JP7009235B2 - 組合せ秤 - Google Patents

Description

本発明は、野菜類やその他の食品等の各種の被計量物を所定量ずつ計量する組合せ秤に関する。

一般に、組合せ秤では、計量する被計量物を、組合せ秤の上部中央の分散フィーダに供給し、分散フィーダによって被計量物を外方に振動搬送して、分散フィーダの周囲に放射状に配設した複数のリニアフィーダによって更に外方に振動搬送し、各リニアフィーダに対応して配設された各供給ホッパにそれぞれ供給する。各供給ホッパは、対応する各計量ホッパに被計量物を排出し、各計量ホッパで被計量物の重量が計量される。計量された計量ホッパの被計量物の重量に基づいて、組合せ演算を行って、被計量物の重量が所定重量範囲となる計量ホッパの組合せである適量組合せを選択する。選択された適量組合せの計量ホッパから被計量物を排出し、集合シュートを介して下方の包装装置等へ投入する。

かかる組合せ秤においては、各計量ホッパに適量の被計量物が供給されることが望まれるのであるが、被計量物の種類によっては、被計量物同士が絡まって塊になって分散フィーダからリニアフィーダに送り込まれることがある。このような塊が、供給ホッパを介して計量ホッパに供給されると、被計量物の重量が所定重量範囲となる計量ホッパの適量組合せが成立しにくくなり、計量速度が低下したり、組合せ精度が低下して歩留まりが悪くなる。

そこで、リニアフィーダ上における被計量物の搬送を均一化する手段が種々提案されている。例えば、特許文献１では、分散フィーダにおけるトップコーンを旋回駆動すると共に、トップコーンの外周部に棒材からなるほぐし部材を放射状に取付けてリニアフィーダの上方に延出し、トップコーンを自転旋回させることでトップコーン上の被計量物を遠心力で外方へ分散移動させると共に、ほぐし部材をトップコーンと一体に回動させることで、リニアフィーダ上で被計量物をほぐすように構成している。

特開２０１６－２１７７２０号

上記特許文献１では、分散フィーダのトップコーンの外周部に取り付けたほぐし部材を、トップコーンと一体に回動させるので、リニアフィーダ上で被計量物をほぐすには有効であるが、トップコーン上の被計量物を、リニアフィーダへ均等に送り出すには、十分とはいえない場合があった。

被計量物が、例えば千切りキャベツなどのカット野菜やモヤシのような細長く絡まりやすい被計量物の場合には、分散フィーダの中央部に供給された被計量物が、分散フィーダのトップコーン上で山なりに盛上がってほぐしにくくなると共に、山なりとなった被計量物が、周方向で不均一に崩れて一部のリニアフィーダに纏まって絡み易い状態で送り出されてしまうことがある。

本発明は、上記のような点に鑑みて為されたものであって、分散フィーダのトップコーン上の被計量物を、リニアフィーダへ略均等に搬送できるように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）本発明に係る組合せ秤は、トップコーンを振動させて前記トップコーン上に供給される被計量物を、放射状に分散搬送する分散フィーダと、該分散フィーダの周囲に配置されて、前記トップコーンからの前記被計量物を外方に向けてそれぞれ搬送する複数のリニアフィーダとを備える組合せ秤であって、
前記分散フィーダにおける前記トップコーンの傾斜表面に間隔を空けて対向する均し部材と、前記均し部材を、前記分散フィーダの中心周りに旋回駆動する駆動機構とを備え、前記駆動機構は、前記分散フィーダの中心と同心で回動する回動リングと、駆動モータに連結された駆動ギヤとを備え、前記均し部材が、前記回動リングに連結されており、前記回動リングは、その外周にギヤを有し、前記回動リングの前記ギヤが、前記駆動ギヤに噛合い連動されている。

