JP4034097B2 - 循環式組合せ計量装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、青果、鮮魚などの不定量の物品や、菓子類や電子部品など重量単位に小分けされ取引される物品を、所定の計量単位ごとに計量する循環式組合せ計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
組合せ計量装置は、計量対象となる物品を適量ずつ小分けした後に計量し、それぞれを個別に収納容器に収納した後に、収納容器単位の計量値を適宜組み合わせることで、所望の計量値に一番近くなる物品の組合せを選択し、物品を所定量ずつ計量する装置である。組合せ計量装置としては、それぞれの収納容器と一対一に対応した計量機構を有する装置の他、特開平９−２２９７５５のように、収納容器を循環させ、計量機構を共有した循環式組合せ計量装置も存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
容器を循環させて組合せを行う計量装置では、組合せ選択されて空になった容器はランダムに位置することになるため、空の容器に物品を投入する際に連続して投入することができず、投入効率が悪い。また、収納された物品は組合せ対象として選択されて排出されなければ、その収納容器に長時間滞留することになる。
【０００４】
また、循環式組合せ計量装置の場合は、循環して順次供給される新たな収納容器に順次物品を収納することができるが、収納容器の個数は有限であるので、例えば、いずれの計量値の組合せにおいても、所望の計量値からの偏差が一定値以上となってしまう場合など、組合せ選択がうまくいかないことが生じると、組合せ選択も新たな物品の収納も行えずに物品が循環したままの状況が生じてしまい、やはり物品の投入及び計量の効率が問題がある。この場合は、強制的に物品を排出するか、追加するなどの措置を講ずる必要があるが、前者の場合は物品のロスにつながり、後者の場合は、通常は容器の大きさが決まっているため、投入する量に上限がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、物品の投入効率を低下させず、計量稼働率が高い循環式組合せ計量装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、計量部にて計量した物品を、循環経路に沿って循環移送される第１収納容器群の収納容器に投入部で順次投入して収納し、該収納容器中の物品を組合せ選択し、該選択された物品を排出部に排出する循環式組合せ計量装置において、前記循環経路上の前記投入部の上流と排出区間とを短絡して物品を移載することにより、組合せ選択における非選択物品を、前記投入部を経ることなく組合せ候補に再度参加させることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の循環式組合せ計量装置であって、前記循環経路が囲む領域に第２収納容器群を備え、前記循環経路上の排出区間と前記投入部との間に設定された移載区間における前記第１収納容器群から前記第２収納容器群への物品の移載と、前記第２収納容器群から前記排出区間に存在する前記第１収納容器群への物品の移載とが収納容器単位でなされることにより、前記循環経路上の前記投入部の上流と排出区間とを短絡して物品を移載することを特徴とする。ただし、この場合に、前記物品が収納容器ごと移載される態様であってもよく、その場合には前記第１収納容器群から前記第２収納容器群への物品の移載に伴って、前記第１収納容器群を構成する収納容器が前記第２収納容器群を構成する収納容器として取り扱われるものとする。
【０００８】
また、請求項３の発明は、計量部にて計量した物品を、循環経路に沿って循環移送される第１収納容器群の収納容器に投入部で順次投入して収納し、該収納容器中の物品を組合せ選択し、該選択された物品を排出部に排出する循環式組合せ計量装置において、組合せ選択されなかった非選択物品を、前記循環経路上の排出区間まで前記収納容器にて循環移送させることなく再度組合せ候補とすることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の循環式組合せ計量装置であって、記循環経路が囲む領域に第２収納容器群を備え、前記循環経路上の排出区間と前記投入部との間に設定された移載区間における前記第１収納容器群から前記第２収納容器群への物品の移載と、前記第２収納容器群から前記排出区間に存在する前記第１収納容器群への物品の移載とが収納容器単位でなされることにより、前記非選択物品を、循環移送させることなく再度組合せ候補とすることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５の発明は、請求項２または請求項４に記載の循環式組合せ計量装置であって、前記第１収納容器群のうち前記排出区間に存在する収納容器中の物品とともに、前記第２収納容器群に移載されている物品を前記組合せ候補に含めることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６の発明は、請求項２、請求項４、請求項５のいずれかに記載の循環式組合せ計量装置であって、前記第１もしくは第２収納容器群の収納容器中の物品を、近接する空の収納容器中に移載させることを特徴とする。ただし、前記物品が収納容器ごと移載される態様である場合には、収納容器を移載可能な空き領域に対し、前記収納容器ごと前記物品を移載することを意味するものとする。
【００１２】
また、請求項７の発明は、請求項２、請求項４、請求項５、請求項６のいずれかに記載の循環式組合せ計量装置であって、前記移載区間と前記排出区間とは、前記循環経路において互いに対向する部分にそれぞれ設定されており、前記第２収納容器群が、前記移載区間と前記排出区間とに沿って配列していることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８の発明は、請求項７に記載の循環式組合せ計量装置であって、前記循環経路が略垂直面内にあることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
＜循環式組合せ計量装置の構成概要＞
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる循環式組合せ計量装置１の概要図である。また、図２は、循環式組合せ計量装置１の構成を表すブロック図である。循環式組合せ計量装置１は、青果、鮮魚などの不定量の物品や、菓子類や電子部品などの重量単位に小分けされ取引される物品を、組合せ計量を行うことにより、所定の計量単位ないしはそれに近い量ごとに計量するための装置である。なお図１においては、説明の便宜上ｘｙ平面を水平面とし、ｚ軸を垂直方向とするｘｙｚ座標を付している。循環式組合せ計量装置１は、水平面上に、その長手方向がｘ軸方向と一致するように配置されているものとする。
【００１５】
循環式組合せ計量装置１は、装置外から物品を受け入れ、これを順次計量した後に収納容器へ投入する投入部２と、計量された物品が順次収納される複数の収納容器Ｂｉが所定の経路に沿って循環する循環収納部３と、当該循環経路内に配置された複数の補助収納容器Ｓｊを備える補助収納部４と、組合せ選択された物品を下流の搬送部６へと排出する排出部５と、組合せ選択され排出された物品を所定間隔ずつ下流へと搬送する搬送部６と、循環式組合せ計量装置１に対する操作指示や運転状況の確認などを行うための入力表示部７と、循環式組合せ計量装置１における種々の動作制御を行う制御部８とを主として備える。
【００１６】
投入部２は、供給口２１と、コンベア２２と、振分ホッパー２３と、２つの計量ホッパー２４と、２つの投入ガイド２５とを主として備える。図１において、供給口２１の右端は開口されており、仕切で区画されたコンベア２２の左端が連接して配置されている。供給口２１には物品がストックされる。供給口２１にストックされた物品は、人手にて１個ずつコンベア２２の仕切の間に投入され、振分ホッパー２３までｘ軸方向正の向きに搬送される。コンベア２２は振分ホッパー２３内に物品があると停止し、物品がないときは仕切の１区画分だけ動く。物品の有無は、図示しない光電管にて検知される。振分ホッパー２３はコンベア２２から供給された物品を下方の計量ホッパー２４に振り分ける。振分ホッパー２３は計量ホッパー２４内に物品がないときは、ゲート２６を開き物品を供給する。つまり下方に設けられたゲート２６を交互に開閉させて物品を振り分ける。
【００１７】
２つの計量ホッパー２４は、振分ホッパー２３の直下に対称配置されており、それぞれに、振分ホッパー２３から落下投入された任意量の物品の重量を計量する計量機構２７が設けられている。
【００１８】
計量ホッパー２４が計量を行った結果得られた個々の計量ホッパー２４ごとの計量値は、計量データＤ１あるいはＤ２（後述）として制御部８に記憶される。また、計量をされた物品は、計量ホッパー２４直下の循環収納部３の空の収納容器Ｂｉ（後述）に対して、計量ホッパー２４の底部が開閉機構２８により開放されることにより、落下収納される。その場合、収納容器Ｂｉごとに前述の計量データＤ１あるいはＤ２が個別に記憶される。投入ガイド２５は、物品の飛散などを防ぎ、収納の確実性を高めるために備わるガイドである。
【００１９】
図３は、循環収納部３及び補助収納部４とを拡大して示す図である。循環収納部３は、駆動部３１と、チェーン３２と、複数の収納容器Ｂｉとを主として備える。図３（ａ）に示すように、本実施の形態においては、３５個の収納容器Ｂｉを備えている（ｉ＝１、２、・・・、３５）とする。すなわち、連接配置された３５個の収納容器が、（第１の）収納容器群を形成している。
【００２０】
個々の収納容器Ｂｉは、チェーン３２に吊り下げられて、ｚｘ平面内にて環状にかつ一部に平行に対向する部分を有しつつ、互いに連接配置されている。駆動部３１が図示しない駆動源によって矢印ＡＲ１の向きに回転することにより、チェーン３２に吊り下げられた収納容器Ｂｉは、その姿勢を保ちつつ矢印ＡＲ２の向きに循環移送されることになる。
【００２１】
このように収納容器Ｂｉが常に循環しているので、計量ホッパー２４にて次々と計量された物品は、新たに計量ホッパー２４の直下に到来する収納容器Ｂｉに次々と収納されることになる。
【００２２】
また、図３（ｂ）に示すように、循環収納部３には排出区間Ｅと移載区間Ｍとが定められている。排出区間Ｅは、組合せ選択された物品を排出部５へ排出させることが可能な範囲である。図３においては、収納容器Ｂｉの循環経路下部の水平部分が排出区間Ｅで、排出区間Ｅ内の位置Ｅ１〜Ｅ１０に収納容器Ｂ１〜Ｂ１０が存在する場合を示している。また、移載区間Ｍは、循環経路上部の水平部分である。なお、上述のような位置関係より、排出区間Ｅと移載区間Ｍとは平行かつ対向して配置されていることになる。
【００２３】
補助収納部４は、循環収納部３と同一面内にて互いに連接して配置された、複数の補助収納容器Ｓｊを主として備える。本実施の形態においては、９個の補助収納容器Ｓｊを備えている（ｊ＝１、２、・・・９）ものとする。９個の補助収納容器Ｓｊは、（第２の）収納容器群を形成している。また、補助収納容器Ｓｊは、循環収納部３の移載区間Ｍと排出区間Ｅとの双方に平行になるように、かつ循環経路内に配置される。
【００２４】
