以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1(a)は、本発明の実施の形態1の組合せ秤を上方から視た概略模式図であり、図1(b)は、同組合せ秤を正面方向から視た概略模式図であり、図1(c)は、同組合せ秤を側面方向から視た概略模式図である。
この組合せ秤は、制御部10と、2つの下部シュート8a、8bと、制御部10によって動作が制御される第1の計量ユニットA1及び第2の計量ユニットA2とを備えている。第1の計量ユニットA1及び第2の計量ユニットA2は同様の構成である。
各計量ユニットA1、A2には、駆動ユニット領域1、振動フィーダ2、供給ホッパ3、計量ホッパ4、集合シュート6a、6b及び集合ホッパ7a、7bが備えられている。
各計量ユニットA1、A2では、複数の供給ホッパ3、計量ホッパ4が直線状に列設され、それぞれ対応して配置された構成である。各計量ホッパ4には、計量ホッパ4内の被計量物の重量を計測するロードセル等の重量センサ41(図1(c))が取り付けられている。各重量センサ41による計測値は制御部10へ出力される。各計量ホッパ4の直上に配置された各供給ホッパ3には、それぞれの上方に配置された振動フィーダ2から被計量物が供給される。それぞれの振動フィーダ2には不図示の供給手段から被計量物が供給される。なお、各計量ユニットA1、A2において、それぞれの振動フィーダ2が一体的に形成されてあってもよい。
直線状に列設された計量ホッパ4の下方には、2つの略逆四角錐台形状の集合シュート6a、6bが並んで配設されている。各計量ホッパ4は、その下方の第1集合シュート6aと第2集合シュート6bとへ選択的に被計量物を排出可能なように、第1集合シュート6aへ被計量物を排出するための第1ゲート5aと、第2集合シュート6bへ被計量物を排出するための第2ゲート5bとが設けられている。
また、第1集合シュート6aの下端の排出口6aeには、第1集合シュート6a上を滑り落ちてきた被計量物を一時保持して排出するための第1集合ホッパ7aが設けられ、第2集合シュート6bの下端の排出口6beには、第2集合シュート6b上を滑り落ちてきた被計量物を一時保持して排出するための第2集合ホッパ7bが設けられている。
駆動ユニット領域1には、図示されない基体(ボディ)が配設され、振動フィーダ2、供給ホッパ3及び計量ホッパ4が基体に取り付けられ、その基体内には、振動フィーダ2の振動装置や、供給ホッパ3、計量ホッパ4及び集合ホッパ7a、7bのゲート開閉装置等の駆動ユニットが収納されている。また、各計量ホッパ4に取り付けられている重量センサ41も基体内に駆動ユニットとともに収納されている。
第1の計量ユニットA1及び第2の計量ユニットA2のそれぞれは、以上のように構成されている。
そして、第1の計量ユニットA1の集合ホッパ7aと第2の計量ユニットA2の集合ホッパ7aとの下方には1つの下部シュート8aが配設されており、2つの各集合ホッパ7aから排出される被計量物は下部シュート8a上を移送されて(滑り落ちて)下部の排出口8aeから排出される。同様に、第1の計量ユニットA1の集合ホッパ7bと第2の計量ユニットA2の集合ホッパ7bとの下方には1つの下部シュート8bが配設されており、2つの各集合ホッパ7bから排出される被計量物は下部シュート8b上を移送されて(滑り落ちて)下部の排出口8beから排出される。
この組合せ秤の下部シュート8a、8bの下方には、図示していないが、被計量物の投入口が1つである2台の包装機、あるいは被計量物の投入口を2つ有するツイン型の包装機が配置されており、下部シュート8aの排出口8ae及び下部シュート8bの排出口8beのそれぞれから排出される被計量物は、それぞれ異なる包装機の投入口(第1、第2の包装機投入口)へ投入され、包装機でそれぞれ袋詰めされながら包装される。このように、第1の計量ユニットA1の集合ホッパ7a及び第2の計量ユニットA2の集合ホッパ7aから排出される被計量物が下部シュート8aを介して第1の包装機投入口へ投入され、第1の計量ユニットA1の集合ホッパ7b及び第2の計量ユニットA2の集合ホッパ7bから排出される被計量物が下部シュート8bを介して第2の包装機投入口へ投入されるように構成されている。なお、下部シュート8a、8bは、包装機に備えられてあってもよい。
制御部10は、制御手段および組合せ演算手段を含み、組合せ秤全体の動作を制御するとともに、それぞれの計量ユニットA1、A2ごとに、被計量物を排出すべき計量ホッパ4の組合せ(排出組合せ)を2組決定する組合せ処理を行う。この組合せ処理では、計量ホッパ4の計量値(重量センサ41による計量ホッパ4内の被計量物の重量の計測値)に基づいて組合せ演算を行い、計量値の合計である組合せ重量値が目標重量値に対する許容範囲(所定重量範囲)内の値になる計量ホッパ4の組合せを2組求めてそれぞれを排出組合せに決定する。この組合せ処理の詳細については後述する。
以上のように構成された組合せ秤の動作について、まずその概略を説明する。
各計量ユニットA1、A2において、図示されない供給手段から各振動フィーダ2へ供給された被計量物は、各供給ホッパ3へ供給され、各供給ホッパ3から各計量ホッパ4へ被計量物が投入される。各計量ホッパ4へ投入された被計量物の重量が各重量センサ41で計測され、その計量値が制御部10へ送出される。そして、制御部10による組合せ処理が行われて2組の排出組合せが同時に決定される。そして、2組の排出組合せに選択されている計量ホッパ4から被計量物が同時に排出され、空になった計量ホッパ4へは供給ホッパ3から被計量物が投入される。また、空になった供給ホッパ3へは振動フィーダ2から被計量物が供給される。
上記において、各計量ユニットA1、A2では、それぞれの組合せ処理で同時に決定される2組の排出組合せの計量ホッパ4からの排出方向を異ならせる。すなわち、2組の排出組合せのうちのいずれか一方の排出組合せの計量ホッパ4から第1集合シュート6aへ被計量物を排出させると同時に、他方の排出組合せの計量ホッパ4から第2集合シュート6bへ被計量物を排出させる。そして、第1、第2集合シュート6a、6bへ排出された被計量物は、第1、第2集合ホッパ7a、7bによって一時保持された後、第1集合ホッパ7aと第2集合ホッパ7bとから同時に排出される。
なお、詳しくは後述するが、各計量ユニットA1、A2では、上記のように同様の動作が行われるが、その動作のタイミングが異なる。
次に、本実施の形態における組合せ処理の詳細を説明する。図2は、本実施の形態における組合せ処理(第1の組合せ処理)を示すフローチャートである。制御部10は、第1及び第2の計量ユニットA1、A2のそれぞれに対して、ステップS1〜ステップS4で示された組合せ処理を行う。
ステップS1では、各重量センサ41により重量値が計測済みの被計量物を保有している計量ホッパ4の計量値(被計量物の重量値)を用いて組合せ演算を行うことにより、計量値の合計である組合せ重量値が目標重量値に対する許容範囲内の値になる組合せを全て求め、それぞれの組合せを適量組合せとする。
ステップS2では、同一の計量ホッパ4を含まない適量組合せを2組ずつ組合せてなる適量組合せペアを求める。
ステップS3では、各々の適量組合せペアについて、適量組合せペアを構成する各々の適量組合せの組合せ重量値と目標重量値との差の絶対値を求めて、それらの差の絶対値の合計を算出する。なお、組合せ重量値と目標重量値との差の絶対値は、組合せ重量値から目標重量値を減算した値の絶対値、あるいは目標重量値から組合せ重量値を減算した値の絶対値であり、零または正の値になる。
