JP5203997B2 - 組合せ秤及びそれを用いた被計量物の計量方法 - Google Patents

Description

本発明は、組合せ秤に関し、特に、被計量物の供給を人手で行う半自動式及び手動式の組合せ秤に関する。また、当該組合せ秤を用いた被計量物の計量方法に関する。

複数の排出ホッパを有する組合せ秤において、被計量物が保持されている排出ホッパのうちから、計量手段で計量された被計量物の重量の１以上の組合せの合計が目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量となる排出ホッパの組合せを、被計量物を排出すべき排出ホッパの組合せ（以下、排出組合せという）として選択する組合せ演算を行うことが公知である。しかしながら、組合せ演算の結果、排出組合せができない場合も生じ得る。このとき、目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量とならない組合せを排出すると、計量精度を高く保持することができない問題がある。

このような問題に対し、例えば、下記特許文献１には、排出組合せができない場合に、目標組合せ重量の１／２以上の重量の被計量物が供給された排出ホッパがあれば、当該排出ホッパを排出組合せに選ぶことなく排出する（排出組合せの場合とは異なる排出先に排出する）組合せ秤が開示されている。このような組合せ秤によれば、過大な重量が供給された排出ホッパに保持されている被計量物を排出して新たに被計量物を供給可能とすることにより、排出組合せができる可能性の低い排出ホッパが少なくなるため、排出組合せができる可能性を高めることができる。

また、下記特許文献２には、排出組合せができない場合に、外部の計量装置で計量、保持されている被計量物を含めた組合せ演算を行い得る組合せ秤が開示されている。このような組合せ秤によれば、組合せ秤に設けられた排出ホッパに保持された被計量物だけでなく、外部の計量装置に保持されている被計量物も排出組合せに含めることができるため、組合せの数が増え、排出組合せができる確率を高めることができる。

さらに、下記特許文献３には、排出組合せができない場合に、被計量物の総重量が目標組合せ重量より軽い排出ホッパの組合せを演算し、目標組合せ重量と当該組合せに選ばれた排出ホッパに保持されている被計量物の総重量との差を不足分として当該組合せに選ばれた排出ホッパの何れかに供給する制御を行う組合せ秤が開示されている。このような組合せ秤によれば、排出組合せができない場合に、目標組合せ重量に満たない組合せが選択され、不足分が当該組合せに選ばれた排出ホッパの何れかに追加投入されるため、理論的には目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量となる排出組合せを排出させることができる。

実公平６−３１３８０号公報 特開２００７−６４７０４号公報 特公平２−２９９６９号公報

しかし、特許文献１及び特許文献２に記載の組合せ秤においては、排出組合せができる可能性を高めることができるものの、排出組合せができる確率が飛躍的に向上するものとはいえない。さらに、特許文献１に記載の組合せ秤においては、排出した被計量物を再投入する手間がかかる上、被計量物の品質劣化の問題も生じ得る。

また、特許文献３に記載の組合せ秤においては、前述のように、理論的には目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量となる排出組合せを排出させることができるが、不足分の重量が微量となる場合、被計量物によっては精度よく追加投入できない問題がある。即ち、被計量物が塊状の物品である場合、一塊が不足分より重い場合が発生し、不足分を追加投入することが困難となる。また、被計量物が粘着性の高い物品である場合、特許文献３に記載のような被計量物を自動供給する自動式組合せ秤では被計量物を量的に高精度に供給することができないため、不足分を高精度に追加投入することが困難となる。

本発明は、以上のような課題を解決すべくなされたものであり、排出組合せができなかった場合に、被計量物を排出して入れ替えることなく、被計量物の追加投入によって、その後の組合せ演算において排出組合せができる確率を高めることができる組合せ秤及びそれを用いた被計量物の計量方法を提供することを目的とする。

本発明に係る組合せ秤は、被計量物を保持して排出する複数の排出ホッパと、前記排出ホッパに保持されている被計量物の重量を計量する計量手段と、前記被計量物が保持されている前記排出ホッパのうちから、前記計量手段で計量された被計量物の重量の１以上の組合せの合計が目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量となる前記排出ホッパの組合せを、前記被計量物を排出すべき排出ホッパの組合せ（以下、排出組合せという）として選択する第１の組合せ演算手段と、前記第１の組合せ演算手段において前記排出組合せが存在しない場合、前記複数の排出ホッパに保持されている被計量物の各重量から前記排出ホッパ１つあたりに保持されている被計量物の中心重量値を演算し、前記目標組合せ重量から前記中心重量値を引いた値を仮の目標組合せ重量に設定する仮の目標組合せ重量演算手段と、前記被計量物が保持されている前記排出ホッパのうちから、前記計量手段で計量された被計量物の重量の１以上の組合せの合計が前記仮の目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量となる前記排出ホッパの組合せ（以下、追加投入用組合せという）を選択する第２の組合せ演算手段と、前記目標組合せ重量から前記追加投入用組合せに選ばれた前記排出ホッパに保持されている被計量物の総重量を差し引いた追加投入重量を演算する追加投入重量演算手段と、前記追加投入重量を含む所定範囲及び前記追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパを表示する表示装置と、を備えている。

上記組合せ秤によれば、第１の組合せ演算手段において、目標組合せ重量に基づいた排出組合せを演算する第１の組合せ演算が行われた結果、排出組合せが存在しなかった場合、仮の目標組合せ重量演算手段において、目標組合せ重量から現在排出ホッパに保持されている被計量物の中心重量値を差し引いた重量が仮の目標組合せ重量として設定される。第２の組合せ演算手段においては、仮の目標組合せ重量に基づいた追加用組合せを演算する第２の組合せ演算が行われる。即ち、第２の組合せ演算手段においては、被計量物が保持されている排出ホッパの中から後に前記中心重量値前後の被計量物を追加投入することで目標組合せ重量範囲内になる組合せが追加投入用組合せとして演算される。この後、追加投入重量演算手段において、追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパに保持された被計量物の総重量が目標組合せ重量から差し引かれることで、前記追加投入用組合せに対応する追加投入重量を含む所定範囲が演算され、表示装置に表示される。