排出部５は、組合せ選択され落下排出された物品を、ｘ軸負方向へと排出する。図１の場合であれば、排出部５は収納容器Ｂｉの移動スピードより速く駆動され、次述する搬送部６の受入部６１へ排出された物品をまとめて受け渡す。
【００２５】
搬送部６は、受入部６１と、傾斜コンベア６２と、供給部６３とを主として備える。搬送部６は、下流の装置、例えば袋詰め装置等への物品の供給手段としても機能する。この場合は、受入部６１にて受け渡された組合せ計量済の物品は、傾斜コンベア６２により上方に移送され、供給部６３にて供給される。なお、循環式組合せ計量装置１において、搬送部６は必ずしも必須の構成要素ではないし、これを備えていたとしても、図１とは異なる形態および構成要素を有していてもよい。
【００２６】
入力表示部７は、入力キー部７１と操作表示パネル７２とを主として備える。入力キー部７１は、作業者が、循環式組合せ計量装置１の運転操作に係る指示を入力するための複数の入力キーからなる。操作表示パネル７２は、循環式組合せ計量装置１の運転状況や、入力キー部７１を通じた操作指示等を表示するためのものである。なお、操作表示パネル７２そのものが、キー入力可能なタッチパネルとしての機能も備えている。
【００２７】
制御部８は、循環式組合せ計量装置１における種々の動作制御を行うために備わるものである。図２に示すように、制御部８は、ＣＰＵ８１と、ＲＯＭ８２と、ＲＡＭ８３と、記憶部８４と、タイマ８６とを主として備える。また記憶部８４には、循環式組合せ計量装置１の種々の処理動作を実行させるプログラム８５が記憶されている。また、図２に示すように、制御部８内の各部、さらには循環式組合せ計量装置１の各部は、バスライン８９を介して電気的に接続されている。制御部８において、ＣＰＵ８１などがプログラム８５に従って所定の処理を実行することにより、循環式組合せ計量装置１の各種処理が実行されることになる。計量ホッパー２４で計量された計量値である計量データＤ１、Ｄ２、あるいはこれが受け渡された種々のデータは、いずれもＲＡＭ８３にて記憶される。計量値の受け渡しについては後述する。また、タイマ８６は一定の周期αにて基準信号を発生させるために備わる。循環式組合せ計量装置１の動作は、基準信号の発生に同期させて行われ、これにより、物品の搬送、投入、移送、排出などのタイミングが調整されている。
【００２８】
＜物品の排出および移載＞
次に、収納容器Ｂｉにおける物品の収納および排出について説明する。図４は収納容器Ｂｉにおける物品の収納および排出について模式的に示す図である。収納容器Ｂｉは、図４に示すように、上部が開放され断面が三角形をなす三角柱形状の容器であり、その底部ＢＢは開閉機構３３（図２）により開閉可能となっている。この底部ＢＢを開放することにより、物品を直下に落下させて排出ないしは移載することができる。また、補助収納容器Ｓｊも、同様の機構で開閉する。これにより物品Ｉｔは直下の補助収納容器Ｓｊに落下するので、特段の手段を設けることなく図４（ｄ）に示すように物品Ｉｔを補助収納容器Ｓｊに移載することができる。
【００２９】
排出区間Ｅにおいて、組合せ選択された物品を排出部５に落下させる場合は、落下先が排出部５である点は異なるが、底部の開放動作については同様である。
【００３０】
＜計量値の受け渡し＞
上述のように、計量ホッパー２４にて得られた物品の計量値は、計量データＤ１あるいはＤ２としてＲＡＭ８３に記憶される。一方、ＲＡＭ８３は、各収納容器Ｂｉおよび補助収納容器Ｓｊに収納されている物品の計量値をそれぞれ、第１容器データＤＢｉ、第２容器データＤＳｊとして記憶する。そして物品が収納および移載されるたびに、当該物品の新たな収納先たる収納容器に対応する容器データへと、計量値が受け渡され、記憶される。計量値の受け渡しもとの計量データＤ１またはＤ２、あるいは容器データはリセットされ、０となる。計量値が０となった計量ホッパー２４では、次の計量が可能となる。
【００３１】
図４の場合であれば、物品の計量値をＷＩすると、収納容器Ｂｉへの投入前である（ａ）の時点では、計量データＤ１ないしはＤ２＝ＷＩ、第１容器データＤＢｉ＝第２容器データＤＳｊ＝０である。収納容器Ｂｉへと物品Ｉｔが投入された（ｂ）の時点で、計量値の受け渡しがなされ、計量データＤ１ないしはＤ２＝０、第１容器データＤＢｉ＝ＷＩとなる。さらに物品が（ｃ）、さらには（ｄ）のように補助収納容器Ｓｊに移載されると、第１容器データＤＢｉ＝０、第２容器データＤＳｊ＝ＷＩとなる。
【００３２】
また、当然ながら、排出区間Ｅにて物品が排出された時点でも、同様に第１容器データＤＢｉは０となる。
【００３３】
このように、物品の収納あるいは移載とともに、ＲＡＭ８３に記憶されるデータ間においても、計量値の受け渡しが瞬時になされるので、次述するように、物品を移載しつつ組合せ計量を行うことが可能となる。
【００３４】
＜組合せ計量の対象＞
以降、本実施の形態における循環式組合せ計量装置１にて実行される組合せ計量について説明する。循環式組合せ計量装置１は、循環収納部３に備わり循環移送される収納容器Ｂｉに収納された物品（正確にはその計量値である第１容器データＤＢｉ）のみならず、補助収納部４に備わる補助収納容器Ｓｊに移載収納された物品（正確にはその計量値である第２容器データＤＳｊ）をも合わせて組合せ計量の対象としている。
【００３５】
図５は組合せ計量の対象について説明する図である。従来であれば、図５に示す排出位置Ｅ１〜Ｅ１０に存在する収納容器Ｂｉのみが組合せ計量の対象とされたので、可能な組合せの数は、
２10−１＝１０２３通り （式１）
である。例えば、総和ＤＢ４＋ＤＢ６＋ＤＢ９＋ＤＢ１０が目標値にもっとも近いとすると、収納容器Ｂ４、Ｂ６、Ｂ９、Ｂ１０に備わる物品Ｉｓ（図５の黒丸印）が組合せ対象して選択され、排出されることとなる。
【００３６】
一方、本実施の形態においては、排出区間Ｅに存在する収納容器Ｂｉが有する第１容器データＤＢｉのみならず、補助収納部４に備わる補助収納容器Ｓｊが有する第２容器データＤＳｊをも考慮して組合せ選択を行う。具体的には、図５において矢印ＡＲ３で示すように、補助収納容器Ｓ１と位置Ｅ１の収納容器（図５ではＢ１）、補助収納容器Ｓ２と位置Ｅ２の収納容器（図５ではＢ２）、・・・補助収納容器Ｓ９と位置Ｅ９の収納容器（図５ではＢ９）のような、上下方向のの組を考え、これらの計量データの総和を１つの組データＤＣｊとして、組合せ計量に利用する。組データＤＣｊは、２つの収納容器の収納されている物品の計量値の和である。
【００３７】
これにより、本実施形態の場合は、従来と同様の、排出区間Ｅに位置する１０個の収納容器Ｂｉのみを組合せ対象とする場合に加え、組データＤＣｊを用いた組合せもなされるので、とりうる可能性のある組合せが増加する。すなわち、
（２10−１）＋（２9−１）＝１５３４通り （式２）
の組合せが存在することとなる。
【００３８】
これにより、装置を大型化させることなく、従来よりも組合せ対象となる物品の数を増やすことができており、より目標値に近い組合せ選択が行われる可能性が高くななり、かつ計量精度も向上する。
【００３９】
＜組合せ計量の実行＞
次に、本実施の形態に係る組合せ計量について説明する。図６は、これを説明するための図である。循環式組合せ計量装置１においては、図６（ａ）に示すように、一旦、全ての収納容器Ｂｉおよび補助収納容器Ｓｊに物品を収納した状態から、組合せ計量を開始する。なお、この時点で排出位置Ｅ１に位置する収納容器をＢ１とする。また、組合せの対象として選択された物品を黒丸にて示す。以下、４個の物品を選択して、目標値に近い計量値の総和を得る場合を例に説明する。
【００４０】
図６（ｂ）は、図６（ａ）の時点で組合せが実行された状態を示している。すなわち、収納容器Ｂ３、Ｂ４、およびＢ９と補助収納容器Ｓ３に収納された物品Ｉ２〜Ｉ５が組合せの対象となっている。これは、総和ＤＣ２＋ＤＢ３＋ＤＢ９が目標値にもっとも近かったことに相当する。
【００４１】
選択された物品は、排出部５へと排出されることになるが、ここで、補助収納容器Ｓ３に収納されている物品Ｉ２も組合せ対象となっているので、図６（ｃ）に示すように、まずはこの物品Ｉ２が直下の収納容器Ｂ３へと移載される。この移載が終了すると、図６（ｄ）のように収納容器Ｂｉは１収納容器分だけ移動し、選択された物品を排出する。
【００４２】
このように物品の組合せ選択と排出とが実行されることにより、収納容器Ｂｉおよび補助収納容器Ｓｊが空になっていくが、本実施の形態に係る循環式組合せ計量装置１においては、組合せ選択に並行して、空の収納容器Ｂｉおよび補助収納容器Ｓｊへの、物品の移載が実行される。具体的には、空になった収納容器Ｂｉへは、直ちに直上の補助収納容器Ｓｊから物品が移載され、空になった補助収納容器Ｓｊへは、移載区間Ｍに存在する直上の収納容器Ｂｉから物品が移載される。
【００４３】
例えば、図６（ｃ）においては、補助収納容器Ｓ３が空になった状態であるので、その移載区間Ｍに存在する収納容器Ｂｉから物品が移載されることになる。この場合、補助収納容器Ｓ３が空になると同時に、図６（ｄ）に示すように収納容器Ｂｉが移動するので、図６（ｃ）の時点で収納容器Ｂ２７に収納されている物品Ｉ６が、移載の対象となる。なお図６では、移載対象となる物品は中バツ丸印で示している。
【００４４】
さらに、図６（ｄ）の時点では、収納容器Ｂ３、Ｂ４、およびＢ９が物品の排出により空になっているので、それぞれの直上の補助収納容器Ｓ２、Ｓ３、およびＳ８に収納されている物品Ｉ７、Ｉ６、およびＩ８が移載の対象となる。
【００４５】
これらの移載、および上述の排出が終了した時点で、図６（ｅ）に示すように次の組合せ選択が実行される。図６（ｅ）は、収納容器Ｂ３、Ｂ６、およびＢ８と補助収納容器Ｓ７に収納されている物品Ｉ７、Ｉ９〜Ｉ１１が選択された場合を示している。また、直前の移載によって空になった補助収納容器Ｓ２、およびＳ８に対して、収納容器Ｂ２８の物品Ｉ１３、および収納容器Ｂ２２の物品Ｉ１２が移載対象となる。
【００４６】
以降、このような物品の組合せ選択と、排出、および移載が順次繰り返されることにより、循環式組合せ計量装置１における組合せ計量が実行されることになる。
【００４７】
従来であれば、組合せ選択の対象とならず、排出区間Ｅを通過した物品は、投入部を通過し、再び排出区間Ｅに達するまでは、組合せに参加することがなかったが、本実施の形態に係る循環式組合せ計量装置１においては、投入後、排出区間Ｅに差し掛かっても、組合せ選択の対象とならなかった非選択物品を、移載区間Ｍにて補助収納容器Ｓｊに移載を行うことで組合せに再度参加させている。言い換えると、物品の搬送経路を短絡していることになる。再び循環経路を循環した後に排出区間Ｅに至るよりも早期に、当該非選択物品を組合せの候補としていることになり、直前に組合せが成立していなくても、移載により組合せ候補となる計量値のデータが入れ替わることによって、組合せが成立する確率が高まる。また、組合せの母数が増加するので、これによっても、組合せが成立する確率は高められる。つまり、計量稼働率の低減がなく、同一物品が循環式組合せ計量装置１の内部に滞留する時間が、低減されることになる。これは、冷凍品など、計量時間の短縮が必要な物品に対して特に好ましい態様であるといえる。さらに移載による組合せ選択の候補の入替や、母数の増加は、計量精度の向上にもつながる。
【００４８】
また、このような物品の移載が連続的に行われることにより、移載区間Ｍに位置する収納容器Ｂｉが順次空になっていくので、これらの収納容器Ｂｉが投入部へと達した際に、次々と物品を投入することが可能となる。例えば、図６（ｅ）に示した状態に達した以降、組合せを続行した結果、図１５に示すような状態になったとすると、物品を連続的に収納容器Ｂｉへと投入することができる。
