(57)【要約】【課題】所定の規則を遵守しつつ、原料の損失を抑制して原料の使用効率を高めることを目的とする。【解決手段】所要の時点前は、包装商品１ａの物品３の充填重量の平均値が、目標値未満となることを許容しつつ、前記所要の時点では、前記平均値が前記目標値以上となるように、充填装置４による充填量を制御し、前記所要の時点では、良品と判定される包装商品１ａの物品３の充填重量の平均値が目標値以上であることを規定する所定の規則を遵守することができると共に、原料の使用効率を高めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装用の容器に物品を目標充填量となるように充填する充填装置と、物品が充填された充填済容器の重量を測定して得られる前記物品の充填重量に基づいて、前記充填済容器の良否を判定する重量選別機とを備える充填計量システムであって、
前記重量選別機で良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の平均値及び目標値に基づいて、前記充填装置の前記目標充填量を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記目標充填量を制御することによって、前記良品と判定される前記充填済容器の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、前記平均値が前記目標値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点で、前記平均値を前記目標値以上とする、
ことを特徴とする充填計量システム。
【請求項２】
包装用の容器に物品を目標充填量となるように充填する充填装置と、物品が充填された充填済容器の重量を測定して得られる前記物品の充填重量に基づいて、前記充填済容器の良否を判定する重量選別機とを備える充填計量システムであって、
前記重量選別機で良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の積算値及び目標積算値に基づいて、前記充填装置の前記目標充填量を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記目標充填量を制御することによって、前記良品と判定される前記充填済容器の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、前記積算値が前記目標積算値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点で、前記積算値を前記目標積算値以上とする、
ことを特徴とする充填計量システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記重量選別機に設けられた第１制御手段と、前記充填装置に設けられた第２制御手段とを備え、
前記重量選別機の前記第１制御手段は、前記充填装置の前記目標充填量を制御するための信号を前記充填装置に出力し、
前記充填装置の前記第２制御手段は、前記第１制御手段からの前記信号に基づいて、前記目標充填量を制御する、
請求項１または２に記載の充填計量システム。
【請求項４】
前記目標積算値は、前記重量選別機で良品と判定される前記充填済容器の個数に、前記目標値を乗じた値であり、
前記重量選別機の前記第１制御手段は、前記充填済容器の前記物品の充填重量が、前記目標値未満の許容重量値以下であるときに、前記充填済容器を不良品と判定する、
請求項３に記載の充填計量システム。
【請求項５】
前記重量選別機の前記第１制御手段は、制御開始から複数に区分した制御区間毎に、前記制御開始から良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の前記平均値又は前記積算値と、前記目標値又は前記目標積算値とを比較し、その比較結果に応じて、前記目標充填量を制御するための前記信号を前記充填装置に出力し、
前記充填装置の前記第２制御手段は、前記第１制御手段からの前記信号に基づいて、前記平均値又は前記積算値が、前記目標値又は前記目標積算値に一致するように前記目標充填量を制御する、
請求項３又は４に記載の充填計量システム。
【請求項６】
前記重量選別機の前記第１制御手段は、前記複数に区分した前記制御区間の内、良品と判定される前記充填済容器の個数が、前記所定個数になる直前の少なくとも１制御区間では、前記制御開始から良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の前記平均値又は前記積算値が、前記目標値又は前記目標積算値を超えるように、前記目標充填量を制御するための前記信号を前記充填装置に出力する、
請求項５に記載の充填計量システム。
【請求項７】
前記目標値が、前記物品が充填された前記充填済容器についての公称重量より大きな基準重量値であり、前記目標積算値が、前記基準重量値に、前記重量選別機で良品と判定される前記充填済容器の個数を乗じた値である、
請求項１ないし６のいずれかに記載の充填計量システム。
【請求項８】
前記重量選別機の前記第１制御手段は、前記所要の時点で停止信号を前記充填装置に出力するものであり、
前記充填装置の前記第２制御手段は、前記第１制御手段からの停止信号に応じて、前記包装用の容器への前記物品の充填を停止させる、
請求項１ないし７のいずれかに記載の充填計量システム。
【請求項９】
前記重量選別機は、前記所定個数を設定する設定操作、及び、前記所定の操作の少なくともいずれか一方の操作がされる操作手段を備える、
請求項１ないし８のいずれかに記載の充填計量システム。
【請求項１０】
前記所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前に、前記充填済容器の良否の判定結果に関する情報、及び、制御開始から良品と判定された前記充填済容器の前記物品の充填重量の前記平均値又は前記積算値が、前記目標値以上又は前記目標積算値以上であるか否かを示す情報を表示する表示手段を備える、
請求項１ないし９のいずれかに記載の充填計量システム。
【請求項１１】
容器への物品の充填量が、目標充填量となるように充填する充填装置の後段に配置され、物品が充填された充填済容器の重量を測定して得られる前記物品の充填重量に基づいて、前記充填済容器の良否を判定する重量選別機であって、
良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の平均値及び目標値に基づいて、前記充填装置の前記目標充填量を制御するための信号を、前記充填装置に出力することによって、前記良品と判定される前記充填済容器の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、前記平均値が前記目標値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点で、前記平均値を前記目標値以上とする、
ことを特徴とする重量選別機。
【請求項１２】
容器への物品の充填量が、目標充填量となるように充填する充填装置の後段に配置され、物品が充填された充填済容器の重量を測定して得られる前記物品の充填重量に基づいて、前記充填済容器の良否を判定する重量選別機であって、
良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の積算値及び前記目標積算値に基づいて、前記充填装置の前記目標充填量を制御するための信号を、前記充填装置に出力することによって、前記良品と判定される前記充填済容器の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、前記積算値が前記目標積算値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点で、前記積算値を前記目標積算値以上とする、
ことを特徴とする重量選別機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の物品を包装袋などに充填し、充填した物品の重量を計量して適正な内容重量とされた包装商品を製造するのに好適な充填計量システム及びそれに用いる重量選別機に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる充填計量システムとして、菓子類などの物品を組合せ計量して排出する組合せ秤と、組合せ秤から排出される物品を包装する包装機と、包装機で包装された包装商品の重量を測定して良品、不良品を選別する重量選別機とを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７５５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
組合せ秤では、一般に目標組合せ重量値と、それより大きい上限重量値とが設定され、複数の計量ホッパに供給された物品の重量値を種々に組合せ、組合せた合計重量値（組合せ重量値）が、目標組合せ重量値（下限値）と上限重量値とによって規定される所定重量範囲の組合せの中で、目標組合せ重量値に最も近い組合せとなる計量ホッパを最適組合せとして選択する。 
【０００５】
最適組合せとして選択された計量ホッパから排出された物品は、組合せ秤の後段に設置された包装機に投入され、包装機によって袋詰めされて1つの包装商品とされる。
【０００６】
ところで、ヨーロッパ諸国では、商品の製造、販売業者に対して、販売する包装商品の内容物である商品の平均重量が、公称重量以上であれば、販売する包装商品の一部に、商品の重量が公称重量を下回る包装商品が含まれてもよいとする、いわゆる、アベレージシステムを採用し、包装商品自体の価格を適正なものとし、最終的に消費者の利益を図るようにしている。
【０００７】
このアベレージシステムでは、包装商品の内容物である商品の重量に対して、次のようなＥＣ規制を定めている。
【０００８】
（１）良品、すなわち販売できる包装商品群の商品の平均重量値≧商品の公称重量Ｑｎであること。
【０００９】
（２）公称重量Ｑｎと、下記表１のように定めた許容マイナス誤差ＴＮＥ（Tolerable Negative Error）とによって、第１下限重量値Ｔ１＝Ｑｎ−ＴＮＥと第２下限重量値Ｔ２＝Ｑｎ−２・ＴＮＥとを定め、販売できる包装商品群の中に、第１下限重量値Ｔ１以下で第２下限重量値Ｔ２を超える重量の包装商品が含まれる割合（含有率）が２．５％以下であること。
【００１０】
（３）販売できる包装商品群の中に第２下限重量値Ｔ２以下の重量の包装商品が含まれないこと。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
したがって、包装商品の製造業者は、ＥＣ圏内において公称重量Ｑｎの包装商品を製造し、販売するには、上記のＥＣ規制を遵守する必要がある。
【００１３】
組合せ秤では、物品を計量ホッパへ落下供給するので、計量ホッパの重量を計測する重量センサからの荷重信号には大きな振動ノイズが含まれ、また、物品は直接計量ホッパに接触するので、物品が計量ホッパに付着する。
【００１４】
一般に包装商品の製造能力は高く設定されるために、計量サイクル時間が短く、計量ホッパによる重量測定値は大きな振動ノイズの影響を受け易いので、重量測定値には大きいバラツキ誤差が含まれ、また、短いサイクルにて零調整用の計量を実施することができないので、物品の付着等による大きい零点ドリフト誤差が含まれるようになる。更に、複数の計量ホッパによる重量測定値によって組合せ計量が行われるので、組合せ重量は単独の計量ホッパによる重量値に比べて、バラツキ誤差やドリフト誤差が拡大する。
【００１５】
