(57)【要約】【課題】零点調整をより適切に行うことができる計量装置を提供することにある。【解決手段】組合せ計量装置１は、計量物を収容する計量ホッパ５と、第１開閉機構５０ａと、第２開閉機構５０ｂと、ロードセル１２と、制御部３０とを備えている。計量ホッパ５は、第１／第２排出ゲート５ａ，５ｂを有している。第１／第２開閉機構５０ａ，５０ｂは、第１／第２排出ゲート５ａ，５ｂを開閉する。第１開閉機構５０ａの作動に起因するロードセル１２への荷重方向である第１方向と、第２開閉機構５０ｂの作動に起因するロードセル１２への荷重方向である第２方向とは異なる。制御部３０は、第１方向と第２方向とに応じて、零点を調整する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１排出ゲート及び第２排出ゲートを有し、計量物を収容する計量物収容体と、
前記第１排出ゲートを開閉する第１開閉機構と、
前記第２排出ゲートを開閉する第２開閉機構と、
前記計量物収容体の重量を計る計量部と、
前記計量物を第１排出場所に排出するために前記第１排出ゲートを開閉させ、前記計量物を第２排出場所に排出するために前記第２排出ゲートを開閉させるゲート制御部と、
前記計量部からの重量値を受け、前記計量物の重量を演算する際の零点を調整する零点設定部と、
を備えた計量装置であって、
前記第１開閉機構の作動に起因する前記計量部への荷重方向である第１方向と、前記第２開閉機構の作動に起因する前記計量部への荷重方向である第２方向とが異なり、
前記零点設定部は、前記第１方向と前記第２方向とに応じて、前記零点を調整する、
計量装置。
【請求項２】
前記第１方向は、鉛直上向きの成分を含んでおり、
前記第２方向は、鉛直上向きの成分を含んでいない、
請求項１に記載の計量装置。
【請求項３】
前記零点設定部は、
前記第１開閉機構の作動後の前記計量部からの重量値と、前記第２開閉機構の作動後の前記計量部からの重量値とに基づいて求めた補正値を有しており、
前記第１開閉機構の作動及び前記第２開閉機構の作動の少なくとも一方の作動後には、前記補正値によって前記零点を補正する、
請求項１又は２に記載の計量装置。
【請求項４】
前記零点設定部は、前記ゲート制御部によって前記第１排出ゲート及び前記第２排出ゲートを定期的に開閉させて前記補正値を更新する、
請求項３に記載の計量装置。
【請求項５】
計量物を収容する計量物収容体と、
前記計量物収容体の重量を計る計量部と、
前記計量部からの重量値を受け、前記計量物の重量を演算する際の零点を調整する零点設定部と、
を備え、
前記零点設定部は、前記計量物以外のものが一時的に前記計量部に力を作用させた後には、一時的に前記計量部に作用した力の向きに応じて、前記零点を調整する、
計量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計量装置、特に、計量物を計量物収容体に入れて計量物収容体ごと重量を測定する計量部を備え零点調整が行われる計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、計量を高速且つ高精度に行うには、組合せ計量を行うことが望ましいとされている。組合せ計量においては、複数の計量ホッパ（計量物収容体）それぞれに収容した物品の重量をロードセル（計量部）により計り、各重量値の組合せ演算を行って所定範囲内の重量となる複数のホッパを選び出し、これらのホッパから物品を集合させる。これにより、所定重量あるいは所定個数の物品の集合体を得ることができる。
【０００３】
このような組合せ計量を行う装置が、例えば特許文献１に記載されている。この装置では、組合せ演算に参加するホッパの数を増やして計量精度を向上させるために、２つのゲートを有する計量ホッパの下方にブースタホッパを設け、計量ホッパの一方のゲートを開けたときに物品が計量ホッパからブースタホッパへと落下するようにしている。そして、組合せ演算時には、計量ホッパにある物品の計量データとブースタホッパにある物品の計量データとを用いて組合せ演算を行い、計量ホッパの他方のゲートやブースタホッパのゲートを開けて合計が所定量になる物品を集合させる。
【０００４】
また、組合せ計量を行う装置には、煮豆や漬け物などの粘着性の高い計量物を扱うものもある。これらの粘着性の高い計量物は、計量ホッパの内面に付着して残存しやすい。そして、以前の計量物が計量ホッパに残存している状態で新たな計量物が計量ホッパに投入されると、計量物の実際の重量と重量値とに差異が生じることになる。この差異は、計量物の排出後で計量ホッパ内が空の状態のときの重量値を零とみなす、いわゆる零点調整を行うことで抑えることができる。また、この零点調整によって、温度や湿度の変化によって生じる零点の変動を補正することも可能である。零点調整については、例えば特許文献２に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特公平６−５６３１２号公報
【０００６】
【特許文献２】
特公昭６１−１２５２３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載されているようなブースタホッパが存在して計量ホッパにゲートが２つある装置や、同一の計量ホッパから異なる集合シュートに計量物を振り分けるために計量ホッパにゲートを２つ設ける計量装置においても、粘着性の高い計量物を扱う場合などには、零点調整を行う必要性が高い。
【０００８】
