JP3766874B2

JP3766874B2 - マルチ計量式定量供給装置

Info

Publication number: JP3766874B2
Application number: JP11548297A
Authority: JP
Inventors: 恵蔵森; 光志西川; 太加志斎藤
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 1997-05-06
Filing date: 1997-05-06
Publication date: 2006-04-19
Anticipated expiration: 2017-05-06
Also published as: JPH10307055A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、塊状物、粉体、粒体又は液体を投入装置から計量槽に投入して計量し、下方の容器に排出するホッパスケール、パッカスケール等で、小秤量の計量機で秤量より多い充填量を得たいとき、目標所定量に達するまで投入、計量、排出を複数回繰り返すマルチ計量式定量供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置では最も単純な方法としては、図５に示すように目標所定量が１５ｋｇとして秤量が５ｋｇの計量機を使用する場合は、投入・計量・排出を３回繰り返すことになるが、所定量の誤差は計量回数毎の誤差が加算されることになる。即ちそれぞれの設定値５ｋｇに対しＷ１、Ｗ２、Ｗ３の値に計量誤差が生ずることになり、従って図に示すように追加投入による補正が必要になってくる。又図６に示すように１回目と２回目とに生じた誤差を３回目の計量時に目標所定量から演算して投入量を補正することも行われているが、３回目に生ずる誤差はどうしても所定量誤差として残ることになる。従って、図６に示すように最終回の計量である３回目の目標重量設定を目標所定量Ｔから１回目と２回目の計量値であるＷ１とＷ２とを減算した値とする。そして最後に追加投入による補正を行う。これらの方法はいずれも各投入前に計量機の零点を毎回調整してから投入・計量・排出を繰り返すので計量する粉粒体は付着性のないことが条件となる。即ち付着性のある粉粒体では計量槽内に粉粒体が付着するので毎回の実排出量が付着分だけ変化して、計量機としては正確に計量していても目標所定量に近い実排出量が得られないという問題点がある。上記のような付着性のある粉粒体の計量には、付着による計量誤差を回避するため、袋等の容器ごと計量するグロス計量方式が一般的に用いられているが、容器のばらつきによる計量精度の低下と共に目標所定量を大きくすると計量機の秤量を大きくせねばならず、小秤量の計量機で秤量より多い目標所定量の粉粒体を充填するという目的が達せられないという問題点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は、前記の付着性のある粉粒体を一つの計量機を用いて秤量より多い所定量を得るため、投入・計量・排出を複数回繰り返すマルチ計量方式を用い、計量槽に付着した粉粒体を除いた実排出量を残量計量により毎回算出し、最後に目標重量設定値を上記実排出量を基に補正することで、目標所定量に近い充填量を計量能力を落とさず得られる定量供給装置を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、この発明は、マルチ計量式定量供給装置において、まづ目標所定量を複数回に分割して秤量以内に目標重量を設定し、次に計量機の零点調整を行った後、投入ホッパ内の粉粒体をオーガ等の投入装置を駆動して計量槽に投入する段階を経て、上記設定重量範囲内に計量槽の重量がなったとき投入装置を停止し、重量信号の安定を待って計量槽の