JPWO2020003408A1 - 物品整列装置 - Google Patents

Abstract

比較的柔らかくて細長い物品（ｗ）を、曲げたり、折ったりすることなく、整列させた状態で搬出することができる物品整列装置（４０）を提供する。窪んで湾曲した底部を有する集合トラフ（２５）を、振動駆動して集合トラフ（２５）に供給される物品（ｗ）を整列させる。

Description

本発明は、物品を整列させる物品整列装置に係り、特には、比較的柔らかくて細長い物品を集めて整列させるのに好適な物品整列装置に関する。

細長い棒状の物品を整列させる装置としては、例えば、特許文献１に記載されている装置がある。この特許文献１の装置では、細長い棒状の物品を、下方へ向かって狭まりながら延びるスロートを有する配列用シュートに沿って滑落移動させる間に、姿勢を変えて整列用トレーに所望の倒れ姿勢で収容する。収容した棒状の物品を、整列用トレーの底のゲートを水平にスライド開放することによって、収容姿勢を保持したまま落下排出するようにしている。

特許文献２には、上部及び下部に開口を有するとともに、下部開口を開閉するゲートを有する整列用容器と、これを加振する振動源とを備えた棒状物品整列装置が記載されている。この特許文献２の装置では、整列用容器の開口の長さ寸法を、棒状物品の長さ寸法より長く、幅寸法を、棒状物品の長さ寸法より短くしている。向きが揃っていないために整列用容器に入らない棒状物品を、整列用容器を加振揺動することによって向きを変え、整列用容器に所定姿勢で整列収容するようにしている。

特許文献３には、細長い棒状の物品を対象とする組合せ計量装置が記載されている。この特許文献３の装置では、組合せ計量した棒状の物品を、集合ロートを介して下窄まりの縦向き筒状に形成された集合シュートに導いた後、揺動ガイド筒及びガイド筒に供給する。供給された棒状の物品を、縦向き姿勢で揺動ガイド筒及びガイド筒を挿通した状態で収容保持し、揺動ガイド筒を揺動させて物品の重なりを解消する。その後、ガイド筒の下端に備えたシャッタ板を水平に開放することで、縦向き姿勢の物品を下方に落下排出するようにしている。

特開平１０−２７３１１２号公報 特開２００７−５５６１５号公報 特開平８−２７１３２７号公報

特許文献１は、スティックパンのような硬めの棒状物品を対象とするものであり、比較的柔らかくて細長い物品を整列させて排出することは困難である。すなわち、例えば、鱈のすり身を主原料とする乾燥シートの間にチーズを挟んで細長く切断したチーズタラのように比較的柔らかく、かつ、湿り気があって滑り抵抗が大きい細長い物品を、下方へ向かって狭まりながら延びるスロートを有する配列用シュートに沿って滑落移動させながら整列させて姿勢変更するのは難しい。

また、特許文献２も、不規則な力がかかると破損するような棒状のスティック菓子を対象とするものであり、例えば、チーズタラやジャーキー等の柔らかくて細長い物品が、整列容器の上部開口に引っ掛かったときに、揺動だけで向きを揃えることは困難である。

更に、特許文献３は、多少の衝撃によって曲がったり折れたりすることのない硬めの棒状物品を組合せ計量の対象とするものであり、例えば、チーズタラあるいはジャーキー等の比較的柔らかくて細長い物品に適用するのは困難である。すなわち、特許文献３の装置で、比較的柔らかくて細長い物品を計量しようとすると、最終段のガイド筒に縦姿勢で落下収容される際に、その落下衝撃によって物品が曲がったり折れたりするおそれがある。このため、計量した物品を整列した状態で好適に排出するのは難しい。

特に、チーズタラ等の食品は、外部から目視可能に透明な包装袋等に封止されて販売されることが多く、曲がったり折れたりしたものが混じっていると商品価値が下ってしまう。

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、比較的柔らかくて細長い物品を、曲げたり、折ったりすることなく、整列させた状態で搬出することができる物品整列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）本発明に係る物品整列装置は、窪んで湾曲した底部を有する集合トラフを、振動駆動して前記集合トラフに供給される物品を整列させる。

本発明によると、細長い物品は、振動される集合トラフの窪んで湾曲した底部に沿って積層集合されると共に、その長手方向が、集合トラフの長手方向に沿う安定した姿勢で整列される。これによって、例えば、チーズタラやジャーキー等の比較的柔らかくて細長い物品であっても、曲がったり折れたりすることなく、整列させることが可能となる。

（２）本発明の好ましい実施態様では、前記集合トラフを振動駆動して前記物品を振動搬送する加振機を備え、前記集合トラフにおける前記物品の搬送方向の終端部には、前記集合トラフの搬送路を開閉するシャッタが設けられる。

この実施態様によると、振動搬送される物品は、シャッタで受止められることで、その先端が揃った状態に整列される。

（３）本発明の他の実施態様では、前記集合トラフの長手方向に進退移動して前記集合トラフ内の前記物品を押圧可能なプッシャーを備える。

この実施態様によると、シャッタが開放されることに連動してプッシャーを進出移動させることで、集合トラフ内の物品を集合整列された状態のまま一挙に押出し排出することができる。

更に、集合トラフの物品の搬送方向の上手側に退避していたプッシャーを、集合トラフへの物品の供給が完了した後に、集合トラフに収容された物品の後端を揃える位置まで進出させる進出動作と、前記揃える位置から退避させる退避動作とを、適当回数繰返すことで、収容された物品の後端を軽く押し揃えることができる。

