(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に配置され、供給された物品を分散させながら搬送する分散フィーダと、
前記分散フィーダの周囲に放射状に配列され、前記分散フィーダから排出された物品を搬送する複数の放射フィーダと、
前記放射フィーダから排出された物品を受ける複数の計量ホッパと、
組合せ目標重量を設定する設定手段と、
前記分散フィーダから各前記放射フィーダへ排出される毎回の排出量が前記組合せ目標重量となるように前記分散フィーダの駆動パラメータを調整する分散制御系と、
組合せ選択された複数の前記放射フィーダから排出される毎回の排出量が前記組合せ目標重量となるように各前記放射フィーダの駆動パラメータを調整する放射制御系と、
を備え、
前記計量ホッパ内の物品の重量に基づいて組合せ計量を行う、
組合せ計量装置であって、
運転設定を自動で行うことを可能とし、
両前記制御系からそれぞれ排出される毎回の排出量がバランスしているときの物品の層厚が厚いか薄いかを指定することによって特定される前記分散フィーダ上の物品と前記放射フィーダ上の物品とのそれぞれの層厚に関する層厚パラメータと、搬送し易い物品か搬送し難い物品かを指定することによって特定される前記分散フィーダと前記放射フィーダとにおけるそれぞれの速度パラメータと、に基づいて、前記分散フィーダの前記駆動パラメータと前記放射フィーダの前記駆動パラメータとを算出し、算出した各前記駆動パラメータを、対応する前記制御系の初期値としてそれぞれ設定する、
組合せ計量装置。
【請求項２】
上部に配置され、供給された物品を分散させながら搬送する分散フィーダと、
前記分散フィーダの周囲に放射状に配列され、前記分散フィーダから排出された物品を搬送する複数の放射フィーダと、
前記放射フィーダから排出された物品を受ける複数の計量ホッパと、
組合せ目標重量と運転速度とを設定する設定手段と、
前記分散フィーダから各前記放射フィーダへ排出される毎回の排出量が前記組合せ目標重量となるように前記分散フィーダの駆動パラメータを調整する分散制御系と、
組合せ選択された複数の前記放射フィーダから排出される毎回の排出量が前記組合せ目標重量となるように各前記放射フィーダの駆動パラメータを調整する放射制御系と、
前記分散フィーダ上に積載される物品の層厚に関する層厚パラメータと、前記組合せ目標重量と、運転速度と、に基づいて、両前記制御系からそれぞれ排出される毎回の排出量がバランスしているときの前記分散フィーダ上の積載量を算出する手段と、
算出された前記分散フィーダ上の積載量と、搬送し易い物品か搬送し難い物品かを指定することによって特定される前記分散フィーダにおける速度パラメータと、前記組合せ目標重量と、を使って前記分散フィーダの前記駆動パラメータを算出する手段と、
前記放射フィーダ上に積載される物品の層厚に関する層厚パラメータと、前記組合せ目標重量と、に基づいて、両前記制御系からそれぞれ排出される毎回の排出量がバランスしているときの前記放射フィーダ上の積載量を算出する手段と、
算出された前記放射フィーダ上の積載量と、搬送し易い物品か搬送し難い物品かを指定することによって特定される前記放射フィーダにおける速度パラメータと、前記組合せ目標重量と、を使って、前記放射フィーダの前記駆動パラメータを算出する手段と、
を備え、
前記計量ホッパ内の物品の重量に基づいて組合せ計量を行う、
組合せ計量装置であって、
運転設定を自動で行うことを可能とし、
算出された各前記駆動パラメータを、対応する前記制御系の初期値としてそれぞれ設定する、
組合せ計量装置。
【請求項３】
前記分散フィーダ上に積載される物品の層厚に関する前記層厚パラメータと、前記放射フィーダ上に積載される物品の層厚に関する前記層厚パラメータとは、それぞれが、搬送される物品の層厚が厚い場合の第１層厚パラメータと、搬送される物品の層厚が薄い場合の第２層厚パラメータと、を有し、
前記層厚パラメータは、搬送される物品の層厚が厚いか薄いかを指定することによって前記第１又は第２層厚パラメータに特定される、
請求項１又は２に記載の組合せ計量装置。
【請求項４】
前記分散フィーダにおける前記速度パラメータと、前記放射フィーダにおける前記速度パラメータとは、それぞれが、搬送し易い物品を搬送するときの第１速度パラメータと、搬送し難い物品を搬送するときの第２速度パラメータとを有し、
前記速度パラメータは、搬送し易い物品か、搬送し難い物品かを指定することによって前記第１又は第２速度パラメータに特定される、
請求項１から３のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。
【請求項５】
前記計量ホッパにそれぞれ設けられ、各前記計量ホッパが受けた物品を計量し、計量結果として計量信号を出力する複数の計量部と、
複数の段階フィルタからなり、前記計量ホッパが物品を受けてからの時間に応じた段数の前記段階フィルタを用いて前記計量信号のフィルタ処理を行う、複数の多段デジタルフィルタと、
前記計量信号を用いた組合せ演算により前記計量ホッパの組合せを選択し、前記組合せ計量を行う組合せ演算部と、
運転速度を用いて、フィルタ処理可能時間を算出する第１演算部と、
前記フィルタ処理可能時間と、前記段階フィルタそれぞれの処理所要時間とを比較し、前記フィルタ処理可能時間の終了以前に前記フィルタ処理が完了する前記段階フィルタの前記段数を、処理可能段数として、前記多段デジタルフィルタ別に導出する導出部と、
前記処理可能段数と、前記組合せ演算により選択される前記計量ホッパの数である選択ヘッド数と、前記組合せ演算において選択可能な前記計量ホッパの数である安定ヘッド数と、前記段階フィルタそれぞれの誤差情報とに基づき、前記計量部それぞれの個別誤差予想値を、前記多段デジタルフィルタ別に算出する第２演算部と、
前記個別誤差予想値に基づき、前記組合せ計量後の物品の総重量に対する総合誤差予想値を、前記多段デジタルフィルタ別に算出する第３演算部と、
前記総合誤差予想値に基づいて、１の前記多段デジタルフィルタを選択する選択部と、
をさらに備え、
前記組合せ演算部は、前記選択部に選択された前記多段デジタルフィルタにより前記フィルタ処理された前記計量信号を用いて前記組合せ演算を行う、
請求項１から４のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。
【請求項６】
前記計量ホッパにそれぞれ設けられ、各前記計量ホッパが受けた物品を計量し、計量結果として計量信号を出力する複数の計量部と、
複数の段階フィルタからなり、前記計量ホッパが物品を受けてからの時間に応じた段数の前記段階フィルタを用いて、前記計量信号のフィルタ処理を行う、複数の多段デジタルフィルタと、
前記計量信号を用いた組合せ演算により前記計量ホッパの組合せを選択し、前記組合せ計量を行う組合せ演算部と、
運転速度を用いて、前記組合せ計量の時点のフィルタ処理可能時間を、複数のサイクルに対して算出する第１演算部と、
前記フィルタ処理可能時間と、前記段階フィルタそれぞれの処理所要時間とを比較し、前記フィルタ処理可能時間の終了以前に前記フィルタ処理が完了する前記段階フィルタの前記段数を、処理可能段数として、前記多段デジタルフィルタ別、かつ、前記サイクル別に導出する導出部と、
前記処理可能段数と、前記組合せ演算により選択される前記計量ホッパの数である選択ヘッド数と、前記組合せ演算において選択可能な前記計量ホッパの数である安定ヘッド数と、前記段階フィルタそれぞれの誤差情報とに基づき、前記計量部それぞれの個別誤差予想値を、前記多段デジタルフィルタ別、かつ、前記サイクル別に算出する第２演算部と、
前記個別誤差予想値に基づき、前記組合せ計量後の物品の総重量に対する総合誤差予想値を、前記多段デジタルフィルタ別、かつ、前記サイクル別に算出する第３演算部と、
前記総合誤差予想値を基に、前記段階フィルタを前記サイクル別に組合せ、フィルタを生成するフィルタ生成部と、
をさらに備え、
前記組合せ演算部は、前記フィルタ生成部に生成された前記フィルタにより前記フィルタ処理された前記計量信号を用いて前記組合せ演算を行う、
請求項１から４のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。
【請求項７】
運転中に、前記選択ヘッド数および前記安定ヘッド数の少なくとも一方を取得する取得部をさらに備える、
請求項５又は６に記載の組合せ計量装置。
【請求項８】
前記総合誤差予想値を出力する出力部をさらに備える、
請求項５から７のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。
【請求項９】
前記計量ホッパそれぞれに対して設けられ、前記放射フィーダから排出された物品を一時的に貯留し、前記計量ホッパに物品を供給する複数のプールホッパをさらに備え、
前記第１演算部は、前記運転速度と、前記計量ホッパが開いた後に前記プールホッパが開くまでの遅延時間と、前記プールホッパが開いてから前記計量部が前記計量信号の取得を開始するまでの安定時間と、に基づき、前記フィルタ処理可能時間を算出する、
請求項５から８のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。
【請求項１０】
前記運転速度が入力される入力部をさらに備える、
請求項５から９のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組合せ計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
組合せ計量装置においては、運転条件や組合せ計量の対象物の特性等に応じて、組合せ計量装置の運転設定が行われる。【０００３】
従来、このような運転設定は、組合せ計量装置を操作するオペレータの経験や勘に基づいて、あるいは、試運転等で試行錯誤を繰り返すことで行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、オペレータの経験や勘に基づいて運転設定を行う場合には、オペレータの能力によっては、最適な運転設定が行われない可能性がある。また、試運転等に基づいて運転設定を行う場合には、運転条件を変更した際に、運転設定のため、組合せ計量装置を長時間停止することが必要になる場合がある。【０００５】
本発明の課題は、最適な運転設定で運転を行うことが容易な組合せ計量装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る組合せ計量装置は、分散フィーダと、複数の放射フィーダと、複数の計量ホッパとを備える。分散フィーダは、上部に配置され、供給された物品を分散させながら搬送する。放射フィーダは、分散フィーダの周囲に放射状に配列され、分散フィーダから排出された物品を搬送する。計量ホッパは、放射フィーダから排出された物品を受ける。組合せ計量装置は、計量ホッパ内の物品の重量に基づいて組合せ計量を行う。組合せ計量装置では、運転設定を自動で行うことが可能である。【０００７】
これにより、オペレータの能力によらず、短時間で組合せ計量装置の運転設定を行うことができる。【０００８】
従来、平面視円形の組合せ計量装置には、図８の一部断面図に示すように、装置中央上部に円錐形状の振動盤ＶＰを有する分散フィーダＤＦを配置し、それを囲むようにその周囲に複数の放射フィーダＲＦを放射状に配列して、分散フィーダＤＦ上に供給された物品Ｇをそれに続く各放射フィーダＲＦに分散しながら、各放射フィーダＲＦの先端から下段の各ホッパＰＨに物品Ｇを少量ずつ排出する分散供給装置Ａが備えられている。【０００９】
この分散供給装置Ａでは、各ホッパＰＨ、ＷＨへの物品の供給量を安定させるために、各ホッパＰＨに供給された物品重量を下段の計量ホッパＷＨで検出し、その検出重量に基づいて、各放射フィーダＲＦからの排出量が、理想的な排出重量となるように、対応する放射フィーダＲＦの振動強度と振動時間とを手動で調整したり、それらを自動調整したりしている。ここで、理想的な排出重量とは、組合せ目標重量を理想的な組合せ選択ホッパ数で割った値である。また、中央の分散フィーダＤＦには、その上に供給される物品の積載重量を検出する重量検出器Ｓが設けられ、その検出重量に基づいて、物品を排出する上段のクロスフィーダＣＦをオン・オフ制御することにより、分散フィーダＤＦ上には、所定重量範囲の物品Ｇが常時貯留されるようになっている。また、分散フィーダＤＦの振動強度と振動時間とを手動で調整したり、それらを自動調整したりすることにより、そこから排出される毎回の排出量が組合せ目標重量となるように制御している。【００１０】
しかし、扱ったことのない新商品を計量するときは、分散フィーダＤＦ上の物品の積載量と、各フィーダＤＦ，ＲＦの振動強度や振動時間をどの程度の値に設定しておけば、安定供給に移行させることができるのか判らないので、経験と勘でもってそれらの初期値を適宜設定している。【００１１】
そして、運転を開始して分散フィーダＤＦから放射フィーダＲＦへの排出量が不足するようになると、分散フィーダＤＦに設定した積載量を上げたり、分散フィーダＤＦの振動強度を上げたりする。逆に、分散フィーダＤＦから放射フィーダＲＦへの排出量が多すぎると、分散フィーダＤＦから溢れた物品Ｇが放射フィーダＲＦの始端部ＳＰで堆積し、それが崩れることなくそのまま搬送されてホッパＰＨ，ＷＨへ供給されてしまう。このように供給量に過不足が生じると、組合せ不良が発生し易くなって装置の稼働率が低下する。特に、計量ホッパＷＨが供給過多になると、そのホッパＷＨが組合せ選択される確率が低下するから、計量装置としての精度が低下する。そして、組合せ選択されないホッパＷＨに対応する放射フィーダＲＦは、駆動されないままとなるから、その始端部ＳＰには、ますます物品Ｇが堆積して事態が悪化することになる。【００１２】
