JP4173412B2

JP4173412B2 - 組合せ計量装置

Info

Publication number: JP4173412B2
Application number: JP2003206224A
Authority: JP
Inventors: 昌也藤井
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2003-08-06
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2023-08-06
Also published as: JP2005055203A

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ものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の円形配置の組合せ計量装置では、物品排出または集合による物品の損傷を防止するために下記のものが知られている。
(1) 計量ホッパを傾動させ、排出時にコンベヤの上に排出させて、コンベヤにて排出口に移動させるもの（たとえば、特許文献１参照）。
(2) プールホッパ、計量ホッパおよびメモリホッパの配置を計量装置の外周から排出口に向って内側に順次ずらせて配置し、斜め下方に物品を移送させるもの（たとえば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特表平１１−５０９６３６（第７−８頁、図３）
【特許文献２】
特開２００１−２０１３９４（第３頁、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１にあっては、計量ホッパから排出口に物品を移送するにはホッパを傾動させるので、自由落下する距離が小さいなど物品の損傷防止に効果がある。しかし、ホッパ全体を傾動させる必要があるので、ホッパの回転角が大きくなるから、処理能力が著しく低下する。
また、コンベヤによって集合させるため、高速に集合させることはできない。さらに、コンベヤの使用によってベルト等の隙間に雑菌等が繁殖するおそれがある。
【０００５】
前記特許文献２では、物品を斜め下方に移送させるから、上下方向にホッパを配置したものに比べ、物品の損傷防止に効果はあるが、特許文献１よりも計量ホッパ（メモリホッパ）から排出口までの高さが高いので、損傷防止の効果は特許文献１よりも劣る。しかし、傾斜面を利用した自由落下による物品移送のため、高速化には優れる。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、物品の損傷を防止し得ると共に、比較的高速な処理が可能な組合せ計量装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の組合せ計量装置は、放射状に配置され、物品を搬送する複数の搬送装置と、該搬送装置から物品を移送され、その物品の重量を計量する複数の計量ホッパと、前記計量ホッパで組合せ選択された物品を略中央の排出口に集合させる組合せ計量装置において、前記計量ホッパは、上流からの物品を受け取る底面を有する受取部と、該受取部に溜まった物品の落下を防止する側面を有するストッパ部とを備え、当該ホッパの前記底面上を物品が斜め下方に向って滑落するように、かつ、本組合せ計量装置の略中央部に向って当該ホッパの底面上を物品が滑落するように、当該ホッパの受取部の前記底面が前記略中央部に向かう下り勾配となるように前記受取部を傾動させることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、物品がホッパ内を斜め下方に向って滑落するので、ホッパから物品を真下に自由落下させる場合とは異なり、物品が破損しにくい。
また、ホッパからの排出を行いながら、中央に物品を集めるので、集合シュートの外径を小さくすることができる。そのため、シュート内で物品同士が衝突する衝撃を小さくすることができる。
さらに、物品の落下を防止するストッパ部を設けたので、受取部の底面を略水平にでき、そのため、受取部を若干回転させて傾動させるだけで物品の排出が可能となる。したがって、前記特許文献１とは異なり、ホッパの回転角が大きくならないので、処理能力が差程低下しない。
【０００９】
なお、前記受取部が第１の方向に回転して傾動状態となって前記受取部内の物品を滑落させ、前記受取部が前記傾動状態から前記第１の方向とは逆の第２の方向に回転して当該受取部による物品の滑落防止を可能とするのが好ましい。
