JP2022140257A - 組合せ秤及び組合せ秤の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 生産性の向上を図ることができる組合せ秤を提供する。【解決手段】 本発明の一例の組合せ秤は、搬送コンベア３と、複数の被計量物保持部と、保持している被計量物の重量の合計が目標重量範囲内となる被計量物保持部の組合せからなる排出組合せを求める組合せ処理を繰り返し行う組合せ処理部５１と、排出組合せに選択された被計量物保持部を駆動してそれぞれが保持する被計量物を搬送コンベア３へ排出させるとともに、搬送コンベア３を駆動して被計量物を後段装置５０へ排出させる動作制御部５２と、を備え、動作制御部５２は、排出組合せに選択された被計量物保持部から排出される一群の被計量物を搬送コンベア３上で一時待機させた後、搬送コンベア３から排出させるよう構成されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、合計重量が所定の目標重量範囲内となる被計量物を組合せて排出する組合せ秤及び組合せ秤の制御方法に関する。

組合せ秤では、例えば、複数の被計量物の各々の重量を計量し、計量された被計量物の重量値を用いて組合せ演算を行い、合計重量が所定の目標重量範囲内となる被計量物を排出するように構成されている。

特許文献１，２には、被計量物の重量を計量するための複数の計量コンベアと、各計量コンベアへ被計量物を供給する複数の供給コンベアと、各計量コンベアから排出される被計量物を搬送して包装機等の後段装置へ排出する１つの搬送コンベア（集合コンベア）とを備えた組合せ秤が開示されている。この組合せ秤では、後段装置からの排出要求信号（排出命令信号）を入力してから、合計重量が目標重量範囲内となる被計量物を複数の計量コンベアから搬送コンベアへ排出させて、搬送コンベアで被計量物を搬送して後段装置へ排出させるようにしている。

特開２０１３－１２０１２１号公報 特開２０１３－１２０１２２号公報

上記特許文献１，２の構成の組合せ秤では、後段装置からの排出要求信号を入力してから複数の計量コンベアから被計量物を排出させ、搬送コンベアで搬送する。そのため、排出要求信号を入力してから、後段装置へ被計量物を排出するまでには時間が長くなり、生産性（処理能力）を向上する上で改善の余地がある。

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、生産性の向上を図ることができる組合せ秤及び組合せ秤の制御方法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、本発明のある態様に係る組合せ秤は、被計量物を搬送して後段装置へ排出する搬送コンベアと、各々が保持する被計量物を前記搬送コンベアの各々定められた所定の位置へ排出する複数の被計量物保持部と、保持している被計量物の重量の合計が目標重量範囲内となる前記被計量物保持部の組合せからなる排出組合せを求める組合せ処理を繰り返し行う組合せ処理部と、前記排出組合せに選択された前記被計量物保持部を駆動してそれぞれが保持する被計量物を前記搬送コンベアへ排出させるとともに、前記搬送コンベアを駆動して前記被計量物を前記後段装置へ排出させる動作制御部と、を備え、前記動作制御部は、前記排出組合せに選択された前記被計量物保持部から排出される一群の被計量物を前記搬送コンベア上で一時待機させた後、前記搬送コンベアから排出させるよう構成されている。

この構成によれば、一群の被計量物は、その移動経路において後段装置から最も遠い被計量物保持部よりも後段装置に近い搬送コンベア上で一時待機しているので、被計量物保持部から搬送コンベアを介して一群の被計量物を後段装置に供給する場合に比べて、後段装置への一群の被計量物の排出時間を短縮し、短いサイクルで、後段装置に一群の被計量物を供給することができ、生産性の向上を図ることができる。

前記動作制御部は、前記排出組合せに選択された前記被計量物保持部から排出される一群の被計量物を前記搬送コンベア上で一時待機させた後、排出要求信号を入力すると前記搬送コンベアを所定時間駆動して前記一群の被計量物を前記搬送コンベアから排出させるよう構成されていてもよい。

前記動作制御部は、前記搬送コンベアが連続駆動されていると仮定した場合に、前記搬送コンベアの搬送方向の最も上流側の位置へ被計量物を排出する前記被計量物保持部が駆動を開始した時点から、当該被計量物保持部から排出された被計量物が前記連続駆動する前記搬送コンベアで搬送されて前記後段装置へ到達する時点までに要する時間の半分の時間の経過時に前記被計量物が到達する位置となる前記搬送コンベア上の所定位置と、前記搬送コンベアの搬出端との間の所定の待機領域に、前記一群の被計量物を一時待機させるように、前記被計量物保持部と前記搬送コンベアとの駆動を制御するよう構成されていてもよい。

この構成によれば、搬送コンベアの搬送方向における概ね下流側の半分の領域が待機領域となり、この下流側の待機領域に一群の被計量物を一時待機させることにより、後段装置への一群の被計量物の排出時間をより短縮でき、生産性の向上を図ることができる。また、排出要求信号を入力すると、待機領域に一時待機させている前回の排出組合せの被計量物保持部から排出された一群の被計量物（前回の一群の被計量物）を搬送コンベアから排出するとともに、今回の排出組合せの被計量物保持部から排出される一群の被計量物（今回の一群の被計量物）を待機領域で一時待機させることができる。つまり、前回の一群の被計量物を搬送コンベアから排出させながら、今回の一群の被計量物を搬送コンベアへ供給することができ、生産性の向上を図ることができる。

前記搬送コンベアから排出される前記一群の被計量物を一時保持した後、前記後段装置へ排出することが可能な集合保持部をさらに備え、前記動作制御部は、前記集合保持部に前記搬送コンベアから排出される前記一群の被計量物を保持させた後、排出要求信号を入力すると、前記集合保持部に前記一群の被計量物を排出させるよう構成されていてもよい。