しかし、２つ以上のゲートが設けられた計量ホッパを備えた計量装置の場合には、いずれのゲートを開閉した後であるのかという条件によって零点がシフトする現象が生じることに、本願発明者は気がついた。すなわち、複数のゲートが計量ホッパに設けられている場合には、特許文献２に示す装置のような従来の零点調整方法を採用しても、零点調整が不適切となる場合があり、計量不良の恐れがあることに気がついた。
【０００９】
本発明の課題は、零点調整をより適切に行うことができる計量装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る計量装置は、計量物収容体と、第１開閉機構と、第２開閉機構と、計量部と、ゲート制御部と、零点設定部とを備えている。計量物収容体は、計量物を収容する。また、計量物収容体は、第１排出ゲート及び第２排出ゲートを有している。第１開閉機構は、第１排出ゲートを開閉する機構である。第２開閉機構は、第２排出ゲートを開閉する機構である。第１開閉機構の作動に起因する計量部への荷重方向である第１方向と、第２開閉機構の作動に起因する計量部への荷重方向である第２方向とは、異なっている。計量部は、計量物収容体の重量を計る。ゲート制御部は、計量物を第１排出場所に排出するために第１排出ゲートを開閉させ、計量物を第２排出場所に排出するために第２排出ゲートを開閉させる。零点設定部は、計量部からの重量値を受け、計量物の重量を演算する際の零点を調整する。また、零点設定部は、第１方向と第２方向とに応じて、零点を調整する。
【００１１】
一般に、計量部は、直前に作用した荷重が解除されたときに元の状態に完全に戻るわけではない。したがって、計量部の重量値については、直前に荷重が作用したことを考慮し、完全に元の状態に計量部が戻っていないことを加味して修正する必要がある。この修正は、零点調整によって為すことができる。
一方、ここでは、計量物収容体の第１／第２排出ゲートを開閉する第１／第２開閉機構が作動するときの力が計量部へ荷重を作用させ、計量部に影響を与える。
【００１２】
そして、ここでは、第１開閉機構の作動に起因する計量部への荷重方向である第１方向と、第２開閉機構の作動に起因する計量部への荷重方向である第２方向とが、異なっている。このため、第１開閉機構の作動が計量部に及ぼす影響と、第２開閉機構の作動が計量部に及ぼす影響とは、その大きさ及び／又は方向性が違ってくることになる。
【００１３】
これに鑑み、ここでは、第１方向と第２方向とに応じた零点調整を、零点設定部が行っている。このため、請求項１の計量装置では、零点調整をより適切に行うことができるようになる。
請求項２に係る計量装置は、請求項１に記載の計量装置であって、第１方向は、鉛直上向きの成分を含んでいる。第２方向は、鉛直上向きの成分を含んでいない。
【００１４】
一般に、計量部には、鉛直下向きの力が作用することが多く、原則として鉛直上向きの力が作用することはない。したがって、従来の零点調整は、計量物やゲートの開閉などによって一時的に鉛直下向きの力が計量部に作用することを前提として行われていることが多い。
しかし、ここでは、第１排出ゲートを開閉する際の第１開閉機構の作動で、計量部に対して、鉛直上向きの成分を含む第１方向に荷重が作用する。このように、計量部に鉛直上向きの成分を含む荷重が作用するときには、計量部に鉛直下向きの成分を含む荷重が作用するときに較べ、逆方向に零点の調整を行わなければならないことが多くなる。したがって、このような鉛直上向きの成分を含む第１方向の荷重が計量部に作用したときに、従来のように鉛直下向きの力が計量部に作用することを前提とした零点調整を行ったのでは、その調整は不適切なものとなってしまう。
【００１５】
これに対し、本発明では、第１方向と第２方向とに応じた零点調整を行っているため、零点調整が適切なものとなる。
請求項３に係る計量装置は、請求項１又は２に記載の計量装置であって、零点設定部は、補正値を有している。この補正値は、第１開閉機構の作動後の計量部からの重量値と、第２開閉機構の作動後の計量部からの重量値とに基づき求められる。また、零点設定部は、第１開閉機構の作動及び第２開閉機構の作動の少なくとも一方の作動後には、補正値によって零点を補正する。
【００１６】
ここでは、第１及び／又は第２開閉機構の作動を監視し、少なくとも一方の作動後に零点を補正値によって補正する。したがって、第１／第２開閉機構が計量部に及ぼす異なる影響を考慮した形で、適切に零点調整を行うことができるようになる。
なお、補正値は、第１開閉機構が計量部に及ぼす影響と第２開閉機構が計量部に及ぼす影響との差から１つだけ定めてもよいし、第１開閉機構が計量部に及ぼす影響を加味した第１補正値と第２開閉機構が計量部に及ぼす影響を加味した第２補正値とに分けて定めてもよい。
【００１７】
請求項４に係る計量装置は、請求項３に記載の計量装置であって、零点設定部は、ゲート制御部によって第１排出ゲート及び第２排出ゲートを定期的に開閉させて補正値を更新する。
ここでは、予め検証したような固定の補正値により零点を補正するだけではなく、実際に排出ゲートを動かして補正値を定期的に更新している。このため、実際の最新の使用状況などに合致する補正値を使って零点の補正を行うことができるようになり、零点調整がさらに適切に行われるようになることが期待できる。
【００１８】
請求項５に係る計量装置は、計量物収容体と、計量部と、零点設定部とを備えている。計量物収容体は、計量物を収容する。計量部は、計量物収容体の重量を計る。零点設定部は、計量部からの重量値を受け、計量物の重量を演算する際の零点を調整する。また、零点設定部は、計量物以外のものが一時的に計量部に力を作用させた後には、一時的に計量部に作用した力の向きに応じて、零点を調整する。
