JP2004191156A - Combined weighing device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被計量物を複数の計量手段で計量し、その計量結果に基いて被計量物を所定の目標重量に計量する組合せ計量装置に関し、物品計量装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
広範な用途に用いられる計量装置のうち、農産物、水産物、或いはスナック菓子等、個々の重量が一定しない被計量物を複数個組合せて所定の目標重量とする場合に用いられる組合せ計量装置は、計量ホッパのそれぞれに被計量物を分散供給してその重量を計量すると共にこの計量値に基いて組合せ演算を行い、その結果、組合せ重量が目標重量に一致または所定の許容範囲内で目標重量に最も近い重量となる組合せを選択し、この組合せに該当した計量ホッパのみから被計量物を排出させるようにしたものである。
【0003】
このような組合せ計量装置において、組合せ重量が目標重量に対して許容範囲内に属する組合せの成立確率を高めて稼働率の向上を図るものがあり、一例として、計量ホッパから被計量物をブースタホッパ(補助ホッパ)方向と集合シュート方向の二方向に排出可能とした構成のものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
これによれば、計量ホッパ内の被計量物の計量値に加えてブースタホッパ内の被計量物の計量値も組合せ演算に参加するから、組合せ演算時の参加計量値の数が確実に増えることにより、組合せが高確率で成立するようになる。
【0005】
また、プールホッパにも計量機能を持たせた方式の組合せ計量装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
この場合には、計量ホッパ内の被計量物の計量値に加えてプールホッパ内の被計量物の計量値も組合せ演算に参加するから、前記特許文献1に記載のものと同様に組合せ演算時の参加計量値の数が確実に増えることにより、組合せが高確率で成立するようになる。
【0007】
【特許文献1】
特開平7−63599号公報(第6頁、図5)
【特許文献2】
特開昭63−250528号公報(第2〜第3頁)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような組合せ計量装置では、組合せが不成立の場合、有効な措置としてプールホッパから計量ホッパに被計量物を追加供給した上で、改めて組合せ演算を行うことがある。しかしながら、前記特許文献1及び特許文献2に記載の組合せ計量装置によれば、確かに組合せが高確率で成立するようになるものの、組合せが不成立に終わった場合の追加供給措置に対する認識はない。組合せ不成立時の措置については、わずかに特許文献1に、全ての計量ホッパの被計量物を集合シュートを介して系外に排出する、との記載があるのみで、稼働率向上の点で依然課題が残るといわざるを得ない。
【0009】
そこで、本発明は、以上の現状に鑑み、事前に組合せ成立・不成立を予測することにより組合せを高確率で成立させ、もって稼働率の向上が可能な組合せ計量装置を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【0011】
まず、請求項1に記載の発明は、供給された被計量物を保持する複数個の第1ホッパと、各第1ホッパに対応した上方に設けられて該第1ホッパにそれぞれ被計量物を供給する複数個の第2ホッパと、各第2ホッパにそれぞれ被計量物を供給する複数のフィーダと、前記各ホッパに設けられた複数の計量手段と、該計量手段からの計量値を組合せ演算する演算手段とを有する組合せ計量装置に関するもので、前記演算手段によりホッパの組合せが選択されたときに、選択されなかったホッパの計量値を対象として、予備組合せ演算を行う予備演算手段が備えられていることを特徴とする。
【0012】
この発明によれば、今回の計量値による組合せ演算結果に基いて予備組合せ演算を行うことにより、次回の組合せ演算における組合せの成立・不成立を予測することができる。すなわち、組合せの不成立が予測される場合には、成立に向けた措置をとることができるから、稼働率が向上する。
【0013】
次に、請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の組合せ計量装置において、前記予備演算手段による予備組合せ演算により組合せが成立せず、かつ、空の第2ホッパがあるときに、該空の第2ホッパへの被計量物の供給量を予備組合せ演算が成立する量となるように制御する供給量制御手段が備えられていることを特徴とする。
【0014】
この発明によれば、前記請求項1に記載の発明が具体化される。すなわち、予備組合せ演算の結果、予備組合せの不成立が予測される場合には、予備組合せが成立するようにフィーダから空の第2ホッパへ適量の被計量物を供給するから、次回に組合せが確実に成立するようになる。
【0015】
また、請求項3に記載の発明は、前記請求項1または請求項2に記載の組合せ計量装置において、前記演算手段は、1回の演算で複数の組合せを演算すると共に、前記予備演算手段による予備組合せが成立する前記組合せを選択することを特徴とする。
【0016】
この発明によれば、組合せ演算時に複数の組合せを演算しておき、その組合せの中から予備組合せ演算時に予備組合せが成立するような組合せを選択することができる。したがって、組合せ精度を維持しながら次回の組合せを成立させることが可能となる。
【0017】
また、請求項4に記載の発明は、前記請求項2または請求項3に記載の組合せ計量装置において、前記演算手段により組合せが選択されなかったときに、第2ホッパ内の被計量物を第1ホッパに追加供給させる追加供給手段が備えられ、前記供給量制御手段は、フィーダから第2ホッパへの被計量物の供給量が、前記追加供給手段による追加供給が行われても該第2ホッパの計量値と第1ホッパの計量値との加算値が所定値を超えない量となるように制御することを特徴とする。
【0018】
この発明によれば、組合せ演算の結果、組合せが不成立となり、それを受けて第2ホッパから第1ホッパへ被計量物の追加供給が行われる場合、フィーダから該第2ホッパへの被計量物の供給量が第1ホッパにおけるオーバースケールを発生させないような適量に制御される。すなわち、組合せ計量装置の稼働停止に直結するオーバースケール発生が回避される。なお、オーバースケールとは、計量ホッパの計量規格限度を超える重量の被計量物の供給或いは計量ホッパの収納許容容積を超える容積の被計量物の供給等によって引き起こされる異常のことである。
【0019】
そして、請求項5に記載の発明は、前記請求項1から請求項4のいずれかに記載の組合せ計量装置において、前記演算手段により組合せが選択されなかったときに、保持した被計量物を第1ホッパへ供給することにより組合せが成立する第2ホッパを選択する追加供給対象ホッパ選択手段が備えられていると共に、前記演算手段は、該追加供給対象ホッパ選択手段によって選択された第2ホッパから第1ホッパへ供給された被計量物の計量値に基いて組合せ演算を行うことを特徴とする。
