説明

物品供給装置及びそれを備えた組合せ計量装置

【課題】 上方から供給される長尺及び短尺の棒状物品を、破損を回避しつつ、姿勢を水平方向に揃えて下方へ供給することができる物品供給装置及びそれを備えた組合せ計量装置を提供する。
【解決手段】 水平方向に延びる平行な一対の縁部のうち、一方が固定縁部21a、他方が可動縁部21bとされた可撓性を有するシート部材21を備える。そして、エアシリンダによってガイドロッド29に支持されつつ上下方向にスライドするスライダ28を介して、上方からの物品受入時には、可動縁部21bを高所の物品受入位置P1に位置させてシート部材21を略U字状に湾曲させ、下方への物品供給時には、可動縁部21bを低所の物品供給位置P2に位置させてシート部材21をシュート状に形成させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、上方から供給された棒状物品を、姿勢を水平方向に揃えて下方へ供給する物品供給装置及びそれを備えた組合せ計量装置に関し、物品処理の技術分野に属する。
【背景技術】
【0002】
従来、スティック菓子のような棒状物品をトレー状やカップ状の容器に充填した商品が製造、販売されている。その場合に、容器への充填効率を向上させるため、容器に充填するに先立って前記物品を、姿勢を所定の方向に揃えて下方へ供給することがある。そのための装置としては、例えば特許文献1に開示のものがある。
【0003】
この特許文献1に記載の物品供給装置は、棒状物品を目標重量に組合せ計量する組合せ計量装置の下流側に組み込まれており、下方に傾斜する滑走路を有する長大なトラフ状の部材を備えている。これによれば、組合せ計量ののちランダムな姿勢で排出された棒状物品は、前記滑走路を自重で滑走する間に姿勢が所定の方向に揃うようになり、つまり長手方向が滑走方向に揃うようになり、次いで下方へ供給される。
【0004】
【特許文献1】実開平1−89330号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、前記特許文献1に記載の物品供給装置は棒状物品を滑走させる方式であるので、長尺の物品には有効であるものの、短尺の物品は、その長手方向が前記滑走路上で滑走方向に交差する方向へ向いて姿勢が揃い難いことがあり、汎用性の点で問題がある。また、その場合、物品が滑走路途中で停滞し、該物品に後続する物品が衝突することによる物品の破損が懸念される。さらに、長大な滑走路上で物品を滑走させる方式であるため、長尺、短尺を問わず滑走路途中で物品が停滞する可能性があり、これを解消すべく滑走路の落差を大きくすると、その場合には衝撃による物品の破損が懸念される。このような破損の問題は、物品が比較的破損し易いスティック菓子の場合に顕在化する。
【0006】
そこで、本発明は、上方から供給される長尺及び短尺の棒状物品を、破損を回避しつつ、姿勢を水平方向に揃えて下方へ供給することができる物品供給装置及びそれを備えた組合せ計量装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【0008】
まず、請求項1に記載の発明は、上方から供給された棒状物品を、姿勢を水平方向に揃えて下方へ供給する物品供給装置であって、水平方向に延びる平行な一対の縁部のうち、一方が固定縁部、他方が可動縁部とされた可撓性部材と、上方からの物品受入時には、該可撓性部材の可動縁部を高所に位置させて該可撓性部材を略U字状に湾曲させ、かつ、下方への物品供給時には、可動縁部を低所に位置させて該可撓性部材をシュート状に形成する駆動手段とを有することを特徴とする。
【0009】
また、請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の物品供給装置において、前記可撓性部材は、芯材の帆布の少なくとも物品を受け入れる面に樹脂層が設けられたものであることを特徴とする。
【0010】
また、請求項3に記載の発明は、前記請求項1または請求項2に記載の物品供給装置において、前記駆動手段は、前記可撓性部材が略U字状に湾曲されて物品を保持している状態で、前記可動縁部を上下動させることを特徴とする。
【0011】
そして、請求項4に記載の発明は、棒状物品の重量を計量する複数の計量手段と、該計量手段によって計量された複数の棒状物品の計量値に基づいて組合せ演算を行う演算手段とが備えられ、組合せ演算によって選択された棒状物品を集合させる組合せ計量装置であって、下流側に、組合せ計量により集合された前記棒状物品を、姿勢を水平方向に揃えて下方へ供給する前記請求項1から請求項3のいずれかに記載の物品供給装置が備えられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
