JPH0656312B2 - 組合せ計量装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、小片状の物品を複数の計量ユニットにランダ
ムに分配し、複数個の計量ユニットの重量合計値を目標
重量となるように組合せるようにした組合せ計量装置に
関する。

（従来技術） ランダムに物品を投入した複数の計量ユニットの重量デ
ータを目標重量となるようにユニットを選択し、選択さ
れたユニットの物品だけを排出する一方、空となったユ
ニットに次の物品を投入し、上記過程を繰返すようにし
た組合せ計量装置は、小片状の物品を短時間、かつ高い
精度で計量することができるという特長を備えている。

しかしながら、空となった計量機にだけ次の物品を投入
する関係上、次回に有効に使用できる計量ユニット数が
限られることになって、本来の精度を生かし切れないと
いう不都合もある。

このような不都合を解消するため、計量ユニットの下方
にブースタホッパーを設け、計量ユニットの物品とブー
スタホッパーに収容された物品とを組合せて、次回の組
合せ数を精度の維持できる個数に保持するようにしたも
のが提案されている。

このような装置によれば、計量ユニットとブースタホッ
パーとの両方に収容されている物品の重量を組合せの対
象とすることができるため、計量精度を向上することが
できる。

ところで、一般に組合せ計量装置は、製造現場に設置さ
れて外部からの振動を受け易い環境で使用されるため、
重量信号取込時に外部振動を受けた場合には、重量信号
に誤差を含むことになるから、計量精度が低下するとい
う不都合がある。

このため、計量ユニットからの重量信号を取込んで組合
せ演算を実行して、最適な計量機を選択する一方、選択
された計量機からの物品の排出時に、もう一度計量信号
を取込んで、前回の重量信号との差分が許容範囲に収ま
っているか否かを判定することが行われている。

（発明が解決しようとする課題） このような手法によれば、計量機に投入された物品のみ
の組合せに対しては高い精度で管理することができる反
面、ブースタホッパーにストックされた重量データの検
定ができないという問題がある。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、システム全体としての信
頼性を確保することができる新規な組合せ計量装置を提
供することにある。

（問題点を解決するための手段） このような問題を解決するために本発明においては、ブ
ースタホッパーに排出される物品の重量を少なくとも２
つの異なる時点でサンプリングしてブースタホッパーに
対応させて格納する第１重量データ記憶領域と、第２重
量データ記憶領域を備えた記憶手段と、定量組合せ時に
は前記第１重量データ領域、または第２重量データ領域
の重量データに基づいて演算を実行する一方、組合せ演
算終了後には第２または第１重量データ領域の重量デー
タに基づいて検定する手段を備えた。

（作用） 異なる時点で採取された第１重量データ領域と第２重量
データ領域のデータを検定するため、計量ユニットが外
乱を受けて誤差を発生している場合には確実に検出し
て、再計量を行なわせ、もって高い精度と信頼性のある
計量を可能ならしめる。

（実施例） そこで、以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づい
て説明する。

第２図は本発明に使用する組合せ計量供給装置の一実施
例を示すものであって、図中符号１は、小片状の物品を
四方に分散させて放射状に配設されている複数の計量セ
クション２、２、２‥‥に物品をランダムに供給する振
動搬送型の分散テーブルである。２は、分散テーブルの
外周に設けられた計量セクションで、それぞれのセクシ
ョンは、上から順番に分散供給装置３、プールホッパー
４、計量ユニット５、ブースタホッパー６を配設して構
成されている。

プールホッパー４は、下部の排出口にプールホッパーゲ
ート４ａを備え、物品が投入されて、下方の計量ユニッ
ト５がからとなった時点で物品を排出するように構成さ
れている。

計量ユニット５は、二方向に開く第１、第２のゲート７
ａ、７ｂを備えた計量ホッパー７を、基体９に設置され
た重量検出装置１０に取付け、ゲート７ａ、７ｂの選択
により、ブースタホッパー６または集合シュート１１の
いずれか一方に物品を排出するよう構成されている。

第１図は、前述した定量供給機構の動作を制御する制御
装置の一実施例を示すものであって、図中符号２１及至
２５は、計量装置を構成している計量ユニットで、各ユ
ニットに設けられた重量検出器からの重量信号は、マル
チプレクサ３０を介してアナログ−ディジタル変換器３
１に入力し、また駆動制御装置３２からの信号によりゲ
ートが開閉されるようになっている。

４０は、アナログ−ディジタル変換器３１からの信号の
処理を行なう、マイクロコンピュータからなる重量モニ
ター装置で、信号取込タイミングに合せてマルチプレク
サ３０にゲート切換信号を出力するとともに、後述する
データ記憶回路４１に入力信号を格納するように構成さ
れている。

