(57)【要約】【課題】稼働率の向上が可能な組合せ計量装置を提供することを課題とする。【解決手段】組合せ計量装置１において、プールホッパ１５…１５と計量ホッパ１６…１６とにそれぞれ重量検出器１５ａ…１５ａ，１６ａ…１６ａを連結する。コントロールユニットは、組合せ演算の結果、組合せが不成立となったとき、所定の計量ホッパ１６…１６による計量値と該計量ホッパ１６…１６に被計量物を供給するプールホッパ１５…１５による計量値との加算値が予め設定された所定値を超えるか否かを判定し、加算値が所定値を超えないと判定すると、プールホッパ１５…１５に保持された被計量物を計量ホッパ１６…１６に追加供給させることにより、計量ホッパ１６…１６におけるオーバースケール発生を回避する。【選択図】    図１
2004191082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された被計量物を保持する複数個の第１ホッパと、各第１ホッパに対応した上方に設けられて該第１ホッパにそれぞれ被計量物を供給する複数個の第２ホッパと、各第２ホッパにそれぞれ被計量物を供給する複数のフィーダと、前記各ホッパに設けられた複数の計量手段と、該計量手段からの計量値を組合せ演算する演算手段とを有する組合せ計量装置であって、前記演算手段による組合せ演算により組合せ重量が目標重量に対して許容範囲内に属する組合せが選択されなかったときに、所定の第１ホッパ内重量値と該第１ホッパに被計量物を供給する第２ホッパ内重量値との加算値が所定値を超えるか否かを判定する追加供給判定手段と、該判定手段により前記加算値が前記所定値を超えないと判定されたときに前記第２ホッパ内の被計量物を当該第１ホッパに追加供給させる追加供給手段とが備えられていることを特徴とする組合せ計量装置。
【請求項２】
前記追加供給判定手段は、前記加算値が前記所定値を超えると判定したとき、前記所定の第１ホッパとは別の第１ホッパに対し、その第１ホッパ内重量値と該第１ホッパに被計量物を供給する第２ホッパ内重量値とを加算し、その加算値が所定値を超えるか否かの判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の組合せ計量装置。
【請求項３】
前記所定値は、前記第１ホッパの計量可能重量値であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の組合せ計量装置。
【請求項４】
前記所定値は、被計量物の比重と前記第１ホッパの収納許容容積とに基く値であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の組合せ計量装置。
【請求項５】
前記加算値と所定値とに基いて前記フィーダによる前記第２ホッパへの被計量物の供給量を設定する供給目標値設定手段が備えられ、前記追加供給手段は、第２ホッパに設けられた計量手段からの計量値に基き、フィーダによる被計量物の供給量を前記供給目標値となるように制御することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の組合せ計量装置。
【請求項６】
前記第２ホッパに設けられた計量手段による計量値と予め設定されたフィーダから第２ホッパへの被計量物の供給目標値との偏差に基いて、前記フィーダから該第２ホッパへの被計量物の供給量を制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の組合せ計量装置。
【請求項７】
供給された被計量物を保持する複数個の第１ホッパと、各第１ホッパに対応した上方に設けられて該第１ホッパにそれぞれ被計量物を供給する複数個の第２ホッパと、各第２ホッパにそれぞれ被計量物を供給する複数のフィーダと、前記各ホッパに設けられた複数の計量手段と、該計量手段からの計量値を組合せ演算する演算手段とを有する組合せ計量装置であって、前記第２ホッパに設けられた計量手段によって得られた第２ホッパ内の被計量物の計量値と予め設定されたフィーダから第２ホッパへの被計量物の供給目標値との偏差に基いて、前記フィーダから該第２ホッパへの被計量物の供給量を制御する供給量制御手段が備えられていることを特徴とする組合せ計量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被計量物を複数の計量手段で計量し、その計量結果に基いて被計量物を所定の目標重量に計量する組合せ計量装置に関し、物品計量装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
広範な用途に用いられる計量装置のうち、農産物、水産物、或いはスナック菓子等、個々の重量が一定しない被計量物を複数個組合せて所定の目標重量とする場合に用いられる組合せ計量装置は、計量ホッパのそれぞれに被計量物を分散供給してその重量を計量すると共にこの計量値に基いて組合せ演算を行い、その結果、組合せ重量が目標重量に一致または所定の許容範囲内で目標重量に最も近い重量となる組合せを選択し、この組合せに該当した計量ホッパのみから被計量物を排出させるようにしたものである。
