JP2013024595A - 組合せ秤 - Google Patents

Abstract

【課題】供給ホッパに、従来例に比べて目標値に近い適量の物品を供給できる組合せ秤を提供する。
【解決手段】組合せ秤１００は、振動フィーダ１２から排出された物品を収容する供給ホッパ１３と、供給ホッパ１３から排出された物品を収容し、物品の組合せ演算に用いる計量ホッパ１４と、供給ホッパ１３への物品の供給重量を検出できる重量検出手段１５’と、振動フィーダ１２に周期的に印加する制御信号を用いて供給ホッパ１３への物品の供給を制御し、かつ、振動フィーダ１２に印加する供給停止信号を用いて供給ホッパ１３への物品の供給停止を制御する振動フィーダ制御手段１９と、を備える。振動フィーダ制御手段１９は、供給重量が所定値に到達した場合、所定値への供給重量の到達に基づいて前記物品の供給を停止する。
【選択図】図１

Description

本発明は組合せ秤に関する。特に、本発明は、組合せ秤の供給ホッパにも重量センサを設け、供給ホッパへの物品の供給重量を計量することにより、所定の供給停止時間に所定の供給停止重量分の物品を供給できる組合せ秤に関する。

組合せ秤の計量ホッパの目標組合せ個数を「Ｍ」とし、組合せ演算により選択された物品（以下、「組合せ物品」と略す場合がある）の目標重量を「Ｗｔ」とする場合、計量ホッパに収容される物品の重量としては、目標値Ｗｑｔ＝Ｗｔ／Ｍの近傍にあることが好ましい。

そこで、計量ホッパの上方に配され、振動フィーダから物品が供給される供給ホッパにおいても、上記の目標値Ｗｑｔ分の物品が供給されるよう、振動フィーダの動作が調整されている。

かかる振動フィーダから所定重量の物品を供給ホッパに供給する目的で、振動フィーダの電磁石に周期的に印加する駆動信号（パルス制御信号）を定める電圧Ｖａ、パルス幅Ｔａｓ、パルス周期Ｔｖ等が、予め決定されている。このとき、振動フィーダのトラフ上に組合せ秤の運転時に平均的重量の物品を載置したとする場合に、上記の駆動信号を所定の供給停止パルス数Ｎｓだけ（振動フィーダの所定の作動時間だけ）、振動フィーダに与えることによって、上記の目標値Ｗｑｔ分の物品を供給ホッパに供給できるように振動フィーダの動作を制御することが一般的である。

ところが、振動フィーダのトラフ上にある物品量の変動（例えば、１回のトラフの振動振幅によって搬送される物品量の変動）等により、供給ホッパへの物品の供給重量は、計量ホッパへの物品排出毎に目標値Ｗｑｔから大幅にずれる場合がある。

この場合、計量ホッパ内の物品重量のばらつきが大きくなるので、計量ホッパを用いた組合せ演算の結果、目標重量Ｗｔに対する所定の許容範囲に入る組合せ個数が少なくなる。すると、組合せ物品の歩留まりが大きくなる。特に、目標値Ｗｑｔより多い量の物品が計量ホッパに供給されると、組合せ演算の際に組合せ対象個数の計量ホッパが減ることによって、上記の組合せ個数が減る。この場合、目標重量Ｗｔの許容範囲の中にいっそう目標重量Ｗｔに対する偏差（歩留まり）の大きい組合せ物品しかない確率が増える。

商取引に供する物品である以上は、目標重量Ｗｔより少ない量の組合せ物品を販売することはできない。このため、歩留まりが大きい組合せ物品の増加は、組合せ秤の使用者の利益損失になっている。

以上の不都合への一対応策として、振動フィーダのトラフを振動させる板バネに、歪みセンサを配置し、トラフ上の物品の重量を計量すると共にトラフの振動振幅を測定できる従来例がすでに提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。本従来例によれば、上記の測定値から単位時間当たりの物品搬送量を算出し、算出した結果に基づいて振動フィーダの物品搬送量が所定量になるようにトラフの振動振幅または振動フィーダの動作時間を制御できるとされている。

特開平１１−１９３００２号公報 特開２０００−９７７５２号公報

しかし、特許文献１および特許文献２に記載の技術は、あくまで振動フィーダのみの事情に関する制御である。このため、振動フィーダのトラフ上の物品重量を適切に把握でき、かつ、トラフの振動振幅を適切に制御できたとしても、例えば、トラフ上における物品の分布状態やトラフの振動に対する物品のその時々の挙動に依存して、トラフから供給ホッパに供給される物品の供給重量が正確な値となるとは限らない。また、トラフの振動振幅の大きさに応じて物品の供給重量がばらつくので、この供給重量を所定の範囲に収めるには、トラフの振動振幅を所定の値以下にしなければならず、このことが、物品の供給時間短縮に向けた取り組みの阻害要因となっていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、供給ホッパに、従来例に比べて目標値に近い適量の物品を供給できる組合せ秤を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のある形態(aspect)は、振動フィーダから排出された物品を収容する供給ホッパと、前記供給ホッパから排出された物品を収容し、前記物品の組合せ演算に用いる計量ホッパと、前記供給ホッパへの物品の供給重量を検出できる重量検出手段と、前記振動フィーダに周期的に印加する制御信号を用いて前記供給ホッパへの前記物品の供給を制御し、かつ、前記振動フィーダに印加する供給停止信号を用いて前記供給ホッパへの前記物品の供給停止を制御する振動フィーダ制御手段と、を備え、前記振動フィーダ制御手段は、前記供給重量が所定値に到達した場合、前記所定値への前記供給重量の到達に基づいて前記物品の供給を停止する、組合せ秤を提供する。

かかる構成により、本発明のある形態の組合せ秤は、供給ホッパに、従来例に比べて目標値に近い適量の物品を供給できる。詳しくは、本発明のある形態では、供給重量の所定値を設定することにより、供給ホッパへの物品の供給重量を検出できる重量検知手段を設け、供給ホッパに、目標値に近い適量の物品を供給できるように構成されている。

つまり、従来例の組合せ秤は、振動フィーダの物品の搬送力を操作する量（例えば、駆動信号のパルス幅および物品の供給停止パルス数）に基づいた物品の供給体積量を制御する方式を用いるのに対し（この場合、物品の供給重量がその目標値を超える場合とそうでない場合の確率はそれぞれ、略５０％となる）、本発明のある形態の組合せ秤は、供給ホッパの物品の供給重量を制御できる方式を用いている。よって、本発明のある形態の組合せ秤は、従来例に比べて物品の供給重量がその目標値を超える確率は低くなり、かつ、組合せ物品の歩留まりが従来例よりも小さくなる。

また、本発明のある形態の組合せ秤では、前記制御信号を前記振動フィーダに印加する時間を前記物品の供給時間として検出する時間検出手段を更に備えてもよく、前記振動フィーダ制御手段は、前記供給重量および前記供給時間のそれぞれに対応する、所定の供給停止重量および、従来例よりも短い所定の供給停止時間をそれぞれ設定し、前記供給重量が前記供給停止時間に前記供給停止重量に到達するよう、前記制御信号を用いて前記振動フィーダの振幅を制御してもよい。

かかる構成により、本発明のある形態の組合せ秤は、前記振動フィーダ制御手段は、前記供給重量が前記供給停止時間に前記供給停止重量に到達するよう、例えば、物品の供給の前半では従来例よりも大きい物品の供給流量を与え、供給時間と供給重量とを関係付けながら、前記制御信号を用いて前記振動フィーダの振幅を制御しているので、供給ホッパに、従来例よりも短時間に、従来例に比べて目標値に近い適量の物品を供給できる。

また、本発明のある形態の組合せ秤では、前記振動フィーダ制御手段は、前記制御信号の周期に同期する前記供給時間毎に、前記供給重量の目標制御重量を予め設定し、前記供給ホッパへの前記物品の供給過程において、前記制御信号の周期に同期させるようにして、前記重量検出手段を用いて前記供給重量を逐次、取得し、前記制御信号に同期する最新の前記供給時間に取得された供給重量と、前記最新の供給時間に対応する前記目標制御重量との間の大小を比較し、前記比較の結果に基づいて前記振動フィーダの振幅を制御してもよい。

かかる構成により、本発明のある形態の組合せ秤は、振動フィーダ制御手段が、後に詳述する物品供給の目標供給モデルへの追従制御により、上記供給時間が上記供給停止時間付近において、物品の供給重量が目標値に適切に到達するよう、振動フィーダの振幅を制御信号の周期毎に（つまり、時々刻々と）増減制御できる。よって、供給ホッパに、従来例よりも短時間に、従来例に比べて目標値に近い適量の物品を供給できる。

また、本発明のある形態の組合せ秤では、前記振動フィーダ制御手段は、前記供給時間が前記供給停止時間に到達するまでに、前記供給重量が前記供給停止重量に到達した場合、前記供給停止重量への前記供給重量の到達に基づいて前記物品の供給を停止してもよい。

かかる構成により、本発明のある形態の組合せ秤は、供給重量が供給停止重量に到達したことによって、供給ホッパへの物品の供給を停止しているので、供給ホッパに、従来例よりも短時間に、従来例に比べて目標値に近い適量の物品を供給できる。

また、本発明のある形態の組合せ秤では、前記振動フィーダ制御手段は、前記供給時間が前記供給停止時間に到達するまでに、前記供給重量が前記供給停止重量に到達しなかった場合、前記供給停止時間への前記供給時間の到達に基づいて前記物品の供給を停止してもよい。

かかる構成により、本発明のある形態の組合せ秤は、供給時間が供給停止時間に到達したことによって、供給ホッパへの物品の供給を停止しているので、組合せ秤の処理能力を適切に確保できる。

また、本発明のある形態の組合せ秤では、前記振動フィーダ制御手段は、前記供給ホッパ内の物品の排出指令信号を前記計量ホッパの制御回路から受け取るように構成されていてもよく、前記振動フィーダ制御手段は、前記供給時間が前記供給停止時間に到達するまでは、前記排出指令信号の受け取りの有無に関わらず、前記供給停止重量への前記供給重量の到達に基づいて前記物品の供給を停止してもよい。

かかる構成により、本発明のある形態の組合せ秤は、供給時間が供給停止時間に到達するまでは、排出指令信号の受け取りの有無に関わらず、供給重量が供給停止重量に到達したことによって、供給ホッパへの物品の供給を停止しているので、供給ホッパに、従来例よりも短時間に、従来例に比べて目標値に近い適量の物品を供給できる。

また、本発明のある形態の組合せ秤では、前記振動フィーダ制御手段は、前記供給時間が前記供給停止時間に到達した以降において、前記排出指令信号を受け取っていない場合、前記供給停止重量への前記供給重量の到達に基づいて前記物品の供給を停止してもよい。

かかる構成により、本発明のある形態の組合せ秤は、供給時間が供給停止時間に到達した以降においても、排出指令信号を受け取っていない場合、供給重量が供給停止重量に到達したことによって、供給ホッパへの物品の供給を停止しているので、供給ホッパに、従来例に比べて目標値に近い適量の物品を供給できる。

また、本発明のある形態の組合せ秤では、前記振動フィーダ制御手段は、前記供給時間が前記供給停止時間に到達した以降において、前記排出指令信号を受け取った場合、前記排出指令信号の受け取りに基づいて前記物品の供給を停止してもよい。

かかる構成により、本発明のある形態の組合せ秤は、供給時間が供給停止時間に到達した以降において、排出指令信号を受け取った場合、排出指令信号の受け取りによって、供給ホッパへの物品の供給を停止しているので、組合せ秤の処理能力を適切に確保できる。

また、本発明のある形態の組合せ秤では、前記振動フィーダ制御手段が、前記物品供給時間が前記供給停止時間に到達した以降において、前記排出指令信号を受け取っていない場合、前記重量検出手段を用いて前記供給ホッパ内の供給重量の安定値を計量してもよい。

かかる構成により、本発明のある形態の組合せ秤は、組合せ演算への上記安定値の速やかな参加、計量ホッパでの計量値と上記安定値の比較に基づいた重量検出手段の異常検出等、様々な有益な効果を奏することができる。

また、本発明のある形態の組合せ秤では、前記振動フィーダ制御手段は、前記振動フィーダの振幅を、前記供給ホッパへの前記物品の供給開始時における従来例よりも大きい前記振幅から漸減させるように、前記振動フィーダに印加する信号を制御してもよい。

かかる構成により、本発明のある形態の組合せ秤は、供給ホッパへの物品の供給開始時には、供給ホッパへの物品の供給流量を充分に確保することにより、従来例より平均的に供給時間の短縮を図ることができ、供給時間の経過につれて（供給停止時間に近づくにつれて）、供給ホッパへの物品の供給流量を少なくすることにより、物品の供給重量の精度を適切に確保することができる。

また、本発明のある形態の組合せ秤では、前記振動フィーダ制御手段は、前記振動フィーダ上に所定量の物品を載置した状態において、前記振動フィーダを所定の標準振幅で駆動可能な駆動信号を、所定の標準供給時間の間、前記振動フィーダに印加したとき、前記供給ホッパに平均的に供給される前記物品の標準重量を取得してもよく、前記供給ホッパへの物品の供給過程において、前記物品の標準重量とほぼ等しい重量の物品を前記供給ホッパに供給すべく、前記振動フィーダの振幅を、前記標準振幅を超える値から前記標準振幅を下回る値に漸減にするように、前記振動フィーダに印加する信号を制御してもよい。

かかる構成により、本発明のある形態の組合せ秤は、振動フィーダの振幅を従来の標準振幅を超える値にすることにより、従来例に比べて供給ホッパへの物品の供給流量を大きくできる。また、供給時間の経過につれて（供給停止時間に近づくにつれて）、振動フィーダの振幅を従来の標準振幅を下回る値にすることにより、従来例に比べて物品の供給重量を高精度に制御できる。

また、本発明のある形態の組合せ秤では、前記振動フィーダ制御手段は、前記標準供給時間よりも短い時間を前記供給停止時間として設定してもよい。

かかる構成により、本発明のある形態の組合せ秤は、従来の標準供給時間よりも短い時間を供給停止時間として設定することにより、従来例に比べて組合せ秤の処理能力を適切に確保できる。

