JPH0340810B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は組合せ計量方法に係り、特に最大秤量
値以上の目標重量値の計量を必要とした場合少な
い計量回数で計量することが可能な組合せ計量方
法に関する。

計量機は計量ホツパーとそれに附帯する重量検
出器で構成される。そしてその複数の計量機の計
量ホツパに投入された被計量物の重量値をそれぞ
れ計量すると共に、目標重量値に等しいか、設定
許容範囲内で最もそれに近い総重量値を与える計
量機の組合せを選択し、該選択された計量機の被
計量物のみを排出し、しかる後被計量物が排出さ
れた計量ホツパに新たに被計量物を投入して次回
の組合せにのぞみ、以後同様の動作を繰返えして
高精度の自動計量を継続する組合せ計量方法は既
に知られている。

かゝる組合せ計量方法を採用した組合せ自動計
量装置において、上記目標重量値はほゞ一定の範
囲に決められておりその範囲に最適のホツパ容量
が装置仕様として選定されるとともに、各計量ホ
ツパに供給する被計量物の１チヤージ量も後述す
るように最も精度のよい組合せが得られるよう供
給流量と時間が予め調整されているものである。

ところが生産工程の都合で同一生産ラインにお
いて、通常の上記目標重量値以上の、場合によつ
ては数倍も大きい目標値の計量を行わねばならな
い事態が一時的ではあるが、しばしば発生する。

そして組合せ計量装置で、その秤量以上の計量
を行なうには、(イ)目標重量値を秤量以下の重量
X₁、X₂、X₃…に何分割かし、単純に複数回の組
合せ計量動作を繰返すか、或いは(ロ)目標重量値を
秤量以下に何分割かし、２回目以後の計量動作の
際にはその時の計量目標値X₂、X₃…を前回迄の
計量結果の誤差で修正する方法が行われていた。
第１図は上記(ロ)に示す計量方法の概略流れ図であ
る。尚、目標重量値は３・Ｘ（ｇ）であり、X₁＝
Ｘ、X₂＝Ｘ、X₃＝Ｘであるとする。この方法に
おいては (1) まず最初に全計量機へ被計量物を供給する、 (2) 各計量機の計量ホツパに投入された被計量物
の重量値を測定する（１回目の重量測定）、 (3) X₁（＝Ｘ）ｇを目標に組合せ演算を行ない、
最適組合せを与える計量機の被計量物の総重量
値Y₁とＸとの差分をエラーE₁（＝Y₁−Ｘ）とし
て記憶する、 (4) 最適組合せを与える計量機の被計量物を排出
する（１回目の排出）、 (5) 被計量物が排出された計量機へ新たに被計量
物を投入する、 (6) 各計量ホツパに投入された被計量物の重量値
を測定する（２回目の重量測定）、 (7) X₂−E₁（＝Ｘ−E₁）を目標に組合せ演算を行
ない、最適組合せを与える計量機の被計量物の
総重量値Y₂と目標値（Ｘ−E₁）との差分をエ
ラーE₂として、演算して記憶する。尚、E₂は E₂＝Y₂−（Ｘ−E₁）＝Y₁＋Y₂−2X である。

(8) 最適組合せを与える計量機の被計量物を排出
する（２回目の排出）、 (9) 被計量物が排出された計量機の計量ホツパへ
新たに被計量物を投入する、 (10) 各計量ホツパに投入された被計量物の重量
値を測定する（３回目の重量測定、 (11) X₃−E₂（＝Ｘ−E₂）を目標に組合せ演算を
行ない、最適組合せを与える計量機の被計量物
を排出する（３回目の排出）、 というステツプにより、３・Ｘの秤量が行われ
る。

しかし、このような目標値分割方法では秤量以
上の目標重量値をうるに相当回数の組合せ演算を
実行しなくてはならず高速計量に適当ではなかつ
た。

又、かゝる組合せ計量方法では何らかの原因で
長時間選択されない計量機が発生しその被計量物
は計量ホツパに滞留する場合がある。これは計量
ホツパに滞留しつづける被計量物の重量値が特異
な値を有しているためである。さて、かゝる特異
値を有する被計量物が選択されずに残留してその
数が増加すると好ましい組合せが全く存在しない
という事態を発生する。更に、冷凍食品等のよう
に長時間外気に触れていると結露したり、変質し
てしまう品物にあつては長い時間選ばれずに計量
ホツパ内に滞留することは好ましくない。

