JP3706078B2 - Combination weighing device - Google Patents

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JP3706078B2
JP3706078B2 JP2002060817A JP2002060817A JP3706078B2 JP 3706078 B2 JP3706078 B2 JP 3706078B2 JP 2002060817 A JP2002060817 A JP 2002060817A JP 2002060817 A JP2002060817 A JP 2002060817A JP 3706078 B2 JP3706078 B2 JP 3706078B2
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良光 高田
隆次 野崎
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アンリツ産機システム株式会社
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  • Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の計量部に被計量物を供給し、各計量部の計量結果に基づいて目標範囲に入る被計量物の組合せを選定し、選定した被計量物をひとまとめにして排出する組合せ計量装置において、被計量物の単品質量の変動等を容易に把握できるようにするための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
質量が個々にばらつく物品を予め設定された質量や個数の目標範囲内でひとまとめにするために、従来から組合せ計量装置が用いられている。
【0003】
組合せ計量装置は、被計量物の収容排出が可能な計量ホッパとその計量ホッパを支持して計量ホッパに収容された被計量物の荷重に対応する信号を出力する計量器とを複数組有しており、各計量ホッパにそれぞれ供給装置から被計量物を適量ずつ供給して、各計量器の出力信号から各計量ホッパに収容されている被計量物の質量を求め、その質量から個数換算して得られる被計量物の個数を求め、各計量ホッパに収容されている被計量物の組合せのなかから、その組合せた質量が予め設定されている目標質量範囲内あるいは組合せた個数が予め設定されている目標個数範囲内あるいは両範囲内となる組合せを選定し、その組合せに選定された計量ホッパから被計量物を集合装置に排出し、ひとまとめにしている。
【0004】
上記のように、被計量物の質量だけでなく、個数について組合せを行なう場合、検出した質量から個数に換算するために必要なパラメータを予め調べて設定しておく必要がある。
【0005】
質量から個数へ換算する場合、被計量物個々の質量(単品質量)の平均値と標準偏差が必要となる。
【0006】
即ち、図6に示すように、被計量物個々の質量が正規分布に従うとし、測定して得られる単品質量の平均値をA、その標準偏差をσとすれば、その被計量物1個の質量の分布は、A±3σの範囲内にほぼ99.7パーセントの確率で入る。
また、被計量物m個の質量の分布は、mA±3σm1/2の範囲内にほぼ99.7パーセントの確率で入る。なお、3σの代わりに4σを用いる場合もあり、この場合には、さらに確率が高くなる。
【0007】
したがって、予め各個数毎の質量範囲を、
m=1のとき、A±3σ
m=2のとき、2A±3σ21/2
m=3のとき、3A±3σ31/2
……
と設定しておけば、計量器の出力信号から得られた質量が上記範囲のいずれにあるかを調べることで、その個数を検出することができる。
【0008】
また、図7に示しているように、被計量物m個の分布の上限と被計量物m+1個の分布の下限とが交わるのは、
mA+3σm1/2=(m+1)A−3σ(m+1)1/2
即ち、
A=3σ{m1/2+(m+1)1/2
が成立するときである。
【0009】
したがって、被計量物の個数mを個数m+1と区別できるのは、
A>3σ{m1/2+(m+1)1/2
が成り立つ範囲であり、質量から個数を正しく換算できるのは、単品質量の平均値Aより3σ{m1/2+(m+1)1/2}が小さくなる個数mの最大の値Lまでである。
【0010】
このように、被計量物の計量によって得られた質量から個数換算を行う際には、単品質量の平均値と標準偏差とが必要となる。
【0011】
このため、従来では、計量対象の被計量物を静止秤に一個ずつのせてその単品質量を求め、その平均値と標準偏差を計算によって求め、その平均値と標準偏差とから個数毎の質量範囲を計算して、これを組合せ計量装置の個数換算部に設定している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、組合せ計量を行う前に被計量物個々の質量を静止秤で測定し、その平均値と標準偏差を計算し、さらに個数毎の質量範囲を計算して、組合せ計量装置に設定して運転を開始しても、被計量物のロットの切り換わり等で被計量物の単品質量の平均やバラツキの大きさが変化していても、これを把握することができず、誤った個数換算により不良品が発生してしまうという問題があった。
【0013】
本発明は、この問題を解決して、被計量物の単品質量の平均やバラツキの変動を容易に把握でき、その変動に速やかに対処できる組合せ計量装置を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項1の組合せ計量装置は、
供給された被計量物を計量して該被計量物の質量を検出する複数の計量部(23〜23、24〜24、26)と、該複数の計量部で検出された被計量物の各質量をそれぞれ個数に換算する個数換算手段(27)とを有し、前記質量または個数の少なくとも一方に基づいて被計量物の組合せを選定し、該組合せに選定された被計量物を前記計量部から排出する組合せ計量装置において、
前記複数の計量部で検出された質量と前記個数換算手段によって換算された個数とに基づいて、所定期間毎の被計量物の単品質量の平均値と標準偏差とを統計量として算出する統計量算出手段(40)と、
前記統計量算出手段によって算出された単品質量の統計量を受けて前記平均値および標準偏差で外形が決まる単品質量の分布図または前記平均値および標準偏差の経時変化の推移を示す推移グラフの少なくとも一方の表示データを生成する統計図データ生成手段(41)と、
前記統計図データ生成手段によって生成された表示データを受けて前記分布図または推移グラフの少なくとも一方を表示出力する出力手段(44、45)とを有し、
前記統計図データ生成手段は、前記統計量算出手段によって算出された単品質量の分布図の表示データを生成する際に、予め設定された基準の平均値と標準偏差とで外形が決まる基準分布図の表示データを生成して、前記統計量算出手段によって算出された単品質量の分布図と前記基準分布図とを対比可能に表示させることを特徴としている。
【0015】
また、本発明の請求項2の組合せ計量装置は、請求項1記載の組合せ計量装置において、
前記統計量算出手段によって算出された単品質量の平均値および標準偏差と、前記基準の平均値および標準偏差とをそれぞれ比較する比較手段(42)と、
前記比較手段の比較結果を通知する比較結果通知手段(43)とを有していることを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明を適用した組合せ計量装置20の機構部の概略構成を示し、図2は制御部の構成を示している。
【0018】
