JPH05180687A - 組合せ計量装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 物品搬入装置によって分散供給器へ供給され
た物品を複数の計量部へ分散供給し、各計量部で計量さ
れた計量済み物品をその計量値に基づいて組合せ排出す
る組合せ計量装置において、分散供給器上の物品量を安
定化する。 【構成】 第１のレベル判定回路２５は、分散フィーダ
２上の物品の高さが基準レベルＲより減った状態がＴ_ON
時間継続すると、物品搬入コンベア１を駆動させて物品
を搬入させ、基準レベルＲを越えた状態がＴ_OFF 時間継
続すると、物品搬入コンベア１の駆動を停止させる。第
２のレベル判定回路２７は、コンベア停止直後の物品の
高さが上限レベルＲ_U を越えているときには、物品搬入
コンベア１の次回搬入時のコンベア速度を遅くし、下限
レベルＲ_L を越えないときには、次回搬入時のコンベア
速度を速くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物品搬入装置によって
分散供給器へ供給された物品を複数の計量部へ分散供給
し、各計量部で計量された計量済み物品をその計量値に
基づいて組合せ排出する組合せ計量装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と解決しようとする課題】個々の重量にバ
ラツキのある物品を目標量分ひとまとめにするために、
従来より図５に示す組合せ計量装置が用いられている。

【０００３】この組合せ計量装置では、物品搬入コンベ
ア１は、搬入開始信号を受けてから搬入停止信号を受け
るまでの間、物品受け１ａ内の物品を分散フィーダ２の
頂部２ａへ搬入し、円形傘状の分散フィーダ２は、頂部
２ａで受けた物品を、その外周に配置された放射フィー
ダ３₁ 〜３_n 方向へ振動分散させ、各放射フィーダ３₁
〜３_n は、一定時間の振動によってそれぞれの中間ホッ
パ４₁ 〜４_n へほぼ所定量ずつ物品を供給させる。

【０００４】中間ホッパ４₁ 〜４_n に供給された物品
は、計量ホッパ５₁ 〜５_n に供給され、それぞれの計量
器６₁ 〜６_n によって計量される。

【０００５】各計量器６₁ 〜６_n からの計量値信号を受
けた組合せ選定回路１０は、包装機（図示せず）等から
の組合せ要求信号を受けると、計量値の組合せ演算を行
なって所定の目標重量範囲内の組合せを選定し、その選
定信号を計量ホッパ開閉回路１１へ出力する。

【０００６】選定信号を受けた計量ホッパ開閉回路１１
は組合せに選定された計量ホッパを一斉に開閉して、物
品を集合シュート７へ排出させて、包装機等へひとまと
めに排出する。

【０００７】一方、中間ホッパ開閉回路１２は、空にな
った計量ホッパに対応する中間ホッパから物品を供給さ
せ、放射フィーダ駆動回路１３は、空になった中間ホッ
パに対応する放射フィーダから新たな物品を供給させ
る。

【０００８】なお、分散フィーダ駆動回路１４は、全て
の放射フィーダが所定時間継続して停止されたときを除
いて常時分散フィーダ２を振動駆動する。

【０００９】このような組合せ排出動作が繰返し行なわ
れていくうちに、分散フィーダ２上の物品量が、所定量
以下に減った場合、物品搬入コンベア１から物品が補充
される。

【００１０】この物品量の減少は、図６に示すように、
分散フィーダ２の頂部上を横切る光を投光する投光器１
５と、投光器１５からの光を受光する受光器１６によっ
て検出され、その受光信号は、レベル判定回路１７へ入
力される。

【００１１】レベル判定回路１７は、受光器１６へ入射
される光に対する外乱物による遮光、搬入落下中の物品
による遮光、または分散フィーダ２上の頂部にある物品
間に生じた隙間等による受光、外乱光による受光等の影
響を除くために、リトリガ型のタイマ回路等で構成され
ており、受光器１６が非受光状態から受光状態に変化し
たときから、その受光状態が所定時間（Ｔ_ON）継続した
時点で搬入開始信号を物品搬入コンベア１に出力し、逆
に、受光状態から非受光状態に変化したときから、その
非受光状態が所定時間（Ｔ_OFF ）継続した時点で、搬入
停止信号の出力を停止する。

