JP2000304598A

JP2000304598A - 組合せ計量装置

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Publication number: JP2000304598A
Application number: JP11118090A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Kono; 克彰河野; Yukio Nakagawa; 幸夫中川; Yasushi Yamaguchi; 靖山口
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 1999-04-26
Publication date: 2000-11-02
Anticipated expiration: 2019-04-26
Also published as: US6365846B1; JP4509246B2; EP1048937A1

Abstract

(57)【要約】【課題】内容物の流れの異常を逸早く検出して、組合
せ計量装置の高い稼働率や生産性（歩留り）を維持す
る。【解決手段】複数のホッパ６ｉに供給された品物を計
量した後に排出して一まとめの商品にする組合せ計量装
置に関する。該組合せ計量装置の下流の落下経路におけ
る品物の流れ状態に応じて、ホッパ６ｉから品物を排出
する各ホッパ６ｉ間の排出タイミングを自動的に変更す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は組合せ計量装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図２に示す組合せ計量装置が
知られている。図２において、分散フィーダ２の中央部
に落下した内容物（品物）Ｍは、多数の供給トラフ３ｉ
およびプールホッパ４ｉによって、計量ホッパ６ｉに供
給される。計量ホッパ６ｉには、それぞれ重量検出器７
ｉが設けられており、計量ホッパ６ｉに投入された内容
物Ｍの重量を検出する。重量検出器７ｉで検出された内
容物Ｍの重量を組み合わせることで、目標値もしくは目
標値に近い値とし、当該組合せに参加した内容物Ｍを一
まとめにして、下方の集合排出シュート９から下流に落
下させる。

【０００３】図１に示すように、組合せ計量装置１から
排出された内容物Ｍは、シュート２０３に落下した後、
製袋包装機２００によって連続的に包装される。製袋包
装機２００は、上方から落下する内容物Ｍを筒状のフィ
ルムＦ内に充填した状態で、該フィルムＦにおける内容
物Ｍの上方の端部Ｆ１をエンドシーラ２０２で溶着する
（シールする）と共に切断して商品Ｍ１を連続的に製造
する。製造された商品Ｍ１は重量チェッカー３００まで
搬送されて、内容物Ｍの重量が所定の範囲か否かをチェ
ックされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかるシステムにおい
て、内容物Ｍがポテトチップスのような嵩張るものであ
る場合には、漏斗状に形成されたシュート２０３の経路
が細くなった部分Ａ１で内容物Ｍ同士が干渉し合って流
れが遅くなったり、時には内容物Ｍがブリッジを形成し
て、完全に詰まってしまうこともある。しかも、かかる
システムは高速運転されているから、詰まり始めると短
時間に多量の内容物Ｍが堆積する。多量に堆積した内容
物Ｍを取り除いてシステムを再稼働させるには、多くの
時間と労力を要するのでシステムの稼働率が低下する。
したがって、本発明の目的は、内容物の流れの異常を逸
早く検出して、組合せ計量装置の高い稼働率や生産性
（歩留り）を維持することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本第１発明の組合せ計量装置は、複数のホッパに供
給された品物を計量した後に排出して一まとめの商品に
する組合せ計量装置において、該組合せ計量装置の下流
の落下経路における品物の流れ状態に応じて、前記ホッ
パから品物を排出する各ホッパ間の排出タイミングを自
動的に変更するようにしたことを特徴とする。

【０００６】一方、本第２発明の組合せ計量装置は、複
数のホッパに供給された品物を計量した後に排出して一
まとめの商品にする組合せ計量装置において、該組合せ
計量装置とは別の装置からの指令に応じて、前記ホッパ
から品物を排出する各ホッパ間の排出タイミングを自動
的に変更するようにしたことを特徴とする。

【０００７】本発明によれば、内容物に詰まりが生じ易
くなったら、当該事態を判別したり、あるいは、他の装
置からの指令を受けて、同時排出から時差排出に変更し
たり、あるいは、時差排出の時差を変更して、詰まりが
生じにくい状態とする。

