(57)【要約】【課題】計量精度及び稼働率の向上を図ることができる自動計量装置を提供する。【解決手段】組合せ計量装置１は、外部から投入される被計量物をスクリューによって搬送するスクリュー機構２０，３０と、スクリュー機構３０に接続され、スクリュー機構３０において搬送されている被計量物の重量に関する重量信号を出力する重量計量部３５と、重量計量部３５から出力される重量信号に基づいて、スクリュー機構２０，３０の搬送動作を制御する制御部７０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から投入される被計量物をスクリューによって搬送するスクリュー機構と、
前記スクリュー機構に接続され、前記スクリュー機構において搬送されている前記被計量物の重量に関する重量信号を出力する重量計量部と、
前記重量計量部から出力される前記重量信号に基づいて、前記スクリュー機構の搬送動作を制御する制御部と、を備える、自動計量装置。
【請求項２】
前記スクリュー機構は、前記外部から投入される前記被計量物を搬送する第１スクリュー部と、前記第１スクリュー部から供給された前記被計量物を搬送する第２スクリュー部と、を有し、
前記重量計量部は、前記第２スクリュー部に接続され、当該第２スクリュー部において搬送されている前記被計量物の重量に関する前記重量信号を出力し、
前記制御部は、前記重量計量部から出力される前記重量信号に基づいて、前記第１スクリュー部及び前記第２スクリュー部のうちの少なくとも一方の搬送動作を制御する、請求項１に記載の自動計量装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記重量信号に基づいて、前記第２スクリュー部で計測される重量が第１所定値よりも大きいと判断した場合、前記第１スクリュー部における搬送動作を停止させる、請求項２に記載の自動計量装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記重量信号に基づいて、前記第２スクリュー部で計測される重量が第２所定値よりも小さいと判断した場合、前記第１スクリュー部における搬送動作を開始させる、請求項３に記載の自動計量装置。
【請求項５】
前記制御部は、時間的前後で計測される前記重量信号の差分に基づいて、前記第２スクリュー部における搬送動作を停止させる、請求項２に記載の自動計量装置。
【請求項６】
前記第２スクリュー部から供給された前記被計量物を保持すると共に、開閉可能に設けられたゲートを有するホッパを備え、
前記第２スクリュー部が停止している場合、前記制御部は、前記重量信号に基づいて前記第１スクリュー部から新たに前記被計量物が投入されたと判断した場合、又は、前記ホッパの状態に基づいて、前記第２スクリュー部における搬送動作の開始に関する制御をする、請求項２に記載の自動計量装置。
【請求項７】
前記制御部は、外部から投入される前記被計量物の１個当たりの重量に関する値である単重値を記憶する記憶部を有し、前記重量信号及び前記単重値に基づいて、前記第１スクリュー部及び前記第２スクリュー部のいずれか一方の搬送動作を制御する、請求項２〜６のいずれか一項に記載の自動計量装置。
【請求項８】
前記第１スクリュー部は、前記被計量物を搬送する第１搬送路を有し、
前記第２スクリュー部は、前記被計量物を搬送する第２搬送路を有し、
前記第１搬送路と前記第２搬送路とは、物理的に分離されている、請求項２〜６のいずれか一項に記載の自動計量装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第１スクリュー部における前記被計量物の搬送速度が前記第２スクリュー部における前記被計量物の搬送速度よりも遅くなるように制御する、請求項２〜８のいずれか一項に記載の自動計量装置。
【請求項１０】
前記スクリュー機構は、前記被計量物の搬送路を構成するトラフと、前記被計量物を回転により搬送するスクリュー装置と、当該スクリュー装置を回転させる駆動部と、を少なくとも有し、
前記重量計量部は、前記スクリュー機構が取り付けられる装置本体の内部に配置されていると共に、当該装置本体に接続されており、
前記トラフと接続されると共に、前記装置本体内において前記重量計量部と接続される接続部材を備える、請求項１に記載の自動計量装置。
【請求項１１】
前記スクリュー機構は、前記被計量物の搬送路を構成するトラフと、前記被計量物を回転により搬送するスクリュー装置と、当該スクリュー装置を回転させる駆動部と、を少なくとも有し、
前記重量計量部は、前記スクリュー機構が取り付けられる装置本体の内部に配置されていると共に、当該装置本体に接続されており、
前記スクリュー装置と接続されると共に、前記装置本体内において前記重量計量部と接続される接続部材を備える、請求項１に記載の自動計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自動計量装置として、組合せ計量装置が開示されている。この組合せ計量装置は、投入された被計量物を外側に向かって搬送する分散部と、分散部の外周に沿って放射状に配置され、分散部から排出される被計量物を回転するスクリューで搬送する複数の搬送部と、搬送部から排出された被計量物を計量する複数の計量ホッパと、を備えている。