JPS62113026A

JPS62113026A - 組合せ計量装置

Info

Publication number: JPS62113026A
Application number: JP25328885A
Authority: JP
Inventors: Fumisuke Tsukasa; 政　文祐
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1985-11-12
Filing date: 1985-11-12
Publication date: 1987-05-23
Also published as: JPH0516735B2

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】く本発明の産業上の利用分野〉この発明は、菓子、果物、野菜などのように個々の重量
のバラツキのある物品〈以下、塊状物と記す。）をほぼ
一定重量となるように、複数個ひとまとめにして袋詰め
などを行なう際に使用される、組合せ計量装置に関する
。

〈従来技術〉（第４〜５図）個々の重量にバラツキのある塊状物を、設定重璽分だけ
、複数個ひとまとめにするために、組合せ計量装置が、
一般に、用いられている。

この組合せ計量装置では、各フィーダから複数の組合せ
ホッパに供給された塊状物の各計量値について、最適な
組合せを設定し、この設定された組合せホッパ内の塊状
物をＩＪ＋出して、ひとまとめにしているが、組合せ選
定を効率よく行なうためには、各組合せホッパへの各フ
ィーダによる塊状物の供給量が常に所定の重聞く即ち、
設定重量を目標組合せホッパ数で除した値）に極めて近
い値となるようにしなければならない。

しかして、フィーダからの供給量は、供給する塊状物の
種類、形状などにＪ：っで大きく変動し、また、バイブ
レータの作ｖＪ電圧の僅かな変化でも著しく変動し、ま
た湿度、囚痕などの条件ににっでも大きく変化する。

このため、従来Ｊ、す、第４図に示すととぎ組合せ計量
装置が用いられている。１即ち、この組合Ｖ露１崩装買では、複数の組合ゼホツバ
２１〜２ｎに、設定重量を目標組合せホッパ数で除した
値に相当覆る複数の塊状物がそれぞれフィーダ１１〜１
ｎによっＣ供給され、各組合せホッパ２１〜２ｎごどに
設りられた計量器３１〜３ｎによって、収容された塊状
物がそれぞれ計量される。

そして、この計量器３１〜３ｎの出力は、組合せ選定回
路４に入力され、異なるすべての組合せについて算出さ
れた組合せ重量のうち、最適な組合せが選定されて、こ
の選定された組合せホッパ内の塊状物が排出されて、集
合シュート５などにまとめられる。

一方、各計量器３１〜３ｎからの計量値は、制御回路６
に出力される。

制御回路６では、組合せホッパ２１〜２ｎの全てに塊状
物が供給されたときの、組合せホッパ２１〜２ｎ　１個
当りの供給量の平均が、目標とする所定重量に近づくた
めのフィーダの送力パラメータ（例えば、バイブレータ
の振動振幅、振動時間など）を算出して、この算出され
た送力パラメータに基づいて、フィーダは、排出後の複
数の空の組合せホッパに新たな塊状物を供給する。

この結果、フィーダ１１〜１ｎの熱等による供給量の変
動は、制御回路６の追従によって抑えられ、所定重量Ｗ
ｍに極めて近い供給がなされる。

〈本発明が解決しにつとする問題点〉しかしながら、上記のようなフィーダの１御では、例え
ば、塊状物が一時的にフィーダに引っ掛かったりするな
どの異常＜Ｔ状態（以下、ブリッジ状態と記す）が発生
すると、フィーダからの供給量が極端に小さくなり、こ
の供給ｍｋ：基づいて算出される次回供給からのフィー
ダの送力パラメータが極端に大きな砧となってしまい、
大間の塊状物が空の組合せホッパに供給されてしまうこ
とになる。

このため、この塊状物が人聞に供給された組合せホッパ
は、以後の組合せ選定に使用できなくなることが起こり
、組合せの精度や効率が悪化したり、また、組合せ選定
に使用されたとしても、フィーダからの供給量のバラツ
キが非常に大きくなるという欠点があった。

