魚の自動計量装置および自動計量方法
【課題】
風袋を用いずに容積式計量および重量式計量を計量精度を維持しつつトータルの計量時間の最短化を実現する。
【解決手段】上段に容積式自動計量部１００が位置し、その直下となる下段に重量式自動計量部２００が位置する。重量式自動計量部２００の直下に搬送容器４００の搬送ライン３００が通過する。容積計量された魚が重量計量チャンバー２０１に落下投入される間は、重量計量チャンバーの荷重がロードセル２０２に掛からないように重量計量チャンバーをアクチュエータ２０４で押し上げる。アクチュエータ２０４は、重量計量チャンバーへの魚の落下投入が終えた直後に下降して、重量計量チャンバーの荷重がロードセル２０２に掛かかる位置で、重量計量チャンバーの被支持部から離れる。
風袋を用いずに容積式計量および重量式計量を計量精度を維持しつつトータルの計量時間の最短化を実現する。
【解決手段】上段に容積式自動計量部１００が位置し、その直下となる下段に重量式自動計量部２００が位置する。重量式自動計量部２００の直下に搬送容器４００の搬送ライン３００が通過する。容積計量された魚が重量計量チャンバー２０１に落下投入される間は、重量計量チャンバーの荷重がロードセル２０２に掛からないように重量計量チャンバーをアクチュエータ２０４で押し上げる。アクチュエータ２０４は、重量計量チャンバーへの魚の落下投入が終えた直後に下降して、重量計量チャンバーの荷重がロードセル２０２に掛かかる位置で、重量計量チャンバーの被支持部から離れる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、魚の自動計量装置および自動計量方法に係り、特に連続して供給される魚を極めて短時間に且つ定量的に計量して、搬送ライン上の容器に投入することができる自動計量（定量）装置および自動計量（定量）方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷揚げ港において入港した魚船から荷揚げされる魚は、直接業者に売却される場合もあれば、一旦冷凍庫に貯蔵されて売却される場合もある。何れの場合にも、計量された所定分量の魚が順次搬送されてくる容器内に配分されるのが普通である。これらの作業は、船倉からベルトコンベアに運ばれてきた魚を計量して所定の容器に配分した後、コンベヤにより所定の場所に搬送されて、保管される。これらの作業は、作業速度が遅く時間が長くかかると、魚の鮮度が落ちるため短時間で行う必要がある。それと同時に容器内は配分される魚の量が所定量になっていなくてはならない。
【０００３】
魚の重量を計量する代表的な手法として、秤量法があるが、構造が複雑で、短時間で正確な計量を行うことが困難である。本件出願人は、かような秤量法に代わって、容積法を用いる自動計量装置を既に発明し（特許文献１：特許第1504741号、特許文献１：特許第3979938号公照）、短時間で比較的正確な計量を可能とする構造の簡単な自動計量装置を提案し、実用化している。
【０００４】
この容積式の自動計量装置は、ホッパーシュートを介して計量ドラム（計量チャンバー）に順次投入される魚が所定の高さまで堆積すると、レベルセンサがそれを検知し（すなわち、レベルセンサによって、計量ドラムの魚が所定容量になったことを推定し）、その検知信号により、開閉機構（例えば計量ドラムの回転）を介して計量チャンバーの上部の魚受け入れ口（ホッパーシュート出口）を閉じ、計量ドラム下部の出口（魚落下口）を開いて、所定容積（容量）分の魚を、計量ドラム直下に待機している搬送容器に投入するようにしてある。魚が搬送容器に投入された後は、開閉機構（計量ドラムの反転）により計量ドラム下部の魚落下口が再び閉じ、計量ドラム上部の魚受け入れ口が開き、再びホッパーシュートを介して計量ドラムに魚が投入され、以後、上記の一連の動作が繰り返される。搬送容器は、搬送コンベアを介して計量室直下にセットされるようにしてある。
【０００５】
容積式の自動計量装置は、容積計量により、ある程度の重量をみなすものであるが、ホッパーシュートを介して連続的に計量ドラムに魚を投入する方式を前提とした場合には、重量式の自動計量装置よりも短時間で正確な計量（容積によるみなし重量）を可能にするものとして評価されている。その理由は、次のとおりである。
【０００６】
すなわち、重量式計量装置の場合には、秤量法に代わるものとして、短時間で精度の良い計量を行い得る歪ゲージを用いたロバーバル型ロードセルが考えられるが、かようなロードセルを用いたとしても、ベルトコンベアおよびホッパーシュートを介して、多量の魚が投入される場合、魚の落下衝撃により計量ドラムに振動が生じ、それがロードセルに加わるので、振動が収束するまでは、正確な計量が困難であり、短時間の計量が困難となる。しかも魚が計量ドラムに次から次へと投入されてくるので、目標重量を区切りにホッパーシュートを一時的に閉じて計量された魚を計量ドラムから搬送容器に移す場合にも、重量計量後ホッパーシュートが閉じるまでの時間（いわゆるタイムラグ）に落下中の魚（計量外の魚）も計量ドラムを介して容器に入り、計量誤差が生じる。したがって、重量式計量装置だけで計量を行う場合には、短時間で正確な計量をすることが困難である。
【０００７】
これに対して、容積式計量装置の場合には、荷重を計るものではないので、重量式のような魚の落下衝撃ひいてはそれにより生じる振動は問題にはならず、また、計量は、レベルセンサの位置と結果的に得られた魚の分量（タイムラグ中に落下してきた魚も含めた分量）との関係だけをとらえればよいので、重量式計量のようなタイムラグに伴う重量誤差は問題にならない。したがって、容積式計量は、重量式計量に較べてはるかに計量時間が短く、精度の良い定量的計量を行うものとして評価されている。
【０００８】
ところで、最近では、鰯や鯖などの小魚も激減して高値取引されるようになっており、高値で取引される魚の場合には、容積計量後に、正味の重量を正確に確認するニーズが生じている。重量は、魚の鮮度、大きさ（計量室内の魚の密度）および種類により単位容積あたりの重量が変動する。
【０００９】
そのため、特許文献２では、容積式計量装置と重量式計量装置（重量計）を併用している。具体的には、搬送容器の搬送ラインにおける容積式計量装置の下流に重量式計量装置（重量計）を配置し、容積計量後に魚が投入された搬送容器（風袋）を、搬送コンベアにより重量式計量装置に送り、重量の計量を行なうようにしてある。ちなみに、容積計量の後に重量計量を行なう場合であっても、重量式計量装置は、風袋に入った魚を計量するので、ホッパーシュートを介して多量の魚の落下衝撃を受ける重量式計量装置単独の計量方式に較べて、トータルの計量時間を短くし、且つ正確な重量計量を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第1504741号明細書
【特許文献２】特許第3979938号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記のように風袋に投入された魚の正味の重量を計量する場合には、計量値から風袋の重量分を差し引かなければならない。風袋は、材質、大きさ、型、その中に付加的に加えるもの（冷凍に用いる水等）等により重量が様々であるため、風袋の重量分を考慮することは、計量設定を煩雑にする要因となる。また、風袋は、作業現場で種々の外的衝撃が加えられるために、経時的に変形をきたし、また材質劣化などで、重量が変動するので、同種の風袋であっても重量がばらつき、計量精度を低下させる要因となる。
【００１２】
さらに、容積計量後に重量計量を行なう場合に、それぞれの計量場所が異なる場合には、計量装置や搬送ラインの設置スペースが増大し、また、搬送時間が延びる分、作業全体の時間がそれだけ要することになる等の解決すべき課題が残されていた。
【００１３】
本願発明は、以上の事情を考慮してなされたものであり、その目的は、計量設定の煩雑化及び変動要因となる風袋（いわゆる重さを量るときの容器）を伴うことなく、しかも容積式計量装置で計量した後に魚を重量式計量装置で計量する場合にも、計量精度を維持しつつトータルの計量時間の最短化を実現し、且つ計量作業スペースの合理化を図り得る魚の自動計量装置及び自動計量方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記目的を達成するために、基本的には、次のように構成される。
（１）一つは、自動計量装置に係る発明であって、まず、
（イ）上段に容積式自動計量部が位置し、その直下となる下段に重量式自動計量部が位置するよう、前記容積式自動計量部と重量式自動計量部とを上下２段配置構造とし、前記重量式自動計量部の直下に搬送容器の搬送ラインが通過する構成とする。
（ロ）さらに、前記容積式自動計量部は、ホッパーシュートを介して容積計量チャンバーに連続的に投入される魚の堆積が一定の高さレベルに達すると、前記ホッパーシュートの出口を閉じ下段の前記重量式自動計量部に通じる魚落下口を開き、前記重量式自動計量部に魚を落下させた後に前記ホッパーシュートを開状態に且つ前記魚落下口を閉状態に戻す一連の動作を繰り返す容積計量側の開閉機構を有する。
（ハ）さらに、前記重量式自動計量部は、前記容積計量チャンバーの前記魚落下口を介して一括落下投入される容積計量後の魚を受け入れる重量計量チャンバーと、前記重量計量チャンバーの荷重を受けて魚を含む前記重量計量チャンバーの重量を計量する歪ゲージ式のロードセルと、前記重量計量チャンバーを上下動可能に保持するロバーバル原理の平行リンク又は板ばねと、前記重量計量チャンバーを押し上げ及び下降させる直線動作機能を有するアクチュエータと、重量計量後に重量計量チャンバーの出口を開いて重量計量された魚を直下にセットされた前記搬送容器に落下させ、その後、この出口を閉じる重量計量側の開閉機構と、を備える。
（ニ）さらに、前記アクチュエータは、容積計量された魚が前記重量計量チャンバーに落下投入される間は、前記重量計量チャンバーの荷重が前記ロードセルに掛からないように前記重量計量チャンバーを押し上げており、且つ前記アクチュエータは、前記重量計量チャンバーへの魚の落下投入が終えた直後に下降して、該重量計量チャンバーの荷重が前記ロードセルに掛かかる位置で、前記重量計量チャンバーの被支持部から離れるよう設定されている。
（２）もう一つは、上記装置に関連する自動計量方法に係る発明であり、使用する装置自体は、上記（１）同様に、上段に容積式自動計量部が位置し、その直下となる下段に重量式自動計量部が位置するよう、前記容積式自動計量部と重量式自動計量部とを上下２段配置構造とし、前記重量式自動計量部の直下に搬送容器の搬送ラインが通過する構成とする。
そして、
（イ）前記容積式自動計量部では、ホッパーシュートを介して容積計量チャンバーに連続的に投入される魚の堆積が一定の高さレベルに達すると、容積計量側の開閉機構を制御して前記ホッパーシュートの出口を閉じ下段の前記重量式自動計量部に通じる魚落下口を開き、前記重量式自動計量部に魚を落下させる第１の工程と、
（ロ）前記重量式自動計量部では、ロバーバル原理の平行リンク又は板ばねを介して重量計量チャンバーを上下動可能に保持しており、前記容積計量チャンバーの前記魚落下口を介して一括落下投入される容積計量後の魚を重量計量チャンバーが受け入れ、容積計量された魚が前記重量計量チャンバーに落下投入される間は、前記重量計量チャンバーの荷重が前記ロードセルに掛からないように直線動作機能を有するアクチュエータを介して前記重量計量チャンバーを押し上げ制御し、且つ前記重量計量チャンバーへの魚の落下投入が終えた直後に前記アクチュエータを、前記重量計量チャンバーを伴って下降制御して、該重量計量チャンバーの荷重が前記ロードセルに掛かかる位置で該アクチュエータを前記重量計量チャンバーの被支持部から離して、魚を含む前記重量計量チャンバーの重量計量を実行する第２の工程と、
（ハ）第２工程を終えた重量計量直後に、前記重量計量チャンバーの開閉機構を制御して該重量計量チャンバーの出口を開いて、重量計量後の魚を、該重量計量チャンバーの直下にセットされた前記搬送容器に落下させ、その後、魚が投入された前記搬送容器をベルトコンベアを介して送り出す第３の工程と、
（ニ）第３の工程直後に、前記容積計量側および前記重量計量側のそれぞれの開閉機構を同時に制御して前記ホッパーシュートの出口を開状態、前記容積計量チャンバーの魚落下口を閉状態、および前記重量計量チャンバーの出口を閉状態に戻し、次の搬送容器を前記重量計量チャンバーの直下にベルトコンベアを介して送り且つ容器キャッチ機構を介して待機させる第４の工程と、を繰り返す。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上段で自動容積計量を行った後に、その容積計量された魚を下段の自動重量計量部でそのまま自動計量し、その計量後の魚を搬送容器に投入するので、計量設定の煩雑化及び変動要因となる風袋（いわゆる重さを量るときの容器）を伴うことがない。しかも、容積計量された魚を重量計量する場合に、ロードセルに魚の落下衝撃および振動を加えずに計量するので、計量精度を維持しつつ計量時間の最短化を実現する。且つ容積計量部と重量計量部を２段配置構造とするので、計量作業スペースの合理化を図り得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の自動計量装置の第１実施例の構成を模式的に示す正面断面図であって、その一部の機構Ｃを取り出して上面から示す部分図と、重量式自動計量部２００の動作を部分的に取り出して示す部分図を含む。
【図２】図１の左側面を示す図。
【図３】上記実施例に用いる重量式自動計量部の動作を示す説明図。
