(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御方法であって、
分配コンベヤを使用して、大量の複数の個々の部分からなる製品の流れを移動させること、
作動される流れ制御弁を設け、前記分配コンベヤから、前記製品の流れの一部を選択的に排出させること、
１つまたは複数の受け取りコンベヤを設け、前記分配コンベヤから前記流れ制御弁によって排出される前記製品の流れの一部を受け取ること、
前記１つまたは複数の受け取りコンベヤ内に、製品が前記分配コンベヤから前記受け取りコンベヤに排出される質量流量を測定するセクションを設けること、
前記１つまたは複数の受け取りコンベヤのうちの１つによって給送される上流のプロセスを供給し、前記上流のプロセスを通して搬送される前記製品の流れの一部を調製すること、
前記上流のプロセスによって給送される下流のプロセスを供給することであって、１）前記上流のプロセスにおいて調製済みの前記製品の流れの一部をさらに調製し、前記上流のプロセスから前記下流のプロセスに送達すること、および、２）前記製品の流れの一部の複数の個別の量を計量するとともに複数のパッケージにパッケージングすることのうちの一方を行い、各パッケージは、所定の重量の前記製品を収容する、供給すること、
前記下流のプロセスと前記上流のプロセスとの中間に分散面を設けること、
前記分散面に結合されるロードセルを設け、前記製品の流れの部分が前記上流のプロセスから前記下流のプロセスに受け取られる質量流量を検出すること、
前記下流のプロセスに１つまたは複数のロードセルを設け、所与の時間間隔以内に前記下流のプロセスによって処理される前記製品の重量を検出すること、
タイマー機能を有するプロセッサを設けること、
コントローラを設け、前記下流のプロセスがパッケージングされた製品を生成するレートを調節すること、
前記下流のプロセスに結合される前記コントローラに設定レートを入力し、前記下流のプロセスがパッケージングされた製品を生成するレートを調節すること、
前記下流のプロセスにおける前記１つまたは複数のロードセルによって、パッケージングされた製品の重量を感知すること、
前記１つまたは複数のロードセルを使用して、パッケージングされた製品の重量に対応する１つまたは複数の信号を前記プロセッサに生成すること、
前記上流のプロセスから前記下流のプロセスに送達される製品によって前記分散面に加えられる力を感知すること、
前記分散面に結合される前記ロードセルを使用して、前記分散面に加えられる前記感知された力に対応する信号を生成すること、
前記プロセッサを使用して、前記分散面に結合される前記ロードセルから前記信号を受信すること、
前記プロセッサを使用して前記流れ制御弁を閉じ、前記上流のプロセスと前記下流のプロセスとの中間の製品の不所望の蓄積を防止すること、
前記プロセッサを使用して、前記分散面との製品の相互作用によって加えられる力を、前記上流のプロセスから前記下流のプロセスへの製品の送達のレートに関連付けること、
前記プロセッサを使用して、前記設定レートに対する前記下流のプロセスによってパッケージングされる製品の実際のレートの比を示す効率を求めること、
対象とする時間間隔を選択すること、
前記プロセッサを使用して、前記対象とする時間間隔に占める前記上流のプロセスがアクティブである時間間隔の比を示すデューティーサイクルを求めること、
前記プロセッサを使用して、第１の因数×第２の因数×第３の因数の積に等しいメトリックを求めることであって、前記第１の因数は、１．０を前記デューティーサイクルで割ったものであり、前記第２の因数は、前記下流のプロセスの前記効率を二乗したものであり、前記第３の因数は、２．０を前記デューティーサイクルと前記下流のプロセスの前記効率との和で割ったものである、前記メトリックを求めること、
前記プロセッサを使用して、前記メトリックを１．０と比較すること、
前記プロセッサを使用して、前記作動された流れ制御弁への信号を生成し、（ｉ）前記メトリックが１．０に等しいことが分かると、前記作動された流れ制御弁をその時点の位置のままにすること、（ｉｉ）前記メトリックが１．０未満であることが分かると、前記流れ制御弁を開き、製品が前記分配コンベヤから前記受け取りコンベヤに排出されるレートを上昇させること、および、（ｉｉｉ）前記メトリックが１．０よりも大きいことが分かると、前記流れ制御弁を閉じ、製品が前記分配コンベヤから前記受け取りコンベヤに排出されるレートを低下させることのうちの１つを行うこと、
前記プロセッサ、前記下流のプロセスにおける前記１つまたは複数のロードセル、前記分散面に結合される前記ロードセル、および、時間関数を使用して、前記上流のプロセスの更新されたデューティーサイクルおよび前記下流のプロセスの更新された効率に対応する新たなメトリックを生成すること、及び
前記新たなメトリックを１．０と比較するとともに、前記作動された流れ制御弁を調整するステップを繰り返すことを備える、制御方法。
【請求項２】
前記流れ制御弁は調整可能なゲートである、請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
前記調整可能なゲートは、プロセッサからの信号に応じて駆動モータを使用して位置決め可能な開口を有する回転可能なスリーブを有する、請求項２に記載の制御方法。
【請求項４】
前記受け取りコンベヤ内に、製品が前記分配コンベヤから前記受け取りコンベヤに排出される質量流量を測定するセクションを設けることは、
前記受け取りコンベヤの前記セクションと前記受け取りコンベヤの１つまたは複数の隣接する支持セクションとの中間に複数のロードセルを設け、製品が前記分配コンベヤから前記上流のプロセスに受け取られるレートを測定することを含む、請求項１に記載の制御方法。
【請求項５】
前記受け取りコンベヤ内に、製品が前記分配コンベヤから前記受け取りコンベヤに排出される質量流量を測定するセクションを設けることは、
光学センサを設け、前記受け取りコンベヤ内の前記製品が前記受け取りコンベヤの１つまたは複数の壁と接触するレベルを検出すること、および
前記検出された壁の接触面を使用して、ルックアップテーブルから質量流量を得て、製品が前記分配コンベヤから前記上流のプロセスに受け取られる前記質量流量を経験的に求めることを含む、請求項１に記載の制御方法。
【請求項６】
前記受け取りコンベヤ内に、製品が前記分配コンベヤから前記受け取りコンベヤに排出される質量流量を測定するセクションを設けることは、
超音波センサを設け、前記受け取りコンベヤ内の前記製品の高さ接触面を検出すること、および
前記検出された高さ接触面を使用して、ルックアップテーブルから質量流量を得て、製品が前記分配コンベヤから前記上流のプロセスに受け取られる前記質量流量を経験的に求めることを含む、請求項１に記載の制御方法。
【請求項７】
前記分配コンベヤは往復コンベヤであり、
前記１つまたは複数の受け取りコンベヤは往復コンベヤである、請求項１に記載の制御方法。
【請求項８】
制御方法であって、
分配コンベヤを使用して、大量の複数の個々の食品部分からなる食品の流れを移動させること、
作動される流れ制御弁を設け、前記分配コンベヤから、前記食品の流れの一部を選択的に排出させること、
受け取りコンベヤを設け、前記分配コンベヤから前記流れ制御弁によって排出される前記食品の流れの一部を受け取ること、
前記受け取りコンベヤ内に、前記食品が前記分配コンベヤから前記受け取りコンベヤに排出される質量流量を測定するセクションを設けること、
調味ステーションを設け、前記調味ステーションを通して搬送される前記食品の流れの一部に調味材料を添加すること、
計量および袋詰め機械を設け、前記食品の流れの一部の複数の個別の量を計量するとともに、調味された食品の等しい重量の複数のパッケージにパッケージングすること、
前記計量および袋詰め機械と前記調味ステーションとの中間に分散面を設けること、
前記分散面に結合されるロードセルを設け前記食品の流れの一部が前記調味ステーションから前記計量および袋詰め機械に受け取られる質量流量を検出すること、
前記計量および袋詰め機械に１つまたは複数のロードセルを設け、所与の時間間隔以内に前記計量および袋詰め機械によって処理される前記食品の重量を検出すること、
タイマー機能を有するプロセッサを設けること、
コントローラを設け、前記計量および袋詰め機械が所定の重量の前記食品の袋を生成するレートを調節すること、
前記計量および袋詰め機械に結合される前記コントローラに設定レートを入力し、前記計量および袋詰め機械がパッケージングされた製品を生成するレートを調節すること、
前記計量および袋詰め機械における前記１つまたは複数のロードセルによって、袋詰めされた前記食品の重量を感知すること、
前記１つまたは複数のロードセルを使用して、前記計量および袋詰め機械によって袋詰めされた食品の重量に対応する１つまたは複数の信号を前記プロセッサに生成すること、
前記調味ステーションから前記計量および袋詰め機械に送達される製品によって前記分散面に加えられる力を感知すること、
前記分散面に結合される前記ロードセルを使用して、前記分散面に加えられる前記感知された力に対応する信号を生成すること、
前記プロセッサを使用して、前記分散面に結合される前記ロードセルから前記信号を受信すること、
前記プロセッサを使用して前記調味ステーションの動作を一時的に停止させ、前記調味ステーションと前記計量および袋詰め機械との中間の製品の不所望の蓄積を防止すること、
前記プロセッサを使用して、前記分散面との製品の相互作用によって加えられる力を、前記調味ステーションから前記計量および袋詰め機械への製品の送達のレートに関連付けること、
前記プロセッサを使用して、前記設定レートに対する前記計量および袋詰め機械によってパッケージングされる製品の実際のレートの比を示す効率を求めること、
対象とする時間間隔を選択すること、
前記プロセッサを使用して、前記対象とする時間間隔に占める前記調味ステーションがアクティブである時間間隔の比を示すデューティーサイクルを求めること、
前記プロセッサを使用して、第１の因数×第２の因数×第３の因数の積に等しいメトリックを求めることであって、前記第１の因数は、１．０を前記デューティーサイクルで割ったものであり、前記第２の因数は、前記効率を二乗したものであり、前記第３の因数は、２．０を前記デューティーサイクルと前記効率との和で割ったものである、前記メトリックを求めること、
前記プロセッサを使用して、前記メトリックを１．０と比較すること、
前記プロセッサを使用して、前記作動された流れ制御弁への信号を生成し、（ｉ）前記メトリックが１．０に等しいことが分かると、前記作動された流れ制御弁をその時点の位置のままにすること、（ｉｉ）前記メトリックが１．０未満であることが分かると、前記流れ制御弁を完全に開いた位置に向かって移動させ、製品が前記分配コンベヤから前記受け取りコンベヤに排出されるレートを上昇させること、および、（ｉｉｉ）前記メトリックが１．０よりも大きいことが分かると、前記流れ制御弁を完全に閉じた位置に向かって移動させ、製品が前記分配コンベヤから前記受け取りコンベヤに排出されるレートを低下させることのうちの１つを行うこと、
前記プロセッサ、前記計量および袋詰め機械における前記１つまたは複数のロードセル、前記分散面に結合される前記ロードセル、および、時間関数を使用して、前記調味ステーションの更新されたデューティーサイクルならびに前記計量および袋詰め機械の更新された効率に対応する新たなメトリックを生成すること、および
前記新たなメトリックを１．０と比較するとともに前記作動された流れ制御弁を調整するステップを繰り返すことを備える、制御方法。
【請求項９】
前記流れ制御弁は調整可能なゲートである、請求項８に記載の制御方法。
【請求項１０】
前記調整可能なゲートは、プロセッサからの信号に応じて駆動モータを使用して位置決め可能な開口を有する回転可能なスリーブを有する、請求項９に記載の制御方法。
【請求項１１】
前記受け取りコンベヤ内に、前記食品が前記分配コンベヤから前記受け取りコンベヤに排出される質量流量を測定するセクションを設けることは、
前記受け取りコンベヤの前記セクションと前記受け取りコンベヤの１つまたは複数の隣接する支持セクションとの中間に複数のロードセルを設け、製品が前記分配コンベヤから前記調味ステーションに受け取られるレートを測定することを含む、請求項８に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記受け取りコンベヤ内に、前記食品が前記分配コンベヤから前記受け取りコンベヤに排出される質量流量を測定するセクションを設けることは、
光学センサを設け、前記受け取りコンベヤ内の前記製品が前記受け取りコンベヤの１つまたは複数の壁と接触するレベルを検出すること、および
前記検出された壁の接触面を使用して、ルックアップテーブルから質量流量を得て、製品が前記分配コンベヤから前記調味ステーションに受け取られる前記質量流量を経験的に求めることを含む、請求項８に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記受け取りコンベヤ内に、前記食品が前記分配コンベヤから前記受け取りコンベヤに排出される質量流量を測定するセクションを設けることは、
超音波センサを設け、前記受け取りコンベヤ内の前記製品の高さ接触面を検出すること、および
前記検出された高さ接触面を使用して、ルックアップテーブルから質量流量を得て、前記食品が前記分配コンベヤから前記調味ステーションに受け取られる前記質量流量を経験的に求めることを含む、請求項８に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記分配コンベヤは往復コンベヤであり、
前記１つまたは複数の受け取りコンベヤは往復コンベヤである、請求項８に記載の制御方法。
【請求項１５】
製品を調製するとともに調製済みの製品を下流のプロセスに給送する上流のプロセスを制御するコンピュータープログラム製品であって、プログラム命令が組み込まれているコンピューター可読記憶媒体を含み、前記プログラム命令は、プロセッサによって実行可能であり、前記プロセッサに、
分配コンベヤを使用して、大量の複数の個々の部分からなる製品の流れを移動させること、
作動される流れ制御弁を設け、前記分配コンベヤから、前記製品の流れの一部を選択的に排出させること、
１つまたは複数の受け取りコンベヤを設け、前記分配コンベヤから前記流れ制御弁によって排出される前記製品の流れの一部を受け取ること、
前記１つまたは複数の受け取りコンベヤ内に、製品が前記分配コンベヤから前記受け取りコンベヤに排出される質量流量を測定するセクションを設けること、
前記１つまたは複数の受け取りコンベヤのうちの１つによって給送される上流のプロセスを供給し、前記上流のプロセスを通して搬送される前記製品の流れの一部を調製すること、
前記上流のプロセスによって給送される下流のプロセスを供給することであって、１）前記上流のプロセスにおいて調製済みの前記製品の流れの一部をさらに調製し、前記上流のプロセスから前記下流のプロセスに送達すること、および、２）前記製品の流れの一部の複数の個別の量を計量するとともに複数のパッケージにパッケージングすることのうちの一方を行い、各パッケージは、所定の重量の前記製品を収容する、供給すること、
前記下流のプロセスと前記上流のプロセスとの中間に分散面を設けること、
前記分散面に結合されるロードセルを設け、前記製品の流れの部分が前記上流のプロセスから前記下流のプロセスに受け取られる質量流量を検出すること、
前記下流のプロセスに１つまたは複数のロードセルを設け、所与の時間間隔以内に前記下流のプロセスによって処理される前記製品の重量を検出すること、
タイマー機能を有するプロセッサを設けること、
コントローラを設け、前記下流のプロセスがパッケージングされた製品を生成するレートを調節すること、
前記下流のプロセスに結合される前記コントローラに入力される設定レートを受信し、前記下流のプロセスがパッケージングされた製品を生成するレートを調節するコンピュータープログラム製品コード、
パッケージングされた製品の重量に対応する１つまたは複数の信号を、前記下流のプロセスにおける１つまたは複数のロードセルから受信するコンピュータープログラム製品コード、
前記１つまたは複数のロードセルから、パッケージングされた製品の重量に対応する１つまたは複数の生成された信号を前記プロセッサに受信するコンピュータープログラム製品コード、
前記上流のプロセスから前記下流のプロセスに送達される製品によって前記分散面に加えられる力を感知するコンピュータープログラム製品コード、
前記分散面に結合される前記ロードセルから、前記分散面に衝突する前記製品によって加えられる前記感知された力に対応する信号を受信するコンピュータープログラム製品コード、
前記分散面に結合される前記ロードセルから前記信号を受信するコンピュータープログラム製品コード、
信号を生成して前記流れ制御弁の駆動モータを作動させ、前記流れ制御弁を閉じて前記上流のプロセスと前記下流のプロセスとの中間の製品の不所望の蓄積を防止するコンピュータープログラム製品コード、
前記分散面への前記製品の衝突によって加えられる力に対応する信号を、前記上流のプロセスから前記下流のプロセスへの製品の送達のレートに関連付けるコンピュータープログラム製品コード、
前記設定レートに対する前記下流のプロセスによってパッケージングされる製品の実際のレートの比を示す効率を求めるコンピュータープログラム製品コード、
対象とする時間間隔を選択すること、および、ユーザー入力デバイスにおいて対象とする時間間隔の入力を受信することのうちの一方を行うコンピュータープログラム製品コード、
前記対象とする時間間隔に占める前記上流のプロセスがアクティブである時間間隔の比を示すデューティーサイクルを求めるコンピュータープログラム製品コード、
第１の因数×第２の因数×第３の因数の積に等しいメトリックを求めるコンピュータープログラム製品コードであって、前記第１の因数は、１．０を前記デューティーサイクルで割ったものであり、前記第２の因数は、前記効率を二乗したものであり、前記第３の因数は、２．０を前記デューティーサイクルと前記効率との和で割ったものである、コンピュータープログラム製品コード、
前記メトリックを１．０と比較するコンピュータープログラム製品コード、
前記作動された流れ制御弁への信号を生成し、（ｉ）前記メトリックが１．０に等しいことが分かると、前記作動された流れ制御弁をその時点の位置のままにすること、（ｉｉ）前記メトリックが１．０未満であることが分かると、駆動モータを作動して前記流れ制御弁を開き、製品が前記分配コンベヤから前記受け取りコンベヤに排出されるレートを上昇させること、および、（ｉｉｉ）前記メトリックが１．０よりも大きいことが分かると、前記駆動モータを作動して前記流れ制御弁を閉じ、製品が前記分配コンベヤから前記受け取りコンベヤに排出されるレートを低下させることのうちの１つを行う、コンピュータープログラム製品コード、
前記上流のプロセスの更新されたデューティーサイクルおよび前記下流のプロセスの更新された効率に対応する新たなメトリックを生成するコンピュータープログラム製品コード、ならびに
前記新たなメトリックを１．０と比較するとともに前記作動された流れ制御弁を調節するステップを繰り返すコンピュータープログラム製品コードを備える方法を行わせる、コンピュータープログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大量の複数の個々の部分または片からなる製品の流れが、製品の流れを調製する上流のプロセスによって、製品の流れをさらに調製するか、または、製品の流れを計量するとともにパッケージングする下流のプロセスまで給送されるレートを制御する方法に関する。より具体的には、本発明は、上流のプロセスおよび関連する下流のプロセスの制御を調和させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの製品は、製品を段階的に調製、計量およびパッケージングするために連続的なプロセスによって設備で大量生産される。上流のプロセスが、製品を調製し、調製済みの製品の流れを下流のプロセスまで給送し、下流のプロセスにおいて、製品はさらに調製されるかまたは計量されるとともにパッケージングされる。このプロセスの自動化は、正確に行われる場合、生産および製品の品質を最大限に高めることができる。
【０００３】
所望のレート設定におけるまたは所望のレート設定付近の下流のプロセスの連続的な動作は、上流のプロセスが、下流のプロセスによって必要とされる調製済みの製品の要求レートを少なくとも満たし、好ましくは僅かに超えなければならないことを必要とする。この動作モードは、製品の出力の所望のレートを維持する。下流のプロセスは、上流のプロセスによって送達される調製済みの製品のみを処理することができる。下流のプロセスと上流のプロセスとの間のこの依存した関係を仮定すると、設備の制御の調和は、上流のプロセスが、下流のプロセスに要求される要件を満たすかまたは超えるレートで動作されることを必要とする。
