JPH08193871A - 組合せ計量装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】大型化せずに、集合シュートに投入された全て
の被計量物を排出口に向けて迅速に導くことができ、被
計量物同士の衝突も防止できる組合せ計量装置を提供す
る。 【構成】被計量物を計量する複数の計量器２６の計量値
を制御手段５９で組合せ演算して、許容範囲内の値とな
る計量器２６から被計量物を排出させる。排出された被
計量物を集合シュート３０で受けて排出口３６ａに導
く。集合シュート３０内にガイド体３９を配置して、被
計量物をガイド体３９のガイド面３９ａに衝突させて垂
直下方に偏向させ、これによって、全ての被計量物をほ
ぼ一定の時間で排出口３６ａに効率的に集合させる。集
合シュート３０とガイド体３９の間の被計量物の通路４
２を、バッフル部材３７により円周方向に分割すること
が好ましい。このバッフル部材３７により、被計量物の
旋回方向への回り込みを確実に防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被計量物を計量する複
数の計量器の計量値を組合せ演算して、許容範囲内の値
となる計量器を選択し、それら計量器から排出される被
計量物を集合シュートで集合させる組合せ計量装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、組合せ計量装置としては、被計量
物が投入された複数のプールホッパのそれぞれから対応
する計量ホッパに被計量物を落下投入し、ロードセルに
より各計量ホッパ毎に個々に被計量物の重量を計量し、
マイクロコンピュータがロードセルからそれぞれ入力さ
れる計量値を組合せ演算して、その演算結果と組合せ目
標値との比較演算により、一定の許容範囲内で目標値に
近い組合せを選択するものが知られている。

【０００３】ところで、たとえばポテトチップスや飴な
どの食料品を自動的に袋詰め包装するのに用いられる組
合せ演算装置では、計量ホッパとロードセルからなる複
数台（たとえば１０〜１４台）の計量器を円形に配置す
るとともに、これら計量器から排出される被計量物を集
合させる必要から、計量器の下方に、図６の平面図のよ
うな集合シュート１を配置している。集合シュート１
は、円錐筒状であって、上端部が各計量ホッパからの被
計量物を受け入れられる大きな径の投入口２ａとなった
上段ホッパ２の下端部に、同じく円錐筒状の下段シュー
ト部３の上端開口を連通させた構成になっている。した
がって、組合せ演算により選択された計量器における計
量ホッパから排出された被計量物は、集合シュート１の
排出口３ａに向かって傾斜している内周面を滑落して集
合された上で、下段シュート部３の小径の排出口３ａか
ら排出され、下方に設置された包装装置の包装用袋に供
給される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な食料品を計量して包装する作業は、採算上から可及的
に高速（たとえば毎分９０回）で行うことが要求され
る。このような要求に対して、集合シュート１に投入さ
れた被計量物が、図６の矢印Ａまたは矢印Ｂで示すよう
な経路で常に排出口３ａに向かって真っ直ぐに滑落すれ
ば、問題はない。しかし、たとえば、組合せ演算により
或る計量ホッパが孤立的に選択されたような場合、その
計量器の計量ホッパから排出された被計量物は、集合シ
ュートの内面上に落下したのちに、近傍に他の計量ホッ
パからの被計量物が存在しないことから側方に散らばっ
て、その一部が集合シュート１の内周面に沿って矢印Ｃ
で示すような長い経路で螺旋状に回りながら滑落するこ
とがある。その場合、この長い経路をたどった被計量物
と直線的な短い経路をたどった被計量物とが混在するこ
とになるので、組合せ計量１回分の被計量物は比較的長
い列となって排出口３ａから排出され、全ての被計量物
が排出口３ａを通過し終わるまでの時間が長くなる。

