JP4979133B2 - スーパースケール装置およびそれを用いた包装装置 - Google Patents
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Description
この被計量物の袋詰めを装置化する場合には、被計量物を秤量しながら所定量ずつ繰り出す秤量機構と、この秤量機構から繰り出された被計量物を順次小袋に収納する包装機構とが必要である。
図7に示すように、被計量物の袋詰め装置310は、上部ホッパ311内に貯留された被計量物312を高速で秤量して繰り出す秤量機構313と、秤量機構313により所定量ずつ高速で繰り出された被計量物312をそれぞれ、一定幅を有する帯状の包材から連続的に形成される小袋に順次充填して周囲をシールする縦型3方シールタイプの包装機構316とを備えた形態の装置である。
また、このような機能を有する包装装置としては、これまで1分間に50袋〜100袋詰めが限界であった。そのため1分間に300袋以上の高精度計量および高速袋詰め包装を可能にするスーパースケール装置およびそれを用いた包装装置が求められていた。
なお、前記ターンテーブルは、等間隔、例えば15°間隔で停止するインデックステーブルであっても構わない。
本発明の第1の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態を説明するスーパースケール装置の概略図である。図1に示すように、スーパースケール装置100において、投入された被計量物を投入ホッパ1に受け、振り分け部3の左右のシュータ3a、3bのいずれか一方を経て、さらに、左右のホッパ4a、4bを経て、16個のロードセルを備えた計量バケットで所定の重さに計量して4個の集合シュータ8aa、8ab、8ba、8bbから同時に排出して袋詰めを実施する。
図3は、本発明の実施の形態を説明するスーパースケール装置の搬送機構の詳細図であり、図1に示すスーパースケール装置のA矢視方向の斜視図である。
図2および図3に示すように、スーパースケール装置100は、上方から順に、投入ホッパ1、供給方向切り換え部2、振り分け部3、上部ホッパ4、下部ホッパ5、パイプフィーダ6、計量バケット7、および集合シュータ8を備えている。
振り分け部3は、供給方向切り換え部2によって被計量物を左方向と右方向のシュータへ振り分ける。振り分け部3には、それぞれ斜め下方に向かってハの字状に設けられ左方向に被計量物を排出する左側シュータ3aと、右方向に被計量物を排出する右側シュータ3bとが設けられている。
さらに、その下方には、左下部ホッパ5aと右下部ホッパ5bとが設けられている。また、左下部ホッパ5aと右下部ホッパ5bの側面には、被計量物のレベルを検出する光センサ5ab、5bbがそれぞれ設けられており、光センサ5ab、5bbが被計量物の満杯を検出すると、開閉蓋4aa、4baが閉じられ被計量物の流れ込みが停止される。
これら上部ホッパ4a、4b、および下部ホッパ5a、5b、は、被計量物を貯留し、さらに被計量物を下部から徐々に排出可能に構成されている。
同様に、右下部ホッパ5bの排出口5baには、8つの右側パイプフィーダ6ba、6bb、6bc、6bd、6be、6bf、6bg、6bhがその排出口を下方にして傾斜調節可能に設けられている。
これらのパイプフィーダは、並列配置され、それぞれ独立に回転駆動され、かつ回転することによりホッパから排出された被計量物を下流側に繰り出す。
同様に、8つの右側パイプフィーダ6ba、6bb、6bc、6bd、6be、6bf、6bg、6bhのそれぞれの排出口に対応して右側計量バケット7ba、7bb、7bc、7bd、7be、7bf、7bg、7bhが設けられている。
同様に、右側計量バケット7ba、7bb、7bc、7bd、7be、7bf、7bg、7bhのそれぞれに対応して右側計量バケット7ba、7bb、7bc、7bd、7be、7bf、7bg、7bh支持するように右側ロードセル7baa、7bba、7bca、7bda、7bea、7bfa、7bga、7bhaが設けられている。
同様に、右側計量バケット7ba、7bb、7bc、7bd、7be、7bf、7bg、7bhでは、被計量物を秤量して所定量だけ貯留し、さらに下部には一時貯留された被計量物を繰り出す開閉式の開閉ダンパー7bab、7bbb、7bcb、7bdb、7beb、7bfb、7bgb、7bhbを備えている。
