JP3509979B2 - 定量充填装置 - Google Patents

定量充填装置

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JP3509979B2
JP3509979B2 JP04553995A JP4553995A JP3509979B2 JP 3509979 B2 JP3509979 B2 JP 3509979B2 JP 04553995 A JP04553995 A JP 04553995A JP 4553995 A JP4553995 A JP 4553995A JP 3509979 B2 JP3509979 B2 JP 3509979B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、目標重量を狙って充填
される被計量物を、重量過剰となった場合に後に取り去
ることができるように予め所定容量の大投入貯槽と所定
容量の減算貯槽とに分割しておくとともに、重量不足と
なった場合に後に加えることができるように複数の所定
容量の加算投入用の被計量物を用意しておくことによ
り、被計量物の充填の高精度化及び高速化を図った定量
充填装置に関する。
【0002】
【従来の技術】粉粒体の定量充填は古くから行われてお
り、その中で、升はかり、つまり容積計量の方法は以前
から広く採用されている。しかし、容積計量は後に重量
による計量に変わってきた。その大きな理由は、より正
確に計量する必要が生じてきたためである。例えば化学
合成物などがその代表である。昔から、米、むぎ等の農
産物の計量ではそれほど重要視されなかった問題であ
る。現在主に実施されている粉粒体の定量充填装置の代
表例を図7〜図9に示す。
【0003】図7の定量充填装置では、目標重量を10
0%設定器51で設定し、目標重量の90%をカット値
としてカット値設定器52で設定して、計量ホッパ53
に被計量物を計量しながら投入する。カット値を何%に
設定するかは、計量すべき被計量物の性状によって異な
る。計量ホッパ53が空の状態において表示器54の表
示は0となっているものとして、被計量物の充填を開始
する。計量時間をできるだけ短くするためには、所定量
の90%までは投入用フィーダ55の振幅を大きくして
搬送能力を上げて投入を行う必要がある。これを大投
入、粗投入、90%投入などと称している。充填量が約
90%に達すると、制御装置56により投入フィーダ5
5の振幅を小さくし、残りの10%の微量投入を行い、
100%に達すれば投入を停止する。この微量投入のこ
とを小投入ともいう。投入が完了すると、計量ホッパ5
3の下部から容器(図示せず)に被計量物が充填され
る。
【0004】以上で一回の定量充填が完了するが、実際
には計量精度を上げるために、落差補正が行われてい
る。落差補正は図7の投入フィーダ55から計量ホッパ
53に落下中の被計量物を考慮して行われる。即ち、こ
の落下中の被計量物を予め差し引いておくものである。
図7では、大投入と小投入を一台の投入フィーダ55の
振幅を変えることで対応している例を掲げたが、投入フ
ィーダ55を大投入用と小投入用の2台で切り替えて行
うタイプもある。投入フィーダ55として振動フィーダ
ばかりでなくスクリューフィーダを使用したもの(オー
ガー式と言う)も知られている。
【0005】また、図8に示すように、投入用の流量制
御ゲート61を設けた投入ホッパ62を有し、秤63の
載台の上に空の容器64を置き、上部の投入ホッパ62
の制御ゲート61の開閉を制御して被計量物を容器64
に充填する定量充填装置もある。この定量充填装置で
は、目標重量は設定器67で制御装置65に設定され、
計量値は表示器66に表示される。このタイプの定量充
填装置では、流量制御ゲート61の開閉を制御すること
により、大投入と小投入とが連続的に調節されている。
【0006】更に、図9に示すような構成の定量充填装
置も知られている。この装置は、あらかじめ設定器77
に設定した容積分の被計量物がオーガスクリュー72で
容器71に充填され、この容器71が計量器73の上に
載せられて計量されると、容器71の中身の重量値が表
