JP3571797B2 - Quantitative filling device - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、大投入された被計量物の不足重量を容量の異なる複数の加算投入貯槽を組み合わせて補うことによって重量調節を行う定量充填装置に関し、より詳細には、この組み合わせの変化によって段階的に変化する加算用の被計量物の投入重量差のズレを補正するための加算補助槽を設け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、即ち容積計量は以前から広く採用されている。その後、計量の正確さが要求されるようになるに伴い、容積計量は重量による計量に変わってきた。しかし、重量計量は比較的速い速度で所謂大投入を行い、その後、低速の微量投入により目標重量まで充填を行うため、充填速度を大きくすることができないという問題点がある。
【0003】
この問題点を解決するために、充填速度の向上を図った定量充填装置が例えば特開昭62−9226号公報等に開示されている。このタイプの定量充填装置では、目標重量より小さく且つ目標重量に近い重量の被計量物が大投入用の貯槽に投入されるとともに、目標重量に満たない不足分を補うための、同じ容量を有する複数の補助槽が設けられる。そして、この装置では、各補助槽に貯溜される被計量物の重量にバラツキが生ずるのを利用して定量充填が行われる。即ち、この装置では、目標重量から大投入貯槽内の被計量物の重量を差し引いた不足重量が求められ、この不足重量に最も近い補助槽の組合せが選択される。このような同じ容量の複数の補助槽を設けることにより、目標重量に近い重量の被計量物の充填が可能となっている。また、この定量充填装置では投入しながらの計量が行われないため、充填速度を大きくすることが可能となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載のタイプの定量充填装置では、大投入用の貯槽内に投入される被計量物の重量のバラツキが大きい場合、全ての補助槽を選択しても不足重量を補うことができない場合が生じる。本発明者はこの問題点を解決した定量充填装置として、図5に示すものを既に開示している(特願平7−81034号)。同図に示す装置は、目標重量の被計量物を箱、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、ロードセル7を備えた大投入貯槽1と、容量比が1:2:4:8:16の5つの加算貯槽4a〜eとを有している。大投入貯槽1と5つの加算貯槽4a〜eには投入装置11から被計量物が投入される。また、5つの加算貯槽4a〜eにはそれぞれロードセル2a〜eが設けられており、加算投入用の被計量物の重量が計量される。大投入貯槽1及び加算貯槽4a〜e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。
【0005】
この装置では、大投入貯槽1に投入された被計量物の全重量が大投入重量Wa としてロードセル7により計量され、それと同時に、各加算貯槽4a〜eに投入された被計量物の重量がそれぞれロードセル2a〜eにより計量される。そして、不足重量Wd =Wa −Wo が最もゼロに近くなるように加算貯槽の組合せが選択され、選択された加算貯槽内の被計量物が大投入貯槽1内の被計量物とともに排出され、容器10に充填される。この装置では、加算貯槽4a〜eの容量比が1:2:4:8:16となっているので、加算貯槽4a〜eの組合せにより、最小の加算貯槽4aに貯溜されている被計量物の重量の1から31倍までの31段階の加算用の被計量物を、容量比1の投入重量差で準備したことになる。即ち、容量比1の間隔で加算投入を行うことができる。従って、この装置によれば被計量物の重量を広い範囲で調節でき、しかも重量の微調節が可能となっている。
【0006】
図5の装置では、被計量物のかさ密度が変化する場合、その変化が全ての加算貯槽4a〜e内で同じ方向であれば、加算貯槽4a〜eの組合せにより準備できる加算用の被計量物の投入重量差は等しくなるので、不足重量Wd がどのような値でも、容量比1から31段階の範囲ならば加算投入により補正することができる。しかし、かさ密度の変化の方向が各加算貯槽4a〜eで異なる場合、以下のような問題が生じる。例えば、容量比1:2:4:8の加算貯槽4a〜d内の被計量物のかさ密度が20%増加し、容量比16の加算貯槽4e内の被計量物のかさ密度が20%減少した場合を考える。簡単のために被計量物のかさ密度を1とすると、この場合、加算貯槽4a〜dの組合せ(合計の容量比15)によって準備される加算用の被計量物の重量は1.2×15=18.0となり、一方、この組合せより容量比が1だけ大きい加算貯槽4e(容量比16)によって準備される加算用の被計量物の重量は0.8×16=12.8となる。この値12.8は他の加算貯槽4a〜dの組合せによって補うことができるので、加算貯槽4eを設けた意義が失われてしまう。
