JP2014032180A - 計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】計量精度を高く維持しつつ計量速度の高速化を図ることができる計量装置を提供する。
【解決手段】被計量物が計量されるとともに、計量後の被計量物が排出される複数の大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒと、重量が異なる比率で調整された被計量物がそれぞれ供給されることにより、組合せ演算が行われ、組合せ演算の結果に基づいて被計量物が排出される複数の中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇと、を備え、複数の中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇのうち調整される重量の比率が最も小さい中投入計量ホッパの目標投入重量は、計量装置全体で排出される被計量物の重量と目標重量との間の許容誤差以下の重量に設定される。
【選択図】図１

Description

本発明は計量装置に関する。特に、本発明は、粉体（洗剤、肥料等）、粒体（樹脂ペレット、穀物、飼料等）の被計量物を所定の目標重量に調整するとともに、袋等の容器に充填するパッカースケールなどの計量装置に関する。

樹脂成型加工原料となる樹脂ペレットなどを効率よく目標重量にひとまとめにして袋詰めするために、パッカースケールが使用されている。このパッカースケールは、粉体（洗剤、肥料等）、粒体（樹脂ペレット、穀物、飼料等）の被計量物を所定の目標重量に調整するとともに、袋などの容器に充填する自動計量装置の一種である。このような計量装置は、一般に、投入シュート、ホッパ、ホッパゲート、ロードセルおよびアクチュエータなどの各種機器により構成され、その使用目的に合わせて、様々な方式が提案されている。

例えば、被計量物の目標重量未満の被計量物が供給されることにより、被計量物が計量されるとともに、計量後の被計量物が排出される大投入計量ホッパと、目標重量と大投入計量ホッパから排出された被計量物との差分を組合せ演算を用いて排出するための複数の中投入計量ホッパと、を備えた計量装置が知られている（例えば特許文献１など参照）。さらに、このような計量装置において、目標重量と計量重量との誤差を少なくして高精度な計量を行うための構成として、ホッパへの被計量物のボリューム投入とロスイン排出による補充投入とによって、被計量物の計量の高速化や高精度化を意図した装置も知られている（例えば特許文献２など参照）。

特開平８−２７８１８９号公報 特開平１０−５４７５０号広報

しかし、ロスイン排出は、微量の被計量物をある程度時間をかけて投入しないと計量精度が高くならない問題がある。言い換えると、計量を高速化しようとすると、計量精度が高くできないため、ロスイン排出を用いた構成は、計量の高速化が難しい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、計量精度を高く維持しつつ計量速度の高速化を図ることができる計量装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る計量装置は、目標重量未満の被計量物が供給されることにより、前記被計量物が計量されるとともに、計量後の前記被計量物が排出される大投入計量ホッパと、重量が異なる比率で調整された被計量物がそれぞれ供給されることにより、前記被計量物の重量に基づいた組合せ演算が行われ、前記組合せ演算の結果に基づいて前記被計量物が排出される複数の中投入計量ホッパと、を備え、前記複数の中投入計量ホッパのうち調整される重量の比率が最も小さい中投入計量ホッパの目標投入重量は、計量装置全体で排出される被計量物の重量と前記目標重量との間の許容誤差以下の重量に設定される。

上記構成によれば、中投入計量ホッパの最小の目標投入重量を下限とし、中投入計量ホッパの目標投入重量の最大合計値をカバーするように異なる組合せ重量の種類を多く作ることができる。したがって、計量精度を高く維持しつつ計量速度の高速化を図ることができる。また、中投入計量ホッパの個数を最小にするための設計を容易に行うことができるため、装置の大型化および高コスト化を防止することができる。

前記複数の中投入計量ホッパは、調整される重量の比率が７種類以上存在するように構成されてもよい。これによれば、大投入計量ホッパを用いて目標重量の大半を計量した後、７種類以上の重量比率となるように複数の中投入計量ホッパへそれぞれ投入された被計量物に基づいて組合せ演算が行われる。このように、７種類以上の重量比率から組合せ演算を行うことにより、別途ロスイン計量を行うことなく目標重量との誤差を小さくすることができる。

前記複数の中投入計量ホッパのそれぞれは、調整される重量の比率が公比２の等比数列となるように目標投入重量が設定されてもよい。これにより、中投入計量ホッパの目標投入重量の最大合計値をカバーするように最小の目標投入重量の差で異なる組合せ重量の種類を最大限に作ることができる。

前記複数の中投入計量ホッパは、当該複数の中投入計量ホッパのそれぞれの目標計量重量の合計値が前記複数の中投入計量ホッパによる組合せ演算の目標重量値の最大値と前記大投入計量ホッパにおいて許容される計量誤差の上限値との合計値以上となる最小の個数で構成されてもよい。これにより、組合せ演算を用いた計量において適正な計量を行うことを担保しつつ、中投入計量ホッパの個数をできる限り少なくすることができ、装置の大型化を防止し、コストを低減することができる。

前記複数の中投入計量ホッパには、前記大投入計量ホッパに被計量物が投入された後、当該大投入計量ホッパに投入された被計量物の重量が計量されるまでの間に、被計量物が投入されるように構成されていてもよい。これにより、大投入計量ホッパの計量安定化期間を無駄にすることなく、パッカースケール全体の計量速度を高めることができる。

前記複数の中投入計量ホッパは、それぞれが１つのロードセルと、２つの区画に分割された被計量物の保持部と、を有する４つ以上の計量ホッパで構成されてもよい。これによれば、７種類以上の重量比率となる被計量物を計量する中投入計量ホッパを略半分の計量ホッパで構成することができるため、計量装置の大型化を抑制することができる。

前記計量装置は、前記大投入計量ホッパへ被計量物を供給する投入シュートと、前記投入シュートから前記複数の中投入計量ホッパのそれぞれへ被計量物を供給可能に構成された中継部と、を備え、前記中継部は、前記保持部の各区画へ投入する被計量物の投入を振り分けるカットゲートを備えてもよい。これによれば、投入シュートから供給される被計量物をカットゲートを用いて各中投入計量ホッパの各保持部に振り分け投入させる。これにより、簡単な構造で容易かつ確実に２分割された構造を有する中投入計量ホッパの各保持部に被計量物を投入することができる。

