JP2514158B2 - Weighing filling system - Google Patents

Weighing filling system

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JP2514158B2
JP2514158B2 JP24267493A JP24267493A JP2514158B2 JP 2514158 B2 JP2514158 B2 JP 2514158B2 JP 24267493 A JP24267493 A JP 24267493A JP 24267493 A JP24267493 A JP 24267493A JP 2514158 B2 JP2514158 B2 JP 2514158B2
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【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば粒入りミカンジュース等を収容する、果汁容器に収容された果肉の重量を計量する重量計量装置と、この重量計量装置により計量された果肉を収容した果汁容器に果汁を充填する充填装置とを備えてなる計量充填システムに関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is, for example, to accommodate a particle containing oranges juice, a weighing device for weighing the weight of the pulp contained in the juice container, accommodating the pulp which has been weighed by the weighing device it relates weighing filling system comprising a filling device for filling the juice juice container.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、この種の充填システムとしては、 Conventionally, as this kind of filling system,
例えば定重量充填型のシステムが挙げられる。 Examples thereof include a constant weight filled system. この定重量充填型の充填システムは、例えばロードセル等の重量計量装置上に容器を載置し、容器重量を計量した後にこの計量値をリセットし、シリンダに接続された充填用ノズルからの被充填液を容器内に噴出し、ロードセルにて被充填液の重量を監視しながら、所定の目標計量値まで被充填液を充填して充填動作を停止するものである。 The constant weight filled filling systems, for example, placing the container on the weighing device such as a load cell, to reset the weight value after weighing the container weight, the filling from the filling nozzle connected to the cylinder spewing liquid into the container, while monitoring the weight of the filling liquid in the load cell, it is to stop the filling operation by filling the filling liquid to a predetermined target weight value.

【0003】そして、この充填システムでは、充填能力を高める観点から比較的大きな充填速度で充填するべく、大径ノズルを用いて充填速度を大きくするようになっている。 [0003] In the filling system, so as to fill a relatively large filling rate from the viewpoint of enhancing the filling capacity, so as to increase the filling rate with large diameter nozzle. しかしながら、大きな充填速度のままで、容器内の被充填液が目標計量値直近まで達したのでは、充填量がオーバシュートして目標計量値を超えることがある。 However, while the large fill rate, than the filling liquid has reached the last target metric value in the container, sometimes filling amount exceeds the target weight value overshoots.

【0004】そこで、目標計量値に近くなるまでは大径ノズルを用い、被充填液が目標計量値に近づいた適宜のタイミングで大径ノズルから小径ノズルに切り換えることにより、全体としての充填能力を高くするとともに、 [0004] Therefore, until close to the target weight value with a large diameter nozzle, by switching to the small diameter nozzle from the large diameter nozzle at a suitable timing that the filling liquid is close to the target weight value, the loading capacity of the entire as well as high,
充填終期においては制御可能な充填量を極力小さくして、目標計量値に対する充填精度を高めるように工夫されている。 In the filling end are controllable loading as small as possible, it is devised to increase the filling accuracy with respect to the target weight value.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した定重量充填型の充填システムであれば、静定した物体(例えば、充填容器のみ、又は固形状物等を収容した充填容器)についてはその重量計量値を比較的精度よく検出できる。 [SUMMARY OF THE INVENTION Incidentally, if the filling system of a constant weight-filled as described above, settled the object (e.g., filled container only, or filled container containing a solid, etc.) the weight for the metric can be relatively accurately detected. その反面、元来よりロードセルは振動に弱いため、被充填液の充填時には、充填容器の振動により充填重量の計量精度にバラツキを生じ、これに起因して充填精度が低下するという欠点があった。 On the other hand, sensitive to the load cell vibrations than originally during the filling of the filling liquid is caused a variation in the measurement accuracy of the fill weight by the vibration of the charging container, the filling accuracy is disadvantageously reduced due to this .

【0006】例えば、図7に示すように、果肉80と果汁63の重量合計量である総目標充填量が予め一定に設定されている場合に、定重量充填型の充填システムを用いて果肉80の重量を計量し、そのうえから果汁63を更に計量充填する例について説明する。 [0006] For example, as shown in FIG. 7, when the total target fill weight is the weight the total amount of pulp 80 and juice 63 is set in advance in a constant, pulp 80 using a constant weight filled filling system It was weighed weight, an example of further weighing filling the juice 63 from the top. 尚、果肉は天然物であるため、一般に個々の重量にバラツキがあるのは避けられない。 Incidentally, pulp because it is a natural product, generally there is a variation in individual weight is inevitable.

【0007】例えば、果汁容器52やこれに投入された果肉80は固形物又は固形状物であり静定した状態であれば、これらの重量は、ロードセルにより比較的精度よく計量される。 [0007] For example, fruit juice containers 52 and pulp 80 is introduced thereto as long as a state of being settled a solid or solid-like material, these weights are relatively accurately weighed by the load cell. その後、この充填システムは、大径ノズルと小径ノズルを切換使用してロードセルで計量しながら総目標充填量を目指して果汁63を充填する。 Thereafter, the filling system, a large-diameter nozzle and small diameter nozzle by switching using the aim of total target filling amount metered by the load cell to fill the juice 63.

【0008】しかしながら、この定重量充填型の充填システムによれば、上記したような充填時の振動により、 However, according to the constant weight filled filling system, the vibration during filling as described above,
果汁63の重量をロードセル本来の測定精度で計量することができず、果汁63を精度よく且つ高速で充填できないという問題があった。 Can not be weighed juice 63 by the load cell the actual measurement accuracy, making it impossible fill juice 63 accurately and fast.

【0009】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、例えば果汁容器等に収容された果肉等の重量を精度よく計量し、この果肉等の重量に基づいて果汁等の目標充填容量を自動的に設定変更することができ、かつ変更後の目標充填容量の果汁等を果汁容器等に精度よく且つ高速で充填することのできる計量充填システムの提供を目的とするものである。 [0009] The present invention was made in view of the conventional problems described above, for example, the weight of such pulp contained in fruit juice containers, etc. accurately weighed, based on the weight of the pulp, such as fruit juice It can be automatically set changes the target filling volume equal, and the fruit juice of the target filling volume after the change and to provide a metering filling system that may be filled with high precision and high speed fruit juice containers, etc. it is intended.