【0007】
また逆に、加算貯槽4a〜d内の被計量物のかさ密度が20%減少し、加算貯槽4e内の被計量物のかさ密度が20%増加した場合を考えると、この場合の加算貯槽4a〜dの組合せ(合計の容量比15)によって準備される加算用の被計量物の重量は0.8×15=12.0となり、一方、この組合せより容量比が1だけ大きい加算貯槽4e(容量比16)によって準備される加算用の被計量物の重量は1.2×16=19.2となる。この場合、準備される加算用の被計量物の重量は、図6に示すように、11.2,12.0,19.2,20.0となり、容量比15から16の間に19.2−12.0=7.2という非常に大きな投入重量差が生じ、この間では被計量物の重量の微調節ができないこととなる。
【0008】
本発明はこのような従来技術の問題点を解決するために為されたものであり、本発明の目的は、被計量物のかさ比重が変化した場合にも、被計量物の微調整が広範囲で可能な定量充填装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の定量充填装置は、目標重量より小さく且つ該目標重量に近い重量の被計量物を貯溜し計量手段を有する大投入貯槽と、それぞれ計量手段を有し、前記目標重量から前記大投入貯槽内の被計量物の重量を差し引いた不足重量を補充する加算投入用の被計量物を貯溜する少なくとも2種類の異なる容量からなる複数の加算貯槽と、前記加算貯槽の組合せを選択して前記加算投入用の被計量物を所定の投入重量差をもって段階的に変化させる制御装置と、該制御装置によって前記加算貯槽の組合せを選択するに際し、前記組合せの変化によって段階的に変化する加算投入用の被計量物のかさ密度のバラツキによって生ずる前記投入重量差のズレを補正するための、計量手段を有する一又は複数の加算補助槽とを備えたことを特徴とする。
【0010】
また、本発明の定量充填装置は、上記構成に於いて、前記加算貯槽が、下記の容量
【0011】
【数4】
【0012】
をそれぞれ有するm個の加算貯槽を少なくとも包含している構成とすることができる。
【0013】
更に、本発明の定量充填装置は、前記加算補助槽が、下記の容量
【0014】
【数5】
【0015】
をそれぞれ有するp個の加算補助槽を少なくとも包含している構成とすることができる。
【0016】
また、本発明の定量充填装置は、前記正の実数r及びsが等しい構成とすることができる。
【0017】
また、本発明の定量充填装置は、前記正の実数r及びsが共に2である構成とすることができる。
【0018】
更に、本発明の定量充填装置は、前記加算貯槽内の被計量物のかさ密度の最大のバラツキ率をα、前記m個の加算貯槽のうち最大のものの容積をVmax 、p個の前記加算補助槽の合計の容量をAとした場合、前記加算補助槽の数pが、下記の式
【0019】
【数6】
【0020】
を満たす整数である構成とすることができる。
【0021】
更に、本発明の定量充填装置は、前記大投入貯槽が、それぞれ計量手段を有する主投入貯槽と減算補助槽とを備え、該減算補助槽は被計量物を排出せずに保持することにより、前記投入重量差を減少させる補正を行う構成を付加することができる。
【0022】
また、本発明の定量充填装置は、前記加算補助槽が単一槽であり、前記加算補助槽及び前記減算補助槽は、前記加算貯槽のうち最大のものの容積をVmax とした場合、2αdVmax −ad〜2αdVmax +adの間の重量の被計量物を貯溜し得る容量を有している構成を付加することができる。
【0023】
【作用】
本発明の定量充填装置は、被計量物の大まかな投入、即ち大投入を行う大投入貯槽と、この大投入によっては目標重量に達しない不足重量を補うための少なくとも2種類の異なる容量からなる複数の加算貯槽とが設けられている。大投入貯槽と各加算貯槽には、それぞれ計量手段が設けられている。制御装置は各計量手段から得られる各加算貯槽内の被計量物の重量に基づいて、上述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。
【0024】
このように選択される加算貯槽の組合せを変えることにより、加算投入用の被計量物は所定の投入重量差をもって段階的に変化する。しかし、被計量物のかさ密度のバラツキが生じ、加算貯槽ごとにかさ密度が異なる場合、加算貯槽の組合せを変化させることによる被計量物の投入重量差に部分的なズレが生じる場合がある。本発明の装置では、この投入重量差のズレを補正するための一又は複数の加算補助槽が設けられている。即ち、選択された加算貯槽の組合せによれば投入重量差が大きくなる場合、選択された加算貯槽から供給されるべき被計量物の一部を、加算補助槽から供給される被計量物によって肩代わりすることによって不足重量が補正される。加算補助槽の数及び容量は、被計量物のかさ密度のバラツキ率を考慮して定められる。