このように、扱ったことのない新商品を分散供給装置Ａで供給するときは、経験と勘でもって初期値を決めていたので、それを改善するために、特許文献１（特許第４１４５３９９号公報）、特許文献２（特開２００１−３１７９８８号公報）に開示されるような発明が提案されている。【００１３】
しかし、これらの従来技術では、上流の分散フィーダＤＦを制御する制御系と、下流の放射フィーダＲＦを制御する制御系とが独立しているために、一方の制御系に対する初期値が不適切であると、それを他方の制御系で補うことができないから、結局、各フィーダＤＦ，ＲＦによる個別制御が安定するまで、試行錯誤を繰り返して最適な条件を見つけ出さねばならないという問題があった。【００１４】
そのため、組合せ計量装置では、物品が搬送し易いか、搬送し難いかの特性と、搬送中の物品の理想的な層厚とが導入され、分散フィーダや放射フィーダに設定する最適な初期値が求められ、それに基づいて各フィーダを駆動することにより、両制御系が安定するまでの立ち上がり特性が改善されることが望ましい。【００１５】
そこで、本発明に係る組合せ計量装置は、設定手段と、分散制御系と、放射制御系と、をさらに備えることが望ましい。設定手段は、組合せ目標重量を設定することが望ましい。分散制御系は、分散フィーダから各放射フィーダへ排出される毎回の排出量が組合せ目標重量となるように分散フィーダの駆動パラメータを調整することが望ましい。放射制御系は、組合せ選択された複数の放射フィーダから排出される毎回の排出量が組合せ目標重量となるように各放射フィーダの駆動パラメータを調整することが望ましい。組合せ計量装置は、分散フィーダ上の物品と放射フィーダ上の物品とのそれぞれの層厚に関する層厚パラメータと、分散フィーダと放射フィーダとにおけるそれぞれの速度パラメータと、に基づいて、分散フィーダの駆動パラメータと、放射フィーダの駆動パラメータと、を算出することが望ましい。分散フィーダ上の物品と放射フィーダ上の物品とのそれぞれの層厚に関する層厚パラメータは、両制御系からそれぞれ排出される毎回の排出量がバランスしているときの物品の層厚が厚いか薄いかを指定することによって特定されることが望ましい。前記分散フィーダと前記放射フィーダとにおけるそれぞれの速度パラメータは、搬送し易い物品か搬送し難い物品かを指定することによって特定されることが望ましい。算出した各駆動パラメータは、対応する制御系の初期値としてそれぞれ設定されることが望ましい。【００１６】
ここで、分散フィーダに初期値として設定する駆動パラメータとは、分散フィーダに積載する物品の積載量、並びに、分散フィーダを駆動する振動強度と振動時間のいずれか、または、振動強度と振動時間の両方を意味する。放射フィーダに初期値として設定する駆動パラメータとは、放射フィーダを駆動する振動強度と振動時間の何れか、又はその両方を意味する。【００１７】
また、駆動パラメータの調整には、表示画面に表示された駆動パラメータを見ながら、それを手動で変更する場合と、自動調整する場合とがある。自動調整する場合は、分散フィーダにおいては、複数の計量ホッパが供給不足に陥ったり供給過多になったりすると、それに応じて分散フィーダ上の積載量を段階的に増減したり、あるいは、その積載量の増減に応じて分散フィーダの振動強度や振動時間を自動的に変更したりする調整である。また、放射フィーダにおいては、計量ホッパで計量された物品の平均重量が、組合せ目標重量を理想的な組合せ選択ホッパ数で割った値になるように、各放射フィーダの振動強度や振動時間をフィードバック制御する調整である。【００１８】
以下、本発明の解決原理を図１〜図３に基づいて説明する。【００１９】
計量対象となる物品には、搬送し易いもの、し難いもの、積載されると崩れ易いもの、崩れ難いもの等、種々の性状のものがある。これらの物品を分散供給装置で供給するときの安定状態を大別すると、図１の状態と図２の状態に分けることができる。【００２０】
図１の状態は、放射フィーダＲＦと分散フィーダＤＦでの物品Ｇの層厚が薄く、ほぼ均一な層をなして流れている状態である。この状態では、分散フィーダＤＦ上の層と放射フィーダＲＦ上の層が、両者の境界で分断されて段差ができている状態である。【００２１】
また、図２の状態は、各フィーダＤＦ、ＲＦでの物品Ｇの層厚が厚く、ほぼ均一な層をなして流れている状態であり、且つ、分散フィーダＤＦ上の層と放射フィーダＲＦ上の層とが連続している状態である。【００２２】
図１の状態では、分散フィーダＤＦから排出される物品Ｇは、全ての放射フィーダＲＦへ流れていくが、図２の状態では、駆動されていない放射フィーダＲＦ上の物品Ｇが抵抗となるため、主に駆動されて物品Ｇが流れつつある放射フィーダＲＦに流れていく。そこで、こうした安定状態にある時の分散フィーダＤＦからの排出量と放射フィーダＲＦからの排出量とがバランスしている状態を、装置に設定される組合せ目標重量と、運転速度（回数／分）と、安定状態にあるときの物品の層厚の違いによって特定される層厚パラメータと、搬送し易い物品か搬送し難い物品かを指定することによって特定される速度パラメータとを使って表してみる。【００２３】
まず、安定供給状態にあるときの分散フィーダＤＦ上に積載される物品の平均的な積載量（ｇ）は、図１、図２の何れの状態においても、
積載量＝単位面積に掛かる重量×分散フィーダＤＦの面積        （１）
として表すことができる。ここで、単位面積に掛かる重量（ｇ／ｍｍ２）とは、例えば、分散フィーダＤＦが円錐形状の振動盤ＶＰを有する場合は、図３の一点鎖線の柱で示すように、その上に堆積している物品によって振動盤ＶＰに掛かる圧力のことであり、分散フィーダＤＦの面積とは、振動盤ＶＰの半径をＲとするとπＲ２のことである。
また、分散フィーダＤＦから排出される毎回の排出量は、図１の状態では、分散フィーダＤＦの外周からほぼ均等に物品が排出されると仮定すると、
毎回の排出量＝単位面積に掛かる重量×外周×移動速度×移動時間（２）
として表すことができる。ここで、分散フィーダＤＦの外周とは、２πＲのことである。また、移動速度とは、物品が外周から出るときの半径方向の速度である。したがって、前記（１）（２）式から単位面積に掛かる重量の項を消去すると、前記（２）式は、
毎回の排出量＝（２／Ｒ）×移動速度×移動時間×積載量        （３）
として表すことができる。【００２４】
ここで、安定状態では、分散フィーダＤＦから排出される毎回の排出量は、組合せ選択によって排出される組合せ目標重量となる。また、分散フィーダＤＦから排出される物品の移動速度は、分散フィーダＤＦの振動強度に比例すると考えても差し支えないから、
移動速度＝速度パラメータ×振動強度                          （４）
と仮定する。この速度パラメータは、分散フィーダＤＦの振動強度を１段階上げると、移動速度がどの程度上がるかを表したもので、主に、搬送し易い物品か搬送し難い物品かの違いによって左右される。そして、移動時間は、分散フィーダＤＦの振動時間となるから（３）式に（４）式を代入すると、
組合せ目標重量＝（２／Ｒ）×速度パラメータ×振動強度
×振動時間×積載量                          （５）
となる。この（５）式を振動強度について表すと、
振動強度＝（Ｒ×組合せ目標重量）／
（２×速度パラメータ×振動時間×積載量）          （６）
となる。そして、半径Ｒは、振動盤ＶＰの形状から既知であり、速度パラメータは、搬送し易い物品か搬送し難い物品かによって異なるから、搬送し易い物品の速度パラメータについては、搬送し易い代表的な物品を分散フィーダＤＦで搬送したときの振動強度と移動速度との関係から実験によって求める。また、搬送し難い物品の速度パラメータについては、搬送し難い代表的な物品を分散フィーダＤＦで搬送したときの振動強度と移動速度との関係から実験によって求める。【００２５】
ただし、ここで求める速度パラメータは、図１の状態のものであり、図２の状態では、組合せ選択されて駆動される放射フィーダＲＦにしか物品が流れていかないから、この場合の速度パラメータは、図１の場合と異なり、これも実験によって求まる。また、（６）式の振動時間は、設定された運転速度によって制約を受け、その範囲において取り得る可能な振動時間が求まるから、上記（６）式において、未知数となるのは、分散フィーダＤＦ上の物品の積載量だけとなる。【００２６】
この積載量は、単位面積に掛かる重量×分散フィーダＤＦの面積となるから、これを組合せ目標重量と運転速度（回数／分）で表すために、分散フィーダＤＦから排出される単位時間あたりの必要排出量（ｇ／ｓｅｃ）を、
必要排出量＝組合せ目標重量×運転速度／６０                  （７）
とし、この必要排出量を用いて下記の１次式で単位面積に掛かる重量を表す。必要排出量が多くなると、分散フィーダＤＦからの排出量が多くなるから、積載量もそれに応じて大きくしていく必要がある。そこで、単位面積に掛かる重量が必要排出量に比例すると考えて下記の１次式としたものである。
単位面積に掛かる重量＝Ａdf×必要排出量＋Ｂdf                （８）
ここで使用する係数Ａdf、Ｂdfは、物品を搬送するときの層厚の違いによって特定される層厚パラメータとなる。このパラメータも、図１の理想的な状態での層厚と、図２の理想的な状態での層厚についてそれぞれ実験によって求めることができる。そうすると、未知数であった積載量は、
積載量＝πＲ２×（Ａdf×必要排出量＋Ｂdf）
として表すことができるから、積載量は、組合せ目標重量と、運転速度と、層厚が厚いか薄いかの違いによって特定される層厚パラメータを代入することによって算出することができる。また、それを使って、式（６）の分散フィーダＤＦの振動強度を求めることができる。【００２７】
次に、放射フィーダＲＦについてみると、安定供給にあるときの全放射フィーダＲＦ上に積載される物品の平均的な積載量（ｇ）は、
全積載量＝単位面積に掛かる重量×各放射フィーダの搬送面積
×全台数                                          （９）
となる。ここで、各放射フィーダの搬送面積とは、各放射フィーダＲＦが物品を搬送するときの平均的な搬送面の面積である。したがって、組合せ選択された放射フィーダＲＦから排出される毎回の排出量は、前記搬送面の出口からの排出量となるから、
毎回の排出量＝単位面積に掛かる重量×放射フィーダの出口の幅
×移動速度×移動時間
×組合せ選択された放射フィーダの台数        （１０）
となる。したがって、前記（９）、（１０）式から単位面積に掛かる重量の項を消去すると、前記（１０）式は、
毎回の排出量＝選択された放射フィーダの台数×出口の幅×移動速度
×移動時間×積載量／
（各放射フィーダの搬送面積×全台数）        （１１）
となる。ここで、安定状態では、組合せ選択された放射フィーダＲＦからの毎回の排出量は、組合せ目標重量となる。また、放射フィーダＲＦから排出される物品の移動速度は、放射フィーダＲＦの振動強度に略比例するから、
移動速度＝速度パラメータ×振動強度
で表す。そして、移動時間は、放射フィーダＲＦの振動時間となるから、前記（１１）式は、
組合せ目標重量＝選択台数×出口の幅×速度パラメータ×振動強度
×振動時間×積載量／
（各放射フィーダの搬送面積×全台数）      （１２）
となる。この（１２）式を振動強度について表すと、
振動強度＝組合せ目標重量×各放射フィーダの搬送面積×全台数／
（選択台数×出口の幅×速度パラメータ×振動時間×積載量）（１３）
となる。そして、放射フィーダＲＦの搬送面積、全台数、出口の幅は、放射フィーダＲＦの形状から既知であり、速度パラメータは、前述のように、搬送し易い物品と搬送し難い物品をそれぞれ放射フィーダＲＦで搬送したときの振動強度と移動速度との関係から実験によって求めることができる。また、（１３）式の振動時間は、設定された運転速度に制約され、その範囲内で取り得る可能な振動時間が決まるから、上記（１３）式において、未知数となるのは、選択台数と積載量となる。【００２８】
選択台数は、装置に搭載される計量ホッパＷＨの台数に応じて予め設定されるもので、例えば、計量ホッパＷＨが１０台の装置では、５台が選択ホッパ数となり、計量ホッパＷＨが１４台以上の装置では、前回選択された計量ホッパＷＨを除く残りの計量ホッパＷＨから次回の組合せ選択を行うために、この場合の選択ホッパ数は、３．８台とされる。したがって、上記（１３）式において、未知数となるのは、全放射フィーダＲＦにおける物品の積載量だけとなる。【００２９】
この全積載量は、（９）式から
全放射フィーダ上の積載量＝単位面積に掛かる重量×搬送面積×全台数
として表すことができるが、放射フィーダＲＦの単位面積に掛かる重量は、図１、図２の何れの状態においても、放射フィーダＲＦ上の物品の層厚に依存するから、各状態の層厚パラメータをＢrfとすると、全放射フィーダ上の積載量は、
全放射フィーダ上の積載量＝Ｂrf×搬送面積×全台数