【図４】上記実施例の一連の計量工程を示す説明図。
【図５】上記実施例のロードセル２０２に重量計量チャンバー２０１からの荷重を受けた場合の時間経過Ｔとロードセル２０２からの信号の状態を示すグラフ図。
【図６】本発明の自動計量装置の第２実施例の構成を模式的に示す正面断面図であって、その一部の機構Ｃを取り出して上面から示す部分図と、重量式自動計量部２００の動作を部分的に取り出して示す部分図を含む。
【図７】図６の左側面を示す図。
【図８】上記第１実施例、第２実施例で実行される制御部の制御フローを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例にしたがって説明する。
【００１８】
図１は本発明の自動計量装置の第１実施例の構成を模式的に示す正面断面図であって、その一部の機構Ｃを取り出して上面から示す部分図と、重量式自動計量部２００の動作を部分的に取り出して示す部分図を含む。図２は図１の左側面を示す図、図３は上記実施例に用いる重量式自動計量部の動作を示す説明図、図４は上記実施例の一連の計量工程を示す説明図である。
【００１９】
図１、図２に示すように、本実施例の自動計量装置は、上段に容積式自動計量部１００が位置し、その直下となる下段に重量式自動計量部２００が位置するよう、容積式自動計量部１００と重量式自動計量部２００とが上下２段構造で配置されている。容積式自動計量部１００と重量式自動計量部２００とは、図示省略された一つの枠組みにより支持されてユニット化されている。
【００２０】
重量式自動計量部２００の直下には、搬送容器４００の搬送ライン例えばベルトコンベア３００が通過する。なお、図１では、ベルトコンベア３００上の搬送容器４００は、一つだけを図示しているが、実際には、多数の搬送容器４００が列をなしている。
【００２１】
ベルトコンベア３００は、自動計量装置を用いた作業中、常時走行している。搬送容器４００は、連続的に供給される魚を所定量単位（一バッチ単位）で仕切って容積および重量計量する一バッチ計量サイクルごとに、ベルトコンベア３００を介して重量計量チャンバー２０１の直下にくるように設定されている。換言すれば、ベルトコンベア３００の速度も上記搬送条件を満たすように設定されている。搬送容器４００は、重量計量チャンバー２０１の直下にくると、容器キャッチ機構５００により一時的にキャッチされてその位置に短時間留まるよう拘束される。そのキャッチ（拘束）している時間は、搬送容器４００が重量計量チャンバー２１０の直下位置にきてから魚が搬送容器４００に落下投入されるまでの時間である。搬送容器４００に魚が投入されると、キャッチが解除され、魚が投入された搬送容器４００は、ベルトコンベア３００を介して次の工程位置に搬送される。後に続く搬送容器４００も、同様のキャッチおよびキャッチ解除が行われる。
【００２２】
容器キャッチ機構５００は、エアシリンダ５０２により作動するキャッチレバー５０１により構成されている。エアシリンダ５０２に圧縮空気が導入された時にキャッチレバー５０１の先端が下向きにレバー動作（往動作）して、搬送容器４００の後端上部に係止し、搬送容器４００をキャッチする（図示実線で示す）。また、エアシリンダ５０２に係る空圧を解除することにより、キャッチレバー５０１が上向きにレバー動作（復動作）して、搬送容器４００からのキャッチを解除する（図示一点鎖線で示す）。
【００２３】
容積式自動計量部１００は、ホッパーシュート１０１と容積計量チャンバー１０２とを有する。また、ホッパーシュート１０１には、魚搬送コンベア６００（図４に示す）を介して順次連続的に魚が投入され、それらの魚は、ホッパーシュート１０１に案内されて容積計量チャンバー１０２に連続的に投入される。
【００２４】
容積式自動計量部１００は、原理的には、特許文献２に示すものと同様の構成であり、可変容積型である。また、開閉機構Ａを有する。
【００２５】
開閉機構Ａは、揺動回転型の計量ドラムにより構成される容積計量チャンバー１０２と、この容積計量チャンバー１０２を所定の回転角度（例えば約９０度）の範囲で揺動回転させるエアシリンダ１０５と、チャンバー１０２に投入される魚の堆積高さを検知するレベルセンサ１０４とを含むものである。容積計量チャンバー１０２の構成は、後で詳述するが、回転軸１０６を中心に揺動回転する。回転軸１０６は、チャンバー１０２の左右一対の側板１０２ｂを貫通して一対の軸受けアーム１１８により支持されている。
【００２６】
ホッパーシュート１０１を介して容積計量チャンバー１０２に投入された魚の堆積が一定の高さレベルに達すると、レベルセンサ１０４がこれを検知し、その検知信号を受けて制御部７００がエアシリンダ１０５のエアバルブ（図示省略）を開制御し、圧縮空気をエアシリンダ１０５に導入する。それにより、エアシリンダ１０５のプランジャが往動作し、チャンバー（計量ドラム）１０２がその力を受けて、図４（ｂ）に示す位置まで回動する。それにより、ホッパーシュート１０１の出口１０１ａが閉じられ、下段の重量式自動計量部２００に通じる魚落下口１０３（図４に示す）が開く。それにより、容積式自動計量部１００で容積計量された魚は、重量式自動計量部に落下する。その直後に、エアシリンダ１０５にかかる空圧を解除するようにエアバルブを制御することで、エアシリンダ１０５のプランジャが復動作して、図１(図４（ａ）)に示すようにチャンバー１０２が元の状態、すなわちホッパーシュート１０１の出口１０１ａが開状態に且つ魚落下口１０３を閉状態に戻される。開閉機構Ａは、このような一連の動作を、制御部７００のシーケンス制御の一環として繰り返す。このときのエアシリンダ１０５の往復動作（換言すれば揺動回転型の容積計量チャンバー１０２が揺動回転により往復する動作）に要する時間は、片道で０．２５〜０．３秒程度、往復で０．５〜０．６秒程度である。
【００２７】
図１において、容積型計量チャンバー１０２は、断面状態で示されている。ドラム型の容積型計量チャンバー１０２は、底板１０２ａが回転半径Ｒ１の主円弧部１０２ａ´と、回転半径Ｒ１と異なる点を中心点として円弧を描く回転半径Ｒ２の従円弧部１０２ａ”とからなる。従円弧部１０２ａ”は、主円弧部１０２ａ´の先端に接続する。これらの主円弧部と従円弧部は、後述するリンク式容積調整可動板１０７が動作したときの可動板１０７の先端（下端）軌跡に合わせたものである。
【００２８】
また、底板１０２ａは、チャンバー１０２の左右一対の側板１０２ｂと溶接結合されて回転方向の一端が開口しているドラム型を呈し、この開口が容積調整可動板１０７により閉じられる構造になっている。このような構造をなすことで、底板１０２ａ、左右一対の側板１０２ｂおよびリンク型の容積調整可動板１０７により可変容積型のチャンバー１０２が形成される。
【００２９】
容積調整可動板１０７は、２枚の可動板１０７ａ，１０７ｂが上下に平行に並んでリンク結合（ヒンジ結合）され、その上端の軸１０８を支点として主円弧部１０２ａ´および従円弧部１０２ａ”に沿った関節動作的な揺動回転をするものである。符号の１０７´で示す２点鎖線は、容積調整可動板１０７がチャンバー１０２の最大容積となる位置にある状態を示している。容積調整可動板１０７の下端には、主円弧部１０２ａ´および従円弧部１０２ａ"に摺接するゴム板１０９が取り付けられている。
【００３０】
容積調整可動板１０７を揺動回転させるための電動可動板移動機構Ｃは、スクリューロッド１１１と、スクリューロッドが嵌合する棹状ナット１１２と、モータ１１３と、モータの回転力をスクリューロッド１１１に伝達するチェーン１１４およびスプロケット１１５とを有する。棹状ナット１１２の一端は、容積調整可動板１０７に連結されている。モータ１１３の正逆の回転に応じてスクリューロッド１１１が正逆回転し、正回転では棹状ナット１１２が図１の右方向に進んで、棹状ナット１１２が容積調整可動板１０７を図１の右方向に押すことにより、容積調整可動板１０７は、チャンバー１０２の容積を小さくする方向にスクリューロッド１１１の回転分だけ回転移動する。逆回転では、棹状ナット１１２が図１の左方向に後退し、それに伴い、容積調整可動板１０７が図１の左方向に引かれて、容積調整可動板１０７は、チャンバー１０２の容積を大きくする方向にスクリューロッド１１１の回転分だけ回転移動する。
【００３１】
スクリューロッド１１１は、軸受け１１６を介して計量装置フレームに支持されている。スクリューロッド１１１は、ハンドル１１７により手動でも正逆回転可能に構成され、シーケンス制御を解除した場合には、ハンドルにより容積調整可動板１０７を手動操作可能である。
【００３２】
次に重量式自動計量部２００の構成について説明する。
【００３３】
重量式自動計量部２００は、容積計量チャンバー１０２の魚落下口１０３を介して一括落下投入される容積計量後の魚を受け入れる重量計量チャンバー２０１と、重量計量チャンバー２０１の荷重を受けて魚を含む重量計量チャンバー２０１の重量を計量する歪ゲージ式のロードセル２０２と、重量計量チャンバー２０１を上下動可能に保持するロバーバル原理の平行リンク２０３又は板ばね（図示省略）と、重量計量チャンバー２０１を上下移動可能に持ち上げるアクチュエータ２０４と、重量計量後に重量計量チャンバー２０１の出口２０１ｂを開いて重量計量された魚を直下にセットされた搬送容器４００に落下させる重量計量側の開閉機構（ゲート）２０１ａと、を有する。ロードセル２０２自体もロバーバル構造のセルが用いられる。
【００３４】
平行リンク２０３又は板ばねは、重量計量チャンバー２０１を一側面で片持ち支持しており、図２に示すように２対の平行リンク２０３（或いは２対の平行板ばね）が使用されている。図２の２１２は平行リンクの固定側ノード、２１３は可動側ノードである。
【００３５】
さらに、重量式自動計量部２００は、容積計量された魚が重量計量チャンバー２０１に落下投入される間は、重量計量チャンバー２０１の荷重がロードセル２０２に加わらないようにアクチュエータ２０４を介して重量計量チャンバー２０１を押し上げるように設定されている。アクチュエータ２０４は、重量計量チャンバー２０１への魚の落下投入が終えた直後に下降して（図１の左側に取り出して図示するアクチュエータ２０４参照）、重量計量チャンバー２０１の荷重がロードセル２０２に掛かかるように、アクチュエータ２０４が重量計量チャンバー２０１の被支持部（作動杆２０５の下端）から離れる機構を有する。本実施例では、重量計量チャンバー２０１への魚の投入が終えた直後にアクチュエータ２０４を下降させて、重量計量チャンバー２０１の荷重が、後述するように、係止部材２０６、２０５を介してロードセル２０２に加わるように設定されている。
【００３６】
アクチュエータ２０４としては、本実施例では、エアシリンダを用いるが、その他の流体シリンダやソレノイド式の電動シリンダなど種々考えられ、エアシリンダに限定するものではない。
【００３７】
図３には、アクチュエータ２０４と重量計量チャンバー２０１およびロードセル２０２の関係を示す。本実施例では、アクチュエータ２０４は、エアシリンダ２０４ａにより構成される。エアシリンダ２０４ａの上方には、エアシリンダのプランジャ２０４ｂとは別体成形された作動杆２０５が配置される。作動杆２０５は、ロードセル２０２の荷重受け部２０２ａに設けた貫通穴２０７を通されて、その先端部に円錐駒形の可動子２０５ａが設けられている。可動子２０５ａの最大直径は貫通穴２０７の直径よりも大きくしてある。作動杆２０５とプランジャ２０４ｂは、同一軸線上にあり、作動杆２０５の下端は、その下方に配置されたエアシリンダ２０４ａのプランジャ２０４ｂの上端と対向している。
【００３８】
エアシリンダ２０４ａに圧縮空気が導入された時には、図３（ａ）に示すようにプランジャ２０４ｂが上昇してプランジャ２０４が作動杆２０５の下端面に当接して作動杆２０５および可動子２０５ａを押し上げる。重量計量チャンバー２０１の一側面には、可動子２０５ａの上部に係止する係止部２０６が設けられている。上記のようにプランジャ２０４ｂが上昇移動すると、作動杆２０５および可動子２０５ａが押し上げられ、ひいては、係止部２０６を介して、重量計量チャンバー２０１が押し上げられ、可動子２０５とロードセル２０２の荷重受け部２０２ａとの間にはクリアランス２０９が確保される。この状態では、魚を含む重量計量チャンバー２０１の荷重がロードセル２０２に掛からず、アクチュエータ２０４（エアシリンダ２０４ａ）に掛かる。また、作動杆２０５の下端が、アクチュエータ２０４に対する重量計量チャンバー２０１の被支持部となる。
【００３９】
一方、エアシリンダ２０４ａの空圧が解除された時には、図３（ｂ）に示すようにプランジャ２０４ｂが下降してそれに追従して作動杆２０５及び可動子２０５ａも下降し、最終的には、可動子２０５ａが荷重受け部２０２ａに係止し、プランジャ２０４ｂが作動杆２０５の下端（被支持部）から離れる位置まで下降する。この状態では、重量計量チャンバー２０１の荷重が係止部２０６、可動子２０５ａおよび荷重受け部２０２ａを介してロードセル２０２に加わる。すなわち、係止部２０６と可動子２０５ａと作動杆２０５は、重量計量チャンバー２０１への魚の落下投入が終えた直後にアクチュエータ２０４を下降させた場合に、ロードセル２０２の荷重受け部２０２ａに係止して、魚を含む重量計量チャンバー２０１の荷重をロードセル２０２に掛ける係止部（係止部材）としての役割をなす。また、容積計量された魚がチャンバー２０１に落下投入される間は、係止部材（係止部２０６、可動子２０５ａ、作動杆２０５）がロードセル２０２に対して非接触状態、すなわちクリアランス２０９を保って対向するようアクチュエータ２０４を介してチャンバー２０１が押し上げられている。なお、付随的に、可動子２０５ａと荷重受け部２０２ａの間にゴム材のような緩衝部材２０８を介在しておけば、荷重受け部２０２ａが重量計量チャンバー２０１からの荷重を受ける場合に、より緩衝的効果を発揮する。なお、緩衝部材２０８がなくても、重量計量チャンバー２０１に容積重量計量チャンバー１０２からの魚が落下投入される間に前記クリアランス２０９を維持しておれば、魚の落下衝撃がダイレクトにロードセル２０２に加わるのを充分に防止できる。そして、重量計量チャンバー２０１への魚の投入が終えた直後に、アクチュエータ２０４（エアシリンダ２０４ａ）を下降させて、重量計量チャンバー２０１の荷重がアクチュエータ２０４に代わりロードセル２０２に掛かるように設定すれば、荷重はほとんど衝撃を与えることなくロードセル２０２に加わるので、重量計量の計量時間の短縮と安定化を図り得る。
