計量装置
【課題】被計量物を整列した状態のまま供給部に貯留することが目的とされる。
【解決手段】計量装置１は、計量ホッパ２と、供給部３とを備える。計量ホッパ２は、棒状の被計量物の重量を計測する。供給部３は、自身に投入された被計量物の貯留が可能で、貯留した被計量物を計量ホッパ２へと供給する。そして供給部３は、自身への被計量物の投入時において、貯留空間３ａの拡縮が可能である。具体的には、供給部３は、部材３１と、可動部３４とを有する。部材３１には、上から被計量物が投入される投入口３１ａと、下へと被計量物を排出する排出口３１ｂとが設けられている。可動部３４は、供給部３に貯留される被計量物の長手方向、及び上下方向９０のいずれにも交差する方向９３，９４に沿って、部材３１内を移動することができる。
【解決手段】計量装置１は、計量ホッパ２と、供給部３とを備える。計量ホッパ２は、棒状の被計量物の重量を計測する。供給部３は、自身に投入された被計量物の貯留が可能で、貯留した被計量物を計量ホッパ２へと供給する。そして供給部３は、自身への被計量物の投入時において、貯留空間３ａの拡縮が可能である。具体的には、供給部３は、部材３１と、可動部３４とを有する。部材３１には、上から被計量物が投入される投入口３１ａと、下へと被計量物を排出する排出口３１ｂとが設けられている。可動部３４は、供給部３に貯留される被計量物の長手方向、及び上下方向９０のいずれにも交差する方向９３，９４に沿って、部材３１内を移動することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は計量装置に関し、特に被計量物の整列に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スパゲッティなどの棒状の被計量物を所定の量だけ量り取る装置として、計量装置が用いられている。かかる計量装置は、被計量物の重量を測定する計量ホッパと、計量ホッパへと被計量物を供給する供給部とを備えている。
【０００３】
供給部は、被計量物の貯留が可能で、計量ホッパへと被計量物を供給する前に、予め被計量物を貯留する。そして、供給部は、貯留した被計量物だけを計量ホッパに供給する。これにより、計量ホッパに供給する被計量物の量が、過剰になることを防止している。かかる技術は、例えば下掲の特許文献１に開示されている。
【０００４】
その他、本発明に関連する技術が特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開平９−７２７７５号公報
【特許文献２】特公昭５３−４３４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし従来の技術では、投入前の整列した棒状の被計量物であっても、供給部への投入によって被計量物の整列は乱れていた。被計量物の整列が乱れると、供給部を被計量物で満たしても、貯留された被計量物の量が所定量に至らないという問題が生じる。これは、供給部に貯留した被計量物の密度が低くなるからである。
【０００６】
被計量物が貯留する空間を広くしておくことで、貯留した被計量物の密度が低くても、所定量の被計量物を供給部に貯留することができる。しかし、供給部が大型化するので、あまり望ましくない。
【０００７】
また、被計量物の整列が乱れて、被計量物同士が交差すると、その上に積み重なった被計量物の重みで被計量物が折れるおそれがある。
【０００８】
本発明は上述した事情に鑑みて成されたものであり、被計量物を整列した状態のまま供給部に貯留することが目的とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明にかかる計量装置は、計量ホッパと、供給部とを備える。計量ホッパは、棒状の被計量物の重量を計測する。供給部は、自身に投入された被計量物の貯留が可能で、貯留した被計量物を計量ホッパへと供給する。そして供給部は、自身への被計量物の投入時において、被計量物を貯留する空間（以下、「貯留空間」という。）の拡縮が可能である。
【００１０】
第１の発明にかかる計量装置によれば、被計量物の投入開始時において貯留空間を縮小しておくことで、投入開始時の被計量物の整列の乱れを防止することができる。縮小された状態の貯留空間が被計量物で満たされた後は、可動部の移動によって貯留空間を拡張することで、拡張された状態の貯留空間全体に被計量物を、整列した状態のまま満たすことができる。よって、密度の高い状態で被計量物を供給部に貯留することができる。しかも、被計量物が折れるのを防止することができる。
【００１１】
第２の発明にかかる計量装置は、第１の発明にかかる計量装置であって、供給部は、自身への被計量物の投入を、貯留空間を縮小した状態で開始し、貯留空間への被計量物の貯留に伴って貯留空間を拡張する。
【００１２】
第２の発明にかかる計量装置によれば、拡張された貯留空間全体に被計量物を、整列した状態のまま満たすことができる。
【００１３】
第３の発明にかかる計量装置は、第２の発明にかかる計量装置であって、供給部は、貯留空間の容量が所定値に至ったときに、貯留空間の拡張を停止する。
【００１４】
第３の発明にかかる計量装置によれば、所望の容量の被計量物を供給部に貯留することができる。よって、計量ホッパに供給する被計量物の量を調節することができる。
【００１５】
第４の発明にかかる計量装置は、第１乃至第３の発明にかかる計量装置であって、供給部は、部材と、可動部とを有する。部材には、上から被計量物が投入される投入口と、下へと被計量物を排出する排出口とが設けられている。可動部は、部材内を上下に移動可能であって、部材内の位置では、自身と部材とで自身の上側に貯留空間を形成する。
【００１６】
第４の発明にかかる計量装置によれば、可動部が上に移動することで貯留空間を縮小し、可動部が下に移動することで貯留空間を拡張することができる。よって、可動部が上から下へと移動することで、整列した状態のまま被計量物を貯留空間内へと導くことができる。
【００１７】
第５の発明にかかる計量装置は、第４の発明にかかる計量装置であって、可動部は、部材の下へと移動することができる。
【００１８】
第５の発明にかかる計量装置によれば、可動部が部材の下へと移動することで、排出口を開放することができる。よって、貯留した被計量物を計量ホッパへと導くことができる。しかも、排出口の開閉が可動部によって行えるので、排出口にシャッタなどの別部材を配設する必要なく、以って計量装置の構造が簡略化される。
【００１９】
第６の発明にかかる計量装置は、第１乃至第３の発明にかかる計量装置であって、供給部は、部材と、可動部とを有する。部材には、上から被計量物が投入される投入口と、下へと被計量物を排出する排出口とが設けられている。可動部は、供給部に貯留される被計量物の長手方向、及び上下方向のいずれにも交差する方向に沿って、部材内を移動することができる。
【００２０】
第６の発明にかかる計量装置によれば、可動部は、上下方向に交差する方向へと移動するので、その方向において貯留空間を拡縮することができる。しかも、可動部が移動する方向は、投入された被計量物の長手方向にも交差するので、被計量物の貯留に伴って貯留空間を拡張したときに、被計量物を整列した状態のまま貯留空間内へと導くことができる。
【００２１】
第７の発明にかかる計量装置は、第６の発明にかかる計量装置であって、可動部は、被計量物に接触する面を有する。その面の少なくとも一部分は、上下方向に沿う面に対して斜めに傾き、部材の排出口近傍から投入口近傍まで拡がっている。
【００２２】
第７の発明にかかる計量装置によれば、整列した状態のまま被計量物を貯留空間内へと導くことができる。
【００２３】
第８の発明にかかる計量装置は、第６または第７の発明にかかる計量装置であって、供給部は、投入口の開閉が可能な第１のシャッタと、排出口の開閉が可能な第２のシャッタとを有する。そして第２のシャッタは、上下に移動可能である。
【００２４】
第８の発明にかかる計量装置によれば、第２のシャッタを閉めた状態で、可動部を移動して貯留空間を拡張することで、貯留空間に被計量物を貯留することができる。しかも、被計量物を貯留した後、第１のシャッタを閉めることで、供給部に貯留した被計量物だけを計量ホッパへと供給することができる。さらには、第２のシャッタは上下に移動可能であるので、貯留空間の容量を変えることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る計量装置によれば、被計量物の投入開始時において貯留空間を縮小しておくことで、投入開始時の被計量物の整列の乱れを防止することができる。縮小された状態の貯留空間が被計量物で満たされた後は、可動部の移動によって貯留空間を拡張することで、拡張された状態の貯留空間全体に被計量物を、整列した状態のまま満たすことができる。よって、密度の高い状態で被計量物を供給部に貯留することができる。しかも、被計量物が折れるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
