WO2017038576A1 - 組合せ計量装置及び組合せ計量方法 - Google Patents

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WO2017038576A1
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weighing
combination weighing
combination
hoppers
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暁 上垣内
小西　洋江
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株式会社イシダ
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/387—Weighing 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
    • G—PHYSICS
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    • G01G19/387—Weighing 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
    • G01G19/393—Weighing 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

Definitions

  • One aspect of the present invention relates to a combination weighing device and a combination weighing method.
  • the combination weighing device is widely used as an automatic weighing device that measures a predetermined amount of processed food (hereinafter referred to as an article) supplied from an upstream device and discharges it to a downstream packaging device in a production line for processed foods. in use.
  • JP-A-8-271328 Japanese Patent No. 4804810
  • An object of one aspect of the present invention is to provide a combination weighing device and a combination weighing method capable of reducing the amount discharged by the discharge mode to be equal to or less than the content of one commodity.
  • a combination weighing device includes a conveyance unit that conveys an article, a plurality of hoppers that temporarily store articles conveyed by the conveyance unit, and weighing according to the mass of the articles stored in the hopper
  • a combination of weighing values is selected from a weighing unit that measures values and a plurality of weighing values that are weighed by the weighing unit and are respectively associated with a plurality of hoppers so that the total value becomes a target weighing value.
  • a control unit that executes combination weighing that discharges articles to the corresponding hopper, and an end-of-day mode that performs combination weighing on articles remaining in the conveyance unit and the plurality of hoppers while supply of articles to the conveyance unit is stopped.
  • the control unit acquires at least some hoppers acquired in a cycle in which combination weighing is not established.
  • a metric corresponding to the article is al forcibly discharged, to run the combination weighing based on the metric values corresponding to each of a plurality of hoppers combination weighing is metered in cycle after not established cycle.
  • combination weighing device in the end-of-day mode, even if combination weighing is not established only by the weighing value of each hopper, articles are forcibly discharged from some hoppers, and after the cycle in which combination weighing is not established. After supplying the articles to the hopper forcibly discharging the articles in the cycle, the combination weighing is performed again based on the weighing values corresponding to each of the plurality of hoppers and the weighing values corresponding to the forcibly discharged articles. . In such a combination weighing device, combination weighing is easily established. If combination weighing still does not hold, forced discharge is repeated, and combination weighing is performed based on the articles weighed over a plurality of cycles.
  • the articles remaining in the combination weighing device on the transport unit and the hoppers
  • the amount of the remaining article can be reduced to a minimum amount that cannot be achieved with a product. Therefore, the yield of products can be improved and waste that becomes defective products can be suppressed.
  • the setting unit can set the number of continuations in which the combination weighing is not established in the end-of-day mode, and the control unit can perform combination while the number of continuations is less than the number set in the setting unit.
  • Each time metric is not established some items are supplied to some hoppers and combined weighing is performed.
  • the control unit forcibly discharges from some hoppers.
  • the combination weighing may be performed based on the weighing value corresponding to the article and the weighing value corresponding to each of the plurality of hoppers measured in the cycle after the cycle in which the combination weighing is not established.
  • a hopper having a large number of times of not discharging the article is preferentially selected. That is, if the number of non-discharge of articles is large, there is a possibility that many articles remain in the upper pool hopper that supplies articles to the hopper and the upper radiation feeder.
  • this combination weighing device since a series in which many articles remain is preferentially selected, it is possible to effectively reduce the amount of articles remaining in the combination weighing device (articles remaining in the transport unit and the plurality of hoppers).
  • the apparatus further includes an upper limit value expanding unit that expands an upper limit value of the target measurement value, and the control unit acquires at least a part of the cycle in which combination weighing is not established after extending the upper limit value of the target measurement value.
  • the combination weighing may be executed based on the weighing value corresponding to the article forcibly discharged from the hopper and the weighing value corresponding to each of the plurality of hoppers measured in the cycle after the cycle in which the combination weighing is not established.
  • combination weighing can be easily realized, and the amount of articles remaining in the combination weighing device (articles remaining in the transport unit and the plurality of hoppers) can be effectively reduced.
  • the combination weighing method is associated with each of the plurality of hoppers when the articles remaining in the combination weighing apparatus are supplied to the plurality of hoppers in a state where new supply of the articles is cut off.
  • a combination weighing method for executing combination weighing that selects a combination of measurement values so that a total value becomes a target measurement value from a plurality of measurement values.
  • the combination weighing is executed based on the weighing value corresponding to each of the plurality of hoppers weighed in the cycle after the cycle in which the is not established.
  • the combination total value (the upper limit value of the target measurement value and the lower limit value of the target measurement value (usually, this lower limit value is “target value”). ”Weighed value”) (hereinafter referred to as “acceptable range”), which may be an excessive amount where the combined total value exceeds the allowable range.
  • the weight is less than the range, and here, the combination that is within the allowable range and is closest to the target weighing value is called the optimum combination, and the weighing value used here is the mass of the article or its mass. This is a concept that includes the number obtained by dividing by the mass of a simple substance.
  • the failure of combination weighing may include a case where combination weighing is not established even when an article is additionally supplied to some hoppers.
  • the combination weighing When the combination weighing is not established, the articles are not forcibly discharged from some of the hoppers, but the articles are additionally supplied to some of the hoppers, and the combination weighing is executed again. Then, combination weighing may be established. Thereby, even if it enters into the end-of-work mode, the amount of articles remaining in the combination weighing device can be effectively reduced while discharging as articles weighed to a predetermined amount.
  • the upper limit value of the target weighing value is expanded and then forcibly discharging from at least some hoppers acquired in a cycle in which combination weighing is not established.
  • the combination weighing may be executed based on the weighing value corresponding to the article and the weighing value corresponding to each of the plurality of hoppers measured in the cycle after the cycle in which the combination weighing is not established.
  • combination weighing can be easily realized, and the amount of articles remaining in the combination weighing apparatus (articles remaining in the transport unit and the plurality of hoppers) can be effectively reduced.
  • the amount discharged by the discharge mode can be reduced to less than the content of one product.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a combination weighing device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the main part of one embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the embodiment in the closing mode.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a main part of a combination weighing device according to an embodiment.
  • the combination weighing device 100 includes a dispersion feeder (conveying unit) DF disposed at the upper center of the device, a plurality of radiation feeders (conveying units) RF arranged radially so as to surround the dispersion feeder DF, A plurality of pool hoppers PH arranged at the lower stage of the radiation feeder RF, the same number of weighing hoppers (hoppers) WH arranged at the lower stage of the pool hopper PH, and a collective chute CS arranged below the weighing hopper WH.
  • a dispersion feeder conveying unit
  • RF radiation feeders
  • a plurality of pool hoppers PH arranged at the lower stage of the radiation feeder RF
  • the same number of weighing hoppers (hoppers) WH arranged at the lower stage of the pool hopper PH
  • a collective chute CS arranged below the weighing hopper WH.
  • the dispersion feeder DF diffuses the articles G supplied on the dispersion table DT in a radial manner when the conical dispersion table DT attached to the movable part of the electromagnetic feeder DV vibrates.
  • a mass sensor S is attached to the dispersion feeder DF.
  • the mass of the article G supplied on the dispersion table DT is detected by the mass sensor S, and the detected mass is input to the control unit CU described later.
  • a cross feeder CF is provided above the dispersion feeder DF.
  • the cross feeder CF is on / off controlled based on the mass detected by the mass sensor S. Thereby, a predetermined amount of articles G are always stored on the distribution table DT.
  • the radiating feeder RF conveys the article G on the trough T forward by the trough T attached to the movable part of the electromagnetic feeder RV in the front-rear and diagonal directions, and from its tip to the lower pool hopper PH.
  • the article G is discharged. Therefore, the starting end SP that transports the article G on the trough T dives under the dispersion table DT of the dispersion feeder DF so that the article G does not leak from the trough T.
