JP6062209B2

JP6062209B2 - 計量システム

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Inventors: 川西　勝三; 勝三川西; 洋一郎香川
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Publication date: 2017-01-18
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Description

本発明は、計量システムに関し、更に詳しくは、被計量物を重量ランク毎に選別し、選別した被計量物を所定重量範囲内の重量となるように組合せ計量して排出する計量システムに関する。

被計量物を所定重量範囲内の重量となるように組合せ計量して排出する組合せ秤は、被計量物の重量を計量する複数の計量部を有し、各計量部で計量した被計量物の重量を種々に組合せ、その組合せ重量が所定重量範囲内となる計量部の組合せを選択する組合せ演算を行い、組合せ演算で選択した計量部の被計量物を排出するものである。

かかる組合せ秤としては、複数の計量部への被計量物の供給、及び、組合せ演算で選択した計量部からの被計量物の排出を全て自動的に行う全自動式の組合せ秤と、複数の計量部への被計量物の投入作業のみを作業者が行う半自動式の組合せ秤と、被計量物の投入作業に加え、組合せ演算により選択された計量部からの被計量物の取り出しも作業者が行う手動式の組合せ秤がある。

組合せ秤では、各計量部への被計量物の供給状況等によって、各計量部で計量した被計量物の重量を種々に組合せた組合せ重量が、目標組合せ重量を下限値とする許容重量範囲である所定重量範囲内となる組合せが成立しない場合がある。

全自動式の組合せ秤のように、被計量物の単体重量が前記目標組合せ重量に比べて十分に小さい被計量物を計量する場合においては、最も計量値の小さい計量部に被計量物を少量追加投入して再度計量値を取得して組合せ演算を行なうことで組合せ不成立に対応することができる。

半自動式の組合せ秤は、人手で被計量物を組合せ秤に投入するので、単体重量が比較的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、鶏肉（ブロイラー）などの生肉やイカ、タコなどの魚介類あるいは農産物を取り扱うのに好適であるが、単体重量が大きい被計量物（例えば５〜７個で目標組合せ重量に達してしまうような被計量物）を計量するので、組合せが成立しない場合に、被計量物の追加投入を採用することは困難である。なぜなら、最も計量値の小さい計量部に１単位の被計量物を追加投入しても、該計量部の計量値は大きく変動してしまうからである。このため、半自動式の組合せ秤では、組合せが成立しない場合には、被計量物を入れ替えることによって対応することになる（例えば、特許文献１参照）。

実公平６−３１３８０号公報

半自動式の組合せ秤では、一箇所に供給されて溜められた被計量物を、作業者が適当に選択して組合せ秤に投入して各計量部に供給するのであるが、組合せ計量を行い易くするには、各計量部の被計量物の重量が適度にばらつくように、被計量物を選択して組合せ秤に投入する必要がある。

しかしながら、従来の半自動式の組合せ秤では、被計量物は、一箇所に溜められているので、この一箇所に溜められた被計量物から重量が適度にばらつくように被計量物を選択して組合せ秤に投入するのは容易でなく、このため、組合せ計量で組合せが成立しない場合が生じる。組合せが成立しない場合には、上述のように被計量物の入れ替えが必要となり、入れ替えに時間がかかり、計量処理に要する時間が長くなる。また、被計量物が、生鮮食品である場合には、鮮度が低下してしまう。

本発明は、上述のような点に鑑みてなされたものであって、単体重量が比較的大きい被計量物などの組合せ計量において、組合せが不成立となるのを抑制して計量処理に要する時間を短縮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）本発明の計量システムは、被計量物を複数の重量ランクに選別して振分ける重量選別機と、複数の計量部を有し、かつ、各計量部に供給された被計量物の重量を組合せた組合せ重量が、所定重量範囲となる前記計量部の組合せを選択する組合せ演算を行って、選択した計量部から被計量物を排出する組合せ秤とを備え、
前記重量選別機で重量ランク別に振分けられた被計量物をそれぞれ搬送する複数の搬送コンベヤと、前記複数の搬送コンベヤの搬送終端からそれぞれ供給される前記重量ランク別の被計量物がそれぞれ溜められる複数のストック部とを設け、前記組合せ秤は、前記複数の各ストック部の被計量物が、前記組合せ秤の前記複数の計量部へ人手によって供給される半自動式の組合せ秤であり、前記複数の各ストック部は、前記重量ランク別の被計量物を、搬送することなく、それぞれ溜める。

本発明の計量システムによると、重量選別機で複数の重量ランクに選別された被計量物が、複数のストック部にそれぞれ溜められるので、各ストック部の被計量物を、組合せ秤にそれぞれ供給することによって、組合せ秤では、重量ランクの異なる複数の被計量物を組合せた組合せ演算を行うことが可能となる。

これによって、重量ランク別に選別されることなく、一箇所に溜められた被計量物を組合せ秤に供給する従来例に比べて、組合せ演算で組合せが成立し易くなり、組合せの不成立による被計量物の入れ替えの回数を低減して計量処理に要する時間を短縮することができる。

（２）本発明の好ましい実施態様では、前記組合せ秤は、前記複数の計量部へ供給する前記被計量物が、人手によって投入される複数の投入口を備え、前記複数の投入口は、前記複数の各ストック部に対応するようにグループ分けされる。

この実施態様によると、人手によって被計量物が投入される半自動式の組合せ秤の複数の投入口は、重量ランク別の被計量物がそれぞれ溜められる各ストック部に対応するようにグループ分けされるので、投入口のグループ毎に、異なる重量ランクの被計量物が投入されることになる。

