JP2010247101A

JP2010247101A - 重量選別機

Info

Publication number: JP2010247101A
Application number: JP2009100591A
Authority: JP
Inventors: Toshio Ochi; 敏雄越智
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2009-04-17
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2029-04-17
Also published as: JP5534706B2

Abstract

【課題】各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を予測し、その予測した比率を表示することが可能になる重量選別機を提供する。
【解決手段】被計量物の重量を計量し、それぞれ設定される境界値によって区分される重量範囲ごとに定めた複数の重量ランクのうち被計量物の重量が該当する重量ランクに被計量物を選別する重量選別機であって、重量選別の本稼働の前段階において複数の被計量物の各々の重量が順次計量されたときに複数の被計量物の重量の標準偏差と平均値とを算出し、この標準偏差と平均値とを持つ正規分布に従う複数の模擬重量値を生成し、各々の模擬重量値の該当する重量ランクを判定し、模擬重量値の全個数に対する各重量ランクに該当する模擬重量値の個数の比率を算出する制御装置１６と、制御装置１６により算出される各重量ランクに該当する模擬重量値の個数の比率を表示する操作表示器１５とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、被計量物をその重量に応じた重量ランクに選別する重量選別機に関する。

農水産物等の物品である被計量物は、例えば、同一種類のものであって、重量が略等しいものを所定重量ずつ箱詰めして、この箱詰めされた状態で取引されている。このように、被計量物を所定重量ずつ箱詰めする際には、振分け装置を備えた重量選別機が使用されている。このような重量選別機は、例えば、夫々異なる重量範囲ごとに定められる所定数の重量ランクが予め設定されており、被計量物の重量を順次計量して各計量値に該当する重量ランクを判定することができるものであり、重量ランクが判定された各被計量物は、振分け装置によって重量ランク毎に予め定められた位置へ振り分けられる。

また、特許文献１に記載の重量選別機では、各重量ランクごとに目標重量値を設定し、それぞれの重量ランクに選別される被計量物の平均重量値を、それぞれの重量ランクの目標重量値と一致又は略一致させることができる各重量ランクの重量範囲を定める境界重量値を算出して設定するように構成されている。この構成により、各重量ランクに選別され、１箱に箱詰めされる被計量物の合計重量及び合計個数を予め定めた重量及び個数とすることができる。

特開平１１−３３３３８４号公報

一方、使用者は、被計量物の総数あるいは総数の概数がわかっている場合に、各重量ランクに選別される被計量物の個数、あるいは被計量物の総数に対する各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を予め知りたい場合がある。

例えば、農産物、魚介類等の単体の被計量物を、大、中、小の重量ランクに選別する際に、中の重量ランクの被計量物を多くして所望個数確保したい場合など、特定の重量ランクに選別される被計量物を所望個数確保したい場合がある。このような場合、従来は、使用者の勘を頼りに各重量ランクの重量範囲を定める境界値を決めていた。しかしこの場合、使用者の経験にも左右されるが、いずれにしても被計量物の重量分布が不明であるため、特定の重量ランクに選別される被計量物を所望個数確保するために適正な境界値を設定することは容易ではない。そして、特定の重量ランクに選別される被計量物が所望個数得られないときには、重量ランクの境界値を再度変更して再計量しなければならず、計量時間が大幅に増加する。

使用者は、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を予め知ることができれば、各重量ランクに選別される被計量物の個数も容易に算出でき、例えば特定の重量ランクに選別される被計量物を所望個数確保するために重量ランクの境界値を適正な値に設定することが容易になり、前述のように、重量ランクの境界値の変更を繰り返して再計量することもなくなり、計量時間の増加を防止することが可能になる。

また、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を所望の比率にすることができれば、例えば特定の重量ランクに選別される被計量物を所望個数確保することも可能になる。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を予測し、その予測した比率を表示することが可能になる重量選別機を提供することを目的としている。また、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を所望の比率にすることが可能になる重量選別機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る重量選別機は、被計量物の重量を計量し、それぞれ設定される境界値によって区分される重量範囲ごとに定めた複数の重量ランクのうち被計量物の重量が該当する重量ランクに被計量物を選別する重量選別機であって、重量選別の本稼働の前段階において複数の被計量物の各々の重量が順次計量されたときに前記複数の被計量物の重量の標準偏差と平均値とを算出する第１の重量分布情報算出手段と、前記第１の重量分布情報算出手段により算出される前記標準偏差と平均値とを持つ正規分布に従う複数の第１の模擬重量値を生成する第１の模擬重量値生成手段と、各々の前記第１の模擬重量値の該当する重量ランクを判定し、前記第１の模擬重量値の全個数に対する各重量ランクに該当する前記第１の模擬重量値の個数の比率を算出する第１の比率算出手段と、前記第１の比率算出手段により算出される前記各重量ランクに該当する前記第１の模擬重量値の個数の比率を表示する第１の比率表示手段とを備えている。

この構成によれば、重量選別の本稼働の前段階において、複数の被計量物の重量を計量し、その重量分布と同様の重量分布を持つ第１の模擬重量値を生成し、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を各重量ランクに該当する第１の模擬重量値の個数の比率として予測し、その予測した比率を表示することが可能になる。これにより、使用者は、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を予め知ることができ、被計量物の総数がわかっていれば各重量ランクに選別される被計量物の個数も容易に算出でき、例えば特定の重量ランクに選別される被計量物を所望個数確保するために重量ランクの境界値を適正な値に設定することが容易になる。

また、各重量ランクに対する所望の比率を入力する比率入力手段と、前記各重量ランクに該当する前記第１の模擬重量値の個数の比率を前記比率入力手段により入力される前記所望の比率にすることができる前記各重量ランクの重量範囲を定める境界値を算出する第１の境界値算出手段と、前記第１の境界値算出手段により算出される境界値を表示する境界値表示手段とをさらに備えていてもよい。

この構成によれば、重量選別の本稼働の前段階において、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を所望の比率にするための境界値を表示することが可能になる。

