JPWO2006033290A1 - 組合せ秤 - Google Patents

Abstract

本発明の組合せ秤は、円状に列設された複数の組合せ用ホッパ（４）からなる組合せ用ホッパ列がそれぞれ複数の円弧状のホッパ列に区分されてなる複数の組合せ用ホッパ群と、それぞれの組合せ用ホッパ群に対して組合せ演算を行い、投入されている被計量物の合計重量が所定重量範囲内になる組合せ用ホッパを選択し、選択した組合せ用ホッパから被計量物を排出させる制御手段（２１）と、各々の組合せ用ホッパ群と対応してその下方に配設された複数の集合シュート（６Ａ〜６Ｄ）と、各々の集合シュートと対応して設けられ、集合シュートから排出される被計量物を一旦貯留した後、包装機の同一の投入口へ排出するための複数の集合ホッパ（７Ａ〜７Ｄ）とを備え、制御手段は、順次、それぞれの集合ホッパから被計量物を排出させる。

Description

本発明は、計量した被計量物を包装機へ投入する組合せ秤に関する。

組合せ秤で計量されて所定重量とされた洗剤や菓子類等の被計量物は、包装機によって袋詰めされるのが一般的である。このような被計量物の計量を行う従来の組合せ秤の概略構成を図１２に示す。また、組合せ秤の下方に設置される包装機の概略構成を図１３に示す。

図１２に示す組合せ秤は、制御部２０によって組合せ秤全体の動作が制御され、装置上部の中央に、外部の供給装置から供給される被計量物を振動によって放射状に分散させる円錐形の分散フィーダ１が設けられている。分散フィーダ１の周囲には、分散フィーダ１から送られてきた被計量物を振動によって各供給ホッパ３に送りこむためのリニアフィーダ２が設けられている。リニアフィーダ２の下方には、複数の供給ホッパ３、計量ホッパ４がそれぞれ対応して設けられ、円状に配置されている。供給ホッパ３はリニアフィーダ２から送りこまれた被計量物を受け取り、その下方に配置された計量ホッパ４が空になるとゲートを開いて計量ホッパ４へ被計量物を投入する。計量ホッパ４にはロードセル等の重量センサ４１が取り付けられており、この重量センサ４１により計量ホッパ４内の被計量物の重量が計測される。制御部２０による組合せ演算により複数の計量ホッパ４の中から排出すべきホッパの組合せが求められ、その組合せに該当する計量ホッパ４から被計量物が集合シュート６上へ排出される。集合シュート６は、計量ホッパ４の下方に設けられている。計量ホッパ４から排出された被計量物は集合シュート６上を滑り、下部に設けられた排出口から図１３に示す包装機（縦型ピロー包装機）に送出される。

包装機では、袋を製造しながら、この袋に組合せ秤から排出されてきた被計量物を充填して包装する。この包装機は、包材のロールから引き出されたシート状の包材５０が、フォーマ５２によってチューブ５１に巻かれて筒状に成形され、プルダウンベルト機５３により吸着されて下方に送られ、筒状にされた包材５０の重ねられた縦の縁が縦シール機５４によりシール（溶着による封止）される。そして、計量された被計量物がチューブ５１を通って筒状の包材５０内に充填され、チューブ５１の下方に配置される横シール機５５により先行する袋の上端と後続の袋の下端とにまたがって横方向のシール（溶着による封止）が行われる。この横方向のシールが行われることにより、先行する袋は、前回での横方向のシールにより下端は封止されているので上下がシールされた完全な袋となる。そして、横シール機５５に内蔵されているカッターにより横方向のシール部分の中央が切断されて、先行する袋と後続の袋とが分離される。
特開昭６０−１６１５３０号公報 特公平８−１３９５号公報

このような従来の組合せ秤において、高速運転の包装機に対応するためには、排出時間間隔（排出開始タイミングの間隔）を短くする必要がある。そのために従来は、計量ホッパの数を一定の数、増加させて、いわゆるシングルシフトからダブルシフト、あるいはトリプルシフトを構成することにより、排出時間間隔をシングルシフトに対して１／２、１／３の時間に短縮して対応していた。しかしながらこの構成では、排出時間間隔は短くなるが、集合シュート６から排出される被計量物の先端から終端までの長さが短くなることはなく、組合せ秤から排出された被計量物が１つの袋（包装機の袋）に入ってしまうまでの時間も短縮されない。高速運転の包装機では、横シール機５５によるシールから次のシールまでのサイクル時間が短くなるため、組合せ秤から排出された被計量物が１つの袋に入ってしまうまでに横方向のシールが行われると、そのシール部分に被計量物の噛み込みが生じるという問題があった。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、包装機での被計量物の噛み込みを発生させることなく、高速運転の包装機に対応可能な組合せ秤を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の組合せ秤は、円状に列設され被計量物が投入される複数の組合せ用ホッパからなる組合せ用ホッパ列がそれぞれＮ個（Ｎは複数）の円弧状のホッパ列に区分されてなるＮ個の組合せ用ホッパ群と、それぞれ、各々の前記組合せ用ホッパ群と対応して前記組合せ用ホッパ群の下方に配設され、対応する前記組合せ用ホッパ群の前記組合せ用ホッパから排出される被計量物を集合させて下部に設けられた排出口から排出させるためのＮ個の集合シュートと、それぞれ、各々の前記組合せ用ホッパ群及び前記集合シュートと対応して前記集合シュートの排出口に設けられ、前記集合シュートの排出口から排出される被計量物を一旦貯留した後、包装機の同一の投入口へ被計量物を排出するためのＮ個の集合ホッパと、前記組合せ用ホッパ群の各組合せ用ホッパに投入されている被計量物の重量に基づいて組合せ演算を行い、投入されている被計量物の合計重量が所定重量範囲内になる前記組合せ用ホッパの組合せを１つ決定する組合せ処理と、前記組合せ処理により決定した組合せの前記組合せ用ホッパから被計量物を排出させる排出準備処理と、前記組合せ用ホッパから排出されて前記集合ホッパに貯留している被計量物を前記集合ホッパから排出させる排出処理とからなる一連の処理を、それぞれの対応する前記組合せ用ホッパ群及び前記集合ホッパに対して繰り返し行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記組合せ処理により決定された組合せの組合せ用ホッパから被計量物が排出され始めたときから、次に前記組合せの組合せ用ホッパに被計量物が投入されたのち前記組合せの組合せ用ホッパに投入されている被計量物の重量を少なくとも用いて次の組合せ処理による組合せ演算が行われ、前記次の組合せ処理により決定された組合せの組合せ用ホッパから被計量物が排出され始める直前までの時間である１動作サイクル時間の１／Ｎの時間ずつずらして、順次、それぞれの前記組合せ用ホッパ群に対する前記組合せ処理を行うとともに前記排出準備処理を行い、かつ、前記１動作サイクル時間の１／Ｎの時間ずつずらして、順次、それぞれの前記集合ホッパに対する前記排出処理を行うように構成されている（これを第１の構成とする）。

この構成によれば、対応して設けられた組合せ用ホッパ群、集合シュートおよび集合ホッパが複数備えられ、それぞれが１つの組合せ秤のように動作してそれぞれの集合ホッパから順次被計量物を包装機へ排出させるので、各集合ホッパから排出させる時間間隔を短くでき、高速運転の包装機に対応できるとともに、各組合せ用ホッパ群の組合せ用ホッパから排出された被計量物はそれぞれの集合シュートを通って一旦それぞれの集合ホッパに溜められ、被計量物が充分に固まった状態で集合ホッパから排出されるので、各集合ホッパから排出される被計量物の長さが短くなるとともに１回の排出時間が短くなり、包装機での被計量物の噛み込みの発生も防止できる。
また、前記組合せ用ホッパ群、集合シュートおよび集合ホッパ（これらを合わせて計量部という）のそれぞれの個数が２個（Ｎが２）である構成としてもよい。このように、計量部を２個設け、各計量部をいわゆるシングルシフト動作させる構成とすることで、ダブルシフト動作させる構成に対し、各計量部において、組合せ用ホッパから排出された被計量物が集合ホッパで一塊となって固まって排出される時間は１動作サイクル時間全部使えるので、被計量物が固まって排出されるのに時間的余裕が充分あり、被計量物の種類を問わず、殆ど全ての被計量物に対し、高速運転する包装機に対応することができる。また、シングルシフト動作させる構成はダブルシフト動作させる構成に対しコンパクトな構成で同等の計量精度が得られるので、コンパクトな構成の計量部を２個用いた小型化の図れた組合せ秤で、前述のように被計量物の種類を問わず、高速運転する包装機に対応することが可能となる。

また、前記制御手段は、予め定められた前記排出処理を行う前記集合ホッパの順番に従って前記排出処理を行い、任意の前記集合ホッパに対する前記排出処理を行う際に、前記排出処理を行うに先立って前記任意の集合ホッパに対応する前記組合せ用ホッパ群に対して前記排出準備処理を行っていないときには、前記任意の集合ホッパに対する前記排出処理を１回休止した後、次の前記排出処理を前記任意の集合ホッパを飛ばして前記任意の集合ホッパの次の順番の前記集合ホッパに対して行うようにした構成が好ましい。ある組合せ用ホッパ群において所定重量範囲内に入る組合せが無かった場合（組合せ不良の場合）、その組合せ用ホッパ群については排出準備処理が行われず（集合ホッパに被計量物が投入されない）、被計量物の追加投入等が行われた後、再度組合せ処理が行われるので、予め定められている集合ホッパの排出順序を守ろうとすると、包装機が上記の１動作サイクル時間の間、待機状態となり、Ｎ回の包装動作（Ｎ個の包装袋分の動作）を休むことになる。そこで、このような場合には、上記のように、その集合ホッパを飛ばして、次の順番の集合ホッパに対し排出処理を行うようにする。これにより、包装機は１回の包装動作を休むだけで済み、包装機の稼働率の低下は最小で済むことになる。

あるいは、前記制御手段は、全ての前記集合ホッパの中から、前記排出準備処理が行われた前記組合せ用ホッパ群に対応する前記集合ホッパを順次選択し、選択した前記集合ホッパに対して前記排出処理を行うようにした構成が好ましい。この場合、集合ホッパの排出順序が予め定められておらず、排出準備処理が行われた組合せ用ホッパ群に対応する集合ホッパを順次選択して排出するので、ある組合せ用ホッパ群において所定重量範囲内に入る組合せが無かった場合、前述の構成の場合と同様、包装機は１回の包装動作を休むだけで済み、包装機の稼働率の低下は最小で済むことになる。