したがって、組合せ秤によって上記のＥＣ規制を満足する包装商品を製造する場合は、バラツキ誤差とドリフト誤差を見込んで公称重量Ｑｎより十分大きい余裕のある目標組合せ重量値を定めて製造しなければならず、このことは製造業者にとって、包装商品の内容重量を多めにする、すなわち、原料を多めに使用しなければならないことになり、原料の使用効率が悪く、利益損失につながる。
【００１６】
なお、かかる原料の使用効率の悪化による利益損失は、組合せ秤によって物品を組合せ計量して包装袋に充填して包装商品を製造する場合に限らず、包装容器等に物品、例えば、粉体や液体を所定量充填して包装商品を製造する定量充填機の場合にも同様に生じる課題である。
【００１７】
本発明は、上述のような点に鑑みてなされたものであって、所定の規則を遵守しつつ、原料損失を抑制して原料の使用効率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明では次のように構成している。
【００１９】
（１）本発明の充填計量システムは、包装用の容器に物品を目標充填量となるように充填する充填装置と、物品が充填された充填済容器の重量を測定して得られる前記物品の充填重量に基づいて、前記充填済容器の良否を判定する重量選別機とを備える充填計量システムであって、
前記重量選別機で良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の平均値及び目標値に基づいて、前記充填装置の前記目標充填量を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記目標充填量を制御することによって、前記良品と判定される前記充填済容器の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、前記平均値が前記目標値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点で、前記平均値を前記目標値以上とする。
【００２０】
容器とは、入れ物をいい、瓶や缶に限らず、袋等を含むものである。
【００２１】
充填済容器とは、物品が充填された容器をいい、密封されて包装商品とされたものであってもよいし、物品は充填されているが、蓋等が装着されていない密封前の容器であってもよいが、最終的に包装商品とされるものである。したがって、物品が充填された充填済容器の重量を測定して得られる前記物品の充填重量とは、包装商品の内容物の重量である。
【００２２】
所定個数は、物品が充填されて重量選別機で良品と判定された充填済容器の個数、すなわち、良品である包装商品の個数を規定するものであり、例えば、一つの相手先に販売する包装商品の個数、あるいは、一つの販売単位となる包装商品の個数とするのが好ましく、この所定個数は、予め設定されるのが好ましい。
【００２３】
所定の操作とは、例えば、良品である包装商品の個数が必要な個数、例えば、一つの販売単位となる包装商品の個数に達したと、充填計量作業を行う作業者が判断したときなどに該作業者によって行われる操作である。
【００２４】
所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、前記平均値が前記目標値未満となることを許容するのであるから、所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、前記平均値が前記目標値以上となっていなくてもよい。
【００２５】
所要の時点は、前記所定個数となった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の時点であり、この所要の時点では、前記平均値が前記目標値以上となっているので、良品と判定される充填済容器の物品の充填重量の平均値が目標値以上であること、すなわち、包装商品の内容重量の平均値が、公称重量等の目標値以上であることを規定する所定の規則を遵守した包装商品群が得られた時点である。この所要の時点は、前記所定個数となった時点、又は、前記所定の操作がされた時点、あるいは、前記各時点にそれぞれ最も近い時点であるのが好ましい。
【００２６】
本発明の充填計量システムによると、良品である包装商品の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、包装商品の内容物である物品の充填重量の平均値が、目標値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点では、前記平均値が前記目標値以上となるように、充填装置による充填量を制御するので、前記所要の時点では、良品である包装商品の内容物の重量の平均値が、公称重量等の目標値以上であることを規定する所定の規則を遵守した包装商品群を得ることができると共に、それまでには、前記平均値が、目標値未満となることを許容するので、不良品と判定して除外する包装商品の個数を減らすことができ、しかも、前記平均値を常に前記目標値以上とする場合のように、容器に充填する物品を多めに充填する必要がなく、原料である物品の損失を抑制して原料の使用効率を高めることができる。
【００２７】
（２）本発明の充填計量システムは、包装用の容器に物品を目標充填量となるように充填する充填装置と、物品が充填された充填済容器の重量を測定して得られる前記物品の充填重量に基づいて、前記充填済容器の良否を判定する重量選別機とを備える充填計量システムであって、
前記重量選別機で良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の積算値及び目標積算値に基づいて、前記充填装置の前記目標充填量を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記目標充填量を制御することによって、前記良品と判定される前記充填済容器の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、前記積算値が前記目標積算値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点で、前記積算値を前記目標積算値以上とする。
目標積算値は、目標値に、良品と判定される充填済容器の個数を乗じた値であるのが好ましい。
【００２８】
本発明の充填計量システムによると、良品である包装商品の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、包装商品の内容物である物品の充填重量の積算値が、目標積算値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点では、前記積算値が前記目標積算値以上となるように、充填装置による充填量を制御するので、前記所要の時点では、良品である包装商品の内容物の重量の積算値が、目標積算値以上、したがって、良品である包装商品の内容物の重量の平均値が、公称重量等の目標値以上であることを規定する所定の規則を遵守した包装商品群を得ることができると共に、それまでには、前記積算値が、目標積算値未満となることを許容するので、不良品と判定して除外する包装商品の個数を減らすことができ、しかも、前記積算値を常に前記目標積算値以上とする場合のように、容器に充填する物品を多めに充填する必要がなく、原料である物品の損失を抑制して原料の使用効率を高めることができる。
【００２９】
（３）本発明の充填計量システムの好ましい実施態様では、前記制御手段は、前記重量選別機に設けられた第１制御手段と、前記充填装置に設けられた第２制御手段とを備え、
前記重量選別機の前記第１制御手段は、前記充填装置の前記目標充填量を制御するための信号を前記充填装置に出力し、
前記充填装置の前記第２制御手段は、前記第１制御手段からの前記信号に基づいて、前記目標充填量を制御する。
【００３０】
この実施態様によると、重量選別機の第１制御手段は、良品と判定される充填済容器の物品の充填重量の平均値又は積算値が、目標値未満又は目標積算値未満となることを許容しつつ、前記平均値及び前記目標値、又は、前記積算値及び前記目標積算値に基づいて、目標充填量を制御するための信号を充填装置に出力し、充填装置の第２制御手段は、第１制御手段からの前記信号に基づいて、目標充填量を制御することによって、前記所要の時点で、前記平均値又は前記積算値を、前記目標値以上又は前記目標積算値以上とすることができる。
【００３１】
（４）上記（３）の実施態様では、前記目標積算値は、前記重量選別機で良品と判定される前記充填済容器の個数に、前記目標値を乗じた値であり、
前記重量選別機の前記第１制御手段は、前記充填済容器の前記物品の充填重量が、前記目標値未満の許容重量値以下であるときに、前記充填済容器を不良品と判定するようにしてもよい。
【００３２】
この実施態様によると、充填済容器の物品の充填重量が、許容重量値以下の充填済容器を不良品として除外できるので、物品の充填重量が、許容重量値を上回ることを規定する所定の規則を遵守することができる。
【００３３】
（５）本発明の充填計量システムの一つの実施態様では、前記重量選別機の前記第１制御手段は、制御開始から複数に区分した制御区間毎に、前記制御開始から良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の前記平均値又は前記積算値と、前記目標値又は前記目標積算値とを比較し、その比較結果に応じて、前記目標充填量を制御するための前記信号を前記充填装置に出力し、
前記充填装置の前記第２制御手段は、前記第１制御手段からの前記信号に基づいて、前記平均値又は前記積算値が、前記目標値又は前記目標積算値に一致するように前記目標充填量を制御する。
【００３４】
この実施態様によると、制御区間毎に、制御開始から良品と判定される充填済容器の物品の充填重量の前記平均値又は前記積算値と、前記目標値又は前記目標積算値とを比較し、その比較結果に応じて、前記平均値又は前記積算値が、前記目標値又は前記目標積算値に一致するように目標充填量を制御するので、充填済容器への物品の充填量を抑制して原料の使用効率を高めることができる。
【００３５】
（６）上記（５）の実施態様では、前記重量選別機の前記第１制御手段は、前記複数に区分した前記制御区間の内、良品と判定される前記充填済容器の個数が、前記所定個数になる直前の少なくとも１制御区間では、前記制御開始から良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の前記平均値又は前記積算値が、前記目標値又は前記目標積算値を超えるように、前記目標充填量を制御するための前記信号を前記充填装置に出力するようにしてもよい。
【００３６】
この実施態様によると、良品と判定される充填済容器の個数が、前記所定個数になる直前の少なくとも１制御区間では、前記平均値又は前記積算値が、前記目標値又は前記目標積算値を超えるように、充填装置の目標充填量を制御する、すなわち、容器への物品の充填量を多めに制御するので、前記所定個数になった時点では、確実に、前記平均値又は前記積算値を、前記目標値以上又は前記目標積算値以上とすることができ、所定の規則を遵守することができる。
【００３７】
（７）本発明の充填計量システムの他の実施態様では、前記目標値が、前記物品が充填された前記充填済容器についての公称重量より大きな基準重量値であり、前記目標積算値が、前記基準重量値に、前記重量選別機で良品と判定される前記充填済容器の個数を乗じた値である。
【００３８】
基準重量値は、公称重量にバラツキ誤差等の誤差分を加算した値とするのが好ましい。
【００３９】
この実施態様によると、良品と判定される充填済容器、すなわち、良品の包装商品の内容物である物品の充填重量の平均値が、公称重量以上であることを規定する所定の規則を遵守することができる。
【００４０】