（３）本発明の他の好ましい実施態様では、前記組合せ秤は、前記複数の計量部が、人手によって供給される被計量物をそれぞれ計量すると共に、それぞれ搬送する複数の計量コンベヤからなり、前記複数の計量コンベヤは、前記複数の各ストック部に対応するようにグループ分けされる。

この実施態様によると、人手によって被計量物が供給される半自動式の組合せ秤の複数の計量コンベヤは、重量ランク別の被計量物がそれぞれ溜められる各ストック部に対応するようにグループ分けされるので、計量コンベヤのグループ毎に、異なる重量ランクの被計量物が供給されることになる。

（４）本発明の他の実施態様では、前記組合せ秤は、前記組合せ演算の結果に基づいて、前記被計量物の平均重量を算出して前記重量選別機へ送信し、前記重量選別機は、受信した前記被計量物の平均重量に基づいて、前記複数の重量ランクに選別するための境界重量値を修正する。

組合せ演算の結果に基づく被計量物の平均重量の算出は、例えば、組合せ目標重量と組合せ演算で選択された計量部の数とに基づいて、被計量物の平均重量を算出し、あるいは、組合せ演算で選択された組合せ重量と選択された計量部の数とに基づいて、被計量物の平均重量を算出するようにしてもよい。

この実施態様によると、組合せ秤では、組合せ演算の結果に基づいて、被計量物の平均重量を算出して重量選別機へ送信し、重量選別機では、受信した被計量物の平均重量に基づいて、重量ランクに選別するための境界重量値を修正するので、被計量物の実際の重量に応じて、被計量物を重量ランクに選別することができる。

（５）本発明の更に他の実施態様では、前記組合せ秤は、前記ストック部に滞留している被計量物の滞留を解消するために操作される操作部を有し、前記組合せ秤は、前記滞留を解消するための前記操作部の操作に基づいて、前記ストック部に滞留している重量ランクの被計量物が供給される前記計量部を、優先的に選択する条件付の前記組合せ演算を行う。

この実施態様によると、ストック部に被計量物が滞留し、作業者が操作部を操作すると、ストック部に滞留して重量ランクの被計量物が供給される計量部を優先的に選択する条件付きの組合せ演算が行われるので、ストック部に滞留して重量ランクの被計量物が組合せ演算で優先的に選択されて排出され、これに応じて、ストック部に滞留している前記重量ランクの被計量物が、組合せ秤に優先的に供給される結果、被計量物の滞留が解消される。

（６）上記（５）の実施態様では、前記組合せ秤は、前記条件付の組合せ演算で組合せが成立しないときには、前記条件を解除した組合せ演算を行う。

この実施態様によると、ストック部に滞留している被計量物を優先的に選択するという条件付の組合せ演算で、組合せが成立しないときには、条件を解除した組合せ演算を行って組合せを成立させることができるので、計量処理を円滑に進めることができる。

（７）本発明の他の実施態様では、前記重量選別機は、前記複数の重量ランクの被計量物と前記重量ランク外の被計量物とに選別し、前記重量ランク外の被計量物を、前記複数のストック部以外に振分ける。

重量ランク外の被計量物、例えば、複数の重量ランクの最も軽い重量ランクよりも更に軽いような被計量物、あるいは、複数の重量ランクの最も重い重量ランクよりも更に重いような被計量物は、組合せが成立しにくいが、かかる重量ランク外の被計量物は、複数のストック部以外に振分けられるので、組合せ秤に供給されることがなく、これによって、組合せ秤における組合せが成立し易くなる。

本発明によると、重量選別機で複数の重量ランクに選別された被計量物が、複数のストック部にそれぞれ溜められるので、各ストック部の被計量物を、組合せ秤にそれぞれ供給することによって、組合せ秤では、重量ランクの異なる複数の被計量物を組合せた組合せ演算を行うことが可能となる。

これによって、重量ランク別に選別されることなく、一箇所に溜められた被計量物を組合せ秤に供給する従来例に比べて、組合せ演算で組合せが成立し易くなり、組合せの不成立による被計量物の入れ替えの回数を低減して計量処理に要する時間を短縮することができ、被計量物が、生鮮食品である場合には、その鮮度の低下を防ぐことができる。

図１は本発明の一実施形態の計量システムの概略平面図である。図２は図１の組合せ秤の本体部の概略側面図である。図３は図１の計量システムのブロック図である。図４は図１の組合せ秤の動作説明に供するフローチャートである。図５は図１の組合せ秤の動作説明に供するフローチャートである。図６は本発明の他の実施形態の計量システムの概略平面図である。

以下、図面によって本発明の実施形態について詳細に説明する。

(実施形態１)
図１は、本発明の一実施形態に係る計量システムの概略平面図である。

この実施形態の計量システム１０は、半自動式の組合せ秤４０を備えており、この半自動式の組合せ秤４０において、組合せの不成立が発生するのを抑制して計量処理に要する時間を短縮するために、その前段に重量選別機２０を設けると共に、この重量選別機２０によって複数、この例では、４段階の重量ランクに選別された被計量物（図示せず）が溜められるストック部３０ａ〜３０ｄを設けている。

この実施形態の計量システム１０では、作業者は、４段階の各重量ランクの被計量物が溜められたストック部３０ａ〜３０ｄから被計量物を取って、半自動式の組合せ秤４０の前記ストック部３０ａ〜３０ｄに対応する被計量物投入口４０１に投入するようにしている。したがって、半自動式の組合せ秤４０では、４段階の各重量ランクの被計量物を対象にして組合せ演算が行われることになる。