【０００８】本発明において、「内容物の流れ」とは、
計量装置のホッパから排出された内容物が袋等に充填さ
れるまでの内容物の流れをいう。「自動的に変更する」
とは、オペレータによるキー操作がなくても変更される
ことをいう。したがって、本発明では、流れ状態の検出
手段や他の装置からの変更指令を受けて排出タイミング
を変更する。「排出タイミングの変更」の態様として
は、同時排出から時差排出に変更したり、あるいは、時
差排出の時差を変更したり、あるいは、時差を持つホッ
パの数や群を変更するなどの態様がある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
にしたがって説明する。まず、本発明が適用される計量
包装検査システムの概略について説明する。図１におい
て、１００は搬送コンベヤ、１は組合せ計量装置、２０
０は製袋包装機（包装機）、３００は重量チェッカー、
４００はシールチェッカー、７００は箱詰装置である。
搬送コンベア１００は、被計量物である内容物（品物）
Ｍを組合せ計量装置１の分散フィーダ２の中央部へ落下
させる。なお、内容物Ｍは数個ないし多数個が集められ
て後に袋詰めされて商品となる。

【００１０】図２に示すように、前記分散フィーダ２お
よび各供給トラフ３ｉはそれぞれ加振装置の駆動により
振動することで、分散フィーダ２上の内容物Ｍを、各供
給トラフ３ｉの下流に設けられた多数のプールホッパ４
ｉに供給する。これら各プールホッパ４ｉには、ゲート
５ｉが設けられ前記各供給トラフ３ｉから供給されて受
け取った内容物Ｍを一時的に収容して貯留する。前記各
プールホッパ４ｉの下流には計量ホッパ６ｉが設けられ
ている。これら各計量ホッパ６ｉには、前記プールホッ
パ４ｉから該計量ホッパ６ｉに投入された内容物Ｍの重
量を検出する重量検出器７ｉを備えた計量ヘッドおよび
ゲート８ｉが設けられている。ゲート８ｉの下方には大
きな集合排出シュート９が設けられており、後述するよ
うに、前記各重量検出器７ｉで検出された内容物Ｍの重
量を組み合わせることで、内容物Ｍを一まとめにして目
標値もしくは目標値に近い値とし、図１の製袋包装機２
００に内容物Ｍを落下させる。

【００１１】図１に示す製袋包装機２００は、いわゆる
縦型ピロー包装機で、フィルムロールＦｒから巻き出し
たシート状のフィルムＦを縦シーラ２０１で溶着して筒
状に形成し、上方から落下する内容物Ｍを筒状のフィル
ムＦ内に充填した状態で、前記フィルムＦにおける内容
物Ｍの上方の端部（フィルムのエンド）Ｆ１をエンドシ
ーラ２０２で溶着する（シールする）と共に切断して商
品Ｍ１を連続的に包装する（たとえば、特開平４−２８
１０５号公報参照）。包装済の商品Ｍ１は下方に落下す
ると共に、前倒具３０１によって受取コンベヤ３０２上
に倒されて搬送される。商品Ｍ１は受取コンベヤ３０２
から重量チェッカー３００に搬送される。

【００１２】前記重量チェッカー３００は、図３に示す
ように、商品Ｍ１の重量を計量するロードセルのような
重量検出器３０５と、重量検出器３０５の上部に支持さ
れたコンベヤ３０３を有している。図１に示すように、
重量チェッカー３００は、商品Ｍ１を斜め上方に向って
搬送しながら商品Ｍ１の重量を計って検査する。商品Ｍ
１は重量チェッカー３００からシールチェッカー４００
に搬送される。