【０００３】
このような組合せ計量装置において、組合せ重量が目標重量に対して許容範囲内に属する組合せの成立確率を高めて稼働率の向上を図るものがあり、一例として、プールホッパにも計量機能を持たせた方式のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
これによれば、計量ホッパ内の被計量物の計量値に加えてプールホッパ内の被計量物の計量値も組合せ演算に参加するから、組合せ演算時の参加計量値の数が確実に増えることにより、組合せが高確率で成立するようになる。
【０００５】
また、プールホッパに計量機能を持たせ、フィーダ（供給トラフ）からプールホッパへ供給される被計量物をプールホッパでほぼ所定重量に計量したのち、被計量物を計量ホッパに供給する方式の組合せ計量装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
これによれば、振動式のフィーダで特に少量供給を行う場合に起こりがちであった計量ホッパへの被計量物の過剰供給が防止されて、組合せが高確率で成立するようになる。すなわち、例えば計量ホッパが１０〜１２個程度備えられた組合せ計量装置では、通常３、４個の計量ホッパの計量値によって組合せが成立するように、各計量ホッパへの被計量物の供給目標値が設定されている。したがって、この組合せ計量装置によれば、計量ホッパへ供給される被計量物の重量が供給目標値に近くなるから、組合せが高確率で成立するようになるのである。
【０００７】
また、計量ホッパ内の被計量物の計量値と該ホッパに供給される被計量物の供給目標値との比較に基いてフィーダ（駆動フィーダ）の駆動を制御する方式の組合せ計量装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
これによれば、各計量ホッパに供給目標値に近い重量の被計量物が供給されるから、前述した理由により組合せが高確率で成立するようになる。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６３−２５０５２８号公報（第２〜第３頁）
【特許文献２】
実公平２−６５５号公報（第１〜第３頁）
【特許文献３】
特開平７−６３５９９号公報（第３〜第５頁）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような組合せ計量装置では、組合せが不成立の場合、有効な措置としてプールホッパから計量ホッパに被計量物を追加供給した上で、改めて組合せ演算を行うことがある。そして、特定の計量ホッパに対して追加供給が行われるように構成されている場合、追加供給が度重なるとオーバースケールという異常に至るおそれがあるが、前記特許文献１〜３に記載の組合せ計量装置には共通してこの問題に対する認識がない。なお、オーバースケールとは、計量ホッパの計量規格限度を超える重量の被計量物の供給或いは計量ホッパの収納許容容積を超える容積の被計量物の供給等によって引き起こされる異常のことで、オーバースケールが発生すると組合せ計量装置は稼働停止を余儀なくされ、稼働率が低下することとなる。
【００１１】
そして、前記特許文献２に記載の組合せ計量装置は、プールホッパ内の被計量物の計量値に基いてフィーダによる被計量物の供給量をフィードバック制御するものではない。
【００１２】
また、前記特許文献３に記載の組合せ計量装置では、計量ホッパに被計量物が供給されて初めて被計量物の計量値が判明するから、例えばフィーダに対する供給量のフィードバック制御を行う場合、高速処理化のためフィーダから当該計量ホッパに被計量物を供給するプールホッパにすでに被計量物が供給されているときには手遅れであって、フィードバック制御の効果はプールホッパに次回以降供給される被計量物においてしか反映されなく、制御の応答性と共に収束性の点で問題がある。
【００１３】
そこで、本発明は、以上の現状に鑑み、稼働率の向上が可能な組合せ計量装置を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００１５】
