JP5450009B2 - Weighing device - Google Patents
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- Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)
Description
本発明は、計量装置に関する。 The present invention relates to a weighing device.
従来、ポテトチップス等の壊れやすい菓子を製造する際の味付け装置として、例えば特許文献1に記載の装置がある。特許文献1に記載の装置では、両端が開口された筒状のタンブラの一端の開口部へ、次々と流れてくる味付け前の半製品が供給されるとともに調味料が供給され、該半製品と該調味料とがタンブラ内で混合されながら他端の開口部へ移送され、そして組合せ計量装置へ供給される。さらに、特許文献1に記載の装置では、次々と流れてくる半製品が供給されるタンブラの前段に、ロードセルに支持された計量コンベヤが配設されている。 Conventionally, as a seasoning apparatus for producing a fragile confectionery such as potato chips, there is an apparatus described in Patent Document 1, for example. In the apparatus described in Patent Document 1, a semi-product before seasoning that flows one after another and a seasoning are supplied to an opening at one end of a cylindrical tumbler that is open at both ends. The seasoning is mixed in the tumbler, transferred to the opening at the other end, and supplied to the combination weighing device. Furthermore, in the apparatus described in Patent Document 1, a weighing conveyor supported by a load cell is disposed in front of a tumbler to which semi-finished products flowing one after another are supplied.
しかし、特許文献1に記載の装置の構成では、次々と流れてくる半製品が計量コンベヤにより搬送されつつ計量されるため、半製品の供給量を正確に計量することが困難である。そこで、計量コンベアを用いずに、例えば次の特許文献2乃至6に記載の装置の如く、次々と流れてくる半製品を所定の容器内に一旦貯留した上で計量し、その計量後に該所定の容器を傾斜させて被計量物を排出することが考案された。
However, in the configuration of the apparatus described in Patent Document 1, it is difficult to accurately measure the supply amount of the semi-finished product because the semi-finished products flowing one after another are weighed while being conveyed by the weighing conveyor. Therefore, without using a weighing conveyor, for example, as in the devices described in
なお、特許文献2に記載の装置では、所定量がロードセルにより計量され、その計量後に受枡をシリンダ等で上方に旋回させ、受枡内の茶葉が排出されることが示されている。
In the device described in
また、特許文献3に記載の装置では、供給ホッパの下方に設けた計量シュートにおいて該供給ホッパから供給された飯などの軟粘食品が貯留されることと、排出時に計量シュートが傾斜されることとが示されている。
Moreover, in the apparatus described in
また、特許文献4に記載の装置では、計量ホッパにおいてシューターから供給された果実が計量されることと、該計量ホッパを傾斜させて袋ホルダーに保持された袋に計量された果実が供給されることとが示されている。 Moreover, in the apparatus described in Patent Document 4, the fruit supplied from the shooter is weighed in the weighing hopper, and the weighed fruit is supplied to the bag held in the bag holder by tilting the weighing hopper. It is shown that.
また、特許文献5に記載の装置では、ゲートの閉じた所定姿勢の計量状態から、ゲート側へ下降傾斜してゲートを開いた排出状態に変更されることが示されている。
Further, in the apparatus described in
また、特許文献6に記載の装置(計量器)では、該装置が、傾斜をもって配設されたシュートと、シュートの一端に配設された排出ゲートと、シュートの中間に配設された中間ゲートと、シュート上の被計量物の重量を計量する重量検出器と、排出ゲート及び中間ゲートの開閉を制御する制御装置とを備えることが示されている。さらに、特許文献6に記載の装置では、重量検出器の計量値に基づいてシュート上の被計量物の重量が予め定められている所定量となったときに中間ゲートが開き、被計量物の供給が終了した後、所定のタイミングで排出ゲートが開くことが示されている。 Further, in the device (metering device) described in Patent Document 6, the device includes a chute disposed with an inclination, a discharge gate disposed at one end of the chute, and an intermediate gate disposed in the middle of the chute. And a weight detector for weighing the object to be weighed on the chute, and a control device for controlling opening and closing of the discharge gate and the intermediate gate. Furthermore, in the apparatus described in Patent Document 6, when the weight of the object on the chute reaches a predetermined amount based on the measurement value of the weight detector, the intermediate gate is opened, It is shown that the discharge gate opens at a predetermined timing after the supply is completed.
ところで、特許文献2乃至6に記載の装置の場合、ポテトチップス等のような壊れやすい物を取り扱う際にそれぞれ問題がある。
By the way, in the case of the devices described in
特許文献2乃至4に記載の装置の場合、被計量物が貯留される所定の容器は、該装置が載置される所定の基準面に対して水平に枢支されている(特許文献2の第1図、特許文献3の図2、特許文献4の第1図参照)。このため、次々と流れてくる被計量物を、所定の容器の水平な受面に向けて、重力方向に落下させる必要があり、この落下の際に該被計量物が大きな衝撃を受けて壊れやすいという問題がある。また、計量後の被計量物を後工程の装置に排出する際に、所定の容器を、計量時の水平な位置から排出時の傾斜が得られる位置まで稼動させる必要がある(特許文献2の第1図、特許文献3の図4、特許文献4の第1図参照)。このため、スムーズな排出が困難であり、また、排出時に加速がつきやすく該被計量物が壊れやすいという問題もある。
In the case of the devices described in
特許文献5に記載の装置の場合、特許文献2乃至4に記載の装置と異なり、排出時のみならず計量時(受入時)にも所定の容器を傾斜させている(特許文献5の第1図参照)。従って、次々と流れてくる被計量物を重力方向に落下させて貯留する必要がなくなる。但し、所定の容器の傾斜が急すぎると、被計量物が該容器の下方に到達するまでの間に加速がついて該被計量物が壊れやすくなるので、該所定の容器の傾斜をできる限り緩くする必要がある。しかし、傾斜を緩くすると、被計量物が連なって薄い層を形成してしまい、1回の計量で多量の被計量物を取り扱えなくなる。そこで、1回の計量でより多くの被計量物を取り扱うために、容器の長さや幅を長くして該容器内の容積を拡張することが必要となり、装置の大規模化を招いてしまう。
In the case of the device described in
特許文献6に記載の装置の場合、特許文献5に記載の装置と同様に、被計量物の流路を構成するシュートが予め傾斜されている。しかし、このシュートの傾斜の角度は、角度調整用金具で調整可能ではあるものの、計量時及び排出時においては一定である。このため、特許文献5に記載の装置と同様の問題が起こる。さらに、特許文献6に記載の装置の場合、排出ゲートの他にも中間ゲートを設けてその開閉を制御する必要があるため、装置の構成が複雑になるという問題もある。
In the case of the device described in Patent Document 6, as in the device described in
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、壊れやすい被計量物を壊すことなく多量に貯留した上で計量が行え、スムーズな投入並びに排出が可能であり、かつ簡易な構成で実現できる計量装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and can be measured after storing a large amount of fragile objects to be measured without breaking them, and can be smoothly charged and discharged. An object of the present invention is to provide a weighing device that can be realized by a configuration.
