JP6599754B2 - 組合せ計量装置 - Google Patents

Description

本発明は、組合せ計量装置に関する。

特許文献１は、スクリューフィーダを用いて物品を搬送する組合せ計量装置を開示する。この装置は、トラフに配置された螺旋形状のスクリューを回転させる機構として、本体に収容された内部モータと、トラフの後壁に形成された開口（貫通孔）に挿通され、一端が内部モータに接続されるとともに他端がスクリューに接続されたモータ軸とを備える。また、この装置は、物品がトラフから内部モータ区画内に漏出することを避けるために、モータ軸とトラフの後壁との間（装置本体内）にシール部材を備える。この装置が搬送する物品は、粘着性を有する鶏肉又は魚などである。

特表２００８−５３７０９９号公報

特許文献１記載の組合せ計量装置は粘着性を有する物品を搬送対象とする。一般的に粘着性を有する物品は、搬送過程において、その一部が装置に付着し易い。このため、組合せ計量装置は、液体を使って清掃される。しかしながら、高圧洗浄機などを用いて組合せ計量装置の全体が清掃される場合、高圧の液体がモータ軸付近に直接的に到達することがある。このような場合、高圧の液体が上述したシール部材を突破する。その結果、組合せ計量装置は、シール部材を突破した液体によって、上述したスクリューを動作させる内部機構に悪影響を与えられる可能性がある。

本発明は、液体が装置本体内に直接的に到来しないように遮断できる組合せ計量装置を提供することを目的とする。

本発明に係る組合せ計量装置は、その内側から外側に貫通する貫通孔を有する本体と、本体の外側に配置されたホッパと、本体に設けられ、貫通孔近傍からホッパに向けて延びるトラフと、トラフ内に配置され、トラフ内に投入された物品をホッパに向けて搬送する螺旋形状のスクリューと、一端側が貫通孔に挿通され、他端側がスクリューに連結された回転シャフトと、回転シャフトの外面と貫通孔の内面との間に設けられた剛性カバー部材と、を備える。

この組合せ計量装置では、回転シャフトの外面と貫通孔の内面との間に剛性カバー部材が設けられる。このため、高圧洗浄機を用いて清掃した場合、高圧の液体は装置本体内に到来する前に剛性カバー部材によって遮られる。よって、この組合せ計量装置は、液体が装置本体内に直接的に到来しないように遮断できる。

回転シャフトは、他端側が縮径された第１段差部を有し、剛性カバー部材は、回転シャフトに設けられ、第１段差部に位置決めされてもよい。高圧洗浄機などを用いて清掃した場合、剛性カバー部材には液圧により本体内側方向への力が加わる。加えられた力は剛性カバー部材を位置決めする第１段差部によって受け持たれる。このため、この装置では、高圧の液体を確実に遮れる。

剛性カバー部材が回転シャフトに設けられる場合において、剛性カバー部材の外面と貫通孔の内面との間には隙間が形成され、貫通孔は、剛性カバー部材よりも本体の内側に形成され、内面が隙間よりも径方向内側に突出した縮径部を有してもよい。このように構成した場合、貫通孔の縮径部が、剛性カバー部材の外面と貫通孔の内面との間の隙間から浸入した高圧の液体を遮れる。

組合せ計量装置は、剛性カバー部材よりも本体の内側に設けられ、回転シャフトの外面と貫通孔の内面との間を封止する弾性シール部材を備えてもよい。このように構成した場合、高圧の液体が弾性シール部材に直撃することを回避できる。

本発明によれば、液体が装置本体内に直接的に到来しないように遮断できる。

本実施形態に係る組合せ計量装置の概略斜視図である。 図１の組合せ計量装置のケース、分散テーブル及び搬送部の概略正面図である。 図１の組合せ計量装置のケース、分散テーブル及び搬送部の一部断面図である。 図１の組合せ計量装置の概略平面図である。 図３に示されたスクリューユニットの取り付け部分の拡大断面図である。

図１は、実施形態に係る組合せ計量装置１の構成図である。図１に示されるように、組合せ計量装置１は、ケース（本体）２、分散テーブル１０、複数の搬送部２０、複数のスクリューユニット３０、複数のプールホッパ（ホッパ）４０、複数の計量ホッパ５０、複数のブースタホッパ６０、集合シュート７０、及び、複数のガイドブロック８０を備える。組合せ計量装置１は、組合せ計量装置１の上方に配置されたクロスフィーダ（図示せず）によって供給される物品（生の鶏肉等、柔らかく粘着性のある食品）を目標計量値となるように計量する。