  • the troughs T of the respective radiation feeders RF are arranged radially while being adjacent to each other. One side wall of the adjacent trough T overlaps with the side wall of the other trough. Since the entire troughs T arranged in a radial pattern serve as one tray and the article G is stored in the entire trough T, the article G does not leak from between the adjacent troughs T.
  • the pool hopper PH temporarily stores the articles G discharged from the radiation feeder RF.
  • the control unit CU described later opens and closes the gate g of the pool hopper PH.
  • the articles G stored in the pool hopper PH are supplied to the weighing hopper WH.
  • the weighing hopper WH is supported by a mass sensor (weighing unit) WS. That is, since the load of the entire weighing hopper WH is applied to the mass sensor WS, the mass of the article G supplied by subtracting the tare mass of the hopper itself from the total mass detected by the mass sensor WS is obtained.
  • the required mass of the article G is input to the control unit CU and used for the combination calculation. Since the pool hopper PH and the weighing hopper WH have a known configuration, descriptions of the gate opening / closing mechanism and the support mechanism in the pool hopper PH and the weighing hopper WH are omitted.
  • the control unit CU is configured by a computer and includes a CPU 10, a ROM 11, a RAM 12, and a hard disk 13, as shown in FIG. These devices are connected to each other via bus lines such as an address bus and a data bus.
  • the control unit CU includes a driver 1 for the cross feeder CF, a driver 2 for the distributed feeder DF, a driver 3 for the radiation feeder RF, a gate opening / closing driver 4 for the pool hopper PH, a gate opening / closing driver 5 for the weighing hopper WH, and It is connected to an operation unit RU having a touch panel function.
  • control unit CU receives a weight value converted into a digital amount from the mass sensor S that detects the load on the dispersion feeder DF and the mass sensor WS that detects the mass of the article G supplied to the weighing hopper WH. Then, the control unit CU obtains the mass of the article G by subtracting the tare mass from the measured value. In the case of the number combination, the mass of the obtained article G is divided by the single mass to obtain the number, and the combination calculation is executed based on the number.
  • the CPU 10 reads and executes various programs to perform control on the cross feeder CF, control on the distributed feeder DF, control on the radiation feeder RF, gate opening / closing control of the pool hopper PH, and the weighing hopper WH. Combination operations are also performed.
  • the CPU 10 executes a well-known combination calculation by executing a combination calculation program. That is, by combining the weighing values input from the mass sensors WS of the respective weighing hoppers WH, the optimum combination in which the combined total value is closest to the combination target value and the total value is within the allowable range is selected.
  • the CPU 10 transmits a discharge command to the weighing hopper WH thus selected, that is, to the corresponding gate opening / closing driver 5.
  • the gate opening / closing driver 5 opens and closes the gate g in a predetermined opening / closing mode.
  • the control unit CU has an upper limit value extension unit 10a for extending the upper limit value of the allowable range to make it easier to find the optimum combination.
  • the upper limit value expansion unit 10a is stored in the ROM 11 as a program, and the program is read and executed in the combination calculation after forced ejection.
  • the CPU 10 transmits a discharge command to the gate opening / closing driver 4 of the upper pool hopper PH after a predetermined time from opening the weighing hopper WH. Then, since the gate g of the pool hopper PH opens just before the gate g of the weighing hopper WH is closed, the article G discharged from the pool hopper PH reaches the gate g when the gate g of the weighing hopper WH is closed. To do.
  • the CPU 10 transmits a drive command to the corresponding driver 3 of the radiation feeder RF and the gate opening / closing driver 4 of the distributed feeder DF at a timing just before the gate g of the pool hopper PH is closed. Then, since the radiation feeder RF is driven slightly before the gate g of the pool hopper PH is closed, the article G discharged from the radiation feeder RF reaches the gate g at the timing when the gate g of the pool hopper PH is closed.
  • the upper pool hopper PH is opened and closed following the lower weigh hopper WH, and then the radiation feeder RF and the dispersion feeder DF are driven.
  • the vibration intensity and the vibration time are adjusted so that each discharge amount discharged from each radiation feeder becomes an ideal discharge weight.
  • the ideal discharge weight is a value obtained by dividing the combination target value by the ideal number of combination selection hoppers.
  • the ideal number of combination selection hoppers can be set from the operation unit RU, but is stored in the hard disk 13 as a default (initial setting) according to the model.
  • the vibration intensity and vibration time of the radiation feeder RF can be individually adjusted by designating individual radiation feeders RF from the operation unit RU, or can be adjusted simultaneously by designating all the radiation feeders RF. it can.
  • the vibration intensity and vibration time of the radiation feeder RF can be adjusted manually or automatically.
  • the drive control for the dispersion feeder DF is such that the discharge amount of the articles G discharged from the radiation feeder RF each time, that is, the articles G corresponding to the combination target value are discharged from the dispersion feeder DF to the radiation feeder RF each time.
  • the vibration intensity and vibration time of the dispersion feeder DF are adjusted.
  • the loading amount on the distributed feeder DF is also adjusted.
  • the operation unit RU has a touch panel function, and an operation mode setting unit 15 for setting an operation mode is provided on the operation screen.
  • the end work mode setting unit 15 is specifically a setting key.
  • the number setting unit 16 includes a display column for the expansion upper limit value and the number of miscycles, and a numeric key for inputting a numeric value in the display column.
  • the end-of-work mode is a mode in which the articles G remaining in the apparatus are discharged while repeating the combination weighing cycle to the end, and the end-of-work mode is set in a state where supply of the articles G from the upstream is cut off. Therefore, the end-of-work mode is entered in a state where there is almost no article G on the cross feeder CF, or even if there is an article G, it is immediately lost. If the dispersion feeder DF and the radiation feeder RF are automatically controlled in this state, the control amount (for example, amplitude value) rises abnormally, so the control amount in the normal mode immediately before the end-of-day mode is set is stored and controlled. The dispersion feeder DF and each radiation feeder RF are driven and controlled by the amount.
  • the control unit CU When entering the end-of-day mode, the control unit CU first sets the number of miss cycles to zero (step S1), and then inputs and stores the measurement value of each weighing hopper WH (step S2). Next, the control unit CU confirms whether there has been forced discharge from the weighing hopper WH (step S3). At first, since forced discharge is not performed (S3: NO), step S4 is skipped, and the control unit CU executes combination calculation based on the measured value of each weighing hopper WH (step S5).
  • step S6 If the optimum combination is found as a result of the calculation (step S6) (S6: YES), the control unit CU opens and closes the gate g of the weighing hopper WH of the set and discharges the articles G in the weighing hopper WH to the collecting chute CS. (Step S7).
  • the discharged article G is put into a lower packaging apparatus and packed into a bag.
  • step S8 the control unit CU supplies the article G from the corresponding pool hopper PH to the weighing hopper WH that has discharged the article G (step S9). Since the number of miss cycles in this case is the number of times that the combination is not established, the number of miss cycles is cleared when the combination is established. Alternatively, in this state, since there is almost no remaining amount of the article G in the combination weighing device 100, this step S8 can be omitted.
  • the upper radiating feeder RF is driven to supply the article G to the empty pool hopper PH. Is done.
  • the control unit CU returns the non-discharge count of the weighing hopper WH that discharged the article G to zero (step S10), and increments the non-discharge count of the weighing hopper WH that has not been discharged (step S11), Return to step S2.
  • This non-discharge count is a count of the count of the weighing hopper WH in which the discharge of the article G from the weighing hopper WH and the subsequent supply of the article G are performed once, and this is not performed. Therefore, there is a possibility that many articles G remain in the series of the weighing hopper WH having a large number of non-discharges, which is represented as the number of non-discharges.
  • step S6 While the optimum combination is found in step S6, the article G weighed in a predetermined amount is discharged to the packaging device every time. If the optimum combination is not found in several times of step S6 (S6: NO), after incrementing the number of miss cycles (step S12), it is checked whether or not the number of miss cycles exceeds the set number. (Step S13).