１．第１の実施の形態
１−１．計量装置の構造
＜計量装置の概要＞
図１は、本実施の形態にかかる計量装置１を概念的に示す図である。計量装置１は、スパゲッティなどの棒状の被計量物を計量する装置であって、計量ホッパ２と、供給部３とを備える。なお以下では、鉛直方向についての上側及び下側を、それぞれ単に「上側」及び「下側」と表現している。
【００２７】
＜計量ホッパ＞
計量ホッパ２は、ホッパ２１、開閉機構２２、及び計量器２３を有し、供給部３から供給された被計量物の重量を測定する。
【００２８】
ホッパ２１には、被計量物が投入される投入口２ａと、被計量物を排出する排出口２ｂとが設けられている。投入口２ａは上側に、排出口２ｂは下側にそれぞれ位置している。
【００２９】
開閉機構２２は、排出口２ｂの開閉が自在である。具体的には、計量ホッパ２で被計量物の重量を測定する際には、排出口２ｂを閉じる。被計量物の測定した後は、排出口２ｂを開いて被計量物を排出する。なお、開閉機構２２には、シリンダや、ボールネジ、電磁アクチュエータなどが採用できる。
【００３０】
計量器２３は、被計量物の重量を測定する測定器で、例えば金属の撓みを利用して重量を測定するロードセルが採用できる。
【００３１】
＜供給部＞
供給部３は、被計量物の貯留が可能で、貯留した被計量物を計量ホッパ２へと供給する。しかも供給部３は、自身への被計量物の投入時において、被計量物を貯留する空間（貯留空間）３ａの拡縮が可能である。
【００３２】
具体的には供給部３は、部材３１、シャッタ３２，３３、及び可動部３４を有する（図１）。部材３１は上下に延びており、被計量物を投入する投入口３１ａが上側に、被計量物を排出する排出口３１ｂが下側に、それぞれ設けられている。なお、投入口３１ａからの被計量物の投入は、供給部３の投入口３１ａ側に配設された投入部４によって行われる。
【００３３】
シャッタ３２は、投入口３１ａに開閉自在に取り付けられている。シャッタ３３は、排出口３１ｂに開閉自在に取り付けられている。シャッタ３２，３３の開閉は、それぞれ開閉機構３２１，３３１によって行われる。開閉機構３２１，３３１には、例えば図１に示されるようにシリンダが採用できる。もちろん、開閉機構３２１，３３１には、ボールネジや、電磁アクチュエータなども採用できる。
【００３４】
可動部３４は、部材３１及びシャッタ３２，３３とともに貯留空間３ａを形成している。可動部３４は、上下方向９０に交差する方向９３，９４に移動可能であって、自身の移動により貯留空間３ａを拡縮することができる。
【００３５】
具体的に可動部３４は、上下方向９０に対して垂直に延びた軸３４１を、部材３１の外側に有する。可動部３４は、軸３４１を中心として回動自在である。なお、可動部３４の回動は、例えばボールネジや電磁アクチュエータなどの駆動部によって行われる。
【００３６】
可動部３４が軸３４１の周りを方向９３へと移動することで、可動部３４の部材３１内の空間の占める割合が増加して、貯留空間３ａが縮小する。なお、方向９３へと移動した状態の可動部３４が、図１では実線で示されている。
【００３７】
他方、可動部３４が方向９４へと移動することで、可動部３４の部材３１内の空間を占める割合が減少して、貯留空間３ａが拡張する。なお、方向９４へと移動した状態の可動部３４が、図１では破線で示されている。
【００３８】
可動部３４の下端３４ｃは、シャッタ３３の下側に位置している。このため、可動部３４とシャッタ３３とは互いに交差できる形状を呈する必要がある。具体的に図２を用いて説明する。
【００３９】
図２は、互いに交差可能なシャッタ３３及び可動部３４を示す図である。シャッタ３３は、平行に並んだ複数の棒状部材３３１と、固定部材３３２とを有する。棒状部材３３１の延在方向３３１ａはいずれも、上下方向９０に直交している。そして、これらの棒状部材３３１は、上下方向９０及び延在方向３３１ａのいずれにも直交する方向３３１ｂに並んで、固定部材３３２に固定されている。
【００４０】
可動部３４は、平行に並んだ複数の棒状部材３４１を有する。これらの棒状部材３４１は、シャッタ３３の上から、方向３３１ｂにおいて互いに隣接する棒状部材３３１の間に一つずつ、移動可能な状態で嵌まる。このため、棒状部材３４１は、棒状部材３３１の延在方向３３１ａに沿って移動することができる。
【００４１】
よって、可動部３４は、シャッタ３３と交差しつつも、方向９３，９４へと移動することができる。
【００４２】
１−２．計量装置の構造に関する変形例
＜変形例１＞
図１に示される可動部３４とシャッタ３３は互いに交差可能な形状を呈する必要があるため、図２に示されるように形状が複雑である。これは、可動部３４の下端３４ｃが、シャッタ３３の下側に位置するからである。
【００４３】
そこで、図３に示されるように、可動部３４の下端３４ｃをシャッタ３３よりも上側に配置することで、シャッタ３３及び可動部３４の形状を簡略化することができる。例えば、シャッタ３３について、棒状部材３３１に代えて、板状のものを採用することができる。また、可動部３４についても、棒状部材３４１に代えて、板状のものを採用することができる。
【００４４】
ただし、可動部３４がシャッタ３３よりも上側にあるため、可動部３４を方向９３へと移動させた状態において、可動部３４とシャッタ３３との間に被計量物が溜まらない空間３ｂができてしまう（図３）。
【００４５】
空間３ｂがあると、可動部３４が方向９４へと移動したときに、貯留空間３ａ内の被計量物が空間３ｂへと流れ込み、整列が乱れるおそれがある。よって、可動部３４の下端は、図１に示されるようにシャッタ３３よりも下側にあることが好ましい。
【００４６】
＜変形例２＞
図４は、可動部３４の変形例として、可動部３４Ａを概念的に示す図である。本変形例では、可動部３４Ａは、上下方向９０に垂直な方向９７１，９７２に沿って並進自在である。
【００４７】
具体的には、可動部３４Ａが上下方向９０に垂直な方向９７１へと移動することで、可動部３４Ａの部材３１内の空間を占める割合が増加して、貯留空間３ａが縮小する。なお、方向９７１へと移動した状態の可動部３４Ａが、図４では実線で示されている。
【００４８】
他方、可動部３４Ａが方向９７１とは反対方向９７２へと移動することで、可動部３４Ａの部材３１内の空間を占める割合が減少して、貯留空間３ａが拡張する。なお、方向９７２へと移動した状態の可動部３４Ａが、図４では破線で示されている。
【００４９】
整列部３４Ａによれば、回動する可動部３４に比べて、整列部３４Ｂの構造が簡略化される。なお、可動部３４Ａの移動は、例えばボールネジや電磁アクチュエータなどの駆動部によって行われる。
【００５０】
図４では、上述した変形例１と同様に（図３）、可動部３４Ａの下端３４Ａｃがシャッタ３３よりも上側にある場合が示されているが、可動部３４Ａの下端３４Ａｃはシャッタ３３よりも下側にあっても良い。この場合、可動部３４Ａとシャッタ３３とは、図２に示されるのと同様の構造を呈する必要がある。
【００５１】
＜変形例３＞
図５は、シャッタ３３に関する変形例を示す図である。本変形例では、シャッタ３３は上下に移動可能である。具体的には、シャッタ３３は投入口３１ａと排出口３１ｂとの間を上下に移動可能である。
【００５２】
かかるシャッタ３３によれば、投入口３１ａと排出口３１ｂとの間の所望の位置に、シャッタ３３を配置することができる。よって、貯留空間３ａの容量を変えることができ、以って計量ホッパ２に供給する被計量物の量を調節することができる。
【００５３】
なお、シャッタ３３の移動による貯留空間３ａの容積の変更は、供給部３への被計量物の貯留を開始する前に行われる。
【００５４】
１−３．計量装置の動作
計量装置１の動作、特に供給部３の動作について、図６〜図１１を用いて説明する。なお、図６〜図１１は、図１に示される計量装置１の動作を順に示す図であり、被計量物の状態をハッチングによって示している。
【００５５】
＜第１段階＞
供給部３に被計量物を投入する前は、シャッタ３２，３３はいずれも閉じられており、貯留空間３ａは空である（図６）。このとき投入部４には、被計量物が整列した状態で溜まっている。
【００５６】
そして、シャッタ３２を閉じた状態のまま、シャッタ３１を開き始める。これにより、投入口３１ａから部材３１内への被計量物の投入が開始され、貯留空間３ａへの被計量物の貯留が始まる（図７）。
【００５７】
このとき、貯留空間３ａは、可動部３４によって縮小されている。すなわち、供給部３は、自身への被計量物の投入を、貯留空間３ａを縮小させた状態で開始する。よって、投入部４において整列した被計量物は、そのまま整列した状態で貯留空間３ａに貯留されやすい。
【００５８】