上記のように、集合ホッパの排出順序を予め定めておき、ある組合せ用ホッパ群において組合せ不良等により排出準備処理が行われなかった場合に、その集合ホッパの順番を飛ばすようにする場合や、集合ホッパの排出順序を予め定めずに、排出準備処理が行われた組合せ用ホッパ群に対応する集合ホッパから順次、排出するようにする場合において、同じ組合せ用ホッパ群において、組合せ不良が連続して発生する等して、同じ組合せ用ホッパ群に対応する集合ホッパからの被計量物の排出が連続して不可能になったとき、２個の組合せ用ホッパ群及び集合ホッパを備えた組合せ秤では、２回に１回の割合で包装機は動作を休むことになるが、３個の組合せ用ホッパ群及び集合ホッパを備えた組合せ秤では、３回に１回の割合で包装機は動作を休むことになり、４個の組合せ用ホッパ群及び集合ホッパを備えた組合せ秤では、４回に１回の割合で包装機は動作を休むことになる。このことから、組合せ用ホッパ群、集合シュートおよび集合ホッパのそれぞれの個数が３個以上（Ｎが３以上）である構成とすることが好ましい。

また、前記組合せ用ホッパ群、集合シュートおよび集合ホッパのそれぞれの個数が２個であるときに、対応する前記組合せ用ホッパ群及び前記集合ホッパに対し、前記排出処理が開始される前に次の前記排出準備処理が開始されることが必要な速度にて運転される前記包装機を用いる場合に、前記組合せ用ホッパ群、集合シュートおよび集合ホッパのそれぞれの個数が３個以上（Ｎが３以上）である構成とすることが好ましい。この構成により、包装機が上記のように高速で運転されていても、対応する組合せ用ホッパ群及び集合ホッパにおいて、集合ホッパに対する排出処理が開始されるときには、組合せ用ホッパ群に対する次の排出準備処理が開始されていない状態として動作させることが可能となり、包装機を停止したときに、集合ホッパ内に２回の排出分の被計量物が溜まってしまうことを防止でき、包装機に最大能力（最高速度）を発揮させることが可能になる。

また、前記組合せ処理により決定された組合せの組合せ用ホッパから被計量物が排出され始めたときから、前記排出される被計量物の全てが前記集合シュート上を通過して前記集合ホッパへ投入されるまでに要する時間（以下、移送時間）が、前記１動作サイクル時間の０．９倍から１．１倍までの範囲内の時間となるように、前記集合シュートを構成することが好ましい。このように、移送時間を略１動作サイクル時間という長い時間にするためには、集合シュートの被計量物が滑り落ちる斜面の傾斜を緩やかにした構成とすることで実現できる。このように集合シュートの傾斜を緩やかにすることで、集合シュートの高さを低くすることができ、それにより組合せ秤全体の高さも低くすることができる。また、集合シュートの傾斜を緩やかにすることで、被計量物が集合シュート上をゆっくり滑り落ち、集合シュート上を通過するときの被計量物同士の衝突時の衝撃や、集合ホッパに投入されるときの被計量物同士の衝突時の衝撃及び集合ホッパとの衝突時の衝撃を小さくでき、被計量物の損傷を防ぐことが可能となる。

また、本発明の組合せ秤は、円状に列設され被計量物が投入される複数の組合せ用ホッパからなる組合せ用ホッパ列がそれぞれＮ個（Ｎは複数）の円弧状のホッパ列に区分されてなるＮ個の組合せ用ホッパ群と、それぞれ、各々の前記組合せ用ホッパ群と対応して前記組合せ用ホッパ群の下方に配設され、対応する前記組合せ用ホッパ群の前記組合せ用ホッパから排出される被計量物を集合させて下部に設けられた排出口から排出させるためのＮ個の集合シュートと、それぞれ、各々の前記組合せ用ホッパ群及び前記集合シュートと対応して前記集合シュートの排出口に設けられ、前記集合シュートの排出口から排出される被計量物を一旦貯留した後、包装機の同一の投入口へ被計量物を排出するためのＮ個の集合ホッパと、前記組合せ用ホッパ群を構成する全ての組合せ用ホッパのうちの任意の個数の各組合せ用ホッパに投入されている被計量物の重量に基づいて組合せ演算を行い、投入されている被計量物の合計重量が所定重量範囲内になる前記組合せ用ホッパの組合せを１つ決定する組合せ処理と、前記組合せ処理により決定した組合せの前記組合せ用ホッパから被計量物を排出させる排出準備処理と、前記組合せ用ホッパから排出されて前記集合ホッパに貯留している被計量物を前記集合ホッパから排出させる排出処理とからなる一連の処理を、対応する前記組合せ用ホッパ群及び前記集合ホッパからなるそれぞれの計量ユニットに対して繰り返し行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記組合せ処理により決定された組合せの組合せ用ホッパから被計量物が排出され始めたときから、次に前記組合せの組合せ用ホッパに被計量物が投入されたのち前記組合せの組合せ用ホッパに投入されている被計量物の重量を少なくとも用いて次の組合せ処理による組合せ演算が行われ、前記次の組合せ処理により決定された組合せの組合せ用ホッパから被計量物が排出され始める直前までの時間である１動作サイクル時間の１／ｋの時間（ｋは２以上の整数）ごとに、各々の前記計量ユニットに対する前記一連の処理を行い、かつ、前記一連の処理を、各々の前記計量ユニット間において前記１動作サイクル時間の１／（ｋ×Ｎ）の時間ずつずらして行うように構成されている（これを第２の構成とする）。

この構成によれば、対応して設けられた組合せ用ホッパ群、集合シュートおよび集合ホッパが複数備えられ、それぞれが１つの組合せ秤のように動作してそれぞれの集合ホッパから順次被計量物を包装機へ排出させるので、各集合ホッパから排出させる時間間隔を短くでき、高速運転の包装機に対応できるとともに、各組合せ用ホッパ群の組合せ用ホッパから排出された被計量物はそれぞれの集合シュートを通って一旦それぞれの集合ホッパに溜められ、被計量物が充分に固まった状態で集合ホッパから排出されるので、各集合ホッパから排出される被計量物の長さが短くなるとともに１回の排出時間が短くなり、包装機での被計量物の噛み込みの発生も防止できる。また、１動作サイクル時間の１／ｋの時間ごとに、各々の計量ユニットに対する一連の処理を行い、かつ、一連の処理を、各々の計量ユニット間において１動作サイクル時間の１／（ｋ×Ｎ）の時間ずつずらして行うことにより、包装機へ投入される被計量物の排出時間間隔がより短縮可能となり、より高速運転の包装機に対応できる。

また、前記制御手段は、予め定められた前記排出処理を行う前記集合ホッパの順番に従って前記排出処理を行い、任意の前記集合ホッパに対する前記排出処理を行う際に、前記排出処理を行うに先立って前記任意の集合ホッパに対応する前記組合せ用ホッパ群に対して前記排出準備処理を行っていないときには、前記任意の集合ホッパに対する前記排出処理を１回休止した後、次の前記排出処理を前記任意の集合ホッパを飛ばして前記任意の集合ホッパの次の順番の前記集合ホッパに対して行うようにした構成が好ましい。ある組合せ用ホッパ群において所定重量範囲内に入る組合せが無かった場合、その組合せ用ホッパ群については排出準備処理が行われず（集合ホッパに被計量物が投入されない）、被計量物の追加投入等が行われた後、再度組合せ処理が行われるので、予め定められている集合ホッパの排出順序を守ろうとすると、包装機が上記の１動作サイクル時間の間、待機状態となり、Ｎ回の包装動作（Ｎ個の包装袋分の動作）を休むことになる。そこで、このような場合には、上記のように、その集合ホッパを飛ばして、次の順番の集合ホッパに対し排出処理を行うようにする。これにより、包装機は１回の包装動作を休むだけで済み、包装機の稼働率の低下は最小で済むことになる。

あるいは、前記制御手段は、全ての前記集合ホッパの中から、前記排出準備処理が行われた前記組合せ用ホッパ群に対応する前記集合ホッパを順次選択し、選択した前記集合ホッパに対して前記排出処理を行うようにした構成が好ましい。この場合、集合ホッパの排出順序が予め定められておらず、排出準備処理が行われた組合せ用ホッパ群に対応する集合ホッパを順次選択して排出するので、ある組合せ用ホッパ群において所定重量範囲内に入る組合せが無かった場合、前述の構成の場合と同様、包装機は１回の包装動作を休むだけで済み、包装機の稼働率の低下は最小で済むことになる。

また、前記組合せ処理により決定された組合せの組合せ用ホッパから被計量物が排出され始めたときから、前記排出される被計量物の全てが前記集合シュート上を通過して前記集合ホッパへ投入されるまでに要する時間（以下、移送時間）が、前記１動作サイクル時間の１／ｋの０．９倍から１．１倍までの範囲内の時間となるように、前記集合シュートを構成することが好ましい。このように、移送時間を１動作サイクル時間の略１／ｋの時間という長い時間にするためには、集合シュートの被計量物が滑り落ちる斜面の傾斜を緩やかにした構成とすることで実現できる。このように集合シュートの傾斜を緩やかにすることで、集合シュートの高さを低くすることができ、それにより組合せ秤全体の高さも低くすることができる。また、集合シュートの傾斜を緩やかにすることで、被計量物が集合シュート上をゆっくり滑り落ち、集合シュート上を通過するときの被計量物同士の衝突時の衝撃や、集合ホッパに投入されるときの被計量物同士の衝突時の衝撃及び集合ホッパとの衝突時の衝撃を小さくでき、被計量物の損傷を防ぐことが可能となる。
先述の第１の構成は、第２の構成において、それぞれの前記組合せ用ホッパ群に対して行う組合せ演算に用いられる、（任意の個数の各組合せ用ホッパに投入されている被計量物の重量）が、（組合せ用ホッパ群を構成する全ての各組合せ用ホッパに投入されている被計量物の重量）である場合であり、かつ、上記のｋが１である場合に相当する。
なお、１動作サイクル時間を１計量サイクル時間に等しくすると、組合せ処理が終了後に、待ち時間が生じることなく、すぐに排出準備処理を行えるので好ましい。ここで、１計量サイクル時間は、前記組合せ処理により決定された組合せの組合せ用ホッパから被計量物が排出され始めたときから、次に前記組合せの組合せ用ホッパに被計量物が投入されたのち前記組合せの組合せ用ホッパに投入されている被計量物の重量を少なくとも用いて行われる次の組合せ処理が終了するまでの時間である。

また、前記組合せ用ホッパは、投入される被計量物の重量を計量する計量ホッパである構成としてもよい。

また、前記組合せ用ホッパ列が上下２列に配設され、上方の前記組合せ用ホッパ列の組合せ用ホッパは、投入される被計量物の重量を計量する計量ホッパであり、下方の前記組合せ用ホッパ列の組合せ用ホッパは、それぞれ前記計量ホッパと対応して設けられ前記計量ホッパで計量された被計量物が投入されるメモリホッパであり、前記計量ホッパは対応する前記メモリホッパと前記集合シュートへ選択的に被計量物を排出可能な構成であるようにしてもよい。

