JP5545611B2 - 組合せ秤 - Google Patents

Description

本発明は、組合せ秤に関する。より詳しくは、フィーダから直接または間接に被計量物を組合せ用ホッパへと供給する組合せ秤に関する。

フィーダから直接または間接に被計量物を組合せ用ホッパへと供給する組合せ秤においては、各フィーダからの被計量物の供給量（フィーダ供給量）を適切に制御する必要がある。

フィーダ供給量の制御方法にかかる従来技術として、特許文献１に開示された組合せ計量装置がある。この組合せ計量装置では、次回供給時のフィーダからの供給量を所定の値に近づけるためのフィーダの送力パラメータを算出する演算回路と、該演算回路によって算出された送力パラメータと現段階の送力パラメータとを比較して、算出された送力パラメータが、現段階の送力パラメータに基づいて限定された所定の範囲内にあるときは、算出された送力パラメータをフィーダの新たな送力パラメータとして出力し、算出された送力パラメータが現段階の送力パラメータに基づいて設定された所定の範囲外にあるとき、算出された送力パラメータと現段階の送力パラメータとの大小関係に応じて、所定範囲の上限値あるいは下限値を新たな送力パラメータとして出力する判定回路と、該判定回路からの新たな送力パラメータによってフィーダを駆動する駆動回路とを各フィーダ毎にそれぞれ設けて、各フィーダからの塊状物の供給量を制御するようにしている。フィーダの送力パラメータは、送力パラメータを積算した記憶値を各計量器からの計量値を積算した記憶値で除算し、これにホッパ当りの目標重量を乗算することで求められる。

フィーダ供給量の制御方法にかかる他の従来技術として、特許文献２に開示された計量装置がある。この計量装置では、電磁石を間欠通電させることでトラフを振動させて物品を搬送する電磁フィーダにおいて、物品の搬送期間中の初期に、トラフの振幅が物品搬送時の基準振幅Ｗａよりも一時的に増大するように、通電を制御する通電制御部を設ける。

フィーダ供給量の制御方法にかかる他の従来技術として、特許文献３に開示された組合せ計量装置がある。この組合せ計量装置では、計量物を搬送する放射フィーダ、放射フィーダによって搬送された計量物の重量を計量する計量ホッパとを設ける。所定回数の投入動作を行った計量ホッパについて、平均値演算部が放射フィーダによる搬送量の平均値と標準偏差とを求める。求めた標準偏差に基づいて、パラメータ演算部が放射フィーダの搬送量にバラツキが生じているか否かを判定する。そして、放射フィーダの搬送量が安定している場合には、放射フィーダの搬送量が投入目標値となるように制御パラメータを演算し、放射フィーダの搬送量にバラツキが生じている場合には、放射フィーダの搬送量が計量目標値を超えないように制御パラメータを演算する。組合せ計量装置は、求めた制御パラメータに基づいて、放射フィーダの駆動を制御する。

フィーダ供給量の制御方法にかかる他の従来技術として、特許文献４に開示された組合せ秤がある。この組合せ秤は、複数の被計量物品をそれぞれ計量しているｎ（ｎは正の整数）個の計量槽からの各計量信号の組合せを順次作成し、各組合せのうち組合された計量信号の和が計量目標値にほぼ等しいものを選択し、その選択された組合せに係る計量槽から被計量物品を排出し、その後選択された計量槽に新たな被計量物品を投入する組合せ秤において、選択された計量槽の台数を検出する検出器と、この検出器の出力に基づいて以後選択される計量槽の台数がほぼｎ／２台となるように新たに投入する被計量物品の個数を制御する制御部とからなる。該組合せ秤では、選択された計量槽の台数と設定値との差がＫ倍されて分散制御部へと供給され、円形分散フィーダの加振力が変更される。

また、滞留ホッパ（長時間最適組合せに選択されないホッパ）の発生を抑制する従来技術として、特許文献５に開示された組合せ秤の長時間選択停止禁止装置がある。この組合せ秤の長時間選択停止禁止装置は、対応する計量ヘッドが排出を行った時に零クリアーされ、排出を行なわない時に１カウントの動作をする複数のカウンタと、連続して選択されないことを禁止する回数を設定するプリセット値設定部と、各カウンタのカウント値がプリセット値設定部の出力値以上になった時、強制選択信号を発生する複数の一致回路とを具備してなり、ある計量ヘッドが連続してプリセット値設定部にて設定された回数以上排出をしなかった場合に一致回路から出力される強制選択信号に基づき、次回の組合せ演算で選択される排出組合せに、その計量ヘッドを強制的に参加させる。

