(57)【要約】【課題】小型化でき、かつ作業性も良好な組合せ計量機を提供する。【解決手段】作業者により投入された物品１０から設定重量に近い重量となる組み合わせの物品１０を排出する組合せ計量機１であって、物品１０が投入される複数のバケット３と、バケット３から落下した物品１０を下方へ導く傾斜部９と、傾斜部９により下方へ導かれた物品１０を外部に排出する排出部８とを備えており、複数のバケット３は、作業者側に近づくつれて設置高さが低くなるように傾斜して配置されており、傾斜部９は、作業者側が下方になるように傾斜して配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業者により投入された物品から設定重量に近い重量となる組み合わせの物品を排出する組合せ計量機であって、
物品が投入される複数のバケットと、
前記バケットから落下した物品を下方へ導く傾斜部と、
前記傾斜部により下方へ導かれた物品を外部に排出する排出部とを備えており、
前記複数のバケットは、作業者側に近づくつれて設置高さが低くなるように傾斜して配置されており、
前記傾斜部は、作業者側が下方になるように傾斜して配置されていることを特徴とする組合せ計量機。
【請求項２】
前記バケットは、投入された長尺物を受けるように、横長の受け部を形成しており、前記受け部は作業者を横切る横方向に延在している請求項１に記載の組合せ計量機。
【請求項３】
前記バケットの投入口は、作業者側が低くなるように傾斜している請求項１又は２に記載の組合せ計量機。
【請求項４】
組合せ計量を実行する制御部を備えており、前記制御部による組合せ計量は、すべてのバケットに物品が投入された後に実行される請求項１から３のいずれかに記載の組合せ計量機。
【請求項５】
前記複数のバケットは、左バケット列と右バケット列の２列に配置されており、左右いずれのバケット列に物品投入するかを指示するためのランプを備えている請求項１から４のいずれかに記載の組合せ計量機。
【請求項６】
前記傾斜部は、傾斜角度が調整可能に設置されている請求項１から５のいずれかに記載の組合せ計量機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投入した被計量物から設定重量に近い組み合わせの被計量物を排出する組合せ計量機に関する。
【背景技術】
【０００２】
収穫した農作物について、複数の農作物を所定重量単位で結束して出荷することが行われている。この場合、手作業で所定重量になる組合わせを選定することは、煩雑でありかつ時間を要し効率的ではない。このため、投入した被計量物から設定重量に近い組み合わせの被計量物を自動的に排出する組合せ計量機が各種提案されている（例えば下記特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示された組合せ計量装置は、複数の計量ホッパと、その下方に配置された搬送コンベアとを備えている。作業者が計量ホッパに物品を投入すると、目標重量に近い組合せになる物品が下方に排出される。排出された物品は、搬送コンベアで搬送されて、次工程である包装を行う包装機へ投入される。このような組合せ計量装置によれば、目標重量の物品を自動的に排出できるとともに、次工程への移行も自動化でき、物品の出荷作業の効率化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１４７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記のような組合せ計量装置は、計量後の物品の次工程への搬送も自動化としたものであり、装置が大型化するとともに高価であった。装置が大型化すると、搬送・搬入も大掛りになるとともに、装置を稼働させるには、広い設置スペースが必要であった。また、高価な装置の使用は、小規模な出荷作業に用いるには適していなかった。
【０００６】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、小型化でき、かつ作業性も良好な組合せ計量機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の組合せ計量機は、作業者により投入された物品から設定重量に近い重量となる組み合わせの物品を排出する組合せ計量機であって、物品が投入される複数のバケットと、前記バケットから落下した物品を下方へ導く傾斜部と、前記傾斜部により下方へ導かれた物品を外部に排出する排出部とを備えており、前記複数のバケットは、作業者側に近づくつれて設置高さが低くなるように傾斜して配置されており、前記傾斜部は、作業者側が下方になるように傾斜して配置されていることを特徴とする。
