JP2014232006A - 重量選別機及び充填計量システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所要の時点前は、包装商品1aの物品3の充填重量の平均値が、目標値未満となることを許容しつつ、前記所要の時点では、前記平均値が前記目標値以上となるように、充填装置4による充填量を制御し、前記所要の時点では、良品と判定される包装商品1aの物品3の充填重量の平均値が目標値以上であることを規定する所定の規則を遵守することができると共に、原料の使用効率を高めることができる。
【選択図】図1
Description
前記重量選別機で良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の平均値及び目標値に基づいて、前記充填装置の前記目標充填量を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記目標充填量を制御することによって、前記良品と判定される前記充填済容器の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、前記平均値が前記目標値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点で、前記平均値を前記目標値以上とする。
前記重量選別機で良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の積算値及び目標積算値に基づいて、前記充填装置の前記目標充填量を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記目標充填量を制御することによって、前記良品と判定される前記充填済容器の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、前記積算値が前記目標積算値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点で、前記積算値を前記目標積算値以上とする。
目標積算値は、目標値に、良品と判定される充填済容器の個数を乗じた値であるのが好ましい。
前記重量選別機の前記第1制御手段は、前記充填装置の前記目標充填量を制御するための信号を前記充填装置に出力し、
前記充填装置の前記第2制御手段は、前記第1制御手段からの前記信号に基づいて、前記目標充填量を制御する。
前記重量選別機の前記第1制御手段は、前記充填済容器の前記物品の充填重量が、前記目標値未満の許容重量値以下であるときに、前記充填済容器を不良品と判定するようにしてもよい。
前記充填装置の前記第2制御手段は、前記第1制御手段からの前記信号に基づいて、前記平均値又は前記積算値が、前記目標値又は前記目標積算値に一致するように前記目標充填量を制御する。
前記充填装置の前記第2制御手段は、前記第1制御手段からの停止信号に応じて、前記包装用の容器への前記物品の充填を停止させる。
図1は、本発明の一実施形態に係る充填計量システムの概略構成図である。
これら(1´)〜(3´)に適合すれば、上記(1)〜(3)のEC規制に適合する。
A個の包装商品において、内容物である商品(物品)の平均重量値≧基準重量値Qtが成立するための必要十分条件は、
A個の包装商品の内容物である商品の合計重量≧A・Qt
が成立することである。
A個の包装商品群の中に含まれる第1許容下限重量値T1´以下で第2許容下限重量値T2´を超える内容重量の包装商品の個数が、
0.025・A個以下である。
次に、(1´)〜(3´)の各条件に適合する包装商品を製造するための制御について説明する。
(1´)については、
A個の包装商品の内容物の合計重量=A・Qt
が成立することである。
第1許容下限重量値T1´以下で第2許容下限重量値T2´を超える内容重量の包装商品が、0.025・A個以下の個数となることである。
第2許容下限重量値T2´以下の内容重量の包装商品の個数は「0」であることである。
T2´ < Wx ≦T1´
の範囲にある包装商品(以下「非標準商品」という)が現れると、その含まれる割合(含有率)に応じて、良品、不良品判定がなされるが、許容できる非標準商品の最大含有率は、良品である包装商品群の2.5%である。
の範囲にある非標準商品が現れる毎に、その個数を制御装置15の演算回路に設けた非標準商品用カウンタCtで計数し、非標準商品の個数が、
Ct≦U
を満足する間は良品と判定し、非標準商品の個数が、
Ct>U
になると、今回を含めてそれ以降に現れる非標準商品は不良品と判定し、除外する。
重量選別機5で測定される包装商品の内容物についての重量測定値Wxが、
Wx ≦ T2´
の場合は全て不良品と判定し、除外する。
ここで、重量選別機5によって良品として選別される包装商品の内容物の重量が、公称重量Qn以上を確実に維持するために、公称重量Qnに対して重量選別機5が有する誤差分に対応させた余裕重量を見込んだ基準重量値Qtを設定し、基準重量値Qtを制御の目標値として、重量測定値Wxの平均値が基準重量値Qtになるように制御する場合を考える。