【０００５】このように、計量１回分の被計量物が排出
口３ａを通過する時間が長くなると、包装用袋の開口を
熱シールにより封止するタイミングおよび次回の計量ホ
ッパを開放するタイミングは、それだけ遅れることにな
り、これが計量速度の向上を妨げる要因になっている。
上記封止タイミングが早過ぎると、前回計量した被計量
物の一部が次回の計量分に混入するといった不都合が発
生する。

【０００６】また、上記集合シュート１では、矢印Ａの
および矢印Ｂで示すように、相対向する計量ホッパから
排出されて滑落する被計量物同士、あるいは回りながら
滑落する被計量物と真っ直ぐ滑落する被計量物とが排出
口３ａ付近で勢いよく衝突する事態が生じる。これによ
り、被計量物に割れや欠けが生じて、品物の商品価値が
低下する問題もある。

【０００７】そこで、図７に示すように、集合シュート
１における排出口３ａの中央部に、被計量物同士の衝突
を阻止する円柱状の緩衝部材４を配設した装置が提案さ
れている（実公平５−３７２２６号公報参照）。しか
し、この装置は、相対向する計量ホッパから排出された
被計量物同士の直接的な衝突を防止できる効果がある反
面、被計量物の回り込み滑落の防止には効果がない。さ
らに、２点鎖線で示すように、被計量物は緩衝部材４に
対し比較的大きな角度θで衝突するから、衝突した被計
量物は真っ直ぐに排出口３ａへ向かう方向、つまり垂直
下方へ跳ね返らないため、被計量物を効率的に排出口３
ａに集合させることはできず、したがって、計量速度を
充分上げることができない。

【０００８】さらに、集合シュートにおける最下段のシ
ュートを、その縦断面が放物線形状に湾曲した内面を有
する形状とした装置も提案されている。この装置では、
集合シュートに投入された被計量物が放物線状のシュー
ト内周面に沿って重力加速度だけで排出口に向かって自
然落下するため、被計量物同士の衝突が生じにくく、全
ての被計量物を排出口にほぼ同じ到達時間で集めること
ができる利点がある。しかし、被計量物を重力加速度だ
けで排出口に向け垂直下方に落下させるので、装置の高
さが大きくなって大型化する。

【０００９】本発明は、以上のような問題に鑑みてなさ
れたもので、大型化せずに、集合シュートに投入された
全ての被計量物を排出口に向けて迅速に導くことがで
き、被計量物同士の衝突も防止できる組合せ計量装置を
提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の請求項１に係る組合せ計量装置は、被
計量物を計量する複数の計量器と、これら計量器の計量
値を組合せ演算して、許容範囲内の値となる計量器から
被計量物を排出させる制御手段と、排出された被計量物
を排出口に導く集合シュートと、前記集合シュート内に
配置され、衝突した被計量物を垂直下方に偏向させるガ
イド面を有するガイド体とを備えている。

【００１１】請求項２に係る組合せ計量装置は、請求項
１の構成に加えて、前記集合シュートとガイド体の間の
通路を円周方向に分割するバッフル部材を有している。

【００１２】

【作用および効果】請求項１の組合せ計量装置によれ
ば、各計量器が投入された被計量物の重量を計量する
と、制御手段は、各計量器から入力された計量値を組合
せ演算して、許容範囲内で組合せ目標値に近い組合せと
なる計量器を選択してその被計量物を集合シュートへ排
出させる。集合シュート内に投入された被計量物は、排
出口に向かって傾斜している集合シュートの内面上を滑
落し、集合シュート内のガイド体のガイド面に衝突し
て、垂直下方へ、つまり排出口に向かう方向へ強制的に
偏向される。このとき、被計量物はガイド体に衝突する
から、被計量物が集合シュートの内面上を螺旋状に回り
込んで排出口に向かうのが防止される。

【００１３】このように、集合シュート内に投入された
被計量物は、ガイド体のガイド面に衝突して排出口に向
け自然落下するから、その全てが短いほぼ一定の到達時
間で排出口に集合される。その結果、排出口の下方に位
置する包装装置における包装用袋の収納口を熱シールし
て封止する時間間隔を短くすることができ、したがっ
て、計量器から被計量物を排出する時間間隔を可及的に
短く設定して、計量速度を上げることができる。