以上から、本発明は目標重量値が最大秤量以上
であつても少ない計量回数で目標重量を得ること
ができる組合せ計量方法を提供することを目的と
する。

又、本発明は、計量ホツパに長時間品物が滞留
することがなく、特異値による精度の乱れや、品
物の変質を防止することができる組合せ計量方法
を提供することを別の目的とする。

更に、本発明は最終回の組合せ計量において常
に約半数の計量機より最終計量の被計量物を排出
することができ、精度の高い組合せ計量ができる
組合せ計量方法を提供することを目的とする。

以下、本発明を実施例に従つて詳細に説明する
が、その前に組合せ計量装置における各計量機へ
の被計量物の供給量と最大秤量について簡単に説
明する。

さて、計量機をＮ台持つ組合せ計量装置におい
てＰグラムの計量結果を得ようとする場合（目標
重量値がＰグラムの場合）、各計量機への被計量
物の供給量はＮが偶数の場合２・Ｐ／Ｎグラムを
平均値に持つように、又、Ｎが奇数の場合には
２・Ｐ／（Ｎ±１）グラムを平均値に持つように
供給量を調整する。これは、以下の理由によるも
のである。すなわち。Ｎ台の計量機から構成され
る組合せ計量装置の組合せ度数は、ただ１台の計
量機だけを選ぶ場合からＮ台すべて選ぶ場合まで
全部で2^N−１通りあるが、Ｎが偶数の場合には
Ｎ／２個、Ｎが奇数の場合には（Ｎ±１）／２台
選ぶ組合せ度数が最大になる。例えばＮ＝10で
は、ただ１台だけを選ぶ組合せは、10通りしかな
いのに比べ、５台選ぶ組合せは、252通りある。
従つて、組合せ計量装置においては、各計量機に
投入される被計量物の１台当の重量値を目標値Ｐ
の（Ｎ／２）分の一付近にすることが好ましい。
そして、このように被計量物の集りの個々の重量
値が制御されている場合には、Ｎ台の中よりＮ／
２台、または、（Ｎ／２）±0.5台選ぶ組合せの中
に求める組合せが存在する可能性が極めて高く、
高精度の計量ができる。従つて、目標値をＰとす
るとき各計量機に被計量物を、その重量値がほぼ
２・Ｐ／Ｎ（Ｎは偶数）、或いは２・Ｐ／（Ｎ±
１）となるように供給している。たとえば、計量
機の数Ｎが10台であれば、Ｎ／２台である５台の
組合せ数が最も多くなるので、５台の組合せのう
ちより目標値Ｐに等しいか最も近い組合せが得ら
れるように各計量機へ供給する被計量物の流量及
び供給時間を調整している。そして、目標値が
1000（ｇ）であれば各計量機には適当にバラツカ
せてほぼ200（ｇ）の被計量物が供給される様に調
整している。尚、10台の各計量機への平均供給量
が200（ｇ）であれば設定されうる目標値の最大値
（最大秤量）は約1000（ｇ）（＝200×５）に規定さ
れる。但し、精度を犠性にすれば最大秤量を1000
（ｇ）以上にすることができる。

以上は全計量機Ｎ台が組合せに参加する標準の
組合せ計量装置について説明されている。

高速タイプといわれる組合せ計量装置では、計
量機は組合せ必要台数Ｎ台（＝10台）以上の台数
Ｍ台（＝14台〜15台）を設置し、一定台数以下即
ちＮ台以下の計量機で組合せ選択を行い、選択さ
れた計量機組合せが、排出、再供給工程中に温存
してある即ち前回組合せに参加しなかつた（Ｍ−
Ｎ）台（４〜５台）の計量機と、前回組合せに参
加したが選択されなかつた計量機とで、次回の組
合せを行うという計量サイクルの短縮が図られて
いる。

かゝる高速タイプでは、各計量機への供給量調
整は全計量機数Ｍ台ではなく組合せ参加台数Ｎ台
を基準にして行われる。

以後の説明は全計量機Ｎ台の標準の組合せ計量
方法について行うが、上記高速タイプのＭ台計量
機の組合せ計量方法についても、同様手法で本発
明が適用しうることは勿論である。