また、フィーダの送力パラメータと、フィーダからの供
給量とは、第５図に、その−例を示すように、比例関係
ではない場合が多いため、正常な供給動作時においても
、フィーダの制御が過大となり、供給量のバラツキが大
きくなるという欠点があった。

〈本発明の目的〉本発明は、上記の欠点を改めて、ブリッジ等の異常な状
態が発生したり、フィーダの送力パラメータと供給量と
の関係が比例関係にない場合においても、所定重量に対
する供給量のバラツキが大きくならないようにした組合
せ計量装置を提供することを目的としている。

〈本発明の一実施例〉（第１〜３図）以下、図面に基づいて、本発明の一実施例を説明する。

第１図は組合せ計量装置の機構部の概略構成図、第２図
は制御部の概略構成図である。

第１図において、１１は塊状物を順次円形フィーダ１２
へ供給する供給器である。円形フィーダ１２の周縁部下
方には、Ｎ個の中間ホッパ１４１〜１４ｎが円形に配置
され、それぞれフィーダ１３１〜１３ｎを介して複数の
塊状物が供給される。

中間ボツバＩ　ＩＩ　＋　”□　１４　ｎの下方には、
それぞれ計量ホッパ１６１〜１６ｎが設定されている。

中間ホッパ１４１〜′１４ｎに収容された塊状物は、排
出ゲート１５＋〜１５ｎを開くと、それぞれ計量ホッパ
１６１〜１６ｎへ落下収容される。

計量ホッパ１６１へ・１６１に【ま、それぞれ計量器１
７１〜１７　ｎ　／Ｊ＜設置されている。■量器１７＋
〜１７ｎは、イれぞれｉｔｌ　ａｌホッパ１６１〜１６
ｎに収容された複数の塊状物をｉｔｌ吊し、その目量値
を出ノｊする。

重量ホッパ１６Ｉ・〜１０ｎの下方には、集合シュート
１９が設置されている。！！１ｍホッパ１６＋〜１６ｎ
に収容された塊状物はイれぞれ計量ホッパ１６１〜１６
ｎの排出ゲー１〜１８１〜１８ｎを開くと、集合シコー
１へ１９に落下Ｊる。

集合シコー１〜１９の下方には包装機２１が設置されて
いる。集合シコー１〜１９の底部には、一定時間ごとに
あるいは包に機２１とのタイミングを合わせて聞くター
ｒミングホツパ２０が、設りである。

排出ゲート１８１〜１８ｎは、組合せ排出装置３０の排
出制御装置３３によって開閉制御される。

組合せりｌ出装置３０は、第２図に示すように、計量値
記憶回路３１と、組合せ選定回路３２と、排出制御装置
３３とを備えている。

前記甜聞器１７＋〜１７ｎからの各計量値は、組合せ排
出装置３０の計量値記憶回路３１へ送られる。計量値記
憶回路３１は計量ホッパ１６１〜１６０内の収容物の計
量値をそれぞれ記憶する。

組合せ選定回路３２は、計量値記憶回路３１に記憶され
た各目量ホッパ１６１〜１６ｎの収容物の泪邑値に基づ
いて、異なるすべての組合せについて線用する組合せ計
算部３２ａと、設定重量Ｗを設定記憶する重量設定部３
２ｂと、組合せ計算部３２ａの組合せ重量出力と重量設
定部３２ｂの設定重量出力とを比較し、設定重量との差
が最も小となる目量ホッパの組合せを判別して組合せ選
別信号を出ツノする組合せ判別部３２Ｃとを備えている
。

排出制御装置３３は、前記組合せ選別信号を受けると、
排出グー１〜１８１〜１８ｎのうちの指定されたゲート
を開くとともに、一定時間をおいて排出済みの計量ホッ
パへの中間ホッパの排出ゲートを開くように、開閉を行
なう。

また、各計量器１７＋〜１７ｎからの各計量値は、第２
図に示すように、空のｉｌｌ　Ｉ！ホッパへのフィーダ
の供給量を制御Ｉするための供給量制御回路４０へ送ら
れる。