また、本発明のある形態の組合せ秤では、前記振動フィーダ制御手段は、前記供給重量の目標値を取得し、前記供給重量と前記供給停止重量とを比較するタイミングにおける前記振動フィーダから前記供給ホッパに供給される物品の供給流量に基づいて前記物品の落差量を導き、前記落差量と前記目標値とを用いて前記供給停止重量を設定してもよい。

かかる構成により、本発明のある形態の組合せ秤は、上記落差量を見込むことにより、目標値を供給するための供給停止重量を適切に設定できる。

また、本発明のある形態の組合せ秤では、前記重量検出手段からの供給重量信号に含まれる振動ノイズの略整数周期分の時間を演算対象期間として定めてもよく、前記演算対象期間内において、前記供給重量信号の複数個のサンプリングデータに基づいて、前記振動ノイズの振幅の平滑化を行い、前記演算対象期間における時間経過に応じた前記供給重量信号のプロファイルを表す関数を導き、前記関数から得られる前記供給重量の推定に基づいて前記供給停止重量を導いてもよい。

かかる構成により、供給ホッパに物品を供給する供給重量制御方式の精度阻害要因をなす供給重量信号のばらつき（例えば、振動ノイズ等の外乱によるばらつき）の影響を適切に減衰させることができる。

なお、従来例の制御方式では、振動フィーダ上の物品の搬送時での挙動ばらつきや分布ばらつき等の外乱に対し、何等の減衰対策も取られていない。よって、本発明のある形態の組合せ秤は、供給ホッパに、従来例に比べて目標値に近い適量の物品を供給できることは明らかである。

本発明の組合せ秤は、供給ホッパに、従来例に比べて目標値に近い適量の物品を供給できるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施形態の組合せ秤の概略構成を側方視した図である。 図２は、図１の組合せ秤の制御系の一例を示したブロック図である。 図３（ａ）は、図１の組合せ秤に用いる振動フィーダの一例を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、同振動フィーダの側面図である。 図４は、図１の組合せ秤における振動フィーダの電磁石に周期的に印加する一般的な駆動信号と、そのときのトラフの振動変位とを示した図である。 図５は、図１の組合せ秤における振動フィーダの電磁石に印加する供給停止パルスの説明に用いる図である。 図６は、図１の組合せ秤における振動フィーダによる供給ホッパへの物品供給の制御パターンの一例を示した図である。 図７は、図１の組合せ秤の運転制御の説明に用いる図である。 図８は、図１の組合せ秤における振動フィーダの電磁石に周期的に印加する信号の一例と、そのときのトラフの振動変位（振動フィーダの振幅）の一例とを示した図である。 図９は、図１の組合せ秤における振動フィーダを制御する制御系の基本構成を示した図である。 図１０は、駆動信号の１パルス当たりの供給流量を例示した図である。 図１１は、図１の組合せ秤における供給ホッパ用の重量センサからの供給重量信号の時間変化プロファイルの一例を示した図である。 図１２は、図１の組合せ秤における重量センサからの供給重量信号のサンプリングデータを記憶するレジスタの一例を示した図である。 図１３は、図１の組合せ秤における物品供給の目標供給モデルへの追従制御系の基本構成を示した図である。 図１４は、図１の組合せ秤の運転制御の説明に用いる図である。 図１５は、図１の組合せ秤の運転制御の一例を示したフローチャートである。

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。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。例えば、以下の実施形態では、振動フィーダ１２による供給ホッパ１３への物品供給が、図６の制御パターンIIに基づいて制御される例を述べているが、本発明の組合せ秤による物品供給は、このような制御パターンIIに限定されず、例えば、図６の従来の制御パターンIに基づいて制御するものであってもよい。

（実施形態）
＜組合せ秤の全体構成＞
図１は、本発明の実施形態の組合せ秤の概略構成を側方視した図である。図２は、図１の組合せ秤の制御系の一例を示したブロック図である。但し、図２では、図１の組合せ秤の制御系のうち、任意の一つの振動フィーダ１２の制御系の構成と、任意の一つの供給ホッパ１３に供給される物品の供給重量の計量制御系の構成と、が代表的に図示されている。他の振動フィーダ１２についての制御系の構成および他の供給ホッパ１３についての計量制御系の構成は、図２と同様である。

図１に示すように、組合せ秤１００には、装置中央に配設されたセンター基体（ボディ）１の上部に、外部の供給装置１０から供給される物品を振動によって放射状に分散させる円錐形の分散フィーダ１１が設けられている。

分散フィーダ１１は、物品が載せられる円錐形の分散テーブル１１ａと、分散テーブル１１ａを振動させる振動装置１１ｂとを備える。これにより、供給装置１０から分散テーブル１１ａの中央部に供給される物品が、振動装置１１ｂの振動によってその周縁部方向へ送り出される。

分散フィーダ１１の周囲には、分散フィーダ１１から送られてきた物品を振動によって搬送し各供給ホッパ１３へ送りこむための複数の振動フィーダ１２が放射状に設けられている。

各振動フィーダ１２には、物品を載せて搬送するためのトラフ１２ａと、トラフ１２ａを振動させる振動装置１２ｂとが備えられている。なお、振動フィーダ１２の詳細な構成は後述する。

また、各振動フィーダ１２の下方には、供給ホッパ１３及び計量ホッパ１４がそれぞれ対応して設けられ、それぞれ円状に配設されている。

供給ホッパ１３は振動フィーダ１２から送りこまれた物品を受け取り、その下方に配置された計量ホッパ１４が空になると、計量ホッパ１４の制御回路（図示せず）からの排出指令信号（図２参照）が出力され、これにより、排出ゲート１３ｇを開いて計量ホッパ１４へ物品を排出する（つまり、計量ホッパ１４に物品を投入する）。

図１に示すように、各計量ホッパ１４にはロードセル等の重量センサ１５が取り付けられており、この重量センサ１５により計量ホッパ１４内の物品の重量が計量される。なお、この物品の重量に基づいて、計量ホッパ１４のそれぞれを用いた周知の組合せ演算が行われる。

また、本実施形態の組合せ秤１００では、各供給ホッパ１３にもロードセル等の重量センサ１５’が取り付けられており、本実施形態は、この重量センサ１５’により供給ホッパ１３内の物品の供給重量が計量されるという特徴があるが、この点の詳細は後述する。

なお、各重量センサ１５，１５’の計量値は制御装置１９へ出力される。

図１に示すように、円状に列設された計量ホッパ１４の下方には、略逆円錐台形状の集合シュート１６が配設され、集合シュート１６の下方にはファネル状の排出シュート１７が設けられている。

制御装置１９によって組合せ選択された計量ホッパ１４は、その排出ゲート１４ｇを開いて物品を外部排出し、そのとき排出された物品は集合シュート１６上を滑り落ち、排出シュート１７を介して、例えば、図示しない包装機に送られる。

また、組合せ秤１００には、分散フィーダ１１上の物品の量を検出するためのレベル検出器１８が設けられている。このレベル検出器１８として、例えば、超音波センサが用いられ、分散フィーダ１１上の物品の層厚が検出され、その検出信号は制御装置１９へ出力される。一方、制御装置１９は、レベル検出器１８によって検出される分散フィーダ１１上の物品の層厚を基づいて、分散フィーダ１１上の物品の量が常に一定に保たれるように、供給装置１０を制御する。

このようにして、本実施形態の組合せ秤１００には、振動フィーダ１２、供給ホッパ１３、計量ホッパ１４および重量センサ１５，１５’を一組とするユニットが複数組設けられている。

また、図１および図２に示すように、制御装置１９は、振動フィーダ駆動制御回路１９ｄと、供給ホッパ重量計量回路１９ｅと、入出力回路１９ｃと、演算制御部１９ａと、記憶部１９ｂと、を備える。

振動フィーダ駆動制御回路１９ｄは、演算制御部１９ａからの指令に基づいて振動フィーダ１２の電磁石２４に電磁石励磁のための様々な信号を印加する機能を備える。

供給ホッパ重量計量回路１９ｅは、例えば、図示しない増幅器、フィルタおよびＡ／Ｄ変換器等を含み、重量センサ１５’の出力信号（後述の供給重量信号）を受け取り、演算制御部１９ａからのＡ／Ｄ変換指令に基づいて本信号を演算制御部１９ａに送る機能を備える。

入出力回路１９ｃは、振動フィーダ駆動制御回路１９ｄと、供給ホッパ重量計量回路１９ｅと、演算制御部１９ａと、操作表示器２０との間で各種の信号やデータの受け渡しを行う機能を備える。

操作表示器２０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、組合せ秤１００の操作および組合せ秤１００の動作パラメータの設定等を行うための入力手段としての機能を備える。

なお、制御装置１９の演算制御部１９ａには、例えば、マイクロコンピュータのマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）が用いられる。また、制御装置１９の記憶部１９ｂには、例えば、このマイクロコンピュータの内部メモリが用いられる。

そして、記憶部１９ｂには制御プログラムが格納され、さらに、各種データが記憶され、上記ＣＰＵが記憶部１９ｂに格納されている制御プログラムを実行することにより、供給装置１０及び組合せ秤１００の全体の動作が制御されるとともに、組合せ動作の制御や組合せ演算が実行される。

つまり、制御装置１９は、供給装置１０の制御、分散フィーダ１１の振動装置１１ｂの制御、各振動フィーダ１２の振動装置１２ｂの制御、供給ホッパ１３及び計量ホッパ１４の排出ゲート１３ｇ，１４ｇの開閉制御等を行う。また、制御装置１９は、重量センサ１５のそれぞれにより計量される物品の重量に基づいて組合せ演算を行い、複数の計量ホッパ１４の中から、供給されている物品の重量の合計が、予め定められた所定重量範囲（目標重量Ｗｔの許容範囲）内になる計量ホッパ１４の組合せの１つを組合せ選択する。

更に、本実施形態では、制御装置１９は、重量センサ１５’のそれぞれから出力される出力信号（供給重量信号）を用いて、各重量センサ１５’に対応する振動フィーダ１２のそれぞれの操作量に対して様々な制御を行っているが、その詳細は後述する。

なお、制御装置は、必ずしも単独の制御器で構成される必要はなく、複数の制御器が分散配置されていて、それらが協働して組合せ秤１００及び供給装置１０の制御等を行うよう、制御装置を構成してもよい。

例えば、本実施形態では、制御装置１９が、後述の振動フィーダ制御手段を含み、振動フィーダ１２の様々な制御機能は、制御装置１９によって実現されているが、組合せ秤１００は、制御装置１９とは別個の振動フィーダ制御手段を備えてもよい。

＜振動フィーダの詳細構成＞
図３（ａ）は、図１の組合せ秤に用いる振動フィーダの一例を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、同振動フィーダの側面図である。

図３に示すように、振動フィーダ１２は、物品載荷部であるトラフ１２ａと、トラフ１２ａを振動させる振動装置（振動装置部）１２ｂとを備える。このトラフ１２ａの基端部（後部）に分散フィーダ１１からの物品が供給され、トラフ１２ａを振動させることにより物品は前方向へ搬送され、トラフ１２ａの先端部から排出される。

振動装置１２ｂは、固定フレーム２１に、例えば、カーボン製の板ばねからなる弾性部材２３ａ、２３ｂを介して揺動可能に可動板２２が取り付けられている。弾性部材２３ａ、２３ｂは、その上端部側が後方側に傾斜するように固定フレーム２１と可動板２２との間に取り付けられている。

固定フレーム２１には、電磁石２４が水平面に対して所定角度を有するように固定され、可動板２２には、電磁石２４と所定間隔を有して対向するように、被吸着部材（アーマチュア）２５が取り付けられている。固定フレーム２１は、防振ばね２６を介してセンター基体１（図１）に取り付けられている。

振動装置１２ｂの可動板２２の上面には取付け部２７が固着され、トラフ１２ａは、その下面に設けられた取付け金具２８によって、取付け部２７に着脱自在に取り付けられている。

次に、この振動フィーダ１２の振動機構について説明する。なお、以降の説明において、電磁石２４に駆動信号を印加することは、電磁石２４のコイルに駆動信号を印加することを指すものとする。

電磁石２４に駆動信号を印加すると、電磁石２４が可動板２２に固定された被吸着部材２５を吸引する。このとき、可動板２２は、可動板２２と固定フレーム２１を連結している弾性部材２３ａ、２３ｂが弾性変形することによって、電磁石２４側、すなわち後方斜め下方向へ移動する。次に、電磁石２４への駆動信号の印加を停止させると、電磁石２４に生じる吸引力が解除され、弾性部材２３ａ、２３ｂの弾性反発力によって可動板２２が前方斜め上方向に移動する。トラフ１２ａは可動板２２とともに移動するので、上記動作を繰り返すことによって、トラフ１２ａが振動し、トラフ１２ａ上の物品が前方へ搬送される。

なお、振動装置１２ｂを構成する、固定フレーム２１、可動板２２、弾性部材２３ａ、２３ｂ、電磁石２４及び被吸着部材２５の形状及び配置は、図３に示すものに限らず、周知の種々の構成を用いることができる。

＜振動フィーダの駆動信号およびその設定法＞
図４は、図１の組合せ秤における振動フィーダの電磁石に周期的に印加する一般的な駆動信号と、そのときのトラフの振動変位とを示した図である。

一般的に、振動フィーダ１２の駆動開始時に、電圧Ｖａ、パルス幅（印加時間）Ｔｐの初期吸引パルスＰｏを振動フィーダ１２の電磁石２４に印加し、その後、時間Ｔｓ経過後から駆動終了時までの間に、電圧Ｖａ、パルス幅Ｔａの駆動信号Ｐｓ（Ｐｓ１，Ｐｓ２，・・・）を周期Ｔｖ（駆動周波数ｆｖ＝１／Ｔｖ）で印加するようにしている。

ここで、電磁石２４に初期吸引パルスＰｏを印加することにより、トラフ１２ａが目標振幅Ａｔに対応する振動変位となるように印加時間Ｔｐが設定されている。

つまり、パルス幅Ｔｐの初期吸引パルスＰｏを印加することにより、トラフ１２ａの位置が目標振幅Ａｔに対応する位置になる。これにより、トラフ１２ａの振動についての優れた立ち上がり特性が得られる。この目標振幅Ａｔに対応する位置とは、トラフ１２ａが目標振幅Ａｔで振動する場合の振動の下端位置に相当する。なお、目標振幅Ａｔは、トラフ１２の振動振幅の目標値であり、搬送物品の種類、搬送量等を勘案して定められている。また、電圧Ｖａは、予め駆動信号として定められた所定電圧であり、例えば、電磁石２４の定格電圧としてもよい。

