JP6595489B2 - 分散供給装置及び組合せ計量装置 - Google Patents

Description

本発明は、分散供給装置及び組合せ計量装置に関する。

従来の分散供給装置として、例えば、特許文献１に記載の装置が知られている。特許文献１に記載の分散供給装置は、上方から供給される物品を分散テーブルで受け取り、物品を外周部の各搬送手段に振動によって搬送する分散フィーダと、分散テーブルにおける物品の分散状態を検出する分散検出手段と、分散検出手段による検出結果に応じて、物品受け板における物品の分布の少ない部分が、当該部分に接近している物品搬送手段側に傾くように、分散テーブルを傾斜させる傾斜手段と、を備える。

特開２００３−３２７３２６号公報

上記分散供給装置では、分散テーブル上において物品の分布の少ない部分を急傾斜させ、逆に物品の分布の多い分散テーブルの部分が緩やかに傾斜させられるので、その部分からでも搬送される量がほぼ均等にできる。

しかしながら、従来の分散供給装置では、分散テーブル自体が下方傾斜しており、搬送量を多くする部分の傾斜を更に傾斜させる。そのため、従来の分散供給装置では、傾斜を急勾配にすることで搬送量が増えるのは一時的なものであり、傾斜させたことによって分散テーブル上の物品がなくなる。これにより、次に搬送する物品が供給されないことには、ずっと物品の分布が小さい状態が続き、均等供給が実現できない。また、分散テーブルを傾斜させた部分とは反対側の位置において、全ての物品搬送手段に対して物品が多く搬送されているとは限らない。そのため、分散テーブルを傾斜させたことによって、そもそも搬送量が少ない部分への搬送量が更に少なくなるおそれがある。したがって、継続的に安定した搬送量の均等は望めないという問題がある。

本発明は、分散テーブルから複数箇所に対して、物品を均一に供給できる分散供給装置及び組合せ計量装置の提供を目的とする。

本発明の一側面に係る分散供給装置は、上方から供給される物品を受け取り、該物品を外周部の複数箇所へ搬送する分散テーブルと、分散テーブルを駆動させる駆動部と、を備えた分散供給装置であって、分散テーブル上の物品の積載量を取得する取得部と、取得部によって取得された積載量に基づいて、物品の積載状態の偏位を算出する算出部と、算出部によって算出された物品の積載状態の偏位に基づいて、分散テーブル上の物品の搬送方向が変更されるように駆動部を制御する制御部と、を備える。

この分散供給装置では、制御部は、算出部によって算出された物品の積載状態の偏位に基づいて、分散テーブル上の物品の搬送方向が変更されるように駆動部を制御する。これにより、分散供給装置では、例えば、分散テーブル上において物品の積載量に偏りが発生している場合には、駆動部を制御することにより、分散テーブル上で物品の搬送方向を変更させて、物品を分散させることができる。これにより、分散テーブルの傾斜角度を変更することがないため、継続的に安定的に均一に搬送することができるようになる。その結果、分散供給装置では、分散テーブルから複数箇所に対して、物品を均一に供給できる。

一実施形態においては、制御部は、分散テーブルにおいて複数の領域を設定し、当該領域と物品の積載状態の偏位中心位置とに基づいて駆動部を制御してもよい。このように、分散テーブルに領域を設定し、例えば、領域毎に制御内容を設定することで、駆動部の制御を簡易に行うことができる。

一実施形態においては、複数の領域のうちの少なくとも一つは、駆動部による搬送方向の変更を行わせない領域であってもよい。当該領域が存在しない場合、２つの領域の境界をトリガーとして駆動部の制御が切り替えられる。この場合、例えば、上記境界付近において搬送方向の変更が繰り返されることにより、各領域の端の部分まで物品が行き渡らないおそれがある。これに対して、搬送方向の変更を行わせない領域を設定することにより、当該領域では、一方向への搬送が継続される。そのため、分散テーブルにおいて物品を良好に分散できる。

本発明に係る組合せ計量装置は、上記の分散供給装置と、分散テーブルの周囲に周方向に並べて配置され、分散テーブルから供給された物品を保持する複数の計量ホッパと、複数の計量ホッパのそれぞれに保持された物品の重量を計測する計量部と、それぞれの計量ホッパにおける物品の計量値を組合せた値が、目標値を基準とした許容範囲内となるように、物品の組合せを選択する演算部と、を備える。

この組合せ計量装置では、上記の分散供給装置を備えている。したがって、計量ホッパには、分散テーブルから物品が均一に供給される。そのため、計量ホッパへの物品の供給が均一化されるため、計量を効率良く行うことができる。

本発明の一側面に係る分散供給装置は、上方から供給される物品を受け取り、該物品を外周部の複数箇所へ搬送する分散テーブルと、分散テーブルを駆動させる駆動部と、駆動部の動作を制御する制御部と、を備えた分散供給装置であって、制御部は、分散テーブルの搬送方向に係る複数のパラメータを時間的に変化させる固定の振動パターンによって分散テーブル上の物品の搬送方向を変更させる。

本発明の一側面に係る分散供給装置は、上方から供給される物品を受け取り、該物品を外周部の複数箇所へ搬送する分散テーブルと、分散テーブルを駆動させる駆動部と、を備えた分散供給装置であって、分散テーブル上の物品の積載量を取得する取得部と、取得部によって取得された積載量に基づいて、物品の積載状態の偏位を算出する算出部と、駆動部を制御する制御部と、を備え、制御部は、算出部によって算出された物品の積載状態の偏位に基づいて、分散テーブル上の物品の搬送方向を変更する第１動作モードと、固定の振動パターンによって分散テーブル上の物品の搬送方向を変更する第２動作モードとを、分散テーブルからの物品の供給状態又は分散テーブル上の物品の積載状態の偏位に基づき選択的に切り替える。

