(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断続的に供給される複数の物品の重量を測定する入口側計量装置と、
回転軸の回りに周方向に配列された複数の旋回ホッパであって、前記回転軸とともに回転しながら、重量が測定された前記物品を投入ホッパを介して受け取って保持可能な複数の旋回ホッパと、
前記複数の旋回ホッパから前記物品を受け取り可能な複数の固定ホッパであって、複数回に渡って前記物品を受け取ることによって前記物品の集合体を形成する固定ホッパと、
前記投入ホッパから前記複数の旋回ホッパへの前記物品の受け渡しのタイミングを調整する投入ホッパ用タイミング調整装置と、
前記複数の旋回ホッパから前記複数の固定ホッパへの前記物品の受け渡しのタイミングを調整する旋回ホッパ用タイミング調整装置と、
前記入口側計量装置によって測定された前記物品の重量の計測値に基づいて、前記複数の固定ホッパのうちから、前記複数の旋回ホッパに保持されている前記物品を受け取るべき固定ホッパを選択し、該選択の結果に基づいて前記旋回ホッパ用タイミング調整装置を制御する制御装置とを備え、
前記投入ホッパ用タイミング調整装置は、
前記投入ホッパの下側開口を開閉可能な投入ホッパ下側扉と、
前記旋回ホッパの旋回位置に応じて前記投入ホッパ下側扉を駆動する投入ホッパ用カム機構とを有し、
前記旋回ホッパ用タイミング調整装置は、
前記旋回ホッパの下側開口を開閉可能な旋回ホッパ下側扉と、
前記旋回ホッパの旋回位置及び前記制御装置の選択結果に応じて前記旋回ホッパ下側扉を駆動する旋回ホッパ用カム機構とを有する
ことを特徴とする物品の自動計量組み合わせ装置。
【請求項２】
前記旋回ホッパ用カム機構は、
前記旋回ホッパとともに旋回し、前記旋回ホッパ下側扉に取り付けられたカムフォロアと、
前記固定ホッパの近傍に設けられ、前記カムフォロアに当接する作動位置と前記カムフォロアから離間する休止位置との間を移動可能なカムと、
前記カムを移動させるアクチュエータとを有する
ことを特徴とする請求項１記載の物品の自動計量組み合わせ装置。
【請求項３】
前記制御装置は、単位時間当たりに供給される前記物品の重量に応じて、前記旋回ホッパの旋回速度を調整するように構成されている
ことを特徴とする請求項２記載の物品の自動計量組み合わせ装置。
【請求項４】
前記旋回ホッパ、前記固定ホッパ、及び、前記投入ホッパのうち少なくとも前記旋回ホッパは、支持部材によって脱離可能に支持されている
ことを特徴とする請求項２記載の物品の自動計量組み合わせ装置。
【請求項５】
前記旋回ホッパの支持部材は、前記旋回ホッパを旋回させるための回転軸から径方向外側に向かって延びる複数対のガイドレールを有し、
前記旋回ホッパは、前記ガイドレールに沿って走行可能なローラを有する
ことを特徴とする請求項４記載の物品の自動計量組み合わせ装置。
【請求項６】
前記物品の重量を測定する入口側計量器は計量ベルトコンベヤからなり、
前記計量ベルトコンベヤの延長線上に配置され、前記計量ベルトコンベヤに前記物品を供給する計量前ベルトコンベヤを更に備える
ことを特徴とする請求項２記載の物品の自動計量組み合わせ装置。
【請求項７】
前記計量ベルトコンベヤは、断続的に供給される前記物品の搬送の合間に、零点調整を行うように構成されている
ことを特徴とする請求項６記載の物品の自動計量組み合わせ装置。
【請求項８】
前記固定ホッパにて形成された前記物品の集合体の総重量を計測する出口側計量器を更に備えることを特徴とする請求項２記載の物品の自動計量組み合わせ装置。
【請求項９】
前記出口側計量器は、相互に反対向きの第１方向及び第２方向の両方向にて走行可能な計量ベルトコンベヤからなり、
前記制御装置は、前記出口側計量器によって測定された前記物品の集合体の総重量の計測値に基づいて、前記第１方向及び前記第２方向のうちから一方向を選択し、該選択結果に基づいて、前記出口側計量器の走行方向を制御する
ことを特徴とする請求項８記載の物品の自動計量組み合わせ装置。
【請求項１０】
前記物品の集合体を前記固定ホッパから受け取って搬送する搬送用ベルトコンベヤと、
前記搬送用ベルトコンベヤから前記物品の集合体を受け取り、受け取った前記物品の集合体を前記出口側計量器に渡す振り分けホッパとを更に備え、
前記振り分けホッパは、
前記振り分けホッパ内を第１の室と第２の室とに仕切る仕切り板と、
前記第１の室及び前記第２の室の上側開口を交互に開閉可能な揺動扉と、
前記第１の室の下側開口を開閉可能な第１の振り分けホッパ下側扉と、
前記第２の室の下側開口を開閉可能な第２の振り分けホッパ下側扉とを有する
ことを特徴とする請求項９記載の物品の自動計量組み合わせ装置。
【請求項１１】
前記旋回ホッパは、前記旋回ホッパを旋回させる回転軸の回りに２重の同心円上に配列されている
ことを特徴とする請求項２記載の物品の自動計量組み合わせ装置。
【請求項１２】
前記旋回ホッパに保持されている前記物品が、少なくとも１周以上旋回するように設定されている
ことを特徴とする請求項２記載の物品の自動計量組み合わせ装置。
【請求項１３】
前記旋回ホッパに保持されている前記物品の重量が所定の閾値を上回った場合、該旋回ホッパから前記物品を前記固定ホッパの外に放出する
ことを特徴とする請求項１２記載の物品の自動計量組み合わせ装置。
【請求項１４】
断続的に供給される複数の物品の重量を測定する計量工程と、
回転軸の回りに周方向に配列された複数の旋回ホッパを回転させながら、前記旋回ホッパに、重量が測定された前記物品を投入ホッパを介してタイミングを調整しながら投入する投入工程と、
入口側計量装置によって測定された前記物品の重量の計測値に基づいて、前記複数の旋回ホッパから前記物品を受け取り可能な複数の固定ホッパのうちから、前記物品を受け取るべき固定ホッパを選択する選択工程と、
前記選択工程の選択結果に従って、前記固定ホッパによって、前記複数の旋回ホッパから複数回に渡って前記物品をタイミングを調整しながら受け取ることによって、前記物品の集合体を形成する集合体形成工程とを備え、
前記投入工程では、投入ホッパ用カム機構を用いて、前記旋回ホッパの旋回位置に応じて、前記投入ホッパの下側開口を開閉可能な投入ホッパ下側扉を駆動し、
前記集合体形成工程では、旋回ホッパ用カム機構を用いて、前記旋回ホッパの旋回位置及び前記選択工程の選択結果に応じて、前記旋回ホッパの下側開口を開閉可能な旋回ホッパ下側扉を駆動する
ことを特徴とする物品の自動計量組み合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量が異なる複数の物品を計量して組み合わせる物品の自動計量組み合わせ装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品の自動計量組み合わせ装置は、重量の異なる複数の物品の重量を測定し、重量を測定した物品のうちから総重量が許容範囲に入るように物品を選択して組み合わせる。
例えば特許文献１が開示する自動計量組み合わせ装置は、被計量物の重量を測定する計量ホッパと、測定された重量が入力されるコントローラと、計量ホッパから被計量物を受け取る複数の組み合わせ容器と、組み合わせ容器を回転させる回転機構とを有する。
【０００３】
