JP4473048B2

JP4473048B2 - 組合せ計量装置

Info

Publication number: JP4473048B2
Application number: JP2004169489A
Authority: JP
Inventors: 伸哉牧野; 宏志服部; 眞悟山本; 敏一正津
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2024-06-08
Also published as: JP2005351283A

Description

本発明は、ホッパを備えた組合せ計量装置に関し、計量装置の技術分野に属する。

複数の計量ホッパに物品を分散供給してそれぞれ重量を計量すると共に、各計量ホッパの重量値についての組合せ演算を行って、組合せ加算値が目標重量もしくはこれに最も近くなる計量ホッパの組合せを求め、その組合せに該当した計量ホッパのみから物品を排出して集合させるようにした組合せ計量装置がある。この種の組合せ計量装置においては、計量ホッパとして上下が開口したホッパ本体の下方の開口部を該本体に揺動可能に取り付けたゲートによって開閉するように構成されたものが一般に使用される。

また、この計量ホッパの上方には、物品を排出した計量ホッパに次回計量用の物品を供給するためにプールホッパが備えられるのが通例であり、このプールホッパにも、前記計量ホッパと同様の構成のものが用いられる。

ところで、この種のホッパにおけるゲートの揺動中心部を構成する軸受構造として、特許文献１に開示されているものがある。これによると、図９に示すように、ホッパ本体１０１の外面側にフレーム部材１０１ａを介してナット部材１０２を固着する一方、ゲートを支持するフレーム部材１０３には孔１０３ａが設けられている。この孔１０３ａの周囲には、フレーム部材１０３を一方の面側にバーリング加工で折曲することにより形成したホッパ本体１０１側に突出する筒状部１０３ｂが設けられている。そして、この筒状部１０３ｂに合成樹脂製のブッシュ１０４が圧入され、該ブッシュ１０４を介して軸部材１０５を挿入し、該軸部材１０５を前記ナット部材１０２に締結している。

特開平８−１３５６６９号公報

ところで、前記特許文献１に記載の軸受構造においては、ブッシュはゲートのフレーム部材から外方に露出した部分があるため、外部からの接触による衝撃等によりブッシュに傷や割れ欠けが生じて、破片が製品に異物として混入する可能性がある。これは特に、装置の清掃時やメンテナンス時などにおいて、部品同士の当接により生じうる。

そこで、本発明は、製品への異物混入防止機能を有するホッパを備えた組合せ計量装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

即ち、本願の請求項１に記載の発明は、上下が開口したホッパ本体の下方の開口部を該本体に揺動可能に取り付けられたゲートによって開閉するように構成されたホッパを有し、供給された物品を組み合せて目標重量に計量する組合せ計量装置であって、前記ホッパにおけるゲートをホッパ本体に揺動可能に支持する軸受は、前記ゲートを構成する金属板における孔の周囲を膨出させることにより形成された円筒状の膨出部と、該膨出部内に収容された合成樹脂製のブッシュと、前記金属板の孔とブッシュに挿入されたカラーと、該カラーに挿入され、前記ホッパ本体に固着されたナットに締め込まれることにより前記カラーをホッパ本体に固定するボルトとで構成され、前記ブッシュは、外周円筒面と奥側端面とが前記膨出部に覆われ、手前側の端面が前記ナットの頂面に覆われていることを特徴とする。

上記請求項１に記載の発明によれば、組合せ計量装置におけるホッパのゲートを支持する軸受を、該ゲートを構成する金属板の孔の周囲に突設された膨出部内にブッシュが収納された構造とすると共に、該ブッシュが、外周円筒面と奥側端面とが前記膨出部に覆われ、手前側の端面がゲート本体に固着されたナットの頂面に覆われるように構成したことによって、外部からブッシュへの接触を防止することができる。その結果、ブッシュの割れ欠けによる破片が製品に異物として混入することを防止することができ、特に食品を扱う場合においては効果的である。また、ブッシュに傷や割れ欠けの発生を防止して該ブッシュの耐久性を向上するという効果も得られる。

