JP5070017B2 - 計量及び包装システム - Google Patents

Description

本発明は、組合せ秤と該組合せ秤と協動する包装機とを備えた計量及び包装システムに関する。

従来、組合せ秤と包装機とは、これらを組み合わせることにより、計量及び包装システムとして構築されている。計量及び包装システムに備えられる組合せ秤は、複数の計量容器内の物品（被計量物）の計量値を種々に組合せ、これらの組合せの中から、合計重量が目標重量に最も近い値の組合せを選択し、選択された組合せの計量容器から物品を排出するものである。同じく包装機は、組合せ秤から排出された物品を逐次包装するものである。

計量及び包装システムにおいて、組合せ秤と包装機との製造業者が異なる場合、両者はそれぞれに独立して設計製作され、個別に制御部と操作表示器が設けられている。この操作表示器は、組合せ秤又は包装機の制御部に対して、運転条件（目標重量、許容偏差、目標包装袋長さなど）を入力するとともに、運転状況（組合せ重量、運転速度など）を表示するものである。

通常、計量及び包装システムでは、組合せ秤から自重落下する被計量物を包装機で受け取ることができるように、組合せ秤の下方に包装機が配置されている。よって、組合せ秤の操作表示器と包装機の操作表示器とは上下に離れている。計量及び包装システムで袋詰めする物品が変われば、組合せ秤と包装機との双方の操作表示器で登録された運転条件のなかから該当する条件を選択して設定する必要があり、この設定作業のたびに、作業者は各操作表示器が設置されている場所に移動しなければならなかった。

そこで、特許文献１では、操作表示器を一つにまとめた計量及び包装システムが提案されている。特許文献１に記載された計量及び包装システムは、入力部と、表示部と、制御部とを備え、前記制御部は、前記入力部で指定された運転データを組合せ秤及びこれに協動する包装機に供給するとともに、前記組合せ秤及び前記包装機から供給された運転状態データを前記表示部に表示させるように構成されている。つまり、入力部と表示部とを併せ備えた操作表示器は、組合せ秤及び包装機に対して運転条件を与えるとともに双方の運転状況を表示できるように構成されている。

ところで、プログラミング言語の一つとしてＪａｖａ（Ｊａｖａ及びジャバは登録商標である。以下、登録商標の表示を省略する）が知られている。Ｊａｖａプログラミング言語で記述されたアプリケーションソフトウエア（以下、「Ｊａｖａアプリケーション」とする）は、ジャバ・バーチャル・マシン（以下、「ＪＶＭ」とする）上で実行できる。Ｊａｖａアプリケーションは、配布時にはプラットフォームから独立した独自の形式(Ｊａｖａバイトコード)になっており、そのままでは実行できない。そこで、Ｊａｖａバイトコードをそのプラットフォームのネイティブコードに変換して実行するソフトウエアがＪＶＭである。従って、Ｊａｖａアプリケーションの実行環境は、ＪＶＭをサポートするプラットフォームであれば、プラットフォームの種類やバージョンを問わない。このため、Ｊａｖａアプリケーションはプラットフォームの種類ごと作成する必要がなくなり、また、プラットフォームを変更した場合やバージョンアップした場合にも既存のソフトウエア資産をそのまま継続して使用することができる。
特開昭６２−１０３５２４号公報

特許文献１に記載の計量及び包装システムのように、組合せ秤と包装機とに単一の設定表示器を設ける場合には、両者を関連づけて設計製作しなければならない。しかしながら、計量及び包装システムの多くは、組合せ秤と包装機とは異なるメーカーで各々独立して設計製作されているのが現状である。このような組合せ秤と包装機とをシステムとして協動させるためには、共通の通信プロトコルに基づいて作成されたソフトウエアを組合せ秤及び包装機の制御部に組み込んで、相互に通信可能な状態を構築して情報の送受信を行う。組合せ秤と包装機の組合せは無限にあり、計量及び包装システムごとに通信プロトコルを取り決めるための打ち合わせ時間、ソフトウエア作成時間等の時間ロスが生じていた。さらに、組合せ秤と包装機とで、各々に備えられたマイクロコンピュータに設定されているオペレーティング・システム（以下、「ＯＳ」とする）が異なることがあり、この場合各々についてソフトウエアを作成する必要があった。

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あって、ソフトウエアの設計に係る労力と時間との低減を実現する計量及び包装システムを提供することを目的とする。

本発明に係る計量及び包装システムは、組合せ秤量により目標重量の物品を排出する組合せ秤本体、及び前記組合せ秤本体の制御と組合せ演算を行う計量制御部を具備する組合せ秤と、前記組合せ秤と協動して該組合せ秤から排出された物品を包装する包装機本体、前記包装機本体の制御を行う包装制御部、及び前記包装制御部への操作信号の入力と前記包装制御部からの出力信号の表示とを行う包装操作表示器を具備する包装機と、前記計量制御部と前記包装制御部との間を通信可能に接続する伝送路とを備え、前記包装制御部には該包装制御部のオペレーティング・システムと、該オペレーティング・システム上で動作するＪＶＭ（ジャバ（登録商標）・バーチャル・マシン）と、前記ＪＶＭ上で動作するＪａｖａ（登録商標）プログラミング言語で記述された遠隔操作プログラムとが格納されており、前記遠隔操作プログラムは、前記包装操作表示器に表示させる一つの画面に対し複数の画面表示レイアウトを有し、前記包装制御部は、前記遠隔操作プログラムを実行することにより、前記計量制御部より前記伝送路を介して前記組合せ秤の動作状況を示す動作状況データを取得し、前記包装操作表示器のスクリーンサイズに基づいて適当な画面表示レイアウトを選択して、当該画面表示レイアウトで前記動作状況データを前記包装操作表示器で表示するように、構成されているものである。