受取部が一方向に回転するのではなく往復動するので、ホッパの下方の空間が狭くても物品の排出が可能となり、そのため、処理能力がより一層向上すると共にコンパクト化も図り得る。
前記受取部が物品を滑落させる際の水平面の傾斜角としては、たとえば、３０°〜６０°程度が好ましい。
【００１０】
また、前記搬送装置からの物品を一時的に貯留した後に前記計量ホッパに物品を排出するプールホッパを更に備え、前記プールホッパおよび計量ホッパの双方が、ともに、前記受取部およびストッパ部を有し、前記放射状に配置された搬送装置が物品を外周の前記各プールホッパに向って搬送し、前記各プールホッパの内周側の下方に前記各計量ホッパが配置され、前記各計量ホッパの内周側の下方に、前記組み合わされた物品を１つに集合させて排出する１つの集合排出シュートが設けられていてもよい。
かかる場合には、処理能力が特許文献１よりも高速、かつ、特許文献２よりも低速となる。一方、ベルトを使用していないので特許文献１よりも清掃性が向上する。
【００１１】
さらに、前記プールホッパが傾動して物品を滑落させる際の当該プールホッパから物品が落下する位置が、前記計量ホッパが傾動している状態の受取部の後端の位置よりも内方に位置していれば、下流の計量ホッパの状態に拘わらず、上流のプールホッパから物品を排出することが可能となり、処理能力がより一層向上する。
【００１２】
【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。
第１実施形態：
図１〜図５は第１実施形態を示す。
全体構成：
図１（ａ）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。分散フィーダ１０２のまわりには、複数の供給トラフ（搬送装置）３_iが放射状に配置され、物品Ｍを搬送する。
【００１３】
前記分散フィーダ１０２および各供給トラフ３_i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３_iの下流に設けられた多数のプールホッパ１_iに供給する。これら各プールホッパ１_iは、前記各供給トラフ３_i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１_iの下方には各々計量ホッパ２_iが設けられている。これら各計量ホッパ２_iには、前記プールホッパ１_i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２_iの重量検出器７_iで検出される。各計量ホッパ２_iの下方の中央には１つの集合排出シュート９が設けられており、前記各重量検出器７_i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、下方の集合排出シュート９に物品Ｍを落下させる。なお、集合排出シュート９の排出口９１から排出された物品Ｍは、集められて後に袋詰めされて商品となる。
【００１４】
ホッパ装置１_i，２_i：
図１（ｂ）は、プールホッパ１_iおよび計量ホッパ２_iの概略平面図である。図１（ｂ）に示すように、プールホッパ１_iおよび計量ホッパ２_iは放射状に配置されている。各計量ホッパ２_iは、プールホッパ１_iに対応する位置にそれぞれ設けられている。
各計量ホッパ２_iは、プールホッパ１_iの内周側の下方に配置されており、集合排出シュート９は、計量ホッパ２_iの内周側の下方に配置されている。
【００１５】
図２に示すように、前記プールホッパ１_iおよび計量ホッパ２_iの双方は、ともに、互いに別体の受取部２０およびストッパ部３０を有している。
前記受取部２０は、図３の実線で示す受取状態Ｐ１と、図３の二点鎖線で示す傾動状態Ｐ２との間を往復回転する。一方、ストッパ部３０は回転せずに固定されている。
図２に示す受取部２０は、受取状態Ｐ１において、略水平な水平面（底面）２３と、該水平面２３から斜め上方に立ち上がる傾斜面２２とを有している。水平面２３の両側面には、側板２１，２１が設けられている。
一方、ストッパ部３０は壁３１を備えている。壁３１は、前記受取部２０の水平面２３の先端（受取部２０の上流端）Ｑ１から、物品Ｍの落下を防止するものであり、壁３１の下端Ｓ１の高さは、受取状態Ｐ１における水平面２３のレベルよりも下方に設定されている。