【０００４】
制御方法のそれらの知識によって、２つの独立して動作される連続的なプロセスのスループットレートを正確に適合させることが極めて難しいことが理解される。下流のプロセスのスループットのレートは、調製済みの製品が上流のプロセスによって送達されるレートを超え、したがって、上流のプロセスが「追いつく」ことを可能にするために下流のプロセスにおいて時折中断することを必要とするか、または、調製済みの製品が上流のプロセスによって送達されるレートは、下流のプロセスが調製済みの製品を受け入れて処理することができるレートを超え、したがって、調製済みの製品の不所望の蓄積を防止するために、上流のプロセスにおける中断を必要とする。多くのプロセスにおいて、この後者の動作モードは、上流のプロセスの停止および再開の結果として、上流のプロセスによって生成される調製済みの製品の品質の制御が喪失される場合に、問題となる。この場合、従来の制御プロセスを使用する操作者は、生産の所望のレートを達成することと、製品の品質を維持することとの間で選択しなければならない立場になる。この矛盾は、上流のプロセスおよび下流のプロセスの性能を示す変数ならびに機器設定を自動的に監視するとともに、製品の品質を犠牲にすることなく、生産の所望のレートを達成するために機器の設定を自動的に調整するように働く制御方法の必要性を生じる。
【０００５】
調製される製品の品質に影響を与えることなく、即座に停止して後で再開することができない機器を含む多くのタイプのプロセスが存在する。例えば、例示に過ぎないが、上流のプロセスが、電気抵抗加熱素子、および、加熱素子の起動による製品の流れへの熱の関連する印加の使用を含む場合、加熱素子には、通常の動作温度から非アクティブ状態に冷却するための時間間隔が必要とされる。この「冷却時間」の間隔の間に、加熱素子に晒される製品の流れの部分は、加熱素子への電流が中断された後で、熱伝達の低下するレートで加熱され続ける。同様に、上流のプロセスの再開時に、加熱素子は、非アクティブ状態から通常の動作温度まで温かくなるために時間間隔を必要とする。この時間間隔の間に、加熱素子に晒される製品の流れの部分は、上昇するレートで加熱されるが、最初は、加熱素子が通常の動作温度に達するまで、加熱素子の通常の動作温度よりも実質的に低い温度で加熱される。上流のプロセスにおいて加熱素子によって調製のこの中断に晒される製品の流れの一部は、定常状態で動作する加熱素子によって調製される製品の流れの他の部分とは品質が異なる。
【０００６】
調製済みの製品を下流のプロセスに給送する上流のプロセスを伴うシナリオの別の例、および、上流のプロセスの中断によって製品の流れの一部の品質を損なう例は、振りかけられるかまたはスプレーされる添加材料を製品の流れに添加することを伴う。振りかけられるかまたはスプレーされる材料は、調味材料等のコーティングまたは香味剤であるものとすることができる。例えば、例示に過ぎないが、大量の複数の個々の食品部分からなる製品の流れは、調味材料の制御された添加によって上流のプロセスにおいて調製されることができる。上流のプロセスの定常状態動作の間に、調味材料は、最適な結果を生じる制御されたレートで、調味料ディスペンサの下を移動する製品の流れに供給される。前述の例における加熱素子と同様に、上流のプロセスの調味材料ディスペンサを停止および再開させることは、ディスペンサが停止されて次に後に再開される時点で調味料ディスペンサの下にある製品の流れの部分の品質を損なう。調味材料が製品の流れのその影響を受ける部分に添加されるレートは変わり、品質が落ちる。調味された製品の単位あたりの少なすぎる調味材料、または、調味された製品の単位あたりの多すぎる調味材料は、製品の風味の不所望の変化、および、消費者の満足の不所望の喪失を生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
製品の流れを調製する上流のプロセス、および、上流のプロセスからの調製済みの製品の流れを受け取ってさらに処理するか、または、上流のプロセスからの調製済みの製品の流れを計量するとともにパッケージングする下流のプロセスを効率的に動作させる制御方法が必要とされており、この場合、上流のプロセスは、調製動作における中断が製品の品質を損なうプロセスであり、下流のプロセスは、動作における中断が生産レートを損なうプロセスである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の制御方法の実施形態は、製品の流れを調製し、その調製済みの製品の流れを、製品の流れをさらに調製すること、および、製品を計量して個別の所定の量にパッケージングすることのうちの一方を行う独立して制御される下流のプロセスに給送する、独立して制御される上流のプロセスの制御を調和させるのに使用することができる。
【０００９】
本発明の制御方法の１つの実施形態は、上流のプロセスおよび下流のプロセスの性能を監視し、下流のプロセスが、上流のプロセスによって送達される調製済みの製品の流れを効率的に受け取ってさらに調製するかまたは計量するとともにパッケージングすることができる給送レートの要件を満たすように上流のプロセスを調節し、上流のプロセスの調節は、上流のプロセスによって送達される調製済みの製品の品質に対する最小限の影響で実施することができる。
【００１０】
本発明の制御方法の１つの実施形態は、下流のプロセスの出力を監視して、所定の時間間隔以内の実際の生産を求めるステップ、下流のプロセスの実際の生産と、下流のプロセスにおけるレート設定とを比較し、下流のプロセスについての性能を示す変数を求めるステップ、上流のプロセスのデューティーサイクルを監視し、上流のプロセスが、下流のプロセスに給送される製品を能動的に調製している時間間隔の比率を求めるステップ、および、これらの測定された変数を使用して、調製されていない製品が上流のプロセスに給送されるレートを調整するのに使用することができるメトリックを求め、上流のプロセスにおける中断を最小限に抑えながら、下流のプロセスの給送要件をより良く満たすステップを含む。
【００１１】
本発明の制御方法の実施形態は、最終製品の高レベルの品質を維持しながらも、上流のプロセスおよび下流のプロセスを含む設備の生産レートを最大限に高め、下流のプロセスに僅かに過給送するように上流のプロセスを動作させ、同時に、調製済みの製品の過剰な蓄積を防止するように上流のプロセスの停止および再開を最小限に抑えるよう適合されている。
【００１２】
本発明の制御方法の実施形態は、２つの重要な性能を示す変数を使用し、１つの変数は、生産レート、および、下流のプロセスの生産設定にも関し、１つの変数は、上流のプロセスからの調製済みの製品の品質に関する。下流のプロセスの生産レートは、下流のプロセスによって生成される製品のパッケージまたは袋の数によって測定され、各パッケージまたは袋は、製品の既知の所定の質量を含む。上流のプロセスから下流の袋詰めプロセスに受け取られる製品の品質は、上流のプロセスのデューティーサイクル、すなわち、上流のプロセスがアクティブであり中断されないままである所与の時間間隔のパーセンテージによって決まる。これらの２つの重要な性能を示す変数は、下流のプロセスの調製済みの製品の給送要件を満たし続け、一方で同時に、不所望の調製済みの製品の蓄積を防止するための上流のプロセスの停止および再開から生じる、上流のプロセスの非アクティブな期間の頻度および持続時間を最小限に抑えるように、上流のプロセスのデューティーサイクルを調整するのに使用することができるメトリックを求める経験式において用いられる。
【００１３】
以下の説明は、選択された時間間隔の間の上流のプロセスの動作のアクティブ時間の比率を指すように、多くの場合に「ＤＣ」と省略される「デューティーサイクル」という用語を用い、以下の説明は、下流のプロセスの生産の測定されるレートを指すように、ＢＰＭとして省略される「１分あたりの袋」という語句を用いる。生産レート、すなわちＢＰＭは、システムとして一緒に働く上流のプロセスおよび下流のプロセスが最終製品を生成するレートを指す。
【００１４】
従来の制御方法は、一組の状況下では良好に機能するが、従来の制御方法に関して適合されていない別の組の状況下では機能が落ちる。生産レートに重点を置くことによって、本発明の制御方法の実施形態は、上流のプロセスによって下流のプロセスに送達される調製済みの製品の最適な品質を維持しながらも、上流のプロセスが下流のプロセスの調製済みの製品の給送要件を満たすために動作されるべきである修正されたデューティーサイクルを求めるとともに提供することによって、給送不足および過剰に過給送の状況の双方を補正するように適合されている。
【００１５】
生成される１分あたりの実際の袋、すなわちＢＰＭＡＣＴＵＡＬは、製品を計量するとともに袋詰めする下流のプロセスの生産レートである。ＢＰＭＡＣＴＵＡＬは、所与の時間間隔の間に生成される製品の袋を測定することによって求められる。計量および袋詰めプロセスの質量流量は、ＢＰＭＡＣＴＵＡＬを、各袋に入れられる製品の重量で乗算すること、または、製品を、袋詰め段階に方向付けられるときに計量することによって求めることができることが理解されるであろう。計量および袋詰め機械は、計量および袋詰め機械が適切に動作しており、上流のプロセスが調製済みの製品を下流のプロセスに送達するレートが十分である場合に、機械が製品の袋を生成するレートである入力設定点、ＢＰＭＳＰを含む。ＢＰＭＡＣＴＵＡＬを、計量および袋詰め機械が動作するように設定されるレート、ＢＰＭＳＰで割ると、下流のプロセスが動作する効率を反映する性能を示す変数、すなわちＢＰＭＲＡＴＩＯを与えられる。方程式として記載すると、ＢＰＭＲＡＴＩＯ＝ＢＰＭＡＣＴＵＡＬ／ＢＰＭＳＰであり、これは、上流のプロセスによって送達される調製済みの製品がさらに調製されるかまたは計量および袋詰めされる下流のプロセスの性能を示す変数である。
【００１６】
ＤＣＡＣＴＵＡＬは、本発明の例では調味ステーションである上流のサイクルが、ＢＰＭＲＡＴＩＯを求める上で用いられる同じ時間間隔の間に調味料を未加工の製品に能動的に供給する所与の時間期間のパーセンテージである。本明細書ではメトリックと称される、修正されたデューティーサイクルは、上流のプロセスおよび下流のプロセスの動作を調和させる、上流のプロセスの新たな設定である。メトリックは、１）下流のプロセスの効率、ＢＰＭＲＡＴＩＯ、および、２）上流のプロセスのデューティーサイクル、ＤＣＡＣＴＵＡＬの関数である。上流のプロセスの新たなレート設定であるメトリックは、デューティーサイクルを１に近づけるように上流のプロセスのデューティーサイクルを補正する経験式を使用して得られ、これは、上流のプロセスの非アクティブの頻度および持続時間を最小限に抑え、調製済みの製品が、上流のプロセスによって、下流のプロセスの設定点出力レート、ＢＰＭＳＰに近づくように送達されるレートを調整することを意味する。
【００１７】
理想的な動作モードは、デューティーサイクル、ＤＣＡＣＴＵＡＬ、および、下流のプロセスの効率、ＢＰＭＲＡＴＩＯが双方とも１に等しいときであることに留意されたい。これは、上流のプロセスが所与の時間間隔の間にゼロの非アクティブ性で動作され、一方で同時に、下流のプロセスが、下流のプロセスを設定点、ＢＰＭＳＰにおいて動作させるのに必要とされる調製済みの製品の送達のレート未満である上流のプロセスからの調製済みの製品の給送レートを有することによって妨げられない、理想的な状態である。
【００１８】
以下で記載される本発明の制御方法の実施形態は、大量の複数の個々の食品部分からなる食品を処理し、次に計量するとともにパッケージングする設備に関するが、本発明の制御方法の実施形態は、上流のプロセスが、調製済みの製品の流れを、製品の流れをさらに調製するか、または、製品の流れを計量するとともにパッケージングする下流のプロセスに給送する他の用途において使用することができる。本発明の制御方法の実施形態は、上流のプロセスが調製済みの製品を下流のプロセスに給送する製品処理動作の効率を最大限に高める。食品処理動作に適用されるような制御方法の実施形態の実際の用途の詳細な記載は、本発明の制御方法の範囲を限定するものとして解釈されるべきではなく、本発明の制御方法の範囲は、添付の特許請求の範囲のみによって限定される。
【００１９】
本発明の制御方法の実施形態を使用して効率を高めるとともに品質を維持することができる設備のタイプおよび性質の理解をしやすくするために、食品処理設備の製品フローシステムの記載が提供される。設備のセクションを使用して、食品を供給するとともに調理することができる。例えば、ポテトチップまたは他の調理済み食品を作るのに使用される設備は、例えばポテト等の未加工の製品が皮を剥がれ、スライスされ、次にフライヤー内で調理される供給および調理セクションを含むことができる。分配コンベヤが、供給および調理された製品の流れを、供給および調理セクションから、未加工の製品、すなわち皮を剥がれてスライスされて揚げられたチップの流れが、例えば振りかけられる調味材料によって風味付けされるといったプロセスによって調製され、その後で計量およびパッケージングされる、調整、計量およびパッケージングセクションまで移動させる。
【００２０】
例えば、スベコブスキー（Ｓｖｅｊｋｏｖｓｋｙ）による米国特許第６，１１９，８４９号明細書、および、同様にスベコブスキー（Ｓｖｅｊｋｏｖｓｋｙ）による米国特許第６，３７８，６８８号明細書において開示されているような調整可能なゲートまたは他の流れ制御弁が、本発明の制御方法の実施形態を実施するために必要であることが理解され、これは、流れ制御弁が、未加工の製品が上流のプロセスに給送されるレートを、所望の量だけ上昇または低下させることを可能にするためである。調整可能なゲート等の流れ制御弁は、分配コンベヤに沿って移動する未加工の製品の流れの一部を、分配コンベヤから、製品の流れを調製し、次に調製済みの製品を下流のプロセスに送達する上流のプロセスに方向転換させるために、分配コンベヤ内に含めることができる流れ制御弁である。
【００２１】
本明細書において開示される流れ制御弁は、未加工の製品の流れを、非対称な往復運動によって滑らかなコンベヤ表面に沿って移動させる往復コンベヤと適合し、すなわち、コンベヤは、コンベヤ上で移動される未加工の製品の流れの所望の移動の方向である第１の方向において第１の加速レートで移動し、コンベヤは、次に、反対方向に第２のより速い加速レートで移動し、コンベヤを元の位置に戻す。コンベヤ上で支持される未加工の製品は、コンベヤ表面とともに第１の方向に概ね移動し、次に、コンベヤ表面が反対方向により速い加速レートで移動するときの不十分な静止摩擦係数に起因して、コンベヤ表面上で滑る。正味の結果は、往復コンベヤのコンベヤ表面上で支持される未加工の製品の流れが、コンベヤの非対称な往復運動によって第１の方向にコンベヤ表面に沿って移動されることである。「非対称」という用語は、本明細書において使用される場合、コンベヤ表面が往復運動中に並進移動する変位距離ではなく、コンベヤ表面の加速レートの絶対値を指すことが理解されるであろう。
【００２２】
分配コンベヤ上で移動する未加工の製品の流れの一部が流れ制御弁を使用して分配コンベヤから排出された後で、受け取りコンベヤが、未加工の、または調製されていない製品の排出された流れ（分配コンベヤ上で流れ制御弁に入る未加工の製品の流れの一部であるものとすることができる）を、分配コンベヤから、製品が調製される上流のプロセスに給送する受け取りコンベヤまで移動させる。上流のプロセスからの調製済みの製品は次に、コンベヤ上で、調製済みの製品をさらに調製するかまたは計量およびパッケージングする下流のプロセスまで移動される。以下で記載される本発明の制御方法の一実施形態の用途では、上流のプロセスは、調味材料が分配コンベヤから排出される製品の流れに添加される調製プロセスであり、下流のプロセスは計量および袋詰め機械である。しかし、制御方法の実施形態を、同様の制御の課題を伴う他の文脈において使用することができることを理解されたい。
【００２３】
流れ制御弁を使用して分配コンベヤから排出される製品を受け取って移動させる受け取りコンベヤは、分配コンベヤと同じタイプの往復コンベヤであるものとすることができることが理解されるであろう。上流のプロセス、すなわち調味システムは、未加工の製品の流れに供給される調味材料をかき乱して、未加工の製品と混ぜ合わせる往復および回転タンブルドラムを含むことができる。タンブルドラムは、製品を回してかき乱すように回転するときに、往復コンベヤと同じ非対称モードで概ね往復運動する。分配コンベヤから排出された未加工の製品は、入口において調味システムのタンブルドラムに入り、調味材料ディスペンサは、未加工の製品の流れがタンブルドラムを通って移動するときに、未加工の製品の流れに制御されたレートで調味材料を堆積させ、未加工の製品と供給された調味材料との混合後に、調製済みの製品の流れが、タンブルドラムの出口から排出される。タンブルドラムは、調味された製品を、上流のプロセスと下流のプロセスとの中間の分散面に直接的に、または、調製済みの製品を上流のプロセスと下流のプロセスとの中間の分散面に移動させる往復コンベヤに排出することができる。
【００２４】
本発明の制御方法の実施形態を理解することは、従来の制御方法の検討によって恩恵を受ける。従来のように制御される設備では、下流のプロセス、例えば計量および袋詰め機械に給送する分散面は、調製済みの（調味された）製品の流れを、上流のプロセス、例えば調味ステーションから受け取る。分散面は、製品が上流のプロセスから分散面上に送達されるレートを検出するセンサを含む。分散面センサは、製品が分散面上に送達されるレートに対応する信号を生成し、その信号はプロセッサに経路付けされ、プロセッサは次に、分配コンベヤの流れ制御弁への信号を生成する。従来の制御方法は単純である。下流のプロセスの分散面に衝突する調製済みの製品のレベルが所望のレベルを下回ると、調製済みの製品が送達されるレートの上昇を求める信号が生成され、製品を上流のプロセスに送達する分配コンベヤ内に含まれる流れ制御弁は、製品が調製のために分配コンベヤから上流のプロセスに排出されるレートを上昇させるように調整される。この調整可能なゲートの調整は、下流のプロセスの始まりにおいて分散面への製品の流量を増大させる。このように、下流のプロセスは、上流のプロセスからの調製済みの製品の十分な給送レートを維持し、例えば計量および袋詰め機械等の下流のプロセスの機械類の連続的な中断されない動作を保つ。従来の制御方法の目的は、製品が下流のプロセスの分散面に給送されるレートを制御することであり、それによって、下流のプロセスの不所望の中断を回避することができ、一方で同時に、上流のプロセスの動作の中断は、まれであるものとすることができる。１つの従来の制御方法では、調製済みの製品が分散面に送達されるレートを検出するセンサは、分散面と分散面支持部材との中間に連結されるロードセルである。分散面の重量は分かっており、上流のプロセスによって送達される調製済みの製品の衝突によって分散面に加えられる力が測定され、対応する信号がロードセルによって生成される。より多くのまたはより少ない調製済みの製品が必要である場合、好適な信号がロードセルによって生成され、プロセッサによって使用され、製品が上流のプロセスに送達されるレート、および、調製済みの製品が分散面に送達されるレートを制御する。
【００２５】
例えば計量および袋詰め機械等の下流のプロセスに給送するのに使用することができる１つの特定のタイプの分散面は、分散コーンと呼ばれる。分散コーンは、製品が分散コーンの周りに配置される外周縁を降りるときに、調味された製品の流れを下流のプロセスに給送するために堆積させることができる円錐形状の分散面である。分散コーンは、分散コーンの複数の方向への製品の滑りを促すように振動させることができる。分散コーンは、下方に傾斜した（円錐）面に起因して、調製済みの製品の滑らかな周方向への分配を助ける。製品を計量および袋詰めする下流のプロセスでは、分散された製品は分散面を滑り降り、分散面の縁の周りおよび下に分配された複数の周方向に配置されるバケツに入る。これらのバケツは、計量および袋詰め機械の部分であり、各バケツは、任意の所与の時点でバケツ内にある製品の重量を測定するとともに、バケツ内に蓄積される製品の重量に対応する信号をプロセッサに生成するために、バケツに結合されるロードセルを含む。プロセッサは、関連するバケツ内の製品の重量を提供する各ロードセルから信号を受信し、プロセッサは、製品の袋についての所定の重量範囲内に入る調味された製品の量を合わせて収容するバケツの組み合わせを選択する。この所定の重量範囲を満たすバケツの組み合わせが特定されると、プロセッサは、作動信号を、バケツの選択された組み合わせにあるダンプドアに結合されるアクチュエータに送信する。作動されたダンプドアは、製品を、バケツの選択された組み合わせから、待機中の袋に一緒に放り出し、袋は次に封止されて計量および袋詰め機械から排出される。