この組合せ計量装置では、搬送部の出口側の端部に配置されると共に被計量物の通過に応じて開閉するフラップを備えており、フラップの開閉によって被計量物の有無を検知し、搬送部における搬送動作を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１４−５０９２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動計量装置においては、計量精度及び稼働率の向上が望まれている。計量精度及び稼働率を向上させるためには、搬送部の後段に配置される計量ホッパ等への被計量物の供給量を精度良く制御する必要がある。上記従来の自動計量装置では、フラップの開閉を検知するセンサを備えており、センサによるフラップの開閉の検知結果に基づいて被計量物の有無を検知している。これにより、従来の自動計量装置では、搬送部の搬送動作を制御し、計量ホッパ等への被計量物の供給量を制御している。しかしながら、例えば２個の被計量物が連なって搬送される場合、フラップの１回の開動作であっても、２個の被計量物が供給されることがある。そのため、従来の自動計量装置では、センサの検知結果と実際の供給量とが異なることがあり、被計量物の供給量を精度良く制御することができないおそれがある。
【０００５】
本発明は、計量精度及び稼働率の向上を図ることができる自動計量装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る自動計量装置は、外部から投入される被計量物をスクリューによって搬送するスクリュー機構と、スクリュー機構に接続され、スクリュー機構において搬送されている被計量物の重量に関する重量信号を出力する重量計量部と、重量計量部から出力される重量信号に基づいて、スクリュー機構の搬送動作を制御する制御部と、を備える。
【０００７】
この自動計量装置では、重量計量部がスクリュー機構に接続されている。これにより、スクリュー機構で搬送する被計量物の重量値を計測できる。そして、自動計量装置では、重量計量部から出力される重量信号に基づいてスクリュー機構の搬送動作を制御する。そのため、搬送中の被計量物の重量値に基づく搬送動作の制御が可能となる。したがって、スクリュー機構の後段に配置されるホッパ等への被計量物の重量又は個数を正確に把握でき、被計量物の供給量を精度良く制御できる。その結果、計量精度及び稼働率を向上できる。
【０００８】
一実施形態においては、スクリュー機構は、外部から投入される被計量物を搬送する第１スクリュー部と、第１スクリュー部から供給された被計量物を搬送する第２スクリュー部と、を有し、重量計量部は、第２スクリュー部に接続され、当該第２スクリュー部において搬送されている被計量物の重量に関する重量信号を出力し、制御部は、重量計量部から出力される重量信号に基づいて、第１スクリュー部及び第２スクリュー部のうちの少なくとも一方の搬送動作を制御する。第１スクリュー部及び第２スクリュー部の２つのスクリュー部が設けられている場合、後段の第２スクリュー部において搬送されている被計量物の重量を計量することにより、例えば第１スクリュー部の搬送動作を制御することで、第２スクリュー部の状態に応じた被計量物の供給を、第１スクリュー部から第２スクリュー部に対して行うことができる。
【０００９】
一実施形態においては、制御部は、重量信号に基づいて、第２スクリュー部で計測される重量が第１所定値よりも大きいと判断した場合、第１スクリュー部における搬送動作を停止させる。これにより、第２スクリュー部に過剰に被計量物が供給されることを抑制できる。その結果、第２スクリュー部において、適切な量の被計量物を後段の装置に供給することができる。
【００１０】
一実施形態においては、制御部は、重量信号に基づいて、第２スクリュー部で計測される重量が第２所定値よりも小さいと判断した場合、第１スクリュー部における搬送動作を開始させる。これにより、第２スクリュー部において搬送される被計量物が少なくなった場合には、第１スクリュー部から被計量物が供給されることになる。したがって、第２スクリュー部において、常に適切な量の被計量物を搬送する状態が維持される。
【００１１】
一実施形態においては、制御部は、時間的前後で計測される重量信号の差分に基づいて、第２スクリュー部における搬送動作を停止させる。これにより、被計量物を搬送しない際の無駄な動作を抑制できるため、効率的な計量が可能となる。
【００１２】
一実施形態においては、第２スクリュー部から供給された被計量物を保持すると共に、開閉可能に設けられたゲートを有するホッパを備え、第２スクリュー部が停止している場合、制御部は、重量信号に基づいて第１スクリュー部から新たに被計量物が投入されたと判断した場合、又は、ホッパの状態に基づいて、第２スクリュー部における搬送動作の開始に関する制御をする。第１スクリュー部から新たに被計量物が投入されたと判断した場合に第２スクリュー部における搬送動作を再開させることにより、第２スクリュー部における被計量物の状態に応じた搬送ができる。また、例えば、ホッパのゲートが開かれた場合は、ホッパにおいて次の被計量物を受け入れ可能な状態となる。そのため、ホッパのゲートが開いたときに第２スクリュー部の搬送動作を再開させることにより、次の被計量物を第２スクリュー部からホッパに供給できるため、適切な処理が可能となる。
【００１３】
一実施形態においては、制御部は、外部から投入される被計量物の１個当たりの重量に関する値である単重値を記憶する記憶部を有し、重量信号及び単重値に基づいて、第１スクリュー部及び第２スクリュー部のいずれか一方の搬送動作を制御する。被計量物の単重値を用いることにより、スクリュー搬送機構において搬送されている被計量物の個数を把握することができる。そのため、被計量物の個数に応じた搬送動作の制御が可能となる。