したがって、受取状態Ｐ１において、受取部２０は上方のみが開口した状態となり、当該開口から物品Ｍを受け取り貯留することが可能である。
【００１６】
図３に示すように、前記両ホッパ１_i，２_iの受取部２０は、回転中心Ｏを中心に回転し、図３の実線で示す受取状態Ｐ１から、二点鎖線で示す傾動状態Ｐ２となる。傾動状態Ｐ２における水平面２３の鉛直線に対する傾斜角は、たとえば、３０°〜６０°程度に設定されている。
受取状態Ｐ１から受取部２０が開方向Ｚ１に回転すると、水平面２３の先端Ｑ１が、ストッパ部３０の壁面３１の下端Ｓ１よりも下方に移動し、水平面２３の先端Ｑ１側からの物品Ｍの落下を許容する。
【００１７】
図３の二点鎖線で示すように、プールホッパ１_iが傾動して物品Ｍを滑落させる際のプールホッパ１_iから物品Ｍが落下する位置は、計量ホッパ２_iが傾動している状態の受取部２０の後端の位置（受取部２０の下流端）Ｑ２よりも内方に位置している。つまり、両ホッパ１_i，２_iが傾動状態Ｐ２となっても、上方の受取部２０の先端Ｑ１が、下方の受取部２０の後端位置Ｑ２よりも内方に位置している。このように設定されていることにより、計量ホッパ２_iの状態に拘わらずプールホッパ１_iから計量ホッパ２_i内に物品Ｍを供給することが可能となっている。そのため、両ホッパ１_i，２_iの回転タイミングの設定の自由度が大きくなる。
【００１８】
なお、前記受取部２０を受取状態Ｐ１および傾動状態Ｐ２に移動させるための駆動装置としては、種々の方法が考えられるが、たとえば、計量ホッパ２_iについては、以下に説明する駆動装置を採用することができる。
図４に示すように、たとえば、ステッピングモータからなる回動手段１０の出力軸には、クランクが接続されており、該クランクには、第１リンク１１が接続されている。前記出力軸の回転により、クランクを介して第１リンク１１が前後方向Ｘに進退される。
【００１９】
一方、第１リンク１１の先端には、第２リンク１２の一端が接続されている。第２リンク１２は、揺動中心Ｏ２を中心に揺動可能に設けられており、第２リンク１２の他端にはピン１４を介して第３リンク１３が接続されている。第３リンク１３には、回転中心Ｏを介して受取部２０が第３リンク１３と共に、回転可能に取り付けられている。
【００２０】
回動手段１０により、第１リンク１１が進退すると、第２リンク１２が揺動中心Ｏ２を中心に揺動される。前記第２リンク１２の揺動により第３リンク１３が回転中心Ｏを中心に回転することにより、受取部２０が実線で示す受取状態Ｐ１と二点鎖線で示す傾動状態Ｐ２との間を往復回動される。
【００２１】
供給排出動作：
前記両ホッパ１_i，２_iは、本装置の組合せ計量に応じて、種々の供給排出動作を行うことが可能であるが、たとえば、図５（ａ）に示すように、両ホッパ１_i，２_iの双方に物品Ｍが貯留されている場合の動作について例示して説明する。
【００２２】
まず、図５（ａ）の計量ホッパ２_iの受取部２０が開方向Ｚ１に回転すると、計量ホッパ２_iの受取部２０は、受取状態Ｐ１から、図５（ｂ）に示す傾動状態Ｐ２まで傾動し、計量ホッパ２_iに貯留されていた物品Ｍが受取部２０の水平面２３から下方の集合排出シュート９に向って滑落される。
【００２３】
ここで、図３に示す受取状態Ｐ１では、計量ホッパ２_iのストッパ部３０の壁３１により、受取部２０の水平面２３からの物品Ｍの落下が防止されており、当該受取部２０が開方向Ｚ１に傾動を開始すると、前記壁３１の下端Ｓ１よりも水平面２３の先端Ｑ１が下方に移動し、物品Ｍの滑落が可能となる。
このように、ストッパ部３０を設けたので、受取部２０の水平面２３を略水平にでき、そのため、受取部２０を開方向Ｚ１に若干回転させて傾動させるだけで物品Ｍの排出が可能となる。そのため、受取部２０の回転角を大きくする必要がないから、処理能力が差程低下しない。
また、物品Ｍの排出時には、物品Ｍを真下に自由落下させる場合とは異なり、物品Ｍが受取部２０上を滑落した後に、斜め下方に落下するので、たとえば、ビスケットなどの割れ欠け易い物品であっても、物品が損傷するおそれが少ない。
【００２４】
その後、図５（ｃ）に示すように、計量ホッパ２_iの受取部２０が閉方向Ｚ２に回転を始めると、上流のプールホッパ１_iの受取部２０が開方向Ｚ１に回転を開始する。
ここで、前述のように、プールホッパ１_iが傾動して物品Ｍを滑落させる際に、物品Ｍが落下する受取部２０の先端Ｑ１は、計量ホッパ２_iが傾動している状態の受取部２０の後端Ｑ２よりも内方に位置している。そのため、下流の計量ホッパ２_iの状態に拘わらず上流のプールホッパ１_iから物品Ｍを排出することが可能である。
