JP5374393B2 - 棒状体の計量装置 - Google Patents

Description

本発明は、棒状のお菓子や、スパゲッティ、素麺等の乾燥食品を含む棒状体を、所定の目標重量となるように重量計量することができる棒状体の計量装置に関する。

上記従来の棒状体の計量装置の一例として、被計量物を予め設定された所定体積ずつ供給する大量供給部と、この大量供給部から供給される被計量物を受け入れる計量ホッパを有する計量部と、大量供給部から計量ホッパに供給された被計量物の目標重量に対する不足分を、計量ホッパに供給する微量供給部とを備えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。

この棒状体の計量装置によると、大量供給部によって所定体積ずつ計量ホッパに供給される被計量物の重量は、目標重量よりも小さくなるように設定されており、この所定体積ずつ計量ホッパに供給される被計量物の重量を計量することによって、略目標重量に近い被計量物の重量を短時間で計量することができる。

そして、計量ホッパに供給された被計量物の目標重量に対する不足分は、目標重量と比較して小さく、よって、その不足分は、短時間で計量することができる。

従って、この棒状体の計量装置を使用することによって、棒状体を、所定の目標重量となるように短時間で計量することができる。

特開昭５９−１８８５２５号公報

しかし、上記従来の棒状体の計量装置によると、大量供給部が、被計量物を予め設定された所定体積ずつ計量ホッパに供給し、この計量ホッパに供給された被計量物の重量を計量部が計量しているので、この所定体積の被計量物の重量ばらつきが大きい場合は、計量ホッパに供給された被計量物の目標重量に対する不足分のばらつきが大きくなり、この不足分の重量が大きいときは、その不足分の被計量物の計量時間が長引く原因となる。これによって、所定の目標重量の被計量物を計量するための時間が長く掛かってしまうこととなる。

なお、所定体積の被計量物の重量ばらつきが大きくなる原因として、例えばこの棒状の被計量物の密度に大きなばらつきがあること、被計量物自体が湾曲していること、大量供給部内の被計量物がきちんと整列していなかったり、被計量物間に隙間が存在していることを挙げることができる。

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あり、棒状の被計量物の密度に大きなばらつきがあったり、被計量物自体が湾曲してたり、更に、それぞれの計量部内の被計量物がきちんと整列していなかったり、被計量物間に隙間が存在していることがあっても、被計量物を目標重量又はそれに近い重量分だけ短時間で正確に計量することができる棒状体の計量装置を提供することを目的としている。

本発明に係る棒状体の計量装置は、複数本の棒状の被計量物を所定の目標重量となるように重量計量する棒状体の計量装置において、被計量物が順次供給され、前記目標重量よりも小さい大重量の被計量物の重量を粗計量する粗計量部と、前記粗計量部で計量された複数の被計量物が纏められた状態で供給され、その大重量の被計量物の重量を精密計量する精密計量部と、前記精密計量部で計量して得られた精密計量値を、前記目標重量から減算して、補正重量値を算出する補正重量演算部と、前記補正重量値分の被計量物を計量する補正計量部と、前記粗計量部で計量された被計量物が、互いに略平行する状態で供給される樋状の第１保持部と、筒状体であって第２開口端部を有し、この第２開口端部が、前記樋状の第１保持部の第１開口端部と対向して配置され、前記第１保持部に保持されている被計量物がその軸方向に押し出されて前記第１及び第２開口端部を介して供給される筒状の第２保持部と、前記第２保持部を前記精密計量部に搬送するための第１搬送部とを備え、前記精密計量部が、待機ホッパと、この待機ホッパの下方に配置された精密計量ホッパとを有し、前記待機ホッパは、前記第２保持部の第２開口端部と対向して配置される開口部が側部に形成され、前記第２保持部に保持されている被計量物がその軸方向に押し出されて前記第２開口端部及び前記開口部を介して当該待機ホッパに供給され、この供給された被計量物を、当該待機ホッパに設けられているゲートを開閉して前記精密計量ホッパに纏めて供給する構成であることを特徴とするものである。

本発明に係る棒状体の計量装置によると、粗計量部に対して目標重量よりも小さい大重量分の被計量物を順次供給しているが、この粗計量部は、粗計量しているので、その大重量分の被計量物の重量を短時間で計量することができる。そして、精密計量部は、粗計量部で計量された複数の被計量物が纏められた状態で供給されるので、その大重量の纏められた被計量物の重量を短時間で正確に計量することができる。補正重量演算部は、精密計量部で計量して得られた精密計量値を、目標重量から減算して、補正重量値を算出することができる。そして、この補正重量値は、目標重量と比較して小さくすることができるので、補正計量部は、補正重量値分の被計量物を短時間で正確に計量することができる。

このようにして精密計量部及び補正計量部のそれぞれで計量して得られた被計量物の合計重量は、目標重量又はそれに近い値となっており、従って、目標重量又はそれに近い重量の被計量物を短時間で正確に計量することができる。
そして、粗計量部で計量された被計量物は、互いに略平行する状態で樋状の第１保持部に上側開口部から供給され、この第１保持部に供給された被計量物は、その軸方向に押し出されて、樋状の第１保持部の第１開口端部、及び筒状の第２保持部の第２開口端部を介して筒状の第２保持部に供給される。そして、この被計量物を収容する第２保持部は、第１搬送部によって精密計量部に搬送される。
そして、精密計量部に搬送された第２保持部に収容されている被計量物は、その軸方向に押し出されて、第２保持部の第２開口端部、及び待機ホッパの開口部を介して待機ホッパに供給される。そして、待機ホッパに供給された被計量物は、当該待機ホッパに設けられているゲートが開閉して、精密計量ホッパに纏めて供給される。
このように、粗計量部で計量された大重量の被計量物は、纏められた状態で第１保持部、第２保持部、待機ホッパ、及び精密計量ホッパに移し返られて、この精密計量ホッパによって計量することができる。その結果として、目標重量よりも小さい大重量の被計量物を短時間で正確に計量することができる。これによって、目標重量又はそれに近い重量の被計量物を短時間で正確に計量することができる。

