JP5694005B2 - 組合せ秤 - Google Patents

Description

本発明は、野菜や果物あるいは菓子類などの被計量物を計量する組合せ秤に関する。

組合せ秤で計量されて所定重量とされた野菜や果物等の被計量物は、例えば包装機によって袋詰めされるのが一般的である。

図９は、特許文献１の従来の組合せ秤の概略構成を模式的に示す図である。

この組合せ秤は、供給装置３０からメインフィーダ（分散フィーダ）３１の中央部に被計量物が供給され、メインフィーダ３１では振動によって被計量物をその周縁部方向へ送り出し、メインフィーダ３１の周辺に放射状に設置された複数のリニアフィーダ３２へ搬送する。

複数のリニアフィーダ３２には振動装置が取り付けられており、各々のリニアフィーダ３２を振動させることによって被計量物を搬送して複数の供給ホッパ３３に投入する。複数の供給ホッパ３３では一時的に被計量物を保持し、排出用のゲート３４を開放して、供給ホッパ３３の下方に配設された計量ホッパ３５に被計量物を投入する。各計量ホッパ３５では投入された被計量物の重量が重量センサ３６によって計量され、図示しない制御部は、その計量値に基づいて組合せ演算することにより、計量値の合計が組合せ目標重量と一致するか最も近い計量ホッパ３５の組合せを求め、この組合せで選択された計量ホッパ３５の排出用のゲート３７を開放して被計量物を排出し、集合シュート３８を介して包装機３９へ投入し、包装機３９で包装する。

かかる従来の組合せ秤には、メインフィーダ３１の上方に、被計量物のレベルを検出するレベル検出器を設けると共に、許容上限及び許容下限をそれぞれ設定し、メインフィーダ３１上の被計量物が許容下限に達したことが検出されると、供給装置３０によるメインフィーダ３１への被計量物の供給を開始し、メインフィーダ３１上の被計量物が許容上限に達したことが検出されると、供給装置３０によるメインフィーダ３１への被計量物の供給を停止させるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６２−１１３０２４号公報 特開昭６０−１７９６１６号公報

上記特許文献２の組合せ秤では、メインフィーダ上の被計量物の量が、許容下限から許容上限の間となるように制御するものであるが、メインフィーダ上に被計量物を供給する供給装置は、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であり、前記容器や前記トラフは大型であるので、１回当たり被計量物の供給量は大きく、メインフィーダ上の被計量物の量の或る程度の変動は避けられない。

また、例えば、許容下限の設定が適切でなく、低かったような場合には、供給装置からメインフィーダ上への被計量物の供給が遅れ、その結果、メインフィーダから各リニアフィーダに供給される被計量物が不足し、リニアフィーダ上の被計量物が非連続になり、一時的あるいは周期的に被計量物を供給ホッパに供給できない状態になる。このため、供給ホッパから被計量物が投入されない計量ホッパが生じ、組合せ演算に参加できる有効ホッパの数が減り、組合せ精度が低下して歩留まりが悪くなる。また、リニアフィーダを再起動して被計量物を供給ホッパに再投入しなければならなくなり、計量速度が低下する。

上記特許文献２では、メインフィーダ上の被計量物の量のみ検出しているので、かかるリニアフィーダ上における被計量物の非連続等に起因する計量速度や歩留まりの低下に、対応するのは困難である。

本発明は、上述のような点に鑑みて為されたものであって、被計量物の搬送の非連続等に起因する計量速度の低下及び歩留まりの低下を抑制することを目的とする。

上記目的を達成すべく、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、供給装置から供給される被計量物を周囲へ分散させる分散部と、該分散部における前記被計量物の量を検出する検出部と、前記分散部の周囲にそれぞれ配設されて該分散部で分散される被計量物をそれぞれ搬送して搬送端から排出する複数の搬送部と、各搬送部に対応して配置されると共に、前記搬送端から排出される被計量物を保持し、保持した被計量物を下方へ供給する複数の供給部と、各供給部に対応して配置されると共に、各供給部から供給される被計量物を保持し、該保持した被計量物の重量を計量する複数の計量部と、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散部における前記被計量物の量が、下限値未満になったときには、前記供給装置による被計量物の供給動作を開始させ、上限値以上になったときには、前記供給装置による被計量物の供給動作を停止させて前記供給装置による被計量物の供給を制御すると共に、前記計量部で計量される被計量物の計量値に基づいて組合せ演算を行う演算制御部とを備える組合せ秤であって、
前記各搬送部の各搬送端における被計量物を検出する被計量物センサを設け、
前記演算制御部は、前記搬送部の駆動を制御するものであって、前記被計量物センサの検出出力に基づいて、前記供給装置による被計量物の供給動作の開始を制御するための前記下限値を変更する、または、前記下限値の変更を促す報知を行うものであり、
前記演算制御部は、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散部における前記被計量物の量が、前記下限値未満になって前記供給装置へ被計量物の供給動作を開始させるための開始信号を出力し、所定時間が経過した後、または、前記搬送部を所定回数駆動した後の、前記被計量物センサの被計量物を検出していない非検出状態の検出出力に基づいて、前記下限値を増加させる。

報知は、変更を促すメッセージの表示、音声出力、印字出力、あるいは、それらの組合せなどであるのが好ましい。

下限値の変更は、当該組合せ秤が自動的に行ってもよいし、前記報知に基づいて、作業者が下限値の変更操作を行うようにしてもよい。

本発明の組合せ秤によると、搬送部の駆動を制御する演算制御部には、各搬送部の各搬送端における被計量物を検出する被計量物センサの検出出力が与えられるので、搬送部の駆動によって被計量物が搬送端に搬送されるか否かを把握することができる。

