特開 2023-62356 計量装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023062356

(43)【公開日】2023-05-08

(54)【発明の名称】計量装置

(51)【国際特許分類】

   G01G 19/387 20060101AFI20230426BHJP

   B65B 35/56 20060101ALI20230426BHJP

   B65B 35/32 20060101ALI20230426BHJP

   B65B 35/34 20060101ALI20230426BHJP

【ＦＩ】

G01G19/387 D

B65B35/56

B65B35/32

B65B35/34

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021172272

(22)【出願日】2021-10-21

(71)【出願人】

【識別番号】000208444

【氏名又は名称】大和製衡株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086737

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 和秀

(72)【発明者】

【氏名】本郷 栄助

(72)【発明者】

【氏名】田中 悠太

【テーマコード（参考）】

3E054

【Ｆターム（参考）】

3E054AA05

3E054BA04

3E054CA01

(57)【要約】

【課題】簡素な構成で、計量部の直下に整列排出部をコンパクトに配備した計量装置を提供する。
【解決手段】計量部Ａの下方に、複数の縦枠１１ａを下窄まり状に組み立てた吊り下げフレーム１１を配備し、この吊り下げフレーム１１に、排出された物品を受け入れる集合ホッパ２１、その下端を開閉するシャッタ機構２２、及び、集合ホッパ２１を加振する加振機構２４を有する整列処理機構Ｂ１，Ｂ２を装着支持している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給される物品を計量して下方に排出する計量部と、前記計量部から排出される物品を整列させて排出する整列排出部とを備える計量装置であって、
前記整列排出部は、前記計量部の下方に、複数の縦枠を下窄まり状に組み立てた吊り下げフレームと、前記吊り下げフレームに装着支持された整列処理機構とを備え、
前記整列処理機構は、排出される物品を受け入れる筒状のホッパと、前記ホッパの下端開口を開閉するシャッタ機構と、前記ホッパを振動させる加振機構とを有する、
ことを特徴とする計量装置。

【請求項2】

前記整列排出部は、複数の前記整列処理機構を有し、前記複数の整列処理機構が、前記吊り下げフレームに、上下複数段に装着支持されている、
請求項１に記載の計量装置。

【請求項3】

各段の前記整列処理機構における振動方向が水平方向であって、かつ、互いの振動方向が交差する方向である、
請求項２に記載の計量装置。

【請求項4】

前記吊り下げフレームは、上下複数個所に水平に連結支持された支持枠を有し、各段に対応する支持枠に、前記整列処理機構が、それぞれ装着支持されており、各段の前記整列処理機構の前記ホッパ、前記シャッタ機構、及び、前記加振機構が、それぞれ同一仕様である、
請求項２ないし４のいずれか一項に記載の計量装置。

【請求項5】

前記吊り下げフレームの各段における前記支持枠が、前記縦枠の上下複数個所にボルト連結されると共に、各支持枠の連結箇所に、支持枠を下方から当接支持する高さ調整用のジャッキボルトを備える、
請求項４に記載の計量装置。

【請求項6】

前記加振機構は、前記ホッパを連結したピストンロッドを有する振動シリンダを有し、前記振動シリンダは、ロッド側及びヘッド側の両エアポートへ同時にエアを供給することで往復進退作動する、
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の計量装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物品を所定重量ずつ計量して排出する計量装置に係り、特には、計量した物品をその姿勢を揃えて排出する計量装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、細長い物品を整列して排出する計量装置としては、特許文献１に示されたものが知られている。

【0003】

この特許文献１に記載の組合せ計量装置は、下方に整列装置を備えており、この整列装置は、上流側より、棒状物品を斜め姿勢で滑落させる傾斜シュート、この傾斜シュートから排出される棒状物品を斜め姿勢で保持する下部タイミングホッパ、この下部タイミングホッパを水平方向に揺動させるホッパ揺動機構、下部タイミングホッパから排出される棒状物品を集合させると共に、下方のカップ状容器へ排出する下部排出シュート、及び、この下部排出シュートを水平方向に揺動させるシュート揺動機構を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３－１２８０１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１の組合せ計量装置では、計量されて排出される棒状物品を所望の姿勢まで傾斜させるために、傾斜シュートを用いて傾斜させる必要があり、組合せ計量装置の直下でコンパクトに整列させることができず、平面スペースが大きいものとなる。また、整列した物品を包装機で袋詰め、あるいは、箱詰め処理する場合、組合せ計量装置の真下に包装機を設置することができず、処理ラインのレイアウトに制約を生じる。

