JP5102100B2 - 組合せ計量装置 - Google Patents

Description

本発明は、組合せ計量装置に関する。

下記特許文献１には、背景技術に係る組合せ計量装置が開示されている。当該組合せ計量装置は、円錐状の分散テーブルと、分散テーブルの周囲に円形配列された複数のトラフとを備えている。各トラフ内にはコアが配置されており、コアの外面には、らせん状の転送スクリューが巻装されている。モータによってコアを回転駆動することにより、転送スクリューも回転される。分散テーブルからトラフの内端部に供給された物品は、回転する転送スクリューに押されて、トラフの外端部に向かって搬送される。

米国特許出願公開第２００６／０１９６７０１号明細書

上記特許文献１に開示された組合せ計量装置によると、トラフの内端部と外端部とでトラフの断面の径が互いに等しく、隣接トラフ間に隙間が生じている。従って、その隙間から物品が落下する可能性がある。特に、上記特許文献１に開示された組合せ計量装置では、物品はコア上を不安定な状態で搬送され、また、転送スクリューの回転に伴ってトラフ内の物品を持ち上げる方向の力も作用する。そのため、物品が落下する可能性は大きくなる。上記特許文献１に開示された組合せ計量装置によると、隣接トラフ間の隙間からの物品の落下に対して、何ら対策が施されていないという問題がある。

本発明はかかる問題を解決するために成されたものであり、上方から投入された物品を放射状に分散させる分散手段と、分散手段の周囲の円周上に配列された複数の搬送手段と、複数の搬送手段の周囲の円周上に配列された複数の計量ホッパとを備える、組合せ計量装置において、隣接する搬送手段間の隙間から物品が落下することを回避し得る、組合せ計量装置を得ることを目的とする。

本発明の第１の態様に係る組合せ計量装置は、上方から投入された物品を放射状に分散させる分散手段と、前記分散手段の周囲に円周状に配列された複数の搬送手段と、前記複数の搬送手段の周囲に円周状に配列された複数の計量ホッパとを備える、組合せ計量装置であって、前記搬送手段は、前記分散手段の下方に位置する内端部と、前記計量ホッパの上方に位置する外端部とを有し、上面が開口したトラフと、前記トラフの底面上に配置され、前記分散手段から前記内端部に供給された物品を、回転駆動されることによって前記外端部に向けて搬送する、スパイラル部材とを有し、前記トラフの断面の径が、前記内端部から前記外端部に向かって徐々に大きくなることにより、隣接する前記トラフ同士が、前記内端部から前記外端部までの全域に亘って互いに接しており、前記外端部上における前記スパイラル部材の断面の径は、前記内端部上における前記スパイラル部材の断面の径よりも大きく設定されていることを特徴とするものである。

第１の態様に係る組合せ計量装置によれば、隣接するトラフ同士が、内端部から外端部までの全域に亘って互いに接している。従って、たとえ一のトラフから物品がこぼれたとしても、そのこぼれた物品は、隣接するトラフ内に供給される。その結果、隣接するトラフ間の隙間から物品が落下することを、回避することができる。
また、第１の態様に係る組合せ計量装置によれば、外端部上におけるスパイラル部材の断面の径は、内端部上におけるそれよりも大きく設定されている。従って、トラフの外端部においては、トラフの幅方向に関して物品を分散させることができる。その結果、搬送手段から計量ホッパへの物品の供給量を細かく制御することが可能となる。

本発明の第２の態様に係る組合せ計量装置は、第１の態様に係る組合せ計量装置において特に、前記トラフは、前記内端部よりも前記外端部のほうが下方に位置するように、傾斜配置されていることを特徴とするものである。

