特許 6389903 組合せ計量装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6389903

(24)【登録日】2018年8月24日

(45)【発行日】2018年9月12日

(54)【発明の名称】組合せ計量装置

(51)【国際特許分類】

   G01G 19/387 20060101AFI20180903BHJP

【ＦＩ】

   G01G19/387 C

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-570476(P2016-570476)

(86)(22)【出願日】2015年7月27日

(86)【国際出願番号】JP2015071233

(87)【国際公開番号】WO2016117148

(87)【国際公開日】20160728

【審査請求日】2017年10月5日

(31)【優先権主張番号】特願2015-11592(P2015-11592)

(32)【優先日】2015年1月23日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000147833

【氏名又は名称】株式会社イシダ

(74)【代理人】

【識別番号】110001564

【氏名又は名称】フェリシテ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】大歳 弘樹

(72)【発明者】

【氏名】竹口 章成

【審査官】 公文代 康祐

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１４５２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５０９２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１９５３８８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−０１４４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１８６６９６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｇ １９／３８７

Ｂ６５Ｇ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部から供給される被計量物を回転駆動によって分散させる分散テーブルと、
前記分散テーブルの周囲に配置された、複数のホッパと、
前記分散テーブルの回転中心から前記ホッパに向かう方向に延びるトラフと、
前記トラフ内に配置されており、前記分散テーブルによって前記トラフ内に供給された被計量物を回転駆動によって前記ホッパに搬送する螺旋形状の部材を含むスクリュー部と、
前記分散テーブルおよび前記スクリュー部における前記回転駆動を制御する制御部を備え、
前記スクリュー部は、前記トラフ内の前記被計量物の搬送終端側から搬送始端側を見た場合、第１の回転方向に巻かれており、
前記制御部は、前記トラフ内の前記被計量物の搬送終端側から搬送始端側を見た場合、前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に、前記スクリュー部の回転中心に前記スクリュー部を回転させる駆動モードを実行し、前記分散テーブルの略鉛直方向上側から下側を見た場合、前記分散テーブルの回転中心に対して、前記第１の回転方向に前記分散テーブルを回転させる第１回転駆動モードと、前記第２の回転方向に前記分散テーブルを回転させる第２回転駆動モードとを間歇的に切り替えて実行し、
前記第１回転駆動モードにおける前記分散テーブルから前記トラフ内への前記被計量物の予想供給量は、前記第２回転駆動モードにおける前記分散テーブルから前記トラフ内への前記被計量物の予想供給量と比較して多い、
組合せ計量装置。

【請求項2】

前記第１回転駆動モードの動作時間は、前記第２回転駆動モードの動作時間よりも長い、請求項１に記載の組合せ計量装置。

【請求項3】

前記第１回転駆動モードにおける前記分散テーブルの角速度は、前記第２回転駆動モードの角速度よりも早い、請求項１又は２に記載の組合せ計量装置。

【請求項4】

前記第１回転駆動モードにおける前記分散テーブルの角加速度は、前記第２回転駆動モードの角加速度よりも早い、請求項１から３のいずれか一項に記載の組合せ計量装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記分散テーブルの回転を停止させる第３回転駆動モードを有し、前記第１回転駆動モードと前記第２回転駆動モードとの切り替え時に、前記第３回転駆動モードを実行する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の組合せ計量装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、スクリュー搬送を用いて被計量物を搬送する組合せ計量装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、組合せ計量装置を開示する。この組合せ計量装置は、例えば円錐形状の回転テーブルで構成される分散手段と例えばスクリューフィーダで構成される搬送手段との境界における被計量物の流れの異常を検出する検出手段を設け、該検出手段による被計量物の流れの異常検出に基づいて、制御手段が分散手段と搬送手段とをそれぞれ制御することを特徴としている。例えば、分散手段が円錐形状の回転テーブルである場合は、かかる組合せ計量装置は、かかる回転テーブルの回転速度や回転方向を変えて、分散手段のエッジ部分に乗った被計量物を近隣の搬送手段へ運ぶように動作する。このように動作することにより、従来では、人手を介してしか分散できなかったような高粘着性の被計量物であっても自動的に分散することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１-２０９１５６号公報

【発明の概要】

【0004】

被計量物の状態によっては隣接するスクリューフィーダ間に被計量物が滞留する。例えば、被計量物が細長い形状である場合、被計量物の長手方向部分が隣接するスクリューフィーダ間に引っかかり滞留することがある。また、被計量物が肉の場合、複数の被計量物が完全には分離されておらず細長い筋繊維等で繋がっている状況がある。このような場合、隣接するスクリューフィーダ間に例えばこのような筋が引っかかり、その結果被計量物が滞留することがある。

【0005】

このような場合、上記文献に記載されているように円錐形状の分散テーブルの回転方向を変更して滞留を除去する方法が考えられる。

【0006】

しかし、スクリューフィーダを用いている場合、分散テーブルの回転方向とスクリューフィーダの回転方向の組合せによっては、滞留を除去出来たとしても、結果としてスクリューフィーダから、スクリューフィーダの後段に配置される部材に対する供給量を好適に制御できない問題がある。

【0007】

具体的に、（１）当該分散テーブルが略鉛直方向上側から見て時計回りに回転し、さらに（２）スクリューフィーダを被計量物の搬送終端側から搬送始端側を見た場合、当該スクリューフィーダのスクリュー部分が時計回りに巻かれており、かつスクリューフィーダ自体が反時計回りに回転しているとする。上記の場合、スクリューフィーダが被計量物に対する抵抗となるため、スクリューフィーダの搬送動作に合わせて被計量物が搬送される。つまり、このような回転方向の組合せであれば、スクリューフィーダからの供給量を制御しやすい。

