JPH0577250B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜本発明の産業上の利用分野＞ この発明は、菓子、果物、野菜などのように
個々の重量のバラツキのある被計量物を、効率よ
く、設定量分ひとまとめにするために使用される
組合せ計量装置に関する。

＜従来の技術＞ （第６図） 個々の重量にバラツキのある被計量物を、設定
量だけ、ひとまとめにするために、組合せ計量装
置が用いられている。

この種の組合せ計量装置では、例えば、第６図
に示すように、搬送コンベア１によつて搬送され
た被計量物が、円形フイーダ２を介して、各フイ
ーダ３_-1〜３_-oに供給され、各フイーダ３_-1〜３
_−ｏからそれぞれ対応する計量ホツパ４_-1〜４_-oに
供給された被計量物は、その計量値に基づいて、
設定量に近いか等しい組合せが選定され、この選
定された被計量物が集合シユート５を介して集合
排出される。

この組合せ選定を精度よく、また効率的に行な
うためには、計量ホツパ４_-1〜４_-oに対する各フ
イーダ３_-1〜３_-oの被計量物の供給量が常に所定
の重量（即ち、目標とする組合せ数で設定量を除
した値）に極めて近い値となるようにしなければ
ならない。

このため、各フイーダ３_-1〜３_-o毎にその送力
パラメータ（例えば、振動振幅や、振動時間）の
制御がなされている。

即ち、各フイーダ３_-1〜３_-oについて、前回供
給時までの送力パラメータと、その送力パラメー
タに対応する実際の供給量とに基づいて算出され
た新たな送力パラメータによつて、フイーダを駆
動し、常に所定量に近い被計量物を供給するよう
にしている。

ところが、フイーダ３_-1〜３_-oからの供給量
は、各フイーダの送力パラメータの他に、フイー
ダ上にある被計量物の層厚によつて大きく変化す
る。従つて、従来は、この層厚を投受光器等（図
示せず）によつて検出して、所定量の被計量物が
常にフイーダ上あるいは円形フイーダ２上（円形
フイーダ２上の被計量物の層厚は、各フイーダ３
_-1〜３_-o上の被計量物の層厚にほぼ比例するた
め）にあるように、搬送コンベア１の駆動制御が
なされている。

＜本発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、搬送コンベア１への被計量物の
供給は、一般に手作業によるものが多く、円形フ
イーダ２への被計量物の供給は必ずしも安定して
いない。

したがつて、搬送コンベア１上の被計量物の供
給が比較的長い時間遅れたりして、円形フイーダ
２上の被計量物の層厚の不足状態が長時間継続す
ることが起こる。このような状態になると各フイ
ーダ３_-1〜３_-oから計量ホツパ４_-1〜４_-oに対す
る被計量物の供給量は、所定量に対して常に不足
となるため、この供給量に基づいて算出される送
力パラメータは、異常に大きくなり、円形フイー
ダ２上の被計量物の層厚が正常に戻つても、この
異常な送力パラメータによるフイーダ３_-1〜３_-o
から計量ホツパ４_-1〜４_-oへの被計量物の供給が
数回なされるため、計量ホツパ４_-1〜４_-oには、
異常に大量の被計量物が供給されてしまう。この
ため、組合せ選定に使用できない計量ホツパが発
生したり、また、大量の被計量物の供給によつて
次回の送力パラメータが異常に小さくなることか
ら、各フイーダ３_-1〜３_-oから計量ホツパ４_-1〜
４_-oに対する被計量物の供給量のあばれが非常に
大きくなる。

したがつて、フイーダ３_-1〜３_-oへの供給量の
不足によつて組合せ選定の精度や、効率が著しく
低下するという問題があつた。

＜本発明の目的＞ 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもの
で、フイーダへの被計量物の供給量の不足があつ
ても、組合せ選定の精度や効率を著しく低下させ
ないようにした組合せ計量装置を提供することを
目的としている。

＜本発明の一実施例＞ （第１〜５図） 以下、図面に基づいて、本発明の一実施例を説
明する。

第１図は本発明の組合せ計量装置の機構部の概
略構成図、第２図は制御部の概略構成図である。

第１図において、１１は被計量物を順次円形フ
イーダ１２へ搬送する搬送コンベアである。円形
フイーダ１２の周縁部下方には、Ｎ個の中間ホツ
パ１４_-1〜１４_-oが円形に配置され、それぞれフ
イーダ１３_-1〜１３_-oを介して被計量物が供給さ
れる。