【００１４】
一実施形態においては、第１スクリュー部は、被計量物を搬送する第１搬送路を有し、第２スクリュー部は、被計量物を搬送する第２搬送路を有し、第１搬送路と第２搬送路とは、物理的に分離されている。これにより、重量検量部が第２スクリュー部において搬送される被計量物を精度良く計量できる。
【００１５】
一実施形態においては、制御部は、第１スクリュー部における被計量物の搬送速度が第２スクリュー部における被計量物の搬送速度よりも遅くなるように制御する。第１スクリュー部において被計量物を比較的低速で搬送することにより、例えば個々の被計量物が独立して搬送される場合には、外部から投入された被計量物を１個ずつ分離して搬送することが可能となる。また、第２スクリュー部において被計量物を比較的高速で搬送することにより、後段の装置に対して被計量物を効率的に搬送することが可能となる。
【００１６】
一実施形態においては、スクリュー機構は、被計量物の搬送路を構成するトラフと、被計量物を回転により搬送するスクリュー装置と、当該スクリュー装置を回転させる駆動部と、を少なくとも有し、重量計量部は、スクリュー機構が取り付けられる装置本体の内部に配置されていると共に、当該装置本体に接続されており、トラフと接続されると共に、装置本体内において重量計量部と接続される接続部材を備える。
【００１７】
一実施形態においては、スクリュー機構は、被計量物の搬送路を構成するトラフと、被計量物を回転により搬送するスクリュー装置と、当該スクリュー装置を回転させる駆動部と、を少なくとも有し、重量計量部は、スクリュー機構が取り付けられる装置本体の内部に配置されていると共に、当該装置本体に接続されており、スクリュー装置と接続されると共に、装置本体内において重量計量部と接続される接続部材を備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、計量精度及び稼働率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、一実施形態に係る組合せ計量装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、組合せ計量装置を模式的に示す側面図である。
【図３】図３は、組合せ計量装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、第２スクリュー部の構成を示す図である。
【図５】図５は、制御部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２１】
（１）全体構成
図１は、一実施形態に係る組合せ計量装置を示す斜視図である。図２は、組合せ計量装置を模式的に示す側面図である。図３は、組合せ計量装置の構成を示すブロック図である。
【００２２】
組合せ計量装置１は、物品供給シュート１０と、複数の第１スクリュー部（スクリュー搬送機構）２０と、複数の第２スクリュー部（スクリュー搬送機構）３０と、複数の計量ホッパ４０と、集合排出シュート５０と、タイミングホッパ６０と、制御部７０と、を備えている。
【００２３】
本実施形態の組合せ計量装置１は、第１スクリュー部２０、第２スクリュー部３０及び計量ホッパ４０のそれぞれが直線的に並んで（物品の搬送方向に直交する方向に並んで）配置されている直線型の計量装置である。組合せ計量装置１により計量される物品は、例えば、鶏肉、野菜等の食品である。組合せ計量装置１では、物品を１個ずつ計量し、それらの物品を組み合わせて供給する。
【００２４】
上記構成を有する組合せ計量装置１は、以下のように機能する。組合せ計量装置１には、図示しないフィーダにより、組合せ計量装置１の被計量物としての物品が搬送される。フィーダによって搬送されてくる物品は、物品供給シュート１０に投入される。物品供給シュート１０に投入された物品は、各第１スクリュー部２０に供給される。第１スクリュー部２０のそれぞれは、物品供給シュート１０から供給された物品を、各第２スクリュー部３０に供給する。第２スクリュー部３０のそれぞれは、第１スクリュー部２０から供給された物品を、第２スクリュー部３０に対応して設けられた計量ホッパ４０まで搬送し、その計量ホッパ４０に供給する。
【００２５】
制御部７０は、計量ホッパ４０が有する後述の第２ロードセル４６の計量値（計量ホッパ４０内の物品の計量値）を基に組合せ計量演算を行い、組合せ計量演算の結果が所定の許容範囲内で、かつ最も目標値に近くなる物品の組合せを選択する。選択された組合せに含まれる計量ホッパ４０内の物品は、集合排出シュート５０へと排出される。集合排出シュート５０に排出された物品は、タイミングホッパ６０に供給される。タイミングホッパ６０は、例えば、組合せ計量装置１の後段に設置された製袋包装機等に物品を供給する。
【００２６】
（２）詳細構成
続いて、組合せ計量装置１の各部の構成について詳細に説明する。
【００２７】
（２−１）物品供給シュート
物品供給シュート１０は、組合せ計量装置１において外部から物品が投入される部分である。物品供給シュート１０は、物品供給シュート１０に物品を投入するフィーダ（図示しない）の下方に位置することとなる。物品供給シュート１０は、フィーダが搬送してくる物品の供給を受け、第１スクリュー部２０へと物品を供給する。
【００２８】
（２−２）第１スクリュー部