示器75に表示され、この値が制御装置76に充填量と
してフィードバックされ、次の容器に充填するときは定
量に近くなるように制御される。このように、この装置
は、計量器73上に移行し計量された先の容器の充填値
が目標重量に一致しているかどうかを調べ、次回の容器
に充填する際に更に目標重量に近い充填値が得られるよ
うに制御をくり返すものである。このような定量充填装
置では、オーガースクリューが速度制御を行うため、一
般に精度は劣っている。更には、大投入用のオーガスク
リューと小投入用のオーガスクリュウーを2本設け、0
〜90%までは大投入用オーガースクリューを用いて目
安ボリューム投入で充填し、大投入が終了すると容器を
コンベヤにて秤上に移送し、計量しながら小投入で定量
に達するまで供給する装置もある。このような装置は複
雑であり、高価になる傾向がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記図7〜図9に示し
た従来の定量充填装置は、全て投入計量又は投入中計量
とでも言うべき定貫はかりである。即ち、被計量物を投
入しながら計量を行うものである。この投入中計量の最
も大きな欠点は、もし誤って被計量物を目標重量より過
剰に投入してしまったときは計量不良となることであ
る。従って、これらの装置では、必ず目標重量に達する
前に一旦投入を止め、投入量を微量に設定して目標重量
を超えないように充填しなければならない。このこと
は、定量充填装置の充填速度を低下させる要因となって
いる。
【0008】また、図7及び図8の装置では、投入速度
は計量中の値によって制御されるので、高精度の充填を
行うために単位時間当たりの投入速度が制限されてい
る。また、同一のフィーダ等によって大投入と小投入と
が切り替えて制御されるため、その切り替え時に於ける
落下中の被計量物の存在により、大投入と小投入の単位
時間当たりのフィード量の比率を95:5以上にはでき
ないという問題がある。
【0009】本発明はこのような従来技術の問題点を解
決するものであり、本発明の目的は、充填精度が高く、
しかも計量速度の大きい定量充填方法及び装置を提供す
ることである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の定量充填装置
は、所定容量の一の大投入貯槽及び所定容量の複数の減
算貯槽を有し、目標重量Wo に近い重量の被計量物を前
記大投入貯槽及び前記減算貯槽に分割して貯溜する投入
貯槽と、加算投入用の被計量物を貯溜する所定容量の複
数の加算貯槽と、前記大投入貯槽及び前記各減算貯槽に
投入された被計量物の合計の重量を粗投入重量Wa とし
て計量する計量手段と、前記目標重量Woと前記粗投入
重量Wa とを比較し、前記粗投入重量Wa が前記目標重
量Wo より小さい場合に、不足重量Wb =Wo −Wa
求め、被計量物のかさ比重から計算される前記各加算貯
槽に貯溜されている被計量物の重量に基づいて、前記不
足重量Wb に最も近くなる前記加算貯槽の組み合わせを
選択し、該選択された加算貯槽内の被計量物を前記投入
貯槽内の被計量物とともに排出するように制御するとと
もに、前記粗投入重量Wa が前記目標重量Wo より大き
い場合に、過剰重量Wc =Wa −Wo を求め、被計量物
のかさ比重から計算される前記各減算貯槽に貯溜されて
いる被計量物の重量に基づいて、前記過剰重量Wc に最
も近くなる前記減算貯槽の組み合わせを選択し、該選択
された減算貯槽以外の前記減算貯槽内の被計量物を前記
大投入貯槽内の被計量物とともに排出するように制御を
行う制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0011】また、本発明の定量充填装置は、所定容量
の一の大投入貯槽及び所定容量の一又は複数の減算貯槽
を有し、目標重量Wo に近い重量の被計量物を前記大投
入貯槽及び前記減算貯槽に分割して貯溜する投入貯槽
と、加算投入用の被計量物を貯溜する所定容量の複数の
加算貯槽と、前記大投入貯槽及び前記各減算貯槽に投入
された被計量物の合計の重量を粗投入重量Wa として計
