組合せ計量装置
【課題】設定作業の簡便化を図る。
【解決手段】入力部１２は、被計量物Ｗの単重や被計量物Ｗの転がり易さなどの計量品情報と、製品の重量となる組合せ目標重量値とを入力する。制御部１３は、被計量物Ｗの計量測定を正常に行うための動作パラメータが被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値に対応付けされた設定テーブルに記憶されており、入力部１２にて入力された被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値に対応付けされる動作パラメータを設定テーブルから読み出して決定する。
【解決手段】入力部１２は、被計量物Ｗの単重や被計量物Ｗの転がり易さなどの計量品情報と、製品の重量となる組合せ目標重量値とを入力する。制御部１３は、被計量物Ｗの計量測定を正常に行うための動作パラメータが被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値に対応付けされた設定テーブルに記憶されており、入力部１２にて入力された被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値に対応付けされる動作パラメータを設定テーブルから読み出して決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のホッパに投入されてそれぞれ計量された被計量物の中から目標重量範囲となるように被計量物を選定して組み合せたものを集合排出する組合せ計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば下記特許文献１や特許文献２に開示されるように、組合せ計量装置は、個々の重量にバラツキがある被計量物を複数の計量部に分散供給して計量し、各計量部で計量した被計量物の組合せの中から合計重量が目標重量範囲内となる組合せを選定し、その組合せに選定された被計量物を集合排出する構成である。
【０００３】
図９はこの種の一般的な組合せ計量装置の概略構成を示している。図９の組合せ計量装置５０は、被計量物が供給され放射状に分散させる分散供給部５１と、周状に配置された複数のストックホッパ５２と、ストックホッパ５２の下部に設けられる複数の計量ホッパ５３と、計量ホッパ５３の下部に設けられる漏斗形の集合シュート５４を有している。
【０００４】
上記組合せ計量装置５０では、被計量物が分散供給部５１に投入されると、被計量物が中央の分散部５１ａで放射状に分散され、搬送部５１ｂの振動によりストックホッパ５２部分まで搬送された後、ストックホッパ５２を介して概ね同量ずつ各計量ホッパ５３に落とし込まれ、それぞれ質量が計測される。複数の計量ホッパ５３での計量値には通常ある程度のばらつきがあるため、複数の計量ホッパ５３で得られた複数の計量値を適宜に組合せて所望の質量値（目標重量）を満たす計量ホッパ５３を選択的に作動させて被計量物を集合シュート５４に落下させる。集合シュート５４の最低部には排出ホッパ（不図示）が設けられ、複数の計量ホッパ５３から落下した被計量物はここに集合する。一方、選択的に作動させて空となった計量ホッパ５３に対しては、対応する搬送部からストックホッパ５２を介して、新たな被計量物が計量ホッパ５３に供給されるとともに他の計量ホッパ５３による組合せを選定し、包装装置からの排出要求信号に備える。そして、包装装置からの排出要求信号によって排出ホッパから包装装置に落下され、被計量物を上記目標重量の単位で袋詰でき、排出要求信号が入力される毎に、上記の一連の動作を繰り返し行って、上記目標重量の被計量物を順次排出させる。
【０００５】
ここで、上述した組合せ計量装置５０における各ホッパの動作タイミングについて図１０を参照しながら説明する。組合せ計量装置５０の動作タイミングは、図１０（ａ）に示すように、被計量物に対応する運転サイクルＴの間隔で入力される起動信号に同期している。ストックホッパ５２は、同図（ｂ）に示すように、前回の計量ホッパ５３の開閉から遅延時間Ｔ１（計量ホッパ５３が閉扉し始めてからストックホッパ５２が開扉し始めて被計量物が計量ホッパ５２に到達するまでの時間）だけ遅れたタイミングから開閉時間Ｔａで開閉し、次の被計量物を供給する。また、同図（ｃ）に示すように、ストックホッパ５２が開扉し始めて被計量物が計量ホッパ５３に完全に排出され計量ホッパ５３で計測開始されるまでの時間を投入安定時間Ｔｃとしている。計量ホッパ５３は、同図（ｃ）に示すように、ストックホッパ５２からの被計量物を計量測定時間Ｔｄで測定した後、開閉時間Ｔｂで開閉し、被計量物を完全に集合シュート５４へ排出する。
【０００６】
さらに、排出ホッパは、同図の（ｄ）に示すように、起動信号の入力から遅延時間Ｔ２（計量ホッパ５３が開き始めてからその被計量物の先頭が、最短で排出ホッパに到達する際に排出ホッパが完全に閉じ終わるための最大遅延時間）だけ遅れさせ、排出ホッパを開閉時間Ｔｅで開閉した直後にこの被計量物を、この被計量物の到達時間幅Ｗａ（被計量物が排出ホッパに到達する際に最長到達時間と最短到達時間との差）と計量ホッパ５３の開閉時間Ｔｂとの期間で受けて、次の開閉動作に入る。以下、同様の動作が繰り返されて、運転サイクルＴ毎に目標量の被計量物が排出される。
【０００７】
ところで、この種の組合せ計量装置を稼動させるにあたっては、運転サイクルＴにおける各ホッパの開閉時間、遅延時間、投入安定時間、計量測定時間、到達時間幅などの動作パラメータが被計量物の質量によって異なり、一連の動作を単純に短縮させることができない。
【０００８】
そこで、従来は、計量運転を開始する前に試運転を行い、被計量物を高速かつ安定に排出できるように、実際の排出動作を確認しながら計量運転に必要な動作パラメータを手動調整していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０５−０９９７３２号公報
【特許文献２】特開２００１−３１７９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した試運転中の実際の排出動作を確認しながら動作パラメータを手動調整する方法では、調整者によって個人差が生じ、それに伴って速度や安定性にもバラツキが生じてしまい、被計量物に対する組合せ計量装置の能力を最大限に生かす設定を行うことが困難であった。
【００１１】
例えば、高速性のみを重視した調整をすると、計量ホッパあるいや排出ホッパが完全に閉じきっていないときに、中間ホッパあるいは計量ホッパからの被計量物が到達し、被計量物の噛み込みや飛散などの問題が発生する。これに対し、安定性のみを重視した調整をすると、運転速度が上がらないという問題が発生する。このため、上述した動作パラメータの手動調整には装置の能力を十分に把握した有知識者による熟練した調整技術を要するという課題があった。
【００１２】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、設定作業の簡便化を図ることができる組合せ計量装置及び方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載された組合せ計量装置は、個々の重量にバラツキがある被計量物Ｗを複数系統のホッパ５に分散供給し、前記複数系統のホッパに分散供給された前記被計量物を計量部１１で計量して得られる計量値を組合せて目標重量範囲の組合せ目標重量値となる組合せを選定し、その選定された被計量物を集合させて排出する組合せ計量装置１において、
前記被計量物一つあたりの質量を含む計量品情報と前記組合せ目標重量値とを少なくとも入力する入力部１２と、
前記被計量物の計量測定を正常に行うための動作パラメータが前記被計量物の計量品情報と前記組合せ目標重量値とに対応付けされた設定テーブルを記憶しており、前記入力部にて入力された前記被計量物の計量品情報と前記組合せ目標重量値とに対応付けされる動作パラメータを前記設定テーブルから読み出して決定する制御部１３とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載された組合せ計量装置は、請求項１の組合せ計量装置において、
前記制御部１３は、前記入力部１２にて入力された組合せ目標重量値から許容される組合せ重量の上限値を算出し、
前記算出した組合せ重量の上限値を可変設定可能に表示する表示部１４を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載された組合せ計量装置は、請求項２の組合せ計量装置において、
前記制御部１３は、前記入力部１２にて入力された組合せ目標重量値から前記組合せ重量の上限値までの範囲に前記被計量物Ｗの組合せ分布が存在するか否かを前記表示部１４に識別表示させることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載された組合せ計量装置は、請求項２の組合せ計量装置において、
前記制御部１３は、前記入力部１２にて入力された被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値のみ、又は前記被計量物の計量品情報と組合せ目標重量値及び前記組合せ重量の上限値に基づき、１分あたりの被計量物の集合回数で示される能力の上限値を決定し、
