JP6631968B2 - 計量装置 - Google Patents

Description

本発明は、一定形状に成型された菓子などの被計量物を計量するのに好適な計量装置に関する。

一定形状に成型された被計量物、例えば、成型ポテトチップスは、その製造原料であるポテトフレークやポテトグラニュールなどの乾燥ポテトに、必要により、澱粉、調味料、香辛料、水などを加えて混合し、得られたドウ生地を薄いシート状に圧延して一定形状に成型し、次にフライ調理することにより製造される。

成型ポテトチップスは、一般に、同じ形状のチップスが同じ方向に整然と重ねられた状態で筒型の包装形態にして出荷される。

このような一定形状のスナック菓子等の被計量物を計量する装置としては、例えば、特許文献１に示されているように、被計量物を、横一列に配置された複数の計量コンベアに複数の物品供給路からそれぞれ供給し、各計量コンベアで計量された被計量物の重量値に基づいて組合せ演算を行い、最適組合せに該当する被計量物を集合させて排出するよう構成したものが提案されている。

特開平７−７２００２号公報

かかる組合せ計量装置では、複数の物品供給路及び複数の計量コンベアからなる複数の計量ラインを構成しても、組合せ演算を行うために、複数の計量コンベアで計量された被計量物の組合せの中から選択された一つの最適組合せの被計量物しか搬出することができず、１台の組合せ計量装置における計量処理能力は低くならざるを得ないものであった。

また、成型ポテトチップスのような被計量物の場合、多数の被計量物が整列して搬送されるときには、搬送方向に向かって先端部が斜め上方に傾斜した先上がりの正規の搬送姿勢となるが、製造ロットの開始時や終了時、あるいは、連続搬送されてくる被計量物群から不良品を抜き取ったような場合のように１〜３枚程度の少量の被計量物が搬送されるときには、被計量物は、倒れ込んだ略水平姿勢で搬送される。

このように略水平姿勢の少量の被計量物が、ストッパで受止められると、被計量物の先端部が押し下げされて、先端部が斜め下方へ傾斜した先下がりの搬送姿勢、すなわち、先上がりの正規の搬送姿勢とは、逆の搬送姿勢となることがある。

その結果、例えば、図１９に示すように、整列した先上がりの正規の搬送姿勢の被計量物ｐと逆の先下がりの搬送姿勢の被計量物ｐ'とが混在して搬送され、計量されてしまうことがある。

このように、逆向きの搬送姿勢の被計量物ｐ'群と、正規の搬送姿勢の被計量物群ｐとが続いて搬送されるような事態が発生すると、姿勢が相反する被計量物ｐ，ｐ'の突合せ箇所で破損が生じやすくなる。また、一定重量に計量された被計量物群に、姿勢の相反する被計量物群が混在していると、被計量物群の全長Ｗが、全て同じ正規の搬送姿勢で整列されている同じ重量の被計量物群の全長より長くなり、後段の包装工程において、包装袋や包装容器への詰め込み不良や、包装袋の破損、などの不具合が発生する場合がある。

本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、一定形状に成型された被計量物を一定の姿勢で整列し、かつ、高い計量処理能力で効率よく計量することができる計量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）本発明に係る計量装置は、一定形状に成型された被計量物を整列状態で供給する供給手段と、前記供給手段によって供給される被計量物を搬送すると共に、前記被計量物の重量を計量する計量コンベアと、該計量コンベアによって計量された被計量物を振分ける振分け手段とを有する計量ラインを少なくとも一つ備えると共に、前記供給手段、前記計量コンベア及び前記振分け手段を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記計量コンベアによって計量される前記被計量物の重量に基づいて、前記供給手段による前記計量コンベアへの被計量物の供給を停止させて前記計量コンベアへの被計量物の供給量を制御すると共に、前記供給手段による前記計量コンベアへの被計量物の供給を停止させた後に、前記計量コンベアによって計量される前記供給量に応じた被計量物の重量に基づいて、前記振分け手段による振分けを制御するものであり、
前記計量コンベアにおける前記被計量物の搬送方向の下流側上方箇所には、下降して前記被計量物の搬送径路を閉じ、上昇して前記搬送径路を開放する計量ストッパが、昇降開閉自在に設けられ、
前記計量ストッパは、下降した閉じ位置において、前記被計量物の前記搬送方向に対して起立姿勢となって被計量物を受止める受止め部と、この受止め部の上端から前記搬送方向の上流側に向けて屈曲する屈曲部とを備え、
前記屈曲部には、前記搬送方向に向かって先端部が先上がり傾斜した正規の搬送姿勢の前記被計量物であって、前記搬送方向の先頭の被計量物の前記先端部が当接する。

本発明によると、供給手段による計量コンベアへの整列状態の被計量物の供給を、計量コンベアによって計量される被計量物の重量に基づいて、停止させるので、計量コンベアに一定量の被計量物を供給することができ、供給された一定量の被計量物を、供給手段による供給を停止させて計量コンベアへの被計量物の移載が完了した状態で、計量コンベアによって計量し、計量した被計量物の重量に基づいて、振分け手段を制御するので、一定量の被計量物が、適量であるか否か等に応じて振分け手段で振分けることができる。

したがって、供給手段、計量コンベア及び振分け手段を有する単一の計量ライン毎に、適量な被計量物を搬出することが可能となり、簡素でコンパクトな構成でありながら、従来例に比べて計量処理能力を高めることができる。

また、計量コンベアに、整列してない略水平姿勢の少量の被計量物が搬送されてきたような場合、閉じ位置にある計量ストッパの受止め部の前面に被計量物の先端部が受止められ、計量コンベヤの搬送力によって、被計量物の先端部が、受止め部の前面に沿って上方へ滑ってせり上がることによって、被計量物ｐが徐々に立ち上がって先上がりの傾斜姿勢となる。そして、被計量物の先端部が、屈曲部の中間位置に至ると、それ以上せり上がることはなく、一定の先上がり傾斜姿勢に維持される。この一定の先上がり傾斜姿勢となった先頭の被計量物に、後続の被計量物が重なるようにして整列する。

