計量包装システム
【課題】 計量機本体と包装機本体の両方を同等の動作速度で動作させることができる計量包装システムを提供する。
【解決手段】 被計量物を計量し、排出するための複数の個別動作を行う組合せ秤本体１と、組合せ秤本体１から排出される被計量物を包装するための複数の個別動作を行う包装機本体２Ａと、を有するシステム本体３Ａと、単一のマイクロコンピュータからなるシステム制御部３０Ａとを備え、システム制御部３０Ａは、組合せ秤本体１及び包装機本体２Ａのそれぞれの個別動作が、設定されるシステム本体３Ａの動作速度に応じて予め定められているタイムスケジュールにしたがって行われるように、組合せ秤本体１と包装機本体２Ａとを制御するように構成されている。
【解決手段】 被計量物を計量し、排出するための複数の個別動作を行う組合せ秤本体１と、組合せ秤本体１から排出される被計量物を包装するための複数の個別動作を行う包装機本体２Ａと、を有するシステム本体３Ａと、単一のマイクロコンピュータからなるシステム制御部３０Ａとを備え、システム制御部３０Ａは、組合せ秤本体１及び包装機本体２Ａのそれぞれの個別動作が、設定されるシステム本体３Ａの動作速度に応じて予め定められているタイムスケジュールにしたがって行われるように、組合せ秤本体１と包装機本体２Ａとを制御するように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被計量物を計量して包装する計量包装システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
組合せ秤等の計量機によって計量された菓子類等の被計量物は、包装機によって袋詰めされるのが一般的である。このような計量包装システムでは、例えば、組合せ秤の下方に包装機が設置されており、組合せ秤により計量されて排出される被計量物が包装機にて包装される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の計量包装システムでは、例えば組合せ秤で計量された被計量物が包装機へ供給され、包装機にて包装されて袋詰めされるという、組合せ秤と包装機との連係動作を可能にするため、組合せ秤と包装機のいずれか一方をスレーブ側、他方をマスター側の装置とし、組合せ秤と包装機間で相互に信号の授受を行うように構成されている。例えば、包装機では、所定のタイミングで組合せ秤に対して被計量物の排出を要求する排出要求信号を出力し、組合せ秤では、所定のタイミングで包装機に対して被計量物の排出を知らせる排出信号を出力するようにしている。これらの排出信号及び排出要求信号の授受は、組合せ秤及び包装機の各々の制御部の間で、例えばＬＡＮによる通信によって行われる。
【０００４】
ここで、包装機をマスター側の装置とし、組合せ秤をスレーブ側の装置とする構成では、例えば、組合せ秤の動作速度（計量済み被計量物の１分間の排出回数）を１１０回／分、包装機の動作速度（１分間の包装回数）を１００回／分というように、包装機を組合せ秤よりも遅い動作速度に設定する。この場合、組合せ秤では、包装機から排出要求信号が入力されるより前に、被計量物の排出準備が完了して待機状態になっており、包装機から入力される排出要求信号に応答して、即座に被計量物を排出するとともに包装機へ排出信号を出力する。包装機では、組合せ秤から入力される排出信号を確認して組合せ秤から排出された被計量物の包装動作を行う。
【０００５】
このように、包装機をマスター側、組合せ秤をスレーブ側の装置とする構成では、包装機からの排出要求信号に基づいて組合せ秤の排出動作が開始される。この場合、組合せ秤において、包装機からの排出要求信号を認識するときのタイミングに揺らぎが生じる。ここで、例えば、組合せ秤と包装機とを同じ動作速度で動作させた場合には、包装機からの排出要求信号を認識したときのタイミングの揺らぎが大きいときに、組合せ秤の排出動作の開始が遅れて組合せ秤に待ち時間が発生する。さらに組合せ秤からの排出信号の出力タイミングが遅れるとともに、包装機においても排出信号を認識するときのタイミングに揺らぎが生じることにより、包装機の包装動作の開始が遅れて包装機にも待ち時間が発生する。したがって、両者に待ち時間が発生し、実質的な速度が大幅に低下するだけでなく、両者ともスムーズな動作ができないことになる。そこで、例えば組合せ秤に、予め最長の揺らぎ時間を予測し、それに基づいて包装機からの排出要求信号が認識されるべきタイミングを設定しておいた場合には、組合せ秤が排出要求信号を認識したときの揺らぎ時間が短いときに、組合せ秤の排出準備が完了していない場合が発生する。このような場合が発生することなく、また、少なくとも一方に、待ち時間が生じることなくスムーズな動作を行えるようにするために、マスター側の包装機を組合せ秤よりも遅い動作速度に設定している。これにより、マスター側の包装機では待ち時間が生じることなくスムーズな動作が可能になる。
【０００６】
また、組合せ秤をマスター側の装置とし、包装機をスレーブ側の装置とする構成では、例えば、組合せ秤の動作速度を１００回／分、包装機の動作速度を１１０回／分というように、組合せ秤を包装機よりも遅い動作速度に設定する。この場合、包装機では、組合せ秤の排出準備が完了するより前に、排出要求信号を組合せ秤に出力して待機状態になっており、組合せ秤は、排出準備が完了すると、包装機からの排出要求信号が入力されていることを確認して被計量物を排出するとともに包装機へ排出信号を出力する。包装機では、組合せ秤から入力される排出信号に応答して組合せ秤から排出された被計量物の包装動作を行う。
【０００７】
このように、組合せ秤をマスター側、包装機をスレーブ側の装置とする構成では、組合せ秤からの排出信号に基づいて包装機の包装動作が開始される。この場合、包装機において、組合せ秤からの排出信号を認識するときのタイミングに揺らぎが生じる。ここで、例えば、組合せ秤と包装機とを同じ動作速度で動作させた場合には、組合せ秤からの排出信号を認識したときのタイミングの揺らぎが大きいときに、包装機の包装動作の開始が遅れて包装機に待ち時間が発生する。さらに次の包装機からの排出要求信号の出力タイミングが遅れるとともに、組合せ秤においても排出要求信号を認識するときのタイミングに揺らぎが生じることにより、組合せ秤の排出動作の開始が遅れて組合せ秤にも待ち時間が発生する。したがって、両者に待ち時間が発生し、実質的な速度が大幅に低下するだけでなく、両者ともスムーズな動作ができないことになる。そこで、例えば包装機に、予め最長の揺らぎ時間を予測し、それに基づいて組合せ秤からの排出信号が認識されるべきタイミングを設定しておいた場合には、包装機が排出信号を認識したときの揺らぎ時間が短いときに、組合せ秤からの被計量物が包装機の袋に完全に収まっていないうちに包装機の包装動作が開始されて包装動作に支障が生じる場合が発生する。このような場合が発生することなく、また、少なくとも一方に、待ち時間が生じることなくスムーズな動作を行えるようにするために、マスター側の組合せ秤を包装機よりも遅い動作速度に設定している。これにより、マスター側の組合せ秤では待ち時間が生じることなくスムーズな動作が可能になる。
【０００８】
上記の組合せ秤と包装機との間で授受される信号のタイミングの揺らぎは、組合せ秤及び包装機において、それぞれの信号を入出力し認識する制御部での内部処理や、ノイズ等によって生じる。
【特許文献１】特開昭６１−７４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように組合せ秤等の計量機と包装機とを備えた計量包装システムでは、計量機及び包装機のそれぞれの制御部において、両方の間で授受される信号（排出信号、排出要求信号）を認識するタイミングに揺らぎが生じるため、計量機と包装機の両者を同じ速度で動作させることが困難であった。したがって、計量機と包装機とが同等の最高速度を有する構成であっても、マスター側の装置を、最高速度で動作させることができなかった。