一方、膨出部内の奥部は、ブッシュの圧入先端面の当り面として機能し、フランジを有しないブッシュであっても圧入の際に正確に軸方向の位置決めを行うことができる。

また、膨出部は金属板の孔の周囲を膨出することにより形成させるので、部品点数を減らしてコスト削減を図ることができる。なお、金属板の膨出は、パンチとダイスとを用いたプレス加工などで容易に行うことができる。

さらに、ブッシュを合成樹脂製とすることによって、軸受の軽量化や振動の吸収による装置の消音化を図ることができる。一方、合成樹脂製のブッシュは、割れ欠けが生じる可能性があるが、前述のようにこれを膨出部とナットの端面で覆うことによって割れ欠けを防止することができる。

そして、一般に、ゲートを開閉するためには複数の軸受を有するリンク機構等が必要であり、ゲートを前述のようなブッシュの割れ欠けを防止した軸受を介してホッパ本体に取り付けることによって、従来のホッパと比べて、製品への異物混入の可能性を大幅に低減できるという効果が得られる。

また、一般に組合せ計量装置は、複数の計量ホッパやプールホッパが備えられているので、これらのホッパのリンク機構などに前述のような摺動部材の割れ欠けを防止した軸受を用いることによって、さらに顕著な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置について説明する。

まず、図１に示すように、組合せ計量装置１は、中央に架台１０を有し、該架台１０の上方が物品の分散供給部Ａ、該架台１０の周囲が計量部Ｂ、該架台１０の下方が集合部Ｃとされている。

前記分散供給部Ａは、中央に加振機１１を介して設置された分散テーブル１２と、その周囲にそれぞれ加振機１３…１３を介して放射状に配置された複数のトラフ１４…１４とで構成されている。

また、前記計量部Ｂは、前記各トラフ１４…１４の先端部下方にそれぞれ位置するように架台１０の周囲に円形に配置された複数のプールホッパ１５…１５と、各プールホッパ１５…１５の下方にそれぞれ配置された計量ホッパ１６…１６とで構成されている。

そして、前記分散供給部Ａにおける分散テーブル１２上から各トラフ１４…１４及びプールホッパ１５…１５を介して各計量ホッパ１６…１６に物品が分散供給されると共に、これらの計量ホッパ１６…１６にそれぞれ供給された物品の重量が計量されて、その重量値についての組合せ演算が行われ、組合せ加算値が目標重量もしくはこれに最も近くなる計量ホッパ１６…１６の組合せが求められる。そして、その組合せに該当した計量ホッパ１６…１６からは物品が排出され、これが架台１０の下方の集合部Ｃに配置された集合シュート１７によって集合されることにより、前記目標重量もしくはこれに近い重量に計量された物品が得られる。

また、前記のようにして物品を排出した計量ホッパ１６…１６については、その上方に位置するプールホッパ１５…１５から直ちに次回計量用の物品が供給され、さらに、計量ホッパ１６…１６に物品を供給したプールホッパ１５…１５には分散供給部Ａの各トラフ１４…１４から直ちに物品が補給され、このようにして、組合せ計量が連続的に行われるようになっている。

次に、前記プールホッパ１５及び計量ホッパ１６の構成について説明する。

まず、プールホッパ１５は、図２及び図３に示すように、上下が開口された中空のホッパ本体２０と、その下方の開口部を開閉する揺動式の左右のゲート２１，２２と、該ゲート２１，２２の揺動中心部２１ｃ，２２ｃ及びホッパ本体２０を補強すると共に、架台１０への取り付け部を構成するフレーム部材２３と、該フレーム部材２３に支持されて、外部からの操作力によって前記ゲート２１，２２を開動させるリンク機構２４とで構成されている。

このリンク機構２４は、図中の左側のゲート２１を開動させる左リンク機構２４ａと右側のゲート２２を開動させる右リンク機構２４ｂとで構成されている。左リンク機構２４ａは、操作レバー２５の回動による操作力が、第１リンク２６の端部に固着された係合部材２７（図３参照）に伝達され、操作レバー２５の回動に従って第１リンク２６を支軸２６ａを中心に揺動させる。そして、第１リンク２６に連結された第２リンク２８を介して該第２リンク２８に連結されたゲート２１を揺動中心部２１ｃを中心に揺動させる。

