(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のホッパに収容した物品の重量又は個数の組合せ演算を行い、所定範囲内の組合せ重量又は個数となるホッパを選択する組合せ計量装置であって、
前記ホッパの上方に設けられ、各ホッパに送るための物品を蓄えるプール部と、
前記各ホッパの上方に設けられ、前記プール部に蓄えられている物品を所定量ずつ強制的に下方に送る強制縦送り機構と、
を備え、
前記強制送り機構は、
物品を下方へと送り出すスクリューを有する送出部材と、
下方に向かって延び、前記スクリューを内部の中央部分で覆う円筒部と、
前記円筒部の下部を開閉し、前記円筒部の下部の状態を閉まった状態と開いた状態とに切り替え、前記閉まった状態において、前記スクリューによって下方へ送り出された物品を一時的に蓄える開閉部と、
を有し、
前記スクリューと前記開閉部との相対位置の変更が可能である、
組合せ計量装置。
【請求項２】
前記強制縦送り機構は、前記送出部材を回転駆動する駆動手段をさらに有する、
請求項１に記載の組合せ計量装置。
【請求項３】
前記スクリューは、前記プール部の下方に位置しており、前記スクリューと前記プール部との間には所定の空間が確保されている、
請求項２に記載の組合せ計量装置。
【請求項４】
前記円筒部の前記スクリューを覆っている部分は、その内周面の径が、上から下まで等しい、あるいは下にいくほど径が大きくなっている、
請求項２に記載の組合せ計量装置。
【請求項５】
前記駆動手段は、連結部材を介して前記送出部材と接続されており、
前記連結部材は、前記駆動手段に連結される上部連結部と、ヒンジ機構で前記送出部材に連結する下部連結部とを有する、
請求項２に記載の組合せ計量装置。
【請求項６】
前記上部連結部と前記下部連結部とは、継手機構により繋がれており、前記継手機構は容易に着脱可能である、
請求項５に記載の組合せ計量装置。
【請求項７】
物品供給源から前記プール部へと物品を搬送する搬送手段をさらに備え、
前記ホッパ及び前記強制縦送り機構は、平面的に、複数のものから成る行が複数列配置されており、
前記物品供給源が平面的に前記複数列の片側に位置するように設置される、
請求項１から６のいずれかに記載の組合せ計量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組合せ計量装置、特に、複数のホッパに収容した物品の重量又は個数の組合せ演算を行い、所定範囲内の組合せ重量又は個数となるホッパを選択する組合せ計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、計量を高速且つ高精度に行うには、組合せ計量を行うことが望ましいとされている。組合せ計量においては、複数のホッパそれぞれに収容した物品の重量や個数をロードセル（重量検出器）により計量し、各計量値の組合せ演算を行って所定範囲内の重量となる複数のホッパを選び出し、これらのホッパから物品を集合させる。これにより、所定重量あるいは所定個数の物品の集合体を得ることができる。
【０００３】
このような組合せ計量を行う装置として、種々の組合せ計量装置が存在する。この組合せ計量装置の一例を、図９に示す。図９（ａ）は装置の平面図、図９（ｂ）は装置の正面図である。この装置は、あられや豆といった物品を組合せ計量する装置であり、物品を投入する投入シュート１０６ａ，１０６ｂと、トラフ１０４と、トラフ１０４を駆動する電磁フィーダ１０５と、プールホッパ１０３と、計量ホッパ１０２と、集合コンベア１０１と、各駆動部の動きを制御する制御部とから構成されている。
【０００４】
投入シュート１０６ａ，１０６ｂは、物品を投入するシュートであり、チャージタンクとしての役割も果たす。トラフ１０４，電磁フィーダ１０５，プールホッパ１０３，及び計量ホッパ１０２は、それぞれ対になっており、合計１０対が配備されている。これら１０対は、平面視において、５対から成る行が２列に配置されている。各トラフ１０４は、電磁フィーダ１０５によって振動が与えられ、投入シュート１０６ａ，１０６ｂからの物品を対応するプールホッパ１０３へと移送する。各プールホッパ１０３は、トラフ１０４によって運ばれてきた物品を一時的に保持し、下方のゲートの開閉によって保持していた物品を計量ホッパ１０２に落とす。制御部は、各計量ホッパ１０２内の物品の重量を基に組合せ演算を行い、所定範囲内の組合せ重量となる計量ホッパ１０２を所定数（例えば３つ）選択し、これらの計量ホッパ１０２から集合コンベア１０１へと物品を集合させる。
【０００５】
図９（ａ）に示すように、投入シュート１０６ａ，１０６ｂは、２列に並べられた１０対の両側に配置されている。投入シュートを１つにして、２列１０対の片側に配することも可能であるが、その場合にはトラフを２段構成にしたり、５つのトラフから各列のプールホッパに物品を振り分ける振り分け機構を別個に設けたりする必要が出てくる。しかしながら、トラフを２段にする場合にはプールホッパに高い位置から物品を落下させることになって物品損傷の恐れが高くなり、振り分け機構を設ける場合には装置のコンパクト性を損ねるとともに装置の製造コストも高くなってしまう。
