JP2001330505A - 組合せ計量装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被計量物の種類の変更に容易に対応して計量
動作を円滑に安定して行え、また、後段装置との動作タ
イミングを適合させることができること。 【解決手段】 計量ホッパ８に収容された被計量物Ｗは
計量手段８ａで計量される。制御手段は、被計量物Ｗの
比容積と、計量手段８ａの計量値、及び計量ホッパ８の
容積（底面積）に基づき計量ホッパ８内での被計量物Ｗ
の積載高さから排出扉８ｂの開閉時間を求め制御する。
メモリホッパ９、排出ホッパ１１についても同様に、被
計量物Ｗの積載高さに基づき排出扉９ｂ、１１ｂの開閉
時間を求め制御する。これにより、各排出扉８ｂ、９
ｂ、１１ｂにおける被計量物Ｗの挟み込みや開閉までの
無駄な時間の発生を防止して装置の動作効率を向上させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投入された被計量
物を計量して一定な質量にして排出する組合せ計量装置
に係り、ホッパの開閉を被計量物の種類、特に重量と容
積に対応して最適となるよう動作制御できる組合せ計量
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に食品生産ラインの包装工程では、
被計量物を計量する計量装置が用いられる。被計量物と
して塊の単位が細かな食品の袋詰め時には、被計量物を
所定質量ずつ計量する組合せ計量装置が用いられる。以
下、図６の側面図に示す組合せ計量装置の例で説明す
る。図示のように、この組合せ計量装置５０は、被計量
物が供給され放射状に分散させる供給部５１と、周状に
配置された複数のストックホッパ５２と、ストックホッ
パ５２下部に設けられる複数の計量ホッパ５３と、計量
ホッパ５３の下部に設けられた漏斗形の集合シュート５
４を有している。これら各部は、中央の本体部５５の側
部に配置されている。

【０００３】供給部５１は、平面上で見て周状に配置さ
れた計量ホッパ５２の中央位置に投入された被計量物を
放射状に外方に向けて分散供給する。この供給部５１
は、円錐形状の分散部５１ａと、分散された被計量物を
ストックホッパ５２部分まで搬送する搬送部５１ｂを備
えている。搬送部５１ｂは、両側部が立設されたトラフ
５１ｃと、トラフ５１ｃを振動させて被計量物を搬送さ
せる駆動手段５１ｄで構成されている。

【０００４】この被計量物は、各計量ホッパ５３の上に
それぞれ設けられたストックホッパ５２を介して概ね同
量ずつ各計量ホッパ５３に落とし込まれ、それぞれ質量
が計測される。複数の計量ホッパ５３での計量値には通
常ある程度のばらつきがある。そこで、複数の計量ホッ
パ５３で得られた複数の計量値を適宜に組合せて所望の
質量値を得る。このような組合せになる複数個の計量ホ
ッパ５３を作動させて被計量物を集合シュート５４に落
下させる。

【０００５】集合シュート５４の最低部には排出ホッパ
（不図示）が設けられ、複数の計量ホッパ５３から落下
した被計量物はここに集合したタイミングで下方に落下
される。集合シュート５４の下方には、被計量物を包装
するための包装装置が設けられ、組合せ計量後の被計量
物を一定質量単位で袋詰にすることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】被計量物は、種類によ
り単位質量あたりの容積、即ち比容積が異なる。例えば
菓子類ではポテトチップスは比容積が大きい値であり、
ピーナッツは比容積が小さな値である。このため、被計
量物の種類によって装置の各部の制御を変更する必要が
あったが、これらは経験等の勘により設定を変更してお
り、最適な制御ではなかった。

【０００７】例えば、計量ホッパ５３内部において、被
計量物は、同一質量であっても種類が異なると占める容
積が異なる。これら種類の違いを考慮して計量ホッパ５
３底部の排出扉を開閉しなければならない。しかし、比
容積の大きな種類の被計量物では未だ排出しきれないう
ちに排出扉が閉まり、被計量物を挟み破損することがあ
る。一方、比容積が小さな種類の被計量物では全てが排
出されてから時間が経って排出扉が閉まることがある。
排出扉が適切な時期に閉まらないと他のホッパの開閉に
直接影響を受ける為、装置全体の処理効率を向上させる
ことができない。

【０００８】この排出扉の開閉はストックホッパ５１，
計量ホッパ５２，排出ホッパ全てにおいて適切となるよ
う従来は被計量物を流しながら設定するため、調整に手
間がかかった。なお、計量ホッパと排出ホッパの間に被
計量物を一時貯留し、組合せ選択数を増大させるための
メモリホッパを設けた場合には、このメモリホッパの排
出扉についても同様な開閉制御が必要となる。