本発明に係る棒状体の計量装置において、前記精密計量部及び前記補正計量部のそれぞれで計量され、合計重量が略目標重量の被計量物が供給される第３保持部を備えるものとすることができる。

このようにすると、この第３保持部には、合計重量が略目標重量の被計量物が供給され、このようにして計量された被計量物を後段の例えば包装機に供給することができ、当該被計量物が包装機で包装されるようにすることができる。

本発明に係る棒状体の計量装置において、前記精密計量ホッパの下方に配置されたタイミングホッパを備え、前記タイミングホッパ、前記待機ホッパ、及び前記精密計量ホッパのうちの少なくとも１つのホッパが、所定のゲート開閉機構を備え、前記所定のゲート開閉機構は、筒状のホッパ本体と、このホッパ本体の側壁に枢支部を介して揺動自在に設けられ、前記ホッパ本体の下側開口部を開閉するゲートとを有し、前記ゲートは、前記枢支部と間隔を隔てて前記枢支部の下方位置に設けられ、閉状態で略水平となるものとすることができる。

このようにすると、精密計量ホッパによって計量された被計量物は、その下方に配置されているタイミングホッパに供給され、このタイミングホッパ内の被計量物は、そのゲートが開閉することによってタイミングホッパから排出され、例えばその下方の第３保持部に供給することができる。

そして、ゲートは、枢支部と間隔を隔てて設けられているので、ゲートが開閉移動するときに、閉状態で略水平となっているゲートの位置よりも下側にゲートが出っ張る寸法を、ゲートを枢支部と一致させて設けた場合と比較して、ゲートと枢支部との間隔の分だけ小さくすることができる。

また、ゲートは、閉状態で略水平となっているので、例えばタイミングホッパの下端部を、その下方を移動する第２搬送部の第３保持部を形成する仕切り壁の上端部に近づけて配置することができる。これによって、タイミングホッパ内の被計量物も、第３保持部に近づけて配置することができ、タイミングホッパ内の被計量物を、折れないように、しかもすばやく第２搬送部の第３保持部に供給することができる。同様に、待機ホッパ、及び精密計量ホッパ内の被計量物を、その下方に配置されたホッパに折れないように、しかもすばやく供給することができる。

本発明に係る棒状体の計量装置において、前記第１搬送部は、前記第２保持部を、当該第２保持部に保持されている被計量物の軸方向と直交する方向に搬送するものであって、前記第１搬送部の基台には、搬送されて移動する前記第２保持部の両方の各開口端部を閉じるための固定カバーと、前記第２保持部の両方又は一方の開口端部を閉じるための可動カバーとが設けられ、前記可動カバーは、前記第２保持部の開口端部を開閉できるように揺動可能な構成となっているものとすることができる。

このようにすると、第１搬送部は、第２保持部を、当該第２保持部に保持されている被計量物の軸方向と直交する方向に搬送することができる。そして、第１搬送部の基台に設けられている固定カバー及び可動カバーは、搬送されて移動する第２保持部の両方の各開口端部を閉じることができ、これによって、第２保持部に収容されている被計量物が各開口端部からこぼれ出ないように保持することができる。

そして、可動カバーは、第２保持部の開口端部を開閉自在に揺動可能であるので、この可動カバーを開位置に揺動させることによって、第２保持部内を簡単に掃除することができる。

本発明に係る棒状体の計量装置によると、目標重量のうちの大部分の大重量の被計量物を、粗計量部で重量計量すると共に、その大重量分の被計量物を精密計量部で重量計量しているので、例えば棒状の被計量物の密度に大きなばらつきがあったり、被計量物自体が湾曲していても、更に、粗計量部、及び精密計量部内の被計量物がきちんと整列していなかったり、被計量物間に隙間が存在していることがあっても、被計量物を目標重量又はそれに近い重量分だけ短時間で正確に計量することができる。

この発明の一実施形態に係る棒状体の計量装置を示す正面図である。 （ａ）は、同実施形態に係る棒状体の計量装置を示す平面図、（ｂ）は、第２搬送部を示す平面図である。 同実施形態に係る同計量装置が備える粗計量部を示す拡大側面図である。 同実施形態の粗計量ホッパで計量された被計量物を第１及び第２保持部に移し返る手順を示す拡大断面図であり、（ａ）は、被計量物が粗計量ホッパに保持されている状態を示す拡大断面図、（ｂ）は、被計量物が第１保持部に保持されている状態を示す拡大断面図、（ｃ）は、被計量物が第２保持部に保持されている状態を示す拡大断面図である。 同実施形態に係る同計量装置が備える精密計量部及び補正計量部を示す拡大断面図である。 同実施形態に係る同計量装置が備えるタイミングホッパを示す拡大正面図である。 同実施形態に係る同計量装置が備える固定カバー及び可動カバーを示す拡大部分断面平面図である。

以下、本発明に係る棒状体の計量装置の一実施形態を、図１〜図７を参照して説明する。図１及び図２に示すこの棒状体の計量装置１１は、棒状のお菓子や、スパゲッティ、素麺等の乾燥食品を含む棒状体（被計量物１２）を、所定の目標重量ＷＭとなるように重量計量することができるものであり、被計量物１２が順次供給され、目標重量ＷＭよりも小さい大重量ＷＤＡの被計量物１２を粗計量する粗計量部１３を備えている。そして、この粗計量部１３で計量された被計量物１２を、精密計量部１４で精密計量して精密計量値ＷＤＳを取得する。次に、補正重量演算部（図示せず）が、精密計量部１４で計量して得られた精密計量値ＷＤＳを、目標重量ＷＭから減算して補正重量値ＷＨを算出する。しかる後に、補正計量部１５が補正重量値ＷＨ分の被計量物１２を重量計量する。