整列した状態で被計量物を貯留空間３ａに貯留するという観点からは、可動部３４は以下の形状を呈することが好ましい。
【００５９】
すなわち、可動部３４は、平行に並んだ複数の棒状部材３４１によって、これらの表面３４１ｃに接する仮想的な面３４ｂを形成する（図２）。図２に示される棒状部材３４１はいずれも、断面形状が円形であるので、棒状部材３４１の表面３４１ｃはそれぞれ、仮想的な表面３４ｂと直線３４１ｂで接する。なお、仮想的な面３４ｂは、可動部３４が有する面３４ａと把握することができる。
【００６０】
そして、貯留空間３ａを縮小させた状態での仮想的な面３４ｂは、上下方向９０に沿う面に対して斜めに傾き（図２）、部材３１の排出口３１ｂ近傍から投入口３１ａ近傍まで拡がる（図１）。
【００６１】
可動部３４の上記形状によれば、投入口３１ａから投入された被計量物は、斜めに傾いた仮想的な面３４ｂに接触する。このため、整列した状態のまま被計量物を、貯留空間３ａ内に導くことができる。よって、投入開始直後においても、整列した状態のまま被計量物を貯留空間３ａに貯留することができる。
【００６２】
投入部４から供給部３へと被計量物の投入は、次のように行う。すなわち、棒状の被計量物の長手方向９１が、面３４ｂにおいて勾配の最も急な方向、及び上下方向９０のいずれにも垂直になるように、被計量物を供給部３に投入する。
【００６３】
図２を用いて具体的に説明する。図２では、面３４ｂにおいて勾配が最も急な方向は、棒状部材３４１の延在方向３４１ａにほぼ一致している。よって、被計量物の長手方向９１が、棒状部材３４１の延在方向３４１ａに対してほぼ垂直になるように、被計量物を投入すれば良い。なお、図２では、被計量物を符号Ａで示されている。
【００６４】
これにより、被計量物投入時における整列の乱れを防止することができ、以って整列した状態のまま被計量物を貯留空間３ａに貯留しやすい。
【００６５】
なお、上述したように被計量物を投入することで、可動部３４が移動する方向９３，９４は、貯留空間３ａに貯留される被計量物の長手方向９１に交差する。なお、図２では、方向９３，９４は、長手方向９１にほぼ直交している。
【００６６】
＜第２段階＞
縮小した状態の貯留空間３ａを被計量物で満たした後、可動部３４を方向９４へと移動させて、貯留空間３ａを拡張しつつ、貯留空間３ａに被計量物を貯留する（図８及び図９）。すなわち、貯留空間３ａへの被計量物の貯留に伴って、貯留空間３ａを拡張する。
【００６７】
このとき、可動部３４が移動する方向９４は、上述したように貯留空間３ａに貯留された被計量物の長手方向９１に交差している。図２では、方向９４は長手方向９１に直交している。よって、貯留空間３ａを拡張したときに、被計量物を整列した状態のまま貯留空間３ａへと導くことができる。
【００６８】
貯留空間３ａに被計量物を貯留してから（図９）、シャッタ３２を閉じて、被計量物の投入を遮断する（図１０）。その後、シャッタ３２を閉じた状態のまま、シャッタ３３を開いて、被計量物を排出口３１ｂから排出する（図１１）。排出された被計量物は、計量ホッパ２に供給される。
【００６９】
上述した第１段階及び第２段階の動作により、被計量物の投入開始時において、貯留空間３ａを縮小しておくことで、投入開始時の被計量物の整列の乱れを防止することができる。縮小された状態の貯留空間３ａが被計量物で満たされた後は、可動部３４の移動によって貯留空間３ａを拡張することで、拡張された状態の貯留空間３ａ全体に、被計量物を整列した状態まま満たすことができる。よって、密度の高い状態で被計量物を供給部３に貯留することができる。しかも、被計量物が折れるのを防止することができる。
【００７０】
また、上述したシャッタ３２，３３の開閉動作により、貯留空間３ａに貯留された被計量物だけが計量ホッパ２に供給される。よって、計量ホッパ２に供給される被計量物の量が過剰になるのを、防止することができる。
【００７１】
１−４．計量装置の動作に関する変形例
「１−２．計量装置の構造に関する変形例」の「変形例３」では、シャッタ３３を移動することで、貯留空間３ａの容積を調節しているが、可動部３４，３４Ａの動作（移動）を調節することで、貯留空間３ａの容積を調節しても良い。
【００７２】
具体的には、可動部３４，３４Ａの移動によって貯留空間３ａを拡張する場合において、貯留空間３ａの容量が所定値に至ったときに、可動部３４，３４Ａの移動を停止して貯留空間３ａの拡張を止める。
【００７３】
かかる態様によれば、所望の容量の被計量物を供給部１３に貯留することができる。よって、計量ホッパ２に供給する被計量物の量を調節することができる。なお、本変形例は、供給部３に被計量物を貯留しつつ、貯留空間３ａの容量を調節する点で、上述したシャッタ３３を移動する態様（変形例３）とは異なる。すなわち、上述したシャッタ３３を移動する態様では、予め貯留空間３ａの容量を調節している。
【００７４】
２．第２の実施の形態
２−１．計量装置の構造
＜計量装置の概要＞
図１２は、本実施の形態にかかる計量装置１１を概念的に示す図である。計量装置１１は、スパゲッティなどの棒状の被計量物を計量する装置であって、計量ホッパ１２と、供給部１３とを備える。なお、計量ホッパ１２は、第１の実施の形態で説明した計量ホッパ２と同じ構成を有するので、説明を省略する。
【００７５】
＜供給部＞
供給部１３は、被計量物の貯留が可能で、貯留した被計量物を計量ホッパ１２へと供給する。しかも供給部１３は、自身への被計量物の投入時において、貯留空間１３ａの拡縮が可能である。
【００７６】
具体的には供給部１３は、部材１３１、シャッタ１３２、及び可動部１３４を有する（図１２）。部材１３１は上下に延びており、被計量物を投入する投入口１３１ａが上側に、被計量物を排出する排出口１３１ｂが下側に、それぞれ設けられている。なお、投入口１３１ａからの被計量物の投入は、供給部１３の投入口１３１ａ側に配設された投入部１４によって行われる。
【００７７】
シャッタ１３２は、投入口１３１ａに開閉自在に取り付けられている。シャッタ１３２の開閉は、開閉機構１３２１によって行われる。開閉機構１３２１には、例えば図１に示されるようにシリンダが採用できる。もちろん、開閉機構１３２１には、ボールネジや、電磁アクチュエータなども採用できる。
【００７８】
可動部１３４は、部材１３１内を上下に移動可能である。部材１３１内の位置においては、可動部１３４は、部材１３１及びシャッタ１３２とともに、自身の上側に貯留空間１３ａを形成する。そして、可動部１３４が部材１３１内を移動することで、貯留空間１３ａを拡縮することができる。
【００７９】
具体的に可動部１３４は、上下方向９０に対して垂直に延びた軸１３４１を、部材１３１の外側に有する。可動部１３４は、軸１３４１を中心として回動自在である。なお、可動部１３４の回動は、例えばボールネジや電磁アクチュエータなどの駆動部によって行われる。
【００８０】
可動部１３４が軸１３４１の周りを方向９５１へと移動することで、可動部１３４は部材１３１内を上へと移動して、貯留空間３ａが縮小する。なお、このときの可動部１３４の状態が、図１２では実線で示されている。
【００８１】
他方、可動部１３４が方向９５２へと移動することで、可動部１３４は部材３１内を下へと移動して、貯留空間３ａが拡張する。なお、このときの可動部１３４の状態が、図１２では一点鎖線で示されている。
【００８２】
可動部１３４は、部材１３１の下にも移動することができる。具体的には、可動部１３４が部材１３１内にある場合には、可動部１３４は、貯留空間１３ａの排出口１３１ｂ側を閉じている。そして、可動部１３４が部材１３１の下へと移動することで、貯留空間１３ａの排出口１３１ｂ側を開放する。なお、可動部１３４が部材１３１の下へと移動した状態が、図１２では破線で示されている。
【００８３】
すなわち、可動部１３４は、部材１３１の排出口１３１ｂを開閉することができる。よって、排出口１３１ｂにシャッタなどの別部材を配設する必要がなく、以って計量装置１１の構造が簡略化される。
【００８４】
２−２．計量装置の動作
計量装置１１の動作、特に供給部１３の動作について、図１３〜図１７を用いて説明する。なお、図１３〜図１７は、図１２に示される計量装置１１の動作を順に示す図であり、被計量物の状態をハッチングによって示している。
【００８５】
＜第１段階＞
供給部１３に被計量物を投入する前は、シャッタ１３２は閉じられており、貯留空間１３ａは空である（図１３）。このとき投入部１４には、被計量物が整列した状態で溜まっている。
【００８６】
そして、可動部１３４が上に移動した状態、すなわち貯留空間１３ａを縮小した状態で、シャッタ３１を開く。これにより、投入口１３１ａから貯留空間１３ａに被計量物が投入されて、貯留空間１３ａが被計量物で満たされる（図１４）。このとき、貯留空間１３ａは縮小されているので、投入部１４において整列した被計量物は、そのまま整列した状態で貯留空間１３ａに貯留される。