【００１３】前記シールチェッカー４００は、重量チェ
ッカー３００から搬送された商品Ｍ１を押え具４０１で
上から押さえながら斜め上方に搬送すると共に、包装袋
のシール不良および商品Ｍ１の長さを検査する。振分装
置５００は、シールチェッカー４００から受け取った商
品Ｍ１を前記各検査結果に基づいて、不良であれば系外
に排出すると共に、良品であれば、下流に搬送する。商
品Ｍ１は振分装置５００および整列搬送装置６００など
からなる搬送装置を介して下流の箱詰装置７００に搬送
される。箱詰装置７００は、段ボール箱Ｂ内に商品Ｍ１
を箱詰する。

【００１４】つぎに、本組合せ計量装置の組合せ制御に
ついて説明する。図３に示すように、各重量検出器７ｉ
は、検出した重量をマルチプレクサ７０に出力する。マ
ルチプレクサ７０は、所定の同期信号が印加されると各
計量信号をＡ／Ｄ変換器７１に出力する。該Ａ／Ｄ変換
器７１は各計量信号をデジタル信号からなる計量値に変
換して該計量値を組合せコントローラ１０に出力する。

【００１５】組合せコントローラ１０は、前記計量値の
１以上を組み合わせた組合せ算出値Ｗｃを算出して、該
組合せ算出値Ｗｃを所定の組合せ目標値と比較し、組合
せ算出値Ｗｃが該組合せ目標値に等しいかまたは近い組
合せを求め、当該組合せに対応する図２のゲート８ｉを
開放させて、計量ホッパ６ｉから集合排出シュート９に
内容物Ｍを組合せ排出させる。

【００１６】つぎに、本システムの要部の構成について
説明する。図３に示すように、制御を行う組合せコント
ローラ１０およびチェッカー制御部３０は、図示しない
インターフェイスを介してアクチュエータやモータなど
の機器に接続されている。組合せコントローラ１０およ
びチェッカー制御部３０は、図示しないインターフェイ
スを介して互いに接続されている。

【００１７】前記チェッカー制御部３０には、計量手段
３４が接続されている。計量手段３４は、重量検出器３
０５からの出力を重量信号に変換し、チェッカー制御部
３０に出力する。チェッカー制御部３０は、重量信号が
安定した時点で、当該重量信号から風袋重量を減算して
後計量値Ｗｓを算出すると共に、当該後計量値Ｗｓが所
定の重量よりも大きい場合あるいは小さい場合には、図
示しない振り分け装置５００（図１）に不良信号を出力
する。振り分け装置５００は当該不良信号に基づいて該
商品Ｍ１を系外に排出する。一方、チェッカー制御部３
０は、該後計量値Ｗｓを組合せコントローラ（マイクロ
コンピュータ）１０に出力する。

【００１８】前記組合せコントローラ１０は、ＣＰＵ１
１、ＲＯＭ１２およびＲＡＭ１３を備えている。ＲＡＭ
１３には、計量履歴記憶部１３ａ、排出パターン記憶部
１３ｂおよび品名別記憶部１３ｃが設けられている。図
３（ｂ）に示すように、計量履歴記憶部１３ａには、組
合せ算出値Ｗｃおよび当該組合せの後計量値Ｗｓが互い
に関連付けて記憶される。

【００１９】前記排出パターン記憶部１３ｂには、図４
に示すような、２以上の排出パターンが記憶されてい
る。各排出パターンは、以下に説明するように、各計量
ホッパ６ｉから内容物Ｍを排出する排出タイミングが異
なっている。

