JP5102099B2 - 組合せ計量装置 - Google Patents

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本発明は、組合せ計量装置に関する。
背景技術として、下記特許文献1には、偏心円錐形の分散テーブルを備える組合せ計量装置が開示されている。分散テーブルの底面の中心を回転中心として、回転駆動部によって分散テーブルが回転される。これにより、分散テーブルの上方から落下投入された物品が、分散テーブルによって放射状に分散される。
特開2007−114185号公報(図1)
偏心円錐形の分散テーブルにおいては、平面視上、分散テーブルの重心位置が回転中心に一致しない。具体的には、回転中心を境界として、偏心円錐の頂点を含む側の領域の重量は、頂点を含まない側の領域の重量よりも大きくなる。従って、各領域の重量の差に起因して各領域の回転モーメントにも差が生じるため、分散テーブルが振動して計量に悪影響を及ぼす可能性がある。
本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、偏心円錐形の分散テーブルの重量バランスを調整して回転モーメントの差を低減することにより、分散テーブルの振動を抑制し得る、組合せ計量装置を得ることを目的とする。
本発明の第1の態様に係る組合せ計量装置は、頂点の位置が開口底面の中心から偏心した、中空の偏心円錐の外形をなし、前記開口底面の中心を回転中心として回転することにより、上方から投入された物品を放射状に分散させる、分散手段と、前記分散手段の周囲円周に配列された、複数の計量ホッパとを備える、組合せ計量装置であって、前記分散手段は、前記開口底面の中心を境として前記頂点を含む側の第1領域と前記頂点を含まない側の第2領域との重量バランスを調整するための、バランス調整手段と、回転駆動部の回転軸が取り付けられる中央部と、前記偏心円錐の側面に内側から接合される周縁部とを含む、円板状のフレームとを有し、前記バランス調整手段として、前記第1領域における前記フレームに、開口部が形成されていることを特徴とするものである。
第1の態様に係る組合せ計量装置によれば、バランス調整手段によって、頂点を含む側の第1領域と頂点を含まない側の第2領域との重量バランスが調整される。従って、第1領域と第2領域との回転モーメントの差が低減され、その結果、分散テーブルの振動を抑制することが可能となる。
また、第1の態様に係る組合せ計量装置によれば、フレームに開口部を形成することによって、重量バランスが調整される。従って、開口部を形成するのではなくバランサを貼付することによって重量バランスの調整を行う場合と比較すると、分散テーブルの軽量化を図ることができる。
本発明の第の態様に係る組合せ計量装置は、第の態様に係る組合せ計量装置において特に、前記開口部として、単一の開口部が形成されていることを特徴とするものである。
の態様に係る組合せ計量装置によれば、フレームには単一の開口部が形成されている。従って、個々の開口面積が小さい複数の開口部が形成されている場合と比較すると、一つの開口部の開口面積が大きくなる。そのため、作業者は、開口部に手を入れる等して、フレーム上方の側面の裏側にアクセスしやすくなるため、分散テーブルの清掃性を向上することが可能となる。
本発明の第の態様に係る組合せ計量装置は、第の態様に係る組合せ計量装置において特に、前記フレームは、前記開口部を跨いで前記中央部と前記周縁部とを繋ぐ、少なくとも一つの梁部を有することを特徴とするものである。
の態様に係る組合せ計量装置によれば、開口部を跨ぐ梁部を形成することによって、フレームの強度を補強することができる。
本発明の第の態様に係る組合せ計量装置は、第の態様に係る組合せ計量装置において特に、前記開口底面の中心に対して前記頂点の位置が偏心している方向を偏心方向として、前記少なくとも一つの梁部は、前記偏心方向に伸びる第1の梁部を含むことを特徴とするものである。
の態様に係る組合せ計量装置によれば、開口部の形成に起因して最も強度が弱くなる箇所に第1の梁部を形成することによって、開口面積の縮小を最小限に抑えつつ、フレーム強度の補強効果を最大限に得ることができる。
