JP2010112897A - 組合せ計量装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】分散テーブルから各供給トラフに向けての物品の排出を制御することにより、各計量ホッパにおいて少数の物品を計量することが可能な組合せ計量装置を得る。
【解決手段】組合せ計量装置1は、投入された物品100を放射状に分散させる投入分散手段2と、投入分散手段2の周囲に配置された複数の計量ホッパ5と、投入分散手段2から排出された物品100を複数の計量ホッパ5に向けて搬送する複数の供給トラフ3とを備える。投入分散手段2は、分散テーブル10と、分散テーブル10上において水平回転自在に配置されたらせん部材14とを有する。らせん部材14を回転駆動することによって、分散テーブル10からの物品100の排出を制御する。
【選択図】図8

Description

本発明は、組合せ計量装置に関する。
一般的に、組合せ計量装置は、分散テーブルと、分散テーブルの周囲の円周上に配置された複数の供給トラフと、各供給トラフの外端部下方に配置されたプールホッパと、プールホッパの下方に配置された計量ホッパとを備えて構成されている。
計量対象である物品は、分散テーブル上に落下投入される。分散テーブルは、投入された物品を放射状に分散させる。分散テーブルから排出された物品は、供給トラフの内端部に供給される。供給トラフは、内端部から外端部に向けて物品を搬送する。供給トラフの外端部から排出された物品は、プールホッパに供給され、プールホッパ内で一時的に貯留される。プールホッパから排出された物品は、計量ホッパに供給され、計量ホッパ内で一時的に貯留されるとともに、ロードセル等の計量手段によってその重量が計量される。そして、物品を貯留している全ての計量ホッパのうち、目標重量に一致又は最も近接する重量値を実現するホッパの組合せが演算によって求められ、選択された一又は複数の計量ホッパ内に貯留されている物品が排出される。
なお、下記特許文献1には、複数枚の攪拌羽根を分散テーブル上で回転駆動することにより、分散テーブル上の物品の塊を攪拌することが可能な組合せ計量装置が開示されている。
また、下記特許文献2には、先端にブレードが取り付けられたスクレパを分散テーブル上で回転駆動することにより、分散テーブルの斜面に付着している物品を強制的に払い落とすことが可能な組合せ計量装置が開示されている。
特開2002−296098号公報 実開昭64−8638号公報
例えば鶏のムネ肉のような物品を計量対象として少量計量を行う場合には、物品を1個ずつ確実に供給トラフからプールホッパに供給する必要がある。そのためには、分散テーブルから各供給トラフに対しても、物品を1個ずつ確実に供給する必要がある。しかしながら、物品が柔軟でかつ粘着性が高いため、分散テーブルの振動又は回転のみによって物品を分散させる場合には、制御によっては分散テーブルから特定の供給トラフに多数の物品がまとめて供給されてしまったり、あるいは、特定の供給トラフに分散テーブルから物品が全く供給されないという事態が発生する場合もある。
本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、分散テーブルから各供給トラフに向けての物品の排出を制御することにより、各計量ホッパにおいて少数の物品を計量することが可能な、組合せ計量装置を得ることを目的とする。
本発明の第1の態様に係る組合せ計量装置は、投入された物品を放射状に分散させる分散手段と、前記分散手段の周囲に配置された複数の計量手段と、前記分散手段から排出された物品を前記複数の計量手段に向けて搬送する複数の搬送手段とを備える組合せ計量装置であって、前記分散手段は、分散テーブルと、前記分散テーブル上において水平回転自在に配置されたらせん部材とを有し、前記らせん部材を回転駆動することによって、前記分散テーブルからの物品の排出を制御することを特徴とするものである。
第1の態様に係る組合せ計量装置によれば、水平回転自在ならせん部材が分散テーブル上に配置されており、らせん部材を回転駆動することによって、分散テーブルから搬送手段への物品の排出が制御される。分散テーブルが傾斜面として規定されている場合であっても、らせんの途上に位置する物品は、斜め下方かららせん部材によって支えられることにより、傾斜面を滑落しない。物品は、回転駆動されているらせん部材の外端を通過した後に、分散テーブルから搬送手段に向けて排出される。従って、多数の物品が同時に分散テーブルから搬送手段に排出されることを回避できる。このように、分散テーブルから搬送手段に向けての物品の排出をらせん部材の回転駆動によって制御することにより、各計量手段において少数の物品を計量することが可能となる。
