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、以下では全ての図面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。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態の一構成例の組合せ秤の概略構成を示す模式図である。
本実施形態の組合せ秤は、複数の各計量部への被計量物の供給及び排出が自動で行われ、供給される被計量物を一時保持して排出する保持排出手段としてホッパを用いた自動式の組合せ秤である。
この組合せ秤は、装置中央の上部に、外部の供給装置64から供給される物品を振動によって放射状に分散させる円錐形の分散フィーダ51が設けられている。分散フィーダ51の周囲には、分散フィーダ51から送られてきた物品を振動によって各供給ホッパ53に送りこむための直進フィーダ52が放射状に複数設けられている。
各直進フィーダ52の下方には、供給ホッパ53、計量ホッパ(第1の保持排出手段)54及びメモリホッパ(第2の保持排出手段)56がそれぞれ対応して設けられ、それぞれ円状に配設されている。供給ホッパ53は直進フィーダ52から送りこまれた被計量物を受け取り、その下方に配置された計量ホッパ54が空になると排出ゲートを開いて計量ホッパ54へ被計量物を供給する。
計量ホッパ54は、その保持している被計量物をメモリホッパ56と集合シュート57へ選択的に排出可能なように排出ゲートが設けられている。メモリホッパ56は計量ホッパ54の斜め下方に配置され、空になると計量ホッパ54から被計量物が供給される。この供給された被計量物をメモリホッパ56は一時保持し、排出ゲートを開いて被計量物を集合シュート57へ排出できる。
また、各計量ホッパ54には、計量ホッパ54内の被計量物の重量を計測するためのロードセル等の重量検出器55が取り付けられ、各重量検出器55による計量値は制御装置60へ出力される。
各々の計量部Cw1は、互いに対応して設けられた計量ホッパ54、重量検出器55及びメモリホッパ56で構成されている。
円状に列設された計量ホッパ54及びメモリホッパ56の下方には集合シュート57が設けられ、集合シュート57の下部には集合ファンネル58が配設されている。集合ファンネル58の下方に包装機(図示せず)が配置される。複数の計量ホッパ54及び複数のメモリホッパ56に保持された被計量物の中から、後述の排出組合せに選択された被計量物が排出されたときに、その被計量物を外部(例えば前述の包装機)へ排出するための排出装置として、集合シュート57及び集合ファンネル58が設けられている。
また、分散フィーダ51上の被計量物の量を検出するためのレベル検出器59が設けられている。このレベル検出器59には、例えば超音波センサが用いられ、分散フィーダ51上の被計量物の層厚が検出され、その検出信号は制御装置60へ送出される。制御装置60では、レベル検出器59によって検出される分散フィーダ51上の被計量物の層厚を基に、分散フィーダ51上の被計量物を一定量に保つように、供給装置64を制御する。
操作表示器63は、例えばタッチパネルディスプレイ等を用いて構成され、組合せ秤の運転の開始及び停止等の操作および組合せ条件の設定等を行うための入力手段と、運転速度、組合せ重量等の組合せ処理の結果等をスクリーン(ディスプレイ画面)に表示する表示手段とを備えている。制御装置60は、操作表示器63からの信号を入力するとともに、操作表示器63へ表示するデータ等の信号を出力する。
制御装置60は、例えばマイクロコントローラ等によって構成され、CPU等からなる演算制御部61と、RAM及びROM等のメモリからなり、運転用プログラム等を記憶する記憶部62とを有している。そして、演算制御部61が記憶部62に記憶された運転用プログラムを実行することにより、制御装置60は前述の供給装置64の動作制御および組合せ秤の全体の動作制御を行うとともに、排出組合せを求める組合せ処理を行う組合せ手段等として機能する。なお、制御装置60は、必ずしも単独の制御装置で構成される必要はなく、互いに協働して分散制御する複数の制御装置によって構成されていてもよい。
組合せ処理では、排出組合せの選択対象とする被計量物の中から、合計重量(組合せ重量)が、組合せ許容重量範囲(組合せ目標重量に対する許容重量範囲)内であって、かつ組合せ目標重量と等しいか最も近い重量となる(組合せ目標重量との差の絶対値が最小となる)被計量物の組合せを1つ求めて排出組合せに決める。なお、組合せ許容重量範囲は、例えば、p以上でq以下の範囲(pは下限値で、qは上限値)として設定される場合もあるし、上限値が設定されず、p以上の範囲として設定される場合もある。ここで、排出組合せの選択対象とする被計量物は、本実施形態の場合、各計量ホッパ54及び各メモリホッパ56に保持されている被計量物である。そして、排出組合せに選択された被計量物を保持している計量ホッパ54及びメモリホッパ56から被計量物を排出させる。この排出された被計量物は、集合シュート57を滑り落ちて集合ファンネル58から包装機へ排出される。
また、制御装置60は、集合物形成処理を行う。ここでの集合物形成処理は、各々の計量部Cw1において、計量ホッパ54に保持されて排出組合せに選択されていない被計量物とメモリホッパ56に保持されて排出組合せに選択されていない被計量物とのうちの少なくとも一方の重量が供給許容重量範囲の範囲外であり、かつ、計量ホッパ54の被計量物の重量とメモリホッパ56の被計量物の重量との合算値(合計重量)が、集合物形成範囲内の値になる場合は、計量ホッパ54の被計量物をメモリホッパ56へ排出させて、メモリホッパ56の被計量物と合わせて集合物(一纏まりの被計量物)とする。以下に、供給許容重量範囲、集合物形成範囲について説明する。
例えば、各計量ホッパ54への供給目標重量をWtとすれば、供給許容重量範囲は、下限値をWt−αとし、上限値をWt+αとする範囲、すなわち、Wt−α以上でWt+α以下の範囲として設定される。αは所定値である。また、供給目標重量Wtは、組合せ目標重量がMで、排出組合せに選択される被計量物の予定選択個数がn個(nは複数)の場合、M/nの値とすることができる。
所定値αは、各計量ホッパ54へ供給される被計量物の過去の重量値データに基づいて決めてもよい。例えば、過去の重量値データから計量ホッパ54へ供給される被計量物の重量の標準偏差σを算出し、αをσ(1σ)、1.5σ、2σ等の値として決めてもよい。あるいは、過去の経験あるいは重量値データから排出組合せに選択されにくい、あるいは選択されなかった被計量物の重量が供給許容重量範囲外となるように、αの値、あるいは供給許容重量範囲の上限値及び下限値を決めるようにしてもよい。
また、集合物形成範囲は、供給目標重量Wtの倍数を含みかつ倍数前後の範囲として設定される。例えば、集合物形成範囲は、下限値をk・Wt−βとし、上限値をk・Wt+βとする範囲、すなわち、k・Wt−β以上でk・Wt+β以下の範囲として設定される。βは所定値であり、k・Wtは供給目標重量の倍数である。ここで、kは1以上の整数であり、予定選択個数未満の整数であればよい。すなわち、集合物形成範囲は、kの値によって、複数に分離された範囲として設定することができる。例えば、予定選択個数が4個の場合には、kを、1,2,3の値とすることができる。この場合には、集合物形成範囲は、Wt−β以上でWt+β以下の範囲である第1の形成範囲と、2Wt−β以上で2Wt+β以下の範囲である第2の形成範囲と、3Wt−β以上で3Wt+β以下の範囲である第3の形成範囲との3つの範囲からなる。βは所定値であり、例えば、過去の重量値データから計量ホッパ54へ供給される被計量物の重量の標準偏差σを算出し、βをσ(1σ)、1.5σ、2σ等の値として決めてもよい。あるいは、過去の経験あるいは重量値データから集合物が排出組合せに選択されやすくなるように、βの値、あるいは第1〜第3の各形成範囲の上限値及び下限値を決めるようにしてもよい。例えば、前述のαを2σの値とし、βを1σの値としてもよい。なお、第1〜第3の形成範囲の各範囲の幅を決めるβの値が異なるようにしてもよい。
ここで、重量が供給許容重量範囲外となる被計量物のうち、重量が供給許容重量範囲の上限値より大きい被計量物を重量超過の被計量物と言い、重量が供給許容重量範囲の下限値より小さい被計量物を重量不足の被計量物と言うとすれば、例えば、2つの重量不足の被計量物の重量の合算値が、集合物形成範囲の第1の形成範囲(Wt−β以上でWt+β以下の範囲)となる場合がある。また、2つの重量超過の被計量物の重量の合算値が、第3の形成範囲(3Wt−β以上で3Wt+β以下の範囲)となる場合がある。また、重量不足の被計量物と重量超過の被計量物との重量の合算値が、第2の形成範囲(2Wt−β以上で2Wt+β以下の範囲)となる場合がある。このような場合には、該当する2つの被計量物を集めて集合物とする。この例では、集合物とする2つの被計量物の両方が供給許容重量範囲外の重量である場合を例示しているが、集合物とする2つの被計量物のうちの少なくとも一方の重量が供給許容重量範囲外であればよい。
