JP2012002546A - 組合せ計量システム - Google Patents

Abstract

【課題】 手動で供給される被計量物を組合せ計量するシステムにおいて、組合せ不良の発生頻度を非常に少なくすることができる組合せ計量システムを提供する。
【解決手段】 半自動式組合せ秤Ａと手動式組合せ秤Ｂとを備え、半自動式組合せ秤Ａと手動式組合せ秤Ｂとが通信を行う連動動作モードのときに、収納部２ａ、２ｂの被計量物の重量値と計量皿３１の被計量物の重量値とのうちの少なくとも収納部２ａ、２ｂの被計量物の重量値を含む被計量物の重量値の合計が所定重量範囲内になる、収納部２ａ、２ｂと計量皿３１とのうちの少なくとも収納部２ａ、２ｂを含む組合せである排出組合せを１つ求める第３の組合せ手段を有し、制御部１８は排出組合せに選択されている収納部２ａ、２ｂから被計量物を排出させるように構成され、表示灯３３は、排出組合せに選択されている計量皿３１を作業者に報知するように構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被計量物の供給を手動で行う組合せ計量システムに関する。

組合せ秤は、計量を行う被計量物の計量部（計量ホッパ、計量トレイ等）への供給及び排出方法の違いにより、自動式組合せ秤、半自動式組合せ秤、手動式組合せ秤に大別される。自動式組合せ秤は、計量部への被計量物の供給と排出を自動（機械制御）で行う。半自動式組合せ秤では、計量部への被計量物の供給は作業者の手で行い、被計量物の排出は自動で行う。手動式組合せ秤では、被計量物の計量部への供給と物品の排出（取り出し）の両方を作業者の手で行う。

半自動式及び手動式の組合せ秤では、人の手で被計量物が組合せ秤に供給されるため、自動式組合せ秤で扱うことができない被計量物、例えば単体重量が大きく不定形な被計量物や機械によるハンドリングが難しい被計量物（例えば、ブロック状の鶏肉やイカ、タコ等）を取り扱う上で好適である。

半自動式組合せ秤では、制御装置と複数の計量部を有し、作業者が手を使って組合せ秤に被計量物を供給する。制御装置は、計量部で検出された重量を要素として組合せ演算を行い、合計重量が所定の条件を満たすものの中から最も適した組合せを選び、対応する計量部から被計量物を排出する。この排出された被計量物は例えば包装機へ供給され、包装機で袋詰めされて商品となる。

半自動式組合せ秤の問題点は、組合せ演算を行っても条件を満たす組合せが得られない組合せ不良が発生した場合、計量ホッパ内の被計量物を入れ替える必要がある。そのためには、作業者が計量ホッパ内の被計量物の交換を行うか、計量ホッパの上方に供給ホッパがある場合には計量ホッパから被計量物を強制的に排出して供給ホッパから被計量物が供給されるのを待たなければならなかった。このように組合せ不良が発生した場合には、計量ホッパ内の被計量物を入れ替えなければならないため、生産効率が低下することになる。

特許文献１には、組合せに参加できる計量部の数を増やせば、組合せ演算において、目標とする所定重量範囲の組合せができる確率が増すので、組合せに参加できる計量部を増やす方法として、例えば上皿秤のような一般の計量器を利用する技術が開示されている。

特開２００７−６４７０４号公報

特許文献１の構成では、組合せに参加できる計量部の数を増やせるので、組合せ不良の発生頻度を少なくできるが、より生産効率を向上させる上で、組合せ不良の発生頻度をより少なくできる構成が望まれる。

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、手動で供給される被計量物を組合せ計量するシステムにおいて、組合せ不良の発生頻度を非常に少なくすることができる組合せ計量システム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、本発明の組合せ計量システムは、手動で供給された被計量物を保持し排出する複数の収納部と、前記収納部に保持される被計量物の重量値を検出する第１の重量検出手段と、単独動作モードのときに保持されている被計量物の重量値の合計が第１の所定重量範囲内になる前記収納部の組合せを１つ求める第１の組合せ手段と、この組合せに選択されている前記収納部から被計量物を排出させる排出制御手段と、前記収納部から排出される被計量物を受け取って外部へ排出する排出手段とを有し、前記単独動作モードと連動動作モードとを切り替え可能に構成された半自動式組合せ秤と、手動で供給される被計量物を保持する複数の計量皿と、前記計量皿に保持されている被計量物の重量値を検出する第２の重量検出手段と、単独動作モードのときに保持されている被計量物の重量値の合計が第２の所定重量範囲内になる前記計量皿の組合せを１つ求める第２の組合せ手段と、この組合せに選択されている前記計量皿を作業者に報知する組合せ報知手段とを有し、前記単独動作モードと連動動作モードとを切り替え可能に構成された手動式組合せ秤とを備え、前記半自動式組合せ秤と前記手動式組合せ秤とはそれぞれ、前記連動動作モードのときに相互に通信を行うための通信手段が設けられ、前記連動動作モードのときに、前記収納部の被計量物の重量値と前記計量皿の被計量物の重量値とのうちの少なくとも前記収納部の被計量物の重量値を含む被計量物の重量値の合計が前記第１の所定重量範囲内になる、前記収納部と前記計量皿とのうちの少なくとも前記収納部を含む組合せである排出組合せを１つ求める第３の組合せ手段を有し、前記排出制御手段は、前記排出組合せに選択されている前記収納部から被計量物を排出させるように構成され、前記組合せ報知手段は、前記排出組合せに前記計量皿が選択されているときに、前記選択されている前記計量皿を作業者に報知するように構成されている。

