JPH02193024A - 定量充填方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、粉粒体や液体を一定重量分だけ充填すること
を目的とした定量充填方法に関する。

〈従来の技術〉 従来、粉粒体や液体を一定重量分だけ充填することを目
的とした定量充填方法には、供給装置が品物を一旦計量
装置に投入して、この計量装置に投入された品物が所定
重量値になった時にこの供給装置を停止させて、最終的
に計量装置に投入した品物の重量が目標充填重量値とな
るようにし、この品物を被充填容器に充填するものがあ
る。しかし、供給装置が停止しても、供給装置と計量装
置との間に落下中の品物が存在し、この落下中の品物の
重量（以下落差量という）を予測しなければ正確な重量
の品物を被充填容器に充填することがてきないという問
題がある。

この問題を解決しようとする落差補正方法が特開昭５６
−６６７１０号公報に開示されている。この落差補正方
法を第９図を参照して説明する。同図は、定量Ｗの計量
を実施する場合の計量装置に投入された品物の投入量の
デジタル変換値を示すものである。Ｗ、−Ｗ４は夫々一
定間隔毎のデジタル変換終了時刻ｔ、〜ｔ４における投
入総量に対応するデジタル変換値を表す０例えば時刻ｔ
３における単位時間当りの平均投入重量Ｆｓ（以下平均
重量流量Ｆ３という）は。

で求められる。

この時刻ｔ３において供給を停止したときの予′測落差
量豐、は、平均重量流量Ｆ、Ｉに正比例すると考えて、 １１３＝　　　Ｋ　φＦ３＋　Ｗｏ　　　　　＊ａｅｓ
ｓ＊ｅ・　（Ｂ）と表せる。このように投入総量がデジ
タル変換されるごとに予測落差量を求め、これと投入総
量との和が定量Ｗと一致するか検出する。従って、例え
ば時刻ｔ４において、 投入総量Ｗ４＋予測落差量ｗ４＝＝定量Ｗの一致を検出
した場合には、品物の投入を直ちに終了させて、−回の
計量サイクルを終了する。

また、定量充填方法の他の従来例を下記に示す。

例えばオーガー式のボリューム充填機とその後段にコン
ベアを介して設けた計量機（例えば自動重量選別機）と
制御装置とを備えている装置を使用するものであり、こ
のボリューム充填機は一充填すイクル当りのオーガーの
回転数が制御装置で設定されたパルス数に対応しており
、その設定されたパルス数に比例した体積分の物品を充
填するものである。

計量機は、ボリューム充填機で充填されてコンベアで搬
送されてきた被計量物品を計量して、その計量信号を制
御装置に発信するものである。

制御装置は、この計量機から発信された物品の計量信号
と目標充填重量のディジタル変換値との偏差をとり、こ
の偏差に基づいて充填機による充填重量が目標充填重量
に一致するオーガーの回転数に対応するパルス数を算出
する。そして、この算出した修正パルス数に対応するオ
ーガーの回転数でもって充填機に充填を行なわさせるも
のである。

〈発明が解決しようとする課題〉 前記従来の方法において、Ａ式で投入流量を求めようと
すれば、時間経過に対する重量変化の割合ができる限り
一定でなければ正確な係数Ｆ３は求められないので、供
給量を極めて小さく絞り物品の体積流量値の安定を図り
、且つ、計量装置に与える振動を少なくする必要かある
。しかし、定量充填機に求められる重要な性能である計
量処理衡力の高速化という観点から見れば、供給装置に
よる少流量の物品の供給を長く続けることは不具合であ
る。

従って、この少流量の時間はかなり短い時間とする必要
があり、しかも今迄の大流量からの切換点付近ではまだ
その時の振動が残るのでこの振動が小さくなるめでの時
間的余裕をみる必要がある。このような理由から流量を
算出する時間間隔は極めて短く限定されることとなる。

従って、このような従来の条件で流量Ｆ３を求めること
は、落差量の補正に大きな誤差を生じて正確な定量カッ
トができないという問題がある。

以上が請求項１乃至５記載の発明の課題といえる。また
、オーガー式のボリューム充填機とその後段に設けた計
量機（例えば自動重量選別機）とによるフィードバック
システムでは、物品の密度が急に変化した時、その時に
充填された物品がコンベアによって搬送されて計量機で
計量されるまでにむだ時間が存在し、このむだ時間によ
り物品の密度変化に対応して一充填すイクル当りのオー
ガーの回転数を修正しても目標重量に近い重量の物品を
充填できないという問題がある。これが請求項６記載の
発明の課題であり、総じて請求項１乃至６記載の発明は
、従来よりも目標重量値に近い重量の物品を充填するこ
とができる定量充填方法を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、供給装置から計量装置へ物品の供給を開始し
たときから、計量装置の計量信号が目標重量から落差量
を減算した定量カット重量になったとき、供給装置を停
止させて、落差量が計量装置に落下し終わるまでの間（
１充填サイクル）では、粉粒体等の物品の見掛比重はほ
ぼ一定であることを利用し、また供給装置のいずれの充
填サイクルにおいても、供給装置から供給される物品の
体積流量が供給装置のフィート量に比例することを用い
て、上記の問題を解決したものである。

すなわち、テスト状態において、最終的に計量装置に供
給された物品の重量が目標重量となるように落差量Ｗｄ
を定め、このときの物品の見掛比重ρ、を検出する。ま
た稼働状態において物品の見掛比重ρ８を検出する。落
差量は、供給停止されてから計量装置に供給された物品
の体積と見掛比重との乗算値により定まるものであり、
テスト状態と稼働状態とでは、供給装置から供給される
物品の体積流量は供給装置のフィート量で表わされてい
るので、テスト状態と稼働状態とでは、落差量の体積は
等しい。従って、テスト状態における見掛比重ρ（で稼
働状態における見掛比重ρオを除算した除算値ρ、／ρ
（を落差量Ｗｄに乗算して、落差量を補正すれば、計量
装置に目標重量の物品を供給できる。

見掛比重ρｔ、ρ８の検出方法としては、例えば供給さ
れる体積流量が供給装置のフィート量で表わされる供給
装置に一定体積づつ物品を供給するものを用いたもので
は、次のような方法を用いる。この供給装置が上記一定
体積づつ物品を供給するごとに、パルス信号を発生する
パルス発生器を設け、供給装置が作動を開始したときか
ら、計量装置の計量信号が定量カット重量以上になった
ときまでのパルス信号の発生数をカウントする。

パルス信号が発生するごとに一定体積づつ物品が供給さ
れているので、カウントされたパルス数は、計量装置に
供給された物品の総体積に比例する。よって、パルス信
号のカウントを読み取ったときの計量装置の計量信号を
カウントされたパルス数で除算することによって見掛比
重ｐ　ｘ　＊　Ｆ’　ｔに比例した値が得られる。

落差量の補正は、次回の稼働状態における落差量に対し
て行なワてもよいし、現在の稼働状態における落差量に
対して行なってもよい、この現在の稼働状態に３ける落
差量に対して補正を行なう場合、見掛比重ρｔ、ρ８の
検出を行なうためのパルス信号のカウントは、定量カッ
ト重量より小さく定めた予測カット算出点重量以上に計
量装置の計量信号がなつたときに読み取る。

