JP2022108311A - 組合せ秤 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定重量の被計量物を計量して排出する組合せ秤に関する。
組合せ秤において、一日の生産を終了する場合や計量する被計量物の品種を変更する場合などには、組合せ秤内の被計量物を組合せ秤外へ全て排出する必要がある。
上記のような場合、最終的に組合せ秤内に残存した被計量物は、通常、不良品として廃棄されるので、特許文献1には、組合せ秤(組合せ計量装置)に残存する被計量物の量を少なくして歩留まりの向上を図る技術が提案されている。
この特許文献1では、組合せ演算によって最適組合せが見つかれば、通常モードとしてそれを良品として排出し、最適組合せが見つからないときは、一部の計量ホッパから被計量物を強制排出した後、目標組合せ重量値から強制排出した被計量物の重量値を差し引いた差分値を新たな目標組合せ重量値として再度組合せ演算を行って、残量を少なくしている。強制排出した被計量物は、タイミングホッパ(集合ホッパ)あるいは包装機の袋に包装しない状態で待機させられている。
上記特許文献1では、組合せ演算で最適組合せが見つからないときは、一部の計量ホッパから被計量物を強制排出した後、目標組合せ重量値から強制排出した被計量物の重量値を差し引いた差分値を新たな目標組合せ重量値として再度組合せ演算を行っているが、被計量物の残量が少ない状態での組合せ演算では、最適組合せは成立しにくく、最適組合せが成立しなかったときには、組合せ秤内や包装機に残存する被計量物は、不良品として廃棄せざるを得ず、歩留りの向上が望まれる。
また、組合せ秤内や包装機に残存している被計量物を取り除く作業は、面倒である。
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、生産終了時等において、組合せ秤内に残存する被計量物の量を可及的に低減して歩留りを向上させると共に、組合せ秤内に残存している被計量物の取除き作業を容易にすることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明では次のように構成している。
(1)本発明は、供給される被計量物をそれぞれ振動搬送する複数の直進フィーダと、前記複数の各直進フィーダにそれぞれ対応して設けられ、前記各直進フィーダからの前記被計量物を一時保持して排出する複数の供給ホッパと、前記複数の各供給ホッパにそれぞれ対応して設けられ、前記各供給ホッパから排出された被計量物を一時保持して被計量物の重量を計量する複数の計量ホッパと、前記直進フィーダ、前記供給ホッパ及び前記計量ホッパを制御する演算制御部とを備え、
前記演算制御部は、複数の前記計量ホッパで計量された被計量物の重量値を組合せた組合せ重量値が、目標組合せ重量値に基づく一定重量範囲となる適量組合せを選択する組合せ演算を行うと共に、前記組合せ演算によって前記適量組合せに選択された前記一定重量範囲となる被計量物を排出する組合せ計量運転モードを行う組合せ秤であって、
前記演算制御部は、前記組合せ計量運転モードに代えて、前記供給ホッパで前記被計量物を保持することなく、前記直進フィーダから前記計量ホッパへ被計量物を直接供給して、計量ホッパで計量される被計量物の重量値が、前記目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲となるように、前記直進フィーダの駆動を制御すると共に、前記所定重量範囲となった計量ホッパの前記被計量物を排出する個別計量運転モードを行うことが可能である。
前記演算制御部は、複数の前記計量ホッパで計量された被計量物の重量値を組合せた組合せ重量値が、目標組合せ重量値に基づく一定重量範囲となる適量組合せを選択する組合せ演算を行うと共に、前記組合せ演算によって前記適量組合せに選択された前記一定重量範囲となる被計量物を排出する組合せ計量運転モードを行う組合せ秤であって、
前記演算制御部は、前記組合せ計量運転モードに代えて、前記供給ホッパで前記被計量物を保持することなく、前記直進フィーダから前記計量ホッパへ被計量物を直接供給して、計量ホッパで計量される被計量物の重量値が、前記目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲となるように、前記直進フィーダの駆動を制御すると共に、前記所定重量範囲となった計量ホッパの前記被計量物を排出する個別計量運転モードを行うことが可能である。
上記の「前記組合せ計量運転モードにおける目標組合せ重量値に基づく一定重量範囲」と、「前記個別計量運転モードにおける前記目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲」とは、同じ重量範囲であってもよいし、上限重量値が異なっていてもよい。
本発明によると、組合せ計量運転モードでは、複数の計量ホッパで計量された被計量物の重量値を組合せた組合せ重量値が、目標組合せ重量値に基づく一定重量範囲となる適量組合せを選択する組合せ演算を行うと共に、組合せ演算によって適量組合せに選択された一定重量範囲となる被計量物を排出する。
また、この組合せ計量運転モードに代えて、供給ホッパで被計量物を保持することなく、直進フィーダから計量ホッパへ被計量物を直接供給して、計量ホッパで計量される被計量物の重量値が、目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲となるように、直進フィーダの駆動を制御すると共に、前記所定重量範囲となった計量ホッパの前記被計量物を排出する個別計量運転モードを行うことが可能である。
この個別計量運転モードは、組合せ計量運転モードのように、供給ホッパで被計量物を一時保持して計量ホッパへ排出する必要がなく、直進フィーダから計量ホッパへ被計量物を直接供給すればよく、また、直進フィーダから個別の計量ホッパへ目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲となるように被計量物を供給するので、組合せ計量運転モードのような組合せ演算を行う必要がなく、したがって、組合せ演算で適量組合せが選択できないといったこともない。
このように個別計量運転モードは、直進フィーダから被計量物を、個別の計量ホッパへ所定重量範囲となるように直接供給すればよく、組合せ演算を行う必要がある組合せ計量運転モードに比べて計量処理を速めることができる。