また、それぞれの前記組合せ用ホッパと対応して前記組合せ用ホッパの上方に、投入される被計量物の重量を計量する複数の計量ホッパが配設され、前記組合せ用ホッパは、２つの収容室を備え、それぞれの前記収容室に前記計量ホッパで計量された被計量物が投入され、それぞれの前記収容室ごとに被計量物を排出可能なメモリホッパであり、前記計量ホッパは対応する前記メモリホッパの２つの前記収容室へ選択的に被計量物を排出可能な構成であり、前記制御手段は、それぞれの前記組合せ用ホッパ群に対して行う組合せ演算を、それぞれの前記メモリホッパの各収容室に投入されている被計量物の重量に基づいて行い、投入されている被計量物の合計重量が所定重量範囲内になる前記メモリホッパの収容室の組合せを決定し、前記決定した組合せの前記収容室から被計量物を排出させるようにしてもよい。

また、前記組合せ用ホッパは、２つの計量室を備え、それぞれの前記計量室に投入される被計量物の重量を計量し、それぞれの前記計量室ごとに被計量物を排出可能な計量ホッパであり、前記制御手段は、それぞれの前記組合せ用ホッパ群に対して行う組合せ演算を、それぞれの前記計量ホッパの各計量室に投入されている被計量物の重量に基づいて行い、投入されている被計量物の合計重量が所定重量範囲内になる前記計量ホッパの計量室の組合せを決定し、前記決定した組合せの前記計量室から被計量物を排出させるようにしてもよい。

また、それぞれの前記組合せ用ホッパと対応して前記組合せ用ホッパの上方に、２つの計量室を備え、それぞれの前記計量室に投入される被計量物の重量を計量し、それぞれの前記計量室ごとに被計量物を排出可能な複数の計量ホッパが配設され、前記組合せ用ホッパは、対応する前記計量ホッパの各計量室と対応して２つの収容室を備え、それぞれの前記収容室に前記計量ホッパの対応する計量室からの被計量物が投入され、それぞれの前記収容室ごとに被計量物を排出可能なメモリホッパであり、前記制御手段は、それぞれの前記組合せ用ホッパ群に対して行う組合せ演算を、それぞれの前記メモリホッパの各収容室に投入されている被計量物の重量に基づいて行い、投入されている被計量物の合計重量が所定重量範囲内になる前記メモリホッパの収容室の組合せを決定し、前記決定した組合せの前記収容室から被計量物を排出させるようにしてもよい。

本発明は、以上に説明した構成を有し、包装機での被計量物の噛み込みを発生させることなく、高速運転の包装機に対応可能な組合せ秤を提供することができるという効果を奏する。
本発明の上記目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。

図１（ａ）は、本発明の実施の形態の組合せ秤の側方から視た断面の概略模式図であり、図１（ｂ）は、本発明の実施の形態の組合せ秤の集合シュート及び集合ホッパを上方から視た概略模式図である。 図２は、図１に示された集合ホッパの概略斜視図である。 図３（ａ）は、本発明の実施の形態の組合せ秤におけるシングルシフト動作のタイミングチャートであり、図３（ｂ）は、組合せ秤部Ａ〜Ｄの１つの組合せ秤部における計量ホッパ及び集合ホッパのゲート開閉動作と、被計量物が集合シュート上を滑り落ちて集合ホッパに投入される時間を示すタイミングチャートである。 図４は、本発明の実施の形態の組合せ秤におけるダブルシフト動作のタイミングチャートである。 図５（ａ）は、本発明の実施の形態の組合せ秤における他の例の集合シュート及び集合ホッパを側方から視た概略模式図であり、図５（ｂ）は、上記他の例の集合シュート及び集合ホッパを上方から視た概略模式図である。 図６（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、組合せ秤から排出された被計量物の包装機内の落下状態の一例を示す図である。 図７（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態において、組合せ秤部を３個以上有する構成についての利点を説明するための図である。 図８は、本発明の実施の形態の組合せ秤において用いるホッパの他の例を示す概略模式図である。 図９は、本発明の実施の形態の組合せ秤において用いるホッパの他の例を示す概略模式図である。 図１０は、本発明の実施の形態の組合せ秤において用いるホッパの他の例を示す概略模式図である。 図１１は、本発明の実施の形態の組合せ秤において用いるホッパの他の例を示す概略模式図である。 図１２は、従来の組合せ秤の構成を示す概略模式図である。 図１３は、組合せ秤の下方に設置される包装機の構成を示す概略模式図である。

符号の説明

１ 分散フィーダ
２ リニアフィーダ
３ 供給ホッパ
４ 計量ホッパ
５ メモリホッパ
６Ａ〜６Ｄ 集合シュート
７Ａ〜７Ｄ 集合ホッパ
７ａ〜７ｄ 集合ホッパ
２１ 制御部

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態の組合せ秤の側方から視た断面の概略模式図であり、図１（ｂ）は、本発明の実施の形態の組合せ秤の集合シュート及び集合ホッパを上方から視た概略模式図である。

本実施の形態の組合せ秤は、装置上部の中央に、外部の供給装置から供給される被計量物を振動によって放射状に分散させる円錐形の分散フィーダ１が設けられている。分散フィーダ１の周囲には、分散フィーダ１から送られてきた被計量物を振動によって各供給ホッパ３に送りこむためのリニアフィーダ２が設けられている。リニアフィーダ２の下方には、複数の供給ホッパ３、計量ホッパ４がそれぞれ対応して設けられ、円状に配置されている。供給ホッパ３はリニアフィーダ２から送りこまれた被計量物を受け取り、その下方に配置された計量ホッパ４が空になるとゲート（図示せず）を開いて計量ホッパ４へ被計量物を投入する。計量ホッパ４にはロードセル等の重量センサ４１が取り付けられており、この重量センサ４１により計量ホッパ４内の被計量物の重量が計測される。以上の構成については、図１２に示す従来例と同様である。本実施の形態では、４つに分割された集合シュート６Ａ〜６Ｄが、計量ホッパ４の下方に設けられ、集合シュート６Ａ〜６Ｄのそれぞれの排出口に集合ホッパ７Ａ〜７Ｄが設けられている。集合シュート６Ａ〜６Ｄは、略逆円錐状のシュート６１が仕切り壁６２で４つに仕切られて構成されている。また、この４つの集合シュート６Ａ〜６Ｄのそれぞれは、円状に配置されている全部の計量ホッパ４のうちの１／４の個数の計量ホッパ４から排出される被計量物を受けるように、全個数のうちの１／４の個数の計量ホッパ４と対応して位置している。計量ホッパ４から排出された被計量物は、その計量ホッパ４と対応する集合シュート６Ａ〜６Ｄ上を滑り落ちて集合ホッパ７Ａ〜７Ｄに一旦溜められる。集合ホッパ７Ａ〜７Ｄの概略斜視図を図２に示す。集合ホッパ７Ａ〜７Ｄのそれぞれは、側板７１と２つの仕切り板７２とゲート７３とで被計量物の収容部を構成している。各仕切り板７２は隣接する集合ホッパと共有されて、４つの集合ホッパ７Ａ〜７Ｄが一体的に形成されている。集合ホッパ７Ａ〜７Ｄのそれぞれは、ゲート７３が外側に開かれることで被計量物が排出される（例えば集合ホッパ７Ａのゲート７３が開かれる方向を矢印７４で示している）。制御部２１は組合せ秤の全体の動作を制御するとともに組合せ演算を行う。なお、この組合せ秤の下方には例えば図１３に示す包装機（縦型ピロー包装機）が設置され、集合ホッパ７Ａ〜７Ｄのそれぞれから排出される被計量物は、包装機の筒状のチューブ５１の上部が広くなっている投入口へ投入される。

次に、本実施の形態の組合せ秤の動作を説明する。本実施の形態では、４つの集合シュート６Ａ〜６Ｄを備えており、各集合シュートに対応して配設されているリニアフィーダ２、供給ホッパ３、計量ホッパ４および集合ホッパ（７Ａ〜７Ｄ）が、それぞれ１つの組合せ秤として動作する。この１つの組合せ秤として動作する集合シュート６Ａおよびそれに対応する部分を組合せ秤部Ａとし、同様に、集合シュート６Ｂおよびそれに対応する部分を組合せ秤部Ｂ、集合シュート６Ｃおよびそれに対応する部分を組合せ秤部Ｃ、集合シュート６Ｄおよびそれに対応する部分を組合せ秤部Ｄとして、以下説明する。なお、それぞれの組合せ秤部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の計量ホッパ４の個数は同数である。

制御部２１は、それぞれの組合せ秤部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄごとに、重量センサ４１による計量値に基づいて組合せ演算を行い、各組合せ秤部内の複数の計量ホッパ４の中から排出すべきホッパ（以下、排出ホッパ）の組合せを決定する。例えば、各集合シュート６Ａ〜６Ｄに対応して１０個ずつの計量ホッパ４が配設されており、排出ホッパとして４個選択する場合、組合せ演算によって、１０個の計量ホッパ４の中から、投入されている被計量物の合計重量が目標重量に対して許容範囲（所定重量範囲）内になる４個のホッパの組合せを１つ決定する。目標重量に対して許容範囲内になる組合せが複数存在する場合には、例えば目標重量に最も近い組合せ（目標重量と一致する組合せがあればその組合せ）に決定する。決定した組合せに該当する計量ホッパ４のゲート（図示せず）を開閉することにより被計量物が集合シュート上へ排出され、集合ホッパに溜められる。また、制御部２１は、包装機からの投入指令信号を受けて集合ホッパ７Ａ〜７Ｄのいずれか１つのゲートを開き、ゲートが開かれた集合ホッパから被計量物が、包装機の筒状のチューブ５１へ投入される。

図３（ａ）は、各組合せ秤部Ａ〜Ｄにおける動作のタイミングチャートである。この図３（ａ）では、各組合せ秤部Ａ〜Ｄにおける１つの計量サイクルのタイミングしか示していないが、各組合せ秤部Ａ〜Ｄにおいて、この計量サイクルが連続して繰り返される。

各組合せ秤部Ａ〜Ｄの１計量サイクル（Ｔ）は、排出時間ｔ１と安定時間ｔ２と組合せ時間ｔ３とからなる。排出時間ｔ１は、集合ホッパに対して被計量物を供給するために動作させる排出ホッパのゲート開閉、およびその排出ホッパに対して被計量物を供給するために動作させる供給ホッパのゲート開閉に要する時間である。安定時間ｔ２は、排出ホッパに取り付けられている重量センサ４１の安定時間である。組合せ時間ｔ３は、組合せ演算を行い、次の排出ホッパの組合せの決定を行う処理に要する時間である。なお、この図３（ａ）の例では、包装機からの投入指令信号に応答して集合ホッパのゲートを開閉して被計量物を包装機へ排出する期間が、排出時間ｔ１の時間内になっている。制御部２１による集合ホッパ、計量ホッパ（排出ホッパ）及び供給ホッパのそれぞれのゲートの開閉のタイミングの制御については、例えば、包装機からの投入指令信号に基づいて集合ホッパのゲートの開閉のタイミングを制御し、集合ホッパのゲートの開閉のタイミングに基づいて計量ホッパ及び供給ホッパのゲートの開閉のタイミングを制御するようにすればよい。これにより、集合ホッパ、計量ホッパ及び供給ホッパのそれぞれのゲートの開閉のタイミングを異ならせることもできる。１計量サイクルの時間Ｔは、被計量物の性状等に応じて一意的に決められる時間である。

