(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商品の種類ごとに設けられた組合せ計量ユニットによって、それぞれに設定された目標個数の商品を組合せ計量して排出することにより一定の合計目標個数のミックス商品を形成するようにした商品の混合計量装置において、
少なくとも１つの組合せ計量ユニットの目標個数が他の組合せ計量ユニットの目標個数と異なる場合に、各組合せ計量ユニットから排出される総排出量が等しくなるように、所定の計量サイクル毎に各組合せ計量ユニットの一旦設定されたそれぞれの目標個数を各ユニット間で順次ローテーションさせて入れ替える入替手段を備えた商品の混合計量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、種類の違う商品が所定個数ずつ詰め合わされたミックス商品を生産することのできる商品の混合計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、１パッケージの中に、チョコレートキャンディ１０個とイチゴキャンディ１０個の入ったミックス商品を生産する場合は、チョコレート用の計量ユニットとイチゴ用の計量ユニットでそれぞれ１０個ずつ計量したものを包装機へ同時に排出することによりミックス商品を形成するが、こうした商品を高精度に量産するものとしては、種類ごとに設けられた組合せ計量ユニットにより組合せ計量して包装機に同時に排出するようにした商品の混合計量装置が知られている。
【０００３】
この種の装置では、各組合せ計量ユニットの目標個数は固定されているのが通常であるが、商品によっては固定して欲しくない場合がある。例えば、２種類の商品をほぼ同数混合させて、１パッケージ２５個入りの商品とする場合、商品Ａが１２個で商品Ｂが１３個でも、あるいは商品Ａが１３個で商品Ｂが１２個のいずれでもよいが、生産者としては、各商品のいずれの消費量も等量となるようにしたい場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来装置では、各組合せ計量ユニットの目標個数が固定されているので、これを変えるには、装置を一旦停止させなければならないので、稼働率が低下する問題があり、また、頻繁に変更できないとなると、どちらか残った商品が包装されずに長時間経過することになって品質が低下したり、また、残存商品の保管等も煩雑になって、品質上，管理上好ましくないという問題があった。
【０００５】
この発明は、上記の問題点を解決して、種類の違う商品を同数混合できない場合でも、最終的には、いずれの商品も同量消費されるようにして、残存商品の発生を防止することができる商品の混合計量装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、商品の種類ごとに設けられた組合せ計量ユニットによって、それぞれに設定された目標個数の商品を組合せ計量して排出することにより一定の合計目標個数のミックス商品を形成するようにした商品の混合計量装置において、少なくとも１つの組合せ計量ユニットの目標個数が他の組合せ計量ユニットの目標個数と異なる場合に、各組合せ計量ユニットから排出される総排出量が等しくなるように、所定の計量サイクル毎に各組合せ計量ユニットの一旦設定されたそれぞれの目標個数を各ユニット間で順次ローテーションさせて入れ替える入替手段を備えている。
上記構成によれば、入替手段が、各計量ユニットの目標個数を各ユニット間で循環させるので、各商品の排出総個数を均等にすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に、この発明の一実施形態に係る商品の混合計量装置の側面図を示す。この装置は、例えば、チョコレートキャンディ（商品Ａ１  ）、イチゴキャンディ（商品Ａ２  ）、レモンキャンディ（商品Ａ３  ）の３種類の商品をそれぞれに設定された目標個数をターゲットにしてそれぞれ組合せ計量し、得られた各商品を一斉に排出して合計目標個数が、例えば２０個となるようにして１つの袋にパッケージするものであり、そのベース１０には、３台の組合せ計量ユニット２（２−１，２−２，２−３）が互いに隣接して設けられている。
