JP6529167B2

JP6529167B2 - 組合せ計量装置

Info

Publication number: JP6529167B2
Application number: JP2015144606A
Authority: JP
Inventors: 隆司松本
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2019-06-12
Anticipated expiration: 2035-07-22
Also published as: JP2017026437A

Description

本開示は、目標質量値を複数回に分けて容器包装に投入する組合せ計量機に関する。

特許文献１は、組合せ計量装置を開示する。この組合せ計量装置は、目標重量値以下の荒充填重量値を与える被計量物を、荒用填用シュートを介して第１の地点で容器に投入し、さらに目標重量値と荒充填重量値との差分である補正充填重量値を与える被計量物を、補正充填用シュートを介して第２の地点で容器に投入するように構成している。

これにより、小さな設置面積でブリッジ等のトラブルの無い、しかも充填効率の良い組合せ計量装置を提供する。

特公平０２−００２０９０号公報

上記のように、第１の地点と第２の地点とにおいて、目標質量値を構成する被計量物を分割して１つの容器に投入する場合、第１の地点において投入する被計量物と、第２の地点において投入する被計量物の排出タイミングが重要となる。例えば、第１の地点における被計量物の排出タイミングと、第２の地点における被計量物の排出タイミングに規則性がない場合、使用者は、排出タイミング以外の情報に基づき、この排出動作またはその排出タイミングが正しいか否かを判断しなければならない。

そこで本開示は、例えば目標質量値を複数回に分けて組合せ計量する際、それぞれの組合せ計量により得られる被計量物が、上流タイミングホッパおよび下流タイミングホッパ群に、目標質量値を与える被計量物がそれぞれ滞留したことを判断し、その結果に基づき、下流タイミングホッパ群から容器包装に被計量物の排出を可能とすることで、被計量物の排出タイミングに規則性を持たせ、組合せ計量機に発生する不具合を特定し易くする組合せ計量機の提供を目的とする。

本開示における組合せ計量装置は、組合せ計量された被計量物を一時的に滞留させる上流タイミングホッパと、上流タイミングホッパの下流に配置され、上流タイミングホッパが排出する被計量物を一時的に滞留させるタイミングホッパであって、少なくとも１つ以上のタイミングホッパからなる下流タイミングホッパ群と、下流タイミングホッパ群の開閉動作を制御し、下流タイミングホッパ群の排出口付近に位置する容器包装に、下流タイミングホッパ群に滞留する被計量物を排出させる制御部と、を備え、制御部は、容器包装のうち第N番目の容器包装用の被計量物であって、予め設定される目標質量値のうち一部の質量値を構成する被計量物が下流タイミングホッパ群に滞留し、かつ第N番目の容器包装用の被計量物であって、目標質量値のうち残りの質量値を構成する被計量物が上流タイミングホッパに滞留していると判断する場合、下流タイミングホッパ群に滞留する被計量物を第N番目の容器包装へ排出可能とする。

本開示における組合せ計量装置は、例えば目標質量値を複数回に分けて組合せ計量する際、それぞれの組合せ計量により得られる被計量物が、上流タイミングホッパおよび下流タイミングホッパ群に滞留したことを判断し、その結果に基づき、下流タイミングホッパ群から容器包装に被計量物の排出を可能とする。これにより、被計量物の排出タイミングに規則性を持たせ、組合せ計量機に発生する不具合を特定し易くできる。

本実施形態における組合せ計量装置１の全体の概要を説明するための図本実施形態における組合せ計量装置１の電気的構成を模式的に示す図第１タイミングホッパ１１から容器包装に対して、第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を排出する動作を示すフローチャート第２タイミングホッパ１２から容器包装に対して、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物を排出する動作を示すフローチャート組合せ不良なく連続的に組合せに係る被計量物が上流タイミングホッパ１０に供給される場合を説明するための図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

（実施の形態１）
以下、図１〜５を用いて、実施の形態１を説明する。

図１は、本実施形態における組合せ計量装置１の全体の概要を説明するための図である。

図１に示すように本実施形態における組合せ計量装置１は、供給装置１００から被計量物（図１においてはMと表記）を受け取る。そして、組合せ計量装置１は、受け取った被計量物について組合せ計量する。

また、図２は、本実施形態における組合せ計量装置１の電気的構成を模式的に示す図である。

ここで、被計量物は例えばスナック等の食品等であっても構わないし、ナットまたはボルト等の金属部品であっても構わない。つまり、複数のホッパに対して所定量を供給し、供給したものを組合せて所望質量値を計量する対象であればどのようなものを利用しても構わない。

供給装置１００は、使用者によって供給される被計量物を搬送し、分散部２に対して落下させる部材である。供給装置１００の作用により、被計量物は組合せ計量装置１に投入される。本実施形態における供給装置１００は、振動によって被計量物を搬送するものでも構わないし、ベルトコンベアによって搬送するものでも構わない。要するに、使用者によって供給される被計量物を分散部２まで搬送し投入できる機能を有する部材であればどのようなものを利用しても構わない。

