JP6872432B2 - 自動計量組み合せ装置及び自動計量組み合せ方法 - Google Patents

Description

本開示は、計量対象物を組み合わせて所望の重量にすることができる自動計量組み合せ装置及び自動計量組み合せ方法に関する。

自動計量組み合せ装置は、重量が異なる複数の計量対象物の重量を測定し、重量を測定した計量対象物のうちから総重量が許容範囲に入るように計量対象物を選択して組み合わせる。
例えば、特許文献１が開示する自動計量組み合せ装置は、断続的に供給される計量対象物の重量を測定する計量コンベアと、この計量コンベアで重量が測定された計量対象物を受け取る複数の旋回ホッパと、これら旋回ホッパから計量対象物を複数回受け取ることで許容範囲の重量となった計量対象物の集合体を形成し排出する複数の固定ホッパと、固定ホッパに受け渡されない計量対象物を受け取る戻しホッパと、を備える。

特開２０１３−２５０２３２号公報

特許文献１には、許容範囲の重量とならずに戻しホッパに戻される計量対象物の集合体が多く発生したときに、装置の処理効率の低下を抑制する手段は開示されていない。

一実施形態に係る目的は、上記課題に鑑み、自動計量組み合せを行うときに、許容範囲の重量に入らない計量対象物が発生しても、装置の処理効率の低下を抑制可能にすることにある。

（１）一実施形態に係る自動計量組み合せ装置は、
計量対象物供給部から複数のグループに分けられて断続的に供給される計量対象物の重量を測定可能な入口側計量部と、
回転軸の回りに周方向に配列され、前記回転軸の回りを旋回しながら前記入口側計量部で重量が測定された前記計量対象物を受け取り可能な複数の旋回ホッパと、
前記複数の旋回ホッパから前記計量対象物を受け取り可能な複数の固定ホッパであって、前記計量対象物を複数回に亘って受け取ることで許容範囲の重量となる前記計量対象物の集合体を形成可能であり、かつ受け取った前記計量対象物の集合体を排出可能な複数の固定ホッパと、
前記複数の旋回ホッパから前記複数の固定ホッパに供給されない前記計量対象物を受け取り、前記計量対象物供給部に戻すための戻し部と、
前記入口側計量部によって測定された前記計量対象物の重量の測定値に基づいて、前記旋回ホッパに収容された前記計量対象物を選択的に前記複数の固定ホッパ又は前記戻し部に供給するための制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記複数の固定ホッパの中から前記許容範囲の重量となる前記計量対象物の集合体を形成可能な固定ホッパを選択し、選択された固定ホッパに前記計量対象物の集合体が供給されるように構成され、
かつ、前記戻し部に排出される前記計量対象物の割合が第１閾値以上となったとき、前記複数の旋回ホッパの旋回速度を増加させるように構成される。

上記（１）の構成によれば、上記制御部によって選択された固定ホッパに許容範囲の重量となる計量対象物の集合体を供給することで、許容範囲の重量の該集合体（以下「合格品」とも言う。）が形成可能になる。この集合体を固定ホッパから排出することで、許容範囲の重量の集合体を得ることができる。
また、固定ホッパに供給されない計量対象物を旋回ホッパから上記戻し部に排出することで、旋回ホッパに滞留した計量対象物を除去するための処置が不要になり、装置を停止させずに連続運転が可能になる。
また、上記戻し部に排出される計量対象物の割合が第１閾値以上になったとき、上記制御部によって旋回ホッパの旋回速度を増加させることで、固定ホッパへの計量対象物の投入量を増加でき、装置の処理効率の低下を抑制できる。

（２）一実施形態では、前記（１）の構成において、
前記制御部は、
前記戻し部に排出される前記計量対象物の割合が第１閾値以上となったとき、前記複数の旋回ホッパの旋回速度を増加させると共に、前記複数の旋回ホッパに供給される前記計量対象物の供給量を変えないように構成される。
上記（２）の構成によれば、合格品の割合が増加し、戻し部に排出される計量対象物の割合を低減できる。

（３）一実施形態では、前記（１）の構成において、
前記制御部は、
前記戻し部に排出される前記計量対象物の割合が第２閾値未満となったとき、前記複数の旋回ホッパの旋回速度を低減させるように構成される。
上記（３）の構成によれば、戻し部に排出される計量対象物の集合体の割合が第２閾値未満となったとき、旋回ホッパの旋回速度を低減することで、単位時間当たりの合格品の数を確保しつつ、装置の安定運転が可能になる。

