JP5523981B2 - 計量装置及び組合せ計量方法 - Google Patents

Description

本発明は、機械によるハンドリングが難しい被計量物等を計量する計量装置及び組合せ計量方法に関する。

従来、被計量物の供給及び排出（取出し）を作業者の手作業により行う計量装置として、手動式の組合せ秤（例えば、特許文献１、２参照）や上皿秤等がある。手動式の組合せ秤では、人の手で被計量物の供給及び取出しが行われるため、被計量物の供給及び排出が自動的に行われる自動式組合せ秤で扱うことができない被計量物、例えば単体重量が大きく不定形な被計量物や機械によるハンドリングが難しい被計量物（例えば、ブロック状の鶏肉やイカ、タコ等）を取り扱う上で好適である。

このような手動式の組合せ秤では、例えば、複数の計量皿が備えられており、作業者が各計量皿に被計量物を載せると、各計量皿に取り付けられているロードセル等の重量センサによって被計量物の重量が計量される。そして、計量した重量値に基づいて組合せ演算が行われ、載せられている被計量物の合計重量が所定重量範囲になる組合せに選択された計量皿の近傍に設けられている表示灯を点灯し、作業者が、表示灯の点灯している計量皿の被計量物を取り出すように構成されている。

また、上皿秤も機械によるハンドリングが難しい被計量物を取り扱う上で好適である。

特開平３−２５１７２５号公報 特開昭６３−１４８１２８号公報

上記従来の手動式の組合せ秤では、作業者は、複数の計量皿に被計量物を載せて、組合せに選択された被計量物を取り出してパック等に入れ、被計量物を取り出した計量皿に次の被計量物を載せ、次の組合せに選択された被計量物を取り出してパック等に入れるという作業を繰り返すことになる。すなわち、計量皿に被計量物を載せる作業と、計量皿から被計量物を取り出してパック等に入れる作業とが交互に行われることになり、１人の作業者では作業能率を上げるのが難しく、２人の作業者で行われることも多い。

一方、店頭などにおいて、上皿秤を用いて所望重量の被計量物の入ったパック入り商品を生産する場合には、被計量物を上皿秤に載せて所望重量となるように計量するが、所望重量とするためには被計量物の入れ替え等を行わなければならず、作業能率が悪いという問題がある。

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、パック入り商品等を生産する際に、作業能率を向上させることができる計量装置及び組合せ計量方法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、本発明の計量装置は、複数の各々の大量被計量物と複数の各々の少量被計量物との重量を計量するための計量ユニットと、前記計量ユニットから前記複数の各々の大量被計量物の重量値と前記複数の各々の少量被計量物の重量値とを取得し、前記複数の大量被計量物の中から前記重量値の大きいまたは小さい順番に１つずつ選択するとともに、前記複数の少量被計量物の中から前記重量値の小さいまたは大きい順番に１つずつ選択し、順番に選択する１つの大量被計量物と１つの少量被計量物とからなる組合せを順次求め、この求めた組合せの被計量物の合計重量値が目標重量値以上である場合に前記組合せを適量組合せに定める組合せ手段と、前記適量組合せに選択されている前記大量被計量物と前記少量被計量物とを報知する報知手段とを備えている。

この構成によれば、適量組合せが順次報知されるので、順次報知される各適量組合せの大量被計量物と少量被計量物とを１つのパックに順次いれることで複数のパック入り商品を生産できる。すなわち、複数の大量被計量物と複数の少量被計量物とを計量すれば、順次報知される各適量組合せの被計量物をパックにいれることで複数のパック入り商品を連続して生産でき、同じ作業を連続して行えるので、作業能率を向上させることができる。

また、前記組合せ手段は、前記計量ユニットから前記複数の各々の大量被計量物の重量値と前記複数の各々の少量被計量物の重量値とを取得し、前記複数の大量被計量物について前記取得した重量値の大きさに応じて各々の前記大量被計量物に順位を付すとともに、前記複数の少量被計量物について前記取得した重量値の大きさに応じて各々の前記少量被計量物に順位を付す順位付け手段と、前記複数の大量被計量物の中から前記順位の高いまたは低い順番に１つずつ選択するとともに、前記複数の少量被計量物の中から前記順位の低いまたは高い順番に１つずつ選択し、順番に選択する１つの大量被計量物と１つの少量被計量物とからなる組合せを順次求め、この求めた組合せの被計量物の合計重量値が目標重量値以上である場合に前記組合せを適量組合せに定める順位組合せ手段とを有していてもよい。

また、前記計量ユニットは、大量被計量物が載せられる複数の第１の計量皿と、各々の前記第１の計量皿に載せられる大量被計量物の重量を計量する複数の第１の計量手段と、少量被計量物が載せられる複数の第２の計量皿と、各々の前記第２の計量皿に載せられる少量被計量物の重量を計量する複数の第２の計量手段とを備え、前記組合せ手段は、前記複数の第１の計量手段から各々の前記大量被計量物の重量値を取得するとともに、前記複数の第２の計量手段から各々の前記少量被計量物の重量値を取得するように構成されていてもよい。

この構成によれば、大量被計量物の重量を計量するための第１の計量皿及び第１の計量手段と、少量被計量物の重量を計量するための第２の計量皿及び第２の計量手段とをそれぞれ複数備えているため、複数の大量被計量物と複数の少量被計量物とを一度に計量することができ、多数のパック入り商品を生産するのに好適である。

また、前記計量ユニットは、被計量物が載せられる計量皿と、前記計量皿に載せられる被計量物の重量を計量する計量手段と、前記複数の各々の大量被計量物と前記複数の各々の少量被計量物とが前記計量皿に順次載せられたときに前記計量手段により順次計量される重量値を記憶する記憶手段とを備え、前記組合せ手段は、前記記憶手段から各々の前記大量被計量物の重量値と各々の前記少量被計量物の重量値とを取得するように構成されていてもよい。