さて、上述のように組合せ計量において最大秤
量値以上（目標値Ｐが最大秤量値以上）の計量が
要求される場合がある。かゝる場合本発明におい
ては後述する多重計量を行なうことにより最大秤
量値より大きい任意の目標値を従来に比らべ少な
い計量回数でもつて、且つ精度よく計量すること
ができるようにしている。即ち、目標値と最大秤
量値との大小関係に応じて、適宜全計量機からの
被計量物の排出（全排出という）、及び／又は任
意のＫ台（１≦Ｋ＜Ｎ）の計量機からの被計量物
の排出（１部排出という）を行うことによつて、
最終回に行われる組合せ計量の目標値（残重量
値）がほぼＮ／２・ａ（Ｎは偶数、ａは各計量機内の 被計量物の平均重量値）或いはＮ±１／２・ａ（Ｎは 奇数）になるようにしている。この結果、本発明
によれば、最大秤量以上の目標値Ｐに対して１回
の組合せ計量値をＸとすれば Ｘ＜Ｐ＜3Xの場合には１部排出１回と１回
の組合せ計量を行なうだけでよく、又 3X＜Ｐの場合には１回以上の全排出と１回
の１部排出と１回の組合せ計量を行なえばよ
く、更に 3X＝Ｐ、5X＝Ｐ、…の場合には１回以上の
全排出と１回の組合せ計量を行なうだけでよ
い。

第２図は本発明を適用できる組合せ計量装置の
概略機構説明図であり、１は被計量物を放射状に
分散させ放射状に等配されている複数の計量セク
シヨンに該被計量物を分散供給する主供給装置で
ある。この主供給装置１は振動搬送タイプの構成
を有し所定時間振動させることにより被計量物を
計量セクシヨンに分散供給することができる。
２，２，…は主供給装置のまわりに放射状に配設
されたＮ台の計量セクシヨンであり、それぞれ分
散供給装置２ａ、プールホツパ２ｂ、プールホツ
パゲート２ｃ、計量ホツパ２ｄ、重量検出器２
ｅ、計量ホツパゲート２ｆを有している。分散供
給装置２ａとしては、外周部に複数個のゲートを
持ち、放射遠心方向に品物を搬送するように加振
されるほぼ円形ボール状のものと、小型円錘形の
分散テーブルを中心にして複数個のフイーダ付ト
ラフを放射状に配置したものとがあり、それぞれ
下方に配設されたプールホツパ２ｂに、所定重量
に略等しい被計量物を投入できる構成になつてい
る。尚、前者の円形ボール状のものではゲートの
開放時間または開放面積を制御することにより、
又後者のものではフイーダの加振時間と振巾を制
御することによりプールホツパ２ｂへの被計量物
の供給量が調整される。各プールホツパ２ｂには
プールホツパゲート２ｃがそれぞれ設けられてお
り、該プールホツパゲート２ｃが開くとプールホ
ツパ２ｂに収容されている被計量物が計量ホツパ
２ｄに投入される。各計量機の計量ホツパ２ｄに
は重量検出器２ｅがそれぞれ付帯されており、該
計量ホツパ２ｄに投入された被計量物の重量はこ
の重量検出器２ｅにより測定されて図示しない組
合せ制御装置に入力される。そして、後述するよ
うに最終回に組合せ制御部にて目標重量値に等し
いかまたはそれに最も近い総重量値を与える計量
機の最適組合せが選択される。又、各計量ホツパ
２ｄには計量ホツパゲート２ｆがそれぞれ設けら
れており、最適組合せを与える計量ホツパに設け
られた計量ホツパゲート２ｆのみが図示しない駆
動制御部からの信号により開きなかの被計量物が
排出される。３は各計量ホツパ２ｄから排出され
た被計量物を下方中央部に集めるように働らく集
合シユートであり、円錘又は多角形のジヨーゴ型
をなし、被計量物の自重により或いは強制的なか
き落し装置（図示せず）等により円錘内周部に排
出された被計量物を下方中央部に集める。集合シ
ユート３により集められた被計量物は図示しない
包装機に排出される。

第３図は本発明方法を実現するためのブロツク
図、第４図は処理フロー図である。第３図におい
て、１０１−１，１０１−２…１０１−Ｎは計量
ホツパ２ｄと重量検出器２ｅよりなり、被計量物
の重量を計量するＮ台の計量機、１０２は各計量
機１０１−１，１０１−２，…１０１−Ｎからの
アナログ重量電圧を後述する重量読取り信号によ
つて順次出力するマルチプレクサ、１０３はマル
チプレクサ１０２より出力されたアナログ重量電
圧をデシタル重量信号に変換するＡ／Ｄ変換器、
１０４は組合せ制御装置であり、プロセツサ１０
４ａと、組合せ処理プログラムを記憶するプログ
ラムメモリ１０４ｂと、データメモリ１０４ｃを
有し、プロセツサ１０４ａは組合せ処理プログラ
ムの制御に基づいて後述の組合せ処理を実行す
る。１０５は目標値Ｐを設定する目標重量設定
部、１０６は排出制御部である。