【０００８】
前記本発明の組合せ計量機によれば、バケットが傾斜して配置されているので、奥行き方向の寸法を小さくできる。このことにより小型化が可能になり、広い設置スペースがなくても、装置を稼働できる。また、奥行き方向の寸法を小さくできることにより、作業者による物品の投入作業が容易になり、作業性も良好になる。さらに、バケットから落下した物品は、傾斜部上を滑り落ちるので、ベルトコンベア等の駆動手段を必要とする搬送手段を用いることなく、物品の搬送が可能になる。このことは、装置の小型化とあわせて装置の低コスト化を図ることができる。また、搬送された物品は、作業者側に排出されるので、作業者は引き続き物品の結束等の作業を行うことができる。すなわち、１人の同一の作業者が持ち場を移動することなく、投入作業と結束等の作業を交互に連続的に行うことができ、作業性が良好になる。
【０００９】
前記本発明においては、以下の各構成とすることが好ましい。前記バケットは、投入された長尺物を受けるように、横長の受け部を形成しており、前記受け部は作業者を横切る横方向に延在していることが好ましい。この構成は、長尺物の投入に適しており、長尺物は横長の状態で排出されるので、平坦な作業台で排出物品を受けることができる。
【００１０】
前記バケットの投入口は、作業者側が低くなるように傾斜していることが好ましい。この構成によれば、作業者はバケット内部が見易くなり、物品の投入作業が容易になるととに、誤投入を防止することができる。
【００１１】
組合せ計量を実行する制御部を備えており、前記制御部による組合せ計量は、すべてのバケットに物品が投入された後に実行されることが好ましい。この構成によれば、不意に物品が排出さることはなく、作業者は安定した作業を行うことができる。さらに、すべてのバケットの物品から組合わせ計量が実行されるので、より設定重量に近い組み合わせを選択することが可能になる。
【００１２】
前記複数のバケットは、左バケット列と右バケット列の２列に配置されており、左右いずれのバケット列に物品投入するかを指示するためのランプを備えていることが好ましい。この構成によれば、２列配置により奥行きを小さくするのに有利になるとともに、ランプ指示にしたがって物品を投入でき、投入作業が容易になる。さらにこの構成は、左右一対の２個のバケットに対し、ロードセルを１個とした場合に適している。すなわち、ランプ指示にしたがって、物品を投入することにより、左バケット列すべてに物品投入した後に、右バケット列に物品投入するといった使用が可能になる。このような物品投入によれば、左右一対のバケットに最初に物品が投入されたときに、制御部は左のバケットに物品が投入されたと判断できる。
【００１３】
前記傾斜部は、傾斜角度が調整可能に設置されていることが好ましい。この構成によれば、物品の種類に応じて物品を滑り落ち易くできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、バケットが傾斜して配置されているので、奥行き方向の寸法を小さくできることにより、小型化が可能になるとともに、作業者による物品の投入作業が容易になり、作業性も良好になる。さらに、傾斜部を備えたことにより、ベルトコンベア等の搬送手段を用いることなく、物品の搬送が可能になり、装置の小型化とあわせて装置の低コスト化を図ることができる。また、搬送された物品は、作業者側に排出されるので、１人の同一の作業者が持ち場を移動することなく、投入作業と結束等の作業を交互に連続的に行うことができ、作業性が良好になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る組合せ計量機の斜視図。
【図２】図１に示した組合せ計量機の概略縦断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る組合せ計量機の使用状態を示す側面図。