コントローラは、入力された被計量物の重量に基づいて、複数の組み合わせ容器の中から、総重量が許容範囲に入るように、被計量物を受け取るべき一の組み合わせ容器を選択する。組み合わせ容器は、計量ホッパの直下を通過するように、回転機構によって回転させられているが、計量ホッパから被計量物を受け取るときには、計量ホッパの直下で一旦停止させられる。そして、計量ホッパの開閉ダンパがダンパ開閉シリンダによって開かれ、計量ホッパから、選択された組み合わせ容器へと被計量物が移される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０４０５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１が開示する自動計量組み合わせ方法では、組み合せ容器が、計量ホッパから被計量物を受け取るために、計量ホッパの直下で一旦停止させられる。組み合わせ容器の回転機構の耐久性を高めるという観点からは、組み合せ容器に停止と回転を繰り返させるよりも、組み合わせ容器を連続的に回転させるのが好ましい。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされ、その目的とするところは、重量が測定された物品を一時的に保持する旋回ホッパを連続的に回転させながら、総重量が許容範囲に入るように物品を組み合わせる物品の自動計量組み合わせ装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するために、本発明の実施形態によれば、断続的に供給される複数の物品の重量を測定する入口側計量装置と、回転軸の回りに周方向に配列された複数の旋回ホッパであって、前記回転軸とともに回転しながら、重量が測定された前記物品を投入ホッパを介して受け取って保持可能な複数の旋回ホッパと、前記複数の旋回ホッパから前記物品を受け取り可能な複数の固定ホッパであって、複数回に渡って前記物品を受け取ることによって前記物品の集合体を形成する固定ホッパと、前記投入ホッパから前記複数の旋回ホッパへの前記物品の受け渡しのタイミングを調整する投入ホッパ用タイミング調整装置と、前記複数の旋回ホッパから前記複数の固定ホッパへの前記物品の受け渡しのタイミングを調整する旋回ホッパ用タイミング調整装置と、前記入口側計量装置によって測定された前記物品の重量の計測値に基づいて、前記複数の固定ホッパのうちから、前記複数の旋回ホッパに保持されている前記物品を受け取るべき固定ホッパを選択し、該選択の結果に基づいて前記旋回ホッパ用タイミング調整装置を制御する制御装置とを備え、前記投入ホッパ用タイミング調整装置は、前記投入ホッパの下側開口を開閉可能な投入ホッパ下側扉と、前記旋回ホッパの旋回位置に応じて前記投入ホッパ下側扉を駆動する投入ホッパ用カム機構とを有し、前記旋回ホッパ用タイミング調整装置は、前記旋回ホッパの下側開口を開閉可能な旋回ホッパ下側扉と、前記旋回ホッパの旋回位置及び前記制御装置の選択結果に応じて前記旋回ホッパ下側扉を駆動する旋回ホッパ用カム機構とを有することを特徴とする物品の自動計量組み合わせ装置が提供される。
【０００８】
実施形態の物品の自動計量組み合わせ装置では、投入ホッパ下側扉が投入ホッパ用カム機構によって駆動され、旋回ホッパ下側扉が旋回ホッパ用カム機構によって駆動される。この場合、流体シリンダを用いる場合に比べて、旋回ホッパの旋回位置に対し、投入ホッパ下側扉の開閉タイミングを長期に亘って安定且つ正確に同期させることができる。また、この場合、流体シリンダを用いる場合に比べて、旋回ホッパの旋回位置に対し、旋回ホッパ下側扉の開閉タイミングを長期に亘って安定且つ正確に同期させることができる。
【０００９】
このため、旋回ホッパを投入ホッパの直下で停止させることなく連続的に旋回させても、投入ホッパから旋回ホッパへの物品の受け渡し、及び、旋回ホッパから固定ホッパへの物品の受け渡しが確実に行われる。
【００１０】
前記旋回ホッパ用カム機構は、前記旋回ホッパとともに旋回し、前記旋回ホッパ下側扉に取り付けられたカムフォロアと、前記固定ホッパの近傍に設けられ、前記カムフォロアに当接する作動位置と前記カムフォロアから離間する休止位置との間を移動可能なカムと、前記カムを移動させるアクチュエータとを有していてもよい。
【００１１】
この構成によれば、作動位置と休止位置の間でカムを移動させることによって、簡単な構成にて、必要に応じて旋回ホッパ下側扉を確実に開閉することができる。
【００１２】
前記制御装置は、単位時間当たりに供給される前記物品の重量に応じて、前記旋回ホッパの旋回速度を調整するように構成されていてもよい。
【００１３】
この構成によれば、例えば物品の供給量が少ない場合には、旋回ホッパの旋回速度を低下させて、各旋回ホッパに間隔を空けず順々に物品を投入することができる。つまり、旋回ホッパにある程度均等に物品を投入することができ、旋回ホッパ間で保持している物品の重量のばらつきを抑制することができる。このため、制御装置は、旋回ホッパに保持されている物品の中から、固定ホッパに移すべき物品を、容易に選択することができる。この結果、物品の組み合わせの成功率が高くなる。
【００１４】
また、この構成によれば、例えば物品の供給量が多い場合には、旋回速度を速くすることにより、処理能力を増大することができる。
なお、物品の供給量が多い場合に旋回ホッパの旋回速度が過度に遅いと、旋回ホッパに投入される物品の重量が多くなる。そして、旋回ホッパに保持されている物品の重量が大きくなると、物品の組み合わせの成功率が低くなる。この構成では、旋回速度を速めることにより、旋回ホッパに投入される物品の重量が適切に調整され、組み合わせ成功率の低下が防止される。
【００１５】
前記旋回ホッパ、前記固定ホッパ、及び、前記投入ホッパのうち少なくとも前記旋回ホッパは、支持部材によって脱離可能に支持されていてもよい。
【００１６】
この構成によれば、旋回ホッパ、固定ホッパ、又は、投入ホッパを支持部材から取り外すことができる。取り外した旋回ホッパ、固定ホッパ、又は、投入ホッパを洗浄することは容易であり、これにより、衛生管理が容易になる。また、物品の一部が旋回ホッパ、固定ホッパ、又は、投入ホッパに付着した場合、付着物が脱離して、組み合わせた物品の総重量が変化してしまうことがあるが、付着物を容易に除去することができるので、物品の総重量を安定に保つことができる。
【００１７】
前記旋回ホッパの支持部材は、前記旋回ホッパを旋回させるための回転軸から径方向外側に向かって延びる複数対のガイドレールを有し、前記旋回ホッパは、前記ガイドレールに沿って走行可能なローラを有していてもよい。
【００１８】
この構成によれば、簡単な構成にて、少なくとも旋回ホッパを容易に着脱することができる。
【００１９】
前記物品の重量を測定する入口側計量器は計量ベルトコンベヤからなり、
前記計量ベルトコンベヤの延長線上に配置され、前記計量ベルトコンベヤに前記物品を供給する計量前ベルトコンベヤを更に備えていてもよい。
【００２０】
この構成によれば、計量前ベルトコンベヤが計量ベルトコンベヤの延長線上に配置されているので、物品の受け渡しの際に、計量ベルトコンベヤに荷重や衝撃が加わることが抑制される。このため、計量ベルトコンベヤは、物品の重量を正確に測定することができる。
【００２１】
前記計量ベルトコンベヤは、断続的に供給される前記物品の搬送の合間に、零点調整を行うように構成されていてもよい。
【００２２】
物品の一部が計量ベルトコンベヤに付着した場合、付着物の重量分だけ、測定された物品の重量に偏差が含まれる。この偏差に基づいて、組み合わせた物品の総重量にも偏差が生じてしまい、組み合わせた物品の総重量が実際には許容範囲から外れてしまう虞がある。
これに対し、この構成では、物品の搬送の合間に零点調整を行うことで、たとえ計量ベルトコンベヤに物品の一部が付着したとしても、物品の重量を正確に測定することができる。そしてこの結果として、組み合わせた物品の総重量を許容範囲に確実に入れることができる。
【００２３】
前記出口側計量器は、相互に反対向きの第１方向及び第２方向の両方向にて走行可能な計量ベルトコンベヤからなり、前記制御装置は、前記出口側計量器によって測定された前記物品の集合体の総重量の計測値に基づいて、前記第１方向及び前記第２方向のうちから一方向を選択し、該選択結果に基づいて、前記出口側計量器の走行方向を制御してもよい。
【００２４】
この構成によれば、組み合わされた物品の総重量を出口側計量器で測定することで、総重量が許容範囲に入っているか否かを検査することができ、総重量が許容範囲に入っていない物品の組み合わせを早期に排除することができる。
【００２５】
前記物品の集合体を前記固定ホッパから受け取って搬送する搬送用ベルトコンベヤと、前記搬送用ベルトコンベヤから前記物品の集合体を受け取り、受け取った前記物品の集合体を前記出口側計量器に渡す振り分けホッパとを更に備え、前記振り分けホッパは、前記振り分けホッパ内を第１の室と第２の室とに仕切る仕切り板と、前記第１の室及び前記第２の室の上側開口を交互に開閉可能な揺動扉と、前記第１の室の下側開口を開閉可能な第１の振り分けホッパ下側扉と、前記第２の室の下側開口を開閉可能な第２の振り分けホッパ下側扉とを有していてもよい。
【００２６】
この構成によれば、振り分けホッパの２室に物品の集合体を投入することで、処理速度を速くすることができる。