本発明によれば、分散テーブルから複数箇所に対して、物品を均一に供給できる。

図１は、一実施形態に係る分散供給装置を備えた組合せ計量装置を示す概略的な断面図である。 図２は、図１に示す組合せ計量装置を示す概略的な平面図である。 図３は、分散供給装置を示す斜視図である。 図４は、図３に示す分散供給装置の側面図である。 図５は、図３に示す分散供給装置の分解斜視図である。 図６は、図５とは別の方向から見た分散供給装置の分解斜視図である。 図７は、図３に示す分散供給装置の主要部材の配置を示す平面図である。 図８は、図３に示す分散供給装置の加振機構を説明するための模式的な側面図である。 図９は、振動源の振動数と合成振動の振幅との関係の一例を示すグラフである。 図１０は、組合せ計量装置の制御システムを示すブロック図である。 図１１は、制御部によって分散テーブルに設定された領域を説明する図である。 図１２は、分散テーブルにおいて設定された領域に応じた制御を説明する図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１及び図２に示されるように、組合せ計量装置１は、分散供給装置２０（後述）を有する分散供給部２と、分散供給部２に対して放射状に配置された搬送部３と、搬送部３の外周部下方に配置された複数のプールホッパ８と、プールホッパ８の下方に配置された複数の計量ホッパ１０と、計量ホッパ１０の下方に配置された集合シュート１４と、これらの構成要素を支持するフレーム１６と、を備える。

分散供給部２は、１つ又は複数の分散供給装置で構成される。本実施形態では、２つの分散供給装置２０（２０ａ，２０ｂ）を組み合わせて分散供給部２が構成される。ただし、３つ以上の分散供給装置を組み合わせて分散供給部２が構成されてもよい。分散供給部２は、全体として円錐形となるように周方向に分割された複数の分散テーブル２２を備える。また、分散供給部２は、分散テーブルに振動を加える加振機構（駆動部）３０を備える。

搬送部３は、分散テーブル２２の周方向９２（図２参照）に並べられた複数の放射フィーダ４を備える。放射フィーダ４は、分散テーブル２２の周囲から放射状に延びるトラフ５と、該トラフ５上の物品をプールホッパ８へ搬送する搬送装置６と、を備える。搬送装置６は、例えば、トラフ５に振動を加えることでトラフ５上の物品を移動させる加振器である。

プールホッパ８及び計量ホッパ１０は、放射フィーダ４毎に設けられ、対応する放射フィーダ４のトラフ５の径方向９４（図２参照）外側端部の下方に配置される。

以上のように構成された組合せ計量装置１によれば、次の動作によって、設定重量に近い重量の物品（被計量物）を得ることができる。

先ず、分散テーブル２２の上方に配置された供給コンベア１８（１８ａ，１８ｂ）から、分散テーブル２２上に物品が落下供給される。分散テーブル２２上の物品は、加振機構３０による分散テーブル２２の振動によって周方向に分散しながら、分散テーブル２２の上面の傾斜によって径方向外側に送られ、放射フィーダ４のトラフ５に落下供給される。

各トラフ５上の物品は、放射フィーダ４によって径方向９４（図２参照）外側へ搬送され、プールホッパ８に落下供給される。続いて、物品は、プールホッパ８に一時的に保持された後、計量ホッパ１０に落下供給される。

複数の計量ホッパ１０に収容された物品は、計量センサ（計量部）１２（図１０参照）によって計量される。計量センサ１２は、例えば、計量ホッパ１０毎に設けられたロードセルである。計量センサ１２の計量値は、後述するコントローラ１００の演算部１０２（図１０参照）により組み合わされて、複数の組合せ計量値が得られる。さらに、組合せ計量値の中で設定重量に最も近い組合せが演算部１０２により選択され、選択された組合せに対応する複数の計量ホッパ１０のゲート（図示しない）が開かれる。ゲートが開かれた複数の計量ホッパ１０内の物品は、集合シュート１４に落下供給され、これにより、設定重量に近い重量の物品が得られる。

［分散供給装置］
以下、分散供給装置の具体的な構成について説明する。

図１及び図２に示されるように、組合せ計量装置１には、同じ構造を有する２つの分散供給装置２０（２０ａ，２０ｂ）が搭載されている。各分散供給装置２０ａ，２０ｂのそれぞれは、分散テーブル２２と、加振機構３０と、を備える。分散テーブル２２は、平面視において半円形状を呈している。２つの分散供給装置２０ａ，２０ｂは、これらの分散テーブル２２が略円錐状に組み合わされるように隣接して配置される。

図１に示されるように、各分散供給装置２０ａ，２０ｂの分散テーブル２２の上方には、対応する供給コンベア１８ａ，１８ｂが個別に設けられる。これにより、２つの分散テーブル２２に、別の種類の物品を落下供給することができる。ただし、１つの供給コンベア１８から同じ種類の物品を２つの分散テーブル２２に供給してもよい。いずれにしても、各分散テーブル２２には、上方の１箇所から物品が供給される。ただし、上方の複数箇所から分散テーブル２２に物品が供給されてもよい。

加振機構３０は、分散テーブル２２毎に設けられる。これにより、加振機構３０は、２つの分散テーブル２２に個別に振動が加える。ただし、加振機構３０は、２つの分散テーブル２２に共通に設けられ、２つの分散テーブル２２に共通の振動を加えるようにしてもよい。