ケース２は、その内部に制御部や駆動モータ等を収容する筐体である。ケース２上には、分散テーブル１０が設けられる。分散テーブル１０は、下方に向かって末広がりの円錐状の搬送面を有する。分散テーブル１０は、上下方向に延びる回転軸Ｃを中心として回転駆動する。クロスフィーダにより搬送された物品は、分散テーブル１０の略中央部に供給される。そして、分散テーブル１０は、上方から供給された物品を、周方向に分散させながら、径方向外側に向けて搬送する。分散テーブル１０は、分散テーブル１０の外周縁から物品を放出する。

分散テーブル１０から放出された物品は、分散テーブル１０の下方に配置された複数の搬送部２０に供給される。複数の搬送部２０は、ケース２の側方に配置される。複数の搬送部２０は、分散テーブル１０の搬送面の外縁に沿って放射状に配置される。ガイドブロック８０は、隣り合う搬送部２０の間に配置される。このガイドブロック８０の作用により、物品が搬送部２０の間に落下することを低減できる。各搬送部２０は、分散テーブル１０の搬送面の外縁の下方から外側に延在するトラフ２１を有する。スクリューユニット３０は、トラフ２１に配置される。スクリューユニット３０は、トラフ２１の延在方向に延びる回転軸を中心として回転駆動する。

搬送部２０は、分散テーブル１０の周囲に、各搬送部２０に対応してそれぞれ１つ配置されるプールホッパ４０に向かって、分散テーブル１０から供給された物品を搬送する。具体的には、各搬送部２０において、トラフ２１内に配置されるスクリューユニット３０が回転駆動することで、トラフ２１内の物品は、トラフ２１の外端部に向かって搬送される。そして、各搬送部２０は、トラフ２１の外端部から物品を下方に落下させる。

各搬送部２０から落下した物品は、搬送部２０の外端部の下方（トラフ２１の外端部の下方）に配置される各プールホッパ４０に供給される。各プールホッパ４０は、各搬送部２０のトラフ２１の外端部の下方に配置される。各プールホッパ４０は、その底部に対して、開閉可能なゲートを有する。各プールホッパ４０は、ゲートを閉じることにより、対応するトラフ２１の先端部から排出された物品を一時的に貯留する。また、各プールホッパ４０は、ゲートを開くことで、一時的に貯留した物品を下方に排出する。

各プールホッパ４０から排出された物品は、各プールホッパ４０のゲートの下方に配置された各計量ホッパ５０に供給される。各計量ホッパ５０は、各プールホッパ４０のゲートの下方に配置される。各計量ホッパ５０は、その底部に対して、開閉可能なゲートを有する。各計量ホッパ５０は、ゲートを閉じることにより、対応するプールホッパ４０から排出された物品を一時的に貯留する。各計量ホッパ５０は、図示しない計量機構を備える。そして、この計量機構は、物品の質量に応じた計量値を計量する。そして、各計量ホッパ５０は、ゲートを開くことで、一時的に貯留した物品を下方に排出する。

各計量ホッパ５０から排出された物品は、各計量ホッパ５０のゲートの下方に配置された各ブースタホッパ６０に供給される。各ブースタホッパ６０は、各計量ホッパ５０のゲートの下方に配置される。各ブースタホッパ６０は、その底部に対して、開閉可能なゲートを有する。各ブースタホッパ６０は、ゲートを閉じることにより、対応する計量ホッパ５０のゲート側から排出された物品を一時的に貯留する。そして、各ブースタホッパ６０は、ゲートを開くことで、一時的に貯留した物品を下方に排出する。

各計量ホッパ５０及び各ブースタホッパ６０から排出された物品は、各計量ホッパ５０及び各ブースタホッパ６０のゲートの下方に配置された集合シュート７０に供給される。集合シュート７０は、下方に向かって先細りの円錐台の内面を有する筒状構造を有する。集合シュート７０は、内面が全ての計量ホッパ５０及び全てのブースタホッパ６０の下方に位置するように配置される。集合シュート７０は、各計量ホッパ５０のゲート側から排出された物品、及び各ブースタホッパ６０から排出された物品を内面で受けて下方に排出する。

