JP2009115727A - 生産システム - Google Patents

Abstract

【課題】組合せ秤の故障診断を発動するタイミングを適切に設定することにより、組合せ秤のホッパなどの故障を速やかに検出して、組合せ秤の歩留向上や効率化を図れる生産システムを提供する。特に、組合せ秤と包装機と異物検出装置などの検査装置とが生産ライン上に配された生産システムにおいて、当該検査装置からの物品不良検出信号を組合せ秤が受信した場合に組合せ秤のホッパなどの故障診断を行うことにより、組合せ秤の歩留向上や効率化を図れる生産システムを提供する。
【解決手段】生産システム１００は、「秤安定待時間」経過以後の計量タイミングにおいて組合せ処理がなされた被計量物品Ｐを、組合せ物品として外部に排出する組合せ秤２と、組合せ物品の異常を検出可能な検出装置３、４、６と、を備え、組合せ秤２が検出装置３、４、６からの検出信号を受信した場合、上述の計量タイミングにおいて、組合せ秤２の故障診断を実行するように構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、組合せ秤の計量値を用いて組合せ秤の故障診断を行える生産システムに関し、特に、組合せ秤と包装機と異物検出装置などの検査装置とが配された生産ラインにおいて、当該検査装置からの物品不良検出信号を組合せ秤が受信した場合に実行される組合せ秤の故障診断技術に関する。

最適量の被計量物品の組合せを求める組合せ秤を有する従来の生産システムには、組合せ秤から排出された複数の被計量物品からなる組合せ物品を包装（例えば袋詰包装）できる包装機と、包装品の異常（不良品など）を検出できる検出装置と、不良品を生産ライン上から排除できる振分装置と、がすでに組み込まれている。

上述の検出装置の例として、Ｘ線異物検出装置などの異物検出装置や、重量チェックを行える重量選別機がある。例えば、異物検出装置によって包装品内の異物が検出された場合、または、重量選別機によって、包装品が所定重量範囲外とされた場合、これらの装置は、組合せ物品の不良信号を検出装置の後段（生産ラインの後工程）に設置されている振分装置に送信する。すると、この振分装置を用いて不良品が生産ライン上から適切に排除される。

特許文献１では、異物検出装置（ここでは、金属検出装置）の後段に設置されている振分装置が、金属検出装置の金属検出信号を受け取ると、この振分装置により、金属混入の包装品を振分排除できることが記載されている。また、この特許文献１記載の技術では、金属検出装置の金属検出信号により、包装機から送り出される異物（金属）を含む包装品の形態と異物（金属）を含まない包装品の形態とを異ならせるように、包装機の包装動作を制御している。これにより、異物（金属）を含む包装品の排除を容易にしている。

なお、このような包装品中には、金属、石、合成樹脂などの異物が、種々の原因により混入すると考えられている。例えば、組合せ秤において被計量物品を収納するホッパの磨耗による損壊によりホッパの欠片が包装品に混入する場合がある。ホッパの磨耗が起こりやすい箇所として、ホッパ本体の下方の開口部に揺動可能に取付けられたゲートの揺動中心部の軸受け部がある。

そこで、特許文献２に記載の技術では、軸受け部のブッシュが損傷して異物として包装品に混入しないよう、軸受け部の改良がなされている。
特開昭６３−１４８１３０号公報 特開平８−１３５６６９号公報

上述の組合せ秤の歩留向上や効率化には、不良な包装品の数を極力減らす必要がある。そこで、本件発明者は、包装品の良否（例えば、異物混入）を判別可能な検出装置（例えば、異物検出装置）における検出信号を基にして、組合せ秤の故障診断動作に入ることにより、組合せ秤の歩留向上や効率化を行えると考えている。

例えば、組合せ秤では、被計量物品の最適な組合せを行えるよう、数多くのゲート付きホッパが装備されている。この組合せ秤のホッパのゲート開閉駆動の頻度は高いので、ホッパを長期間使用していると、ホッパのゲートを駆動するための駆動装置とゲートを連結している部材とが分解して、分解されたホッパの部品が、異物として包装品に混入すると考えられる。この場合、包装品を全数チェックして、分解されたホッパの部品を全て回収することにより、はじめて、包装品の出荷を行える。ホッパが分解されていることを検出できるまでの期間が長いほど、分解されたホッパの部品の回収に時間と手間がかかる（つまり、組合せ秤の早期復帰が困難になる）。よって、組合せ秤の故障診断を発動するタイミングの決定が重要になる。

ところで、組合せ秤のホッパが何等かの原因により故障すると、当該ホッパを用いた被計量物品の計量を適切に実行できないので、重量選別機において不良品の存在、ひいては、計量ホッパの故障を適切に推定できそうである。例えば、特開２０００−１９３５１５号公報には、最適に組合せられた組合せ計量値と、組合せ物品を排出した後にこれらを一まとめにして重量チェッカを用いて計った後計量値とのずれの有無を検出することによって、計量不良の要因となった計量ホッパを推定する機能を備えた組合せ計量システムが提案されている。しかし、正常でない計量ホッパ内の被計量物品が、組合せ物品に選ばれるとは限らないので、このような重量選別機を用いた不良品の検出が有効に機能しない場合がある。つまり、本公報記載の技術の如く、組合せ計量値と後計量値との比較では、正常でない計量ホッパの特定に、時間はかかり過ぎ（この公報では、正常でない計量ホッパの特定に、６回の計量サイクルを要する例が示されている）、組合せ秤の早期復帰が困難となる場合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、組合せ秤の故障診断を発動するタイミングを適切に設定することにより、組合せ秤のホッパなどの故障を速やかに検出して、組合せ秤の歩留向上や効率化を図れる生産システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明は、ｎ個（ｎは２以上の整数）の供給ホッパ、前記供給ホッパ毎に対応して配され、前記供給ホッパから供給される被計量物品の重量を計量するｎ個の計量ホッパ、および、前記計量ホッパ毎に対応して配され、前記計量ホッパ内の前記被計量物品の重量を検知できるｎ個の計量センサを有しており、前記被計量物品が前記供給ホッパから前記計量ホッパに投入されてから一定時間以後の計量タイミングにおいて、前記計量センサにおける前記被計量物品の合計重量が所定の重量範囲となる前記計量ホッパの組合せを選択する組合せ処理を実行するとともに、前記選択された計量ホッパ内の前記被計量物品を組合せ物品として外部に排出する組合せ秤と、
前記組合せ物品の異常を検出可能な検出装置と、
を備え、
前記組合せ秤が前記検出装置からの検出信号を受信した場合、前記計量タイミングにおいて、前記組合せ秤の故障診断が実行される生産システムを提供する。

このようにして、組合せ秤の故障診断を発動するタイミングが、検出装置により出力される検出信号（異物検出信号など）を契機として適切に設定されているので、組合せ秤のホッパなどの故障を速やかに検出できる。よって、組合せ秤の早期復帰が可能になり、組合せ秤の歩留向上や効率化を図れる。

例えば、前記故障診断において、ｋ番目（ｋは１以上、ｎ以下の整数）の計量ホッパの計量値が、所定のサンプル回数分、サンプリングされ、かつ、前記サンプリングされた計量値の経時変化が増加方向にある場合、前記ｋ番目の計量ホッパに対応するｋ番目の供給ホッパが故障していると診断してもよい。