前記決定した能力の上限値を中心とする能力と精度との関係を示す能力精度曲線上の複数箇所の何れかの箇所を、前記能力の上限値以下を条件として選択設定可能に前記表示部１４に表示させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、従来のような装置の能力を十分に把握した有知識者による熟練した調整技術を伴う煩雑なパラメータ設定を行うことなく計量動作させることができ、従来に比べて設定作業の簡便化を図ることができる。
【００１８】
また、被計量物の計量品情報と組合せ目標重量値を入力設定すれば、組合せ目標重量値から許容される組合せ重量の上限値が算出され、この算出された組合せ重量の上限値が初期設定値として表示される。これにより、ユーザは、初期設定値を確認した上で、組合せ目標重量上限値を可変設定することができる。
【００１９】
さらに、被計量物の組合せ分布が許容範囲に存在するか否かが識別表示されるので、表示内容から設定が正しく行われているか否かを認識することができる。
【００２０】
また、決定した能力の上限値を中心とする能力と精度との関係を示す能力精度曲線上の複数箇所の何れかの箇所を、決定された能力の上限値以下を条件として選択することにより能力精度の調整を自動的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る組合せ計量装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明に係る組合せ計量装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る組合せ計量装置の入力設定画面の一例を示す図である。
【図４】本発明に係る組合せ計量装置の組合せ推奨上限値を含む入力設定画面の一例を示す図である。
【図５】本発明に係る組合せ計量装置の設定内容確認画面の一例を示す図である。
【図６】本発明に係る組合せ計量装置の設定内容確認画面の別の例を示す図である。
【図７】本発明に係る組合せ計量装置の測定優先度調整設定画面の一例を示す図である。
【図８】本発明に係る組合せ計量装置にて使用される設定テーブルの一例を示す図である。
【図９】組合せ計量装置の概略構成を示す図である。
【図１０】組合せ計量装置の各ホッパの動作状態を示すタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら具体的に説明する。なお、図１は本発明に係る組合せ計量装置の概略構成を示す図、図２は同組合せ計量装置のシステム構成を示すブロック図、図３は同組合せ計量装置の入力設定画面の一例を示す図、図４は同組合せ計量装置の組合せ推奨上限値を含む入力設定画面の一例を示す図、図５は同組合せ計量装置の設定内容確認画面の一例を示す図、図６は同組合せ計量装置の設定内容確認画面の別の例を示す図、図７は同組合せ計量装置の測定優先度調整設定画面の一例を示す図、図８は同組合せ計量装置にて使用される設定テーブルの一例を示す図である。
【００２３】
本発明に係る組合せ計量装置は、個々の重量にバラツキがある被計量物を複数の計量ホッパでそれぞれ計量し、各計量ホッパで計量した被計量物の組合せの中から目標重量範囲となる組合せを選定し、その選定された被計量物を集合させて所望の重量範囲内にある被計量物として排出するものである。
【００２４】
（装置概略構成）
本発明に係る組合せ計量装置の概略構成について図１を参照しながら説明する。図１では、組合せ計量を行う複数系統のホッパのうち、ある１系統における被計量物Ｗの流れを示している。
【００２５】
図１に示すように、本例の組合せ計量装置１は、上部中央で且つコンベア等の搬送手段８で搬送された被計量物Ｗの投下箇所直下位置に分散供給部２が設けられる。分散供給部２は、回転または振動する分散部２ａを備え、被計量物Ｗが供給されると、被計量物Ｗを分散部２ａ上に所定の安息角を有して常時積み重なった状態とし、分散部２ａの回転または振動によって被計量物Ｗを周囲に均等に分散させて供給する。
【００２６】
分散部２ａの周囲には、搬送方向に往復して直動させる駆動手段を備えたトラフ３が設けられる。トラフ３は、分散供給部２を中心として周方向について等角度間隔で放射状に複数配置される。各トラフ３の外端部の下方には、ストックホッパ４がそれぞれ配置され、各トラフ３の外側の外端部から被計量物Ｗが落下することで各ストックホッパ４に被計量物Ｗが分散供給される。
【００２７】
各ストックホッパ４の下方には、それぞれ計量ホッパ５が配置されており、上下配置されたストックホッパ４と計量ホッパ５が対となって１系統を構成する。各ストックホッパ４に分散供給された被計量物Ｗは、それぞれ対をなす各計量ホッパ５に供給される。各計量ホッパ５に供給された被計量物Ｗは、各計量ホッパ５ごとに後述する計量部１１によって計量され、この計量部からの計量信号に基づいて目標重量値に近い組合せの計量ホッパ５が選定される。そして、組合せに選定された計量ホッパ５の被計量物Ｗは、その計量ホッパ５から漏斗型の集合シュート６に一斉に排出され、一旦排出ホッパ７に集められた後、下部の排出扉を開扉することで下段の装置（例えば包装機）へ排出される。
【００２８】
（システム構成）
図２は上記組合せ計量装置１のシステム構成を示すブロック図である。図２に示すように、本例の組合せ計量装置１は、計量部１１、入力部１２、制御部１３、表示部１４を備えている。
【００２９】
計量部１１は、例えばロードセル等の重量検出器で構成され、各計量ホッパ５にそれぞれ設けられており、検出した被計量物Ｗの計量値を計量信号として制御部１３に出力している。
【００３０】
入力部１２は、例えば表示部１４上のソフトキーやテンキー等の各種キーからなる。入力部１２は、後述する表示部１４の表示画面１４ａに対するメニュー画面（品種登録ウィザード、能力調整設定）の表示の指示、メニュー画面上での対話形式による質問への回答により被計量物Ｗの計量品情報、製品の重量となる組合せ目標重量値、組合せ目標重量上限値の設定、測定優先度の選択設定などの入力を行っている。
【００３１】
なお、被計量物Ｗの計量品情報としては、例えば一つあたりの被計量物Ｗの質量（以下、単重とも言う）、被計量物Ｗの形状（大きさ／長さ）、性質（割れ／流れ）などがある。本例では、図３の「設定」の内容に示すように、計量品の単重、計量品転がり易さを計量品情報として説明している。また、組合せ目標重量値は、被計量物Ｗを組み合わせて最終的に商品にする際の理想的な重量である。さらに、組合せ目標重量上限値は、組合せ目標重量値から許容される組合せ重量の上限値であり、入力部１２にて可変設定可能である。
【００３２】
制御部１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等と、入力部１２の入力設定に従って所定の計量動作を実行するべく装置全体を統括制御する動作制御プログラムとを有している。制御部１３は、内部構成として、図２に示すように、組合せ推奨上限値算出手段１３ａ、能力決定手段１３ｂ、パラメータ決定手段１３ｃ、測定優先度調整手段１３ｄ、組合せ算出手段１３ｅ、ホッパ制御手段１３ｆ、表示制御手段１３ｇを備えている。
【００３３】
組合せ推奨上限値算出手段１３ａは、組合せ目標重量値から許容される組合せ重量の上限値を組合せ推奨上限値として算出している。具体的には、入力部１２にて入力設定される組合せ目標重量値が予め決めた基準値以下であれば、組合せ目標重量値の１０％もしくは単重×２の大きい方を組合せ目標重量値に上乗せし、その値を組合せ推奨上限値として算出する。これに対し、入力部１２にて入力設定される組合せ目標重量値が予め決めた基準値より大きければ、組合せ目標重量値の５％もしくは単重×２の大きい方を組合せ目標重量値に上乗せし、その値を組合せ推奨上限値として算出する。
【００３４】
この組合せ推奨上限値算出手段１３ａで算出された組合せ推奨上限値は、後述する表示部１４の入力設定画面に対し、初期設定値として組合せ目標重量上限値とともに表示される。また、組合せ目標重量上限値は、組合せ推奨上限値を中心として任意の値で入力部１２にて可変設定可能となっている。
【００３５】
能力決定手段１３ｂは、入力部１２にて入力設定された被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値のみ、又は被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値及び組合せ推奨上限値算出手段１３ａで算出された組合せ上限推奨値又はユーザが可変設定した組合せ目標重量上限値に基づき、１ホッパに対する被計量物Ｗの比容積（１ホッパに入る被計量物Ｗの重量）を求め、この比容積から１回の計量測定で使用するホッパ数を求め、これら求めた結果から１分あたりの被計量物Ｗの集合回数で示される能力の上限値を決定している。
【００３６】