振動フィーダ１２の駆動開始時に、１つの初期吸引パルスＰｏを振動フィーダ１２の電磁石２４に印加することにより、トラフ１２ａを目標振幅Ａｔに対応する位置に変移させるようにしたが、図４の２点鎖線で示す如く、電磁石２４に、１つの初期吸引パルスＰｏに代えて、２つの初期吸引のパルスＰｏ１，Ｐｏ２を印加するようにしてもよい。

なお、初期吸引パルスＰｏのパルス幅Ｔｐ、時間Ｔｓ、駆動信号Ｐｓの周波数ｆｖ及び周期Ｔｖ、駆動信号Ｐｓのパルス幅Ｔａ等は、例えば、レーザ変位計を用いた実験検討等に基づいて決めることができる。これらの決め方については、例えば、特開２０１１−８４３９６号公報に開示されている。よって、ここでは、本決め方の詳細な説明は省略する。また、図４に示すように、駆動信号Ｐｓの立ち下がりタイミング（印加終了時点）が、振動変位が０（静止時における位置）になるタイミングと一致するようにしている。この理由ついても、例えば、上記特開２０１１−８４３９６号公報に開示されている。よって、ここでは、本内容の詳細な説明も省略する。

＜振動フィーダの駆動時間および供給停止パルス＞
図５は、図１の組合せ秤における振動フィーダの電磁石に印加する供給停止パルスの説明に用いる図である。

図５に示すように、両隣の駆動信号Ｐｓの中間付近に、適宜のパルス幅Ｔｃの供給停止パルス（供給停止信号）を振動フィーダ１２の電磁石２４に印加することにより、振動フィーダ１２には、振動フィーダ１２の振動方向とは逆位相を力が作用し、図５に示す如く、振動フィーダ１２の振動を停止できる。

この場合、組合せ秤１００には、駆動信号Ｐｓの出力数を検出するためのカウンタＣｔ（時間検出手段）が設けられている。そして、供給停止パルスの立ち下がりタイミング（印加終了時点）を駆動停止タイミングとし、振動フィーダ１２の駆動開始時から駆動停止タイミングまでの駆動信号Ｐｓの出力数（パルス数）を振動フィーダ１２の駆動時間（つまり、物品の供給に用いる駆動信号を振動フィーダ１２の電磁石２４に印加する時間）として用い、制御装置１９は、カウンタＣｔから出力される上記駆動時間を物品の供給時間として検出する。但し、駆動信号Ｐｓの出力数（パルス数）の代わりに、振動フィーダ１２の駆動開始時から駆動停止タイミングまでの時間をカウンタＣｔで計測してもよい。

＜振動フィーダによる物品供給の制御パターン＞
図６は、図１の組合せ秤における振動フィーダによる供給ホッパへの物品供給の制御パターンの一例を示した図である。図６の横軸には、振動フィーダ１２の駆動信号のパルス数（振動フィーダの駆動時間に対応）を取り、図６の縦軸に駆動信号のパルス幅（振動フィーダ１２のトラフ１２ａの振動振幅に対応）を取っている。

［供給ホッパへの物品供給の制御パターンI（従来例）］
図６には、振動フィーダ１２のトラフ１２ａ上に標準的な重量の物品を載置して振動フィーダ１２を駆動させて行われる、一般的な供給ホッパ１３への物品供給の制御パターンI（以下、「制御パターンI」と略す場合がある）が示されている。

そこで、まず、従来例による制御パターンIについて説明する。

制御パターンIでは、図６に示す如く、駆動信号のパルス幅Ｔａｓ（一定）にてカウンタＣｔが供給停止パルス数Ｎｓをカウントするまで、駆動信号が振動フィーダ１２の電磁石２４に印加される。すると、供給ホッパ１３に供給される物品の重量が平均的に目標値Ｗｑｔになる。なお、駆動信号の周波数ｆｖ（１／周期「Ｔｖ」）は、標準的な重量の物品がトラフ１２ａ上に載置された場合の、振動フィーダ１２の固有振動数のｋ倍（例えば、ｋ＝１．１）を選択している。

そして、振動フィーダ１２のトラフ１２ａ上の物品は、上記の駆動信号のパルス幅に対応する振動フィーダ１２の振幅に大小に応じた量で供給ホッパ１３に供給され、かつ、この駆動信号のパルス数に応じた量で供給ホッパ１３に供給される。よって、この場合、供給ホッパ１３への物品の供給重量（ここでは、目標値Ｗｑｔとほぼ等しい）は、図６の点「ａ」，「ｂ」，「ｃ」，「ｄ」で囲まれた面積にほぼ対応すると見なすことができる。なお、制御パターンIにおける駆動信号のパルス幅Ｔａｓおよび物品の供給停止パルス数Ｎｓによって、以上の点「ａ」，「ｂ」，「ｃ」，「ｄ」を特定することができる。

［供給ホッパへの物品供給の制御パターンII（目標供給モデル）］
次に、供給ホッパ１３への物品供給の目標供給モデルの制御パターンII（以下、「制御パターンII」と略す場合がある）について説明する。

本実施形態の組合せ秤１００では、供給ホッパ１３への物品供給過程において、従来例の制御パターンIと同様に、振動フィーダ１２の電磁石２４に印加する駆動信号のパルス幅を一定にして振動フィーダ１２の制御を行うことも可能であるが、図６の制御パターンIIの如く、振動フィーダ１２の電磁石２４に周期的に印加する駆動信号（制御信号）のパルス幅を制御する方が好ましい。

具体的には、供給ホッパ１３への物品供給開始時の駆動信号のパルス幅Ｔａ０が、制御パターンIにおける駆動信号のパルス幅Ｔａｓを超える値に設定されている。また、供給ホッパ１３への物品供給過程の適時以降（ここでは、パルス数Ｎ０以降）において、駆動信号のパルス数の増加に応じて振動フィーダ１２の電磁石２４に印加する駆動信号のパルス幅を、漸減させている。そして、供給ホッパ１３への物品の供給停止予定パルス数Ｎｒ（物品の供給停止時間）付近において、振動フィーダ１２の電磁石２４に印加する駆動信号のパルス幅Ｔａｒが、制御パターンIにおける駆動信号のパルス幅Ｔａｓを下回る値に設定されている。

以上により、供給ホッパ１３への物品供給が、従来例に比べて平均的に早く完了できる。また、供給ホッパ１３への物品の供給停止予定パルス数Ｎｒ付近において、駆動信号のパルス幅Ｔａｒが、制御パターンIにおける駆動信号のパルス幅Ｔａｓよりも小さくなるので、供給ホッパ１３への物品の供給精度が、従来例に比べて向上する。

次に、制御パターンIIを用いる場合の振動フィーダ１２の電磁石２４に印加する信号の一例について説明する。

図８は、図１の組合せ秤における振動フィーダの電磁石に印加する信号の一例と、そのときのトラフの振動変位（振動フィーダの振幅）の一例とを示した図である。

なお、図８では、上記の制御パターンIにおける駆動信号のパルス幅Ｔａｓ（図６参照）にて振動フィーダ１２を駆動させた場合の振動フィーダ１２の標準振幅を、振幅Ａｓとしている。

また、図中および以下の説明において、必要に応じて、上記パルス数Ｎ０を「ｎ〈０〉」と略記し、上記供給停止予定パルス数Ｎｒを「ｎ〈ｒ〉」と略記する場合がある。そして、「ｎ〈ｘ〉」或いは「Ｎｘ」と表記する場合、これらのパルス数は、「Ｎ０」＋「ｘ」であることを示している。

また、図中および以下の説明において、必要に応じて、パルス数「ｎ〈ｘ〉」に対応する駆動信号のパルス幅を「Ｔａｘ」或いは「Ｔａ〈ｘ〉」と略記する場合がある。

更に、図中および以下の説明において、適宜の物理量表記（例えば、後述の物品の供給流量ｗｑ）について、「物理量表記〈ｘ〉」或いは「物理量表記ｘ」（例えば、「ｗｑ〈ｘ〉」或いは「ｗｑｘ」）の如く、略記する場合がある。つまり、このような「ｗｑ〈ｘ〉」或いは「ｗｑｘ」は、パルス数ｎ〈ｘ〉に対応する物品の供給流量ｗｑであることを表している。

図８に示すように、本実施形態の組合せ秤１００では、振動フィーダ制御手段（制御装置１９）は、供給ホッパ１３への物品の供給開始時においては、振動フィーダ１２の振幅Ａ０が標準振幅Ａｓを超える値となる（Ａ０＞Ａｓ）、振動フィーダ１２の電磁石印加用の駆動信号のパルス幅Ｔａ０を設定している。また、振動フィーダ制御手段は、供給ホッパ１３への物品の供給停止予定パルス数Ｎｒ（Ｎｒ＜Ｎｓ）において、振動フィーダ１２の振幅Ａｒが標準振幅を下回る値となる（Ａｒ＜Ａｓ）、振動フィーダ１２の電磁石印加用の駆動信号のパルス幅Ｔａｒを設定している。

つまり、振動フィーダ制御手段は、駆動信号のパルス数がパルス数Ｎ０に到達したときから供給停止予定パルス数Ｎｒまでの間、駆動信号のパルス数の増加に応じて、振動フィーダ１２の振幅を振幅Ａ０から振幅Ａｒまで漸減できるよう（図８の一点鎖線参照）、振動フィーダ１２の電磁石印加用の信号、以下の如く制御している。

第１に、振動フィーダ１２の振動系（バネ系）は、一旦運動エネルギーを得ると振動振幅の漸減の程度を大きくしたくても、駆動信号のパルス幅を漸減させても目標とする振動フィーダ１２の振幅にまで減衰しない場合がある。この場合、振動フィーダ制御手段は、図８に示すように、物品の供給ホッパ１３への供給過程において、駆動信号と逆位相タイミング（つまり、両隣の駆動信号と略１８０°位相が異なるタイミング）において、パルス幅Ｔｂの減衰パルス（制御信号）を振動フィーダ１２の電磁石２４に周期的に印加する。すると、振動フィーダ１２に対して強制的に駆動信号の運動エネルギーとは反対方向の運動エネルギーが付与される。

本例では、図８に示すように、振動フィーダ１２の振幅を振幅Ａ０から振幅Ａｒに漸減させる過程の駆動信号のそれぞれに対応して１個ずつ、合計ｒ個の減衰パルスが、振動フィーダ１２の電磁石２４に印加されている。なお、図８に示すように、供給停止予定パルス数Ｎｒ以降は、減衰パルスは出力されず、パルス幅Ｔａｒの駆動信号にて、振動フィーダ１２の振幅は、一定の振幅Ａｒに維持される。

第２に、振動フィーダ制御手段は、上記のとおり、供給ホッパ１３への物品の供給過程において、駆動信号のパルス幅を振動フィーダ１２の振幅の漸減に応じてパルス幅Ｔａ０からパルス幅Ｔａｒへ漸減させている。

なお、パルス幅Ｔａ０，Ｔａｒは、標準的な重量の物品が振動フィーダ１２のトラフ１２ａ上に載置されている場合、振動フィーダ１２を連続的に、これらのパルス幅Ｔａ０，Ｔａｒの駆動信号のそれぞれで駆動したとき、振動フィーダ１２の振幅がそれぞれ、連続的に振幅Ａ０，Ａｒにて駆動を維持できる値である。よって、これらのパルス幅Ｔａ０，Ｔａｒは、例えば、特開２０１１−８４３９６号公報に記載のレーザ変位計等を用いた測定法を用いて決定することができる。

本例では、供給ホッパ１３への物品の供給開始時からの駆動信号のパルス数に応じて、駆動信号のパルス幅Ｔａｘは、図６および図８に示すように、以下の如く設定している。
（Ａ）０≦駆動信号のパルス数≦ｎ〈０〉
（振動フィーダ１２の振幅が振幅Ａ０の場合）
Ｔａｘ＝Ｔａ０
（Ｂ）ｎ〈ｒ〉≦駆動信号のパルス数
（振動フィーダ１２の振幅が振幅Ａｒの場合）
Ｔａｘ＝Ｔａｒ
（Ｃ）ｎ〈０〉＜駆動信号のパルス数＜ｎ〈ｒ〉
（振動フィーダ１２の振幅が漸減する場合）
Ｔａｘ＝Ｔａ〈ｘ〉
＝Ｔａｒ＋（Ｔａ０−Ｔａｒ）・［（ｎ〈ｒ〉−ｎ〈ｘ〉）／（ｎ〈ｒ〉−ｎ〈０〉）］

以上のとおり、本実施形態の組合せ秤１００では、振動フィーダ制御手段は、振動フィーダ１２のトラフ１２ａ上に標準的な重量の物品が存在する場合に、従来の制御パターンIにおける供給ホッパ１３への物品の供給停止パルス数Ｎｓよりも少ないパルス数（つまり、制御パターンIIにおける供給ホッパ１３への物品の供給停止予定パルス数Ｎｒ）を用いて、供給ホッパ１３への物品の供給重量が平均的に目標値Ｗｑｔに到達するよう、振動フィーダ１２を制御している。この場合、供給ホッパ１３への物品の供給重量（ここでは、目標値Ｗｑｔとほぼ等しい）は、図６の点「ａ’」，「ａ”」，「ｂ’」，「ｃ’」，「ｄ」で囲まれた面積にほぼ対応すると見なすことができ、この面積が、図６の点「ａ」，「ｂ」，「ｃ」，「ｄ」で囲まれた面積とほぼ等しい。

なお、制御パターンIIにおける駆動信号のパルス幅Ｔａ０，Ｔａｒ、パルス数Ｎ０、および、物品の供給停止予定パルス数Ｎｒ（物品の供給停止時間）によって、以上の点「ａ’」，「ａ”」，「ｂ’」，「ｃ’」，「ｄ」を特定することができる。

