JP2014032182A - 計量装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被計量物の排出にかかる時間を短縮する。
【解決手段】パッカースケール１００は、目標重量未満の被計量物が供給され、その重量を計量し、計量後の被計量物を排出する大投入計量ホッパ２１と、異なる比率となるように重量が調整された被計量物がそれぞれ供給され、大投入計量ホッパ２１により計量された被計量物の重量と目標重量との差に最も近い重量となる組合せ対象から被計量物を排出する複数の中投入計量ホッパと、目標重量と、大投入計量ホッパ２１および中投入計量ホッパから排出される被計量物の重量との差を補うために、ロスイン計量を行いながら被計量物を排出するロスインホッパ４２と、その下方に設けられ、ロスイン計量を行いながら排出される被計量物の一部を事前に保持するためのメモリホッパ４５と、を備え、被計量物をその供給先に向かって排出する際、ロスインホッパ４２とメモリホッパ４５とは同じタイミングで被計量物の排出を行う。
【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、袋等の包装機（供給先）に充填する計量装置に関する。

製品の軽量化や射出成型器による製品の量産容易化の点等から、金属代替用のエンジニアリングプラスチックと呼ばれる樹脂の需要が増えている。そして、この樹脂成型加工原料となる樹脂ペレットを効率良く目標重量にひとまとめにして袋詰めするのに、従来から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、袋等へ被計量物を詰め込む包装機（供給先）に、被計量物を充填する自動計量装置の一種である。パッカースケールは、一般に、投入カットゲート、ホッパ、ホッパゲート、ロードセルおよびアクチュエータ等の各種機器により構成されるが、その使用目的に合わせて、様々な方式のパッカースケールがすでに提案されている。

例えば、カットゲートの開時間制御によるタイマー充填を用いて、ホッパに被計量物を供給する技術が知られている（特許文献１、２参照）。

また、ホッパへの被計量物の大投入と、容積比率（例えば、１：２：４：８）が異なる複数の補充投入の組合せとによって、被計量物の計量の高速化や高精度化を意図した装置が提案されている（特許文献３、４、５参照）。この装置では、目標重量よりも小さく、かつ目標重量に近い重量（例えば約９０パーセント）の被計量物を貯留できる容量を有する大投入貯槽と、この大投入貯槽によって投入された大投入（ボリューム投入）の、目標重量に対する不足分を補うために用いられる、容積比率が異なる複数の加算貯槽とを備えている。そして、大投入貯槽に投入された被計量物の重量の、目標重量に対する不足重量を求め、この不足重量に最も近くなる加算貯槽の組合せを選択する。

また、より正確な計量を行うために、不足重量分の被計量物を小計量ホッパからロスインウエイト式計量（ロスイン計量）を行なって排出し、これによって定量計量を行う定量秤も開発されている。なお、ロスイン計量とは、小計量ホッパ内の被計量物重量を常時監視しておき、初期重量から設定された重量だけ減少したときに、小計量ホッパからの被計量物の排出を停止させる計量方式である。

特開昭６０−８２８１８号公報 特開昭６２−１１９４１３号公報 特開平８−２７８１８９号公報 特開２００４−１２５４２２号公報 特開昭６２−９２２６号公報

ところで、パッカースケールから排出された被計量物を包装する包装機は、被計量物を包装するまでに、一般的には以下の動作サイクルを実施する。すなわち、包装容器(袋)をパッカースケールの排出口に設置する設置動作、パッカースケールから排出される被計量物の排出完了を待つ排出待機動作、排出が完了し、被計量物が詰め込まれた包装容器（袋）を移動させる移動動作といった一連の動作サイクルである。

ここで、この動作サイクルを短縮させ、包装機の処理能力を向上させるためには、上述した一連の動作（設置動作、排出待機動作、移動動作）のうち、いずれかの動作にかかる時間を短縮させることが必要となる。

これらの動作にかかる時間のうち、設置動作および移動動作にかかる時間ついては包装機自身の処理能力の向上に伴い短縮させることは可能であるが、最も大きな時間を占める排出時間待機動作にかかる時間については、パッカースケールの排出処理にかかる時間に依存することとなる。つまり、パッカースケールから被計量物を排出させる排出処理時間を短縮させることができれば、包装機の動作サイクルを短縮させることができる。

ここで、各種ホッパに被計量物を大投入、補充投入（中投入）し、不足重量分の被計量物を小計量ホッパからロスイン計量を行なって排出するように構成されたパッカースケールでは、被計量物が投入されたホッパごとに排出にかかる時間が異なる。このため、パッカースケールから被計量物を排出させる排出処理時間は、少なくとも被計量物の排出に一番大きな時間がかかるホッパの排出処理時間以上となる。

不足重量分の被計量物を小計量ホッパからロスイン計量を行ないながら排出することで定量計量を行うパッカースケールでは、大投入された被計量物および補充投入（中投入）された被計量物それぞれの排出よりも、ロスイン計量を行いながら被計量物を排出する方が時間的に長くなる。

このため、上述した不足重量分の被計量物を小計量ホッパからロスイン計量を行なって排出する構成を有するパッカースケール(計量装置)において、被計量物の排出にかかる時間を短くするためには、小計量ホッパからの被計量物の排出にかかる時間を実質的に短縮できるかにかかってくる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、被計量物の排出にかかる時間を短縮することができる計量装置を提供することを目的とする。

本発明に係る計量装置は、上記した課題を解決するために、目標重量未満の被計量物が供給され、この被計量物の重量を計量し、計量後の被計量物を排出する大投入計量ホッパと、異なる比率となるように重量が調整された被計量物がそれぞれ供給され、前記大投入計量ホッパにより計量された被計量物の重量と目標重量との差に最も近い重量となる組合せ対象から前記被計量物を排出する複数の中投入計量ホッパと、前記目標重量と、前記大投入計量ホッパおよび前記中投入計量ホッパから排出される被計量物の重量との差を補うために、ロスイン計量を行いながら前記被計量物を排出するロスインホッパと、前記ロスインホッパの下方に設けられ、ロスイン計量を行いながら排出される被計量物の一部を事前に保持するためのメモリホッパと、を備え、前記ロスインホッパからロスイン計量しながら被計量物を供給先に向かって排出する際、前記メモリホッパからも、事前に保持している被計量物を排出する。

ここで、ロスイン計量とは、ロスインホッパ内の被計量物重量を常時監視しておき、初期重量から設定された重量だけ減少したときに、このロスインホッパからの被計量物の排出を停止させる計量方式である。

上記した構成によると、大投入計量ホッパ、複数の中投入計量ホッパ、およびロスインホッパを備え、これらのホッパから目標重量となる被計量物を排出する計量装置において、ロスインホッパの下方にメモリホッパをさらに備えている。また、ロスインホッパからロスイン計量しながら被計量物の供給先に向かって排出する際、メモリホッパからも被計量物の排出が行われる。すなわち、両者からの被計量物の排出を重複させて行うことができる。

このため、ロスインホッパからロスイン計量しながら排出すべき被計量物は事前にメモリホッパに保持している被計量物の重量分を差し引いたものとなる。すなわち、被計量物をその供給先に向かって排出する際、ロスインホッパからロスイン計量を行いながら排出すべき被計量物を低減させることができる。したがって、本発明に係る計量装置は、ロスインホッパから排出した被計量物が供給先に至るまでに必要な時間を短縮することができる。