例えば、供給装置から分散部への被計量物の供給量が不十分で、分散部から各搬送部に供給される被計量物が不足し、搬送部の被計量物が非連続になり、一時的あるいは周期的に被計量物を搬送端まで搬送できず、したがって、搬送端から供給部へ、更に、供給部から計量部へ被計量物を供給できないような場合には、それを把握することができる。したがって、かかる場合には、供給装置から分散部への被計量物の供給開始のための閾値である下限値を変更する、例えば、下限値を増加する、あるいは、下限値の増加を促す報知を行うことができる。前記下限値を増加することによって、供給装置から分散部へ供給される被計量物の供給量を増やし、分散部から搬送部へ供給される被計量物を増やして、搬送部における被計量物の不足を解消し、被計量物が供給されない供給部、更に、被計量物が供給されない計量部が生じるのを防ぎ、計量速度及び歩留まりの低下を防止することができる。

また、逆に、供給装置から分散部への被計量物の供給量が多過ぎて、分散部から各搬送部に供給される被計量物が過量となり、搬送部から供給部、更に、計量部へ供給される被計量物が過量となって組合せ精度が低下して歩留まりが悪くなるような場合には、供給装置から分散部への被計量物の供給開始のための閾値である下限値を変更する、例えば、下限値を減少する、あるいは、減少を促す報知を行うことができ、前記下限値を減少することによって、供給装置から分散部への被計量物の供給量を減らして適切な供給量とすることができる。

このように本発明の組合せ秤によると、分散部における被計量物の量が、下限値と上限値との間となるように供給装置からの被計量物の供給を制御すると共に、被計量物センサによって検出される搬送部における被計量物の搬送状況に基づいて、供給装置から分散部への被計量物の供給開始のための閾値である下限値を変更制御するので、分散部から搬送部へ供給される被計量物の供給量が適量となるように、供給装置から分散部へ供給される被計量物の供給量を調整することが可能となる。これによって、搬送部の被計量物が非連続になって、搬送部から被計量物が供給されない供給部、更に、被計量物が供給されない計量部が生じるのを防ぐことができ、計量速度及び歩留まりの低下を防止することができる。

所定時間は、分散部における被計量物の量が、下限値未満になって供給装置へ被計量物の供給動作を開始させるための開始信号を出力した後、分散部の周縁部から搬送部に供給される被計量物が、搬送端まで搬送されるのに必要な時間である。

所定回数とは、分散部における被計量物の量が、下限値未満になって供給装置へ被計量物の供給動作を開始させるための開始信号を出力した後、分散部の周縁部から搬送部に供給される被計量物が、搬送端まで搬送されるのに必要な搬送部の駆動回数である。

所定時間が経過した後、または、搬送部を所定回数駆動した後の被計量物センサは、分散部における被計量物の量が、下限値未満になって供給装置へ被計量物の供給動作を開始させるための開始信号を出力した後に、分散部の周縁部から搬送部に供給されて搬送端まで搬送された被計量物を検出することになる。

被計量物センサの被計量物を検出していない非検出状態の検出出力とは、被計量物センサが搬送端の被計量物を検出していない、すなわち、搬送端に被計量物が存在しないことを示す検出出力をいう。

したがって、所定時間が経過した後、または、搬送部を所定回数駆動した後の被計量物センサの被計量物を検出していない非検出状態の検出出力は、供給装置が分散部への被計量物の供給動作を開始した後、分散部の周縁部から搬送部に供給された被計量物が搬送端まで搬送されておらず、搬送端に被計量物が存在しないことを示す検出出力となる。

本発明の組合せ秤によると、分散部における被計量物の量が下限値未満と少なくなって供給装置へ開始信号を出力して被計量物の供給動作を開始させた後、分散部の周縁部から搬送部に供給される被計量物が、搬送端に到達するのに要する所定時間の経過後、または、所定回数の搬送部の駆動の後に、搬送端に被計量物が存在していないことを示す被計量物センサの非検出状態の検出出力に基づいて、分散部から搬送部へ供給される被計量物の量が不足し、搬送端に被計量物が到達していないとして、供給装置から分散部への被計量物の供給開始のための閾値である下限値を増加させるようにしている。これによって、分散部への被計量物の供給量を増やし、分散部から搬送部へ供給される被計量物の不足を解消することができる。

（２）本発明の組合せ秤の別の好ましい実施態様では、前記演算制御部は、前記所定時間が経過した後、または、前記搬送部を所定回数駆動した後の、前記被計量物センサの被計量物を検出していない非検出状態の検出出力が継続したとき、または、前記非検出状態の検出出力が周期的に生じたときに、前記下限値を、所定範囲内で増加させる。

下限値の所定範囲は、次の範囲であるのが好ましい。

(組合せ目標重量×被計量物センサの非検出状態までの搬送部の駆動回数)≦下限値＜上限値
ここで、被計量物センサの非検出状態までの搬送部の駆動回数とは、所定時間が経過した後、または、前記搬送部を所定回数駆動した後に、被計量物センサの検出出力が、被計量物を検出していない非検出状態となるまでに、搬送部を駆動した回数をいい、上限値とは、供給装置による被計量物の供給動作の停止を制御するための上限値をいう。

供給装置から分散部への被計量物の供給量が不十分で、分散部から搬送部へ供給される被計量物の供給量が不足し、搬送部の被計量物が非連続になると、一時的あるいは周期的に被計量物が搬送端まで搬送されなくなるが、この実施態様によると、被計量物センサの非検出状態の検出出力が、継続、あるいは、周期的に生じることによって、それを検出して、供給装置から分散部への被計量物の供給開始のための閾値である下限値を増加するので、供給装置から分散部へ供給される被計量物の供給量を増やし、搬送部における被計量物の不足を解消することができる。

