JP2004191234A - 組合せ計量装置 - Google Patents
組合せ計量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004191234A JP2004191234A JP2002360683A JP2002360683A JP2004191234A JP 2004191234 A JP2004191234 A JP 2004191234A JP 2002360683 A JP2002360683 A JP 2002360683A JP 2002360683 A JP2002360683 A JP 2002360683A JP 2004191234 A JP2004191234 A JP 2004191234A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weighing
- parameter
- transport
- amount
- weighed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)
Abstract
【課題】放射フィーダの搬送量制御の応答性を向上させることにより、効率的な計量を行う組合せ計量装置を提供する。
【解決手段】組合せ計量装置に、放射フィーダ5の駆動強度を示すパラメータを調整する調整部83を設ける。パラメータ演算部81によってパラメータの変更が行われない場合において、調整部83が当該パラメータに微少量を加算して新たなパラメータを生成する。さらに、組合せ計量装置は、当該新たなパラメータによって計量動作を行い、その結果、放射フィーダ5の搬送量が増加しない場合には、調整部83がパラメータの値を微少量を加算する前の値に戻す。これにより、各放射フィーダ5上の計量物の層厚が一様となる駆動強度に、各放射フィーダ5の駆動強度を調整する。
【選択図】 図2
【解決手段】組合せ計量装置に、放射フィーダ5の駆動強度を示すパラメータを調整する調整部83を設ける。パラメータ演算部81によってパラメータの変更が行われない場合において、調整部83が当該パラメータに微少量を加算して新たなパラメータを生成する。さらに、組合せ計量装置は、当該新たなパラメータによって計量動作を行い、その結果、放射フィーダ5の搬送量が増加しない場合には、調整部83がパラメータの値を微少量を加算する前の値に戻す。これにより、各放射フィーダ5上の計量物の層厚が一様となる駆動強度に、各放射フィーダ5の駆動強度を調整する。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、個々の重量が異なる計量物を所定の重量となるように組み合わせる組合せ計量装置に関する。より詳しくは、組合せ計量装置における計量物の量を制御する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば菓子や野菜など、1つ1つの重量がそれぞれ異なる計量物を所定重量ずつ袋詰めする場合には、計量物を一旦複数個ずつ分散して計量し、それらの組合せが所定重量となるような組合せを選択する組合せ計量装置が用いられる。
【0003】
一般的な組合せ計量装置の動作について簡単に説明すると、まず、装置内に搬入された計量物をクロスフィーダが分散フィーダに供給する。分散フィーダに供給された計量物は複数の放射フィーダに分散して排出された後、プールホッパを介して各計量ホッパに搬送される。各計量ホッパは、放射フィーダから搬送された計量物の重量(搬送量)をそれぞれ計量して、その計量結果をCPUなどからなる制御部に出力する。制御部では、当該計量結果に基づいて、計量物の重量が所定重量となる最適な計量ホッパの組合せを選択するとともに、選択した計量ホッパに対して計量物を投入するよう指示を与える。制御部からの指示を受けた計量ホッパは開閉ゲートを開いて集合シュートに計量物を投入する。このように集合シュートに投入された計量物は、排出シュートを介して1つの袋に袋詰めされる。このような組合せ計量装置において、所定重量となる計量ホッパの組合せが存在する確率は、各計量ホッパに投入されている計量物の量(搬送量)に依存する。
【0004】
したがって、従来より、各放射フィーダを制御し、それによって各計量ホッパへの搬送量が、適切な値になるように制御(搬送量制御)する組合せ計量装置が提案されている。例えば、特許文献1および特許文献2には、測定された搬送量に基づいて、所定の演算手法により放射フィーダの駆動強度を求め、新たに求めた駆動強度で放射フィーダを駆動することによって、搬送量を制御する装置が記載されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平3−32726号公報
【特許文献2】
特開平6−94509号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献1および2に記載されている装置のように、放射フィーダの駆動強度を適切に制御したとしても、すでに放射フィーダに供給されている計量物の分布状態(計量物の層厚の分布状態)によっては、各計量ホッパへの搬送量が、所望の値にならないという問題があった。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、放射フィーダの搬送量制御の応答性を向上させることにより、効率的な計量を行う組合せ計量装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項1の発明は、所定量の被計量物を計量する組合せ計量装置であって、前記被計量物をそれぞれ搬送する複数の搬送手段と、前記複数の搬送手段により搬送された前記被計量物の搬送量を、各搬送手段ごとに計量する搬送重量計量手段と、所定のパラメータに基づいて、各搬送手段ごとに前記被計量物の搬送量を制御する搬送量制御手段と、前記搬送重量計量手段により計量された前記被計量物の搬送量に基づいて、前記所定のパラメータを演算するパラメータ演算手段と、前記搬送量を増加させる方向に前記所定のパラメータを変更しつつ、当該変更の前後において前記被計量物の搬送量がほぼ変化しない場合には、前記所定のパラメータを変更前の値に戻すパラメータ調整手段とを備える。
【0009】
また、請求項2の発明は、請求項1の発明に係る組合せ計量装置であって、前記所定のパラメータが前記複数の搬送手段の駆動強度を示すパラメータを含み、前記搬送量制御手段が、前記搬送手段の駆動強度を制御することによって、前記被計量物の搬送量を制御する。
【0010】
また、請求項3の発明は、請求項1または2の発明に係る組合せ計量装置であって、前記所定のパラメータが前記複数の搬送手段の駆動継続時間を示すパラメータを含み、前記搬送量制御手段が、前記搬送手段の駆動継続時間を制御することによって、前記被計量物の搬送量を制御する。
【0011】
また、請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの発明に係る組合せ計量装置であって、前記組合せ計量装置の稼働率を求める稼働率演算手段をさらに備え、前記稼働率演算手段により求められた前記稼働率が所定値以上である場合に、前記搬送量制御手段による前記被計量物の搬送量の制御を維持する。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【0013】
<1. 第1の実施の形態>
図1は、本発明における組合せ計量装置1の構成と各構成間の接続関係を示す図である。組合せ計量装置1は、クロスフィーダ2、分散フィーダ3、計量装置4、放射フィーダ(放射トラフ)5、プールホッパ6、および計量ホッパ7を備えている。また、主に各構成を制御するための構成としてCPU8、RAM9、ROM10、および記憶装置11を備え、オペレータとのインタフェースとして各種データを画面表示する表示部12、オペレータからの指示を入力するための操作部13を備える。操作部13は、キーボードやマウスなどから構成されるが、タッチパネルディスプレイなどのように表示部12と兼用されるものであってもよい。なお、図示を省略しているが、組合せ計量装置1には、さらに、計量ホッパ7から計量物が投入される集合シュートおよび排出シュートなども設けられている。
【0014】
このような構成により、本実施の形態における組合せ計量装置1は、菓子や果物といった個々の重量が異なる計量物が所定重量(以下、「計量目標値Tg」と称する)となるように計量して袋詰めする装置として構成されているが、同様の目的で用いられる箱詰め装置や瓶詰め装置などにももちろん利用することができる。
【0015】
クロスフィーダ2は、組合せ計量装置1に供給された計量物が載置されるトラフ20とトラフ20を所定の方向に駆動する駆動機構21とから構成される。クロスフィーダ2は、駆動機構21によりトラフ20を所定の方向に駆動させることによって、組合せ計量装置1に供給された計量物(トラフ20に載置された計量物)を分散フィーダ3に搬送する。
【0016】
分散フィーダ3は、クロスフィーダ2から計量物が供給される分散テーブル30と、分散テーブル30を保持するベース31とから構成される。
【0017】
分散テーブル30は、上面が略円錐形状とされており、図1に矢印で示すように、クロスフィーダ2によって搬送された計量物が上面の頂点付近に供給される。分散テーブル30は、ベース31によって所定の位置に保持されるとともに、振動駆動される。このように分散テーブル30の振動駆動によって、分散テーブル30に搬送された計量物は、図1に矢印で示すように、上面周方向に分散しつつ径方向に移動し、各放射フィーダ5に排出される。
【0018】
計量装置4は、重量を計量するための一般的な秤の機能を有する装置であり、所定のタイミングで分散テーブル30上に存在する計量物の重量(以下、「分散重量」と称す)を計量して、その計量結果をCPU8に出力する。
【0019】
組合せ計量装置1では、分散テーブル30の円形の縁の周囲に沿って、複数個の放射フィーダ5が配置されている。組合せ計量装置1では、分散フィーダ3が前述のように計量物を分散させつつ径方向に移動させることにより、計量物を各放射フィーダ5に分散して供給する。