【０００９】
各組合せ計量ユニット２には、装置中央上部にテーパコーン状の分散テーブル３が設置されており、それを中心とした周囲には、放射状に配列された複数の放射トラフ５と、各放射トラフ５に接続された同数のプールホッパ６および計量ホッパ７が、それぞれ上下に対応させて配列されている。この組合せ計量ユニット２の下方には、各ユニットで計量された商品をユニット毎に集める集合シュート８と集合ホッパ９が設けられ、さらにその下方には、種類別の商品を一斉に収集して混合する総合シュート１１が設けられ、その下方には、包装機ＰＭへ商品を排出するタイミングホッパＴＨが設けられている。
【００１０】
この装置は、図示しない３系列の供給コンベアから、各々の商品が種類ごとに組合せ計量ユニット２の分散テーブル３上に供給投入される。各組合せ計量ユニット２の分散テーブル３に供給された被計量物は、周囲に分散され、放射トラフ５を介してプールホッパ６に供給されて、そこで一時プールされ、続いて各計量ホッパ７に供給される。この計量ホッパ７内の被計量物は、図示しないロードセルにより計量され、それぞれの計量値を組合せて、ユニットごとの目標個数をターゲットとして組合せ計量され、各々集合シュート８に排出される。続いて、各商品は集合ホッパ９を介して総合シュート１１に排出され、タイミングホッパＴＨに集められた後、所定のタイミングで包装装置ＰＭに供給されて、混合された商品が１つの袋にパッケージされる。このような一連の動作を、組合せ計量サイクルと呼ぶ。
【００１１】
図２の構成図に示すように、各計量ホッパ７を付帯するロードセルＬＣからの計量信号は、信号処理回路Ｓを介してマルチプレクサ１２に入力される。マルチプレクサ１２は、ＣＰＵ２０からの選択信号ｃを受けて、選択的に計量信号をＡ／Ｄ変換器１４に出力し、このＡ／Ｄ変換器１４によりディジタル変換された計量信号ＷがＣＰＵ２０に入力される。
【００１２】
一方、この装置のパラメータを設定する各設定部がＣＰＵ２０に接続されている。目標個数設定部１６は、組合せ計量ユニット２−１の目標個数を設定する設定部１６−１と、組合せ計量ユニット２−２の目標個数を設定する設定部１６−２と、組合せ計量ユニット２−３の目標個数を設定する設定部１６−３とからなる。また、単重設定部１８は、組合せ計量ユニット２−１で組合せ計量される商品Ａ１  の単体重量を設定する設定部１８−１と、組合せ計量ユニット２−２で組合せ計量される商品Ａ２  の単体重量を設定する設定部１８−２と、組合せ計量ユニット２−３で組合せ計量される商品Ａ３  の単体重量を設定する設定部１８−３とからなる。
【００１３】
ＣＰＵ２０は、各商品Ａ１  〜Ａ３  の計量信号Ｗに基づいて算出したそれぞれの計量値を、各単重設定部１８の単体重量で除算してそれぞれの商品Ａ１  〜Ａ３  の個数を求め、それをメモリ２３に記憶させる。組合せ演算手段２２は、このメモリ２３に記憶された各商品Ａ１  〜Ａ３  のそれぞれの個数に基づいて、各商品Ａ１  〜Ａ３  ごとに組合せ演算を行い、それぞれについて設定目標個数の組合せを求める。なお、混合された商品の混合重量値が、混合重量設定部２６で設定された混合重量設定値の許容量を越えて過不足が生じた場合には、その混合商品は不適正とされる。
【００１４】
ここで、この装置は、一定の組合せ計量サイクルごとに、各ユニット２の目標個数を順次入れ替える入替手段２４を備えている。この入替手段２４は、タイミングホッパＴＨから排出した混合商品のカウント回数、つまり組合せ計量サイクルの回数を数えるカウンタを有している。以下、この入替手段２４の動作を説明する。
【００１５】
