(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被投入物が通過する通過路と、前記通過路の端部に設けられたカットゲートと、を備える投入装置であって、
前記カットゲートは、前記通過路の端部に形成された端部出口が覆われる第１カバー部および第２カバー部を備え、
前記端部出口の開放のための開口部が前記カットゲートに形成されており、
前記第１カバー部が前記通過路の端部出口の全体を覆う第１状態から前記第２カバー部が前記通過路の端部出口の全体を覆う第２状態にまで、前記カットゲートが移動する途中において、前記通過路の端部出口と前記開口部とが重なることで前記通過路の端部出口から前記被投入物が落下するように構成されている投入装置。
【請求項２】
前記第２状態から前記第１状態にまで前記カットゲートが移動する途中において、前記通過路の端部出口と前記開口部とが重なることで前記通過路の端部出口から前記被投入物が落下するように構成されている請求項１に記載の投入装置。
【請求項３】
前記被投入物の投入量は、前記通過路の端部出口と前記カットゲートとの間の隙間および前記通過路の端部出口と前記カットゲートの開口部とが重なる場合の前記カットゲートの移動速度のいずれか一方、または、両方により制御されている請求項１または２に記載の投入装置。
【請求項４】
前記通過路の端部出口と前記カットゲートとの間の隙間を調整する調整機構を備える請求項３に記載の投入装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の投入装置と、前記投入装置の下方に設けられた計量ホッパとを備える計量装置。
【請求項６】
被投入物が通過する通過路の端部に設けられたカットゲートであって、
前記通過路の端部に形成された端部出口と対置されたカバー部材を備え、
前記カバー部材は、前記端部出口の全体が覆われる第１カバー部および前記端部出口の全体が覆われる第２カバー部を備え、前記端部出口の開放のための開口部が、第１カバー部および第２カバー部のそれぞれに隣接するように前記カバー部材に形成されているカットゲート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は投入装置、これに用いるカットゲート、および計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粒体（例えば、精米、樹脂ペレット、穀物、飼料など）などの被計量物を効率よく目標重量にひとまとめにして袋詰めするために、パッカースケールが使用されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この種のパッカースケールは、例えば、目標重量未満の被計量物の重量を計量する大投入計量ホッパと、不足分の被計量物の重量を計量する中投入計量ホッパおよび小投入計量ホッパと、を備える。そして、大投入計量ホッパ、中投入計量ホッパおよび小投入計量ホッパのそれぞれから被計量物が排出され、袋詰めされる。
【０００４】
中投入計量ホッパは、例えば、１、２、４、８・・・といった重量比率が設定された複数の計量ホッパを備え、これらの計量ホッパの組合せが、上記の不足分の被計量物の重量に応じて決定される。中投入計量ホッパから排出される被計量物が付加される場合でも被計量物の不足分があると、小投入計量ホッパから被計量物のロスイン計量排出が行われる。
【０００５】
ここで、特許文献１では、大投入計量ホッパ、中投入計量ホッパおよび小投入計量ホッパの上部にはそれぞれ、被計量物の自然落下が行われるカットゲート方式の投入装置が設けられている。これらの投入装置のカットゲートの移動速度制御により、大投入計量ホッパ、中投入計量ホッパおよび小投入計量ホッパへの被計量物の投入量が調整されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−２１５３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来例は、投入装置による投入量の少量制御については十分に検討されていない。本開示の一態様（aspect）は、このような事情に鑑みてなされたものであり、投入量を従来よりも少量に制御し得る投入装置およびこれに用いるカットゲートを提供する。また、本開示の一態様は、このような投入装置を備える計量装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本開示の一態様は、被投入物が通過する通過路と、前記通過路の端部に設けられたカットゲートと、を備える投入装置であって、前記カットゲートは、前記通過路の端部に形成された端部出口が覆われる第１カバー部および第２カバー部を備え、前記端部出口の開放のための開口部が前記カットゲートに形成されており、前記第１カバー部が前記通過路の端部出口を覆う第１状態から前記第２カバー部が前記通過路の端部出口を覆う第２状態にまで、前記カットゲートが移動する途中において、前記通過路の端部出口と前記開口部とが重なることで前記通過路の端部出口から前記被投入物が落下するように構成されている投入装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の一態様の投入装置は、被投入物の投入量を従来よりも少量に制御し得る。また、本開示の一態様によれば、このような投入装置に用いるカットゲート、および、本投入装置を備える計量装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】図１Ａは、実施形態の計量装置（パッカースケール）の一例を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、実施形態の計量装置（パッカースケール）の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態の計量装置（パッカースケール）の一例を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施形態の投入装置の一例を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施形態の投入装置の一例を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、実施形態の投入装置の一例を示す図である。
【図４】図４は、実施形態の投入装置の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施形態の計量装置（パッカースケール）による被投入物の投入動作、計量動作および排出動作の一例を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施形態の第１変形例の投入装置の一例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、実施形態の第１変形例の投入装置の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施形態の第２変形例の投入装置を備える小投入計量部の一例を示す図である。