以下、本実施形態における組合せ計量装置１の具体的な構成について説明する。

本実施形態における組合せ計量装置１は、分散部２、供給トラフ３、プールホッパ４、ゲート５、計量ホッパ６、質量検出器７、ゲート８、集合シュート９、上流タイミングホッパ１０、第１タイミングホッパ１１および第２タイミングホッパ１２を備える。

ここで、プールホッパ４、ゲート５、計量ホッパ６、質量検出器７およびゲート８はそれぞれ複数個存在する。それぞれを区別するため、プールホッパ４＿ｉと表記する。ゲート５、計量ホッパ６、質量検出器７およびゲート８についても同様とする。また、ｉは、正の整数とする。例えば、プールホッパ４＿１とは、複数個存在するプールホッパ４のうち１番目のプールホッパ４であることを示す。

分散部２は、供給装置１００から落下する被計量物を供給トラフ３に向けて分散させる部材である。本実施形態における分散部２は、所定周波数にて連続して振動することにより、被計量物を供給トラフ３に向けて搬送する。なお、搬送に係る方式は振動に限定されるものではなく、被計量物を供給トラフ３に向けて搬送する機能を有していればどのようなものでも構わない。

供給トラフ３＿ｉは、分散部２から供給される被計量物を、供給トラフ３＿ｉのそれぞれの下流に対応して設けられたプールホッパ４＿ｉに供給する部材である。

プールホッパ４＿ｉは、供給トラフ３＿ｉから供給される被計量物を一時的に滞留させる部材である。プールホッパ４＿ｉは、ゲート５＿ｉをそれぞれ有する。ゲート５＿ｉが開閉動作することにより、プールホッパ４＿ｉに滞留する被計量物は、ゲート５＿ｉの下流に設けられた計量ホッパ６＿ｉに排出される。

ここで、ゲート５＿ｉそれぞれはステッピングモータ１３＿ｉとそれぞれのリンク機構を介して接続される。さらに、ステッピングモータ１３＿ｉは、制御部２００と接続される。この制御部２００は、所定の制御信号をステッピングモータ１３＿ｉそれぞれに対して出力する。ステッピングモータ１３＿ｉは、制御部２００から出力される制御信号を受信すると、この制御信号に基づいて回転駆動する。このように回転駆動することにより、リンク機構が動作し、ゲート５＿ｉが開閉動作する。このように構成することで、制御部２００はゲート５＿ｉの開閉動作を制御する。

計量ホッパ６＿ｉは、プールホッパ４＿ｉが排出する被計量物を一時的に滞留させる部材である。この計量ホッパ６＿ｉは、質量検出器７＿ｉと接続されている。被計量物が計量ホッパ６＿ｉに投入された場合、質量検出器７＿ｉに歪が発生する。そして、質量検出器７＿ｉは、その歪に基づく信号に基づき計量ホッパ６＿ｉに投入された被計量物の質量値を検出できる。

ここで、上記における質量検出器７＿ｉは、具体的にはロードセルで構成される。しかしながら、質量検出器７＿ｉは、ロードセルに限定されるものではなく、音叉式センサを用いた質量検出方法を利用する部材でも構わない。要するに、計量ホッパ６＿ｉに投入された被計量物の質量を検出できる構成であればどのようなものを利用しても構わない。

ゲート８＿ｉは、対応する計量ホッパ６＿ｉそれぞれに設けられ、計量ホッパ６＿ｉに投入された被計量物を一時的に計量ホッパ６＿ｉ内に滞留させるための部材である。このゲート８＿ｉが開閉動作することにより、計量ホッパ６＿ｉに滞留する被計量物は、ゲート８＿ｉの下流に配置されるブースターホッパ９＿ｉに排出される。

ここで、ゲート８＿ｉそれぞれはステッピングモータ１４＿ｉとそれぞれのリンク機構を介して接続される。さらに、ステッピングモータ１４＿ｉは、制御部２００と接続される。この制御部２００は、所定の制御信号をステッピングモータ１４＿ｉそれぞれに対して出力する。ステッピングモータ１４＿ｉは、制御部２００から出力される制御信号を受信すると、この制御信号に基づいてモータ軸が回転駆動する。このように回転駆動することにより、リンク機構が動作し、ゲート８＿ｉが開閉動作する。このように構成することで、制御部２００はゲート８＿ｉの開閉動作を制御する。

集合シュート９は、複数の計量ホッパ６＿ｉからから排出される被計量物を集合させ、上流タイミングホッパ１０に向けて落下させる部材である。集合シュート９に排出された被計量物は、自重により当該集合シュート９の側壁に沿って上流タイミングホッパ１０に落下する。ここで、複数の計量ホッパ６＿ｉからから排出される被計量物は、組合せの結果、目標質量値を与える被計量物である。