また、本発明は、前記包装制御部には前記オペレーティング・システム上又は前記ＪＶＭ上で動作するＦＴＰクライアントプログラムが格納され、前記計量制御部には該計量制御部のオペレーティング・システムと該オペレーティング・システム上で動作するＦＴＰサーバープログラムとが格納され、前記包装制御部は、前記計量制御部に格納された前記遠隔操作プログラムを、前記伝送路を介してＦＴＰによりダウンロードし、インストールして、実行するように、構成されているものである。

また、本発明は、前記包装制御部は、前記包装操作表示器で前記計量制御部への操作信号の入力が行われると、前記操作信号に応じたコマンドを作成し、前記伝送路を介して前記計量制御部に送信するように、構成されているものである。

本発明に係る計量及び包装システムは、組合せ秤量により目標重量の物品を排出する組合せ秤本体、及び前記組合せ秤本体の制御と組合せ演算を行う計量制御部、及び前記計量制御部への操作信号の入力と前記計量制御部からの出力信号の表示とを行う計量操作表示器を具備する組合せ秤と、前記組合せ秤と協動して該組合せ秤から排出された物品を包装する包装機本体、及び前記包装機本体の制御を行う包装制御部を具備する包装機と、前記計量制御部と前記包装制御部との間を通信可能に接続する伝送路とを備え、前記計量制御部には該計量制御部のオペレーティング・システムと、該オペレーティング・システム上で動作するＪＶＭ（ジャバ（登録商標）・バーチャル・マシン）と、前記ＪＶＭ上で動作するＪａｖａ（登録商標）プログラミング言語で記述された遠隔操作プログラムとが格納されており、前記遠隔操作プログラムは、前記計量操作表示器に表示させる一つの画面に対し複数の画面表示レイアウトを有し、前記計量制御部は、前記遠隔操作プログラムを実行することにより、前記包装制御部より前記伝送路を介して前記包装機の動作状況を示す動作状況データを取得し、前記計量操作表示器のスクリーンサイズに基づいて適当な画面表示レイアウトを選択して、当該画面表示レイアウトで前記動作状況データを前記計量操作表示器で表示するように、構成されているものである。

また、本発明は、前記計量制御部には前記オペレーティング・システム上又は前記ＪＶＭ上で動作するＦＴＰクライアントプログラムが格納され、前記包装制御部には該包装制御部のオペレーティング・システムと該オペレーティング・システム上で動作するＦＴＰサーバープログラムとが格納され、前記計量制御部は、前記包装制御部に格納された前記遠隔操作プログラムを、前記伝送路を介してＦＴＰによりダウンロードし、インストールして、実行するように、構成されているものである。

また、本発明は、前記計量制御部は、前記計量操作表示器で前記包装制御部への操作信号の入力が行われると、前記操作信号に応じたコマンドを作成し、前記伝送路を介して前記包装制御部に送信するように、構成されているものである。

本発明は、以下に示すような効果を奏する。

本発明によれば、遠隔操作プログラムはＪａｖａ（登録商標）プログラミング言語で記述され、これが実行できる環境が計量及び包装システムに整えられることにより、包装制御部と計量制御部に実装されているオペレーティング・システムに関係なく同一の遠隔操作プログラムを実行することができるので、組合せ秤と包装機との間のプロトコルの調整やプログラムの調整の労力や時間を省くことができる。

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。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複説明を省略する。図１は計量及び包装システムの組合せ秤の概略構成を示す模式図、図２は計量及び包装システムの包装機の概略構成を示す斜視図、図３は計量及び包装システムの制御系統の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る計量及び包装システム１００は、組合せ秤９９と、組合せ秤９９へ物品（被計量物）を供給するための供給装置１と、組合せ秤９９で組合せ計量された物品を包装する包装機８０とを、備えている。以下、これらの構成要素の構造について説明する。

［供給装置１及び組合せ秤９９］
まず、供給装置１及び組合せ秤９９のハードウエアの構成を、図１及び図３を用いて説明する。

供給装置１は、振動器２が取り付けられたトラフ（大型の細長い容器）であり、このトラフには図示されていない他の装置から物品が供給される。供給装置１は、振動器２によってトラフを適宜振動させることにより、組合せ秤９９の分散フィーダ３上に物品を送り出す。

組合せ秤９９は、組合せ秤量により目標重量の物品を排出する組合せ秤本体と、組合せ秤本体の制御及び組合せ演算を行う計量制御部１６と、計量制御部１６への操作信号の入力と計量制御部１６からの出力信号の表示とを行う計量操作表示器１７とを、備えている。前記組合せ秤本体には、分散フィーダ３、振動器４、直進フィーダ５、振動器６、供給ホッパ７、計量ホッパ８、重量センサ９、集合シュート１０、及び集合ファンネル１１が含まれている。

