JP7026960B2 - 卓上型計量機のメンテナンス性 - Google Patents

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本発明は、卓上型計量機のメンテナンス性に関する。
例えば、タンクに充填されたバラ物を計量して充填する装置が知られている。このような装置は、バラ物を一時貯蔵するタンクや適正量のバラ物を計量する計量ホッパ等の機構を備える。食品工場等においては、このような装置の各機構を頻繁に清掃する必要がある。
特開2017-101959号公報 特開2008-265896号公報
しかしながら、バラ物のタンクや計量ホッパ等には複雑な構造を有するものも多く、その清掃作業は煩雑である。
本発明の目的の一つは、洗浄等のメンテナンス作業を容易に実行できるようにすることである。
このため、この計量装置は、物品を計量する計量装置であって、前記物品を計量する計量部と、前記計量部の上方に配置され、筐体内に複数の搬送ドラムを有し、投入された前記物品を前記複数の搬送ドラムにより順次搬送することで整量した前記物品を前記計量部に供給する供給部と、前記供給部の前記筐体の一辺と平行に設けられた軸を中心に前記供給部を回動可能に保持する回動機構とを備える。
一実施形態によれば、洗浄等のメンテナンス性を向上させることができる。
実施形態の一例としての計量装置の外観を例示する斜視図である。 実施形態の一例としての計量装置の供給部および計量部の外観を示す斜視図である。 実施形態の一例としての計量装置の供給部および計量部の正面図である。 実施形態の一例としての計量装置の側面図である。 実施形態の一例としての計量装置の計量部の正面図である。 実施形態の一例としての計量装置の供給部の開放状態を表す図である。 実施形態の一例としての計量装置の供給部の開放状態を表す図である。 実施形態の一例としての計量装置の計量部の転回機構を表す平面図である。 実施形態の一例としての計量装置の計量部の転回機構を表す平面図である。 実施形態の一例としての計量装置における物品の計量処理の一例を説明するためのフローチャートである。
以下、図面を参照して本卓上型計量機のメンテナンス性にかかる実施の形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、実施形態で明示しない種々の変形例や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、本実施形態を、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、各図は、図中に示す構成要素のみを備えるという趣旨ではなく、他の機能等を含むことができる。
(A)構成
図1は実施形態の一例としての計量装置1の外観を例示する斜視図であり、その一部を透過状態で示す。図2は図1に例示する計量装置1の供給部100および計量部200の外観を示す斜視図であり、カバー101Aを取り外した状態を表す。また、図3は図1に例示した計量装置1の供給部100および計量部200の正面図、図4はその側面図である。
計量装置1は、任意の位置に移動させて設置可能に構成された卓上型計量機であり、投入された物品を計量する。図1に例示する計量装置1は、盛付コンベア300に沿って配置され、盛付コンベア300によって連続して搬送される複数のトレイ301上に、所定の重量(盛付重量)になるように計量した物品をそれぞれ投入する。
上記の物品としては、キャベツの千切り等のカット野菜やモヤシなどのバラ物が挙げられる。本実施形態では、物品として千切りキャベツを例示する。この物品(千切りキャベツ)は、重量が計測されることから計量対象(被計量物)であるほか、搬送されるため搬送対象であるとも言え、投入されるため投入対象とも言える。
図1に示すように、計量装置1は、供給部100と計量部200とを備え、計量部200は供給部100の下方に配置されている。
[1.供給部100]
供給部100は、直方体形状を有する筐体101内に、送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104を備える。また、これらの送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104を覆うように着脱自在にカバー101Aが取り付けられている。
供給部100の上面には、計量対象の物品が投入される投入口101Bが形成されている。例えば、図示しない供給コンベアで搬送された物品が投入口101Bへ投入されてもよい。また、作業者が手作業等で物品を投入口101Bへ投入してもよい。
図1中においては、便宜上、カバー101Aを二点鎖線を用いて透過状態で示す。物品の計量は、筐体101にカバー101Aが取り付けられた状態で行なわれる。
図3に示すように、カバー101Aには、透明な樹脂等で形成された窓101Wが設けられており、これにより筐体101内を外部から覗くことができるようになっている。なお、このカバー101Aを本計量装置1から省略してもよく、適宜変更して実施することができる。
供給部100は、送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104を備える。これらの送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104は、それぞれ、円筒形状の外周を有する。
――送り出しドラム102――
送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104は、それぞれ、筐体101において鉛直方向に立設された壁面101F(図2参照)に対し直交する方向(すなわち水平方向)に延びる姿勢で配置される。これにより、送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104は、それぞれの中心軸102S,103S,104Sが互いに平行に配置される。
図3に示すように、送り出しドラム102は、投入口101Bの下方に配置されている。送り出しドラム102は第1の搬送ドラムに相当する。この送り出しドラム102と水平方向に並ぶように、切り出しドラム103が所定の間隔をおいて配置されている。また、送り出しドラム102と切り出しドラム103との間に形成された間隙の下方位置に計量ドラム104が配置されている。
