JP5005493B2

JP5005493B2 - 組合せ秤

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Publication number: JP5005493B2
Application number: JP2007270851A
Authority: JP
Inventors: 勝三川西
Original assignee: 勝三川西
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2027-10-18
Also published as: JP2009098041A

Description

本発明は、運転中に自動的に零点補正を行う機能を有した組合せ秤に関する。

従来、組合せ秤では、被計量物の重量を検出する重量センサから得られるアナログ信号を、信号処理回路にて、増幅およびＡ/Ｄ変換等を行ってその重量を表示するためのディジタル信号（計量値）を生成する。ここで、重量センサ自体の温度変化や、増幅およびＡ/Ｄ変換等を行う信号処理回路の温度変化により、零点のドリフトが生じることが知られている。このようなドリフトは計量値の誤差となって現れるので、計量値の正確性を期すために、計量ホッパの零点の自動補正を行う機能が具備されている。

零点の自動補正を行う従来技術として、例えば、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１の技術では、零点補正を行うためには計量ホッパを空の状態にするため、組合せ演算に参加できる計量ホッパの数が所定数より少なくなる場合には零点補正を延期することにより、組合せ計量精度が極めて悪化するのを防止するようにしている。

いずれにしても従来の組合せ秤では、零点補正を行う場合、計量ホッパへの被計量物の供給を１計量サイクルの間分禁止して、空の状態の計量ホッパを計量し、この計量値を新零点とすることで、零点補正を行う。また、計量ホッパを順次１個ずつ空の状態にして、零点補正を行うように構成されている。
特開平２−２７８１２８号公報

上記のように、計量ホッパを順次１個ずつ空の状態にして、零点補正を行う場合、空の状態の計量ホッパは組合せ演算に参加できないため、零点補正を行う間、組合せ演算に参加できる計量ホッパの数が継続的に減ることになり、組合せ計量精度が継続的に低下する。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、組合せ計量精度の継続的な低下を抑えて零点補正を行うことができる組合せ秤を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の組合せ秤は、複数の供給ホッパと、それぞれ前記供給ホッパの下方に配設され前記供給ホッパから供給される被計量物の重量を計量する複数の計量ホッパと、供給されている被計量物の合計重量が所定重量範囲内になる前記計量ホッパの組合せである適量組合せを求め、求めた適量組合せの中から１つを選択して排出組合せに決定する組合せ処理と、前記排出組合せに含まれる前記計量ホッパから被計量物を排出させる排出処理と、前記被計量物を排出させた前記計量ホッパに対して前記供給ホッパから被計量物を供給させる供給処理とを繰り返し行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記組合せ処理において、それぞれ同一の前記計量ホッパを含まない前記適量組合せからなる独立適量組合せが複数存在するか否かを判別する判別処理を行い、前記独立適量組合せが複数存在する場合に、いずれか１つの前記独立適量組合せを前記排出組合せに決定するとともに前記排出組合せに含まれる１個以上の前記計量ホッパを零点補正対象の計量ホッパに決定し、前記排出処理を行った後、前記零点補正対象の計量ホッパに対する前記供給処理を１回休止し、前記零点補正対象の計量ホッパの零点補正を行うように構成されている。

この構成によれば、独立適量組合せが複数存在する場合に、いずれか１つの独立適量組合せを排出組合せに決定し、その排出組合せに含まれる１個以上の計量ホッパに対して零点補正を行うようにしているため、同時に複数の計量ホッパに対して零点補正を行うことができる。また、複数の独立適量組合せがあるときにのみ、零点補正を行うため、従来のように継続的に生じる組合せ計量精度の低下を抑えることができる。

また、前記制御手段は、前記組合せ処理において、前記独立適量組合せが複数存在する場合に、決定する前記排出組合せに含まれる全ての前記計量ホッパを前記零点補正対象の計量ホッパに決定するように構成されていてもよい。

この構成によれば、排出組合せに含まれる全ての計量ホッパを零点補正対象の計量ホッパに決定することにより、排出処理後の供給処理が不要になる。

また、前記制御手段は、前記組合せ処理において、前記独立適量組合せが複数存在する場合に、さらに、いずれかの前記独立適量組合せに、所定時間以内に零点補正が行われていない前記計量ホッパである未補正ホッパが含まれるか否かを判断し、前記未補正ホッパがいずれかの前記独立適量組合せに含まれる場合にのみ、前記未補正ホッパが含まれる１つの前記独立適量組合せを前記排出組合せに決定するとともに前記排出組合せに含まれる全ての前記計量ホッパを前記零点補正対象の計量ホッパに決定するように構成されていてもよい。

この構成によれば、いずれかの独立適量組合せに所定時間以内に零点補正が行われていない計量ホッパ（未補正ホッパ）が含まれる場合にのみ零点補正を行い、それ以外の場合は零点補正を行わないので、組合せ計量精度の低下をより抑えることができる。また、排出組合せに含まれる全ての計量ホッパを零点補正対象の計量ホッパに決定することにより、排出処理後の供給処理が不要になる。