これによって、一日の生産を終了する場合や計量する被計量物の品種を変更する場合などには、組合せ計量運転モードに代えて、個別計量運転モードを行うことによって、当該組合せ秤内の被計量物を、所定重量範囲の被計量物毎に速く排出することができると共に、組合せ計量運転モードのように、組合せ演算が成立せず、適量組合せが選択できないといったことがない。したがって、組合せ計量運転モードに比べて、当該組合せ秤内に残存する被計量物の量を低減して歩留りを向上させることができると共に、最終的に当該組合せ秤内に残存した被計量物を取り除く作業の負担を軽減することができる。
(2)本発明の好ましい実施態様では、前記組合せ計量運転モードを、前記個別計量運転モードに切換えるために操作される操作部を備え、前記演算制御部は、前記操作部の切換え操作に基づいて、前記組合せ計量運転モードを前記個別計量運転モードへ切換える。
この実施態様によると、作業者が、一日の生産の終了、計量する被計量物の品種の変更、あるいは、当該組合せ秤における被計量物の残存状況などに応じて、操作部を操作することによって、組合せ計量運転モードから個別計量運転モードへ切換えることができる。
(3)本発明の一実施態様では、前記供給ホッパは、前記演算制御部によって開閉制御されるゲートを備え、前記演算制御部は、前記組合せ計量運転モードでは、前記供給ホッパの前記ゲートを閉止して前記直進フィーダからの被計量物を一時保持させ、前記ゲートを開放して保持した被計量物を排出させるものであり、前記演算制御部は、前記個別計量運転モードでは、前記供給ホッパの前記ゲートを開放状態に維持して、前記直進フィーダから前記計量ホッパへ被計量物を直接供給する。
この実施態様によると、演算制御部は、組合せ計量運転モードでは、供給ホッパのゲートを開閉させて、直進フィーダからの被計量物を一時保持して計量ホッパへ排出させるのに対して、個別計量運転モードでは、供給ホッパのゲートを開閉させる必要がなく、開放状態に維持したままで、直進フィーダから計量ホッパへ被計量物を直接供給すればよい。
(4)本発明の他の実施態様では、前記個別計量運転モードにおける前記所定重量範囲の上限重量値は、前記組合せ計量運転モードにおける前記一定重量範囲の上限重量値に比べて、大きい値である。
この上限重量値は、予め定められた値としてもよいし、作業者が可変できる値としてもよい。
この実施態様によると、個別計量運転モードでは、組合せ計量運転モードに比べて、許容される重量範囲の上限重量値を大きくしている。すなわち、許容される重量範囲を広くしているので、個別の計量ホッパへ供給される被計量物重量値が、許容される所定重量範囲に収まり易くなるので、個別計量運転モードにおける計量処理を一層速めることができる。
個別計量運転モードは、例えば、一日の生産を終了する直前などに行われるので、個別計量運転モードでの生産量は少なく、許容される所定重量範囲を広くしても、全生産量に対する歩留まりの影響は殆ど無い。
(5)本発明の更に他の実施態様では、前記演算制御部は、前記個別計量運転モードにおいて、前記計量ホッパで計量される被計量物の重量値が、前記目標組合せ重量値未満であって、かつ、予め定めた重量値を超えたときには、前記所定重量値を超えた計量ホッパへ被計量物を直接供給する前記直進フィーダの駆動を一定時間停止させる。
個別計量運転モードでは、直進フィーダからの被計量物は、該直進フィーダと計量ホッパとの間に存在する供給ホッパを通過して計量ホッパへ供給されるので、直進フィーダと計量ホッパとの間の被計量物の供給経路には距離がある。このため、直進フィーダの駆動を停止すると、前記距離に存在する被計量物が、直進フィーダを停止した時点から遅れて計量ホッパに到達することになる。
この実施態様によると、直進フィーダを停止した時点から遅れて計量ホッパへ到達する被計量物を考慮して、計量ホッパの被計量物の重量値が、目標組合せ重量値未満であって、かつ、予め定めた重量値を超えたとき、すなわち、目標組合せ重量値に近づいたときには、直進フィーダの駆動を一定時間停止し、直進フィーダを停止した時点から遅れて計量ホッパへ到達するまでの時間待機する。これによって、直進フィーダを停止した時点から遅れて計量ホッパへ到達する被計量物によって、計量ホッパの被計量物の重量値が、所定重量範囲を超えるのを抑制して、所定重量範囲内に収まるようにしている。
(6)本発明の一実施態様では、前記予め定めた重量値を超えた計量ホッパの、前記一定時間経過後の被計量物の重量値が、前記目標組合せ重量値に達していないときには、該計量ホッパへ被計量物を直接供給する前記直進フィーダの振幅強度を弱めて駆動する。
この実施態様によると、直進フィーダを停止した時点から遅れて計量ホッパへ到達するまでの時間を考慮した一定時間が経過しても、計量ホッパの被計量物の重量値が、目標組合せ重量値に達していないときには、直進フィーダの振幅強度を弱めて駆動することによって、直進フィーダから計量ホッパへ少量の被計量物を供給できるので、計量ホッパの被計量物の重量値が、所定重量範囲を超えるのを抑制して、所定重量範囲内に収まり易くなる。
(7)本発明の他の実施態様では、供給される前記被計量物を周縁部へ搬送して、周囲に配設された前記複数の直進フィーダへ供給する分散フィーダと、該分散フィーダ上の前記被計量物の量を検出する検出部とを備え、前記演算制御部は、前記個別計量運転モードにおいて、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散フィーダ上の被計量物の量が、所要量未満になったときには、最終計量運転に移行して、複数の前記計量ホッパで計量された被計量物の重量値を組合せた組合せ重量値が、目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲となる適量組合せを選択する組合せ演算を行うと共に、前記組合せ演算によって前記適量組合せに選択された計量ホッパから前記所定重量範囲となる被計量物を排出させる。
上記の所要量は、分散フィーダ上に存在する被計量物の量では、複数の計量ホッパの全ての各計量ホッパに、目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲の被計量物をそれぞれ供給するのが難しい被計量物の量であるのが好ましい。