【図８】図８は、実施形態の第３変形例の投入装置の一例を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、従来の投入装置の一例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、従来の投入装置の一例を示す図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、従来の投入装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
投入装置における投入量の少量制御について鋭意検討が行われ、以下の知見が得られた。
【００１２】
パッカースケールでは、大投入計量ホッパへの被計量物の供給制御は、投入装置のカットゲートの移動速度をきめ細かく制御するサーボ制御方式が取られることが多い。これにより、大投入計量ホッパ内の被計量物の重量を目標重量に近づけることが容易となるので、被計量物の目標重量と被計量物の大投入重量の差分である不足分の被計量物の重量を小さくできる。
【００１３】
一般に、上記の不足分の被計量物の重量が増えるほど、不足分の重量バラツキが大きいので、中投入計量部の計量ホッパの数を多く確保する必要がある。
【００１４】
逆に、上記の不足分の被計量物の重量が減るほど、不足分の重量バラツキが小さいので、中投入計量部の計量ホッパの数を少なくできる。つまり、大投入計量ホッパへの被計量物の投入量制御にサーボ制御方式を採用することで、上記の不足分の被計量物の重量を減らすことができるので、パッカースケールを簡易かつコンパクトに構成できる可能性がある。
【００１５】
しかし、発明者らは、このような不足分の被計量物の重量を減らす場合、投入装置における以下の新たな問題が発生することを見出した。
【００１６】
図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃは、従来の投入装置の一例を示す図である。これらの図面には、被計量物が通過する通過路を形成する投入シュート１０１から被計量物が排出（落下）される際に、従来のカットゲート１０２を備える投入装置１００による投入シュート１０１の端部出口の開放および閉塞の様子が示されている。
【００１７】
具体的には、図９Ａでは、投入シュート１０１から被計量物が排出される直前の投入装置１００の状態が図示されている。このとき、投入シュート１０１の端部出口はカットゲート１０２で覆われ、投入シュート１０１の端部出口が閉塞されている。
【００１８】
図９Ｂでは、投入シュート１０１から被計量物が排出されている途中の投入装置１００の状態が図示されている。つまり、図９Ａのカットゲート１０２が時計回りに回転し、投入シュート１０１の端部出口が開放される。
【００１９】
図９Ｃでは、投入シュート１０１からの被計量物の排出が完了した直後の投入装置１００の状態が図示されている。つまり、図９Ｂのカットゲート１０２が反時計回りに回転し、投入シュート１０１の端部出口は再びカットゲート１０２で覆われ、投入シュート１０１の端部出口が閉塞されている。
【００２０】
ここで、投入装置１００による被計量物の投入量（排出量）は、投入シュート１０１の端部出口の開口面積および投入シュート１０１の端部出口の開放時間により制御されている。
【００２１】
投入シュート１０１の端部出口の開口面積が小さくなる程、投入装置１００の被計量物の投入量を少量化し得る。しかし、投入シュート１０１の径は、投入シュート１０１の被計量物をスムーズに通過（落下）させる目的で一定以上の大きさが必要であり、投入シュート１０１の端部出口の開口面積の低減には自ずと限界があると考えられる。
【００２２】
また、投入シュート１０１の端部出口の開放時間を短くする程、投入装置１００の被計量物の投入量を少量化し得る。しかし、従来のカットゲート１０２による投入シュート１０１の端部出口の開放および閉塞では、カットゲート１０２を反時計回りに回転する動作と時計回りに回転する動作が存在する。よって、これらの動作の切り替わりにおいて、投入シュート１０１の端部出口が開放された状態で、カットゲート１０２の動作が必然的に一旦停止する。よって、カットゲート１０２の移動速度をいかに迅速に制御したとしても、投入シュート１０１の端部出口が開放される時間の短縮には自ずと限界があると考えられる。
【００２３】
なお、被計量物の投入量の少量制御には、カットゲート方式の投入装置に代えて、例えば、電磁フィーダを用いる方法がある。しかし、電磁フィーダを用いる場合、カットゲート方式の投入装置に比べ、パッカースケールの構成が大型化および複雑化し、コストが嵩む可能性が高い。また、電磁フィーダを用いても、被計量物の投入を、所望の短時間で極微量に制御することは、必ずしも容易でないと考えられる。
【００２４】
すなわち、本開示の第１の態様は、以上の知見に基づいて案出されたものであり、被投入物が通過する通過路と、通過路の端部に設けられたカットゲートと、を備える投入装置であって、カットゲートは、通過路の端部に形成された端部出口が覆われる第１カバー部および第２カバー部を備え、端部出口の開放のための開口部がカットゲートに形成されており、第１カバー部が通過路の端部出口を覆う第１状態から第２カバー部が通過路の端部出口を覆う第２状態にまでカットゲートが移動する途中において、通過路の端部出口と開口部とが重なることで通過路の端部出口から被投入物が落下するように構成されている投入装置を提供する。
【００２５】
また、本開示の他の一態様は、被投入物が通過する通過路の端部に設けられたカットゲートであって、通過路の端部に形成された端部出口と対置されたカバー部材を備え、カバー部材は、上記の端部出口が覆われる第１カバー部および第２カバー部を備え、この端部出口の開放のための開口部が、第１カバー部および第２カバー部のそれぞれに隣接するようにカバー部材に形成されているカットゲートを提供する。
【００２６】
かかる構成によると、本態様の投入装置およびカットゲートは、被投入物の投入量を従来よりも少量に制御し得る。つまり、本態様の投入装置では、本態様のカットゲートが、第１カバー部が通過路の端部出口を覆う第１状態から第２カバー部が通過路の端部出口を覆う第２状態に移動する途中において、通過路の端部出口の開放が行われる。このため、通過路の端部出口が開放された状態で、カットゲートの動作が一旦停止することがない。よって、カットゲートの移動速度を所望の速度にすることで、通過路の端部出口が開放される時間を十分に短縮でき、その結果、従来の投入装置における被投入物の投入量の少量制御の限界を打破できる。
【００２７】
また、本開示の第２の態様の投入装置は、第１の態様の投入装置において、上記の第２状態から上記の第１状態にまでカットゲートが移動する途中において、通過路の端部出口と開口部とが重なることで通過路の端部出口から被投入物が落下するように構成されている。
【００２８】
かかる構成によると、カットゲートが往復運動する場合のいずれの方向の運動でも投入装置から被投入物を落下させることができる。
【００２９】
また、本開示の第３の態様の投入装置は、第１の態様または第２の態様の投入装置において、被計量物の投入量は、通過路の端部出口とカットゲートとの間の隙間および通過路の端部出口とカットゲートの開口部とが重なる場合のカットゲートの移動速度のいずれか一方、または、両方により制御されている。
【００３０】
かかる構成によると、本態様の投入装置は、通過路の端部出口とカットゲートとの間の隙間およびカットゲートの移動速度などの操作量を用いて被投入物の投入量を制御することが可能となる。よって、これらの操作量を単独で、或いは、これらの操作量を適宜組み合わせることで、被投入物の投入量の少量制御を適切に行うことができる。