したがって、重量ランク別に選別されることなく、一箇所に溜められた被計量物を作業者が選択して組合せ秤に投入する従来例に比べて、組合せ秤４０の組合せ演算で組合せが成立し易くなり、従来例に比べて、組合せの不成立による被計量物の入れ替え回数を低減することができる。

一般に、組合せ演算においては、被計量物の平均重量を中心として、その中心付近の重量の被計量物と、前記中心付近の重量よりも軽い被計量物と、前記中心付近の重量よりも重い被計量物とを組合せることによって、組合せが成立し易くなる。

この実施形態では、後述のように被計量物の平均重量を中心とし、平均重量よりも軽く平均重量に近い重量ランクＭ１と、平均重量よりも重く平均重量に近い重量ランクＭ２と、前記重量ランクＭ１よりも軽い重量ランクＳと、前記重量ランクＭ２よりも重い重量ランクＬとの４段階の重量ランクＳ，Ｍ１，Ｍ２，Ｌを組合せて組合せ演算を行うので、組合せが一層成立し易くなる。

以下、この実施形態の構成について、詳細に説明する。

重量選別機２０は、搬入コンベヤ２０１、計量コンベヤ２０２、振分コンベヤ２０３、振分アーム２０４ａ〜２０４ｄ、及び、重量ランク別の搬送コンベヤ２０５ａ〜２０５ｄを有し、図示しない被計量物を計量してその重量ランクを判定し、対応する振分け位置に振分ける。

この実施形態では、被計量物を計量して、Ｓランク、Ｍ１ランク、Ｍ２ランク、Ｌランクの４段階の重量ランク及びそれ以外のランク外品に選別し、４段階の各重量ランクの被計量物を、上記重量ランク別の搬送コンベヤ２０５ａ〜２０５ｄに振分けて、対応する４つのストック部３０ａ〜３０ｄに搬送する一方、ランク外品は、振分コンベヤ２０３の搬送方向の終端に配置されたランク外品収容箱２０６に搬送する。

被計量物は、単体重量が比較的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、鶏肉（ブロイラー）などの生肉やイカ、タコなどの魚介類あるいは農産物などである。

計量コンベヤ２０２の近傍には、操作設定表示部２０７が設けられており、この操作設定表示部２０７は、タッチパネル形式であり、重量選別機２０を運転するための各種の設定が行われると共に、各種の情報が表示される。

この操作設定表示部２０７を操作して、例えば、重量ランクの境界重量値が設定される。Ｓ、Ｍ１、Ｍ２、Ｌの４段階の重量ランクは、おおよそ次のように設定される。すなわち、被計量物の大体の平均重量を中心値として、やや軽いＭ１ランク、かなり軽いＳランク、やや重いＭ２ランク、かなり重いＬランクとなるように設定される。Ｓランクよりも更に軽い被計量物及びＬランクより更に重い被計量物は、ランク外品とされる。この場合、各重量ランクＳ，Ｍ１，Ｍ２，Ｌを区分する境界重量値としては、重量ランクＭ１と重量ランクＭ２とを区分する前記中心値となる境界重量値、重量ランクＭ１と重量ランクＳとを区分する境界重量値、重量ランクＭ２と重量ランクＬとを区分する境界重量値、重量ランクＳとランク外品とを区分する境界重量値、及び、重量ランクＬとランク外品とを区分する境界重量値の５つの境界重量値がある。

前記中心値となる被計量物の平均重量が不明な場合には、予め被計量物の中から適当な個数のサンプルを任意に選択して計量すればよい。

この実施形態では、後述のように、半自動式の組合せ秤４０において、実際の計量処理を開始して得られる組合せ演算の結果に基づいて、被計量物の平均重量を算出し、その平均重量を重量選別機２０に送信し、重量選別機２０では、受信した被計量物の平均重量に応じて、前記重量ランクＳ，Ｍ１，Ｍ２，Ｌの境界重量値を自動的に修正し、実際の被計量物の重量に応じた重量ランクＳ，Ｍ１，Ｍ２，Ｌに選別するようにしている。

重量選別機２０では、矢符ｐ１方向に被計量物を搬送する搬入コンベヤ２０１によって被計量物が、計量コンベヤ２０２に搬入され、該計量コンベヤ２０２によって、矢符ｐ２方向に搬送されながら重量が計量され、その重量ランクが判定される。計量コンベヤ２０２で計量された被計量物は、振分コンベヤ２０３上に移載される。

振分コンベヤ２０３には、矢符ｐ３で示される搬送方向に沿って、幅方向の一方側に、水平方向に揺動して被計量物を振分ける４つの振分アーム２０４ａ〜２０４ｄが配置されている。また、振分コンベヤ２０３の幅方向の他方側には、振分アーム２０４ａ〜２０４ｄに対応して重量ランク別の搬送コンベヤ２０５ａ〜２０５ｄが配置されている。また、振分コンベヤ２０３の搬送方向の終端には、上述のように、振分アーム２０４ａ〜２０４ｄで振り分けられなかった被計量物をランク外品として収容するランク外品収容箱２０６が配置されている。

計量コンベヤ２０２から振分コンベヤ２０３に移載された被計量物は、その重量ランクに応じて振分アーム２０４ａ〜２０４ｄで振分けられ、振分コンベヤ２０３から対応する搬送コンベヤ２０５ａ〜２０５ｄに移載されると共に、搬送コンベヤ２０５ａ〜２０５ｄによって矢符ｐ４方向に搬送される。

