JP2010091280A - 組合せ秤 - Google Patents

Abstract

【課題】組合せ秤に備えられた各可動部の動作の自己診断を自動的に行う。
【解決手段】組合せ秤９９に、投入された被計量物の重量を検出する重量検出器９を備えた複数の計量ホッパ８と、複数の計量ホッパ８への被計量物の搬送経路を形成する複数のフィーダ（分散フィーダ３０，直進フィーダ５０）及び複数の供給ホッパ７と、組合せ秤９９が備える各可動部を駆動する各駆動部並びに重量検出器９に接続されて組合せ演算を行うとともに各駆動部の動作を制御する演算制御器１６と、操作設定表示器１７とを備えた。演算制御部２１を、各可動部を下方に位置するものから順次個別に運動させるように各駆動部を動作させて各可動部の動作点検を行い、その点検結果を操作設定表示器１７に表示させるように構成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、組合せ秤に関し、詳しくは、組合せ秤が備える各可動部の動作を点検する技術に関する。

組合せ秤は、一般に、複数の計量容器を備えており、複数の計量容器内の物品（被計量物）の計量値を種々に組合せ、これらの組合せの中から、合計重量が目標重量に最も近い値の組合せを選択し、選択された組合せの計量容器から物品を排出するものである。通常、組合せ秤は包装機とともに用いられ、組合せ秤で計量された所定重量範囲内の被計量物は、組合せ秤から排出されて包装機へ投入され、この包装機で１つの包装品としてパッケージングされる。

上述のような組合せ秤では、一般に、被計量物を分散させながら搬送する分散フィーダと、分散された被計量物を後段の供給ホッパへ搬送する直進フィーダと、計量ホッパ（計量容器）に投入する被計量物を一時的にプールする供給ホッパとにより、被計量物の計量ホッパへの搬送経路が形成されている。分散フィーダ及び直進フィーダでは、搬送路を形成しているトップコーンとフィーダパンの振動により被計量物が後段へと搬送される。また、計量ホッパ及び供給ホッパには、ホッパに保持されている被計量物を放出するために開閉するホッパゲート（底蓋）が設けられている。このように、組合せ秤は多くの可動部により構成されており、組合せ秤の良好な精度を維持するために、これらの可動部の動作を定期的に点検する必要がある。

従来、組合せ秤の可動部の動作を点検する際には、組合せ秤が備える各可動部を一斉に運動させて、作業者が各可動部の動作状況を点検することが行われていた。しかし、作業者による点検では、作業者が代わることにより点検具合が変化するなどの人為誤差が生じていた。そこで、特許文献１及び特許文献２では、作業者に頼らず自己診断を行う組合せ秤が提案されている。

特許文献１に記載された組合せ秤における動作点検装置は、分散板の搬送機（分散フィーダ）、供給トラフの搬送機（直進フィーダ）、計量ホッパの計量器等の駆動部を個別に又は組み合わせて駆動させるモード切替部と、前記駆動部に該駆動部が正規動作しているかを点検するセンサと、センサの点検結果を表示する表示部とを備えている。この動作点検装置では、組合せ秤の動作点検がセンサにより行われるので、客観的であり人為誤差を生じない点検を行うことができる。

また、特許文献２では、電子秤の基本的な演算を行う演算装置と、入力装置と、電子秤を構成する各要素が適正に作動するかどうかをチェックするチェック装置と、入力装置のいずれか１つ以上のキーの異常短絡を検出する異常短絡検出装置と、演算結果・チェック結果・検出結果を表示する表示装置を備えた電子秤が開示されている。この電子秤は、電源投入から一定時間内の入力装置のキーの状態によって、演算装置、チェック装置、異常短絡検出装置の作動モードを変更することにより、チェック操作と、異常短絡の発見とを容易に行うことができるようにしている。
特開昭６０−３１０２４号公報 特開昭５８−６３８１９号公報

組合せ秤で秤量されるものの一つとして、食品がある。この食品は、キャンディのように袋詰めされている場合もあるが、可食部を露出した状態で秤量される場合も多い。このように特に食品が秤量される場合には、食品に直接に触れる組合せ秤の構成要素（例えば、トップコーン、フィーダパン、各ホッパなど）を使用毎に洗浄する必要がある。そこで、頻繁に洗浄を要する組合せ秤の構成要素は、洗浄作業を容易且つ効率的なものとし清潔を維持するために、組合せ秤の本体部から着脱できるように設計されている。

組合せ秤の本体部から構成要素が着脱できることで、上記のような利便性を備える一方で、組合せ秤の本体部から取り外された構成要素が、洗浄中に作業者の手から滑り落ちて衝撃を受けて変形するという事態が生じている。例えば、変形したホッパを組合せ秤の本体部に取り付けてその可動部（ホッパゲート）を運動させると、異常な負荷が掛かって正常に動作しないという不具合が生じる。また、組合せ秤の本体部から取り外された構成要素は、組合せ秤の本体部に不適切に取り付けられることがあり、このような場合には、組合せ秤が正常に動作しなかったり計量不良が生じたりする。高速に計量を行う組合せ秤では、例え数分間でも不良品を生産した場合、多くの廃棄すべき製品が生じ、生産歩留まりの低下を来す。

上述のような不具合の発生を防止するために、組合せ秤の可動部の動作点検を定期的に行わねばならないが、構成要素の変形や取り付け不良などは生じる頻度が高く、組合せ秤の起動毎に可動部の動作点検を行うことが望ましい。従って、組合せ秤では、備える可動部の動作点検を自己診断により速やかに行えることがよい。

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あって、備えられた各可動部の動作の自己診断を自動的に行うことができる組合せ秤を提供することを目的とする。