【０００９】また、排出ホッパに集合された被計量物
は、包装装置からの排出要求によって排出される。ここ
で、被計量物は、所定長の集合シュートを落下して排出
ホッパに集合される。したがって、被計量物の種類、即
ち容積が異なると集合シュートを落下する時間が異なる
為、集合にかかる時間が異なる。

【００１０】この調整は、排出時間と排出間隔の２つの
設定が必要となる。排出時間が不適切であると、上述し
たように排出扉で被計量物を挟み込む等の問題を生じ
る。また排出間隔は下段の包装装置の排出要求と関連し
ており、設定が不適切であると、例えば、排出要求で排
出ホッパの排出扉を開放した際に未だ被計量物が集合途
中の状態で被計量物が包装装置まで一気に落下し破損す
ることがある。一方、既に排出ホッパに集合済みの場合
には排出の待機時間が長く、稼働効率を向上できる状態
を逃すことになる。

【００１１】以上のように、従来は被計量物の種類が異
なる都度、装置の各ホッパの開閉制御の設定を手作業で
行っており調整に手間がかかっていた。また、被計量物
の種類の変更があるとその都度調整に手間がかかること
になる。

【００１２】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、被計量物の種類の変更に容易に対応し
て計量動作を円滑に安定して行え、また、後段装置との
動作タイミングを適合させることができる組合せ計量装
置の提供を目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１記載の組合せ計量装置は、請求項
１記載のように、投入された被計量物を複数の計量ホッ
パに振り分けて各計量ホッパ計量値を組合せて所定重量
の被計量物を得る組合せ計量装置において、被計量物の
容積及び重量に基づく比容積を設定する比容積設定手段
と、前記計量ホッパに収容される被計量物の質量を検出
する計量手段と、前記設定された比容積と、前記計量ホ
ッパの容積及び計量手段の計量値に基づき前記計量ホッ
パに収容された被計量物の収容高さを求め、該収容高さ
に応じて計量ホッパの排出扉の開閉時間を制御する制御
手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１４】また、請求項２記載のように、前記制御手
段は、前記計量ホッパの下段に設けられる他のホッパに
ついて、前記設定された被計量物の比容積と、該他のホ
ッパの容積及び計量手段の計量値に基づき該他のホッパ
に収容された被計量物の収容高さを求め、該収容高さに
応じて該他のホッパの排出扉の開閉時間を制御する構成
としても良い。

【００１５】また、請求項３記載のように、前記計量ホ
ッパの下段に設けられ、各計量ホッパで計量後の被計量
物を集合させる集合シュートと、前記集合シュートの下
部に設けられ前記各計量ホッパから排出された被計量物
を収容する排出ホッパとを備え、前記制御手段は、前記
設定された被計量物の比容積と、排出ホッパの容積及び
該排出ホッパに前記被計量物を排出した各計量ホッパの
計量手段の合計計量値に基づき、排出ホッパに収容され
た被計量物の収容高さを求め、該収容高さに応じて該排
出ホッパの排出扉の開閉時間を制御する構成としても良
い。

【００１６】本発明の他の発明は、請求項４記載の如
く、投入された被計量物を複数の計量ホッパに振り分け
て各計量ホッパ計量値を組合せて所定重量の被計量物を
得る組合せ計量装置において、前記各計量ホッパで計量
された被計量物のうち前記選択された計量ホッパに収容
された被計量物を集合させるための集合シュートと、前
記集合シュートの下端部に設けられた排出ホッパと、被
計量物の容積及び重量に基づく比容積を設定する比容積
設定手段と、前記計量ホッパに収容される被計量物の質
量を検出する計量手段と、前記設定された比容積と、計
量手段の計量値、及び被計量物が上部のホッパから排出
後、前記集合シュートを滑降して排出ホッパに全て収容
されるまでの投入時間を求めて、該投入時間に基づき排
出ホッパの排出扉の開閉タイミングを制御する制御手段
と、を備えたことを特徴とする。

【００１７】また、請求項５記載のように、前記制御手
段は、前記投入時間に基づき排出ホッパに設けられた排
出扉の開閉周期を求め、後段装置とのタイミングを同期
制御する構成としても良い。

【００１８】また、請求項６記載のように、前記制御手
段は、後段装置が出力する排出要求の出力周期に対し
て、前記排出ホッパの排出扉の開閉タイミングが短い場
合に余剰時間が発生した場合、上部のホッパからの投入
タイミングを変更させる構成にもできる。