これにより、組合せ秤の供給ホッパの故障を速やかに検出できるので、組合せ秤の供給ホッパの早期復帰が可能になる。

また、前記故障診断において、ｋ番目（ｋは１以上、ｎ以下の整数）の計量ホッパの計量値が、所定のサンプル回数分、サンプリングされ、かつ、前記サンプリングされた計量値の経時変化が減少方向にある場合、または、前記サンプリングされた計量値が、所定の基準重量以上の過量である場合、前記ｋ番目の計量ホッパが故障していると診断してもよい。

これにより、組合せ秤の計量ホッパの故障を速やかに検出できるので、組合せ秤の計量ホッパの早期復帰が可能になる。

また、前記組合せ秤は、前記供給ホッパ毎に対応して配され、前記被計量物品を前記供給ホッパに供給するｎ個の供給器を備え、
前記故障診断において、ｋ番目（ｋは１以上、ｎ以下の整数）の計量ホッパの計量値が、所定のサンプル回数分、サンプリングされ、前記サンプリングされた計量値がゼロ付近であり、かつ、前記ｋ番目の計量ホッパに対応するｋ番目の前記供給器に前記被計量物品が供給されている場合、前記ｋ番目の計量ホッパ、前記ｋ番目の計量ホッパに対応するｋ番目の供給ホッパ、または、前記ｋ番目の供給器が、故障していると診断してもよい。

これにより、組合せ秤の故障（供給ホッパ、計量ホッパまたは供給器の故障）を速やかに検出できるので、組合せ秤の早期復帰が可能になる。

なお、ここで、前記検出装置は、前記組合せ物品中の異物を検出可能なＸ線異物検出装置であってもよく、前記検出信号は、前記Ｘ線異物検出装置を用いて前記組合せ物品中に異物が検出された際に、前記Ｘ線異物検出装置から出力される信号であってもよい。

また、前記検出装置は、前記組合せ物品中の金属を検出可能な金属検出装置であってもよく、前記検出信号は、前記金属検出装置を用いて前記組合せ物品中に金属が検出された際に、前記金属検出装置から出力される信号であってもよい。

また、前記検出装置は、前記組合せ物品の重量を検出可能な重量選別機であってもよく、前記検出信号は、前記重量選別機を用いて所定の重量範囲外の前記組合せ物品が、所定の頻度で検出された際に、前記重量選別機から出力される信号であってもよい。

また、前記検出装置は、前記組合せ物品を包装可能な包装機であってもよく、前記検出信号は、前記包装機において前記組合せ物品のシール不良があった際に、前記包装機から出力される信号であってもよい。

本発明は、以上に説明した構成を有し、組合せ秤の故障診断を発動するタイミングを適切に設定することにより、組合せ秤のホッパなどの故障を速やかに検出して、組合せ秤の歩留向上や効率化を図れるという効果を奏する。

以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態による生産システムの構成例を示した模式図である。また、図２は、図１の生産システムの物品供給系の構成例を示した模式図である。また、図３は、図１の生産システムの制御ブロック図である。

本実施形態の生産システム１００は、図１に示すように、所定の重量範囲内にある１袋分の被計量物品Ｐ（図２参照）を外部に排出できる被計量物品Ｐの組合せ処理を行い、１袋分の被計量物品Ｐを包装（袋詰包装など）する物品供給系５０と、物品供給系５０から排出された包装品を搬送する搬送コンベア８、９と、搬送コンベア８、９により搬送される包装品中の異物の有無を検査するＸ線異物検出装置４と、包装品の重量を計量することにより包装品の重量チェックする重量選別機５と、不良の包装品を振分選別するスイング式の振分装置６と、を備える。

なお、Ｘ線異物検出装置４、重量選別機５、振分装置６および搬送コンベヤ８、９は、何れも公知の機器であり、これらの機器４、５、６、８、９の詳細な構成説明は省略する。

次に、図１および図２を用いて、この物品供給系５０の具体的な構成例について詳しく説明する。

図１および図２に示すように、上述の物品供給系５０は、被計量物品Ｐを組合せ秤２に供給する供給装置１と、最適量の被計量物品Ｐの組合せを求める組合せ秤２と、この組合せ秤２から排出された複数の被計量物品Ｐからなる組合せ物品を袋詰できる包装機３と、制御装置４０と、を備えている。

制御装置４０は、マイクロプロセッサなどにより構成されており、図２に示すように、ＣＰＵ２６、振動制御回路２２、Ａ／Ｄ変換回路２３、ゲート駆動回路２４、Ｉ/Ｏ回路２５、および、操作設定表示器２７を備える。なお、操作設定表示器２７は、ＣＰＵ２６に接続されており、この操作設定表示器２７を用いて、組合せ秤２を運転するための運転ＯＮ−ＯＦＦ制御、各種の運転パラメータの設定、後述する組合せ演算結果の表示などを行える。

組合せ秤２は、図２に示すように、装置上部の中央に、円錐形のトップコーン１３と、このトップコーン１３を載せて、このトップコーン１３を振動できるメインフィーダ１４と、を備える。

供給装置１は、トップコーン１３の上方に配され、例えば、振動器を取り付けたトラフ（大型の細長い容器；trough）により構成されている。このトラフに被計量物品Ｐを入れて、振動器を用いて被計量物品Ｐを加振すると、被計量物品Ｐは、トラフ内を振動により搬送される。また、供給装置１は、トップコーン１３の円錐頂点と対向する位置に被計量物品Ｐの排出口１Ａを有する。これにより、排出口１Ａからトップコーン１３に供給される被計量物品Ｐは、メインフィーダ１４の振動エネルギーによって、トップコーン１３において放射状に均等に分散させる。更に、トップコーン１３の周囲に並ぶように、トップコーン１３から送出された被計量物品Ｐを載せる複数（ここでは、ｎ個；ｎは２以上の整数）の直進フィーダパン１５₁〜_nが円状に配されている。これらの直進フィーダパン１５₁〜_nのそれぞれには、直進フィーダパン１５₁〜_nに対応するｎ個の直進フィーダ１６₁〜_n（供給器）が設けられている。各直進フィーダ１６₁〜_nの振動エネルギーにより、直進フィーダパン１５₁〜_n上に載った被計量物品Ｐの振動による直進搬送が行われ、これにより、被計量物品Ｐが後述の供給ホッパ１７₁〜_nに供給される。

なお、図２に示すように、制御装置４０のＣＰＵ２６は、各供給機器１、１４、１６₁〜_nに内蔵される加振部分（図示せず）に、振動用の駆動信号を付与する振動制御回路２２を用いて、各供給機器１、１４、１６₁〜_nによる被計量物品Ｐの供給動作を制御している。

また、トップコーン１３上の被計量物品Ｐの量を検出する光電式のレベルセンサ１２が、トップコーン１３に近接する位置に配置されている。このレベルセンサ１２の出力側は、制御装置４０のＩ／Ｏ回路２５を介してＣＰＵ２６に接続されている。ＣＰＵ２６は、レベルセンサ１２の信号を基に、トップコーン１３上の被計量物品Ｐを一定量に保つように、振動制御回路２２を用いて供給装置１に「連動信号」（図３参照）を送信する。これにより、供給装置１による被計量物品Ｐの供給動作を制御できる。なお、この「連動信号」とは、組合せ秤２に供給される被計量物品Ｐの量が少なくなった場合に、組合せ秤２（制御装置４０）から供給装置１に送る信号であり、この信号を供給装置１が受信すると、供給装置１からの被計量物品Ｐの排出が適切に実行される。

