(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部が開放されかつ下部に排出口21b,31bが設けられたホッパ本体21,31及び該ホッパ本体21,31に上記下部排出口21b,31bを開閉するように駆動自在に設けられたゲート22,32を備えるホッパ8,9と、該ホッパ8,9が着脱自在に装着される装置本体Bとを有する計量装置であって、
上記装置本体B側に、上記ホッパ8,9のゲート22,32を駆動させてホッパ本体21,31の下部排出口21b,31bを開閉させる駆動装置Dが備えられ、
該駆動装置Dが、駆動源95と、該駆動源95の駆動力を伝達する伝動機構T1,T2と、該伝動機構T1,T2で伝達された駆動力により駆動される操作部材44,64とを有すると共に、
上記ホッパ8,9のゲート22,32に、上記操作部材44,64と係合する係合部28,38が設けられて、操作部材44,64の駆動によりゲート22,32が該係合部28,38と一体的に揺動してホッパ本体21,31の下部排出口21b,31bを開閉するように設定され、
該伝動機構T1,T2は、操作部材44,64にゲート8,9の開放方向と閉止方向のいずれか一方向に向かって動作するようにばね力を付加するスプリング51,75,84と、該駆動源95の駆動力を、該ばね力に抗して操作部材44,64を他方向に向かって動作させる動力に変換する変換機構U1,U2とを有しており、かつ、ゲート22,32がホッパ本体21,31の下部排出口21b,31bを閉じているときには、該伝動機構T1,T2が、該排出口21b,31bを開放しようとするゲート側からの外力によっては操作部材44,64を駆動させないように構成されている計量装置。
【請求項２】
請求項１において、該駆動装置Dの駆動源95および伝動機構T1,T2が該装置本体Bに取り付けたケース41,61によって覆われており、該ケース41,61の壁を貫通する支軸43,63を介してケース内の該伝動機構T1,T2とケース外の操作部材44,64とが連結されている計量装置。
【請求項３】
請求項１において、該スプリング51は該操作部材44を開放する方向に該変換機構U1にばね力を付加し、該変換機構U1は、該駆動源95の駆動力を受けて、常時該ばね力に抗して操作部材44をゲート22の閉止方向に動作させ、これによって、該下部排出口21bを開放しようとするゲート側の外力を受けた操作部材44が開放方向に動作するのを防止する計量装置。
【請求項４】
請求項１において、該スプリング75,84は該操作部材64を閉止する方向に該変換機構U2にばね力を付加し、該変換機構U2は、該駆動源95の駆動力を受けて、常時該ばね力に抗して操作部材64をゲート32の開放方向に動作させ、かつ、ゲート閉止位置で思案点を越えて停止するリンク部材72,76を有しており、これによって、該下部排出口31bを開放しようとするゲート側の外力を受けた操作部材64が開放方向に動作するのを防止する計量装置。
【請求項５】
請求項１において、該駆動装置Dは、単一の駆動源95と、該駆動源95の駆動力を相互に独立して伝達する複数の伝動機構T1,T2と、各伝動機構T1,T2で伝達された駆動力によりそれぞれ駆動される複数の操作部材44,64とを有すると共に、ホッパ8,9は、各操作部材44,64毎に一つずつ設けられている計量装置。
【請求項６】
請求項１において、負荷された荷重を検出する荷重検出手段66に、ホッパ9と、駆動装置Dの伝動機構T2及び操作部材64とが風袋として負荷されていると共に、ゲート32がホッパ本体31の下部排出口31bを閉じているときには、駆動装置Dの駆動源95と伝動機構T2とが離間するように構成されている計量装置。
【請求項７】
請求項５において、装置本体Bに該駆動源95と第１の伝動機構T1と第２の伝動機構T2の一部とを覆う第１のケース41が装着され、該第１のケース41に第２の伝動機構T2の他部を覆う第２のケース61が装着されている計量装置。
【請求項８】
請求項２において、該ケース41,61にホッパ本体21,31が支持されている計量装置。
【請求項９】
請求項１に記載の計量装置であって、