【0010】 [0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明に係る計量充填システムは、充填容器に収容された第1被充填物の重量を計量する重量計量装置と、 To achieve the above object, according to the Invention The metering filling system according to the present invention, a weighing device for weighing the weight of the first with product contained in the filling container,
この重量計量装置により計量された第1被充填物を収容した充填容器に第2被充填物を充填する充填装置とを備え、上記充填装置は、第2被充填物を送出し充填容器に吐出する容積式ポンプと、この容積式ポンプを駆動する電気式のサーボモータと、重量計量装置により計量された第1被充填物の重量に基づいて第2被充填物の目標充填容量を演算し設定する目標量演算装置と、目標量演算装置により設定された第2被充填物の目標充填容量に対応したパルス波形データに係る電源をサーボモータに出力して容積式ポンプの第2被充填物送出量を制御する制御装置とを具備してなる構成としてある。 And a filling device for filling the second with product in the filling container containing a first with product which has been weighed by the weighing device, the filling device, the discharge in the filling container and sends the second with product a positive displacement pump, a servomotor of the electric driving the positive displacement pump, setting calculates the target charging capacity of the second with product based on the weight of the first with product which has been weighed by the weighing device target calculation unit and the second with product target calculation unit second with product supply output to a positive displacement pump to a servo motor according to the pulse waveform data corresponding to the target charging capacity that is set by sending the there as made comprises a control device for controlling the amount configuration.

【0011】尚、上記第1被充填物としては、安定した重量計量値の得られる、例えば固形状物等であるのが極めて好適である。 [0011] Incidentally, as the first with product obtained stable and weighing values, for example, a solid, etc. The is particularly favorable. また、ここでいうパルス波形データとは、パルス周期,パルス幅,所定期間内のパルス数,モータ正転用パルス,モータ逆転用パルス等のデータを含むものとする。 Further, the pulse waveform data here, is intended to include pulse period, pulse width, number of pulses in a predetermined time period, the motor forward rotation pulse, the data such as a motor reverse rotation pulse.

【0012】 [0012]

【作用】本発明に係る計量充填システムによれば、先ず、重量計量装置が第1被充填物の重量を計量する。 According to weighing filling system according to the present invention, first, weighing device for weighing the weight of the first with product. 次に、目標量演算装置は、計量された第1被充填物の重量計量値に基づいて、第2被充填物の目標充填容量を演算し設定する。 Then, the target calculation unit, based on the weighing value of the first with product which has been weighed, set and calculates a target fill volume of the second with product. そして、制御装置は、第2被充填物の設定後の目標充填容量に対応したパルス波形データに係る電源を充填装置のサーボモータに出力する。 Then, the controller outputs a power source according to the pulse waveform data corresponding to the target charging capacity after setting of the second with product to the servo motor of the filling device. これによって、容積式ポンプが駆動され更には位置決め精度よく停止されて第2被充填物送出量が制御される。 Thus, further is driven positive displacement pump and the second with product delivery rate is stopped better positioning accuracy is controlled. 従って、第2被充填物は設定変更後の目標充填容量について精度良く且つ高速で容量充填される。 Accordingly, the second with product is capacitively filled in accurately and fast for the target filling volume after setting change. その結果、例えば充填容器内に収容されている第1被充填物の重量にバラツキがあったとしても、第1被充填物の容量換算値と第2被充填物の充填容量との総容量に精度よく計量充填することができる。 As a result, for example, even if there are variations in the weight of the first with product contained in the filling vessel, the total capacity of the filling capacity of the capacitance conversion value and the second with product first with product it can be accurately metered filling.

【0013】 [0013]

【実施例】本発明の一実施例となる計量充填システムにつき、添付図面を参照しつつ以下に説明する。 Per weighing filling system which is an embodiment of the embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. ここに、 here,
図1は本発明の一実施例に係る計量充填システムを示す概略構成図、図2はこの計量充填システムを示す平面図、図3はこの計量充填システムを示す正面図である。 Figure 1 is a schematic diagram showing a metering filling system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing the metering filling system, Figure 3 is a front view showing the metering filling system.

【0014】これらの各図において、1は本発明の一実施例に係る計量充填システムであって、果汁容器52 [0014] In these figures, 1 is a metering filling system according to an embodiment of the present invention, fruit juice containers 52
(本発明の充填容器の一例)に収容された果肉80(本発明の第1被充填物の一例)の重量を計量する重量計量装置20と、この重量計量装置20に連設され重量計量後の果肉80を収容した果汁容器52を搬送するチェーンコンベアからなる第4搬送装置30と、この第4搬送装置30の搬送経路に設けられ果汁容器52に果汁63 A weighing device 20 for weighing the weight of the pulp housed (an example of a filled container of the present invention) 80 (an example of first the filling of the present invention), the weight after metering is provided continuously to the weighing device 20 a fourth conveying device 30 comprising a chain conveyor for conveying the juice container 52 containing a pulp 80, juice 63 fruit juice containers 52 provided in the transfer path of the fourth transfer unit 30
(本発明の第2被充填物の一例)を充填する充填装置4 Filling apparatus for filling a (an example of a second with product of the present invention) 4
0と、これらの各装置を所定のタイミングで同期させて連動制御する制御装置54とより主としてなっている。 0, are becoming more largely and a control unit 54 for interlocking control by synchronizing these devices at a predetermined timing.