【００１４】また、被計量物をガイド体のガイド面への
衝突により強制的に垂直下方に偏向させているため、集
合シュートは高さを大きくすることなく全ての被計量物
を排出口に迅速に集合させることができる。さらに、ガ
イド体により被計量物同士の直接的な衝突が防止される
とともに、被計量物は静止状態のガイド体のガイド面に
対し垂直下方に偏向を受ける小さな角度で衝突するた
め、被計量物に割れや欠けが発生するのを極力抑制でき
る。

【００１５】請求項２の組合せ計量装置によれば、集合
シュートとガイド体の間の被計量物の通路がバッフル部
材により円周方向に分割されている。そのため、制御手
段の組合せ演算により或る計量器が孤立的に選択された
ような場合にも、選択された計量器から排出された被計
量物は、これの両側に被計量物が存在しないことから、
散らばって一部が側方に向け広がって滑落しようとして
も、それをバッフル部材で阻止されて、集合シュートの
放射方向にほぼ沿って滑落し、ガイド面に対して垂直下
方に偏向を受ける所定の向きおよび角度で衝突する。さ
らに、集合シュートへの投入時に跳ね返って両側方に散
らばり易い飴のような被計量物であっても、この被計量
物は、同様にバッフル部材で散らばりを防止されて、ガ
イド面に対し所定の向きおよび角度で衝突する。したが
って、被計量物が集合シュートの周方向へ回って旋回す
るのをさらに確実に防止できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図面
を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の一実施
例に係る組合せ計量装置を示す要部切断した概略正面図
である。図１において、装置の基台となる本体フレーム
１０上には、複数の支持脚１２を介してケース１４が支
持されており、このケース１４の支台（図示せず）上に
は被計量物の分散供給機構部１５が配置されている。分
散供給機構部１５は、支台の中央に設置された加振器１
６を有する偏平な円錐状の分散フィーダ１８と、この分
散フィーダ１８の下方周囲に放射状に配置された加振器
２０をそれぞれ有する複数の供給フィーダ２２と、この
各供給フィーダ２２に個々に対応させて、その先端部下
方に円形に配置されたプールホッパ２４とから構成され
ている。

【００１７】上記ケース１４の外周部には、ロードセル
からなる駆動計量部２７と各駆動計量部２７に支持され
た計量ホッパ２８とからなる複数の計量器２６が、上記
各プールホッパ２４に個々に対応させて円形に配置され
ている。上記プールホッパ２４および計量ホッパ２８に
は、これらの下部排出口を開閉するゲート２４ａ，２８
ａが備えられており、ゲート２４ａ，２８ａは図示の矢
印方向に回動する。なお、ケース１４内には、プールホ
ッパ２４および計量ホッパ２８のゲート開閉装置や駆動
用モータなどが収納されている。

【００１８】上記各計量ホッパ２８の下方には、ほぼ円
錐筒状の集合シュート３０が配置されている。この集合
シュート３０は、いずれも円錐筒状の上段シュート部３
２、中段シュート部３４および下段シュート部３６を上
方から順に連通状態に配置して構成されている。上段シ
ュート部３２は、上端の投入口３２ａに計量ホッパ２８
からの被計量物を受け入れられよう配置されて、連結具
１３を介して各支持脚１２に支持されている。また、上
段シュート部３２には、その内周面に４枚の仕切板３８
が周方向に離間して取り付けられている。