なお、円形フイーダ１２には、搬送コンベア１
１から搬送された被計量物の層厚を検出する投受
光器１２ａ，１２ｂが設けられている。

中間ホツパ１４_-1〜１４_-oの下方には、それぞ
れ計量ホツパ１６_-1〜１６_-oが設けられており、
中間ホツパ１４_-1〜１４_-oに収容された被計量物
は、排出ゲート１５_-1〜１５_-oを開くと、それぞ
れ計量ホツパ１６_-1〜１６_-oに落下収容される。

計量ホツパ１６_-1〜１６_-oには、それぞれ計量
器１７_-1〜１７_-oが設置されている。計量器１７
_-1〜１７_-oは、計量ホツパ１６_-1〜１６_-oにそれ
ぞれ収容された被計量物を計量し、その計量値を
出力する。

計量ホツパ１６_-1〜１６_-oの下方には、集合シ
ユート１９が設置されている。計量ホツパ１６_-1
〜１６_-oに収容された被計量物は、計量ホツパ１
６_-1〜１６_-oの排出ゲート１８_-1〜１８_-oを開く
と、集合シユート１９に落下する。

集合シユート１９の下方には包装機２１が設置
されている。集合シユート１９の底部には、一定
時間ごとにあるいは包装機２１とのタイミングを
合わせて開くタイミングホツパ２０が、設けてあ
る。

制御部では、第２図に示すように、各計量器１
７_-1〜１７_-oからの計量値が組合せ排出装置２４
および送力パラメータ演算回路２９_-1〜２９_-oに
送出されている。

組合せ排出装置２４は、各計量器１７_-1〜１７
_−ｏからの計量値を組合せて設定重量に等しいか近
い組合せを選定し、この選定された被計量物を収
容している計量ホツパの排出ゲートを開いて、選
定された被計量物を排出させ、排出されて空にな
つた計量ホツパに対応する中間ホツパの排出ゲー
トを開いて次の被計量物を収容させる。

このため、組合せ排出装置２４は、例えば第３
図に示すように構成されている。

第３図において、各計量器１７_-1〜１７_-oから
の計量値は計量値記憶回路２５_-1〜２５_-oへ送ら
れてそれぞれ記憶され、組合せ選定回路２６に送
出される。

組合せ選定回路２６は、計量値記憶回路２５_-1
〜２５_-oに記憶された計量値に基づいて、異なる
すべての組合せ重量を算出する組合せ計算部２６
ａと、設定重量Waを設定記憶する重量設定部２
６ｂと、組合せ計算部２６ａの組合せ重量と重量
設定部２６ｂの設定重量Waとを比較し、設定重
量Waに等しいか、近い組合せを選定して組合せ
選定信号を排出制御回路２７へ出力する組合せ判
別部２６ｃとを備えている。

排出制御回路２７は、前記組合せ選定信号を受
けて、排出ゲート１８_-1〜１８_-oのうち指定され
たゲートを開くとともに、一定時間をおいて排出
済みの計量ホツパへの中間ホツパの排出ゲートを
開くように、開閉制御を行なう。

さらに、この排出制御回路２７は、排出済みの
中間ホツパに対応するフイーダを駆動するための
供給要求信号を後述するフイーダ駆動回路４２_-1
〜４２_-oに出力する。

２８は、重量設定部２６ｂの設定重量Waを目
標組合せ数Ｍで除算し、この除算結果（Wa／
Ｍ）を送力パラメータ演算回路２９_-1〜２９_-oに
出力する除算器である。

なお、この除算結果（Wa／Ｍ）は、各フイー
ダ１３_-1〜１３_-oから供給される被計量物の目標
供給量である。

一方、送力パラメータ演算回路２９_-1〜２９_-o
では、各フイーダ１３_-1〜１３_-oから供給される
被計量物の供給量を目標供給量（Wa／Ｍ）に近
ずけるために、被計量物が計量ホツパに供給され
る毎に順次入力されるそれぞれの計量値と、供給
時のフイーダの送力パラメータとに基づいて、計
量の数回毎に新たな送力パラメータを算出してい
る。

第４図は、送力パラメータ演算回路２９_-1の一
例を示す図である。

第４図において、計量器１７_-1からの計量値
は、計量の度に加算器３０_-1へ送出される。加算
器３０_-1では、入力された計量値と、重量積算記
憶器３１_-1の記憶値との加算が行なわれ、この加
算結果はスイツチ３２_-1を介して、重量積算記憶
器３１_-1に新たに記憶される。