また、前記制御手段は、前記組合せ処理において、前記独立適量組合せが複数存在する場合に、さらに、いずれかの前記独立適量組合せに、所定時間以内に零点補正が行われていない前記計量ホッパである未補正ホッパが含まれるか否かを判断し、前記未補正ホッパがいずれかの前記独立適量組合せに含まれる場合にのみ、前記未補正ホッパが含まれる１つの前記独立適量組合せを前記排出組合せに決定するとともに前記排出組合せに含まれる全ての前記未補正ホッパのみを前記零点補正対象の計量ホッパに決定するように構成されていてもよい。

この構成によれば、いずれかの独立適量組合せに所定時間以内に零点補正が行われていない計量ホッパ（未補正ホッパ）が含まれる場合にのみ零点補正を行い、それ以外の場合は零点補正を行わないので、組合せ計量精度の低下をより抑えることができる。また、排出組合せに含まれる計量ホッパのうち、未補正ホッパに対してのみ零点補正を行い、所定時間以内にすでに零点補正が行われていた計量ホッパに対しては排出処理後に被計量物が供給され、次回の組合せ処理の対象となる。したがって、先に述べた排出組合せに含まれる全ての計量ホッパを零点補正対象の計量ホッパに決定する構成の場合よりも組合せ計量精度の向上を図ることができる。

また、前記制御手段は、前記組合せ処理における前記判別処理を、所定時間間隔で開始するとともに、この開始時点から前記所定時間以内の期間であるインターバル期間内において全ての前記計量ホッパについて零点補正が行われると一旦終了するようにし、前記組合せ処理において、前記判別処理が行われて前記独立適量組合せが複数存在する場合に、さらに、いずれかの前記独立適量組合せに、現在の前記インターバル期間内において零点補正が行われていない前記計量ホッパである未補正ホッパが含まれるか否かを判断し、前記未補正ホッパがいずれかの前記独立適量組合せに含まれる場合にのみ、前記未補正ホッパが含まれる１つの前記独立適量組合せを前記排出組合せに決定するとともに前記排出組合せに含まれる全ての前記計量ホッパを前記零点補正対象の計量ホッパに決定するように構成されていてもよい。

この構成によれば、各インターバル期間内において全ての計量ホッパについて零点補正が行われると、そのインターバル期間内では零点補正を行わないので、組合せ計量精度の低下をより抑えることができる。また、現在のインターバル期間内においていずれかの独立適量組合せに零点補正が行われていない計量ホッパ（未補正ホッパ）が含まれる場合にのみ零点補正を行い、それ以外の場合は零点補正を行わないので、組合せ計量精度の低下をより抑えることができる。また、排出組合せに含まれる全ての計量ホッパを零点補正対象の計量ホッパに決定することにより、排出処理後の供給処理が不要になる。

また、前記制御手段は、前記組合せ処理における前記判別処理を、所定時間間隔で開始するとともに、この開始時点から前記所定時間以内の期間であるインターバル期間内において全ての前記計量ホッパについて零点補正が行われると一旦終了するようにし、前記組合せ処理において、前記判別処理が行われて前記独立適量組合せが複数存在する場合に、さらに、いずれかの前記独立適量組合せに、現在の前記インターバル期間内において零点補正が行われていない前記計量ホッパである未補正ホッパが含まれるか否かを判断し、前記未補正ホッパがいずれかの前記独立適量組合せに含まれる場合にのみ、前記未補正ホッパが含まれる１つの前記独立適量組合せを前記排出組合せに決定するとともに前記排出組合せに含まれる全ての前記未補正ホッパのみを前記零点補正対象の計量ホッパに決定するように構成されていてもよい。

この構成によれば、各インターバル期間内において全ての計量ホッパについて零点補正が行われると、そのインターバル期間内では零点補正を行わないので、組合せ計量精度の低下をより抑えることができる。また、現在のインターバル期間内においていずれかの独立適量組合せに零点補正が行われていない計量ホッパ（未補正ホッパ）が含まれる場合にのみ零点補正を行い、それ以外の場合は零点補正を行わないので、組合せ計量精度の低下をより抑えることができる。また、排出組合せに含まれる計量ホッパのうち、未補正ホッパに対してのみ零点補正を行い、すでに零点補正が行われていた計量ホッパに対しては排出処理後に被計量物が供給され、次回の組合せ処理の対象となる。したがって、先に述べた排出組合せに含まれる全ての計量ホッパを零点補正対象の計量ホッパに決定する構成の場合よりも組合せ計量精度の向上を図ることができる。

また、前記制御手段は、前記排出組合せに含まれる全ての前記計量ホッパを前記零点補正対象の計量ホッパに決定する場合に、前記排出組合せ以外の１つの前記独立適量組合せを次回の排出組合せに決定し、次回の前記組合せ処理を休止するように構成されていてもよい。

