JP4927326B2

JP4927326B2 - 組合せ秤

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Publication number: JP4927326B2
Application number: JP2004320940A
Authority: JP
Inventors: 浩樋口; 勝三川西; 剛敏岡村
Original assignee: 勝三川西
Priority date: 2004-11-04
Filing date: 2004-11-04
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2024-11-04
Also published as: JP2006133032A

Description

本発明は、組合せ秤に関する。より詳しくは、計量フィーダに保持された被計量物の重量の減少分を用いて計量重量を計算する組合せ秤に関する。

複数の計量ホッパと複数のメモリホッパを備える従来の組合せ秤として、以下のものがある。（例えば特許文献１参照）。図１５は、この従来の組合せ秤の概略構成を示す。図１５に示すように、従来の組合せ秤は、計量ホッパ、重量センサ、メモリホッパを同数備えている。前記重量センサは、計量ホッパと計量ホッパが保持する被計量物の重量の合計を検出する。そして、計量ホッパに被計量物を供給する前後における重量の検出値の増加分から、計量ホッパが保持する被計量物の重量が計算される。メモリホッパには、対応する計量ホッパから、その計量ホッパが保持していた被計量物が全量投入される。メモリホッパが保持する被計量物の重量は、投入前に計量ホッパが保持していた被計量物の全重量とする。そして、計量ホッパおよびメモリホッパがそれぞれ保持する被計量物の重量をさまざまに組合せて重量の合計を計算し、組合せ目標重量との関係で最も適した組合せを決定する。
特開２００３−２０７３８３号公報

ここで、従来の組合せ秤においては、計量ホッパに被計量物が供給された後に、重量センサが計量ホッパと計量ホッパが保持する被計量物の重量の合計を検出する。被計量物が供給されると、計量ホッパは被計量物の衝突による衝撃を受ける。この衝撃のため、供給後しばらくの間、重量センサの検出値が不安定となる。このような、衝撃によって生じる見かけの荷重を衝撃荷重と呼ぶ。衝撃荷重が大きいと、重量の検出値が安定するのにも長い時間がかかることになる。よって、計量ホッパ中の被計量物の重量を正確に検出するためには、十分な時間を確保しなければならない（以下、重量の検出値が安定するまでの時間を安定時間とする）。このため、一回の計量サイクルに必要とする時間が長くなるという問題を有していた。

また、従来の組合せ秤においては、メモリホッパと同数の計量ホッパが必要である。よって、組合せに用いるホッパの数を増やすためには、多数の計量ホッパを設置する必要があり、装置が巨大化する。装置が巨大化すると、計量ホッパやメモリホッパから包装機までの距離が長くなる。したがって、計量ホッパやメモリホッパから被計量物が排出されてから、最終的に包装機に入るまでの時間が長くなる。このため、一回の計量サイクルに必要とする時間が長くなるという問題を有していた。

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ある。すなわち、本発明の解決しようとする第一の課題は、高い計量精度を保ちつつ、安定時間を短くすることで高速計量を可能とする組合せ秤を提供することにある。また、本発明の解決しようとする第二の課題は、高い計量精度を保ちつつ、装置を小型化することで高速計量を可能とする組合せ秤を提供することにある。

組合せ計量では、一般的に、最終的な排出量の目標値（以下、組合せ目標重量）の１／Ｍ（Ｍは整数）を目標に計量ホッパへ被計量物を供給する。次に、重量検出値の増加分から計量ホッパが保持する被計量物の重量を計算し、記憶する。下流のメモリホッパが空いている場合には、計量ホッパは、メモリホッパへと被計量物の全量を投入する。メモリホッパの保持する被計量物の重量は、直前に計量ホッパが保持していた被計量物の重量に等しいものとされ、記憶される。次に、各計量ホッパおよび各メモリホッパの中に保持されている被計量物の重量（以下、計量重量）をさまざまに組合せた重量の合計（以下、組合せ重量）を計算する。そして、組合せ目標重量との関係で最も適した組合せ重量（例えば、組合せ目標重量に最も近いもの、あるいは、組合せ目標重量を超える組合せ重量の中で組合せ目標受領に最も近いものなど）を与える計量ホッパおよびメモリホッパの組合せ（以下、最適組合せ）を決定する。最後に、最適組合せに参加する計量ホッパおよびメモリホッパから被計量物を排出する。

かかる動作において、組合せ重量の計算を行う前に、計量重量を検出する必要がある。従来の組合せ秤では、計量ホッパへ被計量物を供給した後、重量検出値の増加分を用いて計量重量が検出される。かかる方法では、被計量物の落下のために、計量ホッパに生じる衝撃荷重が大きくなる。よって、計量重量を精度よく検出するためには、十分な安定時間を取る必要がある。逆に、安定時間を経過せずに組合せ重量の計算を行うと、誤差が大きくなる。

本願発明者らは、重量検出値の「増加分」ではなく、「減少分」を用いて計量重量を計算すれば、必要な安定時間が極めて短くなることを発見した。すなわち、本発明に係る組合せ秤は、計量フィーダとメモリホッパを備える。計量フィーダは、上流から供給された被計量物の一部を下流のメモリホッパへと投入する。次に、投入前後における、計量フィーダと計量フィーダにより保持されている被計量物の重量の合計（以下、合計重量）の減少量を用いて、メモリホッパに投入された被計量物の重量、すなわち計量重量を計算する。そして、この計量重量を用いて、組合せ重量の計算を行う。

かかる構成および動作とすると、落下による衝撃はメモリホッパにのみ生じるため、計量フィーダにおける重量検出のための安定時間には影響しない。そして、計量フィーダには、ゲートの開閉などによる衝撃しか生じない。このため、計量フィーダに生じる衝撃荷重を極めて小さく抑えることが可能となる。よって、安定時間を小さくすることができる。したがって、高速計量が可能となる。

なお、計量フィーダは、上流から供給された被計量物の一部を下流のメモリホッパへと投入する。この点で、上流から供給された被計量物の全部を下流へと投入する従来の計量ホッパとは異なる。

上記課題を解決するために、本発明に係る組合せ秤は、被計量物を保持しその一部を投入する計量フィーダと、前記計量フィーダに保持された被計量物の重量と前記計量フィーダの重量の合計である合計重量を検出する重量センサと、前記計量フィーダから投入され
た被計量物を保持し排出するメモリホッパと、前記重量センサによる前記合計重量の検出値を受け取り、前記計量フィーダおよび前記メモリホッパを制御する制御基板とを備え、前記計量フィーダから前記メモリホッパへ被計量物を投入する前後における前記合計重量の減少分を用いて、前記メモリホッパに投入された被計量物の重量である計量重量を計算し、前記計量重量を用いて最適組合せに参加するメモリホッパを選択すると共に、対応する前記メモリホッパが空である前記計量フィーダが前記メモリホッパに被計量物を投入する間に、対応する前記メモリホッパが空でない前記計量フィーダに被計量物を供給する。

これにより、合計重量を検出する時点における計量フィーダへの衝撃荷重を減らすことができる。よって、安定時間を短くすることができる。また、メモリホッパへの被計量物の投入と、計量フィーダへの被計量物の供給とを、各計量フィーダについて独立に並行して行うことができる。したがって、一回の計量サイクルに必要とする時間を短くすることができる。すなわち、高速計量が可能となる。

また、前記計量フィーダから前記メモリホッパへ被計量物を投入する前の前記合計重量である投入前重量と、前記計量フィーダから前記メモリホッパへ被計量物を投入した後の前記合計重量である投入後重量との差分に補正値を加えた値を、前記計量重量としてもよい。

