特開 2024-118947 組合せ計量装置

(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】P2024118947

(43)【公開日】2024-09-02

(54)【発明の名称】組合せ計量装置

(51)【国際特許分類】

   G01G 19/387 20060101AFI20240826BHJP

【ＦＩ】

G01G19/387 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023025566

(22)【出願日】2023-02-21

(71)【出願人】

【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】フェリシテ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】八田 重俊

(72)【発明者】

【氏名】西村 良二

(72)【発明者】

【氏名】若林 拓也

(72)【発明者】

【氏名】高野 篤史

(72)【発明者】

【氏名】大歳 弘樹

(72)【発明者】

【氏名】小西 洋江

(57)【要約】

【課題】タイミングホッパから振分シュートへの物品の排出を遅滞なく行うこと。
【解決手段】一実施形態に係る組合せ計量装置１は、組合せ計量部５０から排出される物品を受け取って一時的に貯留するホッパ１０と、ホッパ１０から排出される物品を第１方向又は第２方向に排出する振分シュート１１、１２と、組合せ計量部５０から取得された物品の正量及び不良に係る情報に基づいて、振分シュート１１、１２を第１方向又は第２方向に切り替える制御部５１と、を備え、制御部５１は、ホッパ１０のゲートが開いた後、組合せ計量部５０から排出された物品がホッパ１０に届く前に、振分シュート１１、１２を第１方向又は第２方向に切り替える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

組合せ計量部から排出される物品を受け取って一時的に貯留するホッパと、
前記ホッパから排出される前記物品を第１方向又は第２方向に排出する振分シュートと、
前記組合せ計量部から取得された前記物品の正量及び不良に係る情報に基づいて、前記振分シュートを前記第１方向又は前記第２方向に切り替える制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ホッパのゲートが開いた後、前記組合せ計量部から排出された物品が前記ホッパに届く前に、前記振分シュートを前記第１方向又は前記第２方向に切り替える、組合せ計量装置。

【請求項2】

前記振分シュートは、下端部が前記ホッパの直下から側方の退避位置までの間で揺動する首振りタイプである、請求項１に記載の組合せ計量装置。

【請求項3】

前記振分シュートは、本体が前記ホッパの直下から側方の退避位置までの間で水平方向に移動するスライドタイプである、請求項１に記載の組合せ計量装置。

【請求項4】

前記制御部は、
スイング信号がＯＮになったタイミングで、前記振分シュートの前記第１方向から前記第２方向への切り替えを開始し、
前記スイング信号がＯＦＦになったタイミングで、前記振分シュートの前記第２方向から前記第１方向への切り替えを開始し、
ＯＦＦ状態の前記スイング信号は、前記情報に基づいて前記物品の不良が検出された場合にＯＮになり、
ＯＮ状態の前記スイング信号は、前記情報に基づいて前記物品の正量が検出された場合にＯＦＦになり、
前記組合せ計量装置の下流に設けられている包装装置から連動信号が受信されてから第１期間が経過した後に、前記組合せ計量部が前記物品を排出し、
前記連動信号が受信されてから、前記第１期間よりも長い第２期間が経過した後に、前記ホッパのゲートが開き、
前記連動信号が受信されてから、前記第２期間よりも長い第３期間が経過した時点で、前記スイング信号がＯＮ又はＯＦＦに切り替わる、請求項１に記載の組合せ計量装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、組合せ計量装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、振分シュート（スイングシュート）を有する組合せ計量装置が知られている。かかる組合せ計量装置では、振分シュートの向きを、予め正量・不良の位置に移動させてから、タイミングホッパを開くように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９-１１５６８４号公報

【特許文献2】特開２００１-１２４６１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

具体的には、左右のゲートのいずれかを選択的に開閉して排出方向を切り替えるタイミングホッパでは、閉じているゲートの傾斜によって物品が斜め方向に排出されるため、組合せ計量装置の下流に設けられている包装機に投入される物品に割れや欠けが生じることがあるという問題点があった。

【0005】

かかる問題点を解決するために、タイミングホッパの直下に振分シュートを配置して、正量の場合は、振分シュートを鉛直方向に向け、タイミングホッパの両ゲートを同時に開放してタイミングホッパから包装機に物品が鉛直方向に排出されるようにしている。

【0006】

そして、タイミングホッパ内の物品が正量であり続ければ、振分シュートは、鉛直方向に維持されているから、タイミングホッパは、包装機からの連動信号の受信を検出すると、遅延なく振分シュートに物品を排出することができる。