このように、排出組合せ以外の１つの独立適量組合せを次回の排出組合せに決定することにより次回の組合せ処理を休止できる。

本発明は、以上に説明した構成を有し、組合せ秤において、組合せ計量精度の継続的な低下を抑えて零点補正を行うことができるという効果を奏する。

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。

図１は、本発明の実施の形態における第１〜第３の構成例の組合せ秤の構成を示す概略模式図である。

本実施の形態の組合せ秤は、装置上部の中央に、外部の供給装置１０から供給される被計量物を振動によって放射状に分散させる円錐形の分散フィーダ１１が設けられている。分散フィーダ１１の周囲には、分散フィーダ１１から送られてきた被計量物を振動によって各供給ホッパ１３に送りこむためのリニアフィーダ１２が設けられている。リニアフィーダ１２の下方には、複数の供給ホッパ１３、計量ホッパ１４及びメモリホッパ１５がそれぞれ対応して設けられ、円状に配置されている。供給ホッパ１３はリニアフィーダ１２から送りこまれた被計量物を受け取り、その下方に配置された計量ホッパ１４が空になるとゲートを開いて計量ホッパ１４へ被計量物を供給する。各計量ホッパ１４にはロードセル等の重量センサ１５が取り付けられており、この重量センサ１５が計量ホッパ１４内の被計量物の重量を計測する。制御部２１による組合せ処理により複数の計量ホッパ１４の中から被計量物を排出すべき計量ホッパ１４の組合せ（以下、排出組合せ）が求められ、その排出組合せに選ばれている計量ホッパ１４から被計量物が集合シュート１６上へ排出される。集合シュート１６は、計量ホッパ１４の下方に設けられ、また、その下部には集合ファンネル１７が配設されている。計量ホッパ１４から排出された被計量物は集合シュート１６上を滑り落ち集合ファンネル１７で集められて集合ホッパ１８に一旦溜められる。制御部２１は、例えば、図示されない包装機からの排出要求信号を受けて集合ホッパ１８のゲートを開き、被計量物が包装機に送出される。また、分散フィーダ１１上の被計量物の量を検出する光電式のレベルセンサ２０が設けられ、制御部２１はレベルセンサ２０の信号を基に、分散フィーダ１１上の被計量物を一定量に保つように、供給装置１０を制御する。

制御部２１は、Ｉ/Ｏ部２１０、ＣＰＵ２１１、メモリ２１２及びタイマ２１３等を備えて構成され、前述の供給装置１０の制御および組合せ秤の全体の制御を行うとともに組合せ処理を行う。組合せ処理では、各計量ホッパ１４内の被計量物の重量値に基づいて組合せ演算を行い、被計量物の重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１４の組合せ（適量組合せ）を１つ求めて排出組合せに決定する。適量組合せが複数存在する場合には、その中から、例えば、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適量組合せが１つ選択されて排出組合せに決定される。組合せ演算で用いられる計量ホッパ１４内の被計量物の重量値は、その計量ホッパ１４に取り付けられている重量センサ１５による計測値（計量ホッパ１４の計量値）から、その計量ホッパ１４の零点の値を減算した値が用いられる。各々の計量ホッパ１４の零点の値は、例えばメモリ２１２に記憶されており、零点補正が行われるたびに更新される。

以上のように構成された本実施の形態における組合せ秤の動作について、まずその概略を説明する。組合せ秤の動作は制御部２１の制御によって実現される。

まず、被計量物は、供給装置１０によって組合せ秤の上方に搬送されてきて、分散フィーダ１１上に載せられる。そして、分散フィーダ１１の振動によって放射状に分散されて、分散フィーダ１１に続くリニアフィーダ１２を介して円状に複数配置された供給ホッパ１３に被計量物が送られる。各供給ホッパ１３の下方に位置する計量ホッパ１４が空の場合に、各供給ホッパ１３の被計量物が計量ホッパ１４に供給される。制御部２１は、組合せ処理により排出組合せを決定すると、排出組合せに選択されている計量ホッパ１４から被計量物を集合シュート１６上へ排出させる。被計量物は集合シュート１６上を滑り落ち集合ファンネル１７で集められて集合ホッパ１８に一旦溜められる。制御部２１は、例えば包装機からの排出要求信号を受けて集合ホッパ１８のゲートを開き、被計量物が包装機に送出される。以上は、零点補正が行われていないときの動作である。

次に、本実施の形態における第１〜第３の構成例の組合せ秤について、零点補正を行う場合を含めてその詳しい動作を説明する。各構成例の組合せ秤の動作は、制御部２１の制御によって実現される。

第１〜第３の構成例の組合せ秤は、１計量サイクル時間内に被計量物を包装機へ１回排出する、いわゆるシングルシフト動作させる構成である。例えば、計量ホッパ１４を１０個備えてあり、適量組合せに選択される計量ホッパ１４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。なお、１計量サイクル時間は、例えば、ある排出組合せが決定された直後から、その排出組合せに選択されている計量ホッパ１４（以下、「排出組合せの計量ホッパ１４」という）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１４に被計量物が投入され、秤安定時間の経過後に組合せ演算が行われ、その結果に基づいて次の排出組合せが決定されるまでに要する時間である（零点補正が行われない場合）。また、秤安定時間は、例えば供給ホッパ１３から被計量物の供給が開始されてから重量センサ１５による計測値が安定するまでに要する時間であり、本実施の形態では、秤安定時間として予め所定の時間を定めておき、その時間をタイマ２１３によって計測するようにしている。

