(57)【要約】【課題】      物品を計量する複数の計量手段による計量結果を組合せ演算し、所定重量範囲内で、その下限値に補正値を加算した目標値に近い組合せを選択して、物品を定量計量する計量装置において、稼働率と歩留まりを確実に向上させることを目的とする。【解決手段】  物品を計量する複数の計量手段と、その計量結果を組合せ演算し、所定重量範囲内でその下限値に補正値を加算した目標値に近い組合せを選択して、該当する計量手段から物品を排出させる組合せ演算手段と、を備え、物品を定量計量する計量装置において、計量手段の下流に配置され、計量手段から排出された物品の重量を確認する重量確認手段と、その確認結果に基づき、補正値を算出する補正値演算手段と、補正値を組合せ演算手段に入力する補正値入力手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2009047519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を計量する複数の計量手段と、
前記計量手段による計量結果を組合せ演算し、所定重量範囲内でその下限値に補正値を加算した目標値に近い組合せを選択して、前記組合せの計量手段から物品を排出させる組合せ演算手段と、を備え、物品を定量計量する計量装置において、
前記計量手段の下流に配置され、前記組合せの計量手段から排出された物品の重量を確認する重量確認手段と、
該重量確認手段による確認結果に基づき、前記補正値を算出する補正値演算手段と、
前記算出された補正値を前記組合せ演算手段に入力する補正値入力手段と、を備えることを特徴とする計量装置。
【請求項２】
請求項１記載の計量装置において、
前記補正値演算手段は、所定の稼働率と歩留りを満たす補正値を算出することを特徴とする計量装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の計量装置において、
前記組合せの計量手段から排出された物品を包装して包装製品を製造する包装手段と、
前記重量確認手段の確認結果に基づき、前記包装製品を振り分ける振分手段と、を備えることを特徴とする計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品を計量する複数の計量手段による計量結果を組合せ演算し、所定重量範囲内で、その下限値に補正値を加算した目標値に近い組合せを選択して、物品を定量計量する計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポテトチップスのような物品を定量計量する場合、当該物品を複数の計量手段に分散供給して計量し、該計量重量を組合せ演算することによって所定重量範囲内に収まる組合せを選択し、当該組合せの計量手段から物品を排出させる計量装置が採用されている。かかる計量装置では、計量物品の量目不足を防止するため、下限値ＷＬと上限値ＷＵで規定される所定重量範囲において、下限値ＷＬに補正値αを加算した目標値（ＷＬ＋α）を設定し、この目標値（ＷＬ＋α）に近い組合せを選択することとしている。
【０００３】
さらに、組合せ選択がなされた後、当該組合せの物品が排出される前に、組合せ選択された計量手段から計量重量を再取得し、当該組合せの重量値を確認し、下限値ＷＬを下回る場合には、各計量手段からの物品排出を中止して、量目不足を確実に防止している。ここで、補正値αを大きめに設定した場合、量目不足による物品排出の中止が少なくなって稼働率が向上する一方、組合せ重量の平均値が全体的に大きくなって、歩留りが悪化する。また、補正値αを小さめに設定した場合、歩留りは向上するが、稼働率が悪化する。
【０００４】
そこで、出願人は、上記のような計量装置において、先に組合せ演算された重量値と再チェック時に算出された重量値の計量差を検知させ、この計量差と過去の計量差に基づいて、稼働率と歩留まりの向上に最適な補正値αを算出させる技術を提案している（特許文献１参照。）。この補正値を加算した目標値に基づき組合せ計量を行うことにより、リアルタイムで稼働率と歩留まりを向上させることができる。
【特許文献１】特開平７−８３７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１記載の計量装置は、組合せ演算時と当該組合せの重量の再確認時に使用する計量手段が同一のため、稼働率と歩留まりの向上に適した補正値を算出できない場合がある。例えば、計量物品の一部が計量手段の内部に付着する場合には、実際に排出される物品は組合せ演算時の重量よりも軽量となるため、補正値を大きめに設定する必要があるが、再確認時に同じ計量手段を使用するため、軽量であることを検出できず、結果として適切な補正値への変更が行われないことになる。
【０００６】