【００４０】
上記したクリアランス２０９は、そのサイズを限定するものではないが、小さいほどアクチュエータ２０４の下降時における荷重受け部２０２ａへ到達する移動時間が短くなり、計量時間をより短縮できる。クリアランス２０９は、好ましくは、１ｍｍ程度或いはそれ以下が良いが、要求計量時間に余裕がある場合には、１ｍｍ以上であってもよい。
【００４１】
図５に本実施例のロードセル２０２に重量計量チャンバー２０１からの荷重を受けた場合の時間経過Ｔとロードセル２０２からの信号の状態を示す。本実施例によれば、ロードセル２０２が荷重を受ける時に生じる振動は、短い時間で減衰するために、一バッチ当たり１０〜２０ｋｇの魚を計量する場合であっても、計量を、荷重を受けてから瞬時（０．２秒〜０．３秒）に行なうことができる。本実施例のような荷重測定方式を採用せずにロードセル２０２がダイレクトに魚の落下衝撃を受ける荷重測定方式の場合には、振動減衰までに早くても約３秒かかるものである。
【００４２】
重量計量チャンバー２０１は、底板と対向する左右一対の側板とで、所定の回転角度（例えば約９０度）で揺動回転可能なスイング式のゲート２０１ａを構成するものである。スイング式のゲート２０１aは、エアシリンダ２１０の往復動作により、軸２１１を中心に重量計量チャンバー２０１の底部出口２０１ｂを開閉する。すなわち、エアシリンダ２１０に、制御部７００のエアバルブ（図示省略）制御により、圧縮空気を導入すると、エアシリンダ２１０のプランジャが往動作して、重量計量チャンバー２０１のゲート２０１ａが一点鎖線に示すように所定回転角度だけ回転する。それにより、重量計量チャンバー２０１の底部出口２０１ｂが開口し、チャンバー２０１に収容されている魚は、出口２０１ｂを通して、直下にセットされた搬送容器４００へ落下投入される。その直後にエアシリンダ２１０にかかる空圧を解除するように、エアバルブを制御することで、エアシリンダ２１０のプランジャが復動作し、重量計量チャンバー２０１のゲート２０１ａが実線に示すように元の位置に戻り、チャンバー２０１の底部出口２０１ｂが閉じられる。
【００４３】
自動重量計量部２００の荷重支持切り替えのアクチュエータ２０４の動作およびゲート２０１ａのエアシリンダ２１０の動作（すなわち重量計量チャンバー２０１の底部出口２０１ｂの開閉動作）も、既述した搬送コンベア３００上の搬送容器キャッチ機構５００のレバー動作および容積自動計量部１００の動作制御と絡んで、シーケンス制御の一環として、制御部７００により制御される。このときのゲート開閉用のエアシリンダ２１０の往復動作（換言すればゲート２０１ａの開閉動作）に要する時間は、片道で０．２５〜０．３秒程度、往復で０．５〜０．６秒程度である。
【００４４】
次に本実施例の自動計量装置全体の作業工程の全体動作を、図４を参照して説明する。なお、図中、係止部材２０６の位置で示されている上向きの矢印（図４の（ａ）〜（ｃ）、（ｅ）、（ｆ）で示されている）は、アクチュエータ２０４（図４では、図示省略）により重量計量チャンバー２０１が押し上げられて、チャンバー２０１側の係止部材２０６（厳密には、既述のように可動子２０５ａ，作動杆２０５も含むが、作図の便宜上、符号２０６で代表する）とロードセル２０２側の荷重受け部２０２ａが非接触状態（クリアランス２０９の保持状態）にあることを示している。この状態では、ロードセル２０２には、重量計量チャンバー２０１からの荷重がかからず、その荷重をアクチュエータ２０４が受けている。また、係止部材２０６の位置で示されている下向きの矢印（図４（ｄ）で示されている）は、アクチュエータ２０４により重量計量チャンバー２０１が下降して、チャンバー２０１側の係止部材２０６がロードセル２０２側の荷重受け部２０２ａに係止（接触）状態にあり、係止部材２０６からアクチュエータ２０４が離れていることを示している。この状態では、ロードセル２０２に重量計量チャンバー２０１からの魚を含む全荷重がかかる。
【００４５】
図４（ａ）は、計量工程の状態１を示す。状態１では、荷揚げされ種類の選別された魚は、ベルトコンベア６００を介してホッパーシュート１０１に投入される。ベルトコンベアは、魚の投入作業中は、中断することなく常時駆動している。
【００４６】
状態１では、ホッパーシュート１０１の底部（魚投入口１０１ａ）は、完全に開かれており、容積計量チャンバー（計量ドラム）１０２の底部１０３が完全に閉じられている。この状態では、ベルトコンベア６００を介して搬送されてくる魚がホッパーシュート１０１を介して容積計量チャンバー１０２に連続的に投入され、投入される魚の堆積量がレベルセンサ１０４によって検知される計量レベルになるまで待ち受け状態にある。また、重量計量チャンバー２０１の出口ゲート２０１ａは閉じた状態にある。また、ロードセル２０２には、重量計量チャンバー２０１からの荷重がかからず、その荷重をアクチュエータ２０４が受けている。
【００４７】
重量計量チャンバー２０１の直下には、空の搬送容器４００がキャッチ機構５００でキャッチされて待機状態にある。
【００４８】
図４（ｂ）は、計量工程の状態２を示す。状態２では、ホッパーシュート１０１から容積計量チャンバー１０２に投入される魚の堆積量がレベルセンサ１０４に到達した後の動作状態を示している。魚がレベルセンサ１０４に到達すると、制御部７００によるエアシリンダ１０５の往動作制御により、計量チャンバー（計量ドラム）１０２が上方に向けて所定角度回転する。ここで、魚投入から魚がレベルセンサ１０４に到るまでの時間が容積計量に要する時間となる。実際には、容積軽量チャンバー１０２がホッパーシュート１０１の開閉動作を繰り返すので、ホッパーシュート１０１を閉（図４（ａ）の前の状態）から開状態（図４（ａ）の状態）に移すチャンバー移動時間（０．２５〜０．３秒）にも魚が投入されておりその時間に図４（ａ）の待ち時間０．２秒を加える時間で魚の堆積量がレベルセンサ１０４に到達するので、一回（一バッチ）あたりの容積計量時間は、約０．５秒程度である。図４（ｂ）の状態２では、ホッパーシュート１０１の出口１０１ａは、チャンバー底板１０２ａにより閉ざされる。一方、容積調整可動板１０７が現状位置に留まるので、可動板１０７と計量チャンバー１０２の間に魚落下口１０３が形成される。それにより、計量チャンバー１０２内の容積計量された魚が重量計量チャンバー２０１に落下投入される。なお、ホッパーシュート１０１の出口１０１ａは、計量チャンバー１０２の底板１０２ａで閉ざされているので、ホッパーシュート１０１内にはベルトコンベア６００から連続的に投入されてくる魚が溜まっていく。図４（ｂ）は、そのような状態を示している。図４（ｂ）のように、ホッパーシュート出口１０１ａが閉であっても出口１０１上方に溜まる魚がレベルセンサ１０４に接した場合には、容積計量チャンバー１０２の状態は、エアシリンダ１０５に制御部７００から復動作指令（空圧解除指令）が出されない限り現状を維持する。また、重量計量チャンバー２０１の出口ゲート２０１ａは、引き続き閉じた状態にある。また、ロードセル２０２も、引き続き重量計量チャンバー２０１の荷重（魚も含む）がかからず、その荷重をアクチュエータ２０４が受けている。
【００４９】
図４（ｃ）は、計量工程の状態３を示す。状態３では、容積計量チャンバー１０２からの容積計量された魚が一バッチ全量、重量計量チャンバー２０１に収まった状態を示している。その他の状態は、図４（ｂ）の状態が引き続いている。
【００５０】
図４（ｄ）は、計量工程の状態４を示す。状態４では、容積計量チャンバー１０２からの容積計量された魚が重量計量チャンバー２０１に収まった後、０．数秒後にアクチュエータ２０４が下降することで、重量計量チャンバー２０１が下降し、係止部材２０６がロードセル２０２の荷重受け部２０２ａに係止し（アクチュエータ２０４はチャンバー２０１の被支持部から離れる）、重量計量チャンバー２０１の荷重がロードセル２０２に加わる。それにより、魚を含む重量計量チャンバー２０１の重量が計量される。本実施例における重量計量に要する時間は、既述したように０．２〜０．３秒である。
【００５１】
図４（ｅ）は、計量工程の状態５を示す。状態５では、上記計量直後に制御部７００によるエアシリンダ２１０の往制御により重量計量チャンバー２０１の出口ゲート２０１ａが所定角度回転し開状態になる（この所要時間は、０．２５〜０．３秒である）。この出口ゲート２０１ａが開くことで、計量完了された魚が搬送容器４００に落下投入される。また、アクチュエータ２０４により重量計量チャンバー２０１が再び押し上げられ、チャンバー２０１側の係止部材２０６とロードセル２０２側の荷重受け部２０２ａが非接触状態（クリアランス２０９の保持状態）となり、チャンバー２０１の荷重はロードセル２０２に掛からない状態になる。
【００５２】
図４（ｆ）は、計量工程の状態６を示す。状態６では、制御部７００が重量計量チャンバー開閉機構のエアシリンダ２１０および容積計量チャンバーの開閉機構のエアシリンダ１０５を同時に復動作（空圧解除）させて、重量計量チャンバーの出口ゲート２０１ａおよび計量容積チャンバー１０２を戻り動作させる（この所要時間は、約０．２５秒〜０．３秒である）。この動作により、重量チャンバー２０１の出口ゲート２０１ａは閉じ、ホッパーシュート１０１の出口１０１ａを開き、容積計量チャンバー１０２の出口（魚落下口）を閉じる。また、容器キャッチ機構５００も往復動作して、魚の投入された搬送容器４００のキャッチを解除し、その後に重量計量チャンバー２０１の直下にくる空の搬送容器４００をキャッチする。そして、以上の（ａ）〜（ｆ）の一連の動作がシーケンス制御により繰り返される。
【００５３】
図４の動作において、実際には、容積計量部１００側のホッパーシュート投入口１０１ａの開閉と重量計量部２００側の開閉は交互に繰り返され、これに容積計量の待ち時間や重量計量の待ち時間や搬送容器への魚の落下時間などを考慮すれば、一バッチ処理あたりのトータル時間（ホッパーシュートへの魚の投入から容積計量、重量計量を経て搬送容器に投入されるまでの時間）は、約１．５秒程度である。したがって、本実施例によれば、ホッパーシュートへの魚の投入から容積計量、重量計量を経て搬送容器に投入されるまでの時間を極めて短時間にして、計量することができる。しかも、容積計量から重量計量の一貫した計量には、風袋を用いることないので、風袋に起因する従来の計量精度の課題を解消して、精度の良い計量を実現することができる。本実施例によれば、１分間に約４０個の搬送容器への計量された魚の投入を可能にする。
【００５４】
なお、上記した時間は、上記に限定されるものではなく、可能な範囲で任意に設定変更可能である。
【００５５】
さらに、本実施例では、制御部７００は、重量計量後の実計量値と目標計量値との間に誤差がある場合には、誤差分に応じて容積計量チャンバー１０２の容積調整可動板１０７の必要移動量を決定し、電動可動板移動機構Ｃを介して可動板１０７を移動制御する。この可動板１０７の移動制御により、その重量誤差分相当の容積調整が行われる。
【００５６】
本実施例では、スクリューロッド１１１の１回転単位で移動する容積調整可動板１０７の移動量と、その移動量（換言すれば容積変化分）による魚の重量相当分との関係を予め設定しておく。そして、制御部７００は、重量式自動計量部１００の実計量値と目標計量値との誤差分に応じて、スクリューロッド１１１を所要回転数だけ回転制御する。例えば、スクリューロッド１１１の１回転あたりの魚重量相当分が１００ｇとすると、誤差がマイナス２００ｇであれば、モータ１１３をパルス駆動制御してスクリューロッド１１１を容積計量チャンバー１０２の容積が増える方向に２回転制御する。この場合、スクリューロッド１１１の１回転あたりの魚重量相当分は、誤差補正の閾値でもあり、１００ｇ未満の端数は、誤差分にいれず、それにより容積調整が端数によりハンチングすることを防止している。
【００５７】
図８に、図４に示す本実施例の魚計量から搬送容器への魚投入までの制御フローを示す。かような制御は、制御部７００を介して実行される。
【００５８】
図８において、ステップＳ１は、図４（ａ）に示す状態１の容積計量工程中に相当するものである。アクチュエータ２０４はオン状態で圧縮空気が導入されて、重量計チャンバー２０１を押し上げ状態にあって、既述のように、ロードセル２０２には、重量計量チャンバー２０１からの荷重がかからず、その荷重をアクチュエータ２０４が受けている。
【００５９】
ステップＳ２は、図４（ｂ）の状態２を示すものである。ホッパーシュート１０１から容積計量チャンバー１０２に投入される魚の堆積量がレベルセンサ１０４に到達し、その検出信号が制御部７００に送られる。ロードセル２０２の検出信号は、シーケンサからの指示タイミングで読み取る。Ｓ２におけるＴ１は、容積計量の所要時間である。
【００６０】
ステップＳ３も図４（ｂ）の状態２および図４（ｃ）の状態３に相当し、エアシリンダ１０５をオンして、エアシリンダ１０５に圧縮空気を導入し（エアシリンダ往動作）、容積計量チャンバー１０２を上方に所定角度回転させている。これにより、容積計量後の魚を容積計量チャンバー１０２から重量計量チャンバー２０１に落下させている。
【００６１】
ステップＳ４は、図４（ｄ）の状態４に相当し、アクチュエータ２０４をオフ（空圧解除：重量計量チャンバー２０１下降）して、魚を含む重量計量チャンバー２０１の荷重をロードセル２０２に掛けている。
【００６２】
ステップＳ５も図４（ｄ）の状態４に相当する。時間Ｔ２は、重量計量に要する時間である。
【００６３】
ステップＳ６は、図４（ｅ）の状態５に相当する。エアシリンダ２１０をオン（圧縮空気導入：往動作）して、重量計量チャンバー２０１の出口ゲート２０１ａを開き、搬送容器４００に重量計量された魚を落下投入している。また、アクチュエータ２０４を再びオンして、重量計量チャンバー２０１をアクチュエータ２０４により押し上げ、ロードセル２０２に荷重がかからないようにしている。
【００６４】
ステップＳ７は、図４（ｆ）の状態６に相当する。エアシリンダ１０５、２１０をオフ（空圧解除：復動作）して、容積計量チャンバー１０２、重量計量チャンバー２０１を図４の（ａ）の状態１同様に戻している。
【００６５】
制御部７００は、以上のステップＳ１〜Ｓ７を繰り返す。
（１）本実施例によれば、一バッチ単位の魚の重量を計量する場合に、風袋（いわゆる重さを量るときの容器）を使用しないでダイレクトに計量するので、風袋使用に伴う計量設定の煩雑化及び計量の変動をなくすことができる。しかも、容積計量された魚を重量計量する場合に、ロードセルに魚の落下衝撃および振動を加えずに計量するので、計量精度を維持しつつ計量時間の最短化を実現する。
（２）且つ容積計量部と重量計量部を２段配置構造とするので、計量作業スペースの合理化を図り得る。
（３）さらに、本実施例によれば、魚の定量的な搬送容器への供給作業において、重量計量以外は、ロードセルに荷重ストレスをかけず、しかも魚の重量計量時にかける荷重ストレスも極めて短時間で少なく、ロードセルの故障、劣化を抑制することができる。
（４）また、重量計量誤差を、容積計量チャンバーの容積を可動板を介して自動調整することで、補正するので、計量精度の向上を図ることができる。
【００６６】
さらに、本実施例では、次のような付加的要素も備えている。
【００６７】
すなわち、本実施例では、図示省略するが、計量設定入力用および測定結果のモニターとなるディスプレイ（例えば、タッチパネル或いは設定ボタンなどの入力手段を有するディスプレイ）を備える。そして、入力手段を介して、「目標重量値」、計量対象となる魚の種類に応じて「１匹あたりの魚の重量値（推定平均値）」を入力したら、この設定値をディスプレイに表示する。また、ディスプレイには、魚の重量計量結果である「実重量値」、「目標重量値に対する実重量値の誤差」、「誤差を補正するために増減すべき魚の数」も表示する。ここで、「誤差を補正するために増減すべき魚の数」は、制御部７００が、上記誤差を上記「１匹あたりの魚の重量値（推定平均値）」で割ることで求められる。
【００６８】
このディスプレイを通して、作業者は、誤差補正分の魚を簡単に認識して、計量済みの魚を収容された搬送容器４００に追加し或いは減らすことも容易に行い得る。
【００６９】
また、規定の定量値を満たさない場合には、ディスプレイでそれを認識して、作業者によって該当搬送容器を間引くことも可能になる。
【００７０】
また、上記誤差補正分を作業者が認識して、スクリューロッド１１１をシーケンサおよびモータ１１３を介さずにハンドル１１７により手動で操作して、容積計量チャンバー１０２を可変調整することも可能である。
【００７１】
なお、上記実施例に用いた各種エアシリンダは、その他の流体シリンダに代えてもよく、或いはソレノイドを用いた電動シリンダであってもよい。また、その他の構成要素も本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で技術的に制限されるものではない。
【００７２】
さらに、ロードセルを重量計量チャンバー側（可動側）に設け、このロードセルを重量計量チャンバーと一緒にアクチュエータで押し上げて固定側の荷重受けと非接触状態で対向させておき、重量計量チャンバーに容積計量済みの魚が落下投入された後に、このロードセルを重量計量チャンバーと一緒にアクチュエータを介して下降させ、固定側の荷重受けにロードセルを介して重量計量チャンバーに荷重をかけるようにしてもよい（この場合、固定側の荷重受けを介して、ロードセルに重量計量チャンバーの荷重がかかることになる）。
【００７３】
図６は本発明の自動計量装置の第２実施例の構成を模式的に示す正面断面図であって、その一部の機構Ｃを取り出して上面から示す部分図と、重量式自動計量部２００の動作を部分的に取り出して示す部分図を含む。図７は図６の左側面を示す図である。なお、図は、第１実施例と異なる箇所の構成要素とそれに関連する構成要素にだけ符号を付して示している。
【００７４】
本実施例は、ロードセル２０２の荷重受け２０２ａに対して重量計量チャンバー２０１側の荷重を加える係止部２０６ａと、アクチュエータ２０４（エアシリンダ２０４ａ）のプランジャ２０４ｂに支持される係止部（被支持部）２０６ｂとを、それぞれ別々にして重量計量チャンバー２０１の側面に設ける。そして、容積計量された魚が容積計量チャンバー１０２から重量計量チャンバー２０１に落下投入される間は、重量計量チャンバー２０１の荷重がロードセル２０２に掛からないように、アクチュエータ２０４が係止部２０６ｂを介して、重量計量チャンバー２０１を押し上げている。この時は、ロードセル２０２の荷重受け部２０２ａは、もう一つの係止部２０６ａから微小間隙を介して離れている。アクチュエータ２０４は、重量計量チャンバー２０１への魚の落下投入が終えた直後にプランジャ２０４ｂが下降して、係止部２０６ａがロードセル荷重受け部２０２ａに係止し、プランジャ２０４ａは係止部２０６ｂから離れる。それにより、重量計量チャンバー２０１の荷重がロードセル２０２に掛かかる。
【００７５】
なお、その他の構成は、第１実施例と同様であり、その符号は、省略してある。
【００７６】
本実施例でも、重量計量チャンバーの荷重のシフト、すなわちアクチュエータ側からロードセル側への荷重のシフトの原理は、同様であり、かつその他の構成も第１実施例同様であるので、第１実施例同様の作用、効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１００…容積式自動計量部、１０１…ホッパーシュート、１０１ａ…ホッパーシュート出口、１０２…容積計量チャンバー（計量ドラム）、１０３…魚落下口（容積計量チャンバー）、１０４…レベルセンサ、１０５…エアシリンダ、１０７…リンク式容積調整可動板、１１１…スクリューロッド、１１３…モータ、２００…重量式自動計量部、２０１…重量計量チャンバー、２０１ａ…出口ゲート、２０２…ロードセル、２０３…平行リンク、２０４…アクチュエータ、２０５…作動杆（被支持部）、２０５ａ…可動子、２０６…係止部、２１０…エアシリンダ、３００…搬送容器用ベルトコンベア、４００…搬送容器、５００…容器キャッチ機構、６００…魚用搬送ベルトコンベア、７００…制御部、Ａ…容積計量チャンバー用開閉機構、Ｃ…電動可動板移動機構。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、魚の自動計量装置および自動計量方法に係り、特に連続して供給される魚を極めて短時間に且つ定量的に計量して、搬送ライン上の容器に投入することができる自動計量（定量）装置および自動計量（定量）方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷揚げ港において入港した魚船から荷揚げされる魚は、直接業者に売却される場合もあれば、一旦冷凍庫に貯蔵されて売却される場合もある。何れの場合にも、計量された所定分量の魚が順次搬送されてくる容器内に配分されるのが普通である。これらの作業は、船倉からベルトコンベアに運ばれてきた魚を計量して所定の容器に配分した後、コンベヤにより所定の場所に搬送されて、保管される。これらの作業は、作業速度が遅く時間が長くかかると、魚の鮮度が落ちるため短時間で行う必要がある。それと同時に容器内は配分される魚の量が所定量になっていなくてはならない。
【０００３】
魚の重量を計量する代表的な手法として、秤量法があるが、構造が複雑で、短時間で正確な計量を行うことが困難である。本件出願人は、かような秤量法に代わって、容積法を用いる自動計量装置を既に発明し（特許文献１：特許第1504741号、特許文献１：特許第3979938号公照）、短時間で比較的正確な計量を可能とする構造の簡単な自動計量装置を提案し、実用化している。
【０００４】
この容積式の自動計量装置は、ホッパーシュートを介して計量ドラム（計量チャンバー）に順次投入される魚が所定の高さまで堆積すると、レベルセンサがそれを検知し（すなわち、レベルセンサによって、計量ドラムの魚が所定容量になったことを推定し）、その検知信号により、開閉機構（例えば計量ドラムの回転）を介して計量チャンバーの上部の魚受け入れ口（ホッパーシュート出口）を閉じ、計量ドラム下部の出口（魚落下口）を開いて、所定容積（容量）分の魚を、計量ドラム直下に待機している搬送容器に投入するようにしてある。魚が搬送容器に投入された後は、開閉機構（計量ドラムの反転）により計量ドラム下部の魚落下口が再び閉じ、計量ドラム上部の魚受け入れ口が開き、再びホッパーシュートを介して計量ドラムに魚が投入され、以後、上記の一連の動作が繰り返される。搬送容器は、搬送コンベアを介して計量室直下にセットされるようにしてある。
【０００５】
容積式の自動計量装置は、容積計量により、ある程度の重量をみなすものであるが、ホッパーシュートを介して連続的に計量ドラムに魚を投入する方式を前提とした場合には、重量式の自動計量装置よりも短時間で正確な計量（容積によるみなし重量）を可能にするものとして評価されている。その理由は、次のとおりである。
【０００６】
すなわち、重量式計量装置の場合には、秤量法に代わるものとして、短時間で精度の良い計量を行い得る歪ゲージを用いたロバーバル型ロードセルが考えられるが、かようなロードセルを用いたとしても、ベルトコンベアおよびホッパーシュートを介して、多量の魚が投入される場合、魚の落下衝撃により計量ドラムに振動が生じ、それがロードセルに加わるので、振動が収束するまでは、正確な計量が困難であり、短時間の計量が困難となる。しかも魚が計量ドラムに次から次へと投入されてくるので、目標重量を区切りにホッパーシュートを一時的に閉じて計量された魚を計量ドラムから搬送容器に移す場合にも、重量計量後ホッパーシュートが閉じるまでの時間（いわゆるタイムラグ）に落下中の魚（計量外の魚）も計量ドラムを介して容器に入り、計量誤差が生じる。したがって、重量式計量装置だけで計量を行う場合には、短時間で正確な計量をすることが困難である。
【０００７】
これに対して、容積式計量装置の場合には、荷重を計るものではないので、重量式のような魚の落下衝撃ひいてはそれにより生じる振動は問題にはならず、また、計量は、レベルセンサの位置と結果的に得られた魚の分量（タイムラグ中に落下してきた魚も含めた分量）との関係だけをとらえればよいので、重量式計量のようなタイムラグに伴う重量誤差は問題にならない。したがって、容積式計量は、重量式計量に較べてはるかに計量時間が短く、精度の良い定量的計量を行うものとして評価されている。
【０００８】
ところで、最近では、鰯や鯖などの小魚も激減して高値取引されるようになっており、高値で取引される魚の場合には、容積計量後に、正味の重量を正確に確認するニーズが生じている。重量は、魚の鮮度、大きさ（計量室内の魚の密度）および種類により単位容積あたりの重量が変動する。
【０００９】
そのため、特許文献２では、容積式計量装置と重量式計量装置（重量計）を併用している。具体的には、搬送容器の搬送ラインにおける容積式計量装置の下流に重量式計量装置（重量計）を配置し、容積計量後に魚が投入された搬送容器（風袋）を、搬送コンベアにより重量式計量装置に送り、重量の計量を行なうようにしてある。ちなみに、容積計量の後に重量計量を行なう場合であっても、重量式計量装置は、風袋に入った魚を計量するので、ホッパーシュートを介して多量の魚の落下衝撃を受ける重量式計量装置単独の計量方式に較べて、トータルの計量時間を短くし、且つ正確な重量計量を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第1504741号明細書
【特許文献２】特許第3979938号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記のように風袋に投入された魚の正味の重量を計量する場合には、計量値から風袋の重量分を差し引かなければならない。風袋は、材質、大きさ、型、その中に付加的に加えるもの（冷凍に用いる水等）等により重量が様々であるため、風袋の重量分を考慮することは、計量設定を煩雑にする要因となる。また、風袋は、作業現場で種々の外的衝撃が加えられるために、経時的に変形をきたし、また材質劣化などで、重量が変動するので、同種の風袋であっても重量がばらつき、計量精度を低下させる要因となる。
【００１２】
さらに、容積計量後に重量計量を行なう場合に、それぞれの計量場所が異なる場合には、計量装置や搬送ラインの設置スペースが増大し、また、搬送時間が延びる分、作業全体の時間がそれだけ要することになる等の解決すべき課題が残されていた。
【００１３】
