JP5165563B2 - 物品移送装置及びそれを備える包装装置並びに計量装置 - Google Patents

Description

本発明は、上方から落下してくる物品を受け入れ、下方へ排出するホッパを備える物品移送装置及びそれを備える包装装置並びに計量装置に関する。

所定重量に計量した物品を落下排出して袋に充填包装する場合、計量した物品を一旦貯留し、充填作業のサイクルに合わせてゲートを開放して、袋に供給するタイミングホッパを備える物品移送装置が設けられる。物品をタイミングホッパに一旦貯留した後、所定タイミングで一挙に落下排出することができるので、高速サイクルでの連続充填が可能となる。しかし、充填する物品が硬く反撥係数が高い場合には、タイミングホッパへの供給時に、物品が大きく飛び跳ねてしまうために、物品のまとまりが悪くなり、供給時間を十分短縮することができない。また、タイミングホッパへの物品供給時に、ゲートの開放タイミングが重なった場合には、物品が袋内でも大きく飛び跳ねて供給時間が却って長くなることもある。

そのために、物品供給途中に袋のシール作業が行われ、本来充填されるべき物品が充填されずに大きな重量誤差を生じたり、あるいは、シール部分に物品が噛みこんでシール不良を生じたりすることがある。そこで、タイミングホッパを縦方向に複数設けておき、各タイミングホッパで物品を一旦堰き止めてから、下流のタイミングホッパに供給することにより、落下速度を低下させて、ホッパ内や袋内で物品が早く収まるようにする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
実開昭６２−１４３６０１号公報

その一方で、上記技術は、物品の落下速度を低下させるものであるから、物品排出のペースを速めることはできても、物品の排出速度の著しい低下は避けられず、物品供給をさらに高速化することは難しい。また、物品を複数設けられるタイミングホッパに繰り返し衝突させることになるため、物品を損傷（割れ欠け）させる心配がある。さらに、タイミングホッパで物品を完全に静止させて、勢いの無い状態で排出するために、物品の流れが悪く、充填時における詰まりの発生も懸念される。

本発明は、斯かる実情に鑑み、上方から落下してくる物品を受け入れ、下方へ排出するホッパを備える物品移送装置およびそれを備える包装装置並びに計量装置において、物品がホッパ内で飛び跳ねること防止しながら、物品の排出速度を低下させたり、物品を損傷させたり、あるいは物品を詰まらせることを防止する。

請求項１に記載の発明は、上方から落下してくる物品を受け入れ、下方へ排出するホッパを備える物品移送装置であって、前記ホッパは、前記ホッパの底部が閉鎖した状態で下方移動している間に物品を受け入れ、前記底部を開放して物品を排出することを特徴とする物品移送装置を提供する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の物品移送装置において、受け入れた物品を、ホッパ内部に一旦貯留した後で排出することを特徴とする物品移送装置を提供する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の物品移送装置において、前記底部は、一方向に連続移動することを特徴とする物品移送装置を提供する。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の物品移送装置において、 前記ホッパは、相対向する一対のゲートを備えてなり、該一対のゲートは、相互に接近して前記底部を閉鎖した状態で下方移動し、相互に離隔して前記底部を開放することを特徴とする物品移送装置を提供する。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の物品移送装置において、 前記ホッパは、固定壁と、該固定壁に対向するように設けられるゲートと、を備えてなり、該ゲートが、その下端を前記固定壁に接近させて前記底部を閉鎖した状態で下方移動し、前記ゲートが固定壁から離隔して前記底部を開放することを特徴とする物品移送装置を提供する。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の物品移送装置において、前記ゲートは、前記固定壁の両側に設けられており、各ゲートが交互に物品を排出することを特徴とする物品移送装置を提供する。

請求項７に記載の発明は、請求項４乃至６のいずれかに記載の物品移送装置において、 前記ゲートは、一定幅を有するプレート片であって、その幅方向と直交する方向に延びる二つの固定側壁で挟まれるように設けられていることを特徴とする物品移送装置を提供する。

請求項８に記載の発明は、上方から落下してくる物品を受け入れて、下方へ排出するホッパを備える物品移送装置であって、前記ホッパは、物品を受け入れるときには、前記底部を閉鎖した状態で下方移動し、前記ホッパが物品を排出するときに前記底部を開放することを特徴とする物品移送装置を提供する。

請求項９に記載の発明は、所定重量に計量した物品を排出する計量部と、該計量部から落下排出される物品を受け入れて、下方へ排出する物品移送装置と、を備える計量装置であって、前記物品移送装置が、請求項１乃至８のいずれかに記載の物品移送装置であることを特徴とする計量装置を提供する。

請求項１０に記載の発明は、上方から落下してくる物品を受け入れて、下方へ排出する物品移送装置と、該物品移送装置から排出される物品を受け入れて、包装容器に充填包装する包装部と、を備える包装装置であって、前記物品移送装置が、請求項１乃至８のいずれかに記載の物品移送装置であることを特徴とする包装装置を提供する。

本発明の請求項１又は２に記載の物品移送装置によれば、以下の優れた効果を奏する。物品の落下運動に合わせて、閉鎖されたホッパの底部が下方移動するため、上記従来の物品移送装置のようにホッパで物品を完全に静止させて落下速度を損なわせるようなことはない。その結果、ホッパからの物品排出速度の低下や、それに伴って生じる物品の充填時における詰まりを防止することができる。さらに、ホッパ底部の下方移動により、落下してくる物品とホッパ底部の衝突速度が低減されるため、ホッパ内での物品の飛び跳ねを無くし、あるいは低減することができるとともに、物品の損傷が防止される。