【0008】

しかし、スクリューフィーダ間に滞留する被計量物を除去するために、スクリューフィーダは上記と同じように動作し、かつ分散テーブルが略鉛直方向上側から見て反時計回りに回転している場合、スクリューフィーダが被計量物に対する抵抗となりにくくなる。このような場合、被計量物は、スクリューフィーダの搬送動作とは連動して搬送されず、被計量物の自重によりトラフに沿って動く。つまり、このような場合であれば、スクリューフィーダ間に滞留する被計量物を除去できるものの、スクリューフィーダからの供給量は制御し難い。

【0009】

そこで、本開示は、隣接するスクリューフィーダ間に被計量物が滞留することを抑制するために、分散テーブルとスクリューフィーダとが逆の回転方向に回転している状態から、同じ回転方向に回転している状態に切り替えた場合であっても、分散テーブルの回転駆動を制御することにより、それぞれの状態における予想供給量を異なるようにすることで供給量制御をしやすくできる組合せ計量装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示における組合せ計量装置の第１の特徴は、外部から供給される被計量物を分散させる分散テーブルと、分散テーブルの周囲に配置された、複数のホッパと、分散テーブルの回転中心からホッパに向かう方向に延びるトラフと、トラフ内に配置されており、分散テーブルによってトラフ内に供給された被計量物を回転駆動によってホッパに搬送する螺旋形状の部材を含むスクリュー部と、分散テーブルおよびスクリュー部における回転駆動を制御する制御部を備え、スクリュー部は、トラフ内の被計量物の搬送終端側から搬送始端側を見た場合、第１の回転方向に巻かれており、制御部は、トラフ内の被計量物の搬送終端側から搬送始端側を見た場合、第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に、スクリュー部の回転中心にスクリュー部を回転させる駆動モードを実行し、分散テーブルの略鉛直方向上側から下側を見た場合、分散テーブルの回転中心に対して、第１の回転方向に分散テーブルを回転させる第１回転駆動モードと、第２の回転方向に分散テーブルを回転させる第２回転駆動モードとを間歇的に切り替えて実行し、第１回転駆動モードにおける分散テーブルからトラフ内への予想供給量は、第２回転駆動モードにおいて分散テーブルからトラフ内への予想供給量と比較して多いことを要旨とする。

【0011】

また、本開示における組合せ計量装置の第２の特徴は、外部から供給される被計量物を回転駆動によって分散させる分散テーブルと、分散テーブルの周囲に配置された、複数のホッパと、分散テーブルの回転中心からホッパに向かう方向に延びるトラフと、トラフ内に配置されており、分散テーブルによってトラフ内に供給された被計量物を回転駆動によってホッパに搬送する螺旋形状の部材を含むスクリュー部と、分散テーブルおよびスクリュー部における回転駆動を制御する制御部を備え、制御部は、複数のホッパの各々への被計量物の搬送量に基づいて分散テーブルおよびスクリュー部における回転駆動を制御することを要旨とする。

【発明の効果】

【0012】

本開示における組合せ計量装置は、隣接するスクリューフィーダ間に被計量物が滞留することを抑制するために、分散テーブルとスクリューフィーダとが逆の回転方向に回転している状態から、同じ回転方向に回転している状態に切り替えた場合であっても、分散テーブルの回転駆動を制御することにより、それぞれの状態における予想供給量を異なるようにできるため、供給量制御をしやすくできる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態における組合せ計量装置１の概略斜視図である。

【図2】図１に係る組合せ計量装置１の分散テーブル１０および搬送部２０の概略斜視図である。

【図3】図１に係る組合せ計量装置の分散テーブル１０および組合せ計量装置１の搬送部２０を描画した側方から見た一部断面図である。

【図4】図１に係る組合せ計量装置１を上方から見た概略平面図である。

【図5】本実施形態におけるスクリューユニット３０の構造を説明するための概略斜視図である。

【図6】本実施形態におけるスクリューユニット３０の構造を説明するための模式図である。

【図7】スクリューユニット３０を取り付けるフレーム９０およびフレーム９０に設けられた開口部１００１、回転駆動部１００２および突起部１００３を示す図である。

【図8】分散テーブル１０上における被計量物の動きを説明するための模式図である。

【図9】分散テーブル１０上における被計量物の動きを説明するための模式図である。

【図10】分散テーブル１０の回転駆動と予想供給量との関係を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

【0015】

なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

【0016】

（実施形態）
以下、図１〜１０を用いて、本実施形態を説明する。

【0017】

以下、図面を参照しながら本実施形態における組合せ計量装置１を説明する。

【0018】

図１は、本実施形態における組合せ計量装置１の概略斜視図である。

【0019】

図１に示す組合せ計量装置１は、分散テーブル１０、搬送部２０、スクリューユニット３０、プールホッパ４０、計量ホッパ５０、ブースタホッパ６０、集合排出シュート７０、ガイドブロック８０を備える。

【0020】

以下、最初に組合せ計量装置１における動作概要を説明する。

【0021】

なお、説明の便宜上、以下の説明において分散テーブル１０の回転方向を説明する際は、上下方向に延びる回転軸C（図１を参照）を略鉛直方向上側から見たときの回転方向とする。また、スクリューユニット３０の回転方向を説明する際は、スクリューユニット３０における被計量物の搬送終端側から搬送始端側を見たときの回転方向とする。つまり、スクリューユニット３０の回転方向は、組合せ計量装置１外周から分散テーブル１０の回転中心に向かう方向を基準とする回転方向とする。

【0022】

まず、組合せ計量装置１まで、組合せ計量装置１の上方に配置されたクロスフィーダ（図示せず）により被計量物が搬送される。ここで、被計量物は、生の鶏肉等、柔らかく粘着性のある食品である。しかし、被計量物はこれに限定されるものではなく、通常の振動搬送では運びにくい食品等であればどのようなものでも構わない。

【0023】

クロスフィーダにより搬送されてきた被計量物は、分散テーブル１０の略中央部に供給される。分散テーブル１０は、回転軸Ｃ周りを回転駆動される。そして、分散テーブル１０は、上方から供給された被計量物を、周方向に分散させながら、径方向外側に向けて搬送する。分散テーブル１０により分散搬送された被計量物は、分散テーブル１０の外周縁から放出される。