（４）一実施形態では、前記（１）〜（３）の何れかの構成において、
前記制御部は、
前記戻し部に排出される前記計量対象物の割合が第３閾値以上となったとき、前記許容範囲の上限値を増加させるように構成される。
上記（４）の構成によれば、戻し部に排出される計量対象物の割合が第３閾値以上になったとき、上記制御部によって、固定ホッパに供給される計量対象物重量の許容範囲の上限値を増加させることで、合格品の歩留まり低下を抑制でき、これによって、装置の処理効率低下を抑制できる。
また、合格品の歩留まりが低下したとき、許容範囲の重量の下限値を変えずに上限値を増加させるようにしたので、当初設定された許容範囲の重量を下回る集合体（以下「不良品」とも言う。）が発生するおそれはなくなる。

（５）一実施形態では、前記（１）〜（４）の何れかの構成において、
前記制御部は、
前記戻し部に排出される前記計量対象物の割合が第４閾値未満となったとき、前記許容範囲の重量の上限値を低減させるように構成される。
上記（５）の構成によれば、戻し部に排出される計量対象物の集合体の割合が第５閾値未満となったとき、許容範囲の重量の上限値を低減することで、計量対象物の集合体の計量精度を当初の許容範囲に近づけることができる。

（６）一実施形態では、前記（１）〜（５）の何れかの構成において、
前記第３閾値は前記第１閾値より大きい。
上記（６）の構成において、戻し部に排出される計量対象物の集合体の割合が増加し、第１閾値以上となったとき、複数の旋回ホッパの旋回速度を増加させることによって、装置の処理効率の低下を抑制できる。
次に、戻し部に排出される計量対象物の集合体の割合がさらに増加し、第３閾値以上になったとき、許容範囲の重量の上限値を増加させる。
このように、戻し品の割合が増加するにつれて２段階の制御を行うことで、不良品を出さずに装置の処理効率の低下を抑制できる。また、戻し品の割合が低減する過程においても、同様の２段階の制御を行うことで、計量対象物の集合体の計量精度を維持しつつ、合格品数を確保できる。

（７）一実施形態に係る自動計量組み合せ方法は、
計量対象物供給部から複数のグループに分けられて断続的に供給される複数の計量対象物の重量を測定する入口側計量ステップと、
回転軸の回りに周方向に配列された複数の旋回ホッパを用意し、前記入口側計量ステップで重量が測定された前記計量対象物を前記複数の旋回ホッパが旋回しながら前記グループ毎に受け取る計量準備ステップと、
前記複数の旋回ホッパから前記計量対象物を受け取る複数の固定ホッパを用意し、該複数の固定ホッパのうち、前記複数の旋回ホッパから複数回に亘って前記計量対象物を受け取ることによって許容範囲の重量となる前記計量対象物の集合体を形成可能な前記固定ホッパを選択する選択ステップと、
選択された前記固定ホッパに前記許容範囲の重量となる前記計量対象物の前記集合体を供給し、かつ前記固定ホッパから該集合体を排出する計量排出ステップと、
前記複数の旋回ホッパから前記複数の固定ホッパに受け渡されない前記計量対象物を前記複数の旋回ホッパから排出して前記計量対象物供給部に戻す戻しステップと、
前記戻しステップで前記計量対象物供給部に戻される前記計量対象物の割合が第１閾値以上となったとき、前記複数の旋回ホッパの旋回速度を増加させる旋回速度増加ステップと、
を備える。

上記（７）の方法によれば、上記選択ステップにおいて、選択された固定ホッパに上記許容範囲の重量となる計量対象物の集合体を供給することで、許容範囲の重量の該集合体が形成可能になる。この集合体を固定ホッパから排出することで、許容範囲の重量の集合体を得ることができる。
また、上記戻しステップにおいて、固定ホッパに供給されない計量対象物を旋回ホッパから計量対象物供給部に戻すことで、旋回ホッパに滞留した計量対象物を除去するための処置が不要になり、装置を停止させずに連続運転が可能になる。
また、上記旋回速度増加ステップにおいて、計量対象物供給部に戻される計量対象物の割合が第１閾値以上になったとき、複数の旋回ホッパの旋回速度を増加させることで、固定ホッパへの計量対象物の投入量を増加でき、装置の処理効率の低下を抑制できる。

（８）一実施形態では、前記（７）の方法において、
前記戻しステップにおいて、
前記戻し部に排出される前記計量対象物の割合が第１閾値以上となったとき、前記複数の旋回ホッパの旋回速度を増加させると共に、前記複数の旋回ホッパに供給される前記計量対象物の供給量を変えないようにする。
上記（８）の方法によれば、合格品の割合が増加し、戻し部に排出される計量対象物の割合を低減できる。

（９）一実施形態では、前記（７）又は（８）の構成において、
前記戻しステップで前記計量対象物供給部に戻される前記計量対象物の割合が第２閾値未満となったとき、前記複数の旋回ホッパの旋回速度を低減させる旋回速度低減ステップを備える。
上記（９）の方法によれば、入口側計量ステップに戻される計量対象物の集合体の割合が第２閾値未満となったとき、旋回ホッパの旋回速度を低減することで、単位時間当たりの合格品の数を確保しつつ、装置の安定運転が可能になる。

