組合せ計量装置およびこれを備えた計量包装システム
【課題】 従来の組合せ計量装置よりも組合せ計量によって排出される物品の弁別性を向上させて生産能力の向上を図ることが可能な組合せ計量装置およびこれを備えた計量包装システムを提供する。
【解決手段】 組合せ計量装置１は、複数の計量ホッパ５と、その下流側に配置された第１集合シュート７とを備えている。組合せ計量装置１は、第１集合シュート７の排出口７ｂの下流側に、第２集合シュート８を備えている。第２集合シュート８は、複数の集合セクション８ａ〜８ｄを含んでおり、それぞれの集合セクション８ａ〜８ｄが排出口１８ａ〜１８ｄを有している。第２集合シュート８は、回転駆動源１９から伝達される回転駆動力によって第１集合シュート７に対して回転する。
【解決手段】 組合せ計量装置１は、複数の計量ホッパ５と、その下流側に配置された第１集合シュート７とを備えている。組合せ計量装置１は、第１集合シュート７の排出口７ｂの下流側に、第２集合シュート８を備えている。第２集合シュート８は、複数の集合セクション８ａ〜８ｄを含んでおり、それぞれの集合セクション８ａ〜８ｄが排出口１８ａ〜１８ｄを有している。第２集合シュート８は、回転駆動源１９から伝達される回転駆動力によって第１集合シュート７に対して回転する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の計量ホッパから排出される物品を集合させて下流側に配置された装置へ排出する組合せ計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の物品を計量して複数の計量結果を用いて組合せ計量を行う組合せ計量装置が用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、組合せ計量によって選択された物品を排出するための排出口が複数設けられた組合せ計量装置が開示されている。ここでは、排出口を複数備えているため、排出過程で物品同士が混ざり合うことを防止して適切に物品を回収できる。よって、下流側に配置された包装機において、各組合せ計量ごとの物品が混ざり合うことなく包装することができる。
【特許文献１】特開平０１−０３２９２６号公報（平成１年７月１１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の組合せ計量装置では、以下に示すような問題点を有している。
【０００５】
すなわち、上記公報に開示された組合せ計量装置では、複数の排出口に対応する複数のタイミングホッパに対して複数の包装機を設ける必要があり、コストアップの要因となる。また、タイミングホッパを交互に開閉して物品を排出することで包装機を１台にすることも考えられるが、この場合には組合せ計量において選択された複数の物品をまとめて弁別するのに時間がかかり、次回の組合せ計量で選択された物品の排出タイミングが遅れるため、組合せ計量装置が有する本来の運転能力の上限まで能力を上げることが困難である。
【０００６】
本発明の課題は、従来の組合せ計量装置よりも組合せ計量によって排出される物品の弁別性を向上させて生産能力の向上を図ることが可能な組合せ計量装置およびこれを備えた計量包装システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る組合せ計量装置は、複数の物品の計量を行い、計量された物品の計量結果を組み合わせて組合せ計量を行う組合せ計量装置であって、複数の計量ホッパと、第１集合シュートと、第２集合シュートと、回転機構と、を備えている。計量ホッパは、複数の物品の計量を行う。第１集合シュートは、組合せ計量において選択されて計量ホッパから排出される物品を集合させるとともに、集合させた物品を排出する第１排出口を有している。第２集合シュートは、複数の集合セクションを含むように構成されている。各集合セクションは、第１集合シュートの第１排出口から排出された物品を集合させるとともに、集合させた物品を排出する第２排出口を有している。回転機構は、第２集合シュートを第１集合シュートに対して回転させる。
【０００８】
ここでは、組合せ計量において選択されて計量ホッパから排出される物品を、２段階の集合シュートによって受けて弁別性を向上させた状態で排出する。
【０００９】
通常、組合せ計量において選択されて計量ホッパから排出される物品は、略漏斗形状の集合シュートに排出されて滑落面を滑りながら排出口から排出される。このため、物品が完全に袋内へ排出されるまで待つ必要があり、生産能力があまり上げられない要因となっていた。
【００１０】
そこで、本発明の組合せ計量装置では、通常の集合シュートとしての第１集合シュートに加えて、その下流側に第２集合シュートを設けている。この第２集合シュートは、第１集合シュートの第１排出口から排出される物品を回転しながら受け取って集合させる複数の集合セクションを有しており、各集合セクションの第２排出口を経て、下流側に配置された製袋包装機等へ物品を排出する。
【００１１】
これにより、第１集合シュートの滑落面を滑り落ちながら搬送方向において分散して長くなった物品は、第２集合シュートの各集合セクションにおいて安定した後で排出されるため、物品を固めて排出することができる。よって、１回の組合せ計量において排出される物品の排出時の搬送方向における分散を小さくすることができるため、次の組合せ計量において排出される物品との排出間隔を短縮して運転能力を向上させることができる。さらに、下流側に配置された製袋包装機等の装置において運転能力を上げた場合でも、シール部分への物品の噛み込みによるシール不良の発生を防止することができる。この結果、製袋包装機等の下流側に配置された装置の運転能力に合わせて組合せ計量装置の運転能力も向上させて、生産性の高い組合せ計量システムを構築できる。
【００１２】
第２の発明に係る組合せ計量装置は、第１の発明に係る組合せ計量装置であって、第２集合シュートは、３つ以上の集合セクションを有している。
【００１３】
ここでは、第２集合シュートを少なくとも３つのセクションに分けて使用する。具体的には、１つ目の集合セクションにおいて物品の投入が行われ、２つの目の集合セクションにおいて投入された物品を安定させ、３つ目の集合セクションにおいて安定させた物品を排出する。
【００１４】
これにより、第２集合シュートにおいて物品を固めた状態にしてから第２排出口から排出するため、１回の組合せ計量において排出される物品の排出時の長さを短くすることができる。この結果、次の組合せ計量において排出される物品との排出間隔を短縮して運転能力を向上させることができる。
【００１５】
なお、集合セクションは３つ以上あってもよく、その場合には、例えば、投入された物品を安定させるセクションとして２つ以上のセクションを用いてもよい。
【００１６】
第３の発明に係る組合せ計量装置は、第１または第２の発明に係る組合せ計量装置であって、第１集合シュートは、複数の計量ホッパから第１排出口までの距離が等しくなるように構成されている。
【００１７】
ここでは、第１集合シュートに設けられた第１排出口を、複数の計量ホッパからの距離が等しくなるように配置している。
【００１８】
これにより、組合せ計量において選択された複数の計量ホッパから物品が排出される場合でも、ほぼ同時に第１集合シュートの第１排出口から物品を排出することができる。このため、１回の組合せ計量において選択された物品を固めた状態で第２集合シュートに対して排出することができる。この結果、１回の組合せ計量において排出される物品の間隔を狭くすることができるため、生産能力の向上が図れる。
【００１９】
第４の発明に係る組合せ計量装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る組合せ計量装置であって、第２集合シュートは、回転機構によって水平面内で回転される。
【００２０】
ここでは、第２集合シュートを水平面内で回転させながら各集合セクションにおいて第１集合シュートの第１排出口から物品を受け取る。
【００２１】
これにより、第１集合シュートの第１排出口から排出される物品に付与される衝撃を最小限に抑制し、物品の割れや欠け等の発生を防止することができる。
【００２２】
第５の発明に係る組合せ計量装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る組合せ計量装置であって、第２集合シュートの第２排出口から排出される物品を容器で受け取り、第２集合シュートの回転と同期するように容器を旋回させながら排出する排出機構をさらに備えている。
【００２３】
ここでは、第２集合シュートの第２排出口から排出される物品を受け取る容器を備えており、この容器を旋回させながら物品を排出する排出機構をさらに備えている。そして、排出機構は、第２集合シュートの回転と同期するように容器を旋回させる。
【００２４】
これにより、第２排出口の回転に合わせて容器を旋回させることができるため、第２排出口から排出される物品を容器によって確実に受け取ることができる。
【００２５】
第６の発明に係る組合せ計量装置は、第５の発明に係る組合せ計量装置であって、排出機構は、容器を下降させながら反転させて容器に投入された物品を排出する。
【００２６】
ここでは、第２集合シュートの第２排出口から排出される物品を容器で受け取り、その容器を下降させながら反転させることで容器内の物品を排出する。
【００２７】
これにより、容器から排出される際の尾引きを防止して、下流側に配置された製袋包装機等の装置に対して物品を固めた状態で排出することができる。この結果、１回の組合せ計量において排出される物品の排出時の搬送方向における分散の程度を小さくすることができるため、次の組合せ計量において排出される物品との排出間隔を短縮して運転能力を向上させることができる。
【００２８】
さらに、下流側に配置された製袋包装機等の装置において運転能力を上げた場合でも、シール部分への物品の噛み込みによるシール不良の発生を防止することができる。この結果、製袋包装機等の下流側に配置された装置の運転能力に合わせて組合せ計量装置の運転能力も向上させて、生産性の高い組合せ計量システムを構築できる。
【００２９】
第７の発明に係る組合せ計量装置は、第５または第６の発明に係る組合せ計量装置であって、排出機構は、容器によって第２排出口から物品を受け取ると、容器を旋回させながら一旦下降させてから上昇させる。
【００３０】
ここでは、第２集合シュートの第２排出口から排出される物品を、第２排出口の直下において受け取った後、容器を旋回させながら一旦下降し、上昇しながら旋回する。
【００３１】
これにより、第２排出口に容器を近接させて物品を受け取ることで物品が容器からこぼれないようにすることができるとともに、下降後に上昇させることで排出前に容器内の物品をさらに固まりにすることができる。よって、１回の組合せ計量において排出される物品の排出時の長さを短くすることができるため、次の組合せ計量において排出される物品との排出間隔を短縮して運転能力を向上させることができる。
【００３２】
第８の発明に係る組合せ計量装置は、第１から第７の発明のいずれか１つに係る組合せ計量装置であって、第２集合シュートは、第１集合シュートの第１排出口から複数の集合セクションの第２排出口までの距離が等しくなるように構成されている。
【００３３】
ここでは、第２集合シュートにおける各集合セクションに設けられた第２排出口を、第１集合シュートの第１排出口からの距離が等しくなるように配置している。
【００３４】
これにより、第１集合シュートの第１排出口から物品を排出することができるため、１回の組合せ計量において選択された物品を固めた状態で第２集合シュートから排出することができる。
【００３５】
第９の発明に係る組合せ計量装置は、第１から第８の発明のいずれか１つに係る組合せ計量装置を複数備え、組合せ計量装置から排出される物品を受け取って包装する製袋包装機をさらに備えている。
【００３６】
ここでは、製袋包装機の上流側に上記組合せ計量装置を複数備えた計量包装システムを構築している。
【００３７】
これにより、第１集合シュートの滑落面を滑り落ちながら搬送方向において長くなった物品は、第２集合シュートの各集合セクションにおいて安定した後で排出されるため、物品を固めて排出することができる。よって、１回の組合せ計量において排出される物品の排出時の長さを短くすることができるため、次の組合せ計量において排出される物品との排出間隔を短縮して運転能力を向上させることができる。