量する計量手段と、前記目標重量Wo と前記粗投入重量
a との重量差Wd =Wa −Wo を求め、被計量物のか
さ比重から求められる前記各減算貯槽内の被計量物の重
量と前記各加算貯槽内の被計量物の重量とに基づいて、
前記重量差Wd から減算すべき前記減算貯槽と加算すべ
き前記加算貯槽とを選択して前記重量差Wd が最もゼロ
に近くなる減算貯槽と加算貯槽との組合せを求め、該組
合せ以外の減算貯槽内の被計量物及び前記組合せに該当
する加算貯槽内の被計量物を前記大投入貯槽内の被計量
物とともに排出するように制御を行う制御手段とを備え
たことを特徴とする。
【0012】
【作用】本発明の定量充填装置の第一の構成では、所定
容量の一の大投入貯槽及び所定容量の複数の減算貯槽を
有する投入貯槽が設けられ、目標重量Wo を狙ってこれ
に近い重量を有する被計量物が、これらの大投入貯槽及
び減算貯槽に分割して貯溜される。更に、加算投入用の
被計量物を貯溜する所定容量の複数の加算貯槽が設けら
れる。大投入貯槽及び複数の減算貯槽内の合計の重量
は、計量手段に於いて粗投入重量Wa として計量され
る。
【0013】制御手段に於いては、目標重量Wo と粗投
入重量Wa とが比較される。この比較の結果、粗投入重
量Wa が目標重量Wo より小さい場合には、不足重量W
b =Wo −Wa が求められる。この不足重量Wb に最も
近くなる加算貯槽の組み合わせが選択される。選択され
た加算貯槽内の被計量物は、大投入貯槽及び全ての減算
貯槽内の被計量物とともに排出される。
【0014】また、粗投入重量Wa が前記目標重量Wo
より大きい場合には、過剰重量Wc=Wa −Wo が求め
られる。各減算貯槽に貯溜されている被計量物の重量か
ら、この過剰重量Wc に最も近くなる減算貯槽の組み合
わせが選択される。選択された減算貯槽以外の減算貯槽
内の被計量物は、大投入貯槽内の被計量物とともに排出
される。
【0015】各減算貯槽の重量と各加算貯槽の重量と
は、被計量物のかさ比重から求めることができる。この
かさ比重の値は、粗投入重量Wa を計量する度に大投入
貯槽及び全ての減算貯槽の容量から求めてもよく、ま
た、予め測定した値をもとに固定しておいてもよい。
【0016】本発明の定量充填装置の第二の構成では、
所定容量の一の大投入貯槽及び所定容量の一又は複数の
減算貯槽を有する投入貯槽が設けられ、上記第一の構成
と同様に、加算投入に用いる被計量物が所定容量の複数
の加算貯槽に貯留される。大投入貯槽及び各減算貯槽に
投入された被計量物の合計の重量は、粗投入重量Wa
して計量手段において計量される。
【0017】制御手段においては、目標重量Wo と粗投
入重量Wa との重量差Wd =Wa −Wo が求められる。
そして、この重量差Wd が最もゼロに近くなるように、
重量差Wd から減算すべき減算貯槽と加算すべき加算貯
槽との組合せが選択される。
【0018】この組合せ含まれない減算貯槽内の被計量
物とこの組合せに含まれる加算貯槽内の被計量物とが、
大投入貯槽内の被計量物とともに排出される。各減算貯
槽の重量と各加算貯槽の重量とは、上述の第一の構成と
同様に、被計量物のかさ比重から求めることができる。
【0019】上記二つの定量充填装置の構成に於いて
は、1回の計量のみで定量充填を行うことができるの
で、充填速度を大きくすることができる。また、減算に
用いる減算貯槽の組合せ、又は加算に用いる加算貯槽の
組合せは、コンピュータ等によれば瞬時に求めることが
できるので、充填速度を更に大きくすることができる。
【0020】上記二つの構成において、減算貯槽のう
ち、少なくとも一部が同じ容量を有するように構成して
もよく、また、減算貯槽のうちの少なくともn個(n=
減算貯槽の数)の減算貯槽の容量の比が、下記の一般式
となるように構成してもよい。
【0021】
【数3】
【0022】ここで、rは正の実数、0<k≦nであ
る。
【0023】上記の数3において、rは正数であれば整
数であっても小数であってもよいが、r=2とすると、
減算貯槽の容量の比は、1:2:4:8:16…とな
り、広い範囲の重量調節ときめ細かな重量調節が可能と
