JP4712945B2 - 整列装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば食品用の棒状菓子等の棒状物品を、例えば所定重量ずつ起立した状態で整列させて容器に充填するための整列装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記従来の整列装置の一例を図１０を参照して説明する（特開平８−２７１３２７号参照）。この整列装置は、従来公知の組合せ秤（図示せず）により計量されて排出された複数の棒状物品１を所定の容器（図示せず）に充填するためのものであり、この組合せ秤に設けられている集合シュート２の出口の下方に設けられ、集合シュート２から排出された棒状物品１の上部の側面と当接して棒状物品１を起立状態で保持する揺動ガイド筒３と、この揺動ガイド筒３を集合シュート２に設けられている枢軸４を中心にして揺動させて、棒状物品１を起立状態にして整列させる振動機構５と、揺動ガイド筒３の下方に設けられ、集合シュート２から排出された棒状物品１の下部の側面と当接して起立状態で保持する固定ガイド筒６と、固定ガイド筒６の下方に設けられ、棒状物品１を受け止め、水平方向に移動してこの受け止めた棒状物品１を下方に排出するゲート７、７と、を備えている。なお、振動機構５は、モータ８と、このモータ８の回転軸１０に設けられている円板９と、一方の端部が回転軸１０と間隔を隔てて円板９と回動自在に連結しているリンク１１と、このリンク１１の他方の端部と回動自在に連結し、揺動ガイド筒３と結合するアーム１２と、から成っている。
【０００３】
この整列装置によると、組合せ計量されて集合シュート２の出口から排出された複数の棒状物品１はゲート７、７上に落下して、起立した状態でその上部側面が揺動ガイド筒３に保持され、下部側面が固定ガイド筒６に保持される。そして、この状態で振動機構５が駆動して揺動ガイド筒３を枢軸４を中心にして揺動させることにより、図１０に示すように、縦方向に重なった状態の棒状物品１ａ、１ｂの上側の棒状物品１ａをゲート７、７上に落下させることができる。このようにして、棒状物品１を互いに隣合う状態で起立させて整列させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の整列装置は、ゲート７、７上で縦方向に重なった状態の棒状物品１ａ、１ｂの下側の棒状物品１ｂを左右の方向に揺動させることによって上側の棒状物品１ａをゲート７、７上に落下させようとするものであるが、下側の棒状物品１ｂを左右の方向に揺動させるだけでは下側の棒状物品１ｂの上端部に上側の棒状物品１ａの下端部が当接した状態で、下側の棒状物品１ｂに上側の棒状物品１ａが追従して揺動することがある。従って、縦方向に重なった状態の棒状物品１ａ、１ｂの上側の棒状物品１ａをゲート７、７上に確実に落下させることができないという問題がある。これにより、例えば所定の重量又は本数の棒状物品１を所定の容器に充填する場合、縦方向に重なった状態の棒状物品１ａ、１ｂがその状態で容器に充填されることがあり、このようなときは、その容器から棒状物品１を溢れさせることがあるし、互いに隣合うようにして起立させた状態で充填することができず、見栄えが悪くなることがある。
【０００５】
そして、従来の整列装置では、例えば１回で充填される棒状物品１の本数が多い場合や、棒状物品１の長さが短い場合は、ゲート７、７上に落下して起立する複数の棒状物品１の合計の横幅が広くなるので、揺動ガイド筒３及び固定ガイド筒６の内径をその横幅の合計長さに応じて大きくする必要がある。
しかし、揺動ガイド筒３の内径を或る一定以上に大きくすると、ゲート７、７上で傾斜して起立する棒状物品１の上部が揺動ガイド筒３の内側面にとどかないために揺動ガイド筒３に保持されず、固定ガイド筒６の内側面に当接して保持されるか、又はそのままゲート７、７上に横倒しとなることがある。この状態となると、揺動ガイド筒３を揺動させても、ゲート７、７上の棒状物品１を綺麗に起立させて整列させることができず、このように整列していない状態で容器等に充填することとなり、上記のように容器から棒状物品１を溢れさせることがある等の問題が発生する。
【０００６】
本発明は、棒状物品の長さや充填重量に拘わらず、整列ホッパ内に棒状物品を互いに隣合う状態で綺麗に起立させることができ、この整列させた状態で容器等に充填することができるようにすること、及び整列ホッパ内の棒状物品を容器等に確実に充填することができる整列装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の本体部、及びこの本体部の下側開口部を開閉するためのゲートを有する整列ホッパと、この整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記整列ホッパに対して水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、を備える整列装置において、
上記駆動手段に駆動されて比較的高い振動数で振動する上記整列ホッパを所定の第１の位置の手前の第２の位置で振動を停止させる、又は振動数を低下させる振動数変更手段と、振動が停止、又は振動数が低下した上記整列ホッパを比較的低い振動数で振動させて上記整列ホッパを第１の位置で停止させる停止手段と、を具備することを特徴とするものである。
【０００８】
第２の発明は、複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の第１の本体部、及びこの第１の本体部の下側開口部を開閉するための第１のゲートを有する上側整列ホッパと、第１の本体部の下側開口部より排出された複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の第２の本体部、及びこの第２の本体部の下側開口部を開閉するための第２のゲートを有する下側整列ホッパと、上記上側及び下側の各整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記上側及び下側の各整列ホッパを同期させて水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、を備える整列装置において、上記駆動手段に駆動されて比較的高い振動数で振動する上記両方の整列ホッパを所定の第１の位置の手前の第２の位置で停止させる、又は振動数を低下させる振動数変更手段と、振動が停止、又は振動数が低下した上記両方の整列ホッパを比較的低い振動数で振動させて上記両方の整列ホッパを第１の位置で停止させる停止手段と、を具備することを特徴とするものである。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明において、上記比較的高い振動数で振動する上記整列ホッパが第２の位置から第１の位置まで移動するのに掛かる平均時間を算出する平均時間算出手段と、上記整列ホッパが第１の位置に移動したことを検出するための原点検出センサと、を備え、上記振動数変更手段は、上記整列ホッパが第１の位置を通過したことを上記原点検出センサが検出した時から上記平均時間、又はそれに近い所定の時間が経過した時の上記整列ホッパの位置を第２の位置として、上記整列ホッパを停止、又は振動数を低下させることを特徴とするものである。
【００１０】
第４の発明は、複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の本体部、及びこの本体部の下側開口部を開閉するためのゲートを有する整列ホッパと、この整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記整列ホッパに対して水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、この駆動手段の動力を上記整列ホッパに伝達するための回転軸と、比較的高速度で回転する上記回転軸を所定の第１の回転位置の手前の第２の回転位置で停止、又は減速させる振動数変更手段と、回転が停止、又は減速した上記回転軸を比較的低速度で回転させて上記回転軸を第１の回転位置で停止させる停止手段と、を備える整列装置において、比較的高速度で回転する上記回転軸が１回転するのに掛かる時間の平均時間を算出する平均時間算出手段と、上記回転軸が第１の回転位置に回転したことを検出するための原点検出センサと、を備え、上記振動数変更手段は、上記回転軸が第１の回転位置を通過したことを上記原点検出センサが検出した時から上記平均時間、又はそれに近い所定の時間が経過した時の上記回転軸の回転位置を第２の回転位置として、上記回転軸を停止、又は減速させることを特徴とするものである。
【００１１】
第５の発明は、第１、第３、又は第４の発明において、上記整列ホッパの本体部は、この本体部内に供給された棒状物品を起立させた状態で保持する仕切り部材を備え、この仕切り部材は、上記本体部の筒方向と略平行し、上記本体部の略中心を通る位置に配置したことを特徴とするものである。
【００１２】
第６の発明は、第５の発明において、上記仕切り部材の上縁の高さは、上記ゲート上に起立する棒状物品の上端部よりも高くしてあり、当該仕切り部材の上縁に当接した棒状物品が当該上縁から落下するように、上記上縁の所定部分とそれ以外の部分の鉛直方向の高さを相違させたことを特徴とするものである。
【００１３】
第７の発明は、第２の発明において、上記上側及び下側の各整列ホッパの第１及び第２の本体部は、第１及び第２の各本体部内に供給された棒状物品を起立させた状態で保持する仕切り部材を備え、この仕切り部材は、それぞれが設けられている第１及び第２の各本体部の筒方向と略平行し、該各本体部の略中心を通る位置に配置してあり、第１及び第２の各本体部に設けられている上記仕切り部材の上縁の高さは、上記各ゲート上に起立する棒状物品の上端部よりも高くしてあり、第２の本体部に設けられている上記仕切り部材は、第２の本体部の上側開口縁部から下側開口縁部に亘って形成してあることを特徴とするものである。
【００１５】
第８の発明は、第１、第３、第４、第５、又は第６の発明において、複数の棒状物品を上記整列ホッパの上側開口部に投入するための投入シュートを有し、この投入シュートの出口側縁部、又はその近傍に、上記投入シュートの出口から排出される棒状物品を分散させるための分散部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
第９の発明は、複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の本体部、及びこの本体部の下側開口部を開閉するためのゲートを有する整列ホッパと、この整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記整列ホッパに対して水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、を備える整列装置において、上記本体部は、この本体部内に供給された棒状物品を起立させた状態で保持する仕切り部材を備えており、上記仕切り部材の上縁に引っ掛かり、上記本体部の上側開口縁部の上方に露出する棒状物品を検出するための検出手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
第１０の発明は、複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の本体部、及びこの本体部の下側開口部を開閉するためのゲートを有する整列ホッパと、この整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記整列ホッパに対して水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、上記整列ホッパの下側開口部から排出された棒状物品を入口から受け入れて出口から排出して所定の容器に供給するための排出シュートと、を備える整列装置において、上記排出シュートは、取付板が設けられており、この取付板に設けられている係合部を上記整列装置の基台に設けられている被係合部に着脱自在に嵌合させて取り付けてあり、上記取付板は、上記整列ホッパ内に供給されずにこぼれ落ちた棒状物品を保持することができる形状であることを特徴とするものである。
【００１９】
第１１の発明は、複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の第１の本体部、及びこの第１の本体部の下側開口部を開閉するための第１のゲートを有する上側整列ホッパと、第１の本体部の下側開口部より排出された複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の第２の本体部、及びこの第２の本体部の下側開口部を開閉するための第２のゲートを有する下側整列ホッパと、上記上側及び下側の各整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記上側及び下側の各整列ホッパを同期させて水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、上記上側及び下側の各整列ホッパの第１及び第２の本体部内に設けられ、第１及び第２の各本体部内に供給された棒状物品を起立させた状態で保持する仕切り部材と、を備える整列装置において、上記駆動手段を駆動して上記上側及び下側の両方の整列ホッパを振動させている状態で、上記上側整列ホッパ内の棒状物品を上記下側整列ホッパ内に供給することを特徴とするものである。
【００２１】
本発明によると、複数の棒状物品が整列ホッパに供給された状態でこの整列ホッパを振動させることにより、整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品を、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立させることができる。そして、ゲートを開放することにより、棒状物品を整列した状態で排出することができる。
【００２２】
第１の発明によると、整列ホッパ内の棒状物品を起立する状態で整列させるときは、駆動手段により整列ホッパを比較的高い振動数で振動させることができる。そして、ゲートを開放して整列ホッパ内の棒状物品を排出するときは、比較的高い振動数で振動する整列ホッパを第２の位置で振動を停止させ、又は振動数を低下させて、しかる後に、比較的低い振動数で振動させて整列ホッパを所定の第１の位置に停止させることができる。これにより、整列ホッパを所定の位置に停止させた状態で整列ホッパ内の棒状物品を例えば容器に充填することができる。
【００２３】
第２の発明によると、上側整列ホッパと下側整列ホッパを互いに同期して振動させることができる。そして、上側整列ホッパ内の整列した棒状物品を、下側整列ホッパ内に供給することができて、この下側整列ホッパ内でも更に振動させて整列させることができる。これ以外は、第１の発明と同様に作用する。
【００２４】
第３の発明によると、比較的高い振動数で振動する整列ホッパが第２の位置から第１の位置まで移動するのに掛かる平均時間を平均時間算出手段が算出する。そして、振動数変更手段は、整列ホッパが第１の位置を通過したことを原点検出センサが検出した時から平均時間、又はそれに近い所定の時間が経過した時の整列ホッパの位置を第２の位置として、整列ホッパを停止、又は振動数を低下させることができる。
【００２５】
第４の発明によると、比較的高速度で回転する回転軸が１回転するのに掛かる平均時間を平均時間算出手段が算出する。そして、振動数変更手段は、回転軸が第１の回転位置を通過したことを原点検出センサが検出した時から平均時間、又はそれに近い所定の時間が経過した時の回転軸の回転位置を第２の回転位置として、回転軸をこの第２の回転位置で停止、又は減速させることができる。
【００２６】
第５の発明によると、例えば整列ホッパ内に供給された棒状物品の長さが整列ホッパの本体部の互いに向かい合う内側面の間隔よりも短い場合でも、整列ホッパに供給されて一方の端部がゲートの上面に当接する棒状物品を、仕切り部材により倒れないように保持することができる。この保持した状態で、棒状物品を、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立させることができる。
【００２７】
第６の発明によると、仕切り部材の上縁の高さを、ゲート上に起立する棒状物品の上端部よりも高くしてあるので、仕切り部材に凭れ掛かる棒状物品が仕切り部材の上縁を支点にして隣の部屋内に倒れ込まないようにすることができる。そして、仕切り部材の上縁の所定部分とそれ以外の部分の鉛直方向の高さを相違させてあるので、整列ホッパ内に供給されて仕切り部材の上縁に当接した棒状物品をその上縁から落下させることができる。
【００２８】
第７の発明によると、第１の本体部に設けられている仕切り部材は、第５及び第６の発明の仕切り部材と同等の構成部分は同様に作用する。第２の本体部に設けられている仕切り部材は、第２の本体部の上側開口縁部から下側開口縁部に亘って形成してあるので、上側整列ホッパ内から排出されて第２の本体部に供給された棒状物品が、仕切り部材により仕切られて形成されている各部屋間の移動を防止することができる。そして、棒状物品が第２の本体部に設けられている仕切り部材の上縁に引っ掛からないように下側整列ホッパに供給することができる。
【００３０】
第８の発明によると、投入シュートを滑落する複数の棒状物品を、分散部材により分散させた状態で整列ホッパに投入することができる。そして、仕切り部材を設けてある整列ホッパに対しては、仕切り部材により仕切られて形成されている本体部内の各部屋に、各部屋の大きさに応じた本数の棒状物品をそれぞれに投入することができる。
【００３１】
第９の発明によると、整列ホッパ内に供給された棒状物品が仕切り部材の上縁に引っ掛かり、本体部の上側開口縁部の上方に露出しているときに、この棒状物品を検出手段により検出することができる。
【００３２】
第１０の発明によると、整列ホッパに設けられているゲートを開放することにより、整列ホッパ内の棒状物品を排出シュートを介して所定の容器に供給することができる。そして、この排出シュートの基台に対する取り付け、及び取り外しは、取付板に設けられている係合部を基台に設けられている被係合部に嵌合させればよいし、その嵌合を取り外せばよい。また、整列ホッパ内に供給されずにこぼれ落ちた棒状物品を、この取付板により保持することができる。
【００３３】
第１１の発明によると、上側及び下側の両方の整列ホッパを同期させて振動させている状態で、上側整列ホッパ内の棒状物品を下側整列ホッパに投入することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る整列装置を充填装置に適用した一実施形態を各図を参照して説明する。図４は、予め設定された重量の棒状物品（棒状菓子）１を計量して排出する組合せ秤（図示せず）と、この組合せ秤から排出された計量済み棒状物品１を受け入れて、各計量済み棒状物品１をカップ（包装用容器）１５に順次充填するためのこの実施形態に係る２組の充填装置１４、１４と、空のカップ１５を充填装置１４、１４の下方のそれぞれの充填位置に順次搬送すると共に、計量済み棒状物品１が充填されたカップ１５を取り出し位置に順次搬送するためのコンベア１６と、を示している。