【図４】図１の組合せ計量機からバケットをすべて取り外した状態を示す斜視図。
【図５】図４のＡＡ線における断面図。
【図６】図５の状態から支持板にバケットを取り付けた状態を示す図。
【図７】本発明の一実施形態に係るバケットの開閉について説明する図であり、（ａ）図はバケットが閉じた状態を示す側面図、（ｂ）図はバケットが開いた状態を示す側面図。
【図８】本発明の一実施形態に係る組合せ計量機の制御を説明するブロック図。
【図９】本発明の一実施形態に係る組合せ計量機の使用及び動作の過程を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係る組合せ計量機１の斜視図を示している。図２は、図１に示した組合せ計量機１の概略縦断面図である。図３は、組合せ計量機１の使用状態を示す側面図である。最初に、図１〜３を参照しながら、組合せ計量機１の構成及び使用方法の概略について説明する。各図に示した組合せ計量機１は、計量対象物である物品を長尺物としたものである。長尺物としては、アスパラガス、長ネギ等の長尺農作物が挙げられる。
【００１７】
図１において、組合せ計量機１は、本体ケース２内に各種構成部品が配置されいる。本体ケース２は傾斜フランジ７を形成している。図３に示したように、組合せ計量機１は、傾斜フランジ７側が作業者側であり前側である。図１に示したように、傾斜フランジ７に沿って、複数のバケット３が上から下へと順次配置されている。すなわち、各列の複数のバケット３は、作業者側に近づくつれて設置高さが低くなるように傾斜して配置されている。
【００１８】
各バケット３には、被計量物である物品が１個ずつ投入される。物品は長尺物であるので、バケット３の投入口４は横長であり、物品を受ける受け部も横長である。この横長の受け部は、作業者を横切る横方向に延在している。この構成では、長尺物である物品は横長の状態で排出されるので、図３に示したような平坦な作業台２０上で排出物品を受けることができる。
【００１９】
図１において、最下段のバケット３よりも前側に、排出部８が形成されている。バケット３に投入された物品のうち、設定重量に近い組合せの物品がバケット３から落下し、排出部８から外部に排出される。設定重量は、入力部であるタッチパネル４２により入力する。
【００２０】
複数のバケット３は、左バケット列３Ｌと右バケット列３Ｒの２列に配置されている。左バケット列３Ｌの上部に左ランプ４０が配置されており、右バケット列３Ｒの上部に右ランプ４１が配置されている。詳細は後に説明するように、組合せ計量機１の使用の際に、作業者は左ランプ４０の点灯時に左バケット列３Ｌに物品を投入し、右ランプ４１の点灯時に右バケット列３Ｒに物品を投入する。
【００２１】
図２において、バケット３は固定受け部５と可動受け部６とを備えている。最上段のバケット３は、可動受け部６が閉じており、バケット３の下部には、固定受け部５と可動受け部６とで略Ｖ字状の受け部が形成されている。この受け部に、投入口４を経て投入された物品１０が受け止められている。２段目のバケット２は、可動受け部６が開いており、投入された物品１０は、バケット３内から落下している。落下した物品１０は、傾斜部９に到達する。さらに、物品１０は傾斜部９上を下方に滑り落ちて行き（矢印ａ方向）、排出部８を経て、外部に排出される。
【００２２】
傾斜部９は、長穴１２を挿通した支持ピン１３で支持されている。支持ピン１３の固定位置を調整することにより、傾斜部９の傾斜角度を調整できる。この角度調整により、物品１０の種類に応じて物品１０を滑り落ち易くできる。
【００２３】
図３は、組合せ計量機１と作業者との位置関係を示している。組合せ計量機１は作業台２０上に置かれており、作業者は組合せ計量機１の傾斜フランジ７側で作業を行う。作業者は、バケット３に順次物品１０を投入していく。図３は、最上段のバケット３に物品１０を投入している様子を示している。詳細は後に説明するが、すべてのバケット３にそれぞれ１個の物品１０が投入されると、組合せ計量が実行され、設定重量に近い組み合せの物品１０がバケット３から落下する。
【００２４】
バケット３から落下した物品１０は、傾斜部９を滑り落ち、排出部８を経て組合せ計量機１の外部に排出される。図３では、説明の便宜のために、作業台２０上に、組み合せ１つ分の物品１０が、作業台２０上に排出された様子を示している（Ａ部）。