【0020】
この発明によれば、組合せ演算の結果、組合せが不成立となっても、組合せが成立するように第2ホッパから第1ホッパへ被計量物が追加供給されるから、追加供給は組合せ不成立時の対処策として一層効果的となる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る組合せ計量装置について説明する。
【0022】
図1に示すように、この組合せ計量装置1はフレーム10上の複数の支持脚11…11で支持された箱状の本体ケース12を有し、該本体ケース12に、スナック菓子やキャンディ等の被計量物を分散させる分散テーブル13、該分散テーブル13の周囲に放射状に配置された複数のフィーダ14…14、該フィーダ14…14ごとに設けられた上下一対のプールホッパ15…15及び計量ホッパ16…16等が組み付けられている。その場合、これらのプールホッパ15…15及び計量ホッパ16…16にはロードセル等からなる重量検出器15a…15a,16a…16aがそれぞれ連結されており、供給された被計量物の重量が計量される。
【0023】
図示しない供給手段によって組合せ計量装置1に供給された被計量物は、まず振動式の分散テーブル13によってフィーダ14…14に略均等に分散されたのち、振動式の該フィーダ14…14から適量ずつプールホッパ15…15を経て計量ホッパ16…16に供給され、該計量ホッパ16…16でそれぞれの重量が計量されて、組合せ演算が行われる。
【0024】
計量ホッパ16…16の下方にはそれぞれ個別シュート17…17が配置されており、組合せ演算の結果、組合せに該当した計量ホッパ16…16から被計量物が該個別シュート17…17に排出される。排出されて個別シュート17…17を滑落した被計量物は、この組合せ計量装置1の略中央に配置された漏斗状の集合シュート18で集合されて、さらに下流側の例えば包装機等に供給されることになる。
【0025】
図2に示すように、この組合せ計量装置1の制御システムは、該計量装置1を総括的に制御すると共に本発明の特徴部分であるコントロールユニット20を備えている。
【0026】
コントロールユニット20は、各計量ホッパ16…16に設けられた重量検出器16a…16aからの計量信号を入力し、これらの計量信号に基いて組合せ演算を行い、目標重量に対して許容範囲内に属する組合せ重量となる組合せを選択する。
【0027】
また、コントロールユニット20は、組合せ演算により組合せ重量が目標重量に対して許容範囲内に属する複数の組合せを演算し、コントロールユニット20のメモリ20aは、これらの組合せを目標重量に対する好適順つまり精度順に記憶する。
【0028】
また、コントロールユニット20は、組合せに選択されなかった計量ホッパ16…16の計量値と選択された計量ホッパ16…16に被計量物を供給するプールホッパ15…15の計量値とを対象として予備組合せ演算を行い、組合せ重量が目標重量に対して許容範囲内に属する予備組合せを選択する。
【0029】
また、コントロールユニット20は、組合せが不成立のとき、プールホッパ15から計量ホッパ16へ被計量物を追加供給させ、かつ追加供給に際し、プールホッパ15の重量検出器15aからの計量信号を入力し、この計量信号と計量ホッパ16の重量検出器16aからの計量信号とに基いて、フィーダ14からプールホッパ15への被計量物の供給量を制御する。
【0030】
また、コントロールユニット20は、組合せが不成立のとき、プールホッパ15から計量ホッパ16へ被計量物を追加供給させ、かつ追加供給に際し、保持した被計量物を計量ホッパ16へ供給することにより組合せが成立するプールホッパ15を選択する。
【0031】
そして、コントロールユニット20は、下流側の包装機等からの排出要求信号を入力し、該信号に基いてプールホッパ15…15或いは計量ホッパ16…16のゲートを開閉するゲート開閉機構15b…15b,16b…16bに制御信号を出力することにより、これらのホッパ15…15,16…16から被計量物を排出させる。
【0032】
次に、この組合せ計量装置1で組合せ計量を行う場合にコントロールユニット20が実行する制御例を順次説明する。
【0033】
まず、予備組合せ演算の結果、予備組合せが不成立となったときに、フィーダ14から空のプールホッパ15への被計量物の供給量を予備組合せが成立する量となるように制御する場合につき、図3〜図7を用いて説明する。なお、特に図5〜図7を用いた説明では、被計量物X…Xの供給・排出動作を一層具体的に表現するため、プールホッパ15…15、計量ホッパ16…16、及び被計量物X…Xにそれぞれ添え字を付すと共に、以下の説明においても適宜添え字付きの符号を用いることにする。
【0034】
図3に示すように、組合せ計量装置1の運転開始に際し、ステップS1で、フィーダ14…14からプールホッパ15…15への被計量物X…Xの供給目標値WPOをデフォルト供給目標値WPDにセットする。この組合せ計量装置1では、例えば6個の計量ホッパ16…16が備えられているとすると、概ね2、3個の計量ホッパ16…16によって組合せが成立するように、フィーダ14…14からプールホッパ15…15へ供給される被計量物の供給目標値WPDが設定されている。すなわち、この場合のデフォルト供給目標値WPDの一例として、組合せ演算時の目標重量を「2.5」で除算して得られた値が例示される。
【0035】
ステップS2で、フィーダ14…14を駆動して予め設定された供給目標値WPOとなるように被計量物X…Xを空のプールホッパ15…15へ供給したのち、プールホッパ15…15に連結された重量検出器15a…15aによるこれらの被計量物X…Xの計量値を入力する。この場合、運転開始直後であるので、プールホッパ151〜156は全て空であり、供給された被計量物X11〜X61はプールホッパ151〜156にそれぞれ保持される(図5(a)参照)。
【0036】
ステップS3で、プールホッパ15…15のゲート開閉機構15b…15bを駆動して該プールホッパ15…15から計量ホッパ16…16へ被計量物X…Xを供給したのち、該計量ホッパ16…16に連結された重量検出器16a…16aによるこれらの被計量物X…Xの計量値を入力する。なお、この場合、計量ホッパ16…16の重量検出器16a…16aは、前記プールホッパ15…15による計量値を確認することになる。また、運転開始直後であるので、計量ホッパ161〜166は全て空であり、先に供給された被計量物X11〜X61は計量ホッパ161〜166にそれぞれ保持される(図5(a)、(b)参照)。
【0037】
そして、ステップS4で、フィーダ14…14から空のプールホッパ15…15へ新たな被計量物X…Xを供給したのち、これらの被計量物X…Xの計量値を入力する。今回供給された被計量物X12〜X62はプールホッパ151〜156にそれぞれ保持される(図5(b)参照)。
