ホッパ及びそれを備えた計量装置
【課題】 特に下部開口を確実に閉鎖することができるように構成されたホッパ及びそのホッパを備えて高速計量化が可能であると共に計量誤差の少ない計量装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 ホッパ本体１１の下部開口１１ｂを開閉するゲート１３に、支軸２２を中心に回動する係合部材２１を取り付ける。また、係合部材２１に設けられたゲート１３に平行な係合溝２１ｃ′に、支軸３２を中心に回動するリンク部材３１の係合部３１ｂを、該係合部３１ｂ先端のローラ３６を介して移動自在に嵌合させる。そして、リンク部材３１の操作部３１ａを支軸３２を中心に矢印Ｃ，Ｄ方向に回動させることによって、ローラ３６を介して係合部３１ｂを係合溝２１ｃ′に沿って移動させると共に、係合部材２１を介してゲート１３を支軸２２を中心に矢印Ａ，Ｂ方向に回動させてゲート１３を開閉する。ゲート閉止時には、係合溝２１ｃ′に対して係合部３１ｂが略直交するように配置して、トグルがかかった状態を実現することでゲート１３を閉止状態に保持する。
【解決手段】 ホッパ本体１１の下部開口１１ｂを開閉するゲート１３に、支軸２２を中心に回動する係合部材２１を取り付ける。また、係合部材２１に設けられたゲート１３に平行な係合溝２１ｃ′に、支軸３２を中心に回動するリンク部材３１の係合部３１ｂを、該係合部３１ｂ先端のローラ３６を介して移動自在に嵌合させる。そして、リンク部材３１の操作部３１ａを支軸３２を中心に矢印Ｃ，Ｄ方向に回動させることによって、ローラ３６を介して係合部３１ｂを係合溝２１ｃ′に沿って移動させると共に、係合部材２１を介してゲート１３を支軸２２を中心に矢印Ａ，Ｂ方向に回動させてゲート１３を開閉する。ゲート閉止時には、係合溝２１ｃ′に対して係合部３１ｂが略直交するように配置して、トグルがかかった状態を実現することでゲート１３を閉止状態に保持する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物品を保持及び排出するように構成されたホッパ及びそれを備えた計量装置の改良に関し、物品計量技術の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】各種物品の自動計量に用いられる組合せ計量装置は、多数の計量ホッパが備えられ、該計量ホッパの上方に対応配置されたプールホッパを介してこれらの計量ホッパのそれぞれに物品を分散供給してその重量を計量すると共に該計量値に基づいて組合せ演算を行い、その結果、組合せ重量が所定の許容誤差範囲内で目標重量に最も近い重量となる最適組合せを求めて、この最適組合せに該当した計量ホッパのみから物品を排出させることにより、目標重量に最も近い重量の物品を得るようにしたものである。
【０００３】その場合に、この種の装置に備えられた計量ホッパとしては、例えば特開平９−１５９５１７号公報に開示されているものがある。すなわち、図９に示すように、支持台４１０に重量測定器としてのロードセル４２０の固定端部が固定されており、そして、該ロードセル４２０の自由端部に支持部材４３０を介して計量ホッパ４４０が取り付けられている。
【０００４】この計量ホッパ４４０は、ホッパ本体４５０と、該ホッパ本体４５０の下部開口４５０′を開閉するゲート４６０と、該ゲート４６０を開閉させるリンク機構４７０とで構成されている。
【０００５】ゲート４６０は、ホッパ本体４５０にゲート軸４６０ａを中心に矢印Ｕ，Ｖで示す方向に回動自在に備えられている。また、該ゲート４６０背面に固設された取付部材４６１には、係合ピン４６２が設けられている。
【０００６】リンク機構４７０は、図面右方から順に、支持部材４３０に図示しない部材を介して支軸４７１ａを中心に回転自在に支持された揺動リンク部材４７１と、一端が支軸４７１ａを介して該揺動リンク部材４７１に固着された中間リンク部材４７２と、一端が該中間リンク部材４７２の他端に支軸４７２ａを中心に回転自在に取り付けられた係合リンク部材４７３とで構成されている。また、係合リンク部材４７３の他端には切り欠き１７３′が形成されており、該係合リンク部材４７３は、この切り欠き１７３′を介して前記係合ピン４６２に係合している。
【０００７】そして、リンク機構４７０を駆動するモータ４８０が支持部材４３０に配置されており、さらに、該モータ４８０とリンク機構４７０との間にはカム機構４９０が介設されている。該カム機構４９０は、モータ４８０のモータ軸４８０ａに取り付けられたカム４９１と、揺動リンク部材４７１に回転自在に軸支されたカムフォロワ４９２とで構成されており、モータ４８０の駆動力が該カム機構４９０を介してリンク機構４７０へ伝達される。
【０００８】こうすることにより、前記リンク機構４７０において、係合ピン４６２と支軸４７２ａと支軸４７１ａとが一直線上に並ぶ位置関係とされたときにいわゆるトグルがかかり、ゲート４６０はホッパ本体４５０の下部開口４５０′側に押し付けられて、該ゲート４６０は閉止状態に保持される。
【０００９】そして、モータ４８０の駆動により、カム機構４９０を介して揺動リンク部材４７１が支軸４７１ａを中心に矢印Ｗで示すように実線状態から鎖線状態に回動すると、中間リンク部材４７２及び係合リンク部材４７３を介してゲート４６０が矢印Ｖで示すように実線状態から鎖線状態に移動する結果、ホッパ本体４５０の下部開口４５０′が開放される。
【００１０】しかしながら、この計量ホッパ４４０の場合、リンク機構４７０がホッパ本体４５０の側方に設けられているため、ゲート４６０の偏開閉を招く虞がある。また、モータ４８０からゲート４６０に至るまでの間の部品点数や回転の支点数が比較的多いため、ゲート４６０を閉止状態としたときがたつきが生じることがあり、このゲート４６０を精度よく閉止状態に保持することができなくなることがある。さらに、中間リンク部材４７２及び係合リンク部材４７３は、支持部材４３０右方の本体内側と左方の本体外側とに亘って移動するように配置されており、これらの部材４７２，４７３が移動可能に本体側を構成する必要があるため、該本体の防水構造は複雑化することになる。
【００１１】これらの不具合を解消するような試みとして、例えば特開平１１−３５１９５３号公報に開示されているものがある。すなわち、図１０に示すように、支持台５１０下面に取り付けられたブラケット５２０にロードセル５３０の固定端部が固定されており、該ロードセル５３０の自由端部に支持フレーム５４０を介して計量ホッパ５５０が取り付けられている。
【００１２】この計量ホッパ５５０は、ホッパ本体５６０と、該ホッパ本体５６０の下部開口５６０′を開閉するゲート５７０と、該ゲート５７０を開閉させるリンク機構５８０とで構成されている。
【００１３】ゲート５７０は、支持フレーム５４０のホッパ支持部５４０ａにゲート軸５７０ａを中心に矢印Ｘ，Ｙで示す方向に回動自在に備えられている。
【００１４】リンク機構５８０は、支持フレーム５４０に配置されて該リンク機構５８０を駆動するモータ５９０側から順に、モータ５９０のモータ軸５９０ａに一端が固定されたアーム部材５８１と、該アーム部材５８１の他端に立設された支軸５８２に回転自在に取り付けられたローラ５８３が嵌り込む長穴５８４′を有すると共に、ゲート軸５７０ａの幅方向の中央に連結されて該ゲート軸５７０ａからモータ５９０側に延びるアーム連結部材５８４とで構成されている。
【００１５】そして、ホッパ支持部５４０ａは、本体ケース６００に設けられた開口を挿通し、また、ホッパ支持部５４０ａと本体ケース６００との間の隙間は、ダイヤフラム６１０によって覆われており、計量ホッパ５５０側とロードセル５３０及びリンク機構５８０側とは概ねこの本体ケース６００で隔離されている。
【００１６】こうすることにより、前記リンク機構５８０において、アーム部材５８１とアーム連結部材５８４の長穴５８４′とが直交する位置関係とされたときにトグルがかかり、ゲート５７０はホッパ本体５６０の下部開口５６０′側に押し付けられて、該ゲート５７０は閉止状態に保持される。
【００１７】その場合、リンク機構５８０のアーム連結部材５８４はゲート軸５７０ａの幅方向の中央に配置されているので、ゲート５７０の偏開閉は回避され、該ゲート２７０はスムーズに開閉する。また、モータ５９０からゲート５７０に至るまでの間の部品点数や回転の支点数は比較的少ないため、ゲート５７０閉止時におけるがたつきは抑制される。さらに、リンク機構５８０が、ロードセル５３０やモータ５９０等と共に本体ケース６００内方に配置されているので、防水構造が複雑化することはない。
【００１８】そして、モータ５９０の駆動により、アーム部材５８１がモータ軸５９０ａを中心に矢印Ｚで示すように回転すると、アーム連結部材５８４を介してゲート５７０がゲート軸５７０ａを中心に矢印Ｙで示すように実線状態から鎖線状態に移動する結果、ホッパ本体５６０の下部開口５６０′が開放される。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記計量ホッパ５５０においては、以下のような不具合が生じることがある。つまり、ゲート５７０を閉止状態に保持した場合に、本質的に該ゲート５７０を支持するいわゆるロック点（この場合、支軸５８２あるいはローラ５８３が相当）が、ゲート５７０の配置箇所から離れた箇所に設けられているので、ゲート５７０閉止の確実性に欠けることがある。すなわち、ホッパ本体５６０内に保持された物品の重量が特に大きい場合、使用部材のたわみの増大等により閉止状態の保持が不安定となり、その結果、ホッパ本体５６０の下部開口５６０′とゲート５７０との間に生じた隙間からこのホッパ本体５６０内の物品の一部がこぼれ落ちて、ロードセル５３０を介して検出される計量値が安定しなくなることがある。
【００２０】そして、前記両公報においては、計量ホッパ４４０，５５０と共にモータ４８０，５９０等はロードセル４２０，５３０の自由端部に負荷されている。したがって、いわゆる風袋重量が大きいことになるので、当該計量ホッパ４４０，５５０を多数備えた組合せ計量装置等の固有振動数は低くなり、その結果、該計量装置においては、計量値が安定するまでの時間が長くかかって高速計量化の妨げとなる共に、振動等の外乱に対して敏感になって計量誤差の増大を招く虞が生じることがある。
【００２１】そこで、本発明は、以上の現状に鑑み、特に下部開口を確実に閉鎖することができるように構成されたホッパ及びそのホッパを備えて高速計量化が可能であると共に計量誤差の少ない計量装置を提供することを課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本願発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００２３】まず、請求項１に記載の発明は、上下が開口された筐体と、該筐体に回動自在に備えられて該筐体の下部開口を開閉するゲートと、外部駆動源からの駆動力を伝達して前記ゲートを回動させる駆動伝達機構とが備えられたホッパに関するもので、前記駆動伝達機構には、前記外部駆動源の駆動によって一端が回動するリンク部材と、前記ゲートに設けられて、前記リンク部材の一端が嵌り込む係合溝とが備えられており、前記ゲートは、前記一端が係合溝に沿って移動することによって開閉し、かつ、前記ゲートの閉止時には、前記係合溝に対して前記リンク部材の一端部側が略直交することを特徴とする。