【００２５】
本実施形態に係る組合せ計量機１は、バケット３が傾斜して配置されているので、奥行き方向の寸法を小さくできる。このことにより小型化が可能になり、広い設置スペースがなくても、装置を稼働できる。また、奥行き方向の寸法を小さくできることにより、作業者による物品１０の投入作業が容易になり、作業性も良好になる。本願発明者は、図１、２に示した組合せ計量機１と同様の構成とし、２列で計１０個のバケット３を備えたアスパラガス用の組合せ計量機を製作し、この外形寸法を幅８００ｍｍ、奥行き５００ｍｍ、高さ６５０ｍｍとすることができた。
【００２６】
さらに、バケット３から落下した物品１０は、傾斜部９上を滑り落ちるので、ベルトコンベア等の駆動手段を必要とする搬送手段を用いることなく、物品１０の搬送が可能になる。このことにより、装置の小型化とあわせて低コスト化を図ることができる。また、搬送された物品１０は、作業者側に排出されるので、作業者は引き続き物品１０の結束等の作業を行うことができる。すなわち、１人の同一の作業者が、持ち場を移動することなく、投入作業と結束等の作業を交互に連続的に行うことができ、作業性が良好になる。したがって、本実施形態に係る組合せ計量機１は、大型の設備や高価な設備は導入できない小規模な出荷作業に用いるのに特に適している。
【００２７】
以下、本実施形態に係る組合せ計量機１の構成について、より具体的に説明する。図１において、バケット３は着脱可能である。図４は、図１の組合せ計量機１からバケット３をすべて取り外した状態を示す斜視図である。図５は、図４のＡＡ線における断面図である。図４に示したように、本体ケース２の開口部を横切るように、フレーム１４及び支持板１５が配置されている。
【００２８】
図５において、ボルト１６及びナット１７により、ケース１８に内蔵されたロードセル２０が、ブラケット（図示せず）を介してフレーム１４に支持されている。ロードセル２０には取付け片２１が固定されており、取付け片２１は支持板１５にねじ（図示せず）で固定されている。すなわち、支持板１５は取付け片２１を介してロードセル２０に支持されている。
【００２９】
図６は、図５の状態から支持板１５にバケット３を取り付けた状態を示す図である。バケット３には板ばね２２が固定されている。図６では、板ばね２２とバケット３の固定受け部５の背面との間に、支持板１５が差し込まれている。このことにより、バケット３は支持板１５に支持されている。
【００３０】
前記のようにバケット３は支持板１５に支持され、支持板１５は取付け片２１を介してロードセルに２０に支持されている。したがって、バケット３に加わった荷重は、支持板１５及び取付け片２１を介してロードセル２０に加わる。このことにより、バケット３に投入された物品１０の重量は、ロードセル２０により計量される。
【００３１】
図６は、バケット３の可動受け部６が閉じた状態を示している。可動受け部６は、軸２６を介して固定受け部５と一体の側板２５に取り付けられている。このことにより、可動受け部６は軸２６を中心に回転可能になっている。側板２５の下方かつ内側に、ウレタンゴム等で形成されたストッパ２７が固定されている。図６は可動受け部６が自重で下がり切った状態を示しており、ストッパ２７には可動受け部６と一体の側板３０の下端面が当接している。側板３０には、軸３１を介してローラ３２が取り付けられている。ローラ３２に、後に説明する開閉用プレート３６（図７）が当接し、可動受け部６が上方に持ち上げられる。
【００３２】
図６に示したバケット３において、可動受け部６側が作業者側である。すなわち、バケット３の投入口４は、作業者側が低くなるように傾斜している。このことにより、図３に示した作業状態において、作業者は、バケット３内部が見易くなる。このため、作業者は物品１０の投入作業が容易になるととに、誤投入を防止することができる。
【００３３】
図４において、傾斜フランジ７の裏面側に駆動手段３５が配置されている。駆動手段３５は、例えばロータリーソレノイドであり、モータであってもよい。駆動手段３５のシャフトには、シャフトと一体に回転する開閉用プレート３６が取り付けられている。駆動手段３５は、各バケット３に対応して配置されている。図４では、図示されていないが、駆動手段３５は左側の傾斜フランジ７の裏面側にも配置されている。駆動手段３５による開閉用プレート３６の回転移動により、バケット３が開閉する。