これにより、安定時間が経過する前に、安定重量を予測できる。よって、安定時間を経過せずに、かつ計量重量の精度を落とさずに、組合せ重量の計算をすることができる。したがって、一回の計量サイクルに必要とする時間を短くすることができる。すなわち、高速計量が可能となる。

また、前記計量フィーダから前記メモリホッパへ被計量物を投入した後に一定時間を経過した後の前記合計重量である安定重量を用いて前記補正値を計算してもよい。
また、前記重量センサの検出値の時間変化から予測される前記安定重量との差分を前記補正値としてもよい。

これにより、安定重量を反映した補正値を得られる。このため、安定時間が経過する前に、安定重量を正確に予測できる。よって、安定時間を経過せずに、かつ計量重量の精度を落とさずに、組合せ重量の計算をすることができる。したがって、一回の計量サイクルに必要とする時間を短くすることができる。すなわち、高速計量が可能となる。

また、前記投入後重量と前記安定重量との差分を前記補正値としてもよい。

これにより、簡便な方法で安定重量を反映した補正値を得られる。このため、安定時間が経過する前に、安定重量を正確に予測できる。よって、安定時間を経過せずに、かつ計量重量の精度を落とさずに、組合せ重量の計算をすることができる。したがって、一回の計量サイクルに必要とする時間を短くすることができる。すなわち、高速計量が可能となる。

また、前記投入後重量と前記安定重量との差分の平均値を前記補正値としてもよい。

これにより、正確に計量重量を予測できる。よって、安定時間を経過せずに、かつ計量重量の精度を落とさずに、組合せ重量の計算をすることができる。したがって、一回の計量サイクルに必要とする時間を短くすることができる。すなわち、高速計量が可能となる。

また、前記計量フィーダから前記メモリホッパへ被計量物を投入する前の前記合計重量である投入前重量と、前記計量フィーダから前記メモリホッパへ被計量物を投入した後に一定時間を経過した後の前記合計重量である安定重量との差分を、前記計量重量としてもよい。

これにより、精度よく計量重量を実測できる。また、合計重量の減少分を計量重量とするため、安定時間が短い。よって、組合せ計量の精度を落とさずに、一回の計量サイクルに必要とする時間を短くすることができる。すなわち、高速計量が可能となる。

また、１個の前記計量フィーダに対し、複数個の前記メモリホッパを備えてもよい。

これにより、メモリホッパの数に対して計量フィーダの数を大幅に削減できる。よって、装置を小型化できる。これにより、メモリホッパから包装機までの距離が短くなる。したがって、一回の計量サイクルに必要とする時間を短くすることができる。すなわち、高速計量が可能となる。

また、前記計量フィーダに被計量物を供給する投入ホッパを備え、前記合計重量が一定重量以下である前記計量フィーダである残量不足計量フィーダからは前記メモリホッパに被計量物を投入せず、前記投入ホッパが前記残量不足計量フィーダへ被計量物を供給してもよい。

これにより、メモリホッパに対する被計量物の投入量が不足しなくなる。よって、組合せ計量の精度が向上する。

また、前記計量フィーダが前記メモリホッパに被計量物を投入する際に、前記計量フィーダから前記メモリホッパへ投入された被計量物の量である既投入量が、前記計量フィーダから前記メモリホッパへ投入する被計量物の量の制御目標値である投入目標量に近づくに従って、前記計量フィーダが前記メモリホッパへ投入する被計量物の時間当たりの量である投入速度を減らしてもよい。

これにより、合計重量を検出する時点における計量フィーダへの衝撃荷重を大幅に減らすことができる。よって、安定時間をさらに短くすることができる。したがって、一回の計量サイクルに必要とする時間をさらに短くすることができる。すなわち、高速計量が可能となる。

また、前記計量フィーダが前記メモリホッパに被計量物を投入する際に、前記計量フィーダから前記メモリホッパへ投入された被計量物の量である既投入量と前記計量フィーダから前記メモリホッパへ投入する被計量物の量の制御目標値である投入目標量との差がゼロに近づいた場合には、投入速度を一定に保ってもよい。
また、前記計量フィーダの内部、または前記計量フィーダと対応する前記メモリホッパの間、または前記メモリホッパの上部に、障害物を設けてもよい。

これにより、投入されるべきメモリホッパと異なるメモリホッパへ被計量物が混入することを防ぐことができる。よって、計量重量を正確に把握できるようになる。よって、組合せ計量の精度が向上する。

また、前記計量フィーダと前記メモリホッパの間に、可動式流路を設けてもよい。

また、前記計量フィーダがゲートを備え、前記計量フィーダが前記メモリホッパに被計量物を投入する時に、ゲートを開く部分を半分より小さくしてもよい。

以上

本発明は、以上に説明したような構成を有し、高い計量精度を保ちつつ、安定時間を短くすることで高速計量を可能とする組合せ秤を提供することができるという効果を奏する。また、高い計量精度を保ちつつ、装置を小型化することで高速計量を可能とする組合せ秤を提供することができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る組合せ秤の鉛直方向の断面における概略構成の一例を示す図である。図中の矢印は被計量物の移動方向を示す。以下、図１を参照しながら、本実施の形態に係る組合せ秤の概略構成を説明する。この組合せ秤は、上端に投入ホッパ１を有している。投入ホッパ１の下部は外周下方に向かう複数の経路１６に分岐している。投入ホッパ１の底面は、被計量物が重力に従って経路１６に落下するように、鉛直上方向に凸のゆるやかな円錐面を有している。経路１６の下端には出口１７が設けられている。出口１７には、カットゲート２が配設されている。カットゲート２は、出口１７から下流へと供給される被計量物の量を調節可能にすべく、開度および開時間を調整可能な扉を有している。カットゲート２の下方には、出口１７から供給される被計量物を受容可能な位置に、計量フィーダ３が配設されている。各計量フィーダ３は、計量フィーダ３と計量フィーダ３に保持された被計量物の重量の合計（以下、合計重量）を検出する重量センサ４に連結されている。計量フィーダ３は、経路１６から供給された被計量物を必要に応じて保持し、下流へと投入できるように構成されている。計量フィーダ３の下方には、計量フィーダ３から投入される被計量物を受容可能な位置に、メモリホッパ５が配設されている。メモリホッパ５の下方には、メモリホッパ５から排出される被計量物を集合して排出する集合シュート６が配設されている。集合シュート６は、下方に向けて半径が小さくなる中空の円錐台状に形成されており、下端には排出口１８を有している。集合シュート６の下側には、排出口１８から排出される被計量物を受容し包装可能なように、図示しない包装機が設けられている。投入ホッパ１の中心部は、鉛直方向に延びる中空のセンターコラム７によって支持されている。センターコラム７はその下部に、接地するための脚部７ａを有している。重量センサ４は、センターコラム７の内部に収容されている。

図２は、本発明の実施の形態１に係る組合せ秤のハードウェアの構成の一例を示すブロック図である。また、図３は、本発明の実施の形態１に係る組合せ秤の制御系統の構成の一例を示すブロック図である。以下、図２および図３を参照しながら、本実施の形態に係る組合せ秤のハードウェアと制御系統について、分説する。

