(57)【要約】【課題】プールホッパ内に物品が貯留されているか否かを正確に検出することが可能な組合せ計量装置を得る。【解決手段】プールホッパ４は、貯留物品１００を収容する側壁部４Ｗと、側壁部４Ｗの下方に回動自在に設けられ、閉状態において貯留物品１００を下方より支持し、開状態において貯留物品１００を排出するゲート４Ｇ１，４Ｇ２とを有し、ゲート４Ｇ１，４Ｇ２には、当該ゲート４Ｇ１，４Ｇ２の回動によって投光部１１Ｔ１の光軸Ｍ１を遮らない切り欠き部２５，２６が形成されており、光学式センサ１１は、投光部１１Ｔ１が切り欠き部２５に向けて投じた出射光ＬＴ１を受光部１１Ｒ１が受光するか否かによって、物品１００の貯留状態を検出する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計量ホッパと、
前記計量ホッパに供給される物品を一時的に貯留するプールホッパと、
投光手段及び受光手段を有し、前記プールホッパ内における物品の貯留状態を検出する光学式センサと
を備え、
前記プールホッパは、
貯留物品を収容する側壁と、
前記側壁の下方に回動自在に設けられ、閉状態において貯留物品を下方より支持し、開状態において貯留物品を排出するゲートと
を有し、
前記ゲートには、当該ゲートの回動によって前記投光手段の光軸を遮らない切り欠き部が形成されており、
前記光学式センサは、前記投光手段が前記切り欠き部に向けて投じた光を前記受光手段が受光するか否かによって、物品の貯留状態を検出する、組合せ計量装置。
【請求項２】
前記光学式センサは、前記投光手段及び前記受光手段の組を複数組有しており、複数組の前記投光手段及び前記受光手段によって、前記プールホッパ内の異なる高さにおける物品の貯留状態を検出する、請求項１に記載の組合せ計量装置。
【請求項３】
前記プールホッパは、前記組合せ計量装置の装置本体の外周に取り付けられており、
前記光学式センサは、前記プールホッパよりも内側に配置されており、
前記投光手段は、前記組合せ計量装置の内側から外側に向かう方向に光を投じ、
前記受光手段は、前記プールホッパが物品を貯留している場合に、前記切り欠き部に露出する当該物品によって反射された光を受光する、請求項１又は２に記載の組合せ計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組合せ計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、計量ホッパ及びプールホッパのそれぞれにロードセルが接続された構成を有する組合せ計量装置が開示されている。当該組合せ計量装置においては、プールホッパに接続されたロードセルによって計量された重量値が、所定のしきい値と比較される。そして、当該重量値が当該しきい値を超えている場合に、プールホッパ内に物品が貯留されていると判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−９８０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された組合せ計量装置によると、物品がプールホッパに落下供給された際に生じる振動や、組合せ計量装置の設置場所の外部振動等に起因して、プールホッパ内における物品の貯留の有無に関して誤判定が生じる可能性がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、プールホッパ内に物品が貯留されているか否かを正確に検出することが可能な組合せ計量装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る組合せ計量装置は、計量ホッパと、前記計量ホッパに供給される物品を一時的に貯留するプールホッパと、投光手段及び受光手段を有し、前記プールホッパ内における物品の貯留状態を検出する光学式センサとを備え、前記プールホッパは、貯留物品を収容する側壁と、前記側壁の下方に回動自在に設けられ、閉状態において貯留物品を下方より支持し、開状態において貯留物品を排出するゲートとを有し、前記ゲートには、当該ゲートの回動によって前記投光手段の光軸を遮らない切り欠き部が形成されており、前記光学式センサは、前記投光手段が前記切り欠き部に向けて投じた光を前記受光手段が受光するか否かによって、物品の貯留状態を検出することを特徴とするものである。
【０００７】