本発明の組合せ秤は、投入された被計量物の重量を検出する重量検出器を備えた複数の計量ホッパと、前記複数の計量ホッパへの被計量物の搬送経路を形成する複数のフィーダ及び複数の供給ホッパと、前記複数の計量ホッパ、複数の供給ホッパ及び前記複数のフィーダが有する各可動部を駆動する各駆動部に接続されて、前記各駆動部の動作を制御する制御器と、前記制御器から受けた情報を表示する表示部を有する表示器とを、備え、前記重量検出器からの検出信号に基づいて組合せ演算を行う組合せ秤において、前記制御器は、前記各可動部を下方に位置するものから順次個別に運動させるように前記各駆動部を動作させて前記各可動部の動作点検を行い、その点検結果を前記表示器に表示させるように構成されているものである。

前記制御器は、前記重量検出器に接続されて、前記重量検出器からの検出信号を受けて前記組合せ演算を行うように構成されていてもよい。

上記構成の組合せ秤によれば、組合せ秤の自己診断を自動的に行うことができ、その際に、組合せ秤が備える各駆動部が下方から順に駆動されるので、他の駆動部の影響を受けずに正確に且つ省電力で各動作部の動作点検を行うことができる。

なお、前記組合せ秤は、前記演算制御器の制御を受けて前記搬送経路に被計量物を供給する供給装置を、更に備え、前記演算制御器は、前記各可動部の動作点検を行う際に、前記供給装置を停止させるように構成されていることがよい。これにより、組合せ秤が備える各動作部の動作点検に際して被計量物の影響を除去することができる。

また、前記組合せ秤において、前記各駆動部のそれぞれに前記演算制御器の制御を受けて点灯する警告灯を備え、前記演算制御器は、前記各可動部の動作点検の結果、動作異常のある可動部を駆動する駆動部に備えた前記警告灯を点灯させるように構成されていることが好ましい。これにより、組合せ秤が備える複数の駆動部のうち動作異常のある駆動部を一目で判別することができる。

さらに、前記組合せ秤において、前記フィーダの可動部に、該可動部の加速度を検出する加速度検出器を備え、前記演算制御器は、前記フィーダの可動部の動作点検を行う際に、前記フィーダの可動部を駆動する駆動部を動作させるとともに、前記加速度検出器から受けた検出信号に基づいて前記フィーダの可動部の動作異常を検出するように構成することができる。

また、前記組合せ秤において、前記計量ホッパ及び前記供給ホッパのうち少なくとも何れか一方のホッパの可動部を駆動する駆動部は、ステッピングモータであって、前記ステッピングモータの出力軸にその回転位相を検出する位相検出器を備え、前記ホッパの可動部の動作点検を行う際に、所定のパルス数で前記ステッピングモータを動作させるとともに、前記ホッパの可動部が連続して２回運動するときの前記ステッピングモータの出力軸の初期位相を前記位相検出器を介してそれぞれ検出し、これらの初期位相の差に基づいて前記ホッパの可動部の動作異常を検出するように構成することができる。

また、前記組合せ秤において、前記演算制御器は、前記計量ホッパ及び前記供給ホッパのうち少なくとも何れか一方のホッパの可動部の動作点検を行う際に、前記ホッパの可動部を駆動する駆動部を動作させるとともに、前記重量検出器の検出信号の振動波形を測定し、前記振動波形に基づいて前記ホッパの可動部の動作異常を検出するように構成することができる。

本発明の組合せ秤は、前記演算制御器は、前記計量ホッパ及び前記供給ホッパのうち少なくとも何れか一方のホッパの可動部の動作点検を行う際に、前記ホッパの可動部を秤量動作時と比較して速く動作させるように構成されているものである。これにより、ホッパの可動部の動作異常が顕著に表れて、動作異常を検出し易くなる。

さらに、本発明の組合せ秤は、前記表示器は、タッチパネル式の入力部を備え、前記演算制御器は、前記表示器の表示部に、前記各可動部の動作点検の開始指令を前記入力部を介して前記演算制御器へ入力するタッチキーを表示させ、前記各可動部の動作点検を終了すると、前記タッチキーを表示させないように構成されていることが好ましい。これにより、表示器を見た作業者は、動作点検の要不要を一目で把握することができる。

本発明は、以下に示すような効果を奏する。

本発明によれば、組合せ秤に備えられた各可動部の動作の自己診断を自動的に行うことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複説明を省略する。

（実施の形態）
はじめに、本実施の形態に係る組合せ秤の構成について説明する。図１は本発明の実施の形態に係る組合せ秤を鉛直方向に切ったときの概略構成の一部を示す図である。なお、直進フィーダ５０、供給ホッパ７、計量ホッパ８、及び重量検出器９により１組の計量ヘッドが構成されており、この計量ヘッドは組合せ秤９９に複数備えられている。各計量ヘッドは同様の構成を有することから、図１では１つの計量ヘッドのみを示し、その余は省略する。

図１に示すように、組合せ秤９９は、被計量物の組合せ秤量を行うために投入された被計量物の重量を検出する重量検出器９を備えた複数の計量ホッパ８と、組合せに参加する計量ホッパの数を増やすために計量ホッパ８で計量された被計量物を一時的に保持するメモリホッパ１０と、供給装置１より供給された被計量物の各計量ホッパ８への搬送経路を形成する分散フィーダ３０、複数の直進フィーダ５０、及び複数の供給ホッパ７と、組合せ秤量された被計量物を包装などの次工程へ送り出す集合シュート１１、集合ファンネル１２、及び集合ホッパ１３と、組合せ秤９９の制御及び組合せ演算を行う演算制御器１６と、演算制御器１６へ情報の操作入力や演算制御器１６からの情報の表示出力を行う操作設定表示器１７とを備えている。

