JPH0656313B2

JPH0656313B2 - 混合組合せ計量装置

Info

Publication number: JPH0656313B2
Application number: JP3991887A
Authority: JP
Inventors: 啓子坂枝
Original assignee: 株式会社石田衡器製作所
Priority date: 1987-02-23
Filing date: 1987-02-23
Publication date: 1994-07-27
Anticipated expiration: 2009-07-27
Also published as: JPS63206619A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、複数種の品物を、所定重量または、所定個数
混合してバックする、混合組合せ計量装置に関する。

（従来の技術）菓子等を袋詰めする際に、複数種類の菓子をそれぞれ所
定重量または、所定個数ずつ選択し、全体としても所定
重量または、所定個数となるよう組合せとなるように調
整する混合組合せ計量装置が知られている。

第７図は、このような混合組合せ計量装置の一例を示す
ブロック図である。図の例では、ａ〜ｎのｎ種類の品物
を混合するものであり、１号機の組合せ計量装置は、品
物ａを組合せ計量する計量機ａ_１〜ａ_４から構成され、
同様構成の２号機、３号機…ｎ号機の組合せ計量装置に
より混合組合せ計量装置が構成される。

ところで、混合組合せは、次のようにして行なわれてい
た。

（１）順次補正方式１号機の組合せ計量機において計量機ａ_１〜ａ_４から得
られる計量値を組合せて物品ａの目標計量値に近い計量
値を得、１号機で得られた組合せ計量の誤差データを２
号機に与えて、２号機の目標値をこの誤差データを勘案
して修正した後、２号機の計量機ｂ_１〜ｂ_４にて物品ｂ
の組合せ計量を実行し、以下順次、後続機へ誤差データ
を送り、目標値を更新しながら最終的に目標重量また
は、目標個数の物品ａ〜ｎを一括パックする。

（２）最終号機補正方式上記（１）の構成において、１〜ｎ_-n号機までは、各組
合せ計量装置毎にそれぞれ目標値をターゲットとして計
量動作を行ない、１〜ｎ_-1号機のトータル誤差が最終の
ｎ号機に送られ、最終的な調整を行なう。

（３）総当り組合せ方式１〜ｎ号機で同時に組合せ計量を行ない、目標重量また
は個数の組合せを得る。

（発明が解決しようとする問題点）上記のような組合せ方式を採用すると、（１），（２）
の方式では計量機をバケットコンベアに沿って配置でき
るので、構成が簡単であり、しかもデータの移送も容易
に行なえるという利点が得られる反面、全ての組合せ計
量機において一定レベル以上の計量精度が得られるもの
でなくてはならず、組合せ計量を行なう計量機（計量ヘ
ッド）の数が少ない場合には、このような条件を満足で
きず、計量精度が低下するという問題があった。特に、
（２）の方式では最終ユニットの計量機が高精度の組合
せ計量を実行しなくては意味がなく、このため小数の計
量ヘッドを有する安価な組合せ計量機を使用することが
できないという問題があった。

次に、（３）の方式では、計量目標の品目の個体数が少
なく、どの品目も高価格で同様に重要性を有する場合で
も高精度の計量が可能となる利点がある反面、組合せ数
が極めて多く、また、各計量機内でのデータ処理に加え
て集中プロセッサへの個々のデータ伝送が必要になり、
バケットコンベアで連結する構成がとれない、等の問題
があった。

そこで、本発明はこのような従来技術の問題点の解消を
目的とした、混合組合せ計量装置を提供するものであ
る。

（問題点を解決するための手段）本発明によれば、複数種類の物品が所定重量ずつ含有す
る所定総重量の物品群を得る混合組合せ装置において、
物品を計量する複数の計量機により形成される単位ユニ
ット、単位ユニットの複数組で形成される単位ブロッ
ク、複数個設けられた単位ブロックを結合するバケット
コンベア、単位ユニット内で各計量機の総当りの組合せ
演算を実行して所定範囲内にある組合せパターンを選択
する手段と、各単位ユニット毎に得られる該選択された
計量データと単位ブロック毎に得られる誤差量データと
で総重量を組合せ演算する手段とを有する混合組合せ計
量装置が提供される。