【００２４】この発明によれば、リンク部材の一端がゲートに設けられた係合溝に沿って移動することによってゲートが開閉するので、比較的簡単な構成でゲート開閉機構を構築することができ、ホッパの安価化が図られる。
【００２５】そして、ゲート閉止時には係合溝に対してリンク部材の一端部側が略直交するため、このときトグルがかかった状態となり、ゲートが閉止状態に確実に保持される。したがって、筐体内に保持された物品の重量がゲートに負荷されても、該ゲートは安定して筐体の下部開口に押し付けられて閉止状態を保持する。しかも、ゲートが閉止状態に保持された場合のロック点が、該ゲートに設けられた至近の係合溝に存在するので、このゲートを一層安定して閉止状態に保持することができ、ホッパにおけるゲート閉止の信頼性向上を図ることができる。
【００２６】次に、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載のホッパにおいて、前記係合溝は平行溝であることを特徴とする。
【００２７】この発明によれば、係合溝は平行溝とされているので、前記リンク部材の一端は該係合溝に沿ってスムーズに移動可能とされた上で、例えば、この係合溝に対してリンク部材の一端部側が略直交するとき、ゲートの回動速度を減速することが可能となる。その結果、ゲート閉鎖時、該ゲートと筐体下部とが当接する際の騒音の発生が軽減されると共に、ゲート及び筐体の耐久性が維持されるようになる。
【００２８】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に記載のホッパにおいて、前記係合溝は、前記ゲートの幅方向に対して略中央に配置されていることを特徴とする。
【００２９】この発明によれば、係合溝がゲートの幅方向に対して略中央に配置されているので、ゲートをスムーズに開閉することができる。
【００３０】さらに、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれかに記載のホッパにおいて、前記リンク部材の一端部側が前記係合溝に対して略直交するように該リンク部材の回動を規制する回動規制機構が備えられていることを特徴とする。
【００３１】この発明によれば、リンク部材の一端部側が係合溝に対して略直交するように該リンク部材の回動を規制する回動規制機構が備えられているので、ゲート内面に物品の重量が負荷されても、トグルがかかった状態が安定的に保持され、ゲート閉止の信頼性が一層向上する。
【００３２】このように構成することで、例えば、回動規制機構をホッパ側に備えると、ゲートの閉止状態をホッパ側のみで保持することが可能となるため、仮に外部駆動源の制御が不能になったとしても、ゲートは閉止状態に安定的に保持される。
【００３３】そして、請求項５に記載の発明は、請求項４のホッパと、該ホッパに連結された重量測定手段と、前記駆動伝達機構を駆動する駆動手段とが備えられて、前記ホッパ内に保持された物品の重量を計量する計量装置に関するもので、前記ゲートの閉止時には、前記駆動手段が前記駆動伝達機構から切断されていることを特徴とする。
【００３４】この発明によれば、当該ホッパを計量ホッパとして用いる場合、ゲートが閉止状態に保持されているときには駆動手段が駆動伝達機構から切断されて、重量測定手段に該駆動手段の重量が負荷されないようにすることができる。その結果、風袋重量が低減されることになるので、この計量装置の固有振動数は高くなり、その結果、該計量装置においては、計量値が安定するまでの時間が短縮されて高速計量化が可能となると共に、振動等の外乱に鈍感となって計量誤差の低減が可能となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置について説明する。
【００３６】［全体構成］図１に示すように、この組合せ計量装置１は、例えば、複数の支持脚２…２で支持された箱状の本体ケース３を有し、該本体ケース３に、物品を分散させる分散テーブル４、該分散テーブル４の周囲に放射状に配置された複数の搬送フィーダ５…５、該搬送フィーダ５…５ごとに設けられた上下一対のプールホッパ６…６及び計量ホッパ７…７等が組み付けられている。
【００３７】組合せ計量装置１に投入された物品は、まず、分散テーブル４によって搬送フィーダ５…５に均等に分散された後、該搬送フィーダ５…５からプールホッパ６…６を経て計量ホッパ７…７に供給され、ここで各重量が計量されて組合せ演算が行われる。また、計量ホッパ７…７の下方には漏斗形状の排出シュート８が配置されており、計量ホッパ７…７から排出された物品は、この排出シュート８の図示しない排出口から集合されてさらに下方に排出される。
【００３８】以下、計量ホッパ７及びプールホッパ６の構成について詳しく説明する。なお、以下の記載において「前、後」とあるのは、本体ケース３外側において、該本体ケース３に対して遠い側を「前」、近い側を「後」としている。
【００３９】［計量ホッパの構成］図２及び図３に示すように、この計量ホッパ７は、上部開口１１ａと下部開口１１ｂとが形成された平断面コ字状のホッパ本体１１と、該ホッパ本体１１を支持するホッパフレーム１２と、下部開口１１ｂを開閉する揺動式のゲート１３と、該ゲート１３を開閉させるリンク機構１４とで構成されている。
【００４０】＜ホッパ本体＞ホッパ本体１１は、対向する両側面１１ｃ，１１ｃと前面１１ｄとからなり、両側面１１ｃ，１１ｃの上端部には、上方に外拡がり状に突出する案内面１１ｃ′，１１ｃ′が連設されている。
【００４１】＜ホッパフレーム＞ホッパフレーム１２は一対のフレーム部材１５，１５からなり、該フレーム部材１５，１５は、それぞれ一端がホッパ本体１１の両側面１１ｃ，１１ｃに固設されていると共に、他端が後方下方に延びている。そして、フレーム部材１５，１５の後方下方に延びた部位間には、上下位置にそれぞれ係合軸１６，１７が架設されている。
【００４２】＜ゲート＞ゲート１３は、ホッパ本体１１の下部開口１１ｂを閉鎖可能な平面１３ａと、該平面１３ａ上部からホッパ本体１１内方に連設されてホッパ本体１１の後面の代わりをなす連設面１３ｂとからなる。
【００４３】一方、フレーム部材１５，１５の前記一端には、下方に延びる係合部材２１が一対のアーム部２１ａ，２１ａを介して支軸２２，２２を中心に矢印Ａ，Ｂで示す方向に回動自在に軸支されている。また、この係合部材２１は、アーム部２１ａ，２１ａからゲート１３の平面１３ａ側に回り込む中間面２１ｂを有しており、該中間面２１ｂは前記平面１３ａに固着されている。そして、該平面１３ａの幅方向に対して略中央位置においてこの中間面２１ｂから垂直に起立部２１ｃが設けられており、該起立部２１ｃには、前記平面１３ａに平行に係合溝２１ｃ′が形成されている。こうすることにより、ゲート１３は、係合部材２１と一体となって支軸２２，２２を中心に矢印ａ，ｂで示す方向に回動可能となる。
【００４４】＜リンク機構＞リンク機構１４は係合溝２１ｃ′とリンク部材３１とからなり、該リンク部材３１は、前記両フレーム部材１５，１５の下端部近傍に設けられた支軸３２，３３を中心に矢印Ｃ，Ｄで示す方向に回動自在に軸支されている。
【００４５】リンク部材３１は、後方側の平面視略コ字状の操作部３１ａと、この操作部３１ａから前方に延設された平面視Ｌ字状の係合部３１ｂとからなる。また、操作部３１ａの支軸３２，３３より後方の対向する端部間には係合軸３４が架設されている。さらに、係合部３１ｂ先端にはゲート１３の平面１３ａに平行に支軸３５が立設されており、該支軸３５にはローラ３６が回転自在に軸支されている。このローラ３６は係合溝２１ｃ′に嵌まり込んでおり、この係合溝２１ｃ′に沿って移動可能とされている。そして、ゲート１３が閉止状態に保持されている場合には、係合部３１ｂは前記係合溝２１ｃ′に略直交するように設けられている。
【００４６】その場合、図２に示すように、係合溝２１ｃ′に対して係合部３１ｂが略直交することによって、さらに具体的には、係合部材２１あるいはゲート１３に対し、符号ａで示す係合溝２１ｃ′の延びる方向と、符号ｂで示す係合部３１ｂの延びる方向とのなす角度が略９０°となるようにリンク部材３１が位置したとき、トグルがかかってゲート１３が閉止状態に保持されるように構成されている。
【００４７】また、手前側のフレーム部材１５の後方やや上方に立設されたピン３７と、リンク部材３１の操作部３１ａの支軸３２より後方に立設されたピン３８との間にスプリング３９が張設されており、該スプリング３９により、リンク部材３１の後方側一端は支軸３２，３３を中心に常に矢印Ｃで示す方向に回動するように付勢されている。
【００４８】そして、手前側のフレーム部材１５の後方下端部には、手前側に突出するようにストッパ部１５ａが延設されており、該ストッパ部１５ａと操作部３１ａの後方手前側の一端の上縁部とが当接することにより、リンク部材３１の支軸３２，３３を中心とする矢印Ｃで示す方向の回動が規制される。
【００４９】＜ゲートの開閉機構＞前記係合軸３４を下方に押し下げるために用いられるモータ４０が、本体ケース３の縦壁３ａ内方に備えられている。つまり、回転可能に縦壁３ａを挿通する該モータ４０のモータ軸４０ａにアーム部材４１の一端が固設されており、該アーム部材４１の他端から前方に突設された支軸４２にはローラ４３が回転自在に支持されている。そして、該ローラ４３は、ゲート開放時には係合軸３４に係合し、一方、ゲート閉鎖時にはその係合が解除されるように配置されている。
【００５０】こうすることにより、ローラ４３によって係合軸３４を押し下げるようにモータ４０を回転駆動させてやれば、ローラ４３と係合軸３４との係合を介して、リンク部材３１が支軸３２，３３を中心に矢印Ｄで示す方向に回動する。
【００５１】＜計量ホッパの支持機構＞本体ケース３の縦壁３ａ内面には側面視コ字状の支持部材５１が取り付けられており、該支持部材５１に重量測定器としてのロードセル５２が固定端部５２ａをボルトで固定されて支持されている。一方、このロードセル５２の自由端部５２ｂには、ブラケット５３を介して略円柱状の支柱５４が取り付けられており、該支柱５４は縦壁３ａに形成された円形開口３ａ′を挿通すると共に、該支柱５４の前端部には平面視略コ字状の計量ホッパ支持部材５５がその縦面５５ａを介して固設されている。そして、該計量ホッパ支持部材５５の対向する一対の側面５５ｂ，５５ｂには、上下にそれぞれ一対の切り欠き５５ｂ′，５５ｂ′，５５ｂ″，５５ｂ″が形成されており、該切り欠き５５ｂ′，５５ｂ′，５５ｂ″，５５ｂ″と前記ホッパフレーム１２に設けられた係合軸１６，１７との係合を介して、計量ホッパ７が本体ケース３に着脱自在に支持されている。
【００５２】また、縦壁３ａの円形開口３ａ′の縁部と支柱５４の外縁との間の隙間は、本体ケース３内への水や塵埃等の侵入を防止するため、ダイヤフラム５６で閉鎖されている。