前記中継部は、鉛直方向に被計量物が通過するように前記中投入計量ホッパごとに対応して設けられた中空の連通部を備え、前記連通部の下方において前記保持部のそれぞれに対応して設けられた排出口の面積は、組合せ演算で調整される重量の比率が大きい保持部に投入する排出口ほど大きい面積を有していてもよい。これにより、カットゲートを開状態にする時間（開放時間）を各保持部の被計量物の投入量（目標投入重量）によらず互いに近づけることができる。

前記複数の中投入計量ホッパは、目標投入重量が小さい前記保持部ほど目標投入重量が大きい前記保持部と組み合わせられるように設定されていてもよい。これにより、１つの中投入計量ホッパの２つの保持部に投入される目標投入重量の合計が中投入計量ホッパによってなるべく大きく異ならないようにすることができる。

前記計量装置は、複数の前記大投入計量ホッパを備えてもよい。これによれば、大投入計量ホッパを複数備えるため、大投入計量ホッパごとに被計量物の投入、計量および排出のタイミングをずらすことができる。これにより、一の大投入計量ホッパにおける計量安定化期間において他の一の大投入計量ホッパにおける被計量物の投入または排出処理を行うことができるため、複数の大投入計量ホッパにおける全体的な計量速度を高めることができる。

本発明は、上記のように構成され、計量精度を高めつつ短時間に計量を行うことができるという効果を奏する。

図１は、本発明の第１実施形態における計量装置の構成を概略的に示す概念図である。 図２は、図１に示す計量装置における各計量ホッパの配置例を示す正面図である。 図３は、図２に示す計量装置における上面図である。 図４は、本発明の第２実施形態における計量装置の構成を概略的に示す概念図である。 図５は、図４に示す計量装置における各計量ホッパの配置例を示す正面図である。 図６は、図５に示す計量装置における上面図である。 図７は、図５に示す計量装置における中投入計量ホッパ近傍の拡大図である。 図８は、本発明の第３実施形態における計量装置の構成を概略的に示す概念図である。

以下、本発明の実施形態における計量装置の具体的な構成例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する場合がある。また、以下の具体的な説明は、本発明における計量装置の特徴を例示しているに過ぎない。例えば、上記計量装置を特定した用語と同じ用語または相当する用語に適宜の参照符号を付して以下の具体例を説明する場合、当該具体的な構成要素は、これに対応する上記計量装置の構成要素の一例である。したがって、上記計量装置の特徴は、以下の具体的な説明によって限定されない。

＜第１実施形態＞
図１〜図３を用いて本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態の計量装置であるパッカースケール１０１は、包装機（図示せず）への被計量物（例えば、樹脂ペレット）の大投入（多量投入）が行われる大投入計量部１０と、包装機への被計量物の中投入（中量投入）が行われる中投入計量部２０と、大投入計量部１０で計量された被計量物と中投入計量部２０で計量された被計量物とを合わせて包装機へ排出する集合シュート３０を備えている。

なお、以下の説明の便宜上、図１において、大投入計量部１０の途中から中投入計量部２０に、被計量物が振り分けられる方向を「左右方向」としている。また、図１においては、理解容易のために、後述する大投入計量ホッパおよび中投入計量ホッパをすべて横一列に配列したように記載されているが、実際には後述する図２および図３に示すように三次元的に配置することが計量装置全体の小型化の観点では好ましい。

［大投入計量部］
大投入計量部１０は、目標重量未満の被計量物が供給されることにより、被計量物が計量されるとともに、計量後の被計量物が排出される複数（本実施形態においては２つ）の大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒと、複数の大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒへ被計量物を供給する投入シュート１２と、を備えている。複数の大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒは、それぞれ投入シュート１２の下方において、パッカースケールの枠体（図示せず）に、ロードセル１５（図２参照）を介して吊り下げ保持されている。なお、図２においては、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒの前方にそれぞれ２つずつ取り付けられたロードセル１５が図示されているが、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒの後方にも同様にロードセル１５が２つずつ取り付けられており、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒは、それぞれ計４つのロードセル１５で吊り下げ保持されている。なお、ロードセル１５の個数は、これに限られず、例えば３個以下でもよいし、５個以上でもよい。

投入シュート１２は、鉛直方向に被計量物が通過する中空の連通部１３と、連通部１３の下方において複数の大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒのそれぞれへ投入する被計量物を振り分けるカットゲートとを備えている。本実施形態において、カットゲートは、複数（２つ）の大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒに対応するように設けられた複数の（２つ）のカットゲート１４Ｌ，１４Ｒとして構成される。

連通部１３は、少なくとも下端部が各大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒの被計量物の投入口１１Ｌａ，１１Ｒａに応じて区切られているように構成されている。具体的には、２つの大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒが投入シュート１２の連通部１３の下方において左右に配置され、連通部１３には、内部を左右に区切るための仕切り板１３ａが設けられている。

さらに、連通部１３の下端部は、下方に位置する各大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒの被計量物の投入口１１Ｌａ，１１Ｒａの大きさに対応するように、仕切り板１３ａで区切られた連通部１３の各内部空間における水平断面の面積が下方へ向かうほど小さくなるように漏斗形状（先細り形状）を有している。

カットゲート１４Ｌ，１４Ｒは、それぞれ回動軸１４Ｌａ，１４Ｒａ回りに回動可能に構成されている。カットゲート１４Ｌ，１４Ｒが回動軸１４Ｌａ，１４Ｒａ回りに回動することにより、各カットゲート１４Ｌ，１４Ｒに対応する大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒに被計量物を投入する開状態と、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒへの被計量物の投入を制限する閉状態とが切り換えられる（図１においてはカットゲート１４Ｌが開状態であり、カットゲート１４Ｒが閉状態である場合を示している）。そして、カットゲート１４Ｌ，１４Ｒは、それぞれが択一的に開放される（開状態となる）よう構成されている。なお、本実施形態においては、カットゲート１４Ｌ，１４Ｒを独立してそれぞれの回動軸１４Ｌａ，１４Ｒａ回りに回動させるロータリアクチュエータ１６Ｌ，１６Ｒを有しており、独立して回動制御させることが可能となっている。