【００３８】
さらに、下流側に配置された製袋包装機において運転能力を上げた場合でも、シール部分への物品の噛み込みによるシール不良の発生を防止することができる。この結果、製袋包装機の運転能力に合わせて組合せ計量装置の運転能力も向上させて、生産性の高い計量包装システムを構築できる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の組合せ計量装置によれば、１回の組合せ計量において排出される物品の排出時の搬送方向における分散を小さくすることができるため、次の組合せ計量において排出される物品との排出間隔を短縮して運転能力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置１を含む計量包装システム１０について、図１〜図８（ｆ）を用いて説明すれば以下の通りである。
【００４１】
［計量包装システム１０全体の構成］
本実施形態に係る計量包装システム１０は、図１および図２に示すように、組合せ計量装置１と、組合せ計量装置１の後段に配置された製袋包装機９とを備えている。
【００４２】
なお、本実施形態の計量包装システム１０において取り扱われる物品Ｐは、例えば、ポテトチップのような分散し易いスナック菓子であるものとする。
【００４３】
［組合せ計量装置１の構成］
組合せ計量装置１は、図１に示すように、複数の計量ホッパ５において貯留されている被計量物（以下、物品Ｐ（図６参照）と示す）の重量値を用いて、物品Ｐの集合体が所定重量あるいは所定数量になるように組合せ計量を行う。また、組合せ計量装置１は、図１に示すように、主として、前段に配置された供給コンベア装置４０が物品Ｐを落下させる位置の真下に配置される円錐状の分散テーブル２と、分散テーブル２の周囲に複数配置された供給フィーダ３と、供給フィーダ３の下流側に配置された複数のプールホッパ４および計量ホッパ５と、第１集合シュート７と、第２集合シュート８と、排出機構１５と、を備えている。なお、以下で説明する組合せ計量装置１の構成については、２台の組合せ計量装置１において共通の構成であるため、説明の便宜上、ここでは一方の組合せ計量装置１の構成だけを説明する。
【００４４】
分散テーブル２は、傘状の円形板であって、図示しない電磁加振装置等の駆動機構によって振動させられる。分散テーブル２の上面に供給された物品Ｐは、振動によって円形板の外周側へ分散しながら移動し、分散テーブル２の外周に沿って配置された供給フィーダ３上へと落下する。
【００４５】
供給フィーダ３は、分散テーブル２を中心とする周方向にほぼ均等に配置された複数の供給トラフ３１ａ〜３１ｊを備えている（図２参照）。供給トラフ３１ａ〜３１ｊは、図示しない電磁加振装置等の駆動機構によって振動させられ、分散テーブル２から供給された物品Ｐを振動によって外方へ移動させてプールホッパ４へと送出する。供給トラフ３１ａ〜３１ｊは、ステンレス鋼板を折り曲げて成形した板金製の部材である。
【００４６】
プールホッパ４は、供給フィーダ３から物品Ｐを受け取って一時的にプールする。また、その下部には、物品Ｐを下流側に配置された計量ホッパ５に投下するためのゲート４１が設けられている。ゲート４１は、図示しない制御部からの指令によって開放されて、計量ホッパ５に物品Ｐを供給する。
【００４７】
計量ホッパ５は、プールホッパ４の下流側に設けられている。プールホッパ４、計量ホッパ５は、各供給トラフ３１ａ〜３１ｊに１対１に対応して、周方向に沿って複数配置されている。それぞれの計量ホッパ５は、ホッパ内の物品Ｐの重量を計測するためのロードセルを有している。また、その下部には、物品Ｐを下流側に配置された第１集合シュート７に対して排出するためのゲート５１が設けられている。ゲート５１は、図示しない制御部からの指令によって開放される。
【００４８】
第１集合シュート７は、各計量ホッパ５から投下された物品Ｐを搬送面において滑落させて集合させて、排出口７ｂから製袋包装機９等の後段に配置された装置に対して物品Ｐを落下させる。なお、第１集合ュート７の詳細な構成については後段にて詳述する。
【００４９】
第２集合シュート８は、４つの集合セクション８ａ〜８ｄを有しているとともに、回転軸Ａ１を中心にして回転する。そして、第１集合シュート７から排出される物品Ｐを各集合セクション８ａ〜８ｄにおいて受け取って、それぞれの排出口１８（排出口１８ａ〜１８ｄ）から排出する。なお、第２集合シュート８の詳細な構成については後段にて詳述する。
【００５０】
排出機構１５は、第２集合シュート８の排出口１８（排出口１８ａ〜１８ｄ）から排出される物品Ｐを容器Ｃで受け取って、容器Ｃを容器Ｃの開口が下向きになるように上下方向を反転（以下、単に反転と示す。）させながら製袋包装機９の排出シュート１７へ物品Ｐを排出する。
【００５１】
本実施形態の組合せ計量装置１では、上述したプールホッパ４と計量ホッパ５とが縦方向に直列的に配置されて構成されており、各ホッパ４，５が複数の供給フィーダ３に対応して複数並列配置されている。そして、計量ホッパ５に貯留されている計量済みの物品Ｐの重量値を用いて組合せ演算を行い、組合せ演算の結果、選択された各計量ホッパ５から第１集合シュート７に対して物品Ｐを排出する。
【００５２】
本実施形態の計量包装システム１０が備えている製袋包装機９は、フォーマ９ａを有しており、側方に装填されたフィルムロール９ｂから送られてくるシート状のフィルムＦを包帯状としてフィルムＦの重なり部分を縦シール機構９ｃによって縦シールする。そして、横シール機構９ｄによって袋の下端部分を横シールした後、作製した袋内へ物品Ｐを投入し、袋の上端部分を横シールすることで、各組合せ計量装置１の排出機構１５から排出シュート１７に対して排出された物品Ｐを包装する。
【００５３】
＜第１集合シュート７の構成＞
第１集合シュート７は、図１に示すように、各組合せ計量装置１に含まれる複数の計量ホッパ５の下方で第２集合シュート８の上方、すなわち計量ホッパ５と第２集合シュート８との間に設けられた漏斗形状のシュートである。そして、第１集合シュート７は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、物品Ｐを中央部へ向かって滑落させながら集合させる搬送面７ａと、搬送面７ａにおいて集合させた物品Ｐを排出するための排出口（第１排出口）７ｂを有している。
【００５４】
搬送面７ａは、漏斗形状の第１集合シュート７の内側に形成された面であって、下端に形成された排出口７ｂまで投入された物品Ｐを集合させながら誘導する。
【００５５】
排出口７ｂは、搬送面７ａの下端部に形成された開口であって、搬送面７ａにおいて集合させた物品Ｐを、直下に配置された第２集合シュート８の各集合セクション８ａ〜８ｄに対して排出する。また、本実施形態では、排出口７ｂは、図３（ｂ）に示すように、上流側に配置された複数の計量ホッパ５から等距離になるように配置されている。このため、組合せ計量において選択された各計量ホッパ５から排出される物品Ｐは、各計量ホッパ５から等距離にある排出口７ｂへと集められて搬送方向においてほとんど分散することなくほぼ同時に排出される。
【００５６】
＜第２集合シュート８の構成＞
第２集合シュート８は、図１に示すように、第１集合シュート７の下方で製袋包装機９の上方、すなわち第１集合シュート７と製袋包装機９との間に設けられている。そして、第２集合シュート８は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、４つの集合セクション８ａ〜８ｄを備えている。集合セクション８ａ〜８ｄは、第２集合シュート８を仕切り板８ｅ，８ｆによって４分割して形成されている。そして、各集合セクション８ａ〜８ｄの下端部には、それぞれ排出口１８ａ〜１８ｄが形成されている。
【００５７】
また、第２集合シュート８は、回転駆動源（回転機構）１９からの回転駆動力を受けて、鉛直方向に平行な回転軸Ａ１を中心として水平面内において回転する。これにより、集合セクション８ａ〜８ｄに投入された物品Ｐに対して付与される衝撃等を軽減して、物品Ｐの割れや欠けの発生を防止することができる。
【００５８】
さらに、第２集合シュート８は、後段にて詳述する排出機構１５における容器Ｃの旋回と同期するように回転している。そして、各集合セクション８ａ〜８ｄの排出口１８ａ〜１８ｄの直下には、図１に示すように、それぞれ容器Ｃが配置されている。これにより、第２集合シュート８の各集合セクション８ａ〜８ｄの何れからどのタイミングで物品Ｐが排出されたとしても、確実に物品Ｐを容器Ｃで受け取ることができる。
【００５９】
組合せ計量が行われるごとに第１集合シュート７の排出口７ｂから排出される物品Ｐは、第１集合シュート７に対して第２集合シュート８が回転しているため、集合セクション８ａ、集合セクション８ｂ、集合セクション８ｃ、集合セクション８ｄへと順に投入される。このとき、各集合セクション８ａ〜８ｄに対して投入された物品Ｐは、図５に示すように、物品Ｐが投入されるゾーン、物品Ｐが安定するゾーンを経て、物品Ｐを排出するゾーンにおいて、排出口１８ａ〜１８ｄからそれぞれその下方に配置されて同期回転（旋回）する容器Ｃに対して排出される。このため、第２集合シュート８の集合セクション８ａ〜８ｄにおいては、物品Ｐを安定させて固まりとしてから排出することができる。
【００６０】
なお、第１集合シュート７に対する第２集合シュート８の回転速度は、組合せ計量装置１の設定能力に応じて変化するものであって、１回の組合せ計量で計量ホッパ５から排出される物品Ｐが１つの集合セクション８ａ〜８ｄに投入されるように制御される。
【００６１】
＜排出機構１５の構成＞
排出機構１５は、第２集合シュート８の各集合セクション８ａ〜８ｄの排出口１８ａ〜１８ｄから投入された物品Ｐを、第２集合シュート８と同期させながら旋回中の容器Ｃで受け取って容器Ｃから排出するための装置である。そして、図１に示すように、第２集合シュートと製袋包装機９との間に配置されている。また、排出機構１５は、図６および図７に示すように、４つのホルダ３５と、４本のシャフト３６と、傾斜板３７と、回転軸Ａ２と、反転機構３８とを備えている。
【００６２】
ホルダ３５は、容器Ｃを保持するために、容器Ｃの底面を下から支える底板３５ａとＵ字型の部材３５ｂとを備えている。そして、ホルダ３５においては、底板３５ａに埋め込まれた磁石の磁力によって金属製の容器Ｃを保持する。また、ホルダ３５は、回転軸Ａ２を中心として周方向に等間隔で４つ配置されており、回転軸Ａ２の周りを旋回する。
【００６３】
シャフト３６は、その上端部にホルダ３５がそれぞれに取り付けられており、鉛直方向に伸びる内部が空洞の金属製の円筒である。このシャフト３６の内部には、ホルダ３５を反転させるための反転機構３８を構成するカムやギア等の部品が備えられている。
【００６４】
傾斜板３７は、図６に示すように、排出機構１５における容器Ｃの旋回軌道に沿って形成された板状部材である。そして、図８（ａ）〜図８（ｆ）に示すように、回転軸Ａ２を中心として並列に旋回している４本のシャフト３６の下部にそれぞれ取り付けられた誘導部３９を、傾斜板３７の傾斜面に沿って鉛直方向に移動させる。これにより、シャフト３６の上端部に取り付けられたホルダ３５とともにホルダ３５に保持された容器Ｃを、鉛直方向に移動させることができる。
【００６５】
具体的には、傾斜板３７は、図６に示すように、排出口１８ａ〜１８ｄから物品Ｐを受け取った位置から一旦容器Ｃを下降させる。そして、容器Ｃを上昇させた後、再び下降させるような形状になるように形成されている。このように、容器Ｃを鉛直方向に移動させながら旋回する場合でも、物品Ｐを受け取った位置から一旦容器Ｃを下降させることで、第２集合シュート８の排出口１８ａ〜１８ｄに近接した位置で物品Ｐを受け取ることができる。この結果、第２集合シュート８の排出口１８ａ〜１８ｄから排出される物品Ｐをこぼさずに容器Ｃにおいて受け取ることができる。なお、容器Ｃから物品Ｐを排出する際の動きについては、後段にて詳述する。
【００６６】