よって、本発明に係る計量装置は、被計量物の排出にかかる時間を短縮することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る計量装置は、上記した構成において、前記大投入計量ホッパが供給先に被計量物を排出する処理と並行して、前記中投入計量ホッパ、前記ロスインホッパ、および前記メモリホッパそれぞれが、被計量物を該供給先に排出する処理を行なうように構成されていてもよい。

上記した構成によると、大投入計量ホッパが供給先に被計量物を排出する際に、中投入計量ホッパ、ロスインホッパ、およびメモリホッパそれぞれでも被計量物を供給先に排出する。すなわち、各ホッパの被計量物の排出処理がそれぞれ並行して実施されており、本発明に係る計量装置において被計量物の排出処理に係る時間を短縮することができる。

また、本発明に係る計量装置は、上記した構成において、当該計量装置では、前記大投入計量ホッパ、前記中投入計量ホッパ、および前記ロスインホッパそれぞれに被計量物が投入され、所定重量分の被計量物が供給先に対して排出されるまでの一連の計量サイクルを繰り返しており、前記ロスインホッパは、投入された被計量物のうちの一部を、ロスイン計量を行いながら前記供給先に排出し、該ロスインホッパから排出されず残っている固定重量値の被計量物を、次の計量サイクルにおいて該ロスインホッパに被計量物が新たに投入されるタイミングまでに、前記メモリホッパに受け渡すように構成されていてもよい。

上記した構成によると、ロスインホッパでは、前の計量サイクルで投入された被計量物が次の計量サイクルでメモリホッパに受け渡す被計量物として利用されている。すなわち、ある計量サイクルを実施する際、ロスインホッパでは、新たに被計量物が投入される前に、被計量物をメモリホッパへ渡しておくことができ、メモリホッパへの被計量物の受け渡しを効率よく行なうことができる。

本発明に係る計量装置は、以上に説明したように構成され、被計量物の排出にかかる時間を短縮することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態１に係るパッカースケールの一例を示した図である。 図１のパッカースケールを鉛直方向に見た図である。 図１に示すパッカースケールを左方から見たときの第１中投入計量部、第２中投入計量部、および第３中投入計量部の配置関係の一例を示す図である。 図１に示すパッカースケールを右方から見たときの第４中投入計量部、および小投入計量部の配置関係の一例を示す図である。 図１のパッカースケールの制御系の一例を示した図である。 本発明の実施形態１に係るパッカースケールによる被計量物の投入、計量および排出のタイミングの一例を示すタイムチャートである。 本発明の実施形態２に係るパッカースケールの制御系の一例を示した図である。

以下、本発明の実施形態によ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又は対応する部材については同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

また、以下の具体的な説明は、計量装置の特徴を例示しているに過ぎない。例えば、計量装置を特定した用語と同じ用語或い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。よって、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るものではない。

（実施の形態１）
図１および図２に示すように、本実施の形態１に係るパッカースケール（計量装置）１００は、包装機への被計量物（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５０（５０Ａ〜５０Ｄ）と、包装機への被計量物の小投入（少量投入）が行われる小投入計量部３０と、を備える。

なお、図１では、パッカースケール１００の小投入計量部３０の構成を理解し易くする趣旨で、パッカースケール１００の右側に配置されている中投入計量部５０の構成要素（図２に示す第４中投入計量部５０Ｄ）の図示を省略している。図２では、図１のパッカースケール１００をIIＡ−IIＡ視した図が示されている。また、説明の便宜上、図１および図２において、被計量物が、大投入計量部１０の途中（鉛直高さＨ）から中投入計量部５０および小投入計量部３０それぞれ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。そして、中投入計量部５０の主要部が配置されている側を「左」、小投入計量部３０が配置されている側を「右」としている。また、パッカースケール１００では、「上方」（図示せず）から「下方」（図示せず）、すなわち鉛直方向、下向きに重力が作用しているものとする。また、上述した左右方向と垂直をなし、かつ鉛直方向と垂直をなす方向を前後方向（図１の紙面の手前側を「前」、奥側を「後」）として示している。

（大投入計量部の構成）
まず、本実施形態のパッカースケール１００が備える大投入計量部１０の構成について図１および図２を参照しながら説明する。

大投入計量部１０は、鉛直方向に立設するサービスホッパ２０と、サービスホッパ２０の下方に配された大投入計量ホッパ２１と、を備える。

サービスホッパ２０は、パッカースケール１００の中央部に配され、供給部２０Ａと排出部２０Ｂとを備えてなる構成である。供給部２０Ａの上端部１１には、被計量物供給用の供給口（不図示）が形成されており、この供給口を介して被計量物が、サービスホッパ２０内に投入される。

一方、排出部２０Ｂの下端部には被計量物排出用の排出口（図示せず）が形成されており、被計量物が、この排出口を介して、大投入計量ホッパ２１内に排出される。但し、サービスホッパ２０内に被計量物を一時保持する場合、この排出口を、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂを用いて塞ぐように構成されている。つまり、図２に示すように、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂは、回転軸１４Ａ、１４Ｂを中心に前後方向に揺動可能に構成され、前後方向それぞれに２分されるように動くように構成されている。なお、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂの開度は、後述するロータリエンコーダ７０（図５参照）を用いて、大投入計量部制御用の指示制御器７１により制御される。

このようにして、サービスホッパ２０の排出口が、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂを用いて開放され、これにより、サービスホッパ２０内の所定量の被計量物（目標重量（ＭＴ）未満の被計量物）が、大投入計量ホッパ２１内に供給される。

つまり、指示制御器７１は、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂを用いて、大投入計量ホッパ２１に、目標重量ＭＴ未満の適量（ボリューム投入重量ＭＢ）の被計量物をタイマー充填により供給する。より具体的には、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂは、大投入計量ホッパ２１に被計量物を投入する際、目標重量ＭＴ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、大投入計量部１０は、大投入計量ホッパ２１に被計量物を投入する際、まず、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂに設定されたゲート開放時間の間、当該カットゲート１５Ａ、１５Ｂを開き、大投入計量ホッパ２１に被計量物を投入する。ゲート開放時間経過後、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂはゲートを閉鎖する。そして、大投入計量部１０では、被計量物の投入後、所定の計量安定待ち時間経過後に後述する大投入計量ホッパ２１内の被計量物の重量を計量して、組み合わせ演算を行うように構成されている。

大投入計量ホッパ２１は、目標重量（ＭＴ）未満の被計量物がサービスホッパ２０から供給されるとともに、供給された被計量物の重量を計量し、計量後の被計量物を排出するホッパである。大投入計量ホッパ２１は、大投入計量ホッパ本体２１Ａと大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂとを備え、サービスホッパ２０から供給された被計量物を一時保持し、その下方に配置された集合シュート２２へ被計量物を排出する。

大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂはそれぞれ、公知のトグル機構を備えるリンク部を用いて左右にスイング移動可能に構成され、リンク部が、ロータリアクチュエータ１７の駆動力を用いて左右に２分されるように移動する。そして、この移動により被計量物を大投入計量ホッパ本体２１Ａで一時保持したり、集合シュート２２へ排出したりする。すなわち、指示制御器７１が包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取ると、大投入計量ホッパ２１の排出口が開放されるように大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂを制御し、計量後の被計量物を、集合シュート２２に送る。