大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒは、それぞれ、上方の投入口１１Ｌａ，１１Ｒａから投入された被計量物が流通する連通部１１Ｌｂ，１１Ｒｂと、連通部１１Ｌｂ，１１Ｒｂ内の被計量物を一時保持し、下方へ排出する排出ゲート１１Ｌｃ，１１Ｒｃとを備えている。

本実施形態における大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒは、２つの同じ容量の計量ホッパで構成されている。例えば、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒは、それぞれ２５ｋｇ程度の被計量物を計量可能に構成される。大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒの計量誤差は、例えば±１００ｇに設定される。このような大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒにより被計量物の目標重量の約９８％を計量する。

このような構成を備えた大投入計量部１０においては、投入シュート１２から仕切り板１３ａで区切られた各内部空間を介して大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒのそれぞれに被計量物が投入される。この際、投入シュート１２の各排出口に設けられたカットゲート１４Ｌ，１４Ｒは、目標重量未満の所定重量が投入されるように予め定められた時間開放されることにより、被計量物が大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒ内に投入される。また、カットゲート１４Ｌ，１４Ｒは、交互に開放されるため、各大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒには交互に被計量物が投入され、対応するロードセル１５により順次計量される。すなわち、一方のカットゲート１４Ｒを閉鎖した状態で他方のカットゲート１４Ｌを所定時間開放して対応する大投入計量ホッパ１１Ｌに被計量物を投入し、大投入計量ホッパ１１Ｌに投入された被計量物の重量を計量する。

ここで、特に、粉体（洗剤、肥料等）、粒体（樹脂ペレット、穀物、飼料等）の被計量物を所定の目標重量に調整するためのパッカースケール１０１においては、１袋あたりの充填量が例えば数１０ｋｇであるような重量物を計量する必要があるため、その大部分の計量を賄う大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒにおいては、その大きさや強度確保のために大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒの重量も重いものが多く、例えば大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒ自体の重量が５０ｋｇ以上あるものも存在する。したがって、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒに投入された被計量物による衝撃がある程度収まり、安定的に計量される状態となるまでには比較的時間を要する。

そこで、例えば一方の大投入計量ホッパ１１Ｌに被計量物が投入されてから当該大投入計量ホッパ１１Ｌにおいて投入された被計量物が計量されるまでの計量安定化期間において、他方の大投入計量ホッパ１１Ｒに対応するカットゲート１４Ｒを開放し、当該大投入計量ホッパ１１Ｒに被計量物を投入する処理を行う。そして、他方の大投入計量ホッパ１１Ｒにおける計量安定化期間において、計量安定化期間を終えた大投入計量ホッパ１１Ｌにおいて当該大投入計量ホッパ１１Ｌに投入された被計量物を計量し、計量後、排出ゲート１１Ｌｃを開放して計量された被計量物を排出する。さらに、被計量物を排出した大投入計量ホッパ１１Ｌにおいて次回用の被計量物を投入すべく、排出ゲート１１Ｌｃを閉鎖し、対応するカットゲート１４Ｌを所定時間開放することにより、大投入計量ホッパ１１Ｌに被計量物を投入する。また、この間に、大投入計量ホッパ１１Ｒにおいて計量安定化期間が終了するため、結果として２つの大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒから計量後の被計量物を交互に排出することができる。なお、各大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒの排出ゲート１１Ｌｃ，１１Ｒｃを開放することにより、計量後の被計量物が集合シュート３０を介して包装機へ送られる。

［中投入計量部］
中投入計量部２０は、被計量物の重量が異なる比率で調整された被計量物がそれぞれ供給されることにより、被計量物の重量に基づいた組合せ演算が行われ、組合せ演算の結果に基づいて被計量物が排出される複数（図１においては７つ）の中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇを備えている。そして、これらの７つの中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇは、調整される重量（目標投入重量）の比率が互いに異なるように構成されている。これにより、組合せ演算で調整される重量の比率（目標値）が７種類存在することとなる。

さらに、中投入計量部２０は、大投入計量部１０の投入シュート１２に投入された被計量物を各中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇへ供給する中継部２２Ｌ，２２Ｒを備えている。中継部２２Ｌ，２２Ｒは、それぞれ、上流側が投入シュート１２の側方に連通され、下流側が各中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｄおよび２１Ｅ〜２１Ｇの上方にそれぞれ排出口が位置するように分岐した中空の中継部本体２２Ｌａ，２２Ｒａを有している。また、中継部２２Ｌ，２２Ｒは、各排出口に設けられたカットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂを有している。カットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂは、それぞれ回動軸２２Ａｃ〜２２Ｇｃ回りに回動可能に構成されている。カットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂが回動軸２２Ａｃ〜２２Ｇｃ回りに回動することにより、各カットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂに対応する中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇに被計量物を投入する開状態と、中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇへの被計量物の投入を制限する閉状態とが切り換えられる。

中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇは、それぞれ、中継部２２Ｌ，２２Ｒを介して被計量物が上方から投入される投入口２１Ａａ〜２１Ｇａを有する中空の連通部２１Ａｂ〜２１Ｇｂと、連通部２１Ａｂ〜２１Ｇｂ内の被計量物を一時保持し、下方へ排出する排出ゲート２１Ａｃ〜２１Ｇｃとを備えている。

複数の中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇは、それぞれが１つのロードセル２３を有する７つの計量ホッパで構成されている。

このような構成を備えた中投入計量部２０においては、投入シュート１２から中継部２２Ｌ，２２Ｒを介して中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇのそれぞれに被計量物が投入される。この際、各中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇには、投入される重量の比率が互いに異なるように所定重量の被計量物が投入されるように調整される。具体的には、中継部２２Ｌ，２２Ｒの各排出口に設けられたカットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂが開放される時間を互いに異ならせること、および、中継部２２Ｌ，２２Ｒの各排出口の面積を、対応する中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇに投入される重量の比率に応じて（例えば当該比率に比例するように）異ならせることにより、これを実現している。

本実施形態において、複数の中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇのうち調整される重量の比率が最も小さい中投入計量ホッパは、パッカースケール全体で排出される被計量物の重量と目標重量との間の許容誤差以下の重量を目標投入重量として設定されている。本実施形態において、パッカースケール１０１の許容誤差は５ｇに設定されており、最小の目標投入重量は、許容誤差と同じ５ｇに設定されている。