【０００６】
また、図９（ａ）に示すように、隣接するトラフ１０４間には、ある程度のスペース（図９（ａ）の上下方向のスペース）が必要である。これは、電磁フィーダ１０５がそれだけのスペースを必要とするためである。
【０００７】
なお、この装置のプールホッパ１０３は、その上部が斜めにカットされている（図１０（ａ）参照）。これは、上部開口の縁が水平面上にある図１０（ｃ）に示すようなプールホッパ１１３の場合、物品Ｇが山盛りになってしまうことがあり、計量ホッパ１０２に略定量を供給するというプールホッパの役割を果たせなくなる恐れがあるためである。その点、図１０（ａ），（ｂ）に示すように上部がカットされていれば、プールホッパ１０３には、常に概ね一定の量の物品がプールされるようになる（図１０（ｂ）参照）。そして、この場合には、図１０（ａ）に示すように、プールホッパ１０３から溢れ出す物品を回収する回収シュート１０７を設けておくことが望ましい。もちろん、各トラフ１０４を動かす電磁フィーダ１０５を細かく制御することでプールホッパに送り込む物品の量を調整することはできるが、物品の種類によっては調整範囲に限界が出ることもあり、プールホッパ１０３のようにプール量が略一定となることは望ましいと言える。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示すような従来の組合せ計量装置は、一般的な物品を扱う場合には問題は少ない。
【０００９】
しかし、物品によっては、装置がうまく働かないことも想定される。例えば、流動性や粘りを有し振動を吸収する納豆のような物品の場合には、トラフ１０４を振動させる電磁フィーダ１０５の制御では、略定量の物品をプールホッパ１０３に供給することは難しい。プールホッパ１０３が保持する物品の量が安定しなければ、各計量ホッパ１０２に投入される物品の量に大きな差が生じるようになり、組合せ計量ができなくなったり、組合せに参加できない計量ホッパ１０２が増えて組合せ誤差が大きくなったりする不具合が発生する。
【００１０】
これに対し、トラフ１０４上の物品をプールホッパ１０３の上方へと強制的に横滑りさせる強制送り機構を設けることが考えられるが、それだけでは、物品の性質から、プールホッパ１０３内に定量の物品を送り込むことの確保は難しいことがある。
【００１１】
このように、従来の装置では、物品によって、計量ホッパ１０２に投入する物品の量を安定させることが極めて困難となることがある。
【００１２】
一方、従来の装置では、プールホッパ１０３に一時的に保持させる物品の量（計量ホッパ１０２に投入する物品の量）を変更するときにはプールホッパ１０３を別の容量を持ったプールホッパに交換する必要があるが、装置のユーザーから見ると、この交換作業は作業効率を落とす一因となる場合が多い。
【００１３】
本発明の課題は、ホッパに投入する物品の量が安定し、質の良い組合せ計量が為される組合せ計量装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る組合せ計量装置は、複数のホッパに収容した物品の重量又は個数の組合せ演算を行い、所定範囲内の組合せ重量又は個数となるホッパを選択する組合せ計量装置であって、プール部と、強制縦送り機構とを備えている。プール部は、ホッパの上方に設けられており、各ホッパに送るための物品を蓄える。強制縦送り機構は、各ホッパの上方にそれぞれ設けられており、プール部に蓄えられている物品を所定量ずつ強制的に下方に送る。また、強制送り機構は、送出部材と、円筒部と、開閉部とを有する。送出部材は、物品を下方へと送り出すスクリューを有する。円筒部は、下方に向かって延び、スクリューを内部の中央部分で覆う。開閉部は、円筒部の下部を開閉し、円筒部の下部の状態を閉まった状態と開いた状態とに切り替え、閉まった状態において、スクリューによって下方へ送り出された物品を一時的に蓄える。また、スクリューと開閉部との相対位置の変更が可能である。
【００１５】
この装置では、プール部に蓄えられた物品が、強制縦送り機構によって、下方へと所定量ずつ強制的に送られる。この所定量が、ホッパに投入される物品の量となる。
【００１６】
従来においては振動を利用して物品を搬送する電磁フィーダを制御して各ホッパに送り込む物品の量を調整しているが、物品が振動を吸収するような性質のものの場合、制御信号に物品の動きが精度良く追従しないという不具合がでる。また、従来において物品を側方に強制的に送ってホッパの上方まで運ぶ装置が存在するが、物品が粘着性を有する場合には、強制送り部材に物品が付着するなどしてホッパに投入される物品の量が安定し難いという不具合がある。
