JP2010122041A - 組合せ計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送される物品がフィーダにおける流路に詰まるなどして物品の流れが止まったとしても、これを解消し、物品搬送を正常状態に回復できる組合せ計量装置を得る。
【解決手段】搬送される物品がフィーダ６−１〜６−Ｎにおけるトラフに貼り付く又は詰まるなどして物品の流れが止まった際、フィーダ６−１〜６−Ｎの振幅を、振幅制御手段２１における強振モードによって、通常の物品搬送を行う際の振幅強度よりも一時的に強める制御を行って、該物品に強い振動を与え、該物品の上記トラフからの剥離又は上記トラフ内での詰まりを解消する。
【選択図】図１

Description

本発明は、計量を高速かつ高精度に行うのに適している組合せ計量装置に関する。

従来から、組合せ計量装置は公知となっている。例えば、下記特許文献１に開示された組合せ計量システムにおける組合せ計量装置がある。この組合せ計量装置は、複数の計量ホッパが配置され、これら計量ホッパに投入された物品の重量の組合せ演算を行い、許容範囲内の組合せ重量となる計量ホッパを選択する計量装置と、この計量装置に物品を供給する供給装置とを備えたものであって、上記供給装置から供給された物品を複数経路に分散させながら搬送して計量ホッパに供給するフィーダと、各計量ホッパ内の物品の重量の増減に応じて、フィーダの搬送量を調整する送力調整手段と、この送力調整手段による搬送量の調整にもかかわらず、計量ホッパに投入された物品の重量の変化が小さいとき、上記供給装置の供給量を制御する供給量制御手段とを備えたものである。

特開平７−３１１０７７号公報

特許文献１に代表される組合せ計量装置においては、例えば、図５に示したように、底板部５０ａと、底板部５０ａの側部に設けられた側板５０ｂ、５０ｃとを有しているトラフ５０が物品搬送装置であるフィーダに用いられている。このようなトラフ５０を用いると、搬送される物品及びその性状によっては、例えば、（ａ）底板部５０ａ、側板５０ｂ、５０ｃのいずれかの内面に貼り付く、又は、（ｂ）底板部５０ａ、側板５０ｂ、５０ｃに囲まれたトラフ５０内に複数の物品が凝集するなどして、後から搬送されてきた物品が、順次、トラフ５０内に詰まり、流れが止まってしまうという場合があった。

そこで、本発明の目的は、搬送される物品がフィーダにおける流路に詰まるなどして物品の流れが止まったとしても、これを解消し、物品搬送を正常状態に回復できる組合せ計量装置を提供することである。

（１） 本発明は、供給された物品を複数経路に分散させる分散部と、前記複数経路の下流にそれぞれ設けられ、前記物品を受け取って、さらに下流側に搬送する複数のフィーダと、前記複数のフィーダの下流にそれぞれ設けられ、前記複数のフィーダそれぞれから搬送された物品を計量する複数の計量部とを備え、前記複数の計量部によって得られた計量値を組合せ計量する組合せ計量装置であって、前記複数の計量部によって得られた各計量値に基づき、対応する前記フィーダの振幅の制御を、所定の振幅に制御する基本モード、又は、前記基本モードの振幅より強める制御をする強振モードで行う振幅制御手段を備えているものである。

上記（１）の構成によれば、搬送される物品がフィーダの流路に詰まるなどして流れが止まったとしても、前記振幅制御手段における強振モードが発動することにより、上記詰まりを解消し、物品搬送を正常状態に回復できる組合せ計量装置を提供できる。また、前後ラインの各部の停止などによる物品の供給不足によって、物品の搬送間隔が大きくなり、前記振幅制御手段における基本モードでは物品搬送に時間がかかりすぎるときなどに、前記強振モードを発動させることで、物品を速く搬送させることも可能である。

（２） 上記（１）の組合せ計量装置においては、前記振幅制御手段において、前記強振モードにおける少なくとも初回の振幅を所定の振幅より強める制御を行うことが好ましい。

上記（２）の構成によれば、装置の始動時又は再開時などに、上記（１）の効果を確実に奏することができる。その結果として、早期に、物品の詰まりなどを解消することができ、物品搬送の効率が従来よりも高い組合せ計量装置を提供できる。