供給量制御回路／ＩＯは、全重量演算回路４１と、平均
重量演算回路／Ｉ２ど、目標重量演算回路４７と、供給
量演算回路５０と、判定回路５４と、フィーダ駆動装置
７２とを備えている。

各計量器１７＋〜１７ｎからのｉｉｌ量値は全重量演算
回路４１に入力し、仝ｉｌ　！ｉホッパ１６１〜１６ｎ
についてのＩＩｔ　ｉｌｌ値が加算される。

また、各計量器１７１〜１７ｎからの＝＋ａ値は、平均
重量演算回路４２の比較器４３１〜４３　ｎにそれぞれ
入力される。比較器４３１〜４３ｎは、零設定器４４に
設定された重ｆｆｉ零を表わす値と」計量値とをそれぞ
れ比較し、ｉｔ１聞値が零より大の場合には′１″を、
零の場合には′０゛′を、ビット加算器４５へ出力する
。ビット加算器４５は比較器４３１〜４３ｎの出力を加
算する。従って、ビット加算器４５の出力１−は空でな
い投入済計量ホッパの数を表わしている。除算器４６は
全重量演算回路１１からの加樟値Ｗａをビット加算器４
５の出力りで除算する。従って、除算器４６の出力Ｗａ
／Ｌは、目量ホッパに供給されている被計量物の平均重
量を表わしている。

目標重量演算回路４７の除算器４８は、重量設定部３２
ｂに設定された設定重量Ｗを、目標組合せホッパ数設定
器４９に設定された目標組合せホッパ数Ｍで除算する。

従って、除算器４８の出力Ｗ／Ｍは、Ｍ個の計量ホッパ
を組合せて設定重量Ｗを得る場合の、各計量ホッパ１個
当りの目標重量を表わしている。

供給量演算回路５０の除算器５１では、除算器４８の目
標重量で除算器４６からの平均重量を除算する。従って
、除算器５１の出力は、計量ホッパ１個当りの目標重量
と、現段階での空でない計量ホッパ１個当りの平均重量
どの比を表わしている。

送力パラメータ記憶器５２　ｔｉｔ　、フィーダから重
量ホッパへの塊状物の供給量を制御するために、フィー
ダの振動幅ヤ）反動１１，１．間を制御する送力パラメ
ータを記憶し、出力り−る。乗幹器５３では、除算器５
１出力に、送力パラメータを東線する。従って、乗算器
５３の出力は、［１標とする翳１吊ホッパ１個当りの重
量の平均値Ｗ／Ｍに達づ゛るための送力パラメータを表
わしている。

乗算器５３の５１を枠出力は、判定回路５／Ｉに入力さ
れる。

ここで判定回路５７１は、第３図に示す如く構成されて
いる。

同図において、乗算器５３からの乗算出力は、減算器５
５及び５６に入力される。減算器５５では、送力パラメ
ータ記憶器５２に記憶された記憶値から、乗算器５３か
らの入力値を減算して、この減算結果を減算器５７に出
力する。

減算器５７では、減算器５５の出力から、許容差設定器
７１の設定値αを減粋し、この減算結果を比較器５８に
出力する。

比較器５８では、減算器５７からの出力値を、零と比較
して、減算器５７の出力値が零より大なるとき　１１　
Ｈｌ″レベル電圧出力し、また、零より小さいとき　１
１１−　Ｉ＋レベル電圧を出力する。

従って、比較器５８の出力が、ｌｌ　ＨＩＩレベルのと
きは、乗算器５３の乗算出力が、送力パラメータ記憶器
５２に記憶された記憶値より小さく、且つ、その差が設
定値αを越えていることを示している。

一方、減算器５６では、入力された乗算器５３の乗算出
力から、送力パラメータ記憶器５２に記憶された記憶値
を減算して、これを減算器５９に出ツノする。

減算器５９では、減算器５６の出力から、許容差設定器
７１の設定値αを減算し、この減算結果を比較器６０に
出力する。

比較器６０では、減算器５９からの出力値を零と比較し
て、減算器５９の出力値が零より大なるとき　１１　Ｈ
ＩＩレベル電圧を出力し、また、零より小さいとき、“
１１ルベル電圧を出力する。