パラメータ決定手段１３ｃは、被計量物Ｗの計量測定を正常に行うための動作パラメータが被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値のそれぞれの範囲ごとに対応付けされた設定テーブル（被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値をキーとして配列された設定テーブル）に記憶されており、入力部１２にて被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値とが入力設定されると、入力設定が含まれる計量品情報範囲及び組合せ目標値範囲に対応する動作パラメータを設定テーブルから読み出し、使用する動作パラメータを決定している。
【００３７】
なお、動作パラメータは、図１０で説明した各時間に相当するもので、運転サイクルＴにおける各ホッパの開閉時間、遅延時間、被計量物Ｗの投入安定時間、計量測定時間、到達時間幅などがある。設定テーブルは、図８に示すように、被計量物Ｗ（計量品）の計量品情報である単重（ｗ1 ＜ｗ2 ＜…＜ｗn ）と組合せ目標重量値（Ｗ1 ＜Ｗ2 ＜…＜ＷN ）とがそれぞれ複数の範囲に区分けされ、これら区分けされた範囲ごとに動作パラメータＳ（１，１）、Ｓ（１，２）、…、Ｓ（ｎ，Ｎ）が対応付けして記憶される。そして、被計量物Ｗの単重ｗm-1 〜ｗm と組合せ目標重量値Ｗk-1 〜Ｗk の組合せの範囲の動作パラメータＳ（ｍ，ｋ）は、図７の能力精度曲線上の標準的な設定「Ｓｔａｎｄａｒｄ」に対応する。また、能力を優先する動作パラメータに関しては、被計量物Ｗの単重ｗm 〜ｗm+1 と組合せ目標重量値Ｗk-2 〜Ｗk-1 の組合せの範囲の動作パラメータＳ（ｍ＋１，ｋー１）が図７の能力精度曲線上の標準的な設定に対してやや能力重視の設定「Ｍｉｄｄｌｅ」の動作パラメータと対応し、被計量物Ｗの単重ｗm+1 〜ｗm+2 と組合せ目標重量値Ｗk-3 〜Ｗk-2 の組合せの範囲の動作パラメータＳ（ｍ＋２，ｋ−２）が図７の能力精度曲線上の能力重視の設定「Ｈｉ」と対応する。さらに、精度を優先する動作パラメータに関しては、被計量物Ｗの単重ｗm-2 〜ｗm-1 と組合せ目標重量値Ｗk 〜Ｗk+1 の組合せの範囲の動作パラメータＳ（ｍ−１，ｋ＋１）が図７の能力精度曲線上の標準的な設定に対してやや精度重視の設定「Ｍｉｄｄｌｅ」と対応し、被計量物Ｗの単重ｗm-3 〜ｗm-2 と組合せ目標重量値Ｗk+1 〜Ｗk+2 の組合せの範囲の動作パラメータＳ（ｍ−２，ｋ＋２）が図７の能力精度曲線上の精度重視の設定「Ｈｉ」と対応する。
【００３８】
設定テーブルにおいて、一般的に、被計量物Ｗの単重が同じならば、組合せ目標重量値が大きいほど嵩が大きくなるので、動作パラメータである安定時間が長く設定されている。従って、実際の組合せ目標重量値よりも、設定目標値を大きくすると、安定時間が十分とれるので、精度が良くなる。また、組合せ目標重量値が同じならば、被計量物Ｗの単重が大きいほど嵩が小さくなるので、動作パラメータであるホッパ動作が早く設定されている。従って、実際の単重よりも、設定単重を大きくすると、ホッパ動作が早くなるので、能力が向上する。なお、精度や能力には限界があるため、設定テーブルの隣接範囲で条件を変えるのが望ましい。また、設定テーブルは、被計量物Ｗの単重と組合せ目標重量値とがそれぞれ最小単位で対応付けさせて記憶してもよい。
【００３９】
測定優先度調整手段１３ｄは、能力決定手段１３ｂで決定された能力の上限値以下を条件として、後述する表示部１４に表示される図７の能力調整設定画面の５段階の能力精度の測定優先度の中から何れか１つの測定優先度による能力精度が入力部１２にて選択し入力設定されると、入力部１２の設定内容及び設定テーブルに基づいて動作パラメータ（被計量物Ｗの搬送速度、投入安定時間、計量測定時間）を可変し、選択設定された測定優先度が得られるべく能力精度を調整している。
【００４０】
組合せ算出手段１３ｅは、各計量部１１から被計量物Ｗの計量値が入力されると、その計量値の組合せが予め設定された範囲（組合せ目標重量値から組合せ目標重量上限値までの範囲）内に収まる計量ホッパ５の組合せを選定し、この選定された計量ホッパ５を示すホッパ選定情報をホッパ制御部１３ｆに出力する。
【００４１】
ホッパ制御手段１３ｆは、組合せ算出手段１３ｅからホッパ選定情報が入力されると、そのホッパ選定情報で選定される対象の計量ホッパ５の排出扉を開放制御している。
【００４２】
表示制御手段１３ｇは、入力部１２からの指示により、各種設定内容や計量測定結果などのメニュー画面（例えば図３〜図７）を表示するべく表示部１４の表示を制御している。なお、図７の能力調整設定画面に関しては、能力決定手段１３ｂで決定された能力の上限値を中心とする能力（１分あたりの被計量物Ｗの集合回数）と精度（計量測定結果として許容できる程度）との関係を示す能力精度曲線上の複数箇所（図７の能力調整設定画面では５箇所）を選択設定可能に表示している。
【００４３】
表示部１４は、例えばＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイやＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置）で構成され、入力部１２の指示に基づく表示制御手段１３ｇの制御により、メニュー画面として、例えば図３〜図７に示すような入力設定画面、設定内容確認画面、測定優先度調整設定画面の他、測定結果画面などを表示している。
【００４４】
（動作パラメータの設定）
上記構成による組合せ計量装置１を動作させるにあたっては、入力部１２の指示により、表示部１４の表示画面１４ａに図３の入力設定画面を表示させた状態で、計量品情報及び組合せ目標重量値を入力設定する。
【００４５】
図３は上記入力設定画面の一例であり、計量品単重の設定画面が表示された状態を示している。図３の設定画面では、計量品単重の設定を促す案内（「計量品１つあたりの質量値を入力してください。」）が表示画面１４ａ上部に表示され、設定の一連の流れが表示画面１４ａ右側に表示され、計量品単重の入力画面が表示画面１４ａ左側に表示される。この状態で、計量品単重の入力画面に対し、被計量物Ｗの単重を入力部１２にて数値入力する。この被計量物Ｗの単重の入力を終えたら、入力設定画面の「次へ」を押下して画面を切り替え、計量品転がり易さ、組合せ目標重量値、被計量物Ｗの搬送速度についても同様に入力部１２にて入力設定する。
【００４６】
入力部１２にて計量品情報及び組合せ目標重量値が入力設定されると、組合せ推奨上限値算出手段１３ａは、組合せ目標重量値から許容される組合せ重量の上限値を組合せ推奨上限値として算出する。例えば、被計量物Ｗの単重が１．０ｇと入力され、組合せ目標重量値が１００ｇと入力された場合には、組合せ目標重量値の１０％＝１０ｇもしくは被計量物Ｗの単重×２＝２．０ｇの大きい方、すなわち１０ｇを組合せ目標重量値の１００ｇに上乗せした１１０ｇが組合せ推奨上限値として算出される。この算出された組合せ推奨上限値は、図４の入力設定画面に初期設定値として表示される。
【００４７】
図４は組合せ推奨上限値を含む入力設定画面の例として、組合せ目標重量上限値の設定画面が表示された状態を示している。図４の設定画面では、組合せ目標重量上限値の設定を促す案内（「製品の上限値を入力してください。」）が表示画面１４ａ上部に表示され、設定の一連の流れが表示画面１４ａ右側に表示され、組合せ推奨上限値算出手段１３ａにて算出された組合せ推奨上限値が表示画面１４ａ左側に表示され、組合せ目標重量上限値の入力画面が組合せ推奨上限値と並設して表示される。この状態で、組合せ目標重量上限値を入力部１２にて数値入力する。その際、組合せ目標重量上限値は、算出された組合せ推奨上限値をそのまま使用するか、組合せ推奨上限値を元に任意の値を入力設定する。
【００４８】
そして、能力決定手段１３ｂは、入力部１２にて入力設定された被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値のみ、又は被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値及び組合せ推奨上限値算出手段１３ａが算出した組合せ上限推奨値又はユーザが可変設定した組合せ目標重量上限値に基づいて能力の上限値を決定する。また、能力決定手段１３ｂは、決定した能力の上限値を中心として、図７に示すような能力と精度との関係を示す能力精度曲線を求める。
【００４９】
さらに、パラメータ決定手段１３ｃは、入力部１２にて入力設定された被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値とが含まれる計量品情報範囲及び組合せ目標値範囲に対応付けされる動作パラメータＳ（ｍ，ｋ）を設定テーブルから読み出し、使用する動作パラメータを決定する。このときの動作パラメータＳ（ｍ，ｋ）は、図７の能力精度曲線上の標準的な設定「Ｓｔａｎｄａｒｄ」と対応する。以上の処理によって能力の上限値及び使用する動作パラメータが決定されると、入力部１２の指示に基づく表示制御手段１３ｇの制御により、図５の設定内容確認画面を表示する。
【００５０】