このようにして精密計量部１４及び補正計量部１５のそれぞれで重量計量して得られた被計量物１２の合計重量ＷＧ（＝ＷＤＳ＋ＷＨ）は、目標重量ＷＭ又はそれに近い値となっており、従って、目標重量ＷＭ又はそれに近い重量の被計量物１２を短時間で正確に計量することができる。

この棒状体の計量装置１１は、図１の正面図及び図２の平面図に示すように、棒状のお菓子等の被計量物１２を粗計量部１３に供給するための第１供給装置１６を備えている。

第１供給装置１６は、図１及び図２に示すように、棒状の被計量物１２を、水平状態でその軸方向と直交する水平方向前方に搬送して、後段の粗計量部１３が備える粗計量ホッパ１７に供給するためのものである。この第１供給装置１６は、第１直進フィーダ１８、及び第２直進フィーダ１９を備えており、これら第１及び第２直進フィーダ１８、１９は、この順番で架台２０（基台）上に設けられている。

この第１直進フィーダ１８は、図１及び図２に示すように、搬送トレイ２１を有している。そして、この搬送トレイ２１は、振動機２２によって振動され、搬送トレイ２１上に保持されている多数の棒状の被計量物１２を、前方に搬送して送り出すことができるものである。

第２直進フィーダ１９は、図１及び図２に示すように、互いに間隔を隔てて配置された２つの環状の搬送ベルト２３、２３を備え、これら２つの各搬送ベルト２３は、規格内の長さの棒状の被計量物１２の左右の各端部を支持することができるように、所定の間隔を隔てて配置されている。そして、これら２つの各搬送ベルト２３は、それぞれが一対のプーリ２４、２４に掛けられており、各対のプーリ２４は、回動自在に架台２０に取り付けられている。そして、各対のプーリ２４は、電気モータ等の回転駆動部の駆動軸と連結している。この回転駆動部が駆動することによって、一対の搬送ベルト２３、２３を所定方向に走行させることができ、棒状の被計量物１２を、前方の粗計量ホッパ１７に供給することができる。

この図１及び図２に示す第１供給装置１６によると、多数の棒状の被計量物１２が互いに平行となるように、順次効率よく整列させながら搬送することができる。そして、このようにして整列された被計量物１２を、順次粗計量ホッパ１７に適切な本数ずつ供給することができる。

なお、この第１供給装置１６は、制御部（図示せず）によって制御されて第１及び第２直進フィーダ１８、１９が動作をするように構成されており、詳細な説明を省略する。

また、第１直進フィーダ１８上には、多数の棒状の被計量物１２が多段の状態で載置されている。そして、第２直進フィーダ１９上には、多数の棒状の被計量物１２が１段の状態で載置されている。

次に、図１及び図２に示す粗計量ホッパ１７を備える粗計量部１３を説明する。この粗計量部１３は、第１供給装置１６が棒状の被計量物１２を整列した状態で粗計量ホッパ１７に順次供給しているときに、粗計量ホッパ１７に供給されてくる被計量物１２の重量を逐次計量し、粗計量ホッパ１７内の被計量物１２の重量が所定の目標重量ＷＭよりも小さい所定の大重量ＷＤＡとなったときに、第１供給装置１６による被計量物１２の粗計量ホッパ１７に対する供給を停止させることができるものである。この粗計量ホッパ１７は、ロードセル２５を介して架台２０に設けられている。

ここで、粗計量ホッパ１７により被計量物１２を粗計量することについて説明する。例えばこの粗計量ホッパ１７に対して、第１供給装置１６から順次供給された被計量物１２の重量が予め設定されている大重量ＷＤＡとなったときに、第１供給装置１６からの被計量物１２の供給を停止させている。しかし、粗計量ホッパ１７には、第１供給装置１６が停止した後でも落下中の被計量物１２が供給されるので、この粗計量ホッパ１７には、大重量ＷＤＡよりも大きい重量（落差重量の誤差を含む重量）の被計量物１２が供給されることとなる。よって、粗計量ホッパ１７による計量を粗計量という。

ただし、この粗計量ホッパ１７によると、落下中の被計量物１２が粗計量ホッパ１７内の被計量物１２上に到達する前に計量を終了しているので、粗計量ホッパ１７内の被計量物１２の重量を短時間で計量することができる。そして、粗計量ホッパ１７内に供給された被計量物１２の重量（落差重量の誤差を含む重量）は、目標重量ＷＭよりも小さい重量となるように、大重量ＷＤＡが設定されている。

図３は、図１に示す粗計量ホッパ１７を同図の右方向から見た拡大側面図である。この図３に示すように、粗計量ホッパ１７の下方には、第１保持部２６が架台２０に固定して設けられ、この第１保持部２６の左側方に第２保持部２７が移動してきて停止するようになっている。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、これら粗計量ホッパ１７、第１保持部２６、及び第２保持部２７のそれぞれの断面形状を示している。

この図３及び図４に示す第１保持部２６は、樋状に形成されたものであり、粗計量ホッパ１７で計量された被計量物１２が粗計量ホッパ１７から排出されて、互いに略平行する状態でこの第１保持部２６に供給される構成となっている。つまり、この粗計量ホッパ１７の下部には、一対のゲート２８、２８が開閉自在に設けられ、この一対のゲート２８、２８が開閉することによって、粗計量ホッパ１７内の被計量物１２が、その下方に配置されている第１保持部２６の上側開口部２６ａを介してこの第１保持部２６に供給される。

第２保持部２７は、図４に示すように、例えば断面が略四角形の筒状体であり、その両方の各端部に第２開口端部２７ａが形成されている。この第２保持部２７は、図３に示す第１搬送部２９に多数設けられ、この第１搬送部２９によって、所定の搬送方向に間歇移動する構成となっている。