【0007】

すなわち、図４に示すように、計量ホッパ（ＷＨ）は、振分シュートが鉛直方向に維持されている状態（正量位置センサ信号がＯＮである状態）で、時刻ｔ１において、包装機からの連動信号の受信を検出すると、時刻ｔ２において、滞留している物品を排出し、時刻ｔ４において、計量ホッパ（ＷＨ）内に滞留していた全ての物品がタイミングホッパ（ＴＨ）に到達する。

【0008】

タイミングホッパ（ＴＨ）は、振分シュートが鉛直方向に維持されている状態（正量位置センサ信号がＯＮである状態）で、時刻ｔ３において、包装機からの連動信号の受信を検出すると、時刻ｔ５において、滞留している物品を振分シュートに排出する。

【0009】

しかしながら、タイミングホッパ内の物品が正量から不良に切り替わる場合或いはタイミングホッパ内の物品が不良から正量に切り替わる場合には、振分シュートの向きを切り替えてから、タイミングホッパから振分シュートに物品を排出することになる。

【0010】

したがって、タイミングホッパは、かかる切り替え動作が完了するまでの間に、次の連動信号の受信を検出すると、物品を振分シュートに排出することなく、さらに次の連動信号の受信を待つことになる。

【0011】

そのため、包装機の運転速度が上げられ、振分シュートの切り替え動作が完了するまでの間に次の連動信号が送られてくる時には、タイミングホッパからの物品の排出動作が、１サイクル遅れてしまうという問題点があった。

【0012】

すなわち、図４に示すように、時刻ｔ３Ａにおいて、計量ホッパ（ＷＨ）が、不良の物品があることを検出すると、次のサイクルＴ３の開始時点である時刻ｔ６において、スイング信号がＯＮに設定され、振分シュートの向きの不良排出方向への切り替え動作が開始する。

【0013】

すると、時刻ｔ６Ａにおいて、計量ホッパ（ＷＨ）が、滞留している物品を排出せず、スイング信号がＯＦＦになるのを待ち、時刻ｔ８において、タイミングホッパ（ＴＨ）が、時刻ｔ７において計量ホッパ（ＷＨ）から到達した物品を振分シュートに排出しない。

【0014】

その後、時刻ｔ９において、振分シュートの向きの不良排出方向への切り替え動作が完了すると、不良位置センサ信号がＯＮに設定され、次のサイクルＴ４における時刻ｔ１１において、タイミングホッパ（ＴＨ）が、滞留している物品（不良）を振分シュートに排出する。

【0015】

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、タイミングホッパから振分シュートへの物品の排出を遅滞なく行うことができる組合せ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】

【0016】

一実施形態に係る組合せ計量装置は、組合せ計量部から排出される物品を受け取って一時的に貯留するホッパと、前記ホッパから排出される前記物品を第１方向又は第２方向に排出する振分シュートと、前記組合せ計量部から取得された前記物品の正量及び不良に係る情報に基づいて、前記振分シュートを前記第１方向又は前記第２方向に切り替える制御部と、を備え、前記制御部は、前記ホッパのゲートが開いた後、前記組合せ計量部から排出された物品が前記ホッパに届く前に、前記振分シュートを前記第１方向又は前記第２方向に切り替えることを要旨とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、タイミングホッパから振分シュートへの物品の排出を遅滞なく行うことができる組合せ計量装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、第１実施形態に係る組合せ計量装置１の全体構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る組合せ計量装置１の動作の一例を示すタイムチャート図である。

【図3】図３は、変更例１に係る組合せ計量装置１の全体構成の一例を示す図である。

【図4】図４は、従来技術を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法等は、以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0020】

（第１実施形態）
以下、図１～図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る組合せ計量装置１について説明する。本実施形態に係る組合せ計量装置１の全体構成の一例を示す図であり、図２は、本実施形態に係る組合せ計量装置１の動作の一例を示すタイムチャート図である。

【0021】

図１に示すように、本実施形態に係る組合せ計量装置１は、分散テーブル２と、供給トラフ３_１～３_ｎと、プールホッパ４_１～４_ｎと、計量ホッパ６_１～６_ｎと、集合シュート９と、タイミングホッパ１０と、振分シュート１１と、制御部５１とを備えている。

【0022】

図１に示すように、搬送コンベア１００は、被計量物である物品Ｍを組合せ計量装置１の分散テーブル２の中央部に落下させる。

【0023】

分散テーブル２及び各供給トラフ３_１～３_ｎは、それぞれ加振装置の駆動により振動することで、分散テーブル２上の物品Ｍを、各供給トラフ３_１～３_ｎを介してそれぞれの下流に設けられた多数のプールホッパ４_１～４_ｎに供給する。