上流タイミングホッパ１０は、集合シュート９から供給される被計量物を一時的に滞留させる部材である。また、集合シュート９は、制御部２００の制御により、一時的に滞留させている被計量物を所定のタイミングで下流に配置される下流タイミングホッパ群に対して排出する。ここで、下流タイミングホッパ群は、第１タイミングホッパ１１および第２タイミングホッパ１２を有する。

具体的に上流タイミングホッパ１０は、ステッピングモータ１５とリンク機構を介して接続される。さらに、ステッピングモータ１５は、制御部２００と接続される。この制御部２００は、所定の制御信号をステッピングモータ１５に対して出力する。ステッピングモータ１５は、制御部２００から出力される制御信号を受信すると、この制御信号に基づいてモータ軸が回転駆動する。このように回転駆動することにより、リンク機構が動作し、上流タイミングホッパ１０が有するゲートが開閉動作する。このとき、制御部２００が出力する制御信号に基づいて、上流タイミングホッパ１０は、滞留する被計量物を第１タイミングホッパ１１に排出するようにゲートを開口する第１動作と、滞留する被計量物を第２タイミングホッパ１２に排出するようにゲートを開口する第２動作と、を選択的に切り替えながらゲートを開閉させる。例えば、制御部２００からの制御信号に基づき、組合せ計量装置１５がモータ軸を中心に正回転した場合、上流タイミングホッパ１０が有するゲートは第１動作で開閉する。一方、制御部２００からの制御信号に基づき、組合せ計量装置１５がモータ軸を中心に逆回転した場合、上流タイミングホッパ１０が有するゲートは第２動作で開閉する。

下流タイミングホッパ群を形成する第１タイミングホッパ１１は、上流タイミングホッパ１０の下流に配置される部材である。さらに第１タイミングホッパ１１は、上流タイミングホッパ１０から供給される被計量物を一時的に滞留させる部材である。また、第１タイミングホッパ１１は、制御部２００の制御により、一時的に滞留させている被計量物を所定のタイミングで排出口付近に位置する容器包装に排出する。

ここで、上記容器包装は、下流タイミングホッパ群のさらに下流に配置される包装機によって形成される。この容器包装は被計量物を包装する機能を有するものであればどのようなものでもよく、不定形のビニール袋でも構わないし、定形のプラスチック容器等であっても構わない。

第１タイミングホッパ１１は、ステッピングモータ１６とリンク機構を介して接続される。さらに、ステッピングモータ１６は、制御部２００と接続される。この制御部２００は、所定の制御信号をステッピングモータ１６に対して出力する。ステッピングモータ１６は、制御部２００から出力される制御信号を受信すると、この制御信号に基づいてモータ軸が回転駆動する。このように回転駆動することにより、リンク機構が動作し、第１タイミングホッパ１１が有するゲートが開閉動作する。

下流タイミングホッパ群を形成する第２タイミングホッパ１２は、上流タイミングホッパ１０の下流に配置される部材である。さらに第２タイミングホッパ１２は、上流タイミングホッパ１０から供給される被計量物を一時的に滞留させる部材である。また、第２タイミングホッパ１２は、制御部２００の制御により、一時的に滞留させている被計量物を所定のタイミングで排出口付近に位置する容器包装に排出する。

第２タイミングホッパ１２は、ステッピングモータ１７とリンク機構を介して接続される。さらに、ステッピングモータ１７は、制御部２００と接続される。この制御部２００は、所定の制御信号をステッピングモータ１７に対して出力する。ステッピングモータ１５は、制御部２００から出力される制御信号を受信すると、この制御信号に基づいてモータ軸が回転駆動する。このように回転駆動することにより、リンク機構が動作し、第２タイミングホッパ１２が有するゲートが開閉動作する。

制御部２００は、組合せ計量装置１を構成する各部材を制御する部材である。

具体的に制御部２００は、タッチパネル等の入力部（図示しない）を介して使用者から入力される情報に基づき、メモリ（図示しない）に格納される制御用プログラムに従って組合せ計量する。

例えば、使用者から入力される情報は、組合せ計量により計量する目標質量値となる。

また、本実施形態の場合、制御部２００は、第N番目の容器包装に排出する被計量物を、２回に分けて組合せ計量する。つまり、使用者によって入力される目標質量値が１０００gである場合、制御部２００は、１回目の組合せ計量にて４００ｇ計量し、２回目の組合せ計量で６００ｇ計量する。制御部２００は、１つの容器包装に対して、２回、組み合せ計量し、目標質量値を与える被計量物を計量する。