なお、第1の形成範囲及び第3の形成範囲は、必ずしも集合物形成範囲として設定されなくてもよい。例えば、軽量の被計量物は、比較的、排出組合せに選択されやすいので、例えば、第1の形成範囲を集合物形成範囲として設定しないようにしてもよい。また、例えば、第3の形成範囲の重量の被計量物をメモリホッパ56に収納できない場合には、第3の形成範囲を集合物形成範囲としては設定しない。
以上に説明した供給許容重量範囲及び集合物形成範囲の設定方法は、後述の第2、第3実施形態においても同様である。但し、第3実施形態では、ホッパに代えてコンベアに被計量物が供給されて一時保持される。
次に、本実施形態の組合せ秤の動作の一例について説明する。図2は、本実施形態の組合せ秤の動作の一例を示すフローチャートである。この図2では、後述の第2、第3実施形態の組合せ秤と共通する動作の一例として示している。なお、制御装置60が、この組合せ秤の動作を制御するために必要となる情報等は全て記憶部62に記憶されており、動作中に記憶すべき情報は全て記憶部62に記憶される。例えば、組合せ処理を行うために必要な情報(組合せ目標重量、組合せ許容重量範囲等)や、集合物形成処理を行うために必要な情報(供給許容重量範囲、集合物形成範囲等)は、操作表示器63を用いて予め設定され、記憶部62に記憶されている。
本実施形態において、図2で示す動作は制御装置60によって繰り返し行われる。なお、図2では、組合せ秤の上部の構成要素から下部の構成要素へ被計量物を移動させる処理(動作)については示されていない。すなわち、計量ホッパ54から空のメモリホッパ56へ被計量物を供給させる動作、供給ホッパ53から空の計量ホッパ54へ被計量物を供給させる動作、直進フィーダ52から空の供給ホッパ53へ被計量物を供給させる動作、及び、分散フィーダ51から直進フィーダ52へ被計量物を供給させる動作は、それぞれ制御装置60の制御によって所定のタイミングで行われる。
ステップS1では、各計量部に保持されている被計量物の重量を取得し、記憶する。ここでは、制御装置60が、各計量部Cw1の重量検出器55の計量値に基づいて計量ホッパ54内の被計量物の重量を取得し、記憶する。なお、制御装置60は、全ての計量ホッパ54及び全てのメモリホッパ56の各々に保持されている被計量物の重量を記憶するように構成されている。メモリホッパ56に保持されている被計量物の重量は、その上の計量ホッパ54で保持されているときに計量された重量が記憶されている。
次にステップS2では、組合せ処理を行い、排出組合せを求める。
次にステップS3では、排出組合せに選択されていない被計量物の中に、供給許容重量範囲外の重量の被計量物(被計量物Aとする)が存在するか否かを判断する。ここでは、被計量物Aは、計量ホッパ54及びメモリホッパ56の各ホッパに保持されて排出組合せに選択されていない被計量物が対象となる。
上記被計量物Aが存在しない場合は、ステップS8へ進み、排出組合せに選択されている被計量物の排出処理を行う。ここでは、排出組合せに選択されている被計量物を保持している計量ホッパ54及びメモリホッパ56から被計量物を排出させる。
上記被計量物Aが存在する場合は、ステップS4へ進み、排出組合せに選択されていない被計量物であって、同一の計量部内において被計量物Aとまとめる(一まとめにする)ことが可能であり、かつ、被計量物Aとの合計重量値が集合物形成範囲内となる被計量物(被計量物Bとする)が存在するか否かを判断し、上記被計量物Bが存在しない場合は、ステップS8へ進む。なお、本実施形態の場合は、各計量部Cw1において、計量ホッパ54の被計量物とメモリホッパ56の被計量物とは、計量ホッパ54の被計量物をメモリホッパ56へ排出することによって、まとめる(一まとめにする)ことが可能な被計量物である。
上記被計量物Bが存在する場合は、ステップS5へ進み、被計量物Aと被計量物Bとを集合物にすることを決める。
次にステップS6では、ステップS8と同様、排出組合せに選択されている被計量物の排出処理を行う。
次にステップS7では、被計量物Aと被計量物Bとをまとめて集合物とする。ここでは、被計量物Aと被計量物Bとは、同一の計量部Cw1内の計量ホッパ54とメモリホッパ56とのうちのいずれか一方に保持された被計量物が被計量物Aとなり、他方に保持された被計量物が被計量物Bとなり、計量ホッパ54の被計量物をメモリホッパ56へ供給することにより、集合物とする。次回以降の組合せ処理では、集合物を1個の被計量物とみなして、すなわち集合物の重量(被計量物A,Bの合計重量)を用いて、組合せ処理が行われる。
ステップS7及びステップS8の後は、図示していないが、前述のように空になったメモリホッパ56及び計量ホッパ54へ被計量物が供給され、ステップS1からの処理が繰り返される。なお、集合物形成処理は、ステップS3〜S5、S7の処理からなる。
なお、図2において、ステップS3以降の順序は、集合物形成処理のステップS3,S4,S5,S7の順序関係を保った状態で適宜変更してもよい。例えば、ステップS6の処理を、ステップS2とステップS3との間に行うようにしてもよい(この場合、ステップS8の処理は省略される)。また、本実施形態の場合には、例えば、ステップS6の処理を、ステップS7の後あるいはステップS7と同時に行うようにしてもよい。
本実施形態では、各々の計量部Cw1において、重量が供給目標重量Wtから大きく外れている供給許容重量範囲外である被計量物Aが存在し、この被計量物Aとの合計重量が集合物形成範囲内となる被計量物Bが存在する場合には、被計量物Aと被計量物Bとをまとめて集合物とするようにしている(集合物形成処理)。ここで、集合物形成範囲を供給目標重量Wtの倍数を含みかつ倍数前後の範囲とすることにより、排出組合せに選択されにくい重量の被計量物Aが集合物になって排出組合せに選択されやすくなり、排出組合せに選択されにくい重量の被計量物Aが長い時間滞留して実質的に組合せに供される被計量物の個数の減少による組合せ精度の低下を防ぐことができるとともに、組合せ不良の発生を防止して、稼働率の向上を図ることができる。
また、本実施形態の場合、計量ホッパ54の被計量物も排出組合せの選択対象となっており、集合物形成処理が行われた計量部Cw1の計量ホッパ54は空になって、新たな被計量物が供給されるので、この被計量物の重量を次回の組合せ処理に用いることができ、組合せ精度の向上に寄与される。
なお、第2の形成範囲及び第3の形成範囲に該当する集合物(まとめられた被計量物)は、重量が大きいため、排出組合せに選択される際には、その組合せとなる被計量物の選択個数が予定選択個数より少なくなり、その排出組合せのみについての組合せ精度は高いとは言えない。したがって、集合物を含む組合せの組合せ重量が組合せ許容重量範囲内となっても、集合物を含まない組合せの組合せ重量が、集合物を含む組合せの組合せ重量よりも組合せ目標重量に近ければ、集合物を含む組合せは排出組合せに選択されない。
そこで、集合物が存在する場合には、その集合物が優先的に排出組合せに選択されるようにして組合せ処理を行うようにしてもよい(後述の第2、第3実施形態の場合も同様)。すなわち、まず、集合物を含む組合せからなる排出組合せを求めるようにし、この排出組合せを求めることができない場合(組合せ重量が組合せ許容重量範囲内となる集合物を含む組合せが無い場合)には、集合物以外の被計量物の組合せからなる排出組合せを求めるようにする。これにより、集合物を含む排出組合せを求めた際に、一時的に組合せ精度が低下したとしても、集合物を早く排出させて集合物の滞留を防ぐことができるので、総じて組合せ精度を向上させることができる。
(第2実施形態)
図3は本発明の第2実施形態の一構成例の組合せ秤の外観の概略を示す模式図であり、図3(a)は同組合せ秤を上から見た平面図、図3(b)は同組合せ秤の正面図、図3(c)は同組合せ秤の側面図である。
本実施形態の組合せ秤は、複数の各計量部への被計量物の供給が作業者によってなされ、供給される被計量物を一時保持して排出する保持排出手段としてホッパを用いた半自動式の組合せ秤である。
この組合せ秤は、装置本体75の上部の天板からなる作業台76に、複数の開口部76aが直線状に列設されている。そして、各々の開口部76aには計量ホッパ(第1の保持排出手段、第1のホッパ)71が配設され、各々の計量ホッパ71の下方には、2つの収納室72a、72bを有するメモリホッパ(第2の保持排出手段、第2のホッパ)72が配設されている。開口部76aと計量ホッパ71とメモリホッパ72とはそれぞれ対応して設けられている。
各計量ホッパ71は、独立して駆動可能な2つの排出ゲート80a、80bが設けられ、各排出ゲート80a、80bを開くことにより、メモリホッパ72の収納室72aと収納室72bとへ選択的に被計量物を排出可能なように構成されている。各計量ホッパ71への被計量物の供給は作業者によって行われる。
