JP3509885B2 - 組み合わせ秤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、加工食品あるいはキ
ャンディ等の菓子等の固形物を所定量づつ仕分けして袋
詰する等なされるために、一定重量づつ計量・組み合わ
せをおこなう、組み合わせ秤、より詳しくは、補助槽に
溜めている被計量物品の計量値を記憶装置に記憶し、こ
の計量値を用いて組み合わせをおこなう所謂「メモリー
式組み合わせ秤」に関する。 【０００２】 【従来の技術】現在使用されている組み合わせ秤は、図
10に図示する如く、円錐状のシュートを介して、上流側
から供給槽（フィードバケットともいう）FB，計量槽
（ウェイトバケットともいう）WB，補助槽（メモリーバ
ケットともいう）MBからなる一連のバケットが、該シュ
ートの周囲に平面的に円周状（又は図示しないが直線
状）に、７〜16ユニット配置されることによって構成さ
れている。そして、被計量物品が供給されている全ての
計量槽WBと補助槽MBの被計量物品の重量値を組み合わせ
て、目標重量に最も近い組み合わせを選択し、この組み
合わせにかかる上記各槽内の被計量物品を排出するよう
構成されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
組み合わせ秤の場合、以下のような多くの不都合を生じ
させる。 【０００４】即ち、上述の組み合わせ秤では、組み合わ
せの際、多数の計量槽WB及び補助槽MBの内から、合計３
〜５ケのバケットのみが選択され、計量槽WBと供給槽FB
に着目すれば、その時々において、半数以上のバケット
が動作していないのが現状である。かかる状況は、組み
合わせ秤全体からみれば、極めて非効率的で、組み合わ
せ秤の価格を大幅に上昇させ、組み合わせ秤を無用に嵩
張ったものにしている。 【０００５】そして、上述のように補助槽の数を多くす
ると、上記円錐状の供給シュートの径を大きくしなけれ
ばならず、この場合、供給のための傾斜角度（被計量物
品の安息角以上の角度）を維持しようとすると、シュー
トの高さが高くなり、ポテトチップスのような壊れやす
い被計量物品の場合には破損し易くなり、それらの計量
に組み合わせ秤を使用できないことにもなる。また、供
給シュートを滑り落ちる被計量物品の時間のバラツキが
大きくなる結果、供給槽へ被計量物品を供給し始めてか
ら完全に供給し終わるまでの時間が長くなり、供給槽へ
の被計量物品の供給に無用な時間が発生することにな
り、結果的に組み合わせ秤の処理能力を低減させること
になる。 【０００６】さらに、補助槽の数が増加すると、その後
流の集合シュートもそれに比例して大きなものを設ける
必要があり、組み合わせ秤はますます嵩張ることにな
る。 【０００７】そして、このように組み合わせ秤が嵩張っ
た大きなものになると、設置のための大きな床面積と、
頑丈な架台（支持フレーム）が必要となる。 【０００８】さらに、供給槽，計量槽，補助槽の数を多
くすると、計量作業終了後に必ずおこなわなければなら
ない各部の洗浄作業量が増加し、組み合わせ秤による計
量の合理化が、そのメンテナンス作業で相殺されてしま
うことにもなっている。また、制御面に着目すれば制御
対象が増加することにもなり、この点でも組み合わせ秤
の価格をさらに高価にする結果になっていた。 【０００９】また、このような構成の組み合わせ秤で
は、順次おこなわれている組み合わせにおいて、継続し
て選択されない補助槽の被計量物品に重量的な偏り（例
えば、比較的重いものがあるいは軽いものばかりが残留
するような偏り）が序々に増大し、例えば重量的にやや
大きなものあるいはやや小さなものが選択されずに残
り、目標重量値の組み合わせが得られる確率が、時間の
経過とともに飛躍的に低減してしまうことになる。 【００１０】このような状況では、所定組み合わせ回数
毎に全ての補助槽の被計量物品を排出して対処するか、
あるいは目標重量値の許容範囲を広げる必要があり、前
者の場合には、計量工程で長時間滞留させておくことに
なるため被計量物品の品質の劣化を生じ、品物によって
は商品の価値を喪失せしめ破棄等が余儀無くされ、ま
た、後者の場合には、組み合わせ秤の特長である高い計
量精度が損なわれてしまうことになる。 【００１１】このような状況を呈すると、組み合わせ秤
の処理能力あるいは計量精度が著しく低減することにな