また、図２に示すように、直進フィーダパン１５₁〜_nの下方には、ｎ個の供給ホッパ１７₁〜_n、ｎ個の計量ホッパ１８₁〜_n、および、ｎ個のロードセル１９₁〜_n（重量センサ）がそれぞれ、直進フィーダ１６₁〜_n（直進フィーダパン１５₁〜_n）対応して設けられ、円状に配されている。

供給ホッパ１７₁〜_nは、直進フィーダパン１５₁〜_nから送りこまれた被計量物品Ｐを受け取り、供給ホッパ１７₁〜_nの下方に配された計量ホッパ１８₁〜_nが空になるとゲートを開いて、計量ホッパ１８₁〜_nへ被計量物品Ｐを排出する。各計量ホッパ１８₁〜_nには、ロードセル１９₁〜_nが取り付けられており、各ロードセル１９₁〜_nが、ロードセル１９₁〜_nに対応する計量ホッパ１８₁〜_n内の被計量物品Ｐの重量を計測する。

制御装置４０による組合せ処理により、ｎ個の計量ホッパ１８₁〜_nの中から被計量物品Ｐを排出すべき計量ホッパ１８₁〜_nの組合せ（排出組合せ）が求められ、この排出組合せに選ばれた計量ホッパ１８₁〜_nのゲートが開いて、計量ホッパ１８₁〜_nから被計量物品Ｐが集合シュート２０上へ排出される。この集合シュート２０は、計量ホッパ１８₁〜_nの下方に設けられている。また、集合シュート２０の下部には集合ファンネル２１が配されている。計量ホッパ１８₁〜_nから排出された被計量物品Ｐは集合シュート２０上を滑り落ち、集合ファンネル２１で集められて集合ホッパ（図示せず）に一旦溜められる。

なお、図２に示すように、制御装置４０のＣＰＵ２６から出力された制御信号に基づいて、制御装置４０のゲート駆動回路２４により、各供給ホッパ１７₁〜_nおよび各計量ホッパ１８₁〜_nのゲート開閉動作が制御されている。また、各ロードセル１９₁〜_nの出力側は、増幅器（図示せず）を通して制御装置４０のＡ／Ｄ変換回路２３の入力側に接続され、Ａ／Ｄ変換回路２３の出力側は、ＣＰＵ２６に接続されている。これにより、上述の組合せ処理が制御装置４０において適切に行える。

また、集合ファンネル２１の下方に、包装機３が配されており、図２に示すように、制御装置４０のＩ／Ｏ回路２５を介して、ＣＰＵ２６と包装機３との間で信号の送受信が行えるようになっている。具体的には、組合せ秤２（制御装置４０）が、包装機３からの「排出命令信号」（図３参照）を受けると、上述の集合ホッパのゲートを開き、被計量物品Ｐの包装機３への排出がなされる。被計量物品Ｐの包装機３への排出が完了したら、組合せ秤２は、「排出完了信号」（図３参照）を包装機３に送信する。すると、包装機３において被計量物品Ｐが包装される。

ここで、本実施形態の生産システム１００では、図３に示すように、組合せ物品の異常などを検出可能な検出装置として、Ｘ線異物検出装置４、重量選別機５、および、包装機３が例示されている。

まず、検出装置の一例としてＸ線異物検出装置４を用いる場合の生産システム１００の制御内容について述べる。

図３に示すように、Ｘ線異物検出装置４において、組合せ物品（包装品）中に何等かの異物が検出された場合、Ｘ線異物検出装置４から組合せ秤２の制御装置４０に「異物検出信号」が送信される。この場合、制御装置４０（ＣＰＵ２６）は、Ｘ線異物検出装置４から出力された「異物検出信号」を、組合せ秤２での被計量物品Ｐの組合せ処理の異常を知らせる検出信号として、この信号を基に、組合せ秤２の組合せ処理を一時的に中断させたうえで、組合せ秤２の故障診断（詳細は後述）を実行する。

なお、Ｘ線異物検出装置４は、図３に示すように、この「異物検出信号」を、重量選別機５を経由して振分装置６にも送信する。これにより、異物を含んだ包装品は、振分装置６により生産ライン上から適切に排除される。

次に、検出装置の他の例として重量選別機５を用いる場合の生産システム１００の制御内容について述べる。

図３に示すように、重量選別機５において、Ｘ線異物検出装置４を通過した組合せ物品（包装品）の重量が所定の重量範囲内であるか否かがチェックされる。そして、包装品の重量が重量範囲内であれば、この包装品は良品として処理され、包装品の重量が重量範囲外であれば、包装品は不良品として処理される。包装品の重量が重量範囲外である場合、重量選別機５から振分装置６に「重量不良検出信号」が送信される。これにより、重量範囲外の包装品は、振分装置６により生産ライン上から適切に排除される。また、重量選別機５において、重量範囲外の包装品が、所定の頻度で連続的に検出された場合、重量選別機５から組合せ秤２の制御装置４０に「重量不良頻発検出信号」が送信される。この場合、制御装置４０（ＣＰＵ２６）は、重量選別機５から出力された「重量不良頻発検出信号」を、組合せ秤２での被計量物品Ｐの組合せ処理の異常を知らせる検出信号として、この信号を基に、組合せ秤２の組合せ処理を一時的に中断させたうえで組合せ秤２の故障診断（詳細は後述）を実行する。

次に、検出装置の更なる他の例として包装機３を用いる場合の生産システム１００の制御内容について述べる。

図３に示すように、包装機３において、何等かの要因で、被計量物品Ｐを上手くシールできない場合、包装機３から組合せ秤２の制御装置４０に「シール不良検出信号」が送信される。例えば、組合せ秤２から包装機３に投入される被計量物品Ｐの量が多すぎる場合や組合せ秤２から包装機３に投入される被計量物品Ｐのタイミングが、包装機３のシールタイミングと合わない場合、包装機３での被計量物品Ｐの噛み込みなどにより、包装機３は被計量物品Ｐを上手くシールできない場合がある。この場合、制御装置４０（ＣＰＵ２６）は、包装機３から出力された「シール不良検出信号」を、組合せ秤２での被計量物品Ｐの組合せ処理の異常を知らせる検出信号として、この信号を基に、組合せ秤２の組合せ処理を一時的に中断させたうえで組合せ秤２の故障診断（詳細は後述）を実行する。

次に、本実施形態の生産システム１００について、組合せ秤２の故障診断を含めてその詳しい動作を説明する。以下に述べる動作は、制御装置４０の制御によって実現されている。

