JP5921258B2

JP5921258B2 - 重量選別装置

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Publication number: JP5921258B2
Application number: JP2012046291A
Authority: JP
Inventors: 貴嗣前田; 孝橋　徹; 孝橋　　徹
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2016-05-24
Anticipated expiration: 2032-03-02
Also published as: JP2013181860A

Description

本発明は、果物や魚介類といった農産物や水産物などの被計量物の重量を計量し、その計量値に応じて予め設定した複数の重量ランクに選別する重量選別装置に関する。

この種の重量選別装置として、例えば、特許文献１には、複数個間隔をおいて配置された搬送爪上に被計量物を載置し、チェーン等の無端周回体によって周回経路に沿って搬送する途中で、前記搬送爪の傾斜姿勢を、測定傾動位、載置傾動位、排出傾動位に傾動させることによって、被計量物を計量し、その計量値に対応する重量ランクの位置で被計量物を排出する重量選別装置が開示されている。

この重量選別装置は、載置傾動位の搬送爪上に被計量物を載置して搬送し、計量台では、搬送爪を測定傾動位に傾動させて被計量物を計量台に移載して計量し、計量後の被計量物を、前記搬送爪を載置傾動位に傾動させることによって、再び搬送爪上に載置して搬送し、前記計量台による計量値に基づいて、前記周回経路に沿ってそれぞれ配置した複数の重量ランクに対応する複数の排出シュートの内、該当する重量ランクの排出シュートの位置で、前記搬送爪を、排出傾動位に傾動させて被計量物を排出シュートに排出して重量選別するものである。

この重量選別装置では、搬送爪に被計量物を載置して設置面に対して水平な直線経路で搬送し、計量及び排出を行う往き経路と、被計量物を排出した後の空の搬送爪を完全に下向きにして設置面に対して水平な直線経路で搬送して帰還させる帰還経路とを備え、前記往き経路の両端側と帰還経路の両端側とが、設置面に対して垂直な円弧状の折り返し経路で連続するように構成されている。

このため、振分け選別する重量ランクの数を増やそうとすると、往き経路を延長して該往き経路に沿ってそれぞれ配置する排出シュートの数を増やす必要があり、直線状の往き経路を延伸すると共に、それに応じて帰還経路も延伸する必要がある。

しかしながら、重量選別装置の往き経路及び帰還経路を、一方向に直線状に延伸しようとすると、前記一方向に重量選別装置の機長が長くなるので、設置スペースの制約を受け、重量ランクの数を増やすことができない場合がある。また、帰還経路は、空の搬送爪を単に帰還させるだけの経路となっており、スペースを有効に利用しておらず、また、多くの搬送爪を有効に利用しておらず、冗長な構成となっている。

これに対して、被計量物をそれぞれ収容する各容器を、水平な円周上に沿って搬送させる回転式の重量選別機もある（例えば、特許文献２参照）。この重量選別機は、被計量物をそれぞれ収容する各容器を水平な円周上の周回経路を周回させながら、周回経路の所定の供給位置で被計量物を容器に供給し、周回経路の所定の計量範囲で被計量物を計量し、その計量値に基づいて、周回経路の所定の排出範囲において、各重量ランクにそれぞれ対応する各排出位置で被計量物を排出して振分けるものである。

この回転式の重量選別機では、振分け選別する重量ランクの数を増やす場合には、周回経路である円周の半径を大きくすればよく、上記特許文献１のように、一方向に直線状の経路を延伸して機長が長くなる従来例に比べて、設置スペースの制約も少なく、また、単に容器を帰還させるだけの帰還経路も必要がなく、スペース及び容器の利用効率も高い。

しかしながら、この回転式の重量選別機では、被計量物をそれぞれ収容する多数の容器毎に被計量物の重量をそれぞれ計量し、容器毎に被計量物を排出して振分けるので、容器毎に、荷重センサを用いた計量手段及び振分け手段を設ける必要があり、また、それぞれの荷重センサに対応する測定回路や配線も必要になるので、その分、構成が複雑になると共に、コストが高くなる。

これに対して、特許文献３には、被計量物をそれぞれ収容する各容器を、水平な円周に沿って配置された固定レール及び計量用のレール上を搬送させながら、ロードセルが装着された前記計量用のレール上を通過する際に計量を行い、計量値に基づいて、所定の排出位置を通過する際に、ガイド装置によって容器を傾動させて被計量物を排出する重量選別装置が開示されている。

特公平２−１６９７８号公報特開平５−３１４６４号公報特開昭５８−５２５２２号公報

上記特許文献３の重量選別装置では、容器を、円周に沿って配置されたレール上を周回させるので、上記特許文献２の重量選別機と同様に、振分け選別する重量ランクの数を増やす場合に、設置スペースの制約も少なく、また、単に容器を帰還させるだけの帰還経路も必要がなく、スペース及び容器の利用効率も高い。しかも、特許文献２の重量選別機のように、容器毎に、計量手段及び振分け手段を設ける必要がない。

しかしながら、特許文献３の重量選別装置では、回転する駆動タレットから放射状に延びる複数の各腕に、各容器が結合されており、計量用のレール上を通過して計量が行われる際に、容器と腕とが結合した状態であり、このため、容器が、固定部や腕からの振動や摩擦の影響を受け、精度の高い計量が困難であるという課題がある。

