JP3083861B2 - 分散供給装置の制御方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主に自動組合せ秤に
用いられ、同秤が常に最適の組み合わせを維持し、安定
した精度及び能力を発揮するように各計量ホッパに略均
一に物品を供給する分散供給装置の制御方法及び装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の分散供給装置に用いられている組
合せ秤を図１０に示す。同図において、バケットコンベ
ア１で搬送されて上昇した物品３は水平フィーダ（クロ
スヘッドフィーダ）２により漏斗状の供給ファネル４内
に供給される。供給ファネル４の真下には傘状の分散フ
ィーダ５があり、この分散フィーダ５は物品３をその周
辺部へ送出し、分散フィーダ５の周囲に続いて放射状に
設けたいくつかの直進フィーダ６に供給する。各直進フ
ィーダ６の送出端に続いてそれぞれ供給ホッパ７があ
り、供給ホッパ７の下にはそれぞれ計量ホッパ８があ
る。これらのホッパ８は平面的には分散フィーダ５と同
心の円周上に配列されている。計量ホッパ８から排出さ
れる物品は集合シュート９によって集められ、袋又は箱
等に詰められる。このような組合せ秤は現在では広く知
られている。この様な組合せ秤において、計量ホッパ８
に供給される１回分の物品の量は、計量ホッパ数が１０
個の場合、目標重量の１／４〜１／５に保つのが普通で
ある。これは１０個の中の４〜５個の計量ホッパを組合
せ選択したとき最も組合せ数が大きく、これによって計
量精度が高まることによる。しかし、前述した従来の分
散供給装置、すなわち、供給ファネル４、分散フィーダ
５、直進フィーダ６を単に接続してなる装置では、物品
の性状（塊があるとか、絡みやすい等）や供給速度の変
動などで必ずしも各ホッパに望ましい均等性を保って供
給できない。また、能力を変更したり物品を変えると、
その都度供給状態の均等性を確認し修正する必要があ
り、各ホッパに物品をできるだけ均一に供給するという
ことは困難なことであった。

【０００３】従って、組合せ秤の精度を高める一つの要
素として、計量ホッパ８内の物品の重量を可能な限り均
等に規制することが有効な場合がある。即ち、例えば、
組合せ目標値を４００ｇとしてその組合せを４台の計量
機によって得ようとするならば、各計量ホッパ内の物品
が１００ｇを中心に可及的に小さな偏差で分布している
ことが望ましいからである。

【０００４】前記従来の装置の計量ホッパ８への物品供
給量の規制は、各直進フィーダ６上の物品の層厚ｈを可
及的に所定値に保つ必要性から、供給ホッパ７へ物品の
投入を行う際、直進フィーダ６上の物品の層厚ｈを調節
するために供給ファネル４と分散フィーダ５との間隔を
調節したり、供給ファネル４及び分散フィーダ５の中心
軸の関係を修正するなど、全てのオペレータの観察に基
づいて手作業で行われていた。これらの作業は、組合せ
秤の調節作業で最も手間のかかるところである。先に述
べた物品の性状による不均一な供給についてはオペレー
タが特に注意を払わなければならず、熟練を要する。

【０００５】このような問題を解決しようとする従来の
技術として、特開平２−１３６７１７号公報に開示され
たものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記公報の技術には次
のような問題がある。即ち、荷重センサによって分散フ
ィーダ及び直進フィーダ上の物品による荷重の中心位置
を原点とし、その原点に対する偏心量をＸ軸方向及びＹ
軸方向のそれぞれの成分として検出しているので、Ｘ軸
方向及びＹ軸方向にそれぞれ対応する荷重センサが必要
であり、荷重センサを多く必要とするという問題があ
る。そして、荷重の中心位置を原点に移動させるための
移動装置が供給装置の物品出口部分をＸ軸方向に移動さ
せるＸ軸方向駆動部とＹ軸方向に移動させるＹ軸方向駆
動部とからなっているので、構造が複雑となり、費用が
嵩むという問題がある。また、構造が複雑であるため
に、組合せ秤の丈が高くなり、設置するときに天井の高
さとの関係が問題となることがある。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決する分散供給
装置の制御方法及び装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明の分散供給装
置の制御方法は、分散フィーダ上を略水平に横切る所定
の一方向に供給装置により物品を送出して分散フィーダ
上に供給し、この物品を分散フィーダの周辺部に送出
し、更にその分散フィーダの外方へ複数の直進フィーダ
により送出すように構成された分散供給装置において、
上記分散フィーダ上を横切る上記所定の一方向と平行す
る直線軸上の所定位置を目標点とし上記分散フィーダ及
び直進フィーダ上の又は上記分散フィーダ上の上記物品
による荷重の中心位置の上記目標点に対する偏心の方向
又は偏心の方向と偏心の程度を上記直線軸方向の成分と
して求め、その直線軸方向の成分に基づいて上記供給装
置の上記分散フィーダに対する物品の供給位置を上記直
線軸方向に沿って上記偏心の方向と逆の方向へ移動させ
ることを特徴とする。

【０００９】第２の発明の分散供給装置の制御装置は、
分散フィーダ上を略水平に横切る所定の一方向に供給装
置により物品を送出して分散フィーダ上に供給し、この
物品を分散フィーダの周辺部に送出し、更にその分散フ
ィーダの外方へ複数の直進フィーダにより送出すように
構成された分散供給装置において、上記分散フィーダ上
を横切る上記所定の一方向と平行する直線軸上の所定位
置を目標点とし上記分散フィーダ及び直進フィーダ上の
又は上記分散フィーダ上の上記物品による荷重の中心位
置の上記目標点に対する偏心の方向又は偏心の方向と偏
心の程度を上記直線軸方向の成分として得られるように
設けた荷重検出装置と、上記供給装置の少なくとも物品
出口部分を上記分散フィーダに対して上記直線軸方向に
移動自在に支持しその物品出口部分を上記直線軸方向に
沿って移動させるように設けた移動装置と、上記荷重検
出装置により得られた上記直線軸方向の成分に基づいて
上記移動装置を動作させ上記偏心の方向と逆の方向へ上
記物品出口部分が移動するように駆動する駆動制御部
と、を具備することを特徴とする。