本実施の形態において供給装置１は、トラフ（大型の細長い容器）と、このトラフを加振する加振器１ａとを備え、トラフの振動によってトラフ上の被計量物を組合せ秤９９へ供給する態様のものである。但し、供給装置１はこれに限定されず、例えば、供給装置１を無端状ベルトとこの無端状ベルトに列状に配置された複数の容器とを備えたバケットリフタで構成してもよい。

分散フィーダ３０は、組合せ秤９９の本体の上部（集合シュート１１の上方）に設けられている。分散フィーダ３０は、円錐形状のトップコーン３と、トップコーン３を加振する加振器４とを備えている。供給装置１より分散フィーダ３０のトップコーン３上に供給された被計量物は、振動によってトップコーン３上を滑り落ちるうちに放射状に分散する。なお、分散フィーダ３０の上方には、トップコーン３上にある被計量物の層厚を検出するためのレベル検出器２が取り付けられている。レベル検出器２は、例えば、超音波センサで構成することができる。

分散フィーダ３０の周囲には、複数の直進フィーダ５０が放射状に配設されている。各直進フィーダ５０は、フィーダパン５と、フィーダパン５を加振する加振器６とを備えている。分散フィーダ３０より直進フィーダ５０のフィーダパン５上に送られた被計量物は、振動によって供給ホッパ７に送り出される。

各直進フィーダ５０の被計量物の送出側に供給ホッパ７が１つずつ設けられ、複数の供給ホッパ７は環状に配列されている。さらに、各供給ホッパ７の下方には計量容器としての計量ホッパ８が１つずつ設けられ、複数の計量ホッパ８は環状に配列されている。各供給ホッパ７はゲート７ａを備えており、このゲート７ａが開かれると、供給ホッパ７に保持されている被計量物は、その下方に位置する計量ホッパ８に投入される。

各計量ホッパ８は、計量ホッパ８内の被計量物の重量を計量するために、ロードセル等の重量検出器９を備えている。各重量検出器９の計量値（検出信号）は、演算制御器１６へ伝達される。

複数の計量ホッパ８の下方には、集合シュート１１が設けられ、集合シュート１１の下端部には集合ファンネル１２が設けられ、集合ファンネル１２の下方には集合ホッパ１３が設けられている。また、各計量ホッパ８の斜め下方に、各計量ホッパ８に対応して複数のメモリホッパ１０が設けられている。

各計量ホッパ８は、互いに反対な２方向に開閉可能なゲート８ａを備えており、計量ホッパ８に保持されている被計量物は、このゲート８ａが一方の方向に開かれると集合シュート１１上に放出され、他方の方向に開かれるとメモリホッパ１０へ放出される。各メモリホッパ１０はゲート１０ａを備えており、このゲート１０ａが開かれると、メモリホッパ１０に保持されている被計量物は、集合シュート１１上へ放出される。このように集合シュート１１へ放出された被計量物は、集合シュート１１上を滑り落ちて集合ファンネル１２を通って、集合ホッパ１３へ投入される。また、集合ホッパ１３はゲート１３ａを備えており、このゲート１３ａが開かれると、集合ホッパ１３に保持されている被計量物は、図示しない包装機へ投入される。

次に、組合せ秤９９の制御系統について以下に説明する。図２は演算制御器の概略構成を示すブロック図である。

図２に示すように、演算制御器１６は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ等からなる演算制御部２１と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリからなる記憶部２２と、演算制御部２１に接続されたＩ／Ｏ回路１８、Ａ／Ｄ変換回路１９、ゲート駆動回路１４、及び振動制御回路１５とを、備えている。

さらに、演算制御器１６には、組合せ秤９９のユーザーインターフェースである操作設定表示器１７が接続されている。この操作設定表示器１７は、タッチパネル式の入力部と、演算制御器１６の出力を受けて組合せ秤９９の運転状態などの情報を表示する表示部とを備えている。操作設定表示器１７の入力部に入力された組合せ秤９９の運転の操作指令やパラメータ等の情報は、操作設定表示器１７から演算制御器１６へ入力される。

演算制御部２１には、Ｉ／Ｏ回路１８を介してレベル検出器２からの分散フィーダ３０上の被計量物の量の検出信号、Ａ／Ｄ変換回路１９を介して重量検出器９からの各計量ホッパ８に収容された被計量物の計量信号、及び操作設定表示器１７からの入力信号などが入力される。操作設定表示器１７からの入力信号には、組合せ目標重量やメンテナンスの必要性を判定するための条件を示すパラメータ等が含まれている。また、演算制御部２１からは、振動制御回路１５を介して各加振器４，６への駆動信号、ゲート駆動回路１４を介して各ゲート７ａ，８ａ，１０ａ，１３ａへの駆動信号、及び操作設定表示器１７への表示画像信号などが出力される。

記憶部２２には、運転条件登録テーブル、運転条件テーブル、運転中データレジスタ、パラメータ、及び表示バッファ等が格納されている。運転条件登録テーブルには、多数の運転条件データ（例えば、運転条件データ番号、品名、目標重量値、供給機振幅等）が記憶されている。運転条件テーブルには、運転条件登録テーブルの中から選択された一つの運転条件データが書き込まれ、この運転条件テーブルに書き込まれた運転条件データに基づいて組合せ秤９９が制御される。運転中データレジスタには、運転中の組合せ秤９９の運転状況データが記憶されている。表示バッファには、運転状況データのうち必要なデータを含む表示データが書き込まれ、この表示データが表示画像信号として操作設定表示器１７へ送信されて表示部に表示される。

なお、本実施の形態において、制御器とは、単独の制御器のみならず複数の制御器からなる制御器群をも意味する。従って、演算制御器１６は、単独の演算制御器で構成されていてもよく、分散配置され共働して制御する複数の演算制御器で構成されていてもよい。例えば、後述する自己診断を行う第１の制御器と自己診断以外の演算制御を行う第２の制御器とで構成されていてもよい。

