特許 7455478 組合せ秤

(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】

(24)【登録日】2024-03-15

(45)【発行日】2024-03-26

(54)【発明の名称】組合せ秤

(51)【国際特許分類】

   G01G 19/387 20060101AFI20240318BHJP

【ＦＩ】

G01G19/387 D

G01G19/387 E

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020114768

(22)【出願日】2020-07-02

(65)【公開番号】P2022012727

(43)【公開日】2022-01-17

【審査請求日】2023-05-17

(73)【特許権者】

【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】田中 悠太

【審査官】公文代 康祐

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－０９３４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２１４９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１１４４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０５－０４０８３１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１０８４０４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｇ １９／３８７－１９／３９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のホッパと、前記複数のホッパから排出される被計量物を集合させる複数の集合シュートとを備える組合せ秤であって、
前記複数の集合シュートにそれぞれ装着されて、前記集合シュートの前記被計量物が滑落する滑落面と直交あるいは略直交して滑落径路を閉止するシャッタを有するシャッタ機構を備え、
前記シャッタ機構の前記シャッタは、前記被計量物の滑落方向に沿うように前記滑落径路を開放するものであり、
前記滑落径路を開放、閉止する前記シャッタを開閉駆動する開閉駆動機構を備え、
前記シャッタ機構は、係合、離脱可能に前記開閉駆動機構に係合連動されている、
組合せ秤。

【請求項2】

前記複数の集合シュートは、支持フレームに着脱自在に支持され、
前記シャッタ機構は、前記複数の集合シュートの終端側にそれぞれ装着され、
前記集合シュートの前記支持フレームへの着脱に応じて、前記集合シュートに装着された前記シャッタ機構は、前記開閉駆動機構に係合、離脱可能である、
請求項１に記載の組合せ秤。

【請求項3】

複数の前記シャッタ機構は、共通の前記開閉駆動機構に係合連動されている、
請求項１または２に記載の組合せ秤。

【請求項4】

前記複数のシャッタ機構は、上下に回動して前記シャッタを開閉する受動部材と、前記受動部材に連結された係合アームとをそれぞれ備え、
前記共通の開閉駆動機構は、上下に往復移動する駆動部材と、該駆動部材から延出されて、前記複数のシャッタ機構の各係合アームにそれぞれ係合される複数の係合ローラとを備える、
請求項３に記載の組合せ秤。

【請求項5】

前記シャッタ機構の前記シャッタは、回動可能であって、該シャッタと前記受動部材とが、トグルリンクを介して連結されている、
請求項４に記載の組合せ秤。

【請求項6】

前記シャッタ機構は、前記集合シュートに連結固定されるブラケットを備え、該ブラケットに、前記シャッタ及び前記受動部材が、回動可能に支持されている、
請求項４または５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、所定重量の被計量物を計量して排出する組合せ秤に関する。

【背景技術】

【0002】

組合せ秤としては、例えば、特許文献１に示されているように、計量ホッパから排出された被計量物を、集合シュートを介して包装機へ投入する供給径路に、緩衝部材を有する開閉可能なシャッタを設け、被計量物を緩衝部材に当接させて一旦貯留した後に包装機へ投入するようにして、被計量物の割れや欠けを防止するように構成したものが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－１５６２７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に示された構造は、被計量物の割れや欠けを防止することを目的として提案されたものであって、シャッタを開放して一時貯留した被計量物を排出する際の被計量物の排出姿勢については特に考慮されていない。例えば、細長い被計量物は、排出方向での先端位置が揃わない状態で排出されることになる。

【0005】

上記組合せ秤では、組合せ演算によって選択された複数の計量ホッパから集合シュートに排出された被計量物が、集合シュートを滑落して所定の集合箇所に集められる際、集合シュートから最も早く排出される被計量物の先端から、最も遅く排出される被計量物の最後尾までの寸法長さ（以下「ストリングアウト長」という）が長くなるほど、集合箇所の下方の包装機へ被計量物を投入供給するのに時間を要することになる。従って、計量速度を高めるためには、上記「ストリングアウト長」を短くする必要がある。

【0006】

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、集合シュートを滑落する被計量物を、滑落方向に纏めて一挙に排出して、組合せ秤の計量速度の向上を図ることを主たる目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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。

【0008】

（１）本発明は、複数のホッパと、前記複数のホッパから排出される被計量物を集合させる複数の集合シュートとを備える組合せ秤であって、
前記複数の集合シュートにそれぞれ装着されて、前記集合シュートの前記被計量物が滑落する滑落面と直交あるいは略直交して滑落径路を閉止するシャッタを有するシャッタ機構を備え、前記シャッタ機構の前記シャッタは、前記被計量物の滑落方向に沿うように前記滑落径路を開放する。