【００１０】第３の発明の分散供給装置の制御装置は、
請求項２に記載の分散供給装置の制御装置において、上
記移動装置と上記駆動制御部とを設けずに、上記供給装
置の少なくとも物品出口部分を上記分散フィーダに対し
て上記直線軸方向に移動自在に支持し上記物品出口部分
をその直線軸上の所望の位置に固定できるように設けた
手動式位置変更装置と、上記荷重検出装置により得られ
た上記直線軸方向の成分を表示する表示装置と、を設け
てなることを特徴とする。

【００１１】第４の発明の分散供給装置の制御装置は、
分散フィーダ上を略水平に横切る所定の一方向に供給装
置により物品を送出して分散フィーダ上に供給し、この
物品を分散フィーダの周辺部に送出し、更にその分散フ
ィーダの外方へ複数の直進フィーダにより送出すように
構成された分散供給装置において、基端部が固定されて
おり基端から上記分散フィーダ上を横切る上記所定の一
方向と平行して伸延し先端部に上記分散フィーダ及び直
進フィーダ上の又は上記分散フィーダ上の上記物品（以
下、単に「分散フィーダ上の物品」という。）による荷
重を受ける力受部を有する弾性起歪体を備えその起歪体
の伸延方向中心線を通り、かつ上記荷重を受ける方向に
沿う平面に直角な起歪体表面に４個の歪計を貼着してあ
りこの４個の歪計をブリッジ回路に接続してなる荷重セ
ンサと、上記分散フィーダ上を横切る上記所定の一方向
と平行する直線軸上の所定位置を目標点とし上記ブリッ
ジ回路の出力信号に基づいて上記分散フィーダ上の物品
による荷重の中心位置の上記目標点に対する偏心の方向
又は偏心の方向と偏心の程度を上記直線軸方向の成分と
して算出する演算制御部と、上記供給装置の少なくとも
物品出口部分を上記分散フィーダに対して上記直線軸方
向に移動自在に支持しその物品出口部分を上記直線軸方
向に沿って移動させるように設けた移動装置と、上記演
算制御部により算出された上記直線軸方向の成分に基づ
いて上記移動装置を動作させ上記偏心の方向と逆の方向
へ上記物品出口部分が移動するように駆動する駆動制御
部と、を具備することを特徴とする。

【００１２】第５の発明の分散供給装置の制御装置は、
請求項４に記載の分散供給装置の制御装置において、上
記移動装置と上記駆動制御部とを設けずに、上記供給装
置の少なくとも物品出口部分を上記分散フィーダに対し
て上記直線軸方向に移動自在に支持し上記物品出口部分
をその直線軸上の所望の位置に固定できるように設けた
手動式位置変更装置と、上記演算制御部の算出した上記
直線軸方向の成分を表示する表示装置と、を設けてなる
ことを特徴とする。

【００１３】

【作用】第１乃至第５の発明は、物品を所定の目標点に
分散フィーダ上の物品を補う程度に供給して、分散フィ
ーダ及び直進フィーダ上の又は分散フィーダ上の物品
（以下、単に「分散フィーダ上の物品」という。）によ
る荷重の中心が分散フィーダ上の所定の目標点にくるよ
うにし、これによって各方向に分散される物品の定量性
を高める。ただし、この分散供給装置を自動組合せ秤に
使用する場合において、物品の性状、物品の個々の重
量、供給速度等により荷重の中心を分散フィーダの中心
にすることにより各ホッパに供給される物品の各重量を
均一にしたときに計量精度等が高くなるときは、目標点
を分散フィーダの中心に定めれば良いし、又は荷重の中
心を分散フィーダの中心から少しずらすことにより各ホ
ッパに供給される物品の各重量を少しばらつかせたとき
に計量精度が高くなるときは、目標点を分散フィーダの
中心から少しずらして定めると良い。

【００１４】荷重検出装置が分散フィーダ上の物品によ
る荷重の中心位置の偏心の方向を検出した場合は、分散
フィーダに対する物品の供給位置を、それまで供給して
いた位置から偏心の方向と逆の方向へいくらかの距離を
移動させることによりその偏心の程度を減少させること
ができる。この際、物品の供給位置は、供給装置による
物品の送出し方向と平行する直線軸に沿って移動させ
る。例えば、比較的小さい一定距離の移動を１回の偏心
方向検出毎に１回行うものとすれば、ある程度大きい偏
心も何回かの移動で修正されるから、偏心方向検出と移
動とを短い時間間隔で繰り返すことで物品による荷重の
中心位置は目標点に対して上記直線軸の方向に殆ど偏心
していない状態が得られる。又、分散フィーダ上の物品
による荷重の中心位置の偏心の方向と偏心の程度を検出
した場合は、分散フィーダに対する物品の供給位置を、
それまで供給していた位置から偏心の方向と逆の方向へ
一定距離あるいは偏心の程度に応じた距離を上記直線軸
に沿って移動させることにより、その偏心の程度を適切
に減少させることができる。このようにして物品による
荷重の中心位置が目標点に一致した状態を維持すること
により、分散供給装置から供給される物品の定量性が高
まる。つまり、前記発明の制御方法及び制御装置によれ
ば、分散供給装置を常に高い均等性をもって、又は分散
される各方向ごとに所定の重量ばらつきを維持させなが
ら分散供給動作させることができる。