本発明は、上述のような点に鑑みて為されたものであって、設置スペースの制約が少なく、比較的低コストであって、計量精度の高い重量選別装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、次のように構成している。

（１）本発明の重量選別装置は、被計量物が載置される櫛歯を有する複数の搬送用フォークを、平面視円形の搬送経路に沿って周回させる周回手段と、前記搬送用フォークの前記櫛歯の姿勢を、前記搬送経路における搬送位置に応じて制御する姿勢制御手段と、前記搬送経路に配置されて、前記搬送用フォークの前記櫛歯から移載される前記被計量物を、前記櫛歯の各歯の間から支持して、該被計量物が平面視円弧状の軌道を描くように搬送しながら計量する計量手段とを備え、前記姿勢制御手段は、前記搬送用フォークの前記櫛歯を、被計量物を載置して搬送する搬送姿勢と、前記被計量物を前記計量手段に移載する移載姿勢と、前記被計量物を排出する排出姿勢とに亘って変化させるものであって、前記計量手段によって計量された被計量物の計量値に基づいて、前記被計量物を複数の重量ランクの内の該当する重量ランクに対応する排出位置で排出させるものである。

前記櫛歯は、その歯の数、歯の長さ、歯の間隔、歯の形状等は特に限定されず、被計量物を載置して搬送し、計量手段に被計量物を移載し、排出位置で被計量物を排出できればよい。

本発明の重量選別装置によると、被計量物が載置される櫛歯を有する複数の搬送用フォークは、周回手段によって平面視円形の搬送経路で周回されると共に、姿勢制御手段によって、搬送位置に応じて、櫛歯の姿勢が、被計量物を載置して搬送する搬送姿勢と、被計量物を計量手段に移載する移載姿勢と、被計量物を排出する排出姿勢とに制御される。

すなわち、搬送経路に配置された計量手段では、搬送用フォークの櫛歯から被計量物が計量手段に移載され、計量手段は、櫛歯の各歯の間から被計量物を支持して平面視円弧状の軌道を描くように搬送しながら計量し、この計量値に基づいて、複数の重量ランクの該当する重量ランクに対応する排出位置で、櫛歯が排出姿勢に制御されて被計量物が排出されるので、振分ける重量ランクの数を増やす場合には、円形の搬送経路の半径を大きくすればよく、往き経路及び帰還経路を一方向に直線状に延伸して機長が一方向に長くなる従来例に比べて、設置スペースによる制約が少なくなる。

また、被計量物は、計量手段によって計量され、搬送用フォークの櫛歯の姿勢を排出姿勢に制御して各重量ランクに振分けるので、被計量物がそれぞれ収容される多数の容器を必要とせず、また、容器毎に、計量手段及び振分け手段を設ける従来例に比べて、構成が簡素化されてコストを低減することができる。

しかも、計量手段では、移載姿勢に制御された搬送用フォークの櫛歯から被計量物が計量手段に移載され、計量手段は、櫛歯の各歯の間から被計量物を支持して計量するので、搬送用フォークと被計量物とが完全に分離された状態で計量されることになり、搬送用フォークを周回させる周回手段側からの振動や摩擦等の影響を受けることなく、被計量物のみの重量を高精度で計量することができる。

（２）本発明の重量選別装置の好ましい実施態様では、前記複数の搬送用フォークは、支軸を有し、該支軸には、前記櫛歯を構成する複数の歯が前記支軸の軸方向に沿って間隔をあけて設けられており、前記周回手段は、前記複数の搬送用フォークの前記支軸の一端をそれぞれ支持すると共に、前記複数の搬送用フォークを垂直軸の回りに回転させる回転体を有し、前記姿勢制御手段は、前記搬送用フォークの前記支軸の軸線回りの回動を制御して前記櫛歯の姿勢を制御する。

この実施態様によると、回転体と一体に垂直軸の回りに回転する複数の搬送用フォークによって、被計量物を平面視円形の搬送経路で搬送し、搬送位置に応じて、搬送用フォークの支軸の軸線回りに回動を制御することによって、該支軸に設けられた櫛歯の姿勢を、搬送姿勢、移載姿勢及び排出姿勢に制御することができる。

（３）本発明の重量選別装置の実施態様では、前記計量手段は、前記被計量物を移載する前記搬送用フォークの前記櫛歯の各歯の間を、直線状にそれぞれ走行する互いに平行な複数本の無端走行体を有し、前記無端走行体上の前記被計量物が、平面視円弧状の軌道を描くように、前記複数本の無端走行体の走行速度を互いに異ならせる計量コンベヤである。

この実施態様によると、被計量物を移載する搬送用フォークの櫛歯の各歯の間を、直線状にそれぞれ走行するチェーン等の複数本の無端走行体によって被計量物を支持し、それら複数本の無端走行体を、その走行速度を互いに異ならせることによって、被計量物が水平な円弧状の軌道を描くように搬送しながら、かつ、搬送用フォーク側からの振動や摩擦等の影響を受けることなく、被計量物のみの重量を高精度で計量することができる。