以上のように、被計量物が保持されている排出ホッパにおいて排出組合せが存在しない場合に、排出ホッパ１つあたりに保持されている被計量物の中心重量値（期待値）程度の被計量物を追加投入すれば目標組合せ重量を含む所定範囲内となる排出ホッパの組合せ（即ち、追加投入用組合せ）が表示されるため、排出組合せができなかった場合に、被計量物を排出して入れ替えることなく、被計量物の追加投入によって、その後の組合せ演算において排出組合せができる確率を高めることができる。

特に、ブロイラー肉等の精肉を被計量物とする場合、計量された後の精肉の塊が大きい程好ましい場合がある。即ち、解体工場で計量した所定重量の精肉を小売業者に出荷する際には、小売業者でさらに所定重量に切り分ける（小売用のモモ肉やムネ肉としてパック詰めする）ため、元の精肉の塊は大きいほどよい。特許文献３のような方法を用い、目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量にするために重量の軽い端肉が追加投入された場合、その端肉は価格のより安いミンチ肉等に加工するしかなく、全体としての商品価値が落ちてしまう。これに対し、本発明の組合せ秤を用いて計量すると、追加投入する被計量物の重量は、既に排出ホッパに保持されている被計量物の中心重量値前後となるため、組合せ計量後の被計量物に端肉が含まれる確率を可及的に低減させることができる。

上記組合せ秤においては、前記第２の組合せ演算手段が前記追加投入用組合せを複数組演算した場合、前記追加投入重量演算手段は、前記複数組の追加投入用組合せのそれぞれに対応する前記追加投入重量を演算し、前記表示装置は、前記追加投入重量を含む所定範囲及び前記追加投入重量に対応する追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパを複数組表示するように構成されていてもよい。これにより、追加投入用組合せが複数組ある場合に、複数組の追加投入用組合せのそれぞれにおいて追加投入すべき被計量物の重量範囲が表示されるため、追加投入する被計量物の計量時において、計量値が追加投入重量を含む所定範囲内となる確率を高めることができる。即ち、被計量物を追加投入することにより目標組合せ重量を含む所定範囲内となる排出組合せをより迅速に作ることができる。

上記組合せ秤は、さらに、前記排出ホッパの上流に配設され、前記排出ホッパへ被計量物を供給する開閉可能なゲートを有する複数の供給ホッパと、前記表示装置に表示された前記追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパに対応する供給ホッパのゲートを選択的に開放可能な入力装置と、を備えてもよい。これにより、追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパの何れかへ被計量物を確実に追加投入することができる。

上記組合せ秤は、さらに、表示部を有する外部の計量装置と接続可能な通信装置を備え、前記通信装置は、前記追加投入重量を前記外部の計量装置の表示部に表示させる制御信号を送信するように構成されていてもよい。これにより、追加投入重量が被計量物の追加投入重量を計測する外部の計量装置の表示部において直接的に表示されるため、追加投入作業の効率化を図ることができる。

上記組合せ秤において、前記排出ホッパは、前記計量手段により計量される計量ホッパと、前記計量ホッパの下流に配設されるメモリホッパとを含んでいてもよい。これにより、計量値の数に対して計量ホッパ及び計量手段の数を減らすことができる。

また、上記組合せ秤を用いた被計量物の計量方法は、被計量物を前記複数の排出ホッパへ供給するステップと、前記表示装置に表示された前記追加投入重量を含む所定範囲内の重量となるように追加すべき被計量物を計量し、前記表示装置に表示された前記追加投入用組合せに選ばれている排出ホッパの何れかに前記追加すべき被計量物を追加投入するステップとを含み、前記追加投入された排出ホッパを含む前記追加投入用組合せに選ばれている排出ホッパのそれぞれに保持されている被計量物を排出することにより、目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量の被計量物を得るものである。

上記計量方法によれば、組合せ秤における複数の排出ホッパのそれぞれに被計量物を供給すると、組合せ秤の第１の組合せ演算手段において、目標組合せ重量に基づいた排出組合せを演算する第１の組合せ演算が行われる。この結果、排出組合せが存在しなかった場合、仮の目標組合せ重量演算手段において、目標組合せ重量から現在排出ホッパに保持されている被計量物の中心重量値を差し引いた重量が仮の目標組合せ重量として設定される。第２の組合せ演算手段においては、仮の目標組合せ重量に基づいた追加用組合せを演算する第２の組合せ演算が行われる。即ち、第２の組合せ演算手段においては、被計量物が保持されている排出ホッパの中から後に前記中心重量値前後の被計量物を追加投入することで目標組合せ重量範囲内になる組合せが追加投入用組合せとして演算される。この後、追加投入重量演算手段において、追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパに保持された被計量物の総重量が目標組合せ重量から差し引かれることで、前記追加投入用組合せに対応する追加投入重量を含む所定範囲が演算され、表示装置に表示される。

この後、表示された追加投入重量を含む所定範囲内の重量となるように被計量物を計量し、追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパの何れかに追加投入する。これにより、追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパに保持されている被計量物の組合せ重量は、目標組合せ重量を含む所定範囲内となる。

以上のように、現在被計量物が保持されている排出ホッパにおいて排出組合せが存在しない場合に、排出ホッパ１つあたりに保持されている被計量物の中心重量値（期待値）程度の被計量物を追加投入すれば目標組合せ重量を含む所定範囲内となる排出ホッパの組合せ（即ち、追加投入用組合せ）が追加投入重量とともに表示される。これにより、追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパの何れかに追加投入重量分の被計量物を追加投入することで、目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量となる排出ホッパの組合せを容易に作ることができる。従って、排出組合せができなかった場合に、被計量物を排出して入れ替えることなく、被計量物の追加投入によって、その後の組合せ演算において排出組合せができる確率を高めることができる。

以下、特許請求の範囲及び明細書の記載に用いられる用語の定義について説明する。

特許請求の範囲及び明細書にいう「排出ホッパ」とは、排出組合せの選択対象となるホッパを意味する。より具体的には、例えば、計量ホッパでもよいし、計量ホッパの下流に配設されたメモリホッパでもよい。