（４）本発明の更に他の実施態様では、前記集合トラフが断面Ｕ字状である。

この実施態様によると、集合トラフに供給された物品は、断面Ｕ字状の集合トラフにおいて、Ｕ字状の断面に沿って積層集合すると共に、その長手方向が集合トラフの長手方向に沿った姿勢で振動作用を受けて、円滑に整列する。

（５）本発明の他の実施態様では、複数の前記集合トラフを備え、前記複数の前記集合トラフが、前記物品の搬送方向に沿って配置される。

この実施態様によると、物品を、複数の集合トラフによって、段階的に整列させることができ、物品の搬送方向の最も下手側の集合トラフでは、物品を、十分に整った整列状態にすることができる。

（６）本発明の更に他の実施態様では、前記複数の集合トラフの内、前記物品の搬送方向の最も上手側の集合トラフには、組合せ秤から排出される物品が供給される。

この実施態様によると、組合せ秤から排出される所定重量範囲の細長い物品を、整列させて、後段の包装処理工程等へ搬出することが可能となる。

本発明によれば、比較的柔らかくて細長い物品を整列させることができる。

図１は本発明の第１実施形態に係る物品整列装置を備える組合せ計量装置の全体斜視図である。 図２は図１の組合せ計量装置を模式的に示す概略正面図である。 図３は図１の組合せ計量装置を模式的に示す概略側面図である。 図４は整列供給部の上段の直進フィーダの縦断側面図である。 図５は整列供給部の上段の直進フィーダの終端部を拡大した縦断側面図である。 図６は整列供給部の上段の直進フィーダの斜視図である。 図７は整列供給部の下段の直進フィーダの斜視図である。 図８は物品整列装置の縦断面図である。 図９は物品整列装置の集合トラフの斜視図である。 図１０は本発明の第２実施形態に係る物品整列装置を備える組合せ計量装置の斜視図である。 図１１は図１０の組合せ計量装置の正面図である。 図１２は図１０の組合せ計量装置の側面図である。 図１３は振分け部及び物品整列装置を示す斜視図である。 図１４は物品整列装置の縦断側面図である。 図１５は物品整列装置の上段の集合トラフを示す斜視図である。 図１６は物品整列装置の上段の集合トラフを示す正面図である。 図１７は物品整列装置の中段の集合トラフを示す斜視図である。 図１８は物品整列装置の下段の集合トラフを示す斜視図である。 図１９は物品整列装置の下段の集合トラフを示す縦断正面図である。 図２０は第２実施形態に係る物品整列装置を備える組合せ計量装置の別実施例の下段の集合トラフを示す一部切欠き斜視図である。 図２１は図２０の下段の集合トラフを分解した斜視図である。 図２２は図２０の下段の集合トラフを示す縦断側面図である。 図２３は図２０の下段の集合トラフを示す正面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る物品整列装置を備えた組合せ計量装置の斜視図であり、図２は、図１の組合せ計量装置を模式的に示す概略正面図であり、図３は、図１の組合せ計量装置を模式的に示す概略側面図である。

なお、以下においては、説明の便宜上、図２における左右方向、及び、図３における紙面表裏方向を左右方向と呼称し、図２における紙面表裏方向、及び、図３における左右方向を前後方向と呼称することにする。

この実施形態の組合せ計量装置は、例えば、鱈のすり身を主原料とする乾燥シートの間にチーズを挟んで細長く切断したチーズタラあるいはジャーキーなどの比較的柔らかくて細長い物品を計量して搬出するのに好適な組合せ計量装置である。この組合せ計量装置は、チーズタラ等の物品を組合せ計量して排出する組合せ秤１と、組合せ秤１から排出された物品を横一側方（この例では左方）へ搬送すると共に、集合整列させて搬出する集合整列搬出装置２とを備えている。

上部に配置されている組合せ秤１は、物品を左右方向に並列した多数系統、この例では１４系統の整列搬送径路で前方へ搬送しながら整列させる整列供給部３と、整列供給部３の各整列搬送径路から搬送されてきた物品を受け取るように、一方向、この例では、横方向に沿って並んで配置された多数連（この例では１４連）の計量ユニット４とを備えている。

整列供給部３における一つの整列搬送径路は、３台の直進フィーダ５を、物品の搬送方向に沿って前下がり階段状に縦列配置して構成されている。各整列搬送径路で搬送された物品は、対応する各計量ユニット４にそれぞれ供給される。

各計量ユニット４は、整列供給部３における各整列搬送径路で搬送されてきた物品を受け取って一時保持する供給ホッパ６と、供給ホッパ６から排出された物品ｗを受け取ってその重量を計測する計量ホッパ７とを備えている。この実施形態では、各ホッパ６，７は、図示していないが、物品との摩擦を低減するためにエンボス加工が施されている。

組合せ秤１では、従来と同様に組合せ計量を行う。すなわち、組合せ秤１の制御装置（図示せず）は、複数の計量ホッパ７で計量された物品の重量を種々に組合せた組合せ重量が、目標組合せ重量に等しい又は目標組合せ重量に最も近い所定重量範囲となる計量ホッパ７の組合せである適量組合せを選択する組合せ演算を行う。この組合せ演算で適量組合せとして選択した計量ホッパ７の物品ｗを下方へ排出する。

計量ホッパ７には、図３に示すように、それぞれ独立に互いに反対方向に開閉する前後一対のゲート７ａ，７ｂが備えられている。これらゲート７ａ，７ｂのいずれか一方７ａ（７ｂ）を、選択して開放作動させることによって、保持した物品を前後２系統の径路で排出できるようになっている。

