JP4485168B2 - 重量式充填装置および重量式充填方法 - Google Patents

Description

この発明は、重量式充填装置および重量式充填方法に関し、特に例えば、互いに同型の複数の計量手段と、これら複数の計量手段に被計量物を供給する互いに同型の複数の供給手段とを備えた、いわゆる多連型の重量式充填装置、およびかかる重量式充填装置を用いた充填方法に関する。

重量式充填装置は、貯槽に蓄えられた液体等の被計量物を供給機によって計量機上の容器に一定重量ずつ充填する装置である。このような重量式充填装置においては、供給機の供給動作が停止した後も、暫くの間、被計量物が容器に供給され続ける。これは、主に、供給機から容器までの間に距離（落差）があること、および供給機の供給動作が停止するときに時間遅れが生じることに起因する。従って、上述の如く容器に一定重量の被計量物を充填するという、いわゆる定量充填を実現するには、計量機による被計量物の計量値が当該一定重量と等価な目標値に達する前に、供給機の供給動作を停止させる必要がある。具体的には、例えば、供給機の供給動作が停止した後に容器に供給される被計量物の重量、言わば落差量を、予め測定し、この測定した落差量を目標値から差し引いた値を、供給停止重量として設定する。そして、実際の稼動時には、計量機による被計量物の計量値が当該供給停止重量と一致したときに、供給機の供給動作を停止させる。これによって、目標値分、つまり一定重量の被計量物が、容器に充填される。

なお、一般に、落差量は、一定ではなく、経時的に変化する。これは、例えば環境温度の変化に伴って被計量物の密度が変化したり、或いは貯槽内の圧力（被計量物の液面高さ）の変化に伴って当該貯槽から供給機に流れる被計量物の流速が変化したりすることによる。また、計量機および供給機の特性、例えば計量機の出力応答特性や、或いは供給機の供給口の口径等が経時的に変化することによっても、当該落差量は変化する。従って、上述の定量充填を正確に行うには、この経時的に変化する落差量に応じて供給停止重量を補正すること、言わば落差補正をすることも、重要となる。従来、かかる落差補正を実現する技術として、例えば特許文献１に開示されたものがある。

この特許文献１に開示された従来技術によれば、供給機としての供給ホッパによって計量機としての計量ホッパに被計量物が供給される。そして、計量ホッパに供給された被計量物の重量値が予め設定された目標重量値（上述の供給停止重量に対応）と一致すると、供給ホッパによる被計量物の供給が停止される。このとき、計量ホッパに供給された被計量物の払出し直前の重量値と目標重量値との偏差、つまり落差量が、累積加算される。そして、この累積加算された値に基づいて、目標重量値が補正され、即ち落差補正される。従って、落差量が変化しても、その変化分は累積加算されることによって平均化され、この平均化された値に基づいて落差補正が行われるので、落差量が変化することによる充填動作への影響が低減され、より正確な定量充填が実現される。また、機械的振動等のノイズによって落差量（厳密には供給ホッパによる計量結果に基づいて求められた落差量）が変化した場合も、このことによる定量充填への影響が軽減される。
実公昭６０−１４１８３号公報

ところで、重量式充填装置の中には、大量生産に対応するべく、計量機および供給機のそれぞれを複数備えた多連型のものがある。そして、この多連型の重量式充填装置においても、当然に、落差補正を行う必要があるが、この落差補正を実現するための手段として上述の従来技術が適用された場合、次のような問題が生じる。

即ち、従来技術では、上述の如く落差量が累積加算されることで当該落差量の変化分が平均化され、この平均化された値に基づいて落差補正が行われる。従って、累積加算される回数が多いほど、つまり充填動作が数多く繰り返されるほど、落差補正の精度が向上する。しかし、その反面、充填動作が繰り返されることによって、落差補正の処理に掛かる時間が増大し、いわゆる応答性が低下する。この応答性を向上させるには、累積加算の回数を減らせばよいが、この場合、言うまでもなく落差補正の精度が低下する。つまり、従来技術では、多連型の重量式充填装置に適用された場合に、応答性および精度の両方を同時に満足することができない、という問題がある。

そこで、この発明は、従来よりも応答性の高いかつ高精度な落差補正を実現できる多連型の重量式充填装置を提供すること、を目的とする。

第１の発明は、多連型の重量式充填装置に関する発明であって、被計量物が蓄えられた貯蔵手段と、互いに同型の複数の計量手段と、これら複数の計量手段に対応しかつそれぞれに対応する計量手段に対してその上方の離れた位置から被計量物を供給する互いに同型の複数の供給手段と、それぞれの計量手段による被計量物の計量値が目標値よりも小さい供給停止重量と一致したとき対応する供給手段の供給動作を停止させる停止手段と、特定の計量手段に関する供給停止重量をこれより先に得られた少なくとも他の一部の計量手段を含む２以上の計量手段による計量結果に基づいて補正する補正手段と、を具備するものである。

即ち、第１の発明では、１つの貯蔵手段に被計量物が蓄えられている。そして、それぞれの計量手段に対して、その上方の離れた位置から、当該計量手段に対応する供給手段によって、被計量物が供給される。ここで、それぞれの計量手段において、被計量物の計量値が目標値よりも小さい供給停止重量と一致したとき、対応する供給手段の供給動作が、停止手段によって停止される。ただし、供給手段の供給動作が停止した後も、暫くの間、被計量物が計量手段に供給され続ける。つまり、落差量が生じる。この落差量は、一定ではなく、例えば環境温度や貯蔵手段の内部圧力に応じて経時的に変化する。このような落差量の経時変化に拘らず常に正確な定量充填が実現されるように、補正手段が、供給停止重量を補正し、つまり落差補正をする。具体的には、各計量手段は互いに同型であり、各供給手段もまた互いに同型であることを鑑みると、環境温度や貯蔵手段の内部圧力等の各計量手段（または各供給手段）に共通の要因によって生じる落差量の変化は、当該各計量手段に対して一様に現れる。そこで、補正手段は、特定の計量手段について落差補正をするとき、他の計量手段による計量結果を利用する。つまり、他の一部の計量手段を含む２以上の計量手段によって先に得られた計量結果に基づいて、当該特定の計量手段に関する供給停止重量を補正する。なお、２以上の計量手段には、特定の計量手段が含まれてもよいし、含まれなくてもよい。

この第１の発明において、補正手段は、２以上の計量手段によって得られた被計量物の最終計量値と目標値との偏差を算出する算出手段と、特定の計量手段によって得られるであろう被計量物の最終計量値と目標値との予想偏差を当該偏差に基づいて推測する推測手段と、特定の計量手段に関する現在の供給停止重量から予想偏差を差し引く差引手段と、を備えるものとしてもよい。

即ち、上述のように各計量手段に共通の要因によって当該各計量手段における落差量が一様に変化すると、これら各計量手段による被計量物の最終計量値も一様に変化し、換言すれば各計量手段においてそれぞれの最終計量値と目標値との間に一様な偏差が生じる。従って、特定の計量手段について落差補正が成されるとき、まず、算出手段が、２以上の計量手段によって先に得られた被計量物の最終計量値と目標値との偏差を算出する。そして、推測手段が、特定の計量手段によってこれから得られるであろう被計量物の最終計量値と目標値との予想偏差を、当該偏差に基づいて推測する。さらに、差引手段が、当該予想偏差を特定の計量手段に関する現在の供給停止重量から差し引く。これによって、この供給停止重量は、各計量手段に共通の要因による落差量の変化に応じた値に補正される。

また、この場合、推測手段は、所定係数が設定された設定手段と、当該所定係数および上述の偏差を含む所定演算式に基づいて予想偏差を計算する計算手段と、を備えるものとしてもよい。ここで言う所定係数とは、特定の計量手段の特性および当該特定の計量手段に対応する供給手段の特性を含む第１特性と、２以上の計量手段の特性および当該２以上の計量手段に対応する供給手段の特性を含む第２特性と、の差異に相関する数のことを言う。

即ち、各計量手段は互いに同型であるが、厳密には、それぞれの特性、例えば出力応答特性や対温度特性等は、互いに異なる。各供給手段についても同様に、互いに同型であっても、それぞれの特性、例えば供給口の口径や供給動作停止時の応答特性等は、互いに異なる。従って、このような特性の差異によって、各計量手段間（または各供給手段間）で補償すべき落差量に差異が生じる。そこで、かかる特性の差異に起因する落差量の差異を補償するべく、設定手段には、当該特性の差異に相関する所定係数が設定されている。そして、計算手段が、この所定係数および上述の偏差を含む所定計算式に基づいて、予想偏差を計算する。

なお、所定係数としては、例えば特定の計量手段によって得られた被計量物の最終計量値とこの最終計量値が得られたときの当該特定の計量手段に関する供給停止重量との差、つまり特定の計量手段における落差量と、２以上の計量手段によって得られた被計量物の最終計量値とこの最終計量値が得られたときの当該２以上の計量手段に関する供給停止重量との差、つまり２以上の計量手段における落差量と、の比、を用いることができる。

さらに、所定係数を更新する更新手段を備えてもよい。即ち、上述した各計量手段の特性は、個別に経時変化する。また、各供給手段の特性も同様に、個別に経時変化する。そして、これらの特性の変化に伴って、各計量手段における落差量も個別に変化する。従って、かかる特性の経時変化に伴う落差量の変化分を補償するべく、所定係数を更新するのが望ましい。

第２の発明は、重量式充填方法に関する発明であって、互いに同型の複数の計量手段によって計量を行う計量過程と、貯蔵手段に蓄えられた被計量物をこれら複数の計量手段にその上方の離れた位置から当該複数の計量手段に対応する互いに同型の複数の供給手段によって供給する供給過程と、それぞれの計量手段による被計量物の計量値が目標値よりも小さい供給停止重量と一致したとき対応する供給手段の供給動作を停止させる停止過程と、特定の計量手段に関する供給停止重量をこれより先に得られた少なくとも他の一部の計量手段を含む２以上の計量手段による計量結果に基づいて補正する補正過程と、を具備する。ここで、補正過程は、当該２以上の計量手段によって得られた被計量物の最終計量値と目標値との偏差を算出する算出過程と、特定の計量手段によって得られるであろう被計量物の最終計量値と目標値との予想偏差を当該偏差に基づいて推測する推測過程と、特定の計量手段に関する現在の供給停止重量から予想偏差を差し引く差引過程と、を備える。さらに、推測過程では、所定係数と当該偏差とを含む所定計算式に基づいて予想偏差を推測する。そして、所定係数は、特定の計量手段の特性および当該特定の計量手段に対応する供給手段の特性を含む第１特性と、２以上の計量手段の特性および当該２以上の計量手段に対応する供給手段の特性を含む第２特性と、の差異に相関する。

即ち、第２の発明は、第１の発明に対応する方法発明であり、よって、第１の発明と同様の作用を奏する。

この発明によれば、特定の計量手段について落差補正が成されるとき、他の計量手段による計量結果が利用される。つまり、特定の計量手段による充填動作が繰り返されなくても、他の計量手段を含む複数の同型の計量手段による充填動作がそれぞれ少なくとも１回ずつ行われることによって得られた複数の計量結果に基づいて落差補正される。従って、落差補正の精度を向上させるには充填動作を繰り返す必要のある上述した従来技術とは異なり、多連式の重量式充填装置において応答性の高いかつ高精度な落差補正を実現できる。

この発明の一実施形態について、図１から図１６を参照して説明する。

図１に示すように、この実施形態に係る重量式充填装置１０は、ビン等の所定の容器１２に、被計量物としての所定の液体、例えば飲料を、一定重量ずつ充填するためのものであり、大量生産に対応するべく、互いに同型のＮ（Ｎ；複数）台のユニット１４，１４，…を備えている。

それぞれのユニット１４は、容器１２が載置される載置台１４と、この載置台１４に掛かる荷重Ｗｘ［ｎ］（ｎ；ユニット１４の番号（１〜Ｎ）を表すインデックス）を測定するための計量手段としての計量機１８と、この計量機１８の上方に距離を置いて設けられ、容器１２に飲料を供給するための供給手段としてのバルブ２０とを、備えている。また、載置台１６の近傍には、当該載置台１６に載置された容器１２を支持するためのスタンド２２が設けられている。なお、この実施形態においては、Ｎ＝３６とされており、つまり３６台のユニット１４，１４，…が設けられている。