通常、上記のようにして補正した落差量を目標重量から
減算して求めた定量カット重量以上に、計量装置の計量
信号がなったときに供給停止を行なう。しかし、上記の
ようにして求めた定量カット重量に対応する数だけ、パ
ルス発生器がパルス信号を発生したとき、供給停止を行
なってもよい。

上述したような方法で見掛比重を検出しているのが請求
項１乃至３記載の発明で、そのうち次回の落差量を補正
しているのが、請求項１記載の発明で、今回の落差量を
補正しているのが請求項２３記載の発明である。さらに
発生パルス数によりて供給停止制御を行なっているのが
、請求項（３）記載の発明である。

見掛比重ｐｔ、ρ、の検出方法としては１次のようなも
のもある。定量カット重量より小さく定めた予測カット
算出点重量以上に計量装置の計量信号がなったときから
、所定時間々隔ごとの計量信号のサンプリング値を所定
数だけ累積し、累積開始時のサンプリング値と所定数と
の累積値を。

上記累積値から減算し、離散的面積を求める、テスト状
態における離散的面積と稼働状態における離散的面積と
の比は、テスト状態における見掛比重ρｔと稼働状態に
おける見掛比重ρ８との比に比例している。すなわち、
あるサンプリング値Ｗ冒（１）は、そのときの体積流量
なＱ（ｔ）、見掛比重なρ、サンプリング開始時のサン
プリング値をｗＰ（ｔ）　ｄｔとなる。ただし、（ｔ、
−ｔｎ）　＝　Ｔであり、このＴは所定時間々隔と所定
数の乗算値である。

Ｗ、Ｔは離散的面積に相当し、かつこれをＴで除算した
値はＴにおける平均投入重量に比例している。この平均
投入重量は密度と平均投入体積との積で表わされ、各計
量サイクルにおいて見掛比重は一定であり、テスト状態
においても稼働状態においても体積流量は等しいので、
両状態における平均投入体積は等しい、よって両状態に
おける離散的面積の比は、両状態の見掛比重の比に等し
い。よって、この比によって上述したのと同様に落差量
を補正する。なお、このようにサンプリング計量値を累
積すると、供給装置からの体積流量が一定である場合に
、計量信号に比較的周期性を有する外乱が重畳しても、
この外乱を相殺できる。また、１〜２個の計量値が電気
的ノイズ等で乱されても、面積値への影響は小さい。

この離散的面積を用いて落差量を補正する場合にも、次
回の落差量を補正する場合と、今回の落差量を補正する
場合もある。

離散的面積を用いて見掛比重を検出しているのが請求項
４．５記載の発明である。このうち次回の落差量を補正
しているのが、請求項４記載の発明であり、今回の落差
量を補正しているのが請求項５記載の発明である。これ
らの方法は、供給体積量が供給装置のフィート量で表現
できないものに使用できる。

これらのようにして補正された落差量を用いて定量充填
した場合でも、計量装置に零点変動等があると、正確な
定量充填が行なわれない。そこで、定量充填された物品
の重量を充填機の後段に設けた計量機で計量し、その計
量値と目標重量とによって定量カット電量（目標重量か
ら補正された落差量を減算した値）を更に補正する。即
ち請求項６記載の発明は補正すべき対象を、密度変化分
とその他の要素に明確に分離して、それぞれを発生原因
から考えて合理的な手法で補正するものである。

〈実施例〉 第１の実施例を第１図乃至第３図に示す。この実施例に
用いる定量充填機は、第１図に示すように物品、例えば
粉粒体を一定体積ずつ供給する供給袋！ｉ５と、この供
給装置５が物品を一定体積ずつ供給するごとにこれに比
例するパルスを出力するパルスジェネレータ６と、供給
装置５により投入された物品の重量を計量する計量装置
ｌＯと、この計量装置１０が発する物品の計量信号とパ
ルスジェネレータ６が発するパルス信号を処理して供給
袋Ｈ５のサーボモータ２を駆動し又は停止させる信号を
発する制御部７とを備えている。制御部７は、第１図に
示すようにサーボアンプ８と、重量指示計及び演算コン
トローラとを備えるＩＮＤ９とからなっている。ＩＮＤ
９は、計量装置１０のロードセル１１からの重量出力を
デジタル値に変換する機能とパルスジェネレータ６から
の出力パルスを読み込んでカウントする機能を含んでい
る。サーボアンプ８は、パルスジェネレータ６からの出
力パルスとＩＮＤ９からの出力信号によって供給装置５
のサーボモータ２を駆動したり停止するものである。

供給装置５は５スクリユー１を例えばサーボモータ２で
所定の回転数たけ、例えば１回転回転させることにより
、ホッパー３内の物品を所定体積ずつ出口４から排出す
ることができるものである。そして、パルスジェネレー
タ６はサーボモータ２の回転軸に取付けられており、サ
ーボモータ２の回転数に比例したパルスを発生する。

この供給装置５のサーボモータ２の回転速度は、計量装
置１０内に投入された物品の重量によって３段階に変速
される。例えば第２図に示すように計量装置１０に投入
された物品の重量が切換目標重量ＷＩになるまではスク
リューｌの回転速度が制御部７のサーボアンプ８からの
指示で回転数Ｖ。の高速回転で回転し、重量が切換目標
重量Ｗ□からｗ２までは回転数ｖＭの中速回転で回転し
、重量が切換目標重量ｗ２から定量カット重量値ｗｅま
では回転数ｖＬの低速回転で回転する。そして、計量装
置ｉ１０の物品の重量がＷ、＝Ｗア（目標充填量）−Ｌ
（落差量）の重量に到達した時点でサーボアンプ８がら
信号が発せられてサーボモータ２が停止する。なお、ス
クリュー１の回転速度の急激な変化による計量値の外乱
の発生を避けるために、スクリュー１の中速回転Ｖ、の
領域を第２図の一点鎖線で示すように計量装置ｌＯ内の
物品の重量に対応させて連続的に速度を変化させること
もできる。

計量装ＷＩＯは、第１図に示すようにロードセル１１で
支持されている計量ホッパー１３を有しており、この計
量ホッパー１３は供給装置５の出口４の下方に設けられ
ている。計量ホッパー１３の下側開口部には、開閉ゲー
ト１４が設けられている。この開閉ゲート１４は計量ホ
ッパー１３内に物品が投入されて計量された後、計量ホ
ッパー１３の下側開口部を開口する方向に駆動されて、
計量ホッパー１３内の物品が被充填容器に充填される。

以上の構成により、ＩＮＤ９は、計量装置ＩＯに設けら
れているロードセル１１の出力を重量デジタル値に変換
し、予め設定された各種重量値とロードセル１１の出力
とを比較してサーボアンプ８へ所定の回転速度値の信号
を送る。このように、スクリュー１は制御部７によって
制御されるサーボモ−タ２によって駆動されて、スクリ
ュー１の一回転当りに対してホッパー３内の一定体積の
物品を排出して、計量ホッパー１３に投入することがで
きる。即ち、ホッパー３内の物品切れさえなければ、サ
ーボモータ２がスクリュー１を所定回転数で回転させて
、所定体積分の物品をホッパー３の出口４から排出する
ことがてきる。よって、物品の輸送（供給）体積■パル
スジェネレータ６のパルス数・・・・・０・（１） の関数がある。なお、ホッパー３内の物品切れは、ホッ
パー３の側面に設けたレベルセンサ１２によって検知す
ることができる。物品のレベルが所定の高さよりも低く
なった時にレベルセンサ１２がＩＮＤ９に出力するよう
にして、警報が発せられるようにしである。