また、以上のパルス幅Ｔａ０，Ｔａｒ，Ｔｂ等の振動フィーダ１２の操作量は、組合せ秤１００の運転制御のための調整モードにおいて、組合せ秤１００（実機）に応じた特性と整合するように設定されるが、この詳細は後述する。

一方、制御パターンIIの如く、従来例の制御パターンIよりも早く供給ホッパ１３への物品供給が完了できるよう、標準振幅Ａｓを超える振幅Ａ０で振動フィーダ１２の駆動が行われる期間がある。この場合、従来例に倣って、駆動信号のパルス数のカウントを用いて体積量制御を採用すると、物品の供給停止予定パルス数Ｎｒにおける供給ホッパ１３への物品の供給重量のばらつきが、従来例のそれよりも大きくなる。従って、従来例の振動フィーダは、物品の供給重量のばらつきが大きくなることを考慮すると、標準振幅Ａｓを超える振幅で駆動することは困難である。

そこで、本実施形態の組合せ秤１００では、振動フィーダ制御手段は、上記のとおり、供給ホッパ１３への物品の供給過程において、物品の供給停止予定パルス数Ｎｒに近づくにつれて、振動フィーダ１２から供給ホッパ１３への物品の供給流量を小さくしながら安定させている。

また、本実施形態の組合せ秤１００は、上記のとおり、振動フィーダ１２の電磁石２４に印加する駆動信号のパルス数を、カウンタＣｔを用いてカウントしながら、供給ホッパ１２への物品の供給重量を、重量センサ１５’からの出力信号（供給重量信号）に基づいて計量できる。このとき、図６に示すように、供給ホッパ１３への物品の供給の前半において、物品の供給流量を従来例よりも充分に大きくして物品を供給する方が、その後半において、物品の供給流量を従来例よりも減少でき、これにより、物品の供給流量のばらつきを小さくできるので都合がよい。なお、この場合、本実施形態の組合せ秤１００は、物品の供給流量を平均的には従来例よりも大きくするようにしている。このようにして、振動フィーダ１２から供給ホッパ１３への物品の供給流量を小さくしながら安定させると同時に、供給重量信号の外乱成分を減衰させ、最新の供給重量信号による供給重量の増加傾向成分のみを残すようにした推定供給重量によって、供給ホッパ１３への物品の全体の供給重量が、従来例より平均的に短い時間で、ばらつきの小さい値になるようにして、物品供給を停止することができる（この詳細についても後述する）。

以上の様々な方策により、本実施形態の組合せ秤１００は、供給ホッパ１３への物品の供給重量のばらつきを、従来例に比べて適切かつ充分に抑制でき、その結果、供給ホッパ１３に、従来例に比べて目標値Ｗｑｔに近い適量の物品を供給できる。

＜調整モードにおける振動フィーダの操作量設定＞
パルス幅Ｔａ０，Ｔａｒ，Ｔｂ等の振動フィーダ１２の操作量は、組合せ秤１００の運転制御のための調整モードにおいて、組合せ秤１００（実機）に応じた特性と整合するように、以下の如く設定される。

図９に示すように、供給ホッパ１３への物品の供給重量或いは供給流量（振動フィーダ１２の制御量）を調整できる振動フィーダ１２の様々な操作量（例えば、上記パルス幅Ｔａ０，Ｔａｒ，Ｔｂ等）が存在している。

よって、この調整モードの調整は、まず、これらの振動フィーダ１２の操作量と制御量との相関を適切に把握することを意図して行われ、振動フィーダ１２の電磁石２４に印加される駆動信号のパルス幅Ｔａｘと、駆動信号の１パルス当たりの供給ホッパ１３への物品の供給重量との関係が、以下の如く得られる。

振動フィーダ１２のトラフ１２ａ上に標準的な重量の物品を載置し、従来例の制御パターンIの駆動信号のパルス幅Ｔａｓを中心にパルス幅を段階的に増減させる。そして、増減後のパルス幅の駆動信号を、供給停止パルス数Ｎｓ分、振動フィーダ１２の電磁石２４に印加した後、供給ホッパ１３への物品の供給を停止する（つまり、振動フィーダ１２の駆動を停止する）。その後、重量センサ１５’からの供給重量信号の過渡応答が収束するのを待つ適宜の安定タイマーを作動させ、供給ホッパ１３への物品の供給重量の安定値（以下、「安定計量値」という場合がある）を計量する。最後に、この安定計量値を物品の供給停止パルス数Ｎｓで除算することにより、駆動信号の１パルス当たりの供給流量（ｇ／パルス）を得る。

例えば、図１０に示すように、パルス幅Ｔａｒの駆動信号を振動フィーダ１２の電磁石２４に印加したときの供給流量ｗｑｒ（ｇ／パルス）と、パルス幅Ｔａｓの駆動信号を振動フィーダ１２の電磁石２４に印加したときの供給流量ｗｑｓ（ｇ／パルス）と、パルス幅Ｔａ０の駆動信号を振動フィーダ１２の電磁石２４に印加したときの供給流量ｗｑ０（ｇ／パルス）と、を実験的に得たとする。すると、図１０に示すように、最小二乗法等を用いて、駆動信号のパルス幅Ｔａｘに対応する駆動信号の１パルス当たりの供給流量ｗｑｘの関係を、ｗｑｘ＝ｆａ（Ｔａｘ）の如く得られる。

次に、振動フィーダ１２を制御パターンIIに基づいて駆動したとき、供給ホッパ１３への物品の供給重量（安定計量値）の平均が、ほぼ目標値Ｗｑｔと等しくなるよう、振動フィーダ１２の操作量（パルス幅Ｔａ０，Ｔａｒ，Ｔｂおよびパルス数Ｎ０、Ｎｒ等）を、以下の如く調整して決定する。

なお、この調整においては、上記関係式ｗｑｘ＝ｆａ（Ｔａｘ）を使用するものとし、図１０の供給流量ｗｑ０、ｗｑｒおよび関係式ｗｑｘ＝ｆａ（Ｔａｘ）に基づいて、振動フィーダ１２の操作量の粗調整段階とし、パルス幅Ｔａ０，Ｔａｒおよびパルス数Ｎ０，Ｎｒの概略値を設定する。

例えば、パルス数Ｎ０の値は、このパルス数Ｎ０に対応する駆動時間以降において、後述の推定供給重量（後述）を求めることになるので、供給ホッパ１３への物品の供給開始直後の特別に大きい振動が収まり、この推定供給重量をほぼ安定に求めることができるタイミングに基づいて設定される。本例では、供給ホッパ１３への物品の供給開始時から供給ホッパ１３の固有振動の２周期分の時間よりも長い時間を確保できるよう、パルス数Ｎ０を設定している。これにより、供給ホッパ１３への物品の供給開始直後に発生する大振幅振動ノイズを回避するのに必要な時間を確保できる。

また、「供給停止予定パルス数Ｎｒ」＜「従来例において設定された供給時間である供給停止パルス数Ｎｓ」の拘束条件下において、供給停止予定パルス数Ｎｒ、パルス幅Ｔａ０，Ｔａｒを適当に選び、パルス幅Ｔａ０の駆動信号をパルス数Ｎ０だけ、振動フィーダ１２の電磁石２４に印加する。また、パルス幅がＴａ０からＴａｒに向けて供給停止予定パルス数Ｎｒまで直線的に漸減する駆動信号を振動フィーダ１２の電磁石２４に印加する。

このとき、供給ホッパ１２への物品の供給流量は、関係式ｗｑｘ＝ｆａ（Ｔａｘ）に基づいて変化するものと仮定し、制御パターンIIによって得られる物品の供給重量Ｗｑ’（概算値）は、パルス数がＮ０からＮｒまでの間では、１パルス当たりの供給流量の平均が、（１／２）・（ｗｑ０＋ｗｑｒ）であるので、以下の式（１）で表される。
Ｗｑ’＝ｗｑ０・Ｎ０＋（１／２）・（ｗｑ０＋ｗｑｒ）・（Ｎｒ−Ｎ０）
＋ｗｑｒ・（Ｎｒ−Ｎ０）・・・（１）

このようにして、式（１）の物品の供給重量Ｗｑ’が目標値Ｗｑｔに等しくなるよう、振動フィーダ１２の操作量の粗調整段階として、パルス幅Ｔａ０，Ｔａｒおよびパルス数Ｎ０，Ｎｒの数値を具体的に決める。

ここで、上記数値はあくまで概略値なので、組合せ秤１００（実機）の運転を行い、供給ホッパ１３への物品の供給重量（安定値）の計量をしながら、振動フィーダ１２の操作量の適切な再設定が行われる。

まず、振動フィーダ制御手段（制御装置１９）から出力される駆動信号のパルス幅を、上記振動フィーダ１２の操作量の粗調整段階での概略値を用いて、以下の式（２），（３），（４）に基づいて自動的に変化させる。
（Ａ）パルス数Ｎｘ≦Ｎ０のとき、Ｔａｘ＝Ｔａ０・・・（２）
（Ｂ）パルス数Ｎｘ≧Ｎｒのとき、Ｔａｘ＝Ｔａｒ・・・（３）
（Ｃ）Ｎ０＜パルス数Ｎｘ＜Ｎｒのとき、Ｔａｘ＝ｆｎ（Ｎｘ）・・・（４）
なお、式（４）は、図６の制御パターンIIを用いる場合、座標（Ｎ０，Ｔａ０）と座標（Ｎｒ，Ｔａｒ）の２点を通る関数で表される。

例えば、この関数が一次式であれば、上記のとおり、Ｔａｘ＝Ｔａｒ＋（Ｔａ０−Ｔａｒ）・［（Ｎｒ−Ｎｘ）／（Ｎｒ−Ｎ０）］と表されるが、二次式であれば、座標（Ｎ０，Ｔａ０）および座標（Ｎｒ，Ｔａｒ）のいずれかで極値を取るものとして関数化することもできる。

駆動信号のパルス幅を式（２），（３），（４）に見合うように減じても、上記のとおり、振動フィーダ１２の振動系（バネ系）は、一旦運動エネルギーを得ると振動振幅の漸減の程度が大きい場合、目標とする振動フィーダ１２の振幅にまで減衰しない場合がある。この場合、図８に示すように、駆動信号と逆位相タイミング（つまり、両隣の駆動信号と略１８０°位相が異なるタイミング）において、パルス幅Ｔｂの減衰パルスを振動フィーダ１２の電磁石２４に印加するとよい。

すると、振動フィーダ１２に対して強制的に駆動信号の運動エネルギーとは反対方向の運動エネルギーが付与される。なお、このとき、レーザ変位計および記録計（いずれも図示せず）等を用いて、駆動信号のパルス数Ｎｘが供給停止予定パルス数Ｎｒにおける、振動フィーダ１２の振幅を測定し、この振幅の大小に基づいて、減衰パルスのパルス幅Ｔｂの時間幅を変更し、振動フィーダ１２の振幅の減衰度を微調整するとよい。

このようにして、振動フィーダ１２の操作量の粗調整段階での概略値を用いて組合せ秤１００（実機）を運転し、供給ホッパ１３に物品を実際に供給する。そして、駆動信号のパルス数が供給停止予定パルス数Ｎｒ＝ｎ〈ｒ〉（Ｎｒ＜Ｎｓ）において、供給ホッパ１３への物品の供給を強制的に停止する。その後、供給ホッパ１３内の物品の供給重量の安定値を計量する。例えば、制御装置１９が、強制的な物品の供給停止時を基準にした時間をカウントする適宜の安定タイマー（図示せず）を作動させ、重量センサ１５’からの供給重量信号が収束した適時の供給重量信号を取得することにより、上記の安定計量値を自動的に取得できる。

なお、かかる供給重量信号は、供給ホッパ１３の備わる秤系の固有振動周期よりも充分に短い周期でサンプリングされており、これにより、制御装置１９は、供給ホッパ１３への物品の推定供給重量も導いているが、この詳細は後述する。

以上の測定を複数回行い、供給ホッパ１３内の物品の供給重量（安定計量値）の平均が目標値Ｗｑｔとほぼ等しくなるよう、振動フィーダ１２の操作量を再調整する。

＜標準状態の推定供給重量および安定計量値の導出＞
上記により、駆動信号のパルス数Ｎｘが供給停止予定パルス数Ｎｒ＝ｎ〈ｒ〉（Ｎｒ＜Ｎｓ）において、供給ホッパ１３への物品の供給を強制的に停止したとき、供給ホッパ１３内の物品の供給重量（安定計量値）の平均がほぼ目標値Ｗｑｔになるように、振動フィーダ１２の操作量を設定（調整）したことを確認できたとする。

以上の確認の後、パルス数ｎ〈０〉（＝Ｎ０），ｎ〈１〉，ｎ〈２〉，・・・，ｎ〈ｒ〉（＝Ｎｒ），ｎ〈ｒ＋１〉のそれぞれにおける、標準状態の推定供給重量Ｗｘ'〈０〉，Ｗｘ'〈１〉，Ｗｘ'〈２〉，・・・，Ｗｘ'〈ｒ〉，Ｗｘ'〈ｒ＋１〉と、標準状態の安定計量値Ｗｑ〈０〉，Ｗｑ〈１〉，Ｗｑ〈２〉，・・・，Ｗｑ〈ｒ〉，Ｗｑ〈ｒ＋１〉と、を、以下の如く求める。

なお、本明細書において、「標準状態」とは、振動フィーダ１２のトラフ１２ａ上に載置される物品を従来例の制御パターンIによって（つまり、標準的な重量の物品がトラフ１２ａ上に載置された状態で、パルス幅Ｔａｓの駆動信号でもって、供給停止パルス数Ｎｓだけ振動フィーダ１２を駆動されることによって）、供給ホッパ１３への物品の供給重量（安定計量値）がほぼ目標値Ｗｑｔに等しくなる条件（例えば、振動フィーダ１２の電磁石２４の温度、振動フィーダ１２のトラフ１２ａ上に載置される物品重量等）に設定された状態を指すものとする。

