WO2012137250A1 - ホッパゲート開閉機構 - Google Patents

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WO2012137250A1
WO2012137250A1 PCT/JP2011/002021 JP2011002021W WO2012137250A1 WO 2012137250 A1 WO2012137250 A1 WO 2012137250A1 JP 2011002021 W JP2011002021 W JP 2011002021W WO 2012137250 A1 WO2012137250 A1 WO 2012137250A1
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WO
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cam
hopper gate
hopper
opening
weighed
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PCT/JP2011/002021
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French (fr)
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孝幸 長井
浩次 森本
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Yamato Scale Co Ltd
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Yamato Scale Co Ltd
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Publication date
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Priority to ES11863088.8T priority patent/ES2593756T3/es
Priority to JP2012549193A priority patent/JP5389276B2/ja
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    • G01G19/387—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for combinatorial weighing, i.e. selecting a combination of articles whose total weight or number is closest to a desired value
    • G01G19/393—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for combinatorial weighing, i.e. selecting a combination of articles whose total weight or number is closest to a desired value using two or more weighing units
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G13/00—Weighing apparatus with automatic feed or discharge for weighing-out batches of material
    • G01G13/003—Details; specially adapted accessories
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18056—Rotary to or from reciprocating or oscillating
    • Y10T74/18296—Cam and slide

Definitions

  • the present invention relates to a hopper gate opening / closing mechanism used for a combination weigher.
  • the present invention relates to a hopper gate opening / closing mechanism capable of predicting biting of an object to be weighed into the hopper gate.
  • combination weighers have been used to efficiently group the objects to be weighed with individual weight variations into the target weight.
  • This combination weigher is generally arranged corresponding to each of a dispersion feeder capable of uniformly supplying the objects to be weighed around the plurality of linear feeders, a plurality of linear feeders arranged at equal intervals around the dispersion feeder, and the linear feeders.
  • the object to be weighed is sent from the dispersion feeder to the linear trough of the linear feeder, and the appropriate amount of the object weighed and conveyed on the straight trough by the vibrating body of the linear feeder is connected to the load cell via the supply hopper.
  • the weight of the object to be weighed in the weighing hopper is detected using the load cell, and an optimum set of weighing hoppers which are the target weight of the object to be weighed are selected based on the combination of the weight values of the weighing hopper.
  • the objects to be weighed in the weighing hopper selected for the above combination are discharged together on the collecting chute below, and the assembly of objects to be weighed is packaged by the packaging machine.
  • the supply hopper and the weighing hopper are constituted by a hopper body and a hopper gate.
  • the rotational movement of the output shaft of the stepping motor may be converted to the opening and closing movement of the hopper gate using a cam mechanism.
  • Patent Document 1 proposes an example of a hopper gate opening / closing mechanism that opens and closes a hopper gate by a transmission mechanism such as a cam mechanism including a cam and a cam follower, a link member, and an operation arm.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a hopper gate opening / closing mechanism capable of predicting biting of an object to be weighed into the hopper gate when the hopper gate is opened / closed using a cam mechanism. .
  • an aspect of the present invention is a combination in which a combination calculation is performed based on the weight of an object to be weighed, and the total weight of the object to be weighed is a value within an allowable range with respect to a target weight.
  • a hopper gate opening / closing mechanism used for a combination weigher An actuator that generates a driving force for opening and closing the hopper gate;
  • Detection means capable of detecting the origin of the rotating shaft of the transmission mechanism corresponding to the position at which the hopper gate is closed;
  • a control device capable of receiving an output signal of the detection means.
  • the control device for the hopper gate opening / closing mechanism can predict the biting of the object to be weighed into the hopper gate when the hopper gate is opened / closed using the cam mechanism. For example, when an object to be weighed is caught between the hopper gate and the hopper body, and the object to be weighed into the hopper gate occurs, the hopper gate does not close. In this case, the control device can predict the bite of the object to be weighed into the hopper gate based on the output signal of the detection means by configuring the rotation axis of the transmission mechanism so as not to return to the origin.
  • the transmission mechanism may include a cam mechanism that converts the rotational motion of the actuator into the linear motion of the link mechanism. Then, the driving node of the cam mechanism may be attached to the output shaft of the actuator that suspends the actuator, and the driven node of the cam mechanism may be attached to the link mechanism.
  • the hopper gate opening / closing mechanism can be configured such that the detection means detects the origin of the output shaft (motor shaft) of the actuator.
  • the driving node includes a first cam curved surface used for transmitting the driving force to the driven node when the hopper gate is opened, and the driven when the hopper gate is closed. And a second cam curved surface used for transmitting the driving force to the node.
  • a cam follower may be used as the driven node, and a cam with which the cam follower abuts may be used as the driving node.
  • the cam may be configured to guide the cam follower to a region between the first cam curved surface and the second cam curved surface during the opening and closing of the hopper gate.
  • the hopper gate is closed using the driving force of the stepping motor, so that the hopper gate is compared with the case where the hopper gate is closed using only the biasing action of the conventional spring. Can be closed at high speed. Further, during the opening and closing of the hopper gate, the follower (cam follower) of the cam mechanism is in contact with the first cam curved surface and the second cam curved surface of the driving mechanism (cam) of the cam mechanism.
  • the detecting means and the cam are attached to an output shaft of the actuator as the rotating shaft, and the cam is inserted when the object to be weighed is engaged with the hopper gate.
  • the control device Based on the output signal of the detection means, the biting of the object to be weighed into the hopper gate may be predicted.
  • the detection means may be a rotary encoder.
  • the control device can predict the bite of the object to be weighed into the hopper gate using the origin detection mechanism of the rotary encoder capable of feedback control of the stepping motor.
  • the detection means is attached to a support shaft of the link mechanism as the rotating shaft, and the cam follower is engaged with the object to be weighed into the hopper gate.
  • the control device sends the hopper gate to the hopper gate based on the output signal of the detection means. The biting of the object to be weighed may be predicted.
  • the detection means may be an origin sensor.
  • the control device allows the object to be weighed (for example, a potato chip) to be bitten into the hopper gate (the cam follower is the first follower). Based on the output signal of the detection means (for example, the origin sensor), even if the free end of the link mechanism is configured without contacting any of the cam curved surface and the second cam curved surface, Predict the biting of things.
  • the detection means for example, the origin sensor
  • the hopper gate when the hopper gate is closed, it is possible to prevent vibrations of the driving system (such as a stepping motor) of the combination weigher from being transmitted to the load cell via the hopper (for example, the weighing hopper). Thereby, the weight of the to-be-measured object in a measurement hopper can be measured appropriately using a load cell.
  • the driving system such as a stepping motor
  • a hopper gate opening / closing mechanism capable of predicting biting of an object to be weighed into the hopper gate when the hopper gate is opened / closed using a cam mechanism is obtained.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of a combination weigher incorporating a hopper gate opening / closing mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a peripheral portion of the hopper gate opening / closing mechanism according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration example of a rotary encoder used in the hopper gate opening / closing mechanism of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram used for explaining the operation of the hopper gate opening / closing mechanism of the weighing hopper of FIG.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a main part of the hopper gate opening / closing mechanism according to the first modification.
  • the hopper gate opening / closing mechanism of this embodiment performs a combination calculation based on the weight of the object to be weighed, and uses the hopper gate opening / closing mechanism used in a combination weigher for obtaining a combination in which the total weight of the object to be weighed is a value within an allowable range with respect to the target weight.
  • An actuator that generates a driving force for opening and closing the hopper gate, a transmission mechanism that is used to transmit the driving force to the hopper gate, and a detection that can detect the origin of the rotation shaft of the transmission mechanism that corresponds to the position at which the hopper gate is closed Means and a control device capable of receiving the output signal of the detection means.
  • control device of the hopper gate opening / closing mechanism of the present embodiment can predict the biting of the object to be weighed into the hopper gate when the hopper gate is opened / closed using the cam mechanism as described above.
  • the following specific description only exemplifies a characteristic form of the hopper gate opening / closing mechanism. That is, when the following specific examples are described with appropriate reference numerals attached to the same or corresponding terms as the terms specifying the hopper gate opening / closing mechanism, the specific device corresponds to the hopper gate opening / closing mechanism corresponding thereto. It is an example of the component of.
  • the output shaft 42 of the stepping motor 31 is described as an example of the “rotation shaft of the transmission mechanism” that identifies the hopper gate opening / closing mechanism, but the “rotation shaft of the transmission mechanism” is not limited thereto.
  • Another example of the “rotating shaft of the transmission mechanism” is described in Modification 1 described later.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of a combination weigher incorporating a hopper gate opening / closing mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • the combination weigher 100 is provided with a conical dispersion feeder 11 in the center of the upper part of the device, which disperses the object to be weighed supplied from an external supply device (not shown) radially by vibration. It has been.
  • a plurality of linear feeders 12 are arranged in a circle.
  • a plurality of supply hoppers 13 and a plurality of weighing hoppers 14 are respectively provided below the linear trough 12A of the linear feeder 12 so as to correspond to the linear feeder 12, and around the center base body 17 (main body). Are arranged in a circle with an interval of.
  • the object to be weighed sent from the dispersion feeder 11 is vibrated and conveyed on the straight trough 12A of the linear feeder 12 by the vibration of the vibrating body 12B of the linear feeder 12, and sent to each supply hopper 13.
  • the supply hopper 13 is provided with a hopper main body 13B and a hopper gate 13A for temporarily holding an object to be weighed sent from the straight trough 12A of the linear feeder 12 and discharging the object to be weighed to the weighing hopper 14 arranged therebelow.
  • the weighing hopper 14 includes a hopper body 14 ⁇ / b> B and a hopper gate 14 ⁇ / b> A for temporarily holding an object to be weighed supplied from the upper supply hopper 13 and discharging the object to be weighed to the collecting chute 16.
  • the weighing hopper 14 is connected to a load cell 32 (see FIG. 2) corresponding to each of the weighing hoppers 14.
  • a load signal (electric signal) output from each of the load cells 32 is input to the control device 18.
  • a funnel-shaped collecting chute 16 is disposed below the weighing hopper 14.
  • An object to be weighed which is selected as a discharge combination of the combination weigher 100 and is discharged from the weighing hopper 14, slides down on the collecting chute 16 and is discharged from the lower discharge port 16A to, for example, a packaging machine (not shown).
  • the control device 18 includes, for example, a microcontroller including a CPU and a ROM and RAM memory in which an operation program and operation parameters of the CPU are stored.
  • the operation of the entire combination weigher 100 is controlled by the CPU of the control device 18 executing the operation program stored in the ROM. That is, the control device 18 controls the vibration amplitudes of the dispersion feeder 11 and the linear feeder 12 and their operation times. Further, the control device 18 controls the operation of an actuator (stepping motor 31 and the like described later) for opening and closing the hopper gate 13A of the supply hopper 13 and the hopper gate 14A of the weighing hopper 14.
  • an actuator stepping motor 31 and the like described later
  • the control device 18 receives a load signal output from the load cell 32 to which the weighing hopper 14 is attached, and calculates a weight of an object to be weighed held by the weighing hopper 14 based on the load signal. Function as.