図４〜図７は、整列供給部３を構成する直進フィーダ５の構造を示す図である。３台の直進フィーダ５の内、上段及び中段の直進フィーダ５の構造は同じであるので、図４〜図６では、上段の直進フィーダ５を代表的に示す。また、図６，図７及び後述の図９では、１個の物品ｗのみを代表的に示している。

図４は、物品の搬送方向の最も上手側である上段の直進フィーダ５を示す縦断側面図であり、図５は、その搬送方向の終端部を拡大した縦断側面図であり、図６は、その斜視図である。図７は、３台の直進フィーダ５の内、物品の搬送方向の最も下手側である下段の直進フィーダ５の斜視図である。

各段の直進フィーダ５は、いずれも底板の幅方向の両端から一対の側板がそれぞれ立設された搬送トラフ１０と、この搬送トラフ１０の底板の下面に連結板１１とを備えた構造となっている。この連結板１１を、図４に示すように、加振機１２の振動ヘッド部１２ａに位置決め係止して、バックル形の締結具１３で脱着可能に連結するようになっている。

また、搬送トラフ１０の搬送面である底面１０ａは、物品ｗの搬送方向（前後方向）に、ピッチが例えば、１５ｍｍ程度、深さが例えば、２ｍｍ程度の連続した波型に形成されている。この底面１０ａの波型のピッチは、１個の物品ｗが波型の窪みに入り込んで横向きとなるように、１個の物品ｗの幅に対応したピッチとなっている。

搬送トラフ１０の底面１０ａに載置された細長い物品ｗは、加振されることによって波型に沿った横向き姿勢、すなわち、その長手方向が、物品ｗの搬送方向に直交する姿勢に整列されながら、前方に振動搬送されるようになっている。つまり、細長い物品ｗは、搬送トラフ１０によって振動搬送されながら、搬送方向に一定ピッチで連続する波型の凹部と凸部とを繰り返し通過することで、波型に沿った横向き姿勢に整列されて搬送される。

搬送トラフ１０による物品ｗの搬送方向は、前方であり、複数の計量ユニット４の配列方向は横方向であるので、物品ｗの搬送方向に直交する方向は、複数の計量ユニット４の配列方向である横方向となる。したがって、搬送トラフ１０によって、物品ｗは、その長手方向が複数の計量ユニット４の配列方向である横方向に整列されながら振動搬送される。

上段及び中段の直進フィーダ５における搬送トラフ１０は、その底面１０ａの先端側が、前下がり傾斜されると共に、物品の搬送移動を抑制する移動抑制板１４が設けられている。この移動抑制板１４は、物品ｗを横向き姿勢で安定載置できる幅広の平板材からなる。この移動抑制板１４は、搬送トラフ１０の底面１０ａから搬送方向に水平に延出され、その先端部に、上方に向けて少し起立傾斜された傾斜立上がり部１４ａを備えている。

従って、波型の底面１０ａで振動搬送されてきた物品ｗは、移動抑制板１４上に押し込まれた後、後続の物品ｗに押されて移動抑制板１４上を移動し、終端部の傾斜立上がり部１４ａにおいて移動が抑制され、引き続く押出し搬送によって物品は傾斜立上がり部１４ａを乗り越えて少量ずつ搬出されてゆく。このように、移動抑制板１４は、適度の搬送抵抗を横向き姿勢の物品ｗに与えて、トラフ終端から多量の物品ｗが一挙に送出されて姿勢が崩れるのを抑制する。また、搬出される直前に、物品に搬送抵抗を与えることによって、整列が不十分な物品の姿勢を整える効果もある。

なお、移動抑制板１４は、平板状に限らず、櫛歯状などであってもよい。

最終段である下段の直進フィーダ５における搬送トラフ１０の先端部には、図７に示すように、上方の支点ｐ周りに振り上げ開放可能な搬送トラフ用シャッタ１５が配備されている。この搬送トラフ用シャッタ１５は、エアシリンダ１６によって搬送トラフ１０の搬送径路の終端が開閉制御されるようになっている。

この実施形態では、上段の直進フィーダ５の搬送トラフ１０に、図示しないロボットハンド等を用いて細長い物品が、纏まって供給される。この上段の直進フィーダ５に供給された物品を、振動搬送して中段の直進フィーダ５及び下段の直進フィーダ５へ順次振動搬送して横向きに整列させる。

この実施形態では、物品が纏めて供給される上段の直進フィーダ５の振動振幅を最も大きく、振動時間を最も短くし、下段の直進フィーダ５の振動振幅を最も小さく、振動時間を最も長くしている。

これによって、上段の直進フィーダ５に纏まった状態で供給された物品を、中段の直進フィーダ５及び下段の直進フィーダ５へ順次適量ずつ振動搬送し、下段の直進フィーダ５では、物品がばらけ、搬送トラフ１０の底面１０ａの波型の窪みに１個の物品ｗが入り込むように横向きに整列させることができる。

各直進フィーダ５は、供給ホッパ６から物品が排出されて、供給ホッパ６が空になると、駆動が開始される。

上段の直進フィーダ５と中段の直進フィーダ５との段差、及び、中段の直進フィーダ５と下段の直進フィーダ５との段差は、物品が落下して次段の直進フィーダ５へ移載される際に、整列状態が崩れるのを抑制するために、小さい方が好ましい。

なお、搬送トラフ１０の底面１０ａの波型は、例えば、サイン波状の波型であってもよく、あるいは、急傾斜の立ち上がり面を搬送方向に向けた鋸歯状の波型などであってもよい。

組合せ秤１の下方の集合整列搬出装置２は、図１〜図３に示すように、組合せ秤１の複数の計量ホッパ７から排出された物品ｗを受け取って、複数の計量ユニット４の配列方向である横方向に沿って搬送する搬送コンベヤ２１を備えている。この例では、物品ｗを左方へ搬送する搬送コンベヤ２１が、図３の実線で示すように、前後２台備えられており、各搬送コンベヤ２１は、ベルトコンベヤで構成されている。