重量を検出する段階を設け、その後計量槽の排出ゲートを開けて粉粒体を下方に設けた容器に排出し、排出完了後は再び計量槽の重量を検出するいわゆる残量計量段階により計量槽内に付着した粉粒体の重量を検出する段階へと進み、次に先に検出した重量から上記残量計量で検出された粉粒体の付着重量を減算して、容器に排出した実重量を算出して初回計量を終了し、２回以降は投入装置の駆動による粉粒体の投入段階から、残量計量による計量槽への付着量検出から容器に排出した実重量の算出段階までを繰り返し、最終回においては先ず目標重量設定値を目標所定量から前回迄の累積排出重量を減算した値に設定し、次に上記初回計量の各段階のうち残量計量と排出した実重量の算出段階を除外した各段階を実施して目標所定量に近い容器への充填量を得るように構成した。又追加発明として上記最終回の計量において、最終回前の残量計量値から各回の粉粒体の付着量平均値を減算した値を最終回の計量値に加算して実排出量とすることで、より目標所定量に近い容器への充填量を得るように構成した。
【０００５】
【発明の実施の形態】
この発明では、投入装置、ロートセル、排出ゲート等を備えた計量槽及び重量信号を処理したり、上記投入装置や排出ゲートへ駆動信号を出力する指示制御器を備えた計量機を用い、秤量より多い所定量の付着性のある粉粒体を計量機の下方に設けた容器に充填するとき、先ず所定量を複数回に分割した値が秤量以内になるように１回の計量における目標重量を設定しておき、最終回の一つ前までは先に計量槽に投入された粉粒体の重量を検出して指示制御器に記憶しておき、上記粉粒体を容器に排出した後計量槽に付着した粉粒体の重量を検出することで容器に排出した実重量を毎回算出して記憶し、最終回の計量で目標重量を上記所定量から毎回の排出実重量の累積値を減算して設定し、その設定範囲内の重量を計量槽に投入し、それを容器に排出することで目標所定量に近い充填量を得ようとするものである。
【０００６】
【実施例】
この発明の実施例におけるマルチ計量式定量供給装置の全体構成図を図１に示す。この図において１は投入ホッパで粉粒体１２が投入口２より投入されており、例えばオーガ３をモータ４により駆動することにより上記投入ホッパ１の下方に設けられた計量槽５に粉粒体１２が投入される。この計量槽５の下部には排出ゲート６が設けられ、例えば７のエヤシリンダ等のゲート駆動装置により計量中は閉じられ、計量完了後に開かれるようになっている。又上記計量槽５には計量手段としてロードセル８が設けられ、そこから発せられるアナログ計量信号が指示制御器９に伝達され重量として演算処理される。指示制御器９には図示しない目標重量設定手段、比較器、落差重量設定手段等が内蔵されており、上記計量槽５が目標重量に達すると信号を上記モータ４に発信して粉粒体の投入を停止させるようになっている。又計量完了により上記指示制御器９より信号を上記エヤシリンダ７に発信して排出ゲート６を開き、計量済みの粉粒体１２は計量槽５の下方に設けたシュート１０を経由して容器１１に排出される。
【０００７】
この発明の実施例におけるマルチ計量のフローチャートを図２に示す。又図３は上記フローチャートで目標所定量を１５ｋｇとし、投入・計量・排出を３回繰り返して上記目標所定量を得るときの各数値例を示したものである。そこでこれらの図によって実施例を順序を追って説明する。ここで例えば容器１１に充填する目標所定量を１５ｋｇとすると、この計量機の秤量が６ｋｇのため計量を３回に分割する必要がある。そこで予め毎回の目標重量設定ｔ１及びｔｎ（ｔ２）をそれぞれ図３に示すように５ｋｇに設定しておく。勿論この設定には許容範囲と落差量が加味されている。そこで先ずステップＳ１で計量手段のロードセル８と指示制御器９により計量機の零点調整がされるとステップＳ２でオーガを駆動してステップＳ３で投入ホッパ１内の粉粒体１２が計量槽５に投入される。