したがって、下流の計量ホッパ２_iが閉じ始めた時点で、上流のプールホッパ１_iが開き始めるように、両ホッパ１_i，２_iの動作をオーバーラップさせることができるから、本装置の処理能力をより一層向上させることができる。
【００２５】
その後、図５（ｄ）に示すように、計量ホッパ２_iの受取部２０が受取状態Ｐ１で停止すると共に、プールホッパ１_iの受取部２０が傾動状態Ｐ２となり、プールホッパ１_iから計量ホッパ２_iに物品Ｍが供給される。
【００２６】
ところで、図３の前記両ホッパ１_i，２_iの受取部２０は、一方向に回転するのではなく、開方向Ｚ１および閉方向Ｚ２に往復動する。そのため、一方向に回転する場合に比べて、両ホッパ１_i，２_iおよび集合排出シュート９の上下の間隔を小さくして、互いに接近させることができるから、処理能力がより一層向上すると共に、コンパクト化も図り得る。また、物品Ｍの落差が小さくなることにより、物品Ｍを傷つけるおそれが少なくなる。
【００２７】
さらに、図１（ｂ）に示すように、計量ホッパ２_iはプールホッパ１_iよりも内周側の下方に配置されており、集合排出シュート９は計量ホッパ２_iの内周側の下方に配置されているので、ホッパ１_i，２_iからの排出を行いながら、物品Ｍを中央に集めることができる。そのため、集合排出シュート９の外径を小さくすることができるから、集合排出シュート９内で物品Ｍ同士が衝突することによる衝撃を小さくすることができる。
【００２８】
第２実施形態：
図６は第２実施形態を示す。
図６に示すように、各プールホッパ１_iのストッパ部３０の両側面には、下方に向って延設されたガイド板３２が設けられている。ガイド板３２の下部には、両ガイド板３２を継ぐ滑落補助板３２ａが設けられている。滑落補助板３２ａは、内方の斜め下方に向って傾斜しており、プールホッパ１_iの受取部２０の先端Ｑ１から計量ホッパ２_iの内側下方に向って物品Ｍを滑落させるものである。前記滑落補助板３２ａの上端（上流端）Ｑ４は、プールホッパ１_iの先端Ｑ１よりも内側に位置しており、かつ、滑落補助板３２ａの下端（下流端）Ｑ３は、計量ホッパ２_iが傾動している状態の受取部２０の後端位置Ｑ２よりも内側に位置している。そのため、各プールホッパ１_iから水平面２３を滑落した物品は、前記滑落補助板３２ａを滑落してプールホッパ１_iから落下した後に、計量ホッパ２_iの受取部２０に落下排出される。したがって、自由落下する落差が小さくなるので、物品がより一層損傷しにくくなる。
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、その詳しい説明および図示を省略する。
【００２９】
第３実施形態：
図７は第３実施形態を示す。
本実施形態においては、傾動しいていない受取状態Ｐ１の計量ホッパ２_iの後端Ｑ２は、プールホッパ１_iの先端Ｑ１よりも外側に位置していると共に、傾動状態Ｐ２のプールホッパ１_iの先端Ｑ１が受取状態Ｐ１の計量ホッパ２_iの後端に近接している。そのため、この状態において、プールホッパ１_iの傾動した水平面２３が、受取状態Ｐ１の計量ホッパ２_iの傾斜面２２に滑らかに連なるので、物品Ｍが殆ど自由落下せずに、プールホッパ１_iから計量ホッパ２_iに滑らかに滑落し続ける。
【００３０】
前記傾動状態の計量ホッパ２_iの後端Ｑ２は、傾動状態Ｐ２のプールホッパ１_iの先端Ｑ２よりも内側に位置しているが、受取状態Ｐ１のプールホッパ１_iの先端Ｑ１よりも外側に位置しており、かつ、計量ホッパ２_iの閉方向Ｚ２の角速度とプールホッパ１_iの開方向Ｚ１の角速度とが同程度に設定されている。したがって、傾動状態の計量ホッパ２_iが閉方向Ｚ２に閉じ始めた後に、受取状態Ｐ１のプールホッパ１_iを開方向Ｚ１に開くことで、物品Ｍがホッパの外へ溢れ落ちるのを防止し得るから、サイクルタイムも差程長くならない（処理能力が多く低下しない。）
【００３１】
図８は本発明の理解に役立つ参考例を示す。
図８に示すように、プールホッパ１_iおよび計量ホッパ２_iは、それぞれ、上方の開口した受取部５０を備えている。受取部５０は、実線で示す受取状態Ｐ１と二点鎖線で示す傾動状態Ｐ２との間を往復動される。受取部５０は、受取状態Ｐ１において、上流からの物品Ｍを受け取り、該受取状態Ｐ１から傾動状態Ｐ２に向って傾動することにより、受取部５０内の物品Ｍを滑落させて、下流に供給する。