（３）本発明の組合せ秤の他の実施態様では、前記分散部は、被計量物を振動によって分散させるメインフィーダを有し、前記搬送部は、被計量物を振動によって搬送するリニアフィーダを有し、前記供給部は、保持した被計量物を前記計量部に投入する供給ホッパであり、前記計量部は、重量センサによって被計量物の重量を計量する計量ホッパであり、前記演算制御部は、前記メインフィーダおよびリニアフィーダの駆動を制御するものである。

この実施態様によると、メインフィーダから各リニアフィーダに供給される被計量物が不足し、リニアフィーダの被計量物が非連続になって、リニアフィーダから被計量物が供給されない供給ホッパ、更に、被計量物が投入されない計量ホッパが生じるのを防ぐことができ、計量速度及び歩留まりの低下を防止することができる。

（４）本発明の組合せ秤の別の実施態様では、前記下限値を変更したときに、その旨を報知する報知手段を備える。

報知手段は、下限値を変更した旨を、表示、音声、印字あるいはそれらの組合せによって報知するのが好ましい。

下限値を変更すると、供給装置から分散部へ供給される被計量物の供給量が変化することになるが、この実施態様によると、下限値を変更したことが作業者に報知されるので、作業者は、前記供給量の変化が下限値の変更によるものであることを知ることができる。

本発明によると、被計量物センサによって検出される搬送部における被計量物の搬送状況に基づいて、供給装置から分散部への被計量物の供給開始のための閾値である下限値を変更制御するので、分散部から搬送部へ供給される被計量物の供給量が適量となるように、供給装置から分散部へ供給される被計量物の供給量を調整することが可能となる。これによって、搬送部の被計量物が非連続になって、搬送部から被計量物が供給されない供給部、更に、被計量物が投入されない計量部が生じるのを防ぐことができ、計量速度及び歩留まりの低下を防止することができる。

図１は本発明の実施形態の組合せ秤の概略構成を示す模式図である。 図２は図１の組合せ秤の概略構成を示すブロック図である。 図３は組合せ秤の動作を説明するためのフローチャートである。 図４は図３の供給装置制御の詳細を示すフローチャートである。 図５は図３のリニアフィーダ制御の詳細を示すフローチャートである。 図６は図３のリニアフィーダ制御の詳細を示すフローチャートである。 図７は図３の計量制御の詳細を示すフローチャートである。 図８は操作設定表示部の表示画面例を示す図である。 図９は従来例の組合せ秤の概略構成図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態の組合せ秤の概略構成を示す模式図である。この実施形態の組合せ秤は、その装置上部の中央に、供給装置１から供給される被計量物２０を振動によって放射状に分散させる円錐形のトップコーン３と、このトップコーン３を振動させるメインフィーダ（分散フィーダ）４が設けられている。

被計量物２０は、限定されないが、例えば、ピーマン、トマト、ジャガイモ等の野菜類、オレンジ、リンゴ等の果物類、あるいは、ピロー包装された菓子類などの計量に好適であり、特に、組合せ計量を行って数個入りのネット包装品等を製造するのに好適である。

供給装置１は、図示しないベルトコンベアから供給されるピーマン等の被計量物２０を振動によって搬送してトップコーン３の中央部へ供給する。トップコーン３では、供給装置１からその中央部に供給される被計量物２０を振動によってその周縁部方向へ搬送する。トップコーン３の周辺には、トップコーン３から送られてきた被計量物２０を複数の各供給ホッパ１２に搬送する複数のリニアフィーダパン６と、このリニアフィーダパン６をそれぞれ振動させる複数のリニアフィーダ８とが放射状に設けられている。リニアフィーダパン６の周縁部下方には、供給部としての複数の供給ホッパ１２が設けられ、供給ホッパ１２の下方には、計量部としての計量ホッパ１３が設けられ、両ホッパ１２，１３は、円周状に配置されている。

供給ホッパ１２及び計量ホッパ１３の下部には、開閉可能な投入用のゲート１２ａ及び排出用のゲート１３ａがそれぞれ設けられている。

供給ホッパ１２は、リニアフィーダパン６によって搬送されてその先端である搬送端６ａから落下排出される被計量物２０を受け取り、その下方に配置された計量ホッパ１３が空になると投入用のゲート１２ａを開放して被計量物２０を落下排出して計量ホッパ１３へ投入する。また、各計量ホッパ１３には、計量ホッパ１３内の被計量物２０の重量を計測するロードセル等の重量センサ１０が連結され、各重量センサ１０による計量値は制御装置９へ出力される。

複数のリニアフィーダパン６及び各リニアフィーダパン６をそれぞれ振動させる複数のリニアフィーダ８によって、対応する各供給ホッパ１２に被計量物２０を搬送する複数の搬送部が構成される。

計量ホッパ１３は、被計量物２０を集合シュート１４へ排出可能である。制御装置９による組合せ演算によって複数の計量ホッパ１３の中から被計量物２０を排出すべき計量ホッパ１３の組合せが求められ、包装機１５から排出要求信号の入力があると、その組合せに該当する計量ホッパ１３から被計量物２０が集合シュート１４へ排出され、更にその下方の包装機１５へと排出される。

この実施形態では、供給装置１からトップコーン３に供給される被計量物の量は、トップコーン３及びメインフィーダ４を支持しているトップコーン用重量センサ５によって計量され、その計量値が制御装置９に与えられる。制御装置９では、トップコーン用重量センサ５によって計量されるトップコーン３上の被計量物２０の重量に基づいて、トップコーン３上の被計量物２０の量を、予め設定した範囲内に保つように供給装置１を制御する。すなわち、制御装置９は、トップコーン用重量センサ５の検出出力に基づいて、トップコーン３上の被計量物２０の量が、下限値未満になったときには、供給装置１に供給開始指令を出力して供給動作を開始させ、上限値以上になったときには、供給装置１に供給停止指令を出力して供給動作を停止させる。下限値および上限値は、操作設定表示部１１を操作して予め設定される。更に、この実施形態では、下限値が後述のように変更される。