【0015】また、計量充填システム1において、2は容器重量計量後に果肉80を収容した果汁容器52の待機搬送路、10a,10b,10cは順に連設されそれぞれチェーンコンベアからなる第1搬送装置,第2搬送装置,第3搬送装置、3は待機搬送路2からの果汁容器52を第1搬送装置10aに送り込むターンテーブル、 Further, in the metering filling system 1, 2 is waiting conveyance path juice container 52 containing the pulp 80 after container weighing, 10a, 10b, 10c in turn provided continuously by first conveying device comprising a respective chain conveyors, second conveying unit, the third conveyance unit, 3 is a turntable for feeding the juice container 52 from the standby transport path 2 to a first transport device 10a,
4は第1搬送装置10aからの果汁容器52を第2搬送装置10bに送り込むターンテーブル、6,7はそれぞれ歯車状に形成され互いの歯溝部間に果汁容器52を挟み込み所定の搬送ピッチで第3搬送装置10cに送り込む搬入装置、5は第2搬送装置10b上の果汁容器52 4 the first in the juice container 52 turntable fed to the second conveying device 10b, a predetermined transport pitch sandwiched juice containers 52 between tooth spaces of each other are formed in the toothed respective 6,7 from the first transfer device 10a 3 transport device loading apparatus for feeding to 10c, fruit juice containers 52 on the second transfer device 10b is 5
を搬入装置6の歯溝部に送り込むためのタイミングスクリュー、8は搬入装置7の歯溝部にて搬送される果汁容器52を第3搬送装置10cに案内するガイド部材である。 Timing screw for feeding the tooth groove of the loading device 6, 8 denotes a guide member for guiding the fruit juice containers 52 being conveyed in tooth spaces of the loading device 7 to the third conveyor device 10c.

【0016】そして、9は第3搬送装置10cの両側端部に搬送方向に沿って配備された2本の押出ロッドであり、搬送されてきた8個分の果汁容器52を重量計量装置20に押し出し、計量後に第4搬送装置30上に更に送り出すものであって、エアシリンダ11により水平方向に駆動され、エアシリンダ12の駆動により垂直方向に上下駆動されて第3搬送装置10c上方の始点位置への戻り時に容器跨ぎ動作を行うようになっている。 [0016] Then, 9 is a two extrusion rods deployed along the conveying direction on both side ends of the third transfer device 10c, the juice container 52 of eight (8) which has been conveyed to the weighing device 20 extrusion, there is further feeding on the fourth conveyor device 30 after weighing, is driven in the horizontal direction by the air cylinder 11, third transfer device 10c above the start position is vertically driven in the vertical direction by the driving of the air cylinder 12 It is adapted to perform container straddle operations at the time of return to.

【0017】重量計量装置20は、互いに平行して配置された第3搬送装置10cと第4搬送装置30との間に設置されており、第3搬送装置10cによる果汁容器5 The weighing device 20, the third conveying unit 10c and are disposed between the fourth transfer unit 30, the juice container by the third conveying device 10c 5 arranged parallel to each other
2の搬送ピッチと等ピッチで配備された8基の計量台2 It deployed by second conveying pitch and equal pitch eight weighbridge 2
2と、各計量台22の下部に接続された8基のロードセル21と、各ロードセル21による果肉80の重量計量値を表示する指示計23とから主としてなっている。 2, a load cell 21 of the eight connected to the bottom of each weighbridge 22, which is mainly from the indicator 23 for displaying the weighing value of pulp 80 by the load cell 21.

【0018】重量計量後の果汁容器52を矢印C方向に搬送する第4搬送装置30の搬送経路の途中には、果汁63を容量充填する充填装置40が配備されている。 [0018] in the middle of the conveying path of the fourth transfer unit 30 for conveying the juice container 52 after weighing in the direction of arrow C, the filling device 40 for volume filled with juice 63 is deployed. この充填装置40の配置位置近傍には、所定の搬送ピッチで果汁容器52を搬送するタイミングスクリュー31が第4搬送装置30の長手方向に沿って設けられている。 In the vicinity position of the filling device 40, a timing screw 31 for conveying the juice container 52 at a predetermined conveying pitch are provided along the longitudinal direction of the fourth transport device 30.

【0019】ここで、図4はこの計量充填システムに係る充填装置の要部を示し一部断面を含む側面図、図5はこの充填装置を示す平面図、図6はこの充填装置を示す正面図である。 [0019] FIG. 4 is a side view in partial cross-section showing an essential portion of the filling device according to this metering filling system, Figure 5 is a plan view showing the filling device, front 6 showing the filling device it is a diagram.

【0020】図1,及び図4乃至図6において、40a FIG. 1, and in FIGS. 4 to 6, 40a
はホッパ51に貯留された果汁63を果汁容器52に充填する充填機ユニット、40は4基の充填機ユニット4 Filling machine unit to fill the juice 63, which is stored in the hopper 51 to the juice container 52, 40 is filled unit 4 of the four
0aを一体に並設してなる充填装置、41は円筒状のシリンダ42とこのシリンダ42内で摺動自在に往復するピストン43とより構成される容積式ポンプ、44はピストン43の駆動源である交流サーボモータ、45は交流サーボモータ44の回転駆動軸、46はカップリング45aを介して回転駆動軸45とほぼ同軸心に連結され外周にボールねじ部(不図示)を有してなるリードスクリュー、47はリードスクリュー46と螺合するキャリアロッド、47aはキャリアロッド47をその軸心に向けて摺動自在に軸支する摺動軸受、48はその一端がピストン43に接続され、その他端がキャリアロッド47 0a filling device comprising juxtaposed integrally, 41 cylindrical cylinder 42 and more composed displacement pump piston 43 reciprocally slidably in the cylinder within 42, 44 in the driving source of the piston 43 there AC servomotor 45 is rotating AC drive shaft of the servo motor 44, 46 is a lead comprising a ball screw (not shown) on the outer circumference is connected substantially coaxially with the rotational drive shaft 45 through the coupling 45a screw, 47 is a lead screw 46 screwed to the carrier rods, 47a is a sliding bearing which slidably supported towards the carrier rod 47 in its axial center, 48 one end connected to the piston 43, the other end but the carrier rod 47
の端部に接続された連結ロッド、60は駆動用のパルス電源を交流サーボモータ44に与えるドライバ、70は回転駆動軸45の他端側に設けられ回転駆動軸45の回転角度や回転速度を検出するシャフトエンコーダである。 End connected to a connecting rod, 60 is a driver for pulsing power supply for driving the AC servo motor 44, 70 is a rotation angle and rotation speed of the rotary drive shaft 45 provided at the other end of the rotary drive shaft 45 a shaft encoder to detect.