【0025】
本発明の装置では、加算貯槽は下記の式で表される容量を有する少なくともm個の加算貯槽を包含する構成とすることができる。
【0026】
【数7】
【0027】
この加算貯槽の構成によって、加算貯槽の組合せを変化させることにより不足重量をほぼ等間隔で補うことができ、加算用の被計量物の投入重量差のズレを補正する加算補助槽の容量を小さくすることができる。
【0028】
また、本発明の装置では、加算補助槽は下記の式で表される容量を有する少なくともp個の加算補助槽を包含する構成とすることができる。
【0029】
【数8】
【0030】
この補助槽の構成により、被計量物のかさ密度のバラツキによって生じる投入重量差のズレをほぼ等間隔で補うことができる。
【0031】
また、上記構成に於いて正の実数rと正の実数sとを等しくすることにより、更に、正の実数rと正の実数sを共に2とすることにより、比較的簡単な構成で同様の効果を得ることができる。
【0032】
正の実数rとsとを共に2とした構成の装置に於いては、加算補助槽の数p及びその容量を以下のようにして定めることができる。まず、加算貯槽内の被計量物のかさ比重の基準値をd、被計量物のかさ密度の最大のバラツキ率をαとすると、加算投入用の被計量物に生じる最大の投入重量差Wmax は、最大の容量を有する加算貯槽に最大のかさ密度の被計量物が投入され、かつ、この最大の加算貯槽以外の加算貯槽に最小のかさ密度の被計量物が投入された場合に生じる。即ち、最大の投入重量差Wmax は、
【0033】
【数9】
【0034】
ここで、(2m−1 −1)≒2m−1 とし、上記のm個の加算貯槽のうち最大のものの容積をVmax すると、上式は、
【0035】
【数10】
【0036】
となる。即ち、生じ得る最大の投入重量差Wmax は、最大の加算貯槽に基準値dのかさ密度の被計量物が投入された場合の2倍の重量に相当している。この最大投入重量差Wmax よりも、加算補助槽内の合計の被計量物の重量が大きければ、加算補助槽の組合せの選択によって投入重量差Wmax の間を補うことができることとなる。即ち、p個の前記加算補助槽の合計の容量をAとした場合、以下の関係が成立すればよいことになる。
【0037】
【数11】
【0038】
従って、下記の式が成立すればよいことになる。
【0039】
【数12】
【0040】
本発明の他の構成では、大投入貯槽を主投入貯槽と減算補助槽とによって構成することができる。この構成の装置では、減算補助槽は被計量物を排出せずに保持することにより、最大投入重量差Wmax を減少させる補正を行うことができる。
【0041】
更に、上記構成の装置では、減算補助槽の容量を2αdVmax −ad〜2αdVmax +adの範囲の重量の被計量物を貯溜し得るように構成することができる。この構成により、最大投入重量差Wmax をほぼ相殺する補正を行うことができる。
【0042】
【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。
【0043】
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、大投入用の被計量物を貯溜する大投入貯槽1と、加算投入用の5つの加算貯槽4a,4b,4c,4d及び4eと、投入重量差を補正する3つの加算補助槽14a,14b及び14cとを有している。大投入貯槽1と加算貯槽4a〜eと加算補助槽14a〜cには、投入装置11から被計量物が、例えば擦り切りによりほぼ同時に投入される。大投入貯槽1にはロードセル7が設けられており、大投入貯槽1に投入される大投入用の被計量物の重量は、このロードセル7により計量される。5つの加算貯槽4a〜eにもそれぞれロードセル2a,2b,2c,2d及び2eが設けられており、加算投入用の被計量物のそれぞれの重量が計量される。更に、本実施例の装置では、加算補助槽14a〜cにもそれぞれロードセル12a,12b及び12cが設けられている。ロードセル7、ロードセル2a〜e及びロードセル12a〜cからの出力は、制御装置(図示せず)に入力される。
【0044】
大投入貯槽1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、加算貯槽4a〜e及び加算補助槽14a〜cにもそれぞれ独立に開閉するゲート6及びゲート16が設けられている。大投入貯槽1、加算貯槽4a〜e及び加算補助槽14a〜c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、ゲート6及びゲート16の開閉は、前述の図示しない制御装置の制御の下に行われる。
【0045】