（４）本発明の重量選別装置の別の実施態様では、前記計量手段は、前記被計量物を移載する前記搬送用フォークの前記櫛歯の各歯の間を、平面視円弧状にそれぞれ走行する複数本の無端走行体を有し、前記無端走行体上の前記被計量物が、平面視円弧状の軌道を描くように、前記複数本の無端走行体の走行速度を互いに異ならせる計量コンベヤである。

この実施態様によると、被計量物を移載する搬送用フォークの櫛歯の各歯の間を、円弧状にそれぞれ走行するワイヤ等の複数本の無端走行体によって被計量物を支持し、それら複数本の無端走行体を、その走行速度を互いに異ならせることによって、被計量物が水平な円弧状の軌道を描くように搬送しながら、かつ、搬送用フォーク側からの振動や摩擦等の影響を受けることなく、被計量物のみの重量を高精度で計量することができる。

（５）上記（３）または（４）の実施態様では、前記搬送用フォークの前記櫛歯の各歯は、前記平面視円形の前記搬送経路に沿って平面視円弧状に延び、前記計量手段は、各無体走行体がそれぞれ走行する走行溝が形成された複数の載置部を有し、各載置部は、前記平面視円形の前記搬送経路に沿って平面視円弧状に延びる構成としてもよい。

この実施態様によると、搬送用フォークの櫛歯の各歯、及び、計量手段の各無端走行体がそれぞれ走行する走行溝を有する複数の載置部が、平面視円形の搬送経路に沿って平面視円弧状に形成されるので、長い櫛歯を用いても、被計量物を移載する搬送用フォークの円弧状に延びる櫛歯の各歯の間に、無端走行体が走行する円弧状に延びる各載置部をそれぞれ各歯に接触させることなく、容易に配置することができ、また、搬送方向（回転方向）に幅の広い被計量物であっても、搬送経路に沿って延びる長い櫛歯の上に載置することができる。

本発明によると、被計量物を振分ける重量ランクの数を増やす場合には、平面視円形の搬送経路の半径を大きくすればよく、往き経路及び帰還経路を一方向に直線状に延伸する従来例に比べて、設置スペースによる制約が少なくなると共に、被計量物が収容される多数の容器毎に計量手段及び振分け手段を設ける必要がある従来例に比べて、被計量物を搬送する搬送用フォークのみを増やせばよく、構成が簡素化されてコストを低減することができる。

しかも、被計量物を、計量手段によって搬送しながら計量する際には、搬送用フォークの櫛歯の各歯の間から被計量物を支持して計量するので、搬送用フォークと被計量物とを完全に分離した状態で計量することができ、被計量物が、搬送用フォーク側、すなわち、搬送用フォークを周回させる周回手段側からの影響を受けることなく、被計量物のみの重量を高い精度で計量することができる。

図１は本発明の一実施形態に係る重量選別装置の概略構成を示す平面図である。図２は搬送用フォークの側面図である。図３はガイドレールの主要な搬送位置におけるカム溝及び搬送用フォークの櫛歯の姿勢を示す図である。図４は回転軸に取付けられる円板の平面図である。図５はフォトインタラプタの検出パルスを示す図である。図６は計量コンベヤの平面図である。図７は計量コンベヤの概略構成を示す側面図である。図８は図６の矢符Ｄ−Ｄ方向から見た断面図である。図９は計量コンベヤの前後の搬送用フォークによる被計量物の受け渡しの状態を示す図である。図１０は重量選別装置の制御構成を示すブロック図である。図１１は他の実施形態の計量コンベヤの平面図である。図１２は図１１の矢符Ｅ−Ｅ方向から見た断面図である。図１３は計量コンベヤの概略構成を示す側面図である。図１４は、本発明の他の実施形態の重量選別装置の要部の概略構成を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

(実施形態１)
図１は、本発明の一実施形態に係る重量選別装置の概略構成を示す平面図である。

この実施形態の重量選別装置１は、供給コンベヤ２から供給される魚介類や果物等の農水産物、例えば魚等の被計量物３を計量し、その重量に応じて複数の重量ランクに振分け選別するものである。

この重量選別装置１は、垂直軸ｘの回りに矢符Ａ方向へ回転する回転円盤４と、この回転円盤４の外周縁に回動自在に軸支された複数、この例では１２本の搬送用フォーク５と、これら搬送用フォーク５の平面視円形の搬送経路の途中に設置された計量コンベヤ７と、前記搬送経路に沿って延びる平面視円形のガイドレール６と、複数の各重量ランクに対応する位置にそれぞれ配置された複数の排出シュート８とを備えている。

回転円盤４の回転軸１４には、ギヤ１５が固定され、このギヤ１５は、駆動モータ１６に結合されたギヤ１７に噛合っており、回転円盤４は、駆動モータ１６によって、矢符Ａで示される時計方向に所定の回転速度で回転駆動される。回転軸１４は、フレーム等の図示しない固定部に回転自在に支持され、駆動モータ１６等も固定部に支持されている。

回転円盤４の外周縁に等間隔に設けられた各搬送用フォーク５は、被計量物３を搬送するものであって、周回手段を構成する回転円盤４と一体に垂直軸ｘの回りに周回する。各搬送用フォーク５は、回転円盤４から水平に延びる支軸９と、この支軸９から後方側（回転方向とは逆側）へ間隔をあけて延びる複数、この例では、４本の櫛歯１０ａ〜１０ｄと、支軸９の軸線ｐ回りの回動をガイドするガイド部１１とを備えている。

