特許 5752443 組合せ秤

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5752443

(24)【登録日】2015年5月29日

(45)【発行日】2015年7月22日

(54)【発明の名称】組合せ秤

(51)【国際特許分類】

   G01G 19/387 20060101AFI20150702BHJP

【ＦＩ】

   G01G19/387 C

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2011-43781(P2011-43781)

(22)【出願日】2011年3月1日

(65)【公開番号】特開2012-181088(P2012-181088A)

(43)【公開日】2012年9月20日

【審査請求日】2014年2月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000208444

【氏名又は名称】大和製衡株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086737

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 和秀

(72)【発明者】

【氏名】田中 忠信

【審査官】 三笠 雄司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−７７３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−３３０６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６３３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−１４４５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１７７０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−１１９４２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｇ １９／３８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給装置から供給される被計量物を周囲へ分散させる分散部と、
該分散部における前記被計量物の量を検出する検出部と、
前記分散部の周囲にそれぞれ配設されて該分散部で分散される被計量物をそれぞれ搬送して搬送端から排出する複数の搬送部と、
各搬送部に対応して配置されると共に、前記搬送端から排出される被計量物を保持し、保持した被計量物を下方へ供給する複数の供給部と、
各供給部に対応して配置されると共に、各供給部から供給される被計量物を保持し、該保持した被計量物の重量を計量する複数の計量部と、
前記検出部の検出出力に基づいて、前記供給装置による被計量物の供給を制御すると共に、前記計量部で計量される被計量物の計量値に基づいて組合せ演算を行う演算制御部と、
を備える組合せ秤であって、
前記各搬送部の各搬送端における被計量物を検出する被計量物センサを設け、
前記演算制御部は、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散部における前記被計量物の量が分散下限値未満になったときには、分散部の動作を停止させ、且つ、
前記分散部の動作を停止させた状態で当該組合せ秤の運転を継続し、前記被計量物センサによって、前記搬送部の前記搬送端における被計量物が検出されていないときには、組合せ演算を行わない、
ことを特徴とする組合せ秤。

【請求項2】

前記分散部は、被計量物を振動によって分散させるメインフィーダを有し、
前記搬送部は、被計量物を振動によって搬送するリニアフィーダを有し、
前記供給部は、保持した被計量物を前記計量部に投入する供給ホッパであり、
前記計量部は、重量センサによって被計量物の重量を計量する計量ホッパであり、
前記演算制御部は、前記メインフィーダおよびリニアフィーダの駆動を制御すると共に
、前記供給ホッパの投入用のゲートの開閉を制御するように構成され、
前記演算制御部は、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散部における前記被計量物の量が分散下限値未満になったときには、前記メインフィーダの駆動を停止させて分散部の動作を停止させ、且つ、前記分散部の動作を停止させた状態で当該組合せ秤の運転を継続し、前記リニアフィーダの前記搬送端における被計量物が前記被計量物センサによって検出されないときには、前記供給ホッパの投入用のゲートの開閉制御を停止して前記組合せ演算を実質的に停止する、
請求項１に記載の組合せ秤。

【請求項3】

前記演算制御部は、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散部における前記被計量物の量が分散上限値以上になったときには、停止させた分散部の動作を再開させる、
請求項１または２に記載の組合せ秤。

【請求項4】

前記演算制御部は、前記被計量物センサの検出出力に基づいて、前記搬送部の駆動を制御するものであって、前記搬送部の駆動によって、前記搬送端における被計量物が、前記被計量物センサによって検出されないときには、前記被計量物センサによって被計量物が検出されるまで、前記搬送部を駆動する、
請求項１ないし３のいずれかに記載の組合せ秤。

【請求項5】

前記演算制御部は、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散部における前記被計量物の量が、供給下限値未満になったときには、前記供給装置による被計量物の供給動作を開始し、供給上限値以上になったときには、前記供給装置による被計量物の供給動作を停止することによって、前記供給装置から前記分散部へ供給される被計量物の供給量が、予め定めた設定範囲内となるように制御するものであり、
前記分散下限値が、前記供給下限値以下であり、前記分散上限値が、前記供給上限値以
下である、
請求項３に記載の組合せ秤。

【請求項6】

前記演算制御部は、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散部における前記被計量
物の量が分散下限値未満になったときには、分散部の動作を停止させ、且つ、
前記分散部の動作を停止させた状態で当該組合せ秤の運転を継続し、前記被計量物センサによって、前記複数の搬送部の全ての搬送部の搬送端における被計量物が検出されていないときには、組合せ演算を行わない、
請求項１ないし５のいずれかに記載の組合せ秤。

【請求項7】

前記演算制御部は、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散部における前記被計量
物の量が分散下限値未満になったときには、分散部の動作を停止させ、且つ、
前記分散部の動作を停止させた状態で当該組合せ秤の運転を継続し、前記被計量物センサによって、前記複数の搬送部の予め設定した数の搬送部の搬送端における被計量物が検出されていないときには、組合せ演算を行わない、
請求項１ないし５のいずれかに記載の組合せ秤。

【請求項8】

前記演算制御部は、予め設定した複数の計量サイクルに亘って、前記複数の搬送部の予め設定した数の搬送部の搬送端における被計量物が検出されていないときには、組合せ演算を行わない、
請求項７に記載の組合せ秤。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、野菜や果物あるいは菓子類などの被計量物を計量する組合せ秤に関する。

【背景技術】

【0002】

組合せ秤で計量されて所定重量とされた野菜や果物等の被計量物は、例えば包装機によって袋詰めされるのが一般的である。

【0003】

図１０は、特許文献１の従来の組合せ秤の概略構成を模式的に示す図である。

【0004】

この組合せ秤は、供給装置３０からメインフィーダ（分散フィーダ）３１の円錐状の中央部に被計量物が供給され、メインフィーダ３１では振動によって被計量物をその周縁部方向へ送り出し、メインフィーダ３１の周辺に放射状に設置された複数のリニアフィーダ３２へ搬送する。

