(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品供給タンク（２）からの物品（Ｗ）を計量ホッパ（３）に供給するトラフ（１）を有し、該トラフは前記物品が自重により滑動可能な下り勾配をなす第１の搬送面（１１）と、該第１の搬送面の下端から水平方向に伸びる第２の搬送面（１２）とを含み、また、前記トラフを振動させる振動機構（４）を備えた組合せ計量装置において、
前記第１の搬送面から前記第２の搬送面の上方に角度をなして延びる第３の搬送面（１３）を有し、前記第３の搬送面の上方端部（１３ａ）から前記第２の搬送面に落下する物品が後続する物品と分離されるようになっていて、また、前記第２の搬送面上の物品に対して第３の搬送面上の物品が前記振動機構によって遅い速度で搬送されることを特徴とする組合せ計量装置。
【請求項２】
物品供給タンク（２）からの物品Ｗを計量ホッパ（３）に供給するトラフ（１）を有し、該トラフは前記物品が自重により滑動可能な下り勾配をなす第１の搬送面（１１）と、該第１の搬送面の下端から水平方向に伸びる第２の搬送面（１２）とを含み、また、前記トラフを振動させる振動機構（４）を備えた組合せ計量装置において、
前記第２の搬送面から前記第２の搬送面の上方に角度をなして延びる第３の搬送面（１３）を有し、前記第３の搬送面の上方端部（１３ａ）から前記第２の搬送面に落下する物品が後続する物品と分離されるようになっていて、また、前記第２の搬送面上の物品に対して第３の搬送面上の物品が前記振動機構によって遅い速度で搬送されることを特徴とする組合せ計量装置。
【請求項３】
物品供給タンク（２）からの物品（Ｗ）を計量ホッパ（３）に供給するトラフ（１）を有し、該トラフは前記タンクから前記物品を供給し、搬送方向へ水平に伸びる第１の搬送面（１１）と、前記計量ホッパへ前記物品を供給し、該第１の搬送面から更に水平方向に伸びる第２の搬送面（１２）とを含み、また、前記トラフを振動させる振動機構（４）を備えた組合せ計量装置において、前記第１の搬送面から前記第２の搬送面の上方に角度をなして延びる第３ の搬送面（１３）を有し、前記第３の搬送面の上方端部（１３ａ）から前記第２の搬送面に落下する物品が後続する物品と分離されるようになっていて、また、前記第２の搬送面上の物品に対して第３の搬送面上の物品が前記振動機構によって遅い速度で搬送されることを特徴とする組合せ計量装置。
【請求項４】
前記第３の搬送面の搬送方向における長さは、前記物品の嵩よりも長いことを特徴とする請求項１または３のいずれか一つに記載の組合せ計量装置。
【請求項５】
前記第３の搬送面の搬送方向における長さは、前記物品の嵩の2倍までの長さであることを特徴とする請求項４に記載の組合せ計量装置。
【請求項６】
前記振動機構は、水平方向に対して斜め上方に延びる線上で直線往復運動をし、前記水平方向に対して前記斜め上方に延びる線の角度（θ２）は、前記第３の搬送面の水平面に対する角度（θ１）に比べて大きいことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の組合せ計量装置。
【請求項７】
前記トラフは、前記物品の種類に応じて交換可能なことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の組合せ計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品などの物品を所定量ずつ包装するために、物品を所定量となるように計量して組合せて包装機へ排出する組合せ計量装置に係り、特に少量の所定量の組合せをできるようにした組合せ計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５、図６は、下記特許文献１に開示された組合せ計量装置の正面図及び平面図である。この組合せ計量装置は、物品Ｗを上部開口から受け入れて矩形枠状の下部開口から供給するタンク１００を備えている。このタンク１００の下方には、受け取った物品を水平方向にタンク１００の外側へ搬送するトラフ１０１と、トラフ１０１から供給を受けた物品を計量する機能を備えた複数のホッパ１０２とを有するチャンネル１０３が設けられている。チャンネル１０３は、各トラフ１０１の搬送方向がタンク１００の下部開口の長辺に水平面で直交する向きでこの長辺に沿って複数配置されており、これらをチャンネル１０３群とし、設けられた各チャンネル１０３群は、互いに向きが逆となるタンク１００の外方に向けて物品を搬送するような背中合せの配置となっている。
