JPH1024901A - 粉粒体の充填方法及び装置 - Google Patents
粉粒体の充填方法及び装置Info
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- JPH1024901A JPH1024901A JP19698296A JP19698296A JPH1024901A JP H1024901 A JPH1024901 A JP H1024901A JP 19698296 A JP19698296 A JP 19698296A JP 19698296 A JP19698296 A JP 19698296A JP H1024901 A JPH1024901 A JP H1024901A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 粉粒体を被充填体に高速且つ高精度で充填す
ること。 【解決手段】 粉粒体の充填方法において、大投入段階
で粉粒体の落下時間ｔτを計測し、小投入段階で粉粒体
の流量ｑを計測し、小投入段階で、開閉シャッタ１５に
より閉じられた充填ホッパ１４の出口開口直下から容器
１に至るまでの空中に存在する落差量Ｗh を、Ｗh ＝ｑ
×ｔτにより算出するもの。
ること。 【解決手段】 粉粒体の充填方法において、大投入段階
で粉粒体の落下時間ｔτを計測し、小投入段階で粉粒体
の流量ｑを計測し、小投入段階で、開閉シャッタ１５に
より閉じられた充填ホッパ１４の出口開口直下から容器
１に至るまでの空中に存在する落差量Ｗh を、Ｗh ＝ｑ
×ｔτにより算出するもの。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体を容器等の
被充填体へ充填する粉粒体の充填方法及び装置に関す
る。
被充填体へ充填する粉粒体の充填方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、粉粒体の充填装置として、特開昭
54-113362 号公報（第１従来技術）、特開昭58-52001号
公報（第２従来技術）がある。第１従来技術は、大投入
用計量マスで容積計量して大投入し、それと同時に計量
器で重量を測定しながら、小穴から少量を連続で流し込
み、充填目標値に近くなったところで小穴を塞いで充填
を完了するものである。
54-113362 号公報（第１従来技術）、特開昭58-52001号
公報（第２従来技術）がある。第１従来技術は、大投入
用計量マスで容積計量して大投入し、それと同時に計量
器で重量を測定しながら、小穴から少量を連続で流し込
み、充填目標値に近くなったところで小穴を塞いで充填
を完了するものである。
【０００３】第２従来技術は、充填後の包装物の重量を
ウェイトチェッカで測定して、カップ計量機からの粉粒
体の供給量を傾向制御するとともに、ホッパに粉粒体面
検知器を設け、この検知器から出力される信号によっ
て、上記ホッパに流入する粉粒体の量を調整する装置で
ある。
ウェイトチェッカで測定して、カップ計量機からの粉粒
体の供給量を傾向制御するとともに、ホッパに粉粒体面
検知器を設け、この検知器から出力される信号によっ
て、上記ホッパに流入する粉粒体の量を調整する装置で
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
には以下の如くの問題点がある。 第１従来技術において、小投入は小穴からの流出によ
るもので、粉体の性状に変化が生じると流動性にも影響
するので、流動性が悪化した場合は、粉粒体落下時間が
長くなり、充填精度を低下させることになる。
には以下の如くの問題点がある。 第１従来技術において、小投入は小穴からの流出によ
るもので、粉体の性状に変化が生じると流動性にも影響
するので、流動性が悪化した場合は、粉粒体落下時間が
長くなり、充填精度を低下させることになる。
【０００５】第２従来技術は、充填後の包装物の重量
計測結果を次回の充填へフィードバックするものであ
り、リアルタイムで流量補正ができないので、この第２
従来技術の場合も、粉粒体の流動性が変化したときに高
精度な充填を実施できない。
計測結果を次回の充填へフィードバックするものであ
り、リアルタイムで流量補正ができないので、この第２
従来技術の場合も、粉粒体の流動性が変化したときに高
精度な充填を実施できない。
