JP5755498B2 - 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８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の円錐状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、投入用のゲート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を行うことにより、組合せた計量値の合計である組合せ重量が、目標組合せ重量と一致するか最も近い所定重量範囲の計量ホッパ３５の組合せを最適組合せとして選択し、この最適組合せとして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。

特開昭６２−１１３０２４号公報

かかる組合せ秤によって、例えば、ピーマン、タマネギ、ジャガイモなどの被計量物の組合せ計量を行って、例えば、数個入りのパック製品を生産するような場合には、目標組合せ重量に対して被計量物の単体重量が大きいので、所定重量範囲の適量組合せを成立し易くするために、計量ホッパ３５には、各計量サイクルで被計量物が１個投入されるように運転される。

すなわち、各計量サイクルでリニアフィーダ３２から供給ホッパ３３に１個の被計量物が供給されるように、リニアフィーダ３２の駆動時間等が設定され、これによって、リニアフィーダ３２から供給ホッパ３３に１個の被計量物を供給し、更に、供給ホッパ３３から計量ホッパ３５に１個の被計量物を投入するようにしている。

しかしながら、ピーマン等の被計量物は、産地やロットなどによってサイズや形状あるいは単体重量がばらつくので、リニアフィーダ３２の駆動時間等の設定を固定したままでは、リニアフィーダ３２から供給ホッパ３３へ供給される被計量物が、必ずしも１個にならず、２個以上供給されたり、あるいは、全く供給されなかったりする場合がある。

かかる場合には、所定重量範囲の適量組合せが成立しにくくなり、計量速度が低下したり、組合せ精度が低下して歩留まりが悪くなる。

このため、従来では、被計量物のサイズや単体重量などがばらついて適量組合せが成立しにくくなったようなときには、その都度、リニアフィーダ３２の駆動時間等を再度調整して設定し直しているが、この調整作業は、経験を有し、非常に手間がかかるという課題がある。

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、被計量物がばらついても、所要数の被計量物を計量部に投入できるようにすることを目的とする。

上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、被計量物をそれぞれ搬送して搬送終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、前記搬送終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と共に、前記搬送部の駆動を制御する演算制御部とを備える組合せ秤であって、 前記各搬送部の搬送終端の被計量物をそれぞれ検出する被計量物センサを設け、前記演算制御部は、前記被計量物センサの、前記被計量物を検出している検出状態から被計量物を検出していない非検出状態への検出出力の変化に基づいて、前記搬送部の駆動を停止させるものであって、前記演算制御部は、前記搬送部の駆動時間が駆動制限時間に達したときには、該搬送部の駆動を強制的に停止させるものであり、前記演算制御部は、前記搬送部の駆動を開始してから、前記被計量物センサの検出出力が前記検出状態から前記非検出状態へ変化するまでの経過時間を複数回計測して前記駆動制限時間を調整するものであって、前記演算制御部は、前記複数回の前記経過時間の平均値及びその標準偏差を算出し、前記平均値に、前記標準偏差を所定倍して加算した値を、前記駆動制限時間とする。

本発明の組合せ秤によると、演算制御部は、各搬送部の搬送終端の被計量物をそれぞれ検出する被計量物センサの検出出力の変化に基づいて、各搬送部の駆動を停止させるので、搬送部の駆動によって搬送終端の被計量物が供給部に供給されたことに伴う被計量物センサの検出出力の変化に基づいて、搬送部の駆動を停止させることが可能となる。これによって、搬送部から供給部へ所要数の被計量物が供給されたときに、搬送部の駆動を停止することできる、すなわち、搬送部から供給部に所要数の被計量物を供給することができ、更に、供給部に供給された所要数の被計量物を、計量部へ投入することができる。

このように供給部から計量部へ所要数の被計量物を投入することができるので、計量部に被計量物が所要数を超えて投入されたり、あるいは、被計量物が所要数投入されず、適量組合せが成立しにくくなって、計量速度が低下したり、歩留まりが低下するのを防止することができる。

