(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された被計量物品を計量する複数の計量槽と、これらの各計量槽で計量された被計量物品を組み合わせに際し溜めておく補助槽と、この補助槽内に溜められた被計量物品の重量値を記憶しておく記憶手段と、上記重量値を組み合わせ演算する演算装置を備えるとともに、
一つの計量槽とそれに付属する複数の補助槽で一組の計量グループを構成し、
組み合わせ演算に際し、１つの計量グループから必ず一つの補助槽にある被計量物品の重量値が選択されるような組み合わせをおこなって、目標値の許容範囲内の組み合わせを得るよう構成された組み合わせ秤であって、
この組み合わせ秤が、計量サイクル毎に、全ての計量槽へ、それぞれ被計量物品が共通の１つのコンベヤフィーダーを介して同時に供給され、全ての計量槽から、それら各計量槽にそれぞれ付属し前記選択されて空になった補助槽に、被計量物品が同時に供給されるよう構成されていることを特徴とする組み合わせ秤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、加工食品あるいはキャンディ等の菓子等の固形物を所定量づつ仕分けして袋詰する等なされるために、一定重量づつ計量・組み合わせをおこなう、組み合わせ秤、より詳しくは、補助槽に溜めている被計量物品の計量値を記憶装置に記憶し、この計量値を用いて組み合わせをおこなう所謂「メモリー式組み合わせ秤」に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在使用されている組み合わせ秤は、図10に図示する如く、円錐状のシュートを介して、上流側から供給槽（フィードバケットともいう）FB，計量槽（ウェイトバケットともいう）WB，補助槽（メモリーバケットともいう）MBからなる一連のバケットが、該シュートの周囲に平面的に円周状（又は図示しないが直線状）に、７〜16ユニット配置されることによって構成されている。そして、被計量物品が供給されている全ての計量槽WBと補助槽MBの被計量物品の重量値を組み合わせて、目標重量に最も近い組み合わせを選択し、この組み合わせにかかる上記各槽内の被計量物品を排出するよう構成されている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、上述の組み合わせ秤の場合、以下のような多くの不都合を生じさせる。
即ち、上述の組み合わせ秤では、組み合わせの際、多数の計量槽WB及び補助槽MBの内から、合計３〜５ケのバケットのみが選択され、計量槽WBと供給槽FBに着目すれば、その時々において、半数以上のバケットが動作していないのが現状である。かかる状況は、組み合わせ秤全体からみれば、極めて非効率的で、組み合わせ秤の価格を大幅に上昇させ、組み合わせ秤を無用に嵩張ったものにしている。
【０００４】
そして、上述のように補助槽の数を多くすると、上記円錐状の供給シュートの径を大きくしなければならず、この場合、供給のための傾斜角度（被計量物品の安息角以上の角度）を維持しようとすると、シュートの高さが高くなり、ポテトチップスのような壊れやすい被計量物品の場合には破損し易くなり、それらの計量に組み合わせ秤を使用できないことにもなる。また、供給シュートを滑り落ちる被計量物品の時間のバラツキが大きくなる結果、供給槽へ被計量物品を供給し始めてから完全に供給し終わるまでの時間が長くなり、供給槽への被計量物品の供給に無用な時間が発生することになり、結果的に組み合わせ秤の処理能力を低減させることになる。
さらに、補助槽の数が増加すると、その後流の集合シュートもそれに比例して大きなものを設ける必要があり、組み合わせ秤はますます嵩張ることになる。
そして、このように組み合わせ秤が嵩張った大きなものになると、設置のための大きな床面積と、頑丈な架台（支持フレーム）が必要となる。
さらに、供給槽，計量槽，補助槽の数を多くすると、計量作業終了後に必ずおこなわなければならない各部の洗浄作業量が増加し、組み合わせ秤による計量の合理化が、そのメンテナンス作業で相殺されてしまうことにもなっている。また、制御面に着目すれば制御対象が増加することにもなり、この点でも組み合わせ秤の価格をさらに高価にする結果になっていた。
【０００５】