また、各計量ホッパ71にはロードセル等の重量検出器77が取り付けられており、この重量検出器77によって計量ホッパ71内の被計量物の重量が計測され、その重量値が制御装置83に送られる。これにより制御装置83は、計量ホッパ71内の被計量物の重量を認識し記憶しておいて、計量ホッパ71から供給されるメモリホッパ72の各々の収納室72a、72b内の被計量物の重量を認識して記憶し、各メモリホッパ72の各々の収納室72a、72b内の被計量物の重量に基づいて排出組合せを求める組合せ処理を行う。
また、各メモリホッパ72は、その一方の収納室72aに排出ゲート81aが設けられるとともに、他方の収納室72bに排出ゲート81bが設けられ、各排出ゲート81a、81bを開くことにより、各収納室72a、72bから別々に被計量物を排出可能なように構成されている。
各々の計量部Cw2は、互いに対応して設けられた計量ホッパ71、重量検出器77及びメモリホッパ72で構成されている。
メモリホッパ72の下方には、排出組合せに選択された被計量物を外部へ排出する排出装置として、メモリホッパ72から排出された被計量物を受けて例えば矢印86の方向へ搬送する排出コンベア73が配設されている。この場合、矢印86の方向側(図1(b)における右側)に例えば包装機が設置され、排出コンベア73によって搬送された被計量物は、直接あるいは連結用のコンベアを介して包装機へ供給される。また、排出コンベア73の両側には、被計量物が排出コンベア73の外へ飛び出さないようにガイド板82が配設されている。また、装置本体75に支柱を介して支持された操作表示器74が装置本体75の上方に配設されている。
操作表示器74は、例えばタッチパネルディスプレイ等を用いて構成され、組合せ秤の運転の開始及び停止等の操作および組合せ条件の設定等を行うための入力手段と、運転速度、組合せ重量等の組合せ処理の結果等をスクリーン(ディスプレイ画面)に表示する表示手段とを備えている。
また、装置本体75の下部には電装品収納部9が備えられ、この電装品収納部9には、制御装置83の他、本組合せ秤に必要な排出ゲート駆動回路、コンベア駆動回路等が収納されている。
制御装置83は、例えばマイクロコントローラ等によって構成され、CPU等からなる演算制御部84と、RAM及びROM等のメモリからなり、運転用プログラム等を記憶する記憶部85とを有している。そして、演算制御部84が記憶部85に記憶された運転用プログラムを実行することにより、制御装置83は組合せ秤の全体の動作制御を行うとともに、組合せ処理を行う組合せ手段等として機能する。制御装置83は、例えば、各計量ホッパ71の排出ゲート80a、80b及び各メモリホッパ72の排出ゲート81a、81bの開閉を制御する。また、排出コンベア73の駆動動作を制御する。また、制御装置83は、操作表示器74から信号が入力されるとともに、操作表示器74へ表示するデータ等の信号を出力する。なお、制御装置83は、必ずしも単独の制御装置で構成される必要はなく、互いに協働して分散制御する複数の制御装置によって構成されていてもよい。
また、制御装置83は、第1実施形態の場合と同様の組合せ処理を行い、排出組合せを求める。但し、本実施形態の場合、排出組合せの選択対象とする被計量物は、各メモリホッパ72の各収納室72a、72bに保持されている被計量物である。
また、制御装置83は、例えば図2のステップS3〜S5、S7で示される集合物形成処理を行う。ここでの集合物形成処理では、各々の計量部Cw2において、計量ホッパ71に保持されている被計量物と、メモリホッパ72の収納室72a、72bに保持されて排出組合せに選択されていない被計量物との中に、供給許容重量範囲の範囲外である被計量物Aが存在するか否かを判断する(ステップS3)。
そして、被計量物Aが存在する場合は、排出組合せに選択されていない被計量物であって、同一の計量部Cw2内において被計量物Aとまとめる(一まとめにする)ことが可能であり、かつ、被計量物Aとの合計重量値が集合物形成範囲内となる被計量物Bが存在するか否かを判断し(ステップS4)、存在する場合には、被計量物Aと被計量物Bとを集合物にすることを決める(ステップS5)。本実施形態の場合、各計量部Cw2において、計量ホッパ71の被計量物とメモリホッパ72の各収納室72a、72bの被計量物とが、まとめる(一まとめにする)ことが可能な被計量物である。したがって、被計量物Aが計量ホッパ71の被計量物である場合には、収納室72aの被計量物または収納室72bの被計量物が上述の被計量物Bと成りうるか否かを判断する。また、被計量物Aが収納室72aの被計量物または収納室72bの被計量物である場合には、計量ホッパ71の被計量物が上述の被計量物Bと成りうるか否かを判断する。
そして、例えば、計量ホッパ71の被計量物が被計量物A(または被計量物B)であり、収納室72aの被計量物が被計量物B(または被計量物A)である場合には、計量ホッパ71の被計量物を収納室72aへ排出して集合物を形成する(ステップS7)。同様に、計量ホッパ71の被計量物が被計量物A(または被計量物B)であり、収納室72bの被計量物が被計量物B(または被計量物A)である場合には、計量ホッパ71の被計量物を収納室72bへ排出して集合物を形成する(ステップS7)。
次に、本実施形態の組合せ秤の動作の一例について図2を参照して説明する。
本実施形態において、図2で示す動作は制御装置83によって繰り返し行われる。なお、図2では、計量ホッパ71からメモリホッパ72の各収納室72a、72bへ被計量物を供給させる動作は示されていない。被計量物は、例えば、鶏肉(ブロイラー)、農水産物などである。
なお、制御装置83が組合せ秤の動作を制御するために必要となる情報等は全て記憶部85に記憶されており、動作中に記憶すべき情報は全て記憶部85に記憶される。例えば、組合せ処理を行うために必要な情報(組合せ目標重量、組合せ許容重量範囲等)や、集合物形成処理を行うために必要な情報(供給許容重量範囲、集合物形成範囲等)は、操作表示器74を用いて予め設定され、記憶部85に記憶されている。
作業者は、被計量物が供給されていない空の計量ホッパ71へ被計量物を随時供給する作業を行う。また、組合せ秤の運転を開始すると、制御装置83は、排出コンベア73を駆動させる。そして、運転開始時には、制御装置83は、各計量ホッパ71へ供給されて重量が計量された被計量物を、各計量ホッパ71から各メモリホッパ72の収納室72a、72bへ順番に被計量物を供給させる。
ステップS1では、各計量部に保持されている被計量物の重量を取得し、記憶する。ここでは、制御装置83が、各計量部Cw2の重量検出器77の計量値に基づいて計量ホッパ71内の被計量物の重量を取得し、記憶する。なお、制御装置83は、全ての計量ホッパ71及び全てのメモリホッパ72の収納室72a、72bの各々に保持されている被計量物の重量を記憶するように構成されている。メモリホッパ72の各収納室72a、72bに保持されている被計量物の重量は、その上の計量ホッパ71で保持されているときに計量された重量が記憶されている。
次にステップS2では、所定のタイミングで組合せ処理を行い、排出組合せを求める。
次にステップS3〜S5については上述した通りであり、ステップ3において被計量物Aが存在しない場合及びステップS4において被計量物Bが存在しない場合は、ステップS8へ進み、排出組合せに選択されている被計量物の排出処理を行う。ここでは、排出組合せに選択されている被計量物を保持している収納室72a、72bの排出ゲート81a、81bを開閉させて同収納室72a、72bから被計量物を排出させ、排出コンベア73上に落下させる。落下した被計量物は、排出コンベア73によって搬送され包装機等へ送り出される。
また、ステップS5の次のステップS6では、ステップS8と同様、排出組合せに選択されている被計量物の排出処理を行う。
次にステップS7では、上述したように被計量物Aと被計量物Bとをまとめて集合物とする。次回以降の組合せ処理では、集合物を1個の被計量物とみなして、すなわち集合物の重量(被計量物A,Bの合計重量)を用いて、組合せ処理が行われる。
ステップS7及びステップS8の後は、図示していないが、排出処理によって空になったメモリホッパ72の収納室72a、72bへは、計量ホッパ71から被計量物が供給される。また、空になった計量ホッパ71へは作業者によって被計量物が供給され、ステップS1からの処理が繰り返される。
本実施形態においても、集合物形成処理を行うことにより、第1実施形態の場合と同様、排出組合せに選択されにくい重量の被計量物Aの長時間の滞留による組合せ精度の低下及び組合せ不良の発生を防止することができる。
なお、メモリホッパ72の各収納室72a、72bが、それぞれ個別のホッパ(第2の保持排出手段)として設けられた構成としてもよい。
上記第1、第2実施形態では、各計量部において被計量物を一時保持して排出する手段として、ホッパ(計量ホッパ及びメモリホッパ)を用いた構成であるが、これに限られない。例えば、傾斜可能なトレイを配設し、トレイが水平状態のときに被計量物を保持し、被計量物を排出するときにはトレイを傾斜させるように構成されていてもよい。また、次の第3実施形態に示すようにコンベアを用いて構成してもよい。