各ユニット１４，１４，…は、図２に示すように、円盤状の回転台２４の周縁寄りの部分に、当該周縁に沿って等間隔に、つまり１０度（＝３６０度／Ｎ）置きに、配置されている。回転台２４は、回転軸２６を中心として、当該回転軸２６と共に、図２に矢印１００で示す（図２において時計方向）方向に回転する。そして、この回転台２４の回転に伴って、各ユニット１４，１４，…も回転する。

図１に戻って、回転軸２６の上側端部は、各ユニット１４，１４，…（各バルブ２０，２０，…）よりも高い位置にあり、この上側端部には、貯蔵手段としての円筒状の貯槽２８が固定されている。この貯槽２８は、飲料を一時的に蓄えておくためのものであり、その側壁の下部には、Ｎ本の配管３０，３０，…が放射状に結合されている。そして、これらの配管３０，３０，…の先端に、各ユニット１４，１４，…のバルブ２０，２０，…が個別に結合されている。よって、貯槽２８内の飲料は、各配管３０，３０，…を通って自由落下により各バルブ２０，２０，…に流れる。そして、これらのバルブ２０，２０，…を介して各容器１２，１２，…に供給される。なお、貯槽２８内の飲料の貯蔵量が一定量以下になると、図示しない補充槽から当該貯槽２８に自動的に飲料が補充される。

一方、回転軸２６の下側端部は、回転台２４の中央を貫通した状態で当該回転台２４の下方に位置している。そして、この回転軸２６の下側端部には、ギヤ機構３２を介して駆動手段としてのモータ３４が結合されている。このモータ３４は、後述するコントローラ３６によって制御され、当該モータ３４が駆動することで、ギヤ機構３２を介して回転軸２６が回転する。また、ギヤ機構３２には、回転軸２６が１回転する毎に１つのパルスを発生する、換言すれば回転軸２６の周縁の１箇所に設けられた回転基準を検出するための、言わば回転基準検出用のエンコーダ３８が結合されている。さらに、このエンコーダ３８とは別に、当該ギヤ機構３２には、回転軸２６が１回転する毎にα×Ｎ個（α；自然数）のパルスを発生する、言わば回転角度検出用のエンコーダ４０も結合されている。これらのエンコーダ３８および４０の出力パルスは、コントローラ３６に入力される。

コントローラ３６は、図３に示すように、各エンコーダ３８および４０との間のインタフェース回路としてのパルス入力回路３６０を有している。そして、各エンコーダ３８および４０の出力パルスは、このパルス入力回路３６０を介してＣＰＵ（Central Processing Unit）３６２に入力される。ＣＰＵ３６２は、これらの出力パルスから、回転軸２６の回転角を認識し、ひいては各ユニット１４，１４，…の現在位置を認識する。また、ＣＰＵ３６２には、モータ３４との間のインタフェース回路としてのモータ制御回路３６４、および後述する搬入用コンベヤ４２（図２参照）等の外部装置との間のインタフェース回路としての外部制御回路３６６が、接続されている。さらに、ＣＰＵ３６２には、操作手段としての操作キー３６８、表示手段としての液晶型のディスプレイ３７０、および当該ＣＰＵ３６２の動作を制御するためのいわゆる制御プログラムが記憶されたメモリ３７２も、接続されている。なお、メモリ３７２は、後述する零点計測時間Ｔｚ等のパラメータが記憶される第１の記憶手段としても機能する。また、ＣＰＵ３６２は、通信回路３７４を介して、各ユニット１４，１４，…との間、厳密には当該各ユニット１４，１４，…の計量機１８，１８，…に内蔵された後述するＣＰＵ１８０，１８０，…（図４参照）との間で、個別に通信可能とされている。

一方、それぞれの計量機１８は、図４に示すように、上述の荷重Ｗｘ［ｎ］が印加される例えばストレーンゲージ式のロードセル１８２を有している。このロードセル１８２は、印加された荷重Ｗｘ［ｎ］に応じた電圧の重量信号を生成する。そして、生成された重量信号は、増幅回路１８４によって増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路１８６に入力される。Ａ／Ｄ変換回路１８６は、入力された重量信号をディジタル信号である荷重データに変換し、変換後の荷重データは、上述のＣＰＵ１８０に入力される。ＣＰＵ１８０は、入力された荷重データに移動平均処理等の所定のフィルタリング処理を施す。さらに、ＣＰＵ１８０は、当該フィルタリング処理後の荷重データに基づいて、荷重Ｗｘ［ｎ］を算出し、ひいては容器１２に充填された飲料の最終的な重量、言わば最終計量値Ｗｓ［ｎ］を算出する。この算出結果Ｗｓ［ｎ］は、通信回路１８８を介して、コントローラ３６（ＣＰＵ３６２）に送信される。

また、計量機１８は、自身に対応するバルブ２０を制御するための制御手段としても機能する。この制御手段としての機能には、当該バルブ２０の供給動作を停止させるという停止手段としての機能も含まれる。このため、計量機１８は、ＣＰＵ１８０とバルブ２０との間のインタフェース回路としてのバルブ制御回路１９０を有している。さらに、計量機１８は、メモリ１９２を内蔵しており、このメモリ１９２には、ＣＰＵ１８０の動作を制御するための制御プログラムが記憶されている。なお、メモリ１９２は、上述のパラメータが記憶される第２の記憶手段としても機能する。

このような構成の重量式充填装置１０は、上述したように各容器１２，１２，…に一定重量の飲料を充填するという定量充填を実現するために、次のような動作をする。

即ち、コントローラ３６の操作キー３６８によって稼動開始の旨の操作が成されると、モータ３４が起動する。これによって、回転台２４が、回転軸２６を中心として図２に矢印１００で示す方向に一定の回転数、例えば数秒間（３秒〜５秒間程度）に１回転の割合で、回転する。また、この回転台２６の回転に伴って、各ユニット１４，１４，…、貯槽２８および各配管３０，３０，…も回転する。さらに、モータ３４の起動に合わせて、上述した外部装置、具体的には図２に示す搬入用コンベヤ４２、搬入用スターホイール４４、搬出用スターホイール４６、搬出用コンベヤ４８および後述する図示しない選別機も起動する。

すると、まず、図２に矢印１０２で示すように、空の容器１２，１２，…が、搬入用コンベヤ４０によって搬入用スターホイール４４に搬送される。搬入用スターホイール４４は、図２に矢印１０４で示す方向（反時計方向）に回転しており、搬入用コンベヤ４０から搬送されてきた容器１２，１２，…を、一定のタイミングで１つずつ回転台２４に搬送する。これによって、当該容器１２，１２，…は、各ユニット１４，１４，…の載置台１６，１６，…に１つずつ載置され、言わばセットされる。このようにそれぞれのユニット１４にセットされた容器１２は、当然に、当該ユニット１４と共に矢印１００で示す方向に回転する。ユニット１４は、この回転の最中に、当該容器１２に飲料を充填する。

具体的には、図２および図５を参照して、任意の、例えばｎ番目のユニット１４（以下、説明の便宜上、ユニットｎと言う。）は、自身に容器１２がセットされる前の所定の位置Ｐｚに到達した時点ｔ０で、零点計測を開始する。なお、ユニットｎがこの言わば零点計測開始位置Ｐｚに到達したか否かは、コントローラ３６から送られてくる位置データ（図５（ｂ）参照）に基づいて認識される。この位置認識についてもう少し詳しく説明すると、上述したように、コントローラ３６（ＣＰＵ３６２）は、各エンコーダ３８および４０の出力パルスに基づいてユニットｎの現在位置を認識する。そして、その認識結果に基づいて、ユニットｎの現在位置を表す位置データを当該ユニットｎ（ＣＰＵ１８０）に送信する。ユニットｎは、この位置データから、零点計測開始位置Ｐｚに到達したか否かを含め、自身の現在位置を認識する。

かかる零点計測開始位置Ｐｚに到達した時点ｔ０で開始された零点計測は、当該時点ｔ０から零点計測時間Ｔｚが経過するまでの間にわたって行われる。詳しくは、ユニットｎは、当該時間Ｔｚが経過した時点ｔ１での荷重Ｗｘ［ｎ］を、零点計測値Ｗｚ［ｎ］とする。この零点計測値Ｗｚ［ｎ］は、ユニットｎ内のメモリ１９２に一時記憶される。なお、零点計測時間Ｔｚは、時点ｔ０からユニットｎに容器１２がセットされるまでの時間よりも短めとされ、例えば０．１秒〜０．３秒程度とされる。

この零点計測の後、上述したように搬入用スターホイール４４によってユニットｎに空の容器１２がセットされる。ユニットｎは、この空の容器１２がセットされた後、所定の風袋計測開始位置Ｐｒに到達した時点ｔ２で、当該空の容器１２の重量、いわゆる風袋重量Ｗｆ［ｎ］を計測し始める。この風袋計測開始位置Ｐｒにユニットｎが到達したか否かもまた、上述の位置データに基づいて認識される。そして、ユニットｎは、時点ｔ２から所定の風袋計測時間Ｔｒが経過するまでの間にわたって当該風袋計測を行う。詳しくは、風袋計測時間Ｔｒが経過した時点ｔ３での荷重Ｗｘ［ｎ］を、風袋計測値Ｗｒ［ｎ］とする。そして、この風袋計測値Ｗｒ［ｎ］から上述の零点計測値Ｗｚ［ｎ］を差し引いた値（Ｗｒ［ｎ］−Ｗｚ［ｎ］）を、風袋重量Ｗｆ［ｎ］とする。ユニットｎは、この風袋重量Ｗｆ［ｎ］に基づいて、自身にセットされた容器１２が予め定めた規格通りの適正なものであるか否かを判断する。具体的には、当該風袋重量Ｗｆ［ｎ］が所定の範囲内である場合には、容器１２は適正であると判断する。一方、風袋重量Ｗｆ［ｎ］が当該範囲から外れる場合には、容器１２は不適正であると判断し、改めて上述の零点計測開始位置Ｐｚに到達するのを待つ。なお、風袋計量値Ｗｒ［ｎ］もまた、ユニットｎ内のメモリ１９２に一時記憶される。そして、風袋計測時間Ｔｚは、風袋計測を行うのに必要かつ十分な長さに設定され、例えば０．１秒〜０．３秒程度とされる。

この風袋計測が終了すると同時に、ユニットｎは、自身のバルブ２０を開く。これによって、容器１２に飲料が供給される。このとき、バルブ２０は、比較的に大きな口径で開けられ、言わば大投入状態となる。そして、容器１２に供給された飲料の重量が予め定めた切換重量Ｗａに達した時点、つまり荷重Ｗｘ［ｎ］から風袋計測値Ｗｒ［ｎ］を差し引いた値（Ｗｘ［ｎ］−Ｗｒ［ｎ］）が当該切換重量Ｗａと一致した時点ｔ４で、ユニットｎは、バルブ２０の口径を少し絞る。これによって、バルブ２０から容器１２への飲料の単位時間当たりの供給量が、大投入時の１／２〜１／３程度に低減され、言わば小投入状態となる。そして、容器１２に供給された飲料の重量が供給停止重量Ｗｂ［ｎ］に達した時点、つまり荷重Ｗｘ［ｎ］から風袋計測値Ｗｒ［ｎ］を差し引いた値（Ｗｘ［ｎ］−Ｗｒ［ｎ］）が当該供給停止重量Ｗｂ［ｎ］と一致した時点ｔ５で、ユニットｎは、バルブ２０を閉じる。

ただし、バルブ２０が閉じられても、容器１２への飲料の供給は直ぐには停止されず、暫くの間、当該容器１２に飲料が供給され続ける。これは、主に、バルブ２０から容器１２までの間に距離があること、および時点ｔ５が到来してからバルブ２０が閉じられるまでの間に時間遅れが生じることに起因する。従って、この飲料の供給が完全に停止され、さらに荷重Ｗｘ［ｎ］が安定したと見なすことのできるまでの間、換言すれば時点ｔ５から所定の安定待ち時間Ｔｗが経過するまでの間、ユニットｎは、待機状態となる。この安定待ち時間Ｔｗは、目標とする充填重量、いわゆる目標値Ｗｔや、要求される充填精度等にもよるが、例えば０．３秒〜０．５秒程度とされる。