また、先に設定されている境界値に代えて前記境界値表示手段により表示される境界値に設定を変更する境界値変更手段をさらに備えていてもよい。

この構成によれば、重量選別の本稼働の前段階において、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を所望の比率にするための境界値を表示し、その境界値に設定を変更することが容易になる。

また、各重量ランクの重量範囲を定める境界値を入力する境界値入力手段と、先に設定されている境界値に代えて前記境界値入力手段により入力される前記境界値に設定を変更する境界値変更手段とをさらに備え、前記第１の比率算出手段は、前記境界値変更手段により変更された境界値によって定められる重量範囲に基づいて前記複数の第１の模擬重量値の該当する重量ランクを再度判定し、前記各重量ランクに該当する前記第１の模擬重量値の個数の比率を再度算出するように構成され、前記第１の比率表示手段は、前記第１の比率算出手段により再度算出された前記各重量ランクに該当する前記第１の模擬重量値の個数の比率を表示するように構成されていてもよい。

この構成によれば、重量選別の本稼働の前段階において、境界値を変更したときに、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を予測しなおして、その予測しなおした比率を表示することが可能になる。

また、重量選別の本稼働の段階において被計量物が第１の所定個数計量されるたびに直近に計量された第２の所定個数の被計量物の重量の標準偏差と平均値とを算出する第２の重量分布情報算出手段と、前記第２の重量分布情報算出手段により算出される前記標準偏差と平均値とを持つ正規分布に従う複数の第２の模擬重量値を生成する第２の模擬重量値生成手段と、各々の前記第２の模擬重量値の該当する重量ランクを判定し、前記第２の模擬重量値の全個数に対する各重量ランクに該当する前記第２の模擬重量値の個数の比率を算出する第２の比率算出手段と、前記第２の比率算出手段により算出される前記各重量ランクに該当する前記第２の模擬重量値の個数の比率を表示する第２の比率表示手段とをさらに備えていてもよい。

この構成によれば、重量選別の本稼働中において、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を、各重量ランクに該当する第２の模擬重量値の個数の比率として予測することにより、本稼動中に被計量物の重量分布が変わった場合でも、より正確な比率として予測でき、その予測した比率を表示することが可能になる。

また、各重量ランクに対する所望の比率を入力する比率入力手段と、重量選別の本稼働の段階において被計量物が第１の所定個数計量されるたびに直近に計量された第２の所定個数の被計量物の重量の標準偏差と平均値とを算出する第２の重量分布情報算出手段と、前記第２の重量分布情報算出手段により算出される前記標準偏差と平均値とを持つ正規分布に従う複数の第２の模擬重量値を生成する第２の模擬重量値生成手段と、各々の前記第２の模擬重量値の該当する重量ランクを判定し、前記第２の模擬重量値の全個数に対する各重量ランクに該当する前記第２の模擬重量値の個数の比率を算出する第２の比率算出手段と、前記各重量ランクに該当する前記第２の模擬重量値の個数の比率を前記比率入力手段により予め入力された前記所望の比率にすることができる前記各重量ランクの重量範囲を定める境界値を算出する第２の境界値算出手段と、先に設定されている境界値に代えて前記第２の境界値算出手段により算出される境界値に設定を変更する境界値変更手段とをさらに備えていてもよい。

この構成によれば、重量選別の本稼働中において、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を、各重量ランクに該当する第２の模擬重量値の個数の比率として予測することにより、本稼動中に被計量物の重量分布が変わった場合でも、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を所望の比率にすることが可能になる。これにより、被計量物の総数がわかっていれば、所望の比率を入力することにより各重量ランクに選別される被計量物の個数を所望の個数にすることができ、例えば特定の重量ランクに選別される被計量物を所望個数確保することが容易になる。

また、前記第２の模擬重量値生成手段は、前記第２の重量分布情報算出手段により算出される最新の標準偏差と平均値と、その直前に算出された標準偏差と平均値とが異なる場合にのみ、前記最新の標準偏差と平均値とを持つ正規分布に従う複数の第２の模擬重量値を生成するように構成されていてもよい。

また、本発明に係る重量選別機は、被計量物の重量を計量し、それぞれ設定される境界値によって区分される重量範囲ごとに定めた複数の重量ランクのうち被計量物の重量が該当する重量ランクに被計量物を選別する重量選別機であって、各重量ランクに対する所望の比率を入力する比率入力手段と、被計量物が第１の所定個数計量されるたびに直近に計量された第２の所定個数の被計量物の重量の標準偏差と平均値とを算出する重量分布情報算出手段と、前記重量分布情報算出手段により算出される前記標準偏差と平均値とを持つ正規分布に従う複数の模擬重量値を生成する模擬重量値生成手段と、各々の前記模擬重量値の該当する重量ランクを判定し、前記模擬重量値の全個数に対する各重量ランクに該当する前記模擬重量値の個数の比率を算出する比率算出手段と、前記各重量ランクに該当する前記模擬重量値の個数の比率を前記比率入力手段により予め入力された前記所望の比率にすることができる前記各重量ランクの重量範囲を定める境界値を算出する境界値算出手段と、先に設定されている境界値に代えて前記境界値算出手段により算出される境界値に設定を変更する境界値変更手段とを備えている。

この構成によれば、重量選別の本稼働中において、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を、各重量ランクに該当する模擬重量値の個数の比率として予測することにより、本稼動中に被計量物の重量分布が変わった場合でも、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を所望の比率にすることが可能になる。これにより、被計量物の総数がわかっていれば、所望の比率を入力することにより各重量ランクに選別される被計量物の個数を所望の個数にすることができ、例えば特定の重量ランクに選別される被計量物を所望個数確保することが容易になる。

また、前記模擬重量値生成手段は、前記重量分布情報算出手段により算出される最新の標準偏差と平均値と、その直前に算出された標準偏差と平均値とが異なる場合にのみ、前記最新の標準偏差と平均値とを持つ正規分布に従う複数の模擬重量値を生成するように構成されていてもよい。