この構成によれば、集合保持部から一群の被計量物が纏まった状態で排出されるので、排出に要する時間がより短くなる。この場合、排出要求信号を入力すると、即座に集合保持部から纏まった状態の一群の被計量物を後段装置へ排出させることができ、後段装置への排出時間をより短縮し、より生産性の向上を図ることができる。

前記搬送コンベアは、複数の桟が搬送面に設けられたベルトコンベアによって構成されていてもよい。この構成によれば、被計量物が転がりやすい被計量物の場合に、桟によって搬送コンベア上での被計量物の転がりを阻止できる。

前記搬送コンベアは、無端の平ベルトを有する２つのベルトコンベアを搬送面が断面Ｖ字状となるように並行に配設して構成されていてもよい。この構成によれば、被計量物が２つのベルトコンベアと接触し、被計量物と搬送コンベアとの接触面積を増やすことができるので、被計量物が転がりやすい被計量物の場合に、搬送コンベア上での被計量物の転がりを防止できる。

前記搬送コンベアは、前記２つのベルトコンベアの各々の搬送面に、複数の桟が設けられていてもよい。これにより、搬送コンベア上での被計量物の転がりをより防止できる。

前記被計量物保持部は、搬送停止状態のときに被計量物が供給され、供給される被計量物を一時保持して計量し、所定時間搬送することにより保持している被計量物を前記搬送コンベアへ排出する計量コンベアであってもよい。

この構成によれば、被計量物保持部である計量コンベア上に供給する被計量物を計量する装置を別途設ける必要がない。

また、本発明のある態様に係る組合せ秤の制御方法は、被計量物を搬送して後段装置へ排出する搬送コンベアと、各々が保持する被計量物を前記搬送コンベアの各々定められた所定の位置へ排出する複数の被計量物保持部と、を備えた組合せ秤の制御方法であって、保持している被計量物の重量の合計が目標重量範囲内となる前記被計量物保持部の組合せからなる排出組合せを求める組合せ処理を繰り返し行い、前記排出組合せに選択された前記被計量物保持部を駆動してそれぞれが保持する被計量物を前記搬送コンベアへ排出させるとともに、前記搬送コンベアを駆動して前記被計量物を前記後段装置へ排出させる動作制御処理を行い、前記動作制御処理は、前記排出組合せに選択された前記被計量物保持部から排出される一群の被計量物を前記搬送コンベア上で一時待機させた後、前記搬送コンベアから排出させるようにしている。

この制御方法によれば、一群の被計量物は、その移動経路において後段装置から最も遠い被計量物保持部よりも後段装置に近い搬送コンベア上で一時待機しているので、被計量物保持部から搬送コンベアを介して一群の被計量物を後段装置に供給する場合に比べて、短いサイクルで、後段装置に一群の被計量物を供給することができ、生産性の向上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、生産性の向上を図ることができる組合せ秤及び組合せ秤の制御方法を提供することができるという効果を奏する。

図１（Ａ）は、本実施形態の一例の組合せ秤を上方から視た模式平面図であり、図１（Ｂ）は、同組合せ秤を側方から視たときの要部を示す模式図である。 図２は、図１に示す組合せ秤の概略構成を示すブロック図である。 図３は、図１に示す組合せ秤の動作を説明するために用いる計量コンベア及び搬送コンベアの配置を示す模式図である。 図４は、図１に示す組合せ秤の動作の一例を示すフローチャートである。 図５は、本実施形態における変形例の要部を示す図である。 図６（Ａ）は、本実施形態における第１変形例の搬送コンベアを備えた組合せ秤の要部を上方から視た模式平面図であり、図６（Ｂ）は、同組合せ秤を側方から視たときの要部を示す模式図である。 図７（Ａ）は、本実施形態における第２変形例の搬送コンベアを備えた組合せ秤の要部を上方から視た模式平面図であり、図７（Ｂ）は、同組合せ秤を側方から視たときの要部を示す模式図である。

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。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。また、以下で例示する数値は一例であり、その数値に限定されるものではない。

（実施形態）
図１（Ａ）は、本実施形態の一例の組合せ秤を上方から視た模式平面図であり、図１（Ｂ）は、同組合せ秤を側方から視たときの要部（計量部及び搬送コンベア）を示す模式図である。また、図２は、図１に示す組合せ秤の概略構成を示すブロック図である。

本組合せ秤は、複数（例えば１２個）の計量部Ｃｗと、搬送コンベア３と、操作表示器４と、制御装置５などを備えている。

搬送コンベア３が略中央に配設され、搬送コンベア３の両側に６個ずつの計量部Ｃｗが配設されている。各々の計量部Ｃｗは、本実施形態では、ロードセル等の重量センサ２によって支持されたベルトコンベアからなる計量コンベア１で構成されている。本例において、計量コンベアは被計量物保持部である。ここで、搬送コンベア３の一方側の６個の計量部Ｃｗからなるグループを計量グループＧ１とし、他方側の６個の計量部Ｃｗからなるグループを計量グループＧ２として説明する。

計量グループＧ１の計量部Ｃｗの６個の計量コンベア１は、搬送コンベア３の一方の側方において並行に配置され、これら各々の搬送方向（矢印ａの方向）が搬送コンベア３の搬送方向（矢印ｃの方向）と交差（本例では直交）するように配置されている。また、計量グループＧ２の計量部Ｃｗの６個の計量コンベア１は、搬送コンベア３の他方の側方において並行に配置され、これら各々の搬送方向（矢印ｂの方向）が搬送コンベア３の搬送方向と交差（本例では直交）するように配置されている。

搬送コンベア３は、本実施形態では、ベルトコンベアで構成され、各計量コンベア１から排出される被計量物を、矢印ｃの方向（上流端３ｂから下流端である搬出端３ａに向かう方向）へ搬送する。そして、搬送先には組合せ秤の次段の後段装置５０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、後段装置５０へ供給される。図１の例では、搬送コンベア３の搬出端３ａの近傍にファネル２１が備えられており、搬送コンベア３から搬出された被計量物は、ファネル２１の下部出口２１ａを通過して後段装置５０へ供給される。

