JP4932599B2 - 組合せ計量装置 - Google Patents

Description

本発明は、物品を定量計量するための組合せ計量装置に関する。

魚介類や農産物等の出荷工程では、物品を重量計量し、該計量済み物品を搬送手段に備えられる複数バケットに順次投入するとともに、該複数バケットに投入された物品の中から合計重量が目標重量範囲内となる物品の組合せを選択して、該選択された物品を収納したバケットが当該組合せの排出先を通過する際に物品を排出する組合せ計量装置が採用されている。かかる組合せ計量装置は、目標重量範囲に収まる組合せを選択することはもちろん、重量品質の確保や歩留りの向上の観点から、本来の目標重量値に最も近い重量値となる組合せを選択するように設定されている。
特開２００２−０６８１２７号公報

しかしながら、本来の目標重量値に最も近い組合せを選択する精度重視の計量を行うと、排出先から離れた位置にあるバケットを選択する可能性があり、そのような選択がなされた場合には、当該組合せの物品がすべて排出されるまでに長時間を要する。そうした場合、組合せ計量装置全体としての稼働率が低下し、特に魚介類等の生鮮品については、バケット又は排出先での滞留時間が長くなり、鮮度が落ちるという不都合がある。

本発明は、物品を定量計量する組合せ計量装置において、稼働率向上と組合せ選択された物品の滞留時間の短縮を図ることを目的とする。

請求項１記載の発明は、物品を重量計量する計量手段と、該計量済み物品を保持する複数の保持容器と、該複数の保持容器を循環させる循環手段と、前記複数の保持容器に保持される物品から、合計重量が目標重量範囲内となる組合せを選択する選択手段と、を備えてなり、該選択された組合せの物品を保持する保持容器が前記組合せの排出位置に達したときに、物品を排出する組合せ計量装置において、
前記選択手段は、全体として前記排出位置に最も近い位置にあり、かつ、最後尾の物品が前記排出位置に最も近い位置にある組合せを選択することを特徴とする組合せ計量装置を提供する。なお、本請求項における「物品」は、単一物品に限らず、複数物品の場合も含む。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の組合せ計量装置において、
前記選択手段は、前記排出位置に最も近い保持容器から順にナンバリングして、該ナンバリングした番号に基づいて前記組合せを選択することを特徴とする組合せ計量装置を提供する。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の組合せ計量装置において、
前記選択手段は、先頭の物品と最後尾の物品とが最も近い位置にある組合せを選択することを特徴とする組合せ計量装置を提供する。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の組合せ計量装置において、
前記選択手段は、先頭の物品が前記排出位置に最も近い位置にある組合せを選択することを特徴とする組合せ計量装置を提供する。

本発明の請求項１記載の組合せ計量装置によれば、以下の優れた効果を奏する。全体として排出位置に最も近い位置にある組合せを選択するので、選択された物品を排出するまでの時間が全体的に短縮されて、装置全体としての稼働率を向上させることができるほか、物品が生鮮品である場合には、物品鮮度の低下を抑制することができる。さらに、最後尾の物品が排出位置に最も近い位置にある組合せを選択するので、物品排出の終了までの時間が短縮され、その結果、滞留による物品鮮度の低下を一層抑制することができる。

本発明の請求項２記載の組合せ計量装置によれば、請求項１に記載の組合せ計量装置が奏する効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。排出位置に最も近い保持容器から順にナンバリングした番号に基づいて組合せ選択するので、組合せ演算が簡易化されて、迅速に処理することができる。

本発明の請求項３記載の組合せ計量装置によれば、請求項１又は２に記載の組合せ計量装置が奏する効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。先頭の物品と最後尾の物品とが最も近い位置にある組合せを選択するので、物品排出の開始から終了までの時間が短縮され、その結果、排出位置での滞留による物品鮮度の低下を抑制することができる。

