JPS6082929A - 組合せ計量装置における組合せ計量方式 - Google Patents

組合せ計量装置における組合せ計量方式

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JPS6082929A
JPS6082929A JP58191992A JP19199283A JPS6082929A JP S6082929 A JPS6082929 A JP S6082929A JP 58191992 A JP58191992 A JP 58191992A JP 19199283 A JP19199283 A JP 19199283A JP S6082929 A JPS6082929 A JP S6082929A
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weighing
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total weight
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JP58191992A
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Masao Fukuda
雅夫 福田
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Ishida Scales Manufacturing Co Ltd
Ishida Co Ltd
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Ishida Scales Manufacturing Co Ltd
Ishida Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G19/00Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/387Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for combinatorial weighing, i.e. selecting a combination of articles whose total weight or number is closest to a desired value
    • G01G19/393Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for combinatorial weighing, i.e. selecting a combination of articles whose total weight or number is closest to a desired value using two or more weighing units

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) k塁[181+ 釦春硅卦番馳署りに上器1釦^硅荘喜
か行なう際に、組合せパターンの構成を改良して、最適
組合せをめるための演算処理時間を短縮する組合せ計量
方式に関する。
(従来技術) 複数の計量機に投入されている物品の重量値をそれぞれ
測定すると共に、各計量機の重量値を組合せて、組合せ
合計重量が目標重量値に等しかまたは設定許容範囲内で
、かつ、目標重量値に最も近い値となる組合せをめ請求
めた組合せの計量機から物品を排出し、しかる後物品が
排出された計量機に新たに物品を投入して次回の組合せ
を行ない、以後同様な動作を繰り返して自動計量を継続
する組合せ計量装置は既に知られている。
第1図は、このような組合せ計量を行なう組合せ計量装
置の概略図で、図中、11は物品を円周方向に分散させ
、放射状に配設されている複数の計量セクションに物品
を分散投入する分散テーブルである。この分散テーブル
11は、振動搬送タイプの構成として所定時間振動させ
ることにより物品を各計量セクションに加振供給する。
1.l、・・・1は、分散テーブル11のまわりに放射
状に配設されたn個の計量セクションであり、それぞれ
分散供給装置、 1 a 、プールホッパlb、プール