なお、各計量コンベア１及び搬送コンベア３には、搬送される被計量物が両サイドから落ちないように両サイドに一対のガイド板（図示せず）が設けられていてもよい。

また、装置本体部１５が架台（図示せず）上に取り付けられ、装置本体部１５上に計量コンベア１及び搬送コンベア３等が取り付けられている。また、装置本体部１５には、図２に示されたコンベア駆動回路部８ａ，８ｂ、Ａ／Ｄ変換部９、制御装置５及びＩ／Ｏ回路部１０等が収納されている。

また、各計量部Ｃｗでは、重量センサ２によって計量コンベア１上の被計量物の重量が計量され、その計量値（アナログ重量信号）は、Ａ／Ｄ変換部９でデジタル信号に変換され、制御装置５に送られる。

制御装置５は、例えばマイクロコントローラ等によって構成され、ＣＰＵ等からなる演算制御部６と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリからなる記憶部７とを有している。記憶部７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。制御装置５は、タイマ機能を備え、組合せ処理部５１、動作制御部５２等として機能する。なお、制御装置５は、集中制御する単独の制御装置によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置によって構成されていてもよい。

制御装置５は、演算制御部６が記憶部７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、各重量センサ２によって計測される計量値をＡ／Ｄ変換部９を介してデジタル値として随時取得し、必要であれば記憶部７に記憶する。また、制御装置５は、コンベア駆動回路部８ａ，８ｂを介して各計量コンベア１及び搬送コンベア３の搬送動作を制御する。また、制御装置５は、Ｉ／Ｏ回路部１０を介して、後段装置５０との信号の授受が可能であり、本実施形態では、後段装置５０から排出要求信号を入力し、後段装置５０へ排出通知信号を出力する。また、制御装置５は、操作表示器４からの信号を入力し、操作表示器４へ表示するデータ等の信号を出力する。なお、Ａ／Ｄ変換部９及びＩ／Ｏ回路部１０が制御装置５に含まれていてもよい。

操作表示器４は、例えばタッチスクリーン式のディスプレイ（表示装置）を備え、このディスプレイの画面上で、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、制御装置５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。

後段装置５０では、被計量物の受け入れ準備ができたとき、あるいはその直前の所定のタイミングで排出要求信号を組合せ秤（制御装置５）へ出力する。また、組合せ秤（制御装置５）からの排出通知信号を入力すると、その入力したタイミングに基づいて所定の動作を開始するように構成されている。後段装置５０としては、例えば被計量物を袋詰めするための給袋式の包装機が配置される場合がある。また、後段装置５０として、例えば複数のトレー（浅い箱）を環状に連結して間欠的に水平移動させるトレー搬送装置が配置される場合がある。

図１（Ａ）に示すファネル２１は、後段装置５０の袋（包装機の場合）あるいはトレー（トレー搬送装置の場合）に、搬送コンベア３の搬出端３ａから排出される被計量物が正確に入るようにするために設けられている。搬送コンベア３から排出される被計量物は、ファネル２１の下部出口２１ａを通過して袋あるいはトレーに入れられる。

次に、本実施形態の組合せ秤の動作の一例について説明する。
本実施形態では、作業者は、搬送停止状態で被計量物が載っていない計量コンベア１に被計量物を随時供給する（載せる）作業を行う。ここで、各計量コンベア１へ１回に供給する被計量物は、１個の物品で構成されてもよいし、複数個の物品で構成されてもよい。被計量物は、例えば、農産物または水産物等である。

制御装置５は、Ａ／Ｄ変換部９から一定時間間隔で各重量センサ２の計量値を取得し、重量センサ２の計量値に基づいて被計量物が供給されている計量コンベア１を認識するとともにその被計量物の重量値を認識する。ここで、被計量物が供給されている計量コンベア１を認識する際、計量値（重量値）を予め設定されている載荷検出基準値（例えば６ｇ）と比較し、計量値が載荷検出基準値以上であれば被計量物が供給されていると判定し、載荷検出基準値未満であれば被計量物は供給されていないと判定する。

ここで、制御装置５（組合せ処理部５１）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、各重量センサ２の計量値から得られる各計量コンベア１上の被計量物の重量に基づいて組合せ演算を行い、供給されている被計量物の合計重量（組合せ重量）が所定の目標重量範囲（目標重量に対する許容範囲）内になる計量コンベア１の組合せを全て求め、１つの組合せを排出組合せに決める。組合せ処理によって排出組合せに選択された計量コンベア１上の被計量物は、計量コンベア１によって搬送されてその搬出端１ａから搬送コンベア３上へ排出される。本実施形態では、各計量コンベア１が被計量物保持部であり、その搬出端１ａが被計量物保持部の排出口である。

図３は、図１に示す組合せ秤の動作を説明するために用いる計量コンベア１及び搬送コンベア３の配置を示す模式図である。

本実施形態では、作業者が各計量コンベア１に被計量物を載せる位置を、例えば計量コンベア１の機長方向の真ん中の位置とするように作業マニュアル等で定められているものとする。そして、全ての計量コンベア１の搬送速度は同一に設定されており、各々の計量コンベア１の搬送動作の開始時からその計量コンベア１上の被計量物が搬送コンベア３上へ排出されるまでに要する時間は同一と考える。