（１０）一実施形態では、前記（７）〜（９）の何れかの方法において、
前記戻しステップで前記計量対象物供給部に戻される前記計量対象物の割合が第３閾値以上となったとき、前記許容範囲の上限値を増加させる上限値増加ステップを備える。
上記（１０）の方法によれば、計量対象物供給部に戻される計量対象物の割合が増加したとき、固定ホッパに供給される計量対象物集合体の重量の許容範囲の上限値を増加させることで、合格品の歩留まり低下を抑制でき、これによって、装置の処理効率低下を抑制できる。

（１１）一実施形態では、前記（７）〜（１０）の何れかの方法において、
前記戻しステップで前記計量対象物供給部に戻される前記計量対象物の割合が第４閾値未満となったとき、前記許容範囲の上限値を低減させる上限値低減ステップを備える。
上記（１１）の方法によれば、計量対象物供給部に戻される前記計量対象物の割合が第４閾値未満となったとき、前記許容範囲の重量の上限値を低減させることで、計量対象物の集合体の計量精度を当初の許容範囲に近づけることができる。

一実施形態によれば、計量対象物の自動計量組み合せを行うときに、許容範囲の重量に入らない計量対象物が発生しても、許容範囲の重量に入らない不良品を発生させることなく、装置の処理効率の低下を抑制できる。

一実施形態に係る自動計量組み合せ装置の斜視図である。 一実施形態に係る自動計量組み合せ装置の斜視図である。 一実施形態に係る自動計量組み合せ装置の制御部を示すブロック線図である。 一実施形態に係る自動計量組み合せ方法の工程図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載され又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１及び図２は、一実施形態に係る自動計量組み合せ装置１０を示す。
図１及び図２において、計量対象物供給部から入口側計量部１２に複数のグループに分けられた計量対象物が断続的に供給され、入口側計量部１２でグループ毎に計量対象物の重量が測定される。複数の旋回ホッパ１４が回転軸６０の回りに周方向に配列される。旋回ホッパ１４は、回転軸６０の回りを旋回しながら、入口側計量部１２で重量が測定された計量対象物を受け取り可能に構成される。複数の旋回ホッパ１４は計量対象物をグループ毎に受け取り、受け取った計量対象物を固定ホッパ１６に供給するまで保持する。
複数の固定ホッパ１６は、夫々旋回ホッパ１４から計量対象物を受け取り可能に構成され、複数回に亘って計量対象物を受け取ることによって許容範囲の重量となった計量対象物の集合体を形成可能であり、かつ受け取った計量対象物の集合体を排出可能に構成されている。

旋回ホッパ１４から固定ホッパ１６に供給されない計量対象物は戻し部１８に排出される。戻し部１８に排出された計量対象物は、戻し部１８から計量対象物供給部に戻すことができるように構成されている。

図３は自動計量組み合せ装置１０の制御部２０を示す。制御部２０は、入口側計量部１２によって測定された計量対象物の重量の測定値に基づいて、複数の旋回ホッパ１４に収容された計量対象物が選択的に複数の固定ホッパ１６のどれか又は戻し部１８に供給されるように作動する。
即ち、制御部２０は、複数の固定ホッパ１６の中から、予め定められた許容範囲の重量となる計量対象物の集合体を形成可能な固定ホッパ１６を選択し、選択された固定ホッパ１６に許容範囲の重量となる計量対象物の集合体が供給されるように作動する。また、制御部２０は、固定ホッパ１６に排出されない計量対象物を戻し部１８に排出するように作動する。
さらに、制御部２０は、戻し部１８に排出される計量対象物の割合が第１閾値以上となったとき、旋回ホッパ１４の旋回速度を増加させるように作動する。

上記構成によれば、制御部２０によって選択された固定ホッパ１６に許容範囲の重量となる計量対象物の集合体を供給することで、選択された固定ホッパ１６に許容範囲の重量となる計量対象物の集合体（合格品）が形成可能になる。この集合体を固定ホッパ１６から排出することで、許容範囲の重量となる合格品を送り出すことができる。
また、固定ホッパ１６に供給されない計量対象物を旋回ホッパ１４から戻し部１８に排出することで、旋回ホッパ１４に滞留した計量対象物を除去するための処置が不要となり、装置１０を停止させずに連続運転が可能になる。

また、戻し部１８に排出される計量対象物の割合が第１閾値以上になったとき、制御部２０によって旋回ホッパ１４の旋回速度を増加させることで、固定ホッパ１６への計量対象物の投入量を増加でき、装置１０の処理効率の低下を抑制できる。
また、複数の旋回ホッパ１４を水平方向に沿って旋回させながら計量対象物を固定ホッパ１６に供給できる。