従って、比較器６０の出力がパ１−ドルベルのときは、
乗算器５３の乗算出力が、送力パラメータ記憶器５２に
記憶された記憶１ｉｒＪより大きく、且つ、その差が設
定値αを越えていることを示している。

また、両比較器５８．６０の出力が１　Ｌ　１ルベルの
ときは、乗算器５３の乗算出力と送力パラメータ記憶器
５２のｔｌ［憶１ｆｔとの差の絶対値が設定値αを越え
ていないことを示している。

両比較器５Ｂ、６０からの出力は、それぞれアンド回路
６１．６２の一方の入力端子に入力されるとともに、そ
れぞれインバータ６４．６５によってレベル電圧が反転
されて、アンド回１’１８６３に入力される。

各アンド回路６１．６２．６３の一方の入力端子には、
新たな送ノコパラメータを送力パラメータ記憶器５２に
配憶させるための゛トビレベルの判定パルスＰが入力さ
れる。

各アンド回路６１．６２．６３は、この判定パルスＰに
同期して、両比較器５８．６０の出力レベルに応じて、
スイッチ６６．６７．６８のいずれかのスイッチをＯＮ
させる。

各スイッチ６６．６７．６８の一端側は、送力パラメー
タ記憶器５２に接続されており、スイッチ６６の他端側
は、送力パラメータ記憶器５２に記憶された記憶値と許
容差設定器７１の設定値αとを加算する加算器６９の出
力に接続されている。

スイッチ６７の他端側は、送力パラメータ記憶器５２に
記憶された記憶値から許容差設定器７１の設定値αを減
算する減算器７０の出力に接続されている。

さらに、スイッチ６８の他端側は、乗算器５３の乗算出
力に接続されている。

従って、判定パルスＰが各アンド回路６１．６２．６３
に入力されたとき、比較器５８の出力が１１　Ｈ１１レ
ベルならば、スイッチ６７がＯＮして、減算器７０の減
算結果が送力パラメータ記憶器５２に記憶され、また、
比較器６０の出力がＨＩＩレベルならば、スイッチ６６
がＯＮＬ、、て、加算器６９の加算結果が送力パラメー
タ記憶器５２に記憶されることになる。

さらに、両比較器５８．６０の出力がともにｔｉ　Ｌ　
＋＋レベルならば、スイッチ６８がＯＮＬで、乗算器５
３の乗算結果が送力パラメータ記憶器５２に記憶される
ことになる。

送力パラメータ記憶器５２の記憶値は、乗算器５３及び
フィーダ駆動装置７２へ送出される。

フィーダ駆動装置７２は、供給制御回路７３と、各フィ
ーダ１３＋−１３ｎごどに設【ノられた乗算器７４１〜
７４１１及び駆動回路７Ｆ５１〜７５）口とから構成さ
れており、供給制御回路７３では、ＪＪＩ出された空の
ｔ１ｍホッパに、新たに塊状物を供給するだめの供給信
号（”　１　”　、１：たは”　ｏ　”　＞を出力する
。乗緯器７４］−７４０ひは、供給すべき計量ホッパに
対ＩＣＥ；　１ノ（供給制御回路７３から出力される供
給４ＦＡ号“’　ｉ　”　；ｌ：たは”　０　”と、送
力パラメータ記憶器５２に記憶された新たな送力パラメ
ータとを乗ｎづ−る。駆す目（す路７５１〜７５ｎは乗
算器７４１”　７　’！　ｎ　／）目うの出力に応じて
フィーダ１３１〜１３ｎを駆動する。

〈実施例の動作〉次に１記実施例による組合せ計量装置の動作を具体的に
説明する。

塊状物が、供給器１１、円形フィーダ１２を経てフィー
ダ１３Ｉ〜１３ｎによってそれぞれ中間ホッパ１４１〜
１４ｎへ供給され、中間ホッパ１４１〜１４ｎを介して
各計量ホッパ１６１〜１６ｎに収容されて雷算される。