【００１９】また、請求項７記載のように、前記制御手
段は、排出ホッパの排出扉の開閉タイミングに基づき、
上部のホッパの排出扉の開閉タイミングを設定する構成
にもできる。

【００２０】また、請求項８記載のように、前記比容積
設定手段は、入力される被計量物の質量と、容積に基づ
き比容積を算出し設定する構成としても良い。

【００２１】また、請求項９記載のように、前記制御手
段は、被計量物の制御にかかる算出値を該被計量物の種
類別に比容積とともに記憶手段に記憶し、必要時に読み
出し再設定可能に構成することもできる。

【００２２】上記構成によれば、被計量物の比容積に基
づき、計量ホッパ以下の各ホッパ内での被計量物の積載
高さから排出扉の開閉時間を制御することができるよう
になり、被計量物の種類が異なり比容積が異なっても排
出扉の開閉を最適に制御でき、挟み込みや無駄な時間の
発生を防止して効率的な計量動作が行えるようになる。
また、排出ホッパの排出扉についても被計量物の比容積
を考慮することにより、被計量物の種類に対応した開閉
時間を設定でき、後段装置への排出を安定して行えるよ
うになる。また、排出扉の開閉タイミングを後段装置の
排出要求に合わせることにより、後段装置への排出タイ
ミングを同期させることができるようになる。これによ
り、各種の被計量物別の動作設定を容易化できるととも
に、装置の分散及び搬送動作を安定化でき、組合せ精度
を維持して効率的な組合せ計量が行えるようになる。

【００２３】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は本発明
の組合せ計量装置の実施形態を示す平面図、図２は同側
面図である。組合せ計量装置１の上部中央で且つ被計量
物の投入箇所直下位置には分散供給部２が設けられる。
分散供給部２の上部位置にはバケットコンベアなどの投
入手段１３が設けられている。この投入手段１３は、後
述する組合せ計量装置１の制御手段２０の制御信号に基
づき投入動作が制御され、分散供給部２に被計量物を投
入、供給する。図示の例では複数のバケット１３ａに収
容された被計量物をこのバケット１３ａ単位で分散供給
部２上に投入する。

【００２４】分散供給部２は、分散部３と、搬送部４で
概略構成されている。分散部３は、中央が上に向けて突
出した平たい円錐状に形成された分散テーブル３ａとこ
の分散テーブル３ａを回転させる駆動手段３ｂとを備え
ている。

【００２５】投入手段１３が分散部３の上に被計量物を
供給することにより、分散部３上は多数の被計量物が所
定の安息角を有して常時積み重なった状態となり、分散
テーブル３ａの回転によって被計量物は周囲に均等にこ
ぼれ落ちて供給される。この分散テーブル３ａに積載さ
れる被計量物の重量はロードセル等の計量センサ３ｆに
よって検出される。なお、計量センサ３ｆから出力され
る計量値のうち分散テーブル３ａ及び駆動手段３ｂの重
量分は電気的に相殺され被計量物のみの計量値が出力さ
れるようになっている。

【００２６】分散テーブル３ａの周囲には、複数基の搬
送部４が放射状の配置で設けられている。各搬送部４
は、断面略Ｖ字形の直線的な搬送路であるトラフ５と、
トラフ５を搬送方向に往復して直動させる駆動手段６と
を備えている。各搬送部４のトラフ５は、分散供給部２
を中心として周方向について等角度間隔で放射状に配置
されている。従って、各搬送部４のトラフ５に供給され
た被計量物は、駆動手段６によるトラフ５の動きによっ
て配置の外側に向けて搬送されていく。

【００２７】各トラフ５の外側の外端部は開放された状
態にあり、ここから被計量物が落下する。各トラフ５の
外端部の下方には、ストックホッパ７がそれぞれ配置さ
れている。即ち、トラフ５と同数の複数のストックホッ
パ７が、周状に等間隔で配置されている。各ストックホ
ッパ７は上面が開口した箱体であり、下面には開閉可能
な排出扉が取り付けられている。

【００２８】各ストックホッパ７の下方には、それぞれ
計量ホッパ８が配置されている。即ち、ストックホッパ
７と同数の複数の計量ホッパ８が、周状に等間隔で配置
されている。計量ホッパ８は上面が開口した箱体であ
り、下面には開閉可能な排出扉が取り付けられている。
この計量ホッパ８にはロードセル等の計量手段８ａが設
けられており、その内部に収納された被計量物の質量を
計る。計量手段８ａから出力される計量値のうち計量ホ
ッパ８等の重量分は電気的に相殺され被計量物のみの計
量値が出力されるようになっている。