図1において、複数P(Pは例えば10)のフィーダ21〜21は、図示しない供給ラインから一端側に受けた被計量物をそれぞれ略水平に他端側へ搬送して、下方に配置された各供給ホッパ22〜22にそれぞれ適量ずつ供給する。
【0019】
供給ホッパ22〜22は、被計量物の収容排出が可能なように底部が開閉自在に形成され、各フィーダ21〜21から供給された被計量物を受けて、それぞれ下方に配置された計量ホッパ23〜23に供給する。
【0020】
各計量ホッパ23〜23は、供給ホッパ22〜22と同様に、被計量物の収容排出が可能なように底部が開閉自在に形成され、それぞれ計量器24〜24に支持されており、各計量器24〜24は、対応する計量ホッパとその計量ホッパ内に収容されている被計量物の荷重に対応する計量値信号s〜sを、後述する質量算出手段26に出力する。各計量ホッパ23〜23と各計量器24〜24は、質量算出手段26とともにこの実施形態の計量部を構成している。
【0021】
集合排出装置25は、計量ホッパから排出される被計量物をひとまとめにして排出する。
【0022】
図2に示しているように、質量算出手段26は、各計量器24〜24からの計量値信号s〜sを受け、その計量値から計量ホッパ自体の質量(空になったときの計量値信号)をそれぞれ減じて、各計量ホッパ23〜23に収容されている被計量物の質量g〜gを算出する。
【0023】
なお、ここでは複数の計量器の計量値信号からそれぞれの質量を算出する算出手段26を用いているが、各計量器毎にこの質量算出機能を設けてもよく、また計量器自体にこの質量算出機能を設けてもよい。
【0024】
個数換算手段27は、後述する換算情報設定手段37によって予め設定されている換算情報、即ち、質量範囲と個数と関係を表す情報に基づいて、質量算出手段26で算出された各質量g〜gをそれぞれ個数m〜mに換算する。
【0025】
組合せ選定手段30は、質量算出手段26によって算出された各計量ホッパ23〜23の被計量物の質量g〜gと、個数換算手段27によって得られた各計量ホッパ23〜23の被計量物の個数m〜mとに基づいて、予め設定された目標質量範囲Ga〜Gb、目標個数範囲Ma〜Mbに入る計量ホッパの組合せを選定する。
【0026】
計量ホッパ制御手段31は、計量ホッパ23〜23のうち、組合せ選定手段30によって組合せに選定された計量ホッパを開閉させ、その計量ホッパに収容されていた被計量物を集合排出装置25に排出させる。
【0027】
供給ホッパ制御手段32は、供給ホッパ22〜22のうち、計量ホッパ制御手段31によって開閉されて空になった計量ホッパに対応する供給ホッパを開閉してその計量ホッパに被計量物を供給させる。
【0028】
フィーダ制御手段33は、フィーダ21〜21のうち、供給ホッパ制御手段32によって開閉されて空になった供給ホッパに対応するフィーダを駆動してその供給ホッパに新たな被計量物を供給する。
【0029】
なお、前記した、フィーダ21〜21、供給ホッパ22〜22およびこれらを開閉制御する供給ホッパ制御手段32、フィーダ制御手段33は、各計量ホッパ23〜23に被計量物を供給するための供給手段を構成するものである。
【0030】
目標量設定手段36は、操作部39の操作で入力された目標質量範囲Ga〜Gbおよび目標個数範囲Ma〜Mbを組合せ選定手段30に設定する。
【0031】
換算情報設定手段37は、操作部39の操作で入力された単品平均質量Aと標準偏差σとから、個数換算可能な限界個数Lを求め、1個からL個までの各個数毎の質量範囲H(1)〜H(L)を換算情報として個数換算手段27に設定する。
【0032】
統計量算出手段40は、質量算出手段26によって算出された質量と個数換算手段27によって換算された個数とに基づいて、所定期間毎の被計量物の単品質量の統計量、即ち、単品質量の平均値と標準偏差を算出する。
【0033】
なお、ここで、統計量算出手段40は、
(a)個数換算手段27で特定個(例えば1個)と換算された質量のみを算出対象とする場合、
(b)個数換算手段27で所定個数範囲(例えば1〜3個)に換算された質量のみを算出対象とする場合、
(c)個数換算手段27で個数換算された全ての質量を算出対象とする場合のいずれでもよい。
【0034】
さらに、上記(a)、(b)の場合に、計量ホッパに対する被計量物の供給目標個数が特定個あるいは所定個数範囲となるようにフィーダの供給力を設定すれば、特定個あるいは所定個数範囲に換算される頻度が高くなり、短期間に必要な情報を得ることができる。ただし、特定個や所定個数範囲が、組合せ選定に最適な個数範囲にないときには計量運転の効率が低下する恐れがあるので、全ての計量ホッパのうち、少数(例えば1、2個)の特定の計量ホッパについてだけ、被計量物の供給目標個数が特定個あるいは所定個数範囲となるようにフィーダの供給力を設定すれば、計量効率が低下しない状態で短期間に必要な情報を得ることができる。
【0035】
また、換算個数が1の場合には、換算前の質量が単品質量そのものであるが、換算個数が2以上の場合には、その被計量物の個々の質量を求めることはできないので、この場合には、換算前の質量を換算個数で除算し、その除算結果(つまり平均値)を単品質量とする。
【0036】
また、標準偏差については、換算個数が1のものだけで算出する場合には、単品の標準偏差を正確に求めることができるが、換算個数が2以上の場合に、上記したように質量を換算個数で除算して平均化した単品質量を計算対象にすると、その平均化によりバラツキが圧縮されてしまい正しい標準偏差を求めることができない。
【0037】
この場合には、被計量物複数個を1単品と仮定して標準偏差を求め、その標準偏差から単品の標準偏差を算出する。
【0038】
即ち、前記したように、平均値A、標準偏差σの単品がm個組になったときの平均値はm・Aで、標準偏差はσ・m1/2に等しくなる。
【0039】
したがって、m個を1単品として算出した標準偏差σは、
σ=σ・m1/2
となるから、単品の標準偏差σは、
σ=σ/m1/2
で算出することができる。
【0040】
また、前記(b)、(c)の場合のように、mが複数種類ある場合には、各mについて求めた単品の標準偏差の平均値を最終的な標準偏差として用いればよい。
【0041】
統計図データ生成手段41は、統計量算出手段40によって算出された単品質量の統計量を受けて、その分布図または推移グラフの表示データを生成し、これを表示装置44およびプリンタ45に出力する。
【0042】
この統計図データ生成手段41は、分布図生成モードと推移グラフ生成モードとを有しており、操作部39の操作で指示されたモードに応じて表示データを生成して表示装置44に表示させる。
【0043】
即ち、分布図生成モードが指定された場合、単品の平均値Aと標準偏差σで決まる単品質量の分布図と、換算情報設定手段37で設定された基準統計量(平均値Aと標準偏差σ)とで決まる単品質量の基準分布図とを対比可能な状態で表示するための表示データを生成して、表示装置44に表示させる。
【0044】
また、推移グラフ生成モードが指定されたときには、平均値Aと標準偏差σの経時変化および基準統計量(平均値Aと標準偏差σ)が把握できるように時間軸上でグラフ化された表示データを生成して、表示装置44に表示させる。
【0045】
比較手段42は、統計量算出手段40によって算出された単品質量の統計量と基準統計量とを比較する。
【0046】
比較結果通知手段43は、比較手段42の比較結果に対応した情報(例えば文字列情報)を表示装置44およびプリンタ45に出力する。
【0047】
