ホッパ装置２i の仕切部材２４が、回動手段２６によって第２の方向Ｘ２に回動されると、図２（ａ）に示す下羽根２４ｂの下端物品２４Ｄが第２側壁１８から離れ、第２エリア２２内の物品Ｍ２が排出口Ｏから、下流の集合排出シュート９（図１）に向って排出される。
一方、図３（ｂ）に示すように、プールホッパ装置１i の仕切部材１４が、第１の方向Ｘ１に回動されると、図２（ａ）に示す下羽根１４ｂの下端部１４Ｄが第２側壁１８から離れて、第１エリア１１の物品Ｍ１が排出口Ｏから下方の計量ホッパ装置２i に向って排出される。
【００３８】
図３（ｃ），（ｄ）に示すように、両仕切部材１４，２４が更に回動されて、計量ホッパ装置２i 内の物品Ｍ２は集合排出シュート９に排出され、一方、プールホッパ装置１i 内の物品Ｍ１が、計量ホッパ装置２i の供給口Ｓから該計量ホッパ装置２i 内に落下する。
【００３９】
その後、図３（ｅ）に示すように、前記両仕切部材１４，２４が、それぞれ第２および第１閉状態まで回動されて停止すると、図２（ｃ）に示すように、前記両装置１i ，２i の下羽根１４ｂ，２４ｂの下端部１４Ｄ，２４Ｄが、それぞれ、第２側壁１８に接触し、図３（ｅ）のプールホッパ装置１i に第２エリア１２が形成され、計量ホッパ装置２i に第１エリア２１が形成される。
【００４０】
こうして、計量ホッパ装置２i の第１エリア２１には上方のプールホッパ装置１i から排出された物品Ｍ１が貯留される。このように、上下のホッパ装置１i ，２i の動作タイミングを互いに同期させることで、前記供給と排出の動作を同時に行う。そのため、物品Ｍ１，Ｍ２の移送時間を著しく短くすることができる。
【００４１】
ここで、図３（ｆ）のタイミングチャートに示すように、計量ホッパ装置２i の仕切部材２４の回動時間は、プールホッパ装置１i から排出された物品Ｍ１の落下時間よりも短くなるように予め設定される。かかる設定により、図３（ａ）の仕切部材２４は、物品Ｍ２を貯留していたエリア２２に、プールホッパ装置１i からの物品Ｍ１が投入されないように回動される。したがって、計量ホッパ装置２i において両物品Ｍ１，Ｍ２が混ざるおそれがない。
【００４２】
その後、計量ホッパ装置２i に連結された重量検出器７i によって、物品Ｍ１の重量が検出され、物品の組合せ排出が行われる。計量ホッパ装置２i 内の物品Ｍ１が組み合わされた場合には、前記供給排出モードが開始され、両ホッパ装置１i ，２i による物品Ｍの排出および供給が繰り返される。
【００４３】
一方、図３（ｄ）ないし（ｅ）のプールホッパ装置１i の第２エリア１２は、供給トラフ３i からの物品Ｍ０の受け入れが可能となる。そこで、制御手段４は、図３（ｆ）に示すように、前記受け入れが可能となった瞬間から前記仕切部材１４が第２閉状態（図３（ｅ））となるまでの間に、供給トラフ３i の加振装置を駆動させ始める。これにより、プールホッパ装置１i の第２エリア１２への物品Ｍ０の投入が迅速に行われる。
【００４４】
なお、上下のホッパ装置は、必ずしも同じ大きさでなくてもよく、図４（ａ）〜（ｅ）に示すように、一方が小さくてもよい。
また、図５（ａ），（ｂ）の概略断面図に示すように、ホッパ本体１０の第２側壁１８を外方に向って突出させることで、物品Ｍが貯留されるエリアの容量を大きくしてもよい。
さらに、ホッパ本体１０は、上方の供給口Ｓよりも下方の排出口Ｏが小さくなるような台形であってもよい。
また、図５（ｃ）に示すように、ホッパ本体１０を円筒形などに形成してもよい。かかる場合には、仕切部材１４を側壁１９に沿った楕円形に形成する。
【００４５】
つぎに、本発明の理解に役立つ参考例について説明する。
図６〜図８は、参考例を示す。
図６（ｂ）に示すように、本参考例では、前述の第１実施形態と同様に、プールホッパ装置１Ｂi の下方に計量ホッパ装置２Ｂi が設けられている。以下の構成の説明では、プールホッパ装置１Ｂi を例示して主に説明し、計量ホッパ装置２Ｂi の各部に相当する名称や符号については括弧内に併記する。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、プールホッパ装置１Ｂi （２Ｂi ）は、ホッパ本体１０、仕切部材１４（２４）および図示しない回動手段を備えている。