【0006】

また、傾斜した物品を下部タイミングホッパに保持して揺動し、更に、この下部タイミングホッパから排出された物品を集合させた下部排出シュートを揺動させるようにしており、これら機構をサブフレームで支持する必要があり、組合せ計量装置の下方での構造レイアウトが複雑となる。

【0007】

本発明は、このような点に着目してなされたものであって、簡素な構成で、コンパクトに配置することが可能であって、計量した物品を整列させて排出できる計量装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明では次のように構成している。

【0009】

（１）本発明に係る計量装置は、供給される物品を計量して下方に排出する計量部と、前記計量部から排出される物品を整列させて排出する整列排出部とを備える計量装置であって、
前記整列排出部は、前記計量部の下方に、複数の縦枠を下窄まり状に組み立てた吊り下げフレームと、前記吊り下げフレームに装着支持された整列処理機構とを備え、前記整列処理機構は、排出される物品を受け入れる筒状のホッパと、前記ホッパの下端開口を開閉するシャッタ機構と、前記ホッパを振動させる加振機構とを有する。

【0010】

本発明によると、下窄まり状に組み立てた吊り下げフレームは、縦枠を垂直に組み立てたものに比べて剛性が高いものとなり、加振機構の作動に伴い発生する振動が、上方の計量部に伝達されることが阻止され、計量精度に悪影響を及ぼす虞がない。

【0011】

しかも、物品を整列させて排出する整列排出部は、吊り下げフレームに装着支持されているので、整列排出部の下方の平面スペースを広く利用することができ、整列排出部の直下に包装機などを設置することができる。

【0012】

また、計量部と整列排出部とに亘る電気配線やエア配管等を、吊り下げフレームに沿って引き回して固定することができるので、計量装置の製造工程において、電気配線やエア配管等の引回しを略終えることができ、整列排出部を計量部から分離して床置き設置する場合のように、計量装置の設置現場において、計量部と整列排出部との位置合わせを行って、電気配線やエア配管等を引回して固定する必要がなく、設置作業が容易となる。

【0013】

（２）本発明の好ましい実施態様では、前記整列排出部は、複数の前記整列処理機構を有し、前記複数の整列処理機構が、前記吊り下げフレームに、上下複数段に装着支持されている。

【0014】

この実施態様によると、計量部から下方へ排出される物品に、複数の各段において、整列処理を順次施すことができるので、確実に整列、あるいは、くっつき易い物品の分離を促進して、円滑に整列させて包装機などに排出することが可能になる。

【0015】

（３）本発明の他の実施態様では、各段の前記整列処理機構における振動方向が水平方向であって、かつ、互いの振動方向が交差する方向である。

【0016】

この実施態様によると、水平方向の振動は、上下方向の振動や上下方向の振動成分を含む振動に比べて、計量へ及ぼす悪影響が少なく、計量部における計量精度を低下させることがない。

【0017】

また、物品を縦姿勢で整列させる場合、複数の各段において、互いに交差する水平方向にホッパをそれぞれ振動させることで、同一方向に振動させるのに比べて、縦姿勢の物品を効率よく整列させることができる。

【0018】

（４）本発明の一実施態様では、前記吊り下げフレームは、上下複数個所に水平に連結支持された支持枠を有し、各段に対応する支持枠に、前記整列処理機構が、それぞれ装着支持されており、各段の前記整列処理機構の前記ホッパ、前記シャッタ機構、及び、前記加振機構が、それぞれ同一仕様である。

【0019】

この実施態様によると、ホッパ等の各構成部品を複数段の整列処理機構に共用することができ、構成部品の種類が少なくなって製作コストの低減に有効になる。また、各構成部品をいずれの段へ組み付けてもよく、組み付ける段の間違えに気を付けるような必要はなく、組み付け作業性を高めることができる。

【0020】

（５）本発明の他の実施態様では、前記吊り下げフレームの各段における前記支持枠が、前記縦枠の上下複数個所にボルト連結されると共に、各支持枠の連結箇所に、支持枠を下方から当接支持する高さ調整用のジャッキボルトを備える。