すなわち、Ｓランクと判定された被計量物は、振分けアーム２０４ａによってＳランクに対応する搬送コンベヤ２０５ａに振分けられ、Ｓランクに対応するストック部３０ａに搬送されてストックされる。また、Ｍ１ランクと判定された被計量物は、振分けアーム２０４ｂによってＭ１ランクに対応する搬送コンベヤ２０５ｂに振分けられ、Ｍ１ランクに対応するストック部３０ｂに搬送されてストックされる。

同様に、Ｍ２ランクと判定された被計量物及びＬランクと判定された被計量物は、振分けアーム２０４ｃ，２０４ｄによってＭ２ランク，Ｌランクにそれぞれ対応する搬送コンベヤ２０５ｃ，２０５ｄに振分けられ、Ｍ２ランク，Ｌランクにそれぞれ対応するストック部３０ｃ，３０ｄに搬送されてそれぞれストックされる。

また、ランク外品と判定された被計量物は、振分けアーム２０４ａ〜２０４ｄで振分けられることなく、振分けコンベヤ２０３によって終端まで搬送されてランク外品収容箱２０６に収容される。

各ストック部３０ａ〜３０ｄには、各重量ランクＳ，Ｍ１，Ｍ２，Ｌの搬送コンベヤ２０５ａ〜２０５ｄによって各重量ランクＳ，Ｍ１，Ｍ２，Ｌの被計量物が搬送されてストックされる。

半自動式の組合せ秤４０は、ストック部３０ａ〜３０ｄにストックされた被計量物を、人手で投入する複数、この例では、１０個の被計量物投入口４０１が、所定間隔で直線状に列設されている。また、組合せ秤４０の一方（図１の左方）側には、タッチパネル形式の操作設定表示部４０５を備えており、この操作設定表示部４０５によって、組合せ秤４０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。

被計量物投入口４０１は、４つのストック部３０ａ〜３０ｄにそれぞれ対応するように、すなわち、４段階の各重量ランクＳ，Ｍ１，Ｍ２，Ｌに対応するように４つのグループＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分けられている。グループＡの被計量物投入口４０１は、Ｓランクのストック部３０ａの近傍の３個であり、グループＢの被計量物投入口４０１は、Ｍ１ランクのストック部３０ｂの近傍の２個であり、グループＣの被計量物投入口４０１は、Ｍ２ランクのストック部３０ｃの近傍の２個であり、グループＤの被計量物投入口４０１は、Ｌランクのストック部３０ｄの近傍の３個である。各グループＡ〜Ｄの被計量物投入口４０１には、作業者がグループを認識できるように、適宜の表示が付されている。

この実施形態では、作業者は、４つのストック部３０ａ〜３０ｄにストックされている被計量物の１個を、対応する４つのグループＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの被計量物投入口４０１にそれぞれ投入する。

作業者は、基本的には、ストック部３０ａ〜３０ｄにストックされている被計量物を、対応するグループＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの被計量物投入口４０１にそれぞれ投入するのであるが、異なるグループの被計量物投入口４０１に投入するようにしてもよい。例えば、重量ランクＭ１，Ｍ２の被計量物の量が、重量ランクＳや重量ランクＬの被計量物の量に比べて極端に多いような場合には、重量ランクＭ１，Ｍ２の被計量物を、重量ランクＳ，Ｌに対応するグループＡ，Ｄの被計量物投入口４０１に投入するようにしてもよい。

また、被計量物投入口４０１は、必ずしもストック部３０ａ〜３０ｄに対応させてグループ分けしなくてもよく、ストック部３０ａ〜３０ｄにストックされている被計量物を、その近傍の被計量物投入口４０１に投入するようにしてもよい。

各被計量物投入口４０１の下方には、図２の本体部の概略側面図に示すように、投入される被計量物を受ける１０個の供給ホッパ４０２が列設されると共に、その下方には、各供給ホッパ４０２から供給される被計量物を計量する１０個の計量ホッパ４０３が列設されている。

各供給ホッパ４０２は、両開きの排出用のゲート４０２ａ，４０２ｂを備えている。各供給ホッパ４０２は、いずれか一方のゲート４０２ａ，４０２ｂが、矢符ｐ５方向に開放されることによって、被計量物を、２つの計量室４０３ａ，４０３ｂに区画されている計量ホッパ４０３のいずれか一方の計量室４０３ａ，４０３ｂに供給する。

各計量ホッパ４０３は、本体の内部に設けられているロードセル等からなる各計量センサ（図示せず）にそれぞれ連結され、各計量センサによって各計量ホッパ４０３内の被計量物の重量が計量される。

被計量物は、供給ホッパ４０２から計量ホッパ４０３の２つの計量室４０３ａ，４０３ｂのいずれか一方に供給されるので、各計量センサによって検出される重量値の変化に基づいて、計量部としての各計量室４０３ａ，４０３ｂに供給される被計量物の重量を計量することができる。

半自動式の組合せ秤４０では、一定時間間隔の組合せ演算のタイミングで、被計量物が供給されて計量センサによる計量が完了している計量ホッパ４０３の計量室４０３ａ，４０３ｂの被計量物の重量を種々に組合せ、これら組合せの中から組合せ重量（合計重量）が、目標組合せ重量を下限値とする許容重量範囲である所定重量範囲内であって、目標組合せ重量に等しい、あるいは、目標組合せ重量に最も近い計量ホッパ４０３の計量室４０３ａ，４０３ｂの組合せを選択する組合せ演算を行う。この組合せ演算によって組合せが成立して選択された組合せの計量ホッパ４０３の計量室４０３ａ，４０３ｂの排出用のゲート４０３ｃ，４０３ｄを開いて、下方の集合コンベヤ４０４上に被計量物を排出し、この集合コンベヤ４０４によって、例えば、包装機等の後段装置へ搬送される。