前記ホッパ本体１０は、その上方と下方に、それぞれ供給口Ｓおよび排出口Ｏを有する第１および第２側壁１７，１８を備えている。前記一対の第１側壁１７，１７は互いに対面しており、第１側壁１７，１７間には、側面「Ｊ」字型の第２側壁１８が設けられている。
【００４７】
前記仕切部材１４（２４）は、所定の軸線Ｃ１（Ｃ２）を回動中心として、放射状に３枚の板材からなる第１〜第３羽根１４ａ〜１４ｃ（２４ａ〜２４ｃ）を有している。
図７（ａ）に示すように、羽根１４ａ〜１４ｃ（２４ａ〜２４ｃ）は、たとえば、１２０°毎の同一ピッチで離間して設けられている。仕切部材１４（２４）は、前記側壁１７，１８で形成された空間を仕切り、１２０°ずつ、断続的または連続的に一方向Ｘ１に回動されて、物品Ｍの受け取りと排出とを同時に行う。仕切部材１４（２４）の前記回動により、第１閉状態から第３閉状態まで、各閉状態に順次設定される。
なお、前記第２側壁１８は、その下端部が第１〜第３羽根１４ａ〜１４ｃ（２４ａ〜２４ｃ）の先端部の軌跡に沿って湾曲して形成されている。
【００４８】
前記プールホッパ装置１Ｂi の仕切部材１４と、計量ホッパ装置２Ｂi の仕切部材２４とは、以下に説明するように、前記駆動装置により、同相同期の状態で駆動される。
【００４９】
図６（ｂ）に示す第１閉状態において、プールホッパ装置１Ｂi 内には、第１および第２羽根１４ａ，１４ｂによって、第１エリア（斜線を施した部分）１１が形成される。一方、計量ホッパ装置２Ｂi 内には、第１および第２羽根２４ａ，２４ｂによって、第１エリア（斜線を施した部分）２１が形成される。この第１閉状態では、ホッパ本体１０内の空間を、仕切部材１４（２４）が物品Ｍの貯留される第１エリア１１（２１）とその他のエリアとに仕切っている。前記第１エリア１１（２１）は、供給口Ｓに向って開口し、かつ、羽根１４ａ（２４ａ）の端部が第２側壁１８に接し、排出口Ｏに対して閉じられている。
【００５０】
図８（ｅ）に示すように、前記両ホッパ装置１Ｂi ，２Ｂi の仕切部材１４（２４）が、同一方向に１２０°回転した第２閉状態では、第２および第３羽根１４ｂ，１４ｃ（２４ｂ，２４ｃ）によって、ホッパ本体１０内の空間が物品Ｍの貯留される第２エリア１２（２２）とその他のエリアとに仕切られる。
同様に、仕切部材１４（２４）が、さらに同一方向に１２０°回転した第３閉状態では、仕切部材１４（２４）によって、ホッパ本体１０内の空間が、物品Ｍの貯留されるエリアとその他のエリアとに仕切られる。
【００５１】
仕切部材１４（２４）は、後述するように、回動することで、１つのエリアへの物品の投入を許容すると共に、別のエリアからの物品の排出を許容する。
その他の構成は、第１実施形態と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５２】
供給排出動作：
図８（ａ）に示すように、上下のホッパ装置１Ｂi ，２Ｂi が、それぞれ第１閉状態になると、プールホッパ装置１Ｂi の第１エリア１１および計量ホッパ装置２Ｂi の第１エリア２１には、それぞれ、物品Ｍ１，Ｍ２が貯留されている。これにより、制御手段が供給排出モードに設定される。
【００５３】
計量ホッパ装置２Ｂi が組合せに選択されると、図８（ｂ）〜（ｄ）に示すように、計量ホッパ装置２Ｂi の仕切部材２４が第１方向Ｘ１に回動し、第１羽根２４ａが第２側壁１８から離れ、第１エリア２１内の物品Ｍ２が排出口Ｏから下方の集合排出シュート９（図１）に向って排出される。
ここで、前記３枚の羽根２４ａ〜２４ｃのうち、下方で物品Ｍ２を貯留する羽根２４ａの次に回動してくる羽根２４ｂが、当該第１エリア２１に貯留されている物品Ｍ２を上方から強制的に下方に押し出す。そのため、排出時間の更なる短縮化が図られる。
【００５４】
一方、プールホッパ装置１Ｂi の仕切部材１４が回動され、第１エリア１１内の物品Ｍ１が排出口Ｏから、計量ホッパ装置２Ｂi に向って排出される。第１エリア１１内の物品Ｍ１は、次に回動してくる第２羽根１４ｂによって強制的に下方に押し出され、この押し出しにより、供給・排出時間の更なる短縮化が図られる。前記物品Ｍ１は、計量ホッパ装置２Ｂi 内に落下する。