特開昭６２−１１３０２７号公報 特開２００４−１１５２６５号公報 特開２００４−１７７３７５号公報 特開昭５６−９６２２４号公報 特開昭５８−５５８２０号公報

しかしながら、上記従来の構成では、フィーダ供給量を十分適切には制御できず、更なる最適化が望まれていた。

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り、フィーダ供給量をより適切に制御する組合せ秤を提供することを目的とする。

本発明者は、組合せ秤における計量効率を向上させるべく、鋭意検討を行った。その結果、以下の点に気づいた。

従来から行われている滞留処理では、一定回数あるいは一定時間以内に最適組合せ（排出用組合せ）に選ばれず、被計量物を排出できなかった組合せ用ホッパ（滞留ホッパ）を、強制的に組合せに参加させて、被計量物を強制的に排出する（例えば特許文献５）。特定のホッパを強制的に排出用組合せに参加させると、候補となる組合せの数が減るため、組合せ精度（計量精度ともいい、組合せ演算の結果として定まる組合せ合計重量と、予め設定されている組合せ目標重量との差の小ささを示す指標である）が悪くなる。実際にデータを集計した結果を見ても、滞留処理を実行すると、時々、組合せ合計重量が組合せ目標重量から遠く外れた組合せが排出され、組合せ精度が悪くなる場合があることが判明した。

また、滞留ホッパがあると、その上段の供給ホッパに被計量物を供給する分散部のリニアフィーダ（直進フィーダ）は、対応する供給ホッパに被計量物を排出できなくなる。直進フィーダには、上段にあるメインフィーダからほぼ一律に被計量物が供給されるから、滞留ホッパに対応するリニアフィーダには、他のリニアフィーダと比較して多量の被計量物が溜まることになる。この状態で滞留処理が行われると、滞留ホッパに対応する供給ホッパには他の供給ホッパと比較して多量の被計量物が供給される。その結果、その供給ホッパに対応する組合せ用ホッパに供給される被計量物の量が、他の組合せ用ホッパと比較して多くなってしまい、その組合せ用ホッパは再び排出用組合せに選ばれにくくなる。つまり、一旦滞留ホッパが発生すると、滞留ホッパが繰り返し発生する、という悪循環が生じる。

そこで本発明者は、滞留ホッパについて、対応するフィーダの操作量（振幅の大きさなど）を積極的に小さくすることで、滞留ホッパに供給される被計量物の量を適切に制御することに想到した。

すなわち上記課題を解決すべく、本発明の組合せ秤は、被計量物を供給する複数のフィーダと、前記フィーダから排出された被計量物を一時的に保持して排出する複数の組合せ用ホッパと、制御装置とを備え、前記制御装置は、組合せ演算により前記組合せ用ホッパの最適組合せを選択し、最適組合せに選択された組合せ用ホッパから被計量物を排出させるとともに、各組合せ用ホッパにつき、最適組合せに選択されない期間に基づいてその組合せ用ホッパに対応するフィーダの供給量に関連する操作量を変更するように構成されている。

かかる構成では、最適組合せに選択されない期間に着目することで、フィーダ供給量をより適切に制御することができる。

上記組合せ秤において、最適組合せに選択されない期間とは、連続する複数回の組合せ演算において連続して最適組合せに選択されなかった回数であってもよい。

上記組合せ秤において、前記フィーダは振動によって被計量物を供給するフィーダであって、前記操作量はフィーダの振動振幅および振動時間の両方あるいはいずれか一方であってもよい。

上記組合せ秤において、前記制御装置は、各組合せ用ホッパにつき、最適組合せに選択されない期間が所定の条件を満たす程度に長くなった場合に、その組合せ用ホッパに対応するフィーダの供給量に関連する操作量を、そのフィーダからの被計量物の供給量が少なくなる方向に変更してもよい。

かかる構成では、滞留ホッパへの被計量物の過剰投入が抑制され、滞留ホッパの再発生を可及的に防止できる。

上記組合せ秤において、前記制御装置は、各組合せ用ホッパにつき、最適組合せに選択されない期間が所定の条件を満たす程度に長くなった場合に、その組合せ用ホッパを強制的に最適組合せに参加させる強制組合せ演算を行なうと共に、その組合せ用ホッパに対応するフィーダの供給量に関連する操作量を、そのフィーダからの被計量物の供給量が少なくなる方向に変更してもよい。

かかる構成では、一定期間以上被計量物がホッパ中に滞留することがなくなる。また、滞留ホッパへの被計量物の過剰投入が抑制され、滞留ホッパの再発生を可及的に防止できる。