  • the control device 18 also functions as a combination unit that performs combination processing. In this combination processing, a combination calculation is performed based on the calculated weight of the weighing object, and the total weight of the weighing object is within a predetermined weight range (allowable range with respect to the target weight). Find a combination close to weight.
  • the combination of the weighing hoppers 14 holding the objects to be weighed corresponding to the combinations obtained in this way is set as the discharge combination.
  • control device 18 can also serve as a weighing object biting prediction means for predicting the biting of the object to be weighed into the hopper gate 13A of the supply hopper 13 and the biting of the object to be weighed into the hopper gate 14A of the weighing hopper 14. Although functioning, the details of this means will be described later.
  • the control device 18 discharges the object to be weighed from the weighing hopper 14 by opening and closing the hopper gate 14A of the weighing hopper 14 selected as the discharge combination at a predetermined timing.
  • the weighing object is supplied from the upper supply hopper 13 to the weighing hopper 14 which has been emptied by discharging the object.
  • the empty supply hopper 13 is supplied with an object to be weighed from the straight trough 12A of the linear feeder 12 above the supply hopper 13.
  • control device 18 is not necessarily configured by a single control device, and a plurality of control devices are distributed and configured to control the operation of the combination weigher 100 in cooperation with each other. May be.
  • the weight calculation means, the combination means, and the weighing object biting prediction means are configured by a single control device 18 is shown here.
  • the calculation means, the combination means, and the object-to-be-measured object biting prediction means may each be configured by a separate control device (CPU).
  • a center base body 17 which is supported by, for example, four legs (not shown) and corresponds to the main body of the combination weigher 100, is disposed at the center. Yes.
  • the center base body 17 has a substantially inverted polygonal frustum shape composed of a lower wall 17A, an upper wall 17B, and a side wall 17C (for example, an inverted regular number of sides corresponding to the number of the weighing hoppers 14). It has an external shape such as a truncated pyramid.
  • the combination weigher 100 includes an actuator unit 19 that opens and closes a hopper gate 13 ⁇ / b> A of the supply hopper 13 and a hopper gate 14 ⁇ / b> A of the weighing hopper 14.
  • the actuator unit 19 is attached to the side wall 17C of the center base 17 as shown in FIG.
  • a partition plate 17 ⁇ / b> D that partitions the inside of the center base body 17 in the horizontal direction is disposed in the center base body 17.
  • the center base 17 includes a lower unit housing chamber 17L used for housing the actuator unit 19 and an upper feeder housing chamber 17H used for housing the vibrating body 12B of the linear feeder 12.
  • the attachment portion 19 ⁇ / b> A of the actuator unit 19 is formed along the side wall 17 ⁇ / b> C.
  • the actuator unit 19 is fixed to the side wall 17C so that the drive unit portion can be accommodated in the unit accommodating chamber 17L.
  • the present embodiment is characterized by the hopper gate opening / closing mechanism of the actuator unit 19.
  • FIG. 2 is a view showing a peripheral portion of the hopper gate opening / closing mechanism according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 the direction in which gravity acts is shown as “up and down direction”, and the direction perpendicular to this direction is shown as “left and right direction”.
  • these “up”, “down”, and “left” , “Right” may be used to describe the configuration and operation of the hopper gate opening / closing mechanism.
  • FIG. 2 for convenience, only the hopper gate opening / closing mechanism of the weighing hopper 14 is illustrated, and the hopper gate opening / closing mechanism of the supply hopper 13 is omitted.
  • the members constituting the first cam mechanism, the link mechanism, the second cam mechanism, and the like described below are respectively arranged on both sides of the weighing hopper 14 and configured in pairs. Then, illustration of the members arranged on the depth side of the drawing among the members forming these pairs is omitted.
  • a stepping motor 31 (actuator) and a load cell 32 connected to the weighing hopper 14 are arranged in the actuator unit 19.
  • the hopper gate opening / closing mechanism of the weighing hopper 14 includes a first cam mechanism disposed outside the actuator unit 19, a second cam mechanism disposed within the actuator unit 19, and a link mechanism disposed within the actuator unit 19. .
  • the first cam mechanism includes a cam 21 and a cam follower 23.
  • the link mechanism includes a first link member 50 and a second link member 51.
  • the second cam mechanism includes a cam 41 and a cam follower 43.
  • Each of these mechanisms constitutes a transmission mechanism used to transmit the driving force of the stepping motor 31 to the hopper gate 14A of the weighing hopper 14.
  • the hopper gate opening / closing mechanism of the weighing hopper 14 includes a stepping motor 31 that generates a driving force for opening and closing the hopper gate 14A of the weighing hopper 14, and a stepping motor 31 corresponding to a position where the hopper gate 14A is closed.
  • a rotary encoder 60 capable of detecting the origin of the output shaft 42 and a control device 18 capable of receiving an output signal of the rotary encoder 60 are provided, and the control device 18 functions as an object biting prediction unit here. The details will be described later.
  • the weighing hopper 14 includes a hopper gate 14 ⁇ / b> A supported so as to be rotatable about a support shaft 26.
  • An operation plate 25 projects from the outer surface of the hopper gate 14A, and a cam follower 23 is attached to the tip of the operation plate 25.
  • the bracket 24 is connected to the hopper body 14B of the weighing hopper 14 at the support shaft 26, and is also attached to a hanger (not shown) fixed to the wall of the actuator unit 19. Thereby, the hopper gate 14A of the weighing hopper 14 can be opened and closed while the hopper body 14B of the weighing hopper 14 is supported.
  • the base end portion of the cam 21 is connected to the lower support shaft 22 of the actuator unit 19 using appropriate fixing means (for example, fastening bolts).
  • the cam follower 23 is in contact with the cam curved surface 21B at the front end portion of the cam 21.
  • the front end portion of the cam 21 is formed by bending two fork-shaped thin members upward,
  • the surface of the curved portion that faces the cam follower 23 is the cam curved surface 21B.
  • the cam follower 23 is configured not to roll on the cam curved surface 21B of the cam 21 at the position (the position shown in FIG. 2) where the hopper gate 14A is closed.
  • the radius of curvature of the cam curved surface 21B of the cam 21 is set so that the movement of the cam follower 23 is regulated by the cam curved surface 21B of the cam 21.
  • the cam curved surface 21B of the cam 21 functions as a stopper portion of the hopper gate 14A.
  • an arched cam 41 of the second cam mechanism is attached to an output shaft 42 (motor shaft; an example of a rotation shaft of the transmission mechanism) of the stepping motor 31 that suspends the stepping motor 31.
  • a rotary plate 61 of the rotary encoder 60 is attached to the output shaft 42 of the stepping motor 31.
  • the detailed configuration of the rotary encoder 60 will be described later.
  • an elongated strip-shaped and arch-shaped cut region 41 ⁇ / b> A is formed at the peripheral edge of the cam 41.
  • the pair of opposing curved surfaces at the notch 41A function as first and second cam curved surfaces 41B and 41C (details will be described later) of the cam 41, whereby the second cam mechanism has a double cam structure. Yes.
  • a plate-like and strip-like first link member 50 is arranged so as to stand in the vertical direction, and its lower end is supported at the peripheral portion of the support shaft 22. It is connected to the shaft 22, and its upper end is connected to the left end of the plate-like and substantially Z-shaped second link member 51.
  • the second link member 51 is connected to the support shaft 52 at the center thereof, and the cam follower 43 is disposed at the right end of the second link member 51.
  • the second link member 51 can move substantially in a seesaw shape by rotating the second link member 51 around the support shaft 52.
  • the cam follower 43 connected to the right end of the second link member 51 moves in the vertical direction
  • the left end of the second link member 51 moves in the vertical direction and the cam follower 43 moves. Move in the opposite direction.
  • the second link member 51 is applied with an urging force by using an appropriate urging means (not shown; for example, a spring), and the cam follower 43 hits the cam 41 at a position where the hopper gate 14A is closed.
  • the movement of the link mechanism is stopped by appropriate stopper means (not shown) so as not to be present.
  • a gap S (see an enlarged view of FIG. 2) is formed between the cam 41 and the cam follower 43 when the hopper gate 14A is closed.
  • the gap between the cam 41 and the cam follower 43 is cut off.
  • the vibration of the drive system (stepping motor 31 or the like) of the combination weigher 100 from being transmitted to the load cell 32 via the weighing hopper 14.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration example of a rotary encoder used in the hopper gate opening / closing mechanism of the embodiment of the present invention.
  • the rotary encoder 60 is a kind of sensor that converts the mechanical displacement amount of the rotation of the output shaft 42 of the stepping motor 31 into a digital amount. Arranged on the output shaft 42. That is, the rotary encoder 60 includes a disk-shaped rotating plate 61 that rotates with the output shaft 42, a pair of light emitting elements 62 and 63, and a pair of light receiving elements 64 and 65.
  • a large number of minute slits 66 for stepping motor control signals are formed at equal intervals along the periphery of the rotating plate 61 at the periphery of the rotating plate 61.
  • These slits 66 are arranged on the rotating plate 61 so that the light emitted from the light emitting element 62 can intermittently pass through each of the slits 66 when the rotating plate 61 rotates. Then, whenever the outgoing light passes through the slit 66 during rotation of the rotating plate 61, the outgoing light enters the light receiving element 64, and a pulse signal is detected by the light receiving element 64, and the light receiving element 64 controls this pulse signal. Output to the device 18.
  • the control apparatus 18 can receive the pulse signal (output signal of the light receiving element 64) detected by the light receiving element 64, and can measure the rotation angle of the output shaft 42 of the stepping motor 31 based on this pulse signal.
  • the stepping motor 31 can be feedback controlled. That is, the control device 18 synchronizes the input pulse to the stepping motor 31 and the rotation of the output shaft 42 of the stepping motor 31 (for example, for each input pulse to the stepping motor 31, The stepping motor 31 is controlled so that the output shaft 42 rotates about 0.9 °.
  • control device 18 detects the rotation angle of the output shaft 42 as the pulse signal, and links (feeds back) the detected value to the rotation operation of the output shaft 42 to thereby change the rotation operation of the output shaft 42 to a predetermined value. It keeps in.
  • one fine slit 67 for origin signal is formed at an appropriate position between the peripheral edge portion and the central portion of the rotating plate 61.
  • the slit 67 is arranged on the rotating plate 61 so that the light emitted from the light emitting element 63 can pass through the slit 67 only once per rotation when the rotating plate 61 rotates. Then, when the rotating plate 61 rotates, the emitted light enters the light receiving element 65 every time the rotating plate 61 rotates, and the light receiving element 65 detects a pulse signal, and the light receiving element 64 controls the pulse signal. 18 is output.
  • this pulse signal is generated only once per rotation of the rotating plate 61, it can be used for detecting the origin within the rotation of the rotating plate 61.