最初に、ハードウェアについて以下に説明する。図２に示す通り、本実施の形態に係る組合せ秤のハードウェアは、上流から来る被計量物の流れをＮ個（Ｎは２以上の自然数）に分けて下流へ供給する投入ホッパ１と、投入ホッパ１から供給される被計量物を適宜下流へ通過させるＮ個のカットゲート２_１〜２_Ｎと、カットゲート２_１〜２_Ｎを通じて供給された被計量物を受け取り、下流へと投入するＮ個の計量フィーダ３_１〜３_Ｎと、計量フィーダ３_１〜３_Ｎに対応する合計重量をそれぞれ検出するＮ個の重量センサ４_１〜４_Ｎと、計量フィーダ３_１〜３_Ｎから投入された被計量物をそれぞれ受け取り下流へと排出するＮ個のメモリホッパ５_１〜５_Ｎと、メモリホッパ５_１〜５_Ｎから排出された被計量物を集合させ、図示しない包装機へと排出する集合シュート６とを備えている。なお、図中の矢印は被計量物の流れる方向を示す。

本実施の形態では、投入ホッパ１は、１個の入口とＮ個の出口１７を有し、各出口１７にカットゲート２_１〜２_Ｎが設けられている。カットゲート２_１〜２_Ｎおよび計量フィーダ３_１〜３_Ｎには、個別に開度および開時間を調整可能なように、扉がそれぞれ設けられている。また、メモリホッパ５_１〜５_Ｎには、選択されたもののみが下流に被計量物を排出することができるように、扉がそれぞれ設けられている。

ここで、本実施の形態における計量フィーダ３_１〜３_Ｎは、扇型ゲート１３を設けることで下流への投入量を調整可能に構成されている。しかし、計量フィーダとしては必ずしも扇型ゲート１３を備えたフィーダである必要はなく、例えばベルトフィーダ、ディスクフィーダ、スクリューフィーダ、ロータリーフィーダ、オーガ、ピンチバルブ、ウイングフィーダ、スラットバルブ、ロールフィーダ、容量式フィーダ等であってもよい。計量フィーダとしては、中に保持された被計量物の重量を重量センサにより検出可能な構成であり、かつ、下流への投入量を調整可能なものであれば、いかなるフィーダであってもよい。

次に、制御系統について以下に説明する。図３に示す通り、本実施の形態に係る組合せ秤の制御系統は、各計量フィーダ３_１〜３_Ｎに対応する合計重量をそれぞれ検出するＮ個の重量センサ４_１〜４_Ｎと、制御基板８と、入力手段９と、出力手段１０とを備えている。また、制御基板８からは、カットゲート２_１〜２_Ｎ、計量フィーダ３_１〜３_Ｎおよびメモリホッパ５_１〜５_Ｎにも信号を送信できるようになっている。なお、図中の矢印は、信号の送信される方向を示す。

本実施の形態では、重量センサ４_１〜４_Ｎには、例えばロードセルが用いられる。制御基板８には、例えばマイコンが用いられる。入力手段９には、例えばキーボード等が用いられる。出力手段１０には、例えば液晶ディスプレイ等が用いられる。なお、タッチパネル等により、入力手段９および出力手段１０を一つの入出力手段として構成してもよい。

以下、制御基板８の構成について説明する。図４は、制御基板８の概略構成を示すブロック図である。制御基板８は、制御部１１および記憶部１２を有している。制御部１１には、例えばＣＰＵが用いられる。記憶部１２には、例えば内部メモリが用いられる。制御部１１と記憶部１２は相互に接続されている。また、制御部１１は、重量センサ４_１〜４_Ｎおよび入力手段９から信号を受信し、カットゲート２_１〜２_Ｎ、計量フィーダ３_１〜３_Ｎおよびメモリホッパ５_１〜５_Ｎに信号を送信する。なお、図中の矢印は、各信号の送信される方向を示す。

次に、図４を参照しながら、制御基板８の動作について説明する。制御部１１に対し、入力手段９から、最適組合せの選択に用いる条件等を示すパラメータや、演算に使用するプログラム等が入力される。制御部１１は、受け取ったパラメータやプログラム等を記憶部１２に記憶させる。記憶されたパラメータやプログラム等は、必要に応じて出力手段１０に表示され、操作者によって確認される。また、制御部１１は、重量センサ４_１〜４_Ｎから重量の検出信号を受け取る。制御部１１は、記憶部１２に記憶されたソフトウェアを用いて、受け取った検出信号を処理し、その結果に基づいて、カットゲート２_１〜２_Ｎ、計量フィーダ３_１〜３_Ｎおよびメモリホッパ５_１〜５_Ｎに対して制御信号を送信する。以上の動作により、制御基板８はカットゲート２_１〜２_Ｎ、計量フィーダ３_１〜３_Ｎおよびメモリホッパ５_１〜５_Ｎがそれぞれ供給、投入、排出する被計量物の重量を検出、制御し、組合せ秤を運転する。

以上のような構成を有する本実施の形態に係る組合せ秤について、次に、図１を参照しつつ、動作の概略を説明する。組合せ目標重量は、操作者により、入力手段１０を介して制御基板８へと入力される。また、入力された組合せ目標重量は、出力手段８に表示され、操作者によって確認される。

被計量物は上流から供給され、図示されないレベルセンサによって適切な量が投入ホッパ１に確保される。投入ホッパ１内の被計量物は、経路１６に沿いながら重力に従って落下し、Ｎ個の出口１７へと導かれる。出口１７からの被計量物の供給は、カットゲート２により調整される。被計量物は、カットゲート２から計量フィーダ３を経て、メモリホッパへ５と投入される。次に、複数のメモリホッパ５を組合せた場合のメモリホッパ５の中の被計量物の重量（以下、計量重量）の合計（以下、組合せ重量）が計算される。次に、前記組合せ重量を用いて、最適組合せとなるメモリホッパの組合せが選ばれ、最適組合せに参加するメモリホッパから被計量物が排出される。被計量物は、その後、集合シュート６を経て、包装機へと排出される。

なお、空になったメモリホッパには、計量フィーダ３から被計量物が投入される。計量フィーダ３中の被計量物が不足しないように、投入ホッパ１から計量フィーダ３へと、被計量物が随時供給される。すなわち、計量フィーダ３の中の被計量物の重量はゼロにならない。

以上のような概略動作を行う本実施の形態に係る組合せ秤において、特徴となるのは、組合せ重量の計算に用いる計量重量を、合計重量の減少分を用いて計算するところにある。これにより、計量サイクルにおいて、安定時間を取る必要がなくなり、計量速度を大幅に上げることができる。

図５は、本実施の形態における制御基板８の動作プログラムの一例を示すフローチャートである。以下、図５を参照しながら、本実施の形態に係る組合せ秤の特徴となる動作について、動作の流れに沿って説明する。

まず、重量センサ４により、各計量フィーダ３について合計重量が検出され、これが一定重量を下回っているか否かの判定が行われる（ステップＳ１）。

ステップＳ１において、合計重量が一定重量を下回っていないと判定された計量フィーダ３については、対応するメモリホッパ５が空になっているか否かの判定が行われる（ステップＳ２）。

ステップＳ２において、対応するメモリホッパ５が空になっていると判定された計量フィーダ３については、合計重量の検出値により、投入前重量Ｗｐｒｅの値が更新される（ステップＳ３）。

次に、計量フィーダ３に保持されている被計量物の一部が、対応するメモリホッパ５へ投入される（ステップＳ４）。

次に、重量センサ４により、合計重量が検出され、投入後重量Ｗｐｏｓｔとして記憶される（ステップＳ５）。

次に、投入前重量Ｗｐｒｅと投入後重量Ｗｐｏｓｔとの差分に補正値Ｃを足した値（Ｗｐｒｅ−Ｗｐｏｓｔ＋Ｃ）が、対応するメモリホッパ５の計量重量Ｗとして記憶される（ステップＳ６）。