組合せ秤９９の装置上部には、振動器４を備えた円錐形状の分散フィーダ３が設けられ、分散フィーダ３の上方には、該分散フィーダ３上の物品の量を検出するためのレベルセンサ１８が設けられている。分散フィーダ３は、供給装置１から供給される物品を振動器４による振動によって放射状に分散させるものである。この分散フィーダ３の周囲には、振動器６を備えた直進フィーダ５が放射状に複数設けられている。直進フィーダ５は、分散フィーダ３から送られてきた物品を振動器６による振動によって各供給ホッパ７に送り出すものである。直進フィーダ５の物品の送出側には供給ホッパ７が設けられ、各供給ホッパ７の下方には計量容器としての計量ホッパ８が設けられている。複数の供給ホッパ７及び計量ホッパ８は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７は直進フィーダ５から送られてきた物品を受け取り、その下方に配置された計量ホッパ８が空になるとゲート７ａを開いて計量ホッパ８へ物品を投入するものである。計量ホッパ８にはロードセル等の重量センサ９が取り付けられており、この重量センサ９により計量ホッパ８内の物品の重量が計量される。

重量センサ９の計量値（検出信号）を受けた計量制御部１６は、各計量ホッパ８の計量値の組合せ演算により複数の計量ホッパ８の中から排出すべきホッパの組合せを求める。包装機８０からの排出許可信号が計量制御部１６に入力されると、計量制御部１６は組合せに選択されている計量ホッパ８へ排出指令を出力する。計量ホッパ８のゲート８ａの開放により該計量ホッパ８から排出された物品は、計量ホッパ８の下方に設けられた集合シュート１０に排出され、集合シュート１０の下部に配設された集合ファンネル１１を通過して包装機８０へ投入される。

続いて、供給装置１及び組合せ秤９９の制御系統の構成について説明する。

計量制御部１６は、ＣＰＵ等からなる演算部２１と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリからなる記憶部２２等を備えている。演算部２１は、供給装置１及び組合せ秤９９の制御を行うとともに組合せ演算を行い、この組合せ演算では、複数の計量ホッパ８の中から排出すべき計量ホッパ８の組合せが１つ求められる。記憶部２２は、プログラムメモリ３１、カーソル位置レジスタ３２、プログラム番号レジスタ３３、運転条件テーブル３４、運転条件登録テーブル３５、運転中データレジスタ３６、キー入力レジスタ３８、表示テーブル３９、及び表示用バッファメモリ４０等を有している。

プログラムメモリ３１には、運転用プログラムが記憶されている。運転条件登録テーブル３５には、プログラム番号レジスタ３３に記憶されているプログラム番号に関連づけられた多数の運転条件データ（例えば、運転条件データ番号、品名、目標重量値、供給機振幅、包装被覆長さ、包装機運転速度等）が記憶されている。運転条件テーブル３４には、運転条件登録テーブル３５から選択された運転条件データが供給され、この運転条件データに基づいて組合せ秤９９が制御される。

運転中データレジスタ３６には、組合せ秤９９の運転状況データ（例えば、運転条件データ番号、品名、目標重量値、組合せ計量器等）が記憶されている。表示テーブル３９には、計量操作表示器１７に表示するデータパターンが記憶され、表示テーブル３９を参照して運転状況データのうち必要なデータが表示用バッファメモリ４０に書き込まれて、計量操作表示器１７で表示される。

キー入力レジスタ３８には、計量操作表示器１７で操作されたカーソルキーのキーコードが判別されたうえで記憶される。キー入力レジスタ３８に新たにキーコードが記憶されると、カーソルキーの位置を記憶しているカーソル位置レジスタ３２の内容が更新される。

演算部２１は、運転用プログラムを実行して、運転条件データの設定、表示、変更機能、組合せ秤の起動、停止及び監視機能、手動操作の起動、停止及び監視機能を果たすように構成されている。すなわち、演算部２１は、振動制御部１２を介して、分散フィーダ３の振動器４及び直進フィーダ５の振動器６の動作を制御するとともに、供給装置１の振動器２の動作を制御する。演算部２１は、ゲート駆動部１４を介して、供給ホッパ７および計量ホッパ８のそれぞれのゲート７ａ，８ａの開閉を行うためのパルスモータ（図示略）を制御する。演算部２１は、Ａ／Ｄ変換部１３を介して、計量ホッパ８に取り付けられた重量センサ９による計量値を取得する。

また、演算部２１は、通信部１５を介して、レベルセンサ１８の信号が入力され、その信号に基づいて分散フィーダ３上の物品の量を検出し、その物品量が所定量（しきい値）より少なくなると、振動制御部１２を介して供給装置１の振動器２を動作させることにより、分散フィーダ３上に常時、所定量以上の物品が供給されているように供給装置１を制御する。さらに、演算部２１は、通信部１５を介して包装機８０との間で排出許可信号や排出完了信号、及び各種情報の送受信を行う。本実施例においては、排出許可信号の受信及び排出完了信号の送信はシリアルインターフェースにより行われ、他の各種情報については、ＬＡＮインターフェースにより行われる。