また、大投入計量ホッパ２１は、４個のロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４により支持され、これらロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４のそれぞれから出力される荷重信号（電気信号）は、周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタ等；図示せず）を経て指示制御器７１に入力されるように構成されている。そして、指示制御器７１が、大投入計量ホッパ本体２１Ａ内の被計量物の重量をロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４のそれぞれからの出力信号に基づいて計量する。

（中投入計量部の構成）
次に、上述した図１、２、５に加え、図３、４を参照して中投入計量部５０の構成について説明する。図３では、左方からみた第１中投入計量部５０Ａ、第２中投入計量部５０Ｂ、および第３中投入計量部５０Ｃの配置関係が明確となるように、これら各部以外の部材については破線で示している。

本実施形態のパッカースケール１００は、中投入計量部５０として、第１中投入計量部５０Ａ、第２中投入計量部５０Ｂ、第３中投入計量部５０Ｃ、および第４中投入計量部５０Ｄを備えてなる構成である。図２に示すように、パッカースケール１００の左側において前側から後側に向かって、順に第１中投入計量部５０Ａ、第２中投入計量部５０Ｂ、および第３中投入計量部５０Ｃが直列に配されている。また、パッカースケール１００の右側において、前側に第４中投入計量部５０Ｄが配されている。

また、第１中投入計量部５０Ａ、第２中投入計量部５０Ｂ、第３中投入計量部５０Ｃ、および第４中投入計量部５０Ｄそれぞれは、図３、４に示すように、中投入計量ホッパとして、第１中投入計量ホッパ６４、第２中投入計量ホッパ６５、第３中投入計量ホッパ６６、および第４中投入計量ホッパ４４を備えている。これら中投入計量ホッパでは、異なる比率（容積比率）となるように重量が調整された被計量物がそれぞれ供給される。そして、複数の中投入計量ホッパのうち、大投入計量ホッパ２１により計量された被計量物の重量（大投入重量ＭＢ）と目標重量（ＭＴ）との差に応じて実施された組合せ演算の演算結果に基づき、被計量物を排出する組合せ対象となる中投入計量ホッパが決定される。そして、決定された組合せの中投入計量ホッパそれぞれから被計量物が排出される。なお、組合せ演算についての詳細は後述する。

ところで第１中投入計量部５０Ａ、第２中投入計量部５０Ｂ、第３中投入計量部５０Ｃ、および第４中投入計量部５０Ｄのそれぞれは同様な構成を有する。このため、以下において、第１中投入計量部５０Ａの構成のみを代表して説明し、第２中投入計量部５０Ｂ、第３中投入計量部５０Ｃ、および第４中投入計量部５０Ｄの説明については省略するものとする。

（第１中投入計量部５０Ａの構成）
第１中投入計量部５０Ａは、図３に示すように第１中投入シュート６１を備え、この第１中投入シュート６１の下方には第１中投入計量ホッパ６４が配されている。

第１中投入シュート６１は、その下端部６１Ｂに設けられた排出口から被計量物が第１中投入計量ホッパ６４に排出されるように構成されている。また、サービスホッパ２０の左側面に接続される中継部６０と、この中継部６０の下端部において前側に分岐した第１中投入分岐部６０Ａとを介して、サービスホッパ２０と第１中投入シュート６１とが連通するようになっている。

第１中投入シュート６１内に被計量物を一時保持する場合は、下端部６１Ｂに設けられた排出口を、第１中投入カットゲート５４を用いて塞ぐことができる。

第１中投入カットゲート５４は、第１中投入シュート６１における排出口の開閉を行なうものであり、回転軸５１Ａを中心に前後方向に揺動可能となっている。つまり、回転軸５１Ａが、ロータリアクチュエータ５１の駆動力を用いて回転することにより、後方に後退するように動く。このように第１中投入カットゲート５４が後方に移動することにより、第１中投入シュート６１の排出口が開放された状態となり、第１中投入シュート６１内の所定量の被計量物が、第１中投入計量ホッパ６４内に供給される。なお、ロータリアクチュエータ５１の駆動は、中投入計量部制御用の指示制御器７３により制御されている。

より具体的には、第１中投入カットゲート５４は、対応する第１中投入計量ホッパ６４に被計量物を投入する際、上記目標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、第１中投入計量ホッパ６４に被計量物を投入する際、まず、対応する第１中投入カットゲート５４に設定されたゲート開放時間の間、当該第１中投入カットゲート５４を開き、第１中投入計量ホッパ６４に被計量物を投入する。ゲート開放時間経過後、第１中投入カットゲート５４はゲートを閉鎖する。被計量物の投入後、所定の計量安定待ち時間経過後に、後述するように被計量物が投入された中投入計量ホッパ６４内の被計量物の重量を計量して、組み合わせ演算を行う。

第１中投入計量ホッパ６４は、第１中投入シュート６１から供給された被計量物の重量を計量するとともに、この供給された被計量物を一時保持し、その下方に配置された集合シュート２２へ排出するためのものである。第１中投入計量ホッパ６４は、第１中投入計量ホッパ本体６４Ａおよび第１中投入計量ホッパゲート６７から構成される。

第１中投入計量ホッパ６４は、パッカースケール１００の架台に固定されたロードセルＬＣ５により支持されている。そして、ロードセルＬＣ５から出力される荷重信号（電気信号）は、周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタ等）を経て指示制御器７３に入力されるようになっている。

第１中投入計量ホッパゲート６７は、公知のトグル機構およびロータリアクチュエータ５７の駆動力を用いて開閉可能となるように構成され、このロータリアクチュエータ５７の駆動は、指示制御器７３により制御されている。なお、駆動装置はロータリアクチュエータに限定されるものではなく、例えば、ステッピングモータを用いる構成であってもよい。

以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、指示制御器７３は、第１中投入計量ホッパ本体６４Ａ内の被計量物の重量をロードセルＬＣ５からの出力信号に基づいて計量できる。その後、指示制御器７３が、例えば、包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取った場合、第１中投入計量ホッパ６４の排出口が、第１中投入計量ホッパゲート６７によって開放され、計量後の被計量物が、集合シュート２２に送られる。

（小投入計量部の構成）
次に、小投入計量部３０について上述した図１、図２、図４、および図５を参照しながら詳しく説明する。

以下において、小投入計量部３０の構成について説明する。

小投入計量部３０は、ロスイン投入シュート４１、ロスインホッパ４２、およびメモリホッパ４５を備えてなる構成である。この小投入計量部３０は、パッカースケール１００の右側において、第４中投入計量部５０Ｄよりも後側に配されている。

ロスイン投入シュート４１は、図４に示すように小投入分岐部４０Ａの下端に配置され、この延伸部分の先端部（下端部４１Ｂ）の下に、ロスインホッパ４２が配される。さらに、このロスインホッパ４２の下にメモリホッパ４５が配される。このように、ロスイン投入シュート４１、ロスインホッパ４２、およびメモリホッパ４５は鉛直方向に並んで配されている。そして、ロスイン投入シュート４１の下端部４１Ｂに設けられた排出口から被計量物がロスインホッパ４２に排出されるように構成されている。