ステップS4では、ステップ3で求めた差の絶対値の合計が最小である適量組合せペアを1つ選択し、そのペアを構成する2組の適量組合せのいずれか一方を第1集合シュート6aへ排出する排出組合せ(第1の排出組合せ)に決定し、他方を第2集合シュート6bへ排出する排出組合せ(第2の排出組合せ)に決定する。ここで、第1の排出組合せと第2の排出組合せの決定方法は予め定められており、どのような方法でもよい。例えば、各計量ホッパ4に順に番号を付しておき、最も小さい番号の計量ホッパ4が含まれる方の適量組合せを第1の排出組合せに決定し、他方の適量組合せを第2の排出組合せに決定するようにしておいてもよいし、その逆でもよい。あるいは、組合せ重量値の大小によって決定するようにしておいてもよい。例えば、組合せ重量値の大きい方の適量組合せを第1の排出組合せに決定し、組合せ重量値の小さい方の適量組合せを第2の排出組合せに決定するようにしておいてもよいし、その逆でもよい。あるいは、組合せ処理が行われるたびに、組合せ重量値の大きい方の適量組合せと小さい方の適量組合せとが交互に第1の排出組合せと第2の排出組合せとに決定されるようにしておいてもよい。
なお、ステップS3、S4において、各々の適量組合せペアについて、各々の適量組合せの組合せ重量値と目標重量値との差の絶対値の合計を算出し、差の絶対値の合計が最小である適量組合せペアを1つ選択して、2組の排出組合せを決定するようにしたが、各々の適量組合せペアについて、各々の適量組合せの組合せ重量値と目標重量値との差の2乗の合計を算出し、差の2乗の合計が最小である適量組合せペアを1つ選択して、2組の排出組合せを決定するようにしてもよい。いずれの場合も同じ結果が得られる。
上記のように、1回の組合せ処理によって2組の排出組合せが求められる。
図3は、本実施の形態の組合せ秤の動作の一例を示すタイミングチャートである。
各計量ユニットA1、A2における1動作サイクル時間Twは、例えば、直前の動作サイクル中での組合せ処理により2組の排出組合せが決定された直後から、その2組の排出組合せに選択されている計量ホッパ4(計量ホッパ4が排出組合せに選択されている場合)から被計量物が排出され、次にその排出組合せの計量ホッパ4に被計量物が投入され、重量センサ41の安定時間が経過してその計量ホッパ4内の被計量物の重量を計測後に、次の組合せ処理により2組の排出組合せが決定されるまでに要する時間である。なお、1計量サイクル時間は、例えば、直前の動作サイクル中での組合せ処理により決定されている2組の排出組合せに選択されている計量ホッパ4(計量ホッパ4が排出組合せに選択されている場合)から被計量物が排出され始めたときから、次にその2組の排出組合せの計量ホッパ4に被計量物が投入され、重量センサ41の安定時間が経過してその計量ホッパ4内の被計量物の重量を計測後に、次の組合せ処理により2組の排出組合せが決定されるまでに要する時間である。したがって、1計量サイクル時間は、組合せ処理により2組の排出組合せが決定されてから、その2組の排出組合せに選択されているホッパから被計量物が排出され始めるまでの余裕時間あるいは待ち時間等が零の場合の1動作サイクル時間Twに等しい。1動作サイクル時間Twを1計量サイクル時間に等しくすることが、高速動作をさせる上で好ましいので、本実施の形態では、1動作サイクル時間Twを1計量サイクル時間に等しい時間、あるいは略等しい時間となるように設定している。
本実施の形態では、第1の計量ユニットA1の動作のタイミングと第2の計量ユニットA2の動作のタイミングとがTw/2時間ずれて行われるが、各計量ユニットA1、A2における動作は同様である。各計量ユニットA1、A2では、Tw時間ごとに、2組の排出組合せを同時に決定する組合せ処理が行われるとともに、その組合せ処理で決定された2組の排出組合せの計量ホッパ4から同時に被計量物の排出が行われる。また、Tw時間ごとに、第1集合ホッパ7aと第2集合ホッパ7bとから同時に被計量物の排出が行われる。これにより、各計量ユニットA1、A2から、1動作サイクル時間Tw内に2組の排出組合せの被計量物が包装機へ投入される。この場合、各計量ユニットA1、A2の1排出サイクル時間Td1は、1動作サイクル時間Twと同じである。また、1排出サイクル時間Td1は包装機の1包装サイクル時間Tp1の2倍になっている。この場合、各計量ユニットA1、A2において、例えば、計量ホッパ4の全個数を14個とし、適量組合せ選択個数(1組の適量組合せに選択される計量ホッパ4の予定個数)を4個とすれば、良好な組合せ計量精度が得られる。適量組合せ選択個数を4個にするということは、各供給ホッパ3から計量ホッパ4へ1回に投入される被計量物の目標の投入量が、目標重量値の略1/4となるように振動フィーダ2等の動作設定がなされていることである。
制御部10は、例えば包装機から投入指令信号が入力されると、その投入指令信号に応答して、例えば第1の計量ユニットA1では、第1集合ホッパ7a及び第2集合ホッパ7bのゲートを同時に開いて被計量物を包装機へ排出させる(時刻t1)。そして、この集合ホッパ7a、7bのゲートの動作タイミングに基づいて、第1の排出組合せに選択されている計量ホッパ4の第1ゲート5aを開いて、計量ホッパ4から第1集合シュート6aへ被計量物を排出させると同時に、第2の排出組合せに選択されている計量ホッパ4の第2ゲート5bを開いて、計量ホッパ4から第2集合シュート6bへ被計量物を排出させる(時刻t1)。次の投入指令信号が入力されると、第2の計量ユニットA2では、第1集合ホッパ7a及び第2集合ホッパ7bのゲートを同時に開いて被計量物を包装機へ排出させる(時刻t2)。そして、この集合ホッパ7a、7bのゲートの動作タイミングに基づいて、第1の排出組合せに選択されている計量ホッパ4の第1ゲート5aを開いて、計量ホッパ4から第1集合シュート6aへ被計量物を排出させると同時に、第2の排出組合せに選択されている計量ホッパ4の第2ゲート5bを開いて、計量ホッパ4から第2集合シュート6bへ被計量物を排出させる(時刻t2)。投入指令信号が入力されるたびに上記動作が繰り返される(時刻t3、t4、t5)。
この図3の場合、第1の計量ユニットA1において、時刻t1で、第1ゲート5aが開かれて計量ホッパ4から排出された被計量物は、時刻t3までの間に第1集合ホッパ7aに集められて保持され、時刻t3で集合ホッパ7aのゲートが開かれ、集合ホッパ7aの被計量物が下部シュート8aを通過して第1の包装機投入口へ投入される。同様に、時刻t1で、第1の計量ユニットA1において、第2ゲート5bが開かれて計量ホッパ4から排出された被計量物は、時刻t3までの間に第2集合ホッパ7bに集められて保持され、時刻t3で集合ホッパ7bのゲートが開かれ、集合ホッパ7bの被計量物が下部シュート8bを通過して第2の包装機投入口へ投入される。
また、第2の計量ユニットA2において、時刻t2で、第1ゲート5aが開かれて計量ホッパ4から排出された被計量物は、時刻t4までの間に第1集合ホッパ7aに集められて保持され、時刻t4で集合ホッパ7aのゲートが開かれ、集合ホッパ7aの被計量物が下部シュート8aを通過して第1の包装機投入口へ投入される。同様に、時刻t2で、第2の計量ユニットA2において、第2ゲート5bが開かれて計量ホッパ4から排出された被計量物は、時刻t4までの間に第2集合ホッパ7bに集められて保持され、時刻t4で集合ホッパ7bのゲートが開かれ、集合ホッパ7bの被計量物が下部シュート8bを通過して第2の包装機投入口へ投入される。
なお、図3の場合、各計量ユニットA1、A2において、集合ホッパ7a、7bのゲートの開閉タイミングと計量ホッパ4の第1ゲート5a及び第2ゲート5bの開閉タイミングとを同じにしているが、これに限られるものではない。制御部10が、各計量ユニットA1、A2において、例えば、集合ホッパ7a、7bのゲートの開閉のタイミングに基づいて計量ホッパ4の第1ゲート5a及び第2ゲート5bの開閉のタイミングを制御することで、集合ホッパ7a、7bと計量ホッパ4のゲートの開閉のタイミングを異ならせることもできる。
以上のように2つの計量ユニットを動作させることにより、2つの包装機投入口のそれぞれに、Tw/2時間ごとに被計量物が投入される。したがって、1動作サイクル時間Tw内に、2つの包装機投入口へそれぞれ2回ずつ被計量物が排出され、所定時間内における生産量(組合せ秤から包装機への総排出回数)の向上を図ることができる。