なお、制御部２００は、組合せ計量する場合、計量ホッパ６＿ｉに滞留する被計量物の質量値を用いる。

なお、１回目の組合せ計量に係る質量値および２回目の組合せ計量に係る質量値がそれぞれ入力される構成であっても構わない。

また、制御部２００は、第１タイミングホッパ１１および上流タイミングホッパ１０における被計量物の滞留状態に基づき、第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を下流の容器包装に対して排出可能か否かを判断する。具体的に、第１タイミングホッパ１１および上流タイミングホッパ１０それぞれに対して、目標質量値を与える被計量物が分割して滞留する場合、制御部２００は、第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を排出可能とする。例えば目標質量値を2回に分けて組合せ計量する場合、制御部２００は1回目に組合せ計量して得られる被計量物であって、目標質量値の一部である被計量物が第１タイミングホッパ１１に滞留し、かつ2回目に組合せ計量して得られる被計量物であって、目標質量値の残りである被計量物が上流タイミングホッパ１０に滞留する場合、第１タイミングホッパ１１から被計量物を排出可能とする。要するに、目標質量値を複数の質量値に分割して複数回組合せ計量し、その組合せ計量後に得られる複数の被計量物を合わせて目標質量値とする計量方法の場合、制御部２００は、上流タイミングホッパ１０および下流タイミングホッパ群に、そのすべての被計量物が滞留していることを条件として、第１タイミングホッパ１１から容器包装に対して被計量物を排出可能と判断する。

例えば、制御部２００は、目標質量値である１０００ｇのうち４００ｇを構成する被計量物が第１タイミングホッパ１１に滞留し、かつ残りの６００ｇが上流タイミングホッパ１０に滞留していると判断する場合、第１タイミングホッパ１１から、第１タイミングホッパ１１の排出口付近に位置する容器包装へ被計量物を排出可能とする。

上記のように構成することにより、制御部２００は、目標質量値を与える被計量物を複数回に分けて組合せ計量し、上流タイミングホッパ１０および第１タイミングホッパ１１にその複数回に分けて組合せ計量した被計量物それぞれが滞留した状態にて、第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を容器包装に排出できる。そのため、第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を容器包装に排出した後、上流タイミングホッパ１０に滞留する被計量物を同じ容器包装に排出するまでの間に少なくとも組合せ不良の発生等に起因する排出サイクルの遅延が発生しない。つまり、既に上流タイミングホッパ１０および下流タイミングホッパ群には、目標質量値を与える被計量物すべてが滞留しているため、制御部２００は、組合せ計量の計量動作と、上流タイミングホッパ１０および下流タイミングホッパ群の排出動作を切り離して動作させることができる。要するに、計量動作と、排出動作とは、独立して制御できる。

そのため、上流タイミングホッパ１０および第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物の排出動作が正常である場合、第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を容器包装に排出してから、上流タイミングホッパ１０に滞留する被計量物を容器包装に排出するまでを一定のサイクルにて実施できる。これにより、使用者はこの一定のサイクルが崩れたか否かを確認するだけで、上流タイミングホッパ１０以降の排出動作または包装機の処理動作が正常であるか否かを確認できる。

以下、図面を参照しながら、制御部２００における上流タイミングホッパ１０、第１タイミングホッパ１１および第２タイミングホッパ１２の排出動作について詳細に説明する。

図３は、第１タイミングホッパ１１から容器包装に対して、第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を排出する動作を示すフローチャートである。

以下、説明の便宜上、第N番目の容器包装に排出する被計量物全体は、２回の組合せ計量により計量される動作を説明する。

まず、制御部２００は、第N番目の容器包装に排出する被計量物全体のうち一部の被計量物を１回目の組合せ計量にて計量する。計量して得られる一部の被計量物は、第１のタイミングホッパ１１に排出される。さらに、上記一部の被計量物の計量後、制御部２００は、残りの被計量物を、組合せ計量にて計量する。計量して得られる残りの被計量物は、第１のタイミングホッパ１１に排出される。このとき、制御部２００は、第１タイミングホッパ１１に滞留する一部の被計量物を第２タイミングホッパ１２に排出した後、第１タイミングホッパ１１に残りの被計量物を排出する。

つまり、制御部２００は、第N番目の容器包装に排出する被計量物全体を構成する一部の被計量物と、残りの計量物を２回の組合せ計量で計量するまで、組合せ計量の動作を続ける（S301）。

なお、上記において第N番目の容器包装に排出する被計量物全体とは、使用者によって入力される目標質量値である。この目標質量値は、例えば１０００ｇに設定される。また、一部の被計量物は６００ｇと設定される。この場合、残りの被計量物は４００ｇと設定される。

次に、制御部２００は、第１タイミングホッパ１１に対して第N番目の容器包装に排出する被計量物全体のうち一部の被計量物が滞留し、かつ上流タイミングホッパ１０に対して第N番目の容器包装に排出する被計量物全体のうち残りの被計量物が滞留しているか否かを判断する（S302）。判断の結果、上記条件を満たす場合、制御部２００は、S303に移行する。一方、判断の結果、上記条件を満たさない場合、制御部２００は、再度S301に移行し組合せ計量を継続する。

例えば目標質量値が１０００ｇである場合、第１タイミングホッパ１１に対して６００ｇの被計量物が滞留し、かつ上流タイミングホッパ１０に対して４００ｇの被計量物が滞留している場合、制御部２００は、第１タイミングホッパ１１から６００ｇの被計量物を容器包装に排出可能とする。