各計量コンベア１には、例えば、図３中のかっこ書きで示されるように、搬送コンベア３の搬出端３ａに近い方から順にコンベア番号が付されており、各計量コンベア１に対するコンベア番号は記憶部７に記憶されている。なお、搬送コンベア３の搬送方向に対する位置が同一であって、搬送コンベア３を挟んで対向配置されている計量コンベア１についてはいずれか一方に小さいコンベア番号を付し、他方に次のコンベア番号を付している。また、搬送コンベア３の機長方向（搬送方向）に隣接する計量コンベア１間の中心間距離をＬ、搬送コンベア３の搬出端３ａからこの搬出端３ａに最も近い計量コンベア１の中心までの距離をＰとする。

また、図３では、コンベア番号が（ｋ）の計量コンベア１から排出された被計量物をＭｋ（ｋ＝１～１２）として示している。例えば、Ｍ１２は、コンベア番号が（１２）の計量コンベア１から排出された被計量物である。また、図３の「搬送位置」は、搬送コンベア３の搬送方向における、計量コンベア１の排出口である搬出端１ａの位置（搬出端１ａの中心位置）を示している。この図３では、コンベア番号が（１）、（２）の計量コンベア１の搬出端１ａの位置を０とし、搬送コンベア３の上流側になるほど位置の値が大きくなるようにして「搬送位置」が例示されているが、これに限らない。制御装置５は、予め各計量コンベア１の「搬送位置」を記憶部７に記憶している。

本実施形態では、制御装置５（動作制御部５２）は、排出組合せに選択された各計量コンベア１から排出される一群の被計量物を、搬送コンベア３の所定の待機領域Ｒで一時待機させてから後段装置５０へ排出するように、各計量コンベア１及び搬送コンベア３の動作（駆動）を制御している。

待機領域Ｒの上流側の境界位置Ｘ１について説明する。例えば、境界位置Ｘ１は、搬送コンベア３が所定の搬送速度（Ｖｔ）で連続駆動されていると仮定した場合に、搬送コンベア３の搬送方向の最も上流側の位置へ被計量物を排出する計量コンベア１（コンベア番号（１１），（１２）の計量コンベア１）が駆動を開始した時点から、当該計量コンベア１から排出された被計量物Ｍ１１，Ｍ１２が上記連続駆動する搬送コンベア３で搬送されて後段装置５０へ到達する時点までに要する時間（Ｔｍａｘ）の半分の時間（Ｔｍａｘ／２）の経過時に、被計量物Ｍ１１，Ｍ１２が到達する位置となる搬送コンベア３上の所定位置である。

図３では、搬送コンベア３の搬送方向の最も上流側の位置へ被計量物を排出する計量コンベア１は、コンベア番号（１１），（１２）の計量コンベア１である。よって、上記時間Ｔｍａｘは、例えば、コンベア番号（１１），（１２）の計量コンベア１が駆動を開始してからその保持している被計量物Ｍ１１，Ｍ１２が搬送コンベア３上に到達するまでに要する時間Ｔｓと、当該被計量物Ｍ１１，Ｍ１２が搬送コンベア３上に到達してから、連続駆動する搬送コンベア３の搬出端３ａまで搬送されるのに要する時間Ｔｍと、搬出端３ａから後段装置５０に当該被計量物Ｍ１１，Ｍ１２が到達するまでに要する時間Ｔｅと、の和として算出することができる。

前述のように、被計量物は、作業者により各計量コンベア１の機長方向の真ん中の位置に載せられ、全ての計量コンベア１の搬送速度は同一に設定されているから、一の計量コンベア１の搬送動作の開始時から当該計量コンベア１が保持する被計量物が搬送コンベア３上へ排出されるまでに要する時間はすべての計量コンベア１において同一とする。つまり、前述の時間Ｔｓは、予め求められた所定の時間である。

前述のように、搬送コンベア３の機長方向（搬送方向）に隣接する計量コンベア１間の中心間距離がＬなので、前述の時間Ｔｍは、コンベア番号（１１），（１２）の計量コンベア１から、コンベア番号（１），（２）の計量コンベア１までの中心間距離（５×Ｌ）と、搬送コンベア３の搬出端３ａからこの搬出端３ａに最も近いコンベア番号（１），（２）の計量コンベア１の中心までの距離Ｐとの和を、搬送コンベア３の搬送速度Ｖｔで割って求まる時間であり、予め求められた所定の時間である。

また、前述の時間Ｔｅは、例えば、搬送コンベア３の搬出端３ａと、搬送コンベア３の搬出端３ａの近傍に備えられたファネル２１の下部出口２１ａ近傍または後段装置５０の投入口近傍と、のそれぞれに、被計量物検出センサ（光電センサや近接センサなど）を設置して、搬送コンベア３に被計量物を流して２つの被計量物検出センサの検出時間差を求める実験を複数回行い、この複数回の検出時間差の平均値として求まる時間である。つまり、前述の時間Ｔｅは、予め求められた所定の時間である。

よって、時間ＴｓとＴｍとＴｅとの合計である時間Ｔｍａｘは、予め求められた所定の時間である。なお、上記では、ＴｓとＴｍとＴｅとの和によりＴｍａｘを求めるようにしたが、これに限定するものではない。例えば、時間Ｔｍａｘは、搬送コンベア３の搬出端３ａの近傍に備えられたファネル２１の下部出口２１ａ近傍または後段装置５０の投入口近傍に、光電センサや近接センサなどの被計量物検出センサを設置しておいて、搬送コンベア３を一時停止することなく連続駆動しておき、コンベア番号（１１），（１２）の計量コンベア１の駆動を開始したときから、上記被計量物検出センサが被計量物Ｍ１１，Ｍ１２を検出するまでの時間を計測して求めるようにしても良い。

そして、待機領域Ｒの上流側の境界位置Ｘ１は、コンベア番号（１１），（１２）の計量コンベア１が駆動を開始（搬送動作を開始）した時から、上記時間Ｔｍａｘの半分の時間Ｔｍａｘ／２の経過時に、上記計量コンベア１から搬送動作中の搬送コンベア３へ排出された被計量物Ｍ１１，Ｍ１２が到達する搬送コンベア３上の位置である。

