专利名称：组合计量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及组合计量装置，特别是，依据多个计量部的计量数据对物品进行组合计量的组合计量装置。
关于这种组合计量装置，本发明人曾发明一种装置，具有使进行计量的各料斗供给物品的物品供给部(料筐)循环的结构，并申请了专利(特愿2000-221871号)。该发明所涉及的组合计量装置中，使容纳有所投入物品的多个料筐循环移动，当料筐移动到与多个计量料斗中的空料斗相对应的位置上时，使该料筐内的物品下落而将其供给计量料斗。即，料筐在多个计量料斗的上方循环，当下方的计量料斗为空时使物品落入计量料斗中。
但是，在如上所述，下方存在空计量料斗时不考虑其它条件而使料筐进行供给物品动作的场合，可以发现，存在着位于料筐循环方向下游的空计量料斗较难得到物品供给这样一种倾向。即，位于下游侧的计量料斗处于空状态的时间较长。随着这种空计量料斗的增多，参与组合计量的料斗的数量将减少，从而导致组合计量精度降低或者组合计量本身无法进行等不良现象的发生。
本发明的任务是，在从相对于多个诸如计量料斗那样的计量部进行循环的物品供给部供给物品的组合计量装置中，可避免既定计量部难以得到物品供给的情况发生，提高组合计量的精度。
在这里，向计量部供给物品的物品供给部是循环的，在物品供给部进入计量区域内时，由这些物品供给部向物品要求计量部供给物品。并且，在由计量区域内的各物品供给部向物品要求计量部供给物品时，控制部以位于下游的物品要求计量部为优先进行物品的供给。
由于进行如上所述的控制，与进行在相应计量部要求供给物品时无条件地由该物品供给部供给物品这样一种控制的场合相比，能够避免尽管物品要求计量部要求提供物品却迟迟不能向其提供物品的不良现象发生。
即，在以向一个方向循环的供给机构对计量部无条件供给物品的场合，越是位于下游的计量部越难以获得物品。若这种状况持续下去，则有可能发生因组合无法进行而导致物品不能输出因而组合计量装置运转率降低等不良现象。本发明则能够避免这种不良现象的发生。
循环机构既可以是使各物品供给部在水平面上循环移动的机构，也可以是使它们在垂直面上循环移动的机构。而其循环轨迹既可以是圆形，也可以是长圆形，还可以是椭圆形。
技术方案2所涉及的组合计量装置为在技术方案1所说的组合计量装置中，循环机构驱使多个物品供给部移动，以使得多个物品供给部在计量区域与物品投入区域之间循环。物品投入区域是向物品供给部投入物品的区域。
在这里，在物品投入区域被投入物品的物品供给部向计量区域进行循环，在计量区域，以位于下游的物品要求计量部为优先，进行由物品供给部向物品要求计量部的物品供给。
如上所述，在这里采用了在物品投入区域向物品计量部投入物品的结构，因此，易于实现计量线的自动化。此外，在以手动方式向物品计量部投入物品的场合，投入作业的场所是固定在物品投入区域内的，因此，可使投入作业容易进行。
技术方案3所涉及的组合计量装置为在技术方案1或2所说的组合计量装置中，控制部从要求供给物品的多个计量部中位于物品供给部移动方向最下游的计量部开始按顺序进行控制。
在这里，是按照在向各计量部供给物品的优先度相等的场合较难进行物品供给的顺序、即从位于最下游的计量部开始按顺序进行控制的。因此，容易使处于已获得物品状态的计量部的数量增加。
技术方案4所涉及的组合计量装置为在技术方案3所说的组合计量装置中，控制部使得可供给物品的物品供给部相对于要求供给物品的计量部建立一对一的关联。该建立关联的物品供给部是位于包括与要求供给物品的计量部所对应的位置在内、从该位置到所说移动方向的上游一侧中尽可能靠近的位置上的物品供给部，并且是可供给物品的物品供给部。
在这里，从位于最下游的物品供给计量部开始按顺序使物品供给部与之建立关联。