【００１５】なお、物品供給位置を上記直線軸に沿って
移動させて、この直線軸の方向の偏心のみを減少させ、
これによって分散供給装置から供給される物品の定量性
を図ったのは、供給装置が分散フィーダ上に物品を供給
するために物品を送りだす方向が上記直線軸の方向と平
行しているからである。つまり、物品の送出し方向が一
定方向であるので、物品の性状又は送出し量等が変化し
ても、物品の荷重の中心位置（分散フィーダ上の物品の
供給位置）が上記物品の送出し方向に対して直角方向に
ずれることが少ないからである。そして、万一ずれが生
じても、そのずれにより生じる物品供給量の不均等は、
この分散供給装置の一般的使用において何ら問題を生じ
るものではない。

【００１６】そして、第２及び第４の発明の装置は、荷
重検出装置（又は荷重センサ及び演算制御部）によって
分散フィーダ上の物品による荷重の中心位置が目標点に
対して直線軸の方向に偏心していること又は直線軸の方
向に偏心していることとその偏心の程度を直線軸方向の
成分として得ることができるから、この直線軸方向の成
分に基づいて駆動制御部が移動装置を動作させて供給装
置の物品出口位置を偏心している方向と逆の方向へ上記
直線軸に沿って移動せしめる。その移動距離は、偏心の
方向のみが検出される場合は、予め比較的小さい距離を
決めておいて一定距離を移動させることになり、偏心の
方向と偏心の程度が検出される場合は、一定距離を又は
その偏心の程度に応じた距離を移動させることになる。
この結果、分散フィーダ上へ供給装置から供給される物
品の供給位置が移動し、分散フィーダ上の物品による荷
重の中心は目標点に向かう方向に移動するから、その偏
心程度が小さくなる。この動作が適当な間隔で繰り返さ
れると、分散フィーダ上の物品による荷重の中心は目標
点に略一致する状態に維持されるから、分散供給装置か
ら各方向に供給される物品の供給量が常に定量性の高い
ものになる。

【００１７】また、第３及び第５の発明の装置は、表示
部が荷重検出装置（又は荷重センサ及び演算制御部）に
より得られた直線軸方向の成分（偏心の方向又は偏心の
方向と偏心の程度）を表示する。そして、表示部に偏心
の方向が表示されている場合は、作業者が手動位置変更
装置を操作して、供給装置の物品出口位置を偏心してい
る方向と逆の方向へ上記直線軸に沿って移動せしめる。
表示部に偏心の方向と偏心の程度が検出される場合は、
同様に手動位置変更装置を操作して、一定距離を又はそ
の偏心の程度に応じた距離を移動させることになる。こ
の結果、分散フィーダ上の物品による荷重の中心を目標
点に略一致する状態に維持させることができる。

【００１８】

【実施例】第１実施例を図１乃至図７に示す。この実施
例は組合せ秤に組み込まれている分散供給装置に実施し
たものである。その分散供給装置の制御装置は、移動装
置３２と、荷重センサ５９と、偏心偏差量演算器６１
と、演算部６２とを具備する。図において、２０は供給
装置、２１は分散供給装置、２２は供給ホッパ、２４は
集合シュートである。

【００１９】供給装置２０は、図１に示すように被計量
物品２５を組合せ秤に供給するもので、組合せ秤からの
指令によって供給と停止を行うようになっているクロス
ヘッドフィーダ３０と、供給装置２０の出口部分を形成
する供給シュート３１とからなり、供給シュート３１が
移動装置３２に支持されている。そして、同図に示すよ
うにクロスヘッドフィーダ３０は、分散供給装置２１上
に略水平に設けられている。

【００２０】その移動装置３２は、組合せ秤の機枠３３
に設けられており、固定枠３４、移動枠３６、直線軸方
向駆動部３７からなる。移動装置３２は後述する原点及
び目標点を有する水平な直線軸３８に対応して設けら
れ、供給シュート３１を直線軸３８方向に移動させるよ
うになっている。機枠３３に植立した２本の支柱３９に
固定枠３４が高さ調節可能に支持され、その固定枠３４
に移動枠３６が直線軸３８方向に移動するように支持さ
れている。直線軸方向駆動部３７は固定枠３４に設けた
モータ４１、歯車４２、４３と、移動枠３６に一端を固
定され直進軸方向に伸延して歯車４３の中心孔に螺合す
る雄ねじ４４とからなる。歯車４３が回転すると雄ねじ
４４が直線軸方向に移動する。図において、４９は歯車
４３を回動自在に支持している軸受である。

【００２１】分散供給装置２１は、組合せ秤の中心部に
位置し、供給装置２０から物品の供給を受けて、その外
方下方の１０個の各供給ホッパ２２へ物品を略定量ずつ
供給するものであり、分散フィーダ５１と１０個の直進
フィーダ５２とからなる。分散フィーダ５１は、傘状の
分散テーブル５３の下部に振動機５４を設けたもので、
ばね４５を介して支持盤５５に支持されている。この支
持盤５５は、機枠３３に設けたフィーダ支持台５８に荷
重センサ５９を介して支持されている。直進フィーダ５
２は、分散テーブル５３の外周を１０等分する各位置か
ら外方へ放射状にそれぞれ独立して設けられ、樋状部５
６の下部にそれぞれ振動機５７を有し、ばね４６を介し
てフィーダ支持台５８に支持されている。