【0038】
ステップS5で、計量ホッパ16…16を対象に主組合せ演算を行い、ステップS6で、主組合せ演算の結果、組合せ重量が目標重量に対して許容範囲内に属する主組合せが成立したか否かを判定する。図5(c)において符号Aの太い鎖線で主組合せ演算の対象グループを示しており、この場合、2個の計量ホッパ161,163つまり被計量物X11,X31で主組合せが成立している。
【0039】
ステップS6でYESと判定すると、ステップS7で、主組合せに選択されなかった計量ホッパ16…16と選択された計量ホッパ16…16に対応するプールホッパ15…15とを対象に、予備組合せ演算を行う。図5(c)において符号Bの細い鎖線で予備組合せ演算の対象グループを示しており、この場合、1個の計量ホッパ165つまり被計量物X51と1個のプールホッパ151つまり被計量物X12とで予備組合せが成立している。
【0040】
ステップS8で、主組合せ演算で選択された計量ホッパ161,163のゲート開閉機構16b,16bを駆動して該計量ホッパ161,163から個別シュート17,17へ被計量物X11,X31を排出し、ステップS9で、被計量物X11,X31を排出した計量ホッパ161,163へ対応するプールホッパ151,153から被計量物X12,X32を供給したのち、これらの被計量物X12,X32の計量値を入力する(図5(d)参照)。
【0041】
ステップS10で、計量ホッパ16…16を対象に主組合せ演算を行い、ステップS11で、主組合せ演算の結果、組合せ重量が目標重量に対して許容範囲内に属する主組合せが成立したか否かを判定する。図6(a)において符号Aの太い鎖線で主組合せ演算の対象グループを示しており、この場合、前記ステップS7の予備組合せ演算の結果通り、2個の計量ホッパ161,165つまり被計量物X12,X51で主組合せが成立している。
【0042】
そして、ステップS6或いはステップS11でNOと判定すると、いずれもステップS12へ進み、予め設定された計量ホッパ16へ対応するプールホッパ15から被計量物Xを追加供給させたのち、ステップS5へ戻る。
【0043】
ステップS11でYESと判定すると、ステップS13で、主組合せに選択されなかった計量ホッパ16…16と選択された計量ホッパ16…16に対応するプールホッパ15…15とを対象に、予備組合せ演算を行う。図6(a)において符号Bの細い鎖線で予備組合せ演算の対象グループを示しており、空のプールホッパ151も対象となる。なお、この場合、予備組合せは成立していない。
【0044】
ステップS14で、予備組合せ演算の結果、組合せ重量が目標重量に対して許容範囲内に属する予備組合せが成立したか否かを判定し、例えば前述した図6(a)の例示を受けてNOと判定すると、ステップS15で、前記ステップS13における予備組合せ演算の対象のプールホッパ15…15の中に空のものがあるか否かを判定する。この場合、図6(a)で明らかなようにプールホッパ151がこれに該当する。
【0045】
ステップS15でYESと判定すると、ステップS16で、フィーダ14から予備組合せ演算の対象の前記空のプールホッパ15へ適量の被計量物Xを供給したのち、この被計量物Xの計量値を入力する。この場合の適量とは、次回の主組合せ演算で精度よく主組合せを成立させる量である。図6(b)において、プールホッパ151へ適量の被計量物X13′が供給されている。
【0046】
ここで、ステップS16を詳しく説明すると、図4に示すように、ステップS16Aで、図6(a)において符号Bの鎖線で示すグループを対象に、組合せ目標値Wからデフォルト供給目標値WPDを減算して得られた値W−WPDを目標重量として組合せ演算し、ステップS16Bで、最適組合せを選択する。この最適組合せにより、組合せ計量値WSが得られたとする。
【0047】
ステップS16Cで、前記プールホッパ151への次回の被計量物X13′の供給目標値WPOを、組合せ目標値WからステップS16Bで選択された組合せによる組合せ計量値WSを減算して得られた値W−WSとした上で、ステップS16Dで、フィーダ14から当該プールホッパ151へ被計量物X13′を供給したのち、この被計量物X13′の計量値を入力する。その結果、図6(b)の例示によると、この被計量物X13′と計量ホッパ162に保持された被計量物X21とで次回の主組合せが成立するようになる。
【0048】
すなわち、前記ステップS15で特定した予備組合せ演算の対象の空のプールホッパ15に供給された適量の被計量物Xは、のちのステップS8,S9を実行することによって空になる計量ホッパ16へ確実に供給されるから、ステップS10の主組合せ演算によって選択されるようになる。なお、複数の前記空のプールホッパ15…15がある場合には、適量の被計量物Xを供給する1個のプールホッパ15を予め設定しておけばよい。
【0049】
そして、図3に戻ってステップS17で、フィーダ14…14からプールホッパ15…15への被計量物X…Xの供給目標値WPOをデフォルト供給目標値WPDにセットし、ステップS18で、フィーダ14…14から前記プールホッパ151以外の空のプールホッパ15…15へ通常の供給量で被計量物X…Xを供給したのち、これらの被計量物X…Xの計量値を入力する。図6(b)において、これに該当するプールホッパ153へ被計量物X33が供給されている。
【0050】
次いでステップS8へ戻り、先の主組合せ演算で選択された計量ホッパ161,165から被計量物X12,X51を排出し、ステップS9で、被計量物X12,X51を排出した計量ホッパ161,165へ対応するプールホッパ151,155から被計量物X13′,X52を供給したのち、これらの被計量物X13′,X52の計量値を入力する。前述したように、次回の主組合せ演算では、2個の計量ホッパ161,162つまり被計量物X13′,X21で主組合せが成立するようになる(図6(c)参照)。
【0051】
一方、ステップS14でYESと判定すると、ステップS18へ進み、フィーダ14…14から空のプールホッパ15…15へ通常の供給量で被計量物X…Xを供給したのち、これらの被計量物X…Xの計量値を入力する。図7(a)において符号Bの細い鎖線で予備組合せ演算の対象グループを示しており、この場合、1個の計量ホッパ163つまり被計量物X32と1個のプールホッパ155つまり被計量物X52とで予備組合せが成立している。また、図7(b)において、2個の空のプールホッパ151,153へそれぞれ被計量物X13,X33が供給されている。
【0052】
そして、ステップS18を実行したのちステップS8及びステップS9へ戻る。すなわち、計量ホッパ161,165から被計量物X12,X51を排出し、被計量物X12,X51を排出した計量ホッパ161,165へ対応するプールホッパ151,155から被計量物X13,X52を供給したのち、これらの被計量物X13,X52の計量値を入力する(図7(c)参照)。