  • the arrangement of the slit 67 is set so that the position where the hopper gate 14A is closed corresponds to the origin in the rotation of the rotating plate 61. Then, the control device 18 receives a signal (an output signal of the light receiving element 65) detected by the light receiving element 65, and based on this signal, the output shaft 42 of the stepping motor 31 corresponding to the position where the hopper gate 14A is closed.
  • the origin that is, the origin within the rotation of the rotating plate 61
  • FIG. 4 is a diagram used for explaining the operation of the hopper gate opening / closing mechanism of the weighing hopper of FIG.
  • the cam 41 of the second cam mechanism rotates in the direction of arrow E around the center of the output shaft 42 based on the driving force of the stepping motor 31, the cam follower 43. However, it rolls into the incision area 41A between the first cam curved face 41B and the second cam curved face 41C and enters the area 41A. That is, the cam 41 is configured so that the cam follower 43 can be guided to the cut region 41A while the hopper gate 14A is being opened and closed.
  • the protruding portion of the first cam curved surface 41B has a biasing force that overcomes the biasing force of the spring based on the driving force of the stepping motor 31.
  • cam follower 43 the protruding portion of the first cam curved surface 41B can forcibly push down the cam follower 43 downward.
  • the cam follower 43 moves in the direction of the arrow F (that is, moves down in the vertical direction).
  • the second link member 51 rotates in the direction of arrow G about the support shaft 52.
  • the second link member 51 moves clockwise in a substantially seesaw shape.
  • the first link member 50 moves in the direction of the arrow H (that is, moves up in the vertical direction).
  • the cam 21 can rotate in the direction of arrow C around the central portion of the support shaft 22.
  • the second cam mechanism can convert the rotational motion of the stepping motor 31 into the linear motion of the first link member 50 of the link mechanism, and the first cam mechanism can linearly move the first link member 50 of the link mechanism. Can be converted into an opening / closing motion of the hopper gate 14A.
  • the cam 41 moves in the reverse direction E ′ of the arrow E around the center of the output shaft 42 based on the driving force of the stepping motor 31.
  • the cam follower 43 retreats from the region 41A while rolling on the cut region 41A between the first cam curved surface 41B and the second cam curved surface 41C.
  • the cam follower 43 comes into contact with the second cam curved surface 41C of the cam 41, so that the second cam curved surface 41C generates a biasing force that complements the biasing action of the spring based on the driving force of the stepping motor 31. 43.
  • the second cam curved surface 41C can forcibly push up the cam follower 43 upward.
  • the cam follower 43 moves in the reverse direction F ′ of the arrow F (that is, moves up in the vertical direction).
  • the second link member 51 rotates about the support shaft 52 in the reverse direction G ′ of the arrow G.
  • the second link member 51 moves counterclockwise in a substantially seesaw shape.
  • the first link member 50 moves in the reverse direction H ′ of the arrow H (that is, moves down in the vertical direction).
  • the cam 21 can rotate in the reverse direction C ′ of the arrow C around the central portion of the support shaft 22.
  • the second cam mechanism can convert the rotational motion of the stepping motor 31 into the linear motion of the first link member 50 of the link mechanism, and the first cam mechanism can linearly move the first link member 50 of the link mechanism. Can be converted into an opening / closing motion of the hopper gate 14A.
  • the first cam mechanism of the hopper gate opening / closing mechanism is configured to serve as the stopper portion of the hopper gate 14A by the cam follower 23 and the cam 21.
  • the cam follower 23 corresponds to the driven node of the first cam mechanism
  • the cam 21 corresponds to the driving node of the first cam mechanism.
  • the second cam mechanism of the hopper gate opening / closing mechanism is configured such that the hopper gate 14A can be forcibly opened and closed by the cam follower 43 and the cam 41 using the driving force of the stepping motor 31.
  • the cam follower 43 corresponds to the follower node of the second cam mechanism
  • the cam 41 corresponds to the drive node of the second cam mechanism.
  • the hopper gate opening / closing mechanism has the following various effects.
  • the hopper gate 14A can be appropriately opened and closed based on the driving force of the stepping motor 31 by the cooperation of the first cam mechanism and the second cam mechanism.
  • the hopper gate 14A is prevented from opening at the position where the hopper gate 14A is closed by the first cam mechanism (cam curved surface 21B of the cam 21). Therefore, in this hopper gate opening / closing mechanism, a special mechanism for locking and releasing the conventional stopper portion (for example, a conventional toggle link mechanism) is used by using the first cam mechanism as the stopper portion of the hopper gate 14A. It becomes unnecessary. Further, it is possible to avoid an increase in the motor torque of the stepping motor 31 that occurs with the lock and release of the conventional stopper portion. Furthermore, since the number of parts of the stopper portion of the hopper gate 14A can be reduced, the stopper portion can be configured simply.
  • the second cam mechanism ( The cam follower 43 can be forcibly pushed upward by the contact between the second cam curved surface 41 ⁇ / b> C) of the cam 41 and the cam follower 43.
  • the hopper gate opening / closing mechanism of the present embodiment the hopper gate 14A is closed using the driving force of the stepping motor 31, so that the hopper gate 14A is compared with the case where the hopper gate is closed using only the biasing action of the conventional spring. Can be closed at high speed.
  • control device 18 for the hopper gate opening / closing mechanism of the present embodiment is to be weighed to the hopper gate 14A when the hopper gate 14A using the second cam mechanism is opened / closed by the cooperation of the rotary encoder 60 and the second cam mechanism. Predict the biting of things.
  • the hopper gate opening / closing mechanism of the present embodiment is such that when the hopper gate 14A is opened, the urging force acts between the cam 41 (first cam curved surface 41B) and the cam follower 43, and when the hopper gate 14A is closed, the cam 41 (second cam curved surface 41 ⁇ / b> C) and the cam follower 43 are configured to exert a biasing force. That is, the cam follower 43 is in contact with the first cam curved surface 41B and the second cam curved surface 41C of the cam 41 during the opening and closing of the hopper gate 14A.
  • the control device 18 can detect the step-out of the stepping motor 31 based on the output signal of the rotary encoder 60, and thus can predict the biting of the object to be weighed into the hopper gate 14A.
  • the cam follower 43 and the first cam curved surface 41B come into contact with each other.
  • the cam 41 cannot return to the state corresponding to the position at which the hopper gate 14A is closed. That is, the energizing force between the second cam curved surface 41C of the cam 41 and the cam follower 43 when the object to be weighed into the hopper gate 14A is engaged.
  • the output shaft 42 of the stepping motor 31 has the origin of the output shaft 42 corresponding to the position where the hopper gate 14A is closed even though the origin return pulse of the output shaft 42 is input to the stepping motor 31. Returning to is prevented. As a result, the stepping motor 31 steps out.
  • the control device 18 controls the stepping motor 31 so as to close the hopper gate 14A when the object to be weighed in the hopper gate 14A is received, the light reception of the rotary encoder 60 is received. No signal is detected at element 65. For this reason, the control device 18 detects, based on the output signal of the rotary encoder 60, that the output shaft 42 has not returned to the origin of the output shaft 42 corresponding to the position where the hopper gate 14A is closed when the hopper gate 14A is closed. it can. Therefore, the control device 18 can predict the biting of the object to be weighed into the hopper gate 14A based on the output signal of the rotary encoder 60.
  • the hopper gate opening / closing mechanism of the present embodiment when the hopper gate 14A is closed, the contact between the cam 41 and the cam follower 41 is released, and a gap S is formed between the cam follower 43 and the cam 41. As a result, the edge between the cam follower 43 and the cam 41 is cut off. For this reason, when the hopper gate 14 ⁇ / b> A is closed, vibrations of the drive system (stepping motor 31 and the like) of the combination weigher 100 can be prevented from being transmitted to the load cell 32 via the weighing hopper 14. Thereby, the weight of the object to be weighed in the weighing hopper 14 can be appropriately measured using the load cell 32.
  • the hopper gate opening / closing mechanism of the supply hopper 13 has the same configuration as the hopper gate opening / closing mechanism of the weighing hopper 13 described above, and has the same effects as the above-described effects. Play. However, since the supply hopper 13 is not connected to the load cell 32, it is not always necessary to cut the edge (details will be described later) between the cam of the second cam mechanism and the cam follower.
  • an origin sensor capable of detecting the position where the hopper gate 14A is closed is provided in addition to the rotary encoder 60, thereby eliminating the above-mentioned drawbacks.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a main part of the hopper gate opening / closing mechanism according to the first modification.
  • the hopper gate opening / closing mechanism of this modification includes an origin sensor 70, and a rotating plate 71 of the origin sensor 70 is attached to a support shaft 52 of the link mechanism. That is, the origin sensor 70 includes a rotating plate 71 that rotates together with the support shaft 52, a light emitting element (not shown), and a light receiving element (not shown). Further, as shown in FIG. 5, one fine slit 77 for the origin detection signal is formed in the peripheral portion of the rotating plate 71. The slit 77 is disposed on the rotating plate 71 so that light emitted from the light emitting element can pass through the slit 77 at a position where the hopper gate 14A is closed.
  • the control device 18 receives a signal (output signal of the light receiving element) detected by the light receiving element, and can detect the origin of the support shaft 52 of the link mechanism corresponding to the position where the hopper gate 14A is closed based on this signal. That is, the control device 18 detects the closed position of the hopper gate 14A as the signal, and can thereby detect the origin of the output shaft 42 corresponding to the position where the hopper gate 14A is closed.
  • the control device 18 uses an extremely thin object to be measured (for example, a potato chip) as a hopper gate. 14A (even when the cam follower 43 forms a free end of the link mechanism without contacting the first cam curved surface 41B and the second cam curved surface 41C). Based on the output signal, the biting of the object to be weighed into the hopper gate 14A can be predicted.
  • an extremely thin object to be measured for example, a potato chip
  • a rotating plate (not shown) of the same type of sensor as the origin sensor 70 may be provided on the support shaft 22 (see FIG. 2) of the cam 21. Thereby, there can exist the same effect as the above.
  • the hopper gate opening / closing mechanism of the weighing hopper 14 of the present embodiment is configured to open in one counterclockwise direction, but is not limited thereto.
  • the weighing hopper may include a pair of hopper gates, and a hopper gate opening / closing mechanism may be used so that one of the pair of hopper gates opens clockwise and the other opens counterclockwise.
  • the pair of hopper gates may be coupled to the output shaft 42 of the stepping motor 31 using an appropriate coupling member (not shown).
  • the control device 18 can predict the biting of the object to be weighed into each of the pair of hopper gates using the single rotary encoder 60.
  • the hopper gate opening / closing mechanism of the weighing hopper 14 of the present embodiment the example in which the front end portion of the cam 21 is formed by bending two fork-like thin members upward is described.
  • an example has been described in which an elongated strip-shaped and arch-shaped cut region 41 ⁇ / b> A is formed at the peripheral edge of the arch-shaped cam 41.
  • the shapes of the cam 21 and the cam 41 are not limited to this.
  • this disk member can be used as an alternative cam of the cam 21.
  • this disk member can be used as an alternative cam for the cam 41.