第２の態様に係る組合せ計量装置によれば、トラフが傾斜配置されることにより、それに伴ってスパイラル部材も傾斜配置される。スパイラル部材の回転に起因して生じる振動は、計量手段にとっては外乱ノイズとして作用するが、スパイラル部材が傾斜配置されることにより、その外乱ノイズを低減することができる。つまり、スパイラル部材が傾斜配置されることにより、スパイラル部材の回転モーメントが作用する方向も傾斜し、その回転モーメントの鉛直成分のみが、計量手段の外乱ノイズとして作用する。従って、スパイラル部材が水平配置されて回転モーメントが鉛直方向に直接的に作用する装置と比較すると、計量手段の外乱ノイズを低減することができる。

しかも、トラフは、内端部よりも外端部のほうが下方に位置するように、傾斜配置されている。つまり、滑落によって物品が内端部から外端部に向かって進行しやすい方向に、トラフが傾斜配置されている。その結果、搬送手段による物品の搬送効率を高めることが可能となる。

本発明の第３の態様に係る組合せ計量装置は、第１又は第２の態様に係る組合せ計量装置において特に、前記外端部上における前記スパイラル部材のスパイラルピッチは、前記内端部上における前記スパイラル部材のスパイラルピッチよりも大きく設定されていることを特徴とするものである。

第３の態様に係る組合せ計量装置によれば、外端部上におけるスパイラル部材のスパイラルピッチは、内端部上におけるそれよりも大きく設定されている。従って、トラフの外端部においては、トラフの長さ方向に関して物品を分散させることができる。その結果、搬送手段から計量ホッパへの物品の供給量を細かく制御することが可能となる。

本発明によれば、隣接する搬送手段間の隙間からの物品の落下を、回避することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。

図１は、本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置１の全体構成を示す斜視図である。また、図２は、図１に示した組合せ計量装置１を上方から眺めた上面図である。図１，２に示すように、組合せ計量装置１は、分散テーブル２、搬送手段３、プールホッパ４、計量ホッパ５、及び集合シュート６を備えて構成されている。

分散テーブル２は、組合せ計量装置１の装置本体のほぼ中央に配置されている。搬送手段３は、分散テーブル２の周囲の円周上に並んで配列されている。図２に示すように、本実施の形態の例では、組合せ計量装置１は２０個の搬送手段３を備えている。プールホッパ４は、複数の搬送手段３の周囲の円周上に並んで配列されている。つまり、複数のプールホッパ４が円形配列されている。プールホッパ４は、複数の搬送手段３の各々に対応して配置されている。従って、本実施の形態の例では、組合せ計量装置１は２０個のプールホッパ４を備えている。計量ホッパ５は、プールホッパ４の下方において、複数の搬送手段３の周囲の円周上に並んで配列されている。つまり、複数の計量ホッパ５が円形配列されている。計量ホッパ５は、複数のプールホッパ４の各々に対応して配置されている。従って、本実施の形態の例では、組合せ計量装置１は２０個の計量ホッパ５を備えている。集合シュート６は、計量ホッパ５の下方に配置されている。

図３は、組合せ計量装置１のうち、２個の搬送手段３を抜き出して、その周囲の構造とともに示す斜視図である。また、図４は、組合せ計量装置１のうち、２個の搬送手段３を抜き出して、その周囲の構造とともに示す正面図である。また、図５は、組合せ計量装置１のうち、１個の搬送手段３を抜き出して、その周囲の構造とともに示す側面図である。図３〜５には示さない残りの搬送手段３も、図３〜５に示した搬送手段３と同様の構造を有している。

図３〜５に示すように、搬送手段３は、トラフ１０とスパイラル部材１１とを備えて構成されている。図５を参照して、トラフ１０の内端部２０は、分散テーブル２の外周縁の下方に位置しており、トラフ１０の外端部２１は、プールホッパ４の上方に位置している。プールホッパ４は計量ホッパ５の上方に位置しているため、トラフ１０の外端部２１は、計量ホッパ５の上方にも位置していることとなる。図３を参照して、トラフ１０は、円筒（正確には中空円錐）のほぼ上半部が切り取られた形状を有している。従って、トラフ１０は、円筒の内面として規定される底面と、開口した上面とを有している。