そして、この安定待ち時間Ｔｗが経過した時点ｔ６で、ユニットｎは、容器１２に供給された飲料の最終的な重量Ｗｓ［ｎ］を計測するべく、最終計測を開始する。ユニットｎは、時点ｔ６から予め定めた最終計測時間Ｔｓが経過するまでの間にわたって当該最終計測を行い、詳しくは、最終計測時間Ｔｓが経過した時点ｔ７での荷重Ｗｘ［ｎ］から風袋計測値Ｗｒ［ｎ］を差し引いた値（Ｗｘ［ｎ］−Ｗｒ［ｎ］）を、上述の最終計量値Ｗｓ［ｎ］とする。この最終計量値Ｗｓ［ｎ］もまた、メモリ１９２に記憶される。なお、最終計測時間Ｔｓは、上述の安定待ち時間Ｔｗと同様、目標値Ｗｔや要求される充填精度等によって異なるが、例えば０．３秒〜０．５秒程度とされる。

この最終計測の終了後、ユニットｎは、所定のエンド位置Ｐｅに到達した時点ｔ８で、上述の最終計量値Ｗｓ［ｎ］（厳密には当該最終計量値Ｗｓ［ｎ］を表すデータ）をコントローラ３６に送信する。これにより、コントローラ３６は、ユニットｎによる最終計量値Ｗｓ［ｎ］、つまりユニットｎによって容器１２に充填された飲料の重量を認識する。なお、ユニットｎがエンド位置Ｐｅに到達したか否かもまた、上述の位置データに基づいて認識される。

コントローラ３６は、ユニットｎによる最終計量値Ｗｓ［ｎ］が所定の規格を満足するか否か、詳しくは当該最終計量値Ｗｓ［ｎ］が目標値Ｗｔを基準とする所定の範囲Ｗｔ±β内に入っているか否かを判断する。そして、この規格（Ｗｔ−β≦Ｗｓ［ｎ］≦Ｗｔ＋β）を満足しない場合には、当該規格を満足しない容器１２が製造ラインから排除されるように、上述の選別機に指示を与える。

なお、ユニットｎは、例えばバルブ２０が詰まっている等の理由によって、エンド位置Ｐｅに到達するまでの間に最終計量値Ｗｓ［ｎ］を得られない、換言すれば当該ユニットｎに対して時点ｔ７が到来しない場合がある。このような場合、ユニットｎは、最終計量値Ｗｓ［ｎ］として“Ｅｒｒｏｒ”というデータを、コントローラ３６に送信する。この場合も、コントローラ３６は、当該“Ｅｒｒｏｒ”とされた容器１２が製造ラインから排除されるように、選別機に指示を与える。

エンド位置Ｐｅを通過した容器１２は、上述の零点計測開始位置Ｐｚに到達する前に、図２に矢印１０６で示すように、搬出用スターホイール４６によってユニット１４（載置台１６）から取り除かれる。これで、ユニットｎによる一連の充填動作が完了する。ユニットｎから取り除かれた容器１２は、搬出用コンベヤ１０８によって、矢印１０８に示すように搬送され、上述の選別機に送られる。

ところで、上述の時点ｔ５においてバルブ２０が閉じられた後に容器１２に供給される飲料の重量、つまり落差量ΔＷ［ｎ］は、一定ではなく、環境温度や貯槽２８内の圧力（飲料の液面高さ）に応じて経時的に変化する。また、各ユニット１４，１４，…は、互いに同型であるものの、厳密には、それぞれの特性、例えば各計量機１８，１８，…（ロードセル１８４，１８４，…）の出力応答特性や対温度特性、或いは各バルブ２０，２０，…の口径や開閉動作時の応答性等は、互いに異なる。従って、これらの特性の違いによって、各ユニット１４，１４，…間で落差量ΔＷ［ｎ］に差異が生じる。さらに、当該特性は、それぞれのユニット１４毎に個別に経時変化するので、かかる特性の変化もまた、落差量ΔＷ［ｎ］の経時変化の要因となる。

このため、この実施形態に係る重量式充填装置１０は、各ユニット１４，１４，…において落差量ΔＷ［ｎ］が個別に経時変化しても、常に正確な定量充填を実現するべく、当該落差量ΔＷ［ｎ］の変化に応じて供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を補正するという、落差補正機能を備えている。この落差補正機能の詳細は、次の通りである。

即ち、任意のユニットｎによって得られた最終計量値Ｗｓ［ｎ］を式で表すと、上述の落差量ΔＷ［ｎ］および供給停止重量Ｗｂ［ｎ］によって数１のように表される。

そして、重量式充填装置１０においては、この最終計量値Ｗｓ［ｎ］が目標値Ｗｔと等価であること、つまり次の数２が満足されることが、理想である。

ここで、ユニットｎによる次の充填動作において、何らかの原因によって落差量ΔＷ［ｎ］がγだけ変化したとする。この場合、最終計量値Ｗｓ［ｎ］は、次の数３のようになる。

この数３から明らかなように、落差量ΔＷ［ｎ］がγだけ変化すると、最終計量値Ｗｓ［ｎ］も同量（γ）だけ変化する。つまり、上述の数２が満足されなくなる。この数２が満足されるようにするには、現在の供給停止重量Ｗｂ［ｎ］から当該落差量ΔＷ［ｎ］の変化分γだけ差し引いた値（Ｗｂ［ｎ］−γ）を、新たな供給停止重量Ｗｂ［ｎ］として、次の充填動作に備えればよい。即ち、次の数４に基づいて当該供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を補正（更新）すればよい。

なお、この数４において、Ｗｂ［ｎ］^{（ＮＥＷ）}は、新たな供給停止重量Ｗｂ［ｎ］であり、Ｗｂ［ｎ］^{（ＰＲＥＳＥＮＴ）}は、現在の供給停止重量Ｗｂ［ｎ］である。また、変化分γは、上述の数３の変形式である次の数５によって求められる。

ただし、補正後の供給停止重量Ｗｂ［ｎ］（Ｗｂ［ｎ］^{（ＮＥＷ）}）が適用されるのは、少なくとも次の充填動作においてユニットｎに時点ｔ４が到来した後であり、それまでには、他のユニットｋ（ｋ；ユニットｎ以外のユニット１４，１４，…の番号（１〜Ｎ，ｋ≠ｎ）を表すインデックス）によっても同様に充填動作が行われる。よって、この間、例えば貯槽２８に飲料が補充されないとすると、当該貯槽２８内の飲料の貯蔵量、つまり圧力は、時間の経過と共に減少する。一方、貯槽２８に飲料が補充されると、当該貯槽２８内の圧力は一気に増大する。また、この補充によって、貯槽２８内の温度が急激に変化することもあり得る。いずれにせよ、任意のユニットｎによって次に充填動作が行われるときと、その前に充填動作が行われたときとでは、貯槽２８内の圧力または温度が異なり、これによって落差量ΔW［ｎ］に差異が生じる場合がある。従って、仮に上述の数４に基づいて補正された供給停止重量Ｗｂ［ｎ］が次の充填動作に適用されるとすると、当該落差量ΔW［ｎ］の変化に十分に対応できず、換言すれば満足できる応答性が得られない、という不具合が生じる。この場合、言うまでもなく、落差補正の正確性に欠けてしまうことになる。

そこで、この実施形態においては、高い応答性を得るべく、ユニットｎについて落差補正をするとき、これよりも先に得られた他のユニットｋによる計量結果を利用する。

具体的には、まず、他の任意のユニットｋの落差量ΔＷ［ｋ］を式で表すと、次の数６のようになる。

この数６において、Ｗｓ［ｋ］は、他のユニットｋによって得られた最終計量値であり、Ｗｂ［ｋ］は、当該最終計量値Ｗｓ［ｋ］が得られたときの当該他のユニットｋの供給停止重量である。

そして、他の全てのユニットｋにおける当該落差量ΔＷ［ｋ］の平均値をΔＷ［ｋ］ａｖｅとすると、この平均値ΔＷ［ｋ］ａｖｅは、次の数７で表される。

ここで、この平均値ΔＷ［ｋ］ａｖｅに対するユニットｎの落差量ΔＷ［ｎ］の比率を、所定係数としての落差量比率Ｒ［ｎ］とし、次の数８のように定義する。

この落差量比率Ｒ［ｎ］は、ユニットｎの上述した特性（計量機１８の出力応答特性やバルブ２０の口径等；第１特性）と、他のユニットｋの当該特性（第２特性）と、の差異を表す。このことは、それぞれの落差量ΔＷ［ｎ］およびΔＷ［ｋ］を、重量ではなく、体積で考えることによって、明らかになる。即ち、ユニットｎの落差量ΔＷ［ｎ］の体積をＶ［ｎ］とすると、当該落差量ΔＷ［ｎ］は、次の数９のようになる。

ここで、Ｄは、飲料の密度である。これと同様に、他のユニットｋの落差量ΔＷ［ｋ］の体積をＶ［ｋ］とすると、当該落差量ΔＷ［ｋ］は、次の数１０で表される。

そして、この数１０を上述の数７に代入すると、全ての他のユニットｋにおける落差量ΔＷ［ｋ］の平均値ΔＷ［ｋ］ａｖｅは、次の数１１のようになる。

さらに、これら数９および数１１を上述の数８に代入すると、落差量比率Ｒ［ｎ］は、次の数１２のようになる。

この数１２から明らかなように、落差量比率Ｒ［ｎ］は、飲料の密度Ｄに関係なく、体積Ｖ［ｎ］およびＶ［ｋ］のみによって決まる。そして、これらの体積Ｖ［ｎ］およびＶ［ｋ］は、各ユニットｎおよびｋの特性に依存する。このことから、上述したように、落差量比率Ｒ［ｎ］は、任意のユニットｎの特性と他のユニットｋの特性との差異に相関する、と言える。

次に、他のユニットｋによる最終計量値Ｗｓ［ｋ］と目標値Ｗｔとの偏差をＷｅ［ｋ］とすると、この偏差Ｗｅ［ｋ］は、次の数１３で表される。

そして、他の全てのユニットｋにおける当該偏差Ｗｅ［ｋ］の平均値をＷｅ［ｋ］ａｖｅとすると、この平均値Ｗｅ［ｋ］ａｖｅは、次の数１４によって表される。

この平均値Ｗｅ［ｋ］ａｖｅに上述の落差量比率Ｒ［ｎ］を掛け合わせる（乗算する）ことで、ユニットｎによってこれから得られるであろう最終計量値Ｗｓ［ｎ］と目標値Ｗｔとの偏差Ｗｅ［ｎ］、つまり上述した変化量γを推測することができる。言い換えれば、所定計算式としての次の数１５によって、予想される当該偏差Ｗｅ［ｎ］（変化量γ）の推測値Ｗｅ［ｎ］’を求めることができる。

この数１５が成立することの証明は、次の通りである。即ち、上述したように、ユニットｎの落差量ΔＷ［ｎ］は、数９によって表される。ここで、例えば、温度変化によって当該数９における飲料の密度Ｄがｄという比率で変化したとする。これと共に、貯槽２８内の圧力変化によって当該貯槽２８からユニットｎのバルブ２０に流れる飲料の流量が変化し、これによって数９における体積Ｖ［ｎ］がｖという比率で変化したとする。この場合、落差量ΔＷ［ｎ］は、次の数１６のようになる。

この数１６において、比率ｖおよびｄのそれぞれは、１よりも小さい（ｖ，ｄ≪１）ので、“ｖ・ｄ≒０”と見なすことができる。従って、落差量ΔＷ［ｎ］は、次の数１７のように表される。

この数１７から明らかなように、当該数１７の第１項目“Ｖ［ｎ］・Ｄ”は、上述の数９で表される落差量ΔＷ［ｎ］に相当する。そして、第２項目“（ｖ＋ｄ）・Ｖ［ｎ］・Ｄ”が、当該落差量ΔＷ［ｎ］の変化分γ、つまり偏差Ｗｅ［ｎ］に相当する。

一方、他の全てのユニットｋについても、同様に、上述の数１０における飲料の密度Ｄは同じ比率ｄで変化すると共に、体積Ｖ［ｋ］もまた同じ比率ｖで変化する。よって、当該他のユニットｋにおける落差量ΔＷ［ｋ］は、次の数１８で表される。