【００８７】
＜第２段階＞
縮小した状態の貯留空間３ａを被計量物で満たした後、可動部１３４を下へと移動させて、貯留空間１３ａを拡張しつつ、貯留空間１３ａに被計量物を貯留する（図１５）。すなわち、貯留空間１３ａへの被計量物の貯留に伴って、貯留空間１３ａを拡張する。
【００８８】
そして、部材１３１内の排出口１３１ｂに近い位置で、可動部１３４を停止させる（図１５）。可動部１３４を停止した後、シャッタ１３２を閉じて被計量物の投入を遮断する（図１６）。
【００８９】
＜第３段階＞
シャッタ１３２を閉じた後、シャッタ１３２を閉じた状態のまま、可動部１３４を部材１３１の下へと移動させる（図１７）。これにより、排出口１３１ｂが開放される。よって、貯留空間１３ａに貯留された被計量物は、排出口１３１ｂから排出され、計量ホッパ１２に供給される。
【００９０】
上述した第１段階〜第３段階の動作により、被計量物の投入開始時において、貯留空間１３ａを縮小しておくことで、投入開始時の被計量物の整列の乱れを防止することができる。縮小された状態の貯留空間１３ａが被計量物で満たされた後は、可動部１３４の移動によって貯留空間１３ａを拡張することで、拡張された状態の貯留空間１３ａ全体に、被計量物を整列した状態まま満たすことができる。よって、密度の高い状態で被計量物を供給部１３に貯留することができる。しかも、被計量物が折れるのを防止することができる。
【００９１】
２−３．計量装置の動作に関する変形例
「２−２．計量装置の動作」では、部材１３１内の排出口１３１ｂに近い位置で、可動部１３４を停止させているが（図１５）、次のように可動部１３４の動作（移動）を調節しても良い。
【００９２】
すなわち、可動部１３４の移動によって貯留空間１３ａを拡張する場合において、貯留空間１３ａの容量が所定値に至ったときに、可動部１３４の移動を停止して貯留空間１３ａの拡張を止める。
【００９３】
かかる態様によれば、可動部１３４を停止させる位置を調節することで、所望の容量の被計量物を供給部１３に貯留することができる。よって、計量ホッパ１２に供給する被計量物の量を調節することができる。
【実施例】
【００９４】
図１８は、計量装置１を備えた計量システム１００を概念的に示す図である。計量システム１００は、棒状の被計量物を所定量ずつ量り取るシステムであって、計量装置１を二つ備え、更に中量計量装置１０１を二つと、微量投入装置１０４と、コンベヤ１０２と、タイミングホッパ１０３とを備えている。
【００９５】
コンベヤ１０２は、複数の仕切板１０２１を有する。仕切板１０２１はそれぞれ、コンベヤ１０２上に立設されており、コンベヤ１０２が回転する方向に並んでいる。これにより、コンベヤ１０２上の空間が、複数の空間１０２２に仕切られる。
【００９６】
計量装置１で計量した被計量物は、計量ホッパ２からコンベヤ１０２の空間１０２２へと投入される。このとき、二つある計量装置１で計量された被計量物はそれぞれ、異なる空間１０２２に投入される。なお、計量装置１で計量された被計量物の重量はいずれも、所定量よりも小さい。
【００９７】
二つある中量計量装置１０１は、計量装置１に一つずつ対応しており、各々、自身に対応する計量装置１で計量された重量と、所定量との差とほぼ同じか、またはそれよりも小さい重量の被計量物を量り取る。
【００９８】
具体的には、中量計量装置１０１は、ロータ１０１１及び計量ホッパ１０１２を有する。ロータ１０１１には溝が設けられており、かかる溝に被計量物が納まる。そして、ロータ１０１１が回転することで、被計量物を計量ホッパ１０１２へと導く。計量ホッパ１０１２への被計量物の投入量は、ロータ１０１１の回転角を制御することで調節する。あるいは、ロータ１０１１に設けられた溝の容量を拡縮することで、投入量を調節してもよい。計量ホッパ１０１２は、投入された被計量物の重量を測定する。
【００９９】
中量計量装置１０１で計量した被計量物は、計量ホッパ１０１２から、その中量計量装置１０１に対応する計量装置１で計量された被計量物が投入されたのと同じ空間１０２２へと投入される。
【０１００】
互いに対応付けられた計量装置１及び中量計量装置１０１で計量された被計量物の重量の合計が、所定量より小さい場合には、微量投入装置１０４は、所定量に不足している分を空間１０２２に投入する。なお、不足している分は、次のように求められる。すなわち、計量装置１及び中量計量装置１０１で計量された被計量物の重量の合計と、所定量との差から、被計量物の一本あたりの平均重量を考慮して、本数単位で求められる。
【０１０１】
具体的には、微量投入装置１０４は、ホッパ１０４１を有する。微量投入装置１０４は、不足している分の被計量物をホッパ１０４１に貯留した後、ホッパ１０４１から空間１０２２へと被計量物を投入する。
【０１０２】
これにより、一つの空間１０２２には、所定量の被計量物が納まる。そして、所定量の被計量物が、コンベヤ１０２によってタイミングホッパ１０３へと導かれる。そして、包装機の動作とのタイミングを計りつつ、タイミングホッパ１０３内の被計量物を包装機へと供給する。
【０１０３】
計量システム１００によれば、計量装置１で計量された被計量物の重量の不足分を、中量計量装置１０１及び微量投入装置１０４で補うことができるので、所定量の被計量物を精度良く、かつ高速に量り取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】第１の実施の形態にかかる計量装置を概念的に示す図である。
【図２】互いに交差可能なシャッタ及び可動部を概念的に示す図である。
【図３】計量装置の変形例１を概念的に示す図である。
【図４】計量装置の変形例２を概念的に示す図である。
【図５】計量装置の変形例３を概念的に示す図である。
【図６】計量装置の動作を順に示す図である。
【図７】計量装置の動作を順に示す図である。
【図８】計量装置の動作を順に示す図である。
【図９】計量装置の動作を順に示す図である。
【図１０】計量装置の動作を順に示す図である。
【図１１】計量装置の動作を順に示す図である。
【図１２】第２の実施の形態にかかる計量装置を概念的に示す図である。
【図１３】計量装置の動作を順に示す図である。
【図１４】計量装置の動作を順に示す図である。
【図１５】計量装置の動作を順に示す図である。
【図１６】計量装置の動作を順に示す図である。
【図１７】計量装置の動作を順に示す図である。
【図１８】実施例にかかる計量システムを概念的に示す図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１，１１ 計量装置
２，１２ 計量ホッパ
３，１３ 供給部
３ａ，１３ａ 貯留空間
３１，１３１ 部材
３２，３３ シャッタ
３４，１３４ 可動部
３４ａ，３４ｂ 面
３１ａ，１３１ａ 投入口
３１ｂ，１３１ｂ 排出口
９０ 上下方向
９１ 長手方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は計量装置に関し、特に被計量物の整列に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スパゲッティなどの棒状の被計量物を所定の量だけ量り取る装置として、計量装置が用いられている。かかる計量装置は、被計量物の重量を測定する計量ホッパと、計量ホッパへと被計量物を供給する供給部とを備えている。
【０００３】
供給部は、被計量物の貯留が可能で、計量ホッパへと被計量物を供給する前に、予め被計量物を貯留する。そして、供給部は、貯留した被計量物だけを計量ホッパに供給する。これにより、計量ホッパに供給する被計量物の量が、過剰になることを防止している。かかる技術は、例えば下掲の特許文献１に開示されている。
【０００４】
その他、本発明に関連する技術が特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開平９−７２７７５号公報
【特許文献２】特公昭５３−４３４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし従来の技術では、投入前の整列した棒状の被計量物であっても、供給部への投入によって被計量物の整列は乱れていた。被計量物の整列が乱れると、供給部を被計量物で満たしても、貯留された被計量物の量が所定量に至らないという問題が生じる。これは、供給部に貯留した被計量物の密度が低くなるからである。
【０００６】
被計量物が貯留する空間を広くしておくことで、貯留した被計量物の密度が低くても、所定量の被計量物を供給部に貯留することができる。しかし、供給部が大型化するので、あまり望ましくない。
【０００７】
また、被計量物の整列が乱れて、被計量物同士が交差すると、その上に積み重なった被計量物の重みで被計量物が折れるおそれがある。
【０００８】