【００２７】
前記旋回ホッパは、前記旋回ホッパを旋回させる回転軸の回りに２重の同心円上に配列されていてもよい。
この構成によれば、１つの回転軸を中心とする２重の同心円上に旋回ホッパを配置することで、１重の場合に比べて、旋回ホッパの数を増大することができる。このため、この構成によれば、物品の処理能力を高めることができる。また、旋回ホッパの数を増やすことにより、物品の組み合わせを行うときの選択肢が多くなるので、組み合わせの成功率が向上する。
【００２８】
前記旋回ホッパに保持されている前記物品が、少なくとも１周以上旋回するように設定されていてもよい。
この構成によれば、同一の物品が組み合わせに供される機会をより多く確保することができる。このため、組み合わせ成功率の低下を招くことなく、旋回ホッパの数を少なくし、自動計量組み合わせ装置の小型化を図ることができる。
【００２９】
前記旋回ホッパに保持されている前記物品の重量が所定の閾値を上回った場合、該旋回ホッパから前記物品を前記固定ホッパの外に放出してもよい。
この構成によれば、組み合わせに用いられなかった物品を再度速やかに自動計量組み合わせ装置に供給することができる。また、この構成によれば、旋回ホッパに保持されている物品の重量が大きくなることによる組み合わせ成功率の低下が防止される。
【００３０】
更に本発明の実施形態によれば、断続的に供給される複数の物品の重量を測定する計量工程と、回転軸の回りに周方向に配列された複数の旋回ホッパを回転させながら、前記旋回ホッパに、重量が測定された前記物品を投入ホッパを介してタイミングを調整しながら投入する投入工程と、前記入口側計量装置によって測定された前記物品の重量の計測値に基づいて、前記複数の旋回ホッパから前記物品を受け取り可能な複数の固定ホッパのうちから、前記物品を受け取るべき固定ホッパを選択する選択工程と、前記選択工程の選択結果に従って、前記固定ホッパによって、前記複数の旋回ホッパから複数回に渡って前記物品をタイミングを調整しながら受け取ることによって、前記物品の集合体を形成する集合体形成工程とを備え、前記投入工程では、投入ホッパ用カム機構を用いて、前記旋回ホッパの旋回位置に応じて、前記投入ホッパの下側開口を開閉可能な投入ホッパ下側扉を駆動し、前記集合体形成工程では、旋回ホッパ用カム機構を用いて、前記旋回ホッパの旋回位置及び前記選択工程の選択結果に応じて、前記旋回ホッパの下側開口を開閉可能な旋回ホッパ下側扉を駆動することを特徴とする物品の自動計量組み合わせ方法が提供される。
【００３１】
実施形態の物品の自動計量組み合わせ方法によれば、投入ホッパ下側扉が投入ホッパ用カム機構によって駆動され、旋回ホッパ下側扉が旋回ホッパ用カム機構によって駆動される。この場合、流体シリンダを用いる場合に比べて、旋回ホッパの旋回位置に対し、投入ホッパ下側扉の開閉タイミングを長期に亘って安定且つ正確に同期させることができる。また、この場合、流体シリンダを用いる場合に比べて、旋回ホッパの旋回位置に対し、旋回ホッパ下側扉の開閉タイミングを長期に亘って安定且つ正確に同期させることができる。
【００３２】
このため、旋回ホッパを投入ホッパの直下で停止させることなく連続的に旋回させても、投入ホッパから旋回ホッパへの物品の受け渡し、及び、旋回ホッパから固定ホッパへの物品の受け渡しが確実に行われる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、重量が測定された物品を一時的に保持する旋回ホッパを連続的に回転させながら、総重量が許容範囲に入るように物品を組み合わせる物品の自動計量組み合わせ装置及び方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態の物品の自動計量組み合わせ装置の概略的な構成を示す斜視図である。
【図２】図１の自動計量組み合わせ装置の概略的な構成を示す正面図である。
【図３】図１の自動計量組み合わせ装置における、供給用傾斜ベルトコンベヤから待機ホッパまでの領域を拡大して示す概略的な斜視図である。
【図４】図１の自動計量組み合わせ装置における、待機ホッパから旋回ホッパまでの領域を拡大して示す概略的な斜視図である。
【図５】図４中の待機ホッパの一部とともに、待機ホッパ下側扉を駆動するアクチュエータを示す概略的な平面図である。
【図６】図５中の待機ホッパ及び投入ホッパを支持部材とともに示す概略的な斜視図である。
【図７】図６の待機ホッパ及び投入ホッパを支持部材から外した状態を示す概略的な分解斜視図である。
【図８】図７中の領域ＶＩＩＩ相当部分を拡大して示す図である。
【図９】図７中の領域ＩＸ相当部分を拡大して示す図である。
【図１０】図４中の旋回ホッパを支持部材とともに示す概略的な斜視図である。
【図１１】図１０の旋回ホッパを支持部材から外した状態を示す概略的な分解斜視図である。
【図１２】図４の斜視図に対応する側面図である。
【図１３】図１２中の領域ＸＩＩＩ相当部分を拡大して示す図である。
【図１４】旋回ホッパを旋回させる旋回機構を概略的に示す斜視図である。
【図１５】図１の自動計量組み合わせ装置における、旋回ホッパから搬送用ベルトコンベヤまでの領域を拡大して示す概略的な斜視図である。
【図１６】図１５中の固定ホッパを概略的に示す斜視図である。
【図１７】図１６の固定ホッパを支持部材とともに示す概略的な斜視図である。
【図１８】図１７の固定ホッパを支持部材から外した状態を示す概略的な斜視図である。
【図１９】図１７の斜視図に対応する側面図である。
【図２０】図１７の固定ホッパを支持部材から外す手順或いは固定ホッパを支持部材に取り付ける手順を説明するための図であり、（ａ）は外す途中或いは取り付ける途中を示して、（ｂ）取り外した状態或いは取付前の状態を示している。
【図２１】図１５の斜視図に対応する他の方向から見た斜視図である。
【図２２】図２１中の領域ＸＸＩＩ相当部分を拡大して示す図である。
【図２３】図１５の斜視図に対応する側面図である。
【図２４】図２３中の領域ＸＸＩＶ相当部分を拡大して示す図である。
【図２５】図２３中の固定ホッパの下側開口を開閉する固定ホッパ下側扉を駆動するためのアクチュエータを説明するための図である。
【図２６】図２５中の領域ＸＸＶＩ相当部分を拡大して示す図である。
【図２７】図２５中の返戻ホッパを概略的に示す斜視図である。
【図２８】図１の自動計量組み合わせ装置における、搬送用ベルトコンベヤぁら搬出用傾斜ベルトコンベヤまでの領域を拡大して示す概略的な斜視図である。
【図２９】図２８中の振り分けホッパのカットモデルを概略的に示す図である。
【図３０】図２８中の振り分けホッパを斜め側方からみた概略的な平面図である。
【図３１】図３０の振り分けホッパを支持部材とともに示す概略的な斜視図である。
【図３２】図３１の振り分けホッパを支持部材から外した状態を示す概略的な斜視図である。
【図３３】図１の物品の自動計量組み合わせ装置に用いられる制御システムの概略的な構成を示すブロック図である。
【図３４】図１の物品の自動計量組み合わせ装置が実行する物品の自動計量組み合わせ方法の一例の手順を概略的に示すフローチャートである。
【図３５】図３３中の制御装置に登録されるデータの一部を示す表である。
【図３６】図３３中の制御装置に登録されるデータの一部を示す表である。
【図３７】図１の物品の自動計量組み合わせ装置が実行する処理速度調整方法の一例の手順を概略的に示すフローチャートである。
【図３８】図１の物品の自動計量組み合わせ装置が実行する保持物品管理方法の一例の手順を概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００３６】
図１は、一実施形態の物品の自動計量組み合わせ装置の概略的な構成を示す斜視図であり、図２は、自動計量組み合わせ装置の概略的な構成を示す正面図である。
自動計量組み合わせ装置は、断続的に供給される複数の物品の重量を計測し、物品の総重量が許容範囲内又は目標範囲内に入るように物品を組み合わせて集合体を形成し、集合体を提供するものである。
【００３７】
処理対象の物品は、個体毎に重量にばらつきがあるものであり、例えば、鶏肉等の肉片である。物品が肉片の場合、冷凍肉であっても生肉であってもよい。