【００２９】各計量ホッパ８の下方には、それぞれメモ
リホッパ９が配置されている。即ち、計量ホッパ８と同
数の複数のメモリホッパ９が、周状に等間隔で配置され
ている。メモリホッパ９は上面が開口した箱体であり、
下面には開閉可能な排出扉が取り付けられている。計量
ホッパ８で計量された被計量物はメモリホッパ９に収納
保持される。メモリホッパ９に収納された被計量物の質
量は、本装置の制御手段で保持される。

【００３０】図２に示すように、ストックホッパ７と計
量ホッパ８とメモリホッパ９は、この順に上から下に向
けて縦に並んでおり、かつ上から下に向かうにつれて装
置の内側に配置されるとともに、被計量物の排出方向の
傾斜が緩やかになるように配置されている。最終段のメ
モリホッパ９に収納された被計量物は、底面の排出扉を
開くことによって落下排出される。このメモリホッパ９
には、計量ホッパ８で計量された被計量物Ｗが収容され
る。制御手段は、計量後、各計量ホッパ８及び各メモリ
ホッパ９に収容されている被計量物Ｗの計量値を選択的
に組合せ、目標質量を満足する計量ホッパ８とメモリホ
ッパ９の組合せを選び出す。選び出された計量ホッパ
８，メモリホッパ９は排出扉を開くことにより、集合シ
ュート１０に排出される。

【００３１】上記のようにメモリホッパ９を設け、計量
ホッパ８での計量結果を一時記憶しておき、上部位置に
ある計量ホッパ８と、下部のメモリホッパ９の各計量値
を選択的に組合せることにより、選択組合せ数を増加さ
せている。そして、制御手段は、目標質量を満足する計
量ホッパ８、メモリホッパ９の組合せを選び出す。選び
出された計量ホッパ８、メモリホッパ９の排出扉を開く
ことことにより、被計量物は集合シュート１０に排出さ
れる。このメモリホッパ９を設けない構成もあり、この
場合、被計量物は計量ホッパ８から直接、集合シュート
１０に排出される。

【００３２】円周状に配置された複数のメモリホッパ９
の下方には、漏斗形の集合シュート１０が設けられてい
る。本例の集合シュート１０は、上面の投入口が相対的
に大きく下面に排出口が相対的に小さい中空円錐台形で
ある。この集合シュート１０は、選択されたメモリホッ
パ９から排出された被計量物を集合させる。

【００３３】集合シュート１の下面には、排出ホッパ１
１が設けられる。排出ホッパ１１には目標質量の被計量
物が収容され、下部の排出扉を開くことにより、包装装
置１７に落下排出される。

【００３４】包装装置１７は、排出ホッパ１１から排出
された目標質量の被計量物Ｗを包装する。例えば縦ピロ
ー包装型のものが用いられ、側部及び底部を閉じた袋を
形成して被計量物を収容した後、上部を閉じた後に排出
する。この包装装置１７は、被計量物Ｗを包装するタイ
ミングで排出ホッパ１１の排出扉を開放させる排出要求
を制御手段に出力する。この排出要求は包装動作のタイ
ミングに沿った所定の周期で連続的に出力される。

【００３５】次に、図３は、装置の電気的構成を示すブ
ロック図である。制御手段２０は、装置全体の動作を制
御するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等と、ＣＰ
Ｕを実行制御する動作制御プログラムからなる。図示の
制御手段２０は、本発明の要部である各ホッパの排出動
作の制御プログラムに関する機能のみを抽出してブロッ
ク図化したものである。この制御手段２０には、各種パ
ラメータを入力するための入力手段２１と、被計量物の
比容積を設定保持する比容積設定手段２２が接続され
る。また、分散部３上の被計量物の重量を測定する計量
センサ３ｆの計量信号と、包装装置１７からの排出要求
が入力される。

【００３６】比容積設定手段２２には、被計量物の比容
積が設定される。比容積は、容積(ml)／質量(g) によっ
て求めた値が設定される。入力手段２１から入力された
容積と質量から制御手段２０がこの比容積を算出し比容
積設定手段２２に設定することもできる。

【００３７】制御手段２０は、大別して各ホッパの開閉
を制御する手段と、包装装置１７への排出タイミングを
制御する手段で構成され、第１実施形態では、計量ホッ
パ８の排出扉を開閉制御する開閉制御手段２４が設けら
れる。

