JP7149779B2

JP7149779B2 - 物品排出装置

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Publication number: JP7149779B2
Application number: JP2018171372A
Authority: JP
Inventors: キーゼルホーストラルフ
Original assignee: ヤマトコーポレーション
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2022-10-07
Anticipated expiration: 2038-09-13
Also published as: CN109533474A; EP3460423A1; US20190084700A1; US10723492B2; JP2019055821A; EP3460423B1; CN109533474B

Description

本発明は、組合せ計量装置などで計量した各種の物品、例えば食品や菓子類等の物品を、容器に整列装備された複数の収納凹部に排出して供給する場合等に好適な物品排出装置に関する。

物品が収納される複数の収納凹部を備えた容器に、計量した物品を排出供給する装置として、例えば、特許文献１，２に開示されている装置がある。この特許文献１，２では、一列の収納凹部群に対応して配備された複数のタイミングホッパーに、計量された物品を順次供給して一時貯留し、タイミングホッパー群の全てに物品が供給されるとタイミングホッパー群を開き、一時貯留した物品を一列の収納凹部群の全てに一挙に投入供給するようにしている。

また、特許文献３には、計量された物品が供給される供給シュートを、物品収納用の凹部が配列形成されているトレーの前記凹部の配列方向に移動させ、前記供給シュートの先端のノズルから、物品を前記凹穴に供給する装置が開示されている。

実開昭５９－６７３２号実公平２－１７３０１特開平１－２１９６２０

物品を排出して容器の複数の収納凹部に供給したときには、物品やその細かい欠片等が飛散して、容器の上面に降りかかって付着したり、隣接する収納凹部に混入することがある。

物品が収納凹部に供給された容器は、その後、容器の上面全体にフィルムシートをかけて溶着等を行って、各収納凹部を封止するが、物品を供給した際に、物品の細かい欠片等が容器の上面に残っていると、その箇所がシール不良となる。

物品を供給した際に、物品やその細かい欠片等が隣接する収納凹部に混入すると、収納凹部内の物品の重量が所定重量範囲から外れる虞がある。

上記特許文献１，２では、タイミングホッパーから排出された物品は、容器の収納凹部に直接供給され、上記特許文献３では、供給シュートの先端のノズルから排出された物品は、容器の収納凹部に直接供給されることが記載されているが、物品を供給した際の物品やその細かい欠片等の飛散については、考慮されていない。

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、物品の欠片等の混入やシール不良を防止できる物品排出装置を提供することを主たる目的とする。

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）本発明は、物品を収納する複数の収納凹部を有する容器の上方に配置され、前記容器の前記収納凹部に物品を排出する物品排出装置であって、
上方から供給される物品を受けて下方に案内して下端出口から送出する振分けシュートを有する振分け機構と、
前記振分けシュートの下端出口から送出される物品を収容する複数の貯留部を備えた貯留ケース及び前記貯留ケースの各貯留部の下部開口を開閉する排出ゲートを有する貯留機構と、
前記貯留機構の前記貯留ケースの各貯留部から排出される物品を、前記容器の各収納凹部に導く昇降ファネルを有する排出案内機構とを備え、
前記排出案内機構は、前記昇降ファネルを、前記容器の上面から離間する上昇位置と、前記容器の上面に当接する下降位置とに往復移動させるものであり、
前記容器における前記複数の収納凹部の配列パターンが、マトリックス状であり、
前記複数の収納凹部に前記物品が充填された前記容器は、前記マトリックス状の行方向または列方向のいずれかの方向に沿って搬送されるものであり、
前記貯留ケースの前記複数の貯留部は、前記マトリックス状の前記配列パターンに対応して配置されており、
前記振分け機構は、前記振分けシュートを複数有し、前記振分け機構は、前記複数の振分けシュートを、前記いずれかの方向に沿うように、かつ、前記下端出口が円弧状の軌跡に沿うように往復揺動させて、前記物品を、前記マトリックス状の各行または各列に対応する前記貯留部に振分けるものであり、
前記昇降ファネルは、前記貯留ケースの各貯留部から排出される物品を、前記容器の各収納凹部に導く個別の案内通路を有し、
前記貯留機構は、前記貯留ケースの複数の前記貯留部に前記物品が収容されて、前記排出案内機構の前記昇降ファネルが、前記下降位置にあるときに、前記排出ゲートを開放して、前記貯留ケースの前記複数の前記貯留部から前記物品を同時に排出するものであり、
前記排出案内機構の前記昇降ファネルは、前記案内通路としての上下に貫通した複数の第１透孔を有し、
前記排出案内機構は、前記貯留ケースと前記昇降ファネルとの間に、前記貯留ケースから排出される物品を前記昇降ファネルに案内する固定ファネルを備え、
前記固定ファネルは、上下に貫通した複数の第２透孔を有すると共に、前記第２透孔毎に、前記昇降ファネルの前記第１透孔に挿入可能な下方に延びる筒部を有する。

本発明においては、「収納凹部」は、物品を収納する凹部であるので、この収納凹部自体を容器と考えることもでき、この場合、「複数の収納凹部を有する容器」は、複数の容器からなる容器群、あるいは、複数の容器が連結された容器連と考えることができる。

本発明によると、振分けシュートに供給された物品を、その下端出口から排出して貯留ケースの貯留部に投入貯留し、振分けシュートの振分け位置を異ならせて同様の作動を行うことで、貯留ケースの他の貯留部に物品を投入貯留することができる。貯留ケースの複数の貯留部への物品の貯留が完了すると、排出ゲートを開いて複数の貯留部の物品を同時に排出することができる。このとき、昇降ファネルを下降させて容器の上面に当接させて覆うことによって、飛散した物品の欠片等の異物が、容器の上面に降りかかって付着することを防止することができる。更に、昇降ファネルによって、各貯留部から排出される物品を、各収納凹部に個別に導くことができるので、隣接する収納凹部に物品が混入するのを防止することができる。

容器の複数の収納凹部への物品の充填が完了すると、昇降ファネルを上昇させて容器から離間させ、物品が充填された容器を昇降ファネルの下方から搬出すると共に、空の容器を搬入する。