ここで、供給装置５が供給を開始してから落差量が計量
ホウバー１３に落下するまで、物品の見掛比重は一定と
考えられるので、この供給装置５で物品を搬送する時の
搬送重量と搬送体積と見掛比重との関係は次式で表せる
。

搬送重量＝見掛比重×搬送体積■見掛比重×パルスジェ
ネレータ６のパルス数・・・・・・・・（２） なお、若干の誤差は生じるが、充分に実用となる。従っ
て、搬送重量とパルスジェネレータ６のパルス数とによ
って見掛比重を測定することができる。

ところで、落差量Ｗｄは第３図に示すように計量ホッパ
１３内の物品の重量が定量カット重量Ｗ６に到達した時
点での供給装置５の出口４と計量ホッパー１３内の物品
の上面との間の空間にある体積Ｑ、の重量と、サーボモ
ータ２に停止信号が入った後にスクリューｌが停止する
までのオーバランにより排出される体積Ｑ２の重量とか
らなっている。よって、 落差量ｗｔ＝ｐ　（ｑｔ＋ｑ＊）　−−−−（３）（ρ
は、見掛比重） で表せる。従って、小投入時の回転速度ｖＬが一定であ
れば、常にＱｘ＋Ｑ＊は一定値となるので、目標重量が
得られる際の落差量Ｗｄを測定すると共に、そのときの
見掛比重を（２）式に基づいて測定し。

実際に充填している際に見掛比重を（２）式に基づいて
測定し、両見掛比重に基づいて落差量を補正する。その
ため、まず基準となる落差量ｗｄを求める。これは次の
ようにして行なう０例えば供給装置５を回転速度ｖＬで
駆動して、物品を計量ホッパー１３内に投入し、計量ホ
ッパー１３内の物品の重量が予め定めた重量になった時
に、供給装置１５を停止する。そして、計量ホッパー１
３内に物品の投入が完了した時点で、計量ホッパー１３
内の物品を再度計量する。この計量値と上記の予め定め
た重量との差が落差量Ｗｄである。なお、上記の予め定
めた重量は、目標重量値に近い値に選択することが、落
差量の精度の向上のうえで望ましい。

そして、テスト運転を行ない、目標重量値から上述した
ように定めた落差量を減算して定めた定量カット重量ｗ
ｃ以上に、計量装置１０からの計量信号のディジタル値
になったとき、供給を停止させる。これを定量カットと
いう。なお、テスト運転の開始時からパルスジェネレー
タ６の発生するパルスのカウントを開始し、供給装置５
が供給を停止した状態てカウントを停止させる。このと
きのカウント数をＰａｔ　、ディジタル計量値をＬｔと
すると、（２）式より、 Ｌｔ　＝　Ｋｓ　・７）　ｔ　　−Ｐａｔが成立する。

ただし、ｐｔはテスト運転での物品の見掛比重、に、は
係数である。よって、Ｗ−Ｌ　／Ｐ−Ｌ千に１・ρ、・
・・・（４）が成立する。この場合、Ｐｉは供給停止後
も変化しないので、落差量Ｗ、は、 で表わさレル、ソシテ１ｗｄトｗ、ｔ／Ｐ、ｔトヲＩＮ
Ｄ９に記憶させる。

そして、本稼働時においても、定量カット時のディジタ
ル計量値Ｗ□とパルス数ｐＨｌｌｌとを測定する。（２
）式より稼働状態における見掛比重ρ、はに１ρＭ　＝
Ｌｘ　／ｐＨ＋３１　””　（６）で求められる。この
とき、目標重量値ｗＴだけ充填するための落差値Ｌ’は
。

Ｗｄ’　”　９ｍ　（Ｑ＋　＋　Ｑｔ）である。（７）
÷（５）によって の演算をＩＮＤ９によって行ない、新たな落差量Ｗｄ′
を求める。そして、次回の定量カット値Ｗｃ′を、 Ｗｅ’　　＝　ＩＴ　　−ｗａ”・・・　（９）で算出
し、この定量カット値Ｗ。′を次回の充填に使用する。

なお、テスト運転を複数回行ない、各回ごとにＷ−ｔ　
／　Ｐ−ｔを求め、これらの平均値を用いてもよい、ま
た、ｔｉ１働を複数回行ない、各回ごとにＷ、、／Ｐ□
を求め、これらの平均値を用いてもよいし、これらの移
動平均値を用いてもよい。

このようにテスト時の見掛比重と稼働時の見掛比重の比
でもって補正するという方法は、次の利点がある。

７−スト時（７）見ｔｉ）比重Ｐ　Ｌ　＝（１／に、）
−（Ｗ−ｔ　／Ｐ、りを求める過程においては、いくら
かの誤差ε、が含まれており（今までの説明では無視し
ている）、同様に稼働時においても、いくらかの誤差ε
８か含まれる。しかし、９　ｔ　＝（１／ｋｌ）”（Ｗ
、−ｔ　／ｐ、ｔ）とρ、＝（１／　ｋｔ）・（Ｌｔ　
／　Ｐ＋＋＋ｔ）＋　ｅ　ｔ　（７）間、または、ρ８
イ１／に、）・（ｗ、、　７ｐ、、）とρ、イｔ　／　
ｋ、）・（１／Ｐ→＋εつの間の差は無視できない大き
さであっても、ρｔとρ８、εｔとε８のそれぞれの間
において、それ程大きな差かなければ ρも＋εｔゎム二 ρ。＋εウ　°ρ。

が成立する。また、Ｗ、ｔは瞬間流量の長期積算値、Ｐ
−も瞬間パルス数（パルス／５ｅｃ）の長期積算値とな
っているので、瞬時の外乱に起因する周期外乱誤差が小
さい。従って、ρ５、ρ、そのものも誤差は小さくなる
。なお、計量ホッパー１３内の物品の重量がＷ　ｍ　ｔ
に到達した時点でのパルス数Ｐ＋ａｔは、既に供給装置
５から排出されながらまた落下中の物品の重量分（第３
図に示す体積Ｑ、の物品の）も含んでいる。この物品Ｑ
、を供給するのに対応するパルス数をＰ、とすると、 と表わすことができる。また、物品の見掛けの密度が変
化しても９１分の体積の物品を搬送するのに必要なパル
ス数は、テスト時の場合と同様にＰｄであるとして、（
８）式に対応させると、ＩＩＩＸ Ｐ−ｔ　　　　Ｐｄ と表わすことができる。次にこのパルス数Ｐｄを求める
手順を説明する。