（８）本発明の充填計量システムの更に他の実施態様では、前記重量選別機の前記第１制御手段は、前記所要の時点で停止信号を前記充填装置に出力するものであり、
前記充填装置の前記第２制御手段は、前記第１制御手段からの停止信号に応じて、前記包装用の容器への前記物品の充填を停止させる。
【００４１】
この実施態様によると、良品である包装商品の個数が所定個数になった時点以降、又は、所定の操作がされた時点以降であって、前記平均値又は前記積算値が、前記目標値以上または前記目標積算値以上である前記所要の時点になると、所定の規則を遵守した包装商品が、必要な個数得られたとして、充填装置による容器への物品の充填を停止することができる。
【００４２】
（９）本発明の充填計量システムの他の実施態様では、前記重量選別機は、前記所定個数を設定する設定操作、及び、前記所定の操作の少なくともいずれか一方の操作がされる操作手段を備える。
【００４３】
この実施態様によると、重量選別機の操作手段を操作して、前記所定個数を設定したり、所定の操作を行うことができる。
【００４４】
（１０）本発明の充填計量システムの更に他の実施態様では、前記所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前に、前記充填済容器の良否の判定結果に関する情報、及び、制御開始から良品と判定された前記充填済容器の前記物品の充填重量の前記平均値又は前記積算値が、前記目標値以上又は前記目標積算値以上であるか否かを示す情報を表示する表示手段を備える。
【００４５】
前記充填済容器の良否の判定結果に関する情報は、例えば、良品と判定された充填済容器の個数、良否を判定した充填済容器の全個数に対する良品と判定された充填済容器の個数の割合、あるいは、良否を判定した充填済容器の全個数と不良品と判定された充填済容器の個数など、良品と判定された充填済容器の個数を把握できるものが好ましい。
【００４６】
制御開始から良品と判定された前記充填済容器の前記物品の充填重量の前記平均値又は前記積算値が、前記目標値以上又は前記目標積算値以上であるか否かを示す情報は、単に、前記平均値又は前記積算値が、前記目標値以上又は前記目標積算値以上であるか否かを示す情報に限らず、前記平均値又は前記積算値と、前記目標値又は前記目標積算値との間に、どの程度の差があるかを示す情報を含むのが好ましい。この情報は、最新の情報であるのが好ましく、例えば、制御開始から複数の制御区間に区分して制御区間毎に、前記平均値又は前記積算値を算出する場合には、最新の制御区間で算出される前記平均値又は前記積算値に基づくものであるのが好ましい。
【００４７】
この実施態様によると、前記所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前に、表示手段には、良否の判定結果に関する情報、及び、良品の前記平均値又は前記積算値が、前記目標値以上又は前記目標積算値以上であるか否かを示す情報が表示されるので、例えば、良品である包装商品の個数が必要な個数に達したか否か、及び、良品の前記平均値又は前記積算値が、前記目標値以上又は前記目標積算値以上であるか否かを、作業者が容易に把握することが可能となる。
【００４８】
これによって、作業者は、例えば、良品である包装商品の個数が必要な個数に達して、良品の前記平均値又は前記積算値が、前記目標値以上又は前記目標積算値以上になったときには、充填計量作業を終了するための所定の操作を行うことができる。
【００４９】
（１１）本発明の重量選別機は、容器への物品の充填量が、目標充填量となるように充填する充填装置の後段に配置され、物品が充填された充填済容器の重量を測定して得られる前記物品の充填重量に基づいて、前記充填済容器の良否を判定する重量選別機であって、良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の平均値及び目標値に基づいて、前記充填装置の前記目標充填量を制御するための信号を、前記充填装置に出力することによって、前記良品と判定される前記充填済容器の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、前記平均値が前記目標値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点で、前記平均値を前記目標値以上とする。
【００５０】
本発明の重量選別機によると、良品である包装商品の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、包装商品の内容物である物品の充填重量の平均値が、目標値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点では、前記平均値が前記目標値以上となるように、充填装置による充填量を制御するので、前記所要の時点では、良品である包装商品の内容物の重量の平均値が、公称重量等の目標値以上であることを規定する所定の規則を遵守した包装商品群を得ることができると共に、それまでには、前記平均値が、目標値未満となることを許容するので、不良品と判定して除外する包装商品の個数を減らすことができ、しかも、容器に充填する物品を多めに充填する必要がなく、原料である物品の損失を抑制して原料の使用効率を高めることができる。
【００５１】
（１２）本発明の重量選別機は、容器への物品の充填量が、目標充填量となるように充填する充填装置の後段に配置され、物品が充填された充填済容器の重量を測定して得られる前記物品の充填重量に基づいて、前記充填済容器の良否を判定する重量選別機であって、良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の積算値及び前記目標積算値に基づいて、前記充填装置の前記目標充填量を制御するための信号を、前記充填装置に出力することによって、前記良品と判定される前記充填済容器の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、前記積算値が前記目標積算値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点で、前記積算値を前記目標積算値以上とする。
【００５２】
本発明の重量選別機によると、良品である包装商品の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、包装商品の内容物である物品の充填重量の積算値が、目標積算値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点では、前記積算値が前記目標積算値以上となるように、充填装置による充填量を制御するので、前記所要の時点では、良品である包装商品の内容物の重量の積算値が、目標積算値以上、したがって、良品である包装商品の内容物の重量の平均値が、公称重量等の目標値以上であることを規定する所定の規則を遵守した包装商品群を得ることができると共に、それまでには、前記積算値が、目標積算値未満となることを許容するので、不良品と判定して除外する包装商品の個数を減らすことができ、しかも、容器に充填する物品を多めに充填する必要がなく、原料である物品の損失を抑制して原料の使用効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００５３】
本発明によれば、所要の時点では、良品と判定される充填済容器の物品の充填重量の平均値が目標値以上であることを規定する所定の規則を遵守することができると共に、それまでは、前記平均値又は積算値が、目標値未満又は目標積算値未満となることを許容するので、不良品と判定して除外する包装商品の個数を減らすことができ、しかも、前記平均値又は積算値を常に前記目標値以上又は目標積算値以上とする場合のように、容器に充填する物品を多めに充填する必要がなく、原料である物品の損失を抑制して原料の使用効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係る充填計量システムの概略構成図である。
【図２】図１の分岐式搬送機（チャンネライザー）を示す概略平面図である。
【図３】充填済容器の内容物の重量分布を示す図である。
【図４】制御区間の動作を説明するための図である。
【図５】重量選別機の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】初期制御区間における動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】標準制御区間における動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】特別制御区間における動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の他の実施形態の図６に対応するフローチャートである。
【図１０】図９の実施形態の図７に対応するフローチャートである。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る充填計量システムの概略構成図である。
【図１２】本発明の更に他の実施形態に係る充填計量システムの概略構成図である。
【図１３】図１２の振分け装置（フリッパー）を示す概略平面図である。
【図１４】図１２の包装容器の内容物の重量分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５６】
（実施形態１）
図１は、本発明の一実施形態に係る充填計量システムの概略構成図である。
【００５７】
この実施形態のシステムは、上記のＥＣ規制を満たす包装商品を製造するものである。
【００５８】
このシステムは、包装用の容器１を供給する容器供給装置２と、供給される容器１に、例えば粉粒体状の物品３を一定重量充填する定量重量充填機４と、物品３が充填された容器１ａの重量を測定して、充填された物品３の重量不足の容器１ａを不良品と判定して主搬送ラインから除外するための重量選別機５とを備えている。良品と判定された容器１ａは、主搬送ラインの搬送中に、蓋が装着されて密封され、包装商品とされる。重量選別機５で重量が測定される容器１ａには、未だ蓋が装着されていないが、包装商品の内容物である物品３の重量が測定されて包装商品としての良否が判定されるので、以下の説明では、物品３が充填された充填済容器１ａを、包装商品１ａとして説明する。
【００５９】
充填装置としての定量重量充填機４は、オーガー式の充填機であり、オーガー（縦スクリュー）９を、サーボモータ１０で所定の回転数回転させることによって、貯留ホッパ６内の物品３を、計量ホッパ７に例えば目標充填重量の約９０％に相当する体積分落下供給する。サーボモータ１０の回転軸に取付けられたパルスジェネレータ１１は、サーボモータ１０の回転に応じたパルスを発生する。所定の体積量の物品３を充填した後に、定量重量充填機４の制御装置１２は、計量ホッパ７に供給される物品３の重量に対応するロードセル８からの荷重信号によって、その時点以降の物品３の重量を測定しつつ、計量ホッパ７に供給される物品３の重量が、目標充填重量になるように、サーボモータ１０の回転速度を落としながら駆動制御する。
【００６０】
計量ホッパ７は、所要のタイミングで一対の排出ゲート７ａを開放して、供給された一定重量の物品３を容器１に充填する。
【００６１】
物品３が充填された充填済容器である包装商品１ａは、重量選別機５へ搬送される。重量選別機５は、ロードセル１３に支持された計量コンベヤ１４と、ロードセル１３からの荷重信号が与えられる制御装置１５とを備えている。
【００６２】
