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Patent Searching and Data


Title:
WEIGHING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/025164
Kind Code:
A1
Abstract:
A weighing device (1) for performing the combination computation of the results of weighing by a plurality of weighing means for weighing an article and selecting a combination close to a target value which is a value obtained by adding a correction value to the lower limit value within a predetermined weight range to quantitatively weigh the article comprises a plurality of weighing means (2), a combination computation means (3), a weight confirming means (6), a correction value computing means (8), and a correction value input means (9) in order to reliably improve an operating rate and a yield. The weighing means (2) weigh an article. The combination computation means (3) performs the combination computation of the results of the weighing, selects the combination of articles close to the target value obtained by adding the correction value to the lower limit value within the predetermined weight range, and ejects the articles from their corresponding weighing means. The weight confirming means (6) are located downstream of the weighing means and confirm the weights of the articles ejected from the weighing means. The correction value computing means (8) computes the correction value according to the results of the confirmation. The correction value input means (9) inputs the correction value to the combination computation means.

Inventors:
KIMURA TAKASHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/063956
Publication Date:
February 26, 2009
Filing Date:
August 04, 2008
Export Citation:
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Assignee:
ISHIDA SEISAKUSHO (JP)
KIMURA TAKASHI (JP)
International Classes:
G01G19/387; B65B37/18
Foreign References:
JP2006053035A2006-02-23
JPH07128125A1995-05-19
JPH0783742A1995-03-31
Other References:
See also references of EP 2192393A4
Attorney, Agent or Firm:
SHINJYU GLOBAL IP (1-4-19 Minamimori-machi, Kita-ku, Osaka-sh, Osaka 54, JP)
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Claims:
 物品を計量する複数の計量手段と、
 前記計量手段により得られる計量結果を組合せ演算し、所定重量範囲内の値であって、前記所定重量範囲の下限値に補正値を加算した前記値である目標値に近い前記物品の組合せを選択して、前記計量手段から前記物品を排出させる組合せ演算手段と、
 前記計量手段の下流に配置され、前記計量手段から排出された前記物品の重量を確認する重量確認手段と、
 前記重量確認手段により得られる確認結果に基づき、前記補正値を算出する補正値演算手段と、
 前記算出された補正値を前記組合せ演算手段に入力する補正値入力手段と、
を備える計量装置。
 請求項1に記載の計量装置において、
 前記補正値演算手段は、所定の稼働率と歩留りとを満たす補正値を算出する計量装置。
 請求項1又は2に記載の計量装置において、
 前記計量手段から排出された物品を包装して包装製品を製造する包装手段と、
 前記重量確認手段により得られる前記確認結果に基づき、前記包装製品を振り分ける振分手段と、
を備える計量装置。
Description:
計量装置

 本発明は、物品を計量する複数の計量手 による計量結果を組合せ演算し、所定重量 囲内で、その下限値に補正値を加算した目 値に近い組合せを選択して、物品を定量計 する計量装置に関する。

 従来、ポテトチップスのような物品を定量 量する場合、当該物品を複数の計量手段に 散供給して計量し、該計量重量を組合せ演 することによって所定重量範囲内に収まる 合せを選択し、当該組合せの計量手段から 品を排出させる計量装置が採用されている かかる計量装置では、計量物品の量目不足 防止するため、下限値W L と上限値W U で規定される所定重量範囲において、下限値 W L に補正値αを加算した目標値(W L +α)を設定し、この目標値(W L +α)に近い組合せを選択することとしている

 さらに、組合せ選択がなされた後、当該組 せの物品が排出される前に、組合せ選択さ た計量手段から計量重量を再取得し、当該 合せの重量値を確認し、下限値W L を下回る場合には、各計量手段からの物品排 出を中止して、量目不足を確実に防止してい る。ここで、補正値αを大きめに設定した場 、量目不足による物品排出の中止が少なく って稼働率が向上する一方、組合せ重量の 均値が全体的に大きくなって、歩留りが悪 する。また、補正値αを小さめに設定した 合、歩留りは向上するが、稼働率が悪化す 。