【0024】

ここで、隣接するスクリューユニット３０間に滞留する被計量物、言い換えるとガイドブロック８０に引っかかることにより滞留する被計量物を除去するため、分散テーブル１０は、時計回り（本実施形態では、第１の回転方向）に回転させる動作（以下、第１回転駆動モードと称す）と、反時計回り（本実施形態では、第２の回転方向）に回転させる動作（以下、第２回転駆動モードと称す）と、を間歇的に切り替えて実行する。これにより、被計量物は、異なる方向に力が加えられ、その結果異なる方向に移動する。この作用により、隣接するスクリューユニット３０間に被計量物が滞留する現象を抑制できる。

【0025】

分散テーブル１０から放出された被計量物は、分散テーブル１０の下方に環状に配置された複数の搬送部２０に供給される。複数の搬送部２０は、分散テーブル１０の回転中心Ｏから放射状に延びる（図４参照）。言い換えると、複数の搬送部２０は組合せ計量装置１の中心から放射状に延びる。ここで、隣り合う搬送部２０の間には、ガイドブロック８０が配置される。このガイドブロック８０の作用により、被計量物が搬送部２０の間に落下することを抑止している。各搬送部２０は、分散テーブル１０の周囲に、各搬送部２０に対応してそれぞれ１つ配置されるプールホッパ４０に向かって、分散テーブル１０から供給された被計量物を搬送する。具体的には、各搬送部２０において、トラフ２１内に配置されるスクリューユニット３０の回転駆動によって、トラフ２１内を被計量物が搬送される。各搬送部２０は、搬送した被計量物を、搬送部２０の外端部の下方（トラフ２１の外端部の下方）に配置されるプールホッパ４０に落下させることで、プールホッパ４０に被計量物を供給する。

【0026】

プールホッパ４０は、搬送部２０から供給された被計量物を一時的に保持する。その後、保持した被計量物を、各プールホッパ４０の下方にそれぞれ１つ配置される、対応する計量ホッパ５０に供給する。各計量ホッパ５０では、図示しない計量機構により、被計量物の重量が計測される。計量ホッパ５０から排出された被計量物は、各計量ホッパ５０の下方にそれぞれ１つ配置される、対応するブースタホッパ６０に収容され、一時的に保持される。

【0027】

組合せ計量装置１のコントローラ（図示せず）は、計量ホッパ５０およびブースタホッパ６０内の被計量物の重量に基づいて、許容される範囲の重量の組合せの中で、目標重量に一致するかあるいは最も近いホッパの組合せを演算によって求める。コントローラが演算によって求めた組合せに含まれるホッパ内の被計量物は、集合排出シュート７０に排出される。集合排出シュート７０に排出された被計量物は、図示しない下流側の工程に供給される。

【0028】

（１；組合せ計量装置１における各構成要素の説明）
以下、図面を参照しながら組合せ計量装置１における分散テーブル１０、搬送部２０、プールホッパ４０、計量ホッパ５０、およびブースタホッパ６０について説明する。

【0029】

図２は、図１に係る組合せ計量装置１の分散テーブル１０および搬送部２０の概略斜視図である。図２においては、ガイドブロックが取り外された状態を描画している。

【0030】

また、図３は、図１に係る組合せ計量装置の分散テーブル１０および組合せ計量装置１の搬送部２０を描画した側方から見た一部断面図である。図３においては、搬送部２０のトラフ２１の凹状溝部の図面手前側は、省略して描画している。搬送部２０のスクリューユニット３０のホルダについては、断面図を描画している。

【0031】

図４は、図１に係る組合せ計量装置１を上方から見た概略平面図である。図４では、分散テーブル１０が取り外された状態を描画している。分散テーブル１０の外縁の位置だけを二点鎖線で描画している。

【0032】

分散テーブル１０は、組合せ計量装置１の上方に配置されたクロスフィーダ（図示せず）から供給された被計量物を分散させる部材である。そして、分散テーブル１０は分散させた被計量物を搬送部２０に供給する。

【0033】

また、分散テーブル１０は、平面視において略円形状に形成される部材である。この分散テーブル１０は、中央部に配置される円錐部１１と、円錐部１１の周縁に配置される周縁部１２とを有する（図２参照）。円錐部１１および周縁部１２は、いずれも分散テーブル１０の周縁側が低くなるように傾斜している（図３参照）。円錐部１１の傾斜は、周縁部１２の傾斜よりも傾きが急に形成されている（図３参照）。

【0034】

分散テーブル１０は、分散テーブル１０の下方に配置された駆動軸（図３参照）により支持されている。分散テーブル１０を支持する駆動軸は、分散テーブル用モータ１０１と連結されている。分散テーブル用モータ１０１が制御部１０２により駆動されることで、分散テーブル１０は、鉛直方向に延びる回転軸Ｃ周りに回転駆動される。

【0035】

制御部１０２による分散テーブル１０の回転駆動の制御方法に関する詳細は後述する。

【0036】

組合せ計量装置１の上方に配置されたクロスフィーダ（図示せず）から、分散テーブル用モータによって回転駆動される分散テーブル１０の中央部付近に被計量物が供給されると、分散テーブル１０は制御部１０２より回転駆動の制御がなされ、供給された被計量物を遠心力により周方向に分散させながら、径方向外側に向けて搬送する。分散テーブル１０により分散搬送された被計量物は、分散テーブル１０の外周縁から放出され、いずれかの搬送部２０のトラフ２１内（図２参照）に落下する。

【0037】

搬送部２０は、分散テーブル１０から供給される被計量物を搬送する部材である。本実施形態における組合せ計量装置１は１４個の搬送部２０を有する。しかし、搬送部２０の数量は例示であって、これに限定されるものではない。例えば、１８個の搬送部２０を備える構成にしても構わないし、２４個の搬送部２０を有する構成としても構わない。