本発明の第2の態様に係る組合せ計量装置は、第1の態様に係る組合せ計量装置において特に、回転駆動されている前記らせん部材が物品を押すことにより、前記分散テーブルの内側から外側に向かって物品を搬送することを特徴とするものである。
第2の態様に係る組合せ計量装置によれば、物品は、回転駆動されているらせん部材によって押されることにより、分散テーブル上をその内側から外側に向かって搬送される。従って、粘性の高い物品を扱う場合であっても、回転駆動されているらせん部材がその物品を分散テーブルの内側から外側に向けて押すことにより、その物品を分散テーブルから確実に排出することができる。その結果、分散テーブルからの物品の排出を、高精度に制御することが可能となる。
本発明の第3の態様に係る組合せ計量装置は、第1又は第2の態様に係る組合せ計量装置において特に、前記らせん部材の回転駆動に併せて前記分散テーブルも回転駆動させることが可能であることを特徴とするものである。
第3の態様に係る組合せ計量装置によれば、らせん部材の回転駆動に併せて分散テーブルも回転駆動させると、らせん部材と分散テーブルとの相対速度がゼロとなる。これにより、物品を、分散テーブルの半径方向へ搬送させることなく円周方向に搬送することができる。そして、複数の搬送手段のうち目的とする搬送手段の上方に物品が到達したタイミングで、らせん部材の回転を継続したまま分散テーブルの回転を停止する。これにより、物品はその後は半径方向に搬送されて、その目的とする搬送手段に向かって分散テーブルから排出される。その結果、目的とする搬送手段を狙って、分散テーブルから物品を排出することが可能となる。
本発明の第4の態様に係る組合せ計量装置は、第1〜第3のいずれか一つの態様に係る組合せ計量装置において特に、前記分散テーブル上に物品を落下投入する投入手段をさらに備え、前記投入手段の下端と前記分散テーブルとの間の隙間の寸法によって、前記投入手段から前記分散テーブルへの物品の投入量を規制することが可能であることを特徴とするものである。
第4の態様に係る組合せ計量装置によれば、投入手段の下端と分散テーブルとの間の隙間の寸法を、二個の物品の合計サイズ未満とすることにより、投入手段から分散テーブル上に複数個の物品が同時に投入されることを回避できる。このように、投入手段から分散テーブルへの物品の投入量を規制することにより、多数の物品が同時に分散テーブルから搬送手段に排出されることを確実に回避することが可能となる。
本発明の第5の態様に係る組合せ計量装置は、第1〜第4のいずれか一つの態様に係る組合せ計量装置において特に、前記分散テーブルは傾斜面を有しており、前記らせん部材と前記分散テーブルとの間の隙間の寸法は、前記分散テーブルの径方向の任意の箇所で一定であることを特徴とするものである。
第5の態様に係る組合せ計量装置によれば、分散テーブルの上面からのらせん部材の高さは、分散テーブルの径方向の任意の箇所で一定である。従って、物品のうちらせん部材が当接する位置の高さも、分散テーブルの径方向の任意の箇所で一定となる。そのため、らせん部材による物品の搬送力を、分散テーブルの任意の箇所で均一とすることが可能となる。
本発明の第6の態様に係る組合せ計量装置は、第1〜第5のいずれか一つの態様に係る組合せ計量装置において特に、前記らせん部材は円形の断面形状を有していることを特徴とするものである。
第6の態様に係る組合せ計量装置によれば、断面形状が円形のらせん部材を用いることにより、断面形状が縦長矩形のらせん部材を用いる場合と比較して、らせん部材の清掃性を高めることが可能となる。
本発明の第7の態様に係る組合せ計量装置は、第1〜第5のいずれか一つの態様に係る組合せ計量装置において特に、前記らせん部材は縦長矩形の断面形状を有していることを特徴とするものである。
第7の態様に係る組合せ計量装置によれば、断面形状が縦長矩形のらせん部材を用いることにより、断面形状が円形のらせん部材を用いる場合と比較して、物品とらせん部材との接触面積を広げることができる。その結果、らせん部材による物品の搬送力を高めることが可能となる。