支軸９は、その一端（基端）側が、回動自在に回転円盤４に軸支され、その他端（遊端）側には、ガイド部１１を構成するガイドバー１２及びガイドローラ１３が設けられている。ガイドバー１２は、支軸９の遊端から後方側へ延びており、このガイドバー１２に先端には、ガイドローラ１３が転動自在に設けられている。このガイドローラ１３は、搬送経路に沿って円形に延びるガイドレール６の外周面に形成された後述のカム溝に係合しており、このカム溝によってガイドローラ１３が案内され、これによって、搬送用フォーク５の支軸９の回動位置が、後述のように案内され、搬送用フォーク５の櫛歯１０ａ〜１０ｄの姿勢が、搬送位置に応じて制御される。

搬送用フォーク５の支軸９から延びる櫛歯１０ａ〜１０ｄの各歯は、外周側程長くなっており、平面視円形の搬送経路に沿って円弧状に屈曲形成されている。また、櫛歯１０ａ〜１０ｄの各歯は、図２の側面図に示すように、略Ｖ字状に屈曲しており、Ｖ字の一端側が支軸９に一体に取り付けられており、支軸９の軸線ｐ回りの回動に応じてその姿勢が変化する。

搬送用フォーク５の櫛歯１０ａ〜１０ｄ上に、被計量物３が載置され、これら櫛歯１０ａ〜１０ｄは、支軸９と一体であり、支軸９の軸線ｐ回りの回動に応じて揺動し、櫛歯１０ａ〜１０ｄの傾斜角度、すなわち、姿勢が変化する。

ガイド部１１のガイドバー１２は、図１に示すように、円形に延びるガイドレール６に沿うように平面視円弧状に形成されており、その先端部のガイドローラ１３が、上述のように、ガイドレール６の外周面に円周方向に沿って形成されたカム溝に係合する。

回転円盤４の回転によって搬送経路に沿って搬送用フォーク５が移動すると、搬送用フォーク５のガイドローラ１３が、カム溝に沿って案内されて搬送用フォーク５が支軸９の軸線ｐ回りに回動し、これによって、搬送用フォーク５の略Ｖ字状の櫛歯１０ａ〜１０ｄの姿勢が、搬送位置に応じて変化する。

図３は、搬送方向に沿って円形に延びるガイドレール６の主要な搬送位置における外周面のカム溝１８、及び、このカム溝１８にガイドローラ１３が係合する搬送用フォーク５の櫛歯１０ａ〜１０ｄの姿勢を示す図である。

図３（ａ）は供給コンベヤ２から供給された被計量物３を載置して計量コンベヤ７へ搬送する第１搬送姿勢を、図３（ｂ）は被計量物３を計量コンベヤ７に移載する移載姿勢を、図３（ｃ）は計量コンベヤ７によって計量された被計量物３を再び搬送用フォーク５に載置して搬送する第２搬送姿勢を、図３（ｄ）は計量コンベヤ７で計量された計量値に基づいて、複数の重量ランクの内、該当する重量ランクに対応する排出シュート８へ被計量物３を滑落させて排出する排出姿勢をそれぞれ示しており、搬送経路に沿って移動する搬送用フォーク５の姿勢の変化を示している。

ガイドレール６の外周面に形成されたカム溝１８は、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、搬送経路に沿って高さ位置が徐々に変化するように形成されており、このカム溝１８に係合するガイドローラ１３によって搬送用フォーク５の支軸９の回動位置が変化して櫛歯１０ａ〜１０ｄの姿勢が変化する。

回転円盤４の回転によって搬送経路に沿って搬送用フォーク５が移動し、図３（ａ）に示される第１搬送レベルＬ１のカム溝１８にガイドローラ１３が係合すると、搬送用フォーク５の略Ｖ字状の櫛歯１０ａ〜１０ｄの遊端側が上方に傾斜した第１搬送姿勢となり、供給コンベヤ２から供給された被計量物３を、櫛歯１０ａ〜１０ｄに載置して計量コンベヤ７へ搬送する。

搬送用フォーク５が搬送経路に沿って更に移動し、図３（ｂ）に示される移載レベルＬ３のカム溝１８にガイドローラ１３が係合すると、搬送用フォーク５の櫛歯１０ａ〜１０ｄの遊端側が略水平な移載姿勢となり、被計量物３を、櫛歯１０ａ〜１０ｄから計量コンベヤ７へ移載する。

搬送用フォーク５が搬送経路に沿って更に移動し、図３（ｃ）に示す第２搬送レベルＬ２のカム溝１８にガイドローラ１３が係合すると、搬送用フォーク５の櫛歯１０ａ〜１０ｄの遊端側がやや上方に傾斜した第２搬送姿勢となり、計量コンベヤ７で計量が終了した被計量物３を、櫛歯１０ａ〜１０ｄに再び載置して搬送する。