本実施例では、加算貯槽4a〜e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m=5とした比、即ち、1:2:4:8:16に設定されている。従って、本実施例では加算投入用の被計量物は、基準となる加算貯槽を最小の加算貯槽4aとし、その容量をaとすると、1aから25 −1=31aまでの加算投入用の被計量物を準備したことになり、加算投入用の被計量物の投入重量差は、被計量物のかさ密度が基準値(平均値)dをとるとすると、adとなる。即ち、かさ密度が基準値dの場合、加算投入用の被計量物をadづつ変化させることができることになる。
【0046】
一方、加算補助槽14a〜cの容量比は、rk−1 (rは正の実数、0<k(整数)≦p)の式に於いて、適当な正の実数rを用いることにより設定することができ、この容量比に応じて加算補助槽の数pを定めることができる。本実施例ではrは前述のsと同じ値、即ちr=2に設定され、基準となる加算補助貯槽を最小の加算補助槽14aとし、その容量bを最小の加算貯槽4aの容量aと同じに設定されている。この場合、全加算補助槽内の被計量物の重量は、以下のように表される。
【0047】
【数13】
【0048】
この値が、被計量物のかさ密度の最大のバラツキ率α=0.2、上記m=5及び上記s=2を2dVmax =2αdasm−1 に代入した0.4×16ad=6.4adより大きくなるように、加算補助槽の数pの値が決定される。即ち、本実施例では加算補助槽の数p=3(7ad)となる。また、3つの加算補助槽14a〜cの各容量は、rk−1 に於いてr=2、k=1,2,3とした値の比に従い、ad,2ad,4adとなる。
【0049】
本実施例では加算貯槽4a〜eのうちの小さいものから3つ、即ち加算貯槽4a〜cと同じ容量の加算補助槽14a〜cを設けたことにより、本実施例の構成で生じ得る最大投入重量差Wmax 6.4adを、加算貯槽4a〜cと同じ投入重量差で補正することができる。
【0050】
図2に本実施例の第二の実施例に係る定量充填装置の概略構成図を示す。本実施例の装置は、前述の図1の装置と以下の点で異なっている。即ち、図2の装置では、加算補助槽14a〜cに代えてロードセル12を備えた単一の加算補助槽14が設けられるとともに、大投入貯槽1がゲート8aを備えた主投入貯槽1aとゲート8bを備えた減算補助槽1bとによって構成されている。大投入用の被計量物は主投入貯槽1aと減算補助槽1bとに分割して投入され、それぞれロードセル7a及び7bによって重量が計量される。図2の他の構成部分は図1と同様であり、対応する部分には同じ符号が付してある。
【0051】
加算補助槽14及び減算補助槽1bの容量は、被計量物のかさ密度の最大のバラツキ率α=0.2、m=5及びs=2を2dVmax =2αasm−1 に代入した6.4aを中心とした±aの範囲に設定される。本実施例では加算補助槽14及び減算補助槽1bの容量を6.4aとした。
【0052】
加算補助槽14及び減算補助槽1bの機能を図3及び図4に従って説明する。
【0053】
図3では、加算貯槽4a〜dに最も大きいかさ密度α=1.2の被計量物が投入され、加算貯槽4eに最も小さいかさ密度α=0.8の被計量物が投入された場合が示されている。図3(a)は加算貯槽の組合せを変えて加算投入用の被計量物を最小単位容量づつ増加させる場合を示しており、A1では加算貯槽4b〜dが選択されて(2+4+8)×1.2=16.8ad(容量比14)の加算投入用の被計量物が準備されている。なお、図3及び図4では簡単のためにadを省略してある。次に、A2では最小単位の容積を有する加算貯槽4aが加えられ、加算貯槽4a〜dの合計の被計量物の重量18.0ad(容量比15)が加算投入用の被計量物となる。続いて、更に加算貯槽用の被計量物を容量比16に増加させる場合、通常では加算貯槽4eのみが選択されるが、上述のようにこの加算貯槽4eには最小のかさ密度α=0.8の被計量物が投入されているので、A3に示すように16×0.8=12.8adとなり、加算用の被計量物の重量は大きく減少してしまう。そこで、本実施例では、図3(b)のB1に示すように、加算補助槽4の被計量物をも加えることにより、12.8+6.4=19.2adとなり、加算用の被計量物の投入重量差のズレは補正される。
【0054】
また、図4では、加算貯槽4a〜dに最も小さいかさ密度α=0.8の被計量物が投入され、加算貯槽4eに最も大きいかさ密度α=1.2の被計量物が投入された場合が示されている。図4(a)は加算貯槽の組合せを変えて加算用の被計量物を最小単位容量づつ増加させる場合を示しており、C1では加算貯槽4b〜dが選択されて(2+4+8)×0.8=11.2ad(容量比14)の加算用の被計量物が準備されている。次に、C2では最小単位の容積を有する加算貯槽4aが加えられ、加算貯槽4a〜dの合計の被計量物の重量12.0ad(容量比15)が加算用の被計量物となる。続いて、更に加算貯槽用の被計量物を容量比16に増加させる場合、通常では加算貯槽4eが選択されるが、上述のようにこの加算貯槽4eには最大のかさ密度α=1.2の被計量物が投入されているので、C3に示すように16×1.2=19.2adとなり、加算用の被計量物の重量は大きく増加してしまう。そこで、本実施例では、図4(b)のD1に示すように、減算補助槽1bの被計量物を排出しないこととすると、19.2−6.4=12.8adとなり、加算用の被計量物の投入重量差のズレは補正される。