【００３５】
組合せ秤は従来公知のものであり、複数の計量ホッパを有し、各計量ホッパに供給された棒状物品１の重量を計量し、組合せ演算部がそれら計量された各棒状物品１の重量を種々に組合わせて合計重量が所定の目標重量に等しいか若しくは近い組合せを選択する。そして、組合せ演算部により選択された組の合計重量が許容重量範囲内であるとき、その組の棒状物品１を対応する各計量ホッパから排出するものである。これら各計量ホッパから排出された計量済みの棒状物品１は、集合シュート（図示せず）を通ってその出口より排出され、そして、シュート等を経て図４に示す２つの各溜めホッパ１７、１７に交互に投入される。そして、２つの各溜めホッパ１７に収容されている計量済み棒状物品１は、所定のタイミングで各溜めホッパ１７の内側ゲート１８が開くことにより、各溜めホッパ１７、１７と対応して下方に設けられている投入シュート２０、２０を介してそれぞれの充填装置１４、１４の上側整列ホッパ１９、１９に供給される。
【００３６】
各上側整列ホッパ１９、１９に供給された棒状物品１は、それぞれの下方に設けられている各下側整列ホッパ２１、２１に供給される。そして、各下側整列ホッパ２１、２１に供給された棒状物品１は、各下側整列ホッパ２１、２１の下方の所定の充填位置にカップ１５、１５がコンベア１６により搬送された時に、各下側整列ホッパ２１、２１に設けられている第２のゲート２２、２２が開放して、２つの各排出シュート２３、２３を介して各カップ１５、１５に充填される。棒状物品１が充填されたカップ１５、１５は、コンベア１６により搬送されてこの搬送中に蓋がシールされて所定の取り出し位置で取り出される。また、このコンベア１６には、空のカップ１５が順次供給されており、これらの空のカップ１５に上記のようにして所定の重量の棒状物品１が順次充填されていく。
なお、棒状物品１は、例えば直径が約５ｍｍ、長さが約６０ｍｍである。カップ１５は、例えば上側開口部の直径が約６８ｍｍ、底部の直径が約５２ｍｍ、高さが約７４ｍｍである。そして、各カップ１５に充填される棒状物品１の本数は例えば２７本程度である。
【００３７】
図４に示す２組の充填装置１４、１４は、基台２４（図１参照）に固定して取り付けてあり、この充填装置１４、１４の下方にコンベア１６を配置してある。コンベア１６は、移動と停止を繰り返すようにモータにより間欠的に駆動されており、図４の紙面に対して垂直方向に、カップ１５を２列で搬送している。コンベア１６上の２列に並んだカップ１５のうち、隣合う２つのカップ１５が図１及び図４に示す充填位置に搬送されて停止したときに、その２つの各カップ１５、１５に所定重量の棒状物品１がそれぞれ充填される。
【００３８】
次に、充填装置１４を説明する。２台の各充填装置１４は、それぞれ同一のものであるので、図４に示す左側の充填装置１４を説明し、右側の充填装置１４の説明を省略する。充填装置１４は、上側整列ホッパ１９及び下側整列ホッパ２１を水平方向に振動させることによって、上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１に供給された互いに絡み合う複数の棒状物品１を、互いに隣合う状態で起立させて整列させることができ、下側整列ホッパ２１内で整列させた棒状物品１を、この整列させた状態でカップ１５に充填することができるものである。図１は、充填装置１４の正面図、図２は充填装置１４の平面図、図３は充填装置に設けられている上側及び下側の整列ホッパ１９、２１の拡大正面図である。
【００３９】
充填装置１４は、図１に示すように、上側整列ホッパ１９、下側整列ホッパ２１、振動機構部２５、及び振動用モータ（駆動部）２６を備えている。
上側整列ホッパ１９は、棒状物品１を上側開口部より受け入れる短円筒形の第１の本体部２７と、この第１の本体部２７の下側開口部を開閉するための第１のゲート２８と、第１の本体部２７内に設けられている第１の仕切り部材２９と、を備えている。
第１の仕切り部材２９は、図６に示すように、長方形の背の高い１枚の仕切り部材２９ａと、仕切り部材２９ａよりも背の低い長方形の２枚の仕切り部材２９ｂと、から成っており、第１の本体部２７の筒方向と平行し、第１の本体部２７の中心を通る位置に配置してある。仕切り部材２９ａ、２９ｂは、図７（ａ）の平面図に示すように、十字を形成するように鉛直方向に立てた状態で設けてある。そして、第１の仕切り部材２９の下縁は、図６に示すように、第１の本体部２７の下側開口縁部に一致させてある。
なお、各部のそれぞれの寸法は、例えば、第１の本体部２７は、直径が約７０ｍｍ、高さが約１５０ｍｍである。仕切り部材２９ａ、２９ｂの高さは約８０ｍｍ、約７０ｍｍである。
【００４０】
第１の仕切り部材２９を設けている理由は、上側整列ホッパ１９内に供給される棒状物品１の長さ（約６０ｍｍ）が上側整列ホッパ１９の第１の本体部２７の内径（約７０ｍｍ）よりも短いので、第１の仕切り部材２９が設けられていなければ棒状物品１が第１のゲート２８上で横倒しの状態になるが、図８に示すように、第１の仕切り部材２９を設けることによって、棒状物品１を、その中心軸線が鉛直方向に対して予め設計した所定の４５°以下の角度θを成す範囲内で起立させて保持することができるからである。従って、第１の仕切り部材２９の高さ、枚数、及び配置は、棒状物品１を鉛直方向に対して４５°以下の角度を成す範囲内で起立させて保持することができるように定めてある。このように、棒状物品１の長さに応じた形状の第１の仕切り部材２９を設けることにより、比較的短い長さの棒状物品１でも、これら棒状物品１を上側整列ホッパ１９内で互いに隣合う状態で起立するように整列させることができ、この整列させた状態でこれらの棒状物品１を下方に設けられている下側整列ホッパ２１に充填することができる。
【００４１】
そして、第１の仕切り部材２９は、第１の本体部２７の筒方向と略平行し、第１の本体部２７の略中心を通る位置に配置したことにより、棒状物品１を第１の本体部２７の上側開口部の略中心に投入することにより、棒状物品１を第１の仕切り部材２９により仕切られている第１の本体部２７の各部屋２７ａ（図７参照）に満遍なく供給することができる。これにより、或る部屋２７ａに多数の棒状物品１が投入されたためにその部屋２７ａ内で棒状物品１が詰まるという現象が起こらないようにすることができる。
【００４２】
そして、上側整列ホッパ１９内に供給されて仕切り部材２９ａ、２９ｂの上縁に当接した棒状物品１をその上縁から確実に落下させることができるように、図６に示すように、仕切り部材２９ａ、２９ｂの上縁の高さを相違させてある。これにより、上側整列ホッパ１９に投入された棒状物品１を確実に排出することができる。
【００４３】
また、第１の仕切り部材２９ａ、２９ｂの各上縁の高さは、図６に示すように、第１のゲート２８上に起立する棒状物品１の上端部の位置よりも高くしてある。即ち、棒状物品１の高さよりも高くしてある。
これにより、第１の仕切り部材２９に凭れ掛かる棒状物品１が第１の仕切り部材２９の上縁を支点にして乗り越えて、この第１の仕切り部材２９により仕切られている隣の部屋２７ａ内に倒れ込まないようにすることができる。つまり、上側整列ホッパ１９には、第１の仕切り部材２９により４つの部屋２７ａが形成されており、各部屋２７ａには、それぞれ略同じ本数の棒状物品１が投入されるように投入シュート２０を形成してあり、各部屋２７ａに投入されている適切な本数の棒状物品１が隣の部屋２７ａに移動しないようにすることができる。このようにして、各部屋２７ａ内に投入された適切な本数の棒状物品１を、各部屋２７ａ内で詰まらせることなく、確実に起立させて整列させることができる。従って、棒状物品１を下側整列ホッパ２１に投入したときに、下側整列ホッパ２１内から溢れさせることなく、互いに隣合うようにして起立させた状態にすることができる。
【００４４】
更に、第１の本体部２７の筒方向の長さ（約１５０ｍｍ）は、棒状物品１の長さ（約６０ｍｍ）の２倍以上としてあるので、例えば棒状物品１がこの上側整列ホッパ１９に投入されたときに、２本の棒状物品１が起立した状態で縦方向に重なった場合でも、上側の棒状物品１の上端部が第１の本体部２７の上側開口縁部から上方に露出しないようにすることができ、これにより、上側の棒状物品１の上端部が、上側整列ホッパ１９の上方に設けられている投入シュート２０の出口側縁部に引っ掛かり、この棒状物品１が破損しないようにすることができる。
【００４５】
第１のゲート２８は、図２の平面図に示すように、支点軸３０を中心にして水平面内で回動自在に支持されており、図２に示す閉位置で上側整列ホッパ１９内の棒状物品１を保持し、二点鎖線で示す開位置で上側整列ホッパ１９内の棒状物品１を下方の下側整列ホッパ２１に排出することができる。支点軸３０は、図１に示す第１の本体部２７に設けられている第１の本体取付部３１の下縁に設けられている取付板に締め付け固定されている。図１及び図２に示す３２は、第１のゲート駆動部である。この第１のゲート駆動部３２は、エアーシリンダであり、図２に示すように、振動機構部２５の振動部４２に取付板を介して１台設けてある。この第１のゲート駆動部３２は、伸縮動作して、上側整列ホッパ１９の第１のゲート２８を開閉させることができるものである。図２に示す３３は、ゴム製のパッドである。このパッド３３は、第１のゲート２８上に設けてある。３４は引っ張りコイルばねである。このばね３４は、開位置にある第１のゲート２８を閉位置に戻すためのものであり、一方の端部が第１のゲート２８と連結し、他方の端部が第１の本体部２７の下縁に固着している鍔状部３５と連結している。３６は、係止部である。この係止部３６は、第１のゲート２８が開位置から閉位置に回動したときに、鍔状部３５に設けられているゴム製のストッパ３７と当接して第１のゲート２８を閉位置で停止させるためのものである。
【００４６】
下側整列ホッパ２１は、棒状物品１を上側開口部より受け入れる短円筒形の第２の本体部３８と、この第２の本体部３８の下側開口部を開閉するための第２のゲート２２と、第２の本体部３８内に設けられている第２の仕切り部材３９と、を備えている。この第１の本体部２７と第２の本体部３８は、それぞれの筒方向の中心軸線が互いに一致するように配置してある。
第２の仕切り部材３９は、図３に示すように、第２の本体部３８の上側開口縁部から下側開口縁部に亘って形成してあり、４枚（図には３枚現れている。）の長方形の仕切り部材３９から成っている。これら４枚の仕切り部材３９は、第１の仕切り部材２９と同様に、第２の本体部３８の筒方向と平行し、第２の本体部３８の中心を通る位置に配置してある。そして、図７（ａ）の平面図に示すように、十字を形成するように鉛直方向に立てた状態で設けてある。また、この第２の仕切り部材３９により形成された第２の本体部３８内の４つの各部屋３８ａは、第１の本体部２７内に形成されているそれぞれと対応する４つの各部屋２７ａの真下に配置してある。これにより、第１の本体部２７の４つの各部屋２７ａに略同じ本数ずつ満遍なく投入されて収容されているそれぞれの棒状物品１を、それら各部屋２７ａと対応する第２の本体部３８の４つの各部屋３８ａに、そのままの本数を維持して移し換えることができる。
なお、各部のそれぞれの寸法は、例えば、第２の本体部３８は、直径が約８０ｍｍ、高さが約１００ｍｍである。従って、第２の仕切り部材３９の高さは約１００ｍｍである。
【００４７】
第２の仕切り部材３９を設けている理由は、上側整列ホッパ１９に設けられている第１の仕切り部材２９と同様に、下側整列ホッパ２１内に供給される棒状物品１の長さ（約６０ｍｍ）が下側整列ホッパ２１の第２の本体部３８の内径（約８０ｍｍ）よりも短い場合でも、これら棒状物品１を下側整列ホッパ２１内で互いに隣合う状態で起立するように整列させることができ、この整列させた状態でこれらの棒状物品１を下方の充填位置に搬送されてくるカップ１５に充填することができるようにするためである。
【００４８】
そして、第２の本体部３８に設けられている第２の仕切り部材３９は、第２の本体部３８の上側開口縁部から下側開口縁部に亘って形成してあるので、上側整列ホッパ１９内から排出されて下側整列ホッパ２１内に供給された棒状物品１が、第２の仕切り部材３９により仕切られて形成されている各部屋３８ａと３８ａ間の移動を確実に防止することができる。そして、棒状物品１が第２の本体部３８に設けられている第２の仕切り部材３９の上縁に引っ掛からないように下側整列ホッパ２１に供給することができる。これにより、上側整列ホッパ１９内で整列した棒状物品１をその整列した状態で下側整列ホッパ２１内に供給することができる。
【００４９】
また、第２の本体部３８の筒方向の長さ（約１００ｍｍ）は、棒状物品１の長さ（約６０ｍｍ）よりも長くしてあるので、例えば棒状物品１がこの下側整列ホッパ２１に投入されたときに、万一、いずれかの棒状物品１が他の棒状物品１の側面の上に重なりあった状態となり、上側の棒状物品１の上端部が少し競り上がった状態となった場合でも、その上端部が第２の本体部３８の上側開口縁部から上方に露出しないようにすることができ、これにより、上側の棒状物品１の上端部が、第１のゲート２８に引っ掛かり、この棒状物品１が破損しないようにすることができる。
【００５０】
第２のゲート２２は、図２の平面図に示す第１のゲート２８と同等のものであり、説明を省略する。
なお、支点軸３０は、図１に示す第２の本体部３８に設けられている第２の本体取付部４０の下縁に設けられている取付板に締め付け固定されている。第２のゲート駆動部４１は、図１に示すように、振動機構部２５の振動部４２に取付板を介して１台設けてある。この第２のゲート駆動部４１は、伸縮動作して、下側整列ホッパ２１の第２のゲート２２を開閉させることができるものである。そして、これ以外のパッド３３、引っ張りコイルばね３４、係止部３６、及びストッパ３７も、第１のゲート２８に設けられているものと同等であり、同一の図面符号で示し詳細な説明を省略する。
また、図１に示すように、第１の本体取付部３１と第２の本体取付部４０は、連結板４３を介して互いに連結しており、従って、この連結板４３は、第１のゲート２８を備える上側整列ホッパ１９と、第２のゲート２２を備える下側整列ホッパ２１と、を互いに結合している。更に、この連結板４３には２本の被係合棒を設けてある。この２本の被係合棒４４は、上下方向に互いに所定の間隔を隔てて配置されており、各被係合棒４４を、振動部４２に形成されている２つの各係合部４５である溝に係合させることにより、互いに結合する上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を振動部４２に着脱自在に取り付けることができる構成となっている。
【００５１】
振動機構部２５は、図１乃至図３に示すように、水平方向に振動する水平振動板４６を備えている。この水平振動板４６の側面には、ガイドレール４７を設けてある。このガイドレール４７の上下の各側面、及び背面には水平方向に形成した案内溝４８を合計３つ設けてある。各案内溝４８には、この案内溝４８の側面と当接して転がり、対応する各案内溝４８に沿って相対的に水平移動自在であるローラ（カムフォロア）４９が係合している。各ローラ４９は、ローラ軸により回動自在に支持されており、各ローラ軸は支持板５０、及びこの支持板５０と結合する支持部材にネジ止めしてある。支持板５０は、図１に示すように、基台２４に設けてあり、この基台２４にブラケット５１を介して振動用モータ２６を取り付けてある。振動用モータ２６は、ステッピングモータである。この振動用モータ２６の回転軸２６ａは、回転リンク５２の一方の端部と結合しており、この回転リンク５２の他方の端部に偏心軸５３を設けてある。この偏心軸５３は、振動用リンク５４の一方の端部と回動自在に連結している。振動用リンク５４の他方の端部には、従動軸５５が回動自在に連結している。この従動軸５５は、水平振動板４６にネジで固定してある。
【００５２】
また、図１及び図２に示すように、水平振動板４６には、２本の連結部材５６を設けてある。この２本の連結部材５６は、互いに所定の間隔を隔てて水平に配置されており、各基端部が水平振動板４６と結合し、各先端部が振動部４２に対してネジで締め付けられて結合している。
振動部４２は、図１に示すように、上側に開口するＵ字形の溝を形成する一対の第１の係合部４５と、この第１の係合部４５の下方に設けられ、第１の係合部４５と同等の一対の第２の係合部４５と、を備えている。この第１及び第２の係合部（４５、４５）、（４５、４５）は、上述したように、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１に設けられている各被係合棒４４、４４を係合させることにより、互いに連結する上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を振動部４２に着脱自在に取り付けることができるものである。
【００５３】
上記のように構成された振動機構部２５によると、振動用モータ２６が駆動して回転軸２６ａが所定の方向に回転すると、回転リンク５２が回転して、この回転リンク５２の回転運動が偏心軸５３、振動用リンク５４、及び従動軸５５等により水平運動に変換されて、水平振動板４６を矢印５７の方向に水平方向に振動させることができる。これにより、この水平振動板４６と連結する第１及び第２のゲート駆動部３２、４１、並びに第１及び第２のゲート２８、２２を備える上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を、この水平振動板４６と同期して水平方向に振動させることができる。
【００５４】
次に、図４に示す投入シュート２０を説明する。この投入シュート２０は、左側の投入シュート２０と右側の投入シュート２０から成っており、基台２４に固定して設けてある。左側の投入シュート２０は、左側の充填装置１４に対して設けてあり、右側の投入シュート２０は、右側の充填装置１４に対して設けてある。図４に示す右側の投入シュート２０は、左側の投入シュート２０と左右対称形であるので、左側の投入シュート２０を説明し、右側の投入シュート２０の説明を省略する。図４は投入シュート２０、２０の正面図を示している。図５（ａ）は投入シュート２０、２０の平面図を示し、図５（ｂ）は投入シュート２０の左側面図を示している。
投入シュート２０は、図５（ａ）に示すように、上側開口部２０ａを略正方形に形成してある。そして、下側開口部２０ｂは、上側開口部２０ａよりも小さく、同図に現れている左半分が略矩形であり、右半分が略半円形に形成してある。