また、前記第１の所定個数と前記第２の所定個数とが等しいように構成されていてもよい。

本発明は、以上に説明した構成を有し、重量選別機において、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を予測し、その予測した比率を表示することが可能になるという効果を奏する。また、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を所望の比率にすることが可能になるという効果を奏する。

（ａ）は、本発明の実施形態の重量選別機を上方から視た概略構成を示す模式図であり、（ｂ）は、同重量選別機を側方から視た概略構成を示す模式図である。本発明の実施形態の重量選別機の概略構成を示すブロック図である。本発明の実施形態において、操作表示器のスクリーンに表示される重量ランク境界値設定画面の一例を示す図である。本発明の実施形態において、アドレス順に応じて値の小さいものから順番に並ぶようにして記憶部の所定領域に格納した模擬重量値の一例を示す概念図である。本発明の実施形態において、模擬重量値をアドレス順に応じて値の小さいものから順番に並ぶように記憶部の所定領域に格納する処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態において、記憶部に記憶された模擬重量値の各々がどの重量ランクに該当するかを判定し、各重量ランクの個数を算出する処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態において、操作表示器のスクリーンに表示される重量ランク比率設定画面の一例を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１（ａ）は、本発明の実施形態の重量選別機を上方から視た概略構成を示す模式図であり、図１（ｂ）は、同重量選別機を側方から視た概略構成を示す模式図である。また、図２は、同重量選別機の概略構成を示すブロック図である。

この重量選別機は、例えば果物や魚介類等の農水産物等の被計量物を、所定数の重量ランクに選別するものである。

この重量選別機は、電装品収納ボックス５と、供給コンベヤ１と、ロードセル等からなる重量センサ４により支持された計量コンベヤ２と、振分アーム６〜９を備えた振分コンベヤ３と、操作表示器１５と、制御装置１６とを備えている。また、供給コンベヤ１側の計量コンベヤ２の端部には光電センサ等からなる物品検出センサ２０が設けられ、振分コンベヤ３の周囲には被計量物の収納箱１０〜１４が設けられている。

電装品収納ボックス５には、その前面の上部に操作表示器１５が嵌め込まれるようにして取り付けられ、内部に制御装置１６が収納されている。物品検出センサ２０の検出信号及び重量センサ４の計量信号は制御装置１６に入力される。制御装置１６は、重量センサ４及び物品検出センサ２０から得られるデータ等に基づいて、供給コンベヤ１、計量コンベヤ２、振分コンベヤ３、振分アーム６〜９を制御する。図２に示されるように、制御装置１６は、重量センサ４からのアナログ計量信号がＡ／Ｄ変換器１９によってデジタル計量信号に変換されて入力されることにより、計量コンベヤ２上の被計量物Ｗの重量を取得する。また、制御装置１６は、コンベヤ駆動回路１７を制御することにより、供給コンベヤ１、計量コンベヤ２及び振分コンベヤ３の駆動（動作）を制御し、振分アーム駆動回路１８を制御することにより、振分アーム６〜９の駆動（動作）を制御する。

重量選別の本稼働中において、供給コンベヤ１は、例えば図示されないコンベヤによって順次搬送されてくる被計量物Ｗを受け取り、計量コンベヤ２へ移送する。計量コンベヤ２は、供給コンベヤ１によって搬送されてくる被計量物Ｗを受け取り、振分コンベヤ３へ移送する。物品検出センサ２０の検出信号に基づいて、被計量物Ｗが計量コンベヤ２上の所定位置に移送されてきたときに重量センサ４によって被計量物Ｗの重量が計量される。

制御装置１６は、重量センサ４によって計量された被計量物Ｗの重量が、所定数の重量ランクのうちのどのランクに属するかを判定し、その判定結果に基づいて振分アーム駆動回路１８を介して振分アーム６〜９の駆動を制御する。ここでは、Ｓ（小）、Ｍ（中）、Ｌ（大）の３つの規格品の重量ランクと、規格外軽量品の重量ランク及び規格外重量品の重量ランクとからなる５つの重量ランクが設定されている。これらの重量ランクは、軽い方から、規格外軽量品、Ｓ規格品、Ｍ規格品、Ｌ規格品、規格外重量品の順になっている。例えば、規格外軽量品の重量ランクの重量範囲を１５０ｇ未満の範囲とし、Ｓ規格品の重量ランクの重量範囲を１５０ｇ以上、１８０ｇ未満の範囲とし、Ｍ規格品の重量ランクの重量範囲を１８０ｇ以上、２２０ｇ未満の範囲とし、Ｌ規格品の重量ランクの重量範囲を２２０ｇ以上、２５０ｇ以下の範囲とし、規格外重量品の重量ランクの重量範囲を２５０ｇを超える範囲とする場合には、各重量ランクの重量範囲を定める境界値（境界の重量値）を、１５０ｇ、１８０ｇ、２２０ｇ、２５０ｇとして設定すればよい。

そして、Ｓ規格品の重量ランクに属する被計量物Ｗは、振分アーム７が駆動されてＳ規格品収納箱１１へ収納される。同様に、Ｍ規格品の重量ランクに属する被計量物Ｗは、振分アーム８が駆動されてＭ規格品収納箱１２へ収納され、Ｌ規格品の重量ランクに属する被計量物Ｗは、振分アーム９が駆動されてＬ規格品収納箱１３へ収納される。また、規格外軽量品の重量ランクに属する被計量物Ｗは、振分アーム６が駆動されて規格外軽量品収納箱１０へ収納され、規格外重量品の重量ランクに属する被計量物Ｗは、いずれの振分アーム６〜９も駆動されず、規格外重量品収納箱１４へ収納される。

制御装置１６は、例えばマイクロコンピュータ等によって構成され、ＣＰＵ等からなる演算制御部１６ａと、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを有し、運転条件情報及び運転用プログラム等を記憶する記憶部１６ｂとを有している。そして、演算制御部１６ａが予め設定された運転条件情報を用いて運転用プログラムを実行することにより、制御装置１６は重量選別機の全体の動作制御を行う。