【００３８】開閉制御手段２４は、比容積設定手段２２
に設定された比容積を得て計量ホッパ８の開閉時間を求
め制御する。

【００３９】記憶手段２９には、被計量物の種別毎に上
記求められた開閉時間や、後述するタイミング設定にか
かる設定パラメータを記憶しておくことができ、後程必
要とする被計量物の種別を入力することにより、対応す
る設定パラメータを呼び出し設定（プリセット機能）で
きるようになっている。

【００４０】次に、上記構成による計量ホッパ８の排出
扉の開閉制御の内容を図４の概略図を用いて説明する。
開閉制御手段２４は、上記設定された被計量物Ｗの比容
積を参照して計量ホッパ８に貯留した被計量物Ｗの容積
を下式により求める。計量ホッパ８に貯留した被計量物
Ｗの容積Ａ＝計量値×比容積上記の計量値は、計量ホッ
パ８内の被計量物Ｗの質量を計量する計量手段８ａの出
力値である。

【００４１】次に、計量ホッパ８に貯留した被計量物Ｗ
の高さを下式により求める。計量ホッパ８に貯留した被
計量物Ｗの高さＬ＝容積Ａ／底面積

【００４２】計量ホッパ８の排出扉８ｂの開閉時間は、
前記被計量物Ｗの高さに基づき下記式を用いて算出す
る。すなわち、計量ホッパ８に貯留されている被計量物
Ｗの最上部が計量ホッパ８の下端部（排出扉８ｂ）から
排出し終えると同時に、排出扉８ｂを閉める。被計量物
Ｗの高さＬ＝１／２ｇｔ² より開閉時間ｔを求める。

【００４３】例えば、計量ホッパ８に貯留した被計量物
Ｗの計量値が３０(g) であり、比容積が２０(ml/g)とす
ると、容積は６００(ml)となる。計量ホッパ８の容積が
６００(ml)で、底面積が１５０(cm²) であると、被計量
物Ｗの高さＬは４(cm)となる。これにより、開閉時間ｔ
が９０(ms)であると算出される。また、被計量物Ｗの種
類（比容積）が異なり、高さＬが８(cm)の場合には、開
閉時間ｔは１３０(ms)となる。この開閉時間ｔは、排出
扉８ｂを開けてから閉じるまでの期間である。

【００４４】上記のように、被計量物Ｗの種類（比容
積）が異なり高さが高い程、計量ホッパ８の開閉時間が
長くなるよう設定される。これにより、被計量物Ｗの種
類（比容積）に対応して計量ホッパ８の開閉時間が最適
となるように制御できるようになる。即ち、計量ホッパ
８の排出扉８ｂを開けて被計量物Ｗを排出し始め、計量
ホッパ８に貯留されていた被計量物Ｗの最上部が排出さ
れるとほぼ同時に排出扉８ｂが閉じるよう制御される。

【００４５】上記演算は、便宜的に計量ホッパ８が直方
体形状であることを前提として被計量物Ｗの高さＬを求
めるものである。計量ホッパ８において、底面積に相当
する部分が傾斜している場合には、予め計量物の種類
（比容積）別に重量と高さを関連づけたテーブルを参照
して被計量物Ｗの高さＬを求める。また、計量ホッパ８
の形状に基づき被計量物Ｗの重量に基づき、かさ比容積
のテーブルを参照して被計量物Ｗの高さＬを求める構成
にもできる。

【００４６】上記説明では、計量ホッパ８について排出
扉８ｂの開閉時間を制御する構成を説明したが、被計量
物Ｗを計量後に貯留するメモリホッパ９に対しても同様
の手法で排出扉９ｂの開閉時間が最適となるよう制御す
ることができる。この場合、制御手段２０は、メモリホ
ッパ９の上部に設けられこのメモリホッパ９に被計量物
Ｗを排出する計量ホッパ８での算出結果を用いてメモり
ホッパ９の排出扉９ｂの開閉時間を制御する。ここで、
制御手段２０は、計量ホッパ８とメモリホッパ９の容積
（底面積等）が同一であれば計量ホッパ８の算出結果を
そのまま援用する。容積が異なる場合は、このメモリホ
ッパ９の容積に合わせて計量ホッパ８で得られた算出結
果を修正して用いる。

【００４７】（第２実施形態）第２実施形態は、組合せ
計量装置１から被計量物を包装装置１７へ排出する排出
タイミングを制御する構成である。制御手段２０には、
図３記載のように、排出ホッパ１１の排出扉を開閉制御
するタイミング制御手段２５が設けられ、包装装置１７
に排出する開閉周期を求めて制御する。なお、開閉制御
手段２４は、上記同様に被計量物の比容積と、排出ホッ
パ１１の容積（底面積）、及び計量手段８ａの計量値に
基づき排出ホッパ１１の開閉時間を求める。ここで、排
出ホッパ１１には複数の計量ホッパ８（メモリホッパ
９）から排出された被計量物が集合されるから、計量値
は、各排出した計量ホッパ１１の計量値の加算値とな
る。