また、図４に示すように、投入シュート２０の上側開口部２０ａは、第１の本体部２７の上側開口部よりも大きく、下側開口部２０ｂは、第１の本体部２７の上側開口部よりも小さく形成してある。そして、図４に現れているように、投入シュート２０の傾斜面２０ｃは、右側部から左側部に向かうに従って短くなるように形成してある。従って、図４に示す左側の投入シュート２０の下側開口縁部は、右側部から左側部に向かうに従って上方に向かって傾斜している。
【００５５】
そして、図４に示す投入シュート２０の右側傾斜側壁２０ｄの下面の下側開口縁部（出口側縁部）には、細長い棒状の分散部材５８を設けてある。この分散部材５８は、各図に示すように、下側開口縁部の略中心よりも少し下方の所定位置に向かって伸延している。
なお、投入シュート２０の下側開口部２０ｂは、図１に示すように、上側整列ホッパ１９が水平方向に振動していずれの移動状態にあるときも、第１の本体部２７の上側開口縁部の内側にあるように形成してある。これにより、上側整列ホッパ１９が水平方向に振動している状態で投入シュート２０から棒状物品１を排出しても、これら排出した棒状物品１を第１の本体部２７の上側開口部内に確実に投入することができる。
そして、図５に示す５９、６０は、案内壁である。案内壁５９は、一方の溜めホッパ１７から排出された棒状物品１がその溜めホッパ１７と対応していない方の投入シュート２０に投入されないようにするためのものである。案内壁６０は、溜めホッパ１７から排出された棒状物品１が投入シュート２０の外側にこぼれ出ないようにするためのものである。
【００５６】
上記のように構成された投入シュート２０によると、図４に示すように、この左側の投入シュート２０の左上方に配置されている溜めホッパ１７から排出された棒状物品１を、この左側の投入シュート２０の左側傾斜面上を滑落させて下側開口部２０ｂより排出し、その下方に配置されている上側整列ホッパ１９内に投入することができる。そして、投入シュート２０を滑落する複数の棒状物品１は、その滑落の勢いのばらつきにより、上側整列ホッパ１９に設けられている第１の仕切り部材２９の中心よりも図４の右側に向かい、互いに絡み合った状態で排出されることがあるが、このような棒状物品１を分散部材５８に衝突させて、この衝突により分散させた状態で上側整列ホッパ１９に投入することができる。従って、第１の仕切り部材２９により仕切られて形成されている上側整列ホッパ１９内の４つの各部屋２７ａに、略同一の本数の棒状物品１をそれぞれに投入することができる。これにより、一部の部屋２７ａに棒状物品１が多く投入された為に棒状物品１が詰まるということがない。
【００５７】
次に、詰まり検出センサ６１を図１を参照して説明する。
この詰まり検出センサ６１は、投光部（発光素子）と受光部（受光素子）を備える透過型フォトセンサであり、一対の各充填装置１４、１４に対してそれぞれに設けてある。各詰まり検出センサ６１は、対応する投入シュート２０と第１の本体部２７との間に設けてあり、充填装置１４に投入された棒状物品１が第１の仕切り部材２９の上縁に引っ掛かり、第１の本体部２７の上側開口縁部の上方に露出したときに、その棒状物品１を検出するためのものである。詰まり検出センサ６１は、棒状物品１を検出したときに検出信号を生成して中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備える制御部（図示せず）に出力することができる。制御部は、検出信号が入力すると、警報信号を生成してその旨を表示部（図示せず）に表示させたり、警報器（図示せず）に警報音を発生させることができるようになっている。また、この充填装置１４を自動的に停止させるようにもなっている。
つまり、棒状物品１が第１の仕切り部材２９の上縁に引っ掛かっているときは、その引っ掛かっている棒状物品１を下側整列ホッパ２１、ひいてはカップ１５に投入することができず、重量不足の商品を製造する恐れがあるが、詰まり検出センサ６１によりその引っ掛かっている棒状物品１を検出することにより、充填重量不足の商品の製造を確実に防止することができる。
【００５８】
次に、排出シュート２３を図１及び図２を参照して説明する。
排出シュート２３は、下側整列ホッパ２１の下側開口部から排出された棒状物品１を、上側開口部（入口）から受け入れて下側開口部（出口）から排出し、その下方の所定の充填位置に停止するカップ１５に供給するためのものであり、一対の各下側整列ホッパ２１の下方にそれぞれ設けてある。各排出シュート２３は、上側開口部を下側整列ホッパ２１の第２の本体部３８の下側開口部よりも大きく形成してあり、下側開口部をカップ１５の上側開口部よりも少し小さく形成してある。この２つの排出シュート２３には、取付板６２を略水平に配置して設けてあり、この取付板６２に設けられている例えば２つの係合爪（係合部）６３を、基台２４に設けられている例えば２つの係合孔（被係合部）６４に着脱自在に嵌合させて取り付けてある。この取付板６２は、例えば上側整列ホッパ１９内に供給されずにこぼれ落ちた棒状物品１や、上側整列ホッパ１９と下側整列ホッパ２１との隙間からこぼれ出た粉状物品を保持することができる受け皿として形成してあり、一対の下側整列ホッパ２１、２１の下方に比較的広い範囲に亘って形成してある。
【００５９】
各排出シュート２３によると、一対の各下側整列ホッパ２１に設けられている第２のゲート２２を開放することにより、対応する各下側整列ホッパ２１内の棒状物品１を所定の各カップ１５に案内して供給することができる。そして、この一対の排出シュート２３の基台２４に対する取り付け、及び取り外しは、取付板６２に設けられている係合爪６３を、基台２４に設けられている係合孔６４に嵌合させればよいし、その嵌合を取り外せばよい。これにより、一対の排出シュート２３の基台２４に対する着脱を工具なしで容易に短時間で行うことができる。その結果、排出シュート２３の取り替え時間や洗浄時間の短縮を図ることができる。また、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１内に供給されずにこぼれ落ちた棒状物品１や粉状物品を、この取付板６２により保持することができるので、このこぼれ落ちた棒状物品１等が、これらの棒状物品１を充填しようとするカップ１５以外の別のカップ１５に投入されないようにすることができ、これらの他のカップ１５の充填重量の過量を防止することができる。
【００６０】
次に、水平方向に振動する上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を所定の原点位置で停止させるための停止制御部（図示せず）を説明する。この停止制御部は、下側整列ホッパ２１の筒方向の中心軸線を排出シュート２３の上側の開口部の中心に一致させた状態で確実に停止させるためのものである。このように、下側整列ホッパ２１の筒方向の中心軸線が排出シュート２３の上側開口部の中心に一致する所定の充填位置（原点位置）にこの下側整列ホッパ２１を停止させた状態で第２のゲート２２を開放することにより、各下側整列ホッパ２１、２１内に起立して整列した状態で収容されている複数の棒状物品１を、その下方の所定の充填位置で停止している対応する各カップ１５、１５内にその整列した状態を乱すことなく充填することができる。
この停止制御部は、原点検出センサ６５と、平均時間算出手段と、振動数変更手段と、停止手段と、を備えている。これら平均時間算出手段、振動数変更手段、及び停止手段は、制御部と、この制御部と接続する記憶部（図示せず）に記憶されている所定のプログラムと、により構成されている。図９は、この停止制御部による制御を示すタイミングチャートである。
【００６１】
原点検出センサ６５は、透過型フォトセンサであり、図１に示すように、基台２４に固定して設けてあり、制御部と接続している。この原点検出センサ６５は、振動用モータ２６の回転軸２６ａに設けられている遮光板６６を検出したときに、図９に示す原点検出信号６７、・・・を生成して制御部に出力するようになっている。原点検出センサ６５が原点検出信号６７を生成した時は、下側整列ホッパ２１が上記所定の充填位置（原点位置）にある時である。
平均時間算出手段は、予め設定されている比較的高速度で回転する振動用モータ２６の回転軸２６ａが１回転するのに掛かる時間の平均時間ｔh を算出するための手段である。この平均時間ｔh は、原点検出センサ６５が原点検出信号６７を生成した時間間隔を平均することで算出している。この平均時間ｔh は、この実施形態では約１８０ｍｓである。振動用モータ２６を所定の高速度で回転させることにより、上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１に収容されている棒状物品１を短時間で確実に整列させることができる。
振動数変更手段は、回転軸２６ａが原点位置（第１の回転位置）を通過したことを原点検出センサ６５が検出した時から平均時間ｔh よりも短い所定の調整時間ｔ1 （＝１７０ｍｓ）が経過した時の回転軸２６ａの回転位置を第２の回転位置（図９参照）として、この第２の回転位置で回転軸２６ａを停止、又は減速させるための手段である。調整時間ｔ1 は、平均時間ｔh に基づいて振動数変更手段が算出したものであり、図９に示す第１のタイマが測定している。
停止手段は、振動数変更手段により制御されて第２の回転位置で回転が停止、又が減速した回転軸２６ａを、予め設定されている比較的低速度で回転させて、回転軸２６ａを原点位置（第１の回転位置）で停止させるための手段である。この第２の回転位置にある回転軸２６ａを低速度で回転させて原点位置で停止させる方法は、振動用モータ２６であるステッピングモータが備えている機能により、所定の電気パルスを入力として、パルス数に対応した機械角度を回転させることにより上記原点位置で停止させるようにしている。
【００６２】
停止制御部によると、まず、上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１内の棒状物品１を整列させるために、比較的高速度で回転する振動用モータ２６の回転軸２６ａが１回転するのに掛かる時間の平均時間ｔh を平均時間算出手段が算出する。次に、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１の振動を停止させて、下側整列ホッパ２１内の棒状物品１をカップ１５内に充填するときは、振動数変更手段により、回転軸２６ａに設けられている遮光板６６が原点位置（第１の回転位置）を通過した時に、その遮光板６６を原点検出センサ６５が検出した時から平均時間ｔh よりも短い所定の調整時間ｔ1 が経過した時の回転軸２６ａの回転位置を第２の回転位置として、回転軸２６ａをその第２の回転位置で停止、又は減速させる。そして、停止手段により、振動数変更手段により制御されて第２の回転位置で回転が停止、又が減速した回転軸２６ａを、予め設定されている比較的低速度で回転させて、回転軸２６ａを原点位置（第１の回転位置）で停止させることができる。
このように、下側整列ホッパ２１内の整列した棒状物品１をカップ１５に充填するときは、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を比較的低い振動数で振動させた状態にして停止させているので、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１の慣性力を小さくすることができ、これにより、振動する下側整列ホッパ２１、２１を予め定めた所定の充填位置に確実に停止させることができる。
そして、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１の振動数を低下、又は振動を停止させるための第２の回転位置を、回転軸２６ａの遮光板６６が原点位置（第１の回転位置）を通過したことを原点検出センサ６５が検出した時から調整時間ｔ1 が経過した時点を第１のタイマにより計測することにより検出することができ、このようにしたことにより、第２の回転位置を検出するために例えばステッピングモータのステップ数をカウントするような複雑な制御が不要であり、この充填装置の構造を簡単にすることができるし、費用の低減を図ることができる。
【００６３】
次に、図９を参照して充填装置１４、１４の充填サイクルを説明する。図４において、今、組合せ秤により所定の重量ずつ計量された複数本の棒状物品１がそれぞれ溜めホッパ１７、１７に投入されているとする。ここで、組合せ秤、充填装置１４、１４、及びカップ１５を包装するための包装機を連動して稼働させるための自動運転のスイッチをＯＮにする（ステップ１０）。すると、各振動用モータ２６が高速度で回転し（ステップ１２）、回転軸２６ａが１回転するごとに原点検出センサ６５が原点検出信号を生成する（ステップ１４）。更に、第２のタイマが予め設定されている振動時間ｔ2 の測定を開始すると共に（ステップ１６）、この充填装置１４が組合せ秤に対して物品投入信号を送信する（ステップ１８）。物品投入信号を組合せ秤に送信すると、一対の各溜めホッパ１７、１７の内側ゲート１８、１８が開放して、棒状物品１を対応する一対の各上側整列ホッパ１９内に供給される。
第２のタイマは、上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１内に棒状物品１が投入されている状態で、予め設定されている振動時間ｔ2 だけ振動用モータ２６を高速度で回転させるためのものである。そして、振動時間ｔ2 は、この時間だけ振動用モータ２６を高速度で回転させることにより、下側整列ホッパ２１内の棒状物品１をカップ１５に充填する際に、この棒状物品１が起立して整列しているように設定されている。ただし、図９に示すように、上側整列ホッパ１９内に棒状物品１が投入されているが、下側整列ホッパ２１内に棒状物品１が投入されていない状態では、振動時間ｔ2 が経過した後も（ステップ２０）、振動用モータ２６を停止させずに、上側整列ホッパ１９内の棒状物品１を下側整列ホッパ２１内に投入すると共に、上側整列ホッパ１９に次の棒状物品１を投入するようにしている。
【００６４】
また、振動用モータ２６が高速度で回転して、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を高い振動数で水平方向に振動している状態で各上側整列ホッパ１９内に棒状物品１が投入されるように投入のタイミングが決められている。
つまり、上側整列ホッパ１９の第１の本体部２７に第１の仕切り部材２９を設けたことにより、上側整列ホッパ１９に投入された棒状物品１を起立させた状態で保持することができるが、上側整列ホッパ１９に棒状物品１を投入する際に、棒状物品１がこの第１の仕切り部材２９の上縁に引っ掛かる恐れがあるので、上側整列ホッパ１９を振動させている状態で棒状物品１を第１の本体部２７に投入することにより、棒状物品１が第１の仕切り部材２９に引っ掛からないようにすることができる。
【００６５】
次に、第２のタイマの振動時間ｔ2 がタイムアップすると（ステップ２０）、一対の各上側整列ホッパ１９の第１のゲート２８を開閉して（ステップ２２）、各上側整列ホッパ１９内の棒状物品１を各下側整列ホッパ２１内に投入し、投入信号を生成する（ステップ２４）。この投入信号によって、一対の各上側整列ホッパ１９内に次の棒状物品１が投入され、２組の上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１に棒状物品１が投入された状態となる。この時、第２のタイマが振動時間ｔ2 の測定を開始する（ステップ２６）。
このように、上側及び下側の両方の整列ホッパ１９、２１を同期させて振動させている状態で、上側整列ホッパ１９内の棒状物品１を下側整列ホッパ２１に投入することができるので、棒状物品１が上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１に設けられているそれぞれの仕切り部材に引っ掛からないように、棒状物品１を下側整列ホッパ２１に供給することができる。
【００６６】
次に、第２のタイマの振動時間ｔ2 がタイムアップすると（ステップ２８）、停止制御部による制御が行われる。つまり、第２のタイマがタイムアップした後に最初に原点検出信号６７が制御部に入力した時に（ステップ３０）、第１のタイマが調整時間ｔ1 の測定を開始する（ステップ３２）。この調整時間ｔ1 は、回転軸２６ａが高速度で回転しているときに、振動数変更手段が平均時間ｔh を自動的に算出してこの平均時間ｔh に基づいて自動的に算出したものである。
そして、振動数変更手段は、第１のタイマの調整時間ｔ1 がタイムアップすると（ステップ３４）、回転軸２６ａをそのタイムアップした時の回転位置（第２の回転位置）で停止、又は減速させる。そして、停止手段は、振動数変更手段により制御されて第２の回転位置で回転が停止、又が減速した回転軸２６ａを、予め設定されている比較的低速度で回転させて、回転軸２６ａを原点位置（第１の回転位置）で確実に停止させることができる（ステップ３６）。この状態では、一対の各下側整列ホッパ２１内に収容されている棒状物品１は、互いに隣り合わせの状態で、きちんと起立して整列した状態となっている。
なお、振動用モータ２６は、図９に示すステップ１２で回転を開始したときから第１のタイマがタイムアップする第２の回転位置となるまでは高速度で所定の方向に回転し、第２の回転位置から原点位置（第１の回転位置）までの１回転未満の所定の角度範囲は低速度で同方向に回転し、しかる後に、原点位置で停止する。
【００６７】
次に、充填装置１４が排出準備完了信号を生成する（ステップ３８）。この時、包装機からこの充填装置１４に対して既に排出要求信号が送信されているので、この排出要求信号を確認した後に（ステップ４０）、一対の各下側整列ホッパ２１の振動が停止した状態で各第２のゲート２２を開閉すると共に（ステップ４２）、第１のゲート用ディレイタイマのディレイ時間の測定を開始する（ステップ４４）。このように、各下側整列ホッパ２１の第２のゲート２２を開閉することにより、充填位置に停止している２つの各カップ１５にそれぞれ所定の重量の棒状物品１を綺麗に隣り合わせに整列した状態で充填することができる。棒状物品１が充填された各カップ１５は、コンベア１６により後段に搬送されて、蓋がシールされて包装される。
そして、第１のゲート用ディレイタイマのディレイ時間がタイムアップすると（ステップ４６）、第１のゲート２８を開閉して（ステップ４８）、各上側整列ホッパ１９内の棒状物品１を空の各下側整列ホッパ２１内に投入し、投入信号を生成する（ステップ５０）。この投入信号によって、一対の各上側整列ホッパ１９内に次の棒状物品１が投入され、２組の上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１に棒状物品１が投入された状態となる。また、一対の各下側整列ホッパ２１の第２のゲート２２が閉じた時に、振動用モータ２６を高速度で回転させているので（ステップ５２）、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を高い振動数で振動させている状態で、各第１のゲート２８を開閉して各上側整列ホッパ１９内の棒状物品１を各下側整列ホッパ２１内に投入することができるし、各上側整列ホッパ１９に棒状物品１を投入することができる。
