JP2005055187A - 組合せ計量計数装置および組合せ計量計数方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】効率のよい計量動作を実現する。
【解決手段】状況判定部８１が過去の計量結果などの履歴データ１０１に基づいて、組合せ計量計数装置１の動作中における計量物の分布状況を判定し、この判定結果（判定データ１０２）に基づいて、設定部８２が、各計量ホッパ７に搬送すべき計量物の重量となる投入目標重量を、各計量ホッパ７ごとに割り当て、投入目標重量データ１０３を生成する。パラメータ設定部８３が投入目標重量データ１０３に基づいて、各計量ホッパ７に計量物を搬送する放射フィーダ５の搬送力を制御するパラメータを演算し、パラメータデータ１０４を生成する。以後の計量動作において、組合せ計量計数装置は、各放射フィーダ５を、パラメータデータ１０４に示されるパラメータに基づいて制御する。
【選択図】 図２
【解決手段】状況判定部８１が過去の計量結果などの履歴データ１０１に基づいて、組合せ計量計数装置１の動作中における計量物の分布状況を判定し、この判定結果（判定データ１０２）に基づいて、設定部８２が、各計量ホッパ７に搬送すべき計量物の重量となる投入目標重量を、各計量ホッパ７ごとに割り当て、投入目標重量データ１０３を生成する。パラメータ設定部８３が投入目標重量データ１０３に基づいて、各計量ホッパ７に計量物を搬送する放射フィーダ５の搬送力を制御するパラメータを演算し、パラメータデータ１０４を生成する。以後の計量動作において、組合せ計量計数装置は、各放射フィーダ５を、パラメータデータ１０４に示されるパラメータに基づいて制御する。
【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望の重量となるように組み合わせる組合せ計量計数装置に関する。より詳しくは、組合せ計量計数装置における被計量物の重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望の重量（以下、「計量目標値Ｗｔ」と称する。）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、それらの値の組合せが計量目標値Ｗｔとなるような組合せを選択する組合せ計量計数装置が知られている。
【０００３】
一般的な組合せ計量計数装置の動作について簡単に説明すると、まず、クロスフィーダが計量物を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計量ホッパに搬送される。各計量ホッパは、搬送された計量物の重量（以下、「搬送重量」と称する。）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、計量物の総重量が計量目標値Ｗｔ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保持している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集合シュートに計量物を投入する。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。
【０００４】
組合せ計量計数装置では、最適な組合せが存在する確率を高くすることが効率のよい組合せ動作を行うために重要であり、そのためには各計量ホッパにおける搬送重量が重要となる。
【０００５】
組合せ計量計数装置では、Ｎ個の計量ホッパによって計量物の総重量が計量目標値Ｗｔとなる組合せを選択する場合において、全ての計量ホッパの搬送重量が数１によって求まる基準投入目標重量Ｗと等しい状態であれば、どのＮ個の計量ホッパを選択したとしても、その計量物の総重量は計量目標値Ｗｔとなることから、前述の組合せの存在確率が最大となる。
【０００６】
【数１】Ｗ＝Ｗｔ／Ｎ ・・・ 数１
【０００７】
したがって、組合せ計量計数装置では、全ての計量ホッパに対して、搬送しようとする計量物の目標重量（以下、「投入目標重量」と称する。）を基準投入目標重量Ｗに設定して動作させることが望ましいように思われる。
【０００８】
しかし、例えば、計量物が過剰に供給された場合などには、すべての計量ホッパについて、搬送重量が投入目標重量を超えてしまう状態が発生する。このような場合に、全ての計量ホッパの投入目標重量が予め基準投入目標重量Ｗに設定されていると、全ての計量ホッパの搬送重量が基準投入目標重量Ｗを超えてしまうこととなり、どのような組み合わせを選択しても計量物の総重量が計量目標値Ｗｔを超えるという事態が発生する。すなわち、前述の組合せの存在確率が「０」となる事態が発生する。
【０００９】
そこで従来より、組合せ計量計数装置において、各計量ホッパの投入目標重量を計量ホッパごとに異なる値に設定する技術が提案されている。このような組合せ計量計数装置が、例えば特許文献１に記載されている。
【００１０】
図１２は、特許文献１に記載されている装置において、各計量ホッパ（ここではｎ個の計量ホッパが存在するものとする）について割り当てられる投入目標重量の分布状況を示す図である。図１２において、点Ｑと各点Ｐ１ないしＰｎとを結ぶ方向がそれぞれ計量物の分散方向（計量ホッパの配置されている方向）を示し、点Ｑと各点Ｐ１ないしＰｎとの距離がその分散方向に配置されている計量ホッパの投入目標重量の値を示す。また、円の半径は基準投入目標重量Ｗを示す。
【００１１】
図１２から明らかなように、特許文献１に記載されている装置では、投入目標重量の分布状況が点Ｑを中心とした円形にはならず、投入目標重量がそれぞれ異なる値として設定されている。したがって、前述のように計量物が過剰に供給された場合であっても、投入目標重量として小さい値が設定されている計量ホッパについては、搬送される計量物の重量が基準投入目標重量Ｗ以下となる可能性があり、組合せの存在確率が「０」となることを抑制することができる。
【００１２】
組合せ計量計数装置では、ある計量ホッパについて、所定の投入目標重量が設定されていたとしても、その方向に分散される計量物が不足していれば、設定された投入目標重量の計量物をその計量ホッパに搬送することはできない。また、計量物が過剰に供給されている方向に配置されている計量ホッパについては、放射フィーダの搬送力を最低レベルにしたとしても投入目標重量を超えてしまう場合も発生しうる。これらの状態が発生すると、予定していた投入目標重量の計量物が搬送された計量ホッパが存在しない状態となるため、組合せ計量計数装置の動作効率が低下するという問題がある。
【００１３】
そこで、特許文献１に記載されている装置では、予め組合せ計量計数装置における計量物の分布状況に応じて投入目標重量の割り当てを行う技術が提案されている。
【００１４】
図１３は、特許文献１に記載されている装置において、投入目標重量の分布状況が図１３に示す例と異なる状態となる例を示す図である。このように、特許文献１に記載されている装置では、各投入目標重量をそれぞれ任意の計量ホッパに割り当てることよって、投入目標重量の分布状況が最も適した状態になるように設定することができる。
【００１５】
【特許文献１】特許第３３８８８３２号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１に記載されている装置では、一旦、投入目標重量の割り当てを行うと、その動作中に投入目標重量の分布状況を変更することができないという問題があった。すなわち、特許文献１に記載されている装置では、一旦、投入目標重量の割り当てが行われると、例えば、投入目標重量の最大値が割り当てられる計量ホッパは動作中において常に固定されるという問題があった。
【００１７】
一般に、組合せ計量計数装置における計量物の分布状況は、動作中において必ずしも一定ではなく、刻々と変化するものである。したがって、分散フィーダによって分散された計量物の分布状況が、予め設定した投入目標重量の分布状況に適さない状態に変化すると、割り当てられている投入目標重量を達成することができない計量ホッパが発生し、組合せ計量計数装置の動作効率が低下する。
【００１８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、効率よく計量物の計量を行うことができる組合せ計量計数装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【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、計量物の組合せを選択する組合せ計量計数装置であって、前記組合せ計量計数装置に供給された計量物を分散させる分散手段と、前記分散手段により分散された計量物をそれぞれ所定の方向に搬送する複数の搬送手段と、前記複数の搬送手段と一対一で対応する複数のホッパと、各ホッパに搬送された計量物の重量をそれぞれ計量する計量手段と、前記計量手段による計量結果に応じて、前記複数のホッパのうち投入動作を行うホッパの組合せを選択することにより、前記計量物の組合せを選択する選択手段と、前記組合せ計量計数装置の動作中に、前記分散手段によって分散された計量物の分布状況を判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に応じて、前記複数のホッパのそれぞれに対して搬送すべき計量物の重量となる投入目標重量を割り当てる設定手段と、前記設定手段により各ホッパについて設定された前記投入目標重量に応じて、対応する搬送手段の搬送力を制御するパラメータを設定するパラメータ設定手段と、前記パラメータ設定手段により設定された前記パラメータに基づいて、前記搬送手段を制御する制御手段とを備える。
【００２０】
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計数装置であって、前記設定手段が、前記投入目標重量の最大値を求めるための最大補正値を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記最大補正値に基づいて、前記複数のホッパのそれぞれについて補正値を求める補正値演算手段と、前記補正値演算手段により求められた各ホッパについての補正値に基づいて、各ホッパに割り当てる投入目標重量をそれぞれ演算する目標値演算手段とを有する。
【００２１】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る組合せ計量計数装置であって、前記判定手段が、前記分散手段によって分散された計量物の分散方向間の分布状況を判定するとともに、前記補正値演算手段が、前記判定手段の判定結果に応じて前記補正値を求める。