（第１の構成例）
図２に、本実施の形態における第１の構成例の組合せ秤の動作のフローチャートを示す。

まず、ステップＳ１では、空の計量ホッパ１４に対して供給ホッパ１３から被計量物を供給させるとともに、秤安定時間をタイマ２１３にセットする。

次に、ステップＳ２では、秤安定時間経過直後に各計量ホッパ１４の計量値（重量センサ１５による計測値）を読み込む。

次に、ステップＳ３では、ステップＳ２で読み込んだ各計量値及び各計量ホッパ１４の現在の零点に基づいて各計量ホッパ１４内の被計量物の重量値を算出し、その重量値に基づいて前述の組合せ演算を行い、全ての適量組合せを求める。

次に、ステップＳ４では、ステップＳ３で求めた適量組合せの中に、複数の独立適量組合せが有るか否かを判断する。ここで、複数の独立適量組合せとは、互いに同一の計量ホッパを含まず全て異なる計量ホッパの組合せからなる複数の適量組合せである。

ステップＳ４において、独立適量組合せが複数無い場合には、零点補正が行われないステップＳ５、Ｓ６へ進んだ後、ステップＳ１へ戻る。

ステップＳ５では、ステップＳ３で求めた適量組合せの中から、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適量組合せを１つ選んで排出組合せに決める。

次に、ステップＳ６では、所定のタイミングにて排出組合せの計量ホッパ１４から被計量物を排出させる。そして、ステップＳ１へ戻る。

また、ステップＳ４において、複数の独立適量組合せが有る場合には、零点補正が行われるステップＳ７〜Ｓ１２へ進んだ後、ステップＳ１へ戻る。

ステップＳ７では、複数の独立適量組合せのうちの１つの独立適量組合せを第１の排出組合せに決定するとともに、他の１つの独立適量組合せを第２の排出組合せに決定する。

次に、ステップＳ８では、所定のタイミングにて第１の排出組合せの計量ホッパ１４から被計量物を排出させる。

次に、ステップＳ９では、秤安定時間をタイマ２１３にセットする。

次に、ステップＳ１０では、秤安定時間経過直後に、第１の排出組合せの計量ホッパ１４の計量値（重量センサ１５による計測値）を読み込む。

次に、ステップＳ１１では、第１の排出組合せの計量ホッパ１４に対して零点補正を行う。この零点補正は、ステップＳ１０で読み込んだ計量値を新たな零点に設定しなおす処理である。また、ここでは、第１の排出組合せに選択された複数の計量ホッパ１４に対して同時に零点補正を行うことができる。

次に、ステップＳ１２では、所定のタイミングにて、第２の排出組合せの計量ホッパ１４から被計量物を排出させる。そして、ステップＳ１へ戻る。

上記のステップＳ６、Ｓ８、Ｓ１２において、計量ホッパ１４から被計量物が排出されるタイミングについて説明する。制御部２１は、例えば、包装機からの排出要求信号が入力されると即座に集合ホッパ１８から被計量物を排出させ（図２には示されていない）、排出要求信号が入力されてから所定の遅延時間の経過直後に計量ホッパ１４から被計量物を排出させる。

この第１の構成例では、同時に複数の計量ホッパ１４に対して零点補正を行うことができる。また、複数の独立適量組合せがあるときにのみ、零点補正を行うため、従来のように継続的に生じる組合せ計量精度の低下を抑えることができる。

なお、第１及び第２の排出組合せに選ばれる独立適量組合せは、両方ともが最適な適量組合せ（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組合せ）であることはないので、若干の組合せ計量精度の低下が生じるため、複数の独立適量組合せが頻繁に生じない場合に適している。

なお、上記では、複数の独立適量組合せがある場合に、第１の排出組合せ（今回の排出組合せ）と第２の排出組合せ（次回の排出組合せ）とを決定し、次回の組合せ処理を休止するようにしているが、次回の組合せ処理を行った場合にも、次回の組合せ処理において、上記第２の排出組合せと同じ排出組合せを求めることができるので、次回の組合せ処理を休止しないで行うようにしても構わない。この場合、ステップＳ７において、第１の排出組合せのみを決定し、ステップＳ１０において、第１の排出組合せ以外の他の計量ホッパ１４の計量値も読み込むようにし、ステップＳ１１と並列的に次回の組合せ処理を行って排出組合せを決定し、ステップＳ１２において、上記次回の組合せ処理で決定した排出組合せの計量ホッパ１４から被計量物を排出させるようにすればよい。

（第２の構成例）
図３に、本実施の形態における第２の構成例の組合せ秤の動作のフローチャートを示す。なお、後述の零点補正フラグは、各計量ホッパ１４に対応して設けられ、メモリ２１２内のそれぞれのフラグ領域にセットされる。各計量ホッパ１４に対応する零点補正フラグは、全ての計量ホッパ１４に対して所定時間（零点補正インターバル時間）ごとにセットされる。なお、組合せ秤の運転開始時には、全ての計量ホッパ１４に対して零点補正フラグがセットされる。零点補正インターバル時間は、運転中に変更されるようにしてもよい。例えば、電源投入後、１０分間は、零点補正インターバル時間を１分とし、１０分経過後は、零点補正インターバル時間を５分〜２０分の間の所望時間に変更するようにしてもよい。