る。 【００１２】また、被計量物品の供給が円滑でなくなる
と、被計量物品の性質によっては、供給手段の搬送面等
への付着が発生する等新たな不都合を惹起し、ますます
円滑な計量作業を阻害するような状況へ移行する。 【００１３】さらに、上記構成の組み合わせ秤では、組
み合わせに際し、目標重量値の組み合わせを構成するも
のであれば、全ての補助槽の中からアトランダムに選択
されるため、例えば、ピーナッツとおかきを等量づつ計
量して一つの袋に入れるような所謂「ミックス計量」に
は、ピーナッツ用の組み合わせ秤とおかき用の組み合わ
せ秤が必要となっていた。 【００１４】本発明は、上述のような現状に鑑みおこな
われたもので、高い計量精度を特長とする組み合わせ秤
の利点を損なうことなく、従来の組み合わせ秤において
各組み合わせにおいて遊んでいる計量槽及び供給槽の稼
働率を 100％にすることにより、安価で且つコンパクト
で上述のような不都合を生じさせることのない組み合わ
せ秤を提供することを目的とする。 【００１５】 【課題を解決するための手段】本発明にかかる組み合わ
せ秤は、供給された被計量物品を計量する複数の計量槽
と、これらの各計量槽で計量された被計量物品を組み合
わせに際し溜めておくための、各計量槽に付属して複数
設けられたそれぞれの補助槽と、この補助槽内に溜めら
れた被計量物品の重量値を記憶しておく記憶手段と、上
記重量値を組み合わせ演算する演算装置を備え、補助槽
に溜められた被計量物品の重量値を組み合わせて目標重
量値の組み合わせを得るよう構成された組み合わせ秤で
あって、一つの計量槽とそれに付属する複数の補助槽で
一組の計量グループを構成し、上記計量グループ数を、
目標値の組み合わせを得るのに必要最小限の数だけ設
け、組み合わせ演算に際し、全ての前記補助槽にある被
計量物品の重量値のみが組み合わせ演算の対象となっ
て、常に一定の数の組み合わせ数でもって組み合わせ演
算がおこなわれるとともに、各組み合わせ演算におい
て、全ての計量グループの各計量グループからそれぞれ
必ず一つの補助槽にある被計量物品の重量値のみが選択
されるように組み合わせをおこなって、目標値の許容範
囲内の組み合わせを得るよう構成されていることを特徴
とする。 【００１６】 【作用】しかして、本発明にかかる組み合わせ秤によれ
ば、組み合わせに際し、組み合わせを構成する各補助槽
（組み合わせを構成する重量値を有する各被計量物品を
溜めた各補助槽）はそれぞれ別の計量グループから選択
されるため、つまり、各計量グループにおいて、１回の
組み合わせにおいて空になる補助槽は１つとなるため、
各計量グループにおいてそれぞれ１の補助槽へのみ被計
量物品を供給すればよい。従って、各組み合わせ毎に、
全ての計量槽がそれぞれその計量グループに属する空に
なった１の補助槽にのみ被計量物品を供給し、また空に
なった計量槽にそれに対応して設けられた各供給槽から
供給する如く、全ての計量槽及び供給槽が各計量サイク
ルにおいて稼働し、特に高価な計量槽の稼働率が非常に
高くなって、該計量槽が必要最小限の数になるため、組
み合わせ秤が従来に比べて非常に安価になる。 【００１７】しかも、組み合わせの数は、計量グループ
数をｎ、補助槽数をＮとすると、Ｎⁿだけ得られるた
め、高い精度と迅速な組み合わせを円滑におこなうこと
ができる。 【００１８】さらに、上述のように１の計量サイクル毎
に全ての計量槽，供給槽で被計量物品が供給排出され滞
留することがないため、粘着性の高い被計量物品に関し
て付着を有効に防止することができる。 【００１９】 【実施例】以下、本発明の実施例にかかる組み合わせ秤
を図面を参照しながら説明する。 【００２０】図１は本実施例にかかる組み合わせ秤の構
成を概念的に示す側面図、図２は同じく正面図、図３は
供給槽とリニアフィダー，コンベヤフィダーの配置関係
を示す図１のＩ−Ｉ矢視図、図４は本実施例にかかる組
み合わせ秤の全体の構成を示すブロック図である。 【００２１】図１〜図３において、WBは真下に被計量物
品を排出するゲート10 (図１参照）を備えた両開式の計
量槽で、この計量槽WBの上流側には各計量槽WBに対応す
るようそれぞれ１つの供給槽FBが配設されている。ま
た、計量槽WBの下流側には、１つの計量槽WBにそれぞれ
４連式の補助槽MB（MB₁ 〜MB₄ ）が配設され、本実施例
では、図１に図示するように、１つの計量槽WBとそれに