【００１９】
一般に、計量部は、直前に作用した荷重が解除されたときに元の状態に完全に戻るわけではない。したがって、計量部の重量値については、直前に荷重が作用したことを考慮し、完全に元の状態に計量部が戻っていないことを加味して修正する必要がある。この修正は、零点調整によって為すことができる。
また、一般に、計量部には、鉛直下向きの力が作用することが多く、原則として鉛直上向きの力が作用することはない。したがって、従来の零点調整は、計量物やゲートの開閉などによって一時的に鉛直下向きの力が計量部に作用することを前提として行われていることが多い。
【００２０】
しかし、計量部に鉛直上向きの成分を含む力が作用するときには、計量部に鉛直下向きの成分を含む力が作用するときに較べ、逆方向に零点の調整を行わなければならないことが多くなる。したがって、このような鉛直上向きの成分を含む力が計量部に作用したときに、従来のように鉛直下向きの力が計量部に作用することを前提とした零点調整を行ったのでは、その調整は不適切なものとなってしまう。
【００２１】
これに対し、ここでは、計量物以外のものが一時的に計量部に力を作用させた後には、零点設定部が、一時的に計量部に作用した力の向きに応じて、零点を調整している。このように一時的に計量部に作用した力の向きを考慮することによって、誤った零点調整や不十分な零点調整が行われることが抑えられ、零点調整がより適切なものとなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置１の側面概略図を、図１に示す。組合せ計量装置１は、複数の計量ホッパ５及びブースタホッパ６を備えており、各計量ホッパ５で食品などの物品（計量物）の重量を計り、各重量値を組合せ演算して所定の許容範囲内の重量となるよう幾つかのホッパを選択し、物品を集合させて排出するものである。
【００２３】
＜組合せ計量装置の構成＞
組合せ計量装置１は、分散フィーダ２、放射フィーダ３、プールホッパ４、計量ホッパ５、ブースタホッパ６、集合シュート７、制御部３０（図２参照）、フィーダやホッパを支持する本体フレーム１０などから構成されている。
［分散フィーダ］
分散フィーダ２は、扁平な円錐テーブル状の部材である。分散フィーダ２は、その上方に配置された供給コンベア９０からの物品供給を受ける。そして、分散フィーダ２は、その下部に組み込まれている電磁石により振動し、供給コンベア９０から供給された物品を放射方向に分散させながら搬送する。分散フィーダ２により搬送された物品は、分散フィーダ２の外周側に配置される複数の放射フィーダ３へと載り移る。
【００２４】
［放射フィーダ］
複数の放射フィーダ３は、ステンレス鋼板を折り曲げて成形した板金製の部材であり、分散フィーダ２の周囲に等間隔に配置されている。各放射フィーダ３も、その下部に組み込まれている電磁石により振動し、物品を外方に搬送し、対応するプールホッパ４に物品を供給する。
【００２５】
［プールホッパ］
プールホッパ４は、それぞれ、放射フィーダ３に対応づけられており、放射フィーダ３の外端部の下方に配置されている。そして、プールホッパ４は、放射フィーダ３から物品の供給を受け、一時的に貯留する。このプールホッパ４は、制御部３０（後述）の指示により下部のゲートを開け、計量ホッパ５に物品を供給する。
【００２６】
［計量ホッパ］
計量ホッパ５は、それぞれ、プールホッパ４に対応づけられており、プールホッパ４の下方に配置されている。計量ホッパ５は、主として、本体ケーシング５ｃと、引っ掛け用アーム５ｄと、第１排出ゲート５ａと、第２排出ゲート５ｂとから構成されている。本体ケーシング５ｃの下部開口が第１排出ゲート５ａ及び第２排出ゲート５ｂで塞がれることで容器形状が形成されており、計量ホッパ５内に物品を貯留することができる。引っ掛け用アーム５ｄは、本体ケーシング５ｃの側壁に一端が固定されており、他端がロードセル１２から延びる計量用支持部材１１の端部に引っ掛けられる（図３及び図５参照）。すなわち、計量ホッパ５は、計量用支持部材１１を介してロードセル１２に支持されている。
【００２７】
（ロードセル）
ロードセル１２は、計量ホッパ５、計量ホッパ５内の物品、後述する第１／第２排出ゲート５ａ，５ｂを開閉する第１／第２開閉機構５０ａ，５０ｂの各リンク部材の重量などを支える計量用支持部材１１からの力を測定することができる秤であり、図１に示すように各計量ホッパ５の内側に配置されている。ロードセル１２の固定端は、本体フレーム１０に固定されている。ロードセル１２の自由端には、計量用支持部材１１が固定されている。計量用支持部材１１は、その外周側端部に計量ホッパ支持部を有しており、この支持部により計量ホッパ５の引っ掛け用アーム５ｄを支持する。
【００２８】
（第１／第２排出ゲート）
また、本体ケーシング５ｃの下部に設けられている第１排出ゲート５ａ及び第２排出ゲート５ｂは、それぞれ別々に開閉する。第１排出ゲート５ａは、計量ホッパ５内の物品を集合シュート７へと落下させるためのゲートであり、後述する制御部３０からの指令に基づき第１開閉機構５０ａにより開閉される。第２排出ゲート５ｂは、計量ホッパ５内の物品をブースタホッパ６内へと落下移動させるためのゲートであり、後述する制御部３０からの指令に基づき第２開閉機構５０ｂにより開閉される。
【００２９】
（第１開閉機構）
