組合せ計量装置
【課題】アームと容器とが分離されるときに作用するアームへの突発的負荷を軽減した、組合せ計量装置を提供する。
【解決手段】組合せ計量装置１０では、アーム２１が、連結ギア２４３の回転を拘束する機能と連結ギア２４３を回転させる機能とを含む第１遊星ギア２１１及び第２遊星ギア２１２を有している。そして、連結ギア２４３が拘束されることによって第１遊星ギア２１１又は第２遊星ギア２１２の回転力が容器保持部材２４をアーム２１から押し出す力に変換される。その結果、容器保持部材２４がアーム２１から容易に開放され、アーム２１に作用する突発的負荷が軽減される。
【解決手段】組合せ計量装置１０では、アーム２１が、連結ギア２４３の回転を拘束する機能と連結ギア２４３を回転させる機能とを含む第１遊星ギア２１１及び第２遊星ギア２１２を有している。そして、連結ギア２４３が拘束されることによって第１遊星ギア２１１又は第２遊星ギア２１２の回転力が容器保持部材２４をアーム２１から押し出す力に変換される。その結果、容器保持部材２４がアーム２１から容易に開放され、アーム２１に作用する突発的負荷が軽減される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の容器に投入された物品を計量し、計量済みの物品を組み合わせて狙いの値になるように組み合わせ対象の容器から物品を排出させる組合せ計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２００７−１１４１７９号公報）に開示されている組合せ計量装置は、物品が投入される複数の容器を所定の周回軌道で搬送し、その周回軌道上で物品の重量を計量する方式であり、制御部が容器ごとに物品の重量を記憶し、組み合わせに適した容器を選択し、選択された容器は排出ゾーンへ搬送されて物品を排出する。
【０００３】
各容器は、アームに保持された状態でそのアームと一緒に搬送されるが、搬送されながら隣接するアームに渡されて排出ゾーンへ向かう順序が入れ替えられることもある。また、計量部が物品の重量を計量するときは、アームから計量部へ容器が渡される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、搬送中に容器がアームから脱落しないように容器とアームとは所定の保持力で連結されており、アームが容器を分離する度に突発的負荷がアームに作用する。この場合、機械的ダメージの蓄積がアームの機械的寿命を低下させる可能性がある。
【０００５】
本発明の課題は、アームと容器とが分離されるときに作用するアームへの突発的負荷を軽減した、組合せ計量装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明に係る組合せ計量装置は、被計量物が投入される複数の容器を所定の周回軌道で搬送し、その周回軌道上で計量機構によって被計量物を計量する組合せ計量装置であって、複数の容器ホルダーと複数のアームとを備えている。容器ホルダーは、容器を保持する。アームは、所定の保持力によって容器ホルダーを回転可能に保持し上記周回軌道に沿って移動する。容器ホルダーには、ギアが連結されている。アームは、回転伝達機構を有している。回転伝達機構は、ギアの回転を拘束する機能とギアを回転させる機能とを含んでいる。アームが容器ホルダーを放す際、回転伝達機構は、ギアの回転を拘束した上で、そのギアを通常回転させるときよりも大きな力をそのギアに加える。
【０００７】
この組合せ計量装置では、ギアが拘束されることによって回転伝達機構の回転力が容器ホルダーをアームから押し出す力に変換される。その結果、容器ホルダーがアームから容易に開放され、アームに作用する突発的負荷が軽減される。
【０００８】
第２発明に係る組合せ計量装置は、第１発明に係る組合せ計量装置であって、計量機構が、ロードセルと第１マグネットと第２マグネットとを有している。ロードセルは、周回軌道に沿って配置されている。第１マグネットは、ロードセルに固定されている。第２マグネットは、容器ホルダーに固定されギアと同期して回転する。アームは、計量機構が被計量物を計量するとき、第１マグネットと第２マグネットとが対峙する位置で容器ホルダーを放して第２マグネットを第１マグネットに吸着させる。アームは、計量機構が被計量物の計量を終えたとき、再び容器ホルダーを保持し、回転伝達機構およびギアを介して第２マグネットを所定角度回して第１マグネットから引き離す。
【０００９】
この組合せ計量装置では、容器とロードセルとを連結している力は第１マグネットと第２マグネットとの磁力だけであるので、一定の力を加えるだけで容器とロードセルとは分離される。したがって、一定の力以上の外力がロードセルに作用することがないので、過負荷によるロードセルの損傷が防止される。
【００１０】
また、アームが容器ホルダーを放した時点で、第２マグネットが磁力で第１マグネットに吸着されるので、容器は第１マグネットと第２マグネットとによって決まる一定の姿勢をとる。容器ホルダーが搬送時に誤った姿勢で保持された場合でも、計量のたびに一定の姿勢に補正されてから搬送時の姿勢に戻されるので自動的に姿勢が復元される。
【００１１】
さらに、第１マグネットから第２マグネットを引き離すとき、単に引っ張るだけではアームに負荷がかかり好ましくないので、第２マグネットを回して第１マグネットと第２マグネットとが対峙する位置が一致しないようにすれば、互いに引き合う力が弱まる。その結果、第２マグネットを引き離し易くなりアームにかかる負荷が軽減される。
【００１２】
第３発明に係る組合せ計量装置は、第２発明に係る組合せ計量装置であって、第２マグネットが第１マグネットに吸着されるとき、第２マグネットは容器ホルダーの姿勢が水平面に対して所定角度傾くまで回される。また、第２マグネットが第１マグネットから引き離されるとき、第２マグネットは傾いている容器ホルダーを矯正する方向に所定角度回される。
【００１３】
この組合せ計量装置では、第２マグネットが、第１マグネットから引き離されるときに所定角度回されて容器の姿勢が傾くので、第２マグネットが第１マグネットに吸着される段階で予め傾けておけば、第２マグネットが第１マグネットから引き離されるときに所定角度回されて容器の姿勢が搬送時の姿勢に戻る。つまり、第２マグネットが回されて第１マグネットと第２マグネットとが対峙する位置は一致しないので、互いに引き合う力が弱まり第２マグネットが引き離され易くなる。
【００１４】
さらに、容器が搬送されるとき第２マグネットは第１マグネットの近傍を通過するが、第１マグネットと第２マグネットとが対峙する位置は一致しないので、第１マグネットと第２マグネットとが互いに引き合う力は軽減され、アームに作用する負荷も軽減される。
【００１５】
第４発明に係る組合せ計量装置は、第１発明に係る組合せ計量装置であって、第１回転伝達機構が隣接する２つのアームうち一方の第１アームに属する。第２回転伝達機構は、隣接する２つのアームうち他方の第２アームに属する。第１回転伝達機構と第２回転伝達機構とがギアと接触している状態において、第１回転伝達機構がギアの回転を拘束し、第２回転伝達機構がギアに回転力を与えたとき、容器が第２アームから第１アームに渡る。また、第１回転伝達機構と第２回転伝達機構とがギアと接触している状態において、第２回転伝達機構がギアの回転を拘束し、第１回転伝達機構がギアに回転力を与えたとき、容器が第１アームから第２アームに渡る。この組合せ計量装置では、第１発明と同じ作用と効果が得られる。
【００１６】
第５発明に係る組合せ計量装置は、第２発明に係る組合せ計量装置であって、第１回転伝達機構が隣接する２つのアームうち一方の第１アームに属し、第２回転伝達機構が他方の第２アームに属する。第１回転伝達機構と第２回転伝達機構とがギアと接触している状態において、第１回転伝達機構がギアの回転を拘束し、第２回転伝達機構がギアに回転力を与えたとき、容器が第２アームから第１アームに渡る。また、第１回転伝達機構と第２回転伝達機構とがギアと接触している状態において、第２回転伝達機構がギアの回転を拘束し、第１回転伝達機構がギアに回転力を与えたとき、容器が第１アームから第２アームに渡る。さらに、第１回転伝達機構と第２回転伝達機構とがギアと接触している状態において、第１回転伝達機構と第２伝達機構とが共にギアに回転力を与えたとき、容器がロードセルに渡る。
【００１７】
この組合せ計量装置では、第１回転伝達機構と第２伝達機構とが共にギアに回転力を与えたとき、ギアが瞬間的に浮いた状態となって、第２マグネットが第１マグネットに吸いつけられる。その結果、容器が容易にロードセルに渡る。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る組合せ計量装置では、ギアが拘束されることによって回転伝達機構の回転力が容器ホルダーをアームから押し出す力に変換される。その結果、容器ホルダーがアームから容易に開放され、アームに作用する突発的負荷が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置の斜視図。
【図２】図１の組合せ計量装置が備えている制御部のブロック図。
【図３】容器を保持する容器保持部材の斜視図。
【図４】アームの斜視図。
【図５】図１に示す容器入替機を鉛直平面で切断したときの断面斜視図。
【図６Ａ】隣接する２つの容器の位置を入れ替える動作の初期のアームの正面図。
【図６Ｂ】図６Ａの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図６Ｃ】図６Ｂの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図６Ｄ】図６Ｃの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図６Ｅ】図６Ｄの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図６Ｆ】図６Ｅの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図６Ｇ】図６Ｆの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図６Ｈ】図６Ｇの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図６Ｉ】図６Ｈの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図７Ａ】隣接する容器に被計量物を移し替える動作の初期のアームの正面図。
【図７Ｂ】図７Ａの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図７Ｃ】図７Ｂの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図７Ｄ】図７Ｃの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図７Ｅ】図７Ｄの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図８Ａ】容器から被計量物を排出させる動作の初期のアームの正面図。
【図８Ｂ】図８Ａの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図８Ｃ】図８Ｂの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図８Ｄ】図８Ｃの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図８Ｅ】図８Ｄの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図９】空の容器または被計量物の入った容器の重量を測定している計量器の側面図。
【図１０】容器を水平に保持した容器保持部材の連結部斜視図。
【図１１】容器がロードセルから分離されたときの吸着板および被吸着板の姿勢を示す正面図。
【図１２Ａ】２つのアームに保持された容器が一方のアームに渡される直前の各アームおよび容器の正面図。
【図１２Ｂ】図１２Ａの容器が一方のアームに渡されたときの各アームおよび容器の正面図。
【図１２Ｃ】図１２Ａの容器が他方のアームに渡されたときの各アームおよび容器の正面図。
【図１３】２つのアームに保持された容器がロードセルに渡される直前の各アームおよび容器の正面図。
【図１４】ロードセルに渡される直前のアームおよび容器の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜組合せ計量装置１０＞
（全体構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置の斜視図である。図１において、組合せ計量装置１０は、回転搬送部１１の周方向にそって複数の容器入替機２０と複数の計量器２５とが交互に配置されており、容器Ｃを移動させながら容器Ｃ内の被計量物を各計量器２５で計量する。回転搬送部１１は、円板部材であって、回転駆動部１４によって容器入替機２０や計量器２５などを旋回させ、容器Ｃを循環させる。
【００２１】
組合せ計量装置１０は、供給部１２を備えている。供給部１２は、予め設定された位置から振動フィーダ１２ａで被計量物を移動させてホッパー１２ｂへ投入する。被計量物は、ホッパー１２ｂの出口に搬送されて来た容器Ｃの中へ落下する。振動フィーダ１２ａは共振型振動フィーダであり、内部の板バネは、ガラス繊維強化プラスチックやカーボン繊維プラスチックなどのＦＲＰ材が使用されている。
【００２２】
容器入替機２０は、アーム２１を有している。アーム２１は、両端の第１連結指２１ａ及び第２連結指２１ｂで容器Ｃを保持し、回転によって互いに隣り合う２個の容器Ｃを入れ替えることができる。また、アーム２１は、容器Ｃの開口を下向きに反転させて被計量物をシューター１０１へ排出することができる。
【００２３】
計量された容器Ｃは排出される順番が決定されるので、容器入替機２０は容器Ｃがその順番に並ぶように入れ替えながらシューター１０１の上部に近づける。したがって、排出ゾーンの手前では、容器Ｃは決定された順に並んで集合している。計量器２５は、容器入替機２０の間に配置されている。計量器２５は、ほぼ中央にロードセル２５ａを有しており、このロードセル２５ａを介して容器Ｃに投入された被計量物の重量を測定する。
【００２４】