  • the motor torque of the stepping motor 31 may be increased compared to the hopper gate opening / closing mechanism of the present embodiment.
  • the hopper gate opening / closing mechanism of the weighing hopper 14 is illustrated, but the present invention is not limited to this.
  • the hopper gate opening / closing mechanism of this embodiment can be applied to the hopper gate opening / closing of such a memory hopper.
  • the present invention provides a hopper gate opening / closing mechanism that can predict the biting of an object to be weighed into the hopper gate when the hopper gate is opened / closed using a cam mechanism. Therefore, the present invention can be used for a hopper gate opening / closing mechanism of various combination weighers used for weighing objects to be weighed.
  • Dispersion feeder 12 Linear feeder 12A Straight traveling trough 12B Vibrating body 13 Supply hopper 13A Supply hopper hopper gate 13B Supply hopper hopper body 14 Weigh hopper 14A Weigh hopper hopper gate 14B Weigh hopper hopper body 16 Collecting chute 16A Discharge port 17 Center base ( Body) 17A Lower wall 17B Upper wall 17C Side wall 17D Partition plate 17H Feeder storage chamber 17D Unit storage chamber 18 Controller 19 Actuator unit 19A Mounting portion 21 Cam of first cam mechanism 21B Cam curved surface 22 of first cam mechanism Cam of first cam mechanism Support shaft 23 Cam follower 24 of the first cam mechanism Bracket 25 Actuator plate 26 of the weighing hopper Support shaft 31 of the weighing hopper Stepping motor 32 Load cell 41 Cam 41A of the second cam mechanism Infeed region 41B First cam of the cam of the second cam mechanism Curved surface 41C Second cam curved surface 42 of cam of second cam mechanism Output shaft 43 Cam follower 50 of second cam mechanism First link member 51 Second link member 52 Support shaft 60 of link mechanism

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Abstract

　本発明のホッパゲート開閉機構は、被計量物の重量に基づいて組合せ演算を行い、被計量物の重量の合計が目標重量に対する許容範囲内の値になる組合せを求める組合せ秤に用いられ、ホッパゲート（１４Ａ）の開閉用の駆動力を発生するアクチュエータ（３１）と、ホッパゲート（１４Ａ）への駆動力の伝達に用いる伝達機構と、ホッパゲート（１４Ａ）が閉まる位置に対応する伝達機構の回転軸の原点を検出可能な検出手段（６０）と、検出手段（６０）の出力信号を受け取ることができる制御装置（１８）と、を備える。

Description

ホッパゲート開閉機構
　本発明は、組合せ秤に用いるホッパゲート開閉機構に関する。特に、本発明は、ホッパゲートへの被計量物の噛み込みを予測できるホッパゲート開閉機構に関する。
　個々に重量のばらつきがある被計量物を効率的に目標重量にひとまとめにするのに、従来から組合せ秤が用いられている。
　この組合せ秤は、一般に、被計量物を周囲に均等に分散供給できる分散フィーダと、分散フィーダの周囲に等間隔に配された複数のリニアフィーダと、リニアフィーダのそれぞれに対応して配された供給ホッパおよび計量ホッパと、を備える。
　以上により、被計量物は、分散フィーダからリニアフィーダの直進トラフに送られ、リニアフィーダの振動体によって、直進トラフ上を振動搬送された適量の被計量物が、供給ホッパを経て、ロードセルに接続された計量ホッパへ供給される。すると、ロードセルを用いて計量ホッパ内の被計量物の重量が検出され、計量ホッパの重量値の組合せに基づいて、被計量物の目標重量となる最適な一組の計量ホッパが選定される。その後、上記組合せに選定された計量ホッパ内の被計量物が、その下方の集合シュートにひとまとめに排出されて、包装機によって被計量物の集合体が包装される。
　ところで、以上の組合せ秤では、供給ホッパや計量ホッパは、ホッパ本体とホッパゲートにより構成されている。そして、このホッパゲートの開閉では、ステッピングモータの出力軸の回転運動を、カム機構を用いてホッパゲートの開閉運動に変換する構成とする場合がある。例えば、特許文献１では、カムとカムフォロアとからなるカム機構、リンク部材および操作アーム等の伝達機構により、ホッパゲートを開閉するホッパゲート開閉機構の一例が提案されている。
特許第３６７０２９５号公報（図４）
　しかし、特許文献１のホッパゲート開閉機構の場合、ホッパゲートへの被計量物の噛み込みが発生しても、カムの移動は、機構上、何等規制されない。よって、ホッパゲートへの被計量物の噛み込み時、ステッピングモータの出力軸に連結されたカムは、通常のホッパゲートの開閉時と同様に、ホッパゲートの閉止位置に対応する状態に戻ることができる。つまり、特許文献１のホッパゲート開閉機構では、ホッパゲートへの被計量物の噛み込みが発生した場合でも、ステッピングモータは脱調しない。換言すると、特許文献１のホッパゲート開閉機構を用いても、カム機構を用いたホッパゲート開閉時の、ホッパゲートへの被計量物の噛み込みを予測できない。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、カム機構を用いたホッパゲート開閉時の、ホッパゲートへの被計量物の噛み込みを予測できるホッパゲート開閉機構を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明のある形態（aspect）は、被計量物の重量に基づいて組合せ演算を行い、前記被計量物の重量の合計が目標重量に対する許容範囲内の値になる組合せを求める組合せ秤に用いるホッパゲート開閉機構であって、
　ホッパゲートの開閉用の駆動力を発生するアクチュエータと、
　前記ホッパゲートへの前記駆動力の伝達に用いる伝達機構と、
　前記ホッパゲートが閉まる位置に対応する前記伝達機構の回転軸の原点を検出可能な検出手段と、
　前記検出手段の出力信号を受け取ることができる制御装置と、を備えるホッパゲート開閉機構を提供する。
　かかる構成により、本発明のある形態のホッパゲート開閉機構の制御装置は、カム機構を用いたホッパゲート開閉時の、ホッパゲートへの被計量物の噛み込みを予測できる。例えば、ホッパゲートとホッパ本体との間に被計量物が引っ掛かり、ホッパゲートへの被計量物の噛み込みが生じた場合、ホッパゲートが閉まらない。そして、この場合、伝達機構の回転軸も原点に復帰できないように構成することにより、制御装置は、検出手段の出力信号に基づいて、上記ホッパゲートへの被計量物の噛み込みを予測できる。
　また、本発明のある形態のホッパゲート開閉機構では、前記伝達機構は、前記アクチュエータの回転運動をリンク機構の直線運動に変換するカム機構を含んでもよい。そして、前記カム機構の原動節を、前記アクチュエータを懸架する前記アクチュエータの出力軸に取り付け、前記カム機構の従動節を、前記リンク機構に取り付けてもよい。
　かかる構成により、本発明のある形態のホッパゲート開閉機構では、検出手段がアクチュエータの出力軸（モータ軸）の原点を検出するように構成できる。
　また、本発明のある形態のホッパゲート開閉機構では、前記原動節は、前記ホッパゲートが開くときの前記従動節への前記駆動力の伝達に用いる第１カム曲面と、前記ホッパゲートが閉まるときの前記従動節への前記駆動力の伝達に用いる第２カム曲面と、を備えてもよい。
　また、本発明のある形態のホッパゲート開閉機構では、カムフォロアを、前記従動節として用い、前記カムフォロアが当接するカムを、前記原動節として用いてもよい。そして、前記ホッパゲートの開閉途中において、前記第１カム曲面と前記第２カム曲面との間の領域に前記カムフォロアを案内するように、前記カムを構成してもよい。
　かかる構成により、本発明のある形態のホッパゲート開閉機構では、ホッパゲートが、ステッピングモータの駆動力を用いて閉まるので、従来のバネの付勢作用のみを用いてホッパゲートを閉める場合と比較して、ホッパゲートを高速に閉めることができる。また、ホッパゲートの開閉途中において、カム機構の従動節（カムフォロア）が、カム機構の原動節（カム）の第１カム曲面および第２カム曲面に接触しているので、制御装置は、アクチュエータの出力軸の原点を検出できる検出手段の出力信号に基づいてステッピングモータの脱調を検出でき、ひいては、ホッパゲート開閉時の、ホッパゲートへの被計量物の噛み込みを予測できる。
　また、本発明のある形態のホッパゲート開閉機構では、前記検出手段および前記カムを、前記回転軸としての前記アクチュエータの出力軸に取り付け、前記ホッパゲートへの前記被計量物の噛み込み時において、前記カムと前記カムフォロアとの間に付勢力が作用することにより、前記出力軸が、前記ホッパゲートが閉まる位置に対応する前記出力軸の原点に復帰することが阻止されているときは、前記制御装置は、前記検出手段の出力信号に基づいて、前記ホッパゲートへの前記被計量物の噛み込みを予測してもよい。
　また、本発明のある形態のホッパゲート開閉機構では、前記検出手段は、ロータリエンコーダであってもよい。
　かかる構成により、本発明のある形態のホッパゲート開閉機構では、制御装置は、ステッピングモータをフィードバック制御できるロータリエンコーダの原点検出機構を用いて、上記ホッパゲートへの被計量物の噛み込みを予測できる。