また、一対の各下側整列ホッパ２１の第２のゲート２２が閉じた時に、第２のタイマが振動時間ｔ2 の測定を開始する（ステップ５４）。第２のタイマの振動時間ｔ2 がタイムアップすると（ステップ５６）、上記と同様に、停止制御部による制御が行われて回転軸２６ａが原点位置で停止する（ステップ２８〜３６）。そして、各下側整列ホッパ２１内の棒状物品１が対応する各カップ１５に充填することができ（ステップ３８〜４２）、更に、２組の上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を高い振動数で振動させている状態で、上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１内に棒状物品１を投入することができる（ステップ４４〜５６）。このように、ステップ２８〜５６で説明した制御を順次行うことにより、順次充填位置に搬送されてくる各カップ１５に棒状物品１を充填することができる。
【００６８】
上記のように構成された充填装置１４によると、上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１内に供給されたそれぞれの棒状物品１を互いに隣合う状態で起立させるように水平方向に振動させて、下側整列ホッパ２１から排出する段階で、この下側整列ホッパ２１内の棒状物品１を互いに隣合う状態で起立させることができる。これにより、棒状物品１をこのように整列した状態で排出することができるので、例えば所定の重量又は本数の棒状物品１をカップ１５等にに充填する場合、そのカップ１５内から溢れさせることなく、見栄え良く互いに隣合うようにして起立させた状態で充填することができる。
【００６９】
そして、上側と下側の２つの整列ホッパ１９、２１を振動させて、この振動により整列させた棒状物品１を、下側整列ホッパ２１から排出してカップ１５に充填することができるので、所定時間当たりに整列済みの棒状物品１をカップ１５に充填する回数を、１つの整列ホッパにより整列させて充填する場合の約２倍にすることができる。これにより、棒状物品１の高速充填を実現することができる。
【００７０】
ただし、上記実施形態では、図９に示すように、ステップ３０において、原点検出信号が生成された時から第１のタイマにより調整時間ｔ1 を測定して回転軸２６ａの第２の回転位置を検出したが、これに代えて、パルス数に対応した機械角度を回転させることにより、回転軸２６ａの第２の回転位置を検出してもよい。
そして、上記実施形態では、上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１に設けられている第１及び第２の仕切部材２９、３９を、図７（ａ）の平面図に示すように、十字を形成するように鉛直方向に立てた状態で設けたが、これに代えて、第１及び第２の本体部２７、３８の各内径と棒状物品１の長さに応じて図７（ｂ）の平面図に示すように、各本体部の中心から３方向に放射状に伸延するように鉛直方向に立てた状態で設けてもよい。
また、上記実施形態では、組合せ秤により計量した棒状物品１を各上側整列ホッパ１９に供給したが、組合せ秤以外の計量装置により計量した棒状物品１を各上側整列ホッパ１９に供給してもよい。
【００７１】
更に、上記実施形態では、上側整列ホッパ１９と下側整列ホッパ２１を備える構成としたが、これに代えて、下側整列ホッパ２１を省略し、上側整列ホッパ１９により整列させた棒状物品１をカップ１５に充填する構成としてもよい。
そして、上記実施形態では、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を１台の振動用モータ２６により駆動して振動させる構成としたが、これに代えて、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１をそれぞれ別々の振動用モータ２６により駆動して振動させる構成としてもよい。この場合、上側整列ホッパ１９内の棒状物品１を下側整列ホッパ２１内に投入するときには、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１のそれぞれの中心軸線を略一致させる。そして、下側整列ホッパ２１内の棒状物品１をカップ１５に充填するときは、下側整列ホッパ２１と排出シュート２３の上側開口部のそれぞれの中心軸線を略一致させる。
また、上記実施形態では、各整列ホッパ１９、２１を水平方向に振動させる構成としたが、これに代えて、水平方向と鉛直方向の成分を有する振動を行わせてもよい。
更に、上記実施形態では、振動数変更手段は、回転軸２６ａが原点位置（第１の回転位置）を通過したことを原点検出センサ６５が検出した時から平均時間ｔh よりも短い調整時間ｔ1 が経過した時の回転軸２６ａの回転位置を第２の回転位置として回転軸２６ａを停止、又は減速させたが、これに代えて、回転軸２６ａが原点位置（第１の回転位置）を通過したことを原点検出センサ６５が検出した時から平均時間ｔh に等しい調整時間、又は平均時間ｔh よりも長い調整時間が経過した時の回転軸２６ａの回転位置を第２の回転位置として回転軸２６ａを停止、又は減速させて、しかる後に、上記と同様に、回転軸２６ａを所定の低速度で回転させて原点位置で停止させてもよい。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によると、整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品を互いに隣合う状態で起立させることができるので、棒状物品をこのように整列した状態で排出することができる。これにより、例えば所定の重量又は本数の棒状物品を所定の容器に充填する場合、その容器内から溢れさせることなく、見栄え良く互いに隣合うようにして起立させた状態で充填することができる。
【００７３】
第１の発明によると、整列ホッパ内の棒状物品を整列させるために、整列ホッパを比較的高い振動数で振動させることができるので、各棒状物品を短時間で確実に起立させて整列させることができる。そして、整列ホッパ内の整列した棒状物品を排出して容器等に充填するときは、整列ホッパを比較的低い振動数で振動させた状態にして停止させているので、振動する整列ホッパを予め定めた所定の位置に確実に停止させることができる。つまり、整列ホッパを比較的低い振動数で振動させることにより整列ホッパの慣性力を小さくすることができるので、整列ホッパを所定の位置に確実に停止させることができる。これにより、整列ホッパの下側開口部の中心と、この整列ホッパの下方に配置される例えば容器又は排出シュート等の上側開口部の中心と、を互いに確実に一致させることができ、その結果、整列ホッパ内の整列した棒状物品を容器等に確実に充填することができる。
【００７４】
また、整列ホッパを所定位置に確実に停止させるために、比較的低い振動数で振動させた状態にして停止させているが、これに代えて、保持トルクの大きいステップモータを使用することにより、比較的高い振動数で振動する整列ホッパを所定の位置に確実に停止させることも考えられるが、このようにすると、ステップモータの嵩が大きくなるし、その費用が嵩むという問題がある。第１の発明によると、このような問題を解決することができる。
【００７５】
第２の発明によると、２つの上側と下側の整列ホッパを振動させて、この振動により整列させた棒状物品を、下側整列ホッパから排出して容器等に充填することができるので、所定時間当たりに整列済みの棒状物品を容器等に充填する回数を、１つの整列ホッパにより整列させて充填する場合の約２倍にすることができる。これにより、棒状物品の高速充填を実現することができる。これ以外は、第１の発明と同様の効果を奏する。
【００７６】
第３の発明によると、整列ホッパの振動数を変更するための第２の位置を、整列ホッパが第１の位置を通過したことを原点検出センサが検出した時から平均時間、又はそれに近い所定の時間が経過した時点をタイマ等により計測することにより検出することができる。従って、第２の位置を検出するために例えばステップモータのステップ数をカウントするような複雑な制御が不要であり、この整列装置の構造を簡単にすることができるし、費用の低減を図ることができる。
【００７７】
第４の発明によると、第３の発明と同様に、回転軸の第２の回転位置を検出するために例えばステップモータのステップ数をカウントするような複雑な制御が不要であり、これにより、この整列装置の構造を簡単にすることができるし、費用の低減を図ることができる。
【００７８】
第５の発明によると、例えば整列ホッパ内に供給された棒状物品の長さが整列ホッパの本体部の互いに向かい合う内側面の間隔よりも短い場合では、仕切り部材が設けられていなければ横倒しの状態になるが、仕切り部材が設けられていることによって、棒状物品を、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立させて保持することができる。このように、棒状物品の長さに応じた形状の仕切り部材を設けることにより、比較的短い長さの棒状物品でも、所定の容器内から溢れさせることなく、互いに隣合うようにして起立させた状態で充填することができる。
そして、仕切り部材は、本体部の筒方向と略平行し、本体部の略中心を通る位置に配置したことにより、物品を本体部の上側開口部の略中心に投入することにより、棒状物品を仕切り部材により仕切られている本体部の各部屋に満遍なく供給することができる。
【００７９】
第６の発明によると、仕切り部材に凭れ掛かる棒状物品が仕切り部材を乗り越えて隣の部屋内に倒れ込まないようにすることができるので、棒状物品が重ならないようにして起立した状態で容器等に確実に充填することができる。そして、仕切り部材の上縁の全ての部分を同一の高さに形成してある場合では、整列ホッパに供給された棒状物品がこの仕切り部材の上縁上に載った状態となって排出することができないことがあるが、仕切り部材の上縁の所定部分とそれ以外の部分の鉛直方向の高さを相違させてあることにより、仕切り部材の上縁に当接した棒状物品をその上縁から確実に落下させることができる。これにより、整列ホッパ内に収容されている棒状物品を確実に排出させることができる。
【００８０】
第７の発明によると、第１の本体部に設けられている仕切り部材は、第５及び第６の発明の仕切り部材と同等の構成部分は同様の効果を奏する。そして、第２の本体部に供給された棒状物品に対して、仕切り部材により仕切られて形成されている各部屋間の移動を防止することができ、これにより、各部屋内で整列する棒状物品を、それぞれの部屋で詰まらせることなく下側整列ホッパから確実に排出することができる。更に、第２の本体部に設けられている仕切り部材は、上側整列ホッパ内から排出される棒状物品がこの仕切り部材の上縁に引っ掛からないように下側整列ホッパ内に案内することができ、これにより、上側整列ホッパ内で整列した棒状物品をその整列した状態で下側整列ホッパ内に供給することができる。
【００８２】
第８の発明によると、投入シュートを滑落する複数の棒状物品を、分散部材により分散させた状態で整列ホッパに投入することができるので、複数の棒状物品を整列ホッパに投入したときに、各棒状物品が互いに絡み合うことなく比較的綺麗に起立した状態で整列ホッパに収容された状態となる。そして、仕切り部材を設けてある整列ホッパに対しては、仕切り部材により仕切られている各部屋に、各部屋の大きさに応じた本数の棒状物品をそれぞれに投入することができるので、一部の部屋に棒状物品が多く投入された為に棒状物品が詰まるということがない。
【００８３】
第９の発明によると、整列ホッパ内に供給された棒状物品が仕切り部材の上縁に引っ掛かり、本体部の上側開口縁部の上方に露出しているときに、この棒状物品を検出手段により検出することができる。つまり、棒状物品が仕切り部材に引っ掛かっているときは、その引っ掛かっている棒状物品を容器等に充填することができず、重量不足の商品を製造する恐れがあるが、検出手段によりその引っ掛かっている棒状物品を検出することにより、充填重量不足の商品の製造を確実に防止することができる。
【００８４】
第１０の発明によると、排出シュートの基台に対する取り付け、及び取り外しは、取付板に設けられている係合部を基台に設けられている被係合部に嵌合させればよいし、その嵌合を取り外せばよいので、排出シュートの基台に対する着脱を工具なしで容易に短時間で行うことができる。これにより、排出シュートの取り替え時間や洗浄時間の短縮を図ることができる。また、整列ホッパ内に供給されずにこぼれ落ちた棒状物品を、この取付板により保持することができるので、このこぼれ落ちた棒状物品が、これらを充填しようとする所定の容器以外の別の容器に投入されないようにすることができ、当該別の容器の充填重量の過量を防止することができる。
【００８６】
第１１の発明によると、棒状物品が上側及び下側の各整列ホッパに設けられているそれぞれの仕切り部材に引っ掛からないように、上側整列ホッパ内の棒状物品を下側整列ホッパに供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る充填装置の正面図である。
【図２】同実施形態に係る充填装置の一部省略平面図である。
【図３】同実施形態に係る充填装置の上側及び下側の整列ホッパの拡大正面図である。
【図４】同実施形態に係る一対の充填装置、投入シュート、及び排出シュートを示す側面図である。
【図５】同実施形態に係る投入シュートを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図である。
【図６】同実施形態の上側整列ホッパに設けられている第１の仕切り部材を示す斜視図である。
【図７】（ａ）同実施形態の上側整列ホッパに設けられている第１の仕切り部材を示す平面図、（ｂ）は同発明の他の実施形態の仕切り部材を示す平面図である。
【図８】同実施形態の上側整列ホッパに供給された棒状物品が第１の仕切り部材に凭れかけた状態を示す断面図である。
【図９】同実施形態の充填装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】従来の充填装置の縦断正面図である。
【符号の説明】
１ 棒状物品
１４ 充填装置
１５ カップ
１９ 上側整列ホッパ
２０ 投入シュート
２１ 下側整列ホッパ
２２ 第２のゲート
２３ 排出シュート
２５ 振動機構部
２６ 振動用モータ
２７ 第１の本体部
２８ 第１のゲート
２９ 第１の仕切部材
３２ 第１のゲート駆動部
３８ 第２の本体部
３９ 第２の仕切部材
４１ 第２のゲート駆動部
５８ 分散部材
６１ 詰まり検出センサ
６３ 係合爪
６４ 係合孔
６５ 原点検出センサ
６７ 原点検出信号
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば食品用の棒状菓子等の棒状物品を、例えば所定重量ずつ起立した状態で整列させて容器に充填するための整列装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記従来の整列装置の一例を図１０を参照して説明する（特開平８−２７１３２７号参照）。この整列装置は、従来公知の組合せ秤（図示せず）により計量されて排出された複数の棒状物品１を所定の容器（図示せず）に充填するためのものであり、この組合せ秤に設けられている集合シュート２の出口の下方に設けられ、集合シュート２から排出された棒状物品１の上部の側面と当接して棒状物品１を起立状態で保持する揺動ガイド筒３と、この揺動ガイド筒３を集合シュート２に設けられている枢軸４を中心にして揺動させて、棒状物品１を起立状態にして整列させる振動機構５と、揺動ガイド筒３の下方に設けられ、集合シュート２から排出された棒状物品１の下部の側面と当接して起立状態で保持する固定ガイド筒６と、固定ガイド筒６の下方に設けられ、棒状物品１を受け止め、水平方向に移動してこの受け止めた棒状物品１を下方に排出するゲート７、７と、を備えている。なお、振動機構５は、モータ８と、このモータ８の回転軸１０に設けられている円板９と、一方の端部が回転軸１０と間隔を隔てて円板９と回動自在に連結しているリンク１１と、このリンク１１の他方の端部と回動自在に連結し、揺動ガイド筒３と結合するアーム１２と、から成っている。
【０００３】
この整列装置によると、組合せ計量されて集合シュート２の出口から排出された複数の棒状物品１はゲート７、７上に落下して、起立した状態でその上部側面が揺動ガイド筒３に保持され、下部側面が固定ガイド筒６に保持される。そして、この状態で振動機構５が駆動して揺動ガイド筒３を枢軸４を中心にして揺動させることにより、図１０に示すように、縦方向に重なった状態の棒状物品１ａ、１ｂの上側の棒状物品１ａをゲート７、７上に落下させることができる。このようにして、棒状物品１を互いに隣合う状態で起立させて整列させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の整列装置は、ゲート７、７上で縦方向に重なった状態の棒状物品１ａ、１ｂの下側の棒状物品１ｂを左右の方向に揺動させることによって上側の棒状物品１ａをゲート７、７上に落下させようとするものであるが、下側の棒状物品１ｂを左右の方向に揺動させるだけでは下側の棒状物品１ｂの上端部に上側の棒状物品１ａの下端部が当接した状態で、下側の棒状物品１ｂに上側の棒状物品１ａが追従して揺動することがある。従って、縦方向に重なった状態の棒状物品１ａ、１ｂの上側の棒状物品１ａをゲート７、７上に確実に落下させることができないという問題がある。これにより、例えば所定の重量又は本数の棒状物品１を所定の容器に充填する場合、縦方向に重なった状態の棒状物品１ａ、１ｂがその状態で容器に充填されることがあり、このようなときは、その容器から棒状物品１を溢れさせることがあるし、互いに隣合うようにして起立させた状態で充填することができず、見栄えが悪くなることがある。
【０００５】
そして、従来の整列装置では、例えば１回で充填される棒状物品１の本数が多い場合や、棒状物品１の長さが短い場合は、ゲート７、７上に落下して起立する複数の棒状物品１の合計の横幅が広くなるので、揺動ガイド筒３及び固定ガイド筒６の内径をその横幅の合計長さに応じて大きくする必要がある。
しかし、揺動ガイド筒３の内径を或る一定以上に大きくすると、ゲート７、７上で傾斜して起立する棒状物品１の上部が揺動ガイド筒３の内側面にとどかないために揺動ガイド筒３に保持されず、固定ガイド筒６の内側面に当接して保持されるか、又はそのままゲート７、７上に横倒しとなることがある。この状態となると、揺動ガイド筒３を揺動させても、ゲート７、７上の棒状物品１を綺麗に起立させて整列させることができず、このように整列していない状態で容器等に充填することとなり、上記のように容器から棒状物品１を溢れさせることがある等の問題が発生する。
【０００６】
