JP4714514B2 - 組合せ計量装置 - Google Patents

Description

本発明は、組合せ演算により所定重量範囲内の重量にして物品を排出する組合せ計量装置に関する。

従来、洗剤や、菓子類、食料品等の物品を計量する組合せ計量装置では、物品の重量を計測するためにロードセル等の重量センサが用いられているが、このような重量センサは高価である。また、組合せ演算に用いる計量値の個数が多いほど計量精度（組合せ計量精度）を向上できることは周知の事実である。そこで、重量センサの個数の増加を抑えて計量精度を向上させるために、各計量ホッパに２つの室を備えたものが、例えば特許文献１に記載されている。このような従来の組合せ計量装置の概略模式図を図８に示す。

この従来の組合せ計量装置は、装置中央の上部に、外部の供給装置から供給される物品を振動によって放射状に分散させる分散フィーダ８１が設けられている。分散フィーダ８１の周囲には、分散フィーダ８１から送られてきた物品を振動によって各供給ホッパ８３に送りこむための複数の直進フィーダ８２が設けられている。直進フィーダ８２の下方には、複数の供給ホッパ８３、計量ホッパ８６がそれぞれ対応して設けられ、それぞれ円状に配置されている。各計量ホッパ８６には、計量ホッパ８６内の物品の重量を計測する重量センサ８９が取り付けられている。上記の直進フィーダ８２、供給ホッパ８３、計量ホッパ８６及び重量センサ８９を有する計量ユニット９１が、分散フィーダ８１の周囲に複数配置されている。また、計量ホッパ８６の下方には、集合シュート９０が設けられ、組合せに選択された計量ホッパ８６から排出された物品は、集合シュート９０上を滑り、その排出口から包装機９２へ送出される。

計量ホッパ８６は、２つの室８６ａ、８６ｂに分割され、供給ホッパ８３には、計量ホッパ８６の各室８６ａ、８６ｂへ物品を排出するためのゲート８４、８５が設けられている。計量ホッパ８６の各室８６ａ、８６ｂには、それぞれ物品を集合シュート９０上へ排出するためのゲート８７、８８が設けられている。供給ホッパ８３の物品は、計量ホッパ８６の各室８６ａ、８６ｂへ供給され、各室８６ａ、８６ｂに保持されている物品の重量が重量センサ８９で計量される。

この従来の組合せ計量装置では、各計量ホッパ８６の各室８６ａ、８６ｂの物品の計量値に基づいて組合せ演算を行い、組合せ演算の結果、物品の合計重量が所定重量範囲内になるように選択された室（８６ａ、８６ｂ）から物品が集合シュート９０上へ排出される。この構成の場合、１個の重量センサ８９に対し組合せ演算に用いる計量値が２個得られ、高価な重量センサ８９の有効活用が図られている。

また、図示しないが、例えば前述の計量ホッパ８６の下方に、さらに２つの室（第１室、第２室）に分割されたメモリホッパを設け、より重量センサ８９の有効活用が図られている構成のものもある。この場合、メモリホッパの第１室に、計量ホッパ８６の一方の室８６ａから計量済みの物品が供給され、第２室に、計量ホッパ８６の他方の室８６ｂから計量済みの物品が供給される。また、計量ホッパ８６の各室８６ａ、８６ｂは、図８の構成とは異なり、物品を前述のようにメモリホッパの室へ供給するとともに、集合シュート９０上へも排出可能な構成になっている。すなわち、計量ホッパ８６の各室８６ａ、８６ｂには、それぞれ物品を集合シュート９０上へ排出するためのゲートと、メモリホッパへ排出するためのゲートとが設けられている。メモリホッパの各室にはそれぞれ物品を集合シュート９０上へ排出するためのゲートが設けられている。この構成の場合、各計量ホッパ８６の各室８６ａ、８６ｂ及び各メモリホッパの各室（第１室、第２室）内の物品の計量値に基づいて組合せ演算を行い、組合せ演算で選択された室（８６ａ、８６ｂ、第１室、第２室）から物品が集合シュート６７上へ排出される。したがって、この構成の場合、１個の重量センサ８９に対し組合せ演算に用いる計量値が４個得られ、高価な重量センサ８９の有効活用が図られている。
特開昭５９−１０８１５号公報