【0021】上記交流サーボモータ44は、回転子が永久磁石からなり、固定子が3相ユニポーラ式の巻線を有してなるものであって、例えばブラシや整流子を用いていないので、ほとんどメンテナンスフリーである。 [0021] The AC servo motor 44, the rotor is made of permanent magnet, there is the stator is a winding of a three-phase unipolar type, for example, is not used a brush and commutator, almost it is maintenance-free. これらの交流サーボモータ44とドライバ60とシャフトエンコーダ70とから、比較的コンパクトなサーボモータユニット44aが一体状に構成される。 These and AC servo motor 44 driver 60 and a shaft encoder 70., relatively compact servomotor unit 44a is configured to integrally form.

【0022】一方、63は弁ドライバ62からのパルス電源により駆動され切換弁50を回転駆動させる弁モータである。 On the other hand, 63 is a valve motor for rotating the switching valve 50 is driven by a pulsed power supply from the valve driver 62. これらの交流サーボモータ44,摺動軸受4 These AC servo motor 44, the sliding bearing 4
7a,及び弁ケース49は、基台67の上面に固定された配置台68に支持されている。 7a, and the valve case 49 is supported by a placing stand 68 fixed to the upper surface of the base 67.

【0023】そして、容積式ポンプ41の吐出口には、 [0023] Then, in the discharge port of the positive displacement pump 41,
弁ケース49,この弁ケース49内で回転する切換弁5 Valve case 49, switching valve 5 that rotates within the valve case 49
0,及び可撓性の接続チューブ65を介して、ノズル5 0, and via the flexible connection tube 65, nozzle 5
3が連結されている。 3 is connected. ノズル53は、タイミングスクリュー31による果汁容器52の搬送ピッチと等ピッチで配置板71に4基分並設され、それぞれの吐出口は第4 Nozzle 53 is four minutes juxtaposed placement plate 71 by a conveying pitch and equal pitch juice container 52 by the timing screw 31, each of the discharge ports 4
搬送装置30の上方に臨ませてある。 They are to face above the transport device 30.

【0024】上記配置板71は、2つの支持アーム9 [0024] The above arrangement plate 71 has two support arms 9
0,摺動軸受73,接続板75とともに、一体のフレーム状に設けられている。 0, sliding bearing 73, together with the connection plate 75 is provided integrally shaped frame. 摺動軸受73は、基台67上に固設された2つの支持アーム69間で張架された案内軸72に、第4搬送装置30の搬送方向に沿って摺動自在に支持されている。 Sliding bearings 73, the guide shaft 72 which is stretched between the two support arms 69 fixedly provided on the base 67 is slidably supported along the conveying direction of the fourth transport device 30 .

【0025】接続板75は、連結ロッド76を介して、 [0025] The connection plate 75, through the connecting rod 76,
揺動ロッド77に連結されている。 It is connected to the swinging rod 77. 揺動ロッド77は、 The swing rod 77,
図外の駆動モータに連結された揺動駆動軸78回りに揺動する。 An unillustrated swing the swing drive shaft 78 around which is connected to a drive motor. 4基のノズル53は、揺動ロッド77の揺動によって、ストロークS f (図6参照)分往復移動するようになっている。 Nozzle 53 of the 4 groups, by the swinging of the swinging rod 77, which is the stroke S f (see FIG. 6) minutes for reciprocal movement. このとき4基のノズル53の移動速度は、第4搬送装置30及びタイミングスクリュー31による果汁容器52の搬送速度に同期させてある。 Moving speed of the nozzle 53 in this case 4 groups are in synchronization with the conveying speed of the juice container 52 according to the fourth transfer unit 30 and a timing screw 31.

【0026】また、54は容積式ポンプ41及び切換弁50を駆動制御する制御装置であって、中央演算処理装置55(以下、CPUと称する),メモリ56,入出力ポート57を備えた、例えばマイクロコンピュータにより実現される。 Further, 54 is a control device that drives and controls the displacement pump 41 and the switching valve 50, a central processing unit 55 (hereinafter, referred to as CPU), a memory 56, with the input and output ports 57, for example, It is realized by a microcomputer. 制御装置54の入力側には、キーボード等に代表される入力装置58や重量計量装置20の指示計23が接続されている。 The input side of the controller 54, indicator 23 of the input device 58 and the weight measuring device 20 represented by a keyboard or the like is connected. 出力側には、交流サーボモータ44用のポジショナ59及びドライバ60や、弁モータ64用の弁ポジショナ61及び弁ドライバ62、並びに指示計23がそれぞれ接続されている。 The output side, the positioner 59 and the driver 60 and the AC servo motor 44, the valve positioner 61 and the valve driver 62 for the valve motor 64 and indicator 23, are respectively connected. 尚、制御装置54から指示計23への出力信号は、ロードセル21による果肉80の重量計量値が所定の振れ幅内に収まったときに出力され安定した計量データを得るための安定用インタロック信号である。 The output signal from the controller 54 to the indicator 23, stabilizing interlock signal for output and stable weighing data when weighing value of pulp 80 by the load cell 21 is within a predetermined amplitude it is.

【0027】ポジショナ59は、制御装置54から受信したBCDコードパルス列信号を、ピストン43の停止位置に係る信号に変換するものであって、シャフトエンコーダ70により検出された回転角度信号がフィードバックされる。 The positioner 59, a BCD code pulse train signal received from the controller 54, there is to be converted into signals according to the stop position of the piston 43, the rotational angle signal detected by the shaft encoder 70 is fed back. また、ドライバ60は、内蔵する図外のホール素子の作動により、ポジショナ59からの信号を基に、商用電源を各相に与えられる巻線励磁用のパルス電源に変換し、このパルス電源を交流サーボモータ44に与えて駆動するものである。 The driver 60 is, by the operation of an unshown Hall element built on the basis of the signal from the positioner 59, and converted into a pulse power source for winding the exciting given commercial power source to each phase, alternating the pulse power source it is intended to drive given to the servo motor 44. そして、ドライバ60にはシャフトエンコーダ70によって検出された回転速度信号がフィードバックされるようになっている。 Then, the rotation speed signal detected by the shaft encoder 70 is fed back to the driver 60.