本発明の請求項３に記載の物品移送装置によれば、請求項１又は２に記載の物品移送装置が奏する効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。ホッパの底部が一方向に連続移動するため、ゲートを往復回動開閉させる従来のホッパに比べて、物理的な負担が小さく、より高速での物品排出が可能となる。

本発明の請求項４に記載の物品移送装置によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の物品移送装置が奏する効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。相対向する一対のゲートを相互に離隔して底部を開放するため、ゲートを往復回動開閉させる従来のホッパに比べて、短時間で大きな排出口を形成することができ、高速での物品排出に有用である。

本発明の請求項５に記載の物品移送装置によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の物品移送装置が奏する効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。固定壁とこれに対向するゲートからなるホッパを備えてなり、ゲートを固定壁から離隔して底部を開放するため、ゲートを往復回動開閉させる従来のホッパに比べて、短時間で大きな排出口を形成することができ、高速での物品排出に有用である。また、固定壁で物品を案内させるようにすることで、物品の充填効率を高めることができる。

本発明の請求項６に記載の物品移送装置によれば、請求項５に記載の物品移送装置が奏する効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。ゲートが固定壁の両側に設けられて、交互に物品を排出するため、各ゲートの上方から物品を交互に供給することで、物品の排出サイクルをさらに高めることができる。

本発明の請求項７に記載の物品移送装置によれば、請求項４乃至６のいずれかに記載の物品移送装置が奏する効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。ゲートを一定幅のプレート片とし、その幅方向と直交する方向に延びる二つの固定側壁で挟まれるようにすることで、ゲート自体に側壁を設ける必要がなく、ゲートを軽量化することができる。その結果として、ゲートの駆動機構にかかる物理的な負担を抑えて、物品の高速排出処理を実現することができる。

本発明の請求項８に記載の物品移送装置によれば、以下の優れた効果を奏する。物品の落下運動に合わせて、ホッパを下方移動するため、ホッパからの物品排出速度を高めながら、ホッパ内での物品の飛び跳ねを無くし、あるいは低減することができるとともに、物品の損傷や詰まりを防止することができる。

本発明の請求項９に記載の計量装置又は請求項１０に記載の包装装置によれば、請求項１乃至８のいずれかに記載の物品移送装置が奏する効果と同様の効果を奏する。

第一実施形態に係る物品移送装置の正面図。 第一実施形態に係る物品移送装置の正面図であって、図１に続く動きを表した図。 第一実施形態に係る物品移送装置の正面図であって、図２に続く動きを表した図。 第一実施形態に係る物品移送装置の正面図であって、図３に続く動きを表した図。 第一実施形態に係る物品移送装置の正面図であって、図４に続く動きを表した図。 図２に対応する平面図。 第一実施形態に係る物品移送装置に備えられるホッパの単体斜視図。 第一実施形態の物品移送装置の変形例を示す正面図。 図８の変形例に備えられるホッパの単体斜視図。 第一実施形態の別の変形例を示す正面図。 第一実施形態のさらに別の変形例を示す正面図。 第二実施形態に係る物品移送装置の正面図。 第二実施形態に係る物品移送装置の正面図であって、図１３に続く動きを表した図。 第二実施形態に係る物品移送装置の正面図であって、図１４に続く動きを表した図。 第二実施形態に係る物品移送装置に備えられるホッパの単体斜視図。 第二実施形態に係る物品移送装置の変形例を示す図。

符号の説明

１ 物品移送装置
２ 移送部
２１ ホッパ
２２ ゲート
２３ ゲート
２８ ホッパ
２９ ホッパ
３ 駆動部
４ 物品移送装置
５ 移送部
５１ 固定壁
５２ ゲート
５３ ゲート

（第一実施形態に係る物品移送装置１）
図１乃至図６は、本発明の第一実施形態に係る物品移送装置１を示す図である。このうち、図１乃至図５は、物品移送装置１の動きを説明する正面図、図６は、図２に対応する平面図である。図７は、物品移送装置１に備えられるホッパ２１の単体斜視図である。物品移送装置１は、図１乃至図５に示されるように、所定重量に計量した物品を排出する計量部Ｍａとともに計量装置Ｍ_１の一部をなし、上方に設けられる計量部Ｍａから所定間隔で落下排出される物品を受け入れて、下方に設けられる包装装置Ｐへ排出する。包装装置Ｐは、物品移送装置１から排出される物品を受け入れて、包装袋に充填包装する。物品移送装置１は、上方から落下してくる物品を受け入れて下方に排出するホッパ２１を備える移送部２と、ホッパ２１を駆動させるための駆動部３と、で構成される。