なお、この構成において、半自動式組合せ秤の収納部で保持される被計量物は手動で直接またはホッパを介して供給される被計量物である。すなわち、作業者が収納部へ直接供給する構成であってもよいし、収納部の上方にホッパが設けられ、作業者がホッパへ被計量物を供給し、同ホッパから排出された被計量物が収納部へ供給される構成であってもよい。また、第１の重量検出手段は、収納部の上方にホッパが設けられているかいないかにかかわらず、収納部に被計量物が保持されているときに同被計量物の重量値を検出するものであってもよいし、収納部の上方にホッパが設けられている場合にホッパに被計量物が保持されているときに同被計量物の重量値を検出するものであってもよい。

上記構成によれば、連動動作モードのときに、排出組合せに選択されている計量皿がある場合には、作業者はその計量皿から被計量物を取り出して、収納部から排出される被計量物と合わせて１つの商品となるように、排出手段（例えば、搬送コンベア）へ供給する。この連動動作モードのときに、第３の組合せ手段は、半自動式組合せ秤の収納部と手動式組合せ秤の計量皿とに保持された被計量物の重量値を用いることができるので、単独動作モードの場合と比較して、求めるべき組合せが成立する確率が大幅に増大し、組合せ不良の発生頻度を非常に少なくすることができる。

また、前記第３の組合せ手段は、前記収納部のみの組合せからなる前記排出組合せを求める第１の組合せ処理を行い、この第１の組合せ処理において、被計量物の重量値の合計が前記第１の所定重量範囲内となる組合せがないときに前記計量皿と前記収納部との両方を含む組合せからなる前記排出組合せを求める第２の組合せ処理を行うように構成されていてもよい。

この構成によれば、連動動作モードのときに、まず収納部のみの組合せからなる排出組合せを求める第１の組合せ処理を行い、この第１の組合せ処理において排出組合せが求められなかったときに計量皿と収納部との両方を含む組合せからなる排出組合せを求める第２の組合せ処理を行うようにしているため、作業者が排出組合せに選択されている計量皿から被計量物を取り出して排出手段（例えば、搬送コンベア）へ供給する作業を少なくすることができ、作業者への負担を低減することができる。

また、前記第３の組合せ手段は、前記第２の組合せ処理において、被計量物の重量値の合計が前記第１の所定重量範囲内となる組合せが複数あるときに、選択される前記計量皿の個数が最も少ない組合せを前記排出組合せに選ぶように構成されていてもよい。

この構成によれば、作業者が排出組合せに選択されている計量皿から被計量物を取り出して排出手段（例えば、搬送コンベア）へ供給する作業をより少なくすることができ、作業者への負担をより低減することができる。

また、前記第３の組合せ手段は、前記排出組合せを繰り返し求めるように構成されるとともに、前回の排出組合せを含めて所定回数連続して前記排出組合せに選択されていない前記収納部である優先収納部が存在する場合、前記第１の組合せ処理の前に、前記収納部と前記計量皿との中から前記優先収納部を含む組合せからなる前記排出組合せを求める優先組合せ処理を行い、この優先組合せ処理において、被計量物の重量値の合計が前記第１の所定重量範囲内となる組合せがないときに前記第１の組合せ処理を行うように構成されていてもよい。

この構成によれば、所定回数連続して排出組合せに選択されていない収納部が存在する場合に、その収納部を優先収納部として第１の組合せ処理の前に、優先収納部を含む組合せからなる排出組合せを求める優先組合せ処理を行うようにすることにより、被計量物の鮮度の劣化を防止することができるとともに、次回において第１の組合せ処理による収納部のみの組合せからなる排出組合せが成立しやすくなる。

また、前記第３の組合せ手段は、前記優先組合せ処理及び前記第２の組合せ処理において、被計量物の重量値の合計が前記第１の所定重量範囲内となる組合せが複数あるときに、選択される前記計量皿の個数が最も少ない組合せを前記排出組合せに選ぶように構成されていてもよい。

この構成によれば、作業者が排出組合せに選択されている計量皿から被計量物を取り出して排出手段（例えば、搬送コンベア）へ供給する作業をより少なくすることができ、作業者への負担をより低減することができる。

また、前記連動動作モードのときに前記排出制御手段に排出指示信号を与えるための操作スイッチを有し、前記排出制御手段は、前記排出組合せに前記計量皿が選択されているときには前記組合せ報知手段が前記報知を行った後、前記操作スイッチからの前記排出指示信号に基づいて前記排出組合せに選択されている前記収納部から被計量物を排出させるように構成されていてもよい。

この構成によれば、作業者は排出組合せに選択されている計量皿から被計量物を取り出して排出手段へ供給した後、操作スイッチを押すと、排出指示信号が排出制御手段へ入力され、排出組合せに選択されている収納部から被計量物が排出手段へ排出され、排出組合せに選択された計量皿と収納部との被計量物が排出手段によって外部（例えば包装機）へ排出される。

本発明は、以上に説明した構成を有し、手動で供給される被計量物を組合せ計量するシステムにおいて、組合せ不良の発生頻度を非常に少なくすることができるという効果を奏する。また、手動式組合せ秤は、安価であり、半自動式組合せ秤とともに連動動作モードで使用したときに組合せ不良が非常に少なくなり、被計量物の入れ替え等の作業者の手間を省き、被計量物の損傷を防ぐことができるので、ユーザーにとっては投資効果がある。また、手動式組合せ秤は、連動動作モードで使用していないときは、本来の用途にも使えるので、ユーザーにとっては無駄にはならない。

