组合秤的制作方法

本发明涉及一种对被计量物进行组合计量以使其为规定重量的组合秤。

背景技术：

一般而言，在组合秤中，由供给输送机运送来的被计量物被供给到装置中心的分散送料器中，并通过分散送料器被分散运送到周围的多个直进送料器中。在分散运送出的被计量物被直进送料器振动运送到各供给料斗之后，从各供给料斗投入到对应的各计量料斗中。在各计量料斗中，分别计量投入的被计量物的重量，并选择对计量出的各重量进行组合后的组合重量在规定重量范围内的计量料斗的组合。来自已选择的多个计量料斗的被计量物被排出到集合溜槽而收集为规定重量，并投入到设置在组合秤的下方的包装机中来进行包装。

在上述组合秤中，在计量易于彼此缠绕的被计量物如豆芽等的情况下，有时从分散送料器运送来的被计量物在直进送料器的凹槽中缠绕并结块而滞留。

如果被计量物在未充分分散而保持结块的状态下被送入到计量料斗中，则规定重量范围内的组合难以成立，并且由于计量速度降低或组合精度降低而成品率变差。

因此，例如提出了如下方案：如专利文献1所示，与构造分散送料器的顶部锥体相对并能够旋转地设置由棒材形成的搅拌工具，或者如专利文献2所示，通过在被配置于分散送料器周围的直进送料器上设置搅拌部件，对分散送料器上或直进送料器上的被计量物施加搅拌作用，从而防止因缠绕引起的滞留发生。

现有技术文献

专利文献1：特开2014-139552号公报

专利文献2：实开平7-38927号公报

但是，在通过使如上述专利文献1、2所示的分散送料器振动而将被计量物向外方移送的结构中，由于例如豆芽那样细长而柔软的被计量物吸收顶部锥体的振动而易于在分散不充分的状态下被移送。另外，这种被计量物有时也在承受振动的过程中在顶部锥体上缠绕。因此，供给到分散送料器中的被计量物大多在缠绕的状态下被移送到直进送料器中，从而有可能无法充分发挥搅拌部件对被计量物的解绕作用。

还可以考虑通过大型振动机使分散送料器强力振动的方案，但是随着装置的大型化而成本提高。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于充分地分散移送易于缠绕的被计量物而不使装置大型化，从而抑制被计量物块的产生。

为了达到上述目的，本发明以如下方式构成。

(1)本发明所涉及的组合秤具备：分散送料器，用于将顶部锥体上的被计量物向边缘部运送；和多个直进送料器，呈放射状地配置在该分散送料器的周围，并且将来自所述顶部锥体的被计量物向外方运送，所述组合秤从供给装置向所述顶部锥体供给所述被计量物，

所述组合秤具备：驱动单元，用于旋转驱动所述顶部锥体；和解绕部件，从上方与所述直进送料器相对并被旋转驱动。

根据本发明，在分散送料器中，供给的被计量物即使是易于吸收振动的被计量物，也不会在顶部锥体上长时间滞留，而是通过伴随顶部锥体的旋转而产生的离心力迅速朝向外方放射状地送出，从而在顶部锥体上不会加深被计量物的缠绕，而是在充分地分散的状态下向直进送料器移送。

另外，由于移送到直进送料器中的被计量物承受与直进送料器相对并且旋转的解绕部件的解绕作用，因此可抑制被计量物缠绕并生长为较大的块。

(2)在本发明的优选实施方式中，所述解绕部件的基部以悬臂状支撑于所述顶部锥体，从而所述顶部锥体和所述解绕部件一体旋转驱动。

解绕部件也可以通过焊接等接合于顶部锥体而以悬臂状支撑，还可以通过螺栓等能够装卸地连结于顶部锥体而以悬臂状支撑。

根据本实施方式，通过一个驱动单元使顶部锥体和解绕部件旋转驱动，从而能够简化驱动机构并且有效地降低成本。

(3)在上述(2)的实施方式中，所述驱动单元为驱动电动机，其具备：检测单元，用于检测所述驱动电动机的过负载状态；和控制单元，基于所述检测单元的检测输出，控制由所述供给装置进行的所述被计量物向所述顶部锥体的供给。