複数の計量ホッパ9と各計量ホッパ9に被計量物を供給するプールホッパ8と、計量ホッパ9内の被計量物の重量を検出する荷重検出手段66とを有し、計量ホッパ9内の被計量物の重量を組合せ演算して組合せ加算重量が許容範囲内にある計量ホッパ9の組合せを選択する組合せ計量装置である。
【請求項１０】
請求項９において、該プールホッパ8とその下方の計量ホッパ9とで一対のホッパを形成し、該駆動装置Dは、該一対のホッパ8,9について、単一の駆動源95と、該駆動源95の駆動力を相互に独立して伝達する複数の伝動機構T1,T2と、各伝動機構T1,T2で伝達された駆動力によりそれぞれ駆動されて各ホッパ8,9のゲート22,32を開閉する複数の操作部材44,64とを有している組合せ計量装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、被計量物が供給、排出されるホッパを計量装置本体に対して容易に着脱させる計量装置に関する。
背景技術
例えば各種物品の自動計量に用いられる組合せ計量装置には多数の計量ホッパが備えられ、これらのホッパのそれぞれに被計量物を分散供給してその重量を計量すると共に、該計量値に基づいて組合せ演算を行ない、その結果、組合せ加算値が目標重量を基準とする許容範囲内に入る組合せを求めて、この組合せに該当した計量ホッパのみから被計量物を排出させることにより、上記許容範囲内の重量の物品集合物を得るように構成されている。また、この種の計量装置では、上記計量ホッパの直上方にプールホッパを配置し、該計量ホッパから被計量物が排出されたときに次の組合せに参加する被計量物を直ちにプールホッパから排出して計量ホッパに補給する場合もある。
このように、この種の計量装置には多数のホッパが備えられるが、その場合にゲート式と呼ばれるホッパが使用されることがある。このゲート式ホッパは、例えば上部が開放されかつ下部に排出口が設けられたホッパ本体と、該ホッパ本体に上記下部排出口を開閉するように設けられたゲートとを有し、ホッパ本体の上部開口を介して供給された被計量物を上記ゲートの開閉動作によって下部排出口から排出するように構成されたものである。
そして、このようなゲート式ホッパにおけるゲートの開閉動作は、従来より、ホッパ側に一体に取り付けたリンク部材を操作することにより行なっている。すなわち、例えば実公平７−６５０２号公報には、計量装置の本体側に駆動源としてのモータを備え、このモータの回転軸にカムを取り付けると共に、該カムの回転に連動して揺動する操作レバーを計量装置本体の側面から突出するように設ける一方で、ホッパ側にはリンク部材をゲートと連結して備え、このホッパを上記操作レバーとリンク部材とが係合するように計量装置本体に取り付けて、上記操作レバーの揺動でリンク部材が操作され、これによりホッパのゲートが開閉する構成が開示されている。また、例えば実開平６−５８３２８号公報には、計量装置の本体側から進退するプッシュロッドを備え、このプッシュロッドでホッパ側にゲートと連結して備えたリンク部材を操作して上記ゲートを開閉する構成が開示されている。
しかしながら、このような従来の計量装置においては、駆動モータや操作レバー又はプッシュロッドが計量装置の本体側に設けられているものの、上記操作レバー又はプッシュロッドで操作されてゲートを開閉させるリンク部材や、ゲートを閉方向に付勢するスプリング等がホッパ側に備えられているので、該ホッパ全体の構造が複雑となり、定期点検や定期清掃、あるいは計量装置本体への着脱作業に手間取ると共に、部品点数が多くなって小ねじ等の小部品や付勢スプリング等が脱落損失するという問題があった。また、このようなリンク部材やスプリング等をホッパ側に備えない構成とした場合には、ゲートの閉時に、該ゲートをホッパ本体内に供給された被計量物の重み等で開かないようにロックする対策を講じる必要性が生じる。
本発明は上記のような問題に対処するためになされたもので、ホッパの構造を簡素化し、よって計量装置本体への着脱作業性、メンテナンス性、清掃性を改善すると共に、閉時におけるゲートの開動作を阻止する機構を装置本体側の駆動装置内に簡単な構成で実現する計量装置の提供を目的としている。
発明の開示