本発明によると、複数の収納凹部の配列パターンがマトリックス状である容器に対して、貯留ケースの複数の貯留部は、前記マトリックス状の配列パターンに対応して配置されているので、複数の振分けシュートを、前記マトリックス状の行方向または列方向に沿って円弧状に揺動させて、前記物品を、複数の行または複数の列に対応する複数の貯留部へ効率的に振分けて投入することができる。

複数の振分けシュートによって、複数の行または複数の列に対応する貯留部への物品の貯留が完了すると、排出ゲートを開いて、複数行分または複数列分に対応する貯留部の物品を同時に排出して、容器の複数の収納凹部に一斉に供給することができる。

複数行分または複数列分の収納凹部に物品が充填された容器は、複数行分又は複数列分搬送されて、物品が充填されていない次の空の容器が搬入される。

この間、貯留ケースでの物品貯留の動作を実行して、次の容器への物品供給処理に備えることができる。

本発明によると、貯留機構は、貯留ケースの複数の貯留部に物品が収容されて、排出案内機構の昇降ファネルが、下降位置にあるときに、排出ゲートを開放して、貯留ケースの複数の貯留部から物品を同時に排出するので、物品を同時に排出する際には、昇降ファネルを容器の上面に当接させて覆うことで、飛散した物品の欠片等の異物が、容器の上面に降りかかって付着することを防止することができる。更に、昇降ファネルは、各貯留部から排出される物品を、容器の各収納凹部に導く個別の案内通路を有しているので、隣接する収納凹部に物品の欠片等が混入するのを有効に防止することができる。
本発明によると、昇降ファネルを容器の上面まで下降させて物品の供給充填を行う際に、固定ファネルにおける筒部の下端が、昇降ファネルにおける第１透孔に少し入り込むように筒部の突出長さを設定しておくことで、固定ファネルの第２透孔と昇降ファネルの第１透孔との間に隙間がない状態で、容器の収納凹部に物品を落下案内することができ、容器への物品充填作動中に、固定ファネルと昇降ファネルとの間から物品が外部に洩れ出ることを防止できる。
（２）本発明の他の実施態様では、前記固定ファネルは、当該物品排出装置の両側部の両サイドケースに固定した支持ブラケットに脱着可能に支持される。
この実施態様によると、固定ファネルを取り外しての洗浄、及び、洗浄した固定ファネルの取付けを簡単に行うことができる。

（３）本発明の更に他の実施態様では、前記マトリックス状の前記配列パターンが、ｍ行ｎ列（但しｍ，ｎは、２以上の自然数）であり、前記容器は、ｍ行毎又はｎ列毎に搬送されるものであり、前記振分け機構は、前記振分けシュートを、ｍ個又はｎ個有し、前記振分け機構は、前記ｍ個又は前記ｎ個の前記振分けシュートを、前記円弧状の軌跡に沿うｎ箇所またはｍ箇所へ揺動させて前記物品を振分けるものであり、前記貯留機構の前記貯留ケースは、ｍ×ｎ個の前記貯留部を有し、前記貯留機構は、前記貯留ケースの全ての前記貯留部に前記物品が収容されて、前記排出案内機構の前記昇降ファネルが、前記下降位置にあるときに、前記排出ゲートを開放して、前記全ての前記貯留部から前記物品を同時に排出するものであり、前記排出案内機構は、前記下降位置にある前記昇降ファネルによって、前記貯留ケースの前記全ての貯留部から排出される物品を、前記容器の前記ｍ行ｎ列の配列パターンの前記収納凹部に導くものである。

この実施態様によると、ｍ個又はｎ個の振分けシュートを、円弧状の軌跡に沿うｎ箇所またはｍ箇所へ揺動させて、貯留ケースのｍ×ｎ個の貯留部に物品を振分け、ｍ×ｎ個の貯留部への物品の貯留が完了すると、排出ゲートを開いて、ｍ行ｎ列のマトリックス状の配列パターンの複数の収納凹部に物品を同時に排出することができる。

ｍ行ｎ列のマトリックス状の配列パターンの複数の収納凹部に物品が充填された容器は、ｍ行毎又はｎ列毎に搬送されて、物品が充填されていない次の容器が搬入される。

（４）本発明の一実施態様では、当該物品排出装置の上方に、計量された物品をそれぞれ排出するｍ個またはｎ個の集合ホッパを備えた組合せ計量装置が配置され、前記ｍ個またはｎ個の前記集合ホッパからそれぞれ排出される計量済みの物品が、前記振分け機構の前記ｍ個又は前記ｎ個の前記振分けシュートにそれぞれ落下供給される。

この実施態様によると、計量済みの物品を、組合せ計量装置のｍ個またはｎ個の集合ホッパからｍ個またはｎ個の振分けシュートへ同時に供給することができ、振分けシュートに供給された物品を、マトリックス状の配列パターンの複数の収納凹部に排出して物品の充填を効率よく迅速に行うことができる。

（５）本発明の他の実施態様では、前記貯留機構の前記貯留ケースの上端面は、前記振分けシュートにおける前記下端出口の前記円弧状の軌跡に沿う形状である。

この実施態様によると、振分けシュートを揺動させると、その下端出口の高さが変化することになるが、揺動方向の複数位置に移動させても、振分けシュートの下端出口と貯留ケースとの間隔を小さく維持することができ、この間隔からの物品の外部への洩れ出しを阻止することができる。

（６）本発明の他の実施態様では、前記振分け機構は、当該物品排出装置の両側部のサイドケース間に往復回動可能に支持された回動枠を有し、前記振分けシュートが、前記回動枠に脱着可能に装着される。

この実施態様によると、比較的軽量な振分けシュートだけを取り外しての洗浄、及び、洗浄した振分けシュートの取付けを簡単に行うことができ、回動枠と振分けシュートを一体に取り外す場合に比べて脱着操作が容易となる。

（７）本発明の更に他の実施態様では、前記排出案内機構は、当該物品排出装置の両側部の両サイドケースの下部に設けられた昇降可能な昇降ブラケットを備え、前記昇降ファネルは、前記昇降ブラケットに、脱着可能に装着される。

この実施態様によると、昇降ファネルだけを取り外しての洗浄、及び、洗浄した昇降ファネルの取付けを簡単に行うことができる。

（８）本発明の他の実施態様では、前記貯留機構は、前記貯留ケース及び前記排出ゲートを支持する支持枠を有し、前記支持枠は、当該物品排出装置の両側部の両サイドケースに設けた案内レールに沿って移動可能である。