【００５３】なお、本体ケース３からのこの計量ホッパ７の取り外しは、ローラ４３と係合軸３４との係合を解除しながら、ホッパフレーム１２の係合軸１６，１７と計量ホッパ支持部材５５の切り欠き５５ｂ′，５５ｂ′，５５ｂ″，５５ｂ″との係合を解除することで行われる。一方、本体ケース３への計量ホッパ７の取り付けは、ローラ４３と係合軸３４との干渉を避けながら、ホッパフレーム１２の係合軸１６，１７と計量ホッパ支持部材５５の切り欠き５５ｂ′，５５ｂ′，５５ｂ″，５５ｂ″とを係合させることで行われる。したがって、本体ケース３の外方で行うことができる着脱作業は容易となり、ひいてはこの計量ホッパ７の清掃性向上を図ることができる。
【００５４】［プールホッパの構成］図４に示すように、プールホッパ６は、重量測定器に連結されない点で前記計量ホッパ７と相違するが、その他の点では計量ホッパ７と略同様の構成とされている。つまり、このプールホッパ６は、上部開口１１１ａと下部開口１１１ｂとが形成された平断面コ字状のホッパ本体１１１と、該ホッパ本体１１１を支持するホッパフレーム１１２と、下部開口１１１ｂを開閉する揺動式のゲート１１３と、該ゲート１１３を開閉させるリンク機構１１４とで構成されている。
【００５５】＜ホッパ本体＞ホッパ本体１１１は、対向する両側面１１１ｃ（図面には手前側のみ図示）と前面１１１ｄとからなり、両側面１１１ｃの上端部には、上方に外拡がり状に突出する案内面１１１ｃ′が連設されている。
【００５６】＜ホッパフレーム＞ホッパフレーム１１２は一対のフレーム部材１１５（図面には手前側のみ図示）からなり、該フレーム部材１１５は、それぞれ一端がホッパ本体１１１の両側面１１１ｃに固設されていると共に、他端が後方下方に延びている。そして、フレーム部材１１５の後方下方に延びた部位間には、上下位置にそれぞれ係合軸１１６，１１７が架設されている。
【００５７】＜ゲート＞ゲート１１３は、ホッパ本体１１１の下部開口１１１ｂを閉鎖可能な平面１１３ａと、該平面１１３ａ上部からホッパ本体１１１内方に延設されてホッパ本体１１１の後面の代わりをなす連設面１１３ｂとからなる。
【００５８】一方、フレーム部材１１５の前記一端には、下方に延びる係合部材１２１が一対のアーム部１２１ａ（図面には手前側のみ図示）を介して支軸１２２を中心に矢印Ｅ，Ｆで示す方向に回動自在に軸支されている。また、この係合部材１２１は、アーム部１２１ａからゲート１１３の平面１１３ａ側に回り込む中間面１２１ｂを有しており、該中間面１２１ｂは前記平面１１３ａに固着されている。そして、該平面１１３ａの幅方向に対して略中央位置においてこの中間面１２１ｂから垂直に起立部１２１ｃが設けられており、該起立部１２１ｃには、前記平面１１３ａに平行に係合溝１２１ｃ′が形成されている。こうすることにより、ゲート１１３は、係合部材１２１と一体となって支軸１２２を中心に矢印Ｅ，Ｆで示す方向に回動可能となる。
【００５９】＜リンク機構＞リンク機構１１４は係合溝１２１ｃ′とリンク部材１３１とからなり、該リンク部材１３１は、前記両フレーム部材１１５の下端部近傍に設けられた支軸１３２（図面には手前側のみ図示）を中心に矢印Ｇ，Ｈで示す方向に回動自在に軸支されている。
【００６０】リンク部材１３１は、後方側の平面視略コ字状の操作部１３１ａと、この操作部１３１ａから前方に延設された平面視Ｌ字状の係合部１３１ｂとからなる。また、操作部１３１ａ支軸１３２より後方の対向する端部間には係合軸１３４が架設されている。さらに、係合部１３１ｂ先端にはゲート１１３の平面１１３ａに平行に支軸１３５が立設されており、該支軸１３５にはローラ１３６が回転自在に軸支されている。このローラ１３６は係合溝１２１ｃ′に嵌まり込んでおり、この係合溝１２１ｃ′に沿って移動可能とされている。そして、ゲート１１３が閉止状態に保持されている場合には、係合部１３１ｂは前記係合溝１２１ｃ′に略直交するように設けられている。
【００６１】その場合、係合溝１２１ｃ′に対して係合部１３１ｂが略直交することによって、さらに具体的には、係合部材１２１あるいはゲート１１３に対し、符号ｃで示す係合溝１２１ｃ′の延びる方向と、符号ｄで示す係合部１３１ｂの延びる方向とのなす角度が略９０°となるようにリンク部材１３１が位置したとき、トグルがかかってゲート１１３が閉止状態に保持されるように構成されている。
【００６２】また、手前側のフレーム部材１１５の後方やや上方に立設されたピン１３７と、リンク部材１３１の操作部１３１ａの支軸１３２より後方に立設されたピン１３８との間にスプリング１３９が張設されており、該スプリング１３９により、リンク部材１３１の後方側一端は支軸１３２を中心に常に矢印Ｇで示す方向に回動するように付勢されている。
【００６３】そして、前記手前側のフレーム部材１１５の後方下端部には、手前側に突出するようにストッパ部１１５ａが延設されており、該ストッパ部１１５ａと操作部１３１ａの後方手前側の一端の上縁部とが当接することにより、リンク部材１３１の支軸１３２を中心とする矢印Ｇで示す方向の回動が規制される。
【００６４】＜ゲートの開閉機構＞前記係合軸１３４を下方に押し下げるために用いられるモータ１４０が、本体ケース３の縦壁３ａ内方に備えられている。つまり、回転可能に縦壁３ａを挿通する該モータ１４０のモータ軸１４０ａにアーム部材１４１の一端が固設されており、該アーム部材１４１の他端から前方に突設された支軸１４２にはローラ１４３が回転自在に支持されている。そして、該ローラ１４３は、ゲート開放時には係合軸１３４に係合し、一方、ゲート閉鎖時にはその係合が解除されるように配置されている。
【００６５】こうすることにより、ローラ１４３によって係合軸１３４を押し下げるようにモータ１４０を回転駆動させてやれば、ローラ１４３と係合軸１３４との係合を介して、リンク部材１３１が支軸３２を中心に矢印Ｈで示す方向に回動する。
【００６６】＜プールホッパの支持機構＞本体ケース３の縦壁３ａ外面には、平面視略コ字状のプールホッパ支持部材１５５がその縦面１５５ａを介して固設されている。そして、該プールホッパ支持部材１５５の対向する一対の側面１５５ｂ（図面には手前側のみ図示）には、上下にそれぞれ一対の切り欠き１５５ｂ′，１５５ｂ″（同じく手前側のみ図示）が形成されており、該切り欠き１５５ｂ′，１５５ｂ″と前記ホッパフレーム１１２に設けられた係合軸１１６，１１７との係合を介して、プールホッパ６が本体ケース３に着脱自在に支持されている。
【００６７】なお、本体ケース３からのこのプールホッパ６の取り外しは、ローラ１４３と係合軸１３４との係合を解除しながら、ホッパフレーム１１２の係合軸１１６，１１７とプールホッパ支持部材１５５の切り欠き１５５ｂ′，１５５ｂ″との係合を解除することで行われる。一方、本体ケース３へのプールホッパ６の取り付けは、ローラ１４３と係合軸１３４との干渉を避けながら、ホッパフレーム１１２の係合軸１１６，１１７とプールホッパ支持部材１５５の切り欠き５５ｂ′，５５ｂ″とを係合させることで行われる。したがって、本体ケース３の外方で行うことができる着脱作業は容易となり、ひいてはこのプールホッパ６の清掃性向上を図ることができる。
【００６８】［本実施の形態の作用］本実施の形態の作用を、図５及び図６を参照して計量ホッパ７について説明する。まず、図５において実線で示すようにゲート１３がホッパ本体１１の下部開口１１ｂを閉鎖している状態、つまりゲート１３が閉止状態に保持されているときには、リンク部材３１の前方側一端である係合部３１ｂはゲート１３側の係合溝２１ｃ′に対して略直交しており、トグルがかかった状態となっている。
【００６９】その場合、リンク部材３１における操作部３１ａの後方手前側の一端の上縁部は、手前側のフレーム部材１５に設けられたストッパ部１５ａに当接している。さらに、リンク部材３１とフレーム部材１５との間に設けられたスプリング３９によって、リンク部材３１の後方側一端は支軸３２を中心として矢印Ｃで示す方向に回動するように付勢されている。
【００７０】こうすることにより、ホッパ本体１１内に収容された物品の重量がゲート１３の平面１３ａに作用することによって、リンク部材３１の係合部３１ｂが実線状態からローラ３６を介して係合溝２１ｃ′に沿って後方上方（後述するように、これはゲート１３の開放方向）へ移動しようしても、それを阻止する方向に該リンク部材３１の後方側一端がスプリング３９によって付勢されているので、係合部３１ｂが係合溝２１ｃ′に沿って後方上方へ移動することはない。一方、係合部３１ｂが係合溝２１ｃ′に沿って前方下方（同じくゲート１３の閉鎖方向）へ移動しようとしても、リンク部材３１の後方側一端の上縁部がストッパ部１５ａに当接しているので、係合部３１ｂが係合溝２１ｃ′に沿って前方下方へ移動することはない。つまり、ゲート１３の平面１３ａにホッパ本体１１内方から力が作用してゲート１３を開放しようとしても、結局該ゲート１３は閉止状態に安定的に保持される。
【００７１】そして、ゲート１３に至近の、かつゲート１３の幅方向に対して略中央に配置された係合溝２１ｃ′にロック点が存在することになるので、ゲート１３を確実に閉止状態に保持することができる。
【００７２】また、この計量ホッパ７においては、モータ４０からゲート１３までの部品点数や回動の支点数等は比較的少なくされているので、ゲート閉止時におけるゲート１３のがたつきは抑制される。
【００７３】次に、ゲート１３がホッパ本体１１の下部開口１１ｂを開放する場合には、例えば、図示しない制御装置によるゲート開放指令に基づいてモータ４０を駆動することによって、図６に矢印Ｉで示すようにモータ軸４０ａを１８０°回転させ、アーム部材４１に設けられたローラ４３を符号イで示す実線状態から符号ウで示す鎖線状態に回転移動させる。その場合、該ローラ４３はリンク部材３１の操作部３１ａに設けられた係合軸３４に符号エで示す位置で当接した後、スプリング３９の付勢力に抗して係合軸３４を矢印Ｊで示す方向に上方から押し下げるように移動する結果、リンク部材３１は支軸３２を中心に図５に矢印Ｄで示す方向に回動する。一方、リンク部材３１の係合部３１ｂはローラ３６を介して係合部材２１の係合溝２１ｃ′に沿って後方上方に移動する結果、係合部材２１及び該部材２１と一体とされたゲート１３は支軸２２を中心に矢印Ｂで示すように実線状態から鎖線状態に回動し、ゲート１３はホッパ本体１１の下部開口１１ｂを開放する。そして、ホッパ本体１１内に収容されていた物品は下部開口１１ｂを介して排出される。
【００７４】物品が排出されると、モータ４０のモータ軸４０ａは再び前記経路をたどって、つまり、図６に示す矢印Ｉとは逆方向に回転して原点位置に戻る。その場合、リンク部材３１の後方側一端とフレーム部材１５との間に設けられたスプリング３９の付勢力によって、リンク部材３１の該一端は支軸３２を中心に矢印Ｃで示す方向に回動し、この一端の上縁部がストッパ部１５ａに当接した時点で回動は規制される。そして、ゲート１３はホッパ本体１１の下部開口１１ｂを再び閉鎖すると共に、ゲート１３は閉止状態に保持される。このように、ゲート１３の閉止状態を計量ホッパ７側で保持することが可能となるため、仮にモータ４０の制御が不能になったとしても、ゲート１３は閉止状態に安定的に保持される。