【００１７】
これに対し、本装置では、物品を下方へと所定量ずつ強制的に送る強制縦送り機構を用いているため、強制送りにおいて重力が物品の送りに寄与するようになり、物品の送りの確実性が極めて高くなる。これにより、ホッパに投入される物品の量が安定し、質の良い組合せ計量が為されるようになる。
【００１８】
また、開閉部が存在するため、プール部から強制的に下方に送られた所定量の物品は、いきなりホッパに落下せず、一旦開閉部の上で保持される。そして、開閉部を開けたときに、はじめて物品がホッパに投入されることになる。
【００１９】
また、強制縦送り機構の開閉部とスクリューとの間には空間（以下、下部空間という。）が形成され、一定量までの物品をその下部空間に一時的に蓄えることができるようにしている。スクリューによりプール部から下部空間に送り出された物品は、開閉部の上に落下して、一時的に蓄えられる。これにより、組合せ計量装置を高速運転する場合において、ホッパ内に物品がなくなったときに、スクリューによる送り出しを待つことなく、直ちに開閉部を開けてホッパに物品を投入することが可能となる。そして、組合せ計量等の動作を行っている間にスクリューから開閉部の上に物品を送り出しておくようにすれば、高速運転中でも各ホッパ及び各強制縦送り機構の下部空間に物品をすばやく補充することが可能となる。
【００２０】
また、本装置では、開閉部が閉まった状態のとき、スクリューと開閉部との間、すなわち、下部空間に物品を一時的に蓄えるが、従来のようにプールホッパの容量全体を物品のプール量に設定しているわけではないため、プールする量（一時的に蓄える量）を変更することができる。プールする量を変更する場合には、送出部によって送る量を変更すればよい。
【００２１】
また、強制縦送り機構のスクリューと開閉部との相対位置を変えることができる。これにより、例えば、強制縦送り機構の下部空間（開閉部とスクリューとの間の空間）を大きくして保持できる物品の量を増やしたり、下部空間を小さくしてスクリューから開閉部の上に落ちる物品の落下距離を短くしたりすることができる。これにより、ホッパに投入する物品の量の調整範囲を広げたり、落下による損傷の恐れがある物品の保護を図ったりすることが可能となる。
【００２２】
請求項２に係る組合せ計量装置は、請求項１に記載の装置であって、強制縦送り機構は、送出部を回転駆動する駆動手段をさらに有する。
【００２３】
請求項３に係る組合せ計量装置は、請求項２に記載の装置であって、スクリューは、プール部の下方に位置している。また、スクリューとプール部との間には所定の空間が確保されている。
【００２４】
ここでは、スクリューの上方に空間が確保されている。プール部に蓄えられている物品は、この空間に流入し、スクリューへと流れ落ちることになる。したがって、スクリューにある物品には、少なくともプール部との間の空間にある物品の重量がかかる。これにより、スクリューによる物品の下方への送りの確実性が増し、隙間が開いた状態で物品を送ってしまう不具合が抑えられる。特に、納豆のような粘着性及び流動性のある物品を扱う場合には、このような構成が極めて有効である。
【００２５】
請求項４に係る組合せ計量装置は、請求項２に記載の装置であって、円筒部のうちスクリューを覆っている部分は、その内周面の径が、上から下まで等しい、あるいは下にいくほど径が大きくなっている。
【００２６】
試作品によるテスト結果より、スクリューを覆っている円筒部の部分を下にいくほど径が小さくなるものとした場合には、物品の下方への送りがスムーズにいかないことが確認されている。このため、本請求項に係る装置では、円筒部のうちスクリューを覆っている部分の内周面の径が上から下まで等しくなるように、あるいは円筒部のうちスクリューを覆っている部分の内周面を下にいくほど径が大きくなるように設定している。これにより、物品の下方への強制送りが確実に為されるようになっている。
【００２７】
請求項５に係る組合せ計量装置は、請求項２に記載の装置であって、駆動手段は、連結部材を介して前記送出部材と接続されている。また、連結部材は、駆動手段に連結される上部連結部と、ヒンジ機構で送出部材に連結する下部連結部とを有する。
【００２８】
請求項６に係る組合せ計量装置は、請求項５に記載の装置であって、上部連結部と下部連結部とは、継手機構により繋がれている。また、継手機構は容易に着脱可能である。
【００２９】
請求項７に係る組合せ計量装置は、請求項１から６のいずれかに記載の装置であって、搬送手段をさらに備えている。搬送手段は、物品供給源からプール部へと物品を搬送する手段である。また、ホッパ及び強制縦送り機構（以下、対という。）は、平面的に、複数のものから成る行が複数列配置されている。そして、この組合せ計量装置は、物品供給源が平面的に複数列の片側に位置するように設置される。
【００３０】