上記従来の図８に示された構成において、例えば計量ホッパ８６を取り外して洗浄を行うときに計量ホッパ８６を落としたりして、計量ホッパ８６に損傷が生じることがある。例えば計量ホッパ８６は、装置の中央に配設されているセンター基体に装着されている取付金具に取り付けられているが、その取付金具への取付部分が損傷して取り付けられなくなった場合や、各室８６ａ、８６ｂに分離している仕切り部分が損傷した場合には、その計量ホッパ８６は使用できなくなる。このように計量ホッパ８６に損傷が生じて使用できなくなった場合や、ある計量ホッパ８６を点検する場合に、予備の計量ホッパが無いときには、その計量ホッパ８６を取り外した状態で、取り外した部分の計量ホッパの使用を禁止する機能を働かせて、組合せ計量装置の運転を行うことが可能である。しかしながら、この場合、１個の計量ホッパ８６を取り外すことにより、組合せ演算に用いる計量値が２個減少し、計量精度が悪くなる。また、前述のように計量ホッパ８６の下方に２室に分割されたメモリホッパを設けている構成の場合には、損傷している１個の計量ホッパ８６を取り外し、その取り外した部分の計量ホッパ及びそれに対応するメモリホッパの使用を禁止する機能を働かせて運転を行うと、組合せ演算に用いる計量値は４個減少し、計量精度が悪くなる。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、高価な重量センサの有効活用を図り、かつ、計量ホッパの損傷時等にその計量ホッパを使用しないで運転するときに計量精度の悪化の程度を抑えることができる組合せ計量装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の組合せ計量装置は、１つの重量センサと、それぞれに投入される物品の重量が前記１つの重量センサにより計量される複数の計量ホッパと、それぞれの前記計量ホッパに対応して前記計量ホッパの下方に配設され、それぞれ対応する前記計量ホッパから計量済みの物品が投入される複数のメモリホッパとをそれぞれが有し、前記計量ホッパは、対応する前記メモリホッパと集合シュートとへ選択的に物品を排出可能に構成された、複数の組合せユニットと、前記複数の組合せユニットの各々の前記重量センサによる計量値を取得し、各々の前記計量ホッパに投入されている物品の計量値と各々の前記メモリホッパに投入されている物品の計量値とに基づいて組合せ演算を行うことにより、投入されている物品の計量値の合計が所定重量範囲内になる組合せの前記計量ホッパ及び／又は前記メモリホッパを選択し、前記選択した計量ホッパ及び／又は前記メモリホッパに対し物品を前記集合シュート上へ排出させる排出動作を行わせる制御手段と、前記組合せに選択されている前記計量ホッパ及び／又は前記メモリホッパから排出される物品を集合させて排出するための前記集合シュートと、前記計量ホッパが取り付けられる第１の取付部材と、前記制御手段によって制御され前記第１の取付部材に取り付けられている前記計量ホッパに対し前記メモリホッパへ物品を排出させるように作用する第１の作用部と、前記制御手段によって制御され前記計量ホッパに対し前記集合シュートへ物品を排出させるように作用する第２の作用部と、前記メモリホッパが取り付けられる第２の取付部材と、前記制御手段によって制御され前記第２の取付部材に取り付けられている前記メモリホッパに対し物品を排出させるように作用する第３の作用部とが配設されたホッパ支持基体とを備え、前記メモリホッパは、前記第１の取付部材に取り付け可能であり、前記メモリホッパが前記第１の取付部材に取り付けられたときに、前記第２の作用部が前記メモリホッパに対し物品を排出させるように作用するように構成されている。

この構成によれば、１つの重量センサで複数の計量ホッパ及びメモリホッパの各々に投入されている物品の重量が計量されているので、高価な重量センサの有効活用が図れている。また、１個の計量ホッパが損傷等により使用できない場合には、それに対応するメモリホッパも使用できないので、１個の計量ホッパと１個のメモリホッパを使用しないで運転したときには、組合せ演算に用いられる計量値は２個減少するだけですむ。従来の２室に分割された計量ホッパと２室に分割されたメモリホッパとを用いた構成の場合に、１個の計量ホッパが損傷等により使用できず、その１個の計量ホッパとそれに対応する１個のメモリホッパとを使用しないで運転すると、組合せ演算に用いられる計量値は４個減少する。したがって、本発明の構成により、計量精度の悪化を抑えることができる。また、１個のメモリホッパが損傷等により使用できない場合に、その１個のメモリホッパを使用しないで運転したときには、組合せ演算に用いられる計量値は１個減少するだけですむ。上記の従来構成において２室に分割された１個のメモリホッパを使用しないで運転すると、組合せ演算に用いられる計量値は２個減少する。したがって、本発明の構成により、計量精度の悪化を抑えることができる。

これにより、ある計量ホッパが使用できないときは、その計量ホッパを取り外し、例えばその下方に取り付けられているメモリホッパを、取り外した計量ホッパの代わりに付け替えて使用することができる。例えば、損傷等により１個の計量ホッパが使用できなくなったとき、その計量ホッパの代わりにメモリホッパを使用して運転したときには、組合せ演算に用いられる計量値は１個減少するだけですみ、計量精度の悪化を最小限に抑えることができる。

この場合、前記計量ホッパは、対応する前記メモリホッパへ物品を排出するための第１のゲートと、前記集合シュートへ物品を排出するための第２のゲートとを有し、前記メモリホッパは、物品を排出するためのゲートを有し、前記第１の作用部は、前記計量ホッパの前記第１のゲートを開閉するように作用し、前記第２の作用部は、前記計量ホッパの前記第２のゲートを開閉するように作用し、前記第３の作用部は、前記メモリホッパのゲートを開閉するように作用するように構成され、前記メモリホッパが前記第１の取付部材に取り付けられたときに、前記第２の作用部が前記メモリホッパのゲートを開閉するように作用するように構成されていてもよい。

また、上記構成において、前記メモリホッパを個別に使用禁止に設定する使用禁止手段を設け、前記制御手段は、前記使用禁止手段により任意の前記メモリホッパが使用禁止に設定されているとき、前記任意のメモリホッパを除いた前記計量ホッパ及び前記メモリホッパに投入されている物品の計量値に基づいて組合せ演算を行うように構成されている。

これにより、ある計量ホッパが使用できなくなったとき、その計量ホッパの代わりにメモリホッパを付け替えて運転することができる。

また、上記構成において、前記計量ホッパと前記メモリホッパとはそれぞれの重量が略等しく構成されていることが好ましい。これにより、メモリホッパを計量ホッパの代わりに付け替えて運転するとき、計量ホッパとメモリホッパとの重量バランスが保たれ、重量センサによる計量値の精度の低下を防止できる。

以上の構成において、各々の前記組合せユニットに備えられている前記計量ホッパは２個であるように構成してもよい。

本発明は、以上に説明した構成を有し、組合せ計量装置において、高価な重量センサの有効活用を図り、かつ、計量ホッパの損傷時等にその計量ホッパを使用しないで運転するときに計量精度の悪化の程度を抑えることができるという効果を奏する。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態における組合せ計量装置の構成の概略を示す模式図である。なお、図１は、組合せ計量装置の各構成要素の正しい形状を示すものではなく、それらの外観形状の概略は図２に示される。