一実施形態では、制御部２０は、各旋回ホッパ１４に収容された計量対象物の重量が他の旋回ホッパ１４の計量対象物の重量との組合せで許容範囲とならないと判定したとき、その旋回ホッパ１４に収容された計量対象物を戻し部１８に排出させるように作動する。
この実施形態によれば、旋回ホッパ１４の１つに収容された計量対象物の重量が他の第旋回ホッパ１４の計量対象物の重量との組合せで許容範囲とならず、固定ホッパ１６の１つに供給される見込みがない計量対象物を戻し部１８に排出することで、装置１０を停止させずに連続運転が可能になる。

一実施形態では、制御部２０は、戻し部１８に排出される前記計量対象物の割合が第１閾値以上となったとき、複数の旋回ホッパ１４の旋回速度を増加させると共に、複数の旋回ホッパ１４に供給される計量対象物の供給量を変えないようにする。これによって、合格品の割合が増加し、戻し部１８に排出される計量対象物の割合を低減できる。

一実施形態では、計量対象物は、個体毎に重量にばらつきがあるものであり、例えば、鶏肉などであり、計量対象物が肉片の場合、冷凍肉であっても生肉であってもよい。また、計量対象物は、一定の大きさ及び形状を有する物品のみならず、バラ物、例えば粒状物をグループ分けしたものの自動計量にも適用できる。

一実施形態では、図１及び図２に示すように、装置１０は、供給用傾斜ベルトコンベア２２を備え、供給用傾斜ベルトコンベア２２は一定間隔で桟２４を有する。投入ホッパ２１に投入された計量対象物は、桟２４によって一定間隔を保ちながら供給用傾斜ベルトコンベア２２で搬送され、計量前ベルトコンベア２６に落下する。
計量前ベルトコンベア２６に落下した計量対象物は、一定間隔を保ったまま入口側計量部１２としての入口側計量ベルトコンベアに移送される。計量前ベルトコンベア２６と該入口側計量ベルトコンベアとの境界には計量対象物を検出するための物品検出センサ２７が設けられる。計量対象物は、該入口側計量ベルトコンベアから一定の時間間隔で待機ホッパ２８に落下し、待機ホッパ２８から投入ホッパ３０を経て旋回ホッパ１４に供給される。
一実施形態では、計量対象物供給部は投入ホッパ２１である。

一実施形態では、図１及び図２に示すように、供給用傾斜ベルトコンベア２２、計量前ベルトコンベア２６、待機ホッパ２８、投入ホッパ３０及び旋回ホッパ１４（１４ａ、１４ｂ）は、夫々２列に配置され、各列で独立して計量対象物を搬送しかつ搬送速度を制御できる。

一実施形態では、図１及び図２に示すように、許容範囲の重量となって各固定ホッパ１６に収容された計量対象物の集合体（合格品）は、各固定ホッパ１６から排出され、搬送用ベルトコンベア３２に載置される。その後、計量対象物の集合体は、搬送用ベルトコンベア３２で搬送され、振分けホッパ３４を介して出口側計量ベルトコンベア３６に載置され、出口側計量ベルトコンベア３６で重量を測定される。合格品は出口側計量ベルトコンベア３６から搬出用傾斜ベルトコンベア３８に移送される。
万一、出口側計量ベルトコンベア３６で許容範囲の重量でない計量対象物の集合体があったときは、制御部２０によって出口側計量ベルトコンベア３６が逆方向へ動き、合格品から除外される。

一実施形態では、図２に示すように、戻し部１８は戻しホッパ４０及び戻しベルトコンベア４２等で構成される。固定ホッパ１６に供給されずに旋回ホッパ１４に残った計量対象物は、戻しホッパ４０を介して戻しベルトコンベア４２に載置され、戻しベルトコンベア４２から投入ホッパ２１（計量対象物供給部）に戻される。

一実施形態では、待機ホッパ２８（２８ａ、２８ｂ）は、計量対象物を受け入れる上端開口と計量対象物を落下させる下端開口とを有する。該下端開口には該下端開口を開閉する下側扉（不図示）及び該下側扉を開閉するアクチュエータ５０（図３参照）が設けられ、アクチュエータ５０の作動は制御部２０によって制御される。

一実施形態では、投入ホッパ３０は下側開口を開閉する下側扉（不図示）を有し、該下側扉は、旋回ホッパ１４に設けられたカム機構（不図示）によって、投入ホッパ３０の真下に旋回ホッパ１４が位置した時開放されて計量対象物が旋回ホッパ１４に供給される。

