物品分割充填装置

【課題】１つの製品容器内に複数設けられた物品収容部に、計量済みの物品を効率よく所定の割合に分割して充填できるようにする。
【解決手段】筒体３０の下部のシャッタ板３６、３７を閉じて筒体３０の上部開口から搬入された物品を筒体３０内に停留させ、シャッタ板３６、３７を開いて停留物品を筒体３０の下部開口から落下排出させる。筒体３０内の停留している物品は、均し板４５の回転により排出されるまでの間に平坦化される。この平坦化されて筒体３０の下部開口から落下排出される物品は分割シュート５０に搬入される。分割シュート５０は、筒体３０の下部開口を所定の割合で複数に分割する線に沿った上縁をもつ分離板５１〜５４により物品を分離し、分離板５１〜５４で仕切られた複数の排出経路に案内して、それぞれ異なる排出口５０ａ〜５０ｄから排出させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬入された物品を効率よくほぼ所定の割合で分けて排出するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、食品の製造ラインでは、計量装置等によって規定重量にまとめられた物品を、販売用の容器（トレーなど）に収容し、これを包装して出荷している。
【０００３】
この物品としては、個々に重量のバラツキのある物品が規定重量分ひとまとめにされたものがあり、これを組合せ計量装置でひとまとめにしている場合が多い。
【０００４】
ところが近年では、総重量が規定された１つの製品の容器として、切り離し可能な複数の物品収容部が近接して設けられ、それらの物品収容部にほぼ均等に物品を分けて収容させることが必要なものが出てきている。
【０００５】
このような一つの製品の容器に設けられた複数（Ｍとする）の物品収容部に、規定重量のほぼ１／Ｍの物品を供給する方法としては、Ｍ台の組合せ計量装置でそれぞれ規定重量の１／Ｍの物品をひとまとめにして、それぞれを一つの製品容器のＭ個の物品収容部へ供給する方法や、単一の組合せ計量装置で規定重量の１／Ｍの物品をひとまとめにして、製品容器の一つの物品収容部へ供給するという動作をＭ回繰り返して、物品収容部の全てに供給する方法が考えられる。
【０００６】
なお、規定量の物品をひとまとめにして排出する組合せ計量装置の構成例は、次の特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１０７２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前者の方法では、高価な組合せ計量装置を複数台設置する必要があり、しかも組合せ計量装置は、複数の計量器に収容された物品を計量し、組合せ重量が所望範囲と組合せの物品を排出集合する構造であるから、組合せ精度が要求される場合には、計量器の数も減らすことができないので、機構的に小型化に限界があり、これを複数台設置し、それぞれの組合せ計量装置から一つの容器の各物品収容部へ物品を供給するためには、排出物品を容器の物品収容部まで案内するための経路が長くなり、その分、充填に要する時間がかかり、複数台設けた効果が十分得られない。
【０００９】
また、後者の方法でも、複数回の組合せ計量処理を行わないと１つの容器分の物品の充填が完了しないので非効率的である。
【００１０】
なお、上記の両方法の組合せも考えられる。例えばＭ＝４の場合、２台の組合せ計量装置で規定重量の１／４の物品をそれぞれ生成して２つの物品収容部に充填するという動作を２回行う方法であるが、この場合であっても充填のための経路が長くなることと、組合せ計量処理を２回行うための時間が必要となり、効率的な充填ができない。
【００１１】
本発明は、上記問題を解決して、１つの製品容器内に複数設けられた物品収容部に、計量済みの物品を効率よく所定の割合に分割して充填できる物品分割充填装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために本発明の請求項１記載の物品分割充填装置は、
上下が開口された筒体（３０）と、
