(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計量物が供給される計量ホッパと、この計量ホッパに供給された被計量物の重量を検出する重量検出手段と、上記計量ホッパを回転させることにより供給された被計量物を排出させる駆動手段とを有する計量装置であって、上記重量検出手段に取り付けられた支持部材に、一方が中空軸とされ、他方がその内部に挿入されて同一方向に延びる回転軸と固定軸とが支持されていると共に、該回転軸の先端に上記計量ホッパが取り付けられて、上記駆動手段により該回転軸を介して計量ホッパを回転させるように構成され、かつ、上記固定軸の先端に、計量ホッパの内面に接近して装着され、計量ホッパの回転時にその内面に付着した被計量物を掻きとるスクレーパ部材が取り付けられていることを特徴とする計量装置。
【請求項２】
駆動手段は、重量検出手段に取り付けられた支持部材に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の計量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被計量物が供給される計量ホッパを備えた計量装置に関し、計量技術の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の計量装置のそれぞれに具備された計量ホッパに被計量物を供給し、各計量装置による計量値に基づいて組合せ演算を行って、組合せ加算値が目標値に一致し又はこれに最も近い値になる最適組合せを選択すると共に、その最適組合せに該当した計量値に対応する計量ホッパ内の被計量物のみを排出することにより、上記目標重量又はこれにもっとも近い重量の被計量物を得るようにした組合せ計量式の自動計量機が実用化されている。
【０００３】
この種の組合せ計量式の自動計量機に用いられている計量装置には、実公平７−６５０２号公報に開示されているように、上部が開放されかつ下部に排出口が設けられた本体と、該ホッパの排出口を開閉するゲートとを有し、このゲートの開閉動作によって、該ホッパ内の被計量物を排出するゲート式計量ホッパを備えたタイプのものがある。このゲート式計量ホッパは、被計量物を排出するためのゲート開閉装置が必要なので、計量装置の構造が複雑になる問題等があった。
【０００４】
上記の問題に対処するために、例えば特開平１０−３８６６７号公報に開示されているように、駆動手段による回転軸の回転で直接計量ホッパを上下反転させて該ホッパ内の被計量物を排出する回転式計量ホッパを備えたタイプのものがある。この回転式計量ホッパは、駆動手段による回転軸の回転で該ホッパ内の被計量物を排出するようになっているので、計量装置の構造を簡単にできる利点があるが、例えば、被計量物が調理済みの食品のような粘着性を有する場合、計量ホッパの内面に付着して該ホッパ内から全ての被計量物が排出されないという別の問題がある。
【０００５】
この問題に対しては、特開平５−１０７１０４号公報に組合せ計量式の自動計量機に用いられる計量装置が開示されている。
【０００６】
図９に示すように、この計量装置に備えられている計量ホッパＡは、半円筒断面を有し、円筒中心を軸として回転する回転式ホッパである。該ホッパＡは、その軸方向の一方に配置されたロードセルＢに回転可能に取り付けられると共に、スクレーパ部材Ｃが該ホッパＡの内面に接近して水平に固定され、かつロードセルＢに取り付けらている。そして、上記ホッパＡの軸方向の他方には、駆動装置Ｄが配置されると共に、該駆動装置Ｄによって上記ホッパＡが回転するようになっている。また、上記駆動装置Ｄには、上記ホッパＡを回転させる時に、該駆動装置Ｄと計量ホッパＡとを係合させるクラッチ機構Ｅが設けられ、図示しないがクッラチ作動機構により、該クラッチ機構Ｅが係合、離脱するようになっている。
【０００７】
そして、この構成によれば、計量ホッパＡの内面に付着した被計量物をスクレーパ部材Ｃによって掻き落としながら、全ての被計量物が該ホッパＡから排出される。
【０００８】
