JP2011237363A - 半自動式組合せ秤 - Google Patents

Abstract

【課題】 機器の小型化及び組合せ計量精度の向上をより図ることができるとともに、計量速度の向上も図ることができる半自動式組合せ秤を提供する。
【解決手段】 手動で被計量物が供給され、供給される被計量物の重量を計量するための重量センサ７によって支持され、２方向へ選択的に被計量物を排出可能なように構成された複数の計量ホッパ１と、計量ホッパ１から第１の方向へ排出される被計量物が供給される複数の第１ホッパ２ａと、計量ホッパ１から第２の方向へ排出される被計量物が供給される第２ホッパ２ｂと、計量ホッパ１と第１ホッパ２ａと第２ホッパ２ｂとの中から選択されるホッパの組合せであって、それぞれに供給されている被計量物の重量の合計が所定重量範囲内となるホッパの組合せからなる排出組合せを１つ求め、この排出組合せに選択されているホッパから被計量物を排出させる制御部とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被計量物が作業者の手作業によって供給され、自動で排出される半自動式組合せ秤に関する。

組合せ秤は、計量部への被計量物の供給方法及び排出方法の違いにより、自動式、半自動式、手動式に大別することができる。自動式組合せ秤では、被計量物の供給と排出が自動（機械の制御）で行われ、手動式組合せ秤では、被計量物の供給と排出が人手によって行われる。また、半自動式組合せ秤では、被計量物の供給は人手によって行われ、被計量物の排出は自動で行われる。

半自動式組合せ秤には、作業者が計量ホッパへ直接被計量物を供給するタイプ（例えば、特許文献１参照）や、計量ホッパの上方に供給ホッパが設けられ、その供給ホッパへ作業者が被計量物を供給するタイプ（例えば、特許文献２参照）がある。

前者の作業者が計量ホッパへ直接被計量物を供給するタイプの場合、作業者が複数の計量ホッパに直接被計量物を供給し、組合せ秤が、組合せ演算を行うことにより、供給されている被計量物の合計重量が、所定重量範囲内にある組合せを１つ求め、その組合せに選択されている計量ホッパから自動的に被計量物を排出させるように構成されている。また、被計量物の合計重量が所定重量範囲内となる組合せがない状態、すなわち組合せ不良が発生したときには、作業者が計量ホッパ内の被計量物を入れ替えた後、再度組合せ演算を行わせるようにしている。

また、組合せの数が多いほど組合せ計量精度を向上できるので、組合せ不良を少なくするためには、被計量物を供給する計量ホッパの個数を増加すればよいが、計量ホッパの個数を増加すれば、組合せ秤の機器が大きくなるだけでなく、作業者の被計量物を供給する範囲が広くなり、作業者への負担が増大するという問題がある。

また、後者のタイプに属する特許文献２の構成では、複数設けられている各計量部が、作業者によって被計量物が供給される１個の供給ホッパと、その下方に設けられ２つの部屋に区画された１個の計量ホッパとからなり、計量ホッパの２つの各部屋へ供給ホッパから被計量物が供給される。計量ホッパには、１個の重量センサ（ロードセル）が設けられ、各部屋に供給される被計量物の重量が計量される。そして、各部屋に供給されている被計量物の合計重量が所定重量範囲内となる組合せが選択され、その組合せに該当する部屋から被計量物が排出されるように構成されている。この場合、１つの計量部に対して、２つの重量が組合せ演算に供されるので、計量部の個数を少なくしても組合せの数が比較的多く、良好な組合せ計量精度が得られるため、機器を小型化し、作業者への負担を軽減することができる。

特開２００６−２１４７８４号公報 特開２００６−２０１０７３号公報

しかしながら、特許文献２の構成では、作業者からの１回の供給分の被計量物を保持する供給ホッパに比べて、２回の供給分の被計量物を保持する計量ホッパが大きくなって計量ホッパ自体の重量が重くなるとともに、保持する被計量物の重量も倍になる。そのため、２つの部屋を有する計量ホッパを支持する重量センサは、１回の供給分だけの被計量物を保持する計量ホッパを支持する重量センサに比べて、計量ホッパに被計量物が供給されてから重量センサの計測値が安定するまでに要する時間（計量安定時間）が長くなる。また、下段の計量ホッパは２つの部屋のうちの一方の部屋の被計量物の重量の計測中には他方の部屋の被計量物を排出することができない、もしも排出すれば再び計測を開始しなければならないことになる。したがって、計量速度を速くすることが困難であり、生産性の向上を図る上で問題がある。

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、機器の小型化及び組合せ計量精度の向上をより図ることができるとともに、計量速度（運転速度）の向上も図ることができる半自動式組合せ秤を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の半自動式組合せ秤は、直線状に列設され、手動で被計量物が供給され、供給される被計量物の重量を計量するための重量センサによって支持され、第１の方向及び第２の方向の２方向へ選択的に被計量物を排出可能なように構成された複数の計量ホッパと、それぞれ、前記計量ホッパと対応して前記計量ホッパの下方に配設され、前記計量ホッパから第１の方向へ排出される被計量物が供給され、供給された被計量物を下方へ排出可能なように構成された複数の第１のホッパと、それぞれ、前記計量ホッパと対応して前記計量ホッパの下方に配設され、前記計量ホッパから第２の方向へ排出される被計量物が供給され、供給された被計量物を下方へ排出可能なように構成された複数の第２のホッパと、前記第１のホッパに供給されている被計量物の重量と前記第２のホッパに供給されている被計量物の重量としてそれぞれ対応する前記計量ホッパに供給されているときに計量された重量を用い、前記計量ホッパと前記第１のホッパと前記第２のホッパとの中から選択されるホッパの組合せであって、それぞれに供給されている被計量物の重量の合計が所定重量範囲内となるホッパの組合せからなる排出組合せを１つ求める組合せ手段と、前記排出組合せに選択されているホッパから被計量物を排出させる排出制御手段とを備えている。