前記筒体の下部開口を開閉するシャッタ板（３６、３７）を有し、該シャッタ板を閉じて前記筒体の上部開口から搬入された物品を該筒体内に停留させ、前記シャッタ板を開いて前記停留している物品を前記筒体の下部開口から落下排出させるシャッタ装置（３５）と、
前記筒体内に搬入して停留している物品が排出されるまでの間に、該物品を平坦化する均し装置（４０）と、
前記均し装置によって平坦化されて前記筒体の下部開口から落下排出される物品を、前記筒体の下部開口を所定の割合で複数に分割する線に沿った上縁で分離させる分離板（５１〜５４）を含み、該分離板の上縁で分離された各物品を、該分離板で仕切られた複数の排出経路に案内し、それぞれ異なる排出口から排出させる分割シュート（５０）とを備えている。
【００１３】
また、本発明の請求項２の物品分割充填装置は、請求項１記載の物品分割充填装置において、
前記分離板の上縁が、前記筒体の下部開口を閉じている前記シャッタ板の上面より高い位置に突出しており、
前記均し装置は、
前記分離板の上縁より高い位置で前記筒体内をその周方向に沿って移動する均し体（４５）によって、前記筒体内の物品を平坦化することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項３の物品分割充填装置は、請求項１または請求項２記載の物品分割充填装置において、
前記シャッタ板は、水平方向に移動することにより、前記筒体の下部開口を開閉することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
このように本発明の請求項１の物品分割充填装置は、シャッタ板で下部開口が閉じられた筒体内に停留している物品を平坦化してからシャッタを開いて筒体の下部開口から落下排出させるとともに、その排出物品を、筒体の下部開口を所定の割合で複数に分割する線に沿った上縁の分離板により分離し、その分離板で仕切られた複数の排出経路に案内し、それぞれ異なる排出口から排出させるようにしている。
【００１６】
このため、搬入された物品をほぼ所定の割合で分割してそれぞれの排出口から排出させることができ、前記したような一つの製品容器に複数の物品収容部が設けられたものに対して、低コストに且つ効率的に物品の分割充填を行うことができる。
【００１７】
また、分離板の上縁が、筒体の下部開口を閉じているシャッタ板の上面より高い位置に突出しするように形成され、その分離板の上縁より高い位置で筒体内をその周方向に沿って均し体を移動させるものでは、筒体に収容された物品の下層部の移動が分離板の上部により規制され、その上層部のみを均し体によって移動させることができ、より平坦度を高くでき、各排出口から排出される物品の割合の精度をより高くすることができる。
【００１８】
さらに、シャッタ板が水平方向に移動することにより、筒体の下部開口を開閉するものでは、筒体と分割シュートとの間隔を狭めることができ、分解、組立も容易で清掃しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態の支持機構を省略した全体構成図
【図２】本発明の実施形態の支持機構を省略した分解図
【図３】概略の支持機構を含み、図１をＡ方向からみた断面図
【図４】実施形態の動作説明図
【図５】実施形態の動作説明図
【図６】実施形態の動作説明図
【図７】実施形態の動作説明図
【図８】実施形態の動作説明図
【図９】シャッタ装置と分割シュートの変形例を示す図
【図１０】図９の変形例の動作説明図
【図１１】２分割の場合のシャッタ装置と分割シュートの変形例を示す図
【図１２】６分割の場合のシャッタ装置と分割シュートの変形例の開いた状態を示す図
【図１３】６分割の場合のシャッタ装置と分割シュートの変形例の閉じた状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明を適用した物品分割充填装置２０の要部の構成図、図２は、その分解斜視図、図３は図１をＡからみた断面図である。
【００２１】
これらの図において、物品分割充填装置２０は、組合せ計量装置（図示せず）の集合装置（集合シュートや集合コンベア）から排出された規定量の物品を受け、それを所定の割合（ここでは４等分とする）に分割して、下方を例えば矢印Ｂ方向にステップ搬送されるトレー（製品容器）１の４つの物品収容部１ａ〜１ｄにそれぞれ排出充填するものである。