【０００３】
この組合せ計量装置によれば、物品Ｗは装置のフレームに固定されたタンク１００の内部に収納される。物品は、このタンク１００の下部開口から出て各チャンネル１０３のトラフ１０１上に落下し、物品Ｗはトラフ１０１の振動によって搬送されて各チャンネル１０３のホッパ１０２に供給される。そして、ホッパ１０２で供給された物品Ｗの重量が計量され、複数のチャンネル１０３でそれぞれ計量された物品Ｗの組合せの中から目標重量範囲となる組合せが選定され、その選定された物品Ｗを集合させて包装機へ排出する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０９０７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような従来の組合せ計量装置によれば、物品Ｗはタンク１００からトラフ１０１上に重なり合って落ちてくるので、図７に示すトラフ１０１によりホッパ１０２まで搬送するとき、多少は分離されるが多くの物品は、重なりあったまま搬送され、そして、計量機能を備えた各ホッパ１０２に同時に何個もの物品が供給されていた。特に、物品Ｗがポテトチップスなどは、重なった場合分離され難くい。物品Ｗが搬送される様子を図４（ｂ）に示す。しかし、そうした場合であっても、ある程度の重さを有する量を組合せるものであれば問題はなかった。ポテトチップスでは、６０ｇや３０ｇ程度の袋詰めで販売されているが、このくらいの所定量であれば重なり合って搬送されても問題がなかった。むしろ、所定の搬送能力（単位時間あたりの搬送量）を維持するためには、物品Ｗがある程度塊状となっているほうが都合の良い場合が多かった。
【０００６】
しかし、携帯性の良さ、開封後の品質劣化の防止（いわゆる「たべきりサイズ」）、小さい子供への供与や昨今の健康志向の高まり等から１５ｇ乃至２５ｇ程度の袋詰めで販売される需要が起きてきた。この場合、従来のように計量機能を備えたホッパに１０ｇ近い物品Ｗがトラフから供給されてしまうと、そのホッパの物品Ｗが組合せに選定されずに滞留することとなり計量効率が低下するという事象が起きてしまう。
【０００７】
そこで本発明は、上記課題を解消するために、計量機能を備えた各ホッパに少量ずつの物品（ポテトチップスで言えば２、３枚程度）を供給し、少量の組合せができる組合せ計量装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載された組合せ計量装置は、物品供給タンク２からの物品Ｗを計量ホッパ３に供給するトラフ１を有し、該トラフは前記物品が自重により滑動可能な下り勾配をなす第１の搬送面１１と、該第１の搬送面の下端から水平方向に伸びる第２の搬送面１２とを含み、また、前記トラフを振動させる振動機構４を備えた組合せ計量装置において、
前記第１の搬送面から前記第２の搬送面の上方に角度をなして延びる第３の搬送面１３を有し、前記第３の搬送面の上方端部１３ａから前記第２の搬送面に落下する物品が後続する物品と分離されるようになっていて、また、前記第２の搬送面上の物品に対して第３の搬送面上の物品が前記振動機構によって遅い速度で搬送されることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載された組合せ計量装置は、  物品供給タンク２からの物品Ｗを計量ホッパ３に供給するトラフ１を有し、該トラフは前記物品が自重により滑動可能な下り勾配をなす第１の搬送面１１と、該第１の搬送面の下端から水平方向に伸びる第２の搬送面１２とを含み、また、前記トラフを振動させる振動機構４を備えた組合せ計量装置において、
前記第２の搬送面から前記第２の搬送面の上方に角度をなして延びる第３の搬送面１３を有し、前記第３の搬送面の上方端部１３ａから前記第２の搬送面に落下する物品が後続する物品と分離されるようになっていて、また、前記第２の搬送面上の物品に対して第３の搬送面上の物品が前記振動機構によって遅い速度で搬送されることを特徴とする
【００１０】
請求項３に記載された組合せ計量装置は、  物品供給タンク２からの物品Ｗを計量ホッパ３に供給するトラフ１を有し、該トラフは前記タンクから前記物品を供給し、搬送方向へ水平に伸びる第１の搬送面１１と、前記計量ホッパへ前記物品を供給し、該第１の搬送面から更に水平方向に伸びる第２の搬送面１２とを含み、また、前記トラフを振動させる振動機構４を備えた組合せ計量装置において、