ロードセル２５ａは、被計量物が投入される前に容器Ｃの重量Ｗａを計量し、被計量物が投入された後に再び容器Ｃの重量Ｗｂを測定する。つまり、ＷｂとＷａとの差が被計量物の重量である。
【００２５】
図２は、図１の組合せ計量装置が備えている制御部のブロック図である。図１、図２において、制御部５０は、メモリ２６に格納されている各種プログラムに従って、供給部１２、回転駆動部１４、容器入替機２０および計量器２５の動作を制御する。メモリ２６には、組合せ計量において選択された容器Ｃの相対的位置が逐次記憶されるので、制御部５０は、容器Ｃの位置を確認しながら選択された容器Ｃが列をなすように容器入替機２０を介してアーム２１を制御する。
【００２６】
説明の便宜上、容器Ｃが回転搬送部１１によって回転することを「周回」とよび、容器Ｃがアーム２１の回転軸を中心に回転して左右が入れ替わること「入替」とよび、容器Ｃが開口を下向きにする動作を「反転」とよぶ。組合せ計量装置１０では、容器Ｃへの被計量物の供給、被計量物の計量、容器Ｃの順番の並び替え、容器Ｃから被計量物の排出といった各工程を、周回、入替、および反転によって行っている。
【００２７】
例えば、被計量物が供給されていない空の容器Ｃは、ホッパー１２ｂの下方に達する手前で計量器２５のロードセル２５ａに掛けられ重量が測定される。次に、ホッパー１２ｂの下方に来た容器Ｃは、ホッパー１２ｂから所定の量の被計量物が投入され、再び、ロードセル２５ａに掛けられて重量が測定される。制御部５０は、空の容器Ｃの重量を記憶しているので、被計量物が投入された後の重量から空の容器の重量を引き算し、容器Ｃに投入された被計量物の重量を算出し記憶する。
【００２８】
さらに、制御部５０は、被計量物の重量に基づいて、どの容器Ｃの被計量物を組み合せれば所定重量になるのかを演算し、最適な容器Ｃを選択する。制御部５０は、選択した容器Ｃ群が連続した並びになるように、容器入替機２０によってその順番を入れ替える。容器入替機２０による並び替えが完了した容器Ｃは、シューター１０１の上部で容器入替機２０によって反転させられて、順次、被計量物を排出する。容器Ｃから排出された被計量物は、下流側に配置された図示しない製袋包装機に供給され梱包される。
【００２９】
（容器保持部材２４）
図３は、容器Ｃを保持する容器保持部材の斜視図である。図３において、容器保持部材２４は、容器受け２４１と連結部２４２と連結ギア２４３とを有している。容器受け２４１は環状に成形されている。容器Ｃは、底面から開口部に向かって徐々に径が広がったカップ形状であるので、容器受け２４１に挿入されたとき胴部中央が容器受け２４１の環と密着する。容器Ｃの胴部と容器受け２４１の環との密着部には、容器Ｃが容器受け２４１から落下しないように、スナップフィットで嵌まり込む嵌合部が予め設けられている。
【００３０】
連結部２４２は、連結ギア２４３の回転軸を回転自在に保持している。連結部２４２は、連結ギア２４３を軸方向から挟む第１壁２４２ａ及び第２壁２４２ｂを含み、さらに連結ギア２４３を径方向から挟む第３壁２４２ｃ及び第４壁２４２ｄを含んでいる。第１壁２４２ａと第２壁２４２ｂとが互いに平行に対峙し、第３壁２４２ｃと第４壁２４２ｄとが互いに平行に対峙しており、これら４つの壁が連結ギア２４３の噛み合い歯２４３ａの一部を露出させるように連結ギア２４３を囲んでいる。
【００３１】
連結ギア２４３の回転軸は、連結部２４２の第１壁２４２ａを貫通して容器受け２４１に接続されている。したがって、連結部２４２が固定され連結ギア２４３が回転するとき、容器受け２４１も回転する。
【００３２】
第３壁２４２ｃ及び第４壁２４２ｄにはマグネット２４４が埋め込まれている。また、連結ギア２４３の噛み合い歯２４３ａには、回転軸に対して１８０°間隔で２つのマグネットが埋め込まれている。したがって、連結ギア２４３が他のギアと噛み合っていないとき、連結ギア２４３の噛み合い歯２４３ａに埋め込まれたマグネットが、第３壁２４２ｃ又は第４壁２４２ｄのマグネット２４４に引き寄せられるので、噛み合い歯２４３ａは第３壁２４２ｃ又は第４壁２４２ｄに対して定位置で停止する。
【００３３】
（アーム２１）
図４は、アームの斜視図である。図４に示すように、アーム２１は容器入替機２０から突出する駆動軸３３ｃに取り付けられており、駆動軸３３ｃが回転することによってアーム２１も回転する。アーム２１は、駆動軸３３ｃから互いに反対方向に一定距離はなれた位置に、第１連結指２１ａ及び第２連結指２１ｂを有している。第１連結指２１ａ及び第２連結指２１ｂは、容器保持部材２４の連結部２４２を保持するために、マグネット２１９が埋め込まれている。つまり、第１連結指２１ａ又は第２連結指２１ｂのマグネット２１９と、連結部２４２の第３壁２４２ｃ及び第４壁２４２ｄに埋め込まれているマグネット２４４とが対峙するようにセットされ、連結部２４２は第１連結指２１ａ又は第２連結指２１ｂと磁力によって連結される。
【００３４】
アーム２１には、第１連結指２１ａに隣接するように第１遊星ギア２１１が取り付けられており、連結部２４２が第１連結指２１ａにセットされたとき、連結ギア２４３と第１遊星ギア２１１とが噛み合う。また、第２連結指２１ｂに隣接するように第２遊星ギア２１２（図５参照）が取り付けられており、連結部２４２が第２連結指２１ｂにセットされたとき、連結ギア２４３と第２遊星ギア２１２とが噛み合う。
【００３５】
（容器入替機２０の構造）
図５は、図１に示す容器入替機２０を鉛直平面で切断したときの断面斜視図である。図５において、容器入替機２０は、第１モータ２０ａ、第２モータ２０ｂ、第３モータ２０ｃ、及びアーム２１を備えている。第３モータ２０ｃは、第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂとに挟まれており、上から第１モータ２０ａ、第３モータ２０ｃ、第２モータ２０ｂの順で鉛直方向に並んでいる。
【００３６】
第１モータ２０ａは、第１出力ギア３１ａを回転させる。第１出力ギア３１ａは第１アイドルギア３１ｂと噛み合い、第１アイドルギア３１ｂは第１軸ギア３１ｃと噛み合っている。第２モータ２０ｂは、第２出力ギア３２ａを回転させる。第２出力ギア３２ａは第２アイドルギア３２ｂと噛み合い、第２アイドルギア３２ｂは第２軸ギア３２ｃと噛み合っている。
【００３７】
第１軸ギア３１ｃと第２軸ギア３２ｃとは同軸上に並んで配置されている。第２軸ギア３２ｃは、第２軸Ａギア３２ｃａと第２軸Ｂギア３２ｃｂと連結軸３２ｃｃとを有し、第２軸Ａギア３２ｃａと第２軸Ｂギア３２ｃｂとが第１軸ギア３１ｃを挟んで連結軸３２ｃｃによって連結されている。連結軸３２ｃｃは、第１軸ギア３１ｃの中心を貫通しているが、回転しても第１軸ギア３１ｃを回転させることはない。
【００３８】
第３モータ２０ｃは、アーム２１を回転させる駆動軸３３ｃを有している。駆動軸３３ｃは、第２軸Ａギア３２ｃａ、第２軸Ｂギア３２ｃｂおよび連結軸３２ｃｃの中心を貫通しているが、回転しても第２軸Ａギア３２ｃａ、第２軸Ｂギア３２ｃｂおよび連結軸３２ｃｃを回転させることはない。
【００３９】
アーム２１には、第１遊星ギア２１１と第２遊星ギア２１２とが取り付けられている。第１遊星ギア２１１は第１軸ギア３１ｃと噛み合い、第２遊星ギア２１２は第２軸Ｂギア３２ｃｂとかみ合っている。したがって、第１出力ギア３１ａの回転は、第１アイドルギア３１ｂ及び第１軸ギア３１ｃを介して第１遊星ギア２１１に伝達される。同様に、第２出力ギア３２ａの回転は、第２アイドルギア３２ｂ、第２軸Ａギア３２ｃａ、連結軸３２ｃｃおよび第２軸Ｂギア３２ｃｂを介して第２遊星ギア２１２に伝達される。
【００４０】
アーム２１が回転したとき、第１遊星ギア２１１は第１軸ギア３１ｃに噛み合いながら第１軸ギア３１ｃの周りを回転する。連結部２４２が第１連結指２１ａにセットされているとき、連結ギア２４３は第１遊星ギア２１１と噛み合っているので、その反対方向に回転して容器Ｃを傾ける。しかし、容器Ｃはアーム２１の回転に応じて傾いており、連結ギア２４３の回転によって容器Ｃは元の姿勢に戻る方向へ回転する。その結果、アーム２１が回転しても容器Ｃの姿勢は変わらない。
【００４１】
同様に、アーム２１が回転したとき、第２遊星ギア２１２は第２軸Ｂギア３２ｃｂに噛み合いながら第２軸Ｂギア３２ｃｂの周りを回転する。連結ギア２４３は第２遊星ギア２１２と噛み合っているので、その反対方向に回転して容器Ｃを傾ける。しかし、容器Ｃはアーム２１の回転に応じて傾いており、連結ギア２４３の回転によって容器Ｃは元の姿勢に戻る方向へ回転する。その結果、アーム２１が回転しても容器Ｃの姿勢は変わらない。
【００４２】
この組合せ計量装置１０では、第１モータ２０ａ、第２モータ２０ｂ及び第３モータ２０ｃの回転を制御することにより、アーム２１の両端に支持された容器Ｃの順番の入れ替えや、その中に貯留されている被計量物の移し替え、排出等を行うことができる。
【００４３】
（容器Ｃの入れ替え動作）
図６Ａ〜図６Ｉは、隣接する２つの容器の位置を入れ替えるアームの正面図である。説明の便宜上、隣接するアーム２１を、排出位置に近い側から順に第１アーム２１Ｘ、第２アーム２１Ｙとよぶ。さらに、第１アーム２１Ｘおよび第２アーム２１Ｙそれぞれの第１連結指２１ａおよび第２連結指２１ｂそれぞれを、第１連結指２１ａＸ、第２連結指２１ｂＸ、および第１連結指２１ａＹ、第２連結指２１ｂＹとよぶ。また、排出位置に近い側を下流側とよぶ。
【００４４】
図６Ａにおいて、第１アーム２１Ｘの第１連結指２１ａＸは下流側に、第２連結指２１ｂＸは上流側にある。第２アーム２１Ｙの第１連結指２１ａＹは下流側に、第２連結指２１ｂＹは上流側にある。容器ＣＸは第１アーム２１Ｘの第１連結指２１ａＸに保持され、容器ＣＹは第２アーム２１Ｙの第２連結指２１ｂＹに保持されている。
【００４５】
制御部５０は、容器ＣＸと容器ＣＹの順番を入れ替える場合、先ず、図６Ｂにおいて、第１アーム２１Ｘと第２アーム２１Ｙとが干渉しないように、第１アーム２１Ｘを反時計方向に約４５°傾ける。その後、図６Ｃにおいて、第２アーム２１Ｙを時計回りにほぼ水平になるまで回転させる。
【００４６】
次に、図６Ｄにおいて、第１アーム２１Ｘを時計回りにほぼ水平になるまで回転させて、容器ＣＹの連結部２４２を第２アーム２１Ｙの第２連結指２１ｂＹと第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸとで挟ませる。次に、図６Ｅにおいて、制御部５０は、第１アーム２１Ｘを反時計回りに回転させながら、容器ＣＹの連結部２４２を第２連結指２１ｂＹから押し出すように第２遊星ギア２１２（図５参照）を回転させる。その結果、容器ＣＹの連結部２４２は、第２アーム２１Ｙの第２連結指２１ｂＹから第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸに渡される。第１アーム２１Ｘは、そのまま反時計周りに約１８０°回転する。
【００４７】
このとき、図６Ｆにおいて、第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸは容器ＣＹの連結部２４２を保持したまま下流側へ移動し、第１連結指２１ａＸは容器ＣＸの連結部２４２を保持したまま上流側へ移動する。その間に、制御部５０は、第２アーム２１Ｙが第１アーム２１Ｘと干渉しないように第２アーム２１Ｙを反時計方向に約４５°傾けて停止させる。
【００４８】
次に、図６Ｇにおいて、制御部５０は、第２アーム２１Ｙを時計方向に約４５°回転させ、容器ＣＸの連結部２４２を第１アーム２１Ｘの第１連結指２１ａＸと第２アーム２１Ｙの第２連結指２１ｂＹとで挟ませる。次に、図６Ｈにおいて、制御部５０は、第２アーム２１Ｙを反時計方向に回転させながら、容器ＣＸの連結部２４２を第１連結指２１ａＸから押し出すように第１遊星ギア２１１（図５参照）を回転させる。その結果、容器ＣＸの連結部２４２は、第１アーム２１Ｘの第１連結指２１ａＸから第２アーム２１Ｙの第２連結指２１ｂＹに渡される。
【００４９】
第１アーム２１Ｘは容器ＣＸの連結部２４２を離した後、図６Ｉにおいて、第２アーム２１Ｙと干渉しないように反時計方向に約４５°傾いて停止し、第２アーム２１Ｙは容器ＣＸの連結部２４２を受け取ってからそのまま反時計周りにほぼ水平になるまで回転する。
【００５０】
（隣接する容器Ｃに被計量物を移し替える移し替え動作）
制御部５０は、組み合わせ計量の対象から外れた被計量物を貯留している２つの容器を対象に、容器Ｃの姿勢を傾けて隣接する容器Ｃに被計量物の全部または一部を移す、移し替え動作を実施する。
【００５１】
図７Ａ〜図７Ｅは、容器の姿勢を傾けて隣接する容器に被計量物の全部または一部を移し替えるアームの正面図である。制御部５０は、図７Ａに示すように２つの容器ＣＸ，ＣＹを第１アーム２１Ｘに保持させる。ここで、被計量物を出す側の容器は容器ＣＸであり、被計量物を受ける側の容器は容器ＣＹである。次に、制御部５０は、図７Ｂに示すように第１アーム２１Ｘを反時計回りに回転させ、容器ＣＸを高い位置へ、容器ＣＹを容器ＣＸよりも低い位置へ移動させる。
【００５２】
次に、制御部５０は、図７Ｃに示すように第１アーム２１Ｘが反時計方向に約６０°傾いたとき、第１モータ２０ａを回転させて容器ＣＸを傾ける。このとき、被計量物は容器ＣＸから外へ排出され、下方に配置された容器ＣＹに被計量物が移される。
【００５３】
容器ＣＸ内の被計量物を一部移す場合、制御部５０は、第１モータ２０ａ（図５参照）を逆回転させて傾いた容器ＣＸを図７Ｃに示す姿勢から図７Ｂに示す姿勢を経て図７Ａに示す姿勢へ戻す。
【００５４】
一方、容器ＣＸ内の被計量物を全部移す場合、制御部５０は、第１アーム２１Ｘの回転と容器ＣＸの回転を継続させるので、容器ＣＸは図７Ｄに示すような反転姿勢となって被計量物を容器ＣＹへ全部排出する。制御部５０は、第１アーム２１Ｘの回転と容器ＣＸの回転をさらに継続させるので、図７Ｅに示すように第１アーム２１Ｘは水平になりながら、容器ＣＸは開口を上に向ける。このとき、制御部５０は、隣接する第２アーム２１Ｙと第１アーム２１Ｘとの干渉をさけるため、第２アーム２１Ｙを反時計方向に４５°傾けて待機させる。
【００５５】
制御部５０は、容器ＣＸおよび容器ＣＹを供給位置へ進ませるが、新たに被計量物を供給させずに、移し替え後の被計量物を計量させる。このとき、容器ＣＸ，ＣＹに貯留されている被計量物が組合せ計量に選択されるべき重量範囲内になっている場合、容器ＣＸ，ＣＹは組合せ計量の対象としてその他の容器Ｃと共に順番を並び替えられながら排出位置に向かい、排出位置で被計量物を排出する。