第１の態様に係る組合せ計量装置によれば、光学式センサは、投光手段が切り欠き部に向けて投じた光を受光手段が受光するか否かによって、プールホッパ内における物品の貯留状態を検出する。そのため、物品がプールホッパに落下供給された際の振動や、組合せ計量装置の設置場所の外部振動等が生じた場合であっても、物品がプールホッパ内に貯留されているか否かを正確に検出することができる。従って、物品が貯留されていない（又は貯留量が不足している）プールホッパに対して新たな物品を供給でき、それによって対応する計量ホッパにも物品を供給できる。その結果、計量ホッパ内に物品が貯留されていない状態を解消でき、組合せの候補を増やすことができるため、計量精度を向上することが可能となる。しかも、ゲートには、当該ゲートの回動によって投光手段の光軸を遮らない切り欠き部が形成されている。従って、ゲートの回動が光学式センサによる物品の貯留状態の検出を阻害することを回避できる。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る組合せ計量装置は、第１の態様に係る組合せ計量装置において特に、前記光学式センサは、前記投光手段及び前記受光手段の組を複数組有しており、複数組の前記投光手段及び前記受光手段によって、前記プールホッパ内の異なる高さにおける物品の貯留状態を検出することを特徴とするものである。
【０００９】
第２の態様に係る組合せ計量装置によれば、複数組の投光手段及び受光手段によって、プールホッパ内の異なる高さにおける物品の貯留状態を検出する。従って、プールホッパ内に貯留しておくべき物品の量が、物品の目標重量値等に応じて異なる場合であっても、複数組の投光手段及び受光手段のうち最適な組を選択することにより、所望量の物品がプールホッパ内に貯留されているか否かを検出することができる。
【００１０】
本発明の第３の態様に係る組合せ計量装置は、第１又は第２の態様に係る組合せ計量装置において特に、前記プールホッパは、前記組合せ計量装置の装置本体の外周に取り付けられており、前記光学式センサは、前記プールホッパよりも内側に配置されており、前記投光手段は、前記組合せ計量装置の内側から外側に向かう方向に光を投じ、前記受光手段は、前記プールホッパが物品を貯留している場合に、前記切り欠き部に露出する当該物品によって反射された光を受光することを特徴とするものである。
【００１１】
第３の態様に係る組合せ計量装置によれば、反射型の光学式センサを採用し、当該反射型の光学式センサをプールホッパよりも内側に配置したことにより、プールホッパよりも外側には投光手段や受光手段は配置されない。従って、清掃等のために装置本体からプールホッパを取り外す際に、投光手段や受光手段が作業の障害になることを回避できる。また、組合せ計量装置の近傍を歩行している作業者等が投光手段や受光手段に誤って接触する事態を回避できるため、その接触に起因する物品の貯留状態の誤検出を回避でき、ひいては組合せ計量装置の計量精度が低下することを回避できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、プールホッパ内に物品が貯留されているか否かを正確に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置を模式的に示す上面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置を模式的に示す側面図である。
【図３】プールホッパの構造を示す平面図である。
【図４】プールホッパの構造を示す平面図である。
【図５】プールホッパの構造を示す平面図である。
【図６】図３に光学式センサを追加して示す平面図である。
【図７】ゲートが開いた状態を示す平面図である。
【図８】プールホッパ内に物品が貯留されている状態を示す平面図である。
【図９】プールホッパ内に物品が貯留されている状態を示す平面図である。
【図１０】図６に対応して本実施の形態の変形例に係る組合せ計量装置を示す平面図である。
【図１１】図６に対応して本実施の形態の変形例に係る組合せ計量装置を示す平面図である。
【図１２】図６に対応して本実施の形態の変形例に係る組合せ計量装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。
【００１５】
図１及び図２はそれぞれ、本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置１を模式的に示す上面図及び側面図である。図１に示すように組合せ計量装置１は、分散テーブル２と、分散テーブル２の周囲に円形配列された複数のヘッドＨとを備えて構成されている。本実施の形態では、組合せ計量装置１が１２個のヘッドＨ１〜Ｈ１２を備える例について説明するが、ヘッドＨの個数はこれに限定されるものではなく、任意の複数であればよい。