（移送部２）
移送部２は、図１乃至図６に示されるように、相対向する一対のゲート２２，２３からなるホッパ２１と、ゲート２２，２３を水平方向（図中の左右方向）で摺動可能に支持するゲート支持部２４，２５と、ゲート支持部２４，２５を一定姿勢に維持しながら、一方向に連続回転させる一対の回転機構部２６，２７と、を備えており、ゲート２２，２３が、直線部分を対称軸として左右対称に描かれる二つのＤ字形状の軌跡Ｌ_１，Ｌ_１´の各々に沿って、相互に最接近した状態（図１乃至図３）で下方移動し、引き続いて相互に離隔しながら最下端位置まで下方移動し、最下端位置から相互に離隔した状態（図４及び図５）で最上端位置まで上方移動し、最上端位置から再び相互に最接近する位置まで下方移動することを繰り返す。なお、図１乃至図５における軌跡Ｌ_１，Ｌ_１´は、ゲート２２，２３に対して一体的に設けられる当接部材２４２，２５２の先端部２４２ａ，２５２ａの軌跡を描いたものである。

（ホッパ２１及びゲート２２，２３）
ホッパ２１を構成する一対のゲート２２，２３は、図７（ａ）に示されるように、逆さ屋根形状の底部２１ａを形成する傾斜した矩形状の底面部２２ａ，２３ａと、筒形状を形成する平面視コ字形の側面部２２ｂ、２３ｂと、を備えており、相互に最接近したときに、底部２１ａが閉鎖されたバケツ形状のホッパ２１を形成して、上方から落下してくる物品を受け入れて内部に一旦貯留可能な状態となる一方、図７（ｂ）に示されるように、相互に離隔することによって、底部２１ａが開放されて、ホッパ２１の内部に貯留されていた物品を落下排出可能な状態となる。すなわち、ゲート２２，２３は、図１乃至図５に示されるように、Ｄ字形状の軌跡Ｌ_１，Ｌ_１´の各々に沿って連続移動することにより、（１）相互に最接近してホッパ２１の底部２１ａを閉鎖し、上方から落下してくる物品を受け入れ可能状態で下方移動すること、（２）底部２１ａを閉鎖した状態から相互に離隔して物品を排出可能な状態へ移行しつつ、最下端位置まで下方移動すること、（３）最下端位置から、相互に離隔して底部２１ａを開放した状態のまま、最上端位置まで上方移動すること、（４）最上端位置から底部２１ａを閉鎖する再接近位置まで下方移動すること、を繰り返す。なお、ホッパ２１の下方移動の速度は、計量部Ｍａから排出される物品をホッパ内に一旦貯留するため、計量部Ｍａから排出される物品の落下速度より遅くなるように設定されている。また、ゲート２２，２３は、図７（ａ）に示されるように、下端部同士を隙間なく当接させるためのフランジ部２２ｃ，２３ｃを備えており、また、側面部２２ｂ，２３ｂを部分的に重ね合わせて、ゲート２２でゲート２３をゲート幅方向において挟み込むようにし、隙間ができないようにしている。

（ゲート支持部２４，２５）
ゲート支持部２４，２５は、図１乃至図６に示されるように、ゲート２２，２３に取り付けられてゲート幅方向（図６中の上下方向）に延びる板厚の支持ブラケット２４１，２５１と、これらの両端に一つずつ設けられる当接部材２４２，２５２及び摺動部材２４３，２５３と、摺動部材２４３，２５３を水平摺動可能に案内支持するガイド部材２４４，２５４と、支持ブラケット同士を相互に接近させる方向に常時押圧する押圧部材２４５，２５５と、ゲート幅方向に延びてガイド部材２４４，２５４を固定支持する支持部本体２４６，２５６と、を備えてある。摺動部材２４３，２５３は、ゲート同士の接近・離隔方向に延びる棒状体であり、ガイド部材２４４，２５４は、摺動部材２４３，２５３が貫挿される筒状体であり、押圧部材２４５，２５５は、摺動部材２４３，２５３に被着されるコイルバネである。摺動部材２４３，２５３には、ガイド部材２４４，２５４からの抜け止めとなるストッパー２４３ａ，２５３ａが設けられている。

ここで、支持部本体２４６，２５６は、後述する回転機構部２６，２７によって、図１乃至図５に示されるように、円形状の軌跡Ｌ_２，Ｌ_２´に沿って回転移動させられるが、当接部材２４２，２５２は、摺動部材２４３，２５３及びガイド部材２４４，２５４を介して、支持部本体２４６，２５６に摺動支持されているため、図１乃至図３に示されるように、ゲート同士が相互に接近するときに、押圧部材２４５，２５５による押圧力に抗しながら、支持部本体２４６，２５６に対して水平方向に相対移動する。これによって、ゲート２２，２３は、ホッパ２１の底部２１ａを閉鎖させた状態で、Ｄ字形状の軌跡Ｌ_１，Ｌ_１´の直線部分に沿って下方移動させられることになる。なお、当接部材２４２，２５２は、先端部２４２ａ，２５２ａに長さ調節のためのアジャスト機構を備えており、ゲート同士が最接近したときの位置関係を調整できるようにして、ゲート間に隙間ができたり、ゲート同士が強干渉して変形・破損したりすることを防止している。