従って、整列していない略水平姿勢で少量の被計量物が搬送されてきても、計量ストッパで受止めることで、先頭の被計量物を一定の先上がり傾斜姿勢に矯正し、一定姿勢に矯正した被計量物に後続の被計量物を順次重ねてゆくことで、全体して姿勢の揃った被計量物群をまとめて計量することができる。

（２）本発明の好ましい実施態様は、前記計量ストッパは、前記屈曲部の前記搬送方向の前記上流側の端部から前記上流側に向かって延びて前記被計量物の上端を規制する規制部を備える。

この実施態様によると、上記のようにして先頭の被計量物を一定の先上がり傾斜姿勢に矯正し、一定姿勢に矯正した被計量物に後続の被計量物を順次重ねてゆく際、後続の被計量物は、規制部の下に入り込むことになり、規制部の下に入り込んだ被計量物群のうちの一部が上方にせり出すように突出するようなことが防止され、規制部の下に入り込んだ被計量物群の姿勢が安定する。

（３）本発明の更に他の実施態様では、前記計量ストッパの前記受止め部は、前記下降した閉じ位置において、前記被計量物の前記搬送方向に対して鉛直の起立姿勢、又は、前記受止め部の下端側が該受止め部の上端側より前記搬送方向の上流側に位置する傾斜した起立姿勢となる。

この実施態様によると、被計量物を受止める受止め部が、搬送方向に対して鉛直の起立姿勢、又は、受止め部の下端側が該受止め部の上端側より前記搬送方向の上流側に位置する傾斜した起立姿勢とされるので、計量コンベアに、倒れ込んだ略水平姿勢の少量の被計量物が搬送されてきたような場合にも、確実に受止めて被計量物を一定の先上がり傾斜姿勢に矯正することができる。

（４）本発明の他の実施態様では、前記計量ストッパは、前記規制部における前記搬送方向の前記上流側の端部の上方に位置する支点を中心に上下揺動して、前記被計量物の前記搬送径路を開閉する。

この実施態様によると、計量ストッパが閉じ位置から開放作動する際、計量ストッパの受止め部、屈曲部、及び、規制部は、受止め整列されている被計量物群から搬送方向の上方に向けて後退上昇することになり、計量ストッパを開放する時の被計量物群の姿勢乱れは極力少ないものとなる。

（５）本発明の更に他の実施態様では、前記計量ストッパの前記規制部が、前記屈曲部の前記上流側の端部から前記上流側に向かって斜め上方へ延びている。

この実施態様によると、計量ストッパが閉じ位置にある時に、規制部は、搬送方向の上流に向けて先上がり傾斜しているので、後続の被計量物は、規制部の先端に引っ掛かることなく円滑に規制部の下方に入り込み、先行する被計量物に重ねられてゆく。

このように、本発明に係る計量装置によれば、一定形状に成型された被計量物群を、計量コンベア上において確実に一定の姿勢で搬送方向に整列させて、高い計量処理能力で効率よく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計量装置の側面図である。 図２は計量装置の平面図である。 図３は計量装置の概略基本構成を示す側面図である。 図４は制御構成を示すブロック図である。 図５は被計量物の斜視図である。 図６は計量コンベアにおける被計量物の整列搬送状態を示す斜視図である。 図７は計量ストッパの側面図である。 図８は計量ストッパの斜視図である。 図９は計量ストッパの受止め作動を示す側面図である。 図１０は計量ストッパの受止め作動を示す側面図である。 図１１は計量ストッパの受止め作動を示す側面図である。 図１２は計量ストッパの受止め作動を示す側面図である。 図１３は計量動作の概要を説明するためのフローチャートである。 図１４は計量動作の概要を説明するためのフローチャートである。 図１５は計量ストッパの別実施形態を示す側面図である。 図１６は計量ストッパの他の実施形態を示す斜視図である。 図１７は計量ストッパのその他の実施形態を示す側面図である。 図１８は計量ストッパのその他の実施形態を示す側面図である。 図１９は整列不良状態で搬送される被計量物群を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る計量装置の側面図であり、図２は、その平面図であり、図３は、その概略基本構成を示す側面図である。

この実施形態の計量装置は、例えば、図５に示すような湾曲した平面視楕円形状の成型ポテトチップスを被計量物ｐとするものであって、図２の平面図に示すように、複数列（この例では１８列）の計量ラインが並列配備され、計量ライン毎に独立してそれぞれ計量を行うように構成されている。

各計量ラインは同一仕様に構成されており、以下にその構造を説明する。なお、説明の便宜上、被計量物ｐの搬送方向の上流側（図１〜図３の左側）を前方、搬送方向の下流側（図１〜図３の右側）を後方と呼称する。

計量ラインは、床置き設置される基台１の上に、フィーダ２、送込みコンベア３、計量コンベア４、及び、振分けコンベア５を、この順に前後一列状に配置搭載した構造となっており、フィーダ２及び各コンベア３〜５は、後述の制御装置によって制御される。フィーダ２と送込みコンベア３とによって、一定形状に成型された被計量物ｐを整列状態で計量コンベア４に供給する供給手段が構成されている。

フィーダ２は、基台１上に搭載した駆動ケース６の上に、断面形状が上向きコの字形の搬送トレー７を前後水平に装備している。この搬送トレー７を、駆動ケース６に内装した加振機構８よって振動駆動して、搬送トレー７に載置された被計量物ｐを、前後に整列させながら後方に振動搬送するよう構成されている。製造ラインから送られてきた被計量物ｐが、適宜供給手段によって搬送トレー７の前端に供給されるようになっている。

また、このフィーダ２は、加振機構８による振動の振幅を「強」、「弱」の２段階に切り換えることができ、通常は、「強」で動作しており、後述のように、送込みコンベア３が停止しているとき、送込みコンベア３から計量コンベア４へ被計量物ｐの少量を追加供給するとき、及び、被計量物ｐの前後方向での整列密度を低くする、すなわち、被計量物ｐの前後方向の間隔があまり詰まっていない疎な部分を形成するために、一定期間に亘って「弱」に切り換えられる。