【0024】

各プールホッパ４_１～４_ｎには、ゲート５_１～５_ｎが設けられ、対応する供給トラフ３_１～３_ｎから供給されて受け取った物品Ｍを一時的に収容して貯留する。

【0025】

各プールホッパ４_１～４_ｎの下流に、各計量ホッパ６_１～６_ｎが設けられている。各計量ホッパ６_１～６_ｎには、プールホッパ４_１～４_ｎから投入された物品Ｍを計量する重量検出器７_１～７_ｎを備えた計量ヘッダ及びゲート８_１～８_ｎが設けられている。

【0026】

ここで、各計量ホッパ６_１～６_ｎ、重量検出器７_１～７_ｎを備えた計量ヘッダ及びゲート８_１～８_ｎは、組合せ計量部５０を構成する。

【0027】

各計量ホッパ６_１～６_ｎのゲート８_１～８_ｎの下方に、集合シュート９が設けられている。集合シュート９の下方に、タイミングホッパ１０が配置され、タイミングホッパ１０の下方に、振分シュート１１が配置されている。

【0028】

ここで、タイミングホッパ１０は、各計量ホッパ６_１～６_ｎ（組合せ計量部５０）から排出される物品Ｍを受け取って一時的に貯留するホッパを構成する。

【0029】

振分シュート１１は、タイミングホッパ１０から排出される物品Ｍを第１方向又は第２方向に排出するように構成されている。本実施形態では、第１方向は、正量排出方向に対応し、第２方向は、不良排出方向に対応する。

【0030】

図１に示すように、振分シュート１１の下方には、正量排出方向に排出された物品Ｍを包装する包装装置３１及び不良排出方向に排出された物品Ｍを受け取る回収装置３２が配置されている。

【0031】

なお、本実施形態では、振分シュート１１は、下端部がタイミングホッパ１０の直下（第１方向に対応）から側方の退避位置（第２方向に対応）までの間で揺動する首振りタイプである。

【0032】

制御部５１は、組合せ計量装置１の動作を制御するように構成されている。

【0033】

例えば、制御部５１は、組合せ計量部５０から取得された物品Ｍの正量及び不良に係る情報に基づいて、振分シュート１１を第１方向又は第２方向に切り替えるように構成されている。

【0034】

具体的には、制御部５１は、タイミングホッパ１０のゲートが開いた後、計量ホッパ６_１～６_ｎ（組合せ計量部５０）から排出された物品がタイミングホッパ１０に届く前に、振分シュート１１を第１方向又は第２方向に切り替えるように構成されている。

【0035】

なお、制御部５１は、各計量ホッパ６_１～６_ｎの計量結果に基づいて所定目標値に対応する物品Ｍの組合せを算出する組合せ計算を行い、かかる組合せ計算により算出された物品Ｍの組合せに係る物品Ｍを、排出対象となった計量ホッパ６_１～６_ｎから排出させるように構成されている。

【0036】

以下、図２を参照して、制御部５１によって制御される組合せ計量装置１の動作の一例について説明する。

【0037】

図２に示すように、制御部５１は、サイクルＴ１の開始時点である時刻ｔ１において、包装装置３１からの連動信号の受信を検出すると、組合せ計量部５０から物品Ｍの正量及び不良に係る情報を取得する。

【0038】

制御部５１は、組合せ計量部５０から取得した情報に基づいて計量ホッパ（ＷＨ）内に滞留している物品Ｍが正量であることを検出し、且つ、正量位置センサ信号がＯＮに設定されていることを検出すると、時刻ｔ２において、物品Ｍの排出対象の計量ホッパ（ＷＨ）のゲートを開放し、かかる計量ホッパ（ＷＨ）に滞留している物品Ｍを排出する。

【0039】

制御部５１は、時刻ｔ３において、タイミングホッパ（ＴＨ）１０のゲートを開放し、タイミングホッパ（ＴＨ）１０に、前回受け取って滞留している物品Ｍを排出する。

【0040】

制御部５１は、サイクルＴ２の開始時点である時刻ｔ４において、包装装置３１からの連動信号の受信を検出すると、組合せ計量部５０から物品Ｍの正量及び不良に係る情報を取得する。