本発明の第の態様に係る組合せ計量装置は、第の態様に係る組合せ計量装置において特に、前記少なくとも一つの梁部は、前記偏心方向に直交する方向に伸びる第2の梁部をさらに含むことを特徴とするものである。
の態様に係る組合せ計量装置によれば、第2の梁部を追加して形成することにより、フレームの強度をさらに補強することができる。分散テーブル上に載せられる物品の重量が大きい場合に、特に有効となる。
本発明の第の態様に係る組合せ計量装置は、第1〜第のいずれか一つの態様に係る組合せ計量装置において特に、前記周縁部には、前記フレームの外周に沿って複数の貫通孔が形成されており、前記第1領域に形成されている前記貫通孔の開口面積は、前記第2領域に形成されている前記貫通孔の開口面積よりも大きいことを特徴とするものである。
の態様に係る組合せ計量装置によれば、フレームの外周に沿って複数の貫通孔を形成することにより、清掃時にフレーム上方の空間内部に水が溜まること等を回避できる。また、第1領域の貫通孔の開口面積を第2領域のそれよりも大きくすることにより、第1領域と第2領域との重量バランスを調整することもできる。
本発明によれば、偏心円錐形の分散テーブルの重量バランスが調整されることによって回転モーメントの差が低減され、その結果、分散テーブルの振動を抑制することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
図1は、本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置1の全体構成を示す斜視図である。また、図2は、図1に示した組合せ計量装置1を上方から眺めた上面図である。図1,2に示すように、組合せ計量装置1は、分散テーブル2、搬送手段3、プールホッパ4、計量ホッパ5、及び集合シュート6を備えて構成されている。
分散テーブル2は、組合せ計量装置1の装置本体のほぼ中央に配置されている。搬送手段3は、分散テーブル2の周囲の円周上に並んで配列されている。図2に示すように、本実施の形態の例では、組合せ計量装置1は20個の搬送手段3を備えている。プールホッパ4は、複数の搬送手段3の周囲の円周上に並んで配列されている。つまり、複数のプールホッパ4が円形配列されている。プールホッパ4は、複数の搬送手段3の各々に対応して配置されている。従って、本実施の形態の例では、組合せ計量装置1は20個のプールホッパ4を備えている。計量ホッパ5は、プールホッパ4の下方において、複数の搬送手段3の周囲の円周上に並んで配列されている。つまり、複数の計量ホッパ5が円形配列されている。計量ホッパ5は、複数のプールホッパ4の各々に対応して配置されている。従って、本実施の形態の例では、組合せ計量装置1は20個の計量ホッパ5を備えている。集合シュート6は、計量ホッパ5の下方に配置されている。
図3は、組合せ計量装置1のうち、2個の搬送手段3を抜き出して、その周囲の構造とともに示す斜視図である。また、図4は、組合せ計量装置1のうち、2個の搬送手段3を抜き出して、その周囲の構造とともに示す正面図である。また、図5は、組合せ計量装置1のうち、1個の搬送手段3を抜き出して、その周囲の構造とともに示す側面図である。図3〜5には示さない残りの搬送手段3も、図3〜5に示した搬送手段3と同様の構造を有している。
図3〜5に示すように、搬送手段3は、半筒部材10とスパイラル部材11とを備えて構成されている。図5を参照して、半筒部材10の内端部20は、分散テーブル2の外周縁の下方に位置しており、半筒部材10の外端部21は、プールホッパ4の上方に位置している。プールホッパ4は計量ホッパ5の上方に位置しているため、半筒部材10の外端部21は、計量ホッパ5の上方にも位置していることとなる。図3を参照して、半筒部材10は、円筒(正確には中空円錐)の上半部が切り取られた形状を有している。従って、半筒部材10は、円筒の内面として規定される底面と、開口した上面とを有している。