【００４９】
従来であれば、例えば図６（ａ）にて排出区間Ｅに位置する収納容器Ｂｉのなかで、投入部に最先に達する収納容器Ｂ１に収納されている物品Ｉ１が組合せ選択され排出されたとしても、収納容器Ｂｉの１７個分が移動しなければ、収納容器Ｂ１が投入部に達しなかった。よって、物品の投入は、少なくともその時点までは行うことができなかった。
【００５０】
よって、本実施の形態に係る循環式組合せ計量装置１においては、補助収納容器Ｓｊを設けて物品の搬送経路を短絡させて、組合せ選択の候補の頻繁な入れ替えと、組合せ選択の候補の母数の増加とを行うことにより、組合せ選択が成功する確立の増加と、組合せ計量の精度の向上と、投入効率の向上とが実現されている。
【００５１】
また、従来の組合せ計量装置でプールホッパーと計量ホッパーとが固定的に１対１に配置されているものでは、空になった計量ホッパーがあっても直上のプールホッパーからしか物品の供給ができなかったが、本実施の形態では、複数の補助収納容器Ｓｊに対して、複数の収納容器Ｂｉから物品の移載が可能となっていることにより、投入の関係がｎ対ｎになる、すなわち任意の収納容器Ｂｉから任意の補助収納容器Ｓｊに物品を投入できることになるため、投入効率が向上し、組合せ選択における母数の低下を防止することができる。
【００５２】
＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態における循環式組合せ計量装置１は、循環収納部３が略垂直面内に配置され、補助収納部も略同一面内に備わる態様であったが、循環式組合せ計量装置１における収納容器の配置はこれに限定されない。本実施の形態においてこれを説明する。
【００５３】
＜装置の構成＞
図７は、本実施の形態に係る循環式組合せ計量装置１００の要部を模式的に示すためのｚ軸正方向からみた平面図及びｙ軸負方向から見た側面図である。また、図８は、循環式組合せ計量装置１００における物品の移載、排出について模式的に示すためのｘ軸負方向からみた側断面図である。さらに、図９は、循環式組合せ計量装置１００の構成を表すブロック図である。以下の循環式組合せ計量装置１００の説明において、循環式組合せ計量装置１と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明する。
【００５４】
図９に示すように、循環式組合せ計量装置１００においても、投入部２と、循環収納部３と、補助収納部４と、排出部５と、搬送部６と、入力表示部７と、制御部８とを主として備える。投入部２と、搬送部６と、入力表示部７と、制御部８とについては、その機能は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、その詳細についての説明は省略する。
【００５５】
図７および図８は、循環式組合せ計量装置１００の循環収納部３と補助収納部４との配置を示している。循環収納部３は、循環式組合せ計量装置１と同様に、互いに連接配置された収納容器Ｂｉを備える。なお、図７（ａ）において斜線を付した収納容器Ｂｔは、その直上位置に投入部２の計量ホッパー２４が存在する位置であることを示したものである。循環式組合せ計量装置１００においては、収納容器Ｂｉがチェーン３２に吊り下げられつつ、矢印ＡＲ４に示す方向に循環移送されるよう配置される。その際、収納容器Ｂｉは、常に循環経路に対し一定の方向を向くように移送される。また、排出区間Ｅと移載区間Ｍとは、それぞれｘ軸方向に水平面と平行に配置されるが、両者は、図７（ｂ）および図８に示すように、ｚ軸方向の異なる位置（高さ）に配置されている。すなわち、循環収納部３がなす略閉曲面が、ｘｙ平面から多少の傾斜を有するよう状態で、循環収納部３の収納容器Ｂｉは循環移送されている。
【００５６】
また、補助収納部４は、循環収納部３の排出区間Ｅの収納容器Ｂｉと同じ高さに、かつ排出区間Ｅと平行になるように連接配置された補助収納容器Ｓｊを備えている。
【００５７】
さらに、排出部５が、循環収納部３の排出区間Ｅと補助収納部４との下方に、それらと互いに平行なるように配置されている。排出部５は、循環式組合せ計量装置１に備わるものと同様に、収納容器Ｂｉの移動スピードより速く駆動され、組合せ選択され排出された物品を搬送部６へまとめて受け渡す。
【００５８】
＜物品の排出および移載＞
次に、収納容器Ｂｉおよび補助収納容器Ｓｊにおける物品の排出及び移載について説明する。収納容器Ｂｉは、回動収納部３５と回動軸３６とを備える。回動収納部３５は、収納容器Ｂｉにおいて実際に物品が収納される部分に相当し、例えば、上面が開放され底面が平底の形状を有している。回動収納部３５は、図８（ｂ）において矢印ＡＲ５にて示すように、制御部８の制御を受けた回動機構３４（図９）の作用により、回動軸３６を回動中心として、所定範囲の回動が可能となっている。これにより、例えば、図８（ａ）のように物品Ｉｔを収納している収納容器Ｂｉが移載区間Ｍに達すると、図８（ｂ）の矢印ＡＲ５のように回動収納部３５が回動する。回動収納部３５の回動軸３６から離れた端面は、開放端３７となっており、矢印ＡＲ７に示すように、物品Ｉｔが下方に位置する補助収納容器Ｓｊに移載されることになる。
【００５９】
また、図８（ｃ）のように物品Ｉｔを収納している収納容器Ｂｉが排出区間Ｅに達した場合（この状態の収納容器をＢｋとする）、当該物品Ｉｔが組合せ対象となった場合も、やはり同様に、図８（ｄ）の矢印ＡＲ１０のように回動収納部３５が回動し、矢印ＡＲ１１に示すように物品Ｉｔが下方に位置する排出部５へと物品Ｉｔを排出することになる。
【００６０】
補助収納容器Ｓｊも、補助収納部４にて固定配置される点を除くと、収納容器Ｂｉとほぼ同様の構成を備えている。すなわち、補助収納容器Ｓｊは、補助収納容器Ｓｊにおいて実際に物品が収納される部分に相当する回動収納部４３と、回動軸４４とを備えている。回動収納部４３も、例えば、上面が開放され底面が平底の形状を有している。また、回動収納部４３も、制御部８の制御を受けた回動機構４２（図９）の作用により、回動軸４４を回動中心として、所定範囲の回動が可能である。よって、図８（ｂ）（ｃ）に示すように、物品Ｉｔが移載された補助収納容器Ｓｊの回動収納部４３に物品Ｉｔが収納された場合、当該物品Ｉｔが組合せの対象となれば、図８（ｄ）の矢印ＡＲ８のように回動して、矢印ＡＲ９に示すように、下方に位置する排出部５へと物品Ｉｔを排出することになる。
【００６１】
＜組合せ計量＞
本実施の形態の場合も、排出区間Ｅに位置する収納容器Ｂｉと、補助収納部４の補助収納容器Ｓｊとに収納された物品が、組合せ計量の対象となる。すなわち、計量ホッパー２４を経て収納容器Ｂｉに順次投入された物品が、はじめに排出区間Ｅを通過する際に組合せの対象とならなかった場合、移載区間Ｍにて補助収納容器Ｓｊに移載されることにより、再び投入部を通過することなく組合せ候補となる点、移載や排出がタイマ８６にて定まる所定のタイミングに応じて行われる点、および、移載や排出に伴って、第１容器データＤＢｉや第２容器データＤＳｊの受け渡しがなされる点は、第１の実施の形態と相違ない。ただし、本実施の形態においては、それぞれの補助収納容器Ｓｊからの物品の排出を、排出区間の収納容器Ｂｉの状態に無関係に、単独かつ直接に行うことができる点で第１の実施の形態と相違している。つまり、可能な組合せの数は、
２19−１＝５２４２８７通り （式３）
となる。
【００６２】
このように、本実施の形態においても、組合せ数が増加するので、より計量精度が高くなっているといえる。また、補助収納容器Ｓｊから排出部５への排出も独立して可能であるので、組合せ選択された物品が排出部５へと排出され、次の組合せ選択が可能となるまでの時間をより短縮することができる。
【００６３】
＜第３の実施の形態＞
第１および第２の実施の形態においては、物品に作用する重力を利用することにより排出あるいは移載を行う態様であったが、物品の排出あるいは移載のための態様はこれに限定されない。本実施の形態においては、物品の排出あるいは移載を行う排出手段あるいは移載手段を設けることにより、水平面内で排出および移載を行う態様について説明する。
【００６４】
＜装置の構成＞
図１１は、本実施の形態に係る循環式組合せ計量装置２００の要部を模式的に示すための図である。図１１（ａ）はｚ軸正方向からみた平面図、図１１（ｂ）はｙ軸負方向から見た側面図である。図１２は、循環式組合せ計量装置２００の要部を模式的に示すための、ｘ軸負方向からみた側面図である。図１３は、循環式組合せ計量装置２００の構成を表すブロック図である。以下の循環式組合せ計量装置２００の説明において、循環式組合せ計量装置１と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明する。
【００６５】
図１１、図１２および図１３に示すように、循環式組合せ計量装置２００においても、投入部２と、循環収納部３と、補助収納部４と、排出部５と、搬送部６と、入力表示部７と、制御部８とを主として備える。
【００６６】
本実施の形態に係る循環式組合せ計量装置２００においても、コンベア２２により搬送されてきた物品Ｉｔは、まず計量ホッパー２４にて計量を受けることになるが、循環式組合せ計量装置２００においては、容器搬送部２９にて搬送されてきた収納容器Ｃに物品Ｉｔが収納された状態で、物品Ｉｔの計量が行われる。その際、収納容器Ｃの重量は、風袋重量として差し引かれる。
【００６７】
計量された物品は、図１１においては図示しない投入機構２４ａ（図９）によって、収納容器Ｃごと循環収納部３へ投入される。
【００６８】
循環式組合せ計量装置２００に係る循環収納部３は、駆動部３１（図１３）の作用により、水平面内（図１１においてはｘｙ面内）にて物品を収納容器Ｃごと矢印ＡＲ１１の方向に循環搬送する、例えば循環搬送コンベアである。循環収納部３には、あらかじめ一定間隔に容器載置位置Ｃｐが定められており、投入機構２４ａによって、収納容器Ｃが載置されていない容器載置位置Ｃｐに、物品Ｉｔが収納された収納容器Ｃが順次載置されていく。
【００６９】
また、本実施の形態においても、循環収納部３には排出区間Ｅと移載区間Ｍとが定められている。排出区間Ｅには排出機構３８が、移載区間Ｍには移載機構３９が、それぞれ各排出位置ごと、移載位置ごとに上方に備わっている。なお、排出機構３８、移載機構３９は、例えば循環収納部３をｙ軸方向にまたがるように備わる図示しない支持体によって懸架支持されている。排出機構３８、移載機構３９については後述する。
【００７０】
補助収納部４は、循環収納部３に囲まれた領域に、排出区間Ｅと移載区間Ｍと平行に、かつこれらと略同一面内に備わり、収納容器Ｃを容器載置位置Ｃｓごとに載置可能な態様となっている。また、補助収納部４の上方には排出機構４５が載置位置ごとに備わっている。排出機構４５も、排出機構３８、移載機構３９と同様に、図示しない支持体によって懸架支持されている。
【００７１】
排出部５は、循環収納部３に囲まれた領域に、排出区間Ｅ、移載区間Ｍ、さらには補助収納部４と平行に備わる第１排出部５１と、第１排出部のｘ軸負方向の端部に隣接し、下方への傾斜を有する第２排出部５２とを主として備える。組合せ選択された物品Ｉｔは、収納容器ごとに、第１排出部５１さらには第２排出部５２を経て搬送部６へと受け渡されることになる。
【００７２】