図３（ａ）の場合、包装機から出力されるタイミングａの投入指令信号により組合せ秤部Ａから包装機へ被計量物の排出が行われ、タイミングｂの投入指令信号により組合せ秤部Ｂから包装機へ排出が行われ、タイミングｃの投入指令信号により組合せ秤部Ｃから包装機へ排出が行われ、タイミングｄの投入指令信号により組合せ秤部Ｄから包装機へ排出が行われる。このように各組合せ秤部Ａ〜Ｄを予め設定された順にＴ／４時間ずつずらして動作させることにより、全体が１つの組合せ秤として動作する場合と比べて４倍の速度で排出が可能となり、高速に動作する包装機に対応できる。また、各組合せ秤部ごとに集合シュート６Ａ〜６Ｄおよび集合ホッパ７Ａ〜７Ｄが設けられ、各組合せ秤部の計量ホッパ４から排出された被計量物はそれぞれの集合シュート６Ａ〜６Ｄを通って一旦それぞれの集合ホッパ７Ａ〜７Ｄに溜められ、被計量物が充分に固まった状態で各集合ホッパ７Ａ〜７Ｄから排出されるので、各集合ホッパ７Ａ〜７Ｄから排出される被計量物の長さが短くなるとともに１回の排出時間が短くなり、包装機での被計量物の噛み込みの発生も防止できる。

図３（ｂ）は、組合せ秤部Ａ〜Ｄの１つの組合せ秤部における計量ホッパ及び集合ホッパのゲート開閉動作と、被計量物が集合シュート上を滑り落ちて集合ホッパに投入される時間を示すタイミングチャートである。

図３（ｂ）に示すように、期間ｔａの間（計量ホッパ４のゲートが開き始めてから開状態を経由して閉じられるまでの期間）、計量ホッパ４のゲートが開かれると、期間ｔｂの間、計量ホッパ４から排出された被計量物が集合ホッパへ投入される。計量ホッパ４のゲートが開き始めてから、集合ホッパに最後に到達する被計量物が集合ホッパへ投入されるまでの時間（以下、移送時間）αが経過した直後の期間ｔｃにおいて、包装機からの投入指令信号に応答して集合ホッパのゲートを開いて被計量物が排出される。本例では、移送時間αが１計量サイクルの時間Ｔと等しくなるように、集合シュートを構成している。すなわち、集合シュートのシュート面の傾斜が急な場合には、図３（ｂ）内の破線で示すように被計量物が早く集合ホッパへ到達し、移送時間はβとなるが、集合シュートのシュート面の傾斜を緩やかにすることにより、移送時間αを長くして１計量サイクルの時間Ｔと等しくなるようにする。このように各集合シュートの傾斜を緩やかにすることにより、集合シュートの高さを低くすることができ、それにより組合せ秤全体の高さも低くすることができるという効果がある。特に、本実施の形態のように、複数の組合せ秤部Ａ〜Ｄを設けることにより、計量ホッパ４の全数が増加し、集合シュート６Ａ〜６Ｄの外周（略逆円錐状のシュート６１の外周）が大きくなり、その高さが増加する場合に、集合シュート６Ａ〜６Ｄの傾斜を緩やかにすることで集合シュート６Ａ〜６Ｄの高さの増加を抑えることができ、それにより組合せ秤全体の高さも低く抑えることができるという効果がある。また、後述の図９や図１１に示すように、計量ホッパ４の下方にメモリホッパ５を設けた構成とすることにより、組合せ秤全体の高さが増加する場合にも、集合シュートの傾斜を緩やかにすることで集合シュート６Ａ〜６Ｄの高さを低くし、それにより組合せ秤全体の高さの増加を抑えることができるという効果がある。また、集合シュートの傾斜を緩やかにすることで、被計量物が集合シュート上をゆっくり滑り落ち、集合シュート上を通過するときの被計量物同士の衝突時の衝撃や、集合ホッパに投入されるときの被計量物同士の衝突時の衝撃及び集合ホッパとの衝突時の衝撃を小さくでき、被計量物の損傷を防ぐことが可能になるという効果がある。

また、本例では、移送時間αを、１計量サイクルの時間Ｔと等しくなるようにしているが、多少ずれてもよい。ただし、移送時間αを１計量サイクルの時間Ｔより長くしすぎると、集合シュート上に計量ホッパ４から２回の排出分の被計量物が存在し、混在する可能性があるので好ましくない。また、短くしても計量能力が上がる事はなく、しかも短くしすぎると前述の効果が得られなくなる。したがって、経験則から、移送時間αは、１計量サイクル時間Ｔの０．９倍から１．１倍までの範囲内の時間にするのが好ましい。また、本例では、集合ホッパからの被計量物の排出期間ｔｃを、移送時間αの経過直後となるように設定しているため、計量ホッパ４から被計量物の排出が開始されてから、その排出された被計量物が集合ホッパへ投入されて集合ホッパからの排出が開始される直前までの時間が、移送時間α（１計量サイクル時間の０．９倍から１．１倍までの範囲内の時間）と同じ時間に設定され、計量ホッパ４から排出された全ての被計量物の集合ホッパへの投入が、集合ホッパからの排出が開始される直前に完了するように集合シュートを構成しているが、集合ホッパからの被計量物の排出期間ｔｃを、移送時間αの経過直後から次に計量ホッパ４から排出される被計量物が集合ホッパに到達するまでの間に設定するようにしてあればよい。したがって、集合ホッパからの被計量物の排出期間ｔｃが、排出時間ｔ１からずれる場合もある。

なお、以上では、各組合せ秤部Ａ〜Ｄにおいて、図３（ａ）に示す１計量サイクル（Ｔ）の動作が連続して繰り返し行われる場合について説明したが、必ずしも１計量サイクル（Ｔ）の動作が連続して繰り返されるとは限らない。例えば、組合せ秤において、リニアフィーダ２の動作時間がボトルネックとなる場合がある。供給ホッパ３に被計量物を供給するためのリニアフィーダ２の１回の動作時間（ｔｆ）が、１計量サイクルの時間Ｔより長い場合、リニアフィーダ２の動作時間ｔｆがボトルネックとなり、待ち時間ｔｗ（＝ｔｆ−Ｔ）が発生する。このような場合、リニアフィーダ２の動作時間ｔｆ（＝Ｔ＋ｔｗ）を１動作サイクル時間（Ｔｍ）とし、１計量サイクルの時間Ｔと待ち時間ｔｗとが繰り返されるように動作させればよい。この場合、各組合せ秤部Ａ〜ＤをＴｍ／４時間ずつずらして動作させるようにすればよい。また、前述の移送時間αと集合シュートの構成については、移送時間αが１動作サイクル時間Ｔｍの０．９倍から１．１倍までの範囲内の時間となるように、集合シュートを構成すればよい（移送時間αがボトルネックではない場合）。

また、被計量物の種類等によっては、被計量物が集合シュート上を滑り落ちにくく、前述の移送時間（ここではα１とする）が、１計量サイクルの時間Ｔより長く、ボトルネックとなる場合がある。このような場合、移送時間α１を１動作サイクル時間（Ｔｍ）とし、各組合せ秤部Ａ〜ＤをＴｍ／４時間ずつずらして動作させるようにすればよい。要するに、ボトルネックとなる時間を１動作サイクル時間Ｔｍとして、各組合せ秤部Ａ〜ＤをＴｍ／４時間ずつずらして動作させるようにすればよい。なお、ボトルネックとなる時間が存在する場合に、例えばボトルネックの次に長時間を要する動作時間（ｔｇ）を用いて、ｔｇ／４時間を算出し、それに余裕時間ｘを加算した（ｔｇ／４＋ｘ）時間ずつずらして各組合せ秤部Ａ〜Ｄを動作させるようにしてもよい。この場合、Ｔｍ＝ｔｇ＋４ｘである。前述の図３（ａ）では、１計量サイクルの時間Ｔが１動作サイクル時間Ｔｍに等しい場合が示されている。

以上では、シングルシフト動作させる場合について説明したが、次にダブルシフト動作させる場合について説明する。ダブルシフト動作させる場合のタイミングチャートを図４に示す。図４では図３（ａ）と同様の方法で示している。ダブルシフトで動作させる場合に、前述の図３（ａ）のように、各組合せ秤部Ａ〜Ｄにおける計量ホッパ４の全個数を１０個とし、組合せ演算による選択個数を４個とし、シングルシフト動作させた場合と同等の計量精度を得るためには、各組合せ秤部Ａ〜Ｄにおける計量ホッパ４の全個数を１４個とし、組合せ演算による選択個数を４個とすればよい。この組合せ秤におけるダブルシフト動作の場合、各組合せ秤部Ａ〜Ｄ内においてＴ／２時間ごとに排出が行われるように動作させ（ダブルシフト動作）、かつ、各組合せ秤部Ａ〜Ｄを予め設定された順にＴ／８時間ずつずらして動作させることにより、図３（ａ）に示したシングルシフト動作の場合の２倍の速度で排出が可能となり、より高速に動作する包装機に対応できる。

各組合せ秤部Ａ〜Ｄ内におけるダブルシフト動作は、通常の組合せ秤におけるダブルシフト動作同様、組合せに参加する全てのホッパ（本実施の形態では計量ホッパ４）の計量値のうち任意の個数の計量値を用いて組合せ演算を行うことにより合計の計量値が所定重量範囲内になるホッパの組合せを選択し、その組合せのホッパの被計量物を排出する第１の組合せ排出動作と、第１の組合せ排出動作で非選択のホッパの計量値のうち任意の個数の計量値を用いて組合せ演算を行うことにより合計の計量値が所定重量範囲内になるホッパの組合せを選択し、その組合せのホッパの被計量物を排出する第２の組合せ排出動作とを１計量サイクルとし、このサイクルが連続して実行されることにより、１計量サイクル時間Ｔ内に２回の排出が行われる。ただし、本実施の形態では、計量ホッパから排出された被計量物は集合ホッパで一旦溜められるので、集合ホッパからの排出は、次の組合せ排出動作のときに行われることになる。

さらに、同様にしてトリプルシフト動作させることもできる。この場合、各組合せ秤部Ａ〜Ｄにおける計量ホッパ４の全個数を１０個とし、組合せ演算による選択個数を４個とし、シングルシフト動作させた場合と同等の計量精度を得るためには、各組合せ秤部Ａ〜Ｄにおける計量ホッパ４の全個数を１８個とし、組合せ演算による選択個数を４個とすればよい。各組合せ秤部Ａ〜Ｄ内においてＴ／３時間ごとに排出が行われるように動作させ（トリプルシフト動作）、かつ、各組合せ秤部Ａ〜Ｄを予め設定された順にＴ／１２時間ずつずらして動作させることにより、図３（ａ）に示したシングルシフト動作の場合の３倍の速度で排出が可能となり、より高速に動作する包装機に対応できる。