被計量物ｐの整列密度が低い疎な部分を形成するために、フィーダ２の振動の振幅を「弱」に切換える時点は、送込みコンベア３から計量コンベア４へ被計量物ｐの供給が開始されて設定時間が経過した時点であり、被計量物ｐが或る程度計量コンベア４に供給された時点である。この時点から一定時間に亘って、「弱」に切換え、フィーダ２から送込みコンベア３への単位時間当たりの被計量物の移載量を少なくして、被計量物ｐの整列密度が低い疎な部分を形成する。

この疎な部分は、送込みコンベア３から計量コンベア４へ被計量物ｐが一定量供給されて送込みコンベア３の動作が停止される部分に対応するように形成される。すなわち、送込みコンベア３から計量コンベア４には、一定量の被計量物ｐが供給されて送込みコンベア３の動作が停止されるのであるが、この送込みコンベア３の動作が停止される部分は、被計量物ｐの整列密度が低い疎な部分に対応する。

送込みコンベア３は、基台１上方に支柱９を介してコンベアフレーム１０を固定設置し、このコンベアフレーム１０に前後水平に巻き掛け張設した搬送ベルト１１をモータ１２で回転駆動するように構成されている。また、ベルト走行径路の横脇には、ベルト上の被計量物ｐを両側から摺接案内する側板１３が固定配備されている。

また、送込みコンベア３は、モータ１２の回転制御によって、その搬送速度を「高速」と「低速」の２段階に切り換えることができるようになっている。

送込みコンベア３は、計量コンベア４上の被計量物ｐが振分けコンベア５に搬出されて計量コンベア４上に被計量物ｐが存在しない状態で、計量コンベア４への被計量物ｐの供給を、搬送速度を「高速」にして開始する。計量コンベア４によって被計量物ｐを搬送しながら計量される被計量物ｐの動的重量値が、目標重量値未満の所定の重量値である目標前重量値に近づくと、送込みコンベア３の搬送速度が「低速」に切換えられ、前記動的重量値が、目標前重量値に達すると、一定量の被計量物ｐが計量コンベア４に供給されたとして、送込みコンベア３の動作が停止される。

送込みコンベア３は、被計量物ｐを計量コンベア４に追加供給する場合を除いて、計量コンベア４上の被計量物が、振分けコンベア５に搬出された後、再び、搬送速度を「高速」にして動作を再開し、被計量物ｐを計量コンベア４に供給する。

計量コンベア４は、基台１上に固定設置された計量ケース１５にコンベアフレーム１６を支持し、このコンベアフレーム１６に前後水平に巻き掛け張設した搬送ベルト１７をモータ１８で回転駆動するように構成されている。また、図６に示すように、ベルト走行径路の横脇には、ベルト上の被計量物ｐを両側から摺接案内する側板１９が固定配備されている。そして、計量コンベア４全体の重量が、計量ケース１５に内装した重量センサ２０で検出されるようになっている。

また、コンベアフレーム１６における後端部近くの上方に連結した箱形の支持ケース２１に、計量ストッパ２２が横向きの支点ｘを中心として上下に揺動開閉自在に配備されている。

図７，図８に示すように、計量ストッパ２２は、帯板材を側面形状で略逆Ｌ字形に屈曲して形成されており、支持ケース２１の内部に配備したロータリエアーシリンダ２３によって上下に揺動駆動される。計量ストッパ２２からは支持アーム２２ｄが延出され、この支持アーム２２ｄの基端部に備えた連結ボス部２２ｅが、ロータリエアーシリンダ２３の回動軸２３ａに外嵌装着されてセットボルト２４で締め込み固定されている。

計量ストッパ２２が下方揺動された閉じ位置では、被計量物ｐの搬送経路を閉じて、搬送ベルト１７に載置されて搬送されてくる被計量物ｐを受け止め、上方に大きく揺動した開放位置では、被計量物ｐの後方への通過を許容するようになっている。

計量ストッパ２２は、計量コンベア４が動作中は、下方揺動した閉じ位置にあって、被計量物ｐが不所望に振分けコンベア５へ搬出されるのを防止し、計量コンベア４の動作を停止させて被計量物ｐの静的重量値を取得するとき、及び、静的重量値を取得した被計量物ｐを計量ストッパ２２の位置に集合させたときには、上方に揺動した開放位置となる。

また、計量コンベア４も、モータ１８の回転制御によって、その搬送速度を「高速」と「低速」の２段階に切り換えることができるようになっている。

計量コンベア４は、送込みコンベア３から供給される被計量物ｐの重量を、被計量物ｐを「高速」で搬送しながら計量し、得られた動的重量値が、目標前重量値に近づくと、精確な動的重量値を取得するために、送込みコンベア３と同様に、搬送速度が「低速」に切換えられる。計量コンベア４は、前記動的重量値が、目標前重量値に達し、上記のように送込みコンベア３の動作が停止された後も一定期間「低速」で動作して、送込みコンベア３上の被計量物ｐと計量コンベア４上の被計量物ｐとを完全に分離した状態で、動作を停止する。

計量コンベア４は、動作を停止した状態で、計量ストッパ２２を開放位置に上方揺動して被計量物ｐの静的重量値を取得する。

取得した静的重量値に基づいて、「適量」、「過量」、「軽量」のいずれであるかが判定される。「適量」又は「過量」と判定されたときには、計量コンベア４は、「高速」で動作を開始して、閉じ位置に下方揺動された計量ストッパ２２の位置に、計量した被計量物ｐを集合させて詰めた整列状態とする。整列された被計量物ｐは、振分けコンベア５に被計量物ｐが存在していないことを条件に、振分けコンベア５へ搬出される。なお、静的重量値の計量を完了して「高速」での動作を開始して一定期間経過したときに、計量ストッパ２２の位置に、被計量物ｐの集合が完了したと判断する。

