JP5124555B2 - 組合せ秤 - Google Patents

Description

この発明は、例えば食品用の棒状菓子等の棒状物品を計量して、合計重量が予め定めた所定重量となるように組合せ計量するための組合せ秤に関する。

従来の自動式組合せ秤として図１２に示すものがある。即ち、この自動式組合せ秤は、分散フィーダ１上に物品を供給するクロスヘッドフィーダ（物品送り込み装置）２を設けてある。分散フィーダ１の周囲には放射状に複数台（ｎ台）のリニアフィーダ３−１、・・・が設けられており、振動器４−１、・・・が振動したとき、分散フィーダ１から供給された物品をその先端側に搬送する。そして、リニアフィーダ３−１、・・・の先端には、フィードホッパ５−１、・・・が設けられており、物品を保持することができる。これらフィードホッパ５−１、・・・の下方には、夫々計量ホッパ６−１、・・・が設けられ、これらが空のとき、フィードホッパ５−１、・・・のゲート７−１、・・・が開かれて、物品が供給される。これら計量ホッパ６−１、・・・には、夫々荷重検出器８−１、・・・が設けられ、計量ホッパ６−１、・・・に供給された物品の重量値を検出する。これら計量ホッパ６−１、・・・内の物品の重量値は、組合せ演算部により種々に組み合わされて、合計重量が許容重量範囲内の組合せが選択される。即ち、組合せ演算が行われ、どの計量ホッパから物品を排出するか選択され、例えば計量ホッパ６−１が選択されると、その計量ホッパ６−１のゲート１０−１が開かれて、物品が計量ホッパ６−１の下方に配置されている逆円錐台状の上側集合シュート１２と下側集合シュート１３を経て集合ホッパ１５に供給される。しかる後に、集合ホッパ１５内の物品が包装機１４に供給されて包装される。

しかし、図１２に示す従来の自動式組合せ秤により例えば食品用の棒状菓子を計量してその計量済み物品を包装機１４により包装すると、種々の問題が生じる。つまり、棒状菓子は、折れる等の破損がなく、しかも、綺麗に起立して纏まった状態でカップ等に充填することが望まれているが、この棒状菓子をフィードホッパ５−１、・・・、及び計量ホッパ６−１、・・・に投入するときに折れることがあるし、計量ホッパ６−１から排出された棒状菓子が上側集合シュート１２と下側集合シュート１３を勢い良く滑落して集合ホッパ１５に供給された時にも折れたり欠けることがある。
そして、クロスヘッドフィーダ２から送り込まれてくる棒状菓子が、組合せ秤により組合せ計量されて、しかる後に包装機１４により例えばカップに充填されるまでの間に、クロスヘッドフィーダ２、分散フィーダ１等により搬送されてくるので、その搬送により棒状菓子が互いに絡み合うこととなり、その結果、カップに綺麗に起立して纏まった状態で充填することができず、見栄えが悪いという問題がある。また、カップから棒状菓子を溢れさせるという問題もある。

本発明は、棒状物品が折れる、欠ける等の破損がなく、しかも互いに平行して綺麗に纏まった状態で排出することができる組合せ秤を提供することを目的とする。

本発明による組合せ秤は、複数の計量ホッパと、各計量ホッパに投入された棒状物品の重量を計量するための計量手段と、この計量手段により計量して得られた棒状物品の各重量値を種々に組み合わせてそれら組み合わせのうち合計重量値が予め定めた所定重量範囲内の組を構成する棒状物品を選択する組合せ演算手段と、この組合せ演算手段により選択された棒状物品を排出するための逆円錐台状の集合シュートとを、備えている。更に、本発明による組合せ秤は、上記集合シュート内において上記集合シュートの排出口の上方に配置され、上記集合シュートの上記排出口の直径よりも大きい金属製の短円筒の内側円筒部材と、この内側円筒部材の外周面を包囲する合成ゴム製の短円筒形で、下端部が上記内側円筒部材の下端部よりも下方に伸延している外側円筒部材と、上記内側円筒部材が上記集合シュートの上面に接近した保持位置と、上記内側円筒部材が上記保持位置よりも上方の排出位置とを取るように、上記内側円筒部材を昇降させる昇降駆動部とを、備えている。上記保持位置では上記外側円筒部材の下縁が上記集合シュートの上面と接触する。前記集合シュートは、前記排出口の中心を通る位置に、前記集合シュートの内部を左右に区分ける仕切板を有し、前記内側円筒部材及び外側円筒部材は、前記仕切板に沿って、平面方向から見て左の半円形の左側シャッターと前記平面方向から見て右の半円形の右側シャッターとに分割され、前記昇降駆動部は、前記左側シャッターと前記右側シャッターとを別々に昇降駆動する。