操作設定表示部１１は、例えばタッチパネル等を用いて構成され、組合せ秤の操作およびその動作パラメータの設定等を行うと共に、運転速度、組合せ計量値等を画面に表示する。

制御装置９では、供給装置１の動作制御および組合せ秤の全体の動作制御を行うと共に、組合せ演算を行う。組合せ演算では、計量ホッパ１３内の被計量物２０の重量が重量センサ１０によって計量され、計量値を、計量ホッパ１３の被計量物２０の重量とする。複数の計量ホッパ１３の中から、被計量物２０の重量値の合計である組合せ重量が、組合せ目標重量に等しいあるいは許容範囲内の最も近い重量となる組合せが１つ求められる。

制御装置９は、上述のように、トップコーン３上の被計量物２０が、下限値未満になると、供給装置１に供給開始指令を出力して供給動作を開始させるのであるが、例えば、この下限値の設定が低く、不適切であったり、あるいは、供給装置１からトップコーン３上の被計量物の供給の変動などによって、供給装置１からメインフィーダ４のトップコーン３上へ供給される被計量物２０の量が少なくなって、該トップコーン３から各リニアフィーダパン６上へ供給される被計量物２０の量が不足するような場合がある。

かかる場合には、リニアフィーダパン６上の被計量物２０が非連続となり、一時的あるいは周期的に被計量物２０を供給ホッパ１２に供給できない状態になって、組合せ演算に参加できる計量ホッパ１３の数が減り、また、リニアフィーダ８を再起動して被計量物２０を供給ホッパ１２に再投入しなければならず、計量速度及び歩留まりの低下をもたらす。

そこで、この実施形態では、トップコーン３から各リニアフィーダパン６上へ供給される被計量物２０の量が不足して供給ホッパ１２へ被計量物２０が供給できなくなるのを防止するために、供給装置１による被計量物２０の供給開始を制御するための閾値である前記下限値を変更するようにしている。

すなわち、この実施形態では、複数の各リニアフィーダパン６の先端である搬送端６ａにおける被計量物２０をそれぞれ検出する複数の被計量物センサ７を設け、制御装置９は、被計量物センサ７の検出出力に基づいて、後述のようにリニアフィーダパン６の搬送端６ａにおける被計量物２０が検出されないときには、リニアフィーダパン６への被計量物２０の供給量が不足し、搬送端６ａまで被計量物２０が搬送されていないとして、供給装置１からトップコーン３への被計量物２０の供給開始のための閾値である下限値を増加させるようにしている。

この実施形態では、制御装置９は、トップコーン用重量センサ５の検出出力に基づいて、トップコーン３における被計量物２０の量が、前記下限値未満になって供給装置１へ被計量物２０の供給動作を開始させるための開始信号を出力し、リニアフィーダ８を駆動時間に亘って所定回数駆動した後の、被計量物センサ７の被計量物２０を検出していない非検出状態の検出出力に基づいて、前記下限値を増加させる。

所定回数とは、トップコーン３の周縁部にある被計量物２０が、リニアフィーダパン６に供給されて搬送端６ａまで搬送されるのに必要なリニアフィーダ８の駆動回数である。

したがって、トップコーン３における被計量物２０の量が、下限値未満になって供給装置１による供給動作を開始させ、リニアフィーダ８を所定回数駆動した後の被計量物センサ７は、供給装置１がトップコーン３への被計量物２０の供給動作を開始した後、トップコーン３の周縁部からリニアフィーダパン６に供給されて搬送端６ａまで搬送された被計量物２０を検出することになる。

この被計量物センサ７の検出出力が、被計量物２０を検出していない非検出状態であれば、搬送端６ａに被計量物２０が存在しないことになり、供給装置１がトップコーン３への被計量物２０の供給動作を開始した後、トップコーン３の周縁部からリニアフィーダパン６に供給された被計量物２０が搬送端６ａまで搬送されておらず、リニアフィーダパン６上の被計量物２０が不足し、非連続の状態であることになる。

そこで、この実施形態では、リニアフィーダ８を所定回数駆動した後の被計量物センサ７の検出出力が、非検出状態であるとき、非検出状態を継続するとき、あるいは、非検出状態が周期的に生じるときには、リニアフィーダパン６上の被計量物２０が不足し、非連続の状態であって、一時的あるいは周期的に搬送端６ａまで被計量物２０が搬送されていないとして、供給装置１による被計量物２０の供給開始を制御するための閾値である下限値を所定範囲で増加させる。

非検出状態を継続するとは、リニアフィーダ８を駆動時間に亘って複数回駆動しても被計量物センサ７の検出出力が非検出状態のままであることをいい、これは、リニアフィーダパン６上の被計量物２０が不足して被計量物２０が一時的に搬送されていない状態である。

非検出状態が周期的に生じるとは、リニアフィーダ８を駆動時間に亘って、例えば、２回駆動する度に、被計量物センサ７の検出出力が非検出状態となるような場合をいい、リニアフィーダパン６上の被計量物２０が不足して、リニアフィーダパン６上で被計量物２０の前後の間隔があいて周期的に被計量物２０が搬送端６ａに搬送されていない状態である。

増加させる下限値の所定範囲は、次の範囲であるのが好ましい。

(組合せ目標重量×被計量物センサ７の非検出状態までのリニアフィーダ８の駆動回数)≦下限値＜上限値
ここで、被計量物センサ７の非検出状態までのリニアフィーダ８の駆動回数とは、リニアフィーダ８を所定回数駆動した後に、被計量物センサ７の検出出力が、被計量物２０を検出していない非検出状態となるまでに、リニアフィーダ８を駆動した回数をいう。