標準状態の安定計量値Ｗｑ〈０〉，Ｗｑ〈１〉，Ｗｑ〈２〉，・・・，Ｗｑ〈ｒ〉，Ｗｑ〈ｒ＋１〉は、駆動信号のパルス数Ｎｘがパルス数ｎ〈０〉（＝Ｎ０），ｎ〈１〉，ｎ〈２〉，・・・，ｎ〈ｒ〉（＝Ｎｒ），ｎ〈ｒ＋１〉のそれぞれで、振動フィーダ１２を強制的に停止されることにより、上記の調整モードと同様の方法を用いて導くことができる。

また、標準状態の推定供給重量Ｗｘ'〈０〉，Ｗｘ'〈１〉，Ｗｘ'〈２〉，・・・，Ｗｘ'〈ｒ〉，Ｗｘ'〈ｒ＋１〉は、後述の推定供給重量の関係式Ｗｘ’〈ｘ〉＝Ｆｐｘ〈ｘ〉を用いて導くことができる。

なお、以上の各測定を複数回行い、安定計量値および推定供給重量について平均を取り、この平均値を計量安定値および推定供給重量として用いる方が好ましい。

＜標準状態の落差量および標準状態の供給流量の導出＞
パルス数ｎ〈０〉（＝Ｎ０），ｎ〈１〉，ｎ〈２〉，・・・，ｎ〈ｒ〉（＝Ｎｒ），ｎ〈ｒ＋１〉のそれぞれにおける、標準状態の物品の落差量ｗｄ〈０〉，ｗｄ〈１〉，ｗｄ〈２〉，ｗｄ〈３〉，・・・，ｗｄ〈ｒ〉，ｗｄ〈ｒ＋１〉は、安定計量値Ｗｑ〈０〉，Ｗｑ〈１〉，Ｗｑ〈２〉，・・・，Ｗｑ〈ｒ〉，Ｗｑ〈ｒ＋１〉と、推定供給重量Ｗｘ'〈０〉，Ｗｘ'〈１〉，Ｗｘ'〈２〉，・・・，Ｗｘ'〈ｒ〉，Ｗｘ'〈ｒ＋１〉との差分重量に相当する。

よって、落差量ｗｄ〈０〉，ｗｄ〈１〉，ｗｄ〈２〉，ｗｄ〈３〉，・・・，ｗｄ〈ｒ〉，ｗｄ〈ｒ＋１〉はそれぞれ、以下の式を用いて導くことができる。
ｗｄ〈０〉＝Ｗｑ〈０〉−Ｗｘ'〈０〉
ｗｄ〈１〉＝Ｗｑ〈１〉−Ｗｘ'〈１〉
ｗｄ〈２〉＝Ｗｑ〈２〉−Ｗｘ'〈２〉
・ ・ ・
・ ・ ・
・ ・ ・
ｗｄ〈ｒ〉＝Ｗｑ〈ｒ〉−Ｗｘ'〈ｒ〉
ｗｄ〈ｒ＋１〉＝Ｗｑ〈ｒ＋１〉−Ｗｘ'〈ｒ＋１〉

また、パルス数ｎ〈１〉，ｎ〈２〉，ｎ〈３〉，・・・，ｎ〈ｒ〉（＝Ｎｒ），ｎ〈ｒ＋１〉のそれぞれにおける、標準状態の物品の供給流量ｗｑ〈１〉，ｗｑ〈２〉，ｗｑ〈３〉，・・・，ｗｑ〈ｒ〉，ｗｑ〈ｒ＋１〉は、隣接するパルス間における推定供給重量Ｗｘ'〈０〉，Ｗｘ'〈１〉，Ｗｘ'〈２〉，・・・，Ｗｘ'〈ｒ〉，Ｗｘ'〈ｒ＋１〉の増加分に相当する。

よって、供給流量ｗｑ〈１〉，ｗｑ〈２〉，ｗｑ〈３〉，・・・，ｗｑ〈ｒ〉，ｗｑ〈ｒ＋１〉はそれぞれ、以下の式を用いて導くことができる。
ｗｑ〈１〉＝Ｗｘ'〈１〉−Ｗｘ'〈０〉
ｗｑ〈２〉＝Ｗｘ'〈２〉−Ｗｘ'〈１〉
ｗｑ〈３〉＝Ｗｘ'〈３〉−Ｗｘ'〈２〉
・ ・ ・
・ ・ ・
・ ・ ・
ｗｑ〈ｒ〉＝Ｗｘ'〈ｒ〉−Ｗｘ’〈ｒ−１〉
ｗｑ〈ｒ＋１〉＝Ｗｘ'〈ｒ＋１〉−Ｗｘ'〈ｒ〉

以上の標準状態の物品の落差量ｗｄ〈０〉，ｗｄ〈１〉，ｗｄ〈２〉，ｗｄ〈３〉，・・・，ｗｄ〈ｒ〉，ｗｄ〈ｒ＋１〉、および、標準状態の物品の供給流量ｗｑ〈１〉，ｗｑ〈２〉，ｗｑ〈３〉，・・・，ｗｑ〈ｒ〉，ｗｑ〈ｒ＋１〉は、下記表１の如く表形式で整理され、この表１の内容が、制御装置１９の記憶部１９ｂに記憶されている。

なお、これらの標準状態の落差量ｗｄ〈０〉，ｗｄ〈１〉，ｗｄ〈２〉，ｗｄ〈３〉，・・・，ｗｄ〈ｒ〉，ｗｄ〈ｒ＋１〉、および、供給流量ｗｑ〈１〉，ｗｑ〈２〉，ｗｑ〈３〉，・・・，ｗｑ〈ｒ〉，ｗｑ〈ｒ＋１〉は、後述の供給停止重量の導出過程において用いられる。

＜目標供給モデル（制御パターンII）の制御テーブル＞
本実施形態の組合せ秤１００では、振動フィーダ制御手段（制御装置１９）が、後述のとおり、供給ホッパ１３への物品の供給過程において、供給ホッパ１３への物品の供給重量が、目標供給モデル（制御パターンII）の目標制御重量に一致するように振動フィーダ１２の操作量を駆動信号の周期毎に（つまり、時々刻々と）制御している。これにより、駆動信号のパルス数Ｎｘが供給停止予定パルス数Ｎｒにおいて、物品の供給重量が目標値Ｗｑｔに到達するよう、振動フィーダ１２の振動振幅が制御されている。

上記の制御を行うには、標準状態の組合せ秤１００の供給ホッパ１３への物品の供給過程において、振動フィーダ１２に周期的に印加する制御信号（ここでは、駆動信号や減衰パルス等）の周期に同期するパルスカウント（供給時間）毎に、物品の供給重量の目標制御重量を予め設定する必要がある。

そこで、本実施形態の組合せ秤１００では、上記の供給過程でのパルス数ｎ〈０〉（＝Ｎ０），ｎ〈１〉，ｎ〈２〉，・・・，ｎ〈ｒ〉（＝Ｎｒ），ｎ〈ｒ＋１〉のそれぞれにおける後述の推定供給重量を複数回に亘り求め、これらの平均値Ｗｘ'ｑ〈０〉，Ｗｘ'ｑ〈１〉，Ｗｘ'ｑ〈２〉，・・・，Ｗｘ'ｑ〈ｒ〉，Ｗｘ'ｑ〈ｒ＋１〉が、上記の目標制御重量として定められている。そして、下記表２の如く、目標供給モデル用の制御テーブルが作成され、この制御テーブルが制御装置１９の記憶部１９ｂに記憶されている。

なお、組合せ秤１００の実際の稼働運転時には、振動フィーダ制御手段は、供給ホッパ１２への物品の供給過程において、振動フィーダ１２に周期的に印加する制御信号（ここでは、駆動信号や減衰パルス等）の周期に同期させるようにして、重量センサ１５’を用いて供給ホッパ１３への物品の供給重量を逐次、取得している。そして、振動フィーダ制御手段は、上記の制御信号に同期する最新のパルスカウント時（現在の供給時間）に取得された供給重量と、最新のパルスカウント時（現在の供給時間）に対応する表２の目標制御重量Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉との間の大小を比較し、この比較の結果に基づいて振動フィーダの振幅を制御しているが、この詳細は後述する。

＜推定供給重量の導出法＞
振動フィーダ１２から供給ホッパ１３に物品が供給されると、重量センサ１５’からの出力信号（供給重量信号）が安定するまでは、この供給重量信号は、様々な振動ノイズ成分が混在しながら漸増変化する。供給重量信号に含まれる最大振幅の振動ノイズの周期は、供給ホッパ１３で構成される供給ホッパ秤系の固有振動周期とほぼ等しく、上記の供給重量信号には、供給ホッパ秤系の固有振動信号と供給重量を表す漸増信号とが混在する。

この場合、従来の固有振動信号の除去方法として、例えば、供給ホッパ秤系の固有振動数の整数倍の周期の供給重量信号を平均化する方法がある。しかし、この方法を用いる場合、最大振幅の振動ノイズを除去できる一方、供給重量信号の出力応答に遅れが生じる。

本実施形態の組合せ秤１００では、後述のとおり、漸増変化中の供給重量信号を用いて時々刻々と供給ホッパ１３に供給された物品重量を求め、この値に基づいて物品の供給を適時に停止することを意図しているので、供給重量信号の時間遅れを小さくして振動ノイズを除去する必要がある。つまり、供給重量信号の漸増変化を正確に検出できるよう、短い時間幅のデータでもって短い時間間隔で（つまり、元の供給重量信号の変化が小さい間に）、振動ノイズを除去する信号処理の技術が不可欠となる。よって、上記の従来の固有振動信号の除去方法は、本実施形態の組合せ秤１００の信号処理方法として使い物にならない。組合せ秤１００の制御系に、時定数が大きいローパスフィルターを組み込む場合も同様に本実施形態の組合せ秤１００の信号処理方法として適さない。

そこで、本実施形態の組合せ秤１００では、かかる供給重量信号に含まれる高周波数ノイズのみを除去できるフィルタが組合せ秤１００の制御系に組み込まれ、以下の如く、時間遅れの小さい供給重量信号に対して供給重量の推定演算を実行している。

制御装置１９は、重量センサ１５’からの供給重量信号に含まれる最大振幅の振動ノイズの略整数周期（つまり、供給ホッパ秤系の固有振動の略整数周期）分の期間（例えば、２周期分の期間）を演算対象期間として定め、この演算対象期間内において、供給ホッパ秤系の固有振動周期（一般に数十Ｈｚ）より充分に短い時間ΔＴ（例えば、ΔＴ＝２ｍｓｅｃ毎）で重量センサ１５’からの供給重量信号をサンプリングする。そして、制御装置１９は、上記の演算対象期間におけるサンプリングデータに基づいて供給重量信号の漸増傾向を推定し、このようにして得られた推定供給重量を、供給ホッパ１３への供給物品の供給重量の制御に使用している。つまり、制御装置１９は、サンプリングデータに基づいて振動ノイズの振幅の平滑化を行うとともに、演算対象期間における時間経過に応じた供給重量信号のプロファイルを表す関数（後述）を導き、この関数から得られる供給物品の重量の推定に基づいて供給停止重量を導いている。

以下、このような制御装置１９の制御の詳細について図面を参照しながら説明する。

まず、最大振幅の振動ノイズの周期（供給ホッパ秤系の固有振動の周期）の測定について説明する。

重量センサ１５’からの供給重量信号に含まれる最大振幅の振動ノイズの周期測定は、以下の方法を用いることができる。

図１１は、図１の組合せ秤における供給ホッパ用の重量センサからの供給重量信号の時間変化プロファイルの一例を示した図である。図１１では、供給ホッパ１３への物品の供給開始時からの時刻をカウントするカウンタＣｔを用い、重量センサ１５’からの供給重量信号のサンプリング時間ΔＴに同期させて時間をカウントする。そして、図１１では、時刻ｔ（＝ｔ〈ｎ〉）に対応する供給重量信号のサンプリングデータ（ΔＴ毎のサンプリングされる供給重量信号データ）をｗ〈ｎ〉として表している。また、供給重量の目標値Ｗｑｔの１／５程度の値が、予め閾値ＴＨとして設定されている。

振動フィーダ１２の振動によって振動フィーダ１２のトラフ１２ａ上に載置された物品が供給ホッパ１３に落下し、供給ホッパ１３への物品の供給が開始する。すると、重量センサ１５’は、図１１に例示する供給重量信号を出力する。

まず、このとき、供給ホッパ１３に物品が到達（落下）することによって、駆動信号のパルス数がＮ０以降の供給重量信号に現れる最初のピーク信号の検出について説明する。

制御装置１９は、重量センサ１５’からの供給重量信号の最初の極大ピークのタイミングを適切に認識できるよう、上述の閾値ＴＨが設定されており、この供給重量信号のサンプリングデータが、閾値ＴＨ以上になったら、このとき以降のサンプリングデータを用いて供給重量信号の最初の極大ピークを表すピーク信号ｗ〈ａ〉（以下、「第１極大値ｗ〈ａ〉」という）を以下の如く検出する。

制御装置１９は、サンプリングデータを読み込むと、記憶部１９ｂの一時メモリに、次のサンプリングデータを読み込むまで先行データとして記憶させる。そして、制御装置１９は、次のサンプリングデータ（後続データ）を読み込むと、先行データと後続データとの間の大小を比較する。

図１１に示すように、供給重量信号が閾値ＴＨを超えた直後の供給重量信号の急激な増加中は、後続データは、先行データよりも常に大きい。一方、供給重量信号が、図１１の第１極大値ｗ〈ａ〉に近づくと、先行データと後続データとの差は小さくなり、第１極大値ｗ〈ａ〉を超えると、両者の大小関係は逆転する。よって、制御装置１９は、後続データが、初めて先行データよりも小さくなったときの先行データをもって第１極大値ｗ〈ａ〉として認識し、この先行データを読み込んだタイミングを第１極大値ｗ〈ａ〉の発生時刻として認識する。つまり、第１極大値ｗ〈ａ〉は、時刻ｔ〈ａ〉（カウンタＣｔ＝ａ）のときのサンプリングデータとして認識される。

また、制御装置１９は、重量センサ１５’からの供給重量信号の最初の極小ピークを表すピーク信号ｗ〈ｂ〉（以下、「第１極小値ｗ〈ｂ〉」という）を以下の如く検出する。

第１極大値ｗ〈ａ〉付近の小さい振幅を持つノイズによって、第１極小値ｗ〈ｂ〉が誤検出されないよう、制御装置１９は、時刻ｔ〈ａ〉以降の所定個数（例えば、ｕ個分）のサンプリングデータの評価を行わない。つまり、制御装置１９は、時刻ｔ〈ａ＋ｕ〉におけるｗ〈ａ＋ｕ〉を基点にして、このとき以降のサンプリングデータを用いて、上記第１極小値ｗ〈ｂ〉を検出している。