本願発明は、以上の事情を考慮してなされたものであり、その目的は、計量設定の煩雑化及び変動要因となる風袋（いわゆる重さを量るときの容器）を伴うことなく、しかも容積式計量装置で計量した後に魚を重量式計量装置で計量する場合にも、計量精度を維持しつつトータルの計量時間の最短化を実現し、且つ計量作業スペースの合理化を図り得る魚の自動計量装置及び自動計量方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記目的を達成するために、基本的には、次のように構成される。
（１）一つは、自動計量装置に係る発明であって、まず、
（イ）上段に容積式自動計量部が位置し、その直下となる下段に重量式自動計量部が位置するよう、前記容積式自動計量部と重量式自動計量部とを上下２段配置構造とし、前記重量式自動計量部の直下に搬送容器の搬送ラインが通過する構成とする。
（ロ）さらに、前記容積式自動計量部は、ホッパーシュートを介して容積計量チャンバーに連続的に投入される魚の堆積が一定の高さレベルに達すると、前記ホッパーシュートの出口を閉じ下段の前記重量式自動計量部に通じる魚落下口を開き、前記重量式自動計量部に魚を落下させた後に前記ホッパーシュートを開状態に且つ前記魚落下口を閉状態に戻す一連の動作を繰り返す容積計量側の開閉機構を有する。
（ハ）さらに、前記重量式自動計量部は、前記容積計量チャンバーの前記魚落下口を介して一括落下投入される容積計量後の魚を受け入れる重量計量チャンバーと、前記重量計量チャンバーの荷重を受けて魚を含む前記重量計量チャンバーの重量を計量する歪ゲージ式のロードセルと、前記重量計量チャンバーを上下動可能に保持するロバーバル原理の平行リンク又は板ばねと、前記重量計量チャンバーを押し上げ及び下降させる直線動作機能を有するアクチュエータと、重量計量後に重量計量チャンバーの出口を開いて重量計量された魚を直下にセットされた前記搬送容器に落下させ、その後、この出口を閉じる重量計量側の開閉機構と、を備える。
（ニ）さらに、前記アクチュエータは、容積計量された魚が前記重量計量チャンバーに落下投入される間は、前記重量計量チャンバーの荷重が前記ロードセルに掛からないように前記重量計量チャンバーを押し上げており、且つ前記アクチュエータは、前記重量計量チャンバーへの魚の落下投入が終えた直後に下降して、該重量計量チャンバーの荷重が前記ロードセルに掛かかる位置で、前記重量計量チャンバーの被支持部から離れるよう設定されている。
（２）もう一つは、上記装置に関連する自動計量方法に係る発明であり、使用する装置自体は、上記（１）同様に、上段に容積式自動計量部が位置し、その直下となる下段に重量式自動計量部が位置するよう、前記容積式自動計量部と重量式自動計量部とを上下２段配置構造とし、前記重量式自動計量部の直下に搬送容器の搬送ラインが通過する構成とする。
そして、
（イ）前記容積式自動計量部では、ホッパーシュートを介して容積計量チャンバーに連続的に投入される魚の堆積が一定の高さレベルに達すると、容積計量側の開閉機構を制御して前記ホッパーシュートの出口を閉じ下段の前記重量式自動計量部に通じる魚落下口を開き、前記重量式自動計量部に魚を落下させる第１の工程と、
（ロ）前記重量式自動計量部では、ロバーバル原理の平行リンク又は板ばねを介して重量計量チャンバーを上下動可能に保持しており、前記容積計量チャンバーの前記魚落下口を介して一括落下投入される容積計量後の魚を重量計量チャンバーが受け入れ、容積計量された魚が前記重量計量チャンバーに落下投入される間は、前記重量計量チャンバーの荷重が前記ロードセルに掛からないように直線動作機能を有するアクチュエータを介して前記重量計量チャンバーを押し上げ制御し、且つ前記重量計量チャンバーへの魚の落下投入が終えた直後に前記アクチュエータを、前記重量計量チャンバーを伴って下降制御して、該重量計量チャンバーの荷重が前記ロードセルに掛かかる位置で該アクチュエータを前記重量計量チャンバーの被支持部から離して、魚を含む前記重量計量チャンバーの重量計量を実行する第２の工程と、
（ハ）第２工程を終えた重量計量直後に、前記重量計量チャンバーの開閉機構を制御して該重量計量チャンバーの出口を開いて、重量計量後の魚を、該重量計量チャンバーの直下にセットされた前記搬送容器に落下させ、その後、魚が投入された前記搬送容器をベルトコンベアを介して送り出す第３の工程と、
（ニ）第３の工程直後に、前記容積計量側および前記重量計量側のそれぞれの開閉機構を同時に制御して前記ホッパーシュートの出口を開状態、前記容積計量チャンバーの魚落下口を閉状態、および前記重量計量チャンバーの出口を閉状態に戻し、次の搬送容器を前記重量計量チャンバーの直下にベルトコンベアを介して送り且つ容器キャッチ機構を介して待機させる第４の工程と、を繰り返す。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上段で自動容積計量を行った後に、その容積計量された魚を下段の自動重量計量部でそのまま自動計量し、その計量後の魚を搬送容器に投入するので、計量設定の煩雑化及び変動要因となる風袋（いわゆる重さを量るときの容器）を伴うことがない。しかも、容積計量された魚を重量計量する場合に、ロードセルに魚の落下衝撃および振動を加えずに計量するので、計量精度を維持しつつ計量時間の最短化を実現する。且つ容積計量部と重量計量部を２段配置構造とするので、計量作業スペースの合理化を図り得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の自動計量装置の第１実施例の構成を模式的に示す正面断面図であって、その一部の機構Ｃを取り出して上面から示す部分図と、重量式自動計量部２００の動作を部分的に取り出して示す部分図を含む。
【図２】図１の左側面を示す図。
【図３】上記実施例に用いる重量式自動計量部の動作を示す説明図。
【図４】上記実施例の一連の計量工程を示す説明図。
【図５】上記実施例のロードセル２０２に重量計量チャンバー２０１からの荷重を受けた場合の時間経過Ｔとロードセル２０２からの信号の状態を示すグラフ図。
【図６】本発明の自動計量装置の第２実施例の構成を模式的に示す正面断面図であって、その一部の機構Ｃを取り出して上面から示す部分図と、重量式自動計量部２００の動作を部分的に取り出して示す部分図を含む。
【図７】図６の左側面を示す図。
【図８】上記第１実施例、第２実施例で実行される制御部の制御フローを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例にしたがって説明する。
【００１８】
図１は本発明の自動計量装置の第１実施例の構成を模式的に示す正面断面図であって、その一部の機構Ｃを取り出して上面から示す部分図と、重量式自動計量部２００の動作を部分的に取り出して示す部分図を含む。図２は図１の左側面を示す図、図３は上記実施例に用いる重量式自動計量部の動作を示す説明図、図４は上記実施例の一連の計量工程を示す説明図である。
【００１９】
図１、図２に示すように、本実施例の自動計量装置は、上段に容積式自動計量部１００が位置し、その直下となる下段に重量式自動計量部２００が位置するよう、容積式自動計量部１００と重量式自動計量部２００とが上下２段構造で配置されている。容積式自動計量部１００と重量式自動計量部２００とは、図示省略された一つの枠組みにより支持されてユニット化されている。
【００２０】
重量式自動計量部２００の直下には、搬送容器４００の搬送ライン例えばベルトコンベア３００が通過する。なお、図１では、ベルトコンベア３００上の搬送容器４００は、一つだけを図示しているが、実際には、多数の搬送容器４００が列をなしている。
【００２１】
ベルトコンベア３００は、自動計量装置を用いた作業中、常時走行している。搬送容器４００は、連続的に供給される魚を所定量単位（一バッチ単位）で仕切って容積および重量計量する一バッチ計量サイクルごとに、ベルトコンベア３００を介して重量計量チャンバー２０１の直下にくるように設定されている。換言すれば、ベルトコンベア３００の速度も上記搬送条件を満たすように設定されている。搬送容器４００は、重量計量チャンバー２０１の直下にくると、容器キャッチ機構５００により一時的にキャッチされてその位置に短時間留まるよう拘束される。そのキャッチ（拘束）している時間は、搬送容器４００が重量計量チャンバー２１０の直下位置にきてから魚が搬送容器４００に落下投入されるまでの時間である。搬送容器４００に魚が投入されると、キャッチが解除され、魚が投入された搬送容器４００は、ベルトコンベア３００を介して次の工程位置に搬送される。後に続く搬送容器４００も、同様のキャッチおよびキャッチ解除が行われる。
【００２２】
容器キャッチ機構５００は、エアシリンダ５０２により作動するキャッチレバー５０１により構成されている。エアシリンダ５０２に圧縮空気が導入された時にキャッチレバー５０１の先端が下向きにレバー動作（往動作）して、搬送容器４００の後端上部に係止し、搬送容器４００をキャッチする（図示実線で示す）。また、エアシリンダ５０２に係る空圧を解除することにより、キャッチレバー５０１が上向きにレバー動作（復動作）して、搬送容器４００からのキャッチを解除する（図示一点鎖線で示す）。
【００２３】
容積式自動計量部１００は、ホッパーシュート１０１と容積計量チャンバー１０２とを有する。また、ホッパーシュート１０１には、魚搬送コンベア６００（図４に示す）を介して順次連続的に魚が投入され、それらの魚は、ホッパーシュート１０１に案内されて容積計量チャンバー１０２に連続的に投入される。
【００２４】
容積式自動計量部１００は、原理的には、特許文献２に示すものと同様の構成であり、可変容積型である。また、開閉機構Ａを有する。
【００２５】
開閉機構Ａは、揺動回転型の計量ドラムにより構成される容積計量チャンバー１０２と、この容積計量チャンバー１０２を所定の回転角度（例えば約９０度）の範囲で揺動回転させるエアシリンダ１０５と、チャンバー１０２に投入される魚の堆積高さを検知するレベルセンサ１０４とを含むものである。容積計量チャンバー１０２の構成は、後で詳述するが、回転軸１０６を中心に揺動回転する。回転軸１０６は、チャンバー１０２の左右一対の側板１０２ｂを貫通して一対の軸受けアーム１１８により支持されている。
【００２６】
ホッパーシュート１０１を介して容積計量チャンバー１０２に投入された魚の堆積が一定の高さレベルに達すると、レベルセンサ１０４がこれを検知し、その検知信号を受けて制御部７００がエアシリンダ１０５のエアバルブ（図示省略）を開制御し、圧縮空気をエアシリンダ１０５に導入する。それにより、エアシリンダ１０５のプランジャが往動作し、チャンバー（計量ドラム）１０２がその力を受けて、図４（ｂ）に示す位置まで回動する。それにより、ホッパーシュート１０１の出口１０１ａが閉じられ、下段の重量式自動計量部２００に通じる魚落下口１０３（図４に示す）が開く。それにより、容積式自動計量部１００で容積計量された魚は、重量式自動計量部に落下する。その直後に、エアシリンダ１０５にかかる空圧を解除するようにエアバルブを制御することで、エアシリンダ１０５のプランジャが復動作して、図１(図４（ａ）)に示すようにチャンバー１０２が元の状態、すなわちホッパーシュート１０１の出口１０１ａが開状態に且つ魚落下口１０３を閉状態に戻される。開閉機構Ａは、このような一連の動作を、制御部７００のシーケンス制御の一環として繰り返す。このときのエアシリンダ１０５の往復動作（換言すれば揺動回転型の容積計量チャンバー１０２が揺動回転により往復する動作）に要する時間は、片道で０．２５〜０．３秒程度、往復で０．５〜０．６秒程度である。
【００２７】
図１において、容積型計量チャンバー１０２は、断面状態で示されている。ドラム型の容積型計量チャンバー１０２は、底板１０２ａが回転半径Ｒ１の主円弧部１０２ａ´と、回転半径Ｒ１と異なる点を中心点として円弧を描く回転半径Ｒ２の従円弧部１０２ａ”とからなる。従円弧部１０２ａ”は、主円弧部１０２ａ´の先端に接続する。これらの主円弧部と従円弧部は、後述するリンク式容積調整可動板１０７が動作したときの可動板１０７の先端（下端）軌跡に合わせたものである。
【００２８】
また、底板１０２ａは、チャンバー１０２の左右一対の側板１０２ｂと溶接結合されて回転方向の一端が開口しているドラム型を呈し、この開口が容積調整可動板１０７により閉じられる構造になっている。このような構造をなすことで、底板１０２ａ、左右一対の側板１０２ｂおよびリンク型の容積調整可動板１０７により可変容積型のチャンバー１０２が形成される。
【００２９】
容積調整可動板１０７は、２枚の可動板１０７ａ，１０７ｂが上下に平行に並んでリンク結合（ヒンジ結合）され、その上端の軸１０８を支点として主円弧部１０２ａ´および従円弧部１０２ａ”に沿った関節動作的な揺動回転をするものである。符号の１０７´で示す２点鎖線は、容積調整可動板１０７がチャンバー１０２の最大容積となる位置にある状態を示している。容積調整可動板１０７の下端には、主円弧部１０２ａ´および従円弧部１０２ａ"に摺接するゴム板１０９が取り付けられている。
【００３０】
容積調整可動板１０７を揺動回転させるための電動可動板移動機構Ｃは、スクリューロッド１１１と、スクリューロッドが嵌合する棹状ナット１１２と、モータ１１３と、モータの回転力をスクリューロッド１１１に伝達するチェーン１１４およびスプロケット１１５とを有する。棹状ナット１１２の一端は、容積調整可動板１０７に連結されている。モータ１１３の正逆の回転に応じてスクリューロッド１１１が正逆回転し、正回転では棹状ナット１１２が図１の右方向に進んで、棹状ナット１１２が容積調整可動板１０７を図１の右方向に押すことにより、容積調整可動板１０７は、チャンバー１０２の容積を小さくする方向にスクリューロッド１１１の回転分だけ回転移動する。逆回転では、棹状ナット１１２が図１の左方向に後退し、それに伴い、容積調整可動板１０７が図１の左方向に引かれて、容積調整可動板１０７は、チャンバー１０２の容積を大きくする方向にスクリューロッド１１１の回転分だけ回転移動する。