表示装置44は、プリンタ45とともに表示出力手段を構成するものであり、統計図データ生成手段41によって生成された表示データおよび比較結果情報を受けて、単品質量の分布図または推移グラフと、比較結果情報を表示する。
【0048】
プリンタ45は、操作部39等の操作による印刷指示を受けると、表示装置44に表示されている内容を印刷出力する。
【0049】
以上のように構成された組合せ計量装置20では、新たな種類の被計量物に対する計量運転を開始する場合、予め目標量設定手段36によって組合せ選定手段30に目標質量と目標個数を設定し、換算情報設定手段37によって個数換算手段27に換算情報H(1)〜H(L)を設定し、さらに設定した目標量や組合せるホッパ数等に応じて、フィーダ21〜21の供給量を設定してから運転を開始する。
【0050】
この運転が開始されると、各フィーダ21〜21から被計量物が供給ホッパ22〜22にそれぞれ供給され、各供給ホッパ22〜22から計量ホッパ23〜23に被計量物が供給され、その供給された被計量物の質量が質量算出手段26によって算出され、個数換算手段27によって質量から個数がそれぞれ求められ、組合せ選定手段30により、目標質量範囲内で目標個数範囲内となる組合せが選定され、その組合せに選定された被計量物を収容している計量ホッパが計量ホッパ制御手段31によって開閉されてその計量ホッパに収容されていた被計量物が集合排出装置25に排出される。
【0051】
一方、空になった計量ホッパには、供給ホッパ制御手段32によってその計量ホッパに対応する供給ホッパから新たな被計量物が供給され、空になった供給ホッパには、フィーダ制御手段33によってその供給ホッパに対応するフィーダから新たな被計量物が供給される。
【0052】
上記した計量ホッパによる計量、組合せ選定および選定品の排出の動作と、空になった計量ホッパに対する被計量物の供給動作とが並行して行なわれて、集合排出装置25からは、目標質量範囲で且つ目標個数範囲の被計量物がひとまとめにされて、順次排出されることになる。
【0053】
この計量運転中に、統計量算出手段40は、質量算出手段26で算出された質量と個数換算手段27で換算された個数とを受けて、演算対象となる個数と質量の組を順次記憶し、その記憶数が所定数に達する毎に、前記した方法により、単品の平均質量Aと標準偏差σを算出して、統計図データ生成手段41および比較手段42に出力する。
【0054】
統計図データ生成手段41は、分布図生成モードが指定されている場合には、例えば図3の(a)〜(d)に示すように、同一質量軸上に、算出された単品の平均質量Aと標準偏差σで決まる分布B(実際の分布は曲線の正規分布になるが、ここでは模式化して平均質量でピークとなり標準偏差に比例した幅の2等辺三角形状にしている)の図形と、基準の統計量(平均値Aと標準偏差σ)とで決まる単品質量の分布Brの図形とを、色の違い、線種の違い、明るさの違い等によって識別可能な状態で表示させるための表示データを生成し、これを表示装置44に表示させる。
【0055】
また、比較手段42は、算出された単品の平均質量Aと基準平均値Aとを比較し、算出された標準偏差σと基準の標準偏差σとを比較し、比較結果通知手段43が、その比較結果に対応した文字列情報を表示装置44に表示させる。
【0056】
なお、図3の(a)は、単品の平均質量Aが基準の平均値Aとほぼ等しく、算出された標準偏差σが基準の標準偏差σより小さい場合の分布図であり、この場合には、比較結果通知手段43によって「良好です」等の文字列が表示される。
【0057】
また、図3の(b)は、単品の平均質量Aが基準の平均値Aより大きく、算出された標準偏差σと基準の標準偏差σとがほぼ等しい場合の分布図であり、比較結果通知手段43によって「平均値が大きくなっています」等の文字列が表示される。
【0058】
また、図3の(c)は、単品の平均質量Aが基準の平均値Aとほぼ等しく、算出された標準偏差σが基準の標準偏差σより大きい場合の分布図であり、比較結果通知手段43によって「バラツキが大きくなっています」等の文字列が表示され、図3の(d)は、単品の平均質量Aが基準の平均値Aより大きく、算出された標準偏差σが基準の標準偏差σより大きい場合の分布図であり、「平均値とバラツキが大きくなっています」等の文字列が表示される。
【0059】
したがって、この表示を確認すれば現在供給されている被計量物の単品質量の平均値やバラツキの状態をだれでも直感的かつ正確に把握することができ、製造ラインに対して適切なフィードバックが行なえる。
【0060】
また、推移グラフ生成モードが指定されている場合には、統計図データ生成手段41は、例えば図4に示すように、単品の平均質量Aと標準偏差σの変動の様子を示す推移グラフの表示データを生成して、これを表示装置44に表示させる。
【0061】
この表示から、単品の平均質量Aと標準偏差σの変動の傾向を容易に把握することができ、その傾向から今後の予測が簡単に行なえ、その予測に対して適切な処置が行なえる。
【0062】
また、操作部39の操作等で印刷指示がなされた場合には、表示装置44に表示されている内容がプリンタ45から印刷出力される。
【0063】
なお、ここでは、分布図と推移グラフのいずれか一方のみを表示しているが、統計図データ生成手段41が、例えば図5のように、分布図と推移グラフを同一画面上に表示するための表示データを生成して、表示装置44に表示させてもよい。
【0064】
また、上記説明では、比較結果通知手段43が比較結果に対応する文字列を分布図とともに表示出力していたが、これは本発明を限定するものではなく、比較結果を音声信号で通知したり、ランプの点灯、点滅等で通知してもよい。
【0065】
また、上記説明では、組合せ選定手段30で目標質量範囲内で且つ目標個数範囲内となる組合せを選定していたが、質量に無関係に個数のみで被計量物を組合せる場合にも本発明を適用できる。
【0066】
また、逆に、質量のみで被計量物を組合せて、個数換算結果を別の目的、例えば組合せに選定されてひとまとめに排出された被計量物の個数を順次求めて、これを後続ライン(例えば包装ライン)に出力し、その後続ラインで製品個々に表記したり、組合せに選定されてひとまとめに排出された被計量物の個数を順次求めて、製品の統計データとして記憶して、製造工程へフィードバックする情報として用いることができる。このような目的で個数換算結果を使用する場合には、個数換算手段27から出力される各ホッパ毎の個数のうち、組合せ選定手段30で質量に基づいて選定された被計量物の合計個数を加算器で求めて、これを通信手段を用いて後続ラインやデータ集計部へ送信する。
【0067】
また、前記した組合せ計量装置20は、計量部が、計量ホッパ23と計量器24および質量算出手段26によって構成されていたが、計量ホッパ23で計量された被計量物をその下方(直下あるいは斜め下方)に配置された保留ホッパにそれぞれ排出して保留しておく構造の計量部を有し、各保留ホッパに収容された被計量物の組合せあるいは保留ホッパと計量ホッパに収容されている被計量物の組合せを選定して排出する組合せ計量装置においても、本発明を同様に適用できる。
【0068】
また、前記組合せ計量装置20は、計量部に対する被計量物の供給を自動的に行なうために、フィーダ21および供給ホッパ22が設けられていたが、複数の計量部に被計量物を手投入する半自動式の組合せ計量装置についても本発明を適用できる。
【0069】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の組合せ計量装置は、計量運転中に、計量部で検出される質量と個数換算手段からの個数を受けて、現在供給されている被計量物の単品質量の統計量を求め、単品質量の分布図形またはその推移グラフを表示出力している。