第１排出ゲート５ａを開閉させる第１開閉機構５０ａは、図３、図４、図７、及び図８に示すように、主として、モータ５１と、第１カム５１ａと、第１リンク部材５２と、第２リンク部材５３と、第３リンク部材５４と、第１バネ５５と、ピン支持部材５６と、第１コロ部材７１と、第４リンク部材７２と、第５リンク部材７３と、第６リンク部材７４とから構成されている。
【００３０】
モータ５１は、後述する制御部３０からの指令により、第１カム５１ａを回転させる。
第１カム５１ａは、第１リンク部材５２が回動軸５２ｂを中心として回動して図７に示す状態から図８に示す状態へと変わるように、第１リンク部材５２の下端５２ａに力Ｆ１を加える。この力Ｆ１は、概ね、鉛直下向きの成分を含む斜め下向きの力である（図８参照）。
【００３１】
第１リンク部材５２は、回動軸５２ｂによって計量用支持部材１１にピン支持されているとともに、上端５２ｃで第２リンク部材５３の上端にピン接合されている。
第２リンク部材５３は、第１バネ５５により下向きに引っ張られるバネ被支持部５３ａを有しており、常時下向きに引っ張られている。これにより、モータ５１から第１カム５１ａにトルクが作用していないときには、第１リンク部材５２や第２リンク部材５３などが図８に示す状態から図７に示す状態へと自然に戻ることになる。
【００３２】
第３リンク部材５４は、Ｖ字形状を有しており、回動軸５４ｂによって計量用支持部材１１にピン支持されているとともに、一端５４ａが第２リンク部材５３の下端にピン接合されている。したがって、第２リンク部材５３の下端が図７に示す状態から図８に示す状態に移行して上昇すると、第３リンク部材５４が回動軸５４ｂを中心に回動し、第３リンク部材５４の他端のＵ字部５４ｃが図７の矢印Ｒ１２の方向に回動する。
【００３３】
第１バネ５５は、上記のように第２リンク部材５３に下向きの力を作用させる部品であり、その下端がピン支持部材５６によって計量用支持部材１１にピン支持されている。
第１コロ部材７１は、その上下面が、第３リンク部材５４の他端のＵ字部５４ｃに支持されている。しかし、第１コロ部材７１は、Ｕ字部５４ｃの先端部分から中に入ったり戻ったりする動きは可能である。また、第１コロ部材７１は、図３及び図４に示すように、第４リンク部材７２の下端７２ａに支持されている。
【００３４】
第４リンク部材７２は、中央の回動軸７２ｂが計量ホッパ５の本体ケーシング５ｃにピン支持されているとともに、下端７２ａと反対側の端部７２ｃが第５リンク部材７３の一端にピン接合されている。第５リンク部材７３の他端は、第６リンク部材７４の一端にピン接合されている。そして、第６リンク部材７４の他端は、第１排出ゲート５ａの上端に固定されている。第１コロ部材７１が旋回しながら上昇して図３に示す状態から図４に示す状態に移行すると、第４リンク部材７２の回動により第５リンク部材７３を介して第６リンク部材７４に力が作用し、第６リンク部材７４及び第１排出ゲート５ａが回動し、図４に示すように第１排出ゲート５ａが開いた状態となる。これにより、図３に示す状態において計量ホッパ５内に貯留されていた物品は、図１の白抜きの矢印Ａ１で示すように、集合シュート７へと落下する。
【００３５】
（第２開閉機構）
第２排出ゲート５ｂを開閉させる第２開閉機構５０ｂは、図５、図６、図９、及び図１０に示すように、主として、第１開閉機構５０ａと共用のモータ５１と、第２カム５１ｂと、第７リンク部材６２と、第８リンク部材６３と、第９リンク部材６４と、第１０リンク部材６５と、第２バネ６６と、ピン支持部材６７と、第２コロ部材８１と、第１１リンク部材８２と、回動軸８３とから構成されている。
【００３６】
モータ５１は、後述する制御部３０からの指令により、第２カム５１ｂを回転させる。なお、第２排出ゲート５ｂを開けるためのモータ５１のシャフト回転方向は、第１排出ゲート５ａを開けるためのモータ５１のシャフト回転方向と反対である。
第２カム５１ｂは、第７リンク部材６２が回動軸６２ｂを中心として回動して図９に示す状態から図１０に示す状態へと変わるように、第７リンク部材６２の上端６２ａに力Ｆ２を加える。この力Ｆ１は、概ね、鉛直上向きの成分を含む斜め上向きの力である（図１０参照）。
【００３７】
第７リンク部材６２は、回動軸６２ｂによって計量用支持部材１１にピン支持されているとともに、下端６２ｃでＶ字状の第８リンク部材６３の上端にピン接合されている。また、第７リンク部材６２は、第２バネ６６により組合せ計量装置１の径方向外側に引っ張られるバネ被支持部６２ｄを有しており、常時引っ張られている。これにより、モータ５１から第２カム５１ｂにトルクが作用していないときには、第７リンク部材６２などが図１０に示す状態から図９に示す状態へと自然に戻ることになる。
【００３８】
第８リンク部材６３は、Ｖ字形状を有しており、その一端にある回動軸６３ｂが計量用支持部材１１にピン支持されている。また、第８リンク部材６３の中央部６３ａは、第９リンク部材６４の上端にピン接合されている。そして、上述のように、第８リンク部材６３の上端は、第７リンク部材６２の下端６２ｃにピン接合されている。
【００３９】
第１０リンク部材６５は、Ｖ字形状を有しており、その一端６５ａが第９リンク部材６４の下端にピン接合されている。また、第１０リンク部材６５の中央の回動軸６５ｂは、計量用支持部材１１にピン支持されている。したがって、第９リンク部材６４の下端が図９に示す状態から図１０に示す状態に移行して上昇すると、第１０リンク部材６５が回動軸６５ｂを中心に回動し、第１０リンク部材６５の他端のＵ字部６５ｃが図９の矢印Ｒ２２の方向に回動する。