(第3実施形態)
本実施形態の組合せ秤は、複数の各計量部への被計量物の供給が作業者によってなされ、供給される被計量物を一時保持して排出する手段としてコンベアを用いた半自動式の組合せ秤である。被計量物は、例えば、惣菜、農水産物などである。
以下で述べる第1及び第2構成例(図4、図5)では、通常、各計量コンベア及び各メモリコンベア上に1個の被計量物を保持するようにした構成の一例を示し、第3及び第4構成例(図6、図7)では、通常、各計量コンベア及び各メモリコンベア上に複数個(ここでは2個)の被計量物を保持するようにした構成の一例を示し、第5構成例(図8)では、通常、各計量コンベア上に1個の被計量物を保持し、各メモリコンベア上に複数個(ここでは2個)の被計量物を保持するようにした構成の一例を示す。
なお、以下に述べる本実施形態の各構成例では、便宜上、「前」、「後」、「左」、「右」等を、例えば図4(a)、(b)に示すように決めて説明する。
〔第1構成例〕
図4(a)は本発明の第3実施形態の第1構成例の組合せ秤を上から見た概略平面図であり、図4(b)は同組合せ秤を側方から見た概略模式図である。
本組合せ秤は、複数の計量部Cwと、排出装置13と、操作表示器4と、制御装置5などを備えている。
各々の計量部Cwは、計量コンベア(第1の保持排出手段)1と重量検出器2とを有する計量コンベア装置と、2つのメモリコンベア(第2の保持排出手段)3a、3bとを備えている。重量検出器2は、計量コンベア1を支持するロードセル等であって、同計量コンベア1上の被計量物の重量を計量する。
計量コンベア1は、例えばベルトコンベアによって構成され、搬送方向を、互いに逆方向である2方向(ここでは右方向と左方向)に切替えて搬送可能である。ここでは搬送方向を、右方向(左から右へ向かう方向)と左方向(右から左へ向かう方向)とに切替えて搬送可能である。すなわち、計量コンベア1は、左右のいずれの方向へも被計量物Pを搬送することができる。計量コンベア1には、搬送停止状態のときに被計量物Pを保持する位置(保持位置)H1が定められている。
2つのメモリコンベア3a、3bは、機長方向(搬送方向)が計量コンベア1と同じ方向で、計量コンベア1の左右両端側に配置されている。メモリコンベア3a、3bの各々は、例えばベルトコンベアによって構成されている。一方のメモリコンベア3aは、計量コンベア1の右斜め下方に配設され、計量コンベア1の右端から排出されて落下する被計量物Pが供給される。他方のメモリコンベア3bは、計量コンベア1の左斜め下方に配設され、計量コンベア1の左端から排出されて落下する被計量物Pが供給される。また、各々のメモリコンベア3a、3bは、計量コンベア1から供給される被計量物Pを搬送停止状態で保持する。
排出装置13は、後述の排出組合せに選択されて各メモリコンベア3a、3bから排出される被計量物Pを外部へ搬送(排出)するために設けられている。この排出装置13は、全ての計量部Cwの下方に配置され、矢印a方向へ被計量物を搬送する排出コンベア13aと、矢印b方向へ被計量物を搬送する排出コンベア13bとを備えている。メモリコンベア3a、3bから排出された被計量物Pは、排出コンベア13aによって矢印a方向へ搬送されて排出コンベア13b上へ排出される。そして、排出コンベア13bによって矢印b方向へ搬送された被計量物Pは、後段装置(図示せず)へ供給される。
そして、筐体からなる装置本体部11内に、複数の計量部Cw及び両端部を除く排出コンベア13a等が収納されている。また、装置本体部11の天板部分には、計量コンベア1の第1保持位置H1の上方部分に被計量物Pの供給口となる開口部11aが設けられている。被計量物Pは、作業者によって開口部11aから第1保持位置H1(供給位置)へ供給される。
また、各計量コンベア1を支持する重量検出器2によって計量コンベア1上の被計量物Pの重量が計量され、その計量値は制御装置5に送られる。
操作表示器4は、例えばタッチパネルディスプレイ等を用いて構成され、組合せ秤の運転の開始及び停止等の操作および組合せ条件の設定等を行うための入力手段と、運転速度、組合せ重量等の組合せ処理の結果等をスクリーン(ディスプレイ画面)に表示する表示手段とを備えている。
制御装置5は、例えばマイクロコントローラ等によって構成され、CPU等からなる演算制御部6と、RAM及びROM等のメモリからなる記憶部7とを有している。記憶部7には、運転用プログラム、計量データ等が記憶される。制御装置5は、演算制御部6が記憶部7に記憶されている運転用プログラムを実行することにより、組合せ秤の全体の制御を行うとともに、組合せ処理を行う組合せ手段等として機能する。例えば、制御装置5は、各重量検出器2によって計測される計量値を随時取得し、記憶部7に記憶する。また、各計量コンベア1、メモリコンベア3a、3b及び排出コンベア13a、13bの搬送動作を制御する。また、操作表示器4から信号が入力されるとともに、操作表示器4へ表示するデータ等の信号を出力する。なお、制御装置5は、必ずしも単独の制御装置によって構成される必要はなく、互いに協働して分散制御する複数の制御装置によって構成されていてもよい。
また、制御装置5は、第1実施形態の場合と同様の組合せ処理を行い、排出組合せを求める。但し、本構成例の場合、排出組合せの選択対象とする被計量物は、各メモリコンベア3a、3bに保持されている被計量物Pである。なお、以下の説明では、図4(b)に記載された被計量物を示す符号Pを省略する。
また、制御装置5は、例えば図2のステップS3〜S5、S7で示される集合物形成処理を行う。ここでの集合物形成処理では、各々の計量部Cwにおいて、計量コンベア1に保持されている被計量物と、メモリコンベア3a、3bに保持されて排出組合せに選択されていない被計量物との中に、供給許容重量範囲の範囲外である被計量物Aが存在するか否かを判断する(ステップS3)。
そして、被計量物Aが存在する場合は、排出組合せに選択されていない被計量物であって、同一の計量部Cw内において被計量物Aとまとめる(一まとめにする)ことが可能であり、かつ、被計量物Aとの合計重量値が集合物形成範囲内となる被計量物Bが存在するか否かを判断し(ステップS4)、存在する場合には、被計量物Aと被計量物Bとを集合物にすることを決める(ステップS5)。本構成例の場合、各計量部Cwにおいて、計量コンベア1の被計量物とメモリコンベア3a(3b)の被計量物とが、まとめる(一まとめにする)ことが可能な被計量物である。したがって、被計量物Aが計量コンベア1の被計量物である場合には、メモリコンベア3aの被計量物またはメモリコンベア3bの被計量物が上述の被計量物Bと成りうるか否かを判断する。また、被計量物Aがメモリコンベア3aの被計量物またはメモリコンベア3bの被計量物である場合には、計量コンベア1の被計量物が上述の被計量物Bと成りうるか否かを判断する。
そして、例えば、計量コンベア1の被計量物が被計量物A(または被計量物B)であり、メモリコンベア3aの被計量物が被計量物B(または被計量物A)である場合には、計量コンベア1の被計量物をメモリコンベア3aへ排出して集合物を形成する(ステップS7)。同様に、計量コンベア1の被計量物が被計量物A(または被計量物B)であり、メモリコンベア3bの被計量物が被計量物B(または被計量物A)である場合には、計量コンベア1の被計量物をメモリコンベア3bへ排出して集合物を形成する(ステップS7)。
次に、本構成例の組合せ秤の動作の一例について図2を参照して説明する。
本構成例において、図2で示す動作は制御装置5によって繰り返し行われる。なお、図2では、計量コンベア1からメモリコンベア3a、3bへ被計量物を供給させる動作は示されていない。計量コンベア1上で計量済みの被計量物は、空の(被計量物が無い)メモリコンベア3a、3bへ供給される。なお、制御装置5が組合せ秤の動作を制御するために必要となる情報等は全て記憶部7に記憶されており、動作中に記憶すべき情報は全て記憶部7に記憶される。例えば、組合せ処理を行うために必要な情報(組合せ目標重量、組合せ許容重量範囲等)や、集合物形成処理を行うために必要な情報(供給許容重量範囲、集合物形成範囲等)は、操作表示器4を用いて予め設定され、記憶部7に記憶されている。
作業者は、被計量物が供給されていない空の計量コンベア1へ被計量物を随時供給する作業を行う。また、組合せ秤の運転を開始すると、制御装置5は、排出コンベア13a、13bを駆動させる。そして、運転開始時には、制御装置5は、各計量コンベア1へ供給されて重量が計量された被計量物を、各計量コンベア1から各メモリコンベア3a、3bへ順番に被計量物を供給させる。
ステップS1では、各計量部に保持されている被計量物の重量を取得し、記憶する。ここでは、制御装置5が、各計量部Cwの重量検出器2の計量値に基づいて計量コンベア1内の被計量物の重量を取得し、記憶する。なお、制御装置5は、全ての計量コンベア1及び全てのメモリコンベア3a、3bの各々に保持されている被計量物の重量を記憶するように構成されている。各メモリコンベア3a、3bに保持されている被計量物の重量は、その上方の計量コンベア1で保持されているときに計量された重量が記憶されている。