【００１０】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、計量機本体と包装機本体の両方を同等の動作速度で動作させることができる計量包装システム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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の計量包装システムは、被計量物を計量し、排出するための複数の個別動作を行う計量機本体と、前記計量機本体から排出される被計量物を包装するための複数の個別動作を行う包装機本体と、を有するシステム本体と、単一のマイクロコンピュータからなる制御装置とを備え、前記制御装置は、前記計量機本体及び前記包装機本体のそれぞれの前記個別動作が、設定される前記システム本体の動作速度に応じて予め定められているタイムスケジュールにしたがって行われるように、前記計量機本体と前記包装機本体とを制御するように構成されている。
【００１２】
この構成によれば、単一のマイクロコンピュータからなる制御装置によって、計量機本体及び包装機本体のそれぞれの個別動作が、システム本体の動作速度に応じて予め定められているタイムスケジュールに基づいて制御されるため、それぞれの個別動作がシステム本体の動作速度に応じた一定の周期で繰り返し行われることになり、従来のように計量機及び包装機のそれぞれにおいて、両者の間で授受される信号（前述の排出信号、排出要求信号）を認識するタイミングに揺らぎが生じるという問題がないため、計量機本体と包装機本体とを同等の動作速度で動作させることができる。したがって、計量機本体及び包装機本体の各々の動作可能な最高速度が同じであれば、その最高速度をシステム本体の動作速度に設定することにより、計量機本体及び包装機本体を各々の最高速度で動作させることができ、高速動作が可能な計量包装システムを実現することができる。
【００１３】
また、前記計量機本体は、それぞれ供給される被計量物を一時保持して排出するための複数のホッパを有し、前記制御装置は、前記ホッパに供給されている被計量物の重量を組合せた合計である組合せ重量値が所定重量範囲内である前記ホッパの組合せを求める組合せ処理を行い、それにより求められた組合せの前記ホッパの被計量物を前記包装機本体へ排出させるように前記計量機本体を制御するように構成されていてもよい。
【００１４】
この場合、組合せ秤と包装機とからなる高速動作が可能な計量包装システムを実現することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、以上に説明した構成を有し、計量機本体と包装機本体の両方を同等の動作速度で動作させることができる計量包装システムを提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（第１の構成例）
図１は、本発明の実施の形態の第１の構成例の計量包装システムの概略構成図である。
【００１８】
この第１の構成例の計量包装システムは、組合せ秤本体１及び包装機本体２Ａからなるシステム本体３Ａと、システム本体３Ａ（組合せ秤本体１及び包装機本体２Ａ）の動作を制御するシステム制御部３０Ａと、操作入力部３１Ａとを備えている。
【００１９】
組合せ秤本体１は、装置上部の中央に、外部の供給装置から供給される被計量物を振動によって放射状に分散させる円錐形の分散フィーダ１１が設けられている。分散フィーダ１１の周囲には、分散フィーダ１１から送られてきた被計量物を振動によって各供給ホッパ１３に送りこむためのリニアフィーダ１２が設けられている。リニアフィーダ１２の下方には、複数の供給ホッパ１３、計量ホッパ１４がそれぞれ対応して設けられ、円状に配置されている。供給ホッパ１３はリニアフィーダ１２から送りこまれた被計量物を受け取り、その下方に配置された計量ホッパ１４が空になるとゲートを開いて計量ホッパ１４へ被計量物を投入する。計量ホッパ１４にはロードセル等の重量センサ１５が取り付けられており、この重量センサ１５により計量ホッパ１４内の被計量物の重量が計測される。各重量センサ１５の計測値はシステム制御部３０Ａへ出力される。円状に列設された計量ホッパ１４の下方には、略逆円錐台形状の集合シュート１６が配設され、計量ホッパ１４から排出された被計量物は集合シュート１６上を滑り落ち、集合シュート１６の下部の排出口に設けられた集合ホッパ１７によって一時保持された後、集合ホッパ１７から排出される。
【００２０】
図２は、包装機本体２Ａの一例の概略構成を示す斜視図である。
【００２１】
包装機本体２Ａには、間欠的に回転する回転テーブル２０が備えられているとともに、回転テーブル２０の側面に設けられたグリッパ２１により袋が把持されて、回転テーブル２０が矢印ａの方向に間欠的に回転し、それぞれの停止位置ＳＴ１〜ＳＴ５において、それぞれの所定の処理を行うための装置が備えられている。
【００２２】
例えば、予め製造されストックされている袋が、袋移送装置（図示せず）により、回転テーブル２０の停止位置ＳＴ１の側面に移送され、グリッパ２１により袋Ｐの両縁部が把持される。そして、回転テーブル２０が、順次間欠的に回転することにより、袋Ｐは、停止位置ＳＴ１から、停止位置ＳＴ２、停止位置ＳＴ３、停止位置ＳＴ４、停止位置ＳＴ５へと順に移送される。各停止位置において、所定の処理が行われる。停止位置ＳＴ２においては吸盤装置２２により袋口が開かれ、停止位置ＳＴ３においては袋口へ投入ファネル２３が挿入され、組合せ秤本体１から投入ファネル２３を介して被計量物が袋Ｐに充填される。また、停止位置ＳＴ４においてはシールヒータ２４により袋口がシールされ、次の停止位置ＳＴ５においてグリッパ２１が開かれて袋Ｐはコンベア２５上へ排出される。
【００２３】
図１は、停止位置ＳＴ３における包装機本体２Ａと組合せ秤本体１との構成が示されており、投入ファネル２３は、上昇及び下降できるように、上下可動装置（図示せず）に取り付けられている。図１では、投入ファネル２３が上昇して停止しているときの状態が示されている。この停止位置ＳＴ３では、投入ファネル２３が下降して袋Ｐの上部の口に挿入され、その状態で組合せ秤本体１の集合ホッパ１７のゲートを開き、被計量物が投入ファネル２３を介して袋Ｐに投入される。そして、投入ファネル２３が上昇した後で、回転テーブル２０が間欠的に回転することにより、被計量物が充填されている袋Ｐは後の停止位置ＳＴ４へ移送され、前の停止位置ＳＴ２から次の袋Ｐが投入ファネル２３の下方へ移送される。
【００２４】
また、システム制御部３０Ａは、１つのＣＰＵと、このＣＰＵの動作プログラム及び動作パラメータ等が記憶されているＲＯＭ及びＲＡＭのメモリ、タイマ等を備えたマイクロコンピュータからなり、ＣＰＵがＲＯＭ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、組合せ秤本体１及び包装機本体２Ａからなるシステム本体３Ａの全体の動作の制御を行うとともに、組合せ秤本体１における組合せ演算を行う。
【００２５】
組合せ演算では、それぞれの重量センサ１５により計測される被計量物の重量値に基づいて、複数の計量ホッパ１４の中から、被計量物の重量値の合計が、予め定められた所定重量範囲（目標重量に対する許容範囲）内である計量ホッパ１４の組合せ（排出組合せ）を１つ求める。所定重量範囲内にある組合せが複数存在する場合には、組合せ重量の目標値である目標重量との差の絶対値が最も小さい計量ホッパ１４の組合せを１つ求めて排出組合せに決める。
【００２６】
操作入力部３１Ａは、例えばタッチスクリーン式のディスプレイ画面を備え、計量包装システムの操作およびその動作パラメータの設定等を行うための入力手段である。また、計量包装システムの動作状況（例えば、動作速度、物品の重量値、集計データ等）をディスプレイ画面に表示できるようになっている。