なお、上記計量ホッパＡを回転させる時以外は、駆動装置Ｄと計量ホッパＡとが分離された状態となっている。これは、駆動装置Ｄと計量ホッパＡとが接続された状態だと、計量ホッパＡを介してロードセルＢに負荷される荷重が該駆動装置Ｄに分散してしまい計量誤差が生じるからである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した構成の計量ホッパを備えた計量装置にあっては、ロードセルに計量ホッパが取り付けられ、該計量ホッパのロードセルの反対側に駆動装置が配置されているから、計量ホッパを軸方向に移動させることができず、もし計量装置から計量ホッパを取り外そうとすれば、該計量ホッパが移動できるスペースを作るために、ロードセル或いは駆動装置を取り外す必要があり、それに伴って計量ホッパの清掃性やメンテナンス性等に問題があった。
【００１０】
その上、該駆動装置には、その装置と計量ホッパとを係合させるクラッチ機構及びクラッチ作動機構が設けられた構造であるから、計量装置の構造が非常に複雑となる問題を有していた。
【００１１】
そこで、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、計量ホッパの脱着が簡単に行うことができ、しかも構造を簡素化してコンパクト化が可能な計量装置の提供を課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００１３】
まず、本願の請求項１に係る発明（以下、第１発明という）は、被計量物が供給される計量ホッパと、この計量ホッパに供給された被計量物の重量を検出する重量検出手段と、上記計量ホッパを回転させることにより供給された被計量物を排出させる駆動手段とを有する計量装置において、上記重量検出手段に取り付けられた支持部材に、一方が中空軸とされ、他方がその内部に挿入されて同一方向に延びる回転軸と固定軸とが支持されていると共に、該回転軸の先端に上記計量ホッパが取り付けられて、上記駆動手段により該回転軸を介して計量ホッパを回転させるように構成され、かつ、上記固定軸の先端に、計量ホッパの内面に接近して装着され、計量ホッパの回転時にその内面に付着した被計量物を掻きとるスクレーパ部材が取り付けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、本願の請求項２に係る発明（以下、第２発明という）は、上記第１発明の計量装置において、駆動手段は、重量検出手段に取り付けられた支持部材に支持されていることを特徴とする。
【００１５】
上記のように構成することにより、本願各発明によればそれぞれ次の作用が得られる。
【００１６】
まず第１発明によれば、計量ホッパの内面に接近してスクレーパ部材が装着されているので、被計量物が該計量ホッパの内面に付着することがあっても、該計量ホッパの回転動作に伴って該スクレーパ部材により、計量ホッパの内面に付着した被計量物が掻きとられることになる。これにより、被計量物は、上記計量ホッパ内から全て排出される。
【００１７】
そして、一方が中空軸とされ、他方がその内部に挿入されて同一方向に延びる回転軸と固定軸とが、重量検出手段に取り付けられた支持部材に片持ち状態で支持されていると共に、該回転軸の先端には計量ホッパが、該固定軸の先端にはスクレーパ部材がそれぞれ取り付けられているので、上記重量検出手段側に回転軸を介して計量ホッパを回転させる駆動手段を配置することが可能となる。これにより、上記計量ホッパの重量検出手段の反対側に、該計量ホッパを取り外すためのスペースが確保されることになり、計量装置から計量ホッパを簡単に取り外すことができる。
【００１８】
また、第２発明によれば、駆動手段は、重量検出手段に取り付けられた支持部材に支持されているので、該駆動手段は常に回転軸を介して計量ホッパに連結させても、駆動手段による影響で計量誤差生じることがない。したがって、従来の計量装置のように、上記駆動手段と回転軸とを係合させるクラッチ機構を必要としないので、計量装置の構造を簡素化することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
まず、本発明に係る計量装置を適用した組合せ計量式の自動計量機の全体構成の概略を説明すると、図１に示すように、この自動計量機１は箱型の基台２を有し、該基台２の前壁部３には、それぞれ５個づつのプールホッパ４…４と計量ホッパ５…５とがシュート６…６を介して上下に配列されていると共に、該基台２の上面には、上記各プールホッパ４…４の直上方に位置するように被計量物供給トラフ７…７が配備されている。さらに、上記計量ホッパ５…５の直下方には、搬送コンベア８が配備されている。この搬送コンベア８は、基台２の前壁部３の下部に固定されている。
