在使计量为规定重量的多个物品的块(物品组)落下并排出到袋 中对其进行填充包装的情况下，设置有用于暂时存留已计量出的物品， 并与填充作业的循环相配合来打开闸门，从而将物品供给到袋中的定 时料斗(timing hopper)。当暂时存留在定时料斗中后，由于以规定的 定时开放闸门而能够使物品组一齐落下，所以能够与高速循环中物品 的连续填充相对应。此处，在填充的物品较硬、反弹系数较高的情况 下，当向定时料斗或者袋中进行供给时，物品有可能大幅度跳散，实 际上延长向定时料斗或者袋中进行供给的时间。特别是在向定时料斗 供给物品时，闸门的开放定时重合的情况下，物品会更大幅度地跳散， 导致供给时间进一步被延长。
由此，在物品供给途中进行袋的密封作业，本来应该填充的物品 没有被填充，由此引起较大的重量误差，或者物品被密封的部分夹住， 从而导致密封不良。因此，在纵方向上设置多个定时料斗，如果在各 定时料斗物品暂时阻塞，则向下游侧的定时料斗进行供给，通过使落 下速度降低，使物品能够尽快收纳到料斗内或者袋内，由此实现高速 地向填充装置进行物品交接(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本实开昭62-143601号公报
但是，实际上为了从定时料斗高速地将物品供给到设置于填充装 置的袋中，需要确保从定时料斗顺利地排出物品，并且填充装置的收 容开口和与其连接的物品落下路径中的物品能够顺利通过。此外，由 于与落下路径壁的接触抵抗等，落下途中物品的上下方向的长度变大， 有损高速性，所以使物品成块瞬间落下极其重要。特别是物品供给速 度越高速，物品的外表形状(aspect)和举动变化(behavior change) 对物品的下落姿势的影响越大。但是，仅如上所述在纵方向上设置多 个定时料斗，即使能够加快物品排出的节奏(pace)，也不能加速物品 的排出速度。

本发明鉴于以上实际情况，其目的在于提供一种计量装置，该计 量装置在暂时存留计量为规定重量的物品后，使其下落到配置在下方 的填充装置中，该计量装置在使多个物品的块(物品组)以密集成一 块的状态进行存留，使其在落下时不会发生飞散扩张，防止下方的填 充装置中产生密封啮合等的不良，同时缩短物品组的落下长度和降低 落下中与侧壁等的接触抵抗等，由此实现物品的排出速度的高速化， 从而能够使计量包装高速化。
本发明的第一方面所提供的计量装置，其特征在于，包括：计量 部，在每个规定时间排出已计量为规定重量的物品；和料斗，其从上 部收纳由该计量部计量为上述规定重量的物品，并将上述物品存留于 通过使可转动开闭的闸门处于闭锁状态而形成的存留部内，并且从通 过上述闸门的开放而形成的下部开口使该存留的物品落下排出，并供 给至配置在上述下部开口的下方的填充装置的收容开口，其中，该计 量装置可变更上述闸门自身的形状和开度，使得在俯视观察时，上述 下部开口收敛于上述收容开口内。
本发明的第二方面提供一种计量装置，其特征在于，包括：计量 部，在每个规定时间排出已计量为规定重量的物品；和料斗，其从上 部收纳由该计量部计量为上述规定重量的物品，并将上述物品存留于 通过使可转动开闭的闸门处于闭锁状态而形成的存留部内，并且从通 过上述闸门的开放而形成的下部开口使该存留的物品落下排出，并供 给制配置在上述下部开口的下方的填充装置的收容开口，其中，该计 量装置可变更上述闸门自身的形状和开度，使得在俯视观察时，上述 物品在存留时的宽度小于上述收容开口和与其连接的物品落下路径。
本发明的第三方面提供一种计量装置，其特征在于：在第一方面 或第二方面所述的计量装置中，具备可变更闸门宽度的闸门形状变更 机构。