【００３１】
以下、添付図面を参照しつつ、本開示の実施形態および第１〜第６変形例について説明する。以下の具体例で示される構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは一例であり、本開示を限定するものではない。また、以下の具体例における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面において、同じ符号が付いた構成要素は、説明を省略する場合がある。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したもので、形状および寸法比などについては正確な図示ではない場合がある。
【００３２】
また、本開示の一態様の投入装置およびカットゲートは、以下の実施形態および第１〜第６変形例に限定されない。
【００３３】
例えば、以下の実施形態および第１〜第６変形例の投入装置は、計量ホッパで計量されるべき被計量物を投入しているが、本実施形態のように必ずしも計量ホッパと組み合わせて使用されることを前提とする必要はない。投入装置は、投入装置からの被計量物を袋詰めして排出した後、その袋の重量が計量されるグロス計量に使用されてもよい。また、以下の実施形態および第１〜第６変形例では、投入装置が計量装置に一体的に組み込まれており、投入装置が投入する被投入物として、計量装置により計量される被計量物が例示されているが、これに限らない。投入装置は、計量目的以外の物を投入してもよい。
【００３４】
（実施形態）
［装置構成］
図１Ａ、図１Ｂおよび図２は、実施形態の計量装置（パッカースケール）の一例を示す図である。図１Ｂは、図１Ａのパッカースケール１のＢ−Ｂ矢視図である。図２には、パッカースケール１のシステム構成が示されている。
【００３５】
なお、図１Ａおよび図１Ｂにおいて、便宜上、「上」、「下」、「前」、「後」、「右」および「左」が、これらの図面の如く取られており、重力は、上から下へ作用するものとする。また、パッカースケール１の構成を容易に理解可能とする趣旨で、パッカースケール１のホッパ、駆動機構および検知器などの図示は、簡略化ないし省略されている。例えば、図１Ａでは、４連の小投入計量部２０Ａ〜２０Ｄのうち、小投入計量部２０Ａ、２０Ｂのみが図示され、紙面奥側の小投入計量部２０Ｃ、２０Ｄの図示が省略されている。また、２連の大投入計量部１０Ｌ、１０Ｒのうち、大投入計量部１０Ｌのみが図示され、紙面奥側の大投入計量部１０Ｒの図示が省略されている。図１Ｂでは、左右の小投入計量部２０Ａ、２０Ｃのみが図示され、他の小投入計量部２０Ｂ、２０Ｄの図示が省略されている。つまり、実施形態のパッカースケール１では、これを上方から平面視する場合、２連の大投入計量部１０Ｌ、１０Ｒの周囲の四隅近傍に４連の小投入計量部２０Ａ〜２０Ｄが配置されている。これにより、４連の小投入計量部２０Ａ〜２０Ｄを直線状に並べる場合に比べ、パッカースケール１を小型化に構成できる。
【００３６】
パッカースケール１は、包装機（図示せず）への被計量物（例えば、精米など）の大投入（多量排出）が行われる２連の大投入計量部１０Ｌ、１０Ｒと、包装機への被計量物の小投入（少量排出）が行われる４連の小投入計量部２０Ａ〜２０Ｄと、大投入計量部１０Ｌ、１０Ｒのいずれか一方で計量された被計量物と、４連の小投入計量部２０Ａ〜２０Ｄのうちの選択された計量部で計量された被計量物とを合わせて包装機へ排出するための集合シュート２２（図２参照）を備える。
【００３７】
以下、大投入計量部１０Ｌ、１０Ｒの構成および小投入計量部２０Ａ〜２０Ｄの構成について詳しく説明する。
【００３８】
＜大投入計量部＞
複数（実施形態では、２つ）の大投入計量部１０Ｌ、１０Ｒはそれぞれ、大投入計量ホッパ１１Ｌ、１１Ｒと投入装置１２Ｌ、１２Ｒとを備える。投入装置１２Ｌ、１２Ｒはそれぞれ、パッカースケール１の本体５０と連通し、本体５０から左右に被計量物が振り分けられるように構成されている。なお、本体５０の適所には、図示しないエアー抜き部が設けられている。本体５０の供給口から被計量物を投入する場合、被計量物がエアーを抱き込むことがある。そこで、実施形態のパッカースケール１は、本体５０内のエアーを、エアー抜き部を用いて排気するように構成されている。これにより、パッカースケール１内の被計量物の嵩密度が一定に保たれる。
【００３９】
大投入計量部１０Ｒの構成は大投入計量部１０Ｌと同様であるので、以下、投入装置１２Ｒおよび大投入計量ホッパ１１Ｒの詳細な説明を省略する。
【００４０】
投入装置１２Ｌは、投入シュート１２ＬＡとカットゲート１２ＬＢとを備える。
【００４１】
投入シュート１２ＬＡは、略上下（鉛直）方向に被計量物が通過し得るように中空に構成され、投入シュート１２ＬＡの下端部には、被計量物が自重落下するための端部出口が形成されている。被計量物を投入シュート１２ＬＡの端部出口から被計量物を落下させない場合（投入シュート１２ＬＡ内に被計量物を一時保持する場合）、この端部出口が、投入シュート１２ＬＡの下端部に設けられたカットゲート１２ＬＢを用いて閉塞される。
【００４２】
本実施形態では、カットゲート１２ＬＢには、例えば、被計量物の小量投入のための切欠きまたは開口（いずれも図示せず）などを設け、カットゲート１２ＬＢの移動速度を徐々に変化させるというサーボ制御方式が採用されている。これにより、大投入計量ホッパ１１Ｌから排出される被計量物の重量を目標重量に近づけることが容易となるので、被計量物の目標重量と被計量物の大投入重量の差分である不足分の被計量物の重量を小さくできる。
【００４３】
カットゲート１２ＬＢは、図示しない回転軸を中心に左右方向に揺動可能に構成されている。つまり、カットゲート１２ＬＢは、回転軸が、ＡＣサーボモータ３１（図２参照）の駆動力を用いて回転することにより揺動する。このとき、カットゲート１２ＬＢの移動量は、図２に示すように、ロータリエンコーダ３２を用いた、制御器３０によるサーボ制御が行われている。
【００４４】
このようにして、投入シュート１２ＬＡの端部出口が、カットゲート１２ＬＢの揺動によって開放されると、投入シュート１２ＬＡ内の所定量の被計量物が、大投入計量ホッパ１１Ｌ内へと投入（供給）される。ＡＣサーボモータ３１の駆動は、図示しないＡＣサーボドライバにより制御器３０により制御されている。
【００４５】
なお、制御器３０は、制御機能を有するものであれば、どのような構成であっても構わない。制御器３０は、例えば、演算回路（図示せず）と、制御プログラムを記憶する記憶回路（図示せず）と、を備える。演算回路として、例えば、ＭＰＵ、ＣＰＵなどが例示される。記憶回路として、例えば、メモリが例示される。制御器３０は、集中制御を行う単独の制御器で構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御を行う複数の制御器で構成されていてもよい。
【００４６】
大投入計量ホッパ１１Ｌは、投入シュート１２ＬＡから投入された被計量物を一時保持し、その下方に配置された集合シュート２２へ被計量物を排出するための計量ホッパ本体１１ＬＡおよび一対のホッパゲート１１ＬＢを備える。
【００４７】