本発明の請求項４記載の組合せ計量装置によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の組合せ計量装置が奏する効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。先頭の物品が排出位置に最も近い位置にある組合せを選択するので、物品排出の開始までの時間が短縮され、その結果、保持容器での滞留による物品鮮度の低下を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る組合せ計量装置の正面図、図２は右側面図である。図３は、本実施形態に係る組合せ計量装置によって組合せ計量される前に選別される物品の重量ランクの内容を示す。

（組合せ計量装置１）
図１及び図２に示される組合せ計量装置１は、上流工程から順次搬入される物品Ｇを個別に重量計量する二台（複数）の計量手段２_１，２_２と、計量手段２_１，２_２による計量結果に基づいて、計量された個別物品を複数の所定重量ランクに選別し、選別された同一重量ランク内で合計重量が所定の目標重量範囲内となる複数物品を組合せ選択する制御部３（不図示）と、組合せ選択された複数物品を排出するために使用される複数の排出部４_１〜１０と、計量済み物品を複数の保持容器５１・・５１（図中における符号表示は一部省略）で各個別に循環させ、組合せ選択された物品が複数の排出部４_１〜１０のうち当該物品を排出すべき一の排出部４_Ｘに対応する所定の排出位置に達したときに排出する二台（複数）の循環手段５_１，５_２と、を備えてなる。

本実施形態において、組合せ計量装置１に搬入される物品Ｇは鮭であって、計量手段２_１，２_２がこれらを一尾ずつ個別計量する。計量された鮭は、制御部３によって、図３に示される複数の重量ランク（等級３Ｌ，２Ｌ，Ｌ，３Ｍ，２Ｍ，Ｍ，３Ｓ，２Ｓ，Ｓの９ランク）のいずれかに選別され、同一重量ランクの鮭のみで合計重量が所定目標重量範囲内（１０ｋｇ±α，±αは許容誤差）となる組合せが成立するように選択される。すなわち、同一重量ランク（例えば等級２Ｌ）の鮭について、その重量ランクに対応する尾数（等級２Ｌの場合は四尾）の組合せを生成し、その組合せの合計重量が所定目標重量範囲内になると判定される場合に、それらの鮭を組合せ選択する。組合せ選択された鮭は、それらを個別に保持する複数（等級２Ｌの場合は四個）の保持容器５１・・５１から、制御部３によって指定される一の排出部４_Ｘへ排出させられ、そこで一旦まとめられて、さらに受箱Ｂへ排出させられる。作業者は、鮭が入れられた受箱Ｂを、空の受箱Ｂと交換に取り出して、取り出した受箱Ｂ内の鮭を出荷用包装箱に箱詰めし、その包装箱に等級表示を付与する。

（計量手段２_１，２_２）
計量手段２_１，２_２は、供給コンベアＣ１及び取込コンベアＣ２によって連続的に搬入される物品Ｇを下流へ搬送しながら、それらの物品重量を個別計量する搬送計量コンベアである。また、計量手段２_１，２_２は、それぞれのコンベア終端側に備えられるタイミングシャッター２１を介して、計量済みの物品Ｇを循環手段５_１，５_２の保持容器５１・・５１に個別供給するとともに、計量データ信号を制御部３に出力する。タイミングシャッター２１は、底部に開閉するドア（不図示）を備えてなり、ドアを閉鎖しておくことで計量済みの物品Ｇを一旦保持し、空の保持容器５１が下方を通過するタイミングでドアを開放して、物品Ｇを空の保持容器５１に供給する。