稼働運転を開始して包装商品の製造を開始する。すなわち、定量重量充填機4は、容器1に目標充填重量となるように物品3を充填し、物品3が充填され充填済容器である包装商品1aの重量が、重量選別機5で測定される。
Wx=Wx’−Wpa
と算出する。
現在積算偏差WES=現在良品重量積算レジスタ値一目標現在積算基準値
として算出する。
現在良品重量積算レジスタ値=目標現在積算基準値
になるように、現在積算偏差WESを個数Pで割って1個当たりの補正偏差量WEを算出し、重量選別機5の第1制御手段としての制御装置15は、算出した補正偏差量WEの絶対値を、その符号と共に操作信号として定量重量充填機4へ送信する。
Wt−WE→ Wt
と、補正偏差量WEの符号を考慮して、現在以降の包装商品の製造に向けて新しい目標充填重量値Wtを算出する。すなわち、補正偏差量WEを打ち消すように、目標充填重量値Wtを算出し、この算出した目標充填重量値Wtになるように、容器1に物品3を充填する。
包装商品の重量測定値Wx’を得る度に、制御区間用カウンタCpをインクリメント(+1)する。
現在積算偏差WES=現在良品重量積算レジスタ値−目標現在積算基準値
を求める。
現在良品重量積算レジスタ値=目標現在積算基準値
になるように現在積算偏差WESをPで割って1個当たりの補正偏差量WEを算出し、その絶対値を符号と共に操作信号として定量重量充填機4へ送信する。
(S+P)<Dp <2(S+P)
が成立したとき、すなわち、良品個数の積算値が所定個数であるA個に接近し、1制御区間以上は残すが2制御区間までは残さない状態に到達したときには、次の特別制御区間の動作に移行する。図4では、時点tnで上記の不等式が成立した例を示している。
Dp ≧ 2(S+P)
であれば、〔2〕の標準制御区間の動作を繰り返す。
標準制御区間までの制御によって、(2´)、(3´)の条件に基づいて、振分け装置によって良品の包装商品を仕分けてきたが、良品の包装商品における現在積算偏差WESが「0」に近いというだけで、まだ(1´)の条件を満足していない可能性もあり、言わば、仮の良品の包装商品群である。
・良品個数がA個に到達すると、より確実にはA個以上で現在積算偏差WES≧0が成立していれば、それ以降に重量選別機5へ入力された包装商品は振分け装置によって振り分けるか、あるいは、重量選別機5のコンベヤから前段の搬送装置、定量充填装置4を停止させる。
現在積算偏差WES≧0
の成立が必要である。
現在積算偏差WES=現在良品重量積算レジスタ値−目標現在積算基準値
より1個当たりの補正偏差量WEを求め、特別制御区間に到達した時点tnにおいて、補正偏差量WE<0のときは、補正偏差量WEに余裕修正量△we(例えば、最小目盛り重量)を追加し、最終の補正偏差量WFを
WF=WE+△we
とし、最終の補正偏差量WFと符号を定量重量充填機4へ送信し、定量重量充填機4で多めの物品3の補正充填を行わせることで、確実にA個到達時点での現在積算偏差WESを正にする。
現在積算偏差WESのプラスの程度に余裕があるとき、すなわち、
WE−△we≧0
であれば操作信号を送信せず、現在のままの制御を実行させ、
現在積算偏差のプラスの程度に余裕がないとき、すなわち、
WE−△we<0
であればWF=△weとし、
最終の補正偏差量WFの値を、補正偏差量WEの符号とは反対の符号と共に送り、定量重量充填機4の方で充填重量を増加する方向に修正させる。
あるいは、第1許容下限重量値T1´と基準重量値Qtの間に第3許容下限重量値T3´を、例えば、
T3´=(Qt+T1´)/2
と設定し、(2´)条件を満足する重量測定値の包装商品であっても第3許容下限重量値T3´以下の軽量の包装商品は不良品として選別し、振り分けすることより確実に、A個に到達した時点で(1´)の条件を満足するようにしてもよい。
平均偏差we=現在良品平均重量値−基準重量値
を求め、平均偏差weを次の制御区間のP個の重量測定値で「0」にするために、定量重量充填機4側へフィードバックする補正偏差量WEとして、
WE=we
としてもよい。
Qt=Qn+Wse
に設定される。
と、重量選別機5の演算回路で許容値Wseが算出され、設定される。
Stk=Ak・Qn+Ak・Wse
=Ak・Qn+Ak・(wd+q・ws)
=Ak・Qn+Ak・wd+Ak・q・ws
と設定しなければならない。
Stk=Ak・(Qn+wd)+(Ak)1/2・q・ws
と設定することが可能であり、個別の重量測定値を基準重量値と比較する方式に比べて、Ak・q・ws−(Ak)1/2・q・wsの分だけ原料の使用効率の改善ができる。
T1´=T1+Wse
T2´=T2+Wse
と設定すればよい。
Qt=Stk/Ak=(Qn+wd)+{1/(Ak)1/2}・q・ws
と設定する。
T1´=T1+Wse=T1´+wd+q・ws