【0038】

複数の搬送部２０は、分散テーブル１０より下方に、かつ分散テーブル１０を取り囲むように配置されている（図２参照）。複数の搬送部２０は、平面視において分散テーブル１０の周囲から、分散テーブル１０の周囲に配置されたプールホッパ４０に向かって放射状に延びる（図４参照）。

【0039】

より具体的には、複数の搬送部２０は、分散テーブル１０の下方の空間（図４参照）から、分散テーブル１０の周囲に配置されたプールホッパ４０に向かって放射状に延びる。各プールホッパ４０の下方には、そのプールホッパ４０に対応する計量ホッパ５０が１つ設けられている（図１参照）。つまり、搬送部２０は、分散テーブル１０の周囲から、分散テーブル１０の周囲に配置された計量ホッパ５０に向かって放射状に延びる。搬送部２０は、分散テーブル１０が分散させた被計量物を、計量ホッパ５０に向かって（図３に示した搬送方向Ｄに）搬送する。

【0040】

各搬送部２０は、トラフ２１と、スクリューユニット３０とを主に有する（図２参照）。スクリューユニット３０は、トラフ２１内に配置される。

【0041】

トラフ２１は、分散テーブル１０の下方の空間から、そのトラフ２１に対応するプールホッパ４０に向かって延びる（図３および図４参照）。各トラフ２１は、平面視において、分散テーブル１０の回転中心Ｏに対し径方向に延びる（図４参照）。複数の搬送部２０がそれぞれ有するトラフ２１は、全体として、分散テーブル１０から放射状に延びる（図４参照）。

【0042】

各トラフ２１は、フレーム９０の内部空間と、上流側壁部９１により隔てられる（図３参照）。なお、フレーム９０は、分散テーブル１０の下方に配置され、分散テーブル１０を支持する。さらに、フレーム９０には、スクリューユニット３０が挿入される開口部１００１が設けられ、開口部１００１の内部空間に、スクリューユニット３０に駆動力を伝える後述する少なくとも回転駆動部１００２を収容する（図３参照）。この回転駆動部１００２は自装置本体内に設けられるモータと接続されており、モータの駆動に連動して図３に示す回転軸Dを中心に回転する。

【0043】

各トラフ２１は、上流側壁部９１から延び、半円状に湾曲した内面２２ａを有する、凹状溝部２２を含む（図２参照）。凹状溝部２２は、半円状に湾曲した内面２２ａにより、下方に凹む溝状に形成されている。平面視において、各トラフ２１の凹状溝部２２は、上流側壁部９１から、分散テーブル１０の回転中心Ｏに対し径方向外向きに、プールホッパ４０まで延びる。凹状溝部２２は、その外縁側が低くなるように、言い換えれば分散テーブル１０側よりもプールホッパ４０側が低くなるように傾斜している（図３参照）。

【0044】

トラフ２１には、分散テーブル１０の外周縁から放出される被計量物が供給される。

【0045】

トラフ２１に供給された被計量物は、トラフ２１内に配置されるスクリューユニット３０の回転駆動によってプールホッパ４０に搬送される。より具体的に、スクリューユニット３０は、トラフ２１に配置されるスクリュー部材３１を回転させることにより、被計量物をプールホッパ４０に向かって搬送する。

【0046】

スクリューユニット３０は、各トラフ２１に１つ配置される（図４参照）。トラフ２１に落下した被計量物は、スクリューユニット３０の回転駆動によってトラフ２１内を搬送される。スクリューユニット３０の構成については後述する。

【0047】

なお、スクリューユニット３０における回転駆動は、制御部１０２によって制御される。

【0048】

プールホッパ４０は、各トラフ２１の外縁側下方に、それぞれ１つ設けられている。プールホッパ４０は、搬送部２０により搬送されてきた被計量物を収容し、一時的に保持する。プールホッパ４０は、一時的に保持した被計量物を、プールホッパ４０の下部に設けられた図示しない開閉ゲートを開放することで、プールホッパ４０の下方に設けられた計量ホッパ５０に供給する。

【0049】

計量ホッパ５０は計量手段の一例である。計量ホッパ５０は、分散テーブル１０の周囲に配置されている。具体的には、計量ホッパ５０は、各プールホッパ４０の下方に、それぞれ１つ設けられる。言い換えれば、計量ホッパ５０は、各搬送部２０のトラフ２１の外縁側下方に、それぞれ１つ設けられる。計量ホッパ５０は、プールホッパ４０から供給された被計量物を収容し、一時的に保持する。また、計量ホッパ５０は、一時的に保持した被計量物を、計量ホッパ５０の下部に設けられた図示しない開閉ゲートを開放することで、計量ホッパ５０の下方に設けられたブースタホッパ６０に供給する。

【0050】

なお、各計量ホッパ５０は、その計量ホッパ５０内の被計量物の重量を計量する計量機器（図示せず）を有する。計量機器は、例えばロードセルである。計量機器の計量結果は、組合せ計量装置１のコントローラ（図示せず）に送信される。

【0051】

ブースタホッパ６０は、各計量ホッパ５０の下方に、それぞれ１つ設けられる。ブースタホッパ６０は、計量ホッパ５０から供給される被計量物を収容し、一時的に保持することが可能に構成されている。ブースタホッパ６０は、一時的に保持した被計量物を、ブースタホッパ６０の下部に設けられた図示しない開閉ゲートを開放することで、ブースタホッパ６０の下方に設けられた集合排出シュート７０へと供給する。なお、ブースタホッパ６０が計量ホッパ５０から被計量物の供給を受ける際に、ブースタホッパ６０の下部に設けられた開閉ゲート（図示せず）を開放すれば、被計量物を、ブースタホッパ６０で一旦保持すること無く、集合排出シュート７０へと供給することが可能である。