【0005】

複数のリニアフィーダ３２には振動装置が取り付けられており、各々のリニアフィーダ３２を振動させることによって被計量物を搬送して複数の供給ホッパ３３に投入する。複数の供給ホッパ３３では一時的に被計量物を保持し、排出用のゲート３４を開放して、供給ホッパ３３の下方に配設された計量ホッパ３５に被計量物を投入する。各計量ホッパ３５では投入された被計量物の重量が重量センサ３６によって計量され、図示しない制御部は、その計量値に基づいて組合せ演算することにより、計量値の合計が組合せ目標重量と一致するか最も近い計量ホッパ３５の組合せを求め、この組合せで選択された計量ホッパ３５の排出用のゲート３７を開放して被計量物を排出し、集合シュート３８を介して包装機３９へ投入し、包装機３９で包装する。

【0006】

かかる従来の組合せ秤には、メインフィーダ３１の上方に、被計量物のレベルを検出するレベル検出器を設けると共に、許容上限及び許容下限をそれぞれ設定し、メインフィーダ３１上の被計量物が許容下限に達したことが検出されると、供給装置３０によるメインフィーダ３１への被計量物の供給を開始し、メインフィーダ３１上の被計量物が許容上限に達したことが検出されると、供給装置３０によるメインフィーダ３１への被計量物の供給を停止させるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開昭６２−１１３０２４号公報

【特許文献2】特開昭６０−１７９６１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記特許文献２の組合せ秤では、上記のようにメインフィーダ３１上の被計量物の量が少なくなって許容下限に達したことが検出されると、供給装置３０による被計量物の供給動作を開始させるのであるが、例えば、当該供給装置３０自体への被計量物の投入が遅れたような場合には、供給動作を開始しても供給装置３０からメインフィーダ３１上へ実際に被計量物が供給されるのが遅れ、その間にメインフィーダ３１上の被計量物が無くなってしまい、被計量物が無い状態のメインフィーダ３１上に、供給装置３０から被計量物が遅れて供給されることがある。

【0009】

このようにメインフィーダ３１上に被計量物が無い状態で、供給装置３０から被計量物が供給されると、例えば、供給装置３０とメインフィーダ３１との間の高低差（落差）が大きかったり、被計量物が、ピーマン、タマネギあるいはジャガイモなどのような転がり易い物であるような場合には、供給装置３０からメインフィーダ３１の円錐状の中央部に供給される被計量物が、メインフィーダ３１及びリニアフィーダ３２を転がって供給ホッパ３３まで達し、該供給ホッパ３３に投入されてしまう場合がある。かかる場合には、供給ホッパ３３には、リニアフィーダ３２の振動によって投入されるべき本来の投入量よりも過量に被計量物が投入されることになり、この過量の被計量物は、供給ホッパ３３から計量ホッパ３５に供給される結果、上記組合せ演算における組合せ精度が低下し、歩留まりが悪くなる。

【0010】

本発明は、上述のような点に鑑みて為されたものであって、供給装置から被計量物が遅れて供給されるような場合に、組合せ精度および歩留まりが低下するのを防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するために、本発明では、次のように構成している。

【0012】

（１）本発明の組合せ秤は、供給装置から供給される被計量物を周囲へ分散させる分散部と、該分散部における前記被計量物の量を検出する検出部と、前記分散部の周囲にそれぞれ配設されて該分散部で分散される被計量物をそれぞれ搬送して搬送端から排出する複数の搬送部と、各搬送部に対応して配置されると共に、前記搬送端から排出される被計量物を保持し、保持した被計量物を下方へ供給する複数の供給部と、各供給部に対応して配置されると共に、各供給部から供給される被計量物を保持し、該保持した被計量物の重量を計量する複数の計量部と、前記検出部の検出出力に基づいて、前記供給装置による被計量物の供給を制御すると共に、前記計量部で計量される被計量物の計量値に基づいて組合せ演算を行う演算制御部とを備える組合せ秤であって、
前記各搬送部の各搬送端における被計量物を検出する被計量物センサを設け、
前記演算制御部は、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散部における前記被計量物の量が分散下限値未満になったときには、分散部の動作を停止させ、且つ、
前記分散部の動作を停止させた状態で当該組合せ秤の運転を継続し、前記被計量物センサによって、前記搬送部の前記搬送端における被計量物が検出されていないときには、組合せ演算を行わないものである。

【0013】

分散下限値は、予め設定するのが好ましい。

【0014】

本発明の組合せ秤によると、分散部における被計量物の量が、分散下限値未満になると、分散部の動作を停止させるので、分散部における被計量物が、それ以上分散されてその周囲の搬送部へ移送されることがなく、分散部には、被計量物が存在している。

【0015】

したがって、供給装置から分散部への被計量物の供給が遅れたような場合にも、分散部には、被計量物が存在することになる。このため、供給装置から分散部へ転がり易い被計量物を落下供給するような場合に、分散部に存在している被計量物が、供給装置から落下供給される被計量物の転がりを阻止する壁として作用し、供給装置から分散部へ供給される被計量物が、分散部及び搬送部を転がって供給部に過量に投入されるのを有効に阻止することができる。これによって、供給部から計量部に被計量物が過量に投入されるのを防ぎ、組合せ精度および歩留まりの低下を防止することができる。