一方、加算器３３_-1では、送力パラメータ積算
記憶器３４_-1の記憶値と現段階の送力パラメータ
とが加算され、この加算結果はスイツチ３５_-1を
介して、送力パラメータ積算記憶器３４_-1に新た
に記憶される。

なお、ここで送力パラメータは、フイーダのバ
イブレータの振動振幅及び振動時間とに基づくパ
ラメータであり、所定の振動振幅及び振動時間を
バイブレータに与えたときの送力を100％として、
パーセント表示されたものである。

除算器３６_-1では、重量積算記憶器３１_-1の記
憶値ΣWで送力パラメータ積算記憶器３４_-1の記
憶値ΣFが除算される。乗算器３７_-1では、目標
供給量Wa／Ｍと、除算器３６_-1からの除算結果
が除算される。

したがつて除算器３７_-1の除算出力（ΣF／
ΣW）×（Wa／Ｍ）は、フイーダ１３_-1からの供
給量が目標供給量Wa／Ｍに近ずくための送力パ
ラメータを示している。

乗算器３７_-1からの乗算結果は、スイツチ３８
_-1を介して、送力パラメータ記憶器３９_-1に記憶
される。

なお、スイツチ３２_-1，３５_-1は後述するホー
ルド回路４４からのホールド信号と、計量ホツパ
１６_-1に被計量物が収容されてから所定時間（即
ち、計量値が安定するまでの時間）後に入力され
る計量完了信号Ａとの論理和がアンド回路４０_-1
によつてとられ、このアンド回路４０_-1の出力パ
ルスに同期してONするものである。また、カウ
ンタ４１_-1は、アンド回路４０_-1の出力パルスが
所定回数（例えば４回）に入力される毎に１個の
パルスを出力し、この出力パルスによつてスイツ
チ３８_-1をONさせる。

したがつて、被計量物が４回供給される毎に新
たな送力パラメータが設定されることになる。

他の送力パラメータ演算回路２９_-2〜２９_-o
も、上記同様に構成されており、各送力パラメー
タ記憶器３９_-1〜３９_-oの送力パラメータは、前
記排出制御回路２７からの供給要求信号ととも
に、フイーダ駆動回路４２_-1〜４２_-oにそれぞれ
入力されている。

フイーダ駆動回路４２_-1〜４２_-oのうち、供給
要求信号によつて指定されたフイーダ駆動回路
は、対応する送力パラメータ記憶器からの送力パ
ラメータに応じた送力でフイーダを駆動する。

また、検出回路４３は、円形フイーダ１２に設
けられた投受光器１２ａ，１２ｂからの検出信号
を受けて、円形フイーダ１２上の被計量物の層厚
が所定レベルより低いとき“Ｈ”レベルの不足信
号を出力する。

検出回路４３からの不足信号は、ホールド回路
４４およびコンベア駆動回路５０に送出されてい
る。

ホールド回路４４は、検出回路４３からの不足
信号が、所定時間以上継続して入力されている
時、前記送力パラメータ演算回路２９_-1〜２９_-o
のスイツチ３２_-1〜３２_-o，３５_-1〜３５_-oおよ
びスイツチ３８_-1〜３８_-oをOFF状態に保持させ
て新たな送力パラメータの算出を停止させる。

このために、ホールド回路４４は、例えば第５
図に示すように構成されている。

即ち、検出回路４３からの不足信号は、アンド
回路４５の一方の入力端子およびインバータ４８
に入力され、アンド回路４５の他方の入力端子に
は、矩形波発振器４６からの所定周波数のパルス
が入力されている。

アンド回路４５のパルス出力は、タイムカウン
タ４７に入力されている。

タイムカウンタ４７は、所定数のパルスを受け
る（即ち、所定時間が経過する）毎に“Ｈ”レベ
ルのパルスを出力し、インバータ４８の“Ｈ”レ
ベル出力によつてリセツトされる。

タイムカウンタ４７の出力パルスは、フリツプ
フロツプ４９に入力される。

フリツプフロツプ４９はＤ入力が“Ｈ”レベル
に固定されており、その反転出力が“Ｌ”レベ
ルのホールド信号として、送力パラメータ演算回
路２９_-1〜２９_-oの各アンド回路４０_-1〜４０_-o
に送出されている。また、フリツプフロツプ４９
もインバータ４８の“Ｈ”レベル出力によつてリ
セツトされる。