具体的には、ホッパゲート１１ＬＢを閉じた状態の大投入計量ホッパ１１Ｌにおいて、投入シュート１２ＬＡから目標重量未満の被計量物が投入（供給）されることにより、被計量物が計量される。計量ホッパ本体１１ＬＡは、パッカースケール１の枠体（図示せず）に、ロードセル３４（図２参照）を介して保持されている。なお、図２では、大投入計量ホッパ１１Ｌを保持する１個のロードセル３４が例示されているが、ロードセル３４の個数は複数であっても構わない。ロードセル３４から出力される荷重信号（電気信号）は、図示しない周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタなど）を経て制御器３０に入力される。つまり、制御器３０は、大投入計量ホッパ１１Ｌ内の被計量物の重量を算出する重量算出手段として機能する。
【００４８】
大投入計量ホッパ１１Ｌから排出される被計量物は、集合シュート２２上を滑り落ちてその下部の排出口から、例えば、包装機に送られる。
【００４９】
一対のホッパゲート１１ＬＢは、図示しないリンク機構を用いて前後に移動可能に構成されている。具体的には、ホッパゲート１１ＬＢは、上記リンク機構が、エアーシリンダ３３（図２参照）の駆動力を用いて移動することにより、前後に２分されるように動く。なお、エアーシリンダ３３の駆動は、制御器３０により制御されている。
【００５０】
このようにして、実施形態のパッカースケール１では、制御器３０は、計量ホッパ本体１１ＬＡ内の被計量物の重量をロードセル３４からの出力信号に基づいて計量する。その後、制御器３０が、例えば、包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取った場合、大投入計量ホッパ１１Ｌの排出口が、ホッパゲート１１ＬＢが２分されることによって開放されると、計量後の被計量物が、集合シュート２２に送られる。
【００５１】
このように、大投入計量部１０Ｌ、１０Ｒにおいては、投入装置１２Ｌ、１２Ｒのそれぞれから大投入計量ホッパ１１Ｌ、１１Ｒのそれぞれに被計量物が投入される。この際、投入シュート１２ＬＡ、１２ＲＡのそれぞれの端部出口に設けられたカットゲート１２ＬＢ、１２ＲＢは、大投入計量ホッパ１１Ｌ、１１Ｒのそれぞれに投入される被計量物が、目標重量未満の予め定められた所定の重量に制御されて投入されるように、開放される。また、カットゲート１２ＬＢ、１２ＲＢはそれぞれ交互に開放されるので、大投入計量ホッパ１１Ｌ、１１Ｒのそれぞれには交互に被計量物が投入される。つまり、カットゲート１２ＬＢ、１２ＲＢの一方で、上記端部出口を閉塞した状態で、カットゲート１２ＬＢ、１２ＲＢの他方により上記端部出口を所定時間開放することで、大投入計量ホッパ１１Ｌ、１１Ｒのいずれかへの被計量物の投入が行われ、被計量物の重量が計量される。
【００５２】
＜小投入計量部＞
複数（実施形態では、４つ）の小投入計量部２０Ａ〜２０Ｄはそれぞれ、投入装置２１Ａ〜２１Ｄと、計量ホッパ２３Ａ〜２３Ｄとを備える。
【００５３】
投入装置２１Ａ〜２１Ｄはそれぞれ、パッカースケール１の本体５０の連通口５１（図１Ｂ参照）に設けられた可とう性の連通パイプ５２Ａ〜５２Ｄ（図１Ａ参照）を介して本体５０と連通しており、本体５０から連通パイプ５２Ａ〜５２Ｄを通じて被計量物が振り分けられるように構成されている。
【００５４】
小投入計量部２０Ｂ〜２０Ｄの構成は小投入計量部２０Ａと同様であるので、以下、投入装置２１Ｂ〜２１Ｄおよび計量ホッパ２３Ｂ〜２３Ｄの詳細な説明を省略する。
【００５５】
投入装置２１Ａは、投入シュート２１ＡＡと、カットゲート２１ＡＢとを備える。
【００５６】
投入シュート２１ＡＡは、略上下（鉛直）方向に被計量物が通過し得るように中空に構成され、投入シュート２１ＡＡの下端部には、被計量物が自重落下するための端部出口が形成されている。被計量物を投入シュート２１ＡＡの端部出口から落下させない場合（投入シュート２１ＡＡ内に被計量物を一時保持する場合）、この端部出口が、投入シュート２１ＡＡの下端部に設けられたカットゲート２１ＡＢによって閉塞される。
【００５７】
カットゲート２１ＡＢは、回転軸４０（図３参照）の回転により前後に移動（揺動）可能に構成されている。つまり、投入シュート２１ＡＡの端部出口の直下に置かれたカットゲート２１ＡＢは、回転軸４０が、ステッピングモータ３６（図２参照）の駆動力を用いて回転することにより、前後に移動（揺動）する。
【００５８】
このようにして、投入シュート２１ＡＡの端部出口が、カットゲート２１ＡＢを用いて開放され、これにより、投入シュート２１ＡＡ内の所定量の被計量物が、計量ホッパ２３Ａ内に供給される。なお、ステッピングモータ３６の駆動は、制御器３０により制御されている。また、本実施形態の特徴部である投入装置２１Ａの詳細については図３を用いて後述する。
【００５９】
計量ホッパ２３Ａは、投入シュート２１ＡＡから供給された被計量物を一時保持し、その下方に配置された集合シュート２２へ被計量物を排出するための計量ホッパ本体２３ＡＡおよび一対のホッパゲート２３ＡＢを備える。
【００６０】
計量ホッパ２３Ａは、ロードセル３５（図２参照）に連結され、このロードセル３５により支持されている。なお、ロードセル３５は、パッカースケール１の枠体に固定されている。図２では、計量ホッパ２３Ａを保持する１個のロードセル３５が例示されているが、ロードセル３５の個数は複数であっても構わない。ロードセル３５から出力される荷重信号（電気信号）は、図示しない周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタなど）を経て制御器３０に入力される。つまり、制御器３０は、計量ホッパ２３Ａ内の被計量物の重量を算出する重量算出手段として機能する。
【００６１】
計量ホッパ２３Ａの下方には、集合シュート２２が配設されている。計量ホッパ２３Ａから排出される被計量物は、集合シュート２２上を滑り落ちてその下部の排出口（図示せず）から、例えば、包装機（図示せず）に送られる。
【００６２】
一対のホッパゲート２３ＡＢは、図示しない公知のトグル機構およびステッピングモータ３７の駆動力を用いて開閉可能に構成されている。なお、ステッピングモータ３７の駆動は、制御器３０により制御されている。
【００６３】
以上により、実施形態のパッカースケール１では、制御器３０は、計量ホッパ本体２３ＡＡ内の被計量物の重量をロードセル３５からの出力信号に基づいて計量できる。その後、制御器３０が、例えば、包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取った場合、計量ホッパ２３Ａの排出口が、ホッパゲート２３ＡＢによって開放されると、計量後の被計量物が、集合シュート２２に送られる。
【００６４】
そして、実施形態の小投入計量部２０Ａ〜２０Ｄにおいては、重量が異なる比率で調整された被計量物が、投入装置２１Ａ〜２１Ｄのそれぞれから計量ホッパ２３Ａ〜２３Ｄのそれぞれに投入されている。計量ホッパ２３Ａ〜２３Ｄにおける被計量物の重量の比率は任意である。例えば、被計量物の重量比率を１：２：４：８に調整しても構わない。
【００６５】
このとき、制御器３０は、計量ホッパ２３Ａ〜２３Ｄの組合せを求めるための組合せ処理を行う組合せ手段として機能する。つまり、この組合せ処理では、上記異なる比率に調整された４個の被計量物の重量の任意の組合せに基づいた組合せ演算が行われ、被計量物の重量の合計が、所定の組合せ目標重量に最も近くなる計量ホッパ２３Ａ〜２３Ｄの組合せが求められる。そして、組合せに選ばれた計量ホッパの被計量物が集合シュート２２に排出される。