また、ステップＳ１において、合計重量が一定重量を下回っていると判定された計量フィーダ３には、被計量物が供給される（ステップＳ１３）。そして、その計量フィーダ３は、組合せ重量の演算（ステップＳ７）まで待機させる。

また、ステップＳ２において、対応するメモリホッパ５が空になっていないと判定された計量フィーダ３へは、対応するメモリホッパ５への被計量物の投入が行われない。そして、その計量フィーダ３はそのままの状態で、組合せ重量の演算（ステップＳ７）まで待機させる。

次に、各計量重量Ｗを用いて組合せ重量が計算され、最適組合せが決定される（ステップＳ７）。

次に、最適組合せに参加するメモリホッパ５（以下、選択メモリホッパ）から、被計量物が排出され、対応する計量重量Ｗがゼロとされる（ステップＳ８）。排出された被計量物は集合シュート６を通じて、包装機へと排出される。

次に、各計量フィーダ３について合計重量が検出され、安定重量Ｗｓｔａｂとして記憶される（ステップＳ９）。

次に、各計量フィーダ３について、今回の計量サイクルにおいて、投入ホッパ１から被計量物が供給されたか否か（ステップＳ１３を経由したか否か）が判定される（ステップＳ１０）。

ステップＳ１０において否と判定された計量フィーダ３については、安定重量Ｗｓｔａｂと投入後重量Ｗｐｏｓｔとの差分（Ｗｓｔａｂ−Ｗｐｏｓｔ）により補正値Ｃが更新される（ステップＳ１１）。

次に、投入前重量Ｗｐｒｅと安定重量Ｗｓｔａｂとの差分（Ｗｐｒｅ−Ｗｓｔａｂ）により、対応するメモリホッパ５の計量重量Ｗが更新される（ステップＳ１２）。

その後、次の計量サイクルが開始される（ステップＳ１）。

なお、ステップＳ１０において是と判定された計量フィーダ３については、補正値Ｃおよび計量重量Ｗの更新を行わずに、そのまま次の計量サイクル（ステップＳ１）まで待機させる。

また、本実施の形態において、制御基板８は、各計量フィーダ３に対応するメモリホッパ５が、最後に被計量物を排出した後に、被計量物の投入を受けたか否かを記憶する。そして、その記憶に基づいて、ステップＳ２の判定を行う。

なお、本実施の形態において、ステップＳ１から次のステップＳ１までの動作を一回の計量サイクルと呼ぶ。

各計量サイクルにおいて、ステップＳ１からステップＳ１３までの動作は、それぞれの計量フィーダ３について独立かつ並行に、同期して行われる。すなわち、ステップＳ１における判定およびステップＳ７からステップＳ９に至る動作は、全ての計量フィーダ３について並行して行われる。

以上の動作により、本実施の形態に係る組合せ秤は、各計量フィーダ３に対応する合計重量の減少分を計量重量Ｗとして組合せ計量を行う。被計量物を下流へと投入することで生じる衝撃は、落下してきた被計量物を受容する衝撃に比べてはるかに小さい。よって、安定時間を設けなくても、あるいは短くしても、誤差の少ない計量重量を得ることが可能となる。したがって、一回の計量サイクルに必要とする時間を大幅に削減することができる。よって、高速計量が可能となる。

図６は、図５のフローチャートに従って本実施の形態の組合せ秤を運転した場合の各ステップのタイミングを示す図である。ここで図６中のＡは、計量フィーダ３に被計量物が十分に入っている一方、前回の計量サイクルにおいて対応するメモリホッパ５が選択されたため空になっている場合を示す。図６中のＢは、計量フィーダ３に被計量物が十分に入っていないため、被計量物の供給が行われる場合を示す。図６中のＣは、計量フィーダ３に被計量物が十分に入っており、かつ前回の計量サイクルにおいて対応するメモリホッパ５が選択されず中に被計量物が入っている場合を示す。

図６に示すように、各回の計量サイクルにおいては、まず、各計量フィーダ３について、Ａ、Ｂ、Ｃのいずれに属するのかの判定（ステップＳ１およびステップＳ２）が行われる。その後に、Ａの計量フィーダ３においては、メモリホッパへの被計量物の投入が行われる（ステップＳ３〜ステップＳ６）。このステップの開始時刻をｔ１とする。Ｂの計量フィーダ３に対しては、投入ホッパ１から被計量物が供給される（ステップＳ１３）。Ｃの計量フィーダ３は、特定の動作を行わずに待機する。

次に、組合せ重量の演算（ステップＳ７）が行われる。このステップの開始時刻をｔ３とする。さらに、選択メモリホッパから被計量物が排出される（ステップＳ８）。このステップの開始時刻をｔ４とする。また、安定重量Ｗｓｔａｂが検出され、計量重量Ｗ、補正値Ｃが更新される（ステップＳ９〜ステップＳ１２）。その後、次の計量サイクルが開始される。このように、ステップＳ３〜ステップＳ６までの動作とステップＳ１３の動作を各計量フィーダ３について独立に並行して行うことで、一回の計量サイクルの必要な時間を短くすることができる。

ここで、補正値Ｃについて説明する。図７は、計量フィーダ３からメモリホッパ５への投入時におけるメモリホッパ５の中の被計量物の重量および対応する重量センサ４の検出値の変化を示す模式図である。図７（ａ）はメモリホッパ５が選択されない場合、図７（ｃ）はメモリホッパ５が選択される場合である。また、図７（ｂ）は図７（ａ）に対応する重量センサ４の検出値、図７（ｄ）は図７（ｃ）に対応する重量センサ４の検出値を示す。

ｔ１は、計量フィーダ３からメモリホッパ５への被計量物の投入が開始される時点を指す。ｔ２は、制御基板８から計量フィーダ３へと投入停止の指令が送られる時点を指す。この時点での重量センサ４の検出値がＷｐｏｓｔとなる。ｔ３は、計量フィーダ３からの投入が完全に停止する時点を指す。ｔ４は、選択メモリホッパから被計量物が排出される時点を指す。ｔ５は、重量センサ４の検出値が安定する時点を指す。この時点での重量センサ４の検出値がＷｓｔａｂとなる。ｔ６は、空になったメモリホッパ５へ計量フィーダ３が被計量物の投入を開始する時点を指す。ここで、ｔ２とｔ３とが一致しないのは、制御基板８から計量フィーダ３へ信号を送ってから実際に計量フィーダ３のゲートが閉まり、被計量物の投入が完全に止まるまでに時間的なずれが生じるためである。また、ｔ３からｔ５までの時間が、いわゆる安定時間である。

制御基板８は、計量フィーダ３へ投入停止の指令を出した時点、すなわちｔ２での重量センサ４の検出値を投入後重量Ｗｐｏｓｔとし、投入前における重量センサ４の検出値である投入前重量Ｗｐｒｅとの差分（Ｗｐｒｅ−Ｗｐｏｓｔ）を計量重量Ｗとするのが簡便である。しかしながら、ｔ２においては、依然として計量フィーダ３から被計量物が流出している。このため、実際にメモリホッパ５に投入される量はさらに増加することになる。よって、ＷｐｒｅとＷｐｏｓｔとの差分をそのまま計量重量Ｗとしてしまうと、誤差が大きくなる。一方、ＷｓｔａｂをＷｐｏｓｔの代わりに用いれば計量重量Ｗの精度を上げることはできる。しかし、この場合には、一回の計量サイクルに必要とする時間が長くなってしまう。よって、ＷｓｔａｂとＷｐｏｓｔとの差分を補正値Ｃとし、あらかじめＷｐｒｅとＷｐｏｓｔとの差分にＣを加えた値（Ｗｐｒｅ−Ｗｐｏｓｔ＋Ｃ）を計量重量Ｗとしてもよい。これにより、ｔ２の時点でＷｐｏｓｔからＷｓｔａｂを精度よく予測できる。したがって、計量重量Ｗの誤差を小さくすることができる。よって、組合せ計量の精度が向上する。