上記課題を解決するために、本発明の計量装置は、上部が開放されかつ下部に排出口が設けられたホッパ本体及び該ホッパ本体に上記下部排出口を開閉するように駆動自在に設けられたゲートを備えるホッパと、該ホッパが着脱自在に装着される装置本体とを有し、上記装置本体側に、上記ホッパのゲートを駆動させてホッパ本体の下部排出口を開閉させる駆動装置が備えられ、該駆動装置が、駆動源と、該駆動源の駆動力を伝達する伝動機構と、該伝動機構で伝達された駆動力により駆動される操作部材とを有すると共に、上記ホッパのゲートに、上記操作部材と係合する係合部が設けられて、操作部材の駆動によりゲートが該係合部と一体的に揺動してホッパ本体の下部排出口を開閉するように設定されている。さらに、該伝動機構は、操作部材にゲートの開放方向と閉止方向のいずれか一方向に向かって動作するようにばね力を付加するスプリングと、該駆動源の駆動力を、該ばね力に抗して操作部材を他方向に向かって動作させる動力に変換する変換機構とを有しており、かつ、ゲートがホッパ本体の下部排出口を閉じているときには、上記伝動機構が、該排出口を開こうとするゲート側からの外力によっては操作部材を駆動させないように構成されている。
本発明の計量装置によれば、従来よりホッパ側に備えられていた構造が複雑で部品点数の多いリンク部材に代えて、ホッパのゲートに、操作部材と係合してゲートと一体的に揺動する係合部、つまりリンク部材のような相対揺動する部分を持つ複雑な構造を必要としない係合部が設けられ、操作部材が駆動したときに、この係合部と一体的にゲートが揺動し、これにより、ホッパ本体の下部排出口が開閉されるので、ホッパの構造が簡素化される。その結果、計量装置本体への着脱作業性、メンテナンス性、清掃性等が改善される。
また、ゲートがホッパ本体の下部排出口を閉じているときには、該ゲート側からの外力によっては排出口が開かないので、ホッパ本体内に供給された被計量物の重みでゲートが開いて該被計量物が外部に漏れ出すというような不具合が回避される。
本発明の好ましい実施形態では、上記駆動装置の駆動源および伝動機構が上記装置本体に取り付けたケースによって覆われており、該ケースの壁を貫通する支軸を介してケース内の該伝動機構とケース外の操作部材とが連結されている。この構成によれば、比較的複雑な構造の駆動源および伝動機構が、ケースによって、周囲の塵埃や水から保護される。
本発明の計量装置において、上記伝動機構が、上記ゲートの下部排出口を開放しようとするゲート側の外力によっては操作部材を駆動させないように構成する具体的な構造としては、例えば、上記スプリングが操作部材を開放する方向に上記変換機構にばね力を付加し、該変換機構が、上記駆動源の駆動力を受けて、常時該ばね力に抗して操作部材をゲートの閉止方向に動作させる構造とすることもできるし、上記スプリングが操作部材を閉止する方向に上記変換機構にばね力を付加し、該変換機構が、該駆動源の駆動力を受けて、常時該ばね力に抗して操作部材をゲートの開放方向に動作させ、かつ、ゲート閉止位置で思案点を越えて停止するリンク部材を有する構造とすることもできる。
また、本発明の好ましい実施形態では、上記駆動装置が、単一の駆動源と、該駆動源の駆動力を相互に独立して伝達する複数の伝動機構と、各伝動機構で伝達された駆動力によりそれぞれ駆動される複数の操作部材とを有すると共に、ホッパは、各操作部材毎に一つずつ設けられている。
この構成によれば、単一の駆動源で複数のホッパの開閉動作を相互に独立して行なうことができるので、例えば開閉動作タイミングの異なる上下一対のプールホッパと計量ホッパとを同一の駆動源で扱うことが可能となる。
本発明の別の好ましい実施形態では、負荷された荷重を検出する荷重検出手段に、ホッパと、駆動装置の伝動機構及び操作部材とが風袋として負荷されていると共に、ゲートがホッパ本体の下部排出口を閉じているときには、駆動装置の駆動源と伝動機構とが離間するように構成されている。
この構成によれば、荷重検出手段にホッパと駆動装置の伝動機構及び操作部材とが風袋として負荷され、駆動源が風袋として負荷されていないので、風袋重量が小さくなり、荷重検出手段の大型化が回避される。また、ゲートがホッパ本体の下部排出口を閉じて荷重検出態勢にあるときには、風袋とされていない駆動源と、風袋とされている上記伝達機構とが離間するので、荷重検出手段に駆動源の動作に起因する外乱の影響が伝達されず、風袋重量が一定となって計量精度が良好となる。
