(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の計量器で物品を計量し、その計量値を組合せ演算して、組合せ重量値が許容範囲にある計量器から物品を排出させる組合せ計量装置であって、
前記計量器に物品を供給する供給フィーダと、
前記組合せ演算のサイクルから独立したサイクルで間欠的に前記供給フィーダを作動させるフィーダ制御手段と、
前記供給フィーダの停止時にこれに対応する計量器から計量値を取り込み、取り込んだ計量値が基準値を越えるか否かの判定を行なうサンプリング記憶手段と、
取り込まれた計量値が基準値を越えたとき、前記フィーダ制御手段を介して、対応する供給フィーダの停止状態を維持する供給停止手段と、
基準値を越えた計量値について組合せ演算を行なう組合せ演算手段とを備え、
取り込まれた計量値が基準値を越えないとき、前記演算サイクルとは関係なく対応する
供給フィーダが作動され、基準値を越えると前記供給停止手段により供給フィーダの停止状態を維持し、前記供給フィーダとは独立した演算サイクルで前記組合せ演算手段により演算を行い、物品が排出されると対応する供給フィーダが作動される組合せ計量装置。
【請求項２】
請求項１において、前記供給フィーダは振動フィーダであり、前記フィーダ制御手段は振動フィーダの振動時間を制御する組合せ計量装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の組合せ計量装置と、
この組合せ計量装置から排出される物品を収納する容器を前記計量装置の下方の充填位置へ送り込む移送装置と、
前記容器が前記充填位置にきたときに前記組合せ演算サイクルを開始させるトリガ手段とを備えた物品の充填装置。
【請求項４】
複数の計量器で物品を計量し、その計量値を組合せ演算して、組合せ重量値が許容範囲内にある計量物から物品を排出させる組合せ計量方法であって、
前記組合せ演算のサイクルから独立したサイクルで間欠的に物品を前記計量器に供給し、
この供給の停止時にこれに対応する計量器から計量値を取り込み、該計量値が基準値を越えたか否かの判定を行い、
取り込まれた計量値が基準値を越えたとき、該当する計量器への物品の供給停止状態を維持して、前記基準値を越えた計量値について組合せ演算を行ない、
取り込まれた計量値が基準値を越えないとき、前記演算サイクルとは関係なく該当する
計量器に物品を供給し、基準値を越えると物品の供給停止状態を維持し、物品の供給サイ
クルとは独立した演算サイクルで組合せ演算を行い、物品が排出されると該当する計量器
に物品を供給する組合せ計量方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の計量器で物品を計量し、その計量値を組合せ演算して、組合せ重量値が許容範囲にある計量器から物品を排出させる組合せ計量装置および方法と、その組合せ計量装置を備えた物品の充填装置とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の組合せ計量において、計量対象の物品が付着性の高いものである場合には、清掃の容易性を考慮して、物品を計量ホッパに投入するためのプールホッパを割愛し、複数の供給フィーダから対応する各計量ホッパへ直接、物品を投入する方式のものが多く使用されている。この方式の組合せ計量装置には、図８に示すように、計量ホッパの計量値を組合せ演算する演算タイミングの前後の中間区間において、供給フィーダを一定時間ｔａだけ振動させて計量ホッパに物品を供給するもの（以下、Ａ方式と呼ぶ）と、図９に示すように、演算タイミングの前後の中間区間において、時間を限定せず、計量ホッパに一定の重量の物品が供給されるまでの時間ｔｂにわたって供給フィーダを振動させるもの（以下、Ｂ方式と呼ぶ）とが有る。このＢ方式では、計量ホッパによる計量値が常時監視されて、この計量値が一定の重量に達するまで前記振動による供給が継続される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、Ａ方式の組合せ計量装置では、元来、供給フィーダの振動時間とその供給量とは正確に比例しないことから、供給フィーダから計量ホッパに投入される物品の投入量が安定せず、しかも組合せ演算を終えてから、供給動作を一度行うだけなので、投入量が少なかった場合でも、次の組合せ演算を終えるまで追加供給ができないことになる。このような投入量の少ない計量ホッパが生じると、組合せ演算に参加させる計量ホッパの数が少なくなるので、それだけ計量精度を低下させるという問題点がある。
【０００４】
また、Ｂ方式の組合せ計量装置では、投入量の少なくなる計量ホッパが生じることはないが、付着性の高い物品を計量対象とする場合、一定重量の物品が計量ホッパに投入された時点で供給を停止しても、供給フィーダの先端に付着していた物品が計量ホッパ内に落下して投入量が過剰になることがあり、計量ホッパへの物品の供給が安定しないという問題点がある。