搬送部６は、収納容器Ｃごと受け渡された物品Ｉｔを収納容器Ｃから取り出し、下流へと搬送する。収納容器Ｃは回収され、再び容器搬送部２９へと受け渡されることになる。
【００７３】
入力表示部７と、制御部８とについては、その機能は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、その詳細についての説明は省略する。
【００７４】
＜物品の排出および移載＞
本実施の形態においては、物品Ｉｔの排出および移載は、排出機構３８、４５あるいは移載機構３９によりなされる。これらは同一の作用を奏するものである。排出機構３８、４５あるいは移載機構３９にはそれぞれ矢印ＡＲ１２〜１４の方向に略鉛直面内で回転する例えば平ベルトに押し出しプレート３８ａ、４５ａ、３９ａが備わっている。
【００７５】
図１４は、循環式組合せ計量装置２００における物品の排出および移載を説明するための図であり、特に図１４（ａ）は図１１（ａ）におけるＩ−Ｉ断面図に相当する。排出機構３８、４５あるいは移載機構３９は、対応する位置に収納されている物品Ｉｔが、排出あるいは移載の対象となった時点で半回転分の回転動作を行う。この回転動作によって押し出しプレート３８ａ、４５ａ、あるいは３９ａが対象となる収納容器Ｃを押し出すことによって、排出部５への排出、あるいは、補助収納部４への移載が実現することになる。例えば図１１（ａ）の状態で循環収納部３の排出区間Ｅに位置する収納容器Ｃ１および物品Ｉｔ１を排出する場合は、図１１（ｂ）にて矢印ＡＲ１５で示すように排出機構３８が動作し、押し出しプレート３８ａによって収納容器Ｃ１が排出部５へと押し出され、排出される。図１１（ａ）の状態で補助収納部４に位置する収納容器Ｃ２および物品Ｉｔ２を排出する場合も同様に、図１１（ｃ）にて矢印ＡＲ１６で示すように排出機構４５が動作し、押し出しプレート４５ａによって収納容器Ｃ２が排出部５へと押し出され、排出される。移載区間Ｍにおける補助収納部４への移載の場合は、補助収納部４の容器載置位置Ｃｓのうち収納容器が載置されていない箇所のみが対象となる点を除けば、移載機構３９の動作そのものは排出機構３８、４５と同様であり、図１１（ｄ）にて矢印ＡＲ１７で示すように移載機構３９が動作し、押し出しプレート３９ａによって収納容器Ｃ３が補助収納部４へと押し出される。なお、指定されたの排出および移載が終了すると、排出機構３８、４５および移載機構３９は停止し、次回の動作指示を待つ。また、排出および移載と、循環収納部３の循環動作とは制御部８においてそのタイミングが制御されつつ実行される。
【００７６】
＜組合せ計量＞
本実施の形態においてなされる組合せ計量も、排出区間Ｅに存在する物品と、補助収納部４に存在する物品とがその候補となるので、その選択のなされ方は、第２の実施の形態と同様である。
【００７７】
このように、本実施の形態においても、可能性のある組合せ数の増加による計量精度の向上と、補助収納部４からの独立した排出による排出処理時間の短縮とが実現される。
【００７８】
＜変形例＞
第１の実施の形態においては、補助収納容器Ｓｊに収納されている物品が組合せ選択された後、収納容器Ｂｉへ排出される時を除いては、１つの収納容器に対して物品を１個収納していたが、この場合に限らず、すでに物品が収納されている収納容器Ｂｉ等へさらに物品を落下移載させ、１つの収納容器に複数個の物品を収納してもよい。図１０にてこれを説明する。
【００７９】
図１０（ａ）は図６（ｂ）と同様に、組合せ計量を開始した直後に組合せ選択がなされた状態を示している。ここでは、収納容器Ｂ２、Ｂ３、Ｂ６、およびＢ９に収納されている物品Ｉ２１〜Ｉ２４が組合せ選択されたとする。これらは、図１０（ｂ）に示すように収納容器Ｂｉの移動と共に排出される。第１の実施の形態であれば、この時点で、収納容器Ｂ２、Ｂ３、Ｂ６、およびＢ９への移載の対象となる物品は、補助収納容器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５、およびＳ８のみであるが、これらに限定せず、補助収納容器Ｓ１〜Ｓ９に収納されている物品を全て移載することも可能である。図１０（ｃ）はこれを行った状態に相当する。この場合、収納容器Ｂ４、Ｂ５、Ｂ７、Ｂ８、およびＢ１０には、物品が２個収納されることになる。一方、補助収納容器Ｓｊは全て空になるので、図１０（ｄ）に示すように、引き続き、移載区間Ｍに位置する収納容器Ｂ２１〜Ｂ２９から一度に物品を補助収納容器Ｓｊへと移載することが可能となる。これにより、移載区間Ｍの収納容器Ｂｉは全て空になるので、投入部における物品の投入が、組合せ選択を開始した直後から可能となる。
【００８０】
このように、移載区間Ｍに位置する収納容器Ｂｉを積極的に空にすることにより、投入効率を向上することができる。なお、この場合、物品の大きさおよび収納容器等の容積に応じて、物品を収納できる最大の個数を制限できる態様であってもよい。
【００８１】
また、上述の実施の形態では、所定の区間に存在する収納容器内の物品を対象として組合せを行っていたが、次後に当該区間に達する収納容器内に存在する物品をも考慮した組合せ選択を行ってもよい。例えば、所定の区間内で収納容器Ｂ１、Ｂ３、Ｂ６、およびＢ９からなる組合せがもっとも精度が良く、本来であれば組合せ選択されるべき場合を考える。この場合に、収納容器Ｂｉが移動して新たな物品が組合せ候補となる次回の組合せにおいて、基準を満たす組合せが存在せず、組合せが成立しないことがあらかじめわかっているのであれば、本来の最良な組合せに代わり、多少精度を落としたものの基準の範囲内にある、例えば収納容器Ｂ１、Ｂ３、Ｂ７、およびＢ９からなる組合せを選択するようにしてもよい。これにより、次回以降の組合せが成立すれば、全体としては稼働率の維持を図りつつ、計量精度もある一定のレベルに維持した連続運転が可能になる。
【００８２】
さらに、上述の実施の形態では、循環収納部３において収納容器Ｂｉが循環する速さよりも排出部５が物品を排出する速さの方が大きかったが、両者の速さは同一でもよい。この場合、組合せ選択され、収納容器Ｂｉから排出部５へと排出された物品が、その方向や姿勢に変化を与えられることなく、下流の搬送部６へと排出されることが可能になる。
【００８３】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１の発明によれば、非選択物品を早期に組合せに参加させることができるので、同一の物品が計量装置内に長時間滞留するのを防ぐことができる、また、収納容器が空にされた後に投入部に達するので、投入部における物品の投入効率を高めることができる。
【００８４】
さらに、請求項２の発明によれば、活用されていない空間を有効利用してバッファとして利用するため、装置サイズを増大させることもなく、処理対象となる物品の数を多くすることができる。また、第２収納容器群に物品を一時的に滞留させることができるので、排出区間における物品の収納状況に応じて、非選択物品を再び組合せ候補に参加させることができる。
【００８５】
さらに、請求項３の発明によれば、組合せ候補となる物品が大幅にかつ頻繁に入れ替わるので、組合せ成功率が向上し、計量稼働率を高めることができる。
【００８６】
さらに、請求項４の発明によれば、装置サイズを増大させることもなく、第２収納容器群に物品を一時的に滞留させることができるので、排出区間における物品の収納状況に応じた、非選択物品の並び替えができる。
【００８７】
さらに、請求項５の発明によれば、組合せ候補となる物品の母数を増やすことができるので、組合せが成功する頻度が高くなり、計量稼働率を高めることができる。
【００８８】
さらに、請求項６の発明によれば、移載した物品が容器からこぼれ出すことがなくなる。また、物品が収納された収納容器が連続するため、排出時間の短縮が可能となる。
【００８９】
さらに、請求項７の発明によれば、複数の容器から複数の容器への物品の移載が一括で行えるので、移載に要する時間が短縮される。
【００９０】
さらに、請求項８の発明によれば、装置の占有面積を低減でき、さらに、物品に係る重力を利用して物品を移し替えることができるため、移載手段を別途も受ける必要がなく、コストダウンが図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】循環式組合せ計量装置１の概要図である。
【図２】循環式組合せ計量装置１の構成を表すブロック図である。
【図３】循環収納部３及び補助収納部４とを拡大して示す図である。
【図４】収納容器Ｂｉにおける物品の収納および排出を模式的に示す図である。
【図５】組合せ計量の対象について説明する図である。
【図６】補助収納容器Ｓｊを利用した組合せ計量を段階的に説明するための図である。
【図７】循環式組合せ計量装置１００の要部を模式的に示すため図である。
【図８】循環式組合せ計量装置１００における物品の移載、排出について模式的に示すための側断面図である。
【図９】循環式組合せ計量装置１００の構成を表すブロック図である。
【図１０】変形例における物品の移載について段階的に説明する図である。
【図１１】循環式組合せ計量装置２００の要部を模式的に示す平面図および側面図である。
【図１２】循環式組合せ計量装置２００の要部を模式的に示す側面図である。
【図１３】循環式組合せ計量装置２００の構成を表すブロック図である。
【図１４】循環式組合せ計量装置２００における物品の排出および移載を説明する図である。
【図１５】補助収納容器Ｓｊを利用した組合せ計量を説明するための図である。
【符号の説明】
１、１００、２００ 循環式組合せ計量装置
２９ 容器搬送部
３２ チェーン
３５ 回動収納部
３６ 回動軸
３７ 開放端
３８、４５ 排出機構
３８ａ、４５ａ、３９ａ 押し出しプレート
３９ 移載機構
４１ 開閉機構
４２ 回動機構
４３ 回動収納部
４４ 回動軸
７１ 入力キー部
７２ 操作表示パネル
Ｂｉ、Ｃ 収納容器
Ｃｐ、Ｃｓ 容器載置位置
Ｄ１、Ｄ２ 計量データ
ＤＢｉ 第１容器データ
ＤＣｊ 組データ
ＤＳｊ 第２容器データ
Ｅ１〜Ｅ１０ 位置
Ｍ１〜Ｍ９ 移載位置
Ｓｊ 補助収納容器
【発明の属する技術分野】
本発明は、青果、鮮魚などの不定量の物品や、菓子類や電子部品など重量単位に小分けされ取引される物品を、所定の計量単位ごとに計量する循環式組合せ計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
組合せ計量装置は、計量対象となる物品を適量ずつ小分けした後に計量し、それぞれを個別に収納容器に収納した後に、収納容器単位の計量値を適宜組み合わせることで、所望の計量値に一番近くなる物品の組合せを選択し、物品を所定量ずつ計量する装置である。組合せ計量装置としては、それぞれの収納容器と一対一に対応した計量機構を有する装置の他、特開平９−２２９７５５のように、収納容器を循環させ、計量機構を共有した循環式組合せ計量装置も存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
容器を循環させて組合せを行う計量装置では、組合せ選択されて空になった容器はランダムに位置することになるため、空の容器に物品を投入する際に連続して投入することができず、投入効率が悪い。また、収納された物品は組合せ対象として選択されて排出されなければ、その収納容器に長時間滞留することになる。
【０００４】