【００３４】
以下、図７を参照しながら、バケット３の開閉について説明する。図７（ａ）はバケット３が閉じた状態を示しており、図７（ｂ）はバケット３が開いた状態を示している。図７（ａ）において、駆動手段３５（図４）と一体のシャフト３７に開閉用プレート３６が取り付けられている。開閉用プレート３６は、シャフト３７を中心として、所定角度だけ回転可能である。本実施形態では、駆動手段３５に駆動信号が入力されると、開閉用プレート３６は、シャフト３７を中心として、矢印ｂ方向に４５度回転する。このことにより、開閉用プレート３６にローラ３２が当接し、可動受け部６は軸２６を中心に回転しながら上方に持ち上げられる。
【００３５】
図７（ｂ）は、可動受け部６が上方に移動し切った状態を示している。この状態では、固定受け部５の下端と可動受け部６の下端との間が大きく開いており、図７（ａ）の状態でバケット３内に受け止められていた物品は、図７（ｂ）の状態では、バケット３内から下方に落下する。
【００３６】
以下、本実施形態に係る組合せ計量機１の使用態様について、時系列的に説明する。図８は、本実施形態に係る組合せ計量機１の制御を説明するブロック図である。組合せ計量機１の制御は、制御部４５により実行される。制御部４５は、演算手段及び記憶手段を主要部とするコンピュータを備えている。さらに制御部４５は、ロードセル２０からの検知信号を増幅させる増幅器、アナログ信号である検知信号をデジタル信号に変換する変換器を備えている。
【００３７】
図９は、本実施形態に係る組合せ計量機１の使用及び動作の過程を示すフローチャートである。図９のフローチャートは、開始時に物品が全く投入されていない状態、すなわちバケット３がすべて空の状態を前提としたものである。したがって、開始時に図８の制御部４５に記憶されている各バケット３の物品重量は０である。以下、物品はアスパラガスとし、設定重量は１００ｇとする。
【００３８】
最初に、タッチパネル方式の操作パネル４２（図１）により、重量１００ｇを設定する（ステップ１００）。その後、作業者はバケット３にアスパラガスを順次投入していく。本実施形態では、左のバケット列３Ｌのすべてのバケット３にアスパラガスを投入した後に、右のバケット列３Ｒのバケット３にアスパラガスを投入する。これは、左右一対のバケット３に対し、ロードセル２０を１個としているためである。前記のように投入順序を決めておくことにより、左右一対のバケット３に最初に物品が投入されたときに、制御部４５は左のバケット３に物品が投入されたと判断し、この物品重量を左のバケット３の物品重量として記憶することができる。
【００３９】
開始時にはバケット３がすべて空であるので、制御部４５は左ランプ４０を点灯させる（ステップ１０１、図８）。作業者は、左ランプ４０の点灯指示により、左バケット列３Ｌにアスパラガスを投入する。バケット３にアスパラガスが投入されると、アスパラガスの重量がロードセル２０で検知され、図８に示したように、検知信号が制御部４５に入力される。制御部４５は検知信号に基いて、投入されたアスパラガスの重量を算出し記憶する。
【００４０】
左バケット列３Ｌにおいて、物品重量０のバケット３が無くなった時点で、制御部４５は、左バケット列３Ｌへの投入が完了したと判断する。次に制御部４５は、右ランプ４１を点灯させる（ステップ１０２、図８）。作業者は、右ランプ４１の点灯指示により、右バケット列３Ｒにアスパラガスを投入する。右バケット列３Ｒにおいて、物品重量０のバケット３が無くなった時点で、制御部４５は、左右すべてのバケット３へのアスパラガス投入が完了したと判断する。
【００４１】
次に、制御部４５は組合せ計量を行う（ステップ１０３）。制御部４５は、設定重量１００ｇ以上でかつ設定重量１００ｇに最も近い物品重量となるバケット３の組合せを割り出す。このような組合せとして、制御部４５は、物品重量１００．５ｇとなる５つのバケット３を選択したとする。この場合、制御部４５は、図８に示したように駆動手段３５に指令を発し、選択した５つのバケット３に対応する駆動手段３５を駆動させる。このことにより、選択された５つのバケット３は、図７（ａ）の状態から可動受け部６が開いた図７（ｂ）の状態になる。このようにして、選択された５つのバケット３から、それぞれアスパラガスが排出される（ステップ１０４）。