この第１搬送部２９によって間歇移動する多数のそれぞれの第２保持部２７は、図３に示すように、それぞれの第２保持部２７に形成されている一方の第２開口端部２７ａが、固定して設けられている第１保持部２６の一方の第１開口端部２６ｂと対向する位置でその移動が停止するようになっている。

次に、図３に示す上記の状態で、第１保持部２６に対して設けられている第１プッシャー３０が伸縮動作することによって、第１保持部２６に保持されている被計量物１２がその軸方向に押し出されて、第１保持部２６の第１開口端部２６ｂ、及び第２保持部２７の第２開口端部２７ａを介して筒状の第２保持部２７内に供給される構成となっている。

このようにして、第１保持部２６内の被計量物１２が第２保持部２７内に供給されるたびに、この被計量物１２を収容する第２保持部２７は、第１搬送部２９によって図１及び図２に示す精密計量部１４に向かう方向搬送される。

図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、粗計量ホッパ１７に収容されている被計量物１２を、第１保持部２６及び第２保持部２７に移し返る手順を示す図である。図４（ａ）は、被計量物１２が粗計量ホッパ１７に収容されている状態を示し、図４（ｂ）は、粗計量ホッパ１７のゲート２８、２８が開閉して、粗計量ホッパ１７内の被計量物１２が第１保持部２６に供給された状態を示している。図４（ｃ）は、第１保持部２６内に収容されている被計量物１２が、第２保持部２７内に押し出されて供給された状態を示している。

次に、精密計量部１４を、図１、図２、及び図５を参照して説明する。この精密計量部１４は、図１の正面図に示すように、第１搬送部２９の終端部近傍に設けられ、待機ホッパ３１と、この待機ホッパ３１の下方に配置された精密計量ホッパ３２と、この精密計量ホッパ３２の下方に配置されたタイミングホッパ３３とを備えている。そして、この精密計量部１４は、図２の平面図に示すように、第１搬送部２９の手前正面側であって、第２搬送部３４の上方に配置されている。

この精密計量部１４は、粗計量部１３で粗計量され、そして第２保持部２７に保持されて搬送されてくる大重量ＷＤＡ分の被計量物１２を受け取って精密に計量して、その精密計量された被計量物１２（大重量ＷＤＳ）を、その下方に配置されている第２搬送部３４に設けられている複数のそれぞれの第３保持部３５に供給することができるものである。

次に、図２の平面図を参照して、第２保持部２７に保持されている被計量物１２を、精密計量部１４の待機ホッパ３１に移し返る構成について説明する。この図２に示す第１搬送部２９に設けられている多数の各第２保持部２７は、粗計量部１３の側から待機ホッパ３１に向かう方向に間歇移動して搬送され、待機ホッパ３１の側方位置に移動してきて一時停止するようになっている。このようにして、それぞれの第２保持部２７が一時停止したときは、それぞれの筒状の第２保持部２７に形成されている一方の第２開口端部２７ａが、架台２０に固定して設けられている待機ホッパ３１の側部に形成されている開口部３１ａと対向する状態となる。

次に、図２に示す上記の状態で、待機ホッパ３１に対して設けられている第２プッシャー３６が伸縮動作することによって、第２保持部２７内に保持されている被計量物１２が、その軸方向に押し出されて、第２保持部２７の第２開口端部２７ａ、及び待機ホッパ３１の開口部３１ａを介してこの待機ホッパ３１内に供給される構成となっている。

このようにして、複数のそれぞれの第２保持部２７が待機ホッパ３１の所定の側方位置に移動して一時停止するたびに、この第２保持部２７内に収容されている被計量物１２が押し出されて待機ホッパ３１内に整列した状態で供給される。

次に、精密計量部１４を、図５に示す拡大正面図を参照して説明する。この精密計量部１４は、上から順に待機ホッパ３１、精密計量ホッパ３２、及びタイミングホッパ３３が設けられ、それぞれ同等のものであって、それぞれの下部に一対のゲート２８、２８が設けられている。それぞれの各一対のゲート２８、２８は、ゲート駆動部３７によって開閉駆動され、各ゲート２８が開閉することによって、それぞれのホッパに収容されている被計量物１２を下方に排出することができる。

つまり、待機ホッパ３１のゲート２８、２８を開閉することによって、待機ホッパ３１に収容されている被計量物１２を、その下方に配置されている精密計量ホッパ３２に供給することができる。そして、この精密計量ホッパ３２は、供給された大重量の被計量物１２を精密計量して、その精密計量値ＷＤＳを得ることができる。この精密計量ホッパ３２は、ロードセル２５を介して架台２０に設けられている。次に、この精密計量ホッパ３２のゲート２８、２８を開閉することによって、この精密計量ホッパ３２に収容されている被計量物１２を、その下方に配置されているタイミングホッパ３３に供給することができ、このタイミングホッパ３３のゲート２８、２８を開閉することによって、タイミングホッパ３３に収容されている被計量物１２を、その下方に移動して一時停止している第３保持部３５に供給することができる。

このようにして、粗計量部１３で計量された大重量の被計量物１２は、纏められた状態で第１保持部２６、第２保持部２７、待機ホッパ３１、及び精密計量ホッパ３２に移し返られて、この精密計量ホッパ３２によって計量することができる。その結果として、目標重量ＷＭよりも小さい大重量ＷＤＳの被計量物１２を短時間で正確に計量することができる。

そして、この精密計量ホッパ３２で計量して得られた精密計量値ＷＤＳは、所定の目標重量ＷＭから減算されて、補正重量値ＷＨ（＝ＷＭ−ＷＤＳ）が算出される。この補正重量値ＷＨは、制御部が備えている補正重量演算部によって算出される。