【００２７】
操作者が操作入力部３１Ａからこの計量包装システムの動作速度（システム本体３Ａの動作速度）を入力することにより、システム制御部３０Ａに動作速度が設定される。システム制御部３０Ａでは、例えば、異なる動作速度に応じて異なる動作パラメータが記憶されており、ＣＰＵが設定された動作速度に応じた動作パラメータを用いて動作プログラムを実行することにより、設定された動作速度に応じたタイムスケジュールにしたがってシステム本体３Ａの各部分の動作が行われる。このタイムスケジュールには、システム制御部３０Ａにより行われる組合せ演算も含まれる。
【００２８】
図３は、この第１の構成例の計量包装システムの動作の一例を示すタイミングチャートである。これは、例えば、計量包装システムの動作速度が最高速度に設定された場合のタイムスケジュールに基づいた各部分の動作期間が示されている。
【００２９】
図３において、袋開期間は、停止位置ＳＴ２において、吸盤装置２２が袋口を開くために動作する期間である。投入ファネル下降期間は、停止位置ＳＴ３において、投入ファネル２３の下部が袋Ｐの上部の口に挿入されるように投入ファネル２３を下降させる期間であり、投入ファネル上昇期間は、投入ファネル２３を下降前の元の位置に戻すために投入ファネル２３を上昇させる期間である。袋移動期間は、袋Ｐを次の停止位置に移動させるために回転テーブル２０を間欠回転させる期間である。集合ホッパ開期間は、集合ホッパ１７から被計量物を排出させるために集合ホッパ１７のゲートを開いている期間であり、計量ホッパ開期間は、排出組合せに選択されている計量ホッパ１４から被計量物を排出させるために計量ホッパ１４のゲートを開いている期間である。供給及び安定期間は、空の計量ホッパ１４へ被計量物を供給するために供給ホッパ１３のゲートを開いて被計量物の供給を始めてから重量センサ１５による計測値が安定するまでに要する期間であり、この期間中の期間Ｔａは供給ホッパ１３のゲートを開いている期間である。組合せ期間は、前述の組合せ演算を行う期間である。これらの各期間の長さ及び各期間の開始タイミングは、システム制御部３０Ａが設定された動作速度に基づいて動作プログラムを実行することにより一意的に決まる。これにより、それぞれの期間で行われるシステム本体３Ａの各々の動作は、動作速度に応じた一定の周期で繰り返される。この一定の周期は、設定される動作速度に応じて異なり、組合せ秤本体１の動作サイクルＴｗでもあり、包装機本体２Ａの動作サイクルＴｐでもある（Ｔｗ＝Ｔｐ）。
【００３０】
例えば、時刻ｔ２〜ｔ３の組合せ期間において、排出組合せに選択された計量ホッパ１４は、時刻ｔ３〜ｔ４の計量ホッパ開期間にゲートが開かれて被計量物が排出される。被計量物が排出された計量ホッパ１４には、時刻ｔ４から始まる期間Ｔａの間に、供給ホッパ１３から被計量物が供給される。そして、時刻ｔ４〜ｔ７の供給及び安定期間の直後に計測された計量ホッパ１４の被計量物の重量値が、次の組合せ期間（時刻ｔ７〜ｔ８の期間）で行われる組合せ演算に用いられる。
【００３１】
また、時刻ｔ３〜ｔ４の期間に計量ホッパ１４から排出された被計量物は集合シュート１６を滑り落ちて時刻ｔ８までの間、集合ホッパ１７に貯留される。そして、時刻ｔ８〜ｔ９の集合ホッパ開期間に、集合ホッパ１７から被計量物が排出され、投入ファネル２３を介して袋Ｐに投入される。
【００３２】
一方、時刻ｔ１〜ｔ３の袋開期間において、停止位置ＳＴ２で袋口が開かれた袋Ｐは、時刻ｔ５〜ｔ６の袋移動期間に回転テーブル２０が間欠回転して停止位置ＳＴ３へ移送される。そして、時刻ｔ６〜ｔ８の投入ファネル下降期間に投入ファネル２３が袋口に挿入され、前述した時刻ｔ８〜ｔ９の集合ホッパ開期間に、集合ホッパ１７から被計量物が投入される。その後、時刻ｔ９〜ｔ１０の投入ファネル上昇期間に投入ファネル２３が上昇して袋Ｐから抜き出され、時刻ｔ１０〜ｔ１１の袋移動期間に次の停止位置ＳＴ４へ移送される。そして、図３には示していないが、停止位置ＳＴ４において、所定の期間、シールヒータ２４により袋口がシールされた後、次の袋移動期間に停止位置ＳＴ５へ移送される。この停止位置ＳＴ５において、所定のタイミングでグリッパ２１が開かれ、袋Ｐはコンベア２５上へ排出される。
【００３３】
（第２の構成例）
図４は、本発明の実施の形態の第２の構成例の計量包装システムの概略構成図である。
【００３４】
この第２の構成例の計量包装システムは、組合せ秤本体１及び包装機本体２Ｂからなるシステム本体３Ｂと、システム本体３Ｂ（組合せ秤本体１及び包装機本体２Ｂ）の動作を制御するシステム制御部３０Ｂと、操作入力部３１Ｂとを備えている。
【００３５】
組合せ秤本体１は、図１の構成と同様であり、その説明を省略する。
【００３６】
包装機本体２Ｂでは、袋を製造しながら、この袋に組合せ秤本体１から排出される被計量物を充填して包装する。この包装機本体２Ｂでは、包材のロール（図示せず）から引き出されたシート状の包材４６が、フォーマ４２によってチューブ４１に巻かれて筒状に成形され、プルダウンベルト機４３により吸着されて下方に送られながら、縦シール機４４により筒状の包材４６の重ねられた縦の縁のシール（縦シール）が行われる。そして、チューブ４１の下方に配置される横シール機（一対のシールジョー）４５により先行する袋の上端と後続の袋の下端とにまたがって横方向のシール（横シール）が行われる。この横シールが行われることにより、先行する袋は、前回での横シールにより下端が封止されているので上下がシールされた完全な袋となる。横シールが行われた後、計量された被計量物がチューブ４１を通って袋４６ａに充填される。以降、上記の動作が繰り返される。
【００３７】
また、システム制御部３０Ｂは、１つのＣＰＵと、このＣＰＵの動作プログラム及び動作パラメータ等が記憶されているＲＯＭ及びＲＡＭのメモリ、タイマ等を備えたマイクロコンピュータからなり、ＣＰＵがＲＯＭ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、組合せ秤本体１及び包装機本体２Ｂからなるシステム本体３Ｂの全体の動作の制御を行うとともに、組合せ秤本体１における組合せ演算を行う。この組合せ演算は、第１の構成例の場合と同様であり、排出組合せを１つ求める。
【００３８】
操作入力部３１Ｂは、例えばタッチスクリーン式のディスプレイ画面を備え、計量包装システムの操作およびその動作パラメータの設定等を行うための入力手段である。また、計量包装システムの動作状況（例えば、動作速度、物品の重量値、集計データ等）をディスプレイ画面に表示できるようになっている。
【００３９】
操作者が操作入力部３１Ｂからこの計量包装システムの動作速度（システム本体３Ｂの動作速度）を入力することにより、システム制御部３０Ｂに動作速度が設定される。システム制御部３０Ｂでは、例えば、異なる動作速度に応じて異なる動作パラメータが記憶されており、ＣＰＵが設定された動作速度に応じた動作パラメータを用いて動作プログラムを実行することにより、設定された動作速度に応じたタイムスケジュールにしたがってシステム本体３Ｂの各部分の動作が行われる。このタイムスケジュールには、システム制御部３０Ｂにより行われる組合せ演算も含まれる。
【００４０】
図５は、この第２の構成例の計量包装システムの動作の一例を示すタイミングチャートである。これは、例えば、計量包装システムの動作速度が最高速度に設定された場合のタイムスケジュールに基づいた各部分の動作期間が示されている。
【００４１】