【００２２】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明に係る組合せ計量計数装置であって、前記判定手段が、前記複数のホッパに搬送された計量物の前記複数のホッパ間におけるバラツキ状況に基づいて、前記分散方向間の分布状況を判定する。
【００２３】
また、請求項５の発明は、請求項２ないし４のいずれかの発明に係る組合せ計量計数装置であって、前記判定手段が、前記複数のホッパに搬送された計量物のサイクルごとのバラツキ状況を判定するとともに、前記取得手段が、前記判定手段の判定結果に応じて前記最大補正値を取得する。
【００２４】
また、請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明に係る組合せ計量計数装置であって、前記搬送力制御手段が、前記搬送手段の駆動振幅を制御することにより、前記搬送力を制御する。
【００２５】
また、請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかの発明に係る組合せ計量計数装置であって、前記搬送力制御手段が、前記搬送手段の駆動時間を制御することにより、前記搬送力を制御する。
【００２６】
また、請求項８の発明は、計量物の組合せを選択する組合せ計量計数方法であって、供給された計量物を分散させつつ、複数の搬送手段によってそれぞれ所定の方向に搬送する搬送工程と、前記複数の搬送手段と一対一で対応する複数のホッパに搬送された計量物の重量をそれぞれ計量する計量工程と、前記計量工程における計量結果に応じて、前記複数のホッパのうち投入動作を行うホッパの組合せを選択することにより、前記計量物の組合せを選択する選択工程と、組合せ計量計数装置の動作中に、計量物の分布状況を判定する判定工程と、前記判定工程における判定結果に応じて、前記複数のホッパのそれぞれに対して搬送すべき計量物の重量となる投入目標重量を割り当てる設定工程と、前記設定工程により各ホッパについて設定された前記投入目標重量に応じて、対応する搬送手段の搬送力を制御するためのパラメータを設定するパラメータ設定工程とを有し、前記搬送工程は、前記パラメータ設定工程において設定された前記パラメータに基づいて前記搬送手段を制御する。
【００２７】
【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。
【００２８】
＜１． 実施の形態＞
図１は、本発明における組合せ計量計数装置１の構成と各構成間の接続関係を示す図である。組合せ計量計数装置１は、クロスフィーダ２、分散フィーダ３、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。
【００２９】
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、組合せ計量計数装置１には、さらに、計量ホッパ７から投入された計量物が組み合わされて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。
【００３０】
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計数装置１は、菓子や果物といった個々の重量が異なる計量物を、所定重量となるように組み合わせ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。
【００３１】
クロスフィーダ２は、組合せ計量計数装置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、組合せ計量計数装置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に向けて搬送する。なお、本実施の形態における駆動機構２１は、ＣＰＵ８からのＯＮ・ＯＦＦ制御信号に基づいて駆動される。
【００３２】
分散フィーダ３は、クロスフィーダ２から供給される計量物が載置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。
【００３３】
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に搬送され載置された計量物は、図１に矢印で示すように、上面周方向に分散しつつ経方向に移動し、分散テーブル３０の周囲に配置されている各放射フィーダ５に排出される。
【００３４】
なお、本実施の形態における組合せ計量計数装置において、計量物の分散方向とは、分散フィーダ３から計量ホッパ７までの計量物の搬送方向である。また、「計量物の分散方向間の分布状況」とは、分散方向に垂直な方向における計量物のバラツキをいい、ある瞬間における計量物の搬送重量の計量ホッパ７ごとの差に影響を与える。
【００３５】
組合せ計量計数装置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が配置されており、分散フィーダ３が前述のように計量物を分散させつつ経方向に移動させることにより、計量物は各放射フィーダ５に分散して排出される。
【００３６】
各放射フィーダ５は、分散フィーダ３から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とを備えており、駆動機構５１がフィーダ部５０を所定の時間、所定の振幅で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の振幅は、駆動機構５１がＣＰＵ８からの制御信号に基づいて変更可能とされており、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ことができる。
【００３７】
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。
【００３８】
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投入動作を行い、保持した計量物を集合シュートに投入する。なお、組合せ計量計数装置１は、それぞれ放射フィーダ５と同数（ｎ個）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。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が、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ホッパおよび計量手段に相当する。
【００３９】
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、組合せ計量計数装置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、所定の演算などを行うことにより、組合せ計量計数装置１の各構成を制御する。特に、後述する処理によりパラメータデータ１０４（図２）に基づいて、放射フィーダ５を制御する。
【００４０】
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が、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。
【００４１】
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、組合せ選択部８０、状況判定部８１、設定部８２、およびパラメータ設定部８３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、複数の放射フィーダ５および複数の計量ホッパ７のうち、それぞれ１つのみを示している。
【００４２】
組合せ選択部８０は、各計量ホッパ７に投入されている計量物の重量を示す計量データ１００に基づいて、複数の計量ホッパ７のうち投入動作を行う計量ホッパ７の組合せを選択することにより、集合シュートに投入される計量物の組合せを選択する。また、選択した計量ホッパ７に対して投入動作を行うよう所定のタイミングで制御信号を出力する機能をも有している。さらに、組合せ選択部８０は、組合せ計量動作の結果を示す履歴データ１０１を生成する。なお、履歴データ１０１には、各サイクル毎に計量ホッパ７に投入された計量物の重量の情報が含まれる。
【００４３】
状況判定部８１は、組合せ選択部８０により生成され履歴データ１０１に基づいて、分散フィーダ３によって分散された計量物の分散状況を判定して、その判定結果を示す判定データ１０２を生成する。
【００４４】
設定部８２は、判定データ１０２に応じて、複数の計量ホッパ７のそれぞれに対して投入目標重量を割り当て、各計量ホッパ７とそれぞれに割り付けられた投入目標重量とを示す投入目標重量データ１０３を生成する。
【００４５】
パラメータ設定部８３は、投入目標重量データ１０３に応じて、各計量ホッパ７に計量物を搬送する各放射フィーダ５の搬送力を制御するパラメータ（以下、「搬送力パラメータ」と称する）を演算し、パラメータデータ１０４を生成する。搬送力パラメータは、各放射フィーダ５について、駆動振幅に関するパラメータＡｎと駆動時間に関するパラメータＴｎとから構成される。
【００４６】
このように、組合せ計量計数装置１では、パラメータＡｎ，Ｔｎを用いて、各放射フィーダ５の駆動振幅と駆動時間とを制御することにより、搬送力を容易に制御することができる。
【００４７】
以上が、本実施の形態における組合せ計量計数装置１の構成および機能の説明である。次に、組合せ計量計数装置１が計量物を計量目標値ずつ計量する動作について説明する。なお、以下に示す組合せ計量計数装置１の動作において、特に断らない限り、各構成に対する制御はＣＰＵ８からの制御信号に基づいて行われる。
【００４８】
図３は、本実施の形態における組合せ計量計数装置１の動作を示す流れ図である。組合せ計量計数装置１では、動作が開始されると、まず所定の初期設定が実行される（図示せず）。
【００４９】
初期設定では、計量目標値Ｗｔ、投入ホッパ数Ｎ（ｎ個の計量ホッパのうち１回の組合せ計量サイクルにおいて投入動作を行う計量ホッパの数）、各計量ホッパ７の投入目標重量Ｗｎ、および各放射フィーダ５の搬送力パラメータなどが設定されることにより、投入目標重量データ１０３、パラメータデータ１０４などが生成され、記憶装置１１に初期値として保存される。
【００５０】
初期設定が終了すると、組合せ計量処理が実行される（ステップＳ１）。本実施の形態における組合せ計量計数装置１では、ほぼ従来の装置と同様の動作によって、計量ホッパ７からの入力に基づいてＣＰＵ８により計量データ１００が生成される。このとき、各放射フィーダ５は、記憶されているパラメータデータ１０４に基づいて駆動制御され、分散フィーダ３から分散して排出された計量物を所定の計量ホッパ７（プールホッパ６）に向けて搬送する。