各搬送コンベヤ２１は、図１に示されるガイドレール２２に沿って前後移動可能に支持されると共に、エアシリンダなどのアクチュエータ２３によって所定のストロークでそれぞれ個別に前後移動されるようになっている。

図３に示すように、前側（図３の右側）の搬送コンベヤ２１の後方移動位置は、計量ホッパ７の前方への排出径路に臨む物品の受取り位置（ａ）である。また、後側（図３の左側）の搬送コンベヤ２１の前方移動位置は、計量ホッパ７の後方への排出径路に臨む物品の受取り位置（ａ）となっている。

各搬送コンベヤ２１の幅方向の両側には、搬送径路に沿う前後一対のガイド２４がそれぞれ上拡がりに立設されている。これらガイド２４によって、計量ホッパ７から排出された物品ｗをこぼすことなくベルト上に案内するようになっている。

搬送コンベヤ２１の搬送方向の下手側に、図２に示すように、搬送コンベヤ２１から排出される物品ｗを集合して整列させる物品整列装置４０が設けられている。この物品整列装置４０は、搬送コンベヤ２１から排出される物品ｗが投入される集合トラフ２５と、集合トラフ２５を振動させる加振機２６等を備えている。

集合トラフ２５は、図３に示すように、各搬送コンベヤ２１が、計量ホッパ７から排出される物品を受取る受取り位置（ａ）と、これから外れた退避位置（ｂ）とに、それぞれ在るときの各搬送コンベヤ２１の終端に臨むように、前後一列状に４つ設けられている。

したがって、組合せ秤１の計量ホッパ７から排出された物品が、受取り位置（ａ）あるいは退避位置（ｂ）にある２台の搬送コンベヤ２１によって搬送されて、４系統の搬送径路で４つの集合トラフ２５にそれぞれ投入される。

このように組合せ秤１の計量ホッパ７から排出された物品が、物品の受取り位置（ａ）あるいは退避位置（ｂ）にある２台の搬送コンベヤ２１によって、４系統の搬送径路で４つの物品整列装置４０に送り込まれる。

搬送コンベヤ２１は、集合トラフ２５に物品を投入するときに、一定時間駆動される。

図８は、搬送コンベヤ２１から搬出された物品を集合させて整列させる物品整列装置４０の縦断面図であり、図９は、物品整列装置４０の集合トラフ２５部分の斜視図である。

物品整列装置４０の集合トラフ２５は、窪んで湾曲した下窄まりの底部を有し、上方が開放した断面形状がＵ字状のトラフ本体２５ａを、支持板２５ｂで取り囲んで補強支持した構造となっている。この実施形態では、トラフ本体２５ａには、図示していないが、物品との摩擦を低減するためにエンボス加工が施されている。

支持板２５ｂは、底板の幅方向の両端から一対の側板が立設された構造となっている。この支持板２５ｂの下面に連結した連結台２５ｃを加振機２６の振動ヘッド部２６ａに位置決め係止して、バックル形の締結具２７で脱着可能に連結するようになっている。

集合トラフ２５の搬送方向の先端部には、支持板２５ｂに連設された縦向きのレール部２８が互いに内向きに対向して配備されている。この対向するレール部２８に、集合トラフ用シャッタ２９が上下動可能に案内支持されている。集合トラフ用シャッタ２９は、図８に示すように、トラフ上方において縦姿勢で固定配備されたエアシリンダ３０にステー３１を介して連結されている。この集合トラフ用シャッタ２９によって、集合トラフ２５における搬送路が昇降開閉される。この集合トラフ用シャッタ２９によって、搬送コンベヤ２１から投入される物品ｗの先端を受け止めることができる。

集合トラフ２５による振動搬送作用と、集合トラフ用シャッタ２９とによる塞き止め作用とによって、集合した物品ｗが、その先端を揃えて整列させられる。

また、各集合トラフ２５の内側背部には、エアシリンダ３２によってトラフ長手方向に進退移動可能なプッシャー３３が備えられている。

次に、物品整列装置４０を備える組合せ計量装置の動作を説明する。

整列供給部３における上段の直進フィーダ５の搬送方向の始端には、図示しないロボットハンド等を用いて細長い物品ｗが、適時供給される。

上段の直進フィーダ５の始端に供給された物品ｗは、先ず、直進フィーダ５の振動搬送作用を受け、搬送トラフ１０の底面１０ａの波型に沿った姿勢、つまり、横向き姿勢に整列されながら前方へ送られる。上段の直進フィーダ５の搬送トラフ１０の終端部に到達した物品ｗは、横向き姿勢を保ちながら移動抑制板１４を乗り越えて中段の直進フィーダ５に移載される。中段の直進フィーダ５においても同様に搬送トラフ１０の底面１０ａの波型に沿った横向き姿勢に整列されながら前方へ送られて下段の直進フィーダ５に送り込まれる。

下段の直進フィーダ５においては、横向き姿勢に整列されながら前方へ送られて、搬送トラフ用シャッタ１５に受止め保持される。

計量ユニット４における供給ホッパ６が空になると、搬送トラフ用シャッタ１５が所定時間だけ開放制御され、少量の物品が横向き姿勢で供給ホッパ６に供給される。そして、計量ホッパ７で計量され、組合せ演算によって適量組合せとして選択された計量ホッパ７から物品ｗが排出されて空になると、供給ホッパ６が開放されて計量ホッパ７へ新たな物品ｗが供給される。