また、このような排出機構１５における容器Ｃの鉛直方向への移動速度は、図６に示す反転機構３８の付近に設けられたばねの強さによって調整することができる。例えば、強いばねを使用した場合には、鉛直方向上向きに移動した容器Ｃを鉛直方向下向きに戻す力が強くなるため、鉛直方向下向きの移動速度を大きくすることができる。なお、傾斜板３７の傾斜角度を調整することで、鉛直方向における移動速度を変更することもできる。さらには、小モータを取り付けたボールねじを回転させて容器Ｃを鉛直方向に移動させる排出機構１５において、ボールねじの回転速度を制御して鉛直方向における移動速度を変更することも可能である。
【００６７】
反転機構３８は、容器Ｃから物品Ｐを排出するために、シャフト３６の内部に設けられた反転機構３８のカムやギアを駆動させることで、容器Ｃを保持しているホルダを１８０度反転させる。また、反転機構３８は、図７に示すように、製袋包装機９に接続された排出シュート１７内の所望の排出位置、すなわち下部開口１７ａに向かって物品Ｐが排出されるように、制御部（図示せず）において容器Ｃを反転させるタイミングが制御される。
【００６８】
これにより、旋回軌道に沿って移動中の容器Ｃから排出されるタイミングを制御することができる。よって、排出機構１５における旋回軌道に沿った任意の位置に配置された排出シュート１７へ物品Ｐを排出することができる。なお、反転機構３８によって開口が下向きになるように反転させられた容器Ｃは、つば部分Ｃ１をホルダ３５のＵ字型の部材３５ｂで下から支えられることで保持される。
【００６９】
回転軸Ａ２は、第２集合シュート８の回転軸Ａ１と同期しながら回転することで、排出口１８ａ〜１８ｄの直下に容器Ｃが存在する状態でホルダ３５とともに容器Ｃを旋回させる。
【００７０】
本実施形態の計量包装システム１０では、図８（ａ）〜図８（ｆ）に示すように、排出機構１５が回転軸Ａ２を中心として容器Ｃを旋回させながら物品Ｐを容器Ｃから排出させている。このため、容器Ｃ内の物品Ｐは、遠心力が加えられた状態で容器Ｃから排出される。よって、容器Ｃから排出された物品Ｐに遠心力と重力とがかかった状態で、回転軸Ａ２を中心とする旋回軌道の接線方向に配置された排出シュート１７の中心部に設けられた下部開口１７ａ付近に物品Ｐを自由落下させることができる。
【００７１】
＜排出機構１５による排出工程＞
ここでは、排出機構１５における容器Ｃから物品Ｐを排出する工程について、図８（ａ）〜図８（ｆ）を用いて説明する。
【００７２】
排出機構１５では、図８（ａ）に示すように、第２集合シュート８の排出口１８ａ〜１８ｄの何れかから排出された物品Ｐを、ホルダ３５において保持された容器Ｃで受け取る。そして、図８（ｂ）に示すように、容器Ｃを回転軸Ａ２の周りを旋回移動させながら一旦下降させた後で上昇させ、かつ上昇しながら容器Ｃの反転を開始させる。なお、このときの容器Ｃの平面上での位置は、図７に２点鎖線で示す「容器反転開始」位置である。そして、図８（ｃ）に示すように、上昇とともに容器Ｃをさらに反転させ、図８（ｄ）に示すように、最高点まで上昇するまでに容器Ｃを完全に１８０度反転させ、開口が下向きになるように容器Ｃを反転させる。続いて、図８（ｅ）に示すように、容器Ｃが１８０度反転した後、そのままの状態で容器Ｃを下降させる。ここで、物品Ｐは容器Ｃから、排出機構１５における容器Ｃの旋回軌道から外れて、この旋回軌道の接線方向に配置された排出シュート１７の中央部付近に向かって排出される。このときの容器Ｃの平面上での位置は、図７に２点鎖線で示す「排出完了」位置である。そして、図８（ｆ）に示すように、物品Ｐが排出された容器Ｃを再度１８０度反転させて、開口が上向きの状態に戻す。
【００７３】
なお、上述したように、容器Ｃの旋回移動は、図示しない回転モータからの回転駆動力が回転軸Ａ２に伝達されることによって行われる。このため、排出機構１５における容器Ｃの移動は、回転軸Ａ１によって回転する第２集合シュート８と同期しながら旋回する。一方、容器Ｃの上昇および下降、つまり鉛直方向への移動は、シャフト３６の下部に取り付けられた誘導部３９が傾斜板３７に沿って移動することにより行われる。
【００７４】
本実施形態の組合せ計量装置１では、以上のように、物品Ｐを容器Ｃから排出する際に、排出機構１５が容器Ｃを上昇させながら旋回させるとともに１８０度反転させている。これにより、物品Ｐに対して鉛直方向上向きの慣性力を与えることができる。
【００７５】
さらに、本実施形態の組合せ計量装置１では、排出機構１５が容器Ｃを１８０度反転させた後、鉛直方向下向き方向に容器Ｃを移動させる。
【００７６】
通常、容器Ｃにポテトチップ等の複数の物品Ｐが入れられている場合においては、単に容器Ｃを反転させて複数の物品Ｐを容器Ｃから排出しようとすると、最初に容器Ｃから排出される物品Ｐと最後に容器Ｃから排出される物品Ｐとの間に時間差が生じる。この場合、物品Ｐは容器Ｃから搬送方向に細長い帯状となって排出されて、いわゆる尾引きの問題が発生する。
【００７７】
そこで、本実施形態の組合せ計量装置１では、上記のように、複数の物品Ｐが入れられた容器Ｃを鉛直方向上向きに移動させながら容器Ｃを反転させることで、容器Ｃ内の物品Ｐに鉛直方向上向きの慣性力を与えることができる。このため、容器Ｃに複数の物品Ｐが入っている場合でも物品Ｐが容器Ｃの底で固まりになり、容器Ｃを反転させてからすぐに物品Ｐが容器Ｃから排出されることを防止するとともに、尾引きの発生を防止できる。
【００７８】
さらに、排出機構１５が容器Ｃの反転後に鉛直方向下向きに容器Ｃを移動させることで、複数の物体を含む物品Ｐのうち、容器Ｃから遅れて排出される物品Ｐに対して鉛直方向下向きの力を与えることができる。よって、最初に容器Ｃから排出される物品Ｐと最後に容器Ｃから排出される物品Ｐとの間に時間差を小さくして、尾引きの問題を解消することができる。
【００７９】
なお、このときの鉛直方向への移動は、容器Ｃの反転開始前までは鉛直方向上向きに加速させながら容器Ｃを移動させるとともに、容器Ｃの反転中には鉛直方向下向きに減速させながら容器Ｃを移動させることが好ましい。これにより、容器Ｃの反転前には物品Ｐに対して鉛直方向上向きの慣性力を与えることができるとともに、容器Ｃの反転中には物品Ｐに対して鉛直方向下向きの力を与えることができる。よって、容器Ｃの反転と同時に物品Ｐが排出されて任意の位置に排出できなくなることを防止できる。さらに、容器Ｃ内に複数の物品Ｐが入れられている場合において、容器Ｃが反転して最初に容器Ｃから排出される物品Ｐと最後に容器Ｃから排出される物品Ｐとの時間差を小さくして尾引きの発生を防止して、各回の組合せ計量において排出される物品Ｐ同士の弁別性を向上させることができる。この結果、各回の組合せ計量において排出される物品Ｐ同士の間隔を狭くすることができるため、運転能力を上げることができる。
【００８０】
また、本実施形態の排出機構１５では、鉛直方向における容器Ｃの移動に関し、重力加速度以下の加速度で容器Ｃを移動させる。これにより、容器Ｃ内の物品Ｐに対して重力以上の負荷を与えることなく移動から排出までの工程を行うことができる。よって、例えば、ポテトチップ等の傷つきや破損しやすい物品を取扱う場合でも、その物品Ｐを保護することができる。
【００８１】
［本組合せ計量装置１の特徴］
（１）
本実施形態の組合せ計量装置１では、図１および図２等に示すように、複数の計量ホッパ５と、その下流側に配置された第１集合シュート７とを備えている。さらに、組合せ計量装置１では、第１集合シュート７の排出口７ｂの下流側に、第２集合シュート８を備えている。第２集合シュート８は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、複数の集合セクション８ａ〜８ｄを含んでおり、それぞれの集合セクション８ａ〜８ｄが排出口１８ａ〜１８ｄを有している。さらに、第２集合シュート８は、回転駆動源１９から伝達される回転駆動力によって第１集合シュート７に対して回転する。
【００８２】
ここで、組合せ計量において選択されて複数の計量ホッパ５から排出された物品Ｐは、第１集合シュート７へと投入され、搬送面７ａにおいて滑落しながら排出口７ｂに向かって集合する。そして、排出口７ｂから排出された物品Ｐは、回転している第２集合シュート８に含まれる集合セクション８ａ〜８ｄのいずれか１つに投入される。集合セクション８ａ〜８ｄのいずれか１つに投入された物品Ｐは、第１集合シュート７と同様に排出口１８ａ〜１８ｄに向かって集合した後、排出口１８ａ〜１８ｄからその直下に配置されて同期しながら旋回する容器Ｃに対して排出される。
【００８３】
これにより、組合せ計量において選択された１回分の物品Ｐは、第１集合シュート７に排出された後、第２集合シュート８の各集合セクション８ａ〜８ｄに投入されて安定した後で排出されるため、他の組合せ計量において選択された物品Ｐとは完全に弁別される。このため、組合せ計量において選択された物品Ｐごとの弁別性が向上することで、各回の組合せ計量において排出される物品Ｐの排出の間隔を短くすることができる。この結果、各回の組合せ計量において選択された物品Ｐ同士が混ざり合いにくくなるため、組合せ計量装置１における運転能力を向上させることができる。
【００８４】
さらに、このように組合せ計量ごとに排出される物品Ｐの弁別性が向上することで、下流側に配置された製袋包装機９における横シール機構９ｄによるシール部分に物品Ｐが噛み込むことを回避することができる。よって、製袋包装機９の運転能力も併せて向上させることができる。
【００８５】
（２）
本実施形態の組合せ計量装置１では、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、第２集合シュート８には、集合セクション８ａ〜８ｄが４つ（３つ以上）含まれている。
【００８６】
これにより、第１集合シュート７の排出口７ｂから排出された物品Ｐは、４つの集合セクション８ａ〜８ｄのいずれか１つに投入され、そこで安定させて固まりにした後で排出口１８ａ〜１８ｄから排出させることができる。このように、第２集合シュート８内において物品Ｐを安定させることで、さらに弁別性の高い組合せ計量装置１を提供することができる。
【００８７】
（３）
本実施形態の組合せ計量装置１では、第１集合シュート７の排出口７ｂから、その上流側に配置された各計量ホッパ５前の距離が等しくなるように配置されている。
【００８８】
これにより、組合せ計量において選択された物品Ｐが、どの計量ホッパ５から排出される場合でも、排出口７ｂまでの距離が等しいため、排出口７ｂに集められた物品Ｐをほぼ同時に排出することができる。この結果、第１集合シュート７においても弁別性を向上させることができる。
【００８９】
（４）
本実施形態の組合せ計量装置１では、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、回転駆動源１９から付与される回転駆動力によって第２集合シュート８を水平面内で回転させている。
【００９０】
これにより、第２集合シュート８を水平面内から外れた状態で回転させる場合と比較して、集合セクション８ａ〜８ｄに投入された物品Ｐに対して付与される衝撃等を軽減して、物品Ｐの割れや欠けの発生を防止することができる。
【００９１】
（５）
本実施形態の組合せ計量装置１では、図１に示すように、排出機構１５が、第２集合シュート８の排出口１８ａ〜１８ｄから排出される物品Ｐを容器Ｃで受け取り、第２集合シュート８と同期させた状態で容器Ｃを旋回移動させながら物品Ｐを容器Ｃから排出する。
【００９２】
これにより、第２集合シュート８の各排出口１８ａ〜１８ｄから排出される物品Ｐを確実に、その直下に配置された各容器Ｃによって受け取ることができる。
【００９３】
（６）
本実施形態の組合せ計量装置１では、図８（ａ）〜図８（ｆ）に示すように、排出機構１５において物品Ｐを容器Ｃから排出する際には、容器Ｃを下降させながら反転させる。
【００９４】
これにより、容器Ｃから排出される物品Ｐのうち、遅れて容器Ｃから排出される物品Ｐに対して鉛直方向下向きの力を与えることができる。よって、最初に容器Ｃから排出される物品Ｐと最後に容器Ｃから排出される物品Ｐとの間に時間差を小さくして、尾引きの問題を解消することができる。この結果、組合せ計量ごとに排出される物品Ｐ同士の弁別性を向上させて、運転能力を向上させることができる。
【００９５】
（７）