【0053】
また、ステップS15でNOと判定した場合にも、ステップS18へ進んで以降の制御を実行する。
【0054】
こうすることにより、主組合せ演算結果に基いて予備組合せ演算を行うことにより、次回の主組合せ演算における主組合せの成立・不成立を予測することができる。すなわち、予備組合せ演算で予備組合せの不成立が予測されたときには、予備組合せが成立するようにフィーダ14から特定された空のプールホッパ15へ適量の被計量物Xを供給することにより、次回の主組合せ演算時に主組合せが成立することとなり、確実に稼働率が向上する。
【0055】
次に、主組合せ演算の結果、主組合せが不成立となったときに、プールホッパ15から所定の計量ホッパ16へ被計量物Xを追加供給する際の供給量を制御する場合につき、図8〜図10を用いて説明する。なお、特に図10を用いた説明では、被計量物X…Xの供給・排出動作を一層具体的に表現するため、プールホッパ15…15、計量ホッパ16…16、及び被計量物X…Xにそれぞれ添え字を付すと共に、以下の説明においても適宜添え字付きの符号を用いることにする。
【0056】
図8に示すように、前述したと同様に組合せ計量装置1の運転開始に際し、ステップS21で、フィーダ14…14からプールホッパ15…15への被計量物X…Xの供給目標値WPOをデフォルト供給目標値WPDにセットする。以下、ステップS22〜S36の制御は前記ステップS2〜S16と略同様であるので、説明を省略する。
【0057】
ステップS36で、フィーダ14から予備組合せ演算の対象の空のプールホッパ15に予備組合せが成立する量の、つまり次回の主組合せ演算で主組合せが成立する量の被計量物Xを供給したのち、この被計量物Xの計量値を入力し、ステップS37で、追加供給の対象の計量ホッパ16に被計量物Xを供給するプールホッパ15に空のものがあるか否かを判定する。この場合、前出の図6(a)において、追加供給の対象の計量ホッパ163に対応するプールホッパ153がこれに該当して空である。
【0058】
ステップS37でYESと判定すると、ステップS38で、フィーダ14から前記空のプールホッパ15へ適量の被計量物Xを供給したのち、この被計量物Xの計量値を入力する。図10(a)において、前記空のプールホッパ153へ適量の被計量物X33″が供給されている。なお、プールホッパ151には、ステップS36で述べた予備組合せを成立させる適量の被計量物X13′が供給されている。また、2個の計量ホッパ161,165に保持された被計量物X12,X51で主組合せが成立している。
【0059】
ここで、ステップS38を詳しく説明すると、図9に示すように、ステップS38Aで、予め設定された計量ホッパ163の計量規格限度値WLから計量ホッパ163内の被計量物X32の計量値WWを減算して得られた値WL−WWがデフォルト供給目標値WPDを超えるか否かを判定する。前記計量規格限度値WLは、これを超える重量の被計量物Xを計量ホッパ16へ供給するとオーバースケール異常となって、組合せ計量装置1の稼働停止を招くことになる重量限度を与えるものである。なお、オーバースケールには計量ホッパ16の収納許容容積を超える容積の被計量物Xの供給によっても生じるものがあるが、この場合には、被計量物Xの比重を用いて収納許容容積値を収納許容重量値に換算し、前記計量規格限度値WLの代わりにこの収納許容重量値を用いればよい。
【0060】
ステップS38AでNOと判定すると、ステップS38Bで、前記プールホッパ153への次回の被計量物X33″の供給目標値WPOを、前記減算値WL−WWを一例として「2」で除算して得られた値とした上で、ステップS38Cで、フィーダ14から当該プールホッパ153へ被計量物X33″を供給したのち、この被計量物X33″の計量値を入力する。なお、図例では前記減算値WL−WWを「2」で除算しているが、通常「1〜3」の値が用いられる。
【0061】
そして、ステップS38AでYESと判定するとそのまま、一方NOと判定すると前述したステップS38B,S38Cを実行した上で、図8に戻ってステップS39で、フィーダ14…14からプールホッパ15…15への被計量物X…Xの供給目標値WPOをデフォルト供給目標値WPDにセットし、ステップS40で、フィーダ14…14から前記2個のプールホッパ151,155以外の空のプールホッパ15…15へ通常の供給目標値WPOで被計量物X…Xを供給したのち、これらの被計量物X…Xの計量値を入力する。図10(a)の例示では、これに該当するプールホッパ15はない。
【0062】
ステップS40ののちステップS28へ戻り、主組合せ演算で選択された計量ホッパ161,165から被計量物X12,X51を排出し、ステップS29で、被計量物X12,X51を排出した計量ホッパ161,165へ対応するプールホッパ151,155から被計量物X13′,X52を供給したのち、これらの被計量物X13′,X52の計量値を入力する(図10(b)参照)。
【0063】
この場合、プールホッパ153に保持された被計量物X33″は前記減算値WL−WWを「2」で除算して得られた供給目標値WPOで供給されたものであるから、主組合せ演算が不成立となったとき、追加供給の対象の計量ホッパ163に追加供給されてもオーバースケールは発生しない。
【0064】
一方、ステップS34でYESと判定すると、或いはステップS35でNOと判定すると、共にステップS37へ進み、以降の制御を実行する。そして、ステップS37でNOと判定すると、ステップS40へ進み、以降の制御を実行する。
【0065】
こうすることにより、主組合せ演算の結果、主組合せが不成立となり、それを受けて所定の計量ホッパ16へ対応するプールホッパ15から被計量物Xの追加供給が行われる場合、フィーダ14から該プールホッパ15への被計量物Xの供給量が予め計量ホッパ16におけるオーバースケールを発生させないような適量に制御される。すなわち、組合せ計量装置1の稼働停止に直結するオーバースケール発生が回避される。
【0066】
次に、予備組合せ演算の結果、予備組合せが不成立となったときに、これに先立つ主組合せ演算時に得られた複数の主組合せの中から、予備組合せ演算によって予備組合せが成立するものを選択するように制御する場合につき、図11及び図12を用いて説明する。なお、特に図12を用いた説明では、被計量物X…Xの供給・排出動作を一層具体的に表現するため、プールホッパ15…15、計量ホッパ16…16、及び被計量物X…Xにそれぞれ添え字を付すと共に、以下の説明においても適宜添え字付きの符号を用いることにする。
【0067】
図11に示すように、組合せ計量装置1の運転開始に際し、ステップS51で、フィーダ14…14を駆動して予め設定された供給量で被計量物X…Xを空のプールホッパ15…15へ供給したのち、これらの被計量物X…Xの計量値を入力する。この場合、運転開始直後であるので、プールホッパ151〜156は全て空であり、供給された被計量物X11〜X61はプールホッパ151〜156にそれぞれ保持される(前出の図5(a)参照)。