（ａ）は、本発明の実施形態の組合せ計量システムの平面図であり、（ｂ）は、同組合せ計量システムを一方向から見た側面図であり、（ｃ）は、同組合せ計量システムに用いられている半自動式組合せ秤Ａを上記一方向とは別の方向から見た側面図である。 本発明の実施形態の組合せ計量システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態の組合せ計量システムの連動動作モードにおける動作例の半自動式組合せ秤の制御部による処理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（ａ）は、本発明の実施形態の組合せ計量システムの平面図であり、図１（ｂ）は、同組合せ計量システムを一方向から見た側面図であり、図１（ｃ）は、同組合せ計量システムに用いられている半自動式組合せ秤Ａを上記一方向とは別の方向から見た側面図である。また、図２は、同組合せ計量システムの構成を示すブロック図である。

この組合せ計量システムは、被計量物の供給が作業者の手作業（手動）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Ａと、被計量物の供給及び排出（取出し）が作業者の手作業（手動）によって行われる手動式組合せ秤Ｂとを備えている。これら２つの組合せ秤Ａ、Ｂは、例えば、図１（ａ）に示すように平面視においてＬ字状に隣接して配置されている。

〔半自動式組合せ秤Ａの構成〕
まず、半自動式組合せ秤Ａの構成について説明する。半自動式組合せ秤Ａ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供給ホッパ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、各供給ホッパ１に対応して開口された供給口６ａが設けられている。また、作業台６には、操作スイッチ１３が設けられている。この操作スイッチ１３は、例えば押しボタン式のものであり、Ｉ／Ｏ回路２１を介して制御部１８と接続され、作業者が必要に応じて押すことにより、トリガー信号が制御部１８へ入力される。

各供給ホッパ１の下方には、２つの収納部２ａ、２ｂを有する計量ホッパ２が配設されている。各供給ホッパ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、計量ホッパ２の収納部２ａと収納部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、供給ホッパ１は、排出ゲート１０ａを開くことにより一方の収納部２ａへ被計量物を排出し、排出ゲート１０ｂを開くことにより他方の収納部２ｂへ被計量物を排出する。

また、各計量ホッパ２は、各々の収納部２ａ、２ｂに排出ゲート１１ａ、１１ｂが設けられ、各排出ゲートを開くことにより、各収納部２ａ，２ｂから別々に被計量物を排出可能なように構成されている。

計量ホッパ２の下方には、計量ホッパ２から排出された被計量物を受けて例えば矢印ｓ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ｓ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５１が配置される。また、搬送コンベア３の両側には、計量ホッパ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表示器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１４、Ａ／Ｄ変換回路１５、コンベア駆動回路１７、制御部１８、Ｉ／Ｏ回路２１及び通信部（通信手段）２２等が収納されている。

また、各供給ホッパ１にはロードセル等の重量センサ７が取り付けられており、この重量センサ７によって供給ホッパ１内の被計量物の重量が計測され、その重量値（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、重量センサ７で計測される重量値に基づいて供給ホッパ１内の被計量物の有無を判断して、排出ゲート１０ａ、１０ｂの制御等を行う。

また、各計量ホッパ２にはロードセル等の重量センサ８が取り付けられており、この重量センサ８によって計量ホッパ２内の被計量物の重量が計測され、その重量値（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。これにより制御部１８は、計量ホッパ２内の被計量物の重量値を認識する。ここで、各計量ホッパ２では、一方の収納部例えば収納部２ａのみに被計量物が供給されているときに、収納部２ａ内の被計量物の重量が重量センサ８により計量される。さらに他方の収納部２ｂに被計量物が供給されると、２つの収納部２ａ，２ｂ内の被計量物の合計重量が重量センサ８により計量される。制御部１８では、この２つの収納部２ａ，２ｂ内の被計量物の合計重量から、先に計量されている収納部２ａ内の被計量物の重量を減算することで、収納部２ｂ内の被計量物の重量を算出する。この場合、第１の重量検出手段は、重量センサ８、Ａ／Ｄ変換回路１５及び制御部１８によって構成される。

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、運転用プログラムが記憶されており、さらに計量結果のデータ等が記憶される。

そして、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、同組合せ秤Ａ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、制御部１８は、排出ゲート駆動回路１４を介して、各供給ホッパ１の排出ゲート１０ａ、１０ｂの開閉を制御するとともに各計量ホッパ２の排出ゲート１１ａ、１１ｂの開閉を制御する。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、Ａ/Ｄ変換回路１５を介して、各供給ホッパ１に取り付けられた重量センサ７によって計測される重量値を取得するとともに各計量ホッパ２に取り付けられた重量センサ８によって計測される重量値を取得する。また、Ｉ／Ｏ回路２１を介して、操作スイッチ１３からのトリガー信号を入力するとともに、外部の包装機（図示せず）等と信号の送受信を行う。また、操作表示器４から信号が入力されるとともに、操作表示器４へ表示するデータ等の信号を出力する。また、制御部１８は、手動式組合せ秤Ｂの制御部３７と互いの通信部２２、４３を介して情報等の送受信が可能である。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Ａの動作を制御するよう構成されていてもよい。

操作表示器４は、制御部１８と接続され、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Ａの運転の操作、組合せ条件（目標重量値及びそれに対する許容範囲）等の運転条件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（組合せ重量値等）等をディスプレイ画面上に表示することができる。