まず、テスト計量により、 （１）充填完了後計量ホッパー１３が落着いた後に計量
した重量値ＷＴｅ （２）　（１）の状態で重量値がＷ　Ｔ　ａの時のパル
ス数Ｐ。

（３）定量カット時の計量重量値Ｗｅア（ただし、この
計量重量値Ｗｃ　ＴはＷｃ７２ｗ、（定量カット重量値
）の関係を満足する値である） （４）定量カット時のパルス数Ｐｃ丁 をそれぞれ求める。１パルス当り搬送される物品の重量
値は、Ｗｖ−／　Ｐｅ　（ｇ　／パルス）であるので、
スクリュー１のオーバーラン分の物品の重量値は、オー
バーランのパルス数が（ＰｅＰｃＴ）であることから、 と表わせられる。また、落差量が（ｗｒｅ　−９１ｃＴ
　）（ｇ）であることから第３図に示す落下中の物品Ｑ
、に相当する重量値は、 （ｗｔ、−ｗ、、ｒ）−（ｐ、−ｐ、ｙ）・Ｖｉａ／９
ｓ　（ｇ　）　”・・・（１３）となる、従って、この
重量分の物品を送るに要したパルス数Ｐａは、 て求められる。このようにして求めたパルス数Ｐｄを（
１１）式に代入することによって本稼働で精密なρ、／
ρ、を求めることができる。以上述べたように、この充
填機は（８）式より又は（１１）式を基にして補正した
落差量Ｗｄ’を算出して、目標充填重量値からこの補正
した落差量Ｗｄ’を差引いた定量カット重量値ｗｅ′を
得ることができる。そして、次回の充填サイクルで計量
ホッパー１３に投入される物品の重量が定量カット重量
値になった時に供給装置５による物品の供給を停止させ
ることにより計量ホッパー１３内に目標充填重量値に近
い物品を投入することができる。従って、被充填容器に
目標充填重量値に近い物品を投入することができる。

第２の実施例を説明する。第１実施例では、今回の充填
サイクルで予測した落差量りを基にして次回の充填サイ
クルの定量カット重量値１゜′を求めるものであるが、
この第２実施例は今回の充填サイクルの予測カット算出
点重量値Ｗ、を第４図に示すように前回充填サイクルで
求めた定量カット重量値Ｗ０より少し小さい値に定めて
、計量ホッパー１３内の物品がこの予測カット算出点重
量値Ｗ、になった時に見掛比重比ｐｘ／ρｔを算出して
、今回の充填サイクルにおける物品の落差量Ｗｄ′を予
測する。そして、この落差量Ｗｄ’でもって今回の充填
サイクルの定量カット重量値ｗｃ′を求める。

従って、第２実施例の充填機は、物品の密度の変化が激
しい場合に第１実施例の充填機よりも精度の高い充填、
が可能である。

ここで、具体的に例をあげて説明する。

第１実施例と同様に先ずテスト計量を行って、その時点
で適切な落差量Ｗｄと定量カット重量値Ｗｅを求める。

又、テスト計量によってＬＬ　ｔ　Ｐａｔを求め、これ
らｗ、、　ｔ　Ｐａｔの値から（４）式よりに、・ρ、
値を算出する。この実施例の予測落差制御ではこのテス
ト計量で求めた落差量ｗｄ及びに、・ρ。

が基準となる。そして、（定量カット重量値）ｗｃ＝（
目標充填重量値）　Ｗｔ−（落差量）ｗｄを基準にして
予測カット算出点重量値Ｗ、を、例えば、モ＝９１ｃｍ
Ｌの如く算出して、予測カット算出点重量値Ｗ、を定量
カット重量値ｗ０の近傍に定める。なお。

定量カット重量値ｗ０と予測カット算出点重量＠Ｗ。

の重量差をｗｄとしないで、このＷｄの代わりに物品の
状況により、所定の固定値ｗＦ×を使用しても良いし、
又、前記充填サイクルの定量カット重量値Ｌｎ−ｔを基
にして今回の予測カット算出点重量値Ｗｐｎを Ｗ９、”　　Ｗａ−−＋−Ｌｘ　　””（１５）の如く
求めてもよい。例えば、テスト計量によって得た定量カ
ット重量値をＬｌとすると、本稼働時の予測カット算出
点重量偵Ｗ、は、 Ｗｐ２＝　９ｔｃ＋”Ｌｘ　　”’（１６）または　Ｗ
ｐｉ　＝　Ｗｃｔ−Ｗａ （ただし、　Ｗｅ＝Ｌ１である。） となる。そして１本稼働で計量装置１０からの計量値の
ディジタル値ｗ１がＷ□　（Ｗｌ、≧ｗｐｚ）となった
時点で、その時のパルス数Ｐａｗとｗ、、とを制御部７
に記憶し、（８）式に代入して新たな落差量Ｗｄ’を求
め、（９）式により定量カット重量値Ｗｅ′（ｗｃ′＝
　Ｗ−＊）を求める。従って、今回の充填では、ディジ
タル計量値Ｗ１がＷ８≧Ｗ、を満足した時に供給装置５
による物品の供給を停止させる。また、次回充填サイク
ルの予測カット算出点重量値Ｌ３は、 Ｌ３　　＝ｌｅ＊　＋　　ＷＦＸ　　・・・・（１７）
または　ｗ、、　＝ｗｃ！−ｗ、ｔ’ と求められる。このように１次回充填サイクルの定量カ
ット重量値Ｌｆｆも次回の充填サイクルにおいて上述し
たのと同様に求めることができる。

なお、精密な落差量を得るために第１実施例に示す（１
１）式によりρ、Ｉ／ρ、を算出することができる。

第３実施例を説明する。第２実施例のでは計量ホッパー
１３内の物品の重量値が定量カット重量値Ｌｎに到達し
た時に供給装置５を停止させて定量カットするものであ
るが、第３実施例では予測カット算出点重量値ｗｐｎに
おいて今回の充填サイクルの定量カット重量値Ｗｅｆｔ
を求めて、これに対応するパルス数Ｐｃｎを求め、パル
スジュネレータ６のパルス発生数がＰｃｎになったとき
に、供給装置５を停止させるものである。Ｐｏ。は次の
ようにして求める。予測カット算出点重量値’１ｌＰｎ
に到達した時のディジタル計量値Ｗ２８、とその時のパ
ルス数Ｐｉｎを測定する。そして、このディジタル計量
値ＷＰ□。から定量カット重量値Ｗ　ｅｎまでの重量値
に対応するパルス数△Ｐｅｎは、 である。ただしｌｙｅ　／　ｐｅはテスト時に求めたｌ
パルス当りの重量値である。或いは、さらに正確さを得
るためには、ＷＴｅ／Ｐｅを密度の比ρＸ／ρ、で補正
して（１８）式の△ｐ　ｃｎを、と求めることもできる
。そして、予測カット算出点重量値で得た重量値も０．
、におけるパルス数Ｐ□０とこの△Ｐｃｎとから、定量
カット重量＠ＬｎにおけるパスルＰ　ａｎを、 Ｐｃｎ＝　Ｐ、、　＋　Ｐｃ、１−−−−（２０）より
求める。この方式を使用するのは、パルス数が定量カッ
ト重量値Ｗｃｎに対応するパルス数Ｐ　ｅｎに到達した
ことを検出することにより計量装置！１０により計量さ
れる物品の重量が定量カット重量値Ｗ　ｃ　ｎに到達し
たことを検出することができるようにすることにより、
制御部７に使用されるＣＰＵ（図示せず）の機能を低機
能のものですますことができるからである。従って、演
算回路のコストダウンが図れるという効果がある。

