JP4231608B2 - 組合わせ計量装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品などを容器や袋に所定質量ずつ包装するために、該食品の質量を計量し、複数の計量値から目標の質量又はそれに近い質量の組合わせを選択する組合わせ計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に食品生産ラインの包装工程などでは、袋詰めなどのために、食品を所定質量にするために、複数の計量ホッパを有する組合わせ計量装置が使用されている。この組合わせ計量装置は、周状に配置された複数の計量ホッパと、計量ホッパの下方に設けられた漏斗形の集合シュートを有している。
【０００３】
被計量物は、放射状に配置された直進フィーダの中央位置に配置された分散テーブル上に供給されて、分散テーブル及び直進フィーダにより放射状に外方に向けて搬送される。この被計量物は、各計量ホッパの上にそれぞれ設けられたストックホッパを介して概ね同量ずつ各計量ホッパに落とし込まれ、それぞれ質量が計測される。複数の計量ホッパでの計量値には通常ある程度のばらつきがある。そこで、複数の計量ホッパで得られた計量値に基づき、所望の質量となるように複数の計量ホッパを選択して組合せる。このような組み合わせになる複数個の計量ホッパを作動させて被計量物を集合シュートに落下させる。
【０００４】
計量ホッパから落下した被計量物は、集合シュートの斜面に衝突し、斜面を滑って落下する。複数の計量ホッパから落下した被計量物は、それぞれ斜面を滑って排出口で集合し、集合シュートの下方に落下する。通常、集合シュートの排出口の下方には、被計量物を包装するための装置が設けられている。例えば、袋詰装置を配置しておけば、所定の質量の被計量物を袋詰にすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の組合わせ計量装置では、各計量ホッパは集合シュートの開口の中心に向けて被計量物を落下排出させていた。即ち、計量ホッパから排出されて集合シュートに沿って落下していく被計量物は、開口の中心に向けて流れていく。このため、開口を挟んで向かい合った計量ホッパから同時に被計量物を排出した場合、被計量物が開口で互いに正面から衝突し、破損する可能性が高いという問題があった。特に、スナック菓子などは生産工程での破損によって商品価値を著しく低下させるので、その改善が大きな課題になっている。また、集合シュートの開口で被計量物が正面衝突することによって跳ね返り、円滑に落下せずに開口で滞るため、開口から下方に落下するのに余計な時間がかかるという問題もあった。
【０００６】
本発明は、複数の計量ホッパからの被計量物の集合に従来ほどの時間がかからず、また被計量物を破損しにくい組合わせ計量装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された組合わせ計量装置は、円周状に配置され、被計量物を貯蔵し落下させて所定方向に排出する上下に開口部を有する複数のホッパ（９）と、該複数のホッパの下方に配置され、該ホッパから排出された被計量物を案内する斜面と該斜面の下方に形成されて複数の前記ホッパからの被計量物を前記円周状の一点の中心に集合させて排出する一つの排出口（１１）とを備えた集合シュート（１０）とを備えた組合わせ計量装置において、前記ホッパの下部開口部の中心を通る前記ホッパの被計量物を排出する水平方向ベクトル（Ｖ）のすべてが、前記ホッパから被計量物が投入される前記集合シュートの排出口の一点の中心の垂線（Ｃ２）から外れていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載された組合わせ計量装置は、請求項１記載の組合わせ計量装置において、上方から投影した場合、前記ホッパ（９）の下部開口部が、前記集合シュート（１０）の排出口（１１）の前記一点の中心を通る中心線（Ｃ３）と、該中心線と平行な前記集合シュートの排出口の接線（Ｔ）との間に位置することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載された組合わせ計量装置は、請求項１記載の組合わせ計量装置において、上方から投影した場合、前記ホッパ（９）の下部開口部の一方の縁部（内縁線Ｌ２）が、前記集合シュート（１０）の排出口（１１）の前記一点の中心を通る中心線（Ｃ３）と該中心線と平行な前記集合シュートの排出口の接線（Ｔ）との間に位置し、かつ、前記ホッパの下部開口部の他方の縁部（外縁線Ｌ１）が、前記接線（Ｔ）の前記中心線（Ｃ３）と反対側に位置することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例を図１〜図４を参照して説明する。
組合わせ計量装置１の上部中央には分散フィーダ２が設けられている。この分散フィーダ２は、中央が上に向けて突出した円錐状のテーブル３と、このテーブル３を上下に振動させる駆動手段とを備えている。図示しない供給手段がテーブル３の上に被計量物を供給することにより、テーブル３上は多数の被計量物が常時積み重なった状態となり、テーブル３の振動によって被計量物は周囲に均等にこぼれ落ちて供給される。
【００１１】
前記分散フィーダ２の周囲には、複数個の直進フィーダ４が放射状の配置で設けられている。各直進フィーダ４は、断面略Ｖ字形の直線的な搬送路であるトラフ５と、トラフ５を搬送方向に往復して直動させる駆動手段６とを備えている。各直進フィーダ４の各トラフ５は、分散フィーダ２を中心として周方向について等角度間隔で放射状に配置されている。従って、分散フィーダ２で各直進フィーダ４のトラフ５に供給された被計量物は、駆動手段６によるトラフ５の動きによって配置の外側に向けて搬送されていく。
【００１２】
各トラフ５の外側の外周側の端部は開放された状態にあり、ここから被計量物が落下する。各トラフ５の外端部の下方には、ストックホッパ７がそれぞれ配置されている。即ち、分散フィーダ２と同数の複数のストックホッパ７が、周状に等間隔で配置されている。各ストックホッパ７は上下面が開口した箱体であり、下面には開閉可能な蓋が取り付けられている。
【００１３】
各ストックホッパ７の下方には、それぞれ計量ホッパ８が配置されている。即ち、ストックホッパ７と同数の複数の計量ホッパ８が、周状に等間隔で配置されている。計量ホッパ８は上下面が開口した箱体であり、下面には開閉可能な蓋が取り付けられている。この計量ホッパ８には秤量装置が設けられており、その内部に収納された被計量物の質量を計ることができる。
【００１４】
各計量ホッパ８の下方には、それぞれメモリホッパ９が配置されている。即ち、計量ホッパ８と同数の複数のメモリホッパ９が、周状に等間隔で配置されている。メモリホッパ９は上下面が開口した箱体であり、下面には開閉可能な蓋が取り付けられている。計量ホッパ８で計量された被計量物はメモリホッパ９に収納保持される。メモリホッパ９に収納された被計量物の質量は、本装置の制御部で記憶される。
【００１５】
図２に示すように、ストックホッパ７と計量ホッパ８とメモリホッパ９は、この順に上から下に向けて縦に並んでおり、かつ上から下に向かうにつれて装置の内側に配置されるとともに、被計量物の排出方向の傾斜が緩やかになるように配置されている。最終段のメモリホッパ９に収納された被計量物の排出方向は、メモリホッパ９の本体（箱体）の形状（例えば開口部の形状が円形、角形等）や傾斜方向などによって決まり、底面の蓋を開くことによって被計量物はある所定の排出方向を中心として幅を持って落下排出される。
【００１６】
円周状に配置された複数のメモリホッパ９の下方には、漏斗形の集合ホッパ１０が設けられている。本例の集合シュート１０は、上面の投入口が相対的に大きく下面の排出口１１が相対的に小さい中空円錐台形である。