本发明的第四方面提供一种计量装置，其特征在于：在第一方面 至第三方面中任一方所述的计量装置中，上述闸门由其宽度方向上部 分重合的多个闸片形成，上述闸门形状使上述闸片在上述宽度方向上 相对滑动来变更机构变更上述闸门宽度。
本发明的第五方面提供一种计量装置，其特征在于：在第一方面 至第四方面中任一方所述的计量装置中，该闸门具有从下方挡住存留 于上述存留部的物品的底面部、和从该底面部的两侧部延伸设置成为 上述存留部侧面的侧面部，该计量装置具有可变更上述侧面部的倾斜 角度的闸门形状变更机构。
本发明的第六方面提供一种计量装置，其特征在于：在第五方面 所述的计量装置中，上述闸门形状变更机构可变更上述侧面部的倾斜 角度，使得上述侧面部的内面向着下方。
本发明的第七方面提供一种计量装置，其特征在于：在第一方面 至第六方面中任一方所述的计量装置中，能够根据涉及上述收容开口 和/或上述物品落下路径的信息来变更上述闸门的动作和形状。
本发明的第八方面提供一种计量装置，其特征在于：在第一方面 至第七方面中任一方所述的计量装置中，在上述料斗的下游设置有检 测上述物品的落下长度的检测模块，能够根据该检测模块的检测结果 来变更上述闸门的动作和形状。
根据本发明的第一方面所述的计量装置，可以得到以下优良效果。 由于可以变更闸门自身的形状和开度，使得料斗的下部开口小于填充 装置的收容开口，所以能够在使物品密集成一块的状态下存留，抑制 落下时物品的飞散扩张，防止下方的填充装置中密封啮合等的不良。 此外，通过缩短物品的落下长度和降低物品相对于收容开口的接触抵 抗，而能够使物品瞬间落下。其结果实现计量包装处理的高速化。
根据本发明的第二方面所述的计量装置，可以得到以下优良效果。 由于能够保持存留于料斗的物品在俯视时宽度小于填充装置的收容开 口和与其连接的物品落下路径的宽度，所以能够在使物品密集成一块 的状态下存留，抑制落下时物品的飞散扩张，防止下方的填充装置中 密封啮合等的不良。特别是，通过缩短从下部开口排出的物品的落下 长度以及降低物品相对于收容开口的接触抵抗，而能够使物品瞬间落 下。其结果实现计量包装处理的高速化。
根据本发明的第三方面所述的计量装置，除得到第一方面或第二 方面所述的计量装置的效果之外，还可以得到以下优良效果。由于具 有可变更闸门宽度的闸门形状变更机构，所以无需为了调整下部开口 的大小和存留物品的横向宽度而追加其它部件或交换其它部件。
根据本发明的第四方面所述的计量装置，除得到第一方面至第三 方面中任一方所述的计量装置的效果之外，还可以得到以下优良效果。 通过在宽度方向上使部分重合的多个闸片相对滑动，而能够容易地进 行闸门宽度的变更。
根据本发明的第五方面所述的计量装置，除得到第一方面至第四 方面中任一方所述的计量装置的效果之外，还可以得到以下优良效果。 能够变更存留部的侧面的倾斜角度，从而能够调整落下排出的物品流 动。
根据本发明的第六方面所述的计量装置，除得到第五方面所述的 计量装置的效果之外，还可以得到以下优良效果。能够使侧面部的内 面向着下方而变更倾斜角度，降低落下排出时物品与存留部的接触抵 抗，其结果能够进一步提高物品的落下排出速度。
根据本发明的第七方面所述的计量装置，除得到第一方面至第六 方面中任一方所述的计量装置的效果之外，还可以得到以下优良效果。 由于根据涉及收容开口和物品落下路径的信息(例如口径、路径长度、 收纳的物品的种类等)变更闸门的动作和形状，所以能够加快伴随物 品的种类变更的准备工序。
根据本发明的第八方面所述的计量装置，除得到第一方面至第七 方面中任一方所述的计量装置的效果之外，还可以得到以下优良效果。 由于根据检测出的物品的落下长度的结果变更闸门的动作和形状，所 以能够在装置运转的同时进一步提高物品的落下排出速度。