 そこで、出願人は、上記のような計量装置 おいて、先に組合せ演算された重量値と再 ェック時に算出された重量値の計量差を検 させ、この計量差と過去の計量差に基づい 、稼働率と歩留まりの向上に最適な補正値 を算出させる技術を提案している(特許文献1 参照。)。この補正値を加算した目標値に基 き組合せ計量を行うことにより、リアルタ ムで稼働率と歩留まりを向上させることが きる。

特開平7-83742号公報

 しかしながら、上記特許文献1記載の計量 装置は、組合せ演算時と当該組合せの重量の 再確認時とに使用する計量手段が同一のため 、稼働率と歩留まりの向上に適した補正値を 算出できない場合がある。例えば、計量物品 の一部が計量手段の内部に付着する場合には 、実際に排出される物品は組合せ演算時の重 量よりも軽量となるため、補正値を大きめに 設定する必要があるが、再確認時に同じ計量 手段を使用するため、軽量であることを検出 できず、結果として適切な補正値への変更が 行われないことになる。

 本発明は、物品を計量する複数の計量手 による計量結果を組合せ演算し、所定重量 囲内で、その下限値に補正値を加算した目 値に近い組合せを選択して、物品を定量計 する計量装置において、稼働率と歩留まり 確実に向上させることを目的とする。

 本発明は、複数の計量手段と、組合せ演 手段と、重量確認手段と、補正値演算手段 、補正値入力手段とを備える。複数の計量 段は、物品を計量する。組合せ演算手段は 計量手段により得られる計量結果を組合せ 算する。また、組合せ演算手段は、目標値 近い物品の組合せを選択して、計量手段か 物品を排出させる。目標値とは、所定重量 囲内の値であって、所定重量範囲の下限値 補正値を加算した値である。重量確認手段 、計量手段の下流に配置される。また、重 確認手段は、計量手段から排出された物品 重量を確認する。補正値演算手段は、重量 認手段により得られる確認結果に基づき、 正値を算出する。補正値入力手段は、算出 れた補正値を演算手段に入力する。

 また、補正値演算手段は、所定の稼働率 歩留りとを満たす補正値を算出することが ましい。

 さらに、包装手段と、振分手段とを備え ことが好ましい。包装手段は、計量手段か 排出された物品を包装して包装製品を製造 る。振分手段は、重量確認手段により得ら る確認結果に基づき、包装製品を振り分け 。

 本発明によれば、物品を計量する計量手 とは別個に設けられる重量確認手段により られる確認結果に基づいて、定量計量の目 値を補正する。そのため、計量手段への物 付着等が原因で、計量手段による計量値と 際に排出される物品の重量値とが異なる場 にも適切な補正が行われる。

本実施形態に係る計量装置の概略を示 ブロック図。 本実施形態に係る計量装置における補 値の設定について説明する図。

符号の説明

1  計量装置
2  計量手段
3  組合せ演算手段
4  包装手段
5  搬送手段
6  重量確認手段
7  振分手段
8  補正値演算手段
9  補正値入力手段
G  物品
P  包装製品
W L   下限値
W T   目標値
W U   上限値
W X   計量重量値
Wμ  平均重量値
α  補正値
σ  標準偏差

 以下、本発明の実施の形態について、図 を参照しながら説明する。図1は、本実施形 態に係る計量装置の概略を示すブロック図で あり、この図における白抜き矢印は、物品並 びに物品を包装した包装製品の流れを示す。 図2は、本実施形態に係る計量装置における 正値の算出について説明する図である。