この実施態様によると、個別計量運転モードにおいて、分散フィーダ上の被計量物の量が少なくなり、複数の計量ホッパの全ての各計量ホッパへ所定重量範囲の被計量物をそれぞれ供給するのが難しい状態になったときには、最終計量運転に移行する。
この最終計量運転では、複数の計量ホッパで計量された被計量物の重量値を組合せた組合せ重量値が、目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲となる適量組合せを選択する組合せ演算を行うので、複数の各計量ホッパの被計量物の重量が、個別に所定重量範囲に達していなくても、組合せ演算が成立すれば、目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲の被計量物を排出することができるので、当該組合せ秤に残存する被計量物の量を低減することができる。
このように、本発明によれば、一日の生産を終了する場合や計量する被計量物の品種を変更する場合などには、組合せ演算を行う組合せ計量運転モードに代えて、供給ホッパで被計量物を保持することなく、直進フィーダから計量ホッパへ被計量物を直接供給して、計量ホッパで計量される被計量物の重量値が、目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲となるように、直進フィーダの駆動を制御すると共に、前記所定重量範囲となった計量ホッパの前記被計量物を排出する個別計量運転モードを行うことによって、組合せ計量運転モードのように、組合せ演算が成立せず、適量組合せが選択できないといったことがない。したがって、組合せ計量運転モードに比べて、当該組合せ秤内に残存する被計量物の量を低減して歩留りを向上させることができると共に、最終的に当該組合せ秤内に残存する被計量物を取り除く作業の負担を軽減することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る組合せ秤の概略構成を示す模式図である。この組合せ秤は、その装置上部の中央に、供給装置1から落下供給される被計量物、例えば、菓子類などの被計量物を振動によって放射状に分散搬送する分散フィーダ2が設けられている。
上記分散フィーダ2は、円錐形のトップコーン3と、このトップコーン3を振動駆動する振動装置4とを備えている。
分散フィーダ2の周囲には、トップコーン3の周縁部へ振動搬送されてきた被計量物を、更に外方に向けて直線的に振動搬送する複数の直進フィーダ5が放射状に配備されている。この直進フィーダ5は、被計量物を載置するトラフ6と、このトラフ6を振動駆動する振動装置7とを備えている。
各直進フィーダ5の外端部下方には、供給ホッパ8が配備されると共に、各供給ホッパ8の下方には、計量ホッパ9がそれぞれ配備されている。
供給ホッパ8及び計量ホッパ9の下部には、開閉可能な排出用ゲート8a,9aがそれぞれ設けられている。供給ホッパ8は、後述の組合せ計量運転モードでは、直進フィーダ5によって搬送されてその搬送終端から落下排出される被計量物を受け取って一時保持し、その下方に配置された計量ホッパ9が空になると、排出用ゲート8aを開放して被計量物を落下排出して計量ホッパ9へ投入する。また、各計量ホッパ9には、ホッパ内の被計量物の重量を検出するロードセル等の重量センサ10が連結され、各重量センサ10による計量データは制御装置11へ出力される。
制御装置11による後述の組合せ演算によって複数の計量ホッパ9の中から被計量物を排出すべき計量ホッパ9の組合せである適量組合せが選択され、その適量組合せに該当する計量ホッパ9から被計量物が排出される。排出された被計量物は、集合シュート12及び集合ファンネル13を介して集合ホッパ14へ投入されて一旦貯留され、その後、集合ホッパ14の排出用ゲート14aが開放制御されて、包装機15へ投入される。
この実施形態では、供給装置1からトップコーン3上に供給される被計量物の重量が、検出部としてのトップコーン用の重量センサ16によって検出され、その検出出力が制御装置11に与えられる。
制御装置11は、検出部としてのトップコーン用の重量センサ16の検出出力に基づいて、トップコーン3上の被計量物の重量が、一定値未満になったときには、供給装置1を駆動して被計量物の供給動作を開始させ、一定値以上になったときには、供給装置1の駆動を停止して被計量物の供給動作を停止させる。この一定値は、操作設定表示部23を操作して予め設定される。
制御装置11は、供給装置1の動作制御、及び、組合せ秤の全体の動作制御を行うと共に、組合せ演算を行う。組合せ演算では、上記のように複数の計量ホッパ9の被計量物の重量値を種々に組合せた組合せ重量値が、目標組合せ重量値に等しい、あるいは、目標組合せ重量値を下限重量値とする一定重量範囲(許容重量範囲)内の目標組合せ重量値に最も近い重量値となる適量組合せを一つ選択する。
制御装置11に対する設定操作は、操作設定表示器23によって行われ、この操作設定表示器23は、例えばタッチパネル等を用いて構成され、組合せ秤の操作及びその動作パラメータの設定等を行うと共に、運転速度、組合せ計量値等を画面に表示する。
図2は、この実施形態の組合せ秤の制御系統の概略構成を示すブロック図であり、図1に対応する部分には同一の参照符号が付されている。
図2に示すように、制御装置11には、演算制御部としてのCPU部17、メモリ部18、A/D変換回路部19、ゲート駆動回路部20、振動制御回路部21、包装機15に接続されたI/O回路部22とが備えられると共に、操作設定表示器23が接続されている。
演算制御部としてのCPU部17は、上記の組合せ演算を行う組合せ計量運転モードを行い、この組合せ計量運転モードに代えて、後述の個別計量運転モードを行う。
記憶部であるメモリ部18は、組合せ秤の動作プログラム、設定される動作パラメータ等を記憶しており、また、CPU部17に対する演算などの作業領域となる。A/D変換回路部19は、トップコーン3上の被計量物の重量を検出するトップコーン用の重量センサ16及び計量ホッパ9における被計量物の重量を検出する各重量センサ10からのアナログ信号をデジタル信号に変換してCPU部17に出力する。
ゲート駆動回路部20は、CPU部17からの制御信号に基づいて、供給ホッパ8の排出用ゲート8a、計量ホッパ9の排出用ゲート9a、及び、集合ホッパ14の排出用ゲート14aの開閉を制御する。振動制御回路部21は、CPU部17からの制御信号に基づいて、供給装置1、分散フィーダ2の振動装置4、及び、各直進フィーダ5の各振動装置7を制御する。