【0052】

（２−１；スクリューユニット３０の具体的構成について）
以下、図面を参照しながらスクリューユニット３０の構成について説明する。

【0053】

図５は、本実施形態におけるスクリューユニット３０の構造を説明するための概略斜視図である。

【0054】

また図６は、本実施形態におけるスクリューユニット３０の構造を説明するための模式図である。

【0055】

図６は、外径部材３２を所定の平面で切断した図であって、内径部材３３に設けられた溝カムとその周囲に配置される外径部材３２との関係性が理解できるように描画されている。

【0056】

また、図７はスクリューユニット３０を取り付けるフレーム９０およびフレーム９０に設けられた開口部１００１、回転駆動部１００２および突起部１００３を示す図である。

【0057】

図３に示すように、スクリューユニット３０は、使用者によってフレーム９０に形成された開口部１００１内に取り付けられる。

【0058】

ここで、開口部１００１は、フレーム９０に形成される穴状の構造となっている。この開口部１００１内部には、モータと接続される回転駆動部１００２が配置される。

【0059】

回転駆動部１００２は、図示しないモータと接続され、このモータの駆動により図３に示す回転軸Dを中心に回転する。この回転軸Dは、スクリューユニット３０を開口部１００１に挿入する挿入方向と略同一に既定された回転軸になる。

【0060】

また、回転駆動部１００２の端部には突起部１００３が形成される（図７参照）。この突起部１００３は、回転駆動部１００２の回転に連動して回転軸Dを中心に回転する。突起部１００３は、内径部材３３に形成される溝カムと嵌まり合い、さらにこの溝カムを摺動しながら移動することができる。

【0061】

図５に示すように、スクリューユニット３０（スクリュー部）は、主にスクリュー部材３１、外径部材３２、内径部材３３から構成される。

【0062】

スクリュー部材３１は、図３に示すように螺旋状に成形された線状部材３１ａを少なくとも含む。但し、更に線状部材３１ｂを含むこともある。本実施形態においては、スクリュー部材３１が、図５に示すように、螺旋形状の部材として、線状部材３１ａおよび線状部材３１ｂを含むものとして説明する。

【0063】

図５に示すように、線状部材３１ａおよび線状部材３１bは、スクリュー部材３１の回転中心Ｏに対して時計回り（本実施形態では、第１の回転方向）に巻かれた部材となる。言い換えると、線状部材３１ａおよび線状部材３１ｂは、左巻きのスクリュー部材である。

【0064】

ここで、線状部材３１ｂは、線状部材３１ａと同じ方向に延びる部材であって線状部材３１ａと物理的に交差しない。この線状部材３１ａおよび線状部材３１ｂの線状部材の断面は真円で構成されても構わない。また、四角形状等の多角形状の断面で構成しても構わない。多角形状で構成する場合、線状部材にいわゆる角ができるため被計量物の運搬能力が向上する。

【0065】

また、スクリュー部材３１は、内径部材３３と連結しており、内径部材３３における回転と連動してスクリュー部材３１も回転する。つまり、図６に示す回転駆動部１００２が回転することにより、内径部材３３は、回転駆動部１００２の回転と同じ方向に回転する。そして、内径部材３３が回転することにより、内径部材３３と連結しているスクリュー部材３１が回転する。被計量物は、スクリュー部材３１が回転することにより、トラフ内で搬送されプールホッパ４０に運ばれる。

【0066】

具体的に、回転駆動部１００２が反時計回りに回転することにより、スクリュー部材３１も反時計回りに回転する。ここで、線状部材３１ａおよび線状部材部材３１ｂは、時計回り、言い換えると左巻きの部材である。そのため、スクリュー部材３１が反時計回りに回転することにより、被計量物は図５に示す搬送始端から搬送終端に向けて搬送される。

【0067】

外径部材３２は、スクリュー部材３１と接合する円筒形状の部材である。さらに、外径部材３２は内部に内径部材３３を配置するため、外径部材３２の断面はドーナツ形状となる。また、外径部材３２は、内径部材３３の周囲にベアリング等を介して配置され、内径部材３３における回転動作には影響が少ないように構成される。つまり、外径部材３２は、内径部材３３が回転している場合においても、その回転力を受けて回転することのないように構成されている。

【0068】

内径部材３３は、スクリュー部材３１と連結している円筒形状の部材である。そして、内径部材３３の内部には回転駆動部１００２および突起部１００３が挿入されていくため、断面がドーナツ形状となっている。また内径部材３３は、外径部材３２の内側に形成される空間に配置される。さらに、内径部材３３は突起部１００３と嵌まり合い、さらに嵌まり合った状態から突起部１００３が摺動する溝カムを有している。この溝カムは螺旋形状に溝が形成される溝カムとなっている。具体的に溝カムは、内径部材３３において突起部１００３と嵌り合う部分を起点として、その起点から螺旋状に形成される溝を有している。突起部１００３が溝カムに対して摺動しながら移動することにより、内径部材３３は本体に挿入されていく。

【0069】

ここで説明の便宜上、スクリューユニット３０を本体に取り付ける際、最初に突起部１００３と嵌まり合う部分を第１溝カム部分と称す。さらに、この第１溝カム部分に突起部１００３が嵌った状態から突起部１００３が摺動しながら移動する部分を第２溝カム部分と称す。

【0070】

この第１溝カム部分と第２溝カム部分は物理的に連続して形成される。つまり、突起部１００３は第１溝カム部分を摺動して移動した後、そのまま連続して第２溝カム部分を摺動して移動することができる。ただし、第１溝カム部分から第２溝カム部分または第２溝カム部分から第１溝カム部分に突起部１００３を移動させるためには、使用者はスクリューユニット３０に加える力の方向を変える必要がある。

【0071】

より具体的に第１溝カム部分と第２溝カム部分との切り替え部分は、突起部１００３が摺動して移動する方向が不連続であることが好ましい。具体的には第１溝カム部分は回転軸Dと同じ方向に溝カムが形成されている構成に対して、第２溝カム部分は内径部材３３の外周に対して螺旋状に形成される溝カムとなる。