【００４０】
第２バネ６６は、上記のように第７リンク部材６２に常時力を作用させる部品であり、その一端がピン支持部材６７によって計量用支持部材１１にピン支持されている。
第２コロ部材８１は、その上下面が、第１０リンク部材６５の他端のＵ字部６５ｃに支持されている。しかし、第２コロ部材８１は、Ｕ字部６５ｃの先端部分から中に入ったり戻ったりする動きは可能である。また、第２コロ部材８１は、図５及び図６に示すように、第１１リンク部材８２の先端に支持されている。
【００４１】
回動軸８３は、第２排出ゲート５ｂの上部を計量ホッパ５の本体ケーシング５ｃにピン支持している。すなわち、第２排出ゲート５ｂは、回動軸８３を中心に回動することができる。また、第２排出ゲート５ｂの外面には第１１リンク部材８２が固定されている。
第１０リンク部材６５の回動によってＵ字部６５ｃが上昇すると、第２コロ部材８１が旋回しながら上昇して図５及び図９に示す状態から図６及び図１０に示す状態となる。すると、第１１リンク部材８２から第２排出ゲート５ｂに力が作用し、第２排出ゲート５ｂが回動軸８３を中心に回転し、図６に示すように第２排出ゲート５ｂが開いた状態となる。これにより、図５に示す状態において計量ホッパ５内に貯留されていた物品は、図１の白抜きの矢印Ａ２で示すように、ブースタホッパ６の中へと落下する。
【００４２】
［ブースタホッパ］
ブースタホッパ６は、それぞれ、各計量ホッパ５の第２排出ゲート５ｂの下方に配置されており、計量ホッパ５から移行されてくる物品を一時的に貯留する。このブースタホッパ６に貯留された物品は、計量ホッパ５内の物品とともに、制御部３０による組合せ演算の対象となる。ブースタホッパ６が下部のゲートを開くと、ブースタホッパ６内の物品が集合シュート７へと落下する。
【００４３】
［集合シュート］
漏斗状の集合シュート７ｃは、計量ホッパ５及びブースタホッパ６から落下してくる物品を下方に集合させ、下部の排出口７ａから排出する。
［制御部］
制御部３０は、ロードセル１２からの計量測定信号を基にして組合せ演算の処理を行い、各部の動きをコントロールする。制御部３０は、図２に示すように、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、マルチプレクサ３４、Ａ／Ｄ変換器３５、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）３６などから構成されている。
【００４４】
中央演算装置であるＣＰＵ３１は、計量測定値の零点調整や組合せ演算を行い、各部に対して指令を出す。ＲＯＭ３２やＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１が制御する主要な記憶装置である。マルチプレクサ３４は、増幅器１２ａで増幅されたロードセル１２からの複数の計量測定信号から１つの計量測定信号を選択する装置である。Ａ／Ｄ変換器３５は、アナログ信号である計量測定信号をデジタル信号に変換する装置である。ＤＳＰ３６は、計量測定信号を処理する装置であり、主にＡ／Ｄ変換器３５からの計量測定信号のフィルタリングを行う。ＣＰＵ３１は、バスラインを介してＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、ＤＳＰ３６等と相互に接続されている。
【００４５】
各計量ホッパ５に保持される物品の重量は、ロードセル１２によって測定される。ロードセル１２から出力され増幅器１２ａにより増幅された計量測定信号は、随時マルチプレクサ３４に送られる。ＣＰＵ３１から各計量測定信号のうち、あるロードセル１２の計量測定信号を選択する信号が送られると、マルチプレクサ３４は、ＣＰＵ３１により指定されたロードセル１２の計量測定信号をＡ／Ｄ変換器３５に送る。Ａ／Ｄ変換器３５は、アナログ信号である計量測定信号をデジタル信号に変換する。ＤＳＰ３６は、デジタル信号の計量測定信号をＡ／Ｄ変換器３５から受けて、計量測定信号をフィルタリングする。ＣＰＵ３１は、このＤＳＰ３６から送られてくるフィルタリング済みの計量測定信号を基に、ロードセル１２に作用する力の大きさである計量測定値を求める。
【００４６】
＜組合せ計量装置の動作＞
組合せ計量装置１では、プールホッパ４、計量ホッパ５、ブースタホッパ６から構成されるヘッドが、円周方向に等間隔に並んで配置されている。制御部３０は、ロードセル１２からの計量測定信号を基に、計量ホッパ５及びブースタホッパ６に収容されている物品の重量を把握した上で、組合せ演算を行って選択した複数のホッパ５，６から集合シュート７へと物品を落として集合排出させる。
【００４７】
具体的には、供給コンベア９０から供給され分散フィーダ２及び放射フィーダ３によりプールホッパ４に搬送されてきた適量の物品は、そのプールホッパ４の下に位置する計量ホッパ５が空である場合に、プールホッパ４から計量ホッパ５へと移される。そして、計量ホッパ５が物品を保持すると、上記のようにロードセル１２から計量測定信号が出力され、最終的にＤＳＰ３６でフィルタリングされた計量測定信号からＣＰＵ３１が計量測定値を取得する。
【００４８】
ここで取得された計量測定値に対しては、後述のように零点調整処理（図１２参照）が施され、物品重量値として計量ホッパ５と対応づけられてＲＡＭ３３に記憶される。また、ＲＡＭ３３に記憶された物品重量値は、対応する物品が計量ホッパ５からブースタホッパ６に移動した場合には、そのブースタホッパ６と対応づけられて新たにＲＡＭ３３に記憶される。