操作表示器１５は、例えばタッチパネルディスプレイ等を用いて構成され、重量選別機の操作およびその運転条件情報の設定等を行うための入力手段と、被計量物の重量値、集計データ等をスクリーン（ディスプレイ画面）に表示する表示手段とを備えている。

また、制御装置１６は、操作表示器１５からの信号を入力するとともに、操作表示器１５へ表示するデータ等の信号を出力する。

なお、制御装置１６は、前述の第１及び第２の重量分布情報算出手段、重量分布情報算出手段、第１及び第２の模擬重量値生成手段、模擬重量値生成手段、第１及び第２の比率算出手段、比率算出手段、第１及び第２の境界値算出手段、境界値算出手段、境界値変更手段等として機能する。また、操作表示器１５は、前述の第１及び第２の比率表示手段、境界値表示手段、境界値入力手段、比率入力手段等として機能する。

（重量選別の本稼働の前段階）
本実施形態では、重量選別の本稼働の前段階において、まず、各重量ランクの境界値を仮に設定し、重量選別の本稼働の前段階の運転を行い、複数個（例えば２０個以上）の被計量物の計量を順次行わせる。そして、制御装置１６は、重量センサ４によって順次計量される被計量物の重量値を取得し、このときに計量された複数個の被計量物の重量値の標準偏差と平均値とを算出する。

次に、制御装置１６は、算出した標準偏差と平均値とを持つ正規分布に従う模擬重量値を所定個数（例えば１００個）生成して記憶部１６ｂの所定領域に格納（記憶）する。

次に、制御装置１６は、各重量ランクに該当する模擬重量値の比率及び個数を求めて、それを操作表示器１５のスクリーンに表示させる。なお、各重量ランクに該当する模擬重量値の比率とは、生成した模擬重量値の全個数に対する各重量ランクに該当する模擬重量値の個数の割合（比率）のことであり、以下では、さらに略して、各重量ランクの比率ともいう。また、各重量ランクに該当する模擬重量値の個数のことを、略して、各重量ランクの個数ともいう。

以下では、重量選別の本稼働の前段階の操作及び運転等について詳細に説明する。

この重量選別機では、例えば、電源を投入すると、操作表示器１５のスクリーンに、メニュー画面（図示せず）が表示される。このメニュー画面には、例えば、「運転条件設定」のタッチキー、「自動運転」のタッチキーなどが表示されている。

操作者が「運転条件設定」のタッチキーにタッチすると、重量選別機の運転条件情報を設定するために用いられる運転条件設定画面（図示せず）が表示され、この画面中に表示される「重量ランク境界値設定」のタッチキーをタッチすると、例えば図３に示すような重量ランク境界値設定画面が表示される。

図３は、操作表示器１５のスクリーンに表示される重量ランク境界値設定画面５１の一例を示す図である。

この重量ランク境界値設定画面５１では、選別比率表示エリア５４に各重量ランクの比率が帯グラフ５５によって表示されている。また、その時のデータ数と第１〜第４境界値とが選別比率表示エリア５４の下に表示され、それらの表示値の部分はタッチキー５８〜６２になっている。各重量ランクの個数が、選別比率表示エリア５４内の帯グラフ５５の下に括弧書きで表示されている。図３の場合は、データ数が１００であるので、各重量ランクの比率（％）と個数とが同じ数値になっている。ここで、帯グラフ５５に代えて、他のグラフ、例えば円グラフを用いてもよいし、グラフを用いなくてもよい。

タッチキー５８〜６２の各々をタッチすると、テンキーの表示された小ウインドウが開き、そのテンキーをタッチして各タッチキー５８〜６２に表示される数値を入力（設定・変更）することができる。また、「運転」のタッチキー６５は運転のＯＮ（開始）／ＯＦＦ（停止）スイッチである。「復帰」のタッチキー６６にタッチすると本画面を呼び出した画面に戻る。なお、「基準個数」のタッチキー６３については後述する。

ここで、重量ランク境界値設定画面５１が電源投入後に最初に呼び出されたときには、選別比率表示エリア５４には例えば何も表示されていない。また、タッチキー５８〜６２にも何の値も表示されていない。そして、データ数設定用タッチキー５８をタッチし上記テンキーを用いてデータ数（ｎ）の値を入力するとともに、第１境界値設定用タッチキー５９、第２境界値設定用タッチキー６０、第３境界値設定用タッチキー６１、第４境界値設定用タッチキー６２の各々をタッチし上記テンキーを用いて境界値を入力する。そして、「運転」のタッチキー６５をタッチして重量選別機の運転を開始し、複数個（例えば２０個以上）の被計量物の計量を行わせ、「運転」のタッチキー６５を再度タッチして運転を停止させる。ここで計量された被計量物の重量値は記憶部１６ｂに記憶される。

次に、「予想値」選択タッチキー５３をタッチすると、制御装置１６は、上記計量された被計量物の重量値の標準偏差と平均値とを算出し、さらに、算出した標準偏差と平均値とを持つ正規分布に従う模擬重量値を所定個数（例えば１００個）生成し、各重量ランクに該当する模擬重量値の比率及び個数を求めて、操作表示器１５のスクリーンに表示させる。これにより、図３に示されるように、各重量ランクの比率及び個数とともに帯グラフ５５が選別比率表示エリア５４に表示される。

なお、「実測値」選択タッチキー５２と「予想値」選択タッチキー５３とは、選別比率表示エリア５４に表示するランク分け重量データが実測値によるものか、予想値（模擬重量値）によるものかの切り替えを行うためのタッチキーである。ここでは「予想値」が選択され、生成する模擬重量値に基づいて各重量ランクの比率が算出され、その比率に応じて選別比率表示エリア５４に帯グラフ５５が表示される。「実測値」を選択した場合は、計量した被計量物の重量値に基づいて各重量ランクの比率が算出され、その比率に応じて選別比率表示エリア５４に帯グラフ５５が表示される。この場合には、最新に計量したデータ数（タッチキー５８に表示された数値）分の被計量物の重量値に基づいて各重量ランクの比率を算出するように構成されている。