まず、図１に示されるように、組合せ計量装置の前段の装置として、組合せ計量装置へ被計量物である物品を供給するための供給装置１が備えられ、組合せ計量装置の後段の装置として、組合せ計量された物品を包装する包装機１４が備えられている。供給装置１は、例えば振動器を取付けたトラフ（trough：大型の細長い容器）であり、図示されていない他の装置から物品がトラフに供給されて、振動器によってトラフを適宜振動させることにより、組合せ計量装置の分散フィーダ３上に物品を送り出す。

組合せ計量装置は、装置上部の中央に、振動器を備えた円錐形状の分散フィーダ３が設けられ、分散フィーダ３の上方には、分散フィーダ３上の物品の量を検出するために、例えば超音波式のレベルセンサ２が設けられている。分散フィーダ３は、供給装置１から供給される物品を振動器による振動によって放射状に分散させる。分散フィーダ３の周囲には、振動器を備えた直進フィーダ４が放射状に複数設けられている。各直進フィーダ４は、分散フィーダ３から送られてきた物品を振動によって各供給ホッパ５に送り出す。各直進フィーダ４の物品の送出側には供給ホッパ５が設けられ、各供給ホッパ５の下方には２つの計量ホッパ８ａ、８ｂが設けられている。２つの計量ホッパ８ａ、８ｂに対し１つのロードセルで構成された重量センサ７が設けられており、この重量センサ７により計量ホッパ８ａ、８ｂ内の物品の重量が計測される。また、計量ホッパ８ａ、８ｂのそれぞれの斜め下方にメモリホッパ１０ａ、１０ｂが設けられている。上記の直進フィーダ４と、供給ホッパ５と、一対の計量ホッパ８ａ、８ｂと、一対のメモリホッパ１０ａ、１０ｂと、重量センサ７とを有する計量ユニット１５が、複数備えられており、各直進フィーダ４の下方に、供給ホッパ５、一対の計量ホッパ８ａ、８ｂ及び一対のメモリホッパ１０ａ、１０ｂがそれぞれ対応して設けられ、複数のそれぞれが円状に配置されている。また、計量ホッパ８ａ、８ｂ及びメモリホッパ１０ａ、１０ｂの下方には、それらのホッパから排出された物品を集合させて下部の排出口から排出させる集合シュート１２が設けられている。

供給ホッパ５には、物品を計量ホッパ８ａへ排出するためのゲート６ａと計量ホッパ８ｂへ排出するためのゲート６ｂとが設けられ、空になっている方の計量ホッパ側のゲートを開いて計量ホッパへ物品を供給する。両方の計量ホッパ８ａ、８ｂが空である場合は予め定められた方の計量ホッパへ物品を供給する。計量ホッパ８ａ、８ｂの各々には、物品を、対応するメモリホッパ１０ａ、１０ｂへ排出するためのゲート９ａｍ、９ｂｍと集合シュート１２へ排出するためのゲート９ａｓ、９ｂｓとが設けられ、計量ホッパ８ａ、８ｂに物品が入っているとき、対応するメモリホッパ１０ａ、１０ｂが空になるとメモリホッパ側のゲート９ａｍ、９ｂｍを開いて物品を供給する。すなわち、供給ホッパ５は、その保持している物品を、対応する計量ホッパ８ａと８ｂへ選択的に排出可能な構成であり、計量ホッパ８ａは、その保持している物品を、対応するメモリホッパ１０ａと集合シュート１２へ選択的に排出可能な構成であり、計量ホッパ８ｂは、その保持している物品を、対応するメモリホッパ１０ｂと集合シュート１２へ選択的に排出可能な構成である。

制御部３１と操作設定表示器３２については後述する。

図２の外観図に示されるように、装置中央部に図示されない脚等で支持された略円柱形状のセンター基体（ボディ）１３（ホッパ支持基体）が配設されており、センター基体１３の上面に分散フィーダ３が取り付けられるとともに複数の直進フィーダ４が放射状に取り付けられ、センター基体１３の側面には、複数の供給ホッパ５が円状に配置されて取り付けられるとともに、各供給ホッパ５の下方に一対の計量ホッパ８ａ、８ｂが取り付けられ、計量ホッパ８ａ、８ｂの下方で少し内側にメモリホッパ１０ａ、１０ｂが取り付けられている。メモリホッパ１０ａ、１０ｂが取り付けられるセンター基体１３の下部側面１３ａの径は、供給ホッパ５及び計量ホッパ８ａ、８ｂが取り付けられるセンター基体１３の上部側面の径よりも小さくなっている。

図３は本実施の形態における組合せ計量装置の制御系統の概略を示すブロック図である。

組合せ計量装置の制御部３１は、ＣＰＵ等からなる演算制御部３１１と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリからなる記憶部３１２とで構成されている。記憶部３１２には、運転用プログラム、運転用設定データである多数の運転パラメータのデータ、その他計量値データ等が記憶される。演算制御部３１１は、記憶部３１２に記憶されている運転用プログラムを実行して、供給装置１および組合せ計量装置全体の制御を行うとともに組合せ演算を行う。また、演算制御部３１１は、Ｉ/Ｏ回路３３を介して入力されるレベルセンサ２の信号を基に、分散フィーダ３上の物品を一定量に保つように、振動制御駆動回路３４を介して供給装置１の振動器の動作を制御する。また、振動制御駆動回路３４を介して分散フィーダ３の振動器、直進フィーダ５の振動器の動作を制御する。また、ゲート駆動回路３５を介して供給ホッパ５、計量ホッパ８ａ、８ｂ及びメモリホッパ１０ａ、１０ｂのそれぞれのゲートの開閉装置６Ａ，９Ａ，１１Ａのアクチュエータ（例えばパルスモータ）の動作を制御する。また、各重量センサ７の計測値をＡ/Ｄ変換回路３６を介して受け取る。また、操作設定表示器３２から信号を入力するとともに、操作設定表示器３２へ表示するデータ等の信号を出力する。