本実施形態の組合せ計量装置１では、図６に示すように、排出機構１５の傾斜板３７に沿って誘導部３９が移動する際に、排出口１８ａ〜１８ｄから物品Ｐを受け取った容器Ｃを一旦下降させてから上昇させる。
【００９６】
これにより、第２集合シュート８の排出口１８ａ〜１８ｄに近接した位置で物品Ｐを受け取ることができる。そして、一旦容器Ｃを下降させた後で上昇させることで、容器Ｃを反転させる直前に容器Ｃ内の物品Ｐに対して鉛直上向きの慣性力を与えることができる。この結果、容器Ｃを反転させてもすぐに容器Ｃから物品Ｐが排出されることを防止して、物品Ｐを固まりとして排出することができる。
【００９７】
（８）
本実施形態の計量包装システム１０では、上述したような複数の組合せ計量装置１と、製袋包装機９と、を複数備えている。
【００９８】
これにより、組合せ計量装置１から弁別性の高い物品Ｐの排出が可能になるため、製袋包装機９の比較的高い運転能力に併せて、組合せ計量装置１の運転能力も向上させることができる。この結果、生産性の高い計量包装システム１０を提供できる。
【００９９】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１００】
（Ａ）
上記実施形態では、図１および図６〜図８に示すように、下流側に配置された製袋包装機９に対して物品Ｐを排出する排出機構として、容器Ｃを旋回移動させながら物品Ｐを受け取り、容器Ｃを反転させて排出する排出機構１５を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０１】
例えば、容器Ｃを旋回移動させる排出機構１５の替わりに、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すようなシャッタ付きの排出シュート６５を用いてもよい。
【０１０２】
この排出シュート６５は、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、第２集合シュート８と類似した構成を有するシュート部６６と、シュート部６６の下方に近接して配置された固定板６７とを備えている。
【０１０３】
シュート部６６は、複数の排出セクション６６ａ〜６６ｄを有しており、各排出セクション６６ａ〜６６ｄは２枚の仕切り板６６ｅ，６６ｆによって仕切られている。排出セクション６６ａ〜６６ｄは、それぞれ下端部分に排出口７８ａ〜７８ｄを有しており、それぞれの排出口７８ａ〜７８ｄから第２集合シュート８から投入された物品Ｐを排出する。また、シュート部６６は、回転軸Ａ２を中心に回転する第２集合シュート８と同様に回転軸Ａ３を中心に回転する。
【０１０４】
固定板６７は、回転軸Ａ３を中心に回転するシュート部６６の下方に固定された状態で近接配置されており、物品Ｐの排出位置をコントロールするシャッタとして機能する。固定板６７は、板材６７ａと切り欠き部６７ｂとを有している。板材６７ａは、略円形の板であって、その一部が切り欠き部６７ｂとして切り取られたように形成されている。切り欠き部６７ｂは、固定板６７の直上で近接して回転するシュート部６６の各排出セクション６６ａ〜６６ｄがその上を通過する際に、各排出セクション６６ａ〜６６ｄに投入されている物品Ｐを下流側に排出する（図１０（ｂ））。
【０１０５】
以上のような構成の排出シュート６５を排出機構として用いた場合でも、１回ごとの組合せ計量によって排出された物品Ｐを弁別して下流側へと送ることができるため、弁別性の高い計量包装システムを得ることができる。
【０１０６】
（Ｂ）
上記実施形態では、図１に示すように、２台の組合せ計量装置１を含むように構成された計量包装システム１０を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０７】
例えば、組合せ計量装置１を１台だけ含む計量包装システムや、３台以上の組合せ計量装置１を含むように構成された計量包装システムであってもよい。この場合でも、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
（Ｃ）
上記実施形態では、第２集合シュート８について、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、漏斗形状の１つの集合シュートを仕切り板８ｅ，８ｆによって４分割して、第１〜第４集合セクション８ａ〜８ｄとして用いる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０９】
例えば、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、第１集合セクション８ａ〜第４集合セクション８ｄのそれぞれを別個独立して構成してもよい。この場合でも、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１１０】
ただし、上記実施形態のように、１つの集合シュートを４分割して４つの集合セクションを形成することは、個々に構成される集合セクションを含む第２集合シュートと比較して、製作が容易になるためコストダウンが図れる点でより好ましい。
【０１１１】
（Ｄ）
上記実施形態では、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、各集合セクション８ａ〜８ｄの排出口１８ａ〜１８ｄが、第２集合シュート８の外周側に形成されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１１２】
例えば、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、４つの集合セクション５８ａ〜５８ｂの中心部分にそれぞれの排出口６８ａ〜６８ｄが形成されていてもよい。この場合には、第１集合シュート７の排出口７ｂから第２集合シュート５８の各排出口６８ａ〜６８ｄまでの距離が等しくなるため、各集合セクション５８ａ〜５８ｄにおいてどの位置に物品Ｐが投入された場合でも、ほぼ同時に排出口６８ａ〜６８ｄから物品Ｐを排出することができ、弁別性の高い組合せ計量装置を提供できる。
【０１１３】
（Ｅ）
上記実施形態では、第２集合シュート８が、図４（ａ）等に示すように、４つの集合セクション８ａ〜８ｄを備えている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１１４】
例えば、２つあるいは３つの集合セクションを備えた第２集合シュートであってもよいし、５つ以上の第２集合シュートであってもよい。
【０１１５】
ただし、上記実施形態のように、少なくとも３つ以上の集合セクションを備えていることは、投入、安定、排出という工程を各１つずつの集合セクションにおいて行うことができる点でより好ましい。
【０１１６】
なお、４つ以上の集合セクションを備えた第２集合シュートでは、２つ以上の集合セクションを物品を安定させるために用いることが好ましい。この場合には、物品を第２集合シュート内で十分安定させて固まりにしてから排出することができるため、さらに効果的に搬送方向における物品の分散の程度を小さくして生産能力の向上が図れる。
【０１１７】
（Ｆ）
上記実施形態では、物品Ｐとしてポテトチップのようなスナック菓子を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１１８】
例えば、スナック菓子以外にも、１回の組合せ計量において排出される際に複数の物体を含む物品であれば、弁別性の高い組合せ計量装置の効果を同様に得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明の組合せ計量装置は、１回の組合せ計量で排出される物品の弁別性を向上させて運転能力を上げることができるという効果を奏することから、各種物品を取り扱う組合せ計量装置に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る計量包装システムの構成を示す正面図。
【図２】図１の計量包装システムを示す平面図。
【図３】（ａ）は図１の計量包装システムが備えている第１集合シュートを示す平面図。（ｂ）はその斜視図。
【図４】（ａ）は図１の計量包装システムが備えている第２集合シュートを示す平面図。（ｂ）はその斜視図。
【図５】図１の計量包装システムが備えている第１集合シュートと第２集合シュートとの位置関係を示す平面図。
【図６】図１の計量包装システムが備えている排出機構を示す正面図。
【図７】図６の排出機構の構成を示す平面図。
【図８】（ａ）〜（ｆ）は、図６の排出機構による容器の反転排出の流れを示す正面図。
【図９】（ａ）は、本発明の他の実施形態に係る計量包装システムが備えている第２集合シュートの構成を示す平面図。（ｂ）は、その斜視図。
【図１０】（ａ）は、本発明の他の実施形態に係る計量包装システムに搭載された排出シュートの構成を示す斜視図。（ｂ）は、その断面図。
【符号の説明】
【０１２１】
１ 組合せ計量装置
２ 分散テーブル
３ 供給フィーダ
４ プールホッパ
５ 計量ホッパ
７ 第１集合シュート
７ａ 搬送面
７ｂ 排出口（第１排出口）
８ 第２集合シュート
８ａ〜８ｄ 集合セクション
８ｅ，８ｆ 仕切り板
９ 製袋包装機
９ａ フォーマ
９ｂ フィルムロール
９ｃ 縦シール機構
９ｄ 横シール機構
１０ 計量包装システム
１５ 排出機構
１７ 排出シュート
１７ａ 下部開口
１８ 排出口（第２排出口）
１８ａ〜１８ｄ 排出口（第２排出口）
１９ 回転駆動源（回転機構）
３１ａ〜３１ｊ 供給トラフ
３５ ホルダ
３５ａ 底板
３５ｂ Ｕ字型の部材
３７ 傾斜板
３８ 反転機構
３９ 誘導部
４０ 供給コンベア装置
４１ ゲート
５１ ゲート
６５ 排出シュート（排出機構）
６６ シュート部
６６ａ〜６６ｄ 排出セクション
６６ｅ，６６ｆ 仕切り板
６７ 固定板
６７ａ 板材
６７ｂ 切り欠き部
７８ａ〜７８ｄ 排出口
Ａ１〜Ａ３ 回転軸
Ｃ 容器
Ｃ１ つば部分
Ｆ フィルム
Ｐ 物品（被計量物）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の計量ホッパから排出される物品を集合させて下流側に配置された装置へ排出する組合せ計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の物品を計量して複数の計量結果を用いて組合せ計量を行う組合せ計量装置が用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、組合せ計量によって選択された物品を排出するための排出口が複数設けられた組合せ計量装置が開示されている。ここでは、排出口を複数備えているため、排出過程で物品同士が混ざり合うことを防止して適切に物品を回収できる。よって、下流側に配置された包装機において、各組合せ計量ごとの物品が混ざり合うことなく包装することができる。
【特許文献１】特開平０１−０３２９２６号公報（平成１年７月１１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の組合せ計量装置では、以下に示すような問題点を有している。
【０００５】
すなわち、上記公報に開示された組合せ計量装置では、複数の排出口に対応する複数のタイミングホッパに対して複数の包装機を設ける必要があり、コストアップの要因となる。また、タイミングホッパを交互に開閉して物品を排出することで包装機を１台にすることも考えられるが、この場合には組合せ計量において選択された複数の物品をまとめて弁別するのに時間がかかり、次回の組合せ計量で選択された物品の排出タイミングが遅れるため、組合せ計量装置が有する本来の運転能力の上限まで能力を上げることが困難である。
【０００６】