付属する４連式の補助槽MB₁ 〜MB₄ で１つの計量グルー
プＧを形成している。そして、本実施例の場合、図２に
図示するように、このような計量グループＧがＧ₁ 〜Ｇ
₄ まで４グループ形成されている。 【００２２】上記４連式の補助槽MBは、本実施例の場
合、図１に矢印Ｘで図示するように、図示しない直動型
のアクチュエータによって、各補助槽がそれぞれ計量槽
WBの排出ゲート10の下方（真下）に位置する４つのポジ
ションがとれるよう移動可能に構成され、４つの補助槽
MB₁ 〜MB₄ のうち空になった補助槽に、選択的に被計量
物品を供給可能に構成されている。 【００２３】ところで、上記各供給槽FBの上流には、該
各供給槽FBに対応して４つのレーン（L₁〜L₄；図２参
照）を有する振動コンベヤ型のリニアフィダーLFが配設
され、さらにその上流側には、この４つのレーンを具備
するリニアフィダーLFに被計量物品を供給するために、
図３に図示するように、４レーン全幅にわたる搬送面12
を具備した振動コンベヤ型のコンベヤフィダーCFが配設
されている。 【００２４】また、上記補助槽MBの下流 (下方) には、
組み合わせで選択された補助槽MB内の被計量物品を集合
して下流に流す集合シュートDCが配設されている。特
に、本実施例では、集合シュートDCは、図１に図示する
ように、補助槽MBを隔てて計量槽WBの真下に位置するコ
ンパクトな形態のものが配置されている。 【００２５】そして、この組み合わせ秤では、図４に図
示するように、各計量槽WBの計量器 (ロードセル) LC
は、電気的に、A/D 変換器２を介して、組み合わせ演算
及びこの組み合わせ秤の各操作部分（可動部分）の制御
をおこなう演算装置１に接続されている。また、各供給
槽FB, 各計量槽WB, 各補助槽MBのそれぞれの排出ゲート
10の駆動手段 (例えば、電磁ソレノイド) は、ドライバ
ー３を介して、上記演算装置１と電気的に接続されてい
る。さらに、図示しないが、上記４連式の補助槽MB(MB₁
〜MB₄)を矢印Ｘ (図１参照）に図示する方向に動作させ
る、直動型のアクチュエータは、上記同様に、ドライバ
ーを介して、上記演算装置に接続されている。 【００２６】また、組み合わせ演算状態あるいは組み合
わせ結果等を表示するディスプレイ（CRT)が、通信用イ
ンターフェース (I/F)を介して、演算装置１に接続され
ている。 【００２７】そして、図４に図示するように、上記演算
装置１は、組み合わせ演算をおこなう中央演算素子（CP
U)と、組み合わせのデータとなる各補助槽MB内の被計量
物品の重量値を各補助槽MBに対応させて記憶する第１記
憶手段 (RAM)と、上記中央演算素子 (CPU)の演算プログ
ラム (組み合わせ演算あるいは後述する操作の制御をお
こなうプログラム) を記憶した第２記憶手段 (ROM)と、
中央演算素子 (CPU)と上記ドライバー２を接続するイン
プット・アウトプットボード（I/O)を具備している。 【００２８】しかして、上述のように構成された本組み
合わせ秤は、以下のように動作する。即ち、まず組み合
わせ秤のメインスイッチをONにすると、組み合わせ秤が
稼働状態になり、コンベヤフィダーCFが、被計量物品
(例えば、キャンディ) を搬送面全面に載置する如き状
態でリニアフィダーLF側に被計量物品を搬送し、該リニ
アフィダーLFの４つのレーン（L₁〜L₄）に被計量物品を
供給する。リニアフィダーLFは、この被計量物品を、４
レーンの各レーンの下方に設けられた４つの供給槽FB
に、概ね定められた量供給する。 【００２９】上述のように、演算装置１は、所定時間、
上記各フィダーCF,LF を作動させて、供給槽FBに被計量
物品を概ね定められた量だけ供給させると、各フィダー
CF,LFを停止させるとともに、供給槽FBの排出ゲートの
駆動手段を動作させて、供給槽FB内の被計量物品を下流
(下方) の計量槽WBに供給させる。 【００３０】次に、被計量物品が供給された各計量槽WB
は、計量に必要な安定時間を経てそれぞれ被計量物品の
重量値を計量し、この重量値（計量値）を演算装置１に
伝達する。演算装置１では、伝達された重量値とその重
量値の被計量物品が供給される補助槽MB（初期状態の場
合は、例えば補助槽MB₁ ）及び計量グループ名（例え
ば、第１の計量グループ名）を特定して、第１記憶手段