各組合せ秤部Ａ〜Ｄ内におけるトリプルシフト動作は、通常の組合せ秤におけるトリプルシフト動作同様、組合せに参加する全てのホッパ（本実施の形態では計量ホッパ４）の計量値のうち任意の個数の計量値を用いて組合せ演算を行うことにより合計の計量値が所定重量範囲内になるホッパの組合せを選択し、その組合せのホッパの被計量物を排出する第１の組合せ排出動作と、第１の組合せ排出動作で非選択のホッパの計量値のうち任意の個数の計量値を用いて組合せ演算を行うことにより合計の計量値が所定重量範囲内になるホッパの組合せを選択し、その組合せのホッパの被計量物を排出する第２の組合せ排出動作と、第１の組合せ排出動作および第２の組合せ排出動作で非選択のホッパの計量値のうち任意の個数の計量値を用いて組合せ演算を行うことにより合計の計量値が所定重量範囲内になるホッパの組合せを選択し、その組合せのホッパの被計量物を排出する第３の組合せ排出動作とを１計量サイクルとし、このサイクルが連続して実行されることにより、１計量サイクル時間Ｔ内に３回の排出が行われる。ただし、本実施の形態では、計量ホッパから排出された被計量物は集合ホッパで一旦溜められるので、集合ホッパからの排出は、次の組合せ排出動作のときに行われることになる。

また、前述のシングルシフト動作させる場合において、図３（ｂ）を用いて説明したように、計量ホッパ４のゲートが開き始めてから、集合ホッパに最後に到達する被計量物が集合ホッパへ投入されるまでの移送時間αが、１計量サイクル時間（Ｔ）の０．９倍から１．１倍までの範囲内の時間となるように集合シュートを構成するのと同様に、ダブルシフト動作させる場合においては、移送時間αがＴ／２時間の０．９倍から１．１倍までの範囲内の時間となるように、集合シュートを構成し、トリプルシフト動作させる場合においては、移送時間αがＴ／３時間の０．９倍から１．１倍までの範囲内の時間となるように、集合シュートを構成することにより、同様の効果が得られる。
なお、以上のダブルシフト動作およびトリプルシフト動作させる場合では、各組合せ秤部Ａ〜Ｄにおいて、１計量サイクル（Ｔ）の動作が連続して繰り返し行われる場合、すなわち、１計量サイクルの時間Ｔが１動作サイクル時間Ｔｍに等しい場合について説明したが、先に述べたように、リニアフィーダ２の動作時間ｔｆや移送時間α１等のようにボトルネックとなる時間が存在する場合がある。このような場合、ボトルネックとなる時間を１動作サイクル時間Ｔｍとして、ダブルシフト動作させる場合には、各組合せ秤部Ａ〜ＤにおいてＴｍ／２時間ごとに排出が行われるように動作させ、かつ各組合せ秤部Ａ〜ＤをＴｍ／８時間ずつずらして動作させるようにすればよい。また、トリプルシフト動作させる場合には、各組合せ秤部Ａ〜ＤにおいてＴｍ／３時間ごとに排出が行われるように動作させ、かつ各組合せ秤部Ａ〜ＤをＴｍ／１２時間ずつずらして動作させるようにすればよい。なお、ボトルネックとなる時間が存在する場合に、例えばボトルネックの次に長時間を要する動作時間（ｔｇ）を用いて、ダブルシフト動作させる場合には、ｔｇ／２時間を算出し、それに余裕時間ｘ１を加算した（ｔｇ／２＋ｘ１）時間ごとに各組合せ秤部Ａ〜Ｄにおいて排出が行われるように動作させ、かつ各組合せ秤部Ａ〜Ｄを（ｔｇ／８＋ｘ１／４）時間ずつずらして各組合せ秤部Ａ〜Ｄを動作させるようにしてもよい。また、トリプルシフト動作させる場合には、ｔｇ／３時間を算出し、それに余裕時間ｘ２を加算した（ｔｇ／３＋ｘ２）時間ごとに各組合せ秤部Ａ〜Ｄにおいて排出が行われるように動作させ、かつ各組合せ秤部Ａ〜Ｄを（ｔｇ／１２＋ｘ１／４）時間ずつずらして各組合せ秤部Ａ〜Ｄを動作させるようにしてもよい。
また、前述のダブルシフト動作させる場合の移送時間αと集合シュートの構成については、移送時間αがＴｍ／２時間の０．９倍から１．１倍までの範囲内の時間となるように、集合シュートを構成すればよい（移送時間αがボトルネックではない場合）。同様に、トリプルシフト動作させる場合の移送時間αと集合シュートの構成については、移送時間αがＴｍ／３時間の０．９倍から１．１倍までの範囲内の時間となるように、集合シュートを構成すればよい（移送時間αがボトルネックではない場合）。

本実施の形態において、図１に示す集合シュート及び集合ホッパに代えて、図５に示す集合シュート及び集合ホッパを用いてもよい。図５（ａ）は、図１に示す集合シュート及び集合ホッパに代えて用いられる集合シュート及び集合ホッパを側方から視た概略模式図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す集合シュート及び集合ホッパを上方から視た概略模式図である。図１では、略逆円錐状のシュート６１の中央下部に一体的に形成した４つの集合ホッパ７Ａ〜７Ｄを設けているが、図５では、略逆円錐状のシュート６１の中央近傍の下部に離間して各集合シュート６Ａ〜６Ｄの排出口を設け、それぞれの排出口に集合ホッパ７ａ〜７ｄを設けた構成であり、４つの集合ホッパ７ａ〜７ｄのゲートは周知の供給ホッパ３等と同様にして構成できる。また、各集合ホッパ７ａ〜７ｄを配置する向きについては、適宜選択すればよく、例えば、集合ホッパ７ａ〜７ｄのそれぞれのゲートが４つの集合シュート６Ａ〜６Ｄの中心Ｓの方向に向かって開くように配置してもよい。集合シュートの作製については図１の構成の方が容易であるが、集合ホッパの作製については図５の構成の方が容易である。

なお、本実施の形態では、従来１つであった集合シュートを周方向に４つに分割し、それに対応して４つの組合せ秤部Ａ〜Ｄを有する構成としたが、これに限られるものではなく、従来１つであった集合シュートを周方向にＮ個（Ｎは複数）に分割し、それに対応してＮ個の組合せ秤部を有する構成であればよい。Ｎ個の組合せ秤部を有する構成において、シングルシフト動作させる場合は、各組合せ秤部を予め設定された順にＴ／Ｎ時間（Ｔは１計量サイクルの時間）ずつずらして動作させることにより、全体が１つの組合せ秤として動作する場合と比べてＮ倍の速度で排出が可能となる。また、ダブルシフト動作させる場合は、各組合せ秤部内においてＴ／２時間ごとに排出が行われるように動作させ（ダブルシフト動作）、かつ、各組合せ秤部を予め設定された順にＴ／２Ｎ時間ずつずらして動作させることにより、シングルシフト動作の場合の２倍の速度で排出が可能となる。また、トリプルシフト動作させる場合は、各組合せ秤部内においてＴ／３時間ごとに排出が行われるように動作させ（トリプルシフト動作）、かつ、各組合せ秤部を予め設定された順にＴ／３Ｎ時間ずつずらして動作させることにより、シングルシフト動作の場合の３倍の速度で排出が可能となる。ここでも、１計量サイクルの時間Ｔが１動作サイクル時間Ｔｍに等しい場合を例に説明しているが、先に述べたように、１計量サイクルの時間Ｔより長いボトルネックとなる時間が存在する場合には、ボトルネックとなる時間を１動作サイクル時間Ｔｍとして、上記説明中のＴをＴｍに置き換えればよい。
なお、組合せ秤部を２個備え、シングルシフト動作させる構成とした場合には、ダブルシフト動作させる構成に対し、各組合せ秤部において、計量ホッパから排出された被計量物が集合ホッパで一塊となって固まって排出される時間は１動作サイクル時間Ｔｍ（前述のボトルネックが無い場合には１計量サイクル時間Ｔに等しい）全部使えるので、被計量物が固まって排出されるのに時間的余裕が充分あり、被計量物の種類を問わず、殆ど全ての被計量物に対し、高速運転する包装機に対応することができる。また、シングルシフト動作させる構成はダブルシフト動作させる構成に対しコンパクトな構成で同等の計量精度が得られるので、コンパクトな構成の組合せ秤部を２個用いた小型化の図れた組合せ秤で、前述のように被計量物の種類を問わず、高速運転する包装機に対応することが可能となる。

次に、本実施の形態のように、１つの組合せ秤に複数の組合せ秤部を有し、各組合せ秤部に個別の集合シュート及び集合ホッパを備えた構成についての利点を、図６（ａ）〜図６（ｄ）を用いて具体的に説明する。図６（ａ）〜図６（ｄ）は、それぞれ、組合せ秤から排出された被計量物の包装機内の落下状態の一例を示す図であり、例えば図１３に示す縦型ピロー包装機のチューブ５１の開口部から投入され、筒状に成形された包材５０内を落下している被計量物の状態と、袋の横方向のシールを行う横シール機５５とを示している。包材５０の図示されていない下端には既に横シール機５５により横方向のシールがなされている。その他、図１３に示されているフォーマ５２、プルダウンベルト機５３及び縦シール機５４等は省略し、示されていない。なお、図６（ａ）〜図６（ｄ）では、組合せ秤からの一回の排出分を一塊の被計量物として示している。

図６（ａ）は、例えば図１２に示すような集合ホッパを設けていない従来の組合せ秤から投入された被計量物の包装機内の落下状態の一例を示す図である。例えばポテトチップス等の被計量物（一塊分）が、落下ピッチＣ１が１２００ｍｍで次々に落下してくるとし、落下する被計量物の先端から終端までの長さ（以下、被計量物の長さ）Ｐ１を１０００ｍｍとする。この時、連続して落下してくる被計量物間の隙間Ｗ１＝Ｃ１−Ｐ１は２００ｍｍとなる。ここで、被計量物の落下速度を例えば１４００ｍｍ／秒とすると、被計量物が落下する時間間隔は１２００ｍｍ÷１４００ｍｍ／秒＝０．８５７１秒であり、組合せ秤の計量速度は６０秒÷０．８５７１秒／回＝７０回／分である。なお、落下ピッチは、ある被計量物の終端（または先端）から次の被計量物の終端（または先端）までの距離である。

