JP5431865B2 - 組合せ秤 - Google Patents

Description

本発明は、被計量物の投入が作業者により行われる半自動式の組合せ秤にかかり、更に詳しくは、その組合せ秤において、作業者により供給ホッパに投入された被計量物が当該供給ホッパの排出用のゲートに噛み込むなどの異常を検出することに関するものである。

半自動式の組合せ秤では、作業者により被計量物が投入されるので、単体重量が比較的大きく不定形であるとか、機械によるハンドリングが難しいといった被計量物、例えば、鶏肉（ブロイラー）などの生肉やイカ、タコなどの魚介類を取り扱う上で好適である。

図１２および図１３は、特許文献１に記載の従来例の半自動式組合せ秤の側面ならびに平面の構成をそれぞれ示す。これらの図に示す組合せ秤は、本体フレーム５０と、その上部に設けた天板５１とを有している。天板５１には、作業者が被計量物を投入する複数の投入口５２₁〜５２₇が設けられている。本体フレーム５０内には、各投入口５２₁〜５２₇それぞれの下方に個別に対応する位置に複数の供給ホッパ５３₁〜５３₇が配置されて設けられている。各供給ホッパ５３₁〜５３₇には被計量物が前記各投入口５２₁〜５２₇それぞれを介して個別に供給される。こうした各供給ホッパ５３₁〜５３₇それぞれには、個別開閉可能にゲート５４₁ａ〜５４₇ａ，５４₁ｂ〜５４₇ｂが左右に備えられている。これらゲート５４₁ａ〜５４₇ａ，５４₁ｂ〜５４₇ｂは、図示略のエアシリンダによって開閉可能となっている。

各供給ホッパ５３₁〜５３₇それぞれの下方には、計量ホッパ５５₁〜５５₇それぞれが個別に対応する位置に配置されており、各計量ホッパ５５₁〜５５₇は、本体フレーム５０の内部に設けられているロードセル５６₁〜５６₇それぞれに連結されると共に、中央の区画壁５７₁〜５７₇によってそれぞれ左右二つの計量室５８₁ａ〜５８₇ａ；５８₁ｂ〜５８₇ｂに区画されている。

これら各計量室５８₁ａ〜５８₇ａ；５８₁ｂ〜５８₇ｂには、その上方の供給ホッパ５３₁〜５３₇の左右ゲート５４₁ａ〜５４₇ａ；５４₁ｂ〜５４₇ｂが開かれたときに、被計量物が供給される。

例えば、供給ホッパ５３₁〜５３₇の左側ゲート５４₁ａ〜５４₇ａが開かれると、計量ホッパ５５₁〜５５₇の左側計量室５８₁ａ〜５８₇ａに被計量物が供給され、同様に供給ホッパ５３₁〜５３₇の右側ゲート５４₁ｂ〜５４₇ｂが開かれると、計量ホッパ５５₁〜５５₇の右側計量室５８₁ｂ〜５８₇ｂに被計量物が供給される。左右のゲート５４₁ａ〜５４₇ａ，５４₁ｂ〜５４₇ｂは、左右のいずれかが開かれるので、供給ホッパ５３₁〜５３₇の左右いずれかの計量室５８₁ａ〜５８₇ａ，５８₁ｂ〜５８₇ｂに被計量物が供給される。

各ロードセル５６₁〜５６₇は、計量ホッパ５５₁〜５５₇内の被計量物の重量をそれぞれ個別に検出するものであるが、上述のように、被計量物は、計量ホッパ５５₁〜５５₇の左右の計量室５８₁ａ〜５８₇ａ；５８₁ｂ〜５８₇ｂのいずれかの計量室に供給されるので、各ロードセル５６₁〜５６₇によって検出される重量値の変化に基づいて、各計量室５８₁ａ〜５８₇ａ，；５８₁ｂ〜５８₇ｂにそれぞれ供給される被計量物を計量することができる。

各計量ホッパ５５₁〜５５₇において各計量室５８₁ａ〜５８₇ａ；５８₁ｂ〜５８₇ｂは、個別に開閉可能な排出用のゲート５９₁ａ〜５９₇ａ；５９₁ｂ〜５９₇ｂを左右に備えており、これら左右のゲート５９₁ａ〜５９₇ａ；５９₁ｂ〜５９₇ｂは、不図示のエアシリンダによってそれぞれ個別開閉される。これら左右のゲート５９₁ａ〜５９₇ａ；５９₁ｂ〜５９₇ｂを開くことによって、各計量ホッパ５５₁〜５５₇の各計量室５８₁ａ〜５８₇ａ；５８₁ｂ〜５８₇ｂから排出した被計量物は、本体フレーム５０内の下方に設けた搬送コンベア６０上に排出され、搬送コンベア６０によって不図示の包装機へと搬送され、当該包装機により包装される。

上述の各ゲート５４₁ａ〜５４₇ａ；５４₁ｂ〜５４₇；５９₁ａ〜５９₇ａ；５９₁ｂ〜５９₇ｂを開閉するエアシリンダの制御は、図示略のＣＰＵによって行われ、ＣＰＵは、供給ホッパ５３₁〜５３₇のゲート５４₁ａ〜５４₇ａ；５４₁ｂ〜５４₇ｂの開閉を制御して、被計量物が供給されていない未供給状態の計量ホッパ５５₁〜５５₇の各計量室５８₁ａ〜５８₇ａ；５８₁ｂ〜５８₇ｂに、被計量物を供給する。