この装置では、複数の対から成る行が、複数列（少なくとも２列）配置されている。このような構成の場合、従来の装置であれば、図９（ａ）に示すように、物品供給源（投入シュート１０６ａ，１０６ｂ）は、２列に並べられた１０対から成る行の両側に分散配置されている。これは、物品供給源から各プールホッパまでの物品のフィードをプールホッパ毎に設けられたトラフによって行っており、各トラフを平面的に重ならないようにする必要があるためである。
【００３１】
しかし、本装置では、各対（各ホッパ及び強制縦送り機構）についてプール部を設ける必要はなく、各ホッパの上方にそれぞれ強制縦送り機構が設けられているため、プール部を複数列で共用することができる。したがって、搬送手段も各列に対してそれぞれ設ける必要はなく、複数列で共用するプール部にだけ設ければよい。このため、物品供給源を複数列の片側に配置することが可能となり、ここでは装置の省スペース性を図ることができている。すなわち、ここでは、物品供給源が平面的に複数列の片側に位置するように装置を設置するようにしている。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置を図１〜図４に示す。図１は装置の縦断面図、図２は装置の上面図、図３は装置の正面一部断面図、図４は装置の背面図である。この組合せ計量装置１は、後方に位置する投入シュート８に供給された納豆等の物品を連続的に所定重量にまとめ、後工程の包装装置などに受け渡す装置である。
【００３３】
＜全体構成＞
組合せ計量装置１は、主として、フレーム２と、２０個の計量ホッパ３と、２０個の強制縦送り機構４と、２つの共通トラフ６と、それぞれの共通トラフ６に対して設けられる電磁フィーダ７と、投入シュート８と、駆動部分（駆動モータなど）を制御する制御部１０とから構成されている。計量ホッパ３及び強制縦送り機構４は対になっており、５行２列の１０対から構成される組が左右対称に計２組配置されている。共通トラフ６及び電磁フィーダ７は、左右対称に計２組配置されており、それぞれの組が１０対の計量ホッパ３及び強制縦送り機構４から成る組に対応する形で設けられている。すなわち、組合せ計量装置１では、５行２列の計量ホッパ３及び強制縦送り機構４の対と共通トラフ６及び電磁フィーダ７とが１組となって、左右にそれぞれ同じ組が配置されている。これら左右２組に対して、投入シュート８は、１つ設けられている。投入シュート８の中央部８ａに供給された物品は、左右に分かれ、下部開口８ｂから各共通トラフ６へと物品を降ろす。
【００３４】
＜共通トラフ及び電磁フィーダ＞
共通トラフ（搬送手段）６は、図５に示すように、投入シュート８から降りてきた物品を前方（図１及び図５の左側）にフィードして強制縦送り機構４まで送るための部材である。この共通トラフ６は、左右の皿部６１と、円筒部６２とから構成されている。
【００３５】
皿部６１の後部は、投入シュート８の下方に位置し、投入シュート８から落下してくる物品を受け取る。皿部６１の前部６１ａの下面には、１０個の円孔が形成されており、各円孔から下方に向かって円筒部６２が延びている。これらの円孔及び円筒部６２は、各共通トラフ６に１０個設けられており、平面視において５個から成る行が前後２列に配置されている。
【００３６】
電磁フィーダ（搬送手段）７は、共通トラフ６の皿部６１の下面を支持部材７１で支持し、この支持部材７１を前後に振動させる。投入シュート８から皿部６１の後部に降りた物品は、この振動によって、皿部６１の前部（プール部）６１ａへとフィードされる。
【００３７】
＜強制縦送り機構＞
強制縦送り機構４は、計量ホッパ３に投入する物品を一時的に保持するという従来のプールホッパの役割を果たす機構であるとともに、共通トラフ６の前部６１ａに蓄えられた物品を下方に送るというフィーダの役割をも果たす機構である。但し、従来のフィーダとは異なり、この強制縦送り機構４は、駆動モータ５２の回転によりスクリュー５１ａを回して、物品を強制的に下部空間へと送り込む構成を採っている。
【００３８】
強制縦送り機構４は、主として、筒状部材４１と、筒状部材４１の下部開口を開閉するゲート機構４２と、スクリュー５１ａを有する送出部材５１と、駆動モータ５２と、連結ロッド５３とから構成されている。
【００３９】
筒状部材（円筒部）４１は、上下が開放された円筒状の部材である。筒状部材４１の上部は上方に開くラッパ形状となっており、この部分に共通トラフ６の円筒部６２の下部が配置される。また、筒状部材４１の内部（中央部分）には、後述するように、送出部材５１のスクリュー５１ａが入り込む。すなわち、筒状部材４１の中央部は、スクリュー５１ａの周囲を覆う部分となる。この部分は、上から下まで内周面の径が等しい円筒となっている。
【００４０】
ゲート機構４２は、駆動モータ４２ａやゲート部材４２ｂから成る機構である。ゲート部材（開閉部）４２ｂは、筒状部材４１の下部開口を塞ぎ得る部材であり、駆動モータ４２ａの作動により回動する。ゲート部材４２ｂが回動することによって、筒状部材４１の下部開口の閉まった状態と開いた状態とが切り替わる。