(RAM) に記憶する。 【００３１】同様に、各計量グループの全補助槽MB(MB₁
〜MB₄)に被計量物品が満たされるまで、上述のステップ
を繰り返す。 【００３２】そして、各計量グループＧ₁ 〜Ｇ₄ の全補
助槽MB₁ 〜MB₄ に被計量物品が満たされると、演算装置
１は、４つの計量グループからそれぞれ１つの補助槽MB
の重量値を合計４ケ選択して加算する、組み合わせ演算
を実施する。この組み合わせ状態とその結果を、組み合
わせに参加する４つの計量グループの各補助槽MBを用い
て概念的に示すと、図６に図示するようになる。図６に
おいて、ドットで灰色に塗られ区別された補助槽MBが、
組み合わせにより選択された補助槽を示す。 【００３３】従って、この実施例では、それぞれが４つ
の補助槽MB(MB₁〜MB₄)を備えた４つの計量グループＧ₁
〜Ｇ₄ から、それぞれ１つの補助槽MBの重量値を４つ選
択するため、４⁴ の組み合わせ、つまり256 通りの組み
合わせ演算がおこなわれる。 【００３４】そして、この256 通りの組み合わせにおい
て、目標重量値に最も近いものを選択する。 【００３５】そして、この選択された合計重量値が目標
重量値の許容範囲に入っているか否か演算装置１で判断
され、許容範囲に入っている場合には、演算装置１はそ
の組み合わせを構成する各補助槽MBを、それぞれの直動
型のアクチュエータによって計量槽の真下に移動させ、
包装装置の準備完了を確認の後、この位置で各補助槽MB
の排出ゲート10の駆動手段を作動させ、これらの補助槽
MB内の被計量物品を集合シュートDCに排出して、図示し
ない包装装置側に搬送する。 【００３６】そして、空になった各計量グループのそれ
ぞれの補助槽MBには、各計量グループの計量槽WBから、
次の計量サイクルの動作をしている間に計量が完了して
いる計量済みの被計量物品が、それぞれ供給され、演算
装置１の第１記憶手段 (RAM)に、各計量グループ名と各
計量グループにおいて供給した補助槽MBを特定してその
重量値が記憶される。 【００３７】このように、所定の処理量が達成されるま
で、上述のような組み合わせがおこなわれる。組み合わ
せにおける各動作のタイムチャートを図示すると、図５
のように表すことができる。図５において、Ｓは計量の
１サイクルを表し、また破線の矢印は処理の流れを示
す。 【００３８】上述のように、本組み合わせ秤によれば、
組み合わせに際し各計量グループからそれぞれ１つの補
助槽(MB₁〜MB₄ のうちのいずれかの補助槽) にある被計
量物品が選択されて組み合わせがおこなわれるため、空
になる補助槽も各計量グループにおいて１つだけである
ため、各計量グループに１つの計量槽を配置しておけ
ば、常に、１つの計量サイクルにおいて、全ての計量槽
が動作（稼働）して同時に被計量物品を供給することに
なる。従って、全ての計量槽及びそれに対応した供給槽
は、各計量サイクルにおいて常に稼働状態となり、非常
に高能率で組み合わせ作業がおこなわれるとともに、高
価な計量槽も目標重量値を形成するのに必要な最低限あ
ればよい。即ち、計量槽（計量グループ）の数に関し
て、本実施例では、目標重量値を形成するのに４つの重
量値の組み合わせでおこなっているが、３つの重量値の
組み合わせで十分な場合には計量槽は３つ、つまり計量
グループが３つあればよい。かかる場合にも、１つの計
量グループの補助槽の数を増加すれば、１回の組み合わ
せの組み合わせ総数をさほど低減させることはない。 【００３９】ところで、上記実施例では、各計量槽に付
属する補助槽を該計量槽の真下にそれぞれ位置するよう
移動可能に構成していたが、これに代えて、図７に図示
するように、計量槽の真下に隣接する補助槽の仕切り板
部分が位置するよう構成し、計量槽WBの「Ｖ」字型底面
の二つの排出ゲート10のいずれかを開くことによって、
左右いずれかの補助槽MB (図７ではMB₃ 又はMB₄ のいず
れかの補助槽）に選択的に被計量物品を供給するように
構成すれば、補助槽MBを移動させるアクチュエータの移
動位置を２ポジションにすることができる。 【００４０】また、上記実施例に代えて、図８に図示す
るように、計量槽WBと補助槽MBの間に、傾斜が４つの状
態（４つのポジション）に任意に設定できる可動供給シ
ュート11を配置し、この可動供給シュート11の角度を変
えることによって、所望の補助槽MBに被計量物品を供給