図１１に示すように、供給重量信号がｗ〈ａ＋ｕ〉を超えた直後の供給重量信号の急激な減少中は、後続データは、先行データよりも常に小さい。一方、供給重量信号が、図１１の第１極小値ｗ〈ｂ〉に近づくと、先行データと後続データとの差は小さくなり、第１極小値ｗ〈ｂ〉を超えると、両者の大小関係は逆転する。よって、制御装置１９は、後続データが、初めて先行データよりも大きくなったときの先行データをもって第１極小値ｗ〈ｂ〉として認識し、この先行データを読み込んだタイミングを第１極小値ｗ〈ｂ〉の発生時刻として認識する。つまり、第１極小値ｗ〈ｂ〉は、時刻ｔ〈ｂ〉（カウンタＣｔ＝ｂ）のときのサンプリングデータとして認識される。

以上により、制御装置１９は、第１極大値ｗ〈ａ〉の発生時刻ｔ〈ａ〉および第１極小値ｗ〈ｂ〉の発生時刻ｔ〈ｂ〉を取得でき、その結果、両時刻の時間差「ｔ〈ｂ〉−ｔ〈ａ〉」を演算できる。この時間差「ｔ〈ｂ〉−ｔ〈ａ〉」は、最大振幅の振動ノイズの１／２周期に相当する。よって、制御装置１９は、供給ホッパ秤系の固有振動周期Ｔｃｐを「Ｔｃｐ＝２（ｔ〈ｂ〉−ｔ〈ａ〉）」として演算でき、その結果、固有振動周期Ｔｃｐの２周期分の区間におけるサンプリングデータの個数（サンプリング個数Ｐ）を、以下の式（５）を用いて導くことができる。

Ｐ＝（２・Ｔｃｐ／ΔＴ）・・・（５）
ただし、式（５）において、サンプリング個数Ｐは四捨五入して整数化する。

なお、以上の方法に代えて、適宜の周波数測定装置を用いて供給重量信号をＦＦＴ周波数解析にかけることにより、周期Ｔｃｐを求めてもよい。また、供給重量信号を時系列に、想定の固有振動周期よりも充分に長い時間記憶させ、記憶したデータをプリントアウトすることによっても、周期Ｔｃｐを求めることができる。

次いで、上記サンプリング個数Ｐが求まると、制御装置１９は、図１２に示すＰ個の最新のサンプリングデータを入力順に記憶するシフトレジスタＳＲを用いて、供給ホッパ１３内の物品の推定供給重量を以下の如く導くことができる。

組合せ秤１００の運転中において、制御装置１９は、図１２に示す如く、供給ホッパ１３への物品の供給開始時から排出指令信号（図２参照）を受け取るまで、重量センサ１５’からの供給重量信号のサンプリングデータを読み込む度に、シフトレジスタＳＲのデータを右シフトさせ、最新のサンプリングデータをシフトレジスタＳＲに入力させる。

そして、制御装置１９は、駆動信号のパルス数ｎ〈ｘ〉をカウントするカウンタＣｔが、パルス数Ｎ０（＝ｎ〈０〉）をカウントした以降は、パルス数ｎ〈ｘ〉をカウントしたとき（或いはこのときから短い一定時間を置いて）、シフトレジスタＳＲのデータに基づいて、駆動信号のパルス数がパルス数ｎ〈ｘ〉における供給ホッパ１３への物品の推定供給重量を演算する。

この推定供給重量の演算には、制御装置１９は、まず、シフトレジスタＳＲの中の最新データを基準に遡ってＰ個のデータを取得し、これらのＰ個のサンプリングデータを一時記憶レジスタＭＲにコピーする。制御装置１９は、この一時記憶レジスタＭＲのデータに対して、例えば、最小二乗法等の方法を用いて、図１１に示す如く、パルス数ｎ〈ｘ〉での推定供給重量の関数Ｆｐｘ〈ｘ〉を導くことができる。

具体的には、一時記憶レジスタＭＲ内のデータは、サンプリング時間ΔＴ毎にサンプリングされた供給重量信号なので、最新のサンプリングデータを得たタイミングをｔ＝Ｐとし、最古のサンプリングデータを得たタイミングをｔ＝１として、Ｐ個の供給重量信号を基に最小二乗法等の方法を用いて、供給重量信号の漸増変化を関数化する（つまり、関数Ｆｐｘ〈ｔ〉を得る）。これにより、ｔ＝Ｐのタイミングでの関数値Ｆｐｘ〈Ｐ〉をもって、パルス数ｎ〈ｘ〉における推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉＝Ｆｐｘ〈ｘ〉とする。なお、図７には、このような関数Ｆｐｘ〈時間＝パルス数〉の変化の様子が図示されている。

このような推定供給重量の関数Ｆｐｘ〈ｘ〉は、固有振動数の振動ノイズが平滑化されており、ｔ＝１〜Ｐまでの供給重量信号の漸増傾向、つまり、実際に供給ホッパ１３に供給された物品の物品重量の増加傾向を適切に再現できていると考えられる。よって、以上のパルス数ｎ〈ｘ〉のときの推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉＝Ｆｐｘ〈ｘ〉は、この時点において供給ホッパ１３に供給される物品の供給重量に近い値となるはずである。

なお、制御装置１９が、以上の推定供給重量の演算中に、次のサンプリングデータを読み取った場合、シフトレジスタＳＲのデータを右シフトさせ、最新のサンプリングデータをシフトレジスタＳＲに入力させる。そして、パルス数ｎ〈ｘ＋１〉のときの推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ＋１〉＝Ｆｐｘ〈ｘ＋１〉を、供給ホッパ１３に供給される物品の供給重量として推定演算する。

＜組合せ秤の運転制御＞
以下、本実施形態の組合せ秤１００の運転制御の一例について説明する。

まず、供給ホッパ１３への物品の供給重量の目標値Ｗｑｔが設定され、この目標値Ｗｑｔが記憶部１９ｂに記憶される。また、上記の調整モードにおいて、振動フィーダ１２の操作量（パルス幅Ｔａ０，Ｔａｒ，Ｔｂ、パルス数Ｎ０，Ｎｒ等）が設定され、これらの振動フィーダ１２の操作量も記憶部１９ｂに記憶される。

次いで、組合せ秤１００の運転を開始すると、制御装置１９は、所定のサンプリング時間ΔＴ毎に、重量センサ１５’からの供給重量信号をサンプリングするとともに、供給ホッパ１３への物品供給の制御パターンII（図６参照）を実現できるよう、振動フィーダ１２の操作量を制御する。そして、制御装置１９は、サンプリングデータを用いて、駆動信号のパルス数Ｎｘ毎に、これに対応する推定供給重量を演算する。同時に、制御装置１９は、カウンタＣｔを用いて、供給ホッパ１３への物品の供給開始時（振動フィーダ１２の駆動開始時）からの駆動信号のパルス数Ｎｘ（＝ｎ〈ｘ〉）または供給開始時からの経過時間（供給時間）を逐次、取得している。

［物品供給の目標供給モデルへの追従制御］
図１３に示すように、本実施形態の組合せ秤１００では、振動フィーダ制御手段（制御装置１９）は、物品の供給重量が、図７の制御パターンIIに対応する上記表２の目標制御重量Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉に一致するよう、振動フィーダ１２の操作量の一例である減衰パルスのパルス幅Ｔａを以下の如く増減させ、振動フィーダ１２の振動振幅を所望の値に制御している。

なお、上記の目標供給モデル（制御パターンII）では、図８に示す如く、減衰パルスのパルス幅Ｔｂは、パルス数Ｎｘ（供給時間）に依存せずに一定され、物品の供給重量の漸増に応じて振動フィーダ１２の振動振幅をほぼ等しい割合で漸減制御している。

これに対し、物品供給の目標供給モデルへの追従制御では、振動フィーダ制御手段（制御装置１９）は、図１３に示す如く、供給ホッパ１３への物品の供給過程において、パルス数Ｎｘ（＝ｎ〈ｘ〉）のタイミングにおける重量センサ１５’からの推定重量信号に基づいた推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉と、表２のパルス数Ｎｘ（＝ｎ〈ｘ〉）に対応する目標制御重量Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉との間の大小を比較する。

そして、推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉と目標制御重量Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉との間の大小の比較の結果、両者の値がほぼ等しいときは（Ｗｘ'〈ｘ〉＝Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉の場合）、供給ホッパ１３への物品の供給重量が、目標供給モデルにおける予定通りの量になっているので、振動フィーダ１２の振動振幅の減衰度をそのまま維持してよいと考えられる。よって、この場合、振動フィーダ制御手段（制御装置１９）は、以下の関係式（６）に基づいて、次のパルス数ｎ〈ｘ＋１〉における減衰パルスのパルス幅Ｔｂ〈ｘ＋１〉の変更を行わない（つまり、Ｔｂ〈ｘ＋１〉＝Ｔｂとする）。

一方、上記の比較の結果、推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉が、目標制御重量Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉よりも大きいときは（Ｗｘ'〈ｘ〉＞Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉の場合）、供給ホッパ１３への物品の供給重量が、目標供給モデルにおける予定量よりも大きめになっているので、両者の差分に応じて振動フィーダ１２の振動振幅の減衰度を強める必要があると考えられる。この場合、振動フィーダ制御手段（制御装置１９）は、以下の関係式（６）に基づいて、次のパルス数ｎ〈ｘ＋１〉における減衰パルスのパルス幅Ｔｂ〈ｘ＋１〉を長くする。

逆に、上記の比較の結果、推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉が、目標制御重量Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉よりも小さいときは（Ｗｘ'〈ｘ〉＜Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉の場合）、供給ホッパ１３への物品の供給重量が、目標供給モデルにおける予定量よりも小さめになっているので、両者の差分に応じて振動フィーダ１２の振動振幅の減衰度を弱める必要があると考えられる。この場合、振動フィーダ制御手段（制御装置１９）は、以下の関係式（６）に基づいて、次のパルス数ｎ〈ｘ＋１〉における減衰パルスのパルス幅Ｔｂ〈ｘ＋１〉を短くする。但し、Ｔｂ＝０の場合は、パルス数ｎ〈ｘ＋１〉における振動フィーダ１２の振動振幅を、パルス数ｎ〈ｎ〉におけるそれに比べて減衰させない。

本実施形態の組合せ秤１００では、推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉の大きさの基準値の導出において、上記の物品の供給流量という考え方を用い、Ｔｂ〈ｘ＋１〉とＴｂとの間の関係を以下の如く、定式化している。

パルス数ｎ〈ｘ〉における推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉の大小の基準値Ｓは、パルス数ｎ〈ｘ＋１〉における目標制御重量Ｗｘ'ｑ〈ｘ＋１〉と、パルス数ｎ〈ｘ〉における目標制御重量Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉との差分とする。

つまり、基準値Ｓは、下記式で表される。
Ｓ＝Ｗｘ'ｑ〈ｘ＋１〉−Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉

このとき、経験的な制御則として、Ｄ＝Ｗｘ'〈ｘ〉−Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉という変数Ｄを用いることにより、Ｔｂ〈ｘ＋１〉とＴｂとの間の関係は、下記式（６）の如く表すことができる。そして、この場合、パルス幅Ｔｂに代えて、パルス幅Ｔｂ〈ｘ＋１〉の減衰パルス（制御信号）を用いて、振動フィーダ１２を駆動させるとよい（図１４参照）。

Ｔｂ〈ｘ＋１〉＝Ｔｂ＋ｄ１（Ｄ／Ｓ）・Ｔｂ
＝Ｔｂ［１＋ｄ１・（Ｄ／Ｓ）］・・・（６）
式（６）において、０≦Ｔｂ〈ｘ＋１〉＜Ｔｖ／２とし（Ｔｖ：駆動信号の周期）、ｄ１は、組合せ秤１００の調整において減衰パルスの減衰効果を見極めることにより決定される係数である。

上記式（６）によれば、Ｗｘ'〈ｘ〉＞Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉の場合は、変数Ｄがプラスの値をとることにより、Ｔｂ〈ｘ＋１〉＞Ｔｂとなるので、振動フィーダ１２の振動振幅の減衰度を強めることができる。また、Ｗｘ'〈ｘ〉＜Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉の場合は、変数Ｄはマイナスの値をとることにより、Ｔｂ〈ｘ＋１〉＜Ｔｂとなるので、振動フィーダ１２の振動振幅の減衰度を弱めることができる。Ｗｘ'〈ｘ〉＝Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉の場合は、変数Ｄはゼロをとることにより、Ｔｂ〈ｘ＋１〉＝Ｔｂとなるので、振動フィーダ１２の振動振幅の減衰度をそのまま維持できる。

なお、以上の減衰パルスのパルス幅Ｔｂの制御のみでは、振動フィーダ１２の振動振幅の増減量が足りない場合は、追加措置として、以下の如く、駆動信号のパルス幅Ｔａを所定の幅に対して増減させてもよい。なお、本追従制御系の基本構成の図示は省略する。

つまり、本実施形態の組合せ秤１００では、上記のとおり、駆動信号のパルス幅Ｔａ〈ｘ〉は、パルス数Ｎ０（＝ｎ〈０〉）におけるＴａ０（＝Ｔａ〈０〉）からパルス数Ｎｒ（＝ｎ〈ｒ〉）におけるＴａｒ（＝Ｔａ〈ｒ〉）まで、関数Ｔａｘ＝Ｔａ〈ｘ〉＝ｆｎ（Ｎｘ）に応じて変化させている。よって、パルス数Ｎｘ（＝ｎ〈ｘ〉）毎の駆動信号のパルス幅Ｔａｘ＝Ｔａ〈ｘ〉を、以下の如く調整する場合、この調整値を上記のパルス幅Ｔａｘの変化に反映させる必要がある。なお。パルス数Ｎｒ（＝ｎ〈ｒ〉）以降の駆動信号については、そのパルス幅は、Ｔａｒ＝Ｔａ〈ｒ〉から変化させずに一定とする。