【００２１】
このような構成により、被計量物Ｘはトラフ７…７を介して各プールホッパ４…４に分散供給され、さらに該ホッパ４…４からシュート６…６を介して計量ホッパ５…５に排出、供給される。
【００２２】
そして、これらの各計量ホッパ５…５の被計量物Ｘの重量がそれぞれ計量され、その計量値に基づいて組合せ演算が行われて、組合せ加算値が予め設定された目標重量又はこれに最も近い重量となる最適組合せが選択されると共に、その最適組合せに該当した計量ホッパ５…５のみから被計量物Ｘが排出されて、搬送コンベア８によって次の袋詰め等の作業エリアに移送されるようになっている。
【００２３】
次に、本発明の特徴部である計量ホッパ５…５の構成を説明する。なお、この実施の形態においては、前述したように５個の計量ホッパ５…５が自動計量装機１に備えられているが、各計量ホッパ共同じ構成とされているので、そのうちの一つについて説明する。
【００２４】
まず、図２に示すように、上記計量ホッパ５は、回転式ホッパで、半円筒状の収納部９を有し、かつ、後述するモータ１０により駆動される回転軸１１に取り付けられ、該回転軸１１の回転動作によって該ホッパ５内に供給された被計量物Ｘを排出する構造となっている。
【００２５】
計量ホッパ５を回転させる回転軸１１は、供給された被計量物Ｘの重量を計量するための計量機構３０に支持されており、先にこの計量機構３０について説明することにする。
【００２６】
すなわち、図２から図４に示すように、基台２の前壁部３の内側から背面側に延びる水平断面コの字型の取付ブラケット３１が該基台２の前壁部３にボルト３１ａ，３１ａで取り付けられると共に、該取付ブラケット３１の背面側に図１側面視の手前側が開口するコの字型のブロック部材３２がボルト３２ａ，３２ａで固定されている。
【００２７】
そして、この取付ブラケット３１と平行に重量検出器としてのロードセル３３が配置されて、その後端部（図２側面視右側）が上記ブロック部材３２にボルト３３ａ，３３ａで固定されていると共に、該ロードセル３３の可動端部である前端部から鉛直上方に延びる支持部材３４がボルト３４ａ，３４ａで取り付けられている。なお、該支持部材３４の上方側に軸受部３４ｂが設けられている。
【００２８】
また、上記ロードセル３３と平行に取付部材３５が配置されて、その後端部に該ロードセル３３の変形量を規制するボルト３５ａが、上記ブロック部材３２の開口側に位置するように、締付けナット３５ｂにより固定されると共に、該取付部材３５が支持部材３４の下方に係合してボルト３５ｃで固定されている。これにより、上記ロードセル３３に大きな荷重が負荷されても、該ロードセル３３の損傷を防ぐことが可能となっている。
【００２９】
一方、図２に示すように、前壁部３において上記支持部材３４の上方位置には円形の開口部１４が設けられ、この円形の開口部１４内に、該支持部材３４における軸受部３４ｂの前方に位置して軸受部材３７が配置されている。この軸受部材３７は、支持部材３４にボルト３６…３６で連結されている。
【００３０】
そして、当該計量ホッパ５を取り付けた回転軸１１は、図２に示すように、上記支持部材３４における軸受部３４ｂ及び軸受部材３７を介して回転自在に水平に前壁部３の内外方向に延びて支持されている。また、図２に示すように、上記支持部材３４の後方には、４本の取付棒３８…３８を介して固定されたモータ１０が連結されている。そして、上記モータ１０の駆動軸に固定された歯車１０ａと回転軸１１に固定された歯車１１ａとが噛合されており、該回転軸１１が該モータ１０の駆動により回転するようになっている。また、１８０度間隔に突出部１２ａ，１２ａを有する円形のプレート１２が上記モータ１０の後方に突出する駆動軸に取り付けられており、該突出部１２ａ，１２ａを検知するセンサ１３が該モータ１０の後方に配置されている。このセンサ１３の前を突出部１２ａ，１２ａが通過したことを検知すると、該センサ１３によりモータ１０の回転方向を正逆転させるようになっている。
【００３１】
なお、前壁部３に設けられた開口部１４の周囲には、図２に示すように、円環状のカバー部材１５がボルトにより取り付けられている。
【００３２】
そして、上記回転軸１１の先端部には、計量ホッパ５が一体回転するように取り付けられている。
【００３３】