【0055】
上記各実施例では、容量比が1:2:4:8:16の加算貯槽を5つ設け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、少なくとも2種類の異なる容量からなる複数の加算貯槽を有する装置に適用することができ、また、加算補助槽の数も任意とすることができる。
【0056】
また、上記各実施例では正の実数s及びrを2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。更に、正の実数sとr、及びbとaは互いに異なっていてもよく、この場合には、加算貯槽のみにより得られる投入重量差と加算補助槽を加えて得られる投入重量差とは異なるものとなる。
【0057】
【発明の効果】
本発明の定量充填装置では、加算貯槽に投入される被計量物のかさ比重が変化した場合に生じる投入重量差のズレは、その程度に応じた数及び容量の加算補助槽を設けることにより補正される。従って、本発明によれば、被計量物のかさ比重が変化した場合にも、被計量物の微調整が広範囲で可能となっている。
【0058】
また、減算補助槽を設けた本発明の構成では、減算補助槽内の被計量物を排出せずに保持しておくことにより、最大投入重量差Wmax を減少させる補正を行うことができ、このことによっても広範囲の重量調節が可能となっている。
【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】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3】加算補助槽の機能説明図である。
【図4】減算補助槽の機能説明図である。
【図5】加算貯槽を備えた定量充填装置の概略構成図である。
【図6】被計量物のかさ比重の変化により加算投入される被計量物の投入重量差がずれる様子を示す図である。
【符号の説明】
1…大投入貯槽
1a…主投入貯槽
1b…減算補助槽
2a,2b,2c,2d,2e…ロードセル
4,4a,4b,4c,4d…加算貯槽
6,8,8a,8b,16…ゲート
7,7a,7b…ロードセル
9…シュート
10…容器
11…投入装置
12a,12b,12c…ロードセル
14a,14b,14c…加算補助槽[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a fixed-quantity filling apparatus that performs weight adjustment by compensating for the insufficient weight of a large input object to be measured by combining a plurality of additional input storage tanks having different capacities. The present invention relates to a fixed-quantity filling device provided with an addition auxiliary tank for correcting a deviation of a difference in the input weight of an object to be weighed, which changes to a value.
[0002]
[Prior art]
Quantitative filling of powders and granules has been performed for a long time, in which weighing, that is, volumetric measurement, has been widely adopted for a long time. Later, as weighing accuracy became required, volumetric weighing was replaced by weighing. However, there is a problem that the filling speed cannot be increased because the so-called large dosing is performed at a relatively high speed, and then the filling is performed up to the target weight by a small amount of low-speed dosing.