【００１６】
図２に示すように、各ヘッドＨは、搬送手段３、プールホッパ４、及び計量ホッパ５を有している。搬送手段３は、例えば、振動によって物品１００を搬送するタイプの振動フィーダ、又は、トラフ上のスクリュー部材の回動によって物品１００を搬送するタイプのスクリューフィーダである。
【００１７】
搬送手段３の内端部は、分散テーブル２の外周縁の下方に位置している。プールホッパ４は、搬送手段３の外端部の下方に配置されている。計量ホッパ５は、プールホッパ４の下方に配置されている。プールホッパ４及び計量ホッパ５は、組合せ計量装置１の装置本体１０の外周に着脱自在に取り付けられている。装置本体１０の外周と各プールホッパ４との間には、プールホッパ４内における物品１００の貯留状態を検出するための光学式センサ１１が配置されている。計量ホッパ５にはロードセル等の計量手段１２が接続されており、計量ホッパ５内に貯留されている物品１００の重量が計量手段１２によって計量される。計量ホッパ５の下方には、集合シュート６が配置されている。但し、計量ホッパ５と集合シュート６との間に、ブースタホッパが追加配置されていてもよい。装置本体１０の内部には、組合せ計量装置１の全体の動作を制御するための制御部１５が配置されている。
【００１８】
図３〜５は、プールホッパ４の構造を示す平面図である。図中に示した座標系において、Ｙ軸は組合せ計量装置１の内側から外側に向かう方向であり、Ｚ軸は上方向であり、Ｘ軸はＹ軸及びＺ軸にともに垂直な方向である。図３〜５に示すように、プールホッパ４は、側壁部４Ｗと、側壁部４Ｗの下方に連結された一対のゲート４Ｇ１，４Ｇ２とを有している。ゲート４Ｇ１は軸２０を中心として回動自在であり、ゲート４Ｇ２は軸２１を中心として回動自在である。ゲート４Ｇ１のＸ軸方向の中央部には切り欠き部２５が形成されており、ゲート４Ｇ２のＸ軸方向の中央部には切り欠き部２６が形成されている。切り欠き部２５，２６は、ゲート４Ｇ１，４Ｇ２の下端からＺ軸方向に沿って側壁部４Ｗの下端の直下まで延在している。切り欠き部２５，２６のＸ軸方向の幅は、切り欠き部２５，２６から物品１００が落下しないように所定の寸法に設定されている。
【００１９】
図２を参照して、計量ホッパ５の構造も基本的にはプールホッパ４の構造と同様であり、側壁部５Ｗと、側壁部５Ｗの下方に連結された回動自在な一対のゲート５Ｇ１，５Ｇ２とを有している。但し、計量ホッパ５には切り欠き部２５，２６は形成されていない。
【００２０】
図６は、図３に光学式センサ１１を追加して示す平面図である。図６に示した例では、光学式センサ１１は反射型の光電センサであり、ゲート４Ｇ１に対面して配置された投光部１１Ｔ１及び受光部１１Ｒ１を有している。投光部１１Ｔ１は、その光軸Ｍ１が切り欠き部２５，２６（図６には表れない）の各下端部を通過するように、向きが調整されている。従って、プールホッパ４内に物品１００が貯留されていない場合には、投光部１１Ｔ１から光軸Ｍ１に沿って投じられた赤外線等の出射光ＬＴ１は、切り欠き部２５，２６を介してプールホッパ４を通過する。換言すれば、投光部１１Ｔ１の光軸Ｍ１を遮らない箇所に、切り欠き部２５，２６が形成されている。このように、プールホッパ４内に物品１００が貯留されていない場合には、出射光ＬＴ１がプールホッパ４を通過するため、受光部１１Ｒ１は出射光ＬＴ１の反射光を受光しない。
【００２１】
図７は、ゲート４Ｇ１，４Ｇ２が開いた状態を示す平面図である。ゲート４Ｇ１，４Ｇ２が回動してもＸ軸方向における切り欠き部２５，２６の位置は変化しないため、図６と同様に、投光部１１Ｔ１から光軸Ｍ１に沿って投じられた出射光ＬＴ１は、切り欠き部２５，２６を介してプールホッパ４を通過する。従って、この場合も受光部１１Ｒ１は出射光ＬＴ１の反射光を受光しない。
【００２２】
図８，９は、プールホッパ４内に物品１００が貯留されている状態を示す平面図である。物品１００は、閉じた状態のゲート４Ｇ１，４Ｇ２によって下方から支持されることにより、側壁部４Ｗの内面とゲート４Ｇ１，４Ｇ２の内面とによって規定されるプールホッパ４の内部空間内に収容される。この場合、図８に示すように、プールホッパ４内に貯留されている物品１００の一部が切り欠き部２５から露出することによって、切り欠き部２５が塞がれる。従って、切り欠き部２５において露出している物品１００によって出射光ＬＴ１が反射されることにより、受光部１１Ｒ１は反射光ＬＲ１を受光する。
【００２３】