（制御部３）
制御部３は、計量手段２_１，２_２からの計量データ信号に基づいて、計量済みの物品Ｇを前記所定の重量ランク（Ｓ，２Ｓ，３Ｓ，Ｍ，２Ｍ，３Ｍ，Ｌ，２Ｌ，３Ｌのいずれか）に選別するとともに、その重量ランク及び重量データを、当該計量済み物品Ｇが供給される保持容器５１と関連付けて記憶する。また、制御部３は、選択手段として、循環手段５_１，５_２のいずれかに備えられる保持容器５１に保持されており、かつ、未だ組合せ選択されていないすべての物品の中から、保持容器５１と関連付けて記憶された重量ランク及び重量データに基づいて、同一重量ランクの物品のみで合計重量が上記所定目標重量範囲内となる組合せを随時選択し、その新たに組合せ選択される複数物品を、これらに先行して組合せ選択した複数物品の排出に使用する排出部以外の排出部４_Ｘへ排出するように、循環手段５_１，５_２へ制御信号を出力する。

ここで、上記組合せ選択は、二台の循環手段５_１，５_２で循環させられるすべての物品Ｇを対象に行われるが、組合せ重量を所定目標重量範囲の基準値（１０ｋｇ）等に近づける精度重視のものにするのではなく、全体として排出部４_Ｘ（排出位置）に最も近い位置にある組合せを選択することとしている。例えば、等級２Ｌの物品を組合せ選択する場合、図４に示されるように、組合せ選択の対象となる等級２Ｌの物品を保持する保持容器のみについて、排出位置となる排出部４_Ｘに最も近い保持容器から順に１，２，３・・とナンバリングし、該ナンバリングした番号に基づいて、全体として排出部４_Ｘに対応する排出位置に最も近い四つの物品（複数物品）を選択するものである。

より具体的に述べると、図４に示される（ａ_１）〜（ａ_３）のように、合計重量値が所定目標重量範囲内となる物品の組合せが複数成立する場合において、各組合せの保持容器５１にナンバリングされた番号の合計値を比較し、その合計値が最も小さくなる物品の組合せを、全体として排出位置に最も近い組合せとして選択するものである。そのため、合計重量値が（ａ_１）１０．０８ｋｇ、（ａ_２）１０．０６ｋｇ、（ａ_３）１０．０３ｋｇで、（ａ_３）の組合せが基準値１０ｋｇに対して最も近く、計量精度面で優れているが、保持容器５１にナンバリングされた番号の合計値が（ａ_１）１７〔＝２＋４＋５＋６〕、（ａ_２）２０〔＝３＋４＋６＋７〕、（ａ_３）２７〔＝５＋６＋７＋９〕であるため、ここでは（ａ_１）の組合せが選択されることになる。なお、上記（ａ_２）、（ａ_３）の組合せは、上記（ａ_１）の組合せと重複する物品Ｇがあるため、上記（ａ_１）の組合せが選択された時点でキャンセルされることになる。

ここで、ナンバリングされた番号の合計値が同じになる組合せが複数成立する場合には、先頭の物品と最後尾の物品が最も近い位置にある（先頭の物品の保持容器にナンバリングされた番号と、最後尾の物品の保持容器にナンバリングされた番号との差が最も小さくなる）組合せが選択される。さらに、先頭の物品と最後尾の物品が同じ近さになる組合せが複数成立する場合には、先頭の物品が排出位置に最も近い位置にある（先頭の物品の保持容器にナンバリングされた番号が最も小さくなる）組合せが選択される。

したがって、図５に示される（ｂ_１）〜（ｂ_３）のように、選択された物品の保持容器５１にナンバリングされた番号の合計値がすべて同じ「１７」になる場合には、先頭の物品の保持容器にナンバリングされた番号と、最後尾の物品の保持容器にナンバリングされた番号との差が最小値「６〔＝７−１〕」であり、さらに先頭の物品の保持容器にナンバリングされた番号「１」が上記差の同じ他の組合せ（ｂ_３）よりも小さい、組合せ（ｂ_２）が選択されることになる。但し、上記組合せ（ｂ_２）に対して、（ｂ_４）のように、番号の合計値「１７」、先頭番号と最後尾番号の差「７」、及び先頭番号「１」のすべてが同一となる組合せが存在する場合には、組合せ計量精度の良い組合せ（ｂ_４）が選択される。