さらに、演算部２１には、表示手段及び操作入力手段としての機能を併せ備えた計量操作表示器１７が接続されている。計量操作表示器１７は、例えばタッチスクリーン式の表示部を備え、そのスクリーン上で、組合せ秤９９の運転操作や運転条件の入力を行うことができる。計量操作表示器１７でのタッチキー操作は演算部２１に入力され、また、演算部２１から出力された画像表示信号に応じた画面が計量操作表示器１７で表示される。計量操作表示器１７では、通常は、組合せ秤９９の目標重量値や組合せ演算結果等を示す運転状況表示画面が表示され、運転パラメータ等の設定を行う設定画面等が表示されるように、操作により切り替えることができる。

［包装機８０］
次に、包装機８０の構成について、図２及び図３を用いて説明する。

まず、包装機８０のハードウエアの構成から説明する。包装機８０は、例えば、袋を製造しながら、この袋に組合せ秤９９から投入される物品を充填して包装するものである。包装機８０は、組合せ秤９９と協動して組合せ秤９９から排出された物品を包装する包装機本体と、包装機本体の制御を行う包装制御部８１と、包装制御部８１への操作信号の入力と包装制御部８１からの出力信号の表示とを行う包装操作表示器８８とを、備えている。

前記包装機本体には、包装フィルム４２を筒状にヒートシールする縦シール用ヒータ４３と、このヒータ４３を進退駆動する縦シール用エアーシリンダ４４と、筒状となった包装フィルム４２を下方に送り出すプルベルト４５と、組合せ秤９９の集合シュート１０から供給される被計量物を充填した後に横シールを行う横シール用ヒータ４６と、このヒータ４６を進退駆動する横シール用エアーシリンダ４７，４７と、横シールの後に包装フィルム４２を切断するカッタ４８と、カッタ４８を駆動するカッタ用エアーシリンダ４９とが含まれている。

続いて、包装機８０の制御系統の構成について説明する。包装機８０の包装制御部８１は、ＣＰＵ等からなる演算部８２と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリからなる記憶部８３等を備えている。記憶部８３は、プログラムメモリ７１、カーソル位置レジスタ７２、プログラム番号レジスタ７３、運転条件テーブル７４、運転条件登録テーブル７５、運転中データレジスタ７６、キー入力レジスタ７８、表示テーブル７９、及び表示用バッファメモリ７０等を有している。

プログラムメモリ７１には、運転用プログラムが記憶されている。演算部８２は、この運転用プログラムを実行して、包装機８０の制御を行う。運転条件登録テーブル７５には、プログラム番号レジスタ７３に記憶されているプログラム番号に関連づけられた多数の運転条件データ（例えば、各シール部の設定温度，包装速度，カッタの動作時間等）が記憶されている。運転条件テーブル７４には、運転条件登録テーブル７５から選択された運転条件データが供給され、この運転条件データに基づいて包装機８０が制御される。

運転中データレジスタ７６には、包装機８０の運転状況データ（例えば、運転条件データ番号、品名、包装袋長さ、各シール部の温度，包装速度等）が記憶されている。演算部２１は、表示テーブル７９を参照して、この運転状況データのうち必要なデータを表示用バッファメモリ７０に書き込み、包装操作表示器８８で表示させる。

キー入力レジスタ７８には、包装操作表示器８８で操作されたカーソルキーのキーコードが判別されたうえで記憶される。キー入力レジスタ７８に新たにキーコードが記憶されると、カーソルキーの位置を記憶しているカーソル位置レジスタ７２の内容が更新される。

包装制御部８１の演算部８２は、記憶部８３に記憶されている運転用プログラムを実行して、包装機８０全体の制御を行う。すなわち、演算部８２は、動作制御部（駆動回路）８５を介して、縦シール用エアーシリンダ４４、横シール用エアーシリンダ４７、カッタ用エアーシリンダ４９、及びプルベルト４５の動作を制御する。また、演算部８２は、Ａ／Ｄ変換部８６を介して、縦シール用ヒータ４３、及び横シール用ヒータ４６に備えられた温度コントローラによる計量値を取得する。また、演算部８２は、通信部８４を介して、組合せ秤９９との間で排出許可信号や排出完了信号の送受信、並びに各種情報の送受信を行う。

また、包装制御部８１には、表示手段及び操作入力手段としての機能を併せ備えた包装操作表示器８８が接続されている。包装操作表示器８８は、例えばタッチスクリーン式の表示部を備え、そのスクリーン上で、包装機８０の運転操作及び運転条件の入力を行うことができる。包装操作表示器８８での操作は包装制御部８１に入力され、また、包装制御部８１から出力されたデータ等の出力信号が包装操作表示器８８で表示される。包装操作表示器８８では、通常は、包装機８０の運転状況を示す運転状況表示画面が表示され、各シール部の設定温度や動作時間，カッタの動作時間，各種動作の遅延時間等の設定を行う設定画面等を表示させるように、操作により切り替えることができる。

さらに、包装操作表示器８８は、上記に加え、組合せ秤９９の運転状況表示画面を表示させて組合せ秤９９を遠隔モニタしたり、組合せ秤９９の設定画面等を表示させて組合せ秤９９を遠隔操作したりすることができる。包装操作表示器８８で組合せ秤９９を遠隔操作（遠隔モニタ）するための遠隔操作システムの構成については、後ほど詳述する。