また、図１には、搬送コンベア３の上方で手動式組合せ秤Ｂに近い側にガイドシュート５２が配設されているが、これは半自動式組合せ秤Ａと手動式組合せ秤Ｂとが連動して動作する連動動作モードのときに用いられる。

〔手動式組合せ秤Ｂの構成〕
次に手動式組合せ秤Ｂの構成について説明する。この手動式組合せ秤Ｂは、載せ台５０上に設置されており、被計量物が載せられる複数の計量皿３１と、各計量皿３１を支持し、計量皿３１上の被計量物の重量を計量するためのロードセル等からなる重量センサ３２と、複数の表示灯３３と、操作スイッチ３４と、装置フレーム３５と、操作表示器３６と、制御部３７とを備えている。各重量センサ３２、操作スイッチ３４及び操作表示器３６は装置フレーム３５に固定されている。また、操作表示器３６の筐体内部には、制御部３７、表示灯駆動回路４０、Ａ／Ｄ変換回路４１、Ｉ／Ｏ回路４２及び通信部（通信手段）４３等が収納されている。

各重量センサ３２によって計測される各計量皿３１上の被計量物の重量値（アナログ重量信号）は、Ａ／Ｄ変換回路４１でディジタル信号に変換され、制御部３７に送られる。これにより制御部３７は、計量皿３１上の被計量物の重量値を認識する。この場合、第２の重量検出手段は、重量センサ３２、Ａ／Ｄ変換回路４１及び制御部３７によって構成される。表示灯３３は、例えば発光ダイオードあるいは電球によって構成されている。表示灯３３は、各々の計量皿３１に対応して、それぞれ対応する計量皿３１の近傍に設けられている。また、操作スイッチ３４は、例えば押しボタン式のものであり、Ｉ／Ｏ回路４２を介して制御部３７と接続され、作業者が必要に応じて押すことにより、トリガー信号が制御部３７へ入力される。

制御部３７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３８と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリからなる記憶部３９とを有している。記憶部３９には、運転用プログラムが記憶されており、さらに計量結果のデータ等が記憶される。

そして、制御部３７は、演算制御部３８が記憶部３９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、同組合せ秤Ｂ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、制御部３７は、表示灯駆動回路４０を制御することにより各表示灯３３の動作（点灯及び消灯等）を制御し、Ａ／Ｄ変換回路４１を介して各重量センサ３２によって計測される重量値を取得し、Ｉ／Ｏ回路４２を介して操作スイッチ３４からトリガー信号を入力する。また、操作表示器３６から信号が入力されるとともに、操作表示器３６へ表示するデータ等の信号を出力する。また、制御部３７は、半自動式組合せ秤Ａの制御部１８と互いの通信部４３、２２を介して情報等の送受信が可能である。なお、制御部３７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Ｂの動作を制御するよう構成されていてもよい。

操作表示器３６は、制御部３７と接続され、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Ｂの運転の操作、組合せ条件（目標重量値及びそれに対する許容範囲）等の運転条件の設定等を行うことができるとともに、制御部３７による組合せ処理の結果（組合せ重量値等）等をディスプレイ画面上に表示することができる。

本実施形態の組合せ計量システムでは、半自動式組合せ秤Ａの制御部１８と、手動式組合せ秤Ｂの制御部３７とが、互いの通信部２２、４３を介して、例えばＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）ケーブルによって接続され、例えば連動動作モードのときに制御部１８と制御部３７との間で必要な情報を通信可能に構成されている。通信部２２、４３はそれぞれ、制御部１８と制御部３７との間で通信を行うための通信手段である。

また、半自動式組合せ秤Ａと手動式組合せ秤Ｂとはそれぞれ複数の動作モードの中から任意の１つの動作モードを選択して設定し動作（運転）させるように構成されている。例えば作業者は、半自動式組合せ秤Ａの操作表示器４を操作することによって、複数の動作モードの中から任意の１つの動作モードを選択して半自動式組合せ秤Ａを動作（運転）させる。同様に、作業者は、手動式組合せ秤Ｂの操作表示器３６を操作することによって、複数の動作モードの中から任意の１つの動作モードを選択して手動式組合せ秤Ｂを動作（運転）させる。いずれの組合せ秤Ａ，Ｂも、大別して、単独動作モードと連動動作モードとを有している。

各組合せ秤Ａ，Ｂにおいて、動作モードを設定する場合、例えば操作表示器４，３６のタッチスクリーン式のディスプレイ画面に動作モード設定用の画面を表示させる。この動作モード設定用の画面には、設定可能な動作モードのタッチキーとして、例えば、単独動作モード設定用タッチキーと、連動動作モード設定用タッチキーとが表示され、いずれか１つのタッチキーをタッチすることにより、そのタッチされたタッチキーに対応する動作モードが制御部１８，３７に設定されるようになっている。

まず、単独動作モードにおける動作を説明する。この場合、前述のように、半自動式組合せ秤Ａを単独動作モードに設定して運転を開始すると、同組合せ秤Ａは単独動作モードの動作を行い、手動式組合せ秤Ｂを単独動作モードに設定して運転を開始すると、同組合せ秤Ｂは単独動作モードの動作を行う。この単独動作モードでは、２つの組合せ秤Ａ，Ｂの制御部１８，３７の間で通信が行われず、各々の組合せ秤Ａ，Ｂが単独で動作する。

〔半自動式組合せ秤Ａの単独動作モードの動作例〕
半自動式組合せ秤Ａが単独で動作する単独動作モードにおける動作の一例について説明する。この動作は制御部１８の制御によって実現される。