（作用）本発明においては、物品を集計する複数の計量機で単位
ユニットを形成し、単位ユニットの複数組で単位ブロッ
クを形成し、単位ユニットから最適組合せパターンを複
数選択し、単位ブロックでは各単位ユニットで選択され
た前記パターンを用いて単位ブロック内での組合せ演算
を実行して各ユニット内の計量機を選択する最良パター
ンを選択するとともに、この演算により生じた単位ブロ
ック内の誤差データを求め、この誤差データを後続段の
ブロックに送るか、最終段のブロックに送り、総重量を
求めるとき、該誤差データを用いて演算時の目標重量を
修正する。

（実施例）以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

本発明では、各計量物品毎に複数の重量値または個数加
算値を組合せて、予め設定された範囲内の加算重量値ま
たは加算個数値の組合せを得る計量機構を１ユニットと
し、これらユニットを複数だけ組合せて単位ブロックと
し、このユニットから得られる組合せ値をブロック内で
総当り的に組合せて１ブロック内の組合せ計量値を得
る。そして１ブロック内で得られたそれぞれの組合せ計
量値は、従来の（１）あるいは（２）の方法で誤差を勘
案しながら組合せ演算されて行き、最終的に目標重量を
得る。

第２図はこのような本発明に係る混合組合せ計量方式を
実施するための混合計量機構を示す説明図である。

第２図において、ブロック１はユニット１ａ、ユニット
１ｂの２つのユニットからなる。各ユニット１ａ，１ｂ
は、それぞれ複数個の計量機（計量ヘッド）を有し、こ
れらユニット毎に異る物品を供給する。このブロック１
は、たとえば、従来の１０個の計量ヘッドを有する組合
せ計量機を用いることができ、この場合５個ずつの計量
ヘッドを１ユニット分として分割する。

ブロック２はユニット２ａ、ユニット２ｂ、ユニット２
ｃの３つのユニットからなる。各ユニット２ａ，２ｂ、
２ｃは、それぞれ複数個の計量機（計量ヘッド）を有
し、これらユニットにはブロック１に供給したものとは
異るもので、かつブロック２内においても異る物品をそ
れぞれ供給するものである。このブロック２は、たとえ
ば、従来の１４個の計量ヘッドを有する組合せ計量機を
用いることができ、この場合５個の計量ヘッドを１ユニ
ットとしたものを２ユニット、４個の計量ヘッドを１ユ
ニットとしたものを１ユニットとして、３つのユニット
に分割することができる。

ユニットｎでは、ユニットｎａ、ユニットｎｂ、ユニッ
トｎｃ，ユニットｎｄの４つのユニットからなる。各ユ
ニットｎａ，ｎｂ、ｎｃ，ｎｄは、それぞれ複数個の計
量機（計量ヘッド）を有し、これらユニットにはこれま
でのブロックに供給したものとは異るもので、かつブロ
ックｎ内においても異る物品をそれぞれ供給するもので
ある。このブロックｎは、たとえば、２０個の計量ヘッ
ドを有する組合せ計量機を用いることができ、この場合
５個の計量ヘッドを１ユニットとしたものを１ユニット
として、４つのユニットに分割することができる。

なお、上述の混合計量機構は、各ブロック毎に各ユニッ
ト内の計量ヘッド数を異らしめたが、全ブロックの各ユ
ニット内計量ヘッド数を同じにすることもできる。

混合組合せ計量を施する場合、各ユニット内では、すべ
ての計量機（計量ヘッド）の重量を総当りで組合せ演算
を実行し、各ユニットからたとえば上下重量範囲あるい
は個数範囲を限定していくつかの組合せパターンを選び
出すという動作を行ない、各ユニット毎に候補Ｅ₁ ａ〜
Ｅ_n ｄを選択する。次に、各ブロックでは、選択された
組合せ候補により総当りで組合せを実行する。このと
き、ブロック１の総当り組合せ演算で得られた誤差デー
タをブロック２に送り、ブロック２はこの誤差データに
より目標を修正、記憶して候補Ｅ₂ ａ〜Ｅ₂ ｌの組合せ
演算を行なう。以下、順次後続ブロックに誤差データを
送り、ブロックｎで最終的な調整を行なう。即ち、本発
明の一例においては、前記従来例（１）の方式に（３）
の方式を加味した混合組合せを行なうものである。この
ほか本発明においては、前記従来例（２）の方式に
（３）の方式を加味した混合組合せをも行なう。