【０００６】第１従来技術、第２従来技術はいずれに
おいても、投入終了時に、開閉装置により閉じられた貯
留部の出口直下から被充填体に至るまでの空中（落下高
さ）に存在する粉粒体の量（これを落差量Ｗh と言う）
を考慮し、被充填体に充填済となった充填量ＷがＷ＝Ｗ
0 −Ｗh （Ｗ0 ：目標量）に到達するタイミングで開閉
装置を閉じ制御する必要がある。ところが、粉粒体の上
述の落下高さは、被充填体の容器サイズによって変わる
ので、被充填体の容器サイズ毎に上述の開閉装置の閉じ
タイミングを設定替えする必要があり、品種切替時間が
多大になる。
おいても、投入終了時に、開閉装置により閉じられた貯
留部の出口直下から被充填体に至るまでの空中（落下高
さ）に存在する粉粒体の量（これを落差量Ｗh と言う）
を考慮し、被充填体に充填済となった充填量ＷがＷ＝Ｗ
0 −Ｗh （Ｗ0 ：目標量）に到達するタイミングで開閉
装置を閉じ制御する必要がある。ところが、粉粒体の上
述の落下高さは、被充填体の容器サイズによって変わる
ので、被充填体の容器サイズ毎に上述の開閉装置の閉じ
タイミングを設定替えする必要があり、品種切替時間が
多大になる。
【０００７】本発明の課題は、粉粒体を被充填体に高速
且つ高精度で充填することにある。
且つ高精度で充填することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、貯留部に貯留された粉粒体を、該貯留部に設けた開
閉装置の開閉制御により被充填体へ充填するに際し、大
投入段階で一定の初期充填量を充填し、続く小投入段階
で残りの充填量を充填することにて、目標充填量（Ｗ
0 ）を充填する粉粒体の充填方法において、前記大投入
段階で貯留部の出口開口から被充填体への粉粒体の落下
時間（ｔτ）を計測し、前記小投入段階で貯留部から流
出せしめられる粉粒体の流量（ｑ）を計測し、前記小投
入段階で、開閉装置により閉じられた貯留部の出口開口
直下から被充填体に至るまでの空中に存在する落差量
（Ｗh ）を、Ｗh ＝ｑ×ｔτにより算出し、前記小投入
段階で被充填体に充填済となった充填量（Ｗ）がＷ＝Ｗ
0 −Ｗh に到達するタイミングを開閉装置の閉じタイミ
ングとするようにしたものである。
は、貯留部に貯留された粉粒体を、該貯留部に設けた開
閉装置の開閉制御により被充填体へ充填するに際し、大
投入段階で一定の初期充填量を充填し、続く小投入段階
で残りの充填量を充填することにて、目標充填量（Ｗ
0 ）を充填する粉粒体の充填方法において、前記大投入
段階で貯留部の出口開口から被充填体への粉粒体の落下
時間（ｔτ）を計測し、前記小投入段階で貯留部から流
出せしめられる粉粒体の流量（ｑ）を計測し、前記小投
入段階で、開閉装置により閉じられた貯留部の出口開口
直下から被充填体に至るまでの空中に存在する落差量
（Ｗh ）を、Ｗh ＝ｑ×ｔτにより算出し、前記小投入
段階で被充填体に充填済となった充填量（Ｗ）がＷ＝Ｗ
0 −Ｗh に到達するタイミングを開閉装置の閉じタイミ
ングとするようにしたものである。
【０００９】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の本発明において更に、前記落差量の算出に用いられ
る粉粒体の落下時間が、直近のＮ回の充填作業で計測さ
れた落下時間の平均値であるようにしたものである。
載の本発明において更に、前記落差量の算出に用いられ
る粉粒体の落下時間が、直近のＮ回の充填作業で計測さ
れた落下時間の平均値であるようにしたものである。
【００１０】請求項３に記載の本発明は、粉粒体を貯留
する貯留部と、貯留部に設置され、貯留部の出口開口を
開閉する開閉装置と、貯留部から被充填体に供給される
粉粒体の充填量を検出する重量検出器と、開閉装置を開
閉制御し、大投入段階で一定の初期充填量を充填し、続
く小投入段階で残りの充填量を充填することにて、目標
充填量（Ｗ0 ）を充填する制御装置とを有してなる粉粒
体の充填装置において、前記制御装置は、重量検出器の
検出結果を得て、前記大投入段階で貯留部の出口開口か
ら被充填体への粉粒体の落下時間（ｔτ）を計測すると
ともに、前記小投入段階で貯留部から流出せしめられる
粉粒体の流量（ｑ）を計測することにより、前記小投入
段階で、開閉装置により閉じられた貯留部の出口開口直
下から被充填体に至るまでの空中に存在する落差量（Ｗ