また、待機領域Ｒの下流側の境界位置Ｘ２は、最も下流側のコンベア番号（１），（２）の計量コンベア１の「搬送位置（搬出端１ａの中心位置）」から搬送コンベア３の搬出端３ａまでの間の所定の位置とすることができ、その位置で一時待機する被計量物が搬送コンベア３の搬出端３ａから排出されない程度に当該搬出端３ａより上流寄りの位置とすることが好ましい。

制御装置５（動作制御部５２）は、排出組合せに選択されている複数の計量コンベア１から排出される一群の被計量物を待機領域Ｒで一時待機させるように、計量コンベア１と搬送コンベア３との駆動を制御するよう構成されている。

具体的には、制御装置５（動作制御部５２）は、組合せ秤の運転が順調に行われ、待機領域Ｒに一群の被計量物があるときには、後段装置５０から排出要求信号を入力した時を基準にタイマ機能による計時を開始するとともに、搬送コンベア３の駆動を開始し、時間Ｔｍａｘ／２が経過すると搬送コンベア３の駆動を停止する。この搬送コンベア３の駆動により、待機領域Ｒにあった一群の被計量物は、後段装置５０に排出される。

また、制御装置５（動作制御部５２）は、例えば組合せ秤の運転の開始時などにおいて、待機領域Ｒに一群の被計量物がないときには、排出組合せを求めた時を基準にタイマ機能による計時を開始するとともに、搬送コンベア３の駆動を開始し、時間Ｔｍａｘ／２が経過すると搬送コンベア３の駆動を停止する。

さらに、制御装置５（動作制御部５２）は、待機領域Ｒに一群の被計量物がある場合もない場合も、上記タイマ機能による計時開始時からＴｍａｘ／２が経過して搬送コンベア３が停止したときに、排出組合せに選択された計量コンベア１から排出される一群の被計量物の全てが、待機領域Ｒ内となるように、タイマ機能による計時開始時から時間Ｔｍａｘ／２が経過するまでの間に、排出組合せに選択された各計量コンベア１を所定時間駆動する。なお、以下では、各計量コンベア１の駆動時間を前述の時間Ｔｓと同じとするが、これに限らない。また、搬送コンベア３の搬送速度をＶｔとする。

例えば、排出組合せに選択された各計量コンベア１のコンベア番号が（３）、（４）、（７）、（１２）であるとき、制御装置５（動作制御部５２）は、上述のようにタイマ機能による計時を開始するとともに搬送コンベア３の駆動を開始したときに、コンベア番号（１２）の計量コンベア１の駆動を開始して所定時間Ｔｓ経過後に、停止する。コンベア番号（１２）の計量コンベア１から排出された被計量物Ｍ１２は、計時開始から時間Ｔｍａｘ／２経過して搬送コンベア３が停止したとき、待機領域Ｒの上流側の境界位置Ｘ１で停止する。

また、制御装置５（動作制御部５２）は、例えば、破線Ｄ１で囲まれたように、被計量物Ｍ７が被計量物Ｍ１２と同じ位置で搬送されるように、計時開始（コンベア番号（１２）の計量コンベア１の駆動開始）から（２×Ｌ）／Ｖｔ経過後に、コンベア番号（７）の計量コンベア１の駆動を開始して所定時間Ｔｓ経過後に、停止する。この被計量物Ｍ７は、搬送コンベア３が停止したとき、待機領域Ｒの上流側の境界位置Ｘ１で停止する。

また、制御装置５（動作制御部５２）は、被計量物Ｍ１２と被計量物Ｍ７とが境界位置Ｘ１に到達するタイミングで、コンベア番号（３）、（４）の計量コンベア１の被計量物Ｍ３、Ｍ４が搬送コンベア３に排出されるように、当該計量コンベア１を駆動する。つまり、計時開始から（Ｔｍａｘ／２－Ｔｓ）経過後に、コンベア番号（３）、（４）の計量コンベア１の駆動を開始して所定時間Ｔｓ経過後に、停止する。被計量物Ｍ３、Ｍ４は、搬送コンベア３が停止すると同時に、各計量コンベア１から排出された被計量物が搬送コンベア３に到達する。

これにより、図３の破線Ｄ２で囲まれたように、一群の被計量物Ｍ３、Ｍ４、Ｍ７、Ｍ１２のすべては待機領域Ｒで待機する。ここで、被計量物が待機領域Ｒで待機するとは、被計量物の中心が待機領域Ｒに入っていればよい。なお、図３では、被計量物Ｍ７、Ｍ１２の中心が境界位置Ｘ１からずれているが、実際にはこのようなずれも生じる。

なお、被計量物Ｍ１～Ｍ１０を排出する各計量コンベア１の駆動開始のタイミングは、その都度、制御装置（動作制御部５２）が上述の被計量物Ｍ３、Ｍ４、Ｍ７を排出する場合と同様に求めても良いし、予め求めた結果を記憶部７に記憶しておいて必要な時に読みだしても良い。なお、被計量物Ｍ１１、Ｍ１２を排出する各計量コンベア１の駆動開始のタイミングは、タイマ機能による計時開始と同時、すなわち、搬送コンベア３の駆動開始（搬送開始）と同時である。

なお、上記の例では、被計量物の排出位置が最も上流側にあるコンベア番号（１１）、（１２）の計量コンベア１以外で、被計量物の排出位置が待機領域Ｒにない計量コンベア１、すなわち、排出位置（搬出端１ａの中心位置）が境界位置Ｘ１よりも上流側にあるコンベア番号（７）～（１０）の計量コンベア１については、それらから排出された被計量物Ｍ７～Ｍ１０が、被計量物Ｍ１１，Ｍ１２と同様、境界位置Ｘ１で待機するように、駆動を開始させるようにしたが、待機位置が待機領域Ｒ内になるのであれば、被計量物Ｍ１１，Ｍ１２よりも下流側に位置するように、駆動を開始させるようにしてもよい。