【0070】
このため、計量運転中の単品質量とそのバラツキおよびその変動やその傾向を直観的に且つ正確に把握でき、製造ラインへのフィードバックを適切に行なうことができ、不良品の発生を防止できる。
【0071】
また、基準分布図と対比可能に表示したものでは、基準の統計量に対する現在の被計量物の単品質量の統計量との差を容易に把握でき、その差に対して適切な処理が行なえる。
【0072】
また、算出された統計量と基準の統計量とを比較し、その比較結果を通知するようにしたものでは、基準の統計量に対する現在の被計量物の単品質量の統計量との差をさらに確実に把握でき、その差に対して適切な処理が行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の機構部の構成を示す図
【図2】本発明の実施形態の制御部の構成を示すブロック図
【図3】実施形態の表示例を示す図
【図4】実施形態の表示例を示す図
【図5】実施形態の表示例を示す図
【図6】被計量物の質量分布を示す図
【図7】被計量物の質量分布を示す図
【符号の説明】
20……組合せ計量装置、21〜21……フィーダ、22〜22……供給ホッパ、23〜23……計量ホッパ、24〜24……計量器、25……集合排出装置、26……質量算出手段、27……個数換算手段、30……組合せ選定手段、31……計量ホッパ制御手段、32……供給ホッパ制御手段、33……フィーダ制御手段、36……目標量設定手段、37……換算情報設定手段、39……操作部、40……統計量算出手段、41……統計図データ生成手段、42……比較手段、43……比較結果通知手段、44……表示装置、45……プリンタ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a combination in which objects to be weighed are supplied to a plurality of weighing units, a combination of objects to be weighed within a target range is selected based on the weighing result of each weighing unit, and the selected objects to be weighed are discharged together. The present invention relates to a technique for making it possible to easily grasp a change in a single quality amount of an object to be weighed in a weighing device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a combination weighing device has been used to collect articles whose masses vary individually within a preset target range of mass and number.
[0003]
The combination weighing device has a plurality of sets of weighing hoppers capable of receiving and discharging the objects to be weighed, and weighing machines that support the weighing hoppers and output signals corresponding to the loads of the objects to be weighed accommodated in the weighing hoppers. Each weighing hopper is supplied with an appropriate amount of objects to be weighed from the supply device, the mass of the objects to be weighed contained in each weighing hopper is obtained from the output signal of each weighing instrument, and the number is converted from that mass. The number of objects to be weighed is determined, and the combination mass is set in advance within the preset target mass range or the number of combinations is preset from the combinations of objects to be weighed stored in each weighing hopper. A combination that falls within the target number range or both ranges is selected, and the objects to be weighed are discharged from the weighing hopper selected for the combination to the collecting device, and are grouped together.
[0004]
As described above, when combining not only the mass of the object to be weighed but also the number, it is necessary to previously investigate and set parameters necessary for converting the detected mass into the number.
[0005]
When converting from the mass to the number, the average value and standard deviation of the mass (single quality quantity) of each object to be weighed are required.
[0006]
That is, as shown in FIG. 6, assuming that the mass of each object to be weighed follows a normal distribution, if the average value of the single quality quantity obtained by measurement is A and its standard deviation is σ, The mass distribution falls within the range of A ± 3σ with a probability of approximately 99.7 percent.