図５は設定内容確認画面の一例を示している。図５の設定内容確認画面では、設定内容の確認を促す案内（「設定内容を確認してください。」）が表示画面１４ａ上部に表示される。また、案内の表示の下部に設定内容が表示される。図５では、品名：スナック、計量品単重：１．０ｇ、計量品転がり易さ：転がりにくい、目標値（組合せ目標重量値）：１００．０ｇ、上限値（組合せ目標重量上限値）：１０５．０ｇ、速度：８０ｐ／ｍが設定内容として表示されている。さらに、設定内容の表示の下部に計量品の組合せ分布の許容範囲（組合せ目標重量値から組合せ目標重量上限値までの範囲）が表示される。図５では、１目盛を１ｇとするバーグラフに対し、計量品の組合せ分布の許容範囲が表示される。
【００５１】
図６は設定内容確認画面の別の例を示している。図６の設定内容確認画面では、設定内容として、品名：スナック、計量品単重：９．０ｇ、計量品転がり易さ：転がりにくい、目標値（組合せ目標重量値）：１００．０ｇ、上限値（組合せ目標重量上限値）：１０５．０ｇ、速度：８０ｐ／ｍが表示されている。
【００５２】
また、図５および図６の設定内容確認画面において、計量品の組合せ分布が許容範囲に存在するか否かが識別表示（例えば、緑：良好、黄：注意、赤：警告）される。具体的には、計量品の組合せ分布が許容範囲に存在すると、良好を知らせる緑で許容範囲を表示する。計量品の組合せ分布が許容範囲から一部外れていると、注意を促す黄で許容範囲を表示する。計量品の組合せ分布が許容範囲から外れていると、警告を促す赤で許容範囲を表示する。
【００５３】
図５では、単重：１．０ｇの計量品の組合せ分布が許容範囲（１００．０ｇ〜１０５．０ｇ）に存在するので、良好を知らせるべく許容範囲を緑色で表示する。これに対し、図６では、単重：９．０ｇの計量品の組合せ分布が許容範囲（１００．０ｇ〜１０５．０ｇ）に存在しないので、警告を促すべく許容範囲を赤色で表示する。
【００５４】
そして、計量品の組合せ分布が許容範囲に存在する状態で、最終的な能力精度の測定優先度の調整を行うべく図５の設定内容確認画面の「次へ」を押下すると、入力部１２の指示に基づく表示制御手段１３ｇの制御により、図７の測定優先度調整設定画面が表示される。
【００５５】
測定優先度調整手段１３ｄは、図７の測定優先度調整設定画面が表示された状態で、能力決定手段１３ｂで決定された能力の上限値以下を条件として、能力調整設定画面の能力精度曲線上の５段階の測定優先度の中から何れか１つの測定優先度の能力精度が入力部１２にて選択設定されると、入力部１２の設定内容を用いるとともに、選択設定された測定優先度の能力精度と対応する動作パラメータを図８の設定テーブルから読み出して用い、選択設定された測定優先度が得られるべく能力精度を調整する。
【００５６】
図７は測定優先度調整設定画面の一例を示している。図７の測定優先度調整設定画面では、計量測定に関して能力を優先するか精度を優先するかの能力精度の測定優先度が段階的に選択できるようになっている。さらに説明すると、測定優先度は、能力と精度のいずれを優先するかについて、標準的な設定（Ｓｔａｎｄａｒｄ）、能力重視の設定、精度重視の設定（図７ではいずれもＨｉで表す）から選択できるようになっていて、図７の例では、標準的な設定に対してやや能力重視の設定、やや精度重視の設定（いずれもＭｉｄｄｌｅで表す）のように多段階の選択が可能となっている。また、各設定を選択するボタンは、能力と精度とがトレードオフ（能力を上げると精度が下がり、精度を上げるの能力が下がる）関係であることを視覚的に表す能力精度曲線とともにグラフ上に配置されていて、選択された設定に関する説明文を表示するようになっている。具体的に、図７の例では、能力精度の測定優先度が能力精度曲線上で５段階に分かれて選択設定可能となっており、精度重視の「Ｈｉ」を選択設定した状態を示している。また、選択画面の右側には、選択した能力精度の測定優先度の解説（「能力が下がりますが、精度を重視した設定です。」）が案内表示される。なお、入力部１２にて計量品の単重及び組合せ目標重量値が設定され、能力決定手段１３ｂで能力の上限値が算出された初期状態では、測定優先度として標準的な設定「Ｓｔａｎｄａｒｄ」が選択されている。
【００５７】
上述した測定優先度の選択設定による能力精度の調整は、能力決定手段１３ｂで決定された能力の上限値以下を条件に、必要に応じて行われる。そして、図７の測定優先度調整設定画面の「決定」→「登録」が押下されると、選択設定された能力精度による動作パラメータが登録される。
【００５８】
このように、本例の組合せ計量装置では、被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値を入力設定する簡易な操作により、動作パラメータ（例えばホッパ開閉時間、被計量物Ｗの投入安定時間、計量測定時間、ホッパ間の移動時間など）が自動的に設定される。これにより、従来のような有知識者による熟練した調整技術を伴う煩雑な動作パラメータの設定を行うことなく計量動作させることができ、従来に比べて設定作業の簡便化を図ることができる。
【００５９】
また、被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値を入力設定すれば、組合せ目標重量値から許容される組合せ重量の上限値が組合せ推奨上限値として算出され、この算出された組合せ推奨上限値が初期設定値として組合せ目標重量上限値の入力画面とともに入力設定画面に表示される。これにより、ユーザは、初期設定値を確認した上で、組合せ目標重量上限値を可変設定することができる。
【００６０】
さらに、設定内容確認画面において、計量品の組合せ分布が許容範囲に存在するか否かが識別表示されるので、表示内容から設定が正しく行われているか否かを認識することができる。
【００６１】
また、測定優先度調整設定画面の能力と精度との関係を示す能力精度曲線上の複数箇所において、能力決定手段１３ｂで決定された能力の上限値以下を条件として、能力精度曲線上の何れかの箇所の能力精度を選択して可変することにより能力精度の調整を自動的に行うことができる。
【００６２】
ところで、上述した実施の形態では、計量ホッパ６で計量した被計量物Ｗを直接集合シュート７へ排出する構成の組合せ計量装置１を例にとって説明したが、計量ホッパ６で計量した被計量物Ｗを直ちにメモリホッパへ排出し、次の計量に備える形式の組合せ計量装置についても本発明の構成を適用することができる。
【００６３】
また、上述した実施の形態では、計量品情報として計量品単重と組合せ目標重量値とに対応付けした動作パラメータが設定テーブルに記憶された例について説明したが、これに限定されるものではない。計量品情報として、計量品単重や計量品転がり易さに加え、例えば被計量物Ｗの比容積、形状（大きさ／長さ）、流れ易さなどの性質を更に入力設定して組合せ目標重量値と組み合わせれば、さらに高能力又は高精度な計量測定が可能になる。この場合、計量測定が正常に行われる計量品情報の内容と組合せ目標重量値に対応付けした動作パラメータが設定テーブルに記憶される。
【符号の説明】
【００６４】
１ 組合せ計量装置
２ 分散供給部
２ａ 分散部
３ トラフ
４ ストックホッパ
５ 計量ホッパ
６ 集合シュート
７ 排出ホッパ
８ 搬送手段
１１ 計量部
１２ 入力部
１３ 制御部
１３ａ 組合せ推奨上限値算出手段
１３ｂ 能力決定手段
１３ｃ パラメータ決定手段
１３ｄ 測定優先度調整手段
１３ｅ 組合せ算出手段
１３ｆ ホッパ制御手段
１３ｇ 表示制御手段
１４ 表示部
１４ａ 表示画面
Ｗ 被計量物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のホッパに投入されてそれぞれ計量された被計量物の中から目標重量範囲となるように被計量物を選定して組み合せたものを集合排出する組合せ計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば下記特許文献１や特許文献２に開示されるように、組合せ計量装置は、個々の重量にバラツキがある被計量物を複数の計量部に分散供給して計量し、各計量部で計量した被計量物の組合せの中から合計重量が目標重量範囲内となる組合せを選定し、その組合せに選定された被計量物を集合排出する構成である。
【０００３】
図９はこの種の一般的な組合せ計量装置の概略構成を示している。図９の組合せ計量装置５０は、被計量物が供給され放射状に分散させる分散供給部５１と、周状に配置された複数のストックホッパ５２と、ストックホッパ５２の下部に設けられる複数の計量ホッパ５３と、計量ホッパ５３の下部に設けられる漏斗形の集合シュート５４を有している。
【０００４】
上記組合せ計量装置５０では、被計量物が分散供給部５１に投入されると、被計量物が中央の分散部５１ａで放射状に分散され、搬送部５１ｂの振動によりストックホッパ５２部分まで搬送された後、ストックホッパ５２を介して概ね同量ずつ各計量ホッパ５３に落とし込まれ、それぞれ質量が計測される。複数の計量ホッパ５３での計量値には通常ある程度のばらつきがあるため、複数の計量ホッパ５３で得られた複数の計量値を適宜に組合せて所望の質量値（目標重量）を満たす計量ホッパ５３を選択的に作動させて被計量物を集合シュート５４に落下させる。集合シュート５４の最低部には排出ホッパ（不図示）が設けられ、複数の計量ホッパ５３から落下した被計量物はここに集合する。一方、選択的に作動させて空となった計量ホッパ５３に対しては、対応する搬送部からストックホッパ５２を介して、新たな被計量物が計量ホッパ５３に供給されるとともに他の計量ホッパ５３による組合せを選定し、包装装置からの排出要求信号に備える。そして、包装装置からの排出要求信号によって排出ホッパから包装装置に落下され、被計量物を上記目標重量の単位で袋詰でき、排出要求信号が入力される毎に、上記の一連の動作を繰り返し行って、上記目標重量の被計量物を順次排出させる。
