(57)【要約】【課題】排出モード設定時にオペレータが回収箱などを常時監視する必要がなく、切り換え作業時の作業性を向上させることができる組合せ計量装置を提供する。【解決手段】複数の計量器１２のそれぞれで計量された被計量物の計量値に基づいて組合せ演算を行い、許容範囲内の重量となる組合せの計量ホッパ１０を選択する組合せ演算手段３６と、複数の計量器のそれぞれで計量された被計量物の計量値に基づいて累積演算を行い、各計量ホッパが排出した被計量物の累積値を求める累積演算手段３７と、計量モードと排出モードを切り換えるモード切換手段３８とを備えている。そして計量モード設定時には組合せ演算手段を作動させて選択された計量ホッパからの被計量物の排出動作を繰り返し行わせると共に、排出モード設定時には累積演算手段を作動させて前記累積値が予め設定された排出量に至った場合に被計量物の排出動作を停止させる構成である。【選択図】図２
2009115684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計量物を供給する複数の供給手段と、
前記複数の供給手段に対応して設けられ、各供給手段から供給される被計量物を計量ホッパに収納して計量する複数の計量器と、
各計量器で計量された被計量物の計量値に基づいて組合せ演算を行い、許容範囲内の重量となる組合せの計量ホッパを選択する組合せ演算手段と、
各計量器で計量された被計量物の計量値に基づいて累積演算を行い、各計量ホッパが排出した被計量物の累積値を求める累積演算手段と、
各計量器で被計量物を計量しつつ前記許容範囲内の被計量物を順次排出していく計量モードと、装置内に残留する被計量物を排出する排出モードとを切り換え設定するモード切換手段と、を備え、
計量モード設定時には前記組合せ演算手段を作動させ、該組合せ演算手段によって選択された計量ホッパからの被計量物の排出動作を繰り返し行わせると共に、前記排出モード設定時には前記累積演算手段を作動させ、該累積演算手段によって求められる前記累積値が予め設定された排出量に至った場合に被計量物の排出動作を停止させることを特徴とする組合せ計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、菓子や食品などの被計量物を複数の計量器に分散し、各計量器の計量結果から目標値に近い組合せとなる計量器を選択して被計量物を排出させる組合せ計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
組合せ計量装置は、菓子や果物、形状が一定でない加工食品のように、個々の重量にばらつきのある被計量物を、目標とする重量範囲内となるように計量する装置である。この種の組合せ計量装置は、被計量物を送給する駆動フィーダと、プールホッパと、計量ホッパおよびこれに連結された計量手段からなる計量器とを備えた計量ヘッドを多数有しており、各計量器の計量値を組合せ演算し、許容範囲内の重量となる計量ホッパの組合せを選択して、被計量物を排出させることにより、目標とする重量の商品を得る。
【０００３】
このような組合せ計量装置において被計量物を異なる種類のものに切り換える際、新たな被計量物を投入する前に、装置内部に残留する残留物を装置外に排出することが必要になる。そのため、作業者が手動で動作モードを切り換えて排出モードに設定することにより、装置内の残留物を排出する排出動作が行われる。排出モード設定時の排出動作として、従来は駆動フィーダを連続的に駆動すると共に、プールホッパと計量ホッパの各ゲートを常時開状態としておき、計量ホッパによる計量動作を行わずに、駆動フィーダから供給される残留物をプールホッパと計量ホッパの双方を単に通過させることによって速やかに排出させるように構成されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