上記課題を解決するための本発明に係る計量装置は、被計量物が投入される第1開口部と該被計量物を排出する第2開口部と有するホッパと、前記第2開口部を開閉するゲートと、前記ホッパに投入された前記被計量物の重量を検出する重量検出器と、前記第2開口部が前記第1開口部よりも低い位置となるように前記ホッパを傾斜させ、かつ前記ホッパの傾斜角を変化させるホッパ傾斜機構と、前記第2開口部を前記ゲートが閉じかつ前記ホッパを傾斜させた状態において、予め予測しておいた前記ホッパ内に貯留される前記被計量物の重量の時間変化に基づき、前記貯留される前記被計量物の重量が閾値重量になると予測される時間になれば前記ホッパの傾斜角を自動的に切り替え、前記貯留される前記被計量物の重量が前記閾値重量より多い目標重量になると予測される時間に近づいたときに前記重量検出器による計量を開始し、かつ前記計量する前記被計量物の重量が前記目標重量となると前記第2開口部を前記ゲートが開放するよう、前記ゲート及び前記ホッパ傾斜機構を制御する制御器と、を備え、前記制御器は、前記ホッパの傾斜角を自動的に切り替える際に前記ホッパの傾斜角を増大させるよう前記ホッパ傾斜機構を制御するように構成されている、計量装置である。 A weighing device according to the present invention for solving the above-described problems includes a hopper having a first opening into which an object to be weighed is inserted, a second opening for discharging the object to be weighed, and an opening and closing of the second opening. A gate for detecting the weight of the object to be weighed in the hopper, tilting the hopper so that the second opening is lower than the first opening, and A hopper tilting mechanism that changes the tilt angle of the hopper, and the object to be stored in the hopper that is predicted in advance in a state where the gate is closed and the hopper is tilted while the second opening is closed . When the weight of the stored object to be weighed is predicted to reach a threshold weight, the hopper inclination angle is automatically switched based on the time change of the weight of the stored object. Weight is the threshold weight The metering by the weight detector begins when approaching the time which is predicted to be large target weight, and the weight is the target weight and the said gate of the second opening of the objects to be weighed to the weighing is opened A controller for controlling the gate and the hopper tilt mechanism, and the controller increases the tilt angle of the hopper when the tilt angle of the hopper is automatically switched. A metering device configured to control
上記の構成により、第2開口部をゲートが閉じた状態にあって、ホッパの当初の傾斜角が緩いために、該ホッパに貯留される被計量物が均一な薄い層を形成した場合であっても、該ホッパに貯留される被計量物の重量に応じて該ホッパの傾斜角を増大させることにより、該ホッパに貯留される被計量物の薄い層を解消することができる。また、この際、ホッパ内の第2開口部側の空間に被計量物が偏ることに伴って、該ホッパ内の第1開口部側に空きスペースが生じるので、第1開口部へ被計量物を追加投入することができる。よって、ホッパに貯留される被計量物の量を増やすことができ、1回の計量でより多くの被計量物を壊すことなく計量可能となる。また、ホッパ自体は常に傾斜した状態であるので、後工程の装置に向けてスムーズな排出を可能ならしめる。さらに、従来技術のような中間ゲートを設ける必要がないために、本計量装置を簡易に構成することができる。 In the above configuration, the gate is closed at the second opening, and the initial inclination angle of the hopper is loose, so that the object to be weighed stored in the hopper forms a uniform thin layer. However, the thin layer of the objects to be weighed stored in the hopper can be eliminated by increasing the inclination angle of the hopper according to the weight of the objects to be weighed stored in the hopper. At this time, since the object to be weighed is biased in the space on the second opening side in the hopper, an empty space is generated on the first opening side in the hopper. Can be added. Therefore, the amount of the objects to be weighed stored in the hopper can be increased, and the weighing can be performed without breaking more objects to be weighed in one weighing. In addition, since the hopper itself is always inclined, it is possible to smoothly discharge the hopper itself toward a subsequent apparatus. Furthermore, since there is no need to provide an intermediate gate as in the prior art, the present weighing device can be configured simply.
上記の計量装置において、前記制御器は、所定の時間間隔で前記ホッパの傾斜角を段階的に増加させる、としてもよい。 In the weighing device, the controller may increase the inclination angle of the hopper stepwise at a predetermined time interval .
上記の構成により、ホッパの傾斜角を段階的に切り替えることで、該ホッパ内に貯留される被計量物が壊れにくい状態を維持することと、該ホッパ内の空いたスペースに被計量物を追加投入することとを、バランス良く実現することができる。 With the above configuration, by changing the inclination angle of the hopper step by step, the object to be weighed stored in the hopper is maintained in a state where it is difficult to break, and the object to be weighed is added to the empty space in the hopper. It is possible to realize the charging with a good balance.