このように、受光部１１Ｒ１は、プールホッパ４内に物品１００が貯留されていない場合には反射光ＬＲ１を受光せず、一方、プールホッパ４内に物品１００が貯留されている場合には反射光ＬＲ１を受光する。受光部１１Ｒ１による受光結果に関する信号は、光学式センサ１１から制御部１５に入力される。
【００２４】
以下、本実施の形態に係る組合せ計量装置１の動作の全体について説明する。
【００２５】
図２を参照して、計量対象である食品等の物品１００は、組合せ計量装置１の上方から分散テーブル２上に落下投入される。投入された物品１００は、回転駆動している分散テーブル２によって放射状に分散されつつ、各ヘッドＨの搬送手段３に供給される。
【００２６】
制御部１５は、光学式センサ１１から入力される信号に基づいて、プールホッパ４内に物品１００が貯留されていないヘッドＨを特定する。そして、その特定したヘッドＨの搬送手段３を駆動する。例えば振動フィーダの場合は加振を行い、スクリューフィーダの場合はスクリュー部材を回動する。これにより、搬送手段３によって物品１００が搬送され、その特定したヘッドＨにおいて、搬送手段３からプールホッパ４に物品１００が供給される。また、制御部１５は、光学式センサ１１から入力される信号に基づいて、プールホッパ４への物品１００の供給が完了したことを検出することができ、その時点で搬送手段３の駆動を停止する。
【００２７】
プールホッパ４は、搬送手段３から供給された物品１００を一時的に貯留する。制御部１５は、各ヘッドＨの計量手段１２から入力される計量信号に基づいて、計量ホッパ５内に物品１００が貯留されていないヘッドＨを特定する。そして、その特定したヘッドＨにおいてプールホッパ４のゲート４Ｇ１，４Ｇ２を開くことにより、プールホッパ４内に貯留されている物品１００を計量ホッパ５に供給する。
【００２８】
各ヘッドＨの計量手段１２は、計量ホッパ５内に貯留されている物品１００の重量を計量し、その計量結果である計量信号を出力する。計量信号は制御部１５に入力され、制御部１５は、各ヘッドＨに対応付けて物品１００の計量値を記憶する。また、制御部１５は、物品１００を貯留している全ての計量ホッパ５のうち、目標重量に一致又は最も近接する重量値を実現する計量ホッパ５の組合せを演算によって求める。そして、その組合せに関わる計量ホッパ５のゲート５Ｇ１，５Ｇ２を開くことにより、計量ホッパ５内に貯留されている物品１００を排出する。計量ホッパ５から排出された物品１００は、集合シュート６によって集合されて、下流機器（図示しない）に向けて組合せ計量装置１から排出される。
【００２９】
このように本実施の形態に係る組合せ計量装置１によれば、光学式センサ１１は、投光部１１Ｔ１が切り欠き部２５に向けて投じた出射光ＬＴ１の反射光ＬＲ１を受光部１１Ｒ１が受光するか否かによって、プールホッパ４内における物品１００の貯留状態を検出する。そのため、物品１００がプールホッパ４に落下供給された際の振動や、組合せ計量装置１の設置場所の外部振動等が生じた場合であっても、物品１００がプールホッパ４内に貯留されているか否かを正確に検出することができる。従って、物品１００が貯留されていないプールホッパ４に対して新たな物品１００を供給でき、それによって対応する計量ホッパ５にも物品１００を供給できる。その結果、計量ホッパ５内に物品１００が貯留されていない状態を解消でき、組合せの候補を増やすことができるため、計量精度を向上することが可能となる。
【００３０】
しかも、プールホッパ４のゲート４Ｇ１，４Ｇ２には、当該ゲート４Ｇ１，４Ｇ２の回動によって投光部１１Ｔ１の光軸Ｍ１を遮らない切り欠き部２５，２６が形成されている。従って、光学式センサ１１による物品１００の貯留状態の検出がゲート４Ｇ１，４Ｇ２の回動によって阻害されることを回避できる。
【００３１】
また、本実施の形態に係る組合せ計量装置１によれば、反射型の光学式センサ１１が採用され、しかも、光学式センサ１１はプールホッパ４よりも内側に配置されている。そのため、プールホッパ４よりも外側には投光部１１Ｔ１や受光部１１Ｒ１は配置されない。従って、清掃等のために装置本体１０からプールホッパ４を取り外す際に、投光部１１Ｔ１や受光部１１Ｒ１が作業の障害になることを回避できる。また、組合せ計量装置１の近傍を歩行している作業者等が投光部１１Ｔ１や受光部１１Ｒ１に誤って接触する事態を回避できるため、その接触に起因して物品１００の貯留状態が誤って検出されることを回避でき、ひいては組合せ計量装置１の計量精度が低下することを回避できる。
【００３２】