組合せ計量装置において排出モードが設定される場合には、残留物が排出される排出シュートの下方に排出残留物を回収するための回収箱や回収袋が設置される。そして回収箱や回収袋に回収された残留物は廃棄されるか、或いは次回以降に同種の被計量物が計量される際に再投入して使用される。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２７１３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した組合せ計量装置は通常幾多の工程を備えた生産ラインの最終的なパッケージング工程の前段に位置しており、被計量物を異なる種類にものに切り換える際には生産ラインの途中に残留する全ての残留物の排出動作が行われる。この場合、排出モード設定時には組合せ計量装置の内部に残留する残留物だけでなく、更にその上流側から搬送されてくる残留物も全て組合せ計量装置を通って排出されることになり、組合せ計量装置からの排出量が膨大になる。
【０００７】
そのため排出モード設定時の排出動作により、排出シュートの下方に設置した回収箱や回収袋が満杯になって残留物が溢れ出す可能性があった。そして従来はこれを防止するため、排出モード設定時にオペレータが回収箱や回収袋を常時監視しておき、残留物が溢れ出す前に排出動作を手動で一旦停止させる必要があり、切り換え作業時の作業性が悪いという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点を解決することを目的としてなされたものであり、排出モード設定時にオペレータが常時監視する必要がなく、切り換え作業時の作業性を向上させることができる組合せ計量装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る組合せ計量装置が解決手段として採用したところは、被計量物を供給する複数の供給手段と、前記複数の供給手段に対応して設けられ、各供給手段から供給される被計量物を計量ホッパに収納して計量する複数の計量器と、各計量器で計量された被計量物の計量値に基づいて組合せ演算を行い、許容範囲内の重量となる組合せの計量ホッパを選択する組合せ演算手段と、各計量器で計量された被計量物の計量値に基づいて累積演算を行い、各計量ホッパが排出した被計量物の累積値を求める累積演算手段と、各計量器で被計量物を計量しつつ前記許容範囲内の被計量物を順次排出していく計量モードと、装置内に残留する被計量物を排出する排出モードとを切り換え設定するモード切換手段とを備えており、計量モード設定時には前記組合せ演算手段を作動させ、該組合せ演算手段によって選択された計量ホッパからの被計量物の排出動作を繰り返し行わせると共に、前記排出モード設定時には前記累積演算手段を作動させ、該累積演算手段によって求められる前記累積値が予め設定された排出量に至った場合に被計量物の排出動作を停止させる構成とした点にある。
【００１０】
かかる構成によれば、排出モード設定時には累積演算手段が作動し、排出動作中に各計量ホッパが排出した被計量物の累積値が求められ、その累積値が予め設定された排出量に至った場合には被計量物の排出動作を停止させることができる。それ故、回収箱や回収袋が残留被計量物で溢れ出す前に排出動作を自動停止させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る組合せ計量装置によれば、排出モード設定時に排出される被計量物が予め設定された排出量に至った場合に排出動作が自動停止するので、オペレータが常時監視しておく必要がなく、切り換え作業時に他の作業を行うことができるので、作業性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。図１は本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置を示す一部切断した概略正面図である。図１において、搬送コンベア１によって搬送されてきた被計量物Ｍは、投入シュート２を介して平坦な円錐状の分散フィーダ３上に供給される。この分散フィーダ３は加振器４の駆動により振動されて被計量物Ｍを周囲に分散させる。分散フィーダ３の下方周囲には加振器８を各々有する複数の駆動フィーダ７が放射状に配置され、この各駆動フィーダ７の先端部下方には、複数のプールホッパ９が各駆動フィーダ７に個々に対応させて円形に配置されている。さらに、複数の計量ホッパ１０が各プールホッパ９に個々に対応させて円形に配設されている。上記プールホッパ９および計量ホッパ１０には、これらの下部排出口を開閉するゲート１３，１４が備えられている。
【００１３】