まず、単独動作モードにおける制御部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、被計量物を保持している収納部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値（組合せ重量値）が所定重量範囲（目標重量値に対する許容範囲）内になる収納部（２ａ、２ｂ）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、組合せ重量値と目標重量値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。この組合せ処理は、例えば設定される計量速度に基づいて所定のタイミングで行われる。計量速度すなわち被計量物の排出速度が例えば１分間に２０回と設定されている場合には、３秒間隔で組合せ処理が行われる。

次に、被計量物の流れに基づいて単独動作モードにおける動作を説明する。被計量物は、例えば、鶏肉などの食肉、水産物、農産物、漬物などである。この場合、作業者は、空の供給ホッパ１に被計量物を随時供給する作業を行う。

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ている供給ホッパ１を認識し、被計量物が供給されている供給ホッパ１の下方の収納部２ａ、２ｂの少なくともいずれか一方が空である場合には、所定のタイミングで上記供給ホッパ１のいずれか一方の排出ゲート（１０ａ、１０ｂ）を開閉させて、供給ホッパ１内の被計量物を空の収納部（２ａ、２ｂ）へ供給させる。そして、制御部１８は、組合せ処理を行うタイミングになると前述の組合せ処理を行い、排出組合せを求める。そして包装機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収納部２ａ、２ｂの排出ゲート１１ａ、１１ｂを開閉させて、収納部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によって矢印ｓ方向へ搬送して包装機へ送り出す。また、制御部１８は、排出組合せに選択されている収納部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。

なお、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である適量組合せが無かった場合（組合せ不良が発生した場合）、入替え処理を行う。この入替え処理では、例えば被計量物の重量値が大きいものから順に所定個数（１個ないし２個程度）の収納部を選択し、この選択した収納部から被計量物を排出させ、この被計量物を排出させた収納部へ供給ホッパ１から被計量物を供給するため、供給ホッパ１の排出ゲートを開閉する。さらに、搬送コンベア３を所定時間の間、矢印ｓとは逆方向に搬送させるように駆動し、収納部２ａ、２ｂから排出された被計量物を回収箱５１へ排出させる。

〔手動式組合せ秤Ｂの単独動作モードの動作例〕
次に手動式組合せ秤Ｂの単独動作モードにおける動作の一例について説明する。この動作は制御部３７の制御によって実現される。

この場合、作業者は、空の計量皿３１に被計量物を供給し、表示灯３３が点灯されると、点灯した表示灯３３に対応する計量皿３１から被計量物を取り出して例えば１つの袋に入れる作業を行う。被計量物は、例えば、ブロイラー等の解体工場では、ささみ、砂ずり等の副産物である。

制御部３７は、各重量センサ３２からの重量値を所定時間間隔で取得する。そして、重量センサ３２からの重量値に基づいて計量皿３１に被計量物が載せられているか否かを判断し、被計量物が載せられている計量皿３１の個数が所定個数以上であれば組合せ処理を行う。この組合せ処理では、被計量物を保持している（被計量物が載せられている）計量皿３１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値（組合せ重量値）が所定重量範囲（目標重量値に対する許容範囲）内になる計量皿３１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、組合せ重量値と目標重量値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。

そして、制御部３７は、排出組合せに選択されている計量皿３１に対応する表示灯３３を点灯させた後、重量センサ３２の計測値に基づいて、排出組合せに選択されている計量皿３１の被計量物が全て取出されたか否かを判定し、全て取り出されると、点灯している全ての表示灯３３を消灯する。以上の動作が繰り返し行われる。

以上のように半自動式組合せ秤Ａと手動式組合せ秤Ｂとは、単独動作モードのときに、各々個別に使用することができる。例えば、ブロイラー等の解体工場において、半自動式組合せ秤Ａを業務用のムネ肉とかモモ肉の数ｋｇ用のパックを計量して生産するのに使用し、手動式組合せ秤Ｂを手羽先、内蔵などの残りの副産物の数百ｇのパックを計量して生産するのに使用してもよい。

次に、本実施形態の組合せ計量システムの連動動作モードにおける動作を説明する。この場合、前述のように、半自動式組合せ秤Ａと手動式組合せ秤Ｂとを連動動作モードに設定する。この連動動作モードでは、半自動式組合せ秤Ａの制御部１８と手動式組合せ秤Ｂの制御部３７とが、互いの通信部２２、４３を介して必要な情報等の送受信を行う。

〔連動動作モードにおける動作例〕
図３は、この組合せ計量システムの連動動作モードにおける動作例の半自動式組合せ秤Ａの制御部１８による処理を示すフローチャートである。

この動作例の場合、作業者は、半自動式組合せ秤Ａの空の供給ホッパ１と、手動式組合せ秤Ｂの空の計量皿３１とに同じ品種の被計量物を随時供給する。被計量物は、例えば、鶏肉などの食肉、水産物、農産物、漬物などである。

この場合、運転開始前に、半自動式組合せ秤Ａの操作表示器４を操作することにより、組合せ条件として、例えば、目標重量値、所定重量範囲（目標重量値に対する許容範囲）を制御部１８に設定する。

制御部１８は、ステップＳ１で、各供給ホッパ１に接続された重量センサ７により計測される被計量物の重量値に基づいて、被計量物が供給されている供給ホッパ１を認識し、その被計量物が供給されている供給ホッパ１の下方の計量ホッパ２の少なくとも一方の収納部（２ａ、２ｂ）が空である場合には、その供給ホッパ１から被計量物を排出させ、空の収納部へ供給する。