として表すことができる。ただし、層厚パラメータＢrfは、図１の状態と図２の状態とで異なるから、それぞれの状態の層厚パラメータを実験によって求めておく。そうすると、未知数であった全放射フィーダ上の積載量は、求めた層厚パラメータと各放射フィーダＲＦの搬送面積と全台数を入力することによって算出することができる。また、算出された積載量に基づいて式（１３）の放射フィーダＲＦの振動強度を求めることができる。なお、分散フィーダＤＦにおいては、層厚パラメータを求めるために、式（７）の必要排出量を使ったが、放射フィーダＲＦにおいては、物品Ｇの層厚は、放射フィーダＲＦと分散フィーダＤＦとの段差や物品の大きさ、形状等によって決まるから、式（７）の必要排出量は、使用していない。【００３０】
以上から、分散フィーダＤＦに初期値として設定する積載量（ｇ）や振動強度、振動時間、並びに、放射フィーダＲＦに初期値として設定する振動強度や振動時間を、組合せ目標重量・運転速度・速度パラメータ・層厚パラメータを使って求めることができる。【００３１】
ここでは、分散フィーダや放射フィーダに設定する駆動パラメータを、安定供給状態にあるときの物品の層厚が厚いか、薄いか、搬送し易い物品か、搬送し難い物品かの違いを指定するだけで、簡単に自動設定することができるので、熟練したオペレータに頼らずに、初心者でも簡単に扱える装置となる。【００３２】
また、物品の層厚が厚いか薄いかを指定することによって特定される分散フィーダと放射フィーダとにおけるそれぞれの物品の層厚に関する層厚パラメータと、搬送し易い物品か搬送し難い物品かを指定することによって特定される分散フィーダと放射フィーダとにおけるそれぞれの速度パラメータとを使って、分散フィーダの駆動パラメータと放射フィーダの駆動パラメータとを求め、求めた各駆動パラメータを用いて分散フィーダと放射フィーダとが駆動されるから、両制御系が安定するまでの立ち上がり特性がよくなって、運転開始時の稼動率を向上させることができる。【００３３】
また、組合せ目標重量と運転速度とに関連付けられた駆動パラメータは、組合せ目標重量や運転速度が変更されても、それに応じて変わるから、設定される運転条件が変更されても十分対応することができる。加えて、速度パラメータは、搬送し易い物品か搬送し難い物品かを指定することによって特定されるから、物品が乾燥しているか、湿気を帯びているか等によって搬送特性が変わっても、それに十分対応することができる。【００３４】
ところで、組合せ計量装置の計量部が出力する計量信号は、計量ホッパに物品が供給された際に発生する振動に起因するノイズ等、様々なノイズを含む。これに対し、出力された計量信号からノイズを除去するために、組合せ計量装置のフィルタ処理にデジタルフィルタが採用される場合がある。例えば、特許文献３（特開２００３−４５１７号公報）には、組合せ計量装置にデジタルフィルタが設けられた事例が記載されている。【００３５】
特許文献３（特開２００３−４５１７号公報）で使用されるデジタルフィルタは、フィルタ時間（処理所要時間）と減衰効果が固定された単段のデジタルフィルタである。これに対し、時間経過と共に、複数の段階フィルタで計量信号を処理し、ノイズの減衰効果を高める多段デジタルフィルタが存在する（例えば、特許文献４（特開昭６２−２８０６２５号公報））。多段デジタルフィルタでは、大きな段数の段階フィルタで計量信号がフィルタ処理される場合に処理所要時間が長くなるが、一方で高いノイズの減衰効果が得られる。【００３６】
組合せ計量装置においては、組合せ演算の際に組合せとして選択されない計量部が存在するため、多段デジタルフィルタを用いることで、滞留時間（計量部に物品が供給されてから組合せ演算の際に組合せとして選択されるまでの時間）の長い計量部からの計量信号はノイズがより低減され、組合せ計量装置全体として計量誤差の低減を期待できる。【００３７】
しかし、多段デジタルフィルタは、時間の経過と共に減衰効果が変化するため、多段デジタルフィルタの性能（誤差の期待値）を把握することが難しい。特に、複数の多段デジタルフィルタを備えた組合せ計量装置において、多段デジタルフィルタの性能を把握し、最適な多段デジタルフィルタを選定することは困難を伴う。【００３８】
例えば、ある組合せ計量装置にフィルタ特性の異なる（処理所要時間および減衰効果の異なる）複数の多段デジタルフィルタが備えられているとする。この場合に、どの多段デジタルフィルタを使うと最も誤差の少ない計量が可能かを検討する場合を考える。【００３９】
まず、組合せ計量のタイミングで、各多段デジタルフィルタにおいてどの段数の段階フィルタが使えるかの検討が必要になるが、多段デジタルフィルタ別、段数別に処理所要時間が異なり、さらに組合せ計量の際に組合せに選ばれない計量部も出てくるので一意に決定できない。また、どの段数の段階フィルタを使うかで各多段デジタルフィルタの減衰効果が異なるので、多段デジタルフィルタの減衰効果の比較が複雑になる。さらに、運転速度（所定時間あたりに実行する組合せ演算の回数）等のパラメータが変更されると、組合せ計量のタイミングで、使用可能な段数の段階フィルタが変化しうる。【００４０】
そのため、運転条件に応じて、組合せ計量装置で実際に試運転をして最適な多段デジタルフィルタが選定されているのが現状であり、運転速度等のパラメータが変更された場合には、多段デジタルフィルタの再選定に労力を要する。【００４１】
よって、組合せ計量装置は、計量部の計量信号を多段デジタルフィルタによりフィルタ処理を行う場合に、多段デジタルフィルタが容易に評価され、最適にフィルタ処理された計量信号を用いることが可能であるように運転設定されることが望ましい。【００４２】
そこで、本発明に係る組合せ計量装置は、複数の計量部と、複数の多段デジタルフィルタと、組合せ演算部と、第１演算部と、導出部と、第２演算部と、第３演算部と、選択部と、をさらに備えることが望ましい。計量部は、計量ホッパにそれぞれ設けられ、各計量ホッパが受けた物品を計量し、計量結果として計量信号を出力することが望ましい。多段デジタルフィルタは、複数の段階フィルタからなり、計量ホッパが物品を受けてからの時間に応じた段数の段階フィルタを用いて計量信号のフィルタ処理を行うことが望ましい。組合せ演算部は、計量信号を用いた組合せ演算により計量ホッパの組合せを選択し、組合せ計量を行うことが望ましい。第１演算部は、運転速度を用いてフィルタ処理可能時間を算出することが望ましい。導出部は、フィルタ処理可能時間と、段階フィルタそれぞれの処理所要時間とを比較し、フィルタ処理可能時間の終了以前にフィルタ処理が完了する段階フィルタの段数を、処理可能段数として、多段デジタルフィルタ別に導出することが望ましい。第２演算部は、処理可能段数と、組合せ演算により選択される計量ホッパの数である選択ヘッド数と、組合せ演算において選択可能な計量ホッパの数である安定ヘッド数と、段階フィルタそれぞれの誤差情報とに基づき、計量部それぞれの個別誤差予想値を、多段デジタルフィルタ別に算出することが望ましい。第３演算部は、個別誤差予想値に基づき、組合せ計量後の物品の総重量に対する総合誤差予想値を、多段デジタルフィルタ別に算出することが望ましい。選択部は、総合誤差予想値に基づいて、１の多段デジタルフィルタを選択することが望ましい。組合せ演算部は、選択部に選択された多段デジタルフィルタによりフィルタ処理された計量信号を用いて組合せ演算を行うことが望ましい。【００４３】
なお、ここで、運転速度は、組合せ計量装置が所定時間あたりに実行する組合せ演算（組合せ計量）の回数である。運転速度は、例えば、回数／分の単位で表される。フィルタ処理可能時間は、ある組合せ演算実施時までに、多段デジタルフィルタがフィルタ処理のために用いることが可能な時間である。【００４４】
ここでは、ある多段デジタルフィルタを用いた場合の、計量部それぞれの個別誤差予想値が、運転速度に対して算出され、さらに、個別誤差予測値に基づいて、組合せ計量後の物品の総重量に対する総合誤差予想値が算出される。つまり、ある多段デジタルフィルタについて、ある運転速度におけるその多段デジタルフィルタの評価を容易に行うことができる。そのため、運転速度に対してユーザの望む誤差水準を満足する多段デジタルフィルタが存在するか否かが把握できる。また、複数の多段デジタルフィルタが存在する場合に、多段デジタルフィルタの比較を容易に行うことが出来る。そして、運転設定として、総合誤差予想値に基づいて１の多段デジタルフィルタが選択されるため、選択された最適な多段デジタルフィルタを用いた組合せ計量が実現できる。【００４５】
あるいは、本発明に係る組合せ計量装置は、複数の計量部と、複数の多段デジタルフィルタと、組合せ演算部と、第１演算部と、導出部と、第２演算部と、第３演算部と、フィルタ生成部と、をさらに備えることが望ましい。計量部は、計量ホッパにそれぞれ設けられ、各計量ホッパが受けた物品を計量し、計量結果として計量信号を出力することが望ましい。多段デジタルフィルタは、複数の段階フィルタからなり、計量ホッパが物品を受けてからの時間に応じた段数の段階フィルタを用いて計量信号のフィルタ処理を行うことが望ましい。組合せ演算部は、計量信号を用いた組合せ演算により計量ホッパの組合せを選択し、組合せ計量を行うことが望ましい。第１演算部は、運転速度を用いて、組合せ計量の時点のフィルタ処理可能時間を、複数のサイクルに対して算出することが望ましい。導出部は、フィルタ処理可能時間と、段階フィルタそれぞれの処理所要時間とを比較し、フィルタ処理可能時間の終了以前にフィルタ処理が完了する段階フィルタの段数を、処理可能段数として、多段デジタルフィルタ別、かつ、サイクル別に導出することが望ましい。第２演算部は、処理可能段数と、組合せ演算により選択される計量ホッパの数である選択ヘッド数と、組合せ演算において選択可能な計量ホッパの数である安定ヘッド数と、段階フィルタそれぞれの誤差情報とに基づき、計量部それぞれの個別誤差予想値を、多段デジタルフィルタ別、かつ、サイクル別に算出することが望ましい。第３演算部は、個別誤差予想値に基づき、組合せ計量後の物品の総重量に対する総合誤差予想値を、多段デジタルフィルタ別、かつ、サイクル別に算出することが望ましい。フィルタ生成部は、総合誤差予想値を基に、段階フィルタをサイクル別に組合せ、フィルタを生成することが望ましい。組合せ演算部は、フィルタ生成部に生成されたフィルタによりフィルタ処理された計量信号を用いて組合せ演算を行うことが望ましい。【００４６】
ここでは、運転設定として、総合誤差予想値が最小となる多段デジタルフィルタをサイクル別に組み合わせた最適なフィルタを生成できる。その結果、常に最適にフィルタ処理された計量信号を用いて組合せ計量を行うことが出来る。【００４７】
また、本発明に係る組合せ計量装置は、運転中に、選択ヘッド数および安定ヘッド数の少なくとも一方を取得する取得部をさらに備えることが望ましい。【００４８】
ここでは、実測した安定ヘッド数および／又は選択ヘッド数に応じて総合誤差予想値が算出されるため、より正確な総合誤差予想値が算出できる。つまり、多段デジタルフィルタをより正確に評価できる。【００４９】
また、本発明に係る組合せ計量装置は、総合誤差予想値を出力する出力部を備えることが望ましい。【００５０】
これにより、組合せ計量装置のユーザが、多段デジタルフィルタの定量的な評価を直接把握できる。また、ユーザは、どのような条件で組合せ計量を行えば、ユーザが望む誤差水準を満足できるかを容易に把握できる。【００５１】
さらに、本発明に係る組合せ計量装置は、複数のプールホッパをさらに備えることが望ましい。プールホッパは、計量ホッパそれぞれに対して設けられ、放射フィーダから排出された物品を一時的に貯留し、計量ホッパに物品を供給することが望ましい。第１演算部は、運転速度と、計量ホッパが開いた後にプールホッパが開くまでの遅延時間と、プールホッパが開いてから計量部が計量信号の取得を開始するまでの安定時間と、に基づきフィルタ処理可能時間を算出することが望ましい。【００５２】
これにより、物品の種類や、物品の計量ホッパに対する供給量等が変更され、遅延時間や安定時間が変化する場合にも、その条件に応じたフィルタ処理可能時間を算出できる。その結果、多段デジタルフィルタの評価を正確に行うことが出来る。【００５３】
また、本発明に係る組合せ計量装置は、運転速度が入力される入力部をさらに備えることが望ましい。【００５４】
これにより、運転速度を変更する必要がある場合にも、各多段デジタルフィルタを容易に評価できる。その結果、運転速度を変更しても、組合せ計量装置を最適な運転設定により精度良く運転することが容易になる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明に係る組合せ計量装置では、オペレータの能力によらず、短時間で組合せ計量装置の運転設定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る組合せ計量装置において、物品供給が安定しているときの物品堆積状態を表した一部断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る組合せ計量装置において、物品供給が安定しているときの他の堆積状態を表した一部断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る組合せ計量装置において、分散フィーダ上に物品が堆積している状態を表した斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る組合せ計量装置の部分側面図である。
【図５】図４の組合せ計量装置の構成ブロック線図である。
【図６】図４の組合せ計量装置の組合せ計量動作のタイミングチャートである。
【図７】図４の組合せ計量装置の操作画面の一例を示した平面図である。