なお、サービスホッパ２０の左側面に接続される中継部４０と、この中継部４０の下端部において後側に分岐した小投入分岐部４０Ａとを介して、サービスホッパ２０とロスイン投入シュート４１とが連通するようになっている。そして、ロスイン投入シュート４１内に被計量物を一時保持する場合、下端部４１Ｂに設けられた排出口を、ロスイン投入ゲート３１を用いて塞ぐことができるように構成されている。

ロスイン投入ゲート３１は、ロスイン投入シュート４１における排出口の開閉を行なうものであり、回転軸３４Ａを中心に左右方向に揺動可能となっている。つまり、ロスイン投入シュート４１の排出口の直下に置かれたロスイン投入ゲート３１は、回転軸３４Ａが、ロータリアクチュエータ３４の駆動力を用いて回転することにより、パッカースケール１００を正面に見て右側に後退する（図１参照）。このようにロスイン投入ゲート３１が移動することによって、ロスイン投入シュート４１の排出口が開放された状態となり、ロスイン投入シュート４１内の所定量の被計量物が、ロスインホッパ４２内に供給される。

なお、ロータリアクチュエータ３４の駆動は、小投入計量部制御用の指示制御器７２により制御されている。

ロスインホッパ４２は、目標重量（ＭＴ）と、大投入計量ホッパ２１から排出される被計量物の重量（大投入重量ＭＢ）および中投入計量ホッパから排出される被計量物の重量との差を補うように微調整するために、ロスイン計量を行いながら被計量物を排出するホッパである。このロスインホッパ４２は、鉛直方向に立設する略円筒体形状となっており、ロスイン投入シュート４１から排出された被計量物は、ロスインホッパ４２の上端部４２Ａに供給され、ロスインホッパ４２の下端部４２Ｂに設けられた排出口から、メモリホッパ４５に向かって排出される。

ここで、ロスインホッパ４２内に被計量物を一時保持する場合、下端部４２Ｂにおける排出口を、ロスイン排出ゲート３２を用いて塞ぐことができるように構成されている。より具体的には、ロスイン排出ゲート３２は、回転軸３５Ａを中心に左右方向に揺動可能となるように構成されている。そこで、ロスインホッパ４２の下端部４２Ｂに設けられた排出口の直下に置かれたロスイン排出ゲート３２は、回転軸３５Ａが、ロータリアクチュエータ３５の駆動力を用いて回転することにより、パッカースケール１００を正面に見て右側に後退するように動く（図１）。このようにロスイン排出ゲート３２が右側に移動することで、ロスインホッパ４２の下端部４２Ｂに設けられた排出口が開状態となり、ロスインホッパ４２内の被計量物が、メモリホッパ４５に向かって排出される。後述するが、本実施形態では、小投入計量部３０で計量され排出される被計量物の重量（ロスイン排出総重量（ＭＲ））のおよそ５０パーセント分に相当する固定重量の被計量物がロスインホッパ４２からメモリホッパ４５に受け渡されるようになっている。なお、ロータリアクチュエータ３５の駆動は、指示制御器７２により制御されるように構成されている。

また、ロスインホッパ４２は、ロードセルＬＣ８により支持されており、ロードセルＬＣ８から出力される荷重信号（電気信号）は、周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタ等；図示せず）を経て指示制御器７２に入力されるように構成されている（図５参照）。

メモリホッパ４５は、被計量物を包装機へ排出するにあたり、計量サイクルで小投入計量部３０において排出されるロスイン排出総重量（ＭＲ）のおよそ５０パーセントの重量にあたる固定重量値の被計量物を保持しておくものである。メモリホッパ４５において被計量物を一時保持する場合は、下端部４５Ｂにおける排出口を、メモリホッパ排出ゲート４６を用いて塞ぐように構成されている。より具体的には、メモリホッパ排出ゲート４６は、回転軸４７Ａを中心に左右方向に揺動可能となっており、回転軸４７Ａが、ロータリアクチュエータ４７の駆動力を用いて回転することで、パッカースケール１００を正面に見て右側に後退する（図１参照）。このようにメモリホッパ排出ゲート４６が移動すると、メモリホッパ４５の排出口が開放された状態となり、メモリホッパ４５内の所定量の被計量物が、集合シュート２２に供給される。

ここで、本実施形態のパッカースケール１００では、指示制御器７２が、包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取った場合、ロスインホッパ４２の下端部４２Ｂに設けられた排出口を開状態とするようにロスイン排出ゲート３２に対して指示する。この指示に応じてロスイン排出ゲート３２が移動して、ロスインホッパ４２の下端部４２Ｂに設けられた排出口が開状態となる。そして、ロスインホッパ４２内の被計量物が、ロードセルＬＣ８からの出力信号に基づいてロスイン排出される。なお、このロスイン排出において被計量物の単位時間の排出量が一定となるよう、被計量物の嵩密度に基づいて、ロスインホッパ４２の直径が適宜の値に設定されている。

さらにまた、指示制御器７２は、メモリホッパ４５の下端部４５Ｂに設けられた排出口を開状態とするようにメモリホッパ排出ゲート４６に対しても指示する。この指示に応じてメモリホッパ排出ゲート４６が移動して、メモリホッパ４５の下端部４５Ｂに設けられた排出口が開状態となり、メモリホッパ４５内の被計量物が排出される。

なお、ロスインホッパ４２からのこのロスイン排出は、メモリホッパ４５からの被計量物の排出と同じタイミングで実施されている。このため、ロスインホッパ４２から排出された被計量物は、開状態となっているメモリホッパ４５を通過して集合シュート２２に向かって落下することとなる。

（指示制御器の構成）
次に、図５を参照して実施の形態１に係る被計量物の計量制御に係る構成について説明する。まず、被計量物の計量制御を実施する指示制御器の構成について説明する。

実施の形態１に係るパッカースケール１００では、計量制御を指示制御器７１、７２、７３によって実施する。

指示制御器７１、７２、７３は、例えば、マイクロコントローラ、ＭＰＵ、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、論理回路等からなる演算部（図示せず）と、ＲＯＭやＲＡＭ等からなるメモリ部（図示せず）と、重量表示部やメッセージ表示部等からなる表示部（図示せず）と、作業者が様々なデータを入力できるキー入力部（図示せず）と、により構成することができる。

本実施形態では、指示制御器７１、７２、７３が互いに協働して計量制御を実施しているがこれに限定されるものではない。例えば、指示制御器７１、７２、７３の複数の制御器により計量制御を実施するのではなく、単独の制御器によって計量制御を実施する構成であってもよい。

指示制御器７１は、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂならびに大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂを開閉するためのアクチュエータ（上記ＡＣサーボモータ１４およびロータリアクチュエータ１７）の動作を制御する制御器である。また、大投入計量ホッパ２１を支持するロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４のそれぞれからの出力信号を受け取り、この出力信号に基づいて大投入計量ホッパ２１に保持されている被計量物の重量を算出するものでもある。

指示制御器７２は、ロスイン投入ゲート３１、ロスイン排出ゲート３２、およびメモリホッパ排出ゲート４６を開閉するためのアクチュエータ（ロータリアクチュエータ３４、３５、４７）の動作を制御する制御器である。また、ロスインホッパ４２を支持するロードセルＬＣ８からの出力信号を受け取り、この出力信号に基づいてロスインホッパ４２内の被計量物の重量を算出するものでもある。