〔組合せ秤９９の動作〕
以上のように構成された組合せ秤９９の秤量動作について説明する。組合せ秤９９の演算制御器１６は、記憶部２２に格納された秤量運転用プログラムを実行して、組合せ秤９９の動作制御を行うとともに組合せ演算を行う。演算制御器１６の演算制御部２１に対して操作設定表示器１７から組合せ目標重量値や運転速度の条件を示すパラメータ等が予め入力され、記憶部２２に格納されており、これらのパラメータ等は、必要に応じて記憶部２２より読み出される。

演算制御器１６は、秤量動作を開始するに際して、まず、分散フィーダ３０の加振器４及び直進フィーダ５０の加振器６を動作させるように、振動制御回路２７を介してそれぞれ制御する。これにより、供給装置１から分散フィーダ３０上に供給された被計量物は、分散フィーダ３０から円周方向に分散されて、放射状に配置された直進フィーダ５０を通じて、各供給ホッパ７へ送給される。このとき、演算制御器１６は、レベル検出器２により分散フィーダ３０上の被計量物の層厚を検出し、その被計量物の量が所定量より少なくなると、供給装置１を動作させることにより、分散フィーダ３０上に、所定量以上の被計量物が常時供給されるようにしている。

続いて、演算制御器１６は、計量ホッパ８が空であることを検知し、ゲート駆動回路２６を介して、供給ホッパ７のゲート７ａを開放するように制御する。これにより、供給ホッパ７から計量ホッパ８に被計量物が投入される。計量ホッパ８に被計量物が投入されると、演算制御器１６は、重量検出器９による計測値（各計量ホッパ８に保持されている被計量物の重量）をＡ／Ｄ変換回路２５を介して検出する。そして、メモリホッパ１０が空になると、メモリホッパ１０に計量ホッパ８から被計量物が投入される。

演算制御器１６は、複数の計量ホッパ８及び複数のメモリホッパ１０に保持されている被計量物の重量に基づいて組合せ演算を行う。組合せ演算において用いられるメモリホッパ１０内の被計量物の重量は、その上方の計量ホッパ８において計量されたときの重量が用いられる。この組合せ演算では、複数の計量ホッパ８及び複数のメモリホッパ１０の中から、被計量物の重量値の合計が予め定められた所定重量範囲（目標重量に対する許容重量範囲）内にある組合せが１つ求められ、被計量物を放出すべき計量ホッパ８及びメモリホッパ１０の組合せが選択される。

そして、演算制御器１６は、ゲート駆動回路２６を介して組合せ演算で求めた組合せに選択されている計量ホッパ８及びメモリホッパ１０のゲート８ａ，１０ａを開放させ、被計量物を集合シュート１１上へ放出させる。被計量物は、集合シュート１１上を滑り集合ファンネル１２で集められて、集合ホッパ１３に収容される。演算制御器１６は、包装機から排出許可信号が入力されると、集合ホッパ１３のゲート１３ａを開放させ、集合ホッパ１３に保持されている所定量の被計量物を包装機へ放出させるとともに、包装機へ排出完了信号を出力する。包装機では、組合せ秤９９からの排出完了信号の入力タイミングに基づいてシール動作等の動作が行われる。

〔自己診断機能〕
ここで、本発明に係る組合せ秤９９の自己診断機能について詳細に説明する。以下に説明する組合せ秤９９の自己診断機能は、組合せ秤９９が備える各可動部の動作を自動的に点検する機能である。

図３は組合せ秤の自己診断機能に関する制御系統の概略構成を示すブロック図である。図３に示すように、本実施の形態に係る組合せ秤９９において、複数の供給ホッパ７、複数の計量ホッパ８、複数のメモリホッパ１０、集合ホッパ１３、分散フィーダ３０、及び複数の直進フィーダ５０の各構成要素はそれぞれに単数又は複数の可動部を有している。供給ホッパ７は、可動部としてゲート７ａを有し、この可動部を駆動する駆動部７ｂを備えている。計量ホッパ８は、可動部としてゲート８ａを有し、この可動部を駆動する駆動部８ｂを備えている。メモリホッパ１０は、可動部としてゲート１０ａを有し、この可動部を駆動する駆動部１０ｂを備えている。集合ホッパ１３は、可動部としてゲート１３ａを有し、この可動部を駆動する駆動部１３ｂを備えている。分散フィーダ３０は、可動部としてトップコーン３を有し、この可動部を駆動する駆動部として加振器４を備えている。分散フィーダ３０は、可動部としてフィーダパン５を有し、この可動部を駆動する駆動部として加振器６を備えている。なお、図３では、各位相検出器７ｃ，８ｃ，１０ｃ，１３ｃからその検出信号を演算制御部２１へ送信するライン、並びに、各加速度検出器４ａ，６ａからその検出信号を演算制御部２１へ送信するラインは、何れも省略している。

そして、演算制御器１６の記憶部２２には、自己診断用プログラムが格納されており、演算制御器１６の演算制御部２１は、操作設定表示器１７を介して自己診断開始指令が入力されると、自己診断用プログラムを記憶部２２から読み出して実行し、組合せ秤９９が備える各可動部を駆動する各駆動部の動作の制御を行う。これにより、組合せ秤９９にて自己診断の処理が行われる。