上記のとおり、制御部３は、所定目標重量範囲内に収まる組合せであれば、組合せ計量精度よりも、同一重量ランクの物品Ｇを保持する保持容器５１に順にナンバリングした番号に基づく判断を優先させて選択を行う。すなわち、同一重量ランク内で合計重量が所定目標重量範囲となる複数物品の組合せが同時に二以上成立する場合には、その保持容器にナンバリングされた番号の合計値、先頭物品の保持容器と最後尾物品の保持容器の番号差、及び先頭物品の保持容器の番号の大小に関する判断に基づいて、いずれの組合せを排出させることにするかを決定し、上記判断基準で差がない場合には、従来と同様に、組合せ計量精度に基づいて排出する組合せを決定する。なお、図４及び図５では、説明の便宜上、同じ番号をナンバリングされる保持容器は一個ずつとしたが、本実施形態のように循環手段が複数存在して、横並びで同時進行する保持容器がある場合には、複数の保持容器に同じ番号をナンバリングして処理することになる。

（排出部４_１〜１０）
複数の排出部４_１〜１０は、図１に示されるように、保持容器５１の循環経路Ｒに沿って設けられており、図２に示されるように、搬送コンベア４１と、搬送コンベア４１の終端側に設けられるタイミングホッパ４２と、を備えてなる。搬送コンベア４１は、循環手段５_１，５_２の保持容器５１から排出される物品Ｇを、図２に矢印で示される方向に搬送してタイミングホッパ４２へ落下排出する。タイミングホッパ４２は、上下開口した筒状のホッパ本体４２１と、ホッパ本体４２１の下部開口４２１ａを閉鎖及び開放するゲート４２２と、を備えてなり、ゲート４２２で下部開口４２１ａを閉鎖し、搬送コンベア４１から順次排出される物品を、上部開口４２１ｂから受け入れてホッパ内に貯留する。

組合せ選択された複数物品のすべてがホッパ内に揃った時点で、ゲート４２２を作動させて下部開口４２１ａを開放し、タイミングホッパ４２の下方に置かれる受箱Ｂに落下排出する。なお、制御部３は、新たに組合せ選択された複数の物品Ｇを排出する一の排出部４_Ｘを、使用されていない排出部の中から無作為に決定するのではなく、図１中の排出部４_１〜１０において右側寄りのものから並び（４_１，４_２，４_３・・・）の順に高い優先順位を付けており、常に最も優先順位の高い排出部が使用されるように制御信号を生成する。

（循環手段５_１，５_２）
循環手段５_１，５_２は、図１に示されるように、計量手段２で計量された物品Ｇを、複数の保持容器５１・・５１で各個別に受けて保持し、循環経路Ｒに沿って循環させる搬送コンベアであって、制御部３からの制御信号に基づき、組合せ選択された複数の物品Ｇを選択された排出部４_Ｘに排出する。各保持容器５１は、開放及び閉鎖可能な底部５１ａを備えてなり、計量済みの物品Ｇを計量手段２_１，２_２から受けるときには底部５１ａが閉鎖されており、組合せ選択された物品Ｇを保持する保持容器５１が当該物品Ｇを排出すべき排出部４_Ｘに対応する所定の排出位置に達したときには、底部５１ａが開放されて当該物品Ｇを排出部４_Ｘに排出する。

（上記実施形態の作動）
上記実施形態に係る組合せ計量装置１の作動を説明する。組合せ計量装置１に搬入された物品Ｇは、計量手段２_１，２_２によって個別に重量計量されて、保持容器５１により個別に保持される。この際、制御部３は、各保持容器５１に保持される物品Ｇの重量ランクを選別するとともに、当該物品Ｇを保持する保持容器５１と関連付けて物品Ｇの重量及び重量ランクを記憶する。また、制御部３は、複数設けられている排出部４_１〜１０の中から、その時点で物品排出に使用されているものを除いて、組合せ選択する複数物品を排出する一の排出部４_Ｘを決定し、その排出部４_Ｘに対応する排出位置の手前にあって、同一重量ランク（例えば等級２Ｌ）の物品を保持する保持容器５１に対して、その先頭から順に１，２，３・・とナンバリングする。