【０００５】
そこで本発明は、付着性の高い物品を計量する場合でも、精度良く計量できる組合せ計量装置およびその方法と、これを備えた物品の充填装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る組合せ計量装置は、複数の計量器で物品を計量し、その計量値を組合せ演算して、組合せ重量値が許容範囲にある計量器から物品を排出させる組合せ計量装置であって、前記計量器に物品を供給する供給フィーダと、前記組合せ演算のサイクルから独立したサイクルで間欠的に前記供給フィーダを作動させるフィーダ制御手段と、前記供給フィーダの停止時にこれに対応する計量器から計量値を取り込み、取り込んだ計量値が基準値を越えるか否かの判定を行なうサンプリング記憶手段と、取り込まれた計量値が基準値を越えたとき、前記フィーダ制御手段を介して、対応する供給フィーダの停止状態を維持する供給停止手段と、基準値を越えた計量値について組合せ演算を行なう組合せ演算手段とを備え、取り込まれた計量値が基準値を越えないとき、前記演算サイクルとは関係なく対応する供給フィーダが作動され、基準値を越えると前記供給停止手段により供給フィーダの停止状態を維持し、前記供給フィーダとは独立した演算サイクルで前記組合せ演算手段により演算を行い、物品が排出されると対応する供給フィーダが作動される組合せ計量装置
【０００７】
上記組合せ計量装置によれば、供給フィーダによる計量器への物品の供給が、組合せ演算のサイクルから独立したサイクルで間欠的に行われ、物品の供給が停止している計量器の計量値に対して組合せ計量が行われるので、計量ホッパでの計量後に物品が計量ホッパに不測に落下するのが防止され、付着性の高い物品でも精度良く組合せ計量することができる。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係る組合せ計量装置は、請求項１の構成において、前記供給フィーダを振動フィーダとし、前記フィーダ制御手段は振動フィーダの振動時間を制御するようにしたものである。
【０００９】
上記組合せ計量装置によれば、振動フィーダの振動時間をフィーダ制御手段で制御することにより計量器への物品の供給量の制御が容易になる。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る物品の充填装置は、請求項１または２の構成の組合せ計量装置と、この組合せ計量装置から排出される物品を収納する容器を前記計量装置の下方の充填位置へ送り込む移送装置と、前記容器が前記充填位置にきたときに前記組合せ演算サイクルを開始させるトリガ手段とを備えたものである。
【００１１】
上記物品の充填装置によれば、移送装置で順次送り込まれてくる容器に対して、付着性の高い物品を精度良く計量して充填することができる。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る組合せ計量方法は、複数の計量器で物品を計量し、その計量値を組合せ演算して、組合せ重量値が許容範囲内にある計量物から物品を排出させる組合せ計量方法であって、前記組合せ演算のサイクルから独立したサイクルで間欠的に物品を前記計量器に供給し、この供給の停止時にこれに対応する計量器から計量値を取り込み、該計量値が基準値を越えたか否かの判定を行い、取り込まれた計量値が基準値を越えたとき、該当する計量器への物品の供給停止状態を維持して、前記基準値を越えた計量値について組合せ演算を行ない、取り込まれた計量値が基準値を越えないとき、前記演算サイクルとは関係なく該当する計量器に物品を供給し、基準値を越えると物品の供給停止状態を維持し、物品の供給サイクルとは独立した演算サイクルで組合せ演算を行い、物品が排出されると対応する供給フィーダが作動するようにしたものである。
【００１３】
上記組合せ計量方法によれば、請求項１の計量装置の場合と同様に、付着性の高い物品でも精度良く組合せ計量することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置を備えた物品の充填装置を示す概略構成図である。組合せ計量装置１は、複数の計量器２（２1 〜２n ）で物品Ｍを計量し、その計量値を組合せ演算して、組合せ重量値が組み合わせ目標値を含む許容範囲にある計量器２から、物品Ｍを排出させる装置である。この組合せ計量装置１は、上方の投入ホッパ３から投下される物品Ｍを複数列に分けて分散供給する複数の供給フィーダ４（４1 〜４n ）を有し、各供給フィーダ４の下端には、これらフィーダから供給されてくる物品Ｍを受ける計量ホッパ５（５1 〜５n ）がそれぞれ設けられている。この計量ホッパ５は、この例では、上下両端が開口し、上下方向の中央部に仕切り壁５０を有し、両端が開口した円筒体からなる。前記各供給フィーダ４は、投入ホッパ３に近い上流側振動フィーダ４ａと、計量ホッパ５に近い下流側振動フィーダ４ｂとからなる。