また、中投入計量ホッパで計量すべき重量の最大値を６００ｇに設定している。前述したように、パッカースケール１０１全体の目標重量を２５ｋｇとした場合に、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒで目標重量の９８％を計量すると、中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇが投入すべき重量は目標重量の２％である５００ｇとなる。大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒの計量誤差を±１００ｇとすると、結局、中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇで計量すべき重量の最大値（目標投入重量の最大合計値）は、５００＋１００＝６００ｇとなる。

このようにして設定された中投入計量ホッパの最小の目標投入重量５ｇを下限とし、中投入計量ホッパで計量すべき重量の最大値６００ｇをカバーしつつ、最小の目標投入重量（５ｇ）の差で異なる組合せ重量の種類を最大限に作るためには、各中投入計量ホッパの目標投入重量を、調整される重量の比率が公比２の等比数列となるように設定することが好ましい。上記のように、複数の中投入計量ホッパのうち調整される重量の比率が最も小さい中投入計量ホッパの目標投入重量が５ｇである場合、本実施形態における中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇは、目標投入重量が小さい順に５ｇ、１０ｇ、２０ｇ、４０ｇ、８０ｇ、１６０ｇ、３２０ｇとなるように構成される。この際、中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇの目標投入重量の合計値は、６３５ｇとなり、中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇが投入すべき重量を大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒの計量誤差を考慮に入れても十分カバーできる。

以上のように、組合せ演算に用いられる複数の中投入計量ホッパは、当該複数の中投入計量ホッパのそれぞれの目標計量重量の合計値（上記の例においては６３５ｇ）が複数の中投入計量ホッパによる組合せ演算の目標重量値の最大値（上記の例においては５００ｇ）と大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒにおいて許容される計量誤差の上限値（上記の例においては１００ｇ）との合計値（上記の例においては６００ｇ）以上となる最小の個数（上記の例においては７個）で構成される。これにより、組合せ演算を用いた計量において適正な計量を行うことを担保しつつ、中投入計量ホッパの個数をできる限り少なくすることができ、装置の大型化を防止し、コストを低減することができる。また、このような考えに基づいて中投入計量ホッパの個数およびそれぞれの目標計量重量を設定することにより、目標計量重量に応じて最適な設計を容易に行うことができる。

本実施形態において、各カットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂは、対応する中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇに被計量物を投入する際、上記目標計量重量および単位時間当たりに落下する被計量物重量に応じて設定されるゲート開放時間だけゲートを開放するように構成される。この場合、中投入計量部２０は、中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇに被計量物を投入する際、まず、対応するカットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂに設定されたゲート開放時間の間、当該カットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂを開き、中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇに被計量物を投入する。ゲート開放時間経過後、カットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂはゲートを閉鎖する。中投入計量部２０は、被計量物の投入後、所定の計量安定化期間経過後に被計量物が投入された中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇ内の被計量物の重量を計量して、組み合わせ演算を行う。

さらに、本実施形態においては、上記目標投入重量を実現するために、例えば各中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇに対応する各カットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂのゲート開放時間を目標投入重量が小さいほど短くするように設定される。さらに、中継部２２Ｌ，２２Ｒの各排出口の面積を、対応する中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇに投入される重量の比率に応じて（例えば当該比率に比例するように）異ならせている。このように、７つの中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇにおいて目標投入重量を異ならせることにより、計量される（組合せ演算の対象となる）被計量物の目標投入重量の比率が１：２：４：８：１６：３２：６４となる。

なお、中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇの最大容量自体は全て同じ（少なくとも最大の３２０ｇが計量可能な容量を有する限り）であってもよいが、目標投入重量に応じて中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇの最大容量を異ならせることとしてもよい。例えば５ｇ、１０ｇ、２０ｇおよび４０ｇを計量するための中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｄは、０．５リッタの最大容量を有する計量ホッパを用い、８０ｇおよび１６０ｇを計量するための中投入計量ホッパ２１Ｅ，２１Ｆは、１リッタの最大容量を有する計量ホッパを用い、３２０ｇを計量するための中投入計量ホッパ２１Ｇは、２リッタの最大容量を有する計量ホッパを用いることとしてもよい。このように目標投入重量に応じて最大容量の異なる計量ホッパを中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇとして用いることにより、パッカースケール１０１の大型化を防止することができる。

また、本実施形態においては７つの中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇのうち、最大容量が小さい計量ホッパとして構成される４つの中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｄを図２および図３に示すように大投入計量部１０の向かって左側において前後方向に一列となるように配置し、これらより最大容量が大きい残り３つの中投入計量ホッパ２１Ｅ〜２１Ｇを大投入計量部１０の向かって右側において前後方向に一列となるように配置している。このように、中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇを大投入計量部１０の側方において左右両側の前後方向に一列となるように効率的に配置することにより、パッカースケール１０１の設置面積を小さくすることができる。

そして、各中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇのそれぞれに投入された被計量物が計量され、当該計量された重量を用いて組合せ演算を行い、目標重量から大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒのうちのいずれか１つで計量された被計量物の重量を引いた残りの重量に最も近い組み合わせを算出する。組合せ演算の結果、組み合わせに選ばれた中投入計量ホッパの排出ゲート２１Ａｃ〜２１Ｇｃを開放し、組み合わせに選ばれた被計量物が集合シュート３０を介して包装機へ送られる。上記例のような目標投入重量とした中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇによれば、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒと合わせて目標重量に対して±５ｇの精度で計量排出が可能となる。

このような組合せ演算は、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒへの被計量物の投入および計量処理と時間的にオーバーラップして行われる。具体的には、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒの投入サイクルは、中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇにおける計量サイクルに基づいて設定される。例えば一の大投入計量ホッパ１１Ｌに被計量物が投入された後、計量安定化期間を経過することにより当該大投入計量ホッパ１１Ｌに投入された被計量物の重量が計量されるまでの間に、各中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇには被計量物が投入された状態にする。大投入計量ホッパ１１Ｌに投入された被計量物の重量が計量されることにより、中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇで計量すべき重量（目標重量から大投入計量ホッパ１１Ｌにおける計量値を差し引いた値）が演算され、当該重量となるように組合せ演算が行われる。この間、大投入計量ホッパ１１Ｌでは被計量物の排出が行われるとともに、他方の大投入計量ホッパ１１Ｒにおいて被計量物が投入され、計量安定化期間が開始されている。組合せ演算に選ばれた１または複数の中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇは被計量物を排出し、その後、対応するカットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂを開放することにより、空になった中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇに新たな被計量物が投入される。これにより、次回以降も必ず７つの中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇのすべてを用いて組合せ演算が行われる。そして、次回は計量安定化期間が終了した他方の大投入計量ホッパ１１Ｒに投入された被計量物の重量に基づいて（目標重量から大投入計量ホッパ１１Ｒにおける計量値を差し引いた値となるように）組合せ演算が行われる。