ここで、制御部２００は、上流タイミングホッパ１０および第１タイミングホッパ１１における被計量物の滞留有無を、組合せ計量の結果に基づき判断する。例えば、制御部２００は、組合せ計量の命令信号を出力した場合、その命令信号に基づく組合せ計量が成功したか否かに関する信号（以下、確認信号と称す）を取得できる。

例えば、目標質量値のうち一部の被計量物の組合せ計量の命令信号（以下、第１命令信号と称す）を出力し、この第１命令信号に対応する確認信号を受信した場合、制御部２００は、上流タイミングホッパ１０に目標質量値のうち一部の被計量物が滞留すると判断できる。また、目標質量値のうち残りの被計量物の組合せ計量の命令信号（以下、第２命令信号と称す）を出力し、この命令信号に対応する確認信号を受信した場合、制御部２００は、第１タイミングホッパ１１に目標質量値のうち一部の被計量物が滞留し、かつ上流タイミングホッパ１０に、目標質量値のうち残りの被計量物が滞留すると判断できる。

なお、制御部２００は、上流タイミングホッパ１０および第１タイミングホッパ１１における被計量物の滞留有無を判断できればどのような方法を用いても構わない。例えば、上流タイミングホッパ１０および第１タイミングホッパ１１に質量を検出できる部材が取り付けられ、その結果に基づき判断する構成でも構わない。

次に制御部２００は、組合せ計量装置１の下流に配置される包装機からの排出信号を受信したか否かを判断する（S303）。排出信号を受信した場合、制御部２００は、S304に移行する。一方、排出信号を受信しない場合、制御部２００は、そのまま排出信号の受信動作を継続する。

そして、包装機から排出信号を受信した場合、制御部２００は、第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を、第１タイミングホッパ１１の排出口付近に位置する第N番目の容器包装に排出し、動作を終了する（S30４）。

上記のように動作することにより、制御部２００は、第N番目の容器包装用の被計量物であって、予め設定される目標質量値のうち一部の質量値を構成する被計量物が第１タイミングホッパ１１に滞留し、かつ第N番目の容器包装用の被計量物であって、目標質量値のうち残りの質量値を構成する被計量物が上流タイミングホッパ１０に滞留していると判断する場合、第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を第N番目の容器包装へ排出可能とできる。

上記のように動作することで、第１タイミングホッパ１１から被計量物を排出する時点において、排出に係る被計量物と目標質量値に関して組合せを成す被計量物は、上流タイミングホッパ１０に滞留している。そのため、第１タイミングホッパ１１から被計量物を排出してから、上流タイミングホッパ１０に滞留する被計量物が第２タイミングホッパ１２から排出されるまで、制御部２００は、一定のサイクルにて実行できる。つまり、上流タイミングホッパ１０および第１タイミングホッパ１１に目標質量値を構成する被計量物が分割して滞留していない状態で第１タイミングホッパ１１から被計量物を排出した場合、上流タイミングホッパ１０に目標質量値について組合せを成す被計量物が滞留するまでの間に組合せ不良等により数サイクルの遅延期間が発生し得る。そのため、上記のように、第１タイミングホッパ１１から被計量物を排出してから、上流タイミングホッパ１０に滞留する被計量物が第２タイミングホッパ１２から排出されるまでを一定のサイクルとすることができない。

上記のように構成することにより、使用者は第１タイミングホッパ１１および第２タイミングホッパ１２の排出タイミングを確認するのみで、排出動作の正常または異常を確認することができる。

図４は、第２タイミングホッパ１２から容器包装に対して、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物を排出する動作を示すフローチャートである。

制御部２００は、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物の排出動作を、組合せ計量装置１の下流に配置される包装機からの排出信号を待って行う（S４01）。要するに、包装機から第２タイミングホッパ１２から被計量物を排出させる信号（以下、第２の排出信号と称す）を受信した場合、制御部２００は、S402に移行する。なお、包装機から第２の排出信号を受信するまで、制御部２００は、そのままの状態で待機する。

次に制御部２００は、包装機からエラー信号を受信するか否かを判断する（S402）。包装機からエラー信号を受信した場合、制御部２００はS405に移行する。一方、包装機からエラー信号を受信しない場合、制御部２００は、S403に移行する。

ここで、エラー信号とは包装機側に容器包装形成の異常等、何らかの異常動作が見られた際に、包装機が組合せ計量装置１に対して送信する信号である。

エラー信号を受信しない場合、制御部２００は、第２タイミングホッパ１２に、被計量物が滞留しているか否かを判断する（S403）。第２タイミングホッパ１２に、被計量物が滞留している場合、制御部２００は、S404に移行する。一方、第２タイミングホッパ１２に、被計量物が滞留していない場合、制御部２００は、S406に移行する。

そして、第２タイミングホッパ１２に、被計量物が滞留していると判断した場合、制御部２００は、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物を、第２タイミングホッパ１２の排出口付近に位置する容器包装に排出し、動作を終了する（S４０4）。