T2´=T2+Wse=T2´+wd+q・ws
とする。
Stk=Ak・(Qn+wd)+Ak・q・wsとしてもよく、また、良品の平均重量値を基準重量値Qtと比較する方式であれば、基準重量値Qtを、
Qt=Stk/Ak=(Qn+wd)+q・ws
としてもよい。
WF=WE+△we
とし、補正偏差量WE≧0のときは、現在積算偏差WESのプラスの程度に余裕があるとき、すなわち、
WE−△we≧0
であれば操作信号を送信せず、現在のままの制御を実行させ、
現在積算偏差WESのプラスの程度に余裕がないとき、すなわち、
WE−△we<0
であればWF=△weとし、算出した補正偏差量WFを、符号と共に、定量重量充填装置4へ送信し(ステップn28)、スタートへ戻る。
U´=0.025・(Cg+1)
として算出し、非標準商品用カウンタCtの計数値が、前記許容個数U´以下であるか否かを判断するものである。
上記実施形態では、物品3を包装用の容器1に一定重量充填する定量重量充填機4に適用して説明したけれども、本発明は、物品を包装用の容器1に一定体積充填する定量体積充填機にも同様に適用できるものである。
Vt−WE’→Vt
とする。
上記各実施形態では、一定重量または一定体積の物品3を容器1に充填する定量充填機4,4aに適用して説明したが、本発明は、組合せ秤で組合せ計量された物品を、包装袋等に充填する場合にも同様に適用できるものである。
Wt−WE→ Wt
と、補正偏差量WEの符号を考慮して、現在以降の商品製造に向けて新しい目標組合せ重量値Wtを算出する。すなわち、補正偏差量WEを打ち消すように、目標組合せ重量値Wtを制御するものである。なお、目標組合せ重量値Wtと上限重量値Wuとで規定される重量幅は一定とし、目標組合せ重量値Wtの変更に応じて一定の重量幅で所定重量範囲を移動させる。
上記実施形態では、第1,第2許容下限重量値T1´,T2´によって、上記(2´),(3´)の条件を満たすように、不良品を選別したけれども、本発明の他の実施形態として、上記(2´),(3´)の条件に代えて、良品として選別するため、重量測定値における内容量の重量値Wxに対する許容下限重量値L(Qt>L)を任意に定め、内容量の重量値WxがL未満の包装商品は不良品として選別し、A個、またはA個付近の個数から成る良品の包装商品群がL未満の内容重量を持つ包装商品を含まないという条件を満足させるようにしてもよい。
1a 充填済容器(包装商品)
1b 包装商品
3 物品
4 定量重量充填機
4a 定量体積充填機
5,5a 重量選別機
8,13 ロードセル
12 定量重量充填機の制御装置
12a 定量体積充填機の制御装置
14 計量コンベヤ
15,15a 重量選別機の制御装置
20 組合せ秤
21 包装機
Claims (12)
- 包装用の容器に物品を目標充填量となるように充填する充填装置と、物品が充填された充填済容器の重量を測定して得られる前記物品の充填重量に基づいて、前記充填済容器の良否を判定する重量選別機とを備える充填計量システムであって、
前記重量選別機で良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の平均値及び目標値に基づいて、前記充填装置の前記目標充填量を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記目標充填量を制御することによって、前記良品と判定される前記充填済容器の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、前記平均値が前記目標値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点で、前記平均値を前記目標値以上とする、
ことを特徴とする充填計量システム。 - 包装用の容器に物品を目標充填量となるように充填する充填装置と、物品が充填された充填済容器の重量を測定して得られる前記物品の充填重量に基づいて、前記充填済容器の良否を判定する重量選別機とを備える充填計量システムであって、
前記重量選別機で良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の積算値及び目標積算値に基づいて、前記充填装置の前記目標充填量を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記目標充填量を制御することによって、前記良品と判定される前記充填済容器の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、前記積算値が前記目標積算値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点で、前記積算値を前記目標積算値以上とする、
ことを特徴とする充填計量システム。 - 前記制御手段は、前記重量選別機に設けられた第1制御手段と、前記充填装置に設けられた第2制御手段とを備え、