本発明によると、搬送部を駆動して搬送終端の被計量物が供給部に供給されることに伴って、被計量物センサの検出出力が検出状態から非検出状態に変化するのに基づいて、搬送部の駆動を停止することができるので、被計量物センサの検出出力の変化の回数によって、搬送部から供給部へ供給される被計量物の数を把握することが可能となり、搬送部の搬送終端から供給部へ被計量物が所要数供給されたときに、搬送部の駆動を停止することが可能となる。これによって、搬送部から供給部に所要数の被計量物を供給し、更に、供給部に供給された所要数の被計量物を計量部に投入することができる。

本発明によると、搬送部を駆動しても被計量物センサの検出出力に変化がないような場合には、搬送部の駆動を無制限に継続するのではなく、駆動制限時間に達したときに、強制的に停止させるので、搬送部の駆動時間が長くなって次の計量サイクルに悪影響を与えるのを防止することができる。

本発明によると、搬送部の駆動を開始してから被計量物センサの検出出力が変化するまでの経過時間を実測し、実測した経過時間に基づいて、駆動制限時間を調整するので、被計量物のばらつきなどに応じて適切な駆動制限時間に自動的に調整される。

（２）本発明の組合せ秤の好ましい実施態様では、前記複数の搬送部は、被計量物を振動によって搬送する複数の振動フィーダであり、前記複数の供給部は、保持した被計量物を前記計量部に投入する複数の供給ホッパであり、前記複数の計量部は、重量センサによって被計量物の重量を計量する複数の計量ホッパであり、前記演算制御部は、前記振動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、演算制御部は、被計量物センサの検出出力の変化に基づいて、振動フィーダの搬送終端から供給ホッパへ所要数の被計量物が供給されたときに、振動フィーダの駆動を停止することができ、これによって、振動フィーダから計量ホッパの所要数の被計量物を供給し、更に、供給ホッパから計量ホッパへ所要数の被計量物を投入することが可能となるので、供給ホッパから計量ホッパに被計量物が所要数を超えて投入されたり、被計量物が所要数投入されないといったことを防ぎ、組合せ精度および歩留まりの低下を防止することができる。

本発明によると、各搬送部の搬送終端の被計量物をそれぞれ検出する被計量物センサの検出出力の変化に基づいて、搬送部の駆動を停止させるので、搬送部から供給部へ被計量物が所要数供給されたときに、搬送部の駆動を停止することでき、これによって、搬送部から供給部へ所要数の被計量物を供給することができ、更に、供給部から計量部へ所要数の被計量物を投入することが可能となる。したがって、計量部に被計量物が所要数を超えて供給されたり、あるいは、被計量物が所要数投入されないといったことを防ぐことが可能となり、計量速度が低下したり、歩留まりが低下するの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は組合せ秤の動作例を説明するためのタイムチャートである。 図５は組合せ秤の他の動作例を説明するためのタイムチャートである。 図６は図３のリニアフィーダ制御の詳細を示す参考例のフローチャートである。 図７は本発明の実施形態の図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８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、本発明の一つの実施形態に係る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と、トップコーン３及びメインフィーダ４を支持し、トップコーン３に供給される被計量物の量を計測するトップコーン用重量センサ５とを備えている。

被計量物２０は、特に限定されないが、例えば、ピーマン、パプリカ、トマト、ジャガイモ等の野菜類やオレンジ、リンゴ等の果物類などの計量に好適であり、組合せ計量を行って複数個入りの包装品を生産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。

各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、各供給ホッパ１２の下方には、計量部としての計量ホッパ１３がそれぞれ設けられ、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終端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を計量ホッパ１３へ落下投入する。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がそれぞれ連結され、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をそれぞれ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による後述の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の適量組合せが求められ、包装機１５から排出要求信号の入力があると、その適量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へと投入されて包装される。