一方、右リンク機構２４ｂは、操作レバー２９の操作力がゲート２２の端部に固着された係合部材３０（図３参照）に伝達され、操作レバー２９の回動に従ってゲート２２を揺動中心部２２ｃを中心に揺動させる。

ここで、このプールホッパ１５においては、ゲート２１、２２は、閉状態でホッパ本体２０の中空部内に入り込むプレート部材２１ａ，２２ａと、該プレート部材２１ａ，２２ａの下面に貼り付けられて該プレート部材２１ａ，２２ａを補強するフレーム部材２１ｂ，２２ｂとで構成されていると共に、フレーム部材２１ｂ，２２ｂがホッパ本体２０側に揺動中心部２１ｃ，２２ｃを介して揺動自在に連結されている。

次に、計量ホッパ１６は、図４及び図５に示すように、上下が開口された中空のホッパ本体４０と、その下方の開口部を開閉する揺動式のゲート４１，４２と、該ゲート４１，４２の揺動中心部４１ｃ，４２ｃ及びホッパ本体４０を補強すると共に、架台１０への取り付け部を構成する左右のフレーム部材４３，４３と、該フレーム部材４３，４３に支持されて、外部からの操作力によって前記ゲート４１，４２を開動させるリンク機構４４とで構成されている。

このリンク機構は４４、操作レバー４５の回動による操作力がゲート４２の端部に固着された係合部材４６（図５参照）に伝達され、操作レバー４５の回動に従ってゲート４２を揺動中心部４２ｃを中心に揺動させる。そして、ゲート４２に揺動可能に連結されたリンク４７を介して該リンク４７に揺動可能に連結されたゲート４１を揺動中心部４１ｃを中心に揺動させる。

ここで、この計量ホッパ１６においては、ゲート４１、４２は、閉状態でホッパ本体４０の開口部内に入り込むプレート部材４１ａ，４２ａと、該プレート部材４１ａ，４２ａの下面に貼り付けられて該プレート部材４１ａ，４２ａを補強するフレーム部材４１ｂ，４２ｂとで構成されていると共に、このフレーム部材４１ｂ，４２ｂの上部は、コ字状に屈曲されて、その両側の屈曲片４１ｂ′，４２ｂ′がホッパ本体４０側に揺動中心部４１ｃ，４２ｃを介して揺動自在に連結されている。

次に、本発明の特徴部分を備えた計量ホッパ１６、及び本発明の参考例となるプールホッパ１５について説明する。

まず、計量ホッパ１６のゲート４１，４２の揺動中心部４１ｃ，４２ｃの軸受５０，５０を図６を用いて説明する。なお、これらの軸受５０，５０は、同様の構成であるので、ここではゲート４１の軸受５０についてのみ説明する。軸受５０は、ホッパ本体４０側において、該ホッパ本体４０の側面に貼り付けられたフレーム部材４３にナット部材５１を溶接等によって固着する一方、孔４１ｂ_１が設けられたゲートのフレーム部材４１ｂ（屈曲片４１ｂ′）には合成樹脂製のブッシュ５２を取り付けて、該ブッシュ５２にカラー５３を挿入すると共に、フレーム部材４１ｂとカラー５３とに挿通したボルト５４の先端部を前記ナット部材５１に締め込んだ構成とされている。

このとき、ゲート４１のフレーム部材４１ｂにブッシュ５２を取り付ける構造として、フレーム部材４１ｂには、孔４１ｂ_１の周囲に膨出部４１ｂ_２が設けられている。この膨出部４１ｂ_２は、パンチとダイスとを用いたプレス加工により形成され、この膨出部４１ｂ_２の内部は円筒状に形成されている。そして、膨出部４１ｂ_２内にブッシュ５２を圧入することによりこれをフレーム部材４１ｂに取り付ける。取り付けられたブッシュは、外周円筒面と奥側端面とが前記膨出部４１ｂ_２に覆われ、手前側の端面はナット部材５１の頂面に覆われることになる。なお、フレーム部材４１ｂに設けられた孔４１ｂ_１の径は、カラー５３の径よりも大きくなるよう形成されており、カラー５３の周囲に若干幅の空隙５５が形成されている。また、膨出部４１ｂ_２の立ち上がり部分には、丸み４１ｂ_３が形成されている。