　また、本発明のある形態のホッパゲート開閉機構では、前記検出手段は、前記回転軸としての前記リンク機構の支軸に取り付け、前記ホッパゲートへの前記被計量物の噛み込み時において、前記カムフォロアが、前記第１カム曲面および前記第２カム曲面の何れにも接触せずに、前記リンク機構の自由端を構成するときは、前記制御装置は、前記検出手段の出力信号に基づいて、前記ホッパゲートへの前記被計量物の噛み込みを予測してもよい。
　また、本発明のある形態のホッパゲート開閉機構では、前記検出手段は、原点センサであってもよい。
　かかる構成により、本発明のある形態のホッパゲート開閉機構では、制御装置は、厚みが極薄の被計量物（例えば、ポテトチップ等）がホッパゲートに噛み込んだ場合でも（前記カムフォロアが、前記第１カム曲面および前記第２カム曲面の何れにも接触せずに、前記リンク機構の自由端を構成する場合でも）、検出手段（例えば、原点センサ）の出力信号に基づいて、ホッパゲートへの被計量物の噛み込みを予測できる。また、この場合、ホッパゲートの閉止時において、カムとカムフォロアとの接触が解かれ、カムフォロアとカムとの間に隙間が形成されている。その結果、カムとカムフォロアの間が縁切りされている。このため、ホッパゲートの閉止時に、組合せ秤の駆動系（ステッピングモータ等）の振動等が、ホッパ（例えば、計量ホッパ）を介してロードセルに伝わることを防止できる。これにより、計量ホッパ内の被計量物の重量がロードセルを用いて適切に測定できる。
　本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
　本発明によれば、カム機構を用いたホッパゲート開閉時の、ホッパゲートへの被計量物の噛み込みを予測できるホッパゲート開閉機構が得られる。
図１は、本発明の実施形態のホッパゲート開閉機構が組み込まれた組合せ秤の一例を示した模式図である。 図２は、本発明の実施形態のホッパゲート開閉機構の周辺部を示した図である。 図３は、本発明の実施形態のホッパゲート開閉機構に用いるロータリエンコーダの一構成例を模式的に示した図である。 図４は、図２の計量ホッパのホッパゲート開閉機構の動作説明に用いる図である。 図５は、変形例１のホッパゲート開閉機構の要部の一例を示した図である。
（実施形態）
　まず、本発明の実施形態のホッパゲート開閉機構の特徴的な形態について述べる。
　本実施形態のホッパゲート開閉機構は、被計量物の重量に基づいて組合せ演算を行い、被計量物の重量の合計が目標重量に対する許容範囲内の値になる組合せを求める組合せ秤に用いるホッパゲート開閉機構であって、ホッパゲートの開閉用の駆動力を発生するアクチュエータと、ホッパゲートへの前記駆動力の伝達に用いる伝達機構と、ホッパゲートが閉まる位置に対応する伝達機構の回転軸の原点を検出可能な検出手段と、検出手段の出力信号を受け取ることができる制御装置と、を備えるものである。
　これにより、本実施形態のホッパゲート開閉機構の制御装置は、上述のとおり、カム機構を用いたホッパゲート開閉時の、ホッパゲートへの被計量物の噛み込みを予測できる。
　次に、本実施形態のホッパゲート開閉機構の具体的な構成例について、図面を参照しながら説明する。
　なお、以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する場合がある。
　また、以下の具体的な説明は、上記ホッパゲート開閉機構の特徴的な形態を例示しているに過ぎない。つまり、上記ホッパゲート開閉機構を特定した用語と同じ用語或いは相当する用語に適宜の参照符号を付して以下の具体例を説明する場合、当該具体的な装置は、これに対応する上記ホッパゲート開閉機構の構成要素の一例である。例えば、「ステッピングモータ３１の出力軸４２」が、上記ホッパゲート開閉機構を特定する「伝達機構の回転軸」の一例として記載されているが、「伝達機構の回転軸」は、これに限らない。「伝達機構の回転軸」の他の例は、後述の変形例１において述べている。
　従って、上記ホッパゲート開閉機構の特徴的な形態は、以下の具体的な説明によって限定されない。
［組合せ秤の構成例］
　まず、組合せ秤１００の全体構成について図面を参照しながら概説する。
　図１は、本発明の実施形態のホッパゲート開閉機構が組み込まれた組合せ秤の一例を示した模式図である。
　図１に示すように、組合せ秤１００は、その装置上部の中央に、外部の供給装置（図示せず）から供給される被計量物を振動によって放射状に分散させる円錐形の分散フィーダ１１が設けられている。分散フィーダ１１の周囲には、複数のリニアフィーダ１２が円状に配されている。また、リニアフィーダ１２の直進トラフ１２Ａの下方には、複数の供給ホッパ１３、および、複数の計量ホッパ１４がそれぞれ、リニアフィーダ１２に対応して設けられ、センター基体１７（本体）の周囲に所定の間隔を隔てて円状に配されている。
　なお、分散フィーダ１１から送られてきた被計量物は、リニアフィーダ１２の振動体１２Ｂの振動によって、リニアフィーダ１２の直進トラフ１２Ａ上を振動搬送され、各供給ホッパ１３に送り込まれる。
　供給ホッパ１３は、リニアフィーダ１２の直進トラフ１２Ａから送りこまれた被計量物を一時保持し、その下方に配置された計量ホッパ１４へ被計量物を排出するためのホッパ本体１３Ｂおよびホッパゲート１３Ａを備える。計量ホッパ１４は、その上方の供給ホッパ１３から供給される被計量物を一時保持し、その被計量物を集合シュート１６へ排出するためのホッパ本体１４Ｂおよびホッパゲート１４Ａを備える。
　また、計量ホッパ１４は、計量ホッパ１４のそれぞれに対応するロードセル３２（図２参照）に連結されている。そして、ロードセル３２のそれぞれから出力される荷重信号（電気信号）は制御装置１８に入力される。
　計量ホッパ１４の下方には、漏斗状の集合シュート１６が配設されている。組合せ秤１００の排出組合せに選択され、計量ホッパ１４から排出される被計量物は、集合シュート１６上を滑り落ちてその下部の排出口１６Ａから、例えば、包装機（図示せず）に排出される。
　制御装置１８は、例えば、ＣＰＵと、このＣＰＵの動作プログラム及び動作パラメータ等が記憶されているＲＯＭ及びＲＡＭのメモリ等を備えたマイクロコントローラ等からなる。制御装置１８のＣＰＵがＲＯＭに記憶されている動作プログラムを実行することにより、この組合せ秤１００全体の動作の制御等を行う。つまり、制御装置１８は、分散フィーダ１１及びリニアフィーダ１２の振動振幅およびこれらの動作時間を制御する。また、制御装置１８は、供給ホッパ１３のホッパゲート１３Ａおよび計量ホッパ１４のホッパゲート１４Ａの開閉するためのアクチュエータ（後述のステッピングモータ３１等）の動作を制御する。
　また、制御装置１８は、計量ホッパ１４が取り付けられたロードセル３２から出力される荷重信号を受け取り、この荷重信号に基づいて計量ホッパ１４に保持されている被計量物の重量を算出する重量算出手段として機能する。また、制御装置１８は、組合せ処理を行う組合せ手段としても機能する。この組合せ処理では、上記算出した被計量物の重量に基づいて組合せ演算を行い、被計量物の重量の合計が、予め定められた所定重量範囲（目標重量に対する許容範囲）内であり、最も目標重量に近い組合せを求める。そして、このようにして求めた組合せに対応する被計量物を保持している計量ホッパ１４の組合せを排出組合せとする。更に、制御装置１８は、供給ホッパ１３のホッパゲート１３Ａへの被計量物の噛み込み、および、計量ホッパ１４のホッパゲート１４Ａへの被計量物の噛み込みを予測する被計量物噛み込み予測手段としても機能するが、この手段の詳細は後述する。
　そして、制御装置１８は、排出組合せに選択されている計量ホッパ１４のホッパゲート１４Ａを所定のタイミングで開閉させることにより、計量ホッパ１４から被計量物を排出させる。また、被計量物を排出して空になった計量ホッパ１４には、その上方の供給ホッパ１３から被計量物が供給される。また、空になった供給ホッパ１３には、その上方のリニアフィーダ１２の直進トラフ１２Ａから被計量物が供給される。
　なお、制御装置１８は、必ずしも、単独の制御装置で構成される必要はなく、複数の制御装置が分散配置されていて、それらが協働して組合せ秤１００の動作を制御するよう構成されていてもよい。例えば、上記重量算出手段と、上記組合せ手段と、上記被計量物噛み込み予測手段と、を、ここでは、単一の制御装置１８により構成している例が示されているが、これらの重量算出手段および組合せ手段並びに被計量物噛み込み予測手段をそれぞれ、別個の制御装置（ＣＰＵ）により構成してもよい。
　また、図１に示すように、組合せ秤１００では、その中央部に、例えば、４本の脚（図示せず）によって支持され、組合せ秤１００の本体に相当するセンター基体１７が配設されている。
　センター基体１７は、ここでは、下壁１７Ａと、上壁１７Ｂと、側壁１７Ｃと、により構成される実質的に逆多角錐台形（例えば、計量ホッパ１４の個数に相当する辺数の逆正多角錐台形等）の外観形状を有している。
　また、図１に示すように、組合せ秤１００は、供給ホッパ１３のホッパゲート１３Ａ、および、計量ホッパ１４のホッパゲート１４Ａを開閉するアクチュエータユニット１９を備える。なお、アクチュエータユニット１９は、図１に示す如く、センター基体１７の側壁１７Ｃに取り付けられている。
　そして、図１に示すように、センター基体１７内を水平方向に仕切る仕切板１７Ｄが、センター基体１７内に配置されている。
　これにより、センター基体１７は、アクチュエータユニット１９の収容に用いる下方のユニット収容室１７Ｌと、リニアフィーダ１２の振動体１２Ｂの収容に用いる上方のフィーダ収容室１７Ｈと、を備える。そして、図１に示すように、アクチュエータユニット１９では、アクチュエータユニット１９の取り付け部１９Ａが、側壁１７Ｃに沿って形成されている。そして、取り付け部１９Ａに適宜の固定手段（例えば、ネジ孔等）を設けることにより、アクチュエータユニット１９は、その駆動ユニット部がユニット収容室１７Ｌ内に収容できるよう、側壁１７Ｃに固定される。
　ここで、本実施形態では、アクチュエータユニット１９のホッパゲート開閉機構に特徴がある。
　よって、以下、図２を参照しながら、上記特徴的な構成について更に詳しく説明する。
［ホッパゲート開閉機構の構成例］
　図２は、本発明の実施形態のホッパゲート開閉機構の周辺部を示した図である。
　なお、図２では、重力が作用する方向を「上下方向」とし、この方向に垂直な方向を「左右方向」として図示しており、以下、これらの「上」、「下」、「左」、「右」を用いてホッパゲート開閉機構の構成や動作を説明する場合がある。
　また、図２では、便宜上、計量ホッパ１４のホッパゲート開閉機構のみを図示し、供給ホッパ１３のホッパゲート開閉機構の図示を省略している。
　また、以下に述べる第１カム機構、リンク機構、および、第２カム機構等を構成する各部材はそれぞれ、計量ホッパ１４の両側に配されて、対をなして構成されているが、図２では、これらの対をなす部材のうちの紙面奥行き側に配される部材の図示は省略している。
　図２に示すように、アクチュエータユニット１９内に、ステッピングモータ３１（アクチュエータ）と、計量ホッパ１４に接続されるロードセル３２と、が配されている。
　そして、計量ホッパ１４のホッパゲート開閉機構は、アクチュエータユニット１９外に配された第１カム機構と、アクチュエータユニット１９内に配された第２カム機構と、アクチュエータユニット１９内に配されたリンク機構と、を備える。
　なお、ここで、第１カム機構は、カム２１とカムフォロア２３とからなる。リンク機構は、第１リンク部材５０と第２リンク部材５１とからなる。第２カム機構は、カム４１とカムフォロア４３とからなる。そして、これらの各機構が、計量ホッパ１４のホッパゲート１４Ａへのステッピングモータ３１の駆動力の伝達に用いる伝達機構を構成している。