さらに、図2のフローチャートで示した組合せ処理(第1の組合せ処理)では、各々の適量組合せの組合せ重量値と目標重量値との差の絶対値の合計が最小である適量組合せペアを選択し、その適量組合せペアに含まれる2組の適量組合せのそれぞれを排出組合せに決定するため、排出される被計量物の全体としての組合せ計量精度の向上を図ることができる。
また、図2のフローチャートで示した第1の組合せ処理に代えて、以下に説明する第2または第3の組合せ処理を行うようにしてもよい。
まず、第2の組合せ処理について説明する。図4は、本実施の形態における第2の組合せ処理を示すフローチャートである。制御部10は、第1及び第2の各計量ユニットA1、A2に対して、ステップS11〜S15で示された組合せ処理を行う。
ステップS11では、各重量センサ41により重量値が計測済みの被計量物を保有している計量ホッパ4の計量値(被計量物の重量値)を用いて組合せ演算を行うことにより、計量値の合計である組合せ重量値が目標重量値に対する許容範囲内の値になる組合せを全て求め、それぞれの組合せを許容組合せとする。このステップS11の処理は、図2のステップS1の処理と同じであり、ステップS1で求められる適量組合せは、このステップS11で求められる許容組合せに相当する。
ステップS12では、全ての許容組合せの中から、組合せ重量値と目標重量値との差の絶対値が小さいものを優先して、所定のm個(mは複数)例えば10個選択し、選択したそれぞれの許容組合せを第1の適量組合せとする。
ステップS13では、任意の1つの第1の適量組合せに属する計量ホッパ4以外の計量ホッパ4の組合せからなる許容組合せの中から、組合せ重量値と目標重量値との差の絶対値が小さいものを優先して1つの許容組合せを選択し、この許容組合せを上記任意の1つの第1の適量組合せに対応する第2の適量組合せとする。同様にして、m個それぞれの第1の適量組合せに対応する第2の適量組合せを求める。このようにして、m個それぞれの第1の適量組合せに対応する第2の適量組合せを求め、それぞれ対応する第1の適量組合せと第2の適量組合せとからなる適量組合せペアをm個求める。
ステップS14では、各々の適量組合せペアについて、適量組合せペアを構成する第1及び第2の適量組合せの各々の組合せ重量値と目標重量値との差の絶対値を求めて、それらの差の絶対値の合計を算出する。
ステップS15では、ステップ14で求めた差の絶対値の合計が最小である適量組合せペアを1つ選択し、そのペアを構成する2組の適量組合せのいずれか一方を第1集合シュート6aへ排出する排出組合せ(第1の排出組合せ)に決定し、他方を第2集合シュート6bへ排出する排出組合せ(第2の排出組合せ)に決定する。ここで、第1の排出組合せと第2の排出組合せの決定方法は予め定められており、どのような方法でもよい。例えば、第1の適量組合せを第1の排出組合せに決定し、第2の適量組合せを第2の排出組合せに決定するようにしておいてもよいし、その逆でもよい。あるいは、各計量ホッパ4に順に番号を付しておき、最も小さい番号の計量ホッパ4が含まれる方の適量組合せを第1の排出組合せに決定し、他方の適量組合せを第2の排出組合せに決定するようにしておいてもよいし、その逆でもよい。あるいは、組合せ重量値の大小によって決定するようにしておいてもよい。例えば、組合せ重量値の大きい方の適量組合せを第1の排出組合せに決定し、組合せ重量値の小さい方の適量組合せを第2の排出組合せに決定するようにしておいてもよいし、その逆でもよい。あるいは、組合せ処理が行われるたびに、組合せ重量値の大きい方の適量組合せと小さい方の適量組合せとが交互に第1の排出組合せと第2の排出組合せとに決定されるようにしておいてもよい。
なお、ステップS14、S15において、各々の適量組合せペアについて、各々の適量組合せの組合せ重量値と目標重量値との差の絶対値の合計を算出し、差の絶対値の合計が最小である適量組合せペアを1つ選択して、2組の排出組合せを決定するようにしたが、各々の適量組合せペアについて、各々の適量組合せの組合せ重量値と目標重量値との差の2乗の合計を算出し、差の2乗の合計が最小である適量組合せペアを1つ選択して、2組の排出組合せを決定するようにしてもよい。いずれの場合も同じ結果が得られる。
次に、第3の組合せ処理について説明する。制御部10は、第1及び第2の各計量ユニットA1、A2に対して、以下に述べる第3の組合せ処理を行う。
この第3の組合せ処理では、まず、各重量センサ41により重量値が計測済みの被計量物を保有している計量ホッパ4の計量値(被計量物の重量値)を用いて組合せ演算を行うことにより、計量値の合計である組合せ重量値が目標重量値に対する許容範囲内の値になる組合せを全て求め、それぞれの組合せを許容組合せとする。そして、全ての許容組合せの中から、組合せ重量値と目標重量値との差の絶対値が最小である許容組合せを1つ選択し、この選択した許容組合せを第1の適量組合せとする。
次に、第1の適量組合せに属する計量ホッパ4以外の計量ホッパ4の組合せからなる許容組合せの中から、組合せ重量値と目標重量値との差の絶対値が最小である許容組合せを1つ選択し、この選択した許容組合せを第2の適量組合せとする。そして、第1の適量組合せ及び第2の適量組合せのいずれか一方を第1集合シュート6aへ排出する排出組合せ(第1の排出組合せ)に決定し、他方を第2集合シュート6bへ排出する排出組合せ(第2の排出組合せ)に決定する。ここで、第1の排出組合せと第2の排出組合せの決定方法は、前述の第2の組合せ処理の場合と同様にして予め定められている。
なお、上記の第1、第2、第3の組合せ処理において、目標重量値に対する許容範囲が目標重量値以上の範囲に設定されている場合、すなわち、許容範囲の下限値が目標重量値と等しい値に設定されている場合には、適量組合せあるいは許容組合せの組合せ重量値と目標重量値との差の絶対値は、組合せ重量値から目標重量値を減算した値(差)に等しい。したがって、この場合には、例えば図2のステップS3及び図4のステップS14において、各々の適量組合せの組合せ重量値と目標重量値との差の絶対値の合計を算出することは、各々の適量組合せの組合せ重量値から目標重量値を減算した差の合計を算出することと同等である。
また、許容範囲の下限値が目標重量値と等しい値に設定されている場合には、図2のステップS3、S4及び図4のステップS14、S15に代えて、各々の適量組合せペアについて、適量組合せペアを構成する2組の適量組合せの組合せ重量値の合計を算出し、この算出した合計が最小である適量組合せペアを1つ選択し、そのセットを構成する2組の適量組合せを第1及び第2の排出組合せに決定するようにしてもよい。この場合も、ステップS3、S4及びステップS14、S15の処理結果と同じ2組の排出組合せが求められる。
各計量ユニットA1、A2において、以上に述べた第1、第2または第3の組合せ処理を行うことにより、1動作サイクル時間Twごとに排出すべき2組の排出組合せを同時に決定するため、2組の排出組合せを求める際の組合せ演算において、各計量ユニットA1、A2内の全ての計量ホッパ4の被計量物の重量を用いることが可能となり、排出される被計量物の全体としての組合せ計量精度の向上を図ることが可能になる。
なお、第2の組合せ処理では、第3の組合せ処理において、第1の適量組合せの選択条件を拡張して、複数の第1の適量組合せを求め、それぞれの第1の適量組合せに対応する第2の適量組合せを求め、その中から、2組の適量組合せの組合せ重量値の合計が最小であるものを選択するようにしている。したがって、第2の組合せ処理を用いた場合の方が、第3の組合せ処理を用いた場合よりも、排出される被計量物全体としての組合せ計量精度を向上させることができる。さらに、第1の組合せ処理では、全ての適量組合せの中から2組ずつ組合せられてなる適量組合せペアの中から、2組の適量組合せの組合せ重量値と目標重量値との差の絶対値の合計が最小であるものを選択するようにしているため、排出される被計量物全体としての組合せ計量精度をより向上させることができる。
また、第1の組合せ処理、第2の組合せ処理、第3の組合せ処理の順に、演算の処理量が少なくなり、その順に組合せ処理に要する時間の短縮を図ることが可能になる。