本発明によると、上方から供給された被計量物は、略円錐状（コーン状）のトップコーンの傾斜表面に沿って外方へ移動しながら、旋回移動する均し部材による均し作用を受けるので、トップコーン上で山なりに盛上がろうとする被計量物が、山の裾の部分で崩されると共にほぐされ、山なりに盛上がることなくトップコーンの全周に分散されて、周囲の複数のリニアフィーダへ略均等に搬送される。
また、回動リングにおける周方向の任意の個所に任意の個数の均し部材を取付けることができる。
前記回動リングの前記ギヤは、前記駆動ギヤに、直接噛合い連動されてもよいし、間接的に噛合い連動されてもよい。
本発明によると、周方向の一箇所に配備した駆動モータによって、回動リングを容易に回動駆動することができる。

（２）本発明の他の実施態様では、前記駆動機構は、前記回動リングと同心に固定配置されたガイドリングを備え、前記回動リングは、周方向の複数個所に遊転ローラを有し、前記ガイドリングは、複数の前記遊転ローラを介して前記回動リングの回動を案内する。

この実施態様によると、回動リングの回動の中心に支軸等を備えることなく、均し部材を分散フィーダの中心周りに旋回駆動することができるので、前記回動の中心側である分散フィーダの中心側に、該分散フィーダへの被計量物の供給路を大きく確保しながら、均し部材を旋回駆動することができる。

（３）本発明の一実施態様では、前記均し部材は、前記分散フィーダの前記トップコーンの傾斜表面に対向して前記トップコーンの外周側へ延びる延出部を有する。

この実施態様によると、トップコーン上で山なりに盛上がろうとする被計量物を、トップコーンの傾斜表面に対向してトップコーンの外周側へ延びる延出部の旋回移動によって、山の裾の部分を崩すと共にほぐして、被計量物が山なりに盛上がるのを阻止して、トップコーンの外周側へ搬送することができる。

（４）本発明の他の実施態様では、前記均し部材の前記延出部は、前記トップコーンの前記傾斜表面へ向かって突出する少なくとも１つの突起部を有し、前記突起部の先端が、前記トップコーンの傾斜表面に対向する。

均し部材の延出部は、トップコーンの傾斜表面に対向しつつ、トップコーンの外周側へ一定の距離に亘って延びているので、延出部を、トップコーンの傾斜表面に近接させ過ぎると、旋回移動する延出部によって被計量物にかかる荷重の負担が大きくなる。

この実施態様によると、延出部は、トップコーンの傾斜表面へ向かって突出する突出部を有しているので、トップコーンの外周側へ延びている延出部を、トップコーンの傾斜表面に過度に近接させなくても、突出部によって被計量物を均すことができる。

（５）本発明の更に他の実施態様では、前記分散フィーダの前記トップコーンは、中心側に急傾斜コーン部を有すると共に、外周側に緩傾斜コーン部を有し、前記均し部材の前記突起部が、前記緩傾斜コーン部の傾斜表面に対向する。

この実施態様によると、トップコーンの中心上方から供給された被計量物は、急傾斜コーン部の急な傾斜表面に沿って下方へ速やかに滑落移動するので、大きく絡まることなく、緩傾斜コーン部へ達する。

緩傾斜コーン部では、滑落移動して来る被計量物の下方への勢いが減じられるために、被計量物は、緩傾斜コーン部付近を裾として山なりに盛上がろうとするが、旋回移動する均し部材の突起部によって、前記裾の部分を崩すように均されると共に、ほぐされることになり、被計量物が山なりに盛上がることなく、トップコーンの全周から外方のリニアフィーダへ送り出される。また、緩傾斜コーン部においては、被計量物の外方への移動速度が遅くなるので、均し部材による均し作用を十分に被計量物に与えることができる。

このように、本発明によれば、分散フィーダに供給された被計量物が、山なりに盛上がるのを阻止して、被計量物を、分散フィーダの周囲のリニアフィーダへ略均等に搬送することができる。

図１は本発明の一実施形態に係る組合せ秤の概略構成を示す縦断正面図である。 図２は図１の組合せ秤の正面図である。 図３は図１の組合せ秤の側面図である。 図４は図１の組合せ秤の平面図である。 図５は均し装置の平面図である。 図６は図５におけるＡ－Ａ断面図である。 図７は図５におけるＢ－Ｂ断面図である。 図８は均し装置の分解斜視図である。 図９は均し部材の側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に、組合せ秤の概略構成を示す縦断正面図が、図２に組合せ秤の正面図が、図３に組合せ秤の側面図が、また、図４に組合せ秤の平面図が、それぞれ示されている。