特許請求の範囲及び明細書にいう「計量手段」は、計量ホッパの重量を検出する重量センサと、この重量センサで検出された重量に基づいて計量ホッパに保持されている被計量物の重量を演算する（計量する）記憶手段とを含んだ概念である。

特許請求の範囲及び明細書にいう「目標組合せ重量」とは、被計量物の定貫すべき目標重量を意味する。

特許請求の範囲及び明細書にいう「排出ホッパ１つあたりに保持されている被計量物の中心重量値」とは、具体的には、例えば、複数の排出ホッパに保持されている被計量物の総重量を保持されている排出ホッパの数で割った平均値を意味する。

本発明は以上に説明したように構成され、排出組合せができなかった場合に、被計量物を排出して入れ替えることなく、被計量物の追加投入によって、その後の組合せ演算において排出組合せができる確率を高めることができるという効果を奏する。

本発明の第１実施形態に係る組合せ秤の概略構成を示す平面図である。 図１に示す組合せ秤の概略構成を示す正面図である。 図１に示す組合せ秤の概略構成を示す側面図である。 図１に示す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。 図１に示す組合せ秤の制御動作を示すフローチャートである。 図１に示す組合せ秤の操作設定表示装置において第１の組合せ演算の結果表示画面を例示した模式図である。 図１に示す組合せ秤の操作設定表示装置において追加投入重量演算の結果表示画面を例示した模式図である。 本発明の第２実施形態に係る組合せ秤の概略構成を示す平面図である。 図８に示す組合せ秤の概略構成を示す正面図である。 図８に示す組合せ秤の概略構成を示す側面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。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、その重複する説明を省略する。以下の実施形態においては、被計量物の供給を人手で行い、排出組合せに選ばれた排出ホッパに保持されている被計量物を自動的に排出する半自動式の組合せ秤について説明する。
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る組合せ秤の概略構成について説明する。図１から図３は、本発明の第１実施形態に係る組合せ秤の概略構成を示す平面図、正面図及び側面図である。

本実施形態の組合せ秤は、図１から図３に示すように、直線状に配置された複数（ここでは９つ）の計量ホッパ１を有している。複数の計量ホッパ１のそれぞれは、被計量物を保持し得る２つの保持部に区画されており、各保持部の下部に、それぞれ、互いに独立して開閉可能に構成されたゲート１１，１２が配設されている。従って、保持部のそれぞれは、上方から供給された被計量物を一時的に保持し、下部に設けられたゲート１１，１２を開放することにより、２つの保持部に保持されている被計量物を下方へ排出することが可能である。即ち、本実施形態における組合せ秤においては、総計１８個の保持部のそれぞれが排出ホッパを構成している。

複数の計量ホッパ１のそれぞれは、当該計量ホッパ１の重量を検出する重量センサ２によって支持されている。重量センサ２には、例えば、ロードセルが用いられる。重量センサ２は、制御装置３に接続されており、重量センサ２で検出された重量は、制御装置３に送信される。制御装置３は、組合せ秤の本体１３の下部に配設された電装品収納部１５に収納されている。ここで、計量ホッパ１の重量は、既知であるので、制御装置３は、計量ホッパ１の２つの排出ホッパのうちの何れか一方に被計量物が供給された際、重量センサ２によって検出された重量から計量ホッパ１の重量を差し引くことにより当該計量ホッパ１の何れか一方の排出ホッパに保持されている被計量物の重量を計量する。さらに、計量ホッパの１の２つの排出ホッパのうちの何れか他方に被計量物が供給された際、重量センサ２によって検出された重量から計量ホッパ１の重量及び計量ホッパ１の何れか一方の排出ホッパに保持されている被計量物の重量を差し引くことにより当該計量ホッパ１の何れか他方の排出ホッパに保持されている被計量物の重量を計量する。このように、本実施形態における重量センサ２及び制御装置３は、計量手段を構成している。

複数の計量ホッパ１の上流には、図１から図３に示すように、供給ホッパ４が設けられている。本実施形態においては、複数の計量ホッパ１の上方に複数（９つ）の供給ホッパ４がそれぞれ配設されている。供給ホッパ４の下方には、対応する計量ホッパ１の２つの保持部のそれぞれに被計量物を供給可能な開閉可能なゲート４１，４２が設けられている。供給ホッパ４は、上方から供給された被計量物を一時的に保持し、下方に設けられた開閉可能なゲート４１，４２の何れか一方を開放することにより、被計量物を下方へ排出する。これにより、被計量物の供給箇所が少なくなるため、人手による被計量物の供給作業を効率的に行うことができる。

本実施形態の組合せ秤には、供給ホッパ４ごとに被計量物が供給されたか否かを検出する複数の被計量物検出センサ２０が設けられている。被計量物検出センサ２０には、例えば、被計量物の重量を検出可能なロードセル等が用いられる。被計量物検出センサ２０は、後述する図４に示すように、制御装置３に接続されている。制御装置３は、被計量物検出センサ２０が検出する重量が所定重量以上であるか否かによって、その対応する供給ホッパ４が被計量物を保持しているか空であるかを検出する。制御装置３は、供給ホッパ４が空である状態を検出している間は当該供給ホッパ４のゲート４１，４２を閉鎖した状態に保持し、供給ホッパ４が被計量物を保持した状態を検出し且つ対応する計量ホッパ１の少なくとも何れか一方の排出ホッパが空いている状態である場合には、当該供給ホッパ４のゲート４１，４２の何れか一方（対応する排出ホッパが空いている方）を開放する制御を行う。これにより、空いている供給ホッパ４に被計量物を投入する際にゲート４１，４２が開放されていたり、閉鎖途中であることを防止することができるため、排出ホッパに被計量物を重複して供給したり、ゲート４１，４２に被計量物が噛み込むことを有効に防止することができる。

本実施形態の組合せ秤は、さらに、図１から図３に示すように、本体１３の上部に天板１４が設けられている。天板１４には、複数（９つ）の供給口１４ａが設けられており、当該供給口１４ａのそれぞれの下方に上述の供給ホッパ４が配設されている。従って、作業者が、天板１４上に供給された被計量物を小分けにして各供給口１４ａに投入することにより、各計量ホッパ１に被計量物が供給される。