[0003]
In order to solve this problem, a quantitative filling apparatus for improving the filling speed is disclosed in, for example, JP-A-62-2226. In this type of fixed-quantity filling apparatus, an object to be weighed having a weight smaller than the target weight and close to the target weight is charged into the large-capacity storage tank, and has the same capacity to compensate for a shortage less than the target weight. A plurality of auxiliary tanks are provided. In this apparatus, the fixed amount is filled by utilizing the fact that the weight of the objects stored in each auxiliary tank varies. That is, in this apparatus, the underweight obtained by subtracting the weight of the object to be weighed in the large input storage tank from the target weight is obtained, and the combination of the auxiliary tanks closest to the insufficient weight is selected. By providing such a plurality of auxiliary tanks having the same capacity, it is possible to fill an object to be weighed having a weight close to the target weight. In addition, since the metering is not performed while the fixed filling device is charged, the filling speed can be increased.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the fixed-quantity filling device of the type described in the above publication, when the weight of the objects to be weighed to be charged into the large storage tank has a large variation, it is possible to compensate for the insufficient weight even if all the auxiliary tanks are selected. In some cases, it is not possible. The inventor of the present invention has already disclosed a fixed-quantity filling apparatus as shown in FIG. 5 which has solved this problem (Japanese Patent Application No. 7-81034). The apparatus shown in FIG. 1 is used for filling a target container having a target weight into a predetermined container such as a box or a bag, and has a large
[0005]
In this apparatus, the total weight of the objects to be weighed which have been put into the
[0006]
In the apparatus shown in FIG. 5, when the bulk density of the object to be measured changes, if the change is in the same direction in all of the
[0007]
Conversely, considering the case where the bulk density of the objects in the
[0008]
The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and an object of the present invention is to finely adjust an object to be weighed even when the bulk specific gravity of the object changes. It is to provide a fixed-quantity filling device which can be used in the above.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The fixed-quantity filling device according to the present invention has a large input storage tank that stores an object to be weighed that is smaller than a target weight and is close to the target weight and has a weighing unit, and each has a weighing unit. A combination of a plurality of additional storage tanks of at least two kinds of different capacities for storing additional objects to be weighed for addition to replenish the insufficient weight obtained by subtracting the weight of the objects to be weighed, and a combination of the additional storage tanks; A control device that changes the object to be weighed in a stepwise manner with a predetermined difference in the weight of the input, and a selection device for the addition charging that changes stepwise due to the change in the combination when the combination of the addition storage tanks is selected by the control device. One or a plurality of addition auxiliary tanks having a weighing means for correcting a deviation of the input weight difference caused by a variation in the bulk density of the objects to be weighed are provided.
[0010]
Further, in the quantitative filling device of the present invention, in the above configuration, the addition storage tank has the following capacity.
(Equation 4)
[0012]
May be configured to include at least m addition storage tanks each having
[0013]
Further, in the quantitative filling device of the present invention, the addition auxiliary tank has the following capacity.
(Equation 5)
[0015]
And at least p addition auxiliary tanks each having the following formula:
[0016]
Further, the quantitative filling device of the present invention can be configured such that the positive real numbers r and s are equal.
[0017]
Further, the quantitative filling device of the present invention may be configured such that the positive real numbers r and s are both 2.
[0018]
Further, the quantitative filling device of the present invention is characterized in that the maximum variation rate of the bulk density of the objects to be weighed in the additional storage tank is α, the volume of the largest one of the m additional storage tanks is V max , and the p additional When the total capacity of the auxiliary tanks is A, the number p of the additional auxiliary tanks is expressed by the following formula:
(Equation 6)
[0020]
May be an integer that satisfies
[0021]
Further, the quantitative filling device of the present invention, the large input storage tank includes a main input storage tank and a subtraction auxiliary tank each having a measuring means, by holding the subtraction auxiliary tank without discharging the object to be measured, A configuration for performing a correction for reducing the input weight difference can be added.
[0022]
In addition, in the quantitative filling device of the present invention, when the addition auxiliary tank is a single tank, and the addition auxiliary tank and the subtraction auxiliary tank have a maximum volume of V max of the addition storage tank, 2αdV max It is possible to add a configuration having a capacity capable of storing an object to be weighed having a weight between −ad and 2αdV max + ad.