【0041】

制御部５１は、組合せ計量部５０から取得した情報に基づいて計量ホッパ（ＷＨ）内に滞留している物品Ｍが不良であることを検出し、且つ、正量位置センサ信号がＯＮに設定されていることを検出すると、時刻ｔ５において、物品Ｍの排出対象の計量ホッパ（ＷＨ）のゲートを開放し、かかる計量ホッパ（ＷＨ）に滞留している不良の物品Ｍを排出すると共に、時刻ｔ８において、スイング信号をＯＮに設定し、時刻ｔ９において、正量位置センサ信号をＯＦＦに設定する。

【0042】

そして、制御部５１は、時刻ｔ８において、振分シュート１１の第１方向から第２方向への切り替えを開始する。かかる振分シュート１１の切り替えは、時刻ｔ１０において終了し、制御部５１は、時刻ｔ１０において、不良位置センサ信号をＯＮに設定する。

【0043】

一方、時刻ｔ２において計量ホッパ（ＷＨ）からの排出が開始された物品Ｍの全てが、時刻ｔ６においてタイミングホッパ１０に到達し、制御部５１は、時刻ｔ７において、正量位置センサ信号がＯＮに設定されていることを検出して、タイミングホッパ（ＴＨ）１０のゲートを開放し、かかるタイミングホッパ（ＴＨ）１０に滞留している物品Ｍを排出する。かかる場合、物品Ｍは、振分シュート１１から第１方向に排出される。

【0044】

制御部５１は、サイクルＴ３の開始時点である時刻ｔ１１において、包装装置３１からの連動信号の受信を検出すると、組合せ計量部５０から物品Ｍの正量及び不良に係る情報を取得する。

【0045】

制御部５１は、組合せ計量部５０から取得した情報に基づいて計量ホッパ（ＷＨ）内に滞留している物品Ｍが正量であることを検出し、且つ、不良位置センサ信号がＯＮに設定されていることを検出すると、時刻ｔ１２において、物品Ｍの排出対象の計量ホッパ（ＷＨ）のゲートを開放し、かかる計量ホッパ（ＷＨ）に滞留している物品Ｍを排出する。

【0046】

ここで、制御部５１は、上述の物品Ｍが正量であることを検出したため、時刻ｔ１５において、スイング信号をＯＦＦに設定すると共に、時刻サイクルＴ４の開始時点である時刻ｔ１６において、不良位置センサ信号をＯＦＦに設定する。

【0047】

そして、制御部５１は、時刻ｔ１５において、振分シュート１１の第２方向から第１方向への切り替えを開始する。かかる振分シュート１１の切り替えは、時刻ｔ２０において終了し、制御部５１は、時刻ｔ２０において、正量位置センサ信号をＯＮに設定する。

【0048】

一方、時刻ｔ５において計量ホッパ（ＷＨ）からの排出が開始された不良の物品Ｍの全てが、時刻ｔ１３においてタイミングホッパ１０に到達し、制御部５１は、時刻ｔ１４において、不良位置センサ信号がＯＮに設定されていることを検出して、タイミングホッパ（ＴＨ）１０のゲートを開放し、かかるタイミングホッパ（ＴＨ）１０に滞留している不良の物品Ｍを排出する。かかる場合、物品Ｍは、振分シュート１１から第２方向に排出される。

【0049】

制御部５１は、時刻サイクルＴ４の開始時点である時刻ｔ１６において、包装装置３１からの連動信号の受信を検出すると、組合せ計量部５０から物品Ｍの正量及び不良に係る情報を取得する。

【0050】

制御部５１は、組合せ計量部５０から取得した情報に基づいて計量ホッパ（ＷＨ）内に滞留している物品Ｍが正量であることを検出しているが、正量位置センサ信号及び正量位置センサ信号のいずれもＯＦＦに設定されていることを検出したため、時刻ｔ１７において、物品Ｍの排出対象の計量ホッパ（ＷＨ）のゲートを開放しない。

【0051】

同様に、時刻ｔ１４において計量ホッパ（ＷＨ）からの排出が開始された物品Ｍの全てが、時刻ｔ１８においてタイミングホッパ１０に到達しているが、制御部５１は、時刻ｔ１９において、タイミングホッパ１０のゲートを開放しない。

【0052】

すなわち、時刻ｔ１７では、振分シュート１１は、第１方向と第２方向との間の切り替えの途中であり、第１方向及び第２方向のいずれにも設定されていない状態である。

【0053】

制御部５１は、サイクルＴ５の開始時点である時刻ｔ２１において、包装装置３１からの連動信号の受信を検出すると、組合せ計量部５０から物品Ｍの正量及び不良に係る情報を取得する。