この構成によれば、計量皿及び計量手段を１つだけ備えているので、通常の上皿秤のように装置が小型であり、店頭などでパック入り商品を生産するのに好適である。

また、前記計量手段で計量される重量値に基づいて前記計量皿に載せられている被計量物が前記大量被計量物と前記少量被計量物とのいずれであるかを判別する大小判別手段をさらに備えていてもよい。

この構成によれば、被計量物を計量する際に、大量被計量物と少量被計量物とを特に区別して計量しなくてもよいので、計量作業がはかどる。

また、本発明の組合せ計量方法は、複数の各々の大量被計量物の重量を計量するステップと、複数の各々の少量被計量物の重量を計量するステップと、前記複数の大量被計量物の中から前記計量した重量値の大きいまたは小さい順番に１つずつ選択するとともに、前記複数の少量被計量物の中から前記計量した重量値の小さいまたは大きい順番に１つずつ選択し、順番に選択する１つの大量被計量物と１つの少量被計量物とからなる組合せを順次求め、この求めた組合せの被計量物の合計重量値が目標重量値以上である場合に前記組合せを適量組合せに定めるステップと、前記適量組合せに選択されている前記大量被計量物と前記少量被計量物とを報知するステップとを有している。

この方法によれば、適量組合せが順次報知されるので、順次報知される各適量組合せの大量被計量物と少量被計量物とを１つのパックに順次いれることで複数のパック入り商品を生産できる。すなわち、複数の大量被計量物と複数の少量被計量物とを計量すれば、順次報知される各適量組合せの被計量物をパックにいれることで複数のパック入り商品を連続して生産でき、同じ作業を連続して行えるので、作業能率を向上させることができる。

なお、本明細書及び特許請求の範囲において、大量被計量物とは、その重量が目標重量値の５０％以上で、目標重量値未満である被計量物であり、少量被計量物とは、その重量が目標重量値の５０％未満である被計量物である。

本発明は、以上に説明した構成を有し、パック入り商品等を生産する際に、作業能率を向上させることができる計量装置及び組合せ計量方法を提供することができるという効果を奏する。

（ａ）は、本発明の第１の実施形態の計量装置の平面図であり、（ｂ）は、同計量装置の側面図である。 本発明の第１の実施形態の計量装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の計量装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の計量装置の構成及び作業手順を示す図である。 本発明の第２の実施形態の計量装置の動作の一例を示すフローチャートである。

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、以下では全ての図面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、その重複する説明を省略する。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。

（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態の計量装置の平面図であり、図１（ｂ）は、同計量装置の側面図である。また、図２は、同計量装置の構成を示すブロック図である。

この計量装置は、被計量物の供給及び排出（取出し）が作業者の手作業によって行われる２台の手動式組合せ秤Ａ、Ｂを備えている。これら２台の組合せ秤Ａ、Ｂは、同一の構成をしており、それぞれ、作業者によって被計量物が載せられる複数の計量皿１と、各計量皿１を支持し、計量皿１上の被計量物の重量を計量するためのロードセル等からなる重量センサ２と、複数の表示灯３と、表示灯３が取り付けられる表示灯取付板４と、装置フレーム５と、表示灯取付板４の端部に取り付けられた操作スイッチ６と、制御装置１１と、操作表示器１２とを備えている。各重量センサ２、表示灯取付板４及び操作表示器１２は装置フレーム５に固定されている。また、制御装置１１は操作表示器１２の内部に収納されている。

各重量センサ２により計量される各計量皿１上の被計量物の重量は制御装置１１へ入力される。表示灯３は、例えば３色ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いて構成され、組合せ報知手段として用いられる。表示灯３は、各々の計量皿１に対応して、それぞれ対応する計量皿１の近傍に設けられ、制御装置１１によってその点灯及び消灯等が制御される。また、操作スイッチ６は、例えば押しボタン式のものであり、制御装置１１と接続され、作業者が必要に応じて押すことにより、トリガー信号が制御装置１１へ入力される。

操作表示器１２は、制御装置１１と接続され、例えばタッチスクリーン式のディスプレイ画面を備え、組合せ秤の操作およびその動作条件の設定等を行うための入力手段としての機能を有するとともに、制御装置１１によって算出される組合せ重量値等を表示する出力手段としての機能を有する。

制御装置１１は、例えばマイクロコンピュータ等によって構成され、その組合せ秤全体の動作を制御する。例えば、各重量センサ２から重量値（重量センサ２が支持している計量皿１に載っている被計量物の重量値）を取得し、操作スイッチ６からトリガー信号を入力し、各表示灯３及び操作表示器１２を制御する。なお、制御装置１１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。

また、本実施形態の計量装置では、組合せ秤Ａの制御装置１１と、組合せ秤Ｂの制御装置１１とが、互いの通信部１３、１３を介して、例えばＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）ケーブルによって接続され、例えば大小組合せ動作モードのときに組合せ秤Ａの制御装置１１と組合せ秤Ｂの制御装置１１との間で必要な情報を通信可能に構成されている。組合せ秤Ａ、Ｂのそれぞれの通信部１３、１３は、組合せ秤Ａ，Ｂの制御装置１１、１１の間で通信を行うための通信手段である。

また、組合せ秤Ａ、Ｂは、それぞれ単独動作モードと大小組合せ動作モードとの２つの動作モードを有し、設定される動作モードに応じて動作（運転）するように構成されている。例えば作業者は、組合せ秤Ａ、Ｂの操作表示器１２を操作することによって、単独動作モードと大小組合せ動作モードとのうちのいずれか１つの動作モードを選択して組合せ秤Ａ、Ｂを動作（運転）させる。