本発明は、棒状物品の長さや充填重量に拘わらず、整列ホッパ内に棒状物品を互いに隣合う状態で綺麗に起立させることができ、この整列させた状態で容器等に充填することができるようにすること、及び整列ホッパ内の棒状物品を容器等に確実に充填することができる整列装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の本体部、及びこの本体部の下側開口部を開閉するためのゲートを有する整列ホッパと、この整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記整列ホッパに対して水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、を備える整列装置において、
上記駆動手段に駆動されて比較的高い振動数で振動する上記整列ホッパを所定の第１の位置の手前の第２の位置で振動を停止させる、又は振動数を低下させる振動数変更手段と、振動が停止、又は振動数が低下した上記整列ホッパを比較的低い振動数で振動させて上記整列ホッパを第１の位置で停止させる停止手段と、を具備することを特徴とするものである。
【０００８】
第２の発明は、複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の第１の本体部、及びこの第１の本体部の下側開口部を開閉するための第１のゲートを有する上側整列ホッパと、第１の本体部の下側開口部より排出された複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の第２の本体部、及びこの第２の本体部の下側開口部を開閉するための第２のゲートを有する下側整列ホッパと、上記上側及び下側の各整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記上側及び下側の各整列ホッパを同期させて水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、を備える整列装置において、上記駆動手段に駆動されて比較的高い振動数で振動する上記両方の整列ホッパを所定の第１の位置の手前の第２の位置で停止させる、又は振動数を低下させる振動数変更手段と、振動が停止、又は振動数が低下した上記両方の整列ホッパを比較的低い振動数で振動させて上記両方の整列ホッパを第１の位置で停止させる停止手段と、を具備することを特徴とするものである。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明において、上記比較的高い振動数で振動する上記整列ホッパが第２の位置から第１の位置まで移動するのに掛かる平均時間を算出する平均時間算出手段と、上記整列ホッパが第１の位置に移動したことを検出するための原点検出センサと、を備え、上記振動数変更手段は、上記整列ホッパが第１の位置を通過したことを上記原点検出センサが検出した時から上記平均時間、又はそれに近い所定の時間が経過した時の上記整列ホッパの位置を第２の位置として、上記整列ホッパを停止、又は振動数を低下させることを特徴とするものである。
【００１０】
第４の発明は、複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の本体部、及びこの本体部の下側開口部を開閉するためのゲートを有する整列ホッパと、この整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記整列ホッパに対して水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、この駆動手段の動力を上記整列ホッパに伝達するための回転軸と、比較的高速度で回転する上記回転軸を所定の第１の回転位置の手前の第２の回転位置で停止、又は減速させる振動数変更手段と、回転が停止、又は減速した上記回転軸を比較的低速度で回転させて上記回転軸を第１の回転位置で停止させる停止手段と、を備える整列装置において、比較的高速度で回転する上記回転軸が１回転するのに掛かる時間の平均時間を算出する平均時間算出手段と、上記回転軸が第１の回転位置に回転したことを検出するための原点検出センサと、を備え、上記振動数変更手段は、上記回転軸が第１の回転位置を通過したことを上記原点検出センサが検出した時から上記平均時間、又はそれに近い所定の時間が経過した時の上記回転軸の回転位置を第２の回転位置として、上記回転軸を停止、又は減速させることを特徴とするものである。
【００１１】
第５の発明は、第１、第３、又は第４の発明において、上記整列ホッパの本体部は、この本体部内に供給された棒状物品を起立させた状態で保持する仕切り部材を備え、この仕切り部材は、上記本体部の筒方向と略平行し、上記本体部の略中心を通る位置に配置したことを特徴とするものである。
【００１２】
第６の発明は、第５の発明において、上記仕切り部材の上縁の高さは、上記ゲート上に起立する棒状物品の上端部よりも高くしてあり、当該仕切り部材の上縁に当接した棒状物品が当該上縁から落下するように、上記上縁の所定部分とそれ以外の部分の鉛直方向の高さを相違させたことを特徴とするものである。
【００１３】
第７の発明は、第２の発明において、上記上側及び下側の各整列ホッパの第１及び第２の本体部は、第１及び第２の各本体部内に供給された棒状物品を起立させた状態で保持する仕切り部材を備え、この仕切り部材は、それぞれが設けられている第１及び第２の各本体部の筒方向と略平行し、該各本体部の略中心を通る位置に配置してあり、第１及び第２の各本体部に設けられている上記仕切り部材の上縁の高さは、上記各ゲート上に起立する棒状物品の上端部よりも高くしてあり、第２の本体部に設けられている上記仕切り部材は、第２の本体部の上側開口縁部から下側開口縁部に亘って形成してあることを特徴とするものである。
【００１５】
第８の発明は、第１、第３、第４、第５、又は第６の発明において、複数の棒状物品を上記整列ホッパの上側開口部に投入するための投入シュートを有し、この投入シュートの出口側縁部、又はその近傍に、上記投入シュートの出口から排出される棒状物品を分散させるための分散部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
第９の発明は、複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の本体部、及びこの本体部の下側開口部を開閉するためのゲートを有する整列ホッパと、この整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記整列ホッパに対して水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、を備える整列装置において、上記本体部は、この本体部内に供給された棒状物品を起立させた状態で保持する仕切り部材を備えており、上記仕切り部材の上縁に引っ掛かり、上記本体部の上側開口縁部の上方に露出する棒状物品を検出するための検出手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
第１０の発明は、複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の本体部、及びこの本体部の下側開口部を開閉するためのゲートを有する整列ホッパと、この整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記整列ホッパに対して水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、上記整列ホッパの下側開口部から排出された棒状物品を入口から受け入れて出口から排出して所定の容器に供給するための排出シュートと、を備える整列装置において、上記排出シュートは、取付板が設けられており、この取付板に設けられている係合部を上記整列装置の基台に設けられている被係合部に着脱自在に嵌合させて取り付けてあり、上記取付板は、上記整列ホッパ内に供給されずにこぼれ落ちた棒状物品を保持することができる形状であることを特徴とするものである。
【００１９】
第１１の発明は、複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の第１の本体部、及びこの第１の本体部の下側開口部を開閉するための第１のゲートを有する上側整列ホッパと、第１の本体部の下側開口部より排出された複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の第２の本体部、及びこの第２の本体部の下側開口部を開閉するための第２のゲートを有する下側整列ホッパと、上記上側及び下側の各整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記上側及び下側の各整列ホッパを同期させて水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、上記上側及び下側の各整列ホッパの第１及び第２の本体部内に設けられ、第１及び第２の各本体部内に供給された棒状物品を起立させた状態で保持する仕切り部材と、を備える整列装置において、上記駆動手段を駆動して上記上側及び下側の両方の整列ホッパを振動させている状態で、上記上側整列ホッパ内の棒状物品を上記下側整列ホッパ内に供給することを特徴とするものである。
【００２１】
本発明によると、複数の棒状物品が整列ホッパに供給された状態でこの整列ホッパを振動させることにより、整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品を、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立させることができる。そして、ゲートを開放することにより、棒状物品を整列した状態で排出することができる。
【００２２】
第１の発明によると、整列ホッパ内の棒状物品を起立する状態で整列させるときは、駆動手段により整列ホッパを比較的高い振動数で振動させることができる。そして、ゲートを開放して整列ホッパ内の棒状物品を排出するときは、比較的高い振動数で振動する整列ホッパを第２の位置で振動を停止させ、又は振動数を低下させて、しかる後に、比較的低い振動数で振動させて整列ホッパを所定の第１の位置に停止させることができる。これにより、整列ホッパを所定の位置に停止させた状態で整列ホッパ内の棒状物品を例えば容器に充填することができる。
【００２３】
第２の発明によると、上側整列ホッパと下側整列ホッパを互いに同期して振動させることができる。そして、上側整列ホッパ内の整列した棒状物品を、下側整列ホッパ内に供給することができて、この下側整列ホッパ内でも更に振動させて整列させることができる。これ以外は、第１の発明と同様に作用する。
【００２４】
第３の発明によると、比較的高い振動数で振動する整列ホッパが第２の位置から第１の位置まで移動するのに掛かる平均時間を平均時間算出手段が算出する。そして、振動数変更手段は、整列ホッパが第１の位置を通過したことを原点検出センサが検出した時から平均時間、又はそれに近い所定の時間が経過した時の整列ホッパの位置を第２の位置として、整列ホッパを停止、又は振動数を低下させることができる。
【００２５】
第４の発明によると、比較的高速度で回転する回転軸が１回転するのに掛かる平均時間を平均時間算出手段が算出する。そして、振動数変更手段は、回転軸が第１の回転位置を通過したことを原点検出センサが検出した時から平均時間、又はそれに近い所定の時間が経過した時の回転軸の回転位置を第２の回転位置として、回転軸をこの第２の回転位置で停止、又は減速させることができる。
【００２６】
第５の発明によると、例えば整列ホッパ内に供給された棒状物品の長さが整列ホッパの本体部の互いに向かい合う内側面の間隔よりも短い場合でも、整列ホッパに供給されて一方の端部がゲートの上面に当接する棒状物品を、仕切り部材により倒れないように保持することができる。この保持した状態で、棒状物品を、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立させることができる。
【００２７】
第６の発明によると、仕切り部材の上縁の高さを、ゲート上に起立する棒状物品の上端部よりも高くしてあるので、仕切り部材に凭れ掛かる棒状物品が仕切り部材の上縁を支点にして隣の部屋内に倒れ込まないようにすることができる。そして、仕切り部材の上縁の所定部分とそれ以外の部分の鉛直方向の高さを相違させてあるので、整列ホッパ内に供給されて仕切り部材の上縁に当接した棒状物品をその上縁から落下させることができる。
【００２８】
第７の発明によると、第１の本体部に設けられている仕切り部材は、第５及び第６の発明の仕切り部材と同等の構成部分は同様に作用する。第２の本体部に設けられている仕切り部材は、第２の本体部の上側開口縁部から下側開口縁部に亘って形成してあるので、上側整列ホッパ内から排出されて第２の本体部に供給された棒状物品が、仕切り部材により仕切られて形成されている各部屋間の移動を防止することができる。そして、棒状物品が第２の本体部に設けられている仕切り部材の上縁に引っ掛からないように下側整列ホッパに供給することができる。
【００３０】
第８の発明によると、投入シュートを滑落する複数の棒状物品を、分散部材により分散させた状態で整列ホッパに投入することができる。そして、仕切り部材を設けてある整列ホッパに対しては、仕切り部材により仕切られて形成されている本体部内の各部屋に、各部屋の大きさに応じた本数の棒状物品をそれぞれに投入することができる。
【００３１】
第９の発明によると、整列ホッパ内に供給された棒状物品が仕切り部材の上縁に引っ掛かり、本体部の上側開口縁部の上方に露出しているときに、この棒状物品を検出手段により検出することができる。
【００３２】
第１０の発明によると、整列ホッパに設けられているゲートを開放することにより、整列ホッパ内の棒状物品を排出シュートを介して所定の容器に供給することができる。そして、この排出シュートの基台に対する取り付け、及び取り外しは、取付板に設けられている係合部を基台に設けられている被係合部に嵌合させればよいし、その嵌合を取り外せばよい。また、整列ホッパ内に供給されずにこぼれ落ちた棒状物品を、この取付板により保持することができる。
【００３３】
第１１の発明によると、上側及び下側の両方の整列ホッパを同期させて振動させている状態で、上側整列ホッパ内の棒状物品を下側整列ホッパに投入することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る整列装置を充填装置に適用した一実施形態を各図を参照して説明する。図４は、予め設定された重量の棒状物品（棒状菓子）１を計量して排出する組合せ秤（図示せず）と、この組合せ秤から排出された計量済み棒状物品１を受け入れて、各計量済み棒状物品１をカップ（包装用容器）１５に順次充填するためのこの実施形態に係る２組の充填装置１４、１４と、空のカップ１５を充填装置１４、１４の下方のそれぞれの充填位置に順次搬送すると共に、計量済み棒状物品１が充填されたカップ１５を取り出し位置に順次搬送するためのコンベア１６と、を示している。
【００３５】
組合せ秤は従来公知のものであり、複数の計量ホッパを有し、各計量ホッパに供給された棒状物品１の重量を計量し、組合せ演算部がそれら計量された各棒状物品１の重量を種々に組合わせて合計重量が所定の目標重量に等しいか若しくは近い組合せを選択する。そして、組合せ演算部により選択された組の合計重量が許容重量範囲内であるとき、その組の棒状物品１を対応する各計量ホッパから排出するものである。これら各計量ホッパから排出された計量済みの棒状物品１は、集合シュート（図示せず）を通ってその出口より排出され、そして、シュート等を経て図４に示す２つの各溜めホッパ１７、１７に交互に投入される。そして、２つの各溜めホッパ１７に収容されている計量済み棒状物品１は、所定のタイミングで各溜めホッパ１７の内側ゲート１８が開くことにより、各溜めホッパ１７、１７と対応して下方に設けられている投入シュート２０、２０を介してそれぞれの充填装置１４、１４の上側整列ホッパ１９、１９に供給される。
【００３６】
各上側整列ホッパ１９、１９に供給された棒状物品１は、それぞれの下方に設けられている各下側整列ホッパ２１、２１に供給される。そして、各下側整列ホッパ２１、２１に供給された棒状物品１は、各下側整列ホッパ２１、２１の下方の所定の充填位置にカップ１５、１５がコンベア１６により搬送された時に、各下側整列ホッパ２１、２１に設けられている第２のゲート２２、２２が開放して、２つの各排出シュート２３、２３を介して各カップ１５、１５に充填される。棒状物品１が充填されたカップ１５、１５は、コンベア１６により搬送されてこの搬送中に蓋がシールされて所定の取り出し位置で取り出される。また、このコンベア１６には、空のカップ１５が順次供給されており、これらの空のカップ１５に上記のようにして所定の重量の棒状物品１が順次充填されていく。
なお、棒状物品１は、例えば直径が約５ｍｍ、長さが約６０ｍｍである。カップ１５は、例えば上側開口部の直径が約６８ｍｍ、底部の直径が約５２ｍｍ、高さが約７４ｍｍである。そして、各カップ１５に充填される棒状物品１の本数は例えば２７本程度である。
【００３７】
図４に示す２組の充填装置１４、１４は、基台２４（図１参照）に固定して取り付けてあり、この充填装置１４、１４の下方にコンベア１６を配置してある。コンベア１６は、移動と停止を繰り返すようにモータにより間欠的に駆動されており、図４の紙面に対して垂直方向に、カップ１５を２列で搬送している。コンベア１６上の２列に並んだカップ１５のうち、隣合う２つのカップ１５が図１及び図４に示す充填位置に搬送されて停止したときに、その２つの各カップ１５、１５に所定重量の棒状物品１がそれぞれ充填される。
【００３８】
次に、充填装置１４を説明する。２台の各充填装置１４は、それぞれ同一のものであるので、図４に示す左側の充填装置１４を説明し、右側の充填装置１４の説明を省略する。充填装置１４は、上側整列ホッパ１９及び下側整列ホッパ２１を水平方向に振動させることによって、上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１に供給された互いに絡み合う複数の棒状物品１を、互いに隣合う状態で起立させて整列させることができ、下側整列ホッパ２１内で整列させた棒状物品１を、この整列させた状態でカップ１５に充填することができるものである。図１は、充填装置１４の正面図、図２は充填装置１４の平面図、図３は充填装置に設けられている上側及び下側の整列ホッパ１９、２１の拡大正面図である。
【００３９】
充填装置１４は、図１に示すように、上側整列ホッパ１９、下側整列ホッパ２１、振動機構部２５、及び振動用モータ（駆動部）２６を備えている。
上側整列ホッパ１９は、棒状物品１を上側開口部より受け入れる短円筒形の第１の本体部２７と、この第１の本体部２７の下側開口部を開閉するための第１のゲート２８と、第１の本体部２７内に設けられている第１の仕切り部材２９と、を備えている。