 (計量装置1)
 本実施形態に係る計量装置1(図1)は、物品G 定量計量するための装置であって、複数の 量手段2・・2と、組合せ演算手段3と、包装 段4と、搬送手段5と、重量確認手段6と、を える。複数の計量手段2・・2は、物品Gを計 する。組合せ演算手段3は、計量手段2・・2 よる計量結果を組合せ演算する。さらに、 合せ演算手段3は、目標値W T に近い組合せを選択して、該当する計量手段 2から、その組合せの物品Gを排出させる。目 値W T とは、所定重量範囲(下限値W L ~上限値W U )内で、かつ、所定重量範囲の下限値W L に補正値αを加算した値である。包装手段4は 、上記組合せの計量手段2から排出された物 Gを包装して包装製品を製造する。搬送手段5 は、包装手段4で製造された包装製品Pを搬送 る。重量確認手段6は、搬送手段5で搬送さ てくる包装製品Pの重量を確認する。なお、 定重量範囲W L ~W U は、包装製品Pの内容量に関する許容重量範 である。

 さらに計量装置1は、振分手段7を備える。 分手段7は、重量確認手段6による確認結果に 基づき、包装製品Pを、その内容量が所定重 範囲W L ~W U 内となる正量品と、所定重量範囲W L ~W U 外となる軽量・過量品とに振り分ける。

 また、計量装置1は、補正値演算手段8と、 正値入力手段9とを備える。補正値演算手段8 は、重量確認手段6による確認結果に基づき 補正値αを算出する。補正値入力手段9は、 正値演算手段8で算出された補正値αを組合 演算手段3に入力する。これにより、計量装 1は、目標値W T を常時補正する。

 さらに、計量装置1は、補正値設定手段10 備える。補正値設定手段10は、所望の稼働 と歩留りとを設定できるようにする。さら 、補正値設定手段10は、補正値演算手段8に 示信号を送信して、上記設定された稼働率 歩留りを満たす補正値を算出させる。

 (計量手段2)
 計量手段2は、重量センサを備えた計量ホッ パである。計量手段2は、上部開口から受け れた物品Gを重量計量して計量信号を出力す 。さらに、計量手段2は、組合せ演算手段3 らの排出信号に基づき、下部開口を閉鎖し いるドアを開放して物品Gを排出する。計量 段2は、複数設けられており、各計量手段2 は、上流工程から搬送されてくるスナック 子等の物品が分散供給される。

 (組合せ演算手段3)
 組合せ演算手段3は、複数の計量手段2から 力される計量信号を組合せ演算して、合計 量が目標値W T に最も近い物品Gの組合せを選択する。目標 W T とは、上述したように、所定重量範囲W L ~W U 内に収まり、かつ、下限値W L に補正値αを加算した値である。補正値αは 補正値演算手段8により算出され、補正値入 手段9によって入力設定される。また、組合 せ演算手段3は、組合せ選択された計量手段2 対して、当該計量手段が保持している物品G を排出させるための排出信号を出力する。な お、所定重量範囲W L ~W U 内に収まる組合せが成立しない場合には、ミ スサイクルとして計量手段2内の物品Gが強制 出される。このため、定量計量が一時的に 止されて稼働率が低下する。

 (包装手段4)
 包装手段4は、製袋包装機である。包装手段 4は、筒型に成形したフィルムの下端部及び 部をシールして袋を形成する。さらに、包 手段4は、当該袋に、組合せ選択され、複数 計量手段2から排出された物品Gを受け入れ せる。最後に、包装手段4は、フィルムの上 部をシールする。これにより、包装手段4は 、物品Gが包装された包装製品Pを製造する。

 (搬送手段5)
 搬送手段5は、ベルトコンベアである。搬送 手段5は、包装手段4によって製造された包装 品Pを受け入れる。また、搬送手段5は、包 製品Pを重量確認手段6へ搬送する。重量確認 手段6は、計量手段2及び包装手段4の下流に配 置される。なお、ベルトコンベアに代えて、 包装製品Pを上方から下方へ滑り落とすシュ トを採用しても良い。

 (重量確認手段6)
 重量確認手段6は、重量チェッカである。重 量確認手段6は、計量手段2の下流に設けられ 。また、重量確認手段6は、計量手段2から 出された物品G(より具体的には包装製品P)を 量計量して、その重量の適正を判定する。 体的には、包装製品Pから包装資材の重量相 当分(風袋重量)を除いた内容量が、上述した 定重量範囲W L ~W U 内に収まるか否か、が確認される。重量確認 手段6の確認結果は、振分手段7に対する振分 号として出力されるほか、補正値演算手段8 には重量検出信号が出力される。