第１スクリュー部２０は、物品を搬送するスクリュー搬送機構である。第１スクリュー部２０は、トラフ２１と、スクリュー装置２２と、シュート２３と、固定部２４と、を有している。トラフ２１は、例えば、凹状を呈しており、物品の搬送路（第１搬送路）２１ａを構成している。
【００２９】
スクリュー装置２２は、スクリュー２５と、第１モータ２６と、を有している。スクリュー装置２２は、スクリュー２５を回転させることによって物品を搬送する搬送手段である。スクリュー２５は、トラフ２１の延在方向に沿って、トラフ２１内に配置されている。スクリュー２５は、第１モータ２６によって駆動されて回転する。スクリュー２５と第１モータ２６とは、回転軸２７を介して連結されている。スクリュー２５には、回転軸２７を介して第１モータ２６の駆動力が伝達される。第１モータ２６の動作は、制御部７０によって制御されている。
【００３０】
シュート２３は、物品供給シュート１０から供給される物品をトラフ２１に案内するガイド部材である。シュート２３は、例えば、板状の部材により構成されており、例えば、筒状を呈している。シュート２３は、トラフ２１に取り付けられている。具体的には、シュート２３は、トラフ２１において、本体フレーム１００寄りの位置（基端部側）に取り付けられている。
【００３１】
固定部２４は、トラフ２１及びスクリュー装置２２を支持すると共に、本体フレーム１００に固定される。固定部２４は、支持部材２８と、固定部材２９と、を有している。支持部材２８は、トラフ２１を支持する。支持部材２８は、例えば、略Ｌ字状をしており、トラフ２１の下部に位置してトラフ２１を支持している。
【００３２】
固定部材２９は、支持部材２８を支持すると共に、本体フレーム（装置本体）１００に取り付けられる。固定部材２９は、例えば図示しないボルト等によって、本体フレーム１００の一側面に固定される。固定部材２９には、回転軸２７が挿通される挿通孔（図示しない）が形成されている。固定部材２９は、スクリュー装置２２と第１モータ２６との間に位置する。これにより、第１モータ２６は、本体フレーム１００の内部に配置される。また、固定部材２９には、第１モータ２６が図示しない支持部材を介して固定されている。この構成により、第１スクリュー部２０は、ユニット構造とされており、本体フレーム１００に対して各部を一体的に取り付けることが可能とされている。第１スクリュー部２０は、物品供給シュート１０から排出される物品を、シュート２３を介して受け取り、回転するスクリュー２５によってトラフ２１に沿って搬送して、第２スクリュー部３０に供給する。
【００３３】
（２−３）第２スクリュー部
第２スクリュー部３０は、物品を搬送するスクリュー搬送機構である。図４は、第２スクリュー部の構成を示す図である。図４に示されるように、第２スクリュー部３０は、トラフ３１と、スクリュー装置３２と、シュート３３と、固定部（接続部材）３４と、を有している。第２スクリュー部３０には、第１ロードセル３５が接続されている。
【００３４】
トラフ３１は、例えば、凹状を呈しており、物品の搬送路（第２搬送路）３１ａを構成している。第２スクリュー部３０の搬送路３１ａは、第１スクリュー部２０の搬送路２１ａよりも下方に位置しており、搬送路２１ａと物理的に分離されている。スクリュー装置３２は、スクリュー３６と、第２モータ（駆動部）３７と、を有している。スクリュー装置３２は、スクリュー３６を回転させることによって物品を搬送する搬送手段である。スクリュー３６は、トラフ３１の延在方向に沿って、トラフ３１内に配置されている。スクリュー３６は、第２モータ３７によって駆動されて回転する。スクリュー３６と第２モータ３７とは、回転軸３８を介して連結されている。スクリュー３６には、回転軸３８を介して第２モータ３７の駆動力が伝達される。第２モータ３７の動作は、制御部７０によって制御されている。
【００３５】
シュート３３は、第１スクリュー部２０から供給される物品をトラフ３１に案内するガイド部材である。シュート３３は、例えば、板状の部材により構成されており、例えば、筒状を呈している。シュート３３は、トラフ３１に取り付けられている。具体的には、シュート３３は、トラフ３１において、本体フレーム１００寄りの位置（基端部側）に取り付けられている。
【００３６】
固定部３４は、トラフ３１及びスクリュー装置３２を支持すると共に、本体フレーム１００に固定される。固定部３４は、第１支持部材３９ａと、第２支持部材３９ｂと、第１固定部材３９ｃと、第２固定部材３９ｄと、を有している。第１支持部材３９ａは、トラフ３１を支持する。第１支持部材３９ａは、例えば、略Ｌ字状をしており、トラフ３１の下部に位置してトラフ３１を支持している。
【００３７】
第２支持部材３９ｂは、第１支持部材３９ａに接続されると共に回転軸３８及び第２モータ３７を支持する。第２支持部材３９ｂには、本体フレーム１００の内側に配置される第１ロードセル３５の一端部が固定されている。第１ロードセル３５の他端部は、第１固定部材３９ｃに固定されている。すなわち、第１支持部材３９ａ及び第２支持部材３９ｂ（トラフ３１、スクリュー装置３２及びシュート３３）は、第１ロードセル３５を介して、第１固定部材３９ｃに接続されている。第１固定部材３９ｃは、第２固定部材３９ｄに固定されている。これにより、第１ロードセル３５は、トラフ３１、スクリュー装置３２及びシュート３３における重量値を計測することができる。なお、トラフ３１、スクリュー装置３２及びシュート３３のいずれにも接していない構成である場合、第１ロードセル３５は、トラフ３１及びスクリュー装置３２における重量値を計測することになる。