一方、S４０２において包装機からエラー信号を受信した場合、制御部２００は、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物を不良品として処理する（S４０5）。つまり、制御部２００は、このエラー信号に対してエラー処理を実施する。例えば、第２タイミングホッパ１２に対して、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物を系外排出するシュートが接続されている場合、制御部２００は、第２タイミングホッパ１２におけるゲートを当該シュート方向に開き、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物を系外排出させる。また、制御部２００は、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物を、第２タイミングホッパ１２の排出口付近に位置する容器包装に排出させると共に、包装機に対して、エラー信号を送信する。このように動作が完了した場合、制御部２００はそのまま終了する。

さらに、S403において第２タイミングホッパ１２に被計量物が滞留していないと判断する場合、制御部２００は、包装機に対して被計量物を排出することができない旨を示す信号を出力し、そのまま動作を終了する(S406)。

上記のように動作させることで、制御部２００は、第１タイミングホッパ１１から被計量物を容器包装に排出させた後、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物を排出させる前に、包装機からエラー信号を受信した場合であっても、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物のみを不良品とみなすことでエラー処理できる。その結果、設計者は、エラー処理の実装およびその検証を容易に実施できる。

例えば、第１タイミングホッパ１１にのみ被計量物が滞留する場合に第１タイミングホッパ１１から容器包装に被計量物を排出する場合、制御部２００は、目標質量値に関して、排出した被計量物と組合せを成す被計量物がどの部材に位置するが把握することができない。そのため、制御部２００は、第１タイミングホッパ１１より上流に配置される部材に対して下流から上流に向けて順に、排出した被計量物と組合せを成す被計量物が存在することを確認していく必要がある。このような設計である場合、設計者は、その実装および検証が困難となる。

なお、上記実施形態においては、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物に関してのみ包装機からエラー信号を組合せ計量装置１に対して送信する構成を説明した。しかし、包装機は第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物に関してエラー信号を送信する構成にしても構わない。

この場合、例えば、第１タイミングホッパ１１に対して、第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を系外排出するシュートが接続されている場合、制御部２００は、第１タイミングホッパ１１におけるゲートを当該シュート方向に開き、第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を系外排出させる。また、制御部２００は、第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を、第１タイミングホッパ１１の排出口付近に位置する容器包装に排出させると共に、包装機に対して、エラー信号を送信する。

また、上記実施形態においては、第２の排出信号を確認した後（S401）、エラー信号を確認する動作（S402）を説明した。しかしながら、確認する処理フローであれば、その確認順序はどのようなものでも構わない。

（具体的動作の説明）
以下、図５を参照しながら、本実施形態における上流タイミングホッパ１０、第１タイミングホッパ１１および第２タイミングホッパ１２における具体的な排出動作について説明する。

図５は、組合せ不良なく連続的に組合せに係る被計量物が上流タイミングホッパ１０に供給される場合を説明するための図である。

以下、以下説明の便宜上、目標質量値は２回に分割して組合せ計量されるものとする。また、その組合せ計量に係る被計量物それぞれは、制御部２００の制御により、１つの容器包装に排出されるものとする。

図５における下線付きの数値は、排出動作のサイクル数を示す。つまり、下線付きの「１」は、全排出動作のうち１番目のサイクルであることを示す。

また、図５は、上流タイミングホッパ１０、第１タイミングホッパ１１および第２タイミングホッパ１２並びに容器包装を模式的に示す図である。つまり供給トラフ３は、上流タイミングホッパ１０の下流に第１タイミングホッパ１１および第２タイミングホッパ１２が配置される構成を示している。また、図５は、第１タイミングホッパ１１および第２タイミングホッパ１２から容器包装に対して被計量物を排出する構成を示している。

さらに、図５における１−１等の「A−B」は、A番目に容器包装に排出する全被計量物のうち、B回目に組合せ計量された被計量物を示す。例えば、目標質量値を２回に分けて組合せ計量する場合、Bは１または２となる。つまり、３−１は、３番目に容器包装に投入する全被計量物のうち、１回目に組合せ計量された被計量物を意味する。

そして、図５における容器包装に記載された数値は、投入された被計量物を意味する。例えば、容器包装に2-1と記載されている場合、その記載は、２番目に容器包装に投入する全被計量物のうち、１回目に組合せ計量された質量値を容器包装が貯留する状態を示す。また、単に「２」との記載は、２番目に容器包装に投入する全被計量物を容易が貯留する状態を示す。

制御部２００は、１番目のサイクルにおいて、集合シュート９から上流タイミングホッパ１０に対して供給される被計量物であって、第１番目の容器包装用の１回目に組合せ計量された被計量物を上流タイミングホッパ１０に滞留させる。

次に制御部２００は、２番目のサイクルにおいて、上流タイミングホッパ１０に滞留する被計量物を第１タイミングホッパ１１に排出する。さらに、制御部２００は、集合シュート９から上流タイミングホッパ１０に対して供給される被計量物であって、第１番目の容器包装用の２回目に組合せ計量された被計量物を上流タイミングホッパ１０に滞留させる。