また、このような構成の組み合わせ秤では、順次おこなわれている組み合わせにおいて、継続して選択されない補助槽の被計量物品に重量的な偏り（例えば、比較的重いものがあるいは軽いものばかりが残留するような偏り）が序々に増大し、例えば重量的にやや大きなものあるいはやや小さなものが選択されずに残り、目標重量値の組み合わせが得られる確率が、時間の経過とともに飛躍的に低減してしまうことになる。
このような状況では、所定組み合わせ回数毎に全ての補助槽の被計量物品を排出して対処するか、あるいは目標重量値の許容範囲を広げる必要があり、前者の場合には、計量工程で長時間滞留させておくことになるため被計量物品の品質の劣化を生じ、品物によっては商品の価値を喪失せしめ破棄等が余儀無くされ、また、後者の場合には、組み合わせ秤の特長である高い計量精度が損なわれてしまうことになる。
このような状況を呈すると、組み合わせ秤の処理能力あるいは計量精度が著しく低減することになる。
また、被計量物品の供給が円滑でなくなると、被計量物品の性質によっては、供給手段の搬送面等への付着が発生する等新たな不都合を惹起し、ますます円滑な計量作業を阻害するような状況へ移行する。
【０００６】
さらに、上記構成の組み合わせ秤では、組み合わせに際し、目標重量値の組み合わせを構成するものであれば、全ての補助槽の中からアトランダムに選択されるため、例えば、ピーナッツとおかきを等量づつ計量して一つの袋に入れるような所謂「ミックス計量」には、ピーナッツ用の組み合わせ秤とおかき用の組み合わせ秤が必要となっていた。
【特許文献１】特開平４−１１８５２８号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述のような現状に鑑みおこなわれたもので、高い計量精度を特長とする組み合わせ秤の利点を損なうことなく、従来の組み合わせ秤において各組み合わせにおいて遊んでいる計量槽及び供給槽の稼働率を 100％にすることにより、安価で且つコンパクトで上述のような不都合を生じさせることのない組み合わせ秤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる組み合わせ秤は、供給された被計量物品を計量する複数の計量槽と、これらの各計量槽で計量された被計量物品を組み合わせに際し溜めておく補助槽と、この補助槽内に溜められた被計量物品の重量値を記憶しておく記憶手段と、上記重量値を組み合わせ演算する演算装置を備えるとともに、
一つの計量槽とそれに付属する複数の補助槽で一組の計量グループを構成し、
組み合わせ演算に際し、１つの計量グループから必ず一つの補助槽にある被計量物品の重量値が選択されるような組み合わせをおこなって、目標値の許容範囲内の組み合わせを得るよう構成された組み合わせ秤であって、
この組み合わせ秤が、計量サイクル毎に、全ての計量槽へ、それぞれ被計量物品が共通の１つのコンベヤフィーダーを介して同時に供給され、全ての計量槽から、それら各計量槽にそれぞれ付属し前記選択されて空になった補助槽に、被計量物品が同時に供給されるよう構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
しかして、本発明にかかる組み合わせ秤によれば、組み合わせに際し、組み合わせを構成する各補助槽（組み合わせを構成する重量値を有する各被計量物品を溜めた各補助槽）はそれぞれ別の計量グループから選択されるため、つまり、各計量グループにおいて、１回の組み合わせにおいて空になる補助槽は１つとなるため、各計量グループにおいてそれぞれ１の補助槽へのみ被計量物品を供給すればよい。従って、各組み合わせ毎に、全ての計量槽がそれぞれその計量グループに属する空になった１の補助槽にのみ被計量物品を供給し、また空になった計量槽にそれに対応して設けられた各供給槽から供給する如く、全ての計量槽及び供給槽が各計量サイクルにおいて稼働し、特に高価な計量槽の稼働率が非常に高くなって、該計量槽が必要最小限の数になるため、組み合わせ秤が従来に比べて非常に安価になる。
しかも、組み合わせの数は、計量グループ数をｎ、補助槽数をＮとすると、Ｎn だけ得られるため、高い精度と迅速な組み合わせを円滑におこなうことができる。
さらに、上述のように１の計量サイクル毎に全ての計量槽，供給槽で被計量物品が供給排出され滞留することがないため、粘着性の高い被計量物品に関して付着を有効に防止することができる。