【図８】従来の分散供給装置の概要を示す一部断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る組合せ計量装置の縦断面概略図である。
【図１０】図９の組合せ計量装置の構成ブロック図である。
【図１１】多段デジタルフィルタの段階フィルタの段数別に、フィルタ処理の処理所要時間を示した表の例である。表中の数値の単位はｍ秒（ミリ秒）である。
【図１２】多段デジタルフィルタの段階フィルタの段数別に、誤差期待値を示した表の例である。表中の数値の単位はｇ（グラム）である。
【図１３】フィルタ処理可能時間の算出に関する説明図である。
【図１４】変形例２Ｂに係る組合せ計量装置の構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係る組合せ計量装置１００を図面に基づいて説明する。
【００５８】
図４は、本発明の第１実施形態に係る組合せ計量装置１００の要部概略図である。この図において、組合せ計量装置１００は、装置中央上部に配置された分散フィーダＤＦと、その分散フィーダＤＦを囲むように、その周囲に放射状に配列された複数の放射フィーダＲＦと、各放射フィーダＲＦの下段に配列された複数のプールホッパＰＨと、その下方に配列された同数の計量ホッパＷＨと、その下方に配置された集合シュートＣＳとを備えている。
【００５９】
前記分散フィーダＤＦは、電磁フィーダＤＶの可動部に取り付けられた円錐形状の振動盤ＶＰが螺旋状に上下に往復運動することによって、振動盤ＶＰ上に供給された物品Ｇを円周方向に拡散させるようになっている。また、この分散フィーダＤＦには、重量センサＳが取り付けられ、その重量センサＳによって振動盤ＶＰ上に供給された物品Ｇの重量が検出され、その検出重量が後述の制御部ＣＵに入力されるようになっている。また、分散フィーダＤＦの上方には、クロスフィーダＣＦが設けられ、そのクロスフィーダＣＦが、重量センサＳの検出重量に基づいてオン・オフ制御されることにより、振動盤ＶＰ上に所定重量範囲の物品Ｇが常時貯留されるようになっている。
【００６０】
前記放射フィーダＲＦは、電磁フィーダＲＶの可動部に取り付けられたトラフＴが前後方向に往復運動することにより、トラフＴ上の物品Ｇを前方に搬送して、その先端部から下段のプールホッパＰＨへ物品Ｇを排出するようになっている。そのため、トラフＴの始端部ＳＰの一部は、分散フィーダＤＦの振動盤ＶＰの下に挿入されて、トラフＴの後端からは、物品Ｇが漏出しないようになっている。また、各放射フィーダＲＦのトラフＴは、互いに隣接しながら放射状に配列されるが、隣接するトラフＴとトラフＴとの間から物品Ｇが漏出するのを防止するために、隣り合うトラフＴの一方の側壁が他方のトラフの側壁にオーバーラップしている。
【００６１】
前記プールホッパＰＨは、放射フィーダＲＦから排出された物品Ｇを一時的に貯留するもので、下段の計量ホッパＷＨのゲートｇが開閉して空になれば、後述の制御部ＣＵの指令に基づいてゲートｇを開閉して、そこに貯留された物品Ｇを下段の計量ホッパＷＨへ排出するようになっている。また、計量ホッパＷＨには、重量センサＷＳが取り付けられ、そこで検出された重量が制御部ＣＵに入力されて、組合せ演算に利用される。なお、各ホッパＰＨ，ＷＨは、周知の構成であるため、ここでは、ゲート開閉機構やホッパＰＨ、ＷＨの支持機構等は省略して示している。
【００６２】
制御部ＣＵは、コンピュータで構成され、図５に示すように、ＣＰＵ１０を搭載するとともに、このＣＰＵ１０が制御するＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２とハードディスク１３を搭載している。そして、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、ハードディスク１３等は、アドレスバス、データバス等のバスラインを介して相互に接続されている。また、この制御部ＣＵは、インターフェイス１４を介してクロスフィーダＣＦのドライバ１０１、分散フィーダＤＦのドライバ１０２、放射フィーダＲＦのドライバ１０３、プールホッパＰＨの開閉ドライバ１０４、計量ホッパＷＨの開閉ドライバ１０５、およびタッチパネル機能を備えた操作ユニットＲＵと接続されている。さらに、この制御部ＣＵには、分散フィーダＤＦ上の積載量を検出する重量センサＳと、計量ホッパＷＨの物品重量を検出する重量センサＷＳとから、デジタル量に変換された重量信号が入力されるようになっている。
【００６３】
前記ＲＯＭ１１には、各種のプログラムが記憶され、ＣＰＵ１０がそれを読み出して実行することにより、クロスフィーダＣＦに対する制御、分散フィーダＤＦに対する制御、放射フィーダＲＦに対する制御、プールホッパＰＨや計量ホッパＷＨに対するゲート開閉制御を行う。
【００６４】
また、ＣＰＵ１０は、組合せ演算プログラムを実行することにより、周知の組合せ演算を実行する。すなわち、各計量ホッパＷＨの重量センサＷＳから入力した物品重量を組合せて、組合せた合計重量が組合せ目標重量に最も近く、かつ、その合計重量が許容範囲内に収まる組合せを選択する。選択した計量ホッパＷＨに対しては、対応するゲート開閉ドライバ１０５に対して排出指令を送信する。これにより、開閉ドライバ１０５は、所定の開閉モードでゲートｇを開閉する。
【００６５】
続いて、ＣＰＵ１０は、図６のタイミングチャートに示すように、計量ホッパＷＨを開放してから所定時間後に、上段のプールホッパＰＨの開閉ドライバ１０４に排出指令を送信する。すると、計量ホッパＷＨのゲートｇが閉まる少し前のタイミングでプールホッパＰＨのゲートｇが開くため、計量ホッパＷＨのゲートｇが閉まるタイミングでプールホッパＰＨから排出された物品がそのゲートｇに到達する。
【００６６】
続いて、ＣＰＵ１０は、プールホッパＰＨのゲートｇが閉まる少し前のタイミングで、対応する放射フィーダＲＦのドライバ１０３と分散フィーダＤＦのドライバ１０２とに駆動指令を送信する。すると、プールホッパＰＨのゲートｇが閉まる少し前から放射フィーダＲＦが駆動されるため、プールホッパＰＨのゲートｇが閉じるタイミングで放射フィーダＲＦから排出された物品がそのゲートｇに到達する。
【００６７】
こうして下段の計量ホッパＷＨに続いて上段のプールホッパＰＨが開閉され、続いて、放射フィーダＲＦと分散フィーダＤＦが駆動されるが、放射フィーダＲＦに対する駆動制御は、個々の放射フィーダから排出される毎回の排出量が理想的な排出重量となるように振動強度と振動時間とが調整される。ここで、理想的な排出重量とは、組合せ目標重量を理想的な組合せ選択ホッパ数で割った値である。理想的な組合せ選択ホッパ数は、操作ユニットＲＵから設定可能であるが、機種に応じてデフォルトとしてハードディスク１３にも記憶されている。
【００６８】
放射フィーダＲＦの振動強度と振動時間は、操作ユニットＲＵから個々の放射フィーダＲＦを指定することによって個別に調整することもできれば、全ての放射フィーダＲＦを指定することによって一斉に調整することもできる。また、その調整を手動でも、自動でも行うことができる。手動で行う場合は、対応する計量ホッパＷＨへの平均的な供給量（物品重量）が操作ユニットＲＵに表示されるので、それを確認しながら、対象とする放射フィーダＲＦの振動強度や振動時間を、操作ユニットＲＵに表示される操作キーを操作して調整する。また、自動で行う場合は、操作ユニットＲＵを操作して、まず、装置を自動調整モードに設定する。すると、ＣＰＵ１０が、計量ホッパＷＨへの平均的な供給量に基づいて、その供給量が前述の理想的な排出重量となるように、放射フィーダＲＦの振動強度や振動時間を自動的に調整する。ただし、運転開始直後においては、全ての放射フィーダＲＦを対象にして、一斉に振動強度や振動時間を調整する。
【００６９】
一方、分散フィーダＤＦに対する駆動制御は、放射フィーダＲＦから毎回排出される排出量、すなわち、組合せ目標重量相当分が分散フィーダＤＦから放射フィーダＲＦへ毎回排出されるように、分散フィーダＤＦの振動強度と振動時間とが調整される。併せて、分散フィーダＤＦ上の積載量も調整される。これらの調整も手動や自動で行うことができる。手動で行う場合は、操作ユニットＲＵに表示される分散フィーダＤＦ上の積載量やそこからの減少量を見ながら、操作ユニットＲＵに表示される操作キーを操作して、設定された積載量や振動強度、振動時間等を上げたり下げたりする。また、自動で行う場合は、計量ホッパＷＨが供給不足に陥った台数や供給過多に陥った台数、あるいは、積載量の減少量等に基づいて、分散フィーダＤＦ上の積載量を増減したり、分散フィーダＤＦの振動強度や振動時間を増減したりする。
【００７０】
ところで、運転に際しては、通常、操作ユニットＲＵから組合せ目標重量と運転速度が設定される。したがって、例えば、運転速度が６０回／分に設定されると、図６に示す１計量サイクルは、１秒となり、その間に計量ホッパＷＨの開閉、プールホッパＰＨの開閉が行われ、続いて、放射フィーダＲＦと分散フィーダＤＦが駆動される。そして、各ホッパＷＨ，ＰＨのゲートｇが開閉できる時間は、調整可能ではあるが、それが一旦設定されると、各フィーダＤＦ，ＲＦが取り得る振動時間は、ある範囲に制限される。
【００７１】
放射フィーダＲＦにおいては、電磁フィーダＲＶを止めても、トラフＴ上を移動する物品は、慣性によって直ちには停止しない。そこで、次の計量サイクルに入る所定時間前には、振動を止めるようにしている。これがＲＦ停止時間としてプリセットされている。これに対し、分散フィーダＤＦは、次の計量サイクルに入っても振動を止める必要はないから、図６では、その振動時間を一点鎖線でもって次の計量サイクルまで延長できることを示している。しかし、分散フィーダＤＦだけを捉えた場合、前回の振動時間が次回の振動時間とオーバーラップすることは好ましくないので、図６に示すように、次回の振動サイクルに入る手前で振動を止めるようにしている。これがＤＦ停止時間としてプリセットされている。
【００７２】
このように、振動時間は、計量サイクルによって制限されるため、各フィーダＤＦ，ＲＦによる排出量の調整は、まず、振動時間の調整を優先させ、それが限界まで来ると、次に振動強度を調整するようにしている。また、振動強度も振動時間も、調整範囲を、例えば、１００段階に分割し、その範囲内で段階的にアップ・ダウンさせるようにしている。勿論、１００段階は一例であって、その数値は、必要に応じて増減される。
【００７３】
また、ＣＰＵ１０は、運転条件の設定や変更があると、積載量算出プログラムと駆動パラメータ算出プログラムを実行することにより、分散フィーダＤＦからの排出量と放射フィーダＲＦからの排出量がバランスしているとき、すなわち、安定供給状態にあるときの分散フィーダＤＦ上の積載量と分散フィーダＤＦの駆動パラメータとを求める。続いて、安定供給状態にあるときの全放射フィーダＲＦ上の積載量と放射フィーダＲＦの駆動パラメータとを求める。求めた各駆動パラメータは、各フィーダＤＦ，ＲＦに初期値として設定される。
【００７４】
前記積載量と駆動パラメータとを求める具体的な計算式は、後述するが、それをここで概説しておくと、安定供給状態の分散フィーダＤＦ上の積載量は、分散フィーダ上に積載される物品の層厚に関する層厚パラメータと、操作ユニットＲＵから設定された組合せ目標重量と運転速度と、その他の既知のパラメータとを使って算出される。また、分散フィーダＤＦの駆動パラメータは、算出された分散フィーダＤＦ上の積載量と、搬送し易い物品か搬送し難い物品かを指定することによって特定される速度パラメータと、操作ユニットＲＵから設定された組合せ目標重量と、その他の既知のパラメータを使って算出される。
【００７５】
また、安定供給状態の全放射フィーダＲＦ上の積載量は、放射フィーダ上に積載される物品の層厚に関する層厚パラメータと、組合せ目標重量と、その他の既知のパラメータとを使って算出され、放射フィーダＲＦの駆動パラメータは、算出された放射フィーダ上の積載量と、搬送し易い物品か搬送し難い物品かを指定することによって特定される速度パラメータと、組合せ目標重量と、その他の既知のパラメータとを使って算出される。
【００７６】
ここで使用されるパラメータとしては、物品毎に操作ユニットＲＵから都度設定されるものとして、
組合せ目標重量  Ｘtarget（ｇ）
運転速度        Ｓpeed（サイクル／分）
物品の層厚が厚いか薄いかの指定
搬送し易い物品か搬送し難い物品かの指定
がある。また、組合せ計量装置１００に事前に設定される装置パラメータとしては、
分散フィーダＤＦの振動盤ＶＰの半径  Ｒ（ｍｍ）
トラフＴの搬送方向の長さ            Ｌ（ｍｍ）
トラフＴの出口の横幅                Ｂ（ｍｍ）
放射フィーダＲＦの台数              Ｎall
組合せ選択ホッパ数                  Ｎsel
がある。さらに、層厚が厚いか薄いかの指定によって特定される層厚パラメータとしては、
分散フィーダＤＦ上の層厚が薄い場合の層厚パラメータ  Ａdfa、Ｂdfa
分散フィーダＤＦ上の層厚が厚い場合の層厚パラメータ  Ａdfb、Ｂdfb
放射フィーダＲＦ上の層厚が薄い場合の層厚パラメータ  Ａrfa、Ｂrfa
放射フィーダＲＦ上の層厚が厚い場合の層厚パラメータ  Ａrfb、Ｂrfb
搬送し易い物品の分散フィーダＤＦにおける速度パラメータ  Ｖdf１
搬送し難い物品の分散フィーダＤＦにおける速度パラメータ  Ｖdf２
搬送し易い物品の放射フィーダＲＦにおける速度パラメータ  Ｖrf１
搬送し難い物品の放射フィーダＲＦにおける速度パラメータ  Ｖrf２
がある。その他のパラメータとしては、