また、上限値とは、供給装置１による被計量物２０の供給動作の停止を制御するための上限値をいう。

この実施形態では、被計量物２０を検出する被計量物センサ７として、例えば、光電センサを用いているが、光電センサに限らず、ロードセル等の重量センサ、リミットスイッチ、カメラで撮像した画像を処理する画像センサなどの他のセンサを用いてもよい。

この実施形態では、リニアフィーダ８を所定回数駆動した後の被計量物センサ７の検出出力を用いたけれども、本発明の他の実施形態として、リニアフィーダ８を所定回数駆動するのに要する時間を所定時間とし、所定時間経過後の被計量物センサ７の検出出力を用いるようにしてもよい。

図２は、この実施形態における組合せ秤の制御系統の概略構成を示すブロック図であり、図１に対応する部分には、同一の参照符号を付す。

図２に示すように、制御装置９は、演算制御部としてのＣＰＵ部１６と、メモリ部１７と、Ａ／Ｄ変換回路部１８と、ゲート駆動回路部１９と、振動制御回路部２１と、包装機１５に接続されたＩ／Ｏ回路部２２と、被計量物センサ７の検出出力が与えられるＩ／Ｏ回路部２５とを備えている。

演算制御部としてのＣＰＵ部１６は、各部を制御すると共に、組合せ演算を行う。メモリ部１７は、組合せ秤の動作プログラム及び設定される動作パラメータ等を記憶しており、ＣＰＵ部１６に対する演算などの作業領域となる。

Ａ／Ｄ変換回路部１８は、トップコーン３上の被計量物２０の重量を検出するトップコーン用重量センサ５及び各計量ホッパ１３の被計量物２０の重量を検出する各重量センサ１０からのアナログ信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ部１６へ出力する。また、ＣＰＵ部１６には、Ｉ／Ｏ回路部２５を介して各リニアフィーダパン６の搬送端６ａにおける被計量物２０をそれぞれ検出する上述の被計量物センサ７からの検出出力が与えられる。

ゲート駆動回路部１９は、ＣＰＵ部１６からの制御信号に基づいて、供給ホッパ１２の投入用のゲート１２ａ及び計量ホッパ１３の排出用のゲート１３ａの開閉を制御する。振動制御回路部２１は、ＣＰＵ部１６からの制御信号に基づいて、供給装置１、メインフィーダ４及び各リニアフィーダ８のそれぞれの振動動作を制御する。また、ＣＰＵ部１６は、操作設定表示部１１と相互に通信できるように接続されている。

制御装置９は、ＣＰＵ部１６がメモリ部１７に記憶されている動作プログラムを実行することにより、供給装置１及び組合せ秤全体の動作を制御する。

組合せ秤では、上述のような動作を行うための多数の動作パラメータの設定が必要であり、その設定は操作者が操作設定表示部１１を用いて行い、設定された動作パラメータの値はＣＰＵ部１６へ送られ、メモリ部１７に記憶される。動作パラメータには、組合せ演算における目標値である組合せ目標重量及びそれに対する許容範囲、各フィーダ４，８の振動の振幅や駆動時間（１回の振動継続時間）、上述の所定回数等がある。

図３は、この実施形態の組合せ秤の全体の処理動作を説明するためのフローチャートである。

先ず、制御装置９は、トップコーン用重量センサ５の検出出力に基づいて、供給装置１をＯＮ／ＯＦＦ制御して、トップコーン３上への被計量物２０の供給量を制御する供給装置制御を行う（ステップｓ１）。

次に、トップコーン３を振動させるメインフィーダ４の駆動を制御してトップコーン３上の被計量物２０を周囲へ分散させてリニアフィーダパン６に被計量物２０を供給するメインフィーダ制御を行う（ステップｓ２）。

次に、リニアフィーダパン６を振動させるリニアフィーダ８の駆動を制御して、空の供給ホッパ１２に対応するリニアフィーダパン６を振動させてリニアフィーダパン６上の被計量物２０を当該空の供給ホッパ１２に供給するリニアフィーダ制御を行う（ステップｓ３）。

次に、ステップｓ４の供給ホッパ制御に移る。この供給ホッパ制御では、空の計量ホッパ１３に対応する供給ホッパ１２の投入用のゲート１２ａを開放して、被計量物２０を当該空の計量ホッパ１３へ投入し、ステップｓ５へ移る。

ステップｓ５では、計量ホッパ１３に被計量物２０が投入されると、対応する重量センサ１０によって、前記計量ホッパ１３に投入された被計量物２０の重量を計量し、計量値を制御装置９に取込む計量制御を行う。

次に、計量ホッパ１３に投入されている被計量物２０の重量に基づいて、組合せ演算を行い、被計量物２０の重量を種々組合せた合計重量である組合せ重量が、組合せ目標重量に等しいか、あるいは、組合せ目標重量よりも重く、かつ、組合せ目標重量に近い計量ホッパ１３の組合せである最適組合せの選択を行う（ステップｓ６）。

その後、包装機１５からの排出要求信号の入力があるか否かを判断し（ステップｓ７）、排出要求信号の入力があると、組合せ演算で選択された最適組合せの計量ホッパ１３の排出用のゲート１３ａを開放して被計量物２０を排出する計量ホッパ制御を行い（ステップｓ８）、ステップｓ１に戻る。以下、上述と同様の計量サイクルを繰り返すことによって、最適組合せの被計量物２０が包装機１５へと排出される。