また、ＣＰＵは、制御の１サイクルにおける組み合わせ演算のタイミングで、被計量物が供給されてロードセル５６₁〜５６₇による計量が完了している計量ホッパ５５₁〜５５₇の計量室５８₁ａ〜５８₇ａ；５８₁ｂ〜５８₇ｂの数が、予め設定された所定数以上であるときには、組み合わせ演算を行い、予め設定された所定数未満であるときには、組み合わせ演算を行わないようにしている。

この組み合わせ演算では、計量された重量を種々に組み合わせ、組み合わせ合計重量が、目標重量に等しい、あるいは、目標重量に最も近い許容重量範囲内にある組み合わせを探し、組み合わせ合計重量が許容重量範囲にある組み合わせが存在すると、その組み合わせの計量室から被計量物を搬送コンベア６０上に排出する。

かかる半自動式の組合せ秤では、上述のように、作業者が供給ホッパ５３₁〜５３₇に被計量物を投入するに際して、その投入のタイミングが悪く、例えば、図１４（ａ）に示すように供給ホッパ５３の右側のゲート５４ｂが矢印の方向に閉じようとしているタイミングで投入すると、図１４（ｂ）に示すように、被計量物６６がゲート５４ｂに挟まる、いわゆる、噛み込みが生じ、被計量物６６が、供給ホッパ５３下方の計量ホッパ５５の区画壁５７に接触する場合、又は、既に投入されている被計量物に接触する場合がある。

かかる場合には、ロードセル５６による計量値は、供給ホッパ５３のゲート５４ｂが開閉する前よりも増加する。このため、前記ＣＰＵは、計量ホッパ５５の空の計量室５８ｂに被計量物が供給されたと判断し、以後の処理を行うために、正確な組合せ演算が行えないことになる。

そこで、かかる噛み込み等の異常を検出するために、特許文献１では、計量ホッパに被計量物が投入されたときの計量値と、計量ホッパのゲートを開いて被計量物を排出したときの計量値とを比較して、被計量物が正しく排出されたか否かを判別し、これによって、被計量物の噛み込み等の異常を検出するようにしている。

実用新案登録第２５７５１１５号公報

特許文献１では、計量ホッパにおける被計量物の排出前後の計量値を比較して異常を検出するものであるから、噛み込み等の異常を直ちに検出することはできず、計量ホッパの被計量物を、搬送コンベア上に排出した後、すなわち、組合せ演算が成立して被計量物が排出された後でなければ異常を検出することはできない。したがって、異常を検出したときには、異常を検出した当該計量ホッパから排出された被計量物のみならず、組合せ演算が成立して排出された他の計量ホッパからの被計量物も強制排出し、強制排出された被計量物を回収して再計量する必要がある。

しかしながら、このような再計量は多大な労力が要求されるものであったから、こうした再計量をでき得る限り低減することができる組合せ秤の実現が望まれていた。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであって、噛み込み等の異常を、早期に検出可能とすることで、異常が生じた場合の被計量物の排出および再計量を可及的に低減することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明では、次のように構成している。

（１）本発明の組合せ秤は、被計量物が投入されるものでかつ投入された被計量物を排出する際に開く供給部用ゲートを有する複数の供給部と、前記各供給部それぞれに個別に対応して配置されかつ前記供給部から排出されてくる被計量物を計量する複数の計量部と、を備える組合せ秤であって、前記供給部用ゲートが開かれてから一定時間経過後の前記計量部の計量データが安定しているか否かに基づいて、前記供給部用ゲートによる前記被計量物の排出の異常の有無を検出する検出手段を具備し、前記検出手段は、前記一定時間経過後の複数の異なる時点における前記計量データが、予め定めた範囲内に有るか否かによって、前記異常の有無を検出する。

前記供給部は、投入される被計量物を保持し、供給部用ゲートが開かれることによって、被計量物を排出して前記計量部に供給するものであり、供給ホッパ、供給バケット等と称することもできる。

前記計量部は、前記供給部から供給される被計量物を保持して計量するものであり、計量ホッパ、計量バケット等と称することもできる。

前記一定時間は、前記供給部用ゲートが開かれて被計量物が当該供給部から前記計量部に正常に供給された場合に、該計量部の計量データが安定するまでの時間であることが好ましい。この一定時間の開始時点は、前記供給部用ゲートが開き始めた時点とするのが好ましいが、該供給部用ゲートが完全に開いた時点などであってもよい。この一定時間は、当該組合せ秤に予め設定するのが好ましい。

前記供給部に個別に対応する前記計量部は、前記供給部の供給部用ゲートが開かれることによって、前記供給部から排出される被計量物を保持して計量できるように、前記供給部の下方に配置することが好ましい。

本発明の組合せ秤によると、供給部の供給部用ゲートが開かれてから一定時間経過後においても計量部の計量データが安定していないときには、供給部から被計量物が正常に排出されて計量部に供給されていない、すなわち、その排出状態に異常が存在することを検出することができる。

そのため、本発明では、従来例とは異なって、計量部（計量ホッパ）における被計量物の排出前後の計量値を比較する必要がなく、異常を早期に検出することができ、また、異常を検出した際には、従来例とは異なって、組合せ演算で選択された全ての被計量物を排出する必要はなく、異常を検出した供給部および対応する計量部の被計量物のみを排出すればよいから、再計量に要する労力を大幅に削減することができる。