図３〜図８を参照しながら、分散供給装置２０の構造について、更に詳細に説明する。

図３〜図６に示されるように、分散供給装置２０は、単一の分散テーブル２２を備える。分散テーブル２２は、テーブル本体２３と、連結部２８を介してテーブル本体２３を支持するテーブルベース部２６と、を備える。

テーブル本体２３は、例えば、半円錐形の１枚の板状部材で構成される。テーブル本体２３の上面は、略水平に配置された略半円形の中心部２３ａと、該中心部２３ａから径方向外側に向かって斜め下方に拡がる傾斜面部２３ｂと、を備える。傾斜面部２３ｂの外周部は、平面視において円弧状である。傾斜面部２３ｂの外周部は、全長に亘って略同じ高さに配置されている。中心部２３ａ及び傾斜面部２３ｂは、例えば平らな面で構成されるが、必要に応じて傾斜面部２３ｂに凹凸を設けてもよい。例えば、径方向に延びる複数のリブを傾斜面部２３ｂに設けて、これらのリブによって傾斜面部２３ｂ上の物品が各放射フィーダ４（図１及び図２参照）へ案内されるようにしてもよい。

テーブル本体２３には、仕切壁部２４が固定される。仕切壁部２４は、鉛直方向に沿って配置される。仕切壁部２４は、テーブル本体２３の周方向９２の両端部に配置される。

テーブルベース部２６は、連結部２８を介してテーブル本体２３に一体化される。テーブルベース部２６に振動が加えられると、テーブル本体２３は、テーブルベース部２６と共に一体的に振動する。テーブルベース部２６の外周部における周方向９２の複数箇所に、後述の第１弾性部４１（４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）の一端部が取り付けられる取付部２７ａ，２７ｂ，２７ｃが設けられる。これら複数の取付部２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、中心部２３ａからの距離と高さとが互いに等しくなるように配置される。

加振機構３０は、第１弾性部４１（４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）と第２弾性部４２（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）とを有する複数の弾性部群４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）と、弾性部群４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）を介して分散テーブル２２に連結されたカウンタウェイト３６と、弾性部群４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）を介して分散テーブル２２を振動させる第１振動源３２及び第２振動源３３と、を備える。

カウンタウェイト３６は、分散テーブル２２のテーブルベース部２６の下方に配置される。カウンタウェイト３６の外周部における周方向９２の複数箇所には、第２弾性部４２（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）の一端部が取り付けられる取付部３８ａ，３８ｂ，３８ｃが設けられる。カウンタウェイト３６には、上下方向に延びる一対の貫通穴３７ａ，３７ｂ（図５参照）が設けられる。

カウンタウェイト３６は、複数の脚部３９を介してフレーム１６（図１参照）上に設置される。脚部３９は、カウンタウェイト３６から下方に突出しおり、伸縮可能なコイルばねを備える。コイルばねは、カウンタウェイト３６の振動を吸収する。これにより、分散供給装置２０ａ，２０ｂからフレーム１６への振動伝達が抑制される。

カウンタウェイト３６の下方には、連結ベース部４９が配置される。連結ベース部４９の外周部における周方向９２の複数箇所には、弾性部群４０ａ，４０ｂ，４０ｃ毎に設けられた複数の連結部材５０ａ，５０ｂ，５０ｃが固定される。これにより、複数の連結部材５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、共通の連結ベース部４９を介して一体化される。

各連結部材５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ）は、略水平に配置された水平部５１と、水平部５１から立ち上がる立ち上がり部５２と、を備える。水平部５１は、周方向９２に沿って直線状に延びる。立ち上がり部５２は、水平部５１の一方の端部から上方に延びる。

本実施形態では、振動源は、第１振動源３２と、第２振動源３３と、により構成される。第１振動源３２は、カウンタウェイト３６に取り付けられた電磁コイル３２ａ及び固定鉄心３２ｂと、分散テーブル２２のテーブルベース部２６に取り付けられた可動鉄心３２ｃと、を備える。第２振動源３３は、カウンタウェイト３６に取り付けられた電磁コイル３３ａ及び固定鉄心３３ｂと、連結ベース部４９に取り付けられた可動鉄心３３ｃと、を備える。第１振動源３２の電磁コイル３２ａ及び固定鉄心３２ｂは、カウンタウェイト３６の一方の貫通穴３７ａ（図５参照）に収容される。第２振動源３３の電磁コイル３３ａ及び固定鉄心３３ｂは、カウンタウェイト３６の他方の貫通穴３７ｂ（図５参照）に収容される。

図８に示されるように、第１振動源３２の電磁コイル３２ａには、第１電流供給回路７１が電気的に接続される。第２振動源３３の電磁コイル３３ａには、第２電流供給回路７２（図８参照）が電気的に接続される。電磁コイル３２ａ，３３ａに交流電流が流れると、振動磁場が発生し、可動鉄心３２ｃ，３３ｃが上下方向に振動する。

図７に示されるように、複数の弾性部群４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）は、周方向９２の異なる位置に配置される。本実施形態では、３つの弾性部群４０ａ，４０ｂ，４０ｃが平面視において６０°の角度間隔を空けて配置されているが、弾性部群の個数はこれに限定されるものでない。

複数の弾性部群４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、分散テーブル２２とカウンタウェイト３６との間で並列に設けられる。各弾性部群４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）において、第１弾性部４１（４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）と第２弾性部４２（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）とは、連結部材５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ）を介して直列に連結される。