なる。また、r=3とすると、減算貯槽の容量の比は、
1:3:9:27…となり、更に広い範囲の重量調節が
可能となる。
【0024】また、上記二つの構成において、加算貯槽
のうち、少なくとも一部が同じ容量を有するように構成
してもよく、また、加算貯槽のうちの少なくともm個
(m=加算貯槽の数)の加算貯槽の容量の比が、下記の
一般式となるように構成してもよい。
【0025】
【数4】
【0026】ここで、sは正の実数、0<k≦mであ
る。
【0027】上記の数4において、sは正数であれば整
数であっても小数であってもよいが、s=2とすると、
加算貯槽の容量の比は、1:2:4:8:16…とな
り、広い範囲の重量調節ときめ細かな重量調節が可能と
なる。また、s=3とすると、加算貯槽の容量の比は、
1:3:9:27…となり、更に広い範囲の重量調節が
可能となる。
【0028】
【実施例】本発明の実施例について、図面を参照しなが
らより詳細に説明する。
【0029】(実施例1)図1は本発明の第一の実施例
に係る定量充填装置の概略構成を示している。本実施例
の定量充填装置は、目標重量Wo の被計量物を箱、袋等
の所定の容器に充填するために使用されるものであり、
被計量物を貯留する投入貯槽1と4つの加算貯槽4a,
4b,4c及び4dとを有している。投入貯槽1は大投
入貯槽2と4つの減算貯槽3a,3b,3c及び3dと
によって構成され、減算貯槽3a〜3dの容量は、それ
ぞれ加算貯槽4a〜4dと同じに設定されている。投入
貯槽1と4つの加算貯槽4a〜4dには、投入装置11
から被計量物が投入される。
【0030】投入貯槽1にはロードセル7が設けられ、
大投入貯槽2と4つの減算貯槽3a〜3dに投入される
被計量物の全重量はこのロードセル7により計量するこ
とができる。4つの加算貯槽4a〜4dにはロードセル
は設けられていない。ロードセル7での計量値は図示し
ない制御装置に入力されている。
【0031】大投入貯槽2の底部には被計量物を排出す
るためのゲート8が設けられており、また、4つの減算
貯槽3a〜3dにはそれぞれ独立に開閉する4つのゲー
ト5が設けられている。更に、加算貯槽4a〜4dにも
それぞれ独立に開閉する4つのゲート6が設けられてい
る。投入貯槽1及び加算貯槽4a〜4d内の被計量物
は、シュート9を通じて箱、袋等の容器10に排出され
る。上述のゲート8、4つのゲート5及び4つのゲート
6の開閉は、前述の制御装置(図示せず)の制御により
開閉される。
【0032】減算貯槽3a〜3dの容量比は、r
k-1 (rは正の実数、k≦n、n=減算貯槽の数)の式
に於いて、r=2及びk=4とした比、即ち、1:2:
4:8となっている。また、加算貯槽4a〜4dの容量
比はsk-1 (sは正の実数、k≦m、m=加算貯槽の
数)の式に於いて、s=2及びk=4とした比、即ち、
1:2:4:8となっている。
【0033】本実施例の定量充填装置を用いた定量充填
方法について、図2のフローチャートを参照しながら説
明する。まず、図2のステップ21に示すように、シュ
ート9の下部に容器10をセットする。次に、ステップ
22に示すように、投入貯槽1の大投入貯槽2及び4つ
の減算貯槽3a〜3d、並びに4つの加算貯槽4a〜4
dに、投入装置11から被計量物を投入する。投入貯槽
1を構成する大投入貯槽2及び4つの減算貯槽3a〜3
dは、目標重量Wo の被計量物の容量とほぼ同じ容量を
有している。従って、投入貯槽1には、目標重量Wo
近い重量を有する所定容量の被計量物が貯留される。
【0034】ステップ23では、投入貯槽1、即ち大投
入貯槽2及び4つの減算貯槽3a〜3dに投入された被
計量物の全重量が、粗投入重量Wa としてロードセル7
により計量される。加算貯槽4a〜4dに投入された被
計量物の重量は計量されない。
【0035】次に、ステップ24に於いて、粗投入重量
a と目標重量Wo とが比較される。この比較は制御装
置に於いて行われる。その比較の結果に応じて、以下の
処理が行われる。まず、粗投入重量Wa が目標重量Wo
より小さい場合には、制御装置に於いて不足重量Wb
o −Wa が求められる。次に、この不足重量Wb に最