【0021】

この実施態様によると、支持枠をジャッキボルトに仮り置きして水平出しを行い、その後、水平となった支持枠を固定すればよく、例えば、支持枠を各支持枠の連結箇所に仮り締めして軽く固定した上で、支持枠の連結箇所で支持枠を微少に高さ調整して水平を出し、その後、本締めして支持枠を水平に固定する場合に比べて、短時間で正しく水平に連結固定することができる。

【0022】

（６）本発明の更に他の実施態様では、前記加振機構は、前記ホッパを連結したピストンロッドを有する振動シリンダを有し、前記振動シリンダは、ロッド側及びヘッド側の両エアポートへ同時にエアを供給することで往復進退作動する。

【0023】

この実施態様によると、ロッド側及びヘッド側の両エアポートへ同時にエアを供給することで高速に往復進退作動する振動シリンダによって、ホッパを高速に水平振動させることができ、この高速な水平振動に伴う衝撃を物品に加えて、塊になり易いような物品であっても、その分離を促進して円滑に整列させることができる。

【発明の効果】

【0024】

このように、本発明に係る計量装置よれば、簡素な構成で、計量部の直下に、計量部から排出された物品を整列させて排出する整列排出部をコンパクトに配備して、包装機などへも容易に排出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は本発明の一実施形態に係る計量装置の全体斜視図である。

【図2】図２は図１の計量装置の全体正面図である。

【図3】図３は整列排出部の斜視図である。

【図4】図４は整列排出部における吊り下げフレーム構造を示す斜視図である。

【図5】図５は吊り下げフレーム構造を示す一部切欠き平面図である。

【図6】図６は吊り下げフレーム構造を示す一部切欠き平面図である。

【図7】図７は吊り下げフレーム構造の一部を拡大した縦断面図である。

【図8】図８は開放状態にあるシャッタ機構の斜視図である。

【図9】図９は閉止状態にあるシャッタ機構の平面図である。

【図10】図１０は集合ホッパが原点位置にある加振機構の斜視図である。

【図11】図１１は集合ホッパが進出位置にある加振機構の斜視図である。

【図12】図１２は集合ホッパが原点位置に強制復帰された加振機構の縦断側面図である。

【図13】図１３は集合ホッパが進出位置にある加振機構の要部横断平面図である。

【図14】図１４は往復進退作動が停止された加振機構の要部横断平面図である。

【図15】図１５は強制復帰部が作動した加振機構の要部横断平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0027】

図１は、本発明の一実施形態に係る計量装置としての組合せ秤の全体斜視図であり、図２は、その正面図である。

【0028】

この実施形態の組合せ秤は、主として、細長い菓子、例えば、ジャーキーなどの物品を、所定重量になるよう計量して包装機に投入し、袋詰めする計量包装ラインなどに利用される。

【0029】

この組合せ秤は、基本的に、供給された物品を組合せ計量して排出する計量部Ａの下方に、排出された所定重量の物品に振動を付与して整列させて排出する整列排出部Ｂを配備した構造となっている。

【0030】

前記計量部Ａは、中央部が大きく上下に貫通開口された中空構造の基台１が、床面Ｆに設置され、この基台１の上方に中空のセンター基体２が複数の脚部３を介して支持されている。

【0031】

センター基体２の上部中央には、図示されていない供給コンベヤから落下供給された物品を振動によって放射状に分散搬送する分散フィーダ４が装備されると共に、この分散フィーダ４の周囲に、分散搬送された物品を振動によって外方に向けて直進搬送する多数台のリニアフィーダ５が放射状に設けられている。更に、センター基体２の外周壁部に、各リニアフィーダ５からの物品を一旦貯留して排出する多数台の供給ホッパ６と、各供給ホッパ６から排出された物品を計量する多数台の計量ホッパ７とが装備されている。

【0032】

これらリニアフィーダ５、供給ホッパ６、計量ホッパ７を一連とする多数連の計量ユニットによって物品の組合せ計量及び排出が行われる。

【0033】

各計量ホッパ７の下方には、所定重量範囲となるように組合せ演算によって選択された複数の計量ホッパ７から排出された物品を滑落案内する樋状の集合シュート８が配備される。この集合シュート８の下端部には、集合シュート８から滑落してきた物品をセンター基体２の中心下方に集める円形漏斗状の集合ファネル９、１０が配備されている。