h ）を、Ｗh ＝ｑ×ｔτにより算出し、前記小投入段階
で被充填体に充填済となった充填量（Ｗ）がＷ＝Ｗ0 −
Ｗh に到達するタイミングを開閉装置の閉じタイミング
とするようにしたものである。
する貯留部と、貯留部に設置され、貯留部の出口開口を
開閉する開閉装置と、貯留部から被充填体に供給される
粉粒体の充填量を検出する重量検出器と、開閉装置を開
閉制御し、大投入段階で一定の初期充填量を充填し、続
く小投入段階で残りの充填量を充填することにて、目標
充填量（Ｗ0 ）を充填する制御装置とを有してなる粉粒
体の充填装置において、前記制御装置は、重量検出器の
検出結果を得て、前記大投入段階で貯留部の出口開口か
ら被充填体への粉粒体の落下時間（ｔτ）を計測すると
ともに、前記小投入段階で貯留部から流出せしめられる
粉粒体の流量（ｑ）を計測することにより、前記小投入
段階で、開閉装置により閉じられた貯留部の出口開口直
下から被充填体に至るまでの空中に存在する落差量（Ｗ
h ）を、Ｗh ＝ｑ×ｔτにより算出し、前記小投入段階
で被充填体に充填済となった充填量（Ｗ）がＷ＝Ｗ0 −
Ｗh に到達するタイミングを開閉装置の閉じタイミング
とするようにしたものである。
【００１１】請求項４に記載の本発明は、請求項３に記
載の本発明において更に、前記落差量の算出に用いられ
る粉粒体の落下時間が、直近のＮ回の充填作業で計測さ
れた落下時間の平均値であるようにしたものである。
載の本発明において更に、前記落差量の算出に用いられ
る粉粒体の落下時間が、直近のＮ回の充填作業で計測さ
れた落下時間の平均値であるようにしたものである。
【００１２】請求項１、３に記載の本発明によれば下記
、の作用がある。 大投入段階で、開閉装置を所定開度に開いて、粉粒体
を被充填体内へ一定の初期充填量まで大流量で投入でき
るので、粉粒体を高速充填できる。
、の作用がある。 大投入段階で、開閉装置を所定開度に開いて、粉粒体
を被充填体内へ一定の初期充填量まで大流量で投入でき
るので、粉粒体を高速充填できる。
【００１３】小投入段階で、開閉装置により閉じられ
た貯留部の出口直下から被充填体に至るまでの空中（落
下高さ）に存在する粉粒体の量（落差量Ｗh ）を算出
し、被充填体に充填済となった充填量（Ｗ）がＷ＝Ｗ0
−Ｗh に到達するタイミングで開閉装置を閉じ制御す
る。このように、粉粒体を充填しながら、粉粒体の落下
時間、粉粒体の流量をリアルタイムで計測し、この計測
結果に基づいて開閉装置の閉じタイミングを決定する。
従って、粉粒体の性状変化に影響されず、また被充填体
の品種切替時間も必要とせずに、高精度な充填を実現で
きる。
た貯留部の出口直下から被充填体に至るまでの空中（落
下高さ）に存在する粉粒体の量（落差量Ｗh ）を算出
し、被充填体に充填済となった充填量（Ｗ）がＷ＝Ｗ0
−Ｗh に到達するタイミングで開閉装置を閉じ制御す
る。このように、粉粒体を充填しながら、粉粒体の落下
時間、粉粒体の流量をリアルタイムで計測し、この計測
結果に基づいて開閉装置の閉じタイミングを決定する。
従って、粉粒体の性状変化に影響されず、また被充填体
の品種切替時間も必要とせずに、高精度な充填を実現で
きる。
【００１４】請求項２、４に記載の本発明によれば下記
の作用がある。 落差量の算出に用いられる粉粒体の落下時間を、直近
のＮ回の充填作業で計測された落下時間の平均値とする
ことにより、充填精度を向上できる。
の作用がある。 落差量の算出に用いられる粉粒体の落下時間を、直近
のＮ回の充填作業で計測された落下時間の平均値とする
ことにより、充填精度を向上できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は充填装置の一実施形態を示
す模式図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は
充填装置の充填タイミングチャート、図４は図１の要部
拡大図、図５は充填制御のフローチャート、図６は充填
時間曲線を示す線図、図７は図６の要部を詳細に示す線
図、図８は流量計算手法を示す線図である。
す模式図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は
充填装置の充填タイミングチャート、図４は図１の要部
拡大図、図５は充填制御のフローチャート、図６は充填
時間曲