【００３１】
スクリューロッド１１１は、軸受け１１６を介して計量装置フレームに支持されている。スクリューロッド１１１は、ハンドル１１７により手動でも正逆回転可能に構成され、シーケンス制御を解除した場合には、ハンドルにより容積調整可動板１０７を手動操作可能である。
【００３２】
次に重量式自動計量部２００の構成について説明する。
【００３３】
重量式自動計量部２００は、容積計量チャンバー１０２の魚落下口１０３を介して一括落下投入される容積計量後の魚を受け入れる重量計量チャンバー２０１と、重量計量チャンバー２０１の荷重を受けて魚を含む重量計量チャンバー２０１の重量を計量する歪ゲージ式のロードセル２０２と、重量計量チャンバー２０１を上下動可能に保持するロバーバル原理の平行リンク２０３又は板ばね（図示省略）と、重量計量チャンバー２０１を上下移動可能に持ち上げるアクチュエータ２０４と、重量計量後に重量計量チャンバー２０１の出口２０１ｂを開いて重量計量された魚を直下にセットされた搬送容器４００に落下させる重量計量側の開閉機構（ゲート）２０１ａと、を有する。ロードセル２０２自体もロバーバル構造のセルが用いられる。
【００３４】
平行リンク２０３又は板ばねは、重量計量チャンバー２０１を一側面で片持ち支持しており、図２に示すように２対の平行リンク２０３（或いは２対の平行板ばね）が使用されている。図２の２１２は平行リンクの固定側ノード、２１３は可動側ノードである。
【００３５】
さらに、重量式自動計量部２００は、容積計量された魚が重量計量チャンバー２０１に落下投入される間は、重量計量チャンバー２０１の荷重がロードセル２０２に加わらないようにアクチュエータ２０４を介して重量計量チャンバー２０１を押し上げるように設定されている。アクチュエータ２０４は、重量計量チャンバー２０１への魚の落下投入が終えた直後に下降して（図１の左側に取り出して図示するアクチュエータ２０４参照）、重量計量チャンバー２０１の荷重がロードセル２０２に掛かかるように、アクチュエータ２０４が重量計量チャンバー２０１の被支持部（作動杆２０５の下端）から離れる機構を有する。本実施例では、重量計量チャンバー２０１への魚の投入が終えた直後にアクチュエータ２０４を下降させて、重量計量チャンバー２０１の荷重が、後述するように、係止部材２０６、２０５を介してロードセル２０２に加わるように設定されている。
【００３６】
アクチュエータ２０４としては、本実施例では、エアシリンダを用いるが、その他の流体シリンダやソレノイド式の電動シリンダなど種々考えられ、エアシリンダに限定するものではない。
【００３７】
図３には、アクチュエータ２０４と重量計量チャンバー２０１およびロードセル２０２の関係を示す。本実施例では、アクチュエータ２０４は、エアシリンダ２０４ａにより構成される。エアシリンダ２０４ａの上方には、エアシリンダのプランジャ２０４ｂとは別体成形された作動杆２０５が配置される。作動杆２０５は、ロードセル２０２の荷重受け部２０２ａに設けた貫通穴２０７を通されて、その先端部に円錐駒形の可動子２０５ａが設けられている。可動子２０５ａの最大直径は貫通穴２０７の直径よりも大きくしてある。作動杆２０５とプランジャ２０４ｂは、同一軸線上にあり、作動杆２０５の下端は、その下方に配置されたエアシリンダ２０４ａのプランジャ２０４ｂの上端と対向している。
【００３８】
エアシリンダ２０４ａに圧縮空気が導入された時には、図３（ａ）に示すようにプランジャ２０４ｂが上昇してプランジャ２０４が作動杆２０５の下端面に当接して作動杆２０５および可動子２０５ａを押し上げる。重量計量チャンバー２０１の一側面には、可動子２０５ａの上部に係止する係止部２０６が設けられている。上記のようにプランジャ２０４ｂが上昇移動すると、作動杆２０５および可動子２０５ａが押し上げられ、ひいては、係止部２０６を介して、重量計量チャンバー２０１が押し上げられ、可動子２０５とロードセル２０２の荷重受け部２０２ａとの間にはクリアランス２０９が確保される。この状態では、魚を含む重量計量チャンバー２０１の荷重がロードセル２０２に掛からず、アクチュエータ２０４（エアシリンダ２０４ａ）に掛かる。また、作動杆２０５の下端が、アクチュエータ２０４に対する重量計量チャンバー２０１の被支持部となる。
【００３９】
一方、エアシリンダ２０４ａの空圧が解除された時には、図３（ｂ）に示すようにプランジャ２０４ｂが下降してそれに追従して作動杆２０５及び可動子２０５ａも下降し、最終的には、可動子２０５ａが荷重受け部２０２ａに係止し、プランジャ２０４ｂが作動杆２０５の下端（被支持部）から離れる位置まで下降する。この状態では、重量計量チャンバー２０１の荷重が係止部２０６、可動子２０５ａおよび荷重受け部２０２ａを介してロードセル２０２に加わる。すなわち、係止部２０６と可動子２０５ａと作動杆２０５は、重量計量チャンバー２０１への魚の落下投入が終えた直後にアクチュエータ２０４を下降させた場合に、ロードセル２０２の荷重受け部２０２ａに係止して、魚を含む重量計量チャンバー２０１の荷重をロードセル２０２に掛ける係止部（係止部材）としての役割をなす。また、容積計量された魚がチャンバー２０１に落下投入される間は、係止部材（係止部２０６、可動子２０５ａ、作動杆２０５）がロードセル２０２に対して非接触状態、すなわちクリアランス２０９を保って対向するようアクチュエータ２０４を介してチャンバー２０１が押し上げられている。なお、付随的に、可動子２０５ａと荷重受け部２０２ａの間にゴム材のような緩衝部材２０８を介在しておけば、荷重受け部２０２ａが重量計量チャンバー２０１からの荷重を受ける場合に、より緩衝的効果を発揮する。なお、緩衝部材２０８がなくても、重量計量チャンバー２０１に容積重量計量チャンバー１０２からの魚が落下投入される間に前記クリアランス２０９を維持しておれば、魚の落下衝撃がダイレクトにロードセル２０２に加わるのを充分に防止できる。そして、重量計量チャンバー２０１への魚の投入が終えた直後に、アクチュエータ２０４（エアシリンダ２０４ａ）を下降させて、重量計量チャンバー２０１の荷重がアクチュエータ２０４に代わりロードセル２０２に掛かるように設定すれば、荷重はほとんど衝撃を与えることなくロードセル２０２に加わるので、重量計量の計量時間の短縮と安定化を図り得る。
【００４０】
上記したクリアランス２０９は、そのサイズを限定するものではないが、小さいほどアクチュエータ２０４の下降時における荷重受け部２０２ａへ到達する移動時間が短くなり、計量時間をより短縮できる。クリアランス２０９は、好ましくは、１ｍｍ程度或いはそれ以下が良いが、要求計量時間に余裕がある場合には、１ｍｍ以上であってもよい。
【００４１】
図５に本実施例のロードセル２０２に重量計量チャンバー２０１からの荷重を受けた場合の時間経過Ｔとロードセル２０２からの信号の状態を示す。本実施例によれば、ロードセル２０２が荷重を受ける時に生じる振動は、短い時間で減衰するために、一バッチ当たり１０〜２０ｋｇの魚を計量する場合であっても、計量を、荷重を受けてから瞬時（０．２秒〜０．３秒）に行なうことができる。本実施例のような荷重測定方式を採用せずにロードセル２０２がダイレクトに魚の落下衝撃を受ける荷重測定方式の場合には、振動減衰までに早くても約３秒かかるものである。
【００４２】
重量計量チャンバー２０１は、底板と対向する左右一対の側板とで、所定の回転角度（例えば約９０度）で揺動回転可能なスイング式のゲート２０１ａを構成するものである。スイング式のゲート２０１aは、エアシリンダ２１０の往復動作により、軸２１１を中心に重量計量チャンバー２０１の底部出口２０１ｂを開閉する。すなわち、エアシリンダ２１０に、制御部７００のエアバルブ（図示省略）制御により、圧縮空気を導入すると、エアシリンダ２１０のプランジャが往動作して、重量計量チャンバー２０１のゲート２０１ａが一点鎖線に示すように所定回転角度だけ回転する。それにより、重量計量チャンバー２０１の底部出口２０１ｂが開口し、チャンバー２０１に収容されている魚は、出口２０１ｂを通して、直下にセットされた搬送容器４００へ落下投入される。その直後にエアシリンダ２１０にかかる空圧を解除するように、エアバルブを制御することで、エアシリンダ２１０のプランジャが復動作し、重量計量チャンバー２０１のゲート２０１ａが実線に示すように元の位置に戻り、チャンバー２０１の底部出口２０１ｂが閉じられる。
【００４３】
自動重量計量部２００の荷重支持切り替えのアクチュエータ２０４の動作およびゲート２０１ａのエアシリンダ２１０の動作（すなわち重量計量チャンバー２０１の底部出口２０１ｂの開閉動作）も、既述した搬送コンベア３００上の搬送容器キャッチ機構５００のレバー動作および容積自動計量部１００の動作制御と絡んで、シーケンス制御の一環として、制御部７００により制御される。このときのゲート開閉用のエアシリンダ２１０の往復動作（換言すればゲート２０１ａの開閉動作）に要する時間は、片道で０．２５〜０．３秒程度、往復で０．５〜０．６秒程度である。
【００４４】
次に本実施例の自動計量装置全体の作業工程の全体動作を、図４を参照して説明する。なお、図中、係止部材２０６の位置で示されている上向きの矢印（図４の（ａ）〜（ｃ）、（ｅ）、（ｆ）で示されている）は、アクチュエータ２０４（図４では、図示省略）により重量計量チャンバー２０１が押し上げられて、チャンバー２０１側の係止部材２０６（厳密には、既述のように可動子２０５ａ，作動杆２０５も含むが、作図の便宜上、符号２０６で代表する）とロードセル２０２側の荷重受け部２０２ａが非接触状態（クリアランス２０９の保持状態）にあることを示している。この状態では、ロードセル２０２には、重量計量チャンバー２０１からの荷重がかからず、その荷重をアクチュエータ２０４が受けている。また、係止部材２０６の位置で示されている下向きの矢印（図４（ｄ）で示されている）は、アクチュエータ２０４により重量計量チャンバー２０１が下降して、チャンバー２０１側の係止部材２０６がロードセル２０２側の荷重受け部２０２ａに係止（接触）状態にあり、係止部材２０６からアクチュエータ２０４が離れていることを示している。この状態では、ロードセル２０２に重量計量チャンバー２０１からの魚を含む全荷重がかかる。
【００４５】
図４（ａ）は、計量工程の状態１を示す。状態１では、荷揚げされ種類の選別された魚は、ベルトコンベア６００を介してホッパーシュート１０１に投入される。ベルトコンベアは、魚の投入作業中は、中断することなく常時駆動している。
【００４６】
状態１では、ホッパーシュート１０１の底部（魚投入口１０１ａ）は、完全に開かれており、容積計量チャンバー（計量ドラム）１０２の底部１０３が完全に閉じられている。この状態では、ベルトコンベア６００を介して搬送されてくる魚がホッパーシュート１０１を介して容積計量チャンバー１０２に連続的に投入され、投入される魚の堆積量がレベルセンサ１０４によって検知される計量レベルになるまで待ち受け状態にある。また、重量計量チャンバー２０１の出口ゲート２０１ａは閉じた状態にある。また、ロードセル２０２には、重量計量チャンバー２０１からの荷重がかからず、その荷重をアクチュエータ２０４が受けている。
【００４７】
重量計量チャンバー２０１の直下には、空の搬送容器４００がキャッチ機構５００でキャッチされて待機状態にある。
【００４８】
図４（ｂ）は、計量工程の状態２を示す。状態２では、ホッパーシュート１０１から容積計量チャンバー１０２に投入される魚の堆積量がレベルセンサ１０４に到達した後の動作状態を示している。魚がレベルセンサ１０４に到達すると、制御部７００によるエアシリンダ１０５の往動作制御により、計量チャンバー（計量ドラム）１０２が上方に向けて所定角度回転する。ここで、魚投入から魚がレベルセンサ１０４に到るまでの時間が容積計量に要する時間となる。実際には、容積軽量チャンバー１０２がホッパーシュート１０１の開閉動作を繰り返すので、ホッパーシュート１０１を閉（図４（ａ）の前の状態）から開状態（図４（ａ）の状態）に移すチャンバー移動時間（０．２５〜０．３秒）にも魚が投入されておりその時間に図４（ａ）の待ち時間０．２秒を加える時間で魚の堆積量がレベルセンサ１０４に到達するので、一回（一バッチ）あたりの容積計量時間は、約０．５秒程度である。図４（ｂ）の状態２では、ホッパーシュート１０１の出口１０１ａは、チャンバー底板１０２ａにより閉ざされる。一方、容積調整可動板１０７が現状位置に留まるので、可動板１０７と計量チャンバー１０２の間に魚落下口１０３が形成される。それにより、計量チャンバー１０２内の容積計量された魚が重量計量チャンバー２０１に落下投入される。なお、ホッパーシュート１０１の出口１０１ａは、計量チャンバー１０２の底板１０２ａで閉ざされているので、ホッパーシュート１０１内にはベルトコンベア６００から連続的に投入されてくる魚が溜まっていく。図４（ｂ）は、そのような状態を示している。図４（ｂ）のように、ホッパーシュート出口１０１ａが閉であっても出口１０１上方に溜まる魚がレベルセンサ１０４に接した場合には、容積計量チャンバー１０２の状態は、エアシリンダ１０５に制御部７００から復動作指令（空圧解除指令）が出されない限り現状を維持する。また、重量計量チャンバー２０１の出口ゲート２０１ａは、引き続き閉じた状態にある。また、ロードセル２０２も、引き続き重量計量チャンバー２０１の荷重（魚も含む）がかからず、その荷重をアクチュエータ２０４が受けている。