【００２６】
各袋内に堆積される製品の目的とする重量の１％〜２％以内の正確さで１分あたり１００袋を満たすかまたは超えることができる計量および袋詰め機械が利用可能であることが理解されるであろう。このタイプの計量および袋詰め機械は従来技術において既知であり、本発明の制御方法の実施形態を使用して制御されるシステムにおいて使用することができることが理解されるであろう。
【００２７】
下流のプロセスの分散面を監視するための従来の制御方法の使用の欠点は、分散面を横切って移動する調製済みの製品からの、例えば調味料およびパン粉等の調製材料の不所望の蓄積から生じる。蓄積した材料は分散面に付着するとともに積み上がり、調製済みの製品が分散面に送達されるレートを正確に求めるために分散面に結合されるロードセルの能力を損なう。結果として生じるエラーによって、ロードセルが、分散面に送達される調味された製品の人工的に上昇したレートを検出し、その結果、分散面への調製済みの製品の、実際に提供されるよりも高いレートの送達を示す信号をプロセッサに生成する。この誤ったレート測定によって、プロセッサが、未加工の製品が分配コンベヤから例えば調味システム等の上流のプロセスに排出されるレートを低下させ、それがさらに、調製済みの製品が計量および袋詰め機械等の下流のプロセスに送達されるレートを低下させる。その結果、下流のプロセスには製品が不足し、レート設定に及ばない。
【００２８】
下流のプロセスの分散面は、担当する人員によって周期的に掃除され、従来の制御方法の信頼性を取り戻すことができるが、調味材料およびパン粉は、計量および袋詰め機械に供給するために調味された製品の一定の流れが分散面上におよび分散面から移動するため、分散面に迅速に再び蓄積し始める。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】それぞれが、下流のプロセスにさらに給送する上流のプロセスに給送するための、分配コンベヤ、および、分配コンベヤから分岐する２つの受け取りコンベヤを有する設備のレイアウトを示す概略図である。
【図２】２つの調整可能なゲートを有する本発明の分配コンベヤの一実施形態の斜視図である。
【図３】１つのタイプの流れ制御弁、すなわち図２の調整可能なゲートの拡大図であり、調整可能なゲートの細部を明らかにするために回転可能なスリーブの駆動モータが取り外されている。
【図４】図２の最も左側の調整可能なゲートの実施形態の斜視図であり、回転可能なスリーブを制御可能に回転させるために駆動モータが調整可能なゲートに連結されている。
【図５】図４の調整可能なゲートの回転可能なスリーブの斜視図である。
【図６】調整可能なゲートの一部および摩耗シューの部分断面図である。
【図７】回転可能なスリーブ、隣接する摩耗シューおよびシールの関係を示す、調整可能なゲートの一部の部分断面図である。
【図８】プランジャアセンブリが回転可能なスリーブに連結された後の、調整可能なゲートの一実施形態の一部の拡大部分断面図である。
【図９】分かりやすくするために回転可能なスリーブから取り外された、図８のばね付勢されるプランジャアセンブリの拡大断面図である。
【図１０】それぞれが、関連する下流のプロセス（図１０には示されていない）にさらに給送する上流のプロセス（図１０には示されていない）に給送するための、分配コンベヤ上で移動する製品の流れの調整可能な部分を隣接する受け取りコンベヤに排出するように２つのインラインの流れ制御弁（調整可能なゲート）を有する分配コンベヤの別の実施形態を示している。
【図１１】搬送される未加工の製品が上流のプロセス（図示せず）に送達されるレートの測定を可能にするようにロードセルが備え付けられた往復コンベヤのセクションの立面図である。
【図１２】コンベヤのプロファイル、および、コンベヤ内で搬送される製品の流れを示す、図１１の往復コンベヤの断面図である。
【図１３Ａ】コンベヤにおける製品の流れの高さ接触面を検出するためにコンベヤの上に配置される超音波または光学機器を伴う、図１２の断面図である。
【図１３Ｂ】製品の流れを画定する第１のコンベヤ壁−製品接触面および第２のコンベヤ壁−製品接触面を形成するコンベヤセクション上の製品の所与の負荷に対応する接触面角度を感知するための光学センサの使用を示す図である。
【図１４】関連する調味システムとともに、本発明の制御方法の一実施形態を使用して制御されることができる計量および袋詰め機械の平面図である。
【図１５Ａ】既知の重量の蓄積した製品がバケツから袋内に排出される方法を示す、図１４の計量および袋詰め機械の立断面図である。
【図１５Ｂ】支持体に連結されるブラケット、および、ブラケットと支持体との中間に配置されるロードセルを有する計量および袋詰め機械のバケツの拡大断面図である。
【図１５Ｃ】放り出し用ドアを開位置に移動させるためのアクチュエータの作動後の、図１５Ｂのバケツの拡大図である。
【図１６】本発明の制御方法の一実施形態のステップを示す高レベルフローチャートである。
【図１７】本発明の制御方法の一実施形態を実施するために使用されるプロセッサが、単一の袋に必要とされる製品の重量を一緒に満たす計量および袋詰め機械のバケツの組み合わせを選択することができる方法を示す一対の表である。
【図１８】本発明の制御方法の一実施形態を実施するために使用されるプロセッサが、調製済みの製品が袋／分またはｋｇ／分で計量およびパッケージングされるレートを求めることができる方法を示す表である。
【図１９】本発明の制御方法の一実施形態を実施するために使用することができる制御プロセスおよび制御構成要素を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の制御方法の実施形態は、製品の流れが、製品の流れを調製するとともに、調製済みの製品の流れを下流のプロセスに送達する上流のプロセスに給送されるレートを制御することを提供する。本発明の制御方法の特定の実施形態は、調味されていない（すなわち未加工の）製品が、分配コンベヤから、調味された製品の流れを計量および袋詰め機械（下流のプロセス）に送達する調味システム（上流のプロセス）に排出されるレートを制御することを提供する。本発明の制御方法の実施形態は、上流のプロセスにおいて調製済みの製品を、例えば計量および袋詰め機械等の下流のプロセスに給送する分散面上の、例えば調味料の積み上がりまたは蓄積等の機器の付着物とは独立するとともに影響を受けない入力信号を使用する。本発明の制御方法の実施形態は、計量および袋詰め機械等の下流のプロセスが動作する効率を示す第１の信号、および、例えば製品調味システム等の上流のプロセスが動作するデューティーサイクルを示す第２の信号を使用する。本発明の制御方法の実施形態は、２つの重要なパラメーター、生産レートおよび製品の品質間の好ましいバランスを得るために、調味システムであるものとすることができる上流のプロセスのデューティーサイクルにおける調整を提供する。
【００３１】
これは、上流のプロセスの慎重な制御によって製品の品質を同時に維持しながらも、下流のプロセスからの生産を最大限に高めるという目的のために重要である。例えば、下流のプロセスが計量および袋詰め機械であり、関連する上流のプロセスが製品調味ステーションである場合、上流のプロセスを、計量および袋詰め機械への不足を回避するように動作させながら、本発明の制御方法の実施形態を使用して、調味ステーションから計量および袋詰め機械に送達される調製済みの製品の高い品質および統一性を維持することができる。上記で挙げた、従来の制御方法に関連する理由から、この目的を達成することは、調味されていない製品の流れが、分配コンベヤから、調製済みの製品の流れを下流のプロセスに送達する調味システムに給送されるレートを制御するために、より確実な入力信号の使用を必要とする。
【００３２】
本発明の例では調味ステーションである上流のプロセスが、調味材料を未加工の製品の流れに添加するレートは、本発明の制御方法の実施形態を使用して制御することができる。調味材料を、調味ステーションを通って移動する製品の流れに供給する種々のデバイスが既知である。調味材料は、例えば製品の流れの重量の０．５パーセント〜１２パーセントであるものとすることができる所定の添加レートで製品の流れに添加される。いくつかの調味材料はよりたっぷりと添加されるが、他の調味材料は、消費者に許容可能な品質および味を得るためにあまりたっぷりとは添加されないことが理解されるであろう。
【００３３】
本発明の制御方法の実施形態は、本発明の特定の実施形態では、一例として、計量および袋詰め機械として使用される下流のプロセスからの一定量の生産を達成することに重点を置く。これは、計量および袋詰め機械が、分散面において調味された製品が決して不足しないことを必要とし、またこれは、調味ステーションを含む上流のプロセスが、下流のプロセスに少なくとも僅かに過給送することを必要とする。上流のプロセスは、下流のプロセスに過給送するために、下流のプロセスのスループットレートを少なくとも僅かに超えるスループットレートで動作されなければならない。この動作モードは、調味されたまたは調製済みの製品が、下流のプロセスに給送する分散面において過剰に蓄積しないようにするために、上流のプロセスの断続的な起動停止を必要とする。しかし、下流のプロセスに送達される調製済みの製品の品質に対する影響に起因して、上流のプロセスの停止および再開を最小限に抑えることにかなりの動機がある。
【００３４】
調味ステーションの調味料アプリケータは、異なるタイプの上流のプロセス、すなわち、その本質から、能動的に供給するモードから完全に非アクティブモードまで進む上で、および、後に、非アクティブモードから能動的に供給するモードまで進む上でのタイムラグに起因して一貫性のない結果を生成するプロセスに関して、上記で説明した電気抵抗加熱素子のようなものである。調味料ディスペンサから供給されるとともに製品の流れ上に落とされるかまたは振りかけられる調味材料に関して、製品の流れが調味ステーションを通ってディスペンサの下を移動するときに、タイムラグが、特に、調味料ディスペンサの起動停止の開始直前の調味材料の落下から生じる可能性がある。調味システムの起動停止の時点で、いくつかの調味材料は既に供給されており、製品の流れに向かって落下している。同様に、調味システムの再起動時に、製品の流れは、調味材料が製品の流れに向かって落下し始めると、直ちに調味ステーションを通って移動し始める。調味ステーションを停止および再開させる結果として、加熱素子の停止および再開が、影響を受ける製品を加熱しすぎるかまたは加熱不足にするように、調味料ディスペンサの停止および再開によって影響を受ける製品の流れの部分が、調味されすぎるかまたは調味が不足する。この理由から、調味システムを停止および再開させる必要性を最小限に抑えることによって調味ステーションのデューティーサイクルを最大限に高めることは、最終製品の改善された品質を提供する。
【００３５】
分配コンベヤを使用して、製品の流れを、設備の供給および調理セクションから、設備の調製、計量およびパッケージングセクションに移動させるとともに、製品の流れの一部を、分配コンベヤから分岐する複数の受け取りコンベヤのそれぞれに分配することができる。分配コンベヤには、インラインの調整可能なゲート等の複数の流れ制御弁が備え付けられ、これは、操作者、または、操作者によってプログラミングされるとともに使用されるプロセッサが、流れ制御弁によって分配コンベヤから排出される、分配コンベヤ上で流れ制御弁内に移動する製品の流れの部分を調整することを可能にする。流れ制御弁のそれぞれにおいて、分配コンベヤ上の製品の流れの部分は、分配コンベヤから、分配コンベヤから分岐する受け取りコンベヤに排出される。受け取りコンベヤは、設備の調製、計量およびパッケージングセクションに給送する。
【００３６】
本発明の制御方法の実施形態の実施態様は、製品の流れが分配コンベヤから排出されるレート、または、調製されていない製品の流れが調味ステーションに入るレートを、種々の方法を使用して求めることができることを必要とする。１つの方法では、調整可能なゲート等の流れ制御弁によって排出される製品を受け取り、次に、その製品の流れを調味ステーションに送達する受け取りコンベヤのセクションが、１つまたは複数のロードセルを使用して支持され、１つまたは複数のロードセルは、コンベヤの支持されるセクション、および、コンベヤの支持されるセクション上で支持される製品の流れの部分の組み合わせ重量を感知する。コンベヤの支持されるセクションの重量は分かっており、コンベヤの支持されるセクション上で支持される製品の流れの部分の重量は、コンベヤの支持されるセクションの重量を、ロードセルによって感知される荷重から差し引くことによって求めることができる。
【００３７】
設備の１つの調製、計量およびパッケージング（または袋詰め）セクションが、第１の調味料を未加工の製品に添加することができ、設備の隣接する調製、計量およびパッケージング（または袋詰め）セクションが、第２の調味料を未加工の製品に添加することができることが理解されるであろう。
【００３８】
図１は、製品の流れを、矢印１０３および１０５の方向に移動させ、連続的な流れ制御弁１０Ａおよび１０Ｂを介して、上流のプロセス３０Ａまたは３０Ｂにそれぞれ給送する分配コンベヤ１２０から分岐する２つの受け取りコンベヤ７２および７４にそれぞれ供給するための分配コンベヤ１２０を有する設備のレイアウトを示す概略図であり、上流のプロセス３０Ａまたは３０Ｂのそれぞれは、さらに、下流のプロセス５０Ａまたは５０Ｂのうちの一方にそれぞれ給送する。第１の流れ制御弁１０Ａと関連する上流のプロセス３０Ａとの中間には、第１の測定デバイス５７Ａがあり、第２の流れ制御弁１０Ｂと関連する上流のプロセス３０Ｂとの中間には、第２の測定デバイス５７Ｂがある。
【００３９】
分配コンベヤ１２０から分岐する２つのみの受け取りコンベヤ７２および７４が図１に示されているが、分配コンベヤ１２０から同様に分岐するとともに製品を受け取る他の受け取りコンベヤがあるものとすることができ、各付加的な受け取りコンベヤも、その受け取りコンベヤ専用の流れ制御弁を通して分配コンベヤ１２０から製品の流れを受け取ることが理解されるであろう。図１において２つのみの流れ制御弁１０Ａおよび１０Ｂ、ならびに、分配コンベヤ１２０から製品を受け取る２つの受け取りコンベヤ７４および７２を含めることは、単に例示目的であり、本発明の範囲を限定するものではない。分配コンベヤ１２０から分岐する複数の受け取りコンベヤ７２および７４を、製品の流れを異なって調製およびパッケージング、あるいは調製またはパッケージングするために使用することができることが理解されるであろう。例えば、例示に過ぎないが、図１において示されている設備内で生産される製品がポテトチップ等の調理済み食品であり、分配コンベヤ１２０が、調理されているが風味付けされていないポテトチップを、チップに添加される特定のタイプの調味材料でマーキングされる袋に調味された製品を袋詰めする前に、様々な種類の調味材料が添加される設備のセクションまで移動させるのに使用される場合に、第１の調製プロセス３０Ａを使用して、第１の調味材料を、第１の計量および袋詰め機械５０Ａにおいて後に計量および袋詰めされるチップ７０Ａに添加することができ、第２の調製プロセス３０Ｂを使用して、第２の調味材料を、第２の計量および袋詰め機械５０Ｂにおいて後に計量および袋詰めされるチップ７０Ｂに添加することができる。
【００４０】
分配コンベヤ１２０上で移動される製品の流れの第１の部分は、第１の流れ制御弁１０Ａにおいて分配コンベヤ１２０から排出され、第１の流れ制御弁１０Ａから、受け取りコンベヤ７４上の矢印７５の方向に、例えば第１の調味材料を添加するのに使用することができる調味ステーションであるものとすることができる第１の上流のプロセス３０Ａまで移動される。分配コンベヤ１２０上で移動される残りの製品の流れの第２の部分は、第２の流れ制御弁１０Ｂにおいて分配コンベヤ１２０から排出され、第２の流れ制御弁１０Ｂから、受け取りコンベヤ７２上の矢印７３の方向に、例えば、第１の上流のプロセス３０Ａにおいて添加されるものとは異なる種類の調味材料を添加するのに使用される調味ステーションであるものとすることができる第２の上流のプロセス３０Ｂまで移動される。第１の上流のプロセス３０Ａからの調味された製品は、第１の下流のプロセス（計量および袋詰め機械）５０Ａまで最終的に経路付けされ、第１の下流のプロセス５０Ａは、第１の上流のプロセス３０Ａにおいて調製された調味材料付きの製品７０Ａの袋を生成する。第２の上流のプロセス３０Ｂからの調味された製品は、第２の下流のプロセス（計量および袋詰め機械）５０Ｂまで最終的に経路付けされ、第２の下流のプロセス５０Ｂは、第２の上流のプロセス３０Ｂにおいて添加された調味材料付きの製品７０Ｂの袋を生成する。
【００４１】
種々の異なる流れ制御弁を使用して本発明の制御方法の実施形態を実施することができるが、図２〜図１０に関連するような以下の説明は、１つの特定のタイプの流れ制御弁、すなわち、プロセッサ１００からの信号に応答するモータ１４１によって位置決め可能である開口１１９を有する回転可能なスリーブ１１６を有するインラインの調整可能なゲートに関する。１つの特定のタイプの流れ制御弁の詳細な記載は、添付の特許請求の範囲のみによって限定される本発明の制御方法の実施形態の範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことが理解されるであろう。
【００４２】
図２〜図１０は、製品の流れの一部を、分配コンベヤ１２０から、下流のプロセス５０Ａまたは５０Ｂにさらにそれぞれ給送する上流のプロセス３０Ａまたは３０Ｂにそれぞれ給送するように分配コンベヤ１２０から分岐する２つの受け取りコンベヤ７２および７４（図２には示されていない、図１を参照のこと）のうちの一方に制御可能に排出するためのインラインの調整可能なゲートの使用に関する。本発明の制御方法の一実施形態の実施態様は、調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂの制御によって少なくとも部分的に実施されることが理解されるであろう。
【００４３】
図２は、細長トレー１２２を含むコンベヤ搬送路１２０の一実施形態を示しており、細長トレー１２２は、トレー１２２の概ね直線的な経路に沿って内部で商品の流れを移動させる（図示せず）ように概ね半円形の断面を有することができる谷を形成する。上流のプロセス３０Ａおよび３０Ｂは、側部から排出する調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂの位置および外観をより良く明らかにするために、図２には示されていない。コンベヤ搬送路１２０のトレー１２２は、往復運動する差動インパルスドライバ１２４によって駆動され、回転モータ（図示せず）、および、モータの回転出力を、双頭矢印１３７によって示されているような往復運動に変換する機構を含む差動インパルスドライバ１２４によって縦方向に往復運動する。支持脚部１２３が、回動軸１２５においてベース１２６に回動可能に連結され、脚連結部１２７においてトレー１２２に回動可能に連結される。ドライバ連結器１２１が、差動インパルスドライバ１２４を駆動連結部１２４においてトレー１２２に接続する。
【００４４】
差動インパルスドライバ１２４は、ドライバ連結器１２１、および、ドライバ連結器１２１に接続されるトレー１２２を、双頭矢印１３７によって示されているように往復運動させる。受動脚部１２３が、トレー１２２を単に回動的に支持し、トレー１２２が差動インパルスドライバ１２４によって駆動されて往復運動するときに、トレー１２２に受動的に「追従する」ことが理解されるであろう。調整可能なゲート１０を含むコンベヤ搬送路１２０のより大きい実施形態を、コンベヤ搬送路１２０に沿って商品を移動させる上で協働するように一緒に同期される２つ以上の差動インパルスドライバ１２４によって移動させることができることが理解されるであろう。
【００４５】
１つの動作モードでは、差動インパルスドライバ１２４は、トレー１２２を、矢印１３９によって示されている方向にゆっくりと移動させることによって、商品を、トレー１２２に沿って、矢印１３９によって示されている方向に移動させ、次に、矢印１３８によって示されている逆方向により迅速に移動させ、トレー１２２をその元の位置に戻す。トレー１２２の、その最も右側の位置から、矢印１３９によって示されている方向への加速は、トレー１２２上で支持される未加工の製品（図１には示されていない）が、未加工の製品とトレー１２２との間の静止摩擦に起因してトレー１２２とともに移動するように十分にゆっくりであるが、トレー１２２の、最も左側の位置から、矢印１３８によって示されている方向への加速は、未加工の製品とトレー１２２との間の静止摩擦が、未加工の製品がトレー１２２上で摺動することを防止するには不十分であるため、未加工の製品をトレー１２２に沿って摺動させるように、矢印１３９によって示されている方向へのトレー１２２の前回の加速に対して十分に大きい。このようにトレー１２２のこの周期的かつ非対称な往復運動から生じる未加工の製品の流れの正味の変位は、矢印１３９によって示されている方向へのものであり、トレー１２２に沿う商品のそのような移動は、他のコンベヤのタイプと比較して未加工の製品への損傷が非常に少ない、移動の概ね一定した予測可能なレートにおけるものである。