上記の計量装置において、前記制御器は、前記第2開口部を前記ゲートが閉じかつ前記ホッパを第1の傾斜角に傾斜させた状態で前記被計量物が前記第1開口部に投入され、かつ前記ホッパの傾斜角を自動的に切り替える際に前記第1の傾斜角から前記第1の傾斜角よりも大きい第2の傾斜角まで前記ホッパの傾斜角を増加させ、かつ前記重量検出器の検出値に基づいて計量された前記被計量物の重量が前記目標重量に達した後、前記第2開口部を前記ゲートが開放するまでの間に、前記ホッパの傾斜角を、前記第2の傾斜角から前記第1の傾斜角に減少させる、としてもよい。 In the weighing device, the controller is configured to put the object to be weighed into the first opening in a state where the second opening is closed by the gate and the hopper is inclined at a first inclination angle. And when automatically switching the inclination angle of the hopper, the inclination angle of the hopper is increased from the first inclination angle to a second inclination angle larger than the first inclination angle, and the weight detector After the weight of the object weighed based on the detection value reaches the target weight, the inclination angle of the hopper is changed between the second opening and the gate until the gate opens. The inclination angle may be decreased to the first inclination angle.
上記の構成により、ホッパに貯留される被計量物が排出すべき所定重量に到達したことに伴って、ホッパの傾斜角を第2の傾斜角から元の第1の傾斜角に減少させることで、ゲートからの排出時に被計量物に与える衝撃を和らげることができる。 With the above configuration, the hopper inclination angle is decreased from the second inclination angle to the original first inclination angle when the object to be weighed stored in the hopper reaches a predetermined weight to be discharged. The impact on the object to be weighed when discharged from the gate can be reduced.
上記の計量装置において、前記ホッパ傾斜機構は、前記第1開口部を中心に前記ホッパを下方に揺動させて、当該ホッパを傾斜させるよう構成されている、としてもよい。 In the weighing device, the hopper tilting mechanism may be configured to tilt the hopper by swinging the hopper downward about the first opening.
上記の構成により、ホッパの第1開口部へ被計量物を投入する際に該被計量物に与える衝撃を和らげることができる。 With the above-described configuration, it is possible to reduce the impact given to the object to be weighed when the object to be weighed is put into the first opening of the hopper.
本発明によれば、壊れやすい被計量物を壊すことなく多量に貯留した上で計量が行え、かつスムーズな投入並びに排出が可能な計量装置を簡易な構成で実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can measure by storing it in large quantities, without destroying the fragile to-be-measured object, and can implement | achieve the weighing | measuring apparatus which can be smoothly supplied and discharged | emitted with a simple structure.
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference symbols throughout the drawings, and redundant description thereof is omitted.
[菓子製造システムの構成]
以下では、本発明の計量装置が用いられるシステムとして、ポテトチップス、ビスケット、煎餅等の壊れやすい菓子を製造する菓子製造システムを例に挙げて説明する。
[Configuration of confectionery production system]
In the following, a confectionery production system for producing fragile confectionery such as potato chips, biscuits, rice crackers, etc. will be described as an example of a system in which the weighing device of the present invention is used.
図1は、上記の菓子製造システムの平面図である。図1に示す菓子製造システムは、ターンテーブル1と、4台の傾胴式のポット型のミキサ2と、ミキサ2へ半製品を供給する計量装置3(本発明に係る計量装置)と、ミキサ2へ第1調味料を供給する第1調味料供給装置4と、ミキサ2へ第2調味料を供給する第2調味料供給装置5と、計量装置3へ半製品を供給する供給装置7及び供給フィーダ8と、組合せ計量装置12へ第1及び第2調味量による味付け後の半製品を供給する排出コンベア9、シュート10及び供給装置11と、味付け後の半製品を組合せ計量する組合せ計量装置12と、組合せ計量後の半製品を包装する包装機13と、により構成されている。
FIG. 1 is a plan view of the confectionery manufacturing system. The confectionery manufacturing system shown in FIG. 1 includes a turntable 1, four tilted pot-
各ミキサ2は、円形のターンテーブル1上にその回転中心を中心とする円周上に等間隔に搭載されている。各ミキサ2は、半製品等の投入口兼排出口となる開口部2aを有する容器として構成されており、その内部には羽根が設けられている。各ミキサ2は、傾転用モータによって水平軸(ターンテーブル1の接線方向の軸)の回りに回動可能であり、自転用モータによって該水平軸と略直交する自転軸(ターンテーブル1の径方向の軸)の回りに自転可能である。なお、開口部2aは、各ミキサ2の自転軸上の一方の端部に設けられている。
Each