も近くなるように加算貯槽4a〜4dの組み合わせが選
択される。
【0036】各加算貯槽4a〜4dに貯留されている被
計量物の重量は、被計量物のかさ比重に各加算貯槽4a
〜4dの容量を乗ずることにより求めることができる。
また、被計量物のかさ比重は、粗投入重量Wa を計量す
る度に大投入貯槽2及び全ての減算貯槽3a〜3dの合
計の容量から求めてもよく、また、予め測定した値をも
とに固定した値を用いてもよい。
【0037】本実施例では加算貯槽4a〜4dの容量比
が1:2:4:8であるので、これらの加算貯槽を組み
合わせることにより、最小の加算貯槽4aに貯留されて
いる被計量物の重量の1〜15倍の加算用の被計量物を
準備したことになる。これらの組合せのうち、最も不足
重量Wb に近い重量となる加算貯槽の組合せが選択され
る。更に、ステップ27に於いて、選択された加算貯槽
内の被計量物は、大投入貯槽2及び減算貯槽3a〜3d
内の被計量物とともに排出される。この被計量物の排出
は、制御装置によるゲート8及びゲート6の開閉の制御
により行われる。
【0038】一方、粗投入重量Wa が前記目標重量Wo
より大きい場合には、制御装置に於いて過剰重量Wc
a −Wo が求められる。次に、この過剰重量Wc に最
も近くなる減算貯槽3a〜3dの組み合わせが選択され
る。各減算貯槽3a〜3dに貯留されている被計量物の
重量は、上述の加算貯槽4a〜4dと同様にして求める
ことができる。
【0039】本実施例では減算貯槽3a〜3dの容量比
が1:2:4:8であるので、これらの減算貯槽を組み
合わせることにより、最小の減算貯槽3aに貯留されて
いる被計量物の重量の1〜15倍の減算用の被計量物を
準備したことになる。これらの組合せのうち、最も過剰
重量Wc に近い重量となる減算貯槽の組合せが選択され
る。更に、ステップ30に於いて、選択された減算貯槽
以外の減算貯槽内の被計量物は、大投入貯槽2内の被計
量物とともに排出される。この被計量物の排出は、制御
装置によるゲート8及びゲート5の開閉の制御により行
われる。
【0040】更に、ステップ31で充填後の容器が空の
容器に取り替えられ、再びステップ22に戻って計量が
繰り返される。
【0041】本実施例の定量充填装置では、加算貯槽4
a内の被計量物の1〜15倍の加算用の被計量物を準備
するとともに、減算貯槽3a内の被計量物の1〜15倍
の減算用の被計量物を準備してあるので、大投入貯槽2
内の被計量物の重量を中心として、減算貯槽3a又は加
算貯槽4a内の被計量物の−15〜15の連続整数倍の
広い範囲の重量調節が可能となっている。また、計量は
粗投入重量Wa を求める際に1回だけ行われ、被計量物
を投入しながらの計量は行われない。従って、本実施例
の定量充填装置では、充填速度が非常に高速となってい
る。しかも、ロードセルは1個だけなので、コスト的に
も有利である。
【0042】(実施例2)図3に本発明の第二の実施例
に係る定量充填装置の概略構成を示す。本実施例の定量
充填装置は、前述の図1の定量充填装置と以下の点を除
いて同様の構成を有しており、対応する構成要素には同
じ参照符号が付してある。本実施例の定量充填装置は、
減算貯槽3a〜3dの容量比が、rk-1 (rは正の実
数、k≦n、n=減算貯槽の数)の式に於いてr=3と
した値、即ち、1:3:9:27となっている点で、ま
た、加算貯槽4a〜4dの容量比がsk-1 (sは正の実
数、k≦m、m=加算貯槽の数)の式に於いてs=3と
した値、即ち、1:3:9:27となっている点で、前
述の実施例1と相違している。
【0043】本実施例の装置を用いた定量充填方法につ
いて、図4のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、実施例1と同様に、ステップ32でシュート9の
下部に容器10がセットされ、ステップ33で投入貯槽
1の大投入貯槽2及び4つの減算貯槽3a〜3d、並び
に4つの加算貯槽4a〜4dに、投入装置11から被計
量物が投入される。ステップ34では、投入貯槽1、即
ち大投入貯槽2及び4つの減算貯槽3a〜3dに投入さ