そして、この数１８の第２項目“（ｖ＋ｄ）・Ｖ［ｋ］・Ｄ”が、ユニットｋの偏差Ｗｅ［ｋ］に相当する。つまり、当該偏差Ｗｅ［ｋ］は、次の数１９で表される。

そして、この偏差Ｗｅ［ｋ］の全ての他のユニットｋにおける平均値Ｗｅ［ｋ］ａｖｅに対して、上述の数１２で表される落差量比率Ｒ［ｎ］を掛け合わせると、次の数２０のようになる。

この数２０から判るように、他の全てのユニットｋにおける偏差Ｗｅ［ｋ］の平均値Ｗｅ［ｋ］ａｖｅに落差量比率Ｒ［ｎ］を掛け合わせることで、上述の数１７における第２項目“（ｖ＋ｄ）・Ｖ［ｎ］・Ｄ”、つまり任意のユニットｎの偏差Ｗｅ［ｎ］を推測することができる。これによって、上述の数１５が成立することが証明された。

このように、ユニットｎにおいて予想される偏差Ｗｅ［ｎ］の推測値Ｗｅ［ｎ］’（変化量γ）は、上述の数１５によって求めることができる。従って、上述の数４における変化量γに代えて、当該推測値Ｗｅ［ｎ］’を用いれば、他のユニットｋの計量結果に基づいて供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を補正するための次の数２１の演算式が完成する。

なお、この数２１に基づいて供給停止重量Ｗｂ［ｎ］が補正されるタイミングは、ユニットｎによる次回の充填動作において小投入状態にあるとき、例えば時点ｔ４が到来した直後、とするのが望ましい。このようにすれば、当該次回の充填動作において、容器１２に供給された飲料の重量（Ｗｘ［ｎ］−Ｗｒ［ｎ］）がこの補正後の供給停止重量Ｗｂ［ｎ］と一致したときに、ユニットｎのバルブ２０が閉じられるようになる。

また、上述したようにユニットｎの特性は経時変化するが、その度合は、環境温度や貯槽２８内の圧力の変化に比べて非常に小さく、かつ緩やかである。換言すれば、ユニットｎにおける偏差Ｗｅ［ｎ］を推定するのに用いられる上述の落差量比率Ｒ［ｎ］は、当該環境温度や貯槽２８内の圧力に比べて、顕著には変わらない。そこで、この実施形態では、当該落差量比率Ｒ［ｎ］については、ユニットｎによる充填動作が繰り返される度にこれを更新するのではなく、言わば間欠的に、具体的には当該ユニットｎによる充填動作がＭ回繰り返される毎に１回、更新するようにしている。なお、Ｍは、例えば５〜２０の値に設定される。

このように、この実施形態における落差補正機能によれば、任意のユニットｎについて落差補正をするのに、これよりも先に得られた他のユニットｋによる計量結果が利用されるので、当該落差補正の応答性が向上する。また、他のユニットｋによる計量結果として複数のユニット１４，１４，…による複数の計量結果が利用され、詳しくは複数の偏差Ｗｅ［ｋ］の平均値Ｗｅ［ｋ］ａｖｅに基づいて任意のユニットｎの偏差Ｗｅ［ｎ］が推定されるので、例えば落差量ΔＷ［ｎ］およびΔＷ［ｋ］が大きく変化しても、このことによる落差補正への影響が軽減される。そして、このように平均値Ｗｅ［ｋ］ａｖｅを用いることで、言わば移動平均処理と同様の作用が得られ、このため、機械的振動等の突発的なノイズの影響も受け難くなる。従って、より高精度な落差補正が実現される。

ただし、厳密には、１周分のユニット１４，１４，…の計量結果をもって任意のユニットｎについて落差補正をするとき、他の全てのユニットｋの計量結果を利用することはできない。これは、ユニットｎについて落差補正をする（供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を更新する）タイミングである時点ｔ４において、他のユニットｋのうち未だ計量結果（最終計量値Ｗｓ［ｋ］）が得られていないもの、換言すれば未だエンド位置Ｐｅに到達していないものがあるからである。従って、実際には、他の一部のユニットｋ’（ｋ’∈ｋ）による計量結果のみが利用される。（なお、こうした一部のユニットｋ’による計量結果として、１周前のものを適用することは可能である。このようにした場合でも、上述の従来技術と同様に例えば同一のユニットｎによる２以上の計量結果の平均値を求めるよりは、高い応答性が得られる。）

具体的には、ユニットｎについて時点ｔ４が到来したときに、他のユニットｋのうちエンド位置Ｐｅに到達したばかりのものから当該ユニットｎの前にあるものまでが、上述のユニットｋ’から外される。換言すれば、他のユニットｋのうち、ユニットｎよりもｑ（ｑ；自然数）だけ前方にあるものが、エンド位置Ｐｅに到達したばかりであるとすると、“ｎ−ｑ”番〜“ｎ−１”番の各ユニット１４，１４，…が、当該ユニットｋ’から外される。なお、“ｎ−ｑ”の値が零以下（ｎ−ｑ≦０）のときは、ユニットｋ’から外される各ユニット１４，１４，…の先頭番号は“Ｎ＋ｎ−ｑ”番となる。また、“ｎ−１”の値が零（ｎ−１＝０）のとき、つまりｎ＝１のときは、“Ｎ（＝３６）”番のユニット１４が、ユニットｋ’から外される最後尾のものとなる。

そして、かかる他の一部のユニットｋ’による計量結果に基づいて、ユニットｎについて落差補正が行われる。即ち、まず、上述の数７に代えて、次の数２２に基づいて当該ユニットｋ’における落差量ΔＷ［ｋ’］の平均値ΔＷ［ｋ’］ａｖｅが求められる。

そして、この平均値ΔＷ［ｋ’］ａｖｅを用いて落差量比率Ｒ［ｎ］が求められ、つまり上述した数８に代えて次の数２３に基づいて当該落差量比率Ｒ［ｎ］が求められる。

さらに、上述の数１４に代えて次の数２４に基づいて、他の一部のユニットｋ’における偏差Ｗｅ［ｋ’］の平均値Ｗｅ［ｋ’］ａｖｅが求められる。

そして、この数２４に基づいて求められた平均値Ｗｅ［ｋ’］ａｖｅを用いてユニットｎの予想される偏差Ｗｅ［ｎ］が推測され、即ち上述した数１５に代えて次の数２５によって当該偏差Ｗｅ［ｎ］の推測値Ｗｅ［ｎ］’が求められる。

この数２５によって求められた推測値Ｗｅ［ｎ］’を上述の数２１に代入することで、ユニットｎの供給停止重量Ｗｂ［ｎ］が補正される。

さて、かかる落差補正機能を備えた重量式充填装置１０では、まず、実際の稼動に先立って、調整モードにより、各ユニット１４，１４，…の落差量比率Ｒ［ｎ］および供給停止重量Ｗｂ［ｎ］が設定される。

即ち、まず、コントローラ３６の操作キー３６８によって、調整モードが選択される。そして、上述のパラメータ、具体的には零点計測時間Ｔｚ、風袋計測時間Ｔｒ、安定待ち時間Ｔｗ、最終計測時間Ｔｓ、切換重量Ｗａおよび目標値Ｗｔが入力される。また、各ユニット１４，１４，…に共通の仮の供給停止重量Ｗｂ［ｎ］も、当該パラメータとして入力される。さらに、この調整モードにおいて各ユニット１４，１４，…に実行させる充填動作の回数Ｊ、および上述した数値Ｍ（言わば落差量比率Ｒ［ｎ］の更新周期Ｍ）もまた、パラメータとして入力される。入力されたパラメータは、コントローラ３６内のメモリ３７２に記憶され、言わば設定される。このとき併せて、上述した落差量比率Ｒ［ｎ］の初期値、例えば各ユニット１４，１４，…に共通の“１”という値も、パラメータとして設定される。これらのパラメータは、実行回数Ｊおよび更新周期Ｍを除いて、各ユニット１４，１４，…にも送信され、各ユニット１４，１４，…内のメモリ３７２に記憶され、つまり設定される。

そして、操作キー３６８によって調整モードによる稼動開始の旨の操作が成されると、重量式充填装置１０の稼動が開始され、即ちモータ３４および外部装置が起動すると共に、上述した要領（図２および図５参照）で各ユニット１４，１４，…による充填動作が開始される。この充填動作は、各ユニット１４，１４，…によって上述の実行回数Ｊだけ繰り返される。そして、このＪ回の充填動作が終了した後、重量式充填装置１０の稼動が停止する。

このＪ回の充填動作によって得られた各ユニット１４，１４，…による最終計量値Ｗｓ［ｎ］は、順次、コントローラ３６へ送信される。コントローラ３６は、各ユニット１４，１４，…から送られてきた最終計量値Ｗｓ［ｎ］に基づいて、当該各ユニット１４，１４，…の落差量ΔＷ［ｎ］を個別に算出する。具体的には、上述した数１の変形式である次の数２６に基づいて、当該落差量ΔＷ［ｎ］を算出する。なお、この数２６に基づく落差量ΔＷ［ｎ］の算出においては、最終計量値Ｗｓ［ｎ］として、Ｊ回の充填動作によって得られたＪ個の値の平均値が用いられる。

さらに、コントローラ３６は、この数２６によって求めたユニット１４毎の落差量ΔＷ［ｎ］に基づいて、当該ユニット１４毎の落差量比率Ｒ［ｎ］を求める。具体的には、上述の数２３（数２２を含む）を用いて、当該落差量比率Ｒ［ｎ］を算出する。算出された落差量比率Ｒ［ｎ］は、コントローラ３６のメモリ３７２に記憶され、詳しくは上述のパラメータとして設定された値に上書きされる。

そしてさらに、コントローラ３６は、上述の数２６によって求めた落差量ΔＷ［ｎ］を次の数２７に代入することで、それぞれのユニット１４毎の供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を求める。この供給停止重量Ｗｂ［ｎ］もまた、メモリ３７２に記憶され、詳しくは上述のパラメータとして設定された値に上書きされる。

コントローラ３６は、算出したこれらの落差量比率Ｒ［ｎ］および供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を、それぞれのユニット１４に送信する。それぞれのユニット１４に送信された落差量比率Ｒ［ｎ］および供給停止重量Ｗｓ［ｎ］は、当該ユニット１４内のメモリ１９２に記憶され、詳しくは上述のパラメータとして設定された値に上書きされる。

このようにして調整モードによって各ユニット１４，１４，…の落差量比率Ｒ［ｎ］および供給停止重量Ｗｂ［ｎ］が設定された後、稼動モードによって、実際の（生産用の）稼動が行われる。

即ち、操作キー３６８によって稼動モードが選択され、さらに稼動開始の旨の操作が成されると、上述の如くモータ３４および外部装置が起動すると共に、各ユニット１４，１４，…による充填動作が開始される。そして、この充填動作が行われる毎に、各ユニット１４，１４，…からコントローラ３６にそれぞれの最終計量値Ｗｓ［ｎ］が順次送信される。コントローラ３６は、各ユニット１４，１４，…から送られてくる最終計量値Ｗｓ［ｎ］が上述した規格（Ｗｔ−β≦Ｗｓ［ｎ］≦Ｗｔ＋β）を満足するか否かを判断し、当該規格を満足しない容器１２については製造ラインから排除されるように、選別機に指示を与える。

さらに、コントローラ３６は、上述の数２３（数２２を含む）に基づいて各ユニット１４，１４，…の落差量比率Ｒ［ｎ］を個別に算出し、算出した落差量比率Ｒ［ｎ］を自身のメモリ３７２に一時記憶する。そして、この記憶した落差量比率Ｒ［ｎ］が、それぞれのユニット１４毎にＭ個ずつ出揃ったところで、その平均値を求め、求めた平均値を新たな落差量比率Ｒ［ｎ］として設定する。つまり、自身のメモリ１９２に上書きする。この新たな落差量比率Ｒ［ｎ］は、それぞれのユニット１４にも送信され、当該ユニット１４においても設定され、つまりメモリ１９２に上書きされる。