ターンテーブル1は、各ミキサ2が4つの停止位置(ST1、ST2、ST3、ST4)で停止するよう間欠的に回転する。図4では、停止位置ST1にあるミキサ2を2(ST1)、停止位置ST2にあるミキサ2を2(ST2)、停止位置ST3にあるミキサ2を2(ST3)、停止位置ST4にあるミキサ2を2(ST4)の参照符号によって示している。つまり、各ミキサ2は、ターンテーブル1の回転により、停止位置ST1からST2、ST3、ST4の順に移送され、さらに停止位置ST1へ戻るという動作を繰り返す。なお、各停止位置ST1〜ST4におけるミキサ2の停止時間は等しく設定されている。
The turntable 1 rotates intermittently so that each
計量装置3は、供給フィーダ8から次々と投入されて供給される味付け前の半製品(例えば、じゃがいもがスライスされて油揚げされた小片物)を貯留しながらその貯留した半製品の重量を計量し、所定重量となるまで貯留した後、当該半製品をミキサ2へ排出するように構成されている。なお、計量装置3により計量された半製品の重量に基づいて、第1調味料供給装置4及び第2調味料供給装置5から供給すべき調味料の目標供給量が、制御装置100により算出される。
The weighing
第1調味料供給装置4は、塩等の粉体から成る第1調味料が貯留されたホッパを有した供給装置である。第1調味料供給装置4は、第1調味料がスクリューフィーダ43の先端から送出されるように構成され、かつ第1調味料の送出重量が計量可能となるように構成されている。また、第1調味料供給装置4は、スクリューフィーダ43の長手方向に進退可能となるように構成されている。つまり、第1調味料をミキサ2へ供給するときに、スクリューフィーダ43の先端部分がミキサ2の内部へ挿入される。また、第1調味料の供給が終了するときに、スクリューフィーダ43はミキサ2の外部へ退避される。
The first seasoning supply device 4 is a supply device having a hopper in which a first seasoning made of powder such as salt is stored. The 1st seasoning supply apparatus 4 is comprised so that a 1st seasoning may be sent out from the front-end | tip of the
第2調味料供給装置5は、海苔、パセリ等を乾燥した小片物(半製品よりも極小の小片物)から成る第2調味料が貯留されたホッパを有した供給装置である。第2調味料供給装置5は、第2調味料がホース58内をエアーによって搬送され、ホース58の先端に取り付けられる第2調味料供給ノズル56から第2調味量がエアーとともに送出され、かつ第2調味料の送出重量が計量可能となるように構成されている。なお、第2調味料供給ノズル56は、所定の位置に配設された可動取付け部59により可動される。つまり、ミキサ2へ第2調味料を供給するときには、第2調味料供給ノズル56の先端部分がミキサ2の内部へ挿入される。第2調味料の供給が終了するときには、第2調味料供給ノズル56はミキサ2の外部へ退避される。
The second
制御装置100には、CPU(Central Processing Unit)等からなる演算制御器と、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等の記憶器とを少なくとも備えている。上記記憶器には、運転用プログラム、該運転用プログラムに用いられる運転パラメータの設定データ、その他に計量値データ等が記憶されている。制御装置100は、上記演算制御器が上記記憶器に記憶されている上記運転用プログラムを実行することにより、システム全体の制御を行うとともに、供給フィーダ8及び排出コンベア9の制御も併せて行うよう構成されている。なお、制御装置100は、一の演算制御器による集中型の構成としてもよいし、複数の演算制御器による分散型の構成としてもよい。
The
また、制御装置100は、供給フィーダ8を回転駆動させるモータ80(図2参照)を制御して、供給フィーダ8の回転駆動を停止又は開始(再開)させるとき、供給装置7に対し、供給フィーダ8への半製品の供給を停止又は開始(再開)させるための制御信号を出力する。また、制御装置100は、供給フィーダ8の回転駆動が停止され、計量装置3に対し半製品の供給が終了したとき、計量装置3が具備する後述の台秤36(図2参照)において計量された半製品の重量に基づいて、第1調味料供給装置4及び第2調味量供給装置5から供給すべき調味料の目標供給量を求める。例えば、半製品の重量に、調味料ごとに予め定められた添加率を乗じることにより、各調味料の目標供給量が算出される。
Further, the
さらに、制御装置100は、計量装置3において計量された半製品の重量に基づいて、計量装置3の傾斜角及び排出ゲート32の開閉の制御を行う。なお、本制御については、上記の制御とは別の制御装置により実行してもよい。また、本制御の詳細については後述する。
Further, the
[菓子製造工程]
以下では、図1に示した菓子製造システムにおける菓子製造工程の流れについて説明する。
[Confectionary manufacturing process]
Below, the flow of the confectionery manufacturing process in the confectionery manufacturing system shown in FIG. 1 is demonstrated.
味付け前の半製品が、供給装置7から供給フィーダ8を経て計量装置3へ供給される。計量装置3による計量後、開口部2aが斜め上方に向けられた停止位置ST1のミキサ2(ST1)へ供給される。半製品が計量装置3からミキサ2へ供給された後、ミキサ2の自転が開始されるとともに、第1調味料供給装置4から第1調味料が供給される。次に、ターンテーブル1が1/4回転されて、停止位置ST2となったミキサ2には第2調味料供給装置5から第2調味料が供給される。
The semi-finished product before seasoning is supplied from the supply device 7 to the weighing
次に、ターンテーブル1が1/4回転されて停止位置ST3となり、さらにターンテーブル1が1/4回転されて停止位置ST4となる。なお、停止位置ST3 、ST4では、ミキサ2に調味料が供給されておらず、ミキサ2の自転による半製品と各調味料との攪拌が行われている。その後、ターンテーブル1が1/4 回転されて停止位置ST1へ戻る。その際、ターンテーブル1の回転中に、ミキサ2はその開口部2aを斜め上方へ向けるよう傾転される。
Next, the turntable 1 is rotated by ¼ to the stop position ST3, and the turntable 1 is further rotated by ¼ to the stop position ST4. At the stop positions ST3 and ST4, the seasoning is not supplied to the
なお、停止位置ST4では、ミキサ2は開口2aを下方に向けるように傾転され、この結果、味付けされた半製品が振動フィーダで構成された排出コンベア9上へ排出される。排出コンベア9へ排出された半製品は、シュート10まで搬送されると、シュート10内を滑り落ち、供給装置11を介して組合せ計量装置12に供給される。組合せ計量装置12では、所定重量範囲内の重量に組み合わせ計量された半製品が一塊として、順次、組合せ計量装置12の下方に配設された包装機13へ排出される。包装機13は、順次、袋を製造しながら、組合せ計量装置12から順次排出される一塊の半製品を、順次製造した袋に充填して包装する。この結果、味付けされ且つ包装された菓子製品が完成する。
At the stop position ST4, the
[計量装置の構成]
以下では、本発明の実施の形態に係る計量装置の構成を説明する。
[Configuration of weighing device]
Hereinafter, the configuration of the weighing device according to the embodiment of the present invention will be described.