本発明において、上記ホッパを２つ設ける場合、装置本体に上記駆動源と第１の伝動機構と第２の伝動機構の一部とを覆う第１のケースが装着され、該第１のケースに第２の伝動機構の他部を覆う第２のケースが装着された構成とすることができる。この構成により、駆動装置の全体を覆う単一の大きなケースを用いる場合と比較して、２つの小さなケースで済むから、装置全体がコンパクト化される。
本発明は組合せ計量装置に適用することができ、その場合の組合せ計量装置は、複数の計量ホッパと各計量ホッパに被計量物を供給するプールホッパと、計量ホッパ内の被計量物の重量を検出する荷重検出手段とを有し、計量ホッパ内の被計量物の重量を組合せ演算して組合せ加算重量が許容範囲内にある計量ホッパの組合せを選択する。
このような組合せ計量装置において、好ましくは、上記プールホッパとその下方の上記計量ホッパとで一対のホッパを形成し、駆動装置は、該一対のホッパについて、単一の駆動源と、該駆動源の駆動力を相互に独立して伝達する複数の伝動機構と、各伝動機構で伝達された駆動力によりそれぞれ駆動されて各ホッパのゲートを開閉する複数の操作部材とを有する構成とされる。この構成によれば、単一の駆動源で、開閉動作タイミングの異なる上下一対のプールホッパと計量ホッパとを、相互に独立して開閉させることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の一実施形態に係る計量装置の全体構成を示す概略正面図である。
図２は、同計量装置におけるホッパ取付部分を示す拡大図である。
図３は、同計量装置におけるプールホッパの開閉操作機構を主として示すホッパユニットの縦断面図である。
図４は、同計量装置における計量ホッパの開閉操作機構を主として示すホッパユニットの縦断面図である。
図５は、同開閉操作機構における駆動モータ周辺の構造を示す概略平面図である。
図６は、同計量装置に用いられるダイヤフラムの縦断面図である。
図７は、同計量装置におけるプールホッパと計量ホッパとの開閉タイミングの説明図である。
図８は、同計量装置における各作動モードの説明図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る計量装置、より具体的には自動計量式の組合せ計量装置１の全体構成を示す概略正面図であって、この計量装置１の本体Ｂは、フレーム２、基台３、支脚４および支持台５を有しており、上記フレーム２上には、中央部に開口３ａを有する上記基台３が据え付けられ、該基台３に複数の支脚４…４を介して上記支持台５が支持されている。この支持台５の上面には、加振式の分散テーブル６と、該分散テーブル６の周囲に放射状に配置された複数の加振式トラフ７…７とが設けられていると共に、支持台５の周面、つまり本体Ｂの外周には、上記各トラフ７に対応して上下一対のプールホッパ８と計量ホッパ９とからなるホッパ対が複数備えられている。この構造で、まず上記分散テーブル６上に供給された被計量物（図示せず）が各トラフ７に分散供給されたのち、プールホッパ８を経て計量ホッパ９に供給され、ここで、計量ホッパ９に連結された重量検出手段（図３の符号６６参照）により各重量が計量されて、制御ユニット１５により組合せ演算が行なわれる。
また、上記支脚４の周囲には該支脚４に立設された複数のブラケット４ａを介してリング部材１０が取り付けられ、このリング部材１０に、上記計量ホッパ９と同数の個別シュート１１…１１が、各計量ホッパ９の下方において対応するフック１１ａ…１１ａで係止されて、全体として集合シュートを形成している。基台３の中央開口３ａ内には漏斗形状の排出シュート１２が、図示しない取付部材によって上記個別シュート１１の下方に配置されている。上記制御ユニット１５に内蔵された組合せ演算手段が、計量ホッパ９内にある被計量物の重量の組合せ演算を行い、その組合せ加算重量が目標重量を基準とする許容範囲内に入る組合せを求めて、この組合せに該当する計量ホッパ９のみから被計量物を排出させる。排出された被計量物は、上記個別シュート１１及び排出シュート１２を介して該排出シュート１２下端部の排出口１２ａから集合排出される。
その場合に、上記個別シュート１１はその下端部が排出シュート１２の上縁部に載り掛けられ、排出シュート１２の取付位置の上下方向の変更によってリング部材１０とフック１１ａとの係止点を支点として回動し、その傾斜角度が自由に変更されるようになっている。なお、図１においては、図面上左右両側部に配備されているトラフ７、プールホッパ８、計量ホッパ９及び個別シュート１１のみを図示した。