【０００５】
ここで、上述した組合せ計量装置５０における各ホッパの動作タイミングについて図１０を参照しながら説明する。組合せ計量装置５０の動作タイミングは、図１０（ａ）に示すように、被計量物に対応する運転サイクルＴの間隔で入力される起動信号に同期している。ストックホッパ５２は、同図（ｂ）に示すように、前回の計量ホッパ５３の開閉から遅延時間Ｔ１（計量ホッパ５３が閉扉し始めてからストックホッパ５２が開扉し始めて被計量物が計量ホッパ５２に到達するまでの時間）だけ遅れたタイミングから開閉時間Ｔａで開閉し、次の被計量物を供給する。また、同図（ｃ）に示すように、ストックホッパ５２が開扉し始めて被計量物が計量ホッパ５３に完全に排出され計量ホッパ５３で計測開始されるまでの時間を投入安定時間Ｔｃとしている。計量ホッパ５３は、同図（ｃ）に示すように、ストックホッパ５２からの被計量物を計量測定時間Ｔｄで測定した後、開閉時間Ｔｂで開閉し、被計量物を完全に集合シュート５４へ排出する。
【０００６】
さらに、排出ホッパは、同図の（ｄ）に示すように、起動信号の入力から遅延時間Ｔ２（計量ホッパ５３が開き始めてからその被計量物の先頭が、最短で排出ホッパに到達する際に排出ホッパが完全に閉じ終わるための最大遅延時間）だけ遅れさせ、排出ホッパを開閉時間Ｔｅで開閉した直後にこの被計量物を、この被計量物の到達時間幅Ｗａ（被計量物が排出ホッパに到達する際に最長到達時間と最短到達時間との差）と計量ホッパ５３の開閉時間Ｔｂとの期間で受けて、次の開閉動作に入る。以下、同様の動作が繰り返されて、運転サイクルＴ毎に目標量の被計量物が排出される。
【０００７】
ところで、この種の組合せ計量装置を稼動させるにあたっては、運転サイクルＴにおける各ホッパの開閉時間、遅延時間、投入安定時間、計量測定時間、到達時間幅などの動作パラメータが被計量物の質量によって異なり、一連の動作を単純に短縮させることができない。
【０００８】
そこで、従来は、計量運転を開始する前に試運転を行い、被計量物を高速かつ安定に排出できるように、実際の排出動作を確認しながら計量運転に必要な動作パラメータを手動調整していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０５−０９９７３２号公報
【特許文献２】特開２００１−３１７９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した試運転中の実際の排出動作を確認しながら動作パラメータを手動調整する方法では、調整者によって個人差が生じ、それに伴って速度や安定性にもバラツキが生じてしまい、被計量物に対する組合せ計量装置の能力を最大限に生かす設定を行うことが困難であった。
【００１１】
例えば、高速性のみを重視した調整をすると、計量ホッパあるいや排出ホッパが完全に閉じきっていないときに、中間ホッパあるいは計量ホッパからの被計量物が到達し、被計量物の噛み込みや飛散などの問題が発生する。これに対し、安定性のみを重視した調整をすると、運転速度が上がらないという問題が発生する。このため、上述した動作パラメータの手動調整には装置の能力を十分に把握した有知識者による熟練した調整技術を要するという課題があった。
【００１２】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、設定作業の簡便化を図ることができる組合せ計量装置及び方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載された組合せ計量装置は、個々の重量にバラツキがある被計量物Ｗを複数系統のホッパ５に分散供給し、前記複数系統のホッパに分散供給された前記被計量物を計量部１１で計量して得られる計量値を組合せて目標重量範囲の組合せ目標重量値となる組合せを選定し、その選定された被計量物を集合させて排出する組合せ計量装置１において、
前記被計量物一つあたりの質量を含む計量品情報と前記組合せ目標重量値とを少なくとも入力する入力部１２と、
前記被計量物の計量測定を正常に行うための動作パラメータが前記被計量物の計量品情報と前記組合せ目標重量値とに対応付けされた設定テーブルを記憶しており、前記入力部にて入力された前記被計量物の計量品情報と前記組合せ目標重量値とに対応付けされる動作パラメータを前記設定テーブルから読み出して決定する制御部１３とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載された組合せ計量装置は、請求項１の組合せ計量装置において、
前記制御部１３は、前記入力部１２にて入力された組合せ目標重量値から許容される組合せ重量の上限値を算出し、
前記算出した組合せ重量の上限値を可変設定可能に表示する表示部１４を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載された組合せ計量装置は、請求項２の組合せ計量装置において、
前記制御部１３は、前記入力部１２にて入力された組合せ目標重量値から前記組合せ重量の上限値までの範囲に前記被計量物Ｗの組合せ分布が存在するか否かを前記表示部１４に識別表示させることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載された組合せ計量装置は、請求項２の組合せ計量装置において、
前記制御部１３は、前記入力部１２にて入力された被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値のみ、又は前記被計量物の計量品情報と組合せ目標重量値及び前記組合せ重量の上限値に基づき、１分あたりの被計量物の集合回数で示される能力の上限値を決定し、
前記決定した能力の上限値を中心とする能力と精度との関係を示す能力精度曲線上の複数箇所の何れかの箇所を、前記能力の上限値以下を条件として選択設定可能に前記表示部１４に表示させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、従来のような装置の能力を十分に把握した有知識者による熟練した調整技術を伴う煩雑なパラメータ設定を行うことなく計量動作させることができ、従来に比べて設定作業の簡便化を図ることができる。
【００１８】
また、被計量物の計量品情報と組合せ目標重量値を入力設定すれば、組合せ目標重量値から許容される組合せ重量の上限値が算出され、この算出された組合せ重量の上限値が初期設定値として表示される。これにより、ユーザは、初期設定値を確認した上で、組合せ目標重量上限値を可変設定することができる。
【００１９】
さらに、被計量物の組合せ分布が許容範囲に存在するか否かが識別表示されるので、表示内容から設定が正しく行われているか否かを認識することができる。
【００２０】
また、決定した能力の上限値を中心とする能力と精度との関係を示す能力精度曲線上の複数箇所の何れかの箇所を、決定された能力の上限値以下を条件として選択することにより能力精度の調整を自動的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る組合せ計量装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明に係る組合せ計量装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る組合せ計量装置の入力設定画面の一例を示す図である。
【図４】本発明に係る組合せ計量装置の組合せ推奨上限値を含む入力設定画面の一例を示す図である。
【図５】本発明に係る組合せ計量装置の設定内容確認画面の一例を示す図である。
【図６】本発明に係る組合せ計量装置の設定内容確認画面の別の例を示す図である。
【図７】本発明に係る組合せ計量装置の測定優先度調整設定画面の一例を示す図である。
【図８】本発明に係る組合せ計量装置にて使用される設定テーブルの一例を示す図である。
【図９】組合せ計量装置の概略構成を示す図である。
【図１０】組合せ計量装置の各ホッパの動作状態を示すタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら具体的に説明する。なお、図１は本発明に係る組合せ計量装置の概略構成を示す図、図２は同組合せ計量装置のシステム構成を示すブロック図、図３は同組合せ計量装置の入力設定画面の一例を示す図、図４は同組合せ計量装置の組合せ推奨上限値を含む入力設定画面の一例を示す図、図５は同組合せ計量装置の設定内容確認画面の一例を示す図、図６は同組合せ計量装置の設定内容確認画面の別の例を示す図、図７は同組合せ計量装置の測定優先度調整設定画面の一例を示す図、図８は同組合せ計量装置にて使用される設定テーブルの一例を示す図である。