また、排出位置（搬出端１ａの中心位置）が境界位置Ｘ１よりも下流側にあるコンベア番号（１）～（６）の計量コンベア１については、搬送コンベア３の駆動開始から（Ｔｍａｘ／２－Ｔｓ）経過後に駆動を開始して、搬送コンベア３の駆動停止時に、各計量コンベア１にその排出位置に被計量物Ｍ１～Ｍ６を排出させて待機するようにしたが、待機位置が待機領域Ｒ内になるのであれば、搬送コンベア３の駆動開始から（Ｔｍａｘ／２－Ｔｓ）経過する前に駆動を開始させるようにしてもよい。

制御装置５（組合せ処理部５１）は、排出組合せを求めて計時を開始した後も、所定のタイミングで各計量コンベア１からそれぞれが保持する被計量物の計量値（重量値）を取得して、次の排出組合せを求めるので、作業者が空の計量コンベア１に被計量物を順調に供給し続ければ、搬送コンベア３の駆動停止時には、次の排出組合せは求まっており、制御装置５（動作制御部５２）は、排出要求信号を入力するたびに、搬送コンベア３と各計量コンベア１の駆動制御を繰り返して行うことができる。

図４は、図１に示す組合せ秤の動作の一例を示すフローチャートである。この組合せ秤の動作は制御装置５の処理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７に記憶される。

なお、図４は、組合せ秤の運転途中の動作の一例を示したものであり、ここでは、搬送コンベア３の待機領域Ｒに、前回の排出組合せに選択された計量コンベア１から排出された一群の被計量物が待機されている状態とする。なお、運転開始時などで搬送コンベア３の待機領域Ｒに被計量物が待機していない時には、前述のように、後段装置５０からの排出要求信号を入力していなくても、排出組合せが求まれば、その排出組合せに選択された計量コンベア１から被計量物を排出させ、搬送コンベア３の待機領域Ｒに待機させるように、計量コンベア１及び搬送コンベア３を駆動させればよい。

また、図４に示していないが、制御装置５（組合せ処理部５１）は、常時、所定時間間隔で組合せ処理を行っており、図４では、排出要求信号が入力された時点では排出組合せが求められているものとする。

制御装置５は、ステップＳ１で、後段装置５０からの排出要求信号を入力したか否かを判定し、入力すればステップＳ２へ進む。

制御装置５（動作制御部５２）は、ステップＳ２で、搬送コンベア３に搬送動作を開始（駆動を開始）させるとともにタイマ機能による計時を開始させる。

次に、制御装置５（動作制御部５２）は、ステップＳ３で、排出組合せに選択されている各計量コンベア１を、各々から排出された被計量物が搬送コンベア３の搬送停止時（ステップＳ４）に待機領域Ｒで停止（一時待機）するタイミングで搬送動作（駆動）を開始させ、所定時間（例えば前述の時間Ｔｓ）だけ搬送動作させる。なお、前述のように、コンベア番号（１１）、（１２）の計量コンベア１が排出組合せに選択されている場合には、これらの計量コンベア１は、搬送コンベア３と同時に搬送動作が開始される。

次に、制御装置５（動作制御部５２）は、ステップＳ４で、搬送コンベア３に搬送動作を開始させてからＴｍａｘ／２の時間が経過すると搬送コンベア３に搬送動作を終了（駆動を停止）させて、後段装置５０へ排出通知信号を出力する（ステップＳ５）。以上の動作が繰り返し行われる。

本実施形態では、搬送コンベア３の搬送方向における概ね下流側の半分の領域が待機領域Ｒとなり、この下流側の待機領域Ｒに排出組合せに選択された計量コンベア１から排出された一群の被計量物を一時待機させることにより、排出要求信号を入力してから後段装置５０への一群の被計量物の排出が完了するまでの排出時間を短縮し、生産性の向上を図ることができる。後段装置５０への排出時間を短縮することで、後段装置５０では次の動作を早く開始することができる。

また、例えば、前述のステップＳ２で搬送コンベア３の搬送動作が開始されると、搬送コンベア３の待機領域Ｒに停止（一時待機）していた前回の排出組合せに選択された計量コンベア１から排出された一群の被計量物（前回の一群の被計量物）は、搬送コンベア３の搬出端３ａからファネル２１を介して後段装置５０に供給され、ステップＳ３で今回の排出組合せに選択された計量コンベア１から排出される一群の被計量物（今回の一群の被計量物）が搬送コンベア３へ供給される。これによって、搬送コンベア３の搬送動作時間（Ｔｍａｘ／２）の間に、前回の一群の被計量物の搬送コンベア３からの排出と、今回の一群の被計量物の搬送コンベア３への供給とを行うことができ、生産性の向上を図ることができる。

（変形例）
上述の実施形態では、待機領域Ｒを、図３に示されるように搬送コンベア３の搬送方向における概ね下流側の半分の領域としたがこれに限らない。例えば、待機領域Ｒの上流側の境界位置Ｘ１を、より上流側に移動させた位置に設定してもよいし、下流側に移動させた位置に設定してもよい。

つまり、制御装置５（動作制御部５２）は、排出組合せに選択された計量コンベア１から排出される一群の被計量物を搬送コンベア３上で一時待機させた後、排出要求信号を入力すると搬送コンベア３を所定時間駆動して一群の被計量物を後段装置５０へ排出させるよう構成されていればよい。これにより、一群の被計量物は、その移動経路において後段装置５０から最も遠い計量コンベア１よりも後段装置５０に近い搬送コンベア３上で一時待機しているので、排出要求信号を入力してから計量コンベア１から搬送コンベア３を介して一群の被計量物を後段装置５０に供給する場合に比べて、短いサイクルで、後段装置５０に一群の被計量物を供給することができ、生産性の向上を図ることができる。

