JPS6193002A - 粒状物体の定量充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は、面積計法のに；理により粒状物体を計が後、
所望の容器に充填供給する粒状物体の定量充填装置に関
する。

（従来技術） 製品を定量的に扱うということは、生産活動において重
要な要素の１つであ力、特に生産の最終工程である計量
、包装工程で発生するロスは前工程での労力を無にして
しまう。

従来、製品を定量的に扱う手段として定数供給による方
法と自動ばかりによる方法が広く用いらｎていた。（例
えば「包装技術便覧」昭５８年７月２０日発行、日本工
業新曲社、Ｐ１４７８〜１４８８）特に製品が重量より
は個数を単位として取引されるものについては、前者の
定数供給による方法が有望であった。この定数供給方法
は、光電スイッチ等により供給される製品をカウントし
、所定カウント値になると製品の供給を止め所定の容器
に充填するものである。

従って、製品単体の重量・形状が少ない場合。

例えば球状のものなどは非常に簡単な装置で精度の高い
計量が実現できた。

しかし、製品単体の形状が少し複雑であったり不揃Ｉい
であったりすると主スカウントの発生も多くなり易く信
頼性や処理能力の低下を妨ぐには装置も複雑となるとい
う欠点があるのみならず製品単体の重量バラツキが少な
からずある場合は、この方式では不適当であった。

後者の自動ばかりによる方法は、製品単体の形状及び単
重の変化に左右されることなく精度の高い計量が出来る
が、計量ホッパ、ロードセル、ダンパ、シャッタ機構等
、計量機構が複雑とな力、又価格的にも高価な為、附加
価値の低いものを対象とする計量手段としては実用上問
題があった。

更に計量の超速化を要求するとその機構上、計量精度の
低下を免ｎないという欠点もあった。

又、計量を静的に行なう場合においても被計量物の付着
あるいは衡量器のばねの弾性係数の温度変化によるゼロ
点の狂い等に起因し、一定の精度が得られないという問
題点を有していた。

以上の様に、製品の単体重量や形状にある程度のバラツ
キがあ力、しかも多量のものを高速に計量しながら充填
するための実用的に十分な手段は未だ提案されていない
。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記従来の問題点を解決しつつ、従来の方法
とは全く異なった方法によって単体ｉｅｔや形状にある
程度バラツキのある粒状物体を効率よく定量充填する構
造簡単な装置を提供するものである。

すなわち、被計量物である粒状物をホッパから１段積み
の状態で送り出し、こｎを計量ますに密に供給し、しか
る後、所望の容器等に供給するもので、粒状物を密に計
量ますに１段積みの状態に供給して粒状物間の多少の形
状重量のバラツキを全体的に相殺することによ力、計量
精度を高め、しかも機構的にシンプルであるから多列化
が容易に出来る実用上有利な高速計量手段を提供せんと
するものである。

Ｃ問題点を解決する為の手段） 上述の目的は板状部材からなる傾斜シュートの上流側に
、下流を臨んで開口し且つ関口高さを可変とした粒状物
出口を有するホッパを装設し、下流側には開閉自在な底
部を具え且つ上流側を開放・した周壁を立設した計量ま
すを設けるとともに、前記粒状物出口と計量ますとの間
には一端が粒状物出口両側に取付けら几他万の自由端が
計量ます開放縁内側に達するように１対のガイドを相対
峙して弾発的に延設し、また計量ます下方には適宜な収
納容器を配置してな力、上記計量ます底部の開閉手段と
板状部材を上下に揺動するための振動手段とを具え、更
に板状部材の揺動中は計量ます底部が閉止し、停止中に
開放する如き各手段の連動機構を具えたことを特徴とす
る粒状物体の定量充填装置によって達成される。

（実施例） 以下本発明を添付図面に示す実施例に基づき詳述する。

尚この実施例においては１粒状食品例えば球状菓子のカ
ートニング箱詰機に適用した場合を挙げて説明する。

第１図は本発明装置の代表的実施例を示す斜視図である
。

同図の例においては、板状部材からなる傾斜シュート（
８）は、その一端縁が水平な支軸（１７）に回動自在に
軸着され、対向する端縁に向って適宜な角度の傾斜をな
している。後述する如く、か＼る傾斜シュート（８）は
支軸（１７）を支点として上下に振動せしめられるもの
であ力、停止時に水平であっても、水平姿勢と適宜な傾
斜姿勢との間において揺し１する場合は、本（ｉ中「傾
斜をなす」と表現されるものとする。また傾斜シュート
＋８）は支軸に軸着されることなく、上下に平行運動を
なすように構成することもできる。