以下、送り出しドラム102の中心軸102Sに沿う方向を奥行き方向という場合がある。また、以下、この奥行き方向において、送り出しドラム102に対する壁面101F側(例えば、図4中においては右側)を奥側といい、他端側(例えば、図4中においては左側)を手前側という場合がある。
また、送り出しドラム102と切り出しドラム103との並び方向を左右方向という場合がある。計量部200の下方位置において、盛付コンベア300は左右方向に延在し、左右方向に沿ってトレイ301を搬送する。
送り出しドラム102の中心軸102Sの一端は、筐体101の壁面101Fよりも奥側に配置されたモータM1(図4参照)の回転軸に着脱自在に取り付けられている。これにより、送り出しドラム102は、モータM1に取り付けられた状態で、このモータM1の回転に従って一定方向(図3の矢印A1参照)に回転可能に構成されている。
また、送り出しドラム102の外周には、複数のピン102Pが配置されている。ピン102Pは、物品を掻き送る部材であり、送り出しドラム102の外周面に対して径方向に沿って突出した状態で林立されている。ここでは、周方向に沿って等間隔にピン102Pが配置され、奥行き方向にも等間隔にピン102Pが配置される。なお、図中においては、便宜上、一部のピン102Pにのみ符号を付している。また、送り出しドラム102の外周上において、奥行き方向に並ぶ複数のピン102Pは、周方向において隣り合う複数のピン102Pの列と位相をずらして配置されている。これにより、送り出しドラム102の外周上において、複数のピン102Pが千鳥配置となるように配置されている。ピン102Pは、送り出しドラム102の回転に応じて周方向に移動し、この移動によって物品を切り出しドラム103に向けて掻き送る。
――切り出しドラム103――
切り出しドラム103の中心軸103Sの一端は、筐体101の壁面101Fよりも奥側に配置されたモータM2(図示省略)の回転軸に着脱自在に取り付けられている。これにより、切り出しドラム103は、モータM2に取り付けられた状態で、このモータM2の回転に従って一定方向(図3の矢印A2参照)に回転可能に構成されている。切り出しドラム103は第2の搬送ドラムに相当する。
また、切り出しドラム103の外周には、複数のピン103Pが配置されている。ピン103Pは、物品を掻き送る部材であり、切り出しドラム103の外周面に対して径方向に沿って突出した状態で林立されている。ここでは、周方向に沿って等間隔にピン103Pが配置され、奥行き方向にも等間隔にピン103Pが配置される。なお、図中においては、便宜上、一部のピン103Pにのみ符号を付している。また、切り出しドラム103の外周上において、奥行き方向に並ぶ複数のピン103Pは、周方向において隣り合う複数のピン103Pの列と位相をずらして配置されている。これにより、切り出しドラム103の外周上において、複数のピン103Pが千鳥配置となるように配置されている。
さらに、切り出しドラム103の外周に配置された複数のピン103Pと、送り出しドラム102の外周に配置された複数のピン102Pとは千鳥配置となるように配置されている。すなわち、送り出しドラム102の外周上において中心軸102Sに沿って並べられたピン102P間のピッチの半分の位置に、切り出しドラム103の外周上において中心軸103Sに沿って並べられたピン103Pが配置されている。これにより、送り出しドラム102の外周上において奥行き方向に沿って並べられた複数のピン102Pと、切り出しドラム103の外周上において奥行き方向に沿って並べられた複数のピン103Pとが、奥行き方向において位相をずらすように交互に位置するように構成されている。
前述の如く、送り出しドラム102の中心軸102Sは、筐体101内に備えられたモータM1の回転軸に軸線を一致させた状態で軸着され、切り出しドラム103の中心軸103Sは、筐体101内に備えられたモータM2の回転軸に軸線を一致させた状態で軸着される。これらの送り出しドラム102および切り出しドラム103は、切り出しドラム103の外周に配置された複数のピン103Pと、送り出しドラム102の外周に配置された複数のピン102Pとが千鳥配置となる角度で、それぞれモータM1,M2に固定される。
ピン103Pは、切り出しドラム103の回転に応じて周方向に移動し、この移動によって物品を、当該切り出しドラム103と送り出しドラム102との間の隙間に向けて掻き送る。
後述の如く、送り出しドラム102よりも切り出しドラム103の回転速度が速くなるように制御される。これにより、送り出しドラム102と切り出しドラム103との間に形成された隙間において、切り出しドラム103に設けられた複数のピン103Pと送り出しドラム102に設けられた複数のピン102Pとの間に速度差が生じる。
ここで、物品がキャベツの千切りのように互いに絡み合いやすいものである場合に、切り出しドラム103に設けられた複数のピン103Pと送り出しドラム102に設けられた複数のピン102Pとの間に生じる速度差により、切り出しドラム103の複数のピン103Pが物品を梳くように作用する。すなわち、送り出しドラム102と切り出しドラム103との間に形成された隙間において、切り出しドラム103に設けられた複数のピン103Pと送り出しドラム102に設けられた複数のピン102Pとが協働して、絡み合った物品をほぐしながら搬送する。
そして、送り出しドラム102と切り出しドラム103とによって搬送される物品は、計量ドラム104上に落下する。計量ドラム104には、送り出しドラム102と切り出しドラム103との間に形成された隙間を通過可能な量に制限され、且つ、切り出しドラム103に設けられた複数のピン103Pと送り出しドラム102に設けられた複数のピン102Pとによってほぐされた状態の物品が供給される。すなわち、送り出しドラム102と切り出しドラム103とは、計量ドラム104に対して均一な物品を安定して供給する。
――計量ドラム104――
計量ドラム104の中心軸104Sの一端は、筐体101の壁面101Fよりも奥側に配置されたモータM3(図4参照)の回転軸に着脱自在に取り付けられている。これにより、計量ドラム104は、モータM3に取り付けられた状態で、このモータM3の回転に従って一定方向(図3の矢印A3参照)に回転可能に構成されている。計量ドラム104は第3の搬送ドラムに相当する。