以下、本発明の混合組合せ計量動作をさらに詳しく説明
するため、計量機構の構成を簡素化し、第３図に示す如
く、ユニットＵ₁ とＵ₂ の２つのユニットでブロックＢ
₁ を形成し、ユニットＵ₃ とＵ₄ の２つのユニットによ
りブロックＢ₂ を形成し、両ブロック間をバケットコン
ベアで結合する。そして組合せ計量の際ブロックＢ₁ で
生じた誤差データをこれからブロックＢ₂ に移送して、
このデータを勘案してブロックＢ₂ で組合せ計量を行な
い、対応する投下バケットがブロックＢ₁ から送られて
ブロックＢ₂ の下に到達したときに、ブロックＢ₂ で
は、得られた組合せ部分の計量機を開き、物品を排出し
てブロックＢ₁ から送られた物品と合流させる。各ユニ
ットＵ₁ 〜Ｕ₄ には、それぞれＮ₁ 〜Ｎ₄ の複数の計量
機が設けられていることは言うまでもないことである。

第１図は、第３図の混合組合せ計量機構の構成を示すブ
ロック図である。図において、ユニットＵ₁ のＮ₁ 台の
各計量機には、それぞれ重量センサ１₁₁〜１_1N1 が設け
られ、重量センサにより得られた重量は、Ａ／Ｄ変換器
２₁₁〜２_1N1 を通してデジタル値に変換され、マルチプ
レクサ３₁ に入力される。マルチプレクサ３₁ は、重量
データを順次読み出して演算部４₁ に送り、演算部４₁
は各データを重量値メモリＷ₁₁，Ｗ₁₂，…Ｗ_1N1 に記憶
させる。

演算部４₁ には、重量値メモリの外に、ユニットＵ₁ ，
Ｕ₂ およびブロックＢ₁ のそれぞれ上限値、下限値、設
定値のメモリ、ユニットＵ₁ 内のＰ₁ 種の混合組合せパ
ターンメモリ、ユニットＵ₂ 内のＰ₂ 種の混合組合せパ
ターンメモリ、ユニットＵ₁ 内のｑ₁ 個のＳＷ₁ 加算値
メモリ、ユニットＵ₂ 内のｑ₂ 個のＳＷ₂ 加算値メモリ
が設けられている。また、、ユニットＵ₁ と同様に、ユ
ニットＵ₂ にも、各計量機毎の重量センサ１₂₁〜１
_2N2 、Ａ／Ｄ変換器２₂₁〜２_2N2 、重量値メモリＷ21〜
Ｗ_2N2 が対応して設けている。

さらに、ブロックＢ₂ （この例では最終ブロック）に
も、ブロックＢ₁ と全く同様に、各ユニット毎の重量セ
ンサとＡ／Ｄ変換器、およびマルチプレクサ３₂ 、演算
部４₂ 、重量値メモリ等の各メモリが配置されている。