図１、２に示すように、本例ではメモリホッパ９の本体は、四角形の筒状に形成され、かつ被計量物が集合シュートの排出口１１に向かうように外側の壁が傾斜している。
【００１７】
本例においては、集合シュート１０に対するメモリホッパ９の配置に特長がある。図３〜図６はメモリホッパ９の上方から集合シュート１０を含めて投影した図である。即ち、図３に示すように、メモリホッパ９の下部開口部の中心線Ｃ１に方向が一致するメモリホッパ９の排出方向即ち水平方向ベクトルＶは、集合シュート１０の排出口１１の中心の垂線Ｃ２を外して向けられている。従って、周状に配置されて排出口１１を挟んで対向する２つのメモリホッパ９，９の各排出方向（中心線Ｃ１乃至ベクトルＶ）が交差することはない。換言すれば、図３に示すように集合シュート１０の中心線Ｃ３に関して、対向する一対のメモリホッパ９，９の排出方向の各中心線Ｃ１，Ｃ１は、所定間隔をおいて互いに平行とされている。本例では、メモリホッパ９は８個あり、従って全体のメモリホッパ９の集合シュート１０に対する配置は図４に示すようになる。
【００１８】
本装置における動作を説明する。
被計量物は、分散フィーダ２から各直進フィーダ４によってストックホッパ７に略均等に振り分けられる。被計量物は、このストックホッパ７を介して概ね同量ずつ各計量ホッパ８に落とし込まれ、それぞれ質量が計測されてからメモリホッパ９に落とし込まれる。メモリホッパ９に収納された被計量物の質量は本装置の制御部に記憶される。そして、所望の質量値が得られる複数のメモリホッパ９の計量値の組み合わせを算出してこれらのメモリホッパ９を開く。その間、計量ホッパ８では次の被計量物の計量が行なわれている。メモリホッパ９の排出後、計量が行なわれた計量ホッパ８内の被計量物を直ちにメモリホッパ９に投入して次の組み合わせによる排出を行なう。
【００１９】
集合シュート１０の排出口１１の下方には、図示しない被計量物を包装するための装置が設けられており、所定の質量の被計量物を包装することができる。
【００２０】
作用について説明すると、メモリホッパ９の蓋が開いて被計量物が集合シュート１０の斜面に投入された場合、被計量物が集合シュート１０の排出口１１に向かって落下していく。即ち、図４中に一部のメモリホッパ９からの被計量物の移動軌跡を示すように、排出された被計量物は、円錐の周面の一部である集合シュート１０の斜面に対し、平面図で半径に一致する落下線とは異なる曲線の軌跡で排出口１１に向けて落下していく。このため、図４に示すように、対向する２つのメモリホッパ９，９からの被計量物が、排出口１１において正面衝突することはない。
【００２１】
組合わせ計量装置を実際に使用する場合には、メモリホッパ９の組み合わせは多様であり、必ずしも対向する２つのホッパから被計量物が落下するとはかぎらないが、本例ではすべてのメモリホッパ９の排出方向即ち水平方向ベクトルが集合シュート１０の排出口１１の中心からそれているので、排出された被計量物が排出口１１で衝突して破損するおそれはない。
【００２２】
以上説明した組合わせ計量装置は、計量ホッパ８の下にメモリホッパ９があって被計量物の計量と保持をメモリホッパ９の前段で行なっていたが、計量ホッパ８から直接集合シュート１０に被計量物を排出する構成でもよい。また、集合シュート１０は、中空円錐台形の漏斗状であったが、中空角錐台状でもよい。その場合には、被計量物が流れる集合シュートの斜面は、複数枚の板材を連結した構造でもよいし、一体構造でもよい。
【００２３】
本発明の実施の形態の第２の例を図５を参照して説明する。
本例は、集合シュート１０の排出口１１の直径と、集合シュート１０に対するホッパ９の配置などが異なる。その他のの図示しない構成は第１の例と略同一である。
本例では、ホッパ９の下部開口部の幅Ｄの外縁線Ｌ１が前記排出口１１の接線Ｔに一致し、前記幅Ｄの内縁線Ｌ２が前記排出口１１の中心線Ｃ３と前記接線Ｌ１との間にある。よって、排出口１１を挟んで対向する一対のホッパ９，９の各内縁線Ｌ２，Ｌ２は互いに平行であり、所定の間隔ｄ１が保持されている。