計量ホッパ１の下方には、計量ホッパ１の各保持部から排出された被計量物を搬送する搬送コンベア１６が設けられている。搬送コンベアの両側には、被計量物の落下を防止するガイド１７が設けられている。ガイド１７のさらに外側には、作業者がガイド１７内に誤って触れるのを防止する進入防止用の柵１８が設けられている。

本実施形態において、制御装置３は、さらに、各供給ホッパ４のゲート４１，４２及び各計量ホッパ１のゲート１１，１２の開閉制御を行っている。また、本実施形態の組合せ秤は、種々の操作設定を行い、当該設定を表示可能な操作設定表示装置８を備えている。操作設定表示装置８も制御装置３によって制御される。なお、本実施形態においては、タッチパネル式の操作設定表示装置８を例に説明するが、本発明の表示装置としては、後述する追加投入の報知が行える限り、タッチパネル式の操作設定表示装置に限られず、例えば、入力装置とは別体で構成される表示装置（通常の液晶表示装置等）を用いてもよい。

ここで、本実施形態の組合せ秤における制御系統についてより詳しく説明する。図４は、図１に示す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。

制御装置３は、例えば、各種演算を行う制御部３１及び各種演算の結果を記憶する記憶部３２を有する制御基板３０を備えている。制御装置３は、例えば、マイクロコンピュータを備えており、制御部３１には、例えばこのマイクロコンピュータのＣＰＵが用いられる。記憶部３２には、例えばこのマイクロコンピュータの内部メモリが用いられる。制御部３１と記憶部３２とは相互に接続されている。記憶部３２には制御プログラムが格納されている。なお、本実施形態において、記憶部３２には、被計量物の品種及び計量する重量値ごとに異なる複数の制御プログラムが記憶されている。さらに、記憶部３２は各種データを記憶する。また、制御部３１は、記憶部３２に格納された制御プログラムを読み出して実行することにより、演算等の処理や制御を行う。具体的には、制御部３１は、操作設定表示装置８、複数の重量センサ２及び複数の被計量物検出センサ２０から信号を受け取り、これらの信号に基づいて第１の組合せ演算、仮の目標組合せ重量演算、第２の組合せ演算及び追加投入重量演算を含む処理を行い、これらの処理結果を記憶部３２に記憶する。また、これらの信号に基づいて、複数の計量ホッパ１、複数の供給ホッパ４、操作設定表示装置８及び搬送コンベア１６に制御信号を送信してこれらを制御する。換言すると、制御部３１は、第１の組合せ演算手段３１ａ、仮の目標組合せ重量演算手段３１ｂ、第２の組合せ演算手段３１ｃ及び追加投入重量演算手段３１ｄとして機能する。

なお、本実施形態においては１つの制御基板３０で制御装置３を構成しているが、本発明は同様の制御を行い得る限りこれに限られない。即ち、例えば、各種制御に応じて複数の制御基板を設け、その複数の制御基板で制御装置３を構成してもよい。また、この制御装置３を、必ずしも組合せ秤に備える必要はなく、例えば、パソコン等を外部の制御装置３として接続することにより当該外部の制御装置３で制御することとしてもよい。

以下に、制御装置３の動作及び本実施形態に係る計量方法を順に説明する。図５は、図１に示す組合せ秤の制御動作を示すフローチャートである。

作業者によって被計量物が供給口１４ａを介して空いている供給ホッパ４に供給されると、被計量物検出センサ２０は、供給ホッパ４に被計量物が供給されたことを検出し、制御装置３の制御部３１へ検出信号を送信する。制御部３１は、被計量物検出センサ２０からの検出信号を受信すると、対応する供給ホッパ４の下流に配設された計量ホッパ１の各保持部の重量を記憶部３２から読み出し、当該計量ホッパ１の２つの保持部のうち少なくとも何れか一方に空いている保持部があるか否かを判定する。そして、空いている保持部があればその空いている保持部に対応する供給ホッパ４のゲート４１，４２を開放することにより、当該保持部（即ち、排出ホッパ）に被計量物を供給する（ステップＳ１）。

制御部３１は、被計量物が新たに供給された排出ホッパに保持されている被計量物の重量を対応する重量センサ２により計量する計量制御を行う（ステップＳ２）。被計量物の重量は、当該被計量物が保持されている排出ホッパ１に関連付けて記憶部３２に記憶される。

計量制御の後、制御部３１は、第１の組合せ演算手段３１ａとして機能する。即ち、制御部３１は、被計量物が保持されている排出ホッパのうちから、重量センサ２及び制御部３１を含む計量手段で計量された被計量物の重量の１以上の組合せの合計が目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量となる排出ホッパの組合せを、被計量物を排出すべき排出ホッパの組合せ（以下、排出組合せという）として選択する第１の組合せ演算を行う（ステップＳ３）。

なお、目標組合せ重量を含む所定範囲とは、例えば、目標組合せ重量を下限値とし、且つ、当該目標組合せ重量に所定の上限許容値を付加した重量を上限値とするものである。より具体的には、例えば、ブロイラー肉２ｋｇを計量する場合、包装機（図示せず）で真空包装した際に水分が蒸発する分を見込んで２０２０ｇを目標組合せ重量に設定する。この場合、上限許容値を２０ｇとすると、目標組合せ重量を含む所定範囲は、２０２０ｇから２０４０ｇまでの範囲となる。

制御部３１は、第１の組合せ演算の結果、排出組合せが存在するか否かを判定する（ステップＳ４）。排出組合せが存在する場合（ステップＳ４でＹｅｓ）には、制御部３１は、排出組合せとして選択された排出ホッパに保持されている被計量物を排出する排出制御を行う（ステップＳ５）。より具体的には、排出組合せとして選択された排出ホッパに対応する計量ホッパ１のゲート１１，１２を全て開放制御する。これにより、目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量となる被計量物が搬送コンベア１６上に排出される。さらに、制御部３１は、搬送コンベア１６を所定方向に駆動することにより、被計量物を機外に搬送する。制御部３１は、ゲート１１，１２の開放制御とともに、記憶部３２に記憶されている排出ホッパごとの被計量物の重量のうち、排出制御された排出ホッパに関連付けられている被計量物の重量をリセットする（排出ホッパが空であることを記憶部３２に記憶させる）。