【００５６】
一方、被計量物を移した後、容器ＣＸ，ＣＹの両方またはいずれか一方の計量結果が上記所定の重量範囲外である場合には、制御部５０は、再び容器入替機２０を制御して２つの容器Ｃ間において被計量物の移し替えを行う。
【００５７】
被計量物の移し替え動作については、組合せ計量において選択された各被計量物を貯留している容器Ｃを隣接するように並び替えた後、特定の１つの容器Ｃにそれら他の容器Ｃに貯留された被計量物を集合させてもよい。
【００５８】
この場合には、組合せ計量に参加する被計量物を、１回の排出動作、つまり１つの容器Ｃの上下反転によって全て排出することができるため、複数の容器Ｃから被計量物を排出する場合と比較して排出動作を効率よく実施することができる。
【００５９】
（電源復旧時の移し替え動作）
容器Ｃ内の被計量物の重量は、容器Ｃごとにメモリ２６に記憶される。しかし、停電等によって組合せ計量装置が停止したとき、複数の容器Ｃのうち全部または一部が被計量物の重量が不確定な容器となる。例えば、停電直前に被計量物が投入される途中であった容器Ｃ、或いは停電直前に被計量物が移し替えられる途中であった容器Ｃ、或いは停電直前に被計量物が排出される途中であった容器などが被計量物の重量が不確定な容器に相当する。
【００６０】
そこで、組合せ計量装置１０では、電源が復旧したとき各容器Ｃ内の被計量物の重量を確定するため、制御部５０が上記移し替え動作を利用して容器ＣＸから容器ＣＹへ被計量物を全部移し替えた後、ロードセル２５ａに空になった容器ＣＸの重量Ｗａを計量させる。さらに、制御部５０は、上記移し替え動作を利用して容器ＣＹから容器ＣＸへ被計量物を全部移し替えた後、ロードセル２５ａに容器ＣＸの重量Ｗｂを計量させる。制御部５０は、ＷｂとＷａとの差を被計量物の重量としてメモリ２６に記憶する。このような動作を繰り返すことによって、停電時に不明となった被計量物の重量が判明する。制御部５０は、被計量物の重量が判明するまでの間、供給部１２から各容器Ｃへ新たな被計量物の供給を行わせず、各容器Ｃからシューター１０１への被計量物の排出も行わせない。
【００６１】
（被計量物の排出動作）
アーム２１に保持されている容器Ｃに組合せ計量の対象となる被計量物が貯留されている場合、制御部５０は排出位置で容器Ｃから被計量物を排出させるが、単に容器Ｃを反転させるだけでは容器Ｃ内に被計量物が残る可能性があるので、容器Ｃに勢いを付けて反転させている。以下、図面を用いてその動作を説明する。
【００６２】
図８Ａ〜図８Ｅは、容器から被計量物を排出させるアームの正面図である。制御部５０は、図８Ａに示すように、容器Ｃを保持していない第１アーム２１Ｘを約４５°傾斜させた状態で待機させ、排出動作させる容器Ｃを第２アーム２１Ｙの下流側に移動させる。
【００６３】
次に、制御部５０は、図８Ｂに示すように、第１アーム２１Ｘを時計回りにほぼ水平になるまで回転させて、容器Ｃの連結部２４２を第２アーム２１Ｙの第２連結指２１ｂＹと第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸとで挟ませる。
【００６４】
次に、制御部５０は、図８Ｃに示すように、第１アーム２１Ｘを反時計回りに回転させながら、容器Ｃの連結部２４２を第２連結指２１ｂＹから押し出すように第１遊星ギア２１１（図５参照）を回転させる。その結果、容器Ｃの連結部２４２は、第２アーム２１Ｙの第２連結指２１ｂＹから第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸに渡される。
【００６５】
次に、制御部５０は、図８Ｄに示すように、第１アーム２１Ｘをそのまま反時計回りにほぼ水平になるまで回転させ、第１アーム２１Ｘと第２アーム２１Ｙとが干渉しないように、第２アーム２１Ｙを反時計方向に４５°傾ける。このとき、容器Ｃは、排出位置の上方に近づいており、既に反転を開始している。
【００６６】
次に、制御部５０は、図８Ｅに示すように、第１アーム２１Ｘをそのまま反時計方向に４５°傾斜するまで回転させ、同時に容器Ｃの開口が下方に向くように、容器Ｃを一挙に反転させる。容器Ｃ内の被計量物は、第１アーム２１Ｘの回転による勢いと、容器Ｃ自身の反転による勢いに乗じて容器Ｃからシューター１０１（図１参照）に向かって飛び出す。
【００６７】
以上のように、組合せ計量装置１０は、周回移動している容器Ｃが排出位置に移動してきたタイミングで容器Ｃを上下反転させることにより、容器Ｃに貯留されていた被計量物を排出することができる。また、組合せ計量の結果に基づいて、組合せ計量の対象となった容器Ｃの順番が並び替えられているので、所望の被計量物を連続して排出位置で排出することができる。
【００６８】
（計量器２５の構造）
図９は、空の容器または被計量物の入った容器の重量を測定している計量器の側面図である。図９において、計量器２５は、ロードセル２５ａを有している。ロードセル２５ａは、計量器２５の正面から露出する吸着板２５ａａと、正面から内側に向かって埋め込まれている検知部２５ａｂとを含んでいる。吸着板２５ａａの４隅近傍には、マグネット２５ａｍが埋め込まれている。また、吸着板２５ａａは、図４に示すように、アーム２１が水平姿勢のとき第１連結指２１ａ及び第２連結指２１ｂに保持された連結部２４２と対峙する場所に配置されている。
【００６９】
図１０は、容器を水平に保持した容器保持部材の連結部斜視図である。図９、図１０において、連結部２４２は、第２壁２４２ｂ側に被吸着板２４５を有している。被吸着板２４５は、連結ギア２４３と同期して回転することができ、ロードセル２５ａの吸着板２５ａａと対峙する。被吸着板２４５の４隅近傍にはマグネット２４５ａが埋め込まれており、第１連結指２１ａ及び第２連結指２１ｂが連結部２４２の保持を解除すれば、マグネット２４５ａが吸着板２５ａａのマグネット２５ａｍに引かれて吸着板２５ａａに密着する。
【００７０】
連結部２４２は、容器保持部材２４の一部であるので、被計量物と容器Ｃと容器保持部材２４との総重量が吸着板２５ａａに作用する。検知部２５ａｂは吸着板２５ａａに作用する重量に応じで歪む。検知部２５ａｂには歪みゲージ２５ａｇが貼り付けられているので、制御部５０は、歪みゲージ２５ａｇの出力に基づいて吸着板２５ａａに作用する重量を算出する。
【００７１】
例えば、ロードセル２５ａが容器Ｃを受けていない状態では、検知部２５ａｂは自らの重量および吸着板２５ａａの重量によって歪んでおり、この状態のときの歪みゲージ２５ａｇの出力に基づいて算出された重量は、零点重量としてメモリ２６に記憶される。
【００７２】
また、ロードセル２５ａが空の容器Ｃを受けている状態では、検知部２５ａｂは容器Ｃ、容器保持部材２４、吸着板２５ａａ及び検知部２５ａｂ自らの重量によって歪んでおり、この状態のときの歪みゲージ２５ａｇの出力に基づいて算出された重量は、風袋重量としてメモリ２６に記憶される。
【００７３】
また、ロードセル２５ａが被計量物の入った容器Ｃを受けている状態では、検知部２５ａｂは被計量物、容器Ｃ、容器保持部材２４、吸着板２５ａａ及び検知部２５ａｂ自らの重量によって歪んでおり、この状態のときの歪みゲージ２５ａｇの出力に基づいて算出された重量は、総重量としてメモリ２６に記憶される。制御部５０は、総重量から風袋重量を減じた重量を被計量物の重量としてメモリ２６に記憶する。計量は、容器Ｃから被計量物が排出される前に再度行われることが好ましい。なぜなら、被計量物のこぼれをチェックすることができるからである。
【００７４】
図１１は、容器がロードセルから分離されたときの吸着板および被吸着板の姿勢を示す正面図である。図１１において、ロードセル２５ａの吸着板２５ａａは、対向する２辺が鉛直に延びる長方形である。図１０及び図１４に示すように、容器Ｃが口を真上に向けた姿勢を正規姿勢としたとき、正規姿勢の容器Ｃの中心線Ｌ１に対して被吸着板２４５の中心線Ｌ２は角度θだけ傾いている。
【００７５】
したがって、容器Ｃがロードセル２５ａで計量されているときは、被吸着板２４５がロードセル２５ａの吸着板２５ａａに連結されているので、被吸着板２４５の中心線Ｌ２が鉛直になり、容器Ｃが角度θ傾くこととなる。計量時、容器Ｃは静止しているので、角度θ傾いていても被計量物がこぼれ落ちることはない。そして、計量後、容器Ｃがロードセル２５ａから分離されるときは、被吸着板２４５が角度θ回され、容器Ｃが正規姿勢になる。
【００７６】
（隣接する２つのアーム２１間での容器Ｃの受け渡し）
図１２Ａは、２つのアームに保持された容器が一方のアームに渡される直前の各アームおよび容器の正面図である。また、図１２Ｂは、図１２Ａの容器が一方のアームに渡されたときの各アームおよび容器の正面図である。また、図１２Ｃは、図１２Ａの容器が他方のアームに渡されたときの各アームおよび容器の正面図である。
【００７７】
図１２Ａにおいて、第１アーム２１Ｘと第２アーム２１Ｙとの間で容器ＣＹの受け渡しが行なわれるとき、容器ＣＹの連結部２４２が第２アーム２１Ｙの第１連結指２１ａＹと第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸとによって挟まれる。
【００７８】
第２遊星ギア２１２Ｘが回転を停止して連結ギア２４３の回転を拘束している場合、第１遊星ギア２１１Ｙが図１２ＡのＣＷ方向に回転するような動作をしたとき、連結ギア２４３は拘束されているので回転力が容器ＣＹの連結部２４２を第１連結指２１ａＹから押し出す力に変換される。同時に、第１アーム２１Ｘが反時計回りに回転することによって、図１２Ｂに示すように、容器ＣＹの連結部２４２は第２アーム２１Ｙの第１連結指２１ａＹから第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸに渡る。
【００７９】
逆に、第１遊星ギア２１１Ｙが回転を停止して連結ギア２４３の回転を拘束している場合、第２遊星ギア２１２Ｘが図１２ＡのＣＷ方向に回転するような動作をしたとき、連結ギア２４３は拘束されているので回転力が容器ＣＹの連結部２４２を第２連結指２１ｂＸから押し出す力に変換される。同時に、第２アーム２１Ｙが反時計回りに回転することによって、図１２Ｃに示すように、容器ＣＹの連結部２４２は第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸから第２アーム２１Ｙの第１連結指２１ａＹに渡る。
【００８０】
（アーム２１からロードセル２５ａへの容器Ｃの受け渡し）
図１３は、２つのアームに保持された容器がロードセルに渡される直前の各アームおよび容器の正面図である。図１３において、容器ＣＹの連結部２４２は第２アーム２１Ｙの第１連結指２１ａＹと第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸとによって挟まれ、連結ギア２４３が回されて容器ＣＹが角度θ傾いている。
【００８１】
その状態から、第２遊星ギア２１２Ｘ及び第１遊星ギア２１１Ｙが共に図１３のＣＷ方向に回転するような動作をし、同時に、第１アーム２１Ｘ及び第２アーム２１Ｙが連結部２４２から離れる方向に回転したとき、容器ＣＹの連結部２４２は第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸ及び第２アーム２１Ｙの第１連結指２１ａＹから離れ、連結部２４２が浮いた状態になる。
【００８２】
ロードセル２５ａの吸着板２５ａａと連結部２４２の被吸着板２４５とは強力な磁力で引き合うので、連結部２４２が浮いた瞬間、被吸着板２４５が吸着板２５ａａに引き付けられ、容器ＣＹとロードセル２５ａとが連結される。
【００８３】
また、容器Ｃは、１つのアーム２１に保持された状態からロードセル２５ａに容易に渡されることも可能である。図１４は、ロードセルに渡される直前のアームおよび容器の正面図である。図１４において、連結ギア２４３が第１遊星ギア２１１によって回転し、容器Ｃが角度θ傾いている。このとき、アーム２１が図１４のＣＣＷ方向に回転したとき、連結ギア２４３は反対方向に回転しようとするので、連結ギア２４３と第１遊星ギア２１１とがお互いの回転を拘束する。このとき、第１遊星ギア２１１を回転させる第１モータ２０ａ（図５参照）、及びアーム２１を回転させる第３モータ２０ｃにはロックトルクが発生し、連結ギア２４３と第１遊星ギア２１１とは互いに離れる方向の抗力を受ける。この抗力が連結部２４２と第１連結指２１ａとの保持力を超えたとき、連結部２４２が第１連結指２１ａから外れて浮いた状態となる。ロードセル２５ａの吸着板２５ａａと連結部２４２の被吸着板２４５とは強力な磁力で引き合うので、連結部２４２が浮いた瞬間、被吸着板２４５が吸着板２５ａａに引き付けられ、容器Ｃとロードセル２５ａとが連結される。
【００８４】
（ロードセル２５ａと容器Ｃとの分離）
ロードセル２５ａと容器Ｃとの分離は、ロードセル２５ａの吸着板２５ａａと連結部２４２の被吸着板２４５とが強力な磁力で連結されているので、単に引っ張るだけでは容器Ｃは分離されず、仮に分離されてもアーム２１に不要な負荷が作用する。そこで、図１３に示すように第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸと第２アーム２１Ｙの第１連結指２１ａＹとが連結部２４２を挟み、第２遊星ギア２１２Ｘ及び第１遊星ギア２１１Ｙを回転させて連結部２４２の連結ギア２４３に回転力を伝達する。このとき、容器ＣＹが図１３に示す姿勢から正規姿勢に戻る方向に連結ギア２４３が回転する。したがって、被吸着板２４５も角度θ回され、マグネット２４５ａと吸着板２５ａａのマグネット２５ａｍとが相対的に滑り移動し、マグネット２４５ａとマグネット２５ａｍとが分離される。
【００８５】
上記のように、アーム２１がロードセル２５ａから容器Ｃを分離するときは、被吸着板２４５を回してマグネット２４５ａとマグネット２５ａｍとの対峙を解消してから分離するので、被吸着板２４５を回さずに分離させる方法に比べてアーム２１にかかる負担が小さくなる。
【００８６】
また、図１１から分かるように、容器Ｃが角度θ傾いたとき、吸着板２５ａａの四隅に設けられているマグネット２５ａｍと、被吸着板２４５の四隅に設けられているマグネット２４５ａとがそれぞれ１対１で吸着し合うので、ロードセル２５ａに保持されたときの容器Ｃの傾き角度は、ほぼ角度θになっている。そうすると、仮に容器Ｃが搬送途中に傾いて好ましくない姿勢になっていても、容器Ｃは、ロードセル２５ａに渡されるだけで角度θ傾いた姿勢に設定され、その後、アーム２１によって復帰方向に角度θ回され正規姿勢となる。つまり、自動的に容器Ｃの姿勢が補正される。
