JP7664603B2 - 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。

従来、計量ホッパに滞留されている物品についてブースタホッパ及び排出シュートのいずれかに排出するように構成されている第１タイプの組合せ計量装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、計量ホッパに滞留されている物品についてブースタホッパを介して排出シュートに排出するように構成されている第２タイプの組合せ計量装置が知られている

特開２０１８-７７０７５号公報

しかしながら、上述の第１タイプの組合せ計量装置では、計量ホッパから排出シュートに排出される際の落差が大きく、物品の割れ欠けが発生する可能性が高いという問題点があった。

また、上述の第２タイプの組合せ計量装置では、計量ホッパからブースタホッパに排出される際の落差が小さいため物品の割れ欠けが発生する可能性は低いが、物品を排出するホッパの組合せの数が少なくなるため、計量精度が低くなってしまうという問題点があった。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、物品の割れ欠けを最小限にしつつ、計量精度を向上させることができる組合せ計量装置を提供することを目的とする。

一実施形態に係る組合せ計量装置は、少なくとも異なる２つの物品の組合せ計量を行う組合せ計量装置であって、前記物品を一時的に滞留し、前記滞留した前記物品の計量値を取得した後に、前記物品を下流へ排出する複数の計量ホッパと、前記計量ホッパの下流に配置され、前記計量ホッパから排出される前記物品を一時的に滞留した後、前記物品を下流に排出する複数のブースタホッパと、前記計量ホッパ又は前記ブースタホッパから排出される前記物品を受け取る受取部と、取得した前記計量値に基づいて組合せ計量を行い、対象となる前記物品を、前記計量ホッパ又は前記ブースタホッパから排出させる制御部と、を備え、前記計量ホッパ及び前記ブースタホッパは、前記物品の種別に基づいて、少なくとも２つのグループに分割され、前記制御部は、前記グループのそれぞれを、第１モード及び第２モードのいずれかに設定し、前記第１モードに設定されている前記グループでは、前記計量ホッパに滞留されている前記物品は、前記ブースタホッパを介して前記受取部に排出され、前記第２モードに設定されている前記グループでは、前記計量ホッパに滞留されている前記物品は、前記ブースタホッパ及び前記受取部のいずれかに排出されることを要旨とする。

本発明によれば、物品の割れ欠けを最小限にしつつ、計量精度を向上させることができる組合せ計量装置を提供できる。

図１は、一実施形態に係る組合せ計量装置１の全体構成の一例を説明する図である。 図２は、一実施形態に係る組合せ計量装置１の表示部１２による表示例を示す図である。 図３は、一実施形態に係る組合せ計量装置１において第１モードに設定されているグループにおける物品の排出方法の一例を示す図である。 図４は、一実施形態に係る組合せ計量装置１において第２モードに設定されているグループにおける物品の排出方法の一例を示す図である。 図５は、変更例２に係る組合せ計量装置１の一例を説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法等は、以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（第１実施形態）
以下、図１～図４を参照して、本発明の第１実施形態に係る組合せ計量装置１について説明する。本実施形態に係る組合せ計量装置１は、少なくとも異なる２つの物品をミックスして組合せ計量する。

図１に示すように、本実施形態に係る組合せ計量装置１は、分散フィーダ（図示せず）と、複数の放射フィーダ３と、複数のプールホッパ４と、複数の計量ホッパ５と、複数のブースタホッパ６と、複数の排出シュート９と、制御部１１と、表示部１２とを有する。

分散フィーダは、扁平な部材である。外部、すなわち、分散フィーダの上方に設けられた供給コンベア（図示せず）によって、分散フィーダに物品が供給される。分散フィーダは、分散フィーダの下部に設けられた電磁石（図示せず）によって振動する。分散フィーダは、搬送面に供給された物品を放射フィーダ３方向に搬送させ、放射フィーダ３に対して供給する。

各放射フィーダ３は、ステンレス鋼版を折り曲げて成形した板金製の部材である。各放射フィーダ３は、分散フィーダにおける物品の搬送終端部分に沿って直線的に配置される。具体的に、図１に示す通り、各放射フィーダ３は、それぞれの搬送面が平行となるように水平方向に並列して配置される。