第１弾性部４１及び第２弾性部４２は、長さ方向の一端部を支点として他端部が撓み方向に振動しやすい細長い部材で構成される。具体的には、第１弾性部４１及び第２弾性部４２は、例えば、積層された複数の板ばねで構成される。この場合、板ばねの枚数を変更することによって、第１弾性部４１及び第２弾性部４２の固有振動数を容易に調整できる。第１弾性部４１は第１固有振動数ｆ１を有する。第２弾性部４２は、第１固有振動数ｆ１とは異なる第２固有振動数ｆ２を有する。

第１弾性部４１は、鉛直方向に対して傾斜して配置される。第２弾性部４２は、鉛直方向に対して、第１弾性部４１とは異なる方向に傾斜して配置される。第１弾性部４１及び第２弾性部４２の傾斜方向は限定されるものでないが、例えば、第１弾性部４１は、周方向９２の一方に向かって下側に４５°傾斜した方向に延びる。第２弾性部４２は、周方向９２の他方に向かって下側に４５°傾斜した方向に延びる。径方向９４（図７参照）の外側から見たとき、第１弾性部４１の傾斜角度と第２弾性部４２の傾斜角度との差は、９０°となっている。径方向外側から見たときの傾斜角度の差はこれに限定されるものでないが、６０°以上であることが好ましい。

第１弾性部４１の上端部は、分散テーブル２２の取付部２７ａ，２７ｂ，２７ｃのそれぞれに固定される。この分散テーブル２２との連結部から周方向９２の一方に向かって斜め下方に延びる第１弾性部４１の下端部は、連結部材５０の立ち上がり部５２の上端部に固定される。第２弾性部４２の上端部は、カウンタウェイト３６の取付部３８ａ，３８ｂ，３８ｃのそれぞれに固定される。このカウンタウェイト３６との連結部から周方向９２の他方に向かって斜め下方に延びる第２弾性部４２の下端部は、連結部材５０の水平部５１における立ち上がり部５２とは反対側の端部に固定される。これにより、第１弾性部４１の下端部と第２弾性部４２の下端部とが、連結部材５０によって上下方向及び周方向９２にコンパクトに連結される。また、第１弾性部４１と第２弾性部４２とは、上下方向及び周方向９２にオーバーラップして配置されており、これらの方向の更なるコンパクト化が図られている。

［分散供給装置の動作］
図７〜図９を参照しながら、分散供給装置２０の動作について説明する。

図７は、分散供給装置２０の分散テーブル２２及び複数の弾性部群４０ａ，４０ｂ，４０ｃ等の配置を示す平面図である。図７では、主要部材のみが図示されており、その他の部材の図示は省略されている。図８は、加振機構３０を説明するための模式的な側面図である。図８では、理解を容易にするために、１つの弾性部群４０及びこれに対応する１つの連結部材５０のみが図示されている。図９は、振動源３２，３３により発生される振動の振動数と、分散テーブル２２に伝達される合成振動の振幅との関係の一例を示すグラフである。

いずれの弾性部群４０ａ，４０ｂ，４０ｃも、同様の連結構造で分散テーブル２２とカウンタウェイト３６とに連結しているため、第１弾性部４１又は／及び第２弾性部４２の振動を分散テーブル２２に伝達する機構は、いずれの弾性部群４０ａ，４０ｂ，４０ｃにおいても共通している。

図８を参照しながら、第１弾性部４１又は／及び第２弾性部４２の振動を分散テーブル２２に伝達する機構について、１つの弾性部群４０を例に挙げて説明する。

第１弾性部４１と第２弾性部４２とは、直列に連結される。したがって、第１弾性部４１又は第２弾性部４２の一方のみを共振させて、この振動を分散テーブル２２に加えることができる。また、第１弾性部４１及び第２弾性部４２の両方を共振させて、これらの合成振動を分散テーブル２２に加えることもできる。

第１弾性部４１は、周方向９２の一方に向かって上方に傾斜して分散テーブル２２に連結される。第２弾性部４２は、周方向９２の同方向に向かって下方に傾斜して、連結部材５０及び第１弾性部４１を介して分散テーブル２２に連結される。

第１電流供給回路７１から第１振動源３２に交流電流が供給されると、第１振動源３２の可動鉄心３２ｃの上下方向の振動が分散テーブル２２のテーブルベース部２６を介して第１弾性部４１の上端部に伝達される。この振動の振動数が第１固有振動数ｆ１又はこれに近い振動数であれば、第１弾性部４１は共振する。これにより、第１弾性部４１の上端部は、下端部を支点として第１弾性部４１の長さ方向に直角な傾斜方向８１に揺動し、この傾斜方向８１の振動は分散テーブル２２に伝達される。

第２電流供給回路７２から第２振動源３３に交流電流が供給されると、第２振動源３３の可動鉄心３３ｃの上下方向の振動が連結ベース部４９及び連結部材５０を介して第２弾性部４２の下端部に伝達される。この振動の振動数が第２固有振動数ｆ２又はこれに近い振動数であれば、第２弾性部４２は共振する。これにより、第２弾性部４２の下端部は、上端部を支点として第２弾性部４２の長さ方向に直角な傾斜方向８２に揺動する。この傾斜方向８２の振動は、連結部材５０及び第１弾性部４１を介して分散テーブル２２に伝達される。

なお、第２弾性部４２は、第１振動源３２の振動によっても上記と同様の共振が可能である。つまり、第２固有振動数ｆ２又はこれに近い振動数の振動が第１振動源３２によって発生されると、この振動が可動鉄心３２ｃからテーブルベース部２６、第１弾性部４１及び連結部材５０を介して第２弾性部４２の下端部に伝達され、第２弾性部４２は上記と同様に共振する。