図５において、袋送り期間は、プルダウンベルト機４３により筒状の包材４６が下方に送られながら、縦シール機４４により縦シールが行われる期間である。横シール期間は、横シール機４５により横シールが行われる期間である。集合ホッパ開期間、計量ホッパ開期間、供給及び安定期間、及び、組合せ期間は、図３の場合と同様の期間である。これらの各期間の長さ及び各期間の開始タイミングは、システム制御部３０Ｂが設定された動作速度に基づいて動作プログラムを実行することにより一意的に決まる。これにより、それぞれの期間で行われるシステム本体３Ｂの各々の動作は、動作速度に応じた一定の周期で繰り返される。この一定の周期は、設定される動作速度に応じて異なり、組合せ秤本体１の動作サイクルＴｗでもあり、包装機本体２Ｂの動作サイクルＴｐでもある（Ｔｗ＝Ｔｐ）。なお、図５に示された時刻ｔ１、ｔ２、・・・は、図３に示された時刻ｔ１、ｔ２、・・・とは異なる。
【００４２】
例えば、時刻ｔ２〜ｔ３の組合せ期間において、排出組合せに選択された計量ホッパ１４は、時刻ｔ３〜ｔ４の計量ホッパ開期間にゲートが開かれて被計量物が排出される。被計量物が排出された計量ホッパ１４には、時刻ｔ４から始まる期間Ｔａの間に、供給ホッパ１３から被計量物が供給される。そして、時刻ｔ４〜ｔ６の供給及び安定期間の直後に計測された計量ホッパ１４の被計量物の重量値が、次の組合せ期間（時刻ｔ６〜ｔ７の期間）で行われる組合せ演算に用いられる。
【００４３】
また、時刻ｔ３〜ｔ４の期間に計量ホッパ１４から排出された被計量物は集合シュート１６を滑り落ちて時刻ｔ７までの間、集合ホッパ１７に貯留される。そして、時刻ｔ７〜ｔ８の集合ホッパ開期間に、集合ホッパ１７から被計量物が排出され、チューブ４１を介して袋４６ａ（下端が横シールされた筒状の包材４６）に投入される。
【００４４】
一方、時刻ｔ４〜ｔ５の袋送り期間において、プルダウンベルト機４３により筒状の包材４６が下方に送られながら、縦シール機４４により縦シールが行われ、時刻ｔ５〜ｔ７の横シール期間に横シール機４５により横シールが行われることにより、筒状の袋４６ａが形成される。前述した時刻ｔ７〜ｔ８の集合ホッパ開期間に、集合ホッパ１７から被計量物が排出され、袋４６ａに投入される。この被計量物が投入された袋４６ａは、時刻ｔ８〜ｔ９の袋送り期間に下方に送られて、時刻ｔ９〜ｔ１１の横シール期間に袋上端の横シールが行われる。
【００４５】
本実施の形態では、第１、第２の構成例のように、単一のマイクロコンピュータからなるシステム制御部３０Ａ，３０Ｂによって、組合せ秤本体１及び包装機本体２Ａ，２Ｂのそれぞれの個別動作が、設定されるシステム本体３Ａ，３Ｂの動作速度に応じて予め定められているタイムスケジュールに基づいて制御されるため、それぞれの個別動作がシステム本体３Ａ，３Ｂの動作速度に応じた一定の周期で繰り返し行われることになり、従来のように計量機及び包装機のそれぞれにおいて、両者の間で授受される信号（前述の排出信号、排出要求信号）を認識するタイミングに揺らぎが生じるという問題がないため、組合せ秤本体１と包装機本体２Ａ，２Ｂとを同等の動作速度で動作させることができる。したがって、組合せ秤本体１及び包装機本体２Ａ，２Ｂの各々の動作可能な最高速度が同じであれば、その最高速度をシステム本体３Ａ，３Ｂの動作速度に設定することにより、組合せ秤本体１及び包装機本体２Ａ，２Ｂを各々の最高速度で動作させることができ、高速動作が可能な計量包装システムを実現することができる。
【００４６】
なお、上記の実施の形態における組合せ秤本体１の構成については、種々変更が可能である。以下に、その一例を挙げる。
【００４７】
例えば、組合せ秤本体１は、集合シュート１６の下部の排出口の集合ホッパ１７が設けられていない構成でもよい。この場合、排出組合せに選択されている計量ホッパ１４から排出された被計量物は集合シュート１６上を滑り落ちて直接包装機本体２Ａ，２Ｂへ投入されるように構成される。
【００４８】
また、組合せ秤本体１は、図１、図４の例では、組合せ演算の対象となるホッパ（組合せ用ホッパ）として計量ホッパ１４のみを有する構成であるが、合計重量値が所定重量範囲内である被計量物が排出されるように構成されてあればよく、組合せ演算の対象となるホッパの構成としては種々変更が可能である。一例を挙げれば、それぞれの計量ホッパ１４に対応して計量ホッパ１４の下方に、それぞれ対応する計量ホッパ１４から計量済みの被計量物が投入されるメモリホッパを配設し、計量ホッパ１４は、対応するメモリホッパと集合シュート１６とへ選択的に被計量物を排出可能な構成にしてもよい。この場合、組合せ秤制御部１０は、各々の計量ホッパ１４に投入されている被計量物の重量値と各々のメモリホッパに投入されている被計量物の重量値とに基づいて組合せ演算を行うことにより、被計量物の重量値の合計が所定重量範囲内になる組合せの計量ホッパ１４及び／又はメモリホッパを選択すればよい。
【００４９】
また、組合せ秤本体１では、組合せに用いられる組合せ用ホッパが円状に列設された構成としたが、この構成に限られない。例えば、組合せ用ホッパが楕円状、正方形、長方形等の多角形状、あるいは直線状に列設された構成であってもよい。また、集合シュートは、例えば上部の開口形状を組合せ用ホッパの列設形状に応じた形状とし、各組合せ用ホッパから排出される被計量物を集めて下部の排出口から排出できるように構成してあればよい。
【００５０】
さらに、組合せ秤本体１に代えて、被計量物を計量し、包装機へ被計量物を投入する計量機本体であってもよい。
【００５１】
また、包装機本体２Ａ，２Ｂについても、第１、第２の構成例のものに限られるものではなく、組合せ秤等の計量機本体から投入される被計量物を包装する包装機本体であればよい。
【００５２】
また、包装機本体が被計量物の投入口を複数有し、各々の投入口に投入される被計量物を各々包装するように構成されており、組合せ秤等の計量機本体が包装機本体の各々の投入口へ被計量物を投入するように構成されてあってもよい。また、この場合、包装機本体の複数の投入口に対応して、計量機本体に複数の排出口を有する構成とし、複数の各々の排出口から順番に被計量物が排出される構成であってもよいし、複数の排出口から同時に被計量物が排出される構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明にかかる計量包装システムは、被計量物の計量及び包装動作を高速で行う計量包装システム等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態の第１の構成例の計量包装システムの概略構成図である。
【図２】第１の構成例における包装機本体の一例の概略構成を示す斜視図である。
【図３】第１の構成例の計量包装システムの動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態の第２の構成例の計量包装システムの概略構成図である。
【図５】第２の構成例の計量包装システムの動作の一例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１ 組合せ秤本体
２Ａ，２Ｂ 包装機本体
３Ａ，３Ｂ システム本体
３０Ａ，３０Ｂ システム制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被計量物を計量して包装する計量包装システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
組合せ秤等の計量機によって計量された菓子類等の被計量物は、包装機によって袋詰めされるのが一般的である。このような計量包装システムでは、例えば、組合せ秤の下方に包装機が設置されており、組合せ秤により計量されて排出される被計量物が包装機にて包装される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の計量包装システムでは、例えば組合せ秤で計量された被計量物が包装機へ供給され、包装機にて包装されて袋詰めされるという、組合せ秤と包装機との連係動作を可能にするため、組合せ秤と包装機のいずれか一方をスレーブ側、他方をマスター側の装置とし、組合せ秤と包装機間で相互に信号の授受を行うように構成されている。例えば、包装機では、所定のタイミングで組合せ秤に対して被計量物の排出を要求する排出要求信号を出力し、組合せ秤では、所定のタイミングで包装機に対して被計量物の排出を知らせる排出信号を出力するようにしている。これらの排出信号及び排出要求信号の授受は、組合せ秤及び包装機の各々の制御部の間で、例えばＬＡＮによる通信によって行われる。