第１の仕切り部材２９は、図６に示すように、長方形の背の高い１枚の仕切り部材２９ａと、仕切り部材２９ａよりも背の低い長方形の２枚の仕切り部材２９ｂと、から成っており、第１の本体部２７の筒方向と平行し、第１の本体部２７の中心を通る位置に配置してある。仕切り部材２９ａ、２９ｂは、図７（ａ）の平面図に示すように、十字を形成するように鉛直方向に立てた状態で設けてある。そして、第１の仕切り部材２９の下縁は、図６に示すように、第１の本体部２７の下側開口縁部に一致させてある。
なお、各部のそれぞれの寸法は、例えば、第１の本体部２７は、直径が約７０ｍｍ、高さが約１５０ｍｍである。仕切り部材２９ａ、２９ｂの高さは約８０ｍｍ、約７０ｍｍである。
【００４０】
第１の仕切り部材２９を設けている理由は、上側整列ホッパ１９内に供給される棒状物品１の長さ（約６０ｍｍ）が上側整列ホッパ１９の第１の本体部２７の内径（約７０ｍｍ）よりも短いので、第１の仕切り部材２９が設けられていなければ棒状物品１が第１のゲート２８上で横倒しの状態になるが、図８に示すように、第１の仕切り部材２９を設けることによって、棒状物品１を、その中心軸線が鉛直方向に対して予め設計した所定の４５°以下の角度θを成す範囲内で起立させて保持することができるからである。従って、第１の仕切り部材２９の高さ、枚数、及び配置は、棒状物品１を鉛直方向に対して４５°以下の角度を成す範囲内で起立させて保持することができるように定めてある。このように、棒状物品１の長さに応じた形状の第１の仕切り部材２９を設けることにより、比較的短い長さの棒状物品１でも、これら棒状物品１を上側整列ホッパ１９内で互いに隣合う状態で起立するように整列させることができ、この整列させた状態でこれらの棒状物品１を下方に設けられている下側整列ホッパ２１に充填することができる。
【００４１】
そして、第１の仕切り部材２９は、第１の本体部２７の筒方向と略平行し、第１の本体部２７の略中心を通る位置に配置したことにより、棒状物品１を第１の本体部２７の上側開口部の略中心に投入することにより、棒状物品１を第１の仕切り部材２９により仕切られている第１の本体部２７の各部屋２７ａ（図７参照）に満遍なく供給することができる。これにより、或る部屋２７ａに多数の棒状物品１が投入されたためにその部屋２７ａ内で棒状物品１が詰まるという現象が起こらないようにすることができる。
【００４２】
そして、上側整列ホッパ１９内に供給されて仕切り部材２９ａ、２９ｂの上縁に当接した棒状物品１をその上縁から確実に落下させることができるように、図６に示すように、仕切り部材２９ａ、２９ｂの上縁の高さを相違させてある。これにより、上側整列ホッパ１９に投入された棒状物品１を確実に排出することができる。
【００４３】
また、第１の仕切り部材２９ａ、２９ｂの各上縁の高さは、図６に示すように、第１のゲート２８上に起立する棒状物品１の上端部の位置よりも高くしてある。即ち、棒状物品１の高さよりも高くしてある。
これにより、第１の仕切り部材２９に凭れ掛かる棒状物品１が第１の仕切り部材２９の上縁を支点にして乗り越えて、この第１の仕切り部材２９により仕切られている隣の部屋２７ａ内に倒れ込まないようにすることができる。つまり、上側整列ホッパ１９には、第１の仕切り部材２９により４つの部屋２７ａが形成されており、各部屋２７ａには、それぞれ略同じ本数の棒状物品１が投入されるように投入シュート２０を形成してあり、各部屋２７ａに投入されている適切な本数の棒状物品１が隣の部屋２７ａに移動しないようにすることができる。このようにして、各部屋２７ａ内に投入された適切な本数の棒状物品１を、各部屋２７ａ内で詰まらせることなく、確実に起立させて整列させることができる。従って、棒状物品１を下側整列ホッパ２１に投入したときに、下側整列ホッパ２１内から溢れさせることなく、互いに隣合うようにして起立させた状態にすることができる。
【００４４】
更に、第１の本体部２７の筒方向の長さ（約１５０ｍｍ）は、棒状物品１の長さ（約６０ｍｍ）の２倍以上としてあるので、例えば棒状物品１がこの上側整列ホッパ１９に投入されたときに、２本の棒状物品１が起立した状態で縦方向に重なった場合でも、上側の棒状物品１の上端部が第１の本体部２７の上側開口縁部から上方に露出しないようにすることができ、これにより、上側の棒状物品１の上端部が、上側整列ホッパ１９の上方に設けられている投入シュート２０の出口側縁部に引っ掛かり、この棒状物品１が破損しないようにすることができる。
【００４５】
第１のゲート２８は、図２の平面図に示すように、支点軸３０を中心にして水平面内で回動自在に支持されており、図２に示す閉位置で上側整列ホッパ１９内の棒状物品１を保持し、二点鎖線で示す開位置で上側整列ホッパ１９内の棒状物品１を下方の下側整列ホッパ２１に排出することができる。支点軸３０は、図１に示す第１の本体部２７に設けられている第１の本体取付部３１の下縁に設けられている取付板に締め付け固定されている。図１及び図２に示す３２は、第１のゲート駆動部である。この第１のゲート駆動部３２は、エアーシリンダであり、図２に示すように、振動機構部２５の振動部４２に取付板を介して１台設けてある。この第１のゲート駆動部３２は、伸縮動作して、上側整列ホッパ１９の第１のゲート２８を開閉させることができるものである。図２に示す３３は、ゴム製のパッドである。このパッド３３は、第１のゲート２８上に設けてある。３４は引っ張りコイルばねである。このばね３４は、開位置にある第１のゲート２８を閉位置に戻すためのものであり、一方の端部が第１のゲート２８と連結し、他方の端部が第１の本体部２７の下縁に固着している鍔状部３５と連結している。３６は、係止部である。この係止部３６は、第１のゲート２８が開位置から閉位置に回動したときに、鍔状部３５に設けられているゴム製のストッパ３７と当接して第１のゲート２８を閉位置で停止させるためのものである。
【００４６】
下側整列ホッパ２１は、棒状物品１を上側開口部より受け入れる短円筒形の第２の本体部３８と、この第２の本体部３８の下側開口部を開閉するための第２のゲート２２と、第２の本体部３８内に設けられている第２の仕切り部材３９と、を備えている。この第１の本体部２７と第２の本体部３８は、それぞれの筒方向の中心軸線が互いに一致するように配置してある。
第２の仕切り部材３９は、図３に示すように、第２の本体部３８の上側開口縁部から下側開口縁部に亘って形成してあり、４枚（図には３枚現れている。）の長方形の仕切り部材３９から成っている。これら４枚の仕切り部材３９は、第１の仕切り部材２９と同様に、第２の本体部３８の筒方向と平行し、第２の本体部３８の中心を通る位置に配置してある。そして、図７（ａ）の平面図に示すように、十字を形成するように鉛直方向に立てた状態で設けてある。また、この第２の仕切り部材３９により形成された第２の本体部３８内の４つの各部屋３８ａは、第１の本体部２７内に形成されているそれぞれと対応する４つの各部屋２７ａの真下に配置してある。これにより、第１の本体部２７の４つの各部屋２７ａに略同じ本数ずつ満遍なく投入されて収容されているそれぞれの棒状物品１を、それら各部屋２７ａと対応する第２の本体部３８の４つの各部屋３８ａに、そのままの本数を維持して移し換えることができる。
なお、各部のそれぞれの寸法は、例えば、第２の本体部３８は、直径が約８０ｍｍ、高さが約１００ｍｍである。従って、第２の仕切り部材３９の高さは約１００ｍｍである。
【００４７】
第２の仕切り部材３９を設けている理由は、上側整列ホッパ１９に設けられている第１の仕切り部材２９と同様に、下側整列ホッパ２１内に供給される棒状物品１の長さ（約６０ｍｍ）が下側整列ホッパ２１の第２の本体部３８の内径（約８０ｍｍ）よりも短い場合でも、これら棒状物品１を下側整列ホッパ２１内で互いに隣合う状態で起立するように整列させることができ、この整列させた状態でこれらの棒状物品１を下方の充填位置に搬送されてくるカップ１５に充填することができるようにするためである。
【００４８】
そして、第２の本体部３８に設けられている第２の仕切り部材３９は、第２の本体部３８の上側開口縁部から下側開口縁部に亘って形成してあるので、上側整列ホッパ１９内から排出されて下側整列ホッパ２１内に供給された棒状物品１が、第２の仕切り部材３９により仕切られて形成されている各部屋３８ａと３８ａ間の移動を確実に防止することができる。そして、棒状物品１が第２の本体部３８に設けられている第２の仕切り部材３９の上縁に引っ掛からないように下側整列ホッパ２１に供給することができる。これにより、上側整列ホッパ１９内で整列した棒状物品１をその整列した状態で下側整列ホッパ２１内に供給することができる。
【００４９】
また、第２の本体部３８の筒方向の長さ（約１００ｍｍ）は、棒状物品１の長さ（約６０ｍｍ）よりも長くしてあるので、例えば棒状物品１がこの下側整列ホッパ２１に投入されたときに、万一、いずれかの棒状物品１が他の棒状物品１の側面の上に重なりあった状態となり、上側の棒状物品１の上端部が少し競り上がった状態となった場合でも、その上端部が第２の本体部３８の上側開口縁部から上方に露出しないようにすることができ、これにより、上側の棒状物品１の上端部が、第１のゲート２８に引っ掛かり、この棒状物品１が破損しないようにすることができる。
【００５０】
第２のゲート２２は、図２の平面図に示す第１のゲート２８と同等のものであり、説明を省略する。
なお、支点軸３０は、図１に示す第２の本体部３８に設けられている第２の本体取付部４０の下縁に設けられている取付板に締め付け固定されている。第２のゲート駆動部４１は、図１に示すように、振動機構部２５の振動部４２に取付板を介して１台設けてある。この第２のゲート駆動部４１は、伸縮動作して、下側整列ホッパ２１の第２のゲート２２を開閉させることができるものである。そして、これ以外のパッド３３、引っ張りコイルばね３４、係止部３６、及びストッパ３７も、第１のゲート２８に設けられているものと同等であり、同一の図面符号で示し詳細な説明を省略する。
また、図１に示すように、第１の本体取付部３１と第２の本体取付部４０は、連結板４３を介して互いに連結しており、従って、この連結板４３は、第１のゲート２８を備える上側整列ホッパ１９と、第２のゲート２２を備える下側整列ホッパ２１と、を互いに結合している。更に、この連結板４３には２本の被係合棒を設けてある。この２本の被係合棒４４は、上下方向に互いに所定の間隔を隔てて配置されており、各被係合棒４４を、振動部４２に形成されている２つの各係合部４５である溝に係合させることにより、互いに結合する上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を振動部４２に着脱自在に取り付けることができる構成となっている。
【００５１】
振動機構部２５は、図１乃至図３に示すように、水平方向に振動する水平振動板４６を備えている。この水平振動板４６の側面には、ガイドレール４７を設けてある。このガイドレール４７の上下の各側面、及び背面には水平方向に形成した案内溝４８を合計３つ設けてある。各案内溝４８には、この案内溝４８の側面と当接して転がり、対応する各案内溝４８に沿って相対的に水平移動自在であるローラ（カムフォロア）４９が係合している。各ローラ４９は、ローラ軸により回動自在に支持されており、各ローラ軸は支持板５０、及びこの支持板５０と結合する支持部材にネジ止めしてある。支持板５０は、図１に示すように、基台２４に設けてあり、この基台２４にブラケット５１を介して振動用モータ２６を取り付けてある。振動用モータ２６は、ステッピングモータである。この振動用モータ２６の回転軸２６ａは、回転リンク５２の一方の端部と結合しており、この回転リンク５２の他方の端部に偏心軸５３を設けてある。この偏心軸５３は、振動用リンク５４の一方の端部と回動自在に連結している。振動用リンク５４の他方の端部には、従動軸５５が回動自在に連結している。この従動軸５５は、水平振動板４６にネジで固定してある。
【００５２】
また、図１及び図２に示すように、水平振動板４６には、２本の連結部材５６を設けてある。この２本の連結部材５６は、互いに所定の間隔を隔てて水平に配置されており、各基端部が水平振動板４６と結合し、各先端部が振動部４２に対してネジで締め付けられて結合している。
振動部４２は、図１に示すように、上側に開口するＵ字形の溝を形成する一対の第１の係合部４５と、この第１の係合部４５の下方に設けられ、第１の係合部４５と同等の一対の第２の係合部４５と、を備えている。この第１及び第２の係合部（４５、４５）、（４５、４５）は、上述したように、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１に設けられている各被係合棒４４、４４を係合させることにより、互いに連結する上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を振動部４２に着脱自在に取り付けることができるものである。
【００５３】
上記のように構成された振動機構部２５によると、振動用モータ２６が駆動して回転軸２６ａが所定の方向に回転すると、回転リンク５２が回転して、この回転リンク５２の回転運動が偏心軸５３、振動用リンク５４、及び従動軸５５等により水平運動に変換されて、水平振動板４６を矢印５７の方向に水平方向に振動させることができる。これにより、この水平振動板４６と連結する第１及び第２のゲート駆動部３２、４１、並びに第１及び第２のゲート２８、２２を備える上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を、この水平振動板４６と同期して水平方向に振動させることができる。
【００５４】
次に、図４に示す投入シュート２０を説明する。この投入シュート２０は、左側の投入シュート２０と右側の投入シュート２０から成っており、基台２４に固定して設けてある。左側の投入シュート２０は、左側の充填装置１４に対して設けてあり、右側の投入シュート２０は、右側の充填装置１４に対して設けてある。図４に示す右側の投入シュート２０は、左側の投入シュート２０と左右対称形であるので、左側の投入シュート２０を説明し、右側の投入シュート２０の説明を省略する。図４は投入シュート２０、２０の正面図を示している。図５（ａ）は投入シュート２０、２０の平面図を示し、図５（ｂ）は投入シュート２０の左側面図を示している。
投入シュート２０は、図５（ａ）に示すように、上側開口部２０ａを略正方形に形成してある。そして、下側開口部２０ｂは、上側開口部２０ａよりも小さく、同図に現れている左半分が略矩形であり、右半分が略半円形に形成してある。
また、図４に示すように、投入シュート２０の上側開口部２０ａは、第１の本体部２７の上側開口部よりも大きく、下側開口部２０ｂは、第１の本体部２７の上側開口部よりも小さく形成してある。そして、図４に現れているように、投入シュート２０の傾斜面２０ｃは、右側部から左側部に向かうに従って短くなるように形成してある。従って、図４に示す左側の投入シュート２０の下側開口縁部は、右側部から左側部に向かうに従って上方に向かって傾斜している。
【００５５】
そして、図４に示す投入シュート２０の右側傾斜側壁２０ｄの下面の下側開口縁部（出口側縁部）には、細長い棒状の分散部材５８を設けてある。この分散部材５８は、各図に示すように、下側開口縁部の略中心よりも少し下方の所定位置に向かって伸延している。
なお、投入シュート２０の下側開口部２０ｂは、図１に示すように、上側整列ホッパ１９が水平方向に振動していずれの移動状態にあるときも、第１の本体部２７の上側開口縁部の内側にあるように形成してある。これにより、上側整列ホッパ１９が水平方向に振動している状態で投入シュート２０から棒状物品１を排出しても、これら排出した棒状物品１を第１の本体部２７の上側開口部内に確実に投入することができる。
そして、図５に示す５９、６０は、案内壁である。案内壁５９は、一方の溜めホッパ１７から排出された棒状物品１がその溜めホッパ１７と対応していない方の投入シュート２０に投入されないようにするためのものである。案内壁６０は、溜めホッパ１７から排出された棒状物品１が投入シュート２０の外側にこぼれ出ないようにするためのものである。
【００５６】
上記のように構成された投入シュート２０によると、図４に示すように、この左側の投入シュート２０の左上方に配置されている溜めホッパ１７から排出された棒状物品１を、この左側の投入シュート２０の左側傾斜面上を滑落させて下側開口部２０ｂより排出し、その下方に配置されている上側整列ホッパ１９内に投入することができる。そして、投入シュート２０を滑落する複数の棒状物品１は、その滑落の勢いのばらつきにより、上側整列ホッパ１９に設けられている第１の仕切り部材２９の中心よりも図４の右側に向かい、互いに絡み合った状態で排出されることがあるが、このような棒状物品１を分散部材５８に衝突させて、この衝突により分散させた状態で上側整列ホッパ１９に投入することができる。従って、第１の仕切り部材２９により仕切られて形成されている上側整列ホッパ１９内の４つの各部屋２７ａに、略同一の本数の棒状物品１をそれぞれに投入することができる。これにより、一部の部屋２７ａに棒状物品１が多く投入された為に棒状物品１が詰まるということがない。
【００５７】
次に、詰まり検出センサ６１を図１を参照して説明する。
この詰まり検出センサ６１は、投光部（発光素子）と受光部（受光素子）を備える透過型フォトセンサであり、一対の各充填装置１４、１４に対してそれぞれに設けてある。各詰まり検出センサ６１は、対応する投入シュート２０と第１の本体部２７との間に設けてあり、充填装置１４に投入された棒状物品１が第１の仕切り部材２９の上縁に引っ掛かり、第１の本体部２７の上側開口縁部の上方に露出したときに、その棒状物品１を検出するためのものである。詰まり検出センサ６１は、棒状物品１を検出したときに検出信号を生成して中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備える制御部（図示せず）に出力することができる。制御部は、検出信号が入力すると、警報信号を生成してその旨を表示部（図示せず）に表示させたり、警報器（図示せず）に警報音を発生させることができるようになっている。また、この充填装置１４を自動的に停止させるようにもなっている。
つまり、棒状物品１が第１の仕切り部材２９の上縁に引っ掛かっているときは、その引っ掛かっている棒状物品１を下側整列ホッパ２１、ひいてはカップ１５に投入することができず、重量不足の商品を製造する恐れがあるが、詰まり検出センサ６１によりその引っ掛かっている棒状物品１を検出することにより、充填重量不足の商品の製造を確実に防止することができる。
【００５８】
次に、排出シュート２３を図１及び図２を参照して説明する。