ホッパゲー)1c、ホッパ駆動部1gを有している。な
お、計量ホッパ1dと重量検出器1eとにより計量機1
01−1〜101−n (第2図)が構成されている。
、各分散供給装置1aは、支持台lh上に分散テーブル
11を囲むように放射状に配設され、電磁振動部1a−
1とトラフ1a−2を有している。分散テーブル11よ
りトラフ1a−2に供給された物品は、電磁振動部1a
−1の直線往復遅動によりその先端部からプールホッパ
1bに投入される。各プールホッパ1bにはプールホッ
パゲー)1cがそれぞれ設けられており、このプールホ
ッパゲー)lcカニホッパ駆動部1gの制御で開くと、
プールホッパ1bに収容されている物品が計量ホッパ1
dに投入される。各計量ホッパ1dには、重量検出器1
eがそれぞれ付帯されており、各計量ホッパ1dに投入
された物品の重量はこの重量検出器1eにより測定され
て組合せ処理部に入力される。組合せ処理部は組合せ計
量処理を行なって最適組合せをめる。ホッパ駆動部1g
は最適組合せを与える計量機の計量ホッパldに設けら
れた計量ホッパゲートIfのみを開放し、なかの物品を
排出する。1jは各ホッパ1dから排出された物品を下
方中央部に集めるように1動ら〈集合シュートであり、
円錐又は多角形のジョーゴ型をなし、物品の自重により
、又は強制的なかき落し装置(図示せず)により円周外
周部に排出された物品を下方中央部に集める。
第2図は、組合せ計量装置による計量方式を説明するブ
ロック図で、101−1〜101−nは計量ホッパと重
量検出器よりなり、供給されている物品の重量をそれぞ
れ計量するn台の計量機、102は各計量機101−1
〜101−nから出力されている重量値Wi (n=t
 、21・・・n)をする後述する重量値読取信号WR
5によって順次1つずつ出力するマルチプレクサであり
、アナログスイッチ等で構成される。103はマルチプ
レクサ102より出力された重量値Wf(アナログ値)
をデジタル値に変換するA 、/ D変換器、104は
マイクロコンピュータ構成の組合せ処理部であり、プロ
センサ(中央処理装置)104a、RAMよりなるデー
タメモリ104b、組合せ処理プログラムを記憶するプ
ログラムメモリ1040等を有している。105は目標
重量値を設定する重量設定部、106は上限設定部、1
07は下限Jジ足部であり、組合せ合計重量の好ましい
設定許容範囲を設定する。ioaは組合せ合計重量、選
択された計量機、不良計量等を表示する表示部、109
は排出制御部である。
次に、第2図の計量動作を第3図のフローチャート及び
第4図により説明する。
(1)図示しない包装機よりスタート信号(タイミング
信号)STSが発生すると、スタート信号STSはプロ
セ、す104aにより読み取られ、プロセンサは組合せ
演算の処理を開始する。
(2)ついでマルチプレクサ102に重量値読取信号W
R3を出力する。これにより、マルチプレ)をAD変換
器103に入力し、AD変換器103でデジタル信号に
変換して得られた重量値W+をプロセッサ104aより
データメモリ104bに格納する。
(3)しかる後、プロセッサ104aは組合せ処理プロ
グラムの制御により27−1個の組合せ演算を行なう。
従来は、計量機が10台の場合、10台分の重量検出デ
ータの組合せを、第4図に示すように、第1番目〜第8
番目の計量機からなるB群と第9番目〜第10#目の計
量機からなるA群の計量機に分けて組合せ加算を行なっ
ていた。B群においてはn=8であるので2’−1=2
55通りの組合せが生じる。この組合せパターンは、プ
ロセッサ104aの内蔵の汎用レジスタ104dの第1
ピツドを第1番目の計量機101−]に、第2ピツドを
第2番目の計量機101−2に、・・・第nビットを第
n番目の計量機101−nに対応させ、この汎用レジス
タ(104d)に1から2@−1まで計数させることに
より、oooo・・・001−111%C−11111
1++−+%”’r”I’−SL+、−r・、mA−x
が得られるようにしている。
第4図において、記号(A)!は、a個の要素の組合せ
で、1番目のデータとすれば、例えば、Wτは、8個の
重量データ(wl、w2.・・・W日)の全組合せ中、
1#目の加算重量(組合せ合計重量)であり、1)J+
=Wsである。またの、、r=Wl+W2+・・・W日
である。
(4)第3図は1個の加算重量(組合せ合計重量)をめ