また、上記回転軸１１は、中空軸とされていると共に、その両端部の内周面にベアリング１６，１６が固着されている。そして、固定軸１７が該回転軸１１の内部に挿入されて、該ベアリング１６，１６を介して回転自在に水平に支持されている。そして、支持部材２４の上面から後方に延びる固定部材３９により該固定軸１７の後端部が固定されると共に、固定軸１７の先端部には計量ホッパの内面に付着した被計量物Ｘを掻きとるスクレーパ部材１８が取り付けられている。
【００３４】
次に、計量ホッパ３及びスクレーパ部材１８の取り付け構造について説明する。
【００３５】
図５に示すように、計量ホッパ５の収納部９には、後方に延びる円筒状の取付部９ａが設けられ、その端部寄りの外周面にガイド溝９ｂが円周方向に設けられると共に、該外周面に端部から軸方向に延びてガイド溝９ｂと交差する位置が終端となる導入溝９ｃが設けられている。そして、軸受部材３７の側面（図５平面視上方）にボルト４０ａで取り付けられたガイド部材４０の位置に上記導入溝９ｃがくるように計量ホッパ５を回転させて、上記取付部９ａを回転軸１１の先端部に嵌め込み、そして、図５に示す位置に計量ホッパ５を回転させると、該計量ホッパ５が適宜ロック機構により回転軸１１に対して回転不能に支持されるようになっている。これにより、上記計量ホッパ５を回転軸１１の軸方向に移動させようとしても、回転軸１１から抜けないようになっている。このとき、固定軸１７の先端は計量ホッパ５の収納部９内に突出するようになっている。また、該収納部９の先端には、上記固定軸１１の軸線上に切欠き部９ｄが設けられ、該切欠き部９ｄに上方が開口したボス部材１９が固着されている。
【００３６】
一方、スクレーパ部材１８は、図５に示すように、平面視でコの字型とされており、該部材１８の後端側（図５平面視右側）に成形孔１８ａが、該部材１８の前端側に軸部１８ｂが同一軸線上に設けられている。この軸部１８ｂは、根元径が太くなった段付形状とされており、その先端にはネジが設けられている。
【００３７】
そして、上記スクレーパ部材１８の成形孔１８ａを固定軸１１の先端に圧入させると共に、収納部９に取り付けられたボス部材１９に該部材１８の軸部１８ｂを上方から取り付けて、該スクレーパ部材１８が両端支持状態で収納部９に内装されている。このスクレーパ部材１８は、上記軸部１８ｂに挿入される鍔付きのスリーブ２０を介して、該軸部１８ｂに設けられたネジにナット２１を螺合させることにより、収納部９に固定されるようになっている。
【００３８】
さらに、詳しく説明すると、図５，６に示すように、ボス部材１９の開口幅ａは、軸部１８ｂの軸径ｂより大きくされており、該軸部１８ｂは上方からボス部材１９に取り付けることが可能となっている。そして、上記鍔付きのスリーブ２０が軸部１８ｂに挿入されるが、該スリーブ２０の開口径ｃはボス部材１９の開口幅ａより大きくされているので、該軸部１８ｂはボス部材１９からその上方の開口を通じて抜け出ないようになっている。また、上記スクレーパ部材１８は、スリーブ２０の後端がスクレーパ部材１８に当接すると共に、該スリーブ２０の鍔部がボス部材１９に当接した状態でナット２１により収納部９に、図５に示すような位置で固定されている。この場合、このスクレーパ部材１８は、ボス部材１９を介して収納部９に固定されているので、計量ホッパ５が回転しても常に所定の位置に保持されることになる。
【００３９】
また、上記回転軸１１の先端部は、先細りのテーパ形状とされており、そのテーパ部分に軸方向に切り込みが形成されている。これにより、回転軸１１の先端部のテーパ部分を撓ますことで、該固定軸１１からスクレーパ部材１８を取り外すことが可能となっている。
【００４０】
以上説明したように、この実施の形態に係る計量ホッパ５によれば、図７に示すように、計量ホッパ５に供給された被計量物Ｘは、モータ１０の駆動により該ホッパ５が回転にして排出されるが、該ホッパ５の収納部９にスクレーパ部材１８が内装されているので、計量ホッパ５の収納部９の内面に被計量物Ｘが付着することがあっても、図８に示すように、該計量ホッパ５の回転動作に伴って該スクレーパ部材１８により、計量ホッパ５の収納部９の内面に付着した被計量物Ｘが掻きとられて排出されることになる。これにより、被計量物Ｘは、上記計量ホッパ５内に残ることなく全て排出される。
【００４１】