４１は、前述のデータ記憶回路で、第３図に示したよう
に計量ユニット２１〜２５を特定する計量ホッパーＩＤ
領域５１に対応させて計量ユニット２１〜２５からの重
量データを格納する計量ホッパー重量データ記憶領域５
２、各計量ユニットに付属するブースタホッパーのブー
スタホッパーＩＤ領域５３に対応させて異なる時刻の重
量データを格納する第１ブースタホッパー重量データ記
憶領域５４、第２ブースタホッパー重量データ記憶領域
５５を設けて構成されている。

再び、第１図に戻って、図中符号４２は、各重量ホッパ
ーの状態を格納する状態記憶回路で、計量ユニットのＩ
Ｄ領域に合せて安定フラッグや空フラッグをセットする
ように構成されている。４３は、マイクロコンピュータ
からなる組合せ演算処理装置で、組合せ演算処理プログ
ラムを備え、入力装置４４からの目標データとデータ記
憶回路４１からのデータに基づいて最適な組合せを算出
するように構成されている。なお、図中符号４５は、包
装機等の外部装置を示す。

次に、このように構成した装置の動作を第４、５図のフ
ローチャートに基づいて説明する。

重量モニター装置４０は、計量ユニットの状態、つまり
物品の供給中や排出中に関わりなく、予め定められた周
期、例えば１．５ミリ秒でマルチプレクサ３０を動作さ
せて１つの計量ユニット、例えば計量ユニット２１の重
量信号を取込む（第４図イ）。取込んだ重量信号と前回
の重量信号（データ記憶回路４１の計量ホッパー重量デ
ータ記憶領域５２に記憶されている重量データ）とを比
較し、両者の差分が一定範囲内に収っているか、否かを
演算して、今サンプリングの対象となっている計量ユニ
ット２１の重量データが安定性しているか、否かを判定
する（ロ）。安定性の判断の結果、重量データが安定し
ている場合には（ハ）、この計量ユニット２１のＩＤに
対応させて、今サンプリングした計量ユニット２１の重
量データをデータ記憶回路４１の計量ホッパー重量デー
タ記憶領域５２に格納する（二）。一方、重量データが
安定状態に達していない場合には（ハ）、安定フラッグ
をリセットする（ヌ）。

重量データを計量ホッパー重量データ記憶領域５２への
格納が終了すると、次に重量データを格納した計量ユニ
ット２１に付属するブースタホッパー６、６、６‥‥の
状態を調べ、ブースタホッパー６、６、６‥‥が空で、
かつゲートが閉じられていて計量ホッパー７、７、７‥
‥からの物品の受入が可能であるか、否かを判定する
（ホ）。この結果、ブースタホッパー６、６、６‥‥が
物品受入可能である場合には、安定フラッグがセットさ
れているか否かを調査し、安定フラッグがセットされて
いない場合には（ヘ）、安定フラッグをセットし
（ト）、次いでタイマーをスタートさせ（チ）、計量ユ
ニット２１の重量データ、つまり計量ホッパー重量デー
タ記憶領域５２のデータを、第１ブースタホッパー重量
データ記憶領域５３に格納する（リ）。

一方、安定フラッグが既にセットされている場合には
（ヘ）、タイマーのタイムアップを待って（ル）、計量
ユニット２１の重量信号を第２ブースタホッパー重量デ
ータ記憶領域５４に格納する（オ）。これにより、一定
の時間差、通常はタイマーで設定された時間をおいた２
つの重量データが第１、第２ブースタホッパー重量デー
タ記憶領域５３、５４に格納されることになる。これに
より、ブースタホッパー６、６、６‥‥に収容されてい
る物品の重量データ取込時に外乱が作用していた場合に
は差分が生じることになる。

２つの重量データが格納された段階で、この計量ホッパ
ー２１に付属するブースタホッパー６、６、６‥‥に物
品を排出させるコマンドをセットする（ワ）。しかし
て、１つの計量ユニット２１についてのサンプリング動
作が終了すると、重量モニター装置４０は、次の計量ユ
ニット、例えば計量ユニット２２を指定して前述の工程
を繰り返して順次重量データを取込んでいく（カ）。

一方、組合せ演算処理装置４２は、重量データモニター
装置４０により既に排出コマンドがセットされている計
量ホッパー７、７、７‥‥のゲート７ａ、７ａ、７ａ‥
‥を作動させてブースタホッパー６、６、６‥‥に物品
を排出させ（第５図イ）、空となった計量ホッパー７、
７、７‥‥に逐次プールホッパー４、４、４‥‥から物
品を供給する（ロ）。以下包装機４５からのスタート信
号が入力するまでこのような過程を繰り返す（ハ）。