The mass distribution of m objects to be weighed is within the range of mA ± 3σm 1/2 with a probability of approximately 99.7%. Note that 4σ may be used instead of 3σ, and in this case, the probability is further increased.
[0007]
Therefore, the mass range for each number in advance,
A ± 3σ when m = 1
When m = 2, 2A ± 3σ2 1/2
When m = 3, 3A ± 3σ3 1/2
......
, The number can be detected by examining which of the above ranges the mass obtained from the output signal of the measuring instrument is.
[0008]
Moreover, as shown in FIG. 7, the upper limit of the distribution of m objects to be weighed and the lower limit of the distribution of m + 1 objects to be weighed intersect each other.
mA + 3σm 1/2 = (m + 1) A-3σ (m + 1) 1/2
That is,
A = 3σ {m 1/2 + (m + 1) 1/2 }
Is true.
[0009]
Therefore, the number m of objects to be weighed can be distinguished from the number m + 1.
A> 3σ {m 1/2 + (m + 1) 1/2 }
The number can be correctly converted from the mass up to the maximum value L of the number m in which 3σ {m 1/2 + (m + 1) 1/2 } is smaller than the average value A of the single quality quantity. .
[0010]
As described above, when the number is converted from the mass obtained by weighing the objects to be weighed, an average value and a standard deviation of single quality quantities are required.
[0011]
For this reason, conventionally, a single quality quantity is obtained by placing the objects to be weighed on a stationary balance one by one, and the average value and standard deviation are obtained by calculation, and the mass range for each piece is calculated from the average value and standard deviation. Is set in the number conversion unit of the combination weighing device.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, before performing combination weighing, the mass of each object to be weighed is measured with a static balance, the average value and standard deviation are calculated, and the mass range for each piece is further calculated. Even if the operation is started with setting to, even if the average of the single quality quantity of the object to be weighed or the size of the variation has changed due to the change of the lot of the object to be weighed, this cannot be grasped, There was a problem that defective products would occur due to incorrect number conversion.
[0013]
An object of the present invention is to solve this problem, and to provide a combination weighing device that can easily grasp an average of single quality quantities and variations of a weighing object and can quickly cope with the variations.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a combination weighing device according to claim 1 of the present invention comprises:
A plurality of weighing units (23 1 to 23 P , 24 1 to 24 P , 26) for measuring the supplied objects to be measured and detecting the mass of the objects to be weighed, and the objects detected by the plurality of weighing units A number conversion means (27) for converting each mass of the weighing object into a number, a combination of objects to be weighed is selected based on at least one of the mass or the number, and the object to be weighed selected by the combination In a combination weighing device that discharges from the weighing unit,
A statistic that calculates, as a statistic, an average value and a standard deviation of a single quality quantity of an object to be weighed for each predetermined period based on the mass detected by the plurality of weighing units and the number converted by the number conversion means A calculation means (40);
At least transition graph showing changes in the temporal change of the statistical quantity computing means of the mean and separately mass contour is determined by the standard deviation subjected to statistical single item weight calculated by the distribution diagram or the mean and standard deviation Statistical chart data generating means (41) for generating one display data;
Output means (44, 45) for receiving display data generated by the statistical chart data generating means and displaying and outputting at least one of the distribution chart or the transition graph ;
The statistical chart data generating means generates a reference distribution chart whose outer shape is determined by a preset reference average value and standard deviation when generating display data of the distribution chart of the single quality quantity calculated by the statistical quantity calculating means. Display data is generated, and the distribution map of the single quality quantity calculated by the statistic calculation means and the reference distribution chart are displayed in a comparable manner .
[0015]
A combination weighing device according to claim 2 of the present invention is the combination weighing device according to claim 1,
A comparison means (42) for comparing the average value and standard deviation of the single quality quantity calculated by the statistic calculation means with the average value and standard deviation of the reference, respectively;
It has a comparison result notification means (43) for notifying the comparison result of the comparison means .
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a mechanism unit of a combination weighing device 20 to which the present invention is applied, and FIG. 2 shows a configuration of a control unit.
[0018]
In FIG. 1, a plurality of P (P is, for example, 10) feeders 21 1 to 21 P convey objects to be weighed received at one end side from a supply line (not shown) to the other end side substantially horizontally and are arranged below. An appropriate amount is supplied to each of the supplied hoppers 22 1 to 22 P.
[0019]
The supply hoppers 22 1 to 22 P are formed so that their bottoms can be freely opened and closed so that the objects to be weighed can be accommodated and discharged. The supply hoppers 22 1 to 22 P receive the objects to be weighed supplied from the feeders 21 1 to 21 P. To the measured weighing hoppers 23 1 to 23 P.
[0020]
As with the supply hoppers 22 1 to 22 P , the weighing hoppers 23 1 to 23 P are formed to be openable and closable so that the objects to be weighed can be accommodated and discharged, and are supported by the weighing devices 24 1 to 24 P , respectively. Each of the weighing devices 24 1 to 24 P calculates a weight value signal s 1 to s P corresponding to the load of the corresponding weighing hopper and the object to be weighed accommodated in the weighing hopper, as will be described later. It outputs to the means 26. The weighing hoppers 23 1 to 23 P and the weighing devices 24 1 to 24 P together with the mass calculation means 26 constitute a weighing unit of this embodiment.
[0021]
The collective discharge device 25 collectively discharges the objects to be weighed discharged from the weighing hopper.
[0022]
As shown in FIG. 2, the mass calculation unit 26 receives the weight value signals s 1 ~s P from the meter 24 1 to 24 P, it has become the mass (empty weighing hopper itself from the measuring value subtracting metric signal) each time, to calculate the mass g 1 to g P of the objects to be weighed stored in each weighing hopper 23 1 ~ 23 P.
[0023]
Here, although the calculation means 26 for calculating the respective masses from the measurement value signals of a plurality of measuring instruments is used, this mass calculating function may be provided for each measuring instrument, and the measuring instrument itself has this mass calculating function. A calculation function may be provided.