  • the set number here is, for example, a value such as “2 to 4”. However, since this is a value that is appropriately set according to the type of the article G, the combination target value, etc., the value is an example. Not too much.
  • the number of miscycles does not exceed the set number (S13: NO)
  • the weighing hopper WH with less supplied articles G in the weighing hopper WH for example, the gate g of the pool hopper PH opens and closes.
  • the article G is additionally supplied to the weighing hopper WH to which the article G has not been supplied or the weighing hopper WH to which only a few articles G have been supplied (step S21).
  • step S2 the control unit CU executes the processing from step S4 to step S6. If the optimum combination is found again by the process, the process proceeds to the processes after step S7. If the optimum combination is not found, the control unit CU increments the number of miss cycles again, and has the number of miss cycles exceeded the set number? It is checked whether or not (step S13). If the number of miss cycles exceeds the set number (S13: YES), it is checked whether or not the end timer has expired (step S14).
  • the control unit CU After storing the weighing values of the weighing hopper WH having a large number of non-discharges, the articles G are forcibly discharged from these weighing hoppers WH (step S15).
  • step S16 it is checked whether or not the end timer has been started. If the miscycle is repeated more than the set number and the miscycle continues, it can be determined that the article G no longer exists except for the weighing hopper WH.
  • the end timer measures the passage of time during that time. Initially, the timer is not started (S16: NO), the end timer is started (step S17), and then the article G is supplied to the weighing hopper WH that has been emptied by forced discharge (step S9). ).
  • step S9 the forcibly discharged weighing is performed.
  • the article G is newly supplied to the hopper WH.
  • step S3 after returning to step S2, it is determined by the control unit CU that there has been forced discharge from the weighing hopper WH (S3: YES).
  • the control unit CU extends the upper limit value of the allowable range for obtaining the optimum combination (step S19).
  • step S20 executes a well-known combination calculation by executing a combination calculation program in the extended allowable range.
  • step S6 the process proceeds from step S6 to step S7. If not found, the process proceeds from step S6 to step S12.
  • step S18 the process proceeds to step S18, after the articles G remaining in the weighing hopper WH are discharged, all the weighing hoppers WH are discharged. The zero point is input and the memory is updated. This completes the end-of-day mode.
  • the control unit CU sends a defective discharge signal to the packaging device without forcibly discharging the article G from the weighing hopper WH, and seals the bag while remaining in a lighter state than the specified value.
  • the bag is removed from the shipping line as a lightweight product by a weight checker disposed downstream of the packaging device.
  • the article G is slightly supplied to the forcibly discharged weighing hopper WH, or is left empty without being supplied, and a miscycle occurs again in that state. If the items G remaining in all the weighing hoppers WH are totaled, the remaining amount is less than the allowable range.
  • the control unit CU opens and discharges the gates of all the weighing hoppers WH, stores and updates the zero point of each weighing hopper WH, ends (Step S18), stops the operation of the combination weighing device 100, and waits. Enter the state.
  • the combination weighing device 100 of the present embodiment when the combination weighing is not established, the articles G are not suddenly forcibly discharged from some weighing hoppers WH, but the articles G are discharged to some weighing hoppers WH. After additional supply, the combination weighing is executed again. Then, combination weighing may be established. Therefore, in the present embodiment, the case where the combination weighing is not established includes the case where the combination weighing is not established even if the articles G are additionally supplied to some weighing hoppers WH. Thereby, in this embodiment, the quantity of the articles
  • a combination weighing is performed by combining each weighing value obtained by the supply of the article G to the weighing hopper WH and the subsequent weighing, and the cycle of discharging the article G from the selected weighing hopper WH is repeated.
  • the cycle of the normal mode is repeated while the remaining amount of the article G is large. However, if the remaining amount of the article G decreases, the cycle of executing the combination weighing by the additional supply described above may be repeated. Good. If the combination still does not hold, the article G may be forcibly discharged from a part of the weighing hoppers WH to cancel the combination weighing incomplete state.
  • the number of hoppers for forced discharge is limited so that the total value of the articles G to be forcibly discharged is equal to or less than the lower limit value of the allowable range, and preferably less than the lower limit value.
  • the articles G are supplied to the weighing hopper WH which has been discharged and emptied and weighed, and the obtained weighing values (the weighing values of the forcibly discharged weighing hopper WH and other weighing hoppers WH), The next combination weighing is executed based on the weighing value corresponding to the forcibly discharged article G.
  • the combination weighing may be executed in a state in which the weighing value corresponding to the forcibly discharged article G is always added to the combined total value, or instead, the forced discharging is performed from the original combination target weighing value.
  • Combination weighing may be executed using a difference value obtained by subtracting the weighing value corresponding to the article G as a new combination target weighing value.
  • the weighing hopper WH having a large number of times of not discharging the article G is preferentially selected. If the number of non-discharges of the article G is large, there is a possibility that a lot of articles G remain in the upper pool hopper PH that supplies the articles G to the weighing hopper WH and the upper radiation feeder RF. In the present embodiment, such a series is preferentially selected, so that the amount of the articles G remaining in the combination weighing device 100 is effectively reduced.
  • the forcibly discharged article G is temporarily stored in a timing hopper arranged in the upper stage of the packaging device, or directly discharged to the packaging device.
  • the packaging device When discharging to the packaging device, the packaging device is kept on standby without transmitting a weighing completion signal from the combination weighing device 100 to the packaging device. If it does so, the articles
  • combination weighing is executed based on the weighing value corresponding to the forcibly discharged article G and the weighing value corresponding to each of the articles G weighed thereafter. As a result, if combination weighing is established, the article G is discharged from the weighing hopper WH corresponding to the selected combination.
  • the discharged article G is stored in the timing hopper, or directly discharged into a bag filled with the forcibly discharged article G to become the article G closest to the target measurement value. Then, the article G is discharged from the timing hopper to the packaging device and packaged. Or the bag which became predetermined amount is sealed and a bagging product is completed.
  • the article G in the combination weighing device 100 decreases, the article G is not always supplied to the forcibly discharged weighing hopper WH in the next cycle.
  • the article G is supplied to any of the weighing hoppers WH, there is a possibility that a new combination weighing will be established. If combination weighing still does not hold, the weighing hopper WH having a large number of non-discharges is forcibly discharged again.
  • Such forced discharge is executed when the combination weighing is not established. Therefore, if the upper limit of the allowable range is expanded to make the combination weighing easier, the amount of the article G remaining in the combination weighing apparatus 100 is further increased. Can be reduced.
  • the upper limit value of the target weighing value is expanded, and the weighing value corresponding to the plurality of weighing hoppers WH and the weighing value corresponding to the forcibly discharged article G are set. Based on the above, combination weighing is performed. Thereby, the quantity of the articles
  • one side of the present invention is not limited to this, and other embodiments are also employable.
  • the present invention can be similarly applied to a case where a booster hopper is provided that temporarily stores a weighed article G in the lower stage of the weighing hopper WH and participates in a combination calculation of the weighing value of the article G.
  • the articles G are forcibly discharged from some of the weighing hoppers WH, the articles G are supplied to the weighing hoppers WH, and then the measured values measured by the plurality of weighing hoppers WH and the articles G forcibly discharged.
  • the combination calculation was performed based on the measured value. Instead of this, an optimum combination may be obtained using a difference value obtained by subtracting the measured value of the forcibly discharged article G from the initial combined target value as a new combined target measured value.
  • the combination is established in the end-of-day mode in which the combination weighing is repeated while supplying the articles remaining in the apparatus to the plurality of weighing hoppers while the new supply of the articles is cut off. If not, forcibly discharge the articles from at least some of the weighing hoppers and supply the articles to the weighing hoppers again, and then the optimum combination based on the weighing values of multiple weighing hoppers and the weighing values of the forcibly discharged articles In search of goods.