本発明によれば、分散テーブルから各供給トラフに向けての物品の排出が適切に制御されるため、各計量ホッパにおいて少数の物品を計量することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
図1及び図2はそれぞれ、本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置1の全体構成を模式的に示す上面図及び断面図である。組合せ計量装置1は、投入分散手段2と、投入分散手段2の周囲の円周上に放射状に配置された、複数個(この例では20個)のヘッドH1〜H20とを備えて構成されている。各ヘッドH1〜H20は、供給トラフ3と、プールホッパ4と、計量ホッパ5とを有している。供給トラフ3の内端部は、投入分散手段2(具体的には後述する分散テーブル10)の外縁部の下方に位置している。供給トラフ3は、中空円錐のほぼ上半部が切り取られた外形を成しており、供給トラフ3の物品搬送面(底面)は、内側から外側に向かっての下りのスロープとして規定されている。但し、物品が下りのスロープを滑落することを防止すべく、物品搬送面が水平となるように供給トラフ3を配置しても良い。プールホッパ4は、供給トラフ3の外端部の下方に配置されている。計量ホッパ5は、プールホッパ4の下方に配置されている。計量ホッパ5の下方には、集合シュート6が配置されている。
また、供給トラフ3は、無芯のスパイラル(又は有芯のスクリュー)3Aを有している。スパイラル3Aは、供給トラフ3の底面上に、回動自在に配置されている。スパイラル3Aの内端は回転軸に固定されており、図示しないモータによって回転軸が回転駆動されることにより、スパイラル3Aは、供給トラフ3内の物品を内端部から外端部に向けて押し出す方向に回転駆動される。
図3,4は、互いに異なる方向から眺めた投入分散手段2の構造を示す斜視図である。また、図5及び図6はそれぞれ、投入分散手段2の構造を示す側面図及び上面図である。また、図7は、図6から投入シュート17の図示を省略して示す上面図である。これらの図に示すように、投入分散手段2は、分散テーブル10、支持部材13、らせん部材14、及び投入シュート17を備えて構成されている。
分散テーブル10は、周縁部に傾斜面11を有しており、中央部に平坦面12を有している。支持部材13は、分散テーブル10の中央部上に配置されている。支持部材13は、分散テーブル10の中心を回転軸として、水平面内での回転が自在となっている。図7に示すように、分散テーブル10の中心から支持部材13の側壁までの距離は、分散テーブル10の円周方向に沿って徐々に大きくなっている。
らせん部材14の内端15Aは、支持部材13の側壁に固定されている。らせん部材14の外端15Bは、分散テーブル10の外縁の上方に位置している。また、らせん部材14の外端15Bは、支持部材13の上部に固定された支持アーム16によって支持されている。図5に示すように、らせん部材14は、分散テーブル10から浮いた状態で、支持部材13によって支持されている。また、図7に示すように、分散テーブル10の中心かららせん部材14までの距離は、分散テーブル10の円周方向に沿って徐々に大きくなっている。らせん部材14は支持部材13に固定されているため、支持部材13の回転に伴ってらせん部材14も回転することとなる。
図4に示すように、投入シュート17は、支持部材13の頂部に固定されている。また、図6に示すように、投入シュート17の下端には、物品を分散テーブル10上に落下投入するための投入口18が形成されている。投入口18は、分散テーブル10の中心から偏心した位置に形成されている。投入シュート17は支持部材13に固定されているため、支持部材13の回転に伴って投入シュート17も回転することとなる。但し、投入シュート17を支持部材13から切り離して上方の梁部材(図示しない)から吊り下げて配置することも可能であり、この場合には、支持部材13が回転しても投入シュート17は回転しない。