前記第１の搬送面から前記第２の搬送面の上方に角度をなして延びる第３の搬送面１３を有し、前記第３の搬送面の上方端部１３ａから前記第２の搬送面に落下する物品が後続する物品と分離されるようになっていて、また、前記第２の搬送面上の物品に対して第３の搬送面上の物品が前記振動機構によって遅い速度で搬送されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載された組合せ計量装置は、請求項１から３のいずれかに記載された組合せ計量装置において、前記第３の搬送面の搬送方向における長さが、前記物品の嵩よりも長いことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載された組合せ計量装置は、請求項４に記載の組合せ計量装置において、前記第３の搬送面の搬送方向における長さが、前記物品の嵩の２倍までの長さであることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載された組合せ計量装置は、請求項１から５のいずれか一つに記載の組合せ計量装置において、前記振動機構は、水平方向に対して斜め上方に延びる線上で直線往復運動をし、前記水平方向に対して前記斜め上方に延びる線の角度（θ２）は、前記第３の搬送面の水平面に対する角度（θ１）に比べて大きいことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載された組合せ計量装置は、請求項１から６のいずれか一つに記載の組合せ計量装置において、前記トラフが、前記物品の種類に応じて交換可能なことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１および２に記載された組合せ計量装置１０によれば、計量ホッパ３に物品Ｗを供給するトラフ１が、第１もしくは第２の搬送面１１、１２から第２の搬送面の上方に角度θ１をなして延びる第３の搬送面１３を有し、第３の搬送面の上方端部１３ａは水平面から当該物品Ｗの嵩よりも高く位置しているので、物品Ｗを一つずつ落下させて引き離すことができ、さらに、第２の搬送面１２上の物品Ｗに対して第３の搬送面１３上の物品が振動機構４によって遅い速度で搬送されることで、物品Ｗが一つずつ引き離された状態で搬送することができる。
【００１６】
請求項３および４に記載された組合せ計量装置１０によれば、計量ホッパ３に物品Ｗを供給するトラフ１の第３の搬送面１３の長さが物品Ｗの嵩よりも長いので、第３の搬送面の上端部１３ａから物品Ｗをより確実に一つずつ落下させることができる。ここで、第３の搬送面の長さを物品の嵩の２倍までの長さとしているので、生産能力を極力落とさずに効率よく物品Ｗを一つずつ落下させることができる。
【００１７】
請求項５に記載された組合せ計量装置１０によれば、振動機構４の振動方向の角度（θ１）がトラフ１の第３の搬送面の角度（θ２）より大きいので第３の搬送面１３上でも物品Ｗを搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態の一例を図１乃至図４を参照して説明する。
図１は本実施例の組合せ計量装置１０を模式的に示した側面図で、図２は本実施例のトラフで、図３はその他の実施例のトラフで、それぞれ模式的に示した斜視図である。図４（ａ）は、本実施例のトラフにおける物品Ｗが搬送されていく様子と振動機構４を示した図である。
【００１９】
本実施形態の組合せ計量装置１０は、複数の計量ホッパ３でそれぞれ物品Ｗを計量し、各計量ホッパ３で計量した物品の組合せの中から目標重量範囲となる組合せを選定し、その選定された物品を集合させて所望の重量範囲内にある物品Ｗとして排出する機能を有するものである。
【００２０】
図１によると、各計量ホッパ３で計量した物品Ｗを目標重量範囲となる組合せができるようにするためには、計量ホッパ３にある程度決まった量の物品Ｗを供給する必要がある。そのために計量ホッパ３の上方に、ある所定量の物品Ｗを計量ホッパ３に供給することができるトラフ１が設置されている。
【００２１】
図２（ａ）にトラフ１を示す。トラフ１は、搬送方向に対して下方に傾斜している第１の搬送面１１を有している。トラフ１の第１の搬送面１１に物品Ｗを供給するようにタンク２と分散コーン５とがトラフ１の上方に配置されている。タンク２から供給された物品Ｗは、分散コーン５によって各トラフ１に分散させられ、トラフ１の第１の搬送面１１を滑動し第３の搬送面１３の下端部１３ｂに到達する。第３の搬送面１３の下端部１３ｂは、第１の搬送面１１に固定されている。