一実施形態では、旋回ホッパ１４は下側開口を開閉する下側扉（不図示）を有し、該下側扉は固定ホッパ１６に設けられたカム機構（不図示）によって、旋回ホッパ１４の真下に固定ホッパ１６が位置した時開放されて計量対象物が固定ホッパ１６に落下する。
また、旋回ホッパ１４の真下に固定ホッパ１６が位置した時、上記カム機構を切り替えて上記下側扉の開閉を選択可能にするアクチュエータ５２（図３参照）を備える。
制御部２０は、アクチュエータ５２の作動を制御することで、旋回ホッパ１４から固定ホッパ１６に計量対象物を供給する際に、計量対象物を供給する固定ホッパ１６を選択できる。

一実施形態では、固定ホッパ１６は、旋回ホッパ１４から計量対象物を受け取る上側開口と、収容された計量対象物の集合体を落下させる下側開口とを有し、該下側開口を開閉する下側扉（不図示）を備える。該下側扉はアクチュエータ５４（図３参照）によって開閉される。アクチュエータ５４の作動は制御部２０によって制御される（上述の待機ホッパ２８、投入ホッパ３０、旋回ホッパ１４及び固定ホッパ１６の下側扉の開閉機構の詳細は特許文献１を参照）。

一実施形態では、制御部２０は、戻し部１８に排出される計量対象物の割合が第２閾値未満となったとき、旋回ホッパ１４の旋回速度を低減させる。
この実施形態によれば、戻し部１８に排出される計量対象物の集合体の割合が第２閾値未満となったとき、旋回ホッパ１４への計量対象物の供給量を低減することで、単位時間当たりの合格品の数を確保しつつ、装置１０の安定運転が可能になる。

一実施形態では、第２閾値は上記第１閾値より小さい値に設定される。この場合、戻し部１８に排出される計量対象物の割合が第１閾値以上になったとき、旋回ホッパ１４の旋回速度を増加し、その後、戻し部１８に排出される計量対象物の割合が第１閾値より小さい値を有する第２閾値未満になったら、旋回ホッパ１４の旋回速度を低減し、例えば当初の旋回速度に戻すようにしてもよい。

一実施形態では、図１及び図２に示すように、複数の固定ホッパ１６は、水平面内で円弧状に配置された複数の旋回ホッパ１４の下方に、平面視で複数の旋回ホッパ１４に重なるように水平面内で円弧状に配置される。これによって、旋回ホッパ１４と固定ホッパ１６との位置合わせが容易になり、旋回ホッパから固定ホッパへの計量対象物の供給が容易になる。

一実施形態では、図１及び図２に示すように、５個の固定ホッパ１６が設けられる。
この実施形態によれば、５個の固定ホッパ１６に供給される計量対象物の集合体の重量の許容範囲を夫々異ならせることで、異なる５種類の重量を有する計量対象物の集合体を得ることができる。

一実施形態では、制御部２０は、戻し部１８に排出される計量対象物の割合が第３閾値以上となったとき、固定ホッパ１６に供給される計量対象物集合体の重量の許容範囲の上限値を増加させるようにする。
この実施形態によれば、上記許容範囲の上限値を増加させることで、合格品の歩留まり低下を抑制でき、これによって、装置１０の処理効率の低下を抑制できる。

一実施形態では、制御部２０は、戻し部１８に排出される計量対象物の割合が第４閾値未満となったとき、上記許容範囲の重量の上限値を低減させる。
この実施形態によれば、戻し部１８に排出される計量対象物の集合体の割合が減少したとき、許容範囲の重量の上限値を低減することで、計量対象物の集合体の計量精度を当初の許容範囲に近づけることができる。

一実施形態では、第４閾値は第３閾値より小さい値に設定される。この場合、戻し部１８に排出される計量対象物の割合が第３閾値以上になったとき、許容範囲の重量の上限値を増加し、その後、戻し部１８に排出される計量対象物の割合が第３閾値より小さい値を有する第４閾値未満になったら、許容範囲の重量の上限値を低減し、例えば当初の上限値に戻すようにしてもよい。
これによって、合格品の歩留まり低下を抑制しつつ、装置１０の安定運転が可能になる。

一実施形態では、第３閾値は第１閾値より大きい。この場合、戻し部１８に排出される計量対象物の集合体の割合が増加し、第１閾値以上となったとき、旋回ホッパ１４の旋回速度を増加させる。次に、戻し部１８に排出される計量対象物の集合体の割合がさらに増加し、第３閾値以上になったとき、許容範囲の重量の上限値を増加させる。
このように、戻し品の割合が増加するにつれて２段階の制御を行うことで、不良品を出さずに装置１０の処理効率の低下を抑制できる。また、戻し品の割合が低減する過程においても、同様の２段階の制御を行うことで、計量対象物の集合体の計量精度を維持しつつ、合格品数を確保できる。