本発明は、物品を計量する複数の計量手段による計量結果を組合せ演算し、所定重量範囲内で、その下限値に補正値を加算した目標値に近い組合せを選択して、物品を定量計量する計量装置において、稼働率と歩留まりを確実に向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、物品を計量する複数の計量手段と、
前記計量手段による計量結果を組合せ演算し、所定重量範囲内でその下限値に補正値を加算した目標値に近い組合せを選択して、前記組合せの計量手段から物品を排出させる組合せ演算手段と、を備え、物品を定量計量する計量装置において、
前記計量手段の下流に配置され、前記組合せの計量手段から排出された物品の重量を確認する重量確認手段と、
該重量確認手段による確認結果に基づき、前記補正値を算出する補正値演算手段と、
前記算出された補正値を前記組合せ演算手段に入力する補正値入力手段と、を備えることを特徴とする計量装置を提供する。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の計量装置において、
前記補正値演算手段は、所定の稼働率と歩留りを満たす補正値を算出することを特徴とする計量装置を提供する。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の計量装置において、
前記組合せの計量手段から排出された物品を包装して包装製品を製造する包装手段と、
前記重量確認手段の確認結果に基づき、前記包装製品を振り分ける振分手段と、を備えることを特徴とする計量装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１乃至３記載の計量装置によれば、物品を定量計量する計量手段とは別個に設けられる重量確認手段の確認結果に基づいて、定量計量の目標値を補正するため、計量手段への物品付着等が原因で、計量手段による計量値と実際に排出される物品の重量値が異なる場合にも適切な補正が行われるものである。
【００１１】
特に請求項２記載の計量装置によれば、補正値は、物品の定量計量において所定の歩留りと稼働率を満たすように算出されるので、生産効率を高めることができる。また、請求項３記載の計量装置によれば、重量確認手段は、包装製品の重量による振分に使用され、補正値算出のための専用手段を設けるものでないため、装置コストが安く済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る計量装置の概略を示すブロック図であり、この図における白抜き矢印は、物品並びに物品を包装した包装製品の流れを示す。図２は、本実施形態に係る計量装置における補正値の算出について説明する図である。
【００１３】
（計量装置１）
本実施形態に係る計量装置１（図１）は、物品Ｇを定量計量するための装置であって、物品Ｇを計量する複数の計量手段２・・２と、計量手段２・・２による計量結果を組合せ演算し、所定重量範囲（下限値ＷＬ〜上限値ＷＵ）内で、かつ、下限値ＷＬに補正値αを加算した目標値ＷＴに近い組合せを選択して、その組合せの物品Ｇを該当する計量手段２から排出させる組合せ演算手段３と、上記組合せの計量手段２から排出された物品Ｇを包装して包装製品を製造する包装手段４と、包装手段４で製造された包装製品Ｐを搬送する搬送手段５と、搬送手段５で搬送されてくる包装製品Ｐの重量を確認する重量確認手段６と、を備える。なお、所定重量範囲ＷＬ〜ＷＵは、包装製品Ｐの内容量に関する許容重量範囲である。
【００１４】
さらに計量装置１は、重量確認手段６による確認結果に基づき、包装製品Ｐを、その内容量が所定重量範囲ＷＬ〜ＷＵ内となる正量品と、所定重量範囲ＷＬ〜ＷＵ外となる軽量・過量品を振り分ける振分手段７を備える。また、計量装置１は、重量確認手段６による確認結果に基づき、補正値αを算出する補正値演算手段８と、補正値演算手段８で算出された補正値αを組合せ演算手段３に入力する補正値入力手段９と、を備えてなり、目標値ＷＴを常時補正する。さらに、計量装置１は、所望の稼働率と歩留りを設定できるようにするとともに、補正値演算手段８に指示信号を送信して、上記設定された稼働率と歩留りを満たす補正値を算出させる補正値設定手段１０を備える。
【００１５】
（計量手段２）
計量手段２は、重量センサを備えた計量ホッパで、上部開口から受け入れた物品Ｇを重量計量して計量信号を出力する一方、組合せ演算手段３からの排出信号に基づき、下部開口を閉鎖しているドアを開放して物品Ｇを排出する。計量手段２は、複数設けられており、各計量手段２には、上流工程から搬送されてくるスナック菓子等の物品が分散供給される。
【００１６】
（組合せ演算手段３）