また、循環式組合せ計量装置の場合は、循環して順次供給される新たな収納容器に順次物品を収納することができるが、収納容器の個数は有限であるので、例えば、いずれの計量値の組合せにおいても、所望の計量値からの偏差が一定値以上となってしまう場合など、組合せ選択がうまくいかないことが生じると、組合せ選択も新たな物品の収納も行えずに物品が循環したままの状況が生じてしまい、やはり物品の投入及び計量の効率が問題がある。この場合は、強制的に物品を排出するか、追加するなどの措置を講ずる必要があるが、前者の場合は物品のロスにつながり、後者の場合は、通常は容器の大きさが決まっているため、投入する量に上限がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、物品の投入効率を低下させず、計量稼働率が高い循環式組合せ計量装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、計量部にて計量した物品を、循環経路に沿って循環移送される第１収納容器群の収納容器に投入部で順次投入して収納し、該収納容器中の物品を組合せ選択し、該選択された物品を排出部に排出する循環式組合せ計量装置において、前記循環経路上の前記投入部の上流と排出区間とを短絡して物品を移載することにより、組合せ選択における非選択物品を、前記投入部を経ることなく組合せ候補に再度参加させることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の循環式組合せ計量装置であって、前記循環経路が囲む領域に第２収納容器群を備え、前記循環経路上の排出区間と前記投入部との間に設定された移載区間における前記第１収納容器群から前記第２収納容器群への物品の移載と、前記第２収納容器群から前記排出区間に存在する前記第１収納容器群への物品の移載とが収納容器単位でなされることにより、前記循環経路上の前記投入部の上流と排出区間とを短絡して物品を移載することを特徴とする。ただし、この場合に、前記物品が収納容器ごと移載される態様であってもよく、その場合には前記第１収納容器群から前記第２収納容器群への物品の移載に伴って、前記第１収納容器群を構成する収納容器が前記第２収納容器群を構成する収納容器として取り扱われるものとする。
【０００８】
また、請求項３の発明は、計量部にて計量した物品を、循環経路に沿って循環移送される第１収納容器群の収納容器に投入部で順次投入して収納し、該収納容器中の物品を組合せ選択し、該選択された物品を排出部に排出する循環式組合せ計量装置において、組合せ選択されなかった非選択物品を、前記循環経路上の排出区間まで前記収納容器にて循環移送させることなく再度組合せ候補とすることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の循環式組合せ計量装置であって、記循環経路が囲む領域に第２収納容器群を備え、前記循環経路上の排出区間と前記投入部との間に設定された移載区間における前記第１収納容器群から前記第２収納容器群への物品の移載と、前記第２収納容器群から前記排出区間に存在する前記第１収納容器群への物品の移載とが収納容器単位でなされることにより、前記非選択物品を、循環移送させることなく再度組合せ候補とすることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５の発明は、請求項２または請求項４に記載の循環式組合せ計量装置であって、前記第１収納容器群のうち前記排出区間に存在する収納容器中の物品とともに、前記第２収納容器群に移載されている物品を前記組合せ候補に含めることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６の発明は、請求項２、請求項４、請求項５のいずれかに記載の循環式組合せ計量装置であって、前記第１もしくは第２収納容器群の収納容器中の物品を、近接する空の収納容器中に移載させることを特徴とする。ただし、前記物品が収納容器ごと移載される態様である場合には、収納容器を移載可能な空き領域に対し、前記収納容器ごと前記物品を移載することを意味するものとする。
【００１２】
また、請求項７の発明は、請求項２、請求項４、請求項５、請求項６のいずれかに記載の循環式組合せ計量装置であって、前記移載区間と前記排出区間とは、前記循環経路において互いに対向する部分にそれぞれ設定されており、前記第２収納容器群が、前記移載区間と前記排出区間とに沿って配列していることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８の発明は、請求項７に記載の循環式組合せ計量装置であって、前記循環経路が略垂直面内にあることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
＜循環式組合せ計量装置の構成概要＞
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる循環式組合せ計量装置１の概要図である。また、図２は、循環式組合せ計量装置１の構成を表すブロック図である。循環式組合せ計量装置１は、青果、鮮魚などの不定量の物品や、菓子類や電子部品などの重量単位に小分けされ取引される物品を、組合せ計量を行うことにより、所定の計量単位ないしはそれに近い量ごとに計量するための装置である。なお図１においては、説明の便宜上ｘｙ平面を水平面とし、ｚ軸を垂直方向とするｘｙｚ座標を付している。循環式組合せ計量装置１は、水平面上に、その長手方向がｘ軸方向と一致するように配置されているものとする。
【００１５】
循環式組合せ計量装置１は、装置外から物品を受け入れ、これを順次計量した後に収納容器へ投入する投入部２と、計量された物品が順次収納される複数の収納容器Ｂｉが所定の経路に沿って循環する循環収納部３と、当該循環経路内に配置された複数の補助収納容器Ｓｊを備える補助収納部４と、組合せ選択された物品を下流の搬送部６へと排出する排出部５と、組合せ選択され排出された物品を所定間隔ずつ下流へと搬送する搬送部６と、循環式組合せ計量装置１に対する操作指示や運転状況の確認などを行うための入力表示部７と、循環式組合せ計量装置１における種々の動作制御を行う制御部８とを主として備える。
【００１６】
投入部２は、供給口２１と、コンベア２２と、振分ホッパー２３と、２つの計量ホッパー２４と、２つの投入ガイド２５とを主として備える。図１において、供給口２１の右端は開口されており、仕切で区画されたコンベア２２の左端が連接して配置されている。供給口２１には物品がストックされる。供給口２１にストックされた物品は、人手にて１個ずつコンベア２２の仕切の間に投入され、振分ホッパー２３までｘ軸方向正の向きに搬送される。コンベア２２は振分ホッパー２３内に物品があると停止し、物品がないときは仕切の１区画分だけ動く。物品の有無は、図示しない光電管にて検知される。振分ホッパー２３はコンベア２２から供給された物品を下方の計量ホッパー２４に振り分ける。振分ホッパー２３は計量ホッパー２４内に物品がないときは、ゲート２６を開き物品を供給する。つまり下方に設けられたゲート２６を交互に開閉させて物品を振り分ける。
【００１７】
２つの計量ホッパー２４は、振分ホッパー２３の直下に対称配置されており、それぞれに、振分ホッパー２３から落下投入された任意量の物品の重量を計量する計量機構２７が設けられている。
【００１８】
計量ホッパー２４が計量を行った結果得られた個々の計量ホッパー２４ごとの計量値は、計量データＤ１あるいはＤ２（後述）として制御部８に記憶される。また、計量をされた物品は、計量ホッパー２４直下の循環収納部３の空の収納容器Ｂｉ（後述）に対して、計量ホッパー２４の底部が開閉機構２８により開放されることにより、落下収納される。その場合、収納容器Ｂｉごとに前述の計量データＤ１あるいはＤ２が個別に記憶される。投入ガイド２５は、物品の飛散などを防ぎ、収納の確実性を高めるために備わるガイドである。
【００１９】
図３は、循環収納部３及び補助収納部４とを拡大して示す図である。循環収納部３は、駆動部３１と、チェーン３２と、複数の収納容器Ｂｉとを主として備える。図３（ａ）に示すように、本実施の形態においては、３５個の収納容器Ｂｉを備えている（ｉ＝１、２、・・・、３５）とする。すなわち、連接配置された３５個の収納容器が、（第１の）収納容器群を形成している。
【００２０】
個々の収納容器Ｂｉは、チェーン３２に吊り下げられて、ｚｘ平面内にて環状にかつ一部に平行に対向する部分を有しつつ、互いに連接配置されている。駆動部３１が図示しない駆動源によって矢印ＡＲ１の向きに回転することにより、チェーン３２に吊り下げられた収納容器Ｂｉは、その姿勢を保ちつつ矢印ＡＲ２の向きに循環移送されることになる。
【００２１】
このように収納容器Ｂｉが常に循環しているので、計量ホッパー２４にて次々と計量された物品は、新たに計量ホッパー２４の直下に到来する収納容器Ｂｉに次々と収納されることになる。
【００２２】
また、図３（ｂ）に示すように、循環収納部３には排出区間Ｅと移載区間Ｍとが定められている。排出区間Ｅは、組合せ選択された物品を排出部５へ排出させることが可能な範囲である。図３においては、収納容器Ｂｉの循環経路下部の水平部分が排出区間Ｅで、排出区間Ｅ内の位置Ｅ１〜Ｅ１０に収納容器Ｂ１〜Ｂ１０が存在する場合を示している。また、移載区間Ｍは、循環経路上部の水平部分である。なお、上述のような位置関係より、排出区間Ｅと移載区間Ｍとは平行かつ対向して配置されていることになる。
【００２３】
補助収納部４は、循環収納部３と同一面内にて互いに連接して配置された、複数の補助収納容器Ｓｊを主として備える。本実施の形態においては、９個の補助収納容器Ｓｊを備えている（ｊ＝１、２、・・・９）ものとする。９個の補助収納容器Ｓｊは、（第２の）収納容器群を形成している。また、補助収納容器Ｓｊは、循環収納部３の移載区間Ｍと排出区間Ｅとの双方に平行になるように、かつ循環経路内に配置される。
【００２４】
排出部５は、組合せ選択され落下排出された物品を、ｘ軸負方向へと排出する。図１の場合であれば、排出部５は収納容器Ｂｉの移動スピードより速く駆動され、次述する搬送部６の受入部６１へ排出された物品をまとめて受け渡す。
【００２５】
搬送部６は、受入部６１と、傾斜コンベア６２と、供給部６３とを主として備える。搬送部６は、下流の装置、例えば袋詰め装置等への物品の供給手段としても機能する。この場合は、受入部６１にて受け渡された組合せ計量済の物品は、傾斜コンベア６２により上方に移送され、供給部６３にて供給される。なお、循環式組合せ計量装置１において、搬送部６は必ずしも必須の構成要素ではないし、これを備えていたとしても、図１とは異なる形態および構成要素を有していてもよい。
【００２６】
入力表示部７は、入力キー部７１と操作表示パネル７２とを主として備える。入力キー部７１は、作業者が、循環式組合せ計量装置１の運転操作に係る指示を入力するための複数の入力キーからなる。操作表示パネル７２は、循環式組合せ計量装置１の運転状況や、入力キー部７１を通じた操作指示等を表示するためのものである。なお、操作表示パネル７２そのものが、キー入力可能なタッチパネルとしての機能も備えている。
【００２７】