そして、ステップＳ２で組合せ処理を行うタイミングになるとステップＳ３へ進む。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２０回と設定されている場合には、通常３秒間隔でステップＳ３以降の処理が実行される。

ステップＳ３では、手動式組合せ秤Ｂの制御部３７から各計量皿３１の被計量物の重量値を取得する。

次にステップＳ４へ進み、優先収納部が有るか否かを判断し、優先収納部が有る場合にはステップＳ１４へ進み、優先収納部が無い場合にはステップＳ５へ進む。なお、優先収納部とは、前回の排出組合せを含めて所定回数（例えば２０回）連続して排出組合せに選択されていない収納部である。制御部１８は、各収納部について、排出組合せを求めるたびに、排出組合せに連続して選択されていない回数をカウントするようにしている。

ステップＳ５では、半自動式組合せ秤Ａの収納部２ａ、２ｂの被計量物の重量値のみを用いて組合せ演算を行い、被計量物の重量値の合計（組合せ重量値）が所定重量範囲内となる組合せを１つ求め、その組合せを排出組合せに決める。

ステップＳ５で排出組合せが求められたときには、ステップＳ６からステップＳ７へ進み、包装機からの排出命令信号が入力されると、排出処理を行う（ステップＳ８）。この排出処理では、排出組合せに選択されている収納部の排出ゲートを開閉させて被計量物を排出させるとともに、この排出された被計量物が包装機へ供給されるように搬送コンベア３を駆動させ、排出完了信号を包装機へ出力する。ここで、被計量物を排出させた収納部へは次のステップＳ１で、供給ホッパ１から被計量物が供給される。

また、ステップＳ４で優先収納部があった場合、ステップＳ１４へ進み、優先組合せ処理を行う。この優先組合せ処理では、手動式組合せ秤Ｂの制御部３７から取得した各計量皿３１の被計量物の重量値と半自動式組合せ秤Ａの収納部２ａ、２ｂの被計量物の重量値とを用いて組合せ演算を行い、優先収納部の被計量物の重量値を含む組合せ重量値が所定重量範囲内となる組合せを１つ求め、その組合せを排出組合せに決める。ここで、優先収納部の被計量物の重量値を含む組合せ重量値が所定重量範囲内となる組合せが複数得られる場合には、組合せに選択される計量皿３１の個数が最も少ない組合せを排出組合せに決める。なお、上記計量皿３１の個数が最も少ない組合せが複数あるときにはその中で組合せ重量値と目標重量値との差の絶対値が最小になる組合せを排出組合せに決める。

ステップＳ１４で排出組合せが求められたときにはステップＳ１６へ進み、求められなかったときにはステップＳ５へ進む（ステップＳ１５）。ステップＳ１６では、ステップＳ１４で求めた排出組合せに計量皿３１が選択されていない場合にはステップＳ７へ進み、計量皿３１が選択されている場合にはステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１７では、排出組合せに選択されている計量皿を手動式組合せ秤Ｂへ通知するために、制御部１８は手動式組合せ秤Ｂの制御部３７へ排出組合せに選択されている計量皿３１の番号を送信する。なお、各計量皿３１には、それぞれを識別するための番号が予め付与されている。次にステップＳ１８で、手動式組合せ秤Ｂが排出組合せに選択されている旨を作業者に報知する。この報知は、例えば操作表示器４に手動式組合せ秤Ｂの計量皿が排出組合せに選択されている旨を表示することにより行う。

手動式組合せ秤Ｂの制御部３７では、排出組合せに選択されている計量皿３１の番号を受信すると、その計量皿３１に対応する表示灯３３を点灯させる。作業者は、表示灯３３が点灯すると、点灯している表示灯３３に対応する計量皿３１の被計量物を取り出してガイドシュート５２へ落とす。ガイドシュート５２へ落とされた被計量物は搬送コンベア３上に落下する。そして、作業者は、半自動式組合せ秤Ａの操作スイッチ１３を押す。この操作スイッチ１３が押されると、制御部１８にトリガー信号（排出指示信号）が入力される。

制御部１８は、トリガー信号を入力すると（ステップＳ１９）、ステップＳ７へ進み、包装機から排出命令信号が入力されていれば、排出処理を行う（ステップＳ８）。

また、ステップＳ５で排出組合せが求められなかったときには、ステップＳ６からステップＳ１１へ進み、第２の組合せ処理を行う。この第２の組合せ処理では、制御部１８は、手動式組合せ秤Ｂの制御部３７から取得した計量皿３１の被計量物の重量値と半自動式組合せ秤Ａの収納部２ａ、２ｂの被計量物の重量値とを用いて組合せ演算を行い、組合せ重量値が所定重量範囲内となる組合せを１つ求め、その組合せを排出組合せに決める。ここで、組合せ重量値が所定重量範囲内となる組合せが複数得られる場合には、組合せに選択される計量皿３１の個数が最も少ない組合せを排出組合せに決める。なお、上記計量皿３１の個数が最も少ない組合せが複数あるときにはその中で組合せ重量値と目標重量値との差の絶対値が最小になる組合せを排出組合せに決める。

ステップＳ１１で排出組合せが求められたときにはステップＳ１７へ進み、求められなかったときにはステップＳ１３へ進み、入替え処理を行う。この入替え処理では、例えば被計量物の重量値が大きいものから順に所定個数（１個ないし２個程度）の収納部を選択し、この選択した収納部から被計量物を排出させ、この被計量物を排出させた収納部へ供給ホッパ１から被計量物を供給するため、供給ホッパ１の排出ゲートを開閉する。さらに、搬送コンベア３を所定時間の間、矢印ｓとは逆方向に搬送させるように駆動し、収納部２ａ、２ｂから排出された被計量物を回収箱５１へ排出させる。