組合せ演算手段３は、複数の計量手段２から出力される計量信号を組合せ演算して、合計重量が所定重量範囲ＷＬ〜ＷＵ内に収まり、かつ、下限値ＷＬに補正値αを加算した目標値ＷＴに最も近い物品Ｇの組合せを選択する。補正値αは、補正値演算手段８により算出され、補正値入力手段９によって入力設定される。また、組合せ演算手段３は、組合せ選択された計量手段２に対して、当該計量手段が保持している物品Ｇを排出させるための排出信号を出力する。なお、所定重量範囲ＷＬ〜ＷＵ内に収まる組合せが成立しない場合には、ミスサイクルとして計量手段２内の物品Ｇが強制排出されるため、定量計量が一時的に停止されて稼働率が低下する。
【００１７】
（包装手段４）
包装手段４は、筒型に成形したフィルムの下端部及び側部をシールして袋を形成し、当該袋に組合せ選択された複数の計量手段２から排出された物品Ｇを受け入れさせ、最後にフィルムの上端部をシールすることにより、物品Ｇが包装された包装製品Ｐを製造する製袋包装機である。
【００１８】
（搬送手段５）
搬送手段５は、包装手段４によって製造された包装製品Ｐを受け入れ、計量手段２及び包装手段４の下流に配置される重量確認手段６へ搬送するベルトコンベアである。なお、ベルトコンベアに代えて、包装製品Ｐを上方から下方へ滑り落とすシュートを採用しても良い。
【００１９】
（重量確認手段６）
重量確認手段６は、計量手段２の下流に設けられ、計量手段２から排出された物品Ｇ、より具体的には包装製品Ｐを重量計量して、その重量の適正を判定する重量チェッカである。具体的には、包装製品Ｐから包装資材の重量相当分（風袋重量）を除いた内容量が、上述した所定重量範囲ＷＬ〜ＷＵ内に収まるか否か、が確認される。重量確認手段６の確認結果は、振分手段７に対する振分信号として出力されるほか、補正値演算手段８には重量検出信号が出力される。
【００２０】
（振分手段７）
振分手段７は、重量確認手段６による確認結果に基づいて、重量確認手段６から排出される包装製品Ｐを、正量品と軽量・過量品に振り分ける。正量品は、箱詰め等が行われる下流工程へ搬送され、軽量・過量品は、生産工程外へ排出される。
【００２１】
（補正値演算手段８）
補正値演算手段８は、重量確認手段６による確認結果、すなわち重量検出信号に基づいて所定の稼働率と歩留りを満たす補正値αを算出し、組合せ演算手段３による組合せ選択の目標値ＷＴ（＝ＷＬ＋α）を決定する。補正値演算手段８による補正値αの算出は、以下のようにして行われる。まず、重量確認手段６による計量重量値ＷＸと、それまでに計量された包装製品Ｐの平均重量値Ｗμとの計量差δを算出し、それとこれまでの計量差分布の分散σ２とに基づいて、新たな分散σ２を算出する。そして、新たな分散σ２から得られる標準偏差σをＣ倍（Ｃ：定数）したＣσを、新たな補正値αとして算出し、補正値入力手段９へ出力する。
【００２２】
（補正値入力手段９）
補正値入力手段９は、補正値演算手段８によって算出された補正値αを、組合せ演算手段３に対して設定入力することにより、下限値ＷＬに補正値αを加算したＷＬ＋αを組合せ演算における目標値ＷＴとする。
【００２３】
（補正値設定手段１０）
補正値設定手段１０は、オペレーターが所定の稼働率と歩留りを設定することができ、当該設定された所定の稼働率と歩留りを達成することができる補正値αを算出するように、補正値演算手段８に対する指示信号を送信する。
【００２４】
（計量装置１の作動）
上記計量装置１による物品Ｇの組合せ計量、包装及び重量確認について説明する。まず、上流工程から搬送されてくる物品Ｇが、複数の計量手段２に分散供給されて、各計量手段２が重量計量を行う。次に、その計量信号を送信された組合せ演算手段３が、所定重量範囲ＷＬ〜ＷＵ内で、かつ、下限値ＷＬに補正値αを加算した目標値ＷＴに近い組合せを選択し、当該組合せの計量手段２に排出信号を送信する。その組合せに該当する計量手段２は、排出信号に応じて保持している物品Ｇを排出する。包装手段４は、排出された物品Ｇをまとめて包装し、包装製品Ｐを製造する。
【００２５】
包装製品Ｐは、搬送手段５で下流に搬送され、重量確認手段６に搬入される。重量確認手段６は、包装製品Ｐを重量計量し、その重量検出信号を補正値演算手段８に送信するとともに、包装製品Ｐの内容量が所定重量範囲ＷＬ〜ＷＵに収まるか否かを確認し、その確認結果に応じた振分信号を出力する。振分手段７は、振分信号に応じて、所定重量範囲ＷＬ〜ＷＵ内となる正量品を下流工程に搬送し、所定重量範囲ＷＬ〜ＷＵ外となる軽量・過量品を工程外へ排出する。補正値演算手段８は、受信した重量検出信号に基づいて補正値αを算出する。補正値入力手段９は、補正値αを組合せ演算手段３に対して設定する。
【００２６】
（補正値αの算出）