第１の組合せ演算の結果、排出組合せが存在しない場合（ステップＳ４でＮｏ）には、制御部３１は、仮の目標組合せ重量演算手段３１ｂとして機能し、複数の排出ホッパに保持されている被計量物の各重量から排出ホッパ１つあたりに保持されている被計量物の中心重量値を演算し、目標組合せ重量から中心重量値を引いた値を仮の目標組合せ重量に設定する（ステップＳ７）。より詳しくは、制御部３１は、記憶部３２に記憶されている被計量物の重量値を全て読み出し、被計量物の各重量から排出ホッパ１つあたりの被計量物の中心重量値を演算する。中心重量値とは、例えば、被計量物の重量の合計を被計量物が保持されている排出ホッパ（保持部）の数で割った平均値である。演算された中心重量値は、記憶部３２に記憶される。

続いて、制御部３１は、第２の組合せ演算手段３１ｃとして機能し、被計量物が保持されている排出ホッパのうちから、計量手段で計量された被計量物の重量の１以上の組合せの合計が仮の目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量となる排出ホッパの組合せ（以下、追加投入用組合せという）を選択する第２の組合せ演算を行う（ステップＳ８）。即ち、第２の組合せ演算手段３１ｃにおいては、被計量物が保持されている排出ホッパの中から後に前記中心重量値前後の被計量物を追加投入することで目標組合せ重量を含む所定範囲内になる組合せが追加投入用組合せとして演算される。

なお、仮の目標組合せ重量を含む所定範囲は、例えば、仮の目標組合せ重量を中心値として所定の下限許容値を減算した重量を下限値とし且つ所定の上限許容値を加算した重量を上限値に設定可能である。仮の目標組合せ重量を含む所定範囲の幅（上限値と下限値との重量差）は、目標組合せ重量を含む所定範囲の幅と同一であってもよいし、異なっていてもよい。

さらに、制御部３１は、追加投入重量演算手段３１ｄとして機能し、第２の組合せ演算の結果、目標組合せ重量から追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパに保持されている被計量物の総重量を差し引いた追加投入重量を演算する（ステップＳ９）。追加投入重量は、対応する追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパに関連付けられた状態で記憶部３２に記憶される。そして、制御部３１は、追加投入重量を含む所定範囲（以下、追加投入重量範囲と言う）及び追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパを表示装置である操作設定表示装置８に表示させる（ステップＳ１０）。

作業者は、操作設定表示装置８に表示された追加投入用組合せに選ばれている排出ホッパの何れかに追加投入重量範囲内の重量を有する被計量物を別途計量し、追加投入する。具体的には、まず、作業者は、操作設定表示装置８を用いて追加投入用組合せに選ばれている排出ホッパの上流に配設された供給ホッパ４の何れかを選択入力する（ステップＳ１１）。何れかの供給ホッパ４が選択入力されると、制御部３１は、選択入力された供給ホッパ４の下流にある２つの排出ホッパのうち、追加投入用組合せに選ばれている排出ホッパがあれば、それを追加投入用排出ホッパとして設定し、記憶部３２に記憶する（ステップＳ１２）。選択入力された供給ホッパ４の下流にある２つの排出ホッパのうち、追加投入用組合せに選ばれている排出ホッパがなければ、当該選択入力を無視する（併せてエラー報知等を行ってもよい）。その後、作業者は、指定した排出ホッパに対応する供給ホッパ４に追加投入重量範囲内の重量を有する被計量物を追加投入する。

作業者は、追加投入を終えた際、設定操作表示装置８を用いて追加投入の完了を操作入力する（ステップＳ１３）。制御部３１は、追加投入の完了入力を受けて、設定された追加投入用排出ホッパに対応する供給ホッパ４のゲート４１又は４２を開放制御する（ステップＳ１４）。さらに、制御部３１は、再びステップＳ３の第１の組合せ演算を行う。追加投入された被計量物が追加投入重量範囲内であれば、追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパに保持されている被計量物の組合せ重量は、目標組合せ重量を含む所定範囲内となるため、確実に排出組合せができる。この後、制御部３１は、排出組合せに選ばれた排出ホッパ、即ち、追加投入された排出ホッパを含む追加投入用組合せに選ばれている排出ホッパのそれぞれに保持されている被計量物を排出する制御を行う（ステップＳ５）。これにより、目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量となった被計量物が搬送コンベア１６上に排出される。

ステップＳ５における排出制御の後、制御部３１は、運転をＯＦＦするか否かを判定する（ステップＳ６）。そして、組合せ秤の運転を継続する場合（ステップＳ６でＮｏ）には、制御部３１は、再びステップＳ１からの制御（第１の組合せ演算）を行う。

以上に説明したように、被計量物が保持されている排出ホッパにおいて排出組合せが存在しない場合に、排出ホッパ１つあたりに保持されている被計量物の中心重量値（期待値）程度の被計量物を追加投入すれば目標組合せ重量を含む所定範囲内となる排出ホッパの組合せ（即ち、追加投入用組合せ）が追加投入重量とともに表示される。これにより、追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパの何れかに追加投入重量分の被計量物を追加投入することで、目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量となる排出ホッパの組合せを容易に作ることができる。従って、本実施形態の半自動式の組合せ秤によれば、排出組合せができなかった場合に、被計量物を排出して入れ替えることなく、被計量物の追加投入によって、その後の組合せ演算において排出組合せができる確率を高めることができる。

次に、本実施形態の組合せ秤における設定操作表示装置８の設定操作表示画面について説明する。図６は、図１に示す組合せ秤の操作設定表示装置において第１の組合せ演算の結果表示画面を例示した模式図である。