根据本实施方式，如果在直进送料器上开始产生被计量物的特别严重缠绕的块或较大的块，则因该块而对用于旋转驱动解绕部件的驱动电动机作用过负载，因此通过检测该过负载状态，能够了解到在直进送料器上正产生被计量物的严重缠绕的块或较大的块。

由于控制单元基于用于检测驱动电动机的过负载状态的检测单元的检测输出，来控制由供给装置进行的被计量物向顶部锥体的供给，因此如上所述，在开始产生被计量物的严重缠绕的块或较大的块并检测出驱动电动机的过负载状态时，可限制被计量物向顶部锥体的供给。由此，可通过限制被计量物从顶部锥体向直进送料器的供给，来抑制被计量物块的生长的同时，利用直进送料器的运送作用来缩小被计量物块。

(4)在上述(3)的实施方式中，也可以使所述检测单元检测所述驱动电动机的失调以作为所述过负载状态。

根据本实施方式，在通过检测单元检测出驱动电动机的失调时，控制单元视为在直进送料器上开始产生被计量物的严重缠绕的块或较大的块，并且能够控制由供给装置进行的被计量物向顶部锥体的供给，例如限制被计量物向顶部锥体的供给。

(5)在本发明的其它实施方式中，在通过所述检测单元检测出所述驱动电动机的过负载状态时，所述控制单元使所述供给装置停止向所述顶部锥体供给所述被计量物，或者使所述被计量物的供给速度减速。

根据本实施方式，在通过检测单元检测出驱动电动机的过负载状态时，控制单元视为在直进送料器上正产生被计量物的严重缠绕的块或较大的块，并且使供给装置停止向顶部锥体供给被计量物，或者使被计量物的供给速度减速。

因此，在本实施方式中，由于不会从顶部锥体向正产生严重缠绕的块或较大的块的直进送料器供给被计量物，或者由于被计量物的供给量减少，因此能够阻止被计量物块的生长的同时，利用直进送料器的运送作用来缩小被计量物块。

(6)在上述(5)的实施方式中，在停止所述被计量物的供给之后，或者在所述控制单元使所述被计量物的供给速度减速之后，通过所述检测单元未检测出所述驱动电动机的过负载状态时，所述控制单元重新开始停止的所述被计量物的供给或者将减速的所述被计量物的供给速度恢复到减速前的原来的供给速度。

根据本实施方式，当在直进送料器上开始产生被计量物的严重缠绕的块或较大的块，并通过检测单元检测出驱动电动机的过负载状态时，使供给装置停止向顶部锥体供给被计量物，或者使被计量物的供给速度减速。之后，通过直进送料器的运送作用，导致驱动电动机的过负载的被计量物块逐渐从解绕部件脱离。由此，驱动电动机的过负载状态消除，解绕部件再次以原来的速度旋转。其结果，由供给装置进行的被计量物向顶部锥体的供给恢复到原来的供给状态。

(7)在上述(6)的实施方式中，还可以在重新开始所述被计量物的供给时，所述控制单元以与所述停止前的原来的供给速度相比更慢的供给速度重新开始被计量物的供给并逐渐恢复到原来的供给速度，或者在恢复到所述减速前的原来的供给速度时， 逐渐恢复到原来的供给速度。

根据本实施方式，在消除驱动电动机的过负载状态，并将由供给装置进行的被计量物向顶部锥体的供给恢复到原来的供给状态时，逐渐恢复到原来的供给速度。由此，在本实施方式中，能够提前防止随着被计量物的供给量的急剧增大而在直进送料器上再次产生被计量物的严重缠绕的块或较大的块。

(8)在本发明的其它实施方式中，所述直进送料器具备凹槽，来自所述顶部锥体的所述被计量物供给到凹槽，所述直进送料器通过使该凹槽振动来运送所述被计量物，所述凹槽具有作为与相邻的凹槽的边界的隔壁部，并且该隔壁部被形成为沿所述被计量物的运送方向弯曲，与所述凹槽相对并被旋转驱动的所述解绕部件被弯曲形成为与所述隔壁部对应。

被解绕部件拖走并移动的被计量物块挂在作为与相邻的凹槽的边界的隔壁部上并承受阻力而被解绕，其中，所述解绕部件与凹槽相对并被旋转驱动，但根据本实施方式，由于隔壁部被形成为沿运送方向弯曲，并且解绕部件也被弯曲形成为与所述隔壁部对应，因此可通过使解绕部件相对于凹槽的隔壁部平行地旋转而均匀地解绕被计量物块。