次に、組合せ制御装置の動作を第４図に示すフ
ローチヤートに従つて説明する。

Ｎ台の計量機１０１−１，１０１−２，…１０
１−Ｎには多数の被計量物が分割投入されてお
り、この状態で図示しない包装機より包装可能信
号PKSが組合せ制御装置１０４に入力されると、
プロセツサ１０４ａはＮ→０、Ｒ→０とし、マル
チプレクサ１０２に重量読取り信号WRSを送出
する。マルチプレクサ１０２は重量読取り信号
WRSが入力されると、順次各計量機１０１−１，
…１０１−Ｎよりアナログ重量電圧W₁，W₂…
W_NをＡ／Ｄ変換器１０３に入力し、Ａ／Ｄ変換
器１０３はこれをデジタル値に変換してプロセツ
サ１０４ａに入力する。

ついで (イ) プロセツサ１０４ａは組合せ処理プログラム
の制御に基づいて重量値W_i（ｉ＝１、２…Ｎ）
が入力される毎に Ｎ＋１→Ｎ（Ｎの初期値は零） (1) の演算を行なうと共に、 Ｒ＋W_i７→Ｒ（Ｒの初期値は零） (2) の演算を行ない、Ｎ、Ｒ、各重量値W_i（ｉ＝
１、２…Ｎ）をデータメモリ１０４ｃに記憶す
る。尚、Ｒは全計量機に投入されている被計量
物の総重量となる。

(ロ) プロセツサ１０４ａは全計量機に投入されて
いる被計量物の総重量Ｒと計量機数Ｎを用い
て、次式 Ｒ／Ｎ→ａ (3) により、各計量機へ投入されている被計量物の
平均重量ａを演算してデータメモリに記憶する
と共に、Ｎが偶数か奇数かに応じて、 Ｎ／２・ａ→Ｘ（Ｎが偶数） (4) 或いは、 Ｎ±１／２・ａ→Ｘ（Ｎが奇数） (5) の演算を行なつて、Ｘをデータメモリ１０４ｃ
に記憶する。尚、後において明らかになるよう
にＸは最後の組合せ演算における目標重量値Ｙ
にほぼ等しい値となつており、この組合せ計量
装置における被計量物の供給流量（全計量機へ
の供給総重量がＲである）の状態での最も精度
のよい最適組合せが得られる値でもある。

(ハ) しかる後、設定された目標重量値ＰとＸとの
差分Ｑを次式 Ｐ−Ｘ→Ｑ (6) により演算する。尚、このＱは最後にＸ（ｇ）
排出するものとしたときの残量である。

(ニ) ついで、Ｑが零より大きいか否かの判別が行
われ、Ｑ≦０であれば、即ち設定された目標重
量値Ｐが最大秤量（上記Ｘ）以下であれば、 Ｐ→Ｙ として、後述のステツプ(ホ)〜(ヘ)により最大秤量
以下の場合の通常の組合せ処理が行われる。

(ホ) 組合せ合計重量が目標重量値Ｙに等しいか、
或いは設定許容範囲内でＹに最も近い組合せ合
計重量を与える計量機の組合せ（最適組合せ）
を求める。尚、最適組合せを求める方法につい
ては、たとえば特願昭58−044811号明細書を参
照されたい。

(ヘ) 最適組合せが求まれば、該最適組合せのパタ
ーンを排出制御部１０６に入力して所定の計量
機より被計量物を排出し、しかる後、排出した
計量機へ新たに被計量物を投入すると共に、１
回の包装動作を開始させる包装開始指令信号
STSを包装機へ出力し、次の包装可能信号
PKSの発生を待つ。

(ト) (ニ)のステツプにおいて、Ｑ＞０であれば、Ｑ
≧Ｒかどうかの判別を行なう。残量ＱがＲ以上
であれば（Ｑ≧Ｒ）、プロセツサ１０４ａは排
出制御部１０６に全排出信号を出力し、全計量
機より被計量物を排出し、 Ｑ−Ｒ→Ｑ (7) の演算によりＱを更新する。しかる後、全計量
機へ新たに被計量物を投入すると共にＲ→０に
する。

(チ) 計量機の被計量物投入による振動が安定（重
量値指示が安定）した後、プロセツサ１０４ａ
はマルチプレクサ１０２に重量値読取り信号
WRSを発生し、順次各計量機に投入されてい
る被計量物の重量値W_i（ｉ＝１、２…Ｎ）を読
取ると共に、W_iの読取り毎に(2)式の演算を行
なつて総重量Ｒを演算する。