このようにして、計量ホッパ４０３の計量室４０３ａ，４０３ｂから被計量物が排出されると、空になった計量室４０３ａ，４０３ｂには、その上方にある供給ホッパ４０２から被計量物が供給される。その結果、空になった供給ホッパ４０２には、被計量物投入口４０１を介して作業者により次の被計量物が投入される。

このように、被計量物の平均重量に比較的近い重量ランクＭ１，Ｍ２の被計量物と、被計量物の平均重量に比べてかなり軽い重量ランクＳの被計量物と、被計量物の平均重量に比べてかなり重い重量ランクＬの被計量物とが、作業者によって、半自動式の組合せ秤４０の被計量物投入口４０１へ投入されるので、これら４段階の重量ランクＳ１，Ｍ１，Ｍ２，Ｌの被計量物を対象として組合せ演算が行われることになり、一箇所に溜められた重量ランクに選別されていない被計量物から作業者が被計量物を選択して半自動式の組合せ秤へ投入する従来例に比べて、組合せ演算が成立し易くなり、計量処理に要する時間を短縮することができる。

図３は、図１の計量システム１０の構成を示すブロック図である。

重量選別機２０は、被計量物を搬送して計量すると共に、被計量物の振分け等を行う本体部２０８と、被計量物の重量を演算して重量ランクを判定すると共に、各部を制御する制御部２０９と、上述の操作設定表示部２０７と、半自動式の組合せ秤４０との間で通信するための通信部２１０とを備える。

本体部２０８は、コンベヤ２０１〜２０３，２０５ａ〜２０５ｄ、振分アーム２０４ａ〜２０４ｄ等を備えており、制御部２０９からの搬送、振分指令等に応答してコンベヤ２０１〜２０３，２０５ａ〜２０５ｄ、振分アーム２０４ａ〜２０４ｄを駆動すると共に、計量コンベヤ２０２上の被計量物の重量を計量して計量信号を制御部２０９に出力する。制御部２０９は、例えば、マイクロコンピュータによって構成され、ＣＰＵ及びこのＣＰＵの制御動作に必要な各種データおよび制御プログラムを記憶するメモリを具備し、半自動式の組合せ秤４０と通信して被計量物の重量選別に必要な制御を行う。

半自動式の組合せ秤４０は、投入される被計量物の供給及び計量を行うと共に、組合せが成立した被計量物の排出等を行う本体部４０６と、計量される被計量物の重量に基づいて組合せ演算を行うと共に、各部を制御する制御部４０７と、上述の操作設定表示部４０５と、重量選別機２０との間で通信するための通信部４０８と、包装機などの後段装置４１０とのインタフェース（Ｉ／Ｏ）部４０９とを備える。

本体部４０６は、供給ホッパ４０２、計量ホッパ４０３、集合コンベヤ４０４等を備えており、制御部４０７からの指令に応答して供給ホッパ４０２の排出用のゲート４０２ａ，４０２ｂ、計量ホッパ４０３の排出用のゲート４０３ｃ，４０３ｄ、集合コンベヤ４０４等を駆動し、計量ホッパ４０３で計量された計量信号を制御部４０７に出力する。制御部４０７は、例えば、マイクロコンピュータによって構成され、ＣＰＵ及びこのＣＰＵの制御動作に必要な各種データ及び制御プログラムを記憶するメモリを具備する。

制御部４０７は、組合せ演算によって選択した計量ホッパ４０３の排出用のゲート４０３ｃ，４０３ｄを開いて集合コンベヤ４０４上に排出し、包装機等の後段装置４１０からの排出命令信号の入力に応答して、集合コンベヤ４０４を駆動し、被計量物を後段装置４１０へ搬出する。被計量物の後段装置４１０への搬出が終了すると、集合コンベヤ４０４の駆動を停止すると共に、後段装置４１０に対して排出完了信号を送信する。

この実施形態では、上述のように重量選別機２０の重量ランクＳ，Ｍ１，Ｍ２，Ｌの境界重量値を、被計量物の平均重量に応じて修正するようにしており、このため、半自動式の組合せ秤４０では、所定回数、例えば、１０回の組合せ演算が成立する度に、組合せ演算の結果に基づいて、被計量物の平均重量を算出して重量選別機２０へ送信するようにしている。

図４は、この組合せ秤４０の処理を示すフローチャートである。

ステップｎ１で、複数の計量ホッパ４０３の各計量室４０３ａ，４０３ｂに供給された重量ランクＳ，Ｍ１，Ｍ２，Ｌの被計量物の重量を種々に組合せ、これら組合せの中から組合せ重量(合計重量)が、目標組合せ重量を下限値とする許容重量範囲である所定重量範囲内であって、目標組合せ重量に等しい、あるいは、目標組合せ重量に最も近い被計量物が供給されている計量ホッパ４０３の計量室４０３ａ，４０３ｂの組合せを選択する組合せ演算を行う。なお、組合せ演算によって組合せが成立しない場合には、被計量物の入れ替えを行う。

ステップｎ１において、組合せが成立して組合せ演算が終了すると、ステップｎ２に移行し、選択された組合せに参加した計量ホッパ４０３の各計量室４０３ａ，４０３ｂの数を、組合せ参加ホッパ数として、累積メモリに累積して更新し、ステップｎ３に移行する。例えば、組合せ演算で選択された計量ホッパ４０３の計量室４０３ａ，４０３ｂの数が、４つあれば、「４」が累積メモリに累積されて更新される。