【００８７】
また、図１１に示すように、容器Ｃが口を真上に向けているとき、吸着板２５ａａの四隅に設けられているマグネット２５ａｍは、被吸着板２４５の四隅に設けられているマグネット２４５ａと対峙しない。容器Ｃが正規姿勢のとき、吸着板２５ａａから被吸着板２４５に作用する力は軽減される。容器Ｃは搬送されるときロードセル２５ａ近傍を通過するが、正規姿勢で通過するので、吸着板２５ａａから受ける力は軽減されており、アーム２１の動作を妨げるような不具合は発生しない。
【００８８】
＜本実施形態の特徴＞
（１）
組合せ計量装置１０では、連結ギア２４３が拘束されることによって第１遊星ギア２１１又は第２遊星ギア２１２の回転力が容器保持部材２４をアーム２１から押し出す力に変換される。その結果、容器保持部材２４がアーム２１から容易に開放され、アーム２１に作用する突発的負荷が軽減される。
【００８９】
（２）
組合せ計量装置１０では、容器Ｃとロードセル２５ａとを連結している力はマグネット２５ａｍとマグネット２４５ａとの磁力だけであるので、一定の力を加えるだけで容器Ｃとロードセル２５ａとは分離される。したがって、一定の力以上の外力がロードセル２５ａに作用することがないので、過負荷によるロードセル２５ａの損傷が防止される。
【００９０】
また、アーム２１が容器保持部材２４を放した時点で、マグネット２４５ａが磁力でマグネット２５ａｍに吸着されるので、容器Ｃはマグネット２５ａｍとマグネット２４５ａとによって決まる一定の姿勢をとる。容器保持部材２４が搬送時に誤った姿勢で保持された場合でも、計量のたびに一定の姿勢に補正されてから搬送時の姿勢に戻されるので自動的に姿勢が復元される。
【００９１】
さらに、マグネット２５ａｍからマグネット２４５ａを引き離すとき、単に引っ張るだけではアーム２１に負荷がかかり好ましくないので、マグネット２４５ａを回してマグネット２５ａｍとマグネット２４５ａとが対峙する位置が一致しないようにすれば、互いに引き合う力が弱まる。その結果、マグネット２４５ａを引き離し易くなりアーム２１にかかる負荷が軽減される。
【００９２】
（３）
組合せ計量装置１０では、マグネット２４５ａが、マグネット２５ａｍから引き離されるときに角度θ回されて容器Ｃの姿勢が傾くので、マグネット２４５ａがマグネット２５ａｍに吸着される段階で予め傾けておけば、マグネット２４５ａがマグネット２５ａｍから引き離されるときに角度θ回されて容器Ｃの姿勢が搬送時の姿勢に戻る。つまり、マグネット２４５ａが回されてマグネット２５ａｍとマグネット２４５ａとが対峙する位置は一致しないので、互いに引き合う力が弱まりマグネット２４５ａが引き離され易くなる。
【００９３】
さらに、容器Ｃが搬送されるときマグネット２４５ａはマグネット２５ａｍの近傍を通過するが、マグネット２５ａｍとマグネット２４５ａとが対峙する位置は一致しないので、マグネット２５ａｍとマグネット２４５ａとが互いに引き合う力は軽減され、アーム２１に作用する負荷も軽減される。
【００９４】
＜その他の実施形態＞
（Ａ）
上記実施形態では、被計量物を容器Ｃに投入する前、および電源復旧後の被計量物の移し替え動作のときに空の容器Ｃの重量を測定しているが、空の容器Ｃの重量を不揮発性メモリに記憶させておいてもよい。
【００９５】
この組合せ計量装置１０では、制御部５０が、不揮発性メモリと容器識別部とをさら有している。容器識別部は、容器入替機２０に内蔵されたアンテナと繋がっている。各容器Ｃは、そのアンテナの近傍を必ず通過するように動作が制御されるか、或いは、容器Ｃが必ず通過する軌道の近傍に内蔵するか、いずれでも可能である。各容器Ｃには、容器ごとに異なる番号を記憶したＩＣチップが埋め込まれている。
【００９６】
容器Ｃがアンテナの近傍を通過するとき、容器識別部がアンテナを介してＩＣチップに記憶されている容器番号を非接触で読み取る。不揮発メモリには、予め容器番号に対応する容器の重量が記憶されているので、制御部５０はその容器番号と一致する容器の重量を不揮発メモリから読み取ることができる。これによって、各容器Ｃの空の重量が判明するので、被計量物を容器Ｃに投入する前、および電源復旧後の被計量物の移し替え動作のときに空の容器Ｃの重量を測定する動作を省くことができる。
【００９７】
（Ｂ）
上記実施形態では、ロードセル２５ａが容器Ｃを受けていない状態での歪みゲージ２５ａｇの出力に基づいて算出された重量が零点重量としてメモリ２６に記憶されている。この組合せ計量装置では、この零点重量の測定が、一度だけでなく、ロードセル２５ａに容器Ｃが渡されていないとき毎に行われる。その結果、常に最新の零点重量が計量されるので、零点ドリフトの影響が除外され計量精度が上がる。
【００９８】
（Ｃ）
上記実施形態では、アーム２１が容器Ｃをロードセル２５ａに渡したときに容器Ｃの姿勢が自動的に補正されている。しかし、その補正は計量時以外の時期に行われてもよい。例えば、図５に示す第１モータ２０ａおよび第２モータ２０ｂに、エンコーダ付のステッピングモータが採用される。制御部５０は、エンコーダの出力信号から第１モータ２０ａ又は第２モータ２０ｂの脱調を検知したとき、容器Ｃを角度θ傾けてロードセル２５ａへ渡す。
【００９９】
第１モータ２０ａ又は第２モータ２０ｂが脱調するということは、連結ギア２４３と第１遊星ギア２１１又は第２遊星ギア２１２とが噛み合わず、１歯又は２歯分位置ずれして容器Ｃの姿勢が正規姿勢から外れている可能性がある。
【０１００】
しかし、容器Ｃが計量時と同じ動作でロードセル２５ａに渡されることによって、容器Ｃがアーム２１から放された時点で、被吸着板２４５の４つのマグネット２４５ａが吸着板２５ａａの４つのマグネット２５ａｍの磁力に引き付けられ、互いに対峙する位置が一致するように密着するので、容器Ｃは角度θ傾いた一定の姿勢に補正される。その後、アーム２１が再び容器Ｃを保持して搬送時の姿勢に戻せば、容器Ｃは正規姿勢になる。
【０１０１】
（Ｄ）
組合せ計量装置１０が、容器Ｃの存在を検知する手段として、容器検知センサをさらに備えてもよい。例えば、図１１において、容器Ｃが正規姿勢のとき、吸着板２５ａａ上で、且つ、被吸着板２４５の４つのマグネット２４５ａと対峙する位置の１箇所に、容器検知センサとしてホール素子２５ａｈが設けられている。容器Ｃが正規姿勢のとき、ホール素子２５ａｈは常に容器Ｃを検知している。ホール素子２５ａｈが容器Ｃを検知しないとき、アーム２１は容器Ｃを回転させ、ホール素子２５ａｈが容器Ｃを検知した後に容器Ｃを角度θ傾けてロードセル２５ａへ渡す。一方、アーム２１が容器Ｃを回転させても容器ホール素子２５ａｈが容器Ｃを検知しないときには運転を停止させる。
【０１０２】
この組合せ計量装置１０では、容器Ｃが傾いて好ましくない姿勢になっている場合でも、ホール素子２５ａｈに検知されるまで容器Ｃの姿勢を戻してから角度θ傾ければ、容器Ｃがアーム２１から放されたとき、マグネット２４５ａがマグネット２５ａｍの磁力に引き付けられ、互いに対峙する位置が一致するように吸着し合うので、容器Ｃは角度θ傾いた一定の姿勢に補正される。アーム２１が再び容器Ｃを保持して搬送時の姿勢に戻せば、容器Ｃは正規姿勢でホール素子２５ａｈに検知される。容器Ｃが脱落していた場合は、検知されないので脱落していると判定される。
【０１０３】
また、（Ｃ）と（Ｄ）とを組み合わせてもよい。その場合、制御部５０は、エンコーダの出力信号から第１モータ２０ａ又は２０ｂの脱調を検知したとき、ホール素子２５ａｈで容器Ｃの存在を確認する。ホール素子２５ａｈが容器Ｃを検知しないとき、アーム２１が容器Ｃを回転させ、ホール素子２５ａｈが容器Ｃを検知した後に容器Ｃを角度θ傾けてロードセル２５ａへ渡す。また、制御部５０は、アーム２１が容器Ｃを回転させさせてもホール素子２５ａｈが容器Ｃを検知しないときには運転を停止させる。
【０１０４】
（Ｅ）
組合せ計量装置１０は、既存のロードセル２５ａを容器Ｃの存在を検知する容器検知センサとして利用することができる。例えば、メモリ２６が、容器Ｃが正規姿勢でロードセル２５ａと対峙したときにロードセル２５ａが発する出力を基準出力として記憶する。搬送されている容器Ｃがロードセル２５ａと対峙したときに、吸着板２５ａａのマグネット２５ａｍが被吸着板２４５のマグネット２４５ａの磁力を受けるので、ロードセル２５ａから歪み検知出力が発せられる。制御部５０は、演算部（図示せず）を内蔵しており、その演算部がその歪み検知出力と上記基準出力との差に基づいて、容器Ｃの正規姿勢に対する傾き角度を演算することができる。その結果、ロードセル２５ａが容器Ｃの傾きを検知するので、新たに容器検知センサを設ける必要がない。
【０１０５】
（Ｆ）
組合せ計量装置１０の供給部１２では、振動フィーダ１２ａ内部の板バネとして、ガラス繊維強化プラスチックやカーボン繊維プラスチックなどのＦＲＰ材が使用されており、板バネの機械寿命の予測が困難であり、安全率の設計を誤ると破損に至る。そこで、この実施形態では、板バネ表面の温度を監視する監視回路が振動フィーダ１２ａ内部に組み込まれており、制御部５０が、板バネ表面の温度上昇率を算出し、予め記憶している許容温度上昇率と比較している。なお、温度測定には、熱伝対などの接触型温度センサ、又は放射温度計などの非接触型温度センサが用いられる。
【０１０６】
制御部５０は、板バネ表面の温度上昇率が許容温度上昇率を超えていると判定したとき、振動フィーダ１２ａの動作を停止、または振動量の抑制を行う。その結果、振動フィーダ１２ａの損傷が防止される。また、振動フィーダ１２ａに使用される搬送面形状は被搬送物によって変更されるので、搬送面形状が変更されたことによる慣性モーメントや重量の変化が振動量を変化させる。しかし、制御部５０が板バネ表面の温度を監視するので、その温度上昇率が適切な範囲に納まるように振動量を調節することもできる。
【０１０７】
（Ｇ）
また、振動フィーダ１２ａ内部の板バネは、吸水または吸湿によって特性が変化するので、板バネへの水分の浸透は回避されなければならない。そこで、この実施形態では、板バネに使用するＦＲＰ材の切断面に、水の浸透を防止するコーティングが施されている。
【０１０８】
その結果、高湿度・高温環境下での板バネの曲げ疲労特性が改善され、疲労による板バネの損傷が防止される。なお、コーティング材は、板バネの変形に耐えうるように延伸性を有する材料が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
以上のように、本発明によれば、精度良く計量された被計量物が適時に排出されるので、フィルムを用いて製袋しながら被計量物を包装する製袋包装システムに有用である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０ 組合せ計量装置
２１ アーム
２４ 容器保持部材（容器ホルダー）
２５ａ ロードセル
２５ａｍ 第１マグネット
２６ メモリ（記憶部）
５０ 制御部
２１１ 第１遊星ギア（回転伝達機構）
２１２ 第２遊星ギア（回転伝達機構）
２４３ 連結ギア
２４５ａ 第２マグネット
Ｃ 容器
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１１】
【特許文献１】特開２００７−１１４１７９号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の容器に投入された物品を計量し、計量済みの物品を組み合わせて狙いの値になるように組み合わせ対象の容器から物品を排出させる組合せ計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２００７−１１４１７９号公報）に開示されている組合せ計量装置は、物品が投入される複数の容器を所定の周回軌道で搬送し、その周回軌道上で物品の重量を計量する方式であり、制御部が容器ごとに物品の重量を記憶し、組み合わせに適した容器を選択し、選択された容器は排出ゾーンへ搬送されて物品を排出する。
【０００３】
各容器は、アームに保持された状態でそのアームと一緒に搬送されるが、搬送されながら隣接するアームに渡されて排出ゾーンへ向かう順序が入れ替えられることもある。また、計量部が物品の重量を計量するときは、アームから計量部へ容器が渡される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、搬送中に容器がアームから脱落しないように容器とアームとは所定の保持力で連結されており、アームが容器を分離する度に突発的負荷がアームに作用する。この場合、機械的ダメージの蓄積がアームの機械的寿命を低下させる可能性がある。
【０００５】
本発明の課題は、アームと容器とが分離されるときに作用するアームへの突発的負荷を軽減した、組合せ計量装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明に係る組合せ計量装置は、被計量物が投入される複数の容器を所定の周回軌道で搬送し、その周回軌道上で計量機構によって被計量物を計量する組合せ計量装置であって、複数の容器ホルダーと複数のアームとを備えている。容器ホルダーは、容器を保持する。アームは、所定の保持力によって容器ホルダーを回転可能に保持し上記周回軌道に沿って移動する。容器ホルダーには、ギアが連結されている。アームは、回転伝達機構を有している。回転伝達機構は、ギアの回転を拘束する機能とギアを回転させる機能とを含んでいる。アームが容器ホルダーを放す際、回転伝達機構は、ギアの回転を拘束した上で、そのギアを通常回転させるときよりも大きな力をそのギアに加える。
【０００７】
この組合せ計量装置では、ギアが拘束されることによって回転伝達機構の回転力が容器ホルダーをアームから押し出す力に変換される。その結果、容器ホルダーがアームから容易に開放され、アームに作用する突発的負荷が軽減される。
【０００８】
第２発明に係る組合せ計量装置は、第１発明に係る組合せ計量装置であって、計量機構が、ロードセルと第１マグネットと第２マグネットとを有している。ロードセルは、周回軌道に沿って配置されている。第１マグネットは、ロードセルに固定されている。第２マグネットは、容器ホルダーに固定されギアと同期して回転する。アームは、計量機構が被計量物を計量するとき、第１マグネットと第２マグネットとが対峙する位置で容器ホルダーを放して第２マグネットを第１マグネットに吸着させる。アームは、計量機構が被計量物の計量を終えたとき、再び容器ホルダーを保持し、回転伝達機構およびギアを介して第２マグネットを所定角度回して第１マグネットから引き離す。