この実施形態の組合せ秤は、例えば、野菜類や菓子類などの各種の被計量物を所定量ずつ計量して排出するものであって、フレーム１上に支持され、計量された被計量物を下方に設置した包装装置（図示せず）に投入して袋詰めする生産ラインなどに利用される。

フレーム１の上面には、中央部が大きく上下に貫通開口すると共に、平面形状がコの字形に形成された中空の基台２が設けられ、この基台２の上方に、中空短柱形のセンター基体３が脚４を介して支持されている。

センター基体３の上部中央には、供給コンベヤ５の終端から落下供給される被計量物を振動によって放射状に分散させる分散フィーダ６が装備されている。この分散フィーダ６の周囲に、分散搬送された被計量物を振動によって外方に向けて直進搬送する多数のリニアフィーダ７が、放射状に配備されている。

更に、センター基体３の外周部には、各リニアフィーダ７からの被計量物を一旦貯留して排出する供給ホッパ８と、各供給ホッパ８から排出された被計量物を計量する計量ホッパ９とが配設されている。これらリニアフィーダ７、供給ホッパ８、及び、計量ホッパ９を一連とする多数連（この例では１４連）の計量ユニットによって被計量物の組合せ計量が行われる。

各計量ホッパ９の下方には、計量ホッパ９から排出された被計量物を集める集合シュート１０が配備されている。この集合シュート１０の下端部には、図１に示すように、集合シュート１０から滑落してきた被計量物をセンター基体３の中心下方に集める集合ファネル１１が配備されている。更に、集合ファネル１１の下方に、集合ファネル１１で集められた被計量物を一旦受け止め貯留し、下方の包装装置（図示せず）からの排出命令に基づいて排出する集合ホッパ１２が配備されている。

図１に示すように、分散フィーダ６は、図９に示す中心側に急傾斜コーン部１３ａ、外周側に緩傾斜コーン部１３ｂを備えた２段テーパーコーン形のトップコーン１３と、これを振動駆動する電磁式の加振機構１４とを備えている。加振機構１４は、センター基体３の内部に配備されたフレーム板１５の中央に設置されている。なお、加振機構１４は、重量センサ１６を介してフレーム板１５上に支持されており、この重量センサ１６によって分散フィーダ６上の被計量物の重量を検知する。この検知した分散フィーダ６上の被計量物の重量に基づいて、上記供給コンベヤ５がオン/オフ制御されて、分散フィーダ６上に常に設定範囲内の重量の被計量物が供給されるようになっている。

リニアフィーダ７は、内外方向に向かう樋形のトラフ（フィーダパン）２０と、これを振動駆動する電磁式の加振機構２１とを備えている。各リニアフィーダ７の加振機構２１は、分散フィーダ６の加振機構１４をとり囲むようにフレーム板１５上に設置されている。

センター基体３の外周部には、供給ホッパ８及び計量ホッパ９のゲート開閉用の駆動機構、及び、計量ホッパ９内の被計量物の重量を計測する重量センサ、等を組み込んだ駆動ユニット２２が配設されている。この駆動ユニット２２の外方露出箇所に、供給ホッパ８及び計量ホッパ９がフック方式で脱着可能に装着支持されている。なお、供給ホッパ８及び計量ホッパ９の各ゲートは、駆動ユニット２２にピン係合方式で連動連結されており、ホッパ脱着に伴ってピン係合部が係脱されるようになっている。

なお、分散フィーダ６の中心上方には、供給コンベヤ５の終端出口から投下されてきた被計量物の拡がりを抑えて分散フィーダ６の中心部に導く供給ファネル２３が配備されている。この供給ファネル２３が、後述する均し装置３０を支持する支柱３１に連結支持されている。