排出シュート２３は、下側整列ホッパ２１の下側開口部から排出された棒状物品１を、上側開口部（入口）から受け入れて下側開口部（出口）から排出し、その下方の所定の充填位置に停止するカップ１５に供給するためのものであり、一対の各下側整列ホッパ２１の下方にそれぞれ設けてある。各排出シュート２３は、上側開口部を下側整列ホッパ２１の第２の本体部３８の下側開口部よりも大きく形成してあり、下側開口部をカップ１５の上側開口部よりも少し小さく形成してある。この２つの排出シュート２３には、取付板６２を略水平に配置して設けてあり、この取付板６２に設けられている例えば２つの係合爪（係合部）６３を、基台２４に設けられている例えば２つの係合孔（被係合部）６４に着脱自在に嵌合させて取り付けてある。この取付板６２は、例えば上側整列ホッパ１９内に供給されずにこぼれ落ちた棒状物品１や、上側整列ホッパ１９と下側整列ホッパ２１との隙間からこぼれ出た粉状物品を保持することができる受け皿として形成してあり、一対の下側整列ホッパ２１、２１の下方に比較的広い範囲に亘って形成してある。
【００５９】
各排出シュート２３によると、一対の各下側整列ホッパ２１に設けられている第２のゲート２２を開放することにより、対応する各下側整列ホッパ２１内の棒状物品１を所定の各カップ１５に案内して供給することができる。そして、この一対の排出シュート２３の基台２４に対する取り付け、及び取り外しは、取付板６２に設けられている係合爪６３を、基台２４に設けられている係合孔６４に嵌合させればよいし、その嵌合を取り外せばよい。これにより、一対の排出シュート２３の基台２４に対する着脱を工具なしで容易に短時間で行うことができる。その結果、排出シュート２３の取り替え時間や洗浄時間の短縮を図ることができる。また、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１内に供給されずにこぼれ落ちた棒状物品１や粉状物品を、この取付板６２により保持することができるので、このこぼれ落ちた棒状物品１等が、これらの棒状物品１を充填しようとするカップ１５以外の別のカップ１５に投入されないようにすることができ、これらの他のカップ１５の充填重量の過量を防止することができる。
【００６０】
次に、水平方向に振動する上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を所定の原点位置で停止させるための停止制御部（図示せず）を説明する。この停止制御部は、下側整列ホッパ２１の筒方向の中心軸線を排出シュート２３の上側の開口部の中心に一致させた状態で確実に停止させるためのものである。このように、下側整列ホッパ２１の筒方向の中心軸線が排出シュート２３の上側開口部の中心に一致する所定の充填位置（原点位置）にこの下側整列ホッパ２１を停止させた状態で第２のゲート２２を開放することにより、各下側整列ホッパ２１、２１内に起立して整列した状態で収容されている複数の棒状物品１を、その下方の所定の充填位置で停止している対応する各カップ１５、１５内にその整列した状態を乱すことなく充填することができる。
この停止制御部は、原点検出センサ６５と、平均時間算出手段と、振動数変更手段と、停止手段と、を備えている。これら平均時間算出手段、振動数変更手段、及び停止手段は、制御部と、この制御部と接続する記憶部（図示せず）に記憶されている所定のプログラムと、により構成されている。図９は、この停止制御部による制御を示すタイミングチャートである。
【００６１】
原点検出センサ６５は、透過型フォトセンサであり、図１に示すように、基台２４に固定して設けてあり、制御部と接続している。この原点検出センサ６５は、振動用モータ２６の回転軸２６ａに設けられている遮光板６６を検出したときに、図９に示す原点検出信号６７、・・・を生成して制御部に出力するようになっている。原点検出センサ６５が原点検出信号６７を生成した時は、下側整列ホッパ２１が上記所定の充填位置（原点位置）にある時である。
平均時間算出手段は、予め設定されている比較的高速度で回転する振動用モータ２６の回転軸２６ａが１回転するのに掛かる時間の平均時間ｔh を算出するための手段である。この平均時間ｔh は、原点検出センサ６５が原点検出信号６７を生成した時間間隔を平均することで算出している。この平均時間ｔh は、この実施形態では約１８０ｍｓである。振動用モータ２６を所定の高速度で回転させることにより、上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１に収容されている棒状物品１を短時間で確実に整列させることができる。
振動数変更手段は、回転軸２６ａが原点位置（第１の回転位置）を通過したことを原点検出センサ６５が検出した時から平均時間ｔh よりも短い所定の調整時間ｔ1 （＝１７０ｍｓ）が経過した時の回転軸２６ａの回転位置を第２の回転位置（図９参照）として、この第２の回転位置で回転軸２６ａを停止、又は減速させるための手段である。調整時間ｔ1 は、平均時間ｔh に基づいて振動数変更手段が算出したものであり、図９に示す第１のタイマが測定している。
停止手段は、振動数変更手段により制御されて第２の回転位置で回転が停止、又が減速した回転軸２６ａを、予め設定されている比較的低速度で回転させて、回転軸２６ａを原点位置（第１の回転位置）で停止させるための手段である。この第２の回転位置にある回転軸２６ａを低速度で回転させて原点位置で停止させる方法は、振動用モータ２６であるステッピングモータが備えている機能により、所定の電気パルスを入力として、パルス数に対応した機械角度を回転させることにより上記原点位置で停止させるようにしている。
【００６２】
停止制御部によると、まず、上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１内の棒状物品１を整列させるために、比較的高速度で回転する振動用モータ２６の回転軸２６ａが１回転するのに掛かる時間の平均時間ｔh を平均時間算出手段が算出する。次に、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１の振動を停止させて、下側整列ホッパ２１内の棒状物品１をカップ１５内に充填するときは、振動数変更手段により、回転軸２６ａに設けられている遮光板６６が原点位置（第１の回転位置）を通過した時に、その遮光板６６を原点検出センサ６５が検出した時から平均時間ｔh よりも短い所定の調整時間ｔ1 が経過した時の回転軸２６ａの回転位置を第２の回転位置として、回転軸２６ａをその第２の回転位置で停止、又は減速させる。そして、停止手段により、振動数変更手段により制御されて第２の回転位置で回転が停止、又が減速した回転軸２６ａを、予め設定されている比較的低速度で回転させて、回転軸２６ａを原点位置（第１の回転位置）で停止させることができる。
このように、下側整列ホッパ２１内の整列した棒状物品１をカップ１５に充填するときは、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を比較的低い振動数で振動させた状態にして停止させているので、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１の慣性力を小さくすることができ、これにより、振動する下側整列ホッパ２１、２１を予め定めた所定の充填位置に確実に停止させることができる。
そして、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１の振動数を低下、又は振動を停止させるための第２の回転位置を、回転軸２６ａの遮光板６６が原点位置（第１の回転位置）を通過したことを原点検出センサ６５が検出した時から調整時間ｔ1 が経過した時点を第１のタイマにより計測することにより検出することができ、このようにしたことにより、第２の回転位置を検出するために例えばステッピングモータのステップ数をカウントするような複雑な制御が不要であり、この充填装置の構造を簡単にすることができるし、費用の低減を図ることができる。
【００６３】
次に、図９を参照して充填装置１４、１４の充填サイクルを説明する。図４において、今、組合せ秤により所定の重量ずつ計量された複数本の棒状物品１がそれぞれ溜めホッパ１７、１７に投入されているとする。ここで、組合せ秤、充填装置１４、１４、及びカップ１５を包装するための包装機を連動して稼働させるための自動運転のスイッチをＯＮにする（ステップ１０）。すると、各振動用モータ２６が高速度で回転し（ステップ１２）、回転軸２６ａが１回転するごとに原点検出センサ６５が原点検出信号を生成する（ステップ１４）。更に、第２のタイマが予め設定されている振動時間ｔ2 の測定を開始すると共に（ステップ１６）、この充填装置１４が組合せ秤に対して物品投入信号を送信する（ステップ１８）。物品投入信号を組合せ秤に送信すると、一対の各溜めホッパ１７、１７の内側ゲート１８、１８が開放して、棒状物品１を対応する一対の各上側整列ホッパ１９内に供給される。
第２のタイマは、上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１内に棒状物品１が投入されている状態で、予め設定されている振動時間ｔ2 だけ振動用モータ２６を高速度で回転させるためのものである。そして、振動時間ｔ2 は、この時間だけ振動用モータ２６を高速度で回転させることにより、下側整列ホッパ２１内の棒状物品１をカップ１５に充填する際に、この棒状物品１が起立して整列しているように設定されている。ただし、図９に示すように、上側整列ホッパ１９内に棒状物品１が投入されているが、下側整列ホッパ２１内に棒状物品１が投入されていない状態では、振動時間ｔ2 が経過した後も（ステップ２０）、振動用モータ２６を停止させずに、上側整列ホッパ１９内の棒状物品１を下側整列ホッパ２１内に投入すると共に、上側整列ホッパ１９に次の棒状物品１を投入するようにしている。
【００６４】
また、振動用モータ２６が高速度で回転して、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を高い振動数で水平方向に振動している状態で各上側整列ホッパ１９内に棒状物品１が投入されるように投入のタイミングが決められている。
つまり、上側整列ホッパ１９の第１の本体部２７に第１の仕切り部材２９を設けたことにより、上側整列ホッパ１９に投入された棒状物品１を起立させた状態で保持することができるが、上側整列ホッパ１９に棒状物品１を投入する際に、棒状物品１がこの第１の仕切り部材２９の上縁に引っ掛かる恐れがあるので、上側整列ホッパ１９を振動させている状態で棒状物品１を第１の本体部２７に投入することにより、棒状物品１が第１の仕切り部材２９に引っ掛からないようにすることができる。
【００６５】
次に、第２のタイマの振動時間ｔ2 がタイムアップすると（ステップ２０）、一対の各上側整列ホッパ１９の第１のゲート２８を開閉して（ステップ２２）、各上側整列ホッパ１９内の棒状物品１を各下側整列ホッパ２１内に投入し、投入信号を生成する（ステップ２４）。この投入信号によって、一対の各上側整列ホッパ１９内に次の棒状物品１が投入され、２組の上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１に棒状物品１が投入された状態となる。この時、第２のタイマが振動時間ｔ2 の測定を開始する（ステップ２６）。
このように、上側及び下側の両方の整列ホッパ１９、２１を同期させて振動させている状態で、上側整列ホッパ１９内の棒状物品１を下側整列ホッパ２１に投入することができるので、棒状物品１が上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１に設けられているそれぞれの仕切り部材に引っ掛からないように、棒状物品１を下側整列ホッパ２１に供給することができる。
【００６６】
次に、第２のタイマの振動時間ｔ2 がタイムアップすると（ステップ２８）、停止制御部による制御が行われる。つまり、第２のタイマがタイムアップした後に最初に原点検出信号６７が制御部に入力した時に（ステップ３０）、第１のタイマが調整時間ｔ1 の測定を開始する（ステップ３２）。この調整時間ｔ1 は、回転軸２６ａが高速度で回転しているときに、振動数変更手段が平均時間ｔh を自動的に算出してこの平均時間ｔh に基づいて自動的に算出したものである。
そして、振動数変更手段は、第１のタイマの調整時間ｔ1 がタイムアップすると（ステップ３４）、回転軸２６ａをそのタイムアップした時の回転位置（第２の回転位置）で停止、又は減速させる。そして、停止手段は、振動数変更手段により制御されて第２の回転位置で回転が停止、又が減速した回転軸２６ａを、予め設定されている比較的低速度で回転させて、回転軸２６ａを原点位置（第１の回転位置）で確実に停止させることができる（ステップ３６）。この状態では、一対の各下側整列ホッパ２１内に収容されている棒状物品１は、互いに隣り合わせの状態で、きちんと起立して整列した状態となっている。
なお、振動用モータ２６は、図９に示すステップ１２で回転を開始したときから第１のタイマがタイムアップする第２の回転位置となるまでは高速度で所定の方向に回転し、第２の回転位置から原点位置（第１の回転位置）までの１回転未満の所定の角度範囲は低速度で同方向に回転し、しかる後に、原点位置で停止する。
【００６７】
次に、充填装置１４が排出準備完了信号を生成する（ステップ３８）。この時、包装機からこの充填装置１４に対して既に排出要求信号が送信されているので、この排出要求信号を確認した後に（ステップ４０）、一対の各下側整列ホッパ２１の振動が停止した状態で各第２のゲート２２を開閉すると共に（ステップ４２）、第１のゲート用ディレイタイマのディレイ時間の測定を開始する（ステップ４４）。このように、各下側整列ホッパ２１の第２のゲート２２を開閉することにより、充填位置に停止している２つの各カップ１５にそれぞれ所定の重量の棒状物品１を綺麗に隣り合わせに整列した状態で充填することができる。棒状物品１が充填された各カップ１５は、コンベア１６により後段に搬送されて、蓋がシールされて包装される。
そして、第１のゲート用ディレイタイマのディレイ時間がタイムアップすると（ステップ４６）、第１のゲート２８を開閉して（ステップ４８）、各上側整列ホッパ１９内の棒状物品１を空の各下側整列ホッパ２１内に投入し、投入信号を生成する（ステップ５０）。この投入信号によって、一対の各上側整列ホッパ１９内に次の棒状物品１が投入され、２組の上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１に棒状物品１が投入された状態となる。また、一対の各下側整列ホッパ２１の第２のゲート２２が閉じた時に、振動用モータ２６を高速度で回転させているので（ステップ５２）、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を高い振動数で振動させている状態で、各第１のゲート２８を開閉して各上側整列ホッパ１９内の棒状物品１を各下側整列ホッパ２１内に投入することができるし、各上側整列ホッパ１９に棒状物品１を投入することができる。
また、一対の各下側整列ホッパ２１の第２のゲート２２が閉じた時に、第２のタイマが振動時間ｔ2 の測定を開始する（ステップ５４）。第２のタイマの振動時間ｔ2 がタイムアップすると（ステップ５６）、上記と同様に、停止制御部による制御が行われて回転軸２６ａが原点位置で停止する（ステップ２８〜３６）。そして、各下側整列ホッパ２１内の棒状物品１が対応する各カップ１５に充填することができ（ステップ３８〜４２）、更に、２組の上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を高い振動数で振動させている状態で、上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１内に棒状物品１を投入することができる（ステップ４４〜５６）。このように、ステップ２８〜５６で説明した制御を順次行うことにより、順次充填位置に搬送されてくる各カップ１５に棒状物品１を充填することができる。
【００６８】
上記のように構成された充填装置１４によると、上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１内に供給されたそれぞれの棒状物品１を互いに隣合う状態で起立させるように水平方向に振動させて、下側整列ホッパ２１から排出する段階で、この下側整列ホッパ２１内の棒状物品１を互いに隣合う状態で起立させることができる。これにより、棒状物品１をこのように整列した状態で排出することができるので、例えば所定の重量又は本数の棒状物品１をカップ１５等にに充填する場合、そのカップ１５内から溢れさせることなく、見栄え良く互いに隣合うようにして起立させた状態で充填することができる。
【００６９】
そして、上側と下側の２つの整列ホッパ１９、２１を振動させて、この振動により整列させた棒状物品１を、下側整列ホッパ２１から排出してカップ１５に充填することができるので、所定時間当たりに整列済みの棒状物品１をカップ１５に充填する回数を、１つの整列ホッパにより整列させて充填する場合の約２倍にすることができる。これにより、棒状物品１の高速充填を実現することができる。
【００７０】
ただし、上記実施形態では、図９に示すように、ステップ３０において、原点検出信号が生成された時から第１のタイマにより調整時間ｔ1 を測定して回転軸２６ａの第２の回転位置を検出したが、これに代えて、パルス数に対応した機械角度を回転させることにより、回転軸２６ａの第２の回転位置を検出してもよい。
そして、上記実施形態では、上側及び下側の各整列ホッパ１９、２１に設けられている第１及び第２の仕切部材２９、３９を、図７（ａ）の平面図に示すように、十字を形成するように鉛直方向に立てた状態で設けたが、これに代えて、第１及び第２の本体部２７、３８の各内径と棒状物品１の長さに応じて図７（ｂ）の平面図に示すように、各本体部の中心から３方向に放射状に伸延するように鉛直方向に立てた状態で設けてもよい。
また、上記実施形態では、組合せ秤により計量した棒状物品１を各上側整列ホッパ１９に供給したが、組合せ秤以外の計量装置により計量した棒状物品１を各上側整列ホッパ１９に供給してもよい。
【００７１】
更に、上記実施形態では、上側整列ホッパ１９と下側整列ホッパ２１を備える構成としたが、これに代えて、下側整列ホッパ２１を省略し、上側整列ホッパ１９により整列させた棒状物品１をカップ１５に充填する構成としてもよい。
そして、上記実施形態では、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１を１台の振動用モータ２６により駆動して振動させる構成としたが、これに代えて、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１をそれぞれ別々の振動用モータ２６により駆動して振動させる構成としてもよい。この場合、上側整列ホッパ１９内の棒状物品１を下側整列ホッパ２１内に投入するときには、上側及び下側の整列ホッパ１９、２１のそれぞれの中心軸線を略一致させる。そして、下側整列ホッパ２１内の棒状物品１をカップ１５に充填するときは、下側整列ホッパ２１と排出シュート２３の上側開口部のそれぞれの中心軸線を略一致させる。
