特開 2023-89537 組合せ秤

(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】P2023089537

(43)【公開日】2023-06-28

(54)【発明の名称】組合せ秤

(51)【国際特許分類】

   G01G 19/387 20060101AFI20230621BHJP

【ＦＩ】

G01G19/387 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021204098

(22)【出願日】2021-12-16

(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】菊池 孝平

(72)【発明者】

【氏名】谷口 豪

(72)【発明者】

【氏名】西 竜矢

(72)【発明者】

【氏名】薮田 真尚

(57)【要約】

【課題】滑落する物品の落下速度を制限できると共に、集合ファネルから物品を円滑に排出できる組合せ秤を提供する。
【解決手段】周壁を有するシャッタ２１と、該シャッタ２１を、集合ファネル１０の内方中心部で、昇降及び旋回させるシャッタ駆動機構２２，２３とを備え、シャッタ駆動機構２２は、シャッタ２１を降下させて、集合ファネル１０の下端開口を前記周壁で囲んで閉止し、シャッタ２１を上昇させて、集合ファネル１０の下端開口を開放するものであって、シャッタ駆動機構２３は、シャッタ２１を縦向き支点ｐ周りに旋回させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給される物品を放射状に分散搬送する分散フィーダと、前記分散フィーダの周囲に配設されて、前記分散フィーダからの物品をそれぞれ搬送する複数のリニアフィーダと、各リニアフィーダを介して供給される物品を保持して排出する複数のホッパと、前記複数のホッパから排出される物品を集合させて排出する集合シュートと、該集合シュートの下方に配置されて、前記集合シュートから排出される前記物品を集合させて下方へ排出する集合ファネルとを備える組合せ秤であって、
周壁を有するシャッタと、該シャッタを、前記集合ファネルの内方中心部で、昇降及び旋回させるシャッタ駆動機構とを備え、
前記シャッタ駆動機構は、前記シャッタを降下させて、前記集合ファネルの下端開口を前記周壁で囲んで閉止し、前記シャッタを上昇させて、前記集合ファネルの前記下端開口を開放するものであって、前記シャッタ駆動機構は、前記シャッタを縦向き支点周りに旋回させる、
ことを特徴とする組合せ秤。

【請求項2】

前記シャッタ駆動機構は、前記シャッタを上昇させるのに連動して前記シャッタを旋回させる、
請求項１に記載の組合せ秤。

【請求項3】

前記シャッタ駆動機構は、前記シャッタを昇降させる昇降駆動機構と、前記シャッタを旋回させる旋回駆動機構とを備える、
請求項１または２に記載の組合せ秤。

【請求項4】

前記シャッタは、筒状の前記周壁を有する、
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の組合せ秤。

【請求項5】

前記シャッタは、金属製の支持筒と、該支持筒の外側に装着される弾性材料からなるシャッタ本体とを有する、
請求項４に記載の組合せ秤。

【請求項6】

前記シャッタ本体の少なくとも下部が、前記支持筒より下方に延出している、
請求項５に記載の組合せ秤。

【請求項7】

前記シャッタ駆動機構によって昇降及び旋回されるシャッタ支持部材を備え、前記シャッタは、前記シャッタ支持部材に着脱可能に取り付けられる、
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の組合せ秤。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、組合せ秤に関し、更に詳しくは、複数のホッパから排出される物品を集合させて下方へ排出する集合ファネルを備える組合せ秤に関する。

【背景技術】

【0002】

組合せ秤として、例えば、特許文献１に示されているように、組合せ演算によって所定重量範囲となる適量組合せとして選択された複数のホッパから排出された物品を、集合シュートを介して装置中心下方に滑落案内し、リングシャッタを備えた集合ファネルに集めて一時保持して排出するように構成したものが知られている。

【0003】

この組合せ秤では、円筒状のリングシャッタを昇降することで集合ファネルの下端開口を開閉するようにしており、降下させたリングシャッタによって、集合シュートを滑落する物品を一旦停止させて、物品の落下速度が大きくならないようにして、物品の破損を防止するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０－９６６５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１では、上記のように、円筒状のリングシャッタを昇降させるが、リングシャッタを上昇させて集合ファネルを開放する際に、例えば、長い物品では、その一端がリングシャッタの外周面に、その他端が集合ファネルの内周面にそれぞれ当接して、前記一端が、リングシャッタの上昇に応じて上方へ移動し、物品が立ち上がるようにして、リングシャッタの外周面と集合ファネルの内周面とに亘ってブリッジ状に引っ掛かる場合がある。