図8,9は、投入分散手段2の動作を順に示す上面図である。図8の(A)を参照して、一個の物品100(例えば鶏のムネ肉)が、投入シュート17から分散テーブル10の平坦面12上に落下投入される。ここで、投入シュート17から分散テーブル10に同時に複数個の物品100が投入されないように、物品100のサイズに合わせて、投入口18の開口面積、及び、投入シュート17の下端と分散テーブル10との間の隙間の寸法が設定されている。従って、支持部材13の回転が開始されるまでは、次の物品100は、投入シュート17内で待機している。
図8の(A)に示した状態から、支持部材13は左回り(反時計回り)に回転される。すると、図8の(B)に示すように、次の物品100が投入シュート17から分散テーブル10上に落下投入される。分散テーブル10は固定されている(つまり回転しない)ため、先に投入された物品100は、元の位置で静止している。なお、図8の(B)に示した状態では、物品100は支持部材13に接触していない。また、支持部材13を左回転させる代わりに、分散テーブル10を右回転させても良い。
図8の(B)に示した状態から、支持部材13は左回りにさらに回転される。すると、図8の(C)に示すように、物品100は支持部材13の側壁に接触する。そして、支持部材13の側壁によって分散テーブル10の中心から外側に向かって押されることにより、物品100は、平坦面12上から傾斜面11上に移動される。これにより、物品100は、その自重と、支持部材13の側壁からの押圧力とによって、傾斜面11上を分散テーブル10の半径方向に沿って外側に向かって搬送される。
図8の(C)に示した状態から、支持部材13は左回りにさらに回転される。すると、図8の(D)に示すように、物品100はらせん部材14に接触する。これにより、物品100は、その自重と、らせん部材14からの押圧力とによって、傾斜面11上を分散テーブル10の半径方向に沿ってさらに外側に向かって搬送される。
図8の(D)に示した状態から、支持部材13は左回りにさらに回転される。すると、図9の(E)に示すように、らせん部材14の外端15Bが物品100を追い越すことにより、それまでらせんの内側に位置していた物品100が、らせんの外側に排出される。これにより、物品100が分散テーブル10から排出可能な状態となる。また、支持部材13が回転するにつれて、物品100が接触するらせん部材14の箇所と、分散テーブル10の中心との間の距離が次第に大きくなる。これにより、物品100は、傾斜面11上をさらに外側に向かって搬送される。
図9の(F),(G)に示すように、支持部材13は左回りにさらに回転される。これにより、物品100は、傾斜面11上をさらに外側に向かって搬送される。最終的には、図9の(H)に示すように、物品100はらせん部材14によって分散テーブル10上から押し出される。その結果、物品100は分散テーブル10から供給トラフ3に排出されることとなる。
図10は、らせん部材14の形状を示す図である。らせん部材14は、図10の(A)に示すように、円形の断面形状を有していても良いし、あるいは図10の(B)に示すように、縦長矩形(つまり水平寸法よりも鉛直寸法のほうが大きい長方形)の断面形状を有していても良い。断面形状が円形のらせん部材14を用いることにより、断面形状が縦長矩形のらせん部材14を用いる場合と比較して、らせん部材14の清掃性を高めることができる。一方、断面形状が縦長矩形のらせん部材14を用いることにより、断面形状が円形のらせん部材14を用いる場合と比較して、物品100とらせん部材14との接触面積を広げることができる。その結果、らせん部材14による物品100の搬送力を高めることが可能となる。
図11,12は、らせん部材14の構造を示す断面図である。らせん部材14におけるらせんの巻き数やらせん間隔(図11に示す寸法L)は、物品100のサイズや分散テーブル10のサイズ等に応じて適宜に設定することが可能である。また、らせん部材14は、図11に示すように、全てのらせんが同一平面内に位置する形状であっても良いし、図12に示すように、傾斜面11に沿って外側のらせんほど下方に位置する形状であっても良い。図12に示したらせん部材14においては、分散テーブル10の上面からのらせん部材14の高さは、分散テーブル10の径方向の任意の箇所で一定(高さH)となる。従って、物品100のうちらせん部材14が当接する位置の高さも、分散テーブル10の径方向の任意の箇所で一定となる。そのため、らせん部材14による物品100の搬送力を、分散テーブル10の任意の箇所で均一とすることが可能となる。