取得した静的重量値に基づいて、「軽量」であると判定されたときには、計量ストッパ２２を閉じ位置にした状態で、送込みコンベア３及び計量コンベア４を僅かな時間動作させて、被計量物ｐを計量コンベア４へ追加供給し、送込みコンベア３を停止させる。その後、計量コンベア４を停止させると共に、計量ストッパ２を、被計量物ｐに接触しないように、上方揺動させて開放位置にした後、被計量物ｐの重量を再計量して静的重量値を取得し、「適量」、「過量」、「軽量」のいずれであるかを判定する。

「適量」または「過量」と判定されたときには、下方揺動された計量ストッパ２２の位置に被計量物ｐを集合させて詰めた整列状態とした後に、振分けコンベア５へ搬出し、「軽量」であるときには、再度、被計量物ｐの追加供給を行って静的重量値を取得するという上記動作を行う。

送込みコンベア３から計量コンベア４へ供給される被計量物ｐの重量が、目標前重量値に達して、送込みコンベア３を停止させる時点は、上記のようにフィーダ２の振動の振幅を「強」から「弱」に一定期間切換えることによって形成した被計量物ｐの整列密度が低い疎な部分が、送込みコンベア３と計量コンベア４との境界部分に到来する時点である。

したがって、計量コンベア４への被計量物ｐの供給が停止される部分は、被計量物ｐの整列状態が、前後方向であまり詰まっていない整列密度が低い疎な部分であるので、被計量物ｐが前後方向に詰った整列密度の高い密な部分に比べて、単位時間当りに計量コンベア４へ移載される被計量物ｐの移載量は少なく、移載量のバラツキを抑制することができる。

また、計量コンベア４に供給した被計量物ｐの静的重量値が、軽量と判定されたときには、送込みコンベア３及び計量コンベア４を短時間「低速」で動作させて被計量物ｐを計量コンベア４へ追加供給するのであるが、この追加供給も被計量物ｐの整列密度が低い疎な部分で行われることになるので、計量コンベア４へ追加供給する被計量物ｐの移載量、すなわち、移載する成型ポテトチップスの枚数を少なくして少量の重量の調整が可能である。

振分け手段としての振分けコンベア５は、基台１上方に支柱２５を介してコンベアフレーム２６を設置し、このコンベアフレーム２６に前後水平に巻き掛け張設した搬送ベルト２７をモータ２８で回転駆動するように構成されている。また、ベルト走行径路の横脇には、ベルト上の被計量物ｐを摺接案内する側板２９が固定配備されている。振分けコンベア５は、常時動作しており、被計量物ｐは、上下に駆動移動される搬出ストッパ３１によって、次段への搬出が制限される。

コンベアフレーム２６の前部は、ベルト駆動軸心と同心の横向きの支点ｙを中心として上下揺動可能に支柱２５の上部に支持されると共に、エアーシリンダ３０の伸縮作動によって、振分けコンベア５を通常の水平搬送姿勢と後ろ下がり傾斜した払出し搬送姿勢とに切換え可能に構成されている。

計量コンベア４によって計量された静的重量値に基づいて、適量と判定された被計量物ｐは、振分けコンベア５によって水平搬送姿勢で次段に搬送され、過量と判定された被計量物ｐは、振分けコンベア５によって傾斜した払出し搬送姿勢で搬送経路外の図示しない回収容器に排出される。

また、コンベアフレーム２６の後端には、上記のように上下に駆動移動される搬出ストッパ３１が配備されており、エアーシリンダ３２の伸縮作動によって、搬送ベルト２７の上方に突出して搬送されてきた被計量物ｐを受け止めるストッパ作用位置と、搬送ベルト２７より下方に没入して被計量物ｐの通過を許容する退避位置とに切換え可能に構成されている。

なお、送込みコンベア３と計量コンベア４との突合せ箇所の下方、及び、計量コンベア４と振分けコンベア５との突合せ箇所の下方には、被計量物ｐの破損片を収容する収容箱３３がそれぞれ配備されている。

図４は、この実施形態の制御構成を示すブロックであり、一つの計量ラインについて代表的に示しているが、制御装置３４は、複数の全ての計量ラインを制御する。

マイクロコンピュータ等によって構成される制御装置３４には、重量センサ２０からの荷重信号が与えられ、制御装置３４は、この荷重信号をＡ／Ｄ変換、増幅及びフィルタ演算処理等を行って、計量コンベア４に供給される被計量物ｐの動的重量値や静的重量値を取得し、静的重量値に基づいて、「適量」、「過量」、「軽量」の判定が行われる。この制御装置３４は、フィーダ２の加振機構８、送込みコンベア３を駆動するモータ１２、計量コンベア４を駆動するモータ１８、計量ストッパ駆動用のロータリエアーシリンダ２３、振分けコンベア５を駆動するモータ２８、振分けコンベア５の姿勢切換え用のエアーシリンダ３０、搬出ストッパ駆動用のエアーシリンダ３２等の各部を制御する。

この制御装置３４には、タッチパネル方式の操作表示器３５を操作して、目標重量値、目標前重量値、許容重量範囲、設定時間等の各種の設定が行われる一方、操作表示器３５に、計量値等の各種情報が表示される。

以上のような構成を有する本実施形態の計量装置の動作の概要を図１３、図１４のフローチャートを参照しながら説明する。

起動指令に応じて、フィーダ２、送込みコンベア３、計量コンベア４、及び、振分けコンベア５が起動されると共に、計量コンベア４による計量が開始される（ステップＳ０１）。

フィーダ２の搬送トレー７に供給された被計量物ｐは、振幅「強」で振動駆動されて前後に重なるように整列されながら後方に搬送され、搬送トレー７の後端から送込みコンベア３の搬送ベルト１１上に移載されてゆく。

送込みコンベア３は、「高速」で駆動されており、フィーダ２から移載された被計量物ｐは、整列された状態のまま後方に搬送されて計量コンベア４の搬送ベルト１７上に移載されてゆく。