分散フィーダＤＦの停止時間  ｔdfstop
放射フィーダＲＦの停止時間  ｔrfstop
がある。これらのパラメータは、何れもハードディスク１３に登録されている。
【００７７】
操作ユニットＲＵは、液晶ディスプレイを備えるとともに、タッチパネル機能を有してオペレータによる手入力を受け付ける。そして、運転条件を設定する画面において、図示しない設定キーが操作されると、図７に示すような画面に切り替わる。図７の画面は、縦軸に層厚が厚いか薄いかを採り、横軸に搬送し易い物品か搬送し難い物品かを採って、都合４つの事象に区画したもので、各事象におけるキーＫ１〜Ｋ４をタッチすれば、対応する層厚パラメータと速度パラメータが特定されるようになっている。例えば、キーＫ１をタッチすれば、
分散フィーダＤＦの層厚パラメータとしてＡdfb、Ｂdfb
放射フィーダＲＦの層厚パラメータとしてＡrfb、Ｂrfb
分散フィーダＤＦの速度パラメータとしてＶdf１
放射フィーダＲＦの速度パラメータとしてＶrf１
がそれぞれ特定される。また、何れとも言えない標準的なものは、真ん中のキーＫ５をタッチすることにより、デフォルトとして登録された分散フィーダＤＦと放射フィーダＲＦのそれぞれの駆動パラメータが直接指定されるようになっている。
【００７８】
次に、搬送特性の異なる種々の物品を仕様の異なる種々の機種に適応するために、理想状態にある分散フィーダＤＦ上の積載量とその駆動パラメータ、並びに、放射フィーダＲＦの駆動パラメータを求める具体的な計算式について詳述する。なお、これらの計算式は、プログラムとしてＲＯＭ１１に記憶されている。
【００７９】
まず、分散フィーダＤＦの振動盤ＶＰの上に同じ層厚で物品Ｇが載っていると仮定すると、振動盤ＶＰ上に積載される物品の積載量Ｍdfは、
Ｍdf＝π×Ｐdf×Ｒ２                                        （１４）
となる。ただし、
Ｍdf（ｇ）          ：積載量
Ｐdf（ｇ／ｍｍ２）   ：振動盤ＶＰの単位面積に掛かる重量
Ｒ（ｍｍ）          ：振動盤ＶＰの半径
次に、分散フィーダＤＦから放射フィーダＲＦへ排出される毎回の排出量ｔｇは、
ｔｇ＝２πＲ×Ｐdf×ｖdf×ｔdf                            （１５）
となるから、式１４を式１５に代入すると、
ｔｇ＝２×ｖdf×ｔdf×Ｍdf／Ｒ                            （１６）
となる。ただし、
ｔｇ（ｇ／ｃｙｃｌｅ）  ：毎回の排出量
ｖdf（ｍｍ／ｓｅｃ）    ：振動盤ＶＰ外周を通過する物品の移動速度
ｔdf（ｓｅｃ／ｃｙｃｌｅ）：振動盤ＶＰの毎回の振動時間
【００８０】
次に、分散フィーダＤＦの振動強度は、移動速度ｖdfに比例するから、
ｖdf＝Ｖdf×ａdf                                          （１７）
とおく。ただし、
Ｖdf（ｍｍ／ｓｅｃ）：分散フィーダＤＦの速度パラメータ
ａdf                ：分散フィーダＤＦの振動強度
ここで、式１７を式１６に代入すると、分散フィーダＤＦの毎回の排出量ｔｇは、
ｔｇ＝２×Ｖdf×ａdf×ｔdf×Ｍdf／Ｒ                      （１８）
となる。ここで、Ｇdf＝２×Ｖdf／Ｒとおくと、式１８は、
ｔｇ＝Ｇdf×ａdf×ｔdf×Ｍdf                              （１９）
となる。すなわち、分散フィーダＤＦの毎回の排出量ｔｇは、速度パラメータＶdfに関する係数Ｇdfと、振動強度ａdfと、振動時間ｔdfと、積載量Ｍdfとの積となる。
【００８１】
次に、放射フィーダＲＦについて、物品が同じ層厚で積載されていると仮定すると、全放射フィーダＲＦ上の積載量Ｍrfは、
Ｍrf＝Ｎall×Ｂ×Ｌ×Ｐrf                                 （２０）
となる。ただし、
Ｍrf（ｇ）        ：全放射フィーダＲＦのトラフＴ上の積載量
Ｎall             ：放射フィーダＲＦの台数
Ｂ                ：トラフＴの出口の横幅
Ｌ                ：トラフＴの搬送方向長さ
Ｐrf（ｇ／ｍｍ２） ：トラフＴの単位面積に掛かる重量
次に、組合せ選択された放射フィーダＲＦから排出される毎回の排出量Ｘrfは、
Ｘrf＝Ｂ×Ｐrf×ｖrf×ｔrf×Ｎsel                          （２１）
となるから、式２０を式２１に代入すると、
Ｘrf＝Ｎsel×ｖrf×ｔrf×Ｍrf／（Ｎall×Ｌ）              （２２）
ただし、
Ｘrf（ｇ）          ：放射フィーダＲＦからの毎回の排出量
Ｎsel               ：理想的な組合せ選択ホッパ数
ｖrf（ｍｍ／ｓｅｃ）：トラフＴ出口での物品の平均移動速度
ｔrf                ：放射フィーダＲＦの振動時間
ここで、放射フィーダＲＦの振動強度は、前記移動速度ｖrfに比例するから、
ｖrf＝Ｖrf×ａrf                                          （２３）
とおく。ただし、
Ｖrf（ｍｍ／ｓｅｃ）：放射フィーダＲＦの速度パラメータ
ａrf                ：放射フィーダＲＦの振動強度
ここで、式２３を式２２に代入すると、放射フィーダＲＦの毎回の排出量Ｘrfは、
Ｘrf＝Ｎsel×Ｖrf×ａrf×ｔrf×Ｍrf／（Ｎall×Ｌ）        （２４）
となる。ここで、Ｇrf＝Ｖrf／（Ｎall×Ｌ）とおくと、式２４は、
Ｘrf＝Ｎsel×Ｇrf×ａrf×ｔrf×Ｍrf                        （２５）
となる。すなわち、放射フィーダＲＦからの毎回の排出量Ｘrfは、速度パラメータＶrfに関する係数Ｇrfと、振動強度ａrfと、振動時間ｔrfと、積載量Ｍrfとの積となる。
【００８２】
次に、未知数である積載量Ｍdf、Ｍrfを組合せ目標重量Ｘtargetと運転速度Ｓpeedを使って表すために、単位時間あたりの必要排出量ｑ（ｇ／秒）を
ｑ＝Ｘtarget×Ｓpeed／６０
とおき、この必要排出量ｑを使って、振動盤ＶＰに掛かる単位面積あたりの重量Ｐdfと、トラフＴに掛かる単位面積あたりの重量Ｐrfとを表すと、
Ｐdf＝Ａdf×ｑ＋Ｂdf                                      （２６）
Ｐrf＝Ａrf×ｑ＋Ｂrf                                      （２７）
となる。そうすると、式１４の振動盤ＶＰ上の積載量Ｍdfは、
Ｍdf＝π×Ｒ２×（Ａdf×ｑ＋Ｂdf）                          （２８）
となる。
【００８３】
次に、分散フィーダＤＦの振動時間ｔdfは、図６に示すように、１計量サイクルに要する時間からＤＦ停止時間を引いたものとなるから、
ｔdf＝６０／Ｓpeed−ｔdfstop                              （２９）
となる。ただし、ｔdfstopは、ＤＦ停止時間である。
【００８４】
次に、安定状態での分散フィーダＤＦの毎回の排出量ｔｇは、組合せ目標重量となるので、式１９のｔｇ＝Ｘtargetとおいて分散フィーダＤＦの振動強度ａdfを求めると、
ａdf＝Ｘtarget／（Ｇdf×Ｍdf×ｔdf）                      （３０）
となる。
【００８５】
次に、放射フィーダＲＦの振動時間ｔrfは、図６に示すように、計量ホッパＷＨのゲートｇが開き始めた時刻から放射フィーダＲＦが駆動されるまでの遅れ時間ｔwh-rfと、設定された運転速度、すなわち、１計量サイクルに要する時間と、ＲＦ停止時間とで決まってくるから、前記振動時間ｔrfは、
ｔrf＝６０／Ｓpeed−ｔwh-rf−ｔrfstop                    （３１）
となる。ただし、ｔrfstopは、ＲＦ停止時間である。
【００８６】
次に、安定状態での放射フィーダＲＦからの毎回の排出量Ｘrfは、組合せ目標重量となるから、式２５のＸrf＝Ｘtargetとおいて放射フィーダＲＦの振動強度ａrfを求めると、
ａrf＝Ｘtarget／（Ｎsel×Ｇrf×ｔrf×Ｍrf）                （３２）
となる。
【００８７】
以上の計算式から、安定状態での分散フィーダＤＦ上の積載量Ｍdfは、
Ｍdf＝π×Ｒ２×（Ａdf×ｑ＋Ｂdf）                          （３３）
分散フィーダＤＦの振動時間ｔdfは、
ｔdf＝６０／Ｓpeed−ｔdfstop                              （３４）
分散フィーダＤＦの振動強度ａdfは、
ａdf＝Ｘtarget／（Ｇdf×Ｍdf×ｔdf）                      （３５）
全放射フィーダＲＦ上の積載量Ｍrfは、
Ｍrf＝Ｎall×Ｂ×Ｌ×（Ａrf×ｑ＋Ｂrf）                   （３６）
各放射フィーダＲＦの振動時間ｔrfは、
ｔrf＝６０／Ｓpeed−ｔwh-rf−ｔrfstop                     （３７）
各放射フィーダＲＦの振動強度ａrfは、
ａrf＝Ｘtarget／（Ｎsel×Ｇrf×ｔrf×Ｍrf）                （３８）
となる。なお、式３４の振動時間ｔdfと、式３７の振動時間ｔrfは、１計量サイクル内で取り得る最大振動時間となっているので、実際の計算では、それより少ない時間で、例えば、各式に５０％等の任意の値を掛けて計算する。
【００８８】
ここで、未知数となるのは、層厚パラメータと速度パラメータであるから、これらを求めるために、搬送し易い代表的な物品と搬送し難い代表的な物品、嵩密度の高い物品と低い物品を使って、層厚パラメータと速度パラメータを実験によって求めた。その結果を下表に示す。
【００８９】
【表１】
0005993935.tif 000002
【００９０】
【表２】
0005993935.tif 000003
【００９１】
これらのパラメータは、ハードディスク１３に記憶されている。そして、図７の操作画面から層厚が厚いか薄いか、搬送し易いかし難いかが指定されると、対応する層厚パラメータと速度パラメータが読み出され、これらを使って式３３〜式３８から分散フィーダＤＦ上の積載量Ｍdf、分散フィーダＤＦの振動強度ａdfおよび振動時間ｔdf、並びに、放射フィーダＲＦの振動強度ａrfおよび振動時間ｔrfがそれぞれ算出される。
【００９２】
次に、運転開始時の動作について説明する。
【００９３】
まず、オペレータは、操作ユニットＲＵを操作して、組合せ目標重量、運転速度を入力するとともに、図７の操作画面を表示させて、計量対象となった物品の搬送の難易と層厚の程度を、キーＫ１〜Ｋ５を用いて指定する。すると、指定されたキーＫ１〜Ｋ５に対応する層厚パラメータと速度パラメータがハードディスク１３から読み出される。ＣＰＵ１０は、読み出された層厚パラメータと速度パラメータ、その他の必要なパラメータを使って、式３３〜式３８から分散フィーダＤＦの積載量、振動強度、及び振動時間と、放射フィーダＲＦの振動強度及び振動時間と、を算出する。続いて、ＣＰＵ１０は、それらを分散フィーダＤＦの初期値として、また、放射フィーダＲＦの初期値としてそれぞれセットする。
【００９４】
そして、分散フィーダＤＦに物品Ｇが供給されていない状態で、図示しない運転キーが操作されると、制御部ＣＵは、計量ホッパＷＨの重量センサＷＳから重量を入力して物品の有無をチェックする。当初は、何れのホッパＰＨ，ＷＨも空であるから、制御部ＣＵは、各プールホッパＰＨのゲートｇを開閉し、続いて、各放射フィーダＲＦと分散フィーダＤＦを、初期値として設定された振動強度と振動時間とでもって駆動する。
【００９５】
一方、制御部ＣＵは、分散フィーダＤＦの重量センサＳから、そこに載荷された物品重量を入力して分散フィーダＤＦ上の載荷量をチェックする。その載荷量が下限レベルを割っていれば、クロスフィーダＣＦを駆動し、上限レベルに達すれば、クロスフィーダＣＦを停止する。しかし、当初は、分散フィーダＤＦ上には、物品がない状態であるから、制御部ＣＵは、クロスフィーダＣＦを駆動し続けて、各プールホッパＰＨのゲートｇの開閉と、それに続く各フィーダＲＦ、ＤＦの駆動とを繰り返しながら物品Ｇが分散フィーダＤＦ、放射フィーダＲＦ、プールホッパＰＨへと順次流れて、計量ホッパＷＨまで供給されるようにする。
【００９６】
こうして計量ホッパＷＨに物品が供給されるようになれば、制御部ＣＵは、各計量ホッパＷＨの物品重量を入力して組合せ演算を実行し、その組合せ合計重量が組合せ目標重量に最も近く、許容範囲内に入る最適な組合せを見つけ、該当する各計量ホッパＷＨの開閉ドライバ１０５に排出指令を送信する。すると、計量ホッパＷＨのゲートｇが開閉されて、物品が集合シュートＣＳへ排出される。続いて、制御部ＣＵは、空になった計量ホッパＷＨに対応するプールホッパＰＨの開閉ドライバ１０４に排出指令を送信する。すると、図６に示す所定のタイミングでプールホッパＰＨのゲートｇが開閉されて、空の計量ホッパＷＨへ物品が供給される。続いて、制御部ＣＵは、そのプールホッパＰＨに対応する放射フィーダＲＦと分散フィーダＤＦのドライバ１０２，１０３に駆動指令を送信する。すると、図６に示す所定のタイミングで放射フィーダＲＦと分散フィーダＤＦが駆動されて、放射フィーダＲＦから空のプールホッパＰＨへ物品が供給され、分散フィーダＤＦからは、分散フィーダＲＦに向けて所定量の物品が排出される。