次に、模擬重量値生成のメカニズムについて説明する。農水産物の重量分布は正規分布していることが、一般的に知られている。正規分布は、次の（数１）の式で表される確率密度関数を持つ。

ここで、μは平均、σ² は分散である。この正規分布をＮ（μ，σ² ）と表す。ｎ個の被計量物を計量し、それぞれの重量値がｘ１、ｘ２、・・・・ｘｎとすると、その平均値は、次の（数２）の式で表される。

この時、次の（数３）の式で表されるσ²を分散（正確には標本分散）という。母集団が十分に大きく標本数が有限の場合、分散σ² の推定値として（数４）の式で表されるσ’²を不偏分散といい、不偏分散の期待値は母集団の分散に等しい。

この分散または不偏分散の正の平方根が標準偏差である。したがって、被計量物をｎ個計量して、被計量物の重量の平均値と標準偏差が判れば、確率密度関数によって、被計量物の重量分布データを得ることができる。

ＣＰＵによるプログラム制御では、一様乱数生成関数（例えばＲｎｄ関数）を用いて、標準偏差と平均値とを変数とする模擬重量値生成関数を作成することができる。

模擬重量値生成関数の一例は、次の（数５）の２つの式によって示される。

ｒ_１、ｒ_２は、０以上、１未満の範囲の２つの独立な一様乱数であり、例えばＲｎｄ関数を用いて生成すればよい。Ｒｎｄ関数は０以上、１未満の範囲の一様乱数を得る関数である。なお、ｌｎは自然対数である。

すなわち、本実施形態では、複数個の被計量物を順次計量して得られた被計量物の重量からその平均値と標準偏差とを算出し、その平均値と標準偏差とを（数５）の２つの式に代入することで、正規分布する模擬重量値を生成する。ここで、２つの乱数に対して２つの式の各式から１つずつ模擬重量値が得られるので、１つずつ模擬重量値を生成する場合には、例えば、２つの式を交互に用いて生成すればよい。

次に、生成する模擬重量値を記憶部１６ｂに格納する処理の一例について説明する。

図４は、生成した模擬重量値を、アドレス順に応じてその値が小さい順番に並ぶようにして記憶部１６ｂの所定領域に格納した模擬重量値の一例を示す概念図である。また、図５は、生成する模擬重量値を、アドレス順に応じてその値が小さいものから順番に並ぶように記憶部１６ｂの所定領域に格納する処理を示すフローチャートである。この処理は、制御装置１６の演算制御部１６ａによって実行される。

ここでは、記憶部１６ｂの所定領域を模擬重量値の記憶領域１６１とし、模擬重量値の記憶領域１６１のアドレス（番地）を、１番地、２番地、・・・とする。また、図４に示すように、各重量ランクの重量範囲を定める４つの境界値を、第１〜第４境界値とする。

まず、ステップＳ１では、計量された複数個の被計量物の重量に基づいて標準偏差と平均値を算出する。そして、模擬重量値の記憶領域１６１をクリアし（ステップＳ２）、模擬重量値の記憶領域１６１に初期データを設定する（ステップＳ３）。ここでは、初期データとして例えば設定可能な最大値を、模擬重量値の記憶領域１６１の全てのアドレスに格納する。

次に、格納するデータ数（模擬重量値の生成個数）ｎをセットし（ステップＳ４）、格納済データ数を示す変数ａに０をセットする（ステップＳ５）。データ数ｎの値は、図３のデータ数設定用タッチキー５８に表示されているデータ数の値である。

ステップＳ６では、アドレスを示す変数ｋに１を代入し、ステップＳ７ではステップＳ１で算出した標準偏差と平均値とを用いて模擬重量値Ｗｓを１つ生成する。この生成方法については先に述べた。

次にステップＳ８では、模擬重量値の記憶領域１６１のｋ番地のデータＤ（ｋ）を読み出し、模擬重量値ＷｓがデータＤ（ｋ）の値以下であるか否かを判定し（ステップＳ９）、模擬重量値ＷｓがデータＤ（ｋ）の値以下であれば、ステップＳ１１へ進み、模擬重量値の記憶領域１６１のｋ番地のデータＤ（ｋ）以降のデータを１番地ずつあとの番地になるようにシフトして（ステップＳ１１）、模擬重量値Ｗｓをｋ番地に格納する（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ１１において、模擬重量値の記憶領域１６１のシフトする前の最後の番地のデータは消去される。ステップＳ９で、模擬重量値ＷｓがデータＤ（ｋ）の値より大きければステップＳ１０に進み、ｋの値を１つ増やしてステップＳ８に戻る。

ステップＳ１３では、格納済データ数ａの値を１つ増やし、ステップＳ１４で格納済データ数ａがｎであるか否かを判定し、格納済データ数ａがｎになるまで、ステップＳ６からの処理を繰り返し、格納済データ数ａがｎになれば終了する。

以上の処理によって図４のように、ｎ個の模擬重量値がその値の小さい順に格納される。

図６は、図４のように値が小さい順に記憶された模擬重量値の各々がどの重量ランクに該当するかを判定し、各重量ランクの個数を算出する処理を示すフローチャートである。この処理は、制御装置１６の演算制御部１６ａによって実行される。

まず、ステップＳ５１では、各重量ランクの個数ｒａｎｋ（１）、ｒａｎｋ（２）、ｒａｎｋ（３）、ｒａｎｋ（４）、ｒａｎｋ（５）のデータを０に初期化する。なお、ｒａｎｋ（１）、ｒａｎｋ（２）、ｒａｎｋ（３）、ｒａｎｋ（４）、ｒａｎｋ（５）は、その順番に、規格外軽量品、Ｓ規格品、Ｍ規格品、Ｌ規格品、規格外重量品に選別される模擬重量値の個数である。

次に、模擬重量値の記憶領域１６１からデータを読み出すためのアドレスを示す変数ｋを１にセットし（ステップＳ５２）、読み出すデータ数ｎをセットする（ステップＳ５３）。データ数ｎの値は、図３のデータ数設定用タッチキー５８に表示されているデータ数の値である。