第４図は、第１ブロックＢ₁ の組合せ演算の処理手順を
示すフローチャートである。次に、このフローチャート
について説明する。

（１）ユニットＵ₁ ，Ｕ₂ の各計量機について重量をサ
ンプリングして、それぞれ重量値メモリＷ₁₁〜Ｗ_1N1 と
Ｗ₂₁〜Ｗ_2N2 に記憶する（ステップＰ_１）。次に、組合
せパターンメモリＰ_１と加算値メモリＳＷ₁ とをクリア
して、パターンカウンタｉをｏに設定する（ステップＰ
_２）。続いてパターンＥＮＤのチェックを行ない（ステ
ップＰ_３）、判定がＮＯであれば、組合せパターンＰｉ
を発生し（ステップＰ_４）、Ｐｉに基づいてデータを加
算して加算重量Ｗｉを形成し（ステップＰ_５）、ユニッ
トＵ₁ の設定値からＷｉを減算して偏差ΔＷｉを算出す
る（ステップＰ_６）。次に、サブルーチンＳｕｂ１によ
り、ユニット内パターン組合せ演算を実行する（ステッ
プＰ_７）。このステップＰ_７の処理については、第６図
のフローチャートにより後述する。ステップＰ_７の処理
が終了すれば、パターンカウンタｉを１インクリメント
して（ステップＰ_８）、ステップＰ_３の処理に戻り、以
下、同様にステップＰ_３〜Ｐ_８の処理を繰返し、パター
ンＥＮＤが確認されるとこのルーチン処理を抜けてステ
ップＰ_１１の処理に移行する。

（２）ステップＰ_１１では、加算値メモリ内のデータＷ
₁ 〜Ｗ_ｑ１について、ユニットＵ₁ の上限値および下限
値によりふるいにかける処理を行なうが、この処理は省
略することもできる。次に、ユニットＵ２においてもス
テップＰ_２〜Ｐ_１１の処理を行なうが（ステップ
Ｐ_１２）、２つのＣＰＵを用いてユニットＵ₁ ，Ｕ₂ の
ステップＰ_２〜Ｐ_１１の処理を並行して実行することも
できる。

最適組合せパターンＰ₀ をクリアして最小偏差ΔＷ₀ を
無限大に設定し（ステップＰ_１３）、ユニットＵ₁ のパ
ターンカウンタｉを０、ユニットＵ₂ のパターンカウン
タｊを０に設定する（ステップＰ_１４）。

（３）ユニットＵ₁ の記憶パターンはＥＮＤかどうかを
チェックし（ステップＰ_１５）、判定がＮＯであれば次
にユニットＵ₂ の記憶パターンはＥＮＤかどうかをチェ
ックする（ステップＰ_１６）。判定がＮＯであれば、ブ
ロックＢ₁ の設定値から、ユニットＵ₁ のデータ加算値
ＷｉとユニットＵ₂ のデータ加算値Ｗｊを減算して、偏
差ΔＷを求める（ステップＰ_１７）。次に、偏差ΔＷが
零よりも小さいかどうかをチェックし、判定がＮＯであ
れば（ステップＰ_１８）、続いて偏差ΔＷが最適偏差Δ
Ｗ₀ よりも小さいときには（ステップＰ_１９）、ユニッ
トＵ₁ の組合せパターンＰｉ、ユニットＵ₂ の組合せパ
ターンＰｊを最適組合せパターンＰｏに設定し、偏差Δ
Ｗを最適偏差ΔＷ₀ に設定して（ステップＰ_２０）、ユ
ニットＵ₂ のパターンカウンタｊを１インクリメントし
て（ステップＰ_２１）ステップＰ_１６の処理に戻る。ス
テップＰ_１６の処理において、ユニットＵ₂ に記憶され
たパターンＥＮＤが確認されると、ユニットＵ₁ のパタ
ーンカウンタｉを１インクリメントして、ステップＰ
_１５の処理に戻る。ステップＰ_１５の処理において、ユ
ニットＵ₁ に記憶されたパターンＥＮＤが確認される
と、ステップＰ_３１以下の処理に移行する。

（４）最適組合せパターンＰｏに基づき加算データ値Σ
Ｗｉを算出し（ステップＰ_３１）、ΣＷｉがブロックＢ
₁ の上下限設定値内であるかどうかをチェックし（ステ
ップＰ_３２）、判定がＹＥＳであればΣＷ１を制御部４
_２に送信して（ステップＰ_３３）、最適組合せパターン
に参加した計量機からのみ品物を排出し、品物の再供給
を行なう（ステップＰ_３４）。また、ステップＰ_３２の
処理において判定がＮＯ、即ち、ΣＷ１がブロックＢ₁
の上下限内ではない場合には、不良時処理を実行して
（ステップＰ_３５）、スタート処理に移行する。