図１及び図２を参照すると、自動計量組み合わせ装置は、供給用傾斜ベルトコンベヤ１０、計量前ベルトコンベヤ１２、入口側計量ベルトコンベヤ１４、待機ホッパ１６、投入ホッパ１８、旋回ホッパ２０、固定ホッパ２２、返戻ホッパ２４、搬送用ベルトコンベヤ２６、返戻ベルトコンベヤ２８、振り分けホッパ３０、出口側計量ベルトコンベヤ３２、及び、搬出用傾斜ベルトコンベヤ３４を有する。
【００３８】
図３は、自動計量組み合わせ装置における、供給用傾斜ベルトコンベヤ１０から待機ホッパ１６までの領域を拡大して示している。
【００３９】
本実施形態では、供給用傾斜ベルトコンベヤ１０から旋回ホッパ２０まで、物品の経路が２つ設けられている。このため、自動計量組み合わせ装置は、供給用傾斜ベルトコンベヤ１０として、並列に配置された第１及び第２供給用傾斜ベルトコンベヤ１０ａ，１０ｂを有している。なお、第１及び第２供給用傾斜ベルトコンベヤ１０ａ，１０ｂを区別する必要がないときには、単に供給用傾斜ベルトコンベヤ１０と称する。
【００４０】
同様に、自動計量組み合わせ装置は、計量前ベルトコンベヤ１２として、第１及び第２計量前ベルトコンベヤ１２ａ，１２ｂを有し、入口側計量ベルトコンベヤ１４として、第１及び第２入口側計量ベルトコンベヤ１４ａ，１４ｂを有し、待機ホッパ１６として、第１及び第２待機ホッパ１６ａ，１６ｂを有する。第１及び第２計量前ベルトコンベヤ１２ａ，１２ｂを区別する必要がないときには、単に計量前ベルトコンベヤ１２と称し、第１及び第２入口側計量ベルトコンベヤ１４ａ，１４ｂを区別する必要がないときには、単に入口側計量ベルトコンベヤ１４ａ，１４ｂと称し、第１及び第２待機ホッパ１６ａ，１６ｂを区別する必要がないときには、単に待機ホッパ１６と称する。
【００４１】
供給用傾斜ベルトコンベヤ１０の下端上には投入ホッパ３６が配置され、供給用傾斜ベルトコンベヤ１０の上端近傍には第１及び第２ガイドホッパ３８ａ，３８ｂが配置されている。第１及び第２ガイドホッパ３８ａ，３８ｂについても、区別する必要がないときには単にガイドホッパ３８と称する。
【００４２】
供給用傾斜ベルトコンベヤ１０は、ベルト４０及びベルト４０に所定の間隔で取り付けられた複数の桟４２を有する。物品は桟４２に引っ掛かった状態で、ベルト４０のタクト走行に伴い搬送される。桟４２は一定の高さを有し、過剰な量又は数の物品が一度に供給用傾斜ベルトコンベヤ１０に供給されたとしても、搬送過程で物品のうち幾つかが桟４２から外れて落下する。これにより、過剰な量又は数の物品が一度に計量前ベルトコンベヤ１２に供給されることが防止される。
【００４３】
投入ホッパ３６内は第１及び第２供給用傾斜ベルトコンベヤ１０ａ，１０ｂに対応して２つに仕切られており、投入ホッパ３６を通じて、第１及び第２供給用傾斜ベルトコンベヤ１０ａ，１０ｂの下端に物品が供給される。また、ガイドホッパ３８を通じて、供給用傾斜ベルトコンベヤ１０の上端から計量前ベルトコンベヤ１２に物品が供給される。
【００４４】
第１及び第２計量前ベルトコンベヤ１２ａ，１２ｂは互いに平行に配置され、それぞれ水平な搬送面を有する。
第１及び第２入口側計量ベルトコンベヤ１４ａ，１４ｂも、互いに平行に配置され、それぞれ水平な搬送面を有する。そして、第１及び第２入口側計量ベルトコンベヤ１４ａ，１４ｂは、第１及び第２計量前ベルトコンベヤ１２ａ，１２ｂの延長線上に略隙間無く配置され、第１及び第２計量前ベルトコンベヤ１２ａ，１２ｂの搬送面と第１及び第２入口側計量ベルトコンベヤ１４ａ，１４ｂの搬送面は面一に配置されている。
【００４５】
従って、第１及び第２計量前ベルトコンベヤ１２ａ，１２ｂから第１及び第２入口側計量ベルトコンベヤ１４ａ，１４ｂへと円滑に物品が受け渡される。計量ベルトコンベヤ１４は、物品の搬送過程にて物品の重量を測定することができる。また、計量ベルトコンベヤ１４は、物品の搬送の合間に零点調整を行うことができる。
【００４６】
なお、第１及び第２計量前ベルトコンベヤ１２ａ，１２ｂと第１及び第２入口側計量ベルトコンベヤ１４ａ，１４ｂとの境界上には、境界を通過する物品を検出するためのセンサ（物品検出センサ）４４が配置されている。センサ４４は、例えば光電センサからなる。
【００４７】
図４は、自動計量組み合わせ装置における、待機ホッパ１６から旋回ホッパ２０までの領域を拡大して示している。
本実施形態では、自動計量組み合わせ装置は、２つの経路に対応して、投入ホッパ１８として第１及び第２投入ホッパ１８ａ，１８ｂを有し、旋回ホッパ２０として第１及び第２旋回ホッパ２０ａ，２０ｂを有する。第１及び第２投入ホッパ１８ａ，１８ｂを区別する必要がないときは、単に投入ホッパ１８と称し、第１及び第２旋回ホッパ２０ａ，２０ｂを区別する必要がないときは、単に旋回ホッパ１８と称する。
【００４８】
待機ホッパ１６は、物品を受け入れる上端開口と、物品を落下させる下端開口とを有する。図５は、待機ホッパ１６の一部とともに、待機ホッパ１６の下端開口を開閉する両開きの扉（待機ホッパ下側扉）４６と、待機ホッパ下側扉４６に取り付けられたローラ４８と、ローラ４８を上下させて待機ホッパ下側扉４６を駆動するアクチュエータ５０とを示している。アクチュエータ５０は、例えばエアシリンダや油圧シリンダ等の流体シリンダからなる。
【００４９】
なお図５では、説明のために、第１待機ホッパ１６ａの待機ホッパ下側扉４６は閉位置にあり、第２待機ホッパ１６ｂの待機ホッパ下側扉４６は開位置にある。実際の動作時には、第１待機ホッパ１６ａの待機ホッパ下側扉４６と第２待機ホッパ１６ｂの待機ホッパ下側扉４６の開閉は同期させられる。
【００５０】
図６及び図７は、待機ホッパ１６及び投入ホッパ１８の支持機構を説明するための図である。
図６及び図７に示したように、第１及び第２待機ホッパ１６ａ，１６ｂには、第１及び第２待機ホッパ１６ａ，１６ｂを連結した状態で囲む枠５２が取り付けられ、枠５２の四隅にローラ５４が回転可能に取り付けられている。一方、自動計量組み合わせ装置は、待機ホッパ１６を脱離可能に支持する部材として、２本の断面Ｕ字形状のガイドレール５６を有している。ガイドレール５６の溝にローラ５４を嵌めて待機ホッパ１６を押し込むことにより、待機ホッパ１６をガイドレール５６に取り付けることができる。
【００５１】
第１及び第２投入ホッパ１８ａ，１８ｂは、待機ホッパ１６から物品を受け入れる上側開口と、物品を落下させる下端開口とを有する。投入ホッパ１８には、その下端開口を開閉する片開きの扉（投入ホッパ下側扉）５７が取り付けられ、投入ホッパ下側扉５７にはカムフォロアとしてのローラ５８が取り付けられている。
【００５２】
また、第１及び第２投入ホッパ１８ａ，１８ｂには、第１及び第２投入ホッパ１８ａ，１８ｂを連結した状態で囲む枠５９が取り付けられ、枠５９の四隅にローラ６０が回転可能に取り付けられている。一方、自動計量組み合わせ装置は、投入ホッパ１８を脱離可能に支持する部材として、２本の断面Ｕ字形状のガイドレール６２を有している。ガイドレール６２の溝にローラ６０を嵌めて投入ホッパ１８を押し込むことにより、投入ホッパ１８をガイドレール６２に取り付けることができる。
【００５３】
ここで、図８に示したように、ローラ６０からは、当該ローラ６０を回転可能に支持するピン６４が突出している。一方、図９に示したように、ガイドレール６２の先端側には、ピン６４を受け入れる切り欠き６６が形成され、且つ、留め金６８が回動可能に取り付けられている。
【００５４】
切り欠き６６に受け入れられた状態のピン６４に留め金６８の溝７０を係合させることによって、ガイドレール６２からの投入ホッパ１８の抜け止めがなされる。同様に、ピン、及び、留め金によって、ガイドレール５６からの第１及び第２投入ホッパ１８ａ，１８ｂの抜け止めがなされる。
【００５５】
図１０及び図１１は、旋回ホッパ２０と旋回ホッパ２０の支持部材の構成を説明するための図である。
なお、図１０及び図１１には、１組の第１及び第２旋回ホッパ２０ａ，２０ｂのみが示されているが、本実施形態では、１５組の第１及び第２旋回ホッパ２０ａ，２０ｂが支持部材によって支持されている。
【００５６】
旋回ホッパ２０は、投入ホッパ１８から物品を受け入れる上側開口と、物品を落下させる下側開口とを有する。旋回ホッパ２０には、その下端開口を開閉する片開きの扉（旋回ホッパ下側扉）７２が取り付けられ、旋回ホッパ下側扉７２にはカムフォロアとしてのローラ７４が取り付けられている。
【００５７】