【0020】

上述のように、分散部における被計量物の量が、分散下限値未満になると、分散部の動作を停止させるので、分散部の周囲の各搬送部には、被計量物が供給されなくなる。この状態で運転を継続すると、各搬送部の被計量物も供給部に搬送されてやがて無くなり、各供給部、更に、各計量部へも被計量物を供給できなくなり、組合せ演算に参加できる計量部の数が少なくなって歩留まりが低下する。

【0021】

本発明によると、演算制御部は、前記被計量物センサによって、前記搬送部の前記搬送端における被計量物が検出されていないときには、搬送部の被計量物が無くなったとして組合せ演算を行わないので、歩留まりの低下を防止することができる。

【0025】

（２）本発明の組合せ秤の好ましい実施態様では、前記分散部は、被計量物を振動によって分散させるメインフィーダを有し、前記搬送部は、被計量物を振動によって搬送するリニアフィーダを有し、前記供給部は、保持した被計量物を前記計量部に投入する供給ホッパであり、前記計量部は、重量センサによって被計量物の重量を計量する計量ホッパであり、前記演算制御部は、前記メインフィーダおよびリニアフィーダの駆動を制御すると共に、前記供給ホッパの投入用のゲートの開閉を制御するように構成され、前記演算制御部は、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散部における前記被計量物の量が分散下限値未満になったときには、前記メインフィーダの駆動を停止させて分散部の動作を停止させ、且つ、前記分散部の動作を停止させた状態で当該組合せ秤の運転を継続し、前記リニアフィーダの前記搬送端における被計量物が前記被計量物センサによって検出されないときには、前記供給ホッパの投入用のゲートの開閉制御を停止して前記組合せ演算を実質的に停止するものである。

【0026】

この実施態様によると、供給装置からメインフィーダへ被計量物が遅れて落下供給されるような場合に、被計量物が転がり易い物であっても、メインフィーダに存在している被計量物が、供給装置から落下供給される被計量物の転がりを阻止する壁として作用し、供給装置からメインフィーダへ供給される被計量物が、メインフィーダ及びリニアフィーダを転がって供給ホッパに過量に投入されるのを有効に阻止することができる。これによって、供給ホッパから計量ホッパに被計量物が過量に投入されるのを防ぎ、組合せ精度および歩留まりの低下を防止することができる。
更に、リニアフィーダを駆動しても、該リニアフィーダの搬送端における被計量物が被計量物センサによって検出されないときには、リニアフィーダの被計量物が無くなったとして供給ホッパの投入用のゲートの開閉制御を停止し、組合せ演算を実質的に停止するので、被計量物が投入されず、組合せ演算に参加できない計量ホッパの数が増えたような場合には、組合せ演算が停止され、歩留まりの低下を防止することができる。

【0029】

（３）本発明の組合せ秤の他の実施態様では、前記演算制御部は、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散部における前記被計量物の量が分散上限値以上になったときには、停止させた分散部の動作を再開させるものである。
分散上限値は、予め設定するのが好ましい。
この実施態様によると、供給装置から分散部に被計量物が供給されて分散部における被計量物の量が分散上限値以上まで回復したときには、分散部の動作を再開することができる。
（４）本発明の組合せ秤の別の好ましい実施態様では、前記演算制御部は、前記被計量物センサの検出出力に基づいて、前記搬送部の駆動を制御するものであって、前記搬送部の駆動によって、前記搬送端における被計量物が、前記被計量物センサによって検出されないときには、前記被計量物センサによって被計量物が検出されるまで、前記搬送部を駆動する。
この実施態様によると、搬送部の搬送端における被計量物が、被計量物センサによって検出されないときには、検出されるまで搬送部を駆動するので、上述のように、分散部の動作を停止させて、搬送部に被計量物が供給されなくなり、搬送部の被計量物も無くなったときにも、搬送部は駆動されることになる。したがって、分散部の動作が再開されて分散部から被計量物が搬送部に供給されたときには、被計量物を、直ちに搬送端まで搬送することができる。
（５）本発明の組合せ秤の別の好ましい実施態様では、前記演算制御部は、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散部における前記被計量物の量が、供給下限値未満になったときには、前記供給装置による被計量物の供給動作を開始し、供給上限値以上になったときには、前記供給装置による被計量物の供給動作を停止することによって、前記供給装置から前記分散部へ供給される被計量物の供給量が、予め定めた設定範囲内となるように制御するものであり、前記分散下限値が、前記供給下限値以下であり、前記分散上限値が、前記供給上限値以下である。

【0030】

この実施態様によると、分散下限値及び分散上限値を、供給下限値及び供給上限値と異なる値に設定することによって、分散部の動作と、供給装置による被計量物の供給とを個別に制御することができる。
（６）本発明の組合せ秤の他の実施態様では、前記演算制御部は、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散部における前記被計量物の量が分散下限値未満になったときには、分散部の動作を停止させ、且つ、前記分散部の動作を停止させた状態で当該組合せ秤の運転を継続し、前記被計量物センサによって、前記複数の搬送部の全ての搬送部の搬送端における被計量物が検出されていないときには、組合せ演算を行わないものである。
（７）本発明の組合せ秤の好ましい実施態様では、前記演算制御部は、前記検出部の検出出力に基づいて、前記分散部における前記被計量物の量が分散下限値未満になったときには、分散部の動作を停止させ、且つ、前記分散部の動作を停止させた状態で当該組合せ秤の運転を継続し、前記被計量物センサによって、前記複数の搬送部の予め設定した数の搬送部の搬送端における被計量物が検出されていないときには、組合せ演算を行わないものである。
（８）本発明の組合せ秤の別の実施態様では、前記演算制御部は、予め設定した複数の計量サイクルに亘って、前記複数の搬送部の予め設定した数の搬送部の搬送端における被計量物が検出されていないときには、組合せ演算を行わないものである。