【００９７】
こうした動作が繰り返されて、次第に安定状態に入っていく。そして、自動調整モードに設定されているときは、各計量ホッパＷＨに物品が供給されるようになってから所定時間後の平均的な供給量に基づいて、各放射フィーダＲＦの振動強度と振動時間がフィードバック制御されるようになる。
【００９８】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、これに限定されるものではなく、その他の態様も採用可能である。例えば、この実施形態では、物品重量に基づいて組合せ計量を行ったが、これに代えて、各計量ホッパＷＨに供給された物品重量を単体重量で割って個数を算出し、その個数に基づいて組合せ計数を行う場合にも同様に適用可能である。また、この実施形態では、搬送し易いものと搬送し難いもの、物品の層厚の薄いものと厚いもの、計４種について層厚パラメータと速度パラメータを実験から求めたが、これを更に増やして、中間的なものについても、層厚パラメータや速度パラメータを種々求めて利用できるようにしておくとよい。そうすれば、装置としての汎用性が高まる。また、この実施形態では、理想状態での層厚と搬送の難易を操作画面から指定するようにしたが、これに代えて、物品がウエットか、ドライか、袋詰された商品の容積に対して、内容量（ｇ）が重たいか、軽いか等を指定することによって、対応する層厚パラメータと速度パラメータが特定されるようにしてもよい。
【００９９】
また、第１実施形態に係る組合せ計量装置１００も、後述する第２実施形態に係る組合せ計量装置１と同様に複数の多段デジタルフィルタを備えていてもよい。そして、組合せ計量装置１００においても、第２実施形態に係る組合せ計量装置１と同様に、多段デジタルフィルタの評価および選択が行われてもよい。あるいは、第２実施形態の変形例２Ｂのように、複数の多段デジタルフィルタを基に、フィルタの生成が行われてもよい。
【０１００】
＜第２実施形態＞
（１）全体構成
本発明の第２実施形態に係る組合せ計量装置１を図９に示す。組合せ計量装置１は、複数の計量ホッパ５内の物品の計量値を組合せ演算し、所定の許容範囲内の重量となる物品の組合せを選択し、その組合せに含まれる計量ホッパ５内の物品を、組合せ計量装置１外に排出する。
【０１０１】
組合せ計量装置１は、図９および図１０のように、１個の分散フィーダ２と、１４個の放射フィーダ３と、１４個のプールホッパ４と、１４個の計量ホッパ５と、１個の集合シュート６と、タッチパネル１１０と、制御部３０とを有する。
【０１０２】
（２）詳細構成
（２−１）分散フィーダ
分散フィーダ２は、組合せ計量装置１の上部に配置され、分散フィーダ２の上方にある供給コンベア９０から被計量物である物品の供給を受け、供給された物品を分散させながら搬送する。分散フィーダ２は、振動盤２ａを有する。
【０１０３】
振動盤２ａは、扁平な円錐テーブル状の部材である。振動盤２ａは、供給コンベア９０から物品の供給を受け、物品を周方向に分散させながら半径方向に搬送し、放射フィーダ３のトラフ３ａに物品を供給する。
【０１０４】
（２−２）放射フィーダ
分散フィーダ２の周囲には、１４個の放射フィーダ３が放射状に配列され、分散フィーダ２から排出された物品を搬送する。各放射フィーダ３は、トラフ３ａを有する。
【０１０５】
トラフ３ａは、振動盤２ａの周囲に放射状に配置される。各トラフ３ａは、物品を各トラフ３ａの外縁に向かって半径方向に搬送し、各トラフ３ａの外縁側下方に配置されたプールホッパ４に物品を供給する。
【０１０６】
（２−３）プールホッパ
プールホッパ４は、各放射フィーダ３のトラフ３ａの外縁側下方に１個配置され、上方に配置されたトラフ３ａから供給される（排出される）物品が一時的に貯留される。プールホッパ４は、その下部にＰＨゲート４ａを有する。ＰＨゲート４ａが開かれると、プールホッパ４の下方に配置された計量ホッパ５に物品が供給される。ＰＨゲート４ａは、図示しないリンク機構が、図１０に示すステッピングモータ４０ａ−１〜１４により動作させられることで開閉される。ステッピングモータ４０ａ−１〜１４は、後述する制御部３０のＰＨ開閉部３５ｈの指令により動作する。各ＰＨゲート４ａは、他のＰＨゲート４ａと独立して開閉動作が行われる。
【０１０７】
（２−４）計量ホッパ
計量ホッパ５は、各プールホッパ４の下方に配置され、プールホッパ４から供給された物品を受ける。計量ホッパ５は、供給を受けた物品の重量を図１０に示すロードセル２０−１〜１４により計量する。計量ホッパ５は、その下部にＷＨゲート５ａを有する。ＷＨゲート５ａは、図示しないリンク機構が、図１０に示すステッピングモータ５０ａ−１〜１４により動作させられることで開閉される。ステッピングモータ５０ａ−１〜１４は、後述する制御部３０のＷＨ開閉部３５ｉの指令により動作する。各ＷＨゲート５ａは、他のＷＨゲート５ａと独立して開閉動作が行われる。
【０１０８】
図１０に示すロードセル２０−１〜１４は、各計量ホッパ５−１〜１４に保持される物品を計量する計量部の一例である。ロードセル２０−１〜１４の物品の計量結果は計量信号として出力される。計量信号は、図示しない増幅器を介して後述する制御部３０のマルチプレクサ３１に随時送信される。ロードセル２０−１〜１４は、特開２００１−３４３２９４号公報に記載されているような歪みゲージを含むロードセルであり、可動部と固定部とを有する起歪体の荷重負荷に伴う変位を歪みゲージの抵抗変化によって検出し、その検出結果を計量信号としてマルチプレクサ３１に送信する。
【０１０９】
（２−５）集合シュート
集合シュート６は、計量ホッパ５から供給される物品を集合させて排出する。排出された物品は、集合シュート６の下方に配置される包装機（図示せず）等に供給される。
【０１１０】
（２−６）タッチパネル
タッチパネル１１０は、入力と表示の両機能を兼ね備えた液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であり、入力部および出力部として機能する。タッチパネル１１０は、組合せ計量装置１のユーザのために設けられ、組合せ計量に関する各種設定等の入力を受けると共に、組合せ計量装置１の運転状態等を表示する。ユーザは、タッチパネル１１０に表示されるボタン等を押すことで、組合せ計量装置１に各種入力を行う。
【０１１１】
タッチパネル１１０に入力される情報には、運転速度を含む。運転速度は、組合せ計量装置が所定時間あたりに実行する組合せ計量（組合せ演算）の回数であり、ユーザのニーズに応じて決定される値である。なお、運転速度は、実際の運転条件の設定のためだけではなく、後述する多段デジタルフィルタＤＦ１〜５別の総合誤差予想値Ｅ１〜５を把握するシミュレーションのために入力されるものであってもよい。
【０１１２】
タッチパネル１１０に出力される情報には、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５別に算出される、総合誤差予想値Ｅ１〜５を含む。総合誤差予想値Ｅ１〜５は、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５別に表示される。
【０１１３】
（２−７）
制御部３０は、ＣＰＵ、記憶部３４、マルチプレクサ３１、Ａ／Ｄ変換器３２、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）３３等を備える。記憶部３４はＲＯＭやＲＡＭ等からなる。
【０１１４】
ＣＰＵは、制御部３０において制御を担い、記憶部３４に記憶されているプログラムを読み出し、演算処理部３５として各種制御を実行する。演算処理部３５は、図１０のように、第１演算部３５ａ、導出部３５ｂ、第２演算部３５ｃ、第３演算部３５ｄ、取得部３５ｅ、選択部３５ｆ、組合せ演算部３５ｇ、ＰＨ（プールホッパ）開閉部３５ｈ、ＷＨ（計量ホッパ）開閉部３５ｉ等として機能する。
【０１１５】
（２−７−１）マルチプレクサ
マルチプレクサ３１は、後述するＤＳＰ３３の命令に従い、ロードセル２０−１〜１４の計量信号から１の計量信号を選択し、Ａ／Ｄ変換器３２に送信する。
【０１１６】
（２−７−２）Ａ／Ｄ変換器
Ａ／Ｄ変換器３２は、マルチプレクサ３１から受け取ったアナログ信号である計量信号を、ＤＳＰ３３から送信されるタイミング信号に従いデジタル信号に変換し、ＤＳＰ３３に送信する。
【０１１７】
（２−７−３）ＤＳＰ
ＤＳＰ３３は、Ａ／Ｄ変換器３２から送信されたデジタル信号（デジタル信号に変換された計量信号）に対してフィルタ処理を行う。
【０１１８】
ＤＳＰ３３は、フィルタ特性の異なる、５つのＦＩＲ型の多段デジタルフィルタＤＦ１〜５を有する。なお、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５はＦＩＲ型に限定されるものではなく、ＩＩＲ型であっても構わない。多段デジタルフィルタＤＦ１〜５は、それぞれ段数が３の段階フィルタからなる。フィルタ処理のための時間に応じて（フィルタ処理のための時間が長くなるほど）、段数の大きな段階フィルタでフィルタ処理が可能である。
【０１１９】
図１１は、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５別に、各段数の段階フィルタでフィルタ処理を実行するために必要な処理所要時間の例を示したものである。図１１のように、同一の多段デジタルフィルタＤＦ１〜５であっても、段数が大きな段階フィルタほど処理所要時間が長くなる。また、同一の段数では、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５の添字の数字が大きいほど処理所要時間が長い。
【０１２０】
図１２は、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５について、各段数の段階フィルタでロードセル２０の計量信号をフィルタ処理した場合の平均誤差の例を示したものである。図１２のように、同一の多段デジタルフィルタＤＦ１〜５であっても、段数が大きな段階フィルタほど原則的に誤差が小さくなる（数字が大きくなっても誤差が変わらない場合もある）。また、同一の段数では、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５の添字の数字が大きいほど原則的に誤差が小さくなる（数字が大きくなっても誤差が変わらない場合もある）。
【０１２１】
多段デジタルフィルタＤＦ１〜５は、Ａ／Ｄ変換器３２から送信されたデジタル信号に対し、フィルタ処理のタイミングで実行可能な、最も大きな段数の段階フィルタでフィルタ処理を実行する。フィルタ処理後の計量信号は、計量ホッパ５に保持されている物品の重量（計量値）として、計量ホッパ５別に記憶部３４に記憶される。フィルタ処理後の計量信号が記憶部３４に記憶される際に、段数の小さな段階フィルタでフィルタ処理が行われた結果が記憶部３４に記憶されていた場合には、情報は上書きされる。
【０１２２】
（２−７−４）記憶部
記憶部３４には、ＣＰＵが読み出して実行するためのプログラムや、演算処理のために必要な各種情報やデータ等が記憶される。
【０１２３】
（２−７−５）演算処理部
演算処理部３５は、第１演算部３５ａ、導出部３５ｂ、第２演算部３５ｃ、第３演算部３５ｄ、取得部３５ｅ、選択部３５ｆ、組合せ演算部３５ｇ、ＰＨ開閉部３５ｈ、ＷＨ開閉部３５ｉ等として機能する。
【０１２４】
多段デジタルフィルタＤＦ１〜５の評価のための演算は、第１演算部３５ａ、導出部３５ｂ、第２演算部３５ｃ、および第３演算部３５ｄで主に行われる。なお、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５の評価は、運転速度がタッチパネル１１０から入力された時に実行されるが、この時だけに限定されるものではない。
【０１２５】
（２−７−５−１）第１演算部
第１演算部３５ａは、第１〜第Ｎフィルタ処理可能時間Ｔｆ１〜Ｎを算出する。第Ｎフィルタ処理可能時間ＴｆＮは、ある計量ホッパ５が、その計量ホッパ５の上方に位置するプールホッパ４から物品の供給を受ける組合せ計量サイクル（基準サイクルと呼ぶ）の開始時点から、次回以降Ｎ回目の組合せ計量サイクルの開始時点までの間に、計量信号のフィルタ処理に使用可能な時間である（ただし、基準サイクル後、前回までの組合せ計量サイクルで（基準サイクル後の１回目〜（Ｎ−１）回目の組合せ計量サイクルで）、その計量ホッパ５が組合せに選ばれなかった場合）。
【０１２６】
第１〜第Ｎフィルタ処理可能時間Ｔｆ１〜Ｎについて、図１３を用いて説明する。ここでは、計量ホッパ５−１の動作を例として、第１〜第Ｎフィルタ処理可能時間Ｔｆ１〜Ｎを説明する。
【０１２７】
図１３では、図中の左端の時点を基準サイクルの開始時点とし、横軸を時間軸とする。
【０１２８】
図１３中のＣは、組合せ計量１回あたりのサイクル時間Ｃを表す。サイクル時間Ｃは、タッチパネル１１０から入力される運転速度の逆数として算出される。各サイクル時間Ｃの起点は、後述する組合せ演算部３５ｇが組合せ演算を開始する時点である。
【０１２９】
図１３中のＴｃは、後述する組合せ演算部３５ｇの組合せ演算に使用される計算時間Ｔｃである。計算時間Ｔｃは固定値であり、記憶部３４に初期値として記憶されている。
【０１３０】
図１３中のＴｗｐは、遅延時間Ｔｗｐであり、以下の時間を表す。
【０１３１】