【0068】
ステップS52で、プールホッパ15…15から計量ホッパ16…16へ被計量物X…Xを供給したのち、これらの被計量物X…Xの計量値を入力する。そして、ステップS53で、フィーダ14…14から空のプールホッパ15…15へ被計量物X…Xを供給する。この場合、同じく運転開始直後であるので、計量ホッパ161〜166は全て空であり、先に供給された被計量物X11〜X61は計量ホッパ161〜166にそれぞれ保持される一方、今回供給された被計量物X12〜X62はプールホッパ151〜156にそれぞれ保持される(前出の図5(a)、(b)参照)。
【0069】
ステップS54で、計量ホッパ16…16を対象に主組合せ演算を行い、ステップS55で、主組合せ演算の結果、組合せ重量が目標重量に対して許容範囲内に属する主組合せが成立したか否かを判定する。図12(a)において符号Aの太い鎖線で主組合せ演算の対象グループを示している。
【0070】
ステップS55でYESと判定すると、ステップS56で、目標重量に対する精度順に成立した複数の主組合せをメモリ20aに記憶した上で、ステップS57で、複数の主組合せの中の最高精度の主組合せを選択する。この場合、2個の計量ホッパ161,163つまり被計量物X11,X31の組合せで最高精度が得られている(図12(a)参照)。
【0071】
ステップS58で、主組合せに選択されなかった計量ホッパ16…16と選択された計量ホッパ16…16に対応するプールホッパ15…15とを対象に、予備組合せ演算を行う。図12(a)において符号Bの細い鎖線で予備組合せ演算の対象グループを示している。
【0072】
ステップS59で、予備組合せ演算の結果、組合せ重量が目標重量に対して許容範囲内に属する予備組合せが成立したか否かを判定し、YESと判定すると、ステップS60で、主組合せ演算で選択された計量ホッパ16…16から被計量物X…Xを排出し、ステップS61で、被計量物X…Xを排出した計量ホッパ16…16へ対応するプールホッパ15…15から被計量物X…Xを供給したのち、これらの被計量物X…Xの計量値を入力した上で、ステップS53へ戻る。
【0073】
一方、ステップS59で、NOと判定すると、ステップS62で、次の精度の主組合せがあるか否かを判定する。図12(a)において符号Bの細い鎖線で示す予備組合せ演算の対象グループの場合、予備組合せが成立していない。
【0074】
ステップS62でNOと判定すると、このことは次の精度の主組合せはないことを意味するから、そのままステップS60へ戻る一方、YESと判定すると、ステップS63で、メモリ20aに記憶されている複数の主組合せの中から該当する主組合せを選択したのちステップS58へ戻り、再度予備組合せ演算を行う。図12(b)に示すように、符号Aで示す主組合せ演算の対象グループのうち、2個の計量ホッパ162,166つまり被計量物X21,X61の組合せが次の精度の主組合せであって、これに基いた予備組合せ演算の結果、符号Bの細い鎖線で示す予備組合せ演算の対象グループのうち1個の計量ホッパ164つまり被計量物X41と1個のプールホッパ152つまり被計量物X22とで予備組合せが成立している。
【0075】
すなわち、この場合の例示では次のステップS59でYESと判定するので、ステップS60へ進み、主組合せ演算で最高精度の主組合せとして選択された計量ホッパ161,162からの被計量物X11,X31の排出をキャンセルした上で、次の精度の主組合せとして選択された計量ホッパ162,166から被計量物X21,X61を排出し、ステップS61で、被計量物X21,X61を排出した計量ホッパ162,166へ対応するプールホッパ152,156から被計量物X22,X62を供給したのち、これらの被計量物X22,X62の計量値を入力する。そして、ステップS53へ戻り、フィーダ14,14を駆動して空となったプールホッパ152,156へ被計量物X23,X63を供給したのち、これらの被計量物X23,X63の計量値を入力する。図例から明らかなように、次回の主組合せ演算では、2個の計量ホッパ162,164つまり被計量物X22,X41によって主組合せが成立するようになる(図12(c)参照)。
【0076】
なお、ステップS55でNOと判定すると、ステップS64で、予め設定された計量ホッパ16へ対応するプールホッパ15から被計量物Xが追加供給されたのち、ステップS54へ戻る。
【0077】
こうすることにより、主組合せ演算時に複数の主組合せを演算してこれらを精度順にメモリ20aに記憶しておき、最高精度の主組合せに基いて行った予備組合せ演算時に予備組合せが不成立となったときには、次の精度の主組合せに基いた予備組合せ演算を行うことができる。すなわち、主組合せ演算時の主組合せの中から予備組合せ演算時に予備組合せが成立する主組合せを選択することができる。したがって、組合せ精度を維持しながら次回の主組合せを成立させることが可能となる。
【0078】
そして、主組合せ演算の結果、主組合せが不成立となったときに、保持した被計量物Xを計量ホッパ16へ供給することにより主組合せが成立するプールホッパ16を選択する場合の制御例につき、図13及び図14を用いて説明する。
【0079】
図13に示すフローチャートにおいて、ステップS82以外の制御は前述した図3におけるステップS12以外の制御と同様であるので、説明を省略する。
【0080】
すなわち、ステップS76或いはステップS81でNOと判定すると、ステップS82を実行する。この場合のステップS82を詳しく説明すると、図14に示すように、ステップS82Aで、保持した被計量物Xを対応する計量ホッパ16へ追加供給することによって主組合せが成立するプールホッパ15を選択し、ステップS82Bで、選択されたプールホッパ15から対応する計量ホッパ16へ被計量物Xを追加供給したのち、この計量ホッパ16による計量値を入力する。
【0081】
そして、ステップS82ののちステップS75へ戻り、計量ホッパ16…16を対象に主組合せ演算を行う。
【0082】
こうすることにより、主組合せ演算の結果、主組合せが不成立となっても、主組合せが成立するようにプールホッパ15から計量ホッパ16へ被計量物Xが追加供給されるから、追加供給は主組合せ不成立時の対処策として一層効果的となる。
【0083】
また、説明は省略するが、図8におけるステップS32或いは図11におけるステップS64を、前記ステップS82と同様の制御に変更してもよい。
【0084】
なお、前記実施の形態では、供給された被計量物X…Xの計量はまずプールホッパ15…15の重量検出器15a…15aによって行われたのち、計量ホッパ16…16の重量検出器16a…16aによって確認されることになるから、要求に応じてプールホッパ15…15の重量検出器15a…15aを計量ホッパ16…16の重量検出器16a…16aに比較して例えば計量時間を短縮する等により低計量精度に設定してもよいし、或いは低計量精度の重量検出器に変更してもよい。これにより、所定の計量精度を維持しながらコスト低減と高速処理化とが可能となる。