次に、上記プールホッパ８及び計量ホッパ９の構成を説明する。図２に示すように、この計量装置１におけるプールホッパ８及び計量ホッパ９は、それぞれ上部開口２１ａ，３１ａと下部排出口２１ｂ，３１ｂとが形成された水平断面角形状のホッパ本体２１，３１と、該ホッパ本体２１，３１の下部排出口２１ｂ，３１ｂを開閉するゲート２２，３２とを有するゲート式ホッパであって、上記ホッパ本体２１，３１には、図面上手前側しか図示しないが、該ホッパ本体２１，３１を支持台５側に取り付けるための一対の取付用ブラケット２３，２３；３３，３３が、それぞれ対向面上に設けられていると共に、上記ゲート２２，３２には、該ゲート２２，３２をホッパ本体２１，３１に連結させるための連結用ブラケット２４，３４が設けられている。そして、これらの連結用ブラケット２４，３４が、上記取付用ブラケット２３，３３を介して、ホッパ本体２１，３１に支軸２５，３５回りに回動自在に設けられて、該支軸２５，３５を中心に矢印ａ，ｂのように揺動することにより、上記ゲート２２，３２がホッパ本体２１，３１の下部排出口２１ｂ，３１ｂを開閉するようになっている。
一方、支持台５の周面には、後述するホッパユニット４０の上部ケース４１及び下部ケース６１が備えられ、これらの各ケース４１，６１に、図面上手前側しか図示しないが、所定の形状に形成された一対の支持ブラケット４２，４２；６２，６２がそれぞれ対向して設けられていると共に、上部ケース４１における支持ブラケット４２，４２間の略中間の位置にはボルト４２ａが埋め込まれている（図３参照）。そして、プールホッパ８及び計量ホッパ９の取付用ブラケット２３，２３；３３，３３間には、それぞれ上下二本の軸部材２６，２７；３６，３７が架設されており、これらのうちの３つの軸部材２６，３６，３７が上記支持ブラケット４２，６２に係止され、また、軸部材２７が上記ボルト４２ａのヘッドに当接されて、これにより、上記プールホッパ８及び計量ホッパ９が、上下に配置された第１および第２のケース４１，６１を介して支持台５に着脱自在に取り付けられている。
さらに、図２において、プールホッパ８のゲート２２の連結用ブラケット２４には手前側に、計量ホッパ９のゲート３２の連結用ブラケット３４には向こう側に、それぞれ延設部２４ａ，３４ａが形成され、これらの各延設部２４ａ，３４ａに、係合部となるローラ２８，３８が回転自在に設けられている。これに対応して、同じく第１（上部）ケース４１には手前側に、第２（下部）ケース６１には向こう側に、それぞれ支軸４３，６３を中心に揺動する操作アーム４４，６４が備えられて、その先端部が上記延設部２４ａ，３４ａのローラ２８，３８を把持するように係合している。したがって、この操作アーム４４，６４が支軸４３，６３を中心に矢印ｃ，ｄのように揺動することにより、該操作アーム４４，６４とローラ２８，３８との係合を介して、各ゲート２２，３２が、各ローラ２８，３８と一体的に矢印ａ，ｂのように揺動し、これによりホッパ本体２１，３１の下部排出口２１ｂ，３１ｂが開閉されることになる。なお、図中の矢印ａ，ｂ、矢印ｃ，ｄ又は後述する矢印ｅ，ｆは、それぞれ揺動の方向を明らかにするために図示したものであり、揺動の範囲を示すものではない。
次に、これらの操作アーム４４，６４の駆動機構を含め、支持台５の周面に取り付けられたホッパユニット４０の構成について説明する。
図３及び図４は、ホッパユニット４０のうち、プールホッパ８を開閉する上側操作アーム４４又は計量ホッパ９を開閉する下側操作アーム６４とその駆動機構をそれぞれ主として図示する縦断面図である。ホッパユニット４０は、後述する駆動源９５と伝動機構Ｔ１，Ｔ２と上記操作アーム４４，６４とを含む駆動装置Ｄ、上記ケース４１，６１、およびホッパ８，９などを備えている。上部ケース４１は、その上部が外方向に膨出され、下部が傾斜面とされた形状を有し、周縁のフランジ部において支持台５に複数のボルト９１で固定されていると共に、下部フランジ部の内面からベース部材９２が略垂直に立設されて、該ベース部材９２が、詳しくは図示しないが、この上部ケース４１と連結する取付フレーム４１ａにさらに固定されている。