【００１２】したがって、図７のＡに示すように、分散
フィーダ２上の物品量（高さ）が、投受光レベルＲまで
減少したｔ₁ 時から、さらにＴ_ON時間経過したｔ₂ 時
に、物品搬入コンベア１による物品搬入が開始され、そ
の物品量がＲまで増加したｔ₃ 時から、さらにＴ_OFF 時
間経過したｔ₄ 時に、物品搬入が停止され、分散フィー
ダ２上の物品量は、ほぼ投受光レベルＲに規制される。

【００１３】しかしながら、物品搬入コンベア１の物品
受け１ａへの物品補給作業は、人手あるいは生産ライン
との直結にたよっていることが多いために、物品搬入コ
ンベア１の単位時間当りの搬送量は大きく変動する。

【００１４】この単位時間当りの搬送量が多い状態のと
きに、分散フィーダ２上への物品搬入がなされると、図
７のＢに示すようにＴ_OFF 時間中に大量の物品が搬入さ
れることになる。

【００１５】このように短時間に大量の物品が搬入され
た場合、その物品量の大きな変動が各放射フィーダから
排出される物品量の変動として表れるため、常に計量部
に対して一定量に近い物品供給が望まれる計量装置で
は、高精度な組合せが得られなくなってしまう。

【００１６】また、逆に単位時間当りの搬送量が少ない
状態のときに、分散フィーダ２上への物品搬入がなされ
ると、図７のＣに示すように、投受光レベルＲに達する
時間が極端に長くなる。この状態は、物品の不足気味の
状態が長時間継続していることになり、やはり高精度な
組合せが得られない。

【００１７】しかも、この不足気味の状態で、さらに物
品搬入コンベア１の搬送量が減ると、計量排出によって
消費される物品量に対して、その搬入量が間に合わなく
なり、計量装置の運転を停止させなければならないとい
う事態も発生する。

【００１８】本発明は、この課題を解決した組合せ計量
装置を提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の組合せ計量装置は、物品受けで受けた物品
を計量器で計量する複数の計量部と、前記各計量部で計
量された物品のうち、計量値の組合せが目標範囲内に入
いる組合せを選定し、該選定した物品を計量部から排出
させる組合せ排出手段と、所定の受入れ場所で受けた物
品を前記複数の計量部に対応した複数の経路に分散さ
せ、前記組合せ排出手段によって物品が排出された計量
部へ、対応する経路から物品を供給する分散供給器と、
前記分散供給器上の物品量を検出する物品量検出手段
と、前記物品量検出手段からの検出信号を受け、前記分
散供給器上の物品量が所定の基準量以下の状態が所定時
間（Ｔ_ON）継続した後に搬入信号を出力し、前記分散供
給器上の物品量が前記基準量以上の状態が所定時間（Ｔ
_OFF ）継続した後に搬入停止信号を出力する第１のレベ
ル判定手段と、前記第１のレベル判定手段からの搬入開
始信号を受けてから搬入停止信号を受けるまでの間、前
記分散供給器の受入れ場所に物品を搬入する物品搬入装
置と、前記物品量検出手段からの検出信号を受け、前記
物品搬入装置からの物品の搬入が停止した直後の前記分
散供給器上の物品量が前記基準量を越えた所定範囲内に
あるか否かを判定する第２のレベル判定手段と、前記第
２のレベル判定手段の判定結果を受け、前記搬入直後の
物品量が前記所定範囲内に近づく方向に前記物品搬入装
置の搬送力を可変制御する搬入制御手段とを備えてい
る。

【００２０】

【作用】本発明の組合せ計量装置は上記のように構成さ
れているため、計量部からの物品の組合せ排出が継続し
て、分散供給器上の物品量が基準量より減り、この状態
が所定時間（Ｔ_ON）継続すると物品搬入装置から分散供
給器へ物品が搬入される。そして、分散供給器の物品量
が基準量より増えた状態が所定時間（Ｔ_OFF ）継続する
と、物品の搬入が停止される。

【００２１】この搬入停止直後の物品量が所定の範囲内
にないとき、この範囲内に近づく方向に物品搬入装置の
搬入力が可変制御される。

【００２２】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。

【００２３】図１は、一実施例の組合せ計量装置の構成
を示す図である。

【００２４】この組合せ計量装置は、前記の従来装置と
同様に、物品搬入装置である物品搬入コンベア１から、
放射フィーダ３₁ 〜３_n および中間ホッパ４₁ 〜４_n と
ともに分散供給器を形成する分散フィーダ２の頂部２ａ
へ物品が供給される。分散フィーダ２上で分散された物
品は、各放射フィーダ３₁ 〜３_n および中間ホッパ４₁
〜４_n を介して計量ホッパ５₁ 〜５_n へ供給される。