また、本実施の形態では、2つの計量ユニットA1、A2において、計量ホッパ4から第1集合シュート6aへ排出された被計量物を第1の包装機投入口へ投入し、計量ホッパ4から第2集合シュート6bへ排出された被計量物を第2の包装機投入口へ投入するように構成しているが、第1の計量ユニットA1の第1集合シュート6a及び第2集合シュート6bのいずれか一方の集合シュートへ排出された被計量物を第1の包装機投入口へ投入し、他方の集合シュートへ排出された被計量物を第2の包装機投入口へ投入するように構成し、第2の計量ユニットA2の第1集合シュート6a及び第2集合シュート6bのいずれか一方の集合シュートへ排出された被計量物を第1の包装機投入口へ投入し、他方の集合シュートへ排出された被計量物を第2の包装機投入口へ投入するように構成してあればよい。これについては、例えば、各集合シュート6a、6bの排出口の位置及び下部シュート8a、8bの配置等を変更することで、容易に対応できる。
本実施の形態では、それぞれの計量ユニットA1、A2に対し、1回の組合せ処理によって2組の排出組合せが求められ、2組の排出組合せの被計量物が同時に排出されるので、所定時間内における生産量の向上を図ることができる。また、2組の排出組合せのうちの一方の排出組合せの被計量物が第1集合シュート6aへ排出され、他方の排出組合せの被計量物が第2集合シュート6bへ排出されるので、それぞれの集合シュート6a、6b上で先に排出された被計量物と後から排出された被計量物との間隔を確保でき、高速運転を行うことが容易になり、所定時間内における生産量の向上を図ることができる。また、同時に2組の排出組合せが求められ、2つの排出手段(集合シュート6a及び集合ホッパ7aと、集合シュート6b及び集合ホッパ7b)を有する複数の計量ユニットA1、A2から、2つの包装機投入口へ被計量物を投入するようにしているため、高速運転される2台の包装機あるいはツイン型の包装機に容易に対応することが可能になる。また、2組の排出組合せを同時に決定するため、2組の排出組合せを求める際の組合せ演算において多くの計量ホッパ4の被計量物の重量を用いることが可能となり、排出される被計量物の全体としての組合せ計量精度の向上を図ることが可能になる。
なお、図1の構成では、2つの計量ユニットA1、A2と2つの下部シュート8a、8bとからなる計量排出ユニットを1つ備えた構成としたが、このような計量排出ユニットを複数備えた構成としてもよい。例えば、図5、図6はそれぞれ上記計量排出ユニットを2つ備えた場合の各計量ユニットの配置の一例を示す平面図である。
図5、図6のいずれの場合も、第1〜第4の各計量ユニットA1〜A4には、図示していないが、それぞれ図1の計量ユニットA1と同様、駆動ユニット領域1、振動フィーダ2、供給ホッパ3等が備えられている。なお、振動フィーダ2等は計量ホッパ4の上方に配置される供給ホッパ3の位置に合わせて適宜配置すればよい。第1及び第2の2つの計量ユニットA1、A2とそれらの下方に配置される2つの下部シュート8a、8bとで第1計量排出ユニットU1が構成され、第3及び第4の2つの計量ユニットA3、A4とそれらの下方に配置される2つの下部シュート8a、8bとで第2計量排出ユニットU2が構成されている。
それぞれの計量排出ユニットU1、U2において、2つの下部シュート8a、8bの下方には、例えば、被計量物の投入口を1つ有する2台の包装機あるいは被計量物の投入口を2つ有するツイン型の包装機が配置されている。したがって、この組合せ秤の下方には、4つの包装機投入口が配置され、2つの下部シュート8aのそれぞれの排出口8ae、2つの下部シュート8bのそれぞれの排出口8beから排出される被計量物は、それぞれ異なる包装機の投入口(第1〜第4の包装機投入口)へ投入され、包装機でそれぞれ袋詰めされながら包装される。
この図5、図6のいずれの場合も、第1の計量ユニットA1の集合ホッパ7a及び第2の計量ユニットA2の集合ホッパ7aから排出される被計量物を下部シュート8aを介して第1の包装機投入口へ投入し、第1の計量ユニットA1の集合ホッパ7b及び第2の計量ユニットA2の集合ホッパ7bから排出される被計量物を下部シュート8bを介して第2の包装機投入口へ投入するように構成されている。また、第3の計量ユニットA3の集合ホッパ7a及び第4の計量ユニットA4の集合ホッパ7aから排出される被計量物を下部シュート8aを介して第3の包装機投入口へ投入し、第3の計量ユニットA3の集合ホッパ7b及び第4の計量ユニットA4の集合ホッパ7bから排出される被計量物を下部シュート8bを介して第4の包装機投入口へ投入するように構成されている。
また、制御部10(図1(b)参照)では、第1、第2、第3及び第4の各計量ユニットA1〜A4ごとに、被計量物を排出すべき計量ホッパ4の組合せ(排出組合せ)を同時に2組決定する組合せ処理を行うとともに、各計量ユニットA1〜A4の動作を制御する。各計量ユニットA1〜A4における組合せ処理は、図1の構成の場合と同様である。
図5、図6のいずれの場合も、それぞれの計量排出ユニットU1、U2ごとに動作のタイミングをとる。したがって、第1の計量ユニットA1及び第2の計量ユニットA2のタイミングチャート、及び第3の計量ユニットA3及び第4の計量ユニットA4のタイミングチャートは、それぞれ図3に示された第1の計量ユニット及び第2の計量ユニットのタイミングチャートと同様である。すなわち、この場合、第1の計量ユニットA1及び第2の計量ユニットA2のペアと、第3の計量ユニットA3及び第4の計量ユニットA4のペアとは、図1の構成における第1の計量ユニットA1及び第2の計量ユニットA2のペアと同様の動作をさせればよく、その説明を省略する。なお、図5、図6における第1の計量ユニットA1及び第2の計量ユニットA2のペアと、第3の計量ユニットA3及び第4の計量ユニットA4のペアとは、異なる投入指令信号によって制御されるようにしてもよい。すなわち、それぞれのペアを構成する2つの計量ユニットの間では、図3のように、動作のタイミングをTw/2の時間ずらす必要があるが、2つのペアの間の動作のタイミングには、特に関係がなくてもよい。
この図5、図6の構成の組合せ秤では、計量ユニットのペアと2つの下部シュートとで構成される計量排出ユニットの数が図1の構成の組合せ秤と異なるだけであり、図1の構成の組合せ秤と同様の効果が得られる。さらに、複数の計量排出ユニットを備えることにより、所定時間内における生産量の向上をより図ることができ、より多くの包装機に容易に対応することが可能になる。
なお、図1の構成では1つの計量排出ユニットを備えた構成について述べ、図5、図6では2つの計量排出ユニットを備えた構成について述べたが、同様にして3つ以上の計量排出ユニットを備えた構成としてもよい。
また、上記では、計量排出ユニット内の各計量ユニットにおいて、Tw時間ごとに、2組の排出組合せを同時に決定する組合せ処理が行われ、その組合せ処理で決定された2組の排出組合せの計量ホッパ4から同時に被計量物の排出が行われるとともに、第1集合ホッパ7aと第2集合ホッパ7bとから同時に被計量物の排出が行われるように動作させるとともに、計量排出ユニットを構成する2つの計量ユニットの間で、動作のタイミングをTw/2の時間ずらすようにしたが、これに限られるものではない。各計量ユニットにおいて、Tw/k時間(kは2以上の整数)ごとに、2組の排出組合せを同時に決定する組合せ処理が行われ、その組合せ処理で決定された2組の排出組合せの計量ホッパ4から同時に被計量物の排出が行われるとともに、第1集合ホッパ7aと第2集合ホッパ7bとから同時に被計量物の排出が行われるように動作させるとともに、計量排出ユニットを構成する2つの計量ユニットの間で、動作のタイミングをTw/2kの時間ずらすように構成してもよい。例えば、k=2とした場合には、Tw/4時間ごとに、各包装機投入口へそれぞれ1回ずつ被計量物が排出され、所定時間内における生産量の向上をより図ることができ、より高速動作する包装機に対応できる。