この時、計量コンベア４も「高速」で駆動されており、送込みコンベア３から移載された被計量物ｐは、整列密度が高い密な整列状態で後方に搬送されながらその重量が動的に計量される。また、この時、計量ストッパ２２は、閉じ位置に下方揺動されている。

計量コンベア４によって搬送されながら計量される動的重量値ｗ(d)が、目標重量値より少ない所定の重量値である目標前重量値Ｗ1に近づくと（ステップＳ０２）、精確な動的重量値を取得するために、送込みコンベア３及び計量コンベア４の搬送速度が「低速」に切換えられる（ステップＳ０３）。そして、計量された動的重量値ｗ(d)が、目標前重量値Ｗ1に達すると、送込みコンベア３が停止され（ステップＳ０４，Ｓ０５）、その一定時間後に、計量コンベア４が停止されると共に、計量ストッパ２２を開放位置に揺動させる（ステップＳ０６）。なお、送込みコンベア３の停止と共に、フィーダ２の振動の振幅が、「強」から「弱」に切換えられる。

また、図１３には示されていないが、動的重量値ｗ(d)が、目標前重量値Ｗ1に近づく前に、フィーダ２の振動の振幅が、「強」から「弱」に切換えられ、一定時間後に「強」に戻される。これによって、上記のように、フィーダ２から送込みコンベア３に移載される部分が、整列密度が低い「疎」の部分となる。この「疎」の部分が、送込みコンベア３から計量コンベア４へ被計量物ｐを一定量供給して送込みコンベア３の動作が停止される部分に対応する。すなわち、送込みコンベア３から計量コンベア４には、一定量の被計量物ｐが供給されて送込みコンベア３の動作が停止されるが、この送込みコンベア３の動作が停止される部分は、被計量物ｐの整列密度が低い疎な部分である。

これによって、動的重量値ｗ(d)が目標前重量値Ｗ1に達して送込みコンベア３を停止する際に、送込みコンベア３から計量コンベア４に単位時間当たりの被計量物ｐの移載量が少なくなり、移載量のバラツキを抑制して計量精度を高めることができる。

ここで、設定される目標重量値の大小によって、目標前重量値Ｗ１の大小も変わり、計量コンベア４に供給される被計量物ｐの前後方向長さが変ることになる。従って、目標重量値が大きい場合には、目標前重量値Ｗ１も大きくなり、搬送方向先頭の被計量物ｐが、閉じ位置の計量ストッパ２２に当接支持された状態になる。また、目標重量値Ｗ0が小さい場合には、目標前重量値Ｗ１も小さくなり、搬送方向先頭の被計量物ｐが、閉じ位置の計量ストッパ２２に当接しない状態で送込みコンベア３が停止されることになる。

上記ステップＳ０６で、計量コンベア４が停止されると共に、計量ストッパ２２が開放されると、計量コンベア４における搬送ベルト１７に載置支持されただけの静止状態にある被計量物ｐの重量が静的に計量される（ステップＳ０７）。

その後、計量ストッパ２２を閉じ位置にすると共に、計量コンベア４を計量終了時点から設定時間だけ「高速」で動作させて、計量された被計量物ｐを閉じ位置にある計量ストッパ２２に向けて搬送し、詰めた整列状態とする（ステップＳ０８）。

次に、図１４に示すように、ステップＳ０７で取得した静的重量値ｗ(s)に基づいて、「適量」又は「過量」であるか否かが判定される（ステップＳ０９）。

そして、「適量」又は「過量」であると判定されると、振分けコンベア５の被計量物ｐが排出されていることを条件に、計量ストッパ２２を開放位置にすると共に、計量コンベア４を動作させ、計量済みの被計量物ｗｐを振分けコンベア５に向けて搬送する（ステップＳ１０）。

そして、振分けコンベア５に送り込まれた被計量物ｐが「適量」であった場合には、搬出ストッパ３１の位置に集合させ、その後、図示しない次段の装置からの開放指令によって搬出ストッパ３１が下方に開放され、被計量物ｐは、次段の搬送手段に送り出されて包装工程に至る（ステップＳ１５，Ｓ１６）。

また、振分けコンベア５に送り込まれた被計量物ｐが「過量」である場合には、振分けコンベア５が下方に揺動されると共に、搬出ストッパ３１が開放され、「過量」の被計量物ｐは、搬送経路外の図示しない回収容器に回収される（ステップＳ１５，Ｓ１７）。

上記ステップＳ０９で、適量又は過量でない、すなわち、軽量と判定されると、計量ストッパ２２を閉じた状態のままで、停止していた送込みコンベア３を所定の極短時間だけ「低速」で動作させると共に、停止していた計量コンベア４を「低速」で設定時間だけ動作させ、送込みコンベア３上の被計量物ｐを少量だけ計量コンベア４に追加供給する（ステップＳ１１）。追加供給が終了して計量コンベア４が停止すると、計量ストッパ２２を開放して再び静的計量を行う（ステップＳ１２，Ｓ１３）。

その後、取得した静的重量値ｗ(s)に基づいて、「適量」または「過量」であるか否かを判定し（ステップＳ１４）、「適量」または「過量」であるときには、ステップＳ１０に移り、軽量であるときには、ステップＳ１１に戻って追加供給を行う。

以上のようにして、並列された複数の計量ラインのそれぞれにおいて、上記の計量動作を順次繰り返すことで、「適量」の被計量物ｐを計量ライン毎に間欠的に搬出して次段の包装工程に移行することができる。

以上のように本実施形態によれば、フィーダ２、送込みコンベヤ３、計量コンベヤ４及び振分けコンベヤ５を有する単一の計量ライン毎に、適量な被計量物を搬出することが可能となり、簡素でコンパクトな構成でありながら、従来例に比べて計量処理能力を高めることができる。