【００１９】上記中段シュート部３４は、その詳細を図
２（ａ）の平面図および同（ｂ）の正面図に示してあ
る。この中段シュート部３４は、円錐筒状となったシュ
ート本体３５と、４枚のバッフル部材３７と、円錐筒状
のガイド体３９とにより構成されている。前記ガイド体
３９は、シュート本体３５の中央部に挿通して配置され
ている。４枚のバッフル部材３７は、等間隔に放射状に
配置されてシュート本体３５とガイド体３９との間に介
在され、かつ両接触面をシュート本体３５の内面とガイ
ド体３９の外面とに接合されている。したがって、シュ
ート本体３５とガイド体３９との間の環状空間からなる
被計量物の通路４２がバッフル部材３７により周方向に
４分割されているとともに、この４枚のガイド体３９の
支持用に兼用して、ガイド体３９がバッフル部材３７を
介してシュート本体３５に支持されている。中段シュー
ト部３４は、バッフル部材３７を図１の仕切板１３に対
応させて、上端開口部に上段シュート部３２の下端開口
部を臨ませて配置され、ブラケット４０，４１を介して
本体フレーム１０に支持されている。

【００２０】下段シュート部３６は、上端開口部にガイ
ド体３９およびバッフル部材３７の各下端部を臨ませ
て、ブラケット４４を介して本体フレーム１０に支持さ
れている。この下段シュート部３６の下端は被計量物を
まとめて排出する小径の排出口３６ａになっている。こ
の排出口３６ａの下方には包装装置４６が配置されてお
り、排出口３６ａから排出された被計量物は包装装置４
６の導入口４６ａを通って包装用袋（図示せず）に入る
ようになっいる。

【００２１】つぎに、上記実施例の作用について説明す
る。図示しない供給コンベアにより送給された被計量物
は、供給シュート（図示せず）を介して分散フィーダ１
８上に供給され、分散フィーダ１８および供給フィーダ
２２の振動によって分散され、プールホッパ２４へ送ら
れて一時的にプールされたのちに、ゲート２４ａの開動
によりプールホッパ２４から排出されて計量ホッパ２８
に投入される。駆動計量部２７は、計量ホッパ２８に投
入された被計量物の重量を測定する。この駆動計量部２
７の計量値は以下のように信号処理される。

【００２２】図３は上記実施例装置の信号処理系の基本
構成を示したブロック図である。図３において、中央処
理装置（制御手段の一種）５４は、装置全体を制御する
もので、駆動計量部２７が被計量物の重量を測定する
と、マルチプレクサ５０に対し切換信号ａを出力する。
それにより、マルチプレクサ５０は各駆動計量部２７に
対しその計量信号ｄを択一的に出力させるよう順次切り
換える。各駆動計量部２７から出力された計量信号ｄ
は、アンプおよびフィルタを含む信号処理回路４８で増
幅され、マルチプレクサ５０を介してＡ／Ｄ変換器５２
によりデジタル信号に変換されたのちに中央処理装置５
４に入力される。

【００２３】中央処理装置５４は、入力された計量値を
組合せ演算して、その演算結果が一定の許容範囲内で組
合せ目標値に近くなる組合せを選択して選択信号ｂを出
力する。開放信号生成手段５６は、前記選択信号ｂに基
づいて各計量器２６のゲート駆動機５８を制御するため
の開放信号ｃを生成する。この開放信号ｃによって、上
記組合せ演算により選択された組合せに該当する計量器
２６における計量ホッパ２８のゲート２８ａのみが開動
され、許容範囲内で組合せ目標値に近い重量の被計量物
が集合シュート３０内に投入される。また、被計量物を
排出した計量ホッパ２８には、上方のプールホッパ２４
から次回計量用の被計量物が供給される。