【0009】

本発明によると、複数のホッパから排出された被計量物は、対応する集合シュートに排出されて、滑落面に沿って滑落するが、滑落面と直交あるいは略直交して滑落径路を閉止するシャッタによって受止められ、例えば、細長い被計量物では、下端が揃った一定姿勢に整列されて一時貯留される。

【0010】

複数のホッパからの被計量物の排出が終了すると、集合シュートにおけるシャッタ機構のシャッタが、滑落方向に沿うように開放され、集合シュートに一時貯留された被計量物が、下端を揃えた状態に纏まって滑落方向へ一挙に排出される。

【0011】

これによって、複数の集合シュートから最も早く排出される被計量物の先端から、最も遅く排出される被計量物の最後尾までの寸法長さである、ストリングアウト長を短くして、計量速度を向上させることができる。

【0012】

（２）本発明の好ましい実施態様では、前記滑落径路を開放、閉止する前記シャッタを開閉駆動する開閉駆動機構を備え、前記シャッタ機構は、係合、離脱可能に前記開閉駆動機構に係合連動されている。

【0013】

この実施態様によると、集合シュートに装着されたシャッタ機構のシャッタは、開閉駆動機構の駆動に係合連動して開閉される一方、当該組合せ秤の洗浄時などには、シャッタ機構と開閉駆動機構との係合を解除して、シャッタ機構を、集合シュートと共に開閉駆動機構から簡単に分離して、洗浄等を行うことができる。

【0014】

（３）本発明の一実施態様では、前記複数の集合シュートは、支持フレームに着脱自在に支持され、前記シャッタ機構は、前記複数の集合シュートの終端側にそれぞれ装着され、前記集合シュートの前記支持フレームへの着脱に応じて、前記集合シュートに装着された前記シャッタ機構は、前記開閉駆動機構に係合、離脱可能である。

【0015】

この実施態様によると、当該組合せ秤の洗浄時などには、集合シュートを支持フレームから取り外すことで、開閉駆動機構に対するシャッタ機構の係合を離脱させることができる。また、集合シュートを支持フレームへ取り付けることで、開閉駆動機構に対してシャッタ機構を係合することができ、洗浄などを終えてから再稼働するまでの時間短縮を図ることができる。

【0016】

（４）本発明の他の実施態様では、複数の前記シャッタ機構は、共通の前記開閉駆動機構に係合連動されている。

【0017】

この実施態様によると、個々のシャッタ機構を個別の開閉駆動機構でそれぞれ駆動する場合に比べて、開閉駆動機構の数を少なくすることができ、コスト低減を図ることができる。

【0018】

（５）本発明の更に他の実施態様では、前記複数のシャッタ機構は、上下に回動して前記シャッタを開閉する受動部材と、前記受動部材に連結された係合アームとをそれぞれ備え、前記共通の開閉駆動機構は、上下に往復移動する駆動部材と、該駆動部材から延出されて、前記複数のシャッタ機構の各係合アームにそれぞれ係合される複数の係合ローラとを備える。

【0019】

この実施態様によると、各シャッタ機構における受動部材に連結された各係合アームと、開閉駆動機構における、前記各係合アームにそれぞれ係合される複数の係合ローラとによって、各シャッタ機構と開閉駆動機構とを係合、離脱可能とすることができると共に、開閉駆動機構の駆動部材の上下作動によって、複数のシャッタ機構の各シャッタを開閉することができる。

【0020】

（６）本発明の一実施態様では、前記シャッタ機構の前記シャッタは、回動可能であって、該シャッタと前記受動部材とが、トグルリンクを介して連結されている。

【0021】

この実施態様によると、シャッタの閉止状態において、受動部材の回動支点、受動部材とトグルリンクとの連結点、及び、トグルリンクとシャッタとの連結点が、直線状あるいは略直線状に並ぶように設定しておくことで、閉止状態のシャッタに開放方向への外力が作用しても、トグルリンクの突っ張り作用によって開放方向への回動が阻止され、集合シュートの閉止状態が確実に保持される。これによって、ホッパからの被計量物が、集合シュートを滑落して閉止状態のシャッタに受け止められる際の衝撃によって、シャッタが開くのを防止することができる。

【0022】

（７）本発明の他の実施態様では、前記シャッタ機構は、前記集合シュートに連結固定されるブラケットを備え、該ブラケットに、前記シャッタ及び前記受動部材が、回動可能に支持されている。