【０００４】
ここで、包装機をマスター側の装置とし、組合せ秤をスレーブ側の装置とする構成では、例えば、組合せ秤の動作速度（計量済み被計量物の１分間の排出回数）を１１０回／分、包装機の動作速度（１分間の包装回数）を１００回／分というように、包装機を組合せ秤よりも遅い動作速度に設定する。この場合、組合せ秤では、包装機から排出要求信号が入力されるより前に、被計量物の排出準備が完了して待機状態になっており、包装機から入力される排出要求信号に応答して、即座に被計量物を排出するとともに包装機へ排出信号を出力する。包装機では、組合せ秤から入力される排出信号を確認して組合せ秤から排出された被計量物の包装動作を行う。
【０００５】
このように、包装機をマスター側、組合せ秤をスレーブ側の装置とする構成では、包装機からの排出要求信号に基づいて組合せ秤の排出動作が開始される。この場合、組合せ秤において、包装機からの排出要求信号を認識するときのタイミングに揺らぎが生じる。ここで、例えば、組合せ秤と包装機とを同じ動作速度で動作させた場合には、包装機からの排出要求信号を認識したときのタイミングの揺らぎが大きいときに、組合せ秤の排出動作の開始が遅れて組合せ秤に待ち時間が発生する。さらに組合せ秤からの排出信号の出力タイミングが遅れるとともに、包装機においても排出信号を認識するときのタイミングに揺らぎが生じることにより、包装機の包装動作の開始が遅れて包装機にも待ち時間が発生する。したがって、両者に待ち時間が発生し、実質的な速度が大幅に低下するだけでなく、両者ともスムーズな動作ができないことになる。そこで、例えば組合せ秤に、予め最長の揺らぎ時間を予測し、それに基づいて包装機からの排出要求信号が認識されるべきタイミングを設定しておいた場合には、組合せ秤が排出要求信号を認識したときの揺らぎ時間が短いときに、組合せ秤の排出準備が完了していない場合が発生する。このような場合が発生することなく、また、少なくとも一方に、待ち時間が生じることなくスムーズな動作を行えるようにするために、マスター側の包装機を組合せ秤よりも遅い動作速度に設定している。これにより、マスター側の包装機では待ち時間が生じることなくスムーズな動作が可能になる。
【０００６】
また、組合せ秤をマスター側の装置とし、包装機をスレーブ側の装置とする構成では、例えば、組合せ秤の動作速度を１００回／分、包装機の動作速度を１１０回／分というように、組合せ秤を包装機よりも遅い動作速度に設定する。この場合、包装機では、組合せ秤の排出準備が完了するより前に、排出要求信号を組合せ秤に出力して待機状態になっており、組合せ秤は、排出準備が完了すると、包装機からの排出要求信号が入力されていることを確認して被計量物を排出するとともに包装機へ排出信号を出力する。包装機では、組合せ秤から入力される排出信号に応答して組合せ秤から排出された被計量物の包装動作を行う。
【０００７】
このように、組合せ秤をマスター側、包装機をスレーブ側の装置とする構成では、組合せ秤からの排出信号に基づいて包装機の包装動作が開始される。この場合、包装機において、組合せ秤からの排出信号を認識するときのタイミングに揺らぎが生じる。ここで、例えば、組合せ秤と包装機とを同じ動作速度で動作させた場合には、組合せ秤からの排出信号を認識したときのタイミングの揺らぎが大きいときに、包装機の包装動作の開始が遅れて包装機に待ち時間が発生する。さらに次の包装機からの排出要求信号の出力タイミングが遅れるとともに、組合せ秤においても排出要求信号を認識するときのタイミングに揺らぎが生じることにより、組合せ秤の排出動作の開始が遅れて組合せ秤にも待ち時間が発生する。したがって、両者に待ち時間が発生し、実質的な速度が大幅に低下するだけでなく、両者ともスムーズな動作ができないことになる。そこで、例えば包装機に、予め最長の揺らぎ時間を予測し、それに基づいて組合せ秤からの排出信号が認識されるべきタイミングを設定しておいた場合には、包装機が排出信号を認識したときの揺らぎ時間が短いときに、組合せ秤からの被計量物が包装機の袋に完全に収まっていないうちに包装機の包装動作が開始されて包装動作に支障が生じる場合が発生する。このような場合が発生することなく、また、少なくとも一方に、待ち時間が生じることなくスムーズな動作を行えるようにするために、マスター側の組合せ秤を包装機よりも遅い動作速度に設定している。これにより、マスター側の組合せ秤では待ち時間が生じることなくスムーズな動作が可能になる。
【０００８】
上記の組合せ秤と包装機との間で授受される信号のタイミングの揺らぎは、組合せ秤及び包装機において、それぞれの信号を入出力し認識する制御部での内部処理や、ノイズ等によって生じる。
【特許文献１】特開昭６１−７４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように組合せ秤等の計量機と包装機とを備えた計量包装システムでは、計量機及び包装機のそれぞれの制御部において、両方の間で授受される信号（排出信号、排出要求信号）を認識するタイミングに揺らぎが生じるため、計量機と包装機の両者を同じ速度で動作させることが困難であった。したがって、計量機と包装機とが同等の最高速度を有する構成であっても、マスター側の装置を、最高速度で動作させることができなかった。
【００１０】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、計量機本体と包装機本体の両方を同等の動作速度で動作させることができる計量包装システム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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の計量包装システムは、被計量物を計量し、排出するための複数の個別動作を行う計量機本体と、前記計量機本体から排出される被計量物を包装するための複数の個別動作を行う包装機本体と、を有するシステム本体と、単一のマイクロコンピュータからなる制御装置とを備え、前記制御装置は、前記計量機本体及び前記包装機本体のそれぞれの前記個別動作が、設定される前記システム本体の動作速度に応じて予め定められているタイムスケジュールにしたがって行われるように、前記計量機本体と前記包装機本体とを制御するように構成されている。
【００１２】
この構成によれば、単一のマイクロコンピュータからなる制御装置によって、計量機本体及び包装機本体のそれぞれの個別動作が、システム本体の動作速度に応じて予め定められているタイムスケジュールに基づいて制御されるため、それぞれの個別動作がシステム本体の動作速度に応じた一定の周期で繰り返し行われることになり、従来のように計量機及び包装機のそれぞれにおいて、両者の間で授受される信号（前述の排出信号、排出要求信号）を認識するタイミングに揺らぎが生じるという問題がないため、計量機本体と包装機本体とを同等の動作速度で動作させることができる。したがって、計量機本体及び包装機本体の各々の動作可能な最高速度が同じであれば、その最高速度をシステム本体の動作速度に設定することにより、計量機本体及び包装機本体を各々の最高速度で動作させることができ、高速動作が可能な計量包装システムを実現することができる。
【００１３】