(リ) しかる後、再びＱとＲの大小を判別し、Ｑ＜
Ｒとなる迄、(ト)と(チ)のステツプを繰返えす。

(ヌ) Ｑ＜Ｒとなれば(3)式により平均重量ａを求
め、ついで次式 Ｑ／ａ→k′ (8) により、k′を演算する。尚、k′は残量Ｑを排出
するに必要な計量機数である。

(ル) ついで、k′≦１かどうかを判別し、k′≦１
であれば、最後の組合せ演算における目標重量
値Ｙを次式 Ｘ＋Ｑ→Ｙ により求め、ステツプ(ホ)、(ヘ)を実行する。

(ヲ) k′＞１であれば、k′の小数点以下を四捨五
入し、或いは切上げ、或いは切捨てゝ整数化し
（整数化した値をｋとする）、計量機番号の小さ
い順にｋ台の計量機を選択し、その合計重量ｒ
を演算する。

(ワ) ついで、排出制御部１０６に前記ｋ台の計
量機を特定するパターン信号を出力し、該排出
制御部１０６の制御によりｋ台の計量機から被
計量物を排出する。しかる後該ｋ台の計量機へ
新たに被計量物を投入する。

(カ) 次に、最後の組合せ演算における目標重量
値Ｙを次式 Ｘ＋（Ｑ−ｒ）→Ｙ により求め、(ホ)、(ヘ)のステツプを実行する。但
し、ｒは上記ステツプ（ワ）で排出したｋ台の
計量機の被計量物重量の合計値である。そし
て、以上の処理により、最大秤量以上或いは以
下の組合せ計量処理が終了する。

尚上記説明では説明簡略化のため全計量機Ｎ台
に被計量物が投入されているものとしているが、
実機では重量検出器の零点補正、分散供給装置の
故障、その他の自動禁止指令により、時々空の計
量機が発生する。かゝる場合はアナログ重量電圧
W₁，W₂…W_N検出時に空でない計量機数N′台
（N′≦Ｎ）を検出して、上記説明のＮをN′とす
る。（Ｎ→N′）の処理を行う。

以上、本発明によれば目標重量値と最大秤量値
との大小関係に応じて、適宜全排出及び／又は一
部排出を行ない、最後にほぼＮ／２・ａ或いは Ｎ±１／２・ａを目標重量値とするただ１回の組合 せ演算処理を行なうだけでよいから、計量回数を
減じて高速の計量が可能になると共に、高精度の
計量を行なうことができる。更に、残量Ｑが、全
計量機の総重量Ｒ以上の場合には全排出が行なわ
れるため、長時間選択されずに計量ホツパに残留
することがないから冷凍食品などが変質すること
はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方法の流れ図、第２図は本発明を
適用できる組合せ計量装置の概略説明図、第３図
は本発明の実施例ブロツク図、第４図は本発明に
係る処理の流れ図である。 １０１−１，１０１−２，…１０１−Ｎ……計
量機、１０２……マルチプレクサ、１０３……
Ａ／Ｄ変換器、１０４……組合せ制御装置、１０
４ａ……プロセツサ、１０４ｂ……プログラムメ
モリ、１０４ｃ……データメモリ、１０５……目
標重量設定部、１０６……排出制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｎ台の計量機を有する組み合わせ計量装置を
   用いて上記計量装置の最大秤量値よりも目標重量
   値が大きい組み合わせ計量値を得る組み合わせ計
   量方法において、 Ｎ台の計量機の内の所定数の計量機に投入され
   る被計量物のそれぞれの計量値を合計し当該計量
   機の被計量物を排出する全量合計ステツプを少な
   くとも１回実行するとともに、Ｎ台の計量機に投
   入される被計量物のそれぞれの計量値を組み合わ
   せて前記全量計量ステツプで得られた合計計量値
   と目標重量値との差分を得るとともに選択された
   計量機に投入された被計量物を排出する組合せス
   テツプを少なくとも１回実行し、 かつ、前記差分をＱとし、各計量機に投入され
   る被計量物の平均重量をａとする時、各計量機に
   投入される被計量物の平均重量ａは、 ａ＝2Q／ｎ （但し、Ｎが偶数の時ｎ＝Ｎ、Ｎが奇数の時ｎ＝
   Ｎ±１） であることを特徴とする組合せ計量方法。 ２ 前記Ｎ台の計量機の内の所定数の計量機台数
   は全量の計量機数であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の組合せ計量方法。