附图说明
图1是本发明实施方式的计量装置的正面图。
图2是本发明实施方式的计量装置的侧面图。
图3是本发明实施方式的计量装置所具备的料斗的立体图。
图4是本发明实施方式的计量装置所具备的料斗的闸门的(a)侧 面图和(b)俯视图。
图5是针对本发明实施方式的计量装置所具备的料斗的闸门，表示 加大图4所示侧面部的倾斜角度的状态的(a)侧面图和(b)俯视图。
图6是针对本发明实施方式的计量装置所具备的料斗的闸门，表 示加大图4所示闸门宽度的状态的(a)侧面图和(b)俯视图。
图7是针对本发明实施方式的计量装置所具备的料斗的闸门，表 示闸片为三枚的变形例的(a)侧面图和(b)俯视图。
图8是针对本发明实施方式的计量装置所具备的料斗的闸门，表 示追加有辅助闸片的另一变形例的(a)侧面图、(b)俯视图和(c) 正面图。
图9是针对与图8相同的闸门，表示与图8的闸门宽度和侧面部 的倾斜角度不同的状态的(a)侧面图、(b)俯视图和(c)正面图。
符号说明
1计量装置；2计量部；3料斗(hopper)；3a上部开口；3b 存留部；3c下部开口；31闸门(gate)；31a底面部；31b、31c侧 面部；311闸门基端部；312第一闸片；313第二闸片；32闸门； 32a底面部；32b、32c侧面部；321闸门基端部；322第一闸片； 323第二闸片；33基座(bracket)；34支撑销；35摇杆(oscillation link)；4填充装置；41收容开口；5驱动装置

以下，参照附图说明本发明的实施方式。
(计量装置1)
图1和图2所示的计量装置1在基台11上具备：计量部2以及料 斗3，其中，该计量部2在每个规定时间将计量为规定重量的物品排出， 该料斗3从上部开口3a收纳利用计量部2计量为规定重量的物品，并 使其暂时存留在由可转动开闭的鸟喙(beak(锚爪))状的闸门31、32 所封闭的存留部3b内，该存留的物品从通过闸门31、32的开放所形 成的下部开口3c落下排出，并被供给到配置在下部开口3c下方的填 充装置4的收容开口41。
(计量部2)
图1和图2所示的计量部2，使各自重量不同的参差状的物品暂时 分散在多条路径上，分别计量被分散的物品的重量，并基于这些计量 值，在每个规定时间排出成为规定目标重量的组合，该计量部2具备： 分散台21、在分散台21的周围呈放射状配设的多个振动槽(trough) 22、与振动槽22对应而呈圆形配置的多个储存料斗23和计量料斗24、 以及配置在计量料斗24下方的集合斜槽(collecting chute)25。
分散台21是用于载置从物品供给装置(未图示)供给的物品的圆 锥形状的台体，通过振动器211使其产生微小振动，由此使物品分散 到形成为放射状的多条路径上，并从周缘部21a落下。振动槽22挡住 通过分散台21分散到多条路径上的物品，利用振动器221使其振动， 由此以大致一定量逐次向储存料斗23供给物品。其中，振动槽22稍 作倾斜，以便物品容易向储存料斗23移动。储存料斗23暂时保持被 供给的物品，并在正下方的计量料斗24空闲时使其落下排出。计量料 斗24通过加载单元称量物品的重量，同时向集合斜槽25落下排出成 为规定的目标重量的组合的物品。集合斜槽25将从计量料斗24供给 的多个物品的块(物品组)集合到一处，并从排出口25a排出。
(料斗3)
料斗3是用于暂时存留从集合斜槽25供给的多个物品组，并且之 后在与填充装置4的作业循环配合的规定定时将其排出而供给到设置 于填充装置4的包装容器(袋)的定时料斗，其被配设成为上部开口 3a与集合斜槽25的排出口25a相对。如图3所示，料斗3的闸门31、 32由支撑销34可转动开闭地支撑于框架状(frame)的基座33，如图 1的实线所示，通过使闸门31、32闭锁而形成用于存留从上部开口3a 收纳的物品的存留部3b，如图1的点划线所示，通过开放闸门31、32， 而形成向填充装置4供给物品的下部开口3c。