【００３８】
第２固定部材３９ｄは、第１固定部材３９ｃを支持すると共に、本体フレーム１００に取り付けられる。第２固定部材３９ｄは、例えば図示しないボルト等によって、本体フレーム１００の一側面に固定される。第２固定部材３９ｄが本体フレーム１００に固定されることにより、第１ロードセル３５は、第１固定部材３９ｃ及び第２固定部材３９ｄを介して、本体フレーム１００に間接的に固定（接続）される。第２固定部材３９ｄには、第２支持部材３９ｂが挿通される挿通孔３９ｈが形成されている。挿通孔３９ｈの外形は、第２支持部材３９ｂが上下及び／又は左右に移動した場合であっても、挿通孔３９ｈと第２支持部材３９ｂとが接触しないように設定されている。挿通孔３９の内側と第２支持部材３９ｂとの間には、ダイアフラム３９ｅが設けられている。ダイアフラム３９ｅは、本体フレーム１００内への液体や物品の浸入を防止する。
【００３９】
第２固定部材３９ｄは、スクリュー装置３２と第２モータ３７との間に位置する。これにより、第２モータ３７は、本体フレーム１００の内部に配置される。固定部３４では、トラフ３１に物品が供給された場合、その物品の重量を、第１支持部材３９ａ及び第２支持部材３９ｂを介して、第１ロードセル３５に伝達する。
【００４０】
上記構成により、第２スクリュー部３０は、ユニット構造とされており、本体フレーム１００に対して各部を一体的に取り付けることが可能とされている。第２スクリュー部３０は、第１スクリュー部２０から供給される物品を、シュート３３を介して受け取り、回転するスクリュー３６によってトラフ３１に沿って搬送して、計量ホッパ４０に供給する。
【００４１】
（２−４）計量ホッパ
組合せ計量装置１は、第２スクリュー部３０と同数の計量ホッパ４０を有する。各第２スクリュー部３０の下方には、計量ホッパ４０が１つ配置される。計量ホッパ４０は、第２スクリュー部３０から供給された物品の重量、すなわち第１スクリュー部２０から第２スクリュー部３０を介して供給された物品の重量を計量する。
【００４２】
各計量ホッパ４０の下部には、ＷＨゲート４２が設けられている。ＷＨゲート４２が開かれることで、集合排出シュート５０に、計量ホッパ４０内の物品が供給される。各ＷＨゲート４２は、図示しないリンク機構が、ステッピングモータ４４により動作させられることで開閉する。ステッピングモータ４４の開閉は、制御部７０により制御される。
【００４３】
各計量ホッパ４０は、計量ホッパ４０に保持される物品を計量するための第２ロードセル４６を有する。第２ロードセル４６は、重量計量部の一例である。第２ロードセル４６の計量結果は、重量信号として、図示しない増幅器を介して後述する制御部７０のマルチプレクサ７３に送信される。
【００４４】
（２−５）集合排出シュート
集合排出シュート５０は、排出経路部材の一例である。集合排出シュート５０は、第２ロードセル４６の計量結果に基づいた組合せ計量後に、計量ホッパ４０から組合せに選択された計量済みの物品が供給される。集合排出シュート５０は、計量ホッパ４０から供給された物品を集合させてタイミングホッパ６０に供給する。
【００４５】
（２−６）タイミングホッパ
タイミングホッパ６０は、集合排出シュート５０から供給された物品を、後段の製袋包装機等に受け渡す。タイミングホッパ６０の下部には、ＴＨゲート６２が設けられている。ＴＨゲート６２が開かれることで、後段の製袋包装機等に、タイミングホッパ６０内の物品が供給される。ＴＨゲート６２は、図示しないリンク機構が、ステッピングモータ６４により動作させられることで開閉する。ステッピングモータ６４の開閉は、制御部７０により制御される。タイミングホッパ６０は、このＴＨゲート６２を閉鎖している間は、集合排出シュート５０から滑り落ちた被計量物を受け、その内部に保持し、ＴＨゲート６２を開放することによって、保持した被計量物を下方へ送り、後段の製袋包装機等に受け渡す。
【００４６】
（２−７）制御部
図３に示されるように、制御部７０は、ＣＰＵ（Central ProcessingUnit）７１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ７２と、を有する。また、制御部７０は、マルチプレクサ７３と、Ａ／Ｄ変換器７４と、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）７５と、を有する。
【００４７】
マルチプレクサ７３は、ＤＳＰ７５の命令に従い、第２ロードセル４６の重量信号から１の重量信号を選択し、Ａ／Ｄ変換器７４に送信する。Ａ／Ｄ変換器７４は、マルチプレクサ７３から受け取った重量信号（アナログ信号）を、ＤＳＰ７５から送信されるタイミング信号に従いデジタル信号に変換し、ＤＳＰ７５に送信する。ＤＳＰ７５は、Ａ／Ｄ変換器７４から送信されたデジタル信号に対してフィルタ処理を行う。
【００４８】
制御部７０は、第１モータ２６、第２モータ３７、ステッピングモータ４４、ステッピングモータ６４、及びタッチパネル７６等、組合せ計量装置１の各部と接続されている。タッチパネル７６は、入力と出力の両機能を兼ね備えた液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であり、入力部及び出力部として機能する。タッチパネル７６は、組合せ計量に関する各種設定等の入力を受け付ける。例えば、タッチパネル７６は、運転パラメータの入力、及び、物品の１個当たりの重量に関する単重値の入力等を受け付ける。制御部７０では、ＣＰＵ７１が、メモリ７２に記憶されているプログラムを実行することで、組合せ計量装置１の各部を制御する。
