(57)【要約】【課題】ロードセルなど計量装置を不要として低コスト化を実現するとともに、バラ物原料の充填作業を極めて短くする。【解決手段】バラ物原料を貯留する供給ホッパー１０と、供給ホッパー１０下方に配置される升計量ホッパー１１と、供給ホッパー１０と升計量ホッパー１１との間にあって、供給ホッパー１０底部側に設けた開閉用カットゲート３３と、  升計量ホッパー１１内部に設けられ、升計量ホッパー１１の容量の定量値を検知する定量レベルセンサ４７と、を備えたバラ物原料の定量充填装置であって、定量レベルセンサ４７がバラ物原料を感知した場合に、カットゲート３３は、定量レベルセンサ４７と連動してその開度を全閉させる一方、升計量ホッパー１１底部には、カットゲート３３の全閉動作に連動してバラ物原料を排出するように全開する排出シャッター３５を設けた。【選択図】図３
2017101959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バラ物原料を貯留する供給ホッパーと、
該供給ホッパー下方に配置される升計量ホッパーと、
前記供給ホッパーと前記升計量ホッパーとの間にあって、前記供給ホッパー底部側に設けた開閉用カットゲートと、
前記升計量ホッパー内部に設けられ、該升計量ホッパーの容量の定量値を検知する定量レベルセンサと、を備えたバラ物原料の定量充填装置であって、
前記定量レベルセンサがバラ物原料を感知した場合に、前記カットゲートは、前記定量レベルセンサと連動してその開度を全閉させる一方、前記升計量ホッパー底部には、前記カットゲートの全閉動作に連動してバラ物原料を排出するように全開する排出シャッターを設けたことを特徴とするバラ物原料の定量充填装置。
【請求項２】
前記升計量ホッパーは、定量よりも若干少ない大容量ホッパー部と、容量の小さい小容量ホッパー部とにより形成されたものであって、前記小容量ホッパー部の下部に、前記大容量ホッパー部の貯留量の満量を検知する下限レベルセンサを設け、前記升計量ホッパーにバラ物原料を供給する際に、当初は前記供給ホッパーからの流量を大きくして前記大容量ホッパー部に貯留する一方、前記下限レベルセンサがバラ物原料を感知した場合は、前記カットゲートの開度を全開から半開にして流量を小さくして前記小容量ホッパー部に貯留してなる請求項１記載のバラ物原料の定量充填装置。
【請求項３】
前記升計量ホッパーの下方には、該升計量ホッパーから排出されたバラ物原料をタンクに投入する投入装置を備えてなる請求項１又は２記載のバラ物原料の定量充填装置。
【請求項４】
前記供給ホッパー、升計量ホッパー及びタンク内には、バラ物原料の落下衝撃力を緩和する流下樋をそれぞれ設けてなる請求項３記載のバラ物原料の定量充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バラ物原料を１トン程度収容可能な略密閉状のモバイルタンクへのバラ物原料の充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、精米工場等において、米粒などの穀物を１トン程度収容可能な略密閉状のモバイルタンク（「コンテナ」ともいう。）に充填し、このモバイルタンクをスタッカークレーンでラックの所定アドレスに格納し、必要に応じてモバイルタンク単位で精米工程や選別工程へ搬送することにより、穀物の損傷をより少なくするとともに、コンタミ対応にも優れた穀物用のモバイルタンクが、例えば、特許文献１〜３により知られている。
【０００３】
このようなモバイルタンクに米粒などバラ物原料を充填する際は、いずれもロードセルなどの荷重センサを利用した計量装置を用いた定量充填・払い出しが行われている。すなわち、特許文献１では、モバイルタンクにバラ物原料を充填する際、あらかじめ空のモバイルタンクをロードセル計量機に載置した状態でバラ物原料を充填していく。バラ物原料の充填に伴ってモバイルタンクの重量は重くなり、ロードセル計量機の計量値も次第に増加していく。そこで、計量値が所定値になったときにバラ物原料の供給を停止する制御を行い、充填作業を終了するものである（特許文献１の段落００１５参照。）
【０００４】
また、特許文献２では、モバイルタンクにバラ物原料を充填する際、空のモバイルタンク上方に計量装置付きの大型の貯留ホッパを設けておき、該貯留ホッパには多量のバラ物原料を貯留しておき、該貯留ホッパからバラ物原料を払い出してモバイルタンクへの充填を行うと、貯留ホッパ側の計量装置の計量値が次第に減少していくようになるので、計量装置の計量値が所定値になったときにバラ物原料の払い出しを停止する制御が行われている（特許文献２の段落０００３参照。）。