るためのザブルーチンのフローチャートであり、1つの
組合せパターンが発生される毎にこのサブルーチンが実
行される。このサブルーチンのスタート時点では重量加
算値SUM=Oであり(ステップb)、次にデータメモ
リ104bに記憶している数値kを1とする(ステップ
C)。
(5)次に、組合せパターンの、選択計量機と非選択計
量機とのピットチェック即ち、組合せパターンのikビ
ットが“1″か°“0′′かのチェックを行う(ステッ
プd)。
(6)m合せパターン中、1′のビットに対応する重量
値を重量加算値SUMに加算する(ステップe)。
(7)以下数値kを順次更新し、k>8となるまでピッ
トチェック、重量加算を繰返す(ステップa、e、f、
g)。
(8)第4図を参照しながら具体的な数値で説明すると
、最初にB群で表わされている全組合せ合計重量データ
(LD’、 、 tA)’、 、、−−−−−(1)’
 )かり( 計算され、これがデータメモリ104bに記tαされる
。次に、B群のデータとA群のデータとの加算を行ない
、目標重量値に最も近い最適値をめる。A群においては
ωニー0であるから、(w”、。
w: 、 w’、 )の3つの組合せをB群と加算すれ
ばよいことになる。このような計算を組合せ処理部10
4は次のように演算処理している。
■組合せパターンのピントチェック 選択計量機と非選択計量機とのチェ、りは、第3図のサ
ブルーチンを1同突行する毎に8回行なわれ、そしてこ
のサブルーチンは8台の計量機による組合せの数だけ実
行される。従って全ピットチェック回数は、 8X255=2040 −− −− (i)回となる。
■重量加算回数 8台の計量機より1台の計量機が選択される場合には、
組合せはtc、=2となり、8通りある。この場合の加
算回数は、8X1=8回となる。
また、8台の計量機より2台の計量機が選択される場合
には、組合せはxc、 =21となり、28通りある。
この場合の加算回数は、1通りにつき2回必要であるか
ら、28X2=56回となる。以下8台の計量機から8
台の計量機の選択までの全組合せ(255通り)につい
て必要な加算回数は次のようになる。
(tc、y、l) +(rczxl)す(tc1x3>
+(ZC4X4)土(gctxr) t (xCt、x
らンナ(ic7x’y)士(2こrx2)=(Jx I
)+(2,!′x2)+Ckt、x3)+(7θ117
−)屓ケいζ)+(2P〆す+(!メツ)”(Iy:り
=)021/−・・・・にi)回となる。
また、A群のω:算出(第10番目と第9番目との計量
機の重量の加算)に1回、A群とB群との加算3X25
5=765回必要なため、結局全体としては、重量加算
のためには、 1024+1+765=1790拳・・Φ(iii)回
の演算が必要となる。
このようにして得られた組合せ合計重量値のうちから最
も目標重量値に近い組合せを選定してこれに対応する計
量機に投入されている物品を、排出制御部109の動作
により排出する。以後排出された計量機に物品をプール
ホッパから供給し、包装機からのスタート信号の発生を
待つ。
(従来技術の問題点) このように従来の組合せパターンを用いて最適組合せを
める方法は、ビットチェックや重量加算に多数回の演算
が必要なため、処理速度が低下する欠点があった。
(発明の目的) 従って、本発明の目的は組合せパターンの構成を改良し
て、組合せ処理部のピットチェック、重量加算のための
演算回数を低減させて、処理時間を短縮にする組合せ計
量装置における組合せ計量方式を得ることにある。
(発明の概要) 本発明は、複数の計量機に投入されている物品の重量を
計量すると共に、各重量値を組合せて、組合せ合計重量
値が目標重量値に最も近くなる計量機の組合せをめ請求
めた組合せの計量機から物品を排出させる組合せ計量装
置において、重量値の組合せパターンを、上位の群と下
位の群により形成し、下位の群は互いに補集合となる二
つの部分に分け、上位の群と下位の群とをそれぞれ単独
で、かつ組合せて順次演算処理することにより、組合せ
計量装置の最適の組合せをめるようにした寿ものである
(実施例) 以下、図により本発明の実施例について説明する。
[1]パターンl 第5図は本発明の前提となる組合せパターンの説明図で
、重量データの組合せ合計重量値をA群(ω°j−ω;
:1)と、B群C〃tn〜ω、::、ンとの二つの集合
に分けてメモリに記憶させる。また、オールビット“l