次にステップS2では、所定のタイミングで組合せ処理を行い、排出組合せを求める。
次にステップS3〜S5については上述した通りであり、ステップ3において被計量物Aが存在しない場合及びステップS4において被計量物Bが存在しない場合は、ステップS8へ進み、排出組合せに選択されている被計量物の排出処理を行う。ここでは、排出組合せに選択されている被計量物を保持しているメモリコンベア3a、3bを例えば右方向に搬送動作させて同メモリコンベア3a、3bから被計量物を排出させ、排出コンベア13a上に落下させる。落下した被計量物は、排出コンベア13aから排出コンベア13bへ搬送され、さらに排出コンベア13bによって搬送されて包装機等の後段装置へ送り出される。
また、ステップS5の次のステップS6では、ステップS8と同様、排出組合せに選択されている被計量物の排出処理を行う。
次にステップS7では、上述したように被計量物Aと被計量物Bとをまとめて集合物とする。次回以降の組合せ処理では、集合物を1個の被計量物とみなして、すなわち集合物の重量(被計量物A,Bの合計重量)を用いて、組合せ処理が行われる。
ステップS7及びステップS8の後は、図示していないが、排出処理によって空になったメモリコンベア3a、3bへは、計量コンベア1から被計量物が供給される。また、空になった計量コンベア1へは作業者によって被計量物が供給され、ステップS1からの処理が繰り返される。
本構成例においても、集合物形成処理を行うことにより、第1実施形態の場合と同様、排出組合せに選択されにくい重量の被計量物Aの長時間の滞留による組合せ精度の低下及び組合せ不良の発生を防止することができる。
〔第2構成例〕
図5(a)は本発明の第3実施形態の第2構成例の組合せ秤を上から見た概略平面図であり、図5(b)は同組合せ秤を側方から見た概略模式図である。
本組合せ秤は、複数の計量部Cwと、第1構成例と同様の排出装置13、操作表示器4及び制御装置5などを備えている。
各々の計量部Cwは、計量コンベア1と重量検出器2とを有する計量コンベア装置と、複数のメモリコンベア3c、3d、3eとを備えている。計量コンベア1及び重量検出器2は、第1構成例のものと同様である。また、複数のメモリコンベア3c、3d、3eの各々も、第1構成例のメモリコンベア3a、3bと基本的に同様であるが、メモリコンベア3c、3dは左右両方向へ被計量物を搬送するように構成されている。これらの計量コンベア1及びメモリコンベア3c、3d、3eの搬送動作は制御装置5によって制御される。
この第2構成例の各々の計量部Cwは、図5(b)に示すように、計量コンベア1の斜め下方にメモリコンベア3cが配設され、メモリコンベア3cの斜め下方にメモリコンベア3dが配設され、さらにメモリコンベア3dの斜め下方にメモリコンベア3eが配設されている。計量コンベア1へ供給されて計量された被計量物Pは、それぞれのメモリコンベア3c、3d、3eへ供給される。具体的には、計量コンベア1で計量された被計量物Pは、計量コンベア1の左方向への搬送動作によって計量コンベア1の左端から排出されて落下しメモリコンベア3cへ供給される。また、メモリコンベア3c上の被計量物Pは、メモリコンベア3cの左方向への搬送動作によってメモリコンベア3cの左端から排出されて落下しメモリコンベア3dへ供給される。また、メモリコンベア3d上の被計量物Pは、メモリコンベア3dの左方向への搬送動作によってメモリコンベア3dの左端から排出されて落下しメモリコンベア3eへ供給される。
また、制御装置5は、第1実施形態の場合と同様の組合せ処理を行い、排出組合せを求める。但し、本構成例の場合、排出組合せの選択対象とする被計量物は、全ての計量部Cwの計量コンベア1及びメモリコンベア3c、3d、3eに保持されている計量済みの被計量物Pである。なお、以下の説明では、図5(b)に記載された被計量物を示す符号Pを省略する。
そして制御装置5では、組合せ処理において、計量コンベア1の被計量物が排出組合せに選択された場合、計量コンベア1を右方向へ搬送動作させて計量コンベア1の右端から被計量物を落下させて排出コンベア13aへ排出させる。また、同様に、メモリコンベア3c、3d、3eの被計量物が排出組合せに選択された場合、メモリコンベア3c、3d、3eを右方向へ搬送動作させてメモリコンベア3c、3d、3eの右端から被計量物を落下させて排出コンベア13aへ排出させる。
また、制御装置5は、下方のコンベア(3c、3d、3e)の被計量物が排出されると、上方のコンベア(1、3c、3d)から順次被計量物が供給されるように、計量コンベア1及びメモリコンベア3c、3d、3eの動作を制御する。
また、制御装置5は、例えば図2のステップS3〜S5、S7で示される集合物形成処理を行う。ここでの集合物形成処理を簡単に説明すれば、各々の計量部Cwにおいて、計量コンベア1及びメモリコンベア3c上の被計量物が排出組合せに選択されておらず、計量コンベア1上の被計量物とメモリコンベア3c上の被計量物とのうちの少なくとも一方の重量が供給許容重量範囲の範囲外であり、かつ、計量コンベア1上の被計量物の重量とメモリコンベア3c上の被計量物の重量との合算値が、集合物形成範囲内の値になる場合は、計量コンベア1上の被計量物をメモリコンベア3c上へ排出させて、メモリコンベア3c上の被計量物と合わせて集合物とする。すなわち、計量コンベア1上の被計量物とメモリコンベア3c上の被計量物とのうちのいずれか一方が被計量物Aとなり、他方が被計量物Bとなる条件を満足する場合に、集合物とする。
さらに、制御装置5は、各計量部Cwにおいて、下方のコンベア(3c、3d、3e)の被計量物が排出組合せに選択されて排出され、その下方のコンベアへ上方のコンベア(1、3c、3d)から順次被計量物が供給された結果、上下に隣合う2つのメモリコンベア3c、3dの被計量物が被計量物A、Bとなるのであれば、メモリコンベア3cの被計量物をメモリコンベア3dへ供給して集合物を形成するようにしてもよい。同様に、2つのメモリコンベア3d、3eの被計量物が被計量物A、Bとなるのであれば、メモリコンベア3dの被計量物をメモリコンベア3eへ供給して集合物を形成するようにしてもよい。
本構成例の場合、各計量部Cwにおいて、計量コンベア1の被計量物とメモリコンベア3cの被計量物とのペアが、まとめる(一まとめにする)ことが可能な被計量物であり、メモリコンベア3cの被計量物とメモリコンベア3dの被計量物とのペア、及び、メモリコンベア3dの被計量物とメモリコンベア3eの被計量物とのペアも、まとめる(一まとめにする)ことが可能な被計量物とすることができる。
本構成例においても、集合物形成処理を行うことにより、第1実施形態の場合と同様、排出組合せに選択されにくい重量の被計量物Aの長時間の滞留による組合せ精度の低下及び組合せ不良の発生を防止することができる。
なお、本構成例の場合、同一の計量部Cw内において、3個あるいは4個の被計量物をまとめて集合物とすることも可能である。例えば、計量コンベア1上の1個の被計量物と、2つのメモリコンベア3c、3d上の2個の被計量物との中で、少なくともいずれか1個の被計量物の重量が供給許容重量範囲外であり、上記3個の被計量物の合計重量値が集合物形成範囲内となる場合には、計量コンベア1及びメモリコンベア3c上の被計量物をメモリコンベア3dへ供給して、3個の被計量物をまとめて集合物としてもよい。この場合、例えば、上記3個の被計量物のうちの供給許容重量範囲外の重量の1個の被計量物を被計量物Aとすれば、他の2個の被計量物が被計量物Bとなり、被計量物Bが2個存在することになる。
なお、本構成例において、計量コンベア1及びメモリコンベア3c、3d、3eの各々から排出コンベア13aへ落下する被計量物Pの落下距離が同じか、略等しくなるように、排出コンベア13aを右上がりの傾斜を持たせて配置してもよい。これにより、被計量物Pが排出コンベア13aへ落下したときの衝撃を小さくすることができる。また、この際、排出コンベア13aに桟等を設けることにより、被計量物が転がりやすいものであっても、被計量物の転げ落ちを防止することができる。
また、本構成例において、計量コンベア1の被計量物を排出組合せの選択対象としないで、メモリコンベア3c、3d、3eのみの被計量物を選択対象として排出組合せを求めるようにしてもよい。この場合、計量コンベア1は、その被計量物をメモリコンベア3cへ供給するために左方向への搬送動作を行うだけでよい。
この第2構成例では、各計量部Cwにおいて、3つのメモリコンベア3c、3d、3eを設けているが、これに限らず、1個以上のメモリコンベアを設けた構成であればよい。
〔第3構成例〕
図6(a)は本発明の第3実施形態の第3構成例の組合せ秤を上から見た概略平面図であり、図6(b)は同組合せ秤を側方から見た概略模式図である。