本実施形態において、第１の組合せ演算による選択結果を表示する表示画面は、図６に示すように、メインウィンドウ８０及び後述する追加投入表示ウィンドウへ移行するための呼出ウィンドウ８８を有している。メインウィンドウ８０には、記憶部３２に記憶された複数の制御プログラムのうち、実行する制御プログラムの番号を表示するプログラム番号表示枠８１と、当該制御プログラムの番号に対応する被計量物の品種及び計量する重量を表示する品種表示枠８２と、組合せ秤の運転速度を表示する運転速度表示枠８３と、目標組合せ重量を表示する目標組合せ重量表示枠８４とが設けられている。

さらに、メインウィンドウ８０は、第１の組合せ演算による選択結果を表示する選択結果表示エリア８５を有している。選択結果表示エリア８５には、排出組合せに選ばれた排出ホッパに保持されている被計量物の総重量を表示する排出組合せ重量表示枠８５１と、排出組合せが存在しない場合に、目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量に最も近い重量となる排出ホッパの組合せにおいて当該組合せに選ばれた排出ホッパに保持されている被計量物の総重量が、目標組合せ重量を含む所定範囲の上限値を超えている又は下限値を下回っているかの何れであるかを判別表示する判別表示枠８５２とが設けられている。

上記構成によれば、制御部３１は、プログラム番号表示枠８１に表示されている番号に対応する制御プログラムに基づいて第１の組合せ演算を行い（前述したステップＳ３）、適当な排出組合せがあれば当該排出組合せに選ばれた排出ホッパに保持されている被計量物の総重量を排出組合せ重量表示枠８５１に表示させる。

一方、適当な排出組合せがない場合、制御部３１は、目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量に最も近い重量となる排出ホッパの組合せにおいて当該組合せに選ばれた排出ホッパに保持されている被計量物の総重量が目標組合せ重量を含む所定範囲の上限値を超えている又は下限値を下回っているかの何れであるかを判別し、判別表示枠８５２に結果を表示する。本実施形態において、判別表示枠８５２には、図６に示すように、適正を示す丸印を挟んで上下に三角印のインジケータが設けられ、上限値を超えた場合には上側の三角印インジケータが点灯し、下限値を下回った場合には下側の三角印インジケータが点灯する。さらに、適当な排出組合せがない場合、制御部３１は、呼出ウィンドウ８８を表示する。呼出ウィンドウ８８は、メインウィンドウ８０から後述する追加投入表示ウィンドウ（図７）に移行するか否かを指示入力可能に構成されている。

図７は、図１に示す組合せ秤の操作設定表示装置において追加投入重量演算の結果表示画面を例示した模式図である。本実施形態において、追加投入重量演算の結果を表示する表示画面は、図７に示すように、追加投入表示ウィンドウ９０を有している。追加投入表示ウィンドウ９０にも、記憶部３２に記憶された複数の制御プログラムのうち、実行する制御プログラムの番号を表示するプログラム番号表示枠９１と、当該制御プログラムの番号に対応する被計量物の品種及び計量する重量を表示する品種表示枠９２とが設けられている。

さらに、追加投入表示ウィンドウ９０は、前述したステップＳ９において演算された追加投入重量範囲及びこれに対応する追加投入用組合せを表示する追加投入用組合せ表示枠９３を有している。本実施形態において、追加投入表示ウィンドウ９０は、追加投入用組合せ表示枠９３を複数有し、複数の追加投入重量範囲及びこれに対応する複数の追加投入用組合せを表示可能に構成されている。

即ち、本実施形態において、第２の組合せ演算手段３１ｃとして機能する制御部３１は、仮の目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量となる排出ホッパの組合せが複数組ある場合には、当該複数組の組合せの全てを追加投入用組合せとして設定する。そして、第２の組合せ演算手段３１ｃが追加投入用組合せを複数組演算した場合、追加投入重量演算手段３１ｄとして機能する制御部３１は、複数組の追加投入用組合せのそれぞれに対応する追加投入重量を演算し、操作設定表示装置８の追加投入表示ウィンドウ９０に設けられた複数の追加投入用組合せ表示枠９３のそれぞれに、追加投入重量範囲及び前記追加投入重量に対応する追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパを表示する。

このように、本実施形態においては、追加投入用組合せが複数組ある場合に、複数組の追加投入用組合せのそれぞれにおいて追加投入すべき被計量物の重量範囲が表示されるため、追加投入する被計量物の計量時において、計量値が追加投入重量を含む所定範囲内となる確率を高めることができる。即ち、被計量物を追加投入することにより目標組合せ重量を含む所定範囲内となる排出組合せをより迅速に作ることができる。

なお、本発明は追加投入重量範囲及び追加投入用組合せを少なくとも１つ表示可能な限りこれに限られず、例えば、所定範囲内で仮の目標組合せ重量に最も近い排出ホッパの組合せを追加投入用組合せとして表示するように構成されていてもよい。

追加投入用組合せ表示枠９３は、追加投入重量範囲を表示する追加投入重量範囲表示枠９４と、当該追加投入重量範囲に対応する追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパを表示する排出ホッパ表示枠９５と、複数の排出ホッパのそれぞれに対応する供給ホッパ４のゲート４１，４２を開放指示するタッチ入力可能な供給ホッパ選択ボタン表示枠９６と、被計量物の追加投入の完了を指示するタッチ入力可能な追加投入ボタン表示枠９７とを有している。

供給ホッパ選択ボタン表示枠９６は、図１及び図２に示す供給ホッパに対応して直線状に表示される。また、供給ホッパ選択ボタン表示枠９６に表示される供給ホッパ４と排出ホッパ表示枠９５に表示される排出ホッパとは、互いに対応して表示される。より詳しくは、排出ホッパ表示枠９５は、各排出ホッパが、供給ホッパ選択ボタン表示枠９６に表示された各供給ホッパ４の上下に対応して配置されるように構成されている。