図４は、本実施形態の生産システムの動作を示したフローチャートである。

組合せ秤２の故障診断を理解するには、組合せ秤２の運転サイクルを知る必要がある。そこで、まず、この運転サイクルの内容について、図４および図５を用いて概説する。

図５は、組合せ秤の運転サイクル例を示したタイミング図である。図５において、「計量ホッパゲート開」とは、計量ホッパ１８₁〜_nのゲートが開いている時間（正確には、ゲートが開き始めてから閉じ終わるまでに要する時間）を指し、包装機３からの「排出命令信号」を組合せ秤２が受け取ったタイミングで、組合せ秤２における組合せ処理で選ばれた計量ホッパ１８₁〜_nのゲートが開き始める。「供給ホッパゲート開」とは、供給ホッパ１７₁〜_nのゲートが開いている時間（正確には、ゲートが開き始めてから閉じ終わるまでに要する時間）を指す。「直進フィーダＯＮ」とは、直進フィーダ１６₁〜_nが振動している時間を指す。「秤安定待時間」とは、計量ホッパ１８₁〜_nの計量値（ロードセル１９₁〜_nの出力データ）が安定するのに要する時間であり、１計量サイクル中で供給ホッパ１７₁〜_nのゲートが開き始める時を起点としている。被計量物品Ｐが供給ホッパ１７₁〜_nから計量ホッパ１８₁〜_nに排出された当初は、被計量物品Ｐの落下エネルギーも計量ホッパ１８₁〜_nに伝わり、計量ホッパ１８₁〜_n自体が振動するので、計量ホッパ１８₁〜_nの計量値が安定しない。よって、このような観点から「秤安定待時間」を設定することになる。

図５に示すように、組合せ秤２（制御装置４０）は、包装機３からの「排出命令信号」を受け取ると、組合せ秤２における組合せ処理で選ばれた計量ホッパ１８₁〜_nのゲートを開ける。

計量ホッパ１８₁〜_nのゲートが開くと、当該計量ホッパ１８₁〜_n内の被計量物品Ｐが、集合シュート２０に排出されるので、被計量物品Ｐが排出された計量ホッパ１８₁〜_nに対応する供給ホッパ１７₁〜_nでは、供給ホッパ１７₁〜_nのゲートを開いて、後続の被計量物品Ｐを計量ホッパ１８₁〜_nに供給する。この場合、後続の被計量物品Ｐが、計量ホッパ１８₁〜_nのゲートを通過しないよう、計量ホッパ１８₁〜_nのゲートを適切なタイミングで閉じる必要がある。計量ホッパ１８₁〜_nのゲートが開くタイミングから充分に遅らせて、供給ホッパ１７₁〜_nのゲートを開くと、後続の被計量物品Ｐの計量ホッパ１８₁〜_nのゲート通過を確実に回避できるが、そうすると、１計量サイクルの時間が長くなり、組合せ秤２の計量能力が低下する。そこで、本実施形態では、組合せ秤２の計量能力向上を目的として、図５に示すように、被計量物品Ｐの落下時間など計量ホッパ１８₁〜_nへの到達遅れ時間を勘案して、「計量ホッパゲート開」と「供給ホッパゲート開」とをオーバラップさせている。

供給ホッパ１７₁〜_nのゲートが開くと、当該供給ホッパ１７₁〜_n内の被計量物品Ｐが、計量ホッパ１８₁〜_nに排出されるので、被計量物品Ｐが排出された供給ホッパ１７₁〜_nに対応する直進フィーダ１６₁〜_nでは、直進フィーダ１６₁〜_nの振動を開始することにより、後続の被計量物品Ｐを供給ホッパ１７₁〜_nに供給する。この場合、後続の被計量物品Ｐが、供給ホッパ１７₁〜_nのゲートを通過しないよう、供給ホッパ１７₁〜_nのゲートを適切なタイミングで閉じる必要がある。本実施形態では、上述の組合せ秤２の計量能力向上を目的として、図５に示すように、被計量物品Ｐの落下時間など供給ホッパ１７₁〜_nへの到達遅れ時間を勘案して、「供給ホッパゲート開」と「直進フィーダＯＮ」とをオーバラップさせている。

そして、「秤安定待時間」経過時には、計量ホッパ１８₁〜_nの計量値（ロードセル１９₁〜_nの出力データ）を安定化できる。よって、「秤安定待時間」経過以後の計量タイミングにおいて、組合せ秤２（制御装置４０）は、各ロードセル１９₁〜_nの出力データを被計量物品Ｐの計量値として組合せ演算を行い、各ロードセル１９₁〜_nにおける被計量物品Ｐの合計重量が所定の重量範囲となる計量ホッパ１８₁〜_nの組合せを選択するという組合せ処理を適切に実行できる。その後、組合せ秤２は、次回の計量サイクルにおいて、包装機３からの「排出命令信号」の受信を待つことになる。

このようにして、本実施形態の生産システム１００の組合せ秤２では、計量サイクル中に被計量物品Ｐを１回、包装機３に投入する動作がなれており、当該動作は、図４のステップＳ２５に基づいて実行されている。

これに対して、組合せ秤２（制御装置４０）が、図５に示すように、１計量サイクル中に、検出装置から「検出信号」（例えば、Ｘ線異物検出装置４の「異物検出信号」）を受信すると、次回の「秤安定待時間」経過以降（計量タイミング）において、組合せ秤２の故障診断が行われる。当該故障診断は、図４のステップＳ１８に基づいて実行されている。

つまり、本実施形態の組合せ秤２の故障診断は、「秤安定待時間」経過以降（計量タイミング）において、組合せ秤２に何等不都合がない場合、本来、計量ホッパ１８₁〜_nの計量値（ロードセル１９₁〜_nの出力データ）が安定していることに着目して、このような「秤安定待時間」経過以降の計量値を用いて実行することに重要な特徴がある。

以下、図４、図６および図７を用いて、本実施形態の生産システム１００の動作を更に詳細に説明する。

図６は、図４のステップＳ１７における計量ホッパの計量値サンプリング動作を示したフローチャートである。図７は、図４のステップＳ１８における組合せ秤の故障診断の動作を示したフローチャートである。

なお、以下の説明では、ｋ番目の計量ホッパ１８_kのことを「計量ホッパｋ」と略記し、ｋ番目の供給ホッパ１７_kのことを「供給ホッパｋ」と略記し、ｋ番目の直進フィーダ１６_kのことを「直進フィーダｋ」と略記する。

まず、図４のステップＳ１では、「故障診断フラグ」がＯＮであるか否かが判定される。

当初の段階では、「故障診断フラグ」はＯＦＦにセットされているので、生産システム１００の動作プログラムは、ステップＳ２に進む。

次に、ステップＳ２では、検出装置からの「検出信号」受信の有無が判定される。

次に、検出装置からの「検出信号」受信が無い場合、動作プログラムは、ステップＳ２４に進む。

ステップＳ２４では、「組合せ秤停止フラグ」（後述する図７のステップＳ２０９参照）がＯＮであるか否かが判定される。この「組合せ秤停止フラグ」は、組合せ秤２の故障診断時に、必要に応じてＯＮにセットされるフラグであり、組合せ秤２の故障診断を行っていない段階では、「組合せ秤停止フラグ」はＯＦＦにセットされている。

よって、動作プログラムは、ステップＳ２５に進み、このステップＳ２５では、「通常の処理プログラム」が実行され、動作プログラムは、ステップＳ１に戻る。

次に、検出装置からの「検出信号」受信があった場合、次回のステップＳ２において、動作プログラムは、ステップＳ３に進むことができる。

このステップＳ３では、「故障診断フラグ」がＯＮにセットされ、動作プログラムはステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、繰り返しの処理フラグ「ｋ」の初期化がなされた後、ステップＳ５〜ステップＳ７において１番目からｎ番目の計量ホッパ１８₁〜_nに亘り、ｋ番目（ｋは１以上、ｎ以下の整数）の計量ホッパｋの診断フラグＦｋに「１」がセットされる。