【００２３】
本発明に係る組合せ計量装置は、個々の重量にバラツキがある被計量物を複数の計量ホッパでそれぞれ計量し、各計量ホッパで計量した被計量物の組合せの中から目標重量範囲となる組合せを選定し、その選定された被計量物を集合させて所望の重量範囲内にある被計量物として排出するものである。
【００２４】
（装置概略構成）
本発明に係る組合せ計量装置の概略構成について図１を参照しながら説明する。図１では、組合せ計量を行う複数系統のホッパのうち、ある１系統における被計量物Ｗの流れを示している。
【００２５】
図１に示すように、本例の組合せ計量装置１は、上部中央で且つコンベア等の搬送手段８で搬送された被計量物Ｗの投下箇所直下位置に分散供給部２が設けられる。分散供給部２は、回転または振動する分散部２ａを備え、被計量物Ｗが供給されると、被計量物Ｗを分散部２ａ上に所定の安息角を有して常時積み重なった状態とし、分散部２ａの回転または振動によって被計量物Ｗを周囲に均等に分散させて供給する。
【００２６】
分散部２ａの周囲には、搬送方向に往復して直動させる駆動手段を備えたトラフ３が設けられる。トラフ３は、分散供給部２を中心として周方向について等角度間隔で放射状に複数配置される。各トラフ３の外端部の下方には、ストックホッパ４がそれぞれ配置され、各トラフ３の外側の外端部から被計量物Ｗが落下することで各ストックホッパ４に被計量物Ｗが分散供給される。
【００２７】
各ストックホッパ４の下方には、それぞれ計量ホッパ５が配置されており、上下配置されたストックホッパ４と計量ホッパ５が対となって１系統を構成する。各ストックホッパ４に分散供給された被計量物Ｗは、それぞれ対をなす各計量ホッパ５に供給される。各計量ホッパ５に供給された被計量物Ｗは、各計量ホッパ５ごとに後述する計量部１１によって計量され、この計量部からの計量信号に基づいて目標重量値に近い組合せの計量ホッパ５が選定される。そして、組合せに選定された計量ホッパ５の被計量物Ｗは、その計量ホッパ５から漏斗型の集合シュート６に一斉に排出され、一旦排出ホッパ７に集められた後、下部の排出扉を開扉することで下段の装置（例えば包装機）へ排出される。
【００２８】
（システム構成）
図２は上記組合せ計量装置１のシステム構成を示すブロック図である。図２に示すように、本例の組合せ計量装置１は、計量部１１、入力部１２、制御部１３、表示部１４を備えている。
【００２９】
計量部１１は、例えばロードセル等の重量検出器で構成され、各計量ホッパ５にそれぞれ設けられており、検出した被計量物Ｗの計量値を計量信号として制御部１３に出力している。
【００３０】
入力部１２は、例えば表示部１４上のソフトキーやテンキー等の各種キーからなる。入力部１２は、後述する表示部１４の表示画面１４ａに対するメニュー画面（品種登録ウィザード、能力調整設定）の表示の指示、メニュー画面上での対話形式による質問への回答により被計量物Ｗの計量品情報、製品の重量となる組合せ目標重量値、組合せ目標重量上限値の設定、測定優先度の選択設定などの入力を行っている。
【００３１】
なお、被計量物Ｗの計量品情報としては、例えば一つあたりの被計量物Ｗの質量（以下、単重とも言う）、被計量物Ｗの形状（大きさ／長さ）、性質（割れ／流れ）などがある。本例では、図３の「設定」の内容に示すように、計量品の単重、計量品転がり易さを計量品情報として説明している。また、組合せ目標重量値は、被計量物Ｗを組み合わせて最終的に商品にする際の理想的な重量である。さらに、組合せ目標重量上限値は、組合せ目標重量値から許容される組合せ重量の上限値であり、入力部１２にて可変設定可能である。
【００３２】
制御部１３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等と、入力部１２の入力設定に従って所定の計量動作を実行するべく装置全体を統括制御する動作制御プログラムとを有している。制御部１３は、内部構成として、図２に示すように、組合せ推奨上限値算出手段１３ａ、能力決定手段１３ｂ、パラメータ決定手段１３ｃ、測定優先度調整手段１３ｄ、組合せ算出手段１３ｅ、ホッパ制御手段１３ｆ、表示制御手段１３ｇを備えている。
【００３３】
組合せ推奨上限値算出手段１３ａは、組合せ目標重量値から許容される組合せ重量の上限値を組合せ推奨上限値として算出している。具体的には、入力部１２にて入力設定される組合せ目標重量値が予め決めた基準値以下であれば、組合せ目標重量値の１０％もしくは単重×２の大きい方を組合せ目標重量値に上乗せし、その値を組合せ推奨上限値として算出する。これに対し、入力部１２にて入力設定される組合せ目標重量値が予め決めた基準値より大きければ、組合せ目標重量値の５％もしくは単重×２の大きい方を組合せ目標重量値に上乗せし、その値を組合せ推奨上限値として算出する。
【００３４】
この組合せ推奨上限値算出手段１３ａで算出された組合せ推奨上限値は、後述する表示部１４の入力設定画面に対し、初期設定値として組合せ目標重量上限値とともに表示される。また、組合せ目標重量上限値は、組合せ推奨上限値を中心として任意の値で入力部１２にて可変設定可能となっている。
【００３５】
能力決定手段１３ｂは、入力部１２にて入力設定された被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値のみ、又は被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値及び組合せ推奨上限値算出手段１３ａで算出された組合せ上限推奨値又はユーザが可変設定した組合せ目標重量上限値に基づき、１ホッパに対する被計量物Ｗの比容積（１ホッパに入る被計量物Ｗの重量）を求め、この比容積から１回の計量測定で使用するホッパ数を求め、これら求めた結果から１分あたりの被計量物Ｗの集合回数で示される能力の上限値を決定している。
【００３６】
パラメータ決定手段１３ｃは、被計量物Ｗの計量測定を正常に行うための動作パラメータが被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値のそれぞれの範囲ごとに対応付けされた設定テーブル（被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値をキーとして配列された設定テーブル）に記憶されており、入力部１２にて被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値とが入力設定されると、入力設定が含まれる計量品情報範囲及び組合せ目標値範囲に対応する動作パラメータを設定テーブルから読み出し、使用する動作パラメータを決定している。
【００３７】
なお、動作パラメータは、図１０で説明した各時間に相当するもので、運転サイクルＴにおける各ホッパの開閉時間、遅延時間、被計量物Ｗの投入安定時間、計量測定時間、到達時間幅などがある。設定テーブルは、図８に示すように、被計量物Ｗ（計量品）の計量品情報である単重（ｗ1 ＜ｗ2 ＜…＜ｗn ）と組合せ目標重量値（Ｗ1 ＜Ｗ2 ＜…＜ＷN ）とがそれぞれ複数の範囲に区分けされ、これら区分けされた範囲ごとに動作パラメータＳ（１，１）、Ｓ（１，２）、…、Ｓ（ｎ，Ｎ）が対応付けして記憶される。そして、被計量物Ｗの単重ｗm-1 〜ｗm と組合せ目標重量値Ｗk-1 〜Ｗk の組合せの範囲の動作パラメータＳ（ｍ，ｋ）は、図７の能力精度曲線上の標準的な設定「Ｓｔａｎｄａｒｄ」に対応する。また、能力を優先する動作パラメータに関しては、被計量物Ｗの単重ｗm 〜ｗm+1 と組合せ目標重量値Ｗk-2 〜Ｗk-1 の組合せの範囲の動作パラメータＳ（ｍ＋１，ｋー１）が図７の能力精度曲線上の標準的な設定に対してやや能力重視の設定「Ｍｉｄｄｌｅ」の動作パラメータと対応し、被計量物Ｗの単重ｗm+1 〜ｗm+2 と組合せ目標重量値Ｗk-3 〜Ｗk-2 の組合せの範囲の動作パラメータＳ（ｍ＋２，ｋ−２）が図７の能力精度曲線上の能力重視の設定「Ｈｉ」と対応する。さらに、精度を優先する動作パラメータに関しては、被計量物Ｗの単重ｗm-2 〜ｗm-1 と組合せ目標重量値Ｗk 〜Ｗk+1 の組合せの範囲の動作パラメータＳ（ｍ−１，ｋ＋１）が図７の能力精度曲線上の標準的な設定に対してやや精度重視の設定「Ｍｉｄｄｌｅ」と対応し、被計量物Ｗの単重ｗm-3 〜ｗm-2 と組合せ目標重量値Ｗk+1 〜Ｗk+2 の組合せの範囲の動作パラメータＳ（ｍ−２，ｋ＋２）が図７の能力精度曲線上の精度重視の設定「Ｈｉ」と対応する。
【００３８】
設定テーブルにおいて、一般的に、被計量物Ｗの単重が同じならば、組合せ目標重量値が大きいほど嵩が大きくなるので、動作パラメータである安定時間が長く設定されている。従って、実際の組合せ目標重量値よりも、設定目標値を大きくすると、安定時間が十分とれるので、精度が良くなる。また、組合せ目標重量値が同じならば、被計量物Ｗの単重が大きいほど嵩が小さくなるので、動作パラメータであるホッパ動作が早く設定されている。従って、実際の単重よりも、設定単重を大きくすると、ホッパ動作が早くなるので、能力が向上する。なお、精度や能力には限界があるため、設定テーブルの隣接範囲で条件を変えるのが望ましい。また、設定テーブルは、被計量物Ｗの単重と組合せ目標重量値とがそれぞれ最小単位で対応付けさせて記憶してもよい。