また、計量ドラム104の外周には、複数のピン104Pが配置されている。ピン104Pは、物品を掻き送る部材であり、計量ドラム104の外周面に対して径方向に沿って突出した状態で林立されている。ここでは、周方向に沿って等間隔にピン104Pが配置され、奥行き方向にも等間隔にピン104Pが配置される。なお、図中においては、便宜上、一部のピン104Pにのみ符号を付している。また、計量ドラム104の外周上において、奥行き方向に並ぶ複数のピン104Pは、周方向において隣り合う複数のピン104Pの列と位相をずらして配置されている。これにより、計量ドラム104の外周上において、複数のピン104Pが千鳥配置となるように配置されている。
計量ドラム104の外周に配置された複数のピン104Pは、切り出しドラム103の外周に配置された複数のピン103Pおよび送り出しドラム102の外周に配置された複数のピン102Pに対して、それぞれ奥行き方向においてずれた位置に配置されてもよい。計量ドラム104は、切り出しドラム103の外周に配置された複数のピン103Pと、送り出しドラム102の外周に配置された複数のピン102Pとが千鳥配置となる角度で、モータM3に固定されてもよい。
ピン104Pは、計量ドラム104の回転に応じて周方向に移動し、この移動によって物品を、計量部200に向けて掻き送る。
ここで、ピン104Pの長さは、ピン102Pおよびピン103Pの長さよりも短いことが望ましい。ピン104Pを短くすることで、計量ドラム104により計量部200に物品が少しずつ供給されるように搬送量を抑制する。これにより、計量部200において物品の重量を調整しやすくして、計量精度を向上させることができる。なお、ピン102Pとピン103Pとは同じ長さであってもよい。
ピン102P,103P,104Pの各長さや数、送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104の外周上の位置は、物品の種類や形状、サイズ等に応じて適宜変形して実施することができる。また、送り出しドラム102と切り出しドラム103との間隔についても、物品の種類や形状、サイズ等に応じて適宜変形して実施することができる。
計量ドラム104は、送り出しドラム102と切り出しドラム103とにより供給される物品を搬送し、計量部200の投入口201Aに投入する。計量ドラム104の回転を制御することで、計量ホッパ201に投入する物品の量を調整することができる。すなわち、計量ドラム104の回転速度を速くすることで、計量ホッパ201への物品の投入速度を上げることができ、計量に要する時間を短縮することができる。一方、計量ドラム104の回転速度を遅くすることで、計量ホッパ201への物品の投入速度を下げることができ、計量ホッパ201に投入する物品の重量を緻密に制御することができる。
また、計量ドラム104は、投入口201Aを介して計量ホッパ201に投入された物品の重量が所定の重量(盛付重量)に到達するまで、物品を投入口201Aに投入する。盛付重量はトレイ301に盛り付ける物品の重量である。
モータM1~M3は、例えば、ブラシレスDC(Direct Current)モータである。ただし、これらのモータM1~M3はブラシレスDCモータに限定されるものではなく、適宜変更して実施することができる。
これらのモータM1~M3は、図示しない制御装置により制御される。制御装置は、計量部200への物品の供給時において、モータM1,M2,M3の各回転速度S1,S2,S3を、条件“S3>S2>S1”を満たすように制御する。
すなわち、制御装置は、計量部200への物品の供給時において、モータM1~M3に対して、モータM3の回転速度S3が最も速くなるように制御し、モータM1が最も遅くなるように制御を行なう。これにより、送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104の各回転速度は、計量ドラム104が最も速く、切り出しドラム103、送り出しドラム102の順に遅くなるように制御される。
送り出しドラム102の回転速度S1は第1の回転速度に相当し、切り出しドラム103の回転速度S2は第2の回転速度に相当し、計量ドラム104の回転速度S3は第3の回転速度に相当する。
制御装置は、例えば、モータM1~M3のそれぞれに対応して備えられたモータドライバ(図示省略)に制御信号を入力することで、各モータM1~M3の動作を制御する。
さらに、制御装置は、モータM1~M3に対して、それぞれ回転速度を2段階に変化させる制御を行なう。制御装置は、後述する計量部200により測定される物品の重量が、第1の目標値に到達するまでの期間(第1期間)は、モータM1を第1の回転速度(S1)で、モータM2を第2の回転速度(S2)で、モータM3を第3の回転速度(S3)で、それぞれ回転させる(第1モード:高速モード)。高速モードにおいて、制御装置は、前述の如く、モータM1,M2,M3の各回転速度S1,S2,S3を、条件“S3>S2>S1”を満たすように制御する。
計量部200により測定される物品の重量が第1の目標値に到達した後、物品の重量が第2の目標値に到達するまでの期間(第2期間)は、制御装置は、モータM1~M3を第1期間よりも遅い回転速度(S1′,S2′,S3′)で回転させる(第2モード:低速モード)。
すなわち、制御装置は、第2期間においては、モータM1を第4の回転速度(S1′)で、モータM2を第5の回転速度(S2′)で、モータM3を第6の回転速度(S3′)で、それぞれ回転させる。
第2期間において、送り出しドラム102の回転速度S1′は第4の回転速度に相当し、切り出しドラム103の回転速度S2′は第5の回転速度に相当し、計量ドラム104の回転速度S3′は第6の回転速度に相当する。
なお、低速モードにおいても、制御装置は、モータM1,M2,M3の各回転速度S1′,S2′,S3′を、条件“S3′>S2′>S1′”を満たすように制御する。
計量ホッパ201に投入された物品の重量が第1の目標値に到達するまでの期間(第1期間)は、各ドラム102~104の回転速度を速くすることで、単位時間あたりに計量ホッパ201に投入される物品の重量は多くなる。このような第1期間における供給部100による計量ホッパ201への物品の投入を大投入といってもよい。
また、第1期間の後、物品の重量が第2の目標値に到達するまでの期間(第2期間)は、各ドラム102~104の回転速度を遅くすることで、単位時間あたりに計量ホッパ201に投入される物品の重量は少なくなる。このような第2期間における供給部100による計量ホッパ201への物品の投入を小投入といってもよい。
ここで、第2の目標値は、トレイ301上に載せる物品の重量(盛付重量)である。また、第1の目標値は、第1の目標値よりも小さい値であり、例えば、第2の目標値に対する所定の割合(例えば、80%)の値である。