これによって、4つのノズル8aaa、8aba、8baa、8bbaから被計量物が一度に排出され、後記するターンテーブル9の、例えば、4つの中継ホッパ9aa、9ab、9ba、9bbに被計量物が同時に充填される。
このため、集合シュータ8aa、8ab、8ba、8bbを介して直下の包装装置に被計量物が順次高速で供給され、少量の被計量物でも高速で秤量して包装することができる。
図4の(a)に示すように、スーパースケール装置100を用いた包装装置200には、3台のスーパースケール装置100、100、100がターンテーブル9の周囲に円陣を組んで配置されている。このターンテーブル9の周囲の3台のスーパースケール装置は、互いに90°の間隔で円陣を組んで配置されている。このターンテーブル9は時計方向へ回転するように設けられており、スーパースケール装置100からターンテーブル9の中継ホッパ9a、9bに被計量物が充填される。なお、このターンテーブル9の回転方向は適宜変更可能である。また、スーパースケール装置100は3台に限らず、ターンテーブル9の周囲に複数台のスーパースケール装置を円陣を組んで配置しても構わないし、1台としても構わない。
充填された被計量物はターンテーブル9の回転とともに連続的に時計方向へ移動して行き、ターンテーブル9とインデックステーブル10とが互いの円周上の一箇所で重なった位置に、図4の(b)に示すように、袋詰め部12が設けられている。この袋詰め部12で被計量物が中継ホッパ9a、9bから4つの袋11へ袋詰めされる。なお、インデックステーブル10は30°間隔、または15°間隔のインデックスであるが、連続回転としても構わない。
このインデックステーブル10は、中継ホッパ9a、9bの列数と同一列数に配置した袋詰め部12を備えている。
なお、ターンテーブル9は、等間隔、例えば15°または30°間隔で停止する間欠動作をするインデックステーブルとしても設計上の変更可能な事項であり構わない。
図5の(1)に示すように、No.1、No.2、No.3は、スーパースケール装置100が配置されている場所を示している。円板はターンテーブル9を示している。No.2のスーパースケール装置100の対面は、インデックステーブル10とターンテーブル9の重なった位置を示し、ここで被計量物が中継ホッパ9a、9bから袋へ詰められる。楕円は中継ホッパ9a、9bを示し、楕円の白抜けは被計量物が入っていない状態、楕円の黒塗りは被計量物が充填された状態を示している。
なお、ターンテーブル9としての円板の中央の矢印はターンテーブル9の回転方向を示しているが、これは設定次第では、逆方向の構成とすることができる。
さらに、図5の(3)に示すように、符号1−1、2−1、3−1が右方向へ回転した位置に来ている。
次に、図5の(4)に示すように、符号1−1、2−1、3−1が右方向へ回転した位置に来ているが、符号3−1の位置はインデックステーブル10とターンテーブル9が重なった位置であるため、ここで被計量物が中継ホッパ9a、9bから袋11へ詰められる。
また、図5の(5)では、No.1、No.2、No.3の位置で被計量物の充填が実施され、符号1−1、2−1に加えて、符号1−2、2−2、3−2の5箇所が黒塗りになっている。
さらに、図5の(7)に示すように、符号1−1、1−2、2−1、2−2、3−2が右方向へ回転した位置に来ているが、符号2−1の位置はインデックステーブル10とターンテーブル9が重なった位置であるため、ここで被計量物が中継ホッパ9a、9bから袋11へ詰められる。
図5の(8)に示すように、さらに、符号1−1、1−2、2−2、3−2が右方向へ回転した位置に来ているが、符号3−2の位置はインデックステーブル10とターンテーブル9が重なった位置であるため、ここで被計量物が中継ホッパ9a、9bから袋11へ詰められる。
さらに、図5の(10)に示すように、符号1−1、1−2、1−3、2−2、2−3、3−3が右方向へ回転した位置に来ているが、符号1−1の位置はインデックステーブル10とターンテーブル9が重なった位置であるため、ここで被計量物が中継ホッパ9a、9bから袋11へ詰められる。
図5の(11)に示すように、符号1−2、1−3、2−2、2−3、3−3が右方向へ回転した位置に来ているが、符号2−2の位置はインデックステーブル10とターンテーブル9が重なった位置であるため、ここで被計量物が中継ホッパ9a、9bから袋11へ詰められる。