また、上部膨出部の内面にはモータハウジング９３がボルト９４で取り付けられ、該ハウジング９３内に駆動モータ９５が格納されている。この駆動モータ９５の駆動力が以下に説明するように、駆動装置Ｄの第１および第２の伝動機構Ｔ１，Ｔ２を介して、操作アーム４４，６４に伝達され、駆動モータ９５と第１の伝動機構Ｔ１と第２の伝動機構Ｔ２の駆動モータ９５側に位置する基端部とが、上部ケース４１によって覆われ、第２の伝動機構Ｔ２の操作アーム６４側に位置する先端部が、下部ケース６１によって覆われている。上記駆動モータ９５の回転軸９６は、図５の平面図に示すように両端方向に延び、その各軸端部にそれぞれ所定のプロフィルをもつ第１カム４５及び第２カム６５が一体に連結されている。
さらに、上部ケース４１の上記膨出部の内面から上記駆動モータ９５の上方にかけて軸受部９７が突出形成され、この軸受部９７と、図３において図示しないケース４１の手前側の壁面とにより、上記支軸４３が回転自在に軸支されている。そして、該支軸４３の外側の突出端部に上側操作アーム４４が例えばピン等により一体に連結されていると共に、上記第１カム４５に沿って従動するカムフォロワ４６を有するブロック体４７が、ケース４１の内部において同じく上記支軸４３に一体に連結されている。こうして、ケース４１の内部にある伝動機構Ｔ１とケース４１の外部にある操作アーム４４とが、ケース４１の壁に貫通して支持された支軸４３を介して連結されている。
そして、上記ブロック体４７にはピン４８が突設されたブラケット４９が取り付けられ、このピン４８と、上記ベース部材９２に突設されたピン５０との間にスプリング５１が張設されて、該スプリング５１により、上記ブロック体４７及び操作アーム４４が支軸４３を中心に常に矢印ｃ方向、つまりプールホッパ８を開く方向に付勢されていると共に、操作アーム４４とローラ２８との係合部に支軸４３に対して反対側に配置された上記カムフォロワ４６が常に第１カム４５の方向に押圧された状態となっている。
これにより、駆動モータ９５の駆動によりカム４５が回転して、カムフォロワ４６のリフト量が大きくなると、操作アーム４４がスプリング５１のばね力に抗して矢印ｄ方向、つまりプールホッパ８を閉じる方向に揺動し、逆に、カムフォロワ４６のリフト量が小さくなると、操作アーム４４がスプリング５１のばね力によって矢印ｃ方向、つまりプールホッパ８を開く方向に揺動することになる。こうして、スプリング５１が操作アーム４４をゲート開放方向ｃに揺動させるようにばね力を付加している状態で、伝動機構Ｔ１は、カム４５，ブロック体４７等からなる変換機構Ｕ１により、駆動モータ９５の回転駆動力を、上記ばね力に抗して操作アーム４４をゲート閉止方向に揺動させる動作に変換する。そして、その場合に、カム４５のリフト量が大きくなり、プールホッパ８が閉じられたときには、該カム４５の上死点によってカムフォロワ４６が支持されてそれ以上下方へ移動しないので、操作アーム４４の矢印ｃ方向への揺動が阻止されてホッパ８のゲート２２がロックされる。これにより、プールホッパ８に供給された被計量物の重み等、閉じられたゲート２２に作用する外力によって該ゲート２２が開いてしまうのが防止され、中の被計量物が漏れ出す等の不具合が回避される。
次に下側操作アーム６４側の構成を説明する。この操作アーム６４は、供給された被計量物の重量が計量される計量ホッパ９の開閉を行なうものであり、上記ベース部材９２には、被計量物の重量を計量する荷重検出器としてのロードセル６６の一端部が、ボルト６７，６７で固定されている。また、該ロードセル６６の他端部側の可動端部には、次に説明する下側操作アーム６４に対するリンク部材７２（図４）を支持する支持体６８が、図示しないボルトにより同様に固定されていると共に、この支持体６８に下部ケース６１がさらに一体に取り付けられている。その場合に、上部ケース４１の下部傾斜面には円形開口４１ｂが形成され、該開口４１ｂを介して下部ケース６１が支持体６８に取り付けられていると共に、その接合面には上記開口４１ｂを閉塞するダイヤフラム６９が挟み込まれている。なお、このダイヤフラム６９は、図６に拡大して示すように、周縁部にリング部６９ａが一体成形され、かつ該リング部６９ａに芯金６９ｂが組み込まれたもので、ビス、ナット類を使用しない簡素な構成で、上記開口４１ｂに圧入することにより上部ケース４１に組み付けられている。