例えば、盛付重量が100gである場合に、第2の目標値は100gであり、第1の目標値は80gである。
このような場合に、制御装置は、後述する計量ホッパ201に投入された物品の重量が80g(第1の目標値)に到達するまで(第1期間)は、制御装置は、モータM1~M3(全ドラム102~104)を第1~第3の回転速度(S1,S2,S3)でそれぞれ高速回転させる。すなわち、計量ドラム104が計量ホッパ201に密の状態で物品の供給を行なう。これにより、計量ホッパ201に投入された物品の重量が第1の目標値に到達するまでの時間を短縮することができ、処理速度を向上させることができる。
計量ホッパ201に投入された物品の重量が80g(第1の目標値)に到達した後には、制御装置は、計量ホッパ201に投入された物品の重量が100g(第2の目標値)に到達するまでの期間(第2期間)を、モータM1~M3(全ドラム102~104)を、第1期間における回転速度よりも低速{第4~第6の回転速度(S1′,S2′,S3′)}でそれぞれ回転させる。
制御装置は、計量ホッパ201に投入された物品の重量が100g(第2の目標値)に到達するまでの期間(第2期間)においては、モータM1~M3を以下のように制御する。
すなわち、制御装置は、モータM1(送り出しドラム102)を、回転速度S1(第1の回転速度)よりも遅い回転速度S1′(第4の回転速度)で回転させる。また、制御装置は、モータM2(切り出しドラム103)を、回転速度S2(第2の回転速度)よりも遅く、且つ回転速度S1′よりも速い回転速度S2′(第5の回転速度)で回転させる。さらに、制御装置は、モータM3(計量ドラム104)を、回転速度S3(第3の回転速度)よりも遅く、且つ回転速度S2′よりも速い回転速度S3′(第6の回転速度)で回転させる。
すなわち、計量ドラム104が計量ホッパ201に疎の状態で物品の供給を行なう。これにより、計量部200において、計量ホッパ201に投入された物品の計量精度を向上させることができる。
また、筐体101内には、送り出しドラム102と計量ドラム104との下方に、送り出しドラム102の中心軸102Sと計量ドラム104の中心軸104Sとを通る面とほぼ並行にスロープ101Cが形成されている。さらに、切り出しドラム103と計量ドラム104との下方に、切り出しドラム103の中心軸103Sと計量ドラム104の中心軸104Sとを通る面とほぼ並行にスロープ101Dが形成されている。
スロープ101Cの下端とスロープ101Dの下端とによって挟まれて形成される空間は、後述する計量部200の計量ホッパ201の投入口201Aの上方に位置する。
計量ドラム104の回転によって搬送される物品は、スロープ101Cによって案内され、計量ホッパ201の投入口201Aに投入される。
この際、計量ホッパ201の投入口201Aには、計量ドラム104とスロープ101Cとの間に形成された隙間を通過可能な量に制限された物品が安定して供給される。
すなわち、供給部100は、送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104を用いて物品を搬送することで、計量部200に供給する物品の量を調整する整量を実現する。
また、切り出しドラム103の回転によって搬送される物品の一部は、スロープ101Dに当接し、このスロープ101Dにより、計量ドラム104上に案内される。
供給部100において、筐体101内における物品が接触する部分には、物品の付着を防止する付着防止加工を行なっておくことが望ましい。これにより、供給部100の洗浄効率を向上させることができ、衛生的である。
付着防止加工は、例えば、エンボス加工であってもよく、フッ素樹脂等をコーティングするコーティング加工を行なってもよく、また、これらの加工を組み合わせて実施してもよい。
[2.計量部200]
計量部200は、供給部100によって供給される物品を計量し、所定量(盛付重量)の物品をトレイ301上に排出する。
図5は実施形態の一例としての計量装置1の計量部200の正面図である。
計量部200は、計量ホッパ201および開閉部202を備える。
――開閉部202――
開閉部202は、閉鎖状態では物品を排出せずに、開放状態では物品を排出させる機能ユニットである。
開閉部202には、計量ホッパ201の底部を開閉する蓋体6Lと、蓋体6Lを開閉させる動力を出力するステッピングモータ6Mと、蓋体6Lおよびステッピングモータ6Mを連動させるリンク機構60とが設けられている。
蓋体6Lは、閉鎖状態で計量ホッパ201の底部をなし、開放状態で計量ホッパ201の底部を開放し、閉鎖状態および開放状態の何れか一方から他方へ移行するときに揺動する部材である。ここでは、二つ(一対)の蓋体6Lが計量ホッパ201に設けられた例を示す。
ステッピングモータ6Mは、パルス信号に同期して動作する同期電動機であり、一般的に他のモータ(動力源)よりも回転角度や回転速度の制御性が高い特性をもつ。ステッピングモータ6Mの回動によって蓋体6Lが開閉駆動される。
リンク機構60は、ステッピングモータ6Mの回転に応じて蓋体6Lを開閉させる動力伝達機構である。
リンク機構60は、蓋体6Lに連結された第一リンク機構61と、ステッピングモータ6Mに連結された第二リンク機構62とに分割されている。
これらのリンク機構61,62は、互いに連動自在であり、蓋体6Lの開閉動作時にはリンク機構61,62どうしが接触する。ただし、蓋体6Lが閉鎖状態のときには、リンク機構61,62どうしが接触しないように設けられている。
上記のようにリンク機構61,62どうしを非接触にさせる構成要素として、接触子63および断接溝64が設けられている。
リンク機構60は、第一リンク機構61(リンク機構61,62の何れか一方)に対して第二リンク機構62側の先端部に突設された接触子63と、第二リンク機構62(リンク機構61,62の何れか他方)に対して第一リンク機構61側の先端部が切り欠かれた断接溝64とを有する。
接触子63は、蓋体6Lの開閉状態にかかわらず、断接溝64に囲まれるように配置される。接触子63は、蓋体6Lが閉鎖状態のときに、断接溝64に対して微少な隙間をあけた箇所に位置する。すなわち、蓋体6Lが閉鎖状態であれば、計量ホッパ201が蓋体6Lを介して第一リンク機構61までは連続するものの、計量ホッパ201が第二リンク機構62とは不連続な態様をなす。
一方、蓋体6Lを開閉させるリンク機構61,62の作動時には、接触子63が断接溝64に対して摺接(接触)し、リンク機構61,62が連動する。すなわち、蓋体6Lの