また、本発明では、被計量物が鶏肉等の生ものである場合は、再計量に要する時間を短縮することができるようになるので、鮮度の低下を格段に防止することができる。

本発明によると、一定時間経過後の複数の異なる時点における計量データが、予め定めた範囲内にないときには、計量データが安定していない異常であるとして検出することができる。

排出の異常とは、例えば、閉じようとする供給部の供給部用ゲートに被計量物が挟まる、いわゆる、噛み込み、あるいは、計量部の複数の計量室を仕切る区画壁に被計量物が跨るなどの被計量物が正常に排出されない異常をいう。

本発明によると、噛み込みや跨りなどの被計量物の排出の異常を検出することができる。

（２）本発明の好ましい実施態様では、前記各供給部は、一対の前記供給部用ゲートを有し、前記各計量部は、前記一対の供給部用ゲートそれぞれに個別に対応して配置された一対の計量室を有し、かつ、各計量室は、それぞれ計量部用ゲートを個別に有し、前記各供給部それぞれの供給部用ゲートおよび前記各計量部それぞれの計量部用ゲートの開閉を制御するゲート制御手段を具備し、前記ゲート制御手段は、前記検出手段によって、前記各供給部の一対の供給部用ゲートの内のいずれか一方の供給部用ゲートによる被計量物の排出の異常が検出されたときには、他方の供給部用ゲートを開かずに、前記一方の供給部用ゲートを開く側に制御してもよい。

この実施態様によると、供給部の一対の供給部用ゲートの内の一方の供給部用ゲートによる排出の異常、例えば、噛み込みが検出されると、ゲート制御手段は、その噛み込みが検出された当該供給部の供給部用ゲートを開くので、噛み込みが解消されて正常に排出されることになる。また、噛み込みが検出された場合に、当該供給部の一方の供給部用ゲートではなく、他方の供給部用ゲートを開くと、噛み込んでいる被計量物の一部が他方側へ入り込んで、計量室を仕切る区画壁に跨ることがあるが、かかる跨りが生じるのを防止することができる。

（３）前記（２）の実施態様において、前記ゲート制御手段は、前記一方の供給部用ゲートを開く側に制御することに加え、該一方の供給部用ゲートの供給部に対応する計量部の全ての計量部用ゲートを開く側に制御してもよい。

計量部の下方には、計量部の計量部用ゲートが開かれることによって、計量部から排出される被計量物を搬送する搬送コンベアなどの搬送手段を設置するのが好ましい。

この実施態様によると、供給部の一方の供給部用ゲートによる排出の異常、例えば、噛み込みが検出されると、ゲート制御手段は、供給部の一方の供給部用ゲートを開いて噛み込みを解消して噛み込んだ被計量物を計量部へ排出し、加えて、噛み込んだ被計量物が供給される計量部の全ての計量部用ゲートを開いて計量部の全ての被計量物を排出するので、噛み込みによって正しく計量されなかった虞のある被計量物を、供給部および計量部から排出することによって、正常な状態に復帰させることができる。

しかも、異常が検出された供給部に対応する計量部の被計量物のみを排出するので、上述の従来例のように、異常が検出された計量部の被計量物、および、その計量部と共に組合せ演算が成立した他の計量部の被計量物を排出する必要がなく、再計量に要する労力を削減することができる。

（４）前記（３）の実施態様において、前記検出手段は、前記計量部の全ての計量部用ゲートが開かれた後の該計量部の計量データと予め設定した設定値とを比較して異常を検出するものであり、前記ゲート制御手段は、前記計量部の全ての計量部用ゲートが開かれた後に、前記検出手段によって異常が検出されたときには、前記全ての計量部用ゲートが開かれた計量部に対応する前記供給部の全ての供給部用ゲートを開く側に制御してもよい。

予め設定した設定値は、計量部の全ての計量部用ゲートが開かれて被計量物が全て排出されたとしたときの計量データに対応した値であるのが好ましく、例えば、零値近傍の値であるのが好ましい。

検出手段によって異常が検出されたときに、作業者に異常であることを報知する報知手段を設けてもよく、この報知手段は、音や表示などによって報知するのが好ましい。

供給部の供給部用ゲートは、開いた状態を継続するのが好ましく、この状態は、例えば、作業者が所定の操作を行うまで継続するのが好ましい。

この実施態様によると、計量部の全ての計量部用ゲートを開いた後に、該計量部の計量データが予め設定した設定値以上である場合には、計量部の全ての計量部用ゲートを開いたにも拘わらず、被計量物が計量部から正常に排出されず、残存している、例えば、被計量物が計量室を仕切る区画壁に跨って残存している異常であるとして、該計量部に対応する供給部の全ての供給部用ゲートを開くので、作業者は、供給部の全ての供給部用ゲートが開かれた供給部の空間から、計量部に残存している被計量物を取り除くことができる。

本発明によると、供給部の供給部用ゲートが開かれてから一定時間経過後に、計量部の計量データが安定していないときには、供給部から被計量物が正常に排出されていない異常であるとして検出できるので、異常を早期に検出できるとともに、異常を検出した場合には、異常を検出した供給部および対応する計量部の被計量物のみを排出すればよく、再計量に要する労力を大幅に削減することができ、また、被計量物が鶏肉や魚介類等の場合に、その鮮度の低下を防ぐことができる。