[0023]
[Action]
The quantitative filling apparatus of the present invention comprises a large charging storage tank for roughly charging, that is, a large charging of an object to be weighed, and at least two different capacities for compensating for a shortage that does not reach the target weight by this large charging. A plurality of additional storage tanks are provided. Measuring means is provided in each of the large input storage tank and each addition storage tank. The control device selects a combination of the additional storage tanks that is closest to the above-described insufficient weight based on the weight of the object to be weighed in each additional storage tank obtained from each weighing unit.
[0024]
By changing the combination of the addition storage tanks selected in this way, the objects to be added for addition change stepwise with a predetermined difference in the input weight. However, when the bulk density of the objects to be weighed varies, and the bulk density differs for each additional storage tank, a difference in the input weight of the objects to be weighed due to changing the combination of the additional storage tanks may occur. In the apparatus of the present invention, one or a plurality of addition auxiliary tanks for correcting the deviation of the input weight difference are provided. That is, when the input weight difference is large according to the combination of the selected addition storage tanks, a part of the object to be supplied from the selected addition storage tank is replaced by the object to be supplied from the addition auxiliary tank. By doing so, the insufficient weight is corrected. The number and capacity of the addition auxiliary tanks are determined in consideration of the variation rate of the bulk density of the objects to be weighed.
[0025]
In the apparatus of the present invention, the addition storage tank may be configured to include at least m addition storage tanks having a capacity represented by the following formula.
[0026]
(Equation 7)
[0027]
Due to the configuration of the addition storage tank, the insufficient weight can be compensated for at approximately equal intervals by changing the combination of the addition storage tanks, and the capacity of the addition auxiliary tank for correcting the deviation of the input weight difference of the objects to be added for addition is reduced. can do.
[0028]
Further, in the apparatus of the present invention, the addition auxiliary tank may be configured to include at least p addition auxiliary tanks having a capacity represented by the following formula.
[0029]
(Equation 8)
[0030]
With the configuration of the auxiliary tank, it is possible to compensate for the difference in the input weight caused by the variation in the bulk density of the objects to be weighed at substantially equal intervals.
[0031]
In the above configuration, the positive real number r and the positive real number s are made equal to each other, and furthermore, both the positive real number r and the positive real number s are set to 2, thereby obtaining a similar simple configuration. The effect can be obtained.
[0032]
In an apparatus having a configuration in which both the positive real numbers r and s are set to 2, the number p and the capacity of the addition auxiliary tanks can be determined as follows. First, assuming that the reference value of the bulk specific gravity of the object to be weighed in the addition storage tank is d and the maximum variation rate of the bulk density of the object to be weighed is α, the maximum input weight difference W max generated in the object to be added and added is W max. Occurs when the object to be weighed having the maximum bulk density is charged into the addition storage tank having the maximum capacity, and the object to be weighed having the minimum bulk density is charged into the addition storage tanks other than the maximum addition storage tank. That is, the maximum input weight difference W max is:
[0033]
(Equation 9)
[0034]
Here, assuming that (2 m−1 −1) −12 m−1 and the volume of the largest one of the above-mentioned m addition storage tanks is V max , the above equation becomes:
[0035]
(Equation 10)
[0036]
It becomes. In other words, the largest possible input weight difference W max is equivalent to twice the weight of a case where an object to be weighed having a bulk density of the reference value d is loaded into the largest addition storage tank. If the total weight of the objects to be weighed in the addition auxiliary tank is larger than the maximum input weight difference W max , the input weight difference W max can be compensated by selecting the combination of the addition auxiliary tanks. That is, when the total capacity of the p number of auxiliary tanks is A, the following relationship only needs to be established.
[0037]
(Equation 11)
[0038]
Therefore, the following equation should be satisfied.
[0039]
(Equation 12)
[0040]
In another configuration of the present invention, the large input storage tank can be configured by the main input storage tank and the subtraction auxiliary tank. In the apparatus having this configuration, the subtraction auxiliary tank holds the object to be weighed without discharging it, so that the correction for reducing the maximum input weight difference Wmax can be performed.
[0041]
Furthermore, in the apparatus having the above-described configuration, the capacity of the subtraction auxiliary tank can be configured to store the object to be weighed in the range of 2αdV max −ad to 2αdV max + ad. With this configuration, it is possible to perform a correction that almost cancels the maximum input weight difference Wmax .