開閉時には、計量ホッパ201が蓋体6Lを介して第一リンク機構61だけでなく第二リンク機構62まで連続する態様をなす。
そのほか、開閉部202には、リンク機構61,62の作動を案内するリンクガイド6Gが設けられている。ここでは、第一リンク機構61を案内するリンクガイド6Gが配備された例を図示する。
――計量ホッパ201――
計量ホッパ201は、供給部100から投入された物品の重量を計測するためのホッパである。
計量ホッパ201には、物品の重量を計測する重量センサ3Sが付設されている。重量センサ3Sには、ひずみゲージをはじめとした公知の検出器が用いられる。
重量センサ3Sは、以下に示す第一重量,第二重量および第三重量の総計である総重量から、第二重量と第三重量との合計重量を風袋として差し引いた重量を検出重量として検出する。
・第一重量:計量ホッパ201に貯め置かれた物品の重量
・第二重量:計量ホッパ201自体の重量
・第三重量:計量ホッパ201と連続的な構成(たとえば第一リンク機構61)の重量
重量センサ3Sは、上述のステッピングモータ6Mと共通の図示しないフレーム(いわゆる「コモンフレーム」)に取り付けられる。
重量センサ3Sと計量ホッパ201との間には、フレームとは独立した支持部材42が介装されている。計量ホッパ201は、支持部材42および重量センサ3Sを介してフレームに取り付けられている。
重量センサ3Sによって測定された検出重量は、制御装置に入力される。制御装置は、検出重量を前述した第1の目標値および第2の目標値と比較することで、検出重量、すなわち、計量ホッパ201に投入された物品の重量が、第1の目標値に到達したことや、第2の目標値に到達したことを検出する。
制御装置は、検出重量が第1の目標値に到達した場合に、モータM1~M3(全ドラム102~104)の各回転速度S1~S3をそれぞれ第1の目標値よりも遅い第2の目標値に設定する。また、その後、制御装置は、検出重量が第1の目標値よりも大きい第2の目標値に到達した場合に、全てのモータM1,M2,M3(送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104)の各回転を停止させる制御を行なう。
その後、制御装置が、ステッピングモータ6Mを制御することで開閉部202の蓋体6Lを開放し、計量ホッパ201内に堆積されていた物品を排出する。計量ホッパ201から排出された物品は、開閉部202の下方に配置されているトレイ301上に投入される。
上述した供給部100および計量部200は、図3および図4に示すように、脚部400上に取り付けられている。
脚部400は、支柱401,ベース402,背板404およびキャスター403を備える。
計量部200を左右方向に挟む下方位置にそれぞれベース402が配置され、これらのベース402から、それぞれ支柱401が立設されている。各ベース402の底面にはキャスター403が取り付けられている。これにより、本計量装置1はキャスター403により床面上を移動可能に構成されている。
また、図4に示すように、供給部100と計量部200とは、支柱401に対して、奥行き方向における手前側に突出(オーバーハング)した状態で取り付けられており、これにより、盛付コンベア300の上方に供給部100と計量部200とを配置することができる。
[3.メンテナンス性向上のための構造]
本計量装置1は、洗浄等のメンテナンスの作業効率を向上させるための構造を備える。
――供給部100の回転機構――
図6および図7はそれぞれ実施形態の一例としての計量装置1の供給部100の開放状態を表す図であり、図6はその外観を示す斜視図、図7はその正面図である。
脚部400の上部には、一方の支柱401から他方の支柱401にわたって、長板状の台座406が左右方向に配置されている。そして、台座406の上面に、供給部100の筐体101が、当該筐体101の奥側の端面が、台座406の奥側の端面と面一となるように固定されている。
台座406の左右方向の各端部には、支柱401の左右方向における外側の端面に沿って板状部材406aがそれぞれ下方に向かって形成されている。
そして、この板状部材406aは、各支柱401の上部において左右方向(水平方向)に沿って形成された軸407に軸支されている。これにより、供給部100は軸407を中心に回動可能に構成されている。すなわち、台座406は、供給部100の筐体101の一辺と平行に設けられた軸407を中心に供給部100を回動可能に保持する回動機構として機能する。この回動機構により、供給部100は軸407を中心とする加倒構造を実現する。
また、台座406における奥側には左右方向に延在する円筒状のバーハンドル405が形成されている。このバーハンドル405は、筐体101の奥側において突出し、例えば、供給部100を軸407を中心に45゜以上回転させて、その重心が軸407よりも奥側に移動した状態で、支柱401に当接するように形成されている(図7参照)。これにより、バーハンドル405は、供給部100を軸407を中心に45゜以上回転させて、その重心が軸407よりも奥側に移動した状態で支持する。すなわち、バーハンドル405は、筐体101における、供給部100が回動する側に突出し、供給部100が軸407を中心に回動した状態で供給部100を支持する把持部材に相当する。
図6に示すように、供給部100を、その手前側を上方に持ち上げた状態にすることで、供給部100に対してその下側から洗浄やメンテナンス作業を容易に行なうことができる。以下、供給部100を軸407を中心に回転させて、その手前側を上方に持ち上げた状態を開放状態という場合がある(図6,図7参照)。これに対して、供給部100を回転させずに、その底面を水平に維持した状態を通常状態という場合がある。
なお、図6に示すように、一方の板状部材406の軸407には、ロックレバー408が備えられており、このロックレバー408を操作することで、供給部100を通常状態で固定したり、また固定を解除したりすることができる。なお、供給部100を通常状態で固定したり、また固定を解除したりする機構は既知の種々の手法を用いてもよく、種々変形して実施することができる。
――計量部200の転回機構――
図8および図9はそれぞれ実施形態の一例としての計量装置1の計量部200の転回機構を表す平面図であり、図8はその非転回状態を示す図、図9はその転回状態を示す図である。なお、図8および図9においては、計量部200の平面図において供給部100の一部を破断することで計量部200を示している。