図１０〜１２は、図６に対応して本実施の形態の変形例に係る組合せ計量装置１を示す平面図である。図６に示した構造に対して投光部１１Ｔ２及び受光部１１Ｒ２が追加されている。つまり、投光部及び受光部の組が二組設けられている。投光部１１Ｔ２は、その光軸Ｍ２が切り欠き部２５，２６（図１０〜１２には表れない）の各上端部を通過するように、向きが調整されている。なお、投光部及び受光部の組は、三組以上設けられていてもよい。
【００３３】
図１０には、プールホッパ４内に物品１００が貯留されていない状況を示している。この場合には、投光部１１Ｔ１から光軸Ｍ１に沿って投じられた出射光ＬＴ１は、切り欠き部２５，２６を介してプールホッパ４を通過する。同様に、投光部１１Ｔ２から光軸Ｍ２に沿って投じられた出射光ＬＴ２は、切り欠き部２５，２６を介してプールホッパ４を通過する。従って、受光部１１Ｒ１は出射光ＬＴ１の反射光を受光せず、同様に受光部１１Ｒ２は出射光ＬＴ２の反射光を受光しない。制御部１５は、受光部１１Ｒ１，１１Ｒ２がいずれも反射光を受光しないことにより、プールホッパ４内に物品１００が貯留されていないと判定する。
【００３４】
図１１には、プールホッパ４内における物品１００の貯留量が規定量から不足している状況を示している。この場合には、投光部１１Ｔ１から光軸Ｍ１に沿って投じられた出射光ＬＴ１は、切り欠き部２５の下端部において露出している物品１００によって反射される。一方、投光部１１Ｔ２から光軸Ｍ２に沿って投じられた出射光ＬＴ２は、切り欠き部２５，２６を介してプールホッパ４を通過する。従って、受光部１１Ｒ１は出射光ＬＴ１の反射光ＬＲ１を受光する一方、受光部１１Ｒ２は出射光ＬＴ２の反射光を受光しない。制御部１５は、受光部１１Ｒ１が反射光ＬＲ１を受光し、受光部１１Ｒ２が反射光を受光しないことにより、プールホッパ４内における物品１００の貯留量が規定量から不足していると判定する。
【００３５】
図１２には、プールホッパ４内に規定量の物品１００が貯留されている状況を示している。この場合には、投光部１１Ｔ１から光軸Ｍ１に沿って投じられた出射光ＬＴ１は、切り欠き部２５の下端部において露出している物品１００によって反射される。同様に、投光部１１Ｔ２から光軸Ｍ２に沿って投じられた出射光ＬＴ２は、切り欠き部２５の上端部において露出している物品１００によって反射される。従って、受光部１１Ｒ１は出射光ＬＴ１の反射光ＬＲ１を受光し、同様に受光部１１Ｒ２は出射光ＬＴ２の反射光ＬＲ２を受光する。制御部１５は、受光部１１Ｒ１，１１Ｒ２がいずれも反射光を受光することにより、プールホッパ４内に規定量以上の物品１００が貯留されていると判定する。
【００３６】
なお、組合せ計量の目標重量値が比較的小さい場合のように、各プールホッパ４内に貯留しておくべき物品１００の規定量が少ない場合には、制御部１５は、図１１に示した状態おいて、規定量以上の物品１００がプールホッパ貯留されていると判定する。
【００３７】
本変形例に係る組合せ計量装置１によれば、複数組の投光部１１Ｔ１，１１Ｔ２及び受光部１１Ｔ２，１１Ｒ２によって、プールホッパ４内の異なる高さにおける物品１００の貯留状態を検出する。従って、プールホッパ４内に貯留しておくべき物品１００の規定量が、物品１００の目標重量値等に応じて異なる場合であっても、複数組の投光部１１Ｔ１，１１Ｔ２及び受光部１１Ｒ１，１１Ｒ２のうち最適な組を選択することにより、所望量の物品１００がプールホッパ４内に貯留されているか否かを検出することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  組合せ計量装置
４  プールホッパ
４Ｗ  側壁部
４Ｇ１，４Ｇ２  ゲート
５  計量ホッパ
１１  光学式センサ
１１Ｔ１，１１Ｔ２  投光部
１１Ｒ１，１１Ｒ２  受光部
１５  制御部
２５，２６  切り欠き部
【図１】
2010197127.tif 000003
【図２】
2010197127.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010197127.tif 000007
【図６】
2010197127.tif 000008
【図７】
2010197127.tif 000009
【図８】
2010197127.tif 000010
【図９】
2010197127.tif 000011
【図１０】
2010197127.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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