第５図は、第２ブロック（最終ブロック）であるＢ_２ブ
ロックの処理手順を示すフローチャートである。次に、
このフローチャートについて説明する。前ユニットの処
理が完了したことを確認して（ステップＰ_５１）、第２
ブロックＢ_２の設定値から第１ブロックＢ_１の加算デー
タを減算して偏差ΔΣＷ１を求め、設定値の補正値メモ
リに設定する（ステップＰ_５２）。次に、偏差ΔΣＷ１
をブロック内のユニット数２で除算してユニットＵ₃ の
補正値メモリに記憶し（ステップＰ_５３）、同様に、Δ
ΣＷ１を２で除算してユニットＵ₄ の補正値メモリに記
憶させ（ステップＰ_５４）、ターゲットを補正する。な
お、ステップＰ_５３，Ｐ_５４の処理においては、ユニッ
ト毎の設定値で誤差を比例配分しても良く、また、任意
に比例配分を予め定めておいても良い。

ステップＰ_５４以下は、第１ブロックＢ₁ の処理と同様
の処理を行なうが、ユニットＵ₃ 内の組合せパターンの
候補、ユニットＵ₄ 内の組合せパターンの候補を選択す
る際の比較基準と、最終の総当り組合せ演算を実行する
際の比較基準には、上記ステップＰ_５３，Ｐ_５４で求め
たそれぞれの補正値を加算して演算する。

第６図は、第４図のフローチャートにおけるステップＰ
_７のサブルーチンの処理手順を示すフローチャートであ
る。次に、このフローチャートについて説明する。

（１）プログラムをスタートさせる際に、ｄを現在のス
トアメモリ使用数、ｉをパターンカウンタ、ｊをストア
メモリカウンタ、ｍをストアメモリの数として設定して
おく。ここで、ストアメモリの数をｍとすることは、ｍ
個の組合せパターンを記憶する領域、ｍ個の重量値を記
憶する領域、ｍ個の偏差重量の絶対値を記憶する領域を
有し、ｍ個の組合せを選択する処理に備えることを意味
している。

最初にｄ＝０の条件判定を行ない（ステップＳ_１）、判
定がＮＯであれば、偏差重量｜ΔＷｉ｜のバイナリサー
チを実行し（ステップＳ_２）、｜ΔＷｉ｜がストアメモ
リ内のｋ番目の偏差重量よりも大きいという応答を得
る。ここで、０≦ｋ≦ｄとし、ｋ＝０のときには、現ス
トアメモリ中の最少値よりもまだ小さく、ｋ＝ｄのとき
には、現ストアメモリ中の最大値よりもまだ大きいもの
と判断する。以後の処理は、偏差重量を小さい順に並べ
て最適パターンを見出す処理となる。

（２）ｋとｄとを比較し、ｋ＝ｄであれば（ステップＳ
_３）、次に、ｄとｍとを比較し（ステップＳ_４）、ｄ＝
ｍであれば最初の処理にリターンする。現在のストアメ
モリ使用数ｄがストアメモリの数ｍよりも小さい場合、
即ち、ｄ＜ｍの条件成立の場合には、ｄを１インクリン
メントし、（ステップＳ_５）、現在のストアメモリ使用
数ｄをｌに置換える（ステップＳ_６）。次に、混合組合
せ計量パターンンＰｉをｐｌに置換え（ステップ
Ｓ_７）、偏差重量ΔＷｉをΔＷｌに置換え（ステップＳ
_８）、重量データ加算値ＷｉをＷｌに置換えて（ステッ
プＳ_９）、最初の処理にリターンする。ステップＳ_１に
おいて、ｄ＝０の条件が成立すると、ｄを１インクリメ
ントしてステップＳ_５以下の処理に移行する。