また、上述の実施形態では、搬送コンベア３の搬出端３ａと後段装置５０との間に集合保持部を備えなかったが、図５に示すように、搬送コンベア３の搬出端３ａと後段装置５０との間に、ファネル２１に代えてまたはファネル２１の下流に、集合ホッパ３１のような集合保持部を備えてもよい。この集合ホッパ３１は、排出ゲート３１ｇを有し、搬送コンベア３の搬出端３ａから排出される被計量物を収容し、一時保持した後、排出ゲート３１ｇを開いて下方の後段装置５０へ排出することができる。集合ホッパ３１の動作（排出ゲート３１ｇの開閉動作）は、制御装置５（動作制御部５２）によって制御される。

このような集合ホッパ３１を備えた場合、組合せ秤の運転を開始してから、ｋ回目（ｋは正の整数）に求められた排出組合せに選択された計量コンベア１から排出された一群の被計量物を集合ホッパ３１に保持した状態で、次の（ｋ＋１）回目に求められた排出組合せに選択された計量コンベア１から排出された一群の被計量物を搬送コンベア３の待機領域Ｒに保持させることができる。この場合、制御装置５は、後段装置５０から排出要求信号を入力すると、即座に排出ゲート３１ｇを開閉する（開いて閉じる）ことにより、集合ホッパ３１から一群の被計量物を排出させ、排出通知信号を後段装置５０へ出力することができる。また、この場合、制御装置５は、後段装置５０から排出要求信号を入力すると、即座に排出ゲート３１ｇを開閉して集合ホッパ３１に保持している一群の被計量物を排出し、さらに搬送コンベア３を駆動して搬送コンベア３の待機領域Ｒに保持している今回の一群の被計量物が集合ホッパ３１へ排出されて集合ホッパ３１で保持される。

このように集合ホッパ３１を備えることにより、制御装置５は、排出要求信号を入力すると、即座に集合ホッパ３１から纏まった状態の被計量物を後段装置５０へ排出させることができるので、後段装置５０への排出時間をより短縮し、より生産性の向上を図ることができる。後段装置５０への排出時間をより短縮することで、後段装置５０では次の動作をより早く開始することができる。

なお、集合保持部は、集合ホッパ３１に限定するものではなく、例えば、搬送コンベア３から排出された被計量物が一時保持することができ、シャッターなどで被計量物の排出と保持が切り替えられるものであればよい。

次に搬送コンベアの変形例について説明する。図６（Ａ）は、本実施形態における第１変形例の搬送コンベアを備えた組合せ秤の要部を上方から視た模式平面図であり、図６（Ｂ）は、同組合せ秤を側方から視たときの要部を示す模式図である。

第１変形例の搬送コンベア３Ａは、複数の桟３２が搬送面に設けられたベルトコンベアによって構成されている。このように搬送コンベア３Ａを複数の桟３２が設けられたベルトコンベアによって構成することにより、被計量物が転がりやすい被計量物の場合に、桟３２によって搬送コンベア３Ａ上での被計量物の転がりを阻止できる。特に、搬送コンベア３Ａが搬送（駆動）を停止した時、及び、搬送再開時（駆動再開時）に被計量物が転がって移動することを防止できる。例えば、搬送コンベア３Ａが停止した時に被計量物が上流側へ転がって待機領域Ｒ（図３参照）から飛び出るのを防止できる。また、搬送コンベア３Ａの搬送再開時に被計量物が下流側へ転がって搬送コンベア３Ａからの排出時間が延びるのを防止できる。

なお、被計量物が転がって移動する距離を短くする上で、搬送コンベア３Ａに設けられた桟３２は、被計量物の搬送方向（矢印ｃの方向）と交差する方向（例では直交する方向）に延びて上記搬送方向に所定間隔を空けて並んでいるのが好ましい。また、桟３２の配置間隔Ｑは、搬送コンベア３Ａの搬送方向に並んだ計量コンベア１の配置間隔Ｌよりも小さいことが好ましい。

また、桟３２の高さは、被計量物の大きさ等に応じて適宜定めることができる。また、各々の桟３２は、搬送方向に向かい合う両側の側面が平行で、搬送面に対して垂直に設けられていてもよいし、搬送方向に対して前傾姿勢または後傾姿勢となるように搬送面に設けられていてもよい。また、各々の桟３２において、搬送方向に向かい合う各々の側面が、搬送面に対して異なる角度で傾いていてもよい。例えば、各々の桟３２において、搬送方向後方側の側面を、後方側へ傾いた面（後傾姿勢の面）としてもよいし、搬送方向前方側の側面を、前方側へ傾いた面（前傾姿勢の面）としてもよい。また、各々の桟３２において、搬送方向後方側の側面を、前方側へ傾いた面（前傾姿勢の面）としてもよいし、搬送方向前方側の側面を、後方側へ傾いた面（後傾姿勢の面）としてもよい。また、これらに限られず、例えば桟３２の側面を凹形状などに湾曲させた曲面にするなど、桟３２の形状は種々変更可能である。

また、二点鎖線で示すように、計量コンベア１の搬送面にも複数の桟１２が設けられていてもよい。これにより、計量コンベア１上での被計量物の転がりを防止できる。被計量物が転がって移動する距離を短くする上で、計量コンベア１の搬送面にも、その搬送方向に所定の配置間隔で配置された複数の桟１２が設けられているのが好ましい。

次に、図７（Ａ）は、本実施形態における第２変形例の搬送コンベアを備えた組合せ秤の要部を上方から視た模式平面図であり、図７（Ｂ）は、同組合せ秤を側方から視たときの要部を示す模式図である。