 (振分手段7)
 振分手段7は、重量確認手段6による確認結 に基づいて、重量確認手段6から排出される 装製品Pを、正量品と軽量・過量品に振り分 ける。正量品は、箱詰め等が行われる下流工 程へ搬送され、軽量・過量品は、生産工程外 へ排出される。

 (補正値演算手段8)
 補正値演算手段8は、重量確認手段6による 認結果、すなわち重量検出信号に基づいて 所定の稼働率と歩留りを満たす補正値αを算 出し、組合せ演算手段3による組合せ選択の 標値W T (=W L +α)を決定する。補正値演算手段8による補正 αの算出は、以下のようにして行われる。 ず、補正値演算手段8は、重量確認手段6によ る計量重量値W X と、それまでに計量された包装製品Pの平均 量値Wμとの計量差δを算出する。さらに、補 正値演算手段8は、計量差δとこれまでの計量 差分布の分散σ 2 とに基づいて、新たな分散σ 2 を算出する。そして、補正値演算手段8は、 たな分散σ 2 から得られる標準偏差σをC倍(C:定数)したCσ 、新たな補正値αとして算出し、補正値入力 手段9へ出力する。

 (補正値入力手段9)
 補正値入力手段9は、補正値演算手段8によ て算出された補正値αを、組合せ演算手段3 対して設定入力する。これにより、下限値W L に補正値αを加算したW L +αが組合せ演算における目標値W T となる。

 (補正値設定手段10)
 補正値設定手段10は、オペレーターが所定 稼働率と歩留りを設定することを可能にす 。また、補正値設定手段10は、当該設定され た所定の稼働率と歩留りを達成することがで きる補正値αを算出するように、補正値演算 段8に対する指示信号を送信する。

 (計量装置1の作動)
 上記計量装置1による物品Gの組合せ計量、 装及び重量確認について説明する。まず、 流工程から搬送されてくる物品Gが、複数の 量手段2に分散供給されて、各計量手段2が 量計量を行う。次に、その計量信号を送信 れた組合せ演算手段3が、所定重量範囲W L ~W U 内で、かつ、下限値W L に補正値αを加算した目標値W T に近い組合せを選択し、当該組合せの計量手 段2に排出信号を送信する。その組合せに該 する計量手段2は、排出信号に応じて保持し いる物品Gを排出する。包装手段4は、排出 れた物品Gをまとめて包装し、包装製品Pを製 造する。

 包装製品Pは、搬送手段5で下流に搬送され 重量確認手段6に搬入される。重量確認手段6 は、包装製品Pを重量計量し、その重量検出 号を補正値演算手段8に送信する。また、重 確認手段6は、包装製品Pの内容量が所定重 範囲W L ~W U に収まるか否かを確認し、その確認結果に応 じた振分信号を出力する。振分手段7は、振 信号に応じて、所定重量範囲W L ~W U 内となる正量品を下流工程に搬送し、所定重 量範囲W L ~W U 外となる軽量・過量品を工程外へ排出する。 補正値演算手段8は、受信した重量検出信号 基づいて補正値αを算出する。補正値入力手 段9は、補正値αを組合せ演算手段3に対して 定する。

 (補正値αの算出)
 上記計量差δが、図2の下部に示されるよう 正規分布となる場合、平均重量値Wμを中央 とするWμ±Cσの範囲内に含まれる計量デー の割合は、理論上、一義的に定まる。例え C=3とした場合、Wμ±3σの範囲内に理論上含ま れる計量データの割合は、99.73%となる。した がって、図2の上部に示されるように、補正 α=3σとして目標値W T (=W L +3σ)を設定すれば、組合せ計量値が下限値W L 未満となって物品Gが強制排出される割合は ね0.14%〔≒(100-99.73)/2〕となり、稼働率は99.86 %となる。逆に、稼働率を予め設定しておく とで、定数Cは正規分布曲線から一義的に定 り、それに応じた補正値α(=Cσ)が自動的に 出されることになる。