スパイラル部材１１は、トラフ１０の底面上に、回動自在に配置されている。スパイラル部材１１の内端部は、回転軸１２に固定されている。回転軸１２がモータによって回転駆動されることにより、スパイラル部材１１は、トラフ１０内の物品を内端部２０から外端部２１に向けて押し出す方向に回転駆動される。なお、本実施の形態において、スパイラル部材１１の内部空間には、コアが配設されていない。つまり、スパイラル部材１１は、無芯のスパイラル部材である。

また、図３〜５に示すように、トラフ１０は先広がりの形状を有しており、トラフ１０の断面の径（トラフ１０を正面から眺めたときの断面半円の半径）は、内端部２０から外端部２１に向かって徐々に大きくなっている。これにより、互いに隣接するトラフ１０同士が、内端部２０から外端部２１までの全域に亘って互いに接している。具体的に、トラフ１０の一辺には折り返し部１３が形成されており、この折り返し部１３が、隣接するトラフ１０の他辺を覆う（又は他辺に接触する）ことにより、互いに隣接するトラフ１０同士が隙間なく並設されている。

また、図５に示すように、トラフ１０は、内端部２０よりも外端部２１のほうが下方に位置するように、前傾姿勢で傾斜配置されている。これにより、トラフ１０の底面は、内端部２０から外端部２１に向かって、下りのスロープとして規定される。

図６は、スパイラル部材１１の構造を示す側面図である。スパイラル部材１１は、丸棒又は角棒等の棒材がらせん状にねじ曲げられた形状を有している。また、スパイラル部材１１は、トラフ１０の先広がりの形状に対応して、先広がりのスパイラル構造を有している。つまり、外端部（図６では左端部）におけるスパイラル部材１１の断面の径Ｌ２（中心軸Ａ１上の遠方からスパイラル部材１１を眺めたときの円の半径）は、内端部（図６では右端部）におけるスパイラル部材１１の断面の径Ｌ１よりも大きく設定されている。

また、スパイラル部材１１のスパイラルピッチは、内端部から外端部に向かって徐々に大きく設定されている。従って、外端部におけるスパイラル部材１１のスパイラルピッチは、内端部におけるスパイラル部材１１のスパイラルピッチよりも大きく設定されている。図６に示したスパイラルピッチＰ１〜Ｐ４の関係は、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４となる。

なお、図６において破線で示すように、スパイラル部材１１の外端３１を、中心軸Ａ１に向けて大きく曲げても良い。これにより、外端３１との接触に起因してトラフ１０の底面が削られることを回避できる。また、外端３１と中心軸Ａ１との距離が短くなるため、外端３１における回転モーメントが小さくなる。その結果、外端３１における回転モーメントがロードセル等の計量手段の外乱ノイズとして作用する影響を、低減することができる。

以下、図１〜５を参照して、組合せ計量装置１の動作について説明する。計量対象である物品（例えば生肉等の食品）は、分散テーブル２の上方から、分散テーブル２の上面の中央部に落下投入される。分散テーブル２上に投入された物品は、回転駆動されている分散テーブル２によって放射状に分散されつつ、分散テーブル２の外周縁から排出されて、各トラフ１０の内端部２０に上方から供給される。

各搬送手段３においては、スパイラル部材１１が断続的に回転駆動されている。従って、内端部２０に供給された物品は、回転駆動されているスパイラル部材１１によって押されながら、下りのスロープを滑落することにより、トラフ１０の底面上を内端部２０から外端部２１に向かって搬送される。なお、内端部におけるスパイラルピッチＰ１（図６参照）よりも物品のサイズが大きい場合には、分散テーブル２から供給された物品は、当初はスパイラル部材１１上を搬送される。しかし、スパイラルピッチは外端部に向かって徐々に大きくなっているため、スパイラル部材１１上の物品はスパイラルピッチＰ２〜Ｐ４のいずれかの隙間から落下し、その後はトラフ１０の底面上を搬送されることになる。