　また、図２に示すように、計量ホッパ１４のホッパゲート開閉機構は、計量ホッパ１４のホッパゲート１４Ａの開閉用の駆動力を発生するステッピングモータ３１と、ホッパゲート１４Ａが閉まる位置に対応するステッピングモータ３１の出力軸４２の原点を検出可能なロータリエンコーダ６０と、ロータリエンコーダ６０の出力信号を受け取ることができる制御装置１８と、を備え、制御装置１８は、ここでは、被計量物噛み込み予測手段として機能するが、その詳細は後述する。
　まず、計量ホッパ１４の第１カム機構の詳細な構成について述べる。
　図２に示すように、計量ホッパ１４は、支軸２６を中心に回動自在に支持されたホッパゲート１４Ａを備える。このホッパゲート１４Ａの外面には、作動板２５が突設され、その作動板２５の先端部分にカムフォロア２３が取り付けられている。
　また、ブラケット２４は、支軸２６において計量ホッパ１４のホッパ本体１４Ｂに連結されるとともに、アクチュエータユニット１９の壁に固定されたハンガー（図示せず）にも取り付けられている。これにより、計量ホッパ１４のホッパ本体１４Ｂが支持された状態で、計量ホッパ１４のホッパゲート１４Ａを開閉できる。
　また、アクチュエータユニット１９の外部において、カム２１の基端部が、適宜の固定手段（例えば、締結ボルト）を用いてアクチュエータユニット１９の下部の支軸２２に連結されている。一方、カム２１の前端部のカム曲面２１Ｂにカムフォロア２３が当接している。
　なお、図２に示すように、本実施形態の計量ホッパ１４のホッパゲート開閉機構では、カム２１の前端部が、フォーク状の２本の細い部材を上方に湾曲されることにより形成されており、この湾曲部のカムフォロア２３と対向する面が、上記カム曲面２１Ｂとなっている。
　また、本ホッパゲート開閉機構では、ホッパゲート１４Ａを閉める位置（図２に示す位置）において、カムフォロア２３が、カム２１のカム曲面２１Ｂを転がらないように構成されている。
　つまり、カム２１のカム曲面２１Ｂによってカムフォロア２３の移動が規制されるよう、カム２１のカム曲面２１Ｂの曲率半径が設定されている。この場合、カム２１のカム曲面２１Ｂは、ホッパゲート１４Ａのストッパ部として機能する。
　次に、計量ホッパ１４の第２カム機構およびリンク機構の詳細な構成について述べる。
　図２に示すように、第２カム機構のアーチ状のカム４１が、ステッピングモータ３１を懸架するステッピングモータ３１の出力軸４２（モータ軸；伝達機構の回転軸の一例）に取り付けられている。これにより、ステッピングモータ３１の駆動力に基づいて、ステッピングモータ３１の出力軸４２が、その中央部を中心に回転すると、カム４１が、出力軸４２の中央部を中心に回動する。
　なお、ステッピングモータ３１の出力軸４２には、ロータリエンコーダ６０の回転板６１が取り付けられているが、このロータリエンコーダ６０の詳細な構成は、後述する。
　また、図２に示すように、本実施形態の計量ホッパ１４のホッパゲート開閉機構では、カム４１の周縁部において、細長い短冊状かつアーチ状の切り込み領域４１Ａが形成されている。この切り込み部４１Ａでの対向する一対の曲面が、カム４１の第１および第２カム曲面４１Ｂ、４１Ｃ（詳細は後述）として機能し、これにより、第２カム機構は、ダブルカム構造を有している。
　一方、図２に示すように、リンク機構では、板状かつ短冊状の第１リンク部材５０が、鉛直方向に立設するように配され、その下端が、上記支軸２２の周辺部において支軸２２に連結され、その上端が、板状かつ略Ｚ状の第２リンク部材５１の左端に連結されている。そして、この第２リンク部材５１は、その中央部において支軸５２に連結され、第２リンク部材５１の右端に、上記カムフォロア４３が配されている。
　これにより、第２リンク部材５１は、支軸５２を中心に回動することにより、第２リンク部材５１は、ほぼシーソー状に動くことができる。その結果、第２リンク部材５１の右端に連結されたカムフォロア４３が、鉛直方向に動くと、第２リンク部材５１の左端（第１リンク部材５０の上端）は、鉛直方向かつカムフォロア４３が移動する方向と逆方向に動く。
　なお、第２リンク部材５１には、適宜の付勢手段（図示せず；例えば、バネ）を用いて、付勢力が作用するとともに、ホッパゲート１４Ａが閉まる位置では、カムフォロア４３が、カム４１に当たらないよう、適宜のストッパ手段（図示せず）によりリンク機構の動きが止められている。これにより、ホッパゲート１４Ａの閉止時に、カム４１とカムフォロア４３との間に隙間Ｓ（図２の拡大図参照）が形成されている。その結果、カム４１とカムフォロア４３との間が縁切りされている。このため、ホッパゲート１４Ａの閉止時に、組合せ秤１００の駆動系（ステッピングモータ３１等）の振動が、計量ホッパ１４を介してロードセル３２に伝わることを防止できる。
［ロータリエンコーダの構成］
　次に、ロータリエンコーダ６０の構成例について図面を参照しながら述べる。
　図３は、本発明の実施形態のホッパゲート開閉機構に用いるロータリエンコーダの一構成例を模式的に示した図である。
　図３に示すように、ロータリエンコーダ６０は、ステッピングモータ３１の出力軸４２の回転の機械的変位量をデジタル量に変換するセンサの一種であり、ロータリエンコーダ６０の回転板６１がステッピングモータ３１の出力軸４２に配されている。つまり、ロータリエンコーダ６０は、上記出力軸４２と共に回転する円板状の回転板６１と、一対の発光素子６２、６３と、一対の受光素子６４、６５と、を備える。
　回転板６１の周縁部には、図３に示すように、ステッピングモータ制御信号用の微細なスリット６６が、回転板６１の周囲に沿うように微小等間隔に多数個、形成されている。これらのスリット６６は、回転板６１が回転するとき、発光素子６２から出射された光が、間欠的に、スリット６６のそれぞれを通過できるよう、回転板６１上に配列されている。すると、回転板６１の回転時に、スリット６６を出射光が通過するたびに、上記出射光は受光素子６４に入り、受光素子６４においてパルス信号が検出され、受光素子６４は、本パルス信号を制御装置１８に出力する。
　これにより、制御装置１８は、受光素子６４で検出されるパルス信号（受光素子６４の出力信号）を受け取り、このパルス信号に基づいてステッピングモータ３１の出力軸４２の回転角度を計測でき、ひいては、ステッピングモータ３１をフィードバック制御できる。つまり、制御装置１８は、ステッピングモータ３１への入力パルスとステッピングモータ３１の出力軸４２の回転との間の同期を取るよう（例えば、ステッピングモータ３１への一入力パルスあたりに、ステッピングモータ３１の出力軸４２が約０．９°回転するよう）、ステッピングモータ３１を制御している。このとき、制御装置１８は、出力軸４２の回転角度を上記パルス信号として検出し、この検出値を出力軸４２の回転動作に連動（フィードバック）させることによって、出力軸４２の回転動作を所定値に保っている。
　また、回転板６１の周縁部と中央部との間の適所には、図３に示すように、原点信号用の微細なスリット６７が、１個、形成されている。このスリット６７は、回転板６１が回転するとき、一回転につき、一回だけ、発光素子６３から出射された光が、スリット６７を通過できるよう、回転板６１上に配列されている。すると、回転板６１の回転時に、回転板６１の一回転のたびに、上記出射光は受光素子６５に入り、受光素子６５においてパルス信号が検出され、受光素子６４は、本パルス信号を制御装置１８に出力する。このように、本パルス信号は、回転板６１の一回転につき一回だけ発生するので、回転板６１の回転内の原点検出に用いることができる。
　そこで、本実施形態では、ホッパゲート１４Ａが閉まる位置が回転板６１の回転内の原点に対応するよう、スリット６７の配置が設定されている。すると、制御装置１８は、受光素子６５で検出される信号（受光素子６５の出力信号）を受け取ることにより、この信号に基づいて、ホッパゲート１４Ａが閉まる位置に対応するステッピングモータ３１の出力軸４２の原点（つまり、回転板６１の回転内の原点）を検出できる。
　なお、ステッピングモータ３１の出力軸４２の原点では、上述のカムフォロア４３とカム４１との間の隙間Ｓによる僅かなバックラッシュが存在する。よって、本明細書においては、「ステッピングモータ３１の出力軸４２の原点」とは、このようなバックラッシュによる出力軸４２の回転ずれをも含む領域を指すものとする。
［ホッパゲート開閉機構の動作例］
　次に、計量ホッパ１４のホッパゲート開閉機構の動作例について図面を参照しながら詳しく説明する。なお、供給ホッパ１３のホッパゲート開閉機構の動作については、以下の説明により容易に理解できるので、ここでは、省略する。
　図４は、図２の計量ホッパのホッパゲート開閉機構の動作説明に用いる図である。
　まず、図２および図４に示すように、第２カム機構のカム４１が、ステッピングモータ３１の駆動力に基づいて出力軸４２の中央部を中心にして矢印Ｅの方向に回転すると、カムフォロア４３が、第１カム曲面４１Ｂと第２カム曲面４１Ｃとの間の切り込み領域４１Ａを転がりながら、同領域４１Ａ内に進入する。つまり、カム４１は、ホッパゲート１４Ａの開閉途中において、切り込み領域４１Ａにカムフォロア４３を案内できるように構成されている。
　このとき、カムフォロア４３がカム４１の第１カム曲面４１Ｂと当接することにより、この第１カム曲面４１Ｂの突出部が、ステッピングモータ３１の駆動力に基づいて上記バネの付勢力に打ち勝つ付勢力をカムフォロア４３に与える。その結果、第１カム曲面４１Ｂの突出部は、カムフォロア４３を下方に強制的に押し下げることができる。これにより、カムフォロア４３は、矢印Ｆの方向に動く（つまり、鉛直方向に下がる）。
　すると、第２リンク部材５１は、支軸５２を中心に矢印Ｇの方向に回動する。換言すると、第２リンク部材５１は、ほぼシーソー状に時計回りに動く。これにより、第１リンク部材５０は、矢印Ｈの方向に動く（つまり、鉛直方向に上がる）。
　第１リンク部材５０が、矢印Ｈの方向に動くことにより、カム２１が支軸２２の中央部を中心にして矢印Ｃの方向に回動できる。
　すると、カムフォロア２３がカム２１のカム曲面２１Ｂを転がり、その結果、ホッパゲート１４Ａが支軸２６を中心に矢印Ｄの方向へ揺動する。これにより、ホッパゲート１４Ａが開く。
　つまり、第２カム機構は、ステッピングモータ３１の回転運動をリンク機構の第１リンク部材５０の直線運動に変換することができ、第１カム機構は、リンク機構の第１リンク部材５０の直線運動をホッパゲート１４Ａの開閉運動に変換することができる。
　一方、ホッパゲート１４Ａが開いた状態（図４（ｃ）参照）において、ステッピングモータ３１の駆動力に基づいて、カム４１が、出力軸４２の中央部を中心にして矢印Ｅの逆方向Ｅ’に回転すると、カムフォロア４３が、第１カム曲面４１Ｂと第２カム曲面４１Ｃとの間の切り込み領域４１Ａを転がりながら、同領域４１Ａから後退する。
　このとき、カムフォロア４３がカム４１の第２カム曲面４１Ｃと当接することにより、この第２カム曲面４１Ｃは、ステッピングモータ３１の駆動力に基づいて上記バネの付勢作用を補完する付勢力をカムフォロア４３に与える。その結果、第２カム曲面４１Ｃは、カムフォロア４３を上方に強制的に押し上げることができる。これにより、カムフォロア４３は、矢印Ｆの逆方向Ｆ’に動く（つまり、鉛直方向に上がる）。すると、第２リンク部材５１は、支軸５２を中心に矢印Ｇの逆方向Ｇ’に回動する。換言すると、第２リンク部材５１は、ほぼシーソー状に反時計回りに動く。これにより、第１リンク部材５０は、矢印Ｈの逆方向Ｈ’に動く（つまり、鉛直方向に下がる）。