そして、コントローラ３６は、上述した数２４に基づいて偏差Ｗｅ［ｋ’］の平均値Ｗｅ［ｋ’］ａｖｅを求める。この平均値Ｗｅ［ｋ’］ａｖｅは、それぞれのユニット１４に送信され、当該ユニット１４のメモリ１９２に記憶される。

それぞれのユニット１４は、上述の平均値Ｗｅ［ｋ’］ａｖｅに基づいて、つまり数２５に基づいて、自身の次の充填動作において予想される偏差Ｗｅ［ｎ］を推測する。そして、その推定値Ｗｅ［ｎ］’を用いて、つまり上述の数２１に基づいて、供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を補正する。この補正後の供給停止重量Ｗｂ［ｎ］は、コントローラ３６にも送信され、当該コントローラ３６内のメモリ３７２に上書きされる。

このような一連の動作を実現するために、コントローラ３６のＣＰＵ３６２、およびそれぞれのユニット１４（計量機１８）のＣＰＵ１８０は、具体的には次のようなマルチタスク処理を行う。なお、この処理中に、例えば操作キー３６８によって強制終了の旨の割り込み操作が成された場合には、当該実行中の処理は強制的に終了される。

まず、上述したように操作キー３６８の操作によって調整モードが選択されると、コントローラ３６のＣＰＵ３６２は、図６および図７に示す調整モードタスクを実行する。即ち、図６のステップＳ１０１において、各ユニット１４，１４，…に対し、調整モードが選択されたことを通知する。そして、ステップＳ１０３において、操作キー３６８によって上述した各パラメータが入力されたか否かを判断する。

ここで、任意のパラメータが入力されると、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ１０５に進み、入力されたパラメータを設定する。つまり、メモリ３７２に記憶する。このとき、最初に入力されたパラメータの設定と併せて、上述した落差量比率Ｒ［ｎ］の初期値“１”も設定される。そして、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ１０７に進み、全てのパラメータが設定されたか否かを判断し、未だ全てのパラメータが設定されていない場合には、ステップＳ１０３に戻る。一方、全てのパラメータが設定された場合には、ステップＳ１０７からステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９において、ＣＰＵ３６２は、設定されたパラメータを、各ユニット１４，１４，…に送信する。ただし、上述した調整モードにおける充填動作の実行回数Ｊ、および落差量比率Ｒ［ｎ］の更新周期Ｍについては、送信されない。そして、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ１１１に進み、操作キー３６８によって稼動開始の旨の操作が成されたか否か、つまり当該操作キー３６８から稼動開始命令が入力されたか否かを判断する。

このステップＳ１１１において稼動開始命令が入力されると、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ１１３に進み、モータ３４を起動させると共に、搬入用コンベヤ４２等の外部装置に対して起動を指示する。そして、ステップＳ１１５において、各ユニット１４，１４，…に対し稼動開始を指示する。さらに、ステップＳ１１７において、タイミング制御タスクの実行を開始する。このタイミング制御タスクについては、後で詳しく説明する。

そして、ステップＳ１１９において、それぞれのユニット１４に容器１２がセットされるまで、例えばセットされたと十分に見なすことのできる一定の時間が経過するまでの間、ＣＰＵ３６２は、待機状態となる。このステップＳ１１９における一定時間の経過後、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ１２１に進み、上述した実行回数Ｊをカウントするためのカウンタｊに“１”をセットする。そして、このステップＳ１２１の実行後、図７のステップＳ１２３に進む。

このステップＳ１２３において、ＣＰＵ３６２は、各ユニット１４，１４，…の番号を特定するためのインデックスｎに“１”を設定する。つまり、これから実行しようとする処理の対象となるユニットｎを指定する。そして、ステップＳ１２５において、このユニットｎがエンド位置Ｐｅに到達したか否かを判断する。この判断は、後述するタイミング制御タスクの実行結果に基づいて行う。そして、ユニットｎがエンド位置Ｐｅに到達したら、ステップＳ１２５からステップＳ１２７に進む。

ステップＳ１２７において、ＣＰＵ３６２は、ユニットｎに対して最終計量値Ｗｓ［ｎ］の取得を要求する。そして、ステップＳ１２９に進み、当該ユニットｎから最終計量値Ｗｓ［ｎ］が送られてくるのを待つ。この最終計量値Ｗｓ［ｎ］を受信すると、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ１３１に進み、受信した最終計量値Ｗｓ［ｎ］が上述した“Ｅｒｒｏｒ”を示すか否かを判断する。ここで、最終計量値Ｗｓ［ｎ］が“Ｅｒｒｏｒ”を示さない場合には、さらにステップＳ１３３に進み、今度は、当該最終計量値Ｗｓ［ｎ］が規格（Ｗｔ−β≦Ｗｓ［ｎ］≦Ｗｔ＋β）を満足するか否かを判断する。そして、最終計量値Ｗｓ［ｎ］が当該規格を満足する場合には、ステップＳ１３５に進む。

ステップＳ１３５において、ＣＰＵ３６２は、この調整モードで得られた最終計量値Ｗｓ［ｎ］の平均値を後で算出するべく、当該最終計量値Ｗｓ［ｎ］をメモリ３７２内の専用領域に記憶する。そして、このステップＳ１３５の実行後、ステップＳ１３７に進む。なお、上述のステップＳ１３１において最終計量値Ｗｓ［ｎ］が“Ｅｒｒｏｒ”を示すとき、またはステップＳ１３３において最終計量値Ｗｓ［ｎ］が上述の規格を満足しないときは、直接、ステップＳ１３７に進む。

ステップＳ１３７において、ＣＰＵ３６２は、上述したインデックスｎの値が“Ｎ（＝３６）”であるか否かを判断する。ここで、インデックスｎの値が“Ｎ”でないとき、つまり全てのユニット１４，１４，…について未だステップＳ１２５〜ステップＳ１３５を一通り実行していないとき、さらに換言すれば全てのユニット１４，１４，…の最終計量値Ｗｓ［ｎ］を未だ一通り取得していないとき、ＣＰＵ３６２は、別のユニット１４の最終計量値Ｗｓ［ｎ］を取得するべく、ステップＳ１３９に進む。そして、このステップＳ１３９において、インデックスｎの値を“１”だけインクリメントした後、ステップＳ１２５に戻る。一方、インデックスｎの値が“Ｎ”のとき、つまり全てのユニット１４，１４，…の最終計量値Ｗｓ［ｎ］を一通り取得し終えたときは、ステップＳ１３７からステップＳ１４１に進む。

ステップＳ１４１において、ＣＰＵ３６２は、上述したカウンタｊの値がステップＳ１０５で設定された実行回数Ｊの値と等しいか否かを判断する。ここで、カウンタｊの値が実行回数Ｊの値よりも小さいとき、つまり各ユニット１４，１４，…の最終計量値Ｗｓ［ｎ］を未だＪ個ずつ取得していないときは、さらに当該最終計量値Ｗｓ［ｎ］を１つずつ取得するべく、ステップＳ１４３に進む。そして、このステップＳ１４３において、カウンタｊの値を“１”だけインクリメントした後、ステップＳ１２３に戻る。一方、カウンタｊの値が実行回数Ｊの値と一致したとき、つまり各ユニット１４，１４，…の最終計量値Ｗｓ［ｎ］をＪ個ずつ取得し終えたときは、ステップＳ１４１からステップＳ１４５に進む。

ステップＳ１４５において、ＣＰＵ３６２は、上述のステップＳ１１７で開始したタイミング制御タスクの実行を終了する。そして、ステップＳ１４７において、各ユニット１４，１４，…に稼動停止を指示する。さらに、ステップＳ１４９において、モータ３４を停止させると共に、外部装置に対して駆動停止を指示する。

そして、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ１５１において、上述した数２６に基づいて各ユニット１４，１４，…の落差量ΔＷ［ｎ］を個別に算出する。なお、この算出においては、ＣＰＵ３６２は、それぞれのユニット１４毎に、上述のステップＳ１３５で記憶した最終計量値Ｗｓ［ｎ］の平均値を求め、この平均値を数２６に代入する。従って、ここでは、ユニット１４毎の落差量ΔＷ［ｎ］の平均値が求められる。

さらに、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ１５３において、上述した数２３（数２２を含む）に基づいて各ユニット１４，１４，…の落差量比率Ｒ［ｎ］を個別に算出する。そして、算出した落差量比率Ｒ［ｎ］をメモリ３７２に上書きし、つまり当該落差量比率Ｒ［ｎ］の値を更新する。

そしてさらに、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ１５５において、各ユニット１４，１４，…の供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を、上述した数２７に基づいて個別に算出する。そして、算出した供給停止重量Ｗｂ［ｎ］をメモリ３７２に上書きし、つまり当該供給停止重量Ｗｂ［ｎ］の値を更新する。

このように落差量比率Ｒ［ｎ］および供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を更新した後、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ１５７において、当該更新後の落差量比率Ｒ［ｎ］および供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を各ユニット１４，１４，…に送信する。そして、ステップＳ１５９において、調整モードによる一連の処理が完了した旨を表すメッセージを一定時間（例えば３秒〜５秒程度）にわたってディスプレイ３７０に表示する。このステップＳ１５９の実行後、ＣＰＵ３６２は、一連の調整モードタスクを終了する。

次に、図８を参照して、上述のタイミング制御タスクの詳細を説明する。このタイミング制御タスクにおいて、ＣＰＵ３６２は、まず、ステップＳ２０１で、各エンコーダ３８および４０の出力パルスを取得する。そして、ステップＳ２０３において、上述したインデックスｎに“１”を設定した後、ステップＳ２０５に進む。

このステップＳ２０５において、ＣＰＵ３６２は、上述のステップＳ２０１で取得した各エンコーダ３８および４０の出力パルスに基づいて、ユニットｎが零点計測開始位置Ｐｚに到達したか否かを判断する。ここで、ユニットｎが零点計測開始位置Ｐｚに到達した場合は、ステップＳ２０７において、その旨を上述した位置データによって当該ユニットｎに通知した後、ステップＳ２０９に進む。ユニットｎが零点計測開始位置Ｐｚに到達していない場合には、ステップＳ２０７をスキップして、直接、ステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０９において、ＣＰＵ３６２は、ユニットｎが風袋計測開始位置Ｐｒに到達したか否かを判断する。この判断もまた、上述のステップＳ２０１で取得した各エンコーダ３８および４０の出力パルスに基づいて行われる。ここで、ユニットｎが風袋計測開始位置Ｐｒに到達した場合、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ２１１に進み、その旨を位置データによって当該ユニットｎに通知した後、さらにステップＳ２１３に進む。一方、ユニットｎが風袋計測開始位置Ｐｒに到達していない場合には、ステップＳ２１１をスキップして、直接、ステップＳ２１３に進む。

このステップＳ２１３において、ＣＰＵ３６２は、上述の各エンコーダ３８および４０の出力パルスに基づいて、ユニットｎがエンド計測開始位置Ｐｅに到達したか否かを判断する。ここで、ユニットｎがエンド計測開始位置Ｐｅに到達した場合は、ステップＳ２１５において、その旨を位置データによってユニットｎに通知した後、ステップＳ２１７に進む。ユニットｎがエンド計測開始位置Ｐｅに到達していない場合には、ステップＳ２１５をスキップして、直接、ステップＳ２１７に進む。

ステップＳ２１７において、ＣＰＵ３６２は、インデックスｎの値が“Ｎ”であるか否かを判断する。ここで、インデックスｎの値が“Ｎ”でないとき、つまり全てのユニット１４，１４，…について未だステップＳ２０５〜ステップＳ２１５を一通り実行し終えていないときは、別のユニット１４について当該ステップＳ２０５〜ステップＳ２１５を実行するべく、ステップＳ２１９に進む。そして、このステップＳ２１９において、インデックスｎの値を“１”だけインクリメントした後、ステップＳ２０５に戻る。一方、インデックスｎの値が“Ｎ”のとき、つまり全てのユニット１４，１４，…についてステップＳ２０５〜ステップＳ２１５を一通り実行し終えた場合は、改めて全てのユニット１４，１４，…についてステップＳ２０５〜ステップＳ２１５を実行するべく、ステップＳ２０１に戻る。

これに対して、それぞれのユニット１４（ｎ）のＣＰＵ１８０は、上述の如くコントローラ３６のＣＰＵ３６２から調整モードが選択された旨の通知を受け付けると、図９に示す対調整モードタスクを実行する。