指示制御器７２は、ロードセルＬＣ８を用いてロスインホッパ４２内の被計量物の重量を常時監視しており、被計量物の排出前の初期重量から丁度設定された重量分だけ、ロスインホッパ４２内の被計量物の重量が減少したときに、ロスインホッパ４２の排出口を、ロスイン排出ゲート３２を用いて閉めることができる。かかる小投入計量部３０によるロスイン計量を用いることにより、被計量物の排出量を高精度に調整できる。また、指示制御器７２は、メモリホッパ排出ゲート４６を用いてメモリホッパ４５の排出口を閉じた状態として、設定された固定重量値分だけロスインホッパ４２から被計量物を排出させることにより、固定重量の被計量物をメモリホッパ４５に受け渡すことができる。

指示制御器７３は、第１、第２、第３および第４中投入カットゲート５４、５５、５６、および３７、ならびに第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパゲート６７、６８、６９、および３８を開閉するためのアクチュエータ（ロータリアクチュエータ５１、５２、５３、および３６、ならびにロータリアクチュエータ５７、５８、５９、および３９）の動作を制御する制御器である。また、第１、第２、第３、および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、および４４のそれぞれを支持するロードセルＬＣ５、ＬＣ６、ＬＣ７、ＬＣ９のそれぞれからの出力信号を受け取り、これらの出力信号に基づいて第１、第２、第３、および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４内のそれぞれの被計量物の重量を算出するものでもある。

更に、指示制御器７３は、第１、第２、第３、および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、および４４による組合せ演算も行う。つまり、本実施形態に係るパッカースケール１００では、大投入計量部１０への被計量物の大投入と、容積比率を異ならせた複数の中投入計量部５０への被計量物の中投入と、小投入計量部３０への被計量物の小投入との組合せによって、被計量物の重量が目標重量に近似するようにしている。指示制御器７３は、このうち容積比率を異ならせた複数の中投入計量部５０へ投入された被計量物の組合せのうち、所望の重量に最も近い組合せを求める組合せ演算を行う。

（パッカースケールにおける計量制御）
上述した指示制御器７１、７２、７３の制御指示の下、実施される計量制御について、以下に図６を参照して説明する。この図６により、パッカースケール１００における被計量物の計量制御に係る投入動作、計量動作および排出動作の一例を示す。なお、以下では、各ホッパそれぞれに被計量物が投入され、所定重量分の被計量物が供給先に対して排出されるまでの一連のサイクルを計量サイクルとして説明する。ただし、図６では、便宜的に各ホッパでの動作が揃う被計量物の排出タイミングから、次の被計量物の排出タイミング前までの間の処理を１サイクル（計量サイクル）にかかる時間として示している。

（計量動作および排出動作の準備処理）
まず、計量動作および排出動作を実施する前段階の準備処理について説明する。

この準備処理では、まず、作業者が、被計量物を供給口（不図示）からサービスホッパ２０内に投入する。なお、このとき、パッカースケール１００に用いられるゲートは全て閉じられている。そして、投入された被計量物は、その自重によりサービスホッパ２０の下方に向かって落下し、サービスホッパ２０内に堆積する。

サービスホッパ２０内の被計量物が、所定の鉛直高さＨにまで堆積したとき、被計量物が、左右の中継部４０、６０のそれぞれにもこれらの開口部４０Ｄ、６０Ｄを介して自重落下し始める。つまり、図３に示すように、開口部６０Ｄからの被計量物は、中継部６０の下端部において中継部６０から第１、第２および第３中投入分岐部６０Ａ、６０Ｂ、および６０Ｃに振り分けられて自重落下し、被計量物が、第１、第２および第３中投入シュート６１、６２、および６３のそれぞれに堆積する。

また、図４に示すように、開口部４０Ｄからの被計量物は、中継部４０の下端部において第４中投入分岐部４０Ｂおよび小投入分岐部４０Ａに振り分けられて自重落下し、被計量物が、第４中投入シュート４３およびロスイン投入シュート４１それぞれに堆積する。最終的には、サービスホッパ２０および中継部４０、６０のそれぞれの内部に被計量物が満たされるようになる。

以上の被計量物の投入動作、計量動作および排出動作の準備処理が完了すると、パッカースケール１００の動作開始ボタン（図示せず）を作業者が押下する。動作開始ボタンの押下に応じて、指示制御器７１、７２、７３が、制御プログラムを実行してパッカースケール１００の各部の動作を制御する。指示制御器７１、７２、７３による制御について以下に説明する。

（大投入計量部１０での制御動作）
まず、大投入計量部１０での制御動作について説明する。大投入計量部１０では、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂが移動して、サービスホッパ２０の排出口を開放させる。これにより、被計量物がサービスホッパ２０内から大投入計量ホッパ２１内に大投入（ボリューム投入）される。

このとき、指示制御器７１は、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂの開度およびサービスホッパ２０の排出口の開放時間を制御して、被計量物の嵩密度に基づいて大投入する被計量物の重量（大投入重量ＭＢ）を調整する。すなわち、指示制御器７１は、被計量物の目標重量ＭＴを僅かに下回る重量（例えば、目標重量ＭＴの９８％程度）となるように大投入重量ＭＢを調整する。

具体的には、指示制御器７１は、投入する被計量物の重量が目標とする大投入重量ＭＢとなるように、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂを用いて、大投入計量ホッパ２１に被計量物をタイマー充填により供給する。そして、ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４での計量安定待ち時間Ｔ１が経過すると、指示制御器７１は、ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４のそれぞれからの出力信号に基づいて実際に投入された被計量物の重量、すなわち実際の大投入重量ＭＢを求める。そして、大投入後で計量安定時間（Ｔ１）経過後、指示制御器７１は、大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂを用いて大投入計量ホッパ２１の排出口を開放させ、被計量物を排出（ボリューム排出）する。

（中投入計量部５０の制御動作）
次に中投入計量部５０の制御動作について説明する。なお、第１中投入計量部５０Ａ、第２中投入計量部５０Ｂ、第３中投入計量部５０Ｃ、および第４中投入計量部５０Ｄそれぞれは、投入重量と、この投入重量の相違による中投入シュートの排出口の開放時間とが異なる点を除けば、それぞれ同様の制御動作となる。このため、以下においては、第１中投入計量部５０Ａの制御動作のみを代表して説明し、第２中投入計量部５０Ｂ、第３中投入計量部５０Ｃ、および第４中投入計量部５０Ｄの説明については省略するものとする。

なお、第３中投入シュート６３から投入される投入重量は、第１中投入シュート６１から投入される投入重量の２倍、第２中投入シュート６２から投入される投入重量は第１中投入シュート６１から投入される投入重量の４倍、第４中投入シュート４３から投入される投入重量は第１中投入シュート６１から投入される投入重量の８倍となるように設定されており、それぞれの投入重量に比例して中投入シュートの排出口の開放時間も長くなる。

第１中投入計量部５０Ａでは、大投入計量ホッパ２１に対して被計量物の大投入が行われる前、ならびに大投入が行なわれている間、第１中投入カットゲート５４が移動して第１中投入シュート６１の排出口を開放させる。これにより、第１中投入シュート６１内の被計量物が、第１中投入計量ホッパ６４内に中投入（供給）される。