なお、制御部１８は、ステップＳ１９において、作業者が操作スイッチ１３を押すことにより入力されるトリガー信号を入力したか否かを判定するようにしたが、手動式組合せ秤Ｂから処理終了信号を受信したか否かを判定するようにしてもよい。あるいは、トリガー信号及び処理終了信号のいずれかを入力あるいは受信したかを判定するようにしてもよい。ここで、作業者が手動式組合せ秤Ｂの操作スイッチ３４を押すことにより制御部３７にトリガー信号（排出指示信号）が入力され、制御部３７はトリガー信号が入力されると、半自動式組合せ秤Ａの制御部１８へ処理終了信号を送信するように構成されている。

この連動動作モードにおいて、手動式組合せ秤Ｂの制御部３７では、各重量センサ３２からの重量値を所定時間間隔で取得しており、制御部１８から重量値の送信要求を受けて、各計量皿３１について、予め定められている計量皿３１の番号と同計量皿３１が保持している被計量物の重量値とを制御部１８へ送信する。これにより、制御部１８は各計量皿３１の被計量物の重量値を取得する（ステップＳ３）。また、制御部３７は、ステップＳ１７の処理によって制御部１８から送信される、排出組合せに選択されている計量皿３１の番号を受信すると、その計量皿３１に対応する表示灯３３を点灯させる。そして、重量センサ３２の計測値に基づいて、排出組合せに選択されている計量皿３１の被計量物が全て取出されたか否かを判定し、全て取出されると、点灯している全ての表示灯３３を消灯する。

この連動動作モードでは、半自動式組合せ秤Ａの収納部２ａ、２ｂと手動式組合せ秤Ｂの計量皿３１とに保持された被計量物の重量値を用いることができるので、単独動作モードの場合と比較して、求めるべき組合せが成立する確率が大幅に増大し、組合せ不良の発生頻度を非常に少なくすることができる。

また、まず収納部２ａ、２ｂのみの組合せからなる排出組合せを求める第１の組合せ処理（ステップＳ５）を行い、この第１の組合せ処理において排出組合せが求められなかったときに計量皿３１と収納部２ａ、２ｂとの両方を含む組合せからなる排出組合せを求める第２の組合せ処理（ステップＳ１１）を行うようにしているため、作業者が排出組合せに選択されている計量皿３１から被計量物を取り出して搬送コンベア３へ供給する作業を少なくすることができ、作業者への負担を低減することができる。

さらに、所定回数連続して排出組合せに選択されていない収納部２ａ、２ｂが存在する場合に、その収納部を優先収納部として第１の組合せ処理の前に、優先収納部を含む組合せからなる排出組合せを求める優先組合せ処理（ステップＳ１４）を行うようにすることにより、被計量物の鮮度の劣化を防止することができるとともに、次回において第１の組合せ処理による収納部２ａ、２ｂのみの組合せからなる排出組合せが成立しやすくなる。

また、第２の組合せ処理（ステップＳ１１）及び優先組合せ処理（ステップＳ１４）において、組合せ重量値が所定重量範囲内となる組合せが複数得られる場合には、組合せに選択される計量皿３１の個数が最も少ない組合せを排出組合せに決めることにより、作業者が排出組合せに選択されている計量皿３１から被計量物を取り出して搬送コンベア３へ供給する作業をより少なくすることができ、作業者への負担をより低減することができる。

なお、手動式組合せ秤Ｂが使用されておらず、半自動式組合せ秤Ａを単独動作モードで動作中に、例えば組合せ不良が多発する場合に一旦動作を停止させて、手動式組合せ秤Ｂを連動動作モードに設定し、半自動式組合せ秤Ａを連動動作モードに切り替えて動作を再開させることもできる。この場合、単独動作モードのときに半自動式組合せ秤Ａに設定されていた所定重量範囲（目標重量値に対する許容範囲）をそのまま連動動作モードにおける所定重量範囲（目標重量値に対する許容範囲）として動作を再開させることができる。なお、半自動式組合せ秤Ａでは、操作表示器４を操作することにより、半自動式組合せ秤Ａの単独動作モード及び連動動作モードにおける目標重量値及びそれに対する許容範囲（所定重量範囲）を設定及び変更することができる。

本実施形態では、第１の組合せ手段及び排出制御手段は制御部１８によって構成され、排出手段は搬送コンベア３によって構成されている。また、第２の組合せ手段は制御部３７によって構成され、組合せ報知手段は表示灯３３によって構成されている。また、第３の組合せ手段は、制御部１８によって構成されている。

なお、上記実施形態において、図１に示した半自動式組合せ秤Ａ及び手動式組合せ秤Ｂの構成は一例であり、これに限られない。例えば、半自動式組合せ秤Ａにおけるホッパの構成は種々変更可能である。例えば、計量ホッパが１つの収納部しか備えていなくてもよい。また、作業者が計量ホッパに直接被計量物を供給する構成であってもよい。

また、排出組合せに選択されている計量皿３１を作業者に報知するために表示灯３３を用いたが、操作表示器３６のディスプレイ画面上に排出組合せに選択されている計量皿を表示させるようにしてもよい。