  • a combination weighing device obtains an optimum combination based on a plurality of weighing hoppers for weighing articles, and a weighing value of the articles weighed by each weighing hopper, and includes a weighing hopper belonging to the obtained optimum combination.
  • An optimum combination of articles is obtained based on the obtained measured values of articles forcibly discharged from at least some weighing hoppers and the measured values of a plurality of weighing hoppers measured in a later cycle.
  • WH Weighing hopper (hopper), CU ... Control unit, 15 ... End-of-life mode setting unit (setting unit), 16 ... Count setting unit (setting unit).

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Abstract

搬送部（ＣＦ，ＤＦ）によって搬送された物品を一時的に貯留する複数のホッパＷＨと、ホッパに貯留された物品の質量に応じた計量値を計量する計量部ＷＳと、計量部によって計量され且つ複数のホッパにそれぞれ対応付けられた複数の計量値から、合計値が目標計量値となるように計量値の組合せを選択すると共に当該組合せに対応するホッパに物品を排出させる組合せ計量を実行する制御部ＣＵと、搬送部に対する物品の供給を停止させた状態で、搬送部及び複数のホッパに残留する物品に対して組合せ計量を実行する終業モードを設定する設定部（１５）と、を備え、制御部は、組合せ計量が不成立のサイクルにおいて取得した、少なくとも一部のホッパから強制排出させた物品に対応する計量値と、組合せ計量が不成立のサイクル後のサイクルにおいて計量された複数のホッパのそれぞれに対応する計量値とに基づいて組合せ計量を実行する。

Description

組合せ計量装置及び組合せ計量方法
　本発明の一側面は、組合せ計量装置及び組合せ計量方法に関する。
　組合せ計量装置は、加工食品等の生産ラインにおいて、上流側装置から供給される加工食品等（以下、物品と言う）を所定量に計量して下流側の包装装置に排出する自動計量装置として広く使用されている。
　こうした生産ラインにおいて、運転中に物品の種類を変えたり、終業時に装置の運転を停止したりするときは、上流側装置から運転を順次停止させて、下流側の組合せ計量装置への供給を断つ。しかし、それでも組合せ計量装置内には、かなりの物品が残るので、下記特許文献に記載されているように、全てのホッパの開閉ゲートを全開にした状態で装置内の残留物を装置外へ排出している。
特開平８－２７１３２８号公報 特許第４８０４８１０号公報
　しかし、装置外に排出された物品は、通常は不良品として扱われる。このため、製品の歩留まりを重視するユーザ又は単価の高い物品を扱うユーザにおいては、そうした残留物も可能な限り所定量に計量して商品にしたいという要求がある。
　そこで、装置内の残留量が少なくなると、物品が不足するホッパに物品を追加供給したり、組合せ目標値の上限値を上げたりして、組合せ計量を可能な限り持続させることが考えられる。しかしながら、上流からの供給が断たれた状態では、組合せ計量が成立しなくなる。このため、装置内全体として一の商品の内容量以上の物品が残っていたとしても、組合せ計量が成立しなくなった時点で装置内に残った物品を排出モードで排出しているのが現状である。
　本発明の一側面は、排出モードによって排出される量を、一の商品の内容量以下にまで減少させることができる、組合せ計量装置及び組合せ計量方法を提供することを目的とする。
　本発明の一側面に係る組合せ計量装置は、物品を搬送する搬送部と、搬送部によって搬送された物品を一時的に貯留する複数のホッパと、ホッパに貯留された物品の質量に応じた計量値を計量する計量部と、計量部によって計量され且つ複数のホッパにそれぞれ対応付けられた複数の計量値から、合計値が目標計量値となるように計量値の組合せを選択すると共に当該組合せに対応するホッパに物品を排出させる組合せ計量を実行する制御部と、搬送部に対する物品の供給を停止させた状態で、搬送部及び複数のホッパに残留する物品に対して組合せ計量を実行する終業モードを設定する設定部と、を備え、設定部によって終業モードが設定されると、制御部は、組合せ計量が不成立のサイクルにおいて取得した、少なくとも一部のホッパから強制排出させた物品に対応する計量値と、組合せ計量が不成立のサイクル後のサイクルにおいて計量された複数のホッパのそれぞれに対応する計量値とに基づいて組合せ計量を実行する。
　上記の組合せ計量装置によれば、終業モードにおいて、各ホッパの計量値だけでは、組合せ計量が成立しない場合でも、一部のホッパから物品を強制的に排出し、組合せ計量が不成立のサイクル後のサイクルで、物品を強制排出させたホッパに物品を供給した後、再び、複数のホッパのそれぞれに対応する計量値と強制排出された物品に対応する計量値とに基づいて組合せ計量が実行される。このような組合せ計量装置では、組合せ計量が成立し易くなる。それでも組合せ計量が成立しない場合は、さらに強制排出を繰り返して、複数サイクルに亘って計量した物品に基づいて組み合わせ計量を実行するから、組合せ計量装置内に残留する物品（搬送部及び複数のホッパに残留する物品）の量を、商品にはできない最小量になるまで減らすことができる。したがって、製品の歩留まりを向上させて、不良品となる無駄を抑えることができる。
　一実施形態において、設定部は、終業モードにおいて、組合せ計量が不成立の継続回数を設定することが可能であり、制御部は、継続回数が設定部において設定された回数に満たない間は、組合せ計量が不成立の度に一部のホッパに物品を追加供給させた後に組合せ計量を行い、制御部は、継続回数が設定部において設定された継続回数に達すると、一部のホッパから強制排出させた物品に対応する計量値と、組合せ計量が不成立のサイクル後のサイクルにおいて計量した複数のホッパのそれぞれに対応する計量値とに基づいて組合せ計量を実行してもよい。
　上記の組合せ計量装置によれば、強制排出するホッパとしては、物品を排出しなかった回数の多いホッパが優先的に選択される。すなわち、物品の非排出回数が多いと、当該ホッパに物品を供給する上段のプールホッパや、さらにその上段の放射フィーダには、物品が多く残っている可能性がある。この組合せ計量装置では、物品が多く残る系列が優先的に選ばれるので、組合せ計量装置内に残留する物品（搬送部及び複数のホッパに残留する物品）の量を効果的に減らすことができる。
　一実施形態において、目標計量値の上限値を拡張する上限値拡張部を更に備え、制御部は、目標計量値の上限値を拡張した後、組合せ計量が不成立のサイクルにおいて取得した、少なくとも一部のホッパから強制排出させた物品に対応する計量値と、組合せ計量が不成立のサイクル後のサイクルにおいて計量した複数のホッパのそれぞれに対応する計量値とに基づいて組合せ計量を実行してもよい。