【００４８】この開閉制御手段２４は、比容積設定手段
２２に設定された比容積に基づき排出ホッパ１１の開閉
時間を求める。排出ホッパ１１には、各計量ホッパ８で
計量後、目標質量分に相当する複数の計量ホッパ８（メ
モリホッパ９）に貯留されていた被計量物Ｗが集合シュ
ート１０で集合後貯留するため、計量ホッパ８に比して
容積（底面積）が大きい。この容積（底面積）の項につ
いて排出ホッパ１１に沿った値を設定することにより、
上記同様に被計量物Ｗの高さを求めた後、この排出ホッ
パ１１の排出扉１１ｂの開閉時間ｔを求める。

【００４９】次に、包装装置１７に排出する開閉周期を
求め制御する。図５は、排出ホッパ１１の開閉タイミン
グを示すタイミングチャートである。排出ホッパ１１の
排出扉１１ｂは、図５（ａ）に示すように、包装装置１
７からの排出要求時Ｔ１時に開かれ、所定の開閉時間ｔ
１経過後に閉じられる。したがって、タイミング制御手
段２５は、排出ホッパ１１に対して被計量物Ｗが投入開
始されるタイミングとして、排出扉１１ｂが閉じた直
後、即ち、開閉時間ｔ１経過時（時期Ｔ２）を設定す
る。

【００５０】そして、タイミング制御手段２５は、排出
ホッパ１１の投入時間ｔ２を求める。この投入時間ｔ２
は、被計量物Ｗの先端Ｗｓが上部のメモリホッパ９から
排出され、集合シュート１０を滑降してから、被計量物
Ｗの後端Ｗｅが排出ホッパ１１に全て収容されるまでの
期間である。この投入時間ｔ２の算出には、図４の概略
図に示すように、メモリホッパ９から集合シュート１０
を介して排出ホッパに至るまでの距離、集合シュート１
０上での被計量物Ｗのワーク長Ｗａ（Ｗａ＝先端Ｗｓか
ら後端Ｗｅまでの間の長さ）、集合シュート１０の傾斜
角度が算出用項目として設定される。また、このワーク
長Ｗａは、被計量物Ｗの種類（比容積）に関係して変化
するため、算出には比容積を用いる。この他、集合シュ
ート１０上における被計量物Ｗの種類別の摩擦係数等が
設定される。

【００５１】次に、タイミング制御手段２５は、排出ホ
ッパ１１の開閉周期ｔ０を求める。開閉周期ｔ０は、図
５（ａ）記載のように、前記開閉時間ｔ１と、投入時間
ｔ２の和である。これにより、排出ホッパ１１は、被計
量物Ｗを開閉周期ｔ０の間隔で順次包装装置１７に排出
することができる。なお、被計量物Ｗは、次に排出ホッ
パ１１の排出扉１１ｂが開いたとき（時期Ｔ３）に包装
装置１７へ排出される。

【００５２】次に、タイミング制御手段２５は、組合せ
計量装置１からの被計量物の排出タイミングを、包装装
置１７の包装動作に同期させる設定を行う。即ち、包装
装置１７は、被計量物の供給後、トレイへの収容動作、
及び包装動作をほぼ一定な周期で実行し、図５（ｂ）に
示す所定の周期ｔｘで排出要求を出力する。ここで、組
合せ計量装置１は、少なくとも包装装置１７の排出要求
の周期ｔｘより短い周期で順次被計量物を排出するよう
設定する必要がある。実際には、この動作周期の設定
は、組合せ計量装置１側、及び包装装置１７側の能力に
合わせて双方で設定することになる。