図１は本発明の実施の形態における半自動式組合せ秤の平面図である。 図２は図１の半自動式組合せ秤の正面図である。 図３は図１の半自動式組合せ秤の側面図である。 図４は図１の半自動式組合せ秤の制御系統を示すブロック図である。 図５は計量ホッパ用計量センサからの計量信号波形を示す図である。 図６は、供給ホッパから被計量物が正常に排出された場合の濾波処理された計量信号波形を示す図である。 図７は、被計量物の排出に異常がある場合の濾波処理された計量信号波形を示す図である。 図８は、被計量物の噛み込み異常が生じる過程を説明するための図である。 図９は、被計量物の跨り異常が生じる過程を説明するための図である。 図１０は、図８および図９を説明するための図である。 図１１は、図１の半自動式組合せ秤の制御処理を示すフローチャートである。 図１２は、従来例の半自動式組合せ秤の側面図である。 図１３は、図１２の平面図である。 図１４は、被計量物の噛み込み異常を説明するための図である。

以下、図面によって本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る半自動式組合せ秤の平面図であり、図２はその正面図であり、図３はその側面図である。

この実施形態の半自動式の組合せ秤１は、被計量物の組合せ計量を行う本体２と、当該秤１の運転制御用パラメータ、例えば、目標組み合わせ重量、許容上限値などの設定や作動状況の表示を行う操作設定表示部３と、本体２から排出される被計量物を搬送する搬送コンベア４と、を備えている。

本体２は、図３に示すように、側面視が略コの字状の基台５と、この基台５の上部に位置して平面視が略矩形状の天板６と、を備える。天板６の上面には、作業者が被計量物を掴んで投入するための複数、この実施形態では９個の投入口１２₁〜１２₉が、中央部に所定間隔一列に並んで形成されている。

各投入口１２₁〜１２₉の下方には、それぞれに個別に対応して供給部としての供給ホッパ７₁〜７₉が配設されている。基台５の側部には、図３に示すように、複数の供給ホッパ用計量センサ８₁〜８₉が格納されている。これら供給ホッパ用計量センサ８₁〜８₉は各供給ホッパ７₁〜７₉のそれぞれに個別に連結されるロードセルからなる。供給ホッパ用計量センサ８₁〜８₉は、供給ホッパ７₁〜７₉に被計量物が供給されているか否かを判別するのに用いられる。

各供給ホッパ７₁〜７₉の下方には、それぞれに個別に対応して計量部としての計量ホッパ９₁〜９₉が配設されている。これら計量ホッパ９₁〜９₉はそれぞれ基台５に支持されている。基台５の側部には、複数の計量ホッパ用計量センサ１０₁〜１０₉が格納されている。これら計量ホッパ用計量センサ１０₁〜１０₉は、各計量ホッパ９₁〜９₉のそれぞれに個別に連結されるロードセルからなる。

各計量ホッパ９₁〜９₉は、それぞれ、各供給ホッパ７₁〜７₉から供給される被計量物をそれぞれ収容して計量するため、側面から見て左側１室、右側１室で合計２室の独立した計量室１１₁ａ〜１１₉ａ；１１₁ｂ〜１１₉ｂをそれぞれ備えている。

これら計量室１１₁ａ〜１１₉ａ；１１₁ｂ〜１１₉ｂは、中央の区画壁３５₁〜３５₉によって仕切られている。基台５には、後述する制御回路(図示せず)が収納されている。

各供給ホッパ７₁〜７₉は、図示略のエアシリンダによって開閉駆動される側面から見て左側１つ、右側１つで合計２つの供給部用ゲートとしてのゲート１３₁ａ〜１３₉ａ；１３₁ｂ〜１３₉ｂをそれぞれ有している。これらゲート１３₁ａ〜１３₉ａ；１３₁ｂ〜１３₉ｂはそれぞれ独立して開閉が可能であり、いずれか一方のゲート１３₁ａ〜１３₉ａまたは１３₁ｂ〜１３₉ｂを開くことで、被計量物を計量ホッパ９₁〜９₉のいずれか一方の計量室１１₁ａ〜１１₉ａまたは１１₁ｂ〜１１₉ｂに選択的に供給できるように構成されている。

計量ホッパ９₁〜９₉は、それぞれ、左側計量室１１₁ａ〜１１₉ａには左側の計量部用ゲートとしてのゲート２３₁ａ〜２３₉ａ、右側計量室１１₁ｂ〜１１₉ｂには右側の計量部用ゲートとしてのゲート２３₁ｂ〜２３₉ｂを有している。これらゲートは、図示略のエアシリンダによって開閉駆動される。

なお、上述では、ゲートの開閉にエアシリンダを用いたけれども、エアシリンダに限るものではなく、例えば、モータを用いてもよい。

これら左側ゲート２３₁ａ〜２３₉ａと、右側ゲート２３₁ｂ〜２３₉ｂはそれぞれ独立して開閉が可能であり、いずれか一方のゲート２３₁ａ〜２３₉ａまたは他方のゲート２３₁ｂ〜２３₉ｂを開くことで、対応する一方の計量室１１₁ａ〜１１₉ａまたは他方の計量室１１₁ｂ〜１１₉ｂから被計量物を選択的に排出できるように構成されている。

なお、これら左右両側のゲート２３₁ａ〜２３₉ａ；２３₁ｂ〜２３₉ｂを同時に開けば、左右両側の計量室１１₁ａ〜１１₉ａ；１１₁ｂ〜１１₉ｂから被計量物が排出される。