（回転機構部２６，２７）
回転機構部２６，２７は、図１乃至図６に示されるように、支持部本体２４６，２５６に対して固定されて軌跡Ｌ_２，Ｌ_２´と直交する方向に延びる支持軸２６１，２７１と、一端に支持軸２６１，２７１を回動支持し、他端にバランスウェイト２６２，２７２が設けられて、支持部本体２４６，２５６を円形状の軌跡Ｌ_２，Ｌ_２´に沿って回転移動させる回転アーム２６３，２７３と、後述する駆動部３によって駆動され、回転アーム２６３，２７３を同じ回転速度で逆方向に回転させる回転軸２６４，２７４と、を備えてある。さらに、支持軸２６１，２７１には、支持軸プーリー２６５，２７５が固定され、移送部２の筐体２ａには、回転軸２６４，２７４と相対回転可能で支持軸プーリー２６５，２７５と同径の固定プーリー２６６，２７６が固定されており、これらの支持軸プーリー２６５，２７５と固定プーリー２６６，２７６にプーリーベルト２６７，２７７が巻き掛けられている。ここで、支持軸プーリー２６５，２７５と固定プーリー２６６，２７６は同径に設定されているため、回転軸２６４，２７４を回転させると、支持軸２６１，２７１は、図１乃至図５に示されるように一定姿勢を維持しながら軌跡Ｌ_２，Ｌ_２´に沿って回転移動することになる。

（駆動部３）
駆動部３は、図６に示されるように、二本の回転駆動軸３１，３２を備えており、これらに設けられる駆動プーリー３１ａ，３２ａ、これらの駆動プーリーに巻き掛けられるベルト３３，３４、及び回転軸２６４，２７４に設けられてベルト３３，３４を巻き掛けられる従動プーリー２６４ａ，２７４ａを介して、上記回転軸２６４，２７４に回転駆動力を伝達する。ここで、回転駆動軸３１は、モーター３５によって回転させられ、回転駆動軸３２は、自らに設けられる駆動歯車３２ｂが、回転駆動軸３１に設けられる同歯数の駆動歯車３１ｂに組み合わせられることによって回転させられる。これにより、回転駆動軸３１，３２により回転させられる回転軸２６４，２７４は、回転アーム２６３，２７３を同じ回転速度で逆方向に回転させることとなる。

（第一実施形態の作動）
上記第一実施形態の作動について説明する。まず、上方に設けられる計量部Ｍａから物品が落下排出されるタイミングで、図１に示されるように、ホッパ２１が底部２１ａを閉鎖した状態となり、Ｄ字形の軌跡Ｌ_１，Ｌ_１´の直線部分に沿うようにして、図１に示される位置から、図２に示される位置を経て、図３に示される位置に至るまで直線的に下方移動する。この間に、ホッパ２１は上方から落下してくる物品を受け入れることになるが、ホッパ２１及びその底部２１ａも物品の落下方向に移動しているため、物品は、自らの落下速度からホッパ２１の落下速度相当分を差し引きした速度で底部２１ａに衝突して、ホッパ２１内に貯留される。次に、ホッパ２１を形成するゲート２２，２３が、Ｄ字形の軌跡Ｌ_１，Ｌ_１´の曲線部分に沿うようにして移動しながら、相互に大きく離隔し、ホッパ２１の底部２１ａを開放させる。このとき、ゲート２２，２３は、その下方への移動速度を緩めて、さらに上方移動に転じるが、ホッパ内部に貯留されていた物品は、それまでのホッパ２１の下方移動による慣性力が作用するため、下方向の初速度が付加された状態で下方へ落下排出されることになる。ゲート２２，２３は、物品を排出しながら、軌跡Ｌ_１，Ｌ_１´の曲線部分に沿って移動し、再びホッパ２１の底部２１ａを閉鎖する状態となって下方移動しながら、上方から落下してくる物品を受け入れる。

（第一実施形態の特徴）
上記第一実施形態に係る物品移送装置１及びこれを備える計量装置Ｍ_１は、以下の特徴を有する。第一に、上方から落下してくる物品の受け入れタイミングに合わせて、閉鎖されたホッパの底部２１ａが下方移動するという特徴を有する。これにより、上方から落下してくる物品と底部２１ａの衝突速度が低減され、その結果として、ホッパ内での物品の飛び跳ねが抑制されることによる物品排出のスムーズ化が図られ、また、衝撃による物品の損傷防止が図られる。

第二に、ホッパ２１の底部２１ａとなるゲート２２，２３の底面部２２ａ，２３ａがＤ字形の軌跡Ｌ_１，Ｌ_１´に沿って一方向に連続移動することにより、底部２１ａの開放及び閉鎖を繰り返すという特徴を有する。したがって、往復回動開閉するゲートを備える従来のホッパに比べて、物品の排出動作に対する物理的な負担を小さく済み、より高速での物品排出が可能となる。しかも、ホッパ底部２１ａの下方移動と開閉に要する動力源（モーター３５）を共通使用するため、構造が簡素化される等のメリットがある。

第三に、ホッパ２１は、Ｄ字形の軌跡Ｌ_１，Ｌ_１´に沿って、物品排出が開始される直前まで、及び物品排出が開始される直後にまで亘って、底部２１ａの下方移動を継続するため、その慣性力の作用によって、排出される物品に下方に向かう初速度を付加することとなる。その結果、上方から落下してくる物品を静止したホッパの中で一旦堰き止める従来の物品移送装置と比べて、速やかに物品を排出することができるとともに、また、それによって物品排出速度の低下に伴う物品の詰まりを防止することができる。

第四に、ホッパ２１を形成する一対のゲート２２，２３は、相互に接近して底部２１ａを閉鎖した状態で下方移動した後、相互に離隔することにより底部２１ａを開放するという特徴を有する。相対向する一対のゲート２２，２３を相互に離隔させることにより、ゲートを往復回動開閉させる従来のホッパに比べて、短時間で大きな排出口を形成することができ、高速での物品排出に有効である。