まず、ステップＳ２１では、空の計量ホッパ１４に対して供給ホッパ１３から被計量物を供給させるとともに秤安定時間をタイマ２１３にセットする。

次に、ステップＳ２２では、秤安定時間経過直後に各計量ホッパ１４の計量値（重量センサ１５による計測値）を読み込む。

次に、ステップＳ２３では、ステップＳ２２で読み込んだ各計量値及び各計量ホッパ１４の現在の零点に基づいて各計量ホッパ１４内の被計量物の重量値を算出し、その重量値に基づいて前述の組合せ演算を行い、全ての適量組合せを求める。

次に、ステップＳ２４では、零点補正フラグがセットされている計量ホッパ１４が有るか否かを判断し、有る場合にはステップＳ２５へ進み、無い場合には、零点補正が行われないステップＳ２６、Ｓ２７へ進んだ後、ステップＳ２１へ戻る。

次に、ステップＳ２５では、ステップＳ２３で求めた適量組合せの中に、複数の独立適量組合せが有り、かつ、そのうちのいずれかの独立適量組合せに零点補正フラグがセットされている計量ホッパ１４が含まれているか否かを判断する。ここで、複数の独立適量組合せとは、互いに同一の計量ホッパを含まず全て異なる計量ホッパの組合せからなる複数の適量組合せである。

ステップＳ２５において、独立適量組合せが複数無い場合、及び、複数の独立適量組合せは有るが、その全ての独立適量組合せに零点補正フラグがセットされている計量ホッパ１４が含まれない場合には、零点補正が行われないステップＳ２６、Ｓ２７へ進んだ後、ステップＳ２１へ戻る。

ステップＳ２６では、ステップＳ２３で求めた適量組合せの中から、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適量組合せを１つ選んで排出組合せに決める。

次に、ステップＳ２７では、所定のタイミングにて排出組合せの計量ホッパ１４から被計量物を排出させる。そして、ステップＳ２１へ戻る。

また、ステップＳ２５において、複数の独立適量組合せが有り、かつ、そのうちのいずれかの独立適量組合せに零点補正フラグがセットされている計量ホッパ１４が含まれる場合には、零点補正が行われるステップＳ２８〜Ｓ３３へ進んだ後、ステップＳ２１へ戻る。

ステップＳ２８では、複数の独立適量組合せのうち、零点補正フラグがセットされている計量ホッパ１４が含まれる個数が多い方の１つの独立適量組合せを第１の排出組合せに決定するとともに、他の１つの独立適量組合せを第２の排出組合せに決定する。また、例えば２つの独立適量組合せが有り、零点補正フラグがセットされている計量ホッパ１４の個数が同数の場合には、２つの独立適量組合せのうちのいずれを第１の排出組合せあるいは第２の排出組合せに選んでもよい。

次に、ステップＳ２９では、所定のタイミングにて第１の排出組合せの計量ホッパ１４から被計量物を排出させる。

次に、ステップＳ３０では、秤安定時間をタイマ２１３にセットする。

次に、ステップＳ３１では、秤安定時間経過直後に、第１の排出組合せの計量ホッパ１４の計量値（重量センサ１５による計測値）を読み込む。

次に、ステップＳ３２では、第１の排出組合せに選択されている全ての計量ホッパ１４に対して零点補正を行い、その零点補正が行われた計量ホッパ１４のうち、セットされている零点補正フラグをリセットする。この零点補正は、ステップＳ３１で読み込んだ計量値を新たな零点に設定しなおす処理である。また、ここでは、第１の排出組合せの計量ホッパ１４に対して同時に零点補正を行うことができる。

次に、ステップＳ３３では、所定のタイミングにて、第２の排出組合せの計量ホッパ１４から被計量物を排出させる。そして、ステップＳ２１へ戻る。

上記のステップＳ２７、Ｓ２９、Ｓ３３において、計量ホッパ１４から被計量物が排出されるタイミングについて説明する。制御部２１は、例えば、包装機からの排出要求信号が入力されると即座に集合ホッパ１８から被計量物を排出させ（図３には示されていない）、排出要求信号が入力されてから所定の遅延時間の経過直後に計量ホッパ１４から被計量物を排出させる。

この第２の構成例では、同時に複数の計量ホッパ１４に対して零点補正を行うことができる。また、複数の独立適量組合せがあり、かつ、その中に零点補正フラグがセットされている計量ホッパが含まれているときにのみ、零点補正を行うため、従来のように継続的に生じる組合せ計量精度の低下を抑えることができる。また、各計量ホッパ１４に対応する零点補正フラグは、全ての計量ホッパ１４に対して零点補正インターバル時間ごとにセットされるので、各インターバル期間内において全ての計量ホッパについて零点補正が行われ、全ての零点補正フラグがリセットされると、そのインターバル期間内では零点補正を行わないので、組合せ計量精度の低下を抑えることに寄与する。

なお、ステップＳ３２において、第１の排出組合せに選択されている全ての計量ホッパ１４に対して零点補正を行うようにしたが、第１の排出組合せの計量ホッパ１４のうち、零点補正フラグがセットされている計量ホッパ１４についてのみ零点補正を行うようにしても構わない。