″をC群として記憶させる。このようなA群とB群の二
つの集合に分けた場合には、集合Bは祭合Aの補集合と
して表わされる。即ち、〃パが全集合であるので、集合
Bは、 F3 = A = w”−A ・・・・(1)として表
わされるので、集合Aの組合せ合計重量値をめる計算の
みを行なえば、集合Bについては(1)式よりめること
ができ、組合せ計算は省略できる。
従って、この場合の計算に必要なステップ数は■ビット
チェック B群の集合はA群の補集合となっているので、ピットチ
ェックはA群についてのみ行なえば良く、A群において
は第10番目の計量機にはピッド1′″が存在しないの
で、9ビット分のチェックのみを行なう。即ち、 9X511=4599 ・―・・に) 回のピットチェックが必要となる。
■加算回数 ■A群及びC群について 第4図の従来例で説明したように、この場合のA群の加
算回数は次のようになる。即ち、七()(14x’1) −(’l X l )+(31x2ン+(14X、をン
+(Ill、 x I−)+(lx’7.) =230+ ・・・・C’s:) 回となる。また、10台の計量機の重量和を算出するた
めに、C群では L)J、’二、=W+ +W2 + +1 @ @ I
t @ +W1o(7)加算を行なうので10回の加算
が必要なので、結局A群及びC群の加算回数は、 2304+10=2314 −−−− (iii)回と
なる。
08群について B群の組合せ合計重量値を計算するために(1)式より
、減算処理でめるが、511回の演算処理が必要となり
、A群、B群、C群を合せた全体の演算回数は次のよう
に表わされる。即ち、■A群、B群、C群全体の演算回
数 2314+511=2825 ・ 拳 φ ・ (“(
2′)回となる。
[IIコバターン2 第6図は本発明の前提となる別の組合せパターンの説明
図で、重量データのA群とB群との分は方がパターン1
とは異なっている。
ここで、C7なる記号は、ビット数をaとするときに、
選択個数が1個のパターンを有する組合せの集合を表わ
すものとする。
また、f/l−1とCF−2とは互いに補集合であり、
C′:= c、′ニー+十(−’c−z ” ” ’ 
” (2)r’F−2−四 ” G’f c’t−J 
II @ e @ O)とする。
従って、集合A及び集合Bをそれぞれ、A=6″:uc
、ucノ:u(しにurtし’p−+ @ * @ @
 (4)B = f−’t−U U: Uの’7(/ 
(i、’;i、I C; ・・・・(r)[但し、Uは
和(OR)集合とする]とすると、 (B尤¥) (へ刀峯ン となり、集合Aから集合Bが導かれ、組合せ加算は集合
Aの組合せについてのみを行なえば良いことになる。
従って、この場合の計算に必要なステップ数は■ビット
チェック この場合にも、集合Bについてのビットチェックは不要
であり、A群についてのみチェックを行なうので、 10X511=5110 ・ 拳 Φ ・ (1)回の
ビットチェックが必要となる。
■加算回数 ■A群とC群について A群の加算回数は次のようにめる。即ち、(、、C,X
 l)+ (、、C,X2ハゴ、。C3x 3 ) +
(、sc4 x弘シ十(、、C5x炉ンXす =(10ylン十(4−rXl)−f−020X3ン十
(2(oxll、)は 7.Ol。ylO=IOφ・・・(iii)となり、A
群及びC群の加算回数は、 (ii)十(iii)−(’t30 +IO= Iql
t−0−−−−ζW)回となる。
03群について B群については、C群からA群の各組合せ合計重量を減
算してめるので減算回数として511回必要となる。
+E) A群、B群、C群全体の演算加算回数1940
+511=2451 ・・−−CV)回となる。
Umコバターン3 第7図は本発明による組合せパターンの第1の例であり
、第4図の従来例と第5図のパターン1を混合した形態
となっている。即ち、第1番目〜第8番目の計量機をB
、C群、第9番目〜第10番目の計量機をA群とした上
でB群を更にB1群とこれと補集合関係にあるB2群と
に分けている。従って、B2群とB、群との間には次の
ような関係が成立している。
B2−百2 二 υノ′−81・ ・ ・ ・ (■)
(ここで、ω2は第1番目〜第8番目の計量機の総重量
を表わしている。) この場合の計算に必要なステップ数をめると■ピッI・
チェック B1群の第1番目〜第7番目の計量機について行ない、
7X127=889 @−−Φ C1−)回となる。