【００２４】計量ホッパ２８から排出された被計量物
は、上段シュート部３２の投入口３２ａ近傍の内面上に
落下したのちに、上段シュート部３２の内面上を滑落し
て、図１に２点鎖線で示すように、中段シュート部３４
内に斜め下方に向け放出されてガイド体３９の外周面か
らなるガイド面３９ａに衝突する。ここで、ガイド体３
９は、被計量物が垂直下方に偏向を受ける角度θでガイ
ド面３９ａに衝突するような円錐角αに設定されてい
る。したがって、上段シュート部３２を滑落することに
より被計量物に生じた移動速度の水平方向の速度成分
は、ガイド面３９ａに衝突することにより除去されて、
被計量物は垂直下方の方向、つまり排出口３６ａに向け
た方向に強制的に偏向される。すなわち、被計量物は、
移動速度の水平方向の速度成分がなくなることから、排
出口３６ａに向け真っ直ぐに自然落下する。したがっ
て、ガイド体３９のガイド面３９ａに衝突した被計量物
は、その全てが短い到達時間で排出口３６ａに効率的に
集合される。

【００２５】一方、中央処理装置５４による組合せ演算
により或る計量器２６が孤立的に選択されたような場
合、その計量器２６の計量ホッパ２８から排出された被
計量物は、これの両側に被計量物が存在しないことか
ら、散らばって一部が側方に向け滑落しようとする。す
なわち、被計量物の一部は、移動速度の水平方向の速度
成分により中段シュート部３４の内面上を螺旋状に回ろ
うとするが、それをバッフル部材３７で阻止されて、ガ
イド面３９ａに対し垂直下方に偏向を受ける所定の角度
θで衝突する。したがって、上段シュート部３２から中
段シュート部３４内に投入された被計量物は、従来のよ
うに長い列を作るようなことがなく、その全てが短いほ
ぼ一定時間で排出口３６ａに効率的に集合されることに
なる。

【００２６】その結果、組合せ演算して得られた計量１
回分の被計量物ごとの分別精度が向上するため、包装装
置４６における包装用袋の収納口を熱シールして封止す
る時間間隔を短くすることができ、したがって、計量器
２６から被計量物を排出する時間間隔を可及的に短く設
定して、計量速度を上げることができる。しかも、計量
速度を上げた場合においても、従来のような被計量物の
排出口３６ａへの回り込みが生じないことから、前回計
量した被計量物の一部が次回の計量分に混入するといっ
た不都合は生じない。

【００２７】また、被計量物をガイド体３９のガイド面
３９ａへの衝突により強制的に垂直下方に偏向させてい
るため、集合シュート３０は、従来の放物線状の縦断面
形状を有するものとは異なり、高さを大きくすることな
く全ての被計量物を排出口３６ａに迅速に集合させるこ
とができる。さらに、ガイド体３９により被計量物同士
の直接的な衝突が防止されるとともに、被計量物は、静
止状態であって被計量物とは硬さが異なるガイド体３９
のガイド面３９に対し垂直下方に偏向を受ける小さな角
度θで衝突するため、被計量物には割れや欠けが発生す
るおそれがない。

【００２８】なお、集合シュート３０に投入された被計
量物の全てが同時に集合することより、排出口３６ａま
たは包装用袋に詰まりが生じるような場合には、上述の
ように全ての被計量物の排出口３６ａへの到達時間が一
定であるから、選択された各計量器２６の計量ホッパ２
８の開放タイミングを僅かずつずらせて設定すればよ
い。この設定により、被計量物を詰まりが生じない配列
長さに整列させることができる。

【００２９】図４は本発明の他の実施例に係る組合せ計
量装置を示す要部切断した概略正面図である。この計量
装置では、集合シュート３０が上段シュート部３２と下
段シュート部３６とを連結して構成されており、ガイド
体３９は、集合シュート３０とは別体に設けられ、集合
シュート３０の中央部に配置されて、ねじ棒６０を介し
てケース１４に吊り下げ状態に支持されている。