【００７５】また、ゲート１３が開閉するときには、リンク部材３１の係合部３１ｂは、ローラ３６を介して平行溝とされた係合溝２１ｃ′に沿ってスムーズに移動し、その上で、仮にモータ軸４０ａの回転速度が一定であっても、この係合溝２１′に対して係合部３１ｂが略直交するとき、ゲート１３の回動速度は減速される。つまり、ゲート１３でホッパ本体１１の下部開口１１ｂを閉鎖するとき、該ゲート１３がホッパ本体１１下部に当接する際の騒音の発生が軽減されると共に、ゲート１３及びッパ本体１１の耐久性が維持される。
【００７６】また、ゲート１３で下部開口１１ｂを閉鎖するときには、ゲート１３はスプリング３９の付勢力によって閉鎖方向に回動することになるので、例えば、このゲート１３とホッパ本体１１下部との間に物品の噛み込みがあったとしても、モータ４０のモータ軸４０ａは係合軸３４の動作とは係りなく概ね無負荷状態で所定位置に戻ることになる。したがって、過負荷がかかってモータ４０を損傷させる虞はなく、また、無理な力が作用してゲート１３やリンク部材３１等を損なうこともなくなる。
【００７７】そして、ゲート１３が閉止状態に保持されると、図５あるいは図６に示すように、係合軸３４とローラ４３との係合は解除される。つまり、リンク機構１４を包含する計量ホッパ７側と、リンク機構１４を駆動するモータ４０側とは切り離されることになるので、重量測定器としてのロードセル５２にモータ４０側の重量が負荷されることはなく、ロードセル５２には計量ホッパ７側の重量のみ負荷される。その結果、風袋重量が低減されることになるので、この組合せ計量装置１の固有振動数は高くなり、その結果、該計量装置１においては、カットオフ周波数の高いフィルタを使用することができるため、計量値が安定するまでの時間が短縮されて高速計量化が可能となると共に、振動等の外乱に鈍感となって計量誤差の低減が可能となる。
【００７８】なお、プールホッパ６は、重量測定器に連結されていない点で前記計量ホッパ７と相違するものの、両ホッパ６，７の構成の類似性に基づけば、このプールホッパ６においても計量ホッパ７における前記作用と同様の作用が得られることは明白であるので、説明は省略する。
【００７９】また、この実施の形態においては、ストッパ部１５ａ，１１５ａとスプリング３９，１３９とを設けることで、リンク部材３１，１３１の回動を規制することにより、該リンク部材３１，１３１の係合部３１ｂ，１３１ｂを係合溝２１ｃ′，１２１ｃ′に対して略直交するように構成しているが、これらに代えて磁石を用いることができる。
【００８０】その場合には、一例として計量ホッパ７においては、リンク部材３１における操作部３１ａの後方手前側の一端の上縁部と手前側のフレーム部材１５の適宜箇所とに、互いに吸引し合うように磁石を設ければよい。こうすることにより、ゲート１３で下部開口１１ｂを開放するときには両磁石間の吸引力に抗してリンク部材３１を所定方向に回動させ、一方、ゲート１３で下部開口１１ｂを閉鎖するときには両磁石間の吸引力を利用して前記とは逆方向にリンク部材３１を回動させ、両磁石が当接した時点で回動を規制することが可能となる。
【００８１】［別の実施の形態］次に、リンク部材の係合部が係合溝に対して略直交するようにこのリンク部材を回動させる機構に係る別の実施の形態について説明する。なお、この実施の形態は、一例としてプールホッパ６に対して適用したものであって、前記実施の形態と同じ構成要素については、特に混乱を招かない限り同じ符号を用いることにする。
【００８２】この実施の形態では、図７に示すように、リンク部材２３１の後方側一端間に２本の係合軸２３４，２３４が架設されており、これらの係合軸２３４，２３４が形成する隙間に、モータ軸１４０ａにアーム部材１４１を介して設けられた支軸１４２に回転自在に支持されるローラ１４３が嵌まり込んだ構成とされている。
【００８３】こうすることにより、モータ軸１４０ａが矢印Ｋで示す方向に回転すると、ローラ１４３は符号オで示す実線状態から符号カで示す鎖線状態に移動する。それに伴い、該ローラ１４２を介して係合軸２３４，２３４は矢印Ｌで示す方向に移動する。その結果、リンク部材２３１の後方側一端は実線状態から鎖線状態に移動して、リンク部材２３１は図示しない支軸を中心に所定方向に回動することになり、図示しないゲートを開放することができる。次いで、モータ軸１４０ａが矢印Ｋで示す方向とは逆方向に回転すると、リンク部材２３１の後方側一端は鎖線状態から実線状態に移動することになり、ゲートを閉鎖することができる。
【００８４】そして、ローラ１４３は係合軸２３４，２３４間の隙間に嵌り込む構成とされているので、例えば、ゲートを閉止状態に保持するときには、ローラ１４３を前記符号カで示す状態に保持するように、図示しないモータを駆動制御すればよい。なお、その場合には、前記実施の形態においてリンク部材１３１の回動を規制するために用いたスプリング１３９やストッパ部１１５ａ等は必須ではない。
【００８５】次に、さらに別の実施の形態について説明する。なお、この実施の形態は、一例として同じくプールホッパ６に対して適用したものであって、前記実施の形態と同じ構成要素については、特に混乱を招かない限り同じ符号を用いることにする。
【００８６】この実施の形態では、図８に示すように、リンク部材３３１の後方側一端間に１本の係合軸３３４が架設されており、該係合軸３３４に、モータ軸１４０ａにアーム部材１４１を介して設けられた支軸３４２に回転自在に支持される側面視コ字状のブロック部材３４３が、該部材３４３に設けられた凹部３４３ａを介して摺動自在に嵌合した構成とされている。
【００８７】こうすることにより、モータ軸１４０ａが矢印Ｍで示す方向に回転すると、ブロック部材３４３は符号キで示す実線状態から符号クで示す鎖線状態に移動する。それに伴い、該ブロック部材３４３を介して係合軸３３４は矢印Ｎで示す方向に移動する。その結果、リンク部材３３１の後方側一端は実線状態から鎖線状態に移動して、リンク部材３３１は図示しない支軸を中心に所定方向に回動することになり、図示しないゲートを開放することができる。次いで、モータ軸１４０ａが矢印Ｍで示す方向とは逆方向に回転すると、リンク部材３３１の後方側一端は鎖線状態から実線状態に移動することになり、ゲートを閉鎖することができる。
【００８８】そして、ブロック部材３４３は係合軸３３４に嵌合する構成とされているので、例えば、ゲートを閉止状態に保持するときには、ブロック部材３４３を前記符号キで示す状態に保持するように、図示しないモータを駆動制御すればよい。なお、その場合にも、前記実施の形態においてリンク部材１３１の回動を規制するために用いたスプリング１３９やストッパ部１１５ａ等は必須ではない。
【００８９】なお、前記実施の形態では、計量ホッパ７においてゲート１３と一体とされた係合部材２１の起立部２１ｃには、ゲート１３の平面１３ａに平行に係合溝２１ｃ′が形成されていたが、図９に示すように、上方に円弧を描くように係合溝２１ｃ″を形成することができる。
【００９０】こうすることにより、仮にモータ軸４０ａの回転速度が一定であっても、ゲート１３が支軸２２を中心に矢印Ａで示す方向に回動して、この係合溝２１ｃ″に対してリンク部材３１の係合部３１ｂがローラ３６を介して略直交するとき、ゲート１３の回動速度は減速される。一方、ゲート１３が支軸２２を中心に矢印Ｂで示す方向に回動し始めると、前記係合溝２１ｃ′の場合に比較して回動速度が増速される傾向となる。その場合、前記係合溝２１ｃ″の形状に限定されることはなく、目的に応じてその形状を自由に選択することができる。
【００９１】また、前記実施の形態では、ゲート開閉に際して、モータ軸４０ａを１８０°回転させた後、再び同じ経路をたどって原点位置に戻るようにモータ４０を駆動したが、モータ軸４０ａを１回転させるようにしてもよい。あるいは、モータ軸４０ａを１８０°回転させて一旦停止させ、この停止位置を所定時間保持するようにモータ４０を駆動制御してもよい。
【００９２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、特に下部開口を確実に閉鎖することができるように構成されたホッパ及びそのホッパを備えて高速計量化が可能であると共に計量誤差の少ない計量装置が提供される。本発明は、組合せ計量装置等の物品計量技術分野に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】 計量ホッパの構成を示す一部破断拡大側面図である。
【図３】 同じく計量ホッパの構成を示す一部破断拡大平面図である。
【図４】 プールホッパの構成を示す一部破断拡大側面図である。
【図５】 計量ホッパにおけるゲートの開閉動作を説明するための要部側面図である。
【図６】 図５のア−ア線による要部拡大矢視図である。
【図７】 別の実施の形態に係るゲートの開閉動作を示すための、図６に相当する図である。
【図８】 さらに別の実施の形態に係るゲートの開閉動作を示すための、図６に相当する図である。
【図９】 別の構成の係合溝を有する計量ホッパの要部抜粋側面図である。
【図１０】 従来の組合せ計量装置における計量ホッパのゲート開閉機構を示す概略要部側面図である。
【図１１】 従来の別の組合せ計量装置における計量ホッパのゲート開閉機構を示す概略要部側面図である。
【符号の説明】
１ 組合せ計量装置（計量装置）
６ プールホッパ
７ 計量ホッパ
１１，１１１ ホッパ本体（筐体）
１１ｂ，１１１ｂ 下部開口
１３，１１３ ゲート
１４，１１４ リンク機構（駆動伝達機構）
１５ａ，１１５ａ ストッパ部（回動規制機構）
２１ｃ′，２１ｃ″，１２１ｃ′ 係合溝
３１，１３１，２３１，３３１ リンク部材
３９，１３９ スプリング（回動規制機構）
４０，１４０ モータ（駆動手段）
５２ ロードセル（重量測定手段）
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物品を保持及び排出するように構成されたホッパ及びそれを備えた計量装置の改良に関し、物品計量技術の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】各種物品の自動計量に用いられる組合せ計量装置は、多数の計量ホッパが備えられ、該計量ホッパの上方に対応配置されたプールホッパを介してこれらの計量ホッパのそれぞれに物品を分散供給してその重量を計量すると共に該計量値に基づいて組合せ演算を行い、その結果、組合せ重量が所定の許容誤差範囲内で目標重量に最も近い重量となる最適組合せを求めて、この最適組合せに該当した計量ホッパのみから物品を排出させることにより、目標重量に最も近い重量の物品を得るようにしたものである。
【０００３】その場合に、この種の装置に備えられた計量ホッパとしては、例えば特開平９−１５９５１７号公報に開示されているものがある。すなわち、図９に示すように、支持台４１０に重量測定器としてのロードセル４２０の固定端部が固定されており、そして、該ロードセル４２０の自由端部に支持部材４３０を介して計量ホッパ４４０が取り付けられている。