　上記の組合せ計量装置によれば、組合せ計量を成立し易くして、組合せ計量装置内に残留する物品（搬送部及び複数のホッパに残留する物品）の量を効果的に減らすことができる。
　本発明の一側面に係る組合せ計量方法は、物品の新たな供給を断った状態で、組合せ計量装置内に残った物品が複数のホッパに供給される場合に、複数のホッパにそれぞれ対応付けられた複数の計量値から、合計値が目標計量値となるように計量値の組合せを選択する組合せ計量を実行する組合せ計量方法であって、組合せ計量が不成立の場合に、少なくとも一部のホッパから物品を強制排出すると共に、物品を強制排出したホッパに再び物品を供給し、組合せ計量が不成立のサイクルにおいて取得した、少なくとも一部のホッパから強制排出させた物品に対応する計量値と、組合せ計量が不成立のサイクル後のサイクルにおいて計量された複数のホッパのそれぞれに対応する計量値とに基づいて組合せ計量を実行する。
　ここで、組合せ計量が成立しなかった場合（組合せ計量が不成立の場合）とは、組合せ合計値（が目標計量値の上限値と目標計量値の下限値（通常は、この下限値が「目標計量値」となる）との間（以下、この間を「許容範囲」と言う）に収まらなかった場合であり、それには、組合せ合計値が許容範囲を超えてしまう過量の場合もあれば、許容範囲に達しない軽量の場合もある。なお、ここでは、許容範囲内にあって、目標計量値に最も近い組合せを最適組合せという。また、ここで使用する計量値は、物品の質量又はその質量を単体質量で割った個数を含む概念である。
　一実施形態において、組合せ計量が不成立とは、一部のホッパに物品を追加供給しても組合せ計量が成立しなかった場合を含んでもよい。
　組合せ計量が成立しなかった場合に、いきなり一部のホッパから物品を強制的に排出するのではなく、一部のホッパに物品を追加供給してから、再び組合せ計量を実行する。そうすれば、組合せ計量が成立する可能性もある。これにより、終業モードに入っても、所定量に計量された物品として排出しながら、組合せ計量装置内に残留する物品の量を効果的に減らすことができる。
　一実施形態において、一部のホッパから物品を強制排出した後は、目標計量値の上限値を拡張してから、組合せ計量が不成立のサイクルにおいて取得した、少なくとも一部のホッパから強制排出させた物品に対応する計量値と、組合せ計量が不成立のサイクル後のサイクルにおいて計量した複数のホッパのそれぞれに対応する計量値とに基づいて組合せ計量を実行してもよい。
　上記の組合せ計量方法によれば、組合せ計量を成立し易くして、組合せ計量装置内に残留する物品（搬送部及び複数のホッパに残留する物品）の量を効果的に減らすことができる。
　本発明の一側面によれば、排出モードによって排出される量を、一の商品の内容量以下にまで減少させることができる。
図１は、一実施形態に係る組合せ計量装置の概略構成図である。 図２は、一実施形態の主要部の機能ブロック図である。 図３は、終業モード時の、一実施形態の動作を示すフローチャートである。
　以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る組合せ計量装置を説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
　図１は、一実施形態に係る組合せ計量装置の要部概略図である。この図において、組合せ計量装置１００は、装置中央上部に配置された分散フィーダ（搬送部）ＤＦと、分散フィーダＤＦを取り囲むように放射状に配列された複数の放射フィーダ（搬送部）ＲＦと、各放射フィーダＲＦの下段に配列された複数のプールホッパＰＨと、プールホッパＰＨの下段に配列された同数の計量ホッパ（ホッパ）ＷＨと、計量ホッパＷＨの下方に配置された集合シュートＣＳと、を備える。
　分散フィーダＤＦは、電磁フィーダＤＶの可動部に取り付けられた円錐形状の分散テーブルＤＴが振動することによって、分散テーブルＤＴ上に供給された物品Ｇを放射状に拡散させる。分散フィーダＤＦには、質量センサＳが取り付けられる。分散テーブルＤＴ上に供給された物品Ｇの質量は、質量センサＳによって検出され、その検出質量が後述の制御部ＣＵに入力される。分散フィーダＤＦの上方には、クロスフィーダＣＦが設けられる。クロスフィーダＣＦは、質量センサＳの検出質量に基づいてオン・オフ制御される。これにより、分散テーブルＤＴ上に所定量の物品Ｇが常時貯留されるようになっている。
　放射フィーダＲＦは、電磁フィーダＲＶの可動部に取り付けられたトラフＴが前後と斜め方向に振動することにより、トラフＴ上の物品Ｇを前方に搬送し、その先端部から下段のプールホッパＰＨへ物品Ｇを排出する。そのため、トラフＴ上の物品Ｇを搬送する始端部ＳＰは、分散フィーダＤＦの分散テーブルＤＴの下に潜って、トラフＴから物品Ｇが漏出しないようになっている。また、各放射フィーダＲＦのトラフＴは、互いに隣接しながら放射状に配列されている。隣り合うトラフＴの一方の側壁は、他方のトラフの側壁にオーバーラップしている。放射状に配列されたトラフＴ全体が一つの受け皿となって、物品ＧをトラフＴ全体で貯留するようになっているので、隣接するトラフＴとトラフＴとの間から物品Ｇが漏出しない。
　プールホッパＰＨは、放射フィーダＲＦから排出された物品Ｇを一時的に貯留する。下段の計量ホッパＷＨのゲートｇが開閉して計量ホッパＷＨが空になれば、後述の制御部ＣＵが、プールホッパＰＨのゲートｇを開閉させる。これにより、プールホッパＰＨに貯留された物品Ｇが計量ホッパＷＨへ供給される。計量ホッパＷＨは、質量センサ（計量部）ＷＳに支持される。すなわち、計量ホッパＷＨ全体の荷重が質量センサＷＳに負荷されるので、質量センサＷＳで検出された全質量からホッパ自身の風袋質量が減算されて供給された物品Ｇの質量が求められる。求められる物品Ｇの質量は、制御部ＣＵに入力されて、組合せ演算に利用される。なお、プールホッパＰＨ及び計量ホッパＷＨは、周知の構成であるため、プールホッパＰＨ及び計量ホッパＷＨにおけるゲート開閉機構及び支持機構等の説明は省略している。
　制御部ＣＵは、コンピュータで構成され、図２に示すように、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、及びハードディスク１３を備える。これらのデバイスは、アドレスバス及びデータバス等のバスラインを介して相互に接続されている。制御部ＣＵは、インターフェイス１４を介してクロスフィーダＣＦのドライバ１、分散フィーダＤＦのドライバ２、放射フィーダＲＦのドライバ３、プールホッパＰＨのゲート開閉ドライバ４、計量ホッパＷＨのゲート開閉ドライバ５、及びタッチパネル機能を備えた操作ユニットＲＵに接続されている。さらに、制御部ＣＵには、分散フィーダＤＦ上の積載量を検出する質量センサＳ及び計量ホッパＷＨに供給された物品Ｇの質量を検出する質量センサＷＳから、デジタル量に変換された計量値が入力され、制御部ＣＵは、その計量値から風袋質量を減算して物品Ｇの質量を求める。また、個数組合せの場合は、得られた物品Ｇの質量を単体質量で除算して個数を求め、当該個数に基づいて、組合せ演算を実行する。
　ＲＯＭ１１には、各種のプログラムが記憶されている。ＣＰＵ１０は、各種のプログラムをそれぞれ読み出して実行することにより、クロスフィーダＣＦに対する制御、分散フィーダＤＦに対する制御、放射フィーダＲＦに対する制御、プールホッパＰＨ、及び計量ホッパＷＨのゲート開閉制御が行われ、さらに組合せ演算も実行される。