ステップｎ３では、組合せが成立した組合せ演算の回数を計数するカウンタに「１」を加算し、カウンタの計数値が所定値、例えば、１０回になったか否かを判断する（ステップｎ４）。

カウンタの計数値が所定値、例えば、１０回になったときには、１０回の組合せ演算が成立したとして、その各回の組合せ演算における組合せ参加ホッパ数を累積した累積メモリの累積値を、カウンタの計数値である所定値、例えば、１０回で除算することによって、１回の組合せ演算で選択される組合せ参加ホッパ数の平均値を算出してステップｎ６に移行する（ステップｎ５）。

上述のように、組合せ秤４０の被計量物投入口４０１には、被計量物が１個投入されるので、１回の組合せ演算で選択される組合せ参加ホッパ数の平均値は、１回の組合せ演算で選択される被計量物の平均個数となる。

各組合せ演算では、目標組合せ重量となるように、被計量物の組合せが選択されるので、ステップｎ６では、目標組合せ重量を、組合せ参加ホッパ数の平均値、すなわち、被計量物の平均個数で除算し、被計量物の平均重量として算出する。

次にステップｎ７では、累積メモリをクリアし、更に、カウンタをクリアし（ステップｎ８）、ステップｎ９に移行する。ステップｎ９では、ステップｎ６で算出した被計量物の平均重量を重量選別機２０に送信する。

重量選別機２０では、上述のように、被計量物の平均重量を中心値として、重量ランクＳ，Ｍ１，Ｍ２，Ｌの境界重量値を設定しているので、組合せ秤４０から送信される被計量物の平均重量を受信し、その受信した被計量物の平均重量を新たな中心値として境界重量値を修正する。例えば、被計量物の平均重量が、重い側にずれると、その分、境界重量値を重い側にずらし、また、被計量物の平均重量が、軽い側にずれると、その分、境界重量値を軽い側にずらすことになる。そして、修正した境界重量値に基づいて、被計量物の重量ランクＳ，Ｍ１，Ｍ２，Ｌを判定する。

このように被計量物の計量処理に基づいて、重量ランクＳ，Ｍ１，Ｍ２，Ｌの境界重量値を修正するので、被計量物は、その実際の重量に応じた重量ランクＳ，Ｍ１，Ｍ２，Ｌに選別されることになる。

なお、被計量物の平均重量の算出は、図４に限らず、例えば、組合せ演算が成立する度に、その組合せ重量を、その組合せに参加したホッパ数で除算して被計量物の仮の平均重量とし、その仮の平均重量の所定回数を平均して被計量物の平均重量としてもよい。

以上のように、半自動式の組合せ秤４０の被計量物投入口４０１には、被計量物の平均重量に比較的近い中間重量の重量ランクＭ１，Ｍ２の被計量物、中間重量よりも軽い重量ランクＳの被計量物、及び、中間重量ランクよりも重い重量ランクＬの被計量物が投入されるので、それら各重量ランクＳ，Ｍ１．Ｍ２，Ｌの被計量物を組合せて組合せ演算が行われることになり、組合せが成立し易くなる。これによって、組合せが成立しなかった場合の被計量物の入れ替えの回数を低減することができ、計量処理に要する時間を短縮することができ、被計量物が生鮮食品である場合には、その鮮度の低下を防ぐことができる。

また、この実施形態では、４段階の重量ランクＳ，Ｍ１．Ｍ２，Ｌ以外の極端に軽い、または、極端に重い被計量物は、ランク外品としてランク外品収容箱２０６へ排出し、組合せ秤４０へは供給しないので、かかるランク外品による組合せの不成立を回避して計量処理に要する時間を一層短縮することができる。

更に、この実施形態では、上記４段階の重量ランクＳ，Ｍ１．Ｍ２，Ｌの被計量物の内、特定の重量ランクの被計量物、例えば、重量ランクＬの被計量物が、他の重量ランクＳ，Ｍ１，Ｍ２の被計量物に比べて、組合せに選択される回数が少なく、このため、重量ランクＬのストック部３０ｄに重量ランクＬの被計量物が滞留するような場合に、この滞留を解消できるようにしている。

図５は、この被計量物の滞留を解消するための組合せ秤４０の処理を示すフローチャートである。

組合せ秤４０の空の供給ホッパ４０２に対応する被計量物投入口４０１へ作業者によって被計量物が投入される（ステップｎ１０）。

供給ホッパ４０２の排出用のゲート４０２ａ，４０２ｂを制御し、空の計量ホッパ４０３の計量室４０３ａ，４０３ｂに対応する供給ホッパ４０２の排出用のゲート４０２ａ，４０２ｂを開いて、被計量物を当該空の計量ホッパ４０３の計量室４０３ａ，４０３ｂへ供給する供給ホッパ制御を行う（ステップｎ１１）。

次に、計量ホッパ４０３の計量室４０３ａ，４０３ｂへ供給された被計量物を計量する（ステップｎ１２）。

特定の重量ランクの被計量物がストック部に滞留した場合には、作業者は、組合せ秤４０の操作設定表示部４０５に表示される各重量ランクＳ，Ｍ１，Ｍ２，Ｌに対応する滞留処理スイッチをオン操作する。また、滞留が解消したときには、作業者は、滞留処理スイッチをオフ操作する。