図４は、図３のステップｓ１の供給装置制御の詳細を示すフローチャートである。

先ず、トップコーン用重量センサ５によるトップコーン３上の被計量物２０の計量値を入力として取り込み（ステップｓ１００）、計量値が下限値未満であるか否かを判断し（ステップｓ１０１）、下限値未満であるときには、供給装置１に対する駆動信号をオンして被計量物２０の供給開始を指令し（ステップｓ１０２）、ステップｓ１０３に移る。これによって、供給装置１が被計量物２０の供給動作を開始する。

次に、１〜ｎの複数の被計量物センサ７を特定するための番号ｋを、初期値「１」に設定する(ステップｓ１０３)。なお、この番号ｋは、被計量物センサ７を特定すると共に、対応するリニアフィーダ８、リニアフィーダパン６、供給ホッパ１２及び計量ホッパ１３を特定する。

次に、リニアフィーダパン６（ｋ）の搬送端６ａの被計量物２０を検出する被計量物センサ７（ｋ）がオンしているか否か、すなわち、被計量物センサ７（ｋ）の検出出力が、リニアフィーダパン６（ｋ）の搬送端６ａの被計量物２０を検出している検出状態（オン）であるか否かを判断し、（ステップｓ１０４）、検出出力がオンであるときには、ステップｓ１０６に移る。ステップｓ１０４において、被計量物センサ７（ｋ）の検出出力が、リニアフィーダパン６（ｋ）の搬送端６ａの被計量物２０を検出していない非検出状態（オフ）であるときには、リニアフィーダ８（ｋ）によるリニアフィーダパン６（ｋ）の被計量物２０の移送状態をチェックするための移送状態チェックフラグをオンしてステップｓ１０６に移る（ステップｓ１０５）。

ステップｓ１０６では、番号ｋを１つ増加し、番号ｋがｎ＋１になったか否かを判断し（ステップｓ１０７）、ｎ＋１になっていないときには、ステップｓ１０４に戻って次の被計量物センサ７の検出出力に基づいて同様の処理を行なう。ステップｓ１０７において、ｎ＋１になったときには、ステップｓ１００に戻る。

ステップｓ１０１において、計量値が下限値未満でないときには、計量値が上限値以上であるか否かを判断し（ステップｓ１０８）、上限値以上であるときには、供給装置１に対する駆動信号をオフして被計量物２０の供給停止を指令し（ステップｓ１０９）、ステップｓ１００に戻る。これによって、供給装置１が被計量物２０の供給動作を停止する。

ステップｓ１０３において、計量値が上限値以上でないときには、ステップｓ１００に戻る。

図５及び図６は、図３のステップｓ３のリニアフィーダ制御の詳細を示すフローチャートである。

先ず、１〜ｎの複数のリニアフィーダ８を特定するための番号ｋを、初期値「１」に設定する(ステップｓ３００)。

ステップｓ３０１では、リニアフィーダ８（ｋ）が駆動中であることを示す駆動中フラグがオンしているか否かを判断し、オンしているときには、駆動時間を計測するタイマを減算し(ステップｓ３０２)、タイムアップしたか否かを判断する（ステップｓ３０３）。ステップｓ３０３において、タイムアップしたときには、駆動中フラグをオフし（ステップｓ３０４）、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動をオフし（ステップｓ３０５）、リニアフィーダ（ｋ）の移送状態チェックフラグがオンしているか否か判断する（ステップｓ３０６）。ステップｓ３０６において、移送状態チェックフラグがオンしているときには、駆動回数カウンタのカウント値を増やし（ステップｓ３０７）、駆動回数カウンタのカウント値が所定回数に達したか否かを判断し（ステップｓ３０８）、所定回数に達したときには、図６のステップｓ３０９に移る。

この所定回数は、トップコーン３の周縁部からリニアフィーダパン６に供給された被計量物２０が、リニアフィーダパン６の搬送端６ａまで搬送されるのに要する駆動回数に設定される。例えば、リニアフィーダパン６上の被計量物２０としてのピーマンを、リニアフィーダ８を駆動時間に亘って駆動させる度、１個ずつ供給ホッパ１２に投入したい場合に、ピーマンがリニアフィーダパン６上で順調に搬送されているときには、該フィーダパン６上には、通常、６個のピーマンが載るとすると、所定回数として６回を設定する。

リニアフィーダ８を駆動時間に亘って所定回数である６回駆動することによって、トップコーン３の周縁部からリニアフィーダパン６に供給された被計量物２０であるピーマンが、リニアフィーダパン６上を搬送されて搬送端６ａに到達することになる。

ステップｓ３０３において、タイムアップしていないとき、ステップｓ３０６において、リニアフィーダ８（ｋ）の移送状態チェックフラグがオンしていないとき、及び、駆動回数カウンタのカウント値が所定回数に達していないときには、それぞれ図６のステップｓ３１８に移る。

ステップｓ３０１において、リニアフィーダ８（ｋ）が駆動中であることを示す駆動中フラグがオンしていないときには、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動フラグがオンしているか否かを判断し（ステップｓ３１４）、駆動フラグがオンしているときには、駆動時間タイマをセットして駆動時間の計測を開始し（ステップｓ３１５）、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動中フラグをオンし（ステップｓ３１６）、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動を開始して図６のステップｓ３１８に移る（ステップｓ３１７）。

図６のステップｓ３０９では、被計量物センサ７（ｋ）によって被計量物を検出しているか否かを判断する。このステップｓ３０９において、被計量物センサ７（ｋ）によって被計量物２０を検出していないときには、トップコーン３の周縁部からリニアフィーダパン６の搬送端６ａまで被計量物２０が順調に搬送されておらず、リニアフィーダパン６（ｋ）の被計量物が不足して移送が不十分であるとしてリニアフィーダ８（ｋ）の移送不良フラグをオンしてステップｓ３１２に移る（ステップｓ３１０）。ステップｓ３０９において、被計量物センサ７（ｋ）によって被計量物２０を検出しているときには、トップコーン３の周縁部からリニアフィーダパン６の搬送端６ａまで被計量物２０が順調に搬送されているとして、リニアフィーダ８（ｋ）の移送不良フラグをオフしてステップｓ３１２に移る。