（３）ステップＳ_３の処理において、ｋ＜ｄの条件が成
立すると、次に、ｄとｍとを比較し（ステップ
Ｓ_１０）、ｄ＜ｍであれば、現在のストアメモリｄを１
インクリメントしてから（ステップＳ_１１）、また、ｄ
＝ｍであれば直接に、ストアメモリカウンタｊｊをｄ−
１に設定する（ステップＳ_１２）。

（４）続いて、ストアメモリカウンタｊｊとｋとを比較
し、ｊｊ＝ｋであれば（ステップＳ_１３）、ｌ＝ｋ＋１
に設定して（ステップＳ_１４）、ステップＳ_７以下の処
理に移行する。ｊｊ＞ｋであれば、混合組合せ計量パタ
ーンｐｊｊ（ステップＰ_１５）、偏差重量ΔＷｊｊ（ス
テップＳ_１６）、加算重量データＷｊｊ（ステップＳ
_１７）をそれぞれ１インクリメントし、ストアメモリカ
ウンタｊｊを１デクリメントする（ステップＳ_１８）。

以下、順次ステップＳ_１３からの処理を繰返し、ｊｊ＝
ｋの条件が成立するとループ処理を抜け、ステップＳ
_１４の処理に移行する。

なお、上記説明は、混合組合せ計量についての処理であ
るが、重量データを単重で除算して得られる個数の組合
せを行なう混合組合せ係数にも当然に適用できる。

以上本発明の主旨をその特定された実施例について説明
したが、既に述べたところに基づく本発明についての変
形あるいは修正は、種々に可能であることが明らかであ
る。

（発明の効果）以上説明したように、本発明は複数種類の品物の混合組
合せ計量を、（１）異なる品物を計量する複数の計量機により単位ユ
ニットを物品の種類毎に形成し、この単位ユニットの複
数組で単位ブロックを形成し、単位ブロックの複数組で
混合組合せ計量装置を構成する。

（２）各ユニット毎に総当りの組合せ演算を実行し好適
の組合せパターンを選定すると共に、各ブロック毎に、
選定された前記好適組合せパターンの総当り組合せ演算
を実行して偏差重量を求める。

（３）各ブロックはバケットコンベアにより連結され、
前段のブロックで得られた誤差（偏差）重量により、前
後ターゲット（目標重量）を修正する、という構成としているので、計量機配置のレイアウトの
設定が容易となり、総当り組合せの度数も実用的な範囲
に抑制でき、計量精度も向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略構成を示すブロック図、第２図は
本発明の基本原理の説明図、第３図は本発明の一実施例
の説明図、第４図〜第６図はフローチャート、第７図は
従来例の説明図である。１_１１〜１_４Ｎ４……重量センサ、２_１１〜２_４Ｎ４…
…Ａ／Ｄ変換器、３_１，３_２……マルチプレクサ、
４_１，４_２……演算部、Ｗ_１１〜Ｗ_２Ｎ２……重量値メ
モリ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数種類の物品が所定重量ずつ含有する所
定総重量の物品群を得る混合組合せ装置において、物品を計量する複数の計量機により形成される単位ユニ
ット、単位ユニットの複数組で形成される単位ブロッ
ク、複数個設けられた単位ブロックを結合するバケット
コンベア、単位ユニット内で各計量機の総当りの組合せ
演算を実行して所定範囲内にある組合せパターンを選択
する手段と、各単位ユニット毎に得られる該選択された
計量データと単位ブロック毎に得られる誤差量データと
で総重量を組合せ演算する手段とを有することを特徴と
する混合組合せ計量装置。
【請求項２】前記総重量を組合せ演算する手段におい
て、単位ブロック毎に、得られた選択された計量データ
を総当り組合せ演算して最良の組合せデータを得るとと
もに単位ブロックに生じた誤差量データを順次後続段の
単位ブロックに移送して、さらに総重量の組合せ演算を
実行することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載の混合組合せ計量装置。
【請求項３】前記総重量を組合せ演算する手段におい
て、単位ブロックに生じた誤差量データを最終段の単位
ブロックにおいて一括集計し該総集計誤差データを勘案
して該組合せ演算を実行することを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項記載の混合組合せ計量装置。