従って、排出口から排出された棒状物品が後段に設けられている例えばホッパやシュートに衝突した際に、その衝撃によって棒状物品が折れる等の破損を防止することができる。

この発明の一実施形態の前提をなす組合せ秤及び充填装置の全体を示す図である。 同組合せ秤の集合ホッパ、一対の溜めホッパ、及び充填装置等を示す正面図である。 同組合せ秤の計量ホッパを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 同組合せ秤の計量ホッパの右側面図である。 同組合せ秤の計量ホッパの拡大縦断面図である。 同組合せ秤の集合シュートの部分切欠拡大平面図である。 同組合せ秤の上側集合シュートに設けられている案内部を図６のＡ−Ａ方向から見た部分断面図である。 同組合せ秤のシャッター機構部の正面図である。 同組合せ秤のシャッターの平面図である。 同組合せ秤の傾斜シュートの拡大正面図である。 （ａ）は同組合せ秤の傾斜シュートを図１０のＢ−Ｂ方向から見た断面図、（ｂ）は他の組合せ秤の傾斜シュートを図１０のＢ−Ｂ方向から見た断面図である。 従来の自動式組合せ秤の概略断面図である。

本発明の一実施形態の組合せ秤の前提をなす自動式組合せ秤１６（以下、組合せ秤１６と称することもある。）、充填装置１７について各図を参照して説明する。
組合せ秤１６は、複数の計量ホッパ３６を有し、各計量ホッパ３６に供給された棒状物品１８の重量を計量し、組合せ演算部（図示せず）がそれら計量された各棒状物品１８の重量を種々に組合わせて合計重量が所定の目標重量に等しいか若しくは近い組合せを選択する。そして、組合せ演算部により選択された組の合計重量が予め設定されている許容重量範囲内であるとき、その組の棒状物品１８を対応する各計量ホッパ３６から排出するものである。ただし、例えば全ての計量ホッパ３６に棒状物品１８が収容されているが、合計重量が許容重量範囲内の組合せが存在しないときにも所定の計量ホッパ３６内の物品が排出される。そして、これら各計量ホッパ３６から排出された計量済みの棒状物品１８は、上側集合シュート１９、下側集合シュート１３、及び傾斜シュート３９を経て集合ホッパ２２に投入される。

この集合ホッパ２２に投入された棒状物品１８は、図２に示す左右の各排出ゲート３２、３３を開閉することにより、それぞれと対応する２つの各第１及び第２の振り分けシュート２３、２４に交互に振り分けられて第１の溜めホッパ２５及び第２の溜めホッパ２６に溜められる。第１及び第２の各溜めホッパ２５、２６に収容されている計量済み棒状物品１８は、所定のタイミングで各溜めホッパ２５、２６の内側ゲート２７、２８が開くことにより、各溜めホッパ２５、２６と対応して下方に設けられている投入シュート２９、２９を介して第１及び第２のそれぞれの充填機構部３０、３０の上側整列ホッパ３１、３１に供給される。第１及び第２の各充填機構部３０、３０は、それぞれの下方の所定の充填位置に、コンベア３４により順次搬送されてくる空のカップ（包装用容器）３５、３５に計量済み棒状物品１８を順次充填することができる。そして、コンベア３４は、これら計量済み棒状物品１８が充填されたカップ３５、３５を所定の取り出し位置に順次搬送するようになっている。

この自動式組合せ秤１６と図１２に示す従来の自動式組合せ秤が相違するところは、図１２に示す計量ホッパ６−１、・・・、フィードホッパ５−１、・・・、及び上側集合シュート１２に代えて、図３、図４及び図５に示す計量ホッパ３６、・・・、この計量ホッパ３６と同等の形状のフィードホッパ３７、・・・、及び図６に示す上側集合シュート１９を設けたところ、更に、図８に示すシャッター機構部３８、及び図１０に示す傾斜シュート３９を設けたところである。これ以外は、従来の自動式組合せ秤と同等であるので詳細な説明を省略する。この自動式組合せ秤１６に設けられているこれら計量ホッパ３６、フィードホッパ３７、上側集合シュート１９、シャッター機構部３８、及び傾斜シュート３９は、比較的折れ易い棒状菓子である棒状物品１８が分散フィーダ１上に供給されてから下側集合シュート１３から排出されるまでの間に、折れたり、欠ける等の破損を防止するためのものである。

計量ホッパ３６は、図３及び図４に示すものが複数台（ｎ台）設けられており、全て同等のものであるのでそのうちの１台を説明し、他の計量ホッパ３６の説明を省略する。計量ホッパ３６は、本体部４０とゲート４１を備えている。
本体部４０は、図３に示すように、断面形状が矩形の筒状体であり、矩形の上側開口部を矩形の下側開口部よりも大きく形成してある。この本体部４０を形成する４つの側壁４２、４３、４４、４５のうち、図３（ａ）に示されている上側の第１の側壁４２、下側の第２の側壁４３、及び右側の第３の側壁４４は、鉛直方向に平行するように配置してあり、左側の第４の側壁４５は、水平面に対して所定の角度を成すように傾斜させて配置してある。
ゲート４１は、本体部４０の下側開口部を開閉するためのものであり、基端部が枢軸４６、４６を介して本体部４０の第１及び第２の側壁４２、４３に回動自在に設けられている。そして、図３（ｂ）に示すように、ゲート４１は、閉位置にある状態で水平面に対して所定の角度を成すように傾斜した状態となり、このゲート４１と第４の側壁４５により計量ホッパ３６に投入された棒状物品１８をこの計量ホッパ３６内に保持する構造となっている。