【発明の効果】

【0031】

本発明によると、分散部における被計量物の量が、分散下限値未満になると、分散部の動作を停止させるので、供給装置から分散部へ被計量物が遅れて供給されるような場合にも、分散部には、被計量物が存在していることになる。そして、供給装置から分散部へ転がり易い被計量物が落下供給されるような場合に、分散部に存在している被計量物が、供給装置から落下供給される被計量物の転がりを阻止する壁として作用し、供給装置から分散部へ供給される被計量物が、分散部及び搬送部を転がって供給部に過量に投入されるのを有効に阻止することができる。これによって、供給部から計量部に被計量物が過量に投入されるのを防ぎ、組合せ精度および歩留まりの低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】図１は本発明の実施形態の組合せ秤の概略構成を示す模式図である。

【図2】図２は図１の組合せ秤の概略構成を示すブロック図である。

【図3】図３は組合せ秤の動作を説明するためのフローチャートである。

【図4】図４は図３の供給装置制御の詳細を示すフローチャートである。

【図5】図５は図３のメインフィーダ制御の詳細を示すフローチャートである。

【図6】図６は図３のリニアフィーダ制御の詳細を示すフローチャートである。

【図7】図７は図３のリニアフィーダ制御の詳細を示すフローチャートである。

【図8】図８は図３の供給ホッパ制御の詳細を示すフローチャートである。

【図9】図９は本発明の他の実施形態の図１に対応する模式図である。

【図10】図１０は従来例の組合せ秤の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0034】

図１は、本発明の一つの実施形態に係る組合せ秤の概略構成を示す模式図である。この実施形態の組合せ秤は、その装置上部の中央に、供給装置１から供給される被計量物２０を振動によって放射状に分散させる円錐形のトップコーン３と、このトップコーン３を振動させるメインフィーダ（分散フィーダ）４が設けられている。トップコーン３及びメインフィーダ４によって分散部が構成される。

【0035】

被計量物２０は、限定されないが、例えば、ピーマン、トマト、ジャガイモ等の野菜類、オレンジ、リンゴ等の果物類、あるいは、ピロー包装された菓子類などの計量に好適であり、特に、組合せ計量を行って数個入りのネット包装品等を製造するのに好適である。

【0036】

供給装置１は、図示しないベルトコンベアから供給されるピーマン等の被計量物２０を振動によって搬送してトップコーン３の中央部へ供給する。トップコーン３では、供給装置１からその中央部に供給される被計量物２０を振動によってその周縁部方向へ搬送する。トップコーン３の周辺には、トップコーン３から送られてきた被計量物２０を複数の各供給ホッパ１２に搬送する複数のリニアフィーダパン６と、このリニアフィーダパン６をそれぞれ振動させる複数のリニアフィーダ８とが放射状に設けられている。リニアフィーダパン６の周縁部下方には、供給部としての複数の供給ホッパ１２が設けられ、供給ホッパ１２の下方には、計量部としての計量ホッパ１３が設けられ、両ホッパ１２，１３は、円周状に配置されている。供給ホッパ１２及び計量ホッパ１３の下部には、開閉可能な投入用のゲート１２ａ及び排出用のゲート１３ａがそれぞれ設けられている。

【0037】

供給ホッパ１２は、リニアフィーダパン６によって搬送されてその先端である搬送端６ａから落下排出される被計量物２０を受け取り、その下方に配置された計量ホッパ１３が空になると投入用のゲート１２ａを開放して被計量物２０を落下排出して計量ホッパ１３へ投入する。また、各計量ホッパ１３には、計量ホッパ１３内の被計量物２０の重量を計測するロードセル等の重量センサ１０が連結され、各重量センサ１０による計量値は制御装置９へ出力される。

【0038】

複数のリニアフィーダパン６及び各リニアフィーダパン６をそれぞれ振動させる複数のリニアフィーダ８によって、対応する各供給ホッパ１２に被計量物２０を搬送する複数の搬送部が構成される。

【0039】

計量ホッパ１３は、被計量物２０を集合シュート１４へ排出可能である。制御装置９による組合せ演算によって複数の計量ホッパ１３の中から被計量物２０を排出すべき計量ホッパ１３の組合せが求められ、包装機１５から排出要求信号の入力があると、その組合せに該当する計量ホッパ１３から被計量物２０が集合シュート１４へ排出され、更にその下方の包装機１５へと排出される。

【0040】

この実施形態では、供給装置１からトップコーン３に供給される被計量物の量は、トップコーン３及びメインフィーダ４を支持しているトップコーン用重量センサ５によって計量され、その計量値が制御装置９に与えられる。制御装置９では、トップコーン用重量センサ５によって計量されるトップコーン３上の被計量物２０の重量に基づいて、トップコーン３上の被計量物２０の量を、予め設定した範囲内に保つように供給装置１を制御する。すなわち、制御装置９は、トップコーン用重量センサ５の検出出力に基づいて、トップコーン３上の被計量物２０の量が、供給下限値未満になったときには、供給装置１に供給開始指令を出力して供給動作を開始させ、供給上限値以上になったときには、供給装置１に供給停止指令を出力して供給動作を停止させる。供給下限値および供給上限値は、操作設定表示部１１を操作して予め設定される。

【0041】

この操作設定表示部１１は、例えばタッチパネル等を用いて構成され、組合せ秤の操作およびその動作パラメータの設定等を行うと共に、運転速度、組合せ計量値等を画面に表示する。

【0042】

制御装置９では、供給装置１の動作制御および組合せ秤の全体の動作制御を行うと共に、組合せ演算を行う。組合せ演算では、計量ホッパ１３内の被計量物２０の重量が重量センサ１０によって計量される。複数の計量ホッパ１３の中から、被計量物２０の重量値の合計である組合せ重量が、組合せ目標重量に等しいあるいは許容範囲内の最も近い所定重量となる最適組合せが１つ求められる。