【００６６】
＜小投入計量部の投入装置＞
以下、投入装置２１Ａの詳細について図面を参照しながら説明する。なお、投入装置２１Ｂ〜２１Ｄの構成は投入装置２１Ａと同様であるので投入装置２１Ｂ〜２１Ｄの詳細な説明は省略する。
【００６７】
図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃおよび図４は、実施形態の投入装置の一例を示す図である。
【００６８】
投入装置２１Ａは、上述のとおり、投入シュート２１ＡＡと、カットゲート２１ＡＢとを備える。本実施形態では、投入シュート２１ＡＡは、被計量物が通過する通過路を形成し、カットゲート２１ＡＢは、投入シュート２１ＡＡ（通過路）の端部（本例では、下端部）に設けられている。
【００６９】
カットゲート２１ＡＢは、投入シュート２１ＡＡの下端部に形成された端部出口と対置されたカバー部材４４を備える。
【００７０】
カバー部材４４は、この端部出口が覆われる第１カバー部４１および第２カバー部４２を備える。カットゲート２１ＡＢには、投入シュート２１ＡＡの端部出口の開放のための開口部４３が、第１カバー部４１および第２カバー部４２のそれぞれに隣接するようにカバー部材４４に形成されている。
【００７１】
投入装置２１Ａは、第１カバー部４１が投入シュート２１ＡＡの端部出口を覆う第１状態（図３Ａ参照）から第２カバー部４２が投入シュート２１ＡＡの端部出口を覆う第２状態（図３Ｃ参照）にまで、カットゲート２１ＡＢが移動する途中において、図３Ｂに示すように、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢの開口部４３とが重なることで投入シュート２１ＡＡの端部出口から被計量物が落下するように構成されている。つまり、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢの開口部４３とは重なる状態で投入装置２１Ａを下方から視た場合、図４に示す如く、第１カバー部４１および第２カバー部４２は、カットゲート２１ＡＢのカバー部材４４（底面部材）により構成されており、第１カバー部４１および第２カバー部４２の間の領域、例えば、カットゲート２１ＡＢのカバー部材４４の長手方向の略中央部に開口部４３が形成されている。よって、本実施形態では、カットゲート２１ＡＢが回転軸４０回りに所定位置まで揺動することで、第１カバー部４１および第２カバー部４２により投入シュート２１ＡＡの端部出口が覆われるとともに、開口部４３により投入シュート２１ＡＡの端部出口が開放される。そして、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢの開口部４３とが重なる場合、投入シュート２１ＡＡの端部出口は開放されるので、投入シュート２１ＡＡ内の被計量物は重力の作用により下方へ落下する。
【００７２】
具体的には、図３Ａでは、投入シュート２１ＡＡから被計量物が排出（落下）される直前の投入装置２１Ａの第１状態が図示されている。このとき、投入シュート２１ＡＡの端部出口はカットゲート２１ＡＢの第１カバー部４１で覆われ、投入シュート２１ＡＡの端部出口が閉塞されている。
【００７３】
図３Ｂでは、投入シュート２１ＡＡから被計量物が排出されている途中の投入装置２１Ａの状態が図示されている。このとき、投入シュート２１ＡＡの端部出口と開口部４３とが重なることで、投入シュート２１ＡＡの端部出口が開放される。
【００７４】
図３Ｃでは、投入シュート２１ＡＡからの被計量物の排出（落下）が完了した直後の投入装置２１Ａの第２状態が図示されている。このとき、投入シュート２１ＡＡの端部出口はカットゲート２１ＡＢの第２カバー部４２で覆われ、投入シュート２１ＡＡの端部出口が閉塞されている。
【００７５】
以上の通り、図３Ａ〜図３Ｃでは、第１カバー部４１が投入シュート２１ＡＡの端部出口を覆う第１状態（図３Ａ参照）から第２カバー部４２が投入シュート２１ＡＡの端部出口を覆う第２状態（図３Ｃ参照）にまで、カットゲート２１ＡＢが移動する途中において、図３Ｂに示すように、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢの開口部４３とが重なることで投入シュート２１ＡＡの端部出口から被計量物が落下する。このようにして、被計量物を一旦排出した後には、上記と逆方向にカットゲート２１ＡＢが回転する。この場合も、カットゲート２１ＡＢは、上記の第２状態から上記の第１状態にまでカットゲート２１ＡＢが移動する途中において、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢの開口部４３とが重なることで投入シュート２１ＡＡの端部出口から被計量物が落下する。これにより、カットゲート２１ＡＢが往復運動する場合のいずれの方向の運動でも投入装置２１Ａから被計量物を落下させることができる。
【００７６】
なお、上述の例では、図３Ｂおよび図４のように、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢの開口部４３とが完全に重なる状態を示しているが、投入シュート２１ＡＡの端部出口と開口部４３とが互いに一部のみ重なりあう状態であってもよい。この場合でも投入シュート２１ＡＡからの被計量物の落下（排出）を行い得ることは言うまでもない。
【００７７】
カットゲート２１ＡＢの開口部４３の形状および開口面積などはどのようなものであっても構わない。例えば、本実施形態では、開口部４３の形状は円形であるが、矩形であってもよい。
【００７８】
また、本実施形態では、図４に示す如く、開口部４３の開口面積は投入シュート２１ＡＡの円形の端部出口の面積よりも小さいが、両者の面積の大小関係はこれに限らない。両者の面積は等しくてもよいし、面積の大小関係が逆であってもよい。開口部４３の開口面積が投入シュート２１ＡＡの端部出口の面積よりも小さい場合、カットゲート２１ＡＢの開口部４３は、開口部４３により投入シュート２１ＡＡの被計量物の通過経路が絞られるオリフィスを構成する。
【００７９】
また、図３に示すように、カットゲート２１ＡＢおよび投入シュート２１ＡＡを側面視した場合、カットゲート２１ＡＢのカバー部材４４は円弧状に形成されており、投入シュート２１ＡＡの端部出口の形状は、このカバー部材４４と同一あるいはほぼ同一の曲率となっている。これにより、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢとの間の間隔が一定あるいはほぼ一定の隙間Ｓに保たれるので、この隙間Ｓに存在する被計量物の量を適切に制御できる。
【００８０】
ここで、本実施形態では、投入装置２１Ａの被計量物の投入量は、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢとの間の隙間Ｓおよび投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢの開口部とが重なる場合のカットゲート２１ＡＢの移動速度Ｖのいずれか一方、または、両方より制御されている。
【００８１】