このとき、制御部２００は、上流タイミングホッパ１０および第１タイミングホッパ１１に対して、第１番目の容器包装に排出する被計量物すべてが滞留していると判断できる。そのため、制御部２００は、３番目のサイクルにおいて包装機から第１の排出信号を待って上記判断をし、第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を第１タイミングホッパ１１から第１番目の容器包装に対して排出する。

また、その排出タイミングに連動し、上流タイミングホッパ１０に滞留する被計量物を第２タイミングホッパ１２に排出する。さらに、制御部２００は、集合シュート９から上流タイミングホッパ１０に対して供給される被計量物であって、第２番目の容器包装用の１回目に組合せ計量された被計量物を上流タイミングホッパ１０に滞留させる。

次に、４番目のサイクルとして、制御部２００は、上流タイミングホッパ１０に滞留する被計量物を第１タイミングホッパ１１に排出する。さらに、制御部２００は、集合シュート９から上流タイミングホッパ１０に対して供給される被計量物であって、第２番目の容器包装用の２回目に組合せ計量された被計量物を上流タイミングホッパ１０に滞留させる。さらに、包装機は、このタイミングにおいて、第１タイミングホッパ１１の排出口付近に位置する第１番目の容器包装を、第２タイミングホッパ１２の排出口付近に移動させる。さらに、包装機は、第２番目の容器包装を、第１タイミングホッパ１１の排出口付近に移動させる。

そして、５番目のサイクルとして、制御部２００は、包装機からの第２の排出信号を待って、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物を第１番目の容器包装に排出させる。その排出タイミングと連動して、第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を第２番目の容器包装に排出させる。この５番目のサイクルが完了する時点で、第１番目の容器包装は、所望の被計量物すべてが貯留される。さらに、制御部２００は、集合シュート９から上流タイミングホッパ１０に対して供給される被計量物であって、第３番目の容器包装用の１回目に組合せ計量された被計量物を上流タイミングホッパ１０に滞留させる。

次に、６番目のサイクルとして、制御部２００は、上流タイミングホッパ１０に滞留する被計量物を第１タイミングホッパ１１に排出する。さらに、制御部２００は、集合シュート９から上流タイミングホッパ１０に対して供給される被計量物であって、第３番目の容器包装用の２回目に組合せ計量された被計量物を上流タイミングホッパ１０に滞留させる。さらに、包装機は、このタイミングにおいて、第１タイミングホッパ１１の排出口付近に位置する第２番目の容器包装を、第２タイミングホッパ１２の排出口付近に移動させる。さらに、包装機は、第３番目の容器包装を、第１タイミングホッパ１１の排出口付近に移動させる。

そして、７番目のサイクルとして、制御部２００は、包装機からの第２の排出信号を待って、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物を第２番目の容器包装に排出させる。その排出タイミングと連動して、第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を第３番目の容器包装に排出させる。この７番目のサイクルが完了する時点で、第２番目の容器包装は、所望の被計量物すべてが貯留される。さらに、制御部２００は、集合シュート９から上流タイミングホッパ１０に対して供給される被計量物であって、第４番目の容器包装用の１回目に組合せ計量された被計量物を上流タイミングホッパ１０に滞留させる。

上記の動作を図５に示すように順に繰り返すことにより、組合せ計量装置１は、容器包装に対して被計量物を好適に排出できる。

（まとめ）
本実施形態における組合せ計量装置１は、組合せ計量された被計量物を一時的に滞留させる上流タイミングホッパ１０と、上流タイミングホッパ１０の下流に配置され、上流タイミングホッパ１０が排出する被計量物を一時的に滞留させるタイミングホッパであって、少なくとも１つ以上のタイミングホッパ（例えば、第１タイミングホッパ１１および第２タイミングホッパ１２）からなる下流タイミングホッパ群と、下流タイミングホッパ群の開閉動作を制御し、下流タイミングホッパ群の排出口付近に位置する容器包装に、下流タイミングホッパ群に滞留する被計量物を排出させる制御部２００と、を備える。

ここで、制御部２００は、容器包装のうち第N番目の容器包装用の被計量物であって、予め設定される目標質量値のうち一部の質量値を構成する被計量物が下流タイミングホッパ群に滞留し、かつ第N番目の容器包装用の被計量物であって、目標質量値のうち残りの質量値を構成する被計量物が上流タイミングホッパ１０に滞留していると判断する場合、下流タイミングホッパ群に滞留する被計量物を第N番目の容器包装へ排出可能とする。

これにより、第１タイミングホッパ１１から被計量物を排出する時点において、排出に係る被計量物と目標質量値に関して組合せを成す被計量物は、上流タイミングホッパ１０に滞留している。そのため、第１タイミングホッパ１１から被計量物を排出してから、上流タイミングホッパ１０に滞留する被計量物が第２タイミングホッパ１２から排出されるまで、制御部２００は、一定のサイクルにて実行できる。そのため、使用者は第１タイミングホッパ１１および第２タイミングホッパ１２の排出タイミングを確認するのみで、排出動作の正常または異常を確認することができる。