この実施態様によると、貯留ケース及び排出ゲートを支持する支持枠を、両サイドケースの間から引出して容易にメンテナンス等を行うことができる。

このように、本発明の物品排出装置によれば、例えば、マトリックス状の配列パターンで配列された複数の収納凹部を有する容器の前記複数の収納凹部に、物品を排出して充填する際に、容器の上面に、物品の欠片等の異物が、付着したり、隣接する収納凹部に混入するのを防止することができる。

本発明の好ましい一実施形態に係る物品排出装置を備えた計量充填システムの正面図である。前記計量充填システムの側面図である。前記計量充填システムの平面図である。容器の斜視図である。前記物品排出装置を前方から見た斜視図である。前記物品排出装置を後方から見た斜視図である。前記物品排出装置における振分け機構の斜視図である。前記振分け機構の一部を切欠いた正面図である。前記物品排出装置における貯留機構の組付け状態を示す斜視図である。前記貯留機構の斜視図である。前記貯留機構の側面図である。排出ゲートが閉じ状態にある前記貯留機構を示す側面図である。前記排出ゲートが開放状態にある前記貯留機構を示す側面図である。前記物品排出装置における排出案内機構が備える固定ファネルの支持構造を示す分解斜視図である。前記排出案内機構が備える昇降ファネルの支持構造を示す斜視図である。前記昇降ファネルの斜視図である。前記昇降ファネルの支持構造を示す平面図である。前記昇降ファネルの前記支持構造を示す一部切欠き正面図である。前記昇降ファネルの側面図であり、（ａ）は上昇状態を、（ｂ）は下降状態をそれぞれ示す。前記物品排出装置の物品貯留工程の概略を示す縦断側面図である。前記物品排出装置の物品充填工程の概略を示す縦断側面図である。組合せ計量装置、物品排出装置及び包装装置を示すブロック図である。他の実施形態の図９に対応する斜視図である。前記振分け機構及び前記貯留機構の別実施形態を示す斜視図である。前記別実施形態の概略正面図である。前記別実施形態の概略側面図である。

以下、本発明の好ましい一実施形態に係る物品排出装置を備えた計量充填システムを図面に基づいて説明する。

図１に計量充填システムの正面図が、図２にその側面図が、また、図３にその平面図がそれぞれ示されている。この実施形態の計量充填システムは、各種の物品、例えば、食品や菓子等の物品を所定少量ずつ計量して、容器に備えられた物品収納用の窪んだ収納凹部としてのポケットに排出充填するよう構成されたものである。この計量充填システムは、物品を所定量ずつ計量する組合せ計量装置Ａと、図示しない包装機によって制御されて、容器を水平方向に搬送する容器搬送装置Ｂと、組合せ計量装置Ａで計量した物品を容器の複数のポケットに排出充填する物品排出装置Ｃとを備えている。なお、構造を理解し易くするために、以下の説明では、図１における横方向、及び、図２における紙面表裏方向を左右方向、また、図１における紙面表裏方向、及び、図２における横方向を前後方向と呼称することとする。

前記組合せ計量装置Ａは、支持フレーム１を介して床面上の適宜の高さの位置に設置されている。この実施形態の組合せ計量装置Ａは、供給コンベア２によって上方中央に供給された物品を円錐形の分散フィーダ３によって全方向に振動搬送した後、分散フィーダ３の周囲に放射状に配備した多数台のリニアフィーダ４によって更に外方に向けて振動搬送し、各リニアフィーダ４の終端下方に配備した計量ユニット５に送り込む。複数の計量ユニット５での計測した重量を組合せ演算して得られた所定重量の物品を、集合シュート６及び集合ファネル７を経由して集合ホッパ８に集めて一時貯留し、集合ホッパ８の下端に備えた集合ゲート９を開放することで、一時貯留した所定重量の物品を、ガイドファネル１０を介して下方の物品排出装置Ｃに落下供給するよう構成されている。

なお、詳細には図示されていないが、前記計量ユニット５は周知構造のものであり、リニアフィーダ４からの物品を供給ホッパで受け取って一時貯留し、この供給ホッパから送出された物品を計量ホッパで受け取って一時貯留するとともに、受け取った物品の重量を計測するよう構成されている。

ここで、リニアフィーダ４群の外側下方に環状に配備された多数台の上記計量ユニット５は、周方向に複数のブループに区分されるとともに、各グループに対応して複数の集合ホッパ８が横一列状に整列して配備されている。この例では、２４台の計量ユニット５が備えられており、１つのグループに６台ずつの計量ユニット５を含む４つのグループに区分されている。各グループでは６台の計量ユニット５を用いた組合せ演算が行われ、所定重量に計量された物品が各グループに対応する集合ホッパ８に送り込まれるようになっている。つまり、全体としては、上方中央に供給された物品が４系統の経路で組合せ計量され、系統ごとに４つの集合ホッパ８に送られ、各集合ホッパ８における集合ゲート９の開放によって横一列で下方４か所に落下送出されるようになっている。

前記容器搬送装置Ｂは、図４に示される物品を収納するポケット２３群を備えた樹脂製の容器２１をコンベア２２に水平に載置して、矢符Ｅで示される前方に順送りするよう構成されている。この例では、矩形に形成されたポケット２３が縦横４列ずつ、すなわち、ｍ行ｎ列（ｍ＝ｎ＝４）のマトリックス状の配列パターンで形成され、１つの容器２１に形成した１６個（＝ｍ×ｎ）のポケット２３に物品を小分けして収納できるものとなっている。また、１６個の全ポケット２３への物品の充填を終えた容器２１は、図示しない包装機によるシール工程に送られ、ここにおいて、容器上面全体にシール用のフィルムシートが貼り付けられ、各ポケット２３が独立して封止される。

前記物品排出装置Ｃは、床面上に設置された基台３１に搭載支持されている。基台３１の上部には左右一対のレール３２が前後水平に配備され、このレール３２に物品排出装置Ｃが前後に移動可能に搭載されている。また、物品排出装置Ｃは、上記組合せ計量装置Ａの直下に位置する作業位置と、図１の仮想線で示すように、組合せ計量装置Ａの直下から横側方に大きく外れたメンテナンス位置とにおいてそれぞれ固定可能となっている。