［計量及び包装システム１００の動作］
以上のように構成された計量及び包装システム１００の動作について説明する。

まず、物品は、供給装置１によって組合せ秤の分散フィーダ３上に供給される。そして、分散フィーダ３の振動によって放射状に分散されて、分散フィーダ３に続く直進フィーダ５を介して円状に複数配置された供給ホッパ７に物品が送られる。各供給ホッパ７の下方に位置する計量ホッパ８が空の場合に、各供給ホッパ７の物品が計量ホッパ８に投入される。

計量制御部１６は、それぞれの重量センサ９により計量された重量値に基づいて組合せ演算を行う。この組合せ演算では、複数の計量ホッパ８の中から、重量センサ９により計量された物品の重量値の合計が、予め定められた所定重量範囲（目標重量に対する許容重量範囲）内にある組合せを１つ求める。そして計量制御部１６は、通信部１５を介して包装機８０から排出許可信号が入力されると、組合せ演算で求めた組合せに選択されている計量ホッパ８のゲートを開閉させ、物品を集合シュート１０上へ排出させるとともに、通信部１５を介して包装機８０へ排出完了信号を出力する。物品は集合シュート１０上を滑り集合ファンネル１１で集められて、包装機８０へ送出される。包装機８０では、組合せ秤９９からの排出完了信号の入力タイミングに基づいてシール動作等の動作を行う。

［遠隔操作システム］
ここで、包装操作表示器８８で組合せ秤９９を遠隔操作するための遠隔操作システムの制御プログラムの階層構造について説明する。図４は遠隔操作システムの制御プログラムの階層構造を示す模式図である。

図４に示すように、包装制御部８１の演算部８２に実装されたＯＳ６５は、ＪＶＭ６４と、該ＪＶＭ６４と互換性を有するＡＰＩ（アプリケーション・プログラミング・インタフェース）とが組み込まれて、コンピュータシステム上でＪａｖａアプリケーションを動かせる環境が整えられている。そして、包装制御部８１は、Ｊａｖａプログラミング言語で記述されたソケットクライアントプログラム６１、及びＦＴＰ（ファイル・トランスファー・プロトコル）クライアントプログラム６３が組み込まれ、これらをＪＶＭ６４上で実行できるように構成されている。

一方、計量制御部１６の演算部２１に実装されたＯＳ６９は、ＪＶＭ６８と該ＪＶＭ６８と互換性を有するＡＰＩとが組み込まれて、コンピュータシステム上でＪａｖａアプリケーションを動かせる環境が整えられている。計量制御部１６は、Ｊａｖａプログラミング言語で記述されたソケットサーバープログラム６６、及びＦＴＰサーバープログラム６７が組み込まれ、ＪＶＭ６８上で実行できるように構成されている。

包装制御部８１でソケットクライアントプログラム６１が実行され、計量制御部１６でソケットサーバープログラム６６が実行されることにより、計量制御部１６と包装制御部８１との間でソケット通信方式により情報の送受信を行う有線又は無線の伝送路９０が成立する。また、計量制御部１６にてＦＴＰサーバープログラム６７が実行されることにより、計量制御部１６は、Ｊａｖａプログラミング言語で記述された遠隔操作プログラム６２を提供するＦＴＰサーバーとして機能する。

［遠隔操作処理の流れ］
続いて、包装操作表示器８８にて組合せ秤９９を遠隔操作（遠隔モニタ）するための、包装制御部８１の処理の流れについて説明する。図５は遠隔操作処理の流れ図、図６は初期化処理の流れ図、図７は組合せ秤の運転状況表示画面の一例を示す図、図８はキー入力処理の流れ図である。

包装機８０の運転状況表示画面には、包装操作表示器８８に表示される画面を組合せ秤９９の運転状況表示画面に切り替えるタッチキー（図示略）が設けられている。このタッチキーが操作されると、包装制御部８１の演算部８２（以下、単に「演算部８２」ということもある）に組合せ秤９９との接続要求が入力される。

図５に示すように、包装操作表示器８８より組合せ秤９９との接続要求が包装制御部８１に入力されると（ステップＳ１）、演算部８２は計量制御部１６との接続を確立させる一連の処理を行う（ステップＳ２）。

具体的には、包装制御部８１の演算部８２は、ソケットクライアントプログラム６１を実行してソケット５３を作成し、これを通信接続要求とともに通信部８４及び通信部１５を介して組合せ秤９９の計量制御部１６の演算部２１（以下、単に「演算部２１」ということもある）に送信する。接続要求待機状態にある計量制御部１６は、包装制御部８１からの通信接続要求を受けてこれに対応するソケット５４を作成し、包装制御部８１に接続されたソケット５３を返す。これにより、計量制御部１６（サーバー）のソケット５４と包装制御部８１（クライアント）のソケット５３の間に通信接続が確立され、これらのソケット５３，５４間でデータの送受信が可能となる。以後、包装制御部８１と計量制御部１６の伝送路９０を介した端末間通信はソケット通信方式で行われ、送受信されるデータはマークアップ言語であるＸＭＬで記述される。