次に、ステップＳ５４で、模擬重量値の記憶領域１６１のｋ番地のデータＤ（ｋ）を読み出す。

そしてステップＳ５５では、ｋ番地のデータＤ（ｋ）の値が第１境界値より小さいか否かを判定し、小さければ、ｒａｎｋ（１）の値を１つ増やし（ステップＳ５６）、ｋの値を１つ増やす（ステップＳ５７）。次に、ステップＳ５８では、ｋの値がｎ＋１に等しいか否かを判定し、ｋの値がｎ＋１に等しくなければ（言い換えれば、ｋの値がデータ数ｎを超えていなければ）、ステップＳ５９で、ｋ番地のデータＤ（ｋ）を読み出して、ステップＳ５５に戻る。以上の処理によって、第１境界値よりも小さい重量ランクの個数ｒａｎｋ（１）を算出することができる。

以下同様のステップＳ６０〜Ｓ６４により第１境界値以上であって第２境界値よりも小さい重量ランクの個数ｒａｎｋ（２）を算出し、ステップＳ６５〜Ｓ６９により第２境界値以上であって第３境界値よりも小さい重量ランクの個数ｒａｎｋ（３）を算出し、ステップＳ７０〜Ｓ７４により第３境界値以上であって第４境界値以下である重量ランクの個数ｒａｎｋ（４）を算出する。そして、ステップＳ７５により第４境界値よりも大きい重量ランクの個数ｒａｎｋ（５）を残ったものの個数として算出する。

上記の処理によって各重量ランクの個数を算出した後、算出した各重量ランクの個数をデータ数ｎで割って１００倍することにより各重量ランクの比率（％）を算出する。

制御装置１６は、以上のようにして、各重量ランクの比率及び個数を算出し、その情報を操作表示器１５へ送出する。これを受け、操作表示器１５では、図３の重量ランク境界値設定画面５１の選別比率表示エリア５４に、各重量ランクの比率及び個数とともに帯グラフ５５を表示する。

また、図３のように、選別比率表示エリア５４内に各重量ランクの比率及び個数とともに帯グラフ５５が表示された状態において、第１境界値設定用タッチキー５９、第２境界値設定用タッチキー６０、第３境界値設定用タッチキー６１、第４境界値設定用タッチキー６２の各々をタッチして表示されている境界値の値を変更すれば、各重量ランクの重量範囲を変更することができ、それに応じて各重量ランクの比率及び個数が再計算され、その値が選別比率表示エリア５４に表示され、帯グラフ５５も変更して表示される。

以上に述べたように、重量選別の本稼働の前段階において、複数の被計量物の重量を計量し、その重量分布と同様の重量分布を持つ模擬重量値を生成し、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を各重量ランクに該当する模擬重量値の個数の比率として予測し、その予測した比率を表示することが可能になる。これにより、使用者は、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を予め知ることができ、被計量物の総数がわかっていれば各重量ランクに選別される被計量物の個数も容易に算出でき、例えば特定の重量ランクに選別される被計量物を所望個数確保するために重量ランクの境界値を適正な値に設定することが容易になる。

次に、本実施形態において、各重量ランクの比率を所望の比率に設定する場合の一例について説明する。

例えば、図３の重量ランク境界値設定画面５１において、「重量ランク比率設定」のタッチキー６４にタッチすると、例えば図７に示す重量ランク比率設定画面が呼び出される。

図７は、操作表示器１５のスクリーンに表示される重量ランク比率設定画面７１の一例を示す図である。この重量ランク比率設定画面７１に表示された重量ランク１〜５は、前述の規格外軽量品、Ｓ規格品、Ｍ規格品、Ｌ規格品、規格外重量品の各重量ランクに相当する。

この重量ランク比率設定画面７１では、各重量ランク１〜５の比率がタッチキー７２〜７６に表示され、その下に比率に応じた帯グラフ８４が表示され、さらにその下に各々の比率に応じて各重量ランクの重量範囲を定める第１〜第４境界値が各表示エリア７８〜８１に表示されている。タッチキー７２〜７６の各々をタッチすると、テンキーの表示された小ウインドウが開き、そのテンキーをタッチして各タッチキー７２〜７６に表示される値（各重量ランクの比率）を変更することができる。そして、制御装置１６は、この変更された各重量ランクの比率に応じた新しい境界値を算出し、その新しい境界値が第１〜第４境界値表示エリア７８〜８１に表示される。また、変更された各重量ランクの比率に応じて帯グラフ８４も変更される。そして、「決定」のタッチキー７７にタッチすると、そのときに第１〜第４境界値表示エリア７８〜８１に表示されている境界値が新しい境界値に設定され、このときにタッチキー７２〜７６に表示されている各重量ランクの比率も記憶部１６ｂに記憶される。なお、「復帰」のタッチキー８３にタッチすると本画面を呼び出した画面に戻る。また、帯グラフ８４に代えて、他のグラフ、例えば円グラフを用いてもよいし、グラフを用いなくてもよい。

この構成によれば、本稼働の前段階において、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を所望の比率にするための新しい境界値を表示させ、その境界値に設定を変更することが容易になる。

なお、上記の変更された各重量ランクの比率に応じた新しい境界値（第１〜第４境界値）の算出は、次のようにして行う。

例えば、タッチキー７２〜７６に設定表示された重量ランク１〜５の各比率をＰ１×１００（％）、Ｐ２×１００（％）、Ｐ３×１００（％）、Ｐ４×１００（％）、Ｐ５×１００（％）とする。

そして、第ｍ境界値（ｍ＝１〜４）を算出する際、まず、重量ランク１〜ｍまでの比率の和Ｓｍを算出する。ここで、Ｓ１＝Ｐ１、Ｓ２＝Ｐ１＋Ｐ２、Ｓ３＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３、Ｓ４＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４である。

