JP5875906B2 - 組合せ計量装置 - Google Patents
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Description
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置100について説明する。なお、以下の説明における「上流」、「下流」は、物品の搬送方向を基準とする。
組合せ計量装置100は、複数の計量ホッパ5(5a〜5n)がそれぞれ貯留する物品の重量を計量し、それらの計量値に基づいて組合せ演算を行う装置である。組合せ演算とは、合計が所望範囲内の値に収まるような計量値の組合せを導出する演算である。
(2−1)分散テーブル
分散テーブル2は、供給コンベア装置80から供給された物品を供給フィーダ3に分散させる。分散テーブル2は、供給コンベア装置80が物品を落下させる位置の真下に配置される。分散テーブル2は、円錐形状である。分散テーブル2は、分散テーブル回転機構2a(図2参照)によって回転駆動される。分散テーブル回転機構2aは、制御装置8によって制御される。供給コンベア装置80から分散テーブル2上に落下した物品は、分散テーブル2の回転によって分散テーブル2上を周方向に分散しながら径方向に移動し、分散テーブル2の周囲に配置された供給フィーダ3に落下する。
供給フィーダ3は、分散テーブル2から供給された物品を下流に配置されたプールホッパ4に供給する。具体的に、供給フィーダ3は、同一のヘッドに属するプールホッパ4に物品を供給する。14個の供給フィーダ3は、分散テーブル2の周囲に円形に配置される。14個の供給フィーダ3は、等間隔で配置される。各供給フィーダ3は、供給トラフ13を有する。供給トラフ13は、電磁加振装置3a(図3参照)によって振動させられる。電磁加振装置3aは、制御装置8によって制御される。供給トラフ13は、分散テーブル2から供給される物品を受け取り、受け取った物品を振動によって半径方向外側へ移動させ、下流に配置されているプールホッパ4へと落下させる。
プールホッパ4は、供給フィーダ3から供給された物品を一時的に溜める。プールホッパ4は、供給フィーダ3の下方で円形に配置される。14個のプールホッパ4は、等間隔に配置される。
計量ホッパ5は、ロードセル12を用いて、プールホッパ4から供給された物品の重量を計量する。計量ホッパ5は、プールホッパ4の下方に円形に配置される。具体的に、計量ホッパ5は、プールホッパ4のゲート41真下に配置される。14個の計量ホッパ5は、等間隔に配置される。
集合排出シュート7は、計量ホッパ5から落下した物品を集合させ、その後、下流に配置されている包装装置90に向けて集合させた物品を排出する。集合排出シュート7は、計量ホッパ5の下方に配置される。集合排出シュート7は、投入口72と排出口71とを有する。投入口72は、集合排出シュート7の上部に設けられる。排出口71は、集合排出シュート7の下部に設けられる。排出口71の真下には、包装装置90が配置される。
図3に示すように、制御装置(制御部および記憶部)8は、CPU81、ROM82、RAM83およびHDD84を有する。CPU81は、RAM83と協働しつつ、ROM82およびHDD84に記憶されている制御プログラムを読み出して実行することにより、組合せ計量装置100の動作を制御する。HDD84には、制御装置8における各種演算処理の結果が必要に応じて記憶される。
計量ホッパ群記憶領域には、計量ホッパ群に関する情報が記憶される(図4参照)。計量ホッパ群とは、複数の計量ホッパからなるグループである。図4では、第1の計量ホッパ群G1に、計量ホッパ(第1の計量ホッパ)5a〜5eが含まれ、第2の計量ホッパ群G2に、計量ホッパ(第2の計量ホッパ)5f,5g,5m,5nが含まれ、第3の計量ホッパ群G3に、計量ホッパ(第3の計量ホッパ)5h〜5lが含まれる。
解放タイミング記憶領域には、各計量ホッパ群G1〜G3に対して物品を解放させるタイミングを記憶する(図5参照)。解放タイミングとは、物品の排出信号DSが出力された後、計量ホッパ5のゲート51を解放するまでの時間である。ここで、排出信号DSとは、組合せ物品の一部を集合排出シュート7から排出させるための信号である。本実施形態では、図6に示すように、750msec毎に排出信号DSが出力される。言い換えると、第1の排出信号DS1と第2の排出信号DS2との間は、750msecである。解放タイミングは、計量ホッパ5a〜5nから落下した物品が、集合排出シュート7の排出口71に、同時または近いタイミングで到達するように調整するために記憶される。したがって、解放タイミングは、各計量ホッパ群G1〜G3に属する計量ホッパから集合排出シュート7の排出口71までの平均距離に応じて決定される。具体的に、排出信号DSが出力されると、第3の計量ホッパ群G3、第2の計量ホッパ群G2、および第1の計量ホッパ群G1の順で、それぞれの群に属する計量ホッパ5a〜5nのゲート51が解放される(図7参照)。