組合せ演算によって所定重量範囲の適量組合せに選択された複数の計量ホッパ７におけるゲート７ａ、７ｂのいずれか一方７ａ（７ｂ）が選択的に開放制御され、所定重量範囲となる物品ｗが、前方あるいは後方の排出径路に落下排出される。計量ホッパ７から落下排出される複数の物品ｗの整列状態は大きく崩れておらず、略横向き姿勢のまま落下排出される。

計量ホッパ７から物品が落下排出される時には、計量ホッパ７からの物品の排出経路である前側及び後側の搬送コンベヤ２１の少なくともいずれか一方の搬送コンベヤ２１が、物品の受取り位置（ａ）に在る。計量ホッパ７から排出された物品ｗは、受取り位置（ａ）に在る搬送コンベヤ２１における搬送方向の複数個所に、物品長手方向が、搬送コンベヤ２１の搬送方向に略沿った横向き姿勢で落下供給される。

物品ｗを受け取った搬送コンベヤ２１は、集合トラフ２５の状況に応じて、受取り位置（ａ）、あるいは、退避位置（ｂ）のいずれかを物品の搬出位置として選択し、搬送コンベヤ２１毎に前後２系統の搬出位置に対応して配置された集合トラフ２５に向けての搬送が行われる。計量ホッパ７から排出されて、搬送コンベヤ２１の搬送方向の複数個所に落下供給された物品ｗの全量が、集合トラフ２５に投入されることで、集合トラフ２５に所定重量範囲の物品ｗが搬入収容される。

基本的には、計量ホッパ７からの所定重量範囲の物品の排出は、前側の搬送コンベヤ２１及び後側の搬送コンベヤ２１に対して交互に行われる。また、各搬送コンベヤ２１による、受取り位置（ａ）に対応する集合トラフ２５、及び、退避位置（ｂ）に対応する集合トラフ２５に対する所定重量範囲の物品の搬出も基本的には交互に行われる。

以上の動作が４つの集合トラフ２５における物品排出状況に応じて繰り返される。これによって、前後２台の搬送コンベヤ２１による４つの集合トラフ２５への所定重量範囲の物品の搬送が順次実行される。

物品整列装置４０の集合トラフ２５に投入された所定重量範囲の物品ｗは、窪んで湾曲した底面の長手方向に沿った姿勢で振動搬送作用を受け、互いに平行に整列されながら搬送され、集合トラフ用シャッタ２９に受止められる。また、搬送コンベヤ２１からの物品投入時点では、プッシャー３３は、物品投入を妨げない位置に退避している。物品投入が完了すると、プッシャー３３は、低速で、図８に示される所定位置（ｃ）までの進出と後退を所定回数繰り返し、振動搬送作用を受けている物品ｗの後端を軽くたたくように押圧して後端揃えを行って前記所定位置（ｃ）で待機する。なお、物品ｗの後端揃えを行ってプッシャー３３が待機する所定位置（ｃ）は、集合トラフ用シャッタ２９で受止められて積層された物品ｗの後端位置よりも若干後方の位置であり、集合トラフ用シャッタ２９で受止められた物品ｗの後端を無理に押圧するようなことはない。

集合トラフ用シャッタ２９が開放されると、これに連動してプッシャー３３が前記待機位置から更に高速で進出作動し、整列された所定重量範囲の物品ｗを一挙に集合トラフ２５から押出し排出する。

本実施形態の物品整列装置４０によれば、断面Ｕ字状の集合トラフ２５に供給された物品ｗは、Ｕ字状の断面に沿って積層集合すると共に、その長手方向が集合トラフ２５の長手方向に沿った姿勢で振動作用を受けて、円滑に整列する。更に、振動搬送される物品ｗは、集合トラフ用シャッタ２９で受止められることで、その先端が揃えられる一方、プッシャー３３によって、その後端が揃えられるので、長手方向の両端が揃った良好な整列状態となる。

これによって、例えば、チーズタラやジャーキー等の比較的柔らかくて細長い物品であっても、曲がったり折れたりすることなく、整列させて排出することが可能となる。

なお、４つの物品整列装置４０の集合トラフ２５から排出される物品ｗは、適宜手段によって包装工程に搬送される。例えば、集合トラフ２５の排出箇所に、ロボットアーム等に支持されたトレー状の搬送具を待機させ、集合トラフ２５から整列状態で排出された物品ｗを搬送具で受け取る。次に、搬送具を包装容器のコンベヤラインに移動させ、一定ピッチで搬送されてくる包装容器に搬送具から物品を移載装填し、その後、物品が収容された包装容器を封止工程に送る、等の処理がなされる。

前記搬送コンベヤ２１は、逆転可能に構成されている。例えば、計量ホッパ７に、適量組合せに選択されにくい過量の物品が供給されたような場合には、その計量ホッパ７から過量の物品を搬送コンベヤ２１に排出し、搬送コンベヤ２１を逆転駆動する。これによって、過量の物品を、図１に示される、集合トラフ２５とは反対側に配置された回収ボックス３５へ排出する。

［第２実施形態］
図１０は、本発明の第２実施形態に係る物品整列装置を備える組合せ計量装置の斜視図であり、図１１は、図１０の組合せ計量装置の正面図であり、図１２は、図１０の組合せ計量装置の側面図である。

なお、図１１における左右方向、及び、図１２における紙面表裏方向を左右方向と呼称し、図１１における紙面表裏方向、及び、図１２における左右方向を前後方向と呼称することにする。