このように本実施の形態に係る組合せ計量装置1によれば、支持部材13に伴って水平回転自在ならせん部材14が、分散テーブル10上に配置されている。そして、らせん部材14を回転駆動することによって、分散テーブル10から供給トラフ3(搬送手段)への物品100の排出が制御される。物品100が分散テーブル10の傾斜面11を滑落しようとしても、らせんの途上に位置する物品100は、斜め下方かららせん部材14によって支えられることにより、らせん部材14を越えて傾斜面11を滑落することはない。物品100は、回転駆動されているらせん部材14の外端15Bを通過した後に、分散テーブル10から供給トラフ3に向けて排出される。従って、多数の物品100が同時に分散テーブル10から供給トラフ3に排出されることを回避できる。このように、分散テーブル10から供給トラフ3に向けての物品100の排出をらせん部材14の回転駆動によって制御することにより、各計量ホッパ5において少数の物品100を計量することが可能となる。
また、本実施の形態に係る組合せ計量装置1によれば、物品100は、回転駆動されているらせん部材14によって押されることにより、分散テーブル10上をその内側から外側に向かって搬送される。従って、粘性の高い物品100を扱う場合であっても、回転駆動されているらせん部材14がその物品100を分散テーブル10の内側から外側に向けて押すことにより、その物品100を分散テーブル10から確実に排出することができる。その結果、分散テーブル10からの物品100の排出を、高精度に制御することが可能となる。
また、本実施の形態に係る組合せ計量装置1によれば、投入シュート17の下端と分散テーブル10との間の隙間の寸法を、二個の物品100の合計サイズ未満とすることにより、投入シュート17から分散テーブル10上に複数個の物品100が同時に投入されることを回避できる。このように、投入シュート17から分散テーブル10への物品100の投入量を規制することにより、多数の物品100が同時に分散テーブル10から供給トラフ3に排出されることを確実に回避することが可能となる。
<変形例>
上記実施の形態では分散テーブル10は固定としたが、支持部材13と同様に分散テーブル10についても、水平面内で回転自在とすることが可能である。
図13は、組合せ計量装置1の制御系の構成を示すブロック図である。物品100を投入シュート17内に投入するための搬送コンベアを駆動する駆動部21と、支持部材13を回転駆動する駆動部22と、分散テーブル10を回転駆動する駆動部23とが、制御部20に接続されている。
制御部20には、図1に示した複数のヘッドH1〜H20のうち、物品100の供給を要求しているヘッドを示す情報が、信号S1として入力される。制御部20は、駆動信号S2〜S4によって駆動部21〜23をそれぞれ制御することにより、物品100の供給を要求しているヘッドに対して物品100を供給する。以下、具体的に説明する。
図14,15は、投入分散手段2の動作を順に示す上面図である。図14の(A)及び(B)に示す動作は、図8の(A)及び(B)に示す動作と同様である。つまり、制御部20は、駆動部23によって分散テーブル10を停止させた状態で、駆動部21,22によって投入シュート17内に所定個数(この例では2個)の物品100を投入させつつ支持部材13を回転させる。これにより、投入シュート17から分散テーブル10上に2個の物品100が落下投入される。
図14の(B)に示した状態から、制御部20は、駆動部22,23によって支持部材13及び分散テーブル10を同一の角速度で回転させる。つまり、支持部材13と分散テーブル10との相対速度がゼロとなる状態で、両者を同時に同方向に回転させる。すると、図14の(C)に示すように、物品100は、分散テーブル10の円周方向に沿って移動する。この時、物品100は分散テーブル10の平坦面12上に位置しており、また、物品100は支持部材13の側壁によって押されないため、分散テーブル10の半径方向に沿っては物品100は搬送されない。その後、制御部20は、物品100の供給を要求しているヘッドの上方に物品100が到達した時点で、分散テーブル10の回転を停止させる。