【００４９】
図４（ｃ）は、計量工程の状態３を示す。状態３では、容積計量チャンバー１０２からの容積計量された魚が一バッチ全量、重量計量チャンバー２０１に収まった状態を示している。その他の状態は、図４（ｂ）の状態が引き続いている。
【００５０】
図４（ｄ）は、計量工程の状態４を示す。状態４では、容積計量チャンバー１０２からの容積計量された魚が重量計量チャンバー２０１に収まった後、０．数秒後にアクチュエータ２０４が下降することで、重量計量チャンバー２０１が下降し、係止部材２０６がロードセル２０２の荷重受け部２０２ａに係止し（アクチュエータ２０４はチャンバー２０１の被支持部から離れる）、重量計量チャンバー２０１の荷重がロードセル２０２に加わる。それにより、魚を含む重量計量チャンバー２０１の重量が計量される。本実施例における重量計量に要する時間は、既述したように０．２〜０．３秒である。
【００５１】
図４（ｅ）は、計量工程の状態５を示す。状態５では、上記計量直後に制御部７００によるエアシリンダ２１０の往制御により重量計量チャンバー２０１の出口ゲート２０１ａが所定角度回転し開状態になる（この所要時間は、０．２５〜０．３秒である）。この出口ゲート２０１ａが開くことで、計量完了された魚が搬送容器４００に落下投入される。また、アクチュエータ２０４により重量計量チャンバー２０１が再び押し上げられ、チャンバー２０１側の係止部材２０６とロードセル２０２側の荷重受け部２０２ａが非接触状態（クリアランス２０９の保持状態）となり、チャンバー２０１の荷重はロードセル２０２に掛からない状態になる。
【００５２】
図４（ｆ）は、計量工程の状態６を示す。状態６では、制御部７００が重量計量チャンバー開閉機構のエアシリンダ２１０および容積計量チャンバーの開閉機構のエアシリンダ１０５を同時に復動作（空圧解除）させて、重量計量チャンバーの出口ゲート２０１ａおよび計量容積チャンバー１０２を戻り動作させる（この所要時間は、約０．２５秒〜０．３秒である）。この動作により、重量チャンバー２０１の出口ゲート２０１ａは閉じ、ホッパーシュート１０１の出口１０１ａを開き、容積計量チャンバー１０２の出口（魚落下口）を閉じる。また、容器キャッチ機構５００も往復動作して、魚の投入された搬送容器４００のキャッチを解除し、その後に重量計量チャンバー２０１の直下にくる空の搬送容器４００をキャッチする。そして、以上の（ａ）〜（ｆ）の一連の動作がシーケンス制御により繰り返される。
【００５３】
図４の動作において、実際には、容積計量部１００側のホッパーシュート投入口１０１ａの開閉と重量計量部２００側の開閉は交互に繰り返され、これに容積計量の待ち時間や重量計量の待ち時間や搬送容器への魚の落下時間などを考慮すれば、一バッチ処理あたりのトータル時間（ホッパーシュートへの魚の投入から容積計量、重量計量を経て搬送容器に投入されるまでの時間）は、約１．５秒程度である。したがって、本実施例によれば、ホッパーシュートへの魚の投入から容積計量、重量計量を経て搬送容器に投入されるまでの時間を極めて短時間にして、計量することができる。しかも、容積計量から重量計量の一貫した計量には、風袋を用いることないので、風袋に起因する従来の計量精度の課題を解消して、精度の良い計量を実現することができる。本実施例によれば、１分間に約４０個の搬送容器への計量された魚の投入を可能にする。
【００５４】
なお、上記した時間は、上記に限定されるものではなく、可能な範囲で任意に設定変更可能である。
【００５５】
さらに、本実施例では、制御部７００は、重量計量後の実計量値と目標計量値との間に誤差がある場合には、誤差分に応じて容積計量チャンバー１０２の容積調整可動板１０７の必要移動量を決定し、電動可動板移動機構Ｃを介して可動板１０７を移動制御する。この可動板１０７の移動制御により、その重量誤差分相当の容積調整が行われる。
【００５６】
本実施例では、スクリューロッド１１１の１回転単位で移動する容積調整可動板１０７の移動量と、その移動量（換言すれば容積変化分）による魚の重量相当分との関係を予め設定しておく。そして、制御部７００は、重量式自動計量部１００の実計量値と目標計量値との誤差分に応じて、スクリューロッド１１１を所要回転数だけ回転制御する。例えば、スクリューロッド１１１の１回転あたりの魚重量相当分が１００ｇとすると、誤差がマイナス２００ｇであれば、モータ１１３をパルス駆動制御してスクリューロッド１１１を容積計量チャンバー１０２の容積が増える方向に２回転制御する。この場合、スクリューロッド１１１の１回転あたりの魚重量相当分は、誤差補正の閾値でもあり、１００ｇ未満の端数は、誤差分にいれず、それにより容積調整が端数によりハンチングすることを防止している。
【００５７】
図８に、図４に示す本実施例の魚計量から搬送容器への魚投入までの制御フローを示す。かような制御は、制御部７００を介して実行される。
【００５８】
図８において、ステップＳ１は、図４（ａ）に示す状態１の容積計量工程中に相当するものである。アクチュエータ２０４はオン状態で圧縮空気が導入されて、重量計チャンバー２０１を押し上げ状態にあって、既述のように、ロードセル２０２には、重量計量チャンバー２０１からの荷重がかからず、その荷重をアクチュエータ２０４が受けている。
【００５９】
ステップＳ２は、図４（ｂ）の状態２を示すものである。ホッパーシュート１０１から容積計量チャンバー１０２に投入される魚の堆積量がレベルセンサ１０４に到達し、その検出信号が制御部７００に送られる。ロードセル２０２の検出信号は、シーケンサからの指示タイミングで読み取る。Ｓ２におけるＴ１は、容積計量の所要時間である。
【００６０】
ステップＳ３も図４（ｂ）の状態２および図４（ｃ）の状態３に相当し、エアシリンダ１０５をオンして、エアシリンダ１０５に圧縮空気を導入し（エアシリンダ往動作）、容積計量チャンバー１０２を上方に所定角度回転させている。これにより、容積計量後の魚を容積計量チャンバー１０２から重量計量チャンバー２０１に落下させている。
【００６１】
ステップＳ４は、図４（ｄ）の状態４に相当し、アクチュエータ２０４をオフ（空圧解除：重量計量チャンバー２０１下降）して、魚を含む重量計量チャンバー２０１の荷重をロードセル２０２に掛けている。
【００６２】
ステップＳ５も図４（ｄ）の状態４に相当する。時間Ｔ２は、重量計量に要する時間である。
【００６３】
ステップＳ６は、図４（ｅ）の状態５に相当する。エアシリンダ２１０をオン（圧縮空気導入：往動作）して、重量計量チャンバー２０１の出口ゲート２０１ａを開き、搬送容器４００に重量計量された魚を落下投入している。また、アクチュエータ２０４を再びオンして、重量計量チャンバー２０１をアクチュエータ２０４により押し上げ、ロードセル２０２に荷重がかからないようにしている。
【００６４】
ステップＳ７は、図４（ｆ）の状態６に相当する。エアシリンダ１０５、２１０をオフ（空圧解除：復動作）して、容積計量チャンバー１０２、重量計量チャンバー２０１を図４の（ａ）の状態１同様に戻している。
【００６５】
制御部７００は、以上のステップＳ１〜Ｓ７を繰り返す。
（１）本実施例によれば、一バッチ単位の魚の重量を計量する場合に、風袋（いわゆる重さを量るときの容器）を使用しないでダイレクトに計量するので、風袋使用に伴う計量設定の煩雑化及び計量の変動をなくすことができる。しかも、容積計量された魚を重量計量する場合に、ロードセルに魚の落下衝撃および振動を加えずに計量するので、計量精度を維持しつつ計量時間の最短化を実現する。
（２）且つ容積計量部と重量計量部を２段配置構造とするので、計量作業スペースの合理化を図り得る。
（３）さらに、本実施例によれば、魚の定量的な搬送容器への供給作業において、重量計量以外は、ロードセルに荷重ストレスをかけず、しかも魚の重量計量時にかける荷重ストレスも極めて短時間で少なく、ロードセルの故障、劣化を抑制することができる。
（４）また、重量計量誤差を、容積計量チャンバーの容積を可動板を介して自動調整することで、補正するので、計量精度の向上を図ることができる。
【００６６】
さらに、本実施例では、次のような付加的要素も備えている。
【００６７】
すなわち、本実施例では、図示省略するが、計量設定入力用および測定結果のモニターとなるディスプレイ（例えば、タッチパネル或いは設定ボタンなどの入力手段を有するディスプレイ）を備える。そして、入力手段を介して、「目標重量値」、計量対象となる魚の種類に応じて「１匹あたりの魚の重量値（推定平均値）」を入力したら、この設定値をディスプレイに表示する。また、ディスプレイには、魚の重量計量結果である「実重量値」、「目標重量値に対する実重量値の誤差」、「誤差を補正するために増減すべき魚の数」も表示する。ここで、「誤差を補正するために増減すべき魚の数」は、制御部７００が、上記誤差を上記「１匹あたりの魚の重量値（推定平均値）」で割ることで求められる。
【００６８】
このディスプレイを通して、作業者は、誤差補正分の魚を簡単に認識して、計量済みの魚を収容された搬送容器４００に追加し或いは減らすことも容易に行い得る。
【００６９】
また、規定の定量値を満たさない場合には、ディスプレイでそれを認識して、作業者によって該当搬送容器を間引くことも可能になる。
【００７０】
また、上記誤差補正分を作業者が認識して、スクリューロッド１１１をシーケンサおよびモータ１１３を介さずにハンドル１１７により手動で操作して、容積計量チャンバー１０２を可変調整することも可能である。
【００７１】
なお、上記実施例に用いた各種エアシリンダは、その他の流体シリンダに代えてもよく、或いはソレノイドを用いた電動シリンダであってもよい。また、その他の構成要素も本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で技術的に制限されるものではない。
【００７２】
さらに、ロードセルを重量計量チャンバー側（可動側）に設け、このロードセルを重量計量チャンバーと一緒にアクチュエータで押し上げて固定側の荷重受けと非接触状態で対向させておき、重量計量チャンバーに容積計量済みの魚が落下投入された後に、このロードセルを重量計量チャンバーと一緒にアクチュエータを介して下降させ、固定側の荷重受けにロードセルを介して重量計量チャンバーに荷重をかけるようにしてもよい（この場合、固定側の荷重受けを介して、ロードセルに重量計量チャンバーの荷重がかかることになる）。
【００７３】
図６は本発明の自動計量装置の第２実施例の構成を模式的に示す正面断面図であって、その一部の機構Ｃを取り出して上面から示す部分図と、重量式自動計量部２００の動作を部分的に取り出して示す部分図を含む。図７は図６の左側面を示す図である。なお、図は、第１実施例と異なる箇所の構成要素とそれに関連する構成要素にだけ符号を付して示している。
【００７４】
本実施例は、ロードセル２０２の荷重受け２０２ａに対して重量計量チャンバー２０１側の荷重を加える係止部２０６ａと、アクチュエータ２０４（エアシリンダ２０４ａ）のプランジャ２０４ｂに支持される係止部（被支持部）２０６ｂとを、それぞれ別々にして重量計量チャンバー２０１の側面に設ける。そして、容積計量された魚が容積計量チャンバー１０２から重量計量チャンバー２０１に落下投入される間は、重量計量チャンバー２０１の荷重がロードセル２０２に掛からないように、アクチュエータ２０４が係止部２０６ｂを介して、重量計量チャンバー２０１を押し上げている。この時は、ロードセル２０２の荷重受け部２０２ａは、もう一つの係止部２０６ａから微小間隙を介して離れている。アクチュエータ２０４は、重量計量チャンバー２０１への魚の落下投入が終えた直後にプランジャ２０４ｂが下降して、係止部２０６ａがロードセル荷重受け部２０２ａに係止し、プランジャ２０４ａは係止部２０６ｂから離れる。それにより、重量計量チャンバー２０１の荷重がロードセル２０２に掛かかる。
【００７５】
なお、その他の構成は、第１実施例と同様であり、その符号は、省略してある。
【００７６】
本実施例でも、重量計量チャンバーの荷重のシフト、すなわちアクチュエータ側からロードセル側への荷重のシフトの原理は、同様であり、かつその他の構成も第１実施例同様であるので、第１実施例同様の作用、効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１００…容積式自動計量部、１０１…ホッパーシュート、１０１ａ…ホッパーシュート出口、１０２…容積計量チャンバー（計量ドラム）、１０３…魚落下口（容積計量チャンバー）、１０４…レベルセンサ、１０５…エアシリンダ、１０７…リンク式容積調整可動板、１１１…スクリューロッド、１１３…モータ、２００…重量式自動計量部、２０１…重量計量チャンバー、２０１ａ…出口ゲート、２０２…ロードセル、２０３…平行リンク、２０４…アクチュエータ、２０５…作動杆（被支持部）、２０５ａ…可動子、２０６…係止部、２１０…エアシリンダ、３００…搬送容器用ベルトコンベア、４００…搬送容器、５００…容器キャッチ機構、６００…魚用搬送ベルトコンベア、７００…制御部、Ａ…容積計量チャンバー用開閉機構、Ｃ…電動可動板移動機構。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生魚を搬送容器に定量的且つ自動的に投入する自動計量装置において、
上段に容積式自動計量部が位置し、その直下となる下段に重量式自動計量部が位置するよう、前記容積式自動計量部と重量式自動計量部とを上下２段配置構造とし、
前記重量式自動計量部の直下に搬送容器の搬送ラインが通過する構成とし、