この補正重量演算部によって算出された補正重量値ＷＨ分の被計量物１２は、図１、図２及び図５に示す補正計量部１５によって計量される。

補正計量部１５は、図１の正面図に示すように、第１搬送部２９の終端部近傍の側方に設けられている精密計量部１４の手前の位置に設けられ、補正計量ホッパ３８と、この補正計量ホッパ３８の下方に配置された排出シュート３９とを備えている。そして、この補正計量部１５は、図２の平面図に示すように、第１搬送部２９の手前正面側であって、第２搬送部３４の上方位置に配置されている。また、この補正計量ホッパ３８に被計量物１２を供給するのが第２供給装置４０である。

補正計量部１５は、粗計量部１３で粗計量され、そして第２保持部２７に保持されて搬送されてくる大重量ＷＤＡ分の被計量物１２を受け取って、その大重量ＷＤＡ分の被計量物１２のうちから補正重量値ＷＨ分の被計量物１２を計量して、その計量された被計量物１２（補正重量値ＷＨ）をその下方に配置されている第２搬送部３４に設けられているそれぞれの第３保持部３５に供給することができるものである。

ただし、図５に示すように、第２搬送部３４に設けられているそれぞれの第３保持部３５には、精密計量部１４で計量された大重量（ＷＤＳ１、ＷＤＳ２、ＷＤＳ３、・・・）分の被計量物１２が供給されており、この補正計量部１５で計量された補正重量値（ＷＨ１、ＷＨ２、ＷＨ３、・・・）分のそれぞれの被計量物１２は、各補正重量値ＷＨと対応する大重量ＷＤＳの被計量物１２が供給されている各第３保持部３５に供給されるように制御部でタイミングが計算されている。

これによって、それぞれの第３保持部３５には、合計重量（ＷＤＳ１＋ＷＨ１）、（ＷＤＳ２＋ＷＨ２）、・・・が所定の目標重量ＷＭ又はそれに近い重量の被計量物１２が供給された状態となり、このようにして、所定の目標重量ＷＭ又はそれに近い重量の被計量物１２を計量することができる。

次に、図２の平面図を参照して、第２保持部２７に保持されている被計量物１２を、補正計量部１５の第２供給装置４０に移し返る構成について説明する。この図２に示す第１搬送部２９に設けられている多数の各第２保持部２７は、粗計量部１３の側から精密計量部１４に向かう方向に間歇移動して搬送され、この精密計量部１４の手前に設けられている補正計量部１５の側方位置に移動してきて一時停止するようになっている。

更に詳細に説明すると、補正計量部１５は、架台２０に設けられている第２供給装置４０を備えており、この第２供給装置４０は、第３直進フィーダ４１及び第４直進フィーダ４２を有している。そして、上記のように、それぞれの第２保持部２７が一時停止したときは、それぞれの筒状の第２保持部２７に形成されている一方の第２開口端部２７ａが、第３直進フィーダ４１の搬送トレイ４３の側壁に形成されている開口部４３ａと対向する状態となる。

次に、図２に示す上記の状態で、第３直進フィーダ４１に対して設けられている第３プッシャー４４が伸縮動作することによって、第２保持部２７内に保持されている被計量物１２が、その軸方向に押し出されて、第２保持部２７の第２開口端部２７ａ、及び第３直進フィーダ４１の開口部４３ａを介してこの第３直進フィーダ４１上に供給される構成となっている。このようにして、第２保持部２７内に収容されている被計量物１２が押し出されて第３直進フィーダ４１上に整列した状態で供給される。

ただし、第２保持部２７内に保持されている被計量物１２が第３直進フィーダ４１上に供給されるタイミングは、この第３直進フィーダ４１上の被計量物１２が押し出される部分に被計量物１２が存在しない状態のときである。そして、その部分に被計量物１２が存在しているか否かは、被計量物検出器（図示せず）が被計量物１２を検出しているか否かによって判断されるようになっており、被計量物検出器が被計量物１２を検出していないときに、第３直進フィーダ４１上に被計量物１２が押し出される。

次に、第２供給装置４０を説明する。この第２供給装置４０は、図２及び図５に示すように、棒状の被計量物１２を、水平状態でその軸方向と直交する水平方向前方に搬送して、後段の補正計量ホッパ３８に供給するためのものである。この第２供給装置４０は、第３直進フィーダ４１、及び第４直進フィーダ４２を備えており、これら第３及び第４直進フィーダ４１、４２は、この順番で架台２０上に設けられている。

これら第３及び第４直進フィーダ４１、４２は、図２及び図５に示すように、それぞれ同等のものであり、それぞれが搬送トレイ４３、４５を有している。そして、各搬送トレイ４３、４５は、振動機２２、２２によって振動され、各搬送トレイ４３、４５上に保持されている多数の棒状の被計量物１２を、前方に搬送して送り出すことができるものである。

この図２及び図５に示す第２供給装置４０によると、多数の棒状の被計量物１２が互いに平行となるように、順次効率よく整列させながら搬送することができ、このようにして整列された被計量物１２を、順次補正計量ホッパ３８に適切な本数ずつ供給することができる。

そして、補正計量ホッパ３８は、第２供給装置４０から順次例えば１本ずつ供給されてくる被計量物１２の重量を逐次計量して、この補正計量ホッパ３８内の被計量物１２の計量値が補正重量値ＷＨと一致したときに、第２供給装置４０の第４直進フィーダ４２を停止させる。このようにして、補正重量値ＷＨ分の被計量物１２を計量することができる。この補正計量ホッパ３８で計量される補正重量値ＷＨ分の被計量物１２は、例えば１、２本程度の被計量物１２である。また、補正計量ホッパ３８及び第２供給装置４０は、制御部（図示せず）によって制御されてそれぞれの動作及び処理をするように構成されている。更に、補正計量ホッパ３８で計量される補正重量値ＷＨは、第４直進フィーダ４２によって例えば１本ずつ供給されてくる被計量物１２を計量して得られたものである。