前記重量選別機の前記第1制御手段は、前記充填装置の前記目標充填量を制御するための信号を前記充填装置に出力し、
前記充填装置の前記第2制御手段は、前記第1制御手段からの前記信号に基づいて、前記目標充填量を制御する、
請求項1または2に記載の充填計量システム。 - 前記目標積算値は、前記重量選別機で良品と判定される前記充填済容器の個数に、前記目標値を乗じた値であり、
前記重量選別機の前記第1制御手段は、前記充填済容器の前記物品の充填重量が、前記目標値未満の許容重量値以下であるときに、前記充填済容器を不良品と判定する、
請求項3に記載の充填計量システム。 - 前記重量選別機の前記第1制御手段は、制御開始から複数に区分した制御区間毎に、前記制御開始から良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の前記平均値又は前記積算値と、前記目標値又は前記目標積算値とを比較し、その比較結果に応じて、前記目標充填量を制御するための前記信号を前記充填装置に出力し、
前記充填装置の前記第2制御手段は、前記第1制御手段からの前記信号に基づいて、前記平均値又は前記積算値が、前記目標値又は前記目標積算値に一致するように前記目標充填量を制御する、
請求項3又は4に記載の充填計量システム。 - 前記重量選別機の前記第1制御手段は、前記複数に区分した前記制御区間の内、良品と判定される前記充填済容器の個数が、前記所定個数になる直前の少なくとも1制御区間では、前記制御開始から良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の前記平均値又は前記積算値が、前記目標値又は前記目標積算値を超えるように、前記目標充填量を制御するための前記信号を前記充填装置に出力する、
請求項5に記載の充填計量システム。 - 前記目標値が、前記物品が充填された前記充填済容器についての公称重量より大きな基準重量値であり、前記目標積算値が、前記基準重量値に、前記重量選別機で良品と判定される前記充填済容器の個数を乗じた値である、
請求項1ないし6のいずれかに記載の充填計量システム。 - 前記重量選別機の前記第1制御手段は、前記所要の時点で停止信号を前記充填装置に出力するものであり、
前記充填装置の前記第2制御手段は、前記第1制御手段からの停止信号に応じて、前記包装用の容器への前記物品の充填を停止させる、
請求項1ないし7のいずれかに記載の充填計量システム。 - 前記重量選別機は、前記所定個数を設定する設定操作、及び、前記所定の操作の少なくともいずれか一方の操作がされる操作手段を備える、
請求項1ないし8のいずれかに記載の充填計量システム。 - 前記所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前に、前記充填済容器の良否の判定結果に関する情報、及び、制御開始から良品と判定された前記充填済容器の前記物品の充填重量の前記平均値又は前記積算値が、前記目標値以上又は前記目標積算値以上であるか否かを示す情報を表示する表示手段を備える、
請求項1ないし9のいずれかに記載の充填計量システム。 - 容器への物品の充填量が、目標充填量となるように充填する充填装置の後段に配置され、物品が充填された充填済容器の重量を測定して得られる前記物品の充填重量に基づいて、前記充填済容器の良否を判定する重量選別機であって、
良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の平均値及び目標値に基づいて、前記充填装置の前記目標充填量を制御するための信号を、前記充填装置に出力することによって、前記良品と判定される前記充填済容器の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、前記平均値が前記目標値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点で、前記平均値を前記目標値以上とする、
ことを特徴とする重量選別機。 - 容器への物品の充填量が、目標充填量となるように充填する充填装置の後段に配置され、物品が充填された充填済容器の重量を測定して得られる前記物品の充填重量に基づいて、前記充填済容器の良否を判定する重量選別機であって、
良品と判定される前記充填済容器の前記物品の充填重量の積算値及び前記目標積算値に基づいて、前記充填装置の前記目標充填量を制御するための信号を、前記充填装置に出力することによって、前記良品と判定される前記充填済容器の個数が所定個数になる前、又は、所定の操作がされる前は、前記積算値が前記目標積算値未満となることを許容しつつ、前記所定個数になった時点以降、又は、前記所定の操作がされた時点以降の所要の時点で、前記積算値を前記目標積算値以上とする、
ことを特徴とする重量選別機。
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