【００２０】図４（ａ）の同時排出パターン(0) では、
組合せ選択された各計量ホッパ６ｉのゲート８ｉが同時
に開いて、ほぼ同時に各ホッパ６ｉより内容物Ｍが集合
排出シュート９から製袋包装機２００に排出される。図
４（ｂ）の時差排出パターン(1) では、組合せ選択され
た各計量ホッパ６ｉのゲート８ｉがΔＴ（たとえば20ms
ec) ずつの時差を持って、小さな号機番号の計量ホッパ
６ｉから順に内容物Ｍを時差排出する。図４（ｃ）の時
差排出パターン(2) では、組合せ選択された各計量ホッ
パ６ｉのゲート８ｉが２ΔＴ（たとえば40msec) ずつの
時差を持って、小さな号機番号の計量ホッパ６ｉから順
に内容物Ｍを時差排出する。前記品名別記憶部１３ｃ
は、図３（ｃ）のように、前記排出パターンを品物Ｍな
いし品名（商品Ｍ１の種類）ごとに更新記憶するための
ものである。この品名別記憶部１３ｃは、品名に対応し
て、同時排出パターン(0) の場合には「０」を記憶し、
時差排出パターン(1) の場合には「１」を記憶し、時差
排出パターン(2) の場合には「２」を記憶する。

【００２１】なお、組合せコントローラ１０には、包装
コントローラ２０およびタッチスクリーン１４が図示し
ないインターフェイスを介して接続される。

【００２２】つぎに、商品Ｍ１の流れの異常の検出原理
について説明する。組合せ計量装置１による組合せ算出
値Ｗｃと重量チェッカー３００による後計量値Ｗｓと
は、本来、互いに一致すべきである。したがって、後計
量値Ｗｓが組合せ算出値Ｗｃに一致しない場合（過不
足）が検出されたときには、内容物Ｍの流れに異常が発
生していると推定することができる。該流れの異常とし
ては、内容物Ｍの一部が次回の商品Ｍ１として包装され
る（前後症）場合や詰まりが生じつつある場合が生じた
場合が考えられる。したがって、商品Ｍ１の重量の過不
足を検出することで、内容物Ｍの流れ状態を検出するこ
とができる。

【００２３】つぎに、本システムの運用を図５のフロー
チャートを用いて説明する。本システムがスタートする
と、ステップＳ０において、ＣＰＵ１１が品名別記憶部
１３ｃから当該品名についての排出パターンを読み出
す。次のステップＳ１で後計量値Ｗｓが組合せコントロ
ーラ１０に入力され、ＣＰＵ１１は計量履歴記憶部１３
ａに後計量値Ｗｓを記憶させる。つぎのステップＳ２
で、ＣＰＵ１１は、組合せ算出値Ｗｃと後計量値Ｗｓと
を比較し、両者Ｗｃ，Ｗｓの値が所定の誤差よりも大き
く異なっている場合はステップＳ３に進む。

【００２４】ステップＳ３では排出パターンの変更が可
能か否かをＣＰＵ１１が判別する。すなわち、本実施形
態では、図４の３つの排出パターンを記憶しているが、
図４（ｃ）の時差排出パターン(2) で既に運転している
場合には、当該パターンよりも時差の大きいパターンを
記憶していないので、排出パターンを変更できない。し
たがって、このような場合には、ステップＳ４に進ん
で、ＣＰＵ１１は、組合せ計量装置１からの排出を停止
させると共に、警報を作動させ、更に、タッチスクリー
ン１４に当該事態を表示させる。

【００２５】ステップＳ３において、図４（ａ）の同時
排出を行っていた場合には、ステップＳ５に進んで、Ｃ
ＰＵ１１は図４（ｂ）の時差排出パターン(1) に排出パ
ターンを変更する。すなわち、同時排出していた状態か
ら時差排出する状態に自動的に変更される。同様に、ス
テップＳ３において、図４（ｂ）の時差排出パターン
(1) で時差排出していた場合は、ステップＳ５に進ん
で、図４（ｃ）の時差排出パターン(2)に排出パターン
を変更する。

【００２６】このように、本システムでは、内容物Ｍの
流れ状態に応じて、計量ホッパ６ｉからの排出タイミン
グを自動的に変更するので、内容物Ｍ同士がスムースに
流れるから、包装機２００のシュート２０３などにおい
て、内容物Ｍが完全に詰まるのを未然に防止し得る。