なお、ｔ３での重量センサ４の検出値を投入後重量Ｗｐｏｓｔとしてもよい。あるいは、ｔ２からｔ５までの間のいずれかの時点での重量センサ４の検出値を投入後重量Ｗｐｏｓｔとしてもよい。いずれの時点であれ、安定時間を経過するｔ５より前の時点であれば、いかなる時点における重量センサ４の検出値を投入後重量Ｗｐｏｓｔとしてもよい。これにより、安定時間を経過する前に計量重量Ｗを予測できる。よって、一回の計量サイクルに必要とする時間を短くすることができる。

なお、安定時間経過後の重量センサ４の検出値を投入後重量Ｗｐｏｓｔとし、計量重量Ｗの予測を行わなくてもよい。これは、安定時間が短い場合に特に有用である。これにより、補正値Ｃを加えずにＷｐｒｅとＷｐｏｓｔの差分のみにより、計量重量を計算できる。

また、各計量フィーダ３に関する合計重量の判定を、一定重量１を下回っているか否かと、一定重量２を下回っているか否か（一定重量１＞一定重量２）の２段階に分けてもよい。合計重量が一定重量１と一定重量２の間にある場合には、対応するメモリホッパ５に被計量物が入っている状態にのみ、計量フィーダ３へ被計量物を供給する。合計重量が一定重量２を超えない場合には、たとえ対応するメモリホッパ５が空であってもメモリホッパ５への投入を行わず、計量フィーダ３へ被計量物を供給する。かかる動作を行うことにより、投入を行わない時間を利用して計量フィーダ３へ被計量物を供給できる。よって、計量フィーダ３の中の被計量物が少ないために被計量物を投入できなくなるという事態が発生しにくくなる。すると、組合せ重量を計算する時点でメモリホッパ５が空である確率が少なくなり、組合せ計量の精度が向上する。

また、本実施の形態では、メモリホッパ５への投入（ステップＳ３〜ステップＳ６）と、計量フィーダ３への被計量物の供給（ステップＳ１３）のタイミングを重ねている。しかし、選択メモリホッパから被計量物が排出され、包装機へ排出されるまでの時間（ｔ４からｔ５までの間）や、包装機への排出が終わってから次回のメモリホッパ５への投入が始まるまでの時間に、計量フィーダ３へ被計量物の供給（ステップＳ１３）を行うこととしてもよい。これにより、メモリホッパ５に対する被計量物の投入量が不足しなくなる。よって、組合せ計量の精度が向上する。また、これにより、組合せ計量の精度に影響を与えないタイミングで計量フィーダ３に被計量物を供給できる。よって、一回の計量サイクルに必要とする時間をより短くすることが可能となる。

合計重量を監視しながらメモリホッパ５へ被計量物を投入することにより、メモリホッパ５への投入量を微調整してもよい。これにより、計量重量の変動幅を小さくすることができる。したがって、組合せ計量の精度が向上する。

計量フィーダ３からメモリホッパ５へ被計量物を投入する際には、投入された被計量物の量（以下、既投入量）が、計量フィーダ３からメモリホッパ５への投入量の制御目標値（以下、投入目標量）に近づくに従って、時間当たりの投入量（以下、投入速度）を減らしてもよい。これにより、投入を停止する時点（以下、投入停止時）での計量フィーダ３内部での被計量物やゲート部品の運動量が小さくなる。よって、投入停止時において計量フィーダ３が受ける衝撃が少なくなり、安定時間を短くできる。また、投入停止時の直前では投入速度が小さいため、投入前重量Ｗｐｒｅと安定重量Ｗｓｔａｂとの差も小さくなり、補正値Ｃを小さくできる。その結果、組合せ計量の精度が向上する。

既投入量が投入目標量に近づくに従って、投入速度を減らす方法としては、例えば、既投入量と投入目標量との差分（以下、残量）と投入速度を比例させてもよい。図８はこの場合の各要素の時間変化を模式的に示す図である。図８（ａ）に既投入量、図８（ｂ）に重量センサ４の検出値、図８（ｃ）に投入速度を示す。図８におけるＷｒは、時刻ｔにおける残量を指す。図８（ｃ）に示すように、残量が少なくなるに従い投入速度も小さくなることが分かる。かかる動作を行うことにより、簡便な計算方法で、投入停止時において計量フィーダ３が受ける衝撃を減らすことが可能となる。

既投入量が投入目標量に近づくに従って、投入速度を減らす別の方法としては、残量のべき乗と投入速度を比例させてもよい。これにより、残量が少なくなるに従って投入速度が急激に減少する。よって、投入開始時の投入速度を大きくでき、一回の計量サイクルに必要とする時間をより短くすることが可能となる。

既投入量が投入目標量に近づくに従って、投入速度を減らす方法は、上述のものに限られず、投入時間に反比例させる方法や投入時間のべき乗に反比例させる方法などであってもよい。いずれの方法であれ、投入停止時における計量フィーダ３が受ける衝撃を小さくするものであれば、いかなるものでも構わない。

既投入量が投入目標量に近づくに従って、投入速度を減らすと、残量がゼロに近づいたときに投入速度が低下して、ごくわずかの残量分を投入するのに長い時間がかかってしまう場合がある。よって、残量がゼロに近づいた場合には、図８（ｄ）ように、投入速度を一定に保つこととしてもよい。これにより、残量がゼロに近づくときに投入速度も同時にゼロに近づくことを防ぐことができる。よって、メモリホッパ５への投入に要する時間が長くなるのを防ぐことができる。

また、本実施の形態では、安定重量Ｗｓｔａｂと投入後重量Ｗｐｏｓｔとの差分により補正値Ｃを更新した。しかし、投入後重量Ｗｐｏｓｔと安定重量Ｗｓｔａｂとの差分を、直前の複数回分の計量サイクルについて平均し、これを補正値Ｃとしてもよい。あるいは、重量センサによる検出値の時間変化から安定重量Ｗｓｔａｂを予測し、これによりＷｐｏｓｔを補正してもよい。いずれにせよ、重量センサ４の検出値を用いて、投入後重量Ｗｐｏｓｔから安定重量Ｗｓｔａｂを予測するものであれば、如何なる補正であってもよい。

投入後重量Ｗｐｏｓｔと安定重量Ｗｓｔａｂの差が小さい場合には、計量重量Ｗの補正を行わなくてもよい。すなわち、Ｗｐｏｓｔ−Ｗｐｒｅ＋Ｃではなく、Ｗｐｏｓｔ−Ｗｐｒｅを計量重量Ｗとしてもよい。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、実施の形態１における構成において、計量フィーダ１個に対応するメモリホッパの個数を、１から複数に増やしたものである。これにより、装置のさらなる小型化、動作のさらなる高速化が可能となる。