【００５１】
計量データ１００が生成されると、組合せ選択部８０により総重量が計量目標値Ｗｔとなる計量ホッパ７の組合せが選択される。選択された計量ホッパ７は、所定のタイミングで計量物の投入動作を行い、これにより、計量目標値Ｗｔの計量物が袋詰めされる。このとき、組合せ選択部８０により履歴データ１０１が生成され、適宜、記憶装置１１に記憶される。
【００５２】
組合せ計量計数装置１は、１回の組合せ計量処理（ステップＳ１）が終了するたびに、その回数を示す計量回数カウンタＣをインクリメントする（ステップＳ２）。すなわち、計量回数カウンタＣは、組合せ計量計数装置１のサイクル数をカウントするカウンタである。
【００５３】
次に、計量回数カウンタＣが所定値に達しているかを判定し（ステップＳ３）、所定値に達していない場合には、ステップＳ４ないしＳ７の処理をスキップして処理を継続する。なお、本実施の形態における組合せ計量計数装置１では、所定回数Ｃ回は１００回とするが、もちろんこれに限られるものではない。
【００５４】
一方、計量回数カウンタＣが１００回に達している場合には、組合せ計量計数装置１は、ステップＳ４ないしＳ７の処理を行う。すなわち、ステップＳ３によって、組合せ計量計数装置１では、組合せ計量処理（ステップＳ１）を１００回行うごとに１回、ステップＳ４ないしＳ７の処理が行われることとなる。
【００５５】
ステップＳ４では、サンプリング処理が実行される。サンプリング処理では、履歴データ１０１から過去のデータのサンプリングを行い、サンプリングされたデータに基づいて演算が行われる。
【００５６】
例えば、それぞれの計量ホッパ７（１ないしｎ）の過去の計量結果に基づいて、計量動作をＣ回行った間の搬送重量の標準偏差（σ１ないしσｎ）および平均搬送重量（Ｘ１ないしＸｎ）を演算する。また、求めた標準偏差（σ１ないしσｎ）に基づいて、全計量ホッパ７の標準偏差の平均値σｔを求めるとともに、同じく求められた平均搬送重量（Ｘ１ないしＸｎ）に基づいて、全計量ホッパ７の平均搬送重量の平均値Ｘｔを求める。
【００５７】
また、それぞれの放射フィーダ５（１ないしｎ）の駆動振幅を制御するパラメータ（振幅パラメータＡ１ないしＡｎ）から、各放射フィーダ５の振幅パラメータの平均値（ＲＦＡ１ないしＲＦＡｎ）を求めるとともに、さらに全放射フィーダ５の振幅パラメータの平均値ＲＦＡｔを求める。駆動時間を制御するパラメータ（時間パラメータＴ１ないしＴ２）についても同様に、各放射フィーダ５の時間パラメータの平均値（ＲＦＴ１ないしＲＦＴｎ）および全放射フィーダ５の時間パラメータの平均値ＲＦＴｔを求める。
【００５８】
サンプリング処理が終了すると、組合せ計量計数装置１は、投入目標重量設定処理を実行する（ステップＳ５）。
【００５９】
図４は、組合せ計量計数装置１における投入目標重量設定処理の詳細を示す流れ図である。投入目標重量設定処理では、まず、状況判定部８１が、数１により各計量ホッパ７について指標αｎを求める（ステップＳ２１）。
【００６０】
【数２】αｎ＝（Ｘｎ／Ｘｔ）×（ＲＦＡｔ／ＲＦＡｎ）×（ＲＦＴｔ／ＲＦＴｎ） ・・・ 数２
【００６１】
ここで、（Ｘｎ／Ｘｔ）は、全計量ホッパ７に対するｎ番目の計量ホッパ７の搬送重量の比率を示すものであり、比較的多くの計量物が搬送される計量ホッパ７ほど大きな値となる。したがって、指標αｎは計量ホッパ７に搬送される計量物の計量ホッパ７間のバラツキを示す数値である。
【００６２】
組合せ計量計数装置１では、単に計量ホッパ７の搬送重量を比較しても、その結果が計量物の分散方向間の分布状況によるものであるか、放射フィーダ５の搬送力によるものか判定することができない。
【００６３】
ここで、（ＲＦＡｔ／ＲＦＡｎ）×（ＲＦＴｔ／ＲＦＴｎ）は、全放射フィーダ５に対するｎ番目の放射フィーダ５の搬送力の比率の逆数を示すものであり、搬送力が小さい放射フィーダ５によって計量物が搬送される計量ホッパ７ほど値が大きくなる。
【００６４】
したがって、指標αｎは、各計量ホッパ７について、搬送力が小さいにもかかわらず、多くの計量物が搬送される計量ホッパ７ほど大きな値を持つ。すなわち、指標αｎは全計量ホッパ７に搬送された計量物の計量ホッパ７間におけるバラツキ状況を示す指標であって、分散フィーダ３によって分散された計量物の分散方向間の分布状況を示す指標である。
【００６５】
各計量ホッパ７について指標αｎが求まると、状況判定部８１は指標βを演算する（ステップＳ２２）。状況判定部８１は、数３によって指標βを求める。
【００６６】
【数３】β＝σｔ／Ｘｔ ・・・ 数３
【００６７】
指標βは、全計量ホッパ７の搬送重量が小さく、かつそれに対する標準偏差が大きい場合に大きな値となる。すなわち、指標βは全計量ホッパ７に搬送された計量物のサイクルごとのバラツキ状況を示す指標である。
【００６８】
指標αｎ，βが求まると、状況判定部８１は、指標αｎ，βに基づいて判定データ１０２を生成する。すなわち、判定データ１０２には、指標αｎ，βが判定結果として含められる。
【００６９】
状況判定部８１による計量物の分布状況判定が終了すると、設定部８２によって各計量ホッパ７の投入目標重量Ｗｎを求める処理が開始される。図５は、設定部８２の詳細をデータの流れとともに示す図である。
【００７０】
まず、設定部８２の最大補正値取得部８２０が判定データ１０２に示される指標βに基づいて最大補正値ＳＭａｘを演算する（ステップＳ２３）。なお、最大補正値ＳＭａｘとは、基準投入目標重量Ｗに対して最大となる投入目標重量Ｗｎを求めるための補正値である。すなわち、最大補正値ＳＭａｘの値が大きい場合には、設定される投入目標重量Ｗｎの計量ホッパ７ごとの差が大きくなり、最大補正値ＳＭａｘが最小値「０」の場合には、全ての計量ホッパ７の投入目標重量Ｗｎが同一値となる。
【００７１】
本実施の形態においては、指標βが、β＜０．２を満たし、搬送重量のバラツキが比較的少ない場合には数４によって最大補正値ＳＭａｘを求め、
【００７２】
【数４】ＳＭａｘ＝０．４５ ・・・ 数４
【００７３】
指標βが、０．２≦β≦０．５を満たす場合には数５によって最大補正値ＳＭａｘを求め、
【００７４】
【数５】ＳＭａｘ＝０．７５−１．５（σｔ／Ｘｔ） ・・・ 数５
【００７５】
指標βが、０．５＜βを満たし、搬送重量のバラツキが比較的大きい場合には数６によって最大補正値ＳＭａｘを求める。
【００７６】
【数６】ＳＭａｘ＝０ ・・・ 数６
【００７７】
すなわち、組合せ計量計数装置１の最大補正値取得部８２０は、状況判定部８１の判定結果である計量ホッパ７に搬送される計量物の計量動作（サイクル）ごとのバラツキ状況（指標β）に応じて、最大補正値ＳＭａｘを演算して取得する。
【００７８】
図６は、指標βと最大補正値ＳＭａｘとの関係を示す図である。組合せ計量計数装置１において、指標βの値が小さい場合とは、ある１つの計量ホッパ７に注目した場合に、搬送される計量物の重量が各サイクル毎に比較的安定している場合である。このような場合には、計量ホッパ７について設定されている投入目標重量Ｗｎと実際に搬送される計量物の重量との誤差は小さくなる。一方、指標βの値が大きい場合は、計量ホッパ７について設定されている投入目標重量Ｗｎと、実際に搬送される計量物の重量との誤差が比較的大きくなる。
【００７９】
図６から明らかなように、組合せ計量計数装置１では、指標βが小さい場合に最大補正値ＳＭａｘを比較的大きな値に設定して、各計量ホッパ７に割り当てられる投入目標重量Ｗｎの差を大きくする。これにより、各サイクルにおいて、実際に計量ホッパ７に搬送される計量物の重量に意図的なバラツキを与えることができ、効率的な組合せ動作を行うことができる。
【００８０】
一方、指標βが大きい場合には、最大補正値ＳＭａｘを比較的小さく設定して、各計量ホッパ７に割り当てられる投入目標重量Ｗｎの差を小さくする。これは、計量ホッパ７の搬送重量についてサイクル毎に大きなバラツキが生じている場合には、各投入目標重量Ｗｎに差を設けて搬送しようとする計量物の重量にさらにバラツキを与える必要はないからである。これにより、各サイクルにおいて、各計量ホッパ７の搬送重量について計量ホッパ７間でのバラツキを適切な状態に抑制することができ、効率的な組合せ動作を行うことができる。
【００８１】
このように、本実施の形態における組合せ計量計数装置１では、計量動作中において、全計量ホッパ７に搬送された計量物のサイクルごとのバラツキ状況に応じて、各計量ホッパ７に割り当てられる投入目標重量Ｗｎの値を変更することができる。したがって、動作状況に応じた計量動作を行うことができることから、効率のよい計量動作を行うことができる。
【００８２】
最大補正値ＳＭａｘが求まると、補正値取得部８２１は、指標αｎの値に基づいて、各計量ホッパ７を降順にソートして、それぞれ順位づけを行う（ステップＳ２４）。指標αｎは、先述のように計量物の分散方向間の分布状況を示す指標であるから、この順位付けにより、他の分散方向に比べて多くの計量物が分散されている方向に配置されている計量ホッパ７ほど高順位となる。以下、このときの計量ホッパ７の順位を順位ｍ（１≦ｍ≦ｎ）とする。
【００８３】
次に、最大補正値取得部８２０により取得された最大補正値ＳＭａｘに基づいて、全計量ホッパ７のそれぞれについて、基準投入目標重量Ｗに対する補正値を演算する（ステップＳ２５）。なお、順位ｍ（ｍ＝１）の計量ホッパ７の補正値は、最大補正値ＳＭａｘである。
【００８４】
補正値取得部８２１は、順位ｍの計量ホッパ７についての補正値Ｓｍを数７により求める。
【００８５】
【数７】Ｓｍ＝（１＋ＳＭａｘ）−２（ｍ−１）ＳＭａｘ／（ｎ−１） ・・・ 数７
【００８６】
全順位ｍについて計量ホッパ７の補正値Ｓｍが求まると、目標値演算部８２２が、補正値Ｓｍに基づいて、順位ｍの計量ホッパ７の投入目標重量ＷＰｍを数８により求める。
【００８７】
【数８】ＷＰｍ＝Ｗ×（１＋Ｓｍ） ・・・ 数８
【００８８】
次に、ステップＳ２４において実行した指標αｎに基づく順位付けを参照しつつ、投入目標重量ＷＰｍを対応する計量ホッパ７の投入目標重量Ｗｎとして割り当てる。このようにして、目標値演算部８２２が各計量ホッパ７に割り当てる投入目標重量Ｗｎをそれぞれ演算する（ステップＳ２６）。
【００８９】
ここで、ステップＳ２３ないしＳ２６の処理を、組合せ計量計数装置１が、ｎ（ｎ＝５）個の計量ホッパ７を備えている場合を例に具体的に説明する。図７は、この例におけるそれぞれの計量ホッパ７の指標αｎを示す図である。また、この例において、指標βの値は「０．１８」であったものとする。
【００９０】
まず、ステップＳ２３が実行されると、指標β＝０．１８であることから、最大補正値ＳＭａｘは数４によって「０．４５」と求まる。
【００９１】