【0028】一方、弁モータ64の駆動軸には、切換弁50の回転角度を検出するエンコーダ(不図示)が設けられている。 On the other hand, the drive shaft of the valve motor 64, an encoder for detecting the rotation angle of the switching valve 50 (not shown) is provided. そして、弁ポジショナ61及び弁ドライバ62は、上記したポジショナ59及びドライバ60と同様に作動し、エンコーダにより検出された回転角度信号が弁ポジショナ61にフィードバックされるようになっている。 Then, the valve positioner 61 and the valve driver 62 operates similarly to the positioner 59 and the driver 60 as described above, the rotational angle signal is fed back to a valve positioner 61 which is detected by the encoder.

【0029】尚、これらの充填機ユニット40aは、同時に4個の果汁容器52に対して充填動作し得るようになっている。 [0029] Incidentally, these filling machine unit 40a is adapted to be filled operates on four juice containers 52 simultaneously. また、各充填機ユニット40aの充填容量は、果肉80の重量計量値に基づいて制御装置54により演算され、果汁容器52毎に設定される。 The filling capacity of the filling machine unit 40a is calculated by the control unit 54 based on the weight metric pulp 80 is set for each juice container 52.

【0030】本実施例の計量充填システム1は上記した如くの構成である。 [0030] Weighing filling system 1 of the present embodiment is a configuration of as described above. 引続き、この計量充填システム1による計量充填動作につき、以下に説明する。 Subsequently, every metering filling operation by the metering filling system 1 will be described below.

【0031】先ず、果肉80と果汁63とを合わせた総目標充填容量(例えば、容量換算で250mlとする)に係るデータが、予め使用者により入力装置58を用いて外部から制御装置54に入力され、CPU55を介してメモリ56に設定され格納される。 [0031] First, a total target charging capacity combined with pulp 80 and juice 63 (e.g., a 250ml in volume terms) data according to the input to the controller 54 from the outside using the input device 58 in advance by the user are stored is set in the memory 56 via the CPU 55. また、待機搬送路2 Further, the standby transport path 2
で待機中の各果汁容器52には、例えば30gを目標重量とする果肉80がそれぞれ人手により予め投入されているものとする。 In each juice containers 52 in the standby, for example, pulp 80 to target weight 30g is assumed to be previously turned manually respectively.

【0032】そこで、計量充填システム1の計量充填開始スイッチ(図外)がオンされると、CPU55は、ターンテーブル3、第1搬送装置10a、ターンテーブル4、第2搬送装置10b、タイミングスクリュー5、搬入装置6,7、第3搬送装置10cを駆動し、待機搬送路2で待機中の果汁容器52を第3搬送装置10cまで順に送り込む。 [0032] Therefore, when the metering filling start switch of the metering filling system 1 (not shown) is turned on, CPU 55 is the turntable 3, the first transfer device 10a, the turntable 4, the second transfer device 10b, timing screw 5 , loading device 6, the third transfer device 10c is driven, fed sequentially juice containers 52 waiting in the waiting transport path 2 to the third transfer device 10c.

【0033】つぎに、CPU55は、第3搬送装置10 [0033] Next, CPU 55, the third transport device 10
c上に8個の果汁容器52が搬入された時点で、エアシリンダ11を駆動して押出ロッド9を水平移動させることにより、上記8個の果汁容器52を計量台22上に押し出す。 When the eight juice container 52 is carried on the c, by horizontally moving the push rod 9 by driving the air cylinder 11, it pushes the eight juice container 52 on the weighing platform 22.

【0034】ここで、ロードセル21により果汁容器5 [0034] In this case, fruit juice container 5 by the load cell 21
2と果肉80とを合わせた総重量が果汁容器52毎にそれぞれ計量される。 The total combined weight of the 2 and pulp 80 are each weighed every juice container 52. そして、CPU55は、予め設定されている容器重量データをメモリ56から読み出して上記の総重量から差し引き、果肉80のみの重量値を果汁容器52毎に演算し、これらの重量値を果肉80の比重で除して容量値に換算する。 Then, CPU 55 is subtracted from the total weight of the container weight data which is set in advance from the memory 56, the weight value of only pulp 80 calculates for each juice container 52, the specific gravity of the pulp 80 These weight values in dividing to be converted to the capacitance value.

【0035】その後、エアシリンダ11が駆動され押出ロッド9を更に移動させて計量後の8個の果汁容器52 [0035] After that, eight juice container 52 after weighing the moved further push rod 9 air cylinder 11 is driven
を第4搬送装置30に送り出す。 Sending the fourth transfer unit 30. この後、エアシリンダ11,12の駆動により押出ロッド9は、第3搬送装置10c上方の始点位置に戻される。 Thereafter, the push rod 9 by the driving of the air cylinder 11 is returned to the third transfer device 10c above the start position.

【0036】引続き、CPU55は、総目標充填容量と果汁容器52毎の果肉80の換算容量値との差を自動的にそれぞれ演算し、これらを果汁63の差引充填容量(本発明の目標充填容量の一例)として、各果汁容器5 [0036] Subsequently, CPU 55 is a difference between the converted capacitance value of the total target filling volume and juice containers 52 each pulp 80 automatically each calculated, the target filling volume of the subtraction fill volume of juice 63 (present invention as an example), each fruit juice containers 5
2の果肉80を特定するためのIDデータと対でメモリ56に設定し格納する。 In the ID data and pairs for specifying the 2 pulp 80 is set in the memory 56 for storing. 即ち、制御装置54のCPU5 That, CPU 5 of the control device 54
5が本発明にいう目標量演算装置の一例である。 5 is an example of a target amount calculating unit referred to in the present invention.

【0037】そして、第4搬送装置30により搬送中の果汁容器52のうち、先頭から4個の果汁容器52はタイミングスクリュー31により所定の搬送ピッチで搬送される。 [0037] Of the juice container 52 being conveyed by the fourth conveying unit 30, four juice container 52 from the top is conveyed at a predetermined conveying pitch by the timing screw 31. このとき、これら4個の果汁容器52の上方には、充填装置40のノズル53がそれぞれ位置し、果汁容器52と同速度で移動している。 In this case, the upper of these four juice container 52, located each nozzle 53 of the filling device 40, a fruit juice containers 52 are moving at the same speed.