本発明の課題は、従来の組合せ計量装置よりも組合せ計量によって排出される物品の弁別性を向上させて生産能力の向上を図ることが可能な組合せ計量装置およびこれを備えた計量包装システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る組合せ計量装置は、複数の物品の計量を行い、計量された物品の計量結果を組み合わせて組合せ計量を行う組合せ計量装置であって、複数の計量ホッパと、第１集合シュートと、第２集合シュートと、回転機構と、を備えている。計量ホッパは、複数の物品の計量を行う。第１集合シュートは、組合せ計量において選択されて計量ホッパから排出される物品を集合させるとともに、集合させた物品を排出する第１排出口を有している。第２集合シュートは、複数の集合セクションを含むように構成されている。各集合セクションは、第１集合シュートの第１排出口から排出された物品を集合させるとともに、集合させた物品を排出する第２排出口を有している。回転機構は、第２集合シュートを第１集合シュートに対して回転させる。
【０００８】
ここでは、組合せ計量において選択されて計量ホッパから排出される物品を、２段階の集合シュートによって受けて弁別性を向上させた状態で排出する。
【０００９】
通常、組合せ計量において選択されて計量ホッパから排出される物品は、略漏斗形状の集合シュートに排出されて滑落面を滑りながら排出口から排出される。このため、物品が完全に袋内へ排出されるまで待つ必要があり、生産能力があまり上げられない要因となっていた。
【００１０】
そこで、本発明の組合せ計量装置では、通常の集合シュートとしての第１集合シュートに加えて、その下流側に第２集合シュートを設けている。この第２集合シュートは、第１集合シュートの第１排出口から排出される物品を回転しながら受け取って集合させる複数の集合セクションを有しており、各集合セクションの第２排出口を経て、下流側に配置された製袋包装機等へ物品を排出する。
【００１１】
これにより、第１集合シュートの滑落面を滑り落ちながら搬送方向において分散して長くなった物品は、第２集合シュートの各集合セクションにおいて安定した後で排出されるため、物品を固めて排出することができる。よって、１回の組合せ計量において排出される物品の排出時の搬送方向における分散を小さくすることができるため、次の組合せ計量において排出される物品との排出間隔を短縮して運転能力を向上させることができる。さらに、下流側に配置された製袋包装機等の装置において運転能力を上げた場合でも、シール部分への物品の噛み込みによるシール不良の発生を防止することができる。この結果、製袋包装機等の下流側に配置された装置の運転能力に合わせて組合せ計量装置の運転能力も向上させて、生産性の高い組合せ計量システムを構築できる。
【００１２】
第２の発明に係る組合せ計量装置は、第１の発明に係る組合せ計量装置であって、第２集合シュートは、３つ以上の集合セクションを有している。
【００１３】
ここでは、第２集合シュートを少なくとも３つのセクションに分けて使用する。具体的には、１つ目の集合セクションにおいて物品の投入が行われ、２つの目の集合セクションにおいて投入された物品を安定させ、３つ目の集合セクションにおいて安定させた物品を排出する。
【００１４】
これにより、第２集合シュートにおいて物品を固めた状態にしてから第２排出口から排出するため、１回の組合せ計量において排出される物品の排出時の長さを短くすることができる。この結果、次の組合せ計量において排出される物品との排出間隔を短縮して運転能力を向上させることができる。
【００１５】
なお、集合セクションは３つ以上あってもよく、その場合には、例えば、投入された物品を安定させるセクションとして２つ以上のセクションを用いてもよい。
【００１６】
第３の発明に係る組合せ計量装置は、第１または第２の発明に係る組合せ計量装置であって、第１集合シュートは、複数の計量ホッパから第１排出口までの距離が等しくなるように構成されている。
【００１７】
ここでは、第１集合シュートに設けられた第１排出口を、複数の計量ホッパからの距離が等しくなるように配置している。
【００１８】
これにより、組合せ計量において選択された複数の計量ホッパから物品が排出される場合でも、ほぼ同時に第１集合シュートの第１排出口から物品を排出することができる。このため、１回の組合せ計量において選択された物品を固めた状態で第２集合シュートに対して排出することができる。この結果、１回の組合せ計量において排出される物品の間隔を狭くすることができるため、生産能力の向上が図れる。
【００１９】
第４の発明に係る組合せ計量装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る組合せ計量装置であって、第２集合シュートは、回転機構によって水平面内で回転される。
【００２０】
ここでは、第２集合シュートを水平面内で回転させながら各集合セクションにおいて第１集合シュートの第１排出口から物品を受け取る。
【００２１】
これにより、第１集合シュートの第１排出口から排出される物品に付与される衝撃を最小限に抑制し、物品の割れや欠け等の発生を防止することができる。
【００２２】
第５の発明に係る組合せ計量装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る組合せ計量装置であって、第２集合シュートの第２排出口から排出される物品を容器で受け取り、第２集合シュートの回転と同期するように容器を旋回させながら排出する排出機構をさらに備えている。
【００２３】
ここでは、第２集合シュートの第２排出口から排出される物品を受け取る容器を備えており、この容器を旋回させながら物品を排出する排出機構をさらに備えている。そして、排出機構は、第２集合シュートの回転と同期するように容器を旋回させる。
【００２４】
これにより、第２排出口の回転に合わせて容器を旋回させることができるため、第２排出口から排出される物品を容器によって確実に受け取ることができる。
【００２５】
第６の発明に係る組合せ計量装置は、第５の発明に係る組合せ計量装置であって、排出機構は、容器を下降させながら反転させて容器に投入された物品を排出する。
【００２６】
ここでは、第２集合シュートの第２排出口から排出される物品を容器で受け取り、その容器を下降させながら反転させることで容器内の物品を排出する。
【００２７】
これにより、容器から排出される際の尾引きを防止して、下流側に配置された製袋包装機等の装置に対して物品を固めた状態で排出することができる。この結果、１回の組合せ計量において排出される物品の排出時の搬送方向における分散の程度を小さくすることができるため、次の組合せ計量において排出される物品との排出間隔を短縮して運転能力を向上させることができる。
【００２８】
さらに、下流側に配置された製袋包装機等の装置において運転能力を上げた場合でも、シール部分への物品の噛み込みによるシール不良の発生を防止することができる。この結果、製袋包装機等の下流側に配置された装置の運転能力に合わせて組合せ計量装置の運転能力も向上させて、生産性の高い組合せ計量システムを構築できる。
【００２９】
第７の発明に係る組合せ計量装置は、第５または第６の発明に係る組合せ計量装置であって、排出機構は、容器によって第２排出口から物品を受け取ると、容器を旋回させながら一旦下降させてから上昇させる。
【００３０】
ここでは、第２集合シュートの第２排出口から排出される物品を、第２排出口の直下において受け取った後、容器を旋回させながら一旦下降し、上昇しながら旋回する。
【００３１】
これにより、第２排出口に容器を近接させて物品を受け取ることで物品が容器からこぼれないようにすることができるとともに、下降後に上昇させることで排出前に容器内の物品をさらに固まりにすることができる。よって、１回の組合せ計量において排出される物品の排出時の長さを短くすることができるため、次の組合せ計量において排出される物品との排出間隔を短縮して運転能力を向上させることができる。
【００３２】
第８の発明に係る組合せ計量装置は、第１から第７の発明のいずれか１つに係る組合せ計量装置であって、第２集合シュートは、第１集合シュートの第１排出口から複数の集合セクションの第２排出口までの距離が等しくなるように構成されている。
【００３３】
ここでは、第２集合シュートにおける各集合セクションに設けられた第２排出口を、第１集合シュートの第１排出口からの距離が等しくなるように配置している。
【００３４】
これにより、第１集合シュートの第１排出口から物品を排出することができるため、１回の組合せ計量において選択された物品を固めた状態で第２集合シュートから排出することができる。
【００３５】
第９の発明に係る組合せ計量装置は、第１から第８の発明のいずれか１つに係る組合せ計量装置を複数備え、組合せ計量装置から排出される物品を受け取って包装する製袋包装機をさらに備えている。
【００３６】
ここでは、製袋包装機の上流側に上記組合せ計量装置を複数備えた計量包装システムを構築している。
【００３７】
これにより、第１集合シュートの滑落面を滑り落ちながら搬送方向において長くなった物品は、第２集合シュートの各集合セクションにおいて安定した後で排出されるため、物品を固めて排出することができる。よって、１回の組合せ計量において排出される物品の排出時の長さを短くすることができるため、次の組合せ計量において排出される物品との排出間隔を短縮して運転能力を向上させることができる。
【００３８】
さらに、下流側に配置された製袋包装機において運転能力を上げた場合でも、シール部分への物品の噛み込みによるシール不良の発生を防止することができる。この結果、製袋包装機の運転能力に合わせて組合せ計量装置の運転能力も向上させて、生産性の高い計量包装システムを構築できる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の組合せ計量装置によれば、１回の組合せ計量において排出される物品の排出時の搬送方向における分散を小さくすることができるため、次の組合せ計量において排出される物品との排出間隔を短縮して運転能力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置１を含む計量包装システム１０について、図１〜図８（ｆ）を用いて説明すれば以下の通りである。
【００４１】
［計量包装システム１０全体の構成］
本実施形態に係る計量包装システム１０は、図１および図２に示すように、組合せ計量装置１と、組合せ計量装置１の後段に配置された製袋包装機９とを備えている。
【００４２】
なお、本実施形態の計量包装システム１０において取り扱われる物品Ｐは、例えば、ポテトチップのような分散し易いスナック菓子であるものとする。
【００４３】
［組合せ計量装置１の構成］
組合せ計量装置１は、図１に示すように、複数の計量ホッパ５において貯留されている被計量物（以下、物品Ｐ（図６参照）と示す）の重量値を用いて、物品Ｐの集合体が所定重量あるいは所定数量になるように組合せ計量を行う。また、組合せ計量装置１は、図１に示すように、主として、前段に配置された供給コンベア装置４０が物品Ｐを落下させる位置の真下に配置される円錐状の分散テーブル２と、分散テーブル２の周囲に複数配置された供給フィーダ３と、供給フィーダ３の下流側に配置された複数のプールホッパ４および計量ホッパ５と、第１集合シュート７と、第２集合シュート８と、排出機構１５と、を備えている。なお、以下で説明する組合せ計量装置１の構成については、２台の組合せ計量装置１において共通の構成であるため、説明の便宜上、ここでは一方の組合せ計量装置１の構成だけを説明する。
【００４４】
分散テーブル２は、傘状の円形板であって、図示しない電磁加振装置等の駆動機構によって振動させられる。分散テーブル２の上面に供給された物品Ｐは、振動によって円形板の外周側へ分散しながら移動し、分散テーブル２の外周に沿って配置された供給フィーダ３上へと落下する。
【００４５】
供給フィーダ３は、分散テーブル２を中心とする周方向にほぼ均等に配置された複数の供給トラフ３１ａ〜３１ｊを備えている（図２参照）。供給トラフ３１ａ〜３１ｊは、図示しない電磁加振装置等の駆動機構によって振動させられ、分散テーブル２から供給された物品Ｐを振動によって外方へ移動させてプールホッパ４へと送出する。供給トラフ３１ａ〜３１ｊは、ステンレス鋼板を折り曲げて成形した板金製の部材である。
【００４６】
プールホッパ４は、供給フィーダ３から物品Ｐを受け取って一時的にプールする。また、その下部には、物品Ｐを下流側に配置された計量ホッパ５に投下するためのゲート４１が設けられている。ゲート４１は、図示しない制御部からの指令によって開放されて、計量ホッパ５に物品Ｐを供給する。
【００４７】