図９は、本実施の形態に係る組合せ秤を鉛直方向の断面で切ったときの概略構成の一例を示す図である。図中の矢印は被計量物の移動方向を示す。以下、図９を参照しながら、本実施の形態に係る組合せ秤の概略構成を説明する。図９において、図１と相同する構成要素には、同一符号が付されている。本実施の形態は、実施の形態１（図１）において、１個の計量フィーダ３に対応するメモリホッパ５の個数を１から２に増やし、メモリホッパ５Ａおよびメモリホッパ５Ｂとしたものである。よって、本実施の形態に係る組合せ秤において、計量フィーダ３およびメモリホッパ５Ａ、５Ｂ以外の構成要素については、実施の形態１においてすでに説明されているため、説明を省略する。

ここで、本実施の形態に係る組合せ秤の特徴である、計量フィーダ３とメモリホッパ５Ａ、５Ｂについて説明する。計量フィーダ３は、上流から供給された被計量物を、必要に応じて保持および下流へと投入可能なように構成されている。さらに、計量フィーダ３は、対応する２つのメモリホッパ５Ａ、５Ｂのそれぞれに選択的に被計量物を投入可能な構成となっている。本実施の形態では、計量フィーダ３は扇型ゲート１３を備えている。本実施の形態では、扇型ゲート１３の回転軸は、前記組合せ秤の鉛直中心軸に対して接線方向（前記鉛直中心軸を切る水平面において、前記鉛直中心軸と前記水平面の交点を中心とする円を描いたときの、前記円の接線方向）を向いている。そして、図１０に示すように、扇型ゲート１３は、内側または外側を開くことによって、いずれのメモリホッパ５Ａ、５Ｂに被計量物を投入するかを選択可能となっている。

本実施の形態における計量フィーダ３は、扇型ゲート１３を設けることで下流への投入量を調整可能に構成されている。しかし、計量フィーダ３としては必ずしも扇型ゲート１３を備えたフィーダである必要はなく、例えば、ベルトフィーダ、ディスクフィーダ、スクリューフィーダ、ロータリーフィーダ、オーガ、ピンチバルブ、ウイングフィーダ、スラットバルブ、ロールフィーダ、容量式フィーダ等であってもよい。計量フィーダ３としては、重量センサ４により計量フィーダ３と計量フィーダ３に保持された被計量物の重量の合計（以下、合計重量）を検出可能であり、かつ、下流への投入量を調整可能なものであれば、いかなるフィーダであってもよい。

ここで、計量フィーダ３が扇型ゲート１３を備えず、被計量物の投入方向を選択できない場合もある。よって、計量フィーダ３とメモリホッパ５の間に可動式流路１４を備えてもよい。図１３は、可動式流路１４を備える場合における計量フィーダ３からメモリホッパ５に至る被計量物の流れを示す模式図である。図１３に示すように、可動式流路１４の方向を変化させることにより、被計量物が投入されるメモリホッパ５を選択できる。かかる構成によれば、１個の計量フィーダに対し３個以上のメモリホッパを備える場合においても、容易に被計量物が投入されるメモリホッパを選択できるという効果も有する。

なお、扇型ゲート１３を備える場合においても可動式流路１４を備えることができることは言うまでもない。かかる構成により、異なるメモリホッパへの被計量物の混入をより確実に防ぐことができる。

本発明では合計重量の減少分により計量重量を計算する。その前提として、各計量サイクルの排出において、計量フィーダ３から投入された被計量物の全部が、一方のメモリホッパ５Ａあるいは５Ｂに入る必要がある。しかし、対応する２つのメモリホッパ５Ａ、５Ｂが近接している場合などにおいて、片方のメモリホッパ５Ａあるいは５Ｂに被計量物を投入する際に、もう一方のメモリホッパ５Ｂあるいは５Ａにも被計量物が混入することがある。すると、正確な計量重量を得ることができなくなる。かかる事態を防ぐために、計量フィーダ３の内部、メモリホッパ５Ａ、５Ｂの上部、あるいは計量フィーダ３とメモリホッパ５Ａ、５Ｂの間に、障害物１５を配設してもよい。障害物１５の形状は、例えば三角柱であってもよく（図１１）、あるいは、板状のものであってもよい（図１２）。障害物１５の位置、形状、大きさは、被計量物を投入されるべきメモリホッパ５Ａ、５Ｂと異なるメモリホッパ５Ｂ、５Ａへ被計量物が混入することを防ぐものであれば、いかなるものであってもよい。かかる構成とすることにより、メモリホッパ５Ａ、５Ｂへの被計量物の混入を防ぐことができる。

また、メモリホッパ５Ａ、５Ｂは、計量フィーダ３の下方に、計量フィーダ３から投入される被計量物を受容可能な位置に配設されている。本実施の形態では、メモリホッパ５Ａが計量フィーダ３の真下よりやや外側に、メモリホッパ５Ｂが計量フィーダ３の真下よりやや内側に配設されている。これにより、扇型ゲート１３が外側を開いた時には、メモリホッパ５Ａが計量フィーダ３により投入される被計量物の全量を受容することができる。また、扇型ゲート１３が内側を開いた時には、メモリホッパ５Ｂが計量フィーダ３により投入される被計量物の全量を受容することができる。

次に、本実施の形態に係る組合せ秤の動作について説明する。なお、被計量物の流れや動作の概略は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。図１４は、本実施の形態における制御基板８の動作プログラムの一例を示すフローチャートである。以下、図１４を参照しながら、本実施の形態に係る組合せ秤の特徴となる動作について、動作の流れに沿って説明する。

ステップＳ１において、合計重量が一定重量を下回っていないと判定された計量フィーダ３について、対応するメモリホッパ５Ａが空になっているか否かの判定が行われる（ステップＳ２）。

ステップＳ２において、対応するメモリホッパ５Ａが空になっていると判定された計量フィーダ３については、合計重量の検出値によりＷｐｒｅの値を更新する（ステップＳ３）。

次に、計量フィーダ３に保持されている被計量物の一部が、対応するメモリホッパ５Ａへ投入される（ステップＳ４）。

次に、投入前重量Ｗｐｒｅと投入後重量Ｗｐｏｓｔとの差分に補正値Ｃを足した値（Ｗｐｒｅ−Ｗｐｏｓｔ＋Ｃ）が、対応するメモリホッパ５Ａの計量重量Ｗとして記憶される（ステップＳ６）。

また、ステップＳ１において、合計重量が一定重量を下回っていると判定された場合には、その計量フィーダ３へ被計量物が投入される（ステップＳ１３）。そして、その計量フィーダ３は、組合せ重量の演算（ステップＳ７）まで待機させる。

また、ステップＳ２において、対応するメモリホッパ５Ａが空になっていないと判定された計量フィーダ３について、対応するメモリホッパ５Ｂが空になっているか否かの判定が行われる（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４において、対応するメモリホッパ５Ｂが空になっていると判定された計量フィーダ３については、空のメモリホッパ５Ａに対して行った（ステップＳ３〜ステップＳ６）のと同様の動作により、メモリホッパ５Ｂへの被計量物の投入および計量重量Ｗの計算が行われる（ステップＳ１５〜ステップＳ１８）。そして、組合せ重量の演算（ステップＳ７）が行われる。

ステップＳ１４において、対応するメモリホッパ５Ｂが空になっていないと判定された場合には、計量フィーダ３からメモリホッパ５Ａ、５Ｂへの被計量物の投入は行われない。そして、その計量フィーダ３はそのままの状態で、組合せ重量の演算（ステップＳ７）まで待機させる。

次に、最適組合せに参加するメモリホッパ５Ａ、５Ｂ（以下、選択メモリホッパ）から、被計量物が排出され、対応する計量重量Ｗがゼロとされる（ステップＳ８）。排出された被計量物は集合シュート６を通じて、包装機へと投入される。