また好ましくは、制御部２００は、容器包装を搬送する包装機から下流タイミングホッパ群に滞留する被計量物の排出を要求する第１の排出信号を受信した場合、下流タイミングホッパ群から被計量物の排出が可能か否かを判断し、その結果に基づいて下流タイミングホッパ群に滞留する被計量物を第N番目の容器包装に排出させる。

また、本実施の形態において、下流タイミングホッパ群は、第１タイミングホッパ１１および第２タイミングホッパ１２を有し、制御部２００は、下流タイミングホッパ群のうち第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を第N番目の容器包装に排出させ、上流タイミングホッパ１０に滞留する被計量物であって、排出した被計量物と合わせて目標質量値となる被計量物を、上流タイミングホッパ１０から第２タイミングホッパ１２に排出させ、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物を、第２タイミングホッパ１２から第N番目の容器包装に排出させる前に、容器包装を搬送する包装機から、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物が不要となった旨を示すエラー信号を受信した場合、上流タイミングホッパ１０の上流に配置される部材の動作を変更することなく、第２タイミングホッパ１２に滞留していた被計量物のみを不良品として制御する。

制御部２００は、第１タイミングホッパ１１から被計量物を容器包装に排出させた後、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物を排出させる前に、包装機からエラー信号を受信した場合であっても、第２タイミングホッパ１２に滞留する被計量物を不良品とみなすことでエラー処理できる。その結果、設計者は、エラー処理の実装およびその検証を容易に実施できる。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、本実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。

なお、上記においては、下流タイミングホッパ群は、第１タイミングホッパ１１および第２タイミングホッパ１２から構成されるものを説明した。しかし、下流タイミングホッパ群は、例えば３つまたは4つ等の複数のタイミングホッパで構成されても構わない。

この場合、目標質量値を与える被計量物が、上流タイミングホッパ１０および下流タイミングホッパ群のいずれかにすべて滞留している場合、制御部２００は、第１タイミングホッパ１１から、第１タイミングホッパ１１に滞留する被計量物を容器包装に排出可能とする。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、目標質量値を与える被計量物を複数回に分けて組合せ計量する組合せ計量装置に適用可能である。

１組合せ計量装置
２分散部
３供給トラフ
４プールホッパ
５ゲート
６計量ホッパ
７質量検出器
８ゲート
９集合シュート
１０上流タイミングホッパ
１１第１タイミングホッパ
１２第２タイミングホッパ
１００供給装置
２００制御部

Claims

組合せ計量された被計量物を一時的に滞留させる上流タイミングホッパと、
前記上流タイミングホッパの下流に配置され、前記上流タイミングホッパが排出する前記被計量物を一時的に滞留させるタイミングホッパであって、少なくとも１つ以上のタイミングホッパからなる下流タイミングホッパ群と、
前記下流タイミングホッパ群の開閉動作を制御し、前記下流タイミングホッパ群の排出口付近に位置する容器包装に、前記下流タイミングホッパ群に滞留する前記被計量物を排出させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記容器包装のうち第N番目の容器包装用の被計量物であって、予め設定される目標質量値のうち一部の質量値を構成する被計量物が前記下流タイミングホッパ群に滞留し、かつ前記第N番目の容器包装用の被計量物であって、前記目標質量値のうち残りの質量値を構成する被計量物が前記上流タイミングホッパに滞留していると判断する場合、前記下流タイミングホッパ群に滞留する前記被計量物を前記第N番目の容器包装へ排出可能とする、
組合せ計量装置。
前記制御部は、前記容器包装を搬送する包装機から前記下流タイミングホッパ群に滞留する前記被計量物の排出を要求する信号を受信した場合、前記下流タイミングホッパ群から前記被計量物の排出が可能か否かを判断し、その結果に基づいて前記下流タイミングホッパ群に滞留する前記被計量物を前記第N番目の容器包装に排出させる、請求項１に記載の組合せ計量装置。
前記下流タイミングホッパ群は、第１タイミングホッパおよび第２タイミングホッパを有し、
前記制御部は、
前記下流タイミングホッパ群のうち前記第１タイミングホッパに滞留する前記被計量物を前記第Ｎ番目の容器包装に排出させ、
前記上流タイミングホッパに滞留する被計量物であって、前記排出した被計量物と合わせて前記目標質量値となる被計量物を、前記上流タイミングホッパから前記第２タイミングホッパに排出させ、
前記第２タイミングホッパに滞留する被計量物を、前記第２タイミングホッパから前記第N番目の容器包装に排出させる前に、前記容器包装を搬送する包装機から、前記第２タイミングホッパに滞留する前記被計量物が不要となった旨を示す信号を受信した場合、前記上流タイミングホッパの上流に配置される部材の動作を変更することなく、前記第２タイミングホッパに滞留していた前記被計量物のみを不良品として制御する、請求項１又は２に記載の組合せ計量装置。