　また、ＣＰＵ１０は、組合せ演算プログラムを実行することにより、周知の組合せ演算を実行する。すなわち、各計量ホッパＷＨの質量センサＷＳから入力された計量値を組合せて、組合せた合計値が組合せ目標値に最も近く、かつ、その合計値が許容範囲内に収まる最適組合せを選択する。このように選択された計量ホッパＷＨ、すなわち、対応するゲート開閉ドライバ５に対し、ＣＰＵ１０は、排出指令を送信する。これにより、ゲート開閉ドライバ５は、所定の開閉モードでゲートｇを開閉する。
　組合せ演算によって最適組合せが見つからないとき、すなわち、後述のミスサイクルが繰り返されたときは、強制排出した各物品Ｇの計量値と、続くサイクルで計量された新たな計量値（強制排出によって新たに供給された物品Ｇの計量値と、強制排出されなかった物品Ｇの計量値）とで組合せ演算が実行される。制御部ＣＵは、上記許容範囲の上限値を拡張して、最適組合せを見つけ易くするための上限値拡張部１０ａを有する。上限値拡張部１０ａは、プログラムとしてＲＯＭ１１に記憶され、強制排出後の組合せ演算において、そのプログラムが読み出されて実行されるようになっている。
　また、ＣＰＵ１０は、計量ホッパＷＨを開放してから所定時間後に、上段のプールホッパＰＨのゲート開閉ドライバ４に排出指令を送信する。すると、計量ホッパＷＨのゲートｇが閉まる少し前のタイミングでプールホッパＰＨのゲートｇが開くため、計量ホッパＷＨのゲートｇが閉まるタイミングでプールホッパＰＨから排出された物品Ｇがそのゲートｇに到達する。
　続いて、ＣＰＵ１０は、プールホッパＰＨのゲートｇが閉まる少し前のタイミングで、対応する放射フィーダＲＦのドライバ３と分散フィーダＤＦのゲート開閉ドライバ４とに駆動指令を送信する。すると、プールホッパＰＨのゲートｇが閉まる少し前から放射フィーダＲＦが駆動されるため、プールホッパＰＨのゲートｇが閉じるタイミングで放射フィーダＲＦから排出された物品Ｇがそのゲートｇに到達する。
　このように下段の計量ホッパＷＨに続いて上段のプールホッパＰＨが開閉され、続いて、放射フィーダＲＦ及び分散フィーダＤＦが駆動される。放射フィーダＲＦに対する駆動制御は、個々の放射フィーダから排出される毎回の排出量が理想的な排出重量となるように振動強度と振動時間とが調整される。ここで、理想的な排出重量とは、組合せ目標値を理想的な組合せ選択ホッパ数で割った値である。理想的な組合せ選択ホッパ数は、操作ユニットＲＵから設定可能であるが、機種に応じてデフォルト（初期設定）としてハードディスク１３に記憶されている。
　放射フィーダＲＦの振動強度及び振動時間は、操作ユニットＲＵから個々の放射フィーダＲＦを指定することによって個別に調整することもできるし、全ての放射フィーダＲＦを指定することによって一斉に調整することもできる。また、放射フィーダＲＦの振動強度及び振動時間の調整は、手動でも自動でも行うことができる。
　一方、分散フィーダＤＦに対する駆動制御は、放射フィーダＲＦから毎回排出される物品Ｇの排出量、すなわち、組合せ目標値相当分の物品Ｇが分散フィーダＤＦから放射フィーダＲＦへ毎回排出されるように、分散フィーダＤＦの振動強度と振動時間とが調整される。併せて、分散フィーダＤＦ上の積載量も調整される。
　操作ユニットＲＵは、タッチパネル機能を備え、その操作画面には、終業モードを設定する終業モード設定部１５が設けられる。終業モード設定部１５は、具体的には設定キーである。また、運転条件を設定する操作画面には、前述の許容範囲の上限値を拡張するための拡張上限値の設定、組合せ不成立の継続回数、すなわち、ミスサイクル数の設定を行う回数設定部１６が設けられる。回数設定部１６は、具体的には、拡張上限値及びミスサイクル数の表示欄と、その表示欄に数値を入力する数値キーとを有する。
　終業モードは、装置内に残留する物品Ｇを、組合せ計量サイクルを最後まで繰り返しながら排出するモードであり、上流からの物品Ｇ供給を断った状態で終業モードが設定される。したがって、クロスフィーダＣＦ上には、物品Ｇが殆ど無いか、たとえ物品Ｇがあったとしても、直ちに無くなってしまう状態で終業モードに入る。この状態で分散フィーダＤＦ及び放射フィーダＲＦを自動制御すると、制御量（例えば、振幅値）が異常に上昇するから、終業モードが設定される直前の通常モード時の制御量を記憶し、その制御量でもって分散フィーダＤＦ及び各放射フィーダＲＦが駆動制御される。
　次に、この終業モードに入ったときの組合せ計量装置１００の動作（組合せ計量方法）について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。生産ライン上の物品Ｇを別の種類に切り替える場合、又は一日の作業が終わって生産ラインと止めるときは、上流側の装置から順次運転を停止させて、ライン上に残った物品Ｇを下流側の組合せ計量装置と、その下段に配置される包装装置とで袋詰め商品にして排出していく。そして、上流側の装置から順次運転を停止させることにより、組合せ計量装置１００への物品Ｇ供給が断たれると、オペレータは、終業モード設定部１５を操作して終業モードに切り替える。すると、制御部ＣＵとしてのコンピュータは、通常モードから図３の終業モードの処理に移行する。
　終業モードに入ると、制御部ＣＵは、まず、ミスサイクル数をゼロにセットしてから（ステップＳ１）、各計量ホッパＷＨの計量値を入力し、記憶する（ステップＳ２）。次に、制御部ＣＵは、計量ホッパＷＨから強制排出があったか否かを確認する（ステップＳ３）。最初は、強制排出は行われていないから（Ｓ３：ＮＯ）、ステップＳ４はスキップされ、制御部ＣＵは、各計量ホッパＷＨの計量値に基づいて組合せ演算を実行する（ステップＳ５）。
　演算の結果（ステップＳ６）、最適組合せが見つかれば（Ｓ６：ＹＥＳ）、制御部ＣＵは、その組の計量ホッパＷＨのゲートｇを開閉させて計量ホッパＷＨ内の物品Ｇを集合シュートＣＳへ排出させる（ステップＳ７）。排出された物品Ｇは、下段の包装装置に投入されて袋詰めにされる。
　続いて、制御部ＣＵは、ミスサイクル数をクリアした後（ステップＳ８）、物品Ｇを排出した計量ホッパＷＨに対して、対応するプールホッパＰＨから物品Ｇを供給する（ステップＳ９）。この場合のミスサイクル数は、組合せ不成立が連続した回数であるから、組合せが成立した場合は、このミスサイクル数をクリアする。あるいは、この状態では、組合せ計量装置１００内の物品Ｇの残量が殆どない状態であるから、このステップＳ８を省略することも可能である。また、プールホッパＰＨのゲートが開閉されて、プールホッパＰＨから計量ホッパＷＨに物品Ｇが供給されると、上段の放射フィーダＲＦが駆動されて、空になったプールホッパＰＨに物品Ｇが供給される。
　次に、制御部ＣＵは、物品Ｇを排出した計量ホッパＷＨの非排出回数をゼロに戻し（ステップＳ１０）、排出しなかった計量ホッパＷＨの非排出回数をインクリメントした後（ステップＳ１１）、元のステップＳ２に戻る。この非排出回数は、計量ホッパＷＨからの物品Ｇの排出とそれに続く物品Ｇの供給とを１回とし、それが行われなかった計量ホッパＷＨの回数をカウントしたものである。したがって、非排出回数が多い計量ホッパＷＨの系列には、物品Ｇが多く残っている可能性があり、それを非排出回数として表している。
　こうして、再びステップＳ２に戻って上述の処理を繰り返すが、ステップＳ６において最適組合せが見つかっている間は、毎回、所定量に計量された物品Ｇが包装装置に排出される。そして、何回目かのステップＳ６において、最適組合せが見つからなかったときは（Ｓ６：ＮＯ）、ミスサイクル数をインクリメントした後（ステップＳ１２）、ミスサイクル数が設定数を越えたか否かをチェックする（ステップＳ１３）。ここでの設定数とは、例えば、「２～４」等の値であるが、これは、物品Ｇの種類や組合せ目標値等によって適宜に設定される値であるから、その値は一例に過ぎない。