　第１リンク部材５０が、矢印Ｈの逆方向Ｈ’に動くことにより、カム２１が支軸２２の中央部を中心にして矢印Ｃの逆方向Ｃ’に回動できる。
　すると、カムフォロア２３がカム２１のカム曲面２１Ｂを転がり、その結果、ホッパゲート１４Ａが支軸２６を中心に矢印Ｄの逆方向Ｄ’へ揺動する。これにより、ホッパゲート１４Ａが閉まる。
　つまり、第２カム機構は、ステッピングモータ３１の回転運動をリンク機構の第１リンク部材５０の直線運動に変換することができ、第１カム機構は、リンク機構の第１リンク部材５０の直線運動をホッパゲート１４Ａの開閉運動に変換することができる。
　以上のとおり、本ホッパゲート開閉機構の第１カム機構は、カムフォロア２３とカム２１とによって、ホッパゲート１４Ａのストッパ部を兼ねるように構成されている。なお、カムフォロア２３が、第１カム機構の従動節に対応し、カム２１が、第１カム機構の原動節に対応する。
　また、本ホッパゲート開閉機構の第２カム機構は、カムフォロア４３とカム４１とによって、ステッピングモータ３１の駆動力を用いてホッパゲート１４Ａを強制的に開閉できるように構成されている。なお、カムフォロア４３が、第２カム機構の従動節に対応し、カム４１が、第２カム機構の原動節に対応する。
　以上に述べた本実施形態のホッパゲート開閉機構の構成説明および動作説明から理解できるとおり、本ホッパゲート開閉機構は、以下の様々な効果を奏する。
　第１に、本実施形態のホッパゲート開閉機構では、第１カム機構および第２カム機構の協動により、ホッパゲート１４Ａを、ステッピングモータ３１の駆動力に基づいて適切に開閉できる。
　具体的には、第１カム機構（カム２１のカム曲面２１Ｂ）により、ホッパゲート１４Ａが閉まる位置において、ホッパゲート１４Ａが開くことが阻止されている。このため、このホッパゲート開閉機構では、ホッパゲート１４Ａのストッパ部としての第１カム機構を用いることにより、従来のストッパ部のロックおよび解除のための特別な機構（例えば、従来のトグルリンク機構等）が不要になる。また、従来のストッパ部のロックおよび解除に伴って生じるステッピングモータ３１のモータトルク増大を回避できる。更に、ホッパゲート１４Ａのストッパ部の部品点数を減らすことができるので、ストッパ部をシンプルに構成できる。
　また、ホッパゲート１４Ａが開いた状態において、ステッピングモータ３１の駆動力に基づいて、カム４１が、出力軸４２の中央部を中心にして矢印Ｅの逆方向Ｅ’に回転すると、第２カム機構（カム４１の第２カム曲面４１Ｃ）とカムフォロア４３との当接により、カムフォロア４３を上方に強制的に押し上げることができる。これにより、本実施形態のホッパゲート開閉機構では、ホッパゲート１４Ａが、ステッピングモータ３１の駆動力を用いて閉まるので、従来のバネの付勢作用のみを用いてホッパゲートを閉める場合と比較して、ホッパゲート１４Ａを高速に閉めることができる。
　第２に、本実施形態のホッパゲート開閉機構の制御装置１８は、ロータリエンコーダ６０および第２カム機構の協動により、第２カム機構を用いたホッパゲート１４Ａの開閉時の、ホッパゲート１４Ａへの被計量物の噛み込みを予測できる。
　上述のとおり、本実施形態のホッパゲート開閉機構は、ホッパゲート１４Ａが開くときは、カム４１（第１カム曲面４１Ｂ）とカムフォロア４３との間に付勢力が作用し、ホッパゲート１４Ａが閉まるときは、カム４１（第２カム曲面４１Ｃ）とカムフォロア４３との間に付勢力が作用するように構成されている。つまり、ホッパゲート１４Ａの開閉途中において、カムフォロア４３は、カム４１の第１カム曲面４１Ｂおよび第２カム曲面４１Ｃに接触している。
　かかる構成により、ホッパゲート１４Ａへの被計量物の噛み込み時に、ステッピングモータ３１への入力パルスとステッピングモータ３１の出力軸４２の回転との同期が失われる（つまり、ステッピングモータ３１が脱調する）。これにより、制御装置１８は、ロータリエンコーダ６０の出力信号に基づいてステッピングモータ３１の脱調を検出でき、ひいては、ホッパゲート１４Ａへの被計量物の噛み込みを予測できる。
　具体的には、ホッパゲート１４Ａとホッパ本体１４Ｂとの間に被計量物が引っ掛かり、ホッパゲート１４Ａへの被計量物の噛み込みが生じた場合、カムフォロア４３と第１カム曲面４１Ｂとの当接により、カム４１は、ホッパゲート１４Ａが閉まる位置に対応する状態に戻ることができない
　つまり、ホッパゲート１４Ａへの被計量物の噛み込み時において、カム４１の第２カム曲面４１Ｃとカムフォロア４３との間に付勢力が作用することにより、ステッピングモータ３１の出力軸４２は、出力軸４２の原点復帰用パルスがステッピングモータ３１に入力されているにも関わらず、ホッパゲート１４Ａが閉まる位置に対応する出力軸４２の原点に復帰することが阻止されている。これにより、ステッピングモータ３１が脱調する。
　このように、本実施形態のホッパゲート開閉機構では、ホッパゲート１４Ａへの被計量物の噛み込み時に、制御装置１８が、ホッパゲート１４Ａを閉めるようにステッピングモータ３１を制御しても、ロータリエンコーダ６０の受光素子６５において信号が検出されない。このため、制御装置１８は、ロータリエンコーダ６０の出力信号に基づいて、ホッパゲート１４Ａの閉止時に、ホッパゲート１４Ａが閉まる位置に対応する出力軸４２の原点に、出力軸４２が復帰していないことを検出できる。よって、制御装置１８は、ロータリエンコーダ６０の出力信号に基づいて、ホッパゲート１４Ａへの被計量物の噛み込みを予測できる。
　第３に、本実施形態のホッパゲート開閉機構では、ホッパゲート１４Ａの閉止時において、カム４１とカムフォロア４１との接触が解除され、カムフォロア４３とカム４１との間に隙間Ｓが形成されている。その結果、カムフォロア４３とカム４１との間が縁切りされている。このため、ホッパゲート１４Ａの閉止時に、組合せ秤１００の駆動系（ステッピングモータ３１等）の振動等が、計量ホッパ１４を介してロードセル３２に伝わることを防止できる。これにより、計量ホッパ１４内の被計量物の重量がロードセル３２を用いて適切に測定できる。
　なお、ここでは、図示および詳細な説明を省略するが、供給ホッパ１３のホッパゲート開閉機構も、以上の計量ホッパ１３のホッパゲート開閉機構と同様の構成を備え、以上に述べた効果と同様の効果を奏する。但し、供給ホッパ１３は、ロードセル３２には接続されていないので、必ずしも、第２カム機構のカムとカムフォロアとの間を縁切り（詳細は後述）する必要はない。
　上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものであり、本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。例えば、以下の変形例を例示できる。
［変形例１］
　本実施形態のホッパゲート開閉機構では、ホッパゲート１４Ａが閉まる位置に対応するステッピングモータ３１の出力軸４２の原点検出にロータリエンコーダ６０を用い、制御装置１８が、ロータリエンコーダ６０の出力信号に基づいて、ホッパゲート１４Ａへの被計量物の噛み込みを予測できる例を述べたが、この手法には、以下の欠点がある。
　上述のとおり、ステッピングモータ３１の出力軸４２の原点では、カムフォロア４３とカム４１との間の隙間Ｓによる僅かなバックラッシュが存在する。よって、厚みが極薄の被計量物（例えば、ポテトチップ等）がホッパゲート１４Ａに噛み込んだときは、上記バックラッシュの存在によりロータリエンコーダ６０の回転板６１が回転せずに、制御装置１８が、ホッパゲート１４Ａへの被計量物の噛み込みを適切に予測できない場合がある。つまり、ホッパゲート１４Ａへの被計量物の噛み込み時において、カムフォロア４３が、第１カム曲面４１Ｂおよび第２カム曲面４１Ｃの何れにも接触せずに、リンク機構の自由端を構成する場合がある。
　そこで、本変形例のホッパゲート開閉機構では、ロータリエンコーダ６０以外に、ホッパゲート１４Ａが閉まる位置を検出できる原点センサを設け、これにより、上記欠点の解消が行われている。
　図５は、変形例１のホッパゲート開閉機構の要部の一例を示した図である。
　図５に示すように、本変形例のホッパゲート開閉機構は、原点センサ７０を備え、この原点センサ７０の回転板７１が、リンク機構の支軸５２に取り付けられている。つまり、原点センサ７０は、支軸５２とともに回転する回転板７１と、発光素子（図示せず）と、受光素子（図示せず）と、を備える。そして、回転板７１の周縁部には、図５に示すように、原点検出信号用の微細なスリット７７が、１個、形成されている。このスリット７７は、ホッパゲート１４Ａが閉まる位置において、発光素子から出射された光が、スリット７７を通過できるよう、回転板７１上に配されている。すると、ホッパゲート１４Ａが閉まったときに、上記出射光は受光素子に入り、受光素子において信号が検出され、その結果、受光素子は、本信号を制御装置１８に出力できる。そして、制御装置１８は、受光素子で検出される信号（受光素子の出力信号）を受け取り、この信号に基づいてホッパゲート１４Ａが閉まる位置に対応するリンク機構の支軸５２の原点を検出できる。つまり、制御装置１８は、ホッパゲート１４Ａの閉止位置を上記信号として検出し、これにより、ホッパゲート１４Ａが閉まる位置に対応する出力軸４２の原点を検出できる。
　以上により、リンク機構の支軸５２の原点では、出力軸４２の原点におけるバックラッシュの類は存在しないので、制御装置１８は、厚みが極薄の被計量物（例えば、ポテトチップ等）がホッパゲート１４Ａに噛み込んだ場合でも（つまり、カムフォロア４３が、第１カム曲面４１Ｂおよび第２カム曲面４１Ｃの何れにも接触せずに、リンク機構の自由端を構成する場合でも）、原点センサ７０の出力信号に基づいて、ホッパゲート１４Ａへの被計量物の噛み込みを予測できる。
　なお、ここでは、リンク機構の支軸５２に原点センサ７０の回転板７１を配置する例を述べたが、これに限らない。
　例えば、原点センサ７０と同種のセンサの回転板（図示せず）を、カム２１の支軸２２（図２参照）に設けてもよい。これにより、上記と同じ効果を奏することができる。
　また、原点センサ７０に代えて、ロータリエンコーダ６０（図３参照）と同種のエンコーダの回転板（図示せず）を支軸５２または支軸２２に設けてもよい。これにより、上記と同じ効果を奏することができる。
［変形例２］
　本実施形態の計量ホッパ１４のホッパゲート開閉機構では、計量ホッパ１４のホッパゲート１４Ａは、反時計回りの１方向に開くように構成されているが、これに限らない。例えば、計量ホッパが、一対のホッパゲートを備え、ホッパゲート開閉機構を用いて、ホッパゲートの対の一方が、時計回りに開き、他方が反時計回りに開くように構成してもよい。そして、この場合、適宜の連結部材（図示せず）を用いて、ホッパゲートの対のそれぞれに、ステッピングモータ３１の出力軸４２に連結させるとよい。これにより、制御装置１８は、単一のロータリエンコーダ６０を用いて、上記ホッパゲートの対のそれぞれへの被計量物の噛み込みを予測できる。
［変形例３］
　本実施形態の計量ホッパ１４のホッパゲート開閉機構では、カム２１の前端部を、フォーク状の２本の細い部材を上方に湾曲して形成する例を述べた。また、アーチ状のカム４１の周縁部において、細長い短冊状かつアーチ状の切り込み領域４１Ａを形成する例を述べた。しかし、これらのカム２１およびカム４１の形状は、これに限らない。
　例えば、円板部材に、カム２１のカム曲面２１Ｂと同じ形状の曲面加工を施せば、この円板部材をカム２１の代替カムとして用いることができる。また、円板部材に、カム４１の切り込み領域４１Ａと同じ形状の曲面加工を施せば、この円板部材をカム４１の代替カムとして用いることができる。