【００５３】そして、タイミング制御手段２５は、図５
（ｃ）に示すように、包装装置１７の排出要求の周期ｔ
ｘに対し、排出ホッパ１１の開閉周期ｔ０が短い場合に
は、余剰時間ｔｒを求める。余剰時間ｔｒは、排出要求
の周期ｔｘー投入時間ｔ２である。そしてこの余剰時間
ｔｒを所定比で投入時間ｔ２の前後に割り当てる。図５
（ｃ）記載の例では、投入時間ｔ２の前後に同比率とな
るようそれぞれ余剰時間ｔｒ１，ｔｒ２を割り当ててい
る（ｔｒ＝ｔｒ１＋ｔｒ２、ｔｒ１＝ｔｒ２）。この割
り当てにより、排出ホッパ１１の新たな開閉周期ｔ０’
（図示の例ではｔ０’＝Ｔｘ）が設定され、被計量物Ｗ
は、包装装置１７での動作周期に対し余裕を持って安定
した状態で排出ホッパ１１内に貯留しておくことができ
る。即ち、メモリホッパ９から排出され集合シュート１
０を通過して排出ホッパ１１に収容されるまでの期間に
余裕を持たせることができ、被計量物Ｗの種類による集
合シュート１０部分での滑降状態の変動等に対応できる
ようになる。

【００５４】次に、タイミング制御手段２５は、上記算
出された排出ホッパ１１の排出扉１１ｂの投入時間ｔ２
に基づき、メモリホッパ９の開閉時期を設定する。上記
余剰時間ｔｒを割り当て設定した後、投入時間ｔ２だけ
前の時期Ｔ４が排出ホッパ１１内に被計量物Ｗの先端Ｗ
ｓが投入開始される時期となる。タイミング制御手段２
５は、図５（ｄ）に示すように、この投入時間ｔ２（メ
モリホッパ９から集合シュート１０を介して排出ホッパ
１１に収容されるまでの時間）に基づき、メモリホッパ
９の排出扉９ｂを開く時期Ｔ４を求める。この時期Ｔ４
により、排出要求が時期Ｔ５に出力されてからメモリホ
ッパ９の排出扉９ｂを開放させるまでの期間ｔ３を得る
ことができる。即ち、排出要求のタイミングに対するメ
モりホッパ９の動作タイミングが設定できる。

【００５５】以上の設定により、排出ホッパ１１から排
出された被計量物Ｗを包装装置１７の動作タイミングに
同期させ、同時にメモリホッパ９の開閉時期を設定でき
るようになる。

【００５６】

【発明の効果】本発明の請求項１によれば、組合せ計量
装置の計量ホッパの排出扉の開閉時間を、計量しようと
する被計量物の比容積を考慮して制御する構成であるた
め、被計量物の種類が異なってもこれに対応した開閉時
間を設定きるようになる。計量ホッパの排出扉の開閉時
間を適切化できるため、排出扉による被計量物の挟み込
みや無駄な時間の発生を防止して、装置の動作効率を向
上できるとともに、被計量物の種類が変更されても容易
かつ適切に設定できるようになる。また、請求項２によ
れば、計量ホッパの下段に設けられる他のホッパについ
ても、このホッパの排出扉の開閉時間を設定することが
でき、装置の動作効率の向上が図れる。加えて請求項３
のように被計量物を集合して収容する排出ホッパについ
ても排出扉の開閉時間を設定することができ、装置の動
作効率のさらなる向上が図れるようになる。

【００５７】本発明の請求項４によれば、組合せ計量装
置の排出ホッパに設けられた排出扉の開閉タイミング
を、上部のホッパから排出後、集合シュートを滑降して
収容するまでの投入時間を求めて制御し、この制御に被
計量物の比容積を考慮した構成である。これにより、排
出ホッパの開閉タイミングを被計量物Ｗの種類に対応し
て最適な状態で取ることができ、被計量物の種類が異な
ってもこれに対応することができるようになる。排出の
タイミングをえることができる為、装置の稼働効率を向
上させることができるようになる。請求項５によれば、
上記の投入時間に基づいて後段装置とのタイミングを同
期制御するため、排出ホッパから排出後の被計量物を安
定して後段装置に供給することができるようになる。請
求項６によれば、組合せ計量装置側での排出タイミング
と後段装置の排出要求のタイミングを取り余剰時間が生
じた場合に上部のホッパから排出ホッパに対する投入タ
イミングを変更する構成であるため、排出ホッパへの被
計量物の収容が安定した状態の後に後段装置に排出する
ことができ、被計量物を確実に排出ホッパに一時貯留し
てから後段装置に排出するため被計量物の破損を防止で
き、装置の信頼性を向上できるようになる。請求項７に
よれば、排出ホッパの排出扉の開閉タイミングから上部
のホッパの開閉タイミングを求める構成であり、排出ホ
ッパに対して確実に物品を収容できるタイミングを設定
できるようになる。

【００５８】被計量物の比容積は、請求項８記載のよう
に質量と容積から算出して設定する構成にできる。また
請求項９記載のように、制御手段が算出した値を記憶手
段に記憶させておけば、被計量物の種類別の制御に必要
な値を一括して設定でき、被計量物の種類の変更時の操
作を簡単かつ適切に行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の組合せ計量装置を示す平面図。