すると、「故障診断フラグ」がＯＮとなっているので、次回のステップＳ１では、動作プログラムは、ステップＳ８に進むことができる。

ステップＳ８では、繰り返しの処理フラグ「ｋ」の初期化が再びなされ、動作プログラムは、ステップＳ９に進む。

なお、「故障診断フラグ」が一旦、ＯＮとなると、ステップＳ２３において「故障診断フラグ」がＯＦＦされない限り、１番目からｎ番目の計量ホッパ１８₁〜_nについて、後述のステップＳ９〜ステップＳ１９に示した処理が繰り返される。よって、ここでは、代表的に、ｋ番目（ｋは１以上、ｎ以下の整数）の計量ホッパｋでのステップＳ９〜ステップＳ１９の処理について説明する。

ステップＳ９では、計量ホッパｋの診断フラグＦｋが「１」であるか否かが判定される。この段階では、計量ホッパｋの診断フラグＦｋは「１」にセットされているので、動作プログラムは、ステップＳ１０に進むことができる。

次に、ステップＳ１０では、計量ホッパｋの動作が「秤安定待時間」中であるか否かが判定される。「秤安定待時間」中であれば、ステップＳ１１において、計量ホッパｋの診断フラグＦｋは「２」にセットされる。

すると、次回のステップＳ９では、計量ホッパｋの診断フラグＦｋが「１」にセットされてなく、動作プログラムは、ステップＳ１２に進むことができる。

ステップＳ１２では、計量ホッパｋの診断フラグＦｋが「２」であるか否かが判定される。この段階では、計量ホッパｋの診断フラグＦｋは「２」にセットされているので、動作プログラムは、ステップＳ１３に進むことができる。

次に、ステップＳ１３では、計量ホッパｋの動作が「秤安定待時間」経過しているか否かが判定される。「秤安定待時間」経過していれば、ステップＳ１４において、計量ホッパｋの診断フラグＦｋは「３」にセットされる。また、計量ホッパｋの計量値取得のサンプルカウンタ（後述）の初期化がなされる。

すると、次回のステップＳ１２では、計量ホッパｋの診断フラグＦｋが「２」にセットされてなく、動作プログラムは、ステップＳ１６に進むことができる。

ステップＳ１６では、計量ホッパｋの診断フラグＦｋが「３」であるか否かが判定される。この段階では、計量ホッパｋの診断フラグＦｋは「３」にセットされているので、動作プログラムは、ステップＳ１７に進むことができる。

ステップＳ１７では、計量ホッパｋの計量値（計量ホッパｋに対応するロードセルｋの出力データ）が、所定のサンプル回数分サンプリングされたか否かが判定されるが、具体的なサンプリングの手法は後述する。

ステップＳ１７において、計量ホッパｋの計量値が、所定のサンプル回数分サンプリングされた場合、動作プログラムは、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８では、組合せ秤２の故障診断が実行されるが、具体的な診断手法は後述する。

組合せ秤２の故障診断が終了すると、ステップＳ１９に進み、ステップＳ１９では、計量ホッパｋの診断フラグＦｋが「０」にセットされる。

また、ステップＳ２０では、動作プログラムは、繰り返しの処理フラグｋを「１」増加させて、ステップＳ２１に進む。

ステップＳ２１では、処理フラグｋが「ｎ＋１」であるか否かが判定され、「ｎ＋１」で無ければ、動作プログラムは、ステップＳ９に戻り、（ｋ＋１）番目の計量ホッパ（ｋ＋１）について、同様の処理（ステップＳ９〜ステップＳ１９に示した処理）が実行される。

ステップＳ２１において、処理フラグｋが「ｎ＋１」であれば、１番目からｎ番目の全ての計量ホッパ１８₁〜_nについて、ステップＳ９〜ステップＳ１９に示した処理がなされているので、動作プログラムは、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２では、計量ホッパ１８₁〜_nの全ての診断フラグＦ１〜Ｆｎが「０」にセットされているか否かが判定され、全ての診断フラグＦ１〜Ｆｎが「０」にセットされていない場合、動作プログラムは、「故障診断フラグ」をＯＦＦすることなく、ステップＳ２４、ステップＳ２５（但し、組合せ停止フラグがＯＦＦの場合）、ステップＳ１を経て、ステップＳ８に戻り、ステップＳ８以降の処理が再度実行される。

また、ステップＳ２４では、「組合せ秤停止フラグ」がＯＮであるか否かが判定される。上述のとおり、この「組合せ秤停止フラグ」は、組合せ秤２の故障診断時に、必要に応じてＯＮにセットされるフラグであり、組合せ秤２の診断結果を基にＯＮにセットされるフラグである。

ステップＳ２４において、「組合せ秤停止フラグ」がＯＮにセットされている場合、動作プログラムは、ステップＳ２６に進む。そして、ステップＳ２６では、組合せ秤２の故障による適宜の停止処理が実行される。よって、この場合、組合せ秤２の故障診断の動作が強制的に終了する。

また、ステップＳ２２において、全ての診断フラグＦ１〜Ｆｎが「０」にセットされている場合、動作プログラムは、ステップＳ２３に進み、ステップＳ２３において、「故障診断フラグ」がＯＦＦされる。この場合も、組合せ秤２の故障診断の動作が終了する。つまり、ステップＳ２４において、「組合せ秤停止フラグ」がＯＮにセットされていない場合、動作プログラムは、ステップＳ２５に進み、続いて、ステップＳ１において組合せ秤２の故障診断動作から抜け出して、ステップＳ２に進む。

その後、以上に述べた動作と同じ動作が繰り返される。

次に、図６を用いて、制御装置４０による計量ホッパｋの計量値サンプリング動作を説明する。

計量ホッパＫの計量値サンプリング動作を実行するプラグラム（以下、「サンプリングプログラム」という）は、一定期間毎に自動的に起動できるように設定されている。

まず、ステップＳ１００では、繰り返しの処理フラグｋの初期化がなされ、サンプリングプログラムは、ステップＳ１０１に進む。ここで、１番目からｎ番目の計量ホッパ１８₁〜_nについて、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３に示した処理が繰り返される。よって、代表的に、ｋ番目（ｋは１以上、ｎ以下の整数）の計量ホッパｋでのステップＳ１０１〜ステップＳ１０３の処理について説明する。

ステップＳ１０１では、計量ホッパｋの診断フラグＦｋが「３」であるか否かが判定される。組合せ秤２の故障診断を実行する段階では、上述のとおり、計量ホッパｋの診断フラグＦｋは「３」にセットされているので、この場合には、サンプリングプログラムは、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、制御装置４０が、計量ホッパｋの計量値（ロードセルｋの出力データ）をサンプリングした回数を表す「サンプルカウンタ」の数値が、「１」増加され、サンプリングプログラムは、ステップＳ１０３に進む。なお、この「サンプルカウンタ」の数値は、図４のステップＳ１７において、計量ホッパｋの計量値を所定のサンプル回数分サンプリングしたか否かの判定に用いられる。

ステップＳ１０３では、制御装置４０が、計量ホッパｋの計量値（ロードセルｋの出力データ）のサンプリング（読み込み）を行い、この計量値をＲＯＭやＲＡＭなどの内部メモリ（図示せず）に記憶する。