包装機で横シールをするためには横シール機５５を動作させ、被計量物間の隙間を狙って横シール機５５により包材５０を挟み込む必要がある。そのため被計量物間の隙間（Ｗ１）が２００ｍｍ程度以上ないと、被計量物を包装袋のシール部分に噛み込む可能性がある。従って図６（ａ）の状態から、さらに組合せ秤の計量速度（排出速度）をアップすると、落下ピッチ（Ｃ１）が小さくなり、被計量物の長さ（Ｐ１）は一定であるので、被計量物間の隙間（Ｗ１＝Ｃ１−Ｐ１）が小さくなり、被計量物は包装袋のシール部分に噛み込まれることになる。したがって、これ以上の速度アップは不可能である。

図６（ｂ）は、図６（ａ）の状態から被計量物が投入される速度を３倍にアップした状態、つまり組合せ秤の計量速度を２１０回／分とした場合の被計量物の落下状態を、説明上分かり易いようにデフォルメして示した図である。この場合の被計量物の落下ピッチＣ２は４００ｍｍとなり、被計量物の長さＰ２は図６（ａ）の場合と同じ１０００ｍｍであり、被計量物間の隙間Ｗ２＝Ｃ２−Ｐ２はマイナス６００ｍｍとなる。従って連続して落下してくる被計量物は完全に重なってしまい、被計量物は隙間無く落下してくることになり、被計量物は包装袋のシール部分に噛み込まれる。この場合、２１０回／分の速度を実現するためには、図１２に示す従来の組合せ秤においてトリプルシフト動作させる構成とする事で可能であるが、上述のように被計量物の包装袋のシール部分への噛み込みを防ぐことはできない。

そこで、本実施の形態のように、それぞれ個別の集合シュート及び集合ホッパを備えた組合せ秤部を３個有する構成とすることで、被計量物の包装袋への噛み込みを防ぐことができる。このことについて、さらに図６（ｃ）及び図６（ｄ）を用いて説明する。

図６（ｃ）は、例えば図１２に示すような従来の組合せ秤の集合シュート６の排出口に集合ホッパを設け、図６（ａ）の場合と計量速度を同一とし、集合ホッパから排出される被計量物の包装機内の落下状態を示す図である。この場合、被計量物の落下ピッチＣ３は１２００ｍｍで変わらないものの、被計量物が集合ホッパで一旦貯められてから排出されるので被計量物の長さＰ３は２００ｍｍと短くなり、連続する被計量物間の隙間Ｗ３は１０００ｍｍとなる。従って、集合ホッパを設けると、被計量物間の隙間が大きくなり、包装機での横シールのタイミングに余裕ができる。

図６（ｄ）は、本実施の形態のように、それぞれ個別の集合シュート及び集合ホッパを備えた組合せ秤部を３個有する構成とし、各組合せ秤部の集合ホッパからの排出タイミングをＴ／３時間（Ｔは各組合せ秤部の１計量サイクル時間）ずつずらして動作させた場合の被計量物の落下状態を示す図である。この場合、図６（ｃ）の場合同様、集合ホッパから排出された被計量物の長さＰ４は２００ｍｍなので、被計量物間の隙間Ｗ４を、被計量物が包装袋のシール部分に噛み込まれないための最小値である２００ｍｍとすると、落下ピッチＣ４は４００ｍｍに短縮できる。このとき、被計量物の落下する時間間隔は４００÷１４００ｍｍ／秒＝０．２８５７秒となり、計量速度は６０秒÷０．２８５７秒／回＝２１０回／分となる。すなわち、各組合せ秤部の計量速度が７０回／分であればよい。

したがって、本実施の形態のように、それぞれ個別の集合シュート及び集合ホッパを備えた組合せ秤部を３個有する構成とし、各組合せ秤部の集合ホッパからの排出タイミングをＴ／３時間ずつずらして動作させることにより、３倍の計量速度を達成する事ができる。この例では、集合ホッパから排出され包装機内を落下する被計量物の長さ（Ｐ４）を２００ｍｍ、被計量物間の隙間（Ｗ４）の最小値を２００ｍｍとしたが、被計量物及び包装機の性能によってこの値は変化する。現在、縦型ピロー包装機の性能は２１０回／分程度が限界であるが、包装機の性能が向上し、より高速の縦型ピロー包装機が開発されれば、組合せ秤部の個数Ｎを増加させる事により、容易に組合せ秤の性能を包装機の能力に適合させることができる。したがって、包装機の能力が高ければ高いほど本発明の効果は顕著になる。

さらに、本実施の形態において、組合せ秤部を３個以上有する構成とすることによって、非常に大きなメリットがあることを、図７を用いて説明する。

図７（ａ）は例えば図１２に示すような従来の組合せ秤の集合シュート６の排出口に集合ホッパを設けた組合せ秤及び包装機内における被計量物の落下状態を示す図であり、図７（ｂ）は本実施の形態において組合せ秤部を２個備えた構成の組合せ秤及び包装機内における被計量物の落下状態を示す図であり、図７（ｃ）は本実施の形態において組合せ秤部を３個備えた構成の組合せ秤及び包装機内における被計量物の落下状態を示す図である。図７（ａ）〜図７（ｃ）において、それぞれの下側には、図６（ａ）〜図６（ｄ）と同様にして包装機を示し、上側には、それぞれの組合せ秤の集合シュート及び集合ホッパ部分をデフォルメして示している。また、被計量物も、図６（ａ）〜図６（ｄ）と同様にして示している。

図７（ａ）の場合、組合せ秤の集合シュート６の排出口に設けられた集合ホッパ７のゲートを開閉して被計量物を排出する。図７（ｂ）の場合、２個の組合せ秤部の各々の集合シュート６Ａ、６Ｂの排出口に集合ホッパ７Ａ、７Ｂが設けられ、集合ホッパ７Ａと集合ホッパ７Ｂとはタイミングをずらしてそれぞれのゲートを開閉して被計量物を排出する。図７（ｃ）の場合、３個の組合せ秤部の各々の集合シュート６Ａ、６Ｂ、６Ｃの排出口に集合ホッパ７Ａ、７Ｂ、７Ｃが設けられ、集合ホッパ７Ａと集合ホッパ７Ｂと集合ホッパ７Ｃとはタイミングをずらしてそれぞれのゲートを開閉して被計量物を排出する。図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）において、それぞれの組合せ秤から排出された被計量物は、包装機のチューブ５１の開口部から投入されて包材５０内を落下し、落下している被計量物間の隙間を狙って横シール機５５を動作させ横シールする。従って、包装袋のシール部分に被計量物が噛み込まないようにする為には、連続して落下してくる被計量物間の隙間が２００ｍｍ程度以上必要であることは前述した。図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）の全ての組合せ秤では、集合ホッパを設けているので、図６（ｄ）の説明で述べたように、包装機内での被計量物間の隙間Ｗ４は２００ｍｍを確保している。しかも、集合ホッパで被計量物を固まらせてから包装機へ排出するので包装機内での被計量物の長さＰ４も２００ｍｍとなり、落下ピッチＣ４は４００ｍｍとなって、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）の３台のどの組合せ秤でも、現在の縦型ピロー包装機の最大性能（最大包装速度）に匹敵する２１０回／分の計量速度の運転は一見、可能なように見える。しかし、次に述べるように図７（ａ）及び図７（ｂ）の組合せ秤の場合には実際の運転に重大な支障を生ずる。以下では包装機の運転速度を最高の２１０回／分にしている。

図７（ａ）〜図７（ｃ）のいずれの場合も、例えば、ポテトチップス等の被計量物が計量ホッパから排出されて、集合シュート上を滑り落ちて集合ホッパで一旦貯留される。こ計量ホッパから集合ホッパまでの被計量物の落下距離を例えば６００ｍｍとし、被計量物の落下速度を例えば１４００ｍｍ／秒で一定とする（実際は変動するが、ここでは一定と仮定する）。

図７（ａ）の場合、包装機の運転速度が２１０回／分であるので、組合せ秤の計量速度も２１０回／分となる。この時、集合ホッパ７へ落下してくる被計量物の落下速度を前述のように１４００ｍｍ／秒とすると、被計量物の落下ピッチＣＳ１は、１４００ｍｍ／秒×６０秒÷２１０回／分＝４００ｍｍとなり、４００ｍｍのピッチで落下してくる。ここで、被計量物の長さＰＳ１を５００ｍｍとすると、連続する被計量物間の隙間ＷＳ１＝ＣＳ１−ＰＳ１はマイナス１００ｍｍとなり、被計量物どうしが１００ｍｍだけ重なることになる。

従ってこの場合、集合ホッパ７のゲートをどのタイミングで開閉動作させても、ゲートに被計量物が噛み込む。しかも、１回分の被計量物が明確に区別できないので、包装袋には１回分の被計量物を正しく収納することは難しく、包装袋内の重量は大きな誤差を含むことになり、実用に耐えない。

図７（ｂ）の場合、包装機の運転速度が２１０回／分であるので、２個の組合せ秤部の各々に必要な計量速度（排出速度）は、２１０回／分÷２＝１０５回／分となる。従って、各集合ホッパ７Ａ，７Ｂへ落下してくる被計量物の落下ピッチＣＳ２は８００ｍｍとなる。被計量物の長さＰＳ２は５００ｍｍであるで、連続する被計量物間の隙間ＷＳ２は３００ｍｍとなり、図７（ａ）の場合のような、集合ホッパでの噛み込みや包装袋内の重量誤差の原因は除かれている。

しかし、計量ホッパから集合ホッパまでの被計量物の落下距離が６００ｍｍであり、落下ピッチＣＳ２が８００ｍｍと短く、被計量物間の隙間ＷＳ２が３００ｍｍしかないため、先行する被計量物が集合ホッパで固まり、集合ホッパから下の包装機へ排出を始める前に計量ホッパからの排出を開始しなければならない。このことは、包装機が全く支障なくノンストップで運転しているときは問題とならないが、包装機の包装フィルムが無くなった時や日付印字用フィルムが無くなった時など、包装機を停止したときに重大な問題を生ずる。図７（ｂ）の組合せ秤では、包装機の投入指令信号に基づいて集合ホッパが開かれる前に計量ホッパから被計量物を排出しなければならないため、包装機が停止する度に、集合ホッパ内に２回分の被計量物が溜まってしまうことになり、それが包装機へ排出されると包装袋内の重量に非常に大きな誤差を含むことになる。従って、この場合も事実上、実用にはならない。勿論、組合せ秤の運転速度を低下させ集合ホッパが開き始めるまで、計量ホッパからの排出を待たせることはできるが、包装機の最大能力を発揮できないという重大な問題を生ずる。

そこで図７（ｃ）に示すように組合せ秤部を３個有する構成とすれば、全ての問題を解消できる事を説明する。

包装機の運転速度が２１０回／分であるので、３個の組合せ秤部の各々に必要な計量速度（排出速度）は、２１０回／分÷３＝７０回／分となる。従って、各集合ホッパ７Ａ，７Ｂへ落下してくる被計量物の落下ピッチＣＳ３は１２００ｍｍとなる。被計量物の長さＰＳ３は５００ｍｍであるので、連続する被計量物間の隙間ＷＳ３は７００ｍｍとなり、図７（ａ）の場合のような、集合ホッパでの噛み込みや包装袋内の重量誤差の原因は除かれている。