図５は自己診断タッチキーが表示された組合せ秤の自動運転画面の一例を示す図である。図５に示す自動運転画面は操作設定表示器１７の表示部に表示される。この自動運転画面には、品種番号・品名表示エリア１５１、ヘッド情報円形表示エリア１５２、「開始／停止」タッチキー１５３、「自己診断」タッチキー１５４、シンボル説明表示エリア１５５、フィーダ強度表示タッチキーエリア１５６、及び、「復帰」タッチキー１５７等が示されている。ヘッド情報円形表示エリア１５２は、最も内周の円が重量レベル表示部であり、重量レベル表示部の直ぐ外周が計量ヘッド番号表示部であり、計量ヘッド番号表示部の直ぐ外周が現状表示部であり、現状表示部の直ぐ外周がエラー表示部である。本実施の形態に係る組合せ秤９９は、１〜１０番の１０組の計量ヘッドを備えている。シンボル説明表示エリア１５５で説明されているシンボルとヘッド情報円形表示エリア１５２の表示とを照合させると、図５では、現状表示部のシンボル表示により「１〜１０番の各計量ヘッドで零点調整が行われている」ことがわかる。

自動運転画面に表示された自己診断タッチキー１５４を、作業者が押圧操作することにより、組合せ秤９９が備える各可動部の動作点検の開始指令が操作設定表示器１７を介して演算制御器１６の演算制御部２１へ入力され、この開始指令を受けた演算制御部２１が組合せ秤９９の自己診断処理を開始する。

図４は組合せ秤の自己診断処理の流れ図である。図４に示すように、演算制御器１６の演算制御部２１は、自己診断処理を開始すると、まず、供給装置１を停止させる（ステップＳ１）。このように、組合せ秤９９への被計量物の供給を停止して、被計量物の影響を排除したうえで、組合せ秤９９の全ての可動部の動作点検を開始する。

組合せ秤９９が備える可動部の動作点検は、組合せ秤９９が備える各可動部を下方に位置するものから順次個別に運動させるように各駆動部を動作させて行う。このように、可動部を個別に運動させることにより、他の可動部の影響を受けずに動作の点検を行うことができる。また、一度に可動部を駆動する駆動部を動作させないので、可動部の動作点検時に消費する電力を抑えることができる。さらに、下方に位置する可動部から順に動作点検を行うことで、動作点検が行われている可動部がどれかを作業者が把握し易く、これに加え、組合せ秤９９に被計量物が残っていた場合の被計量物の詰まりを防止することができる。仮に、上方に位置する可動部から動作点検を行うと、組合せ秤９９に被計量物が残っていた場合に被計量物が下流側へ送られてしまって被計量物の詰まりが生じてしまうこととなる。

演算制御部２１は、はじめに、組合せ秤９９が備える可動部のうち最も下方に配置されている集合ホッパ１３のゲート１３ａの開閉動作を点検する（ステップＳ２）。これに際し、演算制御部２１は、ゲート駆動回路１４を介して集合ホッパ１３のゲート１３ａを開閉駆動する駆動部１３ｂ（アクチュエータ）を点検動作させる。

本実施の形態において、集合ホッパ１３のゲート１３ａを駆動する駆動部１３ｂは、ステッピングモータ（パルスモータ）で構成されている。このステッピングモータの出力軸は、ゲート１３ａとリンク機構（図示略）を介して連結されており、ステッピングモータの出力軸を回動させることにより、ゲート１３ａが開閉する。ステッピングモータの出力軸には、回転の初期位相を検出する位相検出器１３ｃが備えられている。

そこで、演算制御部２１は、ステッピングモータの出力軸を所定のパルス数で回転させることによって、集合ホッパ１３のゲート１３ａを開閉駆動する駆動部１３ｂを点検動作させる。なお、駆動部１３ｂを点検動作させるに際して、集合ホッパ１３のゲート１３ａを秤量動作時よりも速く開閉動作させるようにすることが好ましい。これにより、集合ホッパ１３のゲート１３ａの動作に異常がある場合に、その異常が顕著に表れる。

そして、位相検出器１３ｃでは、ゲート１３ａの或開閉運動とその次の開閉運動、即ち、ゲート１３ａが連続して２回開閉運動するときのステッピングモータの出力軸の初期位相を位相検出器１３ｃを介してそれぞれ検出して、演算制御部２１へ伝達する。この位相検出器１３ｃからの検出信号を受けた演算制御部２１は、これらの初期位相の差を算出して、ゲート１３ａの各開閉運動時においてステッピングモータの出力軸の初期位相が同一であるか否かを判定する。そして、演算制御部２１は、これらの初期位相が同一である場合は集合ホッパ１３のゲート１３ａの動作は正常と判定する一方、これらの初期位相が同一でない場合は集合ホッパ１３のゲート１３ａの動作は異常と判定する。なお、ゲート１３ａの各開閉運動時においてステッピングモータの出力軸の初期位相が同一でない場合は、ステッピングモータが脱調していると推定される。なお、ここで「脱調」とは、ステッピングモータへの駆動周波数が高すぎる、或いは負荷が大きすぎるためにモータが負荷を駆動しきれず、その駆動部に角度(回転モータ)或いは位置(直線モータ)のずれが発生してそのまま復帰できなくなることをいい、集合ホッパ１３の組合せ秤本体部への取り付け不良やゲート１３ａの詰まりや変形などにより脱調が生じる可能性がある。

なお、上記のモータの出力軸の位相検出によるゲート１３ａの動作点検に代えて又はこの動作点検とともに、重量検出器９の検出信号の振動波形を測定して、集合ホッパ１３のゲート１３ａの開閉動作を点検することもできる。