【００２２】その荷重センサ５９は、図７に示すように
ロードセル（弾性起歪体）４０の基端がフィーダ支持台
５８に固定されており、先端に力受部４７が設けられて
いる。この力受部４７の上端が分散フィーダ５１の中心
位置に取付けられている。そして、図３に示すようにこ
の中心位置には前述した直線軸３８が通っている。

【００２３】供給ホッパ２２は、各直進フィーダ５２の
外方先端下部に位置し、その供給ホッパ２２の下部に夫
々計量ホッパ２３が位置し、更にその全計量ホッパ２３
からの排出物品をまとめて排出できる集合シュート２４
が下方に位置している。これらの構成は周知であるか
ら、詳細な図示は省略してある。

【００２４】この組合せ秤は、組合せ計量を行い、その
間に分散供給装置２１上へ供給される物品の供給位置を
変更する。組合せ計量動作は、供給装置２０が分散供給
装置２１上に常に略一定した適当量の物品２５があるよ
うに物品２５を供給し、いずれかの供給ホッパ２２が空
になったときその供給ホッパ２２と対応する直進フィー
ダ５２により物品２５を略一定量供給して停止すること
を繰り返す。そして、いずれかの計量ホッパ２３が空に
なったとき対応する供給ホッパ２２の供給動作をするこ
とを繰り返し、物品２５を供給された計量ホッパ２３が
直ちに物品重量を検出し、その検出重量に基づいて目標
重量となるように幾つかの計量ホッパ２３が選択され、
その選択された各計量ホッパ２３が排出動作することを
繰り返すようになっている。

【００２５】分散供給装置２１上へ供給される物品の供
給位置の変更は、分散フィーダ５１上の物品２５による
荷重の中心が直線軸３８上の目標点から偏心している場
合に、その偏心の方向と偏心の程度を荷重センサ５９の
検出結果から駆動制御回路７１（図６に示す）からの指
令により移動装置３２が行う。

【００２６】今、図１に示す分散フィーダ５１上の物品
による荷重がＷであり、荷重Ｗの重心位置が分散フィー
ダ５１の中心から距離ｅだけ離れている場合、この荷重
Ｗによって荷重センサ５９のロードセル４０に働く応力
を図７に示す。この荷重Ｗによる曲げモーメントによっ
て応力σがロードセル４０のＡ、Ｄ部では引っ張り力と
して働き、Ｂ、Ｃ部では圧縮力として働く。この応力σ
は、 σ＝Ｋ₁ ・Ｗ （１） で表される。ただし、Ｋ₁ は比例定数である。

【００２７】また、荷重Ｗと偏心量ｅによって、Ｗ・ｅ
のモーメントが発生し、Ｗ・ｅ／ｄの力ｆ₁ 及びｆ₂ が
同図のごとくロードセル４０の上のレバー４６及び下の
レバー４７に働く。ただし、ｄはロードセル４０の右端
部の縦の寸法である。この力ｆ₁ はＡ、Ｃ部に引っ張り
応力σ´として働き、力ｆ₂ はＢ、Ｄ部に圧縮応力−σ
´として働く。この応力σ´は、 σ´＝Ｋ₂ ・Ｗ・ｅ （２） で表される。ただし、Ｋ₂ は比例定数である。

【００２８】図４は、荷重センサ５９と演算部６２のブ
ロック図である。図４に示すように荷重センサ５９はブ
リッジ回路に接続されているストレインゲージＲ_A 、Ｒ
_B 、Ｒ_C 、Ｒ_D を有しており、各ゲージＲ_A 乃至Ｒ_D は
ロードセルのＡ部乃至Ｄ部に夫々貼着されている。この
各ゲージＲ_A 乃至Ｒ_D はＡ部乃至Ｄ部に働く各応力を検
出する。図に示すように、今、ブリッジ回路のストレイ
ンゲージＲ_A とＲ_B の接続部の出力電圧がｖ₁ 、ストレ
インゲージＲ_C とＲ_D の接続部の出力電圧がｖ₂ である
場合、ｖ₁ とσ、σ´、ｖ₂ とσ、σ´は、 ｖ₁ ＝Ｋ₃ （σ＋σ´）、ｖ₂ ＝Ｋ₃ （σ´−σ） の関係がある。ただし、Ｋ₃ は比例定数である。

【００２９】この出力電圧ｖ₁ 、ｖ₂ は、図４に示すよ
うに演算部６２に入力し、演算部６２は減算増幅器７８
によりｖ₁ −ｖ₂ の減算値を算出し、Ａ／Ｄ変換器６３
によりＡ／Ｄ変換して、荷重Ｗと対応するデジタル信号
Ｗ₀ を出力する。また、加算増幅器６４によりｖ₁ ＋ｖ
₂ の加算値を算出し、Ａ／Ｄ変換器６５によりＡ／Ｄ変
換して、この信号Ｍ₀ を割算器６６により上記荷重信号
Ｗ₀ で割算し、偏心量ｅと対応するデジタル信号ｅ₀ を
出力する。即ち、演算部６２の出力Ｗ₀ は、 Ｗ₀ ＝ｖ₁ −ｖ₂ ＝Ｋ₃ （σ＋σ´）−Ｋ₃ （σ´−σ） ＝２Ｋ₃ σ （１）式より、 ＝２Ｋ₁ ・Ｋ₃ ・Ｗ そして、加算器６４の出力Ｍ₀ は、 Ｍ₀ ＝ｖ₁ ＋ｖ₂ ＝Ｋ₃ （σ＋σ´）＋Ｋ₃ （σ´−σ） ＝２Ｋ₃ σ´ （２）式より、 ＝２Ｋ₂ ・Ｋ₃ ・Ｗ・ｅ また、割算器６６の出力ｅ₀ は、 ｅ₀ ＝（ｖ₁ ＋ｖ₂ ）／（ｖ₁ −ｖ₂ ） ＝２Ｋ₂ Ｋ₃ Ｗｅ／２Ｋ₁ Ｋ₃ Ｗ ＝Ｋ₂ ｅ／Ｋ₁ となる。ここで、偏心位置の方向が直線軸３８のいずれ
の方向であるかを知るには偏心量ｅを表す信号ｅ₀ が正
か負かによって判断することができる。なお、演算部６
２には演算部イニシャル調節器６７、供給量制御部６８
及び感度調節器（図示せず）等が接続されている。演算
部６２で得られる偏心位置の方向と偏心量ｅを表す信号
ｅ₀ は偏心偏差量演算器６１に入力する。