上記駆動フィーダ７とプールホッパ９との組合せにより、被計量物Ｍを複数の計量ホッパ１０に供給する複数の供給手段Ｓが構成されている。すなわち、各駆動フィーダ７は分散フィーダ３から受けた被計量物Ｍを振動によって対応するプールホッパ９に供給し、プールホッパ９は、投入された被計量物Ｍを一時的にプールしたのちに、この被計量物Ｍをゲート１３の開動により排出して計量ホッパ１０に供給する。
【００１４】
上記計量ホッパ１０は、この計量ホッパ１０内の被計量物Ｍの重量を計量するロードセルのような計量手段１１により支持されており、これら計量ホッパ１０と計量手段１１とで複数の計量器１２が構成されている。計量ホッパ１０の下方には、計量ホッパ１０から排出された被計量物を中央下部に集める集合排出シュート１７が配置されており、この集合排出シュート１７は、着脱自在な複数の上段シュート部１７ａを、固定された下段シュート部１７ｂの回りに放射状に配置することにより構成されている。下段シュート部１７ｂの下端排出口には振分シュート１８が連結されている。後述する選択された計量ホッパ１０から排出された被計量物Ｍは、集合排出シュート１７により集合された上で、振分シュート１８を通り、振分シュート１８の下方に設置された包装機１９に供給されて包装される。
【００１５】
なお、上記の各構成はつぎのように支持されている。すなわち、支持架台２０上に載置固定された本体フレーム２１に、複数の支持脚２２を介してケース２３が支持されており、このケース２３の上部に、投入シュート２、分散フィーダ３および供給手段Ｓが配設されているとともに、ケース２３の外周部に計量器１２が配設されている。ケース２３内には、プールホッパ９および計量ホッパ１０の制御部や駆動用モータなどが収納されている。
【００１６】
図２は上記組合せ計量装置の制御系の構成を示すブロック図である。図２において、プールホッパ９のゲート１３を開閉するゲート駆動部２７はプールホッパ制御部２９により、計量ホッパ１０のゲート１４を開閉するゲート駆動部２８は計量ホッパ制御部３０により、それぞれ制御される。一つの被計量物Ｍの供給手段Ｓ、それに対応する計量器１２および両ゲート駆動部２７，２８で計量ヘッドＷＨを構成しており、複数の計量ヘッドＷＨが分散フィーダ３の回りに放射状に配設されている。上記振分シュート１８を揺動させる振分駆動部３４は振分制御部３５により制御される。
【００１７】
ＣＰＵからなる制御装置３２に、送力パラメータ設定手段（供給制御手段の一種）３３、組合せ演算手段３６及び累積演算手段３７が内蔵されている。上記送力パラメータ設定手段３３からは、送力パラメータ（例えば、駆動フィーダの振幅や振動時間）の値、つまり被計量物Ｍの送給力の設定値がフィーダ駆動制御部３１に出力され、駆動フィーダ７の動作が制御されて、その送給力が調整されるようになっている。
【００１８】
上記制御装置３２はモード制御手段３９により制御される。モード制御手段３９はモード切換手段３８により設定されたモードに応じて制御手段３２を制御する。モード切換手段３８は、通常の計量動作を行う計量モード、すなわち各計量器１２で被計量物Ｍを計量しつつ許容範囲内となる被計量物を選択しながら順次排出していく計量モードと、被計量物Ｍを異なる種類のものに切り換えるために装置内或いはそれよりも更に上流の生産ライン中に残留する被計量物Ｍを装置外に排出するための排出モードとに、手動操作により択一的に切り換えて設定できるようになっている。
【００１９】
制御装置３２における組合せ演算手段３６は、計量モードが設定されたときにＣＰＵがこれに対応するプログラムを実行することによって作動し、各計量器１２で計量された被計量物Ｍの計量値に基づいて組合せ演算を行い、包装のために予め定められた許容範囲内の重量となる組合せの計量ホッパ１０を選択する。また累積演算手段３７は、排出モードが設定されたときにＣＰＵがこれに対応するプログラムを実行することによって作動し、各計量器１２で計量された被計量物の計量値に基づいて累積演算を行い、一連の排出動作において各計量ホッパ１０が排出した被計量物の累積値を求める。
【００２０】