この場合、演算制御部２１は、ゲート駆動回路１４を介して集合ホッパ１３のゲート１３ａを開閉する駆動部１３ｂを点検動作させる際に、重量検出器９からの検出信号の振動波形を測定する。駆動部１３ｂが点検のために動作しているときには、他の組合せ秤９９の構成要素は停止しているため、重量検出器９の検出信号に生じる振動は集合ホッパ１３のゲート１３ａの開閉に起因するものである。そこで、集合ホッパ１３のゲート１３ａの開閉動作が正常であるときの振動波形を予め試験的に測定してこれを基準振動波形として登録（記憶部２２に格納）しておき、演算制御部２１は、ゲート１３ａの駆動部１３ｂが点検のために動作しているときに重量検出器９の検出信号の振動波形を測定し、この測定した振動波形と基準振動波形とを比較し、これらの差が所定の許容範囲内であれば、集合ホッパ１３のゲート１３ａの開閉動作は正常であると判定する一方、所定の許容範囲外であれば、集合ホッパ１３のゲート１３ａの開閉動作は異常であると判定する。

なお、組合せ秤９９の計量運転時には、重量検出器９の検出信号は、増幅され、フィルタでノイズが除去され、Ａ／Ｄ変換されて、デジタル信号として演算制御部２１に伝達されるが、上記のように重量検出器９の検出信号を用いて駆動部１３ｂの開閉動作の点検を行う際には、重量検出器９の検出信号は、増幅され、フィルタを介さずにＡ／Ｄ変換されて、デジタル信号として演算制御部２１に伝達されるように構成してもかまわない。

上述のように集合ホッパ１３のゲート１３ａの開閉動作を点検し、開閉動作に異常があれば、演算制御部２１は集合ホッパ１３のゲート１３ａの動作異常を記憶部２２に一時的に記憶する。

集合ホッパ１３の動作点検が終われば、続いて、集合ホッパ１３の次に下方に位置する可動部であるメモリホッパ１０のゲート１０ａの動作点検を行う（ステップＳ３）。

メモリホッパ１０のゲート１０ａの動作点検では、組合せ秤９９が備える複数のメモリホッパ１０のゲート１０ａの全てについて、前述の集合ホッパ１３のゲート１３ａの開閉動作の点検と同様の手順で、一つずつ順に時間をずらして行われる。但し、メモリホッパ１０の数が多い場合には点検に時間を要することとなるので、下流側（集合ファンネル１２や集合ホッパ１３）で被計量物の詰まりが生じない程度で複数のメモリホッパ１０のゲート１０ａを組み合わせて同時に動作点検を行うこともできる。この場合、例えば、対角線上に位置する２つのメモリホッパ１０のゲート１０ａを組み合わせるなどして、一方のゲート１０ａの動作点検に関して他方のゲート１０ａの動作の影響を受けにくい組合せを選択することが望ましい。

上述のようにメモリホッパ１０のゲート１０ａの開閉動作を点検し、開閉動作に異常があれば、演算制御部２１はメモリホッパ１０の動作異常を、異常が生じたメモリホッパ１０を識別する情報（例えば、計量ヘッドの番号）とともに記憶部２２に一時的に記憶する。

メモリホッパ１０の動作点検が終われば、続いて、メモリホッパ１０の次に下方に位置する可動部である計量ホッパ８のゲート８ａの動作点検を行う（ステップＳ４）。計量ホッパ８のゲート８ａの動作点検では、組合せ秤９９が備える複数の計量ホッパ８のゲート８ａの全てについて、前述の集合ホッパ１３のゲート１３ａの開閉動作の点検と同様の手順で、一つずつ順に時間をずらして行われる。但し、計量ホッパ８の数が多い場合には点検に時間を要することとなるので、複数の計量ホッパ８のゲート８ａを組み合わせて同時に動作点検を行うこともできる。この場合、例えば、対角線上に位置する２つの計量ホッパ８のゲート８ａを組み合わせるなどして、一方のゲート８ａの動作点検に関して他方のゲート８ａの動作の影響を受けにくい組合せを選択することが望ましい。

上述のように計量ホッパ８のゲート８ａの開閉動作を点検し、開閉動作に異常があれば、演算制御部２１は計量ホッパ８のゲート８ａの動作異常を、異常が生じた計量ホッパ８を識別する情報（例えば、計量ヘッドの番号）とともに記憶部２２に一時的に記憶する。

計量ホッパ８のゲート８ａの動作点検が終われば、続いて、計量ホッパ８の次に下方に位置する可動部である供給ホッパ７のゲート７ａの動作点検を行う（ステップＳ５）。供給ホッパ７のゲート７ａの動作点検では、組合せ秤９９が備える複数の供給ホッパ７のゲート７ａの全てについて、前述の集合ホッパ１３のゲート１３ａの開閉動作の点検と同様の手順で、一つずつ順に時間をずらして行われる。但し、供給ホッパ７の数が多い場合には点検に時間を要することとなるので、複数の供給ホッパ７のゲート７ａを組み合わせて同時に動作点検を行うこともできる。この場合、例えば、対角線上に位置する２つの供給ホッパ７のゲート７ａを組み合わせるなどして、一方のゲート７ａの動作点検に関して他方のゲート７ａの動作の影響を受けにくい組合せを選択することが望ましい。

上述のように供給ホッパ７のゲート７ａの開閉動作を点検し、開閉動作に異常があれば、演算制御部２１は供給ホッパ７のゲート７ａの動作異常を、異常が生じた供給ホッパ７を識別する情報（例えば、計量ヘッドの番号）とともに記憶部２２に一時的に記憶する。

供給ホッパ７のゲート７ａの動作点検が終われば、続いて、供給ホッパ７のゲート７ａの次に下方に位置する可動部である直進フィーダ５０のフィーダパン５の動作点検を行う（ステップＳ６）。