また、上記では、2つの計量ユニットと2つの下部シュートとによって1つの計量排出ユニットが構成されるものとしたが、3つ以上の計量ユニットと2つの下部シュートとによって1つの計量排出ユニットを構成してもよい。例えば、3つの計量ユニットと2つの下部シュートとによって1つの計量排出ユニットを構成した例を、図7に示す。
図7は、3つの計量ユニットと2つの下部シュートとからなる計量排出ユニットを1つ備えた組合せ秤の各計量ユニットの配置の一例を示す平面図である。
図7の場合、第1〜第3の3つの計量ユニットA1〜A3と2つの下部シュート8a、8bとからなる計量排出ユニットを1つ備えた構成である。図7には、図示していないが、それぞれの計量ユニットA1〜A3には、図1の計量ユニットA1と同様、駆動ユニット領域1、振動フィーダ2、供給ホッパ3等が備えられている。なお、振動フィーダ2等は計量ホッパ4の上方に配置される供給ホッパ3の位置に合わせて適宜配置すればよい。
この図7の場合、第1〜第3の計量ユニットA1〜A3の3つの集合ホッパ7aの下方に下部シュート8aが配設され、第1〜第3の計量ユニットA1〜A3の3つの集合ホッパ7bの下方に下部シュート8bが配設されている。そして、図1の場合と同様、2つの下部シュート8a、8bの下方には、例えば、被計量物の投入口を1つ有する2台の包装機あるいは被計量物の投入口を2つ有するツイン型の包装機が配置されている。したがって、この組合せ秤の下方には、2つの包装機投入口が配置され、2つの下部シュート8a、8bのそれぞれの排出口8ae、8beから排出される被計量物は、それぞれ異なる包装機投入口(第1、第2の包装機投入口)へ投入され、包装機でそれぞれ袋詰めされながら包装される。
この図7の場合、第1の計量ユニットA1の集合ホッパ7aと第2の計量ユニットA2の集合ホッパ7aと第3の計量ユニットA3の集合ホッパ7aから排出される被計量物を下部シュート8aを介して第1の包装機投入口へ投入し、第1の計量ユニットA1の集合ホッパ7bと第2の計量ユニットA2の集合ホッパ7bと第3の計量ユニットA3の集合ホッパ7bとから排出される被計量物を下部シュート8bを介して第2の包装機投入口へ投入するように構成されている。
また、制御部10(図1(b)参照)では、第1、第2及び第3の各計量ユニットA1〜A3ごとに、被計量物を排出すべき計量ホッパ4の組合せ(排出組合せ)を同時に2組決定する組合せ処理を行うとともに、各計量ユニットA1〜A3の動作を制御する。各計量ユニットA1〜A3における組合せ処理は、図1の構成の場合と同様である。
図7の場合、それぞれの計量ユニット内における動作は図1の場合と同様である。図1の場合、2つの計量ユニットA1、A2の動作のタイミングを、図3に示すようにTw/2の時間ずつずらしていたのに対して、図7の場合には、3つ計量ユニットA1〜A3の動作のタイミングを、Tw/3の時間ずつずらすようにする。これにより、2つの包装機投入口のそれぞれに、Tw/3時間ごとに被計量物が投入される。したがって、1動作サイクル時間Tw内に、2つの包装機投入口へそれぞれ3回ずつ被計量物が排出され、より高速運転する包装機に対応でき、所定時間内における生産量(組合せ秤から包装機への総排出回数)の向上をより図ることができる。
なお、図7では3つの計量ユニットを有する1つの計量排出ユニットを備えた構成について述べたが、同様にして4つ以上の計量ユニットを有する1つの計量排出ユニットを備えた構成としてもよい。また、このような計量排出ユニットを複数備えた構成としてもよい。
なお、以上に述べた本実施の形態の種々の構成において、計量ホッパ4から排出された被計量物の全部が集合シュート6a、6b上を短時間で滑り落ち、包装機の包装動作等に支障を与えない場合には、集合ホッパ7a、7bを設けない構成としてもよい。この場合、集合ホッパを設けないことにより構成が簡単になるとともにその制御が不要になり、制御部10は、例えば包装機からの投入指令信号に応答して排出組合せに選択されている計量ホッパ4から被計量物を排出させるようにすればよく、計量ホッパ4から排出された被計量物は集合シュート6a、6bの排出口6ae、6beから下部シュート8a、8bを通過してそれぞれの包装機投入口へ投入される。
以上に述べた本実施の形態の組合せ秤は、計量ホッパ4が直線状に列設された計量ユニットを有する直線型の組合せ秤である。一方、計量ホッパが円状に列設され、計量ホッパがその列設形状である円の内側方向と外側方向へ被計量物を排出可能な構成であり、集合シュートが、各計量ホッパから内側方向へ排出される被計量物を集めて排出する内側シュートと、各計量ホッパから外側方向へ排出される被計量物を集めて排出する外側シュートとで構成され、内側シュートと外側シュートとが交差するように配設された円型の組合せ秤がある。このような円型の組合せ秤に対し、本実施の形態における直線型の組合せ秤では、計量ユニットの2つの集合シュート6a、6bを同一でシンプルな形状にできるので、集合シュート6a、6bの構成が簡単になり、低コスト化を図ることができる。また、集合シュート6a、6b上を滑り落ちる被計量物は、略まっすぐに滑り落ちることができるので、集合シュート6a、6b上での被計量物の広がり方が小さく、それぞれの集合シュート6a、6b上で先に排出された被計量物と後から排出された被計量物との間隔を確保しやすい。
なお、本実施の形態において、計量ユニットの2つの集合シュート6a、6bのそれぞれの排出口6ae、6beの配置は、適宜変更してもよい。例えば、2つの計量ユニットを有する計量排出ユニットに備えられた集合シュートの他の例を図8に示す。図8(a)は、他の例の集合シュートを上方から視た概略模式図であり、図8(b)は、同集合シュートを正面方向から視た概略模式図である。この例では、2つの排出口6ae、6beは、集合シュート6a、6bの並び方向と直交する方向に並んで配置されている。この場合も、前述の円型の組合せ秤の内側シュート及び外側シュートに対し、2つの集合シュート6a、6bを同一でシンプルな形状にできる。なお、3つ以上の計量ユニットを有する計量排出ユニットに備えられた集合シュート6a、6bについても、図8(a)、(b)のように、集合シュート6a、6bの排出口6ae、6beの位置を変更してもよい。
(実施の形態2)
図9(a)は、本発明の実施の形態2の組合せ秤を上方から視た概略模式図であり、図9(b)は、同組合せ秤を正面方向から視た概略模式図であり、図9(c)は、同組合せ秤を側面方向から視た概略模式図である。また、図9(d)は、本実施の形態の組合せ秤の他の例の集合ホッパ及び下部シュートを示す平面図である。
本実施の形態の組合せ秤は、制御部20と、2つの下部シュート8A、8Bと、制御部20によって動作が制御される第1の計量ユニットB1及び第2の計量ユニットB2とを備えている。第1の計量ユニットB1及び第2の計量ユニットB2は同様の構成である。
本実施の形態の組合せ秤は、図9(a)、(b)、(c)に示すように、図1に示された組合せ秤とは、集合シュート6a、6b、集合ホッパ7a、7b及び下部シュート8a、8bに代えて、ベルトコンベア21a、21b、仕切り板22、集合ホッパ23a、23b及び下部シュート8A、8Bを設けている点が異なる。駆動ユニット領域1、振動フィーダ2、供給ホッパ3及び計量ホッパ4については、図1と同様の構成であり、その説明を省略する。また、制御部20では、実施の形態1の場合と同様の組合せ処理を行い、各計量ユニットB1、B2において、2組の排出組合せが同時に決定される。
各計量ユニットB1、B2には、駆動ユニット領域1、振動フィーダ2、供給ホッパ3、計量ホッパ4、ベルトコンベア21a、21b、仕切り板22及び集合ホッパ23a、23bが備えられている。
各計量ユニットB1、B2において、各々のベルトコンベア21a、21bは、排出組合せに選択された計量ホッパ4から排出される被計量物を矢印A方向に搬送し、各々のベルトコンベア21a、21bの搬送終端部に、各々のベルトコンベア21a、21bから排出される被計量物を一時保持して排出する集合ホッパ23a、23bが設けられている。また、ベルトコンベア21a、21bの間には、計量ホッパ4からベルトコンベア21a上に排出された被計量物とベルトコンベア21b上に排出された被計量物とが混在しないように仕切り板22が設けられている。