包装制御部８１の演算部８２と計量制御部１６の演算部２１との間での通信接続が確立されると、演算部８２は演算部２１に対して、組合せ秤９９の型番号やＣＰＵボード番号等の組合せ秤９９を識別する記号（以下、「ＩＤ情報５８」とする）の送信をリクエストする（ステップＳ３）。このリクエストを受けた計量制御部１６の演算部２１はソケットにＩＤ情報５８を供給し、包装制御部８１はこのＩＤ情報５８をソケットから読み出して取得する（ステップＳ４）。

組合せ秤９９のＩＤ情報５８を取得した包装制御部８１の演算部８２は、記憶部８３に格納された初期化処理済みデータ５９を参照し、当該ＩＤ情報５８と対応する遠隔操作プログラム６２が既に包装制御部８１に存在するか否かを判断する（ステップＳ５）。

包装制御部８１の演算部８２は、ＩＤ情報５８と対応する遠隔操作プログラム６２が存在しないと判断すれば（ステップＳ５のＮＯ）、初期化処理を行う（ステップＳ６）。図６に示すように、初期化処理を開始した包装制御部８１の演算部８２は、まず、計量制御部１６に構築されたＦＴＰサーバーから遠隔操作プログラム６２を伝送路９０を介してＦＴＰによりダウンロードし（ステップＳ３１）、次いで、包装制御部８１の演算部８２は、ダウンロードした遠隔操作プログラム６２を包装制御部８１にインストールし（ステップＳ３２）、ＩＤ情報５８を処理済みデータ５９に追記して（ステップＳ３３）、初期化処理を終了する。

上述の初期化処理は、組合せ秤９９と包装機８０とが初めて接続されるとき、組合せ秤９９の記憶部２２に格納されている遠隔操作プログラム６２がバージョンアップされたときなどに行われる。遠隔操作プログラム６２は、Ｊａｖａプログラミング言語で記述されたソフトウエアである。包装制御部８１のＪＶＭ６４上で遠隔操作プログラム６２を実行することにより、包装制御部８１の演算部８２は、計量制御部１６の演算部２１より伝送路９０を介して組合せ秤９９の動作状況を示す動作状況データを取得し、この動作状況データを包装操作表示器８８で表示したり、組合せ秤９９の設定画面等を表示したり、組合せ秤９９への操作信号を入力したりすることができる。

次に、包装制御部８１の演算部８２は、遠隔操作プログラム６２を実行して、組合せ秤９９の運転状況表示画面を包装操作表示器８８に表示する。具体的には、組合せ秤９９の運転状況表示画面のレイアウトが包装操作表示器８８に表示され、ここに運転状況データがストリーミング表示される。これに際して、包装制御部８１の演算部８２は、計量制御部１６の演算部２１に対して運転状況データをリクエストし、リクエストを受けた計量制御部１６の演算部２１は、表示用バッファメモリ４０に記録された運転状況データをソケット５４に供給し、包装制御部８１の演算部８２は、ソケット５３を通じてその運転状況データを取得して表示用バッファメモリ７０に蓄積する。表示用バッファメモリ７０に蓄積された運転状況データは、逐次、包装操作表示器８８に表示出力される。これが繰り返されて、包装操作表示器８８には組合せ秤９９の運転状況がストリーミングで表示されることとなる。

図７では、包装機８０の包装操作表示器８８に表示出力される組合せ秤９９の運転状況表示画面（自動運転画面）の一例が示されている。

包装操作表示器８８に表示された組合せ秤９９の運転状況表示画面は、自動運転画面１１１である。自動運転画面１１１には、組合せ重量表示部１１２、速度表示部１１３、不足表示部１１４、適量表示部１１５、及び過量表示部１１６が設けられている。組合せ重量表示部１１２と速度表示部１１３では組合せ重量と速度が数値で表示される。不足表示部１１４、適量表示部１１５、及び過量表示部１１６では、組合せ重量が不足、適量又は過量の場合に、該当する表示部が点灯する。

自動運転画面１１１の下部には、運転／停止キー１１７、及び復帰キー１１８の、各運転操作キーが設けられている。自動運転画面１１１の右側には、手動キー１１９、設定キー１２０、全排出キー１２１、及び校正キー１２２の、各画面切り替えキーが配置されている。

これらのタッチキーのいずれかが操作されると、キー操作を表す割り込み信号が発生し、包装制御部８１の演算部８２は、キー操作による入力を受け（ステップＳ８）、これに応じてキー入力処理を行う（ステップＳ９）。

図８に示すように、キー入力処理を開始した包装制御部８１の演算部８２は、カーソル位置レジスタ７２によりカーソル位置を取得し、キー入力レジスタ７８により実行キーが操作されたことを判断して、入力されたキーコードを判別する（ステップＳ４１）。そのキーコードが、画面切り替え要求を含むものであれば（ステップＳ４２のＹＥＳ）、二次画面を読み出し（ステップＳ４３）、当該二次画面を包装操作表示器８８に表示する（ステップＳ４４）。また、そのキーコードが遠隔操作要求を含むものであれば、つまり、包装操作表示器８８から計量制御部１６への操作信号が入力されれば（ステップＳ４５のＹＥＳ）、コマンド及びデータを作成し（ステップＳ４６）、当該コマンド及びデータを計量制御部１６の演算部２１に送信する（ステップＳ４７）。このコマンド及びデータを受けた計量制御部１６の演算部２１は、当該コマンドを受信確認したことを示すＡＣＫ信号を包装制御部８１に送信し、さらに、受信したコマンドを実行して運転条件を変更する等の制御を行う。