また、図３及び図４に示すように、ゲート４１の内面には、２つの整列突起４７、４７を設けてある。この２つの整列突起４７は、枢軸４６が設けられているゲート４１の基端部から先端部に向かう方向と平行するように（第１及び第２の側壁４２、４３と平行するように）、互いに所定の間隔を隔ててゲート４１の内面に設けてある。また、各整列突起４７は、その長さ方向、つまり、棒状物品１８を排出するために案内する方向に対して直交する断面の形状が略二等辺三角形であり、その底辺がゲート４１の内面と結合している。更に、各整列突起４７は、棒状物品１８を排出する方向に向かうに従って、略二等辺三角形の断面形状が大きくなるように形成してある。

上記のように構成した計量ホッパ３６によると、棒状物品１８が各計量ホッパ３６に投入されたときに、図３に示すように、計量ホッパ３６のゲート４１の内面に設けられている２つの整列突起４７がこれら投入された棒状物品１８をそれぞれが互いに略平行するように案内して整列させることができ、そして、２点鎖線で示すように、ゲート４１を開放することにより、この整列させた棒状物品１８をその長さ方向に移動させて排出することができる。そして、棒状物品１８を整列させた状態で計量ホッパ３６から排出することができるので、互いに絡み合わない状態の棒状物品１８を図１及び図６に示す上側集合シュート１９に供給することができる。また、この整列させた棒状物品１８をその長さ方向に移動させて計量ホッパ３６から排出して上側集合シュート１９上に投入することができるので、この棒状物品１８と上側集合シュート１９の上面との衝突による衝撃が、棒状物品１８をその中心軸線の方向に圧縮する方向に掛かるようにすることができ、これにより、この衝撃によって棒状物品１８が折れたり、欠けたり等の破損を防止することができる。

更に、各整列突起４７の断面形状を略二等辺三角形として形成してあるので、各整列突起４７の表面全体が斜面で形成されており、従って、投入された棒状物品１８をこの整列突起４７の斜面により効率よく案内して、それぞれが互いに平行するように整列させることができる。そして、各整列突起４７は、棒状物品１８が排出される方向に向かうに従って断面形状が大きくなるように形成してあるので、棒状物品１８どうしの間隔を狭めて、整列した状態が乱れないように、纏まった状態にして計量ホッパ３６から排出することができる。

そして、各計量ホッパ３６は、図５に示すように、第３の側壁４４の内面の全体とゲート４１の内面の全体を第１の緩衝部材４８により被覆してあり、第４の側壁４５の内面の全体を第２の緩衝部材４９により被覆してある。第１及び第２の緩衝部材４８、４９は、表面が滑らかな合成ゴム等のゴム様弾性体により形成されている板状体であり、所定の厚みに形成してある。これら第１及び第２の緩衝部材４８、４９は、計量ホッパ３６に投入された棒状物品１８とこの計量ホッパ３６との衝突による衝撃を吸収するためのものである。
第１の緩衝部材４８は、図５に示すように、上端部を外側にＵ字状に屈曲して屈曲部４８ａを形成してあり、この屈曲部４８ａの内側に第３の側壁４４の上縁を挿入してこの上縁に着脱自在に取り付けてある。そして、この第１の緩衝部材４８の下部は、ゲート４１に設けられている２つの各整列突起４７を覆うように、各整列突起４７と対応する形状に形成してある。
第２の緩衝部材４９は、第１の緩衝部材４８と同様に、上端部を外側にＵ字状に屈曲して屈曲部４９ａを形成してあり、この屈曲部４９ａの内側に第４の側壁４５の上縁を挿入してこの上縁に着脱自在に取り付けてある。
なお、第１及び第２の緩衝部材４８、４９に設けられている各屈曲部４８ａ、４９ａは、第１及び第２の緩衝部材４８、４９をそれぞれが取り付けられる第３及び第４の側壁４４、４５の各上縁に止めることができるようにＵ字状をなすように固めてある。

上記のように構成された第１及び第２の緩衝部材４８、４９によると、棒状物品１８が各計量ホッパ３６に投入された時に、この投入された棒状物品１８が衝突することがある第３の側壁４４及びゲート４１の内面、並びに第４の側壁４５の内面を被うようにこれら第１及び第２の緩衝部材４８、４９を設けてあるので、この投入された棒状物品１８が第１及び第２の緩衝部材４８、４９と衝突して、棒状物品１８が受ける衝撃をこの緩衝部材４８、４９により和らげることができる。従って、棒状物品１８が折れる等の破損を防止することができる。