前記物品排出装置Ｃの左右両側部には、所定間隔をもって対向するサイドケース３３，３４が備えられるとともに、両サイドケース３３，３４の間に、上から順に、振分け機構３５、貯留機構３６、及び、排出案内機構３７が組み付けられており、各部の詳細な構造を以下に説明する。
〔振分け機構３５〕
振分け機構３５には、両サイドケース３３，３４に亘って、左右水平な軸心ｐ周りに一定角度範囲で往復回動可能な回動枠３８が支持されている。この回動枠３８に、組合せ計量装置Ａの各集合ホッパ８に下方から対向する４つの振分けシュート３９が、図５，図６に示すように左右に並べて装着されている。

図７，図８に、回動枠３８の支持構造が示されている。一方（図８では左側）のサイドケース３３にはサーボモータ４０によって正逆に回転駆動される駆動軸４１が前記軸心ｐ周りに回転自在に支承されるとともに、他方（図８では右側）のサイドケース３４には、前記軸心ｐと同心に突合せ対向される遊転軸４２が支承されている。駆動軸４１及び遊転軸４２はサイドケース３３，３４からそれぞれ突出され、各突出端に備えた支持ブラケット４３，４４に亘って前記回動枠３８が脱着可能に連結されている。

支持ブラケット４３，４４への回動枠３８の脱着には、支持ブラケット４３，４４に立設した連結ピン４５と、手動回動操作によって連結ピン４５の頭部に係合連結されるロックリング４６とが用いられる。連結ピン４５を回動枠３８に上方から挿通し、露出した連結ピン４５の頭部に所定回動姿勢でロックリング４６を挿通した後、ロックリング４６を９０度回動操作することで、ピン頭部とロックリング４６との係合箇所でのカム作用で回動枠３８を支持ブラケット４３，４４上に締込み固定するようになっている。

振分けシュート３９は、全体的には横側方から見て下窄まりで、上端部が更に前後に大きく拡げ下られた角筒状に形成されており、回動枠３８が回動範囲のいずれにあっても振分けシュート３９の上端開口が組合せ計量装置Ａの物品出口、つまり、ガイドファネル１０の下端出口に直下方から臨むようになっている。

振分けシュート３９自体は、回動枠３８の上面に装着される上部シュート３９ａと、回動枠３８の下面に装着される下部シュート３９ｂとに分割されており、それぞれが回動枠３８の上面及び下面に脱着可能に取り付けられている。すなわち、左側２つの上部シュート３９ａと右側２つの上部シュート３９ａはそれぞれ一体化されて２つの上部シュートブロック３９Ａが構成される。各上部シュートブロック３９Ａの下端には回動枠３８の上面に載置されるフランジ部３９ｃが備えられている。他方、回動枠３８の上面にはフランジ部３９ｃに係合するクランプ爪４８が設けられている。

また、回動枠３８の前端部には、図７に示すように、縦向きの支点ｑ周りに前後に搖動開閉可能なクランプバー４９が備えられている。このクランプバー４９を前方に開放することで、上部シュートブロック３９Ａを前方へ抜き外すことができる。また、上部シュートブロック３９Ａのフランジ部３９ｃを、回動枠３８の上面とクランプ爪４８との間に前方から奥端まで挿入し、クランプバー４９を閉じて固定することで、上部シュートブロック３９Ａを回動枠３８の所定位置において前方への抜け出し不能に固定することができる。また、詳細には図示されていないが、下部シュート３９ｂも、左側２つの上部シュート３９ａと右側２つの上部シュート３９ａがそれぞれ一体化されて２つの下部シュートブロック３９Ｂが構成され、上部シュートブロック３９Ａと同一の仕様で回動枠３８の下面に脱着できるようになっている。

このように構成された、振分け機構３５は、回動枠３８を駆動回動することで、振分けシュート３９の下端出口を、前後移動範囲の中心より前方に大きく離れた最前方位置、中心より前方に少し離れた前方位置、中心より後方に少し離れた後方位置、及び、中心より後方に大きく離れた最後方位置の４か所に揺動して移動することができる。振分け機構３５は、前記４か所のどの位置においても４つの集合ホッパ８から排出された物品を対応する４つの振分けシュート３９で受け取って、その下端出口から排出した物品を前後方向の４か所に排出するようになっている。

〔貯留機構３６〕
貯留機構３６には、図９～図１３に示すように、上下に貫通する複数の貯留部５２を備えた貯留ケース５１と、貯留部５２の下端出口を開閉する一対ずつの排出ゲート５３ａ，５３ｂ（一般には「ステージングバケット」と称してもよい）とが備えられている。貯留ケース５１は、振分けシュート３９における前後方向４か所の排出位置に対応して前後に並べた４個のケース片５１ａからなり、各ケース片５１ａには４個の貯留部５２が４個の振分けシュート３９の各下端開口に対応して左右に整列して配備されている。また、前後に並べられた４個のケース片５１ａの上端面が、前後に搖動する振分けシュート３９における円弧状の下端移動軌跡に略沿うように傾斜され、振分けシュート３９の下端と貯留ケース５１の上端面との間の隙間を小さくし、振分けシュート３９から落下する物品が振分けシュート３９の下端と貯留ケース５１の上面との隙間から外方に洩れ出ることが防止されている。

貯留ケース５１を構成する４個の各ケース片５１ａは、梯子状に組まれた支持枠５４に連結ピン５５とロックリング５６を用いてワンタッチ操作で上方から脱着できるよう装着されている。

ケース片５１ａ、固定ファンネル７１、及び昇降ファンネル７２を、個々に分離した分離片や組立てられた組み立て片で構成するのではなく、均質な材料で構成すると、容器のマトリクス状の配列パターンを異なったものに容易に変更できる。この方法で構成しても、隙間を除去したり、衛生的なデザインにできる。

排出ゲート５３ａ，５３ｂは、左右に並ぶ１列４個の貯留部５２の下端出口を開閉するよう１個のケース片５１ａに対して前後一対ずつ備えられており、各排出ゲート５３ａ，５３ｂが左右水平の支点ａ，ｂ周りに回動可能に支持枠５４の側板部に支持されている。そして、一対の排出ゲート５３ａ，５３ｂは反転リンク５７を介して互いに背反作動するよう連係され、ゲート同士が互いに接近して貯留部５２の下端出口を下窄まりに閉じる物品貯留姿勢と、ゲート同士が互いに離反して貯留部５２の下端出口を開く物品排出姿勢とに切換え回動するようになっている。