上記組合せ秤において、前記制御装置は、各組合せ用ホッパにつき、最適組合せに選択されない期間が長くなるほど、対応するフィーダの供給量に関連する操作量を、そのフィーダからの被計量物の供給量がより少なくなる方向に変更してもよい。

最適組合せに選択されない期間が長くなるほどより多くの被計量物が上流に滞留することになる。かかる構成ではその滞留量に応じてフィーダからの被計量物の供給量が少なくなる方向に制御が行なわれる。よって、滞留ホッパへの被計量物の過剰投入がより適切に抑制され、滞留ホッパの再発生を可及的に防止できる。

上記組合せ秤は、さらに表示装置を備え、前記制御装置は、各組合せ用ホッパにつき、最適組合せに選択されない期間に関連する情報を前記表示装置に表示させてもよい。

かかる構成では、操作者は、滞留の原因を容易に特定して、問題が生じているヘッドのリニアフィーダに生じている不具合を修正するといったメンテナンス作業を迅速に行うことができる。

また本発明の組合せ秤の運転方法は、被計量物を供給する複数のフィーダと、前記フィーダから排出された被計量物を一時的に保持して排出する複数の組合せ用ホッパとを備えた組合せ秤の運転方法であって、組合せ演算により前記組合せ用ホッパの最適組合せを選択する組合せ演算ステップと、最適組合せに選択された組合せ用ホッパから被計量物を排出させる排出ステップと、各組合せ用ホッパにつき、最適組合せに選択されない期間に基づいてその組合せ用ホッパに対応するフィーダの供給量に関連する操作量を変更するフィーダ操作量変更ステップとを有する。

かかる構成では、最適組合せに選択されない期間に着目することにより、フィーダ供給量をより適切に制御することができる。

本発明は、上記のような構成を有し、以下のような効果を奏する。すなわち、フィーダ供給量をより適切に制御する組合せ秤を提供できる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る組合せ秤を鉛直方向に切ったときの概略構成の一部を示す図である。 図２は、本発明の第１実施形態における制御基板の概略構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る組合せ秤における制御基板の動作プログラムの一例を示すフローチャートである。 図４は、図３のステップＳ１０９の詳細の一例を示すフローチャートである。 図５は、本発明の第１実施形態の変形例における自動運転画面の一例を示す図である。 図６は、本発明の第１実施形態の変形例におけるグラフ画面の一例を示す図である。 図７は、本発明の第２実施形態に係る組合せ秤における制御基板の動作プログラムの一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る組合せ秤を鉛直方向に切ったときの概略構成の一部を示す図である。なお、リニアフィーダパン５、リニアフィーダ６（フィーダ）、供給ホッパ７、計量ホッパ９（組合せ用ホッパ）、モータ８および１０、集合シュート１１、重量センサ１３は複数備えられている。しかしながら、それぞれ１個ずつが組（ヘッド、ユニット）になっており、いずれの組についても同様の構成を有する。よって、図においては１つの組のみを示し、その余は省略する。なお、図中の丸印は、被計量物を示す。以下、図１を参照しながら、本実施形態にかかる組合せ秤のハードウェアと制御系統について説明する。

最初にハードウェアについて以下に説明する。図１に示す通り、本実施形態に係る組合せ秤のハードウェアは、被計量物を供給する供給装置１と、供給装置１から供給された被計量物を受け取って下流へと供給するトップコーン３と、トップコーン３を振動させるメインフィーダ４と、トップコーン３から被計量物を受け取って下流へと供給する複数のリニアフィーダパン５と、リニアフィーダパン５を振動させる複数のリニアフィーダ６と、開閉可能な供給ホッパゲート２３を備え対応する上段のリニアフィーダパン５から被計量物を受け取って下流へと供給する複数の供給ホッパ７と、供給ホッパゲート２３を駆動するモータ８と、開閉可能な計量ホッパゲート２４を備え対応する上段の供給ホッパ７から供給された被計量物を受け取って下流へと供給する複数の計量ホッパ９と、計量ホッパゲート２４を駆動するモータ１０と、計量ホッパ９から被計量物を受け取って集合させ、下流へと供給する複数の集合シュート１１と、集合シュート１１から供給される被計量物を受け取って図示されない包装機へと排出する排出シュート１２とを備えている。

供給装置１には、例えば、無端のベルトに複数の容器が列状に配設されたベルトコンベアや、振動装置を取り付けたトラフなどが用いられる。メインフィーダ４、リニアフィーダ６は、例えばその加振部に設けられた電磁石のＯＮ−ＯＦＦにより振動する。モータ８、１０には、例えばステッピングモータやサーボモータなどが用いられる。