【0034】

整列排出部Ｂは、計量部Ａにおける基台１の下面に、吊り下げフレーム１１を介して吊り下げ支持されている。吊り下げフレーム１１は、基台１の四隅下面に連結される角筒材からなる４本の縦枠１１ａを、下側ほど互いに接近する下窄まり姿勢となるように、互いの上部を横ステー１１ｂで連結して構成されている。各縦枠１１ａの上端には、後述の図３、図４にも示されるように、基台１の底面への連結用座板１１ｃが設けられている。

【0035】

吊り下げフレーム１１における各縦枠１１ａの上下中間部位と下端近傍部位には、上段ブラケット１２と下段ブラケット１３がそれぞれ設けられている。上段ブラケット１２には、計量部Ａの集合ファネル１０から排出された所定重量の物品を加振して整列させる上段整列処理機構Ｂ１が装備されると共に、下段ブラケット１３には、上段整列処理機構Ｂ１から排出された物品を再度加振して整列させる下段整列処理機構Ｂ２が装備されている。

【0036】

上段整列処理機構Ｂ１と下段整列処理機構Ｂ２とは、平面上の向きが９０度異なるだけで、同一仕様の構造となっている。

【0037】

図３、図４に示すように、上段整列排出部Ｂ１と下段整列排出部Ｂ２には、上段ブラケット１２群及び下段ブラケット１３群に亘って水平に連結される同一仕様の支持枠１４がそれぞれ備えられている。支持枠１４は、内向きに開口する略コの字形の縦断面形状に形成された周枠部材を結合して、平面形状が正方形となる中抜き枠状に構成されている。

【0038】

図５、図７に示すように、上段ブラケット１２の下部には、受け板１５が溶接固着されると共に、受け板１５に下方からジャッキボルト１６が挿通装着されている。上段の支持枠１４の四隅を各受け板１５上に載置した上で、各ジャッキボルト１６で支持枠１４を下方から当接支持し、ジャッキボルト１６の上方突出量を調節操作することで支持枠１４の平面傾斜を調整する。そして、水平が出たところで、支持枠１４のコーナー外側面を上段ブラケット１２にボルト連結し、これによって、上段の支持枠１４を、縦枠１１ａ群の上下中間部位に亘って水平に連結支持するようになっている。

【0039】

また、図６、図７に示すように、縦枠１１ａの下端近傍には、下段の支持枠１４を組み込む内向き切欠き１７が形成されると共に、この内向き切欠き１７の下端部に溶接固着した受け板１８に、下方からジャッキボルト１９が挿通装着されている。下段の支持枠１４の四隅を内向き切欠き１７に差し入れて受け板１８上に載置した上で、各ジャッキボルト１９の上方突出量を調節操作することで支持枠１４の平面傾斜を調整する。水平が出たところで支持枠１４の隅部外側面を下段ブラケット１３にボルト連結し、これによって、下段の支持枠１４を縦枠１１ａ群の下部に亘って水平に連結支持するようになっている。

【0040】

なお、支持枠１４を水平装着する際の高さ決めに使用したジャッキボルト１６、１９は、支持枠１４を連結固定した後に機能しないので、装着したままでもよいが、取り外しておいてもよい。

【0041】

図１～図３に示すように、上下の支持枠１４には、それぞれ集合ホッパ２１、集合ホッパ２１の下端を開閉するシャッタ機構２２、シャッタケース２３、及び、集合ホッパ２１を水平に振動させる加振機構２４がそれぞれ装備されている。これら集合ホッパ２１、シャッタ機構２２、シャッタケース２３、及び、加振機構２４は、上下段それぞれ同一の仕様に構成されている。

【0042】

上段整列処理機構Ｂ１における集合ホッパ２１は、計量部Ａの中心部下方に配備された前記集合ファネル１０に下方から臨むよう配備され、細長い物品を縦向き姿勢で収容できる高さを備えると共に、若干下窄まりの縦向き円筒状に構成されている。また、下段整列処理機構Ｂ２における集合ホッパ２１は、上段の集合ホッパ２１と同一仕様に構成されると共に、上段のシャッタケース２３を挟んで上段の集合ホッパ２１に臨むよう配備されている。