かかるコンベヤ搬送式の重量選別機５では、物品３は容器１充填された状態で、計量コンベヤ１４の前段の搬送コンベヤから計量コンベヤ１４に送り込まれるので、荷重信号は計量コンベヤ１４においてランプ入力となり、計量コンベヤ１４に対する衝撃荷重が少なく、荷重信号の振動振幅は小さい。また、物品３は、容器１に充填されているので計量コンベヤ１４への付着がなく、真の重量に対して高い精度の重量測定値を得ることができる。
【００６３】
重量選別機５の制御装置１５は、例えばタッチパネル形式の設定表示部(図示せず)を備えており、この設定表示部を操作して後述の所定個数等の各種の設定を行うことができると共に、良品個数等の表示を行うことができる。また、制御装置１５は、制御のための各種の集計演算等を行う演算回路を備えており、この演算回路は、後述の各種のカウンタ及びレジスタ等を備えている。
【００６４】
重量選別機５の制御装置１５には、ＥＣ規制を満足する包装商品１ａを選別するために、包装商品１ａの内容重量に対する不良品判定用の後述の第１，第２許容下限重量値Ｔ１´，Ｔ２´等が、前記設定表示部から設定され、計量コンベヤ１４で測定した包装商品１ａの重量測定値に基づいて、不良品を判定する。重量選別機５の制御装置１５と、定量重量充填機４の制御装置１２とは、通信ラインを介して通信可能に接続されている。
【００６５】
重量選別機５の後段には、開口した充填済容器１ａが転倒しないように、振分け装置の一種である分岐式搬送機（チャンネライザー）１６が設けられており、図２の概略平面図に示すように、不良品と判定された充填済容器１ａを、直進搬送方向であるコンベヤの主搬送ライン１７から逸れる方向の分岐経路１７ａへ搬送して除外する。
【００６６】
定量重量充填機４では、物品３の一定重量を、計量ホッパ７を介して容器１に充填するのであるが、物品３を計量ホッパ７へ落下供給するので計量ホッパ７には衝撃による大きい振動ノイズが発生し、充填サイクル時間が短い場合には、充填途中の物品３の供給量を小さく絞ることができず、計量ホッパ７へ供給した物品３、したがって、容器１に充填した物品３の真の重量のバラツキが大きい。
【００６７】
また、容器１へ物品３を供給する計量ホッパ７には、充填する物品３が付着して零点がドリフトするが、充填サイクル時間が短い場合は、零点重量を測定して零点調整するタイミングがなく、容器１に充填される物品３の真の重量がドリフトする。
【００６８】
定量重量充填機４では、目標充填重量Ｗｔを設定し、計量ホッパ７及びロードセル８等を含む計量器からの荷重信号に応じて包装用の容器１へ物品３を前記目標充填重量Ｗｔになるように充填するが、仮に計量器に零点ドリフトがなくても物品３が充填された包装商品１ａの内容物である商品の真の重量値は、目標充填重量Ｗｔを中心に、図３の破線で示すように正規分布状の分布確率でばらつく。
【００６９】
この包装商品１ａを重量選別機５で測定すると、定量重量充填機４の計量器に例えば、＋△ｗのドリフトがあるとすると、重量選別機５で測定される包装商品１ａの内容物の平均重量値Ｗｘａは、目標充填重量Ｗｔより＋△ｗだけシフトした実線で示される分布となる。
【００７０】
重量選別機５で測定される平均重量値Ｗｘａが、公称重量Ｑｎに重量選別機５が持つ誤差分の余裕量を見込んだ基準重量値Ｑｔになるように、定量重量充填装置４の目標充填重量Ｗｔを制御し、包装容器１ａに対してＥＣ規制に対応する重量選別を行うとすると、図３の実線で示される分布の平均重量値Ｗｘａの左側の範囲のように、平均重量値Ｗｘａ未満の重量測定値の包装商品１ａ、すなわち、基準重量値Ｑｔ未満の重量値の包装商品１ａも５０％に近い大きな確率で現れる。
【００７１】
したがって、ＥＣ規制に応じて、新に取得した重量測定値によって算出した平均重量値Ｗｘａが基準重量値Ｑｔ未満であれば、その重量測定値の包装商品１ａを不良品として除外するという制御を行うとすれば、数多くの不良品が生じる可能性がある。不良品として除外された包装商品１ａは、その内容物の性質にもよるが、大抵その内容物を再び使用することはできず、廃棄しなければならず、大きい原料損失となり、原料の使用効率が極めて低くなる。
【００７２】
また、この状態を回避するために、基準重量値Ｑｔよりの制御余裕量を見込んで基準重量値Ｑｔより大きい別の目標重量値Ｑｔ´を設定し、重量選別機５で測定される包装商品１ａの重量値が、目標重量値Ｑｔ’に一致するように目標充填重量Ｗｔを制御するとすれば、除外される不良品の個数は少なくなるが、良品の１個分について、基準重量値Ｑｔより大きく見込んだ余裕重量だけ原料の使用効率が低下することになる。
【００７３】
そこで、この実施形態では、ＥＣ規制を遵守しつつ、原料の使用効率を高めるために、次のようにしている。
【００７４】
すなわち、１つの相手先に販売する包装商品群を構成する包装商品の個数を所定個数であるＡ個（Ａは自然数）とし、ＥＣ規制に適合するＡ個の良品から成る包装商品群を製造する。つまり、相手先から、Ａ個からなるＥＣ適合品の購入要求を受けたとき、Ａ個から成る包装商品群がＥＣ規制を満足するように包装商品を製造する。
【００７５】
そうしなければ、包装商品群全体としては、上記（１）〜（３）のＥＣ規制を満足しても、そのうちの一部を特定の相手先へ販売する場合に、販売のために選択した包装商品は、（１）〜（３）の何れかの条件を満足しない場合があり得るので、ＥＣ規制に適合しない虞がある。
【００７６】
この実施形態は、所定個数Ａから成る一つの包装商品群について、ＥＣ規制適合品を製造する製造業者にとって原料の使用効率を最大にする、言い替えれば原料損失を最小にして包装商品の製造を行うものである。
【００７７】
物品３が充填された充填済容器である包装商品１ａの重量を測定する重量選別機５の重量測定値に基づいて、包装商品１ａの重量に関するＥＣ規制の適合の可否を判定するので、重量の判定基準にする上記の公称重量値Ｑｎ、及び、第１，第２下限重量値Ｔ１，Ｔ２に対して、重量選別機５に生じるスパン、零点変化など、ドリフト要因の誤差と、バラツキ要因の誤差とを区分し、これらの誤差に対する余裕量を持たせて新に判定用の基準重量値Ｑｔ、及び、第１，第２許容下限重量値Ｔ１´，Ｔ２´を規定する。これらの規定の仕方については、後述するが、基本的には、基準重量値Ｑｔ、及び、第１，第２許容下限重量値Ｔ１´，Ｔ２´は、公称重量値Ｑｎ、及び、第１，第２下限重量値Ｔ１，Ｔ２に、誤差に対する余裕量をそれぞれ加算したものである。
【００７８】
重量選別機５の有する計量誤差に対する余裕量を見込んだ判定基準である、基準重量値Ｑｔ、及び、第１，第２許容下限重量値Ｔ１´，Ｔ２´に基づくＡ個の包装商品から成る包装商品群の上記（１）〜（３）のＥＣ規制への適合条件は、次のようになる。
【００７９】
（１´）良品、すなわち販売できる包装商品群の内容物である商品（物品）の平均重量値≧基準重量値Ｑｔであること。
【００８０】
（２´）販売できる包装商品群の中に、第１許容下限重量値Ｔ１´以下で第２許容下限重量値Ｔ２´を超える内容重量の包装商品が含まれる割合(含有率)が２．５％以下であること。
【００８１】
（３´）販売できる包装商品群の中に第２許容下限重量値Ｔ２´以下の内容重量の包装商品が含まれないこと。
これら（１´）〜（３´）に適合すれば、上記（１）〜（３）のＥＣ規制に適合する。
【００８２】
（１´）については、
Ａ個の包装商品において、内容物である商品(物品)の平均重量値≧基準重量値Ｑｔが成立するための必要十分条件は、
Ａ個の包装商品の内容物である商品の合計重量≧Ａ・Ｑｔ
が成立することである。
【００８３】
（２´）については、
Ａ個の包装商品群の中に含まれる第１許容下限重量値Ｔ１´以下で第２許容下限重量値Ｔ２´を超える内容重量の包装商品の個数が、
０．０２５・Ａ個以下である。
【００８４】
（３´）については、上記の通りである。
次に、（１´）〜（３´）の各条件に適合する包装商品を製造するための制御について説明する。
【００８５】
この実施形態では、Ａ個の包装商品から成る包装商品群がＥＣ規制に適合すると共に、原料の使用効率をできるだけ高めるように制御を行う。
【００８６】
Ａ個のＥＣ規制に適合した包装商品を選別した結果として、原料の使用効率をできるだけ高くする、すなわち、原料の使用効率の理想的な条件は、
（１´）については、
Ａ個の包装商品の内容物の合計重量＝Ａ・Ｑｔ
が成立することである。
【００８７】
すなわち、Ａ個の包装商品の内容物の合計重量、すなわち、積算重量が、許容される合計重量の最小値、すなわち、目標積算重量となることである。
【００８８】
（２´）については、
第１許容下限重量値Ｔ１´以下で第２許容下限重量値Ｔ２´を超える内容重量の包装商品が、０．０２５・Ａ個以下の個数となることである。
【００８９】
不良品として除外される包装商品はできるだけ少ない方が良いので、第１許容下限重量値Ｔ１´以下で第２許容下限重量値Ｔ２´を超える内容重量の包装商品の個数＝０．０２５・Ａ個となるのが理想的である。しかし、Ａ個のＥＣ規制に適合した包装商品を製造する際に、第１許容下限重量値Ｔ１´以下で第２許容下限重量値Ｔ２´を超える包装商品の個数を、０．０２５・Ａ個に制御することはできないので、０．０２５・Ａ個以下の個数であればよい。
【００９０】
（３´）については、
第２許容下限重量値Ｔ２´以下の内容重量の包装商品の個数は「０」であることである。
【００９１】
以下、（１´）〜（３´）の各条件を満足するための本実施形態の制御について、条件毎に具体的に説明する。
【００９２】
［１］（２´）の条件については、定量重量充填機４で充填される包装商品の重量選別機５における内容物についての重量測定値Ｗｘが、
Ｔ２´ ＜ Ｗｘ ≦Ｔ１´
の範囲にある包装商品（以下「非標準商品」という）が現れると、その含まれる割合(含有率)に応じて、良品、不良品判定がなされるが、許容できる非標準商品の最大含有率は、良品である包装商品群の２．５％である。
【００９３】
定量重量充填機４で製造された包装商品の重量選別機５による重量測定値は、上記図３のように正規分布する。
【００９４】
この実施形態では、上記のように重量選別機５に対して公称重量Ｑｎに余裕量を見込んだ基準重量値Ｑｔを設定し、定量重量充填機４にて容器１へ充填する物品３の重量を、設定した基準重量値Ｑｔとなるように制御する。
【００９５】
ＥＣ規制では、包装商品１ａの内容重量ＷｘがＴ２´＜ Ｗｘ  ≦ Ｔ１´の範囲にある非標準商品が、良品全体の２．５％以下であることと規定されているが、規準正規分布表によれば、２．５％は、０．５−０．０２５＝０．４７５付近、平均値に対して約２シグマ以下の領域の分布確率を表す。
【００９６】
すなわち、包装商品１ａの内容量の重量測定値の平均値が、基準重量値Ｑｔに制御されるとき、Ｑｔ−Ｔ１´の値を約−２シグマに規定している。
【００９７】
定量重量充填機４、重量選別機５が実用レベルの性能を有し、正常に動作する場合には、ＥＣ規制に規定するＴ１´以下の重量測定値のものはほとんど現れない。ましてＴ２´以下の重量測定値は現れない。
【００９８】
したがって、ＥＣ規制に基づく不良品の選別は必要であるが、目標充填重量の制御に関してＴ１´を考慮する必要はない。
【００９９】
稼働運転中には、床振動などの外乱入力によって希に異常値として第１許容下限重量値Ｔ１´未満の重量測定値の包装商品が現れる可能性があるので、包装商品群としてＥＣ規制に適合させるために、この実施形態では、次のようにしている。
【０１００】
すなわち、Ａ個の良品を選別した包装商品中に、第１許容下限重量値Ｔ１´以下で第２許容下限重量値Ｔ２´を超える重量の包装商品である非標準商品をＵ個まで許容するとする。この許容個数Ｕは、重量選別機５の制御装置１５へ設定表示部から所定個数Ａを設定することによって、制御装置１５で、許容個数Ｕを、０．０２５・Ａ以下を満足する最大の整数として算出する。制御装置１５は、包装商品の内容物についての重量測定値Ｗｘが、Ｔ２´＜Ｗｘ≦Ｔ１’
の範囲にある非標準商品が現れる毎に、その個数を制御装置１５の演算回路に設けた非標準商品用カウンタＣｔで計数し、非標準商品の個数が、