【図２】同装置の側面図。

【図３】同装置の電気的構成を示すブロック図。

【図４】被計量物の流れを示す図。

【図５】排出ホッパの開閉時間とタイミングを説明する
ための図。

【図６】従来の組合せ計量装置を示す側面図。

【符号の説明】

１…組合せ計量装置、７…ストックホッパ、７ｂ，８
ｂ，９ｂ，１１ｂ…排出扉、８…計量ホッパ、８ａ…計
量手段、９…メモリホッパ、１０…集合シュート、１１
…排出ホッパ、１３…投入手段、１７…包装装置、２０
…制御手段、２１…入力手段、２２…比容積設定手段、
２４…開閉制御手段、２５…タイミング設定手段、２９
…記憶手段。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投入された被計量物を複数の計量ホッパ
   に振り分けて各計量ホッパ計量値を組合せて所定重量の
   被計量物を得る組合せ計量装置において、 被計量物の容積及び重量に基づく比容積を設定する比容
   積設定手段と、 前記計量ホッパに収容される被計量物の質量を検出する
   計量手段と、 前記設定された比容積と、前記計量ホッパの容積及び計
   量手段の計量値に基づき前記計量ホッパに収容された被
   計量物の収容高さを求め、該収容高さに応じて計量ホッ
   パの排出扉の開閉時間を制御する制御手段と、を備えた
   ことを特徴とする組合せ計量装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記計量ホッパの下段
   に設けられる他のホッパについて、前記設定された被計
   量物の比容積と、該他のホッパの容積及び計量手段の計
   量値に基づき該他のホッパに収容された被計量物の収容
   高さを求め、該収容高さに応じて該他のホッパの排出扉
   の開閉時間を制御する請求項１記載の組合せ計量装置。
3. 【請求項３】 前記計量ホッパの下段に設けられ、各計
   量ホッパで計量後の被計量物を集合させる集合シュート
   と、 前記集合シュートの下部に設けられ前記各計量ホッパか
   ら排出された被計量物を収容する排出ホッパとを備え、 前記制御手段は、前記設定された被計量物の比容積と、
   排出ホッパの容積及び該排出ホッパに前記被計量物を排
   出した各計量ホッパの計量手段の合計計量値に基づき、
   排出ホッパに収容された被計量物の収容高さを求め、該
   収容高さに応じて該排出ホッパの排出扉の開閉時間を制
   御する請求項１記載の組合せ計量装置。
4. 【請求項４】 投入された被計量物を複数の計量ホッパ
   に振り分けて各計量ホッパ計量値を組合せて所定重量の
   被計量物を得る組合せ計量装置において、 前記各計量ホッパで計量された被計量物のうち前記選択
   された計量ホッパに収容された被計量物を集合させるた
   めの集合シュートと、 前記集合シュートの下端部に設けられた排出ホッパと、 被計量物の容積及び重量に基づく比容積を設定する比容
   積設定手段と、 前記計量ホッパに収容される被計量物の質量を検出する
   計量手段と、 前記設定された比容積と、計量手段の計量値、及び被計
   量物が上部のホッパから排出後、前記集合シュートを滑
   降して排出ホッパに全て収容されるまでの投入時間を求
   めて、該投入時間に基づき排出ホッパの排出扉の開閉タ
   イミングを制御する制御手段と、を備えたことを特徴と
   する組合せ計量装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記投入時間に基づき
   排出ホッパに設けられた排出扉の開閉周期を求め、後段
   装置とのタイミングを同期制御する請求項４記載の組合
   せ計量装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、後段装置が出力する排
   出要求の出力周期に対して、前記排出ホッパの排出扉の
   開閉タイミングが短い場合に余剰時間が発生した場合、
   上部のホッパからの投入タイミングを変更させる請求項
   ４記載の組合せ計量装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段は、排出ホッパの排出扉の
   開閉タイミングに基づき、上部のホッパの排出扉の開閉
   タイミングを設定する請求項４，６の何れかに記載の組
   合せ計量装置。
8. 【請求項８】 前記比容積設定手段は、入力される被計
   量物の質量と、容積に基づき比容積を算出し設定する請
   求項１〜７の何れかに記載の組合せ計量装置。
9. 【請求項９】 前記制御手段は、被計量物の制御にかか
   る算出値を該被計量物の種類別に比容積とともに記憶手
   段に記憶し、必要時に読み出し再設定可能に構成した請
   求項１〜７のいずれかに記載の組合せ計量装置。