運転状況表示画面（自動運転画面１１１）のキー操作によって包装制御部８１の演算部８２に入力された要求に応じて、包装制御部８１の演算部８２が具体的にキー入力処理で行うアクションは異なるので、以下にその一例を示す。

運転／停止キー１１７は、組合せ秤９９が運転しているときには「停止」の文字が表示され、組合せ秤９９が停止しているときには「運転」の文字が表示される。運転／停止キー１１７が操作されると、包装制御部８１の演算部８２は、運転又は停止のコマンドを、組合せ秤９９に送信する。

復帰キー１１８が操作されると、包装制御部８１の演算部８２は、包装操作表示器８８の画面を包装機８０の運転状況表示画面に切り替える。

手動キー１１９が操作されると、包装制御部８１の演算部８２は、手動操作設定画面を包装操作表示器８８に表示する。手動操作設定画面では、組合せ秤９９の駆動部、例えば、フィーダやホッパを個別に動かしてチェックする操作を入力することができる。

設定キー１２０が操作されると、包装制御部８１の演算部８２は、運転条件設定画面を包装操作表示器８８に表示する。運転条件設定画面では、キー操作により、組合せ秤９９の運転パラメータを入力して変更することができる。

全排出キー１２１が操作されると、包装制御部８１の演算部８２は、全排出用画面を包装操作表示器８８に表示する。全排出画面では、キー操作により、組合せ秤９９で取り扱う品種を入れ替える時に物品を計量ホッパ８から全部排出させる要求を入力することができる。

校正キー１２２が操作されると、包装制御部８１の演算部８２は、校正用画面を包装操作表示器８８に表示する。校正用画面では、キー操作により組合せ秤９９の零点校正やスパン校正の要求を入力することができる。

上述の自動運転画面、手動操作設定画面、設定画面、全排出画面、及び校正用画面等の包装操作表示器８８に表示させる画面のレイアウトは遠隔操作プログラム６２に含まれている。これらの画面のレイアウトは、包装操作表示器８８に表示させることを目的として設定されている。つまり、包装操作表示器８８で組合せ秤９９を遠隔操作又は遠隔モニタする必要がある項目のみが選択されたうえで、画面表示レイアウトが設定されている。通常、包装機８０の包装操作表示器８８の画面は、組合せ秤９９の計量操作表示器１７の画面より小さいことが多い。従って、計量操作表示器１７に表示される画面をそのまま包装操作表示器８８で表示することもできるが、包装操作表示器８８のスクリーンサイズに応じて表示内容やレイアウトを変更させるようにプログラムすることもできる。

具体的には、遠隔操作プログラム６２には、一つの画面に付き複数パターンの画面表示レイアウトが設定されており、包装制御部８１の演算部８２は包装操作表示器８８のスクリーンサイズを取得して、複数パターンの画面表示レイアウトの中からスクリーンサイズに適したものを決定して読み出し、表示する。これにより、包装操作表示器８８に表示される画面が大きすぎたり、小さすぎたり、偏ったりするような不具合が解消される。

なお、本実施の形態においては、包装機８０の包装操作表示器８８にて、組合せ秤９９を遠隔操作（遠隔モニタ）する構成としているが、組合せ秤９９の計量操作表示器１７にて、包装機８０を遠隔操作（遠隔モニタ）する構成とすることもできる。

この場合、ソケットクライアントプログラム６１とＦＴＰクライアントプログラム６３は計量制御部１６にインストールされ、ソケットサーバープログラム６６とＦＴＰサーバープログラム６７は包装制御部８１にインストールされる。そして、包装機８０の包装制御部８１と組合せ秤９９の計量制御部１６との立場が逆転した状態で、上述の遠隔操作処理の流れに沿って処理が行われる。

上述の通り、本発明に係る計量及び包装システムでは、組合せ秤９９から包装機８０（又は、包装機８０から組合せ秤９９）の遠隔操作プログラムはＪａｖａプログラミング言語で記述され、これが実行できる環境が計量及び包装システムに整えられている。よって、包装制御部８１と計量制御部１６に実装されているオペレーティング・システムに関係なく同一の遠隔操作プログラムを実行することができるので、組合せ秤９９と包装機８０との間のプロトコルの調整やプログラムの調整の労力や時間を省くことができる。

本発明は、組合せ計量した物品を排出する組合せ秤と、組合せ秤から排出された物品を包装する包装機とを備え、これらが独立して設計製作された計量及び包装システムに有用である。

計量及び包装システムの組合せ秤の概略構成を示す模式図である。 計量及び包装システムの包装機の概略構成を示す斜視図である。 計量及び包装システムの制御系統の構成を示すブロック図である。 遠隔操作システムの制御プログラムの階層構造を示す模式図である。 遠隔操作処理の流れ図である。 初期化処理の流れ図である。 組合せ秤の運転状況表示画面の一例を示す図である。 キー入力処理の流れ図である。