【0020】
各放射フィーダ5は、計量物を受け取って搬送するフィーダ部50と、駆動機構51とを備えている。各放射フィーダ5は、駆動機構51によりフィーダ部50を振動駆動させることよって、フィーダ部50が受け取った計量物を所定の方向に搬送して、所定のプールホッパ6に搬入する。フィーダ部50の振動強度は、CPU8からの制御信号に基づいて変更可能とされており、本実施の形態における組合せ計量装置1では、当該振動強度を調整することにより、放射フィーダ5の搬送量を制御する。
【0021】
プールホッパ6は、放射フィーダ5から搬入された計量物を一旦保持した後、図示しない開閉ゲートを所定のタイミングで開くことによって、保持している計量物を計量ホッパ7に投入する。
【0022】
計量ホッパ7は、プールホッパ6から投入された計量物を保持しつつ、当該計量物の重量を計量して、その計量結果(図2:計量データ100)をCPU8に出力する。また、CPU8からの制御信号に基づいて、図示しない開閉ゲートを開くことにより、保持した計量物を集合シュートに投入する。なお、組合せ計量装置1は、それぞれ放射フィーダ5と同数のプールホッパ6および計量ホッパ7を備えており、各プールホッパ6および各計量ホッパ7は、それぞれの放射フィーダ5に一対一で設けられている。
【0023】
このように各計量ホッパ7と各放射フィーダ5とが一対一で対応付けられていることから、各計量ホッパ7に保持されている計量物は、いずれの放射フィーダ5によって搬送された計量物であるかをCPU8において判別可能となっている。すなわち、計量ホッパ7が主に本発明における搬送重量計量手段に相当する。なお、本実施の形態における組合せ計量装置1では、1サイクルにおいて投入動作を行う計量ホッパ7の数(以下、「目標投入数N」と称する)が予め設定されている。
【0024】
CPU8は、図示しないインターフェイスおよびバス配線を介して、組合せ計量装置1の各構成と接続されている。CPU8は、ROM10に記憶されているプログラムをRAM9上に読み出し、当該プログラムに従って、所定の演算や制御信号の生成などを行うことにより、組合せ計量装置1の各構成を制御する。
【0025】
記憶装置11は、各種データを保存しておく装置であって、読み書き可能なハードディスク装置などが該当する。なお、記憶装置11は、CD−ROM読み取り装置やカードリーダなどのように、可搬性を有する記録媒体(CD−ROM、メモリカード)を用いる装置であってもよい。
【0026】
図2は、主にCPU8により実現される機能構成を示すブロック図である。図2に示す、組合せ決定部80、パラメータ演算部81、搬送量制御部82、調整部83、および稼働率演算部84が、CPU8が前述のプログラムに従って動作することにより実現される機能構成である。なお、図2では、それぞれ1つの放射フィーダ5および計量ホッパ7についてのみ図示しているが、本実施の形態における組合せ計量装置1では、すべての放射フィーダ5および計量ホッパ7について個別に同様の処理が行われる。
【0027】
組合せ決定部80は、各計量ホッパ7に投入されている計量物の重量(搬送量)を示す計量データ100に基づいて、袋詰めされる計量物の重量が計量目標値Tgに最も近い値となる計量ホッパ7の組合せを選択する。さらに、選択した計量ホッパ7の開閉ゲートを操作してそれらに投入されている計量物を前述の集合シュートに投入させる。また、選択した計量ホッパ7に投入されていた計量物の重量を合算することにより、集合シュートに投入された計量物の全重量(以下、「袋詰め重量」と称す)を求め、履歴データ102を生成する。履歴データ102は、各サイクルごとの袋詰め重量など、組合せ計量装置1における計量結果を示すデータであって、適宜、記憶装置11に出力されて記憶される。
【0028】
パラメータ演算部81は、計量データ100に基づいて、放射フィーダ5の駆動強度を示すパラメータPrに対する操作量αを演算して、求めた操作量αの値を調整部83に出力する。さらに、パラメータデータ101を参照しつつ、求めた操作量αに基づいて新たなパラメータPrを演算して、パラメータデータ101を書き換える。すなわち、パラメータ演算部81が、主に本発明におけるパラメータ演算手段に相当する。なお、パラメータPrの初期値は、予め設定され記憶装置11に記憶されている。
【0029】
搬送量制御部82は、パラメータデータ101を参照しつつ、各放射フィーダ5をパラメータデータ101に示される駆動強度(各放射フィーダ5について個別に設定されてる)で駆動させることにより、各放射フィーダ5の搬送量を制御する。
【0030】
調整部83は、パラメータ演算部81から入力される操作量αが「0」である場合(当該放射フィーダ5に対する操作が不要である場合に相当する)に、パラメータデータ101に示されるパラメータPrに所定の微小値λを加算することにより、新たなパラメータデータ101を生成する。
【0031】
また、調整部83は、計量データ100を参照することにより、パラメータPrに微小値λを加算する前後における搬送量を比較して、搬送量が増加していない場合には、パラメータPrから微小値λを減算することにより、パラメータPrを元の値に戻す。すなわち、調整部83が主に本発明におけるパラメータ調整手段に相当する。
【0032】
稼働率演算部84は、履歴データ102に応じて、組合せ計量装置1の稼働率を演算し、当該稼働率が所定値以上である場合には、パラメータ演算部81および調整部83によるパラメータデータ101の書き換えを規制する。
【0033】
以上が、本実施の形態における組合せ計量装置1の構成および機能の説明である。なお、RAM9上に生成された各データは、適宜、記憶装置11に出力され記憶されるとともに、必要に応じて記憶装置11からRAM9上に読み出される。
【0034】
次に、組合せ計量装置1が計量物を所定量(計量目標値Tg)ずつ計量する動作について説明する。なお、以下、特に断らないかぎり、組合せ計量装置1の各部の構成は、CPU8によって制御される。
【0035】
図3は、本実施の形態における組合せ計量装置1の動作を示す流れ図である。組合せ計量装置1では、計量動作が開始されると、所定の初期設定(図示せず)が実行される。初期設定では、計量目標値Tg、目標投入数N、パラメータPrなどが設定され、記憶装置11に初期値として保存される。
【0036】
次に、クロスフィーダ2を動作させて分散フィーダ3に計量物を供給する(ステップS1)。CPU8によるクロスフィーダ2に対する制御は、例えば、PID制御のような周知の手法により行うことができる。なお、組合せ計量装置1におけるクロスフィーダ2の制御は、PID制御に限られるものではなく、例えば、所定の値を用いたON・OFF制御などによって行ってもよい。また、より詳しくはステップS1は、後の処理と並行して実行される処理である。
【0037】
次に、組合せ計量装置1は組合せ計量処理(ステップS2)を実行する。ステップS2における組合せ計量処理について説明すると、まず、CPU8からの制御信号に基づいて、分散フィーダ3が振動駆動される。これにより、分散フィーダ3上の計量物が各放射フィーダ5に分散供給され、その供給量に応じて放射フィーダ5上に計量物の層が形成される。
【0038】
分散フィーダ3の振動駆動と並行して、搬送量制御部82がパラメータデータ101に示されるパラメータPrに応じて、各放射フィーダ5(駆動機構51)を振動駆動させる。これにより、各放射フィーダ5上の計量物が対応するプールホッパ6に投入される。なお、このとき全放射フィーダ5のうち、対応する計量ホッパ7が空状態となっている放射フィーダ5のみが振動駆動される。
【0039】
分散フィーダ3および放射フィーダ5の1サイクル分の駆動が終了すると、放射フィーダ5から計量物の投入をうけたプールホッパ6の開閉ゲートが開放し、プールホッパ6内に保持されている計量物が計量ホッパ7に投入される。すなわち、空状態の計量ホッパ7にのみ新たに計量物が投入(搬送)される。
【0040】
次に、新たに計量物が投入された計量ホッパ7が、投入された計量物の重量(搬送量に相当する)を計量し、その計量結果をCPU8に出力する。CPU8では、各計量ホッパ7毎に得られた計量物の重量に基づいて、計量データ100が生成される。なお、CPU8は、新たに計量結果を出力した計量ホッパ7については当該出力に基づいて、本サイクルにおける計量データ100を生成し、それ以外の計量ホッパ7についてはそれまでの計量データ100に示されてる計量物の重量に基づいて、本サイクルにおける計量データ100を生成する。
【0041】
各計量ホッパ7に投入されている計量物の計量が終了し、本サイクルにおける計量データ100が生成されると、組合せ決定部80が計量データ100に基づいて、いずれの計量ホッパ7に投入されている計量物を互いに組み合わせると、その合計重量(袋詰め重量)が計量目標値Tgに最も近くなるかを判定する。さらに、判定結果に基づいて、当該サイクルにおいて投入動作を行う計量ホッパ7を選択し、選択した計量ホッパ7に対して開閉ゲートを開くように制御信号を出力する。これにより、選択された計量ホッパ7から集合シュートに計量物が投入され、排出シュートを介して袋詰めされる。
【0042】
さらに、組合せ決定部80は、投入動作を行った計量ホッパ7が投入した計量物の量を合計することにより、当サイクルにおける袋詰め重量を求めて履歴データ102を生成する。以上でステップS2の組合せ計量処理が終了する。
【0043】
組合せ計量処理が終了すると、組合せ計量装置1では、調整部83による確認処理(ステップS3)が実行されるが、ステップS3の処理については後述する。
【0044】
次に、稼働率演算部84が、履歴データ102に基づいて、組合せ計量装置1の稼働率が所定値以上であるか否かの判定を行う(ステップS3)。そして、稼働率が所定値以上である場合には、現在の制御状態を維持するために、パラメータ演算部81および調整部83に対して、パラメータデータ101を書き換えないように指示を与える。当該指示により、組合せ計量装置1では、ステップS5ないしS8の処理がスキップされる。