第２変形例の搬送コンベア３Ｂは、無端の平ベルトを有する２つのベルトコンベア３３，３４を、その搬送面が断面Ｖ字状となるように並行に配設して構成されている。２つのベルトコンベア３３，３４の搬送面のなす角度θは、例えば９０度としているが、これに限られない。

この構成により、例えば、図７（Ｂ）に示すように、被計量物Ｍが２つのベルトコンベア３３，３４と接触し、被計量物Ｍと搬送コンベア３Ｂとの接触面積を増やすことができるので、被計量物が転がりやすい被計量物の場合に、搬送コンベア３Ｂ上での被計量物の転がりを防止できる。特に、搬送コンベア３Ｂが搬送を停止した時、及び、搬送再開時に被計量物が転がって移動することを防止できる。

さらに、二点鎖線で示すように、２つのベルトコンベア３３，３４の搬送面に、搬送コンベア３Ａの桟３２と同様に桟３５が設けられてあってもよい。これにより、搬送コンベア３Ｂ上での被計量物の転がりをより防止できる。

なお、図７（Ａ），（Ｂ）及び図１（Ａ），（Ｂ）の構成においても、計量コンベア１の搬送面に複数の桟１２（図６（Ａ）参照）が設けられていてもよい。

また、上述の実施形態では、被計量物保持部が計量コンベア１であったが、計量ホッパであっても良く、計量機能を有するアームロボットであっても良い。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明は、生産性の向上を図ることができる組合せ秤及び組合せ秤の制御方法等として有用である。

１ 計量コンベア
３，３Ａ，３Ｂ 搬送コンベア
５ 制御装置
１１ 被計量物検出部
３１ 集合ホッパ
３２，３５ 桟
５１ 組合せ処理部
５２ 動作制御部

Claims (9)

1. 被計量物を搬送して後段装置へ排出する搬送コンベアと、
   各々が保持する被計量物を前記搬送コンベアの各々定められた所定の位置へ排出する複数の被計量物保持部と、
   保持している被計量物の重量の合計が目標重量範囲内となる前記被計量物保持部の組合せからなる排出組合せを求める組合せ処理を繰り返し行う組合せ処理部と、
   前記排出組合せに選択された前記被計量物保持部を駆動してそれぞれが保持する被計量物を前記搬送コンベアへ排出させるとともに、前記搬送コンベアを駆動して前記被計量物を前記後段装置へ排出させる動作制御部と、
   を備え、
   前記動作制御部は、
   前記排出組合せに選択された前記被計量物保持部から排出される一群の被計量物を前記搬送コンベア上で一時待機させた後、前記搬送コンベアから排出させるよう構成された、
   組合せ秤。
2. 前記動作制御部は、
   前記排出組合せに選択された前記被計量物保持部から排出される一群の被計量物を前記搬送コンベア上で一時待機させた後、排出要求信号を入力すると前記搬送コンベアを所定時間駆動して前記一群の被計量物を前記搬送コンベアから排出させるよう構成された、
   請求項１に記載の組合せ秤。
3. 前記動作制御部は、
   前記搬送コンベアが連続駆動されていると仮定した場合に、前記搬送コンベアの搬送方向の最も上流側の位置へ被計量物を排出する前記被計量物保持部が駆動を開始した時点から、当該被計量物保持部から排出された被計量物が前記連続駆動する前記搬送コンベアで搬送されて前記後段装置へ到達する時点までに要する時間の半分の時間の経過時に前記被計量物が到達する位置となる前記搬送コンベア上の所定位置と、前記搬送コンベアの搬出端との間の所定の待機領域に、前記一群の被計量物を一時待機させるように、前記被計量物保持部と前記搬送コンベアとの駆動を制御するよう構成された、
   請求項１または２に記載の組合せ秤。
4. 前記搬送コンベアから排出される前記一群の被計量物を一時保持した後、前記後段装置へ排出することが可能な集合保持部をさらに備え、
   前記動作制御部は、
   前記集合保持部に前記搬送コンベアから排出される前記一群の被計量物を保持させた後、排出要求信号を入力すると、前記集合保持部に前記一群の被計量物を排出させるよう構成された、
   請求項１～３のいずれかに記載の組合せ秤。
5. 前記搬送コンベアは、
   複数の桟が搬送面に設けられたベルトコンベアによって構成された、
   請求項１～４のいずれかに記載の組合せ秤。
6. 前記搬送コンベアは、
   無端の平ベルトを有する２つのベルトコンベアを搬送面が断面Ｖ字状となるように並行に配設して構成された、
   請求項１～４のいずれかに記載の組合せ秤。
7. 前記搬送コンベアは、
   前記２つのベルトコンベアの各々の搬送面に、複数の桟が設けられた、
   請求項６に記載の組合せ秤。
8. 前記被計量物保持部は、
   搬送停止状態のときに被計量物が供給され、供給される被計量物を一時保持して計量し、所定時間搬送することにより保持している被計量物を前記搬送コンベアへ排出する計量コンベアである、
   請求項１～７のいずれかに記載の組合せ秤。
9. 被計量物を搬送して後段装置へ排出する搬送コンベアと、
   各々が保持する被計量物を前記搬送コンベアの各々定められた所定の位置へ排出する複数の被計量物保持部と、
   を備えた組合せ秤の制御方法であって、
   保持している被計量物の重量の合計が目標重量範囲内となる前記被計量物保持部の組合せからなる排出組合せを求める組合せ処理を繰り返し行い、
   前記排出組合せに選択された前記被計量物保持部を駆動してそれぞれが保持する被計量物を前記搬送コンベアへ排出させるとともに、前記搬送コンベアを駆動して前記被計量物を前記後段装置へ排出させる動作制御処理を行い、
   前記動作制御処理は、
   前記排出組合せに選択された前記被計量物保持部から排出される一群の被計量物を前記搬送コンベア上で一時待機させた後、前記搬送コンベアから排出させるようにする、
   組合せ秤の制御方法。

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