上記構成によれば、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒを複数備えるため、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒごとに被計量物の投入、計量および排出のタイミングをずらすことができる。これにより、一の大投入計量ホッパ（１１Ｌおよび１１Ｒのうちの一方）における計量安定化期間において他の一の大投入計量ホッパ（１１Ｌおよび１１Ｒのうちの他方）における被計量物の投入または排出処理を行うことができるため、複数の大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒにおける全体的な計量速度を高めることができる。また、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒに投入された被計量物の重量が計量されるまでの間に、中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇへ被計量物が投入されることにより、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒの計量安定化期間を無駄にすることなく、パッカースケール１０１全体の計量速度を高めることができる。

さらに、上記構成によれば、投入シュート１２において被計量物が通過する連通部１３を複数の大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒで共有しつつ、カットゲート１４Ｌ，１４Ｒ近傍の下端部において各大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒの被計量物の投入口１１Ｌａ，１１Ｒａに応じて区切られた形状となっている。これにより、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒの上部の構造を簡略化することができ、パッカースケール１０１全体の大型化を抑制しつつ計量速度を高速化することができる。

例えば、大投入計量ホッパを２つ設ける場合に、それぞれの大投入計量ホッパの上方に単純に２つの投入シュートを設けるとするとパッカースケール全体の設置面積が大幅に大きくなる。これを解消するために、投入シュートの内部空間の水平断面積を小さくすることも考えられるが、これを行うと、各投入シュートの内部空間に一時蓄えられる被計量物の容積が小さくなるため、投入シュートの高さを高くして各投入シュートの容積を維持する必要がある。投入シュートの高さが高くなると、パッカースケールの設置場所が制限される問題や、より高所から被計量物を投入する必要が生じることによって作業の危険性および非効率性が増大する問題が生じ得る。そこで、投入シュート１２自体は１つの径を有し（大投入計量ホッパが１つの場合に比べてその径はやや大きくなる）、その内部空間を大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒごとに区切ることにより、投入シュートの高さを高くすることなく、パッカースケールの設置面積の増大を抑制することができる。

また、カットゲート１４Ｌ，１４Ｒが個別に択一的に開放されるため、被計量物を各大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒに迅速に振り分け投入することができる。そして、このような大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒへの被計量物の振り分け投入と時間的にオーバーラップするように中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇにおける組合せ演算を行うことにより、２回分の計量処理が時間的にオーバーラップすることとなり、複数回における計量処理全体にかかる時間をより短縮することができる。

また、上記構成のような中投入計量部２０を備えていることにより、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒを用いて目標重量の大半を計量した後、７種類以上の重量比率となるように複数の中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇへそれぞれ投入された被計量物に基づいて組合せ演算が行われる。このように、７種類以上の重量比率から組合せ演算を行うことにより、別途ロスイン計量を行うことなく目標重量との誤差を小さくすることができる。したがって、計量精度を高く維持しつつ計量速度の高速化を図ることができる。

さらに、上記構成においては、複数の中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇのそれぞれが１つのロードセル２３を有する７つの計量ホッパで構成されているため、７種類の重量比率となる被計量物を複数の中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇに同じタイミングで投入させることができ、計量速度をより高速化することができる。

なお、本実施形態においては、中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇを７つ備えた構成について説明したが、本発明の態様はこれに限られない。例えば、中投入計量ホッパを８つ以上備えることとしてもよい。また、各中投入計量ホッパの配置態様は、上記実施形態の態様に限られず、種々好適に配置され得る。また、７つ以上の中投入計量ホッパで実現される７種類以上の重量比率についても、種々好適に設定される。なお、７種類以上の重量比率が存在する限り、複数の中投入計量ホッパにおいて、同じ重量比率に設定される中投入計量ホッパが存在してもよい。

また、本実施形態においては、中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇに異なる重量の被計量物を投入するために、カットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂが開放される時間を互いに異ならせることとしたが、本発明はこれに限られない。例えば、カットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂが開放される時間は何れも同じとし、カットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂの開度を互いに異ならせることとしてもよい。

＜第２実施形態＞
次に、図４〜図７を用いて本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態において第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し説明を省略する。本実施形態のパッカースケール１０２が第１実施形態と異なる点は、中投入計量部２５において、複数の中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄは、それぞれが１つのロードセル２３と、中空の連通部の内部がそれぞれ仕切り板２４Ａｃ〜２４Ｄｃによって２つの区画に分割された被計量物の保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂと、を有する４つの計量ホッパで構成されていることである。

本実施形態においては４つの中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄのうちの２つを、図６に示すように、大投入計量部１０の向かって左側において前後方向に一列となるように配置し、残りの２つを大投入計量部１０の向かって右側において前後方向に一列となるように配置している。このように、中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄを大投入計量部１０の側方において左右両側の前後方向に一列となるように効率的に配置することにより、パッカースケール１０２の設置面積を小さくすることができる。

また、各保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂは、当該保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂ内の被計量物を一時保持し、下方へ排出する排出ゲート２４Ａｄ〜２４Ｄｄ，２４Ａｅ〜２４Ｄｅを備えている。１つの中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄに２つずつ設けられた排出ゲート２４Ａｄ〜２４Ｄｄ，２４Ａｅ〜２４Ｄｅは、互いに独立して開閉可能に構成される。排出ゲート２４Ａｄ〜２４Ｄｄは、回動軸２４Ａｆ〜２４Ｄｆ回りに回動可能に構成され、排出ゲート２４Ａｅ〜２４Ｄｅは、回動軸２４Ａｇ〜２４Ｄｇ回りに回動可能に構成される。一方の保持部２４Ａａ〜２４Ｄａに対応する排出ゲート２４Ａｄ〜２４Ｄｄと、他方の保持部２４Ａａ〜２４Ｄａに対応する排出ゲート２４Ａｅ〜２４Ｄｅは、それぞれ、別個のロータリアクチュエータ（図示せず）により駆動される。これにより、同じ中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄに設けられた２つの保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂは、それぞれ独立して駆動することが可能となっている。