前記容積式自動計量部は、ホッパーシュートを介して容積計量チャンバーに連続的に投入される魚の堆積が一定の高さレベルに達すると、前記ホッパーシュートの出口を閉じ下段の前記重量式自動計量部に通じる魚落下口を開き、前記重量式自動計量部に魚を落下させた後に前記ホッパーシュートを開状態に且つ前記魚落下口を閉状態に戻す一連の動作を繰り返す容積計量側の開閉機構を有し、
前記重量式自動計量部は、前記容積計量チャンバーの前記魚落下口を介して一括落下投入される容積計量後の魚を受け入れる重量計量チャンバーと、前記重量計量チャンバーの荷重を受けて魚を含む前記重量計量チャンバーの重量を計量する歪ゲージ式のロードセルと、前記重量計量チャンバーを上下動可能に保持するロバーバル原理の平行リンク又は板ばねと、前記重量計量チャンバーを押し上げ及び下降させる直線動作機能を有するアクチュエータと、重量計量後に重量計量チャンバーの出口を開いて重量計量された魚を直下にセットされた前記搬送容器に落下させ、その後、この出口を閉じる重量計量側の開閉機構と、を備え、
前記アクチュエータは、容積計量された魚が前記重量計量チャンバーに落下投入される間は、前記重量計量チャンバーの荷重が前記ロードセルに掛からないように前記重量計量チャンバーを押し上げており、且つ前記アクチュエータは、前記重量計量チャンバーへの魚の落下投入が終えた直後に下降して、該重量計量チャンバーの荷重が前記ロードセルに掛かかる位置で、前記重量計量チャンバーの被支持部から離れるよう設定されていることを特徴とする自動計量装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記自動重量計量部は、前記自動計量チャンバーへの魚の落下投入が終えた直後に前記アクチュエータが下降すると、前記ロードセルに係止して前記自動計量チャンバーの荷重を前記ロードセルに加える係止部材を有しており、容積計量された魚が前記自動計量チャンバーに落下投入される間は、前記係止部材が前記ロードセルに対して非接触状態で対向するよう前記アクチュエータを介して前記重量計量チャンバーおよび前記係止部材を押し上げていることを特徴とする自動計量装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記アクチュエータは、エアシリンダにより構成されていることを特徴とする自動計量装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記重量計量チャンバーの直下を通過する前記搬送ラインは、計量作業中に常時走行するベルトコンベアであって、前記搬送容器が前記ベルトコンベアを介して前記重量計量チャンバーの直下にきたときに該搬送容器を魚投入のために一時的にキャッチする機構を備えることを特徴とする自動計量装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、
前記平行リンク又は板ばねは、前記重量計量チャンバーを一側面で片持ち支持していることを特徴とする自動計量装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記容積式自動計量装置における前記容積計量チャンバーの容積を可変調整する可変容積調整機構を備え、この可変容積調整機構は、容積の一面を形成する可動板と、該可動板を移動させる電動可動板移動機構と、前記重量式自動計量部の実計量値と目標計量値との誤差分に応じて前記可動板の必要移動量を決定して前記電動可動板移動機構を制御する制御部と、を有することを特徴とする自動計量装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記電動可動板移動機構は、モータの回転を直線動作に変換するスクリューロッド機構よりなり、前記制御部がスクリューロッドの１回転単位で補正する重量相当分を予め設定しておいて、前記重量式自動計量部の実計量値と目標計量値との誤差分に応じて前記スクリューロッドを所要回転数だけ回転制御するよう設定されていることを特徴とする自動計量装置。
【請求項８】
生魚を搬送容器に定量的且つ自動的に投入する前に計量する自動計量方法において、
上段に容積式自動計量部が位置し、その直下となる下段に重量式自動計量部が位置するよう、前記容積式自動計量部と重量式自動計量部とを上下２段配置構造とし、前記重量式自動計量部の直下に搬送容器の搬送ラインが通過する構成とし、
前記容積式自動計量部では、ホッパーシュートを介して容積計量チャンバーに連続的に投入される魚の堆積が一定の高さレベルに達すると、容積計量側の開閉機構を制御して前記ホッパーシュートの出口を閉じ下段の前記重量式自動計量部に通じる魚落下口を開き、前記重量式自動計量部に魚を落下させる第１の工程と、
前記重量式自動計量部では、ロバーバル原理の平行リンク又は板ばねを介して重量計量チャンバーを上下動可能に保持しており、前記容積計量チャンバーの前記魚落下口を介して一括落下投入される容積計量後の魚を重量計量チャンバーが受け入れ、容積計量された魚が前記重量計量チャンバーに落下投入される間は、前記重量計量チャンバーの荷重が前記ロードセルに掛からないように直線動作機能を有するアクチュエータを介して前記重量計量チャンバーを押し上げ制御し、且つ前記重量計量チャンバーへの魚の落下投入が終えた直後に前記アクチュエータを、前記重量計量チャンバーを伴って下降制御して、該重量計量チャンバーの荷重が前記ロードセルに掛かかる位置で該アクチュエータを前記重量計量チャンバーの被支持部から離して、魚を含む前記重量計量チャンバーの重量計量を実行する第２の工程と、
第２工程を終えた重量計量直後に、前記重量計量チャンバーの開閉機構を制御して該重量計量チャンバーの出口を開いて、重量計量後の魚を、該重量計量チャンバーの直下にセットされた前記搬送容器に落下させ、その後、魚が投入された前記搬送容器をベルトコンベアを介して送り出す第３の工程と、
第３の工程直後に、前記容積計量側および前記重量計量側のそれぞれの開閉機構を同時に制御して前記ホッパーシュートの出口を開状態、前記容積計量チャンバーの魚落下口を閉状態、および前記重量計量チャンバーの出口を閉状態に戻し、次の搬送容器を前記重量計量チャンバーの直下にベルトコンベアを介して送り且つ容器キャッチ機構を介して待機させる第４の工程と、
を繰り返すことを特徴とする自動計量方法。
【請求項１】
生魚を搬送容器に定量的且つ自動的に投入する自動計量装置において、
上段に容積式自動計量部が位置し、その直下となる下段に重量式自動計量部が位置するよう、前記容積式自動計量部と重量式自動計量部とを上下２段配置構造とし、
前記重量式自動計量部の直下に搬送容器の搬送ラインが通過する構成とし、
前記容積式自動計量部は、ホッパーシュートを介して容積計量チャンバーに連続的に投入される魚の堆積が一定の高さレベルに達すると、前記ホッパーシュートの出口を閉じ下段の前記重量式自動計量部に通じる魚落下口を開き、前記重量式自動計量部に魚を落下させた後に前記ホッパーシュートを開状態に且つ前記魚落下口を閉状態に戻す一連の動作を繰り返す容積計量側の開閉機構を有し、
前記重量式自動計量部は、前記容積計量チャンバーの前記魚落下口を介して一括落下投入される容積計量後の魚を受け入れる重量計量チャンバーと、前記重量計量チャンバーの荷重を受けて魚を含む前記重量計量チャンバーの重量を計量する歪ゲージ式のロードセルと、前記重量計量チャンバーを上下動可能に保持するロバーバル原理の平行リンク又は板ばねと、前記重量計量チャンバーを押し上げ及び下降させる直線動作機能を有するアクチュエータと、重量計量後に重量計量チャンバーの出口を開いて重量計量された魚を直下にセットされた前記搬送容器に落下させ、その後、この出口を閉じる重量計量側の開閉機構と、を備え、
前記アクチュエータは、容積計量された魚が前記重量計量チャンバーに落下投入される間は、前記重量計量チャンバーの荷重が前記ロードセルに掛からないように前記重量計量チャンバーを押し上げており、且つ前記アクチュエータは、前記重量計量チャンバーへの魚の落下投入が終えた直後に下降して、該重量計量チャンバーの荷重が前記ロードセルに掛かかる位置で、前記重量計量チャンバーの被支持部から離れるよう設定されていることを特徴とする自動計量装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記自動重量計量部は、前記自動計量チャンバーへの魚の落下投入が終えた直後に前記アクチュエータが下降すると、前記ロードセルに係止して前記自動計量チャンバーの荷重を前記ロードセルに加える係止部材を有しており、容積計量された魚が前記自動計量チャンバーに落下投入される間は、前記係止部材が前記ロードセルに対して非接触状態で対向するよう前記アクチュエータを介して前記重量計量チャンバーおよび前記係止部材を押し上げていることを特徴とする自動計量装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記アクチュエータは、エアシリンダにより構成されていることを特徴とする自動計量装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記重量計量チャンバーの直下を通過する前記搬送ラインは、計量作業中に常時走行するベルトコンベアであって、前記搬送容器が前記ベルトコンベアを介して前記重量計量チャンバーの直下にきたときに該搬送容器を魚投入のために一時的にキャッチする機構を備えることを特徴とする自動計量装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、
前記平行リンク又は板ばねは、前記重量計量チャンバーを一側面で片持ち支持していることを特徴とする自動計量装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記容積式自動計量装置における前記容積計量チャンバーの容積を可変調整する可変容積調整機構を備え、この可変容積調整機構は、容積の一面を形成する可動板と、該可動板を移動させる電動可動板移動機構と、前記重量式自動計量部の実計量値と目標計量値との誤差分に応じて前記可動板の必要移動量を決定して前記電動可動板移動機構を制御する制御部と、を有することを特徴とする自動計量装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記電動可動板移動機構は、モータの回転を直線動作に変換するスクリューロッド機構よりなり、前記制御部がスクリューロッドの１回転単位で補正する重量相当分を予め設定しておいて、前記重量式自動計量部の実計量値と目標計量値との誤差分に応じて前記スクリューロッドを所要回転数だけ回転制御するよう設定されていることを特徴とする自動計量装置。
【請求項８】
生魚を搬送容器に定量的且つ自動的に投入する前に計量する自動計量方法において、
上段に容積式自動計量部が位置し、その直下となる下段に重量式自動計量部が位置するよう、前記容積式自動計量部と重量式自動計量部とを上下２段配置構造とし、前記重量式自動計量部の直下に搬送容器の搬送ラインが通過する構成とし、
前記容積式自動計量部では、ホッパーシュートを介して容積計量チャンバーに連続的に投入される魚の堆積が一定の高さレベルに達すると、容積計量側の開閉機構を制御して前記ホッパーシュートの出口を閉じ下段の前記重量式自動計量部に通じる魚落下口を開き、前記重量式自動計量部に魚を落下させる第１の工程と、
前記重量式自動計量部では、ロバーバル原理の平行リンク又は板ばねを介して重量計量チャンバーを上下動可能に保持しており、前記容積計量チャンバーの前記魚落下口を介して一括落下投入される容積計量後の魚を重量計量チャンバーが受け入れ、容積計量された魚が前記重量計量チャンバーに落下投入される間は、前記重量計量チャンバーの荷重が前記ロードセルに掛からないように直線動作機能を有するアクチュエータを介して前記重量計量チャンバーを押し上げ制御し、且つ前記重量計量チャンバーへの魚の落下投入が終えた直後に前記アクチュエータを、前記重量計量チャンバーを伴って下降制御して、該重量計量チャンバーの荷重が前記ロードセルに掛かかる位置で該アクチュエータを前記重量計量チャンバーの被支持部から離して、魚を含む前記重量計量チャンバーの重量計量を実行する第２の工程と、
第２工程を終えた重量計量直後に、前記重量計量チャンバーの開閉機構を制御して該重量計量チャンバーの出口を開いて、重量計量後の魚を、該重量計量チャンバーの直下にセットされた前記搬送容器に落下させ、その後、魚が投入された前記搬送容器をベルトコンベアを介して送り出す第３の工程と、
第３の工程直後に、前記容積計量側および前記重量計量側のそれぞれの開閉機構を同時に制御して前記ホッパーシュートの出口を開状態、前記容積計量チャンバーの魚落下口を閉状態、および前記重量計量チャンバーの出口を閉状態に戻し、次の搬送容器を前記重量計量チャンバーの直下にベルトコンベアを介して送り且つ容器キャッチ機構を介して待機させる第４の工程と、
を繰り返すことを特徴とする自動計量方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１０１０５９（Ｐ２０１３−１０１０５９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４５０９７（Ｐ２０１１−２４５０９７）
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（３９２０００１８７）株式会社高橋電器製作所 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（３９２０００１８７）株式会社高橋電器製作所 (3)
【Ｆターム（参考）】
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