また、４対の排出ゲート５３ａ，５３ｂの内、前後方向で同じ側（この例では後側）に位置する排出ゲート５３ａ同士が連係リンク５８で連動連結されており、これによって前後に並ぶ４対の排出ゲート５３ａ，５３ｂが同調して一挙に開閉作動するよう構成されている。

図１２，図１３に示すように、最後方の排出ゲート５３ａと連係リンク５８との枢支連結点には駆動ピン５９が備えられており、この駆動ピン５９が駆動カム６０によって前後に係合移動されることで全部の排出ゲート５３ａ，５３ｂが開閉される。

つまり、左右のサイドケース３３，３４には、サーボモータ６１によって正逆に回転駆動されるゲート開閉用の駆動軸６２が左右水平に支持され、この駆動軸６２の左右に前記駆動カム６０が連結固定されている（図６参照）。

駆動カム６０には、前記駆動ピン５９に係脱可能な螺旋状のカム溝６３が備えられており、図１２に示すように、駆動ピン５９がカム溝６３の入り口近くに係合している状態では排出ゲート５２ａ，５２ｂが閉じられ、図１３に示すように、駆動カム６０が上方に回動して駆動ピン５９がカム溝６３の奥部に係合案内されることで、排出ゲート５３ａ，５３ｂが開放されるようになっている。このような排出ゲート５３ａ，５３ｂは、軽い動作で十分に開放されるので、物品のサイズに容易に対応でき、また動作速度も最適化できる。また、排出ゲート５３ａ，５３ｂの開放の大きさは、物品排出装置Ｃの図示しない操作設定表示部を操作することで調整できるようにしてよい。

貯留機構３６における左右の支持枠５４は、図５，図６，図９に示すように左右のサイドケース３３，３４における内側面に前後水平に備えられた案内レール６４に沿って前後移動可能に嵌合支持されており、洗浄等のメンテナンス時には、排出ゲート５３ａ，５３ｂが閉じ状態にある貯留機構３６全体をサイドケース３３，３４の間から前方に抜き外すことが可能となっている。

〔排出案内機構３７〕
排出案内機構３７には、左右のサイドケース３３，３４の間に水平支持された固定ファネル７１と、この固定ファネル７１の下方において上下動する昇降ファネル７２とが備えられている。

図１４に示すように、固定ファネル７１は、サイドケース３３，３４の下端面に連結固定した左右の支持ブラケット７３に脱着可能に支持されている。支持ブラケット７３には、固定ファネル７１の前後幅に相当する幅の係合凹部７３ａが形成されるとともに、支持ブラケット７３の前後２箇所には、固定ファネル７１の横側端に係合する前後一対の係合爪７３ｂが設けられている。これら左右一対の係合凹部７３ａと４個の係合爪７３ｂに亘って固定ファネル７１を係合載置することで、固定ファネル７１を前後及び左右に位置決めして所定の高さで固定配備することができる。

固定ファネル７１には、貯留機構３６の下端出口に臨む１６個の上下に貫通した第１透孔としての透孔７４が前後４列左右４列に整列形成されるとともに、透孔７４ごとに下方に突出する筒部７１ａが備えられている。なお、この例の固定ファネル７１は、前後に４分割した分割片を左右にずれ動かないように組合せ係合したものが用いられているが、固定ファネル７１全体を一体成型したものであってもよい。

図１５～図１８に示すように、昇降ファネル７２にも１６個の上下に貫通した第１透孔としての透孔７５が前後４列左右４列、すなわち、４行４列に整列形成されており、この透孔７５は、物品を案内する案内通路となっている。

昇降ファネル７２が上昇した時（図２０参照）には、固定ファネル７１の筒部７１ａが昇降ファネル７２の透孔７５に相対的に深く入り込み、昇降ファネル７２が下降した時（図２１参照）には、固定ファネル７１の筒部７１ａが昇降ファネル７２の透孔７５に相対的に浅く入り込むよう筒部７１ａの突出長さが設定されている。これによって、昇降ファネル７２が下降した際に、固定ファネル７１における透孔７４の下端と昇降ファネル７２における透孔７５の上端との間に、物品が横外方に洩れ出す隙間が生じないようになっている。

昇降ファネル７２は、サイドケース３３，３４の下部に装備された昇降ブラケット７６に以下のようにして脱着自在に取り付けられる。

つまり、図１７に示すように、昇降ファネル７２の左右の側端には、横向きに開口する部分円形の連結溝７７が前後一対ずつ前後水平に備えられている。他方、左右の昇降ブラケット７６は、各サイドケース３３，３４の下端から鉛直に出退自在に突出された前後一対の支持ロッド７８の下端部に連結支持されており、各昇降ブラケット７６の内側端辺に、昇降ファネル７２の前記連結溝７７が溝長手方向から挿抜嵌合される連結軸７９が前後一対ずつ装備されている。これら連結溝７７と連結軸７９を用いて、昇降ファネル７２を左右の昇降ブラケット７６に対して前後方向に挿抜して脱着することができるようになっている。また、昇降ファネル７２を昇降ブラケット７６に嵌合支持した後、前側の連結軸７９の外端にロックリング８０を回動装着することで昇降ファネル７２を昇降ブラケット７６に対して前後移動不能に固定することができ、また、ロックリング８０を取り外すことで昇降ファネル７２の前後移動を可能にして昇降ブラケット７６から前方に抜き外すことができる。

昇降ブラケット７６を連結支持した前後一対の支持ロッド７８は、サイドケース３３，３４内に固定配備したボス部８１に上下スライド自在に挿通支持され、かつ、両支持ロッド７８の上端に亘って作動板８２が連結されている。作動板８２には前後に長いカム溝８３が形成されるとともに、サイドケース３３，３４内のサーボモータ８４によって左右水平の軸心周りに回転駆動される駆動ピン８５がカム溝８３に係入されている。従って、駆動ピン８５が軸心ｒ周り（図１９参照）に偏心回転移動することで作動板８２に連結された支持ロッド７８及びこれに連結された昇降ブラケット７６が昇降され、もって、昇降ファネル７２が駆動昇降される。