また、上記では、複数の独立適量組合せがあり、かつ、その中に零点補正フラグがセットされている計量ホッパが含まれている場合に、第１の排出組合せ（今回の排出組合せ）と第２の排出組合せ（次回の排出組合せ）とを決定し、次回の組合せ処理を休止するようにしているが、次回の組合せ処理を行った場合にも、次回の組合せ処理において、上記第２の排出組合せと同じ排出組合せを求めることができるので、次回の組合せ処理を休止しないで行うようにしても構わない。この場合、ステップＳ２８において、第１の排出組合せのみを決定し、ステップＳ３１において、第１の排出組合せ以外の他の計量ホッパ１４の計量値も読み込むようにし、ステップＳ３２と並列的に次回の組合せ処理を行って排出組合せを決定し、ステップＳ３３において、上記次回の組合せ処理で決定した排出組合せの計量ホッパ１４から被計量物を排出させるようにすればよい。

なお、以上に述べた第２の構成例では、全ての計量ホッパ１４の零点補正フラグを所定時間（零点補正インターバル時間）ごとに同時にセットするようにしているが、運転開始時に全ての計量ホッパ１４の零点補正フラグをセットした後は、各々の計量ホッパ１４ごとに、零点補正フラグがリセットされてから所定時間経過直後にセットされるようにしてもよい。

（第３の構成例）
図４に、本実施の形態における第３の構成例の組合せ秤の動作のフローチャートを示す。なお、後述の零点補正フラグは、各計量ホッパ１４に対応して設けられ、メモリ２１２内のそれぞれのフラグ領域にセットされる。各計量ホッパ１４に対応する零点補正フラグは、全ての計量ホッパ１４に対して所定時間（零点補正インターバル時間）ごとにセットされる。なお、組合せ秤の運転開始時には、全ての計量ホッパ１４に対して零点補正フラグがセットされる。零点補正インターバル時間は、運転中に変更されるようにしてもよい。例えば、電源投入後、１０分間は、零点補正インターバル時間を１分とし、１０分経過後は、零点補正インターバル時間を５分〜２０分の間の所望時間に変更するようにしてもよい。

まず、ステップＳ４１〜Ｓ４７は、図３のステップＳ２１〜Ｓ２７と同じ処理であるので、その説明を省略する。

ステップＳ４４において、零点補正フラグがセットされている計量ホッパ１４が有ると判断され、ステップＳ４５において、ステップＳ４３で求めた適量組合せの中に、複数の独立適量組合せが有り、かつ、そのうちのいずれかの独立適量組合せに零点補正フラグがセットされている計量ホッパ１４が含まれていると判断された場合に、零点補正が行われるステップＳ４８〜Ｓ５３へ進んだ後、ステップＳ４１へ戻る。

ステップＳ４８では、複数の独立適量組合せのうち、零点補正フラグがセットされている計量ホッパ１４が含まれる個数が多い方の１つの独立適量組合せを排出組合せに決定するとともに、この排出組合せの計量ホッパ１４のうち、零点補正フラグがセットされている全ての計量ホッパ１４を零点補正を行うべき計量ホッパ（零点補正対象の計量ホッパ）に決定する。なお、例えば２つの独立適量組合せが有り、零点補正フラグがセットされている計量ホッパ１４の個数が同数の場合には、２つの独立適量組合せのうちのいずれを排出組合せに選んでもよいが、組合せ重量値が目標重量値に近い方の独立適量組合せを排出組合せに選ぶ方が組合せ計量精度を向上することができる。

次に、ステップＳ４９では、所定のタイミングにて排出組合せの計量ホッパ１４から被計量物を排出させる。

次に、ステップＳ５０では、上記排出組合せの計量ホッパ１４のうちの零点補正対象外の計量ホッパ１４に対して供給ホッパ１３から被計量物を供給させるとともに、秤安定時間をタイマ２１３にセットする。

次に、ステップＳ５１では、秤安定時間経過直後に、各計量ホッパ１４の計量値（重量センサ１５による計測値）を読み込む。

次に、ステップＳ５２では、零点補正処理ステップＳ５２１と組合せ処理ステップＳ５２２との並列処理が行われる。

零点補正処理ステップＳ５２１では、上記排出組合せの計量ホッパ１４のうちの零点補正対象の計量ホッパ１４に対して零点補正を行い、零点補正フラグをリセットする（零点補正処理）。この零点補正は、ステップＳ３１で読み込んだ計量値を新たな零点に設定しなおす処理である。また、ここでは、今回の零点補正対象の計量ホッパ１４に対して同時に零点補正を行うことができる。

また、組合せ処理ステップＳ５２２では、ステップＳ３１で読み込んだ各計量値及び各計量ホッパ１４の現在の零点に基づいて、全ての計量ホッパ１４のうちの今回の零点補正対象外の各計量ホッパ１４内の被計量物の重量値を算出し、その重量値に基づいて前述の組合せ演算を行い、全ての適量組合せを求め、これらの適量組合せの中から、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適量組合せを１つ選んで排出組合せに決める。