【００１０】
そして、本発明にかかる組み合わせ秤によれば、計量槽及び供給槽等の動作効率が極めて高いため、且つ計量槽及び供給槽が必要最小限度の数でよいため、部品点数および組立工数等が大幅に削減でき又制御も簡単になって、安価に製造することが可能となり、しかも組み合わせ秤全体を非常にコンパクトにすることができる。
【００１１】
また、粘着性の高い被計量物品に関しても、付着のし難い組み合わせ秤を提供できることになる。
【実施例１】
【００１２】
以下、本発明の実施例にかかる組み合わせ秤を図面を参照しながら説明する。
図１は本実施例にかかる組み合わせ秤の構成を概念的に示す側面図、図２は同じく正面図、図３は供給槽とリニアフィダー，コンベヤフィダーの配置関係を示す図１のＩ−Ｉ矢視図、図４は本実施例にかかる組み合わせ秤の全体の構成を示すブロック図である。
図１〜図３において、WBは真下に被計量物品を排出するゲート10 (図１参照）を備えた両開式の計量槽で、この計量槽WBの上流側には各計量槽WBに対応するようそれぞれ１つの供給槽FBが配設されている。また、計量槽WBの下流側には、１つの計量槽WBにそれぞれ４連式の補助槽MB（MB1 〜MB4 ）が配設され、本実施例では、図１に図示するように、１つの計量槽WBとそれに付属する４連式の補助槽MB1 〜MB4 で１つの計量グループＧを形成している。そして、本実施例の場合、図２に図示するように、このような計量グループＧがＧ1 〜Ｇ4 まで４グループ形成されている。
上記４連式の補助槽MBは、本実施例の場合、図１に矢印Ｘで図示するように、図示しない直動型のアクチュエータによって、各補助槽がそれぞれ計量槽WBの排出ゲート10の下方（真下）に位置する４つのポジションがとれるよう移動可能に構成され、４つの補助槽MB1〜MB4 のうち空になった補助槽に、選択的に被計量物品を供給可能に構成されている。
ところで、上記各供給槽FBの上流には、該各供給槽FBに対応して４つのレーン（L1〜L4；図２参照）を有する振動コンベヤ型のリニアフィダーLFが配設され、さらにその上流側には、この４つのレーンを具備するリニアフィダーLFに被計量物品を供給するために、図３に図示するように、４レーン全幅にわたる搬送面12を具備した振動コンベヤ型のコンベヤフィダーCFが配設されている。
また、上記補助槽MBの下流 (下方) には、組み合わせで選択された補助槽MB内の被計量物品を集合して下流に流す集合シュートDCが配設されている。特に、本実施例では、集合シュートDCは、図１に図示するように、補助槽MBを隔てて計量槽WBの真下に位置するコンパクトな形態のものが配置されている。
そして、この組み合わせ秤では、図４に図示するように、各計量槽WBの計量器（ロードセル) LCは、電気的に、A/D 変換器２を介して、組み合わせ演算及びこの組み合わせ秤の各操作部分（可動部分）の制御をおこなう演算装置１に接続されている。また、各供給槽FB, 各計量槽WB, 各補助槽MBのそれぞれの排出ゲート10の駆動手段 (例えば、電磁ソレノイド) は、ドライバー３を介して、上記演算装置１と電気的に接続されている。さらに、図示しないが、上記４連式の補助槽MB(MB1〜MB4)を矢印Ｘ (図１参照）に図示する方向に動作させる、直動型のアクチュエータは、上記同様に、ドライバーを介して、上記演算装置に接続されている。
また、組み合わせ演算状態あるいは組み合わせ結果等を表示するディスプレイ（CRT)が、通信用インターフェース (I/F)を介して、演算装置１に接続されている。
そして、図４に図示するように、上記演算装置１は、組み合わせ演算をおこなう中央演算素子（CPU)と、組み合わせのデータとなる各補助槽MB内の被計量物品の重量値を各補助槽MBに対応させて記憶する第１記憶手段 (RAM)と、上記中央演算素子 (CPU)の演算プログラム (組み合わせ演算あるいは後述する操作の制御をおこなうプログラム) を記憶した第２記憶手段 (ROM)と、中央演算素子 (CPU)と上記ドライバー２を接続するインプット・アウトプットボード（I/O)を具備している。
【００１３】