昇降ファネル７２の昇降距離は、物品排出装置Ｃの図示しない操作設定表示器を操作して調整することが可能であり、物品排出装置Ｃの設置時などに、昇降ファネル７２の下降位置において、昇降ファネル７２の下面が、容器２１の上面に適切に当接するように調整される。

この実施形態の計量充填システムは以上のように構成されており、以下にその作動について説明する。

組合せ計量装置Ａにおいて４系統で所定量ずつ計量された物品は４つの集合ホッパ８に一時貯留され、全部の集合ホッパ８に物品が貯留されると集合ゲート９が開かれて、各集合ホッパ８から物品が物品排出装置Ｃの振分け機構３５に落下供給される。

振分け機構３５においては、落下供給されてきた４系統の物品が４つの振分けシュート３９にそれぞれ受け取られて流下案内され、貯留機構３６における貯留ケース５１に供給される。

図２０に示すように、振分けシュート３９は、その下端出口が貯留ケース５１における空の貯留部５２の、例えば、第１列に臨む回動姿勢にあり、振分けシュート３９が前後方向の４か所に順次回動して、貯留ケース５１における前後方向の第１列から第４列までの４列の貯留部５２に順次物品が供給されてゆく。

貯留ケース５１における前後方向４列の全ての貯留部５２に物品が供給され貯留されると、全ての排出ゲート５３ａ，５３ｂが駆動開放され、１６個全ての貯留部５２に貯留されていた物品が一挙に排出され、次の排出案内機構３７に落下供給される。

この時、排出案内機構３７においては、昇降ファネル７２が下降して、直下で待機している容器２１の上面に当接した状態にあり、供給された物品は先ず固定ファネル７１の透孔７４に入った後、引き続き昇降ファネル７２の透孔７５で案内されて、容器２１における各ポケット２２に導かれる。

ここで、図２１に示すように、昇降ファネル７２が容器２１の上面全体に当接するよう下降されているので、各ポケット２３の周縁上面が昇降ファネル７２の下面で覆われ、物品から飛散した細かい欠片などの異物がポケット２３の周縁上面に付着したり、隣接するポケット２３へ混入するのが防止される。これによって、容器２１の上面にシール用のフィルムシートを貼り付けて、各ポケット２３を個別に封止する際のシート不良の発生を未然に回避することができ、また、ポケット２３内の物品の重量が所定重量範囲から外れるといったことがない。

１個の容器２１への物品充填が完了すると、昇降ファネル７２が上昇されて容器上面から離反され、物品が充填された容器２１が、矢符Ｅで示される方向へ４列分搬送されるとともに、後続の空の容器２１が物品排出装置Ｃの直下位置に搬入されて次の物品充填処理に備えられる。この間、貯留機構３６では貯留ケース５１への物品貯留作動が行われる。

図２２は、この実施形態の組合せ計量装置Ａ、物品排出装置Ｃ及び包装機Ｄの間の信号の授受及びそれに基づく上記作動を説明するための概略ブロック図である。

この実施形態では、例えば、次のようにして、組合せ計量装置Ａ、物品排出装置Ｃ、及び、上記物品搬送装置Ｃの駆動を制御する包装機Ｄが動作する。

包装機Ｄが、容器の配列パターンである、４行４列のパターンに対応する排出要求信号を、物品排出装置Ｃへ送信する。物品排出装置Ｃの制御部Ｃ１は、包装機Ｄからの排出要求信号に基づいて、貯留ケース５１の、例えば、第１列に対応する排出要求信号を組合せ計量装置Ａに送信する。組合せ計量装置Ａは、物品排出装置Ｃからの排出要求信号に応答して物品を物品排出装置Ｃに排出し、排出確認信号を物品排出装置Ｃに送信する。

組合せ計量装置Ａから排出された物品は、物品排出装置Ｃの振分けシュート３９を介して貯留ケース５１の第１列の４つの貯留部５２に供給される。組合せ計量装置Ａからの排出確認信号を受信した物品排出装置Ｃの制御部Ｃ１は、振分けシュート３９を貯留ケース５１の第２列に対応する位置に揺動し、組合せ計量装置Ａへ排出要求信号を送信する。

組合せ計量装置Ａは、物品排出装置Ｃからの排出要求信号を受けて物品を排出し、排出確認信号を、物品排出装置Ｃへ送信する。組合せ計量装置Ａから排出された物品は、物品排出装置Ｃの振分けシュート３９を介して貯留ケース５１の第２列の４つの貯留部５２に供給される。組合せ計量装置Ａからの排出確認信号を受信した物品排出装置Ｃの制御部Ｃ１は、振分けシュート３９を貯留ケース５１の第３列に対応する位置に揺動し、組合せ計量装置Ａへ排出要求信号を送信する。

以下、同様にして、物品排出装置Ｃの貯留ケース５１の１６の全ての貯留部５２に、第１列→第２列→第３列→第４列の順に、物品が供給されて溜められることになる。

物品排出装置Ｃの制御部Ｃ１は、貯留ケース５１の１６の全ての貯留部５２に物品が溜まったので、排出準備完了信号を、包装機Ｄに送信する。

包装機Ｄは、物品排出装置Ｃからの排出準備完了信号を受けて、上記の４行４列の配列パターンに対応する排出要求信号を物品排出装置Ｃに送信する。物品排出装置Ｃの制御部Ｃ１は、包装機Ｄからの排出要求信号を受けて、昇降ファネル７２を下降させて容器２１の上面に当接させ、貯留ケース５１の全ての排出ゲート５３ａ，５３ｂを一斉に開いて、物品を、４行４列の配列パターンの１６個の全てのポケット２３に同時に排出する。物品を排出した物品排出装置Ｃの制御部Ｃ１は、排出確認信号を包装機Ｄへ送信する。

包装機Ｄは、排出確認信号を受けて上記物品搬送装置Ｂを制御して、容器２１を搬送するコンベア２２によって、容器２１の１個に相当する４列分だけ搬送し、４行４列の配列パターンに対応する排出要求信号を、物品排出装置Ｃへ送信する。

物品排出装置Ｃの制御部Ｃ１は、包装機Ｄからの排出要求信号に基づいて、貯留ケース５１の第４列に対応する排出要求信号を組合せ計量装置Ａに送信する。組合せ計量装置Ａは、物品排出装置Ｃからの排出要求信号に応答して物品を物品排出装置Ｃに排出し、排出確認信号を物品排出装置に送信する。