根据本发明的组合秤，能够充分地分散移送易于缠绕的被计量物而不使装置大型化，从而抑制因缠绕引起的滞留，并且即使产生缠绕也能切实地解绕，由此可精度良好地进行组合计量。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的组合秤的大致结构的示意图。

图2是纵切图1的组合秤的上部的主视图。

图3是图1的组合秤的上部的立体图。

图4是图1的组合秤的上部的俯视图。

图5是图4中的A-A剖面图。

图6是表示图1的组合秤的控制系统的大致结构的框图。

图7是表示供给输送机的控制的时序图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是本发明一实施方式所涉及的组合秤的示意图，图2是纵切组合秤的上 部的主视图，图3是组合秤的上部的立体图，图4是组合秤的上部的俯视图，图5是图4中的A-A剖面图。

如图1所示，本实施方式的组合秤在其装置上部的中央设置有分散送料器2。分散送料器2将从作为供给装置的带运送式供给输送机1下落供给的被计量物朝向外周分散移送。分散送料器2具备能够围绕中心轴心p旋转的圆锥形的顶部锥体3和作为用于旋转驱动该顶部锥体3的驱动单元的步进电动机4。分散送料器2通过伴随旋转的离心力而朝向该顶部锥体3的外边缘部分散移送顶部锥体3上的被计量物。

在分散送料器2的周围呈放射状地配设有多台(在本例中为十台)直进送料器5，其中，该直进送料器5将分散移送到顶部锥体3的外边缘部的被计量物进一步朝向外方直线运送。直进送料器5具备用于载置被计量物的凹槽(送料盘)6和用于振动驱动该凹槽6的加振机构7。

如图2至图4所示，凹槽6整体被形成为平面形状向外扩展的流槽状，并且左右侧板中的一个侧板被弯曲形成为山形，从而如图5所示，凹槽6中形成有隔壁部6a，该隔壁部6a覆盖相邻的凹槽6的另一个侧板，并且分隔相邻的凹槽6。另外，关于凹槽6的底面，其前半部沿被计量物的运送方向向外下方倾斜。凹槽6的后半部与其前半部相比，缓慢地向外下方倾斜。另外，作为相邻的凹槽6的边界的隔壁部6a的前半部与底面的前半部平行且被设定为较低。由此，在凹槽的前半部形成有一定深度的浅槽状的运送通道。隔壁部6a的后半部稍微向外上方倾斜。由此，在凹槽的后半部形成有越朝向外端侧越深的槽状的运送通道。

在各直进送料器5的外端边缘部下方配设有供给料斗8。如图1所示，在各供给料斗8的下方配设有计量料斗9。

在供给料斗8和计量料斗9的下部分别设置有能够开闭的投入用料斗门8a和排出用料斗门9a。供给料斗8接收并暂时保持由直进送料器5运送且从其运送端下落排出的被计量物。供给料斗8在被配置于其下方的计量料斗9为空时，通过打开投入用料斗门8a而使被计量物下落。由此，被计量物从供给料斗8排出并向计量料斗9投入。另外，在各计量料斗9连结有用于计测料斗内的被计量物重量的测力传感器等重量传感器10。由各重量传感器10计测的计量数据向控制装置11输出。

从计量料斗9排出的被计量物通过分别配置在各计量料斗9的下方的集合溜槽12流下并被引导到装置中心下方，并且由集合漏斗13收集，之后，被计量物被投入到配置在集合漏斗13的下方的集合料斗14中并被暂时保持。

通过由控制装置11进行的组合运算，从多个计量料斗9中求出一个适量组合，并且从相当于该组合的计量料斗9向集合料斗14排出被计量物，其中，该适量组合使得作为被计量物的重量值的合计的组合重量与目标组合重量相等，或者与容许范围内的目标组合重量最接近。排出到集合料斗14中的被计量物由该集合料斗14暂且保持，当从包装机接收排出请求信号时，控制集合料斗14的排出料斗门14a的打开，并向其下方的未图示的包装机排出被计量物。