【0006】

この場合、引っ掛かった物品が排出されずに集合ファネル内に留まり、集合シュートから滑落してくる次回の物品と共に集合ファネルから排出され、排出される物品の重量が、所定重量範囲から外れることがある。

【0007】

開放時にリングシャッタを、前記物品の前記一端がリングシャッタの外周面に当接できなくなって、ブリッジ状の引っ掛かりが解除される高さ以上に大きく上昇させれば、上記不具合を回避することができるのであるが、これでは、リングシャッタの昇降ストロークが大きくなり、その分、装置が大型化すると共に、開閉作動に要する時間が長くなってしまう。

【0008】

また、引っ掛かった物品が、集合ファネル内に留まるのではなく、リングシャッタの上昇に伴なって引っ掛かりが解除されて、先に落下した他の物品群に遅れて落下し、集合ファネルの下方に配置されている包装装置に遅れて投入され、包装装置で、当該物品の噛み込みによるシール不良が生じることがある。

【0009】

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、滑落する物品の落下速度を制限できると共に、集合ファネルから物品を円滑に排出できる組合せ秤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】

【0010】

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。

【0011】

（１）本発明に係る組合せ秤は、供給される物品を放射状に分散搬送する分散フィーダと、前記分散フィーダの周囲に配設されて、前記分散フィーダからの物品をそれぞれ搬送する複数のリニアフィーダと、各リニアフィーダを介して供給される物品を保持して排出する複数のホッパと、前記複数のホッパから排出される物品を集合させて排出する集合シュートと、該集合シュートの下方に配置されて、前記集合シュートから排出される前記物品を集合させて下方へ排出する集合ファネルとを備える組合せ秤であって、
周壁を有するシャッタと、該シャッタを、前記集合ファネルの内方中心部で、昇降及び旋回させるシャッタ駆動機構とを備え、前記シャッタ駆動機構は、前記シャッタを降下させて、前記集合ファネルの下端開口を前記周壁で囲んで閉止し、前記シャッタを上昇させて、前記集合ファネルの前記下端開口を開放するものであって、前記シャッタ駆動機構は、前記シャッタを縦向き支点周りに旋回させる。

【0012】

本発明に係る組合せ秤によると、シャッタを降下させて閉止状態にした集合ファネルに物品を保持した後、シャッタを上昇させて物品を排出する際に、シャッタの外周面と集合ファネルの内周面とに亘って物品がブリッジ状に引っ掛かりかけても、シャッタを旋回させることによって、引っ掛かりを阻止して物品を、確実に落下排出することができる。

【0013】

したがって、シャッタは、集合ファネルの下端開口を物品排出に足る最小限度の開度で開放する高さまで上昇させればよく、小さいストロークでシャッタを素早く昇降して、物品を円滑、かつ、確実に排出することができる。

【0014】

（２）本発明の一実施態様では、前記シャッタ駆動機構は、前記シャッタを上昇させるのに連動して前記シャッタを旋回させる。

【0015】

この実施態様によると、シャッタを上昇させるのに連動してシャッタを旋回させることによって、物品が、ブリッジ状に引っ掛かることがなく、物品を確実に落下排出することができる。

【0016】

（３）本発明の他の実施態様では、前記シャッタ駆動機構は、前記シャッタを昇降させる昇降駆動機構と、前記シャッタを旋回させる旋回駆動機構とを備える。

【0017】

この実施態様によると、シャッタの旋回タイミングや旋回速度を昇降作動に対して任意に設定、及び、変更することができ、物品のブリッジ状の引っ掛かりを、効果的に阻止することができる。

【0018】

（４）本発明の更に他の実施態様では、前記シャッタは、筒状の前記周壁を有する。

【0019】

この実施態様によると、シャッタは、筒状の周壁を有し、内部は中空であるので、軽量に構成することができ、昇降及び旋回させる駆動機構を小出力のもので済ますことができると共に、高速の作動が可能となる。