次に、組合せ計量装置100の動作について説明する。
まず、供給コンベア装置80から分散テーブル2へ、物品が投入される。分散テーブル2に投入された物品は、分散テーブル2の回転によって分散テーブル2上を移動し、分散テーブル2の周囲に配置された供給トラフ13上に落下する。供給トラフ13に落下した物品は、供給トラフ13の振動によって供給トラフ13上で外方向に移動し、供給トラフ13の周囲に配置されたプールホッパ4に落下する。このとき、プールホッパ4のゲート41は閉じられた状態にある。従って、物品は、プールホッパ4内にプールされる。
(3−2−1)基本動作
次に、図6および図7を用いて、計量ホッパ5a〜5nのゲート51の解放処理の基本動作について詳細に説明する。
図8に示すように、まず、ステップS11において、物品の組合せ演算を行う。具体的には、全計量ホッパ5a〜5nに貯留されている物品の重量をロードセル12によって計量し、それらの計量値に基づいて、合計が所望範囲内の値に収まるような計量値の組合せを導出する。その後、ステップS12に進む。
次に、図9を用いて、排出グループの分類処理について説明する。
次に、図10を用いて、各排出グループに係る計量ホッパ5a〜5nのゲート51の駆動処理について説明する。
(4−1)
上記実施形態に係る組合せ計量装置100では、集合排出シュート7の排出口71までの距離が近い第1の計量ホッパ5a〜5eを、早いタイミングで排出する第1の排出グループDG1に優先的に割り当てる。これにより、第1の計量ホッパ5a〜5eが早い段階で組合せ候補に復帰することができるため、組合せ候補の低減を抑制できる。その結果、組合せ演算の精度を維持することができる。
上記実施形態に係る組合せ計量装置100は、複数の計量ホッパ5a〜5nを、集合排出シュート7の排出口71までの距離に応じて、計量ホッパ群G1〜G3に分けている。また、各計量ホッパ群G1〜G3から落下する物品が集合排出シュート7の排出口71に同時または近いタイミングで到着するように、各計量ホッパ群G1〜G3に属する計量ホッパ5a〜5nのゲート51の駆動タイミングを変えている。これにより、排出シュートから包装装置に落下する物品を効率よく集合させることができると共に、排出シュートで物品が詰まる可能性を低減することができる。
また、上記実施形態に係る組合せ計量装置100は、複数の計量ホッパ5a〜5nが、3つの計量ホッパ群G1〜G3に分けられている。したがって、集合排出シュート7の排出口71に物品が到達する時間をより細かく調整することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、以下のような変更が考えられる。
上記実施形態に係る組合せ計量装置100では、第1の排出グループDG1で、組合せ物品の総重量の40%の物品が排出されるように設計したが、第1の排出グループDG1に係る物品の重量値の合計は、40%に限られるものではない。各排出グループに係る物品を排出した場合に、集合排出シュート7の排出口71で物品が詰まらない量であればよい。
上記実施形態では、排出信号が所定の時間間隔(750msec)で出力された。ここで、組合せ物品に、第1の計量ホッパ5a〜5eにより保持される構成物品が含まれる場合、その全てが第1の排出グループDG1に割り当てられるように設計する。これにより、第2排出信号が出力された後、次の第1排出信号が出力されるまでの時間を短くすることができる。
上記実施形態に係る組合せ計量装置100は、各計量ホッパ群G1〜G2について、排出信号が出力された後、物品を解放するタイミングを記憶していた。
さらに、変形例Cに係る組合せ計量装置において、第1の計量ホッパ5a〜5eにより保持される構成物品を第1の排出グループDG1に優先的に割り当てると共に、第3の計量ホッパ5h〜5lにより保持される構成物品を、第2の排出グループDG2に優先的に割り当てるようにしてもよい。言い換えると、各排出グループが、第1の計量ホッパ5a〜5eにより保持される構成物品と第3の計量ホッパ5h〜5lにより保持される構成物品との両方を含まないように、各排出グループに構成物品が割り当てられても良い。これにより、一回の組合せ演算により得られた組合せ物品を排出するまでの時間を確実に低減させることができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置200について説明する。なお、以下の説明における「上流」、「下流」は、物品の搬送方向を基準とする。