一実施形態では、計量対象物はグループ毎に複数の旋回ホッパ１４に無選択に順々に供給されるように構成される。
この実施形態によれば、計量対象物を複数の旋回ホッパ１４に無選択に順々に供給できるので、計量対象物を複数の旋回ホッパ１４に供給する速度を高めることができ、これによって、装置１０の処理効率を向上できる。

一実施形態では、制御部２０によって待機ホッパ２８の下側扉を開閉するアクチュエータ５０を制御し、該下側扉を常に開放しておき、かつ待機ホッパ２８に計量対象物を投入するタイミングと、旋回ホッパ１４が投入ホッパ３０の真下に位置するタイミングとを同期させることで、旋回ホッパ１４への無選択な計量対象物の供給が可能になる。

図４は、一実施形態に係る自動計量組み合せ方法を示す工程図である。
図４において、まず、計量対象物供給部から入口側計量部１２に複数のグループに分けられ所定間隔で計量対象物が供給される。必要に応じて、計量前ベルトコンベア２６と入口側計量部１２としての入口側計量ベルトコンベアとの境界に設けられた物品検出センサ２７で、該入口側計量ベルトコンベアに搬入される計量対象物を検出する（計量対象物検出ステップＳ１０）。
次に、入口側計量部１２では、複数のグループに分けられて断続的に供給される複数の計量対象物の重量を測定する（入口側計量ステップＳ１２）。
一実施形態では、物品検出センサ２７の検出信号をトリガとして、入口側計量部１２において断続的に供給される計量対象物の重量が測定される。

次に、回転軸６０の回りに周方向に配列された複数の旋回ホッパ１４が、旋回しながら入口側計量ステップＳ１２で重量が測定された計量対象物をグループ毎に受け取る（計量準備ステップＳ１４）。
一実施形態では、図１に示すように、入口側計量部１２で重量が測定された計量対象物は、待機ホッパ２８及び投入ホッパ３０を経て複数の旋回ホッパ１４に投入される。

一実施形態では、制御部２０によって待機ホッパ２８の下側扉を開閉するアクチュエータ５０を制御して該下側扉を常に開放しておき、かつ待機ホッパ２８に計量対象物を投入するタイミングと、旋回ホッパ１４が投入ホッパ３０の真下に位置するタイミングとを同期させることで、旋回ホッパ１４への無選択な計量対象物の供給が可能になる。

計量準備ステップＳ１４の後で、複数の旋回ホッパ１４から計量対象物を受け取る位置にある複数の固定ホッパ１６では、複数の固定ホッパ１６のうち、複数の旋回ホッパ１４から複数回に亘って計量対象物を受け取ることによって許容範囲の重量となる計量対象物の集合体を形成可能な固定ホッパ１６を選択する（選択ステップＳ１６）。
次に、計量排出ステップＳ２０においては、選択された固定ホッパ１６に許容範囲の重量となる計量対象物の集合体を供給し（分配ステップＳ２４）、許容範囲の重量となる計量対象物の集合体を収容した固定ホッパ１６から該集合体を排出する（排出ステップＳ２６）。

他方、旋回ホッパ１４から固定ホッパ１６に受け渡されない計量対象物を旋回ホッパ１４から排出して入口側計量ステップＳ１２に戻す（戻しステップＳ２２）。
さらに、戻しステップＳ２２で入口側計量ステップＳ１２に戻される計量対象物の割合が第１閾値（例えば２０％）以上となったとき（第１閾値ステップＳ２３）、複数の旋回ホッパ１４の旋回速度を増加させる（旋回速度増加ステップＳ２８）。

上記方法によれば、選択ステップＳ１６において、選択された固定ホッパ１６に許容範囲の重量となる計量対象物の集合体を供給することで、許容範囲の重量の該集合体が形成可能になる。この集合体を固定ホッパ１６から排出することで、許容範囲の重量の集合体を得ることができる。
また、戻しステップＳ２２において、固定ホッパ１６に供給されない計量対象物を旋回ホッパ１４から計量対象物供給部に戻すことで、旋回ホッパ１４に滞留した計量対象物を除去するための処置が不要になり、装置１０を停止させずに連続運転が可能になる。

また、旋回速度増加ステップＳ２８において、計量対象物供給部に戻される計量対象物の割合が第１閾値以上になったとき、複数の旋回ホッパ１４の旋回速度を増加させる。
また、複数の旋回ホッパ１４を水平方向に沿って旋回させながら計量対象物を固定ホッパ１６に供給できるため、装置の全高を低減でき、装置をコンパクト化できる。
さらに、旋回ホッパ１４の下方に静止した固定ホッパ１６を配置することで、旋回ホッパ１４から固定ホッパ１６への計量対象物の供給が容易になる。