另外，通过测力传感器等顶部锥体用重量传感器18来计测从供给输送机1供给到分散送料器2的顶部锥体3上的被计量物的重量，并且该计量值被传递给控制装置11。如后述，控制装置11以使顶部锥体3上的被计量物保持在预先设置的上限值与下限值之间的方式控制供给输送机1的接通/断开。

在控制装置11中，进行供给输送机1的操作控制、组合运算和组合秤整体的操作控制。

在本实施方式中，在用于旋转驱动顶部锥体3的步进电动机4的下方配置有检测顶部锥体3的旋转原点的原点传感器15。如图2所示，该原点传感器15由设置于步进电动机4的输出轴下端的旋转盘16和对形成在旋转盘16的外周部的一部位上的狭缝的通过进行光学检测的遮光器17构造。该原点传感器15的检测输出被传递给控制装置11。控制装置11基于由原点传感器15检测出的狭缝通过周期，检测顶部锥体3的旋转是否在已设定的速度范围内适当地执行，或者是否从已设定的速度范围大幅减速，或者是否处于停止的失调状态。即，原点传感器15和控制装置11构造用于将步进电动机4的过负载状态检测为失调状态的检测单元。

另外，在顶部锥体3的上表面的外周部附近，沿圆周方向以隔着规定的间隔与构造直进送料器5的凹槽6相对的方式呈放射状地配置有等间距的多条(在本例中为三条)解绕部件19，并且该解绕部件19通过螺栓能够装卸地连接于顶部锥体3。此外，解绕部件19还可以通过焊接等接合到顶部锥体3的外周部附近，并且解绕部件19还可以是一条。

本实施方式的解绕部件19由圆棒材形成，并且以与构造直进送料器5的凹槽6的从前半部的向下方倾斜的部位起至后半部的缓慢的向下方倾斜的部位的前部面对的方式被配置为朝向外方的悬臂状。关于凹槽6，形成相邻的凹槽6的边界的隔壁6a的上表面被形成为沿被计量物的运送方向弯曲。即，如图2所示，隔壁部6a的上表面被弯曲形成为作为被计量物的运送方向的上方侧的前部向外下方倾斜并在运送方向的中途稍微向外上方倾斜。解绕部件19也被弯曲形成为与该弯曲后 的隔壁部6a的上表面平行。

图6是表示本实施方式中的组合秤的控制系统的大致结构的框图，对与图1对应的部分标注相同的附图标记。

如图6所示，在控制装置11具备作为运算控制部的CPU部21、存储部22、A/D转换电路部23、供给输送机驱动电路部24、电动机驱动电路部25、振动控制电路部26、料斗门驱动电路部27和I/O(输入/输出)电路部28等，并且在控制装置11连接有操作设置显示部29。

作为运算控制部的CPU部21控制各部，并且进行组合运算和计量料斗9的零点校准等。

存储部22中存储有组合秤的操作程序和待设置的操作参数等，并且该存储部22为针对CPU部21的运算等的工作区域。

A/D转换电路部23将来自顶部锥体用重量传感器18和重量传感器10的模拟信号转换为数字信号并向CPU部21输出，其中，该顶部锥体用重量传感器18用于检测顶部锥体3上的被计量物的重量，该重量传感器10用于检测各计量料斗9中的被计量物的重量。

料斗门驱动电路部27基于来自CPU部21的控制信号，控制供给料斗8的投入用料斗门8a、计量料斗9的排出用料斗门9a和集合料斗14的排出料斗门14a的开闭。

振动控制电路部26基于来自CPU部21的控制信号，控制各直进送料器5的加振机构7。

供给输送机驱动电路部24基于来自CPU部21的控制信号，控制供给输送机1的驱动。

电动机驱动电路部25基于来自CPU部21的控制信号，控制用于旋转驱动顶部锥体3的步进电动机4的驱动。

原点传感器15的检测输出经由I/O电路部28输入到CPU部21，CPU部21检测因步进电动机4的过负载导致的失调状态。

通过CPU部21执行存储在存储部22中的操作程序，控制装置11控制组合秤整体的操作。

在组合秤中，为了进行如上述的操作，需要设置多个操作参数，该设置由操作员使用操作设置显示部29来进行，已设置的操作参数值被传送至CPU部21并存储在存储部22中。操作参数具有作为组合运算中的目标值的目标组合重量以及与该目标组合重量对应的容许范围、各送料器2、5的振幅和驱动时间(一次振动 持续时间)、决定顶部锥体3上的被计量物的重量范围的上限值和下限值等。