本発明は上述した事情に鑑みて成されたものであり、被計量物を整列した状態のまま供給部に貯留することが目的とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明にかかる計量装置は、計量ホッパと、供給部とを備える。計量ホッパは、棒状の被計量物の重量を計測する。供給部は、自身に投入された被計量物の貯留が可能で、貯留した被計量物を計量ホッパへと供給する。そして供給部は、自身への被計量物の投入時において、被計量物を貯留する空間（以下、「貯留空間」という。）の拡縮が可能である。
【００１０】
第１の発明にかかる計量装置によれば、被計量物の投入開始時において貯留空間を縮小しておくことで、投入開始時の被計量物の整列の乱れを防止することができる。縮小された状態の貯留空間が被計量物で満たされた後は、可動部の移動によって貯留空間を拡張することで、拡張された状態の貯留空間全体に被計量物を、整列した状態のまま満たすことができる。よって、密度の高い状態で被計量物を供給部に貯留することができる。しかも、被計量物が折れるのを防止することができる。
【００１１】
第２の発明にかかる計量装置は、第１の発明にかかる計量装置であって、供給部は、自身への被計量物の投入を、貯留空間を縮小した状態で開始し、貯留空間への被計量物の貯留に伴って貯留空間を拡張する。
【００１２】
第２の発明にかかる計量装置によれば、拡張された貯留空間全体に被計量物を、整列した状態のまま満たすことができる。
【００１３】
第３の発明にかかる計量装置は、第２の発明にかかる計量装置であって、供給部は、貯留空間の容量が所定値に至ったときに、貯留空間の拡張を停止する。
【００１４】
第３の発明にかかる計量装置によれば、所望の容量の被計量物を供給部に貯留することができる。よって、計量ホッパに供給する被計量物の量を調節することができる。
【００１５】
第４の発明にかかる計量装置は、第１乃至第３の発明にかかる計量装置であって、供給部は、部材と、可動部とを有する。部材には、上から被計量物が投入される投入口と、下へと被計量物を排出する排出口とが設けられている。可動部は、部材内を上下に移動可能であって、部材内の位置では、自身と部材とで自身の上側に貯留空間を形成する。
【００１６】
第４の発明にかかる計量装置によれば、可動部が上に移動することで貯留空間を縮小し、可動部が下に移動することで貯留空間を拡張することができる。よって、可動部が上から下へと移動することで、整列した状態のまま被計量物を貯留空間内へと導くことができる。
【００１７】
第５の発明にかかる計量装置は、第４の発明にかかる計量装置であって、可動部は、部材の下へと移動することができる。
【００１８】
第５の発明にかかる計量装置によれば、可動部が部材の下へと移動することで、排出口を開放することができる。よって、貯留した被計量物を計量ホッパへと導くことができる。しかも、排出口の開閉が可動部によって行えるので、排出口にシャッタなどの別部材を配設する必要なく、以って計量装置の構造が簡略化される。
【００１９】
第６の発明にかかる計量装置は、第１乃至第３の発明にかかる計量装置であって、供給部は、部材と、可動部とを有する。部材には、上から被計量物が投入される投入口と、下へと被計量物を排出する排出口とが設けられている。可動部は、供給部に貯留される被計量物の長手方向、及び上下方向のいずれにも交差する方向に沿って、部材内を移動することができる。
【００２０】
第６の発明にかかる計量装置によれば、可動部は、上下方向に交差する方向へと移動するので、その方向において貯留空間を拡縮することができる。しかも、可動部が移動する方向は、投入された被計量物の長手方向にも交差するので、被計量物の貯留に伴って貯留空間を拡張したときに、被計量物を整列した状態のまま貯留空間内へと導くことができる。
【００２１】
第７の発明にかかる計量装置は、第６の発明にかかる計量装置であって、可動部は、被計量物に接触する面を有する。その面の少なくとも一部分は、上下方向に沿う面に対して斜めに傾き、部材の排出口近傍から投入口近傍まで拡がっている。
【００２２】
第７の発明にかかる計量装置によれば、整列した状態のまま被計量物を貯留空間内へと導くことができる。
【００２３】
第８の発明にかかる計量装置は、第６または第７の発明にかかる計量装置であって、供給部は、投入口の開閉が可能な第１のシャッタと、排出口の開閉が可能な第２のシャッタとを有する。そして第２のシャッタは、上下に移動可能である。
【００２４】
第８の発明にかかる計量装置によれば、第２のシャッタを閉めた状態で、可動部を移動して貯留空間を拡張することで、貯留空間に被計量物を貯留することができる。しかも、被計量物を貯留した後、第１のシャッタを閉めることで、供給部に貯留した被計量物だけを計量ホッパへと供給することができる。さらには、第２のシャッタは上下に移動可能であるので、貯留空間の容量を変えることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る計量装置によれば、被計量物の投入開始時において貯留空間を縮小しておくことで、投入開始時の被計量物の整列の乱れを防止することができる。縮小された状態の貯留空間が被計量物で満たされた後は、可動部の移動によって貯留空間を拡張することで、拡張された状態の貯留空間全体に被計量物を、整列した状態のまま満たすことができる。よって、密度の高い状態で被計量物を供給部に貯留することができる。しかも、被計量物が折れるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
１．第１の実施の形態
１−１．計量装置の構造
＜計量装置の概要＞
図１は、本実施の形態にかかる計量装置１を概念的に示す図である。計量装置１は、スパゲッティなどの棒状の被計量物を計量する装置であって、計量ホッパ２と、供給部３とを備える。なお以下では、鉛直方向についての上側及び下側を、それぞれ単に「上側」及び「下側」と表現している。
【００２７】
＜計量ホッパ＞
計量ホッパ２は、ホッパ２１、開閉機構２２、及び計量器２３を有し、供給部３から供給された被計量物の重量を測定する。
【００２８】
ホッパ２１には、被計量物が投入される投入口２ａと、被計量物を排出する排出口２ｂとが設けられている。投入口２ａは上側に、排出口２ｂは下側にそれぞれ位置している。
【００２９】
開閉機構２２は、排出口２ｂの開閉が自在である。具体的には、計量ホッパ２で被計量物の重量を測定する際には、排出口２ｂを閉じる。被計量物の測定した後は、排出口２ｂを開いて被計量物を排出する。なお、開閉機構２２には、シリンダや、ボールネジ、電磁アクチュエータなどが採用できる。
【００３０】
計量器２３は、被計量物の重量を測定する測定器で、例えば金属の撓みを利用して重量を測定するロードセルが採用できる。
【００３１】
＜供給部＞
供給部３は、被計量物の貯留が可能で、貯留した被計量物を計量ホッパ２へと供給する。しかも供給部３は、自身への被計量物の投入時において、被計量物を貯留する空間（貯留空間）３ａの拡縮が可能である。
【００３２】
具体的には供給部３は、部材３１、シャッタ３２，３３、及び可動部３４を有する（図１）。部材３１は上下に延びており、被計量物を投入する投入口３１ａが上側に、被計量物を排出する排出口３１ｂが下側に、それぞれ設けられている。なお、投入口３１ａからの被計量物の投入は、供給部３の投入口３１ａ側に配設された投入部４によって行われる。
【００３３】
シャッタ３２は、投入口３１ａに開閉自在に取り付けられている。シャッタ３３は、排出口３１ｂに開閉自在に取り付けられている。シャッタ３２，３３の開閉は、それぞれ開閉機構３２１，３３１によって行われる。開閉機構３２１，３３１には、例えば図１に示されるようにシリンダが採用できる。もちろん、開閉機構３２１，３３１には、ボールネジや、電磁アクチュエータなども採用できる。
【００３４】
可動部３４は、部材３１及びシャッタ３２，３３とともに貯留空間３ａを形成している。可動部３４は、上下方向９０に交差する方向９３，９４に移動可能であって、自身の移動により貯留空間３ａを拡縮することができる。
【００３５】
具体的に可動部３４は、上下方向９０に対して垂直に延びた軸３４１を、部材３１の外側に有する。可動部３４は、軸３４１を中心として回動自在である。なお、可動部３４の回動は、例えばボールネジや電磁アクチュエータなどの駆動部によって行われる。
【００３６】
可動部３４が軸３４１の周りを方向９３へと移動することで、可動部３４の部材３１内の空間の占める割合が増加して、貯留空間３ａが縮小する。なお、方向９３へと移動した状態の可動部３４が、図１では実線で示されている。
【００３７】
他方、可動部３４が方向９４へと移動することで、可動部３４の部材３１内の空間を占める割合が減少して、貯留空間３ａが拡張する。なお、方向９４へと移動した状態の可動部３４が、図１では破線で示されている。