【0023】

この実施態様によると、ブラケットに各部材を組み付けてシャッタ機構を構成し、前もって作動の良否を確認してから集合シュートに取り付けることが可能であり、比較的大型の部材である集合シュートに各部材を組み付けながら作動調整を行う場合に比べて組み付け作業性に優れたものとなる。

【発明の効果】

【0024】

このように、本発明によれば、複数のホッパから排出された被計量物は、集合シュートを滑落して閉止状態のシャッタによって受止められて纏められ、シャッタが、被計量物の滑落方向に沿うように開放されて、集合シュートから纏まった被計量物が一挙に排出されるので、複数の集合シュートから最も早く排出される被計量物の先端から、最も遅く排出される被計量物の最後尾までの寸法長さである、ストリングアウト長を短くして、計量速度を向上させることができる。

【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は図１の開閉駆動機構２１及びシャッタ機構２０付近を概略的に示す平面図である。

【図3】図３はシャッタ機構の側面図である。

【図4】図４はシャッタ機構の斜視図である。

【図5】図５はシャッタ閉止状態を示す要部の側面図である。

【図6】図６はシャッタ開放状態を示す要部の側面図である。

【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に基づいて説明する。

【0027】

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。

【0028】

この実施形態の組合せ秤は、各種の菓子や食品などの被計量物を所定量ずつ計量して下方へ排出するものであって、計量された被計量物を図示しない下方の包装機に投入して袋詰めする包装ラインに利用される。

【0029】

この組合せ秤は、櫓状に組み上げ立設された図示しないフレームの階上床面Ｆに設置されるものであり、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の上方に、略円柱形のセンター基体２が複数の脚部３を介して支持されている。センター基体２の上部中心には、図示されていない供給コンベヤの終端から投下供給される被計量物を振動によって放射状に分散搬送する分散フィーダ４が装備されている。この分散フィーダ４の周囲には、分散搬送された被計量物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。

【0030】

センター基体２の外周部には、各リニアフィーダ５からの被計量物を一旦貯留して排出する複数台の供給ホッパ６と、各供給ホッパ６から排出された被計量物の重量を計測するための複数台の計量ホッパ７とが装備されている。そして、これらリニアフィーダ５、供給ホッパ６、及び、計量ホッパ７を一連とする多数連（例えば１４連）の計量ユニットによって被計量物の組合せ計量及び排出が行われる。

【0031】

各計量ホッパ７の下方には、組合せ演算によって所定重量範囲となる適量組合せに選択された計量ホッパ７から排出された被計量物を集合させる幅狭樋状の細長い集合シュート８が、所定の傾斜角度で配備されている。これら集合シュート８の下端部には、集合シュート８から滑落してきた被計量物をセンター基体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。

【0032】

更に、集合ファネル９、１０の下方に、集合ファネル９、１０で集められた所定重量範囲の被計量物を一旦受け止め貯留する集合ホッパ１１が配置されている。集合ホッパ１１は、水平スライド式のシャッタ機構１２を備えており、階下に設置された包装機からの排出要求指令に基づいてシャッタ機構１２が排出制御されるようになっている。

【0033】

センター基体２の上部の分散フィーダ４は、トップコーン１３と、これを振動駆動する電磁式の加振機構１４とを備えている。分散フィーダ４の周囲のリニアフィーダ５は、内外方向に向かう樋形のトラフ１６とこれを振動駆動する電磁式の加振機構１７とを備えている。

【0034】

センター基体２の外周部には、供給ホッパ６及び計量ホッパ７のゲート開閉用の駆動機構、及び、計量ホッパ７内の被計量物の重量を計測する重量センサ、等を組み込んだ駆動ユニット１８が装着されている。この駆動ユニット１８の外方に、供給ホッパ６及び計量ホッパ７が着脱可能に装着支持されている。

【0035】

集合シュート８は、基台１の上方において脚部３間に亘って環状に架設固定された支持フレーム１９に、着脱自在に引っ掛け支持されている。

【0036】

この実施形態では、例えば、棒状のプレッツェル、ジャーキーなどの細長い被計量物に好適であり、被計量物を整列させて速やかに集合ホッパ１１に集合投入できるようにするために、以下のような構造を備えている。

【0037】

すなわち、この実施形では、各集合シュート８の終端部には、被計量物の滑落径路を開閉するシャッタ２３を有するシャッタ機構２０がそれぞれ装着されている。また、センター基体２の下面中央には、全てのシャッタ機構２０のシャッタ２３を開閉する開閉駆動機構２１が装備されている。