【００４６】
１つの実施形態では、トレー１２２の、最も左側の位置から、矢印１３８によって示されている方向への、およびまた、最も右側の位置から、矢印１３９によって示されている逆方向への直線的な変位は、０．６４ｃｍ〜７．６ｃｍ（０．２５インチ〜３．０インチ）の範囲内であるものとすることができる。差動インパルスドライバ１２４によってトレー１２２に加えられる変位は、コンベヤ搬送路１２０に沿って移動される特定の未加工の製品を有するコンベヤ搬送路１２０の性能を最適化するように調整することができる。
【００４７】
調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂは、図２のコンベヤ搬送路１２０内に設けられ、コンベヤ搬送路１２０によって、図２の右側において調整可能なゲート１０Ａで受け取られる未加工の製品の流れを、図２の左側にある調整可能なゲート１０Ｂに送達される第１の流れ、および、受け取りコンベヤ７４（図２には示されていない）に送達される第２の製品の流れに制御可能に分け、次に、図２の左側にある調整可能なゲート１０Ｂに送達される第１の流れを、分配コンベヤ１２０のセクション１３０上への第３の製品の流れ、および、受け取りコンベヤ７２に送達される第４の製品の流れにさらに分けるという選択肢を提供する。調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂが図２において示されている位置にある状態のコンベヤ搬送路１２０の形態によって、製品の単純な通過が生じ、すなわち、図２において示されているコンベヤ搬送路１２０の調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂは、閉位置にあり（調整可能なゲートの開口が上昇位置にある）、調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂのいずれかに入る商品の流れの分離を防止することに留意されたい。以下でより詳細に説明するように、図２のコンベヤ搬送路１２０における調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂの一方または双方は、調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂに入る商品の流れを分離するだけではなく、コンベヤ搬送路１２０上に残る製品の比率、および、必然的に、コンベヤ搬送路１２０から調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂを通して排出される製品の相補的な比率も制御するように、選択的に調整することができる。
【００４８】
図２において示されているトレー１２２は概ね半円形の形状であるが、トレー１２２の代替的な実施形態は、反転した二等辺の台形のプロファイルのように、底部に対して鈍角で上方に突出する概ね直線的なトレーの側面を有する、比較的平坦で水平な底部を有することができる。反転した二等辺の台形の断面を有するトレー１２２は、調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂの各端にすぐに隣接して位置決めされる半円形の断面への遷移部を含むことができる。半円形のトレーは、次の調整可能なゲートが、入って来る製品の正確な比率を排出するかまたは通過させることを可能にするように、コンベヤ搬送路１２０を通って移動する製品を自動的にセンタリングするため、好ましい形態である。
【００４９】
図３は、調整可能なゲート１０Ｂの構造的な詳細をより良く明らかにするために、駆動モータが調整可能なゲート１０Ｂから取り外された状態の、図２のコンベヤ搬送路１２０の最も左側の調整可能なゲート１０Ｂの拡大図である。図３の調整可能なゲート１０Ｂは、第１の端部フランジ１１２、第２の端部フランジ１１３、および、それらの間で接続される複数の周方向に離間したブレース１１４を有するケージ１１１を備える。コンベヤ部分１３０が、フランジ連結部１１５において、調整可能なゲート１０の第２の端部フランジ１１３に接続される。トレー１２２は、フランジ連結部１１５において第１の端部フランジ１１２に同様に接続される。
【００５０】
調整可能なゲート１０Ｂのブレース１１４は、ケージ１１１の第１の端部フランジ１１２と第２の端部フランジ１１３との間に接続される。ブレース１１４はともに、ケージ１１１の第１の端部フランジ１１２に連結されるトレー１２２、ケージ１１１自体、および、ケージ１１１の第２の端部フランジ１１３に連結されるコンベヤ部分１３０に加えられる大きな周期的に反転する荷重を伝えるほど十分に堅牢である。より具体的には、ブレース１１４は、差動インパルスドライバ１２４によって加えられる荷重を、ケージ１１１の第１の端部フランジ１１２を通してトレー１２２に、ブレース１１４を通して、および、ケージ１１１の第２の端部フランジ１１３に、コンベヤ部分１３０まで伝える。調整可能なゲート１０のケージ１１１のブレース１１４によって伝えられる荷重は、差動インパルスドライバ１２４を使用したコンベヤ搬送路１２０の往復運動の結果として概ねブレース１１４に沿って方向付けられる周期的な圧縮−交互−張力荷重を概ね含むことができることが理解されるであろう。荷重は、第１の端部フランジ１１２および第２の端部フランジ１１３を通る中心軸の下にある、調整可能なゲート１０Ｂの左側および右側にそれぞれ位置付けられるコンベヤ部分、例えばコンベヤ部分１３０およびトレー１２２の重量の質量中心に起因する周期的な曲げモーメントをさらに含むことができる。
【００５１】
図３は、ケージ１１１内に移動可能に受け入れられる回転可能なスリーブ１１６を示している。図３の回転可能なスリーブ１１６は、回転可能なスリーブ１１６の第１の端１３３が、ケージ１１１の第１の端部フランジ１１２に、および、回転可能なスリーブ１１６の第２の端１３４が、ケージ１１１の第２の端部フランジ１１３に摺動可能に連結される。複数のギアの歯１１８を有するギア１１７が、回転可能なスリーブ１１６の湾曲した外側面１３５に沿って包まれる。回転可能なスリーブ１１６は開口１１９を含む。回転可能なスリーブ１１６は、モータ（図３には示されていない、図４を参照のこと）を使用して、中心軸（図示せず）を中心に回転可能であり、開口１１９を、図３において示されている上昇位置と、図４において示されている降下位置との間で位置決めする。調整可能なゲート１０Ｂの１つの実施形態では、モータ（図３には示されていない）は、可逆的である。ギア１１７は、開口１１９を塞がれないままにするように、回転可能なスリーブ１１６の湾曲した外側面１３５の一部の周りにのみ延びる。ギア１１７を、平歯車のセグメントとして記載することができることが理解されるであろう。
【００５２】
図３は、従来の締結具１２９を使用して調整可能なゲート１０Ｂのケージ１１１の第２の端部フランジ１１３に接続されるトレーフランジ１２８を明らかにしている。トレーフランジ１２８は、コンベヤ部分１３０を、図３における調整可能なゲート１０Ｂの左側に対して、調整可能なゲート１０Ｂのケージ１１１に連結する。同様のトレーフランジ１２８が図３の調整可能なゲート１０Ｂの右側に配置され、トレー１２２を調整可能なゲート１１１のケージ１１１の第１の端部フランジ１１２に連結することが理解されるであろう。図３は、調整可能なゲート１０Ｂの回転可能なスリーブ１１６の最も右側の位置決めリング１１５をさらに明らかにしている。調整可能なフランジ１０Ｂの回転可能なスリーブ１１６の最も左側の位置決めリング１１５は、図３の図からは隠れている。各位置決めリング１１５は、回転可能なスリーブ１１６とともに、調整可能なゲート１０Ｂのケージ１１１内で回転する。図３において見える位置決めリング１１５は、ねじ山付きの孔１７０を含む。これらのねじ山付きの孔１７０は、図８および図９と関連してより詳細に説明するように、ばね付勢されるプランジャアセンブリ１７１（図３には示されていない、図８および図９を参照のこと）を、調整可能なゲート１０Ｂの回転可能なスリーブ１１６上の位置決めリング１１５に連結するのに使用される。
【００５３】
図４は、コンベヤ部分１３０およびトレー１２２から分離された図３の調整可能なゲート１０Ｂの、調整可能なゲート１０のケージ１１１内で回転可能なスリーブ１１６を制御可能に位置決めするようにモータ１４１および駆動ギア１４０が動作可能に連結された状態の実施形態の斜視図である。モータ１４１はモータ支持体１４２に連結され、モータ支持体１４２は、調整可能なゲート１０のケージ１１１の第１の端部フランジ１１２と第２の端部フランジ１１３との中間にさらに連結される。ウォームギアである駆動ギア１４０は、モータ１４１によって回転可能であり、ギア１１７の歯１１８に摺動可能に係合するとともに、モータ１４１による駆動ギア１４０の回転方向に応じて、回転可能なスリーブ１１６上のギア１１７を、駆動ギア１４０に沿って上方にまたは駆動ギア１４０に沿って下方に移動させる。
【００５４】
図２および図３において示されている調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂは、開口１１９が上昇位置にある状態の回転可能なスリーブ１１６を示しており、それによって、調整可能なゲート１０に入る全ての商品は、コンベヤ搬送路１２０に沿う商品の移動の方向に関係なく、回転可能なスリーブ１１６を通過する。図４は、開口１１９がモータ１４１の動作によって降下された状態の回転可能なスリーブ１１６を示しており、それによって、調整可能なゲート１０Ｂに入る製品は、降下された開口１１９を通って、調整可能なゲート１０から直接的に受け取るコンベヤまで落ち、それによって、商品は調整可能なゲート１０Ｂを通過しない。図４のモータ１４１が、図３（上昇）および図４（降下）において示されているこれらの２つの極端な位置間で、調整可能なゲート１０Ｂの回転可能なスリーブ１１６の開口１１９を位置決めするように制御可能に動作されることができ、それによって、製品のいくつかが調整可能なゲート１０Ｂから落ち、製品のいくつかが調整可能なゲート１０Ｂを通過することが理解されるであろう。
【００５５】
図５は、一対の摩耗シュー１４９の中間に配置された図４の調整可能なゲート１０Ｂの回転可能なスリーブ１１６の斜視図である。各摩耗シュー１４９は、回転可能なスリーブ１１６の位置決めリング１４８に係合するフランジ１５１を有する。摩耗シュー１４９は、回転可能なスリーブ１１６とともに調整可能なゲート１０のケージ１１１内にあり、回転可能なスリーブ１１６がケージ１１１（図５には示されていない、図４を参照のこと）内で周期的に加速および減速するときに、回転可能なスリーブ１１６の位置決めリング１４８に係合して位置決めする。摩耗シュー１４９は、図８および図９と関連してより詳細に説明されるプランジャアセンブリ１７１と協働する。図５は、回転可能なスリーブ１１６をケージ１１１内にシールし、位置決めし、移動可能に連結する構造を明らかにしている。図５は、回転可能なスリーブ１１６から径方向外方に延びる位置決めリング１４８を明らかにしており、各位置決めリング１４８は、ばね付勢されるプランジャアセンブリ１７１を連結するためのねじ山付きの孔１７０を有する。図４において示されている組み立てられた状態では、回転可能なスリーブ１１６の最も右側の位置決めリング１４８（図４には示されていない、図５を参照のこと）は、ケージ１１１の第１の端部フランジ１１２（図５には示されていない、図４を参照のこと）のボア内の対応する内部溝（図示せず）内に受け入れられ、最も左側の位置決めリング１４８（図４には示されていない、図５を参照のこと）は、ケージ１１１の第２の端部フランジ１１３（図５には示されていない、図４を参照のこと）のボア内の対応する内部溝（図示せず）内に受け入れられる。図４において分かるように、第１の端部フランジ１１２および第２の端部フランジ１１３はそれぞれ、２つの半円形の半体を組み合わせるとともに、半体を一緒に連結して完全に円形の第１の端部フランジ１１２および第２の端部フランジ１１３を形成することによって構成される。この構成は、ケージ１１１の端部フランジ１１２および１１３内の内部溝内に位置決めリング１４８を受け入れるクラムシェル構造と同様である。図５において示されている回転可能なスリーブ１１６の位置決めリング１４８は、ケージ１１１の対応する内部溝内に径方向に係合して摺動し、回転可能なスリーブ１１６とともにケージ１１１内に捕捉される摩耗シュー１４９に対して軸方向に係合して回転する。摩耗シュー１４９およびケージ１１１は協働し、開口１１９をモータ１４１の動作によって選択的に位置決めすることを可能にしながらも、回転可能なスリーブ１１６をケージ１１１内の所望の位置に維持する。
【００５６】
トレー１２２（図２を参照のこと）を通じて調整可能なゲート１０に加えられる周期的な加速および減速は、そのような厳密な運動から生じる損傷を最小限に抑えるために設けられる機械的な特徴部を有することなく、調整可能なゲート１０のケージ１１１内に配置される回転可能なスリーブ１１６に対して、繰り返しの打つかまたは打ち付ける効果を加えることが理解されるであろう。摩耗シュー１４９は、ケージ１１１の第１の端部フランジ１１２および第２の端部フランジ１１３のボア内で回転可能なスリーブ１１６に対して断続的に係合するとともに当接する非常に（軸方向に）短いジャーナル軸受として機能する。モータ１４１が動作すると、回転可能なスリーブ１１６が調整可能なゲート１０のケージ１１１内で回転し、開口１１９を上昇または降下させる。開口１１９が図４において示されているように位置決めされる場合、例えば、トレー１２２から調整可能なゲート１０Ｂの回転可能なスリーブ１１６内に移動する商品は、開口１１９を通って図１において示されているような受け取りコンベヤ７２に落下する。回転可能なスリーブ１１６が調整可能なゲート１０のケージ１１１内で回転して開口１１９を上昇させると、図２、図３および図５において示されているように、調整可能なゲート１０Ｂに入る製品は、回転可能なスリーブ１１６、および、回転可能なスリーブ１１６をまたぐ摩耗シュー１４９を通過する。調整可能なゲート１０Ｂの開口１１９は、図４および図３にそれぞれ示されている降下位置と上昇位置との中間の複数の位置に位置決めすることができ、それによって、調整可能なゲート１０Ｂに入る製品の流れの制御可能に選択可能な部分が、調整可能なゲート１０Ｂの回転可能なスリーブ１１６を通過し、コンベヤ搬送路１２０上に残るが、製品の流れの残りは、調整可能なゲート１０Ｂの開口１１９を通って落下し、調整可能なゲート１０Ｂを含むコンベヤ搬送路１２０から、受け取りコンベヤ７２（図１を参照のこと）上に落ちる。
【００５７】
食品は、特に、本発明のコンベヤ搬送路１２０の実施形態および調整可能なゲート１０Ｂの実施形態を使用して移動および運搬されることができるタイプの製品である。例えばポテトチップおよび他の調理済み食品等の食品は、それらの性質から、取り扱われて移動される結果として、調味されるか、塩味を付けられるかまたはパン粉を生成する。本発明の調整可能なゲート１０Ｂの実施形態が、個々の製品の最小限の破断を伴って、かつ、調整可能なゲート１０Ｂ自体の割れ目、隙間、継ぎ目および凹部内への、または、調整可能なゲート１０Ｂから商品を受け取るかもしくは商品を調整可能なゲート１０Ｂ内に移動させるのに使用することができるコンベヤ部分１３０および１２０に調整可能なゲート１０Ｂが合流する調整可能なゲート１０Ｂの端部における接触面において道を見つける可能性がある、破断されたパン粉、調味料、塩等による、調整可能なゲート１０Ｂの可動部品の付着物を防止するように、このタイプの製品を、調整可能なゲート１０Ｂを通して、または、調整可能なゲート１０Ｂ内に、および、回転可能なスリーブ１１６の開口１１９を通して移動させるように構成されている場合に有利である。
【００５８】
本発明のゲートの１つの実施形態は、商品が支持されて移動される回転可能なスリーブ１１６の表面を隔離させるとともに、不所望の材料が製品支持面から逃げるか、または、調整可能なゲート１０Ｂの移動構成要素と非移動構成要素との間の接触面に付着することを防止するための構造を含む。
【００５９】
図６は、調整可能なゲート１０Ｂの一実施形態の一部の拡大部分断面図である。図６における回転可能なスリーブ１１６の位置は、図５において示されているような上昇位置にある開口１１９に対応し、回転可能なスリーブ１１６と、回転可能なスリーブ１１６に隣接して配置される摩耗シュー１４９との間の封止構造を明らかにしている。図６は、回転可能なスリーブ１１６のギア１１７、および、摩耗シュー１４９に隣接して配置される回転可能なスリーブ１１６の最も左側の位置決めリング１４８も示している。摩耗シュー１４９は、シール延長部１５３が受け入れられるシール溝１５４を含む。
【００６０】
図７は、調整可能なゲート１０の一実施形態の一部の拡大部分断面図である。図７における回転可能なスリーブ１１６の位置は、図４において示されているような降下位置にある開口１１９に対応し、回転可能なスリーブ１１６と摩耗シュー１４９との間の封止構造を明らかにしている。回転可能なスリーブ１１６は、開口１１９、および、隣接する開口の周縁１１９Ａ（図５にも示されている）を含む。図７は、回転可能なスリーブ１１６のギア１１７、および、摩耗シュー１４９に隣接して配置される回転可能なスリーブ１１６の最も左側の位置決めリング１４８も示している。摩耗シュー１４９は、摩耗シュー１４９と位置決めリング１４８との係合の面積を増大させるように、径方向外方に延びる部分１５１を含む。回転可能なスリーブ１１６の位置決めリング１４８にあるねじ山付きの孔１７０が図６において示されている。このねじ山付きの孔１７０は、以下でより詳細に、図９と関連して説明される。
【００６１】
摩耗シュー１４９は、図２において示されている差動インパルスドライバ１２４によって前後に周期的に移動される調整可能なゲート１０Ｂから生じる、調整可能なゲート１０Ｂの回転可能なスリーブ１１６の軸方向の荷重を支える。調整可能なゲート１０に近位のコンベヤ部分を通じて差動インパルスドライバ１２４によって加えられる周期的な力が、回転可能なスリーブ１１６、および、ばね付勢されるプランジャアセンブリ１７１（図８を参照のこと）を通じて当接摩耗シュー１４９に伝えられることが理解されるであろう。
【００６２】
図８は、プランジャアセンブリ１７１が回転可能なスリーブ１１６に連結された後の、調整可能なゲート１０の一実施形態の一部の拡大部分断面図である。プランジャアセンブリ１７１は、回転可能なスリーブ１１６と、回転可能なスリーブ１１６の位置決めリング１４８に隣接して配置される摩耗シュー１４９との中間で回転可能なスリーブ１１６に連結される。本発明の調整可能なゲート１０の１つの実施形態では、プランジャアセンブリ１７１は、調整可能なゲート１０Ｂの左側において位置決めリング１４８に連結され、別のばね付勢されるプランジャアセンブリ１７１は、調整可能なゲート１０の反対側の右側に連結され、回転可能なスリーブ１１６の両側においてまたぐ摩耗シュー１４９に対する調整可能なゲート１０の回転可能なスリーブ１１６の制御された移動を提供する。
【００６３】
図９は、分かりやすくするために回転可能なスリーブ１１６から取り外された、図８のばね付勢されるプランジャアセンブリ１７１の拡大断面図である。プランジャアセンブリ１７１は、内部にコイルばね１７３を受け入れるように内部チャンバー１８０を有する本体１７２を含む。コイルばね１７３は、チャンバー１８０の端付近の停止部１７７とプランジャ先端部１７６との中間で僅かに圧縮された形態で捕捉される。本体１７２は、位置決めリング１４８にあるねじ山付きの孔１７０（図３〜図５、図６および図７を参照のこと）内の直径およびねじ山に対応する直径およびねじ山１７５を有するコネクタ１７４を含む。プランジャ先端部１７６は、コイルばね１７３に係合するベース１７８、および、図８において示されているように摩耗シュー１４９に係合する耐摩耗性ノーズ１７９を含む。
【００６４】