つぎに、上記実施形態の動作について説明する。作業者が、例えば手動で、モード切換手段３８を計量モードに設定すると、モード切換手段３８から計量モードの切換信号ｃが出力され、この切換信号ｃを受けたモード制御手段３９は、制御装置３２内の送力パラメータ設定手段３３、組合せ演算手段３６及び累積演算手段３７に対し、計量モード信号ａを送出する。送力パラメータ設定手段３３及び組合せ演算手段３６は計量モード信号ａを受けると動作を開始し、累積演算手段３７はその動作を停止する。そして計量モード信号ａを受けた送力パラメータ設定手段３３は、予め定めた各駆動フィーダ７の送力値をフィーダ駆動制御部３１に与え、フィーダ駆動制御部３１は各計量ヘッドＷＨの駆動フィーダ７を、その振幅や振動時間を変えることによって、与えられた送給力に制御し、別途作動させた搬送コンベア１および分散フィーダ３を介して供給される被計量物Ｍを、プールホッパ９に供給する。
【００２１】
計量モード時の駆動フィーダ７の送給力は、プールホッパ９内の被計量物Ｍの重量が、（目標重量）／（選択される組み合わせ数）を基準としてその前後で計量ヘッドＷＨごとにばらつきをもたせた投入目標値となるように定められており、計量ホッパ１０内の被計量物Ｍの重量（計量値）をフィードバックさせ、この重量が上記投入目標値となるように上記送給力が調整される。すなわち、送給力が計量ホッパ１０への投入量を投入目標値に合致させるように、計量ホッパ１０の計量値に基づいて自動制御される。
【００２２】
組合せ演算手段３６は各計量器１２の計量手段１１から計量信号ｄを受けて、その計量値を組合せ演算し、各計量ホッパ１０内の被計量物Ｍの合計重量が、目標値を下限とする許容範囲内に入る計量ホッパ１０の組み合せを選択し、その選択した計量ホッパ１０に対応する計量ホッパ制御部３０に選択信号ｅを出力して、ゲート１４を開放し、被計量物Ｍを排出させる。次に、上記選択信号ｅに基づき、一定タイミングだけ遅れて、選択された計量ホッパ１０に対応するプールホッパ９のプールホッパ制御部２９が作動し、被計量物Ｍを排出した計量ヘッドＷＨのプールホッパ９のゲート１３が開放されて、空になった計量ホッパ１０にプールホッパ９内の被計量物Ｍが供給される。
【００２３】
さらに上記選択信号ｅに基づき、開放されたプールホッパ９に対応する駆動フィーダ７のフィーダ駆動制御部３１が作動し、送力パラメータ設定手段３３により設定された送力パラメータに基づいて、当該計量ヘッドＷＨの駆動フィーダ７を駆動し、空になったプールホッパ９に被計量物Ｍを供給する。
【００２４】
以上のような動作を繰り返し行うことにより、計量モード時には集合排出シュート１７から許容範囲内となった被計量物Ｍが順次排出され、包装機１９において常に一定量ずつの包装が行われる。
【００２５】
つぎに、排出モード設定時の動作について説明する。被計量物Ｍの切り換えに際して、作業者がモード切換手段３８を排出モードに設定すると、モード切換手段３８から排出モードの切換信号ｃを受けたモード制御手段３９は、排出モード信号ｂを、送力パラメータ設定手段３３、組合せ演算手段３６、累積演算手段３７及び振分制御部３５に送出する。これにより、組合せ演算手段３６は動作を停止し、累積演算手段３７が作動する。同時に、排出モード信号ｂが入力された送力パラメータ設定手段３３は、装置内にある被計量物Ｍの残留物と、更に搬送コンベア１を介して上流側から搬送されてくる残留物の排出動作を行うべく、目詰りが生じない範囲で最大送給力となる所定の送給値を固定的に設定し、フィーダ駆動制御部３１を介して全駆動フィーダ７を制御して別途作動させた搬送コンベア１および分散フィーダ３を介して供給される被計量物の残留物を、プールホッパ９に供給する。
【００２６】
振分制御部３５は振分駆動部３４を制御して、振分シュート１８を包装機１９側から図１に示すように回収側Ａへ向くように切り換える。そのため、排出モード設定時には回収側Ａに設けられる回収箱や回収袋に対して被計量物の残留物が排出される。
【００２７】
累積演算手段３７はプールホッパ制御部２９及び計量ホッパ制御部３０を制御することによりゲート１３，１４を開閉し、プールホッパ９から供給された残留物が計量ホッパ１０に保持されている間に各計量器１２において残留物の計量を行わせる。そして累積演算手段３７は、各計量器１２の計量手段１１から計量信号ｄを受けて、全ての計量器１２の計量値を累積演算し、それまでに排出された残留物の累積値を算出する。累積演算手段３７には、排出モード時に振分シュート１８の下方に設置される回収箱や回収袋の容量に対応して排出可能な排出量が予め設定されており、累積演算手段３７は上述のようにして算出される累積値がこの予め設定された排出量に至ったか否かを常時判断しながら、プールホッパ制御部２９と計量ホッパ制御部３０を制御する。