具体的には、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢとの間の隙間Ｓが小さくなる程、この隙間Ｓに存在する被計量物が少量となるので、投入装置２１Ａの被計量物の投入量を少量化し得る。隙間Ｓの変更は、カットゲート２１ＡＢを固定させ、投入シュート２１ＡＡを上下動させる調整機構、あるいは、投入シュート２１ＡＡを固定させ、カットゲート２１ＡＢを上下動させる調整機構を取ることで行い得る。なお、前者の調整機構の一例は、第１変形例で説明する。
【００８２】
また、カットゲート２１ＡＢの移動速度Ｖを速くする程、投入シュート２１ＡＡの端部出口の開放時間が短くなるので、投入装置２１Ａの被計量物の投入量を少量化し得る。
【００８３】
更に、カットゲート２１ＡＢの開口部４３が、上記オリフィスを構成する場合、投入シュート２１ＡＡの被計量物の投入量は、開口部４３の開口面積によっても制御されている。例えば、被計量物の重量比率に対応して、投入装置２１Ａ〜２１Ｄ毎に、カットゲート２１ＡＢの開口部４３の開口面積を変えてもよい。この場合、カットゲート２１ＡＢ〜２１ＤＢの開口部４３の開口面積を小さくする程、投入装置２１Ａ〜２１Ｄの被計量物の投入量を少量化し得る。
【００８４】
［動作］
以下、実施形態のパッカースケール１による被計量物（例えば、精米）の投入動作、計量動作および排出動作の一例について図面を参照しながら詳しく説明する。
【００８５】
図５は、実施形態の計量装置（パッカースケール）による被計量物の投入動作、計量動作および排出動作の一例を示す図である。具体的には、パッカースケール１に設けられた様々なカットゲートおよびホッパゲートの開閉のタイミングチャートが示されている。
【００８６】
まず、パッカースケール１による被計量物の投入動作、計量動作および排出動作の準備作業として、作業者が、被計量物を図示しない供給口から本体５０内に投入する。このとき、パッカースケール１に設けられたカットゲートおよびホッパゲートは全て閉じられている。
【００８７】
上記供給口からの被計量物は、重力の作用によって本体５０の下方に向かって落下し、投入シュート１２ＬＡ、１２ＲＡ内および本体５０内に堆積する。そして、本体５０内の被計量物が、連通口５１（図１Ａおよび図１Ｂ参照）の高さにまで堆積したとき、被計量物は、連通パイプ５２Ａ〜５２Ｄにも振り分けられて重力の作用で落下する。すると、被計量物は、投入装置２１Ａ〜２１Ｄのそれぞれの投入シュート２１ＡＡ〜２１ＤＡにも堆積する。
【００８８】
以上の被計量物の投入動作、計量動作および排出動作の準備作業が完了した後、パッカースケール１の動作開始ボタン（図示せず）が押される。すると、制御器３０の演算回路により、パッカースケール１の各部の動作を実行するための制御プログラムが読み出され、この制御プログラムに基づいて以下のパッカースケール１の動作が行われる。
【００８９】
まず、例えば、パッカースケール１は、大投入計量部１０Ｌのカットゲート１２ＬＢを駆動させて大投入計量ホッパ１１Ｌ内へ被計量物を供給する。また、小投入計量部２０Ａ〜２０Ｄの投入装置２１Ａ〜２１Ｄのカットゲート２１ＡＢ〜２１ＤＢを駆動させて計量ホッパ２３Ａ〜２３Ｄへ被計量物を供給する。そして、大投入計量ホッパ１１Ｌの計量安定時間の経過後、大投入計量ホッパ１１Ｌの被計量物の重量Ｗ１が測定され、目標重量から重量Ｗ１を差し引いた値となる重量が得られる計量ホッパ２３Ａ〜２３Ｄの組合せを選択する。
【００９０】
ついで、被計量物の投入動作、計量動作および排出動作を１サイクル単位で繰り返す。以下、このサイクルについて説明する。
【００９１】
大投入計量部１０Ｌの大投入計量ホッパ１１Ｌ内の被計量物の重量と計量ホッパ２３Ａ〜２３Ｄの計量ホッパ内の被計量物の重量とによって、所定の目標重量を得るための組合せ演算が完了すると、大投入計量ホッパ１１Ｌから集合シュート２２への被計量物の排出が行われるとともに、計量ホッパ２３Ａ〜２３Ｄの中から選択された計量ホッパから集合シュート２２への被計量物の排出が行われる。そして、これらのホッパからの排出完了の後、投入シュート１２ＬＡ内の被計量物の、大投入計量ホッパ１１Ｌ内への投入（供給）が開始される。
【００９２】
一方で大投入計量部１０Ｒでは、大投入計量ホッパ１１Ｌの被計量物の排出完了とほぼ同時に（実際には僅かに後に）、大投入計量ホッパ１１Ｒ内への被計量物の投入（供給）が完了するとともに、計量安定時間が経過する。大投入計量ホッパ１１Ｒの計量安定時間の経過後、大投入計量ホッパ１１Ｒの被計量物の重量Ｗ１が測定される。
【００９３】
小投入計量部２０Ａ〜２０Ｄでは、前回のサイクルで選択された計量ホッパの排出完了とほぼ同時に、計量ホッパ２３Ａ〜２３Ｄの中の前回のサイクルで選択された計量ホッパへの被計量物の投入（供給）が行われた後、小投入計量部２０Ａ〜２０Ｄの計量安定時間が経過する。小投入計量部２０Ａ〜２０Ｄの計量安定時間の経過後、計量ホッパ２３Ａ〜２３Ｄの中から計量ホッパ２３Ａ〜２３Ｄの組合せ選択が行われる。具体的には、この組合せ選択では、目標重量から上記重量Ｗ１を差し引いた組合せ目標重量が演算され、この組合せ目標重量と最も近くなるように、計量ホッパ２３Ａ〜２３Ｄの組合せが導かれる。そして、大投入計量部１０Ｒの大投入計量ホッパ１１Ｒ内の被計量物の重量と計量ホッパ２３Ａ〜２３Ｄの計量ホッパ内の被計量物の重量とによって、所定の目標重量を得るための組合せ演算が完了すると、パッカースケール１の被計量物の投入動作、計量動作および排出動作の１サイクルが終了する。以降、被計量物が投入される大投入計量ホッパおよび被計量物を排出する大投入計量ホッパを入れ替えながら、上記と同様の被計量物の投入動作、計量動作および排出動作が繰り返される。
【００９４】
以上のとおり、実施形態の投入装置２１Ａおよびカットゲート２１ＡＢは、被計量物の投入量を従来よりも少量に制御し得る。つまり、実施形態の投入装置２１Ａでは、実施形態のカットゲート２１ＡＢの第１カバー部４１が投入シュート２１ＡＡの端部出口を覆う第１状態から第２カバー部４２が投入シュート２１ＡＡの端部出口を覆う第２状態に移動する途中において、投入シュート２１ＡＡの端部出口の開放が行われる。このため、投入シュート２１ＡＡの端部出口が開放された状態で、カットゲート２１ＡＢの動作が一旦停止することがない。更に、カットゲート２１ＡＢの移動中に投入シュート２１ＡＡの端部出口が、カットゲート２１ＡＢの開口部４３により完全に開放された時に、単位時間当たりの被計量物の投入量が最大となる。
【００９５】
かかる構成により、カットゲート２１ＡＢの移動速度Ｖを所望の速度にすることで、投入シュート２１ＡＡの端部出口が開放される時間を十分に短縮でき、その結果、従来の投入装置における被計量物の投入量の少量制御の限界を打破できる。
【００９６】
また、実施形態の投入装置２１Ａは、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲートとの間の隙間Ｓおよびカットゲート２１ＡＢの移動速度Ｖなどの操作量を用いて、被計量物の投入量を制御することが可能となる。よって、これらの操作量を単独で、或いは、これらの操作量を適宜組み合わせることで、被計量物の投入量の少量制御をより適切に行うことができる。
【００９７】
また、実施形態のパッカースケール１（計量装置）は、上記投入装置２１Ａと、この投入装置２１Ａの下方に設けられた計量ホッパ２３Ａとを備える。これにより、従来に比べパッカースケール１を簡易かつコンパクトに構成できる。
【００９８】