制御部８は、循環式組合せ計量装置１における種々の動作制御を行うために備わるものである。図２に示すように、制御部８は、ＣＰＵ８１と、ＲＯＭ８２と、ＲＡＭ８３と、記憶部８４と、タイマ８６とを主として備える。また記憶部８４には、循環式組合せ計量装置１の種々の処理動作を実行させるプログラム８５が記憶されている。また、図２に示すように、制御部８内の各部、さらには循環式組合せ計量装置１の各部は、バスライン８９を介して電気的に接続されている。制御部８において、ＣＰＵ８１などがプログラム８５に従って所定の処理を実行することにより、循環式組合せ計量装置１の各種処理が実行されることになる。計量ホッパー２４で計量された計量値である計量データＤ１、Ｄ２、あるいはこれが受け渡された種々のデータは、いずれもＲＡＭ８３にて記憶される。計量値の受け渡しについては後述する。また、タイマ８６は一定の周期αにて基準信号を発生させるために備わる。循環式組合せ計量装置１の動作は、基準信号の発生に同期させて行われ、これにより、物品の搬送、投入、移送、排出などのタイミングが調整されている。
【００２８】
＜物品の排出および移載＞
次に、収納容器Ｂｉにおける物品の収納および排出について説明する。図４は収納容器Ｂｉにおける物品の収納および排出について模式的に示す図である。収納容器Ｂｉは、図４に示すように、上部が開放され断面が三角形をなす三角柱形状の容器であり、その底部ＢＢは開閉機構３３（図２）により開閉可能となっている。この底部ＢＢを開放することにより、物品を直下に落下させて排出ないしは移載することができる。また、補助収納容器Ｓｊも、同様の機構で開閉する。これにより物品Ｉｔは直下の補助収納容器Ｓｊに落下するので、特段の手段を設けることなく図４（ｄ）に示すように物品Ｉｔを補助収納容器Ｓｊに移載することができる。
【００２９】
排出区間Ｅにおいて、組合せ選択された物品を排出部５に落下させる場合は、落下先が排出部５である点は異なるが、底部の開放動作については同様である。
【００３０】
＜計量値の受け渡し＞
上述のように、計量ホッパー２４にて得られた物品の計量値は、計量データＤ１あるいはＤ２としてＲＡＭ８３に記憶される。一方、ＲＡＭ８３は、各収納容器Ｂｉおよび補助収納容器Ｓｊに収納されている物品の計量値をそれぞれ、第１容器データＤＢｉ、第２容器データＤＳｊとして記憶する。そして物品が収納および移載されるたびに、当該物品の新たな収納先たる収納容器に対応する容器データへと、計量値が受け渡され、記憶される。計量値の受け渡しもとの計量データＤ１またはＤ２、あるいは容器データはリセットされ、０となる。計量値が０となった計量ホッパー２４では、次の計量が可能となる。
【００３１】
図４の場合であれば、物品の計量値をＷＩすると、収納容器Ｂｉへの投入前である（ａ）の時点では、計量データＤ１ないしはＤ２＝ＷＩ、第１容器データＤＢｉ＝第２容器データＤＳｊ＝０である。収納容器Ｂｉへと物品Ｉｔが投入された（ｂ）の時点で、計量値の受け渡しがなされ、計量データＤ１ないしはＤ２＝０、第１容器データＤＢｉ＝ＷＩとなる。さらに物品が（ｃ）、さらには（ｄ）のように補助収納容器Ｓｊに移載されると、第１容器データＤＢｉ＝０、第２容器データＤＳｊ＝ＷＩとなる。
【００３２】
また、当然ながら、排出区間Ｅにて物品が排出された時点でも、同様に第１容器データＤＢｉは０となる。
【００３３】
このように、物品の収納あるいは移載とともに、ＲＡＭ８３に記憶されるデータ間においても、計量値の受け渡しが瞬時になされるので、次述するように、物品を移載しつつ組合せ計量を行うことが可能となる。
【００３４】
＜組合せ計量の対象＞
以降、本実施の形態における循環式組合せ計量装置１にて実行される組合せ計量について説明する。循環式組合せ計量装置１は、循環収納部３に備わり循環移送される収納容器Ｂｉに収納された物品（正確にはその計量値である第１容器データＤＢｉ）のみならず、補助収納部４に備わる補助収納容器Ｓｊに移載収納された物品（正確にはその計量値である第２容器データＤＳｊ）をも合わせて組合せ計量の対象としている。
【００３５】
図５は組合せ計量の対象について説明する図である。従来であれば、図５に示す排出位置Ｅ１〜Ｅ１０に存在する収納容器Ｂｉのみが組合せ計量の対象とされたので、可能な組合せの数は、
２10−１＝１０２３通り （式１）
である。例えば、総和ＤＢ４＋ＤＢ６＋ＤＢ９＋ＤＢ１０が目標値にもっとも近いとすると、収納容器Ｂ４、Ｂ６、Ｂ９、Ｂ１０に備わる物品Ｉｓ（図５の黒丸印）が組合せ対象して選択され、排出されることとなる。
【００３６】
一方、本実施の形態においては、排出区間Ｅに存在する収納容器Ｂｉが有する第１容器データＤＢｉのみならず、補助収納部４に備わる補助収納容器Ｓｊが有する第２容器データＤＳｊをも考慮して組合せ選択を行う。具体的には、図５において矢印ＡＲ３で示すように、補助収納容器Ｓ１と位置Ｅ１の収納容器（図５ではＢ１）、補助収納容器Ｓ２と位置Ｅ２の収納容器（図５ではＢ２）、・・・補助収納容器Ｓ９と位置Ｅ９の収納容器（図５ではＢ９）のような、上下方向のの組を考え、これらの計量データの総和を１つの組データＤＣｊとして、組合せ計量に利用する。組データＤＣｊは、２つの収納容器の収納されている物品の計量値の和である。
【００３７】
これにより、本実施形態の場合は、従来と同様の、排出区間Ｅに位置する１０個の収納容器Ｂｉのみを組合せ対象とする場合に加え、組データＤＣｊを用いた組合せもなされるので、とりうる可能性のある組合せが増加する。すなわち、
（２10−１）＋（２9−１）＝１５３４通り （式２）
の組合せが存在することとなる。
【００３８】
これにより、装置を大型化させることなく、従来よりも組合せ対象となる物品の数を増やすことができており、より目標値に近い組合せ選択が行われる可能性が高くななり、かつ計量精度も向上する。
【００３９】
＜組合せ計量の実行＞
次に、本実施の形態に係る組合せ計量について説明する。図６は、これを説明するための図である。循環式組合せ計量装置１においては、図６（ａ）に示すように、一旦、全ての収納容器Ｂｉおよび補助収納容器Ｓｊに物品を収納した状態から、組合せ計量を開始する。なお、この時点で排出位置Ｅ１に位置する収納容器をＢ１とする。また、組合せの対象として選択された物品を黒丸にて示す。以下、４個の物品を選択して、目標値に近い計量値の総和を得る場合を例に説明する。
【００４０】
図６（ｂ）は、図６（ａ）の時点で組合せが実行された状態を示している。すなわち、収納容器Ｂ３、Ｂ４、およびＢ９と補助収納容器Ｓ３に収納された物品Ｉ２〜Ｉ５が組合せの対象となっている。これは、総和ＤＣ２＋ＤＢ３＋ＤＢ９が目標値にもっとも近かったことに相当する。
【００４１】
選択された物品は、排出部５へと排出されることになるが、ここで、補助収納容器Ｓ３に収納されている物品Ｉ２も組合せ対象となっているので、図６（ｃ）に示すように、まずはこの物品Ｉ２が直下の収納容器Ｂ３へと移載される。この移載が終了すると、図６（ｄ）のように収納容器Ｂｉは１収納容器分だけ移動し、選択された物品を排出する。
【００４２】
このように物品の組合せ選択と排出とが実行されることにより、収納容器Ｂｉおよび補助収納容器Ｓｊが空になっていくが、本実施の形態に係る循環式組合せ計量装置１においては、組合せ選択に並行して、空の収納容器Ｂｉおよび補助収納容器Ｓｊへの、物品の移載が実行される。具体的には、空になった収納容器Ｂｉへは、直ちに直上の補助収納容器Ｓｊから物品が移載され、空になった補助収納容器Ｓｊへは、移載区間Ｍに存在する直上の収納容器Ｂｉから物品が移載される。
【００４３】
例えば、図６（ｃ）においては、補助収納容器Ｓ３が空になった状態であるので、その移載区間Ｍに存在する収納容器Ｂｉから物品が移載されることになる。この場合、補助収納容器Ｓ３が空になると同時に、図６（ｄ）に示すように収納容器Ｂｉが移動するので、図６（ｃ）の時点で収納容器Ｂ２７に収納されている物品Ｉ６が、移載の対象となる。なお図６では、移載対象となる物品は中バツ丸印で示している。
【００４４】
さらに、図６（ｄ）の時点では、収納容器Ｂ３、Ｂ４、およびＢ９が物品の排出により空になっているので、それぞれの直上の補助収納容器Ｓ２、Ｓ３、およびＳ８に収納されている物品Ｉ７、Ｉ６、およびＩ８が移載の対象となる。
【００４５】
これらの移載、および上述の排出が終了した時点で、図６（ｅ）に示すように次の組合せ選択が実行される。図６（ｅ）は、収納容器Ｂ３、Ｂ６、およびＢ８と補助収納容器Ｓ７に収納されている物品Ｉ７、Ｉ９〜Ｉ１１が選択された場合を示している。また、直前の移載によって空になった補助収納容器Ｓ２、およびＳ８に対して、収納容器Ｂ２８の物品Ｉ１３、および収納容器Ｂ２２の物品Ｉ１２が移載対象となる。
【００４６】
以降、このような物品の組合せ選択と、排出、および移載が順次繰り返されることにより、循環式組合せ計量装置１における組合せ計量が実行されることになる。
【００４７】
従来であれば、組合せ選択の対象とならず、排出区間Ｅを通過した物品は、投入部を通過し、再び排出区間Ｅに達するまでは、組合せに参加することがなかったが、本実施の形態に係る循環式組合せ計量装置１においては、投入後、排出区間Ｅに差し掛かっても、組合せ選択の対象とならなかった非選択物品を、移載区間Ｍにて補助収納容器Ｓｊに移載を行うことで組合せに再度参加させている。言い換えると、物品の搬送経路を短絡していることになる。再び循環経路を循環した後に排出区間Ｅに至るよりも早期に、当該非選択物品を組合せの候補としていることになり、直前に組合せが成立していなくても、移載により組合せ候補となる計量値のデータが入れ替わることによって、組合せが成立する確率が高まる。また、組合せの母数が増加するので、これによっても、組合せが成立する確率は高められる。つまり、計量稼働率の低減がなく、同一物品が循環式組合せ計量装置１の内部に滞留する時間が、低減されることになる。これは、冷凍品など、計量時間の短縮が必要な物品に対して特に好ましい態様であるといえる。さらに移載による組合せ選択の候補の入替や、母数の増加は、計量精度の向上にもつながる。
【００４８】
また、このような物品の移載が連続的に行われることにより、移載区間Ｍに位置する収納容器Ｂｉが順次空になっていくので、これらの収納容器Ｂｉが投入部へと達した際に、次々と物品を投入することが可能となる。例えば、図６（ｅ）に示した状態に達した以降、組合せを続行した結果、図１５に示すような状態になったとすると、物品を連続的に収納容器Ｂｉへと投入することができる。
【００４９】
従来であれば、例えば図６（ａ）にて排出区間Ｅに位置する収納容器Ｂｉのなかで、投入部に最先に達する収納容器Ｂ１に収納されている物品Ｉ１が組合せ選択され排出されたとしても、収納容器Ｂｉの１７個分が移動しなければ、収納容器Ｂ１が投入部に達しなかった。よって、物品の投入は、少なくともその時点までは行うことができなかった。
【００５０】
よって、本実施の形態に係る循環式組合せ計量装置１においては、補助収納容器Ｓｊを設けて物品の搬送経路を短絡させて、組合せ選択の候補の頻繁な入れ替えと、組合せ選択の候補の母数の増加とを行うことにより、組合せ選択が成功する確立の増加と、組合せ計量の精度の向上と、投入効率の向上とが実現されている。
【００５１】
また、従来の組合せ計量装置でプールホッパーと計量ホッパーとが固定的に１対１に配置されているものでは、空になった計量ホッパーがあっても直上のプールホッパーからしか物品の供給ができなかったが、本実施の形態では、複数の補助収納容器Ｓｊに対して、複数の収納容器Ｂｉから物品の移載が可能となっていることにより、投入の関係がｎ対ｎになる、すなわち任意の収納容器Ｂｉから任意の補助収納容器Ｓｊに物品を投入できることになるため、投入効率が向上し、組合せ選択における母数の低下を防止することができる。
【００５２】
＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態における循環式組合せ計量装置１は、循環収納部３が略垂直面内に配置され、補助収納部も略同一面内に備わる態様であったが、循環式組合せ計量装置１における収納容器の配置はこれに限定されない。本実施の形態においてこれを説明する。
【００５３】
＜装置の構成＞
図７は、本実施の形態に係る循環式組合せ計量装置１００の要部を模式的に示すためのｚ軸正方向からみた平面図及びｙ軸負方向から見た側面図である。また、図８は、循環式組合せ計量装置１００における物品の移載、排出について模式的に示すためのｘ軸負方向からみた側断面図である。さらに、図９は、循環式組合せ計量装置１００の構成を表すブロック図である。以下の循環式組合せ計量装置１００の説明において、循環式組合せ計量装置１と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明する。
【００５４】
図９に示すように、循環式組合せ計量装置１００においても、投入部２と、循環収納部３と、補助収納部４と、排出部５と、搬送部６と、入力表示部７と、制御部８とを主として備える。投入部２と、搬送部６と、入力表示部７と、制御部８とについては、その機能は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、その詳細についての説明は省略する。
【００５５】
図７および図８は、循環式組合せ計量装置１００の循環収納部３と補助収納部４との配置を示している。循環収納部３は、循環式組合せ計量装置１と同様に、互いに連接配置された収納容器Ｂｉを備える。なお、図７（ａ）において斜線を付した収納容器Ｂｔは、その直上位置に投入部２の計量ホッパー２４が存在する位置であることを示したものである。循環式組合せ計量装置１００においては、収納容器Ｂｉがチェーン３２に吊り下げられつつ、矢印ＡＲ４に示す方向に循環移送されるよう配置される。その際、収納容器Ｂｉは、常に循環経路に対し一定の方向を向くように移送される。また、排出区間Ｅと移載区間Ｍとは、それぞれｘ軸方向に水平面と平行に配置されるが、両者は、図７（ｂ）および図８に示すように、ｚ軸方向の異なる位置（高さ）に配置されている。すなわち、循環収納部３がなす略閉曲面が、ｘｙ平面から多少の傾斜を有するよう状態で、循環収納部３の収納容器Ｂｉは循環移送されている。
【００５６】
また、補助収納部４は、循環収納部３の排出区間Ｅの収納容器Ｂｉと同じ高さに、かつ排出区間Ｅと平行になるように連接配置された補助収納容器Ｓｊを備えている。
【００５７】
さらに、排出部５が、循環収納部３の排出区間Ｅと補助収納部４との下方に、それらと互いに平行なるように配置されている。排出部５は、循環式組合せ計量装置１に備わるものと同様に、収納容器Ｂｉの移動スピードより速く駆動され、組合せ選択され排出された物品を搬送部６へまとめて受け渡す。
【００５８】
＜物品の排出および移載＞
次に、収納容器Ｂｉおよび補助収納容器Ｓｊにおける物品の排出及び移載について説明する。収納容器Ｂｉは、回動収納部３５と回動軸３６とを備える。回動収納部３５は、収納容器Ｂｉにおいて実際に物品が収納される部分に相当し、例えば、上面が開放され底面が平底の形状を有している。回動収納部３５は、図８（ｂ）において矢印ＡＲ５にて示すように、制御部８の制御を受けた回動機構３４（図９）の作用により、回動軸３６を回動中心として、所定範囲の回動が可能となっている。これにより、例えば、図８（ａ）のように物品Ｉｔを収納している収納容器Ｂｉが移載区間Ｍに達すると、図８（ｂ）の矢印ＡＲ５のように回動収納部３５が回動する。回動収納部３５の回動軸３６から離れた端面は、開放端３７となっており、矢印ＡＲ７に示すように、物品Ｉｔが下方に位置する補助収納容器Ｓｊに移載されることになる。
【００５９】
また、図８（ｃ）のように物品Ｉｔを収納している収納容器Ｂｉが排出区間Ｅに達した場合（この状態の収納容器をＢｋとする）、当該物品Ｉｔが組合せ対象となった場合も、やはり同様に、図８（ｄ）の矢印ＡＲ１０のように回動収納部３５が回動し、矢印ＡＲ１１に示すように物品Ｉｔが下方に位置する排出部５へと物品Ｉｔを排出することになる。
【００６０】
補助収納容器Ｓｊも、補助収納部４にて固定配置される点を除くと、収納容器Ｂｉとほぼ同様の構成を備えている。すなわち、補助収納容器Ｓｊは、補助収納容器Ｓｊにおいて実際に物品が収納される部分に相当する回動収納部４３と、回動軸４４とを備えている。回動収納部４３も、例えば、上面が開放され底面が平底の形状を有している。また、回動収納部４３も、制御部８の制御を受けた回動機構４２（図９）の作用により、回動軸４４を回動中心として、所定範囲の回動が可能である。よって、図８（ｂ）（ｃ）に示すように、物品Ｉｔが移載された補助収納容器Ｓｊの回動収納部４３に物品Ｉｔが収納された場合、当該物品Ｉｔが組合せの対象となれば、図８（ｄ）の矢印ＡＲ８のように回動して、矢印ＡＲ９に示すように、下方に位置する排出部５へと物品Ｉｔを排出することになる。
【００６１】
＜組合せ計量＞
本実施の形態の場合も、排出区間Ｅに位置する収納容器Ｂｉと、補助収納部４の補助収納容器Ｓｊとに収納された物品が、組合せ計量の対象となる。すなわち、計量ホッパー２４を経て収納容器Ｂｉに順次投入された物品が、はじめに排出区間Ｅを通過する際に組合せの対象とならなかった場合、移載区間Ｍにて補助収納容器Ｓｊに移載されることにより、再び投入部を通過することなく組合せ候補となる点、移載や排出がタイマ８６にて定まる所定のタイミングに応じて行われる点、および、移載や排出に伴って、第１容器データＤＢｉや第２容器データＤＳｊの受け渡しがなされる点は、第１の実施の形態と相違ない。ただし、本実施の形態においては、それぞれの補助収納容器Ｓｊからの物品の排出を、排出区間の収納容器Ｂｉの状態に無関係に、単独かつ直接に行うことができる点で第１の実施の形態と相違している。つまり、可能な組合せの数は、
２19−１＝５２４２８７通り （式３）
となる。
【００６２】
このように、本実施の形態においても、組合せ数が増加するので、より計量精度が高くなっているといえる。また、補助収納容器Ｓｊから排出部５への排出も独立して可能であるので、組合せ選択された物品が排出部５へと排出され、次の組合せ選択が可能となるまでの時間をより短縮することができる。
【００６３】
＜第３の実施の形態＞
第１および第２の実施の形態においては、物品に作用する重力を利用することにより排出あるいは移載を行う態様であったが、物品の排出あるいは移載のための態様はこれに限定されない。本実施の形態においては、物品の排出あるいは移載を行う排出手段あるいは移載手段を設けることにより、水平面内で排出および移載を行う態様について説明する。
【００６４】
＜装置の構成＞
図１１は、本実施の形態に係る循環式組合せ計量装置２００の要部を模式的に示すための図である。図１１（ａ）はｚ軸正方向からみた平面図、図１１（ｂ）はｙ軸負方向から見た側面図である。図１２は、循環式組合せ計量装置２００の要部を模式的に示すための、ｘ軸負方向からみた側面図である。図１３は、循環式組合せ計量装置２００の構成を表すブロック図である。以下の循環式組合せ計量装置２００の説明において、循環式組合せ計量装置１と同一の構成要素については、同一の符号を付して説明する。
【００６５】
図１１、図１２および図１３に示すように、循環式組合せ計量装置２００においても、投入部２と、循環収納部３と、補助収納部４と、排出部５と、搬送部６と、入力表示部７と、制御部８とを主として備える。
【００６６】
本実施の形態に係る循環式組合せ計量装置２００においても、コンベア２２により搬送されてきた物品Ｉｔは、まず計量ホッパー２４にて計量を受けることになるが、循環式組合せ計量装置２００においては、容器搬送部２９にて搬送されてきた収納容器Ｃに物品Ｉｔが収納された状態で、物品Ｉｔの計量が行われる。その際、収納容器Ｃの重量は、風袋重量として差し引かれる。
【００６７】
計量された物品は、図１１においては図示しない投入機構２４ａ（図９）によって、収納容器Ｃごと循環収納部３へ投入される。
【００６８】
循環式組合せ計量装置２００に係る循環収納部３は、駆動部３１（図１３）の作用により、水平面内（図１１においてはｘｙ面内）にて物品を収納容器Ｃごと矢印ＡＲ１１の方向に循環搬送する、例えば循環搬送コンベアである。循環収納部３には、あらかじめ一定間隔に容器載置位置Ｃｐが定められており、投入機構２４ａによって、収納容器Ｃが載置されていない容器載置位置Ｃｐに、物品Ｉｔが収納された収納容器Ｃが順次載置されていく。
【００６９】
また、本実施の形態においても、循環収納部３には排出区間Ｅと移載区間Ｍとが定められている。排出区間Ｅには排出機構３８が、移載区間Ｍには移載機構３９が、それぞれ各排出位置ごと、移載位置ごとに上方に備わっている。なお、排出機構３８、移載機構３９は、例えば循環収納部３をｙ軸方向にまたがるように備わる図示しない支持体によって懸架支持されている。排出機構３８、移載機構３９については後述する。
【００７０】
補助収納部４は、循環収納部３に囲まれた領域に、排出区間Ｅと移載区間Ｍと平行に、かつこれらと略同一面内に備わり、収納容器Ｃを容器載置位置Ｃｓごとに載置可能な態様となっている。また、補助収納部４の上方には排出機構４５が載置位置ごとに備わっている。排出機構４５も、排出機構３８、移載機構３９と同様に、図示しない支持体によって懸架支持されている。
【００７１】
排出部５は、循環収納部３に囲まれた領域に、排出区間Ｅ、移載区間Ｍ、さらには補助収納部４と平行に備わる第１排出部５１と、第１排出部のｘ軸負方向の端部に隣接し、下方への傾斜を有する第２排出部５２とを主として備える。組合せ選択された物品Ｉｔは、収納容器ごとに、第１排出部５１さらには第２排出部５２を経て搬送部６へと受け渡されることになる。
【００７２】
搬送部６は、収納容器Ｃごと受け渡された物品Ｉｔを収納容器Ｃから取り出し、下流へと搬送する。収納容器Ｃは回収され、再び容器搬送部２９へと受け渡されることになる。
【００７３】
入力表示部７と、制御部８とについては、その機能は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、その詳細についての説明は省略する。
【００７４】
＜物品の排出および移載＞
本実施の形態においては、物品Ｉｔの排出および移載は、排出機構３８、４５あるいは移載機構３９によりなされる。これらは同一の作用を奏するものである。排出機構３８、４５あるいは移載機構３９にはそれぞれ矢印ＡＲ１２〜１４の方向に略鉛直面内で回転する例えば平ベルトに押し出しプレート３８ａ、４５ａ、３９ａが備わっている。
【００７５】