各放射フィーダ３は、各放射フィーダ３の下部に設けられた電磁石（図示せず）によって搬送面を振動させる。各放射フィーダ３は、搬送面の振動によって物品を外方へ搬送する。放射フィーダ３は、搬送する物品を計量ホッパ５へ供給する。

各プールホッパ４は、各放射フィーダ３から供給された物品を一時的に蓄積した後、各プールホッパ４の下方にそれぞれ配置された計量ホッパ５へと受け渡す。

各計量ホッパ５は、各プールホッパ４から受け渡された物品を一時的に滞留し、滞留した物品の計量値を取得した後に、かかる物品を下流（各ブースタホッパ６或いは排出シュート９）へ排出する。具体的には、計量ホッパ５は、排他的に両開きするゲートを有しており、一方のゲートを開くことによりブースタホッパ６へ物品を排出し、他方のゲートを開くことにより排出シュート９へ物品を排出する。

具体的に、計量ホッパ５は、両開きのゲートを排他的に開くことで、計量された物品を、図４に示すように、第１方向ＦＤ及び第２方向ＳＤのいずれか一方に振り分けて排出する。

各ブースタホッパ６は、各計量ホッパ５の下流に配置されており、各計量ホッパから排出される物品を一時的に滞留した後、かかる物品を下流（受取部）に排出する。

各ブースタホッパ６は、それぞれ上流に対応して配置される計量ホッパ５により物品が排出されたタイミングで、計量ホッパ５により取得した計量値を取得する。言い換えると、計量ホッパ５により取得された計量値が、物品の排出と共に、ブースタホッパ６に対してシフトする。これにより、ブースタホッパ６に滞留する物品の計量値が認識できる。

本実施形態では、上述の受取部として排出シュート９を用いるケースについて例示するが、本発明は、かかるケースに限定されるものではない。具体的には、排出シュート９の代わりに、搬送ベルトが配置される構成でも構わない。この場合、ブースタホッパ６は、滞留する物品を排出する場合、搬送ベルトに直接落下させる。このケースでは、かかる受取部は、搬送ベルトとなる。

なお、各ブースタホッパ６は、計量センサを有しており、各ブースタホッパ６に滞留している物品の計量値を再取得するように構成してもよい。

排出シュート９は、計量ホッパ５又はブースタホッパ６から排出される物品を受け取り、下流に配置される物品処理装置に滑落させる。この物品処理装置は、滑落された物品を個別包装する縦型包装機または搬送ベルト等、物品に対して所定の処理を実施する装置であればどのような装置でも構わない。

制御部１１は、各計量ホッパ５により取得した計量値及びブースタホッパ６にシフトした計量値に基づいて組合せ計量し、対象となる物品を、計量ホッパ５又はブースタホッパ６から排出させる。

本実施形態に係る組合せ計量装置１において、各計量ホッパ５及び各ブースタホッパ６は、組合せ計量の対象となる物品の種別に基づいて、少なくとも２つのグループに分割される。具体的には、組合せ計量装置１は、図１に示す通り、垂直方向に対応して配置される放射フィーダ３、プールホッパ４、計量ホッパ５およびブースタホッパ６をまとめて１つの組とした場合、この組を複数まとめたものをグループとして仮想的に設定する。図１の例では、３つの組をグループＡとして設定し、４つの組をグループＢとして設定している。

ここで、制御部１１は、上述のグループのそれぞれを、第１モード及び第２モードのいずれかに設定する。

表示部１２は、図２に示すように、上述のグループのそれぞれに対して第１モード及び第２モードのどちらが設定されているのかについて表示する。

図２の例では、表示部１２は、計量ホッパ＃１～＃３及びブースタホッパ＃１～＃３がグループＡに属しており、計量ホッパ＃４～＃７及びブースタホッパ＃４～７がグループＢに属しており、グループＡが第１モードに設定されており、グループＢが第２モードに設定されていることを表示している。

ここで、表示部１２は、組合せ計量装置１の操作部のディスプレイでも構わない。

ユーザは、表示部１２を介して、上述のグループのそれぞれを第１モード及び第２モードのいずれかに設定できる。例えば、ユーザは、操作部のディスプレイを見ながら、操作部を操作して、かかる設定を行うことができる。