在本实施方式中，具备与顶部锥体3一体地在直进送料器5之上旋转移动的解绕部件19。因此，虽然在被计量物为例如豆芽或切割蔬菜等细长而柔软的物体的情况下，有时从分散送料器2被移载到直进送料器5中的被计量物彼此缠绕而滞留，但由于与顶部锥体3一体旋转的解绕部件19在直进送料器5之上旋转移动，因此缠绕着的被计量物被解绕并顺利地朝向供给料斗8移送。

在此，解绕部件19中的基端侧的大部分与直进送料器5中的凹槽6的前半部平行地旋转移动，即在隔壁部6a的较低的部位与隔壁部上表面平行地旋转移动。因此，在被计量物缠绕并开始产生较大的块的情况下，被计量物块被解绕部件19拖走并沿相同方向移动，并在被计量物块的下部挂在凹槽6的隔壁部6a上的状态下解绕部件19进一步移动。由此，被计量物块被解绕，一部分被计量物残留在当前的凹槽6中，挂在解绕部件19上的被计量物被带进旋转方向下游的凹槽6中。

另外，有时缠绕的被计量物横跨凹槽6的隔壁部6a而滞留在隔壁部6a的弯曲部位并生长为较大的块。在这种情况下，由于弯曲形成的解绕部件19也以与隔壁部6a的弯曲部位平行相对的轨迹旋转，因此也能对滞留在隔壁部6a的弯曲部位中的块充分发挥解绕作用，从而促进直进送料器5的顺利的振动移送。

另外，当被计量物的缠绕越严重且块越大时，对解绕部件19的旋转操作的负载阻力越大。如此，当负载阻力增大时，有时步进电动机4因过负载而大幅减速或停止，从而步进电动机4从规定旋转速度下的正常旋转操作失调。

在这种情况下，在实施方式中，通过以如下方式控制供给输送机1，来实现步进电动机4从过负载状态的恢复。

图7是表示以由顶部锥体用重量传感器18检测出的顶部锥体3上的被计量物的重量和因步进电动机4的过负载导致的失调检测为基础的供给输送机1的控制的时序图，图7的(a)示出顶部锥体3上的被计量物的重量，图7的(b)示出失调检测，图7的(c)示出供给输送机1的运送速度即由供给输送机1进行的被计量物的供给速度。

如图7的(a)所示，当供给到顶部锥体3中的被计量物的检测重量为上限值以上时停止供给输送机1，并且当被计量物的检测重量为下限值以下时驱动供给输送机1。如此，与供给到顶部锥体3中的被计量物的重量变化对应地，控制供给输送机1的接通/断开。通过该控制，向顶部锥体3供给重量在设置范围内的被计量物。

另外，当检测出因作用于解绕部件19的负载而步进电动机4失调时，立即停 止供给输送机1，切断被计量物向分散送料器2的供给。在切断被计量物的后续供给的直进送料器5中，继续进行残留的被计量物的振动移送。由此，挂在解绕部件19上的被计量物也逐渐向后方送出，并最终从解绕部件19的前端脱离。

由于当挂在解绕部件19上并带来较大的旋转负载的被计量物的全部或一部分脱离时，对步进电动机4的负载降低，因此分散送料器2的顶部锥体3和解绕部件19以原来的速度重新开始旋转。

如此，当步进电动机4的失调消除时，供给输送机1启动。当供给输送机1启动时，被计量物向分散送料器2的供给重新开始。在这种情况下，如图7的(c)所示，如果在消除步进电动机4的失调之后，由供给输送机1进行的被计量物的供给重新开始，则由于其供给速度阶段性地逐渐增速至原来的供给速度，因此从供给输送机1向分散送料器2的被计量物的供给量渐渐增大。由此，防止因从供给输送机1向分散送料器2的被计量物的供给重新开始而导致被计量物被一下子供给到直进送料器5，并且能够提前防止因被计量物的缠绕引起步进电动机4的失调。