この組合せ秤１が計量する被計量物は特に限定されないが、振動フィーダによる自動搬送が困難な鶏肉（ブロイラー）等の生肉、イカやカツオ等の魚介類等、粘着性があり単重（１個あたりの重さ）が比較的大きい被計量物の計量に特に適している。

図４は、本実施の形態の制御系統をブロック回路構成で示し、上述の図１〜図３に対応する部分には、同一の符号を付している。

本実施の形態の組合せ秤１は、後述のようにして被計量物の噛み込み等の異常を検出する検出手段としての機能を有するとともに、供給ホッパ７₁〜７₉の左右両側の各ゲート１３₁ａ〜１３₉ａ；１３₁ｂ〜１３₉ｂおよび計量ホッパ９₁〜９₉の左右両側の各ゲート２３₁ａ〜２３₉ａ；２３₁ｂ〜２３₉ｂの開閉を制御するゲート制御手段としての機能を有する制御回路２２を備えている。

この制御回路２２は、各部を制御するＣＰＵ部２４と、後述する図１１のフローチャートに示される処理の実行やその他の実行制御のためのプログラムが格納され、また、計量値等のデータ格納や、ＣＰＵ部２４の作業に用いる各種メモリからなるメモリ部２５と、供給ホッパ７₁〜７₉の左右両側の各ゲート１３₁ａ〜１３₉ａ；１３₁ｂ〜１３₉ｂを開閉する供給ホッパ用ゲート駆動回路部２６と、計量ホッパ９₁〜９₉の左右両側の各ゲート２３₁ａ〜２３₉ａ；２３₁ｂ〜２３₉ｂを開閉する計量ホッパ用ゲート駆動回路部２７と、各供給ホッパ用計量センサ８₁〜８₉からのアナログ信号をデジタル信号に変換する第１Ａ／Ｄ変換回路部２８と、各計量ホッパ用計量センサ１０₁〜１０₉からのアナログ信号をデジタル信号に変換する第２Ａ／Ｄ変換部２９と、搬送コンベア４を駆動するコンベア駆動回路部３１と、図示しない包装機に接続されたＩ／Ｏ回路部３２と、を有している。

ＣＰＵ部２４は第１，第２Ａ／Ｄ変換部２８，２９からのデジタル信号に基づいて計量値を演算する。ＣＰＵ部２４は、前記計量値により計量ホッパ９₁〜９₉に被計量物が入っているかどうかを判断し、被計量物が入っていないと判断すれば、供給ホッパ７₁〜７₉の左右両側いずれかの供給ホッパ用のゲート１３₁ａ〜１３₉ａ；１３₁ｂ〜１３₉ｂを開いて、被計量物を供給ホッパ７₁〜７₉から計量ホッパ９₁〜９₉に落下させる制御を行う。計量ホッパ９₁〜９₉に落下した被計量物の重量は、メモリ部２５に記憶される。

例えば、供給ホッパ７₁の右側のゲート１３₁ｂを開いて被計量物を落下させて計量すると、計量ホッパ９₁の右側の計量室１１₁ｂの重量値としてメモリ部２５に記憶される。計量ホッパ９₁の右側の計量室１１₁ｂの重量値が記憶されると、次のサイクルで、供給ホッパ７₁の左側のゲート１３₁ａを開いて被計量物を落下させて計量した場合、得られた計量値から記憶されている計量ホッパ９₁の右側の計量室１１₁ｂの重量値を減算すると、計量ホッパ９₁の左側の計量室１１₁ａの重量値が得られる。

左右両側に２分割された計量ホッパ９₁〜９₉の計量室１１₁ａ〜１１₉ａ；１１₁ｂ〜１１₉ｂに対応して左右両側に計量ホッパ用のゲート２３₁ａ〜２３₉ａ；２３₁ｂ〜２３₉ｂがあるため、別個に独立して組合せ演算に参加することができる。つまり、計量ホッパの数が９個の場合、その倍である１８連の組合せ演算を行うことができる。

ＣＰＵ部２４は、一定の時間間隔の組み合わせ演算のタイミング時に、被計量物が供給されて計量が完了した組み合わせ演算に有効な計量ホッパ９₁〜９₉の計量室１１₁ａ〜１１₉ａ；１１₁ｂ〜１１₉ｂの数が、予め操作設定表示部３に設定されている組み合わせ演算を開始するのに必要な最小の計量室の数以上であるときには、組み合わせ演算を行う。

この組み合わせ演算では、計量された重量を種々に組み合わせ、組み合わせ合計重量が、目標重量に等しい、あるいは、目標重量に最も近い許容重量範囲内にある組み合わせを探し、組み合わせ合計重量が許容重量範囲にある組み合わせがあると、操作設定表示部３にその組合せ結果を表示する。

包装機からの排出命令信号は、Ｉ／Ｏ回路部３２より入力され、前記の組み合わせ演算によって、許容重量範囲内の組合せがあると、この排出命令信号の入力を待って、前記許容重量範囲内にある組合せに参加している計量ホッパ９₁〜９₉の計量室のゲートを、計量ホッパ用ゲート駆動回路部２７により駆動して、被計量物を搬送コンベヤ４に落下させる。