スパイラル部材11は、半筒部材10の底面上に、回動自在に配置されている。スパイラル部材11の内端部は、回転軸12に固定されている。回転軸12がモータによって回転駆動されることにより、スパイラル部材11は、半筒部材10内の物品を内端部20から外端部21に向けて押し出す方向に回転駆動される。なお、本実施の形態において、スパイラル部材11の内部空間には、コアが配設されていない。つまり、スパイラル部材11は、無芯のスパイラル部材である。
また、図3〜5に示すように、半筒部材10は先広がりの形状を有しており、半筒部材10の断面の径(半筒部材10を正面から眺めたときの断面半円の半径)は、内端部20から外端部21に向かって徐々に大きくなっている。これにより、互いに隣接する半筒部材10同士が、内端部20から外端部21までの全域に亘って互いに接している。具体的に、半筒部材10の一辺には折り返し部13が形成されており、この折り返し部13が、隣接する半筒部材10の他辺を覆う(又は他辺に接触する)ことにより、互いに隣接する半筒部材10同士が隙間なく並設されている。
また、図5に示すように、半筒部材10は、内端部20よりも外端部21のほうが下方に位置するように、前傾姿勢で傾斜配置されている。これにより、半筒部材10の底面は、内端部20から外端部21に向かって、下りのスロープとして規定される。
以下、図1〜5を参照して、組合せ計量装置1の動作について説明する。計量対象である物品(例えば生肉等の食品)は、分散テーブル2の上方から、分散テーブル2の上面の中央部に落下投入される。分散テーブル2上に投入された物品は、回転駆動されている分散テーブル2によって放射状に分散されつつ、分散テーブル2の外周縁から排出されて、各半筒部材10の内端部20に上方から供給される。
各搬送手段3においては、スパイラル部材11が断続的に回転駆動されている。従って、内端部20に供給された物品は、回転駆動されているスパイラル部材11によって押されながら、下りのスロープを滑落することにより、半筒部材10の底面上を内端部20から外端部21に向かって搬送される。なお、内端部におけるスパイラルピッチP1(図6参照)よりも物品のサイズが大きい場合には、分散テーブル2から供給された物品は、当初はスパイラル部材11上を搬送される。しかし、スパイラルピッチは外端部に向かって徐々に大きくなっているため、スパイラル部材11上の物品はスパイラルピッチP2〜P4のいずれかの隙間から落下し、その後は半筒部材10の底面上を搬送されることになる。
搬送手段3から排出された物品は、プールホッパ4に供給され、プールホッパ4内で一時的に貯留される。プールホッパ4から排出された物品は、計量ホッパ5に供給され、計量ホッパ5内で一時的に貯留されるとともに、ロードセル等の計量手段(図示しない)によってその重量が計量される。そして、物品を貯留している全ての計量ホッパ5のうち、目標重量に一致又は最も近接する重量値を実現するホッパの組合せが演算によって求められ、選択された一又は複数の計量ホッパ5内に貯留されている物品が排出される。計量ホッパ5から排出された物品は、集合シュート6によって集合されて、下流機器(図示しない)に向けて組合せ計量装置1から排出される。
図6は、分散テーブル2の外観構造を示す側面図である。また、図7は、図6に示した構造のうち斜面部50を透視することにより、分散テーブル2の内部構造を示す側面図である。図6,7に示すように、分散テーブル2は、斜面部50、シャフト51、頂部カバー52、ロッド53、及びフレーム54を備えて構成されている。
斜面部50は、頂点の位置が開口底面の中心から偏心した、中空の偏心円錐の外形をなしている。フレーム54は円板状の外形をなしており、溶接等によってフレーム54の周縁が斜面部50の側面に内側から接合されることにより、フレーム54と斜面部50とが互いに固定されている。また、ロッド53の上端が斜面部50の頂部に固定され、ロッド53の下端がフレーム54に固定されることにより、フレーム54と斜面部50との固定が補強されている。ロッド53の上端と斜面部50の頂部との固定部は、頂部カバー52によって覆われている。また、フレーム54の底面の中央部には、シャフト51の上端が固定されている。シャフト51の下端は、モータ等の駆動部(図示しない)に連結されている。駆動部によってシャフト51を回転駆動することにより、その動力がシャフト51を介してフレーム54に伝達され、その結果、分散テーブル2が回転駆動される。