この第3構成例では、図4(a)、(b)に示す第1構成例に対して、各々の計量部Cwの計量コンベア(第1のコンベア)1とメモリコンベア(第2のコンベア)3a、3bとを、それぞれ、異なるタイミングで供給される複数個(ここでは2個)の被計量物Pを保持するようにした構成である。
すなわち、計量コンベア1には、作業者によって異なるタイミングで供給された2個の被計量物Pを保持するよう構成されており、搬送停止状態のときに被計量物Pを保持する位置として、2つの保持位置H1,H2(第1保持位置H1及び第2保持位置H2)が機長方向(搬送方向)に所定間隔L1(以下、「所定距離L1」ともいう)をおいて定められている。各々の保持位置H1,H2には、1個の被計量物P(言い換えれば1回の供給分の被計量物P)が保持される。
また、メモリコンベア3a、3bの各々は、計量コンベア1から異なるタイミングで供給される2個の被計量物を保持し、左右両方向へ被計量物を搬送できるように構成されている。各々のメモリコンベア3a、3bは、計量コンベア1から供給される2個の被計量物(2回供給分の被計量物)が離れて保持されるように搬送動作が行われ、搬送停止状態のときに被計量物Pを保持する位置として、それぞれ2つの保持位置(H3,H4)、(H5,H6)が機長方向(搬送方向)に所定間隔L2(以下、「所定距離L2」ともいう)をおいて定められている。他の構成は、第1構成例と同様である。
この第3構成例の組合せ秤の動作の一例について説明する。この組合せ秤の動作は制御装置5の処理によって実現される。なお、組合せ秤の動作を制御するために必要となる情報等は全て記憶部7(図4(a)参照)に記憶されており、動作中に記憶すべき情報は全て記憶部7に記憶される。
作業者は、各計量部Cwに対して、計量コンベア1が搬送停止状態であり、計量コンベア1の第1保持位置H1に被計量物Pが存在しないときに、開口部11aを通じて第1保持位置H1へ被計量物Pを供給する(載せる)作業を行う。このように各計量コンベア1において、被計量物は第1保持位置H1に供給され、その位置で重量検出器2によって重量が計量される。例えば、第2保持位置H2に被計量物が無ければ、第1保持位置H1で計量された被計量物は第2保持位置H2へ搬送される。また、第2保持位置H2に被計量物がある場合に、第1保持位置H1に被計量物が供給されると、制御装置5は、重量検出器2の計量値に基づいて第1保持位置H1の被計量物の重量を算出する。このように、制御装置5では、重量検出器2の計量値に基づいて新たに供給された被計量物の重量を認識し、記憶する。
また、全ての各計量部Cwにおいて、例えば、各保持位置H1〜H6には被計量物を優先的に保持する順番(保持位置の優先順位)が予め定められている。この優先順位は、高い方から、例えば、H6,H5,H4,H3,H2,H1の順に決められているとする。ここで、例えば、運転開始時等のように、全ての保持位置H1〜H6に被計量物が保持されていない場合には、計量コンベア1の保持位置H1へ順次被計量物が供給され、保持位置H1で順次計量された被計量物は、前述の優先順位に基づいて各保持位置へ、計量コンベア1及びメモリコンベア3a、3bによって搬送される。また、制御装置5は、運転中においても、各計量部Cw内の被計量物が、より優先順位の高い保持位置で保持されるように計量コンベア1及びメモリコンベア3a、3bを搬送動作させる。したがって、計量コンベア1及びメモリコンベア3a、3bの各コンベア内においても保持位置の優先順位に基づいて被計量物の移動(搬送)が行われる。
そして、制御装置5は、全ての計量部Cwの各保持位置H1〜H6に保持されている被計量物の重量を記憶するように構成されている。
また、制御装置5は、第1実施形態の場合と同様の組合せ処理を行い、排出組合せを求める。但し、本構成例の場合、排出組合せの選択対象とする被計量物は、全ての計量部Cwのメモリコンベア3a、3bの保持位置H3〜H6に保持されている計量済みの被計量物Pである。
そして、排出組合せに選択された被計量物は、同被計量物が保持されているメモリコンベア3a、3bによって搬送されて排出コンベア13a上へ排出される。
ここで、制御装置5は、計量コンベア1から近い内側寄りの保持位置(H3,H5)のみの被計量物が排出組合せに選択されているメモリコンベア(3a、3b)に対しては、例えば所定距離L2を搬送距離として内側方向(メモリコンベア3aの場合は左方向、メモリコンベア3bの場合は右方向)へ搬送動作させて保持位置(H3,H5)の被計量物を排出させた後、同所定距離L2を搬送距離として外側方向(メモリコンベア3aの場合は右方向、メモリコンベア3bの場合は左方向)へ搬送動作させて停止させる。
そして、被計量物がなくなった空の保持位置(H3,H5)へ被計量物を供給するために計量コンベア1を搬送動作させる。例えば、計量コンベア1の両方の保持位置H1,H2に計量済みの被計量物が保持されている場合に、メモリコンベア3aの保持位置H3へ被計量物を供給するときは、計量コンベア1を右方向へ所定距離L1だけ搬送動作させて保持位置H1の被計量物を排出させた後、さらに供給位置(保持位置H1)を空にするために逆方向に同所定距離L1だけ搬送動作させて停止させる。また、計量コンベア1の両方の保持位置H1,H2に計量済みの被計量物が保持されている場合に、メモリコンベア3bの保持位置H5へ被計量物を供給するときは、計量コンベア1を左方向へ所定距離L1だけ搬送動作させて保持位置H2の被計量物を排出させて停止させる。
また、制御装置5は、計量コンベア1から遠い外側寄りの保持位置(H4,H6)のみの被計量物が排出組合せに選択されているメモリコンベア(3a、3b)に対しては、例えば所定距離L2を搬送距離として外側方向(メモリコンベア3aの場合は右方向、メモリコンベア3bの場合は左方向)へ搬送動作させることにより保持位置(H4,H6)の被計量物を排出させて停止させる。
そして、前述の場合と同様、被計量物がなくなった保持位置(H3,H5)へ被計量物を供給するために計量コンベア1を搬送動作させる。
また、制御装置5は、両方の保持位置(H3及びH4、H5及びH6)の被計量物が排出組合せに選択されているメモリコンベア(3a、3b)に対しては、例えば所定距離L2の2倍分を搬送距離として予め定められた方向(例えば右方向)へ搬送動作させ両方の保持位置の被計量物を排出させて停止させる。
そして、被計量物がなくなった保持位置(H3及びH4、H5及びH6)へ被計量物を供給するために計量コンベア1及びメモリコンベア(3a、3b)を搬送動作させる。例えば、メモリコンベア3aの2つの保持位置H3、H4へ被計量物を供給する場合には、計量コンベア1の保持位置H1、H2の被計量物を順次メモリコンベア3aへ供給し、保持位置H1の被計量物が保持位置H4へ搬送され、保持位置H2の被計量物が保持位置H3へ搬送されるように、計量コンベア1及びメモリコンベア3aを搬送動作させる。
この第3構成例においても、第1構成例同様、制御装置5は集合物形成処理を行う。前述のように、集合物とする被計量物A及び被計量物Bは、排出組合せに選択されていない被計量物であって、まとめる(一まとめにする)ことが可能な被計量物からなる。
この第3構成例では、計量コンベア1上の2個の被計量物が被計量物A及び被計量物Bとなる場合がある。この場合、例えば、メモリコンベア3a、3b上のいずれかの被計量物が排出組合せに選択されて排出され、保持位置H3、H5の一方の保持位置が空になったときに、計量コンベア1上の2個の被計量物を上記一方の空の保持位置(H3またはH5)へ供給して、集合物とする。
なお、例えば、計量コンベア1に3個以上の被計量物を各保持位置で保持するように構成した場合には、計量コンベア1の一端(または他端)に近い2個の被計量物が被計量物A及び被計量物Bとなる場合がある。この場合、例えば、計量コンベア1の一端側(または他端側)のメモリコンベア3a(または3b)上のいずれかの被計量物が排出組合せに選択されて排出され、保持位置H3(またはH5)が空になったときに、計量コンベア1上の2個の被計量物A,Bを保持位置H3(またはH5)へ供給して、集合物とする。
また、本構成例では、計量コンベア1の一端側の保持位置H1の被計量物とメモリコンベア3aの保持位置H3の被計量物とが被計量物A及び被計量物Bとなる場合がある。この場合、計量コンベア1の保持位置H1の被計量物をメモリコンベア3aの保持位置H3へ供給して、集合物とする。また、計量コンベア1の他端側の保持位置H2の被計量物とメモリコンベア3bの保持位置H5の被計量物とが被計量物A及び被計量物Bとなる場合も同様であり、計量コンベア1の保持位置H2の被計量物をメモリコンベア3bの保持位置H5へ供給して、集合物とする。