[0024]
The number conversion means 27 is based on the conversion information preset by the conversion information setting means 37 to be described later, that is, based on the information indicating the relationship between the mass range and the number, each mass g 1 to mass calculated by the mass calculation means 26. g P respectively converted to the number m 1 ~m P.
[0025]
The combination selecting means 30, the mass calculation unit 26 and the mass g 1 to g P of the objects to be weighed in each weighing hopper 23 1 ~ 23 P calculated by the respective weighing hoppers 23 1 obtained by the number conversion means 27-23 based on the number m 1 ~m P of the objects to be weighed of P, a preset target weight range Ga~Gb, selects a combination of weighing hoppers to enter the target number range Ma~Mb.
[0026]
The weighing hopper control means 31 opens and closes the weighing hoppers selected by the combination selecting means 30 among the weighing hoppers 23 1 to 23 P , and the objects to be weighed stored in the weighing hoppers are sent to the collective discharge device 25. Let it drain.
[0027]
The supply hopper control means 32 opens and closes the supply hopper corresponding to the measurement hopper opened and closed by the weighing hopper control means 31 among the supply hoppers 22 1 to 22 P , and supplies the weighing hopper to the measurement hopper. Let
[0028]
The feeder control means 33 drives a feeder corresponding to the empty supply hopper opened and closed by the supply hopper control means 32 among the feeders 21 1 to 21 P , and supplies a new object to the supply hopper. .
[0029]
The feeders 21 1 to 21 P , the supply hoppers 22 1 to 22 P, and the supply hopper control means 32 and the feeder control means 33 that control the opening and closing of the feeders 21 1 to 21 P are fed to the weighing hoppers 23 1 to 23 P. It constitutes supply means for supplying.
[0030]
The target amount setting unit 36 sets the target mass range Ga to Gb and the target number range Ma to Mb input by the operation of the operation unit 39 in the combination selection unit 30.
[0031]
The conversion information setting means 37 obtains a limit number L that can be converted from the single-unit average mass Ar and the standard deviation σ r input by the operation of the operation unit 39, and obtains the limit number L for each number from 1 to L. The mass range H (1) to H (L) is set in the number conversion means 27 as conversion information.
[0032]
Based on the mass calculated by the mass calculator 26 and the number converted by the number converter 27, the statistic calculator 40 is a statistic of the single quality quantity of the object to be weighed for a predetermined period, that is, the single quality quantity. Calculate the mean and standard deviation.
[0033]
Here, the statistic calculation means 40 is
(A) When only the mass converted into a specific number (for example, one) by the number conversion means 27 is to be calculated,
(B) When only the mass converted into a predetermined number range (for example, 1 to 3) by the number conversion means 27 is to be calculated,
(C) Any of the cases where all masses converted in number by the number conversion means 27 are to be calculated.
[0034]
Further, in the case of (a) and (b) above, if the feeding force of the feeder is set so that the supply target number of objects to be weighed with respect to the weighing hopper is a specific number or a predetermined number range, the specific number or the predetermined number range The frequency that is converted into is increased, and necessary information can be obtained in a short time. However, since the efficiency of the weighing operation may decrease when the specific number or the predetermined number range is not within the optimum number range for the combination selection, a small number (for example, one or two) of the specific number of all the weighing hoppers For the weighing hopper only, the necessary information can be obtained in a short period of time without lowering the weighing efficiency by setting the feeder supply power so that the supply target number of objects to be weighed is within a specific or predetermined number range. .
[0035]
In addition, when the converted number is 1, the mass before conversion is the single quality quantity itself, but when the converted number is 2 or more, the individual mass of the object to be weighed cannot be obtained. In this case, the mass before conversion is divided by the converted number, and the division result (that is, the average value) is defined as a single quality quantity.
[0036]
As for the standard deviation, when calculating with only one converted number, the standard deviation of a single item can be obtained accurately, but when the converted number is 2 or more, the mass is converted as described above. If a single quality quantity divided by the number and averaged is used as a calculation target, variation is compressed by the averaging, and a correct standard deviation cannot be obtained.
[0037]
In this case, the standard deviation is obtained by assuming a plurality of objects to be weighed as one single item, and the standard deviation of the single item is calculated from the standard deviation.
[0038]
That is, as described above, when the single product of the average value A and the standard deviation σ is a set of m, the average value is m · A, and the standard deviation is equal to σ · m 1/2 .
[0039]
Therefore, the standard deviation σ m calculated as m single items is
σ m = σ · m 1/2
Therefore, the standard deviation σ of a single item is
σ = σ m / m 1/2
Can be calculated.
[0040]
Further, when there are a plurality of types of m as in the cases (b) and (c), the average value of the standard deviations of single items obtained for each m may be used as the final standard deviation.
[0041]
The statistical chart data generation means 41 receives the statistics of the single quality quantity calculated by the statistical quantity calculation means 40, generates display data of the distribution map or transition graph, and outputs this to the display device 44 and the printer 45. .
[0042]
This statistical chart data generation means 41 has a distribution chart generation mode and a transition graph generation mode, generates display data according to the mode instructed by the operation of the operation unit 39, and displays it on the display device 44. .
[0043]
That is, when the distribution chart generation mode is designated, the distribution chart of the single quality quantity determined by the average value A and the standard deviation σ of the single product, and the reference statistic (the average value Ar and the standard deviation set by the conversion information setting means 37) Display data for displaying the reference distribution map of the single quality quantity determined by σ r ) in a state where it can be compared is generated and displayed on the display device 44.
[0044]
In addition, when the transition graph generation mode is designated, the graph is plotted on the time axis so that the temporal change of the average value A and the standard deviation σ and the standard statistics (the average value A r and the standard deviation σ r ) can be grasped. Display data is generated and displayed on the display device 44.
[0045]
The comparison unit 42 compares the statistic of the single quality amount calculated by the statistic calculation unit 40 with the reference statistic.
[0046]
The comparison result notifying unit 43 outputs information (for example, character string information) corresponding to the comparison result of the comparison unit 42 to the display device 44 and the printer 45.
[0047]
The display device 44 constitutes a display output means together with the printer 45, receives the display data and comparison result information generated by the statistical chart data generation means 41, receives a distribution map or transition graph of a single quality quantity, and a comparison result Display information.