即ち、ＣＰＵ１８０は、まず、ステップＳ３０１において、コントローラ３６から上述したパラメータを受信したか否かを判断する。そして、パラメータを受信すると、ステップＳ３０３に進み、当該受信したパラメータをメモリ１９２に記憶し、つまり設定する。そして、このパラメータの設定後、ステップＳ３０５に進み、コントローラ３６から稼動開始指示が送られてくるのを待つ。

このステップＳ３０５において、コントローラ３６から稼動開始指示を受け付けると、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ３０７に進み、計量タスクを実行し始める。この計量タスクについては、後で詳しく説明する。そして、ステップＳ３０９に進み、コントローラ３６から、最終計量値Ｗｓ［ｎ］の取得要求を受け付けたか否かを判断する。

このステップＳ３０９において最終計量値Ｗｓ［ｎ］の取得要求を受け付けると、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ３１１に進み、自身の最終計量値Ｗｓ［ｎ］をコントローラ３６へ送信し、その後、ステップＳ３０９に戻る。一方、ステップＳ３０９において最終計量値Ｗｓ［ｎ］の取得要求を受け付けていない場合には、ステップＳ３１３に進み、コントローラ３６から稼動停止指示を受け付けたか否かを判断する。そして、この稼動停止指示を受け付けていない場合には、ステップＳ３０９に戻る。

ステップＳ３１３において稼動停止指示を受け付けると、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ３１５に進み、上述のステップＳ３０７で開始した計量タスクの実行を終了する。そして、ステップＳ３１７において、コントローラ３６から新たな落差量比率Ｒ［ｎ］および供給停止重量Ｗｂ［ｎ］が送られてくるのを待つ。

ステップＳ３１７においてコントローラ３６から新たな落差量比率Ｒ［ｎ］および供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を受信すると、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ３１９に進み、受信した落差量比率Ｒ［ｎ］および供給停止重量Ｗｂ［ｎ］をメモリ１９２に上書きし、つまりこれらの値を更新する。そして、このステップＳ３１９の実行後、この図９で示す一連の対調整モードタスクを終了する。

次に、図１０および図１１を参照して、上述の計量タスクの詳細を説明する。この計量タスクにおいて、ＣＰＵ１８０は、まず、図１０のステップＳ４０１に進み、所定のフラグＦに“０”を設定する。このフラグＦは、ＣＰＵ１８０（厳密には当該ＣＰＵ１８０を有するユニット１４）が、今現在、上述した小投入状態にあるか否かを表す指標であり、当該フラグＦが“０”のときは、少なくとも小投入状態ではないことを表す。一方、このフラグＦが“１”のときは、ＣＰＵ１８０が小投入状態にあることを表す。

ステップＳ４０１の実行後、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ４０３に進み、自身（厳密には当該ＣＰＵ１８０を有するユニット１４）が零点計測開始位置Ｐｚに到達したか否かを判断する。この判断は、コントローラ３６から送られてくる上述の位置データに基づいて行われる。そして、零点計測開始位置Ｐｚに到達したことを判断すると、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ４０５に進み、上述した零点計測時間Ｔｚを計測するためのタイマをリセットした後、直ぐにスタートさせる。そして、ステップＳ４０７において、当該零点計測時間Ｔｚが経過したか否かを判断する。

ステップＳ４０７において零点計測時間Ｔｚが経過すると、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ４０９に進み、零点計測値Ｗｚ［ｎ］を得る。具体的には、零点計測時間Ｔｚが経過した時点（ｔ１）での荷重Ｗｘ［ｎ］を、当該零点計測値Ｗｚ［ｎ］とする。そして、この零点計測値Ｗｚ［ｎ］を、メモリ１９２に一時記憶する。

さらに、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ４１１に進み、上述の位置データに基づいて自身が風袋計測開始位置Ｐｒに到達したか否かを判断する。そして、風袋計測開始位置Ｐｒに到達すると、ステップＳ４１３に進み、風袋計測時間Ｔｒを計測するためのタイマをリセットし、直ぐにスタートさせた後、ステップＳ４１５において、当該風袋計測時間Ｔｒが経過したか否かを判断する。そして、風袋計測時間Ｔｒが経過すると、ステップＳ４１７に進み、風袋計測値Ｗｒ［ｎ］を得る。具体的には、風袋計測時間Ｔｒが経過した時点（ｔ３）での荷重Ｗｘ［ｎ］を、当該風袋計測値Ｗｒ［ｎ］とする。この風袋計測値Ｗｒ［ｎ］もまた、メモリ１９２に一時記憶される。

そしてさらに、ＣＰＵ１８は、ステップＳ４１８に進み、上述の風袋計測値Ｗｒ［ｎ］から零点計測値Ｗｚ［ｎ］を差し引くことで、風袋重量Ｗｆ（＝Ｗｘ［ｎ］−Ｗｚ［ｎ］）を算出する。そして、ステップＳ４１９において、当該風袋重量Ｗｆ［ｎ］を基に、現在、適正な容器１２がセットされているか否かを判断する。具体的には、風袋重量Ｗｆ［ｎ］が上述した所定の範囲から外れている場合は、適正な容器１２がセットされていない（または容器１２自体がセットされていない）と判断し、改めて零点計測開始位置Ｐｚに到達するのを待つべく、ステップＳ４０３に戻る。一方、風袋重量Ｗｆ［ｎ］が当該所定の範囲内にあるときは、適正な容器１２がセットされているものと判断して、ステップＳ４１９からステップＳ４２１に進む。

ステップＳ４２１において、ＣＰＵ１８０は、容器１２への飲料の供給が開始されるようにバルブ２０を制御する。これによって、上述した大投入状態となる。そして、ステップＳ１８０は、図１１のステップＳ４２３に進み、容器１２に供給された飲料の重量が切換重量Ｗａに到達したか否かを判断する。具体的には、上述したように荷重Ｗｘ［ｎ］から風袋計測値Ｗｒ［ｎ］を差し引いた値（Ｗｘ［ｎ］−Ｗｒ［ｎ］）が当該切換重量Ｗａと一致したか否かを判断する。

このステップＳ４２３において供給済みの飲料の重量が未だ切換重量Ｗａに到達していない場合は、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ４２５に進み、自身がエンド位置Ｐｅに到達したか否かを判断する。この判断もまた、上述の位置データに基づいて行われる。そして、未だエンド位置Ｐｅに到達しない場合には、ステップＳ４２３に戻る。

ステップＳ４２３において供給済みの飲料の重量が切換重量Ｗａに達すると（時点ｔ４）、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ４２７に進み、バルブ２０の口径を少し絞る。これによって、バルブ２０は、大投入状態から小投入状態へと遷移する。そして、ＣＰＵ１８０は、かかる小投入状態になったことを表現するべく、ステップＳ４２９において、上述のフラグＦに“１”を設定する。

このフラグＦの設定後、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ４３１に進み、供給済みの飲料の重量が供給停止重量Ｗｂ［ｎ］に到達したか否かを判断する。具体的には、荷重Ｗｘ［ｎ］から風袋計測値Ｗｒ［ｎ］を差し引いた値（Ｗｘ［ｎ］−Ｗｒ［ｎ］）が当該供給停止重量Ｗｂ［ｎ］と一致したか否かを判断する。ここで、供給済みの飲料の重量が未だ供給停止重量Ｗｂ［ｎ］に達していない場合は、ステップＳ４３３に進み、自身がエンド位置Ｐｅに到達したか否かを判断する。そして、未だエンド位置Ｐｅに到達しない場合には、このステップＳ４３３からステップＳ４３１に戻る。

一方、ステップＳステップＳ４３１において供給済みの飲料の重量が供給停止重量Ｗｂ［ｎ］に達すると（時点ｔ５）、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ４３５において上述のフラグＦに“０”を設定した後、さらにステップＳ４３７においてバルブ２０を閉じる。そして、ステップＳ４３９において、上述した安定待ち時間Ｔｗを計測するためのタイマをリセットし、スタートさせる。そして、ステップＳ４４１に進む。

ステップＳ４４１において、ＣＰＵ１８０は、上述の安定待ち時間Ｔｗが経過したか否かを判断する。ここで、この風袋計測時間Ｔｒが未だ経過していない場合には、さらにステップＳ４４３に進み、自身がエンド位置Ｐｅに到達したか否かを判断する。そして、エンド位置Ｐｅに到達していない場合には、ステップＳ４４１に戻る。

ステップＳ４４１において安定待ち時間Ｔｗが経過すると（時点ｔ６）、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ４４５に進み、上述の最終計測時間Ｔｓを計測するためのタイマをリセットし、スタートさせる。そして、ステップＳ４４７において、この最終計測時間Ｔｓが経過したか否かを判断し、経過していない場合には、さらにステップＳ４４９において、自身がエンド位置Ｐｅに到達したか否かを判断する。そして、エンド位置Ｐｅに到達していない場合には、ステップＳ４４７に戻る。

ステップＳ４４７において最終計測時間Ｔｓが経過すると、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ４５１に進み、最終計量値Ｗｓ［ｎ］を算出する。具体的には、最終計測時間Ｔｓが経過した時点（ｔ７）での荷重Ｗｘ［ｎ］から風袋計測値Ｗｒ［ｎ］を差し引いた値（Ｗｘ［ｎ］−Ｗｒ［ｎ］）を、最終計量値Ｗｓ［ｎ］とする。そして、この最終計量値Ｗｓ［ｎ］をメモリ１９２に記憶する。これによって、１回の充填動作が終了する。そして、このステップＳ４５１の実行後、改めて充填動作を繰り返すべく、ＣＰＵ１８０は、図１０のステップＳ４０３に戻る。

なお、ステップＳ４４９においてエンド位置Ｐｅに到達した場合、つまり安定待ち時間Ｔｗは経過したものの最終計量値Ｗｓ［ｎ］が得られなかった場合には、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ４５３に進み、当該最終計量値Ｗｓ［ｎ］として上述した“Ｅｒｒｏｒ”というデータを設定する。そして、このステップＳ４５３の実行後、図１０のステップＳ４０３に戻る。また、ステップＳ４４３においてエンド位置Ｐｅに到達した場合、つまり容器１２への飲料の充填は終了したものの最終計量値Ｗｓ［ｎ］が得られなかった場合も、同様に、ステップＳ４５３を経て、図１０のステップＳ４０３に戻る。

さらに、ステップＳ４３３においてエンド位置Ｐｅに到達した場合、つまり小投入状態にあるときに当該エンド位置Ｐｅに到達した場合には、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ４５５においてフラグＦに“０”を設定した後、ステップＳ４５７においてバルブ２０を閉じる。そして、ステップＳ４５３を経て、図１０のステップＳ４０３に戻る。また、ステップＳ４２５においてエンド位置Ｐｅに到達した場合、つまり大投入状態にあるときに当該エンド位置Ｐｅに到達した場合には、ステップＳ４５７においてバルブ２０を閉じた後、ステップＳ４５３を経由して、図１０のステップＳ４０３に戻る。

次に、稼動モードにおけるコントローラ３６のＣＰＵ３６２の動作について説明する。即ち、操作キー３６８の操作によって稼動モードが選択されると、ＣＰＵ３６２は、図１２のステップＳ５０１において、各ユニット１４，１４，…に対し、調整モードが選択されたことを通知する。そして、ステップＳ５０３において、操作キー３６８から稼動開始命令が入力されたか否かを判断する。

この稼動開始命令が入力されると、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ５０３からステップＳ５０５に進み、モータ３４を起動させると共に、外部装置に対して起動を指示する。そして、ステップＳ５０７において、各ユニット１４，１４，…に稼動開始を指示する。さらに、ステップＳ５０９において、上述した図８に示すタイミング制御タスクの実行を開始する。

そして、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ５１１において、それぞれのユニット１４に容器１２がセットされるまでの間、待機状態となる。このステップＳ５１１における一定時間の経過後、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ５１３においてデータ取得タスクを実行し始め、さらにステップＳ５１５においてパラメータ演算タスクを実行し始める。これによって、上述した要領で充填動作が繰り返されると共に、各ユニット１４，１４，…について個別に落差補正が行われる。なお、データ取得タスクおよびパラメータ演算タスクについては、後で詳しく説明する。