【0045】
詳細は後述するが、ステップS5ないしS8の処理は、パラメータデータ101を書き換えることにより、放射フィーダ5の駆動強度を変更する処理であって、放射フィーダ5に対する制御状態を変更する処理である。すなわち、本実施の形態における組合せ計量装置1では、稼働率が所定値以上である場合には、ステップS5ないしS8の処理をスキップして、搬送量制御部82による制御状態を維持する。
【0046】
これにより、組合せ計量装置1では、稼働率が所定値以上であって計量状態が正常であるとみなせる場合には、現在の制御状態を維持することによって、不必要な制御動作を抑制することができる。したがって、制御効率を向上させることができる。なお、稼働率は、例えば、履歴データ102に示される袋詰め重量に基づいて、組合せ計量装置1の動作回数(組合せ計量処理の実行回数)に対して袋詰め重量が正常(袋詰め重量が計量目標値Tgに対して許容範囲にある場合をいう)となった回数の割合として求めることができる。
【0047】
一方、稼働率が所定値未満である場合(ステップS4においてNo)には、パラメータ演算部81が操作量演算処理(ステップS5)を実行する。
【0048】
操作量演算処理では、計量データ100を参照することにより、計量ホッパ7に投入される計量物の量(搬送量)が目標搬送量となるように、各放射フィーダ5の駆動強度の操作量αを求める。パラメータ演算部81は、求めた操作量αを調整部83に出力する。
【0049】
なお、目標搬送量とは、1つの計量ホッパ7に放射フィーダ5によって搬送される計量物の理想的な量である。組合せ計量装置1では、各計量ホッパ7への搬送量が計量目標値Tgを目標投入数Nで除した値で計算される。この目標投入数Nは、例えば、組合せ存在確率(袋詰め重量が計量目標値Tgとなる計量ホッパ7の組合せが存在する確率)が最も高くなるように設定される。
【0050】
また、操作量αを求める手法としては、例えば、特2683651号公報に示される手法を用いることができるが、これに限られるものではなく、放射フィーダ5の搬送量を適切に制御できる手法であれば、他の周知の手法が用いられてもよい。
【0051】
パラメータ演算部81から操作量αが入力されると、調整部83がパラメータデータ101に示される放射フィーダの駆動強度を操作する必要があるか否かを判定する(ステップS6)。すなわち、調整部83により、操作量αが「0」であるか否かの判定が行われる。
【0052】
ここで、従来の一般的な組合せ計量装置における前述の搬送量制御の問題点について説明する。図4ないし図6は、従来の装置の放射フィーダ上に存在する計量物の分布状態を示す概念図である。図4は、放射フィーダ上の計量物の層厚hが一様となっている場合を示しており、図5は、放射フィーダ上の計量物の層厚hが増加している場合を示している。また、図6は、放射フィーダ上の計量物の層厚hが減少している場合を示している。図4ないし図6に示す供給量Xinは、分散フィーダから当該放射フィーダに供給される計量物の量である。また、搬送量Xoutは、当該放射フィーダから計量ホッパに搬送される計量物の量である。なお、このような組合わせ計量装置では、供給量Xinを各放射フィーダの状態に合わせて放射フィーダごとに制御することはできないため、各放射フィーダ5の搬送量Xoutに応じて供給量Xinを個別に制御することはできない。さらに、通常の状態では、分散フィーダの駆動強度は一定に制御されていることから、供給量Xinは一定とみなせる。
【0053】
組合せ計量装置では、放射フィーダの駆動強度が、供給量Xinと搬送量Xoutとが等しくなるように設定されている場合には、図4に示すように、放射フィーダ上の計量物の層厚hがほぼ一定の状態となる。また、放射フィーダの駆動強度が比較的小さい値に設定されている場合には、当該放射フィーダから排出される計量物の量(Xout)が少ないために、図5に示すように、放射フィーダ上の計量物の層厚hは増加する。逆に、放射フィーダの駆動強度が比較的大きい値に設定されている場合においては、搬送量Xoutが多いため、図6に示すように、放射フィーダ上の計量物の層厚hは減少する。すなわち、放射フィーダの駆動強度がどのような値で動作しているかによって、当該放射フィーダ上の計量物の層厚に勾配が生じる。
【0054】
図4に示すように、放射フィーダ上の計量物の層厚hがほぼ一定となっている状態では、従来の搬送量制御を実行することにより、搬送量を所望の値に制御することができる。すなわち、当該放射フィーダ5の駆動強度を増減によって、排出量Xoutの値を所望の値となるように増減させることができる。
【0055】
しかし、図5に示すように、放射フィーダ上の計量物の分布状態が増加方向に形成されている状態では、例えば、当該放射フィーダの駆動強度を低下させることによって、排出量Xoutを減少させるように制御しようとしても、すでに形成されている層厚hの増加分のために搬送量Xoutが所望の値に減少しない。
【0056】
逆に、放射フィーダ上の計量物の分布状態が減少方向に形成されている状態では、例えば、当該放射フィーダ5の駆動強度を上昇させることによって、排出量Xoutを増加させるように制御しようとしても、すでに形成されている層厚hの減少分のために搬送量Xoutが所望の値に増加しない。
【0057】
すなわち、従来の組合せ計量装置における搬送量制御では、前述のように放射フィーダ上の計量物の分布状態によっては、搬送量制御の応答性が低下する場合がある。
【0058】
そこで、本実施の形態における組合せ計量装置1では、放射フィーダ5上の計量物の層厚hに勾配が生じないようにするために、以下の操作を行う。
【0059】
まず、操作量αが「0」の場合(ステップS6においてYes)に、調整部83が調整処理(ステップS7)を実行する。
【0060】
図7は、本実施の形態における組合せ計量装置1の調整処理を示す流れ図である。調整処理では、まず、調整部83がパラメータデータ101に示されるパラメータPrに所定の微少値(操作量)λを加算することにより、新たなパラメータデータ101を生成する(ステップS11)。すなわち、数1を演算することにより、新たなパラメータPr(数1における左辺)を求めて、パラメータデータ101を書き換える。
【0061】
【数1】
【0062】
次に、調整処理を行ったことを示すフラグをセットして(ステップS12)、図3に示す処理に戻る。
【0063】
すなわち、本実施の形態における組合せ計量装置1では、搬送量が正常とみなせる範囲にその駆動強度が制御されており、その駆動強度を変更する必要がない(操作量αが「0」)放射フィーダ5に対しては、パラメータPrを微小値λだけ上昇させる処理が行われる。これにより、以後、組合せ計量処理(ステップS2)において、新たなパラメータPrによって、当該放射フィーダ5の駆動強度が決定され、決定された駆動強度で放射フィーダ5が駆動される。
【0064】
そして、組合せ計量装置1では、組合せ計量処理(ステップS2)が実行されるたびに確認処理(ステップS3)を実行する。図8は、本実施の形態における組合せ計量装置1の確認処理を示す流れ図である。確認処理では、まず、調整部83が前サイクルにおいて調整処理を実行したか否かをフラグを参照することにより判定し(ステップS21)、調整処理を実行していない場合には、ステップS22ないしS24の処理をスキップして、確認処理を終了し、図3に示す処理に戻る。
【0065】
一方、前サイクルにおいて調整処理を実行していた場合には、計量データ100を参照することにより、前サイクルにおける搬送量と現サイクルにおける搬送量との比較を行い(ステップS22)、現サイクルにおいて搬送量が増加していない場合にのみ、駆動強度を元に戻す(ステップS23)。具体的には、数3により新たなパラメータPr(数2における左辺)を求め、当該パラメータPrに基づいてパラメータデータ101を書き換える。
【0066】
【数2】
【0067】
これにより、パラメータPrは調整処理(ステップS7)が実行する前の値に戻されることとなるため、放射フィーダ5の駆動強度が元の駆動強度に戻される。
【0068】
組合せ計量装置1において、放射フィーダ5上の計量物の層厚hが、図5に示すように増加方向に形成されている場合(駆動強度が比較的低い値に制御されている場合)、層厚hの増加分により、例え駆動強度の上昇が微少量であっても、搬送量は増加する。したがって、調整処理によって駆動強度を微少量上昇させたことによって搬送量が増加する場合には、当該駆動強度を維持すると、層厚hが増加する状態(図5に示す状態であって、層厚に勾配を生じる状態)であると判定できる。この場合には搬送量を増加させるために駆動強度を上昇させる必要があることから、ステップS23をスキップするとともに、フラグをリセットし(ステップS24)、調整処理において微少量を加算した駆動強度を以下の駆動強度として採用する。
【0069】
逆に、駆動強度を微少量上昇させたことによっても搬送量が増加しない場合には、駆動強度が図4または図6に示す状態に制御されていると判定できる。この場合に、駆動強度を増加させると、層厚に勾配を生じることとなるので、ステップS23を実行して駆動強度を元の値に戻すとともに、フラグをリセットする(ステップS24)。
【0070】
すなわち、組合せ計量装置1では、調整処理(ステップS7)および確認処理(ステップS2)を実行することにより、放射フィーダ5上の計量物の層厚hが増加方向に形成されていることを検出するとともに、そのような場合には駆動強度を微少量ずつ増加させて搬送量Xoutを増加させる。これによって、搬送量Xoutと供給量Xinとが等しい状態にすることができるため、放射フィーダ5上の計量物の層厚hを一様な状態にすることができる。
【0071】
操作量αが「0」でない場合(ステップS6においてNo)は、放射フィーダ5の駆動強度を変更すべきであるので、パラメータ演算部81がパラメータデータ101を参照しつつ、操作量αに基づいて、数3により新たなパラメータPr(数3における左辺)を求めて、パラメータデータ101を書き換える(ステップS8)。