この構成によれば、１個の計量ホッパとそれに対応する第１及び第２のホッパからなる各計量部において、計量ホッパと第１のホッパと第２のホッパとの３つのホッパが排出組合せの選択対象となるので、組合せの数が多くなり、組合せ計量精度の向上をより図ることができ、組合せ不良が発生する頻度をより少なくできる。また、計量部の個数を少なくしても組合せの数が多いので、組合せ秤の小型化及び組合せ計量精度のさらなる向上を図ることができる。そして、組合せ秤のより小型化が可能になるので、被計量物を供給する作業者の負担が軽減され、作業能率を向上することができる。さらに、作業者からの１回の供給分だけの被計量物を保持する計量ホッパに重量センサが設けられているので、計量ホッパが２回の供給分の被計量物を保持する場合に比べ、重量センサに小型のものを用いることができるとともに、計量安定時間が短くなり、計量速度の向上を図ることができる。また、下段の第１及び第２のホッパからはいつでも被計量物を排出することが可能であり、この点からも、計量速度の向上を図ることができる。したがって、計量速度の高速化が可能となり、より生産性を向上することができる。

また、前記組合せ手段は、前記排出組合せに前記計量ホッパが選択されるときには、前記選択される前記計量ホッパと対応する前記第１のホッパ及び前記第２のホッパのうちの少なくとも一方が前記排出組合せに選択されるかまたは空の状態であることを条件として前記排出組合せを求めるように構成され、前記排出制御手段は、前記排出組合せに前記計量ホッパが選択されているときには、前記選択されている前記計量ホッパの被計量物を前記排出組合せに選択されているかまたは空の状態である前記第１または第２のホッパへ排出させ、この排出された被計量物を前記第１または第２のホッパが通過させるように構成されていてもよい。

また、前記組合せ手段は、前記排出組合せを求める組合せ処理を所定時間間隔で繰り返し行うように構成され、前記計量ホッパの列設方向と平行にかつ前記第１及び第２のホッパの下方に配設され、前記排出組合せに選択されているホッパから排出された被計量物を前記計量ホッパの列設方向と平行な一方向へ搬送する搬送コンベアと、前記組合せ処理において前記所定重量範囲内となるホッパの組合せが無く前記排出組合せを求められなかったときに、それぞれのホッパに供給されている被計量物の重量に基づいて被計量物を入れ替えるべきホッパを選択する入替えホッパ選択手段と、前記入替えホッパ選択手段により選択されたホッパが前記計量ホッパであるときに、前記選択された前記計量ホッパの被計量物を入替えるべきことを報知する報知手段とをさらに備え、前記排出制御手段は、前記入替えホッパ選択手段により選択されたホッパが前記第１及び／または第２のホッパであるときに、前記選択された前記第１及び／または第２のホッパから被計量物を排出させるとともに、この排出させた前記第１または第２のホッパへ前記計量ホッパから被計量物を供給させるように構成され、前記搬送コンベアは、前記入替えホッパ選択手段により選択された前記第１または第２のホッパから排出された被計量物を前記一方向とは逆の方向に搬送するように構成されていてもよい。

この構成によれば、組合せ処理において排出組合せを求められなかったとき、すなわち組合せ不良が発生したときに、被計量物を入替えるべきホッパが計量ホッパである場合には、作業者に入替えるべき計量ホッパを報知することにより作業者に被計量物を入替えさせ、被計量物を入替えるべきホッパが第１及び／または第２のホッパである場合には、それらのホッパから被計量物を排出させ、その被計量物を排出したホッパへ計量ホッパから被計量物を供給することにより、被計量物の入替えをスムーズに行うことができる。

また、前記報知手段は、さらに、前記入替えホッパ選択手段により選択され、被計量物を排出させた前記第１または第２のホッパへ被計量物を供給した前記計量ホッパに被計量物を供給すべきことを報知するように構成されていてもよい。

この構成により、作業者は、被計量物の入替えを行わなかった場合でも組合せ不良が発生したことを知ることができる。もしも組合せ不良の発生頻度が多い場合には何らかの不具合が発生している場合があるので、作業者が組合せ不良の発生を知ることは有意義である。

また、前記第１のホッパと前記第２のホッパとが一体化して構成されていてもよい。この構成により、第１及び第２のホッパのコンパクト化及びそれを支持する構成の簡略化を図ることができる。

本発明は、以上に説明した構成を有し、半自動式組合せ秤において、機器の小型化及び組合せ計量精度の向上をより図ることができるとともに、計量速度の向上も図ることができるという効果を奏する。

（ａ）は本発明の実施形態の半自動式組合せ秤を上から見た平面図、（ｂ）は同組合せ秤の正面図、（ｃ）は同組合せ秤の側面図である。 本発明の実施形態の半自動式組合せ秤の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態の半自動式組合せ秤の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の半自動式組合せ秤の動作の一例を示すフローチャートである。

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。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。