この構造では、ストッパ部を設けていないので、受取部５０の排出側を水平にすることができないから、ホッパ１_i，２_iの回転角θが大きくなる。そのため、処理速度が低下する。これに対し本発明では、ストッパ部３０を設けたので、受取部２０の排出側の水平面２３を略水平にできる。そのため、水平面２３を若干回転させて傾動するだけで物品Ｍの排出が可能となり、処理速度が著しく向上する。
【００３２】
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、前述の実施形態では、プールホッパと計量ホッパを備えた組合せ計量装置について説明したが、たとえば、プールホッパを設けていない計量装置や、プールホッパ、計量ホッパおよびブースタホッパを備えた装置についても本発明を適用することができる。
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。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、物品がホッパ内を斜め下方に向って滑落するので、ホッパから物品を真下に自由落下させる場合とは異なり、落下する落差が小さくなって物品が破損しにくくなる。
また、ホッパからの排出を行いながら、中央に物品を集めるので、集合シュートの外径を小さくすることができる。そのため、シュート内で物品同士が衝突するおそれが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は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略側面図であり、（ｂ）は同装置のホッパ部分を示す概略平面図である。
【図２】同ホッパを示す概略斜視図である。
【図３】供給トラフ、ホッパおよび集合排出シュートを示す概略側面図である。
【図４】ホッパの駆動機構を示す概略断面図である。
【図５】供給排出動作を示す概略側面図である。
【図６】第２実施形態を示す要部の概略側面図である。
【図７】第３実施形態を示す要部の概略側面図である。
【図８】本発明の理解に役立つ参考例である。
【符号の説明】
１_i：プールホッパ
２_i：計量ホッパ
３_i：供給トラフ（搬送装置）
９：集合排出シュート
２０：受取部
２２：傾斜面
２３：水平面
３０：ストッパ部
３１：壁面
９１：排出口
Ｍ：物品
Ｚ１：開方向（第１の方向）
Ｚ２：上方向（第２の方向）

Claims

放射状に配置され、物品を搬送する複数の搬送装置と、
該搬送装置から物品を移送され、その物品の重量を計量する複数の計量ホッパと、
前記計量ホッパで組合せ選択された物品を略中央の排出口に集合させる組合せ計量装置において、
前記計量ホッパは、上流からの物品を受け取る底面を有する受取部と、該受取部に溜まった物品の落下を防止する側面を有するストッパ部とを備え、
当該ホッパの前記底面上を物品が斜め下方に向って滑落するように、かつ、本組合せ計量装置の略中央部に向って当該ホッパの底面上を物品が滑落するように、当該ホッパの受取部の前記底面が前記略中央部に向かう下り勾配となるように前記受取部を傾動させることを特徴とする組合せ計量装置。
請求項１において、
前記受取部は、略水平な水平面と該水平面から斜め上方に立ち上がる傾斜面とを有し、前記ストッパ部は前記水平面の先端側から物品が落下しないようにする壁面を備えた組合せ計量装置。
請求項１もしくは２において、
前記受取部が第１の方向に回転して傾いた傾動状態となって前記受取部内の物品を滑落させ、前記受取部が前記傾動状態から前記第１の方向とは逆の第２の方向に回転して当該受取部による物品の滑落防止を可能とする組合せ計量装置。
請求項１、２もしくは３において、
前記搬送装置からの物品を一時的に貯留した後に前記計量ホッパに物品を排出するプールホッパを更に備え、
前記プールホッパおよび計量ホッパの双方が、ともに、前記受取部およびストッパ部を有し、
前記放射状に配置された搬送装置が物品を外周の前記各プールホッパに向って搬送し、
前記各プールホッパの内周側の下方に前記各計量ホッパが配置され、
前記各計量ホッパの内周側の下方に、前記組み合わされた物品を１つに集合させて排出する１つの集合排出シュートが設けられている組合せ計量装置。
請求項４において、
前記プールホッパが傾動して物品を滑落させる際の当該プールホッパから物品が落下する位置が、前記計量ホッパが傾いた傾動状態の受取部の後端の位置よりも内方に位置している組合せ計量装置。