搬送手段３から排出された物品は、プールホッパ４に供給され、プールホッパ４内で一時的に貯留される。プールホッパ４から排出された物品は、計量ホッパ５に供給され、計量ホッパ５内で一時的に貯留されるとともに、ロードセル等の計量手段（図示しない）によってその重量が計量される。そして、物品を貯留している全ての計量ホッパ５のうち、目標重量に一致又は最も近接する重量値を実現するホッパの組合せが演算によって求められ、選択された一又は複数の計量ホッパ５内に貯留されている物品が排出される。計量ホッパ５から排出された物品は、集合シュート６によって集合されて、下流機器（図示しない）に向けて組合せ計量装置１から排出される。

このように本実施の形態に係る組合せ計量装置１によれば、互いに隣接するトラフ１０同士が、内端部２０から外端部２１までの全域に亘って互いに接している。従って、たとえ一のトラフ２０から横方向（複数の搬送手段３が配列されている円周の周方向）に物品がこぼれたとしても、そのこぼれた物品は、隣接するトラフ１０内に供給される。その結果、隣接するトラフ１０間の隙間から物品が落下することを、回避することができる。

また、本実施の形態に係る組合せ計量装置１によれば、トラフ１０が傾斜配置されることにより、それに伴ってスパイラル部材１１も傾斜配置される。図７は、傾斜配置されたスパイラル部材１１を示す図である。スパイラル部材１１の回転に起因して生じる振動は、ロードセル等の計量手段にとっては外乱ノイズとして作用するが、スパイラル部材１１が傾斜配置されることにより、その外乱ノイズを低減することができる。つまり、図７に示すように、スパイラル部材１１が傾斜配置されることにより、スパイラル部材１１の回転モーメントＭ１が作用する方向（中心軸Ａ１に垂直な軸Ａ２の方向）も傾斜する。これにより、回転モーメントＭ１は、鉛直成分Ｍ２及び水平成分Ｍ３を持つこととなり、そのうちの鉛直成分Ｍ２のみが、計量手段の外乱ノイズとして作用する。ここで、鉛直成分Ｍ２は回転モーメントＭ１よりも小さい。従って、スパイラル部材１１が水平配置されて回転モーメントＭ１が鉛直方向に直接的に作用する装置と比較すると、計量手段の外乱ノイズを低減することができる。

しかも、トラフ１０は、内端部２０よりも外端部２１のほうが下方に位置するように、傾斜配置されている。つまり、滑落によって物品が内端部２０から外端部２１に向かって進行しやすい方向に、トラフ１０が傾斜配置されている。その結果、搬送手段３による物品の搬送効率を高めることが可能となる。

また、本実施の形態に係る組合せ計量装置１によれば、図６に示したように、外端部におけるスパイラル部材１１のスパイラルピッチＰ４は、内端部におけるスパイラルピッチＰ１よりも大きく設定されている。従って、トラフ１０の外端部２１においては、トラフ１０の長さ方向（中心軸Ａ１に平行な方向）に関して物品を分散させることができる。つまり、内端部２０において物品が密集していても、外端部２１においては物品を分散させることができる。その結果、搬送手段３からプールホッパ４（及び計量ホッパ５）への物品の供給量を細かく制御することが可能となる。

同様に、本実施の形態に係る組合せ計量装置１によれば、図６に示したように、外端部におけるスパイラル部材１１の断面の径Ｌ２は、内端部における径Ｌ１よりも大きく設定されている。従って、トラフ１０の外端部２１においては、トラフ１０の幅方向（中心軸Ａ１に垂直な方向）に関しても物品を分散させることができる。その結果、物品を分散させる効果がさらに高まるため、搬送手段３からプールホッパ４（及び計量ホッパ５）への物品の供給量をさらに細かく制御することが可能となる。