【００２５】計量ホッパ５₁ 〜５_n に収容された物品は
それぞれの計量器６₁ 〜６_n で計量される。各計量器の
計量信号は、組合せ選定回路１０へ出力される。

【００２６】組合せ選定回路１０は、組合せ要求信号を
受けると、計量値の組合せ演算を、異なる組合せパター
ンに従って順次行い、予め設定された目標重量範囲に入
る組合せを選定して、その選定信号計量ホッパ開閉回路
１１へ出力する。

【００２７】計量ホッパ開閉回路１１は、組合せに選定
された計量ホッパを開閉して、組合せ物品を集合シュー
ト７を介してひとまとめにして排出させる。

【００２８】中間ホッパ開閉回路１２は、空になった計
量ホッパに対応する中間ホッパを開閉して新たな物品を
計量ホッパへ供給し、放射フィーダ駆動回路１３は、空
の中間ホッパに対応する放射フィーダを駆動させて、新
たな物品を中間ホッパへ供給する。

【００２９】分散フィーダ駆動回路１４は、放射フィー
ダ３₁ 〜３_n が、所定時間Ｔ_B 以上間隔をあけない状態
で駆動されている間中、分散フィーダ２を連続駆動し、
全ての放射フィーダが停止している状態がＴ_B 時間続く
と分散フィーダ２の駆動を停止させる。

【００３０】分散フィーダ２の上方の基準レベルＲに
は、投光器１５と受光器１６が配置され、そのｄ₁ だけ
上方の下限レベルＲ_L には投光器２０と受光器２１が配
置され、この下限レベルＲ_L よりｄ₂ だけ上方の上限レ
ベルＲ_U にも、投光器２２と受光器２３が配置されてい
る。

【００３１】これら３組の投受光器は、分散フィーダ２
上の物品量を検出するもので、受光器１７の受光信号
は、第１のレベル判定回路２５へ出力されている。

【００３２】第１のレベル判定回路２５は、従来装置の
レベル判定回路１７と同様に、分散フィーダ２上の物品
の高さが基準レベルＲより減ってからＴ_ON時間後に搬入
開始信号を出力し、基準レベルＲより増えてからＴ_OFF
時間後に搬入停止信号を出力する。

【００３３】また、受光器２１、２３の受光信号は、第
２のレベル判定回路２７へ出力されている。

【００３４】第２のレベル判定回路２７は、第１のレベ
ル判定回路２５からの搬入停止信号を受けてから、所定
時間後、即ち、物品搬入コンベア１が停止してから、落
下中の物品が分散フィーダ２上に完全に供給されるまで
の落差時間Ｔｄ後に、受光器２１、２３の受光状態を判
定する。

【００３５】図２は、その受光状態に対する第２のレベ
ル判定回路２７の判定出力を示しており、落差時間Ｔｄ
後の受光器２１の状態が受光状態であれば、アップ（Ｕ
Ｐ）信号を出力し、受光器２３の状態が非受光状態であ
れば、ダウン（ＤＷＮ）信号を出力する。なお、この判
定出力は次の搬入停止信号を受けるまで継続する。

【００３６】第２のレベル判定回路２７の判定出力は、
コンベア速度制御回路３０へ入力されている。

【００３７】コンベア速度制御回路３０は、第１のレベ
ル判定回路２５からの搬入開始信号を受けてから搬入停
止信号を受けるまでの間、第２のレベル判定回路２７の
判定出力に応じた速度で物品搬入コンベア１を搬送させ
る。

【００３８】次に、この組合せ計量装置の動作について
説明する。

【００３９】いま、分散フィーダ２上に、投受光器１
５、１６より高い状態で物品が供給されていて、各計量
ホッパ５₁ 〜５_n には計量済み物品が収容されている状
態で運転が開始されるものとする。

【００４０】ここで、包装機から組合せ要求信号が入力
されると、各計量器６₁ 〜６_n の計量値の組合せ演算が
開始され、目標重量範囲に入る組合せが選定され、その
組合せ選定信号が計量ホッパ開閉回路１１へ出力され、
組合せに選定された物品が、計量ホッパから一斉に排出
され、集合シュート７を介して包装機等に収容される。