そして、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ５１７において、操作キー３６８によって稼動停止の旨の操作が成されたか否か、つまり当該操作キー３６８から稼動停止命令が入力されたか否かを判断する。ここで、稼動停止命令が入力されると、ステップＳ５１９に進み、上述のタイミング制御タスクを終了する。そして、ステップＳ５２１においてデータ取得タスクを終了し、さらにステップＳ５２３においてパラメータ演算タスクを終了した後、ステップＳ５２５に進む。

ステップＳ５２５において、ＣＰＵ３６２は、各ユニット１４，１４，…に対して稼動停止を指示する。そして、ステップＳ５２７において、モータ３４を停止させると共に、外部装置に対して駆動停止を指示する。これによって、ＣＰＵ３６２は、図１２で示される一連の稼動モードタスクを終了する。

図１３を参照して、上述のデータ取得タスクの詳細を説明する。即ち、ＣＰＵ３６２は、まず、ステップＳ６０１において、上述したインデックスｎに“１”を設定する。そして、ステップＳ６０３において、ユニットｎがエンド位置Ｐｅに到達したか否かを判断し、当該エンド位置Ｐｅに到達したら、ステップＳ６０５に進む。

このステップＳ６０５において、ＣＰＵ３６２は、ユニットｎに対して最終計量値Ｗｓ［ｎ］の取得を要求する。そして、ステップＳ６０７において、ユニットｎから最終計量値Ｗｓ［ｎ］が送られてきたか否かを判断し、送られてきたら、ステップＳ６０９に進む。

ステップＳ６０９において、ＣＰＵ３６２は、ユニットｎから受信した最終計量値Ｗｓ［ｎ］が“Ｅｒｒｏｒ”でないかどうかを判断する。そして、“Ｅｒｒｏｒ”でない場合は、さらにステップＳ６１１に進み、当該最終計量値Ｗｓ［ｎ］が上述した規格（Ｗｔ−β≦Ｗｓ［ｎ］≦Ｗｔ＋β）を満足するか否かを判断する。そして、この規格を満足する場合には、ステップＳ６１３に進み、今回の充填動作によるユニットｎの偏差Ｗｅ［ｎ］を算出する。この算出は、当該最終計量値Ｗｓ［ｎ］から目標値Ｗｔを差し引くことで、行われる。そして、ＣＰＵ３６２は、算出した偏差Ｗｅ［ｎ］を、メモリ３７２に一時記憶する。

さらに、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ６１５において、ユニットｎの落差量ΔＷ［ｎ］を算出する。この算出は、上述した数２６に基づいて行われ、算出された落差量ΔＷ［ｎ］もまた、メモリ３７２に一時記憶される。そして、このステップＳ６１５の実行後、ステップＳ６１７に進む。

なお、上述のステップＳ６０９において最終計量値Ｗｓ［ｎ］が“Ｅｒｒｏｒ”である場合、またはステップＳ６１１において当該最終計量値Ｗｓ［ｎ］が上述の規格を満たさない場合には、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ６１９に進む。そして、このステップＳ６１９において、ユニットｎが製造ラインから排除されるように、上述の選別機に指示を与えた後、ステップＳ６１７に進む。

ステップＳ６１７において、ＣＰＵ３６２は、インデックスｎの値が“Ｎ”であるか否かを判断する。ここで、インデックスｎの値が“Ｎ”でないとき、つまり全てのユニット１４，１４，…の最終計量値Ｗｓ［ｎ］を一通り取得していないときは、ステップＳ６２１において当該インデックスｎの値を“１”インクリメントした後、ステップＳ１２５に戻る。一方、インデックスｎの値が“Ｎ”のとき、つまり全てのユニット１４，１４，…の最終計量値Ｗｓ［ｎ］を一通り取得したときは、改めて最初（ｎ＝１）のユニット１４から最終計量値Ｗｓ［ｎ］を順次取得するべく、ステップＳ６０１に戻る。

次に、図１４を参照して、パラメータ演算タスクの詳細を説明する。このパラメータ演算タスクでは、ＣＰＵ３６２は、まず、ステップＳ７０１において、上述した落差量比率Ｒ［ｎ］の更新周期Ｍをカウントするためのカウンタｍに“１”を設定する。そして、ステップＳ７０３において、インデックスｎに“１”を設定した後、ステップＳ７０５に進む。

このステップＳ７０５において、ＣＰＵ３６２は、ユニットｎに対してフラグＦの取得を要求する。そして、ステップＳ７０７において、当該ユニットｎからフラグＦが送られてくるのを待ち、このフラグＦが送られてくると、ステップＳ７０９に進み、当該フラグＦが“１”であるか否かを判断する。ここで、フラグＦが“１”のとき、つまりユニットｎが小投入状態にあるときは、ステップＳ７１１に進む。一方、フラグＦが“０”のとき、つまりユニットｎが小投入状態にないときは、再度、ユニットｎから当該フラグＦを取得するべく、ステップＳ７０５に戻る。

ステップＳ７１１において、ＣＰＵ３６２は、上述した数２３（数２２を含む）に基づいてユニットｎの落差量比率Ｒ［ｎ］を算出する。そして、算出した落差量比率Ｒ［ｎ］の平均値を後で算出するべく、当該落差量比率Ｒ［ｎ］を上述したメモリ３７２の専用領域に記憶する。

さらに、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ７１３において、上述した数２４に基づいて他の一部のユニットｋ’の偏差Ｗｅ［ｋ’］の平均値Ｗｅ［ｋ’］ａｖｅを算出し、算出した平均値Ｗｅ［ｋ’］ａｖｅをメモリ３７２に一時記憶する。そして、ステップＳ７１５において、当該平均値Ｗｅ［ｋ’］をユニットｎに送信した後、ステップＳ７１７において、当該ユニットｎから供給停止重量Ｗｂ［ｎ］が送られてくるのを待つ。

ステップＳ７１７においてユニットｎから供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を受信すると、ＣＰＵ３６２は、ステップＳ７１９に進み、この受信した供給停止重量Ｗｂ［ｎ］をメモリ３７２に上書きする。つまり、当該供給停止重量Ｗｂ［ｎ］の値を更新する。そして、ステップＳ７２１に進み、インデックスｎの値が“Ｎ”であるか否かを判断する。ここで、インデックスｎの値が“Ｎ”でないとき、つまり全てのユニット１４，１４，…について未だステップＳ７０５〜ステップＳ７１９を一通り実行していないときは、ステップＳ７２３において当該インデックスｎの値を“１”だけインクリメントした後、ステップＳ７０５に戻る。一方、インデックスｎの値が“Ｎ”のとき、つまり全てのユニット１４，１４，…についてステップＳ７０５〜ステップＳ７１９を一通り実行したときは、ステップＳ７２１からステップＳ７２５に進む。

ステップＳ７２５において、ＣＰＵ３６２は、上述したカウンタｍの値が調整モード（図６のステップＳ１０５）で設定された更新周期Ｍの値と等しいか否かを判断する。ここで、カウンタｍの値が当該更新回数Ｍの値よりも小さいとき、つまり各ユニット１４，１４，…について落差量比率Ｒ［ｎ］が未だＭ個ずつ算出されていないときは、ステップＳ７２７において当該カウンタｍの値を“１”だけインクリメントした後、ステップＳ７０３に戻る。一方、カウンタｍの値が更新回数Ｍの値と一致したとき、つまり各ユニット１４，１４，…について落差量比率Ｒ［ｎ］がＭ個ずつ算出されたときは、ステップＳ７２９に進む。

このステップＳ７２９において、ＣＰＵ３６２は、それぞれのユニット１４毎に、上述のステップＳ７１１で記憶した落差量比率Ｒ［ｎ］の平均値を算出すると共に、その算出結果を新たな落差量比率Ｒ［ｎ］としてメモリ３７２に上書きする。つまり、当該落差量比率Ｒ［ｎ］の値を更新する。そして、ステップＳ７３１において、当該新たな落差量比率Ｒ［ｎ］を各ユニット１４，１４，…に個別に送信して、ステップＳ７０１に戻る。

これに対して、それぞれのユニット１４（ｎ）のＣＰＵ１８０は、上述の如くコントローラ３６から稼動モードが選択された旨の通知を受けると、図１５に示す対稼動モードタスクを実行する。

即ち、ＣＰＵ１８０は、まず、ステップＳ８０１において、コントローラ３６から稼動開始指示が送られてくるのを待つ。そして、この稼動開始指示を受けると、ステップＳ８０３に進み、上述した図１０および図１１に示す計量タスクの実行を開始する。さらに、ステップＳ８０５において、後述するパラメータ更新タスクの実行を開始した後、ステップＳ８０７に進む。

ステップＳ８０７において、ＣＰＵ１８０は、コントローラ３６から最終計量値Ｗｓ［ｎ］の取得要求を受け付けたか否かを判断する。ここで、当該取得要求を受け付けると、ステップＳ８０９に進み、自身の最終計量値Ｗｓ［ｎ］をコントローラ３６に送信し、その後、ステップＳ８０７に戻る。一方、ステップＳ８０７において最終計量値Ｗｓ［ｎ］の取得要求を受け付けない場合には、ステップＳ８１１に進み、コントローラ３６から稼動停止指示を受け付けたか否かを判断する。そして、この稼動停止指示を受け付けていない場合には、ステップＳ８０７に戻る。

ステップＳ８１１において稼動停止指示を受け付けると、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ８１３に進み、上述のステップＳ８０３で開始した計量タスクの実行を終了する。そして、ステップＳ８１５において、上述のステップＳ８０５で開始したパラメータ更新タスクの実行を終了して、この図１５で示される一連の対稼動モードタスクを終了する。

次に、図１６を参照して、上述のパラメータ更新タスクの詳細を説明する。このパラメータ更新タスクにおいて、ＣＰＵ１８０は、まず、ステップＳ９０１に進み、コントローラ３６から上述した偏差Ｗｅ［ｋ’］の平均値Ｗｅ［ｋ’］ａｖｅが送られてきたか否かを判断する。そして、この平均値Ｗｅ［ｋ’］ａｖｅを受信すると、ステップＳ９０３に進み、受信した平均値Ｗｅ［ｋ’］ａｖｅに基づいて、自身の偏差Ｗｅ［ｎ］を推測する。具体的には、当該平均値Ｗｅ［ｋ’］ａｖｅと、メモリ１９２に記憶されている落差量比率Ｒ［ｎ］とを、上述した数２５に代入することで、偏差Ｗｅ［ｎ］の推測値Ｗｅ［ｎ］’を求める。

さらに、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ９０５において、上述のステップＳ９０３で求めた推測値Ｗｅ［ｎ］’に基づいて、新たな供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を算出する。具体的には、当該推測値Ｗｅ［ｎ］’と、現在の供給停止重量Ｗｂ［ｎ］（Ｗｂ［ｎ］^{（ＰＲＥＳＥＮＴ）}）とを、上述の数２１に代入することで、新たな供給停止重量Ｗｂ［ｎ］（Ｗｂ［ｎ］^{（ＮＥＷ）}）を算出する。そして、算出した供給停止重量Ｗｂ［ｎ］をメモリ１９２に上書きし、つまり当該供給停止重量Ｗｂ［ｎ］の値を更新（補正）する。そしてさらに、この更新後の供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を、ステップＳ９０７においてコントローラ３６に送信した後、ステップＳ９０１に戻る。

ステップＳ９０１において上述の平均値Ｗｅ［ｋ’］ａｖｅを受信しないときは、ＣＰＵ１８０は、ステップＳ９０９に進む。そして、このステップＳ９０９において、コントローラ３６から新たに落差量比率Ｒ［ｎ］が送られてきたか否かを判断する。ここで、この新たな落差量比率Ｒ［ｎ］を受信すると、ステップＳ９１１に進み、当該落差量比率Ｒ［ｎ］をメモリ１９２に上書きする。つまり、落差量比率Ｒ［ｎ］の値を更新する。そして、このステップＳ９１１の実行後、ステップＳ９０１に戻る。なお、ステップＳ９０９においてコントローラ３６から新たな落差量比率Ｒ［ｎ］を受信しないときは、そのままステップＳ９１１に戻る。