【００４１】
駆動モータ（駆動手段）５２は、共通トラフ６の前方部分の上方に配置されており、回転軸を下側にしてフレーム２に固定される。この駆動モータ５２の回転軸には、カップリングなどを介して、連結ロッド５３の上端部が固定される。
【００４２】
連結ロッド５３の下端部５３ｂには、先端がスクリュー（送出部）５１ａになっている送出部材５１が回転不能に連結される。
【００４３】
送出部材５１は、上部が丸棒５１ｂで、下部がスクリュー５１ａとなっている。送出部材５１下部のスクリュー５１ａは、その外径が筒状部材４１の中央部の内径よりも若干小さくなるように形成されている。また、送出部材５１のスクリュー５１ａは、セットされた状態で、全体が筒状部材４１の内部に入り込む。送出部材５１の丸棒５１ｂは、共通トラフ６の円孔及び円筒部６２を貫通している。
【００４４】
上述のように送出部材５１のスクリュー５１ａが筒状部材４１内に入り込んではいるが、スクリュー５１ａの下端（送出部材５１の下端）とゲート部材４２ｂにより塞がれる筒状部材４１の下部開口との間には、図５に示すように、下部空間ＤＳが確保されている。また、スクリュー５１ａの上端の上方にも、図５に示すように、上部空間ＵＳが確保されている。下部空間ＤＳ及び上部空間ＵＳの周囲を覆う筒状部材４１の部分についても、スクリュー５１ａの周囲を覆う筒状部材４１の中央部と同様に、上から下まで内周面の径が等しい円筒となっている。
【００４５】
なお、連結ロッド５３の下端部５３ｂは、ヒンジ機構を有しており、図５の２点鎖線で示すように簡単な操作によって折り曲げることが可能である。また、連結ロッド５３の中央部５３ａは、図５の２点鎖線で示すように、簡単な操作によって切り離すことが可能となっている。したがって、装置１のオペレータは、図５に示すように、連結ロッド５３と送出部材５１との連結部の折り曲げ及び連結ロッド５３の切り離しによって、送出部材５１を筒状部材４１から引き抜いて容易に清掃することができる。
【００４６】
＜計量ホッパ＞
計量ホッパ３は、筒状の本体３１と、本体３１の下部開口を塞ぎ得るゲート機構３２と、本体３１内の物品の重量を測定するロードセル３３（図６参照）とから構成されている。本体３１は、強制縦送り機構４の筒状部材４１の真下に配置されている。ゲート機構３２は、駆動モータ３２ａやゲート部材３２ｂから成る機構である。ゲート部材３２ｂは、本体３１の下部開口を塞ぎ得る部材であり、駆動モータ３２ａの作動により回動する。ゲート部材３２ｂが回動することによって、本体３１の下部開口の閉まった状態と開いた状態とが切り替わる。
【００４７】
また、計量ホッパ３は、対となっている上方の強制縦送り機構４と同様に、左右各組において５個から成る行が前後２列（平面視）配置されている。すなわち、左右対称に、１０個ずつ計量ホッパ３が配置されている。そして、左右それぞれの１０個１組の計量ホッパ３下方には、排出集合シュート９が配置されフレーム２に固定されている。排出集合シュート９は、幾つかの計量ホッパ３から落下してくる物品を集め、１つにまとめる役割を果たす。
【００４８】
＜制御部＞
制御部１０は、各駆動モータや電磁フィーダ７の制御を行い、物品が所定重量毎にまとまるように組合せ演算を行う。この制御部１０は、図６に示すように、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ＨＤＤ（ハードディスク）１４などから構成されるマイクロコンピュータと、これに接続される操作パネル１８とを備えている。オペレータは、操作パネル１８を兼ねている液晶の表示画面１８ａにより装置の状況を知ることができ、また表示画面１８ａをタッチしたり別個に設けられている操作キーをたたいたりすることによって、装置１の制御を調整することができる。
【００４９】
また、制御部１０には、各計量ホッパ３内の物品の重量を測定するロードセル３３が接続しており、各ロードセル３３からの重量データが随時制御部１０に送られる。
【００５０】
また、電磁フィーダ７、各強制縦送り機構４の駆動モータ５２及び駆動モータ４２ａ、及び各計量ホッパ３のゲート機構３２の駆動モータ３２ａが制御部１０に接続されており、制御部１０からの指令によって作動するように構成されている。制御部１０は、内蔵する制御プログラムやオペレータからの入力にしたがって、また各ロードセル３３からの重量データを基にした組合せ演算の結果にしたがって、各駆動部分に対して作動指令や停止指令を発する。
【００５１】
＜本実施形態の組合せ計量装置の動き＞
次に、投入シュート８に物品が供給されたときに、組合せ計量装置１がどのように物品を計量してどのように所定重量のものに連続的にまとめていくかについて説明する。組合せ計量装置１は、左右それぞれに計量ホッパ３及び強制縦送り機構４を１０個ずつ有しており、それぞれを単独で動かすことも連動させて動かすことも可能である。但し、左右どちらの組も動作内容は同じであるため、ここでは、一方の組について説明を行う。