そして、第１及び第２の緩衝部材４８、４９に形成した各屈曲部４８ａ、４９ａの内側に、それぞれと対応する第３及び第４の側壁４４、４５の各上縁を挿入することにより、第１及び第２の緩衝部材４８、４９を計量ホッパ３６に取り付けることができる。そして、各屈曲部４８ａ、４９ａの内側から第３及び第４の側壁４４、４５の各上縁を引き離すことにより、各緩衝部材４８、４９を計量ホッパ３６から取り外すことができる。このように、第１及び第２の緩衝部材４８、４９は、計量ホッパ３６に対して着脱自在に設けてあるので、この緩衝部材４８、４９を計量ホッパ３６から簡単に取り外して洗浄することができ、衛生的に使用することができる。これにより、棒状菓子等の食品が接触する計量ホッパ３６に使用するのに適している。また、第１及び第２の緩衝部材４８、４９の計量ホッパ３６に対する取り付け及び取り外しを、工具なしで簡単に、しかも迅速に行うことができるので、計量ホッパ３６及び緩衝部材４８、４９の洗浄を簡単に行うことができる。

次に、組合せ秤１６に設けられているフィードホッパ３７（図１２に示すフィードホッパ５−１、・・・と対応するもの。）を説明する。フィードホッパ３７は、複数台（ｎ台）設けられており、全て同等のものであるのでそのうちの１台を説明し、他のフィードホッパ３７の説明を省略する。フィードホッパ３７は、図には示さないが、図３乃至図５に示す計量ホッパ３６と同等の構成であり、本体部４０とゲート４１を備えている。従って、フィードホッパ３７は、計量ホッパ３６と同様に、図３及び図４に示すように、ゲート４１に２つの整列突起４７、４７を設けてある。そして、図５に示すように、第３の側壁４４の内面の全体とゲート４１の内面の全体を第１の緩衝部材４８により被覆してあり、第４の側壁４５の内面の全体を第２の緩衝部材４９により被覆してある。
上記のように構成されたフィードホッパ３７は、計量ホッパ３６と同等の作用、及び効果を奏するので詳細な説明を省略する。

次に、図２に示す充填装置に設けられている集合ホッパ２２、第１の溜めホッパ、及び第２の溜めホッパ２６を説明する。集合ホッパ２２、第１の溜めホッパ２５、及び第２の溜めホッパ２６が図３乃至図５に示す計量ホッパ３６と相違するところは、計量ホッパ３６には２つの整列突起４７を有する１つのゲート４１を設けてあるのに対して、集合ホッパ２２、第１の溜めホッパ２５、及び第２の溜めホッパ２６には、２つの整列突起４７を有するゲート４１を２つずつ設けてあるところである。そして、計量ホッパ３６では、傾斜する第４の側壁４５の内面の全体を第２の緩衝部材４９により被覆してあるのに対して、集合ホッパ２２、第１の溜めホッパ２５、及び第２の溜めホッパ２６では、鉛直方向に略平行するように第４の側壁４５を形成し、この第４の側壁４５の内面の全体と第４の側壁４５の下部に連結しているゲート４１の上面の全体を第２の緩衝部材４９により被覆してあるところである。これ以外は、計量ホッパ３６と同等であるので詳細な説明を省略する。
上記のように構成された集合ホッパ２２、第１の溜めホッパ２５、及び第２の溜めホッパ２６は、計量ホッパ３６と同等の作用、及び効果を奏するので詳細な説明を省略する。

次に、集合シュート５０を図６乃至図８を参照して説明する。集合シュート５０は、上側集合シュート１９と下側集合シュート１３とから成っている。
上側集合シュート１９は、図６及び図８に示すように、上側開口部と下側開口部のそれぞれが同一の所定の角数の多角形であり、上側開口部が下側開口部よりも大きい漏斗状に形成したものである。この上側集合シュート１９を形成する複数の台形状の各傾斜壁５１の上面には、それぞれ案内部５２を設けてある。
各案内部５２は、所定の幅を有し、細長い真っ直ぐな板状体であり、その幅方向を傾斜壁５１の上面に対して直交させた状態で各傾斜壁５１に設けてある。なお、各案内部５２の幅、即ち、各傾斜壁５１の上面からの高さは、この上側集合シュート１９上に落下して各案内部５２により案内されて滑落する棒状物品１８が、案内部５２を乗り越えることがないような高さとしてある。また、各案内部５２は、対応する各傾斜壁５１に対して一方の対角線の近傍の位置に設けてあり、上端部を傾斜壁５１の上縁の一方の端部と所定の間隔を隔てた位置に配置してあり、下端部を傾斜壁５１の下縁の一方の端部と所定の間隔を隔てた位置に配置してある。そして、各案内部５２は、対応するそれぞれの傾斜壁５１に対してそれぞれ同一の位置に設けてある。図７は案内部５２を図６のＡ−Ａ方向から見た図である。

下側集合シュート１３は、図６及び図８に示すように、逆円錐台状（漏斗状）であり、この下側集合シュート１３の上縁が上側集合シュート１９の下縁の下側に重なり合ってその上縁と下縁が互いに結合している。下側集合シュート１３の中央に排出口５３を設けてある。