【０００５】
しかしながら、上記のようにモバイルタンクにバラ物原料を充填する際、ロードセルなどの荷重センサを利用した計量装置を用いて定量充填・定量払い出しを行う手法では、充填設備の設備ラインごとに計量装置が必要となるため（例えば、特許文献１にあっては２系列の充填装置が設置してあるから、２個の計量装置が必要であり、特許文献２であっても、各系列ごとに計量装置が必要となる。また、ロードセルなどの荷重センサの計測値を増幅したり、電気信号を荷重に変換するための制御装置も必要となる。）、高コストとなる問題があった。
【０００６】
また、ロードセルなどの荷重センサを利用した計量装置では、計量する際の精度や演算時間を確保するために、静止するまでの待ち時間が必要となり、多数のモバイルタンクへバラ物原料を充填する場合には、充填作業に長時間を要していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２４９１８５号公報
【特許文献２】特開平４−３４１４２６号公報
【特許文献３】意匠登録第１２７２５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記問題点にかんがみ、ロードセルなど計量装置を不要として低コスト化を実現するとともに、モバイルタンクへのバラ物原料の充填作業を極めて短くすることのできる、バラ物原料の定量充填装置を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明は、バラ物原料を貯留する供給ホッパーと、該供給ホッパー下方に配置される升計量ホッパーと、前記供給ホッパーと前記升計量ホッパーとの間にあって、前記供給ホッパー底部側に設けた開閉用カットゲートと、前記升計量ホッパー内部に設けられ、該升計量ホッパーの容量の定量値を検知する定量レベルセンサと、を備えたバラ物原料の定量充填装置であって、前記定量レベルセンサがバラ物原料を感知した場合、前記カットゲートは、前記定量レベルセンサと連動してその開度を全閉させる一方、前記升計量ホッパー底部には、前記カットゲートの全閉動作に連動してバラ物原料を排出するように全開する排出シャッターを設ける、という技術的手段を講じた。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、前記升計量ホッパーが、定量よりも若干少ない大容量ホッパー部と、容量の小さい小容量ホッパー部とにより形成されたものであって、前記小容量ホッパー部の下部に、前記大容量ホッパー部の貯留量の満量を検知する下限レベルセンサを設け、前記升計量ホッパーにバラ物原料を供給する際に、当初は前記供給ホッパーからの流量を大きくして前記大容量ホッパー部に貯留する一方、前記下限レベルセンサがバラ物原料を感知した場合は、前記カットゲートの開度を全開から半開にして流量を小さくして前記小容量ホッパー部に貯留することを特徴とする。
【００１１】
さらに、請求項３記載の発明は、前記升計量ホッパーの下方に、該升計量ホッパーから排出されたバラ物原料をタンクに投入する投入装置を備えていることを特徴とする。
【００１２】
そして、請求項４記載の発明は、前記供給ホッパー、升計量ホッパー及びタンク内に、バラ物原料の落下衝撃力を緩和する流下樋をそれぞれ設けていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、バラ物原料を貯留する供給ホッパーと、該供給ホッパー下方に配置される升計量ホッパーと、前記供給ホッパーと前記升計量ホッパーとの間にあって、前記供給ホッパー底部側に設けた開閉用カットゲートと、前記升計量ホッパー内部に設けられ、該升計量ホッパーの容量の定量値を検知する定量レベルセンサと、を備えたバラ物原料の定量充填装置であって、前記定量レベルセンサがバラ物原料を感知した場合、前記カットゲートは、前記定量レベルセンサと連動してその開度を全閉させる一方、前記升計量ホッパー底部には、前記カットゲートの全閉動作に連動してバラ物原料を排出するように全開する排出シャッターを設けたものであり、例えば、１トン程度収容可能な略密閉状のタンク（コンテナ）にバラ物原料を充填するに際し、升計量ホッパーによって１トン程度収容可能な容量や容積を判定するとともに、排出シャッターの開成によりこれを払い出すことができるので、ロードセルなどの計量装置を不要として略密閉状のタンクにバラ物原料を充填することが可能となった。つまり、低コスト化を実現することができるのである。
【００１４】
また、ロードセルなどの計量装置が不要であるために、計量する際の精度や演算時間を確保するための、待ち時間が不要となり、多数のモバイルタンクへバラ物原料を充填する場合でも、充填作業の作業時間を大幅に短縮化することができる。