ステップｎ１３では、滞留スイッチがオンされているか否かを判断し、オンされていないときには、ステップｎ１６に移行する。

また、滞留スイッチがオンされているときには、その滞留スイッチに対応する重量ランクの被計量物がストック部に滞留しているので、その重量ランクの被計量物を組合せ演算に優先的に参加させて滞留を解消するために、次のように条件付の組合せ演算を行う。

すなわち、その滞留スイッチの重量ランクのストック部のグループに属する被計量物投入口４０１に対応する計量ホッパ４０３の計量室４０３ａ，４０３ｂの、被計量物が供給されている計量室４０３ａ，４０３ｂの１つを必ず含む組合せ演算を行う（ステップｎ１４）。

例えば、重量ランクＬに対応する滞留スイッチがオンされているときには、図１に示される重量ランクＬのストック部３０ｄに重量ランクＬの被計量物が滞留しているので、そのストック部３０ｄのグループＤに属する被計量物投入口４０１に対応する計量ホッパ４０３の計量室４０３ａ，４０３ｂの、被計量物が供給されている計量室４０３ａ，４０３ｂの１つを必ず含む組合せ演算を行う。

この条件付の組合せ演算によって、組合せ重量が所定重量範囲となる組合せがあるか否か、すなわち、組合せが成立するか否かを判断し（ステップｎ１５）、組合せが成立するときには、ステップｎ１９に移行する。また、組合せが成立しないときには、ステップｎ１６に移行し、条件のない通常の組合せ演算を行い、組合せ重量が所定重量範囲となる組合せがあるか否か、すなわち、組合せが成立するか否かを判断し（ステップｎ１７）、組合せが成立しないときには、ステップｎ１８に移行し、被計量物の入れ替え処理を行なってステップｎ１１に戻る。この被計量物の入れ替え処理では、組合せが成立しない重量不良の被計量物を、集合コンベヤ４０４に排出し、後段装置とは逆方向に搬送して回収容器に搬出する、いわゆる、リジェクトを行う。

また、組合せが成立するときには、ステップｎ１９に移行し、後段装置から排出命令信号が有るか否かを判断し、排出命令信号が有ると、組合せで選択された計量ホッパ４０３の計量室４０３ａ，４０３ｂの排出用のゲート４０３ｃ，４０３ｄを開いて集合コンベヤ４０４へ被計量物を排出する計量ホッパ制御を行ってステップｎ１１に戻る（ステップｎ２０）。

このように特定の重量ランクの被計量物がストック部に滞留し、作業者が、対応する重量ランクの滞留処理スイッチをオンすると、その特定の重量ランクの被計量物を必ず含むという条件付の組合せ演算を行うので、特定の重量ランクの被計量物が組合せ演算で優先的に選択されることになり、これによって、特定の重量ランクの被計量物の滞留を解消することができる。

なお、本発明の他の実施形態として、上記ステップｎ１５において、滞留スイッチがオンになっている重量ランクの被計量物を必ず１つ含む条件付の組合せ演算で、所定重量範囲の組合せがない、すなわち、組合せが成立しないのが、所定回数繰り返されるときには、その被計量物の重量を重量選別機２０に送信し、重量選別機２０では、その被計量物の重量に基づいて、その被計量物がランク外品となるように、境界重量値を修正するようにしてもよい。

(実施形態２)
図６は、本発明の他の実施形態に係る計量システムの概略平面図である。

この実施形態の計量システム６０は、重量選別機２０と、ストック部３０と、半自動式の組合せ秤４０とを備える。

この実施形態の重量選別機２０では、被計量物を、その平均重量を中心値とし、平均重量よりも軽く平均重量に近い重量ランクＭ１と、平均重量よりも重く平均重量に近い重量ランクＭ２との２種類の重量ランクに振分けると共に、それ以外のランク外品をランク外品収容箱２２５に排出する。

重量選別機２０は、計量コンベヤ２２０と、振分コンベヤ２２１と、振分アーム２２２ａ，２２２ｂと、重量ランク別の搬送コンベヤ２２３，２２４と、ランク外品収容箱２２５と、操作設定表示部２２６とを備える。振分コンベヤ２２１において振分アーム２２２ａが実線位置にあるときは、被計量物は、計量コンベヤ２２０、振分コンベヤ２２１から搬送コンベヤ２２３に振り分けられ、振分アーム２２２ａが破線位置でかつ振分アーム２２２ｂが実線位置にあるときは、被計量物は計量コンベヤ２２０、振分コンベヤ２２１から搬送コンベヤ２２４に振り分けられる。また、振分アーム２２２ａ，２２２ｂが共に破線位置にあるときは、被計量物は、計量コンベヤ２２０、振分コンベヤ２２１からランク外品収容箱２２５に排出される。

ストック部３０は、重量選別機２０の搬送コンベヤ２２３によって搬送される重量ランクＭ１の被計量物をストックするストック部３０１と、搬送コンベヤ２２４によって搬送される重量ランクＭ２の被計量物をストックするストック部３０２とを有する。

半自動式の組合せ秤４０は、ストック部３０１にストックされる重量ランクＭ１の被計量物が載置されて計量される複数、この例では、６つの計量コンベヤ４２５₁〜４２５₆と、ストック部３０２にストックされる重量ランクＭ２の被計量物が載置されて計量される６つの計量コンベヤ４２６₁〜４２６₆と、組合せ演算によって選択された計量コンベヤ４２５₁〜４２５₆，４２６₁〜４２６₆から供給される被計量物を後段装置へ搬送する集合コンベヤ４２８と、操作設定表示部４２７とを備えている。