また、前記計量機本体は、それぞれ供給される被計量物を一時保持して排出するための複数のホッパを有し、前記制御装置は、前記ホッパに供給されている被計量物の重量を組合せた合計である組合せ重量値が所定重量範囲内である前記ホッパの組合せを求める組合せ処理を行い、それにより求められた組合せの前記ホッパの被計量物を前記包装機本体へ排出させるように前記計量機本体を制御するように構成されていてもよい。
【００１４】
この場合、組合せ秤と包装機とからなる高速動作が可能な計量包装システムを実現することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、以上に説明した構成を有し、計量機本体と包装機本体の両方を同等の動作速度で動作させることができる計量包装システムを提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（第１の構成例）
図１は、本発明の実施の形態の第１の構成例の計量包装システムの概略構成図である。
【００１８】
この第１の構成例の計量包装システムは、組合せ秤本体１及び包装機本体２Ａからなるシステム本体３Ａと、システム本体３Ａ（組合せ秤本体１及び包装機本体２Ａ）の動作を制御するシステム制御部３０Ａと、操作入力部３１Ａとを備えている。
【００１９】
組合せ秤本体１は、装置上部の中央に、外部の供給装置から供給される被計量物を振動によって放射状に分散させる円錐形の分散フィーダ１１が設けられている。分散フィーダ１１の周囲には、分散フィーダ１１から送られてきた被計量物を振動によって各供給ホッパ１３に送りこむためのリニアフィーダ１２が設けられている。リニアフィーダ１２の下方には、複数の供給ホッパ１３、計量ホッパ１４がそれぞれ対応して設けられ、円状に配置されている。供給ホッパ１３はリニアフィーダ１２から送りこまれた被計量物を受け取り、その下方に配置された計量ホッパ１４が空になるとゲートを開いて計量ホッパ１４へ被計量物を投入する。計量ホッパ１４にはロードセル等の重量センサ１５が取り付けられており、この重量センサ１５により計量ホッパ１４内の被計量物の重量が計測される。各重量センサ１５の計測値はシステム制御部３０Ａへ出力される。円状に列設された計量ホッパ１４の下方には、略逆円錐台形状の集合シュート１６が配設され、計量ホッパ１４から排出された被計量物は集合シュート１６上を滑り落ち、集合シュート１６の下部の排出口に設けられた集合ホッパ１７によって一時保持された後、集合ホッパ１７から排出される。
【００２０】
図２は、包装機本体２Ａの一例の概略構成を示す斜視図である。
【００２１】
包装機本体２Ａには、間欠的に回転する回転テーブル２０が備えられているとともに、回転テーブル２０の側面に設けられたグリッパ２１により袋が把持されて、回転テーブル２０が矢印ａの方向に間欠的に回転し、それぞれの停止位置ＳＴ１〜ＳＴ５において、それぞれの所定の処理を行うための装置が備えられている。
【００２２】
例えば、予め製造されストックされている袋が、袋移送装置（図示せず）により、回転テーブル２０の停止位置ＳＴ１の側面に移送され、グリッパ２１により袋Ｐの両縁部が把持される。そして、回転テーブル２０が、順次間欠的に回転することにより、袋Ｐは、停止位置ＳＴ１から、停止位置ＳＴ２、停止位置ＳＴ３、停止位置ＳＴ４、停止位置ＳＴ５へと順に移送される。各停止位置において、所定の処理が行われる。停止位置ＳＴ２においては吸盤装置２２により袋口が開かれ、停止位置ＳＴ３においては袋口へ投入ファネル２３が挿入され、組合せ秤本体１から投入ファネル２３を介して被計量物が袋Ｐに充填される。また、停止位置ＳＴ４においてはシールヒータ２４により袋口がシールされ、次の停止位置ＳＴ５においてグリッパ２１が開かれて袋Ｐはコンベア２５上へ排出される。
【００２３】
図１は、停止位置ＳＴ３における包装機本体２Ａと組合せ秤本体１との構成が示されており、投入ファネル２３は、上昇及び下降できるように、上下可動装置（図示せず）に取り付けられている。図１では、投入ファネル２３が上昇して停止しているときの状態が示されている。この停止位置ＳＴ３では、投入ファネル２３が下降して袋Ｐの上部の口に挿入され、その状態で組合せ秤本体１の集合ホッパ１７のゲートを開き、被計量物が投入ファネル２３を介して袋Ｐに投入される。そして、投入ファネル２３が上昇した後で、回転テーブル２０が間欠的に回転することにより、被計量物が充填されている袋Ｐは後の停止位置ＳＴ４へ移送され、前の停止位置ＳＴ２から次の袋Ｐが投入ファネル２３の下方へ移送される。
【００２４】
また、システム制御部３０Ａは、１つのＣＰＵと、このＣＰＵの動作プログラム及び動作パラメータ等が記憶されているＲＯＭ及びＲＡＭのメモリ、タイマ等を備えたマイクロコンピュータからなり、ＣＰＵがＲＯＭ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、組合せ秤本体１及び包装機本体２Ａからなるシステム本体３Ａの全体の動作の制御を行うとともに、組合せ秤本体１における組合せ演算を行う。
【００２５】
組合せ演算では、それぞれの重量センサ１５により計測される被計量物の重量値に基づいて、複数の計量ホッパ１４の中から、被計量物の重量値の合計が、予め定められた所定重量範囲（目標重量に対する許容範囲）内である計量ホッパ１４の組合せ（排出組合せ）を１つ求める。所定重量範囲内にある組合せが複数存在する場合には、組合せ重量の目標値である目標重量との差の絶対値が最も小さい計量ホッパ１４の組合せを１つ求めて排出組合せに決める。
【００２６】
操作入力部３１Ａは、例えばタッチスクリーン式のディスプレイ画面を備え、計量包装システムの操作およびその動作パラメータの設定等を行うための入力手段である。また、計量包装システムの動作状況（例えば、動作速度、物品の重量値、集計データ等）をディスプレイ画面に表示できるようになっている。
【００２７】
操作者が操作入力部３１Ａからこの計量包装システムの動作速度（システム本体３Ａの動作速度）を入力することにより、システム制御部３０Ａに動作速度が設定される。システム制御部３０Ａでは、例えば、異なる動作速度に応じて異なる動作パラメータが記憶されており、ＣＰＵが設定された動作速度に応じた動作パラメータを用いて動作プログラムを実行することにより、設定された動作速度に応じたタイムスケジュールにしたがってシステム本体３Ａの各部分の動作が行われる。このタイムスケジュールには、システム制御部３０Ａにより行われる組合せ演算も含まれる。
【００２８】
図３は、この第１の構成例の計量包装システムの動作の一例を示すタイミングチャートである。これは、例えば、計量包装システムの動作速度が最高速度に設定された場合のタイムスケジュールに基づいた各部分の動作期間が示されている。
【００２９】
図３において、袋開期間は、停止位置ＳＴ２において、吸盤装置２２が袋口を開くために動作する期間である。投入ファネル下降期間は、停止位置ＳＴ３において、投入ファネル２３の下部が袋Ｐの上部の口に挿入されるように投入ファネル２３を下降させる期間であり、投入ファネル上昇期間は、投入ファネル２３を下降前の元の位置に戻すために投入ファネル２３を上昇させる期間である。袋移動期間は、袋Ｐを次の停止位置に移動させるために回転テーブル２０を間欠回転させる期間である。集合ホッパ開期間は、集合ホッパ１７から被計量物を排出させるために集合ホッパ１７のゲートを開いている期間であり、計量ホッパ開期間は、排出組合せに選択されている計量ホッパ１４から被計量物を排出させるために計量ホッパ１４のゲートを開いている期間である。供給及び安定期間は、空の計量ホッパ１４へ被計量物を供給するために供給ホッパ１３のゲートを開いて被計量物の供給を始めてから重量センサ１５による計測値が安定するまでに要する期間であり、この期間中の期間Ｔａは供給ホッパ１３のゲートを開いている期間である。組合せ期間は、前述の組合せ演算を行う期間である。これらの各期間の長さ及び各期間の開始タイミングは、システム制御部３０Ａが設定された動作速度に基づいて動作プログラムを実行することにより一意的に決まる。これにより、それぞれの期間で行われるシステム本体３Ａの各々の動作は、動作速度に応じた一定の周期で繰り返される。この一定の周期は、設定される動作速度に応じて異なり、組合せ秤本体１の動作サイクルＴｗでもあり、包装機本体２Ａの動作サイクルＴｐでもある（Ｔｗ＝Ｔｐ）。