図2は、図1に示した計量装置3の具体的な構成を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of the weighing
図2に示す計量装置3は、シュート式ホッパ30と、台秤36と、支持部材34と、昇降装置300と、ゲート駆動装置320と、制御装置100と、により構成されている。なお、本実施の形態では、昇降装置300及びゲート駆動装置320は、伸縮自在のピストンロッド310及び321を具備したエアシリンダとして構成されている。
The weighing
シュート式ホッパ30は、例えば、中空の柱状(筒状)に形成されていて、長手方向の両端に位置する被計量物投入側の開口部31a及び被計量物排出側の開口部31bを有しており、また、開口部31bを封止(閉じる)及び開放する排出ゲート32が設けられている。なお、排出ゲート32の開閉は、シュート式ホッパ30に近接した位置に設けられたゲート駆動装置320のピストンロッド321の伸縮運動によって行われる。具体的には、排出ゲート32は、シュート式ホッパ30の開口部31b側の底面の端部に取り付けられた固定軸325に対し、ヒンジ等で回動自在となるように取り付けられている。また、可動部材322が、排出ゲート32の外面の中央下部とピストンロッド321の先端との間を連結させ、ピストンロッド321の伸縮運動に伴い、固定軸325の周りに回動するように構成されている。従って、ピストンロッド321の伸縮運動によって、固定軸325の周りに可動部材322及び排出ゲート32が一体的に回動することにより、シュート式ホッパ30の開口部31bの開閉が行われる。
The
シュート式ホッパ30は、排出ゲート32が閉じられた状態で、供給フィーダ8より次々と供給される半製品xを貯留するホッパの機能を具備するとともに、排出ゲート32が開かれた状態で、貯留した所定重量の半製品Xを滑り降ろして次の工程を行うミキサ2へ排出するシュートの機能を具備した容器である。本実施の形態の場合、シュート式ホッパ30としては、長手方向の長さが700mであり、短手方向の長さが200mである角柱型の容器が採用されている。なお、角錐型の容器の他に、円柱型、角錐型又は円錐型の容器が採用されてもよい。
The
台秤36は、水平な床面S上に設置されており、被計量物を載置する載置台360の平面が水平に(床面Sと平行に)設けられている。台秤36の載置台360上には支持部材34及び昇降装置300が垂設され(床面Sと垂直に配設され)ている。従って、台秤36は、シュート式ホッパ30に貯留される半製品Xの重量を、総重量からシュート式ホッパ30、支持部材34及び昇降装置300の重量を風袋重量として差し引くことにより間接的に計量する。
The
支持部材34は、その上端部340が開口部31aの周囲枠体の下部を回動自在に支持し、かつ供給フィーダ8の排出側の端部が開口部31aの中央に位置するように配設されている。なお、支持部材34の高さが供給フィーダ8の排出側の端部の高さよりも若干低くなるように、支持部材34の位置が予め調整されている。つまり、供給フィーダ8の排出側の端部からシュート式ホッパ30の開口部31aに向けて半製品xが投入されるときに、半製品xが重力落下によって衝撃をあまり受けないような配慮がされている。さらに、供給フィーダ8において半製品xの供給を開始したり再開したりするときに、それに併せてシュート式ホッパ30の開口部31aの位置の調整に手間をかけないために、シュート式ホッパ30の開口部31aの周囲枠体の下部の位置は、支持部材34により固定されている。
The
昇降装置300は、そのピストンロッド310の先端部がシュート式ホッパ30の台秤36側の底面中央部を軸支するように配設されている。なお、ピストンロッド310が後退して所定位置に収納されているときのシュート式ホッパ30の傾斜角を第2の傾斜角θaとし、ピストンロッド310が前進して延びきったときのシュート式ホッパ30の傾斜角を第1の傾斜角θb(<第2の傾斜角θa)と表す。
The
図2は、シュート式ホッパ30の傾斜角が第1の傾斜角θbであるときの計量装置3の状態を表している。図2に示すように、シュート式ホッパ30の傾斜角が第1の傾斜角θbであるとき、シュート式ホッパ30の長手方向の中心軸は、後工程のミキサ2が斜め上方に傾斜したときの自転軸Pと略平行となるように調整されている。これにより、シュート式ホッパ30の開口部31b及び開かれた排出ゲート32からミキサ2への半製品Xの排出がスムーズに行われるとともに、排出時に半製品Xが受ける衝撃を和らげることができる。本実施の形態の場合、第2の傾斜角θaは30°とし、第1の傾斜角θbは20°とする。
FIG. 2 shows the state of the weighing
[計量装置の動作]
以下では、計量装置3の動作について、図3に示す計量装置3の各状態の時間変化を表したタイムチャートを用いて説明する。なお、図3は、台秤36の検出値に基づいて計量されたシュート式ホッパ30に貯留される半製品層Xの計量値(重量)、シュート式ホッパ30の傾斜角、及び排出ゲート32の開閉状態の時間変化を表している。
[Operation of weighing device]
Below, operation | movement of the weighing
まず、同図に示す時刻t0において、排出ゲート32が閉じられており、かつシュート式ホッパ30の傾斜角が第1の傾斜角θbであるという状態で、供給装置7及び供給フィーダ8が起動し、供給フィーダ8からシュート式ホッパ30への半製品xの供給、及びシュート式ホッパ30内での半製品xの貯留が開始されるものとする。従って、時刻t0以後、シュート式ホッパ30に貯留される半製品層X(半製品xの集合体)の計量値が徐々に増加する。
First, at time t0 shown in the figure, the supply device 7 and the supply feeder 8 are activated in a state where the
つぎに、同図に示す時刻t1において、半製品層Xの計量値が所定の閾値重量Waになる。なお、閾値重量Waは、シュート式ホッパ30の目標重量Wbの略半分の値とする。時刻t1以後では、昇降装置300のピストンロッド310を後退させることにより、シュート式ホッパ30の傾斜角が第1の傾斜角θbから第2の傾斜角θaに向けて徐々に急になる。
Next, at time t1 shown in the figure, the measured value of the semi-finished product layer X becomes a predetermined threshold weight Wa. The threshold weight Wa is approximately half the target weight Wb of the
つぎに、同図に示す時刻t2において、シュート式ホッパ30の傾斜角が第2の傾斜角θaにまで到達する。このとき、半製品層Xの計量値は目標重量Wbに到達していないため、供給フィーダ8からシュート式ホッパ30への半製品xの供給、及びシュート式ホッパ30内での半製品xの貯留が継続して行われる。
Next, at time t2 shown in the figure, the inclination angle of the