【０００９】
この組合せ計量装置では、容器とロードセルとを連結している力は第１マグネットと第２マグネットとの磁力だけであるので、一定の力を加えるだけで容器とロードセルとは分離される。したがって、一定の力以上の外力がロードセルに作用することがないので、過負荷によるロードセルの損傷が防止される。
【００１０】
また、アームが容器ホルダーを放した時点で、第２マグネットが磁力で第１マグネットに吸着されるので、容器は第１マグネットと第２マグネットとによって決まる一定の姿勢をとる。容器ホルダーが搬送時に誤った姿勢で保持された場合でも、計量のたびに一定の姿勢に補正されてから搬送時の姿勢に戻されるので自動的に姿勢が復元される。
【００１１】
さらに、第１マグネットから第２マグネットを引き離すとき、単に引っ張るだけではアームに負荷がかかり好ましくないので、第２マグネットを回して第１マグネットと第２マグネットとが対峙する位置が一致しないようにすれば、互いに引き合う力が弱まる。その結果、第２マグネットを引き離し易くなりアームにかかる負荷が軽減される。
【００１２】
第３発明に係る組合せ計量装置は、第２発明に係る組合せ計量装置であって、第２マグネットが第１マグネットに吸着されるとき、第２マグネットは容器ホルダーの姿勢が水平面に対して所定角度傾くまで回される。また、第２マグネットが第１マグネットから引き離されるとき、第２マグネットは傾いている容器ホルダーを矯正する方向に所定角度回される。
【００１３】
この組合せ計量装置では、第２マグネットが、第１マグネットから引き離されるときに所定角度回されて容器の姿勢が傾くので、第２マグネットが第１マグネットに吸着される段階で予め傾けておけば、第２マグネットが第１マグネットから引き離されるときに所定角度回されて容器の姿勢が搬送時の姿勢に戻る。つまり、第２マグネットが回されて第１マグネットと第２マグネットとが対峙する位置は一致しないので、互いに引き合う力が弱まり第２マグネットが引き離され易くなる。
【００１４】
さらに、容器が搬送されるとき第２マグネットは第１マグネットの近傍を通過するが、第１マグネットと第２マグネットとが対峙する位置は一致しないので、第１マグネットと第２マグネットとが互いに引き合う力は軽減され、アームに作用する負荷も軽減される。
【００１５】
第４発明に係る組合せ計量装置は、第１発明に係る組合せ計量装置であって、第１回転伝達機構が隣接する２つのアームうち一方の第１アームに属する。第２回転伝達機構は、隣接する２つのアームうち他方の第２アームに属する。第１回転伝達機構と第２回転伝達機構とがギアと接触している状態において、第１回転伝達機構がギアの回転を拘束し、第２回転伝達機構がギアに回転力を与えたとき、容器が第２アームから第１アームに渡る。また、第１回転伝達機構と第２回転伝達機構とがギアと接触している状態において、第２回転伝達機構がギアの回転を拘束し、第１回転伝達機構がギアに回転力を与えたとき、容器が第１アームから第２アームに渡る。この組合せ計量装置では、第１発明と同じ作用と効果が得られる。
【００１６】
第５発明に係る組合せ計量装置は、第２発明に係る組合せ計量装置であって、第１回転伝達機構が隣接する２つのアームうち一方の第１アームに属し、第２回転伝達機構が他方の第２アームに属する。第１回転伝達機構と第２回転伝達機構とがギアと接触している状態において、第１回転伝達機構がギアの回転を拘束し、第２回転伝達機構がギアに回転力を与えたとき、容器が第２アームから第１アームに渡る。また、第１回転伝達機構と第２回転伝達機構とがギアと接触している状態において、第２回転伝達機構がギアの回転を拘束し、第１回転伝達機構がギアに回転力を与えたとき、容器が第１アームから第２アームに渡る。さらに、第１回転伝達機構と第２回転伝達機構とがギアと接触している状態において、第１回転伝達機構と第２伝達機構とが共にギアに回転力を与えたとき、容器がロードセルに渡る。
【００１７】
この組合せ計量装置では、第１回転伝達機構と第２伝達機構とが共にギアに回転力を与えたとき、ギアが瞬間的に浮いた状態となって、第２マグネットが第１マグネットに吸いつけられる。その結果、容器が容易にロードセルに渡る。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る組合せ計量装置では、ギアが拘束されることによって回転伝達機構の回転力が容器ホルダーをアームから押し出す力に変換される。その結果、容器ホルダーがアームから容易に開放され、アームに作用する突発的負荷が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置の斜視図。
【図２】図１の組合せ計量装置が備えている制御部のブロック図。
【図３】容器を保持する容器保持部材の斜視図。
【図４】アームの斜視図。
【図５】図１に示す容器入替機を鉛直平面で切断したときの断面斜視図。
【図６Ａ】隣接する２つの容器の位置を入れ替える動作の初期のアームの正面図。
【図６Ｂ】図６Ａの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図６Ｃ】図６Ｂの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図６Ｄ】図６Ｃの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図６Ｅ】図６Ｄの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図６Ｆ】図６Ｅの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図６Ｇ】図６Ｆの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図６Ｈ】図６Ｇの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図６Ｉ】図６Ｈの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図７Ａ】隣接する容器に被計量物を移し替える動作の初期のアームの正面図。
【図７Ｂ】図７Ａの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図７Ｃ】図７Ｂの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図７Ｄ】図７Ｃの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図７Ｅ】図７Ｄの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図８Ａ】容器から被計量物を排出させる動作の初期のアームの正面図。
【図８Ｂ】図８Ａの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図８Ｃ】図８Ｂの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図８Ｄ】図８Ｃの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図８Ｅ】図８Ｄの状態から次の状態へ進んだアームの正面図。
【図９】空の容器または被計量物の入った容器の重量を測定している計量器の側面図。
【図１０】容器を水平に保持した容器保持部材の連結部斜視図。
【図１１】容器がロードセルから分離されたときの吸着板および被吸着板の姿勢を示す正面図。
【図１２Ａ】２つのアームに保持された容器が一方のアームに渡される直前の各アームおよび容器の正面図。
【図１２Ｂ】図１２Ａの容器が一方のアームに渡されたときの各アームおよび容器の正面図。
【図１２Ｃ】図１２Ａの容器が他方のアームに渡されたときの各アームおよび容器の正面図。
【図１３】２つのアームに保持された容器がロードセルに渡される直前の各アームおよび容器の正面図。
【図１４】ロードセルに渡される直前のアームおよび容器の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜組合せ計量装置１０＞
（全体構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置の斜視図である。図１において、組合せ計量装置１０は、回転搬送部１１の周方向にそって複数の容器入替機２０と複数の計量器２５とが交互に配置されており、容器Ｃを移動させながら容器Ｃ内の被計量物を各計量器２５で計量する。回転搬送部１１は、円板部材であって、回転駆動部１４によって容器入替機２０や計量器２５などを旋回させ、容器Ｃを循環させる。
【００２１】
組合せ計量装置１０は、供給部１２を備えている。供給部１２は、予め設定された位置から振動フィーダ１２ａで被計量物を移動させてホッパー１２ｂへ投入する。被計量物は、ホッパー１２ｂの出口に搬送されて来た容器Ｃの中へ落下する。振動フィーダ１２ａは共振型振動フィーダであり、内部の板バネは、ガラス繊維強化プラスチックやカーボン繊維プラスチックなどのＦＲＰ材が使用されている。
【００２２】
容器入替機２０は、アーム２１を有している。アーム２１は、両端の第１連結指２１ａ及び第２連結指２１ｂで容器Ｃを保持し、回転によって互いに隣り合う２個の容器Ｃを入れ替えることができる。また、アーム２１は、容器Ｃの開口を下向きに反転させて被計量物をシューター１０１へ排出することができる。
【００２３】
計量された容器Ｃは排出される順番が決定されるので、容器入替機２０は容器Ｃがその順番に並ぶように入れ替えながらシューター１０１の上部に近づける。したがって、排出ゾーンの手前では、容器Ｃは決定された順に並んで集合している。計量器２５は、容器入替機２０の間に配置されている。計量器２５は、ほぼ中央にロードセル２５ａを有しており、このロードセル２５ａを介して容器Ｃに投入された被計量物の重量を測定する。
【００２４】
ロードセル２５ａは、被計量物が投入される前に容器Ｃの重量Ｗａを計量し、被計量物が投入された後に再び容器Ｃの重量Ｗｂを測定する。つまり、ＷｂとＷａとの差が被計量物の重量である。
【００２５】
図２は、図１の組合せ計量装置が備えている制御部のブロック図である。図１、図２において、制御部５０は、メモリ２６に格納されている各種プログラムに従って、供給部１２、回転駆動部１４、容器入替機２０および計量器２５の動作を制御する。メモリ２６には、組合せ計量において選択された容器Ｃの相対的位置が逐次記憶されるので、制御部５０は、容器Ｃの位置を確認しながら選択された容器Ｃが列をなすように容器入替機２０を介してアーム２１を制御する。
【００２６】
説明の便宜上、容器Ｃが回転搬送部１１によって回転することを「周回」とよび、容器Ｃがアーム２１の回転軸を中心に回転して左右が入れ替わること「入替」とよび、容器Ｃが開口を下向きにする動作を「反転」とよぶ。組合せ計量装置１０では、容器Ｃへの被計量物の供給、被計量物の計量、容器Ｃの順番の並び替え、容器Ｃから被計量物の排出といった各工程を、周回、入替、および反転によって行っている。
【００２７】
例えば、被計量物が供給されていない空の容器Ｃは、ホッパー１２ｂの下方に達する手前で計量器２５のロードセル２５ａに掛けられ重量が測定される。次に、ホッパー１２ｂの下方に来た容器Ｃは、ホッパー１２ｂから所定の量の被計量物が投入され、再び、ロードセル２５ａに掛けられて重量が測定される。制御部５０は、空の容器Ｃの重量を記憶しているので、被計量物が投入された後の重量から空の容器の重量を引き算し、容器Ｃに投入された被計量物の重量を算出し記憶する。
【００２８】
さらに、制御部５０は、被計量物の重量に基づいて、どの容器Ｃの被計量物を組み合せれば所定重量になるのかを演算し、最適な容器Ｃを選択する。制御部５０は、選択した容器Ｃ群が連続した並びになるように、容器入替機２０によってその順番を入れ替える。容器入替機２０による並び替えが完了した容器Ｃは、シューター１０１の上部で容器入替機２０によって反転させられて、順次、被計量物を排出する。容器Ｃから排出された被計量物は、下流側に配置された図示しない製袋包装機に供給され梱包される。
【００２９】
（容器保持部材２４）
図３は、容器Ｃを保持する容器保持部材の斜視図である。図３において、容器保持部材２４は、容器受け２４１と連結部２４２と連結ギア２４３とを有している。容器受け２４１は環状に成形されている。容器Ｃは、底面から開口部に向かって徐々に径が広がったカップ形状であるので、容器受け２４１に挿入されたとき胴部中央が容器受け２４１の環と密着する。容器Ｃの胴部と容器受け２４１の環との密着部には、容器Ｃが容器受け２４１から落下しないように、スナップフィットで嵌まり込む嵌合部が予め設けられている。
【００３０】
連結部２４２は、連結ギア２４３の回転軸を回転自在に保持している。連結部２４２は、連結ギア２４３を軸方向から挟む第１壁２４２ａ及び第２壁２４２ｂを含み、さらに連結ギア２４３を径方向から挟む第３壁２４２ｃ及び第４壁２４２ｄを含んでいる。第１壁２４２ａと第２壁２４２ｂとが互いに平行に対峙し、第３壁２４２ｃと第４壁２４２ｄとが互いに平行に対峙しており、これら４つの壁が連結ギア２４３の噛み合い歯２４３ａの一部を露出させるように連結ギア２４３を囲んでいる。
【００３１】
連結ギア２４３の回転軸は、連結部２４２の第１壁２４２ａを貫通して容器受け２４１に接続されている。したがって、連結部２４２が固定され連結ギア２４３が回転するとき、容器受け２４１も回転する。
【００３２】
第３壁２４２ｃ及び第４壁２４２ｄにはマグネット２４４が埋め込まれている。また、連結ギア２４３の噛み合い歯２４３ａには、回転軸に対して１８０°間隔で２つのマグネットが埋め込まれている。したがって、連結ギア２４３が他のギアと噛み合っていないとき、連結ギア２４３の噛み合い歯２４３ａに埋め込まれたマグネットが、第３壁２４２ｃ又は第４壁２４２ｄのマグネット２４４に引き寄せられるので、噛み合い歯２４３ａは第３壁２４２ｃ又は第４壁２４２ｄに対して定位置で停止する。
【００３３】
（アーム２１）