そして、これらの４つの中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄで構成される８つの保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂは、調整される重量（目標投入重量）の比率が互いに異なるように構成されている。これにより、本実施形態における中投入計量部２５は、組合せ演算で調整される重量の比率（目標値）が８種類存在することとなる。

本実施形態における中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄにおいても、各保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂへの目標投入重量が小さい順に５ｇ、１０ｇ、２０ｇ、４０ｇ、８０ｇ、１６０ｇ、３２０ｇ、６４０ｇとなるように構成される。このように、４つの中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄが有する８つの保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂの目標投入重量を異ならせることにより、計量される（組合せ演算の対象となる）被計量物の目標投入重量の比率が１：２：４：８：１６：３２：６４：１２８となる。

本実施形態においては、１つの中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄの２つの保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂに投入される目標投入重量の合計が中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄによってなるべく大きく異ならないように、目標投入重量が小さい保持部ほど目標投入重量が大きい保持部と組み合わせられるように設定されている。例えば、中投入計量ホッパ２４Ａの保持部２４Ａａの目標投入重量が５ｇで保持部２４Ａｂの目標投入重量が６４０ｇとされ、中投入計量ホッパ２４Ｂの保持部２４Ｂａの目標投入重量が１０ｇで保持部２４Ｂｂの目標投入重量が３２０ｇとされ、中投入計量ホッパ２４Ｃの保持部２４Ｃａの目標投入重量が２０ｇで保持部２４Ｃｂの目標投入重量が１６０ｇとされ、中投入計量ホッパ２４Ｄの保持部２４Ｄａの目標投入重量が４０ｇで保持部２４Ｄｂの目標投入重量が８０ｇとされる。これにより、中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄの大きさおよびロードセル２３の計量可能重量をなるべく小さくすることができ、計量装置全体を小型化することができる。

さらに、中投入計量部２５は、大投入計量部１０の投入シュート１２に投入された被計量物を各中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄへ供給する中継部２６Ｌ，２６Ｒを備えている。中継部２６Ｌ，２６Ｒは、それぞれ、上流側が投入シュート１２の側方に連通され、下流側が各中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄの上方にそれぞれ排出口が位置するように分岐した中空の中継部本体２６Ｌａ，２６Ｒａを有している。中継部本体２６Ｌａ，２６Ｒａの下流側には、鉛直方向に被計量物が通過するように中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄごとに対応して設けられた連通部２６Ａｅ〜２６Ｄｅが設けられている。連通部２６Ａｅ〜２６Ｄｅのそれぞれは、中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄの保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂの各投入口に応じた位置に排出口が形成されている。具体的には、連通部２６Ａｅ〜２６Ｄｅの下流側端部には、中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄの各仕切り板２４Ａｃ〜２４Ｄｃと上面視において略同一面となるように設けられた仕切り板２６Ａｄ〜２６Ｄｄが設けられている。

また、中継部２６Ｌ，２６Ｒは、各排出口に設けられたカットゲート２６Ａｂ〜２６Ｄｂを有している。カットゲート２６Ａｂ〜２６Ｄｂは、それぞれ回動軸２６Ａｃ〜２６Ｄｃ回りに回動可能に構成されている。カットゲート２６Ａｂ〜２６Ｄｂが回動軸２６Ａｃ〜２６Ｄｃ回りに回動することにより、中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄの一対の保持部２４Ａａ〜２４Ｄａおよび２４Ａｂ〜２４Ｄｂのうち何れか一方に対応するカットゲート２６Ａｂ〜２６Ｄｂの排出口領域を開放して当該保持部２４Ａａ〜２４Ｄａおよび２４Ａｂ〜２４Ｄｂの何れか一方に被計量物を投入する開状態と、中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄへの被計量物の投入を制限する閉状態とが切り換えられる。

本実施形態において、中継部本体２６Ｌａ，２６Ｒａの下流側に設けられ、中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄの各保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂに対応する各排出口の面積は、組合せ演算で調整される重量の比率（目標値）が大きい保持部に投入する排出口ほど大きい面積を有している。これにより、カットゲート２６Ａｂ〜２６Ｄｂを開状態にする時間（ゲート開放時間）を各保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂへの被計量物の投入量（目標値）によらず互いに近づけることができる。なお、中継部本体２６Ｌａ，２６Ｒａに設けられた排出口の面積は、必ずしもすべての保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂに対応するカットゲート２６Ａｂ〜２６Ｄｂにおいて開放時間を同一にしなくてもよい。すなわち、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒの計量が完了するまでの間に、各保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂに投入される被計量物の重量が予め設定された重量となるように、カットゲート２６Ａｂ〜２６Ｄｂの開放時間と排出口の面積とを決めればよい。排出口の面積をすべて同じにしてカットゲート２６Ａｂ〜２６Ｄｂの開放時間のみを異ならせることとしてもよい。

なお、パッカースケール全体の計量時間を増加させることなく中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄにおける計量を安定的に行うために中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄの安定化期間をなるべく長くとるためには、中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄへの被計量物の投入時間は短いほど好ましい。したがって、カットゲート２６Ａｂ〜２６Ｄｂの開閉時間を短くすることが好ましい。ただし、カットゲート２６Ａｂ〜２６Ｄｂを閉じる速度を速くし過ぎると、騒音が生じたり、機器損傷が生じるおそれがある。このため、カットゲート２６Ａｂ〜２６Ｄｂを閉じる際には、閉じる直前の速度をそれ以前より遅くすることが好ましい。したがって、カットゲート２４Ａ〜２４Ｄは、開状態から閉状態へ向かう所定の位置から閉状態に到達するまでにおける速度が、開状態から所定の位置に到達するまでにおける速度より遅くなるように構成されることが好ましい。さらに、カットゲート２４Ａ〜２４Ｄは、閉状態から開状態へ向かう際の速度が、閉状態から所定の位置に到達するまでの速度以上であることが好ましい。