【0038】一方、制御装置54には、上記した総目標充填容量以外に、充填機ユニット40aの充填特性に係るデータも、予め入力装置58を用いて外部から入力され、CPU55を介してメモリ56に設定され格納されている。 On the other hand, the controller 54, in addition to the total target fill volume as described above, the data relating to the filling properties of the filler units 40a also input from the outside using a pre-input device 58, a memory 56 via the CPU55 is stored is set to. この充填特性に係るデータは、図4に表した充填特性に類似したものであって、充填期間内の特定期間毎における交流サーボモータ44の回転速度調整,充填精度を高めるためのピストン戻し動作,ピストン停止位置(即ち、交流サーボモータ44の総回転角度に対応する),及びピストン動作に同期した切換弁50の動作タイミング等に関するデータである。 Data relating to the filling property, be similar to the filling characteristics illustrated in FIG. 4, the rotational speed adjustment of the AC servo motor 44 at each specific time period in the filling period, the piston return operation for increasing the filling accuracy, piston stop position (i.e., corresponding to the total rotation angle of the AC servo motor 44), and the data relating to the operation timing of the switching valve 50 in synchronization with the piston operation.

【0039】尚、上記交流サーボモータ44の回転速度調整に関するデータは、果汁63の差引充填容量に応じて適宜補正されたものがCPU55により演算され設定される。 [0039] Incidentally, the data relating to the rotation speed adjustment of the AC servo motor 44, that is appropriately corrected in accordance with the subtraction fill volume of juice 63 is set is calculated by CPU 55.

【0040】4個ずつの果汁容器52への充填動作から次回の充填動作までの間には、充填前の予備動作が行われる。 [0040] Between the filling operation to each four juice container 52 until the next filling operation, the preliminary operation before the filling is carried out. ここでは、この予備動作について説明する。 Here will be described this preliminary operation. 先ず、ピストン43がシリンダ42内の停止位置a(図1 First, the stop position of the piston 43 cylinder 42 a (Figure 1
参照)に位置し、且つ切換弁50がホッパ51とシリンダ42とを連通する停止角度にある状態で、CPU55 In located in the reference), and the switching valve 50 is in a stop angle for communicating the hopper 51 and the cylinder 42 state, CPU 55
はポジショナ59及びドライバ60を介して交流サーボモータ44を逆転駆動し、ピストン43を反矢印F方向に総ストロークSt分移動させて、停止位置bで停止させる。 The AC servo motor 44 reversely driven through the positioner 59 and the driver 60, the piston 43 is moved a total stroke St content in opposite to the arrow F direction, and stops at the stop position b. これにより、果汁容器52毎の差引充填容量よりも多めの果汁63がホッパ51からシリンダ42内に吸い込まれる。 Accordingly, generous juice 63 is sucked from the hopper 51 into the cylinder 42 than the net loading capacity of each juice container 52.

【0041】この状態で、CPU55は、交流サーボモータ44を正転駆動し、ピストン43を矢印F方向に戻しストロークSb分移動させ停止位置cで停止させて、 [0041] In this state, the CPU 55, the AC servo motor 44 is driven forward, and the piston 43 is moved a stroke Sb content back in the direction of arrow F is stopped at the stop position c,
余分量の果汁63をホッパ51に戻す。 Returning the juice 63 extra amount hopper 51. これにより、果汁63の吸込み動作時に生じたピストン駆動系における機械的な充填誤差要因(例えば、リードスクリュー46 Thus, mechanical packing error factor in the piston drive system generated during the suction operation of the juice 63 (e.g., lead screw 46
とキャリアロッド47との間のバックラッシ,或いはカップリング45a等におけるガタ)が、実質的な充填動作に先立って解消される。 And backlash between the carrier rod 47, or backlash in the coupling 45a, etc.) are eliminated prior to the substantial filling operation. また、吸込時の果汁63にキャビテーションが生じた場合もこれを解消することができる。 Further, it is also possible if the cavitation juice 63 when suction occurs to solve this problem. 一方、例えば果肉を含んだ果汁を充填する場合には、上記の戻し動作により、シリンダ42内における果肉の密度を高めることができる。 On the other hand, for example, when filling the juice containing pulp, by the above returning operation, it is possible to increase the density of pulp in the cylinder 42.

【0042】次に、制御装置54のCPU55は、弁ポジショナ61及び弁ドライバ62を介して弁モータ64 Next, CPU 55 of the controller 54, the valve motor 64 via a valve positioner 61 and the valve driver 62
を回転駆動し、シリンダ42とノズル53とが連通する停止角度で切換弁50を停止させる。 Was rotated, the cylinder 42 and the nozzle 53 stops the switching valve 50 at the stop angle communicating. そこで、交流サーボモータ44が再び正転駆動されて、ピストン43を矢印F方向に実ストロークSr分移動させ、停止位置aで停止させて差引充填容量に相当する果汁63をシリンダ42より送出してノズル52から、ノズル下方位置を並走中の果汁容器52内に充填する。 Therefore, an AC servo motor 44 is rotated forward again, the piston 43 moves a real stroke Sr content in the direction of arrow F, the juice 63 corresponding to the subtraction fill volume is stopped at the stop position a and sent from the cylinder 42 from the nozzle 52 to fill the lower nozzle located in the juice container 52 in parallel running.

【0043】このとき、CPU55は、メモリ56に格納されている充填特性データに基づいて、実ストロークSr間におけるピストン43の動作をきめ細やかに制御する。 [0043] At this time, CPU 55, based on the filling characteristics data stored in the memory 56, for granular control over the operation of the piston 43 between the actual stroke Sr. 例えば、充填初期には交流サーボモータ44を低速回転で駆動し始めて果汁容器52からの果汁63の飛散を防止し、続いてパルス電源の電圧を次第に大きくすることにより、回転速度が徐々に大きくされる。 For example, the initial filling begins to drive the AC servo motor 44 at a low speed to prevent the scattering of juice 63 from the juice container 52, followed by gradually increasing the voltage of the pulse power supply, the rotational speed is gradually increased that.