つまり、被計量物の目標重量と被計量物の大投入重量の差分である不足分の被計量物の重量が減るほど、不足分の重量バラツキが小さいので、計量ホッパの数を少なくできる。しかし、従来のカットゲート方式の投入装置では、被計量物の投入量の少量制御を行うことが困難であり、このことが、パッカースケール１を簡易かつコンパクトに構成する場合のボトルネックとなっていた。例えば、被計量物の投入量の少量制御のために電磁フィーダを用いる場合、パッカースケール１の構成が大型化および複雑化し、コストが嵩む可能性が高い。
【００９９】
これに対して、本実施形態では、上記投入装置２１Ａを用いて、投入シュート２１ＡＡの被計量物の投入量を従来よりも少量に制御することで、被計量物の目標重量と被計量物の大投入重量の差分である不足分の被計量物の重量を減らすことができ、その結果、パッカースケール１を簡易かつコンパクトに構成し得る。
【０１００】
（第１変形例）
図６Ａおよび図６Ｂは、実施形態の第１変形例の投入装置の一例を示す図である。図６Ｂは、図６Ａの投入装置２１ＡのＢ−Ｂ矢視図である。
【０１０１】
本変形例の投入装置２１Ａは、本開示の第２の態様の投入装置２１Ａにおいて、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢとの間の隙間Ｓ（図３参照）を調整する調整機構４５を備える。つまり、調整機構４５は、後述のとおり、投入シュート２１ＡＡを上下動可能に保持するための装置であり、カットゲート２１ＡＢと投入シュート２１ＡＡの端部出口との間の上下方向の離間距離である隙間Ｓを調整し得る。
【０１０２】
なお、図示していないが、投入シュート２１ＡＡよりも下方の位置に、カットゲート２１ＡＢが、そのカバー部材４４の上面と対向して配置されている。投入シュート２１ＡＡを上方向に動かすと隙間Ｓが広がり、投入シュート２１ＡＡを下方向に動かすと隙間Ｓが狭まる。かかる構成の実現には、図６Ａでは図示していないが、投入シュート２１ＡＡの上端部を連通パイプ５２Ａ（図１Ａ参照）に対して上下動可能に接続するとよい。投入シュート２１ＡＡを連通パイプ５２Ａに対して上下動可能に接続するには、例えば、投入シュート２１ＡＡの上端部あるいは上端部を含めた全ての内径と連通パイプ５２Ａの下端部あるいは下端部を含めた全ての内径とを互いに異ならせて、互いを嵌合させることで行い得る。その際、投入シュート２１ＡＡの位置を固定するには、例えば、ホースバンドを用いるとよい。なお、連通パイプ５２Ａ及び投入シュート２１ＡＡは、例えば、パッカースケール１の枠体（内枠体）付近で連通させていてもよい。
【０１０３】
また、投入装置２１Ｂ〜２１Ｄも、本変形例の投入装置２１Ａと同様の調整機構を備えても構わない。
【０１０４】
以上により、被計量物の投入量制御のための操作量である投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢとの間の隙間Ｓを容易に調整することができる。
【０１０５】
調整機構４５は、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢとの間の隙間Ｓを調整できれば、どのような構成であっても構わない。本変形例では、調整機構４５は、適宜の固定部材４９（ここでは、ボルト４９）によりパッカースケール１の枠体に固定されている。そして、調整機構４５は、投入シュート２１ＡＡを挟み込むための半円形の凹部が形成されている一対の固定部材４６Ａ、４６Ｂと、投入シュート２１ＡＡが挟み込まれた状態で固定部材４６Ａ、４６Ｂ同士を締結する締結部材４７（ここでは、ボルト４７）を備える。
【０１０６】
これにより、ボルト４７を緩め、投入シュート２１ＡＡをその上下方向にスライドさせることにより、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢとの間の隙間Ｓが調整される。
【０１０７】
本変形例の投入装置２１Ａ〜２１Ｄは、上記特徴点以外は、実施形態の投入装置２１Ａ〜２１Ｄと同様に構成してもよい。
【０１０８】
（第２変形例）
図７は、実施形態の第２変形例の投入装置を備える小投入計量部の一例を示す図である。
【０１０９】
本変形例の小投入計量部２０Ａはガイド部材４８を備える。ガイド部材４８は、投入装置２１Ａと計量ホッパ２３Ａとの間において、投入装置２１Ａの投入シュート２１ＡＡの下端部およびカットゲート２１ＡＢのカバー部材４４の周囲を囲むように設けられた容器である。そして、ガイド部材４８の底面には、図示しない被計量物通過用の開口が設けられている。なお、小投入計量部２０Ｂ〜２０Ｄも、本変形例の小投入計量部２０Ａと同様のガイド部材を備えても構わない。
【０１１０】
投入装置２１Ａでは、カットゲート２１ＡＢの移動速度を速くすると、被計量物が、カットゲート２１ＡＢから飛び出して、パッカースケール１の下方へと零れる可能性があるが、本変形例の小投入計量部２０Ａでは、ガイド部材４８により、カットゲート２１ＡＢから飛び出した被計量物を受けることができるので、このような可能性を低減できる。
【０１１１】
本変形例の小投入計量部２０Ａ〜２０Ｄは、上記特徴点以外は、実施形態の小投入計量部２０Ａ〜２０Ｄと同様に構成してもよい。
【０１１２】
（第３変形例）
図８は、実施形態の第３変形例の投入装置の一例を示す図である。
【０１１３】
パッカースケール１による被計量物の投入動作、計量動作および排出動作が終了した場合、パッカースケール１内に残留する被計量物を全て外部へ排出するという被計量物の全量排出を行う場合がある。特に、被計量物が、精米などの食料品の場合、パッカースケール１による被計量物の投入動作、計量動作および排出動作が終了した後、被計量物の全量排出を行う方が好ましい。
【０１１４】
被計量物の全量排出は、例えば、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢの開口部４３とが重なる状態（図３Ｂ参照）のままに維持して行ってもよいが、本変形例の投入装置２１Ａでは、被計量物の全量排出が、図８に示すように、投入シュート２１ＡＡの端部出口からカットゲート２１ＡＢが完全に退避できるように、カットゲート２１ＡＢを時計回りまたは半時計回りの回転限界まで移動させることで行われる。なお、投入装置２１Ｂ〜２１Ｄも、本変形例の投入装置２１Ａと同様の全量排出を行っても構わない。
【０１１５】
特に、カットゲート２１ＡＢの開口部４３が、開口部４３により投入シュート２１ＡＡの被計量物の通過経路が絞られるオリフィスを構成する場合、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢの開口部４３とが重なる状態のままに被計量物の全量排出を行うと、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢとの間の隙間Ｓ（図３Ｂ参照）に被計量物が残る可能性がある。また、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢの開口部４３とが重なる状態のままに被計量物の全量排出を行うと、カットゲート２１ＡＢの開口部４３が、被計量物の排出速度に対してボトルネックとなる可能性もある。
【０１１６】
これに対して、本変形例の投入装置２１Ａは、投入シュート２１ＡＡの端部出口からカットゲート２１ＡＢを完全に退避させることにより、以上の可能性を低減できる。
【０１１７】
本変形例の投入装置２１Ａ〜２１Ｄは、上記特徴点以外は、実施形態の投入装置２１Ａ〜２１Ｄと同様に構成してもよい。