【００３９】
測定優先度調整手段１３ｄは、能力決定手段１３ｂで決定された能力の上限値以下を条件として、後述する表示部１４に表示される図７の能力調整設定画面の５段階の能力精度の測定優先度の中から何れか１つの測定優先度による能力精度が入力部１２にて選択し入力設定されると、入力部１２の設定内容及び設定テーブルに基づいて動作パラメータ（被計量物Ｗの搬送速度、投入安定時間、計量測定時間）を可変し、選択設定された測定優先度が得られるべく能力精度を調整している。
【００４０】
組合せ算出手段１３ｅは、各計量部１１から被計量物Ｗの計量値が入力されると、その計量値の組合せが予め設定された範囲（組合せ目標重量値から組合せ目標重量上限値までの範囲）内に収まる計量ホッパ５の組合せを選定し、この選定された計量ホッパ５を示すホッパ選定情報をホッパ制御部１３ｆに出力する。
【００４１】
ホッパ制御手段１３ｆは、組合せ算出手段１３ｅからホッパ選定情報が入力されると、そのホッパ選定情報で選定される対象の計量ホッパ５の排出扉を開放制御している。
【００４２】
表示制御手段１３ｇは、入力部１２からの指示により、各種設定内容や計量測定結果などのメニュー画面（例えば図３〜図７）を表示するべく表示部１４の表示を制御している。なお、図７の能力調整設定画面に関しては、能力決定手段１３ｂで決定された能力の上限値を中心とする能力（１分あたりの被計量物Ｗの集合回数）と精度（計量測定結果として許容できる程度）との関係を示す能力精度曲線上の複数箇所（図７の能力調整設定画面では５箇所）を選択設定可能に表示している。
【００４３】
表示部１４は、例えばＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイやＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置）で構成され、入力部１２の指示に基づく表示制御手段１３ｇの制御により、メニュー画面として、例えば図３〜図７に示すような入力設定画面、設定内容確認画面、測定優先度調整設定画面の他、測定結果画面などを表示している。
【００４４】
（動作パラメータの設定）
上記構成による組合せ計量装置１を動作させるにあたっては、入力部１２の指示により、表示部１４の表示画面１４ａに図３の入力設定画面を表示させた状態で、計量品情報及び組合せ目標重量値を入力設定する。
【００４５】
図３は上記入力設定画面の一例であり、計量品単重の設定画面が表示された状態を示している。図３の設定画面では、計量品単重の設定を促す案内（「計量品１つあたりの質量値を入力してください。」）が表示画面１４ａ上部に表示され、設定の一連の流れが表示画面１４ａ右側に表示され、計量品単重の入力画面が表示画面１４ａ左側に表示される。この状態で、計量品単重の入力画面に対し、被計量物Ｗの単重を入力部１２にて数値入力する。この被計量物Ｗの単重の入力を終えたら、入力設定画面の「次へ」を押下して画面を切り替え、計量品転がり易さ、組合せ目標重量値、被計量物Ｗの搬送速度についても同様に入力部１２にて入力設定する。
【００４６】
入力部１２にて計量品情報及び組合せ目標重量値が入力設定されると、組合せ推奨上限値算出手段１３ａは、組合せ目標重量値から許容される組合せ重量の上限値を組合せ推奨上限値として算出する。例えば、被計量物Ｗの単重が１．０ｇと入力され、組合せ目標重量値が１００ｇと入力された場合には、組合せ目標重量値の１０％＝１０ｇもしくは被計量物Ｗの単重×２＝２．０ｇの大きい方、すなわち１０ｇを組合せ目標重量値の１００ｇに上乗せした１１０ｇが組合せ推奨上限値として算出される。この算出された組合せ推奨上限値は、図４の入力設定画面に初期設定値として表示される。
【００４７】
図４は組合せ推奨上限値を含む入力設定画面の例として、組合せ目標重量上限値の設定画面が表示された状態を示している。図４の設定画面では、組合せ目標重量上限値の設定を促す案内（「製品の上限値を入力してください。」）が表示画面１４ａ上部に表示され、設定の一連の流れが表示画面１４ａ右側に表示され、組合せ推奨上限値算出手段１３ａにて算出された組合せ推奨上限値が表示画面１４ａ左側に表示され、組合せ目標重量上限値の入力画面が組合せ推奨上限値と並設して表示される。この状態で、組合せ目標重量上限値を入力部１２にて数値入力する。その際、組合せ目標重量上限値は、算出された組合せ推奨上限値をそのまま使用するか、組合せ推奨上限値を元に任意の値を入力設定する。
【００４８】
そして、能力決定手段１３ｂは、入力部１２にて入力設定された被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値のみ、又は被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値及び組合せ推奨上限値算出手段１３ａが算出した組合せ上限推奨値又はユーザが可変設定した組合せ目標重量上限値に基づいて能力の上限値を決定する。また、能力決定手段１３ｂは、決定した能力の上限値を中心として、図７に示すような能力と精度との関係を示す能力精度曲線を求める。
【００４９】
さらに、パラメータ決定手段１３ｃは、入力部１２にて入力設定された被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値とが含まれる計量品情報範囲及び組合せ目標値範囲に対応付けされる動作パラメータＳ（ｍ，ｋ）を設定テーブルから読み出し、使用する動作パラメータを決定する。このときの動作パラメータＳ（ｍ，ｋ）は、図７の能力精度曲線上の標準的な設定「Ｓｔａｎｄａｒｄ」と対応する。以上の処理によって能力の上限値及び使用する動作パラメータが決定されると、入力部１２の指示に基づく表示制御手段１３ｇの制御により、図５の設定内容確認画面を表示する。
【００５０】
図５は設定内容確認画面の一例を示している。図５の設定内容確認画面では、設定内容の確認を促す案内（「設定内容を確認してください。」）が表示画面１４ａ上部に表示される。また、案内の表示の下部に設定内容が表示される。図５では、品名：スナック、計量品単重：１．０ｇ、計量品転がり易さ：転がりにくい、目標値（組合せ目標重量値）：１００．０ｇ、上限値（組合せ目標重量上限値）：１０５．０ｇ、速度：８０ｐ／ｍが設定内容として表示されている。さらに、設定内容の表示の下部に計量品の組合せ分布の許容範囲（組合せ目標重量値から組合せ目標重量上限値までの範囲）が表示される。図５では、１目盛を１ｇとするバーグラフに対し、計量品の組合せ分布の許容範囲が表示される。
【００５１】
図６は設定内容確認画面の別の例を示している。図６の設定内容確認画面では、設定内容として、品名：スナック、計量品単重：９．０ｇ、計量品転がり易さ：転がりにくい、目標値（組合せ目標重量値）：１００．０ｇ、上限値（組合せ目標重量上限値）：１０５．０ｇ、速度：８０ｐ／ｍが表示されている。
【００５２】
また、図５および図６の設定内容確認画面において、計量品の組合せ分布が許容範囲に存在するか否かが識別表示（例えば、緑：良好、黄：注意、赤：警告）される。具体的には、計量品の組合せ分布が許容範囲に存在すると、良好を知らせる緑で許容範囲を表示する。計量品の組合せ分布が許容範囲から一部外れていると、注意を促す黄で許容範囲を表示する。計量品の組合せ分布が許容範囲から外れていると、警告を促す赤で許容範囲を表示する。
【００５３】
図５では、単重：１．０ｇの計量品の組合せ分布が許容範囲（１００．０ｇ〜１０５．０ｇ）に存在するので、良好を知らせるべく許容範囲を緑色で表示する。これに対し、図６では、単重：９．０ｇの計量品の組合せ分布が許容範囲（１００．０ｇ〜１０５．０ｇ）に存在しないので、警告を促すべく許容範囲を赤色で表示する。
【００５４】
そして、計量品の組合せ分布が許容範囲に存在する状態で、最終的な能力精度の測定優先度の調整を行うべく図５の設定内容確認画面の「次へ」を押下すると、入力部１２の指示に基づく表示制御手段１３ｇの制御により、図７の測定優先度調整設定画面が表示される。
【００５５】
測定優先度調整手段１３ｄは、図７の測定優先度調整設定画面が表示された状態で、能力決定手段１３ｂで決定された能力の上限値以下を条件として、能力調整設定画面の能力精度曲線上の５段階の測定優先度の中から何れか１つの測定優先度の能力精度が入力部１２にて選択設定されると、入力部１２の設定内容を用いるとともに、選択設定された測定優先度の能力精度と対応する動作パラメータを図８の設定テーブルから読み出して用い、選択設定された測定優先度が得られるべく能力精度を調整する。
【００５６】