【0043】

制御装置９は、上述のように、トップコーン３上の被計量物２０が、供給下限値未満になると、供給装置１に供給開始指令を出力して供給動作を開始させるのであるが、例えば、当該供給装置１自体への被計量物の投入が遅れたような場合には、供給装置１からメインフィーダ４のトップコーン３上へ実際に被計量物２０が供給されるのが遅れ、その間に、トップコーン３上の被計量物２０が無くなってしまい、被計量物２０が無い状態のトップコーン３上に、供給装置１から被計量物２０が遅れて供給される虞がある。

【0044】

このようにトップコーン３上の被計量物２０が無くなった状態で、供給装置１から被計量物２０が供給されると、供給装置１から円錐状のトップコーン３上に供給される被計量物２０が、トップコーン３及びリニアフィーダパン６を転がって供給ホッパ１２まで達し、該供給ホッパ１２に被計量物が過量に投入されてしまう虞がある。

【0045】

そこで、この実施形態では、かかる供給ホッパ１２への過量な被計量物２０の投入を防止するために、トップコーン３上の被計量物２０が無くなる前に、トップコーン３を振動させるメインフィーダ４の駆動を停止するようにしている。

【0046】

具体的には、制御装置９は、後述のように、トップコーン用重量センサ５の検出出力に基づいて、トップコーン３上の被計量物２０の量が、分散下限値未満になったときには、メインフィーダ４の駆動を停止させ、トップコーン３上の被計量物２０の量が分散上限値以上になったときには、メインフィーダ４の駆動を再開させるようにしている。

【0047】

分散下限値および分散上限値は、操作設定表示部１１によって予め設定される。この分散下限値および分散上限値は、制御装置９が、供給装置１による被計量物２０の供給動作を制御するための上述の供給下限値および供給上限値と次の関係が成立するように設定するのが好ましい。

【0048】

分散下限値≦供給下限値
分散上限値≦供給上限値
なお、分散下限値が分散上限値よりも小さく、また、供給下限値が供給上限値よりも小さいのは勿論である。

【0049】

このように制御装置９は、トップコーン用重量センサ５の検出出力に基づいて、トップコーン３上の被計量物２０の量が、分散下限値未満になったときには、メインフィーダ４の駆動を停止させてトップコーン３上の被計量物２０が無くならないようにしているので、トップコーン３上には、被計量物２０が存在することになる。

【0050】

したがって、供給装置１からトップコーン３上に被計量物２０が遅れて供給された場合には、トップコーン３上に存在する被計量物２０が壁となって、供給装置１から給される被計量物２０が転がるのを阻止することができ、これによって、供給ホッパ１２に被計量物２０が過量に投入されるのを防止することができる。

【0051】

このように、トップコーン３上の被計量物が無くならないように、メインフィーダ４の駆動を停止すると、該メインフィーダ４の駆動が再開されるまでの間は、トップコーン３からリニアフィーダパン６へ被計量物２０が供給されなくなる。トップコーン３からリニアフィーダパン６へ被計量物２０が供給されない状態で運転を継続すると、リニアフィーダパン６上の被計量物２０もやがて無くなり、供給ホッパ１２に被計量物２０が投入されなくなる。供給ホッパ１２に被計量物２０が投入されなくなると、供給ホッパ１２から計量ホッパ１３へ被計量物２０を供給することができず、組合せ演算に参加できない計量ホッパ１３の数が増え、歩留まりが低下してしまう。

【0052】

そこで、この実施形態では、複数の各リニアフィーダパン６の搬送端６ａにおける被計量物２０をそれぞれ検出する複数の被計量物センサ７を設け、制御装置９は、被計量物センサ７の検出出力に基づいて、後述のようにリニアフィーダパン６の搬送端６ａにおける被計量物２０が検出されなくなったときには、リニアフィーダパン６上の被計量物が無くなったとして、供給ホッパ１２の投入用のゲート１２ａの開閉制御を停止し、組合せ演算を実質的に行わないようにして歩留まりの低下を防止している。

【0053】

この実施形態では、被計量物を検出する被計量物センサ７として、例えば、光電センサを用いているが、光電センサに限らず、ロードセル等の重量センサ、リミットスイッチ、カメラで撮像した画像を処理する画像センサなどの他のセンサを用いてもよい。

【0054】

図２は、この実施形態における組合せ秤の制御系統の概略構成を示すブロック図であり、図１に対応する部分には、同一の参照符号を付す。

【0055】

図２に示すように、制御装置９は、演算制御部としてのＣＰＵ部１６と、メモリ部１７と、Ａ／Ｄ変換回路部１８と、ゲート駆動回路部１９と、振動制御回路部２１と、包装機１５に接続されたＩ／Ｏ回路部２２と、被計量物センサ７の検出出力が与えられるＩ／Ｏ回路部２５とを備えている。

【0056】

演算制御部としてのＣＰＵ部１６は、各部を制御すると共に、組合せ演算を行う。メモリ部１７は、組合せ秤の動作プログラム及び設定される動作パラメータ等を記憶しており、ＣＰＵ部１６に対する演算などの作業領域となる。

【0057】

Ａ／Ｄ変換回路部１８は、トップコーン３上の被計量物２０の重量を検出するトップコーン用重量センサ５及び各計量ホッパ１３の被計量物２０の重量を検出する各重量センサ１０からのアナログ信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ部１６へ出力する。また、ＣＰＵ部１６には、Ｉ／Ｏ回路部２５を介して各リニアフィーダパン６の搬送端６ａにおける被計量物２０をそれぞれ検出する上述の被計量物センサ７からの検出出力が与えられる。