この実施形態では、分散フィーダ６の中央部に供給された被計量物が山なりに盛上がらないように均して、リニアフィーダ７へ被計量物を略均等に搬送できるように、均し装置３０をセンター基体３から立設された４本の支柱３１に装備している。

図５に、この均し装置３０の平面図が、図６に図５におけるＡ－Ａ断面図が、図７に図５におけるＢ－Ｂ断面図がそれぞれ示されている。また、図８に、均し装置３０の分解斜視図が示されている。

各支柱３１の上部には、支持アーム３２が内向き水平に取り付けられ、これら支持アーム３２群の先端部に亘ってリングフレーム３３が連結支持されている。リングフレーム３３は、一定の上下間隔をもって対向配備された上部リングフレーム３４と下部リングフレーム３５とを、周方向複数個所においてスペーサ３６で連結して構成されている。また、上部リングフレーム３４と下部リングフレーム３５との間の空隙が、上部リングフレーム３４と下部リングフレーム３５とに亘って溶接された帯板状のカバー３７によって外側から覆われている。

前記上部リングフレーム３４と下部リングフレーム３５との間に、扁平な回動リング３８が配備されている。回動リング３８における周方向複数個所（この例では６箇所）の下面には、滑り性に優れた硬質の合成樹脂材からなるスライド部材３９が連結され、このスライド部材３９が、下部リングフレーム３５の上面に摺接移動可能に載置されている。

更に、回動リング３８における周方向複数個所（この例では３箇所）の上面に、縦軸心で回動する遊転ローラ４０が装着されると共に、上部リングフレーム３４の上面に、内周が分散フィーダの中心ｐと同心の円形に形成されたガイドリング４１が連結されている。そして、３個の前記遊転ローラ４０がガイドリング４１の内周に転動案内されることで、回動リング３８が下部リングフレーム３５の上面に沿って分散フィーダ６の中心ｐ周りに回動可能に支持されている。

リングフレーム３３における周方向の一部が外方に突出されて、ここに回動リング３８を駆動する駆動部４２が装備されている。この駆動部４２においては、下部リングフレーム３５の突出部３５ａに、複数のステー４３を介して支持板４４が水平に連結固定されると共に、この支持板４４の上面に、縦軸心で回動する減速機付きの駆動モータ４５が連結支持されている。駆動モータ４５の回転軸４５ａが、支持板４４を貫通して下向きに突出され、この回転軸４５ａに駆動ギヤ４６が連結されている。そして、この駆動ギヤ４６と回動リング３８の外周に形成されたギヤ４７とが、前記突出部３５ａの上面に遊転自在に軸支された中間ギヤ４８を介して噛合い連動されている。これによって、駆動モータ４５の回転作動によって回動リング３８が分散フィーダ６の中心ｐ周りに回動駆動されるようになっている。

なお、上部リングフレーム３４の突出部３４ａには、駆動モータ４５を覆う箱形のカバー４９が取り付けられている。

上記のように回動駆動される回動リング３８の周方向複数個所（この例では３箇所）の上面に、均し部材５０が分散フィーダ６の中心ｐに向かう片持ち状にボルト連結されている。均し部材５０は、厚さが、例えば数ｍｍのステンレス鋼板材を、レーザーカット加工などによって屈折形成したものである。

この均し部材５０は、図８及び図９に示すように、回動リング３８の上面へボルト連結するための幅広扁平の連結部５０ａと、連結部５０ａから内方へ延びるアーム部５０ｂと、アーム部５０ｂの先端部から屈折延出された延出部５０ｃと、延出部５０ｃからトップコーン１３に向けて突出する２本の突起部５０ｄ，５０ｄとを備えている。

延出部５０ｃは、分散フィーダ６におけるトップコーン１３の各コーン部１３ａ，１３ｂの傾斜表面に対向するように、トップコーン１３の外周側へ延びる外向き片持ち状となっている。２本の突起部５０ｄ，５０ｄは、分散フィーダの中心ｐからの距離が異なり、延出部５０ｃからトップコーン１３の傾斜表面に近接する方向である、斜め下向きに互いに平行にそれぞれ突出している。これら各突起部５０ｄ，５０ｄの先端とトップコーン１３における緩傾斜コーン部１３ｂの傾斜表面との間隔が、それぞれ一定となるように設定されている。この間隔は、被計量物の種類等に応じて設定してもよく、被計量物が千切りキャベツ等の場合には、例えば、５ｍｍ～１０ｍｍ程度とされる。