このとき、指示制御器７３は、第１中投入シュート６１の排出口の開放時間を制御することにより、第１中投入計量ホッパ６４への被計量物の投入重量を調整する。つまり、ここでの投入重量は、被計量物の嵩密度に基づき所定の比率で調整された重さとなる。そして、ロードセルＬＣ５での計量安定待ち時間Ｔ２が経過すると、指示制御器７３は、ロードセルＬＣ５からの出力信号に基づいて実際の被計量物の投入重量を求める。なお、同様にして指示制御器７３は、ロードセルＬＣ６、７、９それぞれからの出力信号に基づき実際の被計量物の投入重量も求める。

投入重量を求めた後に、指示制御器７３が組合せ演算に基づいて第１中投入計量ホッパ６４を組合せ対象として選択した場合、計量安定待ち時間Ｔ１の経過直後に第１中投入計量ホッパゲート６７を移動させて第１中投入計量ホッパ６４の排出口を開放させる。すなわち、大投入計量ホッパ２１から被計量物を排出させる開始タイミングに合わせて第１中投入計量ホッパ６４から被計量物が排出される。このようにして、第１中投入計量ホッパ６４の排出口から被計量物を組合せ選択排出させる。なお、図６では、大投入計量ホッパ２１からの被計量物の排出開始と同時に、組合せ対象として選択された中投入計量ホッパからの被計量物の排出が開始されているが、必ずしも同時である必要はない。大投入計量ホッパ２１からの被計量物の排出開始時から所定時間ずれて、選択された中投入計量ホッパから被計量物が排出される構成であってもよい。すなわち、大投入計量ホッパ２１から被計量物が排出されている間に、選択された中投入計量ホッパからの被計量物の排出処理が完了するのであれば、被計量物の排出開始を大投入計量ホッパ２１と中投入計量ホッパとで同時とする必要はない。

ここで、上記した被計量物の組合せ選択排出についてより具体的に説明する。

第１中投入計量部５０Ａ〜第４中投入計量部５０Ｄでは、上述のように、重量が異なる比率となるように調整された被計量物が第１、第２、第３、および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、および４４のそれぞれに供給されている。なお、本実施形態では、この被計量物が供給される異なる比率重は、第１、第２、第３、および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、および４４の順に、１：２：４：８となるように調整されている。

また、指示制御器７１は、大投入計量ホッパ２１を支持するロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４のそれぞれからの出力信号に基づいて大投入重量（ＭＢ）を求め、求めた結果を指示制御器７３に通知している。

指示制御器７３は、目標重量値（ＭＴ）と、通知された大投入重量（ＭＢ）とに応じて、例えば、以下のようにして中投入計量部５０における組合せ演算を行なう。

まず、組合せ演算結果の目標重量である組合せ目標重量の設定について説明する。組合せ目標重量を設定するためには、好適なロスイン排出総重量（ＭＲ_Ｐ）を予め設定しておく必要がある。そこで、まず好適なロスイン排出総重量（ＭＲ_ｐ）について説明する。

ロスインホッパ４２は、ロスイン排出ゲート３２の開閉動作によってロスインホッパ４２内に保持されている被計量物を排出できる構成である。このように、ロスイン排出ゲート３２を開閉させて被計量物を排出する排出機構において、精度よくロスイン計量しながら被計量物を排出するにはロスインホッパ４２内にはこの被計量物が所定の重量値（ロスインホッパ内最小重量）以上保持されている必要がある。そこで、このロスインホッパ内最小重量以上、好ましくはロスインホッパ内最小重量の２倍以上でかつ、目標重量（ＭＴ）と、大投入重量（ＭＢ）および選択された中投入計量ホッパの組合せから排出される被計量物の重量との差を補うために必要な重量以上であるという条件を満たすように好適なロスイン排出総重量を予め定めている。本明細書では、この好適なロスイン排出総重量をロスイン排出総重量（ＭＲ_Ｐ）とし、実際にロスインホッパ４２からロスイン排出される被計量物の総重量をロスイン排出総重量（ＭＲ）として区別するものとする。

ここで、中投入計量部５０における組合せ演算に用いる組合せ目標重量は、目標重量（ＭＴ）から大投入重量（ＭＢ）を差し引いた値から、さらに好適なロスイン排出総重量（ＭＲ_ｐ）を差し引いた値となる。

そして、中投入計量部５０は、この組合せ目標重量に近似する中投入計量ホッパの組合せを求める組合せ演算を実施する。すなわち、第１、第２、第３、および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、および４４のそれぞれの中で、被計量物の重量の合計が、組合せ目標重量に最も近くなる第１、第２、第３、および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、および４４の組合せを求める。そして組合せ対象として選ばれた中投入計量ホッパから被計量物が組合せ選択排出される。

（小投入計量部３０の制御動作）
続いて、小投入計量部３０の制御動作について説明する。大投入計量ホッパ２１に対して大投入を行ない、大投入計量ホッパ２１から排出が行なわれる直前までの大投入計量部１０の動作期間に、小投入計量部３０では、以下の動作処理が実施される。

すなわち、前回の動作サイクルにおけるロスイン投入時にロスインホッパ４２に供給された被計量物のうち、好適なロスイン排出総重量（ＭＲ_Ｐ）の５０パーセントにあたる固定重量（ＭＲ１）分の被計量物を、ロスインホッパ４２からメモリホッパ４５にロスイン排出する。これにより、メモリホッパ４５は、ロスインホッパ４２から固定重量分（ＭＲ１）の被計量物を受け取る（メモリ受け取り）。

そして、大投入計量部１０での排出ならびに中投入計量部５０での組合せ選択排出と同じタイミングで、ロスインホッパ４２は、ロスイン排出総重量（ＭＲ）からメモリホッパ４５に先に供給している固定重量（ＭＲ１）を差し引いた残余の重量（ロスイン排出重量（ＭＲ２））の被計量物をロスイン排出する。このロスイン排出のタイミングでメモリホッパ４５からも被計量物が集合シュート２２に向かって排出（メモリ排出）される。

なお、ロスイン排出総重量（ＭＲ）は、好適なロスイン排出総重量（ＭＲｐ）に、組合せ目標値に対する中投入計量ホッパから組合せ選択排出された被計量物の重量の誤差分を含めたものである。

より詳細には、小投入計量部３０は、以下のように動作する。すなわち、まず小投入計量部３０は、指示制御器７２からの制御指示の下、ロスイン投入ゲート３１を用いてロスイン投入シュート４１の排出口を開放させる。これにより、ロスイン投入シュート４１内の被計量物が、ロスインホッパ４２内に投入（供給）される。このとき、指示制御器７２は、ロスインホッパ４２を支持するロードセルＬＣ８からの出力信号を監視する。そして、ロスインホッパ４２への被計量物の投入重量が、被計量物の不足重量分に基づき求められたロスイン排出総重量（ＭＲ）に達したときに、ロスイン投入ゲート３１を用いてロスイン投入シュート４１の排出口を閉める。さらに、指示制御器７２は、ロスイン投入におけるロードセルＬＣ８での計量安定待ち時間Ｔ８の経過後、かつ計量安定待ち時間Ｔ１の経過直後に、ロスイン排出ゲート３２を用いてロスインホッパ４２の排出口を開放させる。そして、ロードセルＬＣ８からの出力信号に基づいて被計量物のロスイン計量の演算を行いながら、この排出口からロスイン排出重量（ＭＲ２）だけ被計量物をロスイン排出する。