今迄の発明には供給装置に限度があり、供給量が供給装
置のフィート量で表現し得るような場合は有効であるが
、この場合も含め表現できない場合に関する落差補正あ
るいは予測に関する発明が第４の実施例であり、第５図
及び第６図を参照して説明する。この実施例の計量式の
定量充填機４０は、第６図に示すように単位時間当りに
投入する物品の体積が再現性のある時間関数で表せるよ
うな投入制御を行う供給装置２３と、供給装置２３によ
り投入された物品の重量を計量する計量装置２６と、こ
の計量装置２６が発する物品の計量信号を処理して供給
装置２３を駆動し又は停止させる信号を発する制御部２
７とを備えている。勿論、第１実施例で説明した第１図
の装置も適用できる。

供給装置２３は、ホッパー２１とこのホッパー２１の下
側開口部２２を開閉するゲート８１を備えており、この
ゲート８１の開閉動作はサーボモータ３５によって回転
駆動されて行なわれる。３６は、パルスジェネレータで
あり、サーボモータ３５に接続されて、サーボモータ３
５の回転軸の回転角度に対応するパルス数を制御部２７
に出力する。

計量装置１１２６は、第１実施例の計量装置ＩＯと同じ
機能を有するものであり、計量ホウバー２４と計量ホッ
パー２４を支持するロードセル３４と計量ホッパー２４
の下側開口部を開閉する開閉ゲート３７とからなってい
る。

制御部２７は、第７図に示すように供給装置２３と計量
装置２６とを制御する中央処理装ｆｆ１（以下ＣＰＵと
いう）２８と、このＣＰＵ２８に接続されているメモリ
２９と、さらにＩ１０インターフェース３０を備えてい
る。また、Ｉｌｏには、ゲート８１を駆動してホッパー
２１の開口部２２を開閉するサーボモータ３５の駆動制
御するコントローラ３１と、アンプラ３２、Ａ／Ｄ変換
器を介して計量ホッパー２４内の物品の重量を計量する
ロードセルセンサ３４と、デイスプレー３８と、キーボ
ード３９とが接続されている。

制御部２７は、メモリ２９のプログラムに従って次のよ
うに制御する。投入開始直後にはゲート８１を大きく開
いて大流量で物品を計量ホッパー２４に供給する。そし
て、計量ホッパー２４内の物品の重量が目標重量値に近
づくにつれて、ゲート８１を閉じて流量を少なくし、計
量装置２６に対する衝撃外乱を小さくし、高精度な計量
ができるようにすると共に、流量分布を安定させて、落
差量の体積量が毎回の計量時に一定になるようにして充
填重量精度を保つ、ゲート８１を完全に閉じる直前には
、流量を小さく一定な状態とし、重量の測定を続け。

計量装置２６の計量値が、目標重量より落差量を減算し
たカット重量に到達したときゲート８１を閉じる。さら
に、第１の実施例と同様に落差量を補正したり、第２の
実施例と同様に定量カット重量値の予測を行なう、定量
カット直前では物品の流量は一定であり、本来なら第６
図に直線ａで示すように計量装置２６の計量信号は直線
的に変化するはずである。この直線の傾斜が見掛比重に
比例していることを利用して定量カット重量を求めたり
、定量カット重量を時間値に置換えて予測したりする方
法は実用化されている。

ところが、電気的なノイズや、計量ホッパー２４へ当る
風や基礎振動等の比較的定周期の外乱の影響を受け、計
量装置２６の計量信号は例えば第６図に曲線ａ′で示す
ように変動することが多い、また傾斜を求めるため、サ
ンプリングした重量に瞬時ノイズが加わっていると曲線
ａ′の傾斜算出値は大きな誤差を生ずる。従って、上述
したような一定時間における重量変化に基づいて見掛比
重に比例した値を求める方法や、定量カット重量を時間
予測する方法は大きな誤差が生じる。これは、（Ｗｎ　
Ｌ）の重量が小さいので、Ｗ８、Ｗｎの有する誤差が計
量値のフルスケールからみると小さいが、（Ｗ、　　Ｌ
）の重量からみると大きな比率の誤差となる。

そこで、この実施例では次のようにして見掛比重を検出
する。第６５！Ｕに示すように、予め定量カット重量値
ｗｃに近い予測カット算出点重量偵Ｗ。

（Ｗｐ　＜　’Ｉｌｃ　）を選ぶ。そして、制御部２７
は計量ホッパー２４に投入された物品を一定時間間隔毎
にＡ／Ｄ変換サンプリングし、そのたびに物品の計量重
量値Ｗｌを予測カット算出点重量値Ｗ、と比較する。

そして、制御部２７は、ＷｌとＷＰの関係が胃、≧ｗＰ
を満足した時点でその時の重量値ＷＩを求め、その時の
時刻をｔ８と定める。以後、ｔ２乃至ｔｎの時刻で予め
定めた回数の（ｎ−１）個分の計量重量値Ｗ２乃至Ｗｎ
を遂次取得してこの曲線ａ′で表わされている重量値Ｗ
ｌ乃至ｗ、、を加算する。この合計重量値か第１の累積
重量値Ｗ、である。すなわち、 ’１ｌｓ＝　’ｊ：、　Ｗｂ　”（２１）これは、曲線
ａ′と直線Ｌ　　ｔ＋と直線ｗｎ−ｔｎとで囲われた面
積を離散的に求めたものに相当する。

また、Ａ／Ｄ変換サンプリング毎の真の重量値は第８図
に示す直線ａ上に表わされているＷ□′ｗ、’　、　ｗ
３’　、・・・・Ｗ７′であり、その真の重量値の累積
値ｗ１′は、 １′子５．、　ｗｋ′・・・・（２２）である、これは
ｗ、’　、　ｔ、、ｔｎ、ｗｎ′で囲われた面積をｊＩ
ＩＩＩ＆的に求めたものに相当する。ここで、計量重量
値Ｗｌ乃至Ｗ１は真の重量値Ｗ、′乃至Ｗｎ′を中心に
上下に振動する重量値であるから、累積重量値Ｗｓが真
の重量累積値１′と略等しいとみなすことができるので
、 象Ｗｋ　岬Ｘ　　Ｌ’　・・−φ（２３）が成立する。

また、Ａ／Ｄ変換器３３のサンプリンわす直線ａの傾斜
、すなわち単位時間当りの投入重量なα（ｇ／ｓｅｅ　
）とすると、一定時間間隔（１，−１＋）の間に投入さ
れた物品の重量値の和である累積重量値１から予測カッ
ト算出点重量ｆｆ１ｗｐのｎ倍の重量値を差引いた重量
値Ｓは、Ｓ　＝　ｉ　　Ｗｌｌ、ｘ　ｎ ζΣ　Ｗｋ’　−９１ｐＸｎ ＝９．’　＋ｗ、’　＋ｅ＊＋ｗ１．’　−ｗ、ｘ　ｎ
＝（Ｗ、＋６ｗ）＋　（ｗ、’＋α・Δ１）＋（Ｗ２′
＋α・Δｔ）＋・・＋（Ｗ２′＋α・Δｔ）ＪｐＸｎ ”（ｗｐ　　＋ΔＷ）＋（胃、　＋ΔＷ　＋　α　会　
Δｔ）＋（ｗｐ　　＋ΔＷ＋２　α・　Δｔ）＋・・＋
（ｗｐ＋ΔＷ＋（ｎ−１）α　−Δｔ）−ＷｐＸｎｐｘ
　　ｎ で求められる。