制御装置９には、操作設定表示部１１によって、動作パラメータなどの設定が行なわれ、この操作設定表示部１１は、例えばタッチパネル等を用いて構成され、運転速度や組合せ計量値等を画面に表示する。動作パラメータには、組合せ演算における目標値である目標組合せ重量及びそれに対する許容範囲、メインフィーダ４の振動の振幅や駆動時間、及び、リニアフィーダ８の振動の振幅や後述の駆動制限時間等がある。

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、目標組合せ重量に等しいあるいは許容範囲内の最も近い所定重量範囲となる最適組合せが１つ求められる。

この実施形態では、ピーマン等の被計量物２０の組合せ計量を行って、目標組合せ重量及びその許容範囲で規定される所定重量範囲となる複数個の被計量物２０を包装機１５へ排出し、包装機１５で複数個の被計量物２０を包装する。

前記目標組合せ重量に対して、ピーマン等の被計量物２０の単体重量が大きいので、所定重量範囲の適量組合せを成立し易くするために、計量ホッパ１３には、各計量サイクルで被計量物２０が供給ホッパ１２から所要数として、１個投入されるようにしている。

供給ホッパ１２から計量ホッパ１３に、被計量物２０を１個投入するためには、各計量サイクルで、リニアフィーダパン６から供給ホッパ１２に被計量物２０を１個供給する必要がある。

従来では、上述のように、リニアフィーダパン６から供給ホッパ１２に被計量物２０を１個供給するように、リニアフィーダパン６を振動させるリニアフィーダ８による振動の振幅や駆動時間が設定される。

かかる設定を固定したままでは、ピーマン等の被計量物２０が、産地やロットなどによってサイズや形状あるいは単体重量がばらつくために、リニアフィーダパン６から供給ホッパ１２へ供給される被計量物２０が、必ずしも１個にならず、２個以上供給されたり、あるいは、全く供給されなかったりする場合が生じ、このため、リニアフィーダ８による振動の振幅や駆動時間を再度調整して設定し直す必要があるが、かかる調整は、経験が必要であって、手間がかかるという難点がある。

そこで、この実施形態では、各リニアフィーダパン６の搬送終端６ａの被計量物２０をそれぞれ検出する複数の被計量物センサ７を設けており、制御装置９は、この被計量物センサ７の検出出力に基づいて、リニアフィーダパン６から供給ホッパ１２に被計量物２０が１個供給されるように、リニアフィーダ８の駆動を制御している。

被計量物センサ７は、例えば、光電センサからなり、リニアフィーダパン６の搬送終端６ａにおける被計量物２０を検出するものであり、被計量物２０が存在しているときには、検出状態に対応する、例えばハイレベルの検出出力を与え、被計量物２０が存在していないときには、非検出状態に対応するローレベルの検出出力を与える。

図１では、簡略化して示しているが、リニアフィーダパン６上では、隣合う被計量物２０同士が当接して隙間がない状態で連続的に搬送される。

被計量物センサ７の搬送終端６ａにおける検出領域は、リニアフィーダパン６の搬送終端６ａの被計量物２０が供給ホッパ１２に落下供給された時点から次の被計量物２０が前記検出領域内に搬入される時点までの期間に亘って被計量物２０が存在せず、前記次の被計量物２０が前記検出領域内に搬入された時点から検出領域を搬送されて供給ホッパ１２に落下供給される時点までの期間は、被計量物２０が前記検出領域に存在するように設定されている。

したがって、被計量物センサ７は、リニアフィーダパン６の搬送終端６ａの被計量物２０が供給ホッパ１２に落下した時点から次の被計量物２０が検出領域内に搬入される時点までの期間に亘って、被計量物２０を検出していない非検出状態に対応する検出出力を与え、次の被計量物２０が検出領域内に搬入された時点から供給ホッパ１２に落下供給される時点までの期間は、被計量物２０を検出している検出状態に対応する検出出力を与えることになる。

制御装置９は、リニアフィーダ８を駆動して、リニアフィーダパン６の搬送終端６ａの被計量物２０が供給ホッパ１２に落下したことが、被計量物センサ７によって検出されたときに、１個の被計量物２０が供給ホッパ１２に供給されたとしてリニアフィーダ８の駆動を停止するようにしている。