制御装置11は、CPU部17がメモリ部18に記憶されている動作プログラムを実行することにより、供給装置1及び組合せ秤全体の動作を制御する。
組合せ秤では、上記のような動作を行うために多数の動作パラメータの設定が必要であり、その設定は作業者が操作設定表示器23を用いて行い、設定された動作パラメータの値はCPU部17に送られてメモリ部18に記憶される。動作パラメータには、組合せ演算における目標値である目標組合せ重量値、及び、目標組合せ重量値に基づく一定重量範囲(許容重量範囲)を規定する上限重量値、各フィーダ2,5の振動振幅に対応する振幅強度や駆動時間等がある。
本実施形態では、一日の生産終了時や被計量物の品種の変更時等において、組合せ秤内に残存する被計量物の量を可及的に低減して歩留りを向上させるために、次のように構成している。
すなわち、一日の生産を終了する前、あるいは、被計量物の品種を変更する前などにおける通常の計量運転時には、組合せ計量運転モードを行う。
この組合せ計量運転モードは、複数の計量ホッパ9で計量された被計量物の重量値を組合せた組合せ重量値が、目標組合せ重量値に基づく一定重量範囲となる適量組合せを選択する組合せ演算を行うと共に、組合せ演算によって適量組合せに選択された一定重量範囲となる被計量物を排出するものであり、従来の組合せ計量運転と同様である。
本実施形態では、一日の生産終了時や被計量物の品種変更時などには通常の計量運転モードである組合せ計量運転モードを、個別計量運転モードへ切換えて、個別計量運転モードを行うものである。
この個別計量運転モードは、供給ホッパ8で被計量物を一時保持して、計量ホッパ9が空になると、保持した被計量物を計量ホッパ9へ排出するのではなく、供給ホッパ8の排出用ゲート8aを開放状態に維持し、直進フィーダ5から計量ホッパ9へ被計量物を直接供給して、計量ホッパ9で計量される被計量物の重量値が、目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲となるように、直進フィーダ5の駆動を制御すると共に、所定重量範囲となった計量ホッパ9の被計量物を、他の計量ホッパ9から排出される被計量物と重ならないタイミングで排出して集合ホッパ14へ投入する。集合ホッパ14では、計量ホッパ9から排出された所定重量範囲の被計量物を一旦保持した後、包装機15へ排出する。
この個別計量運転モードは、複数の計量ホッパ9の被計量物の重量値を組合せる組合せ演算を行うのではなく、個別の計量ホッパ9毎に、直進フィーダ5から被計量物を直接供給して、個別の計量ホッパ9毎の被計量物の重量値を、所定重量範囲とするものである。
すなわち、個別計量運転モードでは、直進フィーダ5を、組合せ計量運転モードのように間歇的に駆動するのではなく、連続的に駆動して、被計量物を計量ホッパ9へ直接供給し、計量ホッパ9で計量された重量値に基づいて直進フィーダ5をフィードバック制御するものである。この実施形態では、後述のように、計量ホッパ9の被計量物の重量値が、目標組合せ重量値に近づいたときに、直進フィーダ5の駆動を一時停止させるようにしている。
このように個別計量運転モードは、複数の各計量ホッパ9を、個別の秤としてそれぞれ使用して、各秤に供給される被計量物の重量値が、所定重量範囲になるように、直進フィーダ5をフィードバック制御するものである。
一日の生産を終了する前、あるいは、被計量物の品種を変更する前などにおける通常の計量運転モードである組合せ計量運転モードと、生産終了時、あるいは、被計量物の品種変更時などにおける個別計量運転モードとは、いずれも同じ品種の商品を生産するものであるから、組合せ計量運転モードの目標組合せ重量値に基づく一定重量範囲と、目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲とは、同じ重量範囲であるのが好ましい。
この重量範囲は、いずれも、目標組合せ重量値を下限重量値とするものであるので、上限重量値を共通にして、前記一定重量範囲と前記所定重量範囲とを同じにするのが好ましい。
しかし、一日の生産を終了する場合や被計量物の品種を変更したい場合などにおいて、組合せ秤内の被計量物を速く排出したいときには、個別計量運転モードにおける所定重量範囲の上限重量値を、組合せ計量運転モードにおける一定重量範囲の上限重量値よりも大きな重量値として、所定重量範囲を広くし、個別の計量ホッパ9へそれぞれ供給される被計量物の重量値が、所定重量範囲内に収まり易くするのが好ましい。
このように個別計量運転モードにおける所定重量範囲を広くしても、個別計量運転モードは、一日の生産を終了時などの比較的短い時間亘って行われるので、通常の計量運転モードである組合せ計量運転モードで生産される生産量に比べて、個別計量運転モードで生産される生産量は少なく、全生産量に対する歩留まりの影響は殆ど無い。
この個別計量運転モードにおける上限重量値は、作業者が、操作設定表示器23を操作して設定できるようにしてもよい。
組合せ計量運転モードから個別計量運転モードへの切換えは、一日の生産の終了時や被計量物の品種の変更時などに応じて、作業者が、操作部としての操作設定表示器23を操作することによって行うことができる。なお、作業者が、操作設定表示器23を操作することなく、外部からの切換信号によって、個別計量運転モードへの切換えを行ってもよい。
個別計量運転モードは、個別の計量ホッパ9毎に、直進フィーダ5から被計量物を直接供給して、個別の計量ホッパ9毎の被計量物の重量値を、所定重量範囲とするので、直進フィーダ5と計量ホッパ9との間の配置されている供給ホッパ8の排出用ゲート8aは、開放状態に維持され、開閉させる必要がない。
個別計量運転モードでは、直進フィーダ5の搬送終端から排出された被計量物は、直進フィーダ5と計量ホッパ9との間に存在する供給ホッパ8を通過して計量ホッパ9へ落下供給されるので、直進フィーダ5と計量ホッパ9との間の被計量物の供給経路には落差に相当する距離がある。このため、直進フィーダ5の駆動を停止すると、前記距離に存在する被計量物が、直進フィーダ5を停止した時点から遅れて計量ホッパ9に到達することになる。