【００３０】偏心偏差量演算器６１は、図５に示すよう
に演算部６２の他に偏心量設定器６９及び駆動制御回路
７１が接続されている。そして、この駆動制御回路７１
には制御タイミング信号発生器７０及びモータ４１が接
続されている。偏心量設定器６９は、分散フィーダ５１
上の物品による荷重の中心位置を分散フィーダ５１の中
心位置（原点）から直線軸３８方向に所望の距離だけ偏
心させるために、その目標点（偏心量設定値ｅ_s ）を設
定するためのものである。なお、目標点を０に設定する
と、分散フィーダ５１の中心位置（原点）が直線軸線の
目標点となる。また、偏心量設定値ｅ_s を例えば３０
（又は−３０）に設定すると、分散フィーダ５１の中心
位置から直線軸３８に沿って所定方向（又はその逆の方
向）に例えば３０ｍｍ離れた位置が目標点となる。そし
て、分散フィーダ５１上の物品による荷重の中心位置が
この目標点に一致するように駆動制御回路７１及び移動
装置３２が作動する。なお、偏心量設定器６９を設けた
理由は、各計量ホッパ２３に供給される物品の重量が均
一とならないようにし、各計量ホッパ２３に供給される
各物品の重量が所定の重量範囲内でばらつかせることが
できるようにするためである。つまり、例えば物品１個
当たりの重量が比較的大きく略均一（例えば１０ｇ）で
あり、組合せ計量の目標重量が１９０ｇとする。このよ
うな場合、各計量ホッパ２３に供給する物品の重量を例
えば４０ｇとなるようにすると、組合せ選択する計量ホ
ッパ２３の数が５個の場合は２００ｇとなり、４個の場
合は１６０ｇとなり、いずれの場合も１９０ｇから離れ
た重量となる。従って、組合せ選択する物品の合計重量
が１９０ｇとなるようにするには、各計量ホッパ２３内
の物品の重量を例えば３０ｇと４０ｇにばらつかせるこ
とにより、４０ｇの物品を収容する４個の計量ホッパ２
３と３０ｇの物品を収容する１個の計量ホッパ２３を選
択して合計重量を１９０ｇにすることができる。

【００３１】制御タイミング信号発生器７０は、荷重の
中心位置の目標点に対する偏心を移動装置３２を作動さ
せて修正するタイミングを設定する装置であり、例えば
組合せ計量の回数を設定すれば、その設定した回数の組
合せ計量を行う毎に移動装置３２を作動させることがで
きる。例えば、組合せ計量回数１００回に１回とか、５
０回に１回という一定間隔で駆動制御回路７１に制御タ
イミング信号を入力させると、駆動制御回路７１が移動
装置３２を作動させる。ただし、制御タイミング信号発
生器７０により設定する回数は、供給装置２０による物
品の供給能力、分散フィーダ５１及び直進フィーダ５２
上に保持されている物品の量、１回の組合せ計量により
供給ホッパ２２に供給される物品の量に基づいて決定す
ることが必要である。例えば、今回、移動装置３２を作
動させることにより分散フィーダ５１上への物品の供給
位置を変更した場合、これにより分散フィーダ５１上の
物品の荷重の中心位置が上記変更分だけ目標点側に移動
した後に移動装置３２による次回の作動を行わせるよう
にすると良い。

【００３２】この偏心偏差量演算器６１は、図５に示す
ように演算部６２からの信号ｅ₀ が入力すると、信号ｅ
₀ から偏心量設定値ｅ_s を減算して減算値を算出し、そ
の減算して得られた信号を駆動制御回路７１に出力す
る。この駆動制御回路７１は、（ｅ₀ −ｅ_s ）の偏差を
打ち消すようにモータ４１を駆動し、これにより供給シ
ュート３１の出口位置を移動させることができる。そし
て、その結果に応じて、それでもまだ補正が不足であれ
ば次に制御タイミング信号が入力したときに、更に補正
動作を行い、この偏差（ｅ₀ −ｅ_s ）が０になるまでこ
の補正動作を繰り返す。

【００３３】また、演算部６２から出力される荷重Ｗを
表す信号Ｗ₀ は、従来通り供給量制御部６８に入力す
る。この供給量制御部６８は、この信号Ｗ₀ に基づいて
分散フィーダ５１上の物品の層厚を推定してクロスヘッ
ドフィーダ３０からの供給量を制御し、層厚を所望の目
標値に修正する。

【００３４】ただし、図６の荷重センサ５９、演算部６
２及び偏心偏差量演算器６１が請求項２及び３に記載の
荷重検出装置であり、駆動制御回路７１が請求項２及び
４に記載の駆動制御部である。そして、演算部６２及び
偏心偏差量演算器６１が請求項４および５に記載の演算
制御部である。