【0043】

各集合ホッパ２１の下端開口を開閉するシャッタ機構２２の詳細な構造が、図８、図９に示されている。

【0044】

シャッタ機構２２は、平面形状が正方形の浅い箱状に形成されたシャッタケース２３の中心部上面に装備されている。シャッタケース２３は、図４等に示すように、支持枠１４の開口に上方から落とし込み装着され、支持枠１４の内向き下辺１４ａに載置されて下方からボルト連結される。また、シャッタケース２３の中心部には、集合ホッパ２１の下端開口より少し大きい円形の物品排出口２５が、上下に貫通して形成されている。

【0045】

シャッタ機構２２は、３枚のシャッタ板２６が縦向き支点ａ周りに同じ水平レベルで水平回動可能に配備されている。各シャッタ板２６は、シャッタケース２３内において、リンク機構２７を介してエアシリンダ２８に連動連結されている。エアシリンダ２８が伸長作動することで、各シャッタ板２６が互いに内向きに接近回動して、突合せ接合されたシャッタ板２６によって平面視円形の物品排出口２５が水平に閉止される。逆に、エアシリンダ２８が短縮作動することで、各シャッタ板２６が外向きに離間回動して、物品排出口２５が開放される。

【0046】

上段整列処理機構Ｂ１及び下段整列処理機構Ｂ２において、各集合ホッパ２１を水平振動させる加振機構２４は、上段と下段においてその振動方向が直交するように配備されている。

【0047】

この加振機構２４の詳細な構造及び機能を、図１０～図１５を参照して説明する。

【0048】

加振機構２４は、図１０、図１１の斜視図及び図１２の縦断側面図に示すように、ベース板３０に搭載した振動シリンダ３１のピストンロッド３２を高速で進退作動させることで、ピストンロッド３２に連結した前記集合ホッパ２１を所定ストロークで水平に高速で振動させるようになっている。ベース板３０は、支持枠１４の一辺に固設されたブラケット３３に脱着可能にボルト連結されている。

【0049】

なお、以下の説明において、ピストンロッド３２が進出する方向を前方、その逆方向を後方、また、この前後方向と直交する水平方向を左右方向と呼称する。

【0050】

この実施形態では、前記振動シリンダ３１として、日精工機株式会社製の「サイクルシリンダ」が使用されている。この振動シリンダ３１は、ピストンロッド３２を進出作動させる後方のヘッド側エアポートＰａと、ピストンロッド３２を後退作動させる前方のロッド側エアポートＰｂとが備えられている。振動シリンダ３１は、これらヘッド側及びロッド側の両エアポートＰａ、Ｐｂに同時にエアの供給を行うことで、ピストンロッド３２が所定のストロークをもって高速で往復進退作動するように構成されている。

【0051】

この振動シリンダ３１は、ストローク（振幅）が、例えば、３０ｍｍ～５０ｍｍ程度であるのが好ましく、この実施形態では、例えば、５０ｍｍであり、往復で１００ｍｍである。この１往復を、例えば、０．２秒程度の高速で行う。この振動シリンダ３１のピストンロッド３２の最高速度は、約５００ｍｍ／ｓｅｃ～約１０００ｍｍ／ｓｅｃであるのが好ましい。この振動シリンダ３１は、停止から最高速度に達するまでの加速時間、及び、最高速度から停止までの減速時間が短く、例えば、２０ｍｓｅｃ以下である。

【0052】

このように振動シリンダ３１のピストンロッド３２は、高速で往復進退作動するので、このピストンロッド３２に連結された集合ホッパ２１に収容された物品は、高速な水平振動によって、円滑に整列する。更に、多少粘着性を有して塊になり易いような物品であっても、高速な水平振動に伴なう衝撃によって、物品の分離が促進されて、姿勢が揃えられて円滑に整列する。