【００１５】
また、請求項２記載の発明によれば、前記升計量ホッパーが、定量よりも若干少ない大容量ホッパー部と、容量の小さい小容量ホッパー部とにより形成されたものであって、前記小容量ホッパー部の下部に、前記大容量ホッパー部の貯留量の満量を検知する下限レベルセンサを設け、前記升計量ホッパーにバラ物原料を供給する際に、当初は前記供給ホッパーからの流量を大きくして前記大容量ホッパー部に貯留する一方、前記下限レベルセンサがバラ物原料を感知した場合は、前記カットゲートの開度を全開から半開にして流量を小さくして前記小容量ホッパー部に貯留するので、大容量ホッパー部のみで貯留するのではなく、小容量ホッパー部により微調整しながらバラ物原料の升計量を行うものであるから、正確な容積を計量することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、前記升計量ホッパーの下方に、該升計量ホッパーから排出されたバラ物原料をタンクに投入する投入装置を備えているから、原料を散逸させることなく、バラ物原料を確実にタンクに投入することができる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、前記供給ホッパー、升計量ホッパー及びタンク内に、バラ物原料の落下衝撃力を緩和する流下樋をそれぞれ設けているから、原料が豆類であった場合でも、順次流下板などに滑流させながらタンク底部に徐徐に堆積させる。このため、高所からの落下による衝撃力が発生せず、粒面の裂傷も生じさせることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】穀物乾燥調製施設の調製工程を示す一部破断面図である。
【図２】穀物乾燥調製施設の出荷包装工程を示す一部破断面図である。
【図３】定量充填部の詳細な構造を説明するための拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。一般的な穀物乾燥調製施設は、収穫後の穀物を荷受する荷受工程、荷受けした穀物を所定水分値まで乾燥を行う乾燥工程、乾燥後の穀物を籾摺・精選を行う調製工程及び出荷包装工程の４工程を基本的な構成として備えているものである。したがって、本実施形態では、基本的な工程である荷受工程及び乾燥工程については、図示を省略することととする。
【００２０】
図１は、スタッカークレーン利用によりモバイルタンクを搬送しつつ、ラックの所定アドレスに格納することのできる調製工程の一部破断面図であり、図２は、スタッカークレーン利用によりモバイルタンクを搬送しつつ、ラックの所定アドレスに格納することができる出荷包装工程の一部破断面図である。
【００２１】
図１に示す調製工程は、図外の乾燥工程から搬出された穀物を受ける受ホッパー１及び穀物を揚穀する揚穀機２からなる搬入部３と、垂直方向に多段状に設けた架台４の上から順に籾摺機５、粒選別機６、光学選別機（光学石抜き機）７及び金属検出器８を配設した籾摺・精選部９と、該籾摺・精選部９の下方に設けられ、穀物を一時貯留する供給ホッパー１０、該供給ホッパー１０下方の升計量ホッパー１１及びモバイルタンク１２を架台４の最下段にセットするステーション１３を備えた定量充填部１４とを主要な構成としている。
【００２２】
符号１５は第１のスタッカークレーンであり、左右方向に移動するクレーン部１６と、モバイルタンク１２を上下方向に昇降するリフト部１７とにより形成される。
【００２３】
符号１８はモバイルタンク１２の待機ラックであり、例えば、モバイルタンク１２を横方向に５ 個収容する棚１９が、縦方向に１０段に区分けして配設されている。そして、前記スタッカークレーン１５の操作によって、穀物を充填したモバイルタンク１２を横方向及び縦方向の番地ごとに振り分けて収容するとともに、必要に応じてモバイルタンク１２を待機ラックから取り出して穀物の出荷に供することができるようになっている。
【００２４】
図２に示す出荷包装工程は、上記待機ラック１８と、第２のスタッカークレーン２０と、垂直方向に多段状に設けた架台２１の上から順にタンク載置台２２、ブレンド計量機２３、ブレンドホッパー２４、光学選別機２５、静電選別機２６及び比重選別機２７を備えた精選部２８と、精選部２８下方の包装装置２９及び搬出コンベア３０を備えた出荷包装部３１と、から形成されている。該出荷包装部３１から搬出された袋詰め製品は、トラック３２に積載されて出荷されることになる。
【００２５】
次に、図１、図３を参照して、本発明の要部となる定量充填部１４について説明する。図３は、定量充填部１４の詳細な構造を説明するための拡大図である。