次に、模擬重量値は、例えば図４に示すように、その記憶領域１６１に、アドレス順に応じて値が小さいものから順番に記憶されているので、重量ランクｍに該当する模擬重量値が記憶されている最後の番地Ａｍを、Ａｍ＝ｎ×Ｓｍとして求める。ここで、ｎは、図３のタッチキー５８に設定表示されているデータ数の値（模擬重量値の生成個数）である。重量ランク（ｍ＋１）に該当する模擬重量値が記憶されている最初の番地は、Ａｍ＋１になる。

次に、番地Ａｍに記憶されている模擬重量値と番地（Ａｍ＋１）に記憶されている模擬重量値との中間の値を求め、その中間の値を第ｍ境界値とする。ここで、中間の値は、例えば、番地Ａｍに記憶されている模擬重量値と番地（Ａｍ＋１）に記憶されている模擬重量値との和を２で割って求めればよい。以上のようにして、全ての第ｍ境界値（ｍ＝１〜４）を算出する。

（重量選別の本稼働の段階）
以上では、重量選別の本稼働の前段階について述べたが、次に本稼働の段階での操作及び運転等について説明する。

まず、図３の重量ランク境界値設定画面５１において、基準個数のタッチキー６３をタッチすると、テンキーの表示された小ウインドウが開き、そのテンキーをタッチしてタッチキー６３に表示される数値を入力することができる。本実施形態では、このタッチキー６３に表示される数値を入力することにより基準個数を設定して、本稼働（自動運転）を行う。また、タッチキー５８に表示されるデータ数（模擬重量値の生成個数）も本稼働の前に設定されている。このデータ数は、本稼働の前段階で設定した値を変更して新しい値を設定してもよい。

重量選別の本稼働中においては、前述したように、順次搬送されてくる被計量物Ｗが、供給コンベヤ１、計量コンベヤ２及び振分コンベヤ３上を移送される。そして、制御装置１６は、計量コンベヤ２上を移送されるときに重量センサ４によって計量された被計量物Ｗの重量が、所定数の重量ランクのうちのどのランクに属するかを判定し、その判定結果に基づいて振分アーム６〜９の駆動を制御する。

この本稼働中において、制御装置１６は、順次計量される被計量物Ｗの重量を記憶し、所定個数（基準個数）ごとに計量した所定個数（基準個数）の被計量物の重量の標準偏差及び平均値を算出する。そして、この標準偏差と平均値とを持つ正規分布に従う模擬重量値を所定個数（図３のタッチキー５８に設定表示されているデータ数の値）生成し、各重量ランクに該当する模擬重量値の比率及び個数を求めて、重量ランク境界値設定画面５１の選別比率表示領域５４に各重量ランクの比率及び個数と帯グラフ５５とを表示させる。ここで、模擬重量値の生成及び格納方法と、各重量ランクに該当する模擬重量値の比率及び個数の算出方法については、本稼働の前段階の場合と同様である。この構成によれば、本稼働中において、被計量物の重量分布が変わった場合でも、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率をより正確に予測し、その予測した比率を表示することが可能になる。

さらに、各重量ランクに対して所望の比率が設定されている場合、図７の重量ランク比率設定画面７１において、「決定」のタッチキー７７にタッチしたときにタッチキー７２〜７６に表示されている各重量ランクの比率（所望の比率）が記憶部１６ｂに記憶されている。この場合、本稼働中において、制御装置１６は、前述のように、所定個数（基準個数）ごとに求める、各重量ランクに該当する模擬重量値の比率が、重量ランク比率設定画面７１において設定した所望の比率と一致するか否かを判定し、一致しない場合（異なる場合）には、所望の比率と一致するための各重量ランクの境界値を算出し、この算出した境界値に設定を変更する。ここで、所望の比率と一致するための各重量ランクの境界値の算出方法については、本稼働の前段階の場合に述べた新しい境界値の算出方法と同様である。

この構成により、本稼働中に、例えば被計量物の生産地等が変わることにより被計量物の重量分布が変わった場合でも、各重量ランクに選別される被計量物の個数の比率を所望の比率にすることが可能になる。これにより、被計量物の総数がわかっていれば、所望の比率を設定しておくことにより各重量ランクに選別される被計量物の個数を所望の個数にすることができ、例えば特定の重量ランクに選別される被計量物を所望個数確保することが容易になる。

本実施形態において、模擬重量値の生成個数（タッチキー５８に表示されるデータ数）は、模擬重量値を生成するための平均値と標準偏差との算出対象となる計量個数（本稼働の前段階において計量する個数、本稼働の段階における基準個数）より多い個数である。

また、本稼働中において、模擬重量値を生成するための平均値と標準偏差とを算出する間隔を設定するための計量個数（第１の所定個数）と、上記平均値と標準偏差との算出対象となる計量個数（第２の所定個数）とを、上記基準個数として同数に設定するように構成したが、必ずしも同数でなくてもよく、異なる個数に別々に設定できるように構成してもよい。

また、本稼働中において、算出する最新の標準偏差及び平均値が、その直前に算出した標準偏差及び平均値と同じ場合には、各重量ランクに該当する模擬重量値の比率及び個数も直前のものと同等と考えられるので、制御装置１６は、算出する標準偏差及び平均値を順次記憶し、最新の標準偏差及び平均値と、その直前に算出された標準偏差及び平均値とが異なる場合にのみ、最新の標準偏差及び平均値を持つ正規分布に従う模擬重量値を生成し、それ以降の処理を行うように構成してもよい。