【００５２】
投入シュート８に物品が供給されると、物品は、投入シュート８の下部開口から共通トラフ６に落下する。そして、電磁フィーダ７の作動によって、物品は共通トラフ６の皿部６１の前部（プール部）６１ａへと移動していく。
【００５３】
物品は、共通トラフ６の前部６１ａに蓄えられ、ここから皿部６１下面の１０個の円孔を通って、円筒部６２に流入する。ここでは、共通トラフ６を１つの電磁フィーダ７により振動させているだけなので、それぞれの円筒部６２には量の制限なく物品が流入していく。
【００５４】
円筒部６２に流入した物品は、さらに筒状部材４１の上部空間ＵＳに流入し、送出部材５１のスクリュー５１ａに当たって止まる。ここで物品がスクリューの螺旋形状に沿って転がり落ちていくようなものであれば送出部材を別形状（他の実施形態（Ｂ）を参照）にする必要があるが、物品が流動性とともに粘りを有している納豆のような物品である場合には、送出部材５１に図５に示すようなスクリュー形状を採用すればよい。なお、物品の粘り具合や大きさなどを考慮して、スクリュー形状の傾斜角度などが決定される。
【００５５】
送出部材５１のスクリュー５１ａに当たって止まった物品は、強制縦送り機構４の駆動モータ５２の回転によって、強制的に下方に送られる。駆動モータ５２が回転すると、送出部材５１も回転し、その回転量に比例した量の物品が、スクリュー５１ａの下端からゲート部材４２ｂの上面（下部空間ＤＳ）へと落ちていく。制御部１０は、この下部空間ＤＳに落とす物品の量を、計量ホッパ３に投入すべき最適量となるように各駆動モータ５２の制御を行う。
【００５６】
このようにして下部空間ＤＳに一時的に保持される所定量の物品は、ゲート部材４２ｂが開けられることによって、計量ホッパ３に投入される。計量ホッパ３に物品が投入されると、その重量がロードセル３３によって測定され、重量データが制御部１０に送られる。制御部１０は、各ロードセル３３の測定重量データを基に、組合せ演算を行う。例えば、計量ホッパ３に２０グラム前後の物品を投入するように設定しておき、１０個の計量ホッパ３から合計重量が６０グラム以上で６０グラムに近くなるように３つの計量ホッパを選択する組合せ演算を行う。この組合せ演算によって所定重量となる計量ホッパ３の組合せが決定すると、該当する計量ホッパ３のゲート部材３２ｂが開けられ、物品が排出集合シュート９に落下する。そして、排出集合シュート９で物品が１つにまとまり、後工程へと運ばれていく。
【００５７】
続けて、空となった計量ホッパ３に対して強制縦送り機構４の下部空間ＤＳから次の物品が投入され、連続的に組合せ演算及び排出集合シュート９への物品の投下が行われる。これにより、物品は、連続的に所定重量にまとめられていくことになる。
【００５８】
なお、組合せ演算及び計量ホッパ３のゲート部材３２ｂの開閉の間に、空となった強制縦送り機構４の下部空間ＤＳに対して送出部材５１が物品を送り出すように制御を行うため、動作の連続性が高くなっている。
【００５９】
＜本実施形態の組合せ計量装置の特徴＞
（１）
従来の装置においては、図９に示すように、振動を利用して物品を搬送する電磁フィーダ１０５を制御して各プールホッパ１０３に送り込む物品の量を調整しているが、物品が振動を吸収するような性質のものの場合、制御信号に物品の動きが精度良く追従しないという不具合がでる。
【００６０】
これに対し、本実施形態の組合せ計量装置１では、物品を鉛直下方へと所定量ずつ強制的に送る強制縦送り機構４を用いているため、強制送りにおいて重力が物品の送りに寄与するようになり、物品の送りの確実性が極めて高くなっている。これにより、計量ホッパ３に投入される物品の量が安定し、質の良い組合せ計量が為されるようになっている。
【００６１】
（２）
組合せ計量装置１では、スクリュー５１ａの上方に上部空間ＵＳが確保されている。このため、共通トラフ６の前部（プール部）６１ａに蓄えられている物品は、この上部空間ＵＳに流入し、スクリュー５１ａへと流れ落ちることになる。したがって、スクリュー５１ａにある物品には、少なくとも共通トラフ６の前部６１ａとの間にある物品の重量がかかる。これにより、スクリュー５１ａによる物品の下方への送りの確実性が増し、隙間が開いた状態で物品を送ってしまう不具合が抑えられる。特に、納豆のような粘着性及び流動性のある物品を扱う場合には、このような構成が極めて有効となる。
【００６２】
（３）