搬送用フォーク５が搬送経路に沿って更に移動し、図３（ｄ）に示す排出レベルＬ４のカム溝１８にガイドローラ１３が係合すると、搬送用フォーク５の櫛歯１０ａ〜１０ｄの遊端側が下方へ傾斜した排出姿勢となり、被計量物３を滑落させて、対応する重量ランクの排出シュート８へ排出する。この排出レベルＬ４は、複数の各重量ランクに対応して複数箇所にそれぞれ形成されており、その搬送方向の上流側（図３の左側）のカム溝１８の分岐部分には、後述の制御装置によって開閉制御される分岐ゲート２０がそれぞれ設置されており、該当する重量ランクの被計量物３であるときには、分岐ゲート２０が開放されて前記排出レベルＬ４へ案内されて排出シュート８へ被計量物３を排出し、該当する重量ランクの被計量物３でないときには、分岐ゲート２０は閉止されたままであり、上記第２搬送レベルＬ２のまま下流側へ案内される。各排出シュート８は、図１に示すように、円形の搬送経路の外周側へ傾斜しつつ延びており、搬送用フォーク５から滑落した被計量物３は、図１の矢符Ｃ方向へ滑るようにして排出される。

被計量物３を排出した搬送用フォーク５は、排出姿勢のまま移動し、供給コンベヤ２の前段で再び図３（ａ）の第１搬送姿勢に復帰し、上述の動作を繰り返す。

この実施形態では、カム溝１８が形成されたガイドレール６、搬送用フォーク５のガイド部１１及び後述の制御装置によって、搬送用フォーク５の姿勢を、搬送位置に応じて制御する姿勢制御手段が構成される。

なお、本発明の他の実施形態として、カム溝１８を、ガイドレール６の内周面に形成すると共に、ガイドローラ１３等を内周側に配置する構成としてもよい。

回転円盤４の回転軸１４には、図４の平面図に示すように、回転軸１４と同軸に一体的に回転する円板４５が取付けられており、この円板４５の外周縁には、円周方向に沿って等間隔に１２個の透孔４６が形成されると共に、円板４５の中心と一つの透孔４６とを結ぶ延長線上に、透孔４６よりも幅広の１個の切欠４７が形成されている。

この円板４５の前記透孔４６および前記切欠４７をそれぞれ検出するための投受光素子からなる２組のフォトインタラプタ（図示せず）が、円板４５の外周縁に臨むように固定的に設置されている。２組のフォトインタラプタは、設置位置を通過する円板４５の切欠４７および１２個の透孔４６をそれぞれ検出するものであり、搬送用フォーク５が垂直軸ｘの回りを１周回転するのに伴って、円板４５も１回転して該円板４５の切欠４７を検出するフォトインタラプタからは、図５（ａ）に示す検出パルスＲｐが１回出力され、円板４５の透孔４６を検出するフォトインタラプタからは、図５（ｂ）に示す検出パルスＴｐが、各搬送用フォーク５に対応して１２回出力される。

後述の制御装置では、この検出パルスに基づいて、回転円盤４の回転動作に応じて１２個の各搬送用フォーク５が所定位置に到来する毎に、その搬送用フォーク５を特定する。

各搬送用フォーク５の櫛歯１０ａ〜１０ｄには、図１に示される計量コンベヤ７の前段、すなわち、計量コンベヤ７よりも搬送方向の上流側で、被計量物３が、矢符Ｂ方向に間欠的または連続的に駆動される供給コンベヤ２から１回の計量単位ずつ供給される。すなわち、搬送用フォーク５の櫛歯１０ａ〜１０ｄが、供給コンベヤ２の搬送終端の下方に差し掛かる度に、供給コンベヤ２が駆動されて、該搬送用アーム５の櫛歯１０ａ〜１０ｄへ供給コンベヤ２から被計量物３が供給される。

この実施形態の計量コンベヤ７は、図１に示されるように、複数本、この例では３本の無端走行体としてのチェーン７ａ，７ｂ，７ｃを備え、搬送用フォーク５の櫛歯１０ａ〜１０ｄの各歯の間隙を、互いに異なる走行速度で直線状に走行して、搬送用フォーク５から移載される被計量物３を、該被計量物３が平面視円弧状の軌道を描くように搬送する。

この計量コンベヤ７は、図６の拡大平面図及び図７の概略側面図に示すように、長さの異なる３本のチェーン７ａ〜７ｃが走行する直線状の走行溝５１ａ〜５１ｃをそれぞれ有する３つの載置部５０ａ〜５０ｃを備えており、各載置部５０ａ〜５０ｃは、各一対の支持フレーム５４ａ〜５４ｃを介して共通の計量台１９にそれぞれ支持され、計量台１９は、ロードセル２６を介して固定部に支持されている。

各載置部５０ａ〜５０ｃは、互いに間隔をあけて、平面視円形の搬送経路に沿って平面視円弧状に延びており、被計量物３を各載置部５０ａ〜５０ｃに移載する搬送用フォーク５の櫛歯１０ａ〜１０ｄが、各載置部５０ａ〜５０ｃに接触することなく、円滑に被計量物３を移載できるように構成されている。

各載置部５０ａ〜５０ｃの各走行溝５１ａ〜５１ｃは、互いに平行になるように直線状に形成されており、各走行溝５１ａ〜５１ｃをそれぞれ走行するチェーン７ａ〜７ｃは、内周側のチェーン程、その長さが短くなっている。