（３） 上記（２）の組合せ計量装置においては、前記強振モードにおいて強める振幅の回数が複数回の場合、前記振幅に強弱をつけることが好ましい。

上記（３）の構成によれば、詰まるなどした物品への振動の伝動に変化をつけることができるので、より早期に且つ確実に上記（１）の効果を奏することができる。

（４） 上記（１）の組合せ計量装置においては、前記分散部が、前記振幅制御手段の前記基本モード又は前記強振モードによって、振幅の強度を制御されるフィーダであることが好ましい。

上記（４）の構成によれば、前記分散部がフィーダである場合において、該フィーダに物品が付着するようなことがあっても、該物品を剥離し、物品搬送を正常状態に回復させることが可能な組合せ計量装置を提供できる。

以下、図面を用いて、本発明の実施形態に係る組合せ計量装置について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る組合せ計量装置の概略構成図である。

図１に示される組合せ計量装置１００００は、供給装置（例えば、コンベヤ）１から物品が供給される供給シュート２と、分散フィーダ４と、フィーダ６−１〜６−Ｎからなる放射フィーダと、プールホッパ８−１〜８−Ｎと、計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎと、本体に内蔵された重量検出器（ロードセル）１２−１〜１２−Ｎと、排出シュート１４と、架台１６と、制御装置２０とを備えているものである。なお、供給装置１は、ベルトコンベヤまたは振動トラフのような供給機１ａとモータまたは加振機のような駆動機１ｂとからなる。また、物品の例としては、グミゼリー、冷凍された物（エビなど）、ボイルされた野菜などが挙げられるが、これらに限られない。

分散フィーダ４は、所定の振動時間・振幅により、供給シュート２によって中央に集められた計量対象の物品を周方向に分散しながら径方向に搬送し、複数のフィーダ６−１〜６−Ｎに分散供給するものである。なお、Ｗは分散フィーダ４の計量器である。

フィーダ６−１〜６−Ｎのそれぞれは、所定の振動時間・振幅により、分散フィーダ４によって供給された物品を、対応するプールホッパ８−１〜８−Ｎのそれぞれに搬送するものである。また、フィーダ６−１〜６−Ｎのそれぞれは、図５に示したものと同構成のトラフを有しているとともに、分散フィーダ４を中心として放射状に配設されている。

プールホッパ８−１〜８−Ｎのそれぞれは、計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎに排出するための排出ゲート１８−１〜１８−Ｎを有している。また、プールホッパ８−１〜８−Ｎのそれぞれは、フィーダ６−１〜６−Ｎのそれぞれに対応するように所定の円周上に配設されている。

計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎのそれぞれは、重量検出器１２−１〜１２−Ｎに排出するための排出ゲート１９−１〜１９−Ｎを有している。また、計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎのそれぞれは、プールホッパ８−１〜８−Ｎのそれぞれに対応するように所定の円周上に配設されている。

重量検出器１２−１〜１２−Ｎは、プールホッパ８−１〜８−Ｎのそれぞれに投入された物品の重量、及び、プールホッパ８−１〜８−Ｎのそれぞれから対応する計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎのそれぞれに投入された物品の重量を計測し、重力検出信号を出力することができるものである。なお、重量検出器１２−１〜１２−Ｎは、計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎにそれぞれが対応するように所定の円周上に配設されている。

制御装置２０は、組合せ計量装置１００の各種の制御を行う部位であって、重量検出器１２−１〜１２−Ｎによって得られた各計量値に基づき、対応するフィーダ６−１〜６−Ｎの振幅を、（ａ）通常の物品搬送を行う所定の振幅強度に制御する基本モード、又は、（ｂ）基本モードの振幅より強める制御を行う強振モード、に適宜変更することができる振幅制御手段２１を有している。なお、上記所定の振幅とは、各計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎ内の物品の重量の増減に応じて、分散フィーダ４及びフィーダ６−１〜６−Ｎの振動時間・振幅を調整することにより、物品の搬送量を適切に調節することができる振幅をいう。