図４は、アームの斜視図である。図４に示すように、アーム２１は容器入替機２０から突出する駆動軸３３ｃに取り付けられており、駆動軸３３ｃが回転することによってアーム２１も回転する。アーム２１は、駆動軸３３ｃから互いに反対方向に一定距離はなれた位置に、第１連結指２１ａ及び第２連結指２１ｂを有している。第１連結指２１ａ及び第２連結指２１ｂは、容器保持部材２４の連結部２４２を保持するために、マグネット２１９が埋め込まれている。つまり、第１連結指２１ａ又は第２連結指２１ｂのマグネット２１９と、連結部２４２の第３壁２４２ｃ及び第４壁２４２ｄに埋め込まれているマグネット２４４とが対峙するようにセットされ、連結部２４２は第１連結指２１ａ又は第２連結指２１ｂと磁力によって連結される。
【００３４】
アーム２１には、第１連結指２１ａに隣接するように第１遊星ギア２１１が取り付けられており、連結部２４２が第１連結指２１ａにセットされたとき、連結ギア２４３と第１遊星ギア２１１とが噛み合う。また、第２連結指２１ｂに隣接するように第２遊星ギア２１２（図５参照）が取り付けられており、連結部２４２が第２連結指２１ｂにセットされたとき、連結ギア２４３と第２遊星ギア２１２とが噛み合う。
【００３５】
（容器入替機２０の構造）
図５は、図１に示す容器入替機２０を鉛直平面で切断したときの断面斜視図である。図５において、容器入替機２０は、第１モータ２０ａ、第２モータ２０ｂ、第３モータ２０ｃ、及びアーム２１を備えている。第３モータ２０ｃは、第１モータ２０ａと第２モータ２０ｂとに挟まれており、上から第１モータ２０ａ、第３モータ２０ｃ、第２モータ２０ｂの順で鉛直方向に並んでいる。
【００３６】
第１モータ２０ａは、第１出力ギア３１ａを回転させる。第１出力ギア３１ａは第１アイドルギア３１ｂと噛み合い、第１アイドルギア３１ｂは第１軸ギア３１ｃと噛み合っている。第２モータ２０ｂは、第２出力ギア３２ａを回転させる。第２出力ギア３２ａは第２アイドルギア３２ｂと噛み合い、第２アイドルギア３２ｂは第２軸ギア３２ｃと噛み合っている。
【００３７】
第１軸ギア３１ｃと第２軸ギア３２ｃとは同軸上に並んで配置されている。第２軸ギア３２ｃは、第２軸Ａギア３２ｃａと第２軸Ｂギア３２ｃｂと連結軸３２ｃｃとを有し、第２軸Ａギア３２ｃａと第２軸Ｂギア３２ｃｂとが第１軸ギア３１ｃを挟んで連結軸３２ｃｃによって連結されている。連結軸３２ｃｃは、第１軸ギア３１ｃの中心を貫通しているが、回転しても第１軸ギア３１ｃを回転させることはない。
【００３８】
第３モータ２０ｃは、アーム２１を回転させる駆動軸３３ｃを有している。駆動軸３３ｃは、第２軸Ａギア３２ｃａ、第２軸Ｂギア３２ｃｂおよび連結軸３２ｃｃの中心を貫通しているが、回転しても第２軸Ａギア３２ｃａ、第２軸Ｂギア３２ｃｂおよび連結軸３２ｃｃを回転させることはない。
【００３９】
アーム２１には、第１遊星ギア２１１と第２遊星ギア２１２とが取り付けられている。第１遊星ギア２１１は第１軸ギア３１ｃと噛み合い、第２遊星ギア２１２は第２軸Ｂギア３２ｃｂとかみ合っている。したがって、第１出力ギア３１ａの回転は、第１アイドルギア３１ｂ及び第１軸ギア３１ｃを介して第１遊星ギア２１１に伝達される。同様に、第２出力ギア３２ａの回転は、第２アイドルギア３２ｂ、第２軸Ａギア３２ｃａ、連結軸３２ｃｃおよび第２軸Ｂギア３２ｃｂを介して第２遊星ギア２１２に伝達される。
【００４０】
アーム２１が回転したとき、第１遊星ギア２１１は第１軸ギア３１ｃに噛み合いながら第１軸ギア３１ｃの周りを回転する。連結部２４２が第１連結指２１ａにセットされているとき、連結ギア２４３は第１遊星ギア２１１と噛み合っているので、その反対方向に回転して容器Ｃを傾ける。しかし、容器Ｃはアーム２１の回転に応じて傾いており、連結ギア２４３の回転によって容器Ｃは元の姿勢に戻る方向へ回転する。その結果、アーム２１が回転しても容器Ｃの姿勢は変わらない。
【００４１】
同様に、アーム２１が回転したとき、第２遊星ギア２１２は第２軸Ｂギア３２ｃｂに噛み合いながら第２軸Ｂギア３２ｃｂの周りを回転する。連結ギア２４３は第２遊星ギア２１２と噛み合っているので、その反対方向に回転して容器Ｃを傾ける。しかし、容器Ｃはアーム２１の回転に応じて傾いており、連結ギア２４３の回転によって容器Ｃは元の姿勢に戻る方向へ回転する。その結果、アーム２１が回転しても容器Ｃの姿勢は変わらない。
【００４２】
この組合せ計量装置１０では、第１モータ２０ａ、第２モータ２０ｂ及び第３モータ２０ｃの回転を制御することにより、アーム２１の両端に支持された容器Ｃの順番の入れ替えや、その中に貯留されている被計量物の移し替え、排出等を行うことができる。
【００４３】
（容器Ｃの入れ替え動作）
図６Ａ〜図６Ｉは、隣接する２つの容器の位置を入れ替えるアームの正面図である。説明の便宜上、隣接するアーム２１を、排出位置に近い側から順に第１アーム２１Ｘ、第２アーム２１Ｙとよぶ。さらに、第１アーム２１Ｘおよび第２アーム２１Ｙそれぞれの第１連結指２１ａおよび第２連結指２１ｂそれぞれを、第１連結指２１ａＸ、第２連結指２１ｂＸ、および第１連結指２１ａＹ、第２連結指２１ｂＹとよぶ。また、排出位置に近い側を下流側とよぶ。
【００４４】
図６Ａにおいて、第１アーム２１Ｘの第１連結指２１ａＸは下流側に、第２連結指２１ｂＸは上流側にある。第２アーム２１Ｙの第１連結指２１ａＹは下流側に、第２連結指２１ｂＹは上流側にある。容器ＣＸは第１アーム２１Ｘの第１連結指２１ａＸに保持され、容器ＣＹは第２アーム２１Ｙの第２連結指２１ｂＹに保持されている。
【００４５】
制御部５０は、容器ＣＸと容器ＣＹの順番を入れ替える場合、先ず、図６Ｂにおいて、第１アーム２１Ｘと第２アーム２１Ｙとが干渉しないように、第１アーム２１Ｘを反時計方向に約４５°傾ける。その後、図６Ｃにおいて、第２アーム２１Ｙを時計回りにほぼ水平になるまで回転させる。
【００４６】
次に、図６Ｄにおいて、第１アーム２１Ｘを時計回りにほぼ水平になるまで回転させて、容器ＣＹの連結部２４２を第２アーム２１Ｙの第２連結指２１ｂＹと第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸとで挟ませる。次に、図６Ｅにおいて、制御部５０は、第１アーム２１Ｘを反時計回りに回転させながら、容器ＣＹの連結部２４２を第２連結指２１ｂＹから押し出すように第２遊星ギア２１２（図５参照）を回転させる。その結果、容器ＣＹの連結部２４２は、第２アーム２１Ｙの第２連結指２１ｂＹから第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸに渡される。第１アーム２１Ｘは、そのまま反時計周りに約１８０°回転する。
【００４７】
このとき、図６Ｆにおいて、第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸは容器ＣＹの連結部２４２を保持したまま下流側へ移動し、第１連結指２１ａＸは容器ＣＸの連結部２４２を保持したまま上流側へ移動する。その間に、制御部５０は、第２アーム２１Ｙが第１アーム２１Ｘと干渉しないように第２アーム２１Ｙを反時計方向に約４５°傾けて停止させる。
【００４８】
次に、図６Ｇにおいて、制御部５０は、第２アーム２１Ｙを時計方向に約４５°回転させ、容器ＣＸの連結部２４２を第１アーム２１Ｘの第１連結指２１ａＸと第２アーム２１Ｙの第２連結指２１ｂＹとで挟ませる。次に、図６Ｈにおいて、制御部５０は、第２アーム２１Ｙを反時計方向に回転させながら、容器ＣＸの連結部２４２を第１連結指２１ａＸから押し出すように第１遊星ギア２１１（図５参照）を回転させる。その結果、容器ＣＸの連結部２４２は、第１アーム２１Ｘの第１連結指２１ａＸから第２アーム２１Ｙの第２連結指２１ｂＹに渡される。
【００４９】
第１アーム２１Ｘは容器ＣＸの連結部２４２を離した後、図６Ｉにおいて、第２アーム２１Ｙと干渉しないように反時計方向に約４５°傾いて停止し、第２アーム２１Ｙは容器ＣＸの連結部２４２を受け取ってからそのまま反時計周りにほぼ水平になるまで回転する。
【００５０】
（隣接する容器Ｃに被計量物を移し替える移し替え動作）
制御部５０は、組み合わせ計量の対象から外れた被計量物を貯留している２つの容器を対象に、容器Ｃの姿勢を傾けて隣接する容器Ｃに被計量物の全部または一部を移す、移し替え動作を実施する。
【００５１】
図７Ａ〜図７Ｅは、容器の姿勢を傾けて隣接する容器に被計量物の全部または一部を移し替えるアームの正面図である。制御部５０は、図７Ａに示すように２つの容器ＣＸ，ＣＹを第１アーム２１Ｘに保持させる。ここで、被計量物を出す側の容器は容器ＣＸであり、被計量物を受ける側の容器は容器ＣＹである。次に、制御部５０は、図７Ｂに示すように第１アーム２１Ｘを反時計回りに回転させ、容器ＣＸを高い位置へ、容器ＣＹを容器ＣＸよりも低い位置へ移動させる。
【００５２】
次に、制御部５０は、図７Ｃに示すように第１アーム２１Ｘが反時計方向に約６０°傾いたとき、第１モータ２０ａを回転させて容器ＣＸを傾ける。このとき、被計量物は容器ＣＸから外へ排出され、下方に配置された容器ＣＹに被計量物が移される。
【００５３】
容器ＣＸ内の被計量物を一部移す場合、制御部５０は、第１モータ２０ａ（図５参照）を逆回転させて傾いた容器ＣＸを図７Ｃに示す姿勢から図７Ｂに示す姿勢を経て図７Ａに示す姿勢へ戻す。
【００５４】
一方、容器ＣＸ内の被計量物を全部移す場合、制御部５０は、第１アーム２１Ｘの回転と容器ＣＸの回転を継続させるので、容器ＣＸは図７Ｄに示すような反転姿勢となって被計量物を容器ＣＹへ全部排出する。制御部５０は、第１アーム２１Ｘの回転と容器ＣＸの回転をさらに継続させるので、図７Ｅに示すように第１アーム２１Ｘは水平になりながら、容器ＣＸは開口を上に向ける。このとき、制御部５０は、隣接する第２アーム２１Ｙと第１アーム２１Ｘとの干渉をさけるため、第２アーム２１Ｙを反時計方向に４５°傾けて待機させる。
【００５５】
制御部５０は、容器ＣＸおよび容器ＣＹを供給位置へ進ませるが、新たに被計量物を供給させずに、移し替え後の被計量物を計量させる。このとき、容器ＣＸ，ＣＹに貯留されている被計量物が組合せ計量に選択されるべき重量範囲内になっている場合、容器ＣＸ，ＣＹは組合せ計量の対象としてその他の容器Ｃと共に順番を並び替えられながら排出位置に向かい、排出位置で被計量物を排出する。
【００５６】
一方、被計量物を移した後、容器ＣＸ，ＣＹの両方またはいずれか一方の計量結果が上記所定の重量範囲外である場合には、制御部５０は、再び容器入替機２０を制御して２つの容器Ｃ間において被計量物の移し替えを行う。
【００５７】
被計量物の移し替え動作については、組合せ計量において選択された各被計量物を貯留している容器Ｃを隣接するように並び替えた後、特定の１つの容器Ｃにそれら他の容器Ｃに貯留された被計量物を集合させてもよい。
【００５８】
この場合には、組合せ計量に参加する被計量物を、１回の排出動作、つまり１つの容器Ｃの上下反転によって全て排出することができるため、複数の容器Ｃから被計量物を排出する場合と比較して排出動作を効率よく実施することができる。
【００５９】
（電源復旧時の移し替え動作）
容器Ｃ内の被計量物の重量は、容器Ｃごとにメモリ２６に記憶される。しかし、停電等によって組合せ計量装置が停止したとき、複数の容器Ｃのうち全部または一部が被計量物の重量が不確定な容器となる。例えば、停電直前に被計量物が投入される途中であった容器Ｃ、或いは停電直前に被計量物が移し替えられる途中であった容器Ｃ、或いは停電直前に被計量物が排出される途中であった容器などが被計量物の重量が不確定な容器に相当する。
【００６０】
そこで、組合せ計量装置１０では、電源が復旧したとき各容器Ｃ内の被計量物の重量を確定するため、制御部５０が上記移し替え動作を利用して容器ＣＸから容器ＣＹへ被計量物を全部移し替えた後、ロードセル２５ａに空になった容器ＣＸの重量Ｗａを計量させる。さらに、制御部５０は、上記移し替え動作を利用して容器ＣＹから容器ＣＸへ被計量物を全部移し替えた後、ロードセル２５ａに容器ＣＸの重量Ｗｂを計量させる。制御部５０は、ＷｂとＷａとの差を被計量物の重量としてメモリ２６に記憶する。このような動作を繰り返すことによって、停電時に不明となった被計量物の重量が判明する。制御部５０は、被計量物の重量が判明するまでの間、供給部１２から各容器Ｃへ新たな被計量物の供給を行わせず、各容器Ｃからシューター１０１への被計量物の排出も行わせない。
【００６１】
（被計量物の排出動作）
アーム２１に保持されている容器Ｃに組合せ計量の対象となる被計量物が貯留されている場合、制御部５０は排出位置で容器Ｃから被計量物を排出させるが、単に容器Ｃを反転させるだけでは容器Ｃ内に被計量物が残る可能性があるので、容器Ｃに勢いを付けて反転させている。以下、図面を用いてその動作を説明する。
【００６２】
図８Ａ〜図８Ｅは、容器から被計量物を排出させるアームの正面図である。制御部５０は、図８Ａに示すように、容器Ｃを保持していない第１アーム２１Ｘを約４５°傾斜させた状態で待機させ、排出動作させる容器Ｃを第２アーム２１Ｙの下流側に移動させる。
【００６３】
次に、制御部５０は、図８Ｂに示すように、第１アーム２１Ｘを時計回りにほぼ水平になるまで回転させて、容器Ｃの連結部２４２を第２アーム２１Ｙの第２連結指２１ｂＹと第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸとで挟ませる。
【００６４】
次に、制御部５０は、図８Ｃに示すように、第１アーム２１Ｘを反時計回りに回転させながら、容器Ｃの連結部２４２を第２連結指２１ｂＹから押し出すように第１遊星ギア２１１（図５参照）を回転させる。その結果、容器Ｃの連結部２４２は、第２アーム２１Ｙの第２連結指２１ｂＹから第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸに渡される。
【００６５】
次に、制御部５０は、図８Ｄに示すように、第１アーム２１Ｘをそのまま反時計回りにほぼ水平になるまで回転させ、第１アーム２１Ｘと第２アーム２１Ｙとが干渉しないように、第２アーム２１Ｙを反時計方向に４５°傾ける。このとき、容器Ｃは、排出位置の上方に近づいており、既に反転を開始している。
【００６６】
次に、制御部５０は、図８Ｅに示すように、第１アーム２１Ｘをそのまま反時計方向に４５°傾斜するまで回転させ、同時に容器Ｃの開口が下方に向くように、容器Ｃを一挙に反転させる。容器Ｃ内の被計量物は、第１アーム２１Ｘの回転による勢いと、容器Ｃ自身の反転による勢いに乗じて容器Ｃからシューター１０１（図１参照）に向かって飛び出す。