図３に示すように、第１モードに設定されているグループの場合、制御部１１は、各計量ホッパ５に滞留されている物品を、ブースタホッパ６を介して排出シュート９に排出する。この場合、計量ホッパ５は、必ずブースタホッパ６に対して物品を排出する。

具体的には、制御部１１は、組合せ計量するタイミングにおいて計量ホッパ５及びブースタホッパ６それぞれに物品が滞留する場合、ブースタホッパ６に滞留する物品の計量値、又は、計量ホッパ５とブースタホッパ６の物品の計量値を加算したものを組合せ計量に利用する。

ここで、計量ホッパ５及びブースタホッパ６が共に組合せ計量に選択された場合、制御部１１は、繰り返し実施される組合せ計量の計量サイクルの中で、計量ホッパ５に滞留する物品をブースタホッパ６に排出させブースタホッパ６内において一塊の物品（１つの物品群）を形成した後に、ブースタホッパ６から物品を排出させるように、計量ホッパ５及びブースタホッパ６のゲート開タイミングを制御する。

上述のように、ブースタホッパ６内において一塊の物品（１つの物品群）を形成することにより、計量ホッパ５から排出された物品を、ブースタホッパ６を介して排出シュート９に直接的に排出される動作が抑止できる。結果、割れ欠けが発生する可能性を低減できる。

上記において、計量サイクルとは、下流に配置される物品処理装置から組合せ計量装置１に対して送信される物品排出に関する連動信号の入力を起点して、組合せ計量し、物品を排出し、そして次の計量サイクルに備えた物品を供給する一連のプロセスを意味する。

また、制御部１１は、組合せ計量するタイミングにおいて計量ホッパ５に物品が滞留しブースタホッパ６に物品が滞留しない場合、計量ホッパ５に滞留する物品の計量値を組合せ計量に利用する。計量ホッパ５が組合せ計量に選択された場合、制御部１１は、繰り返し実施される組合せ計量の計量サイクルの中で、計量ホッパ５に滞留する物品をブースタホッパ６に排出させブースタホッパ６内において一時的に物品を滞留させた後に、ブースタホッパ６から物品を排出させるように、計量ホッパ５およびブースタホッパ６のゲート開タイミングを制御する。

かかる構成によれば、各計量ホッパ５から排出シュート９（或いは、搬送ベルト）に排出される際の落差を小さくでき、物品の割れ欠けが発生する可能性が低減できる。

したがって、割れやすい物品を組合せ計量する計量ホッパ５やブースタホッパ６が属するグループを第１モードに設定することが好ましい。

すなわち、第１モードに設定されているグループ（図２におけるグループＡ）では、１計量サイクル内に、計量ホッパ５に滞留されている物品は、ブースタホッパ６を介して受取部（排出シュート９或いは搬送ベルト）に排出される。

一方、図４に示すように、第２モードに設定されているグループでは、各計量ホッパ５に滞留されている物品は、各ブースタホッパ６及び排出シュート９（或いは、搬送ベルト）のいずれかに排出される。

かかる構成によれば、計量ホッパ５から排出シュート９（或いは、搬送ベルト）に排出される際の落差が大きくなるため、物品の割れ欠けが発生する可能性は高いが、物品を排出するホッパの組合せの数が多くなるため、計量精度を向上させることができる。

つまり、制御部１１は、組合せ計量のタイミングの際、計量ホッパ５及びブースタホッパ６に対して物品が滞留する場合であっても、計量ホッパ５のみに滞留する物品の計量値、ブースタホッパ６のみに滞留する物品の計量値、及び、計量ホッパ５及びブースタホッパ６それぞれに滞留する物品の計量値の加算値それぞれを選択して利用できる。

したがって、割れにくい物品を組合せ計量する計量ホッパ５やブースタホッパ６が属するグループを第２モードに設定することが好ましい。

本実施形態に係る組合せ計量装置１によれば、物品の割れ欠けを最小限にしつつ、計量精度を向上できる。

例えば、２種類の物品の組合せ計量を行う場合、割れやすい物品を取り扱うホッパが属するグループを第１モードに設定し、割れの影響が小さい物品を取り扱うホッパが属するグループを第２モードに設定する。その結果、割れやすい物品の割れ欠けを最小限にし、且つ、計量精度が悪い第１モードに対して計量精度が良い第２モードで補正し、全体での計量精度を良くすることが可能となる。