（第一実施形態の変形例）
上記第一実施形態では、ゲート２２，２３のみで物品を受け入れ可能なバケツ形状のホッパ２１を形成することとしたが、図８及び図９に示されるように、ゲート２２，２３を、逆さ屋根形状の底部２１ａを形成する傾斜した矩形状の底面部２２ａ，２３ａと、その上端部から垂直上方へ同幅で延設される側面部２２ｂ、２３ｂと、のみからなる一定幅のプレート片に代えるとともに、これらのプレート片をゲート幅方向と直交する方向に延びる二つの固定側壁２１ｂ，２１ｃで挟むようにして、ホッパ２１を形成することとしても良い。これにより、ゲート２２，２３自体にホッパを形成する側壁を設ける必要がなくなり、ゲートを軽量化することができ、その結果として、ゲートの駆動機構にかかる物理的な負担を抑えて、物品のさらなる高速処理を実現することができる。

上記第一実施形態では、ホッパ２１を逆さ屋根形状の底部２１ａと、その周縁部から上方へ垂直方向に伸びる筒形状と、で形成することとしたが、図１０（ａ）に示されるように、下方に向かうにつれて前後左右方向で幅が狭くなる、くちばし形状のホッパ２８を採用しても良い。ホッパ２８によれば、ホッパから落下排出される物品の幅が小さくなり、下方に設けられる包装装置Ｐの物品受入口やその下流にセットされる包装袋に対して、物品をスムーズに供給及び充填できるようになり、二枚のゲート２８１，２８２を離隔してホッパ底部を短時間で開放する構造と相俟って、より高速での物品供給が可能となる。また、ホッパをくちばし形状とするだけでなく、図１０（ｂ）に示されるように、下端同士が接近して逆さ屋根形状の底部を形成する底面部２９１ａ，２９２ａと、底面部の一側端から延びて相対向する底面部の側端を覆う側面部２９１ｂ，２９２ｂと、を断面Ｌ字型に連結してなるゲート２９１，２９２で形成することとしても良い。ホッパ２９によれば、ゲート２９１，２９２が離隔してホッパ底部を開放する際に、相対向する側面部２９１ｂ，２９２ｂが逆方向にスライドするため、ホッパ内で物品が固まっていても、それを崩して速やかに排出することができる。

上記第一実施形態では、ホッパ２１の底部２１ａが、逆さ屋根形状に形成されていたが、図１１（ａ）に示されるような平坦な底部を有する四角形の箱型ホッパを採用してもよい。また、上記第一実施形態では、二枚のゲートがＤ字形の軌跡に沿って移動することにより、相互に接近及び離隔してホッパ底部を開閉していたが、図１１（ｂ）に示されるように、往復回動開閉するゲートを底部に備えるホッパを採用して、物品を受け入れるときには、ゲートを閉鎖した状態で下方移動し、物品を排出するときにゲートを開放することとしても良い。このようなホッパにおいても、ホッパ底部に対する物品の衝突が和らげられるとともに、ホッパの下方移動による慣性力で、ゲート開放時に物品が速やかに排出される。

上記第一実施形態では、ホッパ２１の下方移動の速度は、計量部Ｍａから排出される物品の落下速度より遅くなるように設定されていたが、これに限らず、計量部Ｍａから排出される物品の落下速度と同一、又は計量部Ｍａから排出される物品の落下速度より速くなるように設定しても良い。このように速度設定をすることで、ホッパ２１の底部２１ａに対する物品の衝突速度をゼロとし、あるいは衝突を無くすることができるので、物品落下時の衝撃によって、ホッパ内で物品が飛び跳ねたり、損傷したりする事態をより確実に回避することができる。また、計量部Ｍａからの排出によって生じる物品の落下速度を損なうことなく、包装装置Ｐに物品を供給できるので、上記実施形態に係る物品移送装置１よりもさらに高速での処理を実現し得るものである。しかも、ホッパ２１は、物品に先行して下方移動することにより、落下する物品を下方から覆う風防の役割を果たして、物品に加わる空気抵抗を低減するため、コーン菓子のような軽い物品については、計量部Ｍａから包装装置Ｐへホッパを介することなく直接物品を落下させる場合よりも高速で供給し得るものである。なお、ホッパ２１は、ゲート２２，２３により形成される仕切空間内で、受け入れた物品の幅を横方向に広げないようにまとめるので、包装装置Ｐやそれにセットされる包装袋に対して、物品がスムーズに充填される。

上記第一実施形態では、当接部材２４２，２５２を設けることにより、ゲート２２，２３の相互接近時にゲート同士が強干渉しないようにしたが、当接部材２４２，２５２を廃止し、ゲート自体に所定の強度を与えて当接部材として利用できるようにしても良い。また、上記第一実施形態では、ゲート２２，２３は、回転機構部２６，２７で回転移動させられることにより、底部２１ａを閉鎖した状態での下方移動と、底部２１ａを開放した状態での上方移動を繰り返すように構成されていたが、これに代えて、例えば、特開昭６３−２７２６４５号公報に記載される包装機の縦シール装置に採用されているボックスモーション機構を採用することとしても良い。