【0085】
一方、プールホッパ15…15の重量検出器15a…15aの計量精度を本来計量ホッパ16…16の重量検出器16a…16で要求される計量精度と同程度とした上で、計量ホッパ16…16の重量検出器16a…16aを省略することができる。この場合、プールホッパ15…15から計量ホッパ16…16には被計量物X…Xと共に該被計量物X…Xの計量値も移送される。これにより、計量ホッパ16…16での計量動作が省略されるからコントロールユニット20の負荷が軽減され、所定の計量精度を維持しながらコスト低減と高速処理化が可能となる。
【0086】
また、前記実施の形態に係る組合せ計量装置1は、フィーダ14…14、プールホッパ15…15、及び計量ホッパ16…16等が平面視円形配置された形式のものであったが、これらが列状配置された形式のものであっても、前述したような本発明の作用効果がもたらされるのはいうまでもない。
【0087】
そして、プールホッパ15…15から被計量物X…Xを計量ホッパ16…16方向と個別シュート17…17方向との二方向に排出可能に構成してもよく、また、計量ホッパ16…16に対応した下方にブースタホッパを設け、計量ホッパ16…16から被計量物X…Xをブースタホッパ方向と個別シュート17…17方向との二方向に排出可能に構成してもよい。これにより、組合せ演算時の参加計量値の数が確実に増えるから、組合せがさらに高確率で成立するようになる。
【0088】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、事前に組合せ成立・不成立を予測することにより組合せを高確率で成立させ、もって稼働率の向上が可能な組合せ計量装置が提供される。すなわち、本発明は、被計量物を複数の計量手段で計量し、その計量結果に基いて被計量物を所定の目標重量に計量する組合せ計量装置に関するもので、物品計量装置の技術分野に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る組合せ計量装置の要部側面図である。
【図2】制御システムのブロック図である。
【図3】制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図4】図3におけるステップS16を詳しく示すフローチャートである。
【図5】被計量物の供給・排出動作を説明するための模式図である。
【図6】同じく模式図である。
【図7】同じく模式図である。
【図8】別の制御例を説明するためのフローチャートである。
【図9】図8におけるステップS38を詳しく示すフローチャートである。
【図10】被計量物の供給・排出動作を説明するための模式図である。
【図11】別の制御例を説明するためのフローチャートである。
【図12】被計量物の供給・排出動作を説明するための模式図である。
【図13】別の制御例を説明するためのフローチャートである。
【図14】図13におけるステップS82を詳しく示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 組合せ計量装置
14 フィーダ
15 プールホッパ(第2ホッパ)
15a 重量検出器(計量手段)
16 計量ホッパ(第1ホッパ)
16a 重量検出器(計量手段)
20 コントロールユニット(演算手段、予備演算手段、供給量制御手段、追加供給手段、追加供給対象ホッパ選択手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a combination weighing device that weighs an object to be weighed by a plurality of weighing means and weighs the object to a predetermined target weight based on the weighing result, and belongs to the technical field of an article weighing device.
[0002]
[Prior art]
Among weighing devices used for a wide range of applications, a combination weighing device used when a plurality of objects to be weighed, such as agricultural products, marine products, and snacks, each of which has an inconsistent weight, is combined to a predetermined target weight is a weighing hopper. Are weighed and distributed, and a combination operation is performed based on the measured values. As a result, the combination weight matches the target weight or is closest to the target weight within a predetermined allowable range. A weight combination is selected, and an object to be weighed is discharged only from the weighing hopper corresponding to the combination.
[0003]
In such a combination weighing device, there is a combination weighing device in which the probability of establishment of a combination in which the combination weight falls within an allowable range with respect to a target weight is improved to improve the operation rate. There has been proposed a configuration capable of discharging in two directions, that is, an (auxiliary hopper) direction and a collecting chute direction (for example, see Patent Document 1).