（実施形態）
図１は本発明の実施形態の半自動式組合せ秤の外観の概略を示す図であり、図１（ａ）は同組合せ秤を上から見た平面図、図１（ｂ）は同組合せ秤の正面図、図１（ｃ）は同組合せ秤の側面図である。図２は本発明の実施形態の半自動式組合せ秤の概略構成を示すブロック図である。

本実施形態の半自動式組合せ秤は、装置本体５の上部に、作業者によって被計量物が供給される複数の計量ホッパ１が１列に並んで直線状に列設され、装置本体５の上部の天板からなる作業台６には、各計量ホッパ１に対応して開口された被計量物の供給口６ａが設けられている。

また、作業台６には、各計量ホッパ１に対応して各供給口６ａのそばにＬＥＤ（発光ダイオード）等からなる表示灯８が設けられている。この各表示灯８は、組合せ不良が発生したときに、被計量物を入替えるべき計量ホッパ１、もしくは被計量物を供給するべき計量ホッパ１を作業者に報知することなどに用いられる。

各計量ホッパ１の下方には、第１、第２の２つのホッパ２ａ、２ｂが一体化されてなるメモリホッパ２が配設されている。各計量ホッパ１は、独立して駆動可能な２つの排出ゲート１０ａ、１０ｂが設けられ、各排出ゲートを開くことにより、メモリホッパ２の第１ホッパ２ａと第２ホッパ２ｂとへ選択的に被計量物を排出可能なように構成されている。例えば、計量ホッパ１は、排出ゲート１０ａを開くことにより第１ホッパ２ａへ被計量物を排出し、排出ゲート１０ｂを開くことにより第２ホッパ２ｂへ被計量物を排出する。

また、各メモリホッパ２は、中央に垂直な仕切り板が設けられて２つの部屋に区画されている。そして一方の部屋に排出ゲート１１ａが設けられた第１ホッパ２ａと、他方の部屋に排出ゲート１１ｂが設けられた第２ホッパ２ｂとを有している。第１ホッパ２ａ及び第２ホッパ２ｂは、それぞれに設けられた排出ゲート１１ａ、１１ｂを開くことにより、別々に被計量物を排出可能なように構成されている。

メモリホッパ２の下方には、後述の排出組合せに選択された計量ホッパ１及び第１、第２ホッパ２ａ、２ｂから排出された被計量物を受けて例えば矢印Ａの方向へ搬送する搬送コンベア３が配設されている。この場合、例えば矢印Ａの方向側（図１（ｂ）における右側）に包装機が設置され、搬送コンベア３によって搬送された被計量物は、図示しない包装機へ供給される。また、包装機と反対側には回収箱３０が配置される。また、搬送コンベア３の両側には、メモリホッパ２から排出された被計量物が搬送コンベア３の外へ飛び出さないようにガイド板１２が配設されている。また、装置本体５に支柱４ａを介して支持された操作設定表示部４が装置本体５の上方に配設されている。

また、装置本体５の下部には電装品収納部９が備えられ、この電装品収納部９には、図２に示された排出ゲート駆動回路１３、１４、Ａ／Ｄ変換回路１５、表示灯駆動回路１６、コンベア駆動回路１７、制御部１８及びＩ／Ｏ回路２１等が収納されている。

また、各計量ホッパ１はロードセル等の重量センサ７によって支持されており、この重量センサ７によって計量ホッパ１内の被計量物の重量が計測され、その計量値（アナログ重量信号）は、Ａ／Ｄ変換回路１５でディジタル信号に変換され、制御部１８に送られる。

制御部１８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１９と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリからなる記憶部２０とを有している。記憶部２０には、運転用プログラム、動作パラメータのデータ、計量データ等が記憶される。組合せ手段、排出制御手段及び入替えホッパ選択手段は制御部１８によって構成される。

制御部１８は、演算制御部１９が記憶部２０に記憶されている運転用プログラムを実行することにより、組合せ秤の全体の制御を行うとともに後述の組合せ処理等を行う。例えば、排出ゲート駆動回路１３を介して各計量ホッパ１の排出ゲート１０ａ、１０ｂの開閉を制御する。また、排出ゲート駆動回路１４を介して各メモリホッパ２の排出ゲート１１ａ、１１ｂの開閉を制御する。また、各計量ホッパ１が取り付けられている重量センサ７によって計測される計量値をＡ/Ｄ変換回路１５を介して随時取得し、必要であれば記憶部２０に記憶する。また、表示灯駆動回路１６を制御することにより表示灯８の動作（点灯、点滅、消灯）を制御する。また、コンベア駆動回路１７を介して搬送コンベア３の駆動動作を制御する。また、Ｉ／Ｏ回路２１を介して、外部の包装機（図示せず）等と信号の送受信を行う。また、操作設定表示部４から信号が入力されるとともに、操作設定表示部４へ表示するデータ等の信号を出力する。なお、制御部１８は、必ずしも単独の制御装置で構成される必要はなく、複数の制御装置が分散配置されていて、それらが協働して組合せ秤の動作を制御するよう構成されていてもよい。