【００３５】このような制御装置を有する分散供給装置
２１を組み込まれた組合せ秤を運転する場合、組合せ計
量用の各部の設定の他に、荷重センサ５９のイニシャル
調節器により無負荷時の出力値を合わせておく。運転に
より分散フィーダ５１上の物品による荷重の中心が直進
軸の目標点から外れると、その偏心方向及びその偏心程
度が、荷重センサ５９による検出信号に基づいて演算部
６２と偏心偏差量演算器６１で算出される。そして、偏
心偏差量演算器６１が上記偏心の方向と偏心の程度に応
じた信号を駆動制御回路７１に与える。駆動制御回路７
１は、組合せ計量の回数が制御タイミング信号発生器７
０により設定した回数になると、モータ４１を動作させ
て、供給シュート３１を上記偏心の方向と反対の方向へ
偏心の程度が大きければ大きい距離を、小さければ小さ
い距離を、偏心の程度に応じて移動させることになる。
これによって、分散フィーダ５１上へ物品の供給される
位置が、分散フィーダ５１上の供給されている物品の少
ない方へ移動するから、分散フィーダ５１上の物品によ
る荷重の中心が直線軸３８の目標点に近づくように補正
される。なお、原点と分散フィーダ５１の中心位置との
距離と方向は、偏心量設定器６９により設定した設定値
ｅ_s により定まる。

【００３６】第２実施例の主要部を図７に示す。この実
施例は、第１実施例において、供給シュート３１、移動
枠３６ に代えて樋７４、移動板７５を設けたものであ
る。他の部分は第１実施例と同等であり、それらの詳細
な説明を省略する。

【００３７】樋７４は、図７に示すようにクロスヘッド
フィーダ３０の物品出口に配置されており、後述する移
動板４８に取り付けられている。この樋７４は、クロス
ヘッドフィーダ３０の物品出口から送り出される物品を
更に図の左側に案内し、分散フィーダ５１上に物品を供
給する。移動板４８は、図には示していないがクロスヘ
ッドフィーダに沿って摺動自在に設けられており、雄ね
じ４４の左端部と連結している。つまり、雄ねじ４４が
モータ４１によって回転駆動されて、図の左右いずれか
の所定の方向に移動すると、それに伴って移動板７５と
共に樋７４が同方向に移動する。これによって、分散フ
ィーダ５１上に供給する物品の供給位置を目標点に一致
させたり又はその近傍に近づけることができ、第１実施
例と同様に分散フィーダ５１上の物品の荷重の中心位置
を目標点に一致させることができる。

【００３８】第３実施例を説明する。この実施例は、図
５における駆動制御回路７１、制御タイミング信号発生
器７０、モータ４１及び供給量制御部６８に代えて図８
に示す記憶部７６、偏心量読取りタイミング信号発生器
９０、及び表示部７７を設けてある。更に、図２に示す
雄ねじ４４を手動により回転させることができるよう
に、モータ４１の代わりに例えばハンドル（図示せず）
を設けてある。記憶部７６には、演算部６２、偏心偏差
量演算器６１、偏心量設定器６９、偏心量読取りタイミ
ング信号発生器９０及び表示部７７が接続されている。
つまり、記憶部７６には第１実施例と同等の動作を行う
演算部６２からの出力信号ｅ₀ 、偏心偏差量演算器６１
からの出力信号ｅ₀ −ｅ_s 及び偏心量設定器６９からの
出力信号ｅ_s が入力している。そして、記憶部７６は、
偏心量読取りタイミング信号発生器９０からの読取り信
号が入力すると、一旦各出力信号を記憶し、それら各出
力信号を表示部７７に表示させる。これにより、作業者
は、標示部７７に表示された偏心量ｅ₀ −ｅ_s を読み取
り、手動でハンドルを回転させて、偏心量が減少するよ
うに供給シュート３１を偏心方向と逆方向に移動させ
る。ただし、その他の部分は第１又は第２実施例と同等
であり、その詳細な説明を省略する。

【００３９】この実施例は、供給装置２０により供給さ
れる物品の荷重の中心位置の変動が比較的小さい場合に
利用することができる。また、機械設置の際又は保守の
際等に供給シュートの位置を簡単に調節することができ
るようにするためにも利用することができる。この実施
例によると、構造が簡単であり、その分安価にすること
ができる。

【００４０】ただし、上記第１乃至第３実施例では、演
算部６２がＡ／Ｄ変換器６３、６５、デジタル割算器６
６を備えており、デジタル信号として信号Ｗ₀ 、信号ｅ
₀ を出力しているが、Ａ／Ｄ変換器６３、６５を削除し
て、デジタル割算器６６の代わりにアナログ割算器（図
示せず）を接続し、アナログ信号として信号Ｗ₀ 、信号
ｅ₀ を出力することができる。そして、上記各実施例で
は、偏心量設定器６９を設けたが、目標点を変更する必
要がなければ、この偏心量設定器６９を設けなくても良
い。また、上記各実施例において、分散フィーダ５１上
の物品の層厚が略一定しており、供給装置２０の供給量
を制御する必要がなく、つまり図４の出力信号Ｗ₀ が必
要でなく、荷重の中心位置の偏心方向又は偏心方向と偏
心の程度を表す出力信号ｅ₀ だけが必要である場合は、
偏心偏差量演算器６１及び駆動制御回路７１の感度を十
分に低くしておくことにより、減算増幅器７８、Ａ／Ｄ
変換器６３及び割算器６６を省略することができる。

【００４１】更に、図３に示すように、荷重センサ５９
の力受部４７を分散フィーダ５１の中心位置に取り付け
たが、力受部４７を中心位置から偏心した位置に取り付
けることができる。この場合、演算部６２でオフセット
処理を施すことにより上記実施例と同様に演算部６２が
出力信号Ｗ₀ 、ｅ₀ を出力することができる。そして、
上記各実施例では、荷重センサ５９が分散フィーダ５１
を支持して分散フィーダ５１上の物品の荷重信号Ｗ₀ 及
び偏心量等の信号ｅ₀ を検出するようにしたが、荷重セ
ンサ５９が分散フィーダ５１及び全ての直進フィーダ５
２を支持するように構成し、分散フィーダ５１及び全て
の直進フィーダ５２上の物品の荷重信号Ｗ₀ 及び偏心量
等の信号ｅ₀ を検出するようにすることができる。