次に、ステップＳ２４が実行されることにより、指標αｎに基づいてｎ個の計量ホッパ７の順位ｍが決定する。図８は、補正値取得部８２１による計量ホッパ７の順位付けの結果を示す図である。図８に示すように、指標αｎの値が大きい計量ホッパ７ほど高順位となる。
【００９２】
さらに、補正値取得部８２１が、ステップＳ２５を実行して、順位１から順位５までの計量ホッパ７について、順次、数７により補正値Ｓｍを求める。図９は、順位ｍと補正値Ｓｍとの関係を示す図である。図９に示すように、組合せ計量計数装置１では、各計量ホッパ７の補正値Ｓｍを、計量ホッパ７の数ｎと最大補正値ＳＭａｘとによって定まる直線上に並ぶように求める。
【００９３】
各補正値Ｓｍが求まると、補正値取得部８２１は、数８により各投入目標重量Ｗｍを求める。さらに、目標値演算部８２２が、図８に示す関係に基づいて、補正値取得部８２１が求めた投入目標重量ＷＰｍを各計量ホッパ７の投入目標重量Ｗｎとして割り当てる。ここに示す例では、順位１の計量ホッパ７は、図８に示す関係から３番目の計量ホッパ７であるから、補正値Ｓ１から求まる投入目標重量ＷＰ１「１．４５０Ｗ」は、３番目の計量ホッパ７の投入目標重量Ｗ３に割り当てられる。また、順位２の計量ホッパ７は、２番目の計量ホッパ７であるから、補正値Ｓ２から求まる投入目標重量ＷＰ２「１．２２５Ｗ」は、２番目の計量ホッパ７の投入目標重量Ｗ２に割り当てられる。
【００９４】
図１０は、このようにして各計量ホッパ７に割り当てられた投入目標重量Ｗｎを示す図である。図１１は、目標値演算部８２２により各計量ホッパ７に割り当てられた投入目標重量Ｗｎの分布状況を示す図である。図１１に示すように、組合せ計量計数装置１では、指標αｎの値が最も大きく、多くの計量物が存在していると判定された３番目の計量ホッパ７に最も大きい投入目標重量ＷＰ１が割り当てられている。逆に、指標αｎの値が最も小さく、少しの計量物しか存在していないと判定された１番目の計量ホッパ７に最も小さい投入目標重量ＷＰ５が割り当てられている。
【００９５】
このように、組合せ計量計数装置１では、計量動作中に、分散フィーダ３によって分散された計量物の分布状況に応じて各計量ホッパ７に割り当てる投入目標重量Ｗｎの分布状況を変更することができる。これにより、組合せ計量計数装置１が動作することにより、計量物の分布状況が変化した場合であっても、各計量ホッパ７の投入目標重量Ｗｎを適切に割り当てることができる。
【００９６】
組合せ計量計数装置１は、各計量ホッパ７の投入目標重量Ｗｎが設定されると、投入目標重量設定処理を終了して図３に示す処理に戻る。
【００９７】
投入目標重量設定処理が終了すると、パラメータ設定部８３が、投入目標重量データ１０３に基づいて、パラメータデータ１０４を生成し、各放射フィーダ５の搬送力パラメータを変更する（ステップＳ６）。
【００９８】
パラメータ設定部８３は、新たに割り当てられた投入目標重量Ｗｎを用いて、ｎ番目の計量ホッパ７に計量物を搬送する放射フィーダ５の搬送力パラメータを補正するための補正値Ｅｎを数９により求める。
【００９９】
【数９】Ｅｎ＝（Ｗｎ−Ｘｎ）／Ｗｔ ・・・ 数９
【０１００】
次に、各補正値Ｅｎによって、各放射フィーダ５の搬送力パラメータ（パラメータＡｎ，Ｔｎ）を補正し、パラメータデータ１０４を生成する。
【０１０１】
これにより、以後、組合せ計量処理（ステップＳ１）において、ＣＰＵ８が各放射フィーダ５を制御する際には、新たに生成されたパラメータデータ１０４が参照される。これにより、ＣＰＵ８は、パラメータＡｎ，Ｔｎに基づいて、ｎ番目の放射フィーダ５を駆動制御することができる。
【０１０２】
以上により、本実施の形態における組合せ計量計数装置１は、組合せ計量計数装置１の動作中に、状況判定部８１により分散フィーダ３によって分散された計量物の分布状況を判定し、その判定結果に応じて、各計量ホッパ７のそれぞれに搬送すべき計量物の重量となる投入目標重量を割り当てる。さらに、このようにして割り当てられた投入目標重量に応じて、各放射フィーダ５の搬送力を制御することにより、各計量ホッパ７に搬送される計量物の重量とその計量ホッパ７の投入目標重量との誤差を抑制することができるため、効率のよい計量動作を実現することができる。
【０１０３】
特に、分散フィーダ３によって分散された計量物の分散方向間の分布状況に応じて、各計量ホッパ７に割り当てる投入目標重量Ｗｎの分布状況を変更することにより、組合せ計量計数装置１が動作することによって、計量物の分散方向間の分布状況が変化した場合であっても、各放射フィーダ５を適切に制御することができる。
【０１０４】
また、計量ホッパ７間における計量物のバラツキを示す指標αｎに基づいて、判定を行うことにより、計量物の分散方向間の分布状況を容易に判定することができる。
【０１０５】
また、比較的多量の計量物が分散されている方向の計量ホッパ７の投入目標重量を比較的大きい値とし、比較的少量の計量物しか分散されていない方向の計量ホッパ７の投入目標重量を比較的小さい値とすることにより、実際に計量ホッパ７に搬送される計量物の重量が投入目標重量となる確率を向上させることができる。
【０１０６】
また、計量ホッパ７に搬送された計量物のサイクルごとのバラツキ状況に応じて、最大補正値ＳＭａｘを取得し、これによって各計量ホッパ７に割り当てる投入目標重量の値を変更することにより、さらに、効率のよい計量動作を実現することができる。
【０１０７】
また、計量ホッパ７に搬送される計量物の計量動作ごとのバラツキを示す指標βに応じて、判定を行うことにより、計量物の分散方向の分布状況を容易に判定することができる。
【０１０８】
＜２． 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。
【０１０９】
例えば、図３および図４に示す各ステップは、この順番で実行されることに限られるものではなく、同様の効果を得られる順序であればどのような順序で実行されてもよい。
【０１１０】
また、組合せ選択部８０、状況判定部８１、設定部８２およびパラメータ設定部８３は、ＣＰＵ８がプログラムに従って動作することによりソフトウェア的に実現されると説明したが、例えば、専用の回路によってハードウェア的に実現してもよい。
【０１１１】
【発明の効果】
請求項１ないし８に記載の発明では、動作中の計量物の分散状況を判定し、その判定結果に応じて、複数のホッパのそれぞれに対して搬送すべき計量物の重量となる投入目標重量を割り当て、各ホッパについて設定された投入目標重量に応じて、対応する搬送手段の搬送力を制御するパラメータを設定し、設定されたパラメータに基づいて、計量物を搬送する搬送手段を制御することにより、動作中の計量物の分布状況に応じた効率のよい計量動作を実現することができる。
【０１１２】
請求項３に記載の発明では、前記分散方向間の分布状況に応じて補正値を求めることにより、投入目標重量を分散方向間の分布状況に応じて投入目標重量の分布状況を変更することができるため、さらに効率のよい計量動作を実現することができる。
【０１１３】
請求項４に記載の発明では、複数のホッパ間における計量物のバラツキを示す第１指標に基づいて、分散方向間の分布状況を判定することにより、分散方向間の分布状況を容易に判定することができる。
【０１１４】
請求項５に記載の発明では、計量物のサイクルごとのバラツキ状況に応じて最大補正値を取得することにより、投入目標重量を動作状況に応じて適切な値に変更することができるため、さらに効率のよい計量動作を実現することができる。
【０１１５】
請求項６に記載の発明では、搬送手段の駆動振幅を制御することにより、搬送力を容易に制御することができる。
【０１１６】
請求項７に記載の発明では、搬送手段の駆動時間を制御することにより、搬送力を容易に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る組合せ計量計数装置を示す図である。
【図２】ＣＰＵにより実現される機能構成を、データの流れとともに示すブロック図である。
【図３】組合せ計量計数装置の動作を示す流れ図である。
【図４】組合せ計量計数装置における投入目標重量設定処理の詳細を示す流れ図である。
【図５】設定部の詳細をデータの流れとともに示すブロック図である。
【図６】図６は、指標βと最大補正値ＳＭａｘとの関係を示す図である。
【図７】指標αｎの例を示す図である。
【図８】補正値取得部による計量ホッパの順位付けの結果を示す図である。
【図９】順位ｍと補正値Ｓｍとの関係を示す図である。
【図１０】目標値演算部により各計量ホッパに割り当てられた投入目標重量Ｗｎを示す図である。
【図１１】目標値演算部により各計量ホッパに割り当てられた投入目標重量Ｗｎの分布状況を示す図である。
【図１２】従来の装置における投入目標重量の分布状況を示す図である。
【図１３】従来の装置における投入目標重量の分布状況を示す図である。
【符号の説明】
１ 組合せ計量計数装置
３ 分散フィーダ（分散手段）
５ 放射フィーダ（搬送手段）
７ 計量ホッパ（ホッパ、計量手段）
８ ＣＰＵ
９ ＲＡＭ
１０ ＲＯＭ
８０ 組合せ選択部
８１ 状況判定部
８２ 設定部
８２０ 最大補正値取得部
８２１ 補正値取得部
８２２ 目標値演算部
８３ パラメータ設定部
１００ 計量データ
１０１ 履歴データ
１０２ 判定データ
１０３ 投入目標重量データ
１０４ パラメータデータ
αｎ，β 指標
ＳＭａｘ 最大補正値
Ｓｍ 補正値
Ｗ 基準投入目標重量
Ｗｎ 投入目標重量
Ｗｔ 計量目標値
【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望の重量となるように組み合わせる組合せ計量計数装置に関する。より詳しくは、組合せ計量計数装置における被計量物の重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望の重量（以下、「計量目標値Ｗｔ」と称する。）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、それらの値の組合せが計量目標値Ｗｔとなるような組合せを選択する組合せ計量計数装置が知られている。
【０００３】
一般的な組合せ計量計数装置の動作について簡単に説明すると、まず、クロスフィーダが計量物を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計量ホッパに搬送される。各計量ホッパは、搬送された計量物の重量（以下、「搬送重量」と称する。）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、計量物の総重量が計量目標値Ｗｔ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保持している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集合シュートに計量物を投入する。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。