Ｃｔ≦Ｕ
を満足する間は良品と判定し、非標準商品の個数が、
Ｃｔ＞Ｕ
になると、今回を含めてそれ以降に現れる非標準商品は不良品と判定し、除外する。
【０１０１】
［２］（３´）の条件について
重量選別機５で測定される包装商品の内容物についての重量測定値Ｗｘが、
Ｗｘ ≦ Ｔ２´
の場合は全て不良品と判定し、除外する。
【０１０２】
［３］（１´）の条件について
ここで、重量選別機５によって良品として選別される包装商品の内容物の重量が、公称重量Ｑｎ以上を確実に維持するために、公称重量Ｑｎに対して重量選別機５が有する誤差分に対応させた余裕重量を見込んだ基準重量値Ｑｔを設定し、基準重量値Ｑｔを制御の目標値として、重量測定値Ｗｘの平均値が基準重量値Ｑｔになるように制御する場合を考える。
【０１０３】
この場合、重量測定値Ｗｘの包装商品を得たときに、その包装商品の重量測定値Ｗｘによる平均重量値Ｗｘａが、基準重量値Ｑｔ未満になるときは、（１´）の条件を満たさないとして、その包装商品を不良品として除外するとすれば、基準重量値Ｑｔ以下の重量測定値Ｗｘの包装商品が暫く連続して、平均重量値Ｗｘａが基準重量値Ｑｔ未満になるときには、連続する数多くの包装商品を不良品として全て排除しなければならなくなるので、極めて原料の使用効率が悪くなる。
【０１０４】
そこで、この実施形態では、上記のようにして（２´）、（３´）の条件を満足させつつ、所定個数Ａ個から成るＥＣ規制に適合する包装商品の製造途中の過程では、良品の平均重量値Ｗｘａが、基準重量値Ｑｔを下回るようなことがあっても、特別に定めた重量範囲でなければそれを許容して、良品として集計し、Ａ個の包装商品を製造した時点において、Ａ個の良品の合計重量値がＡ・Ｑｔの値よりやや大きくなるように、言い替えれば、Ａ個の包装商品を製造した所要の時点において、Ａ個の良品の平均重量値Ｗｘａが基準重量値Ｑｔを以上となるように、しかも、不良品として除外するものができるだけ少なくなるように包装商品群を製造するものである。
【０１０５】
このようにすれば、（１´）の条件を満足させ、製造業者にとってＥＣ規制へ適合させつつ、原料の使用効率を最大にすることが可能になる。
【０１０６】
しかしながら、実際の定量重量充填機４や後述の組合せ秤等の製造装置では、上記のように製造装置の計量器の荷重信号がドリフトしたり、充填重量がばらつくので、重量選別機５による包装商品の内容重量の測定値が基準重量値Ｑｔに一致するように定量重量充填機４の充填重量などを設定して運転しても、Ａ個の良品の合計重量＝Ａ・Ｑｔとはならない。
【０１０７】
そこで、この実施形態では、次のような制御を行うようにしている。
【０１０８】
すなわち、ＥＣ規制に適合する所定個数Ａ個の良品の包装商品を製造するまでの間に複数の制御区間を定め、複数の制御区間のうちの１つである１制御区間の全ての重量測定値をカウントする制御区間用カウンタＣｐと、全制御区間における良品の合計個数をカウントする良品用カウンタＣｇとを、重量選別機５の制御装置１５の演算回路に設ける。
【０１０９】
定量重量充填機４と重量選別機５の間には、Ｓ個の包装商品が存在するとする。このＳ個を装置間個数と呼ぶ。
【０１１０】
１制御区間に対応する包装商品の個数、すなわち、１制御区間において、前記装置間個数Ｓ個を除いて重量を測定する包装商品の個数をＰ個とすると、このＰの値は、重量測定値の平均値を算出した場合に、重量測定値のバラツキを十分小さくする個数、すなわち、包装商品の内容物の重量測定値の現在の傾向を正しく表せる個数であり、例えば、この個数Ｐを、１００個とすれば、１００個の合計重量値のバラツキは、個々の重量測定値のバラツキに対して１／１０のバラツキとなる。更に、このＰの値は、その間の定量重量充填機４におけるドリフトが無視できる期間に対応する個数とする。例えば、定量重量充填機４が１００個／分で包装商品を製造している場合は、Ｐを、１００個とすれば、時間間隔は１分になる。また、Ｐの値としては、装置間個数Ｓの値に比べ十分大きい値を選択する。
【０１１１】
重量選別機５の制御装置１５には、基準重量値Ｑｔ、第１許容下限重量値Ｔ１´、第２許容下限重量値Ｔ２´、所定個数Ａ、容器１の平均重量Ｗｐａ、制御区間における包装商品の個数Ｐ、装置間個数Ｓが、設定表示部から設定される。所定個数Ａの値の設定に伴い、上記許容個数Ｕの値が算出、設定される。
【０１１２】
稼働運転開始前の調整段階において、定量重量充填機４で製造した包装商品を重量選別機５で測定したときの内容物の重量値の平均値が、基準重量値Ｑｔの近傍の重量になるように、定量重量充填機４によって目標充填重量値を定める。
【０１１３】
この実施形態では、所定個数であるＡ個のＥＣ規制に適合する包装商品を製造する迄を、初期制御区間、標準制御区間、及び、特別制御区間の３つの制御期間に区分し、各制御区間に応じた制御を行う。
【０１１４】
図４は、各制御区間の制御動作を説明するための図である。
【０１１５】
〔１〕初期制御区間の動作
稼働運転を開始して包装商品の製造を開始する。すなわち、定量重量充填機４は、容器１に目標充填重量となるように物品３を充填し、物品３が充填され充填済容器である包装商品１ａの重量が、重量選別機５で測定される。
【０１１６】
重量選別機５では、包装商品１ａの重量測定値Ｗｘ’を得る度に、制御区間用カウンタＣｐをインクリメント（＋１）する。
【０１１７】
包装商品の内容重量Ｗｘを、重量測定値Ｗｘ’から容器１の平均重量Ｗｐａを差し引いて、
Ｗｘ＝Ｗｘ’−Ｗｐａ
と算出する。
【０１１８】
内容重量Ｗｘが、（２´）、（３´）の条件を満足しない場合には、その包装商品１ａを不良品と判定して不良品選別する。
【０１１９】
内容重量Ｗｘが、（２´）、（３´）の条件を満足する場合は、良品と判定して良品用カウンタＣｇをインクリメント(＋１)する。同時に現在良品重量積算レジスタＲｗに内容重量Ｗｘを加算して集計する、すなわち、現在良品重量積算レジスタＲｗに、現在までの良品の包装商品１ａの内容重量Ｗｘを積算する。
【０１２０】
制御区間用カウンタＣｐ＝Ｐになった時点、すなわち、初期制御区間が終了した時点で制御区間用カウンタＣｐを「０」にリセットし、その時点の良品用カウンタＣｇの値によって、良品についての現在個数までの下記の目標現在積算基準値Ｓｔを算出する。
【０１２１】
目標現在積算基準値Ｓｔとは、制御開始から現在までの良品の合計個数(現在個数)において、最も原料の使用効率が高い良品の積算重量値であって、目標(基準)となる良品の積算重量値である。
【０１２２】
現在個数は、良品用カウンタＣｇで計数される。この値をＰｐとすると、初期制御区間中に不良品選別される包装商品が１個もなければ、Ｐｐ＝Ｐとなる。現在までの良品の合計個数がＰｐのとき、最も原料の使用効率が高い現在良品積算重量値は、良品であるＰｐ個の全ての重量値が、基準重量値Ｑｔであった場合であるから、目標現在積算基準値Ｓｔは、Ｓｔ＝Ｐｐ・Ｑｔである。この値が、図４の初期制御区間の終了時点であるｔ１時点における目標現在積算基準値Ｓｔとなる。
【０１２３】
実際の良品の内容量の重量測定値Ｗｘの積算値は、現在良品重量積算レジスタＲｗに集計されているので、現在の良品の重量測定値Ｗｘの積算値と、目標現在積算基準値Ｓｔとの偏差である現在積算偏差ＷＥＳを、
現在積算偏差ＷＥＳ＝現在良品重量積算レジスタ値一目標現在積算基準値
として算出する。
【０１２４】
Ｐｐ個の重量測定値によって生じた現在積算偏差ＷＥＳを上記のようにして求め、次のＰ個の包装商品の製造によって、標準制御区間における最初の制御区間の終了時点であるｔ２時点において、現在積算偏差ＷＥＳが零になるように、すなわち、次のＰ個の良品によって
現在良品重量積算レジスタ値＝目標現在積算基準値
になるように、現在積算偏差ＷＥＳを個数Ｐで割って１個当たりの補正偏差量ＷＥを算出し、重量選別機５の第１制御手段としての制御装置１５は、算出した補正偏差量ＷＥの絶対値を、その符号と共に操作信号として定量重量充填機４へ送信する。
【０１２５】
定量重量充填機４では、これまでの目標充填重量値がＷｔであったとすると、定量重量充填機４の第２制御手段としての制御装置１２で
Ｗｔ−ＷＥ→ Ｗｔ
と、補正偏差量ＷＥの符号を考慮して、現在以降の包装商品の製造に向けて新しい目標充填重量値Ｗｔを算出する。すなわち、補正偏差量ＷＥを打ち消すように、目標充填重量値Ｗｔを算出し、この算出した目標充填重量値Ｗｔになるように、容器１に物品３を充填する。
【０１２６】
〔２〕標準制御区間の動作
包装商品の重量測定値Ｗｘ’を得る度に、制御区間用カウンタＣｐをインクリメント（＋１）する。
【０１２７】
制御区間用カウンタＣｐの値が(Ｓ＋Ｐ)になった時点、すなわち、装置間個数Ｓを含む１制御区間が終了した時点で、制御区間用カウンタＣｐを「０」にリセットし、この時点ｔ２の良品用カウンタＣｇの値によって、良品の現在個数までの目標現在積算基準値Ｓｔを算出する。
【０１２８】
制御開始の時点ｔ０からこの時点ｔ２までの良品個数がＰｐ(Ｃｇ＝Ｐｐ)であるとき、上記と同様に目標現在積算基準値ＳｔをＳｔ＝Ｐｐ・Ｑｔと算出する。一方で、制御開始開始時点（ｔ０）から現時点（ｔ２）までの実際の良品の内容量の重量測定値Ｗｘの積算値は、現在良品重量積算レジスタＲｗに集計されているので、
現在積算偏差ＷＥＳ＝現在良品重量積算レジスタ値−目標現在積算基準値
を求める。
【０１２９】
次のＰ個においては、制御開始時点からの値について、
現在良品重量積算レジスタ値＝目標現在積算基準値
になるように現在積算偏差ＷＥＳをＰで割って１個当たりの補正偏差量ＷＥを算出し、その絶対値を符号と共に操作信号として定量重量充填機４へ送信する。
【０１３０】
厳密には、装置間個数であるＳ個分は、前々回の操作信号によって制御された重量測定値であるが、Ｓに比べ十分大きいＰを選択しているので、現在積算偏差ＷＥＳに含まれる、Ｓ個分の影響は小さく、１制御区間の良品の重量測定値が、前回の操作信号よる制御結果を反映している。
【０１３１】
なお、他の実施形態として、現在積算偏差ＷＥＳを（Ｐ＋Ｓ）で割って補正偏差量ＷＥとしてもよい。
【０１３２】
標準制御区間の１つの制御区間が終了する毎に、所定個数Ａと、良品用カウンタＣｇで計数される現在良品個数Ｐｐとの差Ｄｐ（＝Ａ−Ｐｐ）を求め、
(Ｓ＋Ｐ)＜Ｄｐ ＜２（Ｓ＋Ｐ）
が成立したとき、すなわち、良品個数の積算値が所定個数であるＡ個に接近し、１制御区間以上は残すが２制御区間までは残さない状態に到達したときには、次の特別制御区間の動作に移行する。図４では、時点ｔｎで上記の不等式が成立した例を示している。
【０１３３】
これに対して、
Ｄｐ  ≧ ２（Ｓ＋Ｐ）
であれば、〔２〕の標準制御区間の動作を繰り返す。
【０１３４】
〔３〕特別制御区間の動作
標準制御区間までの制御によって、（２´）、（３´）の条件に基づいて、振分け装置によって良品の包装商品を仕分けてきたが、良品の包装商品における現在積算偏差ＷＥＳが「０」に近いというだけで、まだ（１´）の条件を満足していない可能性もあり、言わば、仮の良品の包装商品群である。
【０１３５】
図４の時点ｔｎから、所定個数Ａに到達するまでの最終の制御を行ない、条件（２´），（３´）と共に、確実に（１´）の条件をも満足する包装商品群が製造されるようにする。
【０１３６】
選別終了の方法としては、
・良品個数がＡ個に到達すると、より確実にはＡ個以上で現在積算偏差ＷＥＳ≧０が成立していれば、それ以降に重量選別機５へ入力された包装商品は振分け装置によって振り分けるか、あるいは、重量選別機５のコンベヤから前段の搬送装置、定量充填装置４を停止させる。
【０１３７】
・Ａ個は概略の目標値であってＡ個の近辺であれば、Ａ個以上の包装商品群を製造してもよい場合は、Ａ個の良品をカウントした時点で定量重量充填機４を停止し、重量選別機５と間にあったＳ個も良品であれば１バッチの集計に加える。
【０１３８】