次に、図6の(13)では、No.1、No.2、No.3の位置で被計量物の充填が実施され、符号1−2、1−3、2−3、に加えて、符号1−4、2−4、3−4の6箇所が黒塗りになっている。
図6の(14)に示すように、符号1−2、1−3、1−4、2−3、2−4、3−4が右方向へ回転した位置に来ているが、符号1−2の位置はインデックステーブル10とターンテーブル9が重なった位置であるため、ここで被計量物が中継ホッパ9a、9bから袋11へ詰められる。
さらに、図6の(15)に示すように、符号1−3、1−4、2−3、2−4、3−4が右方向へ回転した位置に来ているが、符号2−3の位置はインデックステーブル10とターンテーブル9が重なった位置であるため、ここで被計量物が中継ホッパ9a、9bから袋11へ詰められる。
次に、図6の(17)では、No.1、No.2、No.3の位置で被計量物の充填が実施され、符号1−3、1−4、2−4、に加えて、符号1−5、2−5、3−5の6箇所が黒塗りになっている。
これは、袋詰めまでの説明を容易にするために、スーパースケール装置100の被計量物の排出速度とターンテーブル9の中継ホッパ9a、9bの中継速度とを合わせることによって、4ステップに3回の袋詰めを可能としたが、実際は、スーパースケール装置100の計量速度がわずかに速いため、4ステップすべてにおいて袋詰めが可能である。
また、図5の(15A)に示すように、No.1、No.2で符号1−A、2−Aを充填している。ここも、前記説明において、被計量物を充填しなかった位置である。
このように、すべてのステップにおいて袋詰めが実施できるようになった。これにより、1分間で300袋の袋詰めを達成することができた。このような効果を達成できたことは、この業界では画期的なことである。すなわち、0.2秒/袋で包装することが可能で、これを維持するためにターンテーブル9を9.6秒に1回転という緩やかで安定的な回転をさせるだけで、1分間に300袋を計量および包装することが可能となった。なお、ターンテーブル9の回転速度は適宜変更可能であり、計量効率次第でさらに速くすることも可能である。
以下、本発明の第2の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図7は、本発明の第2の実施形態を説明するスーパースケール装置およびそれを用いた包装装置において、被計量物が袋詰めされるまでの被計量物の移動を示す説明図である。
第2の実施形態が第1の実施形態と異なる点は、第1の実施形態では3台のスーパースケール装置100から同じ材料が供給されるとして説明したが、この第2の実施形態では3台のスーパースケール装置100からそれぞれ異なった材料を混合して供給し袋詰めする点であり、また、装置の構成は同様である。その他の重複する説明は割愛する。
例えば、3台のスーパースケール装置100において、No.1のスーパースケール装置100からは材料αが供給され、No.2のスーパースケール装置100からは材料βが供給され、No.3のスーパースケール装置100からは材料γが供給される。
図7の(3)では、符号1−1がさらに30°右回転した位置に来ると共に、No.1のスーパースケール装置100から材料αが供給されて、符号1−3と記述している。
図7の(4)では、符号1−1がさらに30°右回転した位置に来ると共に、No.2のスーパースケール装置100から材料βが追加供給されて、楕円内の2箇所を黒く塗って2種類の具材が供給された状態を示し、符号2−1と記述している。つまり、符号2−1には材料αと材料βが充填されている。同時に、No.1のスーパースケール装置100から材料αが供給されて、符号1−4と記述している。
以上の動作を見て分かるように、これ以降、同様に繰り返されて順次連続的に袋詰めが可能となり、3種混合のふりかけなどの具材が高精度で高速に袋詰めされる。
このように、3種混合においてもすべてのステップにおいて袋詰めが実施できることにより、1分間で300袋の袋詰めを達成することができた。このような効果を達成できたことは、この業界では画期的なことである。すなわち、0.2秒/袋で包装することが可能で、これを維持するためにターンテーブル9を9.6秒に1回転という緩やかで安定的な回転をさせるだけで、1分間に300袋を計量および包装することが可能となった。なお、ターンテーブル9の回転速度は適宜変更可能であり、計量効率次第でさらに速くすることも可能である。