【0072】
【数3】
【0073】
これにより、以後、組合せ計量処理(ステップS2)において、当該放射フィーダ5の駆動強度として、新たに求められたパラメータPrが用いられる。本実施の形態における組合せ計量装置1では、調整処理および確認処理によって、予め放射フィーダ5上の計量物の層厚hが一様な状態に制御されているため、新たなパラメータPrを用いた搬送量制御の応答性が確保されており、搬送量が所望する値に制御される。したがって、計量効率が向上する。
【0074】
ステップS7または8の処理が終了すると、組合せ計量装置1は、さらに、計量動作を継続するか否かを判定する(ステップS9)。計量動作を継続する場合はステップS1ないしS8の処理を繰り返して実行し、計量動作を継続しない場合は、処理を終了する。
【0075】
以上のように、本実施の形態における組合せ計量装置1は、分散フィーダ3から放射フィーダ5に供給される計量物の量と、当該放射フィーダ5から計量ホッパ7に搬送される計量物の量とが等しくなるように、当該放射フィーダ5の駆動強度を制御することにより、放射フィーダ5上に存在する計量物の層厚を平坦化(分布を一様化)させることができる。したがって、各放射フィーダ5の搬送量をそれぞれの放射フィーダ5の駆動強度の変動に応じて変動させることができることから、放射フィーダ5の搬送量制御の応答性を向上させることができる。
【0076】
また、組合せ計量装置1の稼働率に基づいて、搬送量制御部82による搬送量の制御を維持する(パラメータデータ101の内容が変更されない)ことにより、計量状態が正常である場合に、不要な制御動作を抑制することができる。
【0077】
<2. 第2の実施の形態>
第1の実施の形態における組合せ計量装置1では、パラメータPrによって放射フィーダ5の振動強度を制御することにより、放射フィーダ5の搬送量を制御していたが、放射フィーダ5の搬送量は放射フィーダ5の振動時間(駆動継続時間)にも依存するため、振動時間を制御することによっても当該搬送量を制御することができる。この場合には、例えば、放射フィーダ5の搬送量を増加させる方向への変更は、放射フィーダ5の振動継続時間を増加させるようなパラメータ制御となる。
【0078】
すなわち、パラメータPrが放射フィーダ5の駆動強度を示すパラメータPr1のみならず、駆動継続時間を示すパラメータPr2をも含む複合的なパラメータとして定義されることにより、パラメータPr2を、第1の実施の形態における組合せ計量装置1と同様に制御することによって、放射フィーダ5の搬送量を制御することができる。
【0079】
以上により、第2の実施の形態における組合せ計量装置1においても、第1の実施の形態における組合せ計量装置1と同様の効果を得ることができる。また、前述のように、放射フィーダ5に対して、駆動強度および駆動継続時間の2つのパラメータによる制御を行うことにより、駆動強度のみを制御する場合に比べて、広い範囲で放射フィーダ5の搬送量を制御することができる。
【0080】
<3. 変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【0081】
例えば、CPU8による組合せ計量装置1の各構成の制御は、プログラムによるソフトウェアによって実現していたが、これらの機能を専用の演算回路を設けてハードウェアによって実現してもよい。
【0082】
また、上記実施の形態ではプログラムはROM10に予め記憶され実行されると説明したが、これに限られるものではなく、例えばCD−ROMなどから予め記憶装置11に読み込まれ記憶された後、実行されてもよい。
【0083】
【発明の効果】
請求項1ないし4に記載の発明では、搬送量を増加させる方向に所定のパラメータを変更しつつ、当該変更の前後において被計量物の搬送量がほぼ変化しない場合には、所定のパラメータを変更前の値に戻すことにより、搬送量制御手段の制御に対する搬送量の応答性を向上させることができる。
【0084】
請求項2に記載の発明では、所定のパラメータが前記搬送手段の駆動強度を示すパラメータを含むことにより、各搬送手段による被計量物の搬送量を容易に制御することができる。
【0085】
請求項3に記載の発明では、所定のパラメータが前記搬送手段の駆動継続時間を示すパラメータを含むことにより、各搬送手段による被計量物の搬送量を容易に制御することができる。
【0086】
請求項4に記載の発明では、稼働率演算手段により求められた稼働率が所定値以上である場合に、搬送量制御手段による搬送量の制御を維持することにより、計量状態が正常である場合に、不必要な制御動作を抑制することができるため、制御効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態における組合せ計量装置の構成と各構成の接続関係を示す図である。
【図2】CPUにより実現される機能構成を示すブロック図である。
【図3】第1の実施の形態における組合せ計量装置の動作を示す流れ図である。
【図4】従来の装置の放射フィーダ上に存在する計量物の分布状態を示す概念図である。
【図5】従来の装置の放射フィーダ上に存在する計量物の分布状態を示す概念図である。
【図6】従来の装置の放射フィーダ上に存在する計量物の分布状態を示す概念図である。
【図7】図7は、本実施の形態における組合せ計量装置1の調整処理を示す流れ図である。
【図8】図8は、本実施の形態における組合せ計量装置1の確認処理を示す流れ図である。
【符号の説明】
1 組合せ計量装置
100 計量データ
101 パラメータデータ
102 履歴データ
5 放射フィーダ
50 フィーダ部
51 駆動機構
7 計量ホッパ
8 CPU
81 パラメータ演算部
82 搬送量制御部
83 調整部
84 稼働率演算部
Pr パラメータ
Pr1 パラメータ
Pr2 パラメータ
α 操作量
λ 微小値
【発明の属する技術分野】
本発明は、個々の重量が異なる計量物を所定の重量となるように組み合わせる組合せ計量装置に関する。より詳しくは、組合せ計量装置における計量物の量を制御する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば菓子や野菜など、1つ1つの重量がそれぞれ異なる計量物を所定重量ずつ袋詰めする場合には、計量物を一旦複数個ずつ分散して計量し、それらの組合せが所定重量となるような組合せを選択する組合せ計量装置が用いられる。
【0003】
一般的な組合せ計量装置の動作について簡単に説明すると、まず、装置内に搬入された計量物をクロスフィーダが分散フィーダに供給する。分散フィーダに供給された計量物は複数の放射フィーダに分散して排出された後、プールホッパを介して各計量ホッパに搬送される。各計量ホッパは、放射フィーダから搬送された計量物の重量(搬送量)をそれぞれ計量して、その計量結果をCPUなどからなる制御部に出力する。制御部では、当該計量結果に基づいて、計量物の重量が所定重量となる最適な計量ホッパの組合せを選択するとともに、選択した計量ホッパに対して計量物を投入するよう指示を与える。制御部からの指示を受けた計量ホッパは開閉ゲートを開いて集合シュートに計量物を投入する。このように集合シュートに投入された計量物は、排出シュートを介して1つの袋に袋詰めされる。このような組合せ計量装置において、所定重量となる計量ホッパの組合せが存在する確率は、各計量ホッパに投入されている計量物の量(搬送量)に依存する。
【0004】
したがって、従来より、各放射フィーダを制御し、それによって各計量ホッパへの搬送量が、適切な値になるように制御(搬送量制御)する組合せ計量装置が提案されている。例えば、特許文献1および特許文献2には、測定された搬送量に基づいて、所定の演算手法により放射フィーダの駆動強度を求め、新たに求めた駆動強度で放射フィーダを駆動することによって、搬送量を制御する装置が記載されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平3−32726号公報
【特許文献2】
特開平6−94509号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献1および2に記載されている装置のように、放射フィーダの駆動強度を適切に制御したとしても、すでに放射フィーダに供給されている計量物の分布状態(計量物の層厚の分布状態)によっては、各計量ホッパへの搬送量が、所望の値にならないという問題があった。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、放射フィーダの搬送量制御の応答性を向上させることにより、効率的な計量を行う組合せ計量装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項1の発明は、所定量の被計量物を計量する組合せ計量装置であって、前記被計量物をそれぞれ搬送する複数の搬送手段と、前記複数の搬送手段により搬送された前記被計量物の搬送量を、各搬送手段ごとに計量する搬送重量計量手段と、所定のパラメータに基づいて、各搬送手段ごとに前記被計量物の搬送量を制御する搬送量制御手段と、前記搬送重量計量手段により計量された前記被計量物の搬送量に基づいて、前記所定のパラメータを演算するパラメータ演算手段と、前記搬送量を増加させる方向に前記所定のパラメータを変更しつつ、当該変更の前後において前記被計量物の搬送量がほぼ変化しない場合には、前記所定のパラメータを変更前の値に戻すパラメータ調整手段とを備える。
【0009】
また、請求項2の発明は、請求項1の発明に係る組合せ計量装置であって、前記所定のパラメータが前記複数の搬送手段の駆動強度を示すパラメータを含み、前記搬送量制御手段が、前記搬送手段の駆動強度を制御することによって、前記被計量物の搬送量を制御する。
【0010】
また、請求項3の発明は、請求項1または2の発明に係る組合せ計量装置であって、前記所定のパラメータが前記複数の搬送手段の駆動継続時間を示すパラメータを含み、前記搬送量制御手段が、前記搬送手段の駆動継続時間を制御することによって、前記被計量物の搬送量を制御する。