計量部200は、計量部200の左右方向における一端側(図8に示す例では右側)であって、且つ、供給部100の奥行き方向におけるほぼ中央位置に備えられた、鉛直方向に沿った軸409に軸支されている。これにより、計量部200は、軸409を中心に水平方向に沿って回転可能に構成されている。図9に示す例においては、計量部200を軸409を中心にほぼ90度転回させた状態を示している。
供給部100の下方に計量部200が位置する状態(図8参照)から、計量部200を軸409を中心に転回させることで、計量部200は供給部100の下方から飛び出した状態となる(図9参照)。
図9に示すように、計量部200を供給部100の下方から飛び出した状態にすることで、計量部200に対して洗浄やメンテナンス作業を容易に行なうことができる。以下、計量部200を軸409を中心に回転させて、供給部100から飛び出した状態を転回状態という場合がある(図9参照)。これに対して、計量部200を回転させずに、供給部100下方に位置させた状態を非転回状態という場合がある(図1,図8等参照)。
なお、図1に示すように、軸409には、ロックレバー410が備えられており、このロックレバー410を操作することで、計量部200を非転回状態または転回状態のいずれかの状態で固定したり、また固定を解除したりすることができる。なお、計量部200を非転回状態または転回状態のいずれかの状態で固定したり、また固定を解除したりする機構は既知の種々の手法を用いてもよく、種々変形して実施することができる。
さらに、計量部200は、本計量装置1から着脱自在に構成されており、例えば、計量部200を軸409を中心にほぼ90度転回させた状態において固定装置(図示省略)を解除することで、計量部200を本計量装置1から手前側へ取り外すことができるようになっている。なお、計量部200を本計量装置1に着脱するための機構(固定装置)は適宜変更して実施することができ、その説明は省略する。
(B)制御方法
[1.計量方法]
図1に例示する計量装置1においては、筐体101の左右方向における一方の側面(図1に示す例では右側)に操作パネル101Eが配置されている。
操作パネル101Eは、例えば、動作開始/停止ボタン,風袋ボタンおよび緊急停止ボタンが備えられている。操作パネル101Eは、各モータM1~M3,6Mの動作状態等、本計量装置1の状態を表すインジケータ等を備えてもよい。また、操作パネル101Eには、トレイ301に投入する物品の重量を調整するための入力機能や、各モータM1~M3,6Mの回転速度を設定する機能を備えてもよい。
また、オペレータが操作パネル101Eを操作することで、上述した第二重量や第三重量を入力してもよい。また、オペレータは、操作パネル101Eを操作して、上述した第1の目標値,第2の目標値(盛付重量)を入力してもよい。
筐体101には、上述した制御装置が搭載される。制御装置には、操作パネル101Eから入力された各種情報が入力される。
計量装置1は、盛付コンベア300によって搬送され、計量ホッパ201の下方に順次配置される複数のトレイ301上に、計量した物品を、順次、投入する。
なお、盛付コンベア300によるトレイ301の搬送や、計量ホッパ201の下方におけるトレイ301の位置決めは既知の手法により実現することができ、その説明は省略する。
また、本計量装置1において、モータM1~M3,6M,制御装置等を動作させるための電力には100Vの交流電源を用いることが望ましい。これにより、本計量装置1の設置の自由度を向上させることができる。
上述の如く構成された計量装置1における物品の計量処理の一例を、図10に示すフローチャート(ステップS01~S07)に従って説明する。
オペレータが、操作パネル101Eにおいて動作開始ボタンを押下すると、制御装置はモータ制御回路を介して、モータM1~M3をそれぞれ規定の速度で回転させる。
すなわち、制御装置は、モータM1,M2,M3に対して、回転速度S1,S2,S3を、“S3>S2>S1”となるように制御を行なう。また、本ステップにおけるモータM1~M3の各回転速度S1~S3は、第1~第3の回転速度に相当する。
これにより、送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104が予め規定された各回転速度(高速モード)で回転する(ステップS01)。
また、制御部は、計量部200において計量ホッパ201に投入された物品の重量(検出重量)の計測を開始する。ここで、計量部200においては、蓋体6Lが閉じた状態で維持されている。
供給部100の投入口101Bに物品が投入されると、投入された物品は、送り出しドラム102上に落下する。
送り出しドラム102は、投入された物品を、径方向に沿って突出した状態に林立されたピン102Pで切り出しドラム103に向けて掻き送る(第一の送給工程)。
切り出しドラム103は、径方向に沿って突出した状態に林立されたピン103Pで、送り出しドラム102から送給された物品を、送り出しドラム102に向けて掻き送る(第二の送給工程)。
これらの第一の送給工程および第二の送給工程により、物品は切り出しドラム103と送り出しドラム102との間の隙間に向けて掻き送られる。ここで物品が互いに絡み合い易いものであっても、物品は、切り出しドラム103と送り出しドラム102との間の隙間において、送り出しドラム102と切り出しドラム103との速度差によりほぐされながら搬送される。
その後、送り出しドラム102と切り出しドラム103とによって搬送される物品は、計量ドラム104上に落下する。すなわち、物品が計量ドラム104に搬送される。
計量ドラム104上に載置された物品は、計量ドラム104の回転に従って搬送され、スロープ101Cに案内されて計量部200の計量ホッパ201の投入口201Aに投入される。
計量ホッパ201においては、蓋体6Lが閉じた状態で維持され、投入された物品が計量ホッパ201内に堆積する。
制御装置は、重量センサ3Sが計量ホッパ201に投入された物品の重量(検出重量)が第1の目標値に到達したかを確認する(ステップS02)。確認の結果、検出重量が第1の目標値に満たない場合には(ステップS02のNOルート参照)、ステップS02を繰り返し行なう。検出重量が第1の目標値に満たない期間が、前述した第1期間である。
検出重量が第1の目標値に到達した場合には(ステップS02のYESルート参照)、ステップS03に移行する。ステップS03において、制御装置は、モータM1~M3(全ドラム102,103,104)の各回転速度を、第1期間における回転速度よりも遅い回転速度(S1′~S3′)にそれぞれ変更する(低速モード)。