【００２７】なお、つぎのステップＳ６では、前記自動
的に変更した排出パターンを、ＣＰＵ１１が品名別記憶
部１３ｃに当該品名と対応させて更新記憶させる。つま
り、品名別記憶部１３ｃの当該品名には、新たに採用さ
れた排出パターンNo. が対応させて記憶される。

【００２８】つぎに、排出パターン（排出タイミング）
の変更にかかる変形例について説明する。前記実施形態
では、時差を変更したが、以下のように、時差を持つ計
量ホッパ６ｉの数を変更してもよい。この場合には、図
４の排出パターンの他に、図６（ａ）の時差排出パター
ン(3) を予めＲＡＭ１３の排出パターン記憶部１３ｂに
記憶させておく。排出パターン記憶部１３ｂには、時差
を持つ計量ホッパ６ｉとして第１群に属する計量ホッパ
６ｉの号機No. と、第２群に属する計量ホッパ６ｉの号
機No. とが記憶されていると共に、時差ΔＴが記憶され
ている。該時差排出パターン(3) では、組合せ選択され
た計量ホッパ６ｉのうち、まず、第１群に属する計量ホ
ッパ６ｉから内容物Ｍが排出された後、ΔＴ秒後に、第
２群に属する計量ホッパ６ｉから内容物Ｍが排出されて
時差排出される。なお、この場合、時差を持つ計量ホッ
パ６ｉの群を３つ以上に分けてもよいし、さらには、前
記群を予め登録せずに、組合せ選択された計量ホッパ６
ｉを排出時に２以上の群に分けて排出してもよい。

【００２９】また、前記実施形態では、先に排出した計
量ホッパ６ｉと、つぎに排出する計量ホッパ６ｉとの間
の時差ΔＴを一定としたが、本発明では、図６（ｂ）の
ように、最初に排出した計量ホッパ６ｉと最後に排出す
る計量ホッパ６ｉとの間の時差ΔＴを一定としてもよ
い。この場合、各計量ホッパ６ｉ間の時差ｄＴは、下記
の(1) 式で求める。ｄＴ＝ΔＴ／（ｍ−１） …(1) 但し、ｍ：組合せ選択された計量ホッパ６ｉの数

【００３０】また、前記実施形態では、時差排出のパタ
ーンを予め記憶させて、その中から１つのパターンを選
択したが、本発明では、時差ΔＴを小さな値に設定し、
該時差ΔＴを整数倍して、排出タイミングの種類を多く
してもよい。

【００３１】つぎに、同時排出から時差排出への移行の
是非や、時差の拡大（変更）の是非についての判別の変
形例について説明する。まず、本変形例では、ＲＡＭ１
３に図７（ａ）の必要処理能力記憶部１３ｄおよびパタ
ーン別処理能力記憶部１３ｅが付加されている。必要処
理能力記憶部１３ｄには商品Ｍ１ごとに必要な処理能力
が記憶されている。一方、パターン別処理能力記憶部１
３ｅには、排出パターンごとに最大処理能力が記憶され
ている。ＣＰＵ１１は、排出パターンを変更して新たに
採用しようとする排出パターン（排出タイミング）が決
まると、当該パターンによる最大処理能力をパターン別
処理能力記憶部１３ｅから読み出すと共に、当該商品Ｍ
１について要求される必要処理能力を必要処理能力記憶
部１３ｄから読み出し、両者を比較する。この比較の結
果、最大処理能力が必要処理能力よりも小さくなる場合
には、ＣＰＵ１１は排出パターンの変更を行わない。

【００３２】ここで、時差排出を行うと、計量排出ない
しは包装のサイクルタイムが長くなるのは避けられな
い。一方、システムには、各商品Ｍ１ごとに予め課せら
れた必要な処理能力が存在する。これに対し、本変形例
では、組合せ計量装置１の最大処理能力が必要処理能力
以下となる場合には、前記時差への移行や時差の拡大を
行わないから、処理能力の著しい低下を防止し得る。