図１４は、循環式組合せ計量装置２００における物品の排出および移載を説明するための図であり、特に図１４（ａ）は図１１（ａ）におけるＩ−Ｉ断面図に相当する。排出機構３８、４５あるいは移載機構３９は、対応する位置に収納されている物品Ｉｔが、排出あるいは移載の対象となった時点で半回転分の回転動作を行う。この回転動作によって押し出しプレート３８ａ、４５ａ、あるいは３９ａが対象となる収納容器Ｃを押し出すことによって、排出部５への排出、あるいは、補助収納部４への移載が実現することになる。例えば図１１（ａ）の状態で循環収納部３の排出区間Ｅに位置する収納容器Ｃ１および物品Ｉｔ１を排出する場合は、図１１（ｂ）にて矢印ＡＲ１５で示すように排出機構３８が動作し、押し出しプレート３８ａによって収納容器Ｃ１が排出部５へと押し出され、排出される。図１１（ａ）の状態で補助収納部４に位置する収納容器Ｃ２および物品Ｉｔ２を排出する場合も同様に、図１１（ｃ）にて矢印ＡＲ１６で示すように排出機構４５が動作し、押し出しプレート４５ａによって収納容器Ｃ２が排出部５へと押し出され、排出される。移載区間Ｍにおける補助収納部４への移載の場合は、補助収納部４の容器載置位置Ｃｓのうち収納容器が載置されていない箇所のみが対象となる点を除けば、移載機構３９の動作そのものは排出機構３８、４５と同様であり、図１１（ｄ）にて矢印ＡＲ１７で示すように移載機構３９が動作し、押し出しプレート３９ａによって収納容器Ｃ３が補助収納部４へと押し出される。なお、指定されたの排出および移載が終了すると、排出機構３８、４５および移載機構３９は停止し、次回の動作指示を待つ。また、排出および移載と、循環収納部３の循環動作とは制御部８においてそのタイミングが制御されつつ実行される。
【００７６】
＜組合せ計量＞
本実施の形態においてなされる組合せ計量も、排出区間Ｅに存在する物品と、補助収納部４に存在する物品とがその候補となるので、その選択のなされ方は、第２の実施の形態と同様である。
【００７７】
このように、本実施の形態においても、可能性のある組合せ数の増加による計量精度の向上と、補助収納部４からの独立した排出による排出処理時間の短縮とが実現される。
【００７８】
＜変形例＞
第１の実施の形態においては、補助収納容器Ｓｊに収納されている物品が組合せ選択された後、収納容器Ｂｉへ排出される時を除いては、１つの収納容器に対して物品を１個収納していたが、この場合に限らず、すでに物品が収納されている収納容器Ｂｉ等へさらに物品を落下移載させ、１つの収納容器に複数個の物品を収納してもよい。図１０にてこれを説明する。
【００７９】
図１０（ａ）は図６（ｂ）と同様に、組合せ計量を開始した直後に組合せ選択がなされた状態を示している。ここでは、収納容器Ｂ２、Ｂ３、Ｂ６、およびＢ９に収納されている物品Ｉ２１〜Ｉ２４が組合せ選択されたとする。これらは、図１０（ｂ）に示すように収納容器Ｂｉの移動と共に排出される。第１の実施の形態であれば、この時点で、収納容器Ｂ２、Ｂ３、Ｂ６、およびＢ９への移載の対象となる物品は、補助収納容器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５、およびＳ８のみであるが、これらに限定せず、補助収納容器Ｓ１〜Ｓ９に収納されている物品を全て移載することも可能である。図１０（ｃ）はこれを行った状態に相当する。この場合、収納容器Ｂ４、Ｂ５、Ｂ７、Ｂ８、およびＢ１０には、物品が２個収納されることになる。一方、補助収納容器Ｓｊは全て空になるので、図１０（ｄ）に示すように、引き続き、移載区間Ｍに位置する収納容器Ｂ２１〜Ｂ２９から一度に物品を補助収納容器Ｓｊへと移載することが可能となる。これにより、移載区間Ｍの収納容器Ｂｉは全て空になるので、投入部における物品の投入が、組合せ選択を開始した直後から可能となる。
【００８０】
このように、移載区間Ｍに位置する収納容器Ｂｉを積極的に空にすることにより、投入効率を向上することができる。なお、この場合、物品の大きさおよび収納容器等の容積に応じて、物品を収納できる最大の個数を制限できる態様であってもよい。
【００８１】
また、上述の実施の形態では、所定の区間に存在する収納容器内の物品を対象として組合せを行っていたが、次後に当該区間に達する収納容器内に存在する物品をも考慮した組合せ選択を行ってもよい。例えば、所定の区間内で収納容器Ｂ１、Ｂ３、Ｂ６、およびＢ９からなる組合せがもっとも精度が良く、本来であれば組合せ選択されるべき場合を考える。この場合に、収納容器Ｂｉが移動して新たな物品が組合せ候補となる次回の組合せにおいて、基準を満たす組合せが存在せず、組合せが成立しないことがあらかじめわかっているのであれば、本来の最良な組合せに代わり、多少精度を落としたものの基準の範囲内にある、例えば収納容器Ｂ１、Ｂ３、Ｂ７、およびＢ９からなる組合せを選択するようにしてもよい。これにより、次回以降の組合せが成立すれば、全体としては稼働率の維持を図りつつ、計量精度もある一定のレベルに維持した連続運転が可能になる。
【００８２】
さらに、上述の実施の形態では、循環収納部３において収納容器Ｂｉが循環する速さよりも排出部５が物品を排出する速さの方が大きかったが、両者の速さは同一でもよい。この場合、組合せ選択され、収納容器Ｂｉから排出部５へと排出された物品が、その方向や姿勢に変化を与えられることなく、下流の搬送部６へと排出されることが可能になる。
【００８３】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１の発明によれば、非選択物品を早期に組合せに参加させることができるので、同一の物品が計量装置内に長時間滞留するのを防ぐことができる、また、収納容器が空にされた後に投入部に達するので、投入部における物品の投入効率を高めることができる。
【００８４】
さらに、請求項２の発明によれば、活用されていない空間を有効利用してバッファとして利用するため、装置サイズを増大させることもなく、処理対象となる物品の数を多くすることができる。また、第２収納容器群に物品を一時的に滞留させることができるので、排出区間における物品の収納状況に応じて、非選択物品を再び組合せ候補に参加させることができる。
【００８５】
さらに、請求項３の発明によれば、組合せ候補となる物品が大幅にかつ頻繁に入れ替わるので、組合せ成功率が向上し、計量稼働率を高めることができる。
【００８６】
さらに、請求項４の発明によれば、装置サイズを増大させることもなく、第２収納容器群に物品を一時的に滞留させることができるので、排出区間における物品の収納状況に応じた、非選択物品の並び替えができる。
【００８７】
さらに、請求項５の発明によれば、組合せ候補となる物品の母数を増やすことができるので、組合せが成功する頻度が高くなり、計量稼働率を高めることができる。
【００８８】
さらに、請求項６の発明によれば、移載した物品が容器からこぼれ出すことがなくなる。また、物品が収納された収納容器が連続するため、排出時間の短縮が可能となる。
【００８９】
さらに、請求項７の発明によれば、複数の容器から複数の容器への物品の移載が一括で行えるので、移載に要する時間が短縮される。
【００９０】
さらに、請求項８の発明によれば、装置の占有面積を低減でき、さらに、物品に係る重力を利用して物品を移し替えることができるため、移載手段を別途も受ける必要がなく、コストダウンが図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】循環式組合せ計量装置１の概要図である。
【図２】循環式組合せ計量装置１の構成を表すブロック図である。
【図３】循環収納部３及び補助収納部４とを拡大して示す図である。
【図４】収納容器Ｂｉにおける物品の収納および排出を模式的に示す図である。
【図５】組合せ計量の対象について説明する図である。
【図６】補助収納容器Ｓｊを利用した組合せ計量を段階的に説明するための図である。
【図７】循環式組合せ計量装置１００の要部を模式的に示すため図である。
【図８】循環式組合せ計量装置１００における物品の移載、排出について模式的に示すための側断面図である。
【図９】循環式組合せ計量装置１００の構成を表すブロック図である。
【図１０】変形例における物品の移載について段階的に説明する図である。
【図１１】循環式組合せ計量装置２００の要部を模式的に示す平面図および側面図である。
【図１２】循環式組合せ計量装置２００の要部を模式的に示す側面図である。
【図１３】循環式組合せ計量装置２００の構成を表すブロック図である。
【図１４】循環式組合せ計量装置２００における物品の排出および移載を説明する図である。
【図１５】補助収納容器Ｓｊを利用した組合せ計量を説明するための図である。
【符号の説明】
１、１００、２００ 循環式組合せ計量装置
２９ 容器搬送部
３２ チェーン
３５ 回動収納部
３６ 回動軸
３７ 開放端
３８、４５ 排出機構
３８ａ、４５ａ、３９ａ 押し出しプレート
３９ 移載機構
４１ 開閉機構
４２ 回動機構
４３ 回動収納部
４４ 回動軸
７１ 入力キー部
７２ 操作表示パネル
Ｂｉ、Ｃ 収納容器
Ｃｐ、Ｃｓ 容器載置位置
Ｄ１、Ｄ２ 計量データ
ＤＢｉ 第１容器データ
ＤＣｊ 組データ
ＤＳｊ 第２容器データ
Ｅ１〜Ｅ１０ 位置
Ｍ１〜Ｍ９ 移載位置
Ｓｊ 補助収納容器
Claims (8)
- 計量部にて計量した物品を、循環経路に沿って循環移送される第１収納容器群の収納容器に投入部で順次投入して収納し、該収納容器中の物品を組合せ選択し、該選択された物品を排出部に排出する循環式組合せ計量装置において、
前記循環経路上の前記投入部の上流と排出区間とを短絡して物品を移載することにより、組合せ選択における非選択物品を、前記投入部を経ることなく組合せ候補に再度参加させることを特徴とする循環式組合せ計量装置。 - 請求項１に記載の循環式組合せ計量装置であって、
前記循環経路が囲む領域に第２収納容器群を備え、
前記循環経路上の排出区間と前記投入部との間に設定された移載区間における前記第１収納容器群から前記第２収納容器群への物品の移載と、前記第２収納容器群から前記排出区間に存在する前記第１収納容器群への物品の移載とが収納容器単位でなされることにより、
前記循環経路上の前記投入部の上流と排出区間とを短絡して物品を移載することを特徴とする循環式組合せ計量装置。 - 計量部にて計量した物品を、循環経路に沿って循環移送される第１収納容器群の収納容器に投入部で順次投入して収納し、該収納容器中の物品を組合せ選択し、該選択された物品を排出部に排出する循環式組合せ計量装置において、
組合せ選択されなかった非選択物品を、前記循環経路上の排出区間まで前記収納容器にて循環移送させることなく再度組合せ候補とすることを特徴とする循環式組合せ計量装置。 - 請求項３に記載の循環式組合せ計量装置であって、
前記循環経路が囲む領域に第２収納容器群を備え、
前記循環経路上の排出区間と前記投入部との間に設定された移載区間における前記第１収納容器群から前記第２収納容器群への物品の移載と、前記第２収納容器群から前記排出区間に存在する前記第１収納容器群への物品の移載とが収納容器単位でなされることにより、
前記非選択物品を、循環移送させることなく再度組合せ候補とすることを特徴とする循環式組合せ計量装置。 - 請求項２または請求項４に記載の循環式組合せ計量装置であって、
前記第１収納容器群のうち前記排出区間に存在する収納容器中の物品とともに、前記第２収納容器群に移載されている物品を前記組合せ候補に含めることを特徴とする循環式組合せ計量装置。 - 請求項２、請求項４、請求項５のいずれかに記載の循環式組合せ計量装置であって、
前記第１もしくは第２収納容器群の収納容器中の物品を、近接する空の収納容器中に移載させることを特徴とする循環式組合せ計量装置。 - 請求項２、請求項４、請求項５、請求項６のいずれかに記載の循環式組合せ計量装置であって、
前記移載区間と前記排出区間とは、前記循環経路において互いに対向する部分にそれぞれ設定されており、
前記第２収納容器群が、前記移載区間と前記排出区間とに沿って配列していることを特徴とする循環式組合せ計量装置。 - 請求項７に記載の循環式組合せ計量装置であって、
前記循環経路が略垂直面内にあることを特徴とする循環式組合せ計量装置。
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