　そして、ミスサイクル数が設定数を越えていなければ（Ｓ１３：ＮＯ）、計量ホッパＷＨの中で、供給された物品Ｇが少ない計量ホッパＷＨ（例えば、プールホッパＰＨのゲートｇが開閉しても、物品Ｇが供給されなかった計量ホッパＷＨ、又は僅かしか物品Ｇが供給されなかった計量ホッパＷＨ）に物品Ｇを追加供給する（ステップＳ２１）。
　それが済むと、再びステップＳ２に戻り、制御部ＣＵは、ステップＳ４からステップＳ６の処理を実行する。その処理によって、再び最適組合せが見つかれば、ステップＳ７以降の処理に進むが、最適組合せが見つからなければ、制御部ＣＵは、再びミスサイクル数をインクリメントして、ミスサイクル数が設定数を超えたか否かをチェックする（ステップＳ１３）。ミスサイクル数が設定数を越えていれば（Ｓ１３：ＹＥＳ）、終了タイマがタイムアップしたか否かをチェックし（ステップＳ１４）、タイムアップしていなければ（Ｓ１４：ＮＯ）、制御部ＣＵは、非排出回数の多い計量ホッパＷＨの計量値を記憶した後、それらの計量ホッパＷＨから物品Ｇを強制的に排出させる（ステップＳ１５）。
　続いて、終了タイマがスタートしたか否かをチェックする（ステップＳ１６）。ミスサイクルが設定数以上繰り返され、それでもミスサイクルが続く場合は、もはや物品Ｇは、計量ホッパＷＨ以外には存在していないと判断できる。終了タイマは、その間の時間経過を計測するものである。当初は、このタイマをスタートさせていないから（Ｓ１６：ＮＯ）、終了タイマをスタートさせてから（ステップＳ１７）、強制排出によって空になった計量ホッパＷＨに物品Ｇを供給していく（ステップＳ９）。
　一方、ステップＳ１５において、制御部ＣＵによって一部の計量ホッパＷＨから物品Ｇが強制排出され、ステップＳ１７をスキップして（Ｓ１６：ＹＥＳ）ステップＳ９の処理に移行する場合は、強制排出された計量ホッパＷＨには、新たに物品Ｇが供給される。このため、ステップＳ２に戻った後のステップＳ３では、制御部ＣＵによって、計量ホッパWHから強制排出があったと判定される（Ｓ３：ＹＥＳ）。制御部ＣＵは、最適組合せを求めるための許容範囲の上限値を拡張する（ステップＳ１９）。次に、制御部ＣＵは、拡張した許容範囲において組合せ演算プログラムを実行することにより、周知の組合せ演算を実行する（ステップＳ２０）。すなわち、各計量ホッパＷＨの質量センサＷＳから入力された計量値を組合せて、組合せた合計値が組合せ目標値に最も近く、かつ、その合計値が拡張した許容範囲内に収まる最適組合せを選択する。その結果、最適組合せが見つかれば、ステップＳ６からステップＳ７に移行するが、見つからなければ、ステップＳ６からステップＳ１２の処理に移行する。
　こうした処理を繰り返すうちに、幾つかの計量ホッパＷＨには、物品Ｇが僅かに残った状態で組合せ計量が行き詰る。これにより、これらの物品Ｇを終了タイマのタイムアップ後に排出して全ての計量ホッパＷＨを空の状態にして終了する（ステップＳ１８）。すなわち、ミスサイクルが複数回連続し、ステップＳ１４において、終了タイマがタイムアップしていれば、ステップＳ１８に移行して、計量ホッパＷＨに残った物品Ｇを排出させた後、全ての計量ホッパＷＨの零点を入力して記憶更新する。これで終業モードが終了する。
　なお、最適組合せが見つからずに、非排出回数の多い計量ホッパＷＨから優先的に強制排出を繰り返していくと、それまでの排出量が許容範囲の下限値に迫り、次のミスサイクルにおいて、物品Ｇの量が最も少なく格納された計量ホッパＷＨから物品Ｇを強制排出したとしても、排出量の合計値が、拡張した許容範囲の上限値を越えてしまう場合もある。そうした場合、制御部ＣＵは、計量ホッパＷＨから物品Ｇを強制排出せずに、不良排出信号を包装装置に送信して、規定値と比べて軽量状態のままで袋をシールさせる。その袋は、包装装置の下流側に配置される重量チェッカーで軽量品として出荷ラインから排除される。
　また、そうした事態が起こらずに、強制排出した計量ホッパＷＨに物品Ｇが僅かに供給されるか、供給されずに空のままで再びミスサイクルが起き、その状態でミスサイクルがタイマの終了時点まで繰り返される場合は、全ての計量ホッパＷＨに残っている物品Ｇを合計しても、その残量は許容範囲未満となっている。制御部ＣＵは、全ての計量ホッパＷＨのゲートを開放して排出させた後、各計量ホッパＷＨの零点を記憶更新して終了（ステップＳ１８）し、組合せ計量装置１００の運転を停止させて待機状態に入る。
　本実施形態の組合せ計量装置１００では、組合せ計量が成立しなかった場合に、いきなり一部の計量ホッパＷＨから物品Ｇを強制的に排出するのではなく、一部の計量ホッパＷＨに物品Ｇを追加供給してから、再び組合せ計量を実行する。そうすれば、組合せ計量が成立する可能性もある。そこで、本実施形態では、組合せ計量が成立しなかった場合には、一部の計量ホッパＷＨに物品Ｇを追加供給しても組合せ計量が成立しなかった場合であることも含むようにしている。これにより、本実施形態では、終業モードに入っても、所定量に計量された物品Ｇとして排出しながら、組合せ計量装置１００内に残留する物品Ｇの量を減らすことができる。
　通常モードでは、計量ホッパＷＨへの物品Ｇの供給と、それに続く計量により得られた各計量値を組合せて組合せ計量を実行し、選択された計量ホッパＷＨから物品Ｇを排出するサイクルを繰り返す。終業モードに入っても、物品Ｇの残量が多い間は、通常モードのサイクルを繰り返すが、物品Ｇの残量が少なくなれば、前述の追加供給によって組合せ計量を実行するサイクルを繰り返してもよい。それでも組合せが成立しなくなれば、一部の計量ホッパＷＨから物品Ｇが強制的に排出することにより、組合せ計量不成立の状態を解消してもよい。この場合において、強制排出される物品Ｇの合計値は、許容範囲の下限値以下、好ましくは下限値未満となるように強制排出のホッパ数を制限しておく。続いて、排出して空になった計量ホッパＷＨに物品Ｇを供給して計量し、得られた各計量値（強制排出された計量ホッパＷＨとそれ以外の計量ホッパＷＨの計量値）と、強制排出した物品Ｇに対応する計量値とに基づいて次回の組合せ計量を実行する。この場合、組合せ合計値に、強制排出した物品Ｇに対応する計量値を常に加えた状態で組合せ計量を実行してもよいし、これに代えて、当初の組合せ目標計量値から、強制排出した物品Ｇに対応する計量値を差し引いた差分値を新たな組合せ目標計量値として組合せ計量を実行してもよい。
　本実施形態では、強制排出する計量ホッパＷＨとして、物品Ｇを排出しなかった回数の多い計量ホッパＷＨが優先的に選択される。物品Ｇの非排出回数が多いと、その計量ホッパＷＨに物品Ｇを供給する上段のプールホッパＰＨや、さらにその上段の放射フィーダＲＦには、物品Ｇが多く残っている可能性があるが、本実施形態では、そうした系列が優先的に選ばれることにより、組合せ計量装置１００内に残留する物品Ｇの量が効果的に減らされる。
　強制排出された物品Ｇは、包装装置の上段に配置されたタイミングホッパに一時的に蓄えられるか、又は、包装装置に直接排出される。包装装置に排出する場合は、組合せ計量装置１００から包装装置に計量完了信号を送信せずに、包装装置を待機させておく。そうすれば、袋内に強制排出された物品Ｇは、密封されずに袋に収納されたままとなる。そして、続くサイクルにおいて、強制排出した物品Ｇに対応する計量値とその後に計量した各物品Ｇのそれぞれに対応する計量値とに基づいて組合せ計量を実行する。その結果、組合せ計量が成立すれば、選択された組合せに対応する計量ホッパＷＨから物品Ｇを排出させる。排出された物品Ｇは、タイミングホッパに収納され、あるいは、強制排出の物品Ｇが充填された袋に直接排出されて目標計量値に最も近い物品Ｇとなる。そして、タイミングホッパから包装装置に物品Ｇを排出して包装する。あるいは、所定量になった袋をシールして袋詰め商品を完成させる。