この実施形態では、均し部材５０が連結される回動リング３８、回動リング３８の回動を案内するガイドリング４１、それらを支持するリングフレーム３３、及び、回動リング３８を駆動する駆動部４２等によって、均し部材５０を旋回駆動する駆動機構が構成されている。

なお、図４，図５に示すように、支持アーム３２に上面には、分散フィーダ６の中心ｐに向けて片持ち状にスクレーパ５１が取り付けられている。このスクレーパ５１によって、均し部材５０と共に移動した被計量物を受止めてほぐすことができる。

この実施形態の組合せ秤では、供給コンベヤ５の終端から落下排出された被計量物は、供給ファネル２３で案内されて分散フィーダ６の中央部に落下供給され、供給された被計量物は、振動によって放射状に分散搬送されると共に、均し装置３０による均し作用を受ける。

分散フィーダ６の中心ｐ付近の急傾斜コーン部１３ａの上方には、被計量物の供給を妨げるような部材は存在しない。これによって、上方から供給される被計量物が、前記部材にぶつかって、分散フィーダ６へ偏って供給されるといったことがない。

分散フィーダ６におけるトップコーン１３の中心部に供給された被計量物は、急傾斜コーン部１３ａの急な傾斜表面に沿って下方に滑落して、緩傾斜コーン部１３ｂへ移動する。

緩傾斜コーン部１３ｂにおいて、例えば千切りキャベツなどのカット野菜やモヤシのような細長く絡まりやすい被計量物は、山なりに盛上がろうとするが、
旋回移動する均し部材５０によって、山の裾の部分が崩されると共に、ほぐされ、山なりにならないように均される。これによって、分散フィーダ６のトップコーン１３上で山なりに盛上がった被計量物が、周方向で不均一に崩れて、一部のリニアフィーダ７へ纏まって搬送されるのを阻止することができる。すなわち、被計量物を、トップコーン１３の全周に亘って略均等にリニアフィーダ７へ搬送することができる。この際、緩傾斜コーン部１３ｂにおいては、被計量物の外方への移動速度が遅くなり、均し部材５０による均し作用を十分に被計量物に与えることができる。

なお、均し部材５０の旋回速度は、被計量物の種類などに応じて任意に設定することができ、千切りキャベツ等の被計量物では、例えば、１分間に１０回程度旋回作動させることが好ましい。

また、支柱３１に対して支持アーム３２の取付け高さを調節することで、分散フィーダ６のトップコーン１３に対する均し部材５０の作用高さを変更調節することができる。

分散フィーダ６からリニアフィーダ７に送り出された被計量物は、振動搬送されて供給ホッパ８に供給されて一時貯留され、その後、計量ホッパ９に供給されて計量される。計量された計量ホッパ９の被計量物の重量に基づいて、組合せ演算を行い、計量ホッパ９の被計量物の重量を種々組合せた合計重量である組合せ重量が、所定重量範囲の計量ホッパ９の組合せである適量組合せを選択する。選択された適量組合せの計量ホッパ９から被計量物を排出し、集合シュート１０及び集合ファネル１１を介して集合ホッパ１２に一時貯留し、包装装置からの排出命令に応答して集合ホッパ１２から被計量物を排出して包装装置へ投入する。

この実施形態によれば、分散フィーダ６から各リニアフィーダ７へ被計量物を略均等に搬送することができるので、各供給ホッパ８を介して各計量ホッパ９へ略均等に被計量物を供給することがきる。これによって、一部の計量ホッパ９へ過量の被計量物が供給されて、組合せ演算で計量ホッパ９の適量組合せが成立しにくくなって、計量速度が低下したり、組合せ精度が低下するのを防止することができる。