組合せ計量装置１では、各計量ホッパ３と同じ平面上の位置に強制縦送り機構４を設けて、共通トラフ６の皿部６１の前部６１ａに運ばれてきた物品を、所定量ずつ強制縦送り機構４の下部空間ＤＳに溜めることを可能としている。このため、投入シュート８から各強制縦送り機構４までの物品の移送を行うトラフについては、従来のように各ホッパに所定量ずつ移送するという役割がなくなり、それぞれの強制縦送り機構４に対して１つずつ設ける必要も存在しない。これに鑑み、ここでは、１０個の計量ホッパ３及び強制縦送り機構４の対に対して、１つの共通トラフ６を設置している。これにより、部品点数が少なくなり、各部品を取り外しての清掃作業も容易となる。
【００６３】
また、左右それぞれの組が５行２列の対（計量ホッパ３及び強制縦送り機構４の対）となるように配置を行っているが、投入シュート８は、その２列の片側（図１及び図２の右側）だけに配置している。これも、投入シュート８から各強制縦送り機構４までの物品のフィードを共通トラフ６によって行っていることに起因する。
【００６４】
すなわち、各対に対してそれぞれトラフを設置する場合に投入シュートを片側配置するには、トラフを２段構成にしたり、５つのトラフから各列のプールホッパに物品を振り分ける振り分け機構を別個に設けたりする必要が出てくるが、トラフを２段にする場合にはプールホッパに高い位置から物品を落下させることになって物品損傷の恐れが高くなり、振り分け機構を設ける場合には装置のコンパクト性を損ねるとともに装置の製造コストも高くなってしまう。これに対して、本装置１では、１つの共通トラフ６によって５行２列１０対の計量ホッパ３及び強制縦送り機構４に対して物品の供給を行うため、片側だけに投入シュート８を配置することが可能である。そして、本装置１では、装置の小型化や低コスト化を図るために、投入シュート８の片側配置を採用している。
【００６５】
［他の実施形態］
（Ａ）
図７に示すように最初から少し長めの筒状部材４１を強制縦送り機構４の部品として採用しておけば、強制縦送り機構４の下部空間ＤＳに一時保持させる物品の量、すなわち計量ホッパ３に投入する物品の量に関して変更があった場合にも、広い範囲で対応することが可能となる。
【００６６】
図７（ａ）に示す状態のときには、強制縦送り機構４の筒状部材４１の下部開口を塞ぐゲート部材４２ｂとスクリュー５１ａとの間の下部空間ＤＳの上下寸法はＳ１である。したがって、概ね図７（ａ）の斜め格子のハッチング領域に相当する量がプール可能な物品の最大量となる。
【００６７】
ここで、図７（ｂ）に示すように強制縦送り機構４の筒状部材４１に対して送出部材５１を上昇させた状態でセットすれば、筒状部材４１の下部開口を塞ぐゲート部材４２ｂと送出部材５１のスクリュー５１ａとの間の下部空間ＤＳの上下寸法はＳ２（Ｓ２＞Ｓ１）となる。すると、プール可能な物品の最大量が、概ね図７（ｂ）の斜め格子のハッチング領域に相当する量に増量される。
【００６８】
（Ｂ）
上記のように粘りを有する納豆のような物品ではなく、物品がスクリューの螺旋形状に沿って転がり落ちていくようなものであれば、上記のようなスクリュー５１ａを回転駆動する強制縦送り機構４が使えない場合もある。スクリュー５１ａの傾斜を緩やかにすることで大抵の物品には対応可能であるが、物品の種類や大きさによってはスクリュー形状自体の採用が不適当なケースも想定される。そのような場合にも、図８に示すような強制縦送り機構５５を用いれば、本発明の効果を得ることが可能である。
【００６９】
図８に示す強制縦送り機構５５は、断面が正方形である角筒部材４９ａと、２つのローラに掛けられて回転するベルト５５ａと、ベルト５５ａから外側に延びる複数の押し出し部材５５ｂとから構成されている。角筒部材４９ａの一側面はその中間部分において開口しており、その開口部分にベルト５５ａ及び押し出し部材５５ｂが設置される（図８参照）。角筒部材４９ａの一辺の長さと押し出し部材５５ｂの長さとは概ね等しく、ベルト５５ａが止まっているときには、押し出し部材５５ｂが角筒部材４９ａ上部空間から下部空間への物品の落下を止める。そして、ベルト５５ａを所定距離だけ動かすことによって、物品を角筒部材４９ａの下部空間へと所定量ずつ落下させることができる。
【００７０】
このような強制縦送り機構５５であれば、スクリュー形状を利用した強制縦送り機構では不具合が出るような物品であっても、確実に所定量ずつの強制送りを行うことができる。
【００７１】
（Ｃ）
上記実施形態では、物品の組合せ計量を行って所定重量に物品をまとめる装置に本発明を適用しているが、本発明は、所定個数に物品をまとめる装置に対しても適用することができる。
【００７２】
（Ｄ）
上記実施形態では、各計量ホッパ３にロードセル３３を設置しているが、以下のように構成してロードセルを１つにすることが可能である。
【００７３】
ここでは、例えば、物品を基本的に７個にまとめ、その７個の総重量が３５グラムに満たないときには８個にまとめる装置を説明する。
【００７４】
この装置は、１０個の強制縦送り機構と、１つのタイミングホッパ（計量ホッパ）とから構成されている。各強制縦送り機構には、下部空間に送り出された物品の個数を計測するセンサーが設置されている。タイミングホッパには、ロードセルが設置されている。