【0053】

この振動シリンダ３１は、設定時間に亘って高速に往復進退作動されるものであり、この設定時間で、集合ホッパ２１に収容された物品を整列させる。

【0054】

この設定時間は、物品の性状や集合ホッパ２１に収容される物品の重量等に応じて設定することができ、タイマ等によって制御するのが好ましい。

【0055】

ベース板３０の前部には、直方体状の案内ブロック３４が搭載連結されており、この案内ブロック３４に左右一対のガイド軸３５が、前後水平にスライド移動可能に挿通されている。両ガイド軸３５の後端同士が、連結部材３６で一体連結されると共に、連結部材３６が、振動シリンダ３１におけるピストンロッド３２の前方突出部位に連結されている。

【0056】

ピストンロッド３２は、連結部材３６の左右中央部位に挿通され、図１２に示すように、ピストンロッド３２に外嵌した前後のカラー３７で連結部材３６を挟持して前後に位置決めした上で、ピストンロッド３２の前部ネジ部３２ａに装着した一対のナット３８が締め込まれている。このようにして、ガイド軸３５が、連結部材３６を介してピストンロッド３２に一体連結されている。

【0057】

ガイド軸３５の前端部には、レバー操作可能な取付け金具３９が装備され、この取付け金具３９を介して集合ホッパ２１が、縦向き姿勢で脱着可能に位置決め支持されている。

【0058】

以上のように、この加振機構２４では、振動シリンダ３１のヘッド側及びロッド側の両エアポートＰａ、Ｐｂに同時にエアの供給を行うことによって、設定時間に亘ってピストンロッド３２を高速で往復進退作動させ、ピストンロッド３２に連結した集合ホッパ２１を前後水平に高速振動させる。これによって、縦向き姿勢で集合ホッパ２１に収容した細長い物品を円滑に整列させることができる。更に、多少粘着性を有して塊になり易いような物品であっても、高速な水平振動に伴なう衝撃によって、物品の分離を促進して円滑に整列させることができる。

【0059】

振動シリンダ３１は、上記のようにヘッド側とロッド側の両エアポートＰａ、Ｐｂに同時にエアの供給を行うことで、ピストンロッド３２を高速で往復進退作動させることができる。しかし、エアの供給を止めて振動シリンダ３１を作動停止させた場合、ピストンロッド３２の停止位置は安定せず、一定位置で停止させたい対象物を振動駆動するには支障がある。

【0060】

この実施形態のように、振動対象物が組合せ秤の集合ホッパ２１である場合、振動停止させた集合ホッパ２１は、下段整列処理機構Ｂ２や包装機などへ整列させた物品を排出投下する一定位置にある必要があると共に、排出の後に後続の物品を受け入れるための一定位置にある必要がある。

【0061】

そこで、加振機構２４においては、設定時間に亘って高速で往復進退作動した振動シリンダ３１の作動を停止した時に、集合ホッパ２１が、物品を受け入れ、及び、物品を排出するための一定位置（原点位置）Ｇから外れていても、集合ホッパ２１を前記原点位置Ｇに復帰させるための強制復帰部を備えている。この原点位置Ｇは、図１２に示すように、シャッタ板２６を開放したときに露出する円形の物品排出口２５の中心を通る仮想鉛直線上の位置であり、この原点位置Ｇは、集合ファネル１０の中心直下の位置である。

【0062】

以下、強制復帰部の詳細な構造について説明する。

【0063】

図１２に示すように、前記案内ブロック３４には、強制復帰部として、後ろ向きに進退作動する単動型のエアシリンダからなる強制復帰シリンダ４１が組み込まれている。この強制復帰シリンダ４１は、案内ブロック３４に穿設したシリンダ孔４２に、プランジャ４３を後方から挿入装着した構造となっている。案内ブロック３４内に形成した流路４４にエアを供給することでプランジャ４３が後方に突出移動され、エア供給を解除して流路４４を開放することで、プランジャ４３を外力によって前方へ押込み移動させることができるようになっている。

【0064】

強制復帰シリンダ４１におけるプランジャ４３は、ピストンロッド３２の前端に、同心に突合せ配備されている。また、プランジャ４３の外径は、ピストンロッド３２に装着されたナット３８より大径に設定されると共に、プランジャ４３の後端には、ピストンロッド３２のネジ部３２ａより大径でナット３８の外径よりも小径の干渉回避口４５が後ろ向きに形成されている。

【0065】

強制復帰部は、以上のように構成されており、次に、その強制復帰作動について説明する。

【0066】

図１３は、集合ホッパ２１が進出位置にある加振機構２４、図１４は、設定時間に亘る高速の往復進退作動が終了して停止された加振機構２４、及び、図１５は、強制復帰部が作動した加振機構２４の各要部横断平面図である。