第1の計量ユニットB1の集合ホッパ23aと第2の計量ユニットB2の集合ホッパ23aとの下方には1つの下部シュート8Aが配設されており、2つの各集合ホッパ23aから排出される被計量物は下部シュート8A上を移送されて(滑り落ちて)下部の排出口8Aeから排出される。同様に、第1の計量ユニットB1の集合ホッパ23bと第2の計量ユニットB2の集合ホッパ23bとの下方には1つの下部シュート8Bが配設されており、2つの各集合ホッパ23bから排出される被計量物は下部シュート8B上を移送されて(滑り落ちて)下部の排出口8Beから排出される。
この組合せ秤の下部シュート8A、8Bの下方には、図示していないが、図1の場合と同様、被計量物の投入口が1つである2台の包装機、あるいは被計量物の投入口を2つ有するツイン型の包装機が配置されており、下部シュート8Aの排出口8Ae及び下部シュート8Bの排出口8Beのそれぞれから排出される被計量物は、それぞれ異なる包装機の投入口(第1、第2の包装機投入口)へ投入され、包装機でそれぞれ袋詰めされながら包装される。このように、第1の計量ユニットB1の集合ホッパ23a及び第2の計量ユニットA2の集合ホッパ23aから排出される被計量物が下部シュート8Aを介して第1の包装機投入口へ投入され、第1の計量ユニットB1の集合ホッパ23b及び第2の計量ユニットA2の集合ホッパ23bから排出される被計量物が下部シュート8Bを介して第2の包装機投入口へ投入されるように構成されている。なお、下部シュート8A、8Bは、包装機に備えられてあってもよい。また、必要に応じて、2つのベルトコンベア21a、21bの両側に、被計量物が飛び出すのを防止するための飛出し防止板を仕切り板22と並行に配設してもよい。
制御部20は、制御手段および組合せ演算手段を含み、組合せ秤全体の動作を制御するとともに、被計量物を排出すべき計量ホッパ4の組合せ(排出組合せ)を決定する組合せ処理を行う。この制御部20では、図1の制御部10における集合ホッパ7a、7bの開閉制御に代えて、集合ホッパ23a、23bのゲートの開閉制御を行う。そして、さらにベルトコンベア21a、21bの動作の制御も行う。ベルトコンベア21a、21bは図示されないそれぞれのモータによって駆動され、制御部20はこれらのモータの駆動回路を介してベルトコンベア21a、21bの動作を制御する。通常、ベルトコンベア21a、21bは、それらの上に排出された被計量物を矢印Aの方向に搬送するように動作するが、逆方向に搬送するように動作させることも可能である。
この図9の構成において、制御部20による組合せ処理は、実施の形態1で述べたいずれかの組合せ処理が行われる。従って、各々の計量ユニットB1、B2に対してタイミングをずらして組合せ処理が行われる。各々の計量ユニットB1、B2において、組合せ処理が行われることにより2組の排出組合せが同時に決定される。ここで、2組の排出組合せは、例えば、ベルトコンベア21a上へ排出される排出組合せが第1の排出組合せとして決定され、ベルトコンベア21b上へ排出される排出組合せが第2の排出組合せとして決定される。そして、2組の排出組合せに選択されている計量ホッパ4から被計量物が2つのベルトコンベア21a、21b上へ同時に排出され、さらにベルトコンベア21a、21bによって矢印Aの方向へ被計量物が搬送されて集合ホッパ23a、23bへ集められる。各集合ホッパ23a、23bで一時保持された後、集合ホッパ23a、23bから排出された被計量物は下部シュート8A、8Bを通過して包装機へ投入される。
制御部20は、各計量ユニットB1、B2に対して、例えば、包装機からの投入指令信号に基づいてそれぞれの集合ホッパ23a、23bから被計量物を排出させた後、被計量物が排出された集合ホッパ23a、23bに対応する2つのベルトコンベア21a、21bを同時に駆動させ、被計量物を搬送して集合ホッパ23a、23bへ排出後、同時に停止させるように制御する。例えば、ベルトコンベア21a、21bの駆動時間として、ベルトコンベア21a、21bの搬送により計量ホッパ4から排出された被計量物の全てが搬送終端部から排出されるのに要する時間を予め設定しておいて、その予め設定された駆動時間を経過後に、停止させるようにすればよい。そして、被計量物が排出されたベルトコンベア21a、21b上へ2組の排出組合せの計量ホッパ4から被計量物を同時に排出させる。
本実施の形態においても、実施の形態1における計量ユニットA1、A2の動作と同様、第1の計量ユニットB1の動作のタイミングと第2の計量ユニットB2の動作のタイミングとが、例えばTw/2時間ずれて行われるが、各計量ユニットB1、B2における動作は同様である。各計量ユニットB1、B2では、例えばTw時間ごとに、2組の排出組合せを同時に決定する組合せ処理が行われるとともに、その組合せ処理で決定された2組の排出組合せの計量ホッパ4から同時に被計量物の排出が行われ、ベルトコンベア21a、21bによって搬送されて集合ホッパ23a、23bへ排出される。また、例えば包装機からの投入指令信号に基づいてTw時間ごとに、第1集合ホッパ23aと第2集合ホッパ23bとから同時に被計量物の排出が行われる。これにより、各々の計量ユニットB1、B2から、1動作サイクル時間Tw内に2組の排出組合せの被計量物が包装機へ投入される。
また、各計量ユニットB1、B2において、全ての計量ホッパ4に被計量物が供給され、全ての計量ホッパ4の計量値が組合せ処理に用いられても、目標重量値に対する許容範囲内の組合せが得られない場合(組合せ不良の場合)には、予め定められた所定数の計量ホッパ4から被計量物をベルトコンベア21a、21bの少なくとも一方へ排出させ、排出されたベルトコンベア21a、21bの搬送方向を逆にして、下部シュート8とは反対側のベルトコンベア21a、21bの端部に配置された不良排出容器(図示せず)へ排出するように構成している。ここで、被計量物が排出された計量ホッパ4には供給ホッパ3から被計量物が供給され、その後、供給された被計量物の計量値も用いて組合せ処理が行われる。
また、図9の場合、組合せ秤の右側に包装機投入口が配置されるが、左側に包装機投入口が配置される場合には、ベルトコンベア21a、21bによる排出組合せの被計量物の搬送方向(矢印Aの方向)を逆方向にし、下部シュート8A、8Bを左側に配設すればよい。
また、上記では、2つの計量ユニットB1、B2において、計量ホッパ4から第1コンベア21aへ排出された被計量物を第1の包装機投入口へ排出させ、計量ホッパ4から第2コンベア21bへ排出された被計量物を第2の包装機投入口へ排出させるように構成しているが、第1の計量ユニットB1の第1コンベア21a及び第2コンベア21bのいずれか一方のコンベア上の被計量物を第1の包装機投入口へ排出させ、他方のコンベア上の被計量物を第2の包装機投入口へ排出させるように構成し、第2の計量ユニットB2の第1コンベア21a及び第2コンベア21bのいずれか一方のコンベア上の被計量物を第1の包装機投入口へ排出させ、他方のコンベア上の被計量物を第2の包装機投入口へ排出させるように構成してあればよい。
本実施の形態では、それぞれの計量ユニットB1、B2に対し、1回の組合せ処理によって2組の排出組合せが求められ、2組の排出組合せの被計量物が同時に排出されるので、所定時間内における生産量の向上を図ることができる。また、2組の排出組合せのうちの一方の排出組合せ(第1の排出組合せ)の被計量物がベルトコンベア21aへ排出され、他方の排出組合せ(第2の排出組合せ)の被計量物がベルトコンベア21bへ排出されるので、それぞれのベルトコンベア21a、21b上で先に排出された被計量物と後から排出された被計量物との間隔を確保でき、高速運転を行うことが容易になり、所定時間内における生産量の向上を図ることができる。また、同時に2組の排出組合せが求められ、2つの排出手段(ベルトコンベア21a及び集合ホッパ23aと、ベルトコンベア21b及び集合ホッパ23b)を有する複数の計量ユニットB1、B2から、2つの包装機投入口へ被計量物を投入するようにしているため、高速運転される2台の包装機あるいはツイン型の包装機に容易に対応することが可能になる。また、2組の排出組合せを同時に決定するため、2組の排出組合せを求める際の組合せ演算において多くの計量ホッパ4の被計量物の重量を用いることが可能となり、排出される被計量物の全体としての組合せ計量精度の向上を図ることが可能になる。