(闸门31、32)
如图3所示，闸门31、32具备：分别从下方挡住存留在存留部3b 中的物品的底面部31a、32a；和从底面部31a、32a的两侧端延伸设置 成为存留部3b侧面的侧面部31b、31c以及32b、32c。如图4至图6 所示，闸门31、32由在横向方向上部分重合的多个闸片312、313以 及322、323形成，使这些闸片在上述横向方向上相对滑动，或者相对 转动，而可以变更底面部31a、32a的宽度(闸门宽度)和侧面部31b、 31c、32b、32c的倾斜角度。即，闸门31、32具备可变更闸门自身的 形状的闸门形状变更机构。
(闸门形状变更机构)
如图3所示，在两端被支撑销34转动支撑于基座33上的大致呈 日文假名“コ”字形的闸门基端部311上，安装有在上述横向方向上 部分重合、形成为鸟喙形状的大致“L”字形的第一闸片312和第二闸 片313，由此构成闸门31。第一闸片312与第二闸片313联动，除形 成闸门31的底面部31a，也形成从底面部31a延伸设置的侧面部31b。 第二闸片313形成底面部31a和从底面部31a延伸设置的侧面部31c。 如图4至图6所示，在闸门基端部311上形成大致在上述横向方向上 延伸的滑动槽311a。在第一闸片312的外侧面设置有螺栓312b，通过 将其贯通插入滑动槽311a，以螺母312a拧紧，由此进行固定，从而使 得闸门基端部311与第一闸片312不产生相对运动。此外，在第一闸 片312上与闸门基端部311不重复的部分形成有大致在上述横向方向 上延伸的滑动槽312c、312d。
在第一闸片312的内侧面上重叠的第二闸片313上设置有螺栓 313c、313d，通过将其贯通插入滑动槽312c、312d，以螺母313a、313b 拧紧，由此进行固定，使得第一闸片312与第二闸片313不产生相对 运动。因此，放松螺母312a、313a、313b，使第一闸片312与第二闸 片313在上述横向方向上滑动，而可以变更底面部31a的宽度(闸门 宽度)和闸门位置。此外，放松螺母312a、313a、313b，使第一闸片 312与第二闸片313转动，而可以变更侧面部31b、31c的倾斜角度。 其中，在滑动槽312c、312d连通料斗的外侧的情况下，如图5和图6 所示，以盖部件312e、312f覆盖滑动槽，能够使物品不致溢出落下。 如图所示，作为盖部件，除与滑动槽嵌合的扣钩(hook)之外，可以 采用可剥离的连接密封垫。
与闸门31相对配置的闸门32也与闸门31同样，在被支撑销34 转动支撑于基座33上的大致呈日文假名“コ”字形的基端部321上， 安装有在横向方向上部分重合、形成为鸟喙形状的大致“L”字形的第 一闸片322和第二闸片323而形成。第一闸片322和第二闸片323联 动，除形成底面部32a之外，还形成侧面部32b、32c。第一闸片322 具有贯通插入形成于闸门基端部321的横向方向的滑动槽、通过螺母 拧紧固定闸门基端部321与第一闸片312的螺栓，在不与闸门基端部 321重复的部分形成有滑动槽322c、322d。在第一闸片322的内侧重 叠的第二闸片323具有贯通插入滑动槽322c、322d、通过螺母拧紧固 定第一闸片322与第二闸片323的螺栓。因此，闸门32也与闸门31 同样，通过放松螺母，而能够变更底面部32a的宽度(闸门宽度)、闸 门位置和侧面部32b、32c的倾斜角度。其中，在滑动槽322c、322d 与料斗外侧连通的情况下，与闸门31同样，由盖部件覆盖为好。