しかして、上述のように構成された本組み合わせ秤は、以下のように動作する。即ち、まず組み合わせ秤のメインスイッチをONにすると、組み合わせ秤が稼働状態になり、コンベヤフィダーCFが、被計量物品 (例えば、キャンディ) を搬送面全面に載置する如き状態でリニアフィダーLF側に被計量物品を搬送し、該リニアフィダーLFの４つのレーン（L1〜L4）に被計量物品を供給する。リニアフィダーLFは、この被計量物品を、４レーンの各レーンの下方に設けられた４つの供給槽FBに、概ね定められた量供給する。
上述のように、演算装置１は、所定時間、上記各フィダーCF,LF を作動させて、供給槽FBに被計量物品を概ね定められた量だけ供給させると、各フィダーCF,LF を停止させるとともに、供給槽FBの排出ゲートの駆動手段を動作させて、供給槽FB内の被計量物品を下流 (下方) の計量槽WBに供給させる。
次に、被計量物品が供給された各計量槽WBは、計量に必要な安定時間を経てそれぞれ被計量物品の重量値を計量し、この重量値（計量値）を演算装置１に伝達する。演算装置１では、伝達された重量値とその重量値の被計量物品が供給される補助槽MB（初期状態の場合は、例えば補助槽MB1 ）及び計量グループ名（例えば、第１の計量グループ名）を特定して、第１記憶手段(RAM) に記憶する。
同様に、各計量グループの全補助槽MB(MB1〜MB4)に被計量物品が満たされるまで、上述のステップを繰り返す。
そして、各計量グループＧ1 〜Ｇ4 の全補助槽MB1 〜MB4 に被計量物品が満たされると、演算装置１は、４つの計量グループからそれぞれ１つの補助槽MBの重量値を合計４ケ選択して加算する、組み合わせ演算を実施する。この組み合わせ状態とその結果を、組み合わせに参加する４つの計量グループの各補助槽MBを用いて概念的に示すと、図６に図示するようになる。図６において、ドットで灰色に塗られ区別された補助槽MBが、組み合わせにより選択された補助槽を示す。
従って、この実施例では、それぞれが４つの補助槽MB(MB1〜MB4)を備えた４つの計量グループＧ1 〜Ｇ4 から、それぞれ１つの補助槽MBの重量値を４つ選択するため、４4 の組み合わせ、つまり256 通りの組み合わせ演算がおこなわれる。
そして、この256 通りの組み合わせにおいて、目標重量値に最も近いものを選択する。
そして、この選択された合計重量値が目標重量値の許容範囲に入っているか否か演算装置１で判断され、許容範囲に入っている場合には、演算装置１はその組み合わせを構成する各補助槽MBを、それぞれの直動型のアクチュエータによって計量槽の真下に移動させ、包装装置の準備完了を確認の後、この位置で各補助槽MBの排出ゲート10の駆動手段を作動させ、これらの補助槽MB内の被計量物品を集合シュートDCに排出して、図示しない包装装置側に搬送する。
そして、空になった各計量グループのそれぞれの補助槽MBには、各計量グループの計量槽WBから、次の計量サイクルの動作をしている間に計量が完了している計量済みの被計量物品が、それぞれ供給され、演算装置１の第１記憶手段 (RAM)に、各計量グループ名と各計量グループにおいて供給した補助槽MBを特定してその重量値が記憶される。
このように、所定の処理量が達成されるまで、上述のような組み合わせがおこなわれる。組み合わせにおける各動作のタイムチャートを図示すると、図５のように表すことができる。図５において、Ｓは計量の１サイクルを表し、また破線の矢印は処理の流れを示す。
【００１４】
上述のように、本組み合わせ秤によれば、組み合わせに際し各計量グループからそれぞれ１つの補助槽(MB1〜MB4 のうちのいずれかの補助槽) にある被計量物品が選択されて組み合わせがおこなわれるため、空になる補助槽も各計量グループにおいて１つだけであるため、各計量グループに１つの計量槽を配置しておけば、常に、１つの計量サイクルにおいて、全ての計量槽が動作（稼働）して同時に被計量物品を供給することになる。従って、全ての計量槽及びそれに対応した供給槽は、各計量サイクルにおいて常に稼働状態となり、非常に高能率で組み合わせ作業がおこなわれるとともに、高価な計量槽も目標重量値を形成するのに必要な最低限あればよい。即ち、計量槽（計量グループ）の数に関して、本実施例では、目標重量値を形成するのに４つの重量値の組み合わせでおこなっているが、３つの重量値の組み合わせで十分な場合には計量槽は３つ、つまり計量グループが３つあればよい。かかる場合にも、１つの計量グループの補助槽の数を増加すれば、１回の組み合わせの組み合わせ総数をさほど低減させることはない。