【００４２】
すなわち、図３において、作業者側の作業台２０上（Ａ部）に、５本のアスパラガス（物品１０）が滑り落ちてくる。作業者はこの５本のアスパラを掴み取って結束等の作業を行う。結束以外の作業としては、包装が挙げられる。アスパラガスは作業者側に排出されるので、前記のとおり、作業者は持ち場を離れる必要はなく、アスパラガスを投入した作業者と同じ作業者が結束等の作業を行うことができる。
【００４３】
作業者が結束等の作業をしている間、組合せ計量機１は新たな投入の待機状態になっている。したがって、結束等の作業は、組合せ計量機１の動作の影響を受けることなく行うことができる。また、本実施形態では、すべてのバケット３へのアスパラガス投入が完了するまでは、ステップ１０３の組合せ計量は実行されず、アスパラガスは排出されない。このため、不意にアスパラガスが排出さることはなく、作業者は安定した作業を行うことができる。さらに、すべてのバケット３への投入状態で、組合わせ計量が実行されることにより、より設定重量に近い組み合わせを選択することが可能になる。
【００４４】
ステップ１０４の排出により、選択された５つのバケット３が空になっているので、左ランプ４０又は右ランプ４１が点灯する（ステップ１０５）。左右両方のバケット列に空きがあれば、左ランプ４０が先に点灯する。ランプの点灯指示によりアスパラガスを投入し（ステップ１０６）、すべてのバケット３への投入が完了すると、再び組合わせ計量が実行され（ステップ１０３）、設定重量に近いアスパラガスの組合わせが排出される（ステップ１０４）。
【００４５】
以後、同じ動作を繰り返すことにより、すべてのバケット３にアスパラガスが投入される毎に、図３において、作業者側の作業台２０上（Ａ部）に、選択された組合わせのアスパラガス（物品１０）が滑り落ち、作業者は結束等の作業を行う。すなわち、１人の同一の作業者が、投入作業と結束等の作業を交互に連続的に行うことができる。
【００４６】
以上、本発明について実施形態を参照しながら説明したが、本発明は前記実施形態に限るものではなく、下記の構成としてもよい。バケット３を２列に配置した例で説明したが、バケット３は１列でもよく３列以上としてもよい。３列以上とする場合は、左右方向のバケット３に対応するロードセル２０の個数を適宜増加させればよい。
【００４７】
すべてのバケット３への物品投入が完了するまでは、物品は排出されない例で説明したが、作業時間の短縮を重視する場合には、設定重量に近い組合わせを確認でき次第、物品を排出するようにしてもよい。また、投入物品が長尺物の例で説明したが、これに限るものではなく、バケット３の形状を適宜変更することにより、各種形状の物品の計量に適したものとすることができる。
【００４８】
傾斜部９は、物品を滑り落とすことができればよく、傾斜部９の傾斜面は、図２に示したように平板状に限らず曲面状であってもよい。また、傾斜部９は板状部材に限るものではなく、網状や格子状の部材で形成してもよい。さらに、傾斜部９は、ベルトコンベア等の可動式としてもよい。この構成は、自重では滑り落ちにくい物品を投入する場合に適している。図２に示したように傾斜部９は、本体ケース２内に収容されるので、傾斜部９を可動式にしても装置の小型化に不利になることはない。
【００４９】
設定重量の入力部がタッチパネル方式の操作パネルの例で説明したが、これに限るものではなく、他の各種入力手段を用いてもよい。また、左右のバケット列に空きがある場合、左バケット列から物品を投入する例で説明したが、右バケット列から物品を投入するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１  組合せ計量機
２  本体ケース
３  バケット
３Ｌ  左バケット列
３Ｒ  右バケット列
４  投入口
７  傾斜フランジ
８  排出部
９  傾斜部
１０  物品
２０  ロードセル
３５  駆動手段
４０  左ランプ
４１  右ランプ
４２  操作パネル
４５  制御部
【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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