演算制御部３１１による組合せ演算では、複数の計量ホッパ８ａ、８ｂおよびメモリホッパ１０ａ、１０ｂの中から、物品の計量値の合計が所定重量範囲（目標重量に対する許容範囲）内となるホッパの組合せが１つ求められる。この組合せ演算では、計量ホッパ８ａ、８ｂ内の物品の計量値には重量センサ７による計測値が用いられる。各重量センサ７に対応して取り付けられている一対の計量ホッパ８ａ、８ｂのうちの一方の計量ホッパ、例えば計量ホッパ８ａのみに物品が供給されているときに、計量ホッパ８ａ内の物品の重量が重量センサ７により計量される。さらに他方の計量ホッパ８ｂに物品が供給されると、２つの計量ホッパ８ａ、８ｂ内の物品の合計重量が重量センサ７により計量される。演算制御部３１１では、この２つの計量ホッパ８ａ、８ｂ内の物品の合計重量（計量値）から、先に計量されている計量ホッパ８ａ内の物品の計量値を減算することで、計量ホッパ８ｂ内の物品の計量値を算出する。計量ホッパ８ａ、８ｂからメモリホッパ１０ａ、１０ｂへ物品が投入されると、演算制御部３１１では、計量ホッパ８ａ、８ｂにおいて計量及び算出されたときの物品の計量値を、メモリホッパ１０ａ、１０ｂへ投入された物品の計量値として認識する。計量ホッパ８ａ、８ｂにおいて計量及び算出されたときの物品の計量値は、記憶部３１２に保持されている。

操作設定表示器３は、例えばタッチスクリーン式のディスプレイ（表示手段）を備え、その画面上で、組合せ計量装置の運転開始及び停止等の操作を行うことができる。また表示画面を切り替えて組合せ計量装置の運転パラメータの設定等を行うことができる。運転中は通常、組合せ計量装置の運転速度や組合せ演算結果等の運転状況等の表示が行われる。したがって、操作設定表示器３は、組合せ計量装置の操作およびそれらの運転パラメータの設定等を行うための入力手段と、これらの入力手段や組合せ計量装置の運転状況等を表示する表示手段とを備えている。

以上のように構成された本実施の形態における組合せ計量装置の動作について、まずその概略を説明する。供給装置１及び組合せ計量装置の動作は制御部３１の制御によって実現される。

まず、物品は、供給装置１によって組合せ計量装置の上方に搬送されてきて、分散フィーダ３上に載せられる。そして、分散フィーダ３の振動によって放射状に分散されて、分散フィーダ３に続く直進フィーダ４を介して円状に複数配置された供給ホッパ５に物品が送られる。各供給ホッパ５の下方に位置する計量ホッパ８ａ、８ｂが空の場合に、各供給ホッパ５の物品が計量ホッパ８ａ、８ｂに投入される。このとき、供給ホッパ５の１回の投入ではいずれか一方の計量ホッパにのみ物品が投入される。供給ホッパ５の一方のゲート６ａが開閉されることで物品が計量ホッパ８ａへ投入され、他方のゲート６ｂが開閉されることで物品が計量ホッパ８ｂへ投入される。また、各計量ホッパ８ａ、８ｂの下方に位置するメモリホッパ１０ａ、１０ｂが空の場合に、計量ホッパ８ａ、８ｂのそれぞれのメモリホッパ排出用ゲート９ａｍ、９ｂｍが開閉されることで、物品がメモリホッパ１０ａ、１０ｂに投入される。

制御部３１は、前述の組合せ演算を行うことにより、物品を排出すべきホッパの組合せを決定し、その組合せのホッパから物品を集合シュート１２上へ排出させる。このとき、メモリホッパ１０ａ、１０ｂでは、それぞれのゲート１１ａ、１１ｂが開閉されることで物品が排出され、計量ホッパ８ａ、８ｂでは、それぞれの集合シュート排出用のゲート９ａｓ、９ｂｓが開閉されることで物品が排出される。物品は集合シュート１２上を滑り落ち、その排出口から包装機１４へ排出される。包装機１４では、例えば、袋を製造しながら、この袋に組合せ計量装置から排出されてきた物品を充填して包装する。

ここで、ある１つの計量ユニット１５についてその動作の一例を説明しておく。ここでは、一例として、まず、供給ホッパ５、計量ホッパ８ａ、８ｂ及びメモリホッパ１０ａ、１０ｂに物品が投入されている状態を考える。組合せ演算により、例えば計量ホッパ８ａ及びメモリホッパ１０ｂが組合せに選択されたとすると、所定のタイミングで計量ホッパ８ａ及びメモリホッパ１０ｂから物品が排出されて空になる。続いて、計量ホッパ８ｂからメモリホッパ１０ｂへ物品が投入されるとともに、供給ホッパ５から計量ホッパ８ａへ物品が投入される。その後、所定時間経過後に次の組合せ演算が行われる。

組合せ計量装置では、上記のような動作を行うための運転用設定データとして多数の動作パラメータの設定が必要であり、その設定は操作設定表示器３を用いて行われ、設定されたパラメータの値（設定値）は記憶部３１２に記憶されている。

また、本実施の形態では、操作設定表示器３を操作することにより、各ホッパ（８ａ、８ｂ、１０ａ、１０ｂ）を個別に使用禁止の設定を行って、運転を行うことが可能である。例えば、操作設定表示器３のディスプレイ画面に、ホッパの使用禁止を設定するための画面を表示し、所望のホッパを指定して使用禁止に設定することができる。ここで、あるメモリホッパを使用禁止に設定すると、それに対応する計量ホッパから使用禁止に設定されたメモリホッパへの物品の排出が禁止されるとともに、そのメモリホッパに対応する計量値を除いて組合せ演算が行われる。また、ある計量ホッパを使用禁止に設定するととともにそれに対応するメモリホッパも使用禁止に設定すると、供給ホッパから使用禁止に設定された計量ホッパへの物品の排出が禁止されるとともに、使用禁止に設定された計量ホッパ及びメモリホッパに対応する計量値を除いて組合せ演算が行われる。ここで、ある計量ホッパが使用禁止に設定された場合に、それに対応するメモリホッパが使用されることは無いので、ある計量ホッパを使用禁止に設定するとそれに対応するメモリホッパも自動的に使用禁止に設定されるようにしておいてもよい。