また、指示制御器７２は、このロスイン排出時と同時に、メモリホッパ排出ゲート４６を動かしてメモリホッパ４５の排出口を開放させ、事前にメモリホッパ４５に供給していた固定重量（ＭＲ１）の被計量物も排出させる。すなわち、大投入計量ホッパ２１から被計量物を排出させる開始タイミングに合わせてロスインホッパ４２およびメモリホッパ４５から被計量物の排出が開始される。なお、図６では、大投入計量ホッパ２１からの被計量物の排出開始と同時に、ロスインホッパ４２およびメモリホッパ４５それぞれからの被計量物の排出が開始されているが、必ずしも同時である必要はない。大投入計量ホッパ２１からの被計量物の排出開始時から所定時間ずれて、ロスインホッパ４２およびメモリホッパ４５から被計量物が排出される構成であってもよい。すなわち、大投入計量ホッパ２１から被計量物が排出されている間に、ロスインホッパ４２およびメモリホッパ４５からの被計量物の排出処理が完了するのであれば、ロスインホッパ４２およびメモリホッパ４５は、被計量物の排出開始を大投入計量ホッパ２１と同時とする必要はない。

なお、ロスイン排出後、ロードセルＬＣ８での計量安定待ち時間（Ｔ６）経過後に、ロスインホッパ４２内に残っている固定重量（ＭＲ１）の被計量物をメモリホッパ４５に向かってロスイン排出する。これによりメモリホッパ４５に固定重量（ＭＲ１）の被計量物が受け渡される。さらにロスインホッパ４２では、ロードセルＬＣ８での計量安定待ち時間（Ｔ７）経過後に、再び、ロスイン投入シュート４１内の被計量物が、ロスインホッパ４２内にロスイン投入（供給）される。

なお、パッカースケール１００では、図６に示すように大投入計量部１０の計量サイクルと中投入計量部５０の計量サイクルとにおける各処理のタイミングは、被計量物の投入から排出までおおよそオーバーラップしている。これに対して、小投入計量部３０の計量サイクルにおける各処理のタイミングは、排出のタイミングを除いてはオーバーラップしていない。このため、パッカースケール１００全体の計量サイクルにかかる時間を考える場合は、被計量物の排出のタイミングを基準にして示すこととなる。すなわち、パッカースケール１００の計量サイクルにかかる時間は、被計量物が大投入計量部１０、中投入計量部５０、および小投入計量部３０それぞれから被計量物が排出された時点から次の排出が行なわれるまでの間となる。

以上のように、パッカースケール１００では、大投入計量ホッパ２１における被計量物の大投入のタイミングから被計量物の排出までの計量サイクルの間に、ロスインホッパ４２からメモリホッパ４５への固定重量（ＭＲ１）の被計量物の受け渡しと、ロスインホッパ４２への被計量物の投入とが行なわれる。そして、被計量物の排出タイミングでは、ロスインホッパ４２からの、ロスイン排出重量（ＭＲ２）分のロスイン排出と、メモリホッパ４５からの固定重量（ＭＲ１）分のメモリ排出とを同時に行なう構成である。

すなわち、ロスインホッパ４２から集合シュート２２に対して、好適なロスイン排出総重量（ＭＲ_ｐ）の５０パーセントに相当する固定重量（ＭＲ１）分を事前にメモリホッパ４５に受け渡している。

このため、ロスインホッパ４２は、大投入計量ホッパ２１の排出時に合わせてロスイン排出すべき被計量物の重量は、ロスイン排出総重量（ＭＲ）の約５０パーセントの重量（ロスイン排出重量（ＭＲ２））ですむ。このように、被計量物の排出タイミングにおいてロスイン排出すべき被計量物の重量をロスイン排出総重量（ＭＲ）の略半分とすることができるためロスインホッパ４２によるロスイン排出にかかる時間を短縮することができる。

なお、本実施形態では、事前にメモリホッパ４５に受け渡す被計量物の重量を、好適なロスイン排出総重量（ＭＲ_ｐ）の５０パーセントに相当する固定重量（ＭＲ２）としている。しかしながら固定重量（ＭＲ２）の基準となる好適なロスイン排出総重量（ＭＲ_ｐ）はこれに限定されるものではない。

すなわち、好適なロスイン排出総重量（ＭＲ_ｐ）は、ロスインホッパ４２内に保持すべき被計量物の最小重量以上であって、目標重量（ＭＴ）と、大投入重量（ＭＢ）および選択された中投入計量ホッパの組合せから排出される被計量物の重量との差を補うために計量サイクル時に必要となる重量以上であるという条件を満たしさえすれば、任意に決定することができる。

ところで、上述したように、小投入計量部３０では、ロスイン排出ゲート３２を用いてロスインホッパ４２の排出口を開放させ、ロードセルＬＣ８からの出力信号に基づいて被計量物のロスイン計量の演算を行いながら、この排出口から少量の被計量物をロスイン排出する構成である。一方、大投入計量部１０では、大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂを用いて大投入計量ホッパ２１の排出口を開放させ、この排出口から被計量物をボリューム排出する構成である。また、中投入計量部５０は、中投入計量ホッパゲートを移動させて中投入計量ホッパの排出口を開放させ、被計量物を組合せ選択排出させる構成である。

すなわち、小投入計量部３０は、ロスイン計量を行いながら被計量物の排出を行う構成であるが、大投入計量部１０および中投入計量部５０はそれぞれゲートの開閉により被計量物の排出を行う構成である。このため、後者よりも前者の方が排出にかかる時間が大きくなる。

それゆえ、大投入計量部１０における排出、中投入計量部５０における組合せ選択排出、および小投入計量部３０におけるロスイン排出を同時に開始したとしても、ロスイン排出にかかる時間が他の排出処理よりも大きくなり、その結果、パッカースケール１００全体の動作サイクルで見た場合、この大きくなった分だけ被計量物の排出にかかる時間が長くなる。

しかしながら、実施の形態１に係るパッカースケール１００は、上述のように、ロスインホッパ４２からの被計量物の排出にかかる時間を実質的に短縮できるため、結果としてパッカースケール１００における被計量物の排出にかかる時間を短縮することができる。

また、パッカースケール１００では、大投入計量ホッパ２１が供給先に被計量物を排出する際に、選択された中投入計量ホッパ、ロスインホッパ４２、およびメモリホッパ４５それぞれからも被計量物が供給先に排出される構成であった。すなわち、各ホッパの被計量物の排出処理がそれぞれ並行して実施されており、パッカースケール１００における被計量物の排出処理に係る時間を短縮することができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係るパッカースケール１０１について図７を参照して説明する。実施の形態２に係るパッカースケール１０１は、実施の形態１に係るパッカースケール１００と比較して以下の点で異なる。

すなわち、実施の形態１に係るパッカースケール１００ではロスインホッパ４２の下方にさらにメモリホッパ４５を備える構成であったが、実施の形態に２に係るパッカースケール１０１ではロスインホッパ４２の下方にメモリホッパ４５を備えていない点で異なる。さらにまた、実施の形態２に係るパッカースケール１０１では、大投入計量ホッパ２１の下方に大投入用メモリホッパ１２１を、第１中投入計量ホッパ６４〜第３中投入計量ホッパ６６、および第４中投入計量ホッパ４４それぞれの下方に、第１中投入用メモリホッパ１６４〜第３中投入用メモリホッパ１６６、および第４中投入用メモリホッパ１４４を備える点で実施の形態１に係るパッカースケール１００と異なる。