・Ａ−Ｓ個の良品をカウントした時点で定量重量充填機４を停止し、重量選別機５と間にあったＳ個を良品であれば１バッチの集計に加え、積算値をＡ個にする。
【０１３９】
など、Ａ個を目標値として包装商品の選別を終了させる方法は種々選択することができる。
【０１４０】
特別制御区間までの途中の制御区間では、定量重量充填機４で製造される包装商品の重量にドリフトがあっても、ｔ１〜ｔｎ−１の間では、常に現在良品重量積算レジスタ値＝目標現在積算基準値になるように定量重量充填機４の充填重量を制御することによって、包装商品の内容重量の重量測定値を、基準重量値Ｑｔ付近することができると共に、製造される１個の包装商品の内容重量が基準重量値Ｑｔより小さいものが続いて、一時的には現在積算偏差ＷＥＳ＜０になっても（２´），（３´）の条件を満足すれば、良品とすることで、原料の使用効率の最大化を図ってきたが、選別を終了する時点では、確実にＥＣ規制の（１´）の成立、つまり
現在積算偏差ＷＥＳ≧０
の成立が必要である。
【０１４１】
そのために、他の制御区間の開始タイミングと同様に
現在積算偏差ＷＥＳ＝現在良品重量積算レジスタ値−目標現在積算基準値
より１個当たりの補正偏差量ＷＥを求め、特別制御区間に到達した時点ｔｎにおいて、補正偏差量ＷＥ＜０のときは、補正偏差量ＷＥに余裕修正量△ｗｅ（例えば、最小目盛り重量）を追加し、最終の補正偏差量ＷＦを
ＷＦ＝ＷＥ＋△ｗｅ
とし、最終の補正偏差量ＷＦと符号を定量重量充填機４へ送信し、定量重量充填機4で多めの物品３の補正充填を行わせることで、確実にＡ個到達時点での現在積算偏差ＷＥＳを正にする。
【０１４２】
反対に、補正偏差量ＷＥ≧０のときは、
現在積算偏差ＷＥＳのプラスの程度に余裕があるとき、すなわち、
ＷＥ−△ｗｅ≧０
であれば操作信号を送信せず、現在のままの制御を実行させ、
現在積算偏差のプラスの程度に余裕がないとき、すなわち、
ＷＥ−△ｗｅ＜０
であればＷＦ＝△ｗｅとし、
最終の補正偏差量ＷＦの値を、補正偏差量ＷＥの符号とは反対の符号と共に送り、定量重量充填機４の方で充填重量を増加する方向に修正させる。
【０１４３】
また、特別制御区間においては、許容個数Ｕに到達していなくても、（２´）の条件を満足する重量測定値の包装商品を、良品でなく、不良品として選別して振り分ける。
あるいは、第１許容下限重量値Ｔ１´と基準重量値Ｑｔの間に第３許容下限重量値Ｔ３´を、例えば、
Ｔ３´＝（Ｑｔ＋Ｔ１´）／２
と設定し、（２´）条件を満足する重量測定値の包装商品であっても第３許容下限重量値Ｔ３´以下の軽量の包装商品は不良品として選別し、振り分けすることより確実に、Ａ個に到達した時点で（１´）の条件を満足するようにしてもよい。
【０１４４】
標準制御期間中は、現在良品重量積算レジスタ値＝目標現在積算基準値になるように制御し続けているので、１個当たりの補正偏差量ＷＥの絶対値が大きい値にならず、最終の補正偏差量ＷＦが大きい値になることはないが、確実に所定個数の良品個数、あるいは、その付近の良品個数において、包装商品群の製造を終了する場合に、その終了時点でＥＣ規制を確実に満足するように制御する。
【０１４５】
特別制御区間の包装商品のみ、他の制御区間の充填重量から独立してやや多めに物品が充填されるのでその分は原料使用効率が低くなるが、それ以外の大半の制御区間では、（２´）、（３´）の条件を満足する限り包装商品は、常に良品とし、しかも包装商品の重量測定値は、基準重量値Ｑｔの上下で、ほぼ基準重量値Ｑｔに近い値にすることができるので、製造業者にとって原料の使用効率を極めて高くすることができる。
【０１４６】
以上は、稼働運転開始から現在までの良品の現在良品積算重量値と、基準重量値Ｑｔに現在までの良品個数を乗じた目標現在積算基準値Ｓｔとの積算偏差ＷＥＳを、予め定めた一つの制御区間毎に検出し、次の制御区間における良品個数Ｐの積算重量値で積算偏差ＷＥＳを「０」にするように定量重量充填機４側の充填重量を制御し、予定した所定個数Ａに接近すると、所定個数Ａに到達するまでの残りの包装商品で確実に所定個数Ａ個への到達時点における現在良品積算重量値が、目標現在積算基準値以上となるように特別制御するものである。
【０１４７】
途中の大部分の制御区間において、現在良品積算重量値が、常に目標現在積算基準値に接近するように制御しておけば、たとえ基準重量値Ｑｔより小さい重量測定値の良品が連続しても不良品として選別することなく良品として扱い、所定個数Ａ個に接近した時点でも、最終的に確実に現在良品積算重量値が常に目標現在積算基準値以上とするために定量重量充填機４側に充填量の大きい増加を指令しなくて済む。
【０１４８】
本発明の他の実施形態として、現在までの包装商品の良品積算重量値と目標現在積算基準値の代わりに、現在までの包装商品の良品平均重量値と、目標値としての基準重量値Ｑｔとを比較して、現在までの平均偏差ｗｅを求め、すなわち、
平均偏差ｗｅ＝現在良品平均重量値−基準重量値
を求め、平均偏差ｗｅを次の制御区間のＰ個の重量測定値で「０」にするために、定量重量充填機４側へフィードバックする補正偏差量ＷＥとして、
ＷＥ＝ｗｅ
としてもよい。
【０１４９】
すなわち、現在までの良品の積算値と目標積算値との積算偏差ではなく、現在までの良品の平均値と、目標値としての基準重量値との平均偏差を、その符号と共に、定量重量充填機４側へフィードバックし、良品の平均値が、基準重量値となるように、定量重量充填機４の目標充填重量値Ｗｔを制御してもよい。
【０１５０】
次に、基準重量値Ｑｔ、第１許容下限重量値Ｔ１´、第２許容下限重量値Ｔ２´について説明する。
【０１５１】
包装商品の内容量に対して、重量選別機５による重量測定値によって公称重量Ｑｎに対する良、不良を判定するので、重量選別機５の計量誤差を考慮した正の許容値Ｗｓｅを見込んで、基準重量値Ｑｔは、
Ｑｔ＝Ｑｎ＋Ｗｓｅ
に設定される。
【０１５２】
重量選別機５の計量誤差は、零点、スパンのドリフト誤差と荷重信号に加わるノイズ信号によるバラツキ誤差の２種類から成る。いずれも重量選別機５の重量測定系の電気的、機械的特性、包装商品の内容物である物品の性状や搬送速度などの計量条件に加え、設置環境条件を考慮して定められ、稼働運転前に重量選別機５の制御装置１５に設定表示部から、次のようにして設定入力される。
【０１５３】
すなわち、基準重量値Ｑｔの設定方法として、上記のドリフト誤差の見込み値がｗｄ、バラツキ誤差の見込み値が標準偏差としてσｗ＝ｗｓ（ｇ）であるとして、ドリフト誤差の見込み値ｗｄと標準偏差ｗｓを、設定入力部を操作して設定すると共に、標準偏差のｑ倍をバラツキ誤差に対する余裕量にすると決め、ｑの値（例えば、ｑ＝３）を設定すると、Ｗｓｅ＝ｗｄ＋ｑ・ｗｓ
と、重量選別機５の演算回路で許容値Ｗｓｅが算出され、設定される。
【０１５４】
重量選別機５の重量測定値におけるバラツキ誤差の標準偏差は、予め稼働運転前に、包装商品と同じ性状で、代表的な重量を持つ（例えば、公称重量にほぼ等しい）サンプルを、稼働運転時と同じ条件で複数回計量し、標準偏差σｗの値ｗｓを求める。
【０１５５】
この設定をそのまま本実施形態に適用すると、制御区間のある時点ｔｋにおいて、次の制御のための操作信号を決定するとき、良品個数がＡｋであるとすると、Ａｋにおける上記の目標現在積算基準値Ｓｔｋを定めるについて、
Ｓｔｋ＝Ａｋ・Ｑｎ＋Ａｋ・Ｗｓｅ  
＝Ａｋ・Ｑｎ＋Ａｋ・（ｗｄ＋ｑ・ｗｓ）
＝Ａｋ・Ｑｎ＋Ａｋ・ｗｄ＋Ａｋ・ｑ・ｗｓ
と設定しなければならない。
【０１５６】
しかし、Ｗｓｅの値は大きいほど、ＥＣ規制に対して安全な包装商品群を製造できるので上記のｑの値にも大きめの値を設定する傾向になるが、それだけ公称重量Ｑｎに対して重量の大きい包装商品を量産することになり、原料の使用効率を十分高くすることができないという問題があるので、下記のような好ましい設定値を用いる。
【０１５７】
現在までの良品個数に基づいて、現在良品重量積算レジスタ値と目標現在積算基準値との大小比較を行うものであって、個別の重量測定値を基準重量値と比較するのではない。すなわち、積算値を目標積算値と比較するという点に着目し、積算値としての余裕量を見込んだ目標現在積算基準値を、１個の重量測定値のバラツキの標準偏差がσｗである場合に、Ａｋ個を積算した場合のバラツキ誤差は、（Ａｋ）1／2・σｗであるので、１個について最大でｑ・σｗのばらつき誤差を見込むのであれば、積算個数がｋ個における目標現在積算基準値Ｓｔｋは、
Ｓｔｋ＝Ａｋ・（Ｑｎ＋ｗｄ）＋（Ａｋ）1／2・ｑ・ｗｓ
と設定することが可能であり、個別の重量測定値を基準重量値と比較する方式に比べて、Ａｋ・ｑ・ｗｓ−（Ａｋ）1／2・ｑ・ｗｓの分だけ原料の使用効率の改善ができる。
【０１５８】
第１許容下限重量値Ｔ１´、第２許容下限重量値Ｔ２´は個別の重量測定値との大小比較であるから、ＥＣ規制によって定まる第１下限重量値Ｔ１、第２下限重量値Ｔ２に対して、
Ｔ１´＝Ｔ１＋Ｗｓｅ
Ｔ２´＝Ｔ２＋Ｗｓｅ
と設定すればよい。
【０１５９】
なお、現在までの包装商品の良品平均重量値と基準重量値とを比較して、現在までの平均偏差ｗｅを求め、定量重量充填機４側へ補正偏差量ＷＥとしてフィードバックする上記の本発明の他の実施形態の場合、すなわち、良品の平均重量値を基準重量値Ｑｔと比較する方式の場合であれば、基準重量値Ｑｔは、
Ｑｔ＝Ｓｔｋ／Ａｋ＝（Ｑｎ＋ｗｄ）＋｛１／（Ａｋ）１／２｝・ｑ・ｗｓ
と設定する。
【０１６０】
第１許容下限値Ｔ１´、第２許容下限値Ｔ２´については、個別の重量測定値との比較であるため、
Ｔ１´＝Ｔ１＋Ｗｓｅ＝Ｔ１´＋ｗｄ＋ｑ・ｗｓ
Ｔ２´＝Ｔ２＋Ｗｓｅ＝Ｔ２´＋ｗｄ＋ｑ・ｗｓ
とする。
【０１６１】
なお、本発明の他の実施形態として、目標現在積算基準値Ｓｔｋを、
Ｓｔｋ＝Ａｋ・（Ｑｎ＋ｗｄ）＋Ａｋ・ｑ・ｗｓとしてもよく、また、良品の平均重量値を基準重量値Ｑｔと比較する方式であれば、基準重量値Ｑｔを、
Ｑｔ＝Ｓｔｋ／Ａｋ＝（Ｑｎ＋ｗｄ）＋ｑ・ｗｓ
としてもよい。
【０１６２】
図５は、重量選別機５の上記動作を説明するためのフローチャートである。
【０１６３】
先ず、稼動運転が開始されて、重量選別機５の設定表示部の集計スタートスイッチがＯＮされたか否かを判断し(ステップｎ１)、ＯＮされたときには、包装商品の重量測定がされたか否かを判断し(ステップｎ２)、重量測定がされると、制御区間用カウンタＣｐをインクリメントし(ステップｎ３)、重量測定値Ｗｘ´から容器１の平均重量値Ｗｐａを減算して包装商品の内容重量Ｗｘを算出し(ステップｎ４)、ステップｎ５に移る。上記ステップｎ１で集計スタートスイッチがＯＮされていないときには、フラグやカウンタ等が「０」にリセットされている(ステップｎ７)。
【０１６４】
ステップｎ５では、特別制御区間であることを示す第２フラグＦ２が「１」にセットされているか否かを判断し、セットされていないときには、標準制御区間であることを示す第１フラグＦ１が「１」にセットされているか否かを判断し(ステップｎ６)、セットされていないときには、初期制御区間であるとして、図６のステップｎ８に移る。
【０１６５】
ステップｎ８では、内容重量Ｗｘが、第２許容下限重量値Ｔ２´以下であるか否かを判断し、第２許容下限重量値Ｔ２´以下であるときには、不良品であるとして、ステップｎ２２に移り、後段の振分け装置である分岐式搬送機１６へ不良品の振分けを指令して図５のスタートへ戻る。
【０１６６】
ステップｎ８で、内容重量Ｗｘが、第２許容下限重量値Ｔ２´以下でないときには、包装商品の内容重量Ｗｘが、第２許容下限重量値Ｔ２´を超えて第１許容下限重量値Ｔ１´以下の範囲であるか否か、すなわち、非標準商品であるか否かを判断し(ステップｎ９)、内容重量Ｗｘが、前記範囲であるとき、すなわち、非標準商品であるときには、その個数が、既に許容個数Ｕを上回ったことを示す許容個数超過フラグＦｔ１が「０」にリセットされているか否かを判断し(ステップｎ１８)、リセットされていないとき、すなわち、「１」にセットされているときには、非標準商品の個数が、既に許容個数Ｕを超過しているので、ステップｎ２２に移り、不良品として振分けるように振分け装置に指令し、スタートに戻る。