まず、請求項１に記載の発明は、供給された被計量物を保持する複数個の第１ホッパと、各第１ホッパに対応した上方に設けられて該第１ホッパにそれぞれ被計量物を供給する複数個の第２ホッパと、各第２ホッパにそれぞれ被計量物を供給する複数のフィーダと、前記各ホッパに設けられた複数の計量手段と、該計量手段からの計量値を組合せ演算する演算手段とを有する組合せ計量装置に関するもので、前記演算手段による組合せ演算により組合せ重量が目標重量に対して許容範囲内に属する組合せが選択されなかったときに、所定の第１ホッパ内重量値と該第１ホッパに被計量物を供給する第２ホッパ内重量値との加算値が所定値を超えるか否かを判定する追加供給判定手段と、該判定手段により前記加算値が前記所定値を超えないと判定されたときに前記第２ホッパ内の被計量物を当該第１ホッパに追加供給させる追加供給手段とが備えられていることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、組合せが不成立のとき、第２ホッパから第１ホッパへ被計量物を追加供給するに際し、第１ホッパにおけるオーバースケール発生の有無を予測した上で、オーバースケールを発生させないように被計量物を追加供給することができる。したがって、オーバースケール発生による稼働停止が回避されて稼働率が向上する。
【００１７】
次に、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の組合せ計量装置において、前記追加供給判定手段は、前記加算値が前記所定値を超えると判定したとき、前記所定の第１ホッパとは別の第１ホッパに対し、その第１ホッパ内重量値と該第１ホッパに被計量物を供給する第２ホッパ内重量値とを加算し、その加算値が所定値を超えるか否かの判定を行うことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、追加供給時のオーバースケール発生を回避する具体策が提示される。また、予め追加供給の対象の第１ホッパを複数個設定しておき、前記加算値が所定値を超えるか否かの判定を各第１ホッパについて順次実行することができる。したがって、組合せ成立の確率が増す。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の組合せ計量装置において、前記所定値は、前記第１ホッパの計量可能重量値であることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の組合せ計量装置において、前記所定値は、被計量物の比重と前記第１ホッパの収納許容容積とに基く値であることを特徴とする。
【００２１】
これらの発明のいずれによっても、前記請求項１または請求項２に記載の発明がさらに具体化される。すなわち、請求項３に記載の発明によれば、第１ホッパの計量規格限度を超える重量の被計量物の供給によるオーバースケール発生が、一方請求項４に記載の発明によれば、第１ホッパの収納許容容積を超える容積の被計量物の供給によるオーバースケール発生が、それぞれ効果的に回避される。
【００２２】
そして、請求項５に記載の発明は、前記請求項１から請求項４のいずれかに記載の組合せ計量装置において、前記加算値と所定値とに基いて前記フィーダによる前記第２ホッパへの被計量物の供給量を設定する供給目標値設定手段が備えられ、前記追加供給手段は、第２ホッパに設けられた計量手段からの計量値に基き、フィーダによる被計量物の供給量を前記供給目標値となるように制御することを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、例えば所定値から加算値を減算して得られた値を超えない重量の被計量物をフィーダから第２ホッパへ供給することにより、該第２ホッパから対応する第１ホッパへのさらなる追加供給時にもオーバースケールの回避が保証される。
【００２４】
また、請求項６に記載の発明は、前記請求項１から請求項５のいずれかに記載の組合せ計量装置において、前記第２ホッパに設けられた計量手段による計量値と予め設定されたフィーダから第２ホッパへの被計量物の供給目標値との偏差に基いて、前記フィーダから該第２ホッパへの被計量物の供給量を制御することを特徴とする。
【００２５】
第１ホッパによる計量値に基いてフィーダによる供給量をフィードバック制御する場合には、第２ホッパから第１ホッパに被計量物が供給されて初めて被計量物の計量値が判明するため、この時点から計量値に基くフィードバック制御が行われることになる。それに対してこの発明によれば、被計量物がフィーダから第２ホッパに供給された時点で、その計量値に基いてフィーダに対する供給量のフィードバック制御を行うことができるので、その分計量値判明からフィードバック制御実行までのタイムラグが小さくなり、制御における応答性と共に収束性が向上する。つまり、高速処理化が実現されて稼働率が向上する。
【００２６】
そして、フィーダから第２ホッパへの供給量が供給目標値に対して精度よく管理されるから、組合せが高確率で成立するようになり、稼働率がさらに向上する。
【００２７】