【0072】

このように構成することにより、突起部１００３を第１溝カム部分に嵌め込む際の動作と、突起部１００３を第１溝カム部分および第２溝カム部分で摺動しながら移動させる際の動作を異なるものとすることができる。また、突起部１００３を第１溝カム部分に嵌め込む場合、使用者は回転軸Dと同じ方向に力を加えればよい。そのため、使用者から突起部１００３と第１溝カム部分との取り付け部分が見えにくい場合であっても、使用者は直感的にスクリューユニット３０を突起部１００３に嵌め込むことができる。

【0073】

なお、第１溝カム部分および第２溝カム部分の構成は上記のものに限定されるものではなく、使用者がスクリューユニット３０に加える力が変更される構成であればどのようなものを利用しても構わない。

【0074】

（２−２；制御部１０２による分散テーブルの制御方法に関して）
以下、図面を参照しながら制御部１０２による分散テーブル１０の制御方法について説明する。

【0075】

図８および図９は、分散テーブル１０上における被計量物の動きを説明するための模式図である。説明の便宜上、分散テーブル１０とガイドブロック８０との関係を示す図として記載しており、分散テーブル１０およびガイドブロック８０以外の他の構成要素の記載を省略している。実際の製品においては、ガイドブロック８０間にはスクリューユニット３０が少なくとも配置され、分散テーブル１０から供給された被計量物を搬送する構成となる。

【0076】

以下、説明の便宜上、図８および図９に示すように、スクリューユニット３０における被計量物の搬送終端から搬送始端の方向に見て、ガイドブロック８０の右側に係る側面を第１側面とする。また逆に、ガイドブロック８０の左側に係る側面を第２側面とする。

【0077】

制御部１０２は、隣接するスクリューユニット３０間に被計量物が滞留することを抑制するため、分散テーブル１０の回転駆動を制御する。具体的に制御部１０２は、分散テーブル１０が時計回りに回転駆動する第１回転駆動モードと、分散テーブル１０が反時計回りに回転駆動する第２回転駆動モードとを間歇的に切り替える。

【0078】

このとき、制御部１０２は、第１回転駆動モードにおける分散テーブル１０からトラフ２１内（すなわち、スクリューユニット３０、以下同じ）へ供給される被計量物の予想供給量が、第２回転駆動モードにおいて分散テーブル１０からスクリューユニット３０へ供給される被計量物の予想供給量よりも結果として多くなるよう、分散テーブル１０におけるそれぞれの回転駆動モードを制御する。

【0079】

ここで、予想供給量は例えば、所定の回転駆動モードが、異なる回転駆動モードに切り替わるまでの供給量を示す値となる。例えば、上記実施形態においては、第１回転駆動モードから第２回転駆動モードに切り替わるまでに、分散テーブル１０がスクリューユニット３０に対して供給する予測の供給量となる。なお、予想供給量は上記の構成に限定されるものではなく、単位時間あたりに分散テーブル１０からスクリューユニット３０に供給される予測量としても構わない。要するに、本実施形態における予想供給量は、所定の基準に基づく分散テーブル１０からスクリューユニット３０への予測の供給量であればどのようなものを利用しても構わない。

【0080】

予想供給量は、制御部１０２に対して使用者が直接的に設定する値であっても構わない。この場合、制御部１０２は設定された予想供給量に対して分散テーブル１０の回転駆動動作を制御することになる。

【0081】

また予想供給量は、制御部１０２に対して設定する値ではなく、制御部１０２が分散テーブル１０を回転駆動させる際に利用する分散テーブル１０における駆動時間、角速度、角加速度等、分散テーブル１０の回転駆動に関するパラメータから使用者が経験的に認識する供給量であっても構わない。例えば、分散テーブル１０の回転駆動に関するパラメータのうち、駆動時間のみを調整する場合、使用者は、一般的に、駆動時間が長ければ長いほど、予想供給量が多いと認識する。要するに、結果として第１回転駆動モードによる予想供給量が、第２回転駆動モードにおける予想供給量よりも多くなればよい。つまり、制御部１０２が使用者または装置自ら設定した予想供給量に基づき、上記の結果となるように動作させても構わないし、使用者によって回転駆動に関する制御パラメータが設定されることにより、上記結果となるように動作させても構わない。

【0082】

以下、制御部１０２による回転駆動の方式に関して説明する。

【0083】

制御部１０２または使用者は、例えば、第１回転駆動モードにおける予想供給量を第２回転駆動モードにおける予想供給量よりも多くするため、第１回転駆動モードにおける分散テーブル１０の駆動時間を、第２回転駆動モードにおける分散テーブル１０の駆動時間よりも長く設定しても構わない。

【0084】

制御部１０２または使用者は、例えば、第１回転駆動モードにおける予想供給量を第２回転駆動モードにおける予想供給量よりも多くするため、第１回転駆動モードにおける分散テーブル１０の角加速度を、第２回転駆動モードにおける分散テーブル１０の角加速度よりも早く設定しても構わない。

【0085】

制御部１０２または使用者は、例えば、第１回転駆動モードにおける予想供給量を第２回転駆動モードにおける予想供給量よりも多くするため、第１回転駆動モードにおける分散テーブル１０の角速度を、第２回転駆動モードにおける分散テーブル１０の角速度よりも早く設定しても構わない。

【0086】

なお、制御部１０２または使用者は、分散テーブル１０の回転駆動に関する制御パラメータを２つ以上変更することにより制御する構成でも構わない。

【0087】

図１０は、分散テーブル１０の回転駆動と予想供給量との関係を説明するための図である。

【0088】

図１０において、縦軸は分散テーブル１０における角速度を示す。また、横軸は時間を示す。よって、図１０に示すグラフの傾きは分散テーブル１０の角加速度を示す。ここで、図１０のグラフでは、分散テーブル１０の時計回りにおける動きを正として表示し、逆に分散テーブル１０の反時計回りにおける動きは負として表示している。つまり、図１０に示すグラフのうち縦軸が正の領域は、第１回転駆動モードで動作している状態を示す。一方、図１０に示すグラフのうち縦軸が負の領域は、第２回転駆動モードで動作している状態を示す。