第１弾性部４１のみが共振する場合、分散テーブル２２には、弾性部群４０に連結された周方向位置において、鉛直方向に対して周方向９２に傾斜した方向の振動が加えられる。これにより、分散テーブル２２上の物品は、斜め上方に跳ね上げられる。その結果、分散テーブル２２上の物品は、周方向９２の第１方向Ｄ１に送られる。一方、第２弾性部４２のみが共振する場合、分散テーブル２２には、弾性部群４０に連結された周方向位置において、鉛直方向に対して周方向９２の反対側に傾斜した方向の振動が加えられる。これにより、分散テーブル２２上の物品は、第１弾性部４１のみが共振する場合とは反対側の斜め上方に跳ね上げられる。その結果、分散テーブル２２上の物品は、周方向９２における第１方向Ｄ１とは反対側の第２方向Ｄ２に送られる。

第１弾性部４１及び第２弾性部４２の両方が共振する場合、振動源３２，３３で発生させる振動の振動数及び位相を制御することで、分散テーブル２２に伝達される合成振動を種々の態様に制御できる。これにより、例えば、分散テーブル２２上の物品を、周方向９２に変位させることなく上方へ跳ね上げたり、楕円を描くような軌道で移動させたり、周方向９２に往復させたりすることが可能になる。

図９を参照しながら、第１固有振動数ｆ１及び第２固有振動数ｆ２が、脚部３９のコイルばねの固有振動数ｆ０よりも十分に大きく、第２固有振動数ｆ２よりも第１固有振動数ｆ１が大きい場合について、振動源３２，３３で発生させる振動の好適な振動数の一例を説明する。

図９に示されるように、第１固有振動数ｆ１又は第２固有振動数ｆ２のいずれかに等しい振動数の振動が発生されると、第１弾性部４１又は第２弾性部４２が共振するため、分散テーブル２２に伝達される振動の振幅はピークとなる。これらのピーク周辺の振動数では、分散テーブル２２に伝達される振動の振幅は急激に小さくなる。しかし、振幅の下降を示す勾配は、ピークの低振動数側に比べて高振動数側の方が緩やかになる傾向がある。そのため、振動源３２，３３で発生させる振動の振動数は、ピークよりも低振動数側にずれる場合に比べて、高振動数側にずれる場合の方が、大きな振幅の合成振動を得ることができる。したがって、第１弾性部４１を単独で共振させる場合、振動数の誤差を考慮すると、図９の符号Ｇ１で示されるように、第１固有振動数ｆ１よりも僅かに大きな振動数の振動を第１振動源３２によって発生させることが好ましい。同様に、第２弾性部４２を単独で共振させる場合は、図９の符号Ｇ２で示されるように、第２固有振動数ｆ２よりも僅かに大きな振動数の振動を第２振動源３３又は第１振動源３２によって発生させることが好ましい。

第１弾性部４１及び第２弾性部４２の両方を共通の振動数で共振させる場合は、図９の符号Ｇ３で示されるように、第１固有振動数ｆ１と第２固有振動数ｆ２との間の振動数で振動を発生させればよい。この場合、第１振動源３２のみを駆動してもよいし、第１振動源３２及び第２振動源３３の両方を同じ振動数で駆動してもよい。また、この場合、振動源の振動数を第１固有振動数ｆ１に近づくように調整することで、第１弾性部４１の振動の振幅を増大させて、周方向９２の第１方向Ｄ１（図８参照）への物品の送り量を増大させることができる。一方で、振動源の振動数を第２固有振動数ｆ２に近づくように調整することで、第２弾性部４２の振動の振幅を増大させて、周方向９２の第２方向Ｄ２（図８参照）への物品の送り量を増大させることができる。第１弾性部４１及び第２弾性部４２の両方を同じ振動数で共振可能にするためには、第１固有振動数ｆ１と第２固有振動数ｆ２を互いに近い値となるように予め設定しておけばよい。逆に、常に第１弾性部４１又は第２弾性部４２の一方を単独で共振させる場合は、第１固有振動数ｆ１と第２固有振動数ｆ２を両者の差が十分な値（例えば１０Ｈｚ以上）となるように予め設定しておけばよい。

［制御システム］
図１０を参照しながら、組合せ計量装置１の制御システムについて説明する。

組合せ計量装置１（分散供給装置２０）の各種動作は、コントローラ１００によって制御される。コントローラ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成される。コントローラ１００には、積載量検出部（取得部）６４、及び、計量センサ１２が接続される。また、コントローラ１００には、搬送装置６、ゲート開閉装置６２、第１電流供給回路７１、及び、第２電流供給回路７２が接続される。

積載量検出部６４は、分散供給装置２０の分散テーブル２２上の物品の積載量を取得する。積載量検出部６４は、図７に示されるように、分散テーブル２２の下面に取り付けられた複数（ここでは２個）のロードセル６６，６７を備えた多点セル型の計量センサである。ロードセル６６，６７は、例えば、同一直線上において互いに対向する位置に配置されている。なお、ロードセルの数は、設計に応じて適宜設定されればよい。積載量検出部６４は、検出した物品の積載量を示す積載量信号をコントローラ１００に出力する。計量センサ１２は、計量値を示す計量信号をコントローラ１００に出力する。

図１０に示されるように、コントローラ１００は、演算部１０２と、算出部１０４と、制御部１０６と、を備える。コントローラ１００における機能は、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されるソフトウェアとして構成することができる。なお、コントローラ１００は、電子回路などによるハードウェアとして構成されてもよい。