ただし、ΔＷは、計量重量値ｗＴかＷＴ≧１を最初に満
足した時点の時間１．における真の重量値Ｗ、′とｗＰ
との間の誤差重量値である。

実際の充填において、Ａ／Ｄ変換器３３のサンプリング
周期が２　ｍ５ｅｃ、時間（１ｒ１−１．）が２００■
ｓｅｃ、傾斜αが０．０５Ｗｙ　（ｇ　／　ｓｅｅ　）
　　（ｍｙ　：目標充填重量）程度である場合、ΔＷの
最大値は、ΔＬａｗ”傾斜α×サンプリング周期 となる。なお、サンプリング回数ｎは、であるので、（
２４）式の第１項目のΔＬａｘＸｎは。

となる、そして、（２４）式の第１項目のΔＷ−ｎとと
０．０１１０．４９５　＃０．０２となる。すなわち、
（２４）式は第１項目のΔｗ−ｎを省くと重量値Ｓは最
大的２％の誤差が生じることになる。しかし、元々この
補正対象である落差量Ｗ、は目標充填量Ｗアの約５％に
相当する重量値に設定するので落差量Ｗｄに対する約２
％以内の誤差は実際に目標充填量Ｗアに対して約０．１
％以内の誤差になるので充分に小さいものである。従っ
て（２４）式の重量値Ｓは。

の式で近似することがてきる。故に、供給装置２３によ
る物品の投入流量Ｑｖ（ｃｍ３／　ｓｅｃ　）が一定の
条件のもとでは、（２５）式の関係より、ρ侃ρ　　　
　　　　　　・・・・（２６）（ただしρ：物品の落下
中の密度） が近似的に成立する。

なお、従来の方法で直線ａの傾斜αを求めると、（１１
ｎ−Ｌ）で求められる重量値の精度が傾斜αの精度とな
る−　　（Ｗｎ−Ｗｔ）は次式％式％） で求められるが、重量値Ｗｎ、　Ｗ、のいずれか一方に
に対して１０％の誤差を持つことになり、本実施例の精
度に比べて極めて精度の悪い手法である。

以上に述べた（２６）式の関係を前提として、充填機４
０が実際に充填する手順を説明する。

本稼働前のテスト充填時において、目標とする充填重量
がＷアであり、落差量をｗｄ、定量カット重量値をＷｃ
（Ｗｃ＝ＷアーＬ）として充填した時、実際の充填重量
値Ｗ、が目標充填重量ＷＴに対して所望の精度内に収ま
ったとすると、その時の状態を標準状態と定める。そし
て、上述した手順で（２６）式の物品の密度ρ（に比例
した値に３・ρ１をΣ　Ｗｔｈ　　　Ｗｐ　Ｘ　ｎ　絢
Ｋ　３　・／）　ｔ　”（２７）（ただし、ρｔ　：“
標準状態での物品の落下中の密度、Ｋ３　：比例定数、
ＷＬ　、　Ｗｔｚ　、・・・・、Ｗｔゎ：標準状態にお
ける時間ｔ□〜ｔｎ間で得た重量値） で求める。

なお、テスト充填時において、複数回の試験投入を行な
い、Ｋ３・ρ、をその複数回の投入で得たに３・ρ、の
平均値で求めればより代表的な値となる。

このに３ρ、の値をメモリ２９に記憶しておき。

本稼動時にも同様にして物品の密度ρ、に比例した値に
３・ρ、を Σ　Ｌｋ　　　ｗ、　Ｘ　ｎ　＃　Ｋ３　’　ρＸ　”
”　（２８）（ただし、ｐ、二本稼働時での物品の落下
中の密度、Ｗ□１ｗｏ２１．１０、ｗ、Ｉｒｌ：本稼働
時における時間ｔ１〜ｔｎ間で得た重量値）で求める。

なお、本稼働時の複数回の充填で得た各密度に比例した
値に３・ρ、を平均してこのに３・ρ、を求めることも
できる。上記のようにして得られたに３・ρ８、Ｋ３・
ρ、及び落差量Ｗａを第１実施例の（８）式に代入して
、新たな落差量Ｗｄ’を’ｉｄ’　＝　（Ｋ３・ρＸ　
／　Ｋ３・Ｐ　ｔ　）　・Ｗｄ”（２９）の演算によっ
て求めることができる。そして、定量カット重量値ｗｃ
′を Ｌ’　ｘｉ丁−９ｉ、１’　　　　　　−−−−（３０
）と演算して求めることができる。なお、定量カット後
の流量の変化は、テスト充填時においても本稼働時にお
いても、同一となるように制御部２７がゲート８１を制
御している。また、定量カット重量Ｗｃ′は、第１の実
施例と同様に次回の充填サイクルに使用してもよいし、
第２の実施例と同様に今回の充填サイクルに使用しても
よい。また、落差量の補正の強度を設定できるようにす
るためにに４なる定数を設け、次回の投入における落差
量Ｗｄ／を と演算して求めることもできる。

なお、従来例では、流量を演算して求める時間間隔にお
いて、供給装置の物品の投入流量（ｇ／ｓｅｃ　、　　
Ｃｍ３／ｓｅｃ　）が一定であることが条件であったが
、本発明では体積流量値が安定で再現性さえあれば、例
えば、投入流量Ｑｖ（ｔ＋　　（ｇ　／　Ｓｅｅ　）が Ｑｖ＋ｔ）＝　ａ−ｔ”　　　　　　　　　　　・・・
・（：１２）（ただし、ａ：定数、ｍ：定数） の如き時間関数でテスト充填においても本稼働時におい
ても表わされる曲線であって、単位時間当りの投入重量
ρ・ＱＶ（Ｌ）か ρ”Ｑｖ（ｔ＋＝ρ・ａ拳ｔ”　　　　　・・・（３３
）（ただし、ρ：物品の落下中の密度） として表わされるものであれば、重量値Ｓ′は、・・・
・　（３４） で演算して求めることができる。この重量値Ｓ′を基に
して（２４）式の重量値Ｓをテスト充填時及び本稼働時
で算出して密度に比例する値に３・ρ、。

Ｋ３　・ρ８を夫々求めることができる。そして、本実
施例と同様にして落差量Ｌ’及び定量カット重量値Ｗｄ
′を求めることができる。

第５の実施例は、落差量の変動要素が物品の密度変化に
起因するものと、それ以外に起因するものに分離して、
それぞれに適切な補正をすることを目的とし、第７図及
び第８図を参照して説明する。