ＬノかｌノＵ、Ｎ個の仝計壜ホッパ１６１〜１６ｎのう
ち、１−個の計量ホッパには、各フィーダによって既に
塊状物が収容され、残りの（Ｎ−Ｌ）個の計量１１＼ツ
バは排出済みで空の状態になっているどすると、各計量
ホッパ１６＋〜１６ｎに対応した各削出器１７１〜１７
ｎからの計量値は比較器４３＋−４３ｎへ入ツノして空
であるか否かが検出され、ビット加算器４５から１−を
表わす信号が除算器４６へ出力される。

一方、各計量値は全重量演算回路４１で加算され、全Ｍ
ｆＪｋＷａが除算器４６へ出力されてこの結＝　１５− 果、除算器４６からは、空でない８１量ホツパに供給さ
れている塊状物の平均型ｆｆ１Ｗａ／Ｌが出力される。

目標重量演算回路４７がらは、計量ホッパ１個当り目標
車＠Ｗ／Ｍが出力される。

供給制御回路５０は、この旧聞率ツバ１個当りの目標重
量を、空でない１−個のｈ１耐ホッパの平均重量で除算
し、現段階の送力パラメータ「０を乗尊する。

この結果、この型枠出力１−１は、［（Ｗ／Ｍ）　　÷　（Ｗａ／ｌ）］Ｆ。

となる。イして、この型枠出力［＝１は判定回路５４に
入力される。

判定回路５４に入力された乗算結果「１は、送力パラメ
ータ記憶器５２に記憶された現段階の送力パラメータＦ
ｏどの大小関係及び、その差の絶対値が許容差設定器７
１の設定値αを越えるが否かについて判定がなされる。

即ち、現段階の送力パラメータＦｏより乗算結果Ｆ＋の
方が大きく、しが６、その差が、設定１ｆｆｉαより大
きい場合は、フィーダのいずれかに一時的に異常等が発
生したために、その供給量が少なかったと判定して、現
段階の送力パラメータＦ。

に設定値αだけを加算した値Ｆ　ｏ→−αが新たな送力
パラメータとして、スイッチ６６を介して、送力パラメ
ータ記憶器５２に記憶される。

また、現段階の送力パラメータＦａより、乗算結果Ｆ１
の方が小さく、しかも、その差が設定値αより大きい場
合は、フィーダのいずれかに一時的に異常等が発生した
ために、その供給量が多かったと判定して、現段階の送
ツノパラメータＦｏから設定値αだけを減算した値「０
−αが新たな送力パラメータとして、スイッチ６７を介
して、送力パラメータ記憶器５２に記憶される。

また、現段階の送力パラメータＦｏと乗算結果Ｆ１との
大小関係に関係なく、その差の絶対値が設定値αより小
さい場合は、乗算結果Ｆ１が新たな送力パラメータとし
て、スイッチ６８を介して、送力パラメータ記憶器５２
に記憶される。

新たに記憶された送力パラメータはフィーダ駆動装置７
２に送出され、空の計量ホッパに対応する駆動回路７５
１〜７５ｎが、この新たな送力パラメータに応じて、フ
ィーダを駆動し、空の計量ホッパへの塊状物の供給量が
制御される。

このようにして全ｎ！州ホッパ１６１〜１６ｎへの供給
が完了すると、組合ＩＬ３１ｇ定回路３２は、全計量ホ
ッパ１６１〜１６ｎについて計量値記憶回路３１に記憶
されＩζ各Ｋｌ　ｆｆｉ値に基づいて、組合せによる組
合Ｖｆｆｉ量を、Ｊべての異なる組合ｌについて算出し
、重量設定部３２１）に設定された設定重量Ｗとの差が
最も小となるＦｉｌ量ホッパの組合せを選定し、組合せ
選別信号を排出制御装置３３へ送出する。排出制ｔｉｌ
＋装置３３は、組合せ選別信号によって指定されたｈｉ
量ホッパの排出ゲートを開き、集合シュート１９に初出
される。塊状物は集合シュート１９でひとまとめにされ
、タイミングホッパ２０が開くと包装機２１へ落下して
袋詰めされる。