所谓可供给物品的物品供给部，除了被确认其内确实放有物品的物品供给部之外，还包括被推断为其内放有物品的物品供给部(未被确认为处于其内未放有物品的空状态的物品供给部)。
技术方案5所涉及的组合计量装置为在技术方案3所说的组合计量装置中，控制部在可供给物品的物品供给部的位置上存在有要求供给物品的对应计量部时，进行如下控制。所说的控制是这样一种控制若数学表达式 [N1]≤[N2]成立，则进行由位于对应计量部位置上的物品供给部向对应计量部进行的物品供给，若数学表达式 [N1]≤[N2]不成立，则不进行由位于对应计量部位置上的物品供给部向对应计量部进行的物品供给。
是要求供给物品的计量部、且从要求供给物品的最下游计量部到对应计量部为止所存在的计量部的数量。而[N2]是可供给物品的物品供给部、且从位于要求供给物品的最下游计量部位置上的物品供给部到位于对应计量部位置上的物品供给部为止所存在的物品供给部的数量。
所谓可供给物品的物品供给部，除了被确认其内确实放有物品的物品供给部之外，还包括被推断为其内放有物品的物品供给部(未被确认为处于其内未放有物品的状态的物品供给部)。
技术方案6所涉及的组合计量装置为在技术方案1至5之一的组合计量装置中，控制部重复进行如下控制，即，每当多个物品供给部移动多个计量部之安装间距的距离时，使得位于计量区域内的物品供给部向多个计量部供给物品。
在这里，物品供给部每移动一个间距重复一次上述控制，因此，组合计量中所出现的、将物品排放了的计量部变成要求供给物品的计量部这一最新条件、以及计量部变为要求进行追加供给的计量部这一最新条件等能够很快反映到控制中。
技术方案7所涉及的组合计量装置为在技术方案1至6之一的组合计量装置中，控制部进行这样的设定，即，与对经过组合计量而确定的计量部的物品进行汇总输出处理的周期相比，使得循环机构的循环周期要短。
在这里，由于无物品供给而不能参与组合计量的计量部的数量得以减少，因此，与物品的汇总输出周期相比，加快了物品供给部的循环周期。这样，能够避免通过物品供给部供给物品而成为能够参与组合计量的计量部的数量增加速率低于已将物品排放而不能参与组合计量的计量部的数量增加速率。
在本发明中，采用了使向计量部供给物品的物品供给部循环移动的结构，在计量区域内的各物品供给部向物品要求计量部供给物品时，以位于下游的物品要求计量部为优先地进行物品供给控制，因此，与进行在相对应的计量部要求供给物品时无条件地由其物品供给部供给物品的控制的场合相比，能够避免尽管要求供给物品但迟迟不能够向该物品要求计量部供给物品的不良现象发生。
图2为组合计量装置的方框图。
图3为计量区域附近的供料料筐及计量料斗的配置图。
图4为表示组合计量装置的整体控制流程的附图。
图5为表示从供料料筐向计量料斗的物品供给控制流程的附图。
图6为计量区域内的供料料筐和计量料斗的状态时序图。
图7为计量区域内的供料料筐和计量料斗的状态时序图。
图8为计量区域内的供料料筐和计量料斗的状态时序图。
发明的实施形式本发明的一个实施形式所涉及的组合计量装置示于
图1。该组合计量装置中，对计量料斗内的物品的重量以测重传感器进行计量，对各计量值进行组合运算而选择出合计重量进入既定范围内的多个计量料斗，将来自这些计量料斗的物品汇总起来。由此获得既定重量的物品的集合体。
<组合计量装置的构成及工作原理>
如图1和图2所示，组合计量装置具有物品供给机构2、设在物品供给机构2下方的计量机构4、汇总传送带5、以及控制计算机10。
物品供给机构2具有能够使物品M下落而投入到计量料斗41～49内的多个(在这里为26个)料筐20。各料筐20安装在由诸如链条等构成的环形支撑构件21上。料筐20的安装间距与后述的计量料斗的安装间距P相同。
环形支撑构件21通过链轮22受到马达23(参照图2)的驱动。该马达23和链轮22、环形支撑构件21等构成了循环机构，驱动料筐20沿着计量料斗41～49的排列方向以同一姿态在垂直面上以一定速度循环。此外，在循环路径上，配置有作为对料筐20的通过进行检测的传感器的光敏开关24(参照图2)。