【００４９】
制御部７０は、例えば、計量ホッパ４０における計量値を基に、組合せ計量演算を行う。具体的には、制御部７０は、ＤＳＰ７５によりフィルタ処理された信号を用いて、各計量ホッパ４０に保持されている物品の重量を算出し、重量の合計が所定の目標重量範囲で、且つ、最も目標値に近くなるよう組合せ計量演算を行う。そして、制御部７０は、組合せ計量演算の結果を基に、計量ホッパ４０の組合せを決定し、決定された計量ホッパ４０のＷＨゲート４２が開くよう、ステッピングモータ４４の動作を制御する。また、制御部７０は、タイミングホッパ６０のＴＨゲート６２の開閉を制御する。
【００５０】
制御部７０は、第１モータ２６及び第２モータ３７を制御することにより、第１スクリュー部２０及び第２スクリュー部３０における物品の搬送を制御する。制御部７０は、第１スクリュー部２０のスクリュー２５の回転速度よりも第２スクリュー部３０のスクリュー３６の回転速度が遅くなるように、第１モータ２６及び第２モータ３７を制御する。すなわち、制御部７０は、第１スクリュー部２０において物品が搬送される搬送速度が第２スクリュー部３０において物品が搬送される搬送速度よりも遅くなるように、第１モータ２６及び第２モータ３７を制御する。
【００５１】
上記のように、第１スクリュー部２０における搬送速度を第２スクリュー部３０における搬送速度よりも遅く設定することにより、第２スクリュー部３０に供給される物品の間隔を広くすることができる。つまり、第１スクリュー部２０で搬送される物品は、第２スクリュー部３０に供給されると、早い速度で搬送されるため、第１スクリュー部２０で搬送している際の物品間の間隔よりも、第２スクリュー部３０で搬送している物品間の間隔が広くなる。これにより、第２スクリュー部３０は計量ホッパ４０に対して、物品を１つずつ搬送することが容易となる。
【００５２】
制御部７０は、第２スクリュー部３０において搬送される物品の重量に基づいて、第１スクリュー部２０及び第２スクリュー部３０の搬送動作を制御する。具体的には、制御部７０は、第１ロードセル３５から出力される重量信号を受け取ると、この重量信号と物品の１個当たりの重量に関する単重値とに基づいて、第１モータ２６及び第２モータ３７を制御する。単重値は、例えば、タッチパネル７６において作業者によって入力され、制御部７０の記憶部（例えば、メモリ７２、ハードディスク等）に記憶されている。
【００５３】
具体的には、制御部７０は、重量信号と単重値とに基づいて、第２スクリュー部３０において搬送されている物品の重量が第１の値（第１所定値）よりも大きいか否かを判断する。制御部７０は、物品の重量が第１の値よりも大きいと判断した場合には、第１モータ２６を停止させて第１スクリュー部２０における物品の搬送動作を停止させる。第１の値は、適宜設定されればよいが、例えば、８００ｇ程度に設定されている。物品が鶏肉である場合、物品の１個当たりの重量（単重値）は、３００ｇ〜４００ｇ程度である。そのため、制御部７０は、第２スクリュー部３０において例えば２個の鶏肉が搬送されている場合には、第１スクリュー部２０における物品の搬送動作を停止させる。これにより、第１スクリュー部２０から第２スクリュー部３０への物品の供給が停止される。
【００５４】
また、制御部７０は、重量信号と単重値とに基づいて、第２スクリュー部３０において搬送されている物品の重量が第２の値（第２所定値）よりも小さいか否かを判断する。物品の重量は、先に計測された重量との差で求められる。制御部７０は、物品の重量が第２の値よりも小さいと判断した場合には、停止している第１モータ２６を駆動させて第１スクリュー部２０における物品の搬送動作を再開させる。第２の値は、適宜設定されればよいが、例えば、２００ｇ程度に設定されている。上述のように物品の単重値は３００ｇ〜４００ｇ程度であるため、制御部７０において物品の重量が第２の値よりも小さいと判断した場合とは、第２スクリュー部３０に物品が無い状態である。制御部７０は、第２スクリュー部３０において物品が搬送されていない場合には、第１スクリュー部２０における物品の搬送動作を再開させる。これにより、第１スクリュー部２０から第２スクリュー部３０への物品の供給が再開される。
【００５５】
また、制御部７０は、時間的前後で第１ロードセル３５により計測される重量信号の差分、すなわち現在の計量結果とその前の計量結果との差分に基づいて、第２スクリュー部３０における搬送動作を停止させる。つまり、制御部７０は、第２スクリュー部３０が計量ホッパ４０に物品を排出した場合、それ以上物品が排出されないように第２スクリュー部３０の動作を停止させる。これにより、第２スクリュー部３０から後段の計量ホッパ４０に物品を個別に排出することが容易となる。また、制御部７０は、計量ホッパ４０のＷＨゲート４２が開かれた場合、又は、重量信号に基づいて第２スクリュー部３０において重量が検知された場合には、第２スクリュー部３０における物品の搬送動作を再開させる。つまり、制御部７０は、計量ホッパ４０の状態に基づいて第２スクリュー部３０の搬送動作を再開させることができる。
【００５６】
制御部７０の動作について、図５を参照して説明する。図５は、制御部の動作を示すフローチャートである。
【００５７】