図６の矢符Ｄ−Ｄ方向から見た断面図である図８に代表的に示すように、各走行溝５１ａ〜５１ｃは、各チェーン７ａ〜７ｃの幅よりもやや幅が広く、各チェーン７ａ〜７ｃの高さよりも僅かに浅く形成されており、走行溝５１ａ〜５１ｃから突出するチェーン７ａ〜７ｃ上に被計量物３が載置された状態で搬送される。

ここで、図７に示すように、３本のチェーン７ａ〜７ｃの各載置部５０ａ〜５０ｃ上の搬送面における被計量物３が載置される部分の長さを、Ｌａ〜Ｌｃとし、各チェーン７ａ〜７ｃの走行速度をＶａ〜Ｖｃとすると、被計量物３の上端部、中央部、下端部の各チェーン７ａ，７ｂ，７ｃ上における被計量物３の滞在時間Ｔが等しくなればよいので、
Ｔ＝Ｌａ／Ｖａ＝Ｌｂ／Ｖｂ＝Ｌｃ／Ｖｃ
となるように走行速度Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが設定される。なお、Ｖａ>Ｖｂ＞Ｖｃである。

各チェーン７ａ，７ｂ，７ｃを駆動するモータを個別に設け、各モータの回転速度の比率を、Ｌａ：Ｌｂ：Ｌｃとなるように調節してもよいが、この実施形態では、各チェーン７ａ〜７ｃは、図７に示すように、図示しないモータによって同軸に駆動されるスプロケット５２ａ〜５２ｃにそれぞれ巻き掛けられ、チェーンテンショナー５３によって張力が調整されている。

各スプロケット５２ａ〜５２ｃは、同じピッチであって、歯数は、（１／Ｌａ）：（１／Ｌｂ）：（１／Ｌｃ）になるように製作されている。

なお、搬送用フォーク５の支軸９が、図９に示すように、載置部５０ｃ上の搬送面における被計量物３が載置される部分の長さＬｃの一端側のＬｃ₁点または他端側のＬｃ₂点に至るときの回転中心である図１の垂直軸ｘからの回転半径をＲ、前記回転中心に対してＬｃ₁点とＬｃ₂点とがなす角度をα（ｒａｄ）とすると、Ｌｃ₁点からＬｃ₂点までの円軌道上の距離は、α・Ｒであるから、回転円盤４の回転速度は、α・Ｒ／Ｔとなる。

計量コンベヤ７に移載された被計量物３は、図６の仮想線で示すように、外周側は速く、内周側は遅く搬送されることによって、計量コンベヤ７上でやはり円弧状の軌道を描くように搬送されて計量される。計量コンベヤ７を通過後は、再び、各搬送用フォーク５の櫛歯１０ａ〜１０ｄに載置され、水平な円弧状の軌道を描いて搬送される。

なお、無端走行体は、チェーンに限らず、ワイヤ、紐等であってもよい。

図１０は、この実施形態の重量選別装置１の制御構成を示すブロック図である。

この重量選別装置１は、制御装置３４を備えており、この制御装置３４は、ＣＰＵからなる制御部３５と、制御プログラムや複数の各重量ランクを規定する境界値等の設定値を記憶したり、演算時に一時的にデータを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる記憶部３６とを備えている。

制御部３５には、上述の２組のフォトインタラプタ３７の検出出力が入力されると共に、計量コンベヤ７のロードセル２６からの荷重信号がＡ／Ｄ変換器３８を介して入力される。

また、制御部３５には、例えばタッチパネルディスプレイ等からなる操作表示器３９によって、重量選別装置１の操作や運転に必要な情報、例えば、上述の重量ランクを規定する境界値などの情報を設定入力することができる。この操作表示器３９には、設定値、被計量物３の重量値や集計データ等を表示することができる。

第１〜第３モータ駆動回路４０〜４２は、回転円盤４のモータ１６、計量コンベヤ７のモータ及び供給コンベヤ２のモータをそれぞれ駆動するものであり、これらモータ駆動回路４０〜４２は、制御部３５によって制御される。

複数のゲート駆動部４３は、ガイドレール６のカム溝１８の複数の分岐部分の各分岐ゲート２０を駆動する。

制御部３５は、Ａ／Ｄ変換器３８を介して入力されるロードセル２６からの荷重信号及びフォトインタラプタ３７の検出パルスに基づいて、被計量物３の重量が属する重量ランクを判定し、その重量ランクに対応する排出シュート８で被計量物３を排出できるように、分岐ゲート２０の開閉を制御し、搬送用フォーク５の姿勢を排出姿勢として、被計量物３を排出シュート８へ排出する。

その後、搬送用フォーク５は、供給コンベヤ２の前段で第１搬送姿勢に復帰し、制御部３５は、搬送用フォーク５が供給コンベヤ２の搬送終端の下方に差し掛かると、第３モータ駆動回路４２を介して供給コンベヤ２を駆動し、被計量物３を搬送用フォーク５へ供給する。