演算部１０２は、計量ホッパ１０における物品の計量値を組合せた値が、目標値を基準とした設定重量（許容範囲内）となるように、物品の組合せを選択する。演算部１０２は、組合せ計量値の中で設定重量に最も近い組合せを選択し、選択された組合せに対応する複数の計量ホッパ１０のゲートを開くゲート開信号を、制御部１０６に出力する。

算出部１０４は、積載量検出部６４によって取得された物品の積載量に基づいて、物品の積載状態の偏位を算出する。算出部１０４は、積載量検出部６４から出力された積載量信号を受けとると、積載量信号に示される積載量に基づいて、分散テーブル２２上の物品の積載状態の偏位中心位置（重心）を算出する。

具体的には、算出部１０４は、ロードセル６６とロードセル６７との間の距離をＬ、ロードセル６６から出力された出力値をＷ１、ロードセル６７から出力された出力値をＷ２、偏位中心位置をｘとした場合、以下の式により、偏位中心位置ｘを算出する。

算出部１０４は、算出した物品の積載状態の偏位中心位置ｘを示す偏位中心信号を制御部１０６に出力する。

制御部１０６は、複数の放射フィーダ４の搬送装置６、複数の計量ホッパ１０のゲート開閉装置６２、並びに、分散供給装置２０ａ，２０ｂの第１電流供給回路７１及び第２電流供給回路７２の各動作を制御する。制御部１０６は、算出部１０４で算出された算出結果、図示しない記憶部に記憶された情報、及び／又は、各種入力信号に基づいて、搬送装置６、ゲート開閉装置６２、第１電流供給回路７１及び第２電流供給回路７２に制御信号を出力する。制御部１０６は、演算部１０２から出力されたゲート開信号を受け取ると、ゲート開信号に応じてゲート開閉装置６２を制御する。

制御部１０６は、算出部１０４によって算出された物品の積載状態の偏位に基づいて、分散テーブル２２上の物品の搬送方向（第１方向Ｄ１，第２方向Ｄ２）が変更されるように加振機構３０、すなわち第１電流供給回路７１及び第２電流供給回路７２を制御する。制御部１０６は、算出部１０４から出力された偏位中心信号を受け取ると、この偏位中心信号が示す物品の積載状態の偏位中心位置に基づいて、第１電流供給回路７１及び第２電流供給回路７２に出力する制御信号を算出する。制御部１０６が第１電流供給回路７１及び第２電流供給回路７２に制御信号を出力すると、第１電流供給回路７１及び第２電流供給回路７２が制御され、第１振動源３２又は／及び第２振動源３３の駆動が制御される。これにより、分散テーブル２２に加えられる振動の態様が制御され、分散テーブル２２上の物品の搬送方向が変更される。

なお、制御部１０６は、通常、分散テーブル２２上において物品の積載状態に偏りが生じないように、分散テーブル２２を、第１方向Ｄ１にＮ（Ｎは整数）回、第２方向Ｄ２にＮ回ずつ交互に駆動させるように、第１電流供給回路７１及び第２電流供給回路７２に制御信号を出力する。

制御部１０６は、分散テーブル２２上において複数の領域を設定し、領域と物品の積載量の偏位中心位置とに基づいて第１電流供給回路７１及び第２電流供給回路７２を制御する。図１１に示されるように、制御部１０６は、分散テーブル２２上において、例えば、３つの領域Ａ１，Ａ２，Ａ３を設定している。領域Ａ１は、分散テーブル２２において、周方向９２の一方側（図示左側）に設定されている。領域Ａ２は、分散テーブル２２において、周方向９２の他方側（図示右側）に設定されている。領域Ａ３は、分散テーブル２２において、領域Ａ１と領域Ａ２との間に設定されている。なお、分散テーブル２２に設定される領域は、上記３つの領域Ａ１，Ａ２，Ａ３に限定されない。

制御部１０６は、物品の積載量の偏位中心位置Ｐの存在する領域Ａ１，Ａ２，Ａ３に応じて、第１電流供給回路７１及び第２電流供給回路７２を制御する。図１２（ｂ）に示されるように、偏位中心位置Ｐが領域Ａ１に存在する場合には、制御部１０６は、図１２（ａ）に示されるように、第２方向Ｄ２（領域Ｂ側）に物品が搬送されるように、第１電流供給回路７１及び第２電流供給回路７２に制御信号を出力する。また、図１２（ｄ）に示されるように、偏位中心位置Ｐが領域Ａ２に存在する場合には、制御部１０６は、図１２（ａ）に示されるように、第１方向Ｄ１（領域Ａ側）に物品が搬送されるように、第１電流供給回路７１及び第２電流供給回路７２に制御信号を出力する。図１２（ｃ）に示されるように、偏位中心位置Ｐが領域Ａ３に存在する場合には、制御部１０６は、図１２（ａ）に示されるように、現在の搬送方向を維持するように、第１電流供給回路７１及び第２電流供給回路７２に制御信号を出力する。すなわち、領域Ａ３は、物品の搬送方向の変更を行わせない領域として設定されている。制御部１０６は、図１２（ａ）に示されるように、閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２（領域Ａ１と領域Ａ３との境界、領域Ａ２と領域Ａ３との境界）を制御の切替ポイント（制御切替のトリガー）として、第１電流供給回路７１及び第２電流供給回路７２を制御する。