直進フィーダ５０のフィーダパン５の動作点検では、組合せ秤９９が備える複数の直進フィーダ５０のフィーダパン５の全てについて、一つずつ順に時間をずらして行われる。但し、直進フィーダ５０の数が多い場合には点検に時間を要することとなるので、複数の直進フィーダ５０のフィーダパン５を組み合わせて同時に動作点検を行うこともできる。この場合、例えば、対角線上に位置する２つの直進フィーダ５０のフィーダパン５を組み合わせるなどして、一方のフィーダパン５の動作点検に関して他方のフィーダパン５の動作の影響を受けにくい組合せを選択することが望ましい。

本実施の形態において、加振器６は電磁振動式であって、固定子と回転子から成る電磁石を備えており、この電磁石への通電のＯＮ／ＯＦＦが切り替わることにより発生する電磁力波による電磁石の振動がフィーダパン５に伝動し、フィーダパン５を振動させる。

直進フィーダ５０のフィーダパン５には、フィーダパン５の振動を検出するために加速度検出器６ａが設けられている。直進フィーダ５０のフィーダパン５の動作点検を開始すると、演算制御器１６の演算制御部２１は、振動制御回路１５を介して加振器６を動作させるとともに、加速度検出器６ａからの検出信号を受けてフィーダパン５の振動数及び振幅を測定する。演算制御部２１は、測定された振動数及び振幅が、直進フィーダ５０の駆動条件である振動数、振幅が設定条件に合致していれば直進フィーダ５０の動作が正常であると判定し、合致していなければ直進フィーダ５０の動作が異常であると判定する。

上述のように直進フィーダ５０のフィーダパン５の動作を点検し、動作に異常があれば、演算制御部２１は直進フィーダ５０のフィーダパン５の動作異常を、異常が生じた直進フィーダ５０を識別する情報（例えば、計量ヘッドの番号）とともに記憶部２２に一時的に記憶する。

直進フィーダ５０のフィーダパン５の動作点検が終われば、続いて、直進フィーダ５０の次に下方に位置する可動部である分散フィーダ３０のトップコーン３の動作点検を行う（ステップＳ７）。

本実施の形態において、分散フィーダ３０の加振器４は電磁振動式であって、固定子と回転子から成る電磁石を備えており、この電磁石への通電のＯＮ／ＯＦＦが切り替わることにより発生する電磁力波による電磁石の振動がトップコーン３に伝動し、トップコーン３を振動させる。

分散フィーダ３０のトップコーン３の動作点検は、前述の直進フィーダ５０のフィーダパン５の動作の点検と同様の手順で行われる。そして、分散フィーダ３０のトップコーン３の動作を点検し、動作に異常があれば、演算制御部２１は分散フィーダ３０の動作異常を記憶部２２に一時的に記憶する。

分散フィーダ３０の動作点検が終われば、続いて、重量検出器９の零点調整を行う（ステップＳ８）。重量検出器９の零点調整では、組合せ秤９９が備える複数の重量検出器９の全てについて、零点調整が一度に又は順に行われる。

演算制御部２１は、重量検出器９の無負荷時の検出信号を取得して、この検出信号に基づいて零点調整を行う。さらに、演算制御部２１は、補正された零点と前回の零点との差を算出し、この差が所定範囲内であれば零点調整が正常に行われたと判定する一方、この差が所定範囲より大きい場合には、零点に異常があると判定する。

上述のように重量検出器９の零点調整を行い、零点に異常があれば、演算制御部２１は重量検出器９の零点異常を、異常が生じた重量検出器９を識別する情報（例えば、計量ヘッドの番号）とともに記憶部２２に一時的に記憶する。

最後に、演算制御部２１は、上述の通り順に行った動作点検並びに零点調整の結果を操作設定表示器１７の表示部に表示させる（ステップＳ９）。ここで、演算制御部２１は、組合せ秤９９が備える各可動部の動作点検後に記憶部２２に一時的に記憶した異常を読み出して、操作設定表示器１７の表示部に表示させる。以下に、動作点検並びに零点調整の結果の表示例を説明する。

図６では、正常に自己診断が終了したあとの自動運転画面の一例が示されている。例えば、図６に示すように、自己診断を行って異常が検出されない場合には、自動運転画面に自己診断前に表示されていた自己診断タッチキー１５４を表示しないことによって、正常に自己診断が終了したという動作点検結果を示すことができる。なお、この場合、次回又は所定回数後の起動時に操作設定表示器１７の表示部に表示される自動運転画面に、再び自己診断タッチキー１５４を表示することが好ましい。これにより、操作設定表示器１７を見た作業者は、動作点検の要不要を一目で把握することができ、さらに、自動運転画面に不要なタッチキーが表示されずに操作ミスを防止することができる。

一方、図７では、自己診断で異常が検出されたときの自動運転画面の一例が示されている。例えば、図７に示すように、自己診断を行って異常が検出された場合には、自動運転画面のヘッド情報円形表示エリア１５２のエラー表示部に、エラーを示すシンボルが表示されるとともに、エラーメッセージ１５８がポップアップ表示される。図７に示すヘッド情報円形表示エリア１５２の表示内容から、４番ヘッドのホッパゲートに異常があり、７番ヘッドの重量検出器９に零点異常があることを、読み取ることができる。同じくエラーメッセージ１５８の表示内容から、７番ヘッドの重量検出器９の零点異常の内容とその対処法、並びに、４番ヘッドのホッパゲートの異常の内容とその対処法を、読み取ることができる。

なお、自己診断で異常が検出された場合には、演算制御器１６の演算制御部２１は、前述の通り操作設定表示器１７の表示部に異常の検出を伝える情報を表示するとともに、警報を発生させたり、或いは、各駆動部に警告灯としてのＬＥＤランプを設置して、異常が発生した可動部を駆動する駆動部に設置されたＬＥＤランプを点灯させたりすることもできる。特に、異常が生じている可動部を駆動する駆動部に警告灯を点灯させることによれば、組合せ秤９９が備える複数の駆動部のうち動作異常のある駆動部を一目で判別することができるので有用である。