制御部１８による組合せ処理について説明する。この組合せ処理では、計量ホッパ１及び第１、第２ホッパ２ａ、２ｂ内の被計量物の重量に基づいて組合せ演算を行い、保持している被計量物の合計重量（組合せ重量）が所定重量範囲（組合せ目標重量に対する許容範囲）内になるホッパの組合せである適量組合せを全て求め、１つの適量組合せを排出組合せに決める。ここで、適量組合せが複数存在する場合には、その複数の適量組合せのうちの、組合せ重量組合せ目標重量との差の絶対値が最小である適量組合せを排出組合せに決める。第１ホッパ２ａ及び第２ホッパ２ｂのそれぞれの被計量物の重量はそれに対応する計量ホッパ１において計量されたときの重量が用いられる。なお、計量ホッパ１の被計量物は第１ホッパ２ａ及び第２ホッパ２ｂのいずれかへ排出されるので、排出組合せに計量ホッパ１が選択されるときには、排出組合せに選択される計量ホッパ１と対応する第１ホッパ２ａ及び第２ホッパ２ｂのうちの少なくとも一方が排出組合せに選択されるかまたは空の状態であることを条件として排出組合せを求める。排出組合せに選択された計量ホッパ１の被計量物は、第１、第２ホッパ２ａ、２ｂのうちの同排出組合せに選択されているいずれかのホッパ内を通過して搬送コンベア３上へ排出されるか、第１、第２ホッパ２ａ、２ｂのうちの空のホッパ内を通過して搬送コンベア３上へ排出される。

操作設定表示部４は、例えばタッチスクリーン式のディスプレイ画面を備え、このディスプレイ画面上で、組合せ秤の運転の開始及び停止等の操作、運転パラメータの設定等を行うことができるとともに、制御部１８による組合せ処理の結果（組合せ重量等）をディスプレイ画面上に表示することができる。

以上のように構成された本実施形態の半自動式組合せ秤の動作について説明する。この組合せ秤の動作は制御部１８の制御によって実現される。なお、組合せ秤の動作を制御するために必要となる情報等は全て記憶部２０に記憶される。

まず、被計量物の流れに基づいて動作の概略を簡単に説明する。被計量物は、例えば、鶏肉（ブロイラー）である。

作業者は、空の計量ホッパ１に被計量物を随時供給する。制御部１８は、重量センサ７の計測値に基づいて被計量物が供給された計量ホッパ１を認識するとともに被計量物の重量値を取得し、被計量物が供給されている計量ホッパ１の下方の第１、第２ホッパ２ａ、２ｂの少なくともいずれか一方が空である場合には、上記計量ホッパ１のいずれか一方の排出ゲート（１０ａ、１０ｂ）を開閉させて、計量ホッパ１内の被計量物を１つの空のホッパ（２ａ、２ｂ）へ供給する。また、制御部１８は、前述の組合せ処理を行い排出組合せを決定し、包装機等からの排出命令信号がＩ／Ｏ回路２１を介して入力されていると、排出組合せに選択されているホッパ（１、２ａ、２ｂ）の排出ゲートを開閉させて、ホッパ内の被計量物を搬送コンベア３上に落下させる。そして搬送コンベア３を駆動させて、被計量物を搬送コンベア３によって搬送し包装機等へ送り出す。また、制御部１８は、排出組合せに選択されているホッパ（１、２ａ、２ｂ）内の被計量物を排出させると、Ｉ／Ｏ回路２１を介して排出完了信号を包装機へ出力する。以上の動作が繰り返し行われる。

次に詳しい動作を説明する。図３及び図４は、本実施形態の半自動式組合せ秤の動作（制御部１８の処理）の一例を示すフローチャートである。

この半自動式組合せ秤では、作業者により、被計量物が供給されていない空の計量ホッパ１への被計量物の供給が行われる他、組合せ不良が発生したときに計量ホッパ１の被計量物の入れ替え（供給されている被計量物を取出して、別の被計量物を供給すること）などが行われる。

本実施形態では、各計量ホッパ１に対応して、計量処理中フラグ、載荷フラグ、安定確認フラグ、計量完了フラグ及び組合せ参加フラグの５つのフラグが設けられ、それぞれのフラグ領域は記憶部２０内に設けられている。以下では、フラグをたてる（値を１にセットする）ことをフラグをＯＮにすると言い、フラグを降ろす（値を０にセットする）ことをフラグをＯＦＦにすると言う。これらのフラグは、運転開始時には、全てＯＦＦにされている。

また、総数がｎ個の全計量ホッパに対して処理を行なうために変数ｋを用いる。ここでは、計量ホッパ１が全部でｎ個備えられた構成において、ｎ個の計量ホッパ１をそれぞれ、計量ホッパＨｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）とし、ステップＳ８で変数ｋの値を１増加し、その増加した値ｋがｎ以下であればステップＳ２へ戻って処理を繰り返すことで、ｎ個全ての計量ホッパ（Ｈ１、Ｈ２、・・・、Ｈｎ）に対する処理が行なわれる。変数ｋの記憶領域及び後述する記憶値ｍＷｋ，ｍＡｋ，ｍＢｋ等の記憶領域も記憶部２０内に設けられている。また、以下の図３の説明では、計量ホッパＨｋに対応するメモリホッパの第１ホッパ２ａを第１ホッパＡｋと記載し、第２ホッパ２ｂを第２ホッパＢｋと記載する。

図３に示すように、まず、ステップＳ１では、変数ｋに１をセットする。この変数ｋは、後述のステップＳ８で１増加される。そして、ｋ＝ｎ＋１となるまで、ステップＳ１とステップＳ８との間の処理が繰り返され、ｋ＝ｎ＋１になると、ステップＳ１に戻り（ステップＳ９）、同様の処理が繰り返される。