【0067】

この実施形態では、図１２に示すように、ヘッド側及びロッド側の両エアポートＰａ、Ｐｂへ同時にエアを供給することで、上記のように振動シリンダ３１を高速で往復進退作動させる。また、図示しない開閉弁を閉じてヘッド側エアポートＰａのみへのエア供給を遮断することで振動シリンダ３１を停止させるようにしている。

【0068】

なお、両エアポートＰａ、Ｐｂへのエアの供給を共に断つことによっても振動シリンダ３１の往復進退作動を停止させてもよいが、ロッド側エアポートＰｂにエア供給を行いながら、ヘッド側エアポートＰａのみエア供給を断つと、内部の圧力バランスが崩れて、ピストンロッド３２が後退移動して停止し易く、集合ホッパ２１を原点位置Ｇに近づけて停止させ易いものとなる。

【0069】

図１２に示すように、集合ホッパ１１の原点位置Ｇは、シャッタケース２３に設けた物品排出口２５の中心上に設定されており、振動シリンダ３１が、往復進退作動を開始すると、集合ホッパ２１は、原点位置Ｇとその前方の所定位置に亘る一定ストローク（例えば上記５０ｍｍ）で高速で水平に振動される。

【0070】

図１３に、振動シリンダ３１のピストンロッド３２が最大限進出して、集合ホッパ２１が原点位置Ｇから大きく前方へ移動された状態が示されている。

【0071】

振動シリンダ３１が設定時間に亘って往復進退作動されると、ロッド側エアポートＰｂへのエアの供給を維持しながら、図示しない開閉弁を閉じてヘッド側エアポートＰａのみへのエアの供給を遮断し、往復振動作動を停止させる。この場合、上記のように、ピストンロッド３２は後退作動されるが、後退エンドに至るとは限らず、図１４に示すように、原点位置Ｇに対応する後退エンドの少し手前で停止することがある。

【0072】

集合ホッパ２１の振動が停止されると、強制復帰部の強制復帰シリンダ４１が起動されてプランジャ４３が後方に突出作動する。この時、図１４に示すように、集合ホッパ２１が原点位置Ｇから前方に外れた位置で停止していても、後方に進出移動するプランジャ４３の後向き先端が、ピストンロッド３２のナット３８に当接し、引き続くプランジャ４３の後方移動に伴って、図１５に示すように、集合ホッパ２１が原点位置Ｇに至るまで、ピストンロッド３２が強制的に後退移動される。

【0073】

ピストンロッド３２と一体に前後移動する連結部材３６の一端部には、磁性金属片４７が連結されており、ベース板３０の所定位置に取り付けた近接センサ４８で磁性金属片４７を検知することで、ピストンロッド３２が原点位置に対応する後退エンドまで復帰されたことが検知され、この検知に基づいて、強制復帰部の強制復帰シリンダ４１へのエア供給が停止される。

【0074】

また、集合ホッパ１２１が原点位置Ｇにあること検知された後、シャッタ機構２２が開放作動し、整列された物品が排出される。物品排出が完了した後、シャッタ機構２２が再び閉止され、原点位置Ｇにある集合ホッパ２１に後続の物品が投下供給され、以下、上記作動が順次繰り返し実行される。

【0075】

遮断していたヘッド側エアポートＰａへのエアの供給を再開して次の整列処理が開始されると、先ず、原点位置Ｇに対応する後退エンドに後退していた振動シリンダ３１のピストンロッド３２が前方に進出移動し、エア供給が停止されて自由状態なっている強制復帰部の強制復帰シリンダ４１のプランジャ４３が、ナット３８の前方移動に伴ってシリンダ孔４２の奥まで押し込まれる。

【0076】

次にピストンロッド３２が後方に後退作動する際、プランジャ４３は押し込まれた位置に残され、以降、ピストンロッド３２が繰り返し前方への進出する際にプランジャ４３に当接干渉することはない。

【0077】

上記のようにして、計量部Ａから排出された物品は、上段の集合ホッパ２１と下段の集合ホッパ２１によって、直交する水平２方向から設定時間に亘って水平に高速で順次加振され、確実に整列及び分離されて下段の集合ホッパ２１から排出されてゆく。