【0044】こうして、回転速度が予め決められている一定の速度に達すると、その一定の速度で充填する。 [0044] Thus, when it reaches a certain speed at which the rotational speed is predetermined, filled with its constant speed. 次に、ピストン43が停止位置a直前に達すると、パルス電源の電圧を急速に変更することにより交流サーボモータ44の回転速度が急速に小さくされる。 Next, when the piston 43 reaches the stop position a immediately before the rotational speed of the AC servo motor 44 is rapidly reduced by rapidly changing the voltage of the pulse power supply. そして、ピストン43は、パルス信号の総パルス数(実ストロークS Then, the piston 43, the total number of pulses of the pulse signal (actual stroke S
r間)に対応した交流サーボモータ44の総回転角度分進んだ位置aで位置決め精度よく停止する。 Total rotation angle partial positioning accuracy position a advanced of the AC servo motor 44 corresponding to the inter-r) may be stopped.

【0045】従って、この実施例の充填装置40の充填機ユニット40aによれば、サーボモータユニット44 [0045] Therefore, according to the filling machine unit 40a of the filling device 40 of this embodiment, a servo motor unit 44
a,ポジショナ59,及び制御装置54を備えてなる比較的簡単な制御構成(本発明の制御装置の一例)、及びサーボモータユニット44aと容積式ポンプ41とをリードスクリュー46,キャリアロッド47等を介して直線状に接続してなる比較的簡素な機械構成により、果汁63を果汁容器52毎の差引充填容量について極めて精度よく充填することができるのである。 a, positioner 59, and the controller 54 relatively simple control structure comprising comprising (an example of a control device of the present invention), and a servo motor unit 44a and positive displacement pump 41 and the lead screw 46, the carrier rod 47 or the like the relatively simple mechanical structure formed by connecting straight through is the juice 63 can be extremely accurately fill the net loading capacity of each juice container 52.

【0046】因に、このときの充填機ユニット40aによる充填誤差は、試験により求めた結果、ポジショナ5 [0046] In this connection, the filling error due filler unit 40a at this time, the results obtained by the test, the positioner 5
9に与えられるパルス信号の1パルス当たり約0.00 About per one pulse of the pulse signal applied to the 9 0.00
6mlであって比較的充填精度がよく、しかも大きなバラツキを生じなかった。 Relatively filling accuracy a 6ml well, yet did not produce a significant variation.

【0047】一方、果肉80と果汁63とを合わせた総目標充填容量を変更しようとする場合には、総目標充填容量に係るデータを入力装置58から設定入力して、メモリ56に格納されている元のデータと書換え更新することにより実現することができる。 Meanwhile, when attempting to change the total desired filling volume obtained by combining the pulp 80 and juice 63, set input data according to the total desired filling volume from an input device 58, stored in the memory 56 it can be realized by rewriting and updating the original data are. 従って、例えば果汁容器52とは内容量の異なる別の果汁容器に果汁63を充填するような場合に好適である。 Thus, for example, the fruit juice container 52 is suitable for a case in a separate juice containers having different internal volume so as to fill the juice 63.

【0048】また、例えば果汁容器52とは異なる内形状の果汁容器に果汁63を充填しようとする場合には、 [0048] Also, for example, when attempting to fill the juice 63 fruit juice container inner shape that is different from the fruit juice containers 52,
充填特性に係るデータ、即ち充填初期や充填終期といった所定期間内におけるそれぞれの目標充填速度等を変更すればよく、これは変更後の充填特性に係るデータに相当するパルス幅,所定期間内の合計パルス数,或いは速度変更タイミング等に係るデータを入力装置58から設定入力して、メモリ56に格納されている元のデータと書換え更新すればよい。 Data relating to filling properties, i.e. initial filling and such filling end may be respectively changed target fill speed, etc. in a predetermined time period, which is a pulse width corresponding to the data relating to the filling characteristics of the changed total within a predetermined time period number of pulses, or by setting input data according to the speed change timing and the like from the input device 58 may be rewritten and updated the original data stored in the memory 56.

【0049】以上述べたように、本実施例の計量充填システム1によれば、重量計量装置20が静定物たる果肉80の重量を高精度に計量し、次に制御装置54が果肉80の重量計量値を基に容量換算した値を総目標充填容量から差し引いて果汁63の差引充填容量を演算し、更に制御装置54が充填装置40の交流サーボモータ44 [0049] As described above, according to the weighing filling system 1 of this embodiment, the weight measuring device 20 is weighed in statically determinate object serving pulp 80 with high accuracy, then the control device 54 of pulp 80 a value equivalent oxide based on weighing values ​​by subtracting from the total target fill volume to calculate the net fill volume of juice 63, the AC servo motor 44 of the further control apparatus 54 is a filling device 40
を駆動制御して差引充填容量に応じた果汁63を果汁容器52内に高精度且つ高速で容量充填する。 Juice 63 corresponding to the subtraction fill volume controls and drives the capacitive filling with high accuracy and at high speed into the juice container 52.

【0050】従って、例え果汁容器52内に収容されている果肉80の重量にバラツキがあったとしても、果肉80と果汁63とを合わせた総目標充填容量に精度よく充填することができる。 [0050] Therefore, even if there are variations in the weight of the pulp 80 are accommodated in example the juice container 52, it can be accurately filled to the total desired filling volume obtained by combining the pulp 80 and juice 63. 即ち、静定物に対し測定精度の優れた重量計量装置20の利点と、流動物に対して充填精度の優れた充填装置40の利点の双方を上手く活用することができた。 That is, it was possible to take advantage and benefits of the measurement accuracy of better weighing device 20 to settle was both advantages of a filling device 40 for filling precision for fluids.

【0051】尚、上記した実施例では、交流サーボモータを使用したが、電気式のサーボモータとしてはこれに限定されるものではなく、例えばDCモータと、その駆動軸の回転角度や回転速度を検出するためのシャフトエンコーダ等とを設け、これらの検出値をフィードバックする等のクローズドループ制御の構成や、或いはステッピングモータを用い、パルス信号の目標値に対応するパルス電源をステッピングモータに与えるオープンループ制御の構成を採用してもよい。 [0051] In the embodiment described above, but using the AC servo motor, is not limited to this as electric servo motors, for example, a DC motor, the rotation angle and rotation speed of the drive shaft a shaft encoder or the like for detecting provided, the configuration and the closed loop control, such as feeding back these detected values, or a stepping motor, the open-loop to provide a pulse power supply that corresponds to the target value of the pulse signal to the stepping motor the configuration of the control may be adopted.