また、メモリコンベア3aの保持位置H3の被計量物が排出組合せに選択されている場合に、計量コンベア1の保持位置H1の被計量物とメモリコンベア3aの保持位置H4の被計量物(x)とが、被計量物A及び被計量物Bとなる場合がある。この場合、排出組合せに選択されている保持位置H3の被計量物を排出した後、計量コンベア1の保持位置H1の被計量物をメモリコンベア3aへ供給し、保持位置H3上で被計量物(x)と合わせて集合物とし、この集合物を保持位置H4へ搬送して保持する。また、メモリコンベア3bの保持位置H5の被計量物が排出組合せに選択されている場合に、計量コンベア1の保持位置H2の被計量物とメモリコンベア3bの保持位置H6の被計量物とが、被計量物A及び被計量物Bとなる場合も同様であり、排出組合せに選択されている保持位置H5の被計量物を排出した後、保持位置H5上で集合物とし、この集合物を保持位置H6へ搬送して保持する。
上記以外の構成及び動作は第1構成例とほぼ同様であり、その説明を省略する。
本構成例においても、集合物形成処理を行うことにより、第1実施形態の場合と同様、排出組合せに選択されにくい重量の被計量物Aの長時間の滞留による組合せ精度の低下及び組合せ不良の発生を防止することができる。
なお、本構成例の場合、同一の計量部Cw内において、3個の被計量物をまとめて集合物とすることも可能である(後述の第4構成例の場合も同様)。例えば、計量コンベア1上の2個の被計量物と、メモリコンベア3a(または3b)の保持位置H3(またはH5)の1個の被計量物との中で、少なくともいずれか1個の被計量物の重量が供給許容重量範囲外であり、上記3個の被計量物の合計重量値が集合物形成範囲内となる場合には、計量コンベア1上の2個の被計量物をメモリコンベア3a(または3b)へ供給して、3個の被計量物をまとめて集合物としてもよい。この場合、例えば、上記3個の被計量物のうちの供給許容重量範囲外の重量の1個の被計量物を被計量物Aとすれば、他の2個の被計量物が被計量物Bとなり、被計量物Bが2個存在することになる。
〔第4構成例〕
図7(a)は本発明の第3実施形態の第4構成例の組合せ秤を上から見た概略平面図であり、図7(b)は同組合せ秤を側方から見た概略模式図である。
この第4構成例では、図6(a)、(b)に示す第3構成例に対して、各メモリコンベア3a、3bの機長を長くして、各メモリコンベア3a、3bに2つの保持位置に加えて受取り位置E1,E2を設定するとともに、排出装置として、排出コンベア13a、13bに代えて、各メモリコンベア3a、3bから内側(中央側)方向へ排出される被計量物を一方向(矢印c方向)へ搬送するベルトコンベアからなる排出コンベア21のみを備えた構成である。他の構成は第3構成例と同様である。
この第4構成例では、メモリコンベア3a、3bの計量コンベア1寄りの保持位置H3,H5を、計量コンベア1から被計量物が供給される受取り位置E1,E2から所定距離L2だけ外側に離れた位置とし、さらに保持位置H3,H5から所定距離L2だけ外側に離れた位置が保持位置H4,H6となるようにしている。すなわち、制御装置5は、計量コンベア1からメモリコンベア3aへ被計量物を供給させる場合には、計量コンベア1から受取り位置E1に供給された被計量物を保持位置H3,H4へ移動させるようにメモリコンベア3aを搬送動作させる。また、計量コンベア1からメモリコンベア3bへ被計量物を供給させる場合には、計量コンベア1から受取り位置E2に供給された被計量物を保持位置H5,H6へ移動させるようにメモリコンベア3bを搬送動作させる。例えば、運転開始時において、メモリコンベア3a(3b)の受取り位置E1(E2)に供給される1個目の被計量物は、メモリコンベア3a(3b)の搬送動作によって保持位置H3(H5)に移動されて保持される。この状態で次の2個目の被計量物が受取り位置E1(E2)に供給されたときには、メモリコンベア3a(3b)の搬送動作によって、1個目の被計量物が保持位置H4(H6)に移動するとともに2個目の被計量物が保持位置H3(H5)に移動し、保持される。
また、本構成例では、メモリコンベア3a、3b上の被計量物に加えて、計量コンベア1上の被計量物も排出組合せの選択対象とし、計量コンベア1上の被計量物を排出コンベア21へ排出するために、上述のようにメモリコンベア3a、3bの受取り位置E1、E2を空けておいて、受取り位置E1、E2を介して計量コンベア1上の被計量物を排出コンベア21へ排出するようにしている。
そして、第3構成例と同様に、全ての各計量部Cwにおいて、例えば、各保持位置H1〜H6には被計量物を優先的に保持する順番(保持位置の優先順位)が予め定められている。この優先順位は、高い方から、例えば、H6,H5,H4,H3,H2,H1の順に決められているとする。そして、制御装置5は、各計量部Cw内の被計量物が、より優先順位の高い保持位置で保持されるように計量コンベア1及びメモリコンベア3a、3bを搬送動作させる。
また、制御装置5は、第1実施形態の場合と同様の組合せ処理を行い、排出組合せを求める。但し、本構成例の場合、排出組合せの選択対象とする被計量物は、全ての計量部Cwの計量コンベア1及びメモリコンベア3a、3bに保持されている計量済みの被計量物である。但し、その際、排出組合せに選択される被計量物のみを中央の排出コンベア21へ排出できるように排出組合せを求めなければならないので、各々のメモリコンベア3a(3b)において、外側の保持位置H4(H6)の被計量物が排出組合せに選択される場合には、同排出組合せに必ず内側の保持位置H3(H5)の被計量物も排出組合せに選択されることを条件(以下、「組合せ制約条件」という)にして、排出組合せを求める。
そして、計量コンベア1の保持位置H1の被計量物が排出組合せに選択された場合、保持位置H1の被計量物は、計量コンベア1の右方向への搬送動作によってメモリコンベア3aの受取り位置E1へ排出された後、メモリコンベア3aの左方向への搬送動作によって排出コンベア21へ排出される。この場合、計量コンベア1及びメモリコンベア3aの各々は上記搬送動作の直後に逆方向の搬送動作が追加されて、搬送動作前の状態から計量コンベア1の保持位置H1に被計量物がなくなった状態となる。
また、計量コンベア1の保持位置H2の被計量物が排出組合せに選択された場合、保持位置H2の被計量物は、計量コンベア1の左方向への搬送動作によってメモリコンベア3bの受取り位置E2へ排出された後、メモリコンベア3bの右方向への搬送動作によって排出コンベア21へ排出される。この場合、メモリコンベア3bは上記搬送動作の直後に逆方向の搬送動作が追加されて、搬送動作前の状態から計量コンベア1の保持位置H1の被計量物が保持位置H2へ移動し、保持位置H1には被計量物がなくなった状態となる。
また、計量コンベア1の両方の保持位置H1、H2の2個の被計量物が排出組合せに選択された場合には、計量コンベア1を右方向(あるいは左方向)へ搬送動作させることによって、計量コンベア1の2個の被計量物はメモリコンベア3a(3b)の受取り位置E1(E2)へ排出された後、メモリコンベア3a(3b)の左方向(右方向)への搬送動作によって排出コンベア21へ排出される。
また、メモリコンベア3a(3b)の保持位置H3(H5)の被計量物が排出組合せに選択された場合には、メモリコンベア3a(3b)を左方向(右方向)へ例えば所定距離L2の2倍だけ搬送動作させることにより、保持位置H3(H5)の被計量物を排出コンベア21へ排出させ、さらに、逆方向に例えば所定距離L2だけ搬送動作させることにより、排出前に保持位置H4(H6)にあった被計量物は保持位置H3(H5)に移動した状態で停止する。この状態で、次の被計量物が計量コンベア1から供給されるのを待つ。
また、メモリコンベア3a(3b)の両方の保持位置H3、H4(H5、H6)の被計量物が排出組合せに選択された場合には、メモリコンベア3a(3b)を左方向(右方向)へ例えば所定距離L2の3倍だけ搬送動作させることにより、両方の保持位置H3、H4(H5、H6)の被計量物を排出コンベア21へ排出させる。この状態で、次の被計量物が計量コンベア1から供給されるのを待つ。
この第4構成例における集合物形成処理は、第3構成例における集合物形成処理と同様である。但し、被計量物Aと被計量物Bとを受取り位置E1、E2上で合わせて集合物を形成し、その後、メモリコンベア3a、3bの受取り位置E1、E2を空けた状態とするので、メモリコンベア3a、3bの搬送動作が少し複雑になる。
上記以外の構成及び動作は第3構成例とほぼ同様であり、その説明を省略する。
本構成例においても、集合物形成処理を行うことにより、第1実施形態の場合と同様、排出組合せに選択されにくい重量の被計量物Aの長時間の滞留による組合せ精度の低下及び組合せ不良の発生を防止することができる。
この第4構成例では、組合せ処理を行う際に、保持位置H4,H6の被計量物を単独で排出組合せに選択することができないが、排出装置を1つの排出コンベア21のみで構成しているので、排出装置を簡単な構成にでき、組合せ秤のコンパクト化を図ることができる。
なお、第4構成例において、排出コンベア21に代えて、第3構成例と同様の排出コンベア13a、13bを設けた構成としてもよい。この場合、組合せ制約条件を無くして、保持位置H4,H6の被計量物を単独で排出組合せに選択して排出コンベア13aへ排出することができるので、組合せ精度の向上をより図ることができる。