制御装置は、重量センサ3Sが計量ホッパ201に投入された物品の重量(検出重量)が第2の目標値に到達したかを確認する(ステップS04)。確認の結果、検出重量が第2の目標値に満たない場合には(ステップS04のNOルート参照)、ステップS04を繰り返し行なう。検出重量が第1の目標値に到達した後、第2の目標値に満たない期間が、前述した第2期間である。
検出重量が第2の目標値に到達した場合には(ステップS04のYESルート参照)、ステップS05に移行する。ステップS05において、制御装置は、モータM1,M2,M3(送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104)の各回転を停止させる制御を行なう(ステップS05)。
制御装置は、ステッピングモータ6Mを制御することで開閉部202の蓋体6Lを開放し、計量ホッパ201内に堆積されていた物品を排出する(ステップS06)。計量ホッパ201から排出された物品は、開閉部202の下方に配置されているトレイ301上に投入される。
その後、計量部200は、ステッピングモータ6Mを制御することで開閉部202の蓋体6Lを閉じる(ステップS07)。その後、処理はステップS01に戻る。また、オペレータにより動作開始/停止ボタンや緊急停止ボタンが押下されると、処理を終了する。
[2.清掃方法]
次に、実施形態の一例としての計量装置1の清掃方法について説明する。
物品が食材である場合には、計量装置1において、少なくとも物品が接触する箇所の洗浄を欠かすことができない。
本計量装置1は、底面にキャスター403を備えることで移動可能に構成されている。オペレータは、バーハンドル405を把持して本計量装置1を押進等することで、容易に本計量装置1を洗い場に移動させて所望の箇所を洗浄することができる。
供給部100の洗浄を行なう場合には、オペレータは、供給部100のカバー101Aを取り外して、筐体101内や送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104,スロープ101C,101D等の清掃を行なう。
また、オペレータは、ロックレバー408を操作することで、供給部100の固定を解除し、この供給部100を、軸407を中心に持ち上げるように回転させる。供給部100を、軸407を中心に45゜以上回転させることで、バーハンドル405が支柱401,401に突き当たり停止する。この状態において、供給部100の重心は軸407よりも奥側に移動しているので、バーハンドル405は支柱401,401に突き当たった状態で供給部100を支え、筐体101の一端を持ち上げた姿勢を保持する。
このように、供給部100(筐体101)を軸407を中心に回転させるように持ち上げることで、筐体101の下側に形成された投入口201A等を容易に洗浄することができる。
また、計量部200の洗浄を行なう場合には、オペレータは、先ず、ロックレバー410を操作してロック状態を解除することで、計量部200を転回可能な状態とする。その後、オペレータは、供給部100の下方に計量部200が位置する非転回状態(図8参照)から、計量部200を軸409を中心に転回させて転回状態に移行させる(図9参照)。
これにより、供給部100に干渉されることなく計量部200に対して洗浄やメンテナンス作業を容易に行なうことができる。また、計量部200を本計量装置1から取り外すことでも、計量部200に対する洗浄やメンテナンス作業を容易に行なうことができる。
また、供給部100の洗浄を行なう場合には、オペレータは、カバー101Aを取り外す。これにより、供給部100の内部の各部に容易にアクセスすることができる。
送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104のそれぞれが、筐体101から取り外し可能に構成されているので、オペレータは、これらの各ドラム102~104を筐体101から取り外して洗浄やメンテナンス作業を行なう。
モータM1の回転軸と送り出しドラム102とに対して、この組み合わせにのみ適合する切り欠きと突起を設ける。同様に、モータM2の回転軸と切り出しドラム103とに対して、この組み合わせにのみ適合する切り欠きと突起を設け、モータM3の回転軸と計量ドラム104とに対して、この組み合わせにのみ適合する切り欠きと突起を設ける。
これらにより、各モータM1~M3に対応するドラム102~104以外のドラム102~104が誤って取り付けられることを阻止することができる。
(C)効果
本実施形態は、上述のように構成されるため、以下のような作用および効果を得ることができる。
供給部100において、送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104を備える。
そして、送り出しドラム102よりも切り出しドラム103の回転速度が速くなるように制御する。これにより、切り出しドラム103に設けられた複数のピン103Pと送り出しドラム102に設けられた複数のピン102Pとの間に速度差が生じ、この速度差により、切り出しドラム103の複数のピン103Pが物品を梳くように作用させることができる。従って、物品がキャベツの千切りのように互いに絡み合いやすいものである場合に、送り出しドラム102と切り出しドラム103との間に形成された隙間において、切り出しドラム103に設けられた複数のピン103Pと送り出しドラム102に設けられた複数のピン102Pとが協働して、絡み合った物品をほぐしながら搬送することができ、下流側の計量ドラム104に対して物品を均一に安定して供給することができる。
送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104の各回転速度は、計量ドラム104が最も速く、切り出しドラム103、送り出しドラム102の順に遅くなるように制御される。これにより、筐体101内において物品が詰まることがなく、安定して効率的に物品の計量を実施することができる。
計量ホッパ201に投入された物品の重量が第1の目標値に到達するまでの第1期間においては、制御装置は、モータM1~M3(全ドラム102~104)を第1~第3の回転速度(S1~S3)でそれぞれ高速回転させることにより、計量ホッパ201に投入された物品の重量が第1の目標値に到達するまでの時間を短縮することができ、処理速度を向上させることができる。