次に、ステップＳ５３では、所定のタイミングにて、ステップＳ５２２で求めた排出組合せの計量ホッパ１４から被計量物を排出させる。そして、ステップＳ４１へ戻る。

上記のステップＳ４７、Ｓ４９、Ｓ５３において、計量ホッパ１４から被計量物が排出されるタイミングについて説明する。制御部２１は、例えば、包装機からの排出要求信号が入力されると即座に集合ホッパ１８から被計量物を排出させ（図３には示されていない）、排出要求信号が入力されてから所定の遅延時間の経過直後に計量ホッパ１４から被計量物を排出させる。

この第３の構成例では、同時に複数の計量ホッパ１４に対して零点補正を行うことができる。また、複数の独立適量組合せがあり、かつ零点補正フラグがセットされている計量ホッパが有るときにのみ、零点補正を行うため、従来のように継続的に生じる組合せ計量精度の低下を抑えることができる。また、各計量ホッパ１４に対応する零点補正フラグは、全ての計量ホッパ１４に対して零点補正インターバル時間ごとにセットされるので、各インターバル期間内において全ての計量ホッパについて零点補正が行われ、全ての零点補正フラグがリセットされると、そのインターバル期間内では零点補正を行わないので、組合せ計量精度の低下を抑えることに寄与する。

さらに、零点補正を行う場合にも、排出組合せのうちの零点補正対象外の計量ホッパ１４を組合せ演算に参加させて組合せ処理（Ｓ５２２）を行うことにより、第２の構成例の場合よりも組合せ計量精度を向上させることができる。

なお、ステップＳ４８において、排出組合せに選択されている全ての計量ホッパ１４が零点補正対象の計量ホッパ１４に決定される場合には、組合せ処理ステップＳ５２２において、組合せ演算を行わずに、複数の独立適量組合せのうち、ステップＳ４８において排出組合せに選ばれなかった独立適量組合せを排出組合せに決定するようにしてもよい。

なお、以上に述べた第３の構成例では、全ての計量ホッパ１４の零点補正フラグを所定時間（零点補正インターバル時間）ごとに同時にセットするようにしているが、運転開始時に全ての計量ホッパ１４の零点補正フラグをセットした後は、各々の計量ホッパ１４ごとに、零点補正フラグがリセットされてから所定時間経過直後にセットされるようにしてもよい。

なお、第１〜第３の各構成例において、各計量ホッパ１４において、電源投入時から１回目の零点補正が行われるまでは、予め設定されている零点が現在の零点となり、その後は直前の零点補正により設定しなおされた零点が現在の零点となる。

また、第１〜第３の各構成例において、集合ホッパ１８を設けていない構成も可能であり、この場合は、制御部２１は、例えば包装機からの排出要求信号に応答して排出組合せの計量ホッパ１４のゲートを開くようにすればよく、計量ホッパ１４から排出された被計量物は集合シュート１６上を滑り落ち集合ファンネル１７で集められて排出される。

なお、図２のステップＳ４、図３のステップＳ２５及び図４のステップＳ４５において、複数の独立適量組合せが有るか否かを判定する場合、例えば、全ての適量組合せの中から、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最適な適量組合せ（第１の独立適量組合せ）を１つ選択し、この最適な適量組合せに選ばれている計量ホッパ１４を除いた計量ホッパ１４の組合せからなる適量組合せ（第２の独立適量組合せ）があるか否かを判定するようにしてもよい。さらに、複数の独立適量組合せが有る場合に、図２のステップＳ７及び図３のステップＳ２８において決定する第１及び第２の排出組合せは、上記の第１の独立適量組合せと第２の独立適量組合せの中から選択すればよい。なお、第２の独立適量組合せが複数存在する場合には、組合せ重量値が目標重量値に最も近い第２の独立適量組合せを１つ選び、それが第１及び第２の排出組合せのいずれかに選択されるようにすればよい。

あるいは、図２のステップＳ４、図３のステップＳ２５及び図４のステップＳ４５において、複数の独立適量組合せが有るか否かを判定する場合、例えば、全ての適量組合せの中から同一の計量ホッパ１４を含まない適量組合せを２つ組合せてなる適量組合せペアが有るか否かを判定するようにしてもよい。さらに、図２のステップＳ７及び図３のステップＳ２８において決定する第１及び第２の排出組合せは、上記の適量組合せペア（２つの独立適量組合せ）の中から選択すればよい。なお、適量組合せペアが複数存在する場合には、最適な適量組合せペアを１つ選択し、この最適な適量組合せペアから第１及び第２の排出組合せを選択するようにすればよい。最適な適量組合せペアを選択する方法としては、例えば、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し、この合計が最小である適量組合せペアを１つ選択するようにすればよい。あるいは、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つ選択するようにしてもよい。

なお、本実施の形態において、制御部２１は、例えばマイクロコンピュータ等によって構成することができるが、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。