一実施形態では、ステップＳ１８において、選択ステップＳ１６で固定ホッパ１６が選択された計量対象物は、選択された固定ホッパ１６に分配され（分配ステップＳ２４）、固定ホッパ１６に分配されなかった計量対象物は計量対象物供給部（例えば図１に示す投入ホッパ２１）に戻される（戻しステップＳ２２）。固定ホッパ１６に分配された計量対象物の集合体は、図１に示す搬送用ベルトコンベア３２に排出される（排出ステップＳ２６）。

一実施形態では、戻しステップＳ２２において、旋回速度増加中に計量対象物供給部に戻される計量対象物の割合が第２閾値（例えば１５％）未満となったとき（第２閾値ステップＳ２５）、複数の旋回ホッパ１４の旋回速度を低減させる（旋回速度低減ステップＳ３０）。
この実施形態によれば、入口側計量ステップＳ１２に戻される計量対象物の集合体の割合が第２閾値未満となったとき、旋回ホッパ１４の旋回速度を低減することで、単位時間当たりの合格品の数を確保しつつ、装置１０の安定運転が可能になる。

一実施形態では、戻しステップＳ２２で計量対象物供給部に戻される計量対象物の割合が第３閾値（例えば３０％）以上となったとき（第３閾値ステップＳ２７）、許容範囲の重量の上限値を増加させる（上限値増加ステップＳ３２）。
この実施形態によれば、計量対象物供給部に戻される計量対象物の割合が第３閾値以上になったとき、固定ホッパ１６に供給される計量対象物集合体の重量の許容範囲の上限値を増加させることで、合格品の歩留まり低下を抑制でき、これによって、装置１０の処理効率低下を抑制できる。

一実施形態では、戻しステップＳ２２において、上限値増加中に計量対象物供給部に戻される計量対象物の割合が第４閾値（例えば２５％）未満となったとき（第４閾値ステップＳ２９）、許容範囲の上限値を低減させる（上限値低減ステップＳ３４）。
この実施形態によれば、計量対象物供給部に戻される計量対象物の集合体の割合が減少したとき、許容範囲の上限値を低減することで、生成される計量対象物の集合体の計量精度を当初の集合体の計量精度に近づけることができる。
一実施形態では、第４閾値は第３閾値より小さい値に設定される。

一実施形態では、排出ステップＳ２６で、許容範囲の重量を有して固定ホッパ１６から排出された計量対象物の集合体は、ここで重量が測定され（出口側計量ステップＳ３６）、許容範囲に入っているか否かが判定される（判定ステップＳ３８）。
図１に示す実施形態では、固定ホッパ１６から搬送用ベルトコンベア３２に排出された計量対象物の集合体は、振分けホッパ３４を介して出口側計量ベルトコンベア３６に載置され、出口側計量ベルトコンベア３６で重量が測定される。
計量対象物の集合物の重量が許容範囲に入っていれば、計量対象物の集合体は正常なルートとして、出口側計量ベルトコンベア３６から搬出用傾斜ベルトコンベア３８に移送される（搬出ステップＳ４０）。

一方、計量対象物の集合物の重量が許容範囲に入ってなかったときは、計量対象物供給部に戻される（最終戻しステップＳ４２）。
図１に示す実施形態では、計量対象物の集合物の重量が許容範囲に入ってなかったときは、出口側計量ベルトコンベア３６が逆方向へ動き、合格品から排除され、その後、計量対象物供給部（例えば投入ホッパ２１）に戻される。これによって、合格品に不合格品が混じることを防止できる。

一実施形態によれば、自動計量組み合せ装置において、許容範囲の重量に入らない計量対象物が発生しても、許容範囲の重量に入らない不良品を発生させることなく、装置の処理効率の低下を抑制できる。なお、計量対象物として、一定の大きさ及び形状を有する物品のみならず、バラ物、例えば粒状物をグループ分けしたものの自動計量にも適用できる。

１０ 自動計量組み合せ装置
１２ 入口側計量部
１４（１４ａ、１４ｂ） 旋回ホッパ
１６ 固定ホッパ
１８ 戻し部
２０ 制御部
２１、３０ 投入ホッパ
２２ 供給用傾斜ベルトコンベア
２４ 桟
２６ 計量前ベルトコンベア
２７ 物品検出センサ
２８（２８ａ、２８ｂ） 待機ホッパ
３２ 搬送用ベルトコンベア
３４ 振分けホッパ
３６ 出口側計量ベルトコンベア
３８ 搬送用傾斜ベルトコンベア
４０ 戻しホッパ
４２ 戻しベルトコンベア
５０、５２、５４ アクチュエータ
６０ 回転軸

Claims (11)