次に、制御系統について以下に説明する。図１に示す通り、本実施形態に係る組合せ秤の制御系統は、供給装置１からトップコーン３に供給された被計量物の量を検出するレベルセンサ２と、供給ホッパ７から計量ホッパ９に供給された被計量物の重量を検出する重量センサ１３と、制御基板１４と、入出力装置１５と、を備えている。

レベルセンサ３には、例えば光センサが用いられる。重量センサ１３には、例えばロードセルが用いられる。制御基板１４には、例えばマイコンが用いられる。入出力装置１５には、例えばタッチパネルが用いられる。ここで、入出力装置１５は必ずしも単一である必要はなく、入力装置と出力装置が別個に設けられていてもよい。なお、図中の矢印は信号が伝達される方向を示す。

次に、制御基板１４の構成について説明する。図２は、本発明の第１実施形態における制御基板の概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、制御基板１４は、制御装置１６と、記憶装置１７と、Ｉ／Ｏ回路１８と、Ａ／Ｄ変換回路１９と、ドライバ２０と、振動制御回路２１と、タイマ２２と、を有している。制御装置１６には、例えばＣＰＵが用いられる。記憶装置１７には、例えば内部メモリが用いられる。記憶装置１７、タイマ２２は、それぞれが、制御装置１６と相互に通信できるように接続されている。Ｉ／Ｏ回路１８とＡ／Ｄ変換回路１９は、それぞれが、制御装置１６に対し信号を送信できるように、制御装置１６と接続されている。ドライバ２０と振動制御回路２１は、それぞれが、制御装置１６からの信号を受信できるように、制御装置１６と接続されている。

制御装置１６はさらに、入出力装置１５とも相互に通信できるように接続されている。Ｉ／Ｏ回路１８は、レベルセンサ２からの信号を受信できるように、レベルセンサ２と接続されている。Ａ／Ｄ変換回路１９は、重量センサ１３からの信号を受信できるように、重量センサ１３と接続されている。ドライバ２０は、モータ８および１０へ信号を送信できるように、モータ８および１０と接続されている。振動制御回路２１は、供給装置１とメインフィーダ４とリニアフィーダ６に信号を送信できるように、供給装置１とメインフィーダ４とリニアフィーダ６と接続されている。なお、図中の矢印は信号が伝達される方向を示す。

次に、図２を参照しながら、制御基板１４の動作について説明する。制御装置１６に対し、入出力装置１５から、組合せ目標重量や運転速度の条件を示すパラメータ等が入力される。制御装置１６は、受け取ったパラメータ等を記憶装置１７に記憶させる。記憶されたパラメータ等は、制御装置１６によって読み出され、必要に応じて入出力装置１５に出力され、使用者によって確認される。記憶装置１７には、組合せ演算を行うためのプログラム等も記憶されている。レベルセンサ２からの検出信号は、Ｉ／Ｏ回路１８を介して制御装置１６へと入力される。重量センサ１３からの検出信号は、Ａ／Ｄ変換回路１９により検出値へと変換されて、制御装置１６へと送られる。制御装置１６は、記憶装置１７に記憶されたプログラムを用いて、受け取った検出信号等を処理する。さらに制御装置１６は、処理結果に基づいて、ドライバ２０および振動制御回路２１へと制御信号を与える。これにより、制御装置１６は供給装置１を制御する。また、制御装置１６はメインフィーダ４、リニアフィーダ６、モータ８および１０を介して、それぞれ、トップコーン３、リニアフィーダパン５、供給ホッパゲート２３、計量ホッパゲート２４を制御する。制御装置１６は、必要に応じて、処理結果を入出力装置１５に出力する。以上の動作により、制御基板１４は、供給装置１、トップコーン３、リニアフィーダパン５、供給ホッパ７、計量ホッパ９が供給および排出する被計量物の重量を検出、制御し、組合せ秤を運転する。

なお、本実施形態に係る組合せ秤において、制御基板１４および制御装置１６の数は１個である。しかし、複数の制御基板や制御装置を備えていてもよい。つまり、制御基板および制御装置による制御は、集中制御であっても分散制御であってもよい。