【００３８】
可動部３４の下端３４ｃは、シャッタ３３の下側に位置している。このため、可動部３４とシャッタ３３とは互いに交差できる形状を呈する必要がある。具体的に図２を用いて説明する。
【００３９】
図２は、互いに交差可能なシャッタ３３及び可動部３４を示す図である。シャッタ３３は、平行に並んだ複数の棒状部材３３１と、固定部材３３２とを有する。棒状部材３３１の延在方向３３１ａはいずれも、上下方向９０に直交している。そして、これらの棒状部材３３１は、上下方向９０及び延在方向３３１ａのいずれにも直交する方向３３１ｂに並んで、固定部材３３２に固定されている。
【００４０】
可動部３４は、平行に並んだ複数の棒状部材３４１を有する。これらの棒状部材３４１は、シャッタ３３の上から、方向３３１ｂにおいて互いに隣接する棒状部材３３１の間に一つずつ、移動可能な状態で嵌まる。このため、棒状部材３４１は、棒状部材３３１の延在方向３３１ａに沿って移動することができる。
【００４１】
よって、可動部３４は、シャッタ３３と交差しつつも、方向９３，９４へと移動することができる。
【００４２】
１−２．計量装置の構造に関する変形例
＜変形例１＞
図１に示される可動部３４とシャッタ３３は互いに交差可能な形状を呈する必要があるため、図２に示されるように形状が複雑である。これは、可動部３４の下端３４ｃが、シャッタ３３の下側に位置するからである。
【００４３】
そこで、図３に示されるように、可動部３４の下端３４ｃをシャッタ３３よりも上側に配置することで、シャッタ３３及び可動部３４の形状を簡略化することができる。例えば、シャッタ３３について、棒状部材３３１に代えて、板状のものを採用することができる。また、可動部３４についても、棒状部材３４１に代えて、板状のものを採用することができる。
【００４４】
ただし、可動部３４がシャッタ３３よりも上側にあるため、可動部３４を方向９３へと移動させた状態において、可動部３４とシャッタ３３との間に被計量物が溜まらない空間３ｂができてしまう（図３）。
【００４５】
空間３ｂがあると、可動部３４が方向９４へと移動したときに、貯留空間３ａ内の被計量物が空間３ｂへと流れ込み、整列が乱れるおそれがある。よって、可動部３４の下端は、図１に示されるようにシャッタ３３よりも下側にあることが好ましい。
【００４６】
＜変形例２＞
図４は、可動部３４の変形例として、可動部３４Ａを概念的に示す図である。本変形例では、可動部３４Ａは、上下方向９０に垂直な方向９７１，９７２に沿って並進自在である。
【００４７】
具体的には、可動部３４Ａが上下方向９０に垂直な方向９７１へと移動することで、可動部３４Ａの部材３１内の空間を占める割合が増加して、貯留空間３ａが縮小する。なお、方向９７１へと移動した状態の可動部３４Ａが、図４では実線で示されている。
【００４８】
他方、可動部３４Ａが方向９７１とは反対方向９７２へと移動することで、可動部３４Ａの部材３１内の空間を占める割合が減少して、貯留空間３ａが拡張する。なお、方向９７２へと移動した状態の可動部３４Ａが、図４では破線で示されている。
【００４９】
整列部３４Ａによれば、回動する可動部３４に比べて、整列部３４Ｂの構造が簡略化される。なお、可動部３４Ａの移動は、例えばボールネジや電磁アクチュエータなどの駆動部によって行われる。
【００５０】
図４では、上述した変形例１と同様に（図３）、可動部３４Ａの下端３４Ａｃがシャッタ３３よりも上側にある場合が示されているが、可動部３４Ａの下端３４Ａｃはシャッタ３３よりも下側にあっても良い。この場合、可動部３４Ａとシャッタ３３とは、図２に示されるのと同様の構造を呈する必要がある。
【００５１】
＜変形例３＞
図５は、シャッタ３３に関する変形例を示す図である。本変形例では、シャッタ３３は上下に移動可能である。具体的には、シャッタ３３は投入口３１ａと排出口３１ｂとの間を上下に移動可能である。
【００５２】
かかるシャッタ３３によれば、投入口３１ａと排出口３１ｂとの間の所望の位置に、シャッタ３３を配置することができる。よって、貯留空間３ａの容量を変えることができ、以って計量ホッパ２に供給する被計量物の量を調節することができる。
【００５３】
なお、シャッタ３３の移動による貯留空間３ａの容積の変更は、供給部３への被計量物の貯留を開始する前に行われる。
【００５４】
１−３．計量装置の動作
計量装置１の動作、特に供給部３の動作について、図６〜図１１を用いて説明する。なお、図６〜図１１は、図１に示される計量装置１の動作を順に示す図であり、被計量物の状態をハッチングによって示している。
【００５５】
＜第１段階＞
供給部３に被計量物を投入する前は、シャッタ３２，３３はいずれも閉じられており、貯留空間３ａは空である（図６）。このとき投入部４には、被計量物が整列した状態で溜まっている。
【００５６】
そして、シャッタ３２を閉じた状態のまま、シャッタ３１を開き始める。これにより、投入口３１ａから部材３１内への被計量物の投入が開始され、貯留空間３ａへの被計量物の貯留が始まる（図７）。
【００５７】
このとき、貯留空間３ａは、可動部３４によって縮小されている。すなわち、供給部３は、自身への被計量物の投入を、貯留空間３ａを縮小させた状態で開始する。よって、投入部４において整列した被計量物は、そのまま整列した状態で貯留空間３ａに貯留されやすい。
【００５８】
整列した状態で被計量物を貯留空間３ａに貯留するという観点からは、可動部３４は以下の形状を呈することが好ましい。
【００５９】
すなわち、可動部３４は、平行に並んだ複数の棒状部材３４１によって、これらの表面３４１ｃに接する仮想的な面３４ｂを形成する（図２）。図２に示される棒状部材３４１はいずれも、断面形状が円形であるので、棒状部材３４１の表面３４１ｃはそれぞれ、仮想的な表面３４ｂと直線３４１ｂで接する。なお、仮想的な面３４ｂは、可動部３４が有する面３４ａと把握することができる。
【００６０】
そして、貯留空間３ａを縮小させた状態での仮想的な面３４ｂは、上下方向９０に沿う面に対して斜めに傾き（図２）、部材３１の排出口３１ｂ近傍から投入口３１ａ近傍まで拡がる（図１）。
【００６１】
可動部３４の上記形状によれば、投入口３１ａから投入された被計量物は、斜めに傾いた仮想的な面３４ｂに接触する。このため、整列した状態のまま被計量物を、貯留空間３ａ内に導くことができる。よって、投入開始直後においても、整列した状態のまま被計量物を貯留空間３ａに貯留することができる。
【００６２】
投入部４から供給部３へと被計量物の投入は、次のように行う。すなわち、棒状の被計量物の長手方向９１が、面３４ｂにおいて勾配の最も急な方向、及び上下方向９０のいずれにも垂直になるように、被計量物を供給部３に投入する。
【００６３】
図２を用いて具体的に説明する。図２では、面３４ｂにおいて勾配が最も急な方向は、棒状部材３４１の延在方向３４１ａにほぼ一致している。よって、被計量物の長手方向９１が、棒状部材３４１の延在方向３４１ａに対してほぼ垂直になるように、被計量物を投入すれば良い。なお、図２では、被計量物を符号Ａで示されている。
【００６４】
これにより、被計量物投入時における整列の乱れを防止することができ、以って整列した状態のまま被計量物を貯留空間３ａに貯留しやすい。
【００６５】
なお、上述したように被計量物を投入することで、可動部３４が移動する方向９３，９４は、貯留空間３ａに貯留される被計量物の長手方向９１に交差する。なお、図２では、方向９３，９４は、長手方向９１にほぼ直交している。
【００６６】
＜第２段階＞
縮小した状態の貯留空間３ａを被計量物で満たした後、可動部３４を方向９４へと移動させて、貯留空間３ａを拡張しつつ、貯留空間３ａに被計量物を貯留する（図８及び図９）。すなわち、貯留空間３ａへの被計量物の貯留に伴って、貯留空間３ａを拡張する。
【００６７】
このとき、可動部３４が移動する方向９４は、上述したように貯留空間３ａに貯留された被計量物の長手方向９１に交差している。図２では、方向９４は長手方向９１に直交している。よって、貯留空間３ａを拡張したときに、被計量物を整列した状態のまま貯留空間３ａへと導くことができる。
【００６８】
貯留空間３ａに被計量物を貯留してから（図９）、シャッタ３２を閉じて、被計量物の投入を遮断する（図１０）。その後、シャッタ３２を閉じた状態のまま、シャッタ３３を開いて、被計量物を排出口３１ｂから排出する（図１１）。排出された被計量物は、計量ホッパ２に供給される。
【００６９】
上述した第１段階及び第２段階の動作により、被計量物の投入開始時において、貯留空間３ａを縮小しておくことで、投入開始時の被計量物の整列の乱れを防止することができる。縮小された状態の貯留空間３ａが被計量物で満たされた後は、可動部３４の移動によって貯留空間３ａを拡張することで、拡張された状態の貯留空間３ａ全体に、被計量物を整列した状態まま満たすことができる。よって、密度の高い状態で被計量物を供給部３に貯留することができる。しかも、被計量物が折れるのを防止することができる。