ステップＳ２では、計量ホッパＨｋの計量処理中フラグがＯＮか否かを判定し、ＯＮしていれば、ステップＳ２１へ進み、ＯＮしていなければ、ステップＳ３へ進む。

ステップＳ３で、計量ホッパＨｋの計量値Ｗｋを読込む（計量ホッパＨｋに供給されている被計量物の重量計量値Ｗｋを取得する）。ステップＳ４は、計量ホッパＨｋに被計量物が供給されているか否かを判断するステップで、計量値Ｗｋを所定値Ｗｔと比較し、計量値Ｗｋが所定値Ｗｔ以上であれば、計量ホッパに被計量物が供給されていると判断し、載荷フラグをＯＮにする（ステップＳ５）。上記の所定値Ｗｔは、計量ホッパ１に被計量物が供給されているか否かを判断するために予め定められたしきい値である。

そして、計量安定時間Ｔｓの計測を開始し（ステップＳ６）、計量ホッパＨｋの計量処理中フラグをＯＮにし（ステップＳ７）、ステップＳ８へ進む。上記の計量安定時間Ｔｓは、被計量物が計量ホッパ１に供給されてから重量センサ７の計測値が安定するまでに要する時間として予め定められた所定の時間である。

ステップＳ４で、計量値Ｗｋが所定値Ｗｔ未満であれば被計量物が供給されていない（空である）と判断し、ステップＳ８へ進む。

また、ステップＳ２１では、計量ホッパＨｋの載荷フラグがＯＮか否かを判定し、ＯＮしていれば、ステップＳ２２へ進み、ＯＮしていなければ、ステップＳ３１へ進む。

ステップＳ２２では、ステップＳ６で計測を開始した計量安定時間Ｔｓが経過しているか否かを判定し、計量安定時間Ｔｓが経過していればステップＳ２３へ進み、経過していなければステップＳ８へ進む。ステップＳ２２で計量安定時間Ｔｓが経過していれば計量ホッパＨｋの計量値Ｗｋを読込み（ステップＳ２３）、その計量値Ｗｋを計量ホッパＨｋ内の被計量物の重量の記憶値ｍＷｋとして記憶する（ステップＳ２４）。そして、安定確認フラグをＯＮにし（ステップＳ２５）、計量値読込み回数ｒを０に初期化し（ステップＳ２６）、載荷フラグをＯＦＦにする（ステップＳ２７）。

ステップＳ３１では、計量ホッパＨｋの安定確認フラグがＯＮか否かを判定し、ＯＮしていれば、ステップＳ３２へ進み、ＯＮしていなければ、ステップＳ４１へ進む。

ステップＳ３２では、計量ホッパＨｋの計量値Ｗｋを読込み、ステップＳ３３でその計量値Ｗｋが記憶値ｍＷｋと等しいか否かを判定し、等しければステップＳ３４へ進む。また、等しくなければステップＳ３８、Ｓ３９へ進み、計量ホッパＨｋの計量処理中フラグと安定確認フラグとをＯＦＦにする。

ステップＳ３４では、計量値読込み回数ｒを１増加する。次にステップＳ３５では、計量値読込み回数ｒが所定回数ｍと等しいか否かを判定し、等しくない場合は、ステップＳ８へ進み、等しい場合は、計量ホッパＨｋの計量完了フラグをＯＮにし（ステップＳ３６）、安定確認フラグをＯＦＦにする（ステップＳ３７）。

ステップＳ４１では、計量ホッパＨｋの計量完了フラグがＯＮか否かを判定し、ＯＮしていれば、ステップＳ４２へ進み、ＯＮしていなければ、ステップＳ６１へ進む。

ステップＳ４２では、第１ホッパＡｋに被計量物が供給済みであるか否かを判断し、供給済みであればステップＳ４７へ進み、供給済みでなければ、ステップＳ４３へ進む。なお、ステップＳ４２での判断は、計量ホッパＨｋの排出ゲートの開閉及び第１ホッパＡｋの開閉の履歴によって判断してもよいし、第１ホッパＡｋに供給されている被計量物の重量の記憶値ｍＡｋの値によって判断してもよい。例えば、記憶値ｍＡｋの値が「０」であれば、第１ホッパＡｋに被計量物は供給されておらず、「０」以外の値であれば、第１ホッパＡｋに被計量物が供給されていると判断すればよい。

ステップＳ４３では、計量ホッパＨｋの第１排出ゲート１０ａを開閉し、計量ホッパＨｋ内の被計量物を第１ホッパＡｋへ供給する。そして、ステップＳ４４では、記憶値ｍＷｋを第１ホッパＡｋに供給されている被計量物の重量の記憶値ｍＡｋとして記憶し、計量ホッパＨｋの記憶値ｍＷｋをクリアして０にする。

また、ステップＳ４７では、第２ホッパＢｋに被計量物が供給済みであるか否かを判断し、供給済みであればステップＳ５０へ進み、供給済みでなければ、ステップＳ４８へ進む。なお、ステップＳ４７での判断は、ステップＳ４２での判断と同様にして行う。

ステップＳ４８では、計量ホッパＨｋの第２排出ゲート１０ｂを開閉し、計量ホッパＨｋ内の被計量物を第２ホッパＢｋへ供給する。そして、ステップＳ４９では、記憶値ｍＷｋを第２ホッパＢｋに供給されている被計量物の重量の記憶値ｍＢｋとして記憶し、計量ホッパＨｋの記憶値ｍＷｋをクリアして０にする。

そしてステップＳ４４、Ｓ４９の次に、計量ホッパＨｋの計量処理中フラグをＯＦＦにし（ステップＳ４５）、計量ホッパＨｋの計量完了フラグをＯＦＦにする（ステップＳ４５）。