 また、歩留り率〔=W L /(W L +Cσ)×100〕についても予め設定しておくこと 、定数Cが一義的に定まり、それに応じて補 値αが自動的に算出されることになる。上 のとおりであるから、補正値設定手段10で所 定の稼働率と歩留りを設定しておくことによ り、当該所定の稼働率と歩留りを達成する補 正値αを算出することができる。例えば上流 程から供給される物品Gの平均単重が変動し た場合には、一般に標準偏差σも変動する(例 えば平均単重が大きくなれば、一般に標準偏 差σも大きくなる)が、それに応じて定数も変 更され、適切な補正値αが求められるもので る。

 ところで、物品Gが佃煮のような粘着物で計 量手段2に付着した場合、組合せ選択された 量手段2から実際に排出される物品Gの重量値 は、当然、組合せ演算手段3による計量値よ も小さくなる傾向がある。しかしながら、 計量装置1において、補正値αは計量手段2の 流に設けられる重量確認手段6の確認結果に 基づいて算出されるので、所定重量範囲W L ~W U 内に組合せ演算された物品でありながら、包 装製品として量目不足(軽量品)になることが 止される。言い換えれば、物品Gの特性等の 事情で、組合せ演算手段3による計量値と、 際に排出あるいは包装された物品の計量値 に差が生じても、それに影響されることな 適切な補正値αが算出され、それに対して何 ら特別な処理を施す必要がないものである。

  (上記実施形態に係る計量装置1の特徴)
 上記のとおりであるから、上記実施形態に る計量装置1は、下記の特徴を有する。

 第一に、上記実施形態に係る計量装置1は、 複数の計量手段2と、組合せ演算手段3と、で 量計量するものである。組合せ演算手段3は 、複数の計量手段2による計量結果を組合せ 算し、所定重量範囲W L ~W U 内で、かつ、下限値W L に補正値αを加算した目標値W T に最も近い組合せを選択して排出させる。ま た、計量装置1は、重量確認手段6と、補正値 算手段8と、補正値入力手段9とを備えると う特徴を有する。重量確認手段6は、計量手 2の下流に配置され、前記組合せの計量手段 2から排出された物品Gの重量を確認する。補 値演算手段8は、重量確認手段6による確認 果に基づき、補正値αを算出する。補正値入 力手段9は、補正値αを組合せ演算手段3に入 する。

 定量計量するための計量手段2の下流にある 重量確認手段6の確認結果に基づき、定量計 の目標値W T を補正するため、計量手段2への物品付着等 よる影響で、計量手段2による計量値と、計 手段2から実際に排出された物品Gの重量値 異なる場合でも適切な補正が行われて実質 な稼働率の低下が回避される。

 第二に、補正値演算手段8は、補正値設定 手段10からの設定に応じて、所定の稼働率と 留りを満たす補正値αを算出するという特 を有する。したがって、製品出荷が大変急 されている等、高い稼働率を確保しなけれ ならない場合や、逆に稼働率が多少悪化し も、より高い歩留り率を確保しなければな ない場合等、その時々の事情に合わせた生 効率の向上を図ることができる。

 第三に、上記実施形態に係る計量装置1は 、包装手段4と、振分手段7とを備えるという 徴を有する。包装手段4は、計量手段2から 出される物品Gを包装して包装製品Pを製造す る。振分手段7は、重量確認手段6の確認結果 基づき、包装製品Pを振り分ける。包装後に 重量確認を行うので、組合せ演算から包装ま での間に生じた事情による軽量品又は過量品 の出荷が確実に防止される。また、重量確認 手段6は、包装製品の重量による振分に使用 れ、補正値算出のための専用手段を設ける のでないため、装置コストが安く済む。

 上記の他、本発明の計量装置は、上記実 形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱し い範囲内において種々変更を加え得る。