【００２２】
物品分割充填装置２０は、例えば図３に示す支持体２１によって、トレー１の搬送ラインの上方に主要の機構部を支持する。この支持体２１の構造は任意であるが、少なくともこの物品分割充填装置２０を床面から所定の高さの位置に支持するための脚部２１ａ、筒体支持部２１ｂ、均し可動体支持部２１ｃ、モータ支持部２１ｄ、シャッタ支持部２１ｅおよび分割シュート支持部２１ｆを有している。
【００２３】
物品分割充填装置２０には、組合せ計量装置から排出された物品を受けるための筒体３０が設けられている。
【００２４】
筒体３０は、上下が開口された円筒状に形成され、その外周部が前記した筒体支持部２１ａに支持されている。
【００２５】
この筒体２０の下部には、シャッタ装置３５が形成されている。
シャッタ装置３５は、二つの矩形のシャッタ板３６、３７と、それを水平移動させるエアシリンダのような駆動装置３８、３９とからなり、二つのシャッタ板３６、３７の前端同士が筒体３０の下部開口の中心を通る線と重なる位置で当接するまで駆動装置３８、３９に押され水平移動して筒体３０の下部開口を閉じ、筒体３０の上部開口から搬入された物品を筒体３０内に停留させる。
【００２６】
また、駆動装置３８、３９によって互いに離間する方向に引かれ水平移動して筒体３０の下部開口を開き、筒体３０の内部に停留している物品を下部開口から落下排出させる。
【００２７】
前記したシャッタ支持部２１ｅは、二つのシャッタ板３６、３７の水平方向の移動をガイドするとともに、二つの駆動装置３８、３９を支持している。
【００２８】
筒体３０の上方には、筒体３０に搬入して停留している物品が排出されるまでの間に、その物品を平坦化する均し装置４０が設けられている。
【００２９】
均し装置４０は、均し可動体４１と駆動装置４７とにより構成されている。均し可動体４１は、筒体３０と同心の従動リング４２と、外径が筒体３０の内径より僅かに小さい円筒形に形成され、その上縁から側方へ延びたフランジ４３ａが従動リング４２に固定された均し板体支持体４３と、この均し板支持体４３の内壁の所定高さ位置に取り付けられ中心方向に延びた複数の均し板４５とによって構成されている。
【００３０】
従動リング４２は、前記した均し可動体支持部２１ｃによって筒体３０の中心軸を中心に回転できるように支持されており、その従動リング４２の外周は、モータ支持部２１ｄに支持された駆動装置４７のモータ４８に取り付けられた駆動プーリ４９の外周と接しており、モータ４８が駆動されると、その回転力が駆動プーリ４９から従動リング４２に伝達されて、均し可動体４１全体が筒体３０の中心軸を中心にして回転する。
【００３１】
この回転に伴い、複数の均し板４５が所定の高さ位置で回転して筒体３０内に収容された物品と接触して移動させて物品の表層側の凹凸を無くして平坦にする。
【００３２】
なお、均し板４５は、下方に延びた複数の歯４５ａが所定間隔で設けられた櫛歯型としているが、その形状は任意であり、例えばブラシ型等であってもよい。また、その高さ位置（シャッタからの下縁の高さ）は、収容される物品の容量（体積）を筒体３０の下部開口の面積で除算して得られる平均高さに合わせて可変できるようになっている。
【００３３】
シャッタ装置３５の下方には、分割シュート５０が配置されている。分割シュート５０は、均し装置４０によって平坦化されて筒体３０の下部開口から落下排出される物品を、筒体３０の下部開口を所定の割合で複数（この場合４等分）に分割する線（この場合開口中心で十字に直交する線）に沿った上縁で分離させる分離板５１〜５４を含み、それらの分離板５１〜５４の上縁で分離された各物品を、分離板５１〜５４で仕切られた複数の排出経路に案内し、それぞれ異なる排出口５０ａ〜５０ｄから排出させる。各排出口５０ａ〜５０ｄは、トレー１の各物品収容部１ａ〜１ｄにそれぞれ対応した位置に設けられている。
【００３４】
この分割シュート５０の上縁には側方に延びたフランジ５９が設けられており、このフランジ５９部分が前記した分割シュート支持部２１ｆに支持されている。