【0038】

図２は開閉駆動機構２１及びシャッタ機構２０付近を概略的に示す平面図であり、図３はシャッタ機構２０の側面図であり、図４はシャッタ機構２０の斜視図である。

【0039】

集合シュート８は、被計量物が滑落する滑落径路を構成する底壁８ａ、及び、底壁８ａの幅方向の両側から起立した対向する側壁８ｂを有している。計量ホッパ７から排出される被計量物は、集合シュート８の底壁８ａの内面に沿って滑落する。すなわち、集合シュート８の底壁８ａの内面が、被計量物が滑落する滑落面を構成する。

【0040】

シャッタ機構２０は、図３及び図４に示すように、集合シュート８の下部上端縁に被せて溶接固定されるブラケット２２、ブラケット２２の下部に横向きの支点ａ周りに回動可能に支持されるシャッタ２３、ブラケット２２の上部に横向きの支点ｂ周りに回動可能に支持される受動部材２４、シャッタ２３と受動部材２４を連動連結するトグルリンク２５、及び、受動部材２４に連結された係合アームとしてのフォークアーム２６を備えている。

【0041】

ブラケット２２は、集合シュート８の終端側の上端縁に跨って溶接連結された連結板２２ａと、この連結板２２の上に溶接固定されたブラケット本体２２ｂとを備えている。ブラケット本体２２ｂは、下部に屈折起立させた一対の枢支部２２ｃと、上部に屈折起立させた枢支部２２ｄとを備えている。ブラケット本体２２ｂの一対の枢支部２２ｃには、シャッタ２３の上部に屈折連設された一対の支点基部２３ａがそれぞれ回動可能に連結される。また、ブラケット本体２２ｂの上部に屈折起立させた枢支部２２ｄには、受動部材２４が回動可能に連結される。この受動部材２４とシャッタ２３の一方の支点基部２３ａに亘ってトグルリンク２５が回動可能に連結されている。

【0042】

図５に示すように、シャッタ２３は、集合シュート８側へ回動することで集合シュート８の滑落面と直交して集合シュート８の下端、すなわち、被計量物ｗの滑落経路を閉止し、細長い被計量物ｗを先端が揃った姿勢で受止め貯留する。なお、シャッタ２３は、集合シュート８の滑落面に直交して閉止する場合に限らず、滑落面に略直交して閉止してもよい。集合シュート８の滑落面とシャッタ２３とが交差する好ましい角度範囲は、例えば、９０度±１０度程度であり、より好ましくは、９０度±５度程度である。

【0043】

シャッタ２３は、図６に示すように、集合シュート８から離間する側へ回動することによって、集合シュート８の下端を開放する。このとき、シャッタ２３の回動の初期においては、被計量物ｗの滑落方向に沿うように集合シュート８の下端を開放し始め、回動が進むにつれて集合シュート８の下端を完全に開放する。

【0044】

このようにシャッタ２３は、被計量物ｗの滑落方向に沿うように集合シュート８の下端を開放するので、例えば、滑落方向に交差する方向に沿ってシャッタを開放するのに比べて、先端が揃った状態で貯留した被計量物ｗを円滑に排出することができる。

【0045】

シャッタ２３を開閉駆動する開閉駆動機構２１には、センター基体２の下面に連結された駆動ケース２７、駆動ケース２７から下方に垂設された一対のガイド軸２８、このガイド軸２８に沿って平行に上下スライド移動可能に支持された円板状の駆動部材２９、等が備えられている。

【0046】

駆動ケース２７の前面には、ケース内蔵のモータで駆動回動される駆動アーム３０が配備されている。この駆動アーム３０と駆動部材２９とが、連結ロッド３１で連動連結されている。駆動アーム３０が一定角度範囲に亘って正逆に回動することで、駆動部材２９が、所定のストロークで平行に上下移動するようになっている。なお、駆動アーム３０の作動角度範囲は、駆動ケース２７に取り付けたストッパ３２で当接規制される。

【0047】

円板状の駆動部材２９からはシャッタ機構２０の数に相当する複数の操作アーム３３が放射状に延出されている。各操作アーム３３の先端部側面に横向き片持ち状に軸支した係合ローラ３４が、各シャッタ機構２０におけるフォークアーム２６に係合され、駆動部材２９の上下作動に連動してフォークアーム２６と一体の受動部材２４が正逆に回動され、シャッタ２３が開閉される。