[0004]
According to this, in addition to the weighing value of the weighing object in the weighing hopper, the weighing value of the weighing object in the booster hopper also participates in the combination calculation, so that the number of participating weighing values during the combination calculation is surely increased. As a result, the combination is established with a high probability.
[0005]
In addition, a combination weighing device of a type in which a pool hopper also has a weighing function has been proposed (for example, see Patent Document 2).
[0006]
In this case, in addition to the weighing value of the object in the weighing hopper, the weighing value of the object in the pool hopper also participates in the combination calculation. By reliably increasing the number of participating metric values, the combination is established with a high probability.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-7-63599 (
[Patent Document 2]
JP-A-63-250528 (
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a combination weighing device, when the combination is not established, as an effective measure, the object to be weighed is additionally supplied from the pool hopper to the weighing hopper, and then the combination calculation may be performed again. However, according to the combination weighing devices described in
[0009]
In view of the above situation, it is an object of the present invention to provide a combination weighing device capable of forming a combination with a high probability by predicting whether a combination is to be established or not in advance, thereby improving an operation rate. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is characterized in that it is configured as follows.
[0011]
First, the invention according to
[0012]
According to the present invention, by performing the preliminary combination calculation based on the result of the combination calculation based on the current measurement value, it is possible to predict whether or not the combination will be established in the next combination calculation. That is, when it is predicted that the combination is not established, it is possible to take measures for establishment, and thus the operation rate is improved.
[0013]
Next, a second aspect of the present invention is the combination weighing device according to the first aspect, wherein the combination is not established by the preliminary combination calculation by the preliminary calculation means and there is an empty second hopper. And a supply amount control means for controlling the supply amount of the object to be weighed to the empty second hopper so that the preliminary combination calculation is established.
[0014]
According to this invention, the invention described in
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the combination weighing device according to the first or second aspect, the arithmetic means calculates a plurality of combinations in one operation and performs the calculation by the preliminary arithmetic means. It is characterized in that the combination that establishes the preliminary combination is selected.
[0016]
According to the present invention, it is possible to calculate a plurality of combinations at the time of the combination calculation, and select a combination from among the combinations such that the preliminary combination is established at the time of the preliminary combination calculation. Therefore, it is possible to establish the next combination while maintaining the combination accuracy.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the combination weighing device according to the second or third aspect, when the combination is not selected by the arithmetic unit, the object to be weighed in the second hopper is removed. An additional supply unit for additionally supplying the one hopper is provided, and the supply amount control unit controls the supply amount of the object to be weighed from the feeder to the second hopper even when the additional supply unit performs the additional supply. It is characterized in that control is performed such that the sum of the weighed value of the hopper and the weighed value of the first hopper does not exceed a predetermined value.
[0018]
According to the present invention, when the combination is not established as a result of the combination operation and the additional weighing object is supplied from the second hopper to the first hopper in response to the combination, the weighing object is supplied from the feeder to the second hopper. Is controlled to an appropriate amount so as not to cause overscaling in the first hopper. That is, the occurrence of overscaling that is directly linked to the stoppage of the operation of the combination weighing device is avoided. The overscale is an abnormality caused by the supply of an object to be weighed exceeding the measurement standard limit of the weighing hopper or the supply of an object to be weighed exceeding the storage capacity of the weighing hopper.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, in the combination weighing device according to any one of the first to fourth aspects, when the combination is not selected by the arithmetic means, the held weighing object is replaced with the second weighing object. An additional supply target hopper selecting means is provided for selecting a second hopper for which the combination is established by supplying to one hopper, and the arithmetic means includes a second hopper selected by the additional supply target hopper selection means. The combination calculation is performed based on the measured value of the object to be weighed supplied to the first hopper.
[0020]
According to the present invention, the object to be weighed is additionally supplied from the second hopper to the first hopper so that the combination is established even if the combination is not established as a result of the combination operation. It will be more effective as a countermeasure.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a combination weighing device according to an embodiment of the present invention will be described.
[0022]
As shown in FIG. 1, the
[0023]
The objects to be weighed supplied to the
[0024]
[0025]
As shown in FIG. 2, the control system of the
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
Further, the
[0029]
Further, when the combination is not established, the
[0030]
Further, when the combination is not established, the
[0031]
The
[0032]
Next, control examples executed by the
[0033]
First, as a result of the preliminary combination calculation, when the preliminary combination is not established, the supply amount of the object to be weighed from the
[0034]
As shown in FIG. 3, at the start of the operation of the
[0035]
In step S2, the
[0036]
In step S3, the gate opening /
[0037]
Then, in step S4, new weighing objects X ... X are supplied from the
[0038]
In step S5, a main combination calculation is performed on the weighing
[0039]
If YES is determined in the step S6, a preliminary combination operation is performed on the weighing
[0040]
In step S8, the weighing
[0041]
In step S10, a main combination operation is performed on the weighing
[0042]
If NO is determined in step S6 or step S11, the process proceeds to step S12, where the object X to be weighed is additionally supplied from the
[0043]
If YES is determined in the step S11, in a step S13, the preliminary combination calculation is performed on the weighing
[0044]
In step S14, as a result of the preliminary combination calculation, it is determined whether or not a preliminary combination in which the combination weight falls within the allowable range with respect to the target weight is established. For example, in response to the example of FIG. If it is determined, in step S15, it is determined whether or not any of the
[0045]
If YES is determined in the step S15, an appropriate amount of the weighing object X is supplied from the
[0046]
Here, step S16 will be described in detail. As shown in FIG. 4, in step S16A, the combination target value W to the default supply target value W are set for the group indicated by the dashed line B in FIG. PD WW obtained by subtracting PD Is calculated as the target weight, and in step S16B, the optimum combination is selected. With this optimum combination, the combination weighing value W S Is obtained.
[0047]
In step S16C, the
[0048]
That is, the proper amount of the object X to be weighed supplied to the
[0049]
Then, returning to FIG. 3, in step S17, the supply target value W of the objects X ... X from the
[0050]
Next, returning to step S8, the weighing
[0051]
On the other hand, if YES is determined in the step S14, the process proceeds to a step S18, where the objects X ... X are supplied from the
[0052]
Then, after executing step S18, the process returns to step S8 and step S9. That is, the weighing
[0053]
Also, if the determination is NO in step S15, the process proceeds to step S18 to execute the subsequent control.