そして、制御部３は、上述したように、保持容器５１にナンバリングした番号に基づいて、全体として最も排出位置に近い物品Ｇの組合せを随時選択する。そして、上記組合せ選択された複数物品を保持する保持容器５１が上記選択された一の排出部４_Ｘの上方に達したときに、当該保持容器５１の底部５１ａを開放して物品Ｇを落下させる制御信号を循環手段５_１，５_２に出力する。これにより、組合せ選択された複数の物品Ｇは、選択された一の排出部４_Ｘに順次排出され、それに対応するタイミングホッパ４２にすべての物品が貯留された後、当該ホッパのゲート４２２の開放により、その下方に置かれる受箱Ｂへひとまとめに排出される。作業者は、空の受箱Ｂと交換に、組合せ選択された物品Ｇが投入された受箱Ｂを取り出して物品Ｇの箱詰め作業を行う。

（上記実施形態の特徴）
上記実施形態に係る組合せ計量装置１は、下記の特徴を有する。

第一に、制御部３（選択手段）が、複数の保持容器５１・・５１に保持される物品Ｇから、合計重量が所定目標重量範囲内となる組合せであって、全体として、対象となる排出部４_Ｘに対応する排出位置に最も近い位置にある組合せを選択するという特徴を有する。これにより、組合せ選択が行われてから、物品を排出するまでの時間が全体的に短縮され、その結果として、装置全体としての稼働率を向上させることができるほか、生鮮品である物品Ｇの鮮度低下を抑制することができる。

第二に、制御部３は、排出位置に最も近い保持容器５１から順にナンバリングして、そのナンバリングした番号に基づいて組合せを選択する、具体的には、保持容器５１にナンバリングされた番号の合計値を比較し、その合計値が最も小さくなる物品の組合せを選択するという特徴を有する。これにより、排出位置に最も近い物品の組合せを選択するための組合せ演算が簡易化され、その結果、迅速に処理することができる。

第三に、制御部３は、先頭の物品と最後尾の物品とが最も近い位置にある組合せ、すなわち、先頭の物品の保持容器にナンバリングされた番号と、最後尾の物品の保持容器にナンバリングされた番号との差が最も小さくなる組合せを選択するという特徴を有する。これにより、物品排出の開始から終了までの時間が短縮され、その結果、排出位置での滞留による物品鮮度の低下を抑制することができる

第四に、制御部３は、先頭の物品が排出位置に最も近い位置にある組合せ、すなわち、先頭の物品の保持容器にナンバリングされた番号が最も小さくなる組合せを選択するという特徴を有する。これにより、組合せ選択から物品排出が開始されるまでの時間が短縮され、その結果、保持容器での滞留による物品鮮度の低下を抑制することができる。

（上記実施形態の変形例）
（１）上記実施形態では、図４及び図５に示されるように、同重量ランク（等級２Ｌ）の物品Ｇを保持する保持容器５１を対象として、排出位置となる排出部４_Ｘに最も近い保持容器５１から順に１，２，３・・とナンバリングし、該ナンバリングされた保持容器５１に保持される物品Ｇを組合せ選択することとしたが、これに限らず、保持する物品Ｇの重量ランクに関係なく、すべての保持容器を対象として、排出位置に最も近い容器から１，２，３・・とナンバリングし、それらの保持容器に保持される物品から、同重量ランクで、かつ、合計重量が所定目標重量範囲内となる物品の組合せを選択することとしても良い。

（２）上記実施形態及び上記変形例（１）では、二台の循環手段５_１，５_２で循環させられるすべての物品Ｇを対象に組合せ選択を行うこととしたが、組合せ選択の対象とする物品は、排出位置の手前から例えば１０番目までの保持容器に保持される物品に限る等、範囲を限定することとしても良い。