(闸门31、32的闸门驱动机构)
接着说明驱动闸门31、32转动开闭的闸门驱动机构。如图1所示， 在闸门31附近，驱动装置5被固定在基台11上。驱动装置5具备安 装于被电动机驱动的旋转轴51上的曲柄臂(crank arm)52，曲柄臂52 通过摇杆53与闸门31连结。此外，闸门31、32通过使它们同时开闭 的摇杆35相互连结。由此，如果使旋转轴51半旋转，则闸门31、32 从图1中实线所示的闭锁位置摇动到点划线所示的开放位置，通过再 进行半旋转，向原来的闭锁位置摇动，构成闸门驱动机构。其中，详 细结构没有图示，但曲柄臂52的旋转半径(对于旋转轴51的曲柄臂 52的安装位置)和摇杆35的长度可调整，由此可变更闸门31、32的 开度。
如上所述，料斗3能够根据存留的物品的种类和量等，以及在下 方配设的填充装置4的收容开口41的大小等，设定闸门形状和闸门开 度，使得能够以最高速度向填充装置4供给物品。
(填充装置4)
图1和图2所示的填充装置4将从未图示的薄膜辊(film roll)轧 出的带状薄膜导入成形设备(former)4a，并将其卷绕在管路(tube) 4b的周围形成为筒状。在管路4b的下方侧面设置有未图示的吸附带， 将形成为筒状的薄膜向下方搬送。筒状薄膜在搬送过程中，形成为侧 面的重复部和下端部被熔接密封，当物品从料斗3经由收容开口41被 供给后，上端部被熔接密封，形成填充包装有物品的袋。其中，填充 装置4能够根据物品的种类和量等，变更使用的带状薄膜，或交换与 成形设备4a或者管路4b大小不适的部件时，改变收容开口41的大小。 这里，管路4b不限于闭截面形状，例如也包括截面为U字形状。因此， 收容开口41除由填充装置4自身形成之外，也可以是由填充装置4形 成的袋的开口。
(闸门形状等的变更作业)
为了向由填充装置4形成的袋中高速地供给物品，除需要从料斗3 顺利地排出物品之外，还需要收容开口41和与其连接的物品落下路径 内无阻抗地顺利通过物品。因此，构成为调整上述闸门形状变更机构 和闸门驱动机构，变更闸门31、32的形状和开度，使得料斗3的下部 开口3c在俯视看时收敛于收容开口41内，或者料斗3存留时的物品 在俯视看时宽度小于收容开口41和与其连接的物品落下路径的宽度。 例如，在填充包装的物品少的情况下，能够在短时间内落下排出物品， 但包装袋的大小较小，因此收容开口41的口径也缩小。因此，如图4 所示，通过将闸门31、32的宽度和开度设定得小，而能够降低物品相 对于收容开口41的接触抵抗，能够瞬间供给物品。
此外，例如，与填充包装的物品多无关，在包装袋的开口小、收 容开口41的口径也受限的情况下，将图5所示的闸门31、32的下端 宽度和开度设定得小，同时加大侧面部31b、31c的倾斜角度(张开(set down))，由此降低物品对收容开口41的接触抵抗，并且缩短物品的落 下长度，能够在短时间内供给物品。而且，例如，在包装物品的袋的 开口大，收容开口41的口径也大的情况下，如图6所示，将闸门31、 32的整体宽度的开度设定得大，并且使侧面部31b、31c的倾斜角度小 (立起)，由此能够降低物品对于侧面部或底面部的接触抵抗，能够在 短时间内供给物品。
此外，在变更闸门31、32的形状或者动作(开度(opening degree) 等)时，操作人员需要进行调整作业，以对应涉及收容开口41和与其 连接的物品落下路径的信息(例如口径、路径长度、收纳的物品的种 类等)。但是，每次在变更闸门的形状和动作时进行试运转以求得最佳 设定值，因此这样随着变更物品种类的准备工序需要较长时间。因此， 优选预先决定好与上述信息对应的最佳设定值和设定顺序，或预先生 成确定决定方法的程序，将信息输入计算机等，自动地输出最佳的设 定值和设定顺序。