2 供給方向切り換え部
3 振り分け部
3a 左側シュータ
3b 右側シュータ
3aa、3ba 排出口
4 上部ホッパ
4a 左上部ホッパ、左側ホッパ
4aa 開閉蓋
4ab 左上部光センサ
4b 右上部ホッパ、右側ホッパ
4ba 開閉蓋
4bb 右上部光センサ
5 下部ホッパ
5a 左下部ホッパ、左側ホッパ
5aa 排出口
5ab 左下部光センサ
5b 右下部ホッパ、右側ホッパ
5ba 排出口
5bb 右下部光センサ
6a、6aa、6ab、6ac、6ad、6ae、6af、6ag、6ah 左側パイプフィーダ
6b、6ba、6bb、6bc、6bd、6be、6bf、6bg、6bh 右側パイプフィーダ
7a、7aa、7ab、7ac、7ad、7ae、7af、7ag、7ah 左側計量バケット
7b、7ba、7bb、7bc、7bd、7be、7bf、7bg、7bh 右側計量バケット
7aaa、7aba、7aca、7ada、7aea、7afa、7aga、7aha
左側ロードセル
7baa、7bba、7bca、7bda、7bea、7bfa、7bga、7bha
右側ロードセル
7aab、7abb、7acb、7adb、7aeb、7afb、7agb、7ahb
左側開閉ダンパー
7bab、7bbb、7bcb、7bdb、7beb、7bfb、7bgb、7bhb
右側開閉ダンパー
8、8a、8b、8c、8d 集合シュータ
9 ターンテーブル
9a、9aa、9ab、9ac、9ad、9ae、9af、9ag、9ah、9ai、9aj、9ak、9al、9am、9an、9ao、9ap、9aq、9ar、9as、9at、9au、9av、9aw、9ax 外周側中継ホッパ
9b、9ba、9bb、9bc、9bd、9be、9bf、9bg、9bh、9bi、9bj、9bk、9bl、9bm、9bn、9bo、9bp、9bq、9br、9bs、9bt、9bu、9bv、9bw、9bx 内周側中継ホッパ
10 インデックステーブル
11 袋
12 袋詰め部
13 ケース
100 スーパースケール装置
200 スーパースケール装置を用いた包装装置
Claims (8)
- 投入された被計量物をホッパに受け、シュータを経て、ロードセルで所定の重さに計量して個別に排出するスーパースケール装置(100)であって、
被計量物が投入される投入ホッパ(1)の下部に設けられ、回動方向が制御されるモータ駆動の供給方向切り換え部(2)と、
前記供給方向切り換え部によって被計量物を左方向と右方向のシュータへ振り分ける振り分け部(3)と、
前記振り分け部にはそれぞれ斜め下方に向かってハの字状に設けられ、前記左方向に被計量物を排出する左側シュータ(3a)と、前記右方向に被計量物を排出する右側シュータ(3b)と、
前記左側シュータ、右側シュータの排出口(3aa、3ba)の各々に対応して設けられた左側ホッパ(4a、5a)、右側ホッパ(4a、5b)と、
前記左側ホッパの排出口(5aa)に設けられ、排出口を下方にして傾斜調節可能な複数の左側パイプフィーダ(6a)と、
前記右側ホッパの排出口(5ba)に設けられ、排出口を下方にして傾斜調節可能な複数の右側パイプフィーダ(6b)と、
前記複数の左側パイプフィーダのそれぞれの排出口に対応して設けられた左側計量バケットと、前記複数の右側パイプフィーダのそれぞれの排出口に対応して設けられた右側計量バケットと、
前記左側計量バケットのそれぞれに対応して前記左側計量バケットを支持するように設けられた左側ロードセルと、右側計量バケットのそれぞれに対応して前記右側計量バケットを支持するように設けられた右側ロードセルと、
前記複数の左側計量バケットを連続する複数のグループに等分割し、かつ、前記複数の右側計量バケットを連続する複数のグループに等分割し、前記グループの各々の排出口に前記グループ内の前記計量バケットを1つに集合させる集合シュータと、
を備えることを特徴とするスーパースケール装置(100)。 - 投入された被計量物をホッパに受け、シュータを経て、ロードセルで所定の重さに計量して個別に排出するスーパースケール装置(100)であって、
被計量物が投入される投入ホッパ(1)の下部に設けられ、回動方向が制御されるモータ駆動の供給方向切り換え部(2)と、
前記供給方向切り換え部によって被計量物を左方向と右方向のシュータへ振り分ける振り分け部(3)と、