【0011】
また、請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの発明に係る組合せ計量装置であって、前記組合せ計量装置の稼働率を求める稼働率演算手段をさらに備え、前記稼働率演算手段により求められた前記稼働率が所定値以上である場合に、前記搬送量制御手段による前記被計量物の搬送量の制御を維持する。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【0013】
<1. 第1の実施の形態>
図1は、本発明における組合せ計量装置1の構成と各構成間の接続関係を示す図である。組合せ計量装置1は、クロスフィーダ2、分散フィーダ3、計量装置4、放射フィーダ(放射トラフ)5、プールホッパ6、および計量ホッパ7を備えている。また、主に各構成を制御するための構成としてCPU8、RAM9、ROM10、および記憶装置11を備え、オペレータとのインタフェースとして各種データを画面表示する表示部12、オペレータからの指示を入力するための操作部13を備える。操作部13は、キーボードやマウスなどから構成されるが、タッチパネルディスプレイなどのように表示部12と兼用されるものであってもよい。なお、図示を省略しているが、組合せ計量装置1には、さらに、計量ホッパ7から計量物が投入される集合シュートおよび排出シュートなども設けられている。
【0014】
このような構成により、本実施の形態における組合せ計量装置1は、菓子や果物といった個々の重量が異なる計量物が所定重量(以下、「計量目標値Tg」と称する)となるように計量して袋詰めする装置として構成されているが、同様の目的で用いられる箱詰め装置や瓶詰め装置などにももちろん利用することができる。
【0015】
クロスフィーダ2は、組合せ計量装置1に供給された計量物が載置されるトラフ20とトラフ20を所定の方向に駆動する駆動機構21とから構成される。クロスフィーダ2は、駆動機構21によりトラフ20を所定の方向に駆動させることによって、組合せ計量装置1に供給された計量物(トラフ20に載置された計量物)を分散フィーダ3に搬送する。
【0016】
分散フィーダ3は、クロスフィーダ2から計量物が供給される分散テーブル30と、分散テーブル30を保持するベース31とから構成される。
【0017】
分散テーブル30は、上面が略円錐形状とされており、図1に矢印で示すように、クロスフィーダ2によって搬送された計量物が上面の頂点付近に供給される。分散テーブル30は、ベース31によって所定の位置に保持されるとともに、振動駆動される。このように分散テーブル30の振動駆動によって、分散テーブル30に搬送された計量物は、図1に矢印で示すように、上面周方向に分散しつつ径方向に移動し、各放射フィーダ5に排出される。
【0018】
計量装置4は、重量を計量するための一般的な秤の機能を有する装置であり、所定のタイミングで分散テーブル30上に存在する計量物の重量(以下、「分散重量」と称す)を計量して、その計量結果をCPU8に出力する。
【0019】
組合せ計量装置1では、分散テーブル30の円形の縁の周囲に沿って、複数個の放射フィーダ5が配置されている。組合せ計量装置1では、分散フィーダ3が前述のように計量物を分散させつつ径方向に移動させることにより、計量物を各放射フィーダ5に分散して供給する。
【0020】
各放射フィーダ5は、計量物を受け取って搬送するフィーダ部50と、駆動機構51とを備えている。各放射フィーダ5は、駆動機構51によりフィーダ部50を振動駆動させることよって、フィーダ部50が受け取った計量物を所定の方向に搬送して、所定のプールホッパ6に搬入する。フィーダ部50の振動強度は、CPU8からの制御信号に基づいて変更可能とされており、本実施の形態における組合せ計量装置1では、当該振動強度を調整することにより、放射フィーダ5の搬送量を制御する。
【0021】
プールホッパ6は、放射フィーダ5から搬入された計量物を一旦保持した後、図示しない開閉ゲートを所定のタイミングで開くことによって、保持している計量物を計量ホッパ7に投入する。
【0022】
計量ホッパ7は、プールホッパ6から投入された計量物を保持しつつ、当該計量物の重量を計量して、その計量結果(図2:計量データ100)をCPU8に出力する。また、CPU8からの制御信号に基づいて、図示しない開閉ゲートを開くことにより、保持した計量物を集合シュートに投入する。なお、組合せ計量装置1は、それぞれ放射フィーダ5と同数のプールホッパ6および計量ホッパ7を備えており、各プールホッパ6および各計量ホッパ7は、それぞれの放射フィーダ5に一対一で設けられている。
【0023】
このように各計量ホッパ7と各放射フィーダ5とが一対一で対応付けられていることから、各計量ホッパ7に保持されている計量物は、いずれの放射フィーダ5によって搬送された計量物であるかをCPU8において判別可能となっている。すなわち、計量ホッパ7が主に本発明における搬送重量計量手段に相当する。なお、本実施の形態における組合せ計量装置1では、1サイクルにおいて投入動作を行う計量ホッパ7の数(以下、「目標投入数N」と称する)が予め設定されている。
【0024】
CPU8は、図示しないインターフェイスおよびバス配線を介して、組合せ計量装置1の各構成と接続されている。CPU8は、ROM10に記憶されているプログラムをRAM9上に読み出し、当該プログラムに従って、所定の演算や制御信号の生成などを行うことにより、組合せ計量装置1の各構成を制御する。
【0025】
記憶装置11は、各種データを保存しておく装置であって、読み書き可能なハードディスク装置などが該当する。なお、記憶装置11は、CD−ROM読み取り装置やカードリーダなどのように、可搬性を有する記録媒体(CD−ROM、メモリカード)を用いる装置であってもよい。
【0026】
図2は、主にCPU8により実現される機能構成を示すブロック図である。図2に示す、組合せ決定部80、パラメータ演算部81、搬送量制御部82、調整部83、および稼働率演算部84が、CPU8が前述のプログラムに従って動作することにより実現される機能構成である。なお、図2では、それぞれ1つの放射フィーダ5および計量ホッパ7についてのみ図示しているが、本実施の形態における組合せ計量装置1では、すべての放射フィーダ5および計量ホッパ7について個別に同様の処理が行われる。
【0027】
組合せ決定部80は、各計量ホッパ7に投入されている計量物の重量(搬送量)を示す計量データ100に基づいて、袋詰めされる計量物の重量が計量目標値Tgに最も近い値となる計量ホッパ7の組合せを選択する。さらに、選択した計量ホッパ7の開閉ゲートを操作してそれらに投入されている計量物を前述の集合シュートに投入させる。また、選択した計量ホッパ7に投入されていた計量物の重量を合算することにより、集合シュートに投入された計量物の全重量(以下、「袋詰め重量」と称す)を求め、履歴データ102を生成する。履歴データ102は、各サイクルごとの袋詰め重量など、組合せ計量装置1における計量結果を示すデータであって、適宜、記憶装置11に出力されて記憶される。
【0028】
パラメータ演算部81は、計量データ100に基づいて、放射フィーダ5の駆動強度を示すパラメータPrに対する操作量αを演算して、求めた操作量αの値を調整部83に出力する。さらに、パラメータデータ101を参照しつつ、求めた操作量αに基づいて新たなパラメータPrを演算して、パラメータデータ101を書き換える。すなわち、パラメータ演算部81が、主に本発明におけるパラメータ演算手段に相当する。なお、パラメータPrの初期値は、予め設定され記憶装置11に記憶されている。
【0029】
搬送量制御部82は、パラメータデータ101を参照しつつ、各放射フィーダ5をパラメータデータ101に示される駆動強度(各放射フィーダ5について個別に設定されてる)で駆動させることにより、各放射フィーダ5の搬送量を制御する。
【0030】
調整部83は、パラメータ演算部81から入力される操作量αが「0」である場合(当該放射フィーダ5に対する操作が不要である場合に相当する)に、パラメータデータ101に示されるパラメータPrに所定の微小値λを加算することにより、新たなパラメータデータ101を生成する。
【0031】
また、調整部83は、計量データ100を参照することにより、パラメータPrに微小値λを加算する前後における搬送量を比較して、搬送量が増加していない場合には、パラメータPrから微小値λを減算することにより、パラメータPrを元の値に戻す。すなわち、調整部83が主に本発明におけるパラメータ調整手段に相当する。
【0032】
稼働率演算部84は、履歴データ102に応じて、組合せ計量装置1の稼働率を演算し、当該稼働率が所定値以上である場合には、パラメータ演算部81および調整部83によるパラメータデータ101の書き換えを規制する。
【0033】
以上が、本実施の形態における組合せ計量装置1の構成および機能の説明である。なお、RAM9上に生成された各データは、適宜、記憶装置11に出力され記憶されるとともに、必要に応じて記憶装置11からRAM9上に読み出される。
【0034】
次に、組合せ計量装置1が計量物を所定量(計量目標値Tg)ずつ計量する動作について説明する。なお、以下、特に断らないかぎり、組合せ計量装置1の各部の構成は、CPU8によって制御される。
【0035】
図3は、本実施の形態における組合せ計量装置1の動作を示す流れ図である。組合せ計量装置1では、計量動作が開始されると、所定の初期設定(図示せず)が実行される。初期設定では、計量目標値Tg、目標投入数N、パラメータPrなどが設定され、記憶装置11に初期値として保存される。
【0036】
次に、クロスフィーダ2を動作させて分散フィーダ3に計量物を供給する(ステップS1)。CPU8によるクロスフィーダ2に対する制御は、例えば、PID制御のような周知の手法により行うことができる。なお、組合せ計量装置1におけるクロスフィーダ2の制御は、PID制御に限られるものではなく、例えば、所定の値を用いたON・OFF制御などによって行ってもよい。また、より詳しくはステップS1は、後の処理と並行して実行される処理である。