【0052】また、上記実施例においては、容積式ポンプとしてシリンダ・ピストン式のものを用いたが、これに代えて、例えば歯車ポンプ,ベーンポンプ等を用い、 [0052] Further, in the above embodiment, was used for the cylinder piston as a positive displacement pump, used in place of this, for example a gear pump, a vane pump or the like,
これらを電気式のサーボモータに連結してもよい。 These may be connected to electric servomotor.

【0053】そして、上記実施例では、目標充填容量及び目標充填速度の双方を設定変更するようにしたが、目標充填容量,目標充填速度,又は充填前後における各装置の待ち動作等を、入力装置58を用いて個々に設定変更することも可能である。 [0053] In the above embodiment, both the target filling volume and target fill rate was set to change settings, the target filling volume, target fill rate, or filling a waiting operation and the like of each device before and after an input device it is also possible to set changes to the individual using a 58.

【0054】更に、これまで述べた実施例では、第1被充填物として果肉80を示すとともに、第2被充填物として果汁63を例示したが、これら以外に、肉塊及びカレールー,キノコ及び調理液,桃スライス片及びゼリー原液等を、第1及び第2被充填物として適用できるのはいうまでもない。 [0054] Further, in the embodiment described so far, with showing the pulp 80 as the first with product, is exemplified juice 63 as the second with product, in addition to these, meat loaf and curry, mushrooms and cooking liquid, peach slices and jellies stock, etc., of course can be applied as the first and second with product.

【0055】 [0055]

【発明の効果】以上述べた如く、本発明に係る計量充填システムによれば、充填容器に収容された第1被充填物の重量を、重量計量装置によって精度よく計量することができる。 As described above, according to the present invention, according to the weighing filling system according to the present invention, the weight of the first with product contained in the filling container can be metered accurately by weighing device. そして、計量された第1被充填物の重量に基づいて、第2被充填物の目標充填容量を自動的に設定変更することができる。 Then, based on the weight of the first with product which has been weighed, it is possible to automatically set it changes the target filling volume of the second with product. 更に、変更後の目標充填容量の第2被充填物を充填容器に精度よく容量充填することができる。 Furthermore, it is possible to accurately volume filling the second with product target filling volume after the change in the filling container. 従って、例えば、充填容器内に収容されている第1被充填物の重量にバラツキがあったとしても、第1被充填物の容量換算値と第2被充填物の充填容量との総容量に精度よく計量充填することができる。 Thus, for example, the total capacity of the filling volume of the first even if there are variations in the weight of the filler, the capacitance conversion value of the first with product and the second with product contained in the filling vessel it can be accurately metered filling. また、第2被充填物の充填方式は容量充填であるので、充填時の振動等に影響されず、高速で充填できる。 Also, the packing method of the second with product is the volume filling, without being affected by vibrations or the like during packing, can be filled at high speed.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の一実施例に係る計量充填システムを示す概略構成図である。 1 is a schematic diagram showing a metering filling system according to an embodiment of the present invention.

【図2】この計量充填システムを示す平面図である。 2 is a plan view showing the metering filling system.

【図3】この計量充填システムを示す正面図である。 3 is a front view showing the metering filling system.

【図4】この計量充填システムに係る充填装置の要部を示すものであって、一部断面を含む側面図である。 [4] which shows an essential part of the filling device according to this metering filling system, is a side elevational view in partial cross-section.

【図5】この充填装置を示す平面図である。 5 is a plan view showing the filling device.

【図6】この充填装置を示す正面図である。 6 is a front view showing the filling device.

【図7】従来の定重量充填型の充填システムにより固形状の果肉を計量し、次に果汁を計量しつつ充填する態様を示す状態説明図である。 [7] The conventional constant weight filled filling system for weighing the solid pulp is then state diagram illustrating the manner of filling while weighed juice.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 計量充填システム 20 重量計量装置 21 ロードセル 22 計量台 40 充填装置 40a 充填機ユニット 41 容積式ポンプ 42 シリンダ 43 ピストン 44 交流サーボモータ 44a サーボモータユニット 45 回転駆動軸 45a カップリング 46 リードスクリュー 47 キャリアロッド 47a 摺動軸受 48 連結ロッド 52 果汁容器 53 ノズル 54 制御装置 55 中央演算処理装置(CPU) 56 メモリ 58 入力装置 63 果汁 70 シャフトエンコーダ 1 Weighing filling system 20 weighing device 21 load cell 22 weighbridge 40 filling device 40a filling machine unit 41 displacement pump 42 the cylinder 43 piston 44 AC servo motor 44a Servo motor unit 45 rotates the drive shaft 45a coupling 46 the lead screw 47 carrier rod 47a controller 55 central processing unit sliding bearing 48 connecting rod 52 juice container 53 nozzles 54 (CPU) 56 memory 58 input device 63 juice 70 shaft encoder

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 充填容器に収容された第1被充填物の重量を計量する重量計量装置と、この重量計量装置により計量された第1被充填物を収容した充填容器に第2被充填物を充填する充填装置とを備え、上記充填装置は、第2被充填物を送出し充填容器に吐出する容積式ポンプと、この容積式ポンプを駆動する電気式のサーボモータと、重量計量装置により計量された第1被充填物の重量に基づいて第2被充填物の目標充填容量を演算し設定する目標量演算装置と、目標量演算装置により設定された第2被充填物の目標充填容量に対応したパルス波形データに係る電源をサーボモータに出力して容積式ポンプの第2被充填物送出量を制御する制御装置とを具備してなることを特徴とする計量充填システム。 1. A and weighing device for weighing the weight of the first with product contained in the filling container, the second with product in the filling container containing a first with product which has been weighed by the weighing device and a filling device for filling the said fill device includes a positive displacement pump that discharges the filling container sends a second with product, and a servo motor of the electric driving the positive displacement pump, the weighing device target filling volume of the first and the target amount calculating unit second calculates a target fill volume of the filling material set on the basis of the weight of the filler, the second with product which has been set by the target amount calculating unit which is metered weighing filling system, characterized by comprising and a control unit for controlling the second with product delivery rate of displacement pump output power according to the pulse waveform data corresponding to the servo motor.
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