なお、上記実施形態では、重量ランクのランク数が５の場合について説明したが、重量ランクのランク数は２以上であれば同様にして構成することができる。

また、図１（ａ）、（ｂ）に示した重量選別機は、一例であり、被計量物の種類によって、コンベヤ１〜３及び振分アーム６〜９等のハード部分の構成は適宜変更可能である。

本発明にかかる重量選別機は、複数の重量ランクのうち所定の重量ランクに選別される被計量物を所望個数確保することが可能になる重量選別機等として有用である。

１供給コンベヤ
２計量コンベヤ
３振分コンベヤ
４重量センサ
６〜９振分アーム
１５操作表示器
１６制御装置

Claims

被計量物の重量を計量し、それぞれ設定される境界値によって区分される重量範囲ごとに定めた複数の重量ランクのうち被計量物の重量が該当する重量ランクに被計量物を選別する重量選別機であって、
重量選別の本稼働の前段階において複数の被計量物の各々の重量が順次計量されたときに前記複数の被計量物の重量の標準偏差と平均値とを算出する第１の重量分布情報算出手段と、
前記第１の重量分布情報算出手段により算出される前記標準偏差と平均値とを持つ正規分布に従う複数の第１の模擬重量値を生成する第１の模擬重量値生成手段と、
各々の前記第１の模擬重量値の該当する重量ランクを判定し、前記第１の模擬重量値の全個数に対する各重量ランクに該当する前記第１の模擬重量値の個数の比率を算出する第１の比率算出手段と、
前記第１の比率算出手段により算出される前記各重量ランクに該当する前記第１の模擬重量値の個数の比率を表示する第１の比率表示手段とを備えた重量選別機。
各重量ランクに対する所望の比率を入力する比率入力手段と、
前記各重量ランクに該当する前記第１の模擬重量値の個数の比率を前記比率入力手段により入力される前記所望の比率にすることができる前記各重量ランクの重量範囲を定める境界値を算出する第１の境界値算出手段と、
前記第１の境界値算出手段により算出される境界値を表示する境界値表示手段とをさらに備えた、請求項１に記載の重量選別機。
先に設定されている境界値に代えて前記境界値表示手段により表示される境界値に設定を変更する境界値変更手段をさらに備えた、請求項２に記載の重量選別機。
各重量ランクの重量範囲を定める境界値を入力する境界値入力手段と、
先に設定されている境界値に代えて前記境界値入力手段により入力される前記境界値に設定を変更する境界値変更手段とをさらに備え、
前記第１の比率算出手段は、前記境界値変更手段により変更された境界値によって定められる重量範囲に基づいて前記複数の第１の模擬重量値の該当する重量ランクを再度判定し、前記各重量ランクに該当する前記第１の模擬重量値の個数の比率を再度算出するように構成され、
前記第１の比率表示手段は、前記第１の比率算出手段により再度算出された前記各重量ランクに該当する前記第１の模擬重量値の個数の比率を表示するように構成された、請求項１または２に記載の重量選別機。
重量選別の本稼働の段階において被計量物が第１の所定個数計量されるたびに直近に計量された第２の所定個数の被計量物の重量の標準偏差と平均値とを算出する第２の重量分布情報算出手段と、
前記第２の重量分布情報算出手段により算出される前記標準偏差と平均値とを持つ正規分布に従う複数の第２の模擬重量値を生成する第２の模擬重量値生成手段と、
各々の前記第２の模擬重量値の該当する重量ランクを判定し、前記第２の模擬重量値の全個数に対する各重量ランクに該当する前記第２の模擬重量値の個数の比率を算出する第２の比率算出手段と、
前記第２の比率算出手段により算出される前記各重量ランクに該当する前記第２の模擬重量値の個数の比率を表示する第２の比率表示手段とをさらに備えた、請求項１に記載の重量選別機。
各重量ランクに対する所望の比率を入力する比率入力手段と、
重量選別の本稼働の段階において被計量物が第１の所定個数計量されるたびに直近に計量された第２の所定個数の被計量物の重量の標準偏差と平均値とを算出する第２の重量分布情報算出手段と、
前記第２の重量分布情報算出手段により算出される前記標準偏差と平均値とを持つ正規分布に従う複数の第２の模擬重量値を生成する第２の模擬重量値生成手段と、
各々の前記第２の模擬重量値の該当する重量ランクを判定し、前記第２の模擬重量値の全個数に対する各重量ランクに該当する前記第２の模擬重量値の個数の比率を算出する第２の比率算出手段と、
前記各重量ランクに該当する前記第２の模擬重量値の個数の比率を前記比率入力手段により予め入力された前記所望の比率にすることができる前記各重量ランクの重量範囲を定める境界値を算出する第２の境界値算出手段と、
先に設定されている境界値に代えて前記第２の境界値算出手段により算出される境界値に設定を変更する境界値変更手段とをさらに備えた、請求項１に記載の重量選別機。
前記第２の模擬重量値生成手段は、前記第２の重量分布情報算出手段により算出される最新の標準偏差と平均値と、その直前に算出された標準偏差と平均値とが異なる場合にのみ、前記最新の標準偏差と平均値とを持つ正規分布に従う複数の第２の模擬重量値を生成するように構成された、請求項５または６に記載の重量選別機。
被計量物の重量を計量し、それぞれ設定される境界値によって区分される重量範囲ごとに定めた複数の重量ランクのうち被計量物の重量が該当する重量ランクに被計量物を選別する重量選別機であって、
各重量ランクに対する所望の比率を入力する比率入力手段と、
被計量物が第１の所定個数計量されるたびに直近に計量された第２の所定個数の被計量物の重量の標準偏差と平均値とを算出する重量分布情報算出手段と、
前記重量分布情報算出手段により算出される前記標準偏差と平均値とを持つ正規分布に従う複数の模擬重量値を生成する模擬重量値生成手段と、
各々の前記模擬重量値の該当する重量ランクを判定し、前記模擬重量値の全個数に対する各重量ランクに該当する前記模擬重量値の個数の比率を算出する比率算出手段と、
前記各重量ランクに該当する前記模擬重量値の個数の比率を前記比率入力手段により予め入力された前記所望の比率にすることができる前記各重量ランクの重量範囲を定める境界値を算出する境界値算出手段と、
先に設定されている境界値に代えて前記境界値算出手段により算出される境界値に設定を変更する境界値変更手段とを備えた重量選別機。
前記模擬重量値生成手段は、前記重量分布情報算出手段により算出される最新の標準偏差と平均値と、その直前に算出された標準偏差と平均値とが異なる場合にのみ、前記最新の標準偏差と平均値とを持つ正規分布に従う複数の模擬重量値を生成するように構成された、請求項８に記載の重量選別機。