【0048】

上記のように構成された本実施形態では、組合せ演算によって、所定重量範囲となる適量組合せに選択された複数の計量ホッパ７から排出された被計量物、例えば、細長い被計量物ｗは、対応する集合シュート８に排出され、閉止姿勢にあるシャッタ２３で受止められ、図５の仮想線で示すように、滑落面に直角な面に下端が揃った一定姿勢に整列されて一時貯留される。

【0049】

複数の計量ホッパ７からの被計量物ｗを排出して所定時間が経過すると、開閉駆動機構２１の駆動部材２９が上昇作動して、全ての集合シュート８におけるシャッタ機構２０のシャッタ２３が開放され、選択された計量ホッパ７に対応する複数の集合シュート８に一時貯留された被計量物ｗが、図６の仮想線で示すように、下端を揃えた整列状態で一挙に排出され、集合ファネル９、１０を経て集合ホッパ１１に送り込まれる。

【0050】

このように、下端が揃った一定姿勢に整列された被計量物を、纏めて一挙に排出するので、複数の集合シュートから最も早く排出される被計量物の先端から、最も遅く排出される被計量物の最後尾までの寸法長さである、ストリングアウト長を短くすることができ、計量速度を向上させることができる。

【0051】

なお、シャッタ２３が開放されてから設定時間後に、駆動部材２９が下降作動し、全てのシャッタ機構２０が閉止状態に復帰され、次回の被計量物ｗの計量排出に備えられる。

【0052】

シャッタ２３が閉止状態に在る時には、図３に示されるように、受動部材２４の支点ｂ、受動部材２４とトグルリンク２５との連結点ｃ、及び、トグルリンク２５とシャッタ２３との連結点ｄが一直線状、あるいは、略直線状に並ぶように位置設定されており、被計量物ｗがシャッタ２３に強く受け止められて、シャッタ２３に開放方向への外力が作用しても、トグルリンク２５の突っ張り作用によってシャッタ２３の開放方向への回動が阻止される。すなわち、計量ホッパ７からの被計量物が、集合シュート８を滑落して閉止状態のシャッタ２３に受け止められる際の衝撃によって、シャッタ２３が開くのを防止することができる。

【0053】

また、食品を計量処理する組合せ秤では、定期的な洗浄作業が行われるが、かかる洗浄作業などの際には、分散フィーダ４のトップコーン１３、リニアフィーダ５のトラフ１６、供給ホッパ６、及び、計量ホッパ７、等を取り外すと共に、集合シュート８を支持フレーム１９から取り外すことになる。この時、集合シュート８を、支持フレーム１９から外方に引き出すことで、係合ローラ３４からフォークアーム２６を離脱させることができる。すなわち、集合シュート８に設けられたシャッタ機構２０のフォークアーム２６と開閉駆動機構２１の係合ローラ３４との係合を解除して分離することができる。

【0054】

このように洗浄作業等に際しては、集合シュート８を支持フレーム１９から取り外すことで、センター基体２の下面に設けられた開閉駆動機構２１に対するシャッタ機構２０の係合連係が解除されることになる。これによって、工具などを用いて係合連係を解除するような手間なく、簡単かつ速やかにシャッタ機構２０を備えた集合シュート８を取り外すことができる。

【0055】

また、集合シュート８を支持フレーム１９に取り付けることで、開閉駆動機構２１の係合ローラ３４に対してシャッタ機構２０のフォークアーム２６を容易に係合させることができ、洗浄作業を終えてから再稼働するまでの時間短縮を図ることができる。

【0056】

[その他の実施形態]
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。

【0057】

（１）上記実施形態では、各計量ホッパ７に対応して集合シュート８をそれぞれ備えているが、複数台、例えば、２、３台の計量ホッパ７に対応して一つの集合シュート８を備えるようにしてもよい。

【0058】

（２）上記実施形態では、全部のシャッタ機構２０を単一の開閉駆動機構２１で駆動するようにしているが、複数のシャッタ機構２０を、複数に区分して、各区分に対応する複数の開閉駆動機構２１でそれぞれ駆動するようにしてもよい。

【0059】

（３）シャッタ機構２０のシャッタ２３の開閉形態は、トグルリンク２５を含む上記実施形態に限らず、単純に、バネ等で閉止方向に回動付勢したシャッタ２３を駆動部材２９で開閉操作する形態とすることもできる。

【符号の説明】

【0060】

７ 計量ホッパ
８ 集合シュート
２０ シャッタ機構
２１ 開閉駆動機構
２２ ブラケット
２３ シャッタ
２４ 受動部材
２５ トグルリンク
２６ フォークアーム
２９ 駆動部材
３４ 係合ローラ
ｗ 被計量物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】