以上のような構成を有する本実施形態に係る組合せ秤について、まず始めに、被計量物を計量する動作について、図１を参照しつつ、概略的に説明する。

被計量物は、供給装置１からトップコーン３に供給される。ここで、レベルセンサ２によりトップコーン３上に供給されている被計量物の層厚が検出され、検出結果が制御基板１４に送られる。制御基板１４は、得られた検出値に基づき、所定の時間および強度で供給装置１を振動させ、トップコーン３に供給される被計量物の量を制御する。次に制御基板１４は、所定の時間および強度でメインフィーダ４を振動させ、トップコーン３上の被計量物がリニアフィーダパン５に供給される。次に制御基板１４は、所定の時間および強度でリニアフィーダ６を振動させ、リニアフィーダパン５上の被計量物が、供給ホッパ７に供給される。次に制御基板１４は、対応する計量ホッパ９が空になっている供給ホッパ７の供給ホッパゲート２３を、モータ８を介して開き、被計量物を計量ホッパ９へと供給（排出）する。計量ホッパ９に被計量物が供給されると、対応する重量センサ１３により、計量ホッパ９に供給された被計量物の重量が検出される。重量の検出結果は制御基板１４に送られる。制御基板１４は、前記検出結果を計量値に変換して記憶し、組合せ演算を行う。さらに制御基板１４は、組合せ目標重量に基づいて、最適組合せ（排出用組合せ）に参加する計量ホッパ９の選定を行う。その後、制御基板１４は、最適組合せに参加する計量ホッパ９に対応するモータ１０に対し指令を与え、被計量物を排出させる。排出された被計量物は、集合シュート１１および排出シュート１２により集合させられ、図示しない包装機に排出される。以下、上述と同様な動作を繰り返すことにより、一定の条件を満たす量の被計量物が包装機へと排出される。

図３は、本発明の第１実施形態に係る組合せ秤における制御基板の動作プログラムの一例を示すフローチャートである。以下、図３を参照しつつ、本実施形態に係る組合せ秤の特徴となる動作（制御基板１４による制御方法）について説明する。

図３に示すように、制御基板１４は、組合せ秤の動作が開始すると（スタート）、全計量ホッパ９につき、最適組合せ不参加回数Ｘｉ（ｉはホッパ番号を指す）にゼロを代入し、フィーダ調整フラグおよび強制排出フラグをＯＦＦにする（ステップＳ１０１）。

次に制御基板１４は、空になっている計量ホッパ９へ供給ホッパ７から被計量物を供給（排出）する（ステップＳ１０２）。

次に制御基板１４は、空でありかつ対応する計量ホッパ９のフィーダ調整フラグがＯＦＦになっている供給ホッパ７に対応するリニアフィーダ６については予め設定されている振幅Ａで、空でありかつ対応する計量ホッパ９のフィーダ調整フラグがＯＮになっている供給ホッパ７に対応するリニアフィーダ６については予め設定されている振幅Ａに予め設定された係数α（０＜α＜１）をかけた振幅で、予め設定されている所定時間（振動時間）だけ振動させて被計量物を該供給ホッパ７へと供給する（ステップＳ１０３〜Ｓ１０４：フィーダ操作量変更ステップ）。

次に制御基板１４は、被計量物が供給された供給ホッパ７につきフィーダ調整フラグをＯＦＦにする（ステップＳ１０５）
次に制御基板１４は、強制排出フラグがＯＮである計量ホッパ９があるか否かの判定を行い（ステップＳ１０６）、ＮＯの場合には各計量ホッパ９につき計量値を取得して通常の組合せ演算が行なわれ（ステップＳ１０７：組合せ演算ステップ）、最適組合せに参加する計量ホッパ９の計量ホッパゲート２４が開かれて被計量物が排出され（ステップＳ１０８：排出ステップ）、集合シュート１１および排出シュート１２を経由して包装機へと排出される。ステップＳ１０６の結果がＹＥＳの場合には各計量ホッパ９につき計量値を取得して強制排出組合せ演算が行なわれ（ステップＳ１０９：組合せ演算ステップ）、最適組合せに参加する計量ホッパ９の計量ホッパゲート２４が開かれて被計量物が排出され（ステップＳ１１０：排出ステップ）、集合シュート１１および排出シュート１２を経由して包装機へと排出され、強制排出フラグがＯＮであった計量ホッパ９につき、強制排出フラグがＯＦＦにされ、フィーダ調整フラグがＯＮにされる（ステップＳ１１１）。

次に制御基板１４は、最適組合せに参加した（被計量物を排出した）計量ホッパ９について、最適組合せ不参加回数Ｘｉをリセットする（ステップＳ１１２）と共に、最適組合せに参加しなかった（被計量物を排出しなかった）計量ホッパ９について、最適組合せ不参加回数Ｘｉに１を加える（ステップＳ１１３）。Ｘｉが第１の閾値（例えば１０）以上となる計量ホッパ９について、強制排出フラグがＯＮにされる（ステップＳ１１４）。