計量ホッパ５は、プールホッパ４の下流側に設けられている。プールホッパ４、計量ホッパ５は、各供給トラフ３１ａ〜３１ｊに１対１に対応して、周方向に沿って複数配置されている。それぞれの計量ホッパ５は、ホッパ内の物品Ｐの重量を計測するためのロードセルを有している。また、その下部には、物品Ｐを下流側に配置された第１集合シュート７に対して排出するためのゲート５１が設けられている。ゲート５１は、図示しない制御部からの指令によって開放される。
【００４８】
第１集合シュート７は、各計量ホッパ５から投下された物品Ｐを搬送面において滑落させて集合させて、排出口７ｂから製袋包装機９等の後段に配置された装置に対して物品Ｐを落下させる。なお、第１集合ュート７の詳細な構成については後段にて詳述する。
【００４９】
第２集合シュート８は、４つの集合セクション８ａ〜８ｄを有しているとともに、回転軸Ａ１を中心にして回転する。そして、第１集合シュート７から排出される物品Ｐを各集合セクション８ａ〜８ｄにおいて受け取って、それぞれの排出口１８（排出口１８ａ〜１８ｄ）から排出する。なお、第２集合シュート８の詳細な構成については後段にて詳述する。
【００５０】
排出機構１５は、第２集合シュート８の排出口１８（排出口１８ａ〜１８ｄ）から排出される物品Ｐを容器Ｃで受け取って、容器Ｃを容器Ｃの開口が下向きになるように上下方向を反転（以下、単に反転と示す。）させながら製袋包装機９の排出シュート１７へ物品Ｐを排出する。
【００５１】
本実施形態の組合せ計量装置１では、上述したプールホッパ４と計量ホッパ５とが縦方向に直列的に配置されて構成されており、各ホッパ４，５が複数の供給フィーダ３に対応して複数並列配置されている。そして、計量ホッパ５に貯留されている計量済みの物品Ｐの重量値を用いて組合せ演算を行い、組合せ演算の結果、選択された各計量ホッパ５から第１集合シュート７に対して物品Ｐを排出する。
【００５２】
本実施形態の計量包装システム１０が備えている製袋包装機９は、フォーマ９ａを有しており、側方に装填されたフィルムロール９ｂから送られてくるシート状のフィルムＦを包帯状としてフィルムＦの重なり部分を縦シール機構９ｃによって縦シールする。そして、横シール機構９ｄによって袋の下端部分を横シールした後、作製した袋内へ物品Ｐを投入し、袋の上端部分を横シールすることで、各組合せ計量装置１の排出機構１５から排出シュート１７に対して排出された物品Ｐを包装する。
【００５３】
＜第１集合シュート７の構成＞
第１集合シュート７は、図１に示すように、各組合せ計量装置１に含まれる複数の計量ホッパ５の下方で第２集合シュート８の上方、すなわち計量ホッパ５と第２集合シュート８との間に設けられた漏斗形状のシュートである。そして、第１集合シュート７は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、物品Ｐを中央部へ向かって滑落させながら集合させる搬送面７ａと、搬送面７ａにおいて集合させた物品Ｐを排出するための排出口（第１排出口）７ｂを有している。
【００５４】
搬送面７ａは、漏斗形状の第１集合シュート７の内側に形成された面であって、下端に形成された排出口７ｂまで投入された物品Ｐを集合させながら誘導する。
【００５５】
排出口７ｂは、搬送面７ａの下端部に形成された開口であって、搬送面７ａにおいて集合させた物品Ｐを、直下に配置された第２集合シュート８の各集合セクション８ａ〜８ｄに対して排出する。また、本実施形態では、排出口７ｂは、図３（ｂ）に示すように、上流側に配置された複数の計量ホッパ５から等距離になるように配置されている。このため、組合せ計量において選択された各計量ホッパ５から排出される物品Ｐは、各計量ホッパ５から等距離にある排出口７ｂへと集められて搬送方向においてほとんど分散することなくほぼ同時に排出される。
【００５６】
＜第２集合シュート８の構成＞
第２集合シュート８は、図１に示すように、第１集合シュート７の下方で製袋包装機９の上方、すなわち第１集合シュート７と製袋包装機９との間に設けられている。そして、第２集合シュート８は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、４つの集合セクション８ａ〜８ｄを備えている。集合セクション８ａ〜８ｄは、第２集合シュート８を仕切り板８ｅ，８ｆによって４分割して形成されている。そして、各集合セクション８ａ〜８ｄの下端部には、それぞれ排出口１８ａ〜１８ｄが形成されている。
【００５７】
また、第２集合シュート８は、回転駆動源（回転機構）１９からの回転駆動力を受けて、鉛直方向に平行な回転軸Ａ１を中心として水平面内において回転する。これにより、集合セクション８ａ〜８ｄに投入された物品Ｐに対して付与される衝撃等を軽減して、物品Ｐの割れや欠けの発生を防止することができる。
【００５８】
さらに、第２集合シュート８は、後段にて詳述する排出機構１５における容器Ｃの旋回と同期するように回転している。そして、各集合セクション８ａ〜８ｄの排出口１８ａ〜１８ｄの直下には、図１に示すように、それぞれ容器Ｃが配置されている。これにより、第２集合シュート８の各集合セクション８ａ〜８ｄの何れからどのタイミングで物品Ｐが排出されたとしても、確実に物品Ｐを容器Ｃで受け取ることができる。
【００５９】
組合せ計量が行われるごとに第１集合シュート７の排出口７ｂから排出される物品Ｐは、第１集合シュート７に対して第２集合シュート８が回転しているため、集合セクション８ａ、集合セクション８ｂ、集合セクション８ｃ、集合セクション８ｄへと順に投入される。このとき、各集合セクション８ａ〜８ｄに対して投入された物品Ｐは、図５に示すように、物品Ｐが投入されるゾーン、物品Ｐが安定するゾーンを経て、物品Ｐを排出するゾーンにおいて、排出口１８ａ〜１８ｄからそれぞれその下方に配置されて同期回転（旋回）する容器Ｃに対して排出される。このため、第２集合シュート８の集合セクション８ａ〜８ｄにおいては、物品Ｐを安定させて固まりとしてから排出することができる。
【００６０】
なお、第１集合シュート７に対する第２集合シュート８の回転速度は、組合せ計量装置１の設定能力に応じて変化するものであって、１回の組合せ計量で計量ホッパ５から排出される物品Ｐが１つの集合セクション８ａ〜８ｄに投入されるように制御される。
【００６１】
＜排出機構１５の構成＞
排出機構１５は、第２集合シュート８の各集合セクション８ａ〜８ｄの排出口１８ａ〜１８ｄから投入された物品Ｐを、第２集合シュート８と同期させながら旋回中の容器Ｃで受け取って容器Ｃから排出するための装置である。そして、図１に示すように、第２集合シュートと製袋包装機９との間に配置されている。また、排出機構１５は、図６および図７に示すように、４つのホルダ３５と、４本のシャフト３６と、傾斜板３７と、回転軸Ａ２と、反転機構３８とを備えている。
【００６２】
ホルダ３５は、容器Ｃを保持するために、容器Ｃの底面を下から支える底板３５ａとＵ字型の部材３５ｂとを備えている。そして、ホルダ３５においては、底板３５ａに埋め込まれた磁石の磁力によって金属製の容器Ｃを保持する。また、ホルダ３５は、回転軸Ａ２を中心として周方向に等間隔で４つ配置されており、回転軸Ａ２の周りを旋回する。
【００６３】
シャフト３６は、その上端部にホルダ３５がそれぞれに取り付けられており、鉛直方向に伸びる内部が空洞の金属製の円筒である。このシャフト３６の内部には、ホルダ３５を反転させるための反転機構３８を構成するカムやギア等の部品が備えられている。
【００６４】
傾斜板３７は、図６に示すように、排出機構１５における容器Ｃの旋回軌道に沿って形成された板状部材である。そして、図８（ａ）〜図８（ｆ）に示すように、回転軸Ａ２を中心として並列に旋回している４本のシャフト３６の下部にそれぞれ取り付けられた誘導部３９を、傾斜板３７の傾斜面に沿って鉛直方向に移動させる。これにより、シャフト３６の上端部に取り付けられたホルダ３５とともにホルダ３５に保持された容器Ｃを、鉛直方向に移動させることができる。
【００６５】
具体的には、傾斜板３７は、図６に示すように、排出口１８ａ〜１８ｄから物品Ｐを受け取った位置から一旦容器Ｃを下降させる。そして、容器Ｃを上昇させた後、再び下降させるような形状になるように形成されている。このように、容器Ｃを鉛直方向に移動させながら旋回する場合でも、物品Ｐを受け取った位置から一旦容器Ｃを下降させることで、第２集合シュート８の排出口１８ａ〜１８ｄに近接した位置で物品Ｐを受け取ることができる。この結果、第２集合シュート８の排出口１８ａ〜１８ｄから排出される物品Ｐをこぼさずに容器Ｃにおいて受け取ることができる。なお、容器Ｃから物品Ｐを排出する際の動きについては、後段にて詳述する。
【００６６】
また、このような排出機構１５における容器Ｃの鉛直方向への移動速度は、図６に示す反転機構３８の付近に設けられたばねの強さによって調整することができる。例えば、強いばねを使用した場合には、鉛直方向上向きに移動した容器Ｃを鉛直方向下向きに戻す力が強くなるため、鉛直方向下向きの移動速度を大きくすることができる。なお、傾斜板３７の傾斜角度を調整することで、鉛直方向における移動速度を変更することもできる。さらには、小モータを取り付けたボールねじを回転させて容器Ｃを鉛直方向に移動させる排出機構１５において、ボールねじの回転速度を制御して鉛直方向における移動速度を変更することも可能である。
【００６７】
反転機構３８は、容器Ｃから物品Ｐを排出するために、シャフト３６の内部に設けられた反転機構３８のカムやギアを駆動させることで、容器Ｃを保持しているホルダを１８０度反転させる。また、反転機構３８は、図７に示すように、製袋包装機９に接続された排出シュート１７内の所望の排出位置、すなわち下部開口１７ａに向かって物品Ｐが排出されるように、制御部（図示せず）において容器Ｃを反転させるタイミングが制御される。
【００６８】
これにより、旋回軌道に沿って移動中の容器Ｃから排出されるタイミングを制御することができる。よって、排出機構１５における旋回軌道に沿った任意の位置に配置された排出シュート１７へ物品Ｐを排出することができる。なお、反転機構３８によって開口が下向きになるように反転させられた容器Ｃは、つば部分Ｃ１をホルダ３５のＵ字型の部材３５ｂで下から支えられることで保持される。
【００６９】
回転軸Ａ２は、第２集合シュート８の回転軸Ａ１と同期しながら回転することで、排出口１８ａ〜１８ｄの直下に容器Ｃが存在する状態でホルダ３５とともに容器Ｃを旋回させる。
【００７０】
本実施形態の計量包装システム１０では、図８（ａ）〜図８（ｆ）に示すように、排出機構１５が回転軸Ａ２を中心として容器Ｃを旋回させながら物品Ｐを容器Ｃから排出させている。このため、容器Ｃ内の物品Ｐは、遠心力が加えられた状態で容器Ｃから排出される。よって、容器Ｃから排出された物品Ｐに遠心力と重力とがかかった状態で、回転軸Ａ２を中心とする旋回軌道の接線方向に配置された排出シュート１７の中心部に設けられた下部開口１７ａ付近に物品Ｐを自由落下させることができる。
【００７１】
＜排出機構１５による排出工程＞
ここでは、排出機構１５における容器Ｃから物品Ｐを排出する工程について、図８（ａ）〜図８（ｆ）を用いて説明する。
【００７２】
排出機構１５では、図８（ａ）に示すように、第２集合シュート８の排出口１８ａ〜１８ｄの何れかから排出された物品Ｐを、ホルダ３５において保持された容器Ｃで受け取る。そして、図８（ｂ）に示すように、容器Ｃを回転軸Ａ２の周りを旋回移動させながら一旦下降させた後で上昇させ、かつ上昇しながら容器Ｃの反転を開始させる。なお、このときの容器Ｃの平面上での位置は、図７に２点鎖線で示す「容器反転開始」位置である。そして、図８（ｃ）に示すように、上昇とともに容器Ｃをさらに反転させ、図８（ｄ）に示すように、最高点まで上昇するまでに容器Ｃを完全に１８０度反転させ、開口が下向きになるように容器Ｃを反転させる。続いて、図８（ｅ）に示すように、容器Ｃが１８０度反転した後、そのままの状態で容器Ｃを下降させる。ここで、物品Ｐは容器Ｃから、排出機構１５における容器Ｃの旋回軌道から外れて、この旋回軌道の接線方向に配置された排出シュート１７の中央部付近に向かって排出される。このときの容器Ｃの平面上での位置は、図７に２点鎖線で示す「排出完了」位置である。そして、図８（ｆ）に示すように、物品Ｐが排出された容器Ｃを再度１８０度反転させて、開口が上向きの状態に戻す。