＜変形例＞
図８，９は、変形例に係る搬送手段３の構造をそれぞれ示す側面図である。

図８を参照して、スパイラル部材１１の外端３１には、折り曲げられた棒状の支持部材４１の一端が固定されている。支持部材４１の他端は、軸受４０に固定されている。図３〜５に示すように、軸受４０は、組合せ計量装置１のフレーム上の所定の箇所に、回転自在に固定されている。なお、図３，４においては、２個の搬送手段３のうちの一方に対してのみ本変形例が適用された例を示しているが、複数の搬送手段３の全てに対して本変形例を適用することも可能である。

図９を参照して、回転軸１２には、棒状の支持部材５１の一端が固定されている。支持部材５１の他端は、軸受４０に固定されている。上記と同様に、軸受４０は、組合せ計量装置１のフレーム上の所定の箇所に、回転自在に固定されている。また、支持部材５１の複数の箇所には、棒状の梁部材５２の一端が固定されており、梁部材５２の他端は、スパイラル部材１１に固定されている。
なお、支持部材５１の表面には、溝が形成されていない。これにより、支持部材５１の清掃性を高めることができる。つまり、溝内には汚れや物品の欠片が詰まりやすく、溝内の汚れ等を除去する清掃作業は煩雑である。これに対して、溝が形成されていない支持部材５１の表面上の汚れ等は拭き取り等によって容易に除去できるため、清掃性を高めることができる。

図８，９に示すように、支持部材４１，５１は、スパイラル部材１１を、トラフ１０の底面からわずかに持ち上がった状態で支持している。これにより、スパイラル部材１１はトラフ１０の底面に接触しない。その結果、回転駆動されるスパイラル部材１１によってトラフ１０の底面の表面が削られることを、回避することができる。

本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置の全体構成を示す斜視図である。 図１に示した組合せ計量装置を上方から眺めた上面図である。 組合せ計量装置のうち、２個の搬送手段を抜き出して、その周囲の構造とともに示す斜視図である。 組合せ計量装置のうち、２個の搬送手段を抜き出して、その周囲の構造とともに示す正面図である。 組合せ計量装置のうち、１個の搬送手段を抜き出して、その周囲の構造とともに示す側面図である。 スパイラル部材の構造を示す側面図である。 傾斜配置されたスパイラル部材を示す図である。 第２の変形例に係る搬送手段の構造を示す側面図である。 第２の変形例に係る搬送手段の構造を示す側面図である。

符号の説明

１ 組合せ計量装置
２ 分散テーブル
３ 搬送手段
４ プールホッパ
５ 計量ホッパ
１０ トラフ
１１ スパイラル部材
２０ 内端部
２１ 外端部
３１ 外端
４１，５１ 支持部材

Claims (3)

1. 上方から投入された物品を放射状に分散させる分散手段と、
   前記分散手段の周囲に円周状に配列された複数の搬送手段と、
   前記複数の搬送手段の周囲に円周状に配列された複数の計量ホッパと
   を備える、組合せ計量装置であって、
   前記搬送手段は、
   前記分散手段の下方に位置する内端部と、前記計量ホッパの上方に位置する外端部とを有し、上面が開口したトラフと、
   前記トラフの底面上に配置され、前記分散手段から前記内端部に供給された物品を、回転駆動されることによって前記外端部に向けて搬送する、スパイラル部材と
   を有し、
   前記トラフの断面の径が、前記内端部から前記外端部に向かって徐々に大きくなることにより、隣接する前記トラフ同士が、前記内端部から前記外端部までの全域に亘って互いに接しており、
   前記外端部上における前記スパイラル部材の断面の径は、前記内端部上における前記スパイラル部材の断面の径よりも大きく設定されていることを特徴とする、組合せ計量装置。
2. 前記トラフは、前記内端部よりも前記外端部のほうが下方に位置するように、傾斜配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の組合せ計量装置。
3. 前記外端部上における前記スパイラル部材のスパイラルピッチは、前記内端部上における前記スパイラル部材のスパイラルピッチよりも大きく設定されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の組合せ計量装置。
   

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