次にステップＳ４で設定重量範囲内になるとステップＳ５でオーガの駆動を停止して粉粒体の投入を止め、ステップＳ６で計量値が安定するのを待ってステップＳ７で計量値Ｗ１が図３に示すように５．２ｋｇとして検出される。その次にステップＳ８で排出ゲート６を開けると計量槽内の粉粒体１２が容器１１に排出され、上記排出ゲート６を閉じてステップＳ９で計量値の安定を確認した後、ステップＳ１０で計量槽に付着した粉粒体の計量値ｗ１が図３に示すように０．３ｋｇとして検出されるので、ステップＳ１１でＷ１からｗ１を減算することで容器１１に排出される重量Ｗ１ａが５．２ｋｇ−０．３ｋｇ＝４．９ｋｇとして演算される。これで初回の投入・計量・排出が終わる。
【０００８】
次に前記フローチャートのｎ回目を２回目とすると目標重量設定ｔｎは前記のようにｔ２として５ｋｇが設定されているので、ステップＳ１２でオーガを駆動してステップＳ１３で投入ホッパ１内の粉粒体１２が再び計量槽５に投入され、ステップＳ１４で上記設定重量ｔ２の範囲内になるとステップＳ１５でオーガの駆動を停止して粉粒体の投入を止め、ステップＳ１６で計量値の安定を待ってそのときの計量値Ｗｎ即ちＷ２がステップＳ１７で５．１ｋｇとして検出される。そこでＳ１８で排出ゲート６を開いて計量槽内の粉粒体１２は容器１１に排出され、上記ゲートを閉じてステップＳ１９で計量値の安定を待ってステップＳ２０で計量槽に付着した粉粒体の計量値ｗｎをｗ２として０．４ｋｇが検出される。従って容器１１に２回目の計量で排出される重量Ｗ２ａはステップＳ２１で５．１ｋｇ−０．４ｋｇ＝４．７ｋｇとして演算される。これで２回目の投入・計量・排出が終わる。
【０００９】
前記のように投入・計量・排出を３回繰り返すことで目標所定量１５ｋｇを得ることになるのでフローチャートの最終回が３回目となる。そこでこの最終回では前記のステップＳ２１で２回目の排出重量が演算されるので、目標重量として目標所定量Ｔから初回の排出量Ｗ１ａと２回目排出量Ｗ２ａとを減算した値が設定される。ここでは前記のようにＷ１ａ及びＷ２ａがそれぞれ４．９ｋｇと４．７ｋｇ故この設定値は図３に示すようにＴ−（Ｗ１ａ＋Ｗ２ａ）＝１５ｋｇ−（４．９＋４．７）ｋｇ＝５．４ｋｇとなる。上記のように目標重量が設定された後ステップＳ３１で計量機の零点調整がされた後ステップＳ３２でオーガを駆動してステップＳ３３で計量槽に粉粒体が投入されステップＳ３４で上記設定重量範囲内になるとステップＳ３５でオーガの駆動を停止して粉粒体の投入を止める。次にステップＳ３６で計量値の安定を待ってステップＳ３７でその計量値Ｗｅを検出する。今この計量値ＷｅをＷ３として５．５ｋｇが検出されたとすると、この時点で容器１１に排出される粉粒体の総重量は、３回目の計量における計量槽への付着量を０と仮定すると（４．９＋４．７＋５．５）ｋｇ＝１５．１ｋｇとして演算される。従って目標所定量に対する誤差も最終回１回の誤差で済むことになる。即ち最終回の計量では前回の残量として０．４ｋｇが計量槽に付着したまま零点補正をしているので、上記の３回目の付着を０と仮定したときは０．４が計量槽にそのまま付着していると仮定される。又粉粒体の計量槽への付着に対しては適当な付着対策を施せば最小の誤差となり高精度が確保される。最後にステップＳ３８で排出ゲート６を開いて計量槽５内の粉粒体１２を容器１１に排出して上記ゲート６を閉じて一連のサイクルを終了する。
【００１０】
なお、前記で最終回の計量時に粉粒体の計量槽への付着量を０と仮定したが、付着量は生長と脱落を繰り返すので付着量を補正する一つの方法として例えば前記の３回計量の場合２回目の残量計量値から１回目と２回目の残量計量値ｗ１とｗ２の平均値即ち（０．３＋０．４）ｋｇ÷２＝０．３５ｋｇを減算した値を最終回の計量値に加算して実排出量とする。ここでは最終回の投入計量値が５．５ｋｇとすると容器への排出量は５．５ｋｇ＋（０．４−０．３５）ｋｇ＝５．５５ｋｇとなり、従って容器への粉粒体総排出量は（４．９＋４．７＋５．５５）ｋｇ＝１５．１５ｋｇとなる。