次に、図５に示す拡大正面図を参照して、補正計量部１５を構成する補正計量ホッパ３８、及び排出シュート３９を説明する。この補正計量ホッパ３８の下方に排出シュート３９が設けられ、補正計量ホッパ３８の下部にゲート２８が設けられている。このゲート２８は、ゲート駆動部（図示せず）によって開閉駆動され、ゲート２８が開閉することによって、補正計量ホッパ３８内に収容されている補正重量値ＷＨ分の被計量物１２を、排出シュート３９を介してその下方に移動してきて一時停止している第３保持部３５に排出することができる。この第３保持部３５は、第２搬送部３４に多数設けられている。

このようにして、図５に示す第２搬送部３４に多数設けられているそれぞれの第３保持部３５には、合計重量（ＷＤＳ１＋ＷＨ１）、（ＷＤＳ２＋ＷＨ２）、・・・が所定の目標重量ＷＭ又はそれに近い重量の被計量物１２が供給された状態となり、このようにして、所定の目標重量ＷＭ又はそれに近い重量の被計量物１２を計量することができる。

なお、図１に示すように、精密計量ホッパ３２及び補正計量ホッパ３８は、それぞれロードセル２５を介して架台２０に取り付けられている。

次に、図５を参照して第２搬送部３４を説明する。第２搬送部３４は、環状の平ベルト３４ａを有し、この平ベルト３４ａは、一対のプーリ４６、４６に掛けられている。このプーリ４６、４６は、回転駆動部によって回転駆動され、平ベルト３４ａが所定方向に走行するようになっている。

また、この平ベルト３４ａの表面には、平ベルト３４ａの長さ方向に沿って多数の仕切り壁３４ｂが設けられ、これら多数の仕切り壁３４ｂは、互いに所定の間隔を隔てて配置されている。そして、仕切り壁３４ｂの間隔は、タイミングホッパ３３及び排出シュート３９のそれぞれの排出口の横幅よりも少し大きい寸法となっている。

次に、図６を参照して、粗計量ホッパ１７、待機ホッパ３１、精密計量ホッパ３２、タイミングホッパ３３、補正計量ホッパ３８のゲート開閉機構４７について説明する。ただし、これら各ホッパのゲート開閉機構４７は、同等のものであるので、図６に示すタイミングホッパ３３のゲート開閉機構４７について説明し、これ以外のゲート開閉機構４７の説明を省略する。

タイミングホッパ３３は、図６に示すように、ホッパ本体４８、ゲート２８、２８、及びゲート開閉機構４７を備えている。

ホッパ本体４８は、四角筒形状であって、上側開口部４８ａが供給口として形成され、下側開口部４８ｂが排出口として形成されている。

ゲート２８は、板状体であって、ホッパ本体４８の前壁及び後壁に枢支部４９を介して揺動自在に一対設けられ、ホッパ本体４８の下側開口部４８ｂを開閉するものである。また、一対の各ゲート２８の基端部には、板状のブラケット５０が設けられ、このブラケット５０に枢支部４９が設けられている。

更に、各ゲート２８は、枢支部４９と間隔Ｋを隔てて設けられ、実線で示すように閉状態で略水平となり、二点鎖線で示すように開状態でゲート２８の略全体がホッパ本体４８の下側開口部４８ｂの外側に移動するように構成されている。

ゲート開閉機構４７は、ゲート駆動部３７を備えている。このゲート駆動部３７は、例えばエアーシリンダであり、ホッパ本体４８の前壁の外面に取り付けられている。このゲート駆動部３７から下方に延びるピストンロッド３７ａの先端部には、レバー５１が水平に取り付けられ、このレバー５１の左右の各端部には、凹部５２が形成されている。そして、左右の各凹部５２には、カムフォロアで形成された凸部５３が係合し、この凸部５３は、それぞれのブラケット５０に回動自在に設けられている。

図６に示すように、ゲート駆動部３７が伸張状態となると、一対のゲート２８、２８が閉状態となり、ゲート駆動部３７が短縮状態となると、一対のゲート２８、２８が開状態となる。

この図６に示すゲート開閉機構４７によると、ゲート２８は、枢支部４９と間隔Ｋを隔てて設けられているので、ゲート２８が開閉移動するときに、閉状態で略水平となっているゲート２８の位置よりも下側にゲート２８が出っ張る寸法Ｌを、ゲート２８を枢支部４９と一致させて設けた場合と比較して、ゲート２８と枢支部４９との間隔Ｋの分だけ小さくすることができる。

また、ゲート２８は、閉状態で略水平となっているので、例えば図５に示すように、タイミングホッパ３３の下端部を、その下方を移動する第２搬送部３４の第３保持部３５を形成する仕切り壁３４ｂの上端部に近づけて配置することができる。これによって、タイミングホッパ３３内の被計量物１２も、第３保持部３５に近づけて配置することができ、タイミングホッパ３３内の被計量物１２を、折れないように、しかもすばやく第２搬送部３４の第３保持部３５に供給することができる。同様に、待機ホッパ３１、及び精密計量ホッパ３２内の被計量物１２を、その下方に配置された各ホッパに折れないように、しかもすばやく供給することができる。

次に、図７及び図１を参照して、棒状体の計量装置１１が備える固定カバー５４及び可動カバー５５について説明する。固定カバー５４及び可動カバー５５は、第１搬送部２９によって搬送されて移動するそれぞれの第２保持部２７の両方の各開口端部２７ａ、２７ａを閉じるためのものであり、各第２保持部２７に保持されている被計量物１２が、開口端部２７ａからこぼれ出ないようにすることができる。

そして、図７に示すように、可動カバー５５には、支持部５６が取り付けられており、この支持部４６の基端部は、蝶番５７を介して架台２０に揺動自在に設けられている。これによって、可動カバー５５は、図７の二点鎖線で示すように、第２保持部２７の開口端部２７ａを開閉できるように揺動可能な構成となっている。

このように、可動カバー５５は、第２保持部２７の開口端部２７ａを開閉自在に揺動可能であるので、この可動カバー５５を開位置に揺動させることによって、第２保持部２７内を簡単に掃除することができる。