【０００４】
組合せ計量計数装置では、最適な組合せが存在する確率を高くすることが効率のよい組合せ動作を行うために重要であり、そのためには各計量ホッパにおける搬送重量が重要となる。
【０００５】
組合せ計量計数装置では、Ｎ個の計量ホッパによって計量物の総重量が計量目標値Ｗｔとなる組合せを選択する場合において、全ての計量ホッパの搬送重量が数１によって求まる基準投入目標重量Ｗと等しい状態であれば、どのＮ個の計量ホッパを選択したとしても、その計量物の総重量は計量目標値Ｗｔとなることから、前述の組合せの存在確率が最大となる。
【０００６】
【数１】Ｗ＝Ｗｔ／Ｎ ・・・ 数１
【０００７】
したがって、組合せ計量計数装置では、全ての計量ホッパに対して、搬送しようとする計量物の目標重量（以下、「投入目標重量」と称する。）を基準投入目標重量Ｗに設定して動作させることが望ましいように思われる。
【０００８】
しかし、例えば、計量物が過剰に供給された場合などには、すべての計量ホッパについて、搬送重量が投入目標重量を超えてしまう状態が発生する。このような場合に、全ての計量ホッパの投入目標重量が予め基準投入目標重量Ｗに設定されていると、全ての計量ホッパの搬送重量が基準投入目標重量Ｗを超えてしまうこととなり、どのような組み合わせを選択しても計量物の総重量が計量目標値Ｗｔを超えるという事態が発生する。すなわち、前述の組合せの存在確率が「０」となる事態が発生する。
【０００９】
そこで従来より、組合せ計量計数装置において、各計量ホッパの投入目標重量を計量ホッパごとに異なる値に設定する技術が提案されている。このような組合せ計量計数装置が、例えば特許文献１に記載されている。
【００１０】
図１２は、特許文献１に記載されている装置において、各計量ホッパ（ここではｎ個の計量ホッパが存在するものとする）について割り当てられる投入目標重量の分布状況を示す図である。図１２において、点Ｑと各点Ｐ１ないしＰｎとを結ぶ方向がそれぞれ計量物の分散方向（計量ホッパの配置されている方向）を示し、点Ｑと各点Ｐ１ないしＰｎとの距離がその分散方向に配置されている計量ホッパの投入目標重量の値を示す。また、円の半径は基準投入目標重量Ｗを示す。
【００１１】
図１２から明らかなように、特許文献１に記載されている装置では、投入目標重量の分布状況が点Ｑを中心とした円形にはならず、投入目標重量がそれぞれ異なる値として設定されている。したがって、前述のように計量物が過剰に供給された場合であっても、投入目標重量として小さい値が設定されている計量ホッパについては、搬送される計量物の重量が基準投入目標重量Ｗ以下となる可能性があり、組合せの存在確率が「０」となることを抑制することができる。
【００１２】
組合せ計量計数装置では、ある計量ホッパについて、所定の投入目標重量が設定されていたとしても、その方向に分散される計量物が不足していれば、設定された投入目標重量の計量物をその計量ホッパに搬送することはできない。また、計量物が過剰に供給されている方向に配置されている計量ホッパについては、放射フィーダの搬送力を最低レベルにしたとしても投入目標重量を超えてしまう場合も発生しうる。これらの状態が発生すると、予定していた投入目標重量の計量物が搬送された計量ホッパが存在しない状態となるため、組合せ計量計数装置の動作効率が低下するという問題がある。
【００１３】
そこで、特許文献１に記載されている装置では、予め組合せ計量計数装置における計量物の分布状況に応じて投入目標重量の割り当てを行う技術が提案されている。
【００１４】
図１３は、特許文献１に記載されている装置において、投入目標重量の分布状況が図１３に示す例と異なる状態となる例を示す図である。このように、特許文献１に記載されている装置では、各投入目標重量をそれぞれ任意の計量ホッパに割り当てることよって、投入目標重量の分布状況が最も適した状態になるように設定することができる。
【００１５】
【特許文献１】特許第３３８８８３２号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１に記載されている装置では、一旦、投入目標重量の割り当てを行うと、その動作中に投入目標重量の分布状況を変更することができないという問題があった。すなわち、特許文献１に記載されている装置では、一旦、投入目標重量の割り当てが行われると、例えば、投入目標重量の最大値が割り当てられる計量ホッパは動作中において常に固定されるという問題があった。
【００１７】
一般に、組合せ計量計数装置における計量物の分布状況は、動作中において必ずしも一定ではなく、刻々と変化するものである。したがって、分散フィーダによって分散された計量物の分布状況が、予め設定した投入目標重量の分布状況に適さない状態に変化すると、割り当てられている投入目標重量を達成することができない計量ホッパが発生し、組合せ計量計数装置の動作効率が低下する。
【００１８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、効率よく計量物の計量を行うことができる組合せ計量計数装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【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、計量物の組合せを選択する組合せ計量計数装置であって、前記組合せ計量計数装置に供給された計量物を分散させる分散手段と、前記分散手段により分散された計量物をそれぞれ所定の方向に搬送する複数の搬送手段と、前記複数の搬送手段と一対一で対応する複数のホッパと、各ホッパに搬送された計量物の重量をそれぞれ計量する計量手段と、前記計量手段による計量結果に応じて、前記複数のホッパのうち投入動作を行うホッパの組合せを選択することにより、前記計量物の組合せを選択する選択手段と、前記組合せ計量計数装置の動作中に、前記分散手段によって分散された計量物の分布状況を判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に応じて、前記複数のホッパのそれぞれに対して搬送すべき計量物の重量となる投入目標重量を割り当てる設定手段と、前記設定手段により各ホッパについて設定された前記投入目標重量に応じて、対応する搬送手段の搬送力を制御するパラメータを設定するパラメータ設定手段と、前記パラメータ設定手段により設定された前記パラメータに基づいて、前記搬送手段を制御する制御手段とを備える。
【００２０】
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計数装置であって、前記設定手段が、前記投入目標重量の最大値を求めるための最大補正値を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記最大補正値に基づいて、前記複数のホッパのそれぞれについて補正値を求める補正値演算手段と、前記補正値演算手段により求められた各ホッパについての補正値に基づいて、各ホッパに割り当てる投入目標重量をそれぞれ演算する目標値演算手段とを有する。
【００２１】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る組合せ計量計数装置であって、前記判定手段が、前記分散手段によって分散された計量物の分散方向間の分布状況を判定するとともに、前記補正値演算手段が、前記判定手段の判定結果に応じて前記補正値を求める。
【００２２】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明に係る組合せ計量計数装置であって、前記判定手段が、前記複数のホッパに搬送された計量物の前記複数のホッパ間におけるバラツキ状況に基づいて、前記分散方向間の分布状況を判定する。
【００２３】
また、請求項５の発明は、請求項２ないし４のいずれかの発明に係る組合せ計量計数装置であって、前記判定手段が、前記複数のホッパに搬送された計量物のサイクルごとのバラツキ状況を判定するとともに、前記取得手段が、前記判定手段の判定結果に応じて前記最大補正値を取得する。
【００２４】
また、請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明に係る組合せ計量計数装置であって、前記搬送力制御手段が、前記搬送手段の駆動振幅を制御することにより、前記搬送力を制御する。
【００２５】
また、請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかの発明に係る組合せ計量計数装置であって、前記搬送力制御手段が、前記搬送手段の駆動時間を制御することにより、前記搬送力を制御する。
【００２６】
また、請求項８の発明は、計量物の組合せを選択する組合せ計量計数方法であって、供給された計量物を分散させつつ、複数の搬送手段によってそれぞれ所定の方向に搬送する搬送工程と、前記複数の搬送手段と一対一で対応する複数のホッパに搬送された計量物の重量をそれぞれ計量する計量工程と、前記計量工程における計量結果に応じて、前記複数のホッパのうち投入動作を行うホッパの組合せを選択することにより、前記計量物の組合せを選択する選択工程と、組合せ計量計数装置の動作中に、計量物の分布状況を判定する判定工程と、前記判定工程における判定結果に応じて、前記複数のホッパのそれぞれに対して搬送すべき計量物の重量となる投入目標重量を割り当てる設定工程と、前記設定工程により各ホッパについて設定された前記投入目標重量に応じて、対応する搬送手段の搬送力を制御するためのパラメータを設定するパラメータ設定工程とを有し、前記搬送工程は、前記パラメータ設定工程において設定された前記パラメータに基づいて前記搬送手段を制御する。
【００２７】
【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。
【００２８】
＜１． 実施の形態＞
図１は、本発明における組合せ計量計数装置１の構成と各構成間の接続関係を示す図である。組合せ計量計数装置１は、クロスフィーダ２、分散フィーダ３、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。
【００２９】
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、組合せ計量計数装置１には、さらに、計量ホッパ７から投入された計量物が組み合わされて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。