図５に示されるように、最初に、物品供給シュート１０から物品が第１スクリュー部２０に供給されると、制御部７０は、第１モータ２６を駆動させ、第１スクリュー部２０において搬送動作を開始させる（ステップＳ０１）。次に、制御部７０は、第２スクリュー部３０において重量が検知されたか否かを判断する（ステップＳ０２）。具体的には、制御部７０は、第１ロードセル３５から出力される重量信号を受け取り、重量信号に基づいて、第２スクリュー部３０において重量が検知されたか否かを判断する。制御部７０は、第２スクリュー部３０において重量が検知されたと判断した場合には（ステップＳ０２：ＹＥＳ）、ステップＳ０４に進む。一方、制御部７０は、第２スクリュー部３０において重量が検知されたと判断しなかった場合には（ステップＳ０２：ＮＯ）、ステップＳ０３に進む。
【００５８】
ステップＳ０３では、制御部７０は、計量ホッパ４０のＷＨゲート４２が開かれたか否かを判断する。制御部７０は、計量ホッパ４０のＷＨゲート４２が開かれたと判断した場合には、第２モータ３７を駆動させ、第２スクリュー部３０において搬送動作を開始させる（ステップＳ０４）。一方、制御部７０は、計量ホッパ４０のＷＨゲート４２が開かれたと判断しなかった場合には、ステップＳ０２の処理に戻る。
【００５９】
続いて、制御部７０は、第２スクリュー部３０において搬送される物品の重量が第１の値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ０５）。制御部７０は、物品の重量が第１の値よりも大きいと判断した場合には（ステップＳ０５：ＹＥＳ）、第１モータ２６の駆動を停止させ、第１スクリュー部２０において搬送動作を停止させる（ステップＳ０６）。一方、制御部７０は、物品の重量が第１の値よりも大きいと判断しなかった場合には（ステップＳ０５：ＮＯ）、同処理を繰り返す。
【００６０】
続いて、制御部７０は、第２スクリュー部３０において搬送される物品の重量が第２の値よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ０７）。制御部７０は、物品の重量が第２の値よりも小さいと判断した場合には（ステップＳ０７：ＹＥＳ）、第２モータ３７の駆動を停止させ、第２スクリュー部３０において搬送動作を停止させる（ステップＳ０８）。一方、制御部７０は、物品の重量が第２の値よりも小さいと判断しなかった場合には（ステップＳ０７：ＮＯ）、同処理を繰り返す。
【００６１】
（作用効果）
以上説明したように、本実施形態に係る組合せ計量装置１では、第１ロードセル３５がスクリュー機構に接続されている。これにより、スクリュー機構で搬送する被計量物の重量値を計測できる。そして、組合せ計量装置１では、第１ロードセル３５から出力される重量信号に基づいてスクリュー機構の搬送動作を制御する。そのため、搬送中の被計量物の重量値に基づく搬送動作の制御が可能となる。したがって、スクリュー機構の後段に配置されるホッパ等への被計量物の重量又は個数を正確に把握でき、被計量物の供給量を精度良く制御できる。組合せ計量においては、計量ホッパ４０に供給される物品の量や個数が少ない方が組合せの数が多くなるため、目標値に近くなるような組合せを容易に設定することができ、計量精度及び稼働率が高くなる。言い換えれば、計量ホッパ４０に供給される物品の量や個数が多くなると、目標値に近くなるような組合せを設定することが難しくなり、計量精度及び稼働率が低くなる。本実施形態の組合せ計量装置１では、計量ホッパ４０に対して被計量物を精度良く供給することができるため、計量ホッパ４０に例えば物品を１個ずつ正確に供給できる。そのため、組合せ計量装置１では、計量精度及び稼働率の向上を図ることができる。
【００６２】
本実施形態では、スクリュー機構は、外部から投入される物品を搬送する第１スクリュー部２０と、第１スクリュー部２０から供給された被計量物を搬送する第２スクリュー部３０とを有している。第１ロードセル３５は、第２スクリュー部３０に接続され、第２スクリュー部３０において搬送されている物品の重量に関する重量信号を出力し、制御部７０は、第１ロードセル３５から出力される重量信号に基づいて、第１スクリュー部２０及び第２スクリュー部３０のうちの少なくとも一方の搬送動作を制御する。第１スクリュー部２０及び第２スクリュー部３０の２つのスクリュー部が設けられている場合、後段の第２スクリュー部３０において搬送されている物品の重量を計量することにより、第１スクリュー部２０の搬送動作を制御することで、第２スクリュー部３０の状態に応じた物品の供給を、第１スクリュー部２０から第２スクリュー部３０に対して行うことができる。
【００６３】
本実施形態では、制御部７０は、重量信号に基づいて、第２スクリュー部３０で計測される物品の重量が第１の値よりも大きいと判断した場合、第１スクリュー部２０における搬送動作を停止させる。これにより、第２スクリュー部３０に過剰に被計量物が供給されることを抑制できる。その結果、第２スクリュー部３０において、適切な量の物品を計量ホッパ４０に供給することができる。
【００６４】
本実施形態では、制御部７０は、重量信号に基づいて、第２スクリュー部３０で計測される物品の重量が第２の値よりも小さいと判断した場合、第１スクリュー部２０における搬送動作を開始させる。これにより、第２スクリュー部３０において搬送される物品が少なくなった（無くなった）場合には、第１スクリュー部２０から物品が供給されることになる。したがって、第２スクリュー部３０において、常に適切な量の物品を搬送する状態が維持される。
【００６５】