上記第一実施形態では、所定重量に計量した物品を排出する計量部Ｍａと、計量部Ｍａから落下排出される物品を受け入れて下方へ排出する物品移送装置１と、を備える計量装置Ｍ_１を構成した例を説明したが、物品移送装置と、物品移送装置の下方に設けられて物品移送装置から排出される物品を受け入れて包装容器に充填包装する包装部と、を備える包装装置を構成することとしても良い。

（第二実施形態に係る物品移送装置４）
図１２乃至図１４は、本発明の第二実施形態に係る物品移送装置４の動きを説明する正面図である。図１５は、物品移送装置４に備えられるホッパ５０１，５０２を示す斜視図である。なお、図１２乃至図１４において、第一実施形態に係る物品移送装置１と共通する構成部品については、図１乃至図６と同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。物品移送装置４は、所定重量に計量した物品を排出する二つの計量部Ｍｂ，Ｍｃとともに計量装置Ｍ_２の一部をなし、上方に設けられる計量部Ｍｂ，Ｍｃから交互に所定間隔で落下排出される物品を受け入れて、下方に設けられる包装装置Ｐへ排出する。包装装置Ｐは、物品移送装置４から排出される物品を受け入れて、包装袋に充填包装する。物品移送装置４は、上方から落下してくる物品を受け入れて下方に排出するホッパ５０１，５０２を備える移送部５と、ホッパ５０１，５０２を駆動させるための駆動部３と、で構成される。

（移送部５）
移送部５は、図１２乃至図１４に示されるように、移送部５の筐体５ａ内で固定されて、計量部Ｍｂ，Ｍｃから交互に落下してくる物品を仕切るように垂直に設けられる固定壁５１と、固定壁５１の両側面に各々対向するように設けられる二つのゲート５２、５３からなるホッパ５０１，５０２と、ゲート５２，５３を水平方向（図中の左右方向）で摺動可能に支持するゲート支持部５４，５５と、ゲート支持部５４，５５を一定姿勢に維持しながら、一方向に連続回転させる一対の回転機構部５６，５７と、を備えており、ゲート５２，５３が、固定壁５１を挟んで左右対称に描かれるＤ字形状の軌跡Ｌ_３，Ｌ_３´の各々に沿って、固定壁５１に最接近した状態で下方移動し、引き続いて固定壁５１から離隔しながら最下端位置まで下方移動し、最下端から最上端まで固定壁５１から離隔した状態で上方移動し、最上端から固定壁５１に再び最接近するまで下方移動することを繰り返す。
なお、ホッパ５０１，５０２は、それぞれ計量部Ｍｂ，Ｍｃから交互に落下してくる物品を受け入れて、受け入れた物品を包装装置Ｐに対して交互に供給されるように、上記の下方移動及び上方移動からなる一連の作動サイクルが、１／２サイクルだけ違えられている。なお、図１２乃至図１４における軌跡Ｌ_３，Ｌ_３´は、ゲート５２，５３と一体的に設けられる当接部材５４２，５５２の先端部５４２ａ，５５２ａの動きを描いたものである。

（ホッパ５０１，５０２、固定壁５１及びゲート５２，５３）
ホッパ５０１，５０２は、上述したように、筐体５ａ内に固定される固定壁５１と、これに対向するように設けられる二つのゲート５２，５３で形成される。ゲート５２，５３は、図１５に示されるように、固定壁５１に向けて下方に傾斜させられホッパ５０１，５０２の底部５０１ａ，５０２ａをなす矩形状の底面部５２ａ，５３ａと、底面部５２ａ，５３ａにおいて固定壁５１に面する下端部以外の三辺から上方に延設される平面視コ字形の側面部５２ｂ、５３ｂと、を備えている。これらのゲートは、図１５に示されるゲート５３のように固定壁５１に最接近したときに底部が閉鎖されたバケツ形状のホッパとなり、上方から落下してくる物品を受け入れて内部に一旦貯留することができる一方、図１３に示されるゲート５２のように固定壁５１から離隔したときに底部が開放されて、ホッパ内部に貯留されていた物品を落下排出することができる。

すなわち、ゲート５２，５３は、図１２乃至図１４に示されるように、Ｄ字形状の軌跡Ｌ_３，Ｌ_３´の各々に沿って連続移動することにより、（１）固定壁５１に最接近してホッパ５０１，５０２の底部５０１ａ，５０２ａを閉鎖して、上方から落下してくる物品を受け入れ可能状態で下方移動すること、（２）底部５０１ａ，５０２ａを閉鎖した状態から、固定壁５１より離隔して物品を排出可能な状態へ移行しつつ、最下端位置まで下方移動すること、（３）最下端位置から、固定壁５１より離隔して底部５０１ａ，５０２ａを開放した状態のまま、最上端位置まで上方移動すること、及び（４）最上端位置から底部５０１ａ，５０２ａを閉鎖する再接近位置まで下方移動すること、を繰り返す。なお、ホッパ５０１，５０２の下方移動の速度は、計量部Ｍｂ，Ｍｃから排出される物品をホッパ内に一旦貯留するため、計量部Ｍｂ，Ｍｃから排出される物品の落下速度より遅くなるように設定されている。