【００３５】
以上の構成を有する物品分割充填装置２０に対して、図４のように上方から規定重量の物品Ｗが投入されると、図示しない制御装置の制御によって回転駆動されるモータ４８に従動して均し板４５が回転し、その均し板４５の作用により、投入された物品Ｗの上層の凹凸がなくなり、図５のように平坦化される。
【００３６】
そして、この平坦化が終わると、シャッタ装置３５の駆動装置３８、３９が、前記制御装置により引っ張り方向に駆動され、図６のようにシャッタ板３６、３７が開いて、平坦化された物品Ｗ′が下方へ落下する。
【００３７】
このとき、シャッタ板３６、３７が開く直前の物品Ｗ′は図７の（ａ）のように、筒体の下側開口をほぼ均等に覆うように収容されており、シャッタ３６、３７が開いて、下方に落下して分割シュート５０の４つの分離板５１〜５４の上縁に達すると、そのエッジと物品の自重によって図７の（ｂ）のように、分離板５１〜５４の上縁で切断されるようにしてほぼ等しい量の物品Ｗ１〜Ｗ４に分離され、その分離された各物品Ｗ１〜Ｗ４が、分離板５１〜５４で仕切られた各排出経路に案内されてそれぞれ異なる排出口５０ａ〜５０ｄから排出される。
【００３８】
分割シュート５０の下方には、その排出口５０ａ〜５０ｄと各物品収容部１ａ〜１ｄの位置が一致する状態でトレー１が停止しており、各排出口５０ａ〜５０ｄから排出された物品Ｗ１〜Ｗ４が、図８のように、各物品収容部１ａ〜１ｄ内に収容される。
【００３９】
なお、この間にもシャッタ板３６、３７は閉じて、次の物品の受け入れを可能にしている。
【００４０】
以下、同様の動作が繰り返されて、組合せ計量装置等で規定量ひとまとめにされた物品が投入されると、それが４等分されてトレー１の各物品収容部１ａ〜１ｄ内に収容される。
【００４１】
このように実施形態の物品分割充填装置２０では、シャッタ板３６、３７で下部開口が閉じられた筒体３０内の物品を均し装置４０で平坦化してからシャッタ板３６、３７を開いて筒体３０の下部開口から落下排出させるとともに、その排出物品を、筒体３０の下部開口を所定の割合で複数に分割する線に沿った上縁の分離板５１〜５４により分離し、その分離板５１〜５４で仕切られた排出経路に案内し、それぞれ異なる排出口５０ａ〜５０ｄから排出させるようにしている。
【００４２】
このため、搬入された物品をほぼ所定の割合で分割してそれぞれの排出口から排出させることができ、前記したような一つのトレー１（製品容器）に複数の物品収容部１ａ〜１ｄが設けられたものに対して、低コストに且つ効率的に物品の分割充填を行うことができる。
【００４３】
前記実施形態では、分割シュート５０の分離板５１〜５４の上縁が、シャッタ板３６、３７の下方にあったが、例えば物品Ｗがからみやすい場合には、均し装置４０の均し板４５によって物品の凸部を移動させようとしたときにその下部も引っ張られて移動してしまい、十分な平坦化ができない場合がある。
【００４４】
このような場合には、図９の（ａ）に示す分離板５１〜５４のようにその上縁を高くして、図９の（ｂ）のようにシャッタ板３６、３７が閉じた状態で、その上面から突出させることで解消できる。
【００４５】
即ち、図１０の（ａ）のように、均し板４５に押された物品Ｗａが分離板５１の上縁を通過するときに、その下層の物品Ｗｂも引っ張られて移動しようとするが、その移動は突出した分離板５１により規制されて、引き離され上層の物品Ｗａのみが分離板５１の上縁を通過して凹部を埋める。このため、図１０の（ｂ）のように物品を平坦にすることができる。なお、他の分離板５２〜５４の位置でも同様の作用がある。
【００４６】
また、この状態で物品に対して下方から各分離板５１〜５４が食い込んでいるので、図１０の（ｃ）のように、シャッタ板３６、３７が開いたときに、物品がこの各分離板５１の位置で容易に分離し、物品の分割排出を確実に行うことができる。なお、この場合で、前記同様に２枚のシャッタ板３６、３７で開閉するためには、図示しているように、シャッタ板３６、３７の移動方向に延びた分離板５２、５４を突出させるためのスリット３６ａ、３７ａを設ければよい。
【００４７】