次に、シャッター機構部３８を図６、図８、及び図９を参照して説明する。このシャッター機構部３８は、図８に示すように、シャッター５４、昇降リンク機構部５７、及び昇降駆動部５８を備えている。
シャッター５４は、図８に示す内側円筒部材５５と外側円筒部材５６を備えている。
内側円筒部材５５は、金属製であり、直径が下側集合シュート１３の排出口５３の直径よりも大きい短円筒形に形成したものである。
外側円筒部材５６は、合成ゴム製であり、内側円筒部材５５の外周面を包囲する大きさの短円筒形に形成したものである。そして、外側円筒部材５６の下端部は、内側円筒部材５５の下端部よりも下方に伸延している。これにより、図８に示すように、上側集合シュート１９を滑落してくる棒状物品１８がこの合成ゴム製の外側円筒部材５６に衝突した時に、その衝撃を吸収することができる。また、シャッター５４が下降して棒状物品１８を保持する保持位置に移動している状態で、合成ゴム製の外側円筒部材５６の下縁が下側集合シュート１３の上面と接触することにより、金属製の内側円筒部材５５の下縁が下側集合シュート１３の上面と接触しないようにしている。これにより、シャッター５４と下側集合シュート１３とが接触した時の騒音を防止することができる。

昇降リンク機構部５７は、図８に示すように、上側及び下側のリンク５９、６０の各右側端部に昇降部材６１を介して連結しているシャッター５４を、図８に実線で示す保持位置と二点鎖線で示す排出位置とに昇降移動させるためのものである。
上側リンク５９と下側リンク６０は、互いに平行しており、それぞれの右側の各自由端は、枢軸６２、６３を介して昇降部材６１と回動自在に連結している。この昇降部材６１は、補強部材６４を介して内側円筒部材５５と結合している。また、上側リンク５９の左側端部が固定部材６５と枢軸６６を介して回動自在に連結しており、下側リンク６０の中央よりも左側の所定の箇所が固定部材６５と枢軸６７を介して回動自在に連結している。なお、上側リンク５９の２つの枢軸６６と６２の距離は、下側リンク６０の２つの枢軸６７と６３の距離と等しい。そして、上側及び下側の各リンク５９、６０の左側に設けられている２つの枢軸６６、６７は、同一の鉛直線上に配置してあり、上側及び下側の各リンク５９、６０の右側に設けられている２つの枢軸６２、６３は、それとは別の同一の鉛直線上に配置してある。また、固定部材６５は、組合せ秤１６の架台６８に取り付けてある。図８に示す６９は、重錘である。この重錘６９は、アーム７０を介して下側リンク６０の左側端部に設けてある。

昇降駆動部５８は、例えばステッピングモータであり、所定の制御部（図示せず）により制御されて、所定のタイミングで回転軸５８ａを正転又は逆転方向に所定の角度だけ回転させることができるように設定されている。
この昇降駆動部５８は、図８に示すように、ブラケットを介して架台６８に取り付けてある。昇降駆動部５８の回転軸５８ａは、回転リンク７１の中央部と結合しており、この回転リンク７１の一方の端部に偏心軸７２を設けてある。この偏心軸７２は、昇降用リンク７３の上端部と回動自在に連結している。昇降用リンク７３の下端部には、枢軸７４を介して下側リンク６０が回動自在に連結している。
図８に実線で示す状態は、昇降駆動部５８の回転軸５８ａが所定のタイミングで所定の位置に停止しており、シャッター５４が保持位置に下降している。シャッター５４が保持位置に下降しているときは、集合シュート５０を滑落してくる棒状物品１８をこのシャッター５４により保持することができる。
そして、昇降駆動部５８の回転軸５８ａが所定のタイミングで反時計方向に所定の角度だけ回転して停止すると、偏心軸７２が二点鎖線で示す位置に回転移動して停止し、これによりシャッター５４を二点鎖線で示す排出位置に上昇させることができる。シャッター５４を排出位置に上昇させることにより、シャッター５４が保持位置で保持していた棒状物品１８を集合シュート５０の排出口５３より排出させることができる。

上記のように構成されたシャッター機構部３８によると、棒状物品１８が組合せ演算部により組合せに選択されて上側集合シュート１９上に排出される時、又はそれよりも前の所定のタイミングで、図６及び図８に実線で示すように、シャッター５４を保持位置に下降させることができ、これにより、集合シュート５０上に排出されて滑落してくる棒状物品１８を、シャッター５４により排出口５３の手前の所定位置で一旦保持することができる。しかる後に、保持位置にあるシャッター５４を、図８に二点鎖線で示す排出位置に上昇させることにより、棒状物品１８を排出口５３から排出させることができる。従って、棒状物品１８を比較的遅い滑落速度で排出口５３から排出させることができる。これにより、排出口５３から排出された棒状物品１８が傾斜シュート３９や集合ホッパ２２に衝突した際に、その衝撃によって棒状物品１８が折れる等の破損を防止することができる。

そして、上記のように構成された集合シュート５０によると、図６に示すように、上側集合シュート１９上に落下した棒状物品１８を、その落下位置７５と集合シュート５０の排出口５３の中心とを結ぶ直線７６に対して所定の角度θ１を成す方向に各案内部５２、・・・により案内して滑落させることができるので、棒状物品１８を比較的遅い移動速度で上側集合シュート１９上を滑落させることができる。従って、棒状物品１８が保持位置にあるシャッター５４に衝突した際に、その衝撃によって棒状物品１８が折れる等の破損を防止することができる。そして、シャッター５４は、外周が合成ゴム製の外側円筒部材５６により形成されているので、棒状物品１８が受ける衝撃を吸収して棒状物品１８の破損を防止することができる。なお、案内部５２により棒状物品１８を比較的低速度で滑落させることができるのは、上側集合シュート１９上に落下した棒状物品１８が案内部５２により案内されて滑落する移動経路の水平面に対する傾斜角度が上側集合シュート１９の水平面に対する傾斜角度θ３よりも小さいからである。