【００２２】
第３の搬送面１３は、第１の搬送面１１に固定された下端部１３ｂから搬送方向に対して斜め上方に向かう傾斜面を有しており、かつ、上端部１３ａは第２の搬送面１２の上方にある。
【００２３】
そして、トラフ１の下方には振動機構４が設置されており、トラフ１を搬送方向に対して斜め上方（矢印Ｃ−Ｄ）へ振動している。従って、トラフ１も同様に搬送方向に対して斜め上方（矢印Ｃ−Ｄ）へ振動する。
【００２４】
図４（ａ）に振動機構４の構造について示す。振動機構４は、コイルスプリング１６を介して基台１７の上に設置されるトラフベース１８と、このトラフベース１８に取り付けた一対の板バネ１９と、これらの板バネ１９の上端部を連結する連結部材２０と、トラフベース１８に取り付けられたコイル１５と、トラフベース１８に取り付けたバランサー２１とを備えている。トラフ１は、連結部材２０上に支持されている。この振動機構４によれば、コイル１５に通電すると磁力が発生し、連結部材２０を引き付け、トラフ１が下方へ沈み込みながら内方（矢印Ｄ）に変位した後、遮断するとトラフ１が上方へ浮き上がりながら外方（矢印Ｃ）に変位して、このトラフ１が図４（ａ）に示すＣ−Ｄ方向に繰り返し振動する。この振動によりトラフ１上の物品Ｗが計量ホッパ３へ搬送される。
【００２５】
同じく図４（ａ）にタンク２から第１の搬送面１１を滑動し第３の搬送面１３の下端部１３ｂに到達してからの物品Ｗの搬送状態を示す。このとき下端部１３ｂに到達した物品Ｗは、第１の搬送面１１を重なった状態で滑動したり、もしくは次から次へと滑動してくるので滞留し重なり合ってしまう。重なり合った物品Ｗは、振動機構４により第３の搬送面上を重なり合った状態で搬送される。しかし、振動機構４による振動は斜め方向なので上方向にも振動の成分があるため重なり合った物品Ｗは、分離しながら遅い速度で搬送される。
【００２６】
また、振動機構４の振動方向（Ｃ−Ｄ方向）は、水平方向に対して、θ２の角度であり、第３の傾斜面１３の角度をθ１であるとすると、θ２はθ１より大きくする必要がある。これは、第３の傾斜面１３に対して、振動機構４の振動方向が斜め上方にならなければ、物品Ｗが搬送方向へ円滑に進まなくなってしまうためである。
【００２７】
そして、物品Ｗが第３の搬送面の上端部１３ａまで搬送されると、物品Ｗの重心に他の物品Ｗの重心が重ならない程度で分離される。そうすると、物品Ｗは、上端部１３ａから一枚ずつ第２の搬送面１２へ落下し完全に分離することができる。
【００２８】
ここで、第３の搬送面１３の搬送方向の長さは、物品Ｗの嵩（個々の物品の大きさ、高さ、体積等）より長い方がよい。これは、物品Ｗ１個分の長さがあれば、第１の搬送面１１を滑動し第３の搬送面１３の下端部１３ｂに到達したときに、その勢いで上端部１３ａを超えてしまうことを防止したり、または物品Ｗが下端部１３ｂに塊状になって到達したときには、第３の搬送面１３上を搬送されながら、振動機構４の振動によりその物品Ｗの重心同士を重ならない程度に分離したりすることができるためである。
【００２９】
第２の搬送面１２上に落下した物品Ｗは、振動機構４によって搬送されるが、その速度は、搬送方向へ斜め上方の傾斜面である第３の搬送面１３に比べて第２の搬送面１２は、水平面なので早い。そのため、上端部１３ａから一枚ずつ落下した物品Ｗは、次の物品Ｗが落下してくるころには落下地点より前方に搬送されており、引き離すことができる。すなわち、一枚ずつ搬送させることができる。
【００３０】
ここで、第３の搬送面の上端部１３ａは、第２の搬送面１２からの高さが物品Ｗの嵩より高いほうがなおよい。これは、低い場合、物品Ｗが第２の搬送面１２と上端部１３ａとに跨ってしまい搬送され難くなる。つまり、次に落下してくる物品Ｗを引き離すことができず、あるいは再び重なり合って第２の搬送面１２上を搬送されることもあるからである。例えば本発明を限定するものではないが、物品Ｗがポテトチップスの場合、不定形であるため嵩は限定できないが、経験により一番長い嵩を限定し、分離できるように高さを決定すればよい。
【００３１】