各組合せ秤Ａ，Ｂにおいて、動作モードを設定する場合、例えば操作表示器１２のタッチスクリーン式のディスプレイ画面に動作モード設定用の画面を表示させる。この動作モード設定用の画面には、設定可能な動作モードのタッチキーとして、例えば、単独動作モード設定用タッチキーと、大小組合せ動作モード設定用タッチキーとが表示され、いずれか１つのタッチキーをタッチすることにより、そのタッチされたタッチキーに対応する動作モードが制御装置１１に設定されるようになっている。

〔組合せ秤Ａ，Ｂの単独動作モードの動作例〕
次に組合せ秤Ａ，Ｂの単独動作モードにおける動作の一例について説明する。組合せ秤Ａ，Ｂはそれぞれ単独動作モードでは、個別に同様の動作が可能であり、この動作は各々の組合せ秤Ａ，Ｂの制御装置１１の制御によって実現される。

この場合、作業者は、空の計量皿１に被計量物を供給し、表示灯３が点灯されると、点灯した表示灯３に対応する計量皿１から被計量物を取り出して例えば１つの袋に入れる作業を行う。被計量物は、例えば、たらこや魚の切り身等であり、各計量皿１に略同等量の被計量物が供給される。

制御装置１１は、各重量センサ２からの重量値を所定時間間隔で取得して、重量センサ２からの重量値（被計量物の重量値）に基づいて組合せ演算を行い、重量値の合計が所定重量範囲内となる被計量物の組合せを１つ求める。そして、制御装置１１は、組合せに選択されている被計量物が載っている計量皿１に対応する表示灯３を点灯させた後、作業者によって排出組合せに選択されている被計量物が計量皿１から全て取り出されると、点灯している全ての表示灯３を消灯する。以上の動作が繰り返し行われる。

以上のように組合せ秤Ａと組合せ秤Ｂとは、単独動作モードのときに、各々個別に使用することができる。

〔大小組合せ動作モードにおける動作例〕
次に、本実施形態の計量装置の大小組合せ動作モードにおける動作の一例について説明する。この場合、前述のように、組合せ秤Ａと組合せ秤Ｂとを大小組合せ動作モードに設定する。この大小組合せ動作モードでは、組合せ秤Ａの制御装置１１と組合せ秤Ｂの制御装置１１とが、互いの通信部１３、１３を介して互いに必要な情報等の送受信を行う。

図３は、この計量装置の大小組合せ動作モードにおける動作例の組合せ秤Ａの制御装置１１による処理の概略を示すフローチャートである。以下では、組合せ秤ＡをＡ機、組合せ秤ＢをＢ機と言い、組合せ秤Ａの制御装置１１をＡ機制御装置１１、組合せ秤Ｂの制御装置１１をＢ機制御装置１１と言う。本例では、Ａ機制御装置１１が、組合せ手段（順位付け手段及び順位組合せ手段）として機能する。また、Ａ機及びＢ機の各表示灯３が適量組合せに選択されている被計量物を作業者へ報知する報知手段である。

まず、作業者は、Ａ機の操作表示器１２を操作することにより、Ａ機を大小組合せ動作モードに設定するとともに、目標重量値をＡ機制御装置１１に設定する（ステップＳ１１）。ここで、作業者は、Ｂ機の操作表示器１２を操作することによりＢ機を大小組合せ動作モードに設定する。

なお、本例では、Ａ機及びＢ機が大小組合せ動作モードに設定されたとき、Ａ機の各計量皿１には大量被計量物を載せ、Ｂ機の各計量皿１には少量被計量物を載せるように予め定められている。Ａ機に備えられている、計量皿１が取り付けられた重量センサ２によって大量被計量物の重量を計量する第１の計量手段が構成され、Ｂ機に備えられている、計量皿１が取り付けられた重量センサ２によって少量被計量物の重量を計量する第２の計量手段が構成されている。ここで、大量被計量物とは、その重量が目標重量値の５０％以上で、目標重量値未満である被計量物であり、少量被計量物とは、その重量が目標重量値の５０％未満である被計量物である。なお、実際は、大量被計量物と少量被計量物とはその重量値が少量被計量物より大量被計量物の方が大きいことが一目瞭然となるように、大量被計量物を、目標重量値の６０％〜９０％程度の重量の被計量物とし、少量被計量物を、目標重量値の４０％〜１０％程度の重量の被計量物とする場合が多いと考えられる。例えば、３切の魚の切り身で１パック２００ｇ（目標重量値が２００ｇ）のパック入り商品を生産する場合、組合せ秤Ａの各計量皿１に２切の魚の切り身（大量被計量物）を載せ、組合せ秤Ｂの各計量皿１には１切の魚の切り身（少量被計量物）を載せる。

次に、Ａ機の操作表示器１２を用いて運転開始操作が行われることにより運転開始信号を入力すると運転を開始する（ステップＳ１２）。このとき、Ａ機制御装置１１は、Ｂ機制御装置１１へ運転開始指示信号を送信し、これを受けてＢ機制御装置１１も運転を開始する。

運転を開始すると、作業者は、Ａ機の各計量皿１へ大量被計量物を載せ、Ｂ機の各計量皿１へ少量被計量物を載せる。

また、運転が開始されると、Ａ機制御装置１１では、Ａ機の各重量センサ２からの重量値（被計量物の重量値）を所定時間間隔で取得する。また、Ｂ機制御装置１１も同様にして、Ｂ機の各重量センサ２からの重量値（被計量物の重量値）を所定時間間隔で取得する。そして、Ｂ機制御装置１１では、重量値を取得するたびに、その計量データ（重量値及び計量皿の番号）をＡ機制御装置１１へ送信する。