この組合せ計量装置は、チーズタラあるいはジャーキーなどの比較的柔らかくて細長い物品を計量して搬出するのに好適な組合せ計量装置である。

この組合せ計量装置は、チーズタラ等の物品を組合せ計量して排出する組合せ秤４１と、組合せ秤４１から排出された所定重量範囲の物品を複数個所（この例では４箇所）に振分ける振分け部４２と、振分け部４２によって複数個所に振分けられた物品のそれぞれを、整列させながら複数系統（この例では４系統）の径路でそれぞれ振動搬送して搬出する複数（この例では４つ）の物品整列装置４３を備えている。

組合せ秤４１は、作業者が登り降り可能に立設された基台４４上に設置され、振分け部４２と物品整列装置４３は、その下方の床面上に設置されている。

組合せ秤４１は、供給装置４５によって上部中央から落下供給された物品を振動によって放射状に分散搬送する円錐形の分散フィーダ４６、分散フィーダ４６によって分散搬送された物品を外方に向けて直線的に振動搬送する多数台（この例では１４台）のリニアフィーダ４７、各リニアフィーダ４７の終端下方に平面視で円形に配備された多数連（この例では１４連）の計量ユニット４８を備えている。

計量ユニット４８は、リニアフィーダ４７からの物品を受け取って一時保持する供給ホッパ４９、供給ホッパ４９から排出された物品を受け取ってその重量を計測する計量ホッパ５０とを備えている。分散フィーダ４６の周囲に円形に配置されたこれら多数連の計量ユニット４８の下方には、各計量ホッパ５０から排出された物品を装置の中心下方に向けて流下案内する集合シュート５１、集合シュート５１に沿って流下してきた物品を一か所に集める集合ファネル５２、及び、集合ファネル５２で集められた物品を受け取って一時収容保持する集合ホッパ５３が配備されている。この実施形態では、各フィーダ４６，４７、集合シュート５１、集合ファネル５２、及び、各ホッパ４９，５０，５３は、図示していないが、物品との摩擦を低減するためにエンボス加工が施されている。

組合せ秤４１では、従来と同様に組合せ計量を行う。すなわち、組合せ秤４１の制御装置（図示せず）は、複数の計量ホッパ５０で計量された物品の重量を種々に組合せた組合せ重量が、目標組合せ重量に等しい又は目標組合せ重量に最も近い所定重量範囲となる計量ホッパ５０の組合せである適量組合せを選択する組合せ演算を行う。この組合せ演算で適量組合せとして選択した計量ホッパ５０の物品を排出する。これによって、集合ホッパ５３に所定重量範囲の物品が一時収容保持される。

図１３に示すように、集合ホッパ５３は、それぞれ独立に互いに反対方向に開閉する左右一対のゲート５３ａ，５３ｂを備えている。これらゲート５３ａ，５３ｂのいずれか一方５３ａ（５３ｂ）を、選択して開放作動させることによって、一時保持した所定重量範囲の物品を左右の排出径路に選択して分配排出するようになっている。

前記振分け部４２は、集合ホッパ５３で分配排出された所定重量範囲の物品を更に左右に離れた２箇所に流下案内する左右の振分けシュート５４と、各振分けシュート５４で案内された所定重量範囲の物品を受け取って一時保持する一対の振分けホッパ５５とを備えている。

各振分けホッパ５５も、集合ホッパ５３と同様に、独立に開閉する左右のゲート５５ａ，５５ｂを選択して開放作動させることで、保持した物品を左右の排出径路に選択して振分け排出することができる。すなわち、組合せ秤４１の集合ホッパ５３から分配排出された所定重量範囲の物品が、振分け部４２で更に振り分けられて、左右方向の４箇所に固定配備された分配シュート５６に供給されるようになっている。

振分け部４２の４つの分配シュート５６に対応して、左右方向に並列された４つの物品整列装置４３が設けられ、これら物品整列装置４３によって、４系統の整列搬送径路が構成される。各物品整列装置４３は、下方へ湾曲した底部を有する３つの集合トラフ６１，６２，６３を備えている。

各物品整列装置４３の３つの集合トラフ６１，６２，６３は、図１４に示すように、物品の搬送方向に向けて先下がり階段状に縦列配備されている。各集合トラフ６１，６２，６３は、電磁式の加振機６４，６５，７５にそれぞれ脱着可能に連結され、各集合トラフ６１，６２，６３をそれぞれ任意の振動振幅及び振動時間等で個別に振動駆動することができるようになっている。

なお、物品の搬送方向の最も上手側の上段、及び、次の中段の集合トラフ６１，６２が若干先下がり傾斜した姿勢で設置されているのに対して、物品の搬送方向の最も下手側の下段の集合トラフ６３は前後水平姿勢に設置されている。

図１５は、物品整列装置４３の上段の集合トラフ６１を示す斜視図であり、図１６は、その正面図であり、図１７は、物品整列装置４３の中段の集合トラフ６２を示す斜視図である。また、図１５及び図１７では、１個の物品ｗのみを代表的に示している。

これら集合トラフ６１，６２は、窪んで湾曲した下窄まりの底部を有し、上方が開放した断面形状がＵ字状のトラフ本体６１ａ，６２ａを、支持板６１ｂ，６２ｂで取り囲んで補強支持した構造となっている。支持板６１ｂ，６２ｂは、底板の幅方向の両端から一対の側板が立設された構造となっている。支持板６１ｂ，６２ｂの下面に連結した連結台６１ｃ，６２ｃを、図１４に示す加振機６４，６５の振動ヘッド部６４ａ，６５ａに位置決め係止して、バックル形の締結具６６で脱着可能に連結するようになっている。なお、上段、及び、中段の集合トラフ６１，６２における後端（物品の搬送方向上手側の端）には、壁板６１ｄ，６２ｄが備えられ、供給された物品がトラフ後端から外部にこぼれ落ちることが防止されている。

