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。