本実施例の定量充填システムは、第１図に示すように計
量式の定量充填機４１とその後段に搬出手段であるベル
トコンベア４２を介して配置されている自動重量選別機
７０とからなっている。この充填機４１は、第１実施例
の物品を一定体積ずつ搬送する供給装Ｍ４３と、この供
給装置４３が物品を搬送するｌサイクルごとの搬送動作
量に比例するパルスを出力するパルスジェネレータ４４
と、供給装置４３により投入された物品の重量を計量す
る計量装置４５と、この計量装置４５が発する物品の計
量信号と後述する自動重量選別機７０の制御部４９か発
する物品の計量信号を処理する制御部４６とを備えてい
る。この制御部４６は、第８図に示すように定量充填機
４１を制御するＣＰＵ５１と、このＣＰＵ５１に接続さ
れているメモリ５２と、さらにＩ１０インターフェース
５３を備えている。また、Ｉ１０インターフェース５３
には、アンプ５４とＡ／Ｄ変換器５５を介してロードセ
ル５６と、パルスジェネレータ４４と。

供給装置ｉ４３のサーボモータ５７を駆動制御するコン
トローラ５８と、デイスプレー５９と、キーボード６０
とが接続されている。

自動重量選別機７０は、第７図に示すようにベルトコン
ベア４２によって搬送されてくる物品を計量コンベア４
８で受取り、物品が計量コンベア４８で搬送されている
間に計量コンベア４８に設けられているロードセル５０
で物品を計量し、そして計量コンベア４８にによってこ
の計量済みの物品を次の段階へ搬送する。このロードセ
ル５０が発する物品の計量信号を処理するのが自動重量
選別機７０の制御部４９である。

制御部４９は、第８図に示すように自動重量選別機７０
を制御するＣ　Ｐ　Ｕ　６１と、このＣＰＵ６１に接続
されているメモリ６２と、Ｉ１０インターフェース６３
とを備えている。また、Ｉ１０インターフェース６３に
は、アンプ６４とＡ／Ｄ変換器６５とを介して計量装置
４５のロードセル５０と、デイスプレー６７と、キーボ
ード６８とが接続されている。更に、この自動重量選別
機７０のＩ１０インターフェース６３は、定量充填機４
１のＩ１０インターフェース５３に接続されている。

自動重量選別機７０の制御部４９は、計量能力を充填機
４１の充填能力よりも少し上げられて、計量毎に零点補
正がかかるようにされており、計量した物品の重量値９
１．、を充填機４１の制御部４６へ発信するものである
。充填機４１の制御部４６は、キーボード６０により入
力されて設定されている目標充填重量ｗＴと、このフィ
ードバックされた重量値ｗ１との差をとって偏差Ｌ　（
Ｌ＝　ＷＴ−Ｗ、）を算出する。また、この制御部４６
は第１実施例の（８）式又は第４実施例の（２９）式で
示す新たな落差量Ｗｄ′Ｉ　　　　ρ　Ｘ （ｗｄ＝−・Ｗｄ）を演算し、充填時の定量カッρ　ｔ ト重量値Ｗｄ′を、 Ｌ’＝Ｗｔ−一　・Ｗｄ＋　Ｗｅ　　　　　−−−−（
：１５）ρ　ｔ で算出することかできる。この偏差Ｗ８は、充填機４１
の計量装置４５に生した誤差を補正するものである。な
お、第２回目の充填サイクルての偏差ｇｉｅは、目標充
填重量ｗＴと自動重量選別ａ７０の制御部４９よりフィ
ードバックされる重量値Ｗ１との差をとり、この差を前
回充填の偏差胃ゎに加算して偏差もを算出する。すなわ
ち、 （Ｗ、＋　（ＷＴＷ、、）　）→Ｗｅ−−−−（：Ｊ６
）の演算により新たな偏差もを求める。

以上のように構成されているため、　（：１５）式のρ
　、 一−Ｗｄにより落差量の補正動作の応答を速くすρ　乞 ることができる。従って、物品の密度が急激に変化して
も十分対応することができる。また、　（３５）式のＷ
ｅにより充填機４１の計測回路系の温度ドリフトや計量
ホッパー６９の物品の付着による零点変動を補正するこ
とがてきる。また、もしスクリューの山やスクリューケ
ースの内面に徐々に物品が付着し、これによって密度計
算に誤差を生じることがあったとしてもカバーすること
ができる。なお、この零点変動は急激に変化する性質の
ものでないため上述したように充填機４１の後段に設け
た自動重量選別機７０からフィードバックされる信号に
基づく偏差Ｗｅにより十分補正することができる。

ただし、この実施例の偏差Ｗｅは計量コンベアー４８で
計量された１個の物品の重量値宥、ごとに目標充填重量
Ｗアとの偏差Ｗｅを求めたが、複数個の重量値ＷＰの平
均値でもって目標充填重量ＷＴとの偏差Ｗｅを求めるこ
ともでき、長期的なドリフトを正しく見極めるにはこの
方法が適している。

実施例又は第４実施例の方法により求めて落差量落差量
Ｗｄ補正する方法を説明する。物品が計量ホッパー６９
に供給する供給装訝４３が単位時間当りに供給する物品
の体禮か一定であれば、単位時間当りに供給する物品の
重量は物品の落下中の密度に比例する。従って、単位時
間当りの流量Ｑ　ｗｘ（ｇ／５ｅｅ）は、 （たたし、ρＸ：物品の落下中の密度、Ｋ５：定数） ｗｌ：時刻ｔ、における計量ホッパー内の物品の重量値
、 ｗ３＝時刻ｔ１における計量ホッパー内の物品の重量値
、 で求められるので、予め標準状態でに５・ρ８と落差量
Ｗｄを求めておいて、新たな落差量Ｗｄ′を（８）式又
は（２９）式に示すＷｄ＝−Ｗｄの式より求めるρ　（ ことができる。しかし、この方法で求めたに５ρ、及び
ＫＳ・ρ、は従来例で説明したように精度が良くないの
で次の様な対策を取る。定量カット重量値ｗｅ′を Ｌ’　＝　Ｗｔ−（１（１−’　”）Ｋ　ｓ　）・Ｗｄ
＋Ｗｅ・−０Ｂ）ρ　し くただし、Ｋ６：定数） の影響を弱めるための定数であり、Ｏ〜ｌ迄の適当な値
とするものである。そして、落差量Ｗｄの補正し切れな
い分を偏差もで補正する。

いて、落差量Ｗａの補正の連応性の特長を維持させなが
ら、長期ドリフトを補正するには次の様に行なう、この
場合もれによる補正の影響を弱めるには、次の如く行う
。即ち、落差量ｗｄが過大、或いは過小補償となると充
填重量値！＃、が悪影響を受けるので偏差もの補正演算
（ｗｙ−ｗｒ）にも悪影響が出る。そこて、偏差ｗｅに
対する１回の補正量にｗＢなる限界値を設け、 １　ｗ、−ｗ、　１≧Ｗ、の場合、 ＩｗアーＷ、１〈宥、の場合、 の演算により新たな偏差Ｗ、を求める。

または、　Ｋ、＜　１なる定数に７を設定てきる様にし
て、 ％９．＋Ｋｙ”　　（Ｗｙ−Ｗｒ）　　→Ｗ、　　　　
　　−−−−（４１）の演算により新たな偏差Ｗ８を求
めることができる。この（４１）式によれば、偏差の１
回の補正量は小さいが十分に系のドリフトに追従できる
し、落差量Ｗ、の補正の干渉を小さくすることができる
。