【0078】

このように本実施形態によれば、計量部Ａの下方に配備した縦枠を下窄まり状に組み立てた吊り下げフレーム１１に、物品を加振整列して排出する上段及び下段の整列処理機構Ｂ１，Ｂ２を装着支持しているので、縦枠を垂直に組み立てたものに比べて剛性が高いものとなり、上下の整列処理機構Ｂ１，Ｂ２の作動に伴い発生する振動が、上方の計量部Ａに伝達されることが阻止され、計量精度に悪影響を及ぼす虞がない。

【0079】

更に、物品を整列させて排出する上下の整列処理機構Ｂ１，Ｂ２は、吊り下げフレーム１１に装着支持されているので、下段の整列処理機構Ｂ２の下方の平面スペースを広く利用することができ、下段の整列処理機構Ｂ２の直下に包装機などを設置することができる。

【0080】

また、計量部Ａと各整列処理機構Ｂ１，Ｂ２とに亘る電気配線やエア配管等を、吊り下げフレーム１１に沿って引き回して固定することができるので、組合せ秤の製造工程において、電気配線やエア配管等の引回しを略終えることができる。これによって、整列排出機構を計量部から分離して床置き設置する場合のように、組合せ秤の設置現場において、計量部と整列排出機構との位置合わせを行って、電気配線やエア配管等を引回して固定する必要がなく、設置作業が容易となり、設置現場で引回して固定した電気配線やエア配管等が洗浄作業等のメンテナンスの邪魔になるといったこともない。

【0081】

また、支持枠１４及びシャッタケース２３の平面形状を正方形にしてあるので、吊り下げフレーム１１に対する支持枠１４の平面上での装着向き、及び、支持枠１４に対するシャッタケース２３の平面上での装着向きを９０度ずつ任意に選択して組み付けることができる。従って、組合せ秤の設置現場における組合せ秤の据え付けレイアウト、エアの配管事情、電源配線事情、等に都合の良い平面向きで各部を組み上げ装備することができる。

【0082】

更に、本実施形態によれば、振動シリンダ３１のピストンロッド３２を高速で往復進退作動させ、ピストンロッド３２に連結した集合ホッパ２１を水平に高速振動させるので、集合ホッパ２１に収容した細長い物品を円滑に整列させることができる。しかも、物品が多少粘着性を有し、塊になり易いような物品であっても、高速な水平振動に伴なう衝撃によって、物品の分離を促進して円滑に整列させることができる。

【0083】

また、高速な往復進退作動を停止した振動シリンダ３１のピストンロッド３２は、強制復帰部の強制復帰シリンダ４１によって押圧移動されて、集合ホッパ２１を原点位置に強制移動させるので、整列させた物品を原点位置で排出し、かつ、後続の物品を原点位置で的確に受け入れることができる。

【0084】

［他の実施形態］
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。

【0085】

（１）上段と下段の各段で行う加振処理における設定時間や振幅などを異ならせてもよい。

【0086】

（２）整列処理機構は、上下２段に限らず、１段または３段以上としてもよい。

【0087】

（３）加振機構２４のアクチュエータとしては、上記のように、ロッド側及びヘッド側の両エアポートへ同時にエアを供給することで高速に往復進退作動する振動シリンダ３１を利用するものに限らず、電磁弁などを用いたエア供給制御でピストンロッドを振動作動させる一般的な複動型のエアシリンダ、電動モータ、電磁ソレノイド、等を任意に選択利用することもできる。

【0088】

（４）上段の支持枠１４、シャッタ機構２２、シャッタケース２３、及び、加振機構２４を互いに異なった仕様に構成して実施することもできる。

【符号の説明】

【0089】

１１ 吊り下げフレーム
１１ａ 縦枠
１４ 支持枠
１６ ジャッキボルト
２１ 集合ホッパ
２２ シャッタ機構
２４ 加振機構
３１ 振動シリンダ
３２ ピストンロッド
Ａ 計量部
Ｂ 整列排出部
Ｂ１ 上段整列処理機構
Ｂ２ 下段整列処理機構
Ｐａ ヘッド側エアポート
Ｐｂ ロッド側エアポート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】