【００１５】
図２に示すように、ｎ個の供給フィーダ４1 〜４n は、平行に配置されており
、単一の前記投入ホッパ３から重力で送り出される物品Ｍを振動させながら移送し、供給フィーダ４1 〜４n の下端に沿って直線状に配置された前記計量ホッパ５1 〜５n に供給する。図１の計量ホッパ５には、このホッパに収容された物品Ｍの重量を検出する重量検出器６と、計量ホッパ５を上下に１８０°回転させることによりこれに収容された物品Ｍを排出させる排出駆動機７とが設けられ、これら要素５〜７により、各計量器２i が構成されている。計量ホッパ５の下方には、これら計量ホッパ５から投入される物品Ｍを集合させて下方に排出させる集合排出シュート８が設けられている。
【００１６】
図３に示すように、集合排出シュート８の下方には、その排出口８ａから排出される物品Ｍを収容する容器９を前記排出口８ａの下方の充填位置Ｐへ送り込む移送装置として、コンベヤ１０が設けられている。前記充填位置Ｐの近傍には、図１に示すように、この位置に到達した容器９を検知する光電変換器のような容器検知器１１が設けられている。また、図４に示すように前記充填位置Ｐの近傍には、コンベヤ１０の上流から送られてくる容器９を、間欠回転して前記充填位置Ｐに順次位置決めし、充填時間中停止させる位置決めホイール１２が設けられている。
【００１７】
図１の１３は、例えばコンピュータからなる制御装置であり、前記物品Ｍの充填装置の全体の動作を制御する。この制御装置１３は、組合せ演算手段１４，フィーダ制御手段１５，サンプリング・記憶手段１６および供給停止手段１７を備える。組合せ演算手段１４は、複数の計量器２で計量される物品Ｍの計量値を組合せ演算して、組合せ重量値が目標値を含む許容範囲にある計量器２の排出駆動機７を作動させて計量ホッパ５から物品Ｍを排出させる手段である
【００１８】
前記容器探知手段１１は、前記組合せ演算手段１４による組合せ演算サイクルを開始させるトリガ手段として機能する。すなわち、容器検知手段１１の検知信号をトリガとして、前記組合せ演算手段１４による組合せ演算サイクルが開始される。
【００１９】
フィーダ制御手段１５は、図５に示すように、前記組合せ演算手段１４による組合せ演算のサイクルから独立したサイクルで間欠的に前記供給フィーダ４の動作を制御する手段である。図１のサンプリングの記憶手段１６は、供給フィーダ４の停止時にこれに対応する計量器２から計量値を取り込む手段である。供給停止手段１７は、サンプリングの記憶手段１６により取り込まれた計量値が基準値ｗ0 を越えたとき、前記フィーダ制御手段１５を介して、対応する供給フィーダ４の停止状態を維持する手段である。
【００２０】
図６は任意の計量器２i （ｉ＝１，２，…，ｎ、以下同じ）での計量動作を示すフロー図であり、図７は組合せ計量装置１の全体の計量動作を示すフロー図である。図６および図７を参照して、図１の組合せ計量装置１の動作を以下に説明する。
【００２１】
図１の制御装置１３では、各供給フィーダ４1 〜４n の起動フラグＦＦi がオンとなっているか否かの判定をフィーダ制御手段１５が行い（図６のステップＳ１）、起動フラグＦＦi がオンとなっている供給フィーダ４i を一定駆動時間ｔ１だけ駆動し（ステップＳ２）、一定駆動時間ｔ１が経過すると、同じ供給フィーダ４i を次の一定停止時間ｔ２ だけ停止させる（ステップＳ３）。この一定停止時間ｔ２の終了直前に、サンプリングの記憶手段１６が前記供給フィーダ４i に対応する計量器２i の計量値ｗi を読み取り、この計量値ｗi を記憶する（ステップＳ４）。
【００２２】
次に、サンプリングの記憶手段１６は、読み取った計量値ｗi が予め設定した基準値ｗ0 より大きい値か否かの判定を行い（ステップＳ５）、基準値ｗ0 よりも小さい場合は、ステップＳ２〜Ｓ５の動作を繰り返す。このような制御により、供給フィーダ４i は、対応する計量器２i の計量値ｗi が基準値ｗ0 を越えるまで、組合せ演算手段１４による組合せ演算のサイクルから独立した小刻みなサイクルで間欠的に動作する。
【００２３】
ステップＳ５において、計量器２i の計量値ｗi が基準値ｗ0 以上の値となった場合、サンプリングの記憶手段１６は対応する重量安定フラグＡi をオンにする（ステップＳ６）。これにより、計量器２i の計量値ｗi は、組合せ演算手段１４による組合せ演算に参加可能となる。ついで、サンプリングの記憶手段１６は対応する供給フィーダ４i の起動フラグＦＦi をオフにする（ステップＳ７）。これにより、対応する供給フィーダ４i は、対応する計量器２i の物品Ｍが組合せ演算手段１４の組合せ演算によって排出されるまで起動されない。つまり、図５に示すように、一定停止時間ｔ２に、物品Ｍが排出されるまでの不定長さの追加停止時間ｔ３が付加されて、停止状態が維持される。前記ステップＳ１〜Ｓ７は各計量器２1 〜２n について実行される。
【００２４】