この実施形態では、計量コンベヤ７は、各チェーン７ａ〜７ｃが走行する各載置部５０ａ〜５０ｃが、平面視円弧状に延びており、被計量物３の搬送用フォーク５の櫛歯１０ａ〜１０ｄの各歯が、図１に示すように、各載置部５０ａ〜５０ｃの間に接触することなく、円滑に移動することができる。また、第１搬送姿勢の搬送用フォーク５の櫛歯１０ａ〜１０ｄに載置された被計量物３が、搬送用フォーク５が移載姿勢に変化することによって、各載置部５０ａ〜５０ｃのチェーン７ａ〜７ｃ上に移載される。これによって、搬送用フォーク５と被計量物３とが完全に分離した状態となり、搬送用フォーク５側からの干渉を受けることなく、また、被計量物３を収容する容器を必要とせず、計量コンベヤ７によって被計量物３の重量のみを高精度に計量することができる。

次に、この実施形態の重量選別装置１の動作について説明する。先ず、図１に示すように搬送用フォーク５が、被計量物３の供給位置、すなわち、供給コンベヤ２の搬送終端の下方に搬送されて来たときには、搬送用フォーク５は、ガイドレール６のカム溝１８に係合するガイドローラ１３によって、第１搬送姿勢となっている。この搬送用フォーク５に、被計量物３が１回の計量単位、例えば、１つずつ供給される。そして、搬送用フォーク５は、計量コンベヤ７の位置まで移動すると、搬送用フォーク５の各歯１０ａ〜１０ｄが、計量コンベヤ７の各載置部５０ａ〜５０ｃの間を接触することなく円滑に移動すると共に、ガイドレール６のカム溝１８に係合するガイドローラ１３によって、移載姿勢に移行する。これによって、被計量物３が、搬送用フォーク５の櫛歯１０ａ〜１０ｄから計量コンベヤ７の各載置部５０ａ〜５０ｃのチェーン７ａ〜７ｃへ移載され、平面視円弧状の軌道を描くように搬送されながら、被計量物３の重量が計量される。

このとき、搬送用フォーク５によって搬送されて来た被計量物３は、これまでと同じ姿勢で円弧状の軌道を保ちつつ計量コンベヤ７上を搬送されるので、被計量物３が計量コンベヤ７の上のみにある時間をロスすることがない。また、計量コンベヤ７の各載置部５０ａ〜５０ｃは、搬送用フォーク５の櫛歯１０ａ〜１０ｄの各歯の間に位置するように配置されているので、搬送用フォーク５と接触することなく、また、被計量物３は、移載姿勢の搬送用フォーク５から各載置部５０ａ〜５０ｃの各チェーン７ａ〜７ｃ上に完全に移載されるので、搬送用フォーク５側、すなわち、搬送用フォーク５を移動される回転円盤４側からの影響を受けることなく、計量コンベヤ７によって被計量物３の重量を高精度で計量することができる。

また、計量が終了して計量コンベヤ７から送り出される被計量物３は、ガイドレール６のカム溝１８に係合するガイドローラ１３によって、第２搬送姿勢に移行した搬送用フォーク５に載置されて搬送される。

次に、計量コンベヤ７で計量された被計量物３の重量に基づいて、その重量が属する重量ランクが判定され、その重量ランクに対応する排出シュート８に差し掛かる前の分岐ゲート２０が開放されて、搬送用フォーク５のガイドローラ１３は、排出レベルＬ４のカム溝１８へ案内され、搬送用フォーク５が排出姿勢となり、被計量物３を、排出シュート８へ排出する。

被計量物３を排出した搬送用フォーク５は、排出姿勢のまま移動し、供給コンベヤ２による被計量物３の供給位置の前段で、再び、第１搬送姿勢に戻って、供給コンベヤ２から被計量物３の供給を受けて、以上の動作を繰り返す。

（実施形態２）
図１１は、本発明の他の実施形態の計量コンベヤの平面図であり、図１２は、図１１の矢符Ｅ−Ｅ方向から見た断面図である。

この実施形態の計量コンベヤ６０は、複数本、この例では３本の無端走行体としての金属製のワイヤ６１ａ〜６１ｃが、平面視円弧状にそれぞれ走行する金属製の走行レール６２ａ〜６２ｃを備えており、各走行レール６２ａ〜６２ｃは、上述の実施形態と同様に、各支持フレーム６３ａ〜６３ｃを介して共通の計量台１９にそれぞれ支持され、計量台１９は、ロードセル２６を介して固定部に支持されている。

各ワイヤ６１ａ〜６１ｃは、図１２に示すように、各走行レール６２ａ〜６２ｃの走行溝から一部が突出しており、この突出したワイヤ６１ａ〜６１ａｃ上に被計量物３が載置されて平面視円弧状に搬送される。

張力が掛かったワイヤ６１ａ〜６１ｃが走行する走行レール６２ａ〜６２ｃは、例えば、Ａｌ製であって、走行溝には、硬度を高め、耐摩耗性を向上させると共に、摩擦係数を小さくするために、硬質膜、例えば、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜がコーティングされている。

ワイヤ６１ａ〜６１ｃは、図１３の概略側面図に示すように、図示しないモータによって同軸に駆動される駆動プーリー６３ａ〜６３ｃにそれぞれ巻き掛けられ、ワイヤーテンショナー６４によって常に張力が掛かるように調整されている。