次に、上記のように構成された棒状体の計量装置１１を使用して、棒状のお菓子等の被計量物１２を、所定の目標重量ＷＭとなるように重量計量することについて説明する。まず、図１及び図２に示すように、例えば作業者が、略同一長さの多数の棒状の被計量物１２を、互いに平行する状態に整列させると共に、それぞれの端部を揃えて第１供給装置１６に供給する。すると、第１供給装置１６は、これら多数の棒状の被計量物１２を、水平状態でその軸方向と直交する水平方向前方に搬送して、後段の粗計量部１３が備える粗計量ホッパ１７に供給することができる。

この粗計量ホッパ１７は、所定の目標重量ＷＭよりも小さい大重量ＷＤＡの被計量物１２を粗計量することができ、この粗計量された被計量物１２は、粗計量ホッパ１７から排出されて、第１保持部２６（図３参照）、第２保持部２７、精密計量部１４の待機ホッパ３１、及び精密計量ホッパ３２に、それぞれ纏めた状態で自動的に移し返られる。そして、この粗計量ホッパ１７で粗計量された被計量物１２を、精密計量ホッパ３２で精密計量して精密計量値ＷＤＳを取得する。

次に、補正重量演算部が、精密計量部１４で計量して得られた精密計量値ＷＤＳを、目標重量ＷＭから減算して補正重量値ＷＨを算出する。しかる後に、補正計量部１５がこの補正重量値ＷＨ分の被計量物１２を計量する。

このようにして精密計量部１４及び補正計量部１５のそれぞれで計量して得られた被計量物１２の合計重量ＷＧ（＝ＷＤＳ＋ＷＨ）は、目標重量ＷＭ又はそれに近い値となっており、従って、目標重量ＷＭ又はそれに近い重量の被計量物１２を計量することができる。

そして、この目標重量ＷＭ等の被計量物１２は、図１及び図２に示すように第２搬送部３４の第３保持部３５内に供給され、この第３保持部３５が所定の排出位置に移動したときに、第４プッシャー５９によって押し出されて第３保持部３５から排出され、後段の包装機に供給される。そして、当該被計量物１２は、包装機で包装される。

また、図１に示す棒状体の計量装置１１によると、粗計量部１３に対して目標重量ＷＭよりも小さい大重量ＷＤＡ分の被計量物１２を順次供給しているが、この粗計量部１３は、粗計量しているので、その大重量ＷＤＡ分の被計量物１２を短時間で計量することができる。そして、粗計量部１３で計量された複数の被計量物１２が、第１保持部２６、第２保持部２７、精密計量部１４の待機ホッパ３１、及び精密計量ホッパ３２に、それぞれ纏めた状態で移し返られるので、精密計量ホッパ３２は、その大重量ＷＤＡの纏められた被計量物１２を短時間で正確に計量することができる。

そして、補正重量演算部は、精密計量部１４で計量して得られた精密計量値ＷＤＳを、目標重量ＷＭから減算して、補正重量値ＷＨを算出することができる。そして、この補正重量値ＷＨは、目標重量ＷＭと比較して小さくすることができるので、補正計量部１５は、補正重量値ＷＨ分の被計量物１２を短時間で正確に計量することができる。

このようにして精密計量部１４及び補正計量部１５のそれぞれで計量して得られた被計量物１２の合計重量（ＷＤＳ＋ＷＨ）は、目標重量ＷＭ又はそれに近い値となっており、従って、目標重量ＷＭ又はそれに近い重量の被計量物１２を短時間で正確に計量することができる。

因みに、例えば目標重量ＷＭは１３５ｇであり、大重量ＷＤＳは約１３２ｇである。そして、補正重量値ＷＨ（＝ＷＭ−ＷＤＳ）は、３〜５ｇ程度であり、目標重量ＷＭの２〜４％程度である。

また、図１に示す棒状体の計量装置１１によると、目標重量ＷＭのうちの大部分の大重量の被計量物１２を、粗計量部１３で重量計量すると共に、その大重量分の被計量物１２を精密計量部１４で重量計量しているので、例えば棒状の被計量物１２の密度に大きなばらつきがあったり、被計量物１２自体が湾曲していても、更に、粗計量ホッパ１７、及び精密計量ホッパ３２内の被計量物１２がきちんと整列していなかったり、被計量物１２間に隙間が存在していることがあっても、被計量物１２を目標重量ＷＭ又はそれに近い重量分だけ短時間で正確に計量することができる。

更に、図１に示す粗計量部１３で計量された複数の被計量物１２が、第１保持部２６、第２保持部２７、精密計量部１４の待機ホッパ３１、及び精密計量ホッパ３２に、それぞれ纏めた状態で移し返られるので、被計量物１２が例えば折れ易い棒状のお菓子であっても、折れないように目標重量分を短時間で精度良く計量することができる。

そして、図１に示す棒状体の計量装置１１では、第１搬送部２９に対して、第２保持部２７の搬送方向に沿って補正計量部１５及び精密計量部１４の順で配置してあり、このようにしたのは、第１搬送部２９によって順次搬送されてくる第２保持部２７に保持されている被計量物１２のうち、まず補正計量部１５に必要な被計量物１２を、この補正計量部１５に供給することができるようにするためである。

つまり、第１搬送部２９に対して、第２保持部２７の搬送方向に沿って精密計量部１４及び補正計量部１５の順で配置すると、精密計量部１５の後段の補正計量部１４が必要する被計量物１２の重量を予測して、その分の被計量物１２を残して（排出せずに）精密計量部１４に被計量物１２を供給する必要がある。

しかし、このように後段の補正計量部１５が必要する被計量物１２の重量を予測することは困難であり、そして、被計量物１２が余分に補正計量部１５に搬送されるようにすると、この余分の被計量物１２を回収する必要があり、手間が掛かる。