一方、本発明の参考例として示すプールホッパ１５の第１リンク２６の支軸２６ａ及びゲート２１，２２の揺動中心部２１ｃ，２２ｃの軸受６０…６０の構造は、図７に示す構造であり、ここでは前記支軸２６ａの軸受の構造を代表して説明する。すなわち、この軸受６０として、ホッパ本体２０側のフレーム部材２３に設けられた孔２３ａに溶接、カシメ等により固着された円筒状のカラー６１の内周に雌ネジ６１’を形成する一方、円筒状のハウジング６２の外周には雄ネジ６２’が形成され、該ハウジング６２は前記カラー６１にねじ込み固定されている。また、ハウジング６２の内部には両側から一対の合成樹脂製のブッシュ６３，６３が中央の係止部６２ａまで圧入され、両ブッシュ６３，６３にはボルト６４が挿通されている。このボルト６４には先端側の内部に雌ネジ６４’が形成されており、ゲート２１のフレーム部材２１ｂのホッパ本体２０側に突設されたネジ部６５にスペーサ６６を介して締め込んだ構成とされている。これにより、両ブッシュ６３，６３とボルト６４は摺動可能となって、相対回転可能に構成されることになる。このとき、フレーム部材２３側から圧入されたブッシュ６３は、外周円筒面と奥側端面とが前記ハウジング６２の内周面及び係止部６２ａに覆われると共に手前側はボルト６４の頭部フランジ面に覆われ、また、フレーム部材２１ｂ側から圧入されたブッシュは、外周円周面と奥側端面とが前記ハウジング６２の内周面及び係止部６２ａに覆われ、手前側端面はフレーム部材２１ｂ及びスペーサ６６に覆われることになる。

なお、図８に示すものは本発明の参考例としてのホッパのボールベアリングを用いた軸受の構造である。これによると、前記計量ホッパ１５の軸受５０と同様の構成の軸受７０においてボールベアリング７１を介してゲート４１のフレーム部材４１ｂとボルトとが相対回転可能に構成されている。なお、ベアリングは、ボールベアリングに限らず、ニードルベアリング等であってもよい。

以上のように、ブッシュ５２，６３が膨出部４１ｂ_２またはハウジング６２に覆われる構造としたことによって、外部からこれらへの接触を防止することができる。その結果、ブッシュ５２，６３の割れ欠けによる破片が製品に異物として混入することを防止することができ、特に食品を扱う場合においては効果的である。また、仮にブッシュ５２，６３が破損したとしても、破片が膨出部４１ｂ_２またはハウジング６２の内部に留まることになり、これによって破片が脱落して製品へ異物として混入することを確実に防止できる。さらに、ブッシュ５２，６３に傷や割れ欠けの発生を防止してこれらの耐久性を向上するという効果も得られる。

一方、膨出部４１ｂ_２の奥側の面及びハウジング６２の係止部６２ａは、ブッシュ６３の圧入先端面の当り面として機能し、フランジを有しないブッシュ６３であっても圧入の際に正確に軸方向の位置決めを行うことができる。すなわち、軸受５０に使用したブッシュ５２は、フランジを有しないものであっても良好に機能することになる。また、内部が円筒状に形成された膨出部４１ｂ_２またはハウジング６２は、ブッシュ５２，６３が斜めの状態では圧入しにくいので、これを確認してブッシュ５２，６３を適正な方向で圧入することができる。

また、計量ホッパ１６の軸受５０においては、膨出部５２をフレーム部材４１ｂの孔４１ｂ_１の周囲を膨出して形成したので、部品点数を減らしてコスト削減を図ることができる。なお、フレーム部材４１ｂの膨出の加工は、パンチとダイスとを用いたプレス加工などで容易に行うことができる。

さらに、プールホッパ１５の軸受６０においては、フレーム部材２３の孔２３ａの周囲にハウジング６２を固着して該軸受６０を形成したので、該ハウジング６２の内径寸法の調整作業の均一化と効率化を実現することができる。すなわち、従来、ブッシュ６３をフレーム部材２３に一体のハウジングに圧入した状態でリーマ加工等によりブッシュ６３の内径寸法の調整作業を行っていたので、加工の作業性が悪かったが、このようにハウジングを別部材で構成したことにより、フレーム部材２３とは離れてこれらの加工が行うことができ、内径寸法の調整作業の均一化及び加工治具も含めて加工の効率化を実現することができる。