搬送コンベヤ４はコンベヤ駆動回路部３１により駆動され、被計量物は搬送コンベヤ４によって移送されて半自動式組合せ秤１の後段の包装機に搬送されて包装される。

上述の計量ホッパ９₁〜９₉の計量室１１₁ａ〜１１₉ａ；１１₁ｂ〜１１₉ｂに、被計量物が供給されると、ロードセルからなる計量ホッパ用計量センサ１０₁〜１０₉は、例えば、図５に示すようなアナログ計量信号を出力する。このアナログ計量信号には、ロードセルの固有振動成分が重畳されており、上述の図４の第２Ａ／Ｄ変換回路部２９によってデジタル計量信号に変換され、更にＣＰＵ部２４によって、濾波処理（デジタルフィルタリング処理）が行われて、ロードセルの固有振動成分が除かれた図６に示される波形となる。

この図６は、計量ホッパ９₁〜９₉の計量室１１₁ａ〜１１₉ａ；１１₁ｂ〜１１₉ｂに、供給ホッパ７₁〜７₉から正常に被計量物が供給された場合の例を示しており、供給ホッパ７₁〜７₉のゲート１３₁ａ〜１３₉ａ；１３₁ｂ〜１３₉ｂを開いた時点を起点として一定時間経過すると、計量値が変動しない安定した状態となる。この一定時間を安定時間として設定し、この安定時間が経過した時の値を計量値とするものである。

この実施形態の組合せ秤１では、被計量物の噛み込み等の異常を早期に検出できるように、安定時間経過後の計量データである計量信号が安定しているか否かに基づいて、異常の有無を検出するようにしている。

図７は、供給ホッパ７₁〜７₉のゲート１３₁ａ〜１３₉ａ；１３₁ｂ〜１３₉ｂに被計量物を噛み込んだ場合に、その下方の対応する計量ホッパ９₁〜９₉の計量信号の波形の一例を示す図である。この図７に示すように、被計量物を噛み込んだ場合には、本来、計量ホッパ９₁〜９₉の計量室１１₁ａ〜１１₉ａ；１１₁ｂ〜１１₉ｂに被計量物が落下して計量値が安定すべき一定時間である安定時間を経過しても、被計量物がゲートに挟まってその下部が計量ホッパ９₁〜９₉の区画壁３５₁〜３５₉に接触し、計量値が変動して不安定となる。

そこで、本実施の形態では、供給ホッパ７のゲート１３ａ，１３ｂを開き始めてからの安定時間経過後の対応する計量ホッパ９の計量データである計量信号が安定していないときには、噛み込み等の異常であるとして検出するものである。

具体的には、計量ホッパ９₁〜９₉の計量信号が、安定時間経過後における時間軸上で異なる複数の時間経過時点、この例では、４つの時点ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４において、予め設定した所定範囲内にないときには、該計量ホッパ９₁〜９₉に被計量物を供給した供給ホッパ７₁〜７₉の左右両側ゲート１３₁ａ〜１３₉ａ；１３₁ｂ〜１３₉ｂに被計量物が噛み込んでいると判断するものである。

このように供給ホッパ７のゲート１３ａ，１３ｂを開き始めてからの安定時間が経過した後の計量データである計量信号が安定しているか否かに基づいて、噛み込み等の異常を検出するので、上述の従来例とは異なって、計量部（計量ホッパ）における被計量物の排出前後の計量値を比較する必要がなく、異常を早期に検出できる。

ここで、被計量物を供給ホッパ７₁〜７₉から排出して計量ホッパ９₁〜９₉へ供給する際の排出の異常が生じる過程について、図８および図９に基づいて説明する。これら図においては、図１０に示すように、供給ホッパ７の左右のゲート１３ａ，１３ｂおよびその下方の供給ホッパ９の左右の計量室１１ａ，１１ｂを仕切る区画壁３５および左右のゲート２３ａ，２３ｂを模式的に示している。

先ず、図８（ａ）に示すように、供給ホッパ７への被計量物３６の投入タイミングが悪く、例えば、右側のゲート１３ｂが矢印の方向に閉まろうとするときに、被計量物３６を投入すると、図８（ｂ）に示すように、被計量物３６が右側のゲート１３ｂに挟まれる、いわゆる、噛み込みが生じる。

この実施形態では、かかる噛み込みの異常を、上述のようにして計量信号の安定状態に基づいて検出すると、その異常が検出された右側のゲート１３ｂと同じ側のゲート、すなわち、右側のゲート１３ｂを再度、矢印の方向に開くように制御し、これによって、図８（ｃ）に示すように、被計量物２３は計量ホッパ９の右側の計量室１１ｂに滑り落ちる。更に、図８（ｂ）に示す噛み込みが生じたときの計量ホッパ９の計量値は、被計量物３６と計量ホッパ９の区画壁３５との接触の影響を受けた誤った値であるので、本実施の形態では、計量ホッパ９の左右のゲート２３ａ，２３ｂを矢印の方向に開いて図８（ｄ）に示すように被計量物３６を排出し、図８（ｅ）に示すように正常な状態に復帰させる。

このように噛み込み等の異常を検出した場合には、同じ側のゲートを開いて噛み込みを解消するとともに、対応する計量ホッパ９の両排出用のゲート２３ａ，２３ｂを開いて被計量物を排出して正常な状態に復帰させるので、従来例とは異なって、組合せ演算で選択された全ての被計量物を排出する必要がなく、再計量に要する労力を大幅に削減することができる。また、被計量物が鶏肉等の生ものである場合は、再計量に要する時間が短縮されるので、鮮度が低下して商品価値を損なうのを防止することができる。