このような構成を備えた中投入計量部２５においては、投入シュート１２から中継部２６Ｌ，２６Ｒを介して中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄの保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂのそれぞれに被計量物が投入される。例えば、図７に示す中投入計量ホッパ２４Ｄを例にとると、保持部２４Ｄａ，２４Ｄｂがともに空の状態で、まず、保持部２４Ｄａ，２４Ｄｂの一方（ここでは２４Ｄａとする）に被計量物を投入する。この際、閉状態となっているカットゲート２６Ｄｂが回動軸２６Ｄｃ回り保持部２４Ｄｂ側方向に回動し、保持部２４Ｄｂに対応する中継部本体２６Ｒａの投入口を閉状態としたままで、保持部２４Ｄａに対応する中継部本体２６Ｒａの投入口を開状態とすることにより、保持部２４Ｄａにのみ所定量（目標値）の被計量物が投入される。

中投入計量ホッパ２４Ｄ自体の重量は既知であるため、中投入計量ホッパ２４Ｄを支持しているロードセル２３で計量される重量から中投入計量ホッパ２４Ｄの重量を差し引くことにより保持部２４Ｄａに投入された被計量物の重量が計測される。

その後、カットゲート２５Ｄａが回動軸２６Ｄｃ回り保持部２４Ｄａ側方向に回動し、保持部２４Ｄａ，２４Ｄｂの他方（ここでは２４Ｄｂ）に対応する中継部本体２６Ｒａの投入口のみを所定の時間、開状態とすることにより、保持部２４Ｄｂにも所定量の被計量物が投入される。

中投入計量ホッパ２４Ｄおよび保持部２４Ｄａに投入された被計量物の重量は既知となっているため、ロードセル２３で計量される重量から中投入計量ホッパ２４ｄの重量および保持部２４Ｄａに投入された被計量物の重量を差し引くことにより、保持部２４Ｄｂに投入された被計量物の重量が計測される。

すべての保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂに投入された被計量物の重量の計測が行われ、これらの値が制御装置（図示せず）に送られる。制御装置は、所定の比率に基づいて計量された８種類の被計量物の重量を用いて組合せ演算を行う。そして、組合せ演算に選ばれた重量に対応する保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂの排出ゲート２４Ａｄ〜２４Ｄｄ，２４Ａｅ〜２４Ｄｅを開放し、組合せ演算に選ばれた重量を有する被計量物を排出する。

被計量物が排出された保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂには、新たに被計量物が投入され、投入された被計量物の重量が計測され、次回以降も８種類の被計量物の重量を用いて組合せ演算が行われる。

上記構成においても、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒを複数備えるため、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒごとに被計量物の投入、計量および排出のタイミングをずらすことができる。これにより、一の大投入計量ホッパ（１１Ｌおよび１１Ｒのうちの一方）における計量安定化期間において他の一の大投入計量ホッパ（１１Ｌおよび１１Ｒのうちの他方）における被計量物の投入または排出処理を行うことができるため、複数の大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒにおける全体的な計量速度を高めることができる。

また、上記構成のような中投入計量部２５を備えていることにより、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒを用いて目標重量の大半を計量した後、７種類以上の重量比率となるように複数の中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄの各保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂへそれぞれ投入された被計量物に基づいて組合せ演算が行われる。このように、７種類以上の重量比率から組合せ演算を行うことにより、別途ロスイン計量を行うことなく目標重量との誤差を小さくすることができる。したがって、計量精度を高く維持しつつ計量速度の高速化を図ることができる。しかも、本実施形態においては、７種類以上の重量比率となる被計量物を計量する中投入計量ホッパを略半分の４つの計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄで構成することができるため、計量装置の大型化を抑制することができる。

また、投入シュート１２から供給される被計量物を各中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄごとに形成された連通部２６Ａｅ〜２６Ｄｅに通過させ、当該連通部２６Ａｅ〜２６Ｄｅの下方においてカットゲート２６Ａｂ〜２６Ｄｂを用いて各中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄの各保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂに振り分け投入させる。これにより、簡単な構造で容易かつ確実に２分割された構造を有する中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄの各保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂに被計量物を投入することができる。

なお、本実施形態においては、それぞれ２つの保持部２４Ａａ〜２４Ｄａ，２４Ａｂ〜２４Ｄｂを有する中投入計量ホッパ２４Ａ〜２４Ｄを４つ備えた構成について説明したが、本発明の態様はこれに限られない。例えば、それぞれ２つの保持部を有する中投入計量ホッパを５つ以上備えることとしてもよい。また、各中投入計量ホッパの配置態様は、上記実施形態の態様に限られず、種々好適に配置され得る。また、それぞれ２つの保持部を有する４つ以上の中投入計量ホッパで実現される７種類以上の重量比率についても、種々好適に設定される。なお、７種類以上の重量比率が存在する限り、複数の保持部において、同じ重量比率に設定される保持部が（同じ重量比率に設定される保持部が同じ中投入計量ホッパ内に存在するか別の中投入計量ホッパにおいて存在するかに拘わらず）存在してもよい。

＜第３実施形態＞
次に、図８を用いて本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態において第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し説明を省略する。本実施形態のパッカースケール１０４が第１実施形態と異なる点は、大投入計量部４０を構成する大投入計量ホッパ４１が１つのみ存在することである。

これに合わせて、大投入計量部４０は、大投入計量ホッパ４１へ被計量物を供給する投入シュート４２を備えている。投入シュート４２は、鉛直方向に被計量物が通過する中空の連通部４３と、連通部４３の下方において大投入計量ホッパ４１への被計量物の投入可否を切り替えるカットゲート４４Ｌ，４４Ｒとを備えている。本実施形態において、カットゲート４４Ｌ，４４Ｒは、それぞれ回動軸４４Ｌａ，４４Ｒａ回りに回動可能に構成されている。カットゲート４４Ｌ，４４Ｒが回動軸４４Ｌａ，４４Ｒａ回りに回動することにより、各カットゲート４４Ｌ，４４Ｒに対応する大投入計量ホッパ４１に被計量物を投入する開状態と、大投入計量ホッパ４１への被計量物の投入を制限する閉状態とが切り換えられる。カットゲート４４Ｌ，４４Ｒは、同時に開放される（開状態となる）よう構成されている。なお、カットゲート４４Ｌ，４４Ｒの回動軸は同軸に構成されてもよい。