ジノ加算回数 ■最初にB、群のIJ?〜4についてめると、(、C,
x l)+ C,C,x λン ÷ (703X 3 
) ÷C7c+x +)+LCtxr)+(、’txJ
)+(、cyX7)=(7メI)+(21〆λ)+(θ
仁X3)モ()(X4)+(21メケン+Cv−t)+
<1メ72= 4/d’ ・・・・C:;) 回となる。
0次に、A群のW;(第10番目と第9番目との計量機
)でビットチェックなしの加算1回巻φ −・(iii
、1 032群算出のための(7)式によるg算127回・・
・・(iv、) ■B、、B2群とA群との組合せ(ωf〜鴫とUJ”、
〜副との組合せ) 254X3=762 ・・働・ (V)■第1番目〜第
8番目の計量機の総重量算出のための加算8回 ・・・
・(712 以上、■〜■を合計すると、 448+1+127 十254X3+8=1346 ・ 拳 ・ ・ (Vり
回となる。
[■コバターン4 第8図は、本発明による組合せパターンの第2の例であ
り、パターン2とパターン3を混合した形態となってい
る。パターン3との相違は、31群とB2群との分は方
を、パターン2の方式によっている点に存する。この場
合の計算に必要なステップ数をめると、 ■ピットチェック B、群の第1番目〜第8番目の計量機について行ない 8x127=1016 ・ ・ 傘 ・ に19回とな
る。
■加算回数 081群のび−に)ルについてめると <pc、 x + )+ (rc、、、x2)モ(rc
lxt)+(を乙×≠)X 2−(Fxl ) +(2
jPx2) +(rh3 )十(lOX4−ンX÷ =372 ・・・・(1;う 回となる。
■A群のω童(第9番目と第1O番目との計量機)の加
算 1回 ・・・・(iii) ■第1番目〜第8番目の計量機の総重量算出のための加
算8回 ・−◆・C;力 082群算出のための(7)式による減算127回 Φ
・・・(V) ■B、群、B2群とA群との組合せ 254X3=762 ・・・・ff1)従って、■〜■
を合計すると、全体の加算回数は、 372+1+8+127 +254X3=1270 ・ φ Φ ・ (−いり回
となる。
以上、従来例とパターン1〜パターン4のピットチェッ
ク及び演算回数の比較を表1に示す。
表1 表1かられかるように、パターンl、パターン2は従来
の方法に比べて演算回数が増加しているが、パターン3
及びパターン4はぞれぞれ従来よりも演算回数が減少し
ており、最適の組合せをめるまでの時間が短縮される。
パターン3はパターン4に比べてピットチェックの回数
が少ないが、第10図で説明するように、全体の演算処
理に要する時間は演算回数が少ない方が短かくなるので
、パターン4が有利な方法である。
次に、パターン4により演算処理する手順について第1
0図のフローチャートにより説明する。
(1)第1番目〜第8番目の計量機の8台分の総重量(
一つを算出する(ステップa)。
(2)A群の第9番目と第10#目の計量機の重量を加
算して重量(の;ンを算出する(ステップb)。
(3) 第9図に示されているようなり1群の組合せパ
ターンの内からi番目の組合せパターン(第1番目は0
0000001のパターン)をデータメモリから読出す
(ステップC)。
(4)読出したパターンに従ってB1群のi番目の組合
せ合計重量値〃:を算出する(ステップd)。
(5)算出した組合せ合計重量値〃fと補集合の関係に
あるB2群内の組合せ合計重量u7(=ω1−LJ)7
)を算出する(ステップe)。
(6)算出した組合せ合計重量値u)j 、フ:の比較
、処理操作を行なう(ステップf)。
ここで、比較、処理の操作(ステップg、i、を、及び
り、j、m)について説明する°と、重量設定部105
により設定された目標重量〃、と、各組合せ合計重量値
ωとの差分αは、 ω〜ω、−−→久 として、比較モード(ステップg、i、Q)においてめ
られる。次に、データメモリに記憶されている最小偏差
値βと差分αとの大小が判別されて、1α1くβであれ
ば、差分lα1を最小偏差値βにおきかえると共に、こ
の差分1α1に対応する組合せパターンを、現時点まで
の最適組合せパターンとしてデータメモリに記憶させる
。これが処理モード(ステップh、j、m)である。な
お、最小偏差値は、初期値はオールlの2進数として設
定しておくので、最初のデータでは1α1くβとなって
いる。
ステップfにおいては、このような比較、処理を組合せ