ステップＳ１３では、Ａ機の各重量センサ２からの重量値に基づいてＡ機の各計量皿１に被計量物が載せられているか否かを判断し、Ａ機の全ての計量皿１に被計量物が載せられていれば、ステップＳ１４へ進み、そうでなければステップＳ１５へ進む。ステップＳ１４では、Ｂ機制御装置１１から送信されてきた計量データに基づいてＢ機の全ての計量皿１に被計量物が載せられているか否かを判断し、全ての計量皿１に被計量物が載せられていれば、ステップＳ１６へ進み、そうでなければステップＳ１５へ進む。また、Ａ機あるいはＢ機の全ての計量皿１に被計量物が載せられていなくても、作業者が例えばＡ機の操作スイッチ６を押すと、Ａ機制御装置１１にトリガー信号（組合せ開始信号）が入力され（ステップＳ１５）、ステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１６では、Ａ機の計量皿１に載っている大量被計量物に対してその重量値に応じた順位付けを行う。例えば、重量値の大きい被計量物から順に１位、２位、３位、・・・、ｍ位と順位を付ける。

次のステップＳ１７では、Ｂ機の計量皿１に載っている少量被計量物に対してその重量値に応じた順位付けを行う。例えば、重量値の大きい被計量物から順に１位、２位、３位、・・・、ｎ位と順位を付ける。

次に、繰り返し変数ｋを１にセットし（ステップＳ２１）、ｋ回目の組合せ処理を行う（ステップＳ２２）。このｋ回目の組合せ処理では、Ａ機のｋ位の被計量物とＢ機の（ｎ−ｋ＋１）位の被計量物とを組合せる。例えば、図１のように、Ａ機、Ｂ機ともに計量皿１を１２個備え、それら全ての計量皿１に被計量物が載せられた場合には、ｎ＝ｍ＝１２である。ここで、ｋ＝１の場合には、Ａ機の１位の被計量物（最も重い大量被計量物）とＢ機の１２位の被計量物（最も軽い少量被計量物）とが組合せられ、ｋ＝２の場合には、Ａ機の２位の被計量物とＢ機の１１位の被計量物とが組合せられる。以下、同様にしてｋ＝１２まで行われ、ｋ＝１２の場合には、Ａ機の１２位の被計量物（最も軽い大量被計量物）とＢ機の１位の被計量物（最も重い少量被計量物）とが組合せられる。

そして、ステップＳ２２で求めた組合せの合計重量（組合せ重量値）が目標重量値以上であるか否かを判定し（ステップＳ２３）、目標重量値以上である場合は上記組合せを適量組合せに決めてステップＳ２４へ進み、目標重量値以上でない場合すなわち目標重量値未満の場合はステップＳ２９へ進む。

ステップＳ２４では、適量組合せ（ステップＳ２２で求めた組合せ）に選択されているＢ機の被計量物の計量皿１の番号をＢ機制御装置１１へ送信する。

そして、ステップＳ２５では、適量組合せに選択されているＡ機の被計量物の計量皿１に対応する表示灯３を点灯させる。また、Ｂ機制御装置１１では、適量組合せに選択されている計量皿１の番号を受信すると、その計量皿１に対応する表示灯３を点灯させる。

作業者は、Ａ機の点灯している表示灯３に対応する計量皿１の被計量物と、Ｂ機の点灯している表示灯３に対応する計量皿１の被計量物とを取り出して、取り出した被計量物を１つのパックに入れる。これにより、１パックの商品の生産がなされる。

Ａ機制御装置１１は、適量組合せに選択されているＡ機の被計量物が計量皿１から取り出されたか否かを判定し（ステップＳ２６）、取り出されていれば表示灯３を消灯する（ステップＳ２７）。また、Ｂ機制御装置１１も、適量組合せに選択されているＢ機の被計量物が計量皿１から取り出されたか否かを判定し、取り出されていれば表示灯３を消灯し、Ｂ機の適量組合せの被計量物が取り出された旨をＡ機制御装置１１へ送信する。なお、Ａ機制御装置１１及びＢ機制御装置１１は、重量センサ２からの重量値（被計量物の重量値）が例えば零になったか否か、あるいは零に近い正の所定値以下になったか否かによって被計量物が計量皿１から取り出されたか否かを判定する。

Ａ機制御装置１１は、Ｂ機から適量組合せの被計量物が取り出された旨を受信すると（ステップＳ２８）、ステップＳ２９へ進み、全ての適量組合せを求めたか否かを判定する。ここでは、繰り返し変数ｋが上記ｍとｎのいずれかに等しければ全ての適量組合せを求めたと判定し、そうでなければ、全ての適量組合せを求めていないと判定する。全ての適量組合せを求めたと判定した場合には組合せが終了した旨を報知し（ステップＳ３１）、ステップＳ１３へ戻る。ステップＳ３１での報知は、例えば、Ａ機の操作表示器１２の画面に組合せが終了した旨を表示することにより行う。

また、全ての適量組合せを求めていない場合には、繰り返し変数ｋの値を１増加し（ステップＳ３０）、ステップＳ２２へ戻って同様の処理を繰り返す。

作業者は、例えば、作業終了直前までは、Ａ機及びＢ機にそれぞれ全て（本例では１２個）の計量皿１に被計量物を載せて、適量組合せに選択される被計量物を取り出してパックに入れる作業を繰り返すが、作業終了直前のときには、Ａ機にのせる大量被計量物及びＢ機にのせる少量被計量物の個数が１２個ずつ揃わない場合がある。その場合には、作業者はあるだけの被計量物を大量被計量物と少量被計量物とに分けて、Ａ機及びＢ機の計量皿１へ載せて例えばＡ機の操作スイッチ６を押す。この操作スイッチ６が押されると、Ａ機制御装置１１にトリガー信号（組合せ開始信号）が入力され（ステップＳ１５）、ステップＳ１６へ進み、以下、前述と同様の処理を行う。なお、Ｂ機の操作スイッチ６を押すことによりＢ機制御装置１１から上記トリガー信号に相当する組合せ開始信号がＡ機制御装置１１へ入力されるように構成されていてもよい。