するよう構成してもよい。さらに、図９に図示するよう
に、２連式の可動供給シュート11′を計量槽WBと補助槽
MBの間に設け、この２連式のいずれかのシュート部に選
択的に被計量物品を供給できるよう「Ｖ」字型底面のい
ずれかが開く二つの排出ゲート10を具備した計量槽WBを
設ければ、供給シュート11′の傾斜をおこなうアクチュ
エータの傾斜を２つの状態（２ポジション）にすること
ができる。 【００４１】ところで、上記実施例では言及していない
が、上述のように計量槽は、全ての計量槽の排出ゲート
が同時に開くよう動作するため、一つの駆動手段（例え
ば、空圧シリンダ）で動作するよう構成することがで
き、かかる場合には、この点においても、構成の簡素化
が図れることとなる。 【００４２】そして、上述のように１計量サイクル毎に
全ての計量槽，供給槽，リニアフィダー、コンベヤフィ
ダーが作動し、被計量物品がこれらの部位で滞留するこ
とがないため、粘着性の高い被計量物品に関して可及的
に付着を防止することができることになる。 【００４３】 【発明の効果】しかして、本発明にかかる組み合わせ秤
によれば、計量槽及び供給槽等の動作効率が極めて高い
ため、且つ計量槽及び供給槽が必要最小限度の数でよい
ため、部品点数および組立工数等が大幅に削減でき又制
御も簡単になって、安価に製造することが可能となり、
しかも組み合わせ秤全体を非常にコンパクトにすること
ができる。 【００４４】また、粘着性の高い被計量物品に関して
も、付着のし難い組み合わせ秤を提供できることにな
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本実施例にかかる組み合わせ秤の概念的な構
成を示す側面図である。 【図２】 図１に示す組み合わせ秤の正面図である。 【図３】 図１のＩ−Ｉ矢視図である。 【図４】 ４組のリニアィダー，供給槽，計量槽，４連
式の補助槽の二組を省略して図示した、本実施例にかか
る組み合わせ秤の構成を示すブロック図である。 【図５】 各構成の動作状態を示すタイムチャートであ
る。 【図６】 本実施例にかかる組み合わせ秤の組み合わせ
状態を概念的に示す概念図である。 【図７】 図１と異なる実施例にかかる組み合わせ秤の
概念的な構成を示す側面図である。 【図８】 図１と異なる実施例にかかる組み合わせ秤の
概念的な構成を示す側面図である。 【図９】 図１と異なる実施例にかかる組み合わせ秤の
概念的な構成を示す側面図である。 【図１０】 従来の組み合わせ秤の概念的な構成を示す
概念図である。 【符号の説明】 １…演算装置 WB…計量槽 FB…供給槽 MB…補助槽 Ｇ…計量グループ LF…ニリアフィダー CF…コンベヤフィダー RAM …第１記憶手段（記憶手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−135322（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−118528（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】供給された被計量物品を計量する複数の計
   量槽と、これらの各計量槽で計量された被計量物品を組
   み合わせに際し溜めておくための、各計量槽に付属して
   複数設けられたそれぞれの補助槽と、この補助槽内に溜
   められた被計量物品の重量値を記憶しておく記憶手段
   と、上記重量値を組み合わせ演算する演算装置を備え、
   補助槽に溜められた被計量物品の重量値を組み合わせて
   目標重量値の組み合わせを得るよう構成された組み合わ
   せ秤であって、 一つの計量槽とそれに付属する複数の補助槽で一組の計
   量グループを構成し、 上記計量グループ数を、目標値の組み合わせを得るのに
   必要最小限の数だけ設け、 組み合わせ演算に際し、全ての前記補助槽にある被計量
   物品の重量値のみが組み合わせ演算の対象となって、常
   に一定の数の組み合わせ数でもって組み合わせ演算がお
   こなわれるとともに、各組み合わせ演算において、全て
   の計量グループの各計量グループからそれぞれ必ず一つ
   の補助槽にある被計量物品の重量値のみが選択されるよ
   うに組み合わせをおこなって、目標値の許容範囲内の組
   み合わせを得るよう構成されていることを特徴とする組
   み合わせ秤。