[0054]
Thus, by performing the preliminary combination operation based on the result of the main combination operation, it is possible to predict whether the main combination will be established or not in the next main combination operation. That is, when the preliminary combination calculation predicts that the preliminary combination is not established, the proper amount of the object X to be weighed is supplied from the
[0055]
Next, when the main combination is not established as a result of the main combination calculation, the supply amount when the object X to be weighed is additionally supplied from the
[0056]
As shown in FIG. 8, at the start of the operation of the
[0057]
In step S36, after the
[0058]
If YES is determined in the step S37, an appropriate amount of the weighing object X is supplied from the
[0059]
Here, the step S38 will be described in detail. As shown in FIG. 9, in the step S38A, a preset weighing
[0060]
If NO is determined in the step S38A, the process proceeds to a step S38B. 3 Next weighing object X to 33 ″ Supply target value W PO With the subtraction value W L -W W Is set as a value obtained by dividing by "2" as an example, and in step S38C, the
[0061]
Then, if YES is determined in step S38A, while if NO is determined, the above-described steps S38B and S38C are executed, and the process returns to FIG. Specimen X ... Supply target value W of X PO Is the default supply target value W PD , And in step S40, the two
[0062]
After step S40, the process returns to step S28, and the weighing
[0063]
In this case, the
[0064]
On the other hand, if “YES” is determined in the step S34, or if “NO” is determined in the step S35, the process proceeds to the step S37, and the subsequent control is executed. Then, if NO is determined in the step S37, the process proceeds to a step S40 to execute the subsequent control.
[0065]
By doing so, as a result of the main combination calculation, the main combination becomes unsatisfied, and in response to this, when the additional supply of the weighing object X is performed from the corresponding
[0066]
Next, when the preliminary combination is not established as a result of the preliminary combination operation, a main combination obtained by the preliminary combination operation from which the preliminary combination is established is selected from a plurality of main combinations obtained in the preceding main combination operation. Such control will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. In particular, in the description with reference to FIG. 12, in order to more specifically express the supply / discharge operation of the objects to be weighed X... X, the
[0067]
As shown in FIG. 11, when the operation of the
[0068]
In step S52, after the objects to be weighed X ... X are supplied from the
[0069]
In step S54, a main combination operation is performed on the weighing
[0070]
If "YES" is determined in the step S55, a plurality of main combinations which are established in the order of the accuracy with respect to the target weight are stored in the
[0071]
In step S58, a preliminary combination calculation is performed for the weighing
[0072]
In step S59, as a result of the preliminary combination calculation, it is determined whether or not a preliminary combination in which the combined weight falls within the allowable range with respect to the target weight is established. If YES is determined, in step S60, the main combination is selected. The weighing objects X... X are discharged from the weighing
[0073]
On the other hand, if NO is determined in the step S59, it is determined in a step S62 whether or not the next main combination of the accuracy exists. In the case of the target group of the preliminary combination calculation indicated by the thin dashed line B in FIG. 12A, the preliminary combination is not established.
[0074]
If NO is determined in step S62, this means that there is no main combination of the next accuracy. Therefore, the process returns to step S60. On the other hand, if YES is determined, a plurality of data stored in the
[0075]
That is, in the example of this case, since YES is determined in the next step S59, the process proceeds to step S60, and the weighing
[0076]
If NO is determined in the step S55, the object X to be weighed is additionally supplied from the
[0077]
In this way, a plurality of main combinations are calculated in the main combination calculation, these are stored in the
[0078]
Then, as a result of the main combination calculation, when the main combination is not established, the held weighing object X is supplied to the weighing
[0079]
In the flowchart shown in FIG. 13, the control other than step S82 is the same as the control other than step S12 in FIG.
[0080]
That is, if NO is determined in the step S76 or the step S81, the step S82 is executed. Step S82 in this case will be described in detail. As shown in FIG. 14, in step S82A, the
[0081]
Then, after step S82, the process returns to step S75, and the main combination calculation is performed on the weighing
[0082]
By doing so, even if the main combination is not established as a result of the main combination calculation, the object X to be weighed is additionally supplied from the
[0083]
Although not described, step S32 in FIG. 8 or step S64 in FIG. 11 may be changed to the same control as in step S82.
[0084]
In the above-described embodiment, the supplied objects to be weighed X are weighed by the
[0085]
On the other hand, the weighing accuracy of the
[0086]
Further, the
[0087]
Then, the objects to be weighed X ... X may be discharged from the
[0088]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided a combination weighing device capable of forming a combination with a high probability by predicting whether a combination is to be established or not in advance, thereby improving an operation rate. That is, the present invention relates to a combination weighing device that weighs an object to be weighed by a plurality of weighing means, and weighs the object to be weighed to a predetermined target weight based on the measurement result, and is widely used in the technical field of an article weighing device. It is suitable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a main part of a combination weighing device according to the present embodiment.
FIG. 2 is a block diagram of a control system.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of control.
FIG. 4 is a flowchart showing step S16 in FIG. 3 in detail.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a supply / discharge operation of an object to be weighed.
FIG. 6 is also a schematic diagram.
FIG. 7 is also a schematic diagram.
FIG. 8 is a flowchart for explaining another control example.
FIG. 9 is a flowchart showing step S38 in FIG. 8 in detail.
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a supply / discharge operation of an object to be weighed.
FIG. 11 is a flowchart for explaining another control example.
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a supply / discharge operation of an object to be weighed.
FIG. 13 is a flowchart for explaining another control example.
FIG. 14 is a flowchart showing details of step S82 in FIG. 13;
[Explanation of symbols]
1 Combination weighing device
14 Feeder
15 Pool hopper (second hopper)
15a Weight detector (weighing means)
16 Weighing hopper (first hopper)
16a Weight detector (weighing means)
20 control unit (calculation means, preliminary calculation means, supply amount control means, additional supply means, additional supply target hopper selection means)
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