また、第１、第２ホッパＡｋ，Ｂｋに被計量物を供給済みであるときには、計量ホッパＨｋの組合せ参加フラグをＯＮにし（ステップＳ５０）、計量ホッパＨｋの計量完了フラグをＯＦＦにする（ステップＳ５１）。

また、ステップＳ６１では、計量ホッパＨｋの組合せ参加フラグを参照し、同フラグがＯＮしていればステップＳ６２へ進み、計量ホッパＨｋの計量値Ｗｋを読込み、ステップＳ６３でその計量値Ｗｋが記憶値ｍＷｋと等しいか否かを判定し、等しければステップＳ８へ進む。また、等しくなければステップＳ６４へ進み、計量ホッパＨｋの計量処理中フラグをＯＦＦにし、ステップＳ６５で計量ホッパＨｋの組合せ参加フラグをＯＦＦにする。

以上の処理において、同一の計量ホッパに着目したときの処理についての概略を説明すれば、ステップＳ３〜Ｓ７で、計量ホッパに被計量物が供給されたことを検出したときに、計量安定時間Ｔｓの計測を開始し、ステップＳ２２〜Ｓ２７で、計量安定時間Ｔｓの経過直後に読み込んだ計量値Ｗｋを記憶値ｍＷｋとして記憶する。さらに、ステップＳ３２〜Ｓ３９では、所定回数ｍ読み込んだ計量値Ｗｋが全て記憶値ｍＷｋと等しい場合に、計量が完了したと判断する。このステップＳ３２〜Ｓ３９の処理は、作業者が計量ホッパに被計量物を追加供給あるいは入れ替えを行うことがあるため設けられている。そして、ステップＳ４２〜Ｓ５１では、上記計量が完了した計量ホッパに対応する第１、第２ホッパのいずれかに被計量物が供給されていない場合には、計量ホッパから被計量物を供給し、計量ホッパの記憶値ｍＷｋを被計量物を供給した第１または第２ホッパの記憶値とする。また、上記計量が完了した計量ホッパに対応する第１、第２ホッパのいずれにも被計量物が供給されている場合には、同計量ホッパを組合せ参加可能なホッパとして組合せ参加フラグをＯＮする。ステップＳ６２〜Ｓ６５の処理は、作業者が計量ホッパに作業者が被計量物を追加供給あるいは入れ替えを行うことがあるため設けられている。

次に、図４に示すフローチャートの処理は、所定時間間隔で割り込み処理によって実行される。例えば、計量速度すなわち被計量物の排出速度が１分間に３０回と設定されている場合には、２秒間隔で図４に示すフローチャートの処理が開始され実行される。

ステップＳ７１では、組合せ参加フラグがＯＮしている計量ホッパ１の記憶値（ｍＷｋ）と、第１，第２ホッパ２ａ、２ｂの記憶値（ｍＡｋ，ｍＢｋ）とを用いて前述の組合せ処理を行う。その結果、排出組合せが求められた場合にはステップＳ７３へ進み、排出組合せが求められなかった場合にはステップＳ８１へ進む（ステップＳ７２）。

ステップＳ７３では排出処理を行う。この排出処理は、例えば包装機からの排出命令信号に応答して、排出組合せに選択されているホッパ（１、２ａ、２ｂ）の排出ゲートを開閉し、被計量物を排出させる。

次にステップＳ７４では、被計量物が排出された第１、第２ホッパ２ａ、２ｂの被計量物の重量の記憶値をクリアして０にする。

そしてステップＳ７５では、被計量物が排出された計量ホッパ１の組合せ参加フラグと計量処理中フラグとをＯＦＦにする。

また、ステップＳ７１で組合せ処理を行った結果、排出組合せを求められなかった場合、すなわち、組合せ重量が所定重量範囲内となる組合せが無かった場合（組合せ不良が発生した場合）、ステップＳ８１へ進み、被計量物を入替えるホッパを１個選択する。例えば、計量ホッパ１及び第１、第２ホッパ２ａ、２ｂの中から記憶値（被計量物の重量）が最も大きいホッパを１個選択する。

そして、ステップＳ８１で選択されたホッパが計量ホッパ１である場合はステップＳ８３へ進み、計量ホッパ１ではない場合すなわち第１、第２ホッパ２ａ、２ｂの場合はステップＳ８４へ進む。

ステップＳ８３では、ステップＳ８１で選択した計量ホッパ１を報知する。この報知は、例えば、報知する計量ホッパ１に対応する表示灯８を点滅点灯させる。作業者は、表示灯８が点滅点灯している計量ホッパ１の被計量物を取出し、別の被計量物を同計量ホッパ１へ供給する。図示していないが、制御部１８は、同計量ホッパ１の計量値の変動があったときに表示灯８の点滅点灯を停止させる。

また、ステップＳ８４では、入替え処理を行う。この入替え処理では、ステップＳ８１で選択された第１、第２ホッパ２ａ、２ｂの排出ゲートを開閉して被計量物を排出させ、この被計量物を排出させたホッパへ計量ホッパ１から被計量物を供給するため、計量ホッパ１の排出ゲートを開閉する。さらに、搬送コンベア３の搬送方向を所定時間の間、矢印Ａとは逆方向にし、ステップＳ８１で選択された第１、第２ホッパ２ａ、２ｂから排出された被計量物を回収箱３０へ排出させる。

次にステップＳ８５では、ステップＳ８４で被計量物を排出した計量ホッパ１を報知する。この報知は、例えば、報知する計量ホッパ１に対応する表示灯８を連続点灯させる。作業者は、表示灯８が連続点灯している計量ホッパ１に被計量物を供給する。図示していないが、同計量ホッパ１の計量値の増加があったときに表示灯８の連続点灯を停止させる。