この実施形態では、被計量物を検出する被計量物センサ７として、光電センサを用いているが、光電センサに限らず、リミットスイッチなどの他のセンサを用いてもよい。

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の搬送終端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。

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が供給されると、対応する重量センサ１０によって、前記計量ホッパ１３に供給された被計量物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に供給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、目標組合せ重量に等しいか、あるいは、目標組合せ重量よりも重く、かつ、目標組合せ重量に近い所定重量範囲の計量ホッパ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、この実施形態の動作の一例を説明するためのタイムチャートであり、計量ホッパ１３、供給ホッパ１２、リニアフィーダ８及び被計量物センサ７の対応する一組の状態を代表的に示すものである。図４（ａ）は計量ホッパ１３の排出用のゲート１３ａの開閉状態を、図４（ｂ）は供給ホッパ１２の投入用のゲート１２ａの開閉状態を、図４（ｃ）はリニアフィーダ８の駆動状態を、図４（ｄ）は被計量物センサ７の検出出力をそれぞれ示している。

先ず、計量サイクルＴ１では、適量組合せに選択された計量ホッパ１３の排出用のゲート１３ａの開放が、図４（ａ）に示されるようにｔ１の時点で開始され、計量ホッパ１３の被計量物２０が集合シュート１４に排出されて包装機１５に投入され、包装機１５で包装される。

被計量物２０を排出して空となった計量ホッパ１３に対して、供給ホッパ１２の投入用ゲート１２ａの開放が、図４（ｂ）に示されるようにｔ２の時点で開始され、供給ホッパ１２から計量ホッパ１３へ被計量物２０が投入される。

次に、被計量物２０を計量ホッパ１３に投入して空となった供給ホッパ１２に対して被計量物２０を供給するために、図４（ｃ）に示されるようにリニアフィーダ８の駆動をｔ３の時点で開始する。

図４（ｄ）に示される被計量物センサ７の検出出力は、計量サイクルＴ１よりも前の計量サイクルにおいて、リニアフィーダパン６の搬送終端６ａの被計量物２０が、供給ホッパ１２へ落下した時点でリニアフィーダ８の駆動が停止され、リニアフィーダパン６の搬送終端６ａの被計量物センサ７の検出領域には、被計量物２０が存在していないので、非検出状態に対応するオフとなっている。

図４（ｃ）に示されるリニアフィーダ８の駆動の開始によって、新たな被計量物２０が、被計量物センサ７の搬送終端６ａの検出領域に搬送されるので、被計量物センサ７の検出出力は、図４（ｄ）に示されるようにｔ４の時点で被計量物２０を検出している検出状態に対応するオンに変化する。

この実施形態では、図４（ｃ）に示されるリニアフィーダ８の駆動を、図４（ｄ）に示される被計量物センサ７の検出出力がオフの非検出状態に変化した時点ｔ５、すなわち、リニアフィーダパン６の搬送終端６ａから被計量物２０が、供給ホッパ１２に１個落下供給したことを検出したときに停止するようにしている。

次の計量サイクルＴ２においても、適量組合せに選択された計量ホッパ１３の排出用のゲート１３ａの開放が、図４（ａ）に示されるようにｔ６の時点で開始され、被計量物２０が集合シュート１４に排出される。被計量物２０を排出して空となった計量ホッパ１３に対して供給ホッパ１２の投入用ゲート１２ａの開放が、図４（ｂ）に示されるようにｔ７の時点で開始され、供給ホッパ１２から計量ホッパ１３へ被計量物２０が投入される。

次に、被計量物２０を計量ホッパ１３に投入して空となった供給ホッパ１２に対して被計量物２０を供給するために、図４（ｃ）に示されるように、リニアフィーダ８の駆動をｔ８の時点で開始し、これによって、次の被計量物２０が、被計量物センサ７の検出領域内に搬送され、被計量物センサ７の検出出力が、図４（ｄ）に示されるように、ｔ９の時点で検出状態に対応するオンに変化する。