図7を参照して、上下方向にロッド53を貫通する軸A2は、上下方向にシャフト51を貫通する軸A1に対して、距離Lだけ所定方向にずれている。つまり、本実施の形態に係る分散テーブル2において、斜面部50の頂点は、分散テーブル2の回転中心(斜面部50の開口底面の中心にほぼ等しい)に対して、所定方向に偏心している。以下、斜面部50の開口底面の中心に対して頂点の位置が偏心している方向(上記「所定方向」)を、「偏心方向」と定義する。
このように本実施の形態に係る分散テーブル2は、斜面部50の開口底面の中心に対して頂点の位置が偏心した構造を有している。そのため、開口底面の中心を境として、頂点を含む側の領域と頂点を含まない側の領域とでは、構造体の重量に差が生じる。具体的には、頂点を含む側の領域の重量のほうが、頂点を含まない側の領域の重量よりも重くなる。そこで、本実施の形態に係る分散テーブル2は、開口底面の中心を境として頂点を含む側の領域と頂点を含まない側の領域との重量バランスを調整するための、バランス調整手段を有している。以下、具体的に説明する。
図8〜14は、バランス調整手段の構造をそれぞれ示す図である。各図の(A)には、図7と同様の側面図を示しており、各図の(B)には、下方から分散テーブル2を眺めた底面図を示している。また、各図において、斜面部50の開口底面の中心を境として、斜面部50の頂点を含む側の領域を第1領域R1とし、頂点を含まない側の領域を第2領域R2とする。
図8に示した例では、バランス調整手段として、第1領域R1におけるフレーム54に、略台形の開口部60が複数形成されている。各開口部60は、フレーム54の上面と底面との間を貫通している。開口部60を形成することにより、第1領域R1におけるフレーム54の重量は、第2領域R2におけるフレーム54の重量よりも軽くなる。これにより、分散テーブル2の全体の重量バランスが調整される。
図9に示した例では、バランス調整手段として、第1領域R1におけるフレーム54に、開口面積の小さい丸形の開口部62が複数形成されている。各開口部62は、フレーム54の上面と底面との間を貫通している。開口部62を形成することにより、第1領域R1におけるフレーム54の重量は、第2領域R2におけるフレーム54の重量よりも軽くなる。これにより、分散テーブル2の全体の重量バランスが調整される。
図10に示した例では、バランス調整手段として、第1領域R1におけるフレーム54に、開口面積の大きい単一の開口部63が形成されている。開口部63は、シャフト51及びロッド53が固定されるフレーム54の中央部を避けて形成されている。また、開口部63は、フレーム54の上面と底面との間を貫通している。開口部63を形成することにより、第1領域R1におけるフレーム54の重量は、第2領域R2におけるフレーム54の重量よりも軽くなる。これにより、分散テーブル2の全体の重量バランスが調整される。
図11に示した例では、図10に示した構造を基礎として、フレーム54は、開口部63を跨いでフレーム54の中央部と周縁部とを繋ぐ梁部70を有している。梁部70は、偏心方向に延在して形成されている。梁部70が形成されることにより、図10の(B)に示した開口部63は、図11の(B)に示すように、開口面積の比較的大きい二つの開口部63A,63Bに分割される。開口部63A,63Bは、フレーム54の上面と底面との間を貫通している。開口部63A,63Bを形成することにより、第1領域R1におけるフレーム54の重量は、第2領域R2におけるフレーム54の重量よりも軽くなる。これにより、分散テーブル2の全体の重量バランスが調整される。