ただし、上記実施形態では、図５に示す第２供給装置４０が棒状の被計量物１２を例えば１本ずつ補正計量ホッパ３８に供給し、この供給された被計量物１２を補正計量ホッパ３８が逐次計量して、補正計量ホッパ３８内の被計量物１２の計量値が補正重量値ＷＨとなったときに、第２供給装置４０を停止させるようにしたが、この第２供給装置４０が被計量物１２を例えば１本ずつ補正計量ホッパ３８に供給する方法として、図５に示すように、第４直進フィーダ４２の先端部の上方位置に被計量物検出器５８を設け、この検出器５８が第４直進フィーダ４２の先端部から送り出される被計量物１２を１本ずつ検出することによって、被計量物１２を１本ずつ補正計量ホッパ３８に供給するようにしてもよい。

以上のように、本発明に係る棒状体の計量装置は、棒状の被計量物の密度に大きなばらつきがあったり、被計量物自体が湾曲していても、更に、それぞれの計量部内の被計量物がきちんと整列していなかったり、被計量物間に隙間が存在していることがあっても、被計量物を目標重量又はそれに近い重量分だけ短時間で正確に計量することができる優れた効果を有し、このような棒状体の計量装置に適用するのに適している。

１１ 棒状体の計量装置
１２ 被計量物
１３ 粗計量部
１４ 精密計量部
１５ 補正計量部
１６ 第１供給装置
１７ 粗計量ホッパ
１８ 第１直進フィーダ
１９ 第２直進フィーダ
２０ 架台
２１ 搬送トレイ
２２ 振動機
２３ 搬送ベルト
２４ プーリ
２５ ロードセル
２６ 第１保持部
２６ａ 第１保持部の上側開口部
２６ｂ 第１保持部の第１開口端部
２７ 第２保持部
２７ａ 第２保持部の第２開口端部
２８ ゲート
２９ 第１搬送部
３０ 第１プッシャー
３１ 待機ホッパ
３１ａ 開口部
３２ 精密計量ホッパ
３３ タイミングホッパ
３４ 第２搬送部
３４ａ 平ベルト
３４ｂ 仕切り壁
３５ 第３保持部
３６ 第２プッシャー
３７ ゲート駆動部
３７ａ ピストンロッド
３８ 補正計量ホッパ
３９ 排出シュート
４０ 第２供給装置
４１ 第３直進フィーダ
４２ 第４直進フィーダ
４３、４５ 搬送トレイ
４３ａ 開口部
４４ 第３プッシャー
４６ プーリ
４７ ゲート開閉機構
４８ ホッパ本体
４８ａ 上側開口部
４８ｂ 下側開口部
４９ 枢支部
５０ ブラケット
５１ レバー
５２ 凹部
５３ 凸部
５４ 固定カバー
５５ 可動カバー
５６ 支持部
５７ 蝶番
５８ 被計量物検出器
５９ 第４プッシャー

Claims (4)

1. 複数本の棒状の被計量物を所定の目標重量となるように重量計量する棒状体の計量装置において、
   被計量物が順次供給され、前記目標重量よりも小さい大重量の被計量物の重量を粗計量する粗計量部と、
   前記粗計量部で計量された複数の被計量物が纏められた状態で供給され、その大重量の被計量物の重量を精密計量する精密計量部と、
   前記精密計量部で計量して得られた精密計量値を、前記目標重量から減算して、補正重量値を算出する補正重量演算部と、
   前記補正重量値分の被計量物を計量する補正計量部と、
   前記粗計量部で計量された被計量物が、互いに略平行する状態で供給される樋状の第１保持部と、
   筒状体であって第２開口端部を有し、この第２開口端部が、前記樋状の第１保持部の第１開口端部と対向して配置され、前記第１保持部に保持されている被計量物がその軸方向に押し出されて前記第１及び第２開口端部を介して供給される筒状の第２保持部と、
   前記第２保持部を前記精密計量部に搬送するための第１搬送部とを備え、
   前記精密計量部が、待機ホッパと、この待機ホッパの下方に配置された精密計量ホッパとを有し、
   前記待機ホッパは、前記第２保持部の第２開口端部と対向して配置される開口部が側部に形成され、前記第２保持部に保持されている被計量物がその軸方向に押し出されて前記第２開口端部及び前記開口部を介して当該待機ホッパに供給され、この供給された被計量物を、当該待機ホッパに設けられているゲートを開閉して前記精密計量ホッパに纏めて供給する構成であることを特徴とする棒状体の計量装置。
2. 前記精密計量部及び前記補正計量部のそれぞれで計量され、合計重量が略目標重量の被計量物が供給される第３保持部を備えることを特徴とする請求項１記載の棒状体の計量装置。
3. 前記精密計量ホッパの下方に配置されたタイミングホッパを備え、
   前記タイミングホッパ、前記待機ホッパ、及び前記精密計量ホッパのうちの少なくとも１つのホッパが、所定のゲート開閉機構を備え、
   前記所定のゲート開閉機構は、筒状のホッパ本体と、このホッパ本体の側壁に枢支部を介して揺動自在に設けられ、前記ホッパ本体の下側開口部を開閉するゲートとを有し、
   前記ゲートは、前記枢支部と間隔を隔てて前記枢支部の下方位置に設けられ、閉状態で略水平となることを特徴とする請求項１又は２記載の棒状体の計量装置。
4. 前記第１搬送部は、前記第２保持部を、当該第２保持部に保持されている被計量物の軸方向と直交する方向に搬送するものであって、
   前記第１搬送部の基台には、搬送されて移動する前記第２保持部の両方の各開口端部を閉じるための固定カバーと、前記第２保持部の両方又は一方の開口端部を閉じるための可動カバーとが設けられ、
   前記可動カバーは、前記第２保持部の開口端部を開閉できるように揺動可能な構成となっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の棒状体の計量装置。

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