1. 計量対象物供給部から複数のグループに分けられて断続的に供給される計量対象物の重量を測定可能な入口側計量部と、
   回転軸の回りに周方向に配列され、前記回転軸の回りを旋回しながら前記入口側計量部で重量が測定された前記計量対象物を受け取り可能な複数の旋回ホッパと、
   前記複数の旋回ホッパから前記計量対象物を受け取り可能な複数の固定ホッパであって、前記計量対象物を複数回に亘って受け取ることで許容範囲の重量となる前記計量対象物の集合体を形成可能であり、かつ受け取った前記計量対象物の集合体を排出可能な複数の固定ホッパと、
   前記複数の旋回ホッパから前記複数の固定ホッパに供給されない前記計量対象物を受け取り、前記計量対象物供給部に戻すための戻し部と、
   前記入口側計量部によって測定された前記計量対象物の重量の測定値に基づいて、前記旋回ホッパに収容された前記計量対象物を選択的に前記複数の固定ホッパ又は前記戻し部に供給するための制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記複数の固定ホッパの中から前記許容範囲の重量となる前記計量対象物の集合体を形成可能な固定ホッパを選択し、選択された固定ホッパに前記計量対象物の集合体が供給されるように構成され、
   かつ、前記戻し部に排出される前記計量対象物の割合が第１閾値以上となったとき、前記複数の旋回ホッパの旋回速度を増加させるように構成されることを特徴とする自動計量組み合せ装置。
2. 前記制御部は、
   前記戻し部に排出される前記計量対象物の割合が第１閾値以上となったとき、前記複数の旋回ホッパの旋回速度を増加させると共に、前記複数の旋回ホッパに供給される前記計量対象物の供給量を変えないように構成されることを特徴とする請求項１に記載の自動計量組み合せ装置。
3. 前記制御部は、
   前記戻し部に排出される前記計量対象物の割合が第２閾値未満となったとき、前記複数の旋回ホッパの旋回速度を低減させるように構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動計量組み合せ装置。
4. 前記制御部は、
   前記戻し部に排出される前記計量対象物の割合が第３閾値以上となったとき、前記許容範囲の上限値を増加させるように構成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の自動計量組み合せ装置。
5. 前記制御部は、
   前記戻し部に排出される前記計量対象物の割合が第４閾値未満となったとき、前記許容範囲の上限値を低減させるように構成されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の自動計量組み合せ装置。
6. 前記第３閾値は前記第１閾値より大きいことを特徴とする請求項４に記載の自動計量組み合せ装置。
7. 計量対象物供給部から複数のグループに分けられて断続的に供給される複数の計量対象物の重量を測定する入口側計量ステップと、
   回転軸の回りに周方向に配列された複数の旋回ホッパを用意し、前記入口側計量ステップで重量が測定された前記計量対象物を前記複数の旋回ホッパが旋回しながら前記グループ毎に受け取る計量準備ステップと、
   前記複数の旋回ホッパから前記計量対象物を受け取る複数の固定ホッパを用意し、該複数の固定ホッパのうち、前記複数の旋回ホッパから複数回に亘って前記計量対象物を受け取ることによって許容範囲の重量となる前記計量対象物の集合体を形成可能な前記固定ホッパを選択する選択ステップと、
   選択された前記固定ホッパに前記許容範囲の重量となる前記計量対象物の前記集合体を供給し、かつ前記固定ホッパから該集合体を排出する計量排出ステップと、
   前記複数の旋回ホッパから前記複数の固定ホッパに受け渡されない前記計量対象物を前記複数の旋回ホッパから排出して前記計量対象物供給部に戻す戻しステップと、
   前記戻しステップで前記計量対象物供給部に戻される前記計量対象物の割合が第１閾値以上となったとき、前記複数の旋回ホッパの旋回速度を増加させる旋回速度増加ステップと、
   を備えることを特徴とする自動計量組み合せ方法。
8. 前記戻しステップで前記計量対象物供給部に戻される前記計量対象物の割合が第１閾値以上となったとき、前記複数の旋回ホッパの旋回速度を増加させると共に、前記複数の旋回ホッパに供給される前記計量対象物の供給量を変えないことを特徴とする請求項７に記載の自動計量組み合せ方法。
9. 前記戻しステップで前記計量対象物供給部に戻される前記計量対象物の割合が第２閾値未満となったとき、前記複数の旋回ホッパの旋回速度を低減させる旋回速度低減ステップを備えることを特徴とする請求項７又は８に記載の自動計量組み合せ方法。
10. 前記戻しステップで前記計量対象物供給部に戻される前記計量対象物の割合が第３閾値以上となったとき、前記許容範囲の上限値を増加させる上限値増加ステップを備えることを特徴とする請求項７乃至９の何れか一項に記載の自動計量組み合せ方法。
11. 前記戻しステップで前記計量対象物供給部に戻される前記計量対象物の割合が第４閾値未満となったとき、前記許容範囲の上限値を低減させる上限値低減ステップを備えることを特徴とする請求項７乃至１０の何れか一項に記載の自動計量組み合せ方法。
    

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