【００２４】
本発明の実施の形態の第３の例を図６を参照して説明する。
本例は、集合シュート１０の排出口１１の直径と、集合シュート１０に対するホッパ９の配置などが異なる。その他の図示しない構成は第１の例と略同一である。
本例では、ホッパ９の下部開口部の幅Ｄの中心線Ｃ１及び外縁線Ｌ１は前記排出口１１の接線Ｔよりも外側にある。また、前記幅Ｄの内縁線Ｌ２は前記排出口１１の中心線Ｃ３に一致している。よって、排出口１１を挟んで対向する一対のホッパ９，９の各中心線Ｃ１、Ｃ１は互いに平行であり、ホッパ９の排出方向に平行な排出口１１の２つの接線Ｔ、Ｔに対してそれぞれ所定の間隔ｄ２が保持されている。
【００２５】
第２及び第３の例によれば、対向する２つのメモリホッパ９，９からの被計量物が排出口１１において正面衝突することはなく、被計量物の破損が避けられる。また、被計量物は速やかに排出口１１から排出される。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、集合シュートの上に複数のホッパが周状に配置された組合わせ計量装置において、各ホッパの被計量物を排出する方向が、集合シュートの排出口の中心以外に向けられているので、複数のホッパから排出された被計量物が排出口で正面から衝突することが避けられる。よって被計量物は破損しにくく、また被計量物が排出口で滞ることがないので集合が円滑に行なわれて従来ほどの時間がかからないという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である組合わせ計量装置の平面図である。
【図２】本発明の一実施形態である組合わせ計量装置の側面図である。
【図３】（ａ）は一実施形態である組合わせ計量装置における集合シュートと集合シュートを挟んで対抗する一対のホッパとの位置関係を示す平面図である。（ｂ）は（ａ）における（ｂ）矢視図である。
【図４】一実施形態である組合わせ計量装置における集合シュートと集合シュート上に周状に配置された複数のホッパとの位置関係を示す平面図である。
【図５】第２の実施形態である組合わせ計量装置における集合シュートと集合シュートを挟んで対抗する一対のホッパとの位置関係を示す平面図である。
【図６】第３の実施形態である組合わせ計量装置における集合シュートと集合シュートを挟んで対抗する一対のホッパとの位置関係を示す平面図である。
【符号の説明】
１…組合わせ計量装置、８…計量ホッパ、９…メモリホッパ、１０…集合シュート、１１…排出口

Claims (3)

1. 円周状に配置され、被計量物を貯蔵し落下させて所定方向に排出する上下に開口部を有する複数のホッパと、
   該複数のホッパの下方に配置され、該ホッパから排出された被計量物を案内する斜面と該斜面の下方に形成されて複数の前記ホッパからの被計量物を前記円周状の一点の中心に集合させて排出する一つの排出口とを備えた集合シュートとを備えた組合わせ計量装置において、
   前記ホッパの下部開口部の中心を通る前記ホッパの被計量物を排出する水平方向ベクトルのすべてが、前記ホッパから被計量物が投入される前記集合シュートの排出口の一点の中心の垂線から外れていることを特徴とする組合わせ計量装置。
2. 上方から投影した場合、前記ホッパの下部開口部が、前記集合シュートの排出口の前記一点の中心を通る中心線と、該中心線と平行な前記集合シュートの排出口の接線との間に位置することを特徴とする請求項１記載の組合わせ計量装置。
3. 上方から投影した場合、前記ホッパの下部開口部の一方の縁部が、前記集合シュートの排出口の前記一点の中心を通る中心線と該中心線と平行な前記集合シュートの排出口の接線との間に位置し、かつ、前記ホッパの下部開口部の他方の縁部が、前記接線の前記中心線と反対側に位置することを特徴とする請求項１記載の組合わせ計量装置。

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