【００２６】
図１及び図３に示すように、定量充填部１４は、上から順に、供給ホッパー１０、升計量ホッパー１１及びモバイルタンク１２をセットするステーション１３が重設された構成となっている。
また、前記供給ホッパー１０と升計量ホッパー１１との間には、供給ホッパー１０底部側に設けた開閉用カットゲート３３と、前記升計量ホッパー１１上部に設けた穀物を集穀する集穀ホッパー３４とが備えられている。一方、前記升計量ホッパー１１とモバイルタンク１２との間には、前記升計量ホッパー１１底部の排出口を開閉する排出シャッター３５と、前記升計量ホッパー１１から排出された穀物を前記モバイルタンク１２に投入する投入装置３６とが備えられている。
【００２７】
前記供給ホッパー１０、升計量ホッパー１１及びモバイルタンク１２には、米粒のほか、大豆、小豆などの豆類を貯留することもできる。このような豆類を高所から落下させてしまうと、落下衝撃力により粒面が裂傷するので、これを防止するための流下樋３７，３８，３９がそれぞれ設けられている。
該流下樋３７，３８，３９は、一対の架設柱Ａ，Ｂ間に上下方向にジグザグ状（互い違い、カスケード状）に流下板ａ，ｂ，ｃ，ｄ…が配置されていて、これにより、豆類を順次流下板ａ，ｂ，ｃ，ｄ…に滑流させて、タンク底部から徐徐に堆積させる構成になっている。このため、高所からの落下による衝撃力が発生しないため、粒面の裂傷を生じさせることがないというメリットがある。
【００２８】
前記供給ホッパー１０底部のカットゲート３３には、該カットゲート３３の開閉動作を行うために、操作ロッド４０及び流体シリンダ４１が接続され、同様に、前記升計量ホッパー１１底部の排出シャッター３５には、該排出シャッター３５の開閉動作を行うために、操作ロッド４２及び流体シリンダ４３が接続されている。
【００２９】
前記升計量ホッパー１１は、立方体などの多面体を正面視でひし形に配置した定量の１トンよりも若干少ない容量（例えば、９００ｋｇ容量）の大容量ホッパー部１１ａと、筒形状となした収容量の小さい（例えば、１００ｋｇ容量）小容量ホッパー部１１ｂとにより形成されている。そして、前記大容量ホッパー部１１ａの底部近傍には、升計量ホッパー１１内の穀物の残留量を検知する残量レベルセンサ４４が設けられるとともに、前記小容量ホッパー部１１ｂには、その最上部に満量レベルセンサ４５を、下部位置に下限レベルセンサ４６を設け、中間位置には定量レベルセンサ４７がそれぞれ設けられている。これらレベルセンサ４５，４６，４７は、原料の見掛け密度の違いや、品種、カットゲート３３と升計量ホッパー１１との距離に応じて上下位置を微調整することができるものである。
【００３０】
なお、定量レベルセンサ４７がバラ物原料を感知した場合、カットゲート３３は、定量レベルセンサ４７と連動してその開度を全閉させる制御がなされる一方、升計量ホッパー１１底部の排出シャッター３５は、カットゲート３３の全閉動作に連動してバラ物原料を排出するよう全開させる制御がなされる。
【００３１】
前記投入装置３６は、投入ホッパー４８と、該投入ホッパー４８と前記モバイルタンク１２との間に配置され、前記投入ホッパー４８から前記モバイルタンクに亘って伸縮可能に形成された連通管４９ａ，４９ｂと、伸縮可能な連通管４９ｂを固定する固定板５０と、該固定板５０を上下に移動させる流体シリンダ５１，５１と、前記連通管４９ｂ下端に設けたタンク接続部５２と、から構成されている。
【００３２】
以下、上記構成において、升計量ホッパー１１を用いてモバイルタンク１２にバラ物原料を充填する作用を説明する。まず、あらかじめステーション１３に載置している空のモバイルタンク１２に対し、投入装置３６の流体シリンダ５１，５１を作動させて、タンク接続部５２を、モバイルタンク１２の投入口に接続しておく。
【００３３】
次に、升計量ホッパー１１にバラ物原料を供給する。升計量ホッパー１１に供給するバラ物原料の供給量は、当初はモバイルタンク１２の容量よりも若干少ない量である大容量ホッパー部１１ａに貯留することを目標とする。これには、小容量ホッパー部１１ｂ下部位置に設けた下限レベルセンサ４６を目処とするとよい。
【００３４】
そして、供給ホッパー１０の流体シリンダ４１を作動してカットゲート３３を全開すれば、該供給ホッパー１０内のバラ物原料は集穀ホッパー３４から流下樋３８を介して升計量ホッパー１１の大容量ホッパー部１１ａに流れ込み、徐徐に堆積して下限レベルセンサ４６に到達するようになる。このとき、下限レベルセンサ４６がバラ物原料を感知すれば、カットゲート３３は全開から半開状態に開度を狭くする制御がなされる。この状態は、次工程で流量を絞った状態で小容量ホッパー部１１ｂにバラ物原料を投入するようにしたものである。