　但し、この場合、上記円板部材は、本実施形態で述べたカム２１およびカム４１に比べて重くなるので、本実施形態のホッパゲート開閉機構に比べて、ステッピングモータ３１のモータトルク増大を招く可能性がある。
［変形例４］
　本実施形態では、計量ホッパ１４のホッパゲート開閉機構が例示されているが、これに限らない。
　例えば、組合せ秤がメモリホッパを備える場合、このようなメモリホッパのホッパゲート開閉にも、本実施形態のホッパゲート開閉機構を適用できる。
　本発明は、カム機構を用いたホッパゲート開閉時の、ホッパゲートへの被計量物の噛み込みを予測できるホッパゲート開閉機構を提供する。よって、本発明は、被計量物の計量に用いる様々な組合せ秤のホッパゲート開閉機構に利用できる。
１１　分散フィーダ
１２　リニアフィーダ
１２Ａ　直進トラフ
１２Ｂ　振動体
１３　供給ホッパ
１３Ａ　供給ホッパのホッパゲート
１３Ｂ　供給ホッパのホッパ本体
１４　計量ホッパ
１４Ａ　計量ホッパのホッパゲート
１４Ｂ　計量ホッパのホッパ本体
１６　集合シュート
１６Ａ　排出口
１７　センター基体（本体）
１７Ａ　下壁
１７Ｂ　上壁
１７Ｃ　側壁
１７Ｄ　仕切板
１７Ｈ　フィーダ収容室
１７Ｄ　ユニット収容室
１８　制御装置
１９　アクチュエータユニット
１９Ａ　取り付け部
２１　第１カム機構のカム
２１Ｂ　第１カム機構のカム曲面
２２　第１カム機構のカムの支軸
２３　第１カム機構のカムフォロア
２４　ブラケット
２５　計量ホッパの作動板
２６　計量ホッパの支軸
３１　ステッピングモータ
３２　ロードセル
４１　第２カム機構のカム
４１Ａ　切り込み領域
４１Ｂ　第２カム機構のカムの第１カム曲面
４１Ｃ　第２カム機構のカムの第２カム曲面
４２　出力軸
４３　第２カム機構のカムフォロア
５０　第１リンク部材
５１　第２リンク部材
５２　リンク機構の支軸
６０　ロータリエンコーダ
６１　ロータリエンコーダの回転板
６２、６３　発光素子
６４、６５　受光素子
６６、６７　ロータリエンコーダのスリット
７０　原点センサ
７１　原点センサの回転板
７７　原点センサのスリット
１００　組合せ秤

Claims (8)

  1. 　被計量物の重量に基づいて組合せ演算を行い、前記被計量物の重量の合計が目標重量に対する許容範囲内の値になる組合せを求める組合せ秤に用いるホッパゲート開閉機構であって、
    　ホッパゲートの開閉用の駆動力を発生するアクチュエータと、
    　前記ホッパゲートへの前記駆動力の伝達に用いる伝達機構と、
    　前記ホッパゲートが閉まる位置に対応する前記伝達機構の回転軸の原点を検出可能な検出手段と、
    　前記検出手段の出力信号を受け取ることができる制御装置と、を備えるホッパゲート開閉機構。
  2. 　前記伝達機構は、前記アクチュエータの回転運動をリンク機構の直線運動に変換するカム機構を含み、
    　前記カム機構の原動節が、前記アクチュエータを懸架する前記アクチュエータの出力軸に取り付けられ、
    　前記カム機構の従動節が、前記リンク機構に取り付けられている請求項１に記載のホッパゲート開閉機構。
  3. 　前記原動節は、前記ホッパゲートが開くときの前記従動節への前記駆動力の伝達に用いる第１カム曲面と、前記ホッパゲートが閉まるときの前記従動節への前記駆動力の伝達に用いる第２カム曲面と、を備える請求項２に記載のホッパゲート開閉機構。
  4. 　カムフォロアが、前記従動節として用いられ、前記カムフォロアが当接するカムが、前記原動節として用いられ、
    　前記カムは、前記ホッパゲートの開閉途中において、前記第１カム曲面と前記第２カム曲面との間の領域に前記カムフォロアを案内するように構成されている請求項３に記載のホッパゲート開閉機構
  5. 　前記検出手段および前記カムは、前記回転軸としての前記アクチュエータの出力軸に取り付けられ、
    　前記ホッパゲートへの前記被計量物の噛み込み時において、前記カムと前記カムフォロアとの間に付勢力が作用することにより、前記出力軸が、前記ホッパゲートが閉まる位置に対応する前記出力軸の原点に復帰することが阻止されているときは、前記制御装置は、前記検出手段の出力信号に基づいて、前記ホッパゲートへの前記被計量物の噛み込みを予測する、請求項４に記載のホッパゲート開閉機構。
  6. 　前記検出手段は、ロータリエンコーダである請求項５に記載のホッパゲート開閉機構。
  7. 　前記検出手段は、前記回転軸としての前記リンク機構の支軸に取り付けられ、
    　前記ホッパゲートへの前記被計量物の噛み込み時において、前記カムフォロアが、前記第１カム曲面および前記第２カム曲面の何れにも接触せずに、前記リンク機構の自由端を構成するときは、前記制御装置は、前記検出手段の出力信号に基づいて、前記ホッパゲートへの前記被計量物の噛み込みを予測する、請求項４に記載のホッパゲート開閉機構。
  8. 　前記検出手段は、原点センサである請求項７に記載のホッパゲート開閉機構。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106032993A (zh) * 2015-03-11 2016-10-19 山东新北洋信息技术股份有限公司 罩门位置检测方法及装置和纸币处理装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103353339B (zh) * 2013-07-01 2015-12-09 安徽正远包装科技有限公司 一种自锁式称量斗机构
US10723492B2 (en) * 2017-09-21 2020-07-28 Yamato Corporation Depositor apparatus
KR102887781B1 (ko) * 2025-09-03 2025-11-18 (주)광산 공정 불량 플라스틱 성형물 재활용 시스템

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10122943A (ja) * 1996-10-22 1998-05-15 Ishida Co Ltd ローラと溝部との摺動係合機構、並びに該機構を備えるホッパの開閉装置及び該機構をホッパの開閉装置に備える組合せ計量装置
JP2004233193A (ja) * 2003-01-30 2004-08-19 Ishida Co Ltd 計量装置
JP3670295B2 (ja) 1996-07-03 2005-07-13 株式会社イシダ ホッパの着脱性を改善した計量装置
JP2006125914A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Ishida Co Ltd 計量装置
JP2006201099A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Yamato Scale Co Ltd 組合せ秤
JP2011007525A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Yamato Scale Co Ltd ホッパゲート開閉装置およびこれを備える計量装置
JP2011013003A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Yamato Scale Co Ltd 組合せ秤
JP2011064489A (ja) * 2009-09-15 2011-03-31 Yamato Scale Co Ltd 組合せ秤及び組合せ秤におけるホッパゲートの駆動方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5972516U (ja) * 1982-11-08 1984-05-17 株式会社石田衡器製作所 自動計量装置におけるホツパ開閉装置
AU554788B2 (en) * 1982-12-29 1986-09-04 Kabushiki Kaisha Ishida Koki Seisakusho Combination weigher discharge apparatus
US4705125A (en) * 1986-11-14 1987-11-10 Ishida Scales Manufacturing Company, Ltd. Method of and apparatus for controlling hopper gate motion
CN2059737U (zh) * 1989-11-24 1990-07-25 贾玉山 配料斗秤
US5234128A (en) * 1991-05-13 1993-08-10 Hill Francis K Aggregate material spreader
CN2339979Y (zh) * 1998-03-31 1999-09-22 芦殿林 带水分检测装置的电子自动秤
DE112010005849B4 (de) * 2010-09-06 2020-10-15 Yamato Scale Co. Ltd. Wägeeinheit und Kombinationswaage unter Verwendung derselben

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3670295B2 (ja) 1996-07-03 2005-07-13 株式会社イシダ ホッパの着脱性を改善した計量装置
JPH10122943A (ja) * 1996-10-22 1998-05-15 Ishida Co Ltd ローラと溝部との摺動係合機構、並びに該機構を備えるホッパの開閉装置及び該機構をホッパの開閉装置に備える組合せ計量装置
JP2004233193A (ja) * 2003-01-30 2004-08-19 Ishida Co Ltd 計量装置
JP2006125914A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Ishida Co Ltd 計量装置
JP2006201099A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Yamato Scale Co Ltd 組合せ秤
JP2011007525A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Yamato Scale Co Ltd ホッパゲート開閉装置およびこれを備える計量装置
JP2011013003A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Yamato Scale Co Ltd 組合せ秤
JP2011064489A (ja) * 2009-09-15 2011-03-31 Yamato Scale Co Ltd 組合せ秤及び組合せ秤におけるホッパゲートの駆動方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2696179A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106032993A (zh) * 2015-03-11 2016-10-19 山东新北洋信息技术股份有限公司 罩门位置检测方法及装置和纸币处理装置
CN106032993B (zh) * 2015-03-11 2019-02-26 山东新北洋信息技术股份有限公司 罩门位置检测方法及装置和纸币处理装置

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