【００４２】また、演算部６２は、上述したように図４
に示す構成としたが、この演算部６２を設けずに図９に
示す演算部７９を採用することができる。この演算部７
９は、加減算増幅器８０とＡ／Ｄ変換器８１とを具備し
ている。そして、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）から
のＣＮＴ信号によりスイッチ８２が図の上側の位置（実
線で示す位置）に切り換えられたときは、加減算増幅器
８０が減算増幅器として動作し、重量信号を出力する。
Ａ／Ｄ変換器８１はこの重量信号をＡ／Ｄ変換して出力
信号Ｗ₀ を発生する。また、ＣＰＵからのＣＮＴ信号に
よりスイッチ８２が図の下側の位置（破線で示す位置）
に切り換えられたときは、加減算増幅器８０が加算増幅
器として動作し、モーメント信号を出力する。そして、
Ａ／Ｄ変換器８１はこのモーメント信号をＡ／Ｄ変換し
て出力信号Ｍ₀ を発生する。そして、これら出力信号Ｗ
₀ 、Ｍ₀はＣＰＵ内に入力し、信号Ｍ₀ はＷ₀ で割り算
されて偏心量を表す信号ｅ₀ が算出される。このように
して上記実施例と同様に出力信号Ｗ₀ 、ｅ₀ を得ること
ができる。

【００４３】そして、現に図４に示す荷重センサ５９、
減算増幅器７８及びＡ／Ｄ変換器６３が設けられてお
り、この出力信号Ｗ₀ に基づいて例えば分散フィーダ５
１上の物品の層厚のみを検出することができる組合せ秤
において、上記実施例で説明したように加算増幅器６
４、Ａ／Ｄ変換器６５及び割算器６６を図４のように接
続することにより、出力信号Ｗ₀ 及びｅ₀ を発生するこ
とができるようにして、層厚、偏心の方向及び偏心の程
度を検出することができる組合せ秤とすることができ
る。

【００４４】また、第１実施例において、図５に示すよ
うに駆動制御回路７１に制御タイミング信号発生器７０
を接続したが、この制御タイミング信号発生器７０を接
続する代わりに偏心補正量設定器を接続してもよい。又
は、制御タイミング信号発生器７０に加えて偏心補正量
設定器を設けて、両者のうちいずれかを択一的に駆動制
御回路７１に接続できるようにしてもよい。なお、偏心
補正量設定器とは、距離を設定することにより、供給シ
ュート３１の１回分の移動量を設定することができるも
のである。ただし、この場合、駆動制御回路７１は、偏
心偏差量演算器６１で得られた結果に基づいて運転回数
をベースにした制御間隔が決定されるようにする。すな
わち、偏心の程度が大きければ短い間隔に、小さければ
大きい間隔に制御間隔が決定される。その決定された間
隔で、駆動制御回路７１がモータ４１を動作させて、供
給シュート３１を前記偏心の方向と反対の方向へ一定移
動距離を移動させることになる。これによって偏心して
いる荷重中心が目標点に近づくように補正される。

【００４５】

【発明の効果】第１乃至第５の発明は、物品の性状、供
給量の変化によって供給装置から分散フィーダ上に供給
される物品の供給位置の変化する方向が、分散フィーダ
上を横切る所定方向に平行することに鑑みてなされたも
のであり、つまり、分散フィーダ及び直進フィーダ上の
又は分散フィーダ上の物品による荷重の中心位置が目標
点に対して直線軸のいずれかの方向又はいずれかの方向
と偏心の程度をその直線軸方向の成分として得ることが
できるので、荷重センサをこの１つの直線軸に対応させ
て設ければよく、特開平２−１３６７１７号公報に掲載
されているものと比較して荷重センサの個数が少なくて
済むという効果がある。

【００４６】そして、物品による荷重の中心位置を目標
点に移動させるための移動装置又は手動式位置変更装置
は、供給装置の少なくとも物品出口部分を直線軸方向の
前後に移動させる動作をするものでよく、従って同従来
のものと比較して構造が簡単であり、費用が少なくて済
むという効果がある。そして、構造が簡単であるので、
この装置を例えば組合せ秤に設ければ、同従来のものよ
りも丈を低くすることができるという効果がある。

【００４７】また、上記実施例に示したように、分散フ
ィーダ上の物品の重量を計量してその物品の層厚を検出
するための荷重センサ（例えばロバーバル式ロードセ
ル）が設けられている場合、その荷重センサの出力に演
算処理を施すことにより、安価であり、構造の簡単な、
しかも一般的使用の要求に十分応える上述した偏心量検
出機能を具備させることができる。

【００４８】更に、物品を分散供給中において、物品の
性状、供給速度等があまり変化せず、従って、供給装置
から供給される物品の供給位置を頻繁に修正する必要が
ない場合は、第３の発明の制御装置を利用することがで
きる。第３の発明は、供給装置の物品出口部分を移動さ
せるためのモータ及びモータを駆動するための駆動制御
回路が設けられておらず、第２の発明よりも構造を簡単
にすることができ、更に安価にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の部分断面正面図であ
る。