以上のように、本実施形態では、組合せ処理（ステップＳ７１）において排出組合せを求められなかったとき、すなわち組合せ不良が発生したときに、被計量物を入替えるべきホッパが計量ホッパ１である場合には、作業者に入替えるべき計量ホッパを報知（ステップＳ８３）することにより作業者に被計量物を入替えさせ、被計量物を入替えるべきホッパが第１、第２ホッパ２ａ、２ｂである場合には、それらのホッパから被計量物を排出させ、その被計量物を排出したホッパへ計量ホッパ１から被計量物を供給すること（ステップＳ８４）により、被計量物の入替えをスムーズに行うことができる。

なお、ステップＳ８１において、入替えるホッパを複数個選択するようにしてもよい。例えば、計量ホッパ１及び第１、第２ホッパ２ａ、２ｂの中から記憶値（被計量物の重量）が大きいものを優先して複数個選択するようにしてもよい。また、計量ホッパ１及び第１、第２ホッパ２ａ、２ｂの中から記憶値（被計量物の重量）が最大のものと最小のものとを選択するようにしてもよい。なお、入替えるホッパを複数個選択する場合、計量ホッパ１と第１、第２ホッパ２ａ、２ｂとが選択される場合があるが、この場合、ステップＳ８３とステップＳ８４，８５との両方が実行される。

また、ステップＳ８３での報知とステップＳ８５での報知とは、区別できればよく、表示灯８の点灯色を異ならせて点灯させるようにしてもよい。また、操作設定表示部４のディスプレイ画面に、ステップＳ８３の被計量物を入替えるべき計量ホッパ１及びステップＳ８５の被計量物を供給するべき計量ホッパ１を表示させるようにしてもよい。なお、作業者は、通常、空になった計量ホッパ１に被計量物を供給するのでステップＳ８５での報知を行わないようにしてもよい。しかし、ステップＳ８５での報知を行うことにより、組合せ不良が発生したことを作業者はその発生したときに知ることができる。もしも組合せ不良の発生頻度が多い場合には何らかの不具合が発生している場合があるので、作業者が組合せ不良の発生を知ることは有意義である。

なお、上記の図３及び図４を用いた説明では、組合せ処理に計量ホッパ１の記憶値（ｍＷｋ）を用いる場合、組合せ参加フラグがＯＮしている計量ホッパ１の記憶値（ｍＷｋ）を用いるようにしたが、これに加えて計量完了フラグがＯＮしている計量ホッパ１の記憶値（ｍＷｋ）も用いるようにしてもよい。すなわち、図３のステップＳ４２、Ｓ４７、Ｓ５０からわかるように、組合せ参加フラグがＯＮしている計量ホッパ１の場合には、その計量ホッパ１の下方の第１，第２ホッパ２ａ、２ｂのいずれにも被計量物が供給されているが、組合せ処理は所定時間間隔で実行されるので、例えば、ある計量ホッパ１の計量完了フラグがＯＮした直後に組合せ処理が行われた場合には、同計量ホッパ１の下方の第１，第２ホッパ２ａ、２ｂのいずれかが空であってもあるいは両方に被計量物が供給されていても、同計量ホッパ１を組合せ処理の対象とすることができる。

本実施形態では、１つの重量サンサ７に対して、組合せ演算に用いる３個の重量値が得られるので、重量センサ７の個数の低減及び低コスト化が図られている。また、１個の計量ホッパ１とそれに対応する第１、第２ホッパ２ａ、２ｂからなる計量部において、組合せ演算に用いる３個の重量値が得られるので、組合せの数が多くなり、組合せ計量精度の向上を図ることができるとともに、組合せ不良が発生する頻度を少なくできる。

例えば、背景技術で述べた、１つの計量部が、作業者が被計量物を供給する１個の供給ホッパと、その下方に設けられ２つの部屋に区画された１個の計量ホッパとからなる構成（以下、「比較構成」という）の場合、１つの計量部から組合せ演算に用いることができる重量値は２個である。ここで、例えば、９個の計量部が設けられていた場合には、組合せ総数は、（４^９−１）の約２６万個である。

一方、本実施形態の構成において、９個の計量部が設けられていた場合には、組合せ総数は約４０００万個となり、上記の比較構成の場合よりも非常に多くなる。また、本実施形態の構成において、計量部を７個にした場合でも、組合せ総数は約８０万個となり、上記の比較構成の場合よりも多くなる。すなわち、本実施形態の構成においては、組合せ計量精度の向上をより図ることができ、組合せ不良が発生する頻度をより少なくできる。また、計量部の個数を少なくしても組合せ総数が多いので、組合せ秤の小型化及び組合せ計量精度のさらなる向上を図ることができる。そして、組合せ秤のより小型化が可能になるので、被計量物を供給する作業者の負担が軽減され、作業能率を向上することができる。

さらに、本実施形態の場合、作業者からの１回の供給分だけの被計量物を保持する計量ホッパ１に重量センサ７が設けられているので、上記の比較構成のように計量ホッパが２回の供給分の被計量物を保持する場合に比べ、重量センサ７に小型のものを用いることができるとともに、計量安定時間が短くなり、計量速度（運転速度）の向上を図ることができる。また、本実施形態の構成と比較構成とを２つの部屋を有する下段のホッパについて比べれば、本実施形態の場合、比較構成の場合のように、計量ホッパのいずれか一方の部屋の被計量物の重量の計測中には他方の部屋の被計量物を排出することができない、もしも排出すれば再び計測を開始しなければならないというようなことがなく、メモリホッパ２の２つの部屋（第１、第２ホッパ２ａ、２ｂ）からはいつでも被計量物を排出することが可能である。この点からも、比較構成の場合に比べて計量速度の向上を図ることができる。したがって、計量速度の高速化が可能となり、より生産性を向上することができる。