【0037】
次に、組合せ計量装置1は組合せ計量処理(ステップS2)を実行する。ステップS2における組合せ計量処理について説明すると、まず、CPU8からの制御信号に基づいて、分散フィーダ3が振動駆動される。これにより、分散フィーダ3上の計量物が各放射フィーダ5に分散供給され、その供給量に応じて放射フィーダ5上に計量物の層が形成される。
【0038】
分散フィーダ3の振動駆動と並行して、搬送量制御部82がパラメータデータ101に示されるパラメータPrに応じて、各放射フィーダ5(駆動機構51)を振動駆動させる。これにより、各放射フィーダ5上の計量物が対応するプールホッパ6に投入される。なお、このとき全放射フィーダ5のうち、対応する計量ホッパ7が空状態となっている放射フィーダ5のみが振動駆動される。
【0039】
分散フィーダ3および放射フィーダ5の1サイクル分の駆動が終了すると、放射フィーダ5から計量物の投入をうけたプールホッパ6の開閉ゲートが開放し、プールホッパ6内に保持されている計量物が計量ホッパ7に投入される。すなわち、空状態の計量ホッパ7にのみ新たに計量物が投入(搬送)される。
【0040】
次に、新たに計量物が投入された計量ホッパ7が、投入された計量物の重量(搬送量に相当する)を計量し、その計量結果をCPU8に出力する。CPU8では、各計量ホッパ7毎に得られた計量物の重量に基づいて、計量データ100が生成される。なお、CPU8は、新たに計量結果を出力した計量ホッパ7については当該出力に基づいて、本サイクルにおける計量データ100を生成し、それ以外の計量ホッパ7についてはそれまでの計量データ100に示されてる計量物の重量に基づいて、本サイクルにおける計量データ100を生成する。
【0041】
各計量ホッパ7に投入されている計量物の計量が終了し、本サイクルにおける計量データ100が生成されると、組合せ決定部80が計量データ100に基づいて、いずれの計量ホッパ7に投入されている計量物を互いに組み合わせると、その合計重量(袋詰め重量)が計量目標値Tgに最も近くなるかを判定する。さらに、判定結果に基づいて、当該サイクルにおいて投入動作を行う計量ホッパ7を選択し、選択した計量ホッパ7に対して開閉ゲートを開くように制御信号を出力する。これにより、選択された計量ホッパ7から集合シュートに計量物が投入され、排出シュートを介して袋詰めされる。
【0042】
さらに、組合せ決定部80は、投入動作を行った計量ホッパ7が投入した計量物の量を合計することにより、当サイクルにおける袋詰め重量を求めて履歴データ102を生成する。以上でステップS2の組合せ計量処理が終了する。
【0043】
組合せ計量処理が終了すると、組合せ計量装置1では、調整部83による確認処理(ステップS3)が実行されるが、ステップS3の処理については後述する。
【0044】
次に、稼働率演算部84が、履歴データ102に基づいて、組合せ計量装置1の稼働率が所定値以上であるか否かの判定を行う(ステップS3)。そして、稼働率が所定値以上である場合には、現在の制御状態を維持するために、パラメータ演算部81および調整部83に対して、パラメータデータ101を書き換えないように指示を与える。当該指示により、組合せ計量装置1では、ステップS5ないしS8の処理がスキップされる。
【0045】
詳細は後述するが、ステップS5ないしS8の処理は、パラメータデータ101を書き換えることにより、放射フィーダ5の駆動強度を変更する処理であって、放射フィーダ5に対する制御状態を変更する処理である。すなわち、本実施の形態における組合せ計量装置1では、稼働率が所定値以上である場合には、ステップS5ないしS8の処理をスキップして、搬送量制御部82による制御状態を維持する。
【0046】
これにより、組合せ計量装置1では、稼働率が所定値以上であって計量状態が正常であるとみなせる場合には、現在の制御状態を維持することによって、不必要な制御動作を抑制することができる。したがって、制御効率を向上させることができる。なお、稼働率は、例えば、履歴データ102に示される袋詰め重量に基づいて、組合せ計量装置1の動作回数(組合せ計量処理の実行回数)に対して袋詰め重量が正常(袋詰め重量が計量目標値Tgに対して許容範囲にある場合をいう)となった回数の割合として求めることができる。
【0047】
一方、稼働率が所定値未満である場合(ステップS4においてNo)には、パラメータ演算部81が操作量演算処理(ステップS5)を実行する。
【0048】
操作量演算処理では、計量データ100を参照することにより、計量ホッパ7に投入される計量物の量(搬送量)が目標搬送量となるように、各放射フィーダ5の駆動強度の操作量αを求める。パラメータ演算部81は、求めた操作量αを調整部83に出力する。
【0049】
なお、目標搬送量とは、1つの計量ホッパ7に放射フィーダ5によって搬送される計量物の理想的な量である。組合せ計量装置1では、各計量ホッパ7への搬送量が計量目標値Tgを目標投入数Nで除した値で計算される。この目標投入数Nは、例えば、組合せ存在確率(袋詰め重量が計量目標値Tgとなる計量ホッパ7の組合せが存在する確率)が最も高くなるように設定される。
【0050】
また、操作量αを求める手法としては、例えば、特2683651号公報に示される手法を用いることができるが、これに限られるものではなく、放射フィーダ5の搬送量を適切に制御できる手法であれば、他の周知の手法が用いられてもよい。
【0051】
パラメータ演算部81から操作量αが入力されると、調整部83がパラメータデータ101に示される放射フィーダの駆動強度を操作する必要があるか否かを判定する(ステップS6)。すなわち、調整部83により、操作量αが「0」であるか否かの判定が行われる。
【0052】
ここで、従来の一般的な組合せ計量装置における前述の搬送量制御の問題点について説明する。図4ないし図6は、従来の装置の放射フィーダ上に存在する計量物の分布状態を示す概念図である。図4は、放射フィーダ上の計量物の層厚hが一様となっている場合を示しており、図5は、放射フィーダ上の計量物の層厚hが増加している場合を示している。また、図6は、放射フィーダ上の計量物の層厚hが減少している場合を示している。図4ないし図6に示す供給量Xinは、分散フィーダから当該放射フィーダに供給される計量物の量である。また、搬送量Xoutは、当該放射フィーダから計量ホッパに搬送される計量物の量である。なお、このような組合わせ計量装置では、供給量Xinを各放射フィーダの状態に合わせて放射フィーダごとに制御することはできないため、各放射フィーダ5の搬送量Xoutに応じて供給量Xinを個別に制御することはできない。さらに、通常の状態では、分散フィーダの駆動強度は一定に制御されていることから、供給量Xinは一定とみなせる。
【0053】
組合せ計量装置では、放射フィーダの駆動強度が、供給量Xinと搬送量Xoutとが等しくなるように設定されている場合には、図4に示すように、放射フィーダ上の計量物の層厚hがほぼ一定の状態となる。また、放射フィーダの駆動強度が比較的小さい値に設定されている場合には、当該放射フィーダから排出される計量物の量(Xout)が少ないために、図5に示すように、放射フィーダ上の計量物の層厚hは増加する。逆に、放射フィーダの駆動強度が比較的大きい値に設定されている場合においては、搬送量Xoutが多いため、図6に示すように、放射フィーダ上の計量物の層厚hは減少する。すなわち、放射フィーダの駆動強度がどのような値で動作しているかによって、当該放射フィーダ上の計量物の層厚に勾配が生じる。
【0054】
図4に示すように、放射フィーダ上の計量物の層厚hがほぼ一定となっている状態では、従来の搬送量制御を実行することにより、搬送量を所望の値に制御することができる。すなわち、当該放射フィーダ5の駆動強度を増減によって、排出量Xoutの値を所望の値となるように増減させることができる。
【0055】
しかし、図5に示すように、放射フィーダ上の計量物の分布状態が増加方向に形成されている状態では、例えば、当該放射フィーダの駆動強度を低下させることによって、排出量Xoutを減少させるように制御しようとしても、すでに形成されている層厚hの増加分のために搬送量Xoutが所望の値に減少しない。
【0056】
逆に、放射フィーダ上の計量物の分布状態が減少方向に形成されている状態では、例えば、当該放射フィーダ5の駆動強度を上昇させることによって、排出量Xoutを増加させるように制御しようとしても、すでに形成されている層厚hの減少分のために搬送量Xoutが所望の値に増加しない。
【0057】
すなわち、従来の組合せ計量装置における搬送量制御では、前述のように放射フィーダ上の計量物の分布状態によっては、搬送量制御の応答性が低下する場合がある。
【0058】
そこで、本実施の形態における組合せ計量装置1では、放射フィーダ5上の計量物の層厚hに勾配が生じないようにするために、以下の操作を行う。
【0059】
まず、操作量αが「0」の場合(ステップS6においてYes)に、調整部83が調整処理(ステップS7)を実行する。
【0060】
図7は、本実施の形態における組合せ計量装置1の調整処理を示す流れ図である。調整処理では、まず、調整部83がパラメータデータ101に示されるパラメータPrに所定の微少値(操作量)λを加算することにより、新たなパラメータデータ101を生成する(ステップS11)。すなわち、数1を演算することにより、新たなパラメータPr(数1における左辺)を求めて、パラメータデータ101を書き換える。
【0061】
【数1】
【0062】
次に、調整処理を行ったことを示すフラグをセットして(ステップS12)、図3に示す処理に戻る。
【0063】