次に、本実施の形態において用いられる計量ホッパ８ａ、８ｂ及びメモリホッパ１０ａ、１０ｂの構成の一例について説明する。

図４は計量ホッパの外観斜視図である。この計量ホッパでは、筒状のホッパ本体４１に対し、閉じられた状態の内側ゲート９ｍと外側ゲート９ｓによってホッパの底面が形成されている。ここで、内側ゲート９ｍは、計量ホッパ８ａ、８ｂのメモリホッパ排出用ゲート９ａｍ、９ｂｍとなり、外側ゲート９ｓは、計量ホッパ８ａ、８ｂの集合シュート排出用のゲート９ａｓ、９ｂｓとなる。筒状のホッパ本体４１の左右の側面に、ホッパ支持板４２，４３が溶接等によって固設されている。内側ゲート９ｍの左側上部に、２つの取付具４５ａ、４５ｂが一体的に形成された取付具４５が溶接等によって固設されており、一方の取付具４５ａは連結部Ａ１を介してホッパ支持板４２に対し揺動自在に取り付けられている。また、内側ゲート９ｍの右側上部には、取付具４５ａと同様の取付具（図示せず）が固設され、その取付具は連結部Ａ１と同様の連結部（図示せず）を介してホッパ支持板４３に対し揺動自在に取り付けられている。また、取付具４５ｂに対し、連結部材４６が連結部Ａ２を介して揺動自在に取り付けられている。そして、アーム部材４７が、連結部Ａ３を介して連結部材４６に対し揺動自在に取り付けられるとともに、連結部Ａ４を介してホッパ支持板４２に対し揺動自在に取り付けられている。したがって、ホッパ支持板４２に対する連結部Ａ１と連結部Ａ４は固定位置であり、アーム部材４７の被駆動部５２が連結部Ａ４を中心軸として矢印ａ方向に回動されることにより、連結部Ａ３が上方へ引き上げられ、それにより連結部Ａ２が内側方向へ引っ張られることにより、取付具４５とともに内側ゲート９ｍが連結部Ａ１を中心軸として回動され、内側ゲート９ｍが開く。

また、外側ゲート９ｓの左側上部に、取付具４８が溶接等によって固設されており、取付具４８は連結部Ａ５を介してホッパ支持板４２に対し揺動自在に取り付けられている。また、外側ゲート９ｓの右側上部に、取付具４９が溶接等によって固設されており、取付具４９は連結部Ｂ１を介してホッパ支持板４３の図示されていない部分に対し揺動自在に取り付けられている。ホッパ支持板４３の図示されていない部分は、ホッパ本体４１の右側の側面に沿った部分であるが、この部分は、他方のホッパ支持板４２のホッパ本体４１の左側の側面に沿った部分の形状と同じ形状である。また、取付具４９に対し、連結部材５０が連結部Ｂ２を介して揺動自在に取り付けられている。そして、アーム部材５１が、連結部Ｂ３を介して連結部材５０に対し揺動自在に取り付けられるとともに、連結部Ｂ４を介してホッパ支持板４３に対し揺動自在に取り付けられている。したがって、ホッパ支持板４３に対する連結部Ｂ１と連結部Ｂ４は固定位置であり、アーム部材５１の被駆動部５３が連結部Ｂ４を中心軸として矢印ｂ方向に回動されることにより、連結部Ｂ３が下方へ引き下げられ、それにより連結部Ｂ２が内側方向へ引っ張られることにより、取付具４９とともに外側ゲート９ｓが連結部Ｂ１を中心軸として回動され、外側ゲート９ｓが開く。

上記の構成において、内側ゲート９ｍを動作させるためのアーム部材４７の被駆動部５２がフリーの状態のときにホッパ内に物品が投入されると、その物品の重量により内側ゲート９ｍを開くように力がかかるが、この場合には、連結部Ａ３が下方へ押し下げられるように、すなわち、アーム部材４７の被駆動部５２が矢印ａとは逆方向に回動しようとするように構成されている。このとき、ホッパ支持板４２の端部に設けられたストッパ部５４によって、アーム部材４７の回動が阻止され、内側ゲート９ｍは閉じた状態が保持される。

同様に、外側ゲート９ｓを動作させるためのアーム部材５１の被駆動部５３がフリーの状態のときにホッパ内に物品が投入されると、その物品の重量により外側ゲート９ｓを開くように力がかかるが、この場合には、連結部Ｂ３が上方へ押し上げられるように、すなわち、アーム部材５１の被駆動部５３が矢印ｂとは逆方向に回動しようとするように構成されている。このとき、ホッパ支持板４３の端部に設けられたストッパ部５５によって、アーム部材５１の回動が阻止され、外側ゲート９ｓは閉じた状態が保持される。