図４のロードセル６６に取り付けられた支持体６８の上端部には支軸７０が突設され、該支軸７０に、上記第２カム６５に沿って従動するカムフォロワ７１を有する第１リンク部材７２が回動自在に支持されていると共に、この第１リンク部材７２に突設されたピン７３と、上記支持体６８に突設されたピン７４との間にスプリング７５が張設されて、該スプリング７５により、上記カムフォロワ７１が常に第２カム６５の方向に押圧された状態となっている。さらに、この第１リンク部材７２の下端部には、第２リンク部材７６が支軸７７を中心に回動自在に取り付けられている。
また、下部ケース６１内には軸受部７８が突出形成され、この軸受部７８と、図４におけるケース６１の向こう側の壁面とにより、上記支軸６３が回転自在に軸支されて、該支軸６３の外側の突出端部に下側操作アーム６４が一体に連結されていると共に、上記第２リンク部材７６と支軸７９により回動自在に連結されたブロック体８０が、ケース６１の内部において同じく上記支軸６３に一体に連結されている。こうして、ケース６１の内部にある伝動機構Ｔ２の先端部とケース６１の外部にある操作アーム６４とが、ケース６１の壁に貫通して支持された支軸６３を介して連結されている。
そして、上記ブロック体８０には、ピン８１が立設されたブラケット８２が取り付けられ、このピン８１と、ケース６１内部に立設されたピン８３との間にスプリング８４が張設されて、該スプリング８４により、上記ブロック体８０及び操作アーム６４が支軸６３を中心に常に矢印ｄ方向、つまり計量ホッパ９を閉じる方向にばね力が付加されている。
これにより、駆動モータ９５の駆動によりカム６５が回転して、カムフォロワ７１のリフト量が大きくなると、第１リンク部材７２がスプリング７５の付勢力に抗して矢印ｅで示す開放方向に揺動し、これに伴い、ブロック体８０及び操作アーム６４が第２リンク部材７６を介してスプリング８４の付勢力に抗して矢印ｃ方向、つまり計量ホッパ９を開く方向に揺動し、逆に、カムフォロワ７１のリフト量が小さくなると、第１リンク部材７２がスプリング７５の付勢力によって矢印ｆで示す閉止方向に揺動し、ブロック体８０及び操作アーム６４がスプリング８４の付勢力によって矢印ｄ方向、つまり計量ホッパ９を閉じる方向に揺動する。こうして、スプリング７５，８４が操作アーム６４をゲート閉止方向ｄに揺動させるようにばね力を付加している状態で、伝動機構Ｔ２は、カム６５，リンク部材７２，７６、ブロック体８０等からなる変換機構Ｕ２により、駆動モータ９５の回転駆動力を、上記ばね力に抗して操作アーム６４をゲート開放方向に揺動させる動作に変換する。
そして、その場合に、カム６５のリフト量が小さくなり、計量ホッパ９が閉じられたときには、上記支持体６８に突設されたスプリング７５張設用のピン７４、より具体的には、該ピン７４に巻き付けられたラバー等の弾性部材８５に、第１リンク部材７２の下端部が当接して、それ以上この第１リンク部材７２がスプリング７５の付勢力によって矢印ｆ方向に揺動することが阻止され、このとき、図４に符号Ａで示すように、カムフォロワ７１がカム６５から離間するようになっている。これにより、計量ホッパ９が閉状態で、該ホッパ９に供給された被計量物の計量が行なわれる際には、支持体６８、及び該支持体６８に取り付けられた下部ケース６１、並びにこれらに具備されたリンク部材７２，７６や操作アーム６４、支持ブラケット６２，６２を介して取り付けられた計量ホッパ９等のみが、ロードセル６６に風袋荷重として負荷され、カムフォロワ７１とカム６５との接触による外乱、つまり駆動モータ９５の動作に起因する外乱の影響が出ず、計量精度が確保されることになる。
また、同じくカム６５のリフト量が小さくなり、第１リンク部材７２の下端部が上記ピン７４に当接したときには、第１リンク部材７２と第２リンク部材７６との連結点（支軸）７７が、所謂思案点を通過してさらに矢印ｆ方向寄りに位置するようになっている。これにより、計量ホッパ９が閉状態のときに、該ホッパ９に供給された被計量物の重み等で閉じられたゲート３２を開こうとする外力が作用しても、操作アーム６４の矢印ｃ方向への揺動が阻止され、ホッパ９のゲート３２がロックされるので、該ゲート３２が開いてしまうことがなく、中の被計量物が漏れ出す等の不具合が回避される。