リニアフィーダ８の駆動は、この被計量物センサ７の検出出力が、オフの非検出状態に変化した時点ｔ１０、すなわち、リニアフィーダパン６の搬送終端６ａから被計量物２０が１個落下供給したことを検出したときに停止する。

このように被計量物センサ７の検出出力が、検出状態に対応するオンから非検出状態に対応するオフに変化したとき、すなわち、被計量物２０が、リニアフィーダパン６の搬送終端６ａから供給ホッパ１２に落下供給されたときに、リニアフィーダ８の駆動を停止するので、ピーマン等の被計量物２０のサイズや単体重量などが産地やロットによってばらついても、被計量物２０が供給ホッパ１２に２個以上供給されたり、あるいは、全く供給されないのを防ぐことができ、これによって、計量速度が低下したり、歩留まりが悪くなるのを防止することができる。

しかも、被計量物２０のサイズや単体重量などが産地やロットによってばらついたときに、従来のように、リニアフィーダ３２の駆動時間等を再度調整して設定し直すといった作業も不要となる。

この実施形態では、被計量物センサ７の検出出力が、検出状態に対応するオンから非検出状態に対応するオフに変化したときに、リニアフィーダ８の駆動を停止するので、次の被計量物２０が、被計量物センサ７の検出領域内に搬入されておらず、被計量物センサ７の検出出力がオフのままであって、次の計量サイクルでリニアフィーダ８の駆動を開始することによって、次の被計量物２０が、被計量物センサ７の検出領域内に搬入されて被計量物センサ７の検出出力がオンに変化するようにしている。

これに対して、本発明の他の実施形態として、被計量物センサ７の検出出力が、検出状態に対応するオンから非検出状態に対応するオフに変化したときに、リニアフィーダ８の駆動を一旦停止した後、再びリニアフィーダ８を駆動し、次の被計量物２０が、被計量物センサ７の検出領域内に搬入されて被計量物センサ７の検出出力がオンに変化したときに、リニアフィーダ８の駆動を停止するようにしてもよい。あるいは、被計量物センサ７の検出出力が、検出状態に対応するオンから非検出状態に対応するオフに変化したときに、リニアフィーダ８の駆動を直ちに停止するのではなく、次の被計量物２０が、被計量物センサ７の検出領域内に搬入されて被計量物センサ７の検出出力がオンに変化したときに、リニアフィーダ８の駆動を停止するようにしてもよい。

この実施形態では、被計量物２０を、リニアフィーダパン６の搬送終端６ａから供給ホッパ１２に、所要数として１個供給する場合に適用して説明したけれども、本発明は、１個に限らず、複数個を供給するようにしてもよいのは勿論である。この場合には、被計量物センサ７の検出出力が、検出状態から非検出状態に変化し、更に、検出状態、非検出状態に順次複数回変化するのに基づいて、リニアフィーダ８の駆動を停止するようにすればよい。

図５は、この実施形態の他の動作例を説明するための図４に対応するタイムチャートである。

先ず、計量サイクルＴ１では、適量組合せに選択された計量ホッパ１３の排出用のゲート１３ａの開放が、図５（ａ）に示されるようにｔ１の時点で開始され、被計量物２０が集合シュート１４に排出される。被計量物２０を排出して空となった計量ホッパ１３に対して供給ホッパ１２の投入用のゲート１２ａの開放が、図５（ｂ）に示されるようにｔ２の時点で開始され、これによって、供給ホッパ１２から計量ホッパ１３へ被計量物２０が投入される。

次に、被計量物２０を計量ホッパ１３に投入して空となった供給ホッパ１２に対して被計量物２０を供給するために、図５（ｃ）に示されるように、リニアフィーダ８の駆動をｔ３の時点で開始する。