本実施の形態では、上述のように、被計量物３６の噛み込みを検出したときには、その噛み込みの異常が検出されたゲート１３ｂと同じ側のゲート、すなわち、被計量物３６を挟んだ側のゲート１３ｂを開くので、被計量物３６は滑り落ち、計量ホッパ９の区画壁３５に跨ることはないが、噛み込んだゲート１３ｂとは異なる側のゲート１３ａを開いた場合には、区画壁３５に跨る場合がある。

すなわち、図９（ａ）に示すように、被計量物３６が、例えば、供給ホッパ７の左側のゲート１３ａに挟まれて噛み込みが生じている場合に、逆側である右側のゲート１３ｂを矢印の方向に開くと、図９（ｂ）に示すように、被計量物３６が、計量ホッパ９の区画壁３５に跨ることがある。この状態では、図９（ｃ）に示すように、計量ホッパ９の両方のゲート２３ａ，２３ｂを矢印の方向に開いて被計量物３６を排出しようとしても、図９（ｄ）に示すように、被計量物３６は、計量ホッパ９の区画壁３５に跨ったままで排出されない。

この実施形態では、何等かの要因で、このような跨りが生じた場合に対応するために、計量ホッパ９の左右両側のゲート２３ａ，２３ｂを開いて被計量物３６を排出した後の計量ホッパ９の計量値が、被計量物が存在しない、あるいは、被計量物が接触していないと判定するための重量である載荷検出重量未満であるか否かを判断し、載荷検出重量未満でないと判断したときには、計量ホッパ９の左右両側のゲート２３ａ，２３ｂを開いて排出したにも拘わらず、被計量物が残っている、すなわち、被計量物が区画壁３５に跨って排出されていない状態であるとして、図９（ｅ）に示すように、供給ホッパ７の左右両側のゲート１３ａ，１３ｂをそれぞれ矢印の方向に開いて開状態を維持し、作業者が跨っている被計量物３６を手で取り除くことができるようにしている。なお、このときには、供給ホッパ７のゲート１３ａ，１３ｂを開くとともに、操作設定表示部３に、被計量物の跨りの異常が生じていること、および、該当するホッパを表示して作業者に報知する。

このように、被計量物が計量ホッパ９の区画壁３５に跨る異常を検出して、作業者にそれを報知するとともに、供給ホッパ７の左右両側のゲート１３ａ，１３ｂを開いて作業者が区画壁３５に跨った被計量物を取り除くことができるようにしている。

図１１は、この実施形態の制御処理を説明するためのフローチャートである。

先ず、被計量物が未供給の計量ホッパ９の左右いずれかの計量室１１ａ（１１ｂ）に供給されるように、供給ホッパ７が制御される。すなわち、未供給状態の計量ホッパ９に対応する供給ホッパ７内における被計量物の有無を判断する（ステップＳ１）。被計量物有りのＹＥＳと判断したときには、前回噛み込みの有無を判断し（ステップＳ２）、噛み込み無しのＮＯと判断したときは、計量ホッパ９の未供給状態の左右いずれかの計量室１１ａ（１１ｂ）に対応する左右いずれかのゲート１３ａ(１３ｂ)を開いて被計量物を計量室１１ａ(１１ｂ)に供給する（ステップＳ３）。

なお、ステップＳ２において、前回噛み込み有りと判断したときには、上述のように、被計量物の跨りを防止するために、前回開閉したゲートと同じ側のゲートを開いてステップＳ４に移行する。

ステップＳ４では、ゲート１３ａ(１３ｂ)を開き始めてからの安定時間が経過するまで待機し（ステップＳ４）、安定時間が経過した後の被計量物が供給された計量ホッパ９の計量信号の安定状態を確認し（ステップＳ５）、安定の有無を判断する（ステップＳ６）。

ステップＳ６で安定している、ＹＥＳと判断したときには、供給ホッパ７から被計量物が正常に排出されて計量ホッパ９に供給されたとして、許容重量範囲内の組合せを探す組合せ演算を行ない（ステップＳ７）、包装機からの排出要求があると（ステップＳ８）、組合せ演算で選択された許容重量範囲内の組合せの計量ホッパ９の計量室１１ａ，１１ｂから被計量物を搬送コンベア４上に排出し（ステップＳ９）、ステップＳ１に戻る
前記ステップＳ６において、安定していない、ＮＯと判断したときには、噛み込み等の異常が生じたとして、その噛み込み等の異常が生じた供給ホッパ７内における被計量物の有無を判断し(ステップＳ１１)、このステップＳ１１で被計量物無しのＮＯと判断したときには、ステップＳ６で噛み込み異常が検出された供給ホッパ７のゲート、すなわち、ステップＳ３，Ｓ１０で開いた供給ホッパ７のゲートと同じ側のゲートを開き(ステップＳ１２)、噛み込みを解消して被計量物を、計量ホッパ９に落下させる。その後、ゲートを開き始めてからの安定時間が経過するまで待機し（ステップＳ１３）、安定時間が経過した後の計量ホッパ９の計量信号の安定状態を確認し（ステップＳ１４）、安定の有無を判断する（ステップＳ１５）。このステップＳ１５で安定している、ＹＥＳと判断したときには、噛み込んだ被計量物は正常に計量ホッパ９に供給されたとして、ステップＳ７に移行して組合せ演算を行う。