ここで、例えば、フィーダ６−１〜６−Ｎにおける物品の詰まり又は貼り付きを解消する場合において、上記強振モードにおける振幅の強度は、上記基本モードにおける振幅の１．２倍〜２倍程度とすることが好ましい。これにより、貼り付いた物品の剥離又は凝集して詰まった物品の詰まりを解消することができるとともに、物品がフィーダ６−１〜６−Ｎのトラフから飛び出してしまわないようにすることができる。また、変形例として、振幅制御手段２１においては、（１）上記強振モードを所定時間継続した後、元の所定の振幅に戻すような制御、又は、（２）装置の運転を開始又は再開する際に、フィーダ６−１〜６−Ｎの振幅を、上記所定の振幅よりも強めるような制御、を行ってもよい。さらに、振幅制御手段２１は、重量検出器１２−１〜１２−Ｎによって得られた各計量値に基づき、分散フィーダ４の振幅を通常の物品搬送時の振幅に制御したり、通常の物品搬送時の振幅より強めるように制御したりできるものであってもよい。

なお、図示しないが、制御装置２０においては、各計量ホッパの重量検出器１２−１〜１２−Ｎの計量信号と投入目標値とのずれの調整が、振幅制御手段２１による振幅の調整の限界を越える場合、供給装置１から分散フィーダ４への供給量を制御して、各計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎに所望の供給量を自動的に得ることができる供給量制御手段を有しているものであってもよい。

次に、組合せ計量装置１００の動作の詳細について説明する。まず、供給装置１から送られた計量対象の物品は、供給シュート２を介して分散フィーダ４の中央に集められる。そして、これらの物品は、分散フィーダ４の所定の振動時間・振幅により、周方向に分散されながら径方向に搬送され、放射状に配設された複数のフィーダ６−１〜６−Ｎに分散供給される。この分散供給された物品は、振幅制御手段２１における基本モードによってフィーダ６−１〜６−Ｎの所定の振動時間・振幅に制御されることにより、フィーダ６−１〜６−Ｎのそれぞれに対応するプールホッパ８−１〜８−Ｎに送られる。

続いて、プールホッパ８−１〜８−Ｎのそれぞれにおいて、物品は計量動作に合わせて一時的にプールされた後、対応する排出ゲート１８−１〜１８−Ｎが必要に応じて開放されて、さらに対応する計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎに投入される。重量検出器１２−１〜１２−Ｎは、対応するプールホッパ８−１〜８−Ｎ及び計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎに投入された物品の重量を計測して重量検出信号を出力する。制御装置２０における振幅制御手段２１は、各プールホッパ８−１〜８−Ｎ及び各計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎ内の物品の重量の増減に応じて、分散フィーダ４、フィーダ６−１〜６−Ｎの振動時間・振幅を調整することにより、物品の搬送量を調節する。重量が計測された物品は、組合せ演算され、許容範囲内の組合せ重量となる計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎが選択されて、対応する排出ゲート１９−１〜１９−Ｎが開放され、排出シュート１４から排出される。

このように、通常、制御装置２０における振幅制御手段２１は基本モードを発動させ、各計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎ内の物品の重量の増減に応じて、分散フィーダ４、フィーダ６−１〜６−Ｎの搬送量を調整し、各計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎ内の物品の重量を一定値に保つように作動する。しかし、ときには、フィーダ６−１〜６−Ｎのトラフに物品が貼り付く若しくは供給過多・供給の不均一によって凝集するなどして詰まる、又は、物品が分散フィーダ４に付着したままとなり、計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎへ所定量の物品を搬送できなくなり、供給不足となって、プールホッパ８−１〜８−Ｎ及び計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎが空になることがある。このような場合、振幅制御手段２１は、所定の処理を経て自動的に強振モードを実行する。以下、振幅制御手段２１の動作についての一例を、図２及び図３のフローチャートを用いて説明する。

まず、図２に示すように、重量検出器１２−１〜１２−Ｎによって、プールホッパ８−１〜８−Ｎ及び計量ホッパ１０−１〜１０−Ｎの計量を測定し、計量値が０でない場合（ステップＳ１：ＮＯ）は、最初に戻る。該計量値が０である場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）には、ステップＳ２に進む。該計量を３回継続して行った際、該計量値が３回連続で０である場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）には、ステップＳ３に進む。一度でも該計量値が０でなくなった場合（ステップＳ２：ＮＯ）には、最初に戻る。