【0020】

（５）本発明の一実施態様では、前記シャッタは、金属製の支持筒と、該支持筒の外側に装着される弾性材料からなるシャッタ本体とを有する。

【0021】

この実施態様によると、集合ファネルに流下供給されてくる物品をシャッタ本体で緩衝的に受止めることができ、物品の損傷防止に有効となる。

【0022】

（６）本発明の他の実施態様では、前記シャッタ本体の少なくとも下部が、前記支持筒より下方に延出している。

【0023】

この実施態様によると、集合ファネルに流下供給されてくる物品は、閉止位置に下降したシャッタ本体の下部、すなわち、弾性変形が容易な筒状部位で受止められるので、緩衝効果が一層高いものとなる。

【0024】

また、シャッタを降下させて集合ファネルの下端開口を閉止する際、シャッタ本体の下端が金属製の集合ファネルの内面に高速で当接しても、大きい衝突音が発生することがない。

【0025】

（７）本発明の更に他の実施態様では、前記シャッタ駆動機構によって昇降及び旋回されるシャッタ支持部材を備え、前記シャッタは、前記シャッタ支持部材に着脱可能に取り付けられる。

【0026】

この実施態様によると、シャッタは、シャッタ支持部材に着脱可能であるので、シャッタの洗浄や取り替えを簡単に行うことができ、メンテナンス性に優れたものとなる。

【発明の効果】

【0027】

このように本発明によれば、シャッタを降下させて閉止状態にした集合ファネルに物品を保持した後、シャッタを上昇させて物品を排出する際に、シャッタの外周面と集合ファネルの内周面とに亘って物品がブリッジ状に引っ掛かりかけても、シャッタを旋回させることによって、引っ掛かりを阻止して物品を、確実に落下排出することができる。

【0028】

これによって、シャッタは、集合ファネルの下端開口を物品排出に足る最小限度の開度で開放する高さまで上昇させればよく、小さいストロークでシャッタを素早く昇降して、物品を円滑、かつ、確実に排出することができる。

【0029】

また、集合シュートを滑落する物品を、シャッタで一旦受止めて、物品の落下速度が大きくならないようにしているので、物品の破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】図１は本発明の一実施形態に係る組合せ秤の概略構成を示す縦断正面図である。

【図2】図２はシャッタ装置のシャッタ開放状態を示す一部切欠き正面図である。

【図3】図３はシャッタ装置のシャッタ閉止状態を示す正面図である。

【図4】図４はシャッタ装置の斜視図であり、（ａ）はシャッタ開放状態、（ｂ）はシャッタ閉止状態を示す。

【図5】図５はシャッタの着脱構造を示す斜視図である。

【図6】図６はシャッタの分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

図１に、本発明の一実施形態に係る組合せ秤の概略構成を示す縦断正面図が示されている。

【0032】

この実施形態の組合せ秤は、各種の食品などの物品を所定量ずつ計量して排出するものであって、作業者が上り下り可能な櫓状に組み立てられたフレームにおける階上部の床面Ｆに設置されると共に、計量された物品を階下に設置した包装装置に投入して袋詰めする包装ラインに利用される。

【0033】

床面Ｆには、中央部が上下に貫通開口された中空の基台１が設置され、その中央上方に、多角短柱状に形成された中空構造のセンター基体２が複数本の脚部３を介して支持されている。

【0034】

センター基体２の中心部上方には、図示されていない供給コンベヤから供給される物品を、振動駆動されるトップコーン４ａ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を取り囲んで、分散搬送された物品を、振動駆動されるトラフ５ａに載置し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。なお、分散フィーダ４への物品の供給経路は、供給ガイド６で囲われ、物品の周囲への飛散が防止されるようになっている。

【0035】

更に、センター基体２の外周壁部には、各リニアフィーダ５で搬送されてきた物品を一旦貯留して排出する供給ホッパ７と、各供給ホッパ７から排出された物品を計量して排出する計量ホッパ８とが装備されている。これらリニアフィーダ５、供給ホッパ７、及び、計量ホッパ８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。

【0036】

各計量ホッパ８下方には、所定の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８から排出された物品を、装置中央の下方に向けて流下案内する集合シュート９が配備されると共に、集合シュート９の下方には、集合シュート９に沿って流下した物品を装置中心部に集める集合ファネル１０が配備されている。更に、集合ファネル１０の下方に、集合ファネル１０で集められた物品を一旦保持し、包装装置側からの排出要求指令に基づいて排出する集合ホッパ１１が配備されている。