また、コンベア駆動回路５０は、不足信号が入
力されている間、搬送コンベア１１を駆動するた
めの駆動信号を送出する。

＜上記実施例の動作＞ 次に上記実施例による組合せ計量装置の動作を
説明する。

搬送コンベア１１によつて搬送された被計量物
は、円形フイーダ１２を経て、フイーダ１３_-1〜
１３_-oによつてそれぞれ中間ホツパ１４_-1〜１４
_−ｏへ供給され、中間ホツパ１４_-1〜１４_-oから各
計量ホツパ１６_-1〜１６_-oに収容され、それぞれ
計量器１７_-1〜１７_-oによつて計量される。

各計量器１７_-1〜１７_-oからの計量値は、組合
せ排出装置２４の計量値記憶回路２５_-1〜２５_-o
にそれぞれ記憶され、組合せ選定回路２６によつ
て、設定重量Waに等しいか近い組合せが選定さ
れる。

この選定信号によつて指定された計量ホツパ内
の被計量物は、対応する排出ゲートが排出制御回
路２７によつて開かれて、集合シユート１９内に
集合され、タイミングホツパ２０が開くと包装機
２１へ落下して袋詰めされる。

次に、残りの計量ホツパによる組合せが選定さ
れ、同様に組合せ排出が行なわれる。この間に
も、排出制御回路２７によつて排出済みの計量ホ
ツパに対応する中間ホツパへ被計量物が供給さ
れ、さらに、供給要求信号によつて対応するフイ
ーダ駆動回路が作動して、フイーダより排出済み
中間ホツパに被計量物が供給される。

以下同様にして、新たに被計量物が収容された
計量ホツパについて計量器から計量信号が出力さ
れ、計量ホツパの排出、充填を連続的に行ないつ
つ、組合せ排出が次々と行なわれる。

各計量器１７_-1〜１７_-oからの計量値は、この
組合せ計量動作の継続中に、計量毎に送力パラメ
ータ演算回路２９_-1〜２９_-oに送力される。

ここで、搬送コンベア１１からの被計量物の搬
送状態は、安定しており、検出回路４３からの不
足信号がコンベア駆動回路５０に入力する毎に、
搬送コンベア１１から円形フイーダ１２への被計
量物の供給がすみやかに行なわれている状態であ
り、各送力パラメータ演算回路２９_-1〜２９_-oへ
のホールド信号は“Ｈ”レベツとなつている。

また、例えば、送力パラメータ記憶器３９_-1に
は、送力パラメータの初期値F₁が記憶されてい
るものとする。

したがつて、最初に加算器３０_-1に入力される
計量値W₁は、送力パラメータF₁によつて、フイ
ーダ１３_-1が駆動されて供給された被計量物の計
量値である。

計量完了信号Ａが入力される毎に、加算器３０
_-1に入力される計量値W₁、W₂、W₃、……は、
順次加算されて、重量積算記憶器３１_-1に積算記
憶される。また、送力パラメータ記憶器３９_-1の
記憶値F₁も、これと同期して加算器３３_-1によつ
て、順次加算され、送力パラメータ積算記憶器３
４_-1に積算記憶される。

そして、例えば、４回目の計量値W₄が加算さ
れると、カウンタ４１_-1によつてスイツチ３８_-1
がONするため、重量積算記憶器３１_-1の記憶値
W₁＋W₂＋……＋W₄と、送力パラメータ積算記
憶器３４_-1の記憶値４×F₁とが除算器３６_-1によ
つて除算され、この除算結果に目標供給量Wa／
Ｍが乗算された値、即ち、 ［（４×F₁）／（W₁＋W₂＋……＋W₄）］ ×Wa／Ｍ が、新たな、送力パラメータF₂として、送力パ
ラメータ記憶器３９_-1に記憶され、フイーダ駆動
回路４２_-1に入力され、フイーダ１３_-1の次回供
給時からの供給量が目標供給量Wa／Ｍに近ずく
ように制御される。

この制御は、他のフイーダ１３_-2〜１３_-oにつ
いても全く同様になされ、常に目標供給量Wa／
Ｍに近い被計量物の供給がなされる。

ここで、搬送コンベア１１からの被計量物の搬
送状態が不安定となり、長時間被計量物が搬送さ
れないとすると、検出回路４３からの不足信号が
長時間継続してホールド回路４４に入力されるた
め、円形フイーダ１２上に所定レベルの被計量物
が供給されるまで、ホールド信号が“Ｌ”レベル
となる。