【0089】

このように表現した場合、分散テーブル１０からスクリューユニット３０への予想供給量は、図１０（ａ）に示す網掛け部分の面積と考えることができる。

【0090】

具体的に、第１回転駆動モードが第２回転駆動モードに切り替わるまでの予想供給量は、図１０（ａ）に示す時刻０からｔ１までの網掛け部分の面積として表現できる。また、第２回転駆動モードから第１回転駆動モードに切り替わるまでの予想供給量は、図１０（ａ）に示す時刻ｔ１からｔ２までの網掛け部分の面積として表現できる。

【0091】

このとき、制御部１０２または使用者は、２つの面積を比較して、第１回転駆動モードにおける面積が、第２回転駆動モードにおける面積よりも小さくなるように、駆動時間、角速度、角加速度のうち少なくともいずれか一つを変更する。

【0092】

なお、図１０（ｂ）に示すように、第１回転駆動モードから第２回転駆動モードに切り替わる際、分散テーブル１０の角速度が０となる第３回転駆動モードを有する構成にしても構わない。この場合、分散テーブル１０の回転軸に対する負荷を軽減することができるため、装置における経年劣化を抑制できる。

【0093】

（３；まとめ）
本実施形態における組合せ計量装置１は、外部から供給される被計量物を分散させる分散テーブル１０と、分散テーブル１０の周囲に配置された、複数のプールホッパ４０と、分散テーブル１０の回転中心Ｏからプールホッパ４０の方向に延びるトラフ２１と、トラフ２１内に配置されており、分散テーブル１０によってトラフ２１内（すなわち、スクリューユニット３０）に供給された被計量物を回転駆動によってプールホッパ４０に搬送する螺旋形状の部材を含むスクリューユニット３０と、分散テーブル１０およびスクリューユニット３０における回転駆動を制御する制御部１０２を備えている。

【0094】

さらに、スクリューユニット３０は、被計量物の搬送終端側から搬送始端側を見た場合、第１の回転方向（例えば、時計回り）に巻かれている。

【0095】

また、制御部１０２は、被計量物の搬送終端側から搬送始端側を見た場合、第１の回転方向とは逆の第２の回転方向（例えば、反時計回り）に、スクリューユニット３０の回転中心Ｏにスクリューユニット３０を回転させる駆動モードを実行し、さらに分散テーブル１０の略鉛直方向上側から下側を見た場合、分散テーブル１０の回転中心Ｏに対して、（１）第１の回転方向に分散テーブル１０を回転させる第１回転駆動モードと、（２）第２の回転方向に分散テーブルを回転させる第２回転駆動モードとを間歇的に切り替えて実行する。

【0096】

ここで、第１回転駆動モードにおける分散テーブル１０からスクリューユニット３０への予想供給量は、第２回転駆動モードにおいて分散テーブル１０からスクリューユニット３０への予想供給量と比較して多い。

【0097】

本実施形態において、第１の回転方向は、時計回りとして説明している。一方、第２の回転方向は、第１の回転方向とは逆の回転方向である反時計回りとして説明している。

【0098】

ここで、分散テーブル１０が時計回りに回転する場合、分散テーブル１０上の被計量物は、図８（ａ）から図８（ｂ）のように供給される。つまり、分散テーブル１０上の被計量物は、分散テーブル１０からガイドブロック８０における第１側面方向に供給される。このとき、スクリューユニット３０は上記のように反時計回りに回転しているため、スクリューユニット３０における線状部材３１ａおよび線状部材３１ｂが被計量物に対する抵抗となる。これは、スクリューユニット３０におけるスクリュー部材３１ａおよびスクリュー部材３１ｂが、上記のように左巻きのスクリューとして形成されスクリューユニット３０自体が反時計回りに回転駆動しているためである。その結果、被計量物はスクリューユニット３０の回転駆動と連動してトラフ２１内を搬送される。

【0099】

逆に、分散テーブル１０が反時計回りに回転する場合、分散テーブル１０上の被計量物は、図９（ａ）から図９（ｂ）のように供給される。つまり、分散テーブル１０上の被計量物は、分散テーブル１０からガイドブロック８０における第２側面方向に供給される。このとき、スクリューユニット３０は分散テーブル１０が時計回りに回転している場合と同様、反時計回りに回転しているため、スクリューユニット３０における線状部材３１ａおよび線状部材３１ｂが被計量物に対する抵抗とならない。これは、スクリューユニット３０における線状部材３１ａおよび線状部材３１ｂが、上記のように左巻きのスクリューとして形成されスクリューユニット３０自体が反時計回りに回転駆動しているためである。その結果、少なくとも一部の被計量物はスクリューユニット３０の回転駆動とは連動せずトラフ２１内を自重により滑り、プールホッパ４０に供給される。

【0100】

上記のように、分散テーブル１０の回転方向とスクリューユニット３０における巻き方および回転方向との関係によっては、スクリューユニット３０の回転駆動を制御するだけではスクリューユニット３０からプールホッパ４０への供給量を好適に制御することができない。つまり、スクリューユニット３０における線状部材３１ａおよび線状部材３１ｂが左巻きのスクリュー機構である場合、分散テーブル１０とスクリューユニット３０が異なる回転方向であればスクリューユニット３０からプールホッパ４０への供給量を制御しやすい。逆に、分散テーブル１０とスクリューユニット３０が同じ回転方向であればスクリューユニット３０からプールホッパ４０への供給量を制御しにくくなる。

【0101】

よって、本実施形態に記載したように、分散テーブル１０における回転方向に合わせて分散テーブル１０からスクリューユニット３０への予想供給量を制御することにより、被計量物の滞留を抑制しながら、スクリューユニット３０からプールホッパ４０への供給量制御をしやすくできる。