本実施形態では、更に、前記計量ストッパ２２を以下のように構成している。

すなわち、図７，図８に示すように、計量ストッパ２２は、被計量物ｐを受止める平板状の受止め部２２ａと、整列する被計量物ｐの上端を規制する平板状の規制部２２ｂとが、一定の曲率半径Ｒ（例えば１０ｍｍ）の屈曲部２２ｃを介して連設されている。

計量ストッパ２２は、上記のように、ロータリエアーシリンダ２３によって上下に揺動駆動される。計量ストッパ２２が下方揺動された閉じ位置では、受け止め部２２ａが、被計量物ｐの搬送経路に略鉛直の起立姿勢となって、搬送ベルト１７に載置されて搬送されてくる被計量物ｐを受け止め、上方に大きく揺動した開放位置では、搬送経路を開放して被計量物ｐの後方への通過を許容する。

多数の被計量物ｐが整列して搬送されるときには、上記図６に示すように、矢符で示される搬送方向に向かって先端部が斜め上方に傾斜した先上がりの正規の搬送姿勢で搬送される。

これに対して、整列していない少量の被計量物ｐ、例えば、１枚の被計量物ｐが搬送コンベヤ１７によって搬送される際には、被計量物ｐが倒れ込んだ略水平姿勢で搬送されることになる。

この実施形態では、略水平姿勢で搬送されて来る被計量物ｐの先端部を、閉じ位置にある計量ストッパ２２の起立姿勢の受止め部２２ａの前面で受止め、搬送コンベヤ１７の搬送力によって、被計量物ｐの先端部が、受止め部２２ａの前面に沿って上方へ滑って移動することによって、被計量物ｐが徐々に立ち上がって先上がりの傾斜姿勢となる。そして、被計量物ｐの先端部が、屈曲部２２ｃの中間位置に至ると、それ以上立ち上がることはなく、一定の先上がり傾斜姿勢である正規の搬送姿勢に維持される。この正規の搬送姿勢となった先頭の被計量物ｐに、後続の被計量物ｐが重なるようにして整列される。

以上のように、倒れ込んだ略水平姿勢で搬送されて来る少量の被計量物ｐを、計量ストッパ２２で受止め、被計量物ｐの先端部を立ち上げて一定の先上がり傾斜姿勢である正規の搬送姿勢に維持させる動作は、次のように理解することができる。

図９に示すように、略水平姿勢で搬送されてきた１枚の被計量物ｐが、計量ストッパ２２の搬送方向に対して鉛直な起立姿勢の受止め部２２ａの前面に受止められると、被計量物ｐと搬送ベルト１７との接触点ａに、ベルト移動方向に沿った摩擦力Ｆが作用し、この摩擦力Ｆが、被計量物ｐと受止め部２２ａとの接触点ｂを結ぶ力線Ｌに沿った分力ｆ１と搬送ベルト１７に直交する分力ｆ２とに分けられる。

接触点ｂに伝えられた分力ｆ１は、更に、受止め部２２ａに直交する分力ｆ３と、受止め部２２ａの前面に沿った上向きの分力ｆ４に分けられ、この上向きの分力ｆ４が接触点ｂに発生する摩擦抵抗力より大きいと、被計量物ｐの先端部が受止め部２２ａの前面に沿って上方に滑動し、図１０に示すように、被計量物ｐは搬送方向に向かって立ち上がり傾斜してゆく。

そして、図１１に示すように、接触点ａと接触点ｂとを結ぶ力線Ｌが屈曲部２２ｃの曲率中心ｚに重複一致すると、接触点ｂに作用する分力ｆ１は屈曲部２２ａｃの曲率半径の方向と一致し、被計量物ｐの先端部を屈曲部２２ｃに沿って移動させる分力が無くなり、被計量物ｐは一定の先上がり傾斜姿勢である正規の搬送姿勢に維持される。そして、図１２に示すように、後続の２枚目、３枚目の被計量物ｐは、上記のようにして正規の搬送姿勢に維持された先頭の被計量物ｐに順次重なりながら姿勢を揃えてゆく。

このように計量ストッパ２２は、下方揺動した閉じ位置において、略水平姿勢で搬送されて来る少量の被計量物ｐを、受止めて正規の搬送姿勢に矯正して維持できるように、受止め部２２ａ、屈曲部２２ｃ及び規制部２２ｂが構成される。

略水平姿勢で振動しながら搬送されて来る少量の被計量物ｐの先端部を、閉じ位置にある計量ストッパ２２で受止めるために、図７に示す搬送コンベヤ１７の上面から計量ストッパ２２の受止め部２２ａの下端までの高さｈ１は、例えば、６ｍｍ〜２ｍｍとするのが好ましく、５ｍｍ〜３ｍｍとするのが更に好ましい。この実施形態では、高さｈ１を、例えば、５ｍｍとしている。

略水平姿勢で搬送されて来る被計量物ｐを、受止めて上記のように立ち上げて一定の先上がり傾斜姿勢にするためには、搬送コンベヤ１７の上面から受止め部２２ａの上端、すなわち、屈曲部２２ｃの下端までの高さｈ２は、例えば、２８ｍｍ〜２２ｍｍとするのが好ましく、２６ｍｍ〜２４ｍｍとするのが更に好ましい。この実施形態では、高さｈ２を、例えば、２５ｍｍとしている。

この高さｈ２が大き過ぎると、被計量物ｐが立ち上がり過ぎてしまい、後続の被計量物ｐが通常より立ち上がった状態で整列し、計量ストッパ２２を、上方揺動して開放した後、次に閉じ位置に下方揺動させたときに、通常より立ち上がった状態で整列した被計量物ｐの上端部を破損してしまう場合がある。また、動的重量値を計量する際に、計量ストッパ２２が閉じ位置にあることによって、計量コンベヤ４の搬送コンベヤ１７にかかる下向きの荷重が大きくなり、計量精度に悪影響を及ぼす場合がある。