【0058】

ゲート駆動回路部１９は、ＣＰＵ部１６からの制御信号に基づいて、供給ホッパ１２の投入用のゲート１２ａ及び計量ホッパ１３の排出用のゲート１３ａの開閉を制御する。振動制御回路部２１は、ＣＰＵ部１６からの制御信号に基づいて、供給装置１、メインフィーダ４及び各リニアフィーダ８のそれぞれの振動動作を制御する。また、ＣＰＵ部１６は、操作設定表示部１１と相互に通信できるように接続されている。

【0059】

制御装置９は、ＣＰＵ部１６がメモリ部１７に記憶されている動作プログラムを実行することにより、供給装置１及び組合せ秤全体の動作を制御する。

【0060】

組合せ秤では、上述のような動作を行うための多数の動作パラメータの設定が必要であり、その設定は操作者が操作設定表示部１１を用いて行い、設定された動作パラメータの値はＣＰＵ部１６へ送られ、メモリ部１７に記憶される。動作パラメータには、組合せ演算における目標値である組合せ目標重量及びそれに対する許容範囲、各フィーダ４，８の振動の振幅や駆動時間（１回の振動継続時間）、安定時間等がある
図３は、この実施形態の組合せ秤の全体の処理動作を説明するためのフローチャートである。

【0061】

先ず、制御装置９は、トップコーン用重量センサ５の検出出力に基づいて、供給装置１をＯＮ／ＯＦＦ制御して、トップコーン３上への被計量物２０の供給量を制御する供給装置制御を行う（ステップｓ１）。

【0062】

次に、トップコーン３を振動させるメインフィーダ４の駆動を制御してトップコーン３上の被計量物２０を周囲へ分散させてリニアフィーダパン６に被計量物２０を供給するメインフィーダ制御を行う（ステップｓ２）。

【0063】

次に、リニアフィーダパン６を振動させるリニアフィーダ８の駆動を制御して、空の供給ホッパ１２に対応するリニアフィーダパン６を振動させてリニアフィーダパン６上の被計量物２０を当該空の供給ホッパ１２に供給するリニアフィーダ制御を行う（ステップｓ３）。

【0064】

次に、供給ホッパ１２の投入用のゲート１２ａの開閉制御を停止するホッパ制御停止フラグがオンしているか否かを判断し（ステップｓ４）、ホッパ制御停止フラグがオンしていないときには、ステップｓ５の供給ホッパ制御に移る。この供給ホッパ制御では、空の計量ホッパ１３に対応する供給ホッパ１２の投入用のゲート１２ａを開放して、被計量物２０を当該空の計量ホッパ１３へ供給し、ステップｓ６へ移る。

【0065】

ステップｓ４において、ホッパ制御停止フラグがオンしているときには、供給ホッパ制御を行うことなく、すなわち、供給ホッパ１２の投入用のゲート１２ａの制御を停止してステップｓ６へ移る。この場合には、供給ホッパ１２の投入用のゲート１２ａの開閉制御が停止されるので、計量ホッパ１３に被計量物２０が供給されなくなり、実質的に後述のステップｓ７の組合せ演算が行われなくなり、計量動作は停止されることなる。このホッパ制御停止フラグが、いつオンされるかについては、後述する。

【0066】

ステップｓ６では、計量ホッパ１３に被計量物２０が供給されると、対応する重量センサ１０によって、前記計量ホッパ１３に供給された被計量物２０の重量を計量し、計量値を制御装置９に取込む計量制御を行う。

【0067】

次に、計量ホッパ１３に供給されている被計量物２０の重量に基づいて、組合せ演算を行い、被計量物２０の重量を種々組合せた合計重量である組合せ重量が、組合せ目標重量に等しいか、あるいは、組合せ目標重量よりも重く、かつ、組合せ目標重量に近い所定重量の計量ホッパ１３の組合せである最適組合せの選択を行う（ステップｓ７）。その後、包装機１５からの排出要求信号の入力があるか否かを判断し（ステップｓ８）、排出要求信号の入力があると、組合せ演算で選択された最適組合せの計量ホッパ１３の排出用のゲート１３ａを開放して被計量物２０を排出する計量ホッパ制御を行い（ステップｓ９）、ステップｓ１に戻る。以下、上述と同様の計量サイクルを繰り返すことによって、最適組合せの被計量物２０が包装機１５へと排出される。

【0068】

図４は、図３のステップｓ１の供給装置制御の詳細を示すフローチャートである。

【0069】

先ず、トップコーン用重量センサ５によるトップコーン３上の被計量物２０の計量値を入力として取り込み（ステップｓ１００）、計量値が上述の供給下限値未満であるか否かを判断し（ステップｓ１０１）、供給下限値未満であるときには、供給装置１に対する駆動信号をオンして被計量物２０の供給開始を指令し（ステップｓ１０２）、これによって、供給装置１が被計量物２０の供給動作を開始する。

【0070】

ステップｓ１０１において、計量値が供給下限値未満でないときには、計量値が供給上限値以上であるか否かを判断し（ステップｓ１０３）、供給上限値以上であるときには、供給装置１に対する駆動信号をオフして被計量物２０の供給停止を指令し（ステップｓ１０４）、これによって、供給装置１が被計量物２０の供給動作を停止する。

【0071】

ステップｓ１０３において、計量値が上限値以上でないときには、ステップｓ１００に戻る。

【0072】

図５は、図３のステップｓ２のメインフィーダ制御の詳細を示すフローチャートである。

【0073】

先ず、トップコーン用重量センサ５によるトップコーン３上の被計量物２０の計量値を入力として取り込み（ステップｓ２００）、計量値が、上述の分散下限値未満であるか否かを判断し（ステップｓ２０１）、分散下限値未満であるときには、トップコーン３上の被計量物２０が無くならないようにメインフィーダ４の駆動を停止し（ステップｓ２０２）、ステップｓ２００に戻る。