[0048]
The printer 45 prints out the content displayed on the display device 44 when receiving a print instruction by operating the operation unit 39 or the like.
[0049]
In the combination weighing device 20 configured as described above, when starting a weighing operation for a new type of object to be measured, a target mass and a target number are set in the combination selection unit 30 by the target amount setting unit 36 in advance and converted. set the conversion information H (1) ~H (L) to the number conversion means 27 by the information setting means 37, in accordance with the further set target amount and combination hoppers such as the number, the supply of feeder 21 1 through 21 P Start operation after setting.
[0050]
When this operation is started, the objects to be weighed are supplied from the feeders 21 1 to 21 P to the supply hoppers 22 1 to 22 P , respectively, and from the supply hoppers 22 1 to 22 P to the weighing hoppers 23 1 to 23 P , respectively. The weighing object is supplied, the mass of the supplied object to be weighed is calculated by the mass calculation means 26, the number is calculated from the mass by the number conversion means 27, and the combination selection means 30 calculates the target number within the target mass range. A combination that falls within the range is selected, and the weighing hopper containing the objects to be weighed selected by the combination is opened and closed by the weighing hopper control means 31, and the objects to be weighed stored in the weighing hopper are collected and discharged by the collective discharge device. 25 is discharged.
[0051]
On the other hand, a new weighing object is supplied to the empty weighing hopper by the supply hopper control means 32 from the supply hopper corresponding to the weighing hopper, and the empty supply hopper is fed by the feeder control means 33. A new object to be weighed is supplied from a feeder corresponding to the supply hopper.
[0052]
The weighing operation by the weighing hopper, the combination selection, and the discharge operation of the selected product and the operation of supplying the objects to be weighed to the empty weighing hopper are performed in parallel. In addition, the objects to be weighed within the target number range are collected together and discharged sequentially.
[0053]
During the weighing operation, the statistic calculation means 40 receives the mass calculated by the mass calculation means 26 and the number converted by the number conversion means 27, and sequentially stores a set of the number and mass to be calculated. Each time the stored number reaches a predetermined number, the average mass A and the standard deviation σ of the single item are calculated by the above-described method and output to the statistical chart data generating means 41 and the comparing means 42.
[0054]
When the distribution chart generation mode is designated, the statistical chart data generation means 41 calculates the calculated average mass of a single item on the same mass axis as shown in, for example, (a) to (d) of FIG. A figure of distribution B determined by A and standard deviation σ (actual distribution is a normal distribution of a curve, but here it is schematically represented as a peak at average mass and is in an isosceles triangle shape having a width proportional to the standard deviation) The figure of the single-quality quantity distribution Br determined by the standard statistic (average value Ar and standard deviation σ r ) is displayed in a state where it can be identified by color difference, line type difference, brightness difference, etc. Display data to be generated is generated and displayed on the display device 44.
[0055]
The comparison means 42 compares the calculated average mass A of the single item with the reference average value Ar , compares the calculated standard deviation σ with the reference standard deviation σ r, and the comparison result notification means 43 The character string information corresponding to the comparison result is displayed on the display device 44.
[0056]
Incidentally, (a) in FIG. 3 is substantially equal to the average value A r of average mass A reference single item, a distribution diagram of the case that the calculated standard deviation sigma is the reference of the smaller standard deviation sigma r, in this case A character string such as “Good” is displayed by the comparison result notification means 43.
[0057]
FIG. 3B is a distribution diagram in the case where the average mass A of the single product is larger than the standard average value Ar , and the calculated standard deviation σ and the standard standard deviation σ r are substantially equal. The result notification means 43 displays a character string such as “average value is large”.
[0058]
Further, (c) in FIG. 3 is a distribution diagram of a case substantially equal, the calculated standard deviation sigma is the reference of the larger standard deviation sigma r and the average value A r of average mass A single item reference, the comparison result A character string such as “the variation is large” is displayed by the notification means 43, and (d) of FIG. 3 shows that the average mass A of the single item is larger than the standard average value Ar , and the calculated standard deviation σ is This is a distribution diagram when the standard deviation σ r is larger than the reference, and a character string such as “average value and variation is large” is displayed.
[0059]
Therefore, by confirming this display, anyone can grasp the average value and variation status of the single quality quantity of the currently supplied objects intuitively and accurately, and provide appropriate feedback to the production line. The
[0060]
In addition, when the transition graph generation mode is designated, the statistical chart data generation means 41 displays a transition graph that shows how the average mass A and the standard deviation σ of the single item vary, for example, as shown in FIG. Data is generated and displayed on the display device 44.
[0061]
From this display, the tendency of fluctuations in the average mass A and standard deviation σ of a single item can be easily grasped, and future predictions can be easily made from the tendency, and appropriate measures can be taken for the predictions.
[0062]
Further, when a print instruction is given by operating the operation unit 39 or the like, the content displayed on the display device 44 is printed out from the printer 45.
[0063]
Here, only one of the distribution chart and the transition graph is displayed here, but the statistical chart data generation means 41 displays the distribution chart and the transition graph on the same screen as shown in FIG. 5, for example. Display data may be generated and displayed on the display device 44.
[0064]
In the above description, the comparison result notifying unit 43 outputs the character string corresponding to the comparison result together with the distribution chart. However, this does not limit the present invention, and the comparison result is notified by an audio signal. Notification may be made by lighting or flashing the lamp.
[0065]
In the above description, the combination selection unit 30 selects a combination that falls within the target mass range and within the target number range. However, the present invention can be applied to the case where the objects to be weighed are combined using only the number regardless of the mass. Applicable.
[0066]
On the contrary, by combining the objects to be weighed only by mass, the number conversion result is obtained for another purpose, for example, the number of objects to be weighed discharged in a batch by selecting the combination, and this is obtained in the subsequent line (for example, Output to the packaging line) and indicate each product individually in the subsequent line, or sequentially determine the number of objects to be weighed that have been selected as a combination and discharged together, and store it as statistical data on the product before proceeding to the manufacturing process. It can be used as information to be fed back. When the number conversion result is used for such a purpose, out of the numbers for each hopper output from the number conversion means 27, the total number of objects to be weighed selected based on the mass by the combination selection means 30 is calculated. The data is obtained by an adder, and this is transmitted to the subsequent line and the data totaling unit using the communication means.