すなわち、本実施の形態における組合せ計量装置1では、搬送量が正常とみなせる範囲にその駆動強度が制御されており、その駆動強度を変更する必要がない(操作量αが「0」)放射フィーダ5に対しては、パラメータPrを微小値λだけ上昇させる処理が行われる。これにより、以後、組合せ計量処理(ステップS2)において、新たなパラメータPrによって、当該放射フィーダ5の駆動強度が決定され、決定された駆動強度で放射フィーダ5が駆動される。
【0064】
そして、組合せ計量装置1では、組合せ計量処理(ステップS2)が実行されるたびに確認処理(ステップS3)を実行する。図8は、本実施の形態における組合せ計量装置1の確認処理を示す流れ図である。確認処理では、まず、調整部83が前サイクルにおいて調整処理を実行したか否かをフラグを参照することにより判定し(ステップS21)、調整処理を実行していない場合には、ステップS22ないしS24の処理をスキップして、確認処理を終了し、図3に示す処理に戻る。
【0065】
一方、前サイクルにおいて調整処理を実行していた場合には、計量データ100を参照することにより、前サイクルにおける搬送量と現サイクルにおける搬送量との比較を行い(ステップS22)、現サイクルにおいて搬送量が増加していない場合にのみ、駆動強度を元に戻す(ステップS23)。具体的には、数3により新たなパラメータPr(数2における左辺)を求め、当該パラメータPrに基づいてパラメータデータ101を書き換える。
【0066】
【数2】
【0067】
これにより、パラメータPrは調整処理(ステップS7)が実行する前の値に戻されることとなるため、放射フィーダ5の駆動強度が元の駆動強度に戻される。
【0068】
組合せ計量装置1において、放射フィーダ5上の計量物の層厚hが、図5に示すように増加方向に形成されている場合(駆動強度が比較的低い値に制御されている場合)、層厚hの増加分により、例え駆動強度の上昇が微少量であっても、搬送量は増加する。したがって、調整処理によって駆動強度を微少量上昇させたことによって搬送量が増加する場合には、当該駆動強度を維持すると、層厚hが増加する状態(図5に示す状態であって、層厚に勾配を生じる状態)であると判定できる。この場合には搬送量を増加させるために駆動強度を上昇させる必要があることから、ステップS23をスキップするとともに、フラグをリセットし(ステップS24)、調整処理において微少量を加算した駆動強度を以下の駆動強度として採用する。
【0069】
逆に、駆動強度を微少量上昇させたことによっても搬送量が増加しない場合には、駆動強度が図4または図6に示す状態に制御されていると判定できる。この場合に、駆動強度を増加させると、層厚に勾配を生じることとなるので、ステップS23を実行して駆動強度を元の値に戻すとともに、フラグをリセットする(ステップS24)。
【0070】
すなわち、組合せ計量装置1では、調整処理(ステップS7)および確認処理(ステップS2)を実行することにより、放射フィーダ5上の計量物の層厚hが増加方向に形成されていることを検出するとともに、そのような場合には駆動強度を微少量ずつ増加させて搬送量Xoutを増加させる。これによって、搬送量Xoutと供給量Xinとが等しい状態にすることができるため、放射フィーダ5上の計量物の層厚hを一様な状態にすることができる。
【0071】
操作量αが「0」でない場合(ステップS6においてNo)は、放射フィーダ5の駆動強度を変更すべきであるので、パラメータ演算部81がパラメータデータ101を参照しつつ、操作量αに基づいて、数3により新たなパラメータPr(数3における左辺)を求めて、パラメータデータ101を書き換える(ステップS8)。
【0072】
【数3】
【0073】
これにより、以後、組合せ計量処理(ステップS2)において、当該放射フィーダ5の駆動強度として、新たに求められたパラメータPrが用いられる。本実施の形態における組合せ計量装置1では、調整処理および確認処理によって、予め放射フィーダ5上の計量物の層厚hが一様な状態に制御されているため、新たなパラメータPrを用いた搬送量制御の応答性が確保されており、搬送量が所望する値に制御される。したがって、計量効率が向上する。
【0074】
ステップS7または8の処理が終了すると、組合せ計量装置1は、さらに、計量動作を継続するか否かを判定する(ステップS9)。計量動作を継続する場合はステップS1ないしS8の処理を繰り返して実行し、計量動作を継続しない場合は、処理を終了する。
【0075】
以上のように、本実施の形態における組合せ計量装置1は、分散フィーダ3から放射フィーダ5に供給される計量物の量と、当該放射フィーダ5から計量ホッパ7に搬送される計量物の量とが等しくなるように、当該放射フィーダ5の駆動強度を制御することにより、放射フィーダ5上に存在する計量物の層厚を平坦化(分布を一様化)させることができる。したがって、各放射フィーダ5の搬送量をそれぞれの放射フィーダ5の駆動強度の変動に応じて変動させることができることから、放射フィーダ5の搬送量制御の応答性を向上させることができる。
【0076】
また、組合せ計量装置1の稼働率に基づいて、搬送量制御部82による搬送量の制御を維持する(パラメータデータ101の内容が変更されない)ことにより、計量状態が正常である場合に、不要な制御動作を抑制することができる。
【0077】
<2. 第2の実施の形態>
第1の実施の形態における組合せ計量装置1では、パラメータPrによって放射フィーダ5の振動強度を制御することにより、放射フィーダ5の搬送量を制御していたが、放射フィーダ5の搬送量は放射フィーダ5の振動時間(駆動継続時間)にも依存するため、振動時間を制御することによっても当該搬送量を制御することができる。この場合には、例えば、放射フィーダ5の搬送量を増加させる方向への変更は、放射フィーダ5の振動継続時間を増加させるようなパラメータ制御となる。
【0078】
すなわち、パラメータPrが放射フィーダ5の駆動強度を示すパラメータPr1のみならず、駆動継続時間を示すパラメータPr2をも含む複合的なパラメータとして定義されることにより、パラメータPr2を、第1の実施の形態における組合せ計量装置1と同様に制御することによって、放射フィーダ5の搬送量を制御することができる。
【0079】
以上により、第2の実施の形態における組合せ計量装置1においても、第1の実施の形態における組合せ計量装置1と同様の効果を得ることができる。また、前述のように、放射フィーダ5に対して、駆動強度および駆動継続時間の2つのパラメータによる制御を行うことにより、駆動強度のみを制御する場合に比べて、広い範囲で放射フィーダ5の搬送量を制御することができる。
【0080】
<3. 変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【0081】
例えば、CPU8による組合せ計量装置1の各構成の制御は、プログラムによるソフトウェアによって実現していたが、これらの機能を専用の演算回路を設けてハードウェアによって実現してもよい。
【0082】
また、上記実施の形態ではプログラムはROM10に予め記憶され実行されると説明したが、これに限られるものではなく、例えばCD−ROMなどから予め記憶装置11に読み込まれ記憶された後、実行されてもよい。
【0083】
【発明の効果】
請求項1ないし4に記載の発明では、搬送量を増加させる方向に所定のパラメータを変更しつつ、当該変更の前後において被計量物の搬送量がほぼ変化しない場合には、所定のパラメータを変更前の値に戻すことにより、搬送量制御手段の制御に対する搬送量の応答性を向上させることができる。
【0084】
請求項2に記載の発明では、所定のパラメータが前記搬送手段の駆動強度を示すパラメータを含むことにより、各搬送手段による被計量物の搬送量を容易に制御することができる。
【0085】
請求項3に記載の発明では、所定のパラメータが前記搬送手段の駆動継続時間を示すパラメータを含むことにより、各搬送手段による被計量物の搬送量を容易に制御することができる。
【0086】
請求項4に記載の発明では、稼働率演算手段により求められた稼働率が所定値以上である場合に、搬送量制御手段による搬送量の制御を維持することにより、計量状態が正常である場合に、不必要な制御動作を抑制することができるため、制御効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態における組合せ計量装置の構成と各構成の接続関係を示す図である。
【図2】CPUにより実現される機能構成を示すブロック図である。
【図3】第1の実施の形態における組合せ計量装置の動作を示す流れ図である。
【図4】従来の装置の放射フィーダ上に存在する計量物の分布状態を示す概念図である。
【図5】従来の装置の放射フィーダ上に存在する計量物の分布状態を示す概念図である。
【図6】従来の装置の放射フィーダ上に存在する計量物の分布状態を示す概念図である。
【図7】図7は、本実施の形態における組合せ計量装置1の調整処理を示す流れ図である。
【図8】図8は、本実施の形態における組合せ計量装置1の確認処理を示す流れ図である。
【符号の説明】
1 組合せ計量装置
100 計量データ
101 パラメータデータ
102 履歴データ
5 放射フィーダ
50 フィーダ部
51 駆動機構
7 計量ホッパ
8 CPU
81 パラメータ演算部
82 搬送量制御部
83 調整部
84 稼働率演算部
Pr パラメータ
Pr1 パラメータ
Pr2 パラメータ
α 操作量
λ 微小値
Claims (4)
- 所定量の被計量物を計量する組合せ計量装置であって、
前記被計量物をそれぞれ搬送する複数の搬送手段と、
前記複数の搬送手段により搬送された前記被計量物の搬送量を、各搬送手段ごとに計量する搬送重量計量手段と、
所定のパラメータに基づいて、各搬送手段ごとに前記被計量物の搬送量を制御する搬送量制御手段と、
前記搬送重量計量手段により計量された前記被計量物の搬送量に基づいて、前記所定のパラメータを演算するパラメータ演算手段と、
前記搬送量を増加させる方向に前記所定のパラメータを変更しつつ、当該変更の前後において前記被計量物の搬送量がほぼ変化しない場合には、前記所定のパラメータを変更前の値に戻すパラメータ調整手段と、