このため、直進フィーダ5から計量ホッパ9へ供給された被計量物の重量値が、所定重量範囲の下限重量値である目標組合せ重量値に近づいたときには、直進フィーダ5の駆動を一時停止させて、直進フィーダ5のトラフ6の搬送終端から計量ホッパ9までの落差に相当する距離に存在する被計量物が、遅れて計量ホッパ9へ到達するまで待機するのが好ましい。なお、直進フィーダ5から計量ホッパ9へ供給された被計量物の重量値が、目標組合せ重量値に近づいたときには、直進フィーダ5の駆動を一時停止させるだけでなく、供給ホッパ8の排出用ゲート8aを、一時的に閉止することによって、余分な被計量物が、計量ホッパ9へ落下供給されないようにしてもよい。
また、直進フィーダ5から計量ホッパ9へ供給された被計量物の重量値が、所定重量範囲の下限重量値である目標組合せ重量値に近づいたとき、あるいは、
直進フィーダ5の駆動を一時停止させた後には、直進フィーダ5の振幅強度を弱めて(小さくして)、計量ホッパ9への被計量物の供給量を少なくしてもよい。これによって、直進フィーダ5から計量ホッパ9へ供給される被計量物の重量値が、所定重量範囲を超えるのを抑制して、所定重量範囲内に収まり易くすることができる。
直進フィーダ5の駆動を一時停止させた後には、直進フィーダ5の振幅強度を弱めて(小さくして)、計量ホッパ9への被計量物の供給量を少なくしてもよい。これによって、直進フィーダ5から計量ホッパ9へ供給される被計量物の重量値が、所定重量範囲を超えるのを抑制して、所定重量範囲内に収まり易くすることができる。
直進フィーダ5から計量ホッパ9へ供給された被計量物の重量値が、目標組合せ重量値に近づいて、上記のように直進フィーダ5の駆動を一定時間停止させ、その一定時間が経過した後に、再び、計量ホッパ9の被計量物の重量値をチェックし、計量ホッパ9内の被計量物の重量値が、所定重量範囲になったときには、当該計量ホッパ9の排出用ゲート9aを開いて、所定重量範囲の被計量物を、集合ホッパ14を介して包装機15へ排出する。
個別計量運転モードでは、供給ホッパ8の排出用ゲート8aを開放状態に維持し、直進フィーダ5から被計量物を計量ホッパ9へ直接供給すればよく、組合せ計量運転モードのように、供給ホッパ8の排出用ゲート8aを閉止して被計量物を一時保持し、計量ホッパ8が空になるのを待って排出用ゲート8aを開放して計量ホッパ9へ被計量物を供給するといった必要がない。
また、個別計量運転モードでは、組合せ計量運転モードのように直進フィーダ5を、組合せ演算が行われる運転サイクル毎に、間歇的に駆動する必要がなく、計量ホッパ9の被計量物の重量値が所定重量範囲となるまで、連続的に駆動すればよい。
更に、個別計量運転モードでは、個別の計量ホッパ9の被計量物の重量値が、所定重量範囲となるように、直進フィーダ5から被計量物を供給すればよく、組合せ計量運転モードのように、複数の計量ホッパ9の被計量物の重量値を種々に組合せた組合せ重量値が、目標組合せ重量値に基づく一定重量範囲となる適量組合せを選択する組合せ演算を行う必要がなく、したがって、適量組合せが選択できず、一定重量範囲の被計量物を排出できないといった事態が生じることがない。
このように個別計量運転モードは、組合せ計量運転モードにように、直進フィーダ5を間歇駆動したり、供給ホッパ8の排出用ゲート8aを開閉させたり、適量組合せを選択する組合せ演算を行う必要はなく、直進フィーダ5によって、個別の計量ホッパ9に、所定重量範囲となるように被計量物を直接供給すればよい。
したがって、個別計量運転モードは、組合せ計量運転モードに比べて、高速な計量処理が可能になると共に、組合せ計量運転モードのように、適量組合せが選択できず、一定重量範囲の被計量物を排出できないといったことがなく、組合せ秤内に残存する被計量物の量を、低減して歩留りを向上させることができる。また、最終的に組合せ秤内に残存する被計量物の量が少なくなるので、残存した被計量物を取り除く作業の負担が軽減される。
個別計量運転モードにおいて、組合せ秤内の被計量物が少量となって、複数の計量ホッパ9の全ての計量ホッパ9のそれぞれに所定重量範囲となる被計量物を供給するのが困難になったようなとき、例えば、分散フィーダ2上に被計量物が殆ど存在しなくなったようなときには、全ての計量ホッパ9に被計量物をそれぞれ供給するのではなく、計量ホッパ9へ供給されている被計量物が多い、例えば、閾値重量値より多くの被計量物が供給されている、限られた計量ホッパ9だけに直進フィーダか5から被計量物を選択的に供給するようにしてもよい。これによって、被計量物の量が少量となっても、限られた計量ホッパ9では、被計量物の重量値を所定重量範囲とすることができる。
個別計量運転モードにおいて、組合せ秤内の被計量物の量が更に少なくなって、前記限られた計量ホッパ9でも被計量物の重量値を、所定重量範囲にするのが困難になったようなときには、個別計量運転モードにおいて、最終計量運転に移行するようにしてもよい。
この最終計量運転では、個別の計量ホッパ9毎の被計量物の重量値では、所定重量範囲とすることが困難であるので、複数の計量ホッパ9の被計量物を、種々組合せた組合せ重量値が、所定重量範囲となる計量ホッパ9の適量組合せを選択する組合せ演算を行う。すなわち、供給ホッパ8を開放状態に維持して、直進フィーダ5から計量ホッパ9へ被計量物を直接供給する以外は、組合せ計量運転モードと同様に組合せ演算を行って適量組合せに選択された複数の計量ホッパ9の被計量物を排出する。
このように個別計量運転モードにおいて、個別の計量ホッパ9だけでは、所定重量範囲の被計量物とするのが困難になると、最終計量運転で、複数の計量ホッパ9の被計量物の重量を組合せる組合せ演算を行って適量組合せに選択された複数の計量ホッパの被計量物を排出できるので、組合せ秤内に残存する被計量物の量を更に少なくすることができる。
この最終計量運転は、被計量物が残存していれば、1回に限らず、複数回行ってもよい。すなわち、組合せ演算を複数回繰り返してもよい。
なお、個別計量運転モードにおける最終計量運転は必ずしも行う必要はなく、省略してもよい。
個別計量運転モードにおいて、組合せ秤内の被計量物が殆どなくなり、各直進フィーダ5を一定時間駆動しても、いずれの計量ホッパ9の被計量物の重量値も変化しないときには、計量ホッパ9へ供給できる被計量物は無いとして、個別計量運転モードを自動的に停止して、操作設定表示器23によってその旨を表示して報知してもよい。
次に、本実施形態の具体的な制御の一例をフローチャートに基づいて更に詳細に説明する。
図3は、本実施形態の動作説明に供するフローチャートである。