【００７０】
また、上述したシャッタ３２，３３の開閉動作により、貯留空間３ａに貯留された被計量物だけが計量ホッパ２に供給される。よって、計量ホッパ２に供給される被計量物の量が過剰になるのを、防止することができる。
【００７１】
１−４．計量装置の動作に関する変形例
「１−２．計量装置の構造に関する変形例」の「変形例３」では、シャッタ３３を移動することで、貯留空間３ａの容積を調節しているが、可動部３４，３４Ａの動作（移動）を調節することで、貯留空間３ａの容積を調節しても良い。
【００７２】
具体的には、可動部３４，３４Ａの移動によって貯留空間３ａを拡張する場合において、貯留空間３ａの容量が所定値に至ったときに、可動部３４，３４Ａの移動を停止して貯留空間３ａの拡張を止める。
【００７３】
かかる態様によれば、所望の容量の被計量物を供給部１３に貯留することができる。よって、計量ホッパ２に供給する被計量物の量を調節することができる。なお、本変形例は、供給部３に被計量物を貯留しつつ、貯留空間３ａの容量を調節する点で、上述したシャッタ３３を移動する態様（変形例３）とは異なる。すなわち、上述したシャッタ３３を移動する態様では、予め貯留空間３ａの容量を調節している。
【００７４】
２．第２の実施の形態
２−１．計量装置の構造
＜計量装置の概要＞
図１２は、本実施の形態にかかる計量装置１１を概念的に示す図である。計量装置１１は、スパゲッティなどの棒状の被計量物を計量する装置であって、計量ホッパ１２と、供給部１３とを備える。なお、計量ホッパ１２は、第１の実施の形態で説明した計量ホッパ２と同じ構成を有するので、説明を省略する。
【００７５】
＜供給部＞
供給部１３は、被計量物の貯留が可能で、貯留した被計量物を計量ホッパ１２へと供給する。しかも供給部１３は、自身への被計量物の投入時において、貯留空間１３ａの拡縮が可能である。
【００７６】
具体的には供給部１３は、部材１３１、シャッタ１３２、及び可動部１３４を有する（図１２）。部材１３１は上下に延びており、被計量物を投入する投入口１３１ａが上側に、被計量物を排出する排出口１３１ｂが下側に、それぞれ設けられている。なお、投入口１３１ａからの被計量物の投入は、供給部１３の投入口１３１ａ側に配設された投入部１４によって行われる。
【００７７】
シャッタ１３２は、投入口１３１ａに開閉自在に取り付けられている。シャッタ１３２の開閉は、開閉機構１３２１によって行われる。開閉機構１３２１には、例えば図１に示されるようにシリンダが採用できる。もちろん、開閉機構１３２１には、ボールネジや、電磁アクチュエータなども採用できる。
【００７８】
可動部１３４は、部材１３１内を上下に移動可能である。部材１３１内の位置においては、可動部１３４は、部材１３１及びシャッタ１３２とともに、自身の上側に貯留空間１３ａを形成する。そして、可動部１３４が部材１３１内を移動することで、貯留空間１３ａを拡縮することができる。
【００７９】
具体的に可動部１３４は、上下方向９０に対して垂直に延びた軸１３４１を、部材１３１の外側に有する。可動部１３４は、軸１３４１を中心として回動自在である。なお、可動部１３４の回動は、例えばボールネジや電磁アクチュエータなどの駆動部によって行われる。
【００８０】
可動部１３４が軸１３４１の周りを方向９５１へと移動することで、可動部１３４は部材１３１内を上へと移動して、貯留空間３ａが縮小する。なお、このときの可動部１３４の状態が、図１２では実線で示されている。
【００８１】
他方、可動部１３４が方向９５２へと移動することで、可動部１３４は部材３１内を下へと移動して、貯留空間３ａが拡張する。なお、このときの可動部１３４の状態が、図１２では一点鎖線で示されている。
【００８２】
可動部１３４は、部材１３１の下にも移動することができる。具体的には、可動部１３４が部材１３１内にある場合には、可動部１３４は、貯留空間１３ａの排出口１３１ｂ側を閉じている。そして、可動部１３４が部材１３１の下へと移動することで、貯留空間１３ａの排出口１３１ｂ側を開放する。なお、可動部１３４が部材１３１の下へと移動した状態が、図１２では破線で示されている。
【００８３】
すなわち、可動部１３４は、部材１３１の排出口１３１ｂを開閉することができる。よって、排出口１３１ｂにシャッタなどの別部材を配設する必要がなく、以って計量装置１１の構造が簡略化される。
【００８４】
２−２．計量装置の動作
計量装置１１の動作、特に供給部１３の動作について、図１３〜図１７を用いて説明する。なお、図１３〜図１７は、図１２に示される計量装置１１の動作を順に示す図であり、被計量物の状態をハッチングによって示している。
【００８５】
＜第１段階＞
供給部１３に被計量物を投入する前は、シャッタ１３２は閉じられており、貯留空間１３ａは空である（図１３）。このとき投入部１４には、被計量物が整列した状態で溜まっている。
【００８６】
そして、可動部１３４が上に移動した状態、すなわち貯留空間１３ａを縮小した状態で、シャッタ３１を開く。これにより、投入口１３１ａから貯留空間１３ａに被計量物が投入されて、貯留空間１３ａが被計量物で満たされる（図１４）。このとき、貯留空間１３ａは縮小されているので、投入部１４において整列した被計量物は、そのまま整列した状態で貯留空間１３ａに貯留される。
【００８７】
＜第２段階＞
縮小した状態の貯留空間３ａを被計量物で満たした後、可動部１３４を下へと移動させて、貯留空間１３ａを拡張しつつ、貯留空間１３ａに被計量物を貯留する（図１５）。すなわち、貯留空間１３ａへの被計量物の貯留に伴って、貯留空間１３ａを拡張する。
【００８８】
そして、部材１３１内の排出口１３１ｂに近い位置で、可動部１３４を停止させる（図１５）。可動部１３４を停止した後、シャッタ１３２を閉じて被計量物の投入を遮断する（図１６）。
【００８９】
＜第３段階＞
シャッタ１３２を閉じた後、シャッタ１３２を閉じた状態のまま、可動部１３４を部材１３１の下へと移動させる（図１７）。これにより、排出口１３１ｂが開放される。よって、貯留空間１３ａに貯留された被計量物は、排出口１３１ｂから排出され、計量ホッパ１２に供給される。
【００９０】
上述した第１段階〜第３段階の動作により、被計量物の投入開始時において、貯留空間１３ａを縮小しておくことで、投入開始時の被計量物の整列の乱れを防止することができる。縮小された状態の貯留空間１３ａが被計量物で満たされた後は、可動部１３４の移動によって貯留空間１３ａを拡張することで、拡張された状態の貯留空間１３ａ全体に、被計量物を整列した状態まま満たすことができる。よって、密度の高い状態で被計量物を供給部１３に貯留することができる。しかも、被計量物が折れるのを防止することができる。
【００９１】
２−３．計量装置の動作に関する変形例
「２−２．計量装置の動作」では、部材１３１内の排出口１３１ｂに近い位置で、可動部１３４を停止させているが（図１５）、次のように可動部１３４の動作（移動）を調節しても良い。
【００９２】
すなわち、可動部１３４の移動によって貯留空間１３ａを拡張する場合において、貯留空間１３ａの容量が所定値に至ったときに、可動部１３４の移動を停止して貯留空間１３ａの拡張を止める。
【００９３】
かかる態様によれば、可動部１３４を停止させる位置を調節することで、所望の容量の被計量物を供給部１３に貯留することができる。よって、計量ホッパ１２に供給する被計量物の量を調節することができる。
【実施例】
【００９４】
図１８は、計量装置１を備えた計量システム１００を概念的に示す図である。計量システム１００は、棒状の被計量物を所定量ずつ量り取るシステムであって、計量装置１を二つ備え、更に中量計量装置１０１を二つと、微量投入装置１０４と、コンベヤ１０２と、タイミングホッパ１０３とを備えている。
【００９５】
コンベヤ１０２は、複数の仕切板１０２１を有する。仕切板１０２１はそれぞれ、コンベヤ１０２上に立設されており、コンベヤ１０２が回転する方向に並んでいる。これにより、コンベヤ１０２上の空間が、複数の空間１０２２に仕切られる。
【００９６】
計量装置１で計量した被計量物は、計量ホッパ２からコンベヤ１０２の空間１０２２へと投入される。このとき、二つある計量装置１で計量された被計量物はそれぞれ、異なる空間１０２２に投入される。なお、計量装置１で計量された被計量物の重量はいずれも、所定量よりも小さい。
【００９７】
二つある中量計量装置１０１は、計量装置１に一つずつ対応しており、各々、自身に対応する計量装置１で計量された重量と、所定量との差とほぼ同じか、またはそれよりも小さい重量の被計量物を量り取る。
【００９８】