本発明にかかる組合せ秤は、組合せ計量精度の継続的な低下を抑えて零点補正を行うことができる組合せ秤として有用である。

本発明の実施の形態における第１〜第３の構成例の組合せ秤の構成を示す概略模式図である。本発明の実施の形態における第１の構成例の組合せ秤の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態における第２の構成例の組合せ秤の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態における第３の構成例の組合せ秤の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０供給装置
１１分散フィーダ
１２リニアフィーダ
１３供給ホッパ
１４計量ホッパ
１５重量センサ
１６集合シュート
１７集合ファンネル
１８集合ホッパ
２０レベルセンサ
２１制御部

Claims

複数の供給ホッパと、
それぞれ前記供給ホッパの下方に配設され前記供給ホッパから供給される被計量物の重量を計量する複数の計量ホッパと、
供給されている被計量物の合計重量が所定重量範囲内になる前記計量ホッパの組合せである適量組合せを求め、求めた適量組合せの中から１つを選択して排出組合せに決定する組合せ処理と、前記排出組合せに含まれる前記計量ホッパから被計量物を排出させる排出処理と、前記被計量物を排出させた前記計量ホッパに対して前記供給ホッパから被計量物を供給させる供給処理とを繰り返し行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記組合せ処理において、それぞれ同一の前記計量ホッパを含まない前記適量組合せからなる独立適量組合せが複数存在するか否かを判別する判別処理を行い、前記独立適量組合せが複数存在する場合に、いずれか１つの前記独立適量組合せを前記排出組合せに決定するとともに前記排出組合せに含まれる１個以上の前記計量ホッパを零点補正対象の計量ホッパに決定し、前記排出処理を行った後、前記零点補正対象の計量ホッパに対する前記供給処理を１回休止し、前記零点補正対象の計量ホッパの零点補正を行うように構成された組合せ秤。
前記制御手段は、
前記組合せ処理において、前記独立適量組合せが複数存在する場合に、決定する前記排出組合せに含まれる全ての前記計量ホッパを前記零点補正対象の計量ホッパに決定するように構成された請求項１に記載の組合せ秤。
前記制御手段は、
前記組合せ処理において、前記独立適量組合せが複数存在する場合に、さらに、いずれかの前記独立適量組合せに、所定時間以内に零点補正が行われていない前記計量ホッパである未補正ホッパが含まれるか否かを判断し、前記未補正ホッパがいずれかの前記独立適量組合せに含まれる場合にのみ、前記未補正ホッパが含まれる１つの前記独立適量組合せを前記排出組合せに決定するとともに前記排出組合せに含まれる全ての前記計量ホッパを前記零点補正対象の計量ホッパに決定するように構成された請求項１に記載の組合せ秤。
前記制御手段は、
前記組合せ処理において、前記独立適量組合せが複数存在する場合に、さらに、いずれかの前記独立適量組合せに、所定時間以内に零点補正が行われていない前記計量ホッパである未補正ホッパが含まれるか否かを判断し、前記未補正ホッパがいずれかの前記独立適量組合せに含まれる場合にのみ、前記未補正ホッパが含まれる１つの前記独立適量組合せを前記排出組合せに決定するとともに前記排出組合せに含まれる全ての前記未補正ホッパのみを前記零点補正対象の計量ホッパに決定するように構成された請求項１に記載の組合せ秤。
前記制御手段は、
前記組合せ処理における前記判別処理を、所定時間間隔で開始するとともに、この開始時点から前記所定時間以内の期間であるインターバル期間内において全ての前記計量ホッパについて零点補正が行われると一旦終了するようにし、
前記組合せ処理において、前記判別処理が行われて前記独立適量組合せが複数存在する場合に、さらに、いずれかの前記独立適量組合せに、現在の前記インターバル期間内において零点補正が行われていない前記計量ホッパである未補正ホッパが含まれるか否かを判断し、前記未補正ホッパがいずれかの前記独立適量組合せに含まれる場合にのみ、前記未補正ホッパが含まれる１つの前記独立適量組合せを前記排出組合せに決定するとともに前記排出組合せに含まれる全ての前記計量ホッパを前記零点補正対象の計量ホッパに決定するように構成された請求項１に記載の組合せ秤。
前記制御手段は、
前記組合せ処理における前記判別処理を、所定時間間隔で開始するとともに、この開始時点から前記所定時間以内の期間であるインターバル期間内において全ての前記計量ホッパについて零点補正が行われると一旦終了するようにし、
前記組合せ処理において、前記判別処理が行われて前記独立適量組合せが複数存在する場合に、さらに、いずれかの前記独立適量組合せに、現在の前記インターバル期間内において零点補正が行われていない前記計量ホッパである未補正ホッパが含まれるか否かを判断し、前記未補正ホッパがいずれかの前記独立適量組合せに含まれる場合にのみ、前記未補正ホッパが含まれる１つの前記独立適量組合せを前記排出組合せに決定するとともに前記排出組合せに含まれる全ての前記未補正ホッパのみを前記零点補正対象の計量ホッパに決定するように構成された請求項１に記載の組合せ秤。
前記制御手段は、
前記排出組合せに含まれる全ての前記計量ホッパを前記零点補正対象の計量ホッパに決定する場合に、前記排出組合せ以外の１つの前記独立適量組合せを次回の排出組合せに決定し、次回の前記組合せ処理を休止するように構成された請求項２、３または５に記載の組合せ秤。