先ず、電源が投入されて計量運転が開始されると(ステップS1)、個別計量運転モードであることを示す個別計量運転モードフラグがONしているか否かを判断し(ステップS2)、個別計量運転モードフラグがONしていないときには、ステップS3に移り、作業者による個別計量運転モードへの切換え操作がされたか否かを判断する。
ステップS3において、個別計量運転モードへの切換え操作がされていないと判断したときには、通常の計量運転モードである組合せ計量運転モードを行い(ステップS4)、ステップS5に移る。この組合せ計量運転モードは、組合せ演算を行う従来の組合せ計量運転と同様である。
ステップS5では、組合せ計量運転モードによる計量運転が停止されたか否かを判断し、停止されたときには、ステップS1に戻り、停止されていないときには、ステップS2に戻る。
上記ステップS3において、作業者による個別計量運転モードへの切換え操作がされたとき、例えば、一日の生産を終了する、あるいは、計量する被計量物の品種を変更するために、個別計量運転モードへの切換え操作がされたときには、個別計量運転モードへ移行するので、個別計量運転モードであることを示す個別計量運転モードフラグをONしてステップS2に戻る(ステップS6)。
ステップS2において、個別計量運転モードフラグがONしているとき、すなわち、個別計量運転モードであるときには、分散フィーダ2のトップコーン3上に被計量物が存在しているか否かを判断する(ステップS7)。この判断は、トップコーン用重量センサ16によって検出されるトップコーン3上の被計量物の検出重量に基づいて行われる。
ステップS7において、分散フィーダ2のトップコーン3上に被計量物が存在しないと判断したときには、全ての計量ホッパ9の被計量物の重量値を合算し(ステップS8)、合算した被計量物の総重量値が、目標組合せ重量値より大きいか否かを判断する(ステップS9)。
全ての計量ホッパ9の被計量物の重量を合算した被計量物の総重量値が、目標組合せ重量値より大きくないと判断したときには、組合せ秤内に残存する被計量物の量が少なくなって、全ての計量ホッパ9の被計量物の重量を合算しても目標組合せ重量値に達しない、すなわち、1パックの商品分の被計量物の重量値に達しないとして、被計量物の残量が、少なくなったことを、例えば、操作設定表示器23に表示して報知し(ステップS10)、ステップS11に移る。
ステップS11では、被計量物が少なくなったことを知った作業者が、計量運転、すなわち、個別計量運転モードを停止させたか否かを判断し、停止させたときには、個別計量運転モードフラグをOFFし(ステップS12)、個別計量運転モードにおける、後述の最終計量運転開始フラグをOFFしてステップS1に戻る(ステップS13)。また、ステップS11で、作業者が、個別計量運転モードを停止させていないときには、ステップS2に戻る。
上記ステップS7において、分散フィーダ2に被計量物が存在していると判断したとき、あるいは、上記ステップS9において、全ての計量ホッパ9の被計量物の重量を合算した被計量物の総重量値が、目標組合せ重量値より大きいと判断したときには、組合せ秤内には被計量物が未だ残存しており、個別計量運転モードを行えるとして、ステップS14に移る。
ステップS14では、個別計量運転モードにおける目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲の上限重量値(許容上限値)を変更して、ステップS15に移る。このステップS14では、上限重量値(許容上限値)を大きくし、所定重量範囲を広くする。これによって、各計量ホッパ9へ供給される被計量物の重量値が、所定重量範囲内に収まり易くする。この実施形態では、所定重量範囲の上限重量値(許容上限値)の変更は、組合せ計量運転モードから個別計量運転モードへ移行したとき、最初に一度だけ行われ、以後は、変更された所定重量範囲で、個別計量運転モードが終了するまで計量運転が行われる。
ステップS15では、個別計量運転モードを行い、ステップS2に戻る。
図4は、本実施形態の動作説明に供するフローチャートである。
この図4では、個別計量運転モードを行って、組合せ秤内の被計量物の量が残り少なくなって、最終計量運転への移行時の処理を示している。
個別計量運転モードにおいて、個別計量運転モードにおける最終計量運転を開始すべきことを示す最終計量運転開始フラグがONしているか否かを判断し(ステップS100)、最終計量運転開始フラグがONしていないときには、全ての計量ホッパ9の被計量物の重量を合算し(ステップS101)、合算した被計量物の総重量値が、目標組合せ重量値のP倍、例えば、目標組合せ重量値の数倍より大きいか否かを判断する(ステップS102)。
このステップS102において、全ての計量ホッパ9の被計量物の重量を合算した被計量物の総重量値が、目標組合せ重量値のP倍より大きいと判断したときには、組合せ秤内には、個別計量運転モードを行える被計量物が残っているとして、ステップS104に移り、最終計量運転に移行することなく、個別計量運転モードを継続する。
ステップS102において、被計量物の総重量値が、目標組合せ重量のP倍より大きくないと判断したときには、ステップS103に移り、分散フィーダ2のトップコーン3上に所要重量以上の被計量物が存在するか否かを判断する。この判断は、トップコーン用重量センサ16によって検出されるトップコーン3上の被計量物の検出重量に基づいて行われる。この所要重量は、分散フィーダ2のトップコーン3上に存在する被計量物の量では、複数の計量ホッパ9の全ての各計量ホッパ9のそれぞれに、目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲の被計量物を供給するのが難しいと判断される被計量物の重量である。
ステップS103において、分散フィーダ2のトップコーン3上に所要重量以上の被計量物が存在すると判断したときには、組合せ秤内には、個別計量運転モードを継続できる程度の被計量物が残っているとして、ステップS104に移り、最終計量運転に移行することなく、個別計量運転モードを継続する。
ステップS103において、分散フィーダ2のトップコーン3上に所要重量以上の被計量物が存在しないと判断したときには、複数の計量ホッパ9の全ての各計量ホッパ9へ所定重量範囲の被計量物をそれぞれ供給するのが難しいとして、ステップS105に移り、最終計量運転の開始を示す最終計量運転開始フラグをONして、ステップS106に移り、供給ホッパ8の排出用ゲート8aを開放状態に維持してステップS107に移る。