【０００４】この計量ホッパ４４０は、ホッパ本体４５０と、該ホッパ本体４５０の下部開口４５０′を開閉するゲート４６０と、該ゲート４６０を開閉させるリンク機構４７０とで構成されている。
【０００５】ゲート４６０は、ホッパ本体４５０にゲート軸４６０ａを中心に矢印Ｕ，Ｖで示す方向に回動自在に備えられている。また、該ゲート４６０背面に固設された取付部材４６１には、係合ピン４６２が設けられている。
【０００６】リンク機構４７０は、図面右方から順に、支持部材４３０に図示しない部材を介して支軸４７１ａを中心に回転自在に支持された揺動リンク部材４７１と、一端が支軸４７１ａを介して該揺動リンク部材４７１に固着された中間リンク部材４７２と、一端が該中間リンク部材４７２の他端に支軸４７２ａを中心に回転自在に取り付けられた係合リンク部材４７３とで構成されている。また、係合リンク部材４７３の他端には切り欠き１７３′が形成されており、該係合リンク部材４７３は、この切り欠き１７３′を介して前記係合ピン４６２に係合している。
【０００７】そして、リンク機構４７０を駆動するモータ４８０が支持部材４３０に配置されており、さらに、該モータ４８０とリンク機構４７０との間にはカム機構４９０が介設されている。該カム機構４９０は、モータ４８０のモータ軸４８０ａに取り付けられたカム４９１と、揺動リンク部材４７１に回転自在に軸支されたカムフォロワ４９２とで構成されており、モータ４８０の駆動力が該カム機構４９０を介してリンク機構４７０へ伝達される。
【０００８】こうすることにより、前記リンク機構４７０において、係合ピン４６２と支軸４７２ａと支軸４７１ａとが一直線上に並ぶ位置関係とされたときにいわゆるトグルがかかり、ゲート４６０はホッパ本体４５０の下部開口４５０′側に押し付けられて、該ゲート４６０は閉止状態に保持される。
【０００９】そして、モータ４８０の駆動により、カム機構４９０を介して揺動リンク部材４７１が支軸４７１ａを中心に矢印Ｗで示すように実線状態から鎖線状態に回動すると、中間リンク部材４７２及び係合リンク部材４７３を介してゲート４６０が矢印Ｖで示すように実線状態から鎖線状態に移動する結果、ホッパ本体４５０の下部開口４５０′が開放される。
【００１０】しかしながら、この計量ホッパ４４０の場合、リンク機構４７０がホッパ本体４５０の側方に設けられているため、ゲート４６０の偏開閉を招く虞がある。また、モータ４８０からゲート４６０に至るまでの間の部品点数や回転の支点数が比較的多いため、ゲート４６０を閉止状態としたときがたつきが生じることがあり、このゲート４６０を精度よく閉止状態に保持することができなくなることがある。さらに、中間リンク部材４７２及び係合リンク部材４７３は、支持部材４３０右方の本体内側と左方の本体外側とに亘って移動するように配置されており、これらの部材４７２，４７３が移動可能に本体側を構成する必要があるため、該本体の防水構造は複雑化することになる。
【００１１】これらの不具合を解消するような試みとして、例えば特開平１１−３５１９５３号公報に開示されているものがある。すなわち、図１０に示すように、支持台５１０下面に取り付けられたブラケット５２０にロードセル５３０の固定端部が固定されており、該ロードセル５３０の自由端部に支持フレーム５４０を介して計量ホッパ５５０が取り付けられている。
【００１２】この計量ホッパ５５０は、ホッパ本体５６０と、該ホッパ本体５６０の下部開口５６０′を開閉するゲート５７０と、該ゲート５７０を開閉させるリンク機構５８０とで構成されている。
【００１３】ゲート５７０は、支持フレーム５４０のホッパ支持部５４０ａにゲート軸５７０ａを中心に矢印Ｘ，Ｙで示す方向に回動自在に備えられている。
【００１４】リンク機構５８０は、支持フレーム５４０に配置されて該リンク機構５８０を駆動するモータ５９０側から順に、モータ５９０のモータ軸５９０ａに一端が固定されたアーム部材５８１と、該アーム部材５８１の他端に立設された支軸５８２に回転自在に取り付けられたローラ５８３が嵌り込む長穴５８４′を有すると共に、ゲート軸５７０ａの幅方向の中央に連結されて該ゲート軸５７０ａからモータ５９０側に延びるアーム連結部材５８４とで構成されている。
【００１５】そして、ホッパ支持部５４０ａは、本体ケース６００に設けられた開口を挿通し、また、ホッパ支持部５４０ａと本体ケース６００との間の隙間は、ダイヤフラム６１０によって覆われており、計量ホッパ５５０側とロードセル５３０及びリンク機構５８０側とは概ねこの本体ケース６００で隔離されている。
【００１６】こうすることにより、前記リンク機構５８０において、アーム部材５８１とアーム連結部材５８４の長穴５８４′とが直交する位置関係とされたときにトグルがかかり、ゲート５７０はホッパ本体５６０の下部開口５６０′側に押し付けられて、該ゲート５７０は閉止状態に保持される。
【００１７】その場合、リンク機構５８０のアーム連結部材５８４はゲート軸５７０ａの幅方向の中央に配置されているので、ゲート５７０の偏開閉は回避され、該ゲート２７０はスムーズに開閉する。また、モータ５９０からゲート５７０に至るまでの間の部品点数や回転の支点数は比較的少ないため、ゲート５７０閉止時におけるがたつきは抑制される。さらに、リンク機構５８０が、ロードセル５３０やモータ５９０等と共に本体ケース６００内方に配置されているので、防水構造が複雑化することはない。
【００１８】そして、モータ５９０の駆動により、アーム部材５８１がモータ軸５９０ａを中心に矢印Ｚで示すように回転すると、アーム連結部材５８４を介してゲート５７０がゲート軸５７０ａを中心に矢印Ｙで示すように実線状態から鎖線状態に移動する結果、ホッパ本体５６０の下部開口５６０′が開放される。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記計量ホッパ５５０においては、以下のような不具合が生じることがある。つまり、ゲート５７０を閉止状態に保持した場合に、本質的に該ゲート５７０を支持するいわゆるロック点（この場合、支軸５８２あるいはローラ５８３が相当）が、ゲート５７０の配置箇所から離れた箇所に設けられているので、ゲート５７０閉止の確実性に欠けることがある。すなわち、ホッパ本体５６０内に保持された物品の重量が特に大きい場合、使用部材のたわみの増大等により閉止状態の保持が不安定となり、その結果、ホッパ本体５６０の下部開口５６０′とゲート５７０との間に生じた隙間からこのホッパ本体５６０内の物品の一部がこぼれ落ちて、ロードセル５３０を介して検出される計量値が安定しなくなることがある。
【００２０】そして、前記両公報においては、計量ホッパ４４０，５５０と共にモータ４８０，５９０等はロードセル４２０，５３０の自由端部に負荷されている。したがって、いわゆる風袋重量が大きいことになるので、当該計量ホッパ４４０，５５０を多数備えた組合せ計量装置等の固有振動数は低くなり、その結果、該計量装置においては、計量値が安定するまでの時間が長くかかって高速計量化の妨げとなる共に、振動等の外乱に対して敏感になって計量誤差の増大を招く虞が生じることがある。
【００２１】そこで、本発明は、以上の現状に鑑み、特に下部開口を確実に閉鎖することができるように構成されたホッパ及びそのホッパを備えて高速計量化が可能であると共に計量誤差の少ない計量装置を提供することを課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本願発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００２３】まず、請求項１に記載の発明は、上下が開口された筐体と、該筐体に回動自在に備えられて該筐体の下部開口を開閉するゲートと、外部駆動源からの駆動力を伝達して前記ゲートを回動させる駆動伝達機構とが備えられたホッパに関するもので、前記駆動伝達機構には、前記外部駆動源の駆動によって一端が回動するリンク部材と、前記ゲートに設けられて、前記リンク部材の一端が嵌り込む係合溝とが備えられており、前記ゲートは、前記一端が係合溝に沿って移動することによって開閉し、かつ、前記ゲートの閉止時には、前記係合溝に対して前記リンク部材の一端部側が略直交することを特徴とする。
【００２４】この発明によれば、リンク部材の一端がゲートに設けられた係合溝に沿って移動することによってゲートが開閉するので、比較的簡単な構成でゲート開閉機構を構築することができ、ホッパの安価化が図られる。
【００２５】そして、ゲート閉止時には係合溝に対してリンク部材の一端部側が略直交するため、このときトグルがかかった状態となり、ゲートが閉止状態に確実に保持される。したがって、筐体内に保持された物品の重量がゲートに負荷されても、該ゲートは安定して筐体の下部開口に押し付けられて閉止状態を保持する。しかも、ゲートが閉止状態に保持された場合のロック点が、該ゲートに設けられた至近の係合溝に存在するので、このゲートを一層安定して閉止状態に保持することができ、ホッパにおけるゲート閉止の信頼性向上を図ることができる。
【００２６】次に、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載のホッパにおいて、前記係合溝は平行溝であることを特徴とする。
【００２７】この発明によれば、係合溝は平行溝とされているので、前記リンク部材の一端は該係合溝に沿ってスムーズに移動可能とされた上で、例えば、この係合溝に対してリンク部材の一端部側が略直交するとき、ゲートの回動速度を減速することが可能となる。その結果、ゲート閉鎖時、該ゲートと筐体下部とが当接する際の騒音の発生が軽減されると共に、ゲート及び筐体の耐久性が維持されるようになる。
【００２８】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に記載のホッパにおいて、前記係合溝は、前記ゲートの幅方向に対して略中央に配置されていることを特徴とする。
【００２９】この発明によれば、係合溝がゲートの幅方向に対して略中央に配置されているので、ゲートをスムーズに開閉することができる。
【００３０】さらに、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれかに記載のホッパにおいて、前記リンク部材の一端部側が前記係合溝に対して略直交するように該リンク部材の回動を規制する回動規制機構が備えられていることを特徴とする。
【００３１】この発明によれば、リンク部材の一端部側が係合溝に対して略直交するように該リンク部材の回動を規制する回動規制機構が備えられているので、ゲート内面に物品の重量が負荷されても、トグルがかかった状態が安定的に保持され、ゲート閉止の信頼性が一層向上する。
【００３２】このように構成することで、例えば、回動規制機構をホッパ側に備えると、ゲートの閉止状態をホッパ側のみで保持することが可能となるため、仮に外部駆動源の制御が不能になったとしても、ゲートは閉止状態に安定的に保持される。