まず、一般式として、組合せ計量サイクルの入替設定回数をＣＯＵＮＴ、カウンタにより数える組合せ計量サイクルの回数をＣＯＵＮＴＥＲとし、組合せ計量ユニット２の数をｎとする。この場合、ＣＯＵＮＴＥＲの初期値は０であり、ＣＯＵＮＴＥＲがＣＯＵＮＴのＮ倍の値に達すれば、つまり入れ替えをＮ回行ったとき、ＣＯＵＮＴＥＲは０に初期化されるものとする。また、ｎ個の組合せ計量ユニット２のそれぞれの目標個数をＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２，…，ＤＡＴＡｎとする。このＤＡＴＡ１＋ＤＡＴＡ２＋…，＋ＤＡＴＡｎが合計目標個数である。
【００１６】
このとき、第ｍ番目（ｍは１以上ｎ以下）の組合せ計量ユニット２に用いる目標個数は、ＣＯＵＮＴの値が０であればＤＡＴＡｍを使用し、ＣＯＵＮＴの値が０でなければＤＡＴＡｉを使用する。ただし、ｉは次式で表される。
0003607389.tif 000002
ここで、ＩＮＴ（ｘ）はｘの整数部を求める関数であり、ＭＯＤ（ｘ，ｙ）はｘをｙで割った時の余りを求める関数である。
【００１７】
この実施形態では、組合せ計量サイクルの入替設定回数（ＣＯＵＮＴの値）を１０、組合せ計量ユニット２の数を３とし、商品Ａ１  の目標個数を６個、商品Ａ２  の目標個数を７個、商品Ａ３  の目標個数を７個で、合計目標個数を２０個としている。この場合の動作を、組合せ計量サイクルの回数（ＣＯＵＮＴＥＲ）が（１）０〜９回、（２）１０〜１９回、（３）２０〜２９回に分けて具体的に説明する。
【００１８】
（１）ＣＯＵＮＴＥＲの値が０から９回の場合、
ＩＮＴ（ＣＯＵＮＴＥＲ／ＣＯＵＮＴ）は０になるので、［１］式から
0003607389.tif 000003
ここで、組合せ計量ユニット２−１はｍ＝１であるので、これを［２］式に代入すると、
ｉ＝ＭＯＤ（１−１，３）＋１＝０＋１＝１
すなわち、組合せ計量ユニット２−１の目標個数は、組合せ計量ユニット２−１に設定された６個が使用される。
また、組合せ計量ユニット２−２はｍ＝２であるので、同様に代入して、
ｉ＝ＭＯＤ（２−１，３）＋１＝１＋１＝２
すなわち、組合せ計量ユニット２−２の目標個数は、組合せ計量ユニット２−２に設定された７個が使用される。
また、組合せ計量ユニット２−３はｍ＝３であるので、同様に代入して、
ｉ＝ＭＯＤ（３−１，３）＋１＝２＋１＝３
すなわち、組合せ計量ユニット２−３の目標個数は、組合せ計量ユニット２−３に設定された７個が使用される。
【００１９】
（２）ＣＯＵＮＴＥＲの値が１０から１９回の場合、
ＩＮＴ（ＣＯＵＮＴＥＲ／ＣＯＵＮＴ）は１になるので、［１］式から
0003607389.tif 000004
組合せ計量ユニット２−１のｍ＝１を［３］式に代入して、
ｉ＝ＭＯＤ（１，３）＋１＝１＋１＝２
すなわち、組合せ計量ユニット２−１の目標個数は、組合せ計量ユニット２−２に設定された７個が使用される。
組合せ計量ユニット２−２のｍ＝２を、同様に代入して、
ｉ＝ＭＯＤ（２，３）＋１＝２＋１＝３
すなわち、組合せ計量ユニット２−２の目標個数は、組合せ計量ユニット２−３に設定された７個が使用される。
また、組合せ計量ユニット２−３のｍ＝３を、同様に代入して、
ｉ＝ＭＯＤ（３，３）＋１＝０＋１＝１
すなわち、組合せ計量ユニット２−３の目標個数は、組合せ計量ユニット２−１に設定された６個が使用される。
【００２０】
ＣＯＵＮＴＥＲの値が２０から２９回の場合、
ＩＮＴ（ＣＯＵＮＴＥＲ／ＣＯＵＮＴ）は２になるので、［１］式から
0003607389.tif 000005
組合せ計量ユニット２−１のｍ＝１を［４］式に代入して、
ｉ＝ＭＯＤ（１＋１，３）＋１＝２＋１＝３
すなわち、組合せ計量ユニット２−１の目標個数は、組合せ計量ユニット２−３に設定された７個が使用される。
また、組合せ計量ユニット２−２のｍ＝２を、同様に代入して、
ｉ＝ＭＯＤ（２＋１，３）＋１＝０＋１＝１
すなわち、組合せ計量ユニット２−２の目標個数は、組合せ計量ユニット２−１に設定された６個が使用される。
また、組合せ計量ユニット２−３のｍ＝３を、同様に代入して、
ｉ＝ＭＯＤ（３＋１，３）＋１＝１＋１＝２