【００３０】
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計数装置１は、菓子や果物といった個々の重量が異なる計量物を、所定重量となるように組み合わせ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。
【００３１】
クロスフィーダ２は、組合せ計量計数装置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、組合せ計量計数装置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に向けて搬送する。なお、本実施の形態における駆動機構２１は、ＣＰＵ８からのＯＮ・ＯＦＦ制御信号に基づいて駆動される。
【００３２】
分散フィーダ３は、クロスフィーダ２から供給される計量物が載置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。
【００３３】
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に搬送され載置された計量物は、図１に矢印で示すように、上面周方向に分散しつつ経方向に移動し、分散テーブル３０の周囲に配置されている各放射フィーダ５に排出される。
【００３４】
なお、本実施の形態における組合せ計量計数装置において、計量物の分散方向とは、分散フィーダ３から計量ホッパ７までの計量物の搬送方向である。また、「計量物の分散方向間の分布状況」とは、分散方向に垂直な方向における計量物のバラツキをいい、ある瞬間における計量物の搬送重量の計量ホッパ７ごとの差に影響を与える。
【００３５】
組合せ計量計数装置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が配置されており、分散フィーダ３が前述のように計量物を分散させつつ経方向に移動させることにより、計量物は各放射フィーダ５に分散して排出される。
【００３６】
各放射フィーダ５は、分散フィーダ３から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とを備えており、駆動機構５１がフィーダ部５０を所定の時間、所定の振幅で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の振幅は、駆動機構５１がＣＰＵ８からの制御信号に基づいて変更可能とされており、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ことができる。
【００３７】
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。
【００３８】
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投入動作を行い、保持した計量物を集合シュートに投入する。なお、組合せ計量計数装置１は、それぞれ放射フィーダ５と同数（ｎ個）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。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が、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ホッパおよび計量手段に相当する。
【００３９】
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、組合せ計量計数装置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、所定の演算などを行うことにより、組合せ計量計数装置１の各構成を制御する。特に、後述する処理によりパラメータデータ１０４（図２）に基づいて、放射フィーダ５を制御する。
【００４０】
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が、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。
【００４１】
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、組合せ選択部８０、状況判定部８１、設定部８２、およびパラメータ設定部８３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、複数の放射フィーダ５および複数の計量ホッパ７のうち、それぞれ１つのみを示している。
【００４２】
組合せ選択部８０は、各計量ホッパ７に投入されている計量物の重量を示す計量データ１００に基づいて、複数の計量ホッパ７のうち投入動作を行う計量ホッパ７の組合せを選択することにより、集合シュートに投入される計量物の組合せを選択する。また、選択した計量ホッパ７に対して投入動作を行うよう所定のタイミングで制御信号を出力する機能をも有している。さらに、組合せ選択部８０は、組合せ計量動作の結果を示す履歴データ１０１を生成する。なお、履歴データ１０１には、各サイクル毎に計量ホッパ７に投入された計量物の重量の情報が含まれる。
【００４３】
状況判定部８１は、組合せ選択部８０により生成され履歴データ１０１に基づいて、分散フィーダ３によって分散された計量物の分散状況を判定して、その判定結果を示す判定データ１０２を生成する。
【００４４】
設定部８２は、判定データ１０２に応じて、複数の計量ホッパ７のそれぞれに対して投入目標重量を割り当て、各計量ホッパ７とそれぞれに割り付けられた投入目標重量とを示す投入目標重量データ１０３を生成する。
【００４５】
パラメータ設定部８３は、投入目標重量データ１０３に応じて、各計量ホッパ７に計量物を搬送する各放射フィーダ５の搬送力を制御するパラメータ（以下、「搬送力パラメータ」と称する）を演算し、パラメータデータ１０４を生成する。搬送力パラメータは、各放射フィーダ５について、駆動振幅に関するパラメータＡｎと駆動時間に関するパラメータＴｎとから構成される。
【００４６】
このように、組合せ計量計数装置１では、パラメータＡｎ，Ｔｎを用いて、各放射フィーダ５の駆動振幅と駆動時間とを制御することにより、搬送力を容易に制御することができる。
【００４７】
以上が、本実施の形態における組合せ計量計数装置１の構成および機能の説明である。次に、組合せ計量計数装置１が計量物を計量目標値ずつ計量する動作について説明する。なお、以下に示す組合せ計量計数装置１の動作において、特に断らない限り、各構成に対する制御はＣＰＵ８からの制御信号に基づいて行われる。
【００４８】
図３は、本実施の形態における組合せ計量計数装置１の動作を示す流れ図である。組合せ計量計数装置１では、動作が開始されると、まず所定の初期設定が実行される（図示せず）。
【００４９】
初期設定では、計量目標値Ｗｔ、投入ホッパ数Ｎ（ｎ個の計量ホッパのうち１回の組合せ計量サイクルにおいて投入動作を行う計量ホッパの数）、各計量ホッパ７の投入目標重量Ｗｎ、および各放射フィーダ５の搬送力パラメータなどが設定されることにより、投入目標重量データ１０３、パラメータデータ１０４などが生成され、記憶装置１１に初期値として保存される。
【００５０】
初期設定が終了すると、組合せ計量処理が実行される（ステップＳ１）。本実施の形態における組合せ計量計数装置１では、ほぼ従来の装置と同様の動作によって、計量ホッパ７からの入力に基づいてＣＰＵ８により計量データ１００が生成される。このとき、各放射フィーダ５は、記憶されているパラメータデータ１０４に基づいて駆動制御され、分散フィーダ３から分散して排出された計量物を所定の計量ホッパ７（プールホッパ６）に向けて搬送する。
【００５１】
計量データ１００が生成されると、組合せ選択部８０により総重量が計量目標値Ｗｔとなる計量ホッパ７の組合せが選択される。選択された計量ホッパ７は、所定のタイミングで計量物の投入動作を行い、これにより、計量目標値Ｗｔの計量物が袋詰めされる。このとき、組合せ選択部８０により履歴データ１０１が生成され、適宜、記憶装置１１に記憶される。
【００５２】
組合せ計量計数装置１は、１回の組合せ計量処理（ステップＳ１）が終了するたびに、その回数を示す計量回数カウンタＣをインクリメントする（ステップＳ２）。すなわち、計量回数カウンタＣは、組合せ計量計数装置１のサイクル数をカウントするカウンタである。
【００５３】
次に、計量回数カウンタＣが所定値に達しているかを判定し（ステップＳ３）、所定値に達していない場合には、ステップＳ４ないしＳ７の処理をスキップして処理を継続する。なお、本実施の形態における組合せ計量計数装置１では、所定回数Ｃ回は１００回とするが、もちろんこれに限られるものではない。
【００５４】
一方、計量回数カウンタＣが１００回に達している場合には、組合せ計量計数装置１は、ステップＳ４ないしＳ７の処理を行う。すなわち、ステップＳ３によって、組合せ計量計数装置１では、組合せ計量処理（ステップＳ１）を１００回行うごとに１回、ステップＳ４ないしＳ７の処理が行われることとなる。
【００５５】
ステップＳ４では、サンプリング処理が実行される。サンプリング処理では、履歴データ１０１から過去のデータのサンプリングを行い、サンプリングされたデータに基づいて演算が行われる。
【００５６】
例えば、それぞれの計量ホッパ７（１ないしｎ）の過去の計量結果に基づいて、計量動作をＣ回行った間の搬送重量の標準偏差（σ１ないしσｎ）および平均搬送重量（Ｘ１ないしＸｎ）を演算する。また、求めた標準偏差（σ１ないしσｎ）に基づいて、全計量ホッパ７の標準偏差の平均値σｔを求めるとともに、同じく求められた平均搬送重量（Ｘ１ないしＸｎ）に基づいて、全計量ホッパ７の平均搬送重量の平均値Ｘｔを求める。
【００５７】
また、それぞれの放射フィーダ５（１ないしｎ）の駆動振幅を制御するパラメータ（振幅パラメータＡ１ないしＡｎ）から、各放射フィーダ５の振幅パラメータの平均値（ＲＦＡ１ないしＲＦＡｎ）を求めるとともに、さらに全放射フィーダ５の振幅パラメータの平均値ＲＦＡｔを求める。駆動時間を制御するパラメータ（時間パラメータＴ１ないしＴ２）についても同様に、各放射フィーダ５の時間パラメータの平均値（ＲＦＴ１ないしＲＦＴｎ）および全放射フィーダ５の時間パラメータの平均値ＲＦＴｔを求める。
【００５８】
サンプリング処理が終了すると、組合せ計量計数装置１は、投入目標重量設定処理を実行する（ステップＳ５）。
【００５９】
図４は、組合せ計量計数装置１における投入目標重量設定処理の詳細を示す流れ図である。投入目標重量設定処理では、まず、状況判定部８１が、数１により各計量ホッパ７について指標αｎを求める（ステップＳ２１）。