次に制御基板１４は、入出力装置１５を介して動作終了信号が入力されているか否かの判定を行い（ステップＳ１１５）、ＹＥＳの場合には組合せ秤の動作を終了し（エンド）、ＮＯの場合にはステップＳ１０２に戻る。

図４は、図３のステップＳ１０９の詳細の一例を示すフローチャートである。以下、図４を参照しつつステップＳ１０９の詳細を説明する。

まず、ステップＳ１０９が開始されると（スタート）、各計量ホッパ９について計量値が取得され（ステップＳ２０１）、組合せ目標重量から強制排出フラグがＯＮである計量ホッパ９の計量値を引いた値が仮の組合せ目標重量にセットされる（ステップＳ２０２）。

次に、この仮の組合せ目標重量を用いて、強制排出フラグがＯＮである計量ホッパ９を参加させずに（その計量ホッパ９の計量値は使用せずに）組合せ演算が行なわれ（ステップＳ２０３）、該組合せ演算で得られた仮の最適組合せの組合せ重量に強制排出フラグがＯＮである計量ホッパ９の計量値を加えた値が組合せ合計重量にセットされる（ステップＳ２０４）。

最後に、ステップＳ２０３の組合せ演算で得られた仮の最適組合せに強制排出フラグがＯＮである計量ホッパ９を加えた組合せが最適組合せにセットされ（ステップＳ２０５）、ステップＳ１０９が終了する（エンド）。

以上のような動作によれば、最適組合せ不参加回数（最適組合せに選択されない期間）が第１の閾値以上になった計量ホッパ９については強制的に最適組合せに参加させて被計量物を排出させると共に、対応するフィーダの振幅がα倍に低減される。よって、滞留ホッパに対応するフィーダの振幅（操作量）を積極的に小さくすることで、滞留ホッパに供給される被計量物の量を適切に制御することが可能になる。すなわち、最適組合せに選択されない期間に着目することで、フィーダ供給量をより適切に制御することができる。滞留ホッパについては強制排出が行われるため、一定時間以上被計量物がホッパ内に滞留することがなくなる。よって、滞留ホッパにおける被計量物の劣化などを防止できる。

［変形例］
最適組合せに選択されない期間は、必ずしも最適組合せに選択されない回数（最適組合せ不参加回数）でなくてもよい。当該ホッパが最後に最適組合せに選択された時点からの累積時間に対応する変量であれば、どのようなものでもよい。例えば、最適組合せに選択されない時間をタイマ２２で測定し、これを最適組合せに選択されない期間としてもよい。

フィーダの供給量に関連する操作量は、必ずしもフィーダの振幅でなくてもよい。例えば、リニアフィーダの振動時間であってもよい。複数のパラメータを組合せてもよい。

フィーダの供給量に関連する操作量を変更するにあたっては、最適組合せに選択されない期間が所定の条件を満たす程度に長くなった場合に、そのホッパに対応するフィーダにおける被計量物の供給量が少なくなる方向に変更することが好ましい。また、最適組合せに選択されない期間が長くなるほど、そのホッパに対応するフィーダにおける被計量物の供給量がより少なくなる方向に操作量を変更することが好ましい。

入出力装置１５（表示装置）に、最適組合せに選択されない期間に関連する情報を表示してもよい。図５は、本発明の第１実施形態の変形例における自動運転画面の一例を示す図である。

図５に示すように、本変形例の自動運転画面３０では、被計量物の品種番号と品名とを表示する品種番号および品名表示エリア３１と、組合せ秤の各ヘッド（互いに対応するリニアフィーダ６と供給ホッパ７と計量ホッパ９とモータ８、１０と計量センサ１３とを含むユニット）の運転状況が表示されるヘッド情報円形表示エリア３２と、組合せ秤の運転をＯＮ−ＯＦＦするための開始／停止ボタン３３と、後述するグラフ画面を呼び出すためのグラフ画面呼び出しボタン３４と、組合せ目標重量と運転速度と最適組合せに関する平均組合せ合計重量とその標準偏差とを表示する運転状況表示エリア３５と、リニアフィーダ６およびメインフィーダ４の振幅および振動時間を調整するためのフィーダ強度調整エリア３６と、自動運転画面３０を呼び出した元の画面に戻るための復帰ボタン３７とが、入出力装置１５のスクリーン上に表示される。