なお、本実施の形態において、2つのベルトコンベア21a、21bに代えて、これら2つのベルトコンベア21a、21bが一体化したような幅広の1つのベルトコンベア21(図9(c)参照)を設けることで、その駆動回路が1つですみ、また、2つの場合に比べて制御も容易になる。
また、図9(d)に示すように、第1、第2の計量ユニットB1、B2の集合ホッパ23a、23bの下方に2つの下部シュート8A、8Bを平行に並べて配設することにより、下部シュート8A、8Bを簡単な形状とすることも可能である。この場合、2つの集合ホッパ23aから排出される被計量物が下部シュート8Aへ排出されるように各集合ホッパ23aのゲートを構成し、他の2つの集合ホッパ23bから排出される被計量物が下部シュート8Bへ排出されるように各集合ホッパ23bのゲートを構成しておけばよい。
また、図10に示すように、第1の計量ユニットB1と第2の計量ユニットB2とを配置してもよい。図10は、本実施の形態における第1の計量ユニットB1と第2の計量ユニットB2との他の配置例を示す平面図であり、駆動ユニット領域1、振動フィーダ2及び供給ホッパ3の図示を省略している。この場合、第1の計量ユニットB1のコンベア21a、21bと第2の計量ユニットB2のコンベア21a、21bとが間隔を空けて直線状に配置されるようにし、その間に、第1及び第2の計量ユニットB1、B2のそれぞれの集合ホッパ23a、23bを配設し、計量ユニットB1、B2の2つの集合ホッパ23aの下方に下部シュート8Aを配設し、2つの集合ホッパ23bの下方に下部シュート8Bを配設している。この場合、排出組合せの計量ホッパ4から排出された被計量物は、それぞれのコンベア21a、21bによって、第1の計量ユニットB1では矢印A方向に搬送され、第2の計量ユニットB2では矢印B方向に搬送される。この場合、各集合ホッパ23a、23bは、図9(a)〜(c)の場合と同様、被計量物を下方に排出できる構成であればよく、また、下部シュート8A、8Bを簡単な形状とすることができる。
なお、図9、図10の構成では、2つの計量ユニットB1、B2と2つの下部シュート8A、8Bとからなる計量排出ユニットを1つ備えた構成としたが、実施の形態1の場合と同様、計量排出ユニットを複数備えた構成としてもよい。
また、上記では、2つの計量ユニットと2つの下部シュートとによって1つの計量排出ユニットが構成されるものとしたが、3つ以上の計量ユニットと2つの下部シュートとによって1つの計量排出ユニットを構成してもよい。例えば、3つの計量ユニットと2つの下部シュートとによって1つの計量排出ユニットを構成した例を、図11に示す。
図11は、3つの計量ユニットと2つの下部シュートとからなる計量排出ユニットを1つ備えた組合せ秤の各計量ユニットの配置の一例を示す平面図である。
図11の場合、第1〜第3の3つの計量ユニットB1〜B3と2つの下部シュート8A、8Bとからなる計量排出ユニットを1つ備えた構成である。図11には、図示していないが、それぞれの計量ユニットB1〜B3には、図9の計量ユニットB1と同様、駆動ユニット領域1、振動フィーダ2、供給ホッパ3等が備えられている。なお、振動フィーダ2等は計量ホッパ4の上方に配置される供給ホッパ3の位置に合わせて適宜配置すればよい。
この図11の場合、第1〜第3の計量ユニットB1〜B3の集合ホッパ23a、23bの下方に2つの下部シュート8A、8Bが平行に並んで配設されている。ここで、例えば、計量ユニットB1〜B3の3つの集合ホッパ23aから排出される被計量物が下部シュート8Aへ排出されるように各集合ホッパ23aのゲートを構成し、計量ユニットB1〜B3の3つの集合ホッパ23bから排出される被計量物が下部シュート8Bへ排出されるように各集合ホッパ23bのゲートを構成している。そして、図9の場合と同様、2つの下部シュート8A、8Bの下方には、例えば、被計量物の投入口を1つ有する2台の包装機あるいは被計量物の投入口を2つ有するツイン型の包装機が配置されている。したがって、この組合せ秤の下方には、2つの包装機投入口が配置され、2つの下部シュート8A、8Bのそれぞれの排出口8Ae、8Beから排出される被計量物は、それぞれ異なる包装機投入口(第1、第2の包装機投入口)へ投入され、包装機でそれぞれ袋詰めされながら包装される。
この図11の場合、第1の計量ユニットB1の集合ホッパ23aと第2の計量ユニットB2の集合ホッパ23aと第3の計量ユニットB3の集合ホッパ23aとから排出される被計量物が下部シュート8Aを介して第1の包装機投入口へ投入され、第1の計量ユニットB1の集合ホッパ23bと第2の計量ユニットB2の集合ホッパ23bと第3の計量ユニットB3の集合ホッパ23bとから排出される被計量物が下部シュート8Bを介して第2の包装機投入口へ投入されるように構成されている。
また、制御部20(図9(b)参照)では、第1、第2及び第3の各計量ユニットB1〜B3ごとに、被計量物を排出すべき計量ホッパ4の組合せ(排出組合せ)を同時に2組決定する組合せ処理を行うとともに、各計量ユニットB1〜B3の動作を制御する。各計量ユニットB1〜B3における組合せ処理は、図9の構成の場合と同様である。
図11の場合、それぞれの計量ユニット内における動作は図9の場合と同様である。図9の場合、2つの計量ユニットB1、B2の動作のタイミングを、例えばTw/2の時間ずつずらしていたのに対して、図11の場合には、3つ計量ユニットB1〜B3の動作のタイミングを、Tw/3の時間ずつずらすようにする。これにより、2つの包装機投入口のそれぞれに、Tw/3時間ごとに被計量物が投入される。したがって、1動作サイクル時間Tw内に、2つの包装機投入口へそれぞれ3回ずつ被計量物が排出され、より高速運転する包装機に対応でき、所定時間内における生産量(組合せ秤から包装機への総排出回数)の向上をより図ることができる。
なお、図11では3つの計量ユニットを有する1つの計量排出ユニットを備えた構成について述べたが、同様にして4つ以上の計量ユニットを有する1つの計量排出ユニットを備えた構成としてもよい。また、このような計量排出ユニットを複数備えた構成としてもよい。
なお、以上に述べた本実施の形態の種々の構成において、ベルトコンベア21a、21bによる搬送速度が速く、包装機の包装動作等に支障を与えない場合には、集合ホッパ23a、23bを設けない構成としてもよい。この場合、例えば、下部シュート8A、8Bを集合ホッパ23a、23bの高さにまで上げて、ベルトコンベア21a、21bの搬送終端部から排出される被計量物が直接下部シュート8A、8Bへ投入されるようにする。制御部20は、例えば、包装機からの投入指令信号に応答してベルトコンベア21a、21bを駆動してベルトコンベア21a、21bの搬送終端部から被計量物を排出させた後、停止させるように制御する。その後、被計量物が排出されたベルトコンベア21a、21b上へ排出組合せの計量ホッパ4から被計量物を排出させるようにすればよい。ベルトコンベア21a、21bの搬送終端部から排出された被計量物は下部シュート8A、8Bを通過してそれぞれの包装機投入口へ投入される。この場合、集合ホッパを設けないことにより構成が簡単になるとともにその制御が不要になる。
また、上記の実施の形態1、2における各組合せ秤では、供給されている被計量物の計量値を組合せ演算に用いる組合せ用ホッパとして、計量ホッパ4のみを用いた例を示したが、このような組合せ用ホッパに限られるものではない。図12(a)、(b)、(c)、(d)はそれぞれ他の例の組合せ用ホッパ等のホッパを模式的に示す平面図である。なお、図12(a)、(b)、(c)、(d)では、集合シュート6a、6bを用いた実施の形態1の場合が示されているが、実施の形態2の場合には、集合シュート6a、6bに代えて、ベルトコンベア21a、21bあるいは1つの幅広のベルトコンベア21が配置された構成になる。