【0054】

制御部５１は、組合せ計量部５０から取得した情報に基づいて計量ホッパ（ＷＨ）内に滞留している物品Ｍが正量であることを検出し、且つ、正量位置センサ信号がＯＮに設定されていることを検出すると、時刻ｔ２２において、物品Ｍの排出対象の計量ホッパ（ＷＨ）のゲートを開放し、かかる計量ホッパ（ＷＨ）に滞留している物品Ｍを排出する。

【0055】

また、制御部５１は、時刻ｔ２３において、正量位置センサ信号がＯＮに設定されていることを検出して、タイミングホッパ（ＴＨ）１０のゲートを開放し、かかるタイミングホッパ（ＴＨ）１０に滞留している物品Ｍを排出する。かかる場合、物品Ｍは、振分シュート１１から第１方向に排出される。

【0056】

すなわち、図２に示すように、制御部５１は、タイミングホッパ１０のゲートが開いた後、計量ホッパ（ＷＨ）から排出された物品Ｍがタイミングホッパ１０に届く前の時刻ｔ８（又は、ｔ９）及びｔ１５（又は、ｔ１６）において、振分シュート１１を第１方向又は第２方向に切り替えるように構成されている。

【0057】

具体的には、図２に示すように、制御部５１は、スイング信号がＯＮになったタイミング（時刻ｔ８）で、振分シュート１１の第１方向から第２方向への切り替えを開始する。

【0058】

また、図２に示すように、制御部５１は、スイング信号がＯＦＦになったタイミング（時刻ｔ１５）で、振分シュート１１の第２方向から第１方向への切り替えを開始する。

【0059】

また、図２に示すように、ＯＦＦ状態のスイング信号は、上述の情報に基づいて物品Ｍの不良が検出された場合にＯＮになり、ＯＮ状態のスイング信号は、上述の情報に基づいて物品Ｍの正量が検出された場合にＯＦＦになる。

【0060】

また、図２に示すように、包装装置３２から連動信号が受信されてから第１期間が経過した後（例えば、時刻ｔ５、ｔ１２）に、計量ホッパ（ＷＨ）が物品Ｍを排出し、かかる連動信号が受信されてから、第１期間よりも長い第２期間が経過した後（例えば、時刻ｔ７、ｔ１４）に、タイミングホッパ１０のゲートが開き、かかる連動信号が受信されてから、第２期間よりも長い第３期間が経過した時点（例えば、時刻ｔ８、ｔ１５）で、スイング信号がＯＮ又はＯＦＦに切り替わる。

【0061】

図４に示すように、従来技術では、サイクルＴ２において、計量ホッパ（ＷＨ）内に滞留している物品Ｍが不良であることが検出された場合、サイクルＴ４において、タイミングホッパ１０から振分シュート１１に対して物品Ｍが排出される。

【0062】

一方、本実施形態によれば、サイクルＴ２において、計量ホッパ（ＷＨ）内に滞留している物品Ｍが不良であることが検出された場合（時刻ｔ５）、サイクルＴ３（時刻ｔ１４）において、タイミングホッパ１０から振分シュート１１に対して物品Ｍが排出される。

【0063】

すなわち、本実施形態によれば、タイミングホッパからの物品の排出動作が１サイクル遅れてしまうという従来技術の問題点を解消することができ、タイミングホッパ１０から振分シュート１１への物品Ｍの排出を遅滞なく行うことができる。

【0064】

（変更例１）
以下、図３を参照して、本発明の変更例１に係る組合せ計量装置１について、上述の第１実施形態に係る組合せ計量装置１との相違点に着目して説明する。

【0065】

図３に示すように、本変更例１に係る組合せ計量装置１では、振分シュート１１は、本体がタイミングホッパ１０の直下から側方の退避位置までの間で水平方向に移動するスライドタイプである。

【0066】

上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施できる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

【符号の説明】

【0067】

１…組合せ計量装置
２…分散テーブル
３_１～３_ｎ…供給トラフ
４_１～４_ｎ…プールホッパ
５_１～５_ｎ、８_１～８_ｎ…ゲート
６_１～６_ｎ…計量ホッパ
７_１～７_ｎ…重量検出器
９…集合シュート
１０…タイミングホッパ
１１、１２…振分シュート
５０…組合せ計量部
３１…包装装置
３２…回収装置
５１…制御部
１００…搬送コンベア
Ｍ…物品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】