組合せ計量装置１は、図示しない制御部により、組合せ計量装置１の構成要素を制御する。制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する。制御部は、分散テーブル１０及び搬送部２０の搬送動作、各プールホッパ４０のゲートの開閉動作、各計量ホッパ５０のゲートの開閉動作、並びに各ブースタホッパ６０のゲートの開閉動作等、組合せ計量装置１の各部の動作を制御する。

制御部は、計量機構によって計量された計量値と、当該計量値に対応する物品が貯留される計量ホッパ５０及び／又はブースタホッパ６０とを対応付けて記憶する。具体的には、制御部は、計量機構によって計量された物品が計量ホッパ５０に貯留される場合、計量機構によって計量された計量値と、当該計量値に対応する物品を貯留する計量ホッパ５０とを対応付けて記憶する。計量機構によって計量された物品が当該計量ホッパ５０に対応するブースタホッパ６０に排出された場合、制御部は、計量機構によって計量された物品の計量値と、当該計量ホッパ５０に対応するブースタホッパ６０とを対応付けて記憶する。

制御部は、計量機構によって計量され且つ複数の計量ホッパ５０及び／又はブースタホッパ６０にそれぞれ対応付けられた複数の計量値から、合計値が目標計量値またはその目標計量値を基準として設定される範囲内の質量値となるように計量値の組合せを選択する。具体的には、制御部は、計量機構によって出力された複数の計量値から、目標計量値を下限値とする所定範囲内に合計値が収まるように計量値の組合せを選択する。そして、制御部は、当該組合せに対応する計量ホッパ５０及び／又はブースタホッパ６０に物品を排出させる。

以下、分散テーブル１０及び搬送部２０の詳細について説明する。図２は、図１の組合せ計量装置のケース２、分散テーブル１０及び搬送部２０の概略正面図である。図２は、図１に示されたガイドブロック８０が取り外された状態を描画する。また、図２は、図１に示されたスクリューユニット３０が１つを除き取り外された状態を描画する。図３は、図１の組合せ計量装置１のケース２、分散テーブル１０及び搬送部２０の一部断面図である。図４は、図１の組合せ計量装置１の概略平面図である。図４は、分散テーブル１０が取り外された状態を描画する。図４は、分散テーブル１０の外縁の位置だけを二点鎖線で描画する。

図２及び図３に示されるように、分散テーブル１０は、平面視において略円形状に形成される部材であって、中央部に配置される円錐部１１と、円錐部１１の周縁に配置される周縁部１２とを有する。円錐部１１及び周縁部１２は、いずれも分散テーブル１０の周縁側が低くなるように傾斜する。円錐部１１の傾斜は、周縁部１２の傾斜よりも傾きが大きくなるように形成される。

分散テーブル１０は、ケース２上に配置され、分散テーブル１０の下方に配置された駆動軸１０４により支持される。分散テーブル１０を支持する駆動軸１０４は、ケース２に収容された分散テーブル用モータ１０１と連結される。分散テーブル用モータ１０１が図示しない制御部によって駆動されることで、分散テーブル１０は、鉛直方向に延びる回転軸Ｃを中心として回転駆動する。

複数の搬送部２０は、ケース２の周囲を取り囲むようにケース２の側面３に取り付けられる。各搬送部２０は、側面３に形成された、ケース２の内側から外側に貫通する開口部（貫通孔）５に対応して設けられる。各搬送部２０は、トラフ２１と、スクリューユニット３０とを有する。トラフ２１は、ケース２に設けられており、ケース２の開口部５近傍からケース２の外側に配置されたプールホッパ４０に向けて延在する（図４参照）。

スクリューユニット３０は、トラフ２１内に配置され、螺旋形状のスクリュー３０ａと、スクリュー３０ａに連結する円筒部材３０ｂとを有する。スクリュー３０ａは、円筒部材３０ｂを介して回転駆動軸（回転シャフト）１０５に連結される。回転駆動軸１０５は、一端側が開口部５に挿通され、他端側がスクリュー３０ａ及び円筒部材３０ｂに連結される。回転駆動軸１０５の一端側は、軸受８によって支持され、ケース２に収容されたスクリュー用モータ１０２と連結される。スクリュー用モータ１０２が図示しない制御部により駆動されることで、スクリュー３０ａは、水平方向に延びる回転軸を中心として回転駆動する。これより、スクリュー３０ａはトラフ２１内に投入された物品をプールホッパ４０に向けて搬送する。