排出ホッパ表示枠９５には、追加投入重量範囲表示枠９４に表示されている追加投入重量範囲に対応する追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパが選ばれなかった排出ホッパとは異なる態様で選択表示される。例えば、追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパの表示枠が点滅したり、反転表示したり、色を変更して表示したりすることにより選択表示される。そして、供給ホッパ選択表示枠９６に表示された供給ホッパ４のうち、選択表示された排出ホッパに対応する供給ホッパ４が選択入力（タッチ入力）されると（前述したステップＳ１１でＹｅｓ）、制御部３１は、選択入力された供給ホッパ４のゲート４１，４２のうち、追加投入量組合せに選ばれている側の排出ホッパを追加投入用排出ホッパとして設定し、記憶部３２に記憶する（前述したステップＳ１２）。

設定された追加投入用排出ホッパに対応する供給ホッパ４に追加投入重量範囲の被計量物が追加投入された後、対応する追加投入ボタン表示枠９７が操作入力（タッチ入力）されると（前述したステップＳ１３でＹｅｓ）、制御部３１は、追加投入用排出ホッパに対応する供給ホッパ４のゲート４１又は４２を開放制御する（前述したステップＳ１４）。さらに、制御部３１は、第１の組合せ演算を行い（前述したステップＳ３）、追加投入用排出組合せに選ばれた排出ホッパによって排出組合せができていることを確認した上で、追加投入用排出組合せに選ばれた排出ホッパのゲート１１，１２を開放して被計量物を排出する制御を行う（前述したステップＳ５）。

このように、本実施形態においては、供給ホッパ選択ボタン表示枠９６を有する操作設定表示装置８が、排出ホッパ表示枠９５に表示された追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパに対応する供給ホッパ４のゲート４１，４２を選択的に開放可能な入力装置として機能する。これにより、追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパの何れかへ被計量物を確実に追加投入することができる。

ここで、追加投入作業において追加投入する被計量物は、外部の計量装置によって計量され得る。本実施形態における組合せ秤の制御基板３０には、図４に示すように、表示部１９１及び通信部１９２を有する外部の計量装置１９と通信可能に接続可能な通信装置３３が設けられている。通信装置３３は、追加投入重量を外部の計量装置１９の表示部１９１に表示させる制御信号を送信するように構成されている。上記構成によれば、前述したステップＳ９において演算された追加投入重量が通信装置３３から外部の計量装置１９の通信部１９２に送信され、表示部１９１に表示される。これにより、追加投入重量が被計量物の追加投入重量を計測する外部の計量装置１９の表示部１９１において直接的に表示されるため、追加投入作業の効率化を図ることができる。

外部の計量装置１９は、組合せ秤になるべく近い位置に配設することが作業効率を高める上で好ましい。例えば、図１に示すように、外部の計量装置１９は、組合せ秤の天板１４上に設けられた載置スペース１４０に載置され得る。

なお、載置スペース１４０の位置は、所定の外部の計量装置１９を載置可能な限り特に限定されるものではなく、例えば、組合せ秤に近接する位置に載置台を設置し、当該載置台に外部の計量装置１９を載置することとしてもよい。また、外部の計量装置１９は、本実施形態のような通信部１９２を有するものに限られず、一般的な計量装置を適用することができる。この場合には、追加投入重量が表示される操作設定表示装置８に近接する位置に外部の計量装置１９を載置することが好ましい。

以上に説明したように、本実施形態によれば、半自動式の組合せ秤及びこれを用いた計量方法において、排出組合せができなかった場合に、被計量物を排出して入れ替えることなく、被計量物の追加投入によって、その後の組合せ演算において排出組合せができる確率を高めることができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る組合せ秤について説明する。図８から図１０は、本発明の第２実施形態に係る組合せ秤の概略構成を示す平面図、正面図及び側面図である。

本実施形態における組合せ秤が前述した第１実施形態と異なる点は、図８から図１０に示すように、排出ホッパが、計量手段により計量される計量ホッパ１Ｂと、計量ホッパ１Ｂの下流に配設されるメモリホッパ７とを含んでいることである。なお、本実施形態の各計量ホッパ１Ｂは、保持部を１つ有し、上流の供給ホッパ４Ｂの下部に設けられたゲート４１Ｂを通じて供給された被計量物を一時的に保持し、下部に設けられたゲート１１Ｂを開放することにより、下流のメモリホッパ７に供給する。メモリホッパ７は、上方から供給された被計量物を一時的に保持し、その下部に設けられた開閉可能なゲート７１を開放することにより、搬送コンベア１６上に被計量物を排出する。

制御部３１は、メモリホッパ７が空の場合であって、上流の計量ホッパ１Ｂに被計量物が保持されている場合、当該計量ホッパ１Ｂのゲート１１Ｂを開放し、メモリホッパ７へ被計量物を供給し、保持させる。このとき、制御部３１は、被計量物が計量ホッパ１から対応するメモリホッパ７へ移動した場合には、移動前の計量ホッパ１において計量された被計量物の重量値を移動先のメモリホッパ７に関連付けて記憶部３２に記憶する。

このように、各計量ホッパ１Ｂの下流にメモリホッパ７を設けることにより、記憶部３２に記憶される被計量物の重量値の数に対して計量ホッパ１Ｂ及び重量センサ２の数を減らすことができる。本実施形態においては、９つの計量ホッパ１Ｂ及び９つの重量センサ２を用いて、被計量物の重量値を最大１８個記憶することができる。

本実施形態においても、前述した第１実施形態と同様の制御動作（図５）が適用される。ただし、第１及び第２の組合せ演算により選ばれる排出組合せ及び追加投入用組合せは、被計量物が保持されている計量ホッパ１Ｂ及びメモリホッパ７のうち、下流のメモリホッパ７に被計量物が保持されていない計量ホッパ１Ｂ及びメモリホッパ７の中から選択される。第１及び第２の組合せ演算により計量ホッパ１Ｂに保持されている被計量物が選ばれた場合には、制御部３１は、当該計量ホッパ１Ｂのゲート１１Ｂを開放するとともに、その下流のメモリホッパ７のゲート７１を開放する。また、前述したステップＳ１２で設定される追加投入用排出ホッパは、追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパのうち、計量ホッパ１Ｂの中から選択される。制御部３１は、追加投入重量範囲に含まれる排出ホッパの組合せであっても、計量ホッパ１Ｂを１つも含まない組合せは、追加投入用組合せとして出力しないように制御することが好ましい。メモリホッパ７の上流の計量ホッパ１Ｂに被計量物が既に供給されている場合があり、これを取り除いた上で追加投入する必要が生じるため、作業が煩雑となるからである。