本実施形態では、Ａ機の複数の各計量皿１へ大量被計量物を載せて、Ｂ機の複数の各計量皿１へ少量被計量物を載せると、適量組合せが順次報知（表示灯３が点灯）されるので、順次報知される各適量組合せの大量被計量物と少量被計量物とを１つのパックに順次いれることで複数のパック入り商品を生産できる。すなわち、Ａ機及びＢ機の各計量皿１へ被計量物を載せると、最大で１２個のパック入り商品を連続して生産でき、１個のパック入り商品を生産するたびに計量皿１へ被計量物を載せる必要がなく、同じ作業を連続して行えるので、作業能率が向上する。

なお、本実施形態では、大小組合せ動作モードを２台の組合せ秤を用いて実現するようにしたが、１台の組合せ秤で実現するように構成してもよい。この場合、１台の組合せ秤において、例えば１２個の計量皿１を、大量被計量物を載せる６個の計量皿１と少量被計量物を載せる６個の計量皿１とに分けるようにすればよい。この場合、大量被計量物を載せる６個の計量皿１と少量被計量物を載せる６個の計量皿１とは、大小組合せ動作モードを設定した時に自動的に定められるように構成されていてもよいし、操作表示器１２を操作することによって自由に設定あるいは変更できるように構成されていてもよい。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態の計量装置の構成及び作業手順を示す図である。

この計量装置Ｃは、本体２０と、作業者によって被計量物が載せられる計量皿２１とを備えている。本体２０の内部には、計量皿２１を支持し、計量皿２１上の被計量物の重量を計量するためのロードセル等からなる重量センサ２２と、制御装置２３とが収納されている。また、本体２０の前面には重量値等を表示するための表示器２４と操作部２５とが設けられている。制御装置２３は、ＣＰＵ及びメモリ等によって構成され、メモリにはＣＰＵが実行するプログラムが格納されるとともに計量データ等が記憶される。そして、制御装置２３は、重量センサ２２により計量された被計量物の重量値を取得するとともに、操作部２５の操作による入力信号を入力する。また、制御装置２３は、表示器２４を制御する。

本実施形態の計量装置Ｃは、通常の上皿秤として使用するための通常動作モードと、本実施形態の計量装置として使用するための大小組合せ動作モードとを切替えることができる。この切り替えは、操作部２５を操作して行われる。大小組合せモードにおいて、制御装置２３は、そのＣＰＵが組合せ手段（順位付け手段及び順位組合せ手段）及び大小判別手段として機能し、そのメモリが記憶手段として機能する。また、表示器２４が適量組合せに選択されている被計量物を作業者へ報知する報知手段として機能する。また、計量皿２１が取り付けられた重量センサ２２によって被計量物の重量を計量する計量手段が構成される。

以下では、大小組合せ動作モードについて説明する。ここでは、例えば鳥肉のから揚げが４個入ったパック入り商品を生産する場合を例に説明する。

作業者は、操作部２５を操作して、パック入り商品の目標重量値を制御装置２３に入力すると、制御装置２３はその目標重量値を記憶する。なお、ここでは、パック入り商品の目標重量値は風袋抜きの重量値（鳥肉のから揚げのみの重量値）とする。

まず、作業手順の概略について説明する。作業者は、計量を開始する前に、例えば鳥肉のから揚げを３個載せたトレー３０ａを複数個（本例では１０個）準備するとともに、鳥肉のから揚げを１個載せたトレー３０ｂを複数個（本例では１０個）準備する。ここで、各トレー３０ａに載せられた３個のから揚げが大量被計量物であり、各トレー３０ｂに載せられた１個のから揚げが少量被計量物である。ここで、大量被計量物及び少量被計量物の意味（定義）は第１の実施形態の場合と同様であり、大量被計量物とは、その重量が目標重量値の５０％以上で、目標重量値未満である被計量物であり、少量被計量物とは、その重量が目標重量値の５０％未満である被計量物である。

そして、計量を開始すると、作業者は、例えば大量被計量物の載っているトレー３０ａを１個ずつ順番に計量皿２１に載せて計量し、計量したトレー３０ａを載せ板３１の上に順番に載せていく。載せ板３１の表面は、Ｌ１〜Ｌ１０の領域と、Ｓ１〜Ｓ１０の領域とに区分されている。ここでは、各トレー３０ａを計量した順に、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、・・・、Ｌ１０の各領域へ順番に載せる。すなわち、１０個のトレー３０ａのうち、ｘ番目に計量されたトレー３０ａは領域Ｌｘ（ｘ＝１〜１０）上に載せられる。次に、少量被計量物の載っているトレー３０ｂを１個ずつ順番に計量皿２１に載せて計量し、計量したトレー３０ｂを載せ板３１のＳ１、Ｓ２、Ｓ３、・・・、Ｓ１０の各領域へ順番に載せる。すなわち、１０個のトレー３０ｂのうち、ｘ番目に計量されたトレー３０ｂは領域Ｓｘ（ｘ＝１〜１０）上に載せられる。なお、各トレー３０ａ、３０ｂの計量を行うとき、計量した重量値が確定すると、その重量値が表示器２４に表示されるので、重量値が表示器２４に表示されると、作業者は次のトレーの計量を行うようにする。