図７（ｃ）において、破線で示した被計量物１０は説明のために仮想的に示したもので、実際には計量ホッパ内に留まっている。これは、計量ホッパから集合ホッパまでの被計量物の落下距離が６００ｍｍであり、落下ピッチＣＳ３が１２００ｍｍと長く、被計量物間の隙間ＷＳ３が７００ｍｍあるので、先行する被計量物が集合ホッパで固まり、包装機の投入指令信号に基づいて集合ホッパ７Ａのゲートを開く時には、次の被計量物１０は、まだ計量ホッパ内に留まっている。従って、図７（ｂ）で説明した、組合せ秤部が２個の場合の欠点である、包装機停止時に２回分の被計量物が集合ホッパに溜まってしまうという問題は解消されている。

このように、本実施の形態において組合せ秤部を３個有する構成にすると、全ての問題が解消される事になる。また、各組合せ秤部に必要な７０回／分という計量速度は、各組合せ秤部において、シングルシフト動作での運転により実現可能であるので、各組合せ秤部ともコンパクトな構成をとることができる。

更に、組合せ秤部の個数を４個にすれば、２８０回／分の運転も容易に可能となる。このように組合せ秤部の個数を増やすほど、組合せ秤全体の計量速度を上げることが可能になるが、装置自体も大型化するので、そのことを考慮すると組合せ秤部の最大個数は１０個程度とするのが望ましい。

なお、本実施の形態では、各組合せ秤部Ａ〜Ｄを予め設定された順に所定時間ずつ（図３（ａ）の場合はＴ／４時間ずつ、図４の場合はＴ／８時間ずつ）ずらして動作させることとしており、各集合ホッパ７Ａ〜７Ｄからの排出も、予め設定された順に行われる。しかしながら、分散フィーダ１上での被計量物の不足や偏在によって、ある組合せ秤部において、被計量物の合計重量が許容範囲（所定重量範囲）内に入る組合せが存在しない場合がある。この場合、その組合せ秤部において計量ホッパ４から集合ホッパへの排出が行われず、集合ホッパから被計量物を排出する事はできない（集合ホッパの排出準備ができていない）。このように所定重量範囲内に入る組合せが存在しない場合、その組合せ秤部では、計量ホッパ４への被計量物の追加投入や再投入が行われた後、再度組合せ演算が行われるので、あくまでも集合ホッパの排出順序を守ろうとすると、次にその組合せ秤部において排出準備ができるまでには１計量サイクル時間が必要となる。これは組合せ秤に固有の問題である。例えば、Ｎ個の組合せ秤部を有する構成において、各組合せ秤部をシングルシフト動作させている場合に、ある組合せ秤部において組合せ演算を行った結果、所定重量範囲内に入る組合せが無かった場合（すなわち組合せ不良の場合）、集合ホッパの排出順序を守ろうとすると、包装機が上記の１計量サイクル時間の間、待機状態となり、Ｎ回の包装動作（Ｎ個の包装袋分の動作）を休むことになる。そこで、このような場合には、その組合せ秤部の集合ホッパからの排出ができなかった後、その集合ホッパを飛ばして、次の順番の組合せ秤部の集合ホッパに順番を譲るようにする。例えば、図１、図３において集合ホッパ７Ａ〜７Ｄの排出順序が、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄの順番に予め設定されている場合に、組合せ秤部Ａにおいて組合せ演算を行った結果、所定重量範囲内に入る組合せが無かった場合、投入指令信号ａによる集合ホッパ７Ａの排出動作を行わず、次の投入指令信号ｂにより集合ホッパ７Ａを飛ばして集合ホッパ７Ｂの排出動作を行わせるようにする。その次は、集合ホッパ７Ｂの次の集合ホッパ７Ｃの排出動作を行わせるようにする。これにより、包装機は１回の包装動作を休むだけで済み、包装機の稼働率の低下は最小で済むことになる。あるいは、集合ホッパの排出順序を予め定めずに、排出準備のできた集合ホッパから順次、排出する事にしておいてもよく、この場合も上記と同様、包装機の稼働率の低下は最小で済むことになる。

上記のように、集合ホッパの排出順序を予め定めておき、ある組合せ秤部において組合せ不良等により集合ホッパの排出準備ができなかった場合に、その集合ホッパの順番を飛ばすようにする場合や、集合ホッパの排出順序を予め定めずに、排出準備のできた集合ホッパから順次、排出するようにする場合において、同じ組合せ秤部において、組合せ不良が連続して発生する等して、同じ組合せ秤部の集合ホッパからの被計量物の排出が連続して不可能になった場合を考える。この場合、２個の組合せ秤部を備えた組合せ秤では、２回に１回の割合で包装機は動作を休むことになるが、３個の組合せ秤部を備えた組合せ秤では、３回に１回の割合で包装機は動作を休むことになり、４個の組合せ秤部を備えた組合せ秤では、４回に１回の割合で包装機は動作を休むことになる。このことからも、３個以上の組合せ秤部を備えた構成とすることが好ましい。

なお、本実施の形態では、組合せに参加するホッパとして計量ホッパ４のみの場合を説明したが、さらに図８に示すように各計量ホッパ４の斜め下方にメモリホッパ５を設けて組合せに参加させてもよい。この場合、計量ホッパ４は集合シュート６Ｘ（６Ａ〜６Ｄ）とメモリホッパ５へ選択的に被計量物を排出可能な構成である。メモリホッパ５は空になると計量ホッパ４から被計量物が投入される。各組合せ秤部において、制御部２１による組合せ演算により複数の計量ホッパ４およびメモリホッパ５の中から排出すべきホッパ（排出ホッパ）の組合せが求められ、その組合せに該当する排出ホッパから被計量物が集合シュート６Ｘ上へ排出される。組合せ演算において用いられるメモリホッパ５内の被計量物の重量は、その上方の計量ホッパ４において計量されたときの重量が用いられる。

例えば、図１の構成において、前述のように各組合せ秤部Ａ〜Ｄに１０個の計量ホッパ４を設けてシングルシフト動作をさせた場合とほぼ同等の性能を持たせる場合には、各組合せ秤部Ａ〜Ｄに５個の計量ホッパ４と５個のメモリホッパ５を備えればよく、高価な重量センサ４１が半分の個数で済む。

また、図９に示すように、各メモリホッパ５を２つの収容室５ａ，５ｂを有するものとしてもよい。この場合、計量ホッパ４はメモリホッパ５の収容室５ａと収容室５ｂへ選択的に被計量物を排出可能な構成であり、計量ホッパ４から集合シュート６Ｘ上へは排出されない。メモリホッパ５の２つの収容室５ａ、５ｂはそれぞれ別々に被計量物を排出可能な構成である。組合せ演算は、例えば、各メモリホッパ５の収容室５ａ、５ｂ内の被計量物の重量を用いて行われ、各収容室５ａ、５ｂが組合せに参加し、計量ホッパ４は組合せに参加しない。各収容室５ａ、５ｂ内の被計量物の重量は、その上方の計量ホッパ４において計量されたときの重量が用いられる。なお、各計量ホッパ４と、それと対応するメモリホッパ５のいずれかの収容室５ａ，５ｂとが同時に選択される組合せのみ有効として、計量ホッパ４を組合せに参加させることもできる。例えば、対応する計量ホッパ４とメモリホッパ５の収容室５ａとが同時に選択された場合、計量ホッパ４の被計量物は収容室５ａを通過して集合シュート６Ｘ上へ排出される。

また、図１０に示すように、各計量ホッパ４を２つの計量室４ａ，４ｂを有するものとしてもよい。この場合、供給ホッパ３は計量ホッパ４の計量室４ａと計量室４ｂへ選択的に被計量物を排出可能な構成であり、計量ホッパ４の２つの計量室４ａ、４ｂはそれぞれ別々に被計量物を排出可能な構成である。組合せ演算は、各計量ホッパ４の計量室４ａ、４ｂ内の被計量物の重量を用いて行われ、各計量室４ａ、４ｂが組合せに参加する。２つの計量室４ａ，４ｂを有する各計量ホッパ４では、一方の計量室例えば計量室４ａのみに被計量物が供給されているときに、計量室４ａ内の被計量物の重量は重量センサ４１により計量される。さらに他方の計量室４ｂに被計量物が供給されると、２つの計量室４ａ，４ｂ内の被計量物の合計重量が重量センサ４１により計量される。制御部２１（図１参照）では、この２つの計量室４ａ，４ｂ内の被計量物の合計重量から計量室４ａ内の被計量物の重量を減算することで、計量室４ｂ内の被計量物の重量を算出し、組合せ演算を行う。

また、図１１に示すように、各計量ホッパ４を２つの計量室４ａ，４ｂを有するものとし、さらに各計量ホッパ４の下方に、計量ホッパ４の計量室４ａ，４ｂと対応する２つの収容室５ａ，５ｂを有するメモリホッパ５を設けてもよい。この場合、供給ホッパ３は計量ホッパ４の計量室４ａと計量室４ｂへ選択的に被計量物を排出可能な構成である。計量ホッパ４の計量室４ａの被計量物はメモリホッパ５の収容室５ａへ送出され、計量ホッパ４の計量室４ｂの被計量物はメモリホッパ５の収容室５ｂへ送出される。組合せ演算は、例えば、各メモリホッパ５の収容室５ａ，５ｂ内の被計量物の重量を用いて行われ、各収容室５ａ，５ｂが組合せに参加し、計量ホッパ４は組合せに参加しない。各収容室５ａ、５ｂ内の被計量物の重量は、その上方の計量ホッパ４の各計量室４ａ，４ｂにおいて計量及び算出されたときの重量が用いられる。なお、各計量室４ａ，４ｂと、それと対応する収容室５ａ，５ｂとが同時に選択される組合せのみ有効として、計量ホッパ４の各計量室４ａ，４ｂを組合せに参加させることもできる。例えば、対応する計量室４ａと収容室５ａとが同時に選択された場合、計量室４ａの被計量物は収容室５ａを通過して集合シュート６Ｘ上へ排出される。

また、図８〜図１１に示すようなホッパを用いた場合でも、前述のように、シングルシフト動作に限られず、ダブルシフト動作あるいはトリプルシフト動作を行うように構成することができる。

なお、本実施の形態の組合せ秤では、分散フィーダ１、リニアフィーダ２および供給ホッパ３を備えているが、これらの構成については限定されるものではなく、被計量物の種類（粉粒体、塊状物品）等に応じて他の構成でもよく、計量ホッパ４へ被計量物を供給する手段が備えられていればよい。また、制御部２１は、必ずしも単独の制御装置で構成される必要はなく、複数の制御装置が分散配置されていて、それらが協働して組合せ秤の動作を制御するよう構成されていてもよい。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明は、高速運転の包装機に対応可能な組合せ秤として有用である。

Claims (16)