上記の推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉と目標制御重量Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉との間の大小の比較の結果、両者の値がほぼ等しいときは（Ｗｘ'〈ｘ〉＝Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉の場合）、供給ホッパ１３への物品の供給重量が、目標供給モデルにおける予定通りの量になっているので、振動フィーダ１２の振動振幅の減衰度をそのまま維持してよいと考えられる。よって、この場合、振動フィーダ制御手段（制御装置１９）は、以下の関係式（７）に基づいて、次のパルス数ｎ〈ｘ＋１〉における駆動信号のパルス幅Ｔａ〈ｘ＋１〉の変更を行わない（つまり、Ｔａ〈ｘ＋１〉＝Ｔａ〈ｘ〉とする）。

一方、上記の比較の結果、推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉が、目標制御重量Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉よりも大きいときは（Ｗｘ'〈ｘ〉＞Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉の場合）、供給ホッパ１３への物品の供給重量が、目標供給モデルにおける予定量よりも大きめになっているので、両者の差分に応じて振動フィーダ１２の振動振幅の減衰度を強める必要があると考えられる。この場合、振動フィーダ制御手段（制御装置１９）は、以下の関係式（７）に基づいて、次のパルス数ｎ〈ｘ＋１〉における駆動信号のパルス幅Ｔａ〈ｘ＋１〉を短くする。

逆に、上記の比較の結果、推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉が、目標制御重量Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉よりも小さいときは（Ｗｘ'〈ｘ〉＜Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉の場合）、供給ホッパ１３への物品の供給重量が、目標供給モデルにおける予定量よりも小さめになっているので、両者の差分に応じて振動フィーダ１２の振動振幅の減衰度を弱める必要があると考えられる。この場合、振動フィーダ制御手段（制御装置１９）は、以下の関係式（７）に基づいて、次のパルス数ｎ〈ｘ＋１〉における減衰パルスのパルス幅Ｔａ〈ｘ＋１〉を長くする。

経験的な制御則として、上記の変数Ｄを用いることにより、物品供給の目標供給モデルへの追従制御が行われるパルス数ｎ〈ｎ＋１〉におけるパルス幅Ｔａ〈ｘ＋１〉'は、目標供給モデル（制御パターンII）におけるパルス幅Ｔａ〈ｘ＋１〉との間で、下記式（７）の如く表すことができる。そして、この場合、パルス幅Ｔａ〈ｘ＋１〉に代えて、パルス幅Ｔａ〈ｘ＋１〉'の駆動信号（制御信号）を用いて、振動フィーダ１２を駆動させるとよい（図１４参照）。

Ｔａ〈ｘ＋１〉'＝Ｔａ〈ｘ＋１〉−ｄ２（Ｄ／Ｓ）・Ｔａ〈ｘ＋１〉
＝Ｔａ〈ｘ＋１〉［１−ｄ２・（Ｄ／Ｓ）］・・・（７）
式（７）において、０≦Ｔａ〈ｘ＋１〉'＜Ｔｖ／２とし（Ｔｖ：駆動信号の周期）、ｄ２は、組合せ秤１００の調整において駆動信号の減衰効果を見極めることにより決定される係数である。

上記式（７）によれば、Ｗｘ'〈ｘ〉＞Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉の場合は、変数Ｄがプラスの値をとることにより、Ｔａ〈ｘ＋１〉'＜Ｔａ〈ｘ＋１〉となるので、振動フィーダ１２の振動振幅の減衰度を強めることができる。また、Ｗｘ'〈ｘ〉＜Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉の場合は、変数Ｄはマイナスの値をとることにより、Ｔａ〈ｘ＋１〉'＞Ｔａ〈ｘ＋１〉となるので、振動フィーダ１２の振動振幅の減衰度を弱めることができる。Ｗｘ'〈ｘ〉＝Ｗｘ'ｑ〈ｘ〉の場合は、変数Ｄはゼロをとることにより、Ｔａ〈ｘ＋１〉'＝Ｔａ〈ｘ＋１〉となるので、振動フィーダ１２の振動振幅の減衰度をそのまま維持できる。

このようにして、本実施形態の組合せ秤１００では、振動フィーダ制御手段（制御装置１９）が、供給ホッパ１３への物品の供給過程において、物品の供給流量が不安定になっても、物品供給過程の進行につれて、時々刻々の物品の供給重量が、パルス数Ｎｘ毎に予め定めた目標制御重量に一致するように振動フィーダ１２の振動振幅を駆動信号の周期毎に（つまり、時々刻々と）増減制御している。よって、本実施形態の組合せ秤１００では、以上の物品供給の目標供給モデルへの追従制御により、駆動信号のパルス数Ｎｘが供給停止予定パルス数Ｎｒ付近において、物品の供給重量を目標値Ｗｑｔに適切に到達させることができる。

［物品供給の供給停止制御］
制御装置１９は、推定供給重量と供給停止重量（後述）との間の比較を行い、供給ホッパ１３への物品供給の停止を以下の如く制御している。
なお、制御装置１９は、このパルス数Ｎｘと供給停止予定パルス数Ｎｒとの大小関係に依存して、供給ホッパ１３への物品供給の停止制御を変更している。よって、以下、パルス数Ｎｘ（＝ｎ〈ｘ〉）と供給停止予定パルス数Ｎｒとの大小関係で場合分けして、制御装置１９による上記の物品供給の停止制御を説明する。

［パルス数Ｎｘが供給停止予定パルス数Ｎｒに到達するまでの制御（Ｎｘ＜Ｎｒでの制御）］
図１４は、図１の組合せ秤の運転制御の説明に用いる図である。また、図１５は、図１の組合せ秤の運転制御の一例を示したフローチャートである。つまり、図１５には、振動フィーダ１２の電磁石２４に印加する駆動信号のパルス数Ｎｘが供給停止予定パルス数Ｎｒに到達するまでの、組合せ秤１００の制御装置１９による処理フローが例示されている。

なお、図１４において、駆動信号、減衰パルスおよび供給停止パルスの立ち上がり、および、立ち下がりは、制御装置１９に用いられ、周期Δｔの時間間隔毎に発生する基本クロックパルスに同期して行われる。また、供給重量信号のサンプリングは、この基本クロックパルスの周期Δｔの２以上の整数倍の時間間隔のΔＴに同期して行われる。本例では、パルス数ｎ〈ｘ−１〉（図示せず）における駆動信号の立ち下げのタイミングから時間Ｔｖ−Ｔａ〈ｘ〉（又はＴａ〈ｘ〉'）を経過したタイミングにおいて、パルス数ｎ〈ｘ〉における駆動信号を立ち上げ、パルス幅Ｔａ〈ｘ〉（又はＴａ〈ｘ〉'）の時間をカウントして、この駆動信号を立ち下げている。また、パルス数ｎ〈ｘ〉における駆動信号の減衰度を決める減衰パルスは、この駆動信号の立ち下げのタイミングから「Ｔｖ／２−Ｔｂ（又はＴｂ〈ｘ〉）」だけ時間をカウントして立ち上げ、パルス幅Ｔｂ（又はＴｂ〈ｘ〉）分の時間をカウントして立ち下げている。

ところで、上記のとおり、供給ホッパ１３への物品供給が制御パターンIIで実現されている場合、供給ホッパ１３への物品の供給流量ｗｑの漸減変化に応じて落差量ｗｄも漸減変化する。このため、目標値Ｗｑｔを達成するのに物品の供給停止のときに見込む落差量ｗｄは、時々刻々と変化するので、駆動信号のパルス毎に、供給ホッパ１３への物品の供給流量ｗｑに基づいて落差量ｗｄを求め、目標値Ｗｑｔ分の物品を供給ホッパ１３に供給するための供給停止重量Ｗｃを求める必要がある。

そこで、本実施形態では、組合せ秤１００の運転が以下の如く制御されている。

まず、制御装置１９は、駆動信号のパルス数が、パルス数Ｎ０以降において、所定のタイミングにてシフトレジスタＳＲのデータを取り込み、上記のとおり、シフトレジスタＳＲのデータに基づいて推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉を演算する（ステップＳ１）。そして、この演算結果を記憶部１９ｂに記憶させる（ステップＳ１）。この所定のタイミングは、図１４に示す如く、パルス数ｎ〈ｘ〉の駆動信号がカウントされ、次の駆動信号のパルス幅Ｔａ〈ｘ＋１〉（又はＴａ〈ｘ＋１〉'）が演算される時（図１４の時刻Ａ）でも、この時刻Ａから一定の短い時間を経た時（図１４の時刻Ｂ）でもよい。

次いで、制御装置１９は、パルス数ｎ〈ｘ〉に対応する標準状態の供給流量ｗｑ〈ｘ〉および標準状態の落差量ｗｄ〈ｘ〉を記憶部１９ｂから読み込む（ステップＳ２）。なお、これらの供給流量ｗｑ〈ｘ〉および落差量ｗｄ〈ｘ〉は、上記のとおり、調整モードにおいて導かれ、上記表１の如く整理されて記憶部１９ｂに予め記憶されている。

次いで、制御装置１９は、パルス数ｎ〈ｘ−１〉のときの推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ−１〉（これは、すでに記憶部１９ｂに記憶されている）と、ステップＳ１のパルス数ｎ〈ｎ〉の推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉とを用いて、両者の差分「Ｗｘ'〈ｘ〉−Ｗｘ'〈ｘ−１〉」を演算する（ステップＳ３）。

この差分「Ｗｘ'〈ｘ〉−Ｗｘ'〈ｘ−１〉」は、パルス数ｎ〈ｘ〉における現時点の推定供給流量に相当する。また、供給流量ｗｑの大きさと、落差量ｗｄの大きさとは、変化量が小さいので、ほぼ比例関係にあると考えられる。

よって、制御装置１９は、上記の差分「Ｗｘ'〈ｘ〉−Ｗｘ'〈ｘ−１〉」と、標準状態の供給流量ｗｑ〈ｘ〉および落差量ｗｄ〈ｘ〉と、を用いて、以下の式（８）に基づいて、パルス数ｎ〈ｘ〉における現在の落差量ｗｄ'〈ｘ〉を推定する演算をする（ステップＳ４）。
ｗｄ'〈ｘ〉＝［（Ｗｘ'〈ｘ〉−Ｗｘ'〈ｘ−１〉）／ｗｑ〈ｘ〉］・ｗｄ〈ｘ〉
・・・（８）

次いで、制御装置１９は、目標値Ｗｑｔと、ステップＳ４の落差量ｗｄ'〈ｘ〉と、を用いて、以下の式（９）に基づいて、パルス数ｎ〈ｘ〉における供給停止重量Ｗｃ〈ｘ〉を演算する（ステップＳ５）。
Ｗｃ〈ｘ〉＝Ｗｑ−ｗｄ'〈ｘ〉・・・（９）

このようにして、本実施形態の組合せ秤１００では、パルス数ｎ〈ｘ〉および推定供給重量Ｗｘ’〈ｘ〉の増加に応じて、時々刻々と落差量ｗｄ'〈ｘ〉が更新され、同時に供給停止重量Ｗｃ〈ｘ〉も更新されている。

次いで、制御装置１９は、ステップＳ１の推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉がステップＳ５の供給停止重量Ｗｃ〈ｘ〉以上であるか否かを判定する（ステップＳ６）。

推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉が供給停止重量Ｗｃ〈ｘ〉以上の場合（ステップＳ６において「Ｙｅｓ」の場合）、目標値Ｗｑｔ分の物品が供給ホッパ１３に供給されると考えられる。例えば、図７では、パルス数Ｎｘ（＝ｎ〈ｘ〉）において関数Ｗｘ'〈ｘ〉＝Ｆｐｘ〈ｘ〉から得られる、推定供給重量Ｗｘ'〈Ｎｘ〉が丁度、供給停止重量Ｗｃ〈Ｎｘ〉に到達した場合の様子が図示されている。

よって、この場合、制御装置１９は、供給停止重量Ｗｃ〈Ｎｘ〉への推定供給重量Ｗｘ'〈Ｎｘ〉の到達に基づいて、供給ホッパ１３への物品の供給を停止する（ステップＳ７）。これにより、供給ホッパ１３に、目標値Ｗｑｔに近い適量の物品を供給できる。

なお、このような物品の供給停止は、例えば、図１４の一点鎖線に示すように、パルス幅Ｔｂの減衰パルスの立ち上げ時間（図１４の時刻Ｄ）を早めるとよい。つまり、減衰パルスのパルス幅を変更し、図５の供給停止パルスのパルス幅Ｔｃとほぼ同じパルス幅となる立ち上げ時間（図１４の時刻Ｃ）に立ち上がるパルスを、振動フィーダ１２の電磁石２４に印加するとよい。なお、１個のパルスで物品の供給停止ができなかった場合は、次の位相のタイミングにおいて、適宜のパルス幅のパルスを振動フィーダ１２の電磁石２４に印加するとよい。

一方、推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉が供給停止重量Ｗｃ〈ｘ〉未満の場合（ステップＳ６において「Ｎｏ」の場合）、推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉が供給停止重量Ｗｃ〈ｘ〉に到達していないので、供給ホッパ１３に目標値Ｗｑｔ分の物品が供給されないと考えられる。この場合、次の所定のタイミングで、シフトレジスタＳＲのデータが、制御装置１９に再び取り込まれ、以上のステップＳ１〜Ｓ６と同じ類の制御が再び行われる。

なお、この次の所定のタイミングは、図１４に示す如く、パルス数ｎ〈ｘ＋１〉の駆動信号がカウントされ、次の駆動信号のパルス幅Ｔａ〈ｘ＋２〉（又はＴａ〈ｘ＋２〉'）が演算される時（図１４の時刻Ｅ）でも、この時刻Ｅから一定の短い時間を経た時（図示せず）でもよい。

なお、パルス数Ｎｘが、供給停止予定パルス数Ｎｒに到達しても、推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉が供給停止重量Ｗｃ〈ｘ〉未満の場合（つまり、推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉が供給停止重量Ｗｃ〈ｘ〉に到達していない場合）、この供給停止予定パルス数Ｎｒ以降は、図８に示す如く、一定のパルス幅Ｔａｒの駆動信号が振動フィーダ１２の電磁石２４に印加される。よって、この場合、パルス数ｎ〈ｒ＋１〉以降における落差量および供給流量は、パルス数に対応する推定供給重量と、パルス数ｎ〈ｒ＋１〉における標準状態の落差量ｗｄ〈ｒ＋１〉および供給流量ｗｑ〈ｒ＋１〉に基づいて決定するとよい。