を備えることを特徴とする組合せ計量装置。 - 請求項1に記載の組合せ計量装置であって、
前記所定のパラメータが前記複数の搬送手段の駆動強度を示すパラメータを含み、
前記搬送量制御手段が、
前記搬送手段の駆動強度を制御することによって、前記被計量物の搬送量を制御することを特徴とする組合せ計量装置。 - 請求項1または2に記載の組合せ計量装置であって、
前記所定のパラメータが前記複数の搬送手段の駆動継続時間を示すパラメータを含み、
前記搬送量制御手段が、
前記搬送手段の駆動継続時間を制御することによって、前記被計量物の搬送量を制御することを特徴とする組合せ計量装置。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載の組合せ計量装置であって、
前記組合せ計量装置の稼働率を求める稼働率演算手段をさらに備え、
前記稼働率演算手段により求められた前記稼働率が所定値以上である場合に、前記搬送量制御手段による前記被計量物の搬送量の制御を維持することを特徴とする組合せ計量装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002360683A JP2004191234A (ja) | 2002-12-12 | 2002-12-12 | 組合せ計量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002360683A JP2004191234A (ja) | 2002-12-12 | 2002-12-12 | 組合せ計量装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004191234A true JP2004191234A (ja) | 2004-07-08 |
Family
ID=32759695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002360683A Pending JP2004191234A (ja) | 2002-12-12 | 2002-12-12 | 組合せ計量装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004191234A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009008400A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Yamato Scale Co Ltd | 組合せ秤 |
JP2011141224A (ja) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Yamato Scale Co Ltd | 組合せ秤および組合せ秤における搬送部の制御方法 |
WO2013137008A1 (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-19 | 株式会社イシダ | 組合せ計量装置 |
WO2017122636A1 (ja) * | 2016-01-14 | 2017-07-20 | 株式会社イシダ | 組合せ計量装置用の制御装置、組合せ計量装置及び組合せ計量装置システム |
-
2002
- 2002-12-12 JP JP2002360683A patent/JP2004191234A/ja active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009008400A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Yamato Scale Co Ltd | 組合せ秤 |
JP2011141224A (ja) * | 2010-01-08 | 2011-07-21 | Yamato Scale Co Ltd | 組合せ秤および組合せ秤における搬送部の制御方法 |
WO2013137008A1 (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-19 | 株式会社イシダ | 組合せ計量装置 |
AU2013233497B2 (en) * | 2012-03-16 | 2015-03-12 | Ishida Co., Ltd. | Combination weighing device |
JPWO2013137008A1 (ja) * | 2012-03-16 | 2015-08-03 | 株式会社イシダ | 組合せ計量装置 |
US9194735B2 (en) | 2012-03-16 | 2015-11-24 | Ishida Co., Ltd. | Combination weighing device initialization |
WO2017122636A1 (ja) * | 2016-01-14 | 2017-07-20 | 株式会社イシダ | 組合せ計量装置用の制御装置、組合せ計量装置及び組合せ計量装置システム |
CN108463698A (zh) * | 2016-01-14 | 2018-08-28 | 株式会社石田 | 组合计量装置用的控制装置、组合计量装置及其系统 |
JPWO2017122636A1 (ja) * | 2016-01-14 | 2018-10-25 | 株式会社イシダ | 組合せ計量装置用の制御装置、組合せ計量装置及び組合せ計量装置システム |
US20180356280A1 (en) * | 2016-01-14 | 2018-12-13 | Ishida Co., Ltd. | Control device for combination weighing device, combination weighing device and combination weighing device system |
EP3404378A4 (en) * | 2016-01-14 | 2019-09-18 | Ishida Co., Ltd. | CONTROL DEVICE FOR COMBINATION WEIGHING DEVICE, COMBINATION WEIGHING DEVICE AND SYSTEM OF COMBINATION WEIGHING DEVICES |
JP2019174488A (ja) * | 2016-01-14 | 2019-10-10 | 株式会社イシダ | 組合せ計量装置用の制御装置、組合せ計量装置及び組合せ計量装置システム |
CN108463698B (zh) * | 2016-01-14 | 2020-09-25 | 株式会社石田 | 组合计量装置用的控制装置、组合计量装置及其系统 |
US10948337B2 (en) | 2016-01-14 | 2021-03-16 | Ishida Co., Ltd. | Control device for setting parameters of combination weighing apparatuses, combination weighing apparatus, and combination weighing apparatus system utilizing such control device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4245909B2 (ja) | 組合せ計量装置 | |
JP2009008400A (ja) | 組合せ秤 | |
JP3402687B2 (ja) | 組合せ計量または計数方法および組合せ計量または計数装置 | |
JP2004191234A (ja) | 組合せ計量装置 | |
JP4245903B2 (ja) | 組合せ計量計数装置 | |
JP4176577B2 (ja) | 組合せ計量計数装置および組合せ計量計数方法 | |
JP7323921B2 (ja) | 組合せ計量装置 | |
EP2386839B1 (en) | Combinational weighing device | |
JP2010083648A (ja) | 組合せ秤の物品搬送装置 | |
JP5808957B2 (ja) | 組合せ秤 | |
JP5545628B2 (ja) | 組合せ秤および組合せ秤における搬送部の制御方法 | |
JP4128861B2 (ja) | 組合せ計量装置 | |
EP0643288A1 (en) | Combinational weighing apparatus and method | |
JP3406662B2 (ja) | 自動計量装置 | |
JP2002062185A (ja) | 組合せ計量装置 | |
JP3981918B2 (ja) | 高炉設備の秤量演算処理方法 | |
JP4152735B2 (ja) | 組合せ計量装置 | |
JP2023054945A (ja) | 組合せ計量装置 | |
JPH06160161A (ja) | 計量装置 | |
JP3088532B2 (ja) | 組合せ秤用追加投入装置及び追加投入制御装置 | |
JP5758726B2 (ja) | 組合せ秤 | |
JP2004163357A (ja) | 重量式充填装置 | |
JPH0772000A (ja) | 組合せ計量装置における排出システム | |
JP2990465B2 (ja) | 組合せ計量装置 | |
JPH05180687A (ja) | 組合せ計量装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20051117 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20070702 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070717 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080108 |