ヘッド情報円形表示エリア３２では、円をヘッドの数（本変形例では１０個）に分割してできる扇形について、最も外側に、当該ヘッドに属する計量ホッパへの平均投入量が表示される。その内側の滞留処理回数表示領域３８には、運転開始から現在までの間に当該ヘッドに属する計量ホッパについて滞留処理（強制排出）が行われた累積回数（最適組合せに選択されない期間に関連する情報、ないし、滞留処理に関連する情報）が表示される。さらに内側には、当該ヘッドのヘッド番号が表示される。最も内側の円には重量レベルが表示される。

図６は、本発明の第１実施形態の変形例におけるグラフ画面の一例を示す図である。図６のグラフ画面４０は、図５の自動運転画面３０において、グラフ画面呼び出しボタン３４をタッチすることで、入出力装置１５のスクリーン上に表示される。

グラフ画面４０では、各ヘッドにおける平均投入量と、滞留処理回数とが棒グラフで表示されており、滞留が生じやすくなっている（最適組合せに参加しにくくなっている）ヘッドが一目で判別できるようになっている。このように本変形例では、最適組合せに選択されない期間に関連する情報、ないし、滞留処理に関連する情報が画面に表示されるため、操作者は、滞留の原因を容易に特定して、メンテナンス作業（問題が生じているヘッドのリニアフィーダに生じている不具合を修正する等）を迅速に行うことができる。

（第２実施形態）
第２実施形態の組合せ秤は、強制排出が行われず、最適組合せに選択されない期間に基づいて常にフィーダの操作量が調整される点で、第１実施形態と異なる。第２実施形態の組合せ秤のハードウェアおよび制御系統は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。被計量物を計量する動作の概要についても第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

図７は、本発明の第２実施形態に係る組合せ秤における制御基板の動作プログラムの一例を示すフローチャートである。以下、図７を参照しつつ、本実施形態に係る組合せ秤の特徴となる動作（制御基板１４による制御方法）について説明する。

図７に示すように、制御基板１４は、組合せ秤の動作が開始すると（スタート）、全計量ホッパ９につき、最適組合せ不参加回数Ｘｉ（ｉはホッパ番号を指す）にゼロを代入する（ステップＳ３０１）。

次に制御基板１４は、空になっている計量ホッパ９へ供給ホッパ７から被計量物を排出する（ステップＳ３０２）。

次に制御基板１４は、空になっている供給ホッパ７に対応するリニアフィーダを振幅αｉＡで所定時間振動させる（ステップＳ３０３）。ここで、αｉ（０＜αｉ≦１）はヘッド毎の調整係数であり、Ａは予め設定されたリニアフィーダの最大振幅である。

次に制御基板１４は、重量センサ１３を用いて各計量ホッパ９につき計量値を取得して通常の組合せ演算を行なう（ステップＳ３０４：組合せ演算ステップ）。

次に制御基板１４は、最適組合せに参加する計量ホッパ９の計量ホッパゲート２４を開いて被計量物を排出し（ステップＳ３０５：排出ステップ）、最適組合せに参加した計量ホッパ９につきＸｉにゼロを代入する（ステップＳ３０６）と共に、最適組合せに参加しなかった計量ホッパ９につきＸｉに１を加える（ステップＳ３０７）。

次に制御基板１４は、各ヘッドについてαｉを所定の関数ｆ（Ｘｉ）に基づいて演算して記憶する（ステップＳ３０８：フィーダ操作量変更ステップ）。ここでｆ（Ｘｉ）は、Ｘｉが大きくなるほど値が小さくなるように設定されている。

次に制御基板１４は、入出力装置１５を介して動作終了信号が入力されているか否かの判定を行い（ステップＳ３０９）、ＹＥＳの場合には組合せ秤の動作を終了し（エンド）、ＮＯの場合にはステップＳ３０２に戻る。

以上のような動作によれば、それぞれの計量ホッパ９の最適組合せ不参加回数（最適組合せに選択されない期間）に基づいてαｉが演算され、対応するフィーダの振幅がαｉ倍に低減される。よって、フィーダ供給量をより適切に制御することができる。

第２実施形態においても、第１実施形態と同様の変形例が可能である。また、ｆ（Ｘｉ）の内容は具体的に限定されず、様々な関数を採用できる。例えば、最適組合せ不参加回数が一定回数（第２の閾値）以上になった場合にだけαｉが１より小さくなるものであってもよい。この場合には、該一定回数に至るまでは、フィーダ振動量は変更されない。なお、ｆ（Ｘｉ）は、Ｘｉが大きくなるほど値が小さくなるように設定されていることが望ましい。