ケージ１１１内の回転可能なスリーブ１１６の回転が、回転可能なスリーブ１１６とまたぐ摩耗シュー１４９との間に少なくともいくらかの間隙を必要とすることが理解されるであろう。間隙の量は、例えば、０．０５ｃｍ〜０．０８ｃｍ（０．０２インチ〜０．０３インチ）であるものとすることができる。摩耗シュー１４９の表面と、回転可能なスリーブ１１６の隣接する位置決めリング１４８との間の間隙は、位置決めリング１４８の厚さおよび回転可能なスリーブ１１６の質量とともに、特に、プランジャアセンブリ１７１の設計において考慮することができる要因である。プランジャアセンブリ１７１が回転可能なスリーブ１１６の位置決めリング１４８のねじ山付きの孔１７０内に螺合して据え付けられると、コイルばね１７３は、プランジャ先端部１７６のノーズ１７９が摩耗シュー１４９に係合する時点で圧縮され始め、プランジャアセンブリ１７１が孔１７０に螺入されると、コイルばね１７３が負荷を受けることが理解されるであろう。プランジャアセンブリ１７１は、またぐ摩耗シュー１４９間の回転可能なスリーブ１１６の位置を維持し、差動インパルスドライバ１２４の動作によって回転可能なスリーブ１１６に加えられる運動エネルギーを蓄えて戻す。プランジャアセンブリ１７１は、回転可能なスリーブ１１６に損傷を与えかねない繰り返し周期的に打つことの損傷を与える影響に対して回転可能なスリーブ１１６を保護する。
【００６５】
図１０は、コンベヤシステム１５５の別の実施形態を示しており、コンベヤ部分１７６が第１の（最も右側の）調整可能なゲート１０Ａによって隣接するコンベヤ部分１２２から分離され、コンベヤ部分１２２が、第２の（最も左側の）調整可能なゲート１０Ｂによって隣接するコンベヤ部分１７８から分離されている。受け取りコンベヤ７４が、第１の調整可能なゲート１０Ａから落ちた商品を受け取るように位置決めされ、別の受け取りコンベヤ７２が、第２の調整可能なゲート１０Ｂから落ちた商品を受け取るように位置決めされる。別の受け取りコンベヤ部分１７０が、右から左へ移動するとともに、調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂのいずれからも落ちていない商品を受け取るように位置決めされる。
【００６６】
コンベヤ部分１７６、第１の調整可能なゲート１０Ａ、コンベヤ部分１２２、第２の調整可能なゲート１０Ｂおよびコンベヤ部分１７８は、全て組み合わせられて、コンベヤ搬送路１２０を構成する。受け取りコンベヤ７４、受け取りコンベヤ７２および受け取りコンベヤ１７０は、調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂの特定の形態では、受け取り端１５７においてコンベヤ搬送路１２０上に受け取られる製品を受け取ることができる。受け取りコンベヤ１７０に経路付けされる製品は、コンベヤ搬送路１２０の落下端１５８から排出される。「受け取り端１５７」および「落下端１５８」という用語は、方向に依存した用語であり、差動インパルスドライバ１２４が、コンベヤ搬送路１２０に沿って右から左に商品を移動させるように構成されていることを示すことが理解されるであろう。差動インパルスドライバ１２４が、コンベヤ搬送路１２０に沿って左から右に商品を移動させるように反転される場合、これらの用語は、受け取り端１５８および落下端１５７を示すように逆にされる。分かりやすくするために、供給源コンベヤは図１０には示されていないが、図１０のコンベヤシステム１５５上で移動される商品を提供する供給源コンベヤが、コンベヤ部分１７６、コンベヤ部分１２２およびコンベヤ部分１７８のうちの１つに商品を落とすことも理解されるであろう。２つの供給源コンベヤを使用してコンベヤシステム１５５上で移動される商品を落とすことができることがさらに理解されるであろう。例えば、供給源コンベヤは、差動インパルスドライバ１２４が商品を図１０において右から左に移動させるように構成されている場合に、コンベヤ部分１７６、コンベヤ部分１２２およびコンベヤ部分１７８の３つ全ての上に商品を落とすことができる。供給源コンベヤは、差動インパルスドライバ１２４が商品を図１０において左から右に移動させるように構成されている場合に、差動インパルスドライバ１２４のその構造によって、落下端１５７になるものの右に提供されるものに応じて、コンベヤ部分１７６、コンベヤ部分１２２およびコンベヤ部分１７８上に商品を落とすこともできる。図１０のコンベヤシステム１５５は、１つまたは複数の商品の供給源の流れを複数の場所に分配するかなり多用途なシステムを提供し、調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂは、高い自由度を提供する。
【００６７】
コンベヤシステム１５５によって移動される製品は、分配コンベヤ１２０ならびに３つの受け取りコンベヤ７４、７２および１７０を含む。製品が分配コンベヤ１２０の受け取り端１５７から分配コンベヤ１２０の排出端１５８に向かって移動している場合、製品の流れを、調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂを適切な位置に位置決めすることによって、例えば受け取りコンベヤ７４、受け取りコンベヤ７２または受け取りコンベヤ１７０等の単一の目的地に制御可能に経路付けすることができることが理解されるであろう。例えば、例示に過ぎないが、分配コンベヤ１２０の受け取り端１５７において受け取られる全ての製品は、入って来る製品の流れの全てを排出するようにインラインの調整可能なゲート１０Ａを調整することによって受け取りコンベヤ７４に、入って来る製品の流れのいずれも排出しないようにインラインの調整可能なゲート１０Ａを調整するとともに、入って来る製品の流れの全てを排出するようにインラインの調整可能なゲート１０Ｂを調整することによって受け取りコンベヤ７２に、および、入って来る製品の流れのいずれも排出しないようにインラインの調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂの双方を調整することによって受け取りコンベヤ１７０に送達することができる。入って来る製品の流れは、各受け取りコンベヤにおいて必要とされるほどの入って来る製品の流れのみを排出するようにインラインの調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂを調整することによって、所望の比率の２つまたは３つの下位の流れに分割されることができることが理解されるであろう。
【００６８】
受け取りコンベヤ１７０、７２および７４は、分配コンベヤ１２０を往復運動させるものとして図２において示されている種類の差動インパルスドライバ１２４を有せずに示されていることがさらに理解されるであろう。受け取りコンベヤ７４、７２および１７０の差動インパルスドライバ１２４は、図１０を簡略化する目的で省かれており、これらのコンベヤ搬送路には、処理現場において製品を分配するというより多くの選択肢を加えるために、差動インパルスドライバ１２４および回動支持脚部１２３も備え付けることができる。分配コンベヤ１２２および調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂをより明らかにするために、受け取りコンベヤ７２、７４および１７０が、図１０では各端が先端を断ち切られていることがさらに理解されるであろう。受け取りコンベヤ７２、７４および１７０はそれぞれ、差動インパルスドライバ１２４によって動作されることができ、それぞれが設備において製品を別のプロセスに移動させるのに使用することができる。
【００６９】
図２〜図１０は、１つのタイプの流れ制御弁を示している。調整可能なコンベヤゲート等の流れ制御弁は、バッチ放出コンベヤゲートとは対照的に、本発明の制御方法の実施形態を実施するために必須であり、これは、流れ制御弁が、操作者、または、操作者によってプログラミングされるとともに使用されるコンピュータープログラムに応答するアクチュエータが、製品が上流のプロセスに入るレートを変えることを可能にするためである。図２〜図１０において示されており、本明細書において開示されている種類のインラインの調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂを使用することができるが、同様に使用することができる他の調整可能なゲートが存在し、本発明の範囲は、本明細書において示されている種類およびタイプの調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂの使用に限定されない。本発明の制御方法の実施形態は、添付の特許請求の範囲のみによって限定される。
【００７０】
図１１は、トレー１２２の一部の第１の端７１において第１のロードセル対７６、および、セクション６９の一部の第２の端６６において第２のロードセル対７７が備え付けられ、搬送される未加工の製品が流れ制御弁１０Ａまたは１０Ｂから上流のプロセス３０Ａまたは３０Ｂにそれぞれ送達されるレートを測定することを可能にする、受け取りコンベヤ７２または７４のトレー１２２の一部のセクション６９の立面図である（流れ制御弁１０Ａおよび１０Ｂならびに上流のプロセス３０Ａおよび３０Ｂは図１１には示されていない）。図１１において示されているコンベヤセクション６９は、既知の重量および長さ５５を有し、第１の端７１が第１の隣接するコンベヤ部分７８によって、第２の端６６が第２の隣接するコンベヤセクション７９によって支持される。第１のロードセル対７６および第２のロードセル対７７は、ロードセル対７６および７７に加えられる荷重を感知し、各ロードセル対７６および７７によって感知される荷重を示す対応する信号をプロセッサ１００（図１１には示されていない、図１９を参照のこと）に生成する。これらの信号は、コンベヤセクション６９内で支持される製品の流れの部分の重量を求めるのに使用することができる。
【００７１】
図１２は、コンベヤセクション６９が第２の隣接するコンベヤセクション７９によって支持される第２の端６６における、図１１のコンベヤセクション６９の断面図である。第２のロードセル対７７は、コンベヤセクション６９と支持する第２の隣接するコンベヤセクション７９との中間に捕捉されるものとして示されている。図１２は、コンベヤセクション６９内で支持される製品８７の流れを示している。コンベヤセクション６９内の製品８７の流れの重量を、第１のロードセル対７６および第２のロードセル対７７を使用して検出することができる。製品の流れがコンベヤセクション６９を通って移動する速度が既知であり、観察可能であり、ロードセルデータは、コンベヤセクション６９の長さ、コンベヤセクション６９の重量、および、製品の流れがコンベヤセクション７４によって移動される速度とともに、調味ステーション３０Ａまたは３０Ｂ（図１１には示されていない）への質量流のレートを正確に計算することを可能にする。
【００７２】
コンベヤセクション６９の他の実施形態では、製品８７の流れは、光学接触面センサ（図示せず）ならびに超音波接触面センサ（図１１および図１２には示されていない）のうちの一方を使用して検出可能な接触面高さ８０を有する。
【００７３】
図１３Ａは、コンベヤセクション６９内で支持される製品８７の流れの接触面高さ８０を検出するための超音波センサ８１のうちの１つの使用を示している。超音波センサ８１は、製品８７の流れの高さ８０を反映するとともにセンサ８１において受け取られる超音波８４を発する。コンベヤセクション６９に対するセンサ８１の位置が既知であり、観察可能であると仮定すると、発せられた信号が反射して次にセンサ８１において受け取られるのに必要な時間の量を、製品８７の流れの接触面高さ８０を求めるのに使用することができる。製品８７の流れの求められる接触面高さ８０、その接触面高さ８０の単位長さあたりの製品８７の流れの経験的に求められる重量、および、製品がコンベヤセクション６９に沿って移動する観察される速度を一緒に用いて、コンベヤセクション６９を横切って移動する製品の、コンベヤセクション６９によって給送される調味システム３０Ａへの質量流量を計算することができる。
【００７４】
図１３Ｂは、製品８７の流れを画定する第１のコンベヤ壁−製品接触面５６および第２のコンベヤ壁−製品接触面５８を形成する、コンベヤセクション６９上の所与の製品８７の装填に対応する接触面角度８１Ｂを感知するための光学センサ８１Ａの使用を示している。第１のコンベヤ壁−製品接触面５６と第２のコンベヤ壁−製品接触面５８との間の角度８１Ｂは、経験的に開発されるルックアップテーブルを使用して関連付けられ、観察される角度８１Ｂに対応する質量流量を求めることができる。別の光学センサを使用して、例えばコンベヤの内側壁に与えられるストライプまたはグラデーション等の、光学的に検出可能な軸方向に位置合わせされるマーカーを用いて、一方または双方のコンベヤ壁−製品接触面５６および５８の位置を検出することができる。
【００７５】
製品のこの質量流量は、上流のプロセス（調味システム）３０Ａに送達される製品の流れに調味料が添加されるレートを制御するのに使用することができる。例えば、特定の調味料が０．５％〜１２％重量の比で添加される場合、コンベヤセクション７４を横切って調味ステーション３０Ａまで移動する製品の求められた質量流量を、０．００５〜０．１２で乗算し、調味料の添加のレートを求めることができ、例えばオーガーを駆動するモータの速度は、製品が調味されすぎることも調味が足りないこともないことを確実にするように調整されることができる。コンベヤセクション６９のロードセル対７６および７７ならびに／または接触面高さ８０を監視することができ、調味料が添加されるレートを継続的に調整することができることが理解されるであろう。
【００７６】
別の方法では、コンベヤ６９内で支持される製品の高さは、光学および超音波機器のうちの一方を使用して検出される。製品が調味システムまで搬送されるレートは、コンベヤセクション６９内で支持される製品の流れの断面積を計算するとともに、コンベヤセクション６９上を移動する製品の観察される速度、および、検出された接触面高さ８０または接触面角度８１Ｂの製品の流れ８７の経験的に求められる密度に基づいて質量流量を求めることによって、求められる。
【００７７】
図１４は、関連する調味システム３０Ａ（図１４には示されていない）とともに、本発明の制御方法の一実施形態を使用して制御することができる計量および袋詰め機械５０Ａの平面図である。図１４の計量および袋詰め機械５０Ａは、高い地点１５を含む分散面１３を含み、高い地点１５から、分散面１３が下方に傾斜する。分散面１３は、ドーム形（分散ドーム）もしくは円錐形の形状（分散コーン）であるものとすることができるか、または、分散面１３は他の形状を有することができる。計量および袋詰め機械５０Ａは、分散面１３の周りに周方向におよび下に配置される複数のバケツ１４をさらに含み、分散面１３から落下する製品の流れの個々の部分（図１４には示されていない）を捉えて保持する。図１４において示されているバケツ１４は、製品の流れの個々の食品部分の大部分または全てを捉えることを促すように、周方向に重なる。
【００７８】
図１５Ａは、既知の重量の堆積した製品がバケツ１４から袋３２内に排出される方法を示す、図１４の計量および袋詰め機械５０Ａの断面図である。図１５Ａは、或る量の調味された製品８７が排出される分散面１３を示している。調味された製品８７は分散面１３から周方向に下り、分散面１３を通って、製品８７の個々の部分が排出されてバケツ１４内に落下する。各バケツ１４は、バケツ１４、および、バケツ１４内に受け取られる調味された製品８７の重量に対応する信号をプロセッサ（図示せず）に生成するロードセル２７に結合される。各バケツ１４には、アクチュエータ（図１５Ａには示されていない）の起動によって開閉することができる放り出し用ドア２５（製品を落とすかまたは解放するように開位置で示されている）ならびに２５（製品を蓄積および保持、あるいは蓄積または保持するように閉位置で示されている）が備え付けられている。アクチュエータの起動時に、閉じた放り出し用ドア２５は、図１５Ａの左側に示されている閉位置から、図１５Ａの右側の放り出し用ドア２５によって示されている開位置まで移動することができる。放り出し用ドア２５が開位置に移動すると、バケツ１４内の蓄積した製品８７は、放り出された製品８８によって示されているように、バケツ１４からシュート３１内に落ちる。放り出された製品８８は、放り出された製品８８を受け取るようにシュート３１の下に位置決めされる袋３２まで下り続ける。
【００７９】
図１５Ｂは、支持体２９に結合されるブラケット２８、および、ブラケット２８と支持体２９との中間に配置されるロードセル２７を有する計量および袋詰め機械５０Ａまたは５０Ｂのバケツ１４の拡大図である。ロードセル２７は、プロセッサ１００（図１５Ｂには示されていない、図１９を参照のこと）への信号を生成する。放り出し用ドア２５は、ヒンジ２３を使用してバケツ１４に連結される。アクチュエータ２１は、放り出し用ドア２５とバケツ１４との中間に連結され、放り出し用ドア２５を、図１５Ｂに示されている閉位置と、図１５Ｃに示されている開位置との間で回動させる。連結器２１Ａが、アクチュエータ２１とバケツ１４との中間に連結され、ピストンロッド２１Ｂが、アクチュエータ２１から延びるものとして示されており、回動点２１において放り出し用ドア２５に回動可能に連結される。図１５Ｂにおいて示されているアクチュエータ２１は、放り出し用ドア２５を閉位置において保持するように伸長した形態にある。
【００８０】
図１５Ｃは、ピストンロッド２１Ｂをストロークさせ、それによって、ピストンロッド２１Ｂをアクチュエータ２１内に引き込んで放り出し用ドア２５をヒンジ２３を中心に開位置まで回動させるためのアクチュエータ２１の作動後の、図１５Ｂのバケツ１４の拡大図である。バケツ１４内のいずれの内容物も、図１５Ａにおいて示されているようにバケツ１４から落ちることが理解されるであろう。
【００８１】
図１６は、本発明の制御方法の１つの実施形態のステップ２０５〜２５０を示す高レベルフローチャート２００である。ステップ２０５は、コンベヤ上で上流のプロセスまで搬送される製品の流れを調製するようにその上流のプロセスを供給することを含む。ステップ２１０は、下流のプロセスを供給し、調製済みの製品の流れを上流のプロセスから受け取るとともに、製品の流れをさらに調製すること、ならびに、調製済みの製品の流れを計量およびパッケージングすることのうちの一方を行うことを含む。ステップ２１５は、調製されていない製品の流れを上流のプロセスに給送することを含む。ステップ２２０は、上流のプロセスを使用して調製されていない製品の流れを調製することを含む。ステップ２２５は、下流のプロセスを使用して、上流のプロセスからの調製済みの製品の流れを調製すること、ならびに、上流のプロセスからの製品の流れの個別の部分を計量して複数の袋に袋詰めすることのうちの一方を行うことを含む。ステップ２３０は、対象とする時間間隔を選択することを含む。ステップ２３５は、下流のプロセスの出力を測定し、選択された時間間隔内での実際の生産を求めることを含む。ステップ２４０は、下流のプロセスにおけるレート設定で下流のプロセスの実際の生産を割り、下流のプロセスについての性能を示す変数を得ることを含む。ステップ２４５は、選択された時間間隔中に上流のプロセスを監視し、上流のプロセスが下流のプロセスに給送される製品を能動的に調製する時間間隔の比率を求め、上流のプロセスについての性能を示す変数を得ることを含む。ステップ２５０は、２つの性能を示す変数を使用して、調製されていない製品が上流のプロセスに給送されるレートを調整し、１）下流のプロセスの給送要件をより良く満たすとともに、２）上流のプロセスにおける中断を最小限に抑えることを含む。
【００８２】
図１７は、プロセッサを使用して本発明の制御方法の一実施形態を実施することができる方法を示す一対の表３０６および３０７である。表３０６は、計量および袋詰め機械５０Ａまたは５０Ｂの８個のバケツ１４、および、８個のバケツ１４のそれぞれの内部の製品の重量（グラム）を示している。プロセッサ（図示せず）が、２つ以上のバケツ１４の任意の組み合わせで製品の重量の和を迅速に計算することができ、プロセッサが、組み合わせられた重量の所定の範囲を満たすそれらの組み合わせを迅速に特定することができることが理解されるであろう。例えば、重量の所望の範囲が２５．０グラム〜２５．５グラムである場合、プロセッサは、所望の範囲内に入る重量である２５．２グラムの組み合わせ重量に関して、矢印３０１において１０．２グラムとして示されている重量を有するバケツ番号３、および、矢印３０２において１５グラムとして示されている重量を有するバケツ番号６を選択することができる。プロセッサは、放り出し用ドア２５（図１７には示されていない、図１５Ａを参照のこと）を開くアクチュエータを起動し、バケツ番号３および６の内容物を待機中の袋３２内に放り出すことができる。
【００８３】