次に、各計量フィーダ３について、今回の計量サイクルにおいて、投入ホッパ１から被計量物が供給されたか否かが判定される（ステップＳ１０）。

ステップＳ１０において、供給を受けていないと判定された計量フィーダ３について、安定重量Ｗｓｔａｂと投入後重量Ｗｐｏｓｔとの差分（Ｗｓｔａｂ−Ｗｐｏｓｔ）により、補正値Ｃが更新される（ステップＳ１１）。

次に、投入前重量Ｗｐｒｅと安定重量Ｗｓｔａｂとの差分（Ｗｐｒｅ−Ｗｓｔａｂ）により、対応するメモリホッパ５Ａ、５Ｂの計量重量Ｗが更新される（ステップＳ１２）。

なお、ステップＳ１０において、供給を受けたと判定された計量フィーダ３については、補正値Ｃおよび計量重量Ｗの更新を行わずに、そのまま次の計量サイクルが開始される（ステップＳ１）。

また、本実施の形態において、制御基板８は、各計量フィーダ３に対応するメモリホッパ５Ａあるいは５Ｂが、最後に被計量物を排出した後に、被計量物の投入を受けたか否かを記憶する。そして、その記憶に基づいて、ステップＳ２およびステップＳ１４の判定を行う。

なお、両方のメモリホッパ５Ａ、５Ｂに順次に被計量物を投入すると、一回の計量サイクルに必要とする時間が長くなる。さらに、他の計量フィーダ３やメモリホッパ５Ａ、５Ｂの待機時間も長くなり、時間的な効率が低下する。よって、本実施の形態では、対応するメモリホッパ５Ａ、５Ｂ両方が空になっている場合には、メモリホッパ５Ａにのみ被計量物が投入され、メモリホッパ５Ｂについては空のままの状態で組合せ重量の計算が行われる。しかし、組合せ計量の精度を優先するような場合においては、両方ともに被計量物を投入してから組合せ重量の計算に移行してもよい。これにより、組合せ重量を計算する時点でメモリホッパ５Ａ、５Ｂが空である確率が少なくなり、組合せ計量の精度が向上する。

各計量サイクルにおいて、ステップＳ１からステップＳ１８までの動作は、それぞれの計量フィーダ３について独立かつ並行に、同期して行われる。すなわち、ステップＳ１における判定およびステップＳ７からステップＳ９に至る動作は、全ての計量フィーダ３について並行して行われる。

以上の動作により、本実施の形態に係る組合せ秤は、各計量フィーダ３に対応する合計重量の減少分を計量重量Ｗとして組合せ計量を行う。被計量物を下流へと投入することで計量フィーダに生じる衝撃は、落下してきた被計量物を受容する衝撃に比べてはるかに小さい。よって、安定時間を短くできる。あるいは、安定時間を経過しないで計量重量を検出しても、誤差の少ない計量重量を得ることが可能となる。したがって、一回の計量サイクルに必要とする時間を削減することができる。さらに、本実施の形態に係る組合せ秤は、計量フィーダ３を１個に対し２個のメモリホッパ５Ａ、５Ｂを備える。これにより、メモリホッパ５Ａ、５Ｂの数に対して計量フィーダ３の数を少なくすることができる。したがって、装置を大幅に小型化することができる。よって、一回の計量サイクルに必要とする時間をさらに削減できる。以上により、本実施の形態に係る組合せ秤では、高速計量が可能となる。

なお、各計量フィーダ３に関する合計重量の判定を、一定重量１を下回っているか否かと、一定重量２を下回っているか否か（一定重量１＞一定重量２）の２段階に分けてもよい。この場合に、合計重量が一定重量１と一定重量２の間にある場合には、対応するメモリホッパ５Ａ、５Ｂの全てに被計量物が入っている状態にのみ、計量フィーダ３へ被計量物を供給する。そして、合計重量が一定重量２を超えない場合には、たとえ対応するメモリホッパ５Ａ、５Ｂのいずれかが空であってもメモリホッパ５Ａ、５Ｂへの投入を行わず、計量フィーダ３へ被計量物を供給する。かかる動作を行うことにより、投入を行わない時間を利用して計量フィーダ３へ被計量物を供給できる。よって、計量フィーダ３の中の被計量物が少ないためにメモリホッパ５Ａ、５Ｂへ被計量物を投入できなくなるという事態が発生しにくくなる。すると、組合せ重量を計算する時点でメモリホッパ５Ａ、５Ｂが空である確率が少なくなり、組合せ計量の精度が向上する。

また、選択メモリホッパから被計量物が排出され、包装機へ排出されるまでの時間や、包装機への排出が終わってからメモリホッパ５Ａ、５Ｂへの投入が始まるまでの時間に、計量フィーダ３へ被計量物の供給を行うこととしてもよい。これにより、メモリホッパ５Ａ、５Ｂに対する被計量物の投入量が不足しなくなる。よって、組合せ計量の精度が向上する。また、これにより、組合せ計量の精度に影響を与えないタイミングで計量フィーダ３に被計量物を供給できる。よって、一回の計量サイクルに必要とする時間をより短くすることが可能となる。

また、本実施の形態では、１個の計量フィーダ３に対応するメモリホッパの個数は２個とした。しかし、１個の計量フィーダ３に対応するメモリホッパの数は３個以上であっても構わない。これにより、計量フィーダ３の数をさらに少なくすることができる。よって、装置を小型化できる。

合計重量を監視しながらメモリホッパ５Ａ、５Ｂへ被計量物を投入することにより、メモリホッパ５Ａ、５Ｂへの投入量を微調整してもよい。これにより、計量重量の変動幅を小さくすることができる。したがって、組合せ計量の精度が向上する。

計量フィーダ３からメモリホッパ５Ａ、５Ｂへ被計量物を投入する際には、既投入量が、投入目標量に近づくに従って、投入速度を減らしてもよい。これにより、投入停止時での計量フィーダ３内部での被計量物やゲート部品の運動量が小さくなる。よって、投入停止時において計量フィーダ３が受ける衝撃が少なくなり、安定時間を短くできる。よって、高速計量が可能となる。また、投入停止時の直前では投入速度が小さいため、投入前重量Ｗｐｒｅと安定重量Ｗｓｔａｂとの差も小さくなり、補正値Ｃを小さくできる。その結果、組合せ計量の精度が向上する。

既投入量が投入目標量に近づくに従って、投入速度を減らす方法としては、例えば、残量と投入速度を比例させてもよい。あるいは、残量のべき乗と投入速度を比例させてもよい。既投入量が投入目標量に近づくに従って、投入速度を減らす方法は、上述のものに限られず、投入時間に反比例させる方法や投入時間のべき乗に反比例させる方法などであってもよい。いずれの方法であれ、投入停止時における計量フィーダ３が受ける衝撃を小さくするものであれば、いかなるものでも構わない。これにより、残量が少なくなるに従って投入速度が減少する。よって、投入開始時の投入速度を大きくでき、一回の計量サイクルに必要とする時間をより短くすることが可能となる。

また、残量がゼロに近づいた場合には、図８のＤのように、投入速度を一定に保つこととしてもよい。これにより、残量がゼロに近づくときに投入速度も同時にゼロに近づくことを防ぐことができる。よって、メモリホッパ５Ａ、５Ｂへの投入に要する時間が長くなるのを防ぐことができる。