すなわち、組合せ計量ユニット２−３の目標個数は、組合せ計量ユニット２−２に設定された７個が使用される。以下、同様に、ＣＯＵＮＴＥＲの値が３０から３９回、４０から４９回、…と各組合せ計量ユニット２の目標個数が推移する。
【００２１】
この結果、図２のように、組合せ計量サイクルの入替設定回数（ＣＯＵＮＴの値）の１０ごとに、組合せ計量ユニット２−１の目標個数は組合せ計量ユニット２−１，２−２，２−３、２−１，…の目標個数に、組合せ計量ユニット２−２の目標個数は組合せ計量ユニット２−２，２−３，２−１，２−２…の目標個数に、組合せ計量ユニット２−３の目標個数は組合せ計量ユニット２−３，２−１，２−２，２−３…、の目標個数にそれぞれ順次変化していき、各商品Ａ１  〜Ａ３  の目標個数が互いに入れ替わることになる。
【００２２】
こうして、本装置は、所定の組合せ計量サイクルごとに、各商品Ａ１  〜Ａ３  の目標個数をローテーションして、組合せ計量するので、各組合せ計量ユニット２から排出される各商品Ａ１  〜Ａ３  の排出総個数は均等となり、これにより、特定の商品だけを残すようなことがなく、品質の低下を防止し、残存商品の管理を不要にすることができる。
【００２３】
もちろん、本装置は、商品がＡ１  とＡ２  の２種類の場合にも適用され、例えば、混合商品の合計目標個数を２５個で、各商品の目標個数が１２個，１３個の場合でも、これらの目標個数を定期的に入れ替えることで達成できる。
【００２４】
なお、この実施形態では、定期的に各組合せ計量ユニット２の目標個数を入れ替えているが、これを不定期に、あるいは重量ごとに、または時間ごとに入れ替えるようにしてもよい。重量で入れ替える場合は、各商品の単体重量がほぼ等しい場合で、この時は、毎回の排出重量を商品ごとに累積して行き、その値が所定値になると、あるいは、各計量ユニット２の排出重量の偏差が所定値を越えると、各計量ユニット２の目標個数を入れ替えるようにしてもよい。
【００２５】
次に、参考例について説明する。
この参考例に係る商品の混合計量装置は、２種類の商品を混合させる場合に用いられ、第１実施形態と同様に、２組の組合せ計量ユニット２（２-1，２-2）の合計目標個数が奇数となり、しかも、両商品の目標個数が接近している場合に適用される。例えば、チョコレートキャンディ（商品Ａ）とイチゴキャンディ（商品Ｂ）の混合商品の合計目標個数が２５個で、各組合せ計量ユニット２の目標個数は１２個または１３個となる場合である。この場合には、各ユニット２から排出される排出個数の平均値が、合計目標個数２５の１／２（１２．５）になるように、各ユニット２の目標個数を適宜入れ換えるのである。これにより、各商品の排出総個数をほぼ等量に維持しながら計量動作を続けることができる。
【００２６】
この参考例に係る商品の混合計量装置のＣＰＵ２０は、図４に示すように、図１の入替手段２４に代えて、アベレージチェック手段２７、および目標個数調整手段２８を備えている。その他の構成は、第１実施形態と同様であるので、詳しい説明を省略する。以下、この装置の動作を図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００２７】
まず、ＣＰＵ２０は、計量開始信号が送られているかどうかを繰り返しチェックする（ステップＳ１）。この計量開始信号は、装置内部の自走タイマから出力される場合と、包装機ＰＭから準備完了信号として送られてくる場合とがある。計量開始信号が送られていれば、ステップＳ２に進んで、図１の各計量ホッパ（ＷＨ）７からデータが入力される。そして、商品Ａの計量ユニット２−１（以下、Ａ側）の前回までのｎ個の平均排出個数ＣＡＶＥ  が算出される（ステップＳ３）。
このｎ個の平均排出個数ＣＡＶＥ  は、
0003607389.tif 000006
で算出され、商の少数第２位を四捨五入とする。
【００２８】