また、第１及び第２旋回ホッパ２０ａ，２０ｂには、第１及び第２旋回ホッパ２０ａ，２０ｂを連結した状態で囲む枠７６が取り付けられ、枠７６の四隅にローラ７８が回転可能に取り付けられている。一方、自動計量組み合わせ装置は、旋回ホッパ２０を脱離可能に支持する部材として、１組の第１及び第２旋回ホッパ２０ａ，２０ｂ毎に、２本の断面Ｕ字形状のガイドレール８０を有している。ガイドレール８０の溝にローラ７８を嵌めて旋回ホッパ２０を押し込むことにより、旋回ホッパ２０をガイドレール６２に取り付けることができる。
そして、投入ホッパ１８と同様に、ピン、及び、留め金によって、ガイドレール８０からの第１及び第２旋回ホッパ２０ａ，２０ｂの抜け止めがなされる。
【００５８】
一組のガイドレール８０間には、カムとして、ブリッジ８２が架け渡されている。ブリッジ８２及びローラ５８は、投入ホッパ下側扉５７を駆動する投入ホッパ用カム機構を構成しており、入ホッパの下側開口を開閉可能な投入ホッパ下側扉と投入ホッパ用カム機構は、投入ホッパ１８から複数の旋回ホッパ２０への物品の受け渡しのタイミングを調整する投入ホッパ用タイミング調整装置を構成している。
【００５９】
図１２及び図１３は、カム及びカムフォロアによる投入ホッパ下側扉５７の開閉動作を説明するための図である。カムとしてのブリッジ８２によって、カムフォロアとしてのローラ５８が移動させられることによって、投入ホッパ下側扉５７が開閉される。ブリッジ８２は、旋回ホッパ２０の直上で投入ホッパ下側扉５７が開くように上に凸のカムプロファイルを有する。
【００６０】
再び図１０及び図１１を参照すると、ガイドレール８０は、ブラケット８４を介してリム８６に結合されている。リム８６は、スポーク８８を介してハブ９０に接続されている。
ハブ９０、スポーク８８、及び、リム８６は、ホイールを形成しており、ガイドレール８０は、ホイールから径方向外側に向かって延びている。ただし、ガイドレール８０の長手方向は、ホイールの径方向に対して傾斜している。
【００６１】
ガイドレール８０によって支持された複数の旋回ホッパ２０は、ホイールの周方向に配列されている。そして、本実施形態では、旋回ホッパ２０は、ホイールの回転中心の回りに２重同心円上に配列されている。
なお、組が異なるガイドレール８０の先端同士の間は、補強部材９２によって連結されている。
【００６２】
図１４は、ホイールを旋回させるための旋回機構の構成を概略的に示している。旋回機構は、サーボモータ９４を有し、サーボモータ９４の出力軸は、減速機９６を介して回転軸９８に連結されている。回転軸９８にはパワーロック１００が嵌合され、パワーロック１００を介してハブ９０が回転軸９８に一体回転可能に嵌合される。
【００６３】
図１５は、自動計量組み合わせ装置における、旋回ホッパ２０から搬送用ベルトコンベヤ２６までの領域を概略的に示している。本実施形態では、５つの固定ホッパ２２が、旋回ホッパ２０の直下にて、ホイールの回転中心の回りにて周方向に配列されている。また、１つの返戻ホッパ２４が、ホイールの周方向にて固定ホッパ２２に隣接して配置されている。
【００６４】
図１６は、固定ホッパ２２の構成を概略的に示す斜視図である。固定ホッパ２２は、第１及び第２旋回ホッパ２０ａ，２０ｂから物品を受け取る上側開口と、物品を落下させる下側開口とを有する。固定ホッパ２２には、固定ホッパ２２の下端開口を開閉する片開きの扉（固定ホッパ下側扉）１０２が取り付けられ、固定ホッパ下側扉１０２にはローラ１０４が取り付けられている。ローラ１０４を上下させることによって、固定ホッパ下側扉１０２を開閉することができる。
【００６５】
また、固定ホッパ２２には枠１０６が取り付けられ、枠１０６の四隅にローラ１０８が回転可能に取り付けられている。
図１７、図１８、図１９及び図２０は、旋回ホッパ下側扉７２の駆動機構（旋回ホッパ用カム機構）、固定ホッパ２２の支持機構、及び、固定ホッパ下側扉１０２の駆動機構を説明するための図である。
【００６６】
自動計量組み合わせ装置は、固定ホッパ２２の支持部材として、１つの固定ホッパ２２毎に、２本の断面Ｕ字形状のガイドレール１１０を有する。ガイドレール１１０の溝にローラ１０８を嵌めて固定ホッパ２２を押し込むことにより、固定ホッパ２２をガイドレール１１０に取り付けることができる。
【００６７】
なお、ガイドレール１１０からの固定ホッパ２２の抜け止めとして、ガイドレール１１０の先端側はＬ字形状の断面形状を有し、ガイドレール１１０の先端側には、上縁に開口する切り欠きが形成されている。この切り欠きに、ローラ１０８を回転可能に支持するピン１１２を係合させることによって、ガイドレール１１０からの固定ホッパ２２の抜け止めがなされる。
【００６８】
旋回ホッパ下側扉７２を駆動するカム機構は、第１及び第２カム１１４ａ，１１４ｂを有する。カム機構は、旋回ホッパの下側開口を開閉可能な旋回ホッパ下側扉７２とともに、複数の旋回ホッパ２０から複数の固定ホッパ２２への物品の受け渡しのタイミングを調整する旋回ホッパ用タイミング調整装置を構成している。なお、第１及び第２カム１１４ａ，１１４ｂを区別する必要がないときには、単にカム１１４と称する。
第１及び第２カム１１４ａ，１１４ｂは、作動位置と休止位置との間を移動可能であり、作動位置にあるときに、ローラ７４に当接してローラ７４を移動させることにより、第１及び第２旋回ホッパ２０ａ，２０ｂの旋回ホッパ下側扉７２を駆動する。
【００６９】
第１及び第２カム１１４ａ，１１４ｂは、位置の切り替えのために、回転可能な第１及び第２駆動シャフト１１６ａ，１１６ｂの先端にそれぞれ取り付けられている。回転軸９８の径方向でみて、第１及び第２駆動シャフト１１６ａ，１１６ｂの基端は中心側に位置し、第１及び第２駆動シャフト１１６ａ，１１６ｂは回転軸９８近傍から外側に向かって延びている。
【００７０】
ここで、回転軸９８の径方向にて、第１旋回ホッパ２０ａの旋回ホッパ下側扉７２を駆動するためのローラ７４は、旋回ホッパ２０よりも外側に位置し、第２旋回ホッパ２０ｂの旋回ホッパ下側扉７２を駆動するためのローラ７４は旋回ホッパ２０よりも内側に位置している。
このため、第１駆動シャフト１１６ａは第２駆動シャフト１１６ｂよりも長い。
【００７１】
図２１及び図２２中には、第１及び第２駆動シャフト１１６ａ，１１６ｂを回転させるためのアクチュエータ１１８が示されている。アクチュエータ１１８は、例えばエアシリンダや油圧シリンダ等の流体シリンダからなり、リンク機構を介して、駆動シャフト１１６の基端に接続されている。
【００７２】
図２３及び図２４は、第１カム１１４ａによって第１旋回ホッパ２０ａの旋回ホッパ下側扉７２が開かれた様子を示している。カム１１４は、作動位置にあるとき、該カム１１４と対応する固定ホッパ２２の直上で旋回ホッパ下側扉７２が開くように上に凸のカムプロファイルを有する。
【００７３】
図２５及び図２６中には、固定ホッパ下側扉１０２を駆動するためのアクチュエータ１２０が示されている。アクチュエータ１２０は、例えばエアシリンダや油圧シリンダ等の流体シリンダからなり、リンク機構を介して、固定ホッパ下側扉１０２に接続されたローラ１０４に接続されている。
【００７４】
アクチュエータ１２０を作動させてローラ１０４を押し下げることによって固定ホッパ下側扉１０２を開くことができ、ローラ１０４を持ち上げることによって固定ホッパ下側扉１０２を閉じることができる。
【００７５】
図２７は、返戻ホッパ２４の概略的な構成を示しており、返戻ホッパ２４は、旋回ホッパ２０から物品を受け入れる上側開口と、物品を落下させる下側開口とを有する。返戻ホッパ２４は返戻用ベルトコンベヤ２８の直上に位置しており、返戻ホッパ２４上で旋回ホッパ下側扉７２が開くと、物品は返戻ホッパ２４を通じて返戻用ベルトコンベヤ２８まで落下する。
なお、返戻ホッパ２４の支持機構は、固定ホッパ２２の支持機構と同じであり、返戻ホッパ２４上で旋回ホッパ下側扉７２を開くためのカム機構も、固定ホッパ２２上にて旋回ホッパ下側扉７２を開くためのカム機構と同じである。
【００７６】
図２８は、自動計量組み合わせ装置における、搬送用ベルトコンベヤ２６から、搬出用傾斜ベルトコンベヤ３４までの領域を概略的に示している。