【００６０】
【数２】αｎ＝（Ｘｎ／Ｘｔ）×（ＲＦＡｔ／ＲＦＡｎ）×（ＲＦＴｔ／ＲＦＴｎ） ・・・ 数２
【００６１】
ここで、（Ｘｎ／Ｘｔ）は、全計量ホッパ７に対するｎ番目の計量ホッパ７の搬送重量の比率を示すものであり、比較的多くの計量物が搬送される計量ホッパ７ほど大きな値となる。したがって、指標αｎは計量ホッパ７に搬送される計量物の計量ホッパ７間のバラツキを示す数値である。
【００６２】
組合せ計量計数装置１では、単に計量ホッパ７の搬送重量を比較しても、その結果が計量物の分散方向間の分布状況によるものであるか、放射フィーダ５の搬送力によるものか判定することができない。
【００６３】
ここで、（ＲＦＡｔ／ＲＦＡｎ）×（ＲＦＴｔ／ＲＦＴｎ）は、全放射フィーダ５に対するｎ番目の放射フィーダ５の搬送力の比率の逆数を示すものであり、搬送力が小さい放射フィーダ５によって計量物が搬送される計量ホッパ７ほど値が大きくなる。
【００６４】
したがって、指標αｎは、各計量ホッパ７について、搬送力が小さいにもかかわらず、多くの計量物が搬送される計量ホッパ７ほど大きな値を持つ。すなわち、指標αｎは全計量ホッパ７に搬送された計量物の計量ホッパ７間におけるバラツキ状況を示す指標であって、分散フィーダ３によって分散された計量物の分散方向間の分布状況を示す指標である。
【００６５】
各計量ホッパ７について指標αｎが求まると、状況判定部８１は指標βを演算する（ステップＳ２２）。状況判定部８１は、数３によって指標βを求める。
【００６６】
【数３】β＝σｔ／Ｘｔ ・・・ 数３
【００６７】
指標βは、全計量ホッパ７の搬送重量が小さく、かつそれに対する標準偏差が大きい場合に大きな値となる。すなわち、指標βは全計量ホッパ７に搬送された計量物のサイクルごとのバラツキ状況を示す指標である。
【００６８】
指標αｎ，βが求まると、状況判定部８１は、指標αｎ，βに基づいて判定データ１０２を生成する。すなわち、判定データ１０２には、指標αｎ，βが判定結果として含められる。
【００６９】
状況判定部８１による計量物の分布状況判定が終了すると、設定部８２によって各計量ホッパ７の投入目標重量Ｗｎを求める処理が開始される。図５は、設定部８２の詳細をデータの流れとともに示す図である。
【００７０】
まず、設定部８２の最大補正値取得部８２０が判定データ１０２に示される指標βに基づいて最大補正値ＳＭａｘを演算する（ステップＳ２３）。なお、最大補正値ＳＭａｘとは、基準投入目標重量Ｗに対して最大となる投入目標重量Ｗｎを求めるための補正値である。すなわち、最大補正値ＳＭａｘの値が大きい場合には、設定される投入目標重量Ｗｎの計量ホッパ７ごとの差が大きくなり、最大補正値ＳＭａｘが最小値「０」の場合には、全ての計量ホッパ７の投入目標重量Ｗｎが同一値となる。
【００７１】
本実施の形態においては、指標βが、β＜０．２を満たし、搬送重量のバラツキが比較的少ない場合には数４によって最大補正値ＳＭａｘを求め、
【００７２】
【数４】ＳＭａｘ＝０．４５ ・・・ 数４
【００７３】
指標βが、０．２≦β≦０．５を満たす場合には数５によって最大補正値ＳＭａｘを求め、
【００７４】
【数５】ＳＭａｘ＝０．７５−１．５（σｔ／Ｘｔ） ・・・ 数５
【００７５】
指標βが、０．５＜βを満たし、搬送重量のバラツキが比較的大きい場合には数６によって最大補正値ＳＭａｘを求める。
【００７６】
【数６】ＳＭａｘ＝０ ・・・ 数６
【００７７】
すなわち、組合せ計量計数装置１の最大補正値取得部８２０は、状況判定部８１の判定結果である計量ホッパ７に搬送される計量物の計量動作（サイクル）ごとのバラツキ状況（指標β）に応じて、最大補正値ＳＭａｘを演算して取得する。
【００７８】
図６は、指標βと最大補正値ＳＭａｘとの関係を示す図である。組合せ計量計数装置１において、指標βの値が小さい場合とは、ある１つの計量ホッパ７に注目した場合に、搬送される計量物の重量が各サイクル毎に比較的安定している場合である。このような場合には、計量ホッパ７について設定されている投入目標重量Ｗｎと実際に搬送される計量物の重量との誤差は小さくなる。一方、指標βの値が大きい場合は、計量ホッパ７について設定されている投入目標重量Ｗｎと、実際に搬送される計量物の重量との誤差が比較的大きくなる。
【００７９】
図６から明らかなように、組合せ計量計数装置１では、指標βが小さい場合に最大補正値ＳＭａｘを比較的大きな値に設定して、各計量ホッパ７に割り当てられる投入目標重量Ｗｎの差を大きくする。これにより、各サイクルにおいて、実際に計量ホッパ７に搬送される計量物の重量に意図的なバラツキを与えることができ、効率的な組合せ動作を行うことができる。
【００８０】
一方、指標βが大きい場合には、最大補正値ＳＭａｘを比較的小さく設定して、各計量ホッパ７に割り当てられる投入目標重量Ｗｎの差を小さくする。これは、計量ホッパ７の搬送重量についてサイクル毎に大きなバラツキが生じている場合には、各投入目標重量Ｗｎに差を設けて搬送しようとする計量物の重量にさらにバラツキを与える必要はないからである。これにより、各サイクルにおいて、各計量ホッパ７の搬送重量について計量ホッパ７間でのバラツキを適切な状態に抑制することができ、効率的な組合せ動作を行うことができる。
【００８１】
このように、本実施の形態における組合せ計量計数装置１では、計量動作中において、全計量ホッパ７に搬送された計量物のサイクルごとのバラツキ状況に応じて、各計量ホッパ７に割り当てられる投入目標重量Ｗｎの値を変更することができる。したがって、動作状況に応じた計量動作を行うことができることから、効率のよい計量動作を行うことができる。
【００８２】
最大補正値ＳＭａｘが求まると、補正値取得部８２１は、指標αｎの値に基づいて、各計量ホッパ７を降順にソートして、それぞれ順位づけを行う（ステップＳ２４）。指標αｎは、先述のように計量物の分散方向間の分布状況を示す指標であるから、この順位付けにより、他の分散方向に比べて多くの計量物が分散されている方向に配置されている計量ホッパ７ほど高順位となる。以下、このときの計量ホッパ７の順位を順位ｍ（１≦ｍ≦ｎ）とする。
【００８３】
次に、最大補正値取得部８２０により取得された最大補正値ＳＭａｘに基づいて、全計量ホッパ７のそれぞれについて、基準投入目標重量Ｗに対する補正値を演算する（ステップＳ２５）。なお、順位ｍ（ｍ＝１）の計量ホッパ７の補正値は、最大補正値ＳＭａｘである。
【００８４】
補正値取得部８２１は、順位ｍの計量ホッパ７についての補正値Ｓｍを数７により求める。
【００８５】
【数７】Ｓｍ＝（１＋ＳＭａｘ）−２（ｍ−１）ＳＭａｘ／（ｎ−１） ・・・ 数７
【００８６】
全順位ｍについて計量ホッパ７の補正値Ｓｍが求まると、目標値演算部８２２が、補正値Ｓｍに基づいて、順位ｍの計量ホッパ７の投入目標重量ＷＰｍを数８により求める。
【００８７】
【数８】ＷＰｍ＝Ｗ×（１＋Ｓｍ） ・・・ 数８
【００８８】
次に、ステップＳ２４において実行した指標αｎに基づく順位付けを参照しつつ、投入目標重量ＷＰｍを対応する計量ホッパ７の投入目標重量Ｗｎとして割り当てる。このようにして、目標値演算部８２２が各計量ホッパ７に割り当てる投入目標重量Ｗｎをそれぞれ演算する（ステップＳ２６）。
【００８９】
ここで、ステップＳ２３ないしＳ２６の処理を、組合せ計量計数装置１が、ｎ（ｎ＝５）個の計量ホッパ７を備えている場合を例に具体的に説明する。図７は、この例におけるそれぞれの計量ホッパ７の指標αｎを示す図である。また、この例において、指標βの値は「０．１８」であったものとする。
【００９０】
まず、ステップＳ２３が実行されると、指標β＝０．１８であることから、最大補正値ＳＭａｘは数４によって「０．４５」と求まる。
【００９１】
次に、ステップＳ２４が実行されることにより、指標αｎに基づいてｎ個の計量ホッパ７の順位ｍが決定する。図８は、補正値取得部８２１による計量ホッパ７の順位付けの結果を示す図である。図８に示すように、指標αｎの値が大きい計量ホッパ７ほど高順位となる。
【００９２】
さらに、補正値取得部８２１が、ステップＳ２５を実行して、順位１から順位５までの計量ホッパ７について、順次、数７により補正値Ｓｍを求める。図９は、順位ｍと補正値Ｓｍとの関係を示す図である。図９に示すように、組合せ計量計数装置１では、各計量ホッパ７の補正値Ｓｍを、計量ホッパ７の数ｎと最大補正値ＳＭａｘとによって定まる直線上に並ぶように求める。
【００９３】
各補正値Ｓｍが求まると、補正値取得部８２１は、数８により各投入目標重量Ｗｍを求める。さらに、目標値演算部８２２が、図８に示す関係に基づいて、補正値取得部８２１が求めた投入目標重量ＷＰｍを各計量ホッパ７の投入目標重量Ｗｎとして割り当てる。ここに示す例では、順位１の計量ホッパ７は、図８に示す関係から３番目の計量ホッパ７であるから、補正値Ｓ１から求まる投入目標重量ＷＰ１「１．４５０Ｗ」は、３番目の計量ホッパ７の投入目標重量Ｗ３に割り当てられる。また、順位２の計量ホッパ７は、２番目の計量ホッパ７であるから、補正値Ｓ２から求まる投入目標重量ＷＰ２「１．２２５Ｗ」は、２番目の計量ホッパ７の投入目標重量Ｗ２に割り当てられる。
【００９４】
図１０は、このようにして各計量ホッパ７に割り当てられた投入目標重量Ｗｎを示す図である。図１１は、目標値演算部８２２により各計量ホッパ７に割り当てられた投入目標重量Ｗｎの分布状況を示す図である。図１１に示すように、組合せ計量計数装置１では、指標αｎの値が最も大きく、多くの計量物が存在していると判定された３番目の計量ホッパ７に最も大きい投入目標重量ＷＰ１が割り当てられている。逆に、指標αｎの値が最も小さく、少しの計量物しか存在していないと判定された１番目の計量ホッパ７に最も小さい投入目標重量ＷＰ５が割り当てられている。
【００９５】
このように、組合せ計量計数装置１では、計量動作中に、分散フィーダ３によって分散された計量物の分布状況に応じて各計量ホッパ７に割り当てる投入目標重量Ｗｎの分布状況を変更することができる。これにより、組合せ計量計数装置１が動作することにより、計量物の分布状況が変化した場合であっても、各計量ホッパ７の投入目標重量Ｗｎを適切に割り当てることができる。
【００９６】
組合せ計量計数装置１は、各計量ホッパ７の投入目標重量Ｗｎが設定されると、投入目標重量設定処理を終了して図３に示す処理に戻る。
【００９７】
投入目標重量設定処理が終了すると、パラメータ設定部８３が、投入目標重量データ１０３に基づいて、パラメータデータ１０４を生成し、各放射フィーダ５の搬送力パラメータを変更する（ステップＳ６）。
【００９８】
パラメータ設定部８３は、新たに割り当てられた投入目標重量Ｗｎを用いて、ｎ番目の計量ホッパ７に計量物を搬送する放射フィーダ５の搬送力パラメータを補正するための補正値Ｅｎを数９により求める。
【００９９】