組合せ演算部３５ｇにより組合せ演算が終了し、基準サイクルにおいて、計量ホッパ５−１が組合せに選ばれたとする。そして、組合せ演算終了後（基準サイクル開始後から計算時間Ｔｃ経過後）に、ＷＨゲート５ａ−１が後述するＷＨ開閉部３５ｉの指令で開き、計量ホッパ５−１内の物品が集合シュート６に排出される。その後、ＷＨゲート５ａ−１が閉まる前に、ＰＨゲート４ａ−１が後述するＰＨ開閉部３５ｈの指令で開き、プールホッパ４−１内の物品が計量ホッパ５−１に供給される。ＷＨゲート５ａ−１が開いてから、ＰＨゲート４ａ−１が開くまでの時間が遅延時間Ｔｗｐである。
【０１３２】
なお、ＷＨゲート５ａ−１がまだ開いているタイミングで、ＰＨゲート４ａ−１を開くのは、ＰＨゲート４ａから計量ホッパ５−１に物品が到達するまでの落下時間があるためで、できるだけ運転速度を大きく取ることを可能にするための措置である。物品が計量ホッパ５−１に到達するタイミングでは、ＷＨゲート５ａ−１は閉じられている。
【０１３３】
遅延時間Ｔｗｐの値は、計量する物品の量や物品の種類等の条件により異なる値で、条件別に記憶部３４に記憶されている。また、遅延時間Ｔｗｐの値は、タッチパネル１１０からの入力により変更可能である。
【０１３４】
図１３中のＴｓは、ＰＨゲート４ａ−１が開いて物品が計量ホッパ５−１に到達し、物品が計量ホッパ５−１内で安定した状態になるまでの安定時間Ｔｓである。安定時間Ｔｓの値は、計量する物品の量や物品の種類等の条件により異なる値で、条件別に記憶部３４に記憶されている。また、安定時間Ｔｓの値はタッチパネル１１０からの入力により変更可能である。
【０１３５】
計算時間Ｔｃ、遅延時間Ｔｗｐおよび安定時間Ｔｓ中は、ＤＳＰ３３にフィルタ処理可能な計量信号が送信されない。よって、基準サイクルの開始時点から、次のサイクルの開始時点の間に、フィルタ処理のために使用できる第１フィルタ処理可能時間Ｔｆ１は次式で表される。
【０１３６】
Ｔｆ１＝Ｃ−Ｔｃ−Ｔｗｐ−Ｔｓ                            （３９）
【０１３７】
次の組合せ計量サイクル以降は、計量ホッパ５−１に対してプールホッパ４−１からの物品の供給が行われないため、サイクル時間Ｃをそのままフィルタ処理に使用できる。よって、基準サイクルからＮサイクル目までの第Ｎフィルタ処理可能時間ＴｆＮは、以下の式で表される。
【０１３８】
ＴｆＮ＝Ｔｆ１＋（Ｎ−１）×Ｃ
＝Ｎ×Ｃ−Ｔｃ−Ｔｗｐ−Ｔｓ（Ｎは整数）（４０）
【０１３９】
第１演算部３５ａは、タッチパネル１１０から入力される運転速度と、記憶部３４に記憶された計算時間Ｔｃ、遅延時間Ｔｗｐ、および安定時間Ｔｓに基づいて第１〜第Ｎフィルタ処理可能時間Ｔｆ１〜Ｎを算出する。
【０１４０】
（２−７−５−２）導出部３５ｂ
導出部３５ｂは、第１〜第Ｎフィルタ処理可能時間Ｔｆ１〜Ｎと、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５の各段数の段階フィルタの処理所要時間とを比較し、第１〜第Ｎフィルタ処理可能時間Ｔｆ１〜Ｎの終了以前にフィルタ処理が完了する段階フィルタの段数を、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５別に処理可能段数として導出する。
【０１４１】
図１１の例を用いて具体的に説明する。例えば、運転速度が６０ｃｙｃｌｅ／分（サイクル時間Ｃは１０００ｍ秒）とし、第１フィルタ処理可能時間Ｔｆ１が３８０ｍ秒であったとする。
【０１４２】
この場合、例えば多段デジタルフィルタＤＦ１においては、段数１の段階フィルタの処理所要時間（２００ｍ秒）が、第１フィルタ処理可能時間Ｔｆ１（３８０ｍ秒）より短いので、基準サイクルから１回目の組合せ計量サイクル（基準サイクルの次の組合せ計量サイクル）では、段数１の段階フィルタを用いて計量信号のフィルタ処理が可能である。基準サイクルから２回目のサイクルにおいては、段数３の段階フィルタの処理所要時間（８００ｍ秒）が、第２フィルタ処理可能時間Ｔｆ２（１３８０ｍ秒）より短いので、段数３の段階フィルタを用いて計量信号のフィルタ処理が可能である。
【０１４３】
例えば多段デジタルフィルタＤＦ５においては、全ての段数の段階フィルタの処理所要時間が第１フィルタ処理可能時間Ｔｆ１（３８０ｍ秒）よりも長いため、基準サイクルの次の組合せ計量サイクル（基準サイクルから１回目の組合せ計量サイクル）では、処理可能段数がない。つまり、多段デジタルフィルタＤＦ５では、基準サイクルから１回目のサイクルにおいて、計量信号のフィルタ処理できない。次に、基準サイクルから２回目のサイクルにおいては、段数２の段階フィルタの処理所要時間（８００ｍ秒）が、第２フィルタ処理可能時間Ｔｆ２（１３８０ｍ秒）より短いので、段数２の段階フィルタを用いて計量信号のフィルタ処理が可能である。さらに、基準サイクルから３回目のサイクルにおいては、段数３の段階フィルタの処理所要時間（１６００ｍ秒）が、第３フィルタ処理可能時間Ｔｆ２（２３８０ｍ秒）より短いので、段数３の段階フィルタを用いて計量信号のフィルタ処理が可能である。
【０１４４】
（２−７−５−３）第２演算部３５ｃ
第２演算部３５ｃでは、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５別に、各ロードセル２０−１〜１４別の個別誤差予想値ｅ１〜５を算出する。本実施例では各ロードセル２０−１〜１４別の誤差は同じであるという条件で、個別誤差予想値ｅ１〜５を算出する。
【０１４５】
個別誤差予想値ｅ１〜５とは、ある組合せ計量サイクルで、ある計量ホッパ５−１〜１４に設けられたロードセル２０−１〜１４からの計量信号をＤＳＰ３３でフィルタ処理することで得られた重量値と、その計量ホッパ５内の物品の真の重量値との間でどれだけの誤差が予想されるかを確率的に算出したものである。
【０１４６】
具体的には、個別誤差予想値ｅ１〜５は、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５別の、組合せ計量の際に各段数の段階フィルタが選択される確率と、図１２に示すような各多段デジタルフィルタＤＦ１〜５の段数別の段階フィルタの平均誤差を乗じたものを、全ての段数について積算することで算出される。
【０１４７】
各段数の選択確率は、導出部３５ｂで導出された処理可能段数と、組合せ演算において選択される計量ホッパの数である選択ヘッド数と、組合せ演算において選択可能な計量ホッパの数である安定ヘッド数と、を基に算出される。
【０１４８】
選択ヘッド数は、組合せ演算の目標重量（組合せ目標重量）によって異なり、例えば、目標重量を各計量ホッパ５に貯留される物品の平均重量で除算することで算出できる。
【０１４９】
安定ヘッド数は、第１〜第Ｎフィルタ処理可能時間Ｔｆ１〜Ｎ別の処理可能段数、および選択ヘッド数から算出できる。例えば、１４個の計量ホッパ５からＫ個の計量ホッパ５が選択された場合に、基準サイクルの次のサイクルで全ての計量信号が使用できるとすれば、つまり、第１フィルタ処理可能時間Ｔｆ１において、個別誤差予想値ｅ１〜５の算出対象である多段デジタルフィルタＤＦ１〜５に処理可能段数があれば、安定ヘッド数は１４となる。もし、第１フィルタ処理可能時間Ｔｆ１では処理可能段数が無く、第２フィルタ処理可能時間Ｔｆ２では処理可能段数があれば、安定ヘッド数は（１４−Ｋ）となる。
【０１５０】
選択ヘッド数および安定ヘッド数は、第２演算部３５ｃにより算出される値であってもよいし、タッチパネル１１０からユーザが入力可能な値であってもよいし、後述する取得部３５ｅにより得られた、実際の運転データに基づいて更新される値であってもよい。本実施例では、選択ヘッド数および安定ヘッド数の初期値は、タッチパネル１１０からユーザにより入力される。組合せ計量装置１の運転開始後は、後述する取得部３５ｅで得られた実際の運転データに基づいて更新される。
【０１５１】
各段数の選択確率の算出について具体例を用いて説明する。
【０１５２】
ここでは、導出部３５ｂについての説明で使用した具体例と同じ数値を用いて、多段デジタルフィルタＤＦ１について各段数の選択確率の計算例を示す。選択ヘッド数は５と仮定する。
【０１５３】
まず、第１フィルタ処理可能時間Ｔｆ１（３８０ｍ秒）よりも、段数１の段階フィルタの処理所要時間（２００ｍ秒）の方が短いので、安定ヘッド数は１４である。また、前記の具体例の条件では、多段デジタルフィルタＤＦ１において、第１フィルタ処理可能時間Ｔｆ１における処理可能段数が１であり、第２フィルタ処理可能時間Ｔｆ２における処理可能段数は３である。つまり、ある組合せ計量サイクルにおいて、前回の組合せ計量サイクルで組合せに選ばれた計量ホッパ５に対応するロードセル２０から送信される計量信号は、段数１の段階フィルタを用いたフィルタ処理しか実行できない。一方、前回の組合せ計量サイクルで組合せに選ばれていない計量ホッパ５に対応するロードセル２０から送信される計量信号は、段数３の段階フィルタを用いたフィルタ処理が実行可能である。ここでは、選択ヘッド数を５と仮定しているので、定常時においては、段数１が選ばれる確率が５／１４、段数３が選ばれる確率が９／１４となる。
【０１５４】
同様の考え方で、その他の多段デジタルフィルタＤＦ２〜５についても各段数の選択確率は算出できる。
【０１５５】
さらに、個別誤差予想値ｅ１〜５の算出方法について、引き続き上記の例を用いて具体的に説明する。
【０１５６】
多段デジタルフィルタＤＦ１では、図１２より段数１、段数２および段数３の誤差はそれぞれ０．０５ｇ、０．０３ｇ、０．０１ｇである。また、上記のように、多段デジタルフィルタＤＦ１では、段数１、段数２および段数３の選択確率はそれぞれ５／１４、０、９／１４である。したがって、個別誤差予想値ｅ１は、ｅ１＝５／１４×０．０５ｇ＋０×０．０３ｇ＋９／１４×０．０１ｇ＝０．０２４ｇと算出される。
【０１５７】
（２−７−５−４）第３演算部
第３演算部３５ｄは、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５別の個別誤差予想値ｅ１〜５に基づき、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５別に、組合せ計量後の物品の総重量に対する総合誤差予想値Ｅ１〜５を算出する。
【０１５８】
ここでは、計量ホッパ５は、全て同一の個別誤差予想値ｅ１〜５を持つと仮定しているので、総合誤差予想値Ｅ１〜５は以下のように算出される。
【０１５９】
ＥＮ＝√（Ｌ×ｅＮ２）（Ｎ＝１〜５）                        （４１）
なお、Ｌは選択ヘッド数を表す。
【０１６０】
第３演算部３５ｄで算出された総合誤差予想値Ｅ１〜５は、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５別にタッチパネル１１０に表示される。
【０１６１】
（２−７−５−５）取得部
取得部３５ｅは、選択ヘッド数および安定ヘッド数を実際の運転中に取得する。
【０１６２】
具体的には、安定ヘッド数を、組合せ計量時に記憶部３４に記憶されている計量ホッパ５−１〜１４別のフィルタ処理された計量信号の数（記憶部３４に記憶されている重量値の個数）の平均として取得する。また、選択ヘッド数を、組合せ計量時に後述する組合せ演算部３５ｇにより選択される計量ホッパ５の数の平均として取得する。
【０１６３】
（２−７−５−６）選択部
選択部３５ｆは、総合誤差予想値Ｅ１〜５に基づいて、１の多段デジタルフィルタＤＦ１〜５を選択する。
【０１６４】
具体的には、総合誤差予想値Ｅ１〜５が最も小さな多段デジタルフィルタＤＦ１〜５を、実際に使用する多段デジタルフィルタＤＦ１〜５として選択する。選択された結果は、ＤＳＰ３３に送信される。ＤＳＰ３３では、選択された多段デジタルフィルタＤＦ１〜５でのみフィルタ処理が実施される。その結果、後述する組合せ演算部３５ｇでは、ＤＳＰ３３で、選択部３５ｆに選択された多段デジタルフィルタ（ＤＦ１〜５のいずれか）によりフィルタ処理された計量信号を用いて、組合せ演算が行われる。
【０１６５】
（２−７−５−７）組合せ演算部
組合せ演算部３５ｇは、記憶部３４で各計量ホッパ５−１〜１４別に記憶される物品の重量値（計量値）を基に、記憶部３４に記憶された組合せ演算プログラムを使用し、重量値の合計が所定の組合せ目標重量（範囲）になるように組合せ演算を行う。そして、組合せ演算の結果から、複数の計量ホッパ５−１〜１４を選択する。組合せに選択された計量ホッパ５−１〜１４の情報は、ＷＨ開閉部３５ｉに送信される。記憶部３４に計量ホッパ５−１〜１４別に記憶されていた物品の重量値のデータのうち、組合せに選択された計量ホッパ５−１〜１４の重量値のデータはリセットされる。
【０１６６】
（２−７−５−８）ＰＨ開閉部
ＰＨ開閉部３５ｈは、いずれかの計量ホッパ５−１〜１４が空となる場合（計量ホッパ５−１〜１４が集合シュート６に物品を排出した場合）に、その計量ホッパ５−１〜１４の上方に配置されるプールホッパ４−１〜１４のＰＨゲート４ａ−１〜１４を、ステッピングモータ４０ａ−１〜１４を動作させて開く。その後再びステッピングモータ４０ａ−１〜１４を動作させてＰＨゲート４ａ−１〜１４を閉める。
【０１６７】
（２−７−５−９）ＷＨ開閉部
ＷＨ開閉部３５ｉは、組合せ演算部３５ｇから、組合せ演算により選択された計量ホッパ５−１〜１４の組合せの情報を受けて、選択された組合せに含まれる計量ホッパ５−１〜１４のＷＨゲート５ａ−１〜１４を、ステッピングモータ５０ａ−１〜１４を動作させて開く。その後再びステッピングモータ５０ａ−１〜１４を動作させてＷＨゲート５ａ−１〜１４を閉める。
【０１６８】
（３）組合せ計量装置の特徴
（３−１）