か＼る傾斜シュート（８）の高位側すなわち上流側には
、粒状物を収納するホッパ（１）の粒状物出口（６）が
傾斜シュート（８）の長軸に概ね直角に下流を臨んで開
口する。粒状物出口（６）はその開口高さを可変とする
ため１例えば上下方向に変位可能な板よりなる整列用シ
ャッタ（４）をネジ（５）にて仮設する。開口高さの調
節手段は勿論その他にも種々の手段が考えられることは
云う迄もない。また粒状物出口（６）の背後にはホッパ
（１）が装設されるが、か＼るホッパ（１）は図示の如
く傾斜シュート（８）上に固設されても、または分離独
立して設は上記の粒状物出口＋６１とダクト等で連結さ
ｎてもよい。

傾斜シュート（３）の低位側すなわち下流側には開閉自
在な底部を具え且つ上流側を開放した８壁を立設した計
量ます（９）が設けられる。すなわち計量ます（９）は
、その底部に相当する傾斜シュート（８）の部分が開閉
自在なシャッタ（１４）を施した開口部となってお力、
か＼る開口部の上流側のみを開放して立設した、例えば
側板（１２ａ）、（１２ｂ）、（１２ｃ）を以って形成
さｎる。かくして形成された計量ます（９）はその＠届
を可変とするため、公知の手段により各側板を移動調整
自在となすことが好ましい。

計量ます（９）低部のシャッタ（１４）は開閉手段例え
ばエアシリンダ（１６）の作用により傾斜シュート（３
）。

の裏面に摺動して開閉する他、公知または慣用の適宜な
手段を適用することができる。また傾斜シュート（８）
の裏面に計量ます（９）の底部開口部を囲繞する充華ガ
イド（１８）を垂設して、後述するごとく下方に待機す
る収納容器に粒状物を充填する際の飛散を防止すること
は好ましいことである。このような充填ガイド（１８）
は前述のシャッタ（１４）の開閉運動を妨げないようそ
の刑状配置等に工夫を輛す要があることは云う迄もない
。図示の例では。

充填ガイド（１８）の上流側に穿設された水平スリット
を通ってシャッタ（１４）がスライドするように構成さ
れている。

上記粒状物出口（６）と計量ます（９）との間には傾斜
シュート（３）表向に１対のガイド（８ａ）、　（８ｂ
）が延設される。か＼るガイドは例えば周知の板バネ等
の弾性体あるいは剛性または塑性板にコイルバネで弾性
を付与した板バネ等よりな力、板バネの幅方向の軸が傾
斜シュート（８）表面に垂直をなして、一端がそｎぞｎ
粒状物出口（６）の左右両側近傍に取付けら１ｔ、他方
の自由端が計量ます（９）の曲数縁内側すなわち側板（
１２ａ）＃よび（１２Ｃ）の上流端縁内側に進達するよ
うに相対峙して延設される。このようにして傾斜シュー
ト（３）の表面上には、粒状物出口（６）と計量ます（
９）との間に１対のガイド（８ａ）（８ｂ）で区画さｎ
た帯域、すなわち粒状物の移動整列通路が形成される。

本発明装置６１は、更に、板状部材からなる傾斜シュー
ト（８）を上下に揺動または振動させるための手段を具
える。第１図中、か＼る振動手段は傾斜シュート（３）
の裏面に取付けらｎた電硼フィーダ（ｌＯ）で示され、
その作動によって傾斜シュート（３）に適宜な振幅およ
びサイクルの振動ないし揺動が与えら１する。ホッパ（
１）が傾斜シュート（３）に固設されているときは、ホ
ッパ（１）も共に振動を与えられ、円容物の排出が円滑
に行なわｘｉるため好都合である。

振動手段は上述に限らず、マグネ、）断続開閉式振動機
、偏心カムの回転連動による振動機、エア・切換による
エアハンマ一式振動機等、周知慣用の手段を適用し得る
、 更にまた、本発明装置１ｔは、計量ます（９１の下方に
計かます（９）から排出落下する粒状物を収容するため
の適宜な形状・寸法の収納容器（１５）を配置してなる
。か＼る収納容器は１間欠的駆動手段を具えた搬送板例
えばコンベア＋７１上にゆ数個直列に塔載さ１１．てお
力、間欠的（排出される粒状物を相次いで受取るように
することか最も好ましい。