[0042]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
[0043]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a quantitative filling device according to a first embodiment of the present invention. Determination filling apparatus of the present embodiment, the box the objects to be weighed of the target weight W o, is what is used to fill a predetermined container bags, etc., full flow for reserving the objects to be weighed for the full flow It has a
[0044]
A
[0045]
In this embodiment, the capacity ratio of the
[0046]
On the other hand, the capacity ratio of the addition
[0047]
(Equation 13)
[0048]
This value is 0.4 × 16ad = 6.4ad obtained by substituting the maximum variation rate α of the bulk density of the object to be weighed into α = 0.2, the above m = 5 and the above s = 2 into 2dV max = 2αdas m-1. The value of the number p of the addition auxiliary tanks is determined so as to be larger. That is, in the present embodiment, the number p of the addition auxiliary tanks is 3 (7ad). In addition, the respective capacities of the three addition
[0049]
In the present embodiment, by providing three of the
[0050]
FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of a quantitative filling device according to a second embodiment of the present embodiment. The apparatus of this embodiment differs from the apparatus of FIG. 1 described above in the following points. That is, in the apparatus of FIG. 2, a single
[0051]
5. The capacities of the addition
[0052]
The functions of the addition
[0053]
In FIG. 3, there is a case where an object to be weighed having the largest bulk density α = 1.2 is added to the
[0054]
In FIG. 4, the objects to be weighed having the smallest bulk density α = 0.8 are loaded into the
[0055]
In each of the above embodiments, the case where five addition storage tanks having a capacity ratio of 1: 2: 4: 8: 16 is provided, but the present invention is not limited to this, and at least two types of different storage capacity are provided. Can be applied to an apparatus having a plurality of addition storage tanks, and the number of addition auxiliary tanks can be arbitrary.
[0056]
Further, in each of the above embodiments, the case where the positive real numbers s and r are set to 2 is described. However, the present invention is not limited to this, and other integers or decimal numbers may be used. Further, the positive real numbers s and r, and b and a may be different from each other, and in this case, the input weight difference obtained only by the addition storage tank and the input weight difference obtained by adding the addition auxiliary tank are different. It will be.
[0057]
【The invention's effect】
In the fixed-quantity filling device of the present invention, the deviation of the input weight difference caused when the bulk specific gravity of the object to be weighed charged in the addition storage tank changes is corrected by providing an addition auxiliary tank having a number and capacity according to the degree. Is done. Therefore, according to the present invention, fine adjustment of the object to be weighed can be performed in a wide range even when the bulk specific gravity of the object to be weighed changes.
[0058]
In addition, in the configuration of the present invention in which the subtraction auxiliary tank is provided, the object to be weighed in the subtraction auxiliary tank is held without being discharged, so that a correction for reducing the maximum input weight difference W max can be performed. This also allows a wide range of weight adjustment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a quantitative filling device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a quantitative filling device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating the function of an addition auxiliary tank.
FIG. 4 is a diagram illustrating the function of a subtraction auxiliary tank.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a fixed quantity filling device provided with an addition storage tank.
FIG. 6 is a diagram showing a state in which the difference in the input weight of the objects to be added is shifted due to a change in the bulk specific gravity of the objects to be weighed.
[Explanation of symbols]
Claims (8)
それぞれ計量手段を有し、前記目標重量から前記大投入貯槽内の被計量物の重量を差し引いた不足重量を補充する加算投入用の被計量物を貯溜する少なくとも2種類の異なる容量からなる複数の加算貯槽と、
前記加算貯槽の組合せを選択して前記加算投入用の被計量物を所定の投入重量差をもって段階的に変化させる制御装置と、
該制御装置によって前記加算貯槽の組合せを選択するに際し、前記被計量物のかさ密度のバラツキによって生ずる前記投入重量差のズレを補正するための、計量手段を有する一又は複数の加算補助槽と
を備えたことを特徴とする定量充填装置。A large input storage tank having a weighing means for storing an object to be weighed having a weight smaller than the target weight and close to the target weight,
A plurality of storage units each having at least two different capacities for storing an object to be added for addition to supplement an insufficient weight obtained by subtracting the weight of the object to be weighed in the large input storage tank from the target weight; An additive storage tank,
A control device that selects a combination of the addition storage tanks and changes the objects to be weighed for addition and addition stepwise with a predetermined difference in input weight,
In selecting a combination of the addition storage tanks by the control device, one or more addition auxiliary tanks having a weighing means for correcting a deviation of the input weight difference caused by a variation in bulk density of the objects to be weighed. A quantitative filling device, comprising:
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