ステップS107では、組合せ計量運転モードと同様に、直進フィーダを所定時間駆動し、安定時間が経過すると(ステップS108)、組合せ演算を行って(ステップS109)、計量ホッパ9の被計量物の重量を組合せた組合せ重量が、所定重量範囲となる計量ホッパ9の適量組合せがあるか否かを判断し(ステップS110)、適量組合せがあったときには、適量組合せの計量ホッパ9から被計量物を排出する排出制御を行い(ステップS111)、ステップS110で適量組合せがなかったときには、リターンする。
このように、この実施形態では、分散フィーダ2のトップコーン3上に存在する被計量物の量では、複数の計量ホッパ9の全ての各計量ホッパ9のそれぞれに、目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲の被計量物を供給するのが難しいと判断したときには、最終計量運転に移行して、組合せ演算を行うようにしている。
図5は、本実施形態の動作説明に供するフローチャートである。
この図5では、上記の最終計量運転以外の個別計量運転モードの処理を示している。
最終計量運転以外の個別計量運転モードでは、複数の計量ホッパ9の最初の計量ホッパ9を特定するための番号iを、初期値「1」に設定し(ステップS200)、計量ホッパiへ直進フィーダiから被計量物を投入中であることを示す投入中フラグがONしているか否かを判断し(ステップS201)、投入中フラグがONしていないときには、計量ホッパi内の被計量物の重量値が所定重量以上であるか否かを判断する(ステップS202)。この実施形態では、組合せ秤内の被計量物の量が少ない個別計量運転モードでは、複数の計量ホッパ9の全ての計量ホッパ9に被計量物を供給するのではなく、所定重量以上の被計量物が供給されている計量ホッパ9を対象として被計量物を供給するようにしている。この所定重量は、例えば、目標組合せ重量値の1/3程度としてもよい。なお、被計量物の重量値が所定重量以上の計量ホッパ9へ被計量物を供給するのではなく、全ての計量ホッパ9へ被計量物を供給するようにしてもよい。
ステップS202において、計量ホッパi内の被計量物の重量値が所定重量以上であるときには、その計量ホッパiへ被計量物の投入中であることを示す投入中フラグをONし(ステップS203)、計量ホッパiに対応する供給ホッパiの排出用ゲートを開放状態にし(ステップS204)、計量ホッパiに対応する直進フィーダiの駆動を開始し(ステップS205)、ステップS206に移る。
ステップS206では、計量ホッパ9を特定するための番号iをインクリメントし、iがn+1になったか否か(ステップS207)、すなわち、複数の計量ホッパ9の全ての計量ホッパ9について処理が終了したか否かを判断し、終了していないときには、ステップS201に戻る。
上記ステップS201において、計量ホッパiへ被計量物を投入中であることを示す投入中フラグがONしていると判断したときには、ステップS208に移り、計量ホッパiへの被計量物の投入動作を一時停止していることを示す一時停止中フラグがONしているか否かを判断し、一時停止中フラグがONしていないとき、すなわち、計量ホッパiへ被計量物を供給する直進フィーダiが駆動中であるときには、ステップS209に移る。
ステップS209では、計量ホッパi内の被計量物の重量値が、目標組合せ重量値から一定重量(α)を減算した予め定めた重量値より大きいか否か、すなわち、計量ホッパi内の被計量物の重量値が、目標組合せ重量値に近づいたか否かを判断する。
上記のように、個別計量運転モードでは、直進フィーダ5の搬送終端から排出された被計量物は、直進フィーダ5と計量ホッパ9との間に存在する供給ホッパ8を通過して計量ホッパ9へ落下供給されるので、直進フィーダ5と計量ホッパ9との間の被計量物の供給経路には、落差に相当する距離がある。このため、直進フィーダ5の駆動を停止すると、前記距離に存在する被計量物が、直進フィーダ5の駆動を停止した時点から遅れて計量ホッパ9に到達することになる。前記一定重量(α)は、直進フィーダ5と計量ホッパ9との間の落差に相当する距離に存在する被計量物の重量、すなわち、直進フィーダ5の駆動を停止した時点から遅れて計量ホッパ9に到達する被計量物の重量に相当する重量とするのが好ましい。
ステップS209において、計量ホッパi内の被計量物の重量値が、目標組合せ重量値から一定重量(α)を減算した予め定めた重量値より大きいと判断したときには、計量ホッパi内の被計量物の重量値が、目標組合せ重量値に近づいたとして、計量ホッパiへの被計量物の投入動作を一時停止していることを示す一時停止中フラグをONし(ステップS210)、計量ホッパiに対応する直進フィーダiの駆動を一時停止し(ステップS211)、計量ホッパiの投入一時停止中タイマーをセットして停止期間の計測を開始してステップS206へ移る(ステップS212)。
上記ステップS208において、計量ホッパiへの被計量物の投入動作を一時停止していることを示す一時停止中フラグがONしていると判断されると、計量ホッパiの投入一時停止中タイマーはタイムアップしたか否かを判断する(ステップS213)。この投入一時停止中タイマーによって計測されるタイマー時間は、直進フィーダ5の駆動を停止した時点から遅れて計量ホッパ9に被計量物が到達するのに要する時間とするのが好ましい。
ステップS213において、投入一時停止中タイマーがタイムアップしたと判断したときには、直進フィーダ5の駆動を停止した時点から遅れて計量ホッパ9に被計量物が到達するのに要する時間が経過したとして、計量ホッパi内の被計量物の重量値が、目標組合せ重量値より大きいか否かを判断する(ステップS214)。このステップS214において、計量ホッパi内の被計量物の重量値が、目標組合せ重量値より大きくないときには、計量ホッパiの被計量物の重量値が、所定重量範囲に達していないので、計量ホッパiに対応する直進フィーダiの振幅強度を一時的に小さくし(ステップS215)、計量ホッパiへ被計量物を投入中であることを示す投入中フラグをOFFし(ステップS216)、計量ホッパiの投入一時停止中フラグをOFFして(ステップS217)、ステップS206へ移る。この場合、次の処理サイクルで、直進フィーダiが、小さくした振幅強度で駆動されることになる。