れた被計量物の全重量が、粗投入重量Wa としてロード
セル7により計量される。実施例1と同様に、加算貯槽
4a〜4dに投入された被計量物の重量は計量されな
い。
【0044】次に、ステップ35で重量差Wd =Wa
o が求められ、ステップ36では、重量差Wd が最も
ゼロに近くなるように、重量差Wd から減算すべき減算
貯槽と加算すべき加算貯槽との組合せが選択される。ス
テップ37では、この組合せ含まれない減算貯槽内の被
計量物とこの組合せに含まれる加算貯槽内の被計量物と
が、大投入貯槽2内の被計量物とともに排出される。
【0045】ここで、各減算貯槽3a〜3d及び各加算
貯槽4a〜4dに貯留されている被計量物の重量は、実
施例1と同様に被計量物のかさ比重に基づいて求められ
る。
【0046】本実施例では減算貯槽3a〜3d及び加算
貯槽4a〜4dの容量比が、1:3:9:27となって
いるので、最小の減算貯槽3a又は加算貯槽4aに貯留
されている被計量物の重量(以下「最小重量単位」とい
う)の1〜40倍の加算用の被計量物と、1〜40倍の
減算用の被計量物とを準備したことになる。例えば、目
標重量Wo に対して最小重量単位の7倍の重量の被計量
物が不足している場合には、加算貯槽4c及び4aと減
算貯槽3bとを選択することにより、9+1−3=7倍
の最小重量単位の被計量物を加算したことになる。逆
に、目標重量Wo に対して最小重量単位の7倍の重量の
被計量物が過剰な場合には、減算貯槽3c及び3aと加
算貯槽4bとを選択することにより、−9−1+3=−
7倍の最小重量単位の被計量物を加算、即ち7倍の最小
重量単位の被計量物を減算したことになる。このよう
に、本実施例では、大投入貯槽2内の被計量物の重量を
中心として、最小重量単位の被計量物の−40〜40の
範囲の連続整数倍の調節が可能となっている。
【0047】更に、ステップ38で充填後の容器が空の
容器に取り替えられ、再びステップ32に戻って計量が
繰り返される。
【0048】本実施例の定量充填装置では、減算貯槽3
a又は加算貯槽4a内の被計量物の1〜40倍の減算用
の被計量物を準備するとともに、1〜40倍の加算用の
被計量物を準備してあるので、前述の実施例1の場合よ
り更に広い範囲の重量調節が可能となっている。また、
計量は粗投入重量Wa を求める際に1回だけ行われ、被
計量物を投入しながらの計量は行われない。従って、本
実施例の定量充填装置に於いても、充填速度が非常に高
速となっている。しかも、実施例1と同様にロードセル
は1個だけなので、コスト的にも有利である。
【0049】(実施例3)図5に本発明の第三の実施例
に係る定量充填装置の概略構成を示す。本実施例の定量
充填装置は、減算貯槽3が一つしか設けられていない点
を除いて、前述の図1の定量充填装置と同様の構成を有
しており、対応する他の構成要素には同じ参照符号が付
してある。
【0050】本実施例の装置を用いた定量充填方法につ
いて、図6のフローチャートを参照しながら説明する。
本実施例の充填方法は、実施例2の充填方法に於いて、
減算貯層の数を1とした特定の場合に該当している。即
ち、粗投入重量Wa が目標重量Wo より大きい場合、小
さい場合の何れの場合にも、減算貯槽3及び加算貯槽4
a〜4dの両方による最適な組合せを求めることによ
り、最適な定量充填を行うものである。
【0051】まず、ステップ39でシュート9の下部に
容器10がセットされ、ステップ40で投入貯槽1の大
投入貯槽2及び減算貯槽3、並びに4つの加算貯槽4a
〜4dに、投入装置11から被計量物が投入される。ス
テップ41では、投入貯槽1、即ち大投入貯槽2及び減
算貯槽3に投入された被計量物の全重量が、粗投入重量
a としてロードセル7により計量される。実施例1及
び実施例2と同様に、加算貯槽4a〜4dに投入された
被計量物の重量は計量されない。
【0052】次に、ステップ42で粗投入重量Wa と目
標重量Wo とが比較される。その比較の結果に応じて、
以下の処理が行われる。まず、粗投入重量Wa が目標重
量Wo より小さい場合には、ステップ43に於いて不足
重量Wb =Wo −Wa が求められる。次に、ステップ4