集合トラフ６１，６２の前端部（物品の搬送方向下手側の端部）には、支持板６１ｂ，６２ｂに連設された縦向きのレール部６７，６８が左右内向きに対向して配備されている。各レール部６７，６８に、集合トラフ６１，６２における搬送路をそれぞれ開閉するシャッタ６９，７０が上下動可能に案内支持されている。シャッタ６９，７０は、正面の外形形状が、集合トラフ６１，６２のＵ字の外形に沿った形状となっている。

シャッタ６９，７０は、トラフ脇において縦姿勢で固定配備されたエアシリンダ７１，７２に、ステー７３，７４を介して連結されており、昇降開閉されるようになっている。

各集合トラフ６１，６２は、基本的に常時振動駆動されており、各シャッタ６９，７０の開閉によって、物品ｗの排出が制御される。

図１８は、物品整列装置４３の下段の集合トラフ６３を示す斜視図であり、図１９は、その縦断正面図である。

この集合トラフ６３のトラフ本体６３ａは、底板の幅方向（左右方向）の両端から一対の側板が立設されると共に、平坦な底板の左右中央に、搬送方向に沿って延びる低い仕切り壁６３ｅを備えている。

また、トラフ本体６３ａの下面に取り付けた連結台６３ｃを、図１４に示される加振機７５の振動ヘッド部７５ａに位置決め係止して、バックル形の締結具７６で脱着可能に連結するようになっている。

トラフ本体６３ａの前端部（物品の搬送方向下手側の端部）には、縦向きのレール部７７が備えられている。このレール部７７に、集合トラフ６３における搬送路を開閉するシャッタ７８が上下動可能に案内支持されている。このシャッタ７８は、その正面の外形形状が、集合トラフ６３の外形に沿った矩形となっている。シャッタ７８は、トラフ横脇において縦姿勢に立設固定されたエアシリンダ７９にステー８０を介して連結されており、昇降開閉されるようになっている。

更に、下段の集合トラフ６３の上方には、前方（搬送方向）に向けて片持ち状に固定配備された支持フレーム８１を介して前後水平に電動スライダ８２が配備されている。この電動スライダ８２のスライド部８２ａに連結されて下方に延出されたステー８３の下端部に、トラフ本体６３ａの底部に沿って前後移動可能なプッシャー８４が備えられている。なお、プッシャー８４の左右中間部には、集トラフ本体６３ａの仕切り壁６３ｅに跨るスリット８４ａが形成されている。

集合トラフ６３は、基本的に常時振動駆動されており、シャッタ７８の開放に連動するプッシャー８４の前方への進出移動によって、物品ｗを一挙に排出する。

この実施形態では、物品整列装置４３の各集合トラフ６１，６２，６３のトラフ本体６１ａ，６２ａ，６３ａ、シャッタ６９，７０，７８、及び、振分け部４２の各シュート５４，５６、振分けホッパ５５は、図示していないが、物品との摩擦を低減するためにエンボス加工が施されている。

次に、物品整列装置４３を備える組合せ計量装置の動作を説明する。

組合せ秤４１の集合ホッパ５３から排出された所定重量範囲の物品は、４つの物品整列装置４３の物品の排出状況に応じて、振分け部４２で左右方向の４箇所のいずれかに振分けられて、４つの物品整列装置４３のいずれかの始端部に供給される。

物品整列装置４３に供給された所定重量範囲の物品は、先ず、上段の集合トラフ６１において振動作用を受け、細長い物品はその長手方向が前後方向に向かう姿勢に振動整列されながら前進搬送され、閉じ位置にあるシャッタ６９に受止められ、前端が揃えられた状態で前進が停止する。

次に、シャッタ６９が開かれることで、物品は中段の集合トラフ６２に振動搬送されて供給される。中段の集合トラフ６２に供給された物品は、振動作用を受け、整列されながら前進搬送されて閉じ位置にある中段のシャッタ７０に受止められて、前端が揃えられた状態で前進が停止する。

次に、シャッタ７０が開かれることで、集合トラフ６２の物品は、下段の集合トラフ６３に振動搬送されて供給される。下段の集合トラフ６３に供給された物品は、更に振動作用を受け、整列されながら前進搬送されて、閉じ位置にある下段のシャッタ７８に受止められて前進が停止する。この時、下段の集合トラフ６３に移載された物品は、仕切り壁６３ｅによって、その長手方向が横向きになるのを阻止され、物品の長手方向が、前後方向へ向かう整列状態で保持される。

次に、下段のシャッタ７８が開かれると共に、集合トラフ６３の始端部で待機していたプッシャー８４が前進作動し、これによって物品は、下段の集合トラフ６３から整列状態のまま一挙に押出される。

なお、下段の集合トラフ６３の排出箇所には、例えば、ロボットアーム等に支持された搬送具が待機しており、集合トラフ６３から排出された物品は、一旦搬送具に整列状態で受け取られた後、所定の包装ラインに運び込まれ、浅い箱形パッケージなどに供給装填され、その後、包装工程において封止される。

この実施形態では、図１２等に示されるように、振分け部４２における振分けシュート５４は、電動スライダ５８によって前後に移動可能に構成されると共に、振分けシュート５４の背部にはリジェクトシュート５７が連結されている。例えば、計量ホッパ５０に、適量組合せに選択されにくい過量の物品が供給されたような場合には、その計量ホッパ５０から過量の物品を集合ホッパ５３に排出する。更に、図１２中の仮想線で示すように、振分けシュート５４及びリジェクトシュート５７を前方に一体移動させて、リジェクトシュート５７が組合せ秤４１における集合ホッパ５３に臨むようにし、集合ホッパ５３から過量の物品をリジェクトシュート５７に排出し、リジェクトシュート５７を介して回収容器などに回収する。