また、このスリット３６ａ、３７ａの位置でシャッタ板３６、３７を２分割して、４枚のシャッタ板で開閉することもできる。
【００４８】
上記した物品分割充填装置２０は、投入された物品を４等分していたが、図１１に示すように、内部を一枚の分離板５１で仕切り、上方から投入された物品をこの分離板５１で２等分して排出口５０ａ、５０ｂから排出する構造であってもよい。
【００４９】
また、例えば図１２に開いた状態、図１３に閉じた状態を示しているように、筒体３０の下側開口を６等分する放射状の線に沿った上縁を有する６枚の分離板６１〜６６を持ち、これらの分離板６１〜６６で６分割した物品を、分離板６１〜６６で仕切られた排出経路を経てぞれぞれの排出口（図示せず）から排出させる分割シュート６０も実現できる。なお、ここでは、先端が１２０度の角度をもつ３枚のシャッタ板７１〜７３を図示しない駆動装置によって水平方向にスライドさせて筒体３０の下側開口を開閉しており、前記同様に、シャッタ板の上面より高い位置に分離板６１〜６６の上縁が突出するように、各シャッタ板７１〜７３にはスリット７１ａ〜７３ａが設けられている。
【００５０】
ただし、分離板６１〜６６をシャッタ板の下に位置させる場合には、前記実施形態のように２枚のシャッタ板で開閉することも可能であり、一枚の大きなシャッタ板で筒体３０の下側開口を開閉してもよい。
【００５１】
また、いずれの場合でも、シャッタ板を水平方向に移動して筒体３０の下部開口を開閉するようにしているものでは、筒体３０と分割シュート５０、６０との間隔を狭めることができ、分解、組立も容易で清掃しやすくなる。
【００５２】
なお、上記実施例では、水平移動型のシャッタを用いていたが、一端側を軸にして回動するシャッタを用いてもよい。また、均し装置の構造も上記実施例に限定されず、他の方式も採用できる。例えば振動器で筒体を振動させて物品を均してもよい。
【００５３】
また、上記した物品分割充填装置２０は、単体での使用だけでなく、組合せ計量装置の集合装置の下部に着脱自在に取け付けられる構造としてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１……トレー、１ａ〜１ｄ……物品収容部、２０……物品分割充填装置、２１……支持体、３０……筒体、３５……シャッタ装置、３６、３７……シャッタ板、３８、３９……駆動装置、４０……均し装置、４１……均し可動体、４２……従動リング、４３……支持板支持体、４５……支持板、４７……駆動装置、４８……モータ、４９……駆動プーリ、５０、６０……分割シュート、５０ａ〜５０ｄ……排出口、５１〜５４、６１〜６６……分離板、７１〜７３……シャッタ板

【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下が開口された筒体（３０）と、
前記筒体の下部開口を開閉するシャッタ板（３６、３７）を有し、該シャッタ板を閉じて前記筒体の上部開口から搬入された物品を該筒体内に停留させ、前記シャッタ板を開いて前記停留している物品を前記筒体の下部開口から落下排出させるシャッタ装置（３５）と、
前記筒体内に搬入して停留している物品が排出されるまでの間に、該物品を平坦化する均し装置（４０）と、
前記均し装置によって平坦化されて前記筒体の下部開口から落下排出される物品を、前記筒体の下部開口を所定の割合で複数に分割する線に沿った上縁で分離させる分離板（５１〜５４）を含み、該分離板の上縁で分離された各物品を、該分離板で仕切られた複数の排出経路に案内し、それぞれ異なる排出口から排出させる分割シュート（５０）とを備えた物品分割充填装置。
【請求項２】
前記分離板の上縁が、前記筒体の下部開口を閉じている前記シャッタ板の上面より高い位置に突出しており、
前記均し装置は、
前記分離板の上縁より高い位置で前記筒体内をその周方向に沿って移動する均し体（４５）によって、前記筒体内の物品を平坦化することを特徴とする請求項１記載の物品分割充填装置。
【請求項３】
前記シャッタ板は、水平方向に移動することにより、前記筒体の下部開口を開閉することを特徴とする請求項１または請求項２記載の物品分割充填装置。

【図１】