【0074】

ステップｓ２０１において、計量値が分散下限値未満でないときには、計量値が分散上限値以上であるか否かを判断し（ステップｓ２０３）、分散上限値以上であるときには、メインフィーダ４を起動し（ステップｓ２０４）、ステップｓ２００に戻る。

【0075】

ステップｓ２０３において、計量値が分散上限値以上でないときには、ステップｓ２００に戻る。

【0076】

このようにトップコーン３上の被計量物２０の量が、分散下限値未満になると、メインフィーダ４の運転を停止するので、トップコーン３上の被計量物２０がそれ以上少なくなるのを防止することができ、トップコーン３上には、被計量物２０が存在することになる。したがって、供給装置１からトップコーン３上へ転がり易い被計量物２０が遅れて供給されるような場合に、トップコーン３上に存在している被計量物が、供給装置１から供給される被計量物２０の転がりを阻止する壁として作用し、供給装置１からトップコーン３へ供給される被計量物２０が、トップコーン３及びリニアフィーダパン６を転がって供給ホッパ１２に過量に投入されるのを有効に阻止することができる。

【0077】

また、供給装置１からトップコーン３上に被計量物２０が供給されて、トップコーン３上の被計量物２０の量が、分散上限値以上に回復すると、メインフィーダ４の運転を再開して従来と同様にリニアフィーダ８へ被計量物２０を分散供給することができる。

【0078】

図６および図７は、図３のステップｓ３のリニアフィーダ制御の詳細を示すフローチャートである。

【0079】

先ず、図６に示すように、ステップｓ３００ではホッパ制御停止フラグを、ステップｓ３０１では被計量物検出フラグを、それぞれオフしてフラグを初期化する。

【0080】

次に、１〜ｎの複数のリニアフィーダ８を特定するための番号ｋを、初期値「１」に設定する(ステップｓ３０２)。なお、この番号ｋは、リニアフィーダ８を特定すると共に、対応する供給ホッパ１２及び計量ホッパ１３を特定する。

【0081】

ステップｓ３０３では、リニアフィーダ８（ｋ）が駆動中であることを示す駆動中フラグがオンしているか否かを判断し、オンしているときには、駆動時間を計測するタイマを減算し(ステップｓ３０４)、タイムアップしたか否かを判断し（ステップｓ３０５）、タイムアップしたときには、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動をオフし（ステップｓ３０７）、図７のステップｓ３０８に移る。また、ステップｓ３０５において、タイムアップしていないときにも、ステップｓ３０８に移る。

【0082】

図６のステップｓ３０３において、リニアフィーダ８（ｋ）が駆動中であることを示す駆動中フラグがオンしていないときには、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動フラグがオンしているか否かを判断し（ステップｓ３１０）、駆動フラグがオンしているときには、駆動時間タイマをセットして駆動時間の計測を開始し（ステップｓ３１２）、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動中フラグをオンし（ステップｓ３１２）、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動を開始して図７のステップｓ３０８に移る（ステップｓ３１３）。

【0083】

図７示されるステップｓ３０８では、リニアフィーダ８（ｋ）によって振動されるリニアフィーダパン６（ｋ）の搬送端６ａの被計量物２０を検出する被計量物センサ７によって被計量物２０が検出されているか否かを判断し、被計量物２０が検出されているときには、被計量物２０が検出されていることを示す被計量物検出フラグをオンしてステップｓ３１７に移り（ステップｓ３０９）、被計量物２０が検出されていないときには、ステップｓ３１７に移る。

【0084】

このステップｓ３０８の処理、すなわち、リニアフィーダパン６（ｋ）の搬送端６ａの被計量物２０が被計量物センサ７によって検出されているか否かの判断は、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動中、タイムアップした駆動後、および、駆動フラグがオンで駆動を開始したときにも行われることになる。

【0085】

更に、図６のステップｓ３１０において、リニアフィーダ８（ｋ）の駆動フラグがオンしていないときには、図７のステップｓ３１４に移り、このステップｓ３１４においても、被計量物センサ７によってリニアフィーダパン６の搬送端６ａの被計量物２０が検出されているか否かを判断する。したがって、リニアフィーダパン６（ｋ）の搬送端６ａの被計量物２０が被計量物センサ７によって検出されているか否かの判断は、リニアフィーダ８（ｋ）が駆動されてない期間においても行われる。

【0086】

この実施形態では、リニアフィーダパン６上の被計量物２０が無くなってもリニアフィーダ８の駆動を継続するようにしており、これによって、メインフィーダ４の駆動を停止した後、再び起動されてトップコーン３から被計量物２０の供給が再開されたときには、被計量物２０を、直ちにリニアフィーダパン６の搬送端６ａへ搬送できるようにしている。

【0087】

このため、図７のステップｓ３１４において、被計量物センサ７によってリニアフィーダパン６の搬送端６ａの被計量物２０が検出されていなくても、リニアフィーダ８（ｋ）を連続駆動するために、その駆動フラグをオンしてステップｓ３１７に移る（ステップｓ３１５）。なお、本発明の他の実施形態として、駆動フラグをオンすることなく、ステップｓ３１７に移るようにしてもよい。ステップｓ３１４において、被計量物２０が検出されているときには、被計量物検出フラグをオンしてステップｓ３１７に移る（ステップｓ３１６）。

【0088】

図７のステップｓ３１７では、番号ｋを１つ増加し、番号ｋがｎ＋１になったか否かを判断し（ステップｓ３１８）、ｎ＋１になっていないときには、図６のステップｓ３０３に戻って次のリニアフィーダ８について同様の処理を行なう。