【００３０】
例えば、時刻ｔ２〜ｔ３の組合せ期間において、排出組合せに選択された計量ホッパ１４は、時刻ｔ３〜ｔ４の計量ホッパ開期間にゲートが開かれて被計量物が排出される。被計量物が排出された計量ホッパ１４には、時刻ｔ４から始まる期間Ｔａの間に、供給ホッパ１３から被計量物が供給される。そして、時刻ｔ４〜ｔ７の供給及び安定期間の直後に計測された計量ホッパ１４の被計量物の重量値が、次の組合せ期間（時刻ｔ７〜ｔ８の期間）で行われる組合せ演算に用いられる。
【００３１】
また、時刻ｔ３〜ｔ４の期間に計量ホッパ１４から排出された被計量物は集合シュート１６を滑り落ちて時刻ｔ８までの間、集合ホッパ１７に貯留される。そして、時刻ｔ８〜ｔ９の集合ホッパ開期間に、集合ホッパ１７から被計量物が排出され、投入ファネル２３を介して袋Ｐに投入される。
【００３２】
一方、時刻ｔ１〜ｔ３の袋開期間において、停止位置ＳＴ２で袋口が開かれた袋Ｐは、時刻ｔ５〜ｔ６の袋移動期間に回転テーブル２０が間欠回転して停止位置ＳＴ３へ移送される。そして、時刻ｔ６〜ｔ８の投入ファネル下降期間に投入ファネル２３が袋口に挿入され、前述した時刻ｔ８〜ｔ９の集合ホッパ開期間に、集合ホッパ１７から被計量物が投入される。その後、時刻ｔ９〜ｔ１０の投入ファネル上昇期間に投入ファネル２３が上昇して袋Ｐから抜き出され、時刻ｔ１０〜ｔ１１の袋移動期間に次の停止位置ＳＴ４へ移送される。そして、図３には示していないが、停止位置ＳＴ４において、所定の期間、シールヒータ２４により袋口がシールされた後、次の袋移動期間に停止位置ＳＴ５へ移送される。この停止位置ＳＴ５において、所定のタイミングでグリッパ２１が開かれ、袋Ｐはコンベア２５上へ排出される。
【００３３】
（第２の構成例）
図４は、本発明の実施の形態の第２の構成例の計量包装システムの概略構成図である。
【００３４】
この第２の構成例の計量包装システムは、組合せ秤本体１及び包装機本体２Ｂからなるシステム本体３Ｂと、システム本体３Ｂ（組合せ秤本体１及び包装機本体２Ｂ）の動作を制御するシステム制御部３０Ｂと、操作入力部３１Ｂとを備えている。
【００３５】
組合せ秤本体１は、図１の構成と同様であり、その説明を省略する。
【００３６】
包装機本体２Ｂでは、袋を製造しながら、この袋に組合せ秤本体１から排出される被計量物を充填して包装する。この包装機本体２Ｂでは、包材のロール（図示せず）から引き出されたシート状の包材４６が、フォーマ４２によってチューブ４１に巻かれて筒状に成形され、プルダウンベルト機４３により吸着されて下方に送られながら、縦シール機４４により筒状の包材４６の重ねられた縦の縁のシール（縦シール）が行われる。そして、チューブ４１の下方に配置される横シール機（一対のシールジョー）４５により先行する袋の上端と後続の袋の下端とにまたがって横方向のシール（横シール）が行われる。この横シールが行われることにより、先行する袋は、前回での横シールにより下端が封止されているので上下がシールされた完全な袋となる。横シールが行われた後、計量された被計量物がチューブ４１を通って袋４６ａに充填される。以降、上記の動作が繰り返される。
【００３７】
また、システム制御部３０Ｂは、１つのＣＰＵと、このＣＰＵの動作プログラム及び動作パラメータ等が記憶されているＲＯＭ及びＲＡＭのメモリ、タイマ等を備えたマイクロコンピュータからなり、ＣＰＵがＲＯＭ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、組合せ秤本体１及び包装機本体２Ｂからなるシステム本体３Ｂの全体の動作の制御を行うとともに、組合せ秤本体１における組合せ演算を行う。この組合せ演算は、第１の構成例の場合と同様であり、排出組合せを１つ求める。
【００３８】
操作入力部３１Ｂは、例えばタッチスクリーン式のディスプレイ画面を備え、計量包装システムの操作およびその動作パラメータの設定等を行うための入力手段である。また、計量包装システムの動作状況（例えば、動作速度、物品の重量値、集計データ等）をディスプレイ画面に表示できるようになっている。
【００３９】
操作者が操作入力部３１Ｂからこの計量包装システムの動作速度（システム本体３Ｂの動作速度）を入力することにより、システム制御部３０Ｂに動作速度が設定される。システム制御部３０Ｂでは、例えば、異なる動作速度に応じて異なる動作パラメータが記憶されており、ＣＰＵが設定された動作速度に応じた動作パラメータを用いて動作プログラムを実行することにより、設定された動作速度に応じたタイムスケジュールにしたがってシステム本体３Ｂの各部分の動作が行われる。このタイムスケジュールには、システム制御部３０Ｂにより行われる組合せ演算も含まれる。
【００４０】
図５は、この第２の構成例の計量包装システムの動作の一例を示すタイミングチャートである。これは、例えば、計量包装システムの動作速度が最高速度に設定された場合のタイムスケジュールに基づいた各部分の動作期間が示されている。
【００４１】
図５において、袋送り期間は、プルダウンベルト機４３により筒状の包材４６が下方に送られながら、縦シール機４４により縦シールが行われる期間である。横シール期間は、横シール機４５により横シールが行われる期間である。集合ホッパ開期間、計量ホッパ開期間、供給及び安定期間、及び、組合せ期間は、図３の場合と同様の期間である。これらの各期間の長さ及び各期間の開始タイミングは、システム制御部３０Ｂが設定された動作速度に基づいて動作プログラムを実行することにより一意的に決まる。これにより、それぞれの期間で行われるシステム本体３Ｂの各々の動作は、動作速度に応じた一定の周期で繰り返される。この一定の周期は、設定される動作速度に応じて異なり、組合せ秤本体１の動作サイクルＴｗでもあり、包装機本体２Ｂの動作サイクルＴｐでもある（Ｔｗ＝Ｔｐ）。なお、図５に示された時刻ｔ１、ｔ２、・・・は、図３に示された時刻ｔ１、ｔ２、・・・とは異なる。
【００４２】
例えば、時刻ｔ２〜ｔ３の組合せ期間において、排出組合せに選択された計量ホッパ１４は、時刻ｔ３〜ｔ４の計量ホッパ開期間にゲートが開かれて被計量物が排出される。被計量物が排出された計量ホッパ１４には、時刻ｔ４から始まる期間Ｔａの間に、供給ホッパ１３から被計量物が供給される。そして、時刻ｔ４〜ｔ６の供給及び安定期間の直後に計測された計量ホッパ１４の被計量物の重量値が、次の組合せ期間（時刻ｔ６〜ｔ７の期間）で行われる組合せ演算に用いられる。
【００４３】
また、時刻ｔ３〜ｔ４の期間に計量ホッパ１４から排出された被計量物は集合シュート１６を滑り落ちて時刻ｔ７までの間、集合ホッパ１７に貯留される。そして、時刻ｔ７〜ｔ８の集合ホッパ開期間に、集合ホッパ１７から被計量物が排出され、チューブ４１を介して袋４６ａ（下端が横シールされた筒状の包材４６）に投入される。
【００４４】
一方、時刻ｔ４〜ｔ５の袋送り期間において、プルダウンベルト機４３により筒状の包材４６が下方に送られながら、縦シール機４４により縦シールが行われ、時刻ｔ５〜ｔ７の横シール期間に横シール機４５により横シールが行われることにより、筒状の袋４６ａが形成される。前述した時刻ｔ７〜ｔ８の集合ホッパ開期間に、集合ホッパ１７から被計量物が排出され、袋４６ａに投入される。この被計量物が投入された袋４６ａは、時刻ｔ８〜ｔ９の袋送り期間に下方に送られて、時刻ｔ９〜ｔ１１の横シール期間に袋上端の横シールが行われる。
【００４５】