【００１５】
ところで、上記実施例では、各計量槽に付属する補助槽を該計量槽の真下にそれぞれ位置するよう移動可能に構成していたが、これに代えて、図７に図示するように、計量槽の真下に隣接する補助槽の仕切り板部分が位置するよう構成し、計量槽WBの「Ｖ」字型底面の二つの排出ゲート10のいずれかを開くことによって、左右いずれかの補助槽MB (図７ではMB3 又はMB4 のいずれかの補助槽）に選択的に被計量物品を供給するように構成すれば、補助槽MBを移動させるアクチュエータの移動位置を２ポジションにすることができる。
【００１６】
また、上記実施例に代えて、図８に図示するように、計量槽WBと補助槽MBの間に、傾斜が４つの状態（４つのポジション）に任意に設定できる可動供給シュート11を配置し、この可動供給シュート11の角度を変えることによって、所望の補助槽MBに被計量物品を供給するよう構成してもよい。さらに、図９に図示するように、２連式の可動供給シュート11′を計量槽WBと補助槽MBの間に設け、この２連式のいずれかのシュート部に選択的に被計量物品を供給できるよう「Ｖ」字型底面のいずれかが開く二つの排出ゲート10を具備した計量槽WBを設ければ、供給シュート11′の傾斜をおこなうアクチュエータの傾斜を２つの状態（２ポジション）にすることができる。
【００１７】
ところで、上記実施例では言及していないが、上述のように計量槽は、全ての計量槽の排出ゲートが同時に開くよう動作するため、一つの駆動手段（例えば、空圧シリンダ）で動作するよう構成することができ、かかる場合には、この点においても、構成の簡素化が図れることとなる。
【００１８】
そして、上述のように１計量サイクル毎に全ての計量槽，供給槽，リニアフィダー、コンベヤフィダーが作動し、被計量物品がこれらの部位で滞留することがないため、粘着性の高い被計量物品に関して可及的に付着を防止することができることになる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明にかかる組み合わせ秤は、加工食品あるいはキャンディ等の菓子等の固形物を所定量づつ仕分けして袋詰する等なされるために、一定重量づつ計量・組み合わせをおこなう、組み合わせ秤に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施例にかかる組み合わせ秤の概念的な構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す組み合わせ秤の正面図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ矢視図である。
【図４】４組のリニアィダー，供給槽，計量槽，４連式の補助槽の二組を省略して図示した、本実施例にかかる組み合わせ秤の構成を示すブロック図である。
【図５】各構成の動作状態を示すタイムチャートである。
【図６】本実施例にかかる組み合わせ秤の組み合わせ状態を概念的に示す概念図である。
【図７】図１と異なる実施例にかかる組み合わせ秤の概念的な構成を示す側面図である。
【図８】図１と異なる実施例にかかる組み合わせ秤の概念的な構成を示す側面図である。
【図９】図１と異なる実施例にかかる組み合わせ秤の概念的な構成を示す側面図である。
【図１０】従来の組み合わせ秤の概念的な構成を示す概念図である。
【符号の説明】
【００２１】
１          演算装置
WB          計量槽
FB          供給槽
MB          補助槽
Ｇ          計量グループ
LF          ニリアフィダー
CF          コンベヤフィダー
RAM         第１記憶手段（記憶手段）
【図１】
0003572069.tif 000002
【図２】
0003572069.tif 000003
【図３】
0003572069.tif 000004
【図４】
0003572069.tif 000005
【図５】
0003572069.tif 000006
【図６】
0003572069.tif 000007
【図７】
0003572069.tif 000008
【図８】
0003572069.tif 000009
【図９】
0003572069.tif 000010
【図１０】
0003572069.tif 000011