【００３３】ところで、前記実施形態では、時差排出の
変更を行う必要があるか否かについて、組合せ計量装置
１自体のＣＰＵ１１で判別したが、本発明では、かかる
判別を組合せ計量装置１で行わずに、組合せ計量装置１
とは別の装置からの指令を受けて、自動的に排出タイミ
ングを変更してもよい。たとえば、図８に示すように、
リモートコントローラ５０を設け、該リモートコントロ
ーラ５０に組合せ算出値Ｗｃや後計量値Ｗｓを組合せコ
ントローラ１０およびチェッカー制御部３０から入力し
て、該リモートコントローラ５０で時差排出を行うか否
かをＣＰＵ５１で判別してもよい。この場合、リモート
コントローラ５０から組合せコントローラ１０に排出タ
イミングの変更指令を出力する。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
品物の流れ状態に応じて、ホッパからの排出タイミング
を自動的に変更するようにしたので、下流の経路で品物
が完全に詰まるという事態を未然に防止し得る。したが
って、装置の高い稼働率を維持することができる。

【００３５】また、商品の種類ごとに排出タイミングを
記憶しておけば、商品ごとに高い稼働率を維持すること
ができる。なお、請求項７の発明によれば、必要な処理
能力以下に低下するのを防止し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる計量包装システム
の概略側面図である。

【図２】組合せ計量装置の機能を示す概念図である。

【図３】本発明の要部を示す概略構成図、計量履歴記憶
部および品名別記憶部の記憶内容を示す図表である。

【図４】排出パターンを示す概念図である。

【図５】フローチャートである。

【図６】他の排出パターンを示す概念図である。

【図７】品名、パターンと処理能力との関係を記憶する
記憶部の記憶内容を示す図表である。

【図８】システムの変形例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１：組合せ計量装置６ｉ：ホッパ１３ｃ：品名別記憶部Ｍ：品物（内容物）Ｍ１：商品

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のホッパに供給された品物を計量し
た後に排出して一まとめの商品にする組合せ計量装置に
おいて、該組合せ計量装置の下流の落下経路における品物の流れ
状態に応じて、前記ホッパから品物を排出する各ホッパ
間の排出タイミングを自動的に変更するようにした組合
せ計量装置。
【請求項２】複数のホッパに供給された品物を計量し
た後に排出して一まとめの商品にする組合せ計量装置に
おいて、該組合せ計量装置とは別の装置からの指令に応じて、前
記ホッパから品物を排出する各ホッパ間の排出タイミン
グを自動的に変更するようにした組合せ計量装置。
【請求項３】請求項１もしくは２において、ほぼ同時に各ホッパより品物を排出していた状態から一
部または全部のホッパについて時差排出する状態に変更
して、前記排出タイミングの変更を行う組合せ計量装
置。
【請求項４】請求項１もしくは２において、一部または全部のホッパについて時差排出していた状態
から、前記時差を変更することで、前記排出タイミング
の変更を行う組合せ計量装置。
【請求項５】請求項１もしくは２において、一部または全部のホッパについて時差排出していた状態
から、前記時差を持つホッパの数を変更することで、前
記排出タイミングの変更を行う組合せ計量装置。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれか１項におい
て、前記自動的に変更した排出タイミングを前記品物ないし
商品の種類ごとに更新記憶する記憶部を設けた組合せ計
量装置。
【請求項７】請求項１ないし５のいずれか１項におい
て、前記ホッパからの排出タイミングについて予め２以上の
パターンが設定記憶され、該設定記憶された２以上のパ
ターンから１つを選択することで、前記排出タイミング
の変更を行う組合せ計量装置。
【請求項８】請求項１ないし５のいずれか１項におい
て、変更して新たに採用しようとする排出タイミングによる
処理能力と、要求される必要処理能力とを比較し、前記
処理能力が必要処理能力よりも小さくなる場合には前記
変更を行わないようにした組合せ計量装置。