【００３５】
小容量ホッパー部１１ｂに小出しでバラ物原料を投入していくと、ついには、定量レベルセンサ４７がバラ物原料を感知する。このとき、カットゲート３３は半開状態から全閉する制御がなされる。この際、小容量ホッパー部１１ｂに小出しでバラ物原料を投入するものであるから、正確な容積を計量することができるのである。なお、もしも、カットゲート３３を全閉する制御が遅れて、満了レベルセンサ４５が感知されたときは、容量オーバーのため（もはやモバイルタンク１２に収容できずに原料が溢流する。）、エラー表示するとともに、全停止するとよい。
【００３６】
そして、升計量ホッパー１１により容積を計量した後は、流体シリンダ４３を作動して升計量ホッパー１１の排出シャッター３５を全開し、投入装置３６を介してモバイルタンク１２にバラ物原料を投入する。
【００３７】
投入装置３６では、投入ホッパー４８、連通管４９ａ，４９ｂ及びタンク接続部５２を介してバラ物原料がモバイルタンク１２に投入されるようになる。また、モバイルタンク１２内には、流下樋３９が設置されているため、原料が豆類であった場合でも、順次流下板に滑流させながらタンク底部から徐徐に堆積される。このため、高所からの落下による衝撃力が発生せず、粒面の裂傷も生じさせることがない。
【００３８】
升計量ホッパー１１からバラ物原料を排出し、その残量がなくなると、排出シャッター３５を全閉してモバイルタンク１２へのバラ物原料の充填を完了する。
残量の確認は、残量レベルセンサ４４によって行われ、該センサ４４の感知と連動して排出シャッター３５を全閉操作するとよい。
【００３９】
バラ物原料の充填が完了したモバイルタンク１２は、次に、スタッカークレーン１５により待機ラック１８に搬送し、ステーション１３には新たな空のモバイルタンク１２が載置される。そして、前記同様の原料の充填作業が繰り返されることになる。
【００４０】
以上のように本実施形態によれば、定量レベルセンサ４７がバラ物原料を感知した場合、カットゲート３３は、定量レベルセンサ４７と連動してその開度を全閉させる一方、升計量ホッパー１１底部には、カットゲート３３の全閉動作に連動してバラ物原料を排出するように全開する排出シャッター３５を設けたものであり、例えば、１トン程度収容可能な略密閉状のタンク（コンテナ）にバラ物原料を充填するに際し、升計量ホッパー１１によって１トン程度収容可能な容量や容積を判定するとともに、排出シャッター３５によりこれを払い出すことができるので、ロードセルなどの計量装置を不要として略密閉状のタンクにバラ物原料を充填することが可能となった。つまり、低コスト化を実現することができるのである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明はタンクへのバラ物原料の充填装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１    受ホッパー
２    揚穀機
３    搬入部
４    架台
５    籾摺機
６    粒選別機
７    光学選別機
８    金属検出器
９    籾摺・精選部
１０    供給ホッパー
１１    升計量ホッパー
１２    モバイルタンク
１３    ステーション
１４    定量充填部
１５    第１のスタッカークレーン
１６    クレーン部
１７    リフト部
１８    待機ラック
１９    棚
２０    第２のスタッカークレーン
２１    架台
２２    タンク載置台
２３    ブレンド計量機
２４    ブレンドホッパー
２５    光学選別機
２６    静電選別機
２７    比重選別機
２８    精選部
２９    包装装置
３０    搬出コンベア
３１    出荷包装部
３２    トラック
３３    カットゲート
３４    集穀ホッパー
３５    排出シャッター
３６    投入装置
３７    流下樋
３８    流下樋
３９    流下樋
４０    操作ロッド
４１    流体シリンダ
４２    操作ロッド
４３    流体シリンダ
４４    残量レベルセンサ
４５    満量レベルセンサ
４６    下限レベルセンサ
４７    定量レベルセンサ
４８    投入ホッパー
４９    連通管
５０    固定板
５１    流体シリンダ
５２    タンク接続部
【図１】
2017101959.tif 000003
【図２】
2017101959.tif 000004
【図３】
2017101959.tif 000005