本実施形態の物品整列装置４３では、集合ホッパ５３から排出される物品を、集合トラフ６１，６２，６３によって、振動搬送しながら段階的に整列させることができると共に、各集合トラフ６１，６２，６３のシャッタ６９，７０，７８によって、物品の先端を揃えることができるので、最終段の集合トラフ６３から搬出される際の物品は、向き及び端部の揃った良好な整列状態となる。

［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）第２実施形態の物品整列装置４３において、例えば、下段の集合トラフ６３を、図２０〜図２３に示す形態に構成することもできる。すなわち、この実施形態では、底板の幅方向（左右方向）の両端から一対の側板が立設されたトラフ本体６３ａの前半部に、後半部底面より高く、かつ、後半部横幅より幅狭の搬送通路を有する前半部底板６３ｆが備えられる。更に、左右中央部位には、前半部底板６３ｆと後半部底面とに亘る仕切り壁６３ｅが立設されている。仕切り壁６３ｅの上端は、前半部底板６３ｆよりも高く設定され、前半部底板６３ｆにおける仕切り壁６３ｅの上端辺は、搬送方向に向けて次第に高くなるよう傾斜されている。これによって、前半部底板６３ｆの搬送通路に供給された物品が、仕切り壁６３ｅの傾斜上端辺によって円滑に左右に振分け案内されながら後方に振動搬送されるようになっている。

また、プッシャー８４は、前半部底板６３ｆより低い位置において、仕切り壁６３ｅの左右両脇に分断されている。この分断されたプッシャー８４が、電動スライダ８２で前後に駆動移動されるステー８３の左右下端部に、それぞれ連結支持されている。左右に分断されたプッシャー８４には、トラフ本体６３ａの側板に添う側板部８４ｂと、トラフ本体６３ａの底面に添う底板部８４ｃとが備えられている。これによって、プッシャー８４が進出作動することで、トラフ後半部にある物品を掬い込みながら押出し排出する。

なお、前半部底板６３ｆの後端左右箇所には、後退移動したステー８３が入り込む切欠きｋが形成されており、後退したプッシャー８４が、前半部底板６３ｆの後端部下方に潜り込んで待機するようになっている。

（２）第２実施形態の物品整列装置４３における上段の集合トラフ６１のみを断面形状がＵ字状のものにし、中段の集合トラフ６２を、下段の集合トラフ６３と同様に、底板の幅方向の両端から一対の側板が立設されると共に、底板の左右中央に仕切り壁を備えるものにして実施することもできる。

（３）第２実施形態の物品整列装置４３における３つの集合トラフ６１，６２，６３を、全て断面形状Ｕ字状のものにして実施してもよい。

（４）第２実施形態の物品整列装置４３における少なくとも上段の集合トラフ６１の縦断面形状を、窪んで湾曲すると共に、上拡がりに開放されたＶ字形に形成してもよい。

（５）第２実施形態の振分け部４２における振分けシュート５４の下端に単純に開閉するゲートを備えて、物品を２箇所に振分け排出するよう構成すると共に、振分け部４２によって振分け排出された物品を振動搬送する２系統の物品整列装置４３を備えた形態で実施することもできる。

（６）特に高速の処理が要求されない場合には、第２実施形態の振分け部２を省略して、組合せ秤４１から排出された物品を、単一の物品整列装置４３に供給する形態で実施することも可能である。

（７）第２実施形態の物品整列装置４３を構成する集合トラフは３つに限らず、３つ未満あるいは４つ以上であってもよい。

（８）第２実施形態の計量ユニット４８は、供給ホッパ４９及び計量ホッパ５０を備える構成に限らず、他のホッパ、例えば、計量ホッパ５０で計量されて、該計量ホッパ５０から排出された物品を貯留して排出するメモリホッパを備える構成であってもよい。この場合、計量ホッパ５０及びメモリホッパを組合せ演算の対象とし、適量組合せとしてメモリホッパも選択することができる。

（９）本発明は、比較的柔らかくて細長いチーズタラのような細長い物品の整列に特に好適であるが、スティックパンのような比較的硬く細長い物品の整列にも利用することができる。

１，４１ 組合せ秤
４，４８ 計量ユニット
２５，６１，６２，６３ 集合トラフ
２９，６９，７０，７８ シャッタ
３３，８４ プッシャー
４０，４３ 物品整列装置
４２ 振分け部
５３ 集合ホッパ

Claims (6)

1. 窪んで湾曲した底部を有する集合トラフを、振動駆動して前記集合トラフに供給される物品を整列させる、
   物品整列装置。
2. 前記集合トラフを振動駆動して前記物品を振動搬送する加振機を備え、
   前記集合トラフにおける前記物品の搬送方向の終端部には、前記集合トラフの搬送路を開閉するシャッタが設けられる、
   請求項１に記載の物品整列装置。
3. 前記集合トラフの長手方向に進退移動して前記集合トラフ内の前記物品を押圧可能なプッシャーを備える、
   請求項２に記載の物品整列装置。
4. 前記集合トラフが断面Ｕ字状である、
   請求項２に記載の物品整列装置。
5. 複数の前記集合トラフを備え、
   前記複数の前記集合トラフが、前記物品の搬送方向に沿って配置される、
   請求項２ないし４のいずれか一項に記載の物品整列装置。
6. 前記複数の集合トラフの内、前記物品の搬送方向の最も上手側の集合トラフには、組合せ秤から排出される物品が供給される、
   請求項５に記載の物品整列装置。

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