上述の振動手段を作動させることにより粒状物（２）は
前記移動整列通路内を搬送され、計量ます（９）へ運び
込まれるのであるが、計量ます（９）への心７状物定量
供給完了を検出するため、または定量供給された粒状物
を収納容器（１５）に供給するに先立って収納容器（１
５）の所在を検知、確認するための検出手段、例えば光
電愁知装慟等を必要に応じ適宜取付けることができる。

また傾斜シュート（３）に所定時間振動を与えれば確実
に定に、供給され、それ以上の粒状物（２）の供給は停
止することからその時間を経過後にシャッタ機構（１１
）を作動するタイマーを設けても良い。

本発明装置においては、０１１記各手段は、板状部材（
８）の揺動中すなわち振動手段が作動中は、計量ます（
９）の底部をシャッタ（］４）で閉止しておくように開
閉手段を作動せしめ、また振動手段の停止を待って計量
ます（９）底部が開放するようシャッタ（１４）の開閉
手段を逆作動せしめる如く互いに連動する機構を具える
要がある。

更に多数の収納容器（１５）を相次いで供給する図示の
態様の場合は、計量ます（９）底部の開放時には排出さ
れる粒状物（２）の収容部位に１個の収納容器が静止し
て位置し、上記底部の閉止時に後続の収納容器と置換さ
れる如くコンベア（７）の間欠的駆動手段と前記開閉手
段とをＭ励させることが望まｎる。この様な各作動手段
の連動機植は、電気工学上および機械工掌上の適音の知
派を祁藺して、または公知の電気的割部回路を応用して
、当業者が容易に具体化し得よう、 第８図は本発明装置ｄの別の実施態様を示す斜視図であ
力、この例においては、ホッパ（１０１）の粒状物出口
（１０６）：＃よび計量ますＩ’１Ｑ９）がそ１ｔぞれ
８個死並列に設けらｎ−ｃわ力、各々対応する粒状物出
口と＃を量ますとの面にはガイド（１０８ａ）（１θ８
ｂ）が延設されて、３つの幇城が形成さｎている。また
収納容器（１１５）を搬送するコンベア（１０７）の間
欠運動は３個の収納容器が一度に後続の８個の空容器と
置換される如くになされるよう、駆動手段が工夫さｉｌ
、ている。この態様に示すように、粒状物出口（１０６
）、ガイド（１０８ａ）（１０８ｂ）　　Ｈよび計量ま
すｒ１０９）によって囲ま１また粒状物移動整列通路を
多列に並設することによ力、処理能力を増大させること
が可能である。

（作　用） 次に本発明装置の作用を添付図面に基いて詳述する。

第２図はホッパ中の粒状物が粒状物出口から排出さｎる
状態を示す部分側面図、第８あ〜第５図は、粒状物移動
整列通路を粒状物が移動し計量される状態を示す、それ
ぞれ平面図であ力、また第６図および第７図は計量ます
底部のシャッタの動作を示す、それぞれ側面図である。

ます収納容器（１５）の充填量に合わせる為、計量ます
（９）の側板（１２ａ）（１２ｂ）（１２ｃ）を各々調
整し、計量ます（９）を充填量に相当する面積にセット
する。

この場合、計量ます（９）の充填面積より収納容器（１
５）の面積の万が小さい場合、即ち収納容器（１５）に
粒状物（２）を２段積み以上の形で充填する場合は、傾
斜シュート（８）下面に設けている充填ガイド（１８）
は下方収納容器（１５）の面積に合わせる形で下方に縮
径する。

次に球状の粒状物（２）（以下粒状物という）の形状及
び傾斜シュート（３１上の移送特性に合わせる為、傾斜
シュート（８）の傾斜角及び粒状物出口（６）の高さを
最適な状態にセットする。

この場合、傾斜シュート（３）の傾斜角は電磁フィーダ
（１０）がオフの場合には粒状物り２）が滑り落ちない
適宜な傾きに斃セットし、又１粒状物用口１６１の高さ
はバラツキを考虞し、粒状物（２）の最大高さより僅か
高い位置に整列用シャッタ（４）をセットし、一段積み
すなわち単層の状態で粒状物（２）かホッパ＋１１から
送り出さ几る様にする。