　こうして組合せ計量装置１００内の物品Ｇの残量が少なくなると、強制排出した計量ホッパＷＨに、次のサイクルも物品Ｇが必ず供給されるとは限らない。しかし、何れかの計量ホッパＷＨに物品Ｇが供給されれば、新たに組合せ計量が成立する可能性がある。それでも組合せ計量が成立しなければ、再び非排出回数の多い計量ホッパＷＨを強制排出させることになる。
　こうした強制排出は、組合せ計量が成立しなかった場合に実行されるので、許容範囲の上限値を拡張して組合せ計量を成立し易くすれば、更に組合せ計量装置１００内に残留する物品Ｇの量を減らすことができる。本実施形態では、物品Ｇを計量ホッパＷＨから強制排出した後は、目標計量値の上限値を拡張した後、複数の計量ホッパＷＨに対応する計量値と強制排出した物品Ｇに対応する計量値とに基づいて組合せ計量を実行する。これにより、所定量の物品Ｇとして排出しながら、組合せ計量装置１００内に残留する物品Ｇの量を減らすことができる。
　こうした処理を繰り返していけば、最後には、各計量ホッパＷＨの残量を合計しても、許容範囲未満の状態に陥って、これ以上組合せ計量が実行できなくなる。本実施形態では、その時点で、計量ホッパＷＨに残った物品Ｇを組合せ計量装置１００の外へ排出する。これにより、組合せ計量装置１００内に残留する物品Ｇの量を袋詰め商品にはできない最小量にまで減らすことができる。
　以上、一実施形態を説明したが、本発明の一側面は、これに限定されるものではなく、他の実施形態も採用可能である。例えば、計量ホッパＷＨの下段に計量済の物品Ｇを一時的に蓄え、その物品Ｇの計量値を組合せ演算に参加させるブースターホッパを備える場合も同様に適用できる。また、上記実施形態では、一部の計量ホッパＷＨから物品Ｇを強制排出して当該計量ホッパＷＨに物品Ｇを供給し、続いて複数の計量ホッパＷＨで計量した計量値と強制排出した物品Ｇの計量値とに基づいて組合せ演算を行った。これに代えて、当初の組合せ目標値から、強制排出した物品Ｇの計量値を差し引いた差分値を新たな組合せ目標計量値として最適組合せを求めても良い。
　本発明の一側面に係る組合せ計量方法は、物品の新たな供給を断った状態で、装置内に残った物品を複数の計量ホッパに供給しながら組合せ計量を繰り返す終業モードにおいて、組合せが成立しなかった場合に、少なくとも一部の計量ホッパから物品を強制排出して再び計量ホッパに物品を供給し、続いて複数の計量ホッパの計量値と強制排出した物品の計量値とに基づいて最適組合せの物品を求めて排出する。
　本発明の一側面に係る組合せ計量装置は、物品を計量する複数の計量ホッパと、各計量ホッパで計量された物品の計量値に基づいて最適組合せを求め、求めた最適組合せに属する計量ホッパから物品を排出させる制御部と、装置内に残留する物品で組合せ計量を行わせる終業モード設定部とを備え、該設定部によって終業モードが設定されると、前記制御部は、組合せ不成立のサイクルにおいて取得した、少なくとも一部の計量ホッパから強制排出させた物品の計量値と、後のサイクルにおいて計量した複数の計量ホッパの計量値とに基づいて最適組合せの物品を求める。
　ＷＨ…計量ホッパ（ホッパ）、ＣＵ…制御部、１５…終業モード設定部（設定部）、１６…回数設定部（設定部）。

Claims (7)

  1. 　物品を搬送する搬送部と、
    　前記搬送部によって搬送された前記物品を一時的に貯留する複数のホッパと、
    　前記ホッパに貯留された前記物品の質量に応じた計量値を計量する計量部と、
    　前記計量部によって計量され且つ複数の前記ホッパにそれぞれ対応付けられた複数の前記計量値から、合計値が目標計量値となるように前記計量値の組合せを選択すると共に当該組合せに対応する前記ホッパに前記物品を排出させる組合せ計量を実行する制御部と、
    　前記搬送部に対する前記物品の供給を停止させた状態で、前記搬送部及び前記複数のホッパに残留する前記物品に対して前記組合せ計量を実行する終業モードを設定する設定部と、を備え、
    　前記設定部によって前記終業モードが設定されると、前記制御部は、前記組合せ計量が不成立のサイクルにおいて取得した、少なくとも一部の前記ホッパから強制排出させた前記物品に対応する計量値と、前記組合せ計量が不成立のサイクル後のサイクルにおいて計量された複数の前記ホッパのそれぞれに対応する計量値とに基づいて前記組合せ計量を実行する、組合せ計量装置。
  2. 　前記設定部は、前記終業モードにおいて、前記組合せ計量が不成立の継続回数を設定することが可能であり、
    　前記制御部は、前記継続回数が前記設定部において設定された回数に満たない間は、前記組合せ計量が不成立の度に一部の前記ホッパに前記物品を追加供給させた後に前記組合せ計量を行い、
    　前記制御部は、前記継続回数が前記設定部において設定された継続回数に達すると、一部の前記ホッパから強制排出させた前記物品に対応する計量値と、前記組合せ計量が不成立のサイクル後のサイクルにおいて計量した複数の前記ホッパのそれぞれに対応する計量値とに基づいて前記組合せ計量を実行する、請求項１に記載の組合せ計量装置。
  3. 　前記目標計量値の上限値を拡張する上限値拡張部を更に備え、
    　前記制御部は、前記目標計量値の上限値を拡張した後、前記組合せ計量が不成立のサイクルにおいて取得した、少なくとも一部の前記ホッパから強制排出させた前記物品に対応する計量値と、前記組合せ計量が不成立のサイクル後のサイクルにおいて計量した複数の前記ホッパのそれぞれに対応する計量値とに基づいて前記組合せ計量を実行する、請求項１又は２に記載の組合せ計量装置。
  4. 　前記組合せ計量が不成立とは、一部の前記ホッパに前記物品を追加供給しても組合せ計量が成立しなかった場合を含む、請求項１～３の何れか一項記載の組合せ計量装置。
  5. 　物品の新たな供給を断った状態で、組合せ計量装置内に残った前記物品が複数のホッパに供給される場合に、複数の前記ホッパにそれぞれ対応付けられた複数の計量値から、合計値が目標計量値となるように前記計量値の組合せを選択する組合せ計量を実行する組合せ計量方法であって、
    　前記組合せ計量が不成立の場合に、少なくとも一部の前記ホッパから前記物品を強制排出すると共に、前記物品を強制排出した前記ホッパに再び前記物品を供給し、
    　前記組合せ計量が不成立のサイクルにおいて取得した、少なくとも一部の前記ホッパから強制排出させた前記物品に対応する計量値と、前記組合せ計量が不成立のサイクル後のサイクルにおいて計量された複数の前記ホッパのそれぞれに対応する計量値とに基づいて前記組合せ計量を実行する、組合せ計量方法。
  6. 　前記組合せ計量が不成立とは、一部の前記ホッパに前記物品を追加供給しても組合せ計量が成立しなかった場合を含む、請求項５記載の組合せ計量方法。
  7. 　一部の前記ホッパから前記物品を強制排出した後は、前記目標計量値の上限値を拡張してから、前記組合せ計量が不成立のサイクルにおいて取得した、少なくとも一部の前記ホッパから強制排出させた前記物品に対応する計量値と、前記組合せ計量が不成立のサイクル後のサイクルにおいて計量した複数の前記ホッパのそれぞれに対応する計量値とに基づいて前記組合せ計量を実行する、請求項５又は６に記載の組合せ計量方法。
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