つぎに、同図に示す時刻t3において、半製品層Xの計量値が目標重量Wbに到達する。このとき、制御装置100は、供給装置7及び供給フィーダ8の動作を停止させるようにする。なお、シュート式ホッパ30内の状態を安定させるため、暫くの間、シュート式ホッパ30の傾斜角が第2の傾斜角θaに維持されるものとする。
Next, at time t3 shown in the figure, the measured value of the semi-finished product layer X reaches the target weight Wb. At this time, the
つぎに、同図に示す時刻t4において、昇降装置300のピストンロッド310の前進させることにより、シュート式ホッパ30の傾斜角が第2の傾斜角θaから元の第1の傾斜角θbに向けて徐々に緩やかになる。なお、供給フィーダ8が既に停止状態にあることと、シュート式ホッパ30内に貯留される半製品層Xに与える影響と、を考慮に入れて、第1の傾斜角θbから第2の傾斜角θaに移行させるときの速度よりも遅い速度とする。
Next, at time t4 shown in the figure, the
つぎに、同図に示す時刻t5において、シュート式ホッパ30の傾斜角が第1の傾斜角θbに到達する。このとき、ゲート駆動装置320を駆動することにより、排出ゲート32は、閉じられた状態から開かれた状態に移行する。よって、時刻t5以降では、シュート式ホッパ30から後工程のミキサ2への半製品xの排出が開始されるので、台秤36によって計量されるシュート式ホッパ30内の半製品層Xの計量値が目標重量Wbから徐々に減少する。
Next, at time t5 shown in the figure, the inclination angle of the
つぎに、同図に示す時刻t6において、シュート式ホッパ30に貯留される半製品層Xを構成する半製品xが後工程のミキサ2に排出され、この結果、シュート式ホッパ30に貯留される半製品層Xの計量値がゼロとなる。このとき、排出ゲート32は、開かれた状態から閉じられた状態に移行する。そして、同図に示す時刻t7において、排出ゲート32は、元の閉じられた状態となり、同図に示す時刻t0の状態に戻る。そのとき、供給装置7及び供給フィーダ8から計量装置3への半製品xの供給が再開される。
Next, at time t6 shown in the figure, the semi-finished product x constituting the semi-finished product layer X stored in the
図4(a)〜(e)は、シュート式ホッパ30内に半製品xが供給並びに貯留されてから最終的に排出されるまでの状態を示す模式図である。なお、同図において、シュート式ホッパ30の傾斜角が第1の傾斜角θbから第2の傾斜角θaに移行されるまでの間において形成される半製品層XのことをX1と表し、シュート式ホッパ30の傾斜角が第2の傾斜角θaとなった後に供給フィーダ8から供給されて形成される半製品層XのことをX2と表している。つまり、半製品層X1の重量は図3に示した閾値重量Waに対応しており、半製品層X2の重量は図3に示した目標重量Wbから閾値重量Waを差し引いた重量(=Wb−Wa)に対応している。
4A to 4E are schematic views showing a state from when the semi-finished product x is supplied and stored in the
図4(a)は、図3に示す時刻t0から時刻t1までの状態を示している。つまり、排出ゲート32が閉じられた状態であり、かつシュート式ホッパ30の傾斜角が第1の傾斜角θbとなる状態を表している。また、供給フィーダ8から供給される半製品X1がシュート式ホッパ30の開口部31aに投入され、半製品層X1が1〜2枚あるいは数枚程度重なった薄い層厚を形成しつつ緩やかに排出ゲート32に向けて滑り降りる。従って、半製品層X1がシュート式ホッパ30の底面の長手方向全域にわたって形成されており、供給フィーダ8から半製品xのさらなる供給が困難な状態となっている。
FIG. 4A shows a state from time t0 to time t1 shown in FIG. That is, the
図4(b)は、図3に示す時刻t2の状態を示している。つまり、シュート式ホッパ30の傾斜角が第1の傾斜角θbよりも急な第2の傾斜角θaとなる状態を表している。なお、図4(a)に示す状態よりも傾斜が急であるため、シュート式ホッパ30内で半製品層X1が、その滑り降りる方向の重力成分が大きくなることにより、さらに滑り降り、この結果として、半製品層X1が排出ゲート32側に偏った状態となっている。すると、シュート式ホッパ30の開口部31a側の底面上の空間が空くので、この空いた空間を利用することにより、供給フィーダ8から半製品xのさらなる供給が可能となっている。要するに、シュート式ホッパ30の傾斜角を急にすることは、背景技術において説明した特許文献6の中間ゲートに相当する役割を果たしており、追加投入される半製品xが滑り降りる距離を短くすることができる。なお、図4(b)には、シュート式ホッパ30の底面上の空間において開口部31a側の長手方向の長さの略1/2の空間が空いた状態が示されている。
FIG. 4B shows a state at time t2 shown in FIG. That is, it represents a state in which the inclination angle of the
図4(c)は、図3に示す時刻t3の状態を示している。つまり、図4(b)に示されるような空いた空間を利用して、上述した半製品層X2がさらに形成されている。なお、半製品層X2が形成される際に、半製品層X1が形成されるときと対比すると、供給フィーダ8から供給される半製品xが滑り降りる距離が略1/2となっている。このため、半製品xが滑り降りる速度の加速が抑制されて、半製品xに与える衝撃を和らげることができる。 FIG. 4C shows the state at time t3 shown in FIG. That is, the above-described semi-finished product layer X2 is further formed using an empty space as shown in FIG. In addition, when the semi-finished product layer X2 is formed, the distance by which the semi-finished product x supplied from the supply feeder 8 slides down is approximately ½ as compared with the case where the semi-finished product layer X1 is formed. For this reason, acceleration of the speed at which the semi-finished product x slides down is suppressed, and the impact given to the semi-finished product x can be reduced.