本実施形態では、時間的前後で計測される重量信号の差分に基づいて、第２スクリュー部３０における搬送動作を停止させる。これにより、物品を搬送しない際の無駄な動作を抑制できるため、効率的な計量が可能となる。
【００６６】
本実施形態では、第２スクリュー部３０から供給された物品を保持すると共に、開閉可能に設けられたＷＨゲート４２を有する計量ホッパ４０を備えている。第２スクリュー部３０が停止している場合、制御部７０は、重量信号に基づいて第１スクリュー部２０から新たに物品が投入されたと判断した場合、又は、計量ホッパ４０の状態に基づいて、第２スクリュー部３０における搬送動作の開始に関する制御をする。第１スクリュー部２０から新たに物品が投入されて第２スクリュー部３０において物品が搬送されていると判断した場合に第２スクリュー部３０における搬送動作を再開させることにより、第２スクリュー部３０における物品の状態に応じた搬送ができる。また、計量ホッパ４０のＷＨゲート４２が開かれた場合は、計量ホッパ４０において次の物品を受け入れ可能な状態となる。そのため、計量ホッパ４０のＷＨゲート４２が開いたときに第２スクリュー部３０の搬送動作を開始させることにより、次の物品を第２スクリュー部３０から計量ホッパ４０に供給できるため、適切な処理が可能となる。
【００６７】
本実施形態では、制御部７０は、外部から投入される物品の１個当たりの重量に関する値である単重値を記憶する記憶部を有している。制御部７０は、重量信号及び単重値に基づいて、第１スクリュー部２０及び第２スクリュー部３０のいずれか一方の搬送動作を制御する。物品の単重値を用いることにより、スクリュー搬送機構において搬送されている物品の個数を把握することができる。そのため、物品の個数に応じた搬送動作の制御が可能となる。
【００６８】
本実施形態では、第１スクリュー部２０は、物品を搬送する搬送路２１ａを有し、第２スクリュー部３０は、物品を搬送する搬送路３１ａを有している。搬送路２１ａと搬送路３１ａとは、物理的に分離されている。これにより、第１ロードセル３５が第２スクリュー部３０において搬送される物品を精度良く計量できる。
【００６９】
本実施形態では、制御部７０は、第１スクリュー部２０における物品の搬送速度が第２スクリュー部３０における物品の搬送速度よりも遅くなるように制御する。第１スクリュー部２０において物品を比較的低速で搬送することにより、個々の物品が独立して搬送される鶏肉等である場合には、外部から投入された物品を１個ずつ分離して搬送することが可能となる。また、第２スクリュー部３０において物品を比較的高速で搬送することにより、計量ホッパ４０に対して物品を効率的に搬送することが可能となる。
【００７０】
本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、自動計量装置として組合せ計量装置１を一例に説明したが、自動計量装置は、組合せ計量装置に限定されない。
【００７１】
上記実施形態では、第２スクリュー部３０において搬送している物品の重量に関する重量信号を出力する重量計量部としてロードセル（第１ロードセル３５）を一例に説明したが、重量計量部はこれに限定されない。重力計測部としては、例えば、フォースバランスセンサ、音叉センサ等であってもよい。要するに第２スクリュー部３０に物理的に印加される重量をアナログ又はデジタル信号に変換できるものであればどのようなものを利用しても構わない。
【００７２】
上記実施形態では、第２スクリュー部３０において、トラフ３１を固定部３４より支持する形態を一例に説明した。しかし、スクリュー装置３２が固定部により支持される形態であってもよい。
【００７３】
上記実施形態では、第１スクリュー部２０、第２スクリュー部３０及び計量ホッパ４０のそれぞれが直線的に並んで配置されている形態を一例に説明したが、組合せ計量装置は、スクリュー部が分散テーブルを中心に放射状に配置された円形配置の形態であってもよい。
【００７４】
上記実施形態では、単重値をタッチパネル７６により入力される形態を一例に説明したが、単重値は、他の方法によって記憶されていてもよい。例えば、単重値は、計量ホッパ４０において計量された結果に基づいて設定されてもよい。この場合、単重値は、定期的に更新されてもよい。
【００７５】
上記実施形態では、計量ホッパ４０において第２ロードセル４６によって物品の重量を計量しているが、第２スクリュー部３０に接続された第１ロードセル３５によって物品の重量を計量してもよい。
【００７６】
上記実施形態では、第２スクリュー部３０の下方に計量ホッパ４０が配置されている形態を一例に説明したが、第２スクリュー部３０と計量ホッパ４０との間にプールホッパ等が設けられていてもよい。
【００７７】
上記実施形態では、物品として食品を一例に説明したが、物品は他のものであってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１…組合せ計量装置、２０…第１スクリュー部（スクリュー搬送機構）、２１…トラフ、２１ａ…搬送路（第１搬送路）、２２…スクリュー装置、３０…第２スクリュー部（スクリュー搬送機構）、３１…トラフ、３１ａ…搬送路（第２搬送路）、３２…スクリュー装置、３４…固定部（接続部材）、３５…第１ロードセル（重量計量部）、４０…計量ホッパ、４２…ＷＨゲート、７０…制御部。
【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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