本実施形態に係る組合せ計量装置１は、分散フィーダ２と、複数の放射フィーダ３−１〜１４と、複数の計量ホッパ５−１〜１４と、を備える。分散フィーダ２は、組合せ計量装置１の上部に配置され、供給された物品を分散させながら搬送する。放射フィーダ３−１〜１４は、分散フィーダ２の周囲に放射状に配列され、分散フィーダ２から排出された物品を搬送する。計量ホッパ５−１〜１４は、放射フィーダ３−１〜１４から排出された物品を受ける。組合せ計量装置１は、計量ホッパ５−１〜１４内の物品の重量に基づいて組合せ計量を行う。組合せ計量装置１では、運転設定として、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５の選択を自動で行うことが可能である。
【０１６９】
これにより、オペレータの能力によらず、短時間で組合せ計量装置１の運転設定を行うことができる。
【０１７０】
（３−２）
本実施形態に係る組合せ計量装置１は、複数の計量部としてのロードセル２０−１〜１４と、複数の多段デジタルフィルタＤＦ１〜５と、組合せ演算部３５ｇと、第１演算部３５ａと、導出部３５ｂと、第２演算部３５ｃと、第３演算部３５ｄと、選択部３５ｆと、を備える。ロードセル２０−１〜１４は、計量ホッパ５−１〜１４にそれぞれ設けられ、各計量ホッパ５−１〜１４が受けた物品を計量し、計量結果として計量信号を出力する。多段デジタルフィルタＤＦ１〜５は、複数の段階フィルタからなり、計量ホッパ５−１〜１４が物品を受けてからの時間に応じた段数の段階フィルタを用いて計量信号のフィルタ処理を行う。組合せ演算部３５ｇは、計量信号を用いた組合せ演算により計量ホッパ５−１〜１４の組合せを選択し、組合せ計量を行う。第１演算部３５ａは、運転速度を用いて第１〜第Ｎフィルタ処理可能時間Ｔｆ１〜Ｎを算出する。導出部３５ｂは、第１〜第Ｎフィルタ処理可能時間Ｔｆ１〜Ｎと、段階フィルタそれぞれの処理所要時間とを比較し、第１〜第Ｎフィルタ処理可能時間Ｔｆ１〜Ｎの終了以前にフィルタ処理が完了する段階フィルタの段数を処理可能段数として、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５別に導出する。第２演算部３５ｃは、処理可能段数と、組合せ演算により選択される計量ホッパ５−１〜１４の数である選択ヘッド数と、組合せ演算において選択可能な計量ホッパ５−１〜１４の数である安定ヘッド数と、段階フィルタそれぞれの誤差情報とに基づき、ロードセル２０−１〜１４それぞれの個別誤差予想値ｅ１〜５を、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５別に算出する。第３演算部３５ｄは、個別誤差予想値ｅ１〜５に基づき、組合せ計量後の物品の総重量に対する総合誤差予想値Ｅ１〜５を、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５別に算出する。選択部３５ｆは、総合誤差予想値Ｅ１〜５に基づいて、１の前記多段デジタルフィルタを選択する。組合せ演算部３５ｇは、選択部３５ｆに選択された多段デジタルフィルタによりフィルタ処理された計量信号を用いて組合せ演算を行う。
【０１７１】
これにより、ある多段デジタルフィルタＤＦ１〜５について、ある運転速度におけるその多段デジタルフィルタＤＦ１〜５の評価を容易に行うことができる。そのため、運転速度に対してユーザの望む誤差水準を満足する多段デジタルフィルタＤＦ１〜５が存在するか否かが把握できる。また、複数の多段デジタルフィルタＤＦ１〜５について、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５の比較を容易に行うことが出来る。そして、運転設定として、総合誤差予想値Ｅ１〜Ｅ５に基づいて１の多段デジタルフィルタが選択されるため、選択された最適な多段デジタルフィルタを用いた組合せ計量が実現できる。
【０１７２】
（３−３）
本実施形態に係る組合せ計量装置１では、運転中に、選択ヘッド数および安定ヘッド数を取得する取得部３５ｅを備える。
【０１７３】
ここでは、実測した安定ヘッド数および選択ヘッド数に応じて総合誤差予想値Ｅ１〜５が算出されるため、より正確な総合誤差予想値Ｅ１〜５が算出できる。つまり、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５をより正確に評価できる。
【０１７４】
なお、取得部３５ｅは、選択ヘッド数および安定ヘッド数の両方を取得することが望ましいが、選択ヘッド数および安定ヘッド数について、どちらか一方だけを取得するだけであっても、正確な総合誤差予想値Ｅ１〜５が算出されやすい。
【０１７５】
（３−４）
本実施形態に係る組合せ計量装置１では、総合誤差予想値Ｅ１〜５を出力するタッチパネル１１０を備える。
【０１７６】
これにより、ユーザが多段デジタルフィルタＤＦ１〜５の定量的な評価を直接把握できる。そして、複数の多段デジタルフィルタＤＦ１〜５から、最適な多段デジタルフィルタＤＦ１〜５を選ぶこともできる。また、ユーザは、どのような条件で組合せ計量を行えば、ユーザの望む誤差水準を満足できるかを容易に把握できる。
【０１７７】
（３−５）
本実施形態に係る組合せ計量装置１では、複数のプールホッパ４−１〜１４を備える。プールホッパ４−１〜１４は、計量ホッパ５−１〜１４それぞれに対して設けられ、放射フィーダ３−１〜１４から供給された（排出された）物品を一時的に貯留し、計量ホッパ５−１〜１４に物品を供給する。第１演算部３５ａは、運転速度と、計量ホッパ５−１〜１４が閉じた後にプールホッパ４−１〜１４が開くまでの遅延時間Ｔｗｐと、プールホッパ４−１〜１４が開いてからロードセル２０−１〜１４が計量信号の取得を開始するまでの安定時間Ｔｓと、に基づき第１〜第Ｎフィルタ処理可能時間Ｔｆ１〜Ｎを算出する。
【０１７８】
これにより、物品の種類や、計量ホッパ５に対する物品の供給量等が変更され、遅延時間や安定時間が変化する場合にも、その条件に応じた第１〜第Ｎフィルタ処理可能時間Ｔｆ１〜Ｎを算出できる。その結果、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５の評価を正確に行うことが出来る。
【０１７９】
（３−６）
本実施形態に係る組合せ計量装置１では、運転速度が入力されるタッチパネル１１０を備える。
【０１８０】
これにより、運転速度を変更する必要がある場合にも、各多段デジタルフィルタＤＦ１〜５を容易に評価できる。その結果、運転速度を変更しても、組合せ計量装置１を最適な運転設定により精度良く運転することが容易になる。
【０１８１】
（４）変形例
以上、この発明の一実施形態について説明したが、これに限定されるものではなく、発明の趣旨と矛盾しない範囲で、その他の態様も採用可能である。
【０１８２】
以下に、第２実施形態に係る発明の変形例を示す。
【０１８３】
（４−１）変形例２Ａ
上記の実施形態に係る組合せ計量装置１では、第１フィルタ処理可能時間Ｔｆ１に対して使用可能な段数の段階フィルタがない多段デジタルフィルタＤＦ１〜５についても選択部３５ｆにより選択されうる。しかし、これに限定されるものではない。
【０１８４】
例えば、第１フィルタ処理可能時間Ｔｆ１の時点で使用可能な段数の段階フィルタがない多段デジタルフィルタＤＦ１〜５については、選択部３５ｆが選択しないとしてもよい。また、組合せ演算のサイクル２回（サイクル時間Ｃ×２）につき１回しか実際の組合せ計量を行わないという条件のもと演算処理部３５は演算処理を実行してもよい。
【０１８５】
（４−２）変形例２Ｂ
上記の実施形態に係る組合せ計量装置１では、総合誤差予想値Ｅ１〜５の値に基づいて１の多段デジタルフィルタＤＦ１〜５が選択部３５ｆにより選択されるが、これに限定されるものではなく、選択部３５ｆの代わりにフィルタ生成部３５ｊが設けられてもよい（図１４参照）。
【０１８６】
第１演算部３５ａは、運転速度を用いて、組合せ計量の時点のフィルタ処理可能時間を複数のサイクルに対して算出する。つまり、第１演算部３５ａは、運転速度を用いて、第１〜第Ｎフィルタ処理可能時間Ｔｆ１〜Ｎを算出する。導出部３５ｂは、サイクル別の、すなわち第１〜第Ｎフィルタ処理可能時間Ｔｆ１〜Ｎ別の、処理可能段数を導出する。第２演算部３５ｃは、サイクル別の個別誤差予想値ｅ１〜５を算出する。第３演算部３５ｄは、サイクル別の個別誤差予想値ｅ１〜５に基づき、サイクル別の総合誤差予想値Ｅ１〜５を算出する。フィルタ生成部３５ｊは、サイクル別の総合誤差予想値Ｅ１〜５を基に、段階フィルタをサイクル別に組合せ、フィルタを生成する。組合せ演算部３５ｇは、フィルタ生成部３５ｊに生成されたフィルタによりフィルタ処理された計量信号を用いて組合せ演算を行う。
【０１８７】
多段デジタルフィルタＤＦ１〜５は、前述のように、処理所要時間を短くしようとすると計量誤差が大きくなり、一方で、計量誤差を小さくしようとすると処理所要時間が長くなるという性質を有する。そこで、組合せ計量サイクル別にフィルタ処理に使用される多段デジタルフィルタＤＦ１〜５を適切に組み合わせ、新たなフィルタを生成することで、多段デジタルフィルタＤＦ１〜５に比較して、処理所要時間が短く、計量誤差も小さくなるようなフィルタが実現可能となる。その結果、常に最適にフィルタ処理された計量信号を用いて組合せ計量を行うことが出来る。
【０１８８】
例えば、処理所要時間の長い多段デジタルフィルタを使用したとすれば、処理可能段数のない、あるいは、フィルタ処理された計量信号の数が少ないサイクルが発生しうる。そこで、処理可能段数が無い、あるいは、フィルタ処理された計量信号の数が少ないサイクルについては処理所要時間の短い多段デジタルフィルタを使用し、それ以外のサイクルについては処理所要時間の長い多段デジタルフィルタを使用するフィルタを生成することで、処理所要時間を短く、かつ、計量誤差を小さくできる。
【０１８９】
（４−３）変形例２Ｃ
上記の実施形態に係る組合せ計量装置１では、総合誤差予想値Ｅ１〜５の値が最も小さい１の多段デジタルフィルタＤＦ１〜５が選択部３５ｆにより選択されるが、これに限定されるものではない。例えば、総合誤差予想値Ｅ１〜５が所定値よりも小さく、かつ、安定ヘッド数を最も大きく取ることが可能な多段デジタルフィルタＤＦ１〜５を選択部３５ｆが選択してもよい。
【０１９０】
これにより、組合せ演算の組合せの数をできるだけ大きく確保することができる。つまり、ユーザの許容できる誤差の範囲で、最も組合せエラー（いずれの計量ホッパ５−１〜１４を組み合わせても組合せ目標重量にならない（目標重量範囲にならない）状態）の発生しにくい組合せ計量装置１を実現できる。
【０１９１】
また、選択部３５ｆに代わり、タッチパネル１１０に出力される総合誤差予想値Ｅ１〜５に基づいて、ユーザが、自らのニーズに最も適合した多段デジタルフィルタＤＦ１〜５を選択してもよい。
【０１９２】
（４−４）変形例２Ｄ
上記の実施形態に係る組合せ計量装置１では、ブースタホッパを備えていないが、ブースタホッパを備えていてもよい。
【０１９３】
（４−５）変形例２Ｅ
上記実施形態に係る組合せ計量装置１においても、第１実施形態に係る組合せ計量装置１００のように、安定供給状態にあるときの、分散フィーダ２上の積載量および分散フィーダＤＦの駆動パラメータと、全放射フィーダ３−１〜１４上の積載量および放射フィーダ３−1〜１４の駆動パラメータとが求められてもよい。そして、求められた各駆動パラメータは、各フィーダ２，３に初期値として設定されてもよい。
【符号の説明】
【０１９４】
１，１００  組合せ計量装置
２，ＤＦ  分散フィーダ
３（３−１〜１４），ＲＦ  放射フィーダ
４（４−１〜１４），ＰＨ  プールホッパ
５（５−１〜１４），ＷＨ  計量ホッパ
２０（２０−１〜１４）  ロードセル（計量部）
３０，ＣＵ  制御部
３５  演算処理部
３５ａ  第１演算部
３５ｂ  導出部
３５ｃ  第２演算部
３５ｄ  第３演算部
３５ｅ  取得部
３５ｆ  選択部
３５ｊ  フィルタ生成部
１１０  タッチパネル（入力部、出力部）
ＣＦ  クロスフィーダ
ＤＦ１〜５  多段デジタルフィルタ
ｅ１〜５  個別誤差予想値
Ｅ１〜５  総合誤差予想値
Ｇ  物品
ＲＵ  操作ユニット（設定手段）
Ｓ  重量センサ
Ｔｆ１〜Ｎ  第１〜第Ｎフィルタ処理可能時間（フィルタ処理可能時間）
Ｔｗｐ  遅延時間
Ｔｓ  安定時間
ＷＳ  重量センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１９５】
【特許文献１】特許第４１４５３９９号公報
【特許文献２】特開２００１−３１７９８８号公報
【特許文献３】特開２００３−４５１７号公報
【特許文献４】特開昭６２−２８０６２５号公報
【図１】
0005993935.tif 000004
【図２】
0005993935.tif 000005
【図３】
0005993935.tif 000006
【図４】
0005993935.tif 000007
【図５】
0005993935.tif 000008
【図６】
0005993935.tif 000009
【図７】
0005993935.tif 000010
【図８】
0005993935.tif 000011
【図９】
0005993935.tif 000012
【図１０】
0005993935.tif 000013
【図１１】
0005993935.tif 000014
【図１２】
0005993935.tif 000015
【図１３】
0005993935.tif 000016
【図１４】
0005993935.tif 000017