【００５５】
その後、両仕切部材１４，２４が、それぞれ、図８（ｅ）に示す第２閉状態まで回動されて停止される。第２閉状態において、第２および第３羽根１４ｂ，１４ｃ（２４ｂ，２４ｃ）によって第２エリア１２（２２）が形成される。したがって、計量ホッパ装置２Ｂi の第２エリア２２内には、プールホッパ装置１Ｂi から投入された物品Ｍ１が貯留される。
【００５６】
その後、再び、計量ホッパ装置２Ｂi 内の物品Ｍ１が組み合わされた場合には、前記供給排出モードが開始され、両ホッパ装置１Ｂi ，２Ｂi による物品Ｍの排出および供給が繰り返される。なお、図示していないが前記図８（ｂ）〜（ｅ）の仕切部材１４が回動している間に、前記供給トラフ３i からプールホッパ装置１Ｂi に次の物品が投入される。
【００５７】
ところで、前記供給排出モードにおいて、図８（ｅ）のように、プールホッパ装置が空の場合や、プールホッパ装置１Ｂi に所定量の物品Ｍが貯留されておらず、一方、計量ホッパ装置２Ｂi に物品Ｍが貯留されている場合、制御手段４は、プールホッパ装置１Ｂi の仕切部材１４を回動させず、計量ホッパ装置２Ｂi の仕切部材２４のみを回動させてもよい。一方、プールホッパ装置１Ｂi には、所定のタイミングで供給トラフ３i から物品Ｍが投入される。
【００５８】
また、供給排出モードにおいて、計量ホッパ装置が空の場合、すなわち、プールホッパ装置１Ｂi に所定量の物品Ｍが貯留され、計量ホッパ装置２Ｂi に物品１Ｍが貯留されていない場合、制御手段４は、プールホッパ装置１Ｂi の仕切部材１４のみを回動させて、プールホッパ装置１Ｂi から計量ホッパ装置２Ｂi へ物品Ｍを排出させる。
【００５９】
なお、図７（ｂ）に示すように、第２側壁１８の下部を直線的に折り曲げてもよい。
また、図７（ｃ）に示すように、ホッパ本体１０の第２側壁１８を円筒形に形成し、その周面に供給口Ｓおよび排出口Ｏを開口してもよい。
【００６０】
さらに、図９に示すように、計量ホッパ装置２Ｂi を、プールホッパ装置１Ｂi の斜め下方に設けてもよい。また、上の仕切部材１４と下の仕切部材２４とが回動中に互いに干渉しないように配置すれば、両仕切部材１４，２４を互いに異なる方向Ｘ１，Ｘ２に断続的または連続的に回動させてもよい。
【００６１】
図１０は他の参考例を示す。
図１０に示すように、ホッパ装置１Ｃは、互いに対向する側壁１７，１７を備えている。前記側壁１７，１７が対向する方向に沿って、左軸線ＣＬおよび右軸線ＣＲが左右に離間して設けられている。
前記左軸線ＣＬおよび右軸線ＣＲのまわりには、回動自在に設けられた左仕切部材１４Ｌおよび右仕切部材１４Ｒが、それぞれ設けられている。前記左仕切部材１４Ｌは、前記左軸線ＣＬから放射方向に突出する３枚の羽根を有しており、右仕切部材１４Ｒは、右軸線ＣＲから放射方向に突出する３枚の羽根を有している。
【００６２】
図１０において、左仕切部材１４Ｌにおける左軸線ＣＬから右方向に突出する羽根１４ａと、前記右仕切部材１４Ｒにおける右軸線ＣＲから左方向に突出する羽根１４ａとが接することで、この２枚の羽根１４ａ，１４ａと前記第１および第２側壁１８Ｌ，１８Ｒとの間に物品Ｍを貯留するエリアが形成される。
【００６３】
前記左右の仕切部材１４Ｌ，１４Ｒが互いに同期して回転することにより、物品Ｍの排出と供給を行う。なお、左右の仕切部材１４Ｌ，１４Ｒの羽根の枚数は、必ずしも同数でなくてもよい。
【００６４】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、ホッパ装置は組合せ計量装置ではない計量装置に適用してもよいし、更に、計量装置以外のホッパ装置に適用してもよい。また、計量ホッパ装置の下方にタイミングホッパ装置を設けてもよい。
また、モータ以外の電磁弁やバネを用いて往復回動させてもよい。また、上下のホッパ装置の仕切部材を１つの駆動源およびカムや伝達装置によって同期して回動させてもよい。