図２５も併せて参照すると、搬送用ベルトコンベヤ２６は、５つのうち４つの固定ホッパ２２の直下を延びている。搬送用ベルトコンベヤ２６の下流端に隣接して、振り分けホッパ３０が配置され、残る１つの固定ホッパ２２は、振り分けホッパ３０の直上に位置している。従って、固定ホッパ２２から放出された物品は、搬送用ベルトコンベヤ２６によって搬送されて、又は、直接、振り分けホッパ３０に投入される。
【００７７】
振り分けホッパ３０の直下には、物品の総重量を検査するための計量器として、出口側計量ベルトコンベヤ（総重量検査用計量ベルトコンベヤ）３２が配置されている。出口側計量ベルトコンベヤ３２は、両方向に走行可能であり、物品の総重量の計測値が許容範囲に入っている場合、搬出用傾斜ベルトコンベヤ３４に向けて物品を搬送する。
【００７８】
一方、物品の総重量の計測値が許容範囲から外れている場合、出口側計量ベルトコンベヤ３２は、搬出用傾斜ベルトコンベヤ３４とは反対側に向けて物品を搬送する。この場合、搬送された物品は、図示しない搬送経路を通って、自動的に供給用傾斜ベルトコンベヤ１０まで搬送されてもよく、あるいは、作業員によって、供給用傾斜ベルトコンベヤ１０まで運搬されてもよい。
【００７９】
搬出用傾斜ベルトコンベヤ３４は、ベルト１２２及びベルト１２２に所定の間隔で取り付けられた複数の桟１２４を有する。物品が、桟１２４から落下することなく搬送されるよう、桟１２４は十分な高さを有している。
【００８０】
図２９は、振り分けホッパ３０の概略的なカットモデルを示している。振り分けホッパ３０は、物品を受け入れる上側開口と、物品を落下させる下側開口とを有する。振り分けホッパ３０の内部は仕切り板１２６によって２つの室に仕切られており、仕切り板１２６の直上には、揺動扉１２８が配置されている。揺動扉１２８の位置を切り替えることによって、物品を受け入れる室を切り替えることができる。
【００８１】
振り分けホッパ３０には、両開きの扉（振り分けホッパ下側扉）１３０が開閉可能に取り付けられている。振り分けホッパ下側扉１３０は、各室の下側開口を開閉可能である。
【００８２】
図３０中には、揺動扉１２８を駆動するためのアクチュエータ１３２及び振り分けホッパ下側扉１３０を駆動するためのアクチュエータ１３４が示されている。アクチュエータ１３２，１３４は、例えばエアシリンダや油圧シリンダ等の流体シリンダからなる。
アクチュエータ１３２は、リンク機構を介して揺動扉１２８に接続され、アクチュエータ１３４は、リンク機構を介して振り分けホッパ下側扉１３０に接続されている。
【００８３】
図３１及び図３２は、振り分けホッパ３０の支持機構を説明するための図である。振り分けホッパ３０には、四隅にローラ１３６が取り付けられている。自動計量組み合わせ装置は、支持機構として、２本の断面Ｕ字形状のガイドレール１３８を有する。ローラ１３６をガイドレール１３８に嵌めて振り分けホッパ３０を押し込むことにより、ガイドレール１３８に振り分けホッパ３０を取り付けることができる。
なお、ガイドレール１３８からの振り分けホッパ３０の抜け止めは、投入ホッパ１８と同様に、ピン１４０及び留め金１４２によってなされる。
【００８４】
図３３は、自動計量組み合わせ装置の制御システムの構成を概略的に示す図であり、制御システムは制御装置１５０を有する。制御装置１５０は、例えばコンピュータによって構成され、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、メモリ、外部記憶装置、及び、入出力装置等を有する。
【００８５】
制御装置１５０は、旋回ホッパ２０を旋回させるべく、サーボモータ９４のモータ１５２を作動させる。この間、サーボモータ９４のエンコーダ１５４からモータ１５２の回転角度情報が制御装置１５０に入力され、制御装置１５０は、回転角度情報に基づいて、回転速度が所定の目標値に一致するようにモータ１５２を作動させる。
【００８６】
また、制御装置１５０は、回転角度情報に基づいて、例えばモータ１５２の回転速度或いは旋回ホッパ２０の旋回速度に同期するように、供給用傾斜ベルトコンベヤ１０の搬送速度、計量前ベルトコンベヤ１２の搬送速度、入口側計量ベルトコンベヤ１４の搬送速度、待機ホッパ下側扉４６を駆動するためのアクチュエータ５０の動作、カム１１４の位置切り替え用のアクチュエータ１１８の動作、固定ホッパ下側扉１０２を駆動するためのアクチュエータ１２０の動作、搬送用ベルトコンベヤ２６の搬送速度、返戻用ベルトコンベヤ２８の搬送速度、振り分けホッパ３０の揺動扉１２８を駆動するためのアクチュエータ１３２の動作、振り分けホッパ下側扉１３０を駆動するためのアクチュエータ１３４の動作、及び、搬出用傾斜ベルトコンベヤの搬送速度を制御することができる。
【００８７】
更に、制御装置１５０は、入口側計量ベルトコンベヤ１４によって測定された物品の重量に基づいて、自動計量組み合わせ装置に単位時間当たりに供給される物品の量（単位時間当たり供給量）を演算し、演算した単位時間当たり供給量と回転角度情報に基づいて、旋回速度を調整し、更に、調整した旋回速度に同期するように、供給用傾斜ベルトコンベヤ１０の搬送速度、計量前ベルトコンベヤ１２の搬送速度、入口側計量ベルトコンベヤ１４の搬送速度、待機ホッパ下側扉４６を駆動するためのアクチュエータ５０の動作、カム１１４の位置切り替え用のアクチュエータ１１８の動作、固定ホッパ下側扉１０２を駆動するためのアクチュエータ１２０の動作、搬送用ベルトコンベヤ２６の搬送速度、返戻用ベルトコンベヤ２８の搬送速度、振り分けホッパ３０の揺動扉１２８を駆動するためのアクチュエータ１３２の動作、振り分けホッパ下側扉１３０を駆動するためのアクチュエータ１３４の動作、及び、搬出用傾斜ベルトコンベヤの搬送速度を制御することができる。
【００８８】
図３４は、自動計量組み合わせ装置が実行する物品の自動計量組み合わせ方法の一例の概略的な手順を示すフローチャートである。
この自動計量組み合わせ方法は、供給された物品毎に実行され、まず、物品検出センサ４４によって物品が検出されたか否かが判定される（物品検出判定工程Ｓ１０）。物品検出判定工程Ｓ１０の判定の結果、物品が検出されている場合、入口側計量ベルトコンベヤ１４によって物品の重量が測定される（入口側計量工程Ｓ１４）。つまり、物品検出センサ４４の検出信号をトリガとして、断続的に供給される物品の重量が測定される。
【００８９】
なお、本実施形態では、物品検出判定工程Ｓ１０の判定の結果、物品が検出されていない場合、入口側計量ベルトコンベヤ１４の零点調整を行う（零点調整工程Ｓ１１）。
【００９０】
それから、重量が測定された物品が、待機ホッパ１６及び投入ホッパ１８を経て、旋回ホッパ２０に投入される（投入工程Ｓ１４）。複数の旋回ホッパ２０が、回転軸９８の回りに周方向に配列されており、タイミングを調整しながら旋回ホッパ２０に物品が投入される。具体的には、投入ホッパ用カム機構を用いて、旋回ホッパ２０の旋回位置に応じて、投入ホッパ１８の下側開口を開閉可能な投入ホッパ下側扉５７を駆動することにより、タイミングを調整する。
【００９１】
この後、制御装置１５０が、入口側計量ベルトコンベヤ１４によって測定された物品の重量の計測値に基づいて、複数の旋回ホッパ２０から物品を受け取り可能な複数の固定ホッパ２２のうちから、物品を受け取るべき固定ホッパ２２を選択する（選択工程Ｓ１６）。
ここで、図３５は、制御装置１５０に登録されているデータの一部を示しており、制御装置１５０には、各旋回ホッパ２０に保持されている物品の重量の計測値の合計値が登録されている。
【００９２】
また、図３６も、制御装置１５０に登録されているデータの一部を示しており、制御装置１５０には、各固定ホッパ２２に保持されている物品の重量の計測値の合計値が登録されている。
制御装置は、各旋回ホッパ２０に保持されている物品の重量の計測値の合計値と、各固定ホッパ２２に保持されている物品の重量の計測値の合計値とに基づいて、旋回ホッパ２０から物品を受け取るべき固定ホッパ２２を選択することができる。
【００９３】
次に、選択工程Ｓ１６で選択に成功したか否かが判定される（選択成功判定工程Ｓ１８）。選択成功判定工程Ｓ１８での判定の結果、選択に成功した場合、物品が旋回ホッパ２０から選択された固定ホッパ２２に受け渡される（分配工程Ｓ２０）。分配工程Ｓ２０の結果、固定ホッパ２２において、物品の総重量が許容範囲に入ったか否かが判定される（組み合わせ成功判定工程Ｓ２２）。なお、組み合わせ成功判定工程Ｓ２２で物品の総重量として用いられるのは、入口側計量ベルトコンベヤによって測定された計測値の合計値である。