【００２８】
そして算出される累積値が予め設定された排出量に至らない場合には、各計量ホッパ１０に対応する計量ホッパ制御部３０に排出信号ｆを出力して、ゲート１４を開放し、被計量物の残留物を排出させる。そして排出信号ｆより一定タイミングだけ遅れて、各プールホッパ９のプールホッパ制御部２９が作動し、各プールホッパ９のゲート１３が開放されて、空になった計量ホッパ１０にプールホッパ９内の残留物が供給される。その後、再び各計量器１２において計量が行われ、累積演算によって累積値が更新される。このような動作を繰り返し行うことにより、組合せ計量装置から排出される残留物の総量が累積値として管理されることになる。
【００２９】
そして算出された累積値が予め設定された排出量に至った場合には、累積演算手段３７は排出信号ｆを出力せず、プールホッパ９及び計量ホッパ１０のゲート１３，１４を閉状態で継続させると共に、フィーダ駆動制御部３１による残留物の供給を停止させる。これにより、残留物の排出動作が自動停止する。また累積演算手段３７はこれと同時に、警告手段４０に対して警告信号ｇを出力し、警告手段４０が警告音を発生させたり、或いは警告表示を行うことにより、オペレータに対して排出動作が停止したことを報知する。
【００３０】
以上のように本実施形態では排出モード設定時でも複数の計量器１２による計量動作が行われ、排出される残留物をその都度計量して累積演算することで残留物の総排出量が把握できるようになっている。そして累積演算により得られる累積値が回収箱や回収袋の容量に対応して予め設定された排出量に至った場合には、自動的に排出動作を停止するので、回収箱や回収袋から残留物が溢れ出すことはなく、排出モード設定時にオペレータが回収箱や回収袋を常時監視する必要がなくなる。それ故、オペレータは切り換え作業時に他の作業に従事できるので作業効率が向上する。この場合、オペレータは警告手段４０が警告を発することにより排出動作が自動停止したことを把握できるので、残留物で満杯になった回収箱や回収袋を空のものと速やかに交換することができ、排出動作の停止した状態が長時間継続することを防止できる。
【００３１】
そしてオペレータが満杯の回収箱や回収袋を交換した後、手動操作で排出動作を再開させることにより、上述の動作が再び開始され、残留物の排出が行われる。尚、排出動作の再開が指示された場合には、累積演算によって得られた累積値がリセットされることは言うまでもない。
【００３２】
また本実施形態では排出モード設定時でも複数の計量器１２による計量動作を行うので、排出モードで動作中に全ての計量器１２の計量値が０になれば被計量物の残留物の排出が完了したことを把握することができる。そのため、例えば累積演算手段３７が各計量器１２の計量手段１１から入力する計量信号ｄが全て０である場合には、排出動作が完了したと判断してその動作を自動停止させることができる。この自動停止により、残留物を全て排出した後にも排出動作が継続することを防止できると共に、オペレータは残留物の排出が完了したことを把握することができる。そして被計量物の残留物の排出が完了した後、必要な部分の洗浄または清掃を行ってから、モード切換部３８を計量モードに復帰させ、次の被計量物Ｍの組合せ計量を開始する。
【００３３】
以上で被計量物Ｍの切り換え作業が完了するが、上述したように、この作業の際、オペレータは回収箱などを常時監視しておく必要はなく、被計量物の切り換えに伴う他の作業に専念できるので、切り換え作業が効率化し、次の被計量物Ｍの組合せ計量を開始するまでの所要時間を短縮することができる。それ故、組合せ計量装置を含めた生産ライン全体の稼働率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置を示す一部切断した概略正面図である。
【図２】組合せ計量装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３５】
７  駆動フィーダ
９  プールホッパ
１０  計量ホッパ
１１  計量手段
１２  計量器
３６  組合せ演算手段
３７  累積演算手段
３８  モード切換手段
３９  モード制御手段
４０  警告手段
Ｍ  被計量物
Ｓ  供給手段
【図１】
2009115684.tif 000003
【図２】
2009115684.tif 000004