このようにして１回の組合Ｖ排出が終了すると、次に、
排出済みの空の計量ホッパには、同様に供給量制御回路
４０の出力によって制御されて各フィーダから塊状物が
収容され、以下同様の動作で順次組合せ計量が繰り返さ
れる。

〈本発明の他の実施例〉なお、上記実施例では、塊状物の供給されている組合せ
ホッパの平均重量と目標とする所定重量とに基づいて送
力パラメータを算出していたが、本発明は、上記実施例
の演算に限定されるものではなく、例えば、組合せホッ
パの全てに塊状物を供給するときの目標総重量から、現
段階の組合せホッパに供給されている塊状物の合計重量
を減算した値を、空の組合せホッパ数で除算し、この除
算結果と目標とする所定重量とに基づいて得られた送力
パラメータに対しても同様に適用することができる。

〈本発明の効果〉以上の説明より明らかなように、本発明の組合せ計量装
置では、空の組合せホッパへ塊状物を供給するためのフ
ィーダの送力パラメータを、現段階の送力パラメータに
基づいて設けられた所定の範囲内に制限するようにした
ので、フィーダ等にブリッジ状態などの異常が発生して
、フィーダからの供給量が一時的に大きく変化しても、
極端な塊状物の供給を防ぐことができる。

このため、組合せの精度や効率も悪化せず、フィーダか
らの供給量のバラツキを小さくすることができる。

また、フィーダの送力パラメータとその供給量との関係
が比例関係でない場合でも、フィーダの過大制御という
ことがなくなり、供給量のバラツキを小さくすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の組合せ計量装置の機構部
を示す概略構成図、第２図は、制御部の概略構成図、第
３図は、第２図の要部を示すブロック図である。第４図
は、従来の組合せ計量装置を示す概略構成図、第５図は
従来の組合せ計量装置の送力パラメータと供給ｍの関係
を示す図である。１３ｓ〜１３ｎ−−フィーダ、１７１〜１７ｎ・・・・
・・計量器、３０・・・・・・組合せ排出装置、３１・
・・・・・計量値記憶回路、３２・・・・・・組合せ選
定回路、３３・・・・・・排出制御装置、４０・・・・
・・供給量制御回路、４１・・・・・・全重量演算回路
、４２・・・・・・平均重量演算回路、４７・・・・・
・目標重量演算回路、５ｏ・・・・・・供給量演算回路
、５２・・・・・・送力パラメータ記憶器、５４・・・
・・・判定回路、７１・・・・・・許容差設定器、７２
・旧・・フィーダ制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】複数の組合せホッパに各フィーダを介して塊状物を供給
し、前記各組合せホッパに収容した塊状物の組合せの中
で適当な組合せを選定し、設定された組合せホッパ内の
塊状物を排出集合させる組合せ計量装置において；前記組合せホッパのすべてに、塊状物が供給されたとき
に、組合せホッパ１個当りの供給量の平均が所定重量に
近づくためのフィーダの送力パラメータを算出する演算
回路と；該演算回路によって算出された送力パラメータと現段階
の送力パラメータとを比較して、前記算出された送力パ
ラメータが、前記現段階の送力パラメータに基づいて設
けられた所定の範囲内にあるとき、前記算出された送力
パラメータを前記フィーダの新たな送力パラメータとし
て出力し、前記算出された送力パラメータが前記所定の
範囲外にあるとき、前記算出された送力パラメータと前
記現段階の送力パラメータとの大小関係に応じて、前記
所定範囲の上限値あるいは下限値を新たな送力パラメー
タとして出力する判定回路と；該判定回路からの新たな送力パラメータによって前記フ
ィーダを駆動する駆動回路とを備えたことを特徴とする
組合せ計量装置。