料筐20是上部敞口的、中央部位可开启的容器。该料筐20的开启部分可在控制计算机10的指令下打开而将所容纳的物品向下方排放从而向计量料斗41～49(后述)中的某一料斗供给物品。
料筐20的循环路径中，其上部为物品投入区域，计量料斗41～49正上方的空间(循环路径下部)为计量区域。并且，在物品投入区域向料筐20投入物品，在计量区域由料筐20向计量料斗41～49供给物品。在计量区域中，存在有分别向计量料斗41～49供给物品的物品供给位置20-1～20-9(参照图1和图3)。
计量机构4如图1和图3所示，具有沿左右方向Y排列的多个计量料斗41～49。各计量料斗41～49以一定的安装间距P排列。料筐20进行循环，而相对于此这些计量料斗41～49的位置是固定的。
在各计量料斗41～49中，设有对料筐20所供给的物品M的重量进行检测的测重传感器41a～49a(参照图2)。这些测重传感器41a～49a根据控制计算机10的要求，将重量检测值数据送给控制计算机10。
此外，计量料斗41～49与料筐20同样，也是上部敞口而中央部分可开启的容器，根据控制计算机10的指令使所保持的物品下落。
如图2所示，控制计算机10与物品供给机构2、计量机构4、以及汇总传送带5相连接。该控制计算机10具有CPU、RAM以及ROM，对被连接的各设备进行控制。此外，控制计算机10也对输出传送带6进行控制。
在组合计量装置的上面设有投入物品M的投入口2a。当操作者例如将葱等长条物品M从投入口2a向物品供给机构2的料筐20-i投入后，物品供给机构2将如下所述地把物品M供给计量机构4。
计量机构4的各计量料斗41～49对所供给的物品M进行保持并对物品M的重量进行计量。该计量值数据向控制计算机10传送。控制计算机10依据各计量料斗41～49中物品M的重量进行组合运算以使合计值达到与目标值接近的数值。并且，为了使通过组合运算而选中的多个计量料斗内的物品M下落到汇总传送带5上，控制计算机10向选中的计量料斗发送启闭指令。
从经组合计量而选中的计量料斗中下落的物品M到达设在计量机构4下方的汇总传送带5上。汇总传送带5是环状皮带传送带，将物品M向输出传送带6输送。之后，汇总起来的物品M由输出传送带6向下一流程输出。
<控制计算机10的详细控制内容>
如上所述，物品M被投入物品供给机构2的料筐20内而进行循环，由料筐20向计量机构4的计量料斗41～49中的某一料斗供给。对于这种由料筐20向计量料斗41～49供给物品的控制，结合图4的控制流程图详细说明如下。
对循环移动的料筐20的通过进行检测的光敏开关24在料筐20的位置每改变一个间距时向控制计算机10发送信号。控制计算机10以该信号为基准，进行物品供给、组合计量、汇总输出等各种控制。
在图4的步骤S1接收到来自光敏开关24的输入信号时，控制计算机10实施料筐20的移位处理(步骤S2)。在这里，掌握向计量区域的各物品供给位置20-1～20-9移动的料筐20是否处于保持有物品的状态。对于保持有物品的料筐20，作为可向计量料斗供给物品的料筐(以下称作可供料料筐)而加以辨识。各料筐20是否为可供料料筐的判断是以向进入计量区域的所有料筐20已投入了物品为前提，而在计量区域内进行物品供给动作后则不再是可供料料筐。
其次，在步骤S3进行组合计量，将选中的计量料斗作为应予驱动的料斗，确定计量料斗的驱动状态码。之后，这些选中的计量料斗将随着物品的排放而变空，因而也将归入要求供给物品的计量料斗的状态码(以下称作物品要求料斗状态码)之列。此外，物品要求料斗状态码中，还包括未进行物品排放而要求追加供给的计量料斗。各状态码均为9位数据。