【０１６７】
ステップｎ１８で、許容個数到達フラグＦｔ１が「０」にリセットされているときには、非標準商品の個数が、許容個数Ｕを超過していないので、非標準商品を計数する非標準商品用カウンタＣｔをインクリメントし(ステップｎ１９)、非標準商品用カウンタＣｔの計数値が、許容個数Ｕ以下であるか否かを判断し(ステップｎ２０)、許容個数Ｕ以下でないときには、許容個数Ｕを上回ったとして、許容個数超過フラグＦｔ１を「１」にセットしてステップｎ２２に移る(ステップｎ２１)。ステップｎ２０で、非標準商品用カウンタＣｔの計数値が、許容個数Ｕ以下であるときには、その包装商品は良品であるとしてステップｎ１０に移る。
【０１６８】
上記ステップｎ９で、包装商品の内容重量Ｗｘが、第２許容下限重量値Ｔ２´を超えて第１許容下限重量値Ｔ１´以下の範囲でないときには、包装商品は、非標準商品ではなく、良品であるとして、良品用カウンタＣｇをインクリメントし(ステップｎ１０)、その包装商品の内容重量Ｗｘを良品重量の積算値ΣＷｘに積算して現在良品重量積算レジスタの積算値を更新し(ステップｎ１１)、ステップｎ１２に移る。ステップｎ１２では、制御区間用カウンタＣｐの計数値が、初期制御区間に対応する個数Ｐになったか否かを判断し、個数Ｐになっていないときには、スタートに戻る。ステップｎ１２で、制御区間用カウンタＣｐの計数値が個数Ｐになったときには、初期制御区間が終了したことを示す第１フラグＦ１を「１」にセットし(ステップｎ１３)、現在積算偏差ＷＥＳを、良品重量の積算値ΣＷｘから目標現在積算基準値Ｑｔ・Ｃｇを減算して算出し(ステップｎ１４)、算出した現在積算偏差ＷＥＳをＰで除算して１個当たりの補正偏差量ＷＥを算出し(ステップｎ１５)、算出した補正偏差量ＷＥを、符号と共に定量重量充填装置４へ送信し(ステップｎ１６)、制御区間用カウンタＣｐをリセットしてスタートへ戻る(ステップｎ１７)。
【０１６９】
定量重量充填機４の制御装置１２では、新しい目標充填重量値Ｗｔを補正偏差量ＷＥに基づいて算出し、次の制御区間では、この算出した目標充填重量値Ｗｔになるように、容器１に物品３を充填する。
【０１７０】
図５のステップｎ６で、初期制御区間が終了したことを示す第１フラグＦ１が「１」にセットされているときには、図７の選別集計処理Ｎ１に移る。この選別集計処理Ｎ１は、図６の選別集計処理Ｎ１と同様であり、同じステップ番号(ステップｎ８〜ｎ１１，ｎ１８〜ｎ２２)を付してその説明を省略する。
【０１７１】
この図７の選別集計処理Ｎ１において、包装商品が良品と判定されて、良品用カウンタＣｇをインクリメントし(ステップｎ１０)、その包装商品の内容重量Ｗｘを良品重量の積算値ΣＷｘに積算して更新した(ステップｎ１１)後のステップｎ２３では、制御区間用カウンタＣｐの計数値が、標準制御区間の１制御区間に対応する(Ｐ＋Ｓ)個になったか否かを判断し、(Ｐ＋Ｓ)個になっていないときには、スタートに戻り、(Ｐ＋Ｓ)個になったときには、所定個数Ａと現在良品個数である良品用カウンタＣｇの計数値との差Ｄｐを算出し(ステップｎ２４)、算出した差Ｄｐが、(Ｓ＋Ｐ)＜Ｄｐ ＜２（Ｓ＋Ｐ）であるか否か、すなわち、良品個数の積算値が所定個数であるＡ個に接近し、１制御区間以上は残すが２制御区間までは残さない状態に到達したか否かを判断し(ステップｎ２５)、到達していないときには、図６のステップｎ１４に戻り、到達したときには、図７のステップｎ２６に移り、次の制御区間が、特別制御区間であることを示す第２フラグＦ２を「１」にセットし、特別制御区間に対する補正偏差量を上記のようにして算出する(ステップｎ２７)。
【０１７２】
すなわち、現在積算偏差ＷＥＳを算出し、この現在積算偏差ＷＥＳをＰで割って補正偏差量ＷＥを算出し、算出した補正偏差量ＷＥ＜０のときは、標準時の補正偏差量ＷＥに余裕修正量△ｗｅを追加し、最終の補正偏差量ＷＦを
ＷＦ＝ＷＥ＋△ｗｅ
とし、補正偏差量ＷＥ≧０のときは、現在積算偏差ＷＥＳのプラスの程度に余裕があるとき、すなわち、
ＷＥ−△ｗｅ≧０
であれば操作信号を送信せず、現在のままの制御を実行させ、
現在積算偏差ＷＥＳのプラスの程度に余裕がないとき、すなわち、
ＷＥ−△ｗｅ＜０
であればＷＦ＝△ｗｅとし、算出した補正偏差量ＷＦを、符号と共に、定量重量充填装置４へ送信し(ステップｎ２８)、スタートへ戻る。
【０１７３】
図５のステップｎ５で、特別制御区間であることを示す第２フラグＦ２が「１」にセットされているときには、図８のステップｎ２９に移る。このステップｎ２９では、包装商品の内容重量Ｗｘが、第１許容下限重量値Ｔ１´以下であるか否かを判断し、第１許容下限重量値Ｔ１´以下であるときには、特別制御区間であるので、不良品と判定し、振分け装置に対して不良品としての振分けを指令してスタートに戻る(ステップｎ４０)。
【０１７４】
ステップｎ２９で、包装商品の内容重量Ｗｘが、第１許容下限重量値Ｔ１´以下でないときには、良品であるとして、良品用カウンタＣｇをインクリメントし(ステップｎ３０)、その包装商品の内容重量Ｗｘを良品重量の積算値ΣＷｘに積算して積算値を更新し(ステップｎ３１)、良品用カウンタＣｇの計数値が、所定個数Ａになったか否かを判断し(ステップｎ３２)、所定個数Ａになっていないときには、スタートへ戻り、所定個数Ａになったときには、現在積算偏差ＷＥＳを、良品重量の積算値ΣＷｘから目標現在積算基準値Ｑｔ・Ｃｇを減算して算出し(ステップｎ３３)、算出した現在積算偏差ＷＥＳが、「０」以上であるか否かを判断し(ステップｎ３４)、「０」以上でないときには、スタートに戻る。
【０１７５】
ステップｎ３４で、現在積算偏差ＷＥＳが「０」以上であるときには、所要の時点であるとして、現在積算偏差ＷＥＳの内容、符号を、重量選別機５の設定表示部に表示し(ステップｎ３５)、良品用カウンタＣｇの計数値、すなわち、良品の個数を表示し(ステップｎ３６)、非標準商品カウンタＣｔの計数値、すなわち、非標準商品の個数を表示し(ステップｎ３７)、良品に対する非標準商品の割合を算出して表示し(ステップｎ３８)、重量選別機を含む上流側の定量重量充填機４等の動作の強制停止指令を出力して終了する(ステップｎ３９)。
【０１７６】
以上のようにして、ＥＣ規制を遵守した包装商品が所定個数であるＡ個製造された所要の時点で、充填計量作業を終了することができる。
【０１７７】
なお、充填計量作業を終了することなく、例えば、ＥＣ規制を遵守した包装商品が所定個数であるＡ個製造される度に、包装商品を、異なる収容容器に収容するようにしてもよい。
【０１７８】
この実施形態では、特別制御区間以外では、包装商品の内容量の重量ＷｘがＴ２´＜Ｗｘ≦Ｔ１´であるとき、すなわち、非標準商品であるときには、最初に設定した目標の所定個数Ａに対する個数が、０．０２５・Ａ以下の最大の整数である許容個数Ｕに到達しているか否かを判定し、到達していなければ良品と判定した。
【０１７９】
このようにしている理由は、原料の使用効率の観点から、包装商品の内容量の重量ＷｘがＴ２´＜Ｗｘ≦Ｔ１´であってもできるだけ良品扱いすることによって、少しでも不良品として廃棄される包装商品を少なくするためである。
【０１８０】
しかし、本発明の他の実施形態として、図６及び図７にそれぞれ対応する図９及び図１０のフローチャートの一点鎖線で示すステップｎ１９，ｎ２０で示すように、良品用カウンタＣｇで計数される現在の良品個数に基づき、仮にＴ２´＜Ｗｘ≦Ｔ１´の非標準商品を良品とした場合に許容比率がどうなるかを現在の良品個数の値に応じて判定するようにしてもよい。
【０１８１】
すなわち、所定個数Ａに対する個数が、０．０２５・Ａ以下の最大の整数であった許容個数Ｕに対して、この実施形態では、許容個数Ｕ´として、良品用カウンタＣｇで計数される現在の良品個数に、今回の非標準商品を仮に良品としてカウントした場合の、非標準商品として許容できる最大の許容個数を、
Ｕ´＝０．０２５・（Ｃｇ＋１）
として算出し、非標準商品用カウンタＣｔの計数値が、前記許容個数Ｕ´以下であるか否かを判断するものである。
【０１８２】
このようにして非標準商品を良品、不良品として選別することによって、現在の良品個数に応じた不良品条件（２´）に規定された比率である２．５％に基づいて、非標準商品が判定されることになる。
【０１８３】
したがって、現在の良品個数次第では、Ｔ２´＜Ｗｘ≦Ｔ１´の非標準商品について、上記の実施形態に比べて、不良品とされる確率が高くなるが、任意の時点で包装商品群の製造を停止させることが可能になり、次のような制御を実施することができる。
【０１８４】
上記実施形態の制御では、包装商品群の目標の所定個数Ａを定め、良品が所定個数Ａに到達した時点、或いは、所定個数Ａ個を超えた時点で現在積算偏差ＷＥＳ≧０になるようにした。
【０１８５】
相手先に販売する包装商品の個数Ａの具体的数値を特定せず、例えば、１日、又は１ロットの包装商品群の単位でＥＣ規制を満足させるには、次のようにすればよい。
【０１８６】
すなわち、１日または１ロットの生産計画において、供給を予定する原料の量から概略の予定生産個数Ｂを算出する。例えば、供給を予定する原料の生産重量＝１トン、１包装商品の目標重量＝１００ｇであれば、Ｂ＝１００００００／１００＝１万個となる。この予定生産個数Ｂに対して所定個数Ａを設定する。例えば、１日の予定生産個数Ｂを設定したときには、所定個数Ａは、自動的にＡ＝０．９・Ｂまたは０．９５・Ｂなどと設定されるようにすればよい。
【０１８７】
そして、予定した生産個数Ｂの大半の個数である所定個数Ａまでは、上記の〔１〕初期制御区間の動作、〔２〕標準制御区間の動作を行なわせるものとし、この場合は、例えば、丁度Ａ個に到達した時点で、これ以降の制御は、特別制御区間であるとして、Ａ個から原料を使い切る個数であるＢ個付近の個数（丁度Ｂ個である必要はない）までを、上記の〔３〕特別制御区間の動作を行なわせて、充填重量をやや多めにして原料を使い切るようにすればよい。
【０１８８】
また、本発明の他の実施形態として、集計制御停止準備スイッチを重量選別機５の操作手段としての設定表示部に備える構成とし、作業者が任意の時点で、所定の操作として集計制御停止準備スイッチをＯＮすれば、標準制御区間において、現在積算偏差ＷＥＳ≧０が成立する任意の時点で包装商品群の製造、選別を停止させるものである。なお、集計制御停止準備スイッチを重量選別機５の操作手段としての設定表示部に備える構成の場合は、この集計制御停止準備スイッチによる所定の操作のみによって、包装商品群の製造を停止させるようにしてもよい。あるいは、この集計制御停止準備スイッチによる所定の操作、又は、上記実施形態と同様に所定個数Ａの設定のいずれかによって、包装商品群の製造を停止させるようにしてもよい。
【０１８９】
集計制御停止準備スイッチをＯＮすれば、良品の包装商品群が条件（１´）を満足する包装商品群になったときに、包装商品群の製造、選別を停止させることができるようにする。
【０１９０】
したがって、１つの包装商品群を製造した時点でＥＣ規制の（１´）、（２´）、（３´）の条件を満足することになり、上記実施形態のような特別制御区間は設ける必要はない。
【０１９１】
この場合は、図１０に示される選別集計処理Ｎ１が終了した後のステップｎ４０では、現在積算偏差ＷＥＳを、良品重量の積算値ΣＷｘから目標現在積算基準値Ｑｔ・Ｃｇを減算して算出し、現在の包装商品の制御状況を表すデータである現在積算偏差ＷＥＳの内容、符号、良品用カウンタＣｇの計数値、非標準商品Ｃｔの計数値、良品に対する非標準商品の割合を、重量選別機５の表示手段としての設定表示部に表示する(ステップｎ４１)。
【０１９２】