以上のように、この計量装置１におけるプールホッパ８及び計量ホッパ９は、従来のようにゲート２２，３２の開閉駆動のためのリンク部材や、ゲートを閉方向に付勢する付勢スプリング等を備えず、支持台５に着脱自在に取り付けられている。したがって、該ホッパ８，９を支持台５から取り外したときには、ホッパ本体２１，３１にゲート２２，３２が支軸２５，３５を介して自由な状態で取り付けられただけの簡素な構成となり、着脱作業性はもとより、定期点検や定期清掃が容易となる。また、駆動装置Ｄのうちの駆動モータ９５と伝動機構Ｔ１，Ｔ２が、ケース４１，６１によって覆われて、水や塵埃から保護される。
なお、カム６５とカムフォロワ７１とにより矢印ｅ，ｆ方向に揺動する第１リンク部材７２には、長尺の第２リンク部材７６を介して、ブロック体８０及び下側操作アーム６４が比較的距離を置いて連結されているので、これらの部材による揺動慣性力が大きくなる。したがって、特に駆動モータ９５が高速回転した場合等においても、このような大きな慣性力に抗してカムフォロワ７１を常にカム６５側に付勢するように構成することが重要となる。そこで、この実施の形態においては、上記のように二つのスプリング７５，８４を用いて、カムフォロワ７１を確実にカム６５に従動させるようにし、結果として計量ホッパ９の閉じ遅れが生じないようにしている。
また、この実施の形態においては、上部ケース４１及び下部ケース６１に取り付けられた支持ブラケット４２，６２は、図２に示すように、例えばボルト１００…１００の締付けによって一点で支持されて、その傾きが変更可能とされている。さらに、プールホッパ８の軸部材２７が当接するのは、上部ケース４１に埋め込まれたボルト４２ａのヘッドとされているので、該ボルト４２ａの埋め込み量を調節することにより、上記ヘッドの位置を変更することができる。このような構成によって、支持ブラケット４２，６２に着脱可能に係止されるプールホッパ８又は計量ホッパ９の高さや配置位置の関係を調整することができるようになっている。
さらに、下部ケース６１に取り付けられた支持ブラケット６２，６２は、計量ホッパ９の下側の軸部材３７をオーバーハングして係止するようになっている。これにより、操作アーム６４が開放方向ｃに揺動したときに、計量ホッパ９自体が上方に浮き上がることが防止されて、ゲート３２が支障なく開く。
次に、第１、第２の二つのカム４５，６５の割り付け角について説明すると、図７に示すように、駆動モータ９５が一回転する間にプールホッパ８と計量ホッパ９の双方が一回ずつ開くように、上記第１、第２の二つのカム４５，６５がそれぞれ回転軸９６に割り付けられている。その場合に、駆動モータ９５の回転角が０°から２４０°にかけて計量ホッパ９が先に開き、次いで１２０°から３６０°にかけてプールホッパ８が後から開くようになっている。
したがって、組合せ演算の結果最適組合せに該当した計量ホッパ９から被計量物を排出し、かつプールホッパ８から次の組合せに参加する被計量物を供給する通常の作動モードにおいては、図８に示すように、駆動モータ９５を一回転させればよいことになる。このとき、駆動モータ９５の回転角が１２０°から２４０°にかけては、二つのカム４５，６５による開動作がオーバーラップし、計量ホッパ９が全閉となる前にプールホッパ８が開き始めるようになっているので、計量装置の高速化が図られることになる。
一方、例えば許容範囲内の組合せが得られず、いったん全ての計量ホッパ９から被計量物を排出する動作のみ行なうリセット時においては、駆動モータ９５を０°から１２０°の間で往復動させればよく、また、例えばリセット動作後に全てのプールホッパ８から被計量物を計量ホッパ９に供給する場合は、駆動モータ９５を３６０°から２４０°の間で往復動させればよいことになる。
産業上の利用可能性
本発明は、複数の計量ホッパを備えた組合せ計量装置のほか、単一のホッパまたは複数のホッパを備えてホッパ内の被計量物を個別に計量し、組合せを行わない計量装置にも適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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