図12に示した例では、図11に示した構造を基礎として、フレーム54は、梁部70に加えて、開口部63を跨いでフレーム54の中央部と周縁部とを繋ぐ梁部71A,71Bをさらに有している。梁部71A,71Bは、偏心方向に垂直な方向に延在して形成されている。梁部71Aが形成されることにより、図11の(B)に示した開口部63Aは、図12の(B)に示すように、開口面積の比較的大きい開口部63A1と、開口面積の比較的小さい開口部63A2とに分割される。同様に、梁部71Bが形成されることにより、図11の(B)に示した開口部63Bは、図12の(B)に示すように、開口面積の比較的大きい開口部63B1と、開口面積の比較的小さい開口部63B2とに分割される。開口部63A1,63A2,63B1,63B2は、フレーム54の上面と底面との間を貫通している。開口部63A1,63A2,63B1,63B2を形成することにより、第1領域R1におけるフレーム54の重量は、第2領域R2におけるフレーム54の重量よりも軽くなる。これにより、分散テーブル2の全体の重量バランスが調整される。
図13に示した例では、図12に示した構造を基礎として、第2領域R2におけるフレーム54に、開口部63A2,63B2に繋がる開口部80A,80Bがそれぞれ形成されている。開口部80A,80Bは、フレーム54の上面と底面との間を貫通している。開口部63A2と開口部80Aとの合計の開口面積は比較的大きく、同様に、開口部63B2と開口部80Bとの合計の開口面積も比較的大きい。つまり、図13に示した構造は、図12に示した構造と比較して、各開口部63A2,63B2の開口面積が実質的に大きくなったことに等しい。開口面積が大きくなったことにより、作業者による分散テーブル2の清掃作業が容易となる。つまり、作業者がホースやブラシを開口部63A2,63B2内に差し込みやすくなるため、フレーム54よりも上方の斜面部50の裏面を清掃しやすくなる。
なお、図8〜13において、フレーム54の周縁部には、フレーム54の外周に沿って複数の貫通孔61が形成されている。貫通孔61はフレーム54上に溜まっている水分や汚れを排出するための穴であり、分散テーブル2の水洗い洗浄時には、水切り用の穴としても機能する。図8〜13に示した例では、第1領域R1に形成されている各貫通孔61の開口面積は、第2領域R2に形成されている各貫通孔61の開口面積に等しい。
図14に示した例では、図13に示した構造を基礎として、第1領域R1には、複数の貫通孔61の代わりに複数の貫通孔90が形成されている。各貫通孔90の開口面積は、第2領域R2に形成されている各貫通孔61の開口面積よりも大きい。なお、図8〜13においても同様に、第1領域R1の複数の貫通孔61の代わりに複数の貫通孔90を形成しても良い。
このように本実施の形態に係る組合せ計量装置1によれば、バランス調整手段によって、頂点を含む側の第1領域R1と頂点を含まない側の第2領域R2との重量バランスが調整される。従って、第1領域R1と第2領域R2との回転モーメントの差が低減されるため、分散テーブル2の上下方向(及び回転方向)の振動が抑制される。その結果、上下方向(及び回転方向)の振動がロードセル等の計量手段に及ぼす悪影響を、低減することが可能となる。
しかも、本実施の形態に係る組合せ計量装置1によれば、フレーム54に開口部60,62,63,63A,63B,63A1,63A2,63B1,63B2を形成することによって、重量バランスが調整される。従って、開口部を形成するのではなくバランサを貼付することによって重量バランスの調整を行う場合と比較すると、分散テーブル2の軽量化を図ることができる。
また、図10に示した例では、フレーム54には単一の開口部63が形成されている。従って、個々の開口面積が小さい複数の開口部が形成されている場合と比較すると、一つの開口部63の開口面積が大きくなる。そのため、作業者は、開口部63に手を差し込む等して、フレーム54より上方の斜面部50の裏面にアクセスしやすくなるため、分散テーブル2の清掃性を向上することが可能となる。
また、図11〜14に示した例では、梁部70,71A,71Bを形成することによって、フレーム54の強度を補強することができる。
特に図11に示した例によれば、開口部63の形成に起因して最も強度が弱くなる箇所に梁部70を形成することによって、開口面積の縮小を最小限に抑えつつ、フレーム強度の補強効果を最大限に得ることができる。一方、図12〜14に示した例によれば、梁部71A,71Bを追加して形成することにより、フレーム54の強度をさらに補強することができる。分散テーブル2上に載せられる物品の重量が大きい場合に、特に有効となる。