【００７５】
各強制縦送り機構の下部空間には、原則として物品１個が送られる。但し、場合によっては、０個の場合や２個の場合、あるいは３個の場合もあり得る。各強制縦送り機構の下部空間にプールされている物品の個数は、センサーにより計測され制御部に送られる。
【００７６】
制御部は、まず、１０個の強制縦送り機構に対して、下部空間にプールしている物品の個数が多い順に選択を行っていく。そして、合計個数が７個になった時点で、選択を終了する。例えば、全ての強制縦送り機構の下部空間に１個ずつ物品がプールされていれば７個の強制縦送り機構が選択され、１つの下部空間だけに２個の物品がプールされていれば６個の強制縦送り機構が選択される。
【００７７】
そして、制御部は、選択した複数の強制縦送り機構のゲート部材を開き、各下部空間からタイミングホッパに７個の物品を集合させる。集合した７個の物品の総重量は、ロードセルにより測定され、制御部に送られる。そこで、制御部は、総重量が３５グラムに達しているか否かを判断する。３５グラムに達していれば、タイミングホッパを開いて、７個３５グラム以上にまとめられた物品を排出する。一方、３５グラムに達していない場合は、選択されなかった強制縦送り機構の中から下部空間に物品１個がプールされている強制縦送り機構を選んで、そのゲート部材を開く。すると、タイミングホッパには８個の物品が集合することになるため、制御部は、総重量が３５グラムに達したことを確認した上でタイミングホッパを開いて８個３５グラム以上にまとめられた物品を排出する。なお、ここでは選択されなかった強制縦送り機構の中から下部空間に１個がプールされている強制縦送り機構を選んでいるが、別に１個のみを確実にプールしておけるプールホッパを設けて、これを８個目とするように制御を行ってもよい。
【００７８】
このような制御が連続的に行われて物品が連続的に所定量にまとめられて排出されていくが、合計個数を７個とする強制縦送り機構の選択においては、前回選択されなかった強制縦送り機構が優先的に選ばれるように制御が行われる。これにより、強制縦送り機構の下部空間に長期間同じ物品が滞留する不具合が回避される。
【００７９】
（Ｅ）
上記実施形態では、スクリュー５１ａの周囲を覆う筒状部材４１の中央部は、上から下まで内周面の径が等しい円筒となっている。これは、下にいくほど内周面の径が小さくなる傾斜のついた円筒形状では物品の搬送に支障が出ることがテスト結果から判明しているためである。
【００８０】
しかし、物品の粘着性の度合いやスクリュー５１ａと皿部６１の前部（プール部）６１ａとの距離などの条件によっては、筒状部材４１の中央部や下部を上から下まで内周面の径が等しい円筒にしても搬送に支障が出るケースも考えられる。このような場合には、筒状部材４１を、スクリュー５１ａを覆う部分が下にいくほど径が大きくなっている円筒形状である部材に取り替えることが望ましい。
【００８１】
【発明の効果】
本発明では、物品を下方へと所定量ずつ強制的に送る強制縦送り機構を用いているため、強制送りにおいて重力が物品の送りに寄与するようになり、物品の送りの確実性が極めて高くなる。これにより、ホッパに投入される物品の量が安定し、質の良い組合せ計量が為されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置の縦断面図。
【図２】  組合せ計量装置の上面図。
【図３】  組合せ計量装置の正面一部断面図。
【図４】  組合せ計量装置の背面図。
【図５】  図１の一部拡大図。
【図６】  制御部のブロック構成図。
【図７】  ゲート部材とスクリューとの相対位置表示図。
【図８】  他の実施形態に係る強制縦送り機構の概略図。
【図９】  従来の組合せ計量装置の概略図。
【図１０】  従来の組合せ計量装置のプールホッパ等の拡大図。
【符号の説明】
１    組合せ計量装置
３    計量ホッパ（ホッパ）
４    強制縦送り機構
６    共通トラフ（搬送手段）
７    電磁フィーダ（搬送手段）
８    投入シュート（物品供給源）
１０    制御部
４１    筒状部材（円筒部）
４２    ゲート機構
４２ｂ    ゲート部材（開閉部）
５１    送出部材
５１ａ    スクリュー（送出部）
５２    駆動モータ（駆動手段）
６１    皿部
６１ａ    皿部の前部（プール部）
【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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【図９】
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【図１０】
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