図4(d)は、図3に示す時刻t5の状態を示している。つまり、シュート式ホッパ30の傾斜角が急な第2の傾斜角θaから元の緩い第1の傾斜角θbに戻された状態を表している。
FIG. 4D shows the state at time t5 shown in FIG. That is, the
図4(e)は、図3に示す時刻t5から時刻t6までの状態を示している。つまり、図4(e)では、シュート式ホッパ30の傾斜角が第1の傾斜角θbとなる状態において、排出ゲート32を開いて、シュート式ホッパ30の開口部31bから半製品層X1及びX2を構成する半製品xが一斉に排出されることが示されている。この結果、シュート式ホッパ30から後工程のミキサ2に半製品層X1及びX2を構成する半製品xを一斉に排出する際に、その速度が抑制されて、半製品層X1及びX2に与える衝撃を和らげることができる。
FIG. 4E shows a state from time t5 to time t6 shown in FIG. That is, in FIG. 4E, in the state where the inclination angle of the
[変形例]
上記の実施の形態では、シュート式ホッパ30の傾斜角を第1の傾斜角θb又は第2の傾斜角θaの2段階に切り替えるようにしたが、該傾斜角を3段階以上の多段階に切り替えるようにしてもよい。この場合、昇降装置300は、そのピストンロッド310の位置を多段階に切り替えるように構成される。また、この場合、半製品Xの計量を開始するときのシュート式ホッパ30の傾斜角と半製品Xを排出するときのシュート式ホッパ30の傾斜角とが異なるようにしてもよい。
[Modification]
In the above embodiment, the inclination angle of the
また、上記の実施の形態では、シュート式ホッパ30に半製品xを貯留しながら台秤36により計量を行うようにしたが、所定の時間間隔で計量を行うようにしてもよい。例えば、シュート式ホッパ30内に貯留される半製品層Xの重量の時間変化を予め予測しておき、シュート式ホッパ30内に貯留される半製品層Xの重量が閾値重量Waになると予測される時間になれば、シュート式ホッパ30の傾斜角を第1の傾斜角θbから第2の傾斜角θaに自動的に切り替え、該半製品層Xの重量が目標重量Wbになると予測される時間に近づいたとき、台秤36による計量を開始するようにしてもよい。
In the above embodiment, the semi-finished product x is stored in the
また、上記の実施の形態では、シュート式ホッパ30内に貯留される半製品層Xの重量を計量するために台秤36を用いたが、例えば、シュート式ホッパ30にロードセルを設け、制御装置100が、ロードセルの検出値から所定の風袋重量を差し引くようにして、シュート式ホッパ30内に貯留される半製品層Xの重量を計量するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the
[効果]
本実施の形態によれば、排出ゲート32が閉じられた状態にあって、シュート式ホッパ30の当初の傾斜が緩いために、シュート式ホッパ30に貯留される半製品が均一な薄い層を形成した場合であっても、シュート式ホッパ30に貯留される半製品の重量に応じて、シュート式ホッパ30の傾斜角を変化させることにより、シュート式ホッパ30に貯留される半製品の薄い層を解消できる。また、この際に、シュート式ホッパ30内の第2開口部31b側の空間に半製品が偏ることに伴い、シュート式ホッパ30内の第1開口部31a側に空きスペースが生じるので、第1開口部31aへ半製品を追加投入することができる。よって、排出ゲート32から半製品が排出されるまでの間にシュート式ホッパ30に貯留される半製品の量を増やすことができ、1回の計量でより多くの半製品を壊すことなく計量可能となる。また、シュート式ホッパ30自体は常に傾斜した状態にあるので、後工程のミキサ2に向けてスムーズな排出を可能ならしめる。さらに、従来技術のような中間ゲートを設ける必要がないため、本計量装置を簡易に構成できる。
[effect]
According to the present embodiment, since the
また、本実施の形態によれば、シュート式ホッパ30の傾斜角を段階的に切り替えることで、シュート式ホッパ30内に貯留される半製品層Xを構成する半製品xが壊れにくい状態を維持することと、シュート式ホッパ30内の空いたスペースに半製品xを追加投入することとを、バランス良く制御することが可能となる。
In addition, according to the present embodiment, the semi-finished product x constituting the semi-finished product layer X stored in the
また、本実施の形態によれば、シュート式ホッパ30の傾斜角を第1の傾斜角θb又は第2の傾斜角θaの2段階に制御することで、計量装置3の構成及び制御を簡易化できる。
In addition, according to the present embodiment, the configuration and control of the weighing
また、本実施の形態によれば、シュート式ホッパ30に貯留される半製品層Xが目標重量Wbに到達したことに伴って、シュート式ホッパ30の傾斜角を第2の傾斜角θaから第1の傾斜角θbに減少させることで、シュート式ホッパ30から後工程のミキサ2に半製品層X1及びX2を構成する半製品xを一斉に排出する際に、その速度が抑制されて、半製品層X1及びX2に与える衝撃を和らげることができる。
Further, according to the present embodiment, as the semi-finished product layer X stored in the
また、本実施の形態によれば、支持部材34及び昇降装置300が垂設された台秤36により、シュート式ホッパ30内に貯留される半製品層Xの重量を計量することとしたので、シュート式ホッパ30の傾斜角を可変させる計量装置3をより簡易に実現することができる。
In addition, according to the present embodiment, the weight of the semi-finished product layer X stored in the
また、本実施の形態によれば、支持部材34の高さは、シュート式ホッパ30の第1開口部31aの前段に設けられる前工程の供給フィーダ8の排出位置よりも低い位置に予め調整されているので、シュート式ホッパ30へ半製品xを投入する際に、半製品xに与える衝撃を和らげることができる。
Further, according to the present embodiment, the height of the
また、本実施の形態によれば、シュート式ホッパ30の傾斜角が第1の傾斜角θbであるとき、シュート式ホッパ30の第2開口部31bは、シュート式ホッパ30の後段に設けられる後工程のミキサ2の投入側の開口部と互いに向かい合うように予め調整されているので、シュート式ホッパ30から半製品xを排出する際に、半製品xに与える衝撃を和らげることができる。
In addition, according to the present embodiment, when the inclination angle of the
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る。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。 From the foregoing description, many modifications and other embodiments of the present invention are obvious to one skilled in the art. Accordingly, the foregoing description should be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the invention. The details of the structure and / or function may be substantially changed without departing from the spirit of the invention.