【００７３】
なお、上述したように、容器Ｃの旋回移動は、図示しない回転モータからの回転駆動力が回転軸Ａ２に伝達されることによって行われる。このため、排出機構１５における容器Ｃの移動は、回転軸Ａ１によって回転する第２集合シュート８と同期しながら旋回する。一方、容器Ｃの上昇および下降、つまり鉛直方向への移動は、シャフト３６の下部に取り付けられた誘導部３９が傾斜板３７に沿って移動することにより行われる。
【００７４】
本実施形態の組合せ計量装置１では、以上のように、物品Ｐを容器Ｃから排出する際に、排出機構１５が容器Ｃを上昇させながら旋回させるとともに１８０度反転させている。これにより、物品Ｐに対して鉛直方向上向きの慣性力を与えることができる。
【００７５】
さらに、本実施形態の組合せ計量装置１では、排出機構１５が容器Ｃを１８０度反転させた後、鉛直方向下向き方向に容器Ｃを移動させる。
【００７６】
通常、容器Ｃにポテトチップ等の複数の物品Ｐが入れられている場合においては、単に容器Ｃを反転させて複数の物品Ｐを容器Ｃから排出しようとすると、最初に容器Ｃから排出される物品Ｐと最後に容器Ｃから排出される物品Ｐとの間に時間差が生じる。この場合、物品Ｐは容器Ｃから搬送方向に細長い帯状となって排出されて、いわゆる尾引きの問題が発生する。
【００７７】
そこで、本実施形態の組合せ計量装置１では、上記のように、複数の物品Ｐが入れられた容器Ｃを鉛直方向上向きに移動させながら容器Ｃを反転させることで、容器Ｃ内の物品Ｐに鉛直方向上向きの慣性力を与えることができる。このため、容器Ｃに複数の物品Ｐが入っている場合でも物品Ｐが容器Ｃの底で固まりになり、容器Ｃを反転させてからすぐに物品Ｐが容器Ｃから排出されることを防止するとともに、尾引きの発生を防止できる。
【００７８】
さらに、排出機構１５が容器Ｃの反転後に鉛直方向下向きに容器Ｃを移動させることで、複数の物体を含む物品Ｐのうち、容器Ｃから遅れて排出される物品Ｐに対して鉛直方向下向きの力を与えることができる。よって、最初に容器Ｃから排出される物品Ｐと最後に容器Ｃから排出される物品Ｐとの間に時間差を小さくして、尾引きの問題を解消することができる。
【００７９】
なお、このときの鉛直方向への移動は、容器Ｃの反転開始前までは鉛直方向上向きに加速させながら容器Ｃを移動させるとともに、容器Ｃの反転中には鉛直方向下向きに減速させながら容器Ｃを移動させることが好ましい。これにより、容器Ｃの反転前には物品Ｐに対して鉛直方向上向きの慣性力を与えることができるとともに、容器Ｃの反転中には物品Ｐに対して鉛直方向下向きの力を与えることができる。よって、容器Ｃの反転と同時に物品Ｐが排出されて任意の位置に排出できなくなることを防止できる。さらに、容器Ｃ内に複数の物品Ｐが入れられている場合において、容器Ｃが反転して最初に容器Ｃから排出される物品Ｐと最後に容器Ｃから排出される物品Ｐとの時間差を小さくして尾引きの発生を防止して、各回の組合せ計量において排出される物品Ｐ同士の弁別性を向上させることができる。この結果、各回の組合せ計量において排出される物品Ｐ同士の間隔を狭くすることができるため、運転能力を上げることができる。
【００８０】
また、本実施形態の排出機構１５では、鉛直方向における容器Ｃの移動に関し、重力加速度以下の加速度で容器Ｃを移動させる。これにより、容器Ｃ内の物品Ｐに対して重力以上の負荷を与えることなく移動から排出までの工程を行うことができる。よって、例えば、ポテトチップ等の傷つきや破損しやすい物品を取扱う場合でも、その物品Ｐを保護することができる。
【００８１】
［本組合せ計量装置１の特徴］
（１）
本実施形態の組合せ計量装置１では、図１および図２等に示すように、複数の計量ホッパ５と、その下流側に配置された第１集合シュート７とを備えている。さらに、組合せ計量装置１では、第１集合シュート７の排出口７ｂの下流側に、第２集合シュート８を備えている。第２集合シュート８は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、複数の集合セクション８ａ〜８ｄを含んでおり、それぞれの集合セクション８ａ〜８ｄが排出口１８ａ〜１８ｄを有している。さらに、第２集合シュート８は、回転駆動源１９から伝達される回転駆動力によって第１集合シュート７に対して回転する。
【００８２】
ここで、組合せ計量において選択されて複数の計量ホッパ５から排出された物品Ｐは、第１集合シュート７へと投入され、搬送面７ａにおいて滑落しながら排出口７ｂに向かって集合する。そして、排出口７ｂから排出された物品Ｐは、回転している第２集合シュート８に含まれる集合セクション８ａ〜８ｄのいずれか１つに投入される。集合セクション８ａ〜８ｄのいずれか１つに投入された物品Ｐは、第１集合シュート７と同様に排出口１８ａ〜１８ｄに向かって集合した後、排出口１８ａ〜１８ｄからその直下に配置されて同期しながら旋回する容器Ｃに対して排出される。
【００８３】
これにより、組合せ計量において選択された１回分の物品Ｐは、第１集合シュート７に排出された後、第２集合シュート８の各集合セクション８ａ〜８ｄに投入されて安定した後で排出されるため、他の組合せ計量において選択された物品Ｐとは完全に弁別される。このため、組合せ計量において選択された物品Ｐごとの弁別性が向上することで、各回の組合せ計量において排出される物品Ｐの排出の間隔を短くすることができる。この結果、各回の組合せ計量において選択された物品Ｐ同士が混ざり合いにくくなるため、組合せ計量装置１における運転能力を向上させることができる。
【００８４】
さらに、このように組合せ計量ごとに排出される物品Ｐの弁別性が向上することで、下流側に配置された製袋包装機９における横シール機構９ｄによるシール部分に物品Ｐが噛み込むことを回避することができる。よって、製袋包装機９の運転能力も併せて向上させることができる。
【００８５】
（２）
本実施形態の組合せ計量装置１では、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、第２集合シュート８には、集合セクション８ａ〜８ｄが４つ（３つ以上）含まれている。
【００８６】
これにより、第１集合シュート７の排出口７ｂから排出された物品Ｐは、４つの集合セクション８ａ〜８ｄのいずれか１つに投入され、そこで安定させて固まりにした後で排出口１８ａ〜１８ｄから排出させることができる。このように、第２集合シュート８内において物品Ｐを安定させることで、さらに弁別性の高い組合せ計量装置１を提供することができる。
【００８７】
（３）
本実施形態の組合せ計量装置１では、第１集合シュート７の排出口７ｂから、その上流側に配置された各計量ホッパ５前の距離が等しくなるように配置されている。
【００８８】
これにより、組合せ計量において選択された物品Ｐが、どの計量ホッパ５から排出される場合でも、排出口７ｂまでの距離が等しいため、排出口７ｂに集められた物品Ｐをほぼ同時に排出することができる。この結果、第１集合シュート７においても弁別性を向上させることができる。
【００８９】
（４）
本実施形態の組合せ計量装置１では、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、回転駆動源１９から付与される回転駆動力によって第２集合シュート８を水平面内で回転させている。
【００９０】
これにより、第２集合シュート８を水平面内から外れた状態で回転させる場合と比較して、集合セクション８ａ〜８ｄに投入された物品Ｐに対して付与される衝撃等を軽減して、物品Ｐの割れや欠けの発生を防止することができる。
【００９１】
（５）
本実施形態の組合せ計量装置１では、図１に示すように、排出機構１５が、第２集合シュート８の排出口１８ａ〜１８ｄから排出される物品Ｐを容器Ｃで受け取り、第２集合シュート８と同期させた状態で容器Ｃを旋回移動させながら物品Ｐを容器Ｃから排出する。
【００９２】
これにより、第２集合シュート８の各排出口１８ａ〜１８ｄから排出される物品Ｐを確実に、その直下に配置された各容器Ｃによって受け取ることができる。
【００９３】
（６）
本実施形態の組合せ計量装置１では、図８（ａ）〜図８（ｆ）に示すように、排出機構１５において物品Ｐを容器Ｃから排出する際には、容器Ｃを下降させながら反転させる。
【００９４】
これにより、容器Ｃから排出される物品Ｐのうち、遅れて容器Ｃから排出される物品Ｐに対して鉛直方向下向きの力を与えることができる。よって、最初に容器Ｃから排出される物品Ｐと最後に容器Ｃから排出される物品Ｐとの間に時間差を小さくして、尾引きの問題を解消することができる。この結果、組合せ計量ごとに排出される物品Ｐ同士の弁別性を向上させて、運転能力を向上させることができる。
【００９５】
（７）
本実施形態の組合せ計量装置１では、図６に示すように、排出機構１５の傾斜板３７に沿って誘導部３９が移動する際に、排出口１８ａ〜１８ｄから物品Ｐを受け取った容器Ｃを一旦下降させてから上昇させる。
【００９６】
これにより、第２集合シュート８の排出口１８ａ〜１８ｄに近接した位置で物品Ｐを受け取ることができる。そして、一旦容器Ｃを下降させた後で上昇させることで、容器Ｃを反転させる直前に容器Ｃ内の物品Ｐに対して鉛直上向きの慣性力を与えることができる。この結果、容器Ｃを反転させてもすぐに容器Ｃから物品Ｐが排出されることを防止して、物品Ｐを固まりとして排出することができる。
【００９７】
（８）
本実施形態の計量包装システム１０では、上述したような複数の組合せ計量装置１と、製袋包装機９と、を複数備えている。
【００９８】
これにより、組合せ計量装置１から弁別性の高い物品Ｐの排出が可能になるため、製袋包装機９の比較的高い運転能力に併せて、組合せ計量装置１の運転能力も向上させることができる。この結果、生産性の高い計量包装システム１０を提供できる。
【００９９】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１００】
（Ａ）
上記実施形態では、図１および図６〜図８に示すように、下流側に配置された製袋包装機９に対して物品Ｐを排出する排出機構として、容器Ｃを旋回移動させながら物品Ｐを受け取り、容器Ｃを反転させて排出する排出機構１５を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０１】
例えば、容器Ｃを旋回移動させる排出機構１５の替わりに、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すようなシャッタ付きの排出シュート６５を用いてもよい。
【０１０２】
この排出シュート６５は、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、第２集合シュート８と類似した構成を有するシュート部６６と、シュート部６６の下方に近接して配置された固定板６７とを備えている。
【０１０３】
シュート部６６は、複数の排出セクション６６ａ〜６６ｄを有しており、各排出セクション６６ａ〜６６ｄは２枚の仕切り板６６ｅ，６６ｆによって仕切られている。排出セクション６６ａ〜６６ｄは、それぞれ下端部分に排出口７８ａ〜７８ｄを有しており、それぞれの排出口７８ａ〜７８ｄから第２集合シュート８から投入された物品Ｐを排出する。また、シュート部６６は、回転軸Ａ２を中心に回転する第２集合シュート８と同様に回転軸Ａ３を中心に回転する。
【０１０４】
固定板６７は、回転軸Ａ３を中心に回転するシュート部６６の下方に固定された状態で近接配置されており、物品Ｐの排出位置をコントロールするシャッタとして機能する。固定板６７は、板材６７ａと切り欠き部６７ｂとを有している。板材６７ａは、略円形の板であって、その一部が切り欠き部６７ｂとして切り取られたように形成されている。切り欠き部６７ｂは、固定板６７の直上で近接して回転するシュート部６６の各排出セクション６６ａ〜６６ｄがその上を通過する際に、各排出セクション６６ａ〜６６ｄに投入されている物品Ｐを下流側に排出する（図１０（ｂ））。
【０１０５】
以上のような構成の排出シュート６５を排出機構として用いた場合でも、１回ごとの組合せ計量によって排出された物品Ｐを弁別して下流側へと送ることができるため、弁別性の高い計量包装システムを得ることができる。