本発明は、自動式組合せ秤で扱うのに適さない被計量物を組合せ計量し、組合せ不良の発生頻度を非常に少なくすることができる組合せ計量システム等として有用である。本発明は、ブロイラー等の解体工場において特に有用である。例えば、通常は、半自動式組合せ秤と手動式組合せ秤とをそれぞれ単独動作モードで使用し、半自動式組合せ秤で業務用のムネ肉とかモモ肉の数ｋｇ用のパックを計量し、残りの副産物を数百ｇのパックを手動式組合せ秤で計量する。そして、半自動式組合せ秤において、組合せ不良が頻繁に発生する状況が続くと、半自動式組合せ秤及び手動式組合せ秤を連動動作モードにして使用することにより、組合せ不良の発生頻度を非常に少なくすることができる。

１ 供給ホッパ
２ 計量ホッパ
２ａ、２ｂ 収納部
３ 搬送コンベア
４ 操作表示器
５ 装置本体
７ 供給ホッパ用重量センサ
８ 計量ホッパ用重量センサ
１０ａ、１０ｂ 供給ホッパ用ゲート
１１ａ、１１ｂ 計量ホッパ用ゲート
１３ スイッチ
１４ 排出ゲート駆動回路
１５ Ａ／Ｄ変換回路
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
２２ 通信部
３１ 計量皿
３２ 重量センサ
３３ 表示灯
３４ スイッチ
３６ 操作表示器
３７ 制御部
３８ 演算制御部
３９ 記憶部
４０ 表示灯駆動回路
４１ Ａ／Ｄ変換回路
４２ Ｉ／Ｏ回路
４３ 通信部

Claims (6)

1. 手動で供給された被計量物を保持し排出する複数の収納部と、前記収納部に保持される被計量物の重量値を検出する第１の重量検出手段と、単独動作モードのときに保持されている被計量物の重量値の合計が第１の所定重量範囲内になる前記収納部の組合せを１つ求める第１の組合せ手段と、この組合せに選択されている前記収納部から被計量物を排出させる排出制御手段と、前記収納部から排出される被計量物を受け取って外部へ排出する排出手段とを有し、前記単独動作モードと連動動作モードとを切り替え可能に構成された半自動式組合せ秤と、
   手動で供給される被計量物を保持する複数の計量皿と、前記計量皿に保持されている被計量物の重量値を検出する第２の重量検出手段と、単独動作モードのときに保持されている被計量物の重量値の合計が第２の所定重量範囲内になる前記計量皿の組合せを１つ求める第２の組合せ手段と、この組合せに選択されている前記計量皿を作業者に報知する組合せ報知手段とを有し、前記単独動作モードと連動動作モードとを切り替え可能に構成された手動式組合せ秤とを備え、
   前記半自動式組合せ秤と前記手動式組合せ秤とはそれぞれ、前記連動動作モードのときに相互に通信を行うための通信手段が設けられ、
   前記連動動作モードのときに、前記収納部の被計量物の重量値と前記計量皿の被計量物の重量値とのうちの少なくとも前記収納部の被計量物の重量値を含む被計量物の重量値の合計が前記第１の所定重量範囲内になる、前記収納部と前記計量皿とのうちの少なくとも前記収納部を含む組合せである排出組合せを１つ求める第３の組合せ手段を有し、
   前記排出制御手段は、前記排出組合せに選択されている前記収納部から被計量物を排出させるように構成され、
   前記組合せ報知手段は、前記排出組合せに前記計量皿が選択されているときに、前記選択されている前記計量皿を作業者に報知するように構成された、
   組合せ計量システム。
2. 前記第３の組合せ手段は、
   前記収納部のみの組合せからなる前記排出組合せを求める第１の組合せ処理を行い、この第１の組合せ処理において、被計量物の重量値の合計が前記第１の所定重量範囲内となる組合せがないときに前記計量皿と前記収納部との両方を含む組合せからなる前記排出組合せを求める第２の組合せ処理を行うように構成された、請求項１に記載の組合せ計量システム。
3. 前記第３の組合せ手段は、
   前記第２の組合せ処理において、被計量物の重量値の合計が前記第１の所定重量範囲内となる組合せが複数あるときに、選択される前記計量皿の個数が最も少ない組合せを前記排出組合せに選ぶように構成された、請求項２に記載の組合せ計量システム。
4. 前記第３の組合せ手段は、
   前記排出組合せを繰り返し求めるように構成されるとともに、
   前回の排出組合せを含めて所定回数連続して前記排出組合せに選択されていない前記収納部である優先収納部が存在する場合、前記第１の組合せ処理の前に、前記収納部と前記計量皿との中から前記優先収納部を含む組合せからなる前記排出組合せを求める優先組合せ処理を行い、この優先組合せ処理において、被計量物の重量値の合計が前記第１の所定重量範囲内となる組合せがないときに前記第１の組合せ処理を行うように構成された、請求項２に記載の組合せ計量システム。
5. 前記第３の組合せ手段は、
   前記優先組合せ処理及び前記第２の組合せ処理において、被計量物の重量値の合計が前記第１の所定重量範囲内となる組合せが複数あるときに、選択される前記計量皿の個数が最も少ない組合せを前記排出組合せに選ぶように構成された、請求項４に記載の組合せ計量システム。
6. 前記連動動作モードのときに前記排出制御手段に排出指示信号を与えるための操作スイッチを有し、
   前記排出制御手段は、前記排出組合せに前記計量皿が選択されているときには前記組合せ報知手段が前記報知を行った後、前記操作スイッチからの前記排出指示信号に基づいて前記排出組合せに選択されている前記収納部から被計量物を排出させるように構成された、請求項１〜５のいずれかに記載の組合せ計量システム。

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