そして、請求項７に記載の発明は、供給された被計量物を保持する複数個の第１ホッパと、各第１ホッパに対応した上方に設けられて該第１ホッパにそれぞれ被計量物を供給する複数個の第２ホッパと、各第２ホッパにそれぞれ被計量物を供給する複数のフィーダと、前記各ホッパに設けられた複数の計量手段と、該計量手段からの計量値を組合せ演算する演算手段とを有する組合せ計量装置に関するもので、前記第２ホッパに設けられた計量手段によって得られた第２ホッパ内の被計量物の計量値と予め設定されたフィーダから第２ホッパへの被計量物の供給目標値との偏差に基いて、前記フィーダから該第２ホッパへの被計量物の供給量を制御する供給量制御手段が備えられていることを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、前記請求項６に記載の発明において述べたように、被計量物がフィーダから第２ホッパに供給された時点で、その計量値に基いてフィーダに対する供給量のフィードバック制御を行うことができるので、第１ホッパによる計量値に基く場合に比較して計量値判明からフィードバック制御実行までのタイムラグが小さくなり、制御における応答性と共に収束性が向上する。つまり、高速処理化が実現されて稼働率が向上する。
【００２９】
そして、フィーダから第２ホッパへの供給量が供給目標値に対して精度よく管理されるから、組合せが高確率で成立するようになり、稼働率がさらに向上する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置について説明する。
【００３１】
図１に示すように、この組合せ計量装置１はフレーム１０上の複数の支持脚１１…１１で支持された箱状の本体ケース１２を有し、該本体ケース１２に、スナック菓子やキャンディ等の被計量物を分散させる分散テーブル１３、該分散テーブル１３の周囲に放射状に配置された複数のフィーダ１４…１４、該フィーダ１４…１４ごとに設けられた上下一対のプールホッパ１５…１５及び計量ホッパ１６…１６等が組み付けられている。その場合、これらのプールホッパ１５…１５及び計量ホッパ１６…１６にはロードセル等からなる重量検出器１５ａ…１５ａ，１６ａ…１６ａがそれぞれ連結されており、供給された被計量物の重量が計量される。
【００３２】
図示しない供給手段によって組合せ計量装置１に供給された被計量物は、まず振動式の分散テーブル１３によってフィーダ１４…１４に略均等に分散されたのち、振動式の該フィーダ１４…１４から適量ずつプールホッパ１５…１５を経て計量ホッパ１６…１６に供給され、該計量ホッパ１６…１６でそれぞれの重量が計量されて、組合せ演算が行われる。
【００３３】
計量ホッパ１６…１６の下方にはそれぞれ個別シュート１７…１７が配置されており、組合せ演算の結果、組合せに該当した計量ホッパ１６…１６から被計量物が該個別シュート１７…１７に排出される。排出されて個別シュート１７…１７を滑落した被計量物は、この組合せ計量装置１の略中央に配置された漏斗状の集合シュート１８で集合されて、さらに下流側の例えば包装機等に供給されることになる。
【００３４】
図２に示すように、この組合せ計量装置１の制御システムは、該計量装置１を総括的に制御すると共に本発明の特徴部分であるコントロールユニット２０を備えている。
【００３５】
コントロールユニット２０は、各計量ホッパ１６…１６に設けられた重量検出器１６ａ…１６ａからの計量信号を入力し、これらの計量信号に基いて組合せ演算を行い、目標重量に一致または許容範囲内で最も近い組合せ重量となる組合せを選択する。
【００３６】
また、コントロールユニット２０は、プールホッパ１５…１５に設けられた重量検出器１５ａ…１５ａからの計量信号を入力し、これらの計量信号と計量ホッパ１６…１６の重量検出器１６ａ…１６ａからの計量信号とに基いて、組合せが不成立のときプールホッパ１５…１５から計量ホッパ１６…１６への被計量物の追加供給の可否を判定し、追加供給が可能であると判定した場合には追加供給させる。そして、コントロールユニット２０は、追加供給を円滑に行なわせるため、フィーダ１４…１４からプールホッパ１５…１５への被計量物の供給量を設定する。
【００３７】
また、コントロールユニット２０は、プールホッパ１５…１５の重量検出器１５ａ…１５ａからの計量信号を入力し、これらの計量信号に基いてフィーダ１４…１４からプールホッパ１５…１５への被計量物の供給量をフィードバック制御する。
【００３８】
そして、コントロールユニット２０は、下流側の包装機等からの排出要求信号を入力し、該信号に基いてプールホッパ１５…１５或いは計量ホッパ１６…１６のゲートを開閉するゲート開閉機構１５ｂ…１５ｂ，１６ｂ…１６ｂに制御信号を出力することにより、これらのホッパ１５…１５，１６…１６から被計量物を排出させる。
【００３９】
次に、この組合せ計量装置１で組合せ計量を行う場合にコントロールユニット２０が実行する制御例を、図３〜図６に示すフローチャートにしたがって順次説明する。
【００４０】
図３は、組合せ演算の結果、組合せが不成立となったとき、プールホッパ１５…１５から所定の計量ホッパ１６…１６へ被計量物を追加供給することが可能か否かを判定する場合のフローチャートであって、ここでは一組のフィーダ１４、プールホッパ１５、及び計量ホッパ１６に着目して説明する。