上記計量差δが、図２の下部に示されるように正規分布となる場合、平均重量値Ｗμを中央値とするＷμ±Ｃσの範囲内に含まれる計量データの割合は、理論上、一義的に定まる。例えばＣ＝３とした場合、Ｗμ±３σの範囲内に理論上含まれる計量データの割合は、９９．７３％となる。したがって、図２の上部に示されるように、補正値α＝３σとして目標値ＷＴ（＝ＷＬ＋３σ）を設定すれば、組合せ計量値が下限値ＷＬ未満となって物品Ｇが強制排出される割合は概ね０．１４％〔≒（１００−９９．７３）／２〕となり、稼働率は９９．８６％となる。逆に、稼働率を予め設定しておくことで、定数Ｃは正規分布曲線から一義的に定まり、それに応じた補正値α（＝Ｃσ）が自動的に算出されることになる。
【００２７】
また、歩留り率〔＝ＷＬ／（ＷＬ＋Ｃσ）×１００〕についても予め設定しておくことで、定数Ｃが一義的に定まり、それに応じて補正値αが自動的に算出されることになる。上記のとおりであるから、補正値設定手段１０で所定の稼働率と歩留りを設定しておくことにより、当該所定の稼働率と歩留りを達成する補正値αを算出することができる。例えば上流工程から供給される物品Ｇの平均単重が変動した場合には、一般に標準偏差σも変動する（例えば平均単重が大きくなれば、一般に標準偏差σも大きくなる）が、それに応じて定数も変更され、適切な補正値αが求められるものである。
【００２８】
ところで、物品Ｇが佃煮のような粘着物で計量手段２に付着した場合、組合せ選択された計量手段２から実際に排出される物品Ｇの重量値は、当然、組合せ演算手段３による計量値よりも小さくなる傾向を生じる。しかしながら、本計量装置１において、補正値αは計量手段２の下流に設けられる重量確認手段６の確認結果に基づいて算出されるので、所定重量範囲ＷＬ〜ＷＵ内に組合せ演算された物品でありながら、包装製品として量目不足（軽量品）になることが防止される。言い換えれば、物品Ｇの特性等の事情で、組合せ演算手段３による計量値と、実際に排出あるいは包装された物品の計量値に差を生じても、それに影響されることなく適切な補正値αが算出され、それに対して何ら特別な処理を施す必要がないものである。
【００２９】
（上記実施形態に係る計量装置１の特徴）
上記のとおりであるから、上記実施形態に係る計量装置１は、下記の特徴を有する。
【００３０】
第一に、上記実施形態に係る計量装置１は、複数の計量手段２と、その計量結果を組合せ演算し、所定重量範囲ＷＬ〜ＷＵ内で、かつ、下限値ＷＬに補正値αを加算した目標値ＷＴに最も近い組合せを選択して排出させる組合せ演算手段３と、で定量計量するもので、
計量手段２の下流に配置され、前記組合せの計量手段２から排出された物品Ｇの重量を確認する重量確認手段６と、重量確認手段６による確認結果に基づき、補正値αを算出する補正値演算手段８と、補正値αを組合せ演算手段３に入力する補正値入力手段９と、を備えるという特徴を有する。
【００３１】
定量計量するための計量手段２の下流にある重量確認手段６の確認結果に基づき、定量計量の目標値ＷＴを補正するため、計量手段２への物品付着等による影響で、計量手段２による計量値と、計量手段２から実際に排出された物品Ｇの重量値が異なる場合でも適切な補正が行われて実質的な稼働率の低下が回避される。
【００３２】
第二に、補正値演算手段８は、補正値設定手段１０からの設定に応じて、所定の稼働率と歩留りを満たす補正値αを算出するという特徴を有する。したがって、製品出荷が大変急かされている等、高い稼働率を確保しなければならない場合や、逆に稼働率が多少悪化しても、より高い歩留り率を確保しなければならない場合等、その時々の事情に合わせた生産効率の向上を図ることができる。
【００３３】
第三に、上記実施形態に係る計量装置１は、計量手段２からの排出物品Ｇを包装して包装製品Ｐを製造する包装手段４と、重量確認手段６の確認結果に基づき、包装製品Ｐを振り分ける振分手段７と、を備えるという特徴を有する。包装後に重量確認を行うので、組合せ演算から包装までの間に生じた事情による軽量品又は過量品の出荷が確実に防止される。
【００３４】
上記の他、本発明の計量装置は、上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態に係る計量装置の概略を示すブロック図。
【図２】本実施形態に係る計量装置における補正値の設定について説明する図。
【符号の説明】
【００３６】
１    計量装置
２    計量手段
３    組合せ演算手段
４    包装手段
５    搬送手段
６    重量確認手段
７    振分手段
８    補正値演算手段
９    補正値入力手段
Ｇ    物品
Ｐ    包装製品
ＷＬ    下限値
ＷＴ    目標値
ＷＵ    上限値
ＷＸ    計量重量値
Ｗμ    平均重量値
α    補正値
σ    標準偏差
【図１】
2009047519.tif 000003
【図２】
2009047519.tif 000004