【００６７】
以上のように、組合せ計量装置１０は、周回移動している容器Ｃが排出位置に移動してきたタイミングで容器Ｃを上下反転させることにより、容器Ｃに貯留されていた被計量物を排出することができる。また、組合せ計量の結果に基づいて、組合せ計量の対象となった容器Ｃの順番が並び替えられているので、所望の被計量物を連続して排出位置で排出することができる。
【００６８】
（計量器２５の構造）
図９は、空の容器または被計量物の入った容器の重量を測定している計量器の側面図である。図９において、計量器２５は、ロードセル２５ａを有している。ロードセル２５ａは、計量器２５の正面から露出する吸着板２５ａａと、正面から内側に向かって埋め込まれている検知部２５ａｂとを含んでいる。吸着板２５ａａの４隅近傍には、マグネット２５ａｍが埋め込まれている。また、吸着板２５ａａは、図４に示すように、アーム２１が水平姿勢のとき第１連結指２１ａ及び第２連結指２１ｂに保持された連結部２４２と対峙する場所に配置されている。
【００６９】
図１０は、容器を水平に保持した容器保持部材の連結部斜視図である。図９、図１０において、連結部２４２は、第２壁２４２ｂ側に被吸着板２４５を有している。被吸着板２４５は、連結ギア２４３と同期して回転することができ、ロードセル２５ａの吸着板２５ａａと対峙する。被吸着板２４５の４隅近傍にはマグネット２４５ａが埋め込まれており、第１連結指２１ａ及び第２連結指２１ｂが連結部２４２の保持を解除すれば、マグネット２４５ａが吸着板２５ａａのマグネット２５ａｍに引かれて吸着板２５ａａに密着する。
【００７０】
連結部２４２は、容器保持部材２４の一部であるので、被計量物と容器Ｃと容器保持部材２４との総重量が吸着板２５ａａに作用する。検知部２５ａｂは吸着板２５ａａに作用する重量に応じで歪む。検知部２５ａｂには歪みゲージ２５ａｇが貼り付けられているので、制御部５０は、歪みゲージ２５ａｇの出力に基づいて吸着板２５ａａに作用する重量を算出する。
【００７１】
例えば、ロードセル２５ａが容器Ｃを受けていない状態では、検知部２５ａｂは自らの重量および吸着板２５ａａの重量によって歪んでおり、この状態のときの歪みゲージ２５ａｇの出力に基づいて算出された重量は、零点重量としてメモリ２６に記憶される。
【００７２】
また、ロードセル２５ａが空の容器Ｃを受けている状態では、検知部２５ａｂは容器Ｃ、容器保持部材２４、吸着板２５ａａ及び検知部２５ａｂ自らの重量によって歪んでおり、この状態のときの歪みゲージ２５ａｇの出力に基づいて算出された重量は、風袋重量としてメモリ２６に記憶される。
【００７３】
また、ロードセル２５ａが被計量物の入った容器Ｃを受けている状態では、検知部２５ａｂは被計量物、容器Ｃ、容器保持部材２４、吸着板２５ａａ及び検知部２５ａｂ自らの重量によって歪んでおり、この状態のときの歪みゲージ２５ａｇの出力に基づいて算出された重量は、総重量としてメモリ２６に記憶される。制御部５０は、総重量から風袋重量を減じた重量を被計量物の重量としてメモリ２６に記憶する。計量は、容器Ｃから被計量物が排出される前に再度行われることが好ましい。なぜなら、被計量物のこぼれをチェックすることができるからである。
【００７４】
図１１は、容器がロードセルから分離されたときの吸着板および被吸着板の姿勢を示す正面図である。図１１において、ロードセル２５ａの吸着板２５ａａは、対向する２辺が鉛直に延びる長方形である。図１０及び図１４に示すように、容器Ｃが口を真上に向けた姿勢を正規姿勢としたとき、正規姿勢の容器Ｃの中心線Ｌ１に対して被吸着板２４５の中心線Ｌ２は角度θだけ傾いている。
【００７５】
したがって、容器Ｃがロードセル２５ａで計量されているときは、被吸着板２４５がロードセル２５ａの吸着板２５ａａに連結されているので、被吸着板２４５の中心線Ｌ２が鉛直になり、容器Ｃが角度θ傾くこととなる。計量時、容器Ｃは静止しているので、角度θ傾いていても被計量物がこぼれ落ちることはない。そして、計量後、容器Ｃがロードセル２５ａから分離されるときは、被吸着板２４５が角度θ回され、容器Ｃが正規姿勢になる。
【００７６】
（隣接する２つのアーム２１間での容器Ｃの受け渡し）
図１２Ａは、２つのアームに保持された容器が一方のアームに渡される直前の各アームおよび容器の正面図である。また、図１２Ｂは、図１２Ａの容器が一方のアームに渡されたときの各アームおよび容器の正面図である。また、図１２Ｃは、図１２Ａの容器が他方のアームに渡されたときの各アームおよび容器の正面図である。
【００７７】
図１２Ａにおいて、第１アーム２１Ｘと第２アーム２１Ｙとの間で容器ＣＹの受け渡しが行なわれるとき、容器ＣＹの連結部２４２が第２アーム２１Ｙの第１連結指２１ａＹと第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸとによって挟まれる。
【００７８】
第２遊星ギア２１２Ｘが回転を停止して連結ギア２４３の回転を拘束している場合、第１遊星ギア２１１Ｙが図１２ＡのＣＷ方向に回転するような動作をしたとき、連結ギア２４３は拘束されているので回転力が容器ＣＹの連結部２４２を第１連結指２１ａＹから押し出す力に変換される。同時に、第１アーム２１Ｘが反時計回りに回転することによって、図１２Ｂに示すように、容器ＣＹの連結部２４２は第２アーム２１Ｙの第１連結指２１ａＹから第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸに渡る。
【００７９】
逆に、第１遊星ギア２１１Ｙが回転を停止して連結ギア２４３の回転を拘束している場合、第２遊星ギア２１２Ｘが図１２ＡのＣＷ方向に回転するような動作をしたとき、連結ギア２４３は拘束されているので回転力が容器ＣＹの連結部２４２を第２連結指２１ｂＸから押し出す力に変換される。同時に、第２アーム２１Ｙが反時計回りに回転することによって、図１２Ｃに示すように、容器ＣＹの連結部２４２は第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸから第２アーム２１Ｙの第１連結指２１ａＹに渡る。
【００８０】
（アーム２１からロードセル２５ａへの容器Ｃの受け渡し）
図１３は、２つのアームに保持された容器がロードセルに渡される直前の各アームおよび容器の正面図である。図１３において、容器ＣＹの連結部２４２は第２アーム２１Ｙの第１連結指２１ａＹと第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸとによって挟まれ、連結ギア２４３が回されて容器ＣＹが角度θ傾いている。
【００８１】
その状態から、第２遊星ギア２１２Ｘ及び第１遊星ギア２１１Ｙが共に図１３のＣＷ方向に回転するような動作をし、同時に、第１アーム２１Ｘ及び第２アーム２１Ｙが連結部２４２から離れる方向に回転したとき、容器ＣＹの連結部２４２は第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸ及び第２アーム２１Ｙの第１連結指２１ａＹから離れ、連結部２４２が浮いた状態になる。
【００８２】
ロードセル２５ａの吸着板２５ａａと連結部２４２の被吸着板２４５とは強力な磁力で引き合うので、連結部２４２が浮いた瞬間、被吸着板２４５が吸着板２５ａａに引き付けられ、容器ＣＹとロードセル２５ａとが連結される。
【００８３】
また、容器Ｃは、１つのアーム２１に保持された状態からロードセル２５ａに容易に渡されることも可能である。図１４は、ロードセルに渡される直前のアームおよび容器の正面図である。図１４において、連結ギア２４３が第１遊星ギア２１１によって回転し、容器Ｃが角度θ傾いている。このとき、アーム２１が図１４のＣＣＷ方向に回転したとき、連結ギア２４３は反対方向に回転しようとするので、連結ギア２４３と第１遊星ギア２１１とがお互いの回転を拘束する。このとき、第１遊星ギア２１１を回転させる第１モータ２０ａ（図５参照）、及びアーム２１を回転させる第３モータ２０ｃにはロックトルクが発生し、連結ギア２４３と第１遊星ギア２１１とは互いに離れる方向の抗力を受ける。この抗力が連結部２４２と第１連結指２１ａとの保持力を超えたとき、連結部２４２が第１連結指２１ａから外れて浮いた状態となる。ロードセル２５ａの吸着板２５ａａと連結部２４２の被吸着板２４５とは強力な磁力で引き合うので、連結部２４２が浮いた瞬間、被吸着板２４５が吸着板２５ａａに引き付けられ、容器Ｃとロードセル２５ａとが連結される。
【００８４】
（ロードセル２５ａと容器Ｃとの分離）
ロードセル２５ａと容器Ｃとの分離は、ロードセル２５ａの吸着板２５ａａと連結部２４２の被吸着板２４５とが強力な磁力で連結されているので、単に引っ張るだけでは容器Ｃは分離されず、仮に分離されてもアーム２１に不要な負荷が作用する。そこで、図１３に示すように第１アーム２１Ｘの第２連結指２１ｂＸと第２アーム２１Ｙの第１連結指２１ａＹとが連結部２４２を挟み、第２遊星ギア２１２Ｘ及び第１遊星ギア２１１Ｙを回転させて連結部２４２の連結ギア２４３に回転力を伝達する。このとき、容器ＣＹが図１３に示す姿勢から正規姿勢に戻る方向に連結ギア２４３が回転する。したがって、被吸着板２４５も角度θ回され、マグネット２４５ａと吸着板２５ａａのマグネット２５ａｍとが相対的に滑り移動し、マグネット２４５ａとマグネット２５ａｍとが分離される。
【００８５】
上記のように、アーム２１がロードセル２５ａから容器Ｃを分離するときは、被吸着板２４５を回してマグネット２４５ａとマグネット２５ａｍとの対峙を解消してから分離するので、被吸着板２４５を回さずに分離させる方法に比べてアーム２１にかかる負担が小さくなる。
【００８６】
また、図１１から分かるように、容器Ｃが角度θ傾いたとき、吸着板２５ａａの四隅に設けられているマグネット２５ａｍと、被吸着板２４５の四隅に設けられているマグネット２４５ａとがそれぞれ１対１で吸着し合うので、ロードセル２５ａに保持されたときの容器Ｃの傾き角度は、ほぼ角度θになっている。そうすると、仮に容器Ｃが搬送途中に傾いて好ましくない姿勢になっていても、容器Ｃは、ロードセル２５ａに渡されるだけで角度θ傾いた姿勢に設定され、その後、アーム２１によって復帰方向に角度θ回され正規姿勢となる。つまり、自動的に容器Ｃの姿勢が補正される。
【００８７】
また、図１１に示すように、容器Ｃが口を真上に向けているとき、吸着板２５ａａの四隅に設けられているマグネット２５ａｍは、被吸着板２４５の四隅に設けられているマグネット２４５ａと対峙しない。容器Ｃが正規姿勢のとき、吸着板２５ａａから被吸着板２４５に作用する力は軽減される。容器Ｃは搬送されるときロードセル２５ａ近傍を通過するが、正規姿勢で通過するので、吸着板２５ａａから受ける力は軽減されており、アーム２１の動作を妨げるような不具合は発生しない。
【００８８】
＜本実施形態の特徴＞
（１）
組合せ計量装置１０では、連結ギア２４３が拘束されることによって第１遊星ギア２１１又は第２遊星ギア２１２の回転力が容器保持部材２４をアーム２１から押し出す力に変換される。その結果、容器保持部材２４がアーム２１から容易に開放され、アーム２１に作用する突発的負荷が軽減される。
【００８９】
（２）
組合せ計量装置１０では、容器Ｃとロードセル２５ａとを連結している力はマグネット２５ａｍとマグネット２４５ａとの磁力だけであるので、一定の力を加えるだけで容器Ｃとロードセル２５ａとは分離される。したがって、一定の力以上の外力がロードセル２５ａに作用することがないので、過負荷によるロードセル２５ａの損傷が防止される。
【００９０】
また、アーム２１が容器保持部材２４を放した時点で、マグネット２４５ａが磁力でマグネット２５ａｍに吸着されるので、容器Ｃはマグネット２５ａｍとマグネット２４５ａとによって決まる一定の姿勢をとる。容器保持部材２４が搬送時に誤った姿勢で保持された場合でも、計量のたびに一定の姿勢に補正されてから搬送時の姿勢に戻されるので自動的に姿勢が復元される。
【００９１】
さらに、マグネット２５ａｍからマグネット２４５ａを引き離すとき、単に引っ張るだけではアーム２１に負荷がかかり好ましくないので、マグネット２４５ａを回してマグネット２５ａｍとマグネット２４５ａとが対峙する位置が一致しないようにすれば、互いに引き合う力が弱まる。その結果、マグネット２４５ａを引き離し易くなりアーム２１にかかる負荷が軽減される。
【００９２】
（３）
組合せ計量装置１０では、マグネット２４５ａが、マグネット２５ａｍから引き離されるときに角度θ回されて容器Ｃの姿勢が傾くので、マグネット２４５ａがマグネット２５ａｍに吸着される段階で予め傾けておけば、マグネット２４５ａがマグネット２５ａｍから引き離されるときに角度θ回されて容器Ｃの姿勢が搬送時の姿勢に戻る。つまり、マグネット２４５ａが回されてマグネット２５ａｍとマグネット２４５ａとが対峙する位置は一致しないので、互いに引き合う力が弱まりマグネット２４５ａが引き離され易くなる。
【００９３】
さらに、容器Ｃが搬送されるときマグネット２４５ａはマグネット２５ａｍの近傍を通過するが、マグネット２５ａｍとマグネット２４５ａとが対峙する位置は一致しないので、マグネット２５ａｍとマグネット２４５ａとが互いに引き合う力は軽減され、アーム２１に作用する負荷も軽減される。
【００９４】
＜その他の実施形態＞
（Ａ）
上記実施形態では、被計量物を容器Ｃに投入する前、および電源復旧後の被計量物の移し替え動作のときに空の容器Ｃの重量を測定しているが、空の容器Ｃの重量を不揮発性メモリに記憶させておいてもよい。
【００９５】
この組合せ計量装置１０では、制御部５０が、不揮発性メモリと容器識別部とをさら有している。容器識別部は、容器入替機２０に内蔵されたアンテナと繋がっている。各容器Ｃは、そのアンテナの近傍を必ず通過するように動作が制御されるか、或いは、容器Ｃが必ず通過する軌道の近傍に内蔵するか、いずれでも可能である。各容器Ｃには、容器ごとに異なる番号を記憶したＩＣチップが埋め込まれている。
【００９６】
容器Ｃがアンテナの近傍を通過するとき、容器識別部がアンテナを介してＩＣチップに記憶されている容器番号を非接触で読み取る。不揮発メモリには、予め容器番号に対応する容器の重量が記憶されているので、制御部５０はその容器番号と一致する容器の重量を不揮発メモリから読み取ることができる。これによって、各容器Ｃの空の重量が判明するので、被計量物を容器Ｃに投入する前、および電源復旧後の被計量物の移し替え動作のときに空の容器Ｃの重量を測定する動作を省くことができる。