また、ホッパ本体４１より内側のホッパ支持板４２とホッパ支持板４３との間に、上下２本の取付棒４４が取り付けられている。

図５は、一対の計量ホッパ８ａ、８ｂの駆動装置の外観斜視図である。この駆動装置６１は、前面板６１ａの四隅がボルトによりセンター基体１３（図２）の外郭部分に固定され、前面板６１ａより背面側の部分は、センター基体１３の内部に収納される。前面板６１ａの２つの突出部６９のそれぞれの前面部分のホッパ取付金具６２に計量ホッパが取り付けられる。具体的には、図４に示されている上側の取付棒４４が上側の２つの取付部６３に引っ掛けられるとともに、下側の取付棒４４が下側の２つの取付部６４に引っ掛けられることにより、計量ホッパが取り付けられる。この取り付けられたときに、アーム部材４７の被駆動部５２に駆動アーム（作用部）７０が嵌め込まれるとともに、アーム部材５１の被駆動部５３に駆動アーム（作用部）７１が嵌め込まれる。駆動アーム７０が取り付けられている連結軸７５が回動することにより、連結軸７５を中心に駆動アーム７０が矢印Ａ方向に回動すると、駆動アーム７０とともにアーム部材４７の被駆動部５２が矢印ａ方向に回動され、前述したように内側ゲート９ｍが開く。内側ゲート９ｍが開いた状態から、駆動アーム７０が取り付けられている連結軸７５が逆に回動して、駆動アーム７０が図５の状態に戻ると、内側ゲート９ｍが閉じる。同様にして、駆動アーム７１が取り付けられている連結軸（図示せず）が回動することにより、その連結軸を中心に駆動アーム７１が回動（駆動アーム７０の矢印Ａ方向とは逆方向に回動）して、駆動アーム７１とともにアーム部材５１の被駆動部５３が矢印ｂ方向に回動されると、前述したように外側ゲート９ｓが開く。外側ゲート９ｓが開いた状態から、駆動アーム７１が取り付けられている連結軸が逆に回動して、駆動アーム７１が図５の状態に戻ると、外側ゲート９ｓが閉じる。以上の動作からも明らかであるが、駆動アーム７１は、前面板６１ａの突出部６９に対し取付け方向は逆であるものの、駆動アーム７０と同様にして、連結軸（図示せず）に取り付けられている。ただし、駆動アーム７０は垂直に下がった状態から略前面方向へ向けて回動されることにより、内側ゲート９ｍが開くが、駆動アーム７１は垂直に下がった状態から略背面方向へ向けて回動されることにより、外側ゲート９ｓが開く。

駆動アーム７０が取り付けられている連結軸７５の駆動部は、駆動装置６１内に収納されており、図示しないが、アクチュエータとして例えばパルスモータを用い、このパルスモータのモータ軸と連結軸７５とを、リンク機構やカム等を用いた動作伝達部を介して接続し、パルスモータの回転により連結軸７５が前述のように正・逆方向に回動するように、上記の動作伝達部を構成すればよい。また、駆動アーム７１が取り付けられている連結軸（図示せず）の駆動部についても、同様である。

また、２つの計量ホッパが取り付けられる取付金具６２を背面側から見た図を図６（ａ）に示し、その側面図を図６（ｂ）に示す。この取付金具６２は、長方形の底面部６２と、底面部６２の前面側の端部に立設されている２つのホッパ取付支持部６５とを有し、ホッパ取付支持部６５の左右両側から前面側へ突出されるようにして取付部６３及び６４が設けられている。底面部６２の駆動装置６１内に延設されている中央部に、例えば四角柱の重量センサ取付部６７が立設されている。その重量センサ取付部６７が重量センサ７（ロードセル）に固着され、重量センサ７は、駆動装置６１内で図示されない所定箇所に固定されている。なお、ホッパ取付支持部６５と底面部６６との間に補強部６８が設けられてあってもよい。

また、本実施の形態では、メモリホッパ１０ａ、１０ｂとして、図４に示された計量ホッパと同じ構成のホッパを用いている。

次に、図７は、１つのメモリホッパ（１０ａ、１０ｂ）の駆動装置の外観斜視図である。この駆動装置７４は、前面板７４ａの四隅がボルトによりセンター基体１３（図２）の外郭部分に固定され、前面板７４ａより背面側の部分は、センター基体１３の内部に収納される。この駆動装置７４が２つ並んで、図５の駆動装置６１の下方のセンター基体１３に取り付けられることにより、２つのメモリホッパ１０ａ、１０ｂを取り付けてゲートの開閉を行うことができる。この場合、ホッパ取付金具７２は、前述した計量ホッパのホッパ取付金具６２とは異なり、前面板７４ａの突出部６９の前面部分にボルト７３で固定されている。また、突出部６９の片側には図５と同様に駆動アーム７０が取り付けられているが、もう一方の駆動アーム７１（図５）は設けられておらず、したがって、その駆動部も設けられていない。その他、図５と同様の部分には同一符号を付し、以下では、簡単に説明する。図４に示されたホッパの上下の取付棒４４が、取付部６３、６４に引っ掛けられてホッパが取り付けられる。ホッパのアーム部材４７の被駆動部５２に駆動アーム７０が嵌め込まれる。駆動アーム７０が取り付けられている連結軸７５が回動することにより、連結軸７５を中心に駆動アーム７０が矢印Ａ方向に回動すると、駆動アーム７０とともにアーム部材４７の被駆動部５２が矢印ａ方向に回動され、内側ゲート９ｍが開き、連結軸７５が逆に回動して、駆動アーム７０が図７の状態に戻ると、内側ゲート９ｍが閉じる。駆動アーム７０が取り付けられている連結軸７５の駆動部は、図５の場合と同様にして構成されている。この場合、ホッパの外側ゲート９ｓを開閉するための駆動アームは無く、外側ゲート９ｓを動作させるためのアーム部材５１の被駆動部５３がフリーの状態であるが、前述のように外側ゲート９ｓは閉じた状態が保持される。このように、図４に示されたホッパをメモリホッパ１０ａ、１０ｂとして用いた場合、外側ゲート９ｓは使用されず、内側ゲート９ｍのみがメモリホッパのゲート１１ａ、１１ｂとして使用される。