4に於いて、不足重量Wb に最も近くなるように加算貯
槽4a〜4dの組み合わせが選択される。更に、ステッ
プ45に於いて、選択された加算貯槽内の被計量物は、
大投入貯槽2及び減算貯槽3内の被計量物とともに排出
される。
【0053】一方、粗投入重量Wa が前記目標重量Wo
より大きい場合には、以下に示すように減算貯槽3内の
被計量物を用いることなく充填が行われる。まず、不足
重量We =Wo −(Wa −Ws )が求められる。ここ
で、Ws は減算貯槽3内の被計量物の重量である。次
に、この不足重量We に最も近くなる加算貯槽4a〜4
dの組み合わせが選択される。減算貯槽3及び各加算貯
槽4a〜4dに貯留されている被計量物の重量は、上述
の実施例1と同様に被計量物のかさ比重に基づいて求め
ることができる。本実施例では加算貯槽4a〜4dの容
量比が1:2:4:8であるので、これらの減算貯槽を
組み合わせることにより、最小の加算貯槽4aに貯留さ
れている被計量物の重量の1〜15倍の加算用の被計量
物を準備したことになる。
【0054】更に、ステップ31で充填後の容器が空の
容器に取り替えられ、再びステップ22に戻って計量が
繰り返される。
【0055】本実施例の定量充填装置では、1つの減算
貯槽3のみが設けられり、計量は粗投入重量Wa を求め
る際に1回だけ行われるので、比較的簡単な構成であり
ながら高速で定量充填を行うことができる。しかも、実
施例1及び2と同様にロードセルは1個だけなので、コ
スト的にも有利である。
【0056】なお、上記実施例1及び2では、減算貯槽
及び加算貯槽の数をそれぞれ4とした場合について説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、任意
の数とすることができる。また、減算貯槽及び加算貯槽
の容量が全て異なる場合について説明したが、同じ容量
の槽を含む構成としてもよい。極端に言えば、同じ容量
の貯槽を100個設けることも可能である。また、上記
各実施例では正の整数r及びsを2又は3とした場合に
ついて説明したがこれに限定されるものではなく、これ
以外の整数でも、また、小数であってもよい。
【0057】
【発明の効果】本発明の定量充填装置では、目標重量を
狙って被計量物を予め大投入貯槽と減算貯槽とに予め分
割して貯溜するとともに、加算用の被計量物を予め複数
に分割して貯留する加算貯槽を用意してあるので、粗投
入重量と目標重量との重量差に応じて投入すべき減算貯
槽と加算貯槽を選択するだけで目標重量の被計量物を充
填することができる。従って、計量は1回のみで済み、
定量充填の速度は非常に大きなものとなる。また、減算
貯槽と加算貯槽の組合せは、コンピュータ等によれば瞬
時に求めることができるので、充填速度は更に高速化さ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例に係る定量充填装置の概
略構成図である。
【図2】図1の充填装置で実施される定量充填方法を示
すフローチャートである。
【図3】本発明の第二の実施例に係る定量充填装置の概
略構成図である。
【図4】図3の充填装置で実施される定量充填方法を示
すフローチャートである。
【図5】本発明の第三の実施例に係る定量充填装置の概
略構成図である。
【図6】図5の充填装置で実施される定量充填方法を示
すフローチャートである。
【図7】振動フィーダを備えた従来の定量充填装置の概
略構成図である。
【図8】流量制御ゲートを備えた従来の定量充填装置の
概略構成図である。
【図9】オーガスクリューを備えた従来の定量充填装置
の概略構成図である。
【符号の説明】
1…投入貯槽 2…大投入貯槽 3,3a〜3d…減算貯槽 4a〜4d…加算貯槽 5,6,8…ゲート 7…ロードセル 9…シュート 10…容器 11…投入装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01G 13/ G01G 19/

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定容量の一の大投入貯槽及び所定容量