本実施の形態では、第１、第２の構成例のように、単一のマイクロコンピュータからなるシステム制御部３０Ａ，３０Ｂによって、組合せ秤本体１及び包装機本体２Ａ，２Ｂのそれぞれの個別動作が、設定されるシステム本体３Ａ，３Ｂの動作速度に応じて予め定められているタイムスケジュールに基づいて制御されるため、それぞれの個別動作がシステム本体３Ａ，３Ｂの動作速度に応じた一定の周期で繰り返し行われることになり、従来のように計量機及び包装機のそれぞれにおいて、両者の間で授受される信号（前述の排出信号、排出要求信号）を認識するタイミングに揺らぎが生じるという問題がないため、組合せ秤本体１と包装機本体２Ａ，２Ｂとを同等の動作速度で動作させることができる。したがって、組合せ秤本体１及び包装機本体２Ａ，２Ｂの各々の動作可能な最高速度が同じであれば、その最高速度をシステム本体３Ａ，３Ｂの動作速度に設定することにより、組合せ秤本体１及び包装機本体２Ａ，２Ｂを各々の最高速度で動作させることができ、高速動作が可能な計量包装システムを実現することができる。
【００４６】
なお、上記の実施の形態における組合せ秤本体１の構成については、種々変更が可能である。以下に、その一例を挙げる。
【００４７】
例えば、組合せ秤本体１は、集合シュート１６の下部の排出口の集合ホッパ１７が設けられていない構成でもよい。この場合、排出組合せに選択されている計量ホッパ１４から排出された被計量物は集合シュート１６上を滑り落ちて直接包装機本体２Ａ，２Ｂへ投入されるように構成される。
【００４８】
また、組合せ秤本体１は、図１、図４の例では、組合せ演算の対象となるホッパ（組合せ用ホッパ）として計量ホッパ１４のみを有する構成であるが、合計重量値が所定重量範囲内である被計量物が排出されるように構成されてあればよく、組合せ演算の対象となるホッパの構成としては種々変更が可能である。一例を挙げれば、それぞれの計量ホッパ１４に対応して計量ホッパ１４の下方に、それぞれ対応する計量ホッパ１４から計量済みの被計量物が投入されるメモリホッパを配設し、計量ホッパ１４は、対応するメモリホッパと集合シュート１６とへ選択的に被計量物を排出可能な構成にしてもよい。この場合、組合せ秤制御部１０は、各々の計量ホッパ１４に投入されている被計量物の重量値と各々のメモリホッパに投入されている被計量物の重量値とに基づいて組合せ演算を行うことにより、被計量物の重量値の合計が所定重量範囲内になる組合せの計量ホッパ１４及び／又はメモリホッパを選択すればよい。
【００４９】
また、組合せ秤本体１では、組合せに用いられる組合せ用ホッパが円状に列設された構成としたが、この構成に限られない。例えば、組合せ用ホッパが楕円状、正方形、長方形等の多角形状、あるいは直線状に列設された構成であってもよい。また、集合シュートは、例えば上部の開口形状を組合せ用ホッパの列設形状に応じた形状とし、各組合せ用ホッパから排出される被計量物を集めて下部の排出口から排出できるように構成してあればよい。
【００５０】
さらに、組合せ秤本体１に代えて、被計量物を計量し、包装機へ被計量物を投入する計量機本体であってもよい。
【００５１】
また、包装機本体２Ａ，２Ｂについても、第１、第２の構成例のものに限られるものではなく、組合せ秤等の計量機本体から投入される被計量物を包装する包装機本体であればよい。
【００５２】
また、包装機本体が被計量物の投入口を複数有し、各々の投入口に投入される被計量物を各々包装するように構成されており、組合せ秤等の計量機本体が包装機本体の各々の投入口へ被計量物を投入するように構成されてあってもよい。また、この場合、包装機本体の複数の投入口に対応して、計量機本体に複数の排出口を有する構成とし、複数の各々の排出口から順番に被計量物が排出される構成であってもよいし、複数の排出口から同時に被計量物が排出される構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明にかかる計量包装システムは、被計量物の計量及び包装動作を高速で行う計量包装システム等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態の第１の構成例の計量包装システムの概略構成図である。
【図２】第１の構成例における包装機本体の一例の概略構成を示す斜視図である。
【図３】第１の構成例の計量包装システムの動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態の第２の構成例の計量包装システムの概略構成図である。
【図５】第２の構成例の計量包装システムの動作の一例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１ 組合せ秤本体
２Ａ，２Ｂ 包装機本体
３Ａ，３Ｂ システム本体
３０Ａ，３０Ｂ システム制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計量物を計量し、排出するための複数の個別動作を行う計量機本体と、前記計量機本体から排出される被計量物を包装するための複数の個別動作を行う包装機本体と、を有するシステム本体と、
単一のマイクロコンピュータからなる制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記計量機本体及び前記包装機本体のそれぞれの前記個別動作が、設定される前記システム本体の動作速度に応じて予め定められているタイムスケジュールにしたがって行われるように、前記計量機本体と前記包装機本体とを制御するように構成された計量包装システム。
【請求項２】
前記計量機本体は、それぞれ供給される被計量物を一時保持して排出するための複数のホッパを有し、
前記制御装置は、前記ホッパに供給されている被計量物の重量を組合せた合計である組合せ重量値が所定重量範囲内である前記ホッパの組合せを求める組合せ処理を行い、それにより求められた組合せの前記ホッパの被計量物を前記包装機本体へ排出させるように前記計量機本体を制御するように構成された請求項１に記載の計量包装システム。
【請求項１】
被計量物を計量し、排出するための複数の個別動作を行う計量機本体と、前記計量機本体から排出される被計量物を包装するための複数の個別動作を行う包装機本体と、を有するシステム本体と、
単一のマイクロコンピュータからなる制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記計量機本体及び前記包装機本体のそれぞれの前記個別動作が、設定される前記システム本体の動作速度に応じて予め定められているタイムスケジュールにしたがって行われるように、前記計量機本体と前記包装機本体とを制御するように構成された計量包装システム。
【請求項２】
前記計量機本体は、それぞれ供給される被計量物を一時保持して排出するための複数のホッパを有し、
前記制御装置は、前記ホッパに供給されている被計量物の重量を組合せた合計である組合せ重量値が所定重量範囲内である前記ホッパの組合せを求める組合せ処理を行い、それにより求められた組合せの前記ホッパの被計量物を前記包装機本体へ排出させるように前記計量機本体を制御するように構成された請求項１に記載の計量包装システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−１４５１６７（Ｐ２００８−１４５１６７Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３０４０５（Ｐ２００６−３３０４０５）
【出願日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【出願人】（５０５２６０５５６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【出願人】（５０５２６０５５６）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]