以上の状態に本装餓をセットした後１粒状物（２）をホ
ッパ（１）に投入し、他方コンベア（７）には収納容器
（１５）を順次藪せ駆動をかける。

第２図、第８図に於て、粒状物（２）をホッパ（１）に
投入し終えたら電源を入れ、本発明装置を駆動するスイ
ッチを入れる（回路図図示せず）。これによ力、電磁フ
ィーダ（１０）が駆動され、ホッパ（１）内の粒状物（
２）がホッパ出口（６）から単層の状態で送り出さ、ｎ
ていき、傾斜シュート（３）上の粒状物移動整列通路を
下流側へ向い、且つ、ガイド（８ａ）（８ｂ）の弾発力
に抗してガイドを若干外方へ押圧しながら互いに密にひ
しめき合った形で計量ます（９）の方へ移送される。こ
の際ガイド（８ａ）（８ｂ）の内側水平方向の弾発力は
、傾斜シュートＣ３）の上下方向の振動運動と相俟って
粒状物（２）相互間のブリッジ現象を解除しつ＼、その
密集した単層状態における移送を確実に促す。すなわち
傾斜シュート（８）に振動を与えた場合は傾斜シュート
（３）の移送ベクトルと、移送方向と直角方向へのガイ
ド（８ａ）（８ｂ）の揺動作用とによ力、傾斜シュート
（８）上の粒状物（２）がブリッジ現象を解除されなが
ら密集した形で下流側へ移送されるのである。また傾斜
シュート（８）の振動を停めた場合は、ガイド（８ａ）
（８ｂ）の弾発力は、粒状物（２）を軽く挾持して、粒
状物（２）の滑りを止めると同時にブリッジ現象もその
ま＼の形で固定し、粒状物（２）はガイド間に軽く把持
されて斜面上といえども確実に静止するのである。

ガイド（８ａ）　（８ｂ）の上述の作用は本発明装置の
最大の特長の１つであ力、因みにガイド（８ａ）（８ｂ
）を板バネに代えて単なる剛直な固定ガイドを以って形
成したところ、該固定ガイドと粒状物との間の摩擦抵抗
によ力、粒状物のブリッジ形成現象を惹起し、粒状物が
傾斜シュート上を滑動せず、又、ブリッジを解除せんと
して傾斜シュート（８）の振幅を大きくするかまたは傾
斜角変を増大させると、粉状物の運動が極めて不安定と
な力、単層とならずに２層となった力、あるいは振動を
加えずとも粒状物が滑落してしまうという不都合な事象
が経験された。

このように本発明装置において重要な機能を果すガイド
（８ａ）（８ｂ）の作用によって、下流側へ移送された
粒状物（２）が第４図の様に計量ます（９）へ運び込ま
れたならば、電磁フィーダ（ｌＯ）をオフにし、好まし
くは下方の収納容器（１５）があることを適宜なセンサ
で検知確認した後、シャッタ機構（１１）を作動すれば
、第５図、第６図に示す様にエアシリンダ（１６）のロ
ッドが引っ込み、それに連結されたシャッタ（１４）が
摺動して計量ます（９１底面が開口し、計量ます（９１
へ定量供給された粒状物（２のみが下方収納容器（１５
）へ落下充填される。

この場合、傾斜シュート（８）開口部のホッパ（１）側
−辺まで到達しない粒状物（２）は、ガイド（８ａ）（
８ｂ）の内側への弾発力により把持さｎ、計量ます（９
）に供給さ１ｔたものだけが下方収納容器（１５）に充
填される。

そして１粒状物（２）を落下充填後は、所定時間を経過
すると第７図の様にエアシリンダ（１６）をオフにし、
シャッタ（１４）が飛び出し、計量ます（９）底面を閉
鎖する。

そして、電磁フィーダ（１０）が再び駆動され、前記に
説明した様に粒状物（２）が再び計量ます（９）へ移送
される。又、前記計量ます（９）底面が閉鎖さ１”Ｌる
とコンベア（７）が収納容器１４Ｅ分だけシフトし、次
の空の収納容器（１５）が計量ます（９）の真下にセッ
トされ、次の準備が整う。

以上の様な繰り返しによって、ホッパ（１）内の粒状物
（２）ｓｃ逐次コンベア（７）上の収納容器（１５）に
定量充填されていく。

次に第８図の実施例の作用は上述の説明と同様な作用に
より行なわれるもので、多数の計量ます（１１１９）へ
の定量供給及び多数の下方収納容器（１１５）への定量
充填が同時に行なわれる為、高速化が図れるものである
。