【００４１】空になった計量ホッパには、中間ホッパ開
閉回路１２によって開閉される中間ホッパから新たな物
品が供給される。空になった中間ホッパに対応する放射
フィーダは、放射フィーダ駆動回路１３によってそれぞ
れ所定時間駆動され、新たな物品がその中間ホッパへ供
給される。

【００４２】分散フィーダ２は、全ての放射フィーダが
停止している状態が、所定時間Ｔ_B 以上継続することが
ない限り、連続的に物品を各放射フィーダ方向へ分散さ
せる。

【００４３】以下、同様に組合せ要求信号が入力される
毎に組合せが選定され、目標重量範囲内の組合せ物品が
排出される。

【００４４】一方、このような一連の計量排出動作が繰
返されているうちに、分散フィーダ２上の物品は、その
排出度合に対応して減少していく。

【００４５】計量排出動作が繰返されているうちに、図
３の（ａ）に示すように、分散フィーダ２上の物品量
が、基準レベルＲより減ってからＴ_ON時間が経過したと
き（ｔ₁ 時）、第１のレベル判定回路２５から搬入開始
信号が出力され、物品搬入コンベア１は、図３の（ｂ）
に示すように所定の初期速度Ｖ₀ で搬送駆動される。

【００４６】最初の物品搬入が開始され、分散フィーダ
２上の物品量が基準レベルＲに達してからＴ_OFF 時間が
経過したとき（ｔ₂ 時）、第１のレベル判定回路２５か
らの搬入停止信号が出力され、物品搬入コンベア１の駆
動が停止される。

【００４７】この駆動停止から落差時間Ｔｄ経過したｔ
₃ 時には、第２のレベル判定回路２７によって、下限レ
ベルＲ_L および上限レベルＲ_U に位置する受光器２１、
２３の受光状態が判定される。ｔ₃ 時のように、分散フ
ィーダ２上の物品が上限レベル以上の場合（受光器２３
が非受光状態）には、同図の（ｃ）に示すようにダウン
信号が出力される。

【００４８】このため、次の物品搬入開始時ｔ₄ に物品
搬入コンベア１は、初期速度Ｖ₀ より所定値（α）だけ
遅い速度で搬送駆動される。

【００４９】このようにして、搬入停止後の物品量が、
ｔ₅ 時のように上限レベルＲ_L と下限レベルＲ_U との間
に入るまで、コンベア速度が遅くなる方向へ可変制御さ
れる。

【００５０】また、ｔ₆ 時に示すように、物品搬入が終
了した後の分散フィーダ２の物品が、下限レベルＲ_L 以
下であった場合には、その落差時間Ｔｄ後のｔ₇ 時に、
第２のレベル判定回路２７からアップ信号が出力され
る。このため、次の搬入開始時（ｔ₈ 時）に物品搬入コ
ンベア１は、それまでの搬送速度Ｖ_n より所定値（β）
だけ速い速度で搬送駆動される。

【００５１】以下同様にして、分散フィーダ２上の物品
量が基準レベルＲより減るごとに、物品搬入コンベア１
が駆動されて物品が搬入され、搬入直後の物品が上限レ
ベルＲ_U と下限レベルＲ_L の間にはいるように、物品搬
入コンベア１の搬入力が可変制御される。

【００５２】このため、物品搬入コンベア１への物品補
給状態による分散フィーダ２上の物品量の変動を少なく
することができ、高精度な組合せ計量を維持したまま、
運転を続けることができる。

【００５３】なお、この実施例では、物品搬入装置とし
てコンベア式の装置を用いていたが、振動フィーダ式の
物品搬入装置の搬送力を可変する場合には、その振動強
度を可変すればよい。

【００５４】また、バケット式の搬入装置を用いた場合
には、各バケット内への物品供給量を可変制御すればよ
い。

【００５５】また、前記実施例では、分散フィーダ２上
の物品量を検出する手段として３対の投受光器を用いて
いたが、これは本発明を限定するものでなく、例えば、
２対の投受光器にして、物品搬入直後の物品が上側の投
受光レベルを越えていたら、搬入力を低下させ、上側の
投受光レベル以下なら搬入力を上げるようにしてもよ
い。また、分散フィーダ２を秤に乗せておき、この秤の
出力値によって物品量を検出するようにしてもよい。こ
の場合には、自然分散型、即ち、振動しない分散フィー
ダを用いれば、秤の重量検出が容易となる。