このリニアフィーダ８の駆動の開始によって、新たな被計量物２０が、被計量物センサ７の搬送終端６ａの検出領域に搬入されるので、被計量物センサ７の検出出力は、図５（ｄ）に示されるように、ｔ４の時点で被計量物２０を検出している検出状態に対応するオンに変化する。

この例では、例えば、被計量物２０がリニアフィーダパン６上を円滑に搬送されず、リニアフィーダ８の駆動を継続しても図５（ｄ）に示されるように、被計量物センサ７の検出出力が、オンの検出状態からオフの非検出状態に変化しないので、予め設定されている駆動制限時間Ｔｒになった時点ｔｒで、リニアフィーダ８の駆動を強制的に停止させる。

このようにリニアフィーダ８の駆動時間を制限するのは、駆動時間を長くして次の計量サイクルＴ２における供給ホッパ１２の投入用のゲート１２ａが開閉している期間に被計量物２０が落下して、ゲート１２ａに挟まったり、直接、計量ホッパ１３に投入されることがないようにするためである。

この実施形態では、駆動制限時間Ｔｒは、１計量サイクルの期間から供給ホッパ１２のゲート１２ａの開閉期間及び被計量物２０がリニアフィーダパン６の搬送終端６ａから供給ホッパ１２に落下するのに要する期間を差し引いた時間とされ、駆動制限時間として最大の時間に設定している。

次の計量サイクルＴ２においては、適量組合せに選択された計量ホッパ１３の排出用のゲート１３ａの開放が、図５（ａ）に示されるｔ６の時点で開始され、被計量物２０が集合シュート１４に排出される。被計量物２０を排出して空となった計量ホッパ１３に対して供給ホッパ１２の投入用ゲート１２ａの開放が、図５（ｂ）に示されるようにｔ７の時点で開始され、これによって、供給ホッパ１２から計量ホッパ１３へ被計量物２０が投入される。

次に、被計量物２０を計量ホッパ１３に投入して空となった供給ホッパ１２に対して被計量物２０を供給するために、図５（ｃ）に示されるように、リニアフィーダ８の駆動をｔ８の時点で開始する。

この計量サイクルＴ２では、先の計量サイクルＴ１におけるリニアフィーダ８の駆動時間が長かったので、比較的短いリニアフィーダ８の駆動によって、図５（ｄ）に示されるようにｔ１０の時点で被計量物センサ７の検出出力が、オフの非検出状態に変化し、この時点ｔ１０において、リニアフィーダパン６の搬送終端６ａから被計量物２０が１個落下供給されたとして、リニアフィーダ８の駆動を停止する。

このように、リニアフィーダ８を駆動してもリニアフィーダパン６の搬送終端６ａの被計量物２０が、落下したことが被計量物センサ７によって検出されないときには、リニアフィーダ８の駆動を、駆動制限時間Ｔｒ内に制限するので、次の計量サイクルに悪影響を及ぼすのを防止することができる。

図６は、この実施形態の動作説明に先立って動作を説明する参考例のフローチャートである。

この図６の処理は、一定時間、例えば、１０ｍｓ毎に実行される。

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ｓ３５１)。

次に、リニアフィーダ８（ｋ）を駆動することを示す駆動フラグがオンしているか否かを判断し（ステップｓ３５２）、オンしているときには、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動時間を制限するためのリニアフィーダ駆動制限時間タイマをセットして駆動制限時間の計測を開始し（ステップｓ３５３）、リニアフィーダ８（ｋ）を駆動中であることを示す駆動中フラグをオンし（ステップｓ３５４）、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動を開始してステップｓ３６２に移る（ステップｓ３５５）。

ステップｓ３６２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ｓ３６３）、ｎ＋１になっていないときには、ステップｓ３５２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い、ｎ＋１になったときには、複数のリニアフィーダ８の処理が終わったとして終了する。

ステップｓ３５２において、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動フラグがオンしていないときには、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動中フラグがオンしているか否かを判断し（ステップｓ３５６）、駆動中フラグがオンしていないときには、ステップｓ３６２に移る。