(本实施方式的计量装置的特征)
本实施方式的计量装置1具有以下特征。第一，由于可变更闸门 31、32的形状和开度，使得料斗3的下部开口3c在俯视看时小于填充 装置4的收容开口41，或者使存留于存留部3b的物品宽度小于填充装 置4的收容开口41和与其连接的物品落下路径的宽度，所以使物品在 密集成一块的状态下存留于存留部3b，抑制在落下时物品的飞散扩张， 由此能够防止填充装置4的密封啮合等不良，同时通过缩短物品的落 下长度和降低物品相对于收容开口41的接触抵抗，而能够使物品在短 时间内落下。
第二，闸门31、32由于具有变更闸门宽度的闸门形状变更机构， 所以具有为了调整下部开口3c的大小或者料斗3内的存留物品的宽 度，无需在闸门上追加其它部件或者交换其它的闸门的特征。特别是， 因为只需使在宽度方向上部分重合的闸片相对滑动，便可以容易地变 更闸门宽度，所以能够高效地进行准备工序作业。
第三，闸门31、32具有：将存留于存留部3b中的物品从下方挡 住的底面部31a、32a；和从它们的两侧端延伸设置成为存留部3b侧面 的侧面部31b、31c、32b、32c，由于侧面部的倾斜角度可变更，所以 具有抑制落下排出的物品与侧面部的接触抵抗，可以通过调整物品流 动，使得物品在短时间内排出的特征。特别是，通过使各闸片相对旋 转，而能够容易地变更侧面部的倾斜角度，所以能够高效地进行准备 工序作业。
第四，具有能够根据涉及收容开口和物品落下路径的信息(例如 口径、路径长度、收纳物品的种类等)，预先变更闸门31、32的形状 和动作(开度等)，从而能够加速伴随物品的种类变更等的准备工序的 特征。
(上述实施方式的变形例)
如图4至图6所示，在上述实施方式中，仅说明侧面部31b、31c、 32b、32c的内面向着上方的情况，也可以使侧面部的内面向着下方。 如果使侧面部的内面向着下方变更倾斜角度，则能够进一步降低物品 排出时与存留部3b的接触抵抗，结果能够进一步提高物品的落下排出 速度。
在上述实施方式中，为了变更闸门的形状和动作，需要使装置停 止，通过操作人员利用形状变更机构和闸门驱动机构进行调整，但是， 通过在形状变更机构和闸门驱动机构上设置有致动器，并具备控制其 的控制部，而能够自动地变更闸门的形状和动作。而且，涉及收容开 口等的信息也可以通过操作人员输入控制部，也可以自动地从填充装 置取得。此外，也可以在料斗3的下游设置检测物品的落下长度的检 测模块，根据该检测模块的检测结果，变更闸门的动作和形状。由此， 能够进一步提高装置运转中物品的落下排出速度。
在上述实施方式中，在由摇杆35相互连结的闸门基端部311、321 上分别可滑动或者可转动地固定有两枚闸片，使得能够变更闸门宽度 和侧壁面的倾斜角度，取而代之，如图7所示，也可以在闸门基端部 311上可相对滑动或者可相对转动地固定三枚闸片314、315、316，另 一方面，在闸门基端部321上也可相对滑动或者可相对转动地固定三 枚闸片324、325、326。由此，能够通过增加闸片316、326，将闸门 宽度设定得较大。
在上述实施方式中，在使侧面部大幅度倾斜(张开)的情况下， 相对的侧面部的端部之间的间隙打开得较大，物品有可能从此处溢出。 因此，例如，对于图7所示的闸门31、32，如图8和图9所示，也能 够以扇形从形成侧壁部31b、31c、32b、32c的闸片314、315、324、 325展开，设置可填埋闸门间的间隙的辅助闸片317、318、327、328。 由此，能够与向填充装置4供给的物品量增加的情况相对应。
此外，本发明的计量装置并不限于上述实施方式，在不脱离本发 明的主旨的范围内，可以添加各种变更。