また、上記実施形態では、各整列ホッパ１９、２１を水平方向に振動させる構成としたが、これに代えて、水平方向と鉛直方向の成分を有する振動を行わせてもよい。
更に、上記実施形態では、振動数変更手段は、回転軸２６ａが原点位置（第１の回転位置）を通過したことを原点検出センサ６５が検出した時から平均時間ｔh よりも短い調整時間ｔ1 が経過した時の回転軸２６ａの回転位置を第２の回転位置として回転軸２６ａを停止、又は減速させたが、これに代えて、回転軸２６ａが原点位置（第１の回転位置）を通過したことを原点検出センサ６５が検出した時から平均時間ｔh に等しい調整時間、又は平均時間ｔh よりも長い調整時間が経過した時の回転軸２６ａの回転位置を第２の回転位置として回転軸２６ａを停止、又は減速させて、しかる後に、上記と同様に、回転軸２６ａを所定の低速度で回転させて原点位置で停止させてもよい。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によると、整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品を互いに隣合う状態で起立させることができるので、棒状物品をこのように整列した状態で排出することができる。これにより、例えば所定の重量又は本数の棒状物品を所定の容器に充填する場合、その容器内から溢れさせることなく、見栄え良く互いに隣合うようにして起立させた状態で充填することができる。
【００７３】
第１の発明によると、整列ホッパ内の棒状物品を整列させるために、整列ホッパを比較的高い振動数で振動させることができるので、各棒状物品を短時間で確実に起立させて整列させることができる。そして、整列ホッパ内の整列した棒状物品を排出して容器等に充填するときは、整列ホッパを比較的低い振動数で振動させた状態にして停止させているので、振動する整列ホッパを予め定めた所定の位置に確実に停止させることができる。つまり、整列ホッパを比較的低い振動数で振動させることにより整列ホッパの慣性力を小さくすることができるので、整列ホッパを所定の位置に確実に停止させることができる。これにより、整列ホッパの下側開口部の中心と、この整列ホッパの下方に配置される例えば容器又は排出シュート等の上側開口部の中心と、を互いに確実に一致させることができ、その結果、整列ホッパ内の整列した棒状物品を容器等に確実に充填することができる。
【００７４】
また、整列ホッパを所定位置に確実に停止させるために、比較的低い振動数で振動させた状態にして停止させているが、これに代えて、保持トルクの大きいステップモータを使用することにより、比較的高い振動数で振動する整列ホッパを所定の位置に確実に停止させることも考えられるが、このようにすると、ステップモータの嵩が大きくなるし、その費用が嵩むという問題がある。第１の発明によると、このような問題を解決することができる。
【００７５】
第２の発明によると、２つの上側と下側の整列ホッパを振動させて、この振動により整列させた棒状物品を、下側整列ホッパから排出して容器等に充填することができるので、所定時間当たりに整列済みの棒状物品を容器等に充填する回数を、１つの整列ホッパにより整列させて充填する場合の約２倍にすることができる。これにより、棒状物品の高速充填を実現することができる。これ以外は、第１の発明と同様の効果を奏する。
【００７６】
第３の発明によると、整列ホッパの振動数を変更するための第２の位置を、整列ホッパが第１の位置を通過したことを原点検出センサが検出した時から平均時間、又はそれに近い所定の時間が経過した時点をタイマ等により計測することにより検出することができる。従って、第２の位置を検出するために例えばステップモータのステップ数をカウントするような複雑な制御が不要であり、この整列装置の構造を簡単にすることができるし、費用の低減を図ることができる。
【００７７】
第４の発明によると、第３の発明と同様に、回転軸の第２の回転位置を検出するために例えばステップモータのステップ数をカウントするような複雑な制御が不要であり、これにより、この整列装置の構造を簡単にすることができるし、費用の低減を図ることができる。
【００７８】
第５の発明によると、例えば整列ホッパ内に供給された棒状物品の長さが整列ホッパの本体部の互いに向かい合う内側面の間隔よりも短い場合では、仕切り部材が設けられていなければ横倒しの状態になるが、仕切り部材が設けられていることによって、棒状物品を、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立させて保持することができる。このように、棒状物品の長さに応じた形状の仕切り部材を設けることにより、比較的短い長さの棒状物品でも、所定の容器内から溢れさせることなく、互いに隣合うようにして起立させた状態で充填することができる。
そして、仕切り部材は、本体部の筒方向と略平行し、本体部の略中心を通る位置に配置したことにより、物品を本体部の上側開口部の略中心に投入することにより、棒状物品を仕切り部材により仕切られている本体部の各部屋に満遍なく供給することができる。
【００７９】
第６の発明によると、仕切り部材に凭れ掛かる棒状物品が仕切り部材を乗り越えて隣の部屋内に倒れ込まないようにすることができるので、棒状物品が重ならないようにして起立した状態で容器等に確実に充填することができる。そして、仕切り部材の上縁の全ての部分を同一の高さに形成してある場合では、整列ホッパに供給された棒状物品がこの仕切り部材の上縁上に載った状態となって排出することができないことがあるが、仕切り部材の上縁の所定部分とそれ以外の部分の鉛直方向の高さを相違させてあることにより、仕切り部材の上縁に当接した棒状物品をその上縁から確実に落下させることができる。これにより、整列ホッパ内に収容されている棒状物品を確実に排出させることができる。
【００８０】
第７の発明によると、第１の本体部に設けられている仕切り部材は、第５及び第６の発明の仕切り部材と同等の構成部分は同様の効果を奏する。そして、第２の本体部に供給された棒状物品に対して、仕切り部材により仕切られて形成されている各部屋間の移動を防止することができ、これにより、各部屋内で整列する棒状物品を、それぞれの部屋で詰まらせることなく下側整列ホッパから確実に排出することができる。更に、第２の本体部に設けられている仕切り部材は、上側整列ホッパ内から排出される棒状物品がこの仕切り部材の上縁に引っ掛からないように下側整列ホッパ内に案内することができ、これにより、上側整列ホッパ内で整列した棒状物品をその整列した状態で下側整列ホッパ内に供給することができる。
【００８２】
第８の発明によると、投入シュートを滑落する複数の棒状物品を、分散部材により分散させた状態で整列ホッパに投入することができるので、複数の棒状物品を整列ホッパに投入したときに、各棒状物品が互いに絡み合うことなく比較的綺麗に起立した状態で整列ホッパに収容された状態となる。そして、仕切り部材を設けてある整列ホッパに対しては、仕切り部材により仕切られている各部屋に、各部屋の大きさに応じた本数の棒状物品をそれぞれに投入することができるので、一部の部屋に棒状物品が多く投入された為に棒状物品が詰まるということがない。
【００８３】
第９の発明によると、整列ホッパ内に供給された棒状物品が仕切り部材の上縁に引っ掛かり、本体部の上側開口縁部の上方に露出しているときに、この棒状物品を検出手段により検出することができる。つまり、棒状物品が仕切り部材に引っ掛かっているときは、その引っ掛かっている棒状物品を容器等に充填することができず、重量不足の商品を製造する恐れがあるが、検出手段によりその引っ掛かっている棒状物品を検出することにより、充填重量不足の商品の製造を確実に防止することができる。
【００８４】
第１０の発明によると、排出シュートの基台に対する取り付け、及び取り外しは、取付板に設けられている係合部を基台に設けられている被係合部に嵌合させればよいし、その嵌合を取り外せばよいので、排出シュートの基台に対する着脱を工具なしで容易に短時間で行うことができる。これにより、排出シュートの取り替え時間や洗浄時間の短縮を図ることができる。また、整列ホッパ内に供給されずにこぼれ落ちた棒状物品を、この取付板により保持することができるので、このこぼれ落ちた棒状物品が、これらを充填しようとする所定の容器以外の別の容器に投入されないようにすることができ、当該別の容器の充填重量の過量を防止することができる。
【００８６】
第１１の発明によると、棒状物品が上側及び下側の各整列ホッパに設けられているそれぞれの仕切り部材に引っ掛からないように、上側整列ホッパ内の棒状物品を下側整列ホッパに供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る充填装置の正面図である。
【図２】同実施形態に係る充填装置の一部省略平面図である。
【図３】同実施形態に係る充填装置の上側及び下側の整列ホッパの拡大正面図である。
【図４】同実施形態に係る一対の充填装置、投入シュート、及び排出シュートを示す側面図である。
【図５】同実施形態に係る投入シュートを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図である。
【図６】同実施形態の上側整列ホッパに設けられている第１の仕切り部材を示す斜視図である。
【図７】（ａ）同実施形態の上側整列ホッパに設けられている第１の仕切り部材を示す平面図、（ｂ）は同発明の他の実施形態の仕切り部材を示す平面図である。
【図８】同実施形態の上側整列ホッパに供給された棒状物品が第１の仕切り部材に凭れかけた状態を示す断面図である。
【図９】同実施形態の充填装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】従来の充填装置の縦断正面図である。
【符号の説明】
１ 棒状物品
１４ 充填装置
１５ カップ
１９ 上側整列ホッパ
２０ 投入シュート
２１ 下側整列ホッパ
２２ 第２のゲート
２３ 排出シュート
２５ 振動機構部
２６ 振動用モータ
２７ 第１の本体部
２８ 第１のゲート
２９ 第１の仕切部材
３２ 第１のゲート駆動部
３８ 第２の本体部
３９ 第２の仕切部材
４１ 第２のゲート駆動部
５８ 分散部材
６１ 詰まり検出センサ
６３ 係合爪
６４ 係合孔
６５ 原点検出センサ
６７ 原点検出信号
Claims (11)
- 複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の本体部、及びこの本体部の下側開口部を開閉するためのゲートを有する整列ホッパと、この整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記整列ホッパに対して水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、を備える整列装置において、
上記駆動手段に駆動されて比較的高い振動数で振動する上記整列ホッパを所定の第１の位置の手前の第２の位置で振動を停止させる、又は振動数を低下させる振動数変更手段と、振動が停止、又は振動数が低下した上記整列ホッパを比較的低い振動数で振動させて上記整列ホッパを第１の位置で停止させる停止手段と、を具備することを特徴とする整列装置。 - 複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の第１の本体部、及びこの第１の本体部の下側開口部を開閉するための第１のゲートを有する上側整列ホッパと、第１の本体部の下側開口部より排出された複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の第２の本体部、及びこの第２の本体部の下側開口部を開閉するための第２のゲートを有する下側整列ホッパと、上記上側及び下側の各整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記上側及び下側の各整列ホッパを同期させて水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、を備える整列装置において、
上記駆動手段に駆動されて比較的高い振動数で振動する上記両方の整列ホッパを所定の第１の位置の手前の第２の位置で停止させる、又は振動数を低下させる振動数変更手段と、振動が停止、又は振動数が低下した上記両方の整列ホッパを比較的低い振動数で振動させて上記両方の整列ホッパを第１の位置で停止させる停止手段と、を具備することを特徴とする整列装置。 - 上記比較的高い振動数で振動する上記整列ホッパが第２の位置から第１の位置まで移動するのに掛かる平均時間を算出する平均時間算出手段と、上記整列ホッパが第１の位置に移動したことを検出するための原点検出センサと、を備え、上記振動数変更手段は、上記整列ホッパが第１の位置を通過したことを上記原点検出センサが検出した時から上記平均時間、又はそれに近い所定の時間が経過した時の上記整列ホッパの位置を第２の位置として、上記整列ホッパを停止、又は振動数を低下させることを特徴とする請求項１に記載の整列装置。
- 複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の本体部、及びこの本体部の下側開口部を開閉するためのゲートを有する整列ホッパと、この整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記整列ホッパに対して水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、この駆動手段の動力を上記整列ホッパに伝達するための回転軸と、比較的高速度で回転する上記回転軸を所定の第１の回転位置の手前の第２の回転位置で停止、又は減速させる振動数変更手段と、回転が停止、又は減速した上記回転軸を比較的低速度で回転させて上記回転軸を第１の回転位置で停止させる停止手段と、を備える整列装置において、
比較的高速度で回転する上記回転軸が１回転するのに掛かる時間の平均時間を算出する平均時間算出手段と、上記回転軸が第１の回転位置に回転したことを検出するための原点検出センサと、を備え、上記振動数変更手段は、上記回転軸が第１の回転位置を通過したことを上記原点検出センサが検出した時から上記平均時間、又はそれに近い所定の時間が経過した時の上記回転軸の回転位置を第２の回転位置として、上記回転軸を停止、又は減速させることを特徴とする整列装置。 - 上記整列ホッパの本体部は、この本体部内に供給された棒状物品を起立させた状態で保持する仕切り部材を備え、この仕切り部材は、上記本体部の筒方向と略平行し、上記本体部の略中心を通る位置に配置したことを特徴とする請求項１、３、又は４に記載の整列装置。
- 上記仕切り部材の上縁の高さは、上記ゲート上に起立する棒状物品の上端部よりも高くしてあり、当該仕切り部材の上縁に当接した棒状物品が当該上縁から落下するように、上記上縁の所定部分とそれ以外の部分の鉛直方向の高さを相違させたことを特徴とする請求項５に記載の整列装置。
- 上記上側及び下側の各整列ホッパの第１及び第２の本体部は、第１及び第２の各本体部内に供給された棒状物品を起立させた状態で保持する仕切り部材を備え、この仕切り部材は、それぞれが設けられている第１及び第２の各本体部の筒方向と略平行し、該各本体部の略中心を通る位置に配置してあり、第１及び第２の各本体部に設けられている上記仕切り部材の上縁の高さは、上記各ゲート上に起立する棒状物品の上端部よりも高くしてあり、第２の本体部に設けられている上記仕切り部材は、第２の本体部の上側開口縁部から下側開口縁部に亘って形成してあることを特徴とする請求項２に記載の整列装置。
- 複数の棒状物品を上記整列ホッパの上側開口部に投入するための投入シュートを有し、この投入シュートの出口側縁部、又はその近傍に、上記投入シュートの出口から排出される棒状物品を分散させるための分散部材を設けたことを特徴とする請求項１、３、４、５、又は６に記載の整列装置。
- 複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の本体部、及びこの本体部の下側開口部を開閉するためのゲートを有する整列ホッパと、この整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記整列ホッパに対して水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、を備える整列装置において、
上記本体部は、この本体部内に供給された棒状物品を起立させた状態で保持する仕切り部材を備えており、上記仕切り部材の上縁に引っ掛かり、上記本体部の上側開口縁部の上方に露出する棒状物品を検出するための検出手段を設けたことを特徴とする整列装置。 - 複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の本体部、及びこの本体部の下側開口部を開閉するためのゲートを有する整列ホッパと、この整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記整列ホッパに対して水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、上記整列ホッパの下側開口部から排出された棒状物品を入口から受け入れて出口から排出して所定の容器に供給するための排出シュートと、を備える整列装置において、
上記排出シュートは、取付板が設けられており、この取付板に設けられている係合部を上記整列装置の基台に設けられている被係合部に着脱自在に嵌合させて取り付けてあり、上記取付板は、上記整列ホッパ内に供給されずにこぼれ落ちた棒状物品を保持することができる形状であることを特徴とする整列装置。 - 複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の第１の本体部、及びこの第１の本体部の下側開口部を開閉するための第１のゲートを有する上側整列ホッパと、第１の本体部の下側開口部より排出された複数の棒状物品を上側開口部より受け入れる短筒状の第２の本体部、及びこの第２の本体部の下側開口部を開閉するための第２のゲートを有する下側整列ホッパと、上記上側及び下側の各整列ホッパ内に供給されたそれぞれの棒状物品が、その中心軸線が鉛直方向に対して所定の角度以下の角度で起立するように上記上側及び下側の各整列ホッパを同期させて水平方向の成分を有する振動を行わせる駆動手段と、上記上側及び下側の各整列ホッパの第１及び第２の本体部内に設けられ、第１及び第２の各本体部内に供給された棒状物品を起立させた状態で保持する仕切り部材と、を備える整列装置において、
上記駆動手段を駆動して上記上側及び下側の両方の整列ホッパを振動させている状態で、上記上側整列ホッパ内の棒状物品を上記下側整列ホッパ内に供給することを特徴とする整列装置。
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