図12(a)、(b)における計量ホッパ4及び図12(c)、(d)における計量ホッパ4A、4Bのそれぞれには、1個の重量センサ41(図1(c)、図9(c)等参照)が取り付けられている。
例えば、図12(a)の場合、各計量ホッパ4が、それぞれに被計量物が投入される2つの室(計量室)4a、4bを有するように構成されている。各計量ホッパ4の2つの計量室4a、4bは複数の計量ホッパ4の並び方向(列設方向)と同方向に並んで配置されている。この場合、供給ホッパ3は計量ホッパ4の計量室4aと計量室4bとへ選択的に被計量物を排出可能な構成であり、計量ホッパ4の2つの計量室4a、4bはそれぞれ第1集合シュート6aと第2集合シュート6bとへ選択的に被計量物を排出可能な構成である。組合せ演算は、各計量ホッパ4の計量室4a、4b内の被計量物の重量(計量値)を用いて行われ、各計量室4a、4bが排出組合せに選択される。各計量ホッパ4では、一方の計量室例えば計量室4aのみに被計量物が供給されているときに、計量室4a内の被計量物の重量が重量センサ41により計量される。さらに他方の計量室4bに被計量物が供給されると、2つの計量室4a、4b内の被計量物の合計重量が重量センサ41により計量される。制御部10、20(図1(b)、図9(b)等参照)では、この2つの計量室4a、4b内の被計量物の合計重量から計量室4a内の被計量物の重量を減算することで、計量室4b内の被計量物の重量(計量値)を算出する。
また、図12(b)の場合、各計量ホッパ4の下方に、計量ホッパ4から被計量物が供給される2つの室(収容室)9a、9bを有するメモリホッパ9が設けられた構成である。各メモリホッパ9の2つの収容室9a、9bは複数のメモリホッパ9の並び方向(列設方向)と同方向に並んで配置されている。ここでは、計量ホッパ4へ被計量物を供給する供給ホッパ3(図1、図9等参照)は図示していない。この場合、計量ホッパ4はメモリホッパ9の収容室9aと収容室9bへ選択的に被計量物を排出可能な構成であり、計量ホッパ4から第1集合シュート6a及び第2集合シュート6b上へは排出されない。メモリホッパ9の2つの収容室9a、9bはそれぞれ第1集合シュート6aと第2集合シュート6bとへ選択的に被計量物を排出可能な構成である。組合せ演算は、例えば、各メモリホッパ9の収容室9a、9b内の被計量物の重量(計量値)を用いて行われ、各収容室9a、9bが排出組合せに選択され、計量ホッパ4は組合せに参加しない。各収容室9a、9b内の被計量物の重量は、その上方の計量ホッパ4において計量されたときの重量が用いられる。なお、各計量ホッパ4と、それと対応するメモリホッパ9のいずれかの収容室9a、9bとが同時に選択される組合せのみ有効として、計量ホッパ4を組合せに参加させることもできる。例えば、対応する計量ホッパ4とメモリホッパ9の収容室9a(または9b)とが同時に排出組合せに選択された場合、計量ホッパ4の被計量物は収容室9a(または9b)を通過して第1集合シュート6aあるいは第2集合シュート6b上へ排出される。
また、図12(c)の場合、それぞれに重量センサ41が取り付けられている計量ホッパ4A、4Bを2列に並べて配設し、計量ホッパ4A、4Bの下方に、計量ホッパ4A、4Bから被計量物が供給される1つの室を有するメモリホッパ9が設けられた構成である。ここで、計量ホッパ4Aは、計量ホッパ4B及びメモリホッパ9と同様に、駆動ユニット領域1(図1、図9等)内の基体に保持されるように構成してもよいし、駆動ユニット領域1とは反対側から保持されるように構成してもよい。この場合、供給ホッパ3はその下方の計量ホッパ4Aと計量ホッパ4Bとへ選択的に被計量物を排出可能な構成であり、一方の計量ホッパ4Aはメモリホッパ9と第1集合シュート6aとへ選択的に被計量物を排出可能な構成であり、他方の計量ホッパ4Bはメモリホッパ9と第2集合シュート6bとへ選択的に被計量物を排出可能な構成である。組合せ演算は、各計量ホッパ4A、4B及び各メモリホッパ9内の被計量物の重量(計量値)を用いて行われる。ここで、例えば、第1集合シュート6a上へ排出される被計量物の排出組合せには、計量ホッパ4Bが選択されず、計量ホッパ4A及びメモリホッパ9が選択されるように組合せ演算を行うとともに、第2集合シュート6b上へ排出される被計量物の排出組合せには、計量ホッパ4Aが選択されず、計量ホッパ4B及びメモリホッパ9が選択されるように組合せ演算を行う。各メモリホッパ9内の被計量物の重量は、計量ホッパ4A、4Bのうちメモリホッパ9へ被計量物を供給した計量ホッパにおいて計量されたときの重量が用いられる。なお、第1集合シュート6a上へ排出される排出組合せを求める際、その排出組合せにメモリホッパ9とその上方の計量ホッパ4Bとが同時に選択される組合せのみ有効として、計量ホッパ4Bを第1集合シュート6a上へ排出される組合せに参加させることもできる。この場合、計量ホッパ4Bの被計量物はメモリホッパ9を通過して第1集合シュート6a上へ排出される。同様に、第2集合シュート6b上へ排出される排出組合せを求める際、その排出組合せにメモリホッパ9とその上方の計量ホッパ4Aとが同時に選択される組合せのみ有効として、計量ホッパ4Aを第2集合シュート6b上へ排出される組合せに参加させることもできる。この場合、計量ホッパ4Aの被計量物はメモリホッパ9を通過して第2集合シュート6b上へ排出される。
また、図12(d)の場合、図12(c)の構成における1つの供給ホッパ3に代えて、2つの供給ホッパ3A、3Bが設けられた構成であり、組合せに参加させるホッパは図12(c)の場合と同じである。この場合、各供給ホッパ3A、3Bには、それぞれに対応して振動フィーダ2A、2Bが配設されており、各振動フィーダ2A、2Bから対応する供給ホッパ3A、3Bへ被計量物が供給される。また、供給ホッパ3Aは、その下方に配置された計量ホッパ4Aへ被計量物を供給し、供給ホッパ3Bは、その下方に配置された計量ホッパ4Bへ被計量物を供給する。このように、計量ホッパ4A、4Bのそれぞれに対応して供給ホッパ3A、3Bを設けているため、例えば、対をなす2つの計量ホッパ4A、4Bが同時に排出組合せに選択されて空になっても両方の計量ホッパ4A、4Bへ同時に被計量物を供給することができる。これにより、図12(c)の場合と比較して、後の組合せ演算で用いられる計量値の個数の減少を抑え、組合せ計量精度の向上を図ることができる。
上記以外にも、組合せ用ホッパ等のホッパ構成を種々変更してもよい。なお、図1、図9等の構成では、計量ホッパ4に取り付けられた1個の重量センサ41に対して組合せ演算で用いる計量値が1個得られる。これに対し、図12(a)の構成の場合には、1個の重量センサ41に対して組合せ演算で用いる計量値が2個得られ、図12(b)の構成において、計量ホッパ4を組合せに参加させない場合には、1個の重量センサ41に対して組合せ演算で用いる計量値が2個得られ、計量ホッパ4を組合せに参加させる場合には、1個の重量センサ41に対して組合せ演算で用いる計量値が3個得られる。また、図12(c)、(d)の構成の場合には、2個の重量センサ41に対して組合せ演算で用いる計量値が3個得られる。したがって、図12(a)〜(d)のようなホッパ構成とすることにより、高価な重量センサ41の有効活用が図られる。また、組合せ用ホッパの列設方向の長さの増大を抑え、かつ組合せ演算に用いる計量値の個数を増やして組合せ計量精度の向上を図ることが可能になる。
なお、上記実施の形態1、2では、供給ホッパ3への被計量物の供給が振動フィーダ2によって行われる構成について説明したが、このような構成に限られず、例えば人間の手作業によって被計量物が供給ホッパ3へ供給される構成の場合もある。
また、上記実施の形態1、2において、制御部10、20は、必ずしも単独の制御装置で構成される必要はなく、複数の制御装置が分散配置されていて、それらが協働して組合せ秤の動作を制御するよう構成されていてもよい。