1. 円状に列設され被計量物が投入される複数の組合せ用ホッパからなる組合せ用ホッパ列がそれぞれＮ個（Ｎは複数）の円弧状のホッパ列に区分されてなるＮ個の組合せ用ホッパ群と、
   それぞれ、各々の前記組合せ用ホッパ群と対応して前記組合せ用ホッパ群の下方に配設され、対応する前記組合せ用ホッパ群の前記組合せ用ホッパから排出される被計量物を集合させて下部に設けられた排出口から排出させるためのＮ個の集合シュートと、
   それぞれ、各々の前記組合せ用ホッパ群及び前記集合シュートと対応して前記集合シュートの排出口に設けられ、前記集合シュートの排出口から排出される被計量物を一旦貯留した後、包装機の同一の投入口へ被計量物を排出するためのＮ個の集合ホッパと、
   前記組合せ用ホッパ群の各組合せ用ホッパに投入されている被計量物の重量に基づいて組合せ演算を行い、投入されている被計量物の合計重量が所定重量範囲内になる前記組合せ用ホッパの組合せを１つ決定する組合せ処理と、前記組合せ処理により決定した組合せの前記組合せ用ホッパから被計量物を排出させる排出準備処理と、前記組合せ用ホッパから排出されて前記集合ホッパに貯留している被計量物を前記集合ホッパから排出させる排出処理とからなる一連の処理を、それぞれの対応する前記組合せ用ホッパ群及び前記集合ホッパに対して繰り返し行う制御手段とを備え、
   前記制御手段は、
   前記組合せ処理により決定された組合せの組合せ用ホッパから被計量物が排出され始めたときから、次に前記組合せの組合せ用ホッパに被計量物が投入されたのち前記組合せの組合せ用ホッパに投入されている被計量物の重量を少なくとも用いて次の組合せ処理による組合せ演算が行われ、前記次の組合せ処理により決定された組合せの組合せ用ホッパから被計量物が排出され始める直前までの時間である１動作サイクル時間の１／Ｎの時間ずつずらして、順次、それぞれの前記組合せ用ホッパ群に対する前記組合せ処理を行うとともに前記排出準備処理を行い、かつ、前記１動作サイクル時間の１／Ｎの時間ずつずらして、順次、それぞれの前記集合ホッパに対する前記排出処理を行う組合せ秤。
2. 前記組合せ用ホッパ群、集合シュートおよび集合ホッパのそれぞれの個数が２個（Ｎが２）である請求項１記載の組合せ秤。
3. 前記制御手段は、予め定められた前記排出処理を行う前記集合ホッパの順番に従って前記排出処理を行い、任意の前記集合ホッパに対する前記排出処理を行う際に、前記排出処理を行うに先立って前記任意の集合ホッパに対応する前記組合せ用ホッパ群に対して前記排出準備処理を行っていないときには、前記任意の集合ホッパに対する前記排出処理を１回休止した後、次の前記排出処理を前記任意の集合ホッパを飛ばして前記任意の集合ホッパの次の順番の前記集合ホッパに対して行う請求項１記載の組合せ秤。
4. 前記制御手段は、全ての前記集合ホッパの中から、前記排出準備処理が行われた前記組合せ用ホッパ群に対応する前記集合ホッパを順次選択し、選択した前記集合ホッパに対して前記排出処理を行う請求項１記載の組合せ秤。
5. 前記組合せ用ホッパ群、集合シュートおよび集合ホッパのそれぞれの個数が３個以上（Ｎが３以上）である請求項３または４記載の組合せ秤。
6. 前記組合せ用ホッパ群、集合シュートおよび集合ホッパのそれぞれの個数が２個であるときに、対応する前記組合せ用ホッパ群及び前記集合ホッパに対し、前記排出処理が開始される前に次の前記排出準備処理が開始されることが必要な速度にて運転される前記包装機を用いる場合に、
   前記組合せ用ホッパ群、集合シュートおよび集合ホッパのそれぞれの個数が３個以上（Ｎが３以上）である請求項１記載の組合せ秤。
7. 前記組合せ処理により決定された組合せの組合せ用ホッパから被計量物が排出され始めたときから、前記排出される被計量物の全てが前記集合シュート上を通過して前記集合ホッパへ投入されるまでに要する時間が、前記１動作サイクル時間の０．９倍から１．１倍までの範囲内の時間となるように、前記集合シュートを構成した請求項１記載の組合せ秤。
8. 円状に列設され被計量物が投入される複数の組合せ用ホッパからなる組合せ用ホッパ列がそれぞれＮ個（Ｎは複数）の円弧状のホッパ列に区分されてなるＮ個の組合せ用ホッパ群と、
   それぞれ、各々の前記組合せ用ホッパ群と対応して前記組合せ用ホッパ群の下方に配設され、対応する前記組合せ用ホッパ群の前記組合せ用ホッパから排出される被計量物を集合させて下部に設けられた排出口から排出させるためのＮ個の集合シュートと、
   それぞれ、各々の前記組合せ用ホッパ群及び前記集合シュートと対応して前記集合シュートの排出口に設けられ、前記集合シュートの排出口から排出される被計量物を一旦貯留した後、包装機の同一の投入口へ被計量物を排出するためのＮ個の集合ホッパと、
   前記組合せ用ホッパ群を構成する全ての組合せ用ホッパのうちの任意の個数の各組合せ用ホッパに投入されている被計量物の重量に基づいて組合せ演算を行い、投入されている被計量物の合計重量が所定重量範囲内になる前記組合せ用ホッパの組合せを１つ決定する組合せ処理と、前記組合せ処理により決定した組合せの前記組合せ用ホッパから被計量物を排出させる排出準備処理と、前記組合せ用ホッパから排出されて前記集合ホッパに貯留している被計量物を前記集合ホッパから排出させる排出処理とからなる一連の処理を、対応する前記組合せ用ホッパ群及び前記集合ホッパからなるそれぞれの計量ユニットに対して繰り返し行う制御手段とを備え、
   前記制御手段は、
   前記組合せ処理により決定された組合せの組合せ用ホッパから被計量物が排出され始めたときから、次に前記組合せの組合せ用ホッパに被計量物が投入されたのち前記組合せの組合せ用ホッパに投入されている被計量物の重量を少なくとも用いて次の組合せ処理による組合せ演算が行われ、前記次の組合せ処理により決定された組合せの組合せ用ホッパから被計量物が排出され始める直前までの時間である１動作サイクル時間の１／ｋの時間（ｋは２以上の整数）ごとに、各々の前記計量ユニットに対する前記一連の処理を行い、かつ、前記一連の処理を、各々の前記計量ユニット間において前記１動作サイクル時間の１／（ｋ×Ｎ）の時間ずつずらして行う組合せ秤。
9. 前記制御手段は、予め定められた前記排出処理を行う前記集合ホッパの順番に従って前記排出処理を行い、任意の前記集合ホッパに対する前記排出処理を行う際に、前記排出処理を行うに先立って前記任意の集合ホッパに対応する前記組合せ用ホッパ群に対して前記排出準備処理を行っていないときには、前記任意の集合ホッパに対する前記排出処理を１回休止した後、次の前記排出処理を前記任意の集合ホッパを飛ばして前記任意の集合ホッパの次の順番の前記集合ホッパに対して行う請求項８記載の組合せ秤。
10. 前記制御手段は、全ての前記集合ホッパの中から、前記排出準備処理が行われた前記組合せ用ホッパ群に対応する前記集合ホッパを順次選択し、選択した前記集合ホッパに対して前記排出処理を行う請求項８記載の組合せ秤。
11. 前記組合せ処理により決定された組合せの組合せ用ホッパから被計量物が排出され始めたときから、前記排出される被計量物の全てが前記集合シュート上を通過して前記集合ホッパへ投入されるまでに要する時間が、前記１動作サイクル時間の１／ｋの０．９倍から１．１倍までの範囲内の時間となるように、前記集合シュートを構成した請求項８記載の組合せ秤。
12. 前記組合せ用ホッパは、投入される被計量物の重量を計量する計量ホッパである請求項１記載の組合せ秤。
13. 前記組合せ用ホッパ列が上下２列に配設され、上方の前記組合せ用ホッパ列の組合せ用ホッパは、投入される被計量物の重量を計量する計量ホッパであり、下方の前記組合せ用ホッパ列の組合せ用ホッパは、それぞれ前記計量ホッパと対応して設けられ前記計量ホッパで計量された被計量物が投入されるメモリホッパであり、前記計量ホッパは対応する前記メモリホッパと前記集合シュートへ選択的に被計量物を排出可能な構成である請求項１記載の組合せ秤。
14. それぞれの前記組合せ用ホッパと対応して前記組合せ用ホッパの上方に、投入される被計量物の重量を計量する複数の計量ホッパが配設され、
    前記組合せ用ホッパは、２つの収容室を備え、それぞれの前記収容室に前記計量ホッパで計量された被計量物が投入され、それぞれの前記収容室ごとに被計量物を排出可能なメモリホッパであり、
    前記計量ホッパは対応する前記メモリホッパの２つの前記収容室へ選択的に被計量物を排出可能な構成であり、
    前記制御手段は、それぞれの前記組合せ用ホッパ群に対して行う組合せ演算を、それぞれの前記メモリホッパの各収容室に投入されている被計量物の重量に基づいて行い、投入されている被計量物の合計重量が所定重量範囲内になる前記メモリホッパの収容室の組合せを決定し、前記決定した組合せの前記収容室から被計量物を排出させる請求項１記載の組合せ秤。
15. 前記組合せ用ホッパは、２つの計量室を備え、それぞれの前記計量室に投入される被計量物の重量を計量し、それぞれの前記計量室ごとに被計量物を排出可能な計量ホッパであり、
    前記制御手段は、それぞれの前記組合せ用ホッパ群に対して行う組合せ演算を、それぞれの前記計量ホッパの各計量室に投入されている被計量物の重量に基づいて行い、投入されている被計量物の合計重量が所定重量範囲内になる前記計量ホッパの計量室の組合せを決定し、前記決定した組合せの前記計量室から被計量物を排出させる請求項１記載の組合せ秤。
16. それぞれの前記組合せ用ホッパと対応して前記組合せ用ホッパの上方に、２つの計量室を備え、それぞれの前記計量室に投入される被計量物の重量を計量し、それぞれの前記計量室ごとに被計量物を排出可能な複数の計量ホッパが配設され、
    前記組合せ用ホッパは、対応する前記計量ホッパの各計量室と対応して２つの収容室を備え、それぞれの前記収容室に前記計量ホッパの対応する計量室からの被計量物が投入され、それぞれの前記収容室ごとに被計量物を排出可能なメモリホッパであり、
    前記制御手段は、それぞれの前記組合せ用ホッパ群に対して行う組合せ演算を、それぞれの前記メモリホッパの各収容室に投入されている被計量物の重量に基づいて行い、投入されている被計量物の合計重量が所定重量範囲内になる前記メモリホッパの収容室の組合せを決定し、前記決定した組合せの前記収容室から被計量物を排出させる請求項１記載の組合せ秤。

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