また、投入後重量Ｗｐｏｓｔと安定重量Ｗｓｔａｂとの差分を、直前の複数回分の計量サイクルについて平均し、これを補正値Ｃとしてもよい。あるいは、重量センサ４による検出値の時間変化から安定重量Ｗｓｔａｂを予測し、これによりＷｐｏｓｔを補正してもよい。いずれにせよ、重量センサ４の検出値を用いて、投入後重量Ｗｐｏｓｔから安定重量Ｗｓｔａｂを予測するものであれば、如何なる補正であってもよい。

投入後重量Ｗｐｏｓｔと安定重量Ｗｓｔａｂの差が小さい場合には、計量重量Ｗの補正を行わなくてもよい。すなわち、Ｗｐｏｓｔ−Ｗｐｒｅ＋Ｃではなく、Ｗｐｏｓｔ−Ｗｐｒｅを計量重量Ｗとしてもよい。

本発明に係る組合せ秤は、計量フィーダの中の被計量物の重量の減少分を計量重量とし、計量重量を用いて組合せ重量を計算することが可能な組合せ秤として有用である。

本発明の実施の形態１に係る組合せ秤を鉛直方向の断面で切ったときの概略構成の一例を示す図である。本発明の実施の形態１に係る組合せ秤のハードウェアの概略構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係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。本発明の実施の形態１に係る組合せ秤の制御基板８の概略構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る組合せ秤の制御基板８の動作プログラムの一例を示すフローチャートである。図５のフローチャートに従って本発明の実施の形態１に係る組合せ秤を運転した場合の各ステップのタイミングを示す図である。本発明の実施の形態１に係る組合せ秤において、計量フィーダ３からメモリホッパ５への投入時におけるメモリホッパ５の中の被計量物の重量および対応する重量センサ４の検出値の変化を示す模式図であって、図７（ａ）および図７（ｂ）は、メモリホッパ５が選択されない場合のメモリホッパ５の中の被計量物の重量および重量センサ４の検出値、図７（ｃ）および図７（ｄ）は、メモリホッパ５が選択される場合のメモリホッパ５の中の被計量物の重量および重量センサ４の検出値を模式的に示す図である。本発明の実施の形態１に係る組合せ秤において、残量と投入速度を比例させた場合の、既投入量（ａ）、重量センサの検出値（ｂ）、投入速度（ｃ）の時間変化、残量がゼロに近づいた場合に投入速度を一定に保つ場合の投入速度の時間変化（ｄ）を模式的に示す図である。本発明の実施の形態２に係る組合せ秤を鉛直方向の断面で切ったときの概略構成の一例を示す図である。本発明の実施の形態２に係る組合せ秤における、扇型ゲート１３の概略構成を示す模式図である。本発明の実施の形態２に係る組合せ秤において、障害物１５が三角柱の形状を持つ場合の、被計量物の流れを示す模式図である。本発明の実施の形態２に係る組合せ秤において、障害物１５が板状の形状を持つ場合の、被計量物の流れを示す模式図である。本発明の実施の形態２に係る組合せ秤における、可動式流路１４の概略構成および動作を示す模式図である。本発明の実施の形態２に係る組合せ秤の制御基板８の動作プログラムの一例を示すフローチャートである。特許文献１に記載された組合せ秤の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１投入ホッパ
２カットゲート
３計量フィーダ
４重量センサ
５メモリホッパ
６集合シュート
７センターコラム
７ａ脚部
８制御基板
９入力手段
１０出力手段
１１制御部
１２記憶部
１３扇型ゲート
１４可動式流路
１５障害物
１６経路
１７出口
１８排出口

Claims

被計量物を保持しその一部を投入する計量フィーダと、
前記計量フィーダに保持された被計量物の重量と前記計量フィーダの重量の合計である合計重量を検出する重量センサと、
前記計量フィーダから投入された被計量物を保持し排出するメモリホッパと、
前記重量センサによる前記合計重量の検出値を受け取り、前記計量フィーダおよび前記メモリホッパを制御する制御基板とを備え、
個々の計量フィーダに対応して複数のメモリホッパが設けられており、
前記計量フィーダから前記メモリホッパへ被計量物を投入する前後における前記合計重量の減少分を用いて、
前記メモリホッパに投入された被計量物の重量である計量重量を計算し、
前記計量重量を用いて最適組合せに参加するメモリホッパを選択すると共に、
合計重量が一定重量１を上回りかつ対応する少なくとも一つの前記メモリホッパが空である前記計量フィーダ、および、合計重量が一定重量１と一定重量１よりも小さい一定重量２との間にありかつ対応する少なくとも一つの前記メモリホッパが空である前記計量フィーダが前記メモリホッパに被計量物を投入する間に、合計重量が一定重量１と一定重量２との間にありかつ対応するいずれの前記メモリホッパも空でない前記計量フィーダ、および、合計重量が一定重量２を下回る前記計量フィーダに被計量物を供給する、組合せ秤。
前記計量フィーダから前記メモリホッパへ被計量物を投入する前の前記合計重量である投入前重量と、前記計量フィーダから前記メモリホッパへ被計量物を投入した後の前記合計重量である投入後重量との差分に補正値を加えた値を、前記計量重量とする、請求項１に記載の組合せ秤。
前記計量フィーダから前記メモリホッパへ被計量物を投入した後に一定時間を経過した後の前記合計重量である安定重量を用いて前記補正値を計算する、請求項２に記載の組合せ秤。
前記重量センサの検出値の時間変化から予測される前記安定重量との差分を前記補正値とする、請求項３に記載の組合せ秤。
前記投入後重量と前記安定重量との差分を前記補正値とする、請求項３に記載の組合せ秤。
前記投入後重量と前記安定重量との差分の平均値を前記補正値とする、請求項３に記載の組合せ秤。
前記計量フィーダから前記メモリホッパへ被計量物を投入する前の前記合計重量である投入前重量と、前記計量フィーダから前記メモリホッパへ被計量物を投入した後に一定時間を経過した後の前記合計重量である安定重量との差分を、前記計量重量とする、請求項１に記載の組合せ秤。
前記計量フィーダに被計量物を供給する投入ホッパを備え、前記合計重量が一定重量以下である前記計量フィーダである残量不足計量フィーダからは前記メモリホッパに被計量物を投入せず、前記投入ホッパが前記残量不足計量フィーダへ被計量物を供給する、請求項１に記載の組合せ秤。
前記計量フィーダが前記メモリホッパに被計量物を投入する際に、前記計量フィーダから前記メモリホッパへ投入された被計量物の量である既投入量が、前記計量フィーダから前記メモリホッパへ投入する被計量物の量の制御目標値である投入目標量に近づくに従って、前記計量フィーダが前記メモリホッパへ投入する被計量物の時間当たりの量である投入速度を減らす、請求項１に記載の組合せ秤。
前記計量フィーダが前記メモリホッパに被計量物を投入する際に、前記計量フィーダから前記メモリホッパへ投入された被計量物の量である既投入量と前記計量フィーダから前記メモリホッパへ投入する被計量物の量の制御目標値である投入目標量との差がゼロに近づいた場合には、投入速度を一定に保つ、請求項１に記載の組合せ秤。
前記計量フィーダの内部、または前記計量フィーダと対応する前記メモリホッパの間、または前記メモリホッパの上部に、障害物を設けた、請求項１に記載の組合せ秤。
前記計量フィーダと前記メモリホッパの間に、可動式流路を設けた、請求項１に記載の組合せ秤。
前記計量フィーダがゲートを備え、前記計量フィーダが前記メモリホッパに被計量物を投入する時に、ゲートを開く部分を半分より小さくする、請求項１に記載の組合せ秤。