【００４９】
これらの計量ホッパ５及びブースタホッパ６に対応づけられた物品重量値を用いて、ＣＰＵ３１は、集合シュート７に集合させる物品が予め設定されている目標重量値になるように組合せ演算を行う。この組合せ演算の処理において、ＣＰＵ３１は、計量ホッパ５及びブースタホッパ６の中から、ホッパ内の物品重量値の合計と目標重量値とが一致する、あるいは許容範囲内で目標重量値に近くなるように、数個（例えば３個）のホッパを選択する。
【００５０】
複数のホッパを選択すると、ＣＰＵ３１は、それらのホッパ内の物品を落下させ、集合シュート７により集合させる。集合した物品は、集合シュート７の下部の排出口７ａから排出され、製袋包装機などに供給されることになる。
［零点値及び零点補正値の初期設定］
次に、計量測定値に対して零点調整処理（後述）を施して物品重量値とする際に用いる基準零点値Ｓ０及び零点補正値Ａ０を前もって決定する初期設定の処理について説明する。この処理により、基準零点値Ｓ０及び零点補正値Ａ０は、計量ホッパ５ごとに決められＲＡＭ３３に記憶される。
【００５１】
図１１に示すように、初期設定の処理では、ステップＳ１〜ステップＳ３に示すように、第２排出ゲート５ｂを開閉した後に第１排出ゲート５ａを開閉する動作を、２回繰り返す。ここでは、繰り返し回数を２回としているが、さらに排出ゲート５ｂ，５ａを交互に開閉させるように繰り返し回数を設定してもよい。
その後、ステップＳ４に移行して、ＣＰＵ３１が基準零点値Ｓ０をＲＡＭ３３に記憶する。ここでは、計量ホッパ５内に物品がない空の状態でロードセル１２による計量を行い、計量測定信号からＣＰＵ３１が計量測定値を求める。この計量測定値が、基準零点値Ｓ０としてＲＡＭ３３に記憶される。この基準零点値Ｓ０は、図８に示すように第１排出ゲート５ａの開閉が行われて鉛直下向きの成分を含む斜め下向きの力Ｆ１が計量用支持部材１１を介してロードセル１２に作用した影響が加味されたものである。
【００５２】
ステップＳ４における基準零点値Ｓ０の記憶が完了すると、次に、ステップＳ５において第２排出ゲート５ｂの開閉が行われる。これにより、ロードセル１２には、図１０に示すように鉛直上向きの成分を含む斜め上向きの力Ｆ２が計量用支持部材１１を介して作用した影響が残る。この状態において、ステップＳ６では、零点補正値Ａ０を求めてＲＡＭ３３に記憶する。この零点補正値Ａ０は、ステップＳ５の後にＣＰＵ３１が取得した計量測定値とステップＳ４で取得した計量測定値との差である。
【００５３】
ステップＳ５の後にＣＰＵ３１が取得した計量測定値は、鉛直上向きの成分を含む斜め上向きの力Ｆ２がロードセル１２に作用した影響を含んでおり、ステップＳ４で取得した計量測定値は、鉛直下向きの成分を含む斜め下向きの力Ｆ１がロードセル１２に作用した影響を含んでいる。したがって、これら２つの計量測定値は異なっており、これらの差、すなわち零点補正値Ａ０が存在する。この零点補正値Ａ０をＲＡＭ３３に記憶しておけば、以下に示す計量測定値の零点調整処理において適切な物品重量値の算出が可能になる。
【００５４】
［計量測定値の零点調整処理］
次に、ロードセル１２の計量測定信号から求めた計量測定値を基にして、基準零点値Ｓ０及び零点補正値Ａ０を用い、計量ホッパ５内の物品だけの重量を物品重量値として求める処理について説明する。
ＣＰＵ３１は、ロードセル１２から出力され最終的にＤＳＰ３６でフィルタリングされた計量測定信号から、計量測定値を取得する。この計量測定値には、計量ホッパ５、計量ホッパ５内の物品、第１／第２排出ゲート５ａ，５ｂを開閉する第１／第２開閉機構５０ａ，５０ｂの各リンク部材の重量、計量用支持部材１１などの重量が含まれているため、計量測定値から計量ホッパ５内の物品の重量（以下、物品重量値という。）だけを算出する処理を行う必要がある。ここでは、図１２に示すようにして、計量測定値から物品重量値を求める零点調整処理を行う。
【００５５】
まず、ステップＳ１１において、対象となる計量ホッパ５について、前回どちらの排出ゲートが開閉されたのかを確認する。前回第１排出ゲート５ａが開閉されていたときには、ステップＳ１２に移行し、計量測定値から基準零点値Ｓ０を引くことによって物品重量値を算出する。上記のように、基準零点値Ｓ０は計量ホッパ５内に物品がない空の状態におけるロードセル１２からの計量測定信号を基に求めた計量測定値であるので、計量測定値から基準零点値Ｓ０を引けば計量ホッパ５内にあるもの（物品）の重量が算出されることになる。また、基準零点値Ｓ０は第１排出ゲート５ａの開閉が行われて斜め下向きの力Ｆ１がロードセル１２に作用した後における計量測定値であるため、前回第１排出ゲート５ａが開閉されていたというステップＳ１２の条件と一致する。
【００５６】
一方、ステップＳ１１において、前回第２排出ゲート５ｂが開閉されていたと判断された場合には、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、計量測定値から基準零点値Ｓ０を引くとともに零点補正値ＡＯを加えることによって物品重量値を算出する。零点補正値ＡＯは、第１排出ゲート５ａの開閉が行われて斜め下向きの力Ｆ１がロードセル１２に作用した直後の計量測定値と、第２排出ゲート５ｂの開閉が行われて鉛直上向きの成分を含む斜め上向きの力Ｆ２がロードセル１２に作用した直後の計量測定値との差である。したがって、零点補正値Ａ０を加味して物品重量値の算出を行うことにより、物品重量値が、前回第２排出ゲート５ｂが開閉されていたという条件に合った適切なものとなる。