図１８は、本発明の制御方法の一実施形態を実施するのに使用されるプロセッサ（図示せず）が、調製済みの製品が袋／分またはｋｇ／分で計量およびパッケージングされるレートを求めることができる方法を示す表３０８である。図１８は、計量および袋詰め機械５０Ａまたは５０Ｂ（図１を参照のこと）を使用して充填された２０個の連続的な袋３２（図１８には示されていない、図１５Ａを参照のこと）の重量３１１および対応する充填時間３１２の記録されたリストを示している。プロセッサは、例えば１０秒等の所与の時間間隔以内に充填される全ての袋に堆積される製品の総重量を、繰り返し計算するようにプログラミングすることができる。図１８において、袋番号１〜１７が１０秒の第１の時間間隔３１０で充填されており、プロセッサが、それらの１７個の充填された袋の重量を合計し、４２９．３６グラムの総重量３０９を求めることができることが分かる。この総重量を、ＢＰＭＲＡＴＩＯを求める上で用いることができるか、または、充填される袋の総数（例示的な時間間隔として用いられる１０秒の間隔の間で１７個の袋）を、平均的な重量が非常に限られた範囲内で分かっているため、用いることができる。
【００８４】
図１９は、本発明の制御方法の一実施形態を実施するために使用することができる制御プロセスおよび制御構成要素を示す図である。図１９は、配線接続を使用してまたは無線で、アクティブな動作中の上流のプロセス（調味ステーション）３０Ａまたは３０Ｂを示す信号１８０を受信するとともに、その信号１８０の持続時間と、信号１８０がプロセッサ１００によって監視される選択された時間間隔とを比較するためにプロセッサ１００を使用することができる方法を示している。例えば、信号１８０が円によって表される選択された時間間隔の非常に大きい部分にわたって受信される場合、実際のデューティーサイクル、ＤＣＡＣＴＵＡＬは、角度１０２（全体的な円１８６の度数またはラジアンで割った停止した動作の持続時間を表す）の度数として求められる。計算は単に、対象とする選択された時間間隔における秒数で割った活動の秒数に関するものであることができるが、この概念は、円１８６および角度（非アクティブな状態に関する）１０２によってグラフで表されることが理解されるであろう。この信号１８０は、上流のプロセス（調味ステーション）３０Ａまたは３０Ｂについての性能を示す変数を求める。
【００８５】
信号１８２は、計量および袋詰め機械５０Ａまたは５０Ｂのバケツ１４を計量するように結合されるいくつかのロードセル２７からプロセッサ１００によって受信される。これらの信号１８２は、プロセッサが１分あたりの実際の袋、ＢＰＭＡＣＴＵＡＬを求めることを可能にする。信号１８２は、下流のプロセス（計量および袋詰め機械）５０Ａまたは５０Ｂが動作するように設定される設定点、ＢＰＭＳＰを提供するようにプロセッサ１００によって受信される。
【００８６】
信号１８３は、図１１および図１２において示されているコンベヤセクション７４上で支持される荷重を感知するロードセル対７６および７７からプロセッサ１００によって受信される。ロードセル対７６および７７の代わりに、信号１８３を、図１３Ａまたは図１３Ｂにおいて示されている超音波センサ８１または光学センサ８１Ａからそれぞれ代替的に受信することができることを理解されたい。これらの信号１８３は、プロセッサ１００が、例えば制御信号１８４および１８５によって、流れ制御弁（インラインの調整可能なゲート）１０Ａおよび１０Ｂ上の駆動モータ１４１をそれぞれより正確に制御することを可能にし、流れ制御弁１０Ａおよび１０Ｂはさらに、上流のプロセス（調味ステーション）３０Ａまたは３０Ｂのデューティーサイクルを制御する。信号１８８は、下流のプロセス５０Ａまたは５０Ｂと関連する上流のプロセス３０Ａまたは３０Ｂとの中間に配置される分散面２９に結合されるロードセル２９からプロセッサ１００によって受信される。プロセッサ１００は、信号１８８（図１５Ａを参照のこと）を使用して、調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂ上のモータ１４１を起動し、調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂの回転可能なスリーブ１１６を位置決めし直し、それによって、関連する上流のプロセス３０Ａまたは３０Ｂのデューティーサイクル、ＤＣＡＣＴＵＡＬを調節し、下流のプロセス５０Ａまたは５０Ｂの上流の調製済みの製品の不所望の蓄積を防止することができる。
【００８７】
プロセッサ１００は、計量および袋詰め機械５０Ａまたは５０Ｂのバケツ１４に結合されるロードセル２７から信号１８２を受信することができ、プロセッサ１００は、選択されるバケツ１４の放り出し用ドア２５（図１５Ａを参照のこと）に結合されるアクチュエータ２１を選択し、作動するとともに、それによって、選択されたバケツ１４からの製品を袋３２内に放り出すことができる。プロセッサ１００は次に、信号１９４を生成して選択されたバケツ１４のアクチュエータ２１に送信し、アクチュエータ２１を作動して選択されたバケツ１４の放り出し用ドア２５を回動させることができる。
【００８８】
プロセッサ１００は、上記で提供された経験式またはその変化形を実施する上で信号１８６、１８１、１８２および１８３を使用し、メトリックを計算するとともに、対応する制御信号１８４および１８５を生成して、調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂの回転可能なスリーブ１１６の開口１１９の位置をそれぞれ調整するモータ１４１に送信し、インラインの調整可能なゲートの回転可能なスリーブ１１６の開口１１９の位置を調整することができる（図４および図５を参照のこと）。計算されたメトリックに基づく調整の直後に、プロセッサ１００は、信号１８３を受信し、上流のプロセス（調味ステーション）３０Ａまたは３０Ｂに送達される製品の質量流量の変化を検出することができる。
【００８９】
プロセッサ１００は、分散面１３と分散面支持体３７（図１５Ａを参照のこと）との中間に連結されるロードセル２９から信号１８７を受信することができ、プロセッサ１００は、流れ制御弁１０Ａまたは１０Ｂを位置決めし直し、分散面１３への製品の流量を調節することができる。
【００９０】
プロセッサ１００は、ＢＰＭＲＡＴＩＯおよびＤＣＡＣＴＵＡＬの和が、１．７等の、所定の量を下回ったと判断すると、信号１９１を生成して警告灯１９２に送信することができる。ブザーもしくはクリッカー等の可聴デバイスまたは何らかの他のタイプの警報デバイスも、警告灯の代わりに使用され、操作者に状態を警告することができることが理解されるであろう。
【００９１】
制御方法の実施形態において使用される経験式は、計量および袋詰め機械から生成される製品の１分あたりの実際の袋の測定値、ＢＰＭＡＣＴＵＡＬを必要とし、これは次に、計量および袋詰め機械の１分の設定点あたりの袋、ＢＰＭＳＰで割られ、計量および袋詰め機械の効率、ＢＰＭＲＡＴＩＯを求める。調味システムの実際のデューティーサイクル、ＤＣＡＣＴＵＡＬである、調味されていない製品が調味システムに入る実際のレートも必要とされる。調味されていない製品が調味システムに入る質量流量は、上記で説明した図１１〜図１３Ｂにおいて示されている方法およびデバイス、あるいは方法またはデバイスを使用して求めることができる。デューティーサイクル、ＤＣＡＣＴＵＡＬは、タイマーがプログラミングされているプロセッサ（図示せず）を使用して求められ、調味システムがアクティブであり動作している、対象とする選択された時間間隔の部分を測定することができる。
【００９２】
上記で記載したように、ＢＰＭＲＡＴＩＯは、計量および袋詰め機械５０Ａのロードセル２７によって生成されるロードセルデータ信号を使用して求められる。本発明の制御方法の一実施形態は、ＢＰＭＲＡＴＩＯおよびＤＣＡＣＴＵＡＬを使用して、側部から排出する調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂ（図１を参照のこと）から調味システム３０Ａまたは３０Ｂにそれぞれ排出される未加工の製品の質量流量を連続的または断続的に調整する。制御方法は、調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂの回転可能なスリーブ１６の位置をそれぞれ調整することによって、調味システム３０Ａまたは３０Ｂのデューティーサイクルの進行中の微調整、トリミングまたは調整を可能にし、計量および袋詰め機械５０Ａに僅かに過給送するとともに、調味システム３０Ａまたは３０Ｂの動作の長い中断されない期間を提供する。
【００９３】
本発明の制御方法の一実施形態は、経験式：メトリック＝（１．０／ＤＣＡＣＴＵＡＬ）×（ＢＰＭＲＡＴＩＯ）２×（２．０／（ＤＣＡＣＴＵＡＬ＋ＢＰＭＲＡＴＩＯ））を使用して実施することができる。本発明の制御方法の実施形態において使用される経験式は、計量および袋詰め機械５０Ａまたは５０Ｂならびに関連する調味システム３０Ａおよび３０Ｂの性能を監視するセンサを使用して得られる２つの重要な性能を示す変数を用いて、関連する調整可能なゲート１０Ａおよび１０Ｂを調整するためのメトリックを提供し、それによって、調味されていない製品が分配コンベヤ１２０から調味システム３０Ａおよび３０Ｂに排出されるレートを調整する。重要なことには、２つの性能を示す変数が、計量および袋詰め機械のロードセル２７等のセンサ、または、より簡単な手法では、選択された時間間隔の間に計量および袋詰め機械５０Ａまたは５０Ｂによって生成される袋７０Ａまたは７０Ｂの数、および、既知の重量範囲を使用して求められ、計量および袋詰め機械５０Ａまたは５０Ｂのバケツ１４に給送する分散面１３への調製済みの製品の衝突によって加えられる力を監視するロードセルセンサから得られるよりも確実な性能データを提供する。制御方法の実施形態の経験式によって提供されるメトリックは、上流のプロセスと下流のプロセスとの間の何らかの不均衡を概ね補正し、計量および袋詰め機械の効率（ＢＰＭＲＡＴＩＯ）を１にまたは１に向かって戻し、調味システムのデューティーサイクル（ＤＣＡＣＴＵＡＬ）を、短くまれな非アクティブの期間を伴う動作の長く連続的な期間を特徴とする動作モードに戻す。
【００９４】
本発明の制御方法の実施形態において使用される実験解は、３つの因数を含み、そのそれぞれが、本明細書において開示される用途ではＢＰＭＲＡＴＩＯとして表現される下流のプロセスの効率、および、上流のプロセスがアクティブのままである所与の時間間隔のパーセンテージとして表現される上流のプロセスの実際のデューティーサイクル、ＤＣＡＣＴＵＡＬのうちの一方の関数である。制御方法の実施形態において使用される実験解は、（ＢＰＭＲＡＴＩＯの二乗によって）バイアスをかけられ、下流のプロセスの出力を設定点近くに維持する。ＢＰＭＲＡＴＩＯ項の二乗が１よりも小さいときに、その値に等しい（３つのうちの）単一の因数を経験式に含めることは、方法によって実施される補正に対するその変数の影響を高め、これは、１よりも小さい数を二乗することによって得られる因数の結果として、その因数内に含まれる一次の（二乗されない）数を有することと比較して、因数に関してより低い値を生じるためであることが理解されるであろう。この高める因数は、計量および袋詰め機械５０Ａまたは５０Ｂの性能を示す変数、ＢＰＭＡＣＴＵＡＬが、下流のプロセスへの不足を回避するように１よりも小さいときに、メトリックを、上流のプロセスの調製済みの製品の出力を増大させることに向かって歪める。
【００９５】
計量および袋詰め機械の性能に関連する性能を示す変数、ＢＰＭＲＡＴＩＯは、計量および袋詰め機械におけるレート設定のパーセンテージとして表現される、計量および袋詰め機械によって生成される１分あたりの袋を表す。通常の動作条件下では、ＢＰＭＲＡＴＩＯは、計量および袋詰め機械が決して計量および袋詰め機械の設定点を超えないため、決して１００％を上回り得ない。この理由から、本発明では、計量および袋詰め機械のレート設定を、ＢＰＭ設定点、すなわちＢＰＭＳＰと称する。計量および袋詰め機械は、ＢＰＭＳＰに等しいかまたは低い１分のレートあたりの実際の袋、すなわちＢＰＭＡＣＴＵＡＬで動作する。計量および袋詰め機械の性能を示す因子は、計量および袋詰め機械の効率の尺度であり、計量および袋詰め機械の制御部において入力される１分の設定点あたりの袋で割った１分あたりの実際の袋の比として計算される。ここでは導入される変数に関して述べたが、この効率は、ＢＰＭＲＡＴＩＯ＝ＢＰＭＡＣＴＵＡＬ／ＢＰＭＳＰとして表現される。
【００９６】
しかし、計量および袋詰め機械５０Ａまたは５０Ｂの構成要素に関連する条件によって、計量および袋詰め機械を、設定点を下回る生産レートで一貫して動作させることができることを理解するべきである。プロセッサは、いくつかの場合、機械の性能の一貫性のある機能障害、および、機械が実際の設定点、ＢＰＭＳＰで動作することができないことを考慮する、効果的な設定点、ＢＰＭＳＰＥＦＦを計量および袋詰め機械に割り当てるようにプログラミングされることができる。これらの場合に、ＢＰＭＲＡＴＩＯがＢＰＭＡＣＴＵＡＬをＢＰＳＰＥＦＦで割ることによって得られる場合、結果として生じるＢＰＭＲＡＴＩＯは１を超えることができる。
【００９７】
分配コンベヤ１２０の調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂ、ならびに、分配コンベヤの調整可能なゲートによって給送される調味ステーション（上流のプロセス）３０Ａおよび３０Ｂは、ともに、計量および袋詰め機械５０Ａおよび５０Ｂに十分な製品の給送レートを提供することができず、計量および袋詰め機械の性能を示す変数、ＢＰＭＲＡＴＩＯは１よりも小さい。理想的には、計量および袋詰め機械の効率、すなわちＢＰＭＡＣＴＵＡＬは、１．０に非常に近いままであり、換言すると、ＢＰＭＡＣＴＵＡＬは、生産を最大限に高めるためにＢＰＭＳＰに非常に近いままであるべきである。
【００９８】
これは、計量および袋詰め機械に製品をともに給送する分配コンベヤの調整可能なゲートおよび調味システムを動作させるのに使用される制御方法の課題を考えるのに良好な方法である。生産は、計量および袋詰め機械の性能を示す変数、すなわち効率、ＢＰＭＲＡＴＩＯが最大限に高められるときに最大限に高められ、ＢＰＭＲＡＴＩＯは、計量および袋詰め機械に過給送されるとき、すなわち、袋への製品が不足しないときに最大限に高められる。しかし、大幅な過給送は、調味システムが、計量および袋詰め機械の上流の調味された製品の不所望の蓄積を防止するために頻繁に停止および再開されなければならず、調味システムによって計量および袋詰め機械に提供される調製済みの製品の品質を損なう動作モードを意味する。
【００９９】
本発明の１つの実施形態は、上流の製品調製プロセスが、調製済みの製品の流れを下流の計量およびパッケージングプロセスに送達するレートを制御する方法を提供する。本発明の制御方法の実施形態の目的は、計量およびパッケージングプロセスが、最大限の能力で動作することを可能にすると同時に、上流のプロセスを頻繁に停止および開始させることから生じる可能性がある品質の損失を回避することによって出力を最大限に高めるように、上流のプロセスを動作させることである。
【０１００】
本発明の実施形態は、調理済み食品産業における用途を有する。本発明の制御方法の一実施形態は、制御方法を、上流のプロセスにおける食品の調製に、ならびに、下流のプロセスにおける食品の後続の計量および袋詰めに適用することに関連する用語で記載されることができる。より具体的には、上流のプロセスは、大量の複数の個々の食品部分からなる製品の流れが調味され（調製され）、調製済みの製品の流れが、所定の量の調製済みの製品を、重量によって、後に封止される多数の袋のそれぞれに配置する下流のプロセスに移動されるプロセスである。調味料は、例えば、所定の範囲内で添加され、重量のパーセンテージに関して記載されることができ、調味された製品の各袋は、３重量パーセント〜６重量パーセントの調味料を含むことができる。計量および袋詰め機械を使用して各袋に入れられる製品の量は、例えば、２５グラム〜２５．５グラムの範囲内であるものとすることができる。目的とする重量は、いずれの袋もまたは非常に少ない袋しか２５グラムの目標を下回らないように、２５グラムを超える。
【０１０１】
計量および袋詰め機械は、分散面に給送するリザーバを含む分散コーンから製品を受け取る。リザーバは、調味された製品を上流のプロセスから受け取り、分散面は、分散コーンに、或る量の調味された製品を蓄積させるとともに、製品を分散面上に制御可能に放出させる、分散コーンの底部の一部を形成する。分散コーンから放出される製品は、分散面の周りに周方向に配置される複数のコレクターまたはバケツのうちの１つに落ちるまで、分散面に沿って摺動し、調味された製品をバケツ内で捉えるとともに蓄積させる。各バケツには、放り出し用ドア、および、放り出し用ドアを開き、次に閉じるように起動可能なアクチュエータが備え付けられる。
【０１０２】
ロードセルを、分散コーンのリザーバ内に蓄積される調味された製品の重量に対応する信号を生成するように分散コーンに配置することができる。ロードセルはまた、複数のバケツのそれぞれと計量および袋詰め機械との中間に配置され、バケツのそれぞれにある製品の蓄積された重量に対応する信号を生成する。プロセッサが、複数のロードセルから信号を受信する。プロセッサは、調味された製品の組み合わせ重量が製品の袋の所望の範囲（２５グラム〜２５．５グラム）内に入るバケツの組み合わせを特定し、プロセッサは、重量範囲の要件をともに満たすバケツの組み合わせの各バケツにある放り出し用ドアを起動する。バケツの組み合わせは、待機中の袋に放り出され、袋が次に封止されて計量および袋詰め機械から取り出される。
【０１０３】
プロセッサは、バケツから各袋に放り出される調味された製品の重量を記録する。各記録された重量は、タイムスタンプと対にされる。これは、プロセッサが、対象とする時間の任意の所与の間隔にわたって、対象とする時間間隔の間に袋詰めされた調味された製品の重量を求めることを可能にする。任意選択的に、プロセッサは、バケツの選択された組み合わせが、対象とする時間間隔の間に放り出された回数を単に記録し、その回数を、単一の袋の内容物の平均重量、すなわち約２５．２５グラムで乗算し、対象とする時間間隔の間に袋詰めされた調味された製品の総重量を求めることができる。
【０１０４】
計量および袋詰め機械（下流のプロセス）が、送達される調味された製品を処理する求められるレートは、以下ではＢＰＭＡＣＴＵＡＬと称され、ｋｇ／分または袋／分に関して表現することができる。その求められたＢＰＭＡＣＴＵＡＬは、計量および袋詰め機械の設定点（同様にｋｇ／分または袋／分）で割られ、計量および袋詰め機械の設定点で割られる、機械によって処理される調味された製品の実際のレートであるＢＰＭＲＡＴＩＯを求めることができる。
【０１０５】
調味材料が製品の流れに添加される調味プロセス（上流のプロセス）のデューティーサイクルは、調味システムがアクティブであった時間間隔のパーセンテージを得るために、時間間隔の間のアクティブな時間の量をその時間間隔で割ることによって求められる。調味システムのデューティーサイクルは、調味システムの各停止および再開のタイミングを記録するプロセッサによって求めることができる。ＢＰＭＲＡＴＩＯおよびデューティーサイクルによって、本発明の制御方法の一実施形態を実施することができる。
【０１０６】
いくつかの食品は、多量の複数の個々の食品部分からなる。多量の複数の個々の食品部分からなるそのような食品の例としては、限定はされないが、ポテトチップ、クッキー、プレッツェル、ナッツおよびハードキャンディーが挙げられる。これらのタイプの食品の多くは、設備において生産され、次に、消費者への後続の輸送および販売のために現場で袋詰め機械において袋詰めされる。これらのタイプの食品のうちのいくつかは、袋詰めされる前に、香味材料で調味される。
【０１０７】
これらのタイプの食品の生産（食品は、大量の複数の個々の食品部分からなる）は、食品の流れを制御された流れで確実に移動させることができるコンベヤを概ね含む。「流れ」という用語は、本明細書において用いられる場合、大量の複数の個々の食品部分が、流れを移動させるように適合されるコンベヤを使用して設備内の１つの場所から設備内の別の場所に移動されることができる連続的な流れをともに形成するため、食品が搬送される方法を記載することが理解されるであろう。また、食品の流れが大量の複数の個々の食品部分からなるため、その流れは、コンベヤゲートを使用して別個の目的地に経路付けされることになっている２つ以上の流れに分けられることができる。この利点は、例えば、大量の食品の流れが２つ以上の流れに分けられ、その後、２つ以上の異なる調味料または他の香味剤が食品の分離された下位の流れに添加される２つ以上の異なる調味ステーションに経路付けされる場合に特に重要である。代替的には、大量の食品の流れは、２つ以上の流れに分けられ、その後、異なる目標重量を有する袋を生成する２つ以上の異なる計量および袋詰め機械に経路付けされることができる。
【０１０８】