このようにして、計量作業が終了すると、表示器２４に１つのパックに入れるべき、大量被計量物と少量被計量物との適量組合せが表示される。例えば、「Ｌ１−Ｓ３」と表示されれば、載せ板３１のＬ１の領域とＳ３の領域とに載せられている被計量物を取り出して１つのパックに入れる。これにより、１パックの商品の生産がなされる。同様にして、順次、表示器２４に表示される適量組合せの被計量物を１つのパックに入れる作業を行う。なお、前述の表示器２４の表示例の「Ｌ１−Ｓ３」では、大量被計量物をＬ、少量被計量物をＳとし、それに計量した順番の番号が付加されて適量組合せが表示されている。したがって、計量作業において、計量した大量被計量物及び少量被計量物をそれぞれ計量した順番に並べておけば、あとからでも（適量組合せが表示されたときに）計量した順番がわかるので、必ずしも載せ板３１を使用する必要はないが、少なくとも番号を付けた場所に並べるようにした方が適量組合せの被計量物を取り出すときに、取り出し間違いを防止できる。

次に、この計量装置Ｃの動作を説明する。図５は、この計量装置Ｃの動作の一例を示すフローチャートである。この動作は制御装置２３によって実行される。

まず、作業者は、操作部２５を操作することにより、大小組合せ動作モードに設定するとともに、目標重量値を制御装置２３に設定する（ステップＳ４１）。

次に、操作部２５を用いて計量開始操作が行われることにより計量開始信号を入力すると計量動作を開始する（ステップＳ４２）。

計量動作を開始すると、作業者は、前述の計量作業を行う。すなわち、準備しておいた大量被計量物が載せられた複数のトレー３０ａを計量皿２１へ順番に載せて計量し、載せ板３１の領域Ｌ１〜Ｌ１０へ順番に載せた後、続いて、少量被計量物が載せられた複数のトレー３０ｂを計量皿２１へ順番に載せて計量し、載せ板３１の領域Ｓ１〜Ｓ１０へ順番に載せる。このとき、制御装置２３は、重量センサ２２からの重量値に基づいて計量皿２１に被計量物が載せられているか否かを判断し（ステップＳ４３）、計量皿２１に被計量物が載せられているときにその重量値（トレー３０ａ、３０ｂの重量が除かれた被計量物のみの重量値）を取得すると、その重量値が目標重量値の５０％以上であるか否かによってその重量値の被計量物が大量被計量物であるか少量被計量物であるかを判定し、その判定結果及び計量した順番を被計量物の重量値とともに記憶する（ステップＳ４４）。ここで、計量した順番については、上記判定結果に基づいて大量被計量物と少量被計量物とに分けて順番を付して記憶する。例えば上記判定結果が大量被計量物である場合には、大量被計量物の何番目かを記憶し、上記判定結果が少量被計量物である場合には、少量被計量物の何番目かを記憶する。

次に、計量作業が終了すると、作業者は操作部２５の組合せスイッチ２６を押す。この組合せスイッチ２６が押されると、制御装置２３にトリガー信号（組合せ信号）が入力される。制御装置２３は、トリガー信号が入力されると（ステップＳ４５）、ステップＳ４６へ進む。

ステップＳ４６では、計量した大量被計量物に対してその重量値に応じた順位付けを行う。例えば、重量値の大きい被計量物から順に１位、２位、３位、・・・、ｍ位と順位を付ける。

次のステップＳ４７では、計量した少量被計量物に対してその重量値に応じた順位付けを行う。例えば、重量値の大きい被計量物から順に１位、２位、３位、・・・、ｎ位と順位を付ける。

次に、繰り返し変数ｋを１にセットし（ステップＳ５１）、ｋ回目の組合せ処理を行う（ステップＳ５２）。このｋ回目の組合せ処理では、ｋ位の大量被計量物と（ｎ−ｋ＋１）位の少量被計量物とを組合せる。このステップＳ５１、Ｓ５２は図３のステップＳ２１、Ｓ２２と同様の処理である。

そして、ステップＳ５２で求めた組合せの合計重量（組合せ重量値）が目標重量値以上であるか否かを判定し（ステップＳ５３）、目標重量値以上である場合は上記組合せを適量組合せに決めてステップＳ５４へ進み、目標重量値以上でない場合すなわち目標重量値未満の場合はステップＳ５８へ進む。

ステップＳ５４では、適量組合せ（ステップＳ５２で求めた組合せ）を作業者に報知する。この報知は、例えば、前述のように表示器２４に「Ｌ１−Ｓ３」というような適量組合せの表示を行わせることにより行う。作業者は、表示された適量組合せの被計量物を取り出して１つのパックに入れる。そして、組合せスイッチ２６を押す。この組合せスイッチ２６が押されると、制御装置２３にトリガー信号が入力される。制御装置２３は、トリガー信号が入力されると（ステップＳ５５）、ステップＳ５６へ進み、前述の適量組合せの表示を終え（ステップＳ５６）、次のステップＳ５７へ進む。

ステップＳ５７では、全ての適量組合せを求めたか否かを判定する。ここでは、繰り返し変数ｋが上記ｍとｎのいずれかに等しければ全ての適量組合せを求めたと判定し、そうでなければ、全ての適量組合せを求めていないと判定する。全ての適量組合せを求めたと判定した場合には組合せが終了した旨を報知し（ステップＳ５９）、ステップＳ４２へ戻る。ステップＳ５９での報知は、例えば、表示器２４の画面に組合せが終了した旨を表示することにより行う。そして、再び作業者が次の複数のトレー３０ａ、３０ｂを準備して、計量作業を行うために、計量開始操作を行うと、ステップＳ４２からの処理が繰り返される。なお、図５には図示していないが、終了操作を行うと計量動作を終了する。