【００９４】
組み合わせ成功判定工程Ｓ２２の判定の結果、組み合わせに成功している場合、組み合わせに成功した固定ホッパ２２から、物品の集合体を放出する（放出工程Ｓ２４）。そして、放出された物品の集合体の総重量を、出口側計量ベルトコンベヤ３２によって測定する（出口側計量工程Ｓ２６）。
【００９５】
それから、出口側計量工程Ｓ２６で測定された総重量の測定値が、許容範囲に入っているか否かが判定される（許容範囲内外判定工程Ｓ２８）。許容範囲内外判定工程Ｓ２８の結果、総重量の測定値が許容範囲に入っていれば、物品の集合体が正常なルートとして搬出用傾斜ベルトコンベヤ３４によって下流工程へ向けて搬出され（搬出工程Ｓ３０）、方法が終了する。
【００９６】
一方、許容範囲内外判定工程Ｓ２８の結果、総重量の測定値が許容範囲に入っていなければ、物品の集合体が適当な方法にて供給用傾斜ベルトコンベヤに向けて返戻され（最終返戻工程Ｓ３２）、その物品に関しての自動計量組み合わせ方法が終了し、次の物品について自動計量組み合わせ方法が実行される。
【００９７】
なお、選択成功判定工程Ｓ１８での判定の結果、選択に失敗している場合や、組み合わせ成功判定工程Ｓ２２での判定の結果、組み合わせに成功していない場合にも、その物品に関しての自動計量組み合わせ方法が終了し、次の物品について自動計量組み合わせ方法が実行される。
【００９８】
かくして、選択工程Ｓ１６の選択結果に従って、固定ホッパ２２によって、複数の旋回ホッパ２０から複数回に渡って物品をタイミングを調整しながら受け取ることによって、物品の集合体が形成され（集合体形成工程）、組み合わせの成功へと繋がっていく。
【００９９】
ここで、集合体形成工程では、旋回ホッパ２０の旋回位置及び選択工程Ｓ１６の選択結果に応じて、旋回ホッパ２０の下側開口を開閉可能な旋回ホッパ下側扉７２を駆動することにより、タイミングを調整する。
【０１００】
次に、図３８は、自動計量組み合わせ装置が実行する処理速度調整方法の一例の概略的な手順を示すフローチャートである。処理速度調整方法は、自動計量組み合わせ方法と並行して実行することができる。
【０１０１】
処理速度調整方法では、まず、物品検出工程Ｓ４０が実行される。物品が検出されていれば、入口側計量工程Ｓ４２が実行される。それから、入口側計量工程Ｓ４２で計測された物品の重量に基づいて、単位時間当たりの物品供給量が演算される（単位時間当たり物品供給量演算工程Ｓ４４）。
【０１０２】
そして、単位時間当たり物品供給量演算工程Ｓ４４で演算された単位時間当たりの物品供給量の演算値に基づいて、サーボモータ９４の回転速度、即ち旋回ホッパ２０の旋回速度が調整される（旋回速度調整工程Ｓ４６）。例えば、単位時間当たりの物品供給量の演算値が小さいほど、旋回速度が小さくなるように調整され、逆に、単位時間当たりの物品供給量の演算値が大きいほど、旋回速度が大きくなるように調整される。
【０１０３】
更に、サーボモータ９４の回転速度、即ち旋回ホッパ２０の旋回速度に同期するように、供給用傾斜ベルトコンベヤ１０、計量前ベルトコンベヤ１２、及び、入口側計量ベルトコンベヤの搬送速度をそれぞれ調整し（供給用傾斜ベルトコンベヤ速度調整工程Ｓ４８、計量前ベルトコンベヤ速度調整工程Ｓ５０、入口側計量ベルトコンベヤ速度調整工程Ｓ４２）、処理速度調整方法が終了する。処理速度調整方法は、繰り返し実行することができる。
【０１０４】
図３８は、自動計量組み合わせ装置が実行する保持物品管理方法の一例の概略的な手順を示すフローチャートである。保持物品管理方法は、自動計量組み合わせ方法と並行して実行することができる。
【０１０５】
保持物品管理方法では、まず、各旋回ホッパ２０において、保持している物品の重量の合計値が予め設定された重量閾値を超過しているか否か、及び、物品を保持している時間が予め設定された時間閾値を超過しているか否かを判定する（重量・時間超過判定工程Ｓ６０）。
【０１０６】
なお、本実施形態では、旋回ホッパ２０に投入された物品が、少なくとも２周することができるように時間閾値は設定される。
また、重量閾値は、大きすぎると組み合わせ成功率が低下するので、組み合わせ成功率が低下しないように設定される。
【０１０７】
重量の合計値が重量閾値を超過しているか、又は、保持している時間が時間閾値を超過している場合、該当する旋回ホッパ２０から返戻ホッパ２４に向けて物品を放出する（中途返戻工程Ｓ６２）。返戻ホッパ２４に向けて放出された物品は、所定の方法によって供給用傾斜ホッパ１０に再度投入される。
【０１０８】
中途返戻工程Ｓ６２の実行後、あるいは、重量・時間超過判定工程Ｓ６０の判定の結果、各旋回ホッパ２０において、保持している物品の重量の合計値が重量閾値を超過しておらず、且つ、物品を保持している時間が予め設定された時間閾値を超過していない場合、保持物品管理方法は終了する。ただし、保持物品管理方法は繰り返し実行することができる。
【０１０９】
上述した一実施形態の自動計量組み合わせ装置及び方法によれば、投入ホッパ下側扉５７が投入ホッパ用カム機構によって駆動され、旋回ホッパ下側扉７２が旋回ホッパ用カム機構によって駆動される。この場合、流体シリンダを用いる場合に比べて、旋回ホッパ２０の旋回位置に対し、投入ホッパ下側扉５７の開閉タイミングを長期に亘って安定且つ正確に同期させることができる。また、この場合、流体シリンダを用いる場合に比べて、旋回ホッパ２０の旋回位置に対し、旋回ホッパ下側扉７２の開閉タイミングを長期に亘って安定且つ正確に同期させることができる。
【０１１０】
このため、旋回ホッパ２０を投入ホッパ１８の直下で停止させることなく連続的に旋回させても、投入ホッパ１８から旋回ホッパ２０への物品の受け渡し、及び、旋回ホッパ２０から固定ホッパ２２への物品の受け渡しが確実に行われる。
【０１１１】
そして、連続的に旋回させた場合、タクト送りの場合に比べて、旋回機構等の可動部が加速と減速を繰り返さないで済むので、自動計量組み合わせ装置の耐久性が高くなる。
また、旋回ホッパを連続的に旋回させた場合、加速と減速を繰り返さないので、投入ホッパ１８から旋回ホッパ２０に向けて、或いは、旋回ホッパ２０から固定ホッパ２２に向けて、物品を正確に投入することができ、物品が旋回ホッパ２０や固定ホッパ２２の不所望の部位に付着したり、噛み込むことが防止される。
【０１１２】
上述した一実施形態の自動計量組み合わせ装置によれば、作動位置と休止位置の間でカム１１４を移動させることによって、簡単な構成にて、必要に応じて旋回ホッパ下側扉７２を確実に開閉することができる。
【０１１３】
上述した一実施形態の自動計量組み合わせ装置によれば、制御装置１５０は、単位時間当たりに供給される物品の重量に応じて、旋回ホッパ２０の旋回速度を調整することができる。
【０１１４】
この構成によれば、例えば物品の供給量が少ない場合には、旋回ホッパ２０の旋回速度を低下させて、各旋回ホッパ２０に間隔を空けず順々に物品を投入することができる。つまり、旋回ホッパ２０にある程度均等に物品を投入することができ、旋回ホッパ２０間で保持している物品の重量のばらつきを抑制することができる。このため、制御装置１５０は、旋回ホッパ２０に保持されている物品の中から、固定ホッパ２２に移すべき物品を、容易に選択することができる。この結果、物品の組み合わせの成功率が高くなる。
【０１１５】
また、この構成によれば、例えば物品の供給量が多い場合には、旋回速度を速くすることにより、処理能力を増大することができる。
なお、物品の供給量が多い場合に旋回ホッパ２０の旋回速度が過度に遅いと、旋回ホッパ２０に投入される物品の重量が多くなる。そして、旋回ホッパ２０に保持されている物品の重量が大きくなると、物品の組み合わせの成功率が低くなる。この構成では、旋回速度を速めることにより、旋回ホッパ２０に投入される物品の重量が適切に調整され、組み合わせ成功率の低下が防止される。
【０１１６】
上述した一実施形態の自動計量組み合わせ装置によれば、旋回ホッパ２０、固定ホッパ２２、及び、投入ホッパ１８のうち少なくとも旋回ホッパ２０を、支持部材によって脱離可能に支持させることができる。
【０１１７】