【００５７】
このような零点調整処理によって算出された物品重量値は、一旦ＲＡＭ３３に記憶され、組合せ演算において用いられることになる。
［零点値及び零点補正値の更新処理］
次に、定期的に行われる基準零点値Ｓ０及び零点補正値Ａ０の更新処理について説明する。
【００５８】
組合せ計量装置１が作動し続けているときにおいて、計量ホッパ５が物品を保持していなければ、前回は第１排出ゲート５ａが開閉したという条件時にロードセル１２の計量測定信号から求めた計量測定値は基準零点値Ｓ０に一致し、前回は第２排出ゲート５ｂが開閉したという条件時にロードセル１２の計量測定信号から求めた計量測定値は基準零点値Ｓ０と零点補正値Ａ０との差に一致するはずである。しかし、計量ホッパ５の内面に物品が付着して残存している場合には、これらの一致が成り立たなくなる。すなわち、組合せ計量装置１を使用し続けていると、初期設定（図１１参照）において求めた基準零点値Ｓ０及び零点補正値Ａ０を用いていたのでは、図１２に示すような零点調整処理を行っても正しい物品重量値が算出されなくなる状態が生じてくる。
【００５９】
このような不具合を抑えるために、組合せ計量装置１では、図１３に示す基準零点値Ｓ０及び零点補正値Ａ０の更新処理が、定期的に行われる。この更新処理は、組合せ計量処理が続けられているときに空の計量ホッパ５に対して施してもよいし、組合せ計量処理が中断されたときに施してもよい。但し、いずれにせよ、物品が入っていない空の計量ホッパ５に対して基準零点値Ｓ０及び零点補正値Ａ０の更新処理が行われるのであり、物品が入っている状態の計量ホッパ５に対して更新処理を行うことはできない。
【００６０】
図１３に示すように、基準零点値Ｓ０及び零点補正値Ａ０の更新処理では、まずステップＳ２１で、空の計量ホッパ５について、前回どちらの排出ゲートが開閉したのかを確認する。前回第１排出ゲート５ａが開閉している場合には、ステップＳ２２に移行し、そのときの計量測定値に基づき基準零点値Ｓ０が更新される。一方、前回第２排出ゲート５ｂが開閉している場合には、ステップＳ２３に移行し、そのときの計量測定値及び基準零点値Ｓ０に基づき零点補正値Ａ０が更新される。
【００６１】
＜組合せ計量装置の特徴＞
（１）
一般に、ロードセルは、直前に作用した荷重が解除されたときに元の状態に完全に戻るわけではない。したがって、ロードセルが出力する計量測定信号及びその信号から得られる計量測定値については、直前に荷重が作用したことを考慮し、完全に元の状態にロードセルが戻っていないことを加味して修正する必要がある。この修正は、従来から、いわゆる零点調整によって為されている。そして、計量物やゲートの開閉などによってロードセルの自由端に一時的に作用する力は一般に鉛直下向きであるため、このことを前提として従来の零点調整は行われている。
【００６２】
これに対し、本実施形態の組合せ計量装置１では、第１排出ゲート５ａの開閉が行われたときには鉛直下向きの成分を含む斜め下向きの力Ｆ１（図８参照）が計量用支持部材１１を介してロードセル１２に作用するが、第２排出ゲート５ｂの開閉が行われたときには鉛直上向きの成分を含む斜め上向きの力Ｆ２（図１０参照）がロードセル１２に作用するという特殊な事情が存在する。すなわち、第１開閉機構５０ａによる第１排出ゲート５ａの開閉がロードセル１２に及ぼす力（図８の力Ｆ１を参照）と、第２開閉機構５０ｂによる第２排出ゲート５ｂの開閉がロードセル１２に及ぼす力（図１０の力Ｆ２を参照）とは、その大きさや方向が違っている。
【００６３】
したがって、第１排出ゲート５ａの開閉が行われた後においては、従来通りに基準零点値Ｓ０により計量測定値から物品重量値を算出すればよいが、第２排出ゲート５ｂの開閉が行われた後においては、従来通りに基準零点値Ｓ０だけにより計量測定値から物品重量値を算出したのでは計量精度が確保できない恐れがある。
【００６４】
これに鑑み、ここでは、第１排出ゲート５ａの開閉が行われた後の状態を前提にして基準零点値Ｓ０を設定するとともに、第２排出ゲート５ｂの開閉が行われた後に行われる零点調整（図１２に示す零点調整処理のステップＳ１３）のために、第１排出ゲート５ａの開閉後の計量測定値及び第２排出ゲート５ｂの開閉後の計量測定値から導かれる零点補正値Ａ０を設定している。そして、図１２に示すような方法で零点調整を行っているため、第２排出ゲート５ｂが開閉し鉛直上向きの成分を含む斜め上向きの力Ｆ２（図１０参照）がロードセル１２に作用した後においても、そのことを加味した適切な零点調整が為されるようになる。
【００６５】
このように、ここでは、制御部３０のＣＰＵ３１が、第１開閉機構５０ａによる第１排出ゲート５ａの開閉及び第２開閉機構５０ｂによる第２排出ゲート５ｂの開閉を確認し（図１２のステップＳ１１参照）、第１排出ゲート５ａの開閉後は基準零点Ｓ０だけを用いて物品重量値を算出する零点調整を行い、第２排出ゲート５ｂの開閉後は基準零点Ｓ０を零点補正値Ａ０で補正する形で用いて物品重量値を算出する零点調整を行うため、どちらの排出ゲート５ａ，５ｂが開閉した後であっても適切に零点調整が為されるようになっている。
【００６６】
（２）
本実施形態の組合せ計量装置１では、図１１に示す初期設定で求めた基準零点値Ｓ０及び零点補正値Ａ０により零点調整を行うだけではなく、定期的にロードセル１２からの計量測定信号に基づいて基準零点値Ｓ０及び零点補正値Ａ０を更新している（図１３参照）。このため、零点調整がさらに適切に行われるようになっている。
【００６７】