良品用カウンタＣｇの計数値は、良品の個数であって、良否の判定結果に関する情報であり、現在積算偏差ＷＥＳの内容、符号は、制御開始から良品と判定された充填済容器の物品の積算値が、目標積算値以上であるか否かを示す情報である。
【０１９３】
これらの情報の表示があれば、制御の状況が把握できるので、集計制御停止準備スイッチを押す判断が容易になる。なお、これらの表示は、他の実施形態においても行うようにしてもよく、これによって、現在の制御・選別の状況を作業者が容易に把握できる。
【０１９４】
ステップｎ４１では、現在偏差量ＷＥＳ、内容量の重量ＷｘがＴ２´＜Ｗｘ≦Ｔ１´の包装商品である非標準商品の現在比率、すなわち、現在の非標準商品比率＝（Ｃｔ／Ｃｇ）・１００（％）、現在良品個数＝Ｃｇ、現在非標準商品個数＝Ｃｔを、重量選別機５の制御装置１５の設定表示部へ送って表示し、ステップｎ４２に移る。
【０１９５】
作業者は、適宜現在偏差量ＷＥＳの大きさと符号と良品個数とを監視しながら、所定の操作として集計制御停止準備スイッチを押すと、集計制御停止準備フラグが１にセットされる。
【０１９６】
ステップｎ４２では、現在積算偏差ＷＥＳが「０」以上であるか否かを判断し、「０」以上でないときには、制御区間用カウンタＣｐの計数値が、標準制御区間の１制御区間に対応する(Ｐ＋Ｓ)個になったか否かを判断し(ステップｎ４６)、制御区間用カウンタＣｐの計数値が、(Ｐ＋Ｓ)個になっていないときには、スタートに戻り、(Ｐ＋Ｓ)個になったときには、図９のステップｎ１４に戻る。
【０１９７】
図１０のステップｎ４２で、現在積算偏差ＷＥＳが「０」以上であるときには、集計制御停止準備スイッチがオンされていることを示すフラグがセットされているか否かを判断し(ステップ４３)、セットされていないときには、ステップｎ４６に移り、セットされているときには、所要の時点であるとして、重量選別機を含む上流側の定量重量充填機４等の動作の強制停止指令を出力し(ステップｎ４４)、集計制御停止準備スイッチがオンされていることを示すフラグをリセットして終了する(ステップｎ４５)。
【０１９８】
上記の各実施形態では、重量選別機５の制御装置１５で、補正偏差量ＷＥを算出し、定量重量充填機４の制御装置１２に送信するようにしたけれども、本発明の他の実施形態として、包装商品１ａの内容重量Ｗｘ等の重量データを定量重量充填機４の制御装置１２に送信し、制御装置１２で補正偏差量ＷＥを算出し、充填目標重量を制御するようにしてもよい。
【０１９９】
あるいは、重量選別機５の制御装置１５と、定量重量充填機４の制御装置１２とを一台の制御装置で構成してもよい。
【０２００】
（実施形態２）
上記実施形態では、物品３を包装用の容器１に一定重量充填する定量重量充填機４に適用して説明したけれども、本発明は、物品を包装用の容器１に一定体積充填する定量体積充填機にも同様に適用できるものである。
【０２０１】
図１１は、定量重量充填機４に代えて、物品３を、包装用の容器１に一定体積充填する定量体積充填機４ａを備える充填計量システムの概略構成図であり、図１に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
【０２０２】
この実施形態の定量体積充填機４ａは、オーガー式の充填機であり、制御装置１２ａは、オーガー９を、その回転軸に設けたパルスジェネレータ１１からのパルス数に基づいて、サーボモータ１０で所定の回転数だけ回転させ、貯留ホッパ６内の物品３を所定の目標充填体積量Ｖｔだけ容器１に充填する。
【０２０３】
定量体積充填機４ａで、所定の目標充填体積量Ｖｔを設定して容器１へ物品３を充填しても、定量体積充填機４ａによる充填体積量のバラツキがあるのでそれに応じて重量値がばらつく。また、物品３の温度が異なると、物品３の見かけ比重が異なるので、所定の目標充填体積量Ｖｔだけ充填しても物品３の温度の変動に応じて重量が変動する。
【０２０４】
したがって、上記実施形態の定量重量充填機４と同様に、定量体積充填機４ａの後段に重量選別機５を設置し、包装商品２ａを重量選別機５によってＥＣ規制による重量選別を行い、ＥＣ規制適合商品を製造する。
【０２０５】
具体的には、定量体積充填機４ａの制御装置１２ａでは、上記実施形態と同様にして重量選別機５から与えられる偏差量ＷＥを、対応する体積についての充填偏差量ＷＥ’に換算し、目標充填体積量Ｖｔを
Ｖｔ−ＷＥ’→Ｖｔ
とする。
【０２０６】
１個当たりの偏差量ＷＥを、体積についての充填偏差量ＷＥ’に変換するには、重量選別機５で求めた現在良品重量積算レジスタ値の１個当たりの平均値（包装商品１ａの現在の平均重量値）を偏差量ＷＥと共に定量体積充填機４ａへ送る。定量体積充填機４ａの制御装置１２ａでは、これらのデータが送られた時点の目標充填体積量Ｖｔ（現在、充填目標としている体積量）で除算して現在の見かけ比重を求め、偏差量ＷＥを、求めた現在の見かけ比重で除算して偏差量ＷＥ’を算出し、上記のように、目標充填体積量Ｖｔを制御する。
【０２０７】
その他の構成は、上記実施形態と同様である。
【０２０８】
（実施形態３）
上記各実施形態では、一定重量または一定体積の物品３を容器１に充填する定量充填機４，４ａに適用して説明したが、本発明は、組合せ秤で組合せ計量された物品を、包装袋等に充填する場合にも同様に適用できるものである。
【０２０９】
図１２は、組合せ秤２０を用いたシステムの概略構成図であり、図１に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
【０２１０】
この実施形態のシステムは、菓子類などの物品を組合せ計量して排出する組合せ秤２０と、組合せ秤２０から排出される物品を包装する包装機２１と、包装機２１からの包装商品の重量を測定して選別する重量選別機５ａとを備えている。
【０２１１】
組合せ秤２０では、図示しない供給装置から分散フィーダ２３の中央部に物品(図示せず)が供給され、分散フィーダ２３では振動によって物品をその周縁部方向へ送り出し、分散フィーダ２３の周辺に放射状に設置された複数のリニアフィーダ２４へ搬送する。各リニアフィーダ２４には振動装置が取り付けられており、各々のリニアフィーダ２４を振動させることによって物品を搬送してリニアフィーダ２４の周辺に放射状に設置された複数の供給ホッパ２５に投入する。各供給ホッパ２５では一時的に物品を保持し、底部の開閉可能な排出用のゲートを開いて、各供給ホッパ２５の下方にそれぞれ配設された各計量ホッパ２６に物品を投入する。各計量ホッパ２６では投入された物品の重量が、複数のロードセル等の各重量センサ２７によって計量される。
【０２１２】
各重量センサ２７の検出出力は、組合せ秤２０内部に配置された制御装置２２に与えられ、制御装置２２では、各重量センサ２７の重量値に基づいて組合せ演算することにより、組合せ重量が、所定重量範囲であって、目標組合せ重量と一致するか最も近い計量ホッパ２６の組合せを、最適組合せとして選択し、選択された最適組合せの計量ホッパ２６の排出用のゲートを開いて物品を排出し、集合シュート２８を介して包装機２１へ投入する。
【０２１３】
包装機２１は、組合せ秤２０の最適組合せの計量ホッパ２６から排出された物品を受け取って、その物品を包装袋などの包装材で包装し、包装商品１ｂとして搬送コンベヤへ排出する。
【０２１４】
この実施形態では、組合せ秤２０と包装機２１とによって、組合せ計量された物品を包装袋に充填する充填装置が構成される。
【０２１５】
重量選別機５ａでは、上述の実施形態と同様に、計量コンベヤ１４で測定した包装商品１ｂの内容重量値に基づいて、良否を判定し、不良品を、後段の振り分け装置としてのフリッパー２９を作動させて図１３の概略平面図に示すように、不良品と判定された包装商品１ｂを、コンベヤの主搬送ライン１７から落下除外する。
【０２１６】
組合せ秤２０には、目標組合せ重量値Ｗｔ、上限重量値Ｗｕが図示しない設定表示部から設定され、複数の計量ホッパ２６に貯留した物品の重量測定値に基づいて組合せ演算を行い、組合せ重量値が、目標組合せ重量値Ｗｔ以上であって、上限重量値Ｗｕ以下の所定重量範囲にあって、最も目標組合せ重量値Ｗｔに近いものを最適組合せとして選択し、選択した計量ホッパ２６に貯留した物品を包装機２１に投入し、包装機２１で袋詰めして包装商品１ｂとする。
【０２１７】
したがって、図１３の破線で示すように、包装商品１ｂの内容物の重量測定値は、目標組合せ重量値Ｗｔ以上であって、上限重量値Ｗｕ以下の所定重量範囲にあり、目標組合せ重量Ｗｔに近づくほど分布確率が大きい。
【０２１８】
しかし、組合せ秤２０の計量器である計量ホッパ２６の測定重量値には、バラツキ誤差があるので、図１３の一点鎖線で示すように、包装商品１ｂの内容物の真の重量は、目標組合せ重量値Ｗｔ未満の重量から上限重量値Ｗｕを超える重量範囲まで分布する。更に、このように重量分布する包装商品１ｂの重量選別機５ａによる重量測定値の分布は、重量選別機５ａの計量バラツキによってそれより広がり、図１３の実線に示すような形状となり、包装商品１ｂの重量測定値の平均値Ｗｘａは、図示のような位置となる。
【０２１９】
かかる組合せ秤２０を使用して、上記実施形態と同様に、原料の使用効率をできるだけ高めつつ、ＥＣ規制に適合する包装商品１ｂを製造するものである。
【０２２０】
具体的には、組合せ秤２０では、目標組合せ重量値がＷｔを、その制御装置２２で、重量選別機５ａから与えられる補正偏差量ＷＥに基づいて、
Ｗｔ−ＷＥ→ Ｗｔ
と、補正偏差量ＷＥの符号を考慮して、現在以降の商品製造に向けて新しい目標組合せ重量値Ｗｔを算出する。すなわち、補正偏差量ＷＥを打ち消すように、目標組合せ重量値Ｗｔを制御するものである。なお、目標組合せ重量値Ｗｔと上限重量値Ｗｕとで規定される重量幅は一定とし、目標組合せ重量値Ｗｔの変更に応じて一定の重量幅で所定重量範囲を移動させる。
【０２２１】
その他の構成は、上述の実施形態１と同様である。
【０２２２】
(その他の実施形態)
上記実施形態では、第１，第２許容下限重量値Ｔ１´，Ｔ２´によって、上記（２´），（３´）の条件を満たすように、不良品を選別したけれども、本発明の他の実施形態として、上記（２´），（３´）の条件に代えて、良品として選別するため、重量測定値における内容量の重量値Ｗｘに対する許容下限重量値Ｌ（Ｑｔ＞Ｌ）を任意に定め、内容量の重量値ＷｘがＬ未満の包装商品は不良品として選別し、Ａ個、またはＡ個付近の個数から成る良品の包装商品群がＬ未満の内容重量を持つ包装商品を含まないという条件を満足させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０２２３】
１            容器
１ａ          充填済容器(包装商品)
1ｂ           包装商品
３            物品
４            定量重量充填機
４ａ          定量体積充填機
５，５ａ      重量選別機
８，１３      ロードセル
１２          定量重量充填機の制御装置
１２ａ        定量体積充填機の制御装置
１４          計量コンベヤ
１５，１５ａ  重量選別機の制御装置
２０          組合せ秤
２１          包装機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2014232006.tif 000011
【図９】
2014232006.tif 000012
【図１０】
2014232006.tif 000013
【図１１】
2014232006.tif 000014
【図１２】
2014232006.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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