【0089】

ステップｓ３１８において、ｎ＋１になったときには、１〜ｎの複数のリニアフィーダ８のいずれかの被計量物検出フラグがオンしているか否かを判断する（ステップｓ３１９）。

【0090】

このステップｓ３１９において、複数のリニアフィーダ８のいずれの被計量物検出フラグもオンしていないときには、いずれの被計量物センサ７によってもリニアフィーダパン６の搬送端６ａの被計量物２０が検出されていない、すなわち、いずれのリニアフィーダパン６の搬送端６ａにも被計量物２０が存在しないことになるので、供給ホッパ１２および計量ホッパ１３に被計量物２０を投入することができない。そこで、このときには、上述の図３のステップｓ４のホッパ制御停止フラグをオンして終了する（ステップｓ３２０）。この場合、次の計量サイクルでは、ホッパ制御停止フラグがオンしているので、上述ように、実質的に組合せ演算が行われず、計量動作が停止されることになる。ステップｓ３１９において、被計量物検出フラグがオンしているときには、終了する。

【0091】

この実施形態では、複数のリニアフィーダ８のいずれの被計量物検出フラグもオンしていないとき、すなわち、被計量物検出フラグがオンしているリニアフィーダ８が１台もないときに、ホッパ制御停止フラグをオンしたけれども、本発明の他の実施形態として、被計量物検出フラグがオンしているリニアフィーダ８の台数が、予め設定した台数に満たないときに、ホッパ制御停止フラグをオンするようにしてもよい。あるいは、予め設定した複数の計量サイクルに亘って、被計量物検出フラグがオンしているリニアフィーダ８の台数が、予め設定した台数に満たないときに、ホッパ制御停止フラグをオンするようにしてもよい。

【0092】

図８は、図３のステップｓ５の供給ホッパ制御の詳細を示すフローチャートである。

【0093】

先ず、１〜ｎの複数の供給ホッパ１２を特定するための番号ｋを、初期値「１」に設定する(ステップｓ５００)。次に供給ホッパ１２（ｋ）の投入用のゲート１２ａが開閉中であるか否かを判断し（ステップｓ５０１）、開閉中であるときには、投入用のゲート１２ａの開閉制御が完了したか否かを判断し（ステップｓ５０２）、開閉制御が完了したときには、ステップｓ５０７に移る。ステップｓ５０２において、投入用のゲート１２ａの開閉制御が完了していないときには、投入用のゲート１２ａの開閉制御を行ってステップｓ５０７に移る（ステップｓ５０４）。

【0094】

ステップｓ５０７では、番号ｋを１つ増加し、番号ｋがｎ＋１になったか否かを判断し（ステップｓ５０８）、ｎ＋１になったときには終了し、ｎ＋１になっていないときには、ステップｓ５０１に戻って次の供給ホッパ１２について同様の処理を行なう。

【0095】

ステップｓ５０１において、供給ホッパ１２（ｋ）の投入用のゲート１２が開閉中でないときには、供給ホッパ１２（ｋ）の下方の計量ホッパ１３（ｋ）の排出用のゲート１３ａが開閉されたか否かを判断し（ステップｓ５０５）、開閉されたときには、計量ホッパ１３（ｋ）から被計量物２０が排出されたとして、該計量ホッパ１３（ｋ）に被計量物を投入するために供給ホッパ１２（ｋ）の投入用のゲート１２ａの開閉を開始してステップｓ５０７に移る（ステップｓ５０６）。

【0096】

上記ステップｓ５０５において、計量ホッパ１３（ｋ）の排出用のゲート１３ａが開閉されていないときには、ステップｓ５０７に移る。

【0097】

このように供給ホッパ制御では、計量ホッパ１３の排出用のゲート１３ａが開閉されて被計量物２０が排出されると、供給ホッパ１２の投入用のゲート１２ａを開閉して被計量物２０を計量ホッパ１３に供給し、リニアフィーダ８の駆動フラグをオンしてリニアフィーダパン６から被計量物２０が投入されるように制御を行う。

【0098】

（他の実施形態）
本発明の他の実施形態として、図９に示すように、トップコーン３の周縁を囲むように、可撓性を有するリング状の枠体２６を設置し、この枠体２６の下端の設置高さを調整することによって、トップコーン３からリニアフィーダパン６へ移送される被計量物２０の個数を規制するようにしてもよい。

【0099】

かかる枠体２６によって、トップコーン３からリニアフィーダパン６へ移送される被計量物２０の個数が、例えば、１個ずつに規制されることになり、これによって、リニアフィーダパン６上の被計量物、したがって、該リニアフィーダパン６から供給ホッパ１２へ投入される被計量物２０を適量に制御することができる。また、供給装置１とトップコーン３との高低差（落差）が大きいような場合にも、供給装置１から供給される被計量物２０が、枠体２６によって転がるのが有効に阻止されることになる。

【0100】

上述の実施形態では、トップコーン３上の被計量物２０の量を、トップコーン用重量センサ５によって検出したけれども、本発明の他の実施形態として、重量センサに代えて、トップコーン３の上方に、例えば超音波式などのレベル検出器を設け、このレベル検出器によって、トップコーン３上の被計量物２０の量を検出し、トップコーン３上の被計量物２０の量を制御してもよい。

【符号の説明】

【0101】

１ 供給装置
３ トップコーン
４ メインフィーダ
５ トップコーン用重量センサ
６ リニアフィーダパン
７ 被計量物センサ
８ リニアフィーダ
９ 制御装置
１０ 重量センサ
１２ 供給ホッパ
１３ 計量ホッパ
１５ 包装機
１６ ＣＰＵ部
２０ 被計量物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】