以降は上記実施の形態と同様に、分散テーブル10を停止させた状態で支持部材13を回転させることにより、物品100は、支持部材13又はらせん部材14からの押圧力と、物品100の自重とによって、傾斜面11上を分散テーブル10の半径方向に沿って外側に向かって搬送される。図14の(D)及び図15の(E)〜(H)に示すように、支持部材13の回転に伴って、物品100は次第に外側に向かって搬送されている。最終的には、図15の(I)に示すように、物品100はらせん部材14によって分散テーブル10上から押し出される。その結果、物品100は分散テーブル10から供給トラフ3(物品100の供給を要求しているヘッドの供給トラフ3)に排出されることとなる。
このように本変形例に係る組合せ計量装置1によれば、らせん部材14の回転駆動に併せて分散テーブル10も回転駆動させることにより、らせん部材14と分散テーブル10との相対速度がゼロとなる。これにより、物品100を、分散テーブル10の半径方向へ搬送させることなく円周方向に搬送することができる。そして、複数の供給トラフ3のうち目的とする供給トラフ3の上方に物品100が到達したタイミングで、らせん部材14の回転を継続したまま分散テーブル10の回転を停止する。これにより、物品100はその後は半径方向に搬送されて、その目的とする供給トラフ3に向かって分散テーブル10から排出される。その結果、目的とする供給トラフ3を狙って、分散テーブル10から物品100を排出することが可能となる。
本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置の全体構成を模式的に示す上面図である。 本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置の全体構成を模式的に示す断面図である。 投入分散手段の構造を示す斜視図である。 投入分散手段の構造を示す斜視図である。 投入分散手段の構造を示す側面図である。 投入分散手段の構造を示す上面図である。 図6から投入シュートの図示を省略して示す上面図である。 投入分散手段の動作を順に示す上面図である。 投入分散手段の動作を順に示す上面図である。 らせん部材の形状を示す図である。 らせん部材の構造を示す断面図である。 らせん部材の構造を示す断面図である。 組合せ計量装置の制御系の構成を示すブロック図である。 投入分散手段の動作を順に示す上面図である。 投入分散手段の動作を順に示す上面図である。
符号の説明
1 組合せ計量装置
2 投入分散手段
3 供給トラフ
5 計量ホッパ
10 分散テーブル
11 傾斜面
12 平坦面
14 らせん部材
17 投入シュート
100 物品

Claims (7)

  1. 投入された物品を放射状に分散させる分散手段と、
    前記分散手段の周囲に配置された複数の計量手段と、
    前記分散手段から排出された物品を前記複数の計量手段に向けて搬送する複数の搬送手段と
    を備える組合せ計量装置であって、
    前記分散手段は、
    分散テーブルと、
    前記分散テーブル上において水平回転自在に配置されたらせん部材と
    を有し、
    前記らせん部材を回転駆動することによって、前記分散テーブルからの物品の排出を制御することを特徴とする、組合せ計量装置。
  2. 回転駆動されている前記らせん部材が物品を押すことにより、前記分散テーブルの内側から外側に向かって物品を搬送する、請求項1に記載の組合せ計量装置。
  3. 前記らせん部材の回転駆動に併せて前記分散テーブルも回転駆動させることが可能である、請求項1又は2に記載の組合せ計量装置。
  4. 前記分散テーブル上に物品を落下投入する投入手段をさらに備え、
    前記投入手段の下端と前記分散テーブルとの間の隙間の寸法によって、前記投入手段から前記分散テーブルへの物品の投入量を規制することが可能である、請求項1〜3のいずれか一つに記載の組合せ計量装置。
  5. 前記分散テーブルは傾斜面を有しており、
    前記分散テーブルの上面からのらせん部材の高さは、前記分散テーブルの径方向の任意の箇所で一定である、請求項1〜4のいずれか一つに記載の組合せ計量装置。
  6. 前記らせん部材は円形の断面形状を有している、請求項1〜5のいずれか一つに記載の組合せ計量装置。
  7. 前記らせん部材は縦長矩形の断面形状を有している、請求項1〜5のいずれか一つに記載の組合せ計量装置。
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