（ゲート支持部５４，５５）
ゲート支持部５４，５５は、第一実施形態と基本的に共通の構造を採用しており、支持ブラケット２４１，２５１、摺動部材２４３，２５３、ガイド部材２４４，２５４、押圧部材２４５，２５５、支持部本体２４６，２５６は、第一実施形態に係るゲート支持部２４，２５と同一構造であるが、支持ブラケット２４１，２５１に設けられる当接部材５４２，５５２は、固定壁５１に接触する先端にローラーが付加されている点が第一実施形態に係る当接部材２４２，２５２と相違している。支持部本体２４６，２５６は、後述する回転機構部５６，５７で軌跡Ｌ_２，Ｌ_２´に沿って回転移動させられるときに、上記ローラーが固定壁５１に当接して転がることにより、Ｄ字形状の軌跡Ｌ_３，Ｌ_３´の直線部分に沿って下方移動できることになる。

（回転機構部５６，５７）
回転機構部５６，５７は、第一実施形態と基本的に共通の構造を採用しており、支持軸２６１，２７１、バランスウェイト２６２，２７２、支持部本体２４６，２５６、回転アーム２６３，２７３、回転軸２６４，２７４、支持軸プーリー２６５，２７５、固定プーリー２６６，２７６、及びプーリーベルト２６７，２７７のすべてが同一構造部品である。しかし、上述したように、ホッパ５０１，５０２で交互に物品を受け入れて、交互に排出させるようにするため、回転アームの一方について１８０度回転位相をずらした状態で回転軸に固定した点が、第一実施形態の回転機構部２６，２７と異なっている。なお、回転機構部５６，５７を回転駆動する駆動部３は、第一実施形態と共通の構造が採用されており、回転アーム２６３，２７３は、第一実施形態と同様に、円形の軌跡Ｌ_２，Ｌ_２´に沿って、同じ回転速度で逆方向に回転させられる。

（第二実施形態の作動）
上記第二実施形態の作動について説明する。まず、上方に設けられる一方の計量部Ｍｃから物品が落下排出されるタイミングで、図１５に示されるように、ゲート５３がホッパ５０２の底部５０２ａを閉鎖した状態となり、図１２に示される位置から、Ｄ字形の軌跡Ｌ_３´の直線部分に沿うようにして、図１３示される位置を経て、図１４に示される位置に至るまで下方移動する。この間に、ホッパ５０２は上方から落下してくる物品を受け入れるが、ホッパ５０２の底部５０２ａも物品の落下方向に移動するため、物品は、自らの落下速度からホッパ５０２の落下速度相当分を差し引きした速度で底部５０２ａに衝突して、ホッパ５０２内に貯留される。一方、１／２サイクルずれて作動するホッパ５０１を形成するゲート５２は、底部５０１ａを閉鎖した状態から、Ｄ字形の軌跡Ｌ_３の曲線部分に沿うようにして移動しており、図１５に示されるように、固定壁５１から大きく離隔して、ホッパ５０１の底部５０１ａを開放させる。このとき、ホッパ５０１の内部に貯留されていた物品は、それまでの下方移動による慣性力が作用しているため、下向きの初速度が付加された状態で下方へ排出される。この後、ゲート５２は、上述したゲート５３と同様の下方移動をしながら物品を受け入れ、一方、ゲート５３は、上述したゲート５２と同様の上方移動をしながら物品を排出する、という逆の動きを交互に繰り返す。

（第二実施形態の特徴）
上記第二実施形態に係る物品移送装置４及びこれを備える計量装置Ｍ_２は、以下の特徴を有する。第一に、上方から落下してくる物品の受け入れタイミングに合わせて、各計量部Ｍｂ，Ｍｃに対応する位置に設けられるホッパ５０１，５０２の底部５０１ａ，５０２ａが閉鎖された状態で下方移動するという特徴を有する。これにより、上方から落下してくる物品のホッパの底部５０１ａ，５０２ａに対する衝突速度が低減され、その結果として、ホッパ内での物品の飛び跳ね、及び衝撃による物品の損傷が防止される。

第二に、ホッパ５０１，５０２の底部５０１ａ，５０２ａとなるゲート５２，５３の底面部５２ａ，５３ａがＤ字形の軌跡Ｌ_３，Ｌ_３´に沿って一方向に連続移動しながら、それぞれ底部５０１ａ，５０２ａの開放及び閉鎖を繰り返すという特徴を有する。したがって、上記第一実施形態と同様に、物品の排出動作に対する物理的な負担が小さく、より高速での物品排出が可能となる。

第三に、ホッパ５０１，５０２は、Ｄ字形の軌跡Ｌ_３，Ｌ_３´に沿って、物品排出が開始される直前まで、及び物品排出が開始される直後にまで亘って、底部５０１ａ，５０２ａの下方移動を継続するため、その慣性力の作用によって、排出される物品に下方に向かう初速度を付加することとなる。その結果、上方から落下してくる物品を静止したホッパの中で一旦堰き止める従来の物品移送装置と比べて、速やかに物品を排出することができるとともに、また、それによって物品排出速度の低下に伴う物品の詰まりを防止することができる。

第四に、ゲート５２，５３が固定壁５１から離隔することにより、底部５０１ａ，５０２ａを開放するという特徴を有する。ゲート５２，５３が固定壁５１から離隔することにより、ゲートを往復回動開閉させる従来のホッパに比べて、短時間で大きな排出口を形成して、高速での物品排出を図られる。また、ゲートの傾斜した底面部５２ａ，５３ａに沿って斜め下方に排出される物品が、垂直に設けられる固定壁５１で案内されるため、周囲に広がることが防止されて、物品の充填効率を一層高めることができる