【００３３】そして、請求項５に記載の発明は、請求項４のホッパと、該ホッパに連結された重量測定手段と、前記駆動伝達機構を駆動する駆動手段とが備えられて、前記ホッパ内に保持された物品の重量を計量する計量装置に関するもので、前記ゲートの閉止時には、前記駆動手段が前記駆動伝達機構から切断されていることを特徴とする。
【００３４】この発明によれば、当該ホッパを計量ホッパとして用いる場合、ゲートが閉止状態に保持されているときには駆動手段が駆動伝達機構から切断されて、重量測定手段に該駆動手段の重量が負荷されないようにすることができる。その結果、風袋重量が低減されることになるので、この計量装置の固有振動数は高くなり、その結果、該計量装置においては、計量値が安定するまでの時間が短縮されて高速計量化が可能となると共に、振動等の外乱に鈍感となって計量誤差の低減が可能となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置について説明する。
【００３６】［全体構成］図１に示すように、この組合せ計量装置１は、例えば、複数の支持脚２…２で支持された箱状の本体ケース３を有し、該本体ケース３に、物品を分散させる分散テーブル４、該分散テーブル４の周囲に放射状に配置された複数の搬送フィーダ５…５、該搬送フィーダ５…５ごとに設けられた上下一対のプールホッパ６…６及び計量ホッパ７…７等が組み付けられている。
【００３７】組合せ計量装置１に投入された物品は、まず、分散テーブル４によって搬送フィーダ５…５に均等に分散された後、該搬送フィーダ５…５からプールホッパ６…６を経て計量ホッパ７…７に供給され、ここで各重量が計量されて組合せ演算が行われる。また、計量ホッパ７…７の下方には漏斗形状の排出シュート８が配置されており、計量ホッパ７…７から排出された物品は、この排出シュート８の図示しない排出口から集合されてさらに下方に排出される。
【００３８】以下、計量ホッパ７及びプールホッパ６の構成について詳しく説明する。なお、以下の記載において「前、後」とあるのは、本体ケース３外側において、該本体ケース３に対して遠い側を「前」、近い側を「後」としている。
【００３９】［計量ホッパの構成］図２及び図３に示すように、この計量ホッパ７は、上部開口１１ａと下部開口１１ｂとが形成された平断面コ字状のホッパ本体１１と、該ホッパ本体１１を支持するホッパフレーム１２と、下部開口１１ｂを開閉する揺動式のゲート１３と、該ゲート１３を開閉させるリンク機構１４とで構成されている。
【００４０】＜ホッパ本体＞ホッパ本体１１は、対向する両側面１１ｃ，１１ｃと前面１１ｄとからなり、両側面１１ｃ，１１ｃの上端部には、上方に外拡がり状に突出する案内面１１ｃ′，１１ｃ′が連設されている。
【００４１】＜ホッパフレーム＞ホッパフレーム１２は一対のフレーム部材１５，１５からなり、該フレーム部材１５，１５は、それぞれ一端がホッパ本体１１の両側面１１ｃ，１１ｃに固設されていると共に、他端が後方下方に延びている。そして、フレーム部材１５，１５の後方下方に延びた部位間には、上下位置にそれぞれ係合軸１６，１７が架設されている。
【００４２】＜ゲート＞ゲート１３は、ホッパ本体１１の下部開口１１ｂを閉鎖可能な平面１３ａと、該平面１３ａ上部からホッパ本体１１内方に連設されてホッパ本体１１の後面の代わりをなす連設面１３ｂとからなる。
【００４３】一方、フレーム部材１５，１５の前記一端には、下方に延びる係合部材２１が一対のアーム部２１ａ，２１ａを介して支軸２２，２２を中心に矢印Ａ，Ｂで示す方向に回動自在に軸支されている。また、この係合部材２１は、アーム部２１ａ，２１ａからゲート１３の平面１３ａ側に回り込む中間面２１ｂを有しており、該中間面２１ｂは前記平面１３ａに固着されている。そして、該平面１３ａの幅方向に対して略中央位置においてこの中間面２１ｂから垂直に起立部２１ｃが設けられており、該起立部２１ｃには、前記平面１３ａに平行に係合溝２１ｃ′が形成されている。こうすることにより、ゲート１３は、係合部材２１と一体となって支軸２２，２２を中心に矢印ａ，ｂで示す方向に回動可能となる。
【００４４】＜リンク機構＞リンク機構１４は係合溝２１ｃ′とリンク部材３１とからなり、該リンク部材３１は、前記両フレーム部材１５，１５の下端部近傍に設けられた支軸３２，３３を中心に矢印Ｃ，Ｄで示す方向に回動自在に軸支されている。
【００４５】リンク部材３１は、後方側の平面視略コ字状の操作部３１ａと、この操作部３１ａから前方に延設された平面視Ｌ字状の係合部３１ｂとからなる。また、操作部３１ａの支軸３２，３３より後方の対向する端部間には係合軸３４が架設されている。さらに、係合部３１ｂ先端にはゲート１３の平面１３ａに平行に支軸３５が立設されており、該支軸３５にはローラ３６が回転自在に軸支されている。このローラ３６は係合溝２１ｃ′に嵌まり込んでおり、この係合溝２１ｃ′に沿って移動可能とされている。そして、ゲート１３が閉止状態に保持されている場合には、係合部３１ｂは前記係合溝２１ｃ′に略直交するように設けられている。
【００４６】その場合、図２に示すように、係合溝２１ｃ′に対して係合部３１ｂが略直交することによって、さらに具体的には、係合部材２１あるいはゲート１３に対し、符号ａで示す係合溝２１ｃ′の延びる方向と、符号ｂで示す係合部３１ｂの延びる方向とのなす角度が略９０°となるようにリンク部材３１が位置したとき、トグルがかかってゲート１３が閉止状態に保持されるように構成されている。
【００４７】また、手前側のフレーム部材１５の後方やや上方に立設されたピン３７と、リンク部材３１の操作部３１ａの支軸３２より後方に立設されたピン３８との間にスプリング３９が張設されており、該スプリング３９により、リンク部材３１の後方側一端は支軸３２，３３を中心に常に矢印Ｃで示す方向に回動するように付勢されている。
【００４８】そして、手前側のフレーム部材１５の後方下端部には、手前側に突出するようにストッパ部１５ａが延設されており、該ストッパ部１５ａと操作部３１ａの後方手前側の一端の上縁部とが当接することにより、リンク部材３１の支軸３２，３３を中心とする矢印Ｃで示す方向の回動が規制される。
【００４９】＜ゲートの開閉機構＞前記係合軸３４を下方に押し下げるために用いられるモータ４０が、本体ケース３の縦壁３ａ内方に備えられている。つまり、回転可能に縦壁３ａを挿通する該モータ４０のモータ軸４０ａにアーム部材４１の一端が固設されており、該アーム部材４１の他端から前方に突設された支軸４２にはローラ４３が回転自在に支持されている。そして、該ローラ４３は、ゲート開放時には係合軸３４に係合し、一方、ゲート閉鎖時にはその係合が解除されるように配置されている。
【００５０】こうすることにより、ローラ４３によって係合軸３４を押し下げるようにモータ４０を回転駆動させてやれば、ローラ４３と係合軸３４との係合を介して、リンク部材３１が支軸３２，３３を中心に矢印Ｄで示す方向に回動する。
【００５１】＜計量ホッパの支持機構＞本体ケース３の縦壁３ａ内面には側面視コ字状の支持部材５１が取り付けられており、該支持部材５１に重量測定器としてのロードセル５２が固定端部５２ａをボルトで固定されて支持されている。一方、このロードセル５２の自由端部５２ｂには、ブラケット５３を介して略円柱状の支柱５４が取り付けられており、該支柱５４は縦壁３ａに形成された円形開口３ａ′を挿通すると共に、該支柱５４の前端部には平面視略コ字状の計量ホッパ支持部材５５がその縦面５５ａを介して固設されている。そして、該計量ホッパ支持部材５５の対向する一対の側面５５ｂ，５５ｂには、上下にそれぞれ一対の切り欠き５５ｂ′，５５ｂ′，５５ｂ″，５５ｂ″が形成されており、該切り欠き５５ｂ′，５５ｂ′，５５ｂ″，５５ｂ″と前記ホッパフレーム１２に設けられた係合軸１６，１７との係合を介して、計量ホッパ７が本体ケース３に着脱自在に支持されている。
【００５２】また、縦壁３ａの円形開口３ａ′の縁部と支柱５４の外縁との間の隙間は、本体ケース３内への水や塵埃等の侵入を防止するため、ダイヤフラム５６で閉鎖されている。
【００５３】なお、本体ケース３からのこの計量ホッパ７の取り外しは、ローラ４３と係合軸３４との係合を解除しながら、ホッパフレーム１２の係合軸１６，１７と計量ホッパ支持部材５５の切り欠き５５ｂ′，５５ｂ′，５５ｂ″，５５ｂ″との係合を解除することで行われる。一方、本体ケース３への計量ホッパ７の取り付けは、ローラ４３と係合軸３４との干渉を避けながら、ホッパフレーム１２の係合軸１６，１７と計量ホッパ支持部材５５の切り欠き５５ｂ′，５５ｂ′，５５ｂ″，５５ｂ″とを係合させることで行われる。したがって、本体ケース３の外方で行うことができる着脱作業は容易となり、ひいてはこの計量ホッパ７の清掃性向上を図ることができる。
【００５４】［プールホッパの構成］図４に示すように、プールホッパ６は、重量測定器に連結されない点で前記計量ホッパ７と相違するが、その他の点では計量ホッパ７と略同様の構成とされている。つまり、このプールホッパ６は、上部開口１１１ａと下部開口１１１ｂとが形成された平断面コ字状のホッパ本体１１１と、該ホッパ本体１１１を支持するホッパフレーム１１２と、下部開口１１１ｂを開閉する揺動式のゲート１１３と、該ゲート１１３を開閉させるリンク機構１１４とで構成されている。
【００５５】＜ホッパ本体＞ホッパ本体１１１は、対向する両側面１１１ｃ（図面には手前側のみ図示）と前面１１１ｄとからなり、両側面１１１ｃの上端部には、上方に外拡がり状に突出する案内面１１１ｃ′が連設されている。
【００５６】＜ホッパフレーム＞ホッパフレーム１１２は一対のフレーム部材１１５（図面には手前側のみ図示）からなり、該フレーム部材１１５は、それぞれ一端がホッパ本体１１１の両側面１１１ｃに固設されていると共に、他端が後方下方に延びている。そして、フレーム部材１１５の後方下方に延びた部位間には、上下位置にそれぞれ係合軸１１６，１１７が架設されている。
【００５７】＜ゲート＞ゲート１１３は、ホッパ本体１１１の下部開口１１１ｂを閉鎖可能な平面１１３ａと、該平面１１３ａ上部からホッパ本体１１１内方に延設されてホッパ本体１１１の後面の代わりをなす連設面１１３ｂとからなる。
【００５８】一方、フレーム部材１１５の前記一端には、下方に延びる係合部材１２１が一対のアーム部１２１ａ（図面には手前側のみ図示）を介して支軸１２２を中心に矢印Ｅ，Ｆで示す方向に回動自在に軸支されている。また、この係合部材１２１は、アーム部１２１ａからゲート１１３の平面１１３ａ側に回り込む中間面１２１ｂを有しており、該中間面１２１ｂは前記平面１１３ａに固着されている。そして、該平面１１３ａの幅方向に対して略中央位置においてこの中間面１２１ｂから垂直に起立部１２１ｃが設けられており、該起立部１２１ｃには、前記平面１１３ａに平行に係合溝１２１ｃ′が形成されている。こうすることにより、ゲート１１３は、係合部材１２１と一体となって支軸１２２を中心に矢印Ｅ，Ｆで示す方向に回動可能となる。
【００５９】＜リンク機構＞リンク機構１１４は係合溝１２１ｃ′とリンク部材１３１とからなり、該リンク部材１３１は、前記両フレーム部材１１５の下端部近傍に設けられた支軸１３２（図面には手前側のみ図示）を中心に矢印Ｇ，Ｈで示す方向に回動自在に軸支されている。