次に、図１、図１０、及び図１１を参照して集合シュート５０の排出口５３と接続する傾斜シュート３９を説明する。傾斜シュート３９は、図１及び図１０に示すように、組合せ秤１６が設置されている架台６８に水平面に対して約４５°の角度θ２で傾斜させた状態で設けてあり、合成樹脂製であって、短円筒形に形成したものである。傾斜シュート３９の受入口を形成する上側開口縁、及び排出口を形成する下側開口縁は、水平面と略平行するように形成してある。そして、この受入口を集合ホッパ２２の排出口５３に接続してあり、排出口を接続ホッパ７７を介して集合ホッパ２２の上側開口部に接続してある。また、図１１（ａ）は、傾斜シュート３９を図１０に示すＢ−Ｂ方向から見た断面図であり、この断面図から分かるように、傾斜シュート３９の底部３９ａは、棒状物品１８の滑落方向に対して直交する断面形状が下側に突出する湾曲した半円形である。
また、傾斜シュート３９の途中の外側には、金属検出器７８を設けてある。金属検出器７８は、傾斜シュート３９を滑落する棒状物品１８に混入することがある異物としての金属を検出するためのものである。

上記のように構成された傾斜シュート３９によると、傾斜シュート３９の底部３９ａは、棒状物品１８の滑落方向に対して直交する断面形状が下側に突出する湾曲した半円形としてあるので、集合シュート５０の排出口５３から排出された棒状物品１８をその長さ方向に沿う方向に整列させた状態で滑落させて集合ホッパ２２に投入することができる。従って、棒状菓子等の棒状物品１８が集合ホッパ２２に投入されて、この棒状物品１８の先端部が集合ホッパ２２の側壁やゲート３２、３３に衝突したときに、その衝突による衝撃が、棒状物品１８を撓ませる方向ではなく、棒状物品１８をその中心軸線の方向に圧縮する方向に掛かるようにすることができる。これにより、この衝撃によって棒状物品１８が折れる等の破損を防止することができる。

なお、図には示さないが、上述したように、集合ホッパ２２の第３の側壁４４の内面の全体とゲート３３の上面の全体を第１の緩衝部材４８により被覆してあり、第４の側壁４５の内面の全体とゲート３２の全体を第２の緩衝部材４９により被覆してある。これにより、棒状物品１８が集合シュート５０、及び傾斜シュート３９を滑落して集合ホッパ２２に投入された時に、棒状物品１８が集合ホッパ２２の内面に設けられている第１及び第２の緩衝部材４８、４９に衝突することとなり、集合ホッパ２２に投入された時に棒状物品１８が受ける衝撃をこの第１及び第２の緩衝部材４８、４９により和らげることができ、その結果、棒状物品１８が折れる等の破損を防止することができる。

そして、金属検出器７８を合成樹脂製の傾斜シュート３９に設けて、この傾斜シュート３９を滑落する棒状物品１８に混入することがある異物としての金属を検出するようにしてあるので、金属検出器７８を設けるための余分なスペースを設ける必要がなく、コンパクトな組合せ秤１６を提供することができる。つまり、この傾斜シュート３９は、集合シュート５０から排出された棒状物品１８を所定の方向に整列させた状態にして集合ホッパ２２に投入するためのものであり、金属検出器７８を設置するために設けたものではないからである。そして、金属検出器７８を設けたことにより、後述するように、異物としての金属が混入していない棒状物品１８と異物としての金属が混入している棒状物品１８とを区別して集合ホッパ２２から排出することができる。

次に、図２を参照して充填装置１７に設けられている振り分け装置を説明する。この振り分け装置は、集合ホッパ２２に投入された棒状物品１８に関する重量判定信号と金属判定信号が下記の３つの条件のうちのいずれの条件に該当するかを判定し、その判定結果に基づいて棒状物品１８を、上側整列ホッパ３１、３１、並びに第１及び第２の排出シュート７９、８０のうちのいずれかに振り分けるための装置である。従って、この振り分け装置は、集合ホッパ２２に投入された棒状物品１８を、この棒状物品１８と対応する上側整列ホッパ３１等の各振り分け位置に振り分けるために、集合ホッパ２２、並びに第１及び第２の溜めホッパ２５、２６に設けられている各排出ゲート３２、３３、８１、２７、２８、８２を予め定めたプログラムに従って開閉させるようになっている。このプログラムは充填装置１７に設けられている記憶部（図示せず）に記憶されている。上記各排出ゲート３２等は、各排出ゲートごとに設けられているゲート駆動部（図示せず）が充填装置１７の演算制御部から出力される制御信号によって動作することにより開閉するようになっている。