上記ステップS214において、計量ホッパi内の被計量物の重量値が、目標組合せ重量値より大きいと判断したときには、ステップS218に移り、計量ホッパi内の被計量物の重量値が所定重量範囲であるか否かを判断し、所定重量範囲であるときには、その計量ホッパiの所定重量範囲の被計量物を排出する計量ホッパiの排出制御を行ってステップS206に移る(ステップS219)。ステップS218で、計量ホッパi内の被計量物の重量が所定重量範囲にないときには、計量ホッパiの被計量物は所定重量範囲を超える過量であるとして、例えば、操作設定表示器23に表示して報知し(ステップS220)、ステップS206へ移る。
上記ステップS213において、計量ホッパiの投入一時停止中タイマーがタイムアップしていないときには、計量ホッパiの投入一時停止中タイマーをデクリメントしてステップS206に移る。
上記のように本実施形態によれば、一日の生産を終了する場合や計量する被計量物の品種を変更する場合などには、個別計量運転モードに移行し、供給ホッパ8で被計量物を一時保持することなく、直進フィーダ5から計量ホッパ9へ被計量物を直接供給して、計量ホッパ9で計量される被計量物の重量値が、目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲となるように、直進フィーダ5の駆動を制御すると共に、所定重量範囲となった計量ホッパ9の被計量物を排出するので、組合せ計量運転モードに比べて、当該組合せ秤内の被計量物を、所定重量範囲の被計量物毎に速く排出することができる。
また、個別計量運転モードでは、最終計量運転以外は、組合せ演算を行う必要がないので、組合せ計量運転モードのように、組合せ演算が成立せず、適量組合せが選択できないといったことがない。したがって、組合せ計量運転モードに比べて、当該組合せ秤内に残存する被計量物の量を低減して歩留りを向上させることができると共に、最終的に当該組合せ秤内に残存した被計量物を取り除く作業の負担を軽減することができる。
2 分散フィーダ
5 直進フィーダ
8 供給ホッパ
9 計量ホッパ
15 包装機
16 トップコーン用重量センサ
17 CPU部
23 操作設定表示器
5 直進フィーダ
8 供給ホッパ
9 計量ホッパ
15 包装機
16 トップコーン用重量センサ
17 CPU部
23 操作設定表示器
Claims (7)
- 供給される被計量物をそれぞれ振動搬送する複数の直進フィーダと、前記複数の各直進フィーダにそれぞれ対応して設けられ、前記各直進フィーダからの前記被計量物を一時保持して排出する複数の供給ホッパと、前記複数の各供給ホッパにそれぞれ対応して設けられ、前記各供給ホッパから排出された被計量物を一時保持して被計量物の重量を計量する複数の計量ホッパと、前記直進フィーダ、前記供給ホッパ及び前記計量ホッパを制御する演算制御部とを備え、
前記演算制御部は、複数の前記計量ホッパで計量された被計量物の重量値を組合せた組合せ重量値が、目標組合せ重量値に基づく一定重量範囲となる適量組合せを選択する組合せ演算を行うと共に、前記組合せ演算によって前記適量組合せに選択された前記一定重量範囲となる被計量物を排出する組合せ計量運転モードを行う組合せ秤であって、
前記演算制御部は、前記組合せ計量運転モードに代えて、前記供給ホッパで前記被計量物を保持することなく、前記直進フィーダから前記計量ホッパへ被計量物を直接供給して、計量ホッパで計量される被計量物の重量値が、前記目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲となるように、前記直進フィーダの駆動を制御すると共に、前記所定重量範囲となった計量ホッパの前記被計量物を排出する個別計量運転モードを行うことが可能である、
ことを特徴とする組合せ秤。 - 前記組合せ計量運転モードを、前記個別計量運転モードに切換えるために操作される操作部を備え、
前記演算制御部は、前記操作部の切換え操作に基づいて、前記組合せ計量運転モードを前記個別計量運転モードへ切換える、
請求項1に記載の組合せ秤。 - 前記供給ホッパは、前記演算制御部によって開閉制御されるゲートを備え、
前記演算制御部は、前記組合せ計量運転モードでは、前記供給ホッパの前記ゲートを閉止して前記直進フィーダからの被計量物を一時保持させ、前記ゲートを開放して保持した被計量物を排出させるものであり、
前記演算制御部は、前記個別計量運転モードでは、前記供給ホッパの前記ゲートを開放状態に維持して、前記直進フィーダから前記計量ホッパへ被計量物を直接供給する、
請求項1または2に記載の組合せ秤。 - 前記個別計量運転モードにおける前記所定重量範囲の上限重量値は、前記組合せ計量運転モードにおける前記一定重量範囲の上限重量値に比べて、大きい値である、
請求項1ないし3のいずれか一項に記載の組合せ秤。 - 前記演算制御部は、前記個別計量運転モードにおいて、前記計量ホッパで計量される被計量物の重量値が、前記目標組合せ重量値未満であって、かつ、予め定めた重量値を超えたときには、前記所定重量値を超えた計量ホッパへ被計量物を直接供給する前記直進フィーダの駆動を一定時間停止させる、
請求項1ないし4のいずれか一項に記載の組合せ秤。 - 前記予め定めた重量値を超えた計量ホッパの、前記一定時間経過後の被計量物の重量値が、前記目標組合せ重量値に達していないときには、該計量ホッパへ被計量物を直接供給する前記直進フィーダの振幅強度を弱めて駆動する、
請求項5に記載の組合せ秤。 - 供給される前記被計量物を周縁部へ搬送して、周囲に配設された前記複数の直進フィーダへ供給する分散フィーダと、該分散フィーダ上の前記被計量物の量を検出する検出部とを備え、
前記演算制御部は、前記個別計量運転モードにおいて、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散フィーダ上の被計量物の量が、所要量未満になったときには、最終計量運転に移行して、複数の前記計量ホッパで計量された被計量物の重量値を組合せた組合せ重量値が、目標組合せ重量値に基づく所定重量範囲となる適量組合せを選択する組合せ演算を行うと共に、前記組合せ演算によって前記適量組合せに選択された計量ホッパから前記所定重量範囲となる被計量物を排出させる、
請求項1ないし6のいずれか一項に記載の組合せ秤。
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