ステップｓ３５６において、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動中フラグがオンしているときには、リニアフィーダ８（ｋ）が駆動されているので、被計量物センサ７が、被計量物２０の落下を検出したか否か、すなわち、被計量物センサ７の検出出力が、オンの検出状態からオフの非検出状態に変化したか否かを判断する（ステップｓ３５７）。

ステップｓ３５７において、被計量物の落下を検出したときには、ステップｓ３６０に移り、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動中フラグをオフし、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動を停止してステップｓ３６２に移る（ステップｓ３６１）。これによって、被計量物センサ７が、被計量物２０の落下を検出したとき、すなわち、リニアフィーダパン６の搬送終端６ａの被計量物２０が、供給ホッパ１２に１個供給されたときには、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動が停止されることになる。

ステップｓ３５７において、被計量物の落下が検出されないときには、リニアフィーダ駆動制限時間タイマの駆動制限時間を減算し（ステップｓ３５８）、このリニアフィーダ駆動制限時間タイマの駆動制限時間が、上述の駆動制限時間Ｔｒとなったか否か、すなわち、タイムアップしたか否かを判断する（ステップｓ３５９）。

ステップｓ３５９において、タイムアップしたときには、ステップｓ３６０に移り、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動中フラグをオフし、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動を停止してステップｓ３６２に移る。これによって、リニアフィーダ８を駆動しても、被計量物２０の落下が検出されず、駆動制限時間になったときには、リニアフィーダ８の駆動を強制的に停止する。

ステップｓ３６９において、タイムアップしていないときには、ステップｓ３６２に移る。

上述では、リニアフィーダ８の駆動制限時間Ｔｒを予め設定したけれども、本発明の実施形態では、リニアフィーダ８を駆動してから被計量物２０が落下するまでの駆動時間を計測し、計測した駆動時間に基づいて、駆動制限時間Ｔｒを自動的に調整するようにしている。

この実施形態では、各リニアフィーダ８の駆動を開始してから、被計量物センサ７によって被計量物２０の落下が検出されるまでの駆動時間をそれぞれ計測し、計測した駆動時間の平均値及び標準偏差をそれぞれ算出し、平均値に、標準偏差を所定倍した値を加算した値を、次回以降の駆動制限時間としている。

ここで、被計量物の落下の確率変数Ｘが、正規分布Ｎ(μ，σ²)に従うとすると、駆動時間の平均μからのずれが±1σ以下の範囲にＸが含まれる確率は68.26%、駆動時間の平均μからのずれが±2σ以下の範囲にＸが含まれる確率は95.44%、更に駆動時間の平均μからのずれが±3σ以下の範囲にＸが含まれる確率は、99.74%となる。

したがって、駆動制限時間を、駆動時間の平均μ＋標準偏差σとすると、68.26%の被計量物２０は、その駆動制限時間内に落下し、駆動時間の平均μ＋２倍の標準偏差２σとすると、95.44%の被計量物２０は、その駆動制限時間内に落下し、駆動時間の平均μ＋３倍の標準偏差３σとすると、99.74%の被計量物２０は、その駆動制限時間内に落下することになる。

そこで、この実施形態では、計測した駆動時間の平均値μに、標準偏差σの所定倍、例えば、４倍を加算した値(μ＋４σ)を、駆動制限時間にするようにしている。

図７は、この実施形態の動作を説明するためのフローチャートであり、上述の参考例の図６に対応する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ｓ３５１)。

次に、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ｓ３５２）、オンしているときには、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動時間を計測するリニアフィーダ駆動時間計測タイマをセットして駆動時間の計測を開始すると共に（ステップｓ３５３）、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動制限時間を計測するリニアフィーダ駆動制限時間タイマをセットして駆動制限時間の計測を開始する（ステップｓ３５４）。

次に、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動中フラグをオンし（ステップｓ３５５）、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動を開始してステップｓ３６９に移る（ステップｓ３５６）。