また、重量判定信号は、重量選別装置により生成され、金属判定信号は金属検出装置により生成される。
重量選別装置は、計量ホッパ３６から生成された計量信号に基づいて、集合ホッパ２２に投入される棒状物品１８の組合わせ合計重量が許容重量範囲内であるか否かを判定して、重量判定信号を生成するものである。金属検出装置は、金属検出器７８から生成された金属検出信号に基づいて、棒状物品１８に異物としての金属が混入しているか否かを判定して金属判定信号を生成するものである。
重量選別装置は、重量判定手段を備えている。重量判定手段は、組合せ秤１６に設けられている演算制御部（図示せず）によって構成されている。この組合せ秤１６に設けられている演算制御部と、充填装置１７の振り分け装置に設けられている演算制御部とは、所定の接続線を介して電気的に接続している。
この重量判定手段によると、各計量ホッパ３６から排出されて集合ホッパ２２に投入される棒状物品１８の組合わせ合計重量が許容重量内であるか否かを判定して、その重量判定信号を振り分け装置に設けられている演算制御部に出力するようになっている。
金属検出装置は、金属検出器７８と金属判定手段とを備えている。金属検出器７８は、図１０を参照して説明したものであり、傾斜シュート３９を滑落する棒状物品１８に異物としての金属が混入している場合に所定の金属検出信号を生成して金属判定手段に出力するものである。金属判定手段は、組合せ秤１６に設けられている演算制御部（図示せず）によって構成されている。
この金属判定手段によると、金属検出器７８が生成した金属検出信号に基づいて、集合ホッパ２２に投入される棒状物品１８に異物としての金属が混入しているか否かを判定して、その金属判定信号を振り分け装置に設けられている演算制御部に出力するようになっている。

この振り分け装置によると、組合せ秤１６の演算制御部から出力された重量判定信号と金属判定信号に基づいて、集合ホッパ２２に投入される棒状物品１８の組合わせ合計重量が予め設定されている許容重量範囲内であり、かつ、異物としての金属を混入していないと判定したときは（第１の条件）、その棒状物品１８の組合わせを図２に示す集合ホッパ２２から排出させて第１及び第２の充填機構部３０、３０の各上側整列ホッパ３１に交互に投入するように各排出ゲート３２、３３、２７、２８を開閉するようになっている。
そして、集合ホッパ２２に投入される棒状物品１８の組合わせ合計重量が許容重量範囲外であり、かつ、異物としての金属を混入していないと判定したときは（第２の条件）、その棒状物品１８の組合わせを集合ホッパ２２から排出させて第１の排出シュート７９上に排出するように各排出ゲート３２、８１を開閉するようになっている。
また、集合ホッパ２２に投入される棒状物品１８の組合わせ合計重量が許容重量範囲内であるか否かに拘わらず、異物としての金属を混入していると判定したときは（第３の条件）、その棒状物品１８の組合わせを集合ホッパ２２から排出させて第２の排出シュート８０上に排出するように各排出ゲート３３、８２を開閉するようになっている。

上記のように構成された振り分け装置によると、集合ホッパ２２に投入される棒状物品１８の組合わせ合計重量が予め設定されている許容重量範囲内であり、かつ、異物としての金属を混入していないと判定したときにその棒状物品１８を充填機構部３０、３０の各上側整列ホッパ３１に投入するので、この充填機構部３０、３０により適正な品質の棒状物品１８のみをカップ３５、３５に充填することができる。

そして、異物としての金属が混入していない許容重量範囲外である棒状物品１８と、異物としての金属が混入している棒状物品１８と、を別々の第１と第２の各排出シュート７９と８０に排出することができるので、第１の排出シュート７９上に排出された金属が混入していない許容重量範囲外の棒状物品１８を、再度金属の混入の有無を検査する手間をかけずに、例えばそのまま組合せ秤１６に戻してカップ３５、３５に充填することができる。

また、図２に示す振り分け装置によると、集合ホッパ２２、第１の溜めホッパ２５、及び第２の溜めホッパ２６のそれぞれに対して、本発明の特徴とする第１及び第２の緩衝部材４８、４９を設けてあるので、組合せに選択されて対応する各計量ホッパ３６から排出された棒状物品１８が集合ホッパ２２、第１の溜めホッパ２５、及び第２の溜めホッパ２６に投入された時に、この投入された棒状物品１８が第１及び第２の緩衝部材４８、４９と衝突して、棒状物品１８が受ける衝撃をこの緩衝部材４８、４９により和らげることができる。従って、棒状物品１８が折れる等の破損を防止することができる。