前記振り分け部にはそれぞれ斜め下方に向かってハの字状に設けられ、前記左方向に被計量物を排出する左側シュータ(3a)と、前記右方向に被計量物を排出する右側シュータ(3b)と、
前記左側シュータ、右側シュータの排出口(3aa、3ba)の各々に対応して設けられた左側ホッパ(4a、5a)、右側ホッパ(4b、5b)と、
前記左側ホッパの排出口(5aa)に設けられ、排出口を下方にして傾斜調節可能な8つの左側パイプフィーダ(6aa、6ab、6ac、6ad、6ae、6af、6ag、6ah)と、
前記右側ホッパの排出口(5ba)に設けられ、排出口を下方にして傾斜調節可能な8つの右側パイプフィーダ(6ba、6bb、6bc、6bd、6be、6bf、6bg、6bh)と、
前記8つの左側パイプフィーダのそれぞれの排出口に対応して設けられた左側計量バケット(7aa、7ab、7ac、7ad、7ae、7af、7ag、7ah)と、前記8つの右側パイプフィーダのそれぞれの排出口に対応して設けられた右側計量バケット(7ba、7bb、7bc、7bd、7be、7bf、7bg、7bh)と、
前記左側計量バケットのそれぞれに対応して前記左側計量バケットを支持するように設けられた左側ロードセル(7aaa、7aba、7aca、7ada、7aea、7afa、7aga、7aha)と、右側計量バケットのそれぞれに対応して前記右側計量バケットを支持するように設けられた右側ロードセル(7baa、7bba、7bca、7bda、7bea、7bfa、7bga、7bha)と、
前記8つの左側計量バケットを連続する2つのグループに等分割し、かつ、前記8つの右側計量バケットを連続する2つのグループに等分割し、前記グループの各々の排出口に前記グループ内の前記計量バケットを1つに集合させる集合シュータ(8aa、8ab、8ba、8bb)と、
を備えることを特徴とするスーパースケール装置(100)。 - 請求項1に記載のスーパースケール装置に係る前記集合シュータの排出口に設けられたノズルから排出される被計量物を中継するように配置された複数の中継ホッパを円周状で複数列に同数配置したターンテーブル(9)と、
前記中継ホッパから計量済みの被計量物を受け取って袋(11)に袋詰めする袋詰め部(12)を有するインデックステーブル(10)と、を備えることを特徴とするスーパースケール装置を用いた包装装置(200)。 - 請求項2に記載のスーパースケール装置に係る前記集合シュータの排出口に設けられたノズル(8aaa、8aba、8baa、8bba)から排出される被計量物を中継するように配置された複数の中継ホッパ(9a、9b)を円周状で2列に同数配置したターンテーブル(9)と、
前記中継ホッパから計量済みの被計量物を受け取って袋(11)に袋詰めする袋詰め部(12)を有するインデックステーブル(10)と、を備えることを特徴とするスーパースケール装置を用いた包装装置(200)。 - 前記インデックステーブル(10)は、前記中継ホッパの列数と同一列数に配置した袋詰め部を備えることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のスーパースケール装置を用いた包装装置(200)。
- 前記ターンテーブルの円周に沿って円周状に2列配置された前記中継ホッパは、前記ターンテーブルの外周側に24個の中継ホッパ(9aa、9ab…、9ax)、内周側に24個の中継ホッパ(9ba、9bb…、9bx)であり、前記中継ホッパのそれぞれには底部に開閉蓋(9aaa、9aba…、9axa、9baa、9bba…、9bxa)を有することを特徴とする請求項3または請求項4に記載のスーパースケール装置を用いた包装装置(200)。
- 前記ターンテーブルの周囲に複数台のスーパースケール装置が円陣を組んで配置されることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のスーパースケール装置を用いた包装装置(200)。
- 前記ターンテーブルの周囲に3台のスーパースケール装置が互いに90°の間隔で円陣を組んで配置されることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のスーパースケール装置を用いた包装装置(200)。
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