このようにして、包装機４５からの信号が入力すると
（ハ）、組合せ演算処理装置４３は、重量モニター装置
４０に重量データ転送要求コマンドを出力する。

重量モニター装置４０は、データ記憶回路４１の計量ホ
ッパー重量データ記憶領域５２に格納されている重量デ
ータと、これに付随しているフラッグ情報、及び第１、
第２ブースタホッパー重量データ記憶領域５３、５４の
一方に記憶されている重量データを組合せ演算処理装置
４２に転送する。

組合せ演算処理装置４２は、転送されてきた重量データ
の内、安定フラッグがセット状態にあるものだけを選択
し、この選択された重量データと、一方のブースタホッ
パー重量データ記憶領域５３のデータを対象に組合せ演
算を実行する（ニ）。

この組合せ演算は、各データをランダムに組合せて目標
値により近い値を生じる組合せが生じた場合には、それ
までに記憶した組合せデータを新たな組合せに更新して
いく等の方法により行なわれる。

このようにして、最終の組合せ結果を得た時点で、組合
せによる重量と目標値との差分を演算し、目標値以上
で、かつ所定の範囲に収っている場合にはこの組合せを
採用する（ホ）。なお、最適な組合せが存在しない場合
には、不良処理、つまり複数、例えば３台の計量ホッパ
ーにだけ物品を若干追加して前述の工程を繰り返す。こ
れにより重量データが変化するため、最適な組合せ結果
を得る確率が高くなる（リ）。

組合せ演算が終了した段階で、組合せ演算処理装置４２
は、この組合せ演算の過程で新たにサンプリングされて
計量ホッパー重量データ格納領域５２に格納された重量
データと、組合せに選択されたブースタホッパーの他
方、つまり第２ブースタホッパー重量データ記憶領域５
４の重量データの転送を要求し、これら重量データによ
り再度合計値を演算する（ヘ）。

この演算結果と目標値との差分が正で、かつ所定の範囲
に収っている場合には（ト）、この選択された計量ホッ
パー７、７、７‥‥、及びブースタホッパー６、６、６
‥‥の物品を集合シュート１１に排出させて包装機４５
に供給する（チ）。

一方、演算結果と目標値との差分が所定の範囲外である
場合には（ト）、計量ユニット５、５、５‥‥からの重
量信号の取込時に外乱が作用した畏れがあるので、不良
処理を行う（リ）。これにより、計量結果に外乱の影響
が混入することを可及的に少なくして、高い計量精度と
高い信頼性を確保することができる。

以下、このような過程を繰り返しながら連続的に物品の
計量を実行する。

（発明の効果） 以上、説明したように本発明においては、ブースタホッ
パーに排出される物品の重量を少なくとも２つの異なる
時点でサンプリングしてブースタホッパーに対応させて
格納する第１重量データ記憶領域と、第２重量データ記
憶領域を備えた記憶手段と、定量組合せ時には前記第１
重量データ領域、または第２重量データ領域の重量デー
タに基づいて演算を実行する一方、組合せ演算終了後に
は第２または第１重量データ領域の重量データに基づい
て検定する手段を備えたので、異なる時点で採取された
第１重量データ領域と、第２重量データ領域のデータを
利用するため、計量ユニットが外部から振動等の外乱を
受けている場合には、誤差発生を確実に検出して、ブー
スタホッパー付の定量供給装置における精度の向上と、
信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す装置の構成図、第２図
は本発明に使用するホッパー型定量供給装置の一実施例
を示す機構概略図、第３図は同上装置におけるデータ記
憶回路の構成を示す模式図、第４、５図はそれぞれ同上
装置の動作を示すフローチャートと説明図である。 １……分散テーブル、２……計量セクション ４……プールホッパー、５……計量ユニット ６……ブースタホッパー、７……計量ホッパー １０……重量検出器、１１……集合シュート ２１〜２５……計量ユニット ４０……演算処理装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の計量ユニットに収容した物品と、前
   記計量ユニットの下方に配置したブースタホッパーの物
   品との重量データを組合せて目標重量となるように計量
   する装置において、ブースタホッパーに排出される物品
   の重量を少なくとも２つの異なる時点でサンプリングし
   てブースタホッパーに対応させて格納する第１重量デー
   タ記憶領域と、第２重量データ記憶領域を備えた記憶手
   段と、定量組合せ時には前記第１重量データ領域、また
   は第２重量データ領域の重量データに基づいて演算を実
   行する一方、組合せ演算終了後には第２または第１重量
   データ領域の重量データに基づいて検定する手段を備え
   てなる組合せ計量装置。