【００９７】
（Ｂ）
上記実施形態では、ロードセル２５ａが容器Ｃを受けていない状態での歪みゲージ２５ａｇの出力に基づいて算出された重量が零点重量としてメモリ２６に記憶されている。この組合せ計量装置では、この零点重量の測定が、一度だけでなく、ロードセル２５ａに容器Ｃが渡されていないとき毎に行われる。その結果、常に最新の零点重量が計量されるので、零点ドリフトの影響が除外され計量精度が上がる。
【００９８】
（Ｃ）
上記実施形態では、アーム２１が容器Ｃをロードセル２５ａに渡したときに容器Ｃの姿勢が自動的に補正されている。しかし、その補正は計量時以外の時期に行われてもよい。例えば、図５に示す第１モータ２０ａおよび第２モータ２０ｂに、エンコーダ付のステッピングモータが採用される。制御部５０は、エンコーダの出力信号から第１モータ２０ａ又は第２モータ２０ｂの脱調を検知したとき、容器Ｃを角度θ傾けてロードセル２５ａへ渡す。
【００９９】
第１モータ２０ａ又は第２モータ２０ｂが脱調するということは、連結ギア２４３と第１遊星ギア２１１又は第２遊星ギア２１２とが噛み合わず、１歯又は２歯分位置ずれして容器Ｃの姿勢が正規姿勢から外れている可能性がある。
【０１００】
しかし、容器Ｃが計量時と同じ動作でロードセル２５ａに渡されることによって、容器Ｃがアーム２１から放された時点で、被吸着板２４５の４つのマグネット２４５ａが吸着板２５ａａの４つのマグネット２５ａｍの磁力に引き付けられ、互いに対峙する位置が一致するように密着するので、容器Ｃは角度θ傾いた一定の姿勢に補正される。その後、アーム２１が再び容器Ｃを保持して搬送時の姿勢に戻せば、容器Ｃは正規姿勢になる。
【０１０１】
（Ｄ）
組合せ計量装置１０が、容器Ｃの存在を検知する手段として、容器検知センサをさらに備えてもよい。例えば、図１１において、容器Ｃが正規姿勢のとき、吸着板２５ａａ上で、且つ、被吸着板２４５の４つのマグネット２４５ａと対峙する位置の１箇所に、容器検知センサとしてホール素子２５ａｈが設けられている。容器Ｃが正規姿勢のとき、ホール素子２５ａｈは常に容器Ｃを検知している。ホール素子２５ａｈが容器Ｃを検知しないとき、アーム２１は容器Ｃを回転させ、ホール素子２５ａｈが容器Ｃを検知した後に容器Ｃを角度θ傾けてロードセル２５ａへ渡す。一方、アーム２１が容器Ｃを回転させても容器ホール素子２５ａｈが容器Ｃを検知しないときには運転を停止させる。
【０１０２】
この組合せ計量装置１０では、容器Ｃが傾いて好ましくない姿勢になっている場合でも、ホール素子２５ａｈに検知されるまで容器Ｃの姿勢を戻してから角度θ傾ければ、容器Ｃがアーム２１から放されたとき、マグネット２４５ａがマグネット２５ａｍの磁力に引き付けられ、互いに対峙する位置が一致するように吸着し合うので、容器Ｃは角度θ傾いた一定の姿勢に補正される。アーム２１が再び容器Ｃを保持して搬送時の姿勢に戻せば、容器Ｃは正規姿勢でホール素子２５ａｈに検知される。容器Ｃが脱落していた場合は、検知されないので脱落していると判定される。
【０１０３】
また、（Ｃ）と（Ｄ）とを組み合わせてもよい。その場合、制御部５０は、エンコーダの出力信号から第１モータ２０ａ又は２０ｂの脱調を検知したとき、ホール素子２５ａｈで容器Ｃの存在を確認する。ホール素子２５ａｈが容器Ｃを検知しないとき、アーム２１が容器Ｃを回転させ、ホール素子２５ａｈが容器Ｃを検知した後に容器Ｃを角度θ傾けてロードセル２５ａへ渡す。また、制御部５０は、アーム２１が容器Ｃを回転させさせてもホール素子２５ａｈが容器Ｃを検知しないときには運転を停止させる。
【０１０４】
（Ｅ）
組合せ計量装置１０は、既存のロードセル２５ａを容器Ｃの存在を検知する容器検知センサとして利用することができる。例えば、メモリ２６が、容器Ｃが正規姿勢でロードセル２５ａと対峙したときにロードセル２５ａが発する出力を基準出力として記憶する。搬送されている容器Ｃがロードセル２５ａと対峙したときに、吸着板２５ａａのマグネット２５ａｍが被吸着板２４５のマグネット２４５ａの磁力を受けるので、ロードセル２５ａから歪み検知出力が発せられる。制御部５０は、演算部（図示せず）を内蔵しており、その演算部がその歪み検知出力と上記基準出力との差に基づいて、容器Ｃの正規姿勢に対する傾き角度を演算することができる。その結果、ロードセル２５ａが容器Ｃの傾きを検知するので、新たに容器検知センサを設ける必要がない。
【０１０５】
（Ｆ）
組合せ計量装置１０の供給部１２では、振動フィーダ１２ａ内部の板バネとして、ガラス繊維強化プラスチックやカーボン繊維プラスチックなどのＦＲＰ材が使用されており、板バネの機械寿命の予測が困難であり、安全率の設計を誤ると破損に至る。そこで、この実施形態では、板バネ表面の温度を監視する監視回路が振動フィーダ１２ａ内部に組み込まれており、制御部５０が、板バネ表面の温度上昇率を算出し、予め記憶している許容温度上昇率と比較している。なお、温度測定には、熱伝対などの接触型温度センサ、又は放射温度計などの非接触型温度センサが用いられる。
【０１０６】
制御部５０は、板バネ表面の温度上昇率が許容温度上昇率を超えていると判定したとき、振動フィーダ１２ａの動作を停止、または振動量の抑制を行う。その結果、振動フィーダ１２ａの損傷が防止される。また、振動フィーダ１２ａに使用される搬送面形状は被搬送物によって変更されるので、搬送面形状が変更されたことによる慣性モーメントや重量の変化が振動量を変化させる。しかし、制御部５０が板バネ表面の温度を監視するので、その温度上昇率が適切な範囲に納まるように振動量を調節することもできる。
【０１０７】
（Ｇ）
また、振動フィーダ１２ａ内部の板バネは、吸水または吸湿によって特性が変化するので、板バネへの水分の浸透は回避されなければならない。そこで、この実施形態では、板バネに使用するＦＲＰ材の切断面に、水の浸透を防止するコーティングが施されている。
【０１０８】
その結果、高湿度・高温環境下での板バネの曲げ疲労特性が改善され、疲労による板バネの損傷が防止される。なお、コーティング材は、板バネの変形に耐えうるように延伸性を有する材料が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
以上のように、本発明によれば、精度良く計量された被計量物が適時に排出されるので、フィルムを用いて製袋しながら被計量物を包装する製袋包装システムに有用である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０ 組合せ計量装置
２１ アーム
２４ 容器保持部材（容器ホルダー）
２５ａ ロードセル
２５ａｍ 第１マグネット
２６ メモリ（記憶部）
５０ 制御部
２１１ 第１遊星ギア（回転伝達機構）
２１２ 第２遊星ギア（回転伝達機構）
２４３ 連結ギア
２４５ａ 第２マグネット
Ｃ 容器
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１１】
【特許文献１】特開２００７−１１４１７９号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計量物が投入される複数の容器を所定の周回軌道で搬送し、前記周回軌道上で計量機構によって前記被計量物を計量する、組合せ計量装置であって、
前記容器を保持する複数の容器ホルダーと、
所定の保持力によって前記容器ホルダーを回転可能に保持し前記周回軌道に沿って移動する複数のアームと、
を備え、
前記容器ホルダーにはギアが連結されており、
前記アームは、前記ギアの回転を拘束する機能と前記ギアを回転させる機能とを含む回転伝達機構を有し、
前記アームが前記容器ホルダーを放す際、前記回転伝達機構は、前記ギアの回転を拘束した上で、前記ギアを通常回転させるときよりも大きな力を前記ギアに加える、
組合せ計量装置。
【請求項２】
前記計量機構は、
前記周回軌道に沿って配置されるロードセルと、
前記ロードセルに固定される第１マグネットと、
前記容器ホルダーに固定され前記ギアと同期して回転する第２マグネットと、
を有し、
前記アームは、
前記計量機構が前記被計量物を計量するとき、前記第１マグネットと前記第２マグネットとが対峙する位置で前記容器ホルダーを放して前記第２マグネットを前記第１マグネットに吸着させ、
前記計量機構が前記被計量物の計量を終えたとき、再び前記容器ホルダーを保持し、前記回転伝達機構および前記ギアを介して前記第２マグネットを所定角度回して前記第１マグネットから引き離す、
請求項１に記載の組合せ計量装置。
【請求項３】
前記第２マグネットは、
前記第１マグネットに吸着されるとき、前記容器ホルダーの姿勢が水平面に対して前記所定角度傾くまで回され、
前記第１マグネットから引き離されるとき、傾いている前記容器ホルダーを矯正する方向に前記所定角度回される、
請求項２に記載の組合せ計量装置。
【請求項４】
隣接する２つの前記アームうち一方の第１アームに属する第１回転伝達機構と他方の第２アームに属する第２回転伝達機構とが前記ギアと接触している状態において、
前記第１回転伝達機構が前記ギアの回転を拘束し、前記第２回転伝達機構が前記ギアに回転力を与えたとき、前記容器が前記第２アームから前記第１アームに渡り、
前記第２回転伝達機構が前記ギアの回転を拘束し、前記第１回転伝達機構が前記ギアに回転力を与えたとき、前記容器が前記第１アームから前記第２アームに渡る、
請求項１に記載の組合せ計量装置。
【請求項５】
隣接する２つの前記アームうち一方の第１アームに属する第１回転伝達機構と他方の第２アームに属する第２回転伝達機構とが前記ギアと接触している状態において、
前記第１回転伝達機構が前記ギアの回転を拘束し、前記第２回転伝達機構が前記ギアに回転力を与えたとき、前記容器が前記第２アームから前記第１アームに渡り、
前記第２回転伝達機構が前記ギアの回転を拘束し、前記第１回転伝達機構が前記ギアに回転力を与えたとき、前記容器が前記第１アームから前記第２アームに渡り、
前記第１回転伝達機構と前記第２伝達機構とが共に前記ギアに回転力を与えたとき、前記容器が前記ロードセルへ渡される、
請求項２に記載の組合せ計量装置。
【請求項１】
被計量物が投入される複数の容器を所定の周回軌道で搬送し、前記周回軌道上で計量機構によって前記被計量物を計量する、組合せ計量装置であって、
前記容器を保持する複数の容器ホルダーと、
所定の保持力によって前記容器ホルダーを回転可能に保持し前記周回軌道に沿って移動する複数のアームと、
を備え、
前記容器ホルダーにはギアが連結されており、
前記アームは、前記ギアの回転を拘束する機能と前記ギアを回転させる機能とを含む回転伝達機構を有し、
前記アームが前記容器ホルダーを放す際、前記回転伝達機構は、前記ギアの回転を拘束した上で、前記ギアを通常回転させるときよりも大きな力を前記ギアに加える、
組合せ計量装置。
【請求項２】
前記計量機構は、
前記周回軌道に沿って配置されるロードセルと、
前記ロードセルに固定される第１マグネットと、
前記容器ホルダーに固定され前記ギアと同期して回転する第２マグネットと、
を有し、
前記アームは、
前記計量機構が前記被計量物を計量するとき、前記第１マグネットと前記第２マグネットとが対峙する位置で前記容器ホルダーを放して前記第２マグネットを前記第１マグネットに吸着させ、
前記計量機構が前記被計量物の計量を終えたとき、再び前記容器ホルダーを保持し、前記回転伝達機構および前記ギアを介して前記第２マグネットを所定角度回して前記第１マグネットから引き離す、
請求項１に記載の組合せ計量装置。
【請求項３】
前記第２マグネットは、
前記第１マグネットに吸着されるとき、前記容器ホルダーの姿勢が水平面に対して前記所定角度傾くまで回され、
前記第１マグネットから引き離されるとき、傾いている前記容器ホルダーを矯正する方向に前記所定角度回される、
請求項２に記載の組合せ計量装置。
【請求項４】
隣接する２つの前記アームうち一方の第１アームに属する第１回転伝達機構と他方の第２アームに属する第２回転伝達機構とが前記ギアと接触している状態において、
前記第１回転伝達機構が前記ギアの回転を拘束し、前記第２回転伝達機構が前記ギアに回転力を与えたとき、前記容器が前記第２アームから前記第１アームに渡り、
前記第２回転伝達機構が前記ギアの回転を拘束し、前記第１回転伝達機構が前記ギアに回転力を与えたとき、前記容器が前記第１アームから前記第２アームに渡る、
請求項１に記載の組合せ計量装置。
【請求項５】
隣接する２つの前記アームうち一方の第１アームに属する第１回転伝達機構と他方の第２アームに属する第２回転伝達機構とが前記ギアと接触している状態において、
前記第１回転伝達機構が前記ギアの回転を拘束し、前記第２回転伝達機構が前記ギアに回転力を与えたとき、前記容器が前記第２アームから前記第１アームに渡り、
前記第２回転伝達機構が前記ギアの回転を拘束し、前記第１回転伝達機構が前記ギアに回転力を与えたとき、前記容器が前記第１アームから前記第２アームに渡り、
前記第１回転伝達機構と前記第２伝達機構とが共に前記ギアに回転力を与えたとき、前記容器が前記ロードセルへ渡される、
請求項２に記載の組合せ計量装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【図６Ｇ】
【図６Ｈ】
【図６Ｉ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図８Ｅ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【図６Ｇ】
【図６Ｈ】
【図６Ｉ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図８Ｅ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−４７８９１（Ｐ２０１１−４７８９１Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９８５８９（Ｐ２００９−１９８５８９）
【出願日】平成２１年８月２８日（２００９．８．２８）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２８日（２００９．８．２８）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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