まず、請求項1に記載の発明によれば、上方から供給された棒状物品の姿勢を揃えて下方へ供給するために水平方向に延びる可撓性部材を用い、該可撓性部材が略U字状とされたときに上方からの物品を受け入れて、該可撓性部材がシュート状とされたときに物品を下方へ供給することにより、長尺、短尺を問わず物品の姿勢を水平方向に揃えることができる。
【0013】
その場合に、可撓性部材のような柔軟なものを用いるので、物品の破損を回避することができる。そして、下方への物品供給時には、物品はシュート状とされた可撓性部材から下流側に供給されるので、その場合の落差は従来の例えば長大な滑走路を用いる方式に比較して小さく、この点でも物品の破損を回避することができる。
【0014】
また、請求項2に記載の発明によれば、可撓性部材の構成が具体化される。すなわち、可撓性部材は、芯材の帆布の少なくとも物品を受け入れる面に樹脂層が設けられたものであるので、物品が特にスティック菓子のような食品である場合に好適で、かつ湾曲動作時の耐久性や洗浄時の作業性に優れる。なお、樹脂層には、ウレタン、ポリオレフィン、ポリエステル、シリコン等の各樹脂が好ましく適用される。
【0015】
また、請求項3に記載の発明によれば、可動縁部を上下動させることにより、可撓性部材に保持された物品同士をほぐしつつ姿勢を水平方向に効率的に揃えることができる。
【0016】
そして、請求項4に記載の発明によれば、組合せ計量装置では、通常複数の計量手段から棒状物品が排出されることから、下流側にはこれら物品がランダムな姿勢で供給されることになる。その場合に、下流側に前記物品供給装置が組み込まれているので、前記物品の姿勢を効果的に水平方向に揃えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
本発明の実施の形態に係る生産システムについて説明する。
【0018】
図1に示す生産システム1は、所定の重量に組合せ計量された棒状物品を、姿勢を水平方向に揃えてトレーのような容器に充填するもので、上流側から順に、架台1aに組み付けられた組合せ計量装置2、整列装置3、搬送装置4、及び充填装置5を有している。
【0019】
組合せ計量装置2は、供給された棒状物品を所定の重量に組合せ計量して下流側の搬送装置4に供給するもので、この場合には横一列7ヘッド構成(1ヘッドのみ図示)とされており、供給された物品の姿勢を水平方向に揃える最下流側の整列装置3までに、物品を下流側に供給するための供給ホッパ11、該供給ホッパ11から受け取った物品を搬送する電磁フィーダのような7個の供給トラフ(1個のみ図示)12…12、該供給トラフ12…12から受け取った物品を一旦貯留する両開き式の7個のプールホッパ(1個のみ図示)13…13、該プールホッパ13…13から受け取った物品を後述する重量検出器により計量する片開き式の14個の計量ホッパ(2個のみ図示)14…14、該計量ホッパ14…14から排出された物品を集合する集合シュート15、該集合シュート15から受け取った物品をさらに下方へ搬送する傾斜した中間シュート16、該中間シュート16の略中間部に組み付けられて金属異物の混入を検出する金属検出器17、前記中間シュート16から受け取った物品を一旦貯留する両開き式のタイミングホッパ18を備えている。
【0020】
なお、1個のプールホッパ13に対して2個の計量ホッパ14,14が配設されており、このプールホッパ13からいずれか一方の計量ホッパ14に向けて物品が排出されるようになっている。
【0021】
図2及び図3に示すように、中間シュート16の直下方に配設された両開き式のタイミングホッパ18は、箱型の本体18aと下部開口を開閉する2つのゲート18b,18bとを有しており、本体18aに結合された一対のフレーム部材18c,18cを介して架台1a側の支持部材1bに支持されている。そして、このタイミングホッパ18は、図示しない駆動機構により一方のゲート18bが開くと、保持された物品は矢印a方向つまり整列装置3方向に排出され、他方のゲート18bが開くと矢印b方向つまり系外に排出されるように作動され、後者の場合は、例えば、計量ホッパ14…14から強制排出された物品や金属異物の混入が検出された物品等の系外排出用に供される。
【0022】