組合せ計量装置Ａから排出された物品は、物品排出装置Ｃの振分けシュート３９を介して貯留ケース５１の第４列の４つの貯留部５２に供給される。組合せ計量装置Ａからの排出確認信号を受信した物品排出装置Ｃの制御部Ｃ１は、振分けシュート３９を、貯留ケース５１の第３列に対応する位置に揺動し、組合せ計量装置Ａへ排出要求信号を送信する。

組合せ計量装置Ａは、物品排出装置Ｃからの排出要求信号を受けて物品を排出し、排出確認信号を、物品排出装置Ｃへ送信する。組合せ計量装置Ａから排出された物品は、物品排出装置Ｃの振分けシュート３９を介して貯留ケース５１の第３列の４つの貯留部５２に供給される。組合せ計量装置Ａからの排出確認信号を受信した物品排出装置Ｃの制御部Ｃ１は、振分けシュート３９を貯留ケース５１の第２列に対応する位置に揺動し、組合せ計量装置Ａへ排出要求信号を送信する。

以下、同様にして、物品排出装置Ｃの貯留ケース５１の１６の全ての貯留部５２に、第４列→第３列→第２列→第１列の順に、物品が供給されて溜められることになる。

包装機Ｄは、物品排出装置Ｃからの排出準備完了信号を受けて、上記の４行４列の配列パターンに対応する排出要求信号を物品排出装置Ｃに送信する。物品排出装置Ｃの制御部Ｃ１は、包装機Ｄからの排出要求信号を受けて、昇降ファネル７２を下降させて容器２１の上面に当接させ、貯留ケース５１の全ての排出ゲート５３ａ，５３ｂを一斉に開いて、物品を、４行４列の配列パターンの１６個の全てのポケット２３同時に排出する。物品を排出した物品排出装置Ｃの制御部Ｃ１は、排出確認信号を包装機Ｄへ送信する。

包装機Ｄは、排出確認信号を受けて上記物品搬送装置Ｂを制御して、容器２１を搬送するコンベア２２によって、容器２１の１個分に相当する４列分搬送し、４行４列の配列パターンに対応する排出要求信号を、物品排出装置Ｃへ送信する。

以上のようにして、組合せ計量装置Ａからの物品を、物品排出装置Ｃの貯留ケース５１の貯留部５２に溜めて、この貯留ケース５１から４行４列の配列パターンのポケット３２へ同時に物品を排出し、容器を４列分進めるという動作を繰り返す。

本実施形態によれば、組合せ計量装置Ａから物品排出装置Ｃの振分けシュート３９に供給された物品を、貯留ケース５１の１６の貯留部５２に貯留し、全ての貯留部５２への物品の貯留が完了すると、排出ゲート５３ａ，５３ｂを開いて全ての貯留部５２の物品を、容器２１の４行４列の配列パターンのポケット２３に排出して充填することができる。物品を排出するときには、昇降ファネル７３を下降させて容器２１の上面に当接させて覆うことによって、例えば、飛散した物品の欠片等の異物が、容器２１の上面に降りかかって付着したり、隣接するポケット２３に混入したりするのを防止することができる。

これによって、ポケット２３に物品が充填された容器２１の上面全体にフィルムシートを貼付けてシール際に、シール不良が生じるのを回避することができる。
また、隣接するポケットに物品やその細かい欠片等の異物が混入しないので、ポケット２３内の物品の重量が所定重量範囲から外れるのを防止することができる
また、振分けシュート３９を、円弧状の軌跡に沿うように往復揺動させて、貯留ケース５１の整列された貯留部５２に物品を振分けるので、貯留部５２への物品の投入が迅速かつ円滑に行うことができる。これによって、容器２１の複数のポケット２３への物品の排出充填も効率的に行える。
〔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）容器２１における収納凹部としてのポケット２３の配列パターンは、上記４行４列に限るものではなく、任意である。例えば、１行複数列（複数行１列）であってもよく、２行２列から６行６列までの任意の配列パターンであるのが好ましい。

ポケット２３の各種の配列パターンに対応するには、配列パターンに応じて、組合せ計量装置Ａの排出経路の数である集合ホッパ８の数、振分けシュート３９の数、貯留ケース５１における貯留部５２の数及び配列、固定ファネル７１及び昇降ファネル７２における透孔７４，７５の数及び配列を変えて実施すればよい。更に、上記中継用の振分けシュート９１の数を選択して適宜組合せることもできる。

例えば、上記図９に対応する図２３に示すように、容器のポケットの４行３列の配列パターンに対応するように、貯留ケース５１_１は、４行３列に対応する１２の貯留部５２_１を備え、固定ファネル７１_１及び図示しない昇降ファネルは、４行３列に対応する１２の透孔等を有する構成とすればよい。

上記実施形態では、貯留ケース５１の全ての貯留部５２に物品が溜まったときに、一斉
に物品を排出したが、本発明の他の実施形態として、貯留ケース５１の少なくとも一部の貯留部５２に物品が溜まった時点で同時に排出してもよい。

組合せ計量装置Ａの、例えば、上記４つのグループで計量排出する物品の種類を異ならせてもよく、この場合、容器２１のポケット２３に、種類の異なる物品を排出して充填することができる。

また、容器は、上記実施形態に限らず、様々なパッケージ形式の容器、例えば、トレイ、ボウル、カップ、熱成形パウチ等に適用してもよい。

（２）上記実施形態では、物品排出装置Ｃを組合せ計量装置Ａの直下に位置する作業位置と、組合せ計量装置Ａの直下から大きく前方に外れたメンテナンス位置とに移動可能としているが、組合せ計量装置Ａの直下に位置する作業位置に固設してもよい。

（３）昇降ファネル７２の下端部をウレタンゴムなどの軟質の樹脂材で形成しておくと、昇降ファネル７２が下降した際に、ファネル下端部を容器２１におけるポケットの全周縁上面に弾性密着させて、容器２１の上面への異物の付着を一層確実に防止することができる。