【数９】Ｅｎ＝（Ｗｎ−Ｘｎ）／Ｗｔ ・・・ 数９
【０１００】
次に、各補正値Ｅｎによって、各放射フィーダ５の搬送力パラメータ（パラメータＡｎ，Ｔｎ）を補正し、パラメータデータ１０４を生成する。
【０１０１】
これにより、以後、組合せ計量処理（ステップＳ１）において、ＣＰＵ８が各放射フィーダ５を制御する際には、新たに生成されたパラメータデータ１０４が参照される。これにより、ＣＰＵ８は、パラメータＡｎ，Ｔｎに基づいて、ｎ番目の放射フィーダ５を駆動制御することができる。
【０１０２】
以上により、本実施の形態における組合せ計量計数装置１は、組合せ計量計数装置１の動作中に、状況判定部８１により分散フィーダ３によって分散された計量物の分布状況を判定し、その判定結果に応じて、各計量ホッパ７のそれぞれに搬送すべき計量物の重量となる投入目標重量を割り当てる。さらに、このようにして割り当てられた投入目標重量に応じて、各放射フィーダ５の搬送力を制御することにより、各計量ホッパ７に搬送される計量物の重量とその計量ホッパ７の投入目標重量との誤差を抑制することができるため、効率のよい計量動作を実現することができる。
【０１０３】
特に、分散フィーダ３によって分散された計量物の分散方向間の分布状況に応じて、各計量ホッパ７に割り当てる投入目標重量Ｗｎの分布状況を変更することにより、組合せ計量計数装置１が動作することによって、計量物の分散方向間の分布状況が変化した場合であっても、各放射フィーダ５を適切に制御することができる。
【０１０４】
また、計量ホッパ７間における計量物のバラツキを示す指標αｎに基づいて、判定を行うことにより、計量物の分散方向間の分布状況を容易に判定することができる。
【０１０５】
また、比較的多量の計量物が分散されている方向の計量ホッパ７の投入目標重量を比較的大きい値とし、比較的少量の計量物しか分散されていない方向の計量ホッパ７の投入目標重量を比較的小さい値とすることにより、実際に計量ホッパ７に搬送される計量物の重量が投入目標重量となる確率を向上させることができる。
【０１０６】
また、計量ホッパ７に搬送された計量物のサイクルごとのバラツキ状況に応じて、最大補正値ＳＭａｘを取得し、これによって各計量ホッパ７に割り当てる投入目標重量の値を変更することにより、さらに、効率のよい計量動作を実現することができる。
【０１０７】
また、計量ホッパ７に搬送される計量物の計量動作ごとのバラツキを示す指標βに応じて、判定を行うことにより、計量物の分散方向の分布状況を容易に判定することができる。
【０１０８】
＜２． 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。
【０１０９】
例えば、図３および図４に示す各ステップは、この順番で実行されることに限られるものではなく、同様の効果を得られる順序であればどのような順序で実行されてもよい。
【０１１０】
また、組合せ選択部８０、状況判定部８１、設定部８２およびパラメータ設定部８３は、ＣＰＵ８がプログラムに従って動作することによりソフトウェア的に実現されると説明したが、例えば、専用の回路によってハードウェア的に実現してもよい。
【０１１１】
【発明の効果】
請求項１ないし８に記載の発明では、動作中の計量物の分散状況を判定し、その判定結果に応じて、複数のホッパのそれぞれに対して搬送すべき計量物の重量となる投入目標重量を割り当て、各ホッパについて設定された投入目標重量に応じて、対応する搬送手段の搬送力を制御するパラメータを設定し、設定されたパラメータに基づいて、計量物を搬送する搬送手段を制御することにより、動作中の計量物の分布状況に応じた効率のよい計量動作を実現することができる。
【０１１２】
請求項３に記載の発明では、前記分散方向間の分布状況に応じて補正値を求めることにより、投入目標重量を分散方向間の分布状況に応じて投入目標重量の分布状況を変更することができるため、さらに効率のよい計量動作を実現することができる。
【０１１３】
請求項４に記載の発明では、複数のホッパ間における計量物のバラツキを示す第１指標に基づいて、分散方向間の分布状況を判定することにより、分散方向間の分布状況を容易に判定することができる。
【０１１４】
請求項５に記載の発明では、計量物のサイクルごとのバラツキ状況に応じて最大補正値を取得することにより、投入目標重量を動作状況に応じて適切な値に変更することができるため、さらに効率のよい計量動作を実現することができる。
【０１１５】
請求項６に記載の発明では、搬送手段の駆動振幅を制御することにより、搬送力を容易に制御することができる。
【０１１６】
請求項７に記載の発明では、搬送手段の駆動時間を制御することにより、搬送力を容易に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る組合せ計量計数装置を示す図である。
【図２】ＣＰＵにより実現される機能構成を、データの流れとともに示すブロック図である。
【図３】組合せ計量計数装置の動作を示す流れ図である。
【図４】組合せ計量計数装置における投入目標重量設定処理の詳細を示す流れ図である。
【図５】設定部の詳細をデータの流れとともに示すブロック図である。
【図６】図６は、指標βと最大補正値ＳＭａｘとの関係を示す図である。
【図７】指標αｎの例を示す図である。
【図８】補正値取得部による計量ホッパの順位付けの結果を示す図である。
【図９】順位ｍと補正値Ｓｍとの関係を示す図である。
【図１０】目標値演算部により各計量ホッパに割り当てられた投入目標重量Ｗｎを示す図である。
【図１１】目標値演算部により各計量ホッパに割り当てられた投入目標重量Ｗｎの分布状況を示す図である。
【図１２】従来の装置における投入目標重量の分布状況を示す図である。
【図１３】従来の装置における投入目標重量の分布状況を示す図である。
【符号の説明】
１ 組合せ計量計数装置
３ 分散フィーダ（分散手段）
５ 放射フィーダ（搬送手段）
７ 計量ホッパ（ホッパ、計量手段）
８ ＣＰＵ
９ ＲＡＭ
１０ ＲＯＭ
８０ 組合せ選択部
８１ 状況判定部
８２ 設定部
８２０ 最大補正値取得部
８２１ 補正値取得部
８２２ 目標値演算部
８３ パラメータ設定部
１００ 計量データ
１０１ 履歴データ
１０２ 判定データ
１０３ 投入目標重量データ
１０４ パラメータデータ
αｎ，β 指標
ＳＭａｘ 最大補正値
Ｓｍ 補正値
Ｗ 基準投入目標重量
Ｗｎ 投入目標重量
Ｗｔ 計量目標値
Claims (8)
- 計量物の組合せを選択する組合せ計量計数装置であって、
前記組合せ計量計数装置に供給された計量物を分散させる分散手段と、
前記分散手段により分散された計量物をそれぞれ所定の方向に搬送する複数の搬送手段と、
前記複数の搬送手段と一対一で対応する複数のホッパと、
各ホッパに搬送された計量物の重量をそれぞれ計量する計量手段と、
前記計量手段による計量結果に応じて、前記複数のホッパのうち投入動作を行うホッパの組合せを選択することにより、前記計量物の組合せを選択する選択手段と、
前記組合せ計量計数装置の動作中に、前記分散手段によって分散された計量物の分布状況を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に応じて、前記複数のホッパのそれぞれに対して搬送すべき計量物の重量となる投入目標重量を割り当てる設定手段と、
前記設定手段により各ホッパについて設定された前記投入目標重量に応じて、対応する搬送手段の搬送力を制御するパラメータを設定するパラメータ設定手段と、
前記パラメータ設定手段により設定された前記パラメータに基づいて、前記搬送手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする組合せ計量計数装置。 - 請求項１に記載の組合せ計量計数装置であって、
前記設定手段が、
前記投入目標重量の最大値を求めるための最大補正値を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記最大補正値に基づいて、前記複数のホッパのそれぞれについて補正値を求める補正値演算手段と、
前記補正値演算手段により求められた各ホッパについての補正値に基づいて、各ホッパに割り当てる投入目標重量をそれぞれ演算する目標値演算手段と、
を有することを特徴とする組合せ計量計数装置。 - 請求項２に記載の組合せ計量計数装置であって、
前記判定手段が、
前記分散手段によって分散された計量物の分散方向間の分布状況を判定するとともに、
前記補正値演算手段が、
前記判定手段の判定結果に応じて前記補正値を求めることを特徴とする組合せ計量計数装置。 - 請求項３に記載の組合せ計量計数装置であって、
前記判定手段が、
前記複数のホッパに搬送された計量物の前記複数のホッパ間におけるバラツキ状況に基づいて、前記分散方向間の分布状況を判定することを特徴とする組合せ計量計数装置。 - 請求項２ないし４のいずれかに記載の組合せ計量計数装置であって、
前記判定手段が、
前記複数のホッパに搬送された計量物のサイクルごとのバラツキ状況を判定するとともに、
前記取得手段が、前記判定手段の判定結果に応じて前記最大補正値を取得することを特徴とする組合せ計量計数装置。 - 請求項１ないし５のいずれかに記載の組合せ計量計数装置であって、
前記搬送力制御手段が、
前記搬送手段の駆動振幅を制御することにより、前記搬送力を制御することを特徴とする組合せ計量計数装置。 - 請求項１ないし６のいずれかに記載の組合せ計量計数装置であって、
前記搬送力制御手段が、
前記搬送手段の駆動時間を制御することにより、前記搬送力を制御することを特徴とする組合せ計量計数装置。 - 計量物の組合せを選択する組合せ計量計数方法であって、
供給された計量物を分散させつつ、複数の搬送手段によってそれぞれ所定の方向に搬送する搬送工程と、
前記複数の搬送手段と一対一で対応する複数のホッパに搬送された計量物の重量をそれぞれ計量する計量工程と、
前記計量工程における計量結果に応じて、前記複数のホッパのうち投入動作を行うホッパの組合せを選択することにより、前記計量物の組合せを選択する選択工程と、
組合せ計量計数装置の動作中に、計量物の分布状況を判定する判定工程と、
前記判定工程における判定結果に応じて、前記複数のホッパのそれぞれに対して搬送すべき計量物の重量となる投入目標重量を割り当てる設定工程と、
前記設定工程により各ホッパについて設定された前記投入目標重量に応じて、対応する搬送手段の搬送力を制御するためのパラメータを設定するパラメータ設定工程と、
を有し、
前記搬送工程は、前記パラメータ設定工程において設定された前記パラメータに基づいて前記搬送手段を制御することを特徴とする組合せ計量計数方法。
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