第１実施形態と第２実施形態とを組合せてもよい。具体的には例えば、最適組合せ不参加回数Ｘｉが第１の閾値以上となるまでは、Ｘｉに応じた係数αｉ（＝ｆ（Ｘｉ））とＡの積を振幅としてフィーダを振動させ、Ｘｉが第１の閾値以上となった場合には、強制排出を行うと共に強制排出された組合せホッパに対応するフィーダの振幅をα’Ａとしてフィーダを振動させてもよい。あるいは、第２の閾値＜第１の閾値として、Ｘｉが第２の閾値以上になるまでは係数αｉ＝１として振幅の変更を行わず、Ｘｉが第２の閾値以上第１の閾値未満となった場合には、Ｘｉに応じた係数αｉ（＝ｆ（Ｘｉ））とＡの積を振幅としてフィーダを振動させ、Ｘｉが第１の閾値以上となった場合には、強制排出を行うと共に強制排出された組合せホッパに対応するフィーダの振幅をα’Ａとしてフィーダを振動させてもよい。

本発明に係る組合せ秤は、フィーダ供給量をより適切に制御する組合せ秤として有用である。

１ 供給装置
２ レベルセンサ
３ トップコーン
４ メインフィーダ
５ リニアフィーダパン
６ リニアフィーダ
７ 供給ホッパ
８ モータ
９ 計量ホッパ
１０ モータ
１１ 集合シュート
１２ 排出シュート
１３ 重量センサ
１４ 制御基板
１５ 入出力装置
１６ 制御装置
１７ 記憶装置
１８ Ｉ／Ｏ回路
１９ Ａ／Ｄ変換回路
２０ ドライバ
２１ 振動制御回路
２２ タイマ
２３ 供給ホッパゲート
２４ 計量ホッパゲート

Claims (5)

1. 被計量物を供給する複数のフィーダと、
   前記フィーダから排出された被計量物を一時的に保持して排出する複数の組合せ用ホッパと、
   制御装置とを備え、
   前記制御装置は、組合せ演算により前記組合せ用ホッパの最適組合せを選択し、最適組合せに選択された組合せ用ホッパから被計量物を排出させるとともに、各組合せ用ホッパにつき、最適組合せに選択されない期間が所定の条件を満たす程度に長くなった場合に、その長くなった組合せ用ホッパを強制的に最適組合せに参加させる強制組合せ演算を行ない、その長くなった組合せ用ホッパから被計量物を排出させた後に、その長くなった組合せ用ホッパに対応するフィーダの供給量に関連する操作量を、その長くなった組合せ用ホッパに対応するフィーダからの被計量物の供給量が少なくなる方向に変更し、
   前記最適組合せに選択されない期間は、連続する複数回の組合せ演算において連続して最適組合せに選択されなかった回数または最後に最適組合せに選択された時点からの累積時間に対応する変量である、組合せ秤。
2. 前記フィーダは振動によって被計量物を供給するフィーダであって、
   前記操作量はフィーダの振動振幅および振動時間の両方あるいはいずれか一方である、請求項１に記載の組合せ秤。
3. 前記制御装置は、各組合せ用ホッパにつき、最適組合せに選択されない期間が長くなるほど、対応するフィーダの供給量に関連する操作量を、そのフィーダからの被計量物の供給量がより少なくなる方向に変更する、請求項１または２に記載の組合せ秤。
4. さらに表示装置を備え、
   前記制御装置は、各組合せ用ホッパにつき、最適組合せに選択されない期間に関連する情報を前記表示装置に表示させる、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の組合せ秤。
5. 被計量物を供給する複数のフィーダと、
   前記フィーダから排出された被計量物を一時的に保持して排出する複数の組合せ用ホッパとを備えた組合せ秤の運転方法であって、
   組合せ演算により前記組合せ用ホッパの最適組合せを選択する組合せ演算ステップと、
   最適組合せに選択された組合せ用ホッパから被計量物を排出させる排出ステップと、
   各組合せ用ホッパにつき、最適組合せに選択されない期間が所定の条件を満たす程度に長くなった場合に、その長くなった組合せ用ホッパを強制的に最適組合せに参加させる強制組合せ演算を行ない、その長くなった組合せ用ホッパから被計量物を排出させた後に、その長くなった組合せ用ホッパに対応するフィーダの供給量に関連する操作量を、その長くなった組合せ用ホッパに対応するフィーダからの被計量物の供給量が少なくなる方向に変更するフィーダ操作量変更ステップとを有し、
   前記最適組合せに選択されない期間は、連続する複数回の組合せ演算において連続して最適組合せに選択されなかった回数または最後に最適組合せに選択された時点からの累積時間に対応する変量である、組合せ秤の運転方法。

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