このような本実施形態によっても、排出組合せができなかった場合に、被計量物を排出して入れ替えることなく、被計量物の追加投入によって、その後の組合せ演算において排出組合せができる確率を高めることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。例えば、上記２つの実施形態においては、半自動式の組合せ秤に本発明を適用した例を説明したが、当該２つの実施形態と同様に、被計量物の供給及び排出を人手で行う手動式の組合せ秤にも本発明を適用することが可能である。

本発明の組合せ秤及びこれを用いた被計量物の計量方法は、塊状且つ粘着性の高い被計量物を計量する組合せ秤等に有用である。特に、ブロイラー肉等の精肉を被計量物として計量する組合せ秤等に有用である。

１，１Ｂ 計量ホッパ（排出ホッパ）
２ 重量センサ（計量手段）
３ 制御装置
４，４Ｂ 供給ホッパ
７ メモリホッパ（排出ホッパ）
８ 操作設定表示装置（表示装置、入力装置）
１１，１２，１１Ｂ 計量ホッパのゲート
１３ 本体
１４ 天板
１４ａ 供給口
１５ 電装品収納部
１６ 搬送コンベア
１７ ガイド
１８ 柵
１９ 外部の計量装置
２０ 被計量物検出センサ
３０ 制御基板
３１ 制御部（計量手段、第１の組合せ演算手段、仮の目標組合せ重量演算手段、第２の組合せ演算手段、追加投入重量演算手段）
３１ａ 第１の組合せ演算手段
３１ｂ 仮の目標組合せ重量演算手段
３１ｃ 第２の組合せ演算手段
３１ｄ 追加投入重量演算手段
３２ 記憶部
３３ 通信装置
４１，４２，４１Ｂ 供給ホッパのゲート
７１ メモリホッパのゲート
８０ メインウィンドウ
８１，９１ プログラム番号表示枠
８２，９２ 品種表示枠
８３ 運転速度表示枠
８４ 目標組合せ重量表示枠
８５ 選択結果表示エリア
８８ 呼出ウィンドウ
９０ 追加投入表示ウィンドウ
９３ 追加投入用組合せ表示枠
９４ 追加投入重量範囲表示枠
９５ 排出ホッパ表示枠
９６ 供給ホッパ選択ボタン表示枠
９７ 追加投入ボタン表示枠
１４０ 載置スペース
１９１ 外部の計量装置の表示部
１９２ 外部の計量装置の通信部
８５１ 排出組合せ重量表示枠
８５２ 判別表示枠

Claims (6)

1. 被計量物を保持して排出する複数の排出ホッパと、
   前記排出ホッパに保持されている被計量物の重量を計量する計量手段と、
   前記被計量物が保持されている前記排出ホッパのうちから、前記計量手段で計量された被計量物の重量の１以上の組合せの合計が目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量となる前記排出ホッパの組合せを、前記被計量物を排出すべき排出ホッパの組合せ（以下、排出組合せという）として選択する第１の組合せ演算手段と、
   前記第１の組合せ演算手段において前記排出組合せが存在しない場合、前記複数の排出ホッパに保持されている被計量物の各重量から前記排出ホッパ１つあたりに保持されている被計量物の中心重量値を演算し、前記目標組合せ重量から前記中心重量値を引いた値を仮の目標組合せ重量に設定する仮の目標組合せ重量演算手段と、
   前記被計量物が保持されている前記排出ホッパのうちから、前記計量手段で計量された被計量物の重量の１以上の組合せの合計が前記仮の目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量となる前記排出ホッパの組合せ（以下、追加投入用組合せという）を選択する第２の組合せ演算手段と、
   前記目標組合せ重量から前記追加投入用組合せに選ばれた前記排出ホッパに保持されている被計量物の総重量を差し引いた追加投入重量を演算する追加投入重量演算手段と、
   前記追加投入重量を含む所定範囲及び前記追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパを表示する表示装置と、を備えた組合せ秤。
2. 前記第２の組合せ演算手段が前記追加投入用組合せを複数組演算した場合、前記追加投入重量演算手段は、前記複数組の追加投入用組合せのそれぞれに対応する前記追加投入重量を演算し、前記表示装置は、前記追加投入重量を含む所定範囲及び前記追加投入重量に対応する追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパを複数組表示するように構成されている請求項１に記載の組合せ秤。
3. 前記排出ホッパの上流に配設され、前記排出ホッパへ被計量物を供給する開閉可能なゲートを有する複数の供給ホッパと、
   前記表示装置に表示された前記追加投入用組合せに選ばれた排出ホッパに対応する供給ホッパのゲートを選択的に開放可能な入力装置と、を備えた請求項１に記載の組合せ秤。
4. 表示部を有する外部の計量装置と接続可能な通信装置を備え、
   前記通信装置は、前記追加投入重量を前記外部の計量装置の表示部に表示させる制御信号を送信するように構成されている請求項１に記載の組合せ秤。
5. 前記排出ホッパは、前記計量手段により計量される計量ホッパと、前記計量ホッパの下流に配設されるメモリホッパとを含んでいる請求項１に記載の組合せ秤。
6. 請求項１から５の何れかに記載の組合せ秤を用いた被計量物の計量方法であって、
   被計量物を前記複数の排出ホッパへ供給するステップと、
   前記表示装置に表示された前記追加投入重量を含む所定範囲内の重量となるように追加すべき被計量物を計量し、前記表示装置に表示された前記追加投入用組合せに選ばれている排出ホッパの何れかに前記追加すべき被計量物を追加投入するステップとを含み、
   前記追加投入された排出ホッパを含む前記追加投入用組合せに選ばれている排出ホッパのそれぞれに保持されている被計量物を排出することにより、目標組合せ重量を含む所定範囲内の重量の被計量物を得る計量方法。
   

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