トラフ２１の下方には、トラフ２１の外端部から落下した物品を検知する非接触式のセンサ１０３が設けられる。センサ１０３は、ケース２の内部に配置され、ケース２の外側からプレート１００によって液密に封止される。センサ１０３は、プレート１００に設けられた窓を介して、物品を検知する。センサ１０３は、図示しない制御部に接続され、検出結果を制御部へ出力する。センサ１０３の一例としては、光センサ、レーザセンサ又は画像センサ等が用いられる。要するに非接触式のセンサであればどのような方式のセンサでも構わない。なお、プレート１００の上端部は、中央から左右両端部に向かって傾斜するように構成される。これにより、液体を用いた清掃時において、プレート１００の上端部に水が溜まることを回避できる。

次に、スクリューユニット３０の詳細を説明する。図５は、図３に示されたスクリューユニット３０の取り付け部分の拡大断面図である。図５に示されるように、ケース２の側面３に形成された開口部５は、ケース２の側面３に設けられた筒状のスリーブ４の内面４ａによって画成される。スリーブ４の一端部４ｂには、フランジ部が形成される。スリーブ４は、ケース２の側面３の開口に嵌め込まれ、フランジ部がネジなどでケース２に固定されることにより、ケース２に取り付けられる。

スリーブ４の他端部４ｃ側には、内径が縮径された第１縮径部４ｄ及び第２縮径部４ｅが形成される。第１縮径部４ｄは、第２縮径部４ｅよりもスリーブ４の他端部４ｃ側に形成され、第２縮径部４ｅよりも径方向内側に突出する。これより、ケース２の内側から外側に向けて２段階の第１段差４ｆ及び第２段差４ｇが形成される。開口部５には、回転駆動軸１０５が挿通される。そして、弾性シール部材６及び剛性カバー部材７は、開口部５に配置される。

弾性シール部材６は、剛性カバー部材７よりもケース２の内側であって、軸受８よりもケース２の外側に設けられる。弾性シール部材６は、一例として貫通孔を有する環状の部材である。弾性シール部材６は、回転駆動軸１０５の外面１０５ａとスリーブ４の内面４ａとの間を封止する。より具体的には、弾性シール部材６は第１縮径部４ｄに設けられ、第１段差４ｆに突き当てられて位置決めされる。そして、弾性シール部材６は、回転駆動軸１０５の外面１０５ａ及びスリーブ４の内面４ａに接触して配置されており、回転駆動軸１０５の回転を許容しつつ液密に封止する。弾性シール部材６は、例えば可撓性を有する樹脂等で形成される。

剛性カバー部材７は、弾性シール部材６よりもケース２の外側に設けられる。剛性カバー部材７は、回転駆動軸１０５の外面１０５ａとスリーブ４の内面４ａとの間に位置するように設けられる。そして、剛性カバー部材７は、組合せ計量装置を清掃する際に噴射される液体がケース２内に直接的に到来しないように液体を遮断する。剛性カバー部材７は、一例として貫通孔を有する環状の部材であり、回転駆動軸１０５に設けられる。回転駆動軸１０５には、ケース２の内側（回転駆動軸１０５の一端側）から外側（回転駆動軸１０５の他端側）に向けて外面１０５ａが縮径された縮径部１０５ｂが形成される。これにより、ケース２の内側から外側に向けて外面１０５ａが縮径された第１段差部１０５ｃが形成される。剛性カバー部材７は、縮径部１０５ｂに設けられ、第１段差部１０５ｃに突き当てられることで位置決めされる。

剛性カバー部材７は、一般的な清掃時の水圧に耐える強度をもつ部材であり、例えば、水平方向に力が加わった際にカバー機能を発揮しなくなる変形が生じない部材である。剛性カバー部材７は、より具体的には、弾性シール部材６の材料よりも硬い樹脂、金属等で形成される。

剛性カバー部材７の内面７ａから外面７ｂまでの長さは、回転駆動軸１０５の外面１０５ａからスリーブ４の内面４ａまでの長さよりも短い。このため、剛性カバー部材７の外面７ｂとスリーブ４の内面４ａとの間には、隙間が形成される。これにより、剛性カバー部材７が回転駆動軸１０５の回転を阻害しない。さらに、第２縮径部４ｅは、上記隙間よりも径方向内側に突出する。これにより、ケース２の外部から上記隙間を通り抜けて到来した液体は、第２縮径部４ｅの第２段差４ｇに到達するため、ケース２の内部に直撃することを防止できる。