そして、中空軸とされて計量ホッパ５が取り付けられた回転軸１１と、該回転軸１１の内部に挿入されてスクレーパ部材１８が取り付けられた固定軸１７とが、ロードセル３３に取り付けられた支持部材３４に片持ち状態で同一方向に延びるように支持されていると共に、上記ロードセル３３側に回転軸１１を介して計量ホッパ５を回転させるモータ１０が配置されているので、上記計量ホッパ５のロードセル３３の反対側に、該計量ホッパ５を取り外すためのスペースが確保されることになり、自動計量機１から計量ホッパ５を簡単に取り外すことができる。なお、自動計量機１から計量ホッパ５を取り外す逆の動作を行うことにより、自動計量機１に計量ホッパ５を簡単に取り付けることができる。
【００４２】
また、モータ１０は常に回転軸１１を介して計量ホッパ５に連結させた状態となっているが、該モータ１０はロードセル３３に取り付けられた支持部材３４に支持されているので、モータ１０による影響で計量誤差生じることがない。したがって、従来の計量装置のように、上記モータ１０と回転軸１１とを係合させるクラッチ機構を必要としないので、計量装置の構造を簡素化することができる。
【００４３】
さらに、計量ホッパ５の収納部９に内装されているスクレーパ部材１８は、ナット２１によって固定されているので、該ナット２１により該ホッパ５からスクレーパ部材１８が簡単に取り外すことが可能で計量ホッパ５及びスクレーパ部材１８の洗浄を容易に行うことが可能となる。
【００４４】
なお、この実施の形態の自動計量機１は、複数のプールホッパ４…４、計量ホッパ５…５を備えているが、１つの計量ホッパから構成される自動計量機であっても良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、まず第１発明によれば、計量ホッパの内面に接近してスクレーパ部材が装着されているので、被計量物が該計量ホッパの内面に付着することがあっても、該計量ホッパの回転動作に伴って該スクレーパ部材により、計量ホッパの内面に付着した被計量物が掻きとられることになる。これにより、被計量物は、上記計量ホッパ内から全て排出される。
【００４６】
そして、一方が中空軸とされ、他方がその内部に挿入されて同一方向に延びる回転軸と固定軸とが、重量検出手段に取り付けられた支持部材に片持ち状態で支持されていると共に、該回転軸の先端には計量ホッパが、該固定軸の先端にはスクレーパ部材がそれぞれ取り付けられているので、上記重量検出手段側に回転軸を介して計量ホッパを回転させる駆動手段を配置することが可能となる。これにより、上記計量ホッパの重量検出手段の反対側に、該計量ホッパを取り外すためのスペースが確保されることになり、計量装置から計量ホッパを簡単に取り外すことができる。したがって、計量ホッパの洗浄や保守点検を容易に行うことができる。
【００４７】
また、第２発明によれば、駆動手段は、重量検出手段に取り付けられた支持部材に支持されているので、該駆動手段は常に回転軸を介して計量ホッパに連結させても、駆動手段による影響で計量誤差生じることがない。したがって、従来の計量装置のように、上記駆動手段と回転軸とを係合させるクラッチ機構を必要としないので、計量装置の構造を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る計量装置を適用した組合せ式の自動計量機の正面図である。
【図２】  同要部の一部縦断側面図である。
【図３】  図２のア−ア矢視方向から視た要部の一部省略背面図である。
【図４】  図２のイ−イ線断面図である。
【図５】  図２のウ−ウ線断面図である。
【図６】  図５のエ−エ線断面図である。
【図７】  図５のオ−オ線断面図である。
【図８】  計量ホッパの回転状態を示す説明図である。
【図９】  従来の回転式計量ホッパの構造を示す説明図である。
【符号の説明】
５                  計量ホッパ
１０                モータ（駆動手段）
１１                回転軸
１７                固定軸
１８                スクレーパ部材
３３                ロードセル（重量検出手段）
３４                支持部材
【図１】
0003936083.tif 000002
【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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