[0067]
In the combination weighing device 20 described above, the weighing unit is configured by the weighing hopper 23, the weighing device 24, and the mass calculating means 26. However, the object to be weighed by the weighing hopper 23 is placed below (directly below or obliquely). A weighing unit with a structure that discharges and holds each holding hopper placed in the holding hopper (below), and a combination of objects to be weighed stored in each holding hopper, or a weighing object housed in the holding hopper and weighing hopper The present invention can be similarly applied to a combination weighing device that selects and discharges a combination of objects.
[0068]
In addition, the combination weighing device 20 is provided with the feeder 21 and the supply hopper 22 in order to automatically supply the objects to be weighed to the weighing unit, but manually feeds the objects to be weighed into a plurality of weighing units. The present invention can also be applied to a semi-automatic combination weighing device.
[0069]
【The invention's effect】
As described above, the combination weighing device of the present invention receives the mass detected by the weighing unit and the number from the number conversion means during the weighing operation, and calculates the single quality quantity statistics of the currently supplied weighing object. The quantity is obtained and the distribution pattern of the single quality quantity or its transition graph is displayed and output.
[0070]
For this reason, it is possible to intuitively and accurately grasp the single quality amount, its variation, its variation, and its tendency during the metering operation, appropriately feedback to the production line, and prevent the generation of defective products.
[0071]
In addition, in the display that can be compared with the reference distribution chart, it is possible to easily grasp the difference between the statistic of the single quality quantity of the current measurement object with respect to the reference statistic, and appropriate processing can be performed for the difference. .
[0072]
In addition, when the calculated statistic is compared with the reference statistic and the comparison result is notified, the difference between the statistic of the single quality quantity of the current weighing object with respect to the reference statistic is further increased. It can be surely grasped, and appropriate processing can be performed for the difference.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a mechanism unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a display example of the embodiment. FIG. 5 is a diagram showing a display example of the embodiment. FIG. 6 is a diagram showing a mass distribution of an object to be weighed. Description】
20 ...... combination weighing device, 21 1 through 21 P ...... feeder, 22 1 through 22 P ...... feed hopper, 23 1 ~ 23 P ...... weighing hopper, 24 1 to 24 P ...... meter, 25 ...... set Discharge device, 26... Mass calculation means, 27... Number conversion means, 30... Combination selection means, 31... Weighing hopper control means, 32. Target amount setting means, 37... Conversion information setting means, 39... Operation unit, 40... Statistic calculation means, 41 .... statistical diagram data generation means, 42 .. comparison means, 43. 44 …… Display device, 45 …… Printer

Claims (2)

供給された被計量物を計量して該被計量物の質量を検出する複数の計量部(23〜23、24〜24、26)と、該複数の計量部で検出された被計量物の各質量をそれぞれ個数に換算する個数換算手段(27)とを有し、前記質量または個数の少なくとも一方に基づいて被計量物の組合せを選定し、該組合せに選定された被計量物を前記計量部から排出する組合せ計量装置において、
前記複数の計量部で検出された質量と前記個数換算手段によって換算された個数とに基づいて、所定期間毎の被計量物の単品質量の平均値と標準偏差とを統計量として算出する統計量算出手段(40)と、
前記統計量算出手段によって算出された単品質量の統計量を受けて前記平均値および標準偏差で外形が決まる単品質量の分布図または前記平均値および標準偏差の経時変化の推移を示す推移グラフの少なくとも一方の表示データを生成する統計図データ生成手段(41)と、
前記統計図データ生成手段によって生成された表示データを受けて前記分布図または推移グラフの少なくとも一方を表示出力する出力手段(44、45)とを有し、
前記統計図データ生成手段手段は、前記統計量算出手段によって算出された単品質量の分布図の表示データを生成する際に、予め設定された基準の平均値と標準偏差とで外形が決まる基準分布図の表示データを生成して、前記統計量算出手段によって算出された単品質量の分布図と前記基準分布図とを対比可能に表示させることを特徴とする組合せ計量装置。
A plurality of weighing units (23 1 to 23 P , 24 1 to 24 P , 26) for measuring the supplied objects to be measured and detecting the mass of the objects to be weighed, and the objects detected by the plurality of weighing units A number conversion means (27) for converting each mass of the weighing object into a number, a combination of objects to be weighed is selected based on at least one of the mass or the number, and the object to be weighed selected by the combination In a combination weighing device that discharges from the weighing unit,
A statistic that calculates, as a statistic, an average value and a standard deviation of a single quality quantity of an object to be weighed for each predetermined period based on the mass detected by the plurality of weighing units and the number converted by the number conversion means A calculation means (40);
At least transition graph showing changes in the temporal change of the statistical quantity computing means of the mean and separately mass contour is determined by the standard deviation subjected to statistical single item weight calculated by the distribution diagram or the mean and standard deviation Statistical chart data generating means (41) for generating one display data;
Output means (44, 45) for receiving display data generated by the statistical chart data generating means and displaying and outputting at least one of the distribution chart or the transition graph ;
The statistical chart data generation means means a reference distribution whose outer shape is determined by a preset standard value and standard deviation when generating the display data of the distribution chart of the single quality quantity calculated by the statistical quantity calculation means. A combination weighing device that generates display data of a figure and displays the distribution map of the single quality quantity calculated by the statistic calculation means and the reference distribution chart so that they can be compared .
前記統計量算出手段によって算出された単品質量の平均値および標準偏差と、前記基準の平均値および標準偏差とをそれぞれ比較する比較手段(42)と、
前記比較手段の比較結果を通知する比較結果通知手段(43)とを有していることを特徴とする請求項1記載の組合せ計量装置。
A comparison means (42) for comparing the average value and standard deviation of the single quality quantity calculated by the statistic calculation means with the average value and standard deviation of the reference, respectively;
The combination weighing device according to claim 1 , further comprising comparison result notification means (43) for notifying the comparison result of the comparison means .
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