本実施の形態における特徴部分である整列装置3は、前記組合せ計量装置2の下流側を構成し、前記タイミングホッパ18から矢印a方向に排出された棒状物品を受け取るシート部材21を備えている。
【0023】
シート部材21は、帆布の両面にウレタン樹脂層が設けられた可撓性を有するもので、図2〜図5に示すように、上方からの物品受入時には略U字状に湾曲され、下方への物品供給時にはシュート状に形成される(特に図2参照)。そして、シート部材21において、水平方向に延びる平行な縁部のうち、一方が固定縁部21a、他方が可動縁部21bとされている。
【0024】
前記固定縁部21aは、シート部材21の正面視で左右の所定箇所が架台1aに支持された一対のサイドフレーム22,22の上端部近傍にボルト23a,23aとナット23b,23bとで固定されている。また、前記可動縁部21bは、概ね上下方向に延びて前部が下方に折り曲げられた支持プレート24の折曲部にボルト23a,23aとナット23b,23bとで固定されており、高所の物品受入位置P1と低所の物品供給位置P2との間を移動する(特に図2参照)。
【0025】
ここで、可動縁部21bの移動機構について説明する。
【0026】
図2及び図3に示すように、架台1aに、上下方向に延びるエアシリンダ25が固設されており、該シリンダ25の下端部から矢印c,c′方向に進退するロッド25aの先端部に、2つの取付部材26,27を介してスライダ28が連結されている。また、架台1aに、前記スライダ28をスライド自在に支持する上下方向に延びるガイドロッド29が、上下一対の取付部材30,30により固設されている。
【0027】
前記スライダ28の下端部に、側面視L字状のブラケット31を挟んで正面視コ字状のブラケット32が固設されており、該ブラケット32のスライダ28とは反対側に、前記支持プレート24の下端部がネジ33,33により取り付けられている。これにより、エアシリンダ25が作動してロッド25aが実線の位置から二点鎖線の位置に移動すると、これに伴ってガイドロッド29に支持されたスライダ28が同様に移動し、このスライダ28にブラケット31,32を介して固定された支持プレート24ひいてはシート部材21の可動縁部21bが物品受入位置P1から物品供給位置P2へ移動する結果、シート部材21は、実線で示す略U字状に湾曲した状態から二点鎖線で示すシュート状に形成されるようになる。
【0028】
搬送装置4は、前記整列装置3から受け取った姿勢が水平方向に揃えられた棒状物品を下流側の充填装置5に搬送するもので、図2及び図3に示すように、搬送コンベア41を有している。
【0029】
搬送コンベア41は、架台1aに支持された一対のサイドフレーム42,42と、該サイドフレーム42,42に支持された一対のローラ43,43と、該ローラ43,43間に巻き掛けられた平ベルト44とを有している。また、架台1aにモータ45が取り付けられており、該モータ45の出力軸に組み付けられたプーリ45aと一方のローラ43との間にタイミングベルト46が巻き掛けられており、これにより、モータ45の動力が前記一方のローラ43に伝達されて平ベルト44が矢印d方向に走行するようになる。
【0030】
搬送コンベア41の搬送方向dに沿う一側方に、シュート部材47が備えられている。該シュート部材47は、物品供給位置P2に移動した前記シート部材21の可動縁部21bと搬送コンベア41とを中継可能に備えられており、下方に傾斜する滑落面を有している。
【0031】
前記シュート部材47の対向位置に、搬送方向dに沿って延びる側面視L字状のガイド部材48が備えられている。このガイド部材48は、搬送コンベア41の平ベルト44から物品が脱落するのを規制すると共に、シート部材21から排出される物品の排出前方への移動を規制して平ベルト44上へ確実に移載させるためのもので、一方のサイドフレーム42に取り付けられている。なお、ガイド部材48は、図示しない長穴を介してボルトとナットとで前記サイドフレーム42に結合されており、ガイド部材48の平ベルト44上への進出度合いを調整することが可能とされている。
【0032】
充填装置5は、前記搬送装置4から受け取った棒状物品を、姿勢を水平方向に揃えた状態でトレーに充填するもので、図示しないコンベア、ホッパ、シュート等を組み合わせて構成されている。
【0033】
次に、組合せ計量装置2の制御システムについて説明する。
【0034】