（３）上記実施形態及び上記変形例（１）、（２）では、全体として排出位置に最も近い物品の組合せどうしが競合した場合、これに加えて、「先頭物品と最後尾物品が最も近い組合せを選択する」、及び「先頭物品が排出位置に近い組合せを選択する」という選択条件を、この順序で適用して、組合せを絞り込むこととしたが、選択条件の適用順序は必要に応じて入れ替えるようにしても良い。

（４）上記実施形態及び上記変形例（１）〜（３）において、上記選択条件に変えて、あるいは上記選択条件に加えて、「最後尾の物品が排出位置に最も近い位置にある組合せを選択する」、すなわち、「最後尾物品を保持する保持容器５１にナンバリングされた番号が最も小さい組合せを選択する」という選択条件を適用することとしても良い。これにより、物品排出の終了までの時間が短縮され、その結果、滞留による物品鮮度の低下を一層抑制することができる効果が期待できるものである。なお、上記した、すべての選択条件を採用する必要はなく、必要に応じて採用する選択条件を適宜取捨選択しても良い。

（５）上記実施形態及び上記変形例（１）〜（４）では、物品Ｇを重量選別して、選別された重量ランク別に組合せ選択を行う組合せ計量装置について説明したが、重量選別をすることなく、所定目標重量範囲となる組合せ選択を行う組合せ計量装置としても良い。

（６）上記実施形態及び上記変形例（１）〜（５）では、物品Ｇを、保持容器５１に各個別に保持することとしたが、一つの保持容器５１に複数個の物品を保持することとしても良い。また、排出部４_Ｘに排出されるすべての物品Ｇを組合せ選択の対象とする必要はなく、所定個数までは物品Ｇを組合せ選択することなく排出して、それらの重量を順次積算し、所定個数が排出された後、上記所定目標重量範囲から積算済み重量を差し引きした重量を組合せ選択の対象となる目標重量範囲とする等して、残りの物品について組合せ選択することとしても良い。

その他、本発明の組合せ計量装置は、上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本実施形態に係る組合せ計量装置の正面図。 本実施形態に係る組合せ計量装置の右側面図。 本実施形態において選別される物品（鮭）の重量ランクの内容を示す図。 本実施形態に係る組合せ計量装置の組合せ選択について説明する図。 本実施形態に係る組合せ計量装置の組合せ選択について説明する別の図。

１ 組合せ計量装置
２_１，２_２ 計量手段
４_１〜１０ 排出部
５_１，５_２ 循環手段
５１ 保持容器

Claims (4)

1. 物品を重量計量する計量手段と、
   該計量済み物品を保持する複数の保持容器と、
   該複数の保持容器を循環させる循環手段と、
   前記複数の保持容器に保持される物品から、合計重量が目標重量範囲内となる組合せを選択する選択手段と、を備えてなり、
   該選択された組合せの物品を保持する保持容器が前記組合せの排出位置に達したときに、物品を排出する組合せ計量装置において、
   前記選択手段は、全体として前記排出位置に最も近い位置にあり、かつ、最後尾の物品が前記排出位置に最も近い位置にある組合せを選択することを特徴とする組合せ計量装置。
2. 請求項１記載の組合せ計量装置において、
   前記選択手段は、前記排出位置に最も近い保持容器から順にナンバリングして、該ナンバリングした番号に基づいて前記組合せを選択することを特徴とする組合せ計量装置。
3. 請求項１又は２記載の組合せ計量装置において、
   前記選択手段は、先頭の物品と最後尾の物品とが最も近い位置にある組合せを選択することを特徴とする組合せ計量装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の組合せ計量装置において、
   前記選択手段は、先頭の物品が前記排出位置に最も近い位置にある組合せを選択することを特徴とする組合せ計量装置。

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