すなわち、実施形態２に係るパッカースケール１０１では、大投入計量ホッパ２１から排出された被計量物が大投入用メモリホッパ１２１にて一時、保持されるように構成されている。また、第１中投入計量ホッパ６４〜第３中投入計量ホッパ６６、および第４中投入計量ホッパ４４から排出された被計量物が第１中投入用メモリホッパ１６４〜第３中投入用メモリホッパ１６６、第４中投入用メモリホッパ１４４それぞれで一時、保持されるように構成されている。

なお、上記した点以外では、実施形態２に係るパッカースケール１０１は、実施形態１に係るパッカースケール１００と同様である。このため、上記した点以外の部材については、同じ番号を付し、その説明は省略するものとする。

以下、実施形態２に係るパッカースケール１０１において新たに備えた大投入用メモリホッパ１２１、第１中投入用メモリホッパ１６４〜第３中投入用メモリホッパ１６６、および第４中投入用メモリホッパ１４４について説明する。

大投入用メモリホッパ１２１は、その底部に排出口を有し、該排出口の開閉を行なうために大投入メモリホッパゲート１１８Ａ、１１８Ｂを備えている。大投入メモリホッパゲート１１８Ａ、１１８Ｂはそれぞれ、公知のトグル機構を備えるリンク部を用いて左右にスイング移動可能に構成され、リンク部が、ロータリアクチュエータ１１７の駆動力を用いて左右に２分されるように移動する。そして、大投入用メモリホッパ１２１は、この移動により被計量物を自機内で一時保持したり、集合シュート２２へ排出したりする。

次に第１中投入用メモリホッパ１６４〜第３中投入用メモリホッパ１６６、および第４中投入用メモリホッパ１４４の構成について説明する。これらのホッパについてはいずれも同様の構成を有する。このため、これらの代表として第１中投入用メモリホッパ１６４について説明することとする。

第１中投入用メモリホッパ１６４は、その底部に排出口を有し、該排出口の開閉を行なうために第１中投入メモリホッパゲート１６７を備える。第１中投入メモリホッパゲート１６７は、公知のトグル機構およびロータリアクチュエータ１５７の駆動力を用いて開閉可能となるように構成され、このロータリアクチュエータ１５７の駆動は、指示制御器７３により制御されている。なお、駆動装置はロータリアクチュエータに限定されるものではなく、例えば、ステッピングモータを用いる構成であってもよい。

以上のように、大投入計量ホッパ２１の下方に大投入用メモリホッパ１２１を、第１中投入計量ホッパ６４〜第３中投入計量ホッパ６６、および第４中投入計量ホッパ４４の下方に第１中投入用メモリホッパ１６４〜第３中投入用メモリホッパ１６６、および第４中投入用メモリホッパ１４４を設ける構成とすることで、集合シュート２２への排出を適切なタイミングで行なうことができる。つまり、実施形態２に係るパッカースケール１０１では、各計量ホッパにて計量された被計量物の排出処理を同時に行い、オーバーラップさせることができる。

なお、メモリホッパは上記したように大投入計量ホッパ２１、第１中投入計量ホッパ６４〜第３中投入計量ホッパ６６、および第４中投入計量ホッパ４４ごとに設けられる構成に限定されない。これらの計量ホッパで共用できるように設けられたメモリホッパを備える構成であってもよい。

また、上記実施形態においては、第１、第２、第３、および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、および４４に投入する被計量物の量を、対応する、第１、第２、第３、および第４カットゲート５４、５５、５６、および３７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、第１、第２、第３、および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、および４４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これら第１、第２、第３、および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、および４４それぞれでの、該被計量物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、第１、第２、第３、および第４カットゲート５４、５５、５６、および３７の開放中に、所定時間間隔ごとに第１、第２、第３、および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、および４４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重量に到達する時間に基づいて第１、第２、第３、および第４カットゲート５４、５５、５６、および３７の閉鎖制御が行われる。なお、このような場合でも、最終的には第１、第２、第３、および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、および４４それぞれに投入された被計量物の重量を計量安定待ち時間経過後に再度、正確に計量する。

また上記実施形態のように、第１、第２、第３、および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、および４４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、被計量物の粘性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比較的大きなばらつきが生じることがある。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構成の場合、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２１への被計量物の投入制御についても、上記実施形態のようゲート開放時間のみで制御する構成に限定されるものではない。上記した第１、第２、第３、および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、および４４への被計量物の投入制御と同様に計量物を投入しながら大投入計量ホッパ２１での、該被計量物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。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明によれば、被計量物の計量処理にかかる計量サイクルを短縮する計量装置が得られる。よって、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計量装置に利用できる。

１０ 大投入計量部
２１ 大投入計量ホッパ
３０ 小投入計量部
４２ ロスインホッパ
４４ 第４中投入計量ホッパ
４５ メモリホッパ
５０ 中投入計量部
５０Ａ 第１中投入計量部
５０Ｂ 第２中投入計量部
５０Ｃ 第３中投入計量部
５０Ｄ 第４中投入計量部
６４ 第１中投入計量ホッパ
６５ 第２中投入計量ホッパ
６６ 第３中投入計量ホッパ
１００ パッカースケール

Claims (3)

1. 目標重量未満の被計量物が供給され、この被計量物の重量を計量し、計量後の被計量物を排出する大投入計量ホッパと、
   異なる比率となるように重量が調整された被計量物がそれぞれ供給され、前記大投入計量ホッパにより計量された被計量物の重量と目標重量との差に最も近い重量となる組合せ対象から前記被計量物を排出する複数の中投入計量ホッパと、
   前記目標重量と、前記大投入計量ホッパおよび前記中投入計量ホッパから排出される被計量物の重量との差を補うために、ロスイン計量を行いながら前記被計量物を排出するロスインホッパと、
   前記ロスインホッパの下方に設けられ、ロスイン計量を行いながら排出される被計量物の一部を事前に保持するためのメモリホッパと、を備え、
   前記ロスインホッパからロスイン計量しながら被計量物を供給先に向かって排出する際、前記メモリホッパからも、事前に保持している被計量物を排出する計量装置。
2. 前記大投入計量ホッパが供給先に被計量物を排出する処理と並行して、前記中投入計量ホッパ、前記ロスインホッパ、および前記メモリホッパそれぞれが、被計量物を該供給先に排出する処理を行なう請求項１に記載の計量装置。
3. 当該計量装置では、前記大投入計量ホッパ、前記中投入計量ホッパ、および前記ロスインホッパそれぞれに被計量物が投入され、所定重量分の被計量物が供給先に対して排出されるまでの一連の計量サイクルを繰り返しており、
   前記ロスインホッパは、投入された被計量物のうちの一部を、ロスイン計量を行いながら前記供給先に排出し、該ロスインホッパから排出されず残っている固定重量値の被計量物を、次の計量サイクルにおいて該ロスインホッパに被計量物が新たに投入されるタイミングまでに、前記メモリホッパに受け渡す請求項２に記載の計量装置。
   

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