この組合せ秤４０の計量コンベヤは、２つのストック部３０１，３０２にそれぞれ対応するように、すなわち、２段階の各重量ランクＭ１，Ｍ２に対応するように、計量コンベヤ４２５₁〜４２５₆と、計量コンベヤ４２６₁〜４２６₆との２つのグループに分けられている。

この実施形態の計量システム６０においても、重量選別機２０により被計量物は、計量コンベヤ２２０で計量されて重量ランクが判定され、振分コンベヤ２２１の振分アーム２２２ａ，２２２ｂによって、重量ランクＭ１，Ｍ２に対応する搬送コンベヤ２２３，２２４に振分けられ、ランク外品は、ランク外品収容箱２２５に排出される。

搬送コンベヤ２２３，２２４へ振分けられた重量ランクＭ１，Ｍ２の被計量物は、ストック部３０１，３０２にストックされる。作業者は、前記ストック部３０１にストックされる重量ランクＭ１の被計量物を、対応する計量コンベヤ４２５_１〜４２５_６上に載置し、ストック部３０２にストックされる重量ランクＭ２の被計量物を、対応する計量コンベヤ４２６_１〜４２６_６上に載置する。

組合せ秤４０は、計量コンベヤ４２５_１〜４２５_６，４２６_１〜４２６_６上の被計量物の重量を計量し、計量した重量を種々に組合せ、これら組合せの中から組合せ重量が、所定重量範囲となる計量コンベヤの組合せを選択し、選択した計量コンベヤで被計量物を搬送して集合コンベヤ４２８に供給し、集合コンベヤ４２８は、供給された被計量物を後段装置へ搬送する。

被計量物を集合コンベヤ４２８に供給して空となった計量コンベヤ上に、作業者が、被計量物を載置する。

この実施形態においても、被計量物を、２種類の重量ランクＭ１，Ｍ２に選別すると共に、ランク外品を排除し、組合せ秤４０には、重量ランクＭ１の被計量物と重量ランクＭ２の被計量物とが供給され、これら２種類の重量ランクＭ１，Ｍ２とを組合せた組合せ演算が行われることになり、従来例に比べて組合せ演算が成立し易くなり、計量処理に要する時間を短縮することができる。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、被計量物を１個投入したけれども、１個に限らず、複数投入するようにしてもよい。

１０，６０計量システム
２０重量選別機
２０１搬入コンベヤ
２０２，２２０，４２５₁〜４２５₆，４２６₁〜４２６₆ 計量コンベヤ
２０３．２２１振分コンベヤ
２０４ａ〜２０４ｄ，２２２ａ，２２２ｂ振分アーム
２０５ａ〜２０５ｄ，２２３，２２４搬送コンベヤ
３０，３０ａ〜３０ｄ，３０１，３０２ストック部
４０半自動式組合せ秤
４０１被計量物投入口
４０２供給ホッパ
４０３計量ホッパ

Claims

被計量物を複数の重量ランクに選別して振分ける重量選別機と、複数の計量部を有し、かつ、各計量部に供給された被計量物の重量を組合せた組合せ重量が、所定重量範囲となる前記計量部の組合せを選択する組合せ演算を行って、選択した計量部から被計量物を排出する組合せ秤と、を備え、
前記重量選別機で重量ランク別に振分けられた被計量物をそれぞれ搬送する複数の搬送コンベヤと、
前記複数の搬送コンベヤの搬送終端からそれぞれ供給される前記重量ランク別の被計量物がそれぞれ溜められる複数のストック部とを設け、
前記組合せ秤は、前記複数の各ストック部の被計量物が、前記組合せ秤の前記複数の計量部へ人手によって供給される半自動式の組合せ秤であり、
前記複数の各ストック部は、前記重量ランク別の被計量物を、搬送することなく、それぞれ溜める、
ことを特徴とする計量システム。
前記組合せ秤は、前記複数の計量部へ供給する前記被計量物が、人手によって投入される複数の投入口を備え、
前記複数の投入口は、前記複数の各ストック部に対応するようにグループ分けされる、
請求項１に記載の計量システム。
前記組合せ秤は、前記複数の計量部が、人手によって供給される被計量物をそれぞれ計量すると共に、それぞれ搬送する複数の計量コンベヤからなり、
前記複数の計量コンベヤは、前記複数の各ストック部に対応するようにグループ分けされる、
請求項１に記載の計量システム。
前記組合せ秤は、前記組合せ演算の結果に基づいて、前記被計量物の平均重量を算出して前記重量選別機へ送信し、
前記重量選別機は、受信した前記被計量物の平均重量に基づいて、前記複数の重量ランクに選別するための境界重量値を修正する、
請求項１ないし３のいずれかに記載の計量システム。
前記組合せ秤は、前記ストック部に滞留している被計量物の滞留を解消するために操作される操作部を有し、前記組合せ秤は、前記滞留を解消するための前記操作部の操作に基づいて、前記ストック部に滞留している重量ランクの被計量物が供給される前記計量部を、優先的に選択する条件付の前記組合せ演算を行う、
請求項１ないし４のいずれかに記載の計量システム。
前記組合せ秤は、前記条件付の組合せ演算で組合せが成立しないときには、前記条件を解除した組合せ演算を行う、
請求項５に記載の計量システム。
前記重量選別機は、前記複数の重量ランクの被計量物と前記重量ランク外の被計量物とに選別し、前記重量ランク外の被計量物を、前記複数のストック部以外に振分ける、
請求項１ないし６のいずれかに記載の計量システム。