符号の説明

１ 供給装置
２ 振動器
３ 分散フィーダ
４ 振動器
５ 直進フィーダ
６ 振動器
７ 供給ホッパ
８ 計量ホッパ
９ 重量センサ
１０ 集合シュート
１１ 集合ファンネル
１２ 振動制御部
１３ Ａ／Ｄ変換部
１４ ゲート駆動部
１５ 通信部
１６ 計量制御部
１７ 計量操作表示器
１８ レベルセンサ
２１ 演算部
２２ 記憶部
４０ 表示用バッファメモリ
６１ ソケットクライアントプログラム
６２ 遠隔操作プログラム
６３ ＦＴＰクライアントプログラム
６４ ＪＶＭ
６５ ＯＳ
６６ ソケットサーバープログラム
６７ ＦＴＰサーバープログラム
６８ ＪＶＭ
８９ ＯＳ
７０ 表示用バッファメモリ
８０ 包装機
８１ 包装制御部
８２ 演算部
８３ 記憶部
８４ 通信部
８５ 動作制御部
８６ Ａ／Ｄ変換部
８８ 包装操作表示器
９０ 伝送路
９９ 組合せ秤
１００ 計量及び包装システム

Claims (4)

1. 組合せ秤量により目標重量の物品を排出する組合せ秤本体、及び前記組合せ秤本体の制御と組合せ演算を行う計量制御部を具備する組合せ秤と、
   前記組合せ秤と協動して該組合せ秤から排出された物品を包装する包装機本体、前記包装機本体の制御を行う包装制御部、及び前記包装制御部への操作信号の入力と前記包装制御部からの出力信号の表示とを行う包装操作表示器を具備する包装機と、
   前記計量制御部と前記包装制御部との間を通信可能に接続する伝送路とを備え、
   前記包装制御部には該包装制御部のオペレーティング・システムと、該オペレーティング・システム上で動作するＪＶＭ（ジャバ（登録商標）・バーチャル・マシン）と、前記ＪＶＭ上で動作するＪａｖａ（登録商標）プログラミング言語で記述された遠隔操作プログラムとが格納されており、
   前記遠隔操作プログラムは、前記包装操作表示器に表示させる一つの画面に対し複数の画面表示レイアウトを有し、
   前記包装制御部は、前記遠隔操作プログラムを実行することにより、前記計量制御部より前記伝送路を介して前記組合せ秤の動作状況を示す動作状況データを取得し、前記包装操作表示器のスクリーンサイズに基づいて適当な画面表示レイアウトを選択して、当該画面表示レイアウトで前記動作状況データを前記包装操作表示器で表示するように、構成されている、
   計量及び包装システム。
2. 前記包装制御部には前記オペレーティング・システム上又は前記ＪＶＭ上で動作するＦＴＰクライアントプログラムが格納され、
   前記計量制御部には該計量制御部のオペレーティング・システムと該オペレーティング・システム上で動作するＦＴＰサーバープログラムとが格納され、
   前記包装制御部は、前記計量制御部に格納された前記遠隔操作プログラムを、前記伝送路を介してＦＴＰによりダウンロードし、インストールして、実行するように、構成されている、
   請求項１に記載の計量及び包装システム。
3. 組合せ秤量により目標重量の物品を排出する組合せ秤本体、及び前記組合せ秤本体の制御と組合せ演算を行う計量制御部、及び前記計量制御部への操作信号の入力と前記計量制御部からの出力信号の表示とを行う計量操作表示器を具備する組合せ秤と、
   前記組合せ秤と協動して該組合せ秤から排出された物品を包装する包装機本体、及び前記包装機本体の制御を行う包装制御部を具備する包装機と、
   前記計量制御部と前記包装制御部との間を通信可能に接続する伝送路とを備え、
   前記計量制御部には該計量制御部のオペレーティング・システムと、該オペレーティング・システム上で動作するＪＶＭ（ジャバ（登録商標）・バーチャル・マシン）と、前記ＪＶＭ上で動作するＪａｖａ（登録商標）プログラミング言語で記述された遠隔操作プログラムとが格納されており、
   前記遠隔操作プログラムは、前記計量操作表示器に表示させる一つの画面に対し複数の画面表示レイアウトを有し、
   前記計量制御部は、前記遠隔操作プログラムを実行することにより、前記包装制御部より前記伝送路を介して前記包装機の動作状況を示す動作状況データを取得し、前記計量操作表示器のスクリーンサイズに基づいて適当な画面表示レイアウトを選択して、当該画面表示レイアウトで前記動作状況データを前記計量操作表示器で表示するように、構成されている、
   計量及び包装システム。
4. 前記計量制御部には前記オペレーティング・システム上又は前記ＪＶＭ上で動作するＦＴＰクライアントプログラムが格納され、
   前記包装制御部には該包装制御部のオペレーティング・システムと該オペレーティング・システム上で動作するＦＴＰサーバープログラムとが格納され、
   前記計量制御部は、前記包装制御部に格納された前記遠隔操作プログラムを、前記伝送路を介してＦＴＰによりダウンロードし、インストールして、実行するように、構成されている、
   請求項３に記載の計量及び包装システム。

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