【００５６】また、前記実施例では、分散フィーダ２、
放射フィーダ３₁ 〜３_n および中間ホッパ４₁ 〜４_n に
よって分散供給器が形成されていたが、中間ホッパを省
いた形式、あるいは、図４に示すように、物品受入部４
１で受けた物品を、並列した複数のフィーダ４２、４
２、…、４２で分散搬出する分散供給器を有する計量装
置にも、同様に適用することができる。

【００５７】また、前記実施例は、物品搬入が終了する
毎に、毎回物品搬入装置の搬送力を可変していたが、所
定回数連続して下限レベルＲ_L 以下となったときに搬送
力を増し、逆に所定回数連続して上限レベルＲ_U 以上と
なったときに搬送力を減少させるようにしてもよい。

【００５８】また、前記実施例では、各計量部が計量ホ
ッパと計量器で構成されていたが、計量ホッパに複数の
物品収容部を設け、各収容部に収容された物品の計量
を、計量器の出力から算出する形式、あるいは１つの計
量ホッパで計量した物品を、別のホッパへ移しておく形
式の計量部を有する組合せ計量装置についても同様に適
用できる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の組合せ計
量装置は、物品搬入装置から分散供給器上へ物品が搬入
された直後の物品量を検出し、この物品量が所定範囲内
に近づく方向に物品搬入装置の搬入量を可変制御してい
る。

【００６０】このため、分散供給器上の物品量の変化
を、物品不足を生じない安定した状態で抑えることがで
き、各計量部への物品供給量が安定し、高精度な計量が
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す図である。

【図２】一実施例の要部の動作を説明するための図であ
る。

【図３】一実施例の要部のタイミング図である。

【図４】本発明の他の実施例の要部を示す斜視図であ
る。

【図５】従来装置の構成を示す図である。

【図６】従来装置の動作を説明するための概略図であ
る。

【図７】従来装置の分散フィーダ上の物品量の変動を示
す図である。

【符号の説明】

１ 物品搬入コンベア ２ 分散フィーダ ３₁ 〜３_n 放射フィーダ ４₁ 〜４_n 中間ホッパ ５₁ 〜５_n 計量ホッパ ６₁ 〜６_n 計量器 ７ 集合シュート １０ 組合せ選定回路 １１ 計量ホッパ開閉回路 １２ 中間ホッパ開閉回路 １３ 放射フィーダ駆動回路 １４ 分散フィーダ駆動回路 １５、２０、２２ 投光器 １６、２１、２３ 受光器 ２５ 第１のレベル判定回路 ２７ 第２のレベル判定回路 ３０ コンベア速度制御回路

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【手続補正書】

【提出日】平成４年２月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図４】

【図６】

【図１】

【図３】

【図５】

【図７】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物品受けで受けた物品を計量器で計量する
   複数の計量部と、 前記各計量部で計量された物品のうち、計量値の組合せ
   が目標範囲内に入いる組合せを選定し、該選定した物品
   を計量部から排出させる組合せ排出手段と、 所定の受入れ場所で受けた物品を前記複数の計量部に対
   応した複数の経路に分散させ、前記組合せ排出手段によ
   って物品が排出された計量部へ、対応する経路から物品
   を供給する分散供給器と、 前記分散供給器上の物品量を検出する物品量検出手段
   と、 前記物品量検出手段からの検出信号を受け、前記分散供
   給器上の物品量が所定の基準量以下の状態が所定時間
   （Ｔ_ON）継続した後に搬入信号を出力し、前記分散供給
   器上の物品量が前記基準量以上の状態が所定時間（Ｔ
   _OFF ）継続した後に搬入停止信号を出力する第１のレベ
   ル判定手段と、 前記第１のレベル判定手段からの搬入開始信号を受けて
   から搬入停止信号を受けるまでの間、前記分散供給器の
   受入れ場所に物品を搬入する物品搬入装置と、 前記物品量検出手段からの検出信号を受け、前記物品搬
   入装置からの物品の搬入が停止した直後の前記分散供給
   器上の物品量が前記基準量を越えた所定範囲内にあるか
   否かを判定する第２のレベル判定手段と、 前記第２のレベル判定手段の判定結果を受け、前記搬入
   直後の物品量が前記所定範囲内に近づく方向に前記物品
   搬入装置の搬送力を可変制御する搬入制御手段とを備え
   た組合せ計量装置。