ステップｓ３６９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ｓ３７０）、ｎ＋１になっていないときには、ステップｓ３５２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い、ｎ＋１になったときには、複数のリニアフィーダ８について処理が終了したとして終了する。

ステップｓ３５２において、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動フラグがオンしていないときには、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動中フラグがオンしているか否かを判断し（ステップｓ３５７）、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動中フラグがオンしているときには、リニアフィーダ８（ｋ）が駆動されているので、被計量物センサ７が、被計量物２０の落下を検出したか否か、すなわち、被計量物センサ７の検出出力が、オンの検出状態からオフの非検出状態に変化したか否かを判断する（ステップｓ３５８）。

ステップｓ３５８において、被計量物２０の落下を検出していないときには、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動時間計測タイマの計測時間を増加し（ステップｓ３５９）、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動制限時間タイマを減算し(ステップｓ３６０)、この駆動制限時間タイマが駆動制限時間となったか否か、すなわち、タイムアップしたか否かを判断し（ステップｓ３６１）、タイムアップしたときには、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動中フラグをオフし（ステップｓ３６７）、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動を停止してステップｓ３６９に移る。また、ステップｓ３６１において、タイムアップしていないときには、ステップｓ３６９に移る。

ステップｓ３５８において、被計量物２０の落下を検出したときには、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動時間計測タイマの計測時間を記憶し（ステップｓ３６２）、それまでの駆動時間計測タイマによる計測時間の記憶値の所定回分の移動平均値を算出すると共に、標準偏差を算出し、この移動平均値（μ）に４倍の標準偏差（４σ）を加算した時間を、リニアフィーダ８（ｋ）の暫定の駆動制限時間とし（ステップｓ３６３）、この暫定の駆動制限時間が閾値、例えば、上述の実施形態の最大の駆動制限時間Ｔｒ以下であるか否かを判断し（ステップｓ３６４）、閾値以下でないときには、ステップｓ３６６に移り、閾値以下であるときには、暫定の駆動制限時間を、次回以降のリニアフィーダ８（ｋ）の新たな駆動制限時間とし、ステップｓ３６６に移る（ステップｓ３６５）。

ステップｓ３６６では、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動時間計測タイマを初期化してステップｓ３６７に移り、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動中フラグをオフし、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動を停止してステップｓ３６９に移る（ステップｓ３６８）。

この実施形態によれば、駆動制限時間が、実測された駆動時間によって自動的に適切な駆動制限時間に調整されることになる。

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 (2)

1. 被計量物をそれぞれ搬送して搬送終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、前記搬送終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と共に、前記搬送部の駆動を制御する演算制御部と、
   を備える組合せ秤であって、
   前記各搬送部の搬送終端の被計量物をそれぞれ検出する被計量物センサを設け、
   前記演算制御部は、前記被計量物センサの、前記被計量物を検出している検出状態から被計量物を検出していない非検出状態への検出出力の変化に基づいて、前記搬送部の駆動を停止させるものであって、前記演算制御部は、前記搬送部の駆動時間が駆動制限時間に達したときには、該搬送部の駆動を強制的に停止させるものであり、
   前記演算制御部は、前記搬送部の駆動を開始してから、前記被計量物センサの検出出力が前記検出状態から前記非検出状態へ変化するまでの経過時間を複数回計測して前記駆動制限時間を調整するものであって、前記演算制御部は、前記複数回の前記経過時間の平均値及びその標準偏差を算出し、前記平均値に、前記標準偏差を所定倍して加算した値を、前記駆動制限時間とする、
   ことを特徴とする組合せ秤。
2. 前記複数の搬送部は、被計量物を振動によって搬送する複数の振動フィーダであり、
   前記複数の供給部は、保持した被計量物を前記計量部に投入する複数の供給ホッパであり、
   前記複数の計量部は、重量センサによって被計量物の重量を計量する複数の計量ホッパであり、
   前記演算制御部は、前記振動フィーダの駆動を制御する、
   請求項１に記載の組合せ秤。

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