ここで、１計量サイクル内に、第１モードに設定されているグループ（図２におけるグループＡ）及び第２グループに設定されているグループ（図２におけるグループＢ）のそれぞれから物品が排出される場合、排出されるそれぞれの物品は、一塊の物品（１つの物品群）として受取部（排出シュート９或いは搬送ベルト）へ排出される。

第１モードに設定されているグループ（図２におけるグループＡ）から排出される物品は、ブースタホッパ６において一時的に滞留した後、１計量サイクル内にブースタホッパ６から受取部（排出シュート９或いは搬送ベルト）に排出され、第２グループに設定されているグループ（図２におけるグループＢ）から排出される物品と共に、一塊の物品（１つの物品群）を形成する。

（変更例１）
以下、変更例１に係る組合せ計量装置１について、上述の実施形態に係る組合せ計量装置１との相違点に着目して説明する。

変更例１では、第２モードに設定されているグループにおいて、制御部１１が、物品が滞留していないブースタホッパ６に対応する計量ホッパ５に滞留されている物品を、組合せ計量の結果、上述の対象となる物品として選択した場合、かかる計量ホッパ５に滞留されている物品は、受取部（排出シュート９或いは搬送ベルト）ではなくブースタホッパ６に排出される。

また、変更例１では、第２モードに設定されているグループにおいて、制御部１１が、ブースタホッパ６に滞留されている物品及び当該ブースタホッパ６に対応する計量ホッパ５に滞留されている物品を同時に、上述の対象となる物品として選択した場合、かかる計量ホッパ５に滞留されている物品は、ブースタホッパ６に排出され、かかるブースタホッパ６に滞留されている物品と共に、一塊の物品（１つの物品群）として受取部（排出シュート９或いは搬送ベルト）へ排出される。

さらに、変更例１では、第２モードに設定されているグループにおいて、制御部１１は、現在設定する単位時間当たりの処理量（処理能力）に基づいて、計量ホッパ５に滞留されている物品をブースタホッパ６及び受取部（排出シュート９或いは搬送ベルト）のいずれに排出するかについて決定する。

例えば、第２モードに設定されているグループにおいて、制御部１１は、組合せ計量装置１において、現在６０袋/分という処理量が設定されている場合、計量ホッパ５に滞納されている物品を受取部に直接を排出できる構成であるにも関わらず、かかる物品をブースタホッパ６に排出するように決定してもよい。

すなわち、第２モードに設定されているグループにおいて、制御部１１は、組合せ計量装置１において、現在設定する単位時間当たりの処理量が所定閾値以下の場合、計量ホッパ５に滞納されている物品をブースタホッパ６に排出するように決定してもよい。

かかる構成によれば、単位時間当たりの処理量（処理能力）が遅い場合には、物品の割れ欠けを考慮して、ブースタホッパ６を介して受取部に物品を排出することができる。

（変更例２）
以下、変更例２に係る組合せ計量装置１について、上述の実施形態に係る組合せ計量装置１との相違点に着目して説明する。

変更例２では、第１モードに設定されているグループに属する計量ホッパ５及びブースタホッパ６は、両開きのホッパである。一方、第１モードに設定されているグループに属する計量ホッパ５及びブースタホッパ６は、両開きのホッパであってもよいし、片開きのホッパであってもよい。

かかる構成によれば、組合せ計量装置１において、異なる構造のホッパを混在させることができ、グループごとに適切なホッパを配備することができる。

また、変更例２では、図５に示すように、第１モードに設定されているグループに属する計量ホッパ５の排出口５ａ及びブースタホッパ６の排出口６ａは、略鉛直方向に整列する。

上記の様に構成することにより、計量ホッパ５及びブースタホッパ６におけるゲートへの付着を低減できる。

上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

１…組合せ計量装置
３…放射フィーダ
４…プールホッパ
５…計量ホッパ
６…ブースタホッパ
５ａ、６ａ…排出口
９…排出シュート
１１…制御部
１２…表示部

Claims (10)