更に、計量ストッパが閉じ位置にあって、搬送コンベヤ１７にかかる下向きの荷重が大きい状態から、静的重量値を計量するために、計量ストッパ２２を開放して搬送コンベヤ１７にかかる下向きの荷重が無い状態に変化したときに、搬送コンベヤ１７が振動し、静的重量値が安定するまでの時間が長くなってしまうという問題も生じる。

計量ストッパ２２における屈曲部２２ｃの曲率半径Ｒは、例えば、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下、好ましくは、７ｍｍ以上１３ｍｍ以下、更に好ましくは、９ｍｍ以上１１ｍｍ以下であり、この実施形態では、上記のように曲率半径Ｒを、１０ｍｍとしている。

曲率半径Ｒが大き過ぎる、例えば、１５ｍｍ以上であると、被計量物ｐの先端部の立ち上がり移動が円滑に行われにくくなり、被計量物ｐの先端部の立ち上がりが停止した時の被計量物ｐの姿勢が安定しないものとなる。また、曲率半径Ｒが小さ過ぎる、例えば、５ｍｍ以下であると、後続の被被計量物ｐの先端部が屈曲部２２ｃの内角部位に押し込まれて規制部２２ｂの下面に強く接触しやすくなり、被被計量物ｐの破損が生じるおそれが生じる。

下方揺動された計量ストッパ２２の高さ位置によって、受止めた被計量物ｐの先上がり傾斜姿勢が変化するので、被計量物ｐのサイズや重量、等によって好適な状態に設定することが望ましい。

この実施形態では、図７に示す受止め部２２ａと規制部２２ｂとのなす内角α、すなわち、搬送ベルト１７に臨む側の角度αは、直角より少し大きい角度、例えば１００度に設定されている。また、内角αが１００度の場合、屈曲部２２ｃの内角βが８０度となる。

受止め部２２ａと規制部２２ｂとのなす内角αが１００度の場合、受止め部２２ａが鉛直の起立姿勢で被計量物ｐを受止めると、規制部２２ｂが１０度の角度で搬送方向の上流側に向かって先上がり傾斜することになる。したがって後続の被計量物ｐは、規制部２２ｂの先端に引っ掛かることなく円滑に規制部２２ｂの下方に入り込んでゆく。また、規制部２２ｂの下方に入り込む後続の被計量物ｐは、規制部２２ｂの下面によって大きく上方に突出することが規制され、上端高さに不揃いが発生することが抑制される。

また、屈曲部２２ｃの曲率半径が或る程度大きくて、搬送方向の上流側ほど高くなってゆくので、後続の被計量物ｐの先端部が、屈曲部２２ｃの前面に強く接触するようなことなく、先行の被計量物ｐに順次重なってゆく。

また、計量ストッパ２２の支点ｘは、図７に示すように、閉じ位置における規制部２２ｂの先端の直上方より若干前方の位置に設定されており、計量ストッパ２２が閉じ位置から上方に開放揺動される際、規制部２２ｂ全体が下方に変位することなく上方に移動し、規制部２２ｂが受止めた被計量物ｐ群に押し付けられるようなことなく上昇離反してゆく。

以上のように本実施形態によれば、計量コンベア４に、整列していない略水平姿勢で少量の被計量物ｐが搬送されて来たような場合、閉じ位置にある計量ストッパ２２における起立姿勢の受止め部２２ａの前面に被計量物ｐが受止められ、被計量物ｐの先端部が受止め部２２ａの前面に沿って上方に滑動して立ち上がり傾斜し、被計量物ｐは一定の先上がり傾斜姿勢である正規の搬送姿勢に維持される。そして、後続の被計量物は、正規の搬送姿勢に維持された先頭の被計量物ｐに順次重なりながら姿勢を揃えてゆく。

従って、略水平姿勢で少量の被計量物ｐが搬送されてきても、計量ストッパ２２で受止めることで、先頭の被計量物ｐを正規の搬送姿勢に矯正し、正規の搬送姿勢となった被計量物ｐに後続の被計量物ｐを順次重ねてゆくことで、全体として正規の搬送姿勢で整列した被計量物ｐ群をまとめて計量することができる。

なお、ロータリエアーシリンダ２３の回動軸２３ａに支持アーム２２ｄのボス２２ｅを固定しているセットボルト２４を緩めて、支持アーム２２ｄの回動軸２３ａに対する取付け位相を調整することで、ロータリエアーシリンダ２３の回動軸２３ａが閉じ側のストロークエンドまで回動した時点における受止め部２２ａの受止め起立姿勢を任意に調整することができる。

例えば、図１５に示すように、計量ストッパ２２が閉じ位置にある時、受止め部２２ａを、その下端側が上端側より搬送方向の上流側にあるように鉛直より小角度だけ傾斜させ、直角より小さいすくい角γを持った起立姿勢で被計量物ｐを受止めるようにすることもできる。これによると、上記図９等に示される被計量物ｐの先端部が受止め部２２ａに受止められた際の接触点ｂに発生する上向きの分力ｆ４が、受止め部２２ａを鉛直にした場合の分力ｆ４より大きくなり、被計量物ｐの先端部が受止め部２２ａの前面に沿って一層円滑に立ち上がり移動することになる。

なお、ロータリエア−シリンダ２３に代えて電動モータによって計量ストッパ２２を揺動させてもよい。

［他の実施形態］
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。

（１）計量ストッパ２２の被計量物ｐに接触する表面は、被計量物ｐを抵抗少なく滑動させるために滑性の高い平滑面であることが望ましく、研磨処理、メッキ処理、あるいは、フッ化樹脂コーティング、等の滑性を高めるための表面処理を施しておくことが有効である。

（２）閉じ位置における計量ストッパ２２の高さ位置を調節可能に構成しておくと、受止めた被計量物ｐの先上がり傾斜姿勢を調整することができる。

また、計量ストッパ２２の高さ調節によって被計量物ｐのサイズに対応することもできる。

計量ストッパ２２の高さを調節する構成としては、例えば、計量ストッパ２２群が装備された支持ケース２１を高さ調節可能にしたり、あるいは、図１６に示すように、計量ストッパ２２における支持アーム２２ｄを受止め部２２ａの長手方向に沿って伸縮調節可能にする形態が考えられる。