【００６０】リンク部材１３１は、後方側の平面視略コ字状の操作部１３１ａと、この操作部１３１ａから前方に延設された平面視Ｌ字状の係合部１３１ｂとからなる。また、操作部１３１ａ支軸１３２より後方の対向する端部間には係合軸１３４が架設されている。さらに、係合部１３１ｂ先端にはゲート１１３の平面１１３ａに平行に支軸１３５が立設されており、該支軸１３５にはローラ１３６が回転自在に軸支されている。このローラ１３６は係合溝１２１ｃ′に嵌まり込んでおり、この係合溝１２１ｃ′に沿って移動可能とされている。そして、ゲート１１３が閉止状態に保持されている場合には、係合部１３１ｂは前記係合溝１２１ｃ′に略直交するように設けられている。
【００６１】その場合、係合溝１２１ｃ′に対して係合部１３１ｂが略直交することによって、さらに具体的には、係合部材１２１あるいはゲート１１３に対し、符号ｃで示す係合溝１２１ｃ′の延びる方向と、符号ｄで示す係合部１３１ｂの延びる方向とのなす角度が略９０°となるようにリンク部材１３１が位置したとき、トグルがかかってゲート１１３が閉止状態に保持されるように構成されている。
【００６２】また、手前側のフレーム部材１１５の後方やや上方に立設されたピン１３７と、リンク部材１３１の操作部１３１ａの支軸１３２より後方に立設されたピン１３８との間にスプリング１３９が張設されており、該スプリング１３９により、リンク部材１３１の後方側一端は支軸１３２を中心に常に矢印Ｇで示す方向に回動するように付勢されている。
【００６３】そして、前記手前側のフレーム部材１１５の後方下端部には、手前側に突出するようにストッパ部１１５ａが延設されており、該ストッパ部１１５ａと操作部１３１ａの後方手前側の一端の上縁部とが当接することにより、リンク部材１３１の支軸１３２を中心とする矢印Ｇで示す方向の回動が規制される。
【００６４】＜ゲートの開閉機構＞前記係合軸１３４を下方に押し下げるために用いられるモータ１４０が、本体ケース３の縦壁３ａ内方に備えられている。つまり、回転可能に縦壁３ａを挿通する該モータ１４０のモータ軸１４０ａにアーム部材１４１の一端が固設されており、該アーム部材１４１の他端から前方に突設された支軸１４２にはローラ１４３が回転自在に支持されている。そして、該ローラ１４３は、ゲート開放時には係合軸１３４に係合し、一方、ゲート閉鎖時にはその係合が解除されるように配置されている。
【００６５】こうすることにより、ローラ１４３によって係合軸１３４を押し下げるようにモータ１４０を回転駆動させてやれば、ローラ１４３と係合軸１３４との係合を介して、リンク部材１３１が支軸３２を中心に矢印Ｈで示す方向に回動する。
【００６６】＜プールホッパの支持機構＞本体ケース３の縦壁３ａ外面には、平面視略コ字状のプールホッパ支持部材１５５がその縦面１５５ａを介して固設されている。そして、該プールホッパ支持部材１５５の対向する一対の側面１５５ｂ（図面には手前側のみ図示）には、上下にそれぞれ一対の切り欠き１５５ｂ′，１５５ｂ″（同じく手前側のみ図示）が形成されており、該切り欠き１５５ｂ′，１５５ｂ″と前記ホッパフレーム１１２に設けられた係合軸１１６，１１７との係合を介して、プールホッパ６が本体ケース３に着脱自在に支持されている。
【００６７】なお、本体ケース３からのこのプールホッパ６の取り外しは、ローラ１４３と係合軸１３４との係合を解除しながら、ホッパフレーム１１２の係合軸１１６，１１７とプールホッパ支持部材１５５の切り欠き１５５ｂ′，１５５ｂ″との係合を解除することで行われる。一方、本体ケース３へのプールホッパ６の取り付けは、ローラ１４３と係合軸１３４との干渉を避けながら、ホッパフレーム１１２の係合軸１１６，１１７とプールホッパ支持部材１５５の切り欠き５５ｂ′，５５ｂ″とを係合させることで行われる。したがって、本体ケース３の外方で行うことができる着脱作業は容易となり、ひいてはこのプールホッパ６の清掃性向上を図ることができる。
【００６８】［本実施の形態の作用］本実施の形態の作用を、図５及び図６を参照して計量ホッパ７について説明する。まず、図５において実線で示すようにゲート１３がホッパ本体１１の下部開口１１ｂを閉鎖している状態、つまりゲート１３が閉止状態に保持されているときには、リンク部材３１の前方側一端である係合部３１ｂはゲート１３側の係合溝２１ｃ′に対して略直交しており、トグルがかかった状態となっている。
【００６９】その場合、リンク部材３１における操作部３１ａの後方手前側の一端の上縁部は、手前側のフレーム部材１５に設けられたストッパ部１５ａに当接している。さらに、リンク部材３１とフレーム部材１５との間に設けられたスプリング３９によって、リンク部材３１の後方側一端は支軸３２を中心として矢印Ｃで示す方向に回動するように付勢されている。
【００７０】こうすることにより、ホッパ本体１１内に収容された物品の重量がゲート１３の平面１３ａに作用することによって、リンク部材３１の係合部３１ｂが実線状態からローラ３６を介して係合溝２１ｃ′に沿って後方上方（後述するように、これはゲート１３の開放方向）へ移動しようしても、それを阻止する方向に該リンク部材３１の後方側一端がスプリング３９によって付勢されているので、係合部３１ｂが係合溝２１ｃ′に沿って後方上方へ移動することはない。一方、係合部３１ｂが係合溝２１ｃ′に沿って前方下方（同じくゲート１３の閉鎖方向）へ移動しようとしても、リンク部材３１の後方側一端の上縁部がストッパ部１５ａに当接しているので、係合部３１ｂが係合溝２１ｃ′に沿って前方下方へ移動することはない。つまり、ゲート１３の平面１３ａにホッパ本体１１内方から力が作用してゲート１３を開放しようとしても、結局該ゲート１３は閉止状態に安定的に保持される。
【００７１】そして、ゲート１３に至近の、かつゲート１３の幅方向に対して略中央に配置された係合溝２１ｃ′にロック点が存在することになるので、ゲート１３を確実に閉止状態に保持することができる。
【００７２】また、この計量ホッパ７においては、モータ４０からゲート１３までの部品点数や回動の支点数等は比較的少なくされているので、ゲート閉止時におけるゲート１３のがたつきは抑制される。
【００７３】次に、ゲート１３がホッパ本体１１の下部開口１１ｂを開放する場合には、例えば、図示しない制御装置によるゲート開放指令に基づいてモータ４０を駆動することによって、図６に矢印Ｉで示すようにモータ軸４０ａを１８０°回転させ、アーム部材４１に設けられたローラ４３を符号イで示す実線状態から符号ウで示す鎖線状態に回転移動させる。その場合、該ローラ４３はリンク部材３１の操作部３１ａに設けられた係合軸３４に符号エで示す位置で当接した後、スプリング３９の付勢力に抗して係合軸３４を矢印Ｊで示す方向に上方から押し下げるように移動する結果、リンク部材３１は支軸３２を中心に図５に矢印Ｄで示す方向に回動する。一方、リンク部材３１の係合部３１ｂはローラ３６を介して係合部材２１の係合溝２１ｃ′に沿って後方上方に移動する結果、係合部材２１及び該部材２１と一体とされたゲート１３は支軸２２を中心に矢印Ｂで示すように実線状態から鎖線状態に回動し、ゲート１３はホッパ本体１１の下部開口１１ｂを開放する。そして、ホッパ本体１１内に収容されていた物品は下部開口１１ｂを介して排出される。
【００７４】物品が排出されると、モータ４０のモータ軸４０ａは再び前記経路をたどって、つまり、図６に示す矢印Ｉとは逆方向に回転して原点位置に戻る。その場合、リンク部材３１の後方側一端とフレーム部材１５との間に設けられたスプリング３９の付勢力によって、リンク部材３１の該一端は支軸３２を中心に矢印Ｃで示す方向に回動し、この一端の上縁部がストッパ部１５ａに当接した時点で回動は規制される。そして、ゲート１３はホッパ本体１１の下部開口１１ｂを再び閉鎖すると共に、ゲート１３は閉止状態に保持される。このように、ゲート１３の閉止状態を計量ホッパ７側で保持することが可能となるため、仮にモータ４０の制御が不能になったとしても、ゲート１３は閉止状態に安定的に保持される。
【００７５】また、ゲート１３が開閉するときには、リンク部材３１の係合部３１ｂは、ローラ３６を介して平行溝とされた係合溝２１ｃ′に沿ってスムーズに移動し、その上で、仮にモータ軸４０ａの回転速度が一定であっても、この係合溝２１′に対して係合部３１ｂが略直交するとき、ゲート１３の回動速度は減速される。つまり、ゲート１３でホッパ本体１１の下部開口１１ｂを閉鎖するとき、該ゲート１３がホッパ本体１１下部に当接する際の騒音の発生が軽減されると共に、ゲート１３及びッパ本体１１の耐久性が維持される。
【００７６】また、ゲート１３で下部開口１１ｂを閉鎖するときには、ゲート１３はスプリング３９の付勢力によって閉鎖方向に回動することになるので、例えば、このゲート１３とホッパ本体１１下部との間に物品の噛み込みがあったとしても、モータ４０のモータ軸４０ａは係合軸３４の動作とは係りなく概ね無負荷状態で所定位置に戻ることになる。したがって、過負荷がかかってモータ４０を損傷させる虞はなく、また、無理な力が作用してゲート１３やリンク部材３１等を損なうこともなくなる。
【００７７】そして、ゲート１３が閉止状態に保持されると、図５あるいは図６に示すように、係合軸３４とローラ４３との係合は解除される。つまり、リンク機構１４を包含する計量ホッパ７側と、リンク機構１４を駆動するモータ４０側とは切り離されることになるので、重量測定器としてのロードセル５２にモータ４０側の重量が負荷されることはなく、ロードセル５２には計量ホッパ７側の重量のみ負荷される。その結果、風袋重量が低減されることになるので、この組合せ計量装置１の固有振動数は高くなり、その結果、該計量装置１においては、カットオフ周波数の高いフィルタを使用することができるため、計量値が安定するまでの時間が短縮されて高速計量化が可能となると共に、振動等の外乱に鈍感となって計量誤差の低減が可能となる。
【００７８】なお、プールホッパ６は、重量測定器に連結されていない点で前記計量ホッパ７と相違するものの、両ホッパ６，７の構成の類似性に基づけば、このプールホッパ６においても計量ホッパ７における前記作用と同様の作用が得られることは明白であるので、説明は省略する。
【００７９】また、この実施の形態においては、ストッパ部１５ａ，１１５ａとスプリング３９，１３９とを設けることで、リンク部材３１，１３１の回動を規制することにより、該リンク部材３１，１３１の係合部３１ｂ，１３１ｂを係合溝２１ｃ′，１２１ｃ′に対して略直交するように構成しているが、これらに代えて磁石を用いることができる。
【００８０】その場合には、一例として計量ホッパ７においては、リンク部材３１における操作部３１ａの後方手前側の一端の上縁部と手前側のフレーム部材１５の適宜箇所とに、互いに吸引し合うように磁石を設ければよい。こうすることにより、ゲート１３で下部開口１１ｂを開放するときには両磁石間の吸引力に抗してリンク部材３１を所定方向に回動させ、一方、ゲート１３で下部開口１１ｂを閉鎖するときには両磁石間の吸引力を利用して前記とは逆方向にリンク部材３１を回動させ、両磁石が当接した時点で回動を規制することが可能となる。