以上、本実施形態に係る組合せ計量装置１では、回転駆動軸１０５の外面１０５ａとスリーブ４の内面４ａとの間に剛性カバー部材７が設けられる。このため、高圧洗浄機を用いて清掃した場合、高圧の液体はケース２内に到来する前に剛性カバー部材７によって遮られる。このため、この組合せ計量装置１は、液体がケース２内に直接的に到来しないように遮断できる。よって、高圧の液体が、弾性シール部材６を突破したり、スクリュー３０ａを動作させる内部機構（例えば軸受８やスクリュー用モータ１０２）に悪影響を与えたりすることを回避できる。

また、本実施形態に係る組合せ計量装置１では、回転駆動軸１０５は、他端側が縮径された第１段差部１０５ｃを有し、剛性カバー部材７は、回転駆動軸１０５に設けられ、第１段差部１０５ｃに位置決めされる。高圧洗浄機などを用いて清掃した場合、剛性カバー部材７には液圧によりケース２内側方向への力が加わる。加えられた力は剛性カバー部材７を位置決めする第１段差部１０５ｃによって受け持たれる。このため、組合せ計量装置１では、剛性カバー部材７が外れにくく、高圧の液体を確実に遮れる。

また、本実施形態に係る組合せ計量装置１では、剛性カバー部材７が回転駆動軸１０５に設けられる場合において、剛性カバー部材７の外面７ｂとスリーブ４の内面４ａとの間には隙間が形成され、開口部５は、剛性カバー部材７よりもケース２内側に形成された、内面４ａが隙間よりも径方向内側に突出した第２縮径部４ｅを有する。このため、第２縮径部４ｅが、剛性カバー部材７の外面７ｂとスリーブ４の内面４ａとの間の隙間から浸入した高圧の液体を遮れる。

また、本実施形態に係る組合せ計量装置１では、剛性カバー部材７よりもケース２内側に弾性シール部材６を備える。このため、高圧の液体が弾性シール部材６に直撃することを回避できる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の組合せ計量装置は、複数のブースタホッパ６０を備えていなくてもよい。また、本発明の組合せ計量装置によって計量される物品は、柔らかく粘着性のある食品に限定されるものではなく、通常の振動搬送では運びにくい食品等であればどのようなものでもよい。また、本発明の剛性カバー部材は、ケース２の開口部５を塞ぐことができれば形状には限定されない。さらに、本発明の剛性カバー部材は、回転駆動軸１０５ではなくスリーブ４に設けられていてもよい。

１…組合せ計量装置、２…ケース（本体）、４ｅ…第２縮径部、６…弾性シール部材、７…剛性カバー部材、４０…プールホッパ（ホッパ）、２１…トラフ、３０…スクリューユニット、３０ａ…スクリュー、１０５…回転駆動軸（回転シャフト）、１０５ｃ…第１段差部。

Claims (3)

1. その内側から外側に貫通する貫通孔を有する本体と、
   前記本体の外側に配置されたホッパと、
   前記本体に設けられ、前記貫通孔近傍から前記ホッパに向けて延びるトラフと、
   前記トラフ内に配置され、前記トラフ内に投入された物品を前記ホッパに向けて搬送する螺旋形状のスクリューと、
   一端側が前記貫通孔に挿通され、他端側が前記スクリューに連結された回転シャフトと、
   前記回転シャフトの外面と前記貫通孔の内面との間に設けられた剛性カバー部材と、
   を備え、
   前記回転シャフトは、他端側が縮径された第１段差部を有し、
   前記剛性カバー部材は、前記回転シャフトに設けられ、前記第１段差部に位置決めされる、組合せ計量装置。
2. 前記剛性カバー部材の外面と前記貫通孔の内面との間には隙間が形成され、
   前記貫通孔は、前記カバー部材よりも前記本体の内側に形成され、内面が前記隙間よりも径方向内側に突出した縮径部を有する、請求項１に記載の組合せ計量装置。
3. 前記剛性カバー部材よりも前記本体の内側に設けられ、前記回転シャフトの外面と前記貫通孔の内面との間を封止する弾性シール部材を備える、請求項１又は２に記載の組合せ計量装置。

Images