次に、ステップＳ１０４において、サンプリングプログラムは、処理フラグｋを「１」増加させて、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、処理フラグｋが「ｎ＋１」であるか否かが判定され、「ｎ＋１」で無ければ、サンプリングプログラムは、ステップＳ１００に戻り、（ｋ＋１）番目の計量ホッパ（ｋ＋１）について、同様の処理（ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３に示した処理）が実行される。

ステップＳ１０５において、処理フラグｋが「ｎ＋１」であれば、１番目からｎ番目の全ての計量ホッパ１８₁〜_nについて、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３に示した処理がなされているので、制御装置４０による計量ホッパｋの計量値サンプリング動作が終了する。

次に、図７を用いて、制御装置４０による組合せ秤２の故障診断の動作を説明する。

なお、組合せ秤２の故障診断を実行するプラグラム（以下、「診断プログラム」という）は、図４のステップＳ１８の処理において起動できるように設定されている。

まず、図６のステップＳ１０３において、制御装置４０によりサンプリングされ、内部メモリに記憶された計量ホッパｋの計量値が、時系列的に読み出される。この計量ホッパｋの計量値の時系列データを用いて、以下のような故障診断がなされる。

ステップＳ２００では、計量ホッパｋの計量値の経時変化が、増加方向（例えば単調増加）にあるか否かが判定される。

「秤安定待時間」経過以降（計量タイミング）では、計量ホッパｋの計量値は、本来、時間変化に対して安定しているはずである。そうであるにもかかわらず、計量ホッパｋの計量値の経時変化が、増加方向にある場合、計量ホッパｋの計量値は、正常な状態とは言えない。この場合、計量ホッパｋに対応する供給ホッパｋのゲートの軸受け部や連結機構の損壊により、供給ホッパｋのゲートを閉めようとしても（図５に示す如く、計量タイミングでは、供給ホッパｋは閉っている）、供給ホッパｋのゲートの継続的な全開状態、または、継続的な半開状態、あるいは、不完全開閉状態に陥っている可能性がある。つまり、供給ホッパｋのゲートが故障してゲートの適切な開閉動作がなされない場合、計量タイミングであっても、供給ホッパｋから計量ホッパｋに被計量物品Ｐが供給され続けるので、計量ホッパｋの計量値の経時変化が、増加すると考えられる。

よって、計量ホッパｋの計量値の経時変化が、増加方向にある場合、診断プログラムは、ｋ番目の計量ホッパｋに対応するｋ番目の供給ホッパｋのゲートが故障していると診断して、ステップＳ２００からステップＳ２０１に進む。

ステップＳ２０１では、組合せ秤２の診断結果（ｋ番目の供給ホッパｋのゲートが故障）が、適宜の報知手段（例えば、図２に示した制御装置４０の操作設定表示器２７）により作業者に報知される。その後、ステップＳ２０９において、「組合せ秤停止フラグ」がＯＮにセットされ、組合せ秤２の故障診断の動作が終了する。なお、この「組合せ秤停止フラグ」は、図４のステップＳ２４において、図４のステップＳ２６の組合せ秤停止処理を実行するか否かの判定に用いられる。一方、計量ホッパｋの計量値の経時変化が、増加方向にない場合、診断プログラムは、ステップＳ２００からステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、計量ホッパｋの計量値の経時変化が、減少方向（例えば単調減少）にあるか否かが判定される。

上述のとおり、計量ホッパｋの計量値の経時変化が、減少方向にある場合についても、計量ホッパｋの計量値は、正常な状態とは言えない。この場合、計量ホッパｋのゲートの軸受け部や連結機構の損壊により、計量ホッパｋのゲートを閉めようとしても（図５に示す如く、計量タイミングでは、計量ホッパｋは閉っている）、計量ホッパｋのゲートの継続的な半開状態、または、不完全開閉状態に陥っている可能性がある。つまり、計量ホッパｋのゲートが故障してゲートの適切な開閉動作がなされない場合、計量タイミングであっても、計量ホッパｋから集合シュート２０に被計量物品Ｐが徐々に排出され続けるので、計量ホッパｋの計量値の経時変化が、減少すると考えられる。

よって、計量ホッパｋの計量値の経時変化が、減少方向にある場合、診断プログラムは、ｋ番目の計量ホッパｋのゲートが故障していると診断して、ステップＳ２０２からステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３では、組合せ秤２の診断結果（ｋ番目の計量ホッパｋのゲートが故障）が、適宜の報知手段（例えば、図２に示した制御装置４０の操作設定表示器２７）により作業者に報知される。その後、ステップＳ２０９において、「組合せ秤停止フラグ」がＯＮにセットされ、組合せ秤２の故障診断の動作が終了する。一方、計量ホッパｋの計量値の経時変化が、減少方向にない場合、診断プログラムは、ステップＳ２０２からステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、計量ホッパｋの計量値が、「０ｇ」付近であるか否かが判定される。

「秤安定待時間」経過以降（計量タイミング）では、計量ホッパｋ内には、被計量物品Ｐが供給されているので、計量ホッパｋの計量値は、「０ｇ」とはならないはずである。そうであるにもかかわらず、計量ホッパｋの計量値が、「０ｇ」付近であれば、計量ホッパｋの計量値は、正常な状態とは言えない。この場合、計量ホッパｋに対応する供給ホッパｋのゲートの軸受け部や連結機構の損壊により、「供給ホッパゲート開」（図５参照）において供給ホッパｋのゲートを開けようとしても、供給ホッパｋのゲートの継続的な全閉状態に陥っている可能性がある。また、計量ホッパｋのゲートの軸受け部や連結機構の損壊により、計量ホッパｋのゲートを閉めようとしても、計量ホッパｋのゲートの継続的な全開状態に陥っている可能性もある。また、直進フィーダｋの故障により、「直進フィーダＯＮ」（図５参照）において直進フィーダｋの作動不能状態に陥っている可能性もある。

つまり、供給ホッパｋのゲートが故障してゲートが全閉となった場合、または、直進フィーダｋが故障して直進フィーダｋが作動不能となった場合、計量ホッパｋに被計量物品Ｐを供給できないので、計量ホッパｋの計量値が「０ｇ」付近になると考えられる。また、計量ホッパｋのゲートが故障してゲートが全開となった場合、計量ホッパｋ内で被計量物品Ｐを保持できないので、計量ホッパｋの計量値が「０ｇ」付近になると考えられる。

但し、被計量物品Ｐの供給元である供給装置１が何等かの理由により故障しても、直進フィーダｋに被計量物品Ｐを供給できないので、供給装置１における故障も考慮する必要がある。そこで、ステップＳ２０５において、トップコーン１３に被計量物品Ｐがあるか否かが判定される。例えば、診断プログラムが、レベルセンサ１２から出力されるレベル信号に基づいて、トップコーン１３上の被計量物品Ｐの有無を判定してもよい。また、診断プログラムが、メインフィーダ１４に内蔵された重量センサ（図示せず）から出力される重量信号に基づいて、トップコーン１３上の被計量物品Ｐの有無を判定してもよい。