全計量器２1 〜２n のうち、いくつかの計量器２i に基準値ｗ0 以上の重量の物品Ｍが収容されている状態で、コンベヤ１０に載って移送されてくる容器が集合排出シュート８の排出口８ａ下の充填位置Ｐに到達したことを容器検知器１１が検知すると（図７のステップＮ１）、その検知信号をトリガ信号として、組合せ演算手段１４が各重量安定フラグＡ1 〜Ａn のオン・オフをチェックし（ステップＮ２）、オンとなっている重量安定フラグＡi に対応する計量器２i の計量値ｗi をサンプリングの記憶手段１６から読み出し（ステップＮ３）、読み出した複数の計量値ｗi で組合せ演算を行う（ステップＮ４）。
【００２５】
次に、組合せ演算手段１４は、組合せ演算した幾組かの重量値で、目標値を含む許容範囲内となっている値の組合せが有るか否かを判定する（ステップＮ５）。この場合の許容範囲は、例えば組合せの目標値ｗT からこれより若干大きい上限値までの範囲として設定される。ステップＮ５において、許容範囲内の組合せが有る場合、組合せ演算手段１４はその組み合わせを構成する１つ以上の計量器２i から物品Ｍを排出する（ステップＮ６）。
【００２６】
次に、組合せ演算手段１４は、物品Ｍを排出した計量器２i の重量安定フラグＡi をオフにし、対応する供給フィーダ４i の起動フラグＦＦi をオンにする（ステップＮ７）。これにより、重量安定フラグＡi がオフとなった計量器２i は組合せ演算に参加不能となり、起動フラグＦＦi がオンとなった供給フィーダ４i は駆動可能となる。
【００２７】
ステップＮ５において、許容範囲内の組合せが無い場合、組合せ演算手段１４は、計量値ｗi が例えばｗT ／４以下の計量器２i に対応する供給フィーダ４i の起動フラグＦＦi をオンにし（ステップＮ８）、その供給フィーダ４i の駆動による追加供給を行わせる。この後、ステップＮ１〜Ｎ５の処理が繰り返される。これにより、新たな組合せ演算が実行される。
【００２８】
前記組合せ計量により、集合排出シュート８から排出された物品Ｍは、充填位置Ｐにある容器９に充填され、その後、下流側へ移送される。
【００２９】
このように、前記組合せ計量装置１では、供給フィーダ４による計量器２への物品Ｍの供給が、組合せ演算のサイクルから独立したサイクルできめ細かく間欠的に行われ、物品Ｍの供給が停止している計量器２の計量値に対してのみ組合せ演算が行われるので、計量器への物品Ｍの供給が定量オーバになったり供給不足になることなく、付着性の高い物品Ｍでも精度良く組合せ計量できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、前記組合せ演算のサイクルから独立したサイクルで間欠的に物品Ｍを前記計量器に供給し、この供給の停止時にこれに対応する計量器から計量値を取り込み、取り込まれた計量値が基準値を越えたとき、該当する計量器への物品Ｍの供給停止状態を維持するようにしたため、計量器への物品Ｍの供給が、組合せ演算のサイクルから独立したサイクルできめ細かく間欠的に行われ、物品Ｍの供給が停止している計量器の計量値に対して組合せ計量が行われることになり、付着性の高い物品Ｍでも精度良く組合せ計量することができる。
【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を備えた物品Ｍの充填装置を示す概略側面図である。
【図２】同充填装置の平面図である。
【図３】同充填装置の要部を示す正面図である。
【図４】同充填装置の一部を示す平面図である。
【図５】組合せ計量装置の計量動作を示すタイミングチャートである。
【図６】同組合せ計量装置の各計量器での計量動作を示すフロー図である。
【図７】同組合せ計量装置の全体の計量動作を示すフロー図である。
【図８】従来例の計量動作を示すタイミングチャートである。
【図９】他の従来例の計量動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１…組合せ計量装置、２…計量器、、４…供給フィーダ、８ａ…排出口、９…容器、１０…コンベヤ（移送装置）、１１…容器検知器（トリガ手段）、１４…組合せ演算手段、１５…フィーダ制御手段、１６…サンプリングの記憶手段、１７…供給停止手段
【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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【図６】
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【図７】
0003756637.tif 000008
【図８】
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【図９】
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