ステップｓ３１２では、リニアフィーダ８（ｋ）の移送状態チェックフラグをオフし、駆動回数カウンタをクリアし（ステップｓ３１３）、ステップｓ３１８に移る。

ステップｓ３１８では、番号ｋを１つ増加し、番号ｋがｎ＋１になったか否かを判断し（ステップｓ３１９）、ｎ＋１になっていないときには、ステップｓ３０１に戻って次のリニアフィーダ８について同様の処理を行なう。

ステップｓ３１９において、ｎ＋１になったときには、移送不良フラグがオンであるリニアフィーダ８が所定数以上であるか否かを判断し（ステップｓ３２０）、所定数以上であるときには、供給装置１による被計量物２０の供給開始を制御するための閾値である下限値を所定範囲内で増やして終了し（ステップｓ３２１）、所定数以上でないときには、終了する。なお、ステップｓ３２１において、下限値を増やしたときには、操作設定表示部１１でその旨を表示する。

このように移送不良フラグがオンであるリニアフィーダ８の数が所定数以上であるか否かを判断することによって、例えば、トップコーン３から各リニアフィーダパン６へ供給される被計量物２０の量は適切であるにも拘わらず、たまたま１つのリニアフィーダパン６の搬入路に被計量物２０が詰まって搬送されなかったような場合に、下限値を変更しないようにすることができる。

この所定数は、例えば、組合せに選ばれた計量ホッパの数の平均値としてもよい。

以上のように、トップコーン３からリニアフィーダパン６へ分散供給される被計量物２０の供給量が少なく、リニアフィーダパン６上の被計量物２０が非連続になるような場合には、供給装置１からトップコーン３への被計量物２０の供給開始のための閾値である下限値を増加させる。

しかし、この下限値が大きくなりすぎて、供給装置１からトップコーン３への被計量物２０の供給量が多過ぎて、トップコーン３から各リニアフィーダパン６に供給される被計量物２０が過量となり、リニアフィーダパン６から供給ホッパ１２、更に、計量ホッパ１３へ投入される被計量物２０が過量となって組合せ精度が低下するのを防止するために、この実施形態では、計量制御の処理において、下限値が大きすぎるときには、下限値を減少することによって、供給装置１からトップコーン３への被計量物２０の供給量を減らして適切な供給量とするようにしている。

図７は、図３のステップｓ５の計量制御の詳細を示すフローチャートである。

先ず、合計重量メモリをクリアし（ステップｓ５００）、加算カウントをクリアし（ステップｓ５０１）、１〜ｎの複数の計量ホッパ１３を特定するための番号ｋを、初期値「１」に設定する(ステップｓ５０２)。

次に、計量ホッパ１３（ｋ）に被計量物が投入されて計量が完了したか否かを判断し（ステップｓ５０３）、計量が完了したときには、加算カウントを１つ増やしてステップｓ５０６に移る（ステップｓ５０５）。ステップｓ５０３において、計量ホッパ１３（ｋ）に被計量物が投入されて計量が完了していないときには、ステップｓ５０６に移る。

ステップｓ５０６では、番号ｋを１つ増加し、番号ｋがｎ＋１になったか否かを判断し（ステップｓ５０７）、ｎ＋１になっていないときには、ステップｓ５０３に戻って次の計量ホッパ１３について同様の処理を行なう。

ステップｓ５０７において、ｎ＋１になったときには、合計重量を加算カウント値で除算して平均重量を算出し（ステップｓ５０８）、平均重量が予め定めた所定重量以上であるか否かを判断し（ステップｓ５０９）、平均重量が所定重量より大きいときには、被計量物２０の供給量が多く、過量になっているとして、下限値を減少して終了し（ステップｓ５１０）、平均重量が所定重量よりも大きくないときは、終了する。

また、この実施形態では、操作設定表示部１１には、次のような運転状態を示す画面を表示できるようにしている。

すなわち、図８は、操作設定表示部１１の表示画面例である。

この表示画面は、運転状態の表示を行う自動運転操作設定画面４０であり、画面下方の「分散部」表示呼び出しタッチスイッチ４１がタッチ操作されて呼び出された表示画面であり、分散部であるトップコーン３上の被計量物の重量レベル等が表示されている。

この自動運転操作設定画面４０では、画面上方の第１表示エリア４０ａには、各種メッセージを表示するメッセージ表示エリア４２と、年月日と時刻を表示する年月日＆時刻表示エリア４３と、言語選択タッチスイッチ４４とが表示され、この言語選択タッチスイッチ４４にタッチすると、選択できる言語のポップアップ画面が現れる（図示せず）。

また、自動運転操作設定画面４０では、画面下方左側の第２表示エリア４０ｂには、運転のＯＮ―ＯＦＦを行うための「運転スタート」タッチスイッチ４９と、「運転ストップ」タッチスイッチ５０とが表示される。図８では、運転状態がＯＮであるので、「運転ストップ」タッチスイッチ５０を、「運転スタート」タッチスイッチ４９に比べて大きく表示して操作しやすくしている。

この第２表示エリア４０ｂの右側の第３表示エリア４０ｃには、「円形表示」呼び出しタッチスイッチ５１、上記「分散部」表示呼び出しタッチスイッチ４１、「履歴表示」呼び出しタッチスイッチ５２、「集計」表示呼び出しタッチスイッチ５３、「カメラ」表示呼び出しタッチスイッチ５４が表示され、各タッチスイッチ５１，４１，５２，５３，５４にタッチするとそれぞれの画面が表示される。この第３表示エリア４０ｃには、更に、様々な画面を呼び出すタッチスイッチをグループ毎に切り替える各種表示メニュー切り替えタッチスイッチ５５と、各グループにおけるタッチスイッチの表示を切り替える各種表示呼び出しタッチスイッチ５６が表示されている。