上記の構成では、計量ホッパ及びメモリホッパは、それぞれ２本の取付棒４４を取付部６３，６４に引っ掛けるだけで装着でき、また、ホッパを上へ持ち上げるだけで取り外せるので、ホッパの着脱が容易である。

本実施の形態では、各計量ユニット１５に、それぞれ物品の収納室が１室からなる２つの計量ホッパ（８ａ、８ｂ）及び２つのメモリホッパ（１０ａ、１０ｂ）と、１個の重量センサ７とを有した構成であり、組合せ演算に用いられる計量値は、１個の重量センサ７につき４個得られ、高価な重量センサ７の有効活用が図られている。また、上記の構成において、ある計量ホッパに損傷が生じて使用できなくなった場合や、ある計量ホッパを点検する場合に、予備の計量ホッパが無いときには、その計量ホッパを取り外して組合せ計量装置の運転を行うことになる。このようなとき、本実施の形態では、計量ホッパとメモリホッパとに同じ構成のホッパを用いているため、取り外した計量ホッパの取り付け部分に、メモリホッパを取り付けて（すなわちメモリホッパを計量ホッパに代用して）運転を行うことが可能である。例えば、取り外した計量ホッパに対応してその下方に配設されているメモリホッパを取り付けて運転を行うことが可能である。このような場合、計量ホッパに代用したメモリホッパが無くなるので、操作設定表示器３２を用いて、無いところのメモリホッパの使用禁止の設定を行って運転を行う。これにより下方にメモリホッパが無いところの計量ホッパについてはメモリホッパへの物品排出が禁止されるとともに、使用禁止に設定されたメモリホッパに対応する計量値を除いて組合せ演算が行われる。したがって、組合せ演算に用いられる計量値は、１個減少するだけですむ。従来の１個の重量センサにつき４個の計量値が得られる構成、すなわち２室に分割された計量ホッパと２室に分割されたメモリホッパとを用いた構成の場合に、１個の計量ホッパが使用できなくなると、組合せ演算に用いられる計量値は４個減少するのに対し、上記の場合、１個減少するだけですみ、計量精度の悪化を最小限に抑えることができる。

なお、メモリホッパを計量ホッパに代用しないで、計量ホッパを取り外しただけで運転を行う場合には、操作設定表示器３２を用いて、取り外した計量ホッパとそれに対応するメモリホッパの使用禁止の設定を行って運転を行う。これにより、供給ホッパから使用禁止に設定された計量ホッパへの物品供給が禁止されるとともに、使用禁止に設定された計量ホッパ及びメモリホッパに対応する計量値を除いて組合せ演算が行われる。したがって、組合せ演算に用いられる計量値は、２個減少するだけですみ、従来の２室に分割された計量ホッパと２室に分割されたメモリホッパとを用いた構成の場合と比較して、計量精度の悪化を抑えることができる。また、常にメモリホッパを計量ホッパに代用しない場合には、メモリホッパと計量ホッパとは異なる構成でもよい。

また、上記のように、計量ホッパを取り外しただけで運転を行う場合には、重量センサ７であるロードセルの負荷のバランスが崩れ、捻りモーメントが発生し、計量値の精度が低下する原因となるので、メモリホッパを計量ホッパに代用して運転を行う方が好ましい。メモリホッパを計量ホッパに代用して運転を行う場合も、同様の理由から、メモリホッパと計量ホッパとの重量がほぼ同等の方がより好ましい。上記の実施の形態では、メモリホッパ及び計量ホッパに同じホッパを用いているので、メモリホッパと計量ホッパの重量は同じである。

なお、計量ホッパとメモリホッパに、２つのゲートを有する同じ構成のホッパを用いて説明したが、本来、メモリホッパは１つのゲートを有していればよい。図４のホッパを計量ホッパに用い、その計量ホッパを図５の駆動装置に取り付けた場合、一方の駆動アーム７０は、メモリホッパ排出用ゲートの駆動アームとなり、他方の駆動アーム７１は、集合シュート排出用ゲートの駆動アームとなる。この場合に、１つのゲートを有するメモリホッパを用いると、そのメモリホッパを図５の駆動装置に取り付けたときに、集合シュート排出用ゲートの駆動アーム７１によってメモリホッパのゲートが駆動されるように、ゲートの駆動機構を構成すればよい。したがって、この場合、メモリホッパの駆動装置は、図７の構成とは、逆に、駆動アーム７１（図５）が設けられて、駆動アーム７０（図５）を設けない構成とすればよい。すなわち、メモリホッパを計量ホッパに代用するためには、メモリホッパと計量ホッパとの取付け構造が同じであり、メモリホッパを計量ホッパに代えて取付けたときに、計量ホッパの集合シュート排出用ゲートを開閉するために作用する作用部（駆動アーム７１）の動作によって、メモリホッパのゲートが開閉されるように構成されてあればよい。この場合も、前述のように、メモリホッパと計量ホッパとの重量がほぼ同等の方が好ましい。

また、メモリホッパについても、計量ホッパと同様、損傷等が生じて使用できなくなることがある。このような場合、本実施の形態では、そのメモリホッパを取り外し、操作設定表示器３２を用いて、取り外したところのメモリホッパの使用禁止の設定を行って運転を行う。この場合、組合せ演算に用いられる計量値は、１個減少するだけですむ。従来の２室に分割された計量ホッパと２室に分割されたメモリホッパとを用いた構成の場合に、１個のメモリホッパが使用できなくなると、組合せ演算に用いられる計量値は２個減少するのに対し、上記の場合、１個減少するだけですみ、計量精度の悪化を抑えることができる。