また、全ての適量組合せを求めていない場合には、繰り返し変数ｋの値を１増加し（ステップＳ５８）、ステップＳ５２へ戻って同様の処理を繰り返す。

なお、操作部２５の詳細は図示していないが、例えば、動作モード切替スイッチが設けられて、それを押すたびに大小組合せ動作モードと通常動作モードとが切り替えられるように構成されている。また、大小組合せ動作モードにしたときに表示器２４の画面上に目標重量値を表示してその値を所望の値に設定するための操作キー等が設けられている。また、大小組合せ動作モードにしたときの計量開始スイッチが設けられ、それを押すことによってステップＳ４２の計量開始信号が制御装置２３に入力される。

本実施形態では、予め、大量被計量物を入れたトレー３０ａと少量被計量物を入れたトレー３０ｂとをそれぞれ複数準備し、それぞれのトレーを順番に計量して、大量被計量物と少量被計量物とを区分して計量順に並べれば、適量組合せが順次報知（表示器２４で表示）されるので、順次報知される各適量組合せの大量被計量物と少量被計量物とを１つのパックに順次いれることで複数のパック入り商品を生産できる。すなわち、大量被計量物を入れたトレー３０ａと少量被計量物を入れたトレー３０ｂとを例えば１０個ずつ準備し、それらを順次計量すれば、被計量物の入れ替え等を行うことなく、最大で１０個のパック入り商品を連続して生産でき、同じ作業を連続して行えるので、作業能率が向上する。店頭などにおいてパック入り商品を生産するのに好適である。

なお、本実施形態では、制御装置２３が被計量物の重量値に基づいて大量被計量物であるか少量被計量物であるかを判定するように構成したが、これに限られない。例えば、制御装置２３に接続された大量被計量物と少量被計量物との各々の計量開始スイッチを設けておいて、作業者が大量被計量物の計量開始スイッチを押してから計量される被計量物については制御装置２３が大量被計量物として認識し、少量被計量物の計量開始スイッチを押してから計量される被計量物については制御装置２３が少量被計量物として認識するように構成してもよい。本実施形態のように、被計量物の重量値に基づいて大量被計量物であるか少量被計量物であるかを判定することにより、大量被計量物と少量被計量物とが交互に計量されたとしても、計量する被計量物に応じたスイッチ（大量被計量物と少量被計量物との各々の計量開始スイッチ）を操作しなくてもよいので、計量作業がはかどる。

また、本実施形態では、適量組合せを１組ずつ順に表示器２４に表示するようにしたが、複数組（例えば２組）ずつ表示器２４に表示するように構成してもよい。

なお、上記第１、第２の実施形態では、ｋ位の大量被計量物と（ｎ−ｋ＋１）位の少量被計量物との組合せを求め、その組合せの組合せ重量値が目標重量値未満の場合には、その組合せ（不足組合せ）の被計量物を飛ばして、次の組合せの被計量物について組合せ重量値が目標重量値であるか否かを判定するようにしているが、次のようにしてもよい。例えば、上記不足組合せがｐ位の大量被計量物とｑ位の少量被計量物との組合せであった場合、次の組合せをｐ位の大量被計量物と（ｑ−１）位の少量被計量物との組合せとするようにしてもよい。すなわち、次の組合せは、少量被計量物を次に重量の大きい少量被計量物と入替えた組合せになり、大量被計量物には前の組合せ（不足組合せ）で選ばれた大量被計量物を用いる。

また、上記第１、第２の実施形態では、大量被計量物については重量が大きい順（順位が上位の順）に組合せに選ぶとともに、少量被計量物については重量が小さい順（順位が下位の順）に組合せに選ぶようにしたが、逆でもよい。すなわち、大量被計量物については重量が小さい順（順位が下位の順）に組合せに選ぶとともに、少量被計量物については重量が大きい順（順位が上位の順）に組合せに選ぶようにしてもよい。また、この場合にも、上記不足組合せがあった場合、不足組合せの被計量物を飛ばして、次の組合せの被計量物について組合せ重量値が目標重量値であるか否かを判定するようにしてもよいし、上記不足組合せがｐ位の大量被計量物とｑ位の少量被計量物との組合せであった場合、次の組合せを（ｐ−１）位の大量被計量物とｑ位の少量被計量物との組合せとするようにしてもよい。この場合、次の組合せは、大量被計量物を次に重量の大きい大量被計量物と入替えた組合せになり、少量被計量物には前の組合せ（不足組合せ）で選ばれた少量被計量物を用いる。

なお、上記第１、第２の実施形態では、大量被計量物及び少量被計量物ともに、重量値の大きいものが上位となるように順位を付したが、これに限られない。例えば、大量被計量物及び少量被計量物ともに、重量値の小さいものが上位となるように順位を付すようにしてもよいし、大量被計量物及び少量被計量物のうちの一方については重量値の大きいものが上位となるように順位を付し、他方については重量値の小さいものが上位となるように順位を付すようにしてもよい。また、特に順位を付さなくてもよい。要するに、複数の大量被計量物の中から重量値の大きいものから順番に１つずつ選択するとともに、複数の少量被計量物の中から重量値の小さいものから順番に１つずつ選択し、順番に選択する１つの大量被計量物と１つの少量被計量物とからなる組合せを求めるようにすればよい。あるいは、複数の大量被計量物の中から重量値の小さいものから順番に１つずつ選択するとともに、複数の少量被計量物の中から重量値の大きいものから順番に１つずつ選択し、順番に選択する１つの大量被計量物と１つの少量被計量物とからなる組合せを求めるようにしてもよい。

本発明は、例えばパック入り商品を効率よく生産できる計量装置等として有用である。

Ａ、Ｂ 組合せ秤
１ 計量皿
２ 重量センサ
３ 表示灯
６ 操作スイッチ
１１ 制御装置
１２ 操作表示器
Ｃ 上皿秤
２１ 計量皿
２２ 重量センサ
２３ 制御装置
２４ 表示器
２５ 操作部
２６ 組合せスイッチ

Claims (7)