【００４１】
まず、ステップＳ１で、当該プールホッパ１５は空であると判定すると、ステップＳ２で、このプールホッパ１５に対応するフィーダ１４を駆動して予め設定された供給量で被計量物を該プールホッパ１５へ供給する。この組合せ計量装置１の場合、例えば１０〜１２個程度の計量ホッパ１６…１６が備えられているとすると、概ね３、４個の計量ホッパ１６…１６によって組合せが成立するように、フィーダ１４…１４からプールホッパ１５…１５へ供給される被計量物の供給目標値が設定されている。
【００４２】
ステップＳ３で、プールホッパ１５に連結された重量検出器１５ａによる計量値ＷＰを入力し、ステップＳ４で、該プールホッパ１５に対応する計量ホッパ１６は空でないと判定すると、ステップＳ５，Ｓ６をスキップしてステップＳ７へ進む一方、空であると判定すると、ステップＳ５で、プールホッパ１５のゲート開閉機構１５ｂを駆動して該プールホッパ１５から計量ホッパ１６へ被計量物を供給する。
【００４３】
そして、以降はステップＳ６〜Ｓ１３で示す組合せ演算制御或いは追加供給制御と、前述したステップＳ１から始まる制御とを平行して実行する。
【００４４】
組合せ演算制御では、ステップＳ６で、計量ホッパ１６に連結された重量検出器１６ａによる計量値ＷＷを入力したのち、ステップＳ７で、組合せ演算を実行する。なお、この場合、計量ホッパ１６の重量検出器１６ａは、前記プールホッパ１５の重量検出器１５ａによる計量値ＷＰを確認することになる。
【００４５】
ステップＳ８で、組合せ演算の結果、組合せ重量が目標重量に対して許容範囲内に属する組合せが成立したか否かを判定し、成立したと判定すると、ステップＳ９で、当該計量ホッパ１６は組合せに選択されたか否かを判定する。
【００４６】
ステップＳ９でＹＥＳと判定すると、ステップＳ１０で、計量ホッパ１６のゲート開閉機構１６ｂを駆動して該計量ホッパ１６から被計量物を下方の個別シュート１７へ排出した上で、また、ＮＯと判定するとそのまま、共にステップＳ４へ戻る。
【００４７】
一方、ステップＳ８で組合せが不成立であると判定すると、追加供給制御へ移行する。すなわち、ステップＳ１１で、当該計量ホッパ１６は予め設定された追加供給の対象の計量ホッパ１６か否かを判定し、ＮＯと判定すると、そのままステップＳ７へ戻り、該計量ホッパ１６を次回の組合せ演算に参加させる。なお、ステップＳ１１でＮＯと判定すると、その場合には別の計量ホッパ１６が追加供給の対象に設定され、引き続いてこの計量ホッパ１６に対する追加供給の可否が判定されることになる。
【００４８】
そして、ステップＳ１１でＹＥＳと判定すると、ステップＳ１２で、この計量ホッパ１６に被計量物を供給するプールホッパ１５による計量値ＷＰを入力し、ステップＳ１３で、前記計量ホッパ１６による計量値ＷＷと該プールホッパ１５による計量値ＷＰとの加算値ＷＷ＋ＷＰが予め設定された計量ホッパ１６の計量規格限度値ＷＬを超えるか否かを判定する。この計量規格限度値ＷＬを超える重量の被計量物が計量ホッパ１６に供給されるとオーバースケールが発生し、これによって組合せ計量装置１は稼働停止を余儀なくされる。
【００４９】
ステップＳ１３でＮＯと判定すると、このことは追加供給が許容されることを意味するから、ステップＳ５へ戻ってプールホッパ１５から計量ホッパ１６へ被計量物を追加供給させる一方、ＹＥＳと判定すると、この場合には追加供給するとオーバースケール発生に至ることが予測されたわけであるから、追加供給することなくそのままステップＳ７へ戻り、該計量ホッパ１６を次回の組合せ演算に参加させる。
【００５０】
こうすることにより、組合せが不成立となったとき、プールホッパ１５から計量ホッパ１６へ被計量物を追加供給するに際し、計量ホッパ１６におけるオーバースケール発生の有無を予測した上で、オーバースケールを発生させないように被計量物を追加供給させることができる。したがって、オーバースケール発生による稼働停止が回避されて稼働率が向上する。また、追加供給の対象の計量ホッパ１６…１６を予め複数個設定しておくと、組合せ成立の確率が効果的に増す。
【００５１】
なお、前述した重量面でのオーバースケール発生ではなく、計量ホッパ１６の収納許容容積を超える容積の被計量物を供給することによるオーバースケール発生を防止することも可能である。すなわち、計量ホッパ１６の収納許容容積値を被計量物の比重を用いて収納許容重量値に換算した上で、前記加算値ＷＷ＋ＷＰをこの収納許容重量値と比較することにより、容積面でのオーバースケール発生の有無を予測することができる。
【００５２】
次に、図４に示すフローチャートを用い、組合せ演算の結果、組合せが不成立となったとき、プールホッパ１５…１５から所定の計量ホッパ１６…１６へ被計量物を追加供給することが可能か否かを判定した上で、フィーダ１４…１４からプールホッパ１５…１５への次回の被計量物の供給量を制御する場合の制御例を説明する。この場合においても、一組のフィーダ１４、プールホッパ１５、及び計量ホッパ１６に着目して説明する。