各駆動プーリー６３ａ〜６３ｃのワイヤ６１ａ〜６１ｃの巻き掛け面は、ワイヤ６１ａ〜６１ｃがスリップしないように、ゴムライニングを施したり、粗面に仕上げられている。

各ワイヤ６１ａ〜６１ｃは、上述の実施形態と同様に、その上に載置される被計量物３の滞在時間Ｔが等しくなるように、互い異なる走行速度で走行し、被計量物３を円弧状に搬送する。

各走行レール６２ａ〜６２ｃは、互いに間隔をあけて、平面視円弧状に延びており、被計量物３を、載置部としての各走行レール６２ａ〜６２ｃに移載する搬送用フォーク５の櫛歯１０ａ〜１０ｄが、各走行レール６２ａ〜６２ｃに接触することなく、円滑に被計量物３を移載することができる。

なお、ワイヤ６１ａ〜６１ｃは金属製に限らず、樹脂製などであってもよい。

その他の構成は、上述の実施形態と同様である。

（実施形態３）
上述の各実施形態では、搬送用フォーク５のガイドローラ１３を、ガイドレール６のカム溝１８に係合させることによって、搬送用フォーク５の支軸９を、その軸線ｐの回りに回動させて櫛歯１０ａ〜１０ｄの姿勢を制御したけれども、本発明の他の実施形態として、例えば、図１４に示すように、搬送用フォーク５₁の支軸９の基端を、ステッピングモータ等の駆動部２７にそれぞれ支持し、制御装置３４では、回転円盤４の回転位置に応じて、すなわち、搬送経路の搬送位置に応じて、前記駆動部２７による支軸９の回転角度を制御し、搬送用フォーク５₁の櫛歯１０ａ〜１０ｄの姿勢を制御してもよい。

この実施形態によれば、ガイドレール６やガイド部１１を省略することができる。その他の構成は、上述の実施形態と同様である。

１重量選別装置
２供給コンベヤ
３被計量物
４回転円盤
５，５₁ 搬送用フォーク
６ガイドレール
７，６０計量コンベヤ
７ａ〜７ｃチェーン
８排出シュート
９支軸
１０ａ〜１０ｄ櫛歯
１１ガイド部
１３ガイドローラ
１８カム溝
１９計量台
２０分岐ゲート
２６ロードセル
３４制御装置
５０ａ〜５０ｃ載置部
６１ａ〜６１ｃワイヤ
６２ａ〜６２ｃ走行レール

Claims

被計量物が載置される櫛歯を有する複数の搬送用フォークを、平面視円形の搬送経路に沿って周回させる周回手段と、
前記搬送用フォークの前記櫛歯の姿勢を、前記搬送経路における搬送位置に応じて制御する姿勢制御手段と、
前記搬送経路に配置されて、前記搬送用フォークの前記櫛歯から移載される前記被計量物を、前記櫛歯の各歯の間から支持して、該被計量物が平面視円弧状の軌道を描くように搬送しながら計量する計量手段とを備え、
前記姿勢制御手段は、前記搬送用フォークの前記櫛歯を、被計量物を載置して搬送する搬送姿勢と、前記被計量物を前記計量手段に移載する移載姿勢と、前記被計量物を排出する排出姿勢とに亘って変化させるものであって、前記計量手段によって計量された被計量物の計量値に基づいて、前記被計量物を複数の重量ランクの内の該当する重量ランクに対応する排出位置で排出させる、
ことを特徴とする重量選別装置。
前記複数の搬送用フォークは、支軸を有し、該支軸には、前記櫛歯を構成する複数の歯が前記支軸の軸方向に沿って間隔をあけて設けられており、
前記周回手段は、前記複数の搬送用フォークの前記支軸の一端をそれぞれ支持すると共に、前記複数の搬送用フォークを垂直軸の回りに回転させる回転体を有し、
前記姿勢制御手段は、前記搬送用フォークの前記支軸の軸線回りの回動を制御して前記櫛歯の姿勢を制御する、
請求項１に記載の重量選別装置。
前記計量手段は、前記被計量物を移載する前記搬送用フォークの前記櫛歯の各歯の間を、直線状にそれぞれ走行する互いに平行な複数本の無端走行体を有し、前記無端走行体上の前記被計量物が、平面視円弧状の軌道を描くように、前記複数本の無端走行体の走行速度を互いに異ならせる計量コンベヤである、
請求項１または２に記載の重量選別装置。
前記計量手段は、前記被計量物を移載する前記搬送用フォークの前記櫛歯の各歯の間を、平面視円弧状にそれぞれ走行する複数本の無端走行体を有し、前記無端走行体上の前記被計量物が、平面視円弧状の軌道を描くように、前記複数本の無端走行体の走行速度を互いに異ならせる計量コンベヤである、
請求項１または２に記載の重量選別装置。
前記搬送用フォークの前記櫛歯の各歯は、前記平面視円形の前記搬送経路に沿って平面視円弧状に延びており、
前記計量手段は、各無体走行体がそれぞれ走行する走行溝が形成された複数の載置部を有し、各載置部は、前記平面視円形の前記搬送経路に沿って平面視円弧状に延びる、
請求項３または４に記載の重量選別装置。