したがつて、この間、各送力パラメータ演算回
路２９_-1〜２９_-oによる計量値および送力パラメ
ータの加算演算は行なわれず、前回供給時までの
送力パラメータによるフイーダの被計量物の供給
がなされる。

そして、搬送コンベア１１からの被計量物の搬
送が正常に戻つて、検出回路４３からの不足信号
送出されなくなると、ホールド回路４４のタイム
カウンタ４７、およびフリツプフロツプ４９がリ
セツトされ、ホールド信号は“Ｈ”レベルに戻
る。

このため、各送力パラメータ演算回路２９_-1〜
２９_-oでは、計量完了信号の入力毎に計量値およ
び送力パラメータの加算演算が再開され、４回の
計量毎に新たな送力パラメータが算出され、この
送力パラメータによる被計量物の供給が繰返され
ていく。

＜本発明の他の実施例＞ なお、上記実施例では、搬送コンベア１１から
円形フイーダ１２上に供給された被計量物の量が
所定時間以上継続して不足したことを検出して、
全てのフイーダ１３_-1〜１３_-oの送力パラメータ
を固定するようにしていたが、これは、各フイー
ダ１３_-1〜１３_-o毎に被計量物の量の不足を検出
して、フイーダ毎に、個別に送力パラメータを固
定するようにしてもよい。

また、上記実施例では、円形フイーダ１２上に
供給されている被計量物の量の不足を投受光器に
よつて検出していたが、これは、投受光器だけで
なく、例えば、円形フイーダ１２上の被計量物の
重量の不足を計量器によつて検出するようにして
もよい。

＜本発明の効果＞ 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、フイーダに対する被計量物の供
給不足状態が継続しても、この間、フイーダの送
力パラメータが固定されて、フイーダへの供給量
が正常に戻つた時点でフイーダの送力制御が再開
される。

このため、従来のように、フイーダに対する被
計量物の供給不足による送力パラメータの異常な
あばれがなくなり、組合せ選定の精度や効率が格
段に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の機構部を示す概
略図、第２図は、一実施例の制御部を示すブロツ
ク図、第３〜５図は、第２図の要部を示すブロツ
ク図、第６図は、従来の組合せ計量装置の概略図
である。 １１……搬送コンベア、１２……円形フイー
ダ、１３_-1〜１３_-o……フイーダ、１４_-1〜１４
_−ｏ……中間ホツパ、１６_-1〜１６_-o……計量ホツ
パ、１７_-1〜１７_-o……計量器、２４……組合せ
排出装置、２９_-1〜２９_-o……送力パラメータ演
算回路、４２_-1〜４２_-o……フイーダ駆動回路、
４３……検出回路、４４……ホールド回路、５０
……コンベア駆動回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被計量物を搬送するための複数のフイーダ
   と； 該複数のフイーダ上の被計量物の量が所定量以
   下になると不足信号を出力する検出手段と； 該検出手段からの不足信号によつて前記複数の
   フイーダへ被計量物を供給する供給手段と； 前記複数のフイーダからの被計量物をそれぞれ
   収容する複数の計量ホツパと； 該複数の計量ホツパ毎に設けられ、収容された
   被計量物に応じた計量値を出力する複数の計量器
   と； 該複数の計量器からの計量値に基づいて、設定
   量に等しいか近い組合せを選定し、該選定された
   組合せに対応する被計量物を集合排出させる組合
   せ排出手段と； 前記複数のフイーダ毎に設けられ、該フイーダ
   から対応する前記計量ホツパへの被計量物の供給
   量を常に所定量に近ずけるための新たな送力パラ
   メータを、該フイーダからの前回供給時までの被
   計量物の供給量と、該供給時の送力パラメータと
   に基づいてそれぞれ算出する複数の送力パラメー
   タ演算手段と； 該複数の送力パラメータ演算手段によつて算出
   された送力パラメータに応じて、前記複数のフイ
   ーダを駆動させる複数のフイーダ駆動手段と； 前記検出手段からの不足信号が所定時間以上継
   続して入力された時、前記複数の送力パラメータ
   演算手段による新たな送力パラメータの算出を停
   止させ、前記各フイーダの前回供給時の送力パラ
   メータを保持させ、不足信号の入力が停止した
   時、前記新たな送力パラメータの算出を再開させ
   るホールド手段とを備えたことを特徴とする組合
   せ計量装置。