如上所述，根据本实施方式，由于可通过使顶部锥体3旋转而借助离心力运送被计量物，因此即使是易于吸收振动的豆芽等被计量物，被计量物也不会在顶部锥体3上长时间滞留，可使被计量物迅速朝向外方呈放射状地送出。由此，在顶部锥体3上不会加深被计量物的缠绕，可在充分地分散的状态下向直进送料器5移送被计量物。

另外，由于移送到直进送料器5中的被计量物承受与直进送料器5相对旋转的解绕部件19的解绕作用，因此可抑制被计量物缠绕并生长为较大的块。

另外，当被计量物缠绕并开始产生较大的块时，步进电动机4因过负载而失调，如果检测出该失调，则停止由供给输送机1进行的被计量物向顶部锥体3的供给，从而可阻止因被计量物的供给过剩而导致块生长。并且，当因直进送料器5带来的运送作用而被计量物块缩小，并步进电动机4的失调状态消除时，顶部锥体3和解绕部件19重新开始旋转，从而由供给输送机1进行的被计量物的供给也重新开始并恢复到通常的状态。

如此，可以以通过使被计量物从直进送料器5向供给料斗8以及向计量料斗9充分地分散来抑制缠绕的方式供给，从而能精度良好地进行组合计量。

(其它实施方式)

本发明也可以以如下方式实施。

(1)可根据被计量物的大小或性状等任意设定解绕部件19的方式和数量。 例如，解绕部件19并不限于圆棒状，还可以是方棒状、纵板状或其它形状。另外，解绕部件19还可以从悬臂状地连结支撑于顶部锥体3的棒状旋转臂采用使纵壁上的作用板或多条作用棒向下延伸的形式。

(2)通过调节解绕部件19的安装高度，来变更解绕部件19与凹槽6的间隔，由此可发挥与被计量物的种类相应的适当的解绕作用。在上述实施方式的结构中，通过由任意厚度的间隔件将解绕部件19的基端部与顶部锥体3连结，从而可调节安装高度。或者，也可以预先准备规格不同的多种解绕部件19，并根据被计量物的种类分类使用。

(3)也可以基于步进电动机4的负载电流，检测步进电动机4的过负载状态。另外，还可以通过旋转编码器检测步进电动机4的旋转速度来检测因过负载导致的步进电动机4的失调。

(4)当检测出步进电动机4的过负载状态时，通过控制供给输送机1减速至规定速度来减少被计量物向分散送料器2的供给量，如果即便如此还不能消除步进电动机4的失调，则也可以进一步使供给输送机1减速或停止。

(5)当检测出步进电动机4的过负载状态时，还可以采用如下的控制方式：在连续进行供给输送机1的运转的状态下，以规定时间逆转驱动顶部锥体3和解绕部件19，如果通过该逆转能消除步进电动机4的过负载状态，则重新开始向正常方向的驱动，并且，如果在逆转驱动中也未能消除过负载状态，则停止供给输送机1。

(6)在上述实施方式中，通过将解绕部件19与顶部锥体3连结，使顶部锥体3和解绕部件19一体旋转驱动，但也可以在供给输送机1侧能够旋转地安装解绕部件19。通过该安装，也可以以如下方式实施：使顶部锥体3和解绕部件19以不同的速度独立旋转驱动，并且检测解绕部件19的驱动电动机的过负载状态。在这种情况下，基于解绕部件19的驱动电动机的过负载状态的检测，进行供给输送机1的控制、顶部锥体3的旋转控制和解绕部件材19的旋转控制，从而还可以更细致地进行过负载的回避控制。

(7)在上述实施方式中，虽然通过顶部锥体用重量传感器18检测出顶部锥体3上的被计量物的重量，但代替重量传感器，也可以通过例如光电传感器等检测出顶部锥体3上的被计量物的量。

产业上的可利用性

本发明所涉及的组合秤作为通过充分地分散移送易于缠绕的被计量物来抑制被计量物块产生的组合秤而非常有用。

附图标记说明

1 供给输送机(供给装置)

2 分散送料器

3 顶部锥体

4 步进电动机(驱动单元、驱动电动机)

5 直进送料器

6 凹槽

7 加振机构

8 供给料斗

9 计量料斗

10 重量传感器

11 控制装置(控制单元)

15 原点传感器(检测单元)

19 解绕部件。