作为物品要求料斗状态码，在装置刚刚启动等情况下所有的计量料斗41～49为空时，均为要求物品的物品要求料斗，因而为“111111111”。之后，随着料筐20供给物品，该计量料斗对物品的要求解除，例如向计量料斗41进行物品供给后，物品要求料斗状态码将为“011111111”(左端的位对应于计量料斗41，右端的位对应于计量料斗49)。而在所有计量料斗41～49中放入有物品的场合，通过组合计量例如选中了计量料斗45、46、48时，物品要求料斗状态码将成为“000011010”。一个计量料斗是否为物品要求料斗，在这里，是根据初始状态、是否进行了物品排放动作、物品供给动作而确定的，但也可以利用测重传感器41a～49a的检测值确定。
在步骤S4，判断是否已经经过了与组合计量装置的物品的汇总输出时间间隔相当的“汇总输出时间”。在这里，当已经经过了汇总输出时间时，在步骤S5使汇总输出时间复位。而尚未经过汇总输出时间时，取消步骤S3的处理，即，取消已将选中计量料斗列入驱动状态码或者物品要求料斗状态码中的处理(步骤S6)。这样，计量料斗41～49的驱动状态码将变回任意一个计量料斗均不进行排放动作的状态码，即使后述的步骤S8得到实施，计量料斗41～49也不进行排放动作。
在步骤S7，对料筐20进行后述的控制。在这里，确定料筐20的驱动状态码。
在步骤S8，以在步骤S3所确定的(或者在步骤S6又被取消的)计量料斗41～49的驱动状态码以及在步骤S7所确定的料筐20的驱动状态码为依据，实施计量料斗41～49的启闭动作以及位于位置20-1～20-9的料筐20的启闭动作。
上述图4所示的总体控制在料筐20每循环一个间距重复一次。
图5示出图4的步骤S7的详细流程。该图5所示的程序是图4的总体控制程序的子程序。
在这里，首先，在步骤S21，使物品要求料斗数和可供料料筐数复位而清零。此外，将用来表示从计量区域的下游侧算起位于第几的变量n设定为1。所谓物品要求料斗数是以其在计量区域内的位置加以定义的、从要求供给物品的最下游的计量料斗起到第n个计量料斗为止所存在的要求物品供给的计量料斗的数量[N1]。而可供料料筐数是以其在计量区域内的位置加以定义的、从位于要求供给物品的最下游的计量料斗的正上方的料筐20起到第n个料筐20为止所存在的可供给物品的(保持有物品的)料筐20的数量[N2]。
在步骤S22，判断位于计量区域第n个位置上的料筐20的下方的计量料斗是否为物品要求料斗。这一判断以诸如步骤S3等所确定的物品要求料斗状态码为依据进行。在这里若位于第n个料筐20的下方的计量料斗为物品要求料斗，则在步骤S23将物品要求料斗数加1。
其次，在步骤S24，判断是否位于计量区域第n个位置的料筐20不为空且物品要求料斗数不小于1。也就是说，判断是否满足这样的条件，即，第n个料筐20为可供料料筐且位于最下游物品要求料斗的正上方位置的上游侧(包括正上方位置)。在该条件得到满足时，在步骤S25将可供料料筐数加1。
在步骤S26，判断是否满足“物品要求料斗数不大于可供料料筐数这一条件”。该条件得到满足时，转移到步骤S27，判断是否满足“第n个料筐20在物品要求料斗上方且非空(属于可供料料筐)”这一条件。并且，在该条件也得到满足时，转移到步骤S28，将第n个料筐20设定在料筐驱动状态码中，在步骤S28由第n个料筐20向下方的计量料斗进行物品的供给。在步骤S26或者步骤S27的条件未得到满足时，将第n个料筐20从驱动状态码中除去。
在步骤S29，将(n+1)代入变量n中。在步骤S30，判断变量n是否超过了9，在变量n不大于9的场合，再次返回步骤S22。而在步骤S30判断为变量n大于9时，结束步骤S7的处理，转移到步骤S8。
如上所述，在图5所示确定料筐的驱动状态码的控制中，对于从位于计量区域第1个位置的料筐20到位于第9个位置的料筐20，确定是否使各个料筐20进行供给动作(驱动)，确定料筐20的驱动状态码。