【００５３】
まず、ステップＳ２１で、フィーダ１４からプールホッパ１５への被計量物の供給目標値ＷＰＯをデフォルト供給目標値ＷＰＤにセットする。この組合せ計量装置１では、例えば１０〜１２個程度の計量ホッパ１６…１６が備えられているとすると、概ね３、４個の計量ホッパ１６…１６によって組合せが成立するように、デフォルト供給目標値ＷＰＤが設定されている。この場合のデフォルト供給目標値ＷＰＤの一例として、組合せ演算時の目標重量を「３．５」で除算して得られた値が例示される。
【００５４】
ステップＳ２２で、当該プールホッパ１５は空であると判定すると、ステップＳ２３で、このプールホッパ１５に対応するフィーダ１４を駆動して供給目標値ＷＰＯとなるように被計量物を該プールホッパ１５へ供給する。
【００５５】
ステップＳ２４で、プールホッパ１５による計量値ＷＰを入力したのち、ステップＳ２５で、供給目標値ＷＰＯをデフォルト供給目標値ＷＰＤにセットする。
【００５６】
ステップＳ２６で、該プールホッパ１５に対応する計量ホッパ１６は空でないと判定すると、ステップＳ２９へ進む一方、空であると判定すると、ステップＳ２７で、プールホッパ１５から計量ホッパ１６へ被計量物を供給し、以降はステップＳ２８〜Ｓ３７で示す組合せ演算制御或いは追加供給制御と、前述したステップＳ２２から始まる制御とを平行して実行する。なお、ステップＳ２８〜Ｓ３２で示す組合せ演算制御は前記ステップＳ６〜Ｓ１０と同様であるので、説明を省略する。
【００５７】
そして、ステップＳ３０で組合せが不成立であると判定すると、追加供給制御へ移行する。すなわち、ステップＳ３３で、当該計量ホッパ１６は予め設定された追加供給の対象の計量ホッパ１６か否かを判定し、ＮＯと判定すると、そのままステップＳ２９へ戻り、該計量ホッパ１６を次回の組合せ演算に参加させる。なお、ステップＳ３３でＮＯと判定すると、その場合には別の計量ホッパ１６が追加供給の対象に設定され、引き続いてこの計量ホッパ１６に対する追加供給の可否が判定されることになる。
【００５８】
一方、ステップＳ３３でＹＥＳと判定すると、ステップＳ３４で、この計量ホッパ１６に被計量物を供給するプールホッパ１５による計量値ＷＰを入力し、ステップＳ３５で、前記計量ホッパ１６による計量値ＷＷと該プールホッパ１５による計量値ＷＰとの加算値ＷＷ＋ＷＰが予め設定された計量ホッパ１６の計量規格限度値ＷＬを超えるか否かを判定する。
【００５９】
ステップＳ３５でＮＯと判定すると、このことは追加供給が許容されることを意味するから、ステップＳ３６で、計量規格限度値ＷＬから加算値ＷＷ＋ＷＰを減算して得られた値がデフォルト供給目標値ＷＰＤを超えるか否かを判定する。
【００６０】
ステップＳ３６でＮＯと判定すると、ステップＳ３７で、図例の式によってフィーダ１４からプールホッパ１５へ供給する次回の被計量物の供給目標値ＷＰＯを算出した上で、また、ステップＳ３６でＹＥＳと判定するとそのまま、共にステップＳ２７へ戻ってプールホッパ１５から計量ホッパ１６へ被計量物を追加供給させる。なお、ステップＳ３７において、計量規格限度値ＷＬから加算値ＷＷ＋ＷＰを減算して得られた値を一例として「２」で除算して供給目標値ＷＰＯを算出しているが、通常「１〜３」の値が用いられる。
【００６１】
そして、ステップＳ２７に引き続いてステップＳ２２を実行すると、ステップＳ２３で、前記ステップＳ３７で算出した供給目標値ＷＰＯでフィーダ１４からプールホッパ１５へ被計量物を供給することになる。
【００６２】
一方、ステップＳ３５でＹＥＳと判定すると、この場合には追加供給するとオーバースケール発生に至ることが予測されたわけであるから、追加供給することなくそのままステップＳ２９へ戻り、該計量ホッパ１６を次回の組合せ演算に参加させる。
【００６３】
こうすることにより、計量規格限度値ＷＬから加算値ＷＷ＋ＷＰを減算して得られた値の半分の重量の被計量物をフィーダ１４からプールホッパ１５へ供給するから、当該計量ホッパ１６へのさらなる追加供給時にもオーバースケール回避が保証される。
【００６４】
次に、前述した図３に示す制御例を基本に、さらにフィーダ１４からプールホッパ１５への被計量物の供給をフィードバック制御する場合の制御例を図５のフローチャートに示す。
【００６５】
まず、ステップＳ４１で、当該プールホッパ１５は空であると判定すると、ステップＳ４２で、このプールホッパ１５に対応するフィーダ１４を駆動して予め設定された供給量で被計量物を該プールホッパ１５へ供給する。すなわち、フィーダ１４からプールホッパ１５へ供給される被計量物の供給目標値ＷＰＯが予め設定されており、実際の供給量がこの供給目標値ＷＰＯとなるように、フィーダ１４を駆動するときの制御量Ａが設定されている。この制御量Ａは、フィーダ１４の振動駆動源の振動時間と振幅の少なくとも一方によって構成されている。