また、排出と供給の開始タイミングを一致させずに下の仕切部材を回動させ始めた後、当該仕切部材の回動が終了する前に上の仕切部材を回動させ始め、排出動作と供給動作との少なくとも一部がラップするように２つの仕切部材を回動させてもよい。
さらに、上下の仕切部材の回動中心が互いにネジレの位置となるように（前記特許文献２参照）配置してもよい。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲のものと解釈される。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、物品の弁別を確実に行い得ると共に、物品の移送時間を短縮することができる。
特に、上にプールホッパ装置を設け、下に計量ホッパ装置を設けた組合せ計量装置に適用することで、計量サイクルの短縮が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態にかかる組合せ計量装置を模式的に示す概念図である。
【図２】 （ａ）はホッパ装置の一例を示す斜視図、（ｂ）および（ｃ）はホッパユニットを示す概念図である。
【図３】 （ａ）ないし（ｅ）はホッパユニットの動作を示す工程図、（ｂ）は動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図４】 他のホッパユニットの動作を示す工程図である。
【図５】 ホッパ装置の変形例を示す断面図および斜視図である。
【図６】 本発明の理解に役立つ参考例にかかるホッパ装置を示す斜視図と、同ホッパユニットを示す側面図である。
【図７】 （ａ）は同ホッパ装置を示す側面図、（ｂ）および（ｃ）は同ホッパ装置の変形例を示す側面図および斜視図である。
【図８】 同参考例にかかるホッパ装置の動作を示す工程図である。
【図９】 他のホッパユニットの動作を示す工程図である。
【図１０】 本発明の理解に役立つ他の参考例にかかるホッパ装置を示す概念図である。
【符号の説明】
１i ：（プール）ホッパ装置
２i ：（計量）ホッパ装置
４：制御手段
７i ：重量検出器（計量手段）
１０：ホッパ本体
１１，２１：第１エリア
１２，２２：第２エリア
１４，２４：仕切部材（ゲート）
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ：羽根
１７，１８：側壁
Ｃ１：（第１）軸線
Ｃ２：（第２）軸線
Ｍ，Ｍ０，Ｍ１，Ｍ２：物品
Ｏ：排出口
Ｓ：供給口
Ｘ１：第１の方向
Ｘ２：第２の方向
Claims (2)
- 上方ないし斜め上方のプールホッパ装置と、該プールホッパ装置からの物品を受取り、弁別して貯留し、下方へ排出する計量ホッパ装置とを複数組備え、計量ホッパ装置に供給された物品を計量した後に排出して一まとめの商品にする組合せ計量装置であって、
前記両ホッパ装置は、それぞれ、側壁を含むホッパ本体と、該ホッパ本体の側壁で形成された空間を仕切る仕切部材と、該仕切部材を異なる２方向に交互に繰り返し回動させる回動手段とを備え、
前記計量ホッパ装置は前記計量ホッパ装置のホッパ本体内の物品の重量を計量する計量手段を更に備え、
前記各仕切部材は前記回動の中心を板内に包含した１枚の板で形成されて、ホッパ本体内の空間を１つのエリアと他のエリアの２つのエリアに区画し、前記各仕切部材が回動することで、１つのエリアからの物品の排出を許容すると共に、他のエリアへの物品の投入を許容し、
前記プールホッパ装置の仕切部材と、前記計量ホッパ装置の前記仕切部材の互いに異なる方向への回動を同期して行わせ前記計量ホッパ装置の１つのエリアから物品を排出しながら、前記計量ホッパ装置の他のエリアに、前記プールホッパ装置から物品の投入を行わせることによって前記物品の上方からの受取りと下方への排出とを同時に並行して行わせる制御手段を備えた組合せ計量装置。 - 請求項１において、
前記計量ホッパ装置から物品を排出する際に、当該物品を排出するエリアに、前記プールホッパ装置から投入される物品が投入されないように、前記各仕切部材が所定のタイミングで回動する組合せ計量装置。
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