図７は測定優先度調整設定画面の一例を示している。図７の測定優先度調整設定画面では、計量測定に関して能力を優先するか精度を優先するかの能力精度の測定優先度が段階的に選択できるようになっている。さらに説明すると、測定優先度は、能力と精度のいずれを優先するかについて、標準的な設定（Ｓｔａｎｄａｒｄ）、能力重視の設定、精度重視の設定（図７ではいずれもＨｉで表す）から選択できるようになっていて、図７の例では、標準的な設定に対してやや能力重視の設定、やや精度重視の設定（いずれもＭｉｄｄｌｅで表す）のように多段階の選択が可能となっている。また、各設定を選択するボタンは、能力と精度とがトレードオフ（能力を上げると精度が下がり、精度を上げるの能力が下がる）関係であることを視覚的に表す能力精度曲線とともにグラフ上に配置されていて、選択された設定に関する説明文を表示するようになっている。具体的に、図７の例では、能力精度の測定優先度が能力精度曲線上で５段階に分かれて選択設定可能となっており、精度重視の「Ｈｉ」を選択設定した状態を示している。また、選択画面の右側には、選択した能力精度の測定優先度の解説（「能力が下がりますが、精度を重視した設定です。」）が案内表示される。なお、入力部１２にて計量品の単重及び組合せ目標重量値が設定され、能力決定手段１３ｂで能力の上限値が算出された初期状態では、測定優先度として標準的な設定「Ｓｔａｎｄａｒｄ」が選択されている。
【００５７】
上述した測定優先度の選択設定による能力精度の調整は、能力決定手段１３ｂで決定された能力の上限値以下を条件に、必要に応じて行われる。そして、図７の測定優先度調整設定画面の「決定」→「登録」が押下されると、選択設定された能力精度による動作パラメータが登録される。
【００５８】
このように、本例の組合せ計量装置では、被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値を入力設定する簡易な操作により、動作パラメータ（例えばホッパ開閉時間、被計量物Ｗの投入安定時間、計量測定時間、ホッパ間の移動時間など）が自動的に設定される。これにより、従来のような有知識者による熟練した調整技術を伴う煩雑な動作パラメータの設定を行うことなく計量動作させることができ、従来に比べて設定作業の簡便化を図ることができる。
【００５９】
また、被計量物Ｗの計量品情報と組合せ目標重量値を入力設定すれば、組合せ目標重量値から許容される組合せ重量の上限値が組合せ推奨上限値として算出され、この算出された組合せ推奨上限値が初期設定値として組合せ目標重量上限値の入力画面とともに入力設定画面に表示される。これにより、ユーザは、初期設定値を確認した上で、組合せ目標重量上限値を可変設定することができる。
【００６０】
さらに、設定内容確認画面において、計量品の組合せ分布が許容範囲に存在するか否かが識別表示されるので、表示内容から設定が正しく行われているか否かを認識することができる。
【００６１】
また、測定優先度調整設定画面の能力と精度との関係を示す能力精度曲線上の複数箇所において、能力決定手段１３ｂで決定された能力の上限値以下を条件として、能力精度曲線上の何れかの箇所の能力精度を選択して可変することにより能力精度の調整を自動的に行うことができる。
【００６２】
ところで、上述した実施の形態では、計量ホッパ６で計量した被計量物Ｗを直接集合シュート７へ排出する構成の組合せ計量装置１を例にとって説明したが、計量ホッパ６で計量した被計量物Ｗを直ちにメモリホッパへ排出し、次の計量に備える形式の組合せ計量装置についても本発明の構成を適用することができる。
【００６３】
また、上述した実施の形態では、計量品情報として計量品単重と組合せ目標重量値とに対応付けした動作パラメータが設定テーブルに記憶された例について説明したが、これに限定されるものではない。計量品情報として、計量品単重や計量品転がり易さに加え、例えば被計量物Ｗの比容積、形状（大きさ／長さ）、流れ易さなどの性質を更に入力設定して組合せ目標重量値と組み合わせれば、さらに高能力又は高精度な計量測定が可能になる。この場合、計量測定が正常に行われる計量品情報の内容と組合せ目標重量値に対応付けした動作パラメータが設定テーブルに記憶される。
【符号の説明】
【００６４】
１ 組合せ計量装置
２ 分散供給部
２ａ 分散部
３ トラフ
４ ストックホッパ
５ 計量ホッパ
６ 集合シュート
７ 排出ホッパ
８ 搬送手段
１１ 計量部
１２ 入力部
１３ 制御部
１３ａ 組合せ推奨上限値算出手段
１３ｂ 能力決定手段
１３ｃ パラメータ決定手段
１３ｄ 測定優先度調整手段
１３ｅ 組合せ算出手段
１３ｆ ホッパ制御手段
１３ｇ 表示制御手段
１４ 表示部
１４ａ 表示画面
Ｗ 被計量物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個々の重量にバラツキがある被計量物（Ｗ）を複数系統のホッパ（５）に分散供給し、前記複数系統のホッパに分散供給された前記被計量物を計量部（１１）で計量して得られる計量値を組合せて目標重量範囲の組合せ目標重量値となる組合せを選定し、その選定された被計量物を集合させて排出する組合せ計量装置（１）において、
前記被計量物一つあたりの質量を含む計量品情報と前記組合せ目標重量値とを少なくとも入力する入力部（１２）と、
前記被計量物の計量測定を正常に行うための動作パラメータが前記被計量物の計量品情報と前記組合せ目標重量値とに対応付けされた設定テーブルを記憶しており、前記入力部にて入力された前記被計量物の計量品情報と前記組合せ目標重量値とに対応付けされる動作パラメータを前記設定テーブルから読み出して決定する制御部（１３）とを備えたことを特徴とする組合せ計量装置。
【請求項２】
前記制御部（１３）は、前記入力部（１２）にて入力された組合せ目標重量値から許容される組合せ重量の上限値を算出し、
前記算出した組合せ重量の上限値を可変設定可能に表示する表示部（１４）を備えたことを特徴とする請求項１記載の組合せ計量装置。
【請求項３】
前記制御部（１３）は、前記入力部（１２）にて入力された組合せ目標重量値から前記組合せ重量の上限値までの範囲に前記被計量物（Ｗ）の組合せ分布が存在するか否かを前記表示部（１４）に識別表示させることを特徴とする請求項２記載の組合せ計量装置。
【請求項４】
前記制御部（１３）は、前記入力部（１２）にて入力された被計量物（Ｗ）の計量品情報と組合せ目標重量値のみ、又は前記被計量物の計量品情報と組合せ目標重量値及び前記組合せ重量の上限値に基づき、１分あたりの被計量物の集合回数で示される能力の上限値を決定し、
前記決定した能力の上限値を中心とする能力と精度との関係を示す能力精度曲線上の複数箇所の何れかの箇所を、前記能力の上限値以下を条件として選択設定可能に前記表示部（１４）に表示させることを特徴とする請求項２記載の組合せ計量装置。
【請求項１】
個々の重量にバラツキがある被計量物（Ｗ）を複数系統のホッパ（５）に分散供給し、前記複数系統のホッパに分散供給された前記被計量物を計量部（１１）で計量して得られる計量値を組合せて目標重量範囲の組合せ目標重量値となる組合せを選定し、その選定された被計量物を集合させて排出する組合せ計量装置（１）において、
前記被計量物一つあたりの質量を含む計量品情報と前記組合せ目標重量値とを少なくとも入力する入力部（１２）と、
前記被計量物の計量測定を正常に行うための動作パラメータが前記被計量物の計量品情報と前記組合せ目標重量値とに対応付けされた設定テーブルを記憶しており、前記入力部にて入力された前記被計量物の計量品情報と前記組合せ目標重量値とに対応付けされる動作パラメータを前記設定テーブルから読み出して決定する制御部（１３）とを備えたことを特徴とする組合せ計量装置。
【請求項２】
前記制御部（１３）は、前記入力部（１２）にて入力された組合せ目標重量値から許容される組合せ重量の上限値を算出し、
前記算出した組合せ重量の上限値を可変設定可能に表示する表示部（１４）を備えたことを特徴とする請求項１記載の組合せ計量装置。
【請求項３】
前記制御部（１３）は、前記入力部（１２）にて入力された組合せ目標重量値から前記組合せ重量の上限値までの範囲に前記被計量物（Ｗ）の組合せ分布が存在するか否かを前記表示部（１４）に識別表示させることを特徴とする請求項２記載の組合せ計量装置。
【請求項４】
前記制御部（１３）は、前記入力部（１２）にて入力された被計量物（Ｗ）の計量品情報と組合せ目標重量値のみ、又は前記被計量物の計量品情報と組合せ目標重量値及び前記組合せ重量の上限値に基づき、１分あたりの被計量物の集合回数で示される能力の上限値を決定し、
前記決定した能力の上限値を中心とする能力と精度との関係を示す能力精度曲線上の複数箇所の何れかの箇所を、前記能力の上限値以下を条件として選択設定可能に前記表示部（１４）に表示させることを特徴とする請求項２記載の組合せ計量装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１９６７１２（Ｐ２０１１−１９６７１２Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６１１１２（Ｐ２０１０−６１１１２）
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（３０２０４６００１）アンリツ産機システム株式会社 (238)
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（３０２０４６００１）アンリツ産機システム株式会社 (238)
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