［その他の実施形態］
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。

（１）均し部材５０の形状は、被計量物に応じて適宜設定することができ、例えば、トップコーン１３の径方向に長い棒状の均し部材５０をトップコーン１３の傾斜表面と平行に配置して旋回移動させてもよい。

均し部材５０の突起部５０ｄの数は、上記２本に限らず、３本以上としてもよく、また、突起部５０ｄを省略してもよい。

（２）均し部材５０の連結部５０ａと回動リング３８の上面との間に、各種厚さのシムを介在させることで、複数の均し部材５０の作用高さを個別に調節することができる。

（３）均し部材５０は一定方向に連続回動させる他に、例えば、被計量物の種類によっては、一定の周期で反転回動させてもよい。また、均し部材５０を間欠的に回動させてもよい。

（４）上記実施形態では、図７に示すように、回動リング３８の下面にスライド部材３９を連結し、回動リング３８の回動に伴なってスライド部材３９を、下部リングフレーム３５上を摺接移動させるので、スライド部材３９の摺接面が摩耗する。本発明の他の実施形態として、スライド部材３９に代えて、例えば、車輪やボールローラなどの転動部材を、回動リング３８の下面に連結して転動移動させるようにしてもよい。あるいは、図６に示される遊転ローラ４０を軸方向（図６の上下方向）に長くして、その上部に、上方が大径となるテーパ部分を有するテーパ付き遊転ローラとする一方、ガイドリング４１を厚くして、その内周側の上端部を、テーパ付き遊転ローラのテーパ面に、下方から係合するようにテーパ状に面取りすることによって、テーパ付き遊転ローラを、ガイドリングによって下方から支持して案内するように構成し、スライド部材３９を省略してもよい。

６ 分散フィーダ
７ リニアフィーダ
８ 供給ホッパ
９ 計量ホッパ
１３ トップコーン
１３ａ 急傾斜コーン部
１３ｂ 緩傾斜コーン部
３０ 均し装置
３８ 回動リング
４０ 遊転ローラ
４１ ガイドリング
４６ 駆動ギヤ
４７ ギヤ
５１ スクレーパ

Claims (5)

1. トップコーンを振動させて前記トップコーン上に供給される被計量物を、放射状に分散搬送する分散フィーダと、該分散フィーダの周囲に配置されて、前記トップコーンからの前記被計量物を外方に向けてそれぞれ搬送する複数のリニアフィーダとを備える組合せ秤であって、
   前記分散フィーダにおける前記トップコーンの傾斜表面に間隔を空けて対向する均し部材と、
   前記均し部材を、前記分散フィーダの中心周りに旋回駆動する駆動機構とを備え、
   前記駆動機構は、前記分散フィーダの中心と同心で回動する回動リングと、駆動モータに連結された駆動ギヤとを備え、前記均し部材が、前記回動リングに連結されており、前記回動リングは、その外周にギヤを有し、前記回動リングの前記ギヤが、前記駆動ギヤに噛合い連動されている、
   ことを特徴とする組合せ秤。
2. 前記駆動機構は、前記回動リングと同心に固定配置されたガイドリングを備え、
   前記回動リングは、周方向の複数個所に遊転ローラを有し、
   前記ガイドリングは、複数の前記遊転ローラを介して前記回動リングの回動を案内する、
   請求項１に記載の組合せ秤。
3. 前記均し部材は、前記分散フィーダの前記トップコーンの傾斜表面に対向して前記トップコーンの外周側へ延びる延出部を有する、
   請求項１または２に記載の組合せ秤。
4. 前記均し部材の前記延出部は、前記トップコーンの前記傾斜表面へ向かって突出する少なくとも１つの突起部を有し、
   前記突起部の先端が、前記トップコーンの傾斜表面に対向する、
   請求項３に記載の組合せ秤。
5. 前記分散フィーダの前記トップコーンは、中心側に急傾斜コーン部を有すると共に、外周側に緩傾斜コーン部を有し、
   前記均し部材の前記突起部が、前記緩傾斜コーン部の傾斜表面に対向する、
   請求項４に記載の組合せ秤。

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