ステップ３においては、図３に示すように、強振モードへの移行及び制御の処理が行われる。まず、フィーダ６−１〜６−Ｎのそれぞれのトラフ内の先端部（プールホッパ側）に物品があるかどうかが判定される。該判定には、例えば、ＣＣＤカメラなど又は光電セルを用いたような撮像装置、及び、該撮像装置から得た画像を認識して判定する第１の判定手段（図示せず）を用いてなされるが、必ずしもこれに限られない。該判定手段によってトラフ内の先端部（プールホッパ側）に物品がないと判定された場合（ステップＡ１：ＮＯ）は、該当するフィーダのトラフの振幅の最大強度を基本モードの１．２倍にして、該振幅の振動時間を所定時間行うことを選択し（ステップＡ２）、選択された振幅及び振動時間で、フィーダ６−１〜６−Ｎのトラフのうち該当するものを強振させる処理を行う（ステップＡ３）。これにより、基本モード時に比べて、トラフ内の先端部に不足している物品を速く供給することができる。

上記第１の判定手段によってトラフ内の先端部（プールホッパ側）に物品が有ると判定された場合は、ステップＡ４に進む（ステップＡ１：ＮＯ）。ステップＡ４においては、物品がトラフに貼り付きやすいものであるかどうかが判定される。該判定は、上記判定手段によって物品の種類を特定し、該物品の種類が、制御装置２０内に組み込まれた第２の判定手段（図示せず）によって、予め、トラフに貼り付きやすいものであると規定された物品の種類に合致するかどうかで判定する。物品がトラフに貼り付きやすいものであると判定された場合（ステップＡ４：ＹＥＳ）には、振幅の最大強度を１．５倍にすることを選択し（ステップＡ５）、物品がトラフに貼り付きやすいものであると判定された場合（ステップＡ４：ＮＯ）には、振幅の最大強度を１．２倍にすることを選択し（ステップＡ６）、ステップＡ７に進む。

ステップＡ７においては、振幅のパターン、該パターンに合わせた振幅強度、及び、該パターンの繰り返し回数（１回でも可）を選択する。なお、振幅のパターン及び該パターンに合わせた振幅強度の例としては、（ａ）初回のみ（図４（ａ）参照。振幅強度の選択例：基本モードの１．２倍の振幅強度）、（ｂ）（ａ）の複数回の繰り返し（図４（ｂ）参照。）、（ｃ）強弱のみ（図４（ｃ）参照。振幅強度の選択例：「強」が基本モードの１．２倍の振幅強度、「弱」が基本モードの１．１倍の振幅強度）、（ｄ）（ｃ）の複数回繰り返し（図４（ｄ）参照。）、などが挙げられる。また、これらの振幅のパターン及び該パターンに合わせた振幅強度の選択は、上記第２の判定手段を用いて特定した物品に合わせて選択することができる。このようにしてステップＡ５〜Ａ７において選択された振幅強度、振動時間、振幅パターンで、フィーダ６−１〜６−Ｎのトラフのうち該当するものを強振させる処理を行い（ステップＡ８）、終了する。そして、基本モードに移行する処理を行い（図２のステップＳ４）、最初に戻る。

上述したように、振幅制御手段２１の一連の動作についての一例を図２及び図３を用いて示したが、これに限られず、以下のような各変形も可能である。例えば、図２におけるステップＳ１においては、計量ホッパのみの計量値を検出し、該計量値が０かどうかを判定するだけのものであってもよい。

また、図３におけるステップＡ１〜Ａ３を行わずに、ステップＡ４から処理を行うものであってもよい。他に、図３のフローチャートにおいて、ステップＡ４〜Ａ６のみを抜いて、ステップＡ１からステップＡ７に直接移行するものであってもよい。ただし、このとき、ステップＡ７のために、最大強度を予め決定しておく必要がある。

また、ステップＡ５及びステップＡ６における振幅の最大強度の強さ設定は、必要に応じて変更してよい。例えば、上記第１の判定手段で得られた物品の情報から、該物品の重量を推定して、適宜変更できるものであってもよい。