組合せ計量装置200は、複数の計量ホッパ5a〜5nがそれぞれ貯留する物品の重量を計量し、それらの計量値に基づいて組合せ演算を行う装置である。組合せ演算とは、合計が所望範囲内の値に収まるような計量値の組合せを導出する演算である。
(2−1)分散テーブル
分散テーブル2は、供給コンベア装置80から供給された物品を供給フィーダ3に分散させる。分散テーブル2は、供給コンベア装置80が物品を落下させる位置の真下に配置される。分散テーブル2は、円錐形状である。分散テーブル2は、分散テーブル回転機構2a(図13参照)によって回転駆動される。分散テーブル回転機構2aは、制御装置8によって制御される。供給コンベア装置80から分散テーブル2上に落下した物品は、分散テーブル2の回転によって分散テーブル2上を周方向に分散しながら径方向に移動し、分散テーブル2の周囲に配置された供給フィーダ3に落下する。
供給フィーダ3は、分散テーブル2から供給された物品を下流に配置されたプールホッパ4に供給する。具体的に、供給フィーダ3は、同一のヘッドに属するプールホッパ4に物品を供給する。14個の供給フィーダ3は、分散テーブル2の周囲に円形に配置される。14個の供給フィーダ3は、等間隔で配置される。各供給フィーダ3は、供給トラフ13を有する。供給トラフ13は、電磁加振装置3a(図3参照)によって振動させられる。電磁加振装置3aは、制御装置8によって制御される。供給トラフ13は、分散テーブル2から供給される物品を受け取り、受け取った物品を振動によって半径方向外側へ移動させ、下流に配置されているプールホッパ4へと落下させる。
プールホッパ4は、供給フィーダ3から供給された物品を一時的に溜める。プールホッパ4は、供給フィーダ3の下方で円形に配置される。14個のプールホッパ4は、等間隔に配置される。
計量ホッパ5は、ロードセル12を用いて、プールホッパ4から供給された物品の重量を計量する。計量ホッパ5は、プールホッパ4の下方に円形に配置される。具体的に、計量ホッパ5は、プールホッパ4のゲート41真下に配置される。14個の計量ホッパ5は、等間隔に配置される。
集合排出シュート70は、計量ホッパ5から落下した物品を集合させ、その後、下流に配置されている包装装置90に向けて集合させた物品を排出する。集合排出シュート70は、計量ホッパ5の下方に配置される。集合排出シュート70は、投入口72と、排出口71と、保持ユニット73とを有する。投入口72は、集合排出シュート70の上部に設けられる。排出口71は、集合排出シュート70の下部に設けられる。排出口71の中心位置と、投入口72の中心位置とは一致する。すなわち、各計量ホッパ5の排出口から集合シュート70の排出口71までの距離は同じである。排出口71の真下には、包装装置90が配置される。
図14に示すように、制御装置8は、CPU81、ROM82、RAM83およびHDD84を有する。CPU81は、RAM83と協働しつつ、ROM82およびHDD84に記憶されている制御プログラムを読み出して実行することにより、組合せ計量装置100の動作を制御する。HDD84には、制御装置8における各種演算処理の結果が必要に応じて記憶される。
次に、組合せ計量装置200の動作について説明する。
まず、供給コンベア装置80から分散テーブル2へ、物品が投入される。分散テーブル2に投入された物品は、分散テーブル2の回転によって分散テーブル2上を移動し、分散テーブル2の周囲に配置された供給トラフ13上に落下する。供給トラフ13に落下した物品は、供給トラフ13の振動によって供給トラフ13上で外方向に移動し、供給トラフ13の周囲に配置されたプールホッパ4に落下する。このとき、プールホッパ4のゲート41は閉じられた状態にある。従って、物品は、プールホッパ4内にプールされる。
(3−2−1)基本動作
次に、計量ホッパ5のゲート51の解放処理の基本動作について詳細に説明する。
図15に示すように、まず、ステップS41において、物品の組合せ演算を行う。具体的には、全計量ホッパ5に貯留されている物品の重量をロードセル12によって計量し、それらの計量値に基づいて、合計が所望範囲内の値に収まるような計量値の組合せを導出する。その後、ステップS42に進む。
(4−1)
上記実施形態に係る組合せ計量装置200では、組合せ物品を二つの排出グループに分け、二つの排出グループのうち、遅いタイミングで集合シュート70の排出口71から排出される排出グループ(後排出グループDG2)を、排出口71の手前で保持ユニット73によって一時的に保持する。これにより、組合せ演算の間隔を短くした場合であっても、次の組合せ演算時に候補となる計量ホッパの数の低減を抑制できる。その結果、組合せ計量の精度を向上させることができる。