［パルス数Ｎｘが供給停止予定パルス数Ｎｒに到達した以降の制御（Ｎｘ≧Ｎｒでの制御）］
推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉が供給停止重量Ｗｃ〈ｘ〉に到達しないまま（Ｗｘ'〈ｘ〉＜Ｗｃ〈ｘ〉）、パルス数Ｎｘが供給停止予定パルス数Ｎｒに到達した場合、供給停止予定パルス数Ｎｒへのパルス数Ｎｘの到達に基づいて、供給ホッパ１３への物品の供給を停止してもよいが、制御装置１９が、計量ホッパ１４の制御回路からの物品の排出指令信号（図２参照）を受け取っていない場合、以下の制御形態を取る方が好ましい。

パルス数Ｎｘ（＝ｎ〈ｘ〉）が供給停止予定パルス数Ｎｒに到達したときと、推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉≧供給停止重量Ｗｃ〈ｘ〉の成立と、が同時である場合、制御装置１９は、計量ホッパ１４の制御回路からの物品の排出指令信号の有無に関係なく、供給停止重量Ｗｃ〈Ｎｘ〉への推定供給重量Ｗｘ'〈Ｎｘ〉の到達に基づいて、供給ホッパ１３への物品の供給を停止する。これにより、供給ホッパ１３に、従来例よりも短時間に、従来例に比べて目標値Ｗｑｔに近い適量の物品を供給できる。

一方、パルス数Ｎｘ（＝ｎ〈ｘ〉）が供給停止予定パルス数Ｎｒに到達したとき、および、それ以降において、推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉≧供給停止重量Ｗｃ〈ｘ〉が成立していない場合、制御装置１９が、計量ホッパ１４の制御回路からの物品の排出指令信号を受け取らない限り、供給停止重量Ｗｃ〈Ｎｘ〉への推定供給重量Ｗｘ'〈Ｎｘ〉の到達に基づいて、供給ホッパ１３への物品の供給を停止する。これにより、供給ホッパ１３に、従来例に比べて目標値Ｗｑｔに近い適量の物品を供給できる。

また、制御装置１９は、供給ホッパ１３への物品の供給停止を行った後においても、計量ホッパ１４の制御回路からの物品の排出指令信号を受け取らない場合、適宜の安定タイマーを作動させ、重量センサ１５’を用いて供給ホッパ１３内の物品の安定値が計量されるまで、供給ホッパ１３内に物品を待機させる。これにより、組合せ演算への上記安定値の速やかな参加、計量ホッパ１４での計量値と上記安定値の比較に基づいた重量センサ１５，１５’の異常検出等、様々な有益な効果を奏することができる。なお、このような重量センサ１５，１５’の異常検出の具体的な手法については、例えば、特開２００６−２７５８８７号公報に記載されている。よって、ここでは、この詳細な説明は省略する。

一方、制御装置１９が、計量ホッパ１４の制御回路からの物品の排出指令信号を受け取った場合、推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉≧供給停止重量Ｗｃ〈ｘ〉が成立していない場合でも、物品の排出指令信号の受け取りに基づいて、供給ホッパ１３への物品の供給を停止する。これにより、供給ホッパ１３内の物品を適時に計量ホッパ１４に排出できるので、計量ホッパ１４への物品供給のタイミングが遅れて、組合せ秤１００の処理能力の低下を招くことを回避できる。

以上の組合せ秤１００の運転制御により、本実施形態の組合せ秤１００は、以下の如く、様々な作用および効果を奏する。

第１に、従来の組合せ秤に用いる振動フィーダの制御パターンI（図６参照）は、駆動信号のパルス幅Ｔａｓおよび物品の供給停止パルス数Ｎｓに基づいた物品の供給体積量を制御する方式であり、制御装置は、供給ホッパへの物品の供給過程において、物品の供給流量がばらついても、それに関係なく、物品の供給停止パルス数Ｎｓの到達と同時に、物品の供給を停止している。よって、この方式は、制御装置による振動フィーダの制御量（物品の供給重量）の外乱の一要因である物品の供給流量のばらつきに対して何等の対策も施されていない。

これに対し、本実施形態の組合せ秤１００では、制御装置１９が、供給ホッパ１３への物品の供給重量を検出できる重量センサ１５’からの供給重量信号を受け取ることができるように構成されている。そして、制御装置１９は、この供給重量信号に含まれる振動ノイズ成分を時間遅れが小さい状態で減衰させて、上記の推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉を演算している。よって、供給ホッパ１３への物品の供給重量を高精度に検出できる。また、制御装置１９は、駆動信号のパルス数Ｎｘが、供給停止予定パルス数Ｎｒに近づくに連れて、物品の供給流量を少なくするように制御している。よって、供給ホッパ１３への物品の供給重量の精度を向上できる。また、図６に示すように、供給ホッパ１３への物品の供給の前半において、従来例よりも物品の供給流量を大きくして物品を供給することによって、平均的に供給停止重量に到達する時間を従来例よりも短縮するとともに、その後半において、物品の供給流量を従来例よりも小さくした状態で、物品の供給重量を測定することによって物品の供給を停止させる。

以上により、本実施形態の組合せ秤１００では、供給ホッパ１３に、目標値Ｗｑｔに近い適量の物品を従来例よりも平均的に短い時間で供給できる。

更に、振動フィーダ制御手段（制御装置１９）は、上記の物品供給の目標供給モデルへの追従制御により、供給ホッパ１３への物品の供給過程において、物品の供給量に大きなばらつきが発生しても、このばらつきを修正するよう、振動フィーダ１２の振動振幅を駆動信号の周期毎に（つまり、時々刻々と）増減制御できる。つまり、振動フィーダ制御手段（制御装置１９）は、駆動信号のパルス数Ｎｘが供給停止予定パルス数Ｎｒ付近（供給停止予定パルス数Ｎｒ＜パルス数Ｎｓ（従来例））付近において、物品の供給重量が目標値Ｗｑｔに適切に到達するよう、振動フィーダ１２の振動振幅を駆動信号の周期毎に（つまり、時々刻々と）増減制御できる。

以上により、本実施形態の組合せ秤１００では、供給ホッパ１３に、従来例よりも短時間に、従来例に比べて目標値Ｗｑｔに近い適量の物品を供給できる。

第２に、本実施形態の組合せ秤１００では、振動フィーダ１２の電磁石２４に印加する駆動信号のパルス数Ｎｘが供給停止予定パルス数Ｎｒに到達するまでの間、上述のとおり、供給ホッパ１３への物品の供給停止が、推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉≧供給停止重量Ｗｃ〈ｘ〉の成立の有無によって優先的に制御されている。

以上により、供給ホッパ１３に目標値Ｗｑｔを超える重量の物品が供給される確率は、従来例よりも低減し、かつ、組合せ物品の歩留まりが従来例よりも小さくなる。

第３に、振動フィーダ１２の電磁石２４に印加する駆動信号のパルス数Ｎｘが停止予定パルス数Ｎｒ（＝ｎ〈ｒ〉）に到達するときに、推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉≧供給停止重量Ｗｃ〈ｘ〉が成立しない場合、パルス数Ｎｘが、パルス数Ｎｓ（従来例）に到達するまでは、供給ホッパ１３への物品の供給停止が、推定供給重量Ｗｘ'〈ｘ〉≧供給停止重量Ｗｃ〈ｘ〉の成立の有無によって制御されている。

以上により、供給ホッパ１３に目標値Ｗｑｔを超える重量の物品が供給される確率は、従来例よりも低減し、かつ、組合せ物品の歩留まりが従来例よりも小さくなる。

本発明によれば、供給ホッパに、従来例に比べて目標値に近い適量の物品を供給できる組合せ秤が得られる。よって、本発明は、様々な物品の組合せ演算が行われる組合せ秤に利用できる。

１０ 供給装置
１１ 分散フィーダ
１１ａ 分散テーブル
１１ｂ 振動装置
１２ 振動フィーダ
１２ａ トラフ
１２ｂ 振動装置
１３ 供給ホッパ
１４ 計量ホッパ
１５，１５’ 重量センサ
１６ 集合シュート
１７ 排出シュート
１８ レベル検出器
１９ 制御装置
２０ 操作表示器
２１ 固定フレーム
２２ 可動板
２３ 弾性部材
２４ 電磁石
２５ 被吸着部材
２６ 防振ばね
２７ 取付け部
２８ 取付け金具

Claims (14)

1. 振動フィーダから排出された物品を収容する供給ホッパと、
   前記供給ホッパから排出された物品を収容し、前記物品の組合せ演算に用いる計量ホッパと、
   前記供給ホッパへの物品の供給重量を検出できる重量検出手段と、
   前記振動フィーダに周期的に印加する制御信号を用いて前記供給ホッパへの前記物品の供給を制御し、かつ、前記振動フィーダに印加する供給停止信号を用いて前記供給ホッパへの前記物品の供給停止を制御する振動フィーダ制御手段と、を備え、
   前記振動フィーダ制御手段は、前記供給重量が所定値に到達した場合、前記所定値への前記供給重量の到達に基づいて前記物品の供給を停止する、組合せ秤。
2. 前記制御信号を前記振動フィーダに印加する時間を前記物品の供給時間として検出する時間検出手段を更に備え、
   前記振動フィーダ制御手段は、前記供給重量および前記供給時間のそれぞれに対応する、所定の供給停止重量および所定の供給停止時間をそれぞれ設定し、前記供給重量が、前記供給停止時間に前記供給停止重量に到達するよう、前記制御信号を用いて前記振動フィーダの振幅を制御する、請求項１に記載の組合せ秤。
3. 前記振動フィーダ制御手段は、前記制御信号の周期に同期する前記供給時間毎に、前記供給重量の目標制御重量を予め設定し、
   前記供給ホッパへの前記物品の供給過程において、前記制御信号の周期に同期させるようにして、前記重量検出手段を用いて前記供給重量を逐次、取得し、
   前記制御信号に同期する最新の前記供給時間に取得された供給重量と、前記最新の供給時間に対応する前記目標制御重量との間の大小を比較し、
   前記比較の結果に基づいて前記振動フィーダの振幅を制御する、請求項２に記載の組合せ秤。
4. 前記振動フィーダ制御手段は、前記供給時間が前記供給停止時間に到達するまでに、前記供給重量が前記供給停止重量に到達した場合、前記供給停止重量への前記供給重量の到達に基づいて前記物品の供給を停止する、請求項２に記載の組合せ秤。
5. 前記振動フィーダ制御手段は、前記供給時間が前記供給停止時間に到達するまでに、前記供給重量が前記供給停止重量に到達しなかった場合、前記供給停止時間への前記供給時間の到達に基づいて前記物品の供給を停止する、請求項２に記載の組合せ秤。
6. 前記振動フィーダ制御手段は、前記供給ホッパ内の物品の排出指令信号を前記計量ホッパの制御回路から受け取るように構成されており、
   前記振動フィーダ制御手段は、前記供給時間が前記供給停止時間に到達するまでは、前記排出指令信号の受け取りの有無に関わらず、前記供給停止重量への前記供給重量の到達に基づいて前記物品の供給を停止する、請求項２に記載の組合せ秤。
7. 前記振動フィーダ制御手段は、前記供給時間が前記供給停止時間に到達した以降において、前記排出指令信号を受け取っていない場合、前記供給停止重量への前記供給重量の到達に基づいて前記物品の供給を停止する、請求項６に記載の組合せ秤。
8. 前記振動フィーダ制御手段は、前記供給時間が前記供給停止時間に到達した以降において、前記排出指令信号を受け取った場合、前記排出指令信号の受け取りに基づいて前記物品の供給を停止する、請求項６に記載の組合せ秤。
9. 前記振動フィーダ制御手段が、前記物品供給時間が前記供給停止時間に到達した以降において、前記排出指令信号を受け取っていない場合、前記重量検出手段を用いて前記供給ホッパ内の供給重量の安定値が計量される、請求項６に記載の組合せ秤。
10. 前記振動フィーダ制御手段は、前記振動フィーダの振幅を、前記供給ホッパへの前記物品の供給開始時の前記振幅から漸減させるように、前記制御信号を制御する、請求項１ないし９のいずれかに記載の組合せ秤。
11. 前記振動フィーダ制御手段は、前記振動フィーダ上に所定量の物品を載置した状態において、前記振動フィーダを所定の標準振幅で駆動可能な駆動信号を、所定の標準供給時間の間、前記振動フィーダに印加したとき、前記供給ホッパに平均的に供給される前記物品の標準重量を取得し、
    前記供給ホッパへの物品の供給過程において、前記物品の標準重量とほぼ等しい重量の物品を前記供給ホッパに供給すべく、前記振動フィーダの振幅を、前記標準振幅を超える値から前記標準振幅を下回る値に漸減にするように、前記制御信号を制御する、請求項１０に記載の組合せ秤。
12. 前記振動フィーダ制御手段は、前記標準供給時間よりも短い時間を前記供給停止時間として設定する、請求項１１に記載の組合せ秤。
13. 前記振動フィーダ制御手段は、前記供給重量の目標値を取得し、前記供給重量と前記供給停止重量とを比較するタイミングにおける前記振動フィーダから前記供給ホッパに供給される物品の供給流量に基づいて前記物品の落差量を導き、前記落差量と前記目標値とを用いて前記供給停止重量を設定する、請求項１ないし１２のいずれかに記載の組合せ秤。
14. 前記重量検出手段からの供給重量信号に含まれる振動ノイズの略整数周期分の時間が演算対象期間として定められ、
    前記演算対象期間内において、前記供給重量信号の複数個のサンプリングデータに基づいて、前記振動ノイズの振幅の平滑化が行われるとともに、前記演算対象期間における時間経過に応じた前記供給重量信号のプロファイルを表す関数が導かれ、前記関数から得られる前記供給重量の推定に基づいて前記供給停止重量が導かれている、請求項１ないし１３のいずれかに記載の組合せ秤。
    
    

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