そこで、計量ホッパｋの計量値の経時変化が、「０ｇ」付近である場合、診断プログラムは、ステップＳ２０４からステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、トップコーン１３上の被計量物品Ｐの有無が判定される。トップコーン１３上の被計量物品Ｐが存在する場合、診断プログラムは、ｋ番目の計量ホッパｋのゲート、または、ｋ番目の計量ホッパｋに対応するｋ番目の供給ホッパｋのゲート、あるいは、ｋ番目の計量ホッパｋに対応するｋ番目の直進フィーダｋが故障していると診断して、ステップＳ２０５からステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８では、組合せ秤２の診断結果（ｋ番目の計量ホッパｋのゲート、ｋ番目の供給ホッパｋのゲート、および、ｋ番目の直進フィーダｋのうちの何れかが故障）が、適宜の報知手段（例えば、図２に示した制御装置４０の操作設定表示器２７）により作業者に報知される。その後、ステップＳ２０９において、「組合せ秤停止フラグ」がＯＮにセットされ、組合せ秤２の故障診断の動作が終了する。

また、トップコーン１３上の被計量物品Ｐが存在しない場合、診断プログラムは、直進フィーダｋに被計量物品Ｐが供給されていないと診断して（例えば、供給装置１の故障と診断して）、ステップＳ２０５からステップＳ２０９に進む。その後、ステップＳ２０９において、「組合せ秤停止フラグ」がＯＮにセットされ、組合せ秤２の故障診断の動作が終了する。一方、計量ホッパｋの計量値の経時変化が、「０ｇ」付近でない場合、診断プログラムは、ステップＳ２０４からステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６では、計量ホッパｋの計量値が、所定の基準重量以上の過量であるか否かが判定される。この基準重量として、例えば、計量ホッパｋに投入される通常の被計量物品Ｐの合計重量の２倍程度を設定するとよい。

計量ホッパｋ内の被計量物品Ｐは、１計量サイクル毎に、集合シュート２０に排出されるので、秤安定待時間」経過以降（計量タイミング）では、本来、計量ホッパｋの計量値は、通常の被計量物品Ｐの合計重量から大きく逸れて過量とはならないはずである。そうであるにもかかわらず、計量ホッパｋの計量値が、過量（例えば、通常の被計量物品Ｐの合計重量の２倍以上）であれば、計量ホッパｋの計量値は、正常な状態とは言えない。この場合、計量ホッパｋのゲートの軸受け部や連結機構の損壊により、「計量ホッパゲート開」（図５参照）において計量ホッパｋのゲートを開けようとしても、計量ホッパｋのゲートの継続的な全閉状態に陥っている可能性がある。つまり、計量ホッパｋのゲートが故障してゲートが全閉となった場合、計量ホッパｋから集合シュート２０に被計量物品Ｐを排出できない。このため、計量ホッパＫにおいて、先発の被計量物品Ｐと後続の被計量物品Ｐとが合算されるので、計量ホッパｋの計量値が過量になると考えられる。

よって、計量ホッパｋの計量値が過量の場合、診断プログラムは、ｋ番目の計量ホッパｋのゲートが故障していると診断して、ステップＳ２０６からステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７では、組合せ秤２の診断結果（ｋ番目の計量ホッパｋのゲートが故障）が、適宜の報知手段（例えば、図２に示した制御装置４０の操作設定表示器２７）により作業者に報知される。その後、ステップＳ２０９において、「組合せ秤停止フラグ」がＯＮにセットされ、組合せ秤２の故障診断の動作が終了する。一方、計量ホッパｋの計量値が過量でない場合、診断プログラムは、組合せ秤２が故障していないと診断して、ステップＳ２０９での「組合せ停止フラグ」をＯＮにセットすることなく、組合せ秤２の故障診断を終える。

以上に述べたとおり、本実施形態の生産システム１００の組合せ秤２は、ｎ個（ｎは２以上の整数）の供給ホッパ１７₁〜_nと、供給ホッパ１７₁〜_n毎に対応して配され、供給ホッパ１７₁〜_nから供給される被計量物品Ｐの重量を計量するｎ個の計量ホッパ１８₁〜_nと、計量ホッパ１８₁〜_n毎に対応して配され、計量ホッパ１８₁〜_n内の被計量物品Ｐの重量を検知できるｎ個のロードセル１９₁〜_nと、を有している。

この組合せ秤２では、組合せ秤２の「秤安定待時間」経過以後の計量タイミングにおいて、ロードセル１９₁〜_nにおける被計量物品Ｐの合計重量が所定の重量範囲となる計量ホッパ１８₁〜_nの組合せを選択する組合せ処理が実行され、選択された計量ホッパ１８₁〜_n内の被計量物品Ｐが、組合せ物品として外部に排出されている。また、本実施形態では、各種の検出装置により、組合せ物品の異常の有無が検出されている。この検出装置の例としては、本実施形態では、Ｘ線異物検出装置４と、重量選別機５と、包装機３と、がある。そして、組合せ秤２（制御装置４０）が、検出装置からの検出信号を受信した場合、上述の計量タイミングにおいて、組合せ秤２の故障診断が実行される。

このようにして、組合せ秤２の故障診断を発動するタイミングが、Ｘ線異物検出装置４などの検出装置により出力される検出信号（異物検出信号など）を契機として適切に設定されているので、組合せ秤２のホッパなどの故障を速やかに検出できる。よって、組合せ秤２の早期復帰が可能になり、組合せ秤２の歩留向上や効率化を図れる。

例えば、上述のとおり、ｋ番目（ｋは１以上、ｎ以下の整数）の計量ホッパｋの計量値が、サンプル回数分サンプリングされ、かつ、サンプリングされた計量値の経時変化が、増加方向にある場合、ｋ番目の計量ホッパｋに対応するｋ番目の供給ホッパｋのゲートの開閉に何等かの不都合が生じ、当該ゲートが故障していると診断される。

これにより、組合せ秤２の供給ホッパ１７₁〜_nのゲート故障を速やかに検出できるので、組合せ秤２の供給ホッパ１７₁〜_nの早期復帰が可能になる。

また、サンプリングされた計量値の経時変化が、減少方向にある場合、または、サンプリングされた計量値が、所定の基準重量以上の過量である場合、ｋ番目の計量ホッパｋのゲートの開閉に何等かの不都合が生じ、当該ゲートが故障していると診断される。

これにより、組合せ秤２の計量ホッパ１８₁〜_nのゲート故障を速やかに検出できるので、組合せ秤２の計量ホッパ１８₁〜_nの早期復帰が可能になる。

また、本実施形態の組合せ秤２は、供給ホッパ１７₁〜_n毎に対応して配され、被計量物品Ｐを供給ホッパ１７₁〜_nに供給するｎ個の直進フィーダ１６₁〜_nを備えており、本実施形態では、以下の組合せ秤２の故障診断を行うこともできる。

上述のサンプリングされた計量値がゼロ付近であり、かつ、ｋ番目の計量ホッパに対応するｋ番目の直進フィーダｋに被計量物品Ｐが供給されている場合、ｋ番目の計量ホッパのゲート、ｋ番目の計量ホッパｋに対応するｋ番目の供給ホッパのゲート、または、ｋ番目の計量ホッパｋに対応するｋ番目の直進フィーダが、故障していると診断される。

これにより、組合せ秤２の故障（供給ホッパ１７₁〜_nのゲート、計量ホッパ１８₁〜_nのゲート、または、直進フィーダ１６₁〜_nの故障）を速やかに検出できるので、組合せ秤２の早期復帰が可能になる。