<计量区域内料筐及计量料斗的状态时序一例>
通过进行如上所述的控制，位于计量区域的位置20-1～20-9上的料筐20如图6～图8所示地向计量料斗41～49供给物品。
图6(a)示出与图3相当的状态。在这里，位于位置20-2及位置20-5的料筐20中没有物品，位于位置20-1、3、4、5～9的料筐20是可供料料筐。另一方面，计量料斗41、42、44、45、46、47、49中虽放有物品，但由于经组合计量而被选中的三个计量料斗42、46、47要将物品排放，因此，这些计量料斗42、46、47是物品要求料斗(图中用双圈圆表示)。因此，在图6(a)的状态下，可供料料筐的状态码为“101101111”(可供料料筐以1表示)，物品要求料斗状态码为“011001110”(物品要求料斗以1表示)。
并且，在如图5所示确定料筐的驱动状态码时，其驱动状态码将为“000001110”。这表示使位于位置20-6、20-7、20-8的三个料筐20进行供给动作。于是，这些料筐20中的物品k、l、m将朝向计量料斗46、47、48落下。之后，当料筐20由此再循环一个间距时，将变成图6(b)所示的状态。
在从图6(b)的状态变为图6(c)的状态的循环一个间距的过程中，由于尚未经过汇总输出时间，因此，经组合计量而被选中的计量料斗在物品要求料斗状态码中的设定被取消(图4的步骤S6)，物品要求料斗由此刻为空的计量料斗构成。因此，物品要求料斗状态码为“011000000”。相对于此，可供料料筐的状态码为“011000011”，料筐的驱动状态码为“011000000”。于是，这些料筐20中的物品i、j朝向计量料斗42、43落下。之后，当料筐20由此再循环一个间距后，将变成图6(c)所示的状态。
以下，同样地，反复进行由料筐20向计量料斗41～49进行的物品供给及由计量料斗41～49进行的物品排放。在这里，循环周期设定得较汇总输出周期短，以每循环4个周期进行1次的比例进行汇总输出。在这种场合，如图6～图8所示，在实施汇总输出时的组合计量过程中，处于大约所有计量料斗可参与组合计量的状态。
<组合计量装置的特征>
(1)在这里，对物品要求料斗中位于料筐20移动方向下游(图1及图3的左侧)的计量料斗赋予优先权而进行物品供给。
由于进行这样的控制，与进行在位于正下方的计量料斗要求供给物品时无条件地由其料筐20供给物品的控制的场合相比，可避免下游侧的计量料斗(例如计量料斗41、42)且为要求供给物品的物品要求料斗迟迟得不到物品供给的不良现象的发生。
(2)例如由图6可知，作为上述图5所示的物品供给控制，相对于物品要求料斗，使得可供料料筐从下游侧按顺序与之建立一对一的关联。该建立关联的可供料料筐，是包括其物品要求料斗正上方的料筐在内位于尽可能与之靠近的上游位置上的可供料料筐。
在图6(a)的状态下，首先，相对于作为最下游物品要求料斗的计量料斗42，使得具有物品i的料筐20(位置20-3)与之对应。其次，相对于计量料斗43，使得具有物品j的料筐20(位置20-4)与之对应。相对于下一个物品要求料斗的计量料斗46，具有物品k的正上方的料筐20(位置20-6)与之对应。同样地，相对于计量料斗47、48，具有物品1、m的料筐20(位置20-7、20-8)与之对应。
这样，从下游侧的物品要求料斗开始按顺序有与之对应的可供料料筐，因此，能够优先对下游侧的物品要求料斗供给物品。
<变型例>
(A)在上述实施形式中，一个料筐20是否为可供料料筐，是以向进入计量区域的所有料筐20投入了物品为前提的，仅将在计量区域内实施了物品供给动作的料筐作为空筐而确定为非可供料料筐。
相对于此，在资金较充裕的场合，最好是，在从物品投入区域进入计量区域的必经之处，配置用来确认各料筐20内是否放有物品的传感器。这样，即使在向料筐20投入物品的操作者漏掉了料筐20、或者来不及物品投入的情况下，也能够使控制计算机10掌握该料筐20为空的信息。这样，即便在物品投入区域有多个料筐20中未投入物品，也能够进行与此相对应的物品供给控制。