【０１０６】
（Ｂ）
上記実施形態では、図１に示すように、２台の組合せ計量装置１を含むように構成された計量包装システム１０を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０７】
例えば、組合せ計量装置１を１台だけ含む計量包装システムや、３台以上の組合せ計量装置１を含むように構成された計量包装システムであってもよい。この場合でも、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
（Ｃ）
上記実施形態では、第２集合シュート８について、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、漏斗形状の１つの集合シュートを仕切り板８ｅ，８ｆによって４分割して、第１〜第４集合セクション８ａ〜８ｄとして用いる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０９】
例えば、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、第１集合セクション８ａ〜第４集合セクション８ｄのそれぞれを別個独立して構成してもよい。この場合でも、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１１０】
ただし、上記実施形態のように、１つの集合シュートを４分割して４つの集合セクションを形成することは、個々に構成される集合セクションを含む第２集合シュートと比較して、製作が容易になるためコストダウンが図れる点でより好ましい。
【０１１１】
（Ｄ）
上記実施形態では、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、各集合セクション８ａ〜８ｄの排出口１８ａ〜１８ｄが、第２集合シュート８の外周側に形成されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１１２】
例えば、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、４つの集合セクション５８ａ〜５８ｂの中心部分にそれぞれの排出口６８ａ〜６８ｄが形成されていてもよい。この場合には、第１集合シュート７の排出口７ｂから第２集合シュート５８の各排出口６８ａ〜６８ｄまでの距離が等しくなるため、各集合セクション５８ａ〜５８ｄにおいてどの位置に物品Ｐが投入された場合でも、ほぼ同時に排出口６８ａ〜６８ｄから物品Ｐを排出することができ、弁別性の高い組合せ計量装置を提供できる。
【０１１３】
（Ｅ）
上記実施形態では、第２集合シュート８が、図４（ａ）等に示すように、４つの集合セクション８ａ〜８ｄを備えている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１１４】
例えば、２つあるいは３つの集合セクションを備えた第２集合シュートであってもよいし、５つ以上の第２集合シュートであってもよい。
【０１１５】
ただし、上記実施形態のように、少なくとも３つ以上の集合セクションを備えていることは、投入、安定、排出という工程を各１つずつの集合セクションにおいて行うことができる点でより好ましい。
【０１１６】
なお、４つ以上の集合セクションを備えた第２集合シュートでは、２つ以上の集合セクションを物品を安定させるために用いることが好ましい。この場合には、物品を第２集合シュート内で十分安定させて固まりにしてから排出することができるため、さらに効果的に搬送方向における物品の分散の程度を小さくして生産能力の向上が図れる。
【０１１７】
（Ｆ）
上記実施形態では、物品Ｐとしてポテトチップのようなスナック菓子を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１１８】
例えば、スナック菓子以外にも、１回の組合せ計量において排出される際に複数の物体を含む物品であれば、弁別性の高い組合せ計量装置の効果を同様に得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明の組合せ計量装置は、１回の組合せ計量で排出される物品の弁別性を向上させて運転能力を上げることができるという効果を奏することから、各種物品を取り扱う組合せ計量装置に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る計量包装システムの構成を示す正面図。
【図２】図１の計量包装システムを示す平面図。
【図３】（ａ）は図１の計量包装システムが備えている第１集合シュートを示す平面図。（ｂ）はその斜視図。
【図４】（ａ）は図１の計量包装システムが備えている第２集合シュートを示す平面図。（ｂ）はその斜視図。
【図５】図１の計量包装システムが備えている第１集合シュートと第２集合シュートとの位置関係を示す平面図。
【図６】図１の計量包装システムが備えている排出機構を示す正面図。
【図７】図６の排出機構の構成を示す平面図。
【図８】（ａ）〜（ｆ）は、図６の排出機構による容器の反転排出の流れを示す正面図。
【図９】（ａ）は、本発明の他の実施形態に係る計量包装システムが備えている第２集合シュートの構成を示す平面図。（ｂ）は、その斜視図。
【図１０】（ａ）は、本発明の他の実施形態に係る計量包装システムに搭載された排出シュートの構成を示す斜視図。（ｂ）は、その断面図。
【符号の説明】
【０１２１】
１ 組合せ計量装置
２ 分散テーブル
３ 供給フィーダ
４ プールホッパ
５ 計量ホッパ
７ 第１集合シュート
７ａ 搬送面
７ｂ 排出口（第１排出口）
８ 第２集合シュート
８ａ〜８ｄ 集合セクション
８ｅ，８ｆ 仕切り板
９ 製袋包装機
９ａ フォーマ
９ｂ フィルムロール
９ｃ 縦シール機構
９ｄ 横シール機構
１０ 計量包装システム
１５ 排出機構
１７ 排出シュート
１７ａ 下部開口
１８ 排出口（第２排出口）
１８ａ〜１８ｄ 排出口（第２排出口）
１９ 回転駆動源（回転機構）
３１ａ〜３１ｊ 供給トラフ
３５ ホルダ
３５ａ 底板
３５ｂ Ｕ字型の部材
３７ 傾斜板
３８ 反転機構
３９ 誘導部
４０ 供給コンベア装置
４１ ゲート
５１ ゲート
６５ 排出シュート（排出機構）
６６ シュート部
６６ａ〜６６ｄ 排出セクション
６６ｅ，６６ｆ 仕切り板
６７ 固定板
６７ａ 板材
６７ｂ 切り欠き部
７８ａ〜７８ｄ 排出口
Ａ１〜Ａ３ 回転軸
Ｃ 容器
Ｃ１ つば部分
Ｆ フィルム
Ｐ 物品（被計量物）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の物品の計量を行い、前記計量された物品の計量結果を組み合わせて組合せ計量を行う組合せ計量装置であって、
前記複数の物品の計量を行う複数の計量ホッパと、
前記組合せ計量において選択されて前記計量ホッパから排出された前記物品を集合させるとともに集合させた前記物品を排出する第１排出口を有する第１集合シュートと、
前記第１集合シュートの第１排出口から排出された前記物品を集合させるとともに前記集合させた前記物品を排出する第２排出口を有する複数の集合セクションを含むように構成される第２集合シュートと、
前記第２集合シュートを前記第１集合シュートに対して回転させる回転機構と、
を備えている組合せ計量装置。
【請求項２】
前記第２集合シュートは、３つ以上の集合セクションを有している、
請求項１に記載の組合せ計量装置。
【請求項３】
前記第１集合シュートは、前記複数の計量ホッパから前記第１排出口までの距離が等しくなるように構成されている、
請求項１または２に記載の組合せ計量装置。
【請求項４】
前記第２集合シュートは、前記回転機構によって水平面内で回転される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。
【請求項５】
前記第２集合シュートの前記第２排出口から排出される前記物品を容器で受け取り、前記第２集合シュートの回転と同期するように前記容器を旋回させながら排出する排出機構をさらに備えた、
請求項１から４のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。
【請求項６】
前記排出機構は、前記容器を下降させながら反転させて前記容器に投入された前記物品を排出する、
請求項５に記載の組合せ計量装置。
【請求項７】
前記排出機構は、前記容器によって前記第２排出口から前記物品を受け取ると、前記容器を旋回させながら一旦下降させてから上昇させる、
請求項５または６に記載の組合せ計量装置。
【請求項８】
前記第２集合シュートは、前記第１集合シュートの第１排出口から前記複数の集合セクションの第２排出口までの距離が等しくなるように構成されている、
請求項１から７のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の組合せ計量装置を複数備え、
前記組合せ計量装置から排出される前記物品を受け取って包装する製袋包装機をさらに備えた、
計量包装システム。
【請求項１】
複数の物品の計量を行い、前記計量された物品の計量結果を組み合わせて組合せ計量を行う組合せ計量装置であって、
前記複数の物品の計量を行う複数の計量ホッパと、
前記組合せ計量において選択されて前記計量ホッパから排出された前記物品を集合させるとともに集合させた前記物品を排出する第１排出口を有する第１集合シュートと、
前記第１集合シュートの第１排出口から排出された前記物品を集合させるとともに前記集合させた前記物品を排出する第２排出口を有する複数の集合セクションを含むように構成される第２集合シュートと、
前記第２集合シュートを前記第１集合シュートに対して回転させる回転機構と、
を備えている組合せ計量装置。
【請求項２】
前記第２集合シュートは、３つ以上の集合セクションを有している、
請求項１に記載の組合せ計量装置。
【請求項３】
前記第１集合シュートは、前記複数の計量ホッパから前記第１排出口までの距離が等しくなるように構成されている、
請求項１または２に記載の組合せ計量装置。
【請求項４】
前記第２集合シュートは、前記回転機構によって水平面内で回転される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。
【請求項５】
前記第２集合シュートの前記第２排出口から排出される前記物品を容器で受け取り、前記第２集合シュートの回転と同期するように前記容器を旋回させながら排出する排出機構をさらに備えた、
請求項１から４のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。
【請求項６】
前記排出機構は、前記容器を下降させながら反転させて前記容器に投入された前記物品を排出する、
請求項５に記載の組合せ計量装置。
【請求項７】
前記排出機構は、前記容器によって前記第２排出口から前記物品を受け取ると、前記容器を旋回させながら一旦下降させてから上昇させる、
請求項５または６に記載の組合せ計量装置。
【請求項８】
前記第２集合シュートは、前記第１集合シュートの第１排出口から前記複数の集合セクションの第２排出口までの距離が等しくなるように構成されている、
請求項１から７のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の組合せ計量装置を複数備え、
前記組合せ計量装置から排出される前記物品を受け取って包装する製袋包装機をさらに備えた、
計量包装システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−２９２６１０（Ｐ２００６−２９２６１０Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１５５７８（Ｐ２００５−１１５５７８）
【出願日】平成１７年４月１３日（２００５．４．１３）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１３日（２００５．４．１３）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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