本発明の計量装置は、壊れやすい被計量物を計量する計量装置にとして有用である。 The weighing device of the present invention is useful as a weighing device for weighing a fragile object to be weighed.
1 ターンテーブル
10 シュート
11 供給装置
12 組合せ計量装置
13 包装機
100 制御装置(制御器)
2 ミキサ
2a 開口部
3 計量装置
30 シュート式ホッパ
31a 開口部(第1開口部)
31b 開口部(第2開口部)
300 昇降装置
310 ピストンロッド
32 排出ゲート
320 ゲート駆動装置
321 ピストンロッド
322 可動部材
34 支持部材
340 上端部
36 台秤(重量検出器)
360 載置台
4 第1調味料供給装置
43 スクリューフィーダ
5 第2調味料供給装置
56 第2調味料供給ノズル
58 ホース
59 可動取付け部
7 供給装置
8 供給フィーダ
80 モータ
9 排出コンベア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
2
31b Opening (second opening)
300
360 Mounting base 4 First
Claims (4)
前記第2開口部を開閉するゲートと、
前記ホッパに投入された前記被計量物の重量を検出する重量検出器と、
前記第2開口部が前記第1開口部よりも低い位置となるように前記ホッパを傾斜させ、かつ前記ホッパの傾斜角を変化させるホッパ傾斜機構と、
前記第2開口部を前記ゲートが閉じかつ前記ホッパを傾斜させた状態において、予め予測しておいた前記ホッパ内に貯留される前記被計量物の重量の時間変化に基づき、前記貯留される前記被計量物の重量が閾値重量になると予測される時間になれば前記ホッパの傾斜角を自動的に切り替え、前記貯留される前記被計量物の重量が前記閾値重量より多い目標重量になると予測される時間に近づいたときに前記重量検出器による計量を開始し、かつ前記計量する前記被計量物の重量が前記目標重量となると前記第2開口部を前記ゲートが開放するよう、前記ゲート及び前記ホッパ傾斜機構を制御する制御器と、を備え、
前記制御器は、前記ホッパの傾斜角を自動的に切り替える際に前記ホッパの傾斜角を増大させるよう前記ホッパ傾斜機構を制御するように構成されている、計量装置。 A hopper having a first opening into which an object to be weighed is inserted and a second opening through which the object to be weighed is discharged;
A gate for opening and closing the second opening;
A weight detector for detecting the weight of the object to be weighed put into the hopper;
A hopper tilt mechanism that tilts the hopper so that the second opening is positioned lower than the first opening, and changes the tilt angle of the hopper;
In the state where the gate is closed and the hopper is inclined while the second opening is closed , the storage is performed based on the time change of the weight of the object to be stored stored in the hopper. When it is predicted that the weight of the object to be weighed will reach the threshold weight, the hopper inclination angle is automatically switched, and the weight of the object to be stored is predicted to be a target weight greater than the threshold weight. And when the weight of the object to be weighed reaches the target weight, the gate and the gate are opened so that the gate is opened when the weight reaches the target weight. A controller for controlling the hopper tilting mechanism,
The controller is configured to control the hopper tilt mechanism to increase the tilt angle of the hopper when the tilt angle of the hopper is automatically switched .
前記第2開口部を前記ゲートが閉じかつ前記ホッパを第1の傾斜角に傾斜させた状態で前記被計量物が前記第1開口部に投入され、
かつ前記ホッパの傾斜角を自動的に切り替える際に前記第1の傾斜角から前記第1の傾斜角よりも大きい第2の傾斜角まで前記ホッパの傾斜角を増加させ、
かつ前記重量検出器の検出値に基づいて計量された前記被計量物の重量が前記目標重量に達した後、前記第2開口部を前記ゲートが開放するまでの間に、前記ホッパの傾斜角を、前記第2の傾斜角から前記第1の傾斜角に減少させる、請求項1に記載の計量装置。 The controller is
The object to be weighed is thrown into the first opening in a state where the second opening is closed by the gate and the hopper is inclined at a first inclination angle.
And when automatically switching the tilt angle of the hopper, the tilt angle of the hopper is increased from the first tilt angle to a second tilt angle larger than the first tilt angle,
And , after the weight of the object weighed based on the detection value of the weight detector reaches the target weight, the inclination angle of the hopper until the gate opens the second opening. the decreases in the first inclination angle from the second inclination angle, metering device according to claim 1.
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