例えば、例示に過ぎないが、調味されていないポテトチップの流れは、コンベヤを使用して、ポテトが大量の複数の個々の食品部分にスライスされてフライヤー内で調理される設備の一部から、調理されているが調味されていないポテトチップが調味され、計量されて次に同一の袋にパッケージングされる設備の別の部分に移動されることができ、各袋は、およそ同じ量の調味されたポテトチップ（重量）を有する。設備の調理セクションからの調理されたが調味されていないポテトチップ（製品）の流れが、異なる調味料を添加する別個の２つ以上の別個の調味ステーションに給送するために、２つ以上の流れに再分割されることができることが理解されるであろう。例えば、第１の調味料、調味料「Ａ」は、製品の流れを方向転換させる側部から排出するゲートを使用して、メインの供給源コンベヤから第１の調味ステーションに排出される調味されていないポテトチップの流れに添加されることができ、第２の調味料、調味料「Ｂ」は、製品の流れを方向転換させる第２の側部から排出するゲートを使用して、第１の側部から排出するゲートの下流の場所においてメインの供給源コンベヤから第２の調味ステーションに排出される調味されていないポテトチップの流れに添加されることができる。
【０１０９】
例えば２０１４年２月２１日に出願され、「インライン調整可能ゲート（ＩＮＬＩＮＥ  ＡＤＪＵＳＴＡＢＬＥ  ＧＡＴＥ）」という発明の名称の米国特許出願公開第１４／１８６，６５６号明細書において開示されている側部から排出する調整可能なゲートの一実施形態等の、未加工の製品が分配コンベヤから上流のプロセスに給送する受け取りコンベヤに排出されるレートを制御する流れ制御弁は、プロセッサから生成および送信される信号に応答する。この調整可能なゲートは、未加工の製品が分配コンベヤから排出されるレートを制御するのに使用することができる。代替的には、流れ制御弁（調整可能なゲート）は、米国特許第６，１１９，８４９号明細書および米国特許第６，３７８，６８８号明細書においても開示されている。
【０１１０】
本発明の制御方法の実施形態の有効性は、多くのテストケースで確認されている。これらのテストケースは、計量および袋詰め機械に製品が不足する（給送不足）というシナリオ、および、計量および袋詰め機械に過給送されるというシナリオを含む。
【０１１１】
以下で記載される第１のテストケースは、計量および袋詰め機械が通常の給送不足を経験するというシナリオであり、これは、計量および袋詰め機械への不所望の不足、ならびに、計量および袋詰め機械の減速した動作を引き起こす。
【０１１２】
本発明の制御方法の一実施形態が、未加工の製品が上流のプロセスに給送されるレートを調整するように動作する方法は、性能を示す変数が準最適である一連の特定の例を使用してより良く理解することができる。
【０１１３】
第１の例では、上流のプロセスは、下流のプロセスに大幅に過給送し、これは、調味システムが過剰なレートの調製済みの製品を調製し、計量および袋詰め機械の入口ホッパーに給送することを意味する。この準最適な性能は、下流のプロセスが上流のプロセスからのより多くの製品を求めることを終了し、計量および袋詰め機械の入口ホッパーにおける調製済みの製品の不所望の蓄積を回避するために調味システムの過度に頻繁な停止および再開を引き起こすため、問題である。経験的な制御方法において使用することができる用語では、１０進数で記載される、大幅に過給送されるモードにおけるデューティーサイクル、ＤＣＡＣＴＵＡＬは、０．５に過ぎないものとすることができる。これは、計量および袋詰め機械の設定点、ＢＰＭＳＰを満たすように、計量および袋詰め機械に必要とされるだけの調製済みの製品を下流のプロセスに給送するためには、上流のプロセスが時間の半分は非アクティブであることを意味する。その結果、経験式における第１の因数は１．０／０．５または２になる。この第１の因数は、１であるＢＰＭＲＡＴＩＯ項の二乗である第２の因数で乗算される。第１の因数および第２の因数の積は、２．０／（０．５０＋１．０）である第３の因数で乗算され、これは、２／１．５または１．３３．２×１×１．３３＝２．６６である。このメトリックは１を優に上回り、これは、調整可能なゲートが、方向および比率に関して、回転可能なスリーブ１１６の開口１１９を上昇させ、それによって、関連する上流のプロセス３０Ａまたは３０Ｂにそれぞれ給送するその調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂから排出される製品の流れの質量流量を低下させるように調整されるべきであることを意味する。これは通常の過給送のシナリオである。計量および袋詰め機械に関連する性能の問題によって、機械が、設定点を僅かに下回って、例えばＢＰＭＲＡＴＩＯ＝０．９６で動作された場合、メトリックは、１よりも大きい１．０／０．５×［０．９６／１．０］２×［２／（０．５＋０．９６）］＝２．５２であり、これは、補正動作が、未加工の製品が分配コンベヤ１２０の調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂから排出されるレートを低下させ、それによって、未加工の製品が上流のプロセス（調味ステーション）３０Ａまたは３０Ｂに流れ込むレートを低下させることであることを意味する。この結果として、調味システム３０Ａまたは３０Ｂの停止および再開がより少なくなり、これは調味システムのデューティーサイクル、ＤＣＡＣＴＵＡＬを高める。これが適切な補正動作であることが理解されるであろう。
【０１１４】
未加工の製品を分配コンベヤ１２０から上流のプロセス３０Ａまたは３０Ｂに排出する調整可能なゲートの調整のための新たなメトリックを求めるための経験式の使用は、以下のテストケースによって実証されるように、驚くべき予期しない結果をもたらす。
【０１１５】
調味された製品のレートがほぼ完璧である第１のテストケースでは、ＢＰＭＲＡＴＩＯは９９％であり、これは、ＢＰＭＳＰで割ったＢＰＭＡＣＴＵＡＬが０．９９であることを意味する。これは、所与の時間間隔以内に計量および袋詰め機械によって生成および充填される袋の数が、計量および袋詰め機械が動作するように設定されるレートの９９％である状況である。しかし、このシナリオでは、計量および袋詰め機械はごく僅かに給送不足であり、これは、計量および袋詰め機械が給送不足ではなく、調味システムが、計量および袋詰め機械の分散面における調味された製品の不所望の蓄積を防止するために時々停止および再開されなければならない好ましい動作状態には及ばない。調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂを調整する上で使用される新たなメトリックが（１．０／ＤＣＡＣＴＵＡＬ）×（ＢＰＭＲＡＴＩＯ）２×（２．０／（ＤＣＡＣＴＵＡＬ＋ＢＰＭＲＡＴＩＯ））に等しい経験式を使用して、本発明ではＤＣＡＣＴＵＡＬ＝１．０およびＢＰＭＲＡＴＩＯ＝０．９９の値を入力し、１．０未満である、［１．０／１．０］×［０．９９］２×［２．０／（１．０＋０．９９）］＝１×０．９８×１．００５＝０．９８５に等しいメトリックを得る。これは、分配コンベヤ１２０から上流のプロセス（調味ステーション）３０Ａまたは３０Ｂへの未加工の製品の流量を増大させるべきであり、これは、方向および比率に関して、給送不足の問題を補正するとともに計量および袋詰め機械を僅かに過給送のモードに戻すための、側部から排出するゲートへの適切な調整であることを意味する。
【０１１６】
調味された製品のレートが完璧ではない第２のテストケースでは、ＢＰＭＲＡＴＩＯは０．９７であり、これは、ＢＰＭＳＰで割ったＢＰＭＡＣＴＵＡＬが０．９７であることを意味する。これは、所与の時間間隔以内に計量および袋詰め機械によって生成および充填される袋の数が、計量および袋詰め機械が動作するように設定されるレートの９７％である状況である。しかし、このシナリオでは、計量および袋詰め機械は僅かに給送不足であり、これは、計量および袋詰め機械が給送不足ではなく、調味システムが、計量および袋詰め機械の分散コーンに送達される調味された製品の不所望の蓄積を防止するために時々停止および再開されなければならない好ましい動作状態には及ばない。新たなメトリックが（１．０／ＤＣＡＣＴＵＡＬ）×（ＢＰＭＲＡＴＩＯ）２×（２．０／（ＤＣＡＣＴＵＡＬ＋ＢＰＭＲＡＴＩＯ))に等しい経験式を使用して、本発明ではＤＣＡＣＴＵＡＬ＝１００％およびＢＰＭＲＡＴＩＯ＝０．９７の値を入力し、１．０未満である、［１．０／１．０］×［０．９７］２×［２／（１．０＋０．９７）］＝１×０．９４１×１．０１５＝０．９５５の新たなメトリックを得るが、これは、方向および比率に関して、分配コンベヤ１２０から上流のプロセス（調味ステーション）に提供される未加工の製品の流量を増大させるべきであり、これは、方向および比率に関して、給送不足の問題を補正するとともに計量および袋詰め機械を僅かに過給送のモードに戻すための、側部から排出するゲートへの適切な調整であることを意味する。
【０１１７】
調味された製品のレートが実質的に完璧ではない第３のテストケースでは、ＢＰＭＲＡＴＩＯは０．９であり、これは、ＢＰＭＳＰで割ったＢＰＭＡＣＴＵＡＬが０．９であることを意味する。これは、所与の時間間隔以内に計量および袋詰め機械によって生成および充填される袋の数が、計量および袋詰め機械が動作するように設定されるレートの９０％である状況である。しかし、このシナリオでは、計量および袋詰め機械は大幅に給送不足であり、これは、計量および袋詰め機械が給送不足ではなく、調味システムが、計量および袋詰め機械の入口ホッパー（分散コーン）内の調味された製品の不所望の蓄積を防止するために時々停止および再開されなければならない好ましい動作状態には及ばない。新たなメトリックが（１．０／ＤＣＡＣＴＵＡＬ）×（ＢＰＭＲＡＴＩＯ）２×（２．０／（ＤＣＡＣＴＵＡＬ＋ＢＰＭＲＡＴＩＯ))である経験式を使用して、本発明ではＤＣＡＣＴＵＡＬ＝１．０およびＢＰＭＲＡＴＩＯ＝０．９０の値を入力し、１．０未満である、［１．０／１．０］×［０．９］２×［２／（１．０＋０．９）］＝１×０．８１×１．０５２＝０．８５２の新たなメトリックを得るが、これは、分配コンベヤ１２０から調味ステーション３０Ａまたは３０Ｂに送達される未加工の製品の流量を増大させるべきであり、これは、方向および比率に関して、給送不足の問題を補正するとともに計量および袋詰め機械を僅かに過給送のモードに戻すための、側部から排出するゲートへの適切な調整であることを意味する。
【０１１８】
要するに、計量および袋詰め機械がごく僅かに給送不足であることから大幅に給送不足であることに及ぶシナリオでは、経験式は、より多くの調味されていない製品を、主な供給源コンベヤから、計量および袋詰め機械に給送する調味システムに方向転換させるように、側部から排出するゲートを調整する新たなメトリックを提供し、これが、調味されていない製品が調味機械に給送されるレートを上昇させ、給送不足の状況を補正し、計量および袋詰め機械を、ＢＰＭＲＡＴＩＯが１．０に等しい所望の動作モードに向かって移動させることが分かる。
【０１１９】
以下で記載される第４のテストケースは、計量および袋詰め機械が通常の過給送を経験し、これによって、調味された製品を計量および袋詰め機械に給送する調味システムの不所望の停止および再開を引き起こすシナリオである。この状況の結果として、製品の全体的な品質が低下し、これは、調味システムにおける製品の流れの部分、ならびに、停止および再開の時間が、調味システムの連続的なまたはほぼ連続的な動作によって得ることができる調味料の添加の一様性を欠くためである。
【０１２０】
調味システムが調味された製品を計量および袋詰め機械に提供するレートが、必要とされるものをごく僅かに上回る第４のテストケースでは、ＢＰＭＲＡＴＩＯが１．０であり、これは、ＢＰＭＳＰで割ったＢＰＭＡＣＴＵＡＬが１．０であることを意味する。これは、所与の時間間隔以内に計量および袋詰め機械によって生成および充填される袋の数が、計量および袋詰め機械が動作するように設定されるレートの１００％である状況である。しかし、このシナリオでは、計量および袋詰め機械はごく僅かに過給送され、これは、計量および袋詰め機械が１００％で動作し、調味システムが、計量および袋詰め機械の入口ホッパー（分散コーン）における調味された製品の不所望の蓄積を防止するために時々停止および再開されなければならない好ましい動作状態には及ばない。経験式を使用して、本発明では（１．０／ＤＣＡＣＴＵＡＬ）×（ＢＰＭＲＡＴＩＯ）２×（２／（ＤＣＡＣＴＵＡＬ＋ＢＰＭＲＡＴＩＯ））の新たなメトリックを得て、ＤＣＡＣＴＵＡＬ＝０．９９およびＢＰＭＲＡＴＩＯ＝１．０の値を入力し、１．０よりも大きい、［１．０／０．９９］×［１．０］２×［２／（０．９９＋１．０）］＝１．０１×１．０×１．００５＝１．０１５として計算される新たなメトリックを得るが、これは、方向および比率に関して、調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂが、未加工の製品が関連する上流のプロセス（調味ステーション）３０Ａまたは３０Ｂに送達されるレートを低下させるように調整されるべきであることを意味する。
【０１２１】
上記の４つのテストケースにおいて得られるメトリックは、０．９８５（第１のテストケース）、０．９５５（第２のテストケース）、０．８５２（第３のテストケース）および１．０１５（第４のテストケース）であったことに留意されたい。上記では、得られるメトリックの方向および比率に関する指示を検討している。言い換えると、第１のテストケースにおいて、０．９８５のメトリックは、調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂを、未加工の製品が関連する上流のプロセス（調味ステーション）３０Ａまたは３０Ｂに給送されるレートを増大させるように調整するべきであることを意味する。第２のテストケースおよび第３のテストケースも、調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂを、製品の質量流量を増大させるように調整するべきであることを示すメトリックを生成し、第４のテストケースのみが流量を低下させる必要性を示している。メトリックが１とは異なる大きさは、１よりも小さいかまたは大きいという状態に加えて、１との比較によって示される調整の方向において行われるべきである調整の量を求めるのに使用されるべきであることを理解されたい。例えば、例示に過ぎないが、０．９８５のメトリックを伴う第１のテストケースは、調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂを、未加工の製品が関連する上流のプロセス（調味ステーション）３０Ａまたは３０Ｂに送達されるレートを上昇させるように、但し、０．９５５および０．８５２のメトリックを有する第２のテストケースおよび第３のテストケースにおいて必要とされるほどではなく、第１のテストケースに対する量を増大させることによって１とは異なる分だけ調整するべきであることを示している。したがって、経験式によって提供されるメトリックは、方向だけではなく、必要とされる調整の比率も示している。
【０１２２】
調味システムが調味された製品を計量および袋詰め機械に提供するレートが、必要とされるものを僅かに上回る第５のテストケースでは、ＢＰＭＲＡＴＩＯが１．０であり、これは、ＢＰＭＳＰで割ったＢＰＭＡＣＴＵＡＬが１．０であることを意味する。これは、所与の時間間隔以内に計量および袋詰め機械によって生成および充填される袋の数が、計量および袋詰め機械が動作するように設定されるレートの１．０である状況である。しかし、このシナリオでは、計量および袋詰め機械は僅かに過給送され、これは、計量および袋詰め機械が１．０で動作し、調味システムが、計量および袋詰め機械の入口ホッパー（分散コーン）における調味された製品の不所望の蓄積を防止するために時々停止および再開されなければならない好ましい動作状態には及ばない。新たなメトリック（１．０／ＤＣＡＣＴＵＡＬ）×（ＢＰＭＲＡＴＩＯ）２×（２／（ＤＣＡＣＴＵＡＬ＋ＢＰＭＲＡＴＩＯ））である経験式を使用して、本発明ではＤＣＡＣＴＵＡＬ＝０．９およびＢＰＭＲＡＴＩＯ＝１．０の値を入力し、１．０よりも大きい、［１．０／０．９］×［１．０］２×［２／（０．９＋１．０）］＝１．１１×１．０×１．０５３＝１．１６８のメトリックを得るが、これは、調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂの調整が、未加工の製品が関連する上流のプロセス（調味ステーション）３０Ａまたは３０Ｂに送達されるレートを低下させるように調整されるべきであることを意味する。メトリックが１．０よりも大きい場合、調味システムへの製品の流量が低下され、これは、方向および比率に関して、過給送の状況を補正するとともに、調味システムを、計量および袋詰め機械における僅かに過給送の状況を生じるスループットレートに戻すための、側部から排出するゲートへの適切な調整である。メトリックが１．０を超えるが、０．１６８だけであるため、低下の大きさは少しであることにも留意されたい。
【０１２３】
調味システムが調味された製品を計量および袋詰め機械に提供するレートが、必要とされるものを僅かに上回る第６のテストケースでは、ＢＰＭＲＡＴＩＯが１．０であり、これは、ＢＰＭＳＰで割ったＢＰＭＡＣＴＵＡＬが１．０であることを意味する。これは、所与の時間間隔以内に計量および袋詰め機械によって生成および充填される袋の数が、計量および袋詰め機械が動作するように設定されるレートの１００％である状況である。しかし、このシナリオでは、計量および袋詰め機械は大幅に過給送され、これは、計量および袋詰め機械が１．０で動作し、調味システムが、計量および袋詰め機械の入口ホッパー（分散コーン）における調味された製品の不所望の蓄積を防止するために時々停止および再開されなければならない好ましい動作状態には及ばない。新たなメトリックが（１．０／ＤＣＡＣＴＵＡＬ）×（ＢＰＭＲＡＴＩＯ）２×（２．０／（ＤＣＡＣＴＵＡＬ＋ＢＰＭＲＡＴＩＯ））である経験式を使用して、本発明ではＤＣＡＣＴＵＡＬ＝０．８およびＢＰＭＲＡＴＩＯ＝１．０の値を入力し、１．０よりも大幅に大きい、［１．０／０．８］×［１．０］２×［２／（０．８０＋１．０）］＝１．２５×１．０×１．１１１＝１．３８９の新たなメトリックを得るが、これは、調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂが、未加工の製品が関連する上流のプロセス（調味ステーション）に送達されるレートを大幅に低下させるように調整されるべきであることを意味する。メトリックが１．０よりも大きい場合、調味システムへの製品の流量が低下され、これは、方向および比率に関して、過給送の状況を補正するとともに、調味システムを、計量および袋詰め機械における大幅に過給送の状況を生じるスループットレートに戻すための、側部から排出するゲートへの適切な調整である。
【０１２４】
調味システムが調味された製品を計量および袋詰め機械に提供するレートが、必要とされるものを僅かに上回る第７のテストケースでは、ＢＰＭＲＡＴＩＯが１．０であり、これは、ＢＰＭＳＰで割ったＢＰＭＡＣＴＵＡＬが１．０であることを意味する。これは、所与の時間間隔以内に計量および袋詰め機械によって生成および充填される袋の数が、計量および袋詰め機械が動作するように設定されるレートの１００％である状況である。しかし、このシナリオでは、計量および袋詰め機械はかなり過給送され、これは、計量および袋詰め機械が１００％で動作し、調味システムが、計量および袋詰め機械の入口ホッパー（分散コーン）における調味された製品の不所望の蓄積を防止するために時々停止および再開されなければならない好ましい動作状態には及ばない。（１．０／ＤＣＡＣＴＵＡＬ）×（ＢＰＭＲＡＴＩＯ）２×（２．０／（ＤＣＡＣＴＵＡＬ＋ＢＰＭＲＡＴＩＯ））の新たなメトリックである経験式を使用して、本発明ではＤＣＡＣＴＵＡＬ＝０．５およびＢＰＭＲＡＴＩＯ＝１．０の値を入力し、１．０よりも大幅に大きい、［１．０／０．５０］×［１．０］２×［２／（０．５０＋１．０）］＝２．０×１．０×１．３３＝２．６７の新たなメトリックを得るが、これは、調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂが、未加工の製品が関連する上流のプロセス（調味ステーション）３０Ａまたは３０Ｂに送達されるレートを大幅に低下させるように調整されるべきであることを意味する。メトリックが１．０よりも大幅に大きい場合、調味システムへの製品の流量を大幅に低下させる必要がある。
【０１２５】