具体的には、中量計量装置１０１は、ロータ１０１１及び計量ホッパ１０１２を有する。ロータ１０１１には溝が設けられており、かかる溝に被計量物が納まる。そして、ロータ１０１１が回転することで、被計量物を計量ホッパ１０１２へと導く。計量ホッパ１０１２への被計量物の投入量は、ロータ１０１１の回転角を制御することで調節する。あるいは、ロータ１０１１に設けられた溝の容量を拡縮することで、投入量を調節してもよい。計量ホッパ１０１２は、投入された被計量物の重量を測定する。
【００９９】
中量計量装置１０１で計量した被計量物は、計量ホッパ１０１２から、その中量計量装置１０１に対応する計量装置１で計量された被計量物が投入されたのと同じ空間１０２２へと投入される。
【０１００】
互いに対応付けられた計量装置１及び中量計量装置１０１で計量された被計量物の重量の合計が、所定量より小さい場合には、微量投入装置１０４は、所定量に不足している分を空間１０２２に投入する。なお、不足している分は、次のように求められる。すなわち、計量装置１及び中量計量装置１０１で計量された被計量物の重量の合計と、所定量との差から、被計量物の一本あたりの平均重量を考慮して、本数単位で求められる。
【０１０１】
具体的には、微量投入装置１０４は、ホッパ１０４１を有する。微量投入装置１０４は、不足している分の被計量物をホッパ１０４１に貯留した後、ホッパ１０４１から空間１０２２へと被計量物を投入する。
【０１０２】
これにより、一つの空間１０２２には、所定量の被計量物が納まる。そして、所定量の被計量物が、コンベヤ１０２によってタイミングホッパ１０３へと導かれる。そして、包装機の動作とのタイミングを計りつつ、タイミングホッパ１０３内の被計量物を包装機へと供給する。
【０１０３】
計量システム１００によれば、計量装置１で計量された被計量物の重量の不足分を、中量計量装置１０１及び微量投入装置１０４で補うことができるので、所定量の被計量物を精度良く、かつ高速に量り取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】第１の実施の形態にかかる計量装置を概念的に示す図である。
【図２】互いに交差可能なシャッタ及び可動部を概念的に示す図である。
【図３】計量装置の変形例１を概念的に示す図である。
【図４】計量装置の変形例２を概念的に示す図である。
【図５】計量装置の変形例３を概念的に示す図である。
【図６】計量装置の動作を順に示す図である。
【図７】計量装置の動作を順に示す図である。
【図８】計量装置の動作を順に示す図である。
【図９】計量装置の動作を順に示す図である。
【図１０】計量装置の動作を順に示す図である。
【図１１】計量装置の動作を順に示す図である。
【図１２】第２の実施の形態にかかる計量装置を概念的に示す図である。
【図１３】計量装置の動作を順に示す図である。
【図１４】計量装置の動作を順に示す図である。
【図１５】計量装置の動作を順に示す図である。
【図１６】計量装置の動作を順に示す図である。
【図１７】計量装置の動作を順に示す図である。
【図１８】実施例にかかる計量システムを概念的に示す図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１，１１ 計量装置
２，１２ 計量ホッパ
３，１３ 供給部
３ａ，１３ａ 貯留空間
３１，１３１ 部材
３２，３３ シャッタ
３４，１３４ 可動部
３４ａ，３４ｂ 面
３１ａ，１３１ａ 投入口
３１ｂ，１３１ｂ 排出口
９０ 上下方向
９１ 長手方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状の被計量物の重量を計測する計量ホッパと、
自身に投入された前記被計量物の貯留が可能で、貯留した前記被計量物を前記計量ホッパへと供給する供給部と
を備え、
前記供給部は、自身への前記被計量物の投入時において、前記被計量物を貯留する空間の拡縮が可能である、計量装置。
【請求項２】
前記供給部は、
自身への前記被計量物の投入を、前記空間を縮小した状態で開始し、
前記空間への前記被計量物の貯留に伴って前記空間を拡張する、
請求項１記載の計量装置。
【請求項３】
前記供給部は、前記空間の容量が所定値に至ったときに、前記空間の拡張を停止する、請求項２記載の計量装置。
【請求項４】
前記供給部は、
上から前記被計量物が投入される投入口と、下へと前記被計量物を排出する排出口とが設けられた部材と、
前記部材内を上下に移動可能であって、前記部材内の位置では、自身と前記部材とで自身の上側に前記空間を形成する可動部と
を有する、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の計量装置。
【請求項５】
前記可動部は、前記部材の下へと移動することができる、請求項４記載の計量装置。
【請求項６】
前記供給部は、
上から前記被計量物が投入される投入口と、下へと前記被計量物を排出する排出口とが設けられた部材と、
前記供給部に貯留される被計量物の長手方向、及び上下方向のいずれにも交差する方向に沿って、前記部材内を移動することができる可動部と
を有する、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の計量装置。
【請求項７】
前記可動部は、前記被計量物に接触する面を有し、
前記面の少なくとも一部分は、前記上下方向に沿う面に対して斜めに傾き、前記部材の前記排出口近傍から前記投入口近傍まで拡がっている、請求項６記載の計量装置。
【請求項８】
前記供給部は、
前記投入口の開閉が可能な第１のシャッタと、
前記排出口の開閉が可能な第２のシャッタと
を有し、
前記第２のシャッタは上下に移動可能である、請求項６または請求項７記載の計量装置。
【請求項１】
棒状の被計量物の重量を計測する計量ホッパと、
自身に投入された前記被計量物の貯留が可能で、貯留した前記被計量物を前記計量ホッパへと供給する供給部と
を備え、
前記供給部は、自身への前記被計量物の投入時において、前記被計量物を貯留する空間の拡縮が可能である、計量装置。
【請求項２】
前記供給部は、
自身への前記被計量物の投入を、前記空間を縮小した状態で開始し、
前記空間への前記被計量物の貯留に伴って前記空間を拡張する、
請求項１記載の計量装置。
【請求項３】
前記供給部は、前記空間の容量が所定値に至ったときに、前記空間の拡張を停止する、請求項２記載の計量装置。
【請求項４】
前記供給部は、
上から前記被計量物が投入される投入口と、下へと前記被計量物を排出する排出口とが設けられた部材と、
前記部材内を上下に移動可能であって、前記部材内の位置では、自身と前記部材とで自身の上側に前記空間を形成する可動部と
を有する、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の計量装置。
【請求項５】
前記可動部は、前記部材の下へと移動することができる、請求項４記載の計量装置。
【請求項６】
前記供給部は、
上から前記被計量物が投入される投入口と、下へと前記被計量物を排出する排出口とが設けられた部材と、
前記供給部に貯留される被計量物の長手方向、及び上下方向のいずれにも交差する方向に沿って、前記部材内を移動することができる可動部と
を有する、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の計量装置。
【請求項７】
前記可動部は、前記被計量物に接触する面を有し、
前記面の少なくとも一部分は、前記上下方向に沿う面に対して斜めに傾き、前記部材の前記排出口近傍から前記投入口近傍まで拡がっている、請求項６記載の計量装置。
【請求項８】
前記供給部は、
前記投入口の開閉が可能な第１のシャッタと、
前記排出口の開閉が可能な第２のシャッタと
を有し、
前記第２のシャッタは上下に移動可能である、請求項６または請求項７記載の計量装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００９−５３１０６（Ｐ２００９−５３１０６Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２１４６０（Ｐ２００７−２２１４６０）
【出願日】平成１９年８月２８日（２００７．８．２８）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【出願人】（５９９１２４９０９）株式会社イシダエンジニアリング (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２８日（２００７．８．２８）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【出願人】（５９９１２４９０９）株式会社イシダエンジニアリング (10)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]