さらに、物品や充填システムの性質によって、（３５）
式の代りに（３８）式と（３９）式乃至（４１）式を適
宜組み合わせて充填精度を向上させることもできる。

以上の様にして、計量式の充填機４１と自動重量選別機
７０とからなる充填システムは、充填機４１による落差
量を予測する制御と自動重量選別機７０によるフィード
バック制御とにより、誤差要因のうち速い変動成分と、
遅い変動成分の両方に対して有効な対策がとれ、個々の
充填機４１及び自動重量選別機７０では成し得なかった
高速計量充填処理と高精度充填動作を得ることができる
。

〈発明の効果〉 以上のように、請求項１乃至３記載の発明では、短時間
の重量流量に基づいて落差量を補正するのではなく、テ
スト状態と稼働状態とにおいて体積流量が一定になるよ
うにして、テスト状態と稼働状態とにおけるそれぞれ長
時間の重量積算値と、パルス積算値から求めた見掛比重
の比に基づいて落差量を補正しているので、高精度な定
量充填ができる。特に請求項３記載の発明ては、パルス
発生器からのパルス数が、供給停止重量に対応するパル
ス数になったときに、供給装置の供給停止を行なうよう
にしているので、制御装置に低処理能力のものを使用す
ることができる。

また、請求項４．５記載の発明では、ｍ数的面積を用い
て、見掛比重を検出しているのて、一定体積ずつ供給装
置が物品を供給している場合において計量信号に振動的
な外乱や瞬時に生ずる電気ノイズが重畳されている場合
でも、正確に見掛比重を検出てきる。従って、高精度の
定量充填ができる。また、供給装置がテスト状態と稼働
状態とにおいて同一の時間関数で表わされる体積流量で
物品を供給できるものであれば、同様に高精度な定量充
填ができる。

請求項６記載の発明では、定量充填システムにおいては
静止計量せずに処理能力を上げ、後段に設けた計量機（
自動重量選別機）で再度計量し、その計量値と目標重量
値との偏差を求め、定量充填機の稼働時の予測落差量を
補正しているので、充填機における計量装置の零点変動
及び各種ドリフトの影響を除去でき、更に物品の密度変
化による急激な充填重量の変化に対しても対応すること
ができる。これにより、高精度且つ高速な定量充填がで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の定量充填機でこの充填機
の電気的構成を示す図、第２図は第１実施例の定量充填
機における物品の投入時間、投入重量及びスクリューの
回転速度の関係の一例を示す図、第３図は第１実施例の
落差重量を説明するための図、第４図は第２実施例の定
量充填機における物品の投入時間と投入重量の関係の一
例を示す図、第５図は第４実施例の定量充填機とこの充
填機の電気的構成を示す図、第６図は第４実施例の定量
充填機における物品の投入時間と投入重量の関係の一例
を示す図、第７図は第５実施例の定量充填システムとこ
の充填システムの電気的構成を示す図、第８図は第５実
施例の定量充填システムの電気的構成を示すブロック線
図５第９図（ａ）、（ｂ）は従来の落差補正方法による
動作説明図である。 ５．２３．４３・・・・供給装置、６．４４・・・・パ
ルスジェネレータ、　１０．２６．４５・・・・計量装
置、７．２７．４６．４９・・・・制御部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）供給装置が一定体積づつ物品を計量装置に供給し
   、上記供給装置が上記一定体積の物品を供給するごとに
   、パルス発生器がパルス信号を発生し、上記計量装置の
   計量信号が目標重量より落差量を減算した定量カット重
   量以上になったとき、上記供給装置からの供給を停止す
   る定量充填方法をテスト状態及び稼働状態においてそれ
   ぞれ行ない、 上記テスト状態及び上記稼働状態において上記供給装置
   の供給開始時に上記パルス信号のカウントを開始し上記
   計量装置の計量信号が上記定量カット重量以上になった
   ときに上記パルス信号のカウントを読み取り、 上記テスト状態及び上記稼働状態において上記カウント
   を読み取ったときの上記計量装置の計量信号を記憶し、 上記テスト状態におけるカウント値で上記テスト状態に
   おいて記憶した計量値を除算して、上記テスト状態にお
   ける見掛比重に比例した値を算出し、上記稼働状態にお
   けるカウント値で上記稼働状態において記憶した計量値
   を除算して、上記稼働状態における見掛比重に比例した
   値を算出し、上記稼働状態における見掛比重に比例した
   値を上記テスト状態における見掛比重に比例した値で除
   算した除算値を上記落差量に乗算して、次回の稼働状態
   における落差量を算出する定量充填方法。
2. （２）請求項１記載の定量充填方法において、上記テス
   ト状態及び上記稼働状態における上記パルス信号のカウ
   ントの読み取り及び計量信号の記憶をそれぞれ上記定量
   カット重量より小さく定めた予測カット算出点重量以上
   になったときに行ない、上記テスト状態及び上記稼働状
   態における上記パルス信号のカウント値で記憶された計
   量信号をそれぞれ除算して上記両状態における見掛比重
   に比例した値を算出し、上記稼働状態における見掛比重
   に比例した値を上記テスト状態における見掛比重に比例
   した値で除算した除算値を、上記テスト状態における落
   差量に乗算して、今回の稼働状態における落差量を算出
   する定量充填方法。
3. （３）請求項２記載の定量充填方法において、上記定量
   カット重量に換えて、その値に対応するパルス信号のカ
   ウント値として表わした定量充填方法。
4. （４）供給装置から計量装置に物品を供給し、上記計量
   装置の計量信号が目標重量から落差量を減算した定量カ
   ット重量以上になったとき、上記供給装置からの供給を
   停止する定量充填方法を、テスト状態及び稼働状態にお
   いて行ない、 上記両状態において上記定量カット重量より小さく定め
   た予測カット算出点重量以上に上記計量装置の計量信号
   がなったときから、所定時間々隔ごとの上記計量信号の
   サンプリング計量値を所定数だけ累積し、 上記累積開始時のサンプリング計量値と上記所定個数と
   の乗算値を上記累積値から減算し、上記両状態における
   離散的面積値をそれぞれ求め、上記テスト状態における
   離散的面積値で上記稼働状態における離散的面積値を除
   算した除算値に上記落差量を乗算し、その乗算値を次回
   の稼働状態における落差量とする定量充填方法。
5. （５）請求項４記載の定量充填方法において、上記除算
   値に上記テスト状態における落差量を乗算し、その乗算
   値を今回の稼働状態における落差量とする定量充填方法
   。
6. （６）供給装置が計量装置に物品を供給し、上記計量装
   置の計量信号が、目標重量から落差量を減算した定量カ
   ット重量以上になったとき、上記供給装置を停止させて
   物品を計量充填する計量式定量充填機と、その後段に設
   けた計量機とからなる定量充填システムにおいて、上記
   供給装置の物品の供給停止後は上記計量装置による物品
   の計量は行なわないで計量充填し、しかる後に上記計量
   装置に供給された物品を上記計量機で計量し、その計量
   値と上記目標重量との偏差を求め、現在の稼動状態にお
   いて求めた落差量を上記偏差に基づいて補正することに
   より定量カット重量を補正する定量充填方法。