支持ケース２１を高さ調節する構成では、複数の計量ラインの計量ストッパ２２の高さ位置を同時に変更調節することができて、調節を短時間で行うことができる。また、計量ストッパ２２を個別に高さ調節する構成では、複数の計量ラインを備えた場合、ラインごとの製作誤差や組み立て誤差に起因するストッパ高さの誤差の調整にも有効となる。

（３）上記実施形態では、受止め部２２ａと規制部２２ｂとのなす内角αを直角より大きく設定して、受止め部２２ａが鉛直の起立姿勢の時に、規制部２２ｂを、搬送方向の上流側に向かって先上がり傾斜させているが、図１７に示すように、受止め部２２ａと規制部２２ｂとのなす内角αを直角に設定して、受止め部２２ａをすくい角γをもった傾斜した起立姿勢で被計量物ｐを受止めるようにすれば、規制部２２ｂを、搬送方向の上流側に向かって先上がり傾斜させた姿勢にセットすることもできる。例えば、すくい角γを８０度にすると、先の実施形態と同様に、規制部２２ｂを１０度の角度で先上がり傾斜させることができる。

（４）計量ストッパ２２で受止められる先頭の被計量物の姿勢矯正は、受止め部２２ａと屈曲部２２ｃとによって行われるので、他の実施形態としては、図１８に示すように、計量ストッパ２２を、規制部２２ｂを省略した形態とすることもできる。ただし、この実施形態の場合、規制部２２ｂによって後続の被被計量物ｐを上方から規制案内する機能がなくなるので、先頭から数枚の被被計量物ｐ群の上端が多少不揃いになるおそれがある。

（５）上記実施形態は、前記計量ストッパ２２を上方の支点ｘを中心に揺動開閉するように配備しているが、直線作動するアクチュエータや平行四連リンク機構などを用いて計量ストッパ２２を平行昇降させて搬送径路を開閉することもできる。この場合、計量ストッパ２２を、上昇するに連れて受止めた先頭の被被計量物ｐから搬送方向側に離れる後方上方に向けて平行に上昇させることで、受止めた被被計量物ｐに外力をかけることなく搬送径路を開放することができる。

（６）上記実施形態は、複数の計量ラインを並列配置した形態のものを例示したが、単一の計量ラインだけを備えた形態で実施することもできる。

（７）上記実施形態では、振動駆動型のフィーダ２とベルト式の送込みコンベア３とによって、被計量物ｐを整列状態で、かつ、その整列密度を変えて計量コンベア４に搬入することができる供給手段が構成されているが、フィーダ２を速度変更可能なベルト式コンベアに変更して同様な機能を発揮させることも可能である。

（８）上記実施形態では、計量コンベア４に一定量の被計量物ｐが供給されて送込みコンベア３を停止させた後、計量コンベア４を停止させて静的重量値を取得して適量か否かといった判定を行ったけれども、本発明の他の実施形態として、計量コンベア４を停止させることなく、動的重量値を取得し、動的重量値に基づいて、適量か否かといった判定を行うようにしてもよい。

２ フィーダ
３ 送込みコンベア
４ 計量コンベア
２２ 計量ストッパ
２２ａ 受止め部
２２ｂ 規制部
２２ｃ 屈曲部
ｐ 被計量物
α 内角
ｘ 支点

Claims (5)

1. 一定形状に成型された被計量物を整列状態で供給する供給手段と、前記供給手段によって供給される被計量物を搬送すると共に、前記被計量物の重量を計量する計量コンベアと、該計量コンベアによって計量された被計量物を振分ける振分け手段とを有する計量ラインを少なくとも一つ備えると共に、前記供給手段、前記計量コンベア及び前記振分け手段を制御する制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記計量コンベアによって計量される前記被計量物の重量に基づいて、前記供給手段による前記計量コンベアへの被計量物の供給を停止させて前記計量コンベアへの被計量物の供給量を制御すると共に、前記供給手段による前記計量コンベアへの被計量物の供給を停止させた後に、前記計量コンベアによって計量される前記供給量に応じた被計量物の重量に基づいて、前記振分け手段による振分けを制御するものであり、
   前記計量コンベアにおける前記被計量物の搬送方向の下流側上方箇所には、下降して前記被計量物の搬送径路を閉じ、上昇して前記搬送径路を開放する計量ストッパが、昇降開閉自在に設けられ、
   前記計量ストッパは、下降した閉じ位置において、前記被計量物の前記搬送方向に対して起立姿勢となって被計量物を受止める受止め部と、この受止め部の上端から前記搬送方向の上流側に向けて屈曲する屈曲部とを備え、
   前記屈曲部には、前記搬送方向に向かって先端部が先上がり傾斜した正規の搬送姿勢の前記被計量物であって、前記搬送方向の先頭の被計量物の前記先端部が当接する、
   ことを特徴とする計量装置。
2. 前記計量ストッパは、前記屈曲部の前記搬送方向の前記上流側の端部から前記上流側に向かって延びて前記被計量物の上端を規制する規制部を備える、
   請求項１に記載の計量装置。
3. 前記計量ストッパの前記受止め部は、前記下降した閉じ位置において、前記被計量物の前記搬送方向に対して鉛直の起立姿勢、又は、前記受止め部の下端側が該受止め部の上端側より前記搬送方向の上流側に位置する傾斜した起立姿勢となる、
   請求項２に記載の計量装置。
4. 前記計量ストッパは、前記規制部における前記搬送方向の前記上流側の端部の上方に位置する支点を中心に上下揺動して、前記被計量物の前記搬送径路を開閉する、
   請求項２または３に記載の計量装置。
5. 前記計量ストッパの前記規制部が、前記屈曲部の前記上流側の端部から前記上流側に向かって斜め上方へ延びる、
   請求項２ないし４のいずれかに記載の計量装置。

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