＜変形例＞
（Ａ）
上記実施形態では、片方のゲート５ａから集合シュート７に物品を落とし他方のゲート５ｂからブースタホッパ６に物品を落とす計量ホッパ５を備えた組合せ計量装置１に対して本発明を適用したが、片方のゲートから第１集合シュートに物品を落とし他方のゲートから第２集合シュートに物品を落とす計量ホッパを備える組合せ計量装置に対して本発明を適用してもよい。
【００６８】
（Ｂ）
上記実施形態では、第１排出ゲート５ａを開閉させる第１開閉機構５０ａと第２排出ゲート５ｂを開閉させる第２開閉機構５０ｂとでモータ５１を共用しているが、それぞれの開閉機構５０ａ，５０ｂで別のモータを用いることも可能である。
【００６９】
（Ｃ）
上記実施形態では、従来の零点調整で用いる調整値の代わりに、第１排出ゲート５ａの開閉が行われて斜め下向きの力Ｆ１がロードセル１２に作用した影響を含む基準零点値Ｓ０と、第１排出ゲート５ａの開閉が行われて斜め下向きの力Ｆ１がロードセル１２に作用した影響と第２排出ゲート５ｂの開閉が行われて鉛直上向きの成分を含む斜め上向きの力Ｆ２がロードセル１２に作用した影響との差を反映した零点補正値Ａ０とを用いて、計量測定値の零点調整処理（図１２参照）を行っている。
【００７０】
このような基準零点値Ｓ０及び零点補正値Ａ０による計量測定値の零点調整処理に代えて、図１４に示すように、従来と同様の零点調整値Ｓ０１と、零点調整値Ｓ０１が第１開閉機構５０ａによる第１排出ゲート５ａの開閉後に変化する変化量である第１補正値Ａ０１と、零点調整値Ｓ０１が第２開閉機構５０ｂによる第２排出ゲート５ｂの開閉後に変化する変化量である第２補正値Ａ０２とを用いて計量測定値の零点調整処理を行ってもよい。この場合、ステップＳ５１で前回開閉した排出ゲートを確認し、前回第１排出ゲート５ａが開閉していたときには、計量測定値から零点調整値Ｓ０１を引いた値に第１補正値Ａ０１を加えて物品重量値を算出し（ステップＳ５２）、前回第２排出ゲート５ｂが開閉していたときには、計量測定値から零点調整値Ｓ０１を引いた値に第２補正値Ａ０２を加えて物品重量値を算出する（ステップＳ５２）。ここでは、第１補正値Ａ０１と第２補正値Ａ０２とは、一方が正の値で他方が負の値になることが想定される。
【００７１】
（Ｄ）
上記実施形態では、図１３に示す基準零点値Ｓ０及び零点補正値Ａ０の更新処理が、いずれか一方の更新処理となっている。これに代えて、定期的な更新処理時には、必ず基準零点値Ｓ０及び零点補正値Ａ０の両方が更新されるように、積極的に排出ゲート５ａ，５ｂを開閉させて各値Ｓ０，Ａ０を求めるようにしてもよい。
【００７２】
【発明の効果】
本発明では、第１開閉機構の作動に起因する計量部への荷重方向である第１方向と第２開閉機構の作動に起因する計量部への荷重方向である第２方向とが互いに異なるが、第１方向と第２方向とに応じた零点調整を行うため、計量装置における零点調整が適切なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置の側面視概略図。
【図２】組合せ計量装置の制御ブロック図。
【図３】第１開閉機構の計量ホッパ側の部分を示す側面図（第１排出ゲート閉）。
【図４】第１開閉機構の計量ホッパ側の部分を示す側面図（第１排出ゲート開）。
【図５】第２開閉機構の計量ホッパ側の部分を示す側面図（第２排出ゲート閉）。
【図６】第２開閉機構の計量ホッパ側の部分を示す側面図（第２排出ゲート開）。
【図７】第１開閉機構のロードセル側の部分を示す側面図（第１排出ゲート閉）。
【図８】第１開閉機構のロードセル側の部分を示す側面図（第１排出ゲート開）。
【図９】第２開閉機構のロードセル側の部分を示す側面図（第２排出ゲート閉）。
【図１０】第２開閉機構のロードセル側の部分を示す側面図（第２排出ゲート開）。
【図１１】零点値及び零点補正値の初期設定処理を示すフロー。
【図１２】計量測定値の零点調整処理を示すフロー。
【図１３】零点値及び零点補正値の更新処理を示すフロー。
【図１４】変形例（Ｃ）における計量測定値の零点調整処理を示すフロー。
【符号の説明】
１    組合せ計量装置
５    計量ホッパ（計量物収容体）
５ａ    第１排出ゲート
５ｂ    第２排出ゲート
６    ブースタホッパ（第２排出場所）
７    集合シュート（第１排出場所）
１２    ロードセル（計量部）
３０    制御部（零点設定部；ゲート制御部）
５０ａ    第１開閉機構
５０ｂ    第２開閉機構
Ｆ１    第１排出ゲートの開閉によりロードセルに作用する斜め下向きの力
Ｆ２    第２排出ゲートの開閉によりロードセルに作用する斜め上向きの力
Ｓ０    基準零点値（零点）
Ｓ０１    零点調整値（零点）
Ａ０    零点補正値（補正値）
Ａ０１    第１補正値（補正値）
Ａ０２    第２補正値（補正値）
【図１】
2004233193.tif 000003
【図２】
2004233193.tif 000004
【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】
2004233193.tif 000011
【図１０】
2004233193.tif 000012
【図１１】
2004233193.tif 000013
【図１２】
2004233193.tif 000014
【図１３】
2004233193.tif 000015
【図１４】
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