ついで、第２の搬送面１２は水平であることを必要とする。これは、トラフ１の下方に配置される計量ホッパ３から物品Ｗが選択され排出されると図示しない制御部から該当するトラフ１に排出指令が出力されることで、振動機構４の振動によりトラフ１が駆動し物品Ｗを搬送する。すなわち、排出指令が出力されていないときは、駆動しないので、第２の搬送面１２は水平であることで、物品Ｗが勝手に計量ホッパ３に排出することを避けることができる。
【００３２】
図２（ｂ）は、第２のトラフ１の実施例を示す。第１の実施例との違いは、第３の搬送面１３の下端部１３ａが第１の搬送面１１と固定されているか、第２の搬送面１２と固定されているかの違いであるが、物品Ｗの搬送の様子は図４（ａ）と同じであり、効果も同じである。
【００３３】
また、図３のように、トラフ１の他の形態として、前述した本発明のトラフ１は、物品Ｗが自重により滑動可能な下り勾配をなす第１の搬送面１１を含んでいたが、第１の搬送面１１は、水平な搬送面であってもよい。すなわち、水平な第２の搬送面１２のみからなるトラフにおいて、前記第２の搬送面１２から上方に角度をなして延びる第３の搬送面を有するトラフであっても良い。この場合、組合せ計量装置が初期駆動であるとき、水平な搬送面上では振動機構４による搬送になるので、下り勾配をなす第１の搬送面１１と比べて第３の搬送面１３の下端部１３ｂまで搬送する時間が掛かり、トラフの搬送効率すなわち組合せ計量装置の生産能力が落ちるが、下端部１３ｂより後は、第１の搬送面を含むトラフ１と同じ搬送効率になる。
【００３４】
また、トラフ１の幅は、物品Ｗの嵩の２個分より小さいほうが望ましい。これは、物品Ｗの嵩の２個分よりトラフ１の幅が大きいと物品Ｗが横に並んで搬送されて、同時に第３の搬送面の上端部１３ａから第２の搬送面１２へ落下し、同様に第２の搬送面１２上を物品Ｗが分離されずに横に並んで搬送されてしまうからである。
【００３５】
ここまでの説明でも分かるように、物品Ｗの種類（特に嵩）によってトラフ１の大きさが変わってくるので、トラフ１は交換可能とすることが好ましく、その場合には、振動機構４とトラフ１との連結部材２０に操作容易なキャッチクリップ等を用いる構成（図示せず）とすれば、トラフ１を交換する際の手間を省くことができてよい。
【００３６】
そして、上述の通り、トラフ１は複数並んでいるが、隣接する一対のトラフ１には、振動するトラフ１同士が干渉しないようにするための隙間が形成されている。図示されてないが、いずれもこの隙間には、一方のトラフ１の側部を、他方のトラフ１の側部にオーバーラップさせたオーバーラップ部を形成することで塞いでいる。各トラフ１は、振動するため、所定の隙間を隔てて配設する必要がある。この隙間からは物品Ｗが落下する可能性があるが、この組合せ計量装置１０では、隙間がオーバーラップ部によって覆われることで、タンク２に挿入したトラフ１同士の隙間から物品Ｗが落下しなくなる。
【００３７】
前述した説明では、トラフ１の下方に計量ホッパが設置されるとしたが、これに限らず、むしろ通常の組合せ計量装置の構造は、トラフ１の下方には物品Ｗを一旦留めておくストックホッパが設置され、ストックホッパの下方には物品Ｗを計量する計量ホッパが設置され、計量ホッパの下方には、組合せに選択されるために留めておくメモリーホッパが設置されている。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る組合せ計量装置の側面図。
【図２】（ａ）は、第１のトラフの斜視図。（ｂ）は、第２のトラフの斜視図。
【図３】その他のトラフの斜視図。
【図４】（ａ）は、振動機構の詳細図および本発明によるトラフ上の物品の搬送の様子で、（ｂ）は、従来のトラフ上の物品の搬送の様子。
【図５】従来の組合せ計量装置の側面図。
【図６】従来の組合せ計量装置の平面図。
【図７】従来のトラフの斜視図。
【符号の説明】
【００３９】
１  トラフ
２  タンク
３  計量ホッパ
４  振動機構
５  分散コーン
１０  組合せ計量装置
１１  第１の搬送面
１２  第２の搬送面
１３  第３の搬送面
１３ａ  第３の搬送面の上端部１３ａ
１３ｂ  第３の搬送面の下端部１３ｂ
１５  コイル
１６  コイルスプリング
１７  基台
１８  トラフベース
１９  板バネ
２０  連結部材
２１  バランサー
Ｗ  物品
【図１】
0005080994.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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