本発明に係る組合せ秤は、本実施の形態で説明した可動部の構造及びその動作点検手法に限定されず、組合せ秤が備える多数の可動部の動作の自己診断を自動的に行うために多種多様な態様の組合せ秤に広く適用させることができる。

本発明の実施の形態に係る組合せ秤を鉛直方向に切ったときの概略構成の一部を示す図である。 組合せ秤の制御系統の概略構成を示すブロック図である。 組合せ秤の自己診断機能に関する制御系統の概略構成を示すブロック図である。 組合せ秤の自己診断処理の流れ図である。 自己診断タッチキーが表示された組合せ秤の自動運転画面の一例を示す図である。 正常に自己診断が終了したあとの自動運転画面の一例を示す図である。 自己診断で異常が検出されたときの自動運転画面の一例を示す図である。

符号の説明

１ 供給装置
２ レベル検出器
３ トップコーン
４ 加振器
４ａ 加速度検出器
５ フィーダパン
６ 加振器
６ａ 加速度検出器
７ 供給ホッパ
７ａ ゲート
７ｂ 駆動部
７ｃ 位相検出器
８ 計量ホッパ
８ａ ゲート
８ｂ 駆動部
８ｃ 位相検出器
９ 重量検出器
１０ メモリホッパ
１０ａ ゲート
１０ｂ 駆動部
１０ｃ 位相検出器
１１ 集合シュート
１２ 集合ファンネル
１３ 集合ホッパ
１３ａ ゲート
１３ｂ 駆動部
１３ｃ 位相検出器
１４ ゲート駆動回路
１５ 振動制御回路
１６ 演算制御器
１７ 操作設定表示器
１８ Ｉ／Ｏ回路
１９ Ａ／Ｄ変換回路
３０ 分散フィーダ
５０ 直進フィーダ
９９ 組合せ秤

Claims (9)

1. 投入された被計量物の重量を検出する重量検出器を備えた複数の計量ホッパと、
   前記複数の計量ホッパへの被計量物の搬送経路を形成する複数のフィーダ及び複数の供給ホッパと、
   前記複数の計量ホッパ、複数の供給ホッパ及び前記複数のフィーダが有する各可動部を駆動する各駆動部に接続されて、前記各駆動部の動作を制御する制御器と、
   前記制御器から受けた情報を表示する表示部を有する表示器とを、
   備え、前記重量検出器からの検出信号に基づいて組合せ演算を行う組合せ秤において、
   前記制御器は、前記各可動部を下方に位置するものから順次個別に運動させるように前記各駆動部を動作させて前記各可動部の動作点検を行い、その点検結果を前記表示器に表示させるように構成されている、
   組合せ秤。
2. 前記制御器は、前記重量検出器に接続されて、前記重量検出器からの検出信号を受けて前記組合せ演算を行うように構成されている、請求項１に記載の組合せ秤。
3. 前記演算制御器の制御を受けて前記搬送経路に被計量物を供給する供給装置を、更に備え、
   前記演算制御器は、前記各可動部の動作点検を行う際に、前記供給装置を停止させるように構成されている、
   請求項１又は請求項２に記載の組合せ秤。
4. 前記各駆動部のそれぞれに前記演算制御器の制御を受けて点灯する警告灯を備え、
   前記演算制御器は、前記各可動部の動作点検の結果、動作異常のある可動部を駆動する駆動部に備えた前記警告灯を点灯させるように構成されている、
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の組合せ秤。
5. 前記フィーダの可動部に、該可動部の加速度を検出する加速度検出器を備え、
   前記演算制御器は、前記フィーダの可動部の動作点検を行う際に、前記フィーダの可動部を駆動する駆動部を動作させるとともに、前記加速度検出器から受けた検出信号に基づいて前記フィーダの可動部の動作異常を検出するように構成されている、
   請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の組合せ秤。
6. 前記計量ホッパ及び前記供給ホッパのうち少なくとも何れか一方のホッパの可動部を駆動する駆動部は、ステッピングモータであって、前記ステッピングモータの出力軸にその回転位相を検出する位相検出器を備え、
   前記ホッパの可動部の動作点検を行う際に、所定のパルス数で前記ステッピングモータを動作させるとともに、前記ホッパの可動部が連続して２回運動するときの前記ステッピングモータの出力軸の初期位相を前記位相検出器を介してそれぞれ検出し、これらの初期位相の差に基づいて前記ホッパの可動部の動作異常を検出するように構成されている、
   請求項１〜〜請求項５のいずれか一項に記載の組合せ秤。
7. 前記演算制御器は、前記計量ホッパ及び前記供給ホッパのうち少なくとも何れか一方のホッパの可動部の動作点検を行う際に、前記ホッパの可動部を駆動する駆動部を動作させるとともに、前記重量検出器の検出信号の振動波形を測定し、前記振動波形に基づいて前記ホッパの可動部の動作異常を検出するように構成されている、
   請求項１〜〜請求項６のいずれか一項に記載の組合せ秤。
8. 前記演算制御器は、前記計量ホッパ及び前記供給ホッパのうち少なくとも何れか一方のホッパの可動部の動作点検を行う際に、前記ホッパの可動部を秤量動作時と比較して速く動作させるように構成されている、
   請求項６又は請求項７に記載の組合せ秤。
9. 前記表示器は、タッチパネル式の入力部を備え、
   前記演算制御器は、
   前記表示器の表示部に、前記各可動部の動作点検の開始指令を前記入力部を介して前記演算制御器へ入力するタッチキーを表示させ、前記各可動部の動作点検を終了すると、前記タッチキーを表示させないように構成されている、
   請求項１〜〜請求項８のいずれか一項に記載の組合せ秤。

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