この構成によれば、旋回ホッパ２０、固定ホッパ２２、又は、投入ホッパ１８を支持部材から取り外すことができる。取り外した旋回ホッパ２０、固定ホッパ２２、又は、投入ホッパ１８を洗浄することは容易であり、これにより、衛生管理が容易になる。また、物品の一部が旋回ホッパ２０、固定ホッパ２２、又は、投入ホッパ１８に付着した場合、付着物が脱離して、組み合わせた物品の総重量が変化してしまうことがあるが、付着物を容易に除去することができるので、物品の総重量を安定に保つことができる。
【０１１８】
上述した一実施形態の自動計量組み合わせ装置によれば、旋回ホッパ２０の支持部材として、旋回ホッパ２０を旋回させるための回転軸９８から径方向外側に向かって延びる複数対のガイドレール８０を用いることができ、旋回ホッパ２０は、ガイドレール８０に沿って走行可能なローラ７８を有していてもよい。
【０１１９】
この構成によれば、簡単な構成にて、少なくとも旋回ホッパ２０を容易に着脱することができる。
【０１２０】
上述した一実施形態の自動計量組み合わせ装置によれば、物品の重量を測定する入口側計量器として入口側計量ベルトコンベヤ１４を用いることができ、入口側計量ベルトコンベヤ１４の延長線上に、入口側計量ベルトコンベヤ１４に物品を供給する計量前ベルトコンベヤ１２を配置してもよい。
【０１２１】
この構成によれば、計量前ベルトコンベヤ１２が入口側計量ベルトコンベヤ１４の延長線上に配置されているので、物品の受け渡しの際に、入口側計量ベルトコンベヤ１４に荷重や衝撃が加わることが抑制される。このため、入口側計量ベルトコンベヤ１４は、物品の重量を正確に測定することができる。
【０１２２】
上述した一実施形態の自動計量組み合わせ装置によれば、入口側計量ベルトコンベヤ１４は、断続的に供給される物品の搬送の合間に、零点調整を行うように構成されていてもよい。
【０１２３】
物品の一部が入口側計量ベルトコンベヤ１４に付着した場合、付着物の重量分だけ、測定された物品の重量に偏差が含まれる。この偏差に基づいて、組み合わせた物品の総重量にも偏差が生じてしまい、組み合わせた物品の総重量が実際には許容範囲から外れてしまう虞がある。
【０１２４】
これに対し、この構成では、物品の搬送の合間に零点調整を行うことで、たとえ入口側計量ベルトコンベヤ１４に物品の一部が付着したとしても、物品の重量を正確に測定することができる。そしてこの結果として、組み合わせた物品の総重量を許容範囲に確実に入れることができる。
【０１２５】
上述した一実施形態の自動計量組み合わせ装置によれば、出口側計量器は、相互に反対向きの第１方向及び第２方向の両方向にて走行可能な出口側計量ベルトコンベヤ３２からなり、制御装置１５０は、出口側計量器によって測定された物品の集合体の総重量の計測値に基づいて、第１方向及び第２方向のうちから一方向を選択し、該選択結果に基づいて、出口側計量器の走行方向を制御してもよい。
【０１２６】
この構成によれば、組み合わされた物品の総重量を出口側計量器で測定することで、総重量が許容範囲に入っているか否かを検査することができ、総重量が許容範囲に入っていない物品の組み合わせを早期に排除することができる。
【０１２７】
上述した一実施形態の自動計量組み合わせ装置によれば、物品の集合体を固定ホッパ２２から受け取って搬送する搬送用ベルトコンベヤ２６と、搬送用ベルトコンベヤ２６から物品の集合体を受け取り、受け取った物品の集合体を出口側計量器に渡す振り分けホッパ３０とを更に備えていてもよく、振り分けホッパ３０は、振り分けホッパ３０内を２つの室（第１の室と第２の室）に仕切る仕切り板１２６と、各室の上側開口を交互に開閉可能な揺動扉１２８と、各室の下側開口を開閉可能な振り分けホッパ下側扉１３０とを有していてもよい。
【０１２８】
この構成によれば、振り分けホッパ３０の２室に物品の集合体を投入することで、処理速度を速くすることができる。
【０１２９】
上述した一実施形態の自動計量組み合わせ装置によれば、旋回ホッパ２０は、旋回ホッパ２０を旋回させる回転軸９８の回りに２重の同心円上に配列されていてもよい。
この構成によれば、１つの回転軸９８を中心とする２重の同心円上に旋回ホッパ２０を配置することで、１重の場合に比べて、旋回ホッパ２０の数を増大することができる。このため、この構成によれば、物品の処理能力を高めることができる。また、旋回ホッパ２０の数を増やすことにより、物品の組み合わせを行うときの選択肢が多くなるので、組み合わせの成功率が向上する。
【０１３０】
上述した一実施形態の自動計量組み合わせ装置によれば、旋回ホッパ２０に保持されている物品が、少なくとも１周以上旋回するように設定されていてもよい。
なお、旋回ホッパ２０に投入された物品が、少なくとも１周以上旋回することができるように時間閾値を設定しておけば、旋回ホッパ２０の数を抑制しながら、同一の物品が組み合わせに供される機会をより多く確保することができる。このため、組み合わせ成功率の低下を招くことなく、旋回ホッパ２０の数を少なくし、自動計量組み合わせ装置の小型化を図ることができる。
【０１３１】
上述した一実施形態の自動計量組み合わせ装置によれば、旋回ホッパ２０に保持されている物品の重量が所定の閾値を上回った場合、該旋回ホッパ２０から物品を固定ホッパ２２の外に放出してもよい。
この構成によれば、組み合わせに用いられなかった物品を再度速やかに自動計量組み合わせ装置に供給することができる。また、この構成によれば、旋回ホッパ２０に保持されている物品の重量が大きくなることによる組み合わせ成功率の低下が防止される。
【０１３２】
最後に本発明は上述した一実施形態に限定されることはなく、上述した一実施形態に変更を加えた形態も含む。
【符号の説明】
【０１３３】
１８      投入ホッパ
５７      投入ホッパ下側扉
５８      ローラ（カムフォロア／投入ホッパ用カム機構）
７２      旋回ホッパ下側扉
７４      ローラ（カムフォロア／旋回ホッパ用カム機構）
８２      ブリッジ（カム／投入ホッパ用カム機構）
１１４      カム（旋回ホッパ用カム機構）
【図２】
0005944747.tif 000002
【図４】
0005944747.tif 000003
【図５】
0005944747.tif 000004
【図６】
0005944747.tif 000005
【図７】
0005944747.tif 000006
【図８】
0005944747.tif 000007
【図９】
0005944747.tif 000008
【図１４】
0005944747.tif 000009
【図１６】
0005944747.tif 000010
【図１７】
0005944747.tif 000011
【図１８】
0005944747.tif 000012
【図１９】
0005944747.tif 000013
【図２０】
0005944747.tif 000014
【図２１】
0005944747.tif 000015
【図２２】
0005944747.tif 000016
【図２３】
0005944747.tif 000017
【図２４】
0005944747.tif 000018
【図２７】
0005944747.tif 000019
【図２８】
0005944747.tif 000020
【図２９】
0005944747.tif 000021
【図３０】
0005944747.tif 000022
【図３１】
0005944747.tif 000023
【図３２】
0005944747.tif 000024
【図３３】
0005944747.tif 000025
【図３４】
0005944747.tif 000026
【図３５】
0005944747.tif 000027
【図３６】
0005944747.tif 000028
【図３７】
0005944747.tif 000029
【図３８】
0005944747.tif 000030
【図１】
0005944747.tif 000031
【図３】
0005944747.tif 000032
【図１０】
0005944747.tif 000033
【図１１】
0005944747.tif 000034
【図１２】
0005944747.tif 000035
【図１３】
0005944747.tif 000036
【図１５】
0005944747.tif 000037
【図２５】
0005944747.tif 000038
【図２６】
0005944747.tif 000039