合計重量値ω:1mjについて実行する。
(7)B1群内の組合せ合計重量値W【と、A群内のj
番目の組合せ合計重量値ωiとの加算(第1回目は紹合
せ合計重量値〃fと〃÷との加算)を行なう(ステップ
k)。
(8〕加算した組合せ合計重量(ω?+弓)によって前
記(6)で説明した比較、処理を行ない、最適組合せパ
ターンのデータを更新する(ステップI1.m)。
(9)ステップに〜ステップnまでが3回繰替えされて
A群c7)j=1.2.3 (LJ)”、、u:、 u
、’)とB1群の組合せ合計重量値〃)との加算、比較
、処理が行なわれj〉3になると、jに1をセット(j
←1)して次のステップに移行する(ステップn)。
(10)次にB2群の組合せ合計重量値の−についてA
群のL’+)? 、 w2 、ω;との加算、比較処理
を3回行・なう。そして組合せ合計重量値辺τの処理が
完了すると次のステップに移行する(ステップ0、p)
 。
(11)最後に、B1群、B2群、A群についての全デ
ータについての演算が完了したかどうか即ちi>127
であるか否かを判断する。(ステップq) そして、i>127でない場合は、iを+1(i+i+
l)してステップCに移行し、ステップC−ステップq
までのループ処理を繰替えしてi〉127になると、す
べての組合せ演算が完了する。
組合せ演算が完了すると、組合せ合計重量値が、目標重
量値に等しいか又はそれに最も近い最適組合せパターン
がデータメモリ104bに記憶されている。そしてこの
最適組合せパターンの組合せ合計重量値が設定許容範囲
内であれば、最適組合せパターンに従って計量機から物
品を排出する(発明の効果) このように本発明においては、重量値の組合せパターン
を上位の群(A群)と下位の群(8群)の二つのグルー
プに分け、下位の群は互いに補集合となる二つの部分(
Bt、Bz)に分けて演算処理を行なうので、ピットチ
ェック、演算の処理回数が少なくなり、最適組合せをめ
るための演算処理時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の対象となる組合せ計量装置の概略図、
第2図は本発明を実現するブロック図、第3図は組合せ
合計重量の算出手順を説明するフローチャート、第4図
は従来の重量データの組合せパターンの例を示す図、第
5図、第6図は本発明を説明するための重量データの組
合せパターンを示す図、第7図、第8図は本発明による
重量データの組合せパターンを説明する図、第9図は本
発明による組合せパターンのメモリに記憶されている構
成を説明する図、第10図は本発明による組合せ演算の
手順を示すフローチャートである。 101−1−10 L −n −−・計量機102・・
・マルチプレクサ 103・・・A/D変換機104・
・・組合せ処理部 104a・・・プロセッサ104b
・・・データメモリ 104c・・・プoグラムメモリ 104d・・・汎用レジスタ 105・・・重量設定部 106・・・上限設定部10
7・・・下限設定部 108・・・表示部109・・・
排出制御部 特許出願人 株式会社 石田衡器製作所代 理 人 弁
理士 辻 賞 (外1名) 第2図 第3図 第4図 (4群) cB君U 第5図 Cn1LLLjf r fffll) ″W第6図 0群 1 f t ’f L f r f I I C
,:’(lI!グE第8図 蒜 LIfLLLLl 弓 f通り 第9図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数の計量機に投入されている物品の重量を計量すると
    共に、各重量値を組合せて、組合せ合計重量値が目標重
    量値に等しいか、または設定許容範囲内でかつ目標重量
    値と最も近くなる計量機の組合せをめ請求めた組合せの
    計量機から物品を排出させる組合せ計量装置における組
    合せ計量方式において、各重量値の組合せパターンを、
    上位の群と下位の群により形成し、下位の群は互いに補
    集合となる二つの部分に分け、上位の群と下位の群とを
    それぞれ単独で、かつ組合せて順次演算処理することに
    より、最適の組合せをめるようにしたことを特徴とする
    組合せ計量装置における組合せ計量方式
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