図6に示すように、この組合せ計量装置2を制御するコントロールユニット2aは、供給トラフ12…12の駆動、プールホッパ13…13、計量ホッパ14…14、及びタイミングホッパ18の排出動作、整列装置3のエアシリンダ25の駆動を制御するための制御信号を出力する。
【0035】
また、コントロールユニット2aは、計量ホッパ14…14に備えられた重量検出器14a…14aからの計量信号を入力し、これらの入力信号に基づいて組合せ演算を行ない、目標重量に一致または許容範囲内で最も近い組合せ重量となる組合せを選択し、前述したように計量ホッパ14…14の排出動作を制御する。
【0036】
そして、コントロールユニット2aは、金属検出器17からの検出信号を入力し、この入力信号に基づいてタイミングホッパ18の排出動作を制御する。
【0037】
ここで、この生産システム1の作用について説明する。
【0038】
まず、組合せ計量装置2において、供給ホッパ11を介して棒状物品が供給されると、物品は供給トラフ12…12を経由してプールホッパ13…13に受け渡される。プールホッパ13…13に貯留された物品は、空の計量ホッパ14…14に受け渡されるように、両開き式のプールホッパ13…13は動作する。計量ホッパ14…14に受け渡された物品は重量検出器14a…14aにより計量され、計量結果に基づいて組合せ演算が行なわれ、その結果、最適組合せに該当した計量ホッパ14…14から物品が排出される。排出された物品は、集合シュート15で集合され、次いで中間シュート16により搬送されてタイミングホッパ18に受け渡される。その場合、中間シュート16により搬送される途中で、金属検出器17により物品に対する金属混入の有無が検査され、当該物品が不良品であれば、両開き式のタイミングホッパ18から矢印b方向に強制排出される。なお、計量ホッパ14…14から強制排出される物品も、同様に矢印b方向に排出される。
【0039】
図7に示すように、上方のタイミングホッパ18から矢印a方向に棒状物品M…Mが排出される場合、整列装置3のシート部材21は、可動縁部21bが高所の物品受入位置P1に位置しており、固定縁部21aとの間で略U字状に湾曲している。したがって、ランダムな姿勢で排出された物品M…Mは、シート部材21により適正に受け取られる。
【0040】
次いで、ロッド25aが矢印c方向に進出するようにエアシリンダ25が作動すると、スライダ28はガイドロッド29に支持されつつ前記c方向に移動する。その結果、前記スライダ28に連結されたブラケット32を介して支持プレート24ひいてはシート部材21の可動縁部21bが低所の物品供給位置P2に移動すると、シート部材21は二点鎖線で示すようにシュート状に形成されて、排出端近傍では棒状物品M…Mは、姿勢を水平方向つまりシート部材21の可動縁部21bに沿う方向に揃えた状態とされる。
【0041】
シート部材21から下方の搬送装置4に供給される棒状物品M…Mは、途中シュート部材47の傾斜面を滑落して搬送コンベア41の平ベルト44上に移載される。その場合、物品M…Mは姿勢を水平方向に揃えた状態で移載され、また、排出前方への移動を規制するガイド部材48により、物品M…Mは平ベルト44上へ確実に移載される。搬送装置4への物品M…Mの供給が完了すると、エアシリンダ25の作動によりスライダ28は矢印c′方向に移動し、シート部材21は元の略U字状に湾曲する。
【0042】
一方、前記搬送装置4に移載された棒状物品M…Mは、搬送コンベア41により搬送されて充填装置5に供給され、該充填装置5により姿勢を水平方向に揃えた状態でトレーに充填される。
【0043】
以上のように構成したことにより、まず、上方から供給された棒状物品M…Mの姿勢を揃えて下方へ供給するために水平方向に延びる可撓性部材としてシート部材21を用い、該シート部材21が略U字状とされたときに上方からの物品M…Mを受け入れて、該シート部材21がシュート状とされたときに物品M…Mを下方へ供給することで、長尺、短尺を問わず物品M…Mの姿勢を水平方向に揃えることができる。
【0044】
その場合に、シート部材21のような柔軟なものを用いるので、物品M…Mの破損を回避することができる。そして、下方への物品供給時には、物品M…Mはシュート状とされたシート部材21から下流側に供給されるので、その場合の落差は従来の例えば長大な滑走路を用いる方式に比較して小さく、この点でも物品M…Mの破損を回避することができる。
【0045】
また、シート部材21は、芯材の帆布の両面にウレタン樹脂層が設けられたものであるので、物品M…Mが特にスティック菓子のような食品である場合に好適で、かつ湾曲動作時の耐久性や洗浄時の作業性に優れる。