制御部１０６から制御信号が第１電流供給回路７１及び第２電流供給回路７２に出力されると、振動源３２，３３の振動数及び／又は位相の制御によって、第１弾性部４１又は第２弾性部４２の振動の振幅及び位相が調整される。これにより、分散テーブル２２上において、物品の搬送方向を変更させることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る組合せ計量装置１のコントローラ１００は、制御部１０６を備える。制御部１０６は、積載量検出部６４による検出結果に基づいて算出された物品の積載状態の偏位を算出し、偏位に基づいて加振機構３０を制御する。これにより、分散供給装置２０では、分散テーブル２２上において物品の積載量に偏りが発生している場合には、加振機構３０を制御することにより、分散テーブル２２上で物品の搬送方向を変更させて、物品を分散させることができる。これにより、分散テーブル２２の傾斜角度を変更することがないため、継続的に安定的に均一に搬送することができるようになる。その結果、分散供給装置２０では、分散テーブル２２から複数の搬送部３に対して、物品を均一に供給できる。

本実施形態では、制御部１０６は、分散テーブル２２において複数の領域を設定し、当該領域と物品の積載量の偏位中心位置Ｐとに基づいて加振機構３０を制御する。このように、例えば、図１２に示されるように、分散テーブル２２に領域Ａ１，Ａ２，Ａ３を設定し、領域Ａ１，Ａ２，Ａ３毎に制御内容を設定することで、加振機構３０の制御を簡易に行うことができる。

本実施形態では、領域Ａ３は、駆動部による搬送方向の変更を行わせない領域である。当該領域Ａ３が存在しない場合、２つの領域Ａ１，Ａ２の境界（閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２）をトリガーとして加振機構３０の制御が切り替えられる。この場合、例えば、上記境界付近において搬送方向の変更が繰り返されることにより、各領域Ａ１，Ａ２の端の部分まで物品が行き渡らないおそれがある。これに対して、搬送方向の変更を行わせない領域Ａ３を設定することにより、当該領域Ａ３では、一方向への搬送が継続される。そのため、分散テーブル２２において物品を良好に分散できる。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、制御部１０６は、分散テーブル２２において領域Ａ１〜Ａ３を設定し、領域Ａ１〜Ａ３毎に設定された制御に応じて加振機構３０を制御する形態を一例に説明した。この加振機構３０の制御は、所定のパターンを有していてもよい。すなわち、例えば、第１方向Ｄ１に物品を搬送する際、第１方向Ｄ１への搬送のみならず、第２方向Ｄ２への搬送を含むパターンを設定してもよい。

上記実施形態では、制御部１０６は、算出部１０４によって算出された物品の積載状態の偏位に基づき、分散テーブル２２上の物品の搬送方向を変更していた。しかし、制御部１０６は、上記のように算出部１０４によって算出された物品の積載状態の偏位に基づくことなく、分散テーブル２２上の物品の搬送方向を変更する構成としてもよい。

この場合、制御部１０６は、分散テーブル２２の搬送方向に係る複数のパラメータを時間的に変化させる固定の振動パターンで分散テーブル２２を駆動させる。これにより、制御部１０６は、分散テーブル２２上の物品の搬送方向を変更する。

このとき、制御部１０６は、固定の振動パターンとして、分散テーブル２２を、まず第１方向Ｄ１にＮ回振動させ、その後、第２方向Ｄ２にＭ回振動させる。この場合、ＮとＭは異なる整数であってもよいし、同じ数の整数であってもよい。要するに、制御部１０６は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２それぞれの方向に対して交互に分散テーブル２２上の物品が搬送されるように制御する。

以下、算出部１０４によって算出された物品の積載状態の偏位に基づき分散テーブル２２上の物品の搬送方向を制御部１０６が変更する動作を、第１動作モードと称す。一方、算出部１０４によって算出された物品の積載状態の偏位に基づかず、固定の振動パターンにて分散テーブル２２上の物品の搬送方向を制御部１０６が変更する動作を、第２動作モードと称す。

ここで、制御部１０６は、第１動作モードで動作している最中に分散テーブル２２の供給に偏りがある場合、第１動作モードから第２動作モードに切り替えるように制御してもよい。

また、制御部１０６は、第２動作モードで動作を開始し、その後に第１動作モードで動作するように制御してもよい。要するに、制御部１０６は、第１動作モードと、第２動作モードと、を分散テーブル２２からの供給状態又は積載状態の偏位に基づき選択的に切り替えることができる。

さらに、制御部１０６は、第２動作モードのみで動作するように制御する構成であってもよい。この場合、分散テーブル２２上における物品の積載状態の偏位を算出する算出部１０４、及び、その偏位を算出するために必要な部材は備えない。このように構成しても、分散テーブル２２から複数箇所に対して、物品を均一に供給する目的を達成できる。具体的には、上記のように算出部１０４及びそれに関する部材を備えないため、より安価に本実施形態の目的を達成できる。

上記実施形態では、２つの分散供給装置２０（２０ａ，２０ｂ）を組み合わせて分散供給部２が構成されており、全体として円錐形となるように周方向に分割された２つの半円形状の分散テーブル２２を備える形態を一例に説明した。２つの分散テーブル２２は、それぞれ対応する加振機構３０によって個別に振動が加えられ、物品を搬送する。しかし、分散供給部は、１つの分散供給装置のみで構成されていてもよい。この場合、１つの円錐形の分散テーブルを備える。この分散テーブルは、当該分散テーブルを回転させるモータ等の駆動部によって回転させられ、物品を搬送する。この構成では、積載量検出部としては、分散テーブルの下面に取り付けられた少なくとも３個のロードセルを備えた多点セル型の計量センサを用いることができる。制御部は、算出部によって算出された物品の積載状態の偏位に基づいて、分散テーブル上の物品の搬送方向が変更されるようにモータの回転方向及び速度を制御する。