【００６６】
ステップＳ４３で、プールホッパ１５による計量値ＷＰを入力し、以降はステップＳ４４〜Ｓ５３で示す組合せ演算制御或いは追加供給制御と、ステップＳ５４〜Ｓ５７で示すフィーダ１４からプールホッパ１５への被計量物の供給に係るフィードバック制御とを平行して実行する。なお、ステップＳ４４〜Ｓ５３で示す制御は前述したステップＳ４〜Ｓ１３と略同様であるので、説明を省略する。
【００６７】
一方、フィードバック制御では、ステップＳ５４で、プールホッパ１５へ実際に供給された被計量物の計量値ＷＰと予め設定されたフィーダ１４からプールホッパ１５への被計量物の供給目標値ＷＰＯとの偏差ΔＷを算出する。
【００６８】
そして、ステップＳ５５で、偏差ΔＷが供給目標値ＷＰＯに対して予め設定された許容値−αより小さいと判定した場合には、ステップＳ５６で、フィーダ１４の当初の制御量Ａに１単位量ΔＡを加算して新たな制御量Ａとした上で、また、偏差ΔＷが供給目標値ＷＰＯに対して予め設定された許容値αより大きいと判定した場合には、ステップＳ５７で、フィーダ１４の当初の制御量Ａから１単位量ΔＡを減算して新たな制御量Ａとした上で、そして、偏差ΔＷが供給目標値ＷＰＯに対して予め設定された許容範囲内にあると判定した場合にはそのまま、いずれもステップＳ４１へ戻る。
【００６９】
こうすることにより、組合せが不成立となったとき、オーバースケールを発生させないようにプールホッパ１５から計量ホッパ１６へ被計量物を追加供給させることができ、かつ、以下のような作用効果がもたらされる。
【００７０】
すなわち、従来の組合せ計量装置のように、計量ホッパによる計量値に基いてフィーダによる供給量をフィードバック制御する場合には、プールホッパから計量ホッパに被計量物が供給されて初めて被計量物の計量値が判明するため、この時点から計量値に基づくフィードバック制御が行われることになる。それに対してこの組合せ計量装置１では、被計量物がフィーダ１４からプールホッパ１５に供給された時点で、その計量値ＷＰに基いてフィーダ１４に対する供給量のフィードバック制御を行うことができるので、その分計量値ＷＰ判明からフィードバック制御実行までのタイムラグが小さくなり、制御における応答性と共に収束性が向上する。つまり、高速処理化により稼働率が向上する。
【００７１】
そして、フィーダ１４からプールホッパ１５への被計量物の供給量が供給目標値ＷＰＯに対して精度よく管理されるから、組合せが高確率で成立するようになり、稼働率がさらに向上する。
【００７２】
次に、プールホッパ１５による計量値ＷＰに基いてフィーダ１４からプールホッパ１５への被計量物の供給をフィードバック制御する場合の制御例を図６のフローチャートに示す。この場合には、全てのフィーダ１４…１４、プールホッパ１５…１５、及び計量ホッパ１６…１６に着目して説明する。
【００７３】
まず、ステップＳ６１で、プールホッパ１５…１５は空であると判定すると、ステップＳ６２で、空のプールホッパ１５…１５に対応するフィーダ１４…１４を駆動して予め設定された供給量で被計量物を該プールホッパ１５…１５へ供給する。すなわち、フィーダ１４…１４からプールホッパ１５…１５へ供給される被計量物の供給目標値ＷＰＯが予め設定されており、実際の供給量がこの供給目標値ＷＰＯとなるように、フィーダ１４…１４の制御量Ａが設定されている。この制御量Ａは、フィーダ１４…１４の振動駆動源の振動時間と振幅の少なくとも一方によって構成されている。
【００７４】
ステップＳ６３で、プールホッパ１５…１５による計量値ＷＰ…ＷＰを入力し、以降はステップＳ６４〜Ｓ６９で示す組合せ演算制御とステップＳ７０〜Ｓ７３で示す被計量物の供給に係るフィードバック制御とを平行して実行する。
【００７５】
組合せ演算制御では、ステップＳ６４で、計量ホッパ１６…１６は空であると判定すると、ステップＳ６５で、プールホッパ１５…１５から空の計量ホッパ１６…１６へ被計量物を供給し、ステップＳ６６で、計量ホッパ１６…１６による計量値ＷＷ…ＷＷを入力したのち、ステップＳ６７で、組合せ演算を実行する。
【００７６】
ステップＳ６８で、組合せが成立したと判定すると、ステップＳ６９で、組合せに選択された計量ホッパ１６…１６から被計量物を排出したのち、ステップＳ６４へ戻る。一方、ステップＳ６８で組合せが不成立であると判定すると、例えばプールホッパ１５…１５から計量ホッパ１６…１６へ被計量物を追加供給する等の所定の処置を行った上でステップＳ６７へ戻る。
【００７７】