前記ステップＳ１１で、噛み込み異常が生じた供給ホッパ７内の被計量物の有無を判断するのは、無条件にゲートを開くと、噛み込んだ被計量物の上に、更に、被計量物が投入されている場合があり、かかる場合にゲートを開くと、計量ホッパ９に被計量物が多量に排出されて山積みとなって、逆に噛み込みが生じるからである。したがって、このステップＳ１１で、噛み込み等の異常が生じた供給ホッパ７に被計量物有りと判断すると、この供給ホッパ７の下方の対応する計量ホッパ９の両ゲート２３ａ，２３ｂを開いて計量ホッパ９内の被計量物を搬送コンベア４上に排出し(ステップＳ１６)、搬送コンベア４を逆転させて包装機とは反対側に設置された受け箱に排出して停止させる(ステップＳ１７)。受け箱に集められた被計量物は、再計量される。

ステップＳ１６で計量ホッパ９の両ゲート２３ａ，２３ｂを開いて安定時間が経過するまで待機し（ステップＳ１８）、安定時間が経過した後の計量ホッパ９の計量値が、予め定めた、被計量物が存在しない、あるいは、被計量物が接触していないことを判定するための重量である載荷検出重量未満であるか否かを判断し(ステップＳ１９)、載荷検出重量未満のＹＥＳと判断したときには、被計量物は正常に排出され、計量ホッパ９内に被計量物は存在しない、あるいは、計量ホッパ９に被計量物は接触していないとしてステップＳ１に戻る。なお、載荷検出重量としては、零近傍の値が設定される。

ステップＳ１９で載荷検出重量未満でない、ＮＯと判断したときには、計量ホッパ９の両ゲート２３ａ，２３ｂを開いたにも拘らず、被計量物が残っている、この場合には、被計量物が両計量室１１ａ，１１ｂを仕切る区画壁３５に跨っているとして、その上方の供給ホッパ７の両ゲート１３ａ，１３ｂを開く(ステップＳ２０)。このとき、操作設定表示部３に、被計量物の跨りの異常が生じていること、および、該当するホッパの番号を表示して作業者に報知する。作業者が計量ホッパ９の区画壁３５に跨っている被計量物を手で取り除き(ステップＳ２１)、その後、操作設定表示部３の復帰キーを操作する。これによって、供給ホッパ７の両ゲート１３ａ，１３ｂを閉じてステップＳ１に戻る(ステップＳ２２)。

なお、前記ステップＳ１５において、安定していないときには、再度、噛み込みが生じたとして、上述のステップＳ１６に移行する。

本発明は、被計量物の供給を人手で行う半自動式の組み合わせ秤として有用であり、特に鮮度が重要な被計量物などの計量に有用である。

１ 半自動式の組合せ秤
３ 操作設定表示部
４ 搬送コンベア
６ 天板
７₁〜７₉ 供給ホッパ
８₁〜８₉ 供給ホッパ用計量センサ
９₁〜９₉ 計量ホッパ
１０₁〜１０₉ 計量ホッパ用計量センサ
１１₁ａ〜１１₉ａ，１１₁ｂ〜１１₉ｂ 計量室
１３₁ａ〜１３₉ａ，１３₁ｂ〜１３₉ｂ 供給ホッパのゲート
２３₁ａ〜２３₉ａ，２３₁ｂ〜２３₉ｂ 計量ホッパのゲート
２２ 制御回路
２４ ＣＰＵ部
２５ メモリ部

Claims (4)

1. 被計量物が投入されるものでかつ投入された被計量物を排出する際に開く供給部用ゲートを有する複数の供給部と、前記各供給部それぞれに個別に対応して配置されかつ前記供給部から排出されてくる被計量物を計量する複数の計量部と、を備える組合せ秤であって、
   前記供給部用ゲートが開かれてから一定時間経過後の前記計量部の計量データが安定しているか否かに基づいて、前記供給部用ゲートによる前記被計量物の排出の異常の有無を検出する検出手段を具備し、
   前記検出手段は、前記一定時間経過後の複数の異なる時点における前記計量データが、予め定めた範囲内に有るか否かによって、前記異常の有無を検出する、ことを特徴とする組合せ秤。
2. 前記各供給部は、一対の前記供給部用ゲートを有し、
   前記各計量部は、前記一対の供給部用ゲートそれぞれに個別に対応して配置された一対の計量室を有し、かつ、各計量室は、それぞれ計量部用ゲートを個別に有し、
   前記各供給部それぞれの供給部用ゲートおよび前記各計量部それぞれの計量部用ゲートの開閉を制御するゲート制御手段を具備し、
   前記ゲート制御手段は、前記検出手段によって、前記各供給部の一対の供給部用ゲートの内のいずれか一方の供給部用ゲートによる被計量物の排出の異常が検出されたときには、他方の供給部用ゲートを開かずに、前記一方の供給部用ゲートを開く側に制御する請求項１に記載の組合せ秤。
3. 前記ゲート制御手段は、前記一方の供給部用ゲートを開く側に制御することに加え、該一方の供給部用ゲートの供給部に対応する計量部の全ての計量部用ゲートを開く側に制御する請求項２に記載の組合せ秤。
4. 前記検出手段は、前記計量部の全ての計量部用ゲートが開かれた後の該計量部の計量データと予め設定した設定値とを比較して異常を検出するものであり、
   前記ゲート制御手段は、前記計量部の全ての計量部用ゲートが開かれた後に、前記検出手段によって異常が検出されたときには、前記全ての計量部用ゲートが開かれた計量部に対応する前記供給部の全ての供給部用ゲートを開く側に制御する請求項３に記載の組合せ秤。

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