また、第3構成例及び第4構成例では、計量コンベア1及びメモリコンベア3a、3bの各々に2個の被計量物を保持させるようにしたが、計量コンベア1に2個の被計量物を保持させ、メモリコンベア3a、3bに各々1個の被計量物を保持させるように構成してもよい。
また、第1構成例では、計量コンベア1及びメモリコンベア3a、3bの各々に1個の被計量物を保持させるようにしたが、計量コンベア1に1個の被計量物を保持させ、第3構成例のようにメモリコンベア3a、3bに各々2個の被計量物を保持させるように構成してもよい。また、メモリコンベア3a、3bに、各々1個または2個の被計量物を保持させるとともに、第4構成例のような受取り位置E1、E2を設け、計量コンベア1の被計量物を排出組合せの選択対象とするように構成してもよい。
〔第5構成例〕
図8(a)は本発明の第3実施形態の第5構成例の組合せ秤を上から見た概略平面図であり、図8(b)は同組合せ秤を側方から見た概略模式図である。
この第5構成例では、各計量コンベア1において被計量物を保持するための保持位置H1が1つであることと、各計量部Cwにおける計量コンベア1とメモリコンベア3a、3bとの配置、及び各計量部Cwと排出コンベア21との配置が異なる以外は、図7(a)、(b)に示す第4構成例と同様である。
この第5構成例では、排出コンベア21の両側に、2つずつの計量部Cwが配置されている。
各計量部Cwにおいて、2つのメモリコンベア3a、3bは、互いに平行に配置されるとともに、それぞれの一端が排出コンベア21に臨むように配置されている。そして、2つのメモリコンベア3a、3bの間の上方に計量コンベア1が配置されている。計量コンベアとメモリコンベア3a、3bとは互いの機長方向(搬送方向)が直交するように配置されている。
各計量部Cwにおいて、計量コンベア1には1個の被計量物のみがその供給位置(保持位置H1)で保持されるので、計量コンベア1は、前述の第4構成例のように、保持位置H1の被計量物を保持位置H2へ搬送する動作は必要ない。
また、計量コンベア1から被計量物が供給されるとき、及び排出コンベア21へ被計量物を排出するときのメモリコンベア3a、3bの動作は、第4構成例の場合と同様である。
この第5構成例における組合せ処理は、第4構成例の場合と同様、全ての計量部Cwの計量コンベア1及びメモリコンベア3a、3bに保持されている計量済みの被計量物を選択対象として排出組合せを求める。
なお、この第5構成例では、計量コンベア1の保持位置H1の被計量物が排出組合せに選択された場合、計量コンベア1から、メモリコンベア3aの受取り位置E1とメモリコンベア3aの受取り位置E2とのいずれの位置を介して排出コンベア21へ排出されてもよい。同じ計量部Cw内において、計量コンベア1と一方のメモリコンベア(例えばメモリコンベア3a)との被計量物が排出組合せに選択されている場合には、計量コンベア1の被計量物を一方のメモリコンベア3aへ排出するようにすれば、片方のメモリコンベア3bは動作させなくて済む。
この第5構成例においても、第1構成例同様、制御装置5は集合物形成処理を行う。前述のように、集合物とする被計量物A及び被計量物Bは、排出組合せに選択されていない被計量物であって、まとめる(一まとめにする)ことが可能な被計量物からなる。
この第5構成例では、計量コンベア1(保持位置H1)の被計量物とメモリコンベア3aの保持位置H3の被計量物とが被計量物A及び被計量物Bとなる場合がある。この場合、計量コンベア1の被計量物をメモリコンベア3aへ供給し、両被計量物A,Bを受取り位置E1上で合わせて集合物とする。また、計量コンベア1の被計量物とメモリコンベア3bの保持位置H5の被計量物とが被計量物A及び被計量物Bとなる場合も同様であり、計量コンベア1の被計量物をメモリコンベア3bへ供給し、両被計量物A,Bを受取り位置E2上で合わせて集合物とする。
また、メモリコンベア3aの保持位置H3の被計量物が排出組合せに選択されている場合に、計量コンベア1の被計量物とメモリコンベア3aの保持位置H4の被計量物とを、被計量物A及び被計量物Bにできる場合がある。この場合、排出組合せに選択されている保持位置H3の被計量物を排出した後、計量コンベア1の被計量物をメモリコンベア3aへ供給し、両被計量物A,Bを受取り位置E1上で合わせて集合物としてもよい。また、メモリコンベア3bの保持位置H5の被計量物が排出組合せに選択されている場合に、計量コンベア1の被計量物とメモリコンベア3bの保持位置H6の被計量物とを、被計量物A及び被計量物Bにできる場合も同様であり、排出組合せに選択されている保持位置H5の被計量物を排出した後、計量コンベア1の被計量物をメモリコンベア3bへ供給し、両被計量物A,Bを受取り位置E2上で合わせて集合物としてもよい。
上記以外の構成及び動作は第4構成例とほぼ同様であり、その説明を省略する。
本構成例においても、集合物形成処理を行うことにより、第1実施形態の場合と同様、排出組合せに選択されにくい重量の被計量物Aの長時間の滞留による組合せ精度の低下及び組合せ不良の発生を防止することができる。
また、第5構成例では、各計量部Cwの計量コンベア1とメモリコンベア3a、3bとを前述のように配置することにより、例えば第4構成例のように、計量コンベア1とメモリコンベア3a、3bとの間を被計量物が通過して排出されることがないので、計量コンベア1とメモリコンベア3a、3bとの段差を小さくできる。また、計量コンベア1の下方に取り付けられる重量検出器2が排出コンベア21の配置に影響せず、メモリコンベア3a、3bと排出コンベア21との段差も小さくできる。また、被計量物の種類等によっては、計量コンベア1とメモリコンベア3a、3bと排出コンベア21との搬送面が同一水平面となるようにして段差を無くすことも可能である。以上のように、コンベア間の段差を小さくする、あるいは無くすことができるので、特に落下時の衝撃等によって損傷しやすい被計量物に対して損傷を防止できるとともに、組合せ秤をコンパクトにできる。
なお、第5構成例において、排出コンベア21と平行な2つの排出コンベア22,23を前後に設けるとともに、排出コンベア21〜23から搬送されてきた被計量物を矢印d方向へ搬送する排出コンベア24を設けた構成としてもよい。この場合、組合せ制約条件を無くして、保持位置H4,H6の被計量物を単独で排出組合せに選択して排出コンベア22,23へ排出することができるので、組合せ精度の向上をより図ることができる。
また、第5構成例において、第4構成例のように、機長の長い計量コンベア1を用いて、計量コンベア1に2個の被計量物を保持するよう構成してもよい。
上記に述べた本実施形態の第2、第4、第5構成例の場合、計量コンベア1上の被計量物も排出組合せの選択対象となっており、集合物形成処理が行われた計量部Cwの計量コンベア1には新たな被計量物が供給されるので、この被計量物の重量を次回の組合せ処理に用いることができ、組合せ精度の向上に寄与される。
なお、第1〜第5構成例において、各々の計量コンベア1に対して被計量物を供給するべきタイミングを作業者に報知するための報知手段として、例えば、各々の計量コンベア1の供給位置(保持位置H1)に対応する表示灯12を設け、計量コンベア1が搬送停止状態の場合で、同計量コンベア1の保持位置H1に被計量物が存在しないときに、制御装置5が表示灯12を点灯させるように構成してもよい。これにより、作業者は、表示灯12の点灯に応じて被計量物の供給を行えばよく、供給作業が容易になる。
また、本実施形態では、各計量コンベア1への作業者による被計量物の供給を1つの保持位置H1へのみ行うように構成したが、第3、第4構成例のように、各計量コンベア1に複数の保持位置H1,H2が設定されている場合には、各計量コンベア1の全ての保持位置H1,H2へ作業者が被計量物を供給するように構成してもよい。この場合、例えば、装置本体部11の計量コンベア1の両方の保持位置H1,H2上に開口部11aと同様の開口部を設けて被計量物を供給できるようにしてもよい。そして、計量コンベア1の両方の保持位置H1,H2上に被計量物が無いときには、2つの保持位置H1,H2のうち被計量物を供給する順番を予め決めておいて、制御装置5は、計量コンベア1に順次供給される被計量物を順番通りの保持位置に供給されたものとして、被計量物の重量を記憶するようにしてもよい。
上述のように、各計量コンベア1に複数の保持位置H1,H2が設定されている場合に、作業者が全ての保持位置H1,H2へ被計量物を供給するように構成した場合には、1つの第1保持位置H1にのみ被計量物を供給する場合に比べて、各計量コンベア1の搬送動作の制御を簡単にできる。
また、本実施形態における計量コンベア1への被計量物の供給を、ホッパ等の供給装置を設けて行い、その供給装置への被計量物の供給を例えば作業者が行うようにしてもよい。
また、本実施形態では、計量コンベア及びメモリコンベアに、ベルトコンベアを用いたが、被計量物の種類等によっては、ローラコンベア等を用いてもよい。また、排出装置に、シュート等を用いてもよい。