【0037】

本実施形態においては、集合シュート９に沿って滑落案内された物品が、集合ファネル１０を経て集合ホッパ１１に供給される際に、落下速度が増大して物品が損傷するのを防止するために、物品を集合ファネル１０で一旦保持するシャッタ装置２０が備えられている。以下、このシャッタ装置２０の詳細な構造を、図２～図６を参照しながら説明する。

【0038】

図２は、シャッタ装置２０のシャッタ開放状態を示す一部切欠き正面図であり、図３は、シャッタ装置２０のシャッタ閉止状態を示す正面図であり、図４はシャッタ装置の斜視図であり、図５は、シャッタの着脱構造を示す斜視図であり、図６は、シャッタの分解斜視図である。

【0039】

シャッタ装置２０には、周壁を備えた円筒状のシャッタ２１、シャッタ２１を集合ファネル１０内で昇降させる昇降駆動機構としてのエヤーシリンダ２２、及び、シャッタ２１をその中心の縦向き支点ｐ周りに旋回させる旋回駆動機構としてのエヤーモータ２３が備えられている。シャッタ装置２０では、シャッタ２１を昇降して集合ファネル１０の下端開口を開閉すると共に、昇降に連動してシャッタ２１を縦向き支点ｐ周りに旋回させるように構成されている。

【0040】

エヤーモータ２３は、センター基体２における底板２ａの中心部に連結固定され、モータ下面から突出された図示されていない回動軸に、逆Ｌ形に屈折した支持ブラケット２４が連結されると共に、この支持ブラケット２４にエヤーシリンダ２２が縦向きに連結支持されている。

【0041】

エヤーシリンダ２２の下面から突出されたピストンロッド２２ａの下端に、横長のシャッタ支持部材２５が連結されると共に、ピストンロッド２２ａの両側において、シャッタ支持部材２５から上方に向けて鉛直に立設された一対のガイド軸２６が、エヤーシリンダ２２のケーシング部に上下スライド可能に挿通されている。

【0042】

シャッタ２１は、図６の分解斜視図に示すように、天板部２７ａを備えた金属製の支持筒２７に、ウレタンゴムなどの弾性材料からなる円筒状のシャッタ本体２８を外嵌し、締結バンド２９を巻き付けて固定している。なお、この実施形態では、シャッタ本体２８の下半部が支持筒２７の下端より下方に延出されており、シャッタ閉止状態において、集合ファネル１０に集められる物品をシャッタ本体２８の下半部で緩衝的に受止めると共に、シャッタ下降時に、シャッタ本体２８の下端が集合ファネル１０に騒音の発生なく弾性的に当接するようになっている。

【0043】

また、支持筒２７の天井部及び周部には、多数の抜き孔３０が形成されて、シャッタ２１全体の軽量化が図られている。

【0044】

支持筒２７における天板部２７ａの上方には、横長の連結板３１が配備され、連結板３１の下面に植え込み固定したボルト３２を天板部２７ａに挿通し、ボルト３２に装備した上下のロックナット３３、３４を締め込むことで、シャッタ２１に連結板３１を連結固定するようになっている。

【0045】

連結板３１における両端部の一側辺から、一対の連結片３１ａが片持ち状に連設されると共に、各連結片３１ａには、片持ち遊端側に向けて開口する連結溝３５がそれぞれ形成されている。

【0046】

図５に示すように、シャッタ支持部材２５の両端部近くにはハンドル付きの連結ボルト３６が備えられている。連結板３１の連結片３１ａをシャッタ支持部材２５の上面に載せ付けながら、連結溝３５の奥端まで連結ボルト３６に係合し、連結ボルト３６を締め込むことで、シャッタ支持部材２５にシャッタ２１を連結固定することができる。また、連結ボルト３６を弛めることで、シャッタ２１をシャッタ支持部材２５から側方に抜き外すことができる。

【0047】

シャッタ装置２０は以上のように構成されており、図３に示すように、シャッタ本体２８の下端が集合ファネル１０の内面に当接するまでシャッタ２１が下降されることで、集合ファネル１０の下端開口がシャッタ２１の周壁によって囲まれて閉止され、ここに組合せ演算で選択された計量ホッパ８から排出された物品が集合シュート９を介して流下投入され、所定重量範囲の物品が、シャッタ２１の周壁と集合ファネル１０の内周面との間に形成された環状空間に一時保持される。

【0048】

この際、シャッタ２１の下半部は、ウレタンゴムなどの弾性材料からなるシャッタ本体２８のみで形成されているので、流下投入される物品は、シャッタ２１の周壁下半部で緩衝的に受止められることになり、物品は損傷することなく集合保持される。