1. 少なくとも異なる２つの物品の組合せ計量を行う組合せ計量装置であって、
   前記物品を一時的に滞留し、前記滞留した前記物品の計量値を取得した後に、前記物品を下流へ排出する複数の計量ホッパと、
   前記計量ホッパの下流に配置され、前記計量ホッパから排出される前記物品を一時的に滞留した後、前記物品を下流に排出する複数のブースタホッパと、
   前記計量ホッパ又は前記ブースタホッパから排出される前記物品を受け取る受取部と、
   取得した前記計量値に基づいて組合せ計量を行い、対象となる前記物品を、前記計量ホッパ又は前記ブースタホッパから排出させる制御部と、を備え、
   前記計量ホッパ及び前記ブースタホッパは、前記物品の種別に基づいて、少なくとも２つのグループに分割され、
   前記制御部は、割れやすい物品を取り扱うグループを第１モードに設定し、割れにくい物品を取り扱うグループを第２モードに設定し、
   前記第１モードに設定されている前記グループでは、前記計量ホッパに滞留されている前記物品は、前記ブースタホッパを介して前記受取部に排出され、
   前記第２モードに設定されている前記グループでは、前記計量ホッパに滞留されている前記物品は、前記ブースタホッパ及び前記受取部のいずれかに排出される、組合せ計量装置。
2. 前記第１モードに設定されている前記グループでは、１計量サイクル内に、前記計量ホッパに滞留されている前記物品は、前記ブースタホッパを介して前記受取部に排出される、請求項１に記載の組合せ計量装置。
3. １計量サイクル内に、前記第１モードに設定されている前記グループ及び前記第２モードに設定されている前記グループのそれぞれから前記物品が排出される場合、排出されるそれぞれの前記物品は、１つの物品群として前記受取部へ排出される、請求項１に記載の組合せ装置。
4. 前記第１モードに設定されている前記グループから排出される前記物品は、前記ブースタホッパにおいて一時的に滞留した後、１計量サイクル内に前記ブースタホッパから前記受取部に排出され、前記第２モードに設定されている前記グループから排出される前記物品と共に、前記１つの物品群を形成する、請求項３に記載の組合せ計量装置。
5. 前記グループのそれぞれに対して前記第１モード及び前記第２モードのどちらが設定されているのかについて表示する表示部を更に備え、
   ユーザは、前記表示部を介して、前記グループのそれぞれを、前記第１モード及び前記第２モードのいずれかに設定することができる、請求項１に記載の組合せ計量装置。
6. 前記第２モードに設定されている前記グループにおいて、前記制御部が、前記物品が滞留していない前記ブースタホッパに対応する前記計量ホッパに滞留されている前記物品を前記対象となる前記物品として選択した場合、前記計量ホッパに滞留されている前記物品は、前記ブースタホッパに排出される、請求項１に記載の組合せ計量装置。
7. 前記第２モードに設定されている前記グループにおいて、前記制御部が、前記ブースタホッパに滞留されている前記物品及び前記ブースタホッパに対応する前記計量ホッパに滞留されている前記物品を同時に前記対象となる前記物品として選択した場合、前記計量ホッパに滞留されている前記物品は、前記ブースタホッパに排出され、前記ブースタホッパに滞留されている前記物品と共に、１つの物品群として前記受取部へ排出される、請求項１に記載の組合せ計量装置。
8. 前記第２モードに設定されている前記グループにおいて、前記制御部は、現在設定する単位時間当たりの処理量に基づいて、前記計量ホッパに滞留されている前記物品を前記ブースタホッパ及び前記受取部のいずれに排出するかについて決定する、請求項１又は２に記載の組合せ計量装置。
9. 前記第１モードに設定されている前記グループに属する前記計量ホッパ及び前記ブースタホッパは、両開きのホッパである、請求項１に記載の組合せ計量装置。
10. 前記第１モードに設定されている前記グループに属する前記計量ホッパ及び前記ブースタホッパの排出口は、略鉛直方向に整列する、請求項１に記載の組合せ計量装置。