また、図３のフローチャートにおいて、ステップＡ７のないものであってもよい。ただし、このとき、ステップＡ８のために、予め振幅強度を設定しておく必要がある。また、ステップＡ８は、設定された振幅強度で該当するトラフを強振させる処理を行うものに変更する必要がある。

また、ステップＡ７においては、振幅のパターンの繰り返し回数を選択できることしたが、該選択の代わりに、振動時間の長さを選択できるものとしてもよい。または、振幅のパターンの繰り返し回数及び振動時間の長さを両方選択できるものとしてもよい。

上記構成の本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。すなわち、搬送される物品がフィーダ６−１〜６−Ｎの流路（トラフ）に詰まるなどして流れが止まったとしても、振幅制御手段２１における強振モードが発動することにより、上記詰まりを解消し、物品搬送を正常状態に回復できる組合せ計量装置１００を提供できる。

また、強振モードにおける少なくとも初回の振幅を所定の振幅より強める制御を行っているので、装置の始動時又は再開時などに、上記効果を確実に奏することができる。その結果として、早期に、物品の詰まりなどを解消することができ、物品搬送の効率が従来よりも高い組合せ計量装置１００を提供できる。

さらに、前記強振モードにおいて強める振幅の回数が複数回の場合、前記振幅に強弱をつけることで、詰まるなどした物品への振動の伝動に変化をつけることができるので、より早期に且つ確実に上記効果を奏することができる。

なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態又は変形例に限定されるものではない。例えば、分散フィーダ４は、中心を軸として回転する回転部材であってもよい。

また、分散フィーダ４は、振幅制御手段２１の強振モードによって、フィーダ６−１〜６−Ｎと同様に、振幅（の強度及び振動時間など）を制御されるものであってもよい。これにより、分散フィーダ４に物品が付着するようなことがあっても、該物品を剥離し、物品搬送を正常状態に回復させることが可能な組合せ計量装置１００を提供できる。

本発明の実施形態に係る組合せ計量装置の概略構成図である。 図１の組合せ計量装置における振幅制御手段の動作を示すフローチャートである。 図２における強振モードへの移行及び制御ルーチンを示すフローチャートである。 図３におけるステップＡ７で選択される振幅のパターンの例を示す図である。 一般的な組合せ計量装置におけるフィーダに用いられるトラフの斜視図である。

符号の説明

１ 供給装置
１ａ 供給機
１ｂ 駆動機
２ 供給シュート
４ 分散フィーダ
６−１〜６−Ｎ フィーダ
８−１〜８−Ｎ プールホッパ
１０−１〜１０−Ｎ 計量ホッパ
１２−１〜１２−Ｎ 重量検出器
１４ 排出シュート
１６ 架台
１８−１〜１８−Ｎ、１９−１〜１９−Ｎ 排出ゲート
２０ 制御装置
２１ 振幅制御手段
５０ トラフ
５０ａ 底板部
５０ｂ、５０ｃ 側板
１００ 組合せ計量装置

Claims (5)

1. 供給された物品を複数経路に分散させる分散部と、
   前記複数経路の下流にそれぞれ設けられ、前記物品を受け取って、さらに下流側に搬送する複数のフィーダと、
   前記複数のフィーダの下流にそれぞれ設けられ、前記複数のフィーダそれぞれから搬送された物品を計量する複数の計量部とを備え、
   前記複数の計量部によって得られた計量値を組合せ計量する組合せ計量装置であって、
   前記複数の計量部によって得られた各計量値に基づき、対応する前記フィーダの振幅の制御を、所定の振幅に制御する基本モード、又は、前記基本モードの振幅より強める制御をする強振モードで行う振幅制御手段を備えていることを特徴とする組合せ計量装置。
2. 前記振幅制御手段において、前記強振モードにおける少なくとも初回の振幅を所定の振幅より強める制御を行うことを特徴とする請求項１記載の組合せ計量装置。
3. 前記強振モードにおいて強める振幅の回数が複数回の場合、前記振幅に強弱をつけることを特徴とする請求項２記載の組合せ計量装置。
4. 運転を開始又は再開する際に、前記振幅制御手段において強振モードが発動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。
5. 前記分散部が、前記振幅制御手段の前記基本モード又は前記強振モードによって、振幅の強度を制御されるフィーダであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の組合せ計量装置。