【０１１８】
（第４変形例）
実施形態の投入装置２１Ａでは、カットゲート２１ＡＢは、回転軸４０（図３参照）の回転により移動（揺動）可能に構成されている例を説明したが、これに限らない。
【０１１９】
例えば、投入装置２１Ａ〜２１Ｄは、上記のカットゲート２１ＡＢに代えて、開口部が適所に形成された板状のスライド式カットゲートを備えてもよいし、開口部が適所に形成された円盤状または、底面を有しない円錐状（傘状）のカットゲートを備えてもよい。
【０１２０】
なお、カットゲートが、円盤面で構成される場合、例えば、開口部が、円盤面の周方向に間欠的に形成されている。そして、この円盤面を、円盤面に垂直な中心軸回りに回転させるとき、円盤面の開口部と投入シュートの出口端部との重なりが間欠的に生じるように、投入シュートが配置されている。すると、円盤面のある回転位置では投入シュートの端部出口を円盤面により塞ぐことができる。この状態から円盤面の回転を開始させ、円盤面の開口部と投入シュートの端部出口とが重なりあう状態を経て、円盤面の別の回転位置で投入シュートの端部出口を円盤面により塞ぐ状態になったとき、円盤面の回転を停止させる。
【０１２１】
以上により、投入シュートから所望量の被計量物が、円盤面の下方に落下する。以下、このような動作が繰り返される。
【０１２２】
カットゲートが、円錐面で構成される場合、例えば、開口部が、円錐面の周方向に間欠的に形成されている。そして、この円錐面を、円錐面の頂点を通る鉛直方向の中心軸回りに回転させるとき、円錐面の開口部と投入シュートの出口端部との重なりが間欠的に生じるように、投入シュートが配置されている。例えば、円錐面と投入シュートの端部出口とが並行あるいは略並行になるよう形成されている。すると、円錐面のある回転位置では投入シュートの端部出口を円錐面により塞ぐことができる。この状態から円錐面の回転を開始させ、円錐面の開口部と投入シュートの端部出口とが重なりあう状態を経て、円錐面の別の回転位置で投入シュートの端部出口を円錐面により塞ぐ状態になったとき、円錐面の回転を停止させる。
【０１２３】
以上により、投入シュートから所望量の被計量物が、円錐面の下方に落下する。以下、このような動作が繰り返される。なお、円盤面及び円錐面の回転方向は１方向には限られない。例えば、円盤面及び円錐面が開口部を塞いだ状態から回転を開始させ、開口部と投入シュートの端部出口とが重なる状態を経て、再度塞いだ状態となり、その後、円盤面及び円錐面を逆方向に回転させ、同様の開閉動作をしてもよい。
【０１２４】
本変形例の投入装置２１Ａ〜２１Ｄは、上記特徴点以外は、実施形態の投入装置２１Ａ〜２１Ｄと同様に構成してもよい。
【０１２５】
（第５変形例）
実施形態では、パッカースケール１が２連の大投入計量部１０Ｌ、１０Ｒを備える例を説明したが、これに限らない。例えば、本変形例のパッカースケール１は、パッカースケール１による被計量物の投入動作、計量動作および排出動作の１サイクル時間が実施形態のパッカースケール１に比べ長くなるが、１連の大投入計量部を備える計量装置であっても構わない。
【０１２６】
本変形例のパッカースケール１は、上記特徴点以外は、実施形態のパッカースケール１と同様に構成してもよい。
【０１２７】
（第６変形例）
実施形態では、カットゲート２１ＡＢの移動速度Ｖを一定に設定する場合について説明したが、これに限らない。
【０１２８】
例えば、カットゲート２１ＡＢの移動速度Ｖを可変させてもよい。また、被計量物の投入量の少量制御に悪影響とならない程度の短時間であれば、投入シュート２１ＡＡの端部出口とカットゲート２１ＡＢの開口部４３とが重なる状態でカットゲート２１ＡＢが一時的に停止してもよい。
【０１２９】
本変形例のパッカースケール１は、上記特徴点以外は、実施形態のパッカースケール１と同様に構成してもよい。
【０１３０】
なお、実施形態、第１変形例、第２変形例、第３変形例、第４変形例、第５変形例および第６変形例は、互いに相手を排除しない限り、互いに組み合わせても構わない。
【０１３１】
上記説明から、当業者にとっては、本開示の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本開示を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本開示の精神を逸脱することなく、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。
【０１３２】
例えば、上述の実施形態および第１〜第６変形例では、小投入計量部２０Ａ〜２０Ｄが、被計量物が通過する通過路を形成する投入シュートを備え、重力の作用により、投入シュート内の被計量物が上から下へ通過する場合について説明したが、これに限らない。搬送スクリューなどの重力以外の搬送手段によって被計量物を搬送させる場合、通過路は、上から下への方向以外の方向、例えば、水平方向に被計量物を通過させるパイプなどの中空部材で形成されてもよい。この場合、投入シュートの端部出口とカットゲートとの間の隙間の調整には、例えば、投入シュートと連通パイプとを、投入シュートが連通パイプに対して上下方向以外、例えば、横方向に移動可能に構成してもよい。また、カットゲートを横方向に移動可能に構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本開示の一態様は、被投入物の投入量を従来よりも少量に制御し得る投入装置に利用できる。また、本開示の一態様は、このような投入装置に用いるカットゲート、および、本投入装置を備える計量装置に利用できる。
【符号の説明】
【０１３４】
１        ：計量装置（パッカースケール）
１０Ｌ    ：大投入計量部
１０Ｒ    ：大投入計量部
１１Ｌ    ：大投入計量ホッパ
１１ＬＡ  ：計量ホッパ本体
１１ＬＢ  ：ホッパゲート
１２Ｌ    ：投入装置
１２ＬＡ  ：投入シュート
１２ＬＢ  ：カットゲート
１２Ｒ    ：投入装置
１２ＲＡ  ：投入シュート
１２ＲＢ  ：カットゲート
２０Ａ    ：小投入計量部
２０Ｂ    ：小投入計量部
２０Ｃ    ：小投入計量部
２０Ｄ    ：小投入計量部
２１      ：投入装置
２１Ａ    ：投入装置
２１ＡＡ  ：投入シュート
２１ＡＢ  ：カットゲート
２２      ：集合シュート
２３Ａ    ：計量ホッパ
２３ＡＡ  ：計量ホッパ本体
２３ＡＢ  ：ホッパゲート
３０      ：制御器
３１      ：ＡＣサーボモータ
３２      ：ロータリエンコーダ
３３      ：エアーシリンダ
３４      ：ロードセル
３５      ：ロードセル
３６      ：ステッピングモータ
３７      ：ステッピングモータ
４０      ：回転軸
４１      ：第１カバー部
４２      ：第２カバー部
４３      ：開口部
４４      ：カバー部材
４５      ：調整機構
４６Ａ    ：固定部材
４６Ｂ    ：固定部材
４７      ：締結部材（ボルト）
４９      ：固定部材（ボルト）
４８      ：ガイド部材
５０      ：本体
５１      ：連通口
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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