(B)在上述实施形式中，采用了料筐20如图1所示在垂直面上循环移动的结构，但循环机构也可以是使各料筐20在水平面上循环移动的机构。
此外，在上述实施形式中，料筐20的循环轨迹为长圆形，但在采用使之在水平面上循环移动的结构的场合，也可以考虑圆形或椭圆形循环轨迹。在这种场合下，可将本发明应用于沿圆周配置计量料斗的组合计量装置中。
权利要求
1.一种组合计量装置，基于来自多个计量部的计量数据进行物品的组合计量，其特征是，具有向所说多个计量部的某一计量部供给物品的多个物品供给部，驱使所说多个物品供给部循环移动，以便所说物品供给部在配置有所说多个计量部的计量区域内沿着所说多个计量部的排列方向移动的循环机构，控制从位于所说计量区域内的所说物品供给部向所说多个计量部供给物品的控制部；所说控制部以要求供给物品的多个所说计量部中位于所说物品供给部移动方向下游的所说计量部为优先进行物品供给。
2.如权利要求1所说的组合计量装置，其特征是，所说循环机构，驱使多个物品供给部移动，以便所说多个物品供给部在向所说物品供给部投入物品的物品投入区域与所说计量区域之间循环。
3.如权利要求1或2所说的组合计量装置，其特征是，所说控制部从要求供给物品的多个所说计量部中位于物品供给部移动方向最下游的计量部开始按顺序进行控制。
4.如权利要求3所说的组合计量装置，其特征是，所说控制部为，相对于要求供给物品的所说计量部，使得包括位于与该计量部所对应的位置在内、从该位置到所说移动方向的上游一侧中尽可能靠近的位置上所说物品供给部并且是可供给物品的所说物品供给部与之建立一对一的关联。
5.如权利要求3所说的组合计量装置，其特征是，所说控制部进行下述动作，即，在可供给物品的所说物品供给部的位置上存在有作为要求供给物品的所说计量部的对应计量部时，将从要求供给物品的最下游的所说计量部开始到所说对应计量部为止所存在的要求供给物品的所说计量部的数量[N1]、与从位于要求供给物品的最下游的所说计量部的位置上的所说物品供给部到位于所说对应计量部的位置上的所说物品供给部为止所存在的可供给物品的所说物品供给部的数量[N2]二者进行比较，若数学表达式[N1]≤[N2]成立，则进行由位于所说对应计量部的位置上的所说物品供给部向所说对应计量部进行的物品供给，若数学表达式 [N1]≤[N2]不成立，则不进行从位于所说对应计量部位置上的所说物品供给部向所说对应计量部进行的物品供给。
6.如权利要求1至5之一的权利要求所说的组合计量装置，其特征是，所说控制部重复进行如下控制，即，每当所说多个物品供给部移动所说多个计量部之安装间距的距离时，由位于所说计量区域内的所说物品供给部向所说多个计量部供给物品。
7.如权利要求1至6之一的权利要求所说的组合计量装置，其特征是，所说控制部进行这样的设定，即，与对经组合计量而确定的所说计量部内的物品进行汇总输出处理的周期相比，所说循环机构的循环周期要短。
全文摘要
一种由相对于计量料斗进行循环的料筐供给物品的组合计量装置,能够避免既定的计量料斗不易得到物品供给的情况发生,提高组合计量的精度。组合计量装置是基于来自多个计量料斗的计量数据对物品进行组合计量的装置,具有:向某一计量料斗供给物品的多个料筐、驱使料筐进行循环移动而使得料筐在计量区域内沿着计量料斗的排列方向移动的循环机构、以及控制计算机。控制计算机控制位于计量区域内的料筐向计量料斗供给物品,以要求供给物品的多个计量料斗中位于循环移动方向下游的计量料斗为优先进行物品的供给。
文档编号G01G19/387GK1365000SQ02101539
公开日2002年8月21日 申请日期2002年1月9日 优先权日2001年1月9日
发明者村田修二, 地村和久 申请人:株式会社石田