また、上記１つの円錐形の分散テーブルは、振動によって物品を搬送する形態であってもよい。この場合、加振機構としては、上述の加振機構３０と同様の構成を有するものであってもよいし、他の構成を有するものであってもよい。

また、分散テーブルは、略偏心円錐の外形を呈するものであってもよい。この分散テーブルは、急傾斜面と緩傾斜面とを有しており、緩傾斜面に投入された物品を、緩傾斜面を滑落させることにより搬送する。すなわち、この分散テーブルを備える分散供給装置では、物品を供給する位置に緩傾斜面が向くように分散テーブルを回転して移動させる。このような分散テーブルを有する分散供給装置においても、分散テーブル上の物品の積載量を取得し、取得された積載量に基づいて積載状態の偏位を算出して、当該偏位に基づいて分散テーブル上の物品の搬送方向が変更されるように駆動部（例えば、モータ等）を制御することができる。

上記実施形態では、分散テーブル２２上の物品の積載量を取得する取得部として、分散テーブル２２の下方に配置したロードセル６６，６７を一例に説明したが、積載量を取得する手段は、これに限定されない。取得部は、分散テーブル２２上の物品を上方から撮像する画像センサ、又は、物品を上方から測距する測距センサであってもよい。また、複数の計量ホッパ１０の計量センサ１２の計量値に基づいて分散テーブル２２上の物品の積載量を推測してもよい。

上述の実施形態では、平面視半円形の分散テーブルが用いられる場合について説明したが、本発明において、分散テーブルの平面形状は、鉛直方向を中心とした周方向に連続する形状であれば特に限定されるものでなく、例えば、円を周方向に３つ以上に分割した形状、又は、多角形であってもよい。

また、上述の実施形態では、各弾性部群が２つの弾性部で構成される例について説明したが、鉛直方向に対する傾斜方向と固有振動数とが相違する３つ以上の弾性部で弾性部群を構成してもよい。

さらに、上述の実施形態では、第１振動源３２と第２振動源３３の２つの振動源を備えた分散供給装置について説明したが、振動源は、１つだけ設けるようにしてもよいし、３つ以上設けるようにしてもよい。また、振動源の構成は、電磁コイルと可動鉄心を備えたものに限定されるものでなく、例えば、圧電素子からなる振動源を用いてもよい。

上記実施形態では、搬送装置６がトラフ５に振動を加えることでトラフ５上の物品を移動させる加振器である形態を一例に説明した。しかし、トラフ５上の物品を搬送する機構は加振式に限定されるものでなく、加振式の搬送装置６に代えて、例えば、回転駆動可能なコイルユニット（スクリュー）をトラフ５上に有する回転駆動式の搬送装置を設けてもよい。

１…組合せ計量装置、１０…計量ホッパ、１２…計量センサ（計量部）、２０（２０ａ，２０ｂ）…分散供給装置、２２…分散テーブル、３０…加振機構（駆動部）、１０２…演算部、１０４…算出部、１０６…制御部、Ａ１，Ａ２，Ａ３…領域、Ｐ…偏位中心位置。

Claims (5)

1. 上方から供給される物品を受け取り、該物品を外周部の複数箇所へ搬送する分散テーブルと、
   前記分散テーブルを駆動させる駆動部と、を備えた分散供給装置であって、
   前記分散テーブル上の前記物品の積載量を取得する取得部と、
   前記取得部によって取得された前記積載量に基づいて、前記物品の積載状態の偏位を算出する算出部と、
   前記算出部によって算出された前記物品の積載状態の偏位に基づいて、前記分散テーブル上の前記物品の搬送方向が変更されるように前記駆動部を制御する制御部と、を備える、分散供給装置。
2. 前記制御部は、前記分散テーブルにおいて複数の領域を設定し、当該領域と前記物品の積載状態の偏位中心位置とに基づいて前記駆動部を制御する、請求項１記載の分散供給装置。
3. 複数の前記領域のうちの少なくとも一つは、前記駆動部による前記搬送方向の変更を行わせない領域である、請求項２記載の分散供給装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項記載の分散供給装置と、
   前記分散テーブルの周囲に周方向に並べて配置され、前記分散テーブルから供給された前記物品を保持する複数の計量ホッパと、
   複数の前記計量ホッパのそれぞれに保持された前記物品の重量を計測する計量部と、
   それぞれの前記計量ホッパにおける前記物品の計量値を組合せた値が、目標値を基準とした許容範囲内となるように、前記物品の組合せを選択する演算部と、を備える、組合せ計量装置。
5. 上方から供給される物品を受け取り、該物品を外周部の複数箇所へ搬送する分散テーブルと、
   前記分散テーブルを駆動させる駆動部と、を備えた分散供給装置であって、
   前記分散テーブル上の前記物品の積載量を取得する取得部と、
   前記取得部によって取得された前記積載量に基づいて、前記物品の積載状態の偏位を算出する算出部と、
   前記駆動部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記算出部によって算出された前記物品の積載状態の偏位に基づいて、前記分散テーブル上の前記物品の搬送方向を変更する第１動作モードと、固定の振動パターンによって前記分散テーブル上の前記物品の前記搬送方向を変更する第２動作モードとを、前記分散テーブルからの前記物品の供給状態又は前記分散テーブル上の前記物品の積載状態の偏位に基づき選択的に切り替える、分散供給装置。

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