【0046】
そして、組合せ計量装置2では、複数の計量ホッパ14…14から棒状物品M…Mが排出されることから、下流側にはこれら物品M…Mがランダムな姿勢で供給されることになる。その場合に、下流側に前記整列装置3が組み込まれているので、前記物品M…Mの姿勢を効果的に水平方向に揃えることができる。
【0047】
また、図示を省略するが、他の実施の形態として、シート部材21が略U字状に湾曲されて物品M…Mを保持している状態で、可動縁部21bを上下動させるようにエアシリンダ25を作動させると、シート部材21に保持された物品M…M同士をほぐしつつ姿勢を水平方向に効率的に揃えることができる。
【0048】
なお、本発明は、具体的に詳述した前記実施の形態に限定されることはなく、本発明の趣旨に沿うものであればよい。例えば、前記実施の形態では、シート部材21は、帆布の両面にウレタン樹脂層が設けられたものであったが、物品M…Mを受け入れる面にのみにウレタン樹脂層を設けてもよい。そして、樹脂層として、ウレタンの他に、ポリオレフィン、ポリエステル、シリコン等の各樹脂が好ましく適用される。
【0049】
また、エアシリンダ25に代えて、ボールネジとモータとでなる移動機構等の適宜の手段が適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【0050】
以上説明したように、本発明によれば、上方から供給される長尺及び短尺の棒状物品を、破損を回避しつつ、姿勢を水平方向に揃えて下方へ供給することができる物品供給装置及びそれを備えた組合せ計量装置が提供される。すなわち、本発明は、物品処理の技術分野に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】本発明の実施の形態に係る生産ラインの概略側面図である。
【図2】整列装置を示す側面図である。
【図3】図2のII方向からの矢視図である。
【図4】図2のIII−III線による要部拡大断面図である。
【図5】図3のIV−IV線による要部拡大断面図である。
【図6】組合せ計量装置の制御システム図である。
【図7】整列装置の動作を説明するための要部を抜粋して示す側面図である。
【符号の説明】
【0052】
2 組合せ計量装置
2a コントロールユニット(演算手段)
3 整列装置(物品供給装置)
14 計量ホッパ(計量手段)
21 シート部材(可撓性部材)
21a 固定縁部
21b 可動縁部
25 エアシリンダ(駆動手段)
M 棒状物品

【特許請求の範囲】
【請求項1】
上方から供給された棒状物品を、姿勢を水平方向に揃えて下方へ供給する物品供給装置であって、
水平方向に延びる平行な一対の縁部のうち、一方が固定縁部、他方が可動縁部とされた可撓性部材と、
上方からの物品受入時には、該可撓性部材の可動縁部を高所に位置させて該可撓性部材を略U字状に湾曲させ、かつ、
下方への物品供給時には、可動縁部を低所に位置させて該可撓性部材をシュート状に形成する駆動手段とを有することを特徴とする物品供給装置。
【請求項2】
前記請求項1に記載の物品供給装置において、
前記可撓性部材は、芯材の帆布の少なくとも物品を受け入れる面に樹脂層が設けられたものであることを特徴とする物品供給装置。
【請求項3】
前記請求項1または請求項2に記載の物品供給装置において、
前記駆動手段は、前記可撓性部材が略U字状に湾曲されて物品を保持している状態で、前記可動縁部を上下動させることを特徴とする物品供給装置。
【請求項4】
棒状物品の重量を計量する複数の計量手段と、該計量手段によって計量された複数の棒状物品の計量値に基づいて組合せ演算を行う演算手段とが備えられ、組合せ演算によって選択された棒状物品を集合させる組合せ計量装置であって、
下流側に、組合せ計量により集合された前記棒状物品を、姿勢を水平方向に揃えて下方へ供給する前記請求項1から請求項3のいずれかに記載の物品供給装置が備えられていることを特徴とする組合せ計量装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2007−45535(P2007−45535A)
【公開日】平成19年2月22日(2007.2.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−229157(P2005−229157)
【出願日】平成17年8月8日(2005.8.8)
【出願人】(000147833)株式会社イシダ (859)
【Fターム(参考)】