次に、図４のアベレージチェック手段２７により、この平均排出個数ＣＡＶＥ  が合計目標個数２５個の１／２の１２．５個より大きいか否かが確認される（ステップＳ４）。そして、目標個数調整手段２８により、Ａ側の平均排出個数ＣＡＶＥ  が１２．５個未満である場合には、Ａ側の目標個数ＴＡ  が１３個に設定され（ステップＳ５）、Ａ側の平均排出個数ＣＡＶＥ  が１２．５個以上である場合には、Ａ側の目標個数ＴＡ  が１２個に設定される（ステップＳ６）。このように、各計量ユニット２−１，２−２から排出される排出個数の平均値が合計目標個数２５個の１／２の１２．５個となるように、各計量ユニット２−１，２−２の目標個数が調整される。
【００２９】
次に、商品Ａについて、目標個数ＴＡ  をターゲットとして組合せ計算が行われ（ステップＳ７）、目標個数ＴＡ  の組合せがあるか否かが確認される（ステップＳ８）。組合せがある場合には、（合計目標個数−ＴＡ  ）が商品Ｂの目標個数ＴＢ  として設定されて（ステップＳ９）、ステップ１３に進む。すなわち、商品Ａについて目標個数ＴＡ  が１３個で、その時の組合せがある場合には、商品Ｂの目標個数ＴＢ  は１２個として設定され、目標個数ＴＡ  が１２個でその時の組合せがある場合には、目標個数ＴＢ  は１３個に設定される。
【００３０】
一方、ステップＳ８で組合せがなかった場合には、商品Ａについて、これまで設定されていた目標個数ＴＡ  の値を（合計目標個数−ＴＡ  ）に変更して、再び組合せ計算を実行し（ステップＳ１０）、その結果について、再び組合せがあるか否かが確認される（ステップＳ１１）。この組合せがなければ、組合せ不良の計量ユニット２に対して追加供給を行うエラー処理がなされる（ステップＳ１８）。組合せがあれば、商品Ｂの目標個数ＴＢ  がＴＡ  に設定されて（ステップＳ１２）、ステップ１３に進む。すなわち、商品Ａについて目標個数ＴＡ  が１３個であった時に組合せがなかった場合は、目標個数ＴＡ  を１２個に変更して、再度組合せ計算を実行し、それで組合せがあれば、商品Ｂの目標個数ＴＢ  を１３個に設定するのである
【００３１】
ステップＳ１３において、商品Ｂについて、目標個数ＴＢ  をターゲットとして組合せ計算が行われ、その結果について、目標個数ＴＢ  の組合せがあるか否かが確認される（ステップＳ１４）。組合せがなければ、上記のエラー処理がなされる（ステップＳ１８）。組合せがあれば、選択された商品Ａ，Ｂの各計量ユニット２の計量ホッパ（ＷＨ）７が開閉される（ステップＳ１５）。そして、開閉した計量ホッパ７に対応するプールホッパ（ＰＨ）６を開閉する（ステップＳ１６）。その後、開閉されたプールホッパ６に対応する放射フィーダを駆動して（ステップＳ１７）、ステップＳ１に戻る。
【００３２】
こうして、この参考例に係る商品の混合計量装置は、各計量ユニット２-1，２-2から排出される排出個数の平均値が合計目標個数の１／２となるように各計量ユニット２-1，２-2の目標個数を調整するので、各商品Ａ，Ｂの排出総個数が均等になり、これにより、残存商品の発生を防止することができる。
【００３３】
【効果】
この発明によれば、入替手段により、各組合せ計量ユニットからの総排出量を自動的に均等にすることができるので、残存商品の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る商品の混合計量装置を示す側面図である。
【図２】上記商品の混合計量装置を示す構成図である。
【図３】上記商品の混合計量装置の動作を示す図である。
【図４】参考例による商品の混合計量装置のＣＰＵ内部の構成を示す図である。
【図５】参考例による商品の混合計量装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２（２-1，２-2，２-3）…組合せ計量ユニット、２４…入替手段。
【図１】
0003607389.tif 000007
【図２】
0003607389.tif 000008
【図３】
0003607389.tif 000009
【図４】
0003607389.tif 000010
【図５】
0003607389.tif 000011