上記実施形態に係る組合せ計量装置200では、保持ユニット73によって、少なくとも二つ以上の計量ホッパ5から落下する物品を一時的に保持することが可能である。これにより、計量ホッパ5から落下した物品を効果的に溜め置くことができる。
また、上記実施形態に係る保持ユニット73は、計量ホッパから物品が落下する経路を一時的に塞ぐシャッターである。シャッターによって、開状態と閉状態とを切り替えることで、排出口71への物品の落下を防止する。これにより、複雑な構成を用いることなく物品を一時的に保持することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、以下のような変更が考えられる。
上記実施形態に係る組合せ計量装置100では、第1の排出グループDG1で、組合せ物品の総重量の40%の物品が排出されるように設計したが、第1の排出グループDG1に係る物品の重量値の合計は、40%に限られるものではない。各排出グループに係る物品を排出した場合に、集合排出シュート70の排出口71で物品が詰まらない量であればよい。
5,5a〜5n 計量ホッパ
7 集合排出シュート
8 制御装置(制御部・記憶部)
41 プールホッパのゲート
51 計量ホッパのゲート
70 集合排出シュート
71 排出口
73 保持ユニット
G1 第1の計量ホッパ群
G2 第2の計量ホッパ群
G3 第3の計量ホッパ群
100 組合せ計量機
Claims (6)
- 物品の保持および解放を切り替えるゲートを有し前記物品を計量する複数の計量ホッパと、
前記複数の計量ホッパによって計量された前記物品から、所定の総重量となる物品の組合せを演算する制御部と、
排出口を有し前記複数の計量ホッパから解放されて落下した前記物品を前記排出口から排出する排出シュートと、
を備え、
前記複数の計量ホッパは、
前記排出口までの距離が第1距離未満である第1の計量ホッパ群と、
前記排出口までの距離が前記第1距離以上である第2の計量ホッパ群と、
を含み、
前記制御部は、
前記物品を排出させるタイミングに応じて、前記物品の組合せを構成する前記物品を複数の排出グループに分類し、
前記第1の計量ホッパ群に属する第1の計量ホッパによって保持される前記物品を、前記複数の排出グループのうち、早いタイミングで排出させる先排出グループに優先的に割り当てる、
組合せ計量装置。 - 前記計量ホッパ内の前記物品が、前記排出口に同時または近いタイミングで到達するように、前記ゲートを駆動させる順番を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、第2の計量ホッパ群に属する第2計量ホッパの前記ゲートを、前記第1計量ホッパの前記ゲートよりも先に駆動させ解放させる、
請求項1に記載の組合せ計量装置。 - 前記複数の計量ホッパには、
前記第1の計量ホッパ群に属する前記第1の計量ホッパおよび前記第2の計量ホッパ群に属する前記第2の計量ホッパに加えて、前記第2の計量ホッパから前記排出口までの距離の平均よりも、前記排出口までの距離の平均が遠い、第3の計量ホッパ群に属する第3の計量ホッパが含まれ、
前記制御部は、
前記各排出グループに属する前記計量ホッパのうち、前記第3の計量ホッパの前記ゲートを、前記第2の計量ホッパの前記ゲートよりも先に駆動させ、前記第2の計量ホッパの前記ゲートを、前記第1の計量ホッパの前記ゲートよりも先に駆動させる、
請求項2に記載の組合せ計量装置。 - 物品の保持および解放を切り替えるゲートを有し前記物品を計量する複数の計量ホッパと、
前記複数の計量ホッパによって計量された前記物品から、所定の総重量となる物品の組合せを演算する制御部と、
前記複数の計量ホッパから落下した前記物品を排出する排出口を有する排出シュートと、
前記複数の計量ホッパから落下した前記物品を前記排出口の手前で一時的に保持する保持ユニットと、
を備え、
前記制御部は、前記物品を排出させるタイミングに応じて、前記物品の組合せを構成する前記物品を複数の排出グループに分類し、
前記保持ユニットは、前記複数の排出グループのうち、遅いタイミングで排出させる後排出グループに属する前記物品を、前記排出口の手前で一時的に保持する、
組合せ計量装置。 - 前記保持ユニットは、前記複数の計量ホッパのうち少なくとも二つ以上の前記計量ホッパから落下する前記物品を一時的に保持する、
請求項4に記載の組合せ計量装置。 - 前記保持ユニットは、前記計量ホッパから前記物品が落下する経路を一時的に塞ぐシャッターである、
請求項5に記載の組合せ計量装置。
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