【図２】第１実施例の移動装置の部分断面平面である。

【図３】第１実施例の荷重センサの設置状態を示す部分
拡大平面図である。

【図４】第１実施例の荷重センサ及び演算部を示すブロ
ック図である。

【図５】第１実施例の主要部のブロック図である。

【図６】第１実施例の荷重センサの拡大正面図である。

【図７】同発明の第２実施例の部分断面正面図である。

【図８】同発明の第３実施例の主要部のブロック図であ
る。

【図９】同発明の演算部の他の実施例を示すブロック図
である。

【図１０】従来の組合せ秤の物品供給装置を含む概略正
面図である。

【符号の説明】

20 供給装置 21 分散供給装置 30 クロスヘッドフィーダ 31 供給シュート 32 移動装置 38 直線軸 40 ロードセル 47 力受部 51 分散フィーダ 52 直進フィーダ 59 荷重センサ 61 偏心偏差量演算器 62、79 演算部 74 樋 77 表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01G 19/387

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分散フィーダ上を略水平に横切る所定の
   一方向に供給装置により物品を送出して分散フィーダ上
   に供給し、この物品を分散フィーダの周辺部に送出し、
   更にその分散フィーダの外方へ複数の直進フィーダによ
   り送出すように構成された分散供給装置において、上記
   分散フィーダ上を横切る上記所定の一方向と平行する直
   線軸上の所定位置を目標点とし上記分散フィーダ及び直
   進フィーダ上の又は上記分散フィーダ上の上記物品によ
   る荷重の中心位置の上記目標点に対する偏心の方向又は
   偏心の方向と偏心の程度を上記直線軸方向の成分として
   求め、その直線軸方向の成分に基づいて上記供給装置の
   上記分散フィーダに対する物品の供給位置を上記直線軸
   方向に沿って上記偏心の方向と逆の方向へ移動させるこ
   とを特徴とする分散供給装置の制御方法。
2. 【請求項２】 分散フィーダ上を略水平に横切る所定の
   一方向に供給装置により物品を送出して分散フィーダ上
   に供給し、この物品を分散フィーダの周辺部に送出し、
   更にその分散フィーダの外方へ複数の直進フィーダによ
   り送出すように構成された分散供給装置において、上記
   分散フィーダ上を横切る上記所定の一方向と平行する直
   線軸上の所定位置を目標点とし上記分散フィーダ及び直
   進フィーダ上の又は上記分散フィーダ上の上記物品によ
   る荷重の中心位置の上記目標点に対する偏心の方向又は
   偏心の方向と偏心の程度を上記直線軸方向の成分として
   得られるように設けた荷重検出装置と、上記供給装置の
   少なくとも物品出口部分を上記分散フィーダに対して上
   記直線軸方向に移動自在に支持しその物品出口部分を上
   記直線軸方向に沿って移動させるように設けた移動装置
   と、上記荷重検出装置により得られた上記直線軸方向の
   成分に基づいて上記移動装置を動作させ上記偏心の方向
   と逆の方向へ上記物品出口部分が移動するように駆動す
   る駆動制御部と、を具備することを特徴とする分散供給
   装置の制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の分散供給装置の制御装
   置において、上記移動装置と上記駆動制御部とを設けず
   に、上記供給装置の少なくとも物品出口部分を上記分散
   フィーダに対して上記直線軸方向に移動自在に支持し上
   記物品出口部分をその直線軸上の所望の位置に固定でき
   るように設けた手動式位置変更装置と、上記荷重検出装
   置により得られた上記直線軸方向の成分を表示する表示
   装置と、を設けてなることを特徴とする分散供給装置の
   制御装置。
4. 【請求項４】 分散フィーダ上を略水平に横切る所定の
   一方向に供給装置により物品を送出して分散フィーダ上
   に供給し、この物品を分散フィーダの周辺部に送出し、
   更にその分散フィーダの外方へ複数の直進フィーダによ
   り送出すように構成された分散供給装置において、基端
   部が固定されており基端から上記分散フィーダ上を横切
   る上記所定の一方向と平行して伸延し先端部に上記分散
   フィーダ及び直進フィーダ上の又は上記分散フィーダ上
   の上記物品（以下、単に「分散フィーダ上の物品」とい
   う。）による荷重を受ける力受部を有する弾性起歪体を
   備えその起歪体の伸延方向中心線を通り、かつ上記荷重
   を受ける方向に沿う平面に直角な起歪体表面に４個の歪
   計を貼着してありこの４個の歪計をブリッジ回路に接続
   してなる荷重センサと、上記分散フィーダ上を横切る上
   記所定の一方向と平行する直線軸上の所定位置を目標点
   とし上記ブリッジ回路の出力信号に基づいて上記分散フ
   ィーダ上の物品による荷重の中心位置の上記目標点に対
   する偏心の方向又は偏心の方向と偏心の程度を上記直線
   軸方向の成分として算出する演算制御部と、上記供給装
   置の少なくとも物品出口部分を上記分散フィーダに対し
   て上記直線軸方向に移動自在に支持しその物品出口部分
   を上記直線軸方向に沿って移動させるように設けた移動
   装置と、上記演算制御部により算出された上記直線軸方
   向の成分に基づいて上記移動装置を動作させ上記偏心の
   方向と逆の方向へ上記物品出口部分が移動するように駆
   動する駆動制御部と、を具備することを特徴とする分散
   供給装置の制御装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の分散供給装置の制御装
   置において、上記移動装置と上記駆動制御部とを設けず
   に、上記供給装置の少なくとも物品出口部分を上記分散
   フィーダに対して上記直線軸方向に移動自在に支持し上
   記物品出口部分をその直線軸上の所望の位置に固定でき
   るように設けた手動式位置変更装置と、上記演算制御部
   の算出した上記直線軸方向の成分を表示する表示装置
   と、を設けてなることを特徴とする分散供給装置の制御
   装置。