この自動運転操作設定画面４０では、画面上方の第１表示エリア４０ａと、画面下方の第２，第３表示エリア４０ｂ，４ｃとの間の第３表示エリア４０ｄには、運転を行う品種と運転パラメータが記憶されているプログラム番号とが表示されるプログラム番号＆品種表示エリア４５と、トップコーン３上の被計量物の重量レベルを表示する重量レベル表示エリア４６と、組合せ目標重量値と組合せ重量値との偏差の変移を表示する偏差移動平均表示エリア４７と、計量速度の変移を表示する計量速度表示エリア４８とが表示される。

重量レベル表示エリア４６には、トップコーン３上の被計量物の重量レベルがグラフ表示されると共に、供給装置１のＯＮ−ＯＦＦ制御のための下限値と上限値とが表示される。

偏差移動平均表示エリア４７では、組合せ目標重量値と組合せ重量値との偏差の変移を、供給装置１のＯＮ−ＯＦＦのタイミングと共に表示している。この偏差は、数回分の移動平均処理を行った偏差としている。

計量速度表示エリア４８では、毎分当たりの包装(パック)数による計量速度の変移を、供給装置１のＯＮ−ＯＦＦのタイミングと共に表示している。

これら重量レベル表示エリア４６、偏差移動平均表示エリア４７、及び計量速度表示エリア４８の表示によって運転状況、例えば、重量レベルが減ると、リニアフィーダパン６上の被計量物２０が少なくなって、供給ホッパ１２への再投入が多くなり、計量速度が低下し、歩留まり(組合せ精度)が低下するといったことを把握することができる。

このような重量レベル、偏差移動平均、及び、計量速度を、運転履歴として格納しておき、例えば、所望の運転速度が得られなかったような場合には、運転履歴を表示して、その原因を把握するのに用いるようにしてもよい。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、トップコーン３上の被計量物２０の量を、トップコーン用重量センサ５によって検出したけれども、本発明の他の実施形態として、重量センサに代えて、トップコーン３の上方に、例えば超音波式などのレベル検出器を設け、このレベル検出器によって、トップコーン３上の被計量物２０の量を検出し、トップコーン３上の被計量物２０の量を制御してもよい。

上述の実施形態では、下限値の変更は、自動的に行ったけれども、本発明の他の実施形態として、下限値の変更を促すメッセージ等を操作設定表示部１１に表示し、作業者が、下限値の変更操作を行うようにしてもよい。

１ 供給装置
３ トップコーン
４ メインフィーダ
５ トップコーン用重量センサ
６ リニアフィーダパン
７ 被計量物センサ
８ リニアフィーダ
９ 制御装置
１０ 重量センサ
１２ 供給ホッパ
１３ 計量ホッパ
１５ 包装機
１６ ＣＰＵ部
２０ 被計量物

Claims (4)

1. 供給装置から供給される被計量物を周囲へ分散させる分散部と、
   該分散部における前記被計量物の量を検出する検出部と、
   前記分散部の周囲にそれぞれ配設されて該分散部で分散される被計量物をそれぞれ搬送して搬送端から排出する複数の搬送部と、
   各搬送部に対応して配置されると共に、前記搬送端から排出される被計量物を保持し、保持した被計量物を下方へ供給する複数の供給部と、
   各供給部に対応して配置されると共に、各供給部から供給される被計量物を保持し、該保持した被計量物の重量を計量する複数の計量部と、
   前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散部における前記被計量物の量が、下限値未満になったときには、前記供給装置による被計量物の供給動作を開始させ、上限値以上になったときには、前記供給装置による被計量物の供給動作を停止させて前記供給装置による被計量物の供給を制御すると共に、前記計量部で計量される被計量物の計量値に基づいて組合せ演算を行う演算制御部と、
   を備える組合せ秤であって、
   前記各搬送部の各搬送端における被計量物を検出する被計量物センサを設け、
   前記演算制御部は、前記搬送部の駆動を制御するものであって、前記被計量物センサの検出出力に基づいて、前記供給装置による被計量物の供給動作の開始を制御するための前記下限値を変更する、または、前記下限値の変更を促す報知を行うものであり、
   前記演算制御部は、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散部における前記被計量物の量が、前記下限値未満になって前記供給装置へ被計量物の供給動作を開始させるための開始信号を出力し、所定時間が経過した後、または、前記搬送部を所定回数駆動した後の、前記被計量物センサの被計量物を検出していない非検出状態の検出出力に基づいて、前記下限値を増加させる、
   ことを特徴とする組合せ秤。
2. 前記演算制御部は、前記所定時間が経過した後、または、前記搬送部を所定回数駆動した後の、前記被計量物センサの被計量物を検出していない非検出状態の検出出力が継続したとき、または、前記非検出状態の検出出力が周期的に生じたときに、前記下限値を、所定範囲内で増加させる、
   請求項１に記載の組合せ秤。
3. 前記分散部は、被計量物を振動によって分散させるメインフィーダを有し、
   前記搬送部は、被計量物を振動によって搬送するリニアフィーダを有し、
   前記供給部は、保持した被計量物を前記計量部に投入する供給ホッパであり、
   前記計量部は、重量センサによって被計量物の重量を計量する計量ホッパであり、
   前記演算制御部は、前記メインフィーダおよびリニアフィーダの駆動を制御する、
   請求項１または２に記載の組合せ秤。
4. 前記下限値を変更したときに、その旨を報知する報知手段を備える、
   請求項１ないし３のいずれかに記載の組合せ秤。

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