【００１１】
前記のフローチャート図２と数値例図３を計量サイクルパターン化した実施例を図４Ａ示し、対比を分かりやすくするために従来例を図４Ｂに示す。図４Ａにおいては１回目及び２回目の投入・計量・排出のあと必ず残量計量により計量槽５に付着した粉粒体の重量を検出し、２回目の残量計量の後は直ちに計量機を零点補正して３回目即ち最終回の投入・計量・排出に入ることを示している。又従来例の図４Ｂにおいては残量計量を行わずに毎回計量機の零点補正を行っていることを示している。従って本発明の実施例は従来例に比し１計量サイクルで１回分の零点調整時間が短縮され計量能力が向上する。
【００１２】
【発明の効果】
この発明によれば、秤量の小さい計量機でこれより大きい重量の粉粒体を容器に充填したいときで、しかも付着性のある粉粒体をバッチ計量するとき、投入・計量・排出を複数回繰り返すマルチ計量方式を用い、最終回の前までは毎回の排出後に必ず粉粒体の付着量を検出するための残量計量をして目標所定量から累積実排出量を減算して最終回の目標設定重量を補正することにより、目標所定量に近い充填量を高精度で得ると同時に一部の零点調整時間の短縮ができるので計量能力が向上するという効果がある。又最終回計量時の付着量もそれまでの付着量の平均値から予測して実排出量を補正することにより、より高精度の充填が確保できる。更に粉粒体の計量槽に付着することによる初期不良品を防止することができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例におけるマルチ計量式定量供給装置の全体構成図である。
【図２】この発明の実施例におけるマルチ計量のフローチャートである。
【図３】この発明の実施例で目標所定量を１５ｋｇとし、計量回数を３回としたときの数値例を示す図である。
【図４】この発明の実施例で計量回数を３回としたときの計量サイクルパターン図Ａ及び従来例での計量サイクルパターン図Ｂである。
【図５】従来例で計量回数を３回としたときのフローチャートである。
【図６】従来の別の例で計量回数を３回としたときのフローチャートである。
【符号の説明】
１投入ホッパ
２投入口
３オーガ
４モータ
５計量槽
６排出ゲート
７エヤシリンダ
８ロードセル
９指示制御器
１０シュート
１１容器
１２粉粒体

Claims

投入装置を備えた投入ホッパと、ロードセルと、排出ゲート等を備えた計量槽と、上記ロードセルからの重量信号を処理し、上記投入装置及び排出ゲートへ駆動信号を出力する指示制御器とを備えた計量機において、目標所定量を複数回に分割した秤量以内の目標重量を設定し、計量機を零点調整する段階と、投入装置によって投入ホッパ内の粉粒体を計量槽に投入する段階と、上記設定重量範囲内に計量槽の重量がなったとき投入装置を停止し、その重量を検出する段階と、上記計量槽内の粉粒体を下方の容器に排出充填した後、計量槽内に付着した粉粒体の重量を検出する残量計量段階と、先に検出した重量から上記残量計量で検出した重量を減算した排出実重量を算出する段階とで初回計量とし、上記零点調整段階を除いて最終回計量前まで各段階を所定回数繰り返し、最終回計量において、上記目標重量設定値を目標所定量から最終回計量前までの累積排出実重量を減算した値に設定し、初回計量の残量計量段階を除外した各段階を実施することにより、目標所定量に近い充填量を得ることを特徴としたマルチ計量式定量供給装置。
最終回計量において、最終回前の残量計量値から各回の残量計量値の平均重量値を減算した値を最終回の計量値に加算して実排出量とすることを特徴とする請求項１記載のマルチ計量式定量供給装置。