また、計量ホッパ201に投入された物品の重量が第1の目標値に到達した後、第2の目標値に到達するまでの第2期間においては、制御装置は、モータM1~M3(全ドラム102~104)を第1期間での各回転速度(S1~S3)よりも遅い回転速度(S1′~S3′)でそれぞれ低速回転させる。これにより、計量部200において、計量ホッパ201に投入された物品の計量精度を向上させることができる。
計量ドラム104の外周に備えるピン104Pの長さを、ピン102Pおよびピン103Pの長さよりも短くすることで、計量ドラム104による搬送量を減らして計量部200に一度に供給される物品の流量を少なくすることができる。これにより、計量部200において物品の重量を調整しやすくすることができる。
送り出しドラム102,切り出しドラム103の各外周上において、複数のピン102P,103Pをそれぞれ千鳥配置となるように配置することで、供給部100内において、物品を安定して搬送することができる。また、上述の如く、計量ドラム104の外周上において複数のピン104Pを千鳥配置となるように配置してもよく、これによっても、供給部100内において、物品を安定して搬送することができる。
供給部100および計量部200を脚部400上に取り付け、キャスター403により移動可能に構成されているので、既存の盛付コンベア300における任意の場所に設置することができ、利便性が高い。
供給部100において、筐体101内における物品が接触する部分に、物品の付着を防止する付着防止加工を行なうことで、供給部100の洗浄効率を向上させることができ衛生的である。
供給部100を軸407を中心に回転させて、その手前側を上方に持ち上げた開放状態にすることで、供給部100に対してその下側から洗浄やメンテナンス作業を容易に行なうことができる。
計量部200を、軸409を中心に水平方向に沿って回転可能に構成し、計量部200を軸409を中心に転回させて、計量部200は供給部100の下方から飛び出した状態とすることができる。これにより、計量部200に対して洗浄やメンテナンス作業を容易に行なうことができる。
計量部200を、本計量装置1から着脱自在に構成されているので、計量部200を本計量装置1から取り外すことで、計量部200に対する洗浄やメンテナンス作業を容易に行なうことができる。
(D)その他
そして、開示の技術は上述した実施形態に限定されるものではなく、本実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成および各処理は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
例えば、上述した実施形態において、制御装置によるモータM1~M3の回転速度の制御において、第1の目標値が第2の目標値に対する所定の割合(例えば、80%)の値である例を示したが、これに限定されるものではない。第1の目標値は第2の目標値の80%以外の値であってもよく、種々変形して実施することができる。
上述した実施形態においては、送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104のそれぞれに、突起としてピン102P,103P,104Pが形成されているが、これに限定されるものではない。送り出しドラム102,切り出しドラム103および計量ドラム104の少なくとも一つに対して、ピン102P,103P,104Pに代えて、板状の部材やスクリュー等の他の形状を有する突起を形成してもよく、種々変形して実施することができる。
上述した実施形態においては、各支柱401の上部において左右方向(水平方向)に沿って形成された軸407に、供給部100の下部に取り付けられた台座406の板状部材406aが軸支され、これにより、供給部100は軸407を中心に回動可能に構成されているが、これに限定されるものではない。供給部100を回動させるための軸は他の位置に設けられてもよく、また、供給部100が回動する方向も適宜、変形して実施することができる。
また、上述した実施形態においては、供給部100の奥行き方向におけるほぼ中央位置に備えられた、鉛直方向に沿った軸409に計量部200が軸支され、これにより、計量部200は、軸409を中心に水平方向に沿って回転可能に構成されているが、これに限定されるものではない。計量部200を回動させるための軸は他の位置に備えられてもよく、また、計量部200が回動する方向も適宜、変形して実施することができる。
また、上述した実施形態においては、計量部200が二つ(一対)の蓋体6Lを開閉可能に有する開閉部202を備えて構成されているが、これに限定されるものではなく適宜変更して実施することができる。
1 計量装置
100 供給部
101 筐体
101A カバー
101W 窓
101B 投入口
101C,101D スロープ
101E 操作パネル
101F 壁面
102 送り出しドラム
102P,103P,104P ピン
102S,103S,104S 中心軸
103 切り出しドラム
104 計量ドラム
200 計量部
201 計量ホッパ
202 開閉部
201A 投入口
300 盛付コンベア
301 トレイ
400 脚部
401 支柱
402 ベース
403 キャスター
405 バーハンドル
406 土台
406a 板状部材
407,409 軸
408,410 ロックレバー

Claims (3)

  1. 物品を計量する計量装置であって、
    前記物品を計量する計量部と、
    前記計量部の上方に配置され、筐体内に複数の搬送ドラムを有し、投入された前記物品を前記複数の搬送ドラムにより順次搬送することで整量した前記物品を前記計量部に供給する供給部と、
    前記供給部の前記筐体の一辺と平行に設けられた軸を中心に前記供給部を回動可能に保持する回動機構と
    を備えることを特徴とする、計量装置。
  2. 前記筐体における、前記供給部が回動する側に突出する把持部材を備え、
    前記供給部が前記軸を中心に回動した状態で、前記把持部材が前記供給部を支持する
    ことを特徴とする、請求項1記載の計量装置。
  3. 前記計量部が鉛直方向に沿った軸を中心に回動可能に保持され、
    前記計量部を回動させることで、前記計量部が前記供給部が上方に不存在の位置に移動可能に構成された
    ことを特徴とする、請求項1または2記載の計量装置。
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