また、ブッシュ６３の交換作業などの取り外しの際においても、予め製造しておいたブッシュ６３が圧入済みの予備のハウジング６２に交換するだけでよいので、誰でも簡単に交換作業を行うことができる。その結果、装置１の品質の均一化、交換作業時間の短縮化を図ることができる。さらに、このようなハウジング６２は、ブッシュ６３の交換などにより容易にリサイクルを行うことができ、コスト削減を図ることができる。

一方、合成樹脂製のブッシュ５２，６３を用いて軸受５０，６０を構成することによって、軸受５０，６０の軽量化や振動の吸収による装置駆動時の消音化を図ることができる。一方、合成樹脂製のブッシュ５２，６３は、割れ欠けが生じる可能性があるが、前述のようにこれを膨出部４１ｂ_２またはハウジング６２で覆うことによって割れ欠けを防止することができる。

また、膨出部４１ｂ_２が突出する立ち上がり部に丸み４１ｂ_３が設けられていることによって、掃除がしにくい角部にゴミ等が蓄積することが防止される。また、膨出部４１ｂ_２をフレーム部材を膨出させる際に、プレス加工の際のダイス等の調整により容易に前記丸みを設けることができる。また、プールホッパ１５のハウジング６２においても、立ち上がり部が丸みを有するように外形を形成することによって同様の効果が得られる。

一方、本実施の形態で示した組合せ計量装置１のように、複数のプールホッパ１５…１５及び計量ホッパ１６…１６の開口部をゲート２１，２２，４１，４２で開閉させる組合せ計量装置１においては、複数の軸受５０…５０，６０…６０を有しているので、ゲート２１，２２，４１，４２を前述のようなブッシュ５２，６３の割れ欠けを防止した軸受５０…５０，６０…６０を介してホッパ本体２０，４０に取り付けることによって、従来のホッパないし組合せ計量装置と比べて、製品への異物混入の可能性を大幅に低減できるという顕著な効果が得られる。

なお、本実施の形態においては、プールホッパ１５及び計量ホッパ１６を前記のような構成としているが、計量ホッパの構成をプールホッパ１５においても使用することができる。

本発明は、製品への異物混入防止機能を有するホッパを備えた組合せ計量装置を提供し、計量装置に関する技術分野に広く好適である。

本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置の要部概略側面図である。同組合せ計量装置におけるプールホッパの側面図である。同ホッパの平面図である。図１の組合せ計量装置における計量ホッパの側面図である。同ホッパの平面図である。図４のＸ−Ｘ線による拡大断面図である。図２のＹ−Ｙ線による拡大断面図である。本発明の参考例に係る軸受の断面図である。従来のホッパの軸受の断面図である。

符号の説明

１組合せ計量装置
１５，１６ホッパ
２０，４０ホッパ本体
２１，２２，４１，４２金属板（ゲート）
４１ｂ_１，２３ａ孔
４１ｂ_２ハウジング（膨出部）
４１ｂ_３丸み
５０，６０，７０軸受
５２，６３，７１摺動部材（ブッシュ、ベアリング）
５４，６４軸部材（ボルト）
６２円筒状部材（ハウジング）

Claims

上下が開口したホッパ本体の下方の開口部を該本体に揺動可能に取り付けられたゲートによって開閉するように構成されたホッパを有し、供給された物品を組み合せて目標重量に計量する組合せ計量装置であって、
前記ホッパにおけるゲートをホッパ本体に揺動可能に支持する軸受は、
前記ゲートを構成する金属板における孔の周囲を膨出させることにより形成された円筒状の膨出部と、
該膨出部内に収容された合成樹脂製のブッシュと、
前記金属板の孔とブッシュに挿入されたカラーと、
該カラーに挿入され、前記ホッパ本体に固着されたナットに締め込まれることにより前記カラーをホッパ本体に固定するボルトとで構成され、
前記ブッシュは、外周円筒面と奥側端面とが前記膨出部に覆われ、手前側の端面が前記ナットの頂面に覆われていることを特徴とする組合せ計量装置。