（４）振分け機構３５を、揺動と直線横移動とを組合せたものにすることもできる。例えば、図２４～図２６に示すように、前後方向の３位置に搖動可能な２つの振分けシュート３９の下方に、３位置に移動した振分けシュート３９からの物品を受ける３つの中継用の振分けシュート９１を左右２組配備し、この２組の中継用の振分けシュート９１を左右移動可能にレールなどに案内支持するとともに、中継用の振分けシュート９１をサーボモータ９２によって水平方向に駆動されるベルト９３に連結し、ベルト９３の正逆回動によって中継用の振分けシュート９１を左右の２位置に横移動させることで、前後に３列、左右に４列に整列形成した１２個の貯留部５２を備えた貯留機構３６の貯留ケース５１に物品を振分け供給することもできる。

本発明は、組合せ計量装置で計量された物品を排出・供給するために適したデポジッターに有用に利用できる。

Ａ組合せ計量装置
Ｂ容器搬送装置
Ｃ物品排出装置
２１容器
２３ポケット（収納凹部）
３３サイドケース
３４サイドケース
３５振分け機構
３６貯留機構
３７排出案内機構
３８回動枠
３９振分けシュート
５１貯留ケース
５２貯留部
５３ａ排出ゲート
５３ｂ排出ゲート
７１固定ファネル
７２昇降ファネル
７４透孔
７５透孔

Claims

物品を収納する複数の収納凹部を有する容器の上方に配置され、前記容器の前記収納凹部に物品を排出する物品排出装置であって、
上方から供給される物品を受けて下方に案内して下端出口から送出する振分けシュートを有する振分け機構と、
前記振分けシュートの下端出口から送出される物品を収容する複数の貯留部を備えた貯留ケース及び前記貯留ケースの各貯留部の下部開口を開閉する排出ゲートを有する貯留機構と、
前記貯留機構の前記貯留ケースの各貯留部から排出される物品を、前記容器の各収納凹部に導く昇降ファネルを有する排出案内機構とを備え、
前記排出案内機構は、前記昇降ファネルを、前記容器の上面から離間する上昇位置と、前記容器の上面に当接する下降位置とに往復移動させるものであり、
前記容器における前記複数の収納凹部の配列パターンが、マトリックス状であり、
前記複数の収納凹部に前記物品が充填された前記容器は、前記マトリックス状の行方向または列方向のいずれかの方向に沿って搬送されるものであり、
前記貯留ケースの前記複数の貯留部は、前記マトリックス状の前記配列パターンに対応して配置されており、
前記振分け機構は、前記振分けシュートを複数有し、前記振分け機構は、前記複数の振分けシュートを、前記いずれかの方向に沿うように、かつ、前記下端出口が円弧状の軌跡に沿うように往復揺動させて、前記物品を、前記マトリックス状の各行または各列に対応する前記貯留部に振分けるものであり、
前記昇降ファネルは、前記貯留ケースの各貯留部から排出される物品を、前記容器の各収納凹部に導く個別の案内通路を有し、
前記貯留機構は、前記貯留ケースの複数の前記貯留部に前記物品が収容されて、前記排出案内機構の前記昇降ファネルが、前記下降位置にあるときに、前記排出ゲートを開放して、前記貯留ケースの前記複数の前記貯留部から前記物品を同時に排出するものであり、
前記排出案内機構の前記昇降ファネルは、前記案内通路としての上下に貫通した複数の第１透孔を有し、
前記排出案内機構は、前記貯留ケースと前記昇降ファネルとの間に、前記貯留ケースから排出される物品を前記昇降ファネルに案内する固定ファネルを備え、
前記固定ファネルは、上下に貫通した複数の第２透孔を有すると共に、前記第２透孔毎に、前記昇降ファネルの前記第１透孔に挿入可能な下方に延びる筒部を有する、
物品排出装置。
前記固定ファネルは、当該物品排出装置の両側部の両サイドケースに固定した支持ブラケットに脱着可能に支持される、
請求項１に記載の物品排出装置。
前記マトリックス状の前記配列パターンが、ｍ行ｎ列（但しｍ，ｎは、２以上の自然数）であり、
前記容器は、ｍ行毎又はｎ列毎に搬送されるものであり、
前記振分け機構は、前記振分けシュートを、ｍ個又はｎ個有し、
前記振分け機構は、前記ｍ個又は前記ｎ個の前記振分けシュートを、前記円弧状の軌跡に沿うｎ箇所またはｍ箇所へ揺動させて前記物品を振分けるものであり、
前記貯留機構の前記貯留ケースは、ｍ×ｎ個の前記貯留部を有し、前記貯留機構は、前記貯留ケースの全ての前記貯留部に前記物品が収容されて、前記排出案内機構の前記昇降ファネルが、前記下降位置にあるときに、前記排出ゲートを開放して、前記全ての前記貯留部から前記物品を同時に排出するものであり、
前記排出案内機構は、前記下降位置にある前記昇降ファネルによって、前記貯留ケースの前記全ての貯留部から排出される物品を、前記容器の前記ｍ行ｎ列の配列パターンの前記収納凹部に導く、
請求項１または２に記載の物品排出装置。
当該物品排出装置の上方に、計量された物品をそれぞれ排出するｍ個またはｎ個の集合ホッパを備えた組合せ計量装置が配置され、
前記ｍ個またはｎ個の前記集合ホッパからそれぞれ排出される計量済みの物品が、前記振分け機構の前記ｍ個又は前記ｎ個の前記振分けシュートにそれぞれ落下供給される、
請求項３に記載の物品排出装置。
前記貯留機構の前記貯留ケースの上端面は、前記振分けシュートにおける前記下端出口の前記円弧状の軌跡に沿う形状である、
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の物品排出装置。
前記振分け機構は、当該物品排出装置の両側部のサイドケース間に往復回動可能に支持された回動枠を有し、前記振分けシュートが、前記回動枠に脱着可能に装着される、
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の物品排出装置。
前記排出案内機構は、当該物品排出装置の両側部の両サイドケースの下部に設けられた昇降可能な昇降ブラケットを備え、
前記昇降ファネルは、前記昇降ブラケットに、脱着可能に装着される、
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の物品排出装置。
前記貯留機構は、前記貯留ケース及び前記排出ゲートを支持する支持枠を有し、
前記支持枠は、当該物品排出装置の両側部の両サイドケースに設けた案内レールに沿って移動可能である、
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の物品排出装置。