【００８１】［別の実施の形態］次に、リンク部材の係合部が係合溝に対して略直交するようにこのリンク部材を回動させる機構に係る別の実施の形態について説明する。なお、この実施の形態は、一例としてプールホッパ６に対して適用したものであって、前記実施の形態と同じ構成要素については、特に混乱を招かない限り同じ符号を用いることにする。
【００８２】この実施の形態では、図７に示すように、リンク部材２３１の後方側一端間に２本の係合軸２３４，２３４が架設されており、これらの係合軸２３４，２３４が形成する隙間に、モータ軸１４０ａにアーム部材１４１を介して設けられた支軸１４２に回転自在に支持されるローラ１４３が嵌まり込んだ構成とされている。
【００８３】こうすることにより、モータ軸１４０ａが矢印Ｋで示す方向に回転すると、ローラ１４３は符号オで示す実線状態から符号カで示す鎖線状態に移動する。それに伴い、該ローラ１４２を介して係合軸２３４，２３４は矢印Ｌで示す方向に移動する。その結果、リンク部材２３１の後方側一端は実線状態から鎖線状態に移動して、リンク部材２３１は図示しない支軸を中心に所定方向に回動することになり、図示しないゲートを開放することができる。次いで、モータ軸１４０ａが矢印Ｋで示す方向とは逆方向に回転すると、リンク部材２３１の後方側一端は鎖線状態から実線状態に移動することになり、ゲートを閉鎖することができる。
【００８４】そして、ローラ１４３は係合軸２３４，２３４間の隙間に嵌り込む構成とされているので、例えば、ゲートを閉止状態に保持するときには、ローラ１４３を前記符号カで示す状態に保持するように、図示しないモータを駆動制御すればよい。なお、その場合には、前記実施の形態においてリンク部材１３１の回動を規制するために用いたスプリング１３９やストッパ部１１５ａ等は必須ではない。
【００８５】次に、さらに別の実施の形態について説明する。なお、この実施の形態は、一例として同じくプールホッパ６に対して適用したものであって、前記実施の形態と同じ構成要素については、特に混乱を招かない限り同じ符号を用いることにする。
【００８６】この実施の形態では、図８に示すように、リンク部材３３１の後方側一端間に１本の係合軸３３４が架設されており、該係合軸３３４に、モータ軸１４０ａにアーム部材１４１を介して設けられた支軸３４２に回転自在に支持される側面視コ字状のブロック部材３４３が、該部材３４３に設けられた凹部３４３ａを介して摺動自在に嵌合した構成とされている。
【００８７】こうすることにより、モータ軸１４０ａが矢印Ｍで示す方向に回転すると、ブロック部材３４３は符号キで示す実線状態から符号クで示す鎖線状態に移動する。それに伴い、該ブロック部材３４３を介して係合軸３３４は矢印Ｎで示す方向に移動する。その結果、リンク部材３３１の後方側一端は実線状態から鎖線状態に移動して、リンク部材３３１は図示しない支軸を中心に所定方向に回動することになり、図示しないゲートを開放することができる。次いで、モータ軸１４０ａが矢印Ｍで示す方向とは逆方向に回転すると、リンク部材３３１の後方側一端は鎖線状態から実線状態に移動することになり、ゲートを閉鎖することができる。
【００８８】そして、ブロック部材３４３は係合軸３３４に嵌合する構成とされているので、例えば、ゲートを閉止状態に保持するときには、ブロック部材３４３を前記符号キで示す状態に保持するように、図示しないモータを駆動制御すればよい。なお、その場合にも、前記実施の形態においてリンク部材１３１の回動を規制するために用いたスプリング１３９やストッパ部１１５ａ等は必須ではない。
【００８９】なお、前記実施の形態では、計量ホッパ７においてゲート１３と一体とされた係合部材２１の起立部２１ｃには、ゲート１３の平面１３ａに平行に係合溝２１ｃ′が形成されていたが、図９に示すように、上方に円弧を描くように係合溝２１ｃ″を形成することができる。
【００９０】こうすることにより、仮にモータ軸４０ａの回転速度が一定であっても、ゲート１３が支軸２２を中心に矢印Ａで示す方向に回動して、この係合溝２１ｃ″に対してリンク部材３１の係合部３１ｂがローラ３６を介して略直交するとき、ゲート１３の回動速度は減速される。一方、ゲート１３が支軸２２を中心に矢印Ｂで示す方向に回動し始めると、前記係合溝２１ｃ′の場合に比較して回動速度が増速される傾向となる。その場合、前記係合溝２１ｃ″の形状に限定されることはなく、目的に応じてその形状を自由に選択することができる。
【００９１】また、前記実施の形態では、ゲート開閉に際して、モータ軸４０ａを１８０°回転させた後、再び同じ経路をたどって原点位置に戻るようにモータ４０を駆動したが、モータ軸４０ａを１回転させるようにしてもよい。あるいは、モータ軸４０ａを１８０°回転させて一旦停止させ、この停止位置を所定時間保持するようにモータ４０を駆動制御してもよい。
【００９２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、特に下部開口を確実に閉鎖することができるように構成されたホッパ及びそのホッパを備えて高速計量化が可能であると共に計量誤差の少ない計量装置が提供される。本発明は、組合せ計量装置等の物品計量技術分野に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】 計量ホッパの構成を示す一部破断拡大側面図である。
【図３】 同じく計量ホッパの構成を示す一部破断拡大平面図である。
【図４】 プールホッパの構成を示す一部破断拡大側面図である。
【図５】 計量ホッパにおけるゲートの開閉動作を説明するための要部側面図である。
【図６】 図５のア−ア線による要部拡大矢視図である。
【図７】 別の実施の形態に係るゲートの開閉動作を示すための、図６に相当する図である。
【図８】 さらに別の実施の形態に係るゲートの開閉動作を示すための、図６に相当する図である。
【図９】 別の構成の係合溝を有する計量ホッパの要部抜粋側面図である。
【図１０】 従来の組合せ計量装置における計量ホッパのゲート開閉機構を示す概略要部側面図である。
【図１１】 従来の別の組合せ計量装置における計量ホッパのゲート開閉機構を示す概略要部側面図である。
【符号の説明】
１ 組合せ計量装置（計量装置）
６ プールホッパ
７ 計量ホッパ
１１，１１１ ホッパ本体（筐体）
１１ｂ，１１１ｂ 下部開口
１３，１１３ ゲート
１４，１１４ リンク機構（駆動伝達機構）
１５ａ，１１５ａ ストッパ部（回動規制機構）
２１ｃ′，２１ｃ″，１２１ｃ′ 係合溝
３１，１３１，２３１，３３１ リンク部材
３９，１３９ スプリング（回動規制機構）
４０，１４０ モータ（駆動手段）
５２ ロードセル（重量測定手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】 上下が開口された筐体と、該筐体に回動自在に備えられて該筐体の下部開口を開閉するゲートと、外部駆動源からの駆動力を伝達して前記ゲートを回動させる駆動伝達機構とが備えられたホッパであって、前記駆動伝達機構には、前記外部駆動源の駆動によって一端が回動するリンク部材と、前記ゲートに設けられて、前記リンク部材の一端が嵌り込む係合溝とが備えられており、前記ゲートは、前記一端が係合溝に沿って移動することによって開閉し、かつ、前記ゲートの閉止時には、前記係合溝に対して前記リンク部材の一端部側が略直交することを特徴とするホッパ。
【請求項２】 前記係合溝は平行溝であることを特徴とする請求項１に記載のホッパ。
【請求項３】 前記係合溝は、前記ゲートの幅方向に対して略中央に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のホッパ。
【請求項４】 前記リンク部材の一端部側が前記係合溝に対して略直交するように該リンク部材の回動を規制する回動規制機構が備えられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のホッパ。
【請求項５】 請求項４のホッパと、該ホッパに連結された重量測定手段と、前記駆動伝達機構を駆動する駆動手段とが備えられて、前記ホッパ内に保持された物品の重量を計量する計量装置であって、前記ゲートの閉止時には、前記駆動手段が前記駆動伝達機構から切断されていることを特徴とする計量装置。
【請求項１】 上下が開口された筐体と、該筐体に回動自在に備えられて該筐体の下部開口を開閉するゲートと、外部駆動源からの駆動力を伝達して前記ゲートを回動させる駆動伝達機構とが備えられたホッパであって、前記駆動伝達機構には、前記外部駆動源の駆動によって一端が回動するリンク部材と、前記ゲートに設けられて、前記リンク部材の一端が嵌り込む係合溝とが備えられており、前記ゲートは、前記一端が係合溝に沿って移動することによって開閉し、かつ、前記ゲートの閉止時には、前記係合溝に対して前記リンク部材の一端部側が略直交することを特徴とするホッパ。
【請求項２】 前記係合溝は平行溝であることを特徴とする請求項１に記載のホッパ。
【請求項３】 前記係合溝は、前記ゲートの幅方向に対して略中央に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のホッパ。
【請求項４】 前記リンク部材の一端部側が前記係合溝に対して略直交するように該リンク部材の回動を規制する回動規制機構が備えられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のホッパ。
【請求項５】 請求項４のホッパと、該ホッパに連結された重量測定手段と、前記駆動伝達機構を駆動する駆動手段とが備えられて、前記ホッパ内に保持された物品の重量を計量する計量装置であって、前記ゲートの閉止時には、前記駆動手段が前記駆動伝達機構から切断されていることを特徴とする計量装置。
【図１】
【図２】
【図６】
【図７】
【図８】
【図３】
【図４】
【図５】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図６】
【図７】
【図８】
【図３】
【図４】
【図５】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００３−１４５２９（Ｐ２００３−１４５２９Ａ）
【公開日】平成１５年１月１５日（２００３．１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−２０１７６８（Ｐ２００１−２０１７６８）
【出願日】平成１３年７月３日（２００１．７．３）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１５年１月１５日（２００３．１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年７月３日（２００１．７．３）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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