【００３０】図５は集合シュート３０を示す平面図であ
る。図５において、集合シュート３０の上段シュート部
３２は、それぞれ２枚ずつ備えた４ヘッド用シュート板
３２１と３ヘッド用シュート板３２２とを、ほぼ円錐筒
となるように配置して一体に固定されている。すなわ
ち、この実施例では、プールホッパ２４、計量ホッパ２
８および駆動計量部２７からなる計量ヘッドを１４組備
えた場合を例示してあり、各４ヘッド用シュート板３２
１には、ほぼ扇形のステンレス板を折り曲げ加工して、
４組の計量ヘッドに対応して４つ設けた下方に向けて幅
狭となるほぼ長方形状のスライド面３２１ａと、両端側
から内方に延びるフランジ３２１ｂとが形成されてい
る。同様に、各３ヘッド用シュート板３２２には、ほぼ
扇形のステンレス板を折り曲げ加工して、３組の計量ヘ
ッドに対応して３つ設けた下方に向けて幅狭となるほぼ
長方形状のスライド面３２２ａと、両端側から内方に延
びるフランジ３２２ｂとが形成されている。一方、下段
シュート部３６は、図４に示すように、ほぼ円錐筒状で
あって、円錐角が上下方向において３段階に変化してい
る。

【００３１】ガイド体３９は、ほぼ逆円錐形状の下端部
を除去した外形を有する円筒状であって、円錐角がそれ
ぞれ異なる三種のガイド面３９ｂ〜３９ｄが上下方向に
配設されている。これにより、被計量物はいずれのガイ
ド面３９ｂ〜３９ｄに衝突した場合も垂直下方に偏向さ
れる。ガイド体３９の上端開口部には十字形状の取付杆
５７が嵌め込んで固定されており、この取付杆５７の中
央部に固着されたナット５９に上記ねじ棒６０が螺合さ
れている。したがって、ガイド体３９は、ねじ棒６０ま
たはガイド体３９を回転させることによって、図４の実
線位置と２点鎖線位置との範囲で高さを変えて集合シュ
ート３０に対する相対位置を変更できる。

【００３２】前記ガイド体３９は、被計量物の種類によ
って異なる跳ね返り度に応じて上記のとおり高さ位置を
調節して、ガイド体３９に衝突した被計量物が垂直下方
に向かうように設定される。また、このガイド体３９
は、被計量物の１回当たりの排出量、つまり組合せ目標
値が大きい場合は上方に位置させて通路４２を広くし、
組合せ目標値が小さい場合は下方に位置させて通路４２
を狭くするようにも調整される。

【００３３】この実施例では、上記実施例のような集合
シュート３０とガイド体３９との間の被計量物を通路４
２を分割するバッフル部材３７を設けていないが、特に
支障はない。すなわち、上部シュート部３２の隣接する
各スライド面３２１ａ，３２２ａ間の折り曲げ線とフラ
ンジ３２１ｂ，３２２ｂとにより被計量物の側方への滑
落を阻止できるので、被計量物の螺旋方向への回り込み
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る組合せ計量装置を示す
要部切断した概略正面図である。

【図２】同上実施例における集合シュート、ガイド体お
よびバッフル部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正
面図である。

【図３】同上実施例の信号処理系を示すブロック図であ
る。

【図４】本発明の他の実施例に係る組合せ計量装置を示
す要部切断した概略正面図である。

【図５】同上実施例における集合シュートを示す平面図
である。

【図６】従来の集合シュートの一例を示す平面図であ
る。

【図７】従来の集合シュートの他の例を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

２６…計量器、３０…集合シュート、３６ａ…排出口、
３７…バッフル部材、３９…ガイド体、３９ａ〜３９ｄ
…ガイド面、４２…通路、５４…中央処理装置（制御手
段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被計量物を計量する複数の計量器と、 これら計量器の計量値を組合せ演算して、許容範囲内の
   値となる計量器から被計量物を排出させる制御手段と、 排出された被計量物を排出口に導く集合シュートと、 前記集合シュート内に配置され、衝突した被計量物を垂
   直下方に偏向させるガイド面を有するガイド体とを備え
   た組合せ計量装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記集合シュートと
   ガイド体の間の通路を円周方向に分割するバッフル部材
   を有する組合せ計量装置。