第四に、ゲート５２，５３が固定壁５１の両側に設けられており、各ゲートが形成するホッパ５０１，５０２が閉鎖、開放を繰り返すことにより、交互に物品を受け入れて排出するという特徴を有する。したがって、各ゲートの上方に設けられる計量部Ｍｂ，Ｍｃから交互に物品を供給して、物品供給サイクルを高めれば、それに応じて物品の排出サイクルもさらに高めることができる。

（第二実施形態の変形例）
上記第二実施形態では、固定壁５１の両側面にそれぞれ対向する二つのゲート５２，５３を設けることとしたが、例えば、ゲート５２及びゲート５２を作動させるための機構をすべて取り除き、図１６に示されるように、固定壁５１の片側に一枚のゲート５３のみを設けるようにしても良い。ゲートを二枚設ける場合に比べて、物品の排出サイクルは低速に抑えられるが、ゲートを回転移動させる回転軸が一本で済むため、これを回転駆動するための駆動部も一軸駆動できれば足りることになる。その結果として、第一実施形態に係る駆動部３のように駆動力を分配するための駆動歯車を設けたりする必要がなくなり、装置の小型化、低コスト化、及びメンテナンスの容易化が図られる。なお、図１６に示される物品移送装置４では、固定壁５１を上記第二実施形態よりも下方に長く延ばすことにより、ホッパ５０２から排出された物品が包装装置Ｐの物品受入口近くまで案内されるようにして、包装装置Ｐへの物品供給が速やかに行われるようにしている。

上記第二実施形態についても、ホッパの底部５０１ａ，５０２ａの下方移動速度を、第一実施形態と同様に、計量部Ｍｂ，Ｍｃから排出される物品の落下速度と同一、又は速くなるように設定しても良い。これにより、物品落下時の衝撃によるホッパ内で物品の飛び跳ねや損傷を回避し、しかも計量部からの落下速度を損なうことなく、包装装置Ｐに物品を供給することができる。さらに、ホッパ５０１，５０２は、物品に先行して下方移動し、落下する物品を覆う風防の役割を果たすため、物品に加わる空気抵抗を低減して、計量部から包装装置へ直接物品を落下させる場合よりも高速で物品を供給し得るものである。もちろん、受け入れた物品の幅を横方向に広げないようにまとめるので、包装装置やそれにセットされる包装袋に対して、物品をスムーズに充填することができる。

上記第二実施形態では、ゲート５２，５３を、Ｄ字形の軌跡に沿って移動させたが、第一実施形態の変形例と同様にボックスモーション機構で移動させることとしても良い。また、ゲート５２，５３に代えて、図１０及び図１１（ａ）に示されるようなゲートを固定壁に組み合わせることとしても良い。その他、物品移送装置４を、その下方に設けられて物品を包装容器に充填包装する包装部と組み合わせて、包装装置を構成することとしても良い。

Claims (10)

1. 上方から落下してくる物品を受け入れ、下方へ排出するホッパを備える物品移送装置であって、
   前記ホッパは、前記ホッパの底部が閉鎖した状態で下方移動している間に物品を受け入れ、前記底部を開放して物品を排出することを特徴とする物品移送装置。
2. 請求項１に記載の物品移送装置において、
   受け入れた物品を、ホッパ内部に一旦貯留した後で排出することを特徴とする物品移送装置。
3. 請求項１又は２に記載の物品移送装置において、
   前記底部は、一方向に連続移動することを特徴とする物品移送装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の物品移送装置において、
   前記ホッパは、相対向する一対のゲートを備えてなり、
   該一対のゲートは、相互に接近して前記底部を閉鎖した状態で下方移動し、相互に離隔して前記底部を開放することを特徴とする物品移送装置。
5. 請求項１乃至３のいずれかに記載の物品移送装置において、
   前記ホッパは、固定壁と、該固定壁に対向するように設けられるゲートと、を備えてなり、
   該ゲートが、その下端を前記固定壁に接近させて前記底部を閉鎖した状態で下方移動し、前記ゲートが固定壁から離隔して前記底部を開放することを特徴とする物品移送装置。
6. 請求項５に記載の物品移送装置において、
   前記ゲートは、前記固定壁の両側に設けられており、各ゲートが交互に物品を排出することを特徴とする物品移送装置。
7. 請求項４乃至６のいずれかに記載の物品移送装置において、
   前記ゲートは、一定幅を有するプレート片であって、その幅方向と直交する方向に延びる二つの固定側壁で挟まれるように設けられていることを特徴とする物品移送装置。
8. 上方から落下してくる物品を受け入れて、下方へ排出するホッパを備える物品移送装置であって、
   前記ホッパは、物品を受け入れるときには、前記底部を閉鎖した状態で下方移動し、前記ホッパが物品を排出するときに前記底部を開放することを特徴とする物品移送装置。
9. 所定重量に計量した物品を排出する計量部と、
   該計量部から落下排出される物品を受け入れて、下方へ排出する物品移送装置と、を備える計量装置であって、
   前記物品移送装置が、請求項１乃至８のいずれかに記載の物品移送装置であることを特徴とする計量装置。
10. 上方から落下してくる物品を受け入れて、下方へ排出する物品移送装置と、
    該物品移送装置から排出される物品を受け入れて、包装容器に充填包装する包装部と、を備える包装装置であって、
    前記物品移送装置が、請求項１乃至８のいずれかに記載の物品移送装置であることを特徴とする包装装置。

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