以上の実施例に於ては、粒状物（１０２）を球状のもの
を用いて説明したが、粒状物（１１１２）の形状はこブ
１に限ることなく、円板状のもの、あるいは楕円状のも
のを用いても、計量ます（１０９）へ常に密の単層状態
に簗槓される為、はぼ均一な計量精度を得ることが出来
る、 又、上記実施例では、食品関係、特に菓子類を例に挙げ
て説明したが、こｎに限るものではなく。

主にａｔよりも個数を単位こして取引されるもの、例え
ば薬品の錠剤、パチンコの球、更にはナツト等小資材の
袋詰め等への分野へも幅広く応用できるものである。

（効　果） 以上の様に本発明装置は、ホッパ（１）に供給さ几た粒
状物（２）を電磁フィーダ（ｌＯ）と傾斜シュート（８
）、及び一対のガイド（８ａ）（８ｂ）によも、計量ま
す（９）へ移送し１面積計法の原理により充填を行なう
為、全体的に可動部分及び構成部品数が少なく、かつそ
の機構もシンプルである、 従って計量ます（９）の多列化が容易に出来、耳遠計量
を要求される分野に於てはその実用的価値が極めて高い
ものである。

また単体型ｒや形状にある程度のバラツキがあった力、
形状が少し複雑な粒状物であっても、緻密な単層配列状
態における面積計量法によるため、上記バラツキは全体
的に相殺され、精度の高い且つ信頼性のあるハ能率の粒
状物計量装置を安価に提供するもので産業との利用価値
は大きい。また計量様楡に複雑な機構を有せず、その為
、装置全体の信頼性も扁力、かつ保守も頗る容易である
。

更に計量ます（９）を多列化にしても、ホッパ（１）、
シャッタ機構（１１）等共通機構が多くある為、コスト
の安い、しかも設置面積の少ない経済的有利な耳遠計量
装置が容易に実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の実施例を示す斜視図。 第２肉ないし第７図はそれぞｎ本発明装置の作用を説明
するもので、第２図は要部の側面ｌｈ要図、第８図ない
し第５図は平面概要図、第６図およびＭＳ７図は側面概
要図であ力、第８図は本発明装置の別の実施態様を示す
斜視図である。 ｌ・・・・・・ホッパ　　　　　２　・・・・・・粒状
物−８・・・・・・傾斜シュート　　　４　・・・・・
・整列用シャッタ６・・・・・・粒状物出口　　　７　
・・・・・・コンベア８ａ、８ｂ・・・ガイド　　　　
９　・・・・・・計りますｌＯ・・・・・・ｍ磁フィー
ダ　　　１１・・・・・・　シャッタ機構１４・・・・
・・シャッタ　　　　１５・・・・・・収納容器１６・
・・・・・エアシリンダ 〃　　カネボウ食品株式会社 第２　図 第３ｆｆ１ 第４図 第６図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）板状部材からなる傾斜シュートの上流側に、下流
   を臨んで開口し且つ開口高さを可変とした粒状物出口を
   有するホッパを装設し、下流側には開閉自在な底部を具
   え、且つ上流側を開放した周壁を立設した計量ますを設
   けるとともに、前記粒状物出口と計量ますとの間には一
   端が粒状物出口両側に取付けられ他方の自由端が計量ま
   す開放縁内側に達するように１対のガイドを相対峙して
   弾発的に延設し、また計量ます下方には適宜な収納容器
   を配置してなり、上記計量ます底部の開閉手段と板状部
   材を上下に揺動するための振動手段とを具え、更に板状
   部材の揺動中は計量ます底部が閉止し、停止中に開放す
   る如き各手段の連動機構を具えたことを特徴とする粒状
   物体の定量充填装置。
2. （２）前記収納容器が、間欠的駆動手段を具えた搬送機
   上に複数個直列に塔載されてな力、前記計量ます底部の
   開放時には排出される粒状物の収容部位に１個の収納容
   器が静止して位置し、上記底部の閉止時に後続の収納容
   器と置換される如く搬送機の駆動手段を前記開閉手段と
   連動させた特許請求の範囲第１項記載の粒状物体の定量
   充填装置。
3. （３）前記粒状物出口および計量ますを複数個並列に設
   け、それぞれ対応する粒状物出口と計量ますとの間に各
   １対のガイドを延設してなる特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の粒状物体の定量充填装置。