また、本実施の形態に係る組合せ計量装置1によれば、フレーム54の外周に沿って複数の貫通孔61を形成することにより、清掃時にフレーム54より上方の空間内部に水が溜まること等を回避できる。
特に図14に示した例によれば、第1領域R1の貫通孔90の開口面積を第2領域R1の貫通孔61の開口面積よりも大きくすることにより、第1領域R1におけるフレーム54の重量は、第2領域R2におけるフレーム54の重量よりも軽くなる。これにより、第1領域R1と第2領域R2との重量バランスを調整することができる。
本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置の全体構成を示す斜視図である。 図1に示した組合せ計量装置を上方から眺めた上面図である。 組合せ計量装置のうち、2個の搬送手段を抜き出して、その周囲の構造とともに示す斜視図である。 組合せ計量装置のうち、2個の搬送手段を抜き出して、その周囲の構造とともに示す正面図である。 組合せ計量装置のうち、1個の搬送手段を抜き出して、その周囲の構造とともに示す側面図である。 分散テーブルの外観構造を示す側面図である。 分散テーブルの内部構造を示す側面図である。 バランス調整手段の構造を示す図である。 バランス調整手段の構造を示す図である。 バランス調整手段の構造を示す図である。 バランス調整手段の構造を示す図である。 バランス調整手段の構造を示す図である。 バランス調整手段の構造を示す図である。 バランス調整手段の構造を示す図である。
符号の説明
1 組合せ計量装置
2 分散テーブル
5 計量ホッパ
50 斜面部
54 フレーム
60,62,63,63A,63B,63A1,63A2,63B1 開口部
70,71A,71B 梁部
61,90 貫通孔

Claims (6)

  1. 頂点の位置が開口底面の中心から偏心した、中空の偏心円錐の外形をなし、前記開口底面の中心を回転中心として回転することにより、上方から投入された物品を放射状に分散させる、分散手段と、
    前記分散手段の周囲円周に配列された、複数の計量ホッパと
    を備える、組合せ計量装置であって、
    前記分散手段は
    記開口底面の中心を境として前記頂点を含む側の第1領域と前記頂点を含まない側の第2領域との重量バランスを調整するための、バランス調整手段と、
    回転駆動部の回転軸が取り付けられる中央部と、前記偏心円錐の側面に内側から接合される周縁部とを含む、円板状のフレームと
    を有し、
    前記バランス調整手段として、前記第1領域における前記フレームに、開口部が形成されていることを特徴とする、組合せ計量装置。
  2. 前記開口部として、単一の開口部が形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の組合せ計量装置。
  3. 前記フレームは、前記開口部を跨いで前記中央部と前記周縁部とを繋ぐ、少なくとも一つの梁部を有することを特徴とする、請求項1に記載の組合せ計量装置。
  4. 前記開口底面の中心に対して前記頂点の位置が偏心している方向を偏心方向として、
    前記少なくとも一つの梁部は、前記偏心方向に伸びる第1の梁部を含むことを特徴とする、請求項3に記載の組合せ計量装置。
  5. 前記少なくとも一つの梁部は、前記偏心方向に直交する方向に伸びる第2の梁部をさらに含むことを特徴とする、請求項4に記載の組合せ計量装置。
  6. 前記周縁部には、前記フレームの外周に沿って複数の貫通孔が形成されており、
    前記第1領域に形成されている前記貫通孔の開口面積は、前記第2領域に形成されている前記貫通孔の開口面積よりも大きいことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一つに記載の組合せ計量装置。
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