【0049】

シャッタ２１が閉止されて、物品が一旦集合保持された後、図２に示すように、シャッタ２１が上昇駆動されて集合ファネル１０の下端開口が開放され、集合保持された物品は排出されて集合ホッパ１１に送り込まれる。また、シャッタ２１の上昇駆動に連動して、シャッタ２１が、例えば、９０度に亘って旋回駆動される。

【0050】

従って、シャッタ２１の上昇によって、物品の一端がシャッタ２１の外周面に、他端が集合ファネル１０の内周面にそれぞれ当接して、前記一端が、シャッタ２１の上昇に応じて上方へ移動し、物品が立ち上がるようにして、シャッタ２１の外周面と集合ファネル１０の内周面とに亘ってブリッジ状に引っ掛かりかけても、シャッタ２１の旋回によって、物品の前記一端とシャッタ２１の外周面との当接が解除され、物品は立ち上がることができず、ブリッジ状に引っ掛かることがなく、物品は確実に落下排出される。

【0051】

これによって、例えば、今回排出されるべき物品が、シャッタ２１の外周面と集合ファネル１０の内周面とに亘ってブリッジ状に引っ掛かって、集合ファネル１０内に留まってしまい、次回の物品と共に、集合ファネル１０から排出され、所定重量範囲から外れた重量の物品が排出されるといったことがなく、誤計量を防止することができる。

【0052】

更に、シャッタ２１の外周面と集合ファネル１０の内周面とに亘ってブリッジ状に引っ掛かった物品が、集合ファネル１０内に留まるのではなく、先に落下した他の物品群に遅れて落下し、集合ファネルの下方に配置されている包装装置に遅れて投入されて、包装装置で、遅れて投入された物品の噛み込みによるシール不良が生じるといったこともない。

【0053】

なお、この実施形態では、シャッタ２１の降下駆動に連動して、シャッタ２１は、９０度に亘って上昇時とは逆方向へ旋回駆動される。

【0054】

［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。

【0055】

（１）シャッタ２１が上昇して開放作動する際に、シャッタ２１が少し旋回するだけでも、シャッタ２１の外周面と集合ファネル１０の内周面とに亘ってブリッジ状に引っ掛かりかけている物品は落下するので、シャッタ２１の旋回角度は９０度より小さくてもよい。

【0056】

（２）上記実施形態では、シャッタ２１を昇降に連動して所定角度で往復旋回させるように設定しているが、シャッタ２１を旋回させる形態は任意に設定することができる。例えば、シャッタ２１が降下する際には旋回せず、シャッタ２１が上昇作動する時にのみ所定角度で往復旋回するようにしてもよい。また、シャッタ２１の上昇作動に連動して、小角度で複数回にわたって往復旋回するようにしてもよい。あるいは、シャッタ２１の上昇作動の直前に、旋回させてもよい。

【0057】

（３）シャッタ２１を昇降及び旋回させる駆動機構としては、エヤーシリンダやエヤーモータを利用する他、電動シリンダや電動モータを用いることもできる。

【0058】

（４）シャッタ本体２８は円筒状に一体成型したものでもよいが、弾性材料からなるシート材を支持筒２７に筒状に巻き付けてシャッタ本体２８を形成してもよい。

【0059】

（５）シャッタ２１は必ずしも中空の円筒状である必要はなく、円柱状のものであってもよい。例えば、発泡樹脂材を円柱状に形成したシャッタ本体を、金属材からなる取付け板の下面に連結する構造とすることでも軽量化を図ると共に、物品を緩衝的に受止めることができる。この場合、円柱状シャッタ本体の外周面を、物品が付着しにくい樹脂材でコーティングした平滑面にしておくことが望ましい。

【0060】

（６）上記実施形態では、計量した物品を集合ファネル１０で一時貯留した後、集合ホッパ１１に送り込むようにしているが、集合ファネル１０から直接に包装装置へ排出する形態で実施することもできる。

【符号の説明】

【0061】

９ 集合シュート
１０ 集合ファネル
２０ シャッタ装置
２１ シャッタ
２２ 昇降駆動機構（エヤーシリンダ）
２３ 旋回駆動機構（エヤーモータ）
２７ 支持筒
２８ シャッタ本体
ｐ 縦向き支点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】