以上のように、この実施形態によれば、複数のユニット１４，１４，…のうち任意のユニットｎについて落差補正をするとき、これよりも先に得られた他のユニットｋによる複数の計量結果が利用される。従って、例えば任意のユニットｎについての落差補正が当該ユニットｎ自身の過去の計量結果に基づいて行われる場合に比べて、応答性の高いかつ高精度な落差補正を実現できる。つまり、例えばこの実施形態で説明したような多連型の重量式充填装置１０に上述の従来技術が適用される場合とは異なり、応答性および精度の両方を同時に満足することができる。

また、各ユニット１４，１４，…間では、それぞれの特性の違いによって補償すべき落差量ΔＷ［ｎ］に差異が生じるが、この差異は、上述の落差量比率Ｒ［ｎ］を係数として用いることで補償される。さらに、当該特性が経時変化することに伴って落差量ΔＷ［ｎ］も変化するが、この変化は、落差量比率Ｒ［ｎ］が逐次更新されることで補償される。従って、各ユニット１４，１４，…の特性の違い、および当該特性の経時変化の影響を受けることなく、より正確な落差補正を実現できる。

なお、この実施形態においては、ユニット１４，１４，…の台数ＮをＮ＝３６としたが、これに限らず、当該Ｎの値は複数であればよい。また、被計量物は飲料に限らず、アルコールや油等の他の液体でもよい。さらに、液体に限らず、粉粒体等の固体を被計量物として充填する装置にも、この発明を適用できる。

そして、容器１２に被計量物を供給するのではなく、それぞれの計量機１８（または載置台１６）に対して、直接、被計量物を供給する構成であってもよい。このような構成は、例えば載置台１６に代えてホッパを設けることで実現できる。

また、上述した図６から図１６に示す各フローチャートは、飽くまで一例であって、この実施形態で説明したのと同様の作用および効果が得られるのであれば、これらに限定されるものではない。例えば、それぞれのユニット１４（計量機１８）は荷重データＷｘ［ｎ］を出力するに留め、供給停止重量Ｗｂ［ｎ］の補正（更新）やバルブ２０の制御等を、コントローラ３６によって一括して処理するようにしてもよい。

さらに、コントローラ３６は、ユニットｎがエンド位置Ｐｅに到達したときに当該ユニットｎから最終計量値Ｗｓ［ｎ］を取得することとしたが、これ以外のタイミングで当該最終計量値Ｗｓ［ｎ］を取得することとしてもよい。また、ユニットｎに時点ｔ４が到来したときに、当該ユニットｎの供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を更新することとしたが、これ以外のタイミングで更新してもよい。落差量比率Ｒ［ｎ］についても、同様に、ユニットｎに時点ｔ４が到来したときを更新タイミングとしたが、これに限定されるものではない。

そして、この実施形態では、各ユニット１４，１４、…が回転しながら充填動作を行うという、いわゆる回転式の重量式充填装置１０を例に挙げたが、これに限らない。例えば、複数のユニットが１列に配置されており、これらのユニットによって並行して（言わばバッジ処理的に）充填動作が行われる、いわゆる並列（ライン）式の重点式充填装置に、この発明を適用してもよい。この場合、特定のユニットについて落差補正するのに、他の全てのユニット、または当該特定のユニットを含む全てのユニットによる計量結果を利用することができおる。また、この実施形態で説明した回転式の重量式充填装置１０においても、例えば貯槽２８の容量が極めて大きく、当該貯槽２８内の経時的な圧力変化が微小であるような場合には、特定のユニットｎについて落差補正するのに、他の全てのユニットｋ、または当該特定のユニットｎを含む全てのユニットｎおよびｋによる計量結果を利用することができる。ただし、この場合は、数回前に行われた充填動作の計量結果に基づいて当該落差補正が行われるようにする。

また、この実施形態では、実際の稼動に先立って、調整モードによって各ユニット１４，１４，…の供給停止重量Ｗｂ［ｎ］および落差量比率Ｒ［ｎ］を設定することとしたが、これら供給停止重量Ｗｂ［ｎ］および落差量比率Ｒ［ｎ］を或る程度予測できる場合には、当該調整モードを省略してもよい。即ち、実際の稼動に先立って、これら供給停止重量Ｗｂ［ｎ］および落差量比率Ｒ［ｎ］の予測値を設定した後、直ぐに実際の稼動を実施してもよい。

そして、任意のユニットｎについて落差補正をするとき、他のユニットｋ’による計量結果に基づいて当該任意のユニットｎの予想される偏差Ｗｅ［ｎ］を推測し、その推測値Ｗｅ［ｎ］’を用いて、つまり上述の数２１によって、新たな供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を求めることとしたが、これに限らない。例えば、他のユニットｋ’による計量結果に基づいて任意のユニットｎの予想される落差量ΔＷ［ｎ］を推測し、この推測された落差量ΔＷ［ｎ］を用いて、詳しくは当該推測された落差量ΔＷ［ｎ］を上述の数２７に代入することで、新たな供給停止重量Ｗｂ［ｎ］を求めてもよい。

この発明の一実施形態の概略構成図である。 同実施形態の動作を説明するための図解図である。 同実施形態におけるコントローラの構成を示すブロック図である。 同実施形態におけるユニットの構成を示すブロック図である。 同実施形態における個々のユニットの動作を説明するための図解図である。 同実施形態におけるコントローラ側のＣＰＵが実行する調整モードタスクの内容を示すフローチャートである。 図６に続くフローチャートである。 同実施形態におけるコントローラ側のＣＰＵが実行するタイミング制御タスクの内容を示すフローチャートである。 同実施形態におけるユニット側のＣＰＵが実行する対調整モードタスクの内容を示すフローチャートである。 同実施形態におけるユニット側のＣＰＵが実行する計量タスクの内容を示すフローチャートである。 図１０に続くフローチャートである。 同実施形態におけるコントローラ側のＣＰＵが実行する稼動モードタスクの内容を示すフローチャートである。 同実施形態におけるコントローラ側のＣＰＵが実行するデータ取得タスクの内容を示すフローチャートである。 同実施形態におけるコントローラ側のＣＰＵが実行するパラメータ演算タスクの内容を示すフローチャートである。 同実施形態におけるユニット側のＣＰＵが実行する対稼動モードタスクの内容を示すフローチャートである。 同実施形態におけるユニット側のＣＰＵが実行するパラメータ更新タスクの内容を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 重量式充填装置
１４ ユニット
１８ 計量機
２０ バルブ
２８ 貯槽
３６ コントローラ

Claims (6)

1. 被計量物が蓄えられた貯蔵手段と、
   互いに同型の複数の計量手段と、
   上記複数の計量手段に対応しかつそれぞれに対応する該計量手段に対してその上方の離れた位置から上記被計量物を供給する互いに同型の複数の供給手段と、
   それぞれの上記計量手段による上記被計量物の計量値が目標値よりも小さい供給停止重量と一致したとき対応する上記供給手段の供給動作を停止させる停止手段と、
   特定の上記計量手段に関する上記供給停止重量をこれより先に得られた少なくとも他の一部の上記計量手段を含む２以上の上記計量手段による計量結果に基づいて補正する補正手段と、
   を具備し、
   上記補正手段は、上記２以上の計量手段によって得られた上記被計量物の最終計量値と上記目標値との偏差を算出する算出手段と、上記特定の計量手段によって得られるであろう上記被計量物の最終計量値と上記目標値との予想偏差を上記偏差に基づいて推測する推測手段と、上記特定の計量手段に関する現在の上記供給停止重量から上記予想偏差を差し引く差引手段と、を備え、
   上記推測手段は、上記特定の計量手段の特性および該特定の計量手段に対応する上記供給手段の特性を含む第１特性と上記２以上の計量手段の特性および該２以上の計量手段に対応する上記供給手段の特性を含む第２特性との差異に相関する所定係数が設定された設定手段と、上記所定係数および上記偏差を含む所定計算式に基づいて上記予想偏差を計算する計算手段と、を備える、
   重量式充填装置。
2. 上記所定係数は、上記特定の計量手段によって得られた上記被計量物の最終計量値と該最終計量値が得られたときの該特定の計量手段に関する上記供給停止重量との差、および上記２以上の計量手段によって得られた上記被計量物の最終計量値と該最終計量値が得られたときの該２以上の計量手段に関する上記供給停止重量との差、の比である、
   請求項１に記載の重量式充填装置。
3. 上記所定係数を更新する更新手段をさらに備える、
   請求項１または２に記載の重量式充填装置。
4. 互いに同型の複数の計量手段によって計量を行う計量過程と、
   上記複数の計量手段に対してその上方の離れた位置から貯蔵手段に蓄えられた被計量物を該複数の計量手段に対応する互いに同型の複数の供給手段によって供給する供給過程と、
   それぞれの上記計量手段による上記被計量物の計量値が目標値よりも小さい供給停止重量と一致したとき対応する上記供給手段の供給動作を停止させる停止過程と、
   特定の上記計量手段に関する上記供給停止重量をこれより先に得られた少なくとも他の一部の上記計量手段を含む２以上の上記計量手段による計量結果に基づいて補正する補正過程と、
   を具備し、
   上記補正過程は、上記２以上の計量手段によって得られた上記被計量物の最終計量値と上記目標値との偏差を算出する算出過程と、上記特定の計量手段によって得られるであろう上記被計量物の最終計量値と上記目標値との予想偏差を上記偏差に基づいて推測する推測過程と、上記特定の計量手段に関する現在の上記供給停止重量から上記予想偏差を差し引く差引過程と、を備え、
   上記推測過程では、上記特定の計量手段の特性および該特定の計量手段に対応する上記供給手段の特性を含む第１特性と上記２以上の計量手段の特性および該２以上の計量手段に対応する上記供給手段の特性を含む第２特性との差異に相関する所定係数と、上記偏差と、を含む所定計算式に基づいて上記予想偏差を推測する、
   重量式充填方法。
5. 被計量物が蓄えられた貯蔵手段と、
   互いに同型の複数の計量手段と、
   上記複数の計量手段に対応しかつそれぞれに対応する該計量手段に対してその上方の離れた位置から上記被計量物を供給する互いに同型の複数の供給手段と、
   それぞれの上記計量手段による上記被計量物の計量値が目標値よりも小さい供給停止重量と一致したとき対応する上記供給手段の供給動作を停止させる停止手段と、
   特定の上記計量手段に関する上記供給停止重量をこれより先に得られた少なくとも他の一部の上記計量手段を含む２以上の上記計量手段による計量結果に基づいて補正する補正手段と、
   を具備し、
   上記補正手段は、上記２以上の計量手段によって得られた上記被計量物の最終計量値と上記目標値との偏差と、上記特定の計量手段の特性および該特定の計量手段に対応する上記供給手段の特性を含む第１特性と上記２以上の計量手段の特性および該２以上の計量手段に対応する上記供給手段の特性を含む第２特性との差異と、に基づいて、上記特定の計量手段によって得られるであろう上記被計量物の最終計量値と上記目標値との予想偏差を推測し、該予想偏差を上記特定の計量手段に関する現在の上記供給停止重量から差し引くことで補正を行う、
   重量式充填装置。
6. 互いに同型の複数の計量手段によって計量を行う計量過程と、
   上記複数の計量手段に対してその上方の離れた位置から貯蔵手段に蓄えられた被計量物を該複数の計量手段に対応する互いに同型の複数の供給手段によって供給する供給過程と、
   それぞれの上記計量手段による上記被計量物の計量値が目標値よりも小さい供給停止重量と一致したとき対応する上記供給手段の供給動作を停止させる停止過程と、
   特定の上記計量手段に関する上記供給停止重量をこれより先に得られた少なくとも他の一部の上記計量手段を含む２以上の上記計量手段による計量結果に基づいて補正する補正過程と、
   を具備し、
   上記補正過程では、上記２以上の計量手段によって得られた上記被計量物の最終計量値と上記目標値との偏差と、上記特定の計量手段の特性および該特定の計量手段に対応する上記供給手段の特性を含む第１特性と上記２以上の計量手段の特性および該２以上の計量手段に対応する上記供給手段の特性を含む第２特性との差異と、に基づいて、上記特定の計量手段によって得られるであろう上記被計量物の最終計量値と上記目標値との予想偏差を推測し、該予想偏差を上記特定の計量手段に関する現在の上記供給停止重量から差し引くことで補正を行う、
   重量式充填方法。

Images