    の複数の減算貯槽を有し、目標重量Wo に近い重量の被
    計量物を前記大投入貯槽及び前記減算貯槽に分割して貯
    溜する投入貯槽と、 加算投入用の被計量物を貯溜する所定容量の複数の加算
    貯槽と、 前記大投入貯槽及び前記各減算貯槽に投入された被計量
    物の合計の重量を粗投入重量Wa として計量する計量手
    段と、 前記目標重量Wo と前記粗投入重量Wa とを比較し、前
    記粗投入重量Wa が前記目標重量Wo より小さい場合
    に、不足重量Wb =Wo −Wa を求め、被計量物のかさ
    比重から計算される前記各加算貯槽に貯溜されている被
    計量物の重量に基づいて、前記不足重量Wb に最も近く
    なる前記加算貯槽の組み合わせを選択し、該選択された
    加算貯槽内の被計量物を前記投入貯槽内の被計量物とと
    もに排出するように制御するとともに、前記粗投入重量
    a が前記目標重量Wo より大きい場合に、過剰重量W
    c =Wa −Wo を求め、被計量物のかさ比重から計算さ
    れる前記各減算貯槽に貯溜されている被計量物の重量に
    基づいて、前記過剰重量Wcに最も近くなる前記減算貯
    槽の組み合わせを選択し、該選択された減算貯槽以外の
    前記減算貯槽内の被計量物を前記大投入貯槽内の被計量
    物とともに排出するように制御を行う制御手段とを備え
    たことを特徴とする被計量物の定量充填装置。
  2. 【請求項2】 所定容量の一の大投入貯槽及び所定容量
    の一又は複数の減算貯槽を有し、目標重量Wo に近い重
    量の被計量物を前記大投入貯槽及び前記減算貯槽に分割
    して貯溜する投入貯槽と、 加算投入用の被計量物を貯溜する所定容量の複数の加算
    貯槽と、 前記大投入貯槽及び前記各減算貯槽に投入された被計量
    物の合計の重量を粗投入重量Wa として計量する計量手
    段と、 前記目標重量Wo と前記粗投入重量Wa との重量差Wd
    =Wa −Wo を求め、被計量物のかさ比重から求められ
    る前記各減算貯槽内の被計量物の重量と前記各加算貯槽
    内の被計量物の重量とに基づいて、前記重量差Wd から
    減算すべき前記減算貯槽と加算すべき前記加算貯槽とを
    選択して前記重量差Wd が最もゼロに近くなる減算貯槽
    と加算貯槽との組合せを求め、該組合せ以外の減算貯槽
    内の被計量物及び前記組合せに該当する加算貯槽内の被
    計量物を前記大投入貯槽内の被計量物とともに排出する
    ように制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする
    被計量物の定量充填装置。
  3. 【請求項3】 前記減算貯槽のうちの少なくとも一部の
    減算貯槽の容量が同じである請求項1又は2記載の被計
    量物の定量充填装置。
  4. 【請求項4】 前記減算貯槽のうちの少なくとも一部の
    減算貯槽の容量の比が、 【数1】 であることを特徴とする請求項1又は2記載の被計量物
    の定量充填装置。
  5. 【請求項5】 前記正の実数r=2である請求項4記載
    の被計量物の定量充填装置。
  6. 【請求項6】 前記正の実数r=3である請求項4記載
    の被計量物の定量充填装置。
  7. 【請求項7】 前記加算貯槽のうちの少なくとも一部の
    加算貯槽の容量が同じである請求項1乃至6記載の被計
    量物の定量充填装置。
  8. 【請求項8】 前記加算貯槽のうちの少なくとも一部の
    加算貯槽の容量の比が、 【数2】 であることを特徴とする請求項1乃至6記載の被計量物
    の定量充填装置。
  9. 【請求項9】 前記正の実数s=2である請求項8記載
    の被計量物の定量充填装置。
  10. 【請求項10】 前記正の実数s=3である請求項8記
    載の被計量物の定量充填装置。
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