なお、上述のとおり、レベルセンサ１２から出力されるレベル信号やメインフィーダ１４に内蔵された重量センサから出力される重量信号に基づいて、トップコーン１３上の被計量物品Ｐの有無を判定でき、ひいては、ｋ番目の直進フィーダｋに被計量物品Ｐが供給されているか否かを把握することができる。また、ｋ番目の計量ホッパｋの両隣に位置する（ｋ＋１）番目の計量ホッパ（ｋ＋１）、または、（ｋ−１）番目の計量ホッパ（ｋ−１）の計量値を確認することにより、ｋ番目の直進フィーダｋに被計量物品Ｐが供給されているか否かを把握してもよい。
（変形例）
図８は、本発明の変形例による生産システムの構成例を示した模式図である。図９は、図８の生産システムの制御ブロック図である。

上述の実施形態の生産システム１００では、組合せ物品の異常を検出可能な検出装置の例として、Ｘ線異物検出装置４、重量選別機５、および、包装機３を例示した。本変形例の生産システム１１０では、図９に示すように、Ｘ線異物検出装置４に代えて、組合せ物品中の金属を検出できる金属検出装置７が用いられている。

そこで、検出装置の一例として金属検出装置７を用いる場合の生産システム１１０の制御内容について述べる。なお、本変形例による生産システム１１０の他の構成や動作は、上述の実施形態の生産システム１００の構成や動作と同じであるため、これらの説明は省略する。

図９に示すように、金属検出装置７において、組合せ物品（包装品）中に何等かの金属が検出された場合、金属検出装置７から組合せ秤２の制御装置４０に「金属検出信号」が送信される。この場合、制御装置４０（ＣＰＵ２６）は、金属検出装置７から出力された「金属検出信号」を、組合せ秤２での被計量物品Ｐの組合せ処理の異常を知らせる検出信号として、この信号を基に、組合せ秤２の組合せ処理を一時的に中断させたうえで、上述の組合せ秤２の故障診断を実行する。なお、金属検出装置７は、図９に示すように、「金属検出信号」を、重量選別機５を経由して振分装置６にも送信する。これにより、金属を含んだ包装品は、振分装置６により生産ライン上から適切に排除される。

本発明によれば、組合せ秤の故障診断を発動するタイミングを適切に設定することにより、組合せ秤のホッパなどの故障を速やかに検出して、組合せ秤の歩留向上や効率化を図れる。よって、本発明は、適量の被計量物品の組合せを求める組合せ秤を有する生産システムに有用である。

本発明の実施形態による生産システムの構成例を示した模式図である。 図１の生産システムの物品供給系の構成例を示した模式図である。 図１の生産システムの制御ブロック図である。 本発明の実施形態の生産システムの動作を示したフローチャートである。 組合せ秤の運転サイクル例を示したタイミング図である。 図４のステップＳ１７における計量ホッパの計量値サンプリング動作を示したフローチャートである。 図４のステップＳ１８における組合せ秤の故障診断の動作を示したフローチャートである。 本発明の変形例による生産システムの構成例を示した模式図である。 図８の生産システムの制御ブロック図である。

符号の説明

１ 供給装置
２ 組合せ秤
３ 包装機
４ Ｘ線異物検出装置
５ 重量選別機
６ 振分装置
７ 金属検出装置
８、９ 搬送コンベヤ
１２ レベルセンサ
１３ トップコーン
１４ メインフィーダ
１５₁〜_n 直進フィーダパン
１６₁〜_n 直進フィーダ
１７₁〜_n 供給ホッパ
１８₁〜_n 計量ホッパ
１９₁〜_n ロードセル
２０ 集合シュート
２１ 集合ファンネル
２２ 振動制御回路
２３ Ａ／Ｄ変換回路
２４ ゲート駆動回路
２５ Ｉ／Ｏ回路
２６ ＣＰＵ
２７ 操作設定表示器
４０ 制御装置
１００、１１０ 生産システム
Ｐ 被計量物品

Claims (8)

1. ｎ個（ｎは２以上の整数）の供給ホッパ、前記供給ホッパ毎に対応して配され、前記供給ホッパから供給される被計量物品の重量を計量するｎ個の計量ホッパ、および、前記計量ホッパ毎に対応して配され、前記計量ホッパ内の前記被計量物品の重量を検知できるｎ個の計量センサを有しており、前記被計量物品が前記供給ホッパから前記計量ホッパに投入されてから一定時間以後の計量タイミングにおいて、前記計量センサにおける前記被計量物品の合計重量が所定の重量範囲となる前記計量ホッパの組合せを選択する組合せ処理を実行するとともに、前記選択された計量ホッパ内の前記被計量物品を組合せ物品として外部に排出する組合せ秤と、
   前記組合せ物品の異常を検出可能な検出装置と、
   を備え、
   前記組合せ秤が前記検出装置からの検出信号を受信した場合、前記計量タイミングにおいて、前記組合せ秤の故障診断が実行される生産システム。
2. 前記故障診断において、ｋ番目（ｋは１以上、ｎ以下の整数）の計量ホッパの計量値が、所定のサンプル回数分、サンプリングされ、かつ、前記サンプリングされた計量値の経時変化が増加方向にある場合、前記ｋ番目の計量ホッパに対応するｋ番目の供給ホッパが故障していると診断される請求項１記載の生産システム。
3. 前記故障診断において、ｋ番目（ｋは１以上、ｎ以下の整数）の計量ホッパの計量値が、所定のサンプル回数分、サンプリングされ、かつ、前記サンプリングされた計量値の経時変化が減少方向にある場合、または、前記サンプリングされた計量値が、所定の基準重量以上の過量である場合、前記ｋ番目の計量ホッパが故障していると診断される請求項１記載の生産システム。
4. 前記組合せ秤は、前記供給ホッパ毎に対応して配され、前記被計量物品を前記供給ホッパに供給するｎ個の供給器を備え、
   前記故障診断において、ｋ番目（ｋは１以上、ｎ以下の整数）の計量ホッパの計量値が、所定のサンプル回数分、サンプリングされ、前記サンプリングされた計量値がゼロ付近であり、かつ、前記ｋ番目の計量ホッパに対応するｋ番目の前記供給器に前記被計量物品が供給されている場合、前記ｋ番目の計量ホッパ、前記ｋ番目の計量ホッパに対応するｋ番目の供給ホッパ、または、前記ｋ番目の供給器が、故障していると診断される請求項１記載の生産システム。
5. 前記検出装置は、前記組合せ物品中の異物を検出可能なＸ線異物検出装置であり、前記検出信号は、前記Ｘ線異物検出装置を用いて前記組合せ物品中に異物が検出された際に、前記Ｘ線異物検出装置から出力される信号である請求項１乃至４の何れかに記載の生産システム。
6. 前記検出装置は、前記組合せ物品中の金属を検出可能な金属検出装置であり、前記検出信号は、前記金属検出装置を用いて前記組合せ物品中に金属が検出された際に、前記金属検出装置から出力される信号である請求項１乃至４の何れかに記載の生産システム。
7. 前記検出装置は、前記組合せ物品の重量を検出可能な重量選別機であり、前記検出信号は、前記重量選別機を用いて所定の重量範囲外の前記組合せ物品が、所定の頻度で検出された際に、前記重量選別機から出力される信号である請求項１乃至４の何れかに記載の生産システム。
8. 前記検出装置は、前記組合せ物品を包装可能な包装機であり、前記検出信号は、前記包装機において前記組合せ物品のシール不良があった際に、前記包装機から出力される信号である請求項１乃至４の何れかに記載の生産システム。

Images