なお、本実施形態では、第１ホッパ２ａと第２ホッパ２ｂとが一体化して構成されたメモリホッパ２が設けられているが、第１ホッパ２ａと第２ホッパ２ｂとが分離されて設けられていてもよい。第１ホッパ２ａと第２ホッパ２ｂとが一体化して構成されることにより、第１及び第２ホッパ２ａ、２ｂのコンパクト化及びそれを支持する構成の簡略化を図ることができる。

本発明は、機器の小型化、組合せ計量精度の向上及び計量速度の向上を図ることができる半自動式組合せ秤等として有用である。

１ 計量ホッパ
２ メモリホッパ
２ａ 第１ホッパ
２ｂ 第２ホッパ
３ 搬送コンベア
４ 操作設定表示部
５ 装置本体
７ 重量センサ
８ 表示灯
１０ａ、１０ｂ 排出ゲート
１１ａ、１１ｂ 排出ゲート
１３ 計量ホッパ用排出ゲート駆動回路
１４ メモリホッパ用排出ゲート駆動回路
１５ Ａ／Ｄ変換回路
１６ 表示灯駆動回路
１７ コンベア駆動回路
１８ 制御部
１９ 演算制御部
２０ 記憶部
２１ Ｉ／Ｏ回路

Claims (5)

1. 直線状に列設され、手動で被計量物が供給され、供給される被計量物の重量を計量するための重量センサによって支持され、第１の方向及び第２の方向の２方向へ選択的に被計量物を排出可能なように構成された複数の計量ホッパと、
   それぞれ、前記計量ホッパと対応して前記計量ホッパの下方に配設され、前記計量ホッパから第１の方向へ排出される被計量物が供給され、供給された被計量物を下方へ排出可能なように構成された複数の第１のホッパと、
   それぞれ、前記計量ホッパと対応して前記計量ホッパの下方に配設され、前記計量ホッパから第２の方向へ排出される被計量物が供給され、供給された被計量物を下方へ排出可能なように構成された複数の第２のホッパと、
   前記第１のホッパに供給されている被計量物の重量と前記第２のホッパに供給されている被計量物の重量としてそれぞれ対応する前記計量ホッパに供給されているときに計量された重量を用い、前記計量ホッパと前記第１のホッパと前記第２のホッパとの中から選択されるホッパの組合せであって、それぞれに供給されている被計量物の重量の合計が所定重量範囲内となるホッパの組合せからなる排出組合せを１つ求める組合せ手段と、
   前記排出組合せに選択されているホッパから被計量物を排出させる排出制御手段と
   を備えた半自動式組合せ秤。
2. 前記組合せ手段は、
   前記排出組合せに前記計量ホッパが選択されるときには、前記選択される前記計量ホッパと対応する前記第１のホッパ及び前記第２のホッパのうちの少なくとも一方が前記排出組合せに選択されるかまたは空の状態であることを条件として前記排出組合せを求めるように構成され、
   前記排出制御手段は、
   前記排出組合せに前記計量ホッパが選択されているときには、前記選択されている前記計量ホッパの被計量物を前記排出組合せに選択されているかまたは空の状態である前記第１または第２のホッパへ排出させ、この排出された被計量物を前記第１または第２のホッパが通過させるように構成された、請求項１に記載の半自動式組合せ秤。
3. 前記組合せ手段は、前記排出組合せを求める組合せ処理を所定時間間隔で繰り返し行うように構成され、
   前記計量ホッパの列設方向と平行にかつ前記第１及び第２のホッパの下方に配設され、前記排出組合せに選択されているホッパから排出された被計量物を前記計量ホッパの列設方向と平行な一方向へ搬送する搬送コンベアと、
   前記組合せ処理において前記所定重量範囲内となるホッパの組合せが無く前記排出組合せを求められなかったときに、それぞれのホッパに供給されている被計量物の重量に基づいて被計量物を入れ替えるべきホッパを選択する入替えホッパ選択手段と、
   前記入替えホッパ選択手段により選択されたホッパが前記計量ホッパであるときに、前記選択された前記計量ホッパの被計量物を入替えるべきことを報知する報知手段とをさらに備え、
   前記排出制御手段は、前記入替えホッパ選択手段により選択されたホッパが前記第１及び／または第２のホッパであるときに、前記選択された前記第１及び／または第２のホッパから被計量物を排出させるとともに、この排出させた前記第１または第２のホッパへ前記計量ホッパから被計量物を供給させるように構成され、
   前記搬送コンベアは、前記入替えホッパ選択手段により選択された前記第１または第２のホッパから排出された被計量物を前記一方向とは逆の方向に搬送するように構成された、請求項１または２に記載の半自動式組合せ秤。
4. 前記報知手段は、さらに、前記入替えホッパ選択手段により選択され、被計量物を排出させた前記第１または第２のホッパへ被計量物を供給した前記計量ホッパに被計量物を供給すべきことを報知するように構成された、請求項３に記載の半自動式組合せ秤。
5. 前記第１のホッパと前記第２のホッパとが一体化して構成された、請求項１〜４のいずれかに記載の半自動式組合せ秤。

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