上流のプロセス、すなわち調味システムが、調製済みの（調味された）製品を、下流のプロセス、すなわち計量および袋詰め機械に提供するレートが、下流のプロセスによって必要とされるものを上回るレートであるが、計量および袋詰め機械が、計量および袋詰め機械の制御における不十分な袋詰め機の性能または乏しい設定に起因して全能力でまたはほぼ全能力で動作していない第８のテストケースでは、ＢＰＭＲＡＴＩＯは０．８であり、これは、ＢＰＭＳＰで割ったＢＰＭＡＣＴＵＡＬが０．８５であることを意味する。この第８のテストケースをさらに説明する前に、経験式が自己制御式であるように適合されることを述べる必要があり、すなわち、経験式は、ＤＣＡＣＴＵＡＬおよびＢＰＭＲＡＴＩＯが等しい均衡点、経験式が１に等しいメトリックを生成する点を見出し、均衡が失われたことを検出するような時点までそれらの設定を保持し、次に、ＢＰＭＲＡＴＩＯおよびＤＣＡＣＴＵＡＬを周期的に感知し始め、新たなメトリックを求めるとともに実施し、システム（上流のプロセスおよび下流のプロセス）を制御し、上流のプロセスおよび下流のプロセスをガイドして平衡に戻す。ＢＰＭＲＡＴＩＯおよびＤＣＡＣＴＵＡＬの双方がともに１よりも小さいこの第８のテストケースでは、経験式は、システムを誤った方向に移動させるが、観察されるように、方向的に不適切な補正は、後続のＤＣＡＣＴＵＡＬ値がＢＰＭＲＡＴＩＯ値よりも低くならないことによって、自己制御される。
【０１２６】
第８のテストケースは、所与の時間間隔以内に計量および袋詰め機械によって実際に生成および充填される袋の数が、計量および袋詰め機械が動作するように設定されるレート（設定点）の８０％である状況である。しかし、このシナリオでは、計量および袋詰め機械は、０．８５もの低さであるＤＣＡＣＴＵＡＬによって証明されるように、機能的に過給送され、この状態は、計量および袋詰め機械が能力（ＢＰＭＳＰ）の１００％で動作し、調味システムが、下流のプロセス、すなわち計量および袋詰め機械の分散面に送達される調味された製品の不所望の蓄積を防止するためにまれにしか停止および再開される必要がない好ましい動作状態には及ばない。経験式を使用して、本発明では（１．０／ＤＣＡＣＴＵＡＬ）×（ＢＰＭＲＡＴＩＯ）２×（２．０／（ＤＣＡＣＴＵＡＬ＋ＢＰＭＲＡＴＩＯ））に等しい新たなメトリックを得て、ＤＣＡＣＴＵＡＬ＝０．８５およびＢＰＭＲＡＴＩＯ＝０．８０の値を入力し、１．０よりも小さい、［１．０／０．８５］×［０．８０］２×［２／（０．８５＋０．８０）］＝１．１８×０．６４×１．２１２＝０．９１の新たなメトリックを得るが、これは、調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂが、未加工の製品が分配コンベヤ１２０から上流のプロセス（調味ステーション）３０Ａまたは３０Ｂに排出されるレートを上昇させるように調整されるべきであることを示す。しかし、未加工の製品が上流のプロセスに排出されるレートを上昇させることは、デューティーサイクル、ＤＣＡＣＴＵＡＬを、その時点の０．８５から下方に追いやるように働き、この補正は、認識されるように、誤った方向へのものであり、すなわち、下流のプロセスが既に過給送されているときに未加工の製品が上流のプロセスに送達されるレートを上昇させることは、過給送の問題をさらに悪化させるようにしか働かない。プロセッサによって検出される次のＤＣＡＣＴＵＡＬは、例えば０．８０等、０．８５よりも低いことが理解されるであろう。ＢＰＭＲＡＴＩＯが０．８のままであると仮定する場合、それぞれ０．８５および０．８のＤＣＡＣＴＵＡＬおよびＢＰＭＲＡＴＩＯのこれらの新たな値は、（１．０／ＤＣＡＣＴＵＡＬ）×（ＢＰＭＲＡＴＩＯ）２×（２．０／（ＤＣＡＣＴＵＡＬ＋ＢＰＭＲＡＴＩＯ))に等しい新たなメトリックをもたらし、本発明ではＤＣＡＣＴＵＡＬ＝０．８０およびＢＰＭＲＡＴＩＯ＝０．８０の値を入力し、１である、［１．０／０．８０］×［０．８０］２×［２／（０．８０＋０．８０）］＝１．２５×０．６４×１．２５＝１．０の新たなメトリックを得るが、これは、調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂを調整する必要がないこと、および、未加工の製品が分配コンベヤ１２０から上流のプロセス(調味ステーション)３０Ａまたは３０Ｂに排出されるその時点のレートが、動作の問題を被っている下流のプロセスと、好ましい動作モード、すなわち、製品の品質を維持する、中断される動作のまれな短い期間を取り戻す新たなレートで調製済みの製品を下流のプロセスに給送するために本発明の制御方法の実施形態によって調整されている上流のプロセスとの調和を維持することを示す。
【０１２７】
上記で記載および説明したテストケースによって実証される方法で使用される経験式は、ＤＣＡＣＴＵＡＬ＋ＢＰＭＲＡＴＩＯの和が、例えば１．７等、２．０を大幅に下回る場合に、操作人員に警告する信号を照明するためのコンピューター命令とともに実施することもできる。これは、ＤＣＡＣＴＵＡＬおよびＢＰＭＲＡＴＩＯの最初の和が１．６０である上記で挙げた第８のテストケースにおける状況である。この状態は、ＤＣＡＣＴＵＡＬおよびＢＰＭＲＡＴＩＯの双方がそれぞれ１．０を大幅に下回るときに生じ、ここでは、例えば、ＤＣＡＣＴＵＡＬは０．８０であり、ＢＰＭＲＡＴＩＯは０．８０である。自動的に起動される警報は、計量および袋詰め機械の設定を確認および調整するべきであり、ならびに／または、計量および袋詰め機械が洗浄および修理、あるいは洗浄または修理を必要とすることを操作人員に示す。これは、給送不足のためではなく、計量および袋詰め機械の乏しい袋詰め性能または乏しい設定のためにＢＰＭＲＡＴＩＯが１．０を優に下回るときについてのことである。
【０１２８】
第９のテストケースでは、プロセッサは、特定の条件が満たされるときに、計量および袋詰め機械に、下流のプロセスのＢＰＭＳＰよりも小さい効果的な設定点、ＢＰＭＳＰＥＦＦを割り当てるように操作者によってプログラミングされる。これは、下流のプロセスのレート、ＢＰＭＳＰへの変更を必要とすることなく、下流のプロセスの出力を、本発明の制御方法の実施形態を使用して低下させるとともに制御することができるという点で有利である。これらの場合、効果的なＢＰＭＲＡＴＩＯ、すなわちＢＰＭＲＡＴＩＯＥＦＦは、１分あたりに生成される実際の袋、ＢＰＭＡＣＴＵＡＬを、１分あたりの効果的な袋、ＢＰＭＳＰＥＦＦで割ることによって得られ、結果として生じるＢＰＭＲＡＴＩＯＥＦＦは、名目上のＢＰＭＲＡＴＩＯとは異なり、１を超えることができる。上流のプロセス（調味システム）が調製済みの（調味された）製品を計量および袋詰め機械に提供するレートが効果的な設定点を僅かに上回るこの第９のテストケースでは、ＢＰＭＲＡＴＩＯは、例えば１．１０であるものとすることができ、これは、所与の時間間隔以内に計量および袋詰め機械によって生成される製品の袋の数が、効果的な設定点レート、ＢＰＭＳＰＥＦＦの１１０％であり、定義上、計量および袋詰め機械が動作するように設定されるレート、ＢＰＭＳＰを下回ることを意味する。
【０１２９】
このシナリオでは、下流のプロセス、すなわち計量および袋詰め機械は、その能力、ＢＰＭＳＰに対して給送不足であり、効果的な設定点、ＢＰＭＳＰＥＦＦに対して過給送される。この状態は、下流のプロセス（計量および袋詰め機械）が、プロセッサによって割り当てられる効果的な設定点、ＢＰＭＳＰＥＦＦの１００％で動作する好ましい動作状態には及ばない。下流のプロセスはＢＰＭＳＰに対して給送不足であるため、上流のプロセスは、決して中断されず、ＤＣＡＣＴＵＡＬは１．０である。経験式を使用して、本発明では（１．０／ＤＣＡＣＴＵＡＬ）×（ＢＰＭＲＡＴＩＯ）２×（２／（ＤＣＡＣＴＵＡＬ＋ＢＰＭＲＡＴＩＯ））の新たなメトリックを得て、ＤＣＡＣＴＵＡＬ＝１．０およびＢＰＭＲＡＴＩＯ＝１．１の値を入力し、１．０よりも大きい、［１．０／１．０］×［１．１］２×［２／（１．０＋１．１）］＝１．０×１．２１×０．９５２＝１．１５２として計算される新たなメトリックを得るが、これは、方向および比率に関して、調整可能なゲート１０Ａまたは１０Ｂが、未加工の製品が関連する上流のプロセス（調味ステーション）３０Ａまたは３０Ｂに送達されるレートを低下させるように調整されるべきであることを意味する。経験式の結果を使用して、ＢＰＭＲＡＴＩＯの後続の値は、結果として生じるメトリックが１を達成するまで、下流のプロセスへのより低い給送レートを反映する。その状態では、下流のプロセス（計量および袋詰め機械）が、プロセッサにおいて割り当てられる効果的な設定点、ＢＰＭＳＰＥＦＦの１００％で動作する好ましい動作状態は、１分の設定点あたりの袋、ＢＰＭＳＰに対する給送不足のシナリオを介して達成されるであろう。
【０１３０】
上記の説明では、本発明の制御方法の実施形態を使用して制御することができる包括的なシステムが、上流のプロセスおよび下流のプロセスを含むことが理解されるであろう。上流のプロセスは、製品の流れを、分配コンベヤから流れ制御弁を通して受け取る。上流のプロセスは、製品の流れを調製し、調製済みの製品の流れを、製品の流れをさらに調製するか、または、調製済みの製品の流れを計量して個別の量に袋詰めする下流のプロセスに送達する。本発明の制御方法の実施形態の特定の用途が、上流のプロセスとしての調味ステーション、下流のプロセスとしての計量および袋詰め機械、ならびに、製品の流れとしての食品を含む、多くの例示的なシナリオおよびテストケースが与えられている。調製済みの製品の流れを個別の量に分割する必要性に起因して、食品は、大量の複数の個々の食品部分からなる。本発明の制御方法の範囲が、本明細書において記載される例およびテストケースによって限定されないこと、ならびに、本明細書において記載される特定の用途が、本発明の制御方法のいくつかのモードおよび利点を実証するように選択されることが理解されるであろう。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲のみによって限定される。
【０１３１】
これらの自動的な警報、および、本発明の制御方法の実施形態の通常の動作コースは、プロセッサを有するコンピューターを使用して実施することができる。本発明の制御方法の実施形態を実施するのに使用することができるコンピュータープログラム製品は、本明細書において記載される制御方法の任意の１つまたは複数の態様を実施するかまたは開始するためのコンピューター可読プログラムコードをさらに含むことができる。したがって、方法の別個の記載は、コンピュータープログラム製品の文脈では繰り返されない。
【０１３２】
上記のコンピュータープログラム製品は、本明細書において記載される方法のいずれか１つまたは複数の態様を実施するかまたは開始するためのコンピューター可読プログラムコードをさらに含むことができる。したがって、方法の別個の記載は、コンピュータープログラム製品の文脈では繰り返されない。
【０１３３】
当業者によって理解されるように、本発明の態様は、システム、方法またはコンピュータープログラム製品として具現することができる。したがって、本発明の態様は、全体的にハードウェアの実施形態、全体的にソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）、または、本明細書において「回路」、「モジュール」もしくは「システム」として全て包括的に称することができるソフトウェアおよびハードウェアの態様を組み合わせる実施形態の形態をとることができる。さらに、本発明の態様は、その上にコンピューター可読プログラムコードが組み込まれた１つまたは複数のコンピューター可読媒体（複数の場合もあり）で具現されるコンピュータープログラム製品の形態をとることができる。
【０１３４】
１つまたは複数のコンピューター可読媒体（複数の場合もあり）の任意の組み合わせを使用することができる。コンピューター可読媒体は、コンピューター可読信号媒体またはコンピューター可読記憶媒体であるものとすることができる。コンピューター可読記憶媒体としては、例えば、限定はされないが、電子的、磁気的、光学的、電磁的、赤外線または半導体のシステム、装置もしくはデバイス、または、上記の任意の好適な組み合わせが挙げられる。コンピューター可読記憶媒体のより具体的な例（非排他的なリスト）としては、以下、１つまたは複数のワイヤーを有する電気接続、ポータブルコンピューターディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、イレーザブルプログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭもしくはフラッシュメモリ）、光ファイバ、持ち運び可能なコンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学記憶デバイス、磁気記憶デバイス、または、上記の任意の好適な組み合わせが挙げられる。本文書の文脈では、コンピューター可読記憶媒体は、命令実行システム、装置もしくはデバイスによってまたはこれらとの関連で使用されるプログラムを含むかまたは記憶することができる、任意の有形媒体であってもよい。
【０１３５】
コンピューター可読信号媒体は、コンピューター可読プログラムコードが内部に、例えばベースバンドにまたは搬送波の一部として組み込まれた伝搬データ信号を含むことができる。そのような伝搬信号は、限定はされないが、電磁、光学またはそれらの任意の好適な組み合わせを含む、種々の形態のいずれかをとることができる。コンピューター可読信号媒体は、コンピューター可読記憶媒体ではなく、命令実行システム、装置もしくはデバイスによってまたはそれらとの関連で使用されるプログラムを伝達、伝搬または搬送することができる任意のコンピューター可読媒体であるものとすることができる。
【０１３６】
コンピューター可読媒体に組み込まれるプログラムコードは、限定はされないが、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦ等または上記の任意の好適な組み合わせを含む、任意の適切な媒体を使用して送信することができる。本発明の態様の動作を実行するためのコンピュータープログラムコードは、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋等のオブジェクト指向プログラミング言語、および、「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語等の従来の手続き型プログラミング言語を含む、１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述することができる。プログラムコードは、全体的にユーザーのコンピューター上で、部分的にユーザーのコンピューター上で、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、部分的にユーザーのコンピューター上かつ部分的にリモートコンピューター上で、または、全体的にリモートコンピューターもしくはサーバー上で実行することができる。後者のシナリオでは、リモートコンピューターは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）もしくはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを通じてユーザーのコンピューターに接続することができるか、または、接続は、（例えばインターネットサービスプロバイダーを使用してインターネットを通じて）外部コンピューターに行うことができる。
【０１３７】
本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）およびコンピュータープログラム製品のフローチャート表現およびブロック図、あるいはフローチャート表現またはブロック図を参照して記載することができる。フローチャート表現およびブロック図、あるいはフローチャート表現またはブロック図の各ブロック、ならびに、フローチャート表現およびブロック図、あるいはフローチャート表現またはブロック図におけるブロックの組み合わせは、コンピュータープログラム命令によって実施することができることが理解されるであろう。これらのコンピュータープログラム命令は、コンピューターまたは他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサを介して実行する命令が、フローチャートおよびブロック図中、あるいはフローチャートまたはブロック図のブロック（単数または複数）において明記される機能／動作を実施する手段を形成するように、汎用コンピューター、専用コンピューターおよび／または他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに提供され、マシンを生成することができる。
【０１３８】
これらのコンピュータープログラム命令は、コンピューター可読媒体内に記憶されている命令が、フローチャートおよびブロック図、あるいはフローチャートまたはブロック図中のブロック（単数または複数）において明記される機能／動作を実施する命令を含む製品を製造するように、コンピューター、他のプログラマブルデータ処理装置または他のデバイスに命令して特定の方法で機能させることができるコンピューター可読媒体に記憶されることもできる。
【０１３９】
コンピュータープログラム命令は、コンピューター、他のプログラマブルデータ処理装置または他のデバイスにもロードされ、一連の動作ステップをコンピューター、他のプログラマブル装置または他のデバイスにおいて実行させ、コンピューター実施プロセスを生成することができ、それによって、コンピューターまたは他のプログラマブル装置上で実行する命令が、フローチャートおよびブロック図、あるいはフローチャートまたはブロック図中のブロック（単数または複数）において明記される機能／動作を実施するプロセスを提供する。
【０１４０】
図面におけるフローチャートおよびブロック図は、本発明の種々の実施形態によるシステム、方法およびコンピュータープログラム製品の可能な実施態様のアーキテクチャー、機能および動作を示している。これに関して、フローチャートまたはブロック図における各ブロックは、明記される論理機能（複数の場合もあり）を実施するための１つまたは複数の実行可能な命令を含むモジュール、セグメントまたはコードの一部を表すことができる。いくつかの代替的な実施態様では、ブロック内に記載される機能は、図面に記されている順序通りではなく行うことができることにも留意されたい。例えば、連続して示されている２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実行することができるか、または、ブロックは、場合によっては、関連する機能に応じて逆の順序で実行することができる。ブロック図およびフローチャート表現、あるいはブロック図またはフローチャート表現の各ブロック、ならびに、ブロック図およびフローチャート表現、あるいはブロック図またはフローチャート表現のブロックの組み合わせを、明記された機能もしくは動作、または、専用ハードウェアおよびコンピューター命令の組み合わせを行う専用ハードウェアベースのシステムによって実施することができることにも留意されたい。
【０１４１】
本明細書において用いられる専門用語は、特定の実施形態を記載するためのものにすぎず、本発明を限定することは意図されない。本明細書において用いられる場合、単数形は、文脈によって別途はっきりと示されない限り、複数形も含むことが意図される。「備える」という用語は、本明細書において用いられる場合、記載の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素および／または群の存在を明記するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素および／またはそれらの群の存在または付加を排除するものではないことがさらに理解されるであろう。「好ましくは」、「好ましい」、「好む」、「任意選択的に」、「してもよい」という用語および同様の用語は、言及されているアイテム、状態またはステップが、本発明の任意の（必須ではない）特徴であることを示すために用いられる。
【０１４２】
以下の特許請求の範囲における全てのミーンズプラスファンクション要素またはステッププラスファンクション要素の対応する構造、材料、動作および均等物は、具体的に特許請求されるような他の特許請求される要素と組み合わせて機能を行うために、任意の構造、材料または動作を含むことが意図される。本発明の記載は、例示および記載の目的で提示されているが、網羅的であるか、または、本発明を開示される形態に限定することは意図されない。本発明の範囲および主旨から逸脱することなく、多くの変更形態および変形形態が当業者には明らかである。実施形態は、本発明の原理および実際の用途を最も良好に説明するとともに、当業者が、種々の変更形態を含む種々の実施形態の発明を、意図される特定の使用に適したものとして理解することを可能にするために、選択および記載されている。
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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