なお、本実施の形態では、各計量ホッパに対応してメモリホッパを設けているが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、メモリホッパを設けない構成も可能である。この場合、各計量ホッパは、１つの排出ゲートを有した構成でよく、１個の計量ホッパを取り外して運転すると、組合せ演算に用いる計量値が１個減少するだけですみ、従来の２室に分割された計量ホッパを用いた構成（図８の構成）の場合と比較して、計量精度の悪化を抑えることができる。また、各重量センサ７に取り付けられている対をなす２つの計量ホッパに対し、１つのメモリホッパを設けた構成でもよい。この場合、対をなす２つの計量ホッパは、同一のメモリホッパへ排出するためのゲートと、集合シュートへ排出するためのゲートとを備えた構成であり、１個の計量ホッパを取り外して運転すると、組合せ演算に用いる計量値が１個減少するだけですむ。この場合に、対をなす２つの計量ホッパの代わりに、２室に分割された１個の計量ホッパを用いた構成にして、１個の計量ホッパを取り外して運転すると、組合せ演算に用いる計量値が３個減少することになり、このような構成と比較して計量精度の悪化を抑えることができる。

また、上記説明では、各重量センサ７に取り付けられる計量ホッパを２個としたが、３個以上とする構成も可能である。ただし、この場合、各計量ユニット１５について、例えば供給ホッパを２個以上設け、直進フィーダ４からの物品を各供給ホッパへ振り分けて供給するような構成にする等、計量ホッパへ物品を供給するための構成が複雑になる。

本発明は、高価な重量センサの有効活用が図れる組合せ計量装置として有用である。

本発明の実施の形態における組合せ計量装置の構成の概略を示す模式図である。 本発明の実施の形態における組合せ計量装置の外観形状の概略を示す側面図である。 本発明の実施の形態における組合せ計量装置の制御系統の概略を示すブロック図である。 本発明の実施の形態における計量ホッパ及びメモリホッパに用いられるホッパの一例を示す外観斜視図である。 本発明の実施の形態における一対の計量ホッパの駆動装置の一例を示す外観斜視図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態における一対の計量ホッパが取り付けられる取付金具を背面側から見た図であり、（ｂ）は、同取付金具の側面図である。 本発明の実施の形態における１つのメモリホッパの駆動装置の一例を示す外観斜視図である。 従来の組合せ計量装置の構成の概略を示す模式図である。

符号の説明

３ 分散フィーダ
４ 直進フィーダ
５ 供給ホッパ
７ 重量センサ
８ａ、８ｂ 計量ホッパ
１０ａ、１０ｂ メモリホッパ
１２ 集合シュート
３１ 制御部

Claims (5)

1. １つの重量センサと、それぞれに投入される物品の重量が前記１つの重量センサにより計量される複数の計量ホッパと、それぞれの前記計量ホッパに対応して前記計量ホッパの下方に配設され、それぞれ対応する前記計量ホッパから計量済みの物品が投入される複数のメモリホッパとをそれぞれが有し、前記計量ホッパは、対応する前記メモリホッパと集合シュートとへ選択的に物品を排出可能に構成された、複数の組合せユニットと、
   前記複数の組合せユニットの各々の前記重量センサによる計量値を取得し、各々の前記計量ホッパに投入されている物品の計量値と各々の前記メモリホッパに投入されている物品の計量値とに基づいて組合せ演算を行うことにより、投入されている物品の計量値の合計が所定重量範囲内になる組合せの前記計量ホッパ及び／又は前記メモリホッパを選択し、前記選択した計量ホッパ及び／又は前記メモリホッパに対し物品を前記集合シュート上へ排出させる排出動作を行わせる制御手段と、
   前記組合せに選択されている前記計量ホッパ及び／又は前記メモリホッパから排出される物品を集合させて排出するための前記集合シュートと、
   前記計量ホッパが取り付けられる第１の取付部材と、前記制御手段によって制御され前記第１の取付部材に取り付けられている前記計量ホッパに対し前記メモリホッパへ物品を排出させるように作用する第１の作用部と、前記制御手段によって制御され前記計量ホッパに対し前記集合シュートへ物品を排出させるように作用する第２の作用部と、前記メモリホッパが取り付けられる第２の取付部材と、前記制御手段によって制御され前記第２の取付部材に取り付けられている前記メモリホッパに対し物品を排出させるように作用する第３の作用部とが配設されたホッパ支持基体とを備え、
   前記メモリホッパは、前記第１の取付部材に取り付け可能であり、前記メモリホッパが前記第１の取付部材に取り付けられたときに、前記第２の作用部が前記メモリホッパに対し物品を排出させるように作用するように構成された組合せ計量装置。
2. 前記計量ホッパは、対応する前記メモリホッパへ物品を排出するための第１のゲートと、前記集合シュートへ物品を排出するための第２のゲートとを有し、
   前記メモリホッパは、物品を排出するためのゲートを有し、
   前記第１の作用部は、前記計量ホッパの前記第１のゲートを開閉するように作用し、前記第２の作用部は、前記計量ホッパの前記第２のゲートを開閉するように作用し、前記第３の作用部は、前記メモリホッパのゲートを開閉するように作用するように構成され、
   前記メモリホッパが前記第１の取付部材に取り付けられたときに、前記第２の作用部が前記メモリホッパのゲートを開閉するように作用するように構成された請求項１に記載の組合せ計量装置。
3. 前記メモリホッパを個別に使用禁止に設定する使用禁止手段を設け、
   前記制御手段は、前記使用禁止手段により任意の前記メモリホッパが使用禁止に設定されているとき、前記任意のメモリホッパを除いた前記計量ホッパ及び前記メモリホッパに投入されている物品の計量値に基づいて組合せ演算を行うように構成された請求項１または２に記載の組合せ計量装置。
4. 前記計量ホッパと前記メモリホッパとはそれぞれの重量が略等しく構成された請求項１〜３のいずれかに記載の組合せ計量装置。
5. 各々の前記組合せユニットに備えられている前記計量ホッパは２個である請求項１〜４のいずれかに記載の組合せ計量装置。

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