【0102】

また好ましくは、第１回転駆動モードの動作時間は、第２回転駆動モードの動作時間よりも長く設定する。

【0103】

上記のように構成することにより、例えば図１０（ａ）または図１０（ｂ）に示す網掛け部分の面積を増大させることができる。これにより、例えば第１回転駆動モードおよび第２回転駆動モードにおける制御パラメータのうち、動作時間以外の制御パラメータが同じであれば、第１回転駆動モードにおける予想供給量を、第２回転駆動モードにおける予想供給量よりも多くすることができる。

【0104】

これにより、複雑な制御をすることなく、第１回転駆動モードおよび第２回転駆動モードにおける動作時間を制御または変更するだけで、被計量物の滞留を抑制しながらスクリューユニット３０からプールホッパ４０への供給量制御をしやすくできる。

【0105】

また好ましくは、第１回転駆動モードにおける分散テーブルの角速度は、第２回転駆動モードの角速度よりも早く設定する。

【0106】

上記のように構成することにより、例えば図１０（ａ）または図１０（ｂ）に示す網掛け部分の面積を増大させることができる。これにより、例えば第１回転駆動モードおよび第２回転駆動モードにおける制御パラメータのうち、角速度以外の制御パラメータが同じであれば、第１回転駆動モードにおける予想供給量を、第２回転駆動モードにおける予想供給量よりも多くすることができる。

【0107】

これにより、複雑な制御をすることなく、第１回転駆動モードおよび第２回転駆動モードにおける角速度を制御または変更するだけで、被計量物の滞留を抑制しながらスクリューユニット３０からプールホッパ４０への供給量制御をしやすくできる。

【0108】

また好ましくは、第１回転駆動モードにおける分散テーブルの角加速度は、第２回転駆動モードの角加速度よりも早く設定する。

【0109】

上記のように構成することにより、例えば図１０（ａ）または図１０（ｂ）に示す網掛け部分の面積を増大させることができる。これにより、例えば第１回転駆動モードおよび第２回転駆動モードにおける制御パラメータのうち、角加速度以外の制御パラメータが同じであれば、第１回転駆動モードにおける予想供給量を、第２回転駆動モードにおける予想供給量よりも多くすることができる。

【0110】

これにより、複雑な制御をすることなく、第１回転駆動モードおよび第２回転駆動モードにおける角加速度を制御または変更するだけで、被計量物の滞留を抑制しながらスクリューユニット３０からプールホッパ４０への供給量制御をしやすくできる。

【0111】

また好ましくは、制御部１０２は分散テーブル１０の回転を停止させる第３回転駆動モードを有し、第１回転駆動モードと第２回転駆動モードとの切り替え時に、第３回転駆動モードを実行する。

【0112】

上記のように構成することにより、分散テーブル１０の回転軸に対する負荷を軽減することができるため、装置における経年劣化を抑制できる。

【0113】

なお、本実施形態において、スクリューユニット３０は反時計回りに回転駆動する動作を説明した。しかし、分散テーブル１０およびスクリューユニット３０が反時計回りに回転駆動している場合、スクリューユニット３０からプールホッパ４０に供給される被計量物の量が多くなることを見越し、制御部１０２は、スクリューユニット３０における回転駆動を停止または逆回転させることも考えられる。

【0114】

本実施形態においては、分散テーブル１０の回転駆動を第１回転駆動モードと、第２回転駆動モードとに間歇的に切り替える動作としていたが、そのように間歇的に切り替えたとしてもスクリューユニット３０によって予想供給量を調整できるためより詳細な制御ができる。これにより、装置におけるスクリューユニット３０からプールホッパ４０への供給量制御をしやすくできる。

【0115】

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

【0116】

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

【0117】

例えば、分散テーブル１０の形状は、上記実施形態における形状に限定されるものではなく、一律の勾配を有する分散テーブル１０を利用することもできる。つまり、分散テーブル１０の形状はどのようなものを利用しても構わない。

【0118】

また、ガイドブロック８０は取り外し可能な構成としたが、トラフ２１と一体形成される構成も考えられる。

【0119】

また、凹状溝部の内面２２ａは、傾斜を有しない構成でも構わない。

【0120】

さらに、上記実施形態においては、ブースタホッパ６０を有する組合せ計量装置１を説明したが、ブースターホッパ６０を有しない装置も考えられる。

【0121】

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

【0122】

本変更例における組合せ計量装置１では、制御部１０２は、複数のホッパの各々（例えば、プールホッパ４０の各々や計量ホッパ５０の各々やブースタホッパ６０の各々等）への被計量物の搬送量に基づいて、分散テーブル１０やスクリューユニット３０における回転駆動を制御するように構成されている。

【0123】

例えば、制御部１０２は、各計量ホッパ５０によって計量された被計量物の重量が所望の条件を満たしていないと判断した場合、分散テーブル１０やスクリューユニット３０における回転駆動を制御して、かかる所望の条件を満たすように構成されていてもよい。

【0124】

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

【産業上の利用可能性】

【0125】

本開示は、回転駆動する分散テーブルと、スクリュー搬送とが利用される組合せ計量装置に適用可能である。具体的には、生レバー等の組合せ計量に用いられる装置などに、本開示は適用可能である。

【符号の説明】

【0126】

１ 組合せ計量装置
１０ 分散テーブル
２０ 搬送部（搬送手段）
２１ トラフ
２２ 凹状溝部
２２ａ 凹状溝部の内面（トラフのスクリュー部材に対向する面）
３０ スクリューユニット
３１ スクリュー部材
３１ａ 線状部材
３１ｂ 線状部材
４０ プールホッパ
５０ 計量ホッパ（計量手段）
６０ ブースタホッパ
７０ 集合排出シュート
８０ ガイドブロック
Ｃ 分散テーブル１０の回転軸
Ｄ 搬送部の搬送方向（搬送手段の搬送方向）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】