1. 複数の各々の大量被計量物と複数の各々の少量被計量物との重量を計量するための計量ユニットと、
   前記計量ユニットから前記複数の各々の大量被計量物の重量値と前記複数の各々の少量被計量物の重量値とを取得し、前記重量値を取得した全ての大量被計量物の中から前記重量値の大きい順番に１つずつ選択するとともに前記重量値を取得した全ての少量被計量物の中から前記重量値の小さい順番に１つずつ選択するか、もしくは、前記重量値を取得した全ての大量被計量物の中から前記重量値の小さい順番に１つずつ選択するとともに前記重量値を取得した全ての少量被計量物の中から前記重量値の大きい順番に１つずつ選択し、順番に選択する１つの大量被計量物と１つの少量被計量物とからなる組合せを順次求め、この求めた組合せの被計量物の合計重量値が目標重量値以上である場合に前記組合せを適量組合せに定める組合せ手段と、
   前記適量組合せを報知する報知手段と
   を備えた計量装置。
2. 前記組合せ手段は、
   前記計量ユニットから前記複数の各々の大量被計量物の重量値と前記複数の各々の少量被計量物の重量値とを取得し、前記重量値を取得した全ての大量被計量物に対して前記重量値の大きい順番に順位を付すとともに前記重量値を取得した全ての少量被計量物に対して前記重量値の大きい順番に順位を付すか、もしくは、前記重量値を取得した全ての大量被計量物に対して前記重量値の小さい順番に順位を付すとともに前記重量値を取得した全ての少量被計量物に対して前記重量値の小さい順番に順位を付す順位付け手段と、
   前記順位を付した大量被計量物の中から前記順位の高い順番に１つずつ選択するとともに前記順位を付した少量被計量物の中から前記順位の低い順番に１つずつ選択するか、もしくは、前記順位を付した大量被計量物の中から前記順位の低い順番に１つずつ選択するとともに前記順位を付した少量被計量物の中から前記順位の高い順番に１つずつ選択し、順番に選択する１つの大量被計量物と１つの少量被計量物とからなる組合せを順次求め、この求めた組合せの被計量物の合計重量値が目標重量値以上である場合に前記組合せを適量組合せに定める順位組合せ手段とを有した、請求項１に記載の計量装置。
3. 前記計量ユニットは、
   大量被計量物が載せられる複数の第１の計量皿と、
   各々の前記第１の計量皿に載せられる大量被計量物の重量を計量する複数の第１の計量手段と、
   少量被計量物が載せられる複数の第２の計量皿と、
   各々の前記第２の計量皿に載せられる少量被計量物の重量を計量する複数の第２の計量手段とを備え、
   前記組合せ手段は、
   前記複数の第１の計量手段から各々の前記大量被計量物の重量値を取得するとともに、前記複数の第２の計量手段から各々の前記少量被計量物の重量値を取得するように構成された、請求項１または２に記載の計量装置。
4. 被計量物が載せられる複数の計量皿と、各々の前記計量皿に載せられる被計量物の重量を計量する複数の計量手段と、組合せ報知手段と、制御装置とを備え、かつ、第１の動作モードと第２の動作モードとを有する２台の組合せ秤によって計量装置が構成されており、
   各々の前記組合せ秤は、前記第１の動作モードのときには個別に動作し、前記制御装置が前記計量皿に載っている被計量物の重量値の合計が所定重量範囲内となる被計量物の組合せを１つ求め、その組合せを前記組合せ報知手段によって報知するよう構成されており、
   前記２台の組合せ秤が前記第２の動作モードのときには、前記２台の組合せ秤の前記制御装置の間で必要な情報の通信を行うよう構成されるとともに、一方の前記組合せ秤の前記計量皿、前記計量手段が、それぞれ前記第１の計量皿、前記第１の計量手段となり、他方の前記組合せ秤の前記計量皿、前記計量手段が、それぞれ前記第２の計量皿、前記第２の計量手段となり、前記２台の組合せ秤の前記組合せ報知手段が前記報知手段となり、前記２台の組合せ秤のいずれかの前記制御装置が前記組合せ手段となり、前記報知手段は前記組合せ手段によって順次定められる前記適量組合せを順次報知するよう構成された、請求項３に記載の計量装置。
5. 前記計量ユニットは、
   被計量物が載せられる計量皿と、
   前記計量皿に載せられる被計量物の重量を計量する計量手段と、
   前記複数の各々の大量被計量物と前記複数の各々の少量被計量物とが前記計量皿に順次載せられたときに前記計量手段により順次計量される重量値を記憶する記憶手段とを備え、
   前記組合せ手段は、
   前記記憶手段から各々の前記大量被計量物の重量値と各々の前記少量被計量物の重量値とを取得するように構成された、請求項１または２に記載の計量装置。
6. 前記計量手段で計量される重量値に基づいて前記計量皿に載せられている被計量物が前記大量被計量物と前記少量被計量物とのいずれであるかを判別する大小判別手段をさらに備えた、請求項５に記載の計量装置。
7. 複数の各々の大量被計量物の重量を計量するステップと、
   複数の各々の少量被計量物の重量を計量するステップと、
   前記計量した全ての大量被計量物の中から前記計量した重量値の大きい順番に１つずつ選択するとともに前記計量した全ての少量被計量物の中から前記計量した重量値の小さい順番に１つずつ選択するか、もしくは、前記計量した全ての大量被計量物の中から前記計量した重量値の小さい順番に１つずつ選択するとともに前記計量した全ての少量被計量物の中から前記計量した重量値の大きい順番に１つずつ選択し、順番に選択する１つの大量被計量物と１つの少量被計量物とからなる組合せを順次求め、この求めた組合せの被計量物の合計重量値が目標重量値以上である場合に前記組合せを適量組合せに定めるステップと、
   前記適量組合せを報知するステップと
   を有する組合せ計量方法。

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