そして、フィードバック制御では、ステップＳ７０で、プールホッパ１５…１５へ実際に供給された被計量物の計量値ＷＰ…ＷＰと予め設定されたフィーダ１４…１４からプールホッパ１５…１５への被計量物の供給目標値ＷＰＯとの偏差ΔＷ…ΔＷを算出し、ステップＳ７１で、偏差ΔＷ…ΔＷが供給目標値ＷＰＯに対して予め設定された許容値−αより小さいと判定した場合には、ステップＳ７２で、フィーダ１４…１４の当初の制御量Ａに１単位量ΔＡを加算して新たな制御量Ａとした上で、また、偏差ΔＷが供給目標値ＷＰＯに対して予め設定された許容値αより大きいと判定した場合には、ステップＳ７３で、フィーダ１４…１４の当初の制御量Ａから１単位量ΔＡを減算して新たな制御量Ａとした上で、そして、偏差ΔＷが供給目標値ＷＰＯに対して予め設定された許容範囲内にあると判定した場合にはそのまま、いずれもステップＳ６１へ戻る。
【００７８】
こうすることにより、被計量物がフィーダ１４…１４からプールホッパ１５…１５に供給された時点で、その計量値ＷＰ…ＷＰに基いてフィーダ１４…１４に対する供給量のフィードバック制御を行うことができるので、従来に比較してその分計量値ＷＰ…ＷＰ判明からフィードバック制御実行までのタイムラグが小さくなり、制御における応答性と共に収束性が向上する。つまり、高速処理化により稼働率が向上する。
【００７９】
そして、フィーダ１４…１４からプールホッパ１５…１５への被計量物の供給量が供給目標値ＷＰＯに対して精度よく管理されるから、組合せが高確率で成立するようになり、稼働率がさらに向上する。
【００８０】
なお、前記実施の形態では、供給された被計量物の計量はまずプールホッパ１５…１５の重量検出器１５ａ…１５ａによって行われたのち、計量ホッパ１６…１６の重量検出器１６ａ…１６ａによって確認されることになるから、要求に応じてプールホッパ１５…１５の重量検出器１５ａ…１５ａを計量ホッパ１６…１６の重量検出器１６ａ…１６ａに比較して例えば計量時間を短縮する等により低計量精度に設定してもよいし、或いは低計量精度の重量検出器に変更してもよい。これにより、所定の計量精度を維持しながらコスト低減と高速処理化とが可能となる。
【００８１】
一方、プールホッパ１５…１５の重量検出器１５ａ…１５ａの計量精度を本来計量ホッパ１６…１６の重量検出器１６ａ…１６ａで要求される計量精度と同程度とした上で、計量ホッパ１６…１６の重量検出器１６ａ…１６ａを省略することができる。この場合、プールホッパ１５…１５から計量ホッパ１６…１６には被計量物と共に該被計量物の計量値ＷＰ…ＷＰも移送される。これにより、計量ホッパ１６…１６での計量動作が省略されるからコントロールユニット２０の負荷が軽減され、所定の計量精度を維持しながらコスト低減と高速処理化が可能となる。
【００８２】
また、前記実施の形態に係る組合せ計量装置１は、フィーダ１４…１４、プールホッパ１５…１５、及び計量ホッパ１６…１６等が平面視円形配置された形式のものであったが、これらが列状配置された形式のものであっても、前述したような本発明の作用効果がもたらされるのはいうまでもない。
【００８３】
そして、プールホッパ１５…１５から被計量物を計量ホッパ１６…１６方向と個別シュート１７…１７方向との二方向に排出可能に構成してもよく、また、計量ホッパ１６…１６に対応した下方にブースタホッパを設け、計量ホッパ１６…１６から被計量物をブースタホッパ方向と個別シュート１７…１７方向との二方向に排出可能に構成してもよい。これにより、組合せ演算時の参加計量値の数が確実に増えるから、組合せがさらに高確率で成立するようになる。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、稼働率の向上が可能な組合せ計量装置が提供される。すなわち、本発明は、被計量物を複数の計量手段で計量し、その計量結果に基いて被計量物を所定の目標重量に計量する組合せ計量装置に関するもので、物品計量装置の技術分野に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置の要部側面図である。
【図２】制御システムのブロック図である。
【図３】制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】同じくフローチャートである。
【図５】同じくフローチャートである。
【図６】同じくフローチャートである。
【符号の説明】
１        組合せ計量装置
１４      フィーダ
１５      プールホッパ（第２ホッパ）
１５ａ    重量検出器（計量手段）
１６      計量ホッパ（第１ホッパ）
１６ａ    重量検出器（計量手段）
２０      コントロールユニット（演算手段、追加供給判定手段、追加供給手段、供給目標値設定手段、供給量制御手段）
【図１】
2004191082.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004191082.tif 000007
【図６】
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