大投入計量ホッパ４１は、上方の投入口４１ａから投入された被計量物が流通する連通部４１ｂと、連通部４１ｂ内の被計量物を一時保持し、下方へ排出する排出ゲート４１ｃとを備えている。

上記構成においても、大投入計量ホッパ４１を用いて目標重量の大半を計量した後、７種類以上の重量比率となるように複数の中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇへそれぞれ投入された被計量物に基づいて組合せ演算が行われる。このように、７種類以上の重量比率から組合せ演算を行うことにより、別途ロスイン計量を行うことなく目標重量との誤差を小さくすることができる。したがって、計量精度を高く維持しつつ計量速度の高速化を図ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。例えば、複数の上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせることとしてもよい。例えば、第３実施形態の大投入計量部４０と第２実施形態の中投入計量部２５とを組み合せることとしてもよい。また、上記実施形態においては、１つまたは２つの大投入計量ホッパを備えた大投入計量部に基づいて説明したが、大投入計量ホッパを３つ以上備えてもよい。

また、上記実施形態においては、中投入計量部２０において、各中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇに投入する被計量物の量を対応するカットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂのゲート開放時間で制御する態様について説明したが、これに限られない。例えば、各中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇへの被計量物の投入制御態様として、被計量物を投入しながら中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇの重量を計量することにより制御する態様を採用してもよい。例えば、カットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂの開放中に、所定時間間隔ごとに中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇ内の被計量物の重量を計量し、これによって得られた複数の計量値から目標計量重量に到達する時間を予測する。例えば、複数の計量値に移動平均等の平滑化処理を行うことにより、計量重量の経時変化の割合が求められ、当該割合から目標計量重量に到達する時間が演算により求められる。このようにして予測された目標計量重量に到達する時間に基づいてカットゲート２２Ａｂ〜２２Ｇｂの閉鎖制御が行われる。なお、このような場合でも、最終的に中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇに投入された被計量物が安定化期間経過後に計量される。

上記実施形態のように、中投入計量ホッパ２１Ａ〜２１Ｇへの被計量物の投入制御をゲート開放時間のみで制御する場合、被計量物の品種の変更等による被計量物の比重の変化や外部の衝撃等の影響により投入される被計量物の重量にはばらつきが比較的大きい場合がある。これに対し、投入中の被計量物の重量に基づいて被計量物の投入制御を行うことにより、被計量物の投入重量のばらつきを抑え、計量装置全体の処理速度を落とすことなく高精度な計量を行うことができる。

また、大投入計量ホッパ１１Ｌ，１１Ｒまたは４１に対して、上記のような投入中の被計量物の重量に基づく被計量物の投入制御を行うこととしてもよい。

本発明の計量装置は、計量精度を高く維持しつつ計量速度の高速化を図るために有用である。

１１Ｌ，１１Ｒ，４１ 大投入計量ホッパ
２１Ａ〜２１Ｇ 中投入計量ホッパ
１２ 投入シュート
１３ 連通部
１４Ｌ，１４Ｒ カットゲート
１３ａ 仕切り板

Claims (10)

1. 目標重量未満の被計量物が供給されることにより、前記被計量物が計量されるとともに、計量後の前記被計量物が排出される大投入計量ホッパと、
   重量が異なる比率で調整された被計量物がそれぞれ供給されることにより、前記被計量物の重量に基づいた組合せ演算が行われ、前記組合せ演算の結果に基づいて前記被計量物が排出される複数の中投入計量ホッパと、を備え、
   前記複数の中投入計量ホッパのうち調整される重量の比率が最も小さい中投入計量ホッパの目標投入重量は、計量装置全体で排出される被計量物の重量と前記目標重量との間の許容誤差以下の重量に設定される、計量装置。
2. 前記複数の中投入計量ホッパは、調整される重量の比率が７種類以上存在するように構成される、請求項１に記載の計量装置。
3. 前記複数の中投入計量ホッパのそれぞれは、調整される重量の比率が公比２の等比数列となるように目標投入重量が設定される、請求項１または２に記載の計量装置。
4. 前記複数の中投入計量ホッパは、当該複数の中投入計量ホッパのそれぞれの目標計量重量の合計値が前記複数の中投入計量ホッパによる組合せ演算の目標重量値の最大値と前記大投入計量ホッパにおいて許容される計量誤差の上限値との合計値以上となる最小の個数で構成される、請求項３に記載の計量装置。
5. 前記複数の中投入計量ホッパには、前記大投入計量ホッパに被計量物が投入された後、当該大投入計量ホッパに投入された被計量物の重量が計量されるまでの間に、被計量物が投入されるように構成されている、請求項１〜４の何れかに記載の計量装置。
6. 前記複数の中投入計量ホッパは、それぞれが１つのロードセルと、２つの区画に分割された被計量物の保持部と、を有する４つ以上の計量ホッパで構成されている、請求項１〜５の何れかに記載の計量装置。
7. 前記大投入計量ホッパへ被計量物を供給する投入シュートと、
   前記投入シュートから前記複数の中投入計量ホッパのそれぞれへ被計量物を供給可能に構成された中継部と、を備え、
   前記中継部は、前記保持部の各区画へ投入する被計量物の投入を振り分けるカットゲートを備えた、請求項６に記載の計量装置。
8. 前記中継部は、鉛直方向に被計量物が通過するように前記中投入計量ホッパごとに対応して設けられた中空の連通部を備え、
   前記連通部の下方において前記保持部のそれぞれに対応して設けられた排出口の面積は、組合せ演算で調整される重量の比率が大きい保持部に投入する排出口ほど大きい面積を有している、請求項７に記載の計量装置。
9. 前記複数の中投入計量ホッパは、目標投入重量が小さい前記保持部ほど目標投入重量が大きい前記保持部と組み合わせられるように設定されている、請求項５〜８の何れかに記載の計量装置。
10. 複数の前記大投入計量ホッパを備えた、請求項１〜９の何れかに記載の計量装置。

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