そして、このようにして、棒状物品１８が破損しないように振り分け装置により振り分けられて、図２に示す第１及び第２の各充填機構部３０、３０のそれぞれの上側整列ホッパ３１に投入される。そして、各上側整列ホッパ３１に投入され棒状物品１８は、それぞれの上側整列ホッパ３１の下方に配置されている各下側整列ホッパ８３に移し代えられて、各下側整列ホッパ８３から排出され、そして、排出シュート８４、８４を通って空の各カップ３５、３５に順次充填される。これにより、棒状物品１８が折れる等の破損がないようにしてこれら棒状物品１８を各カップ３５、３５に充填することができる。
なお、図２に示す８５、８６はゲートである。ゲート８５を開閉することにより上側整列ホッパ３１に収容されている棒状物品１８を下側整列ホッパ８３に投入することができ、ゲート８６を開閉することにより下側整列ホッパ８３に収容されている棒状物品１８をカップ３５、３５に充填することができる。
そして、図２に示す左側の第１の充填機構部３０は、この第１の充填機構部３０に設けられている上側整列ホッパ３１及び下側整列ホッパ８３を少なくとも水平方向に振動させることによって、上側及び下側の各整列ホッパ３１、８３に供給された複数の棒状物品１８を、互いに隣合う状態で起立させて整列させることができ、下側整列ホッパ８３内で整列させた棒状物品１８を、この整列させた状態でカップ３５に充填することができるものである。図の右側の第２の充填機構部３０は、第１の充填機構部３０と同等のものであるので詳細な説明を省略する。

また、棒状物品１８は、例えば直径が約５ｍｍ、長さが約６０ｍｍである。カップ３５は、例えば上側開口部の直径が約６８ｍｍ、底部の直径が約５２ｍｍ、高さが約７４ｍｍである。そして、各カップ３５に充填される棒状物品１８の本数は例えば２７本程度である。

また、上記自動式組合せ秤１６では、図８に示すように、集合シュート５０を略逆円錐台の形状とし、この集合シュート５０を滑落してくる棒状物品１８を略短円筒形の１つのシャッター５４により一旦保持することができる構成としたが、これに代えて、本発明の一実施形態の自動式組合せ秤は、図８に示す略逆円錐台形状の集合シュート５０の内側に、排出口５３の中心を通る位置に仕切り板（図示せず）を立てた状態で設けて、この集合シュート５０の内側を左側の集合シュートと右側の集合シュートに区分けしてある。更に、シャッター５４を中心から２つに分割して、平面方向から見て左の半円形の左側シャッターと右の半円形の右側シャッターを形成している。そして、この左側シャッターと右側シャッターを別々に昇降駆動するように構成している。
この際、組合せ秤１６は、２つの組合せ演算部を備える構成とし、図２に示す充填装置１７は、２組設けることとする。
上記のように構成された一方の組合せ演算部により組合せに選択された棒状物品１８は、左側の集合シュートに排出されて、排出口５３の左側部分を通って一方の集合ホッパ２２に投入され、この集合ホッパ２２が属する一方の振り分け装置により振り分けられて、対応する充填装置１７によりカップ３５、３５に充填される。そして、他方の組合せ演算部により組合せに選択された棒状物品１８は、右側の集合シュートに排出されて、排出口５３の右側部分を通って他方の集合ホッパ２２に投入され、この集合ホッパ２２が属する他方の振り分け装置により振り分けられて、対応する充填装置１７によりカップ３５、３５に充填される。

１３ 下側集合シュート
１６ 組合せ秤
１７ 充填装置
１８ 棒状物品
１９ 上側集合シュート
２２ 集合ホッパ
２５、２６ 第１及び第２の溜めホッパ
３０ 充填機構部
３５ カップ
３６ 計量ホッパ
３７ フィードホッパ
３８ シャッター機構部
３９ 傾斜シュート
４０ 本体部（計量ホッパ）
４１ ゲート（計量ホッパ）
４８、４９ 第１及び第２の緩衝部材
４８ａ、４９ａ 屈曲部
５０ 集合シュート
５２ 案内部
５３ 排出口
５４ シャッター
７６ 直線
７８ 金属検出器

Claims (1)

1. 複数の計量ホッパと、各計量ホッパに投入された棒状物品の重量を計量するための計量手段と、この計量手段により計量して得られた棒状物品の各重量値を種々に組み合わせてそれら組み合わせのうち合計重量値が予め定めた所定重量範囲内の組を構成する棒状物品を選択する組合せ演算手段と、この組合せ演算手段により選択された棒状物品を排出するための逆円錐台状の集合シュートとを、備える組合せ秤において
   上記集合シュート内において上記集合シュートの排出口の上方に配置され、上記集合シュートの上記排出口の直径よりも大きい金属製の短円筒の内側円筒部材と、
   この内側円筒部材の外周面を包囲する合成ゴム製の短円筒形で、下端部が上記内側円筒部材の下端部よりも下方に伸延している外側円筒部材と、
   上記内側円筒部材が上記集合シュートの上面に接近した保持位置と、上記内側円筒部材が上記保持位置よりも上方の排出位置とを取るように、上記内側円筒部材を昇降させる昇降駆動部とを、
   備え、上記保持位置では上記外側円筒部材の下縁が上記集合シュートの上面と接触し、
   前記集合シュートは、前記排出口の中心を通る位置に、前記集合シュートの内部を左右に区分ける仕切板を有し、前記内側円筒部材及び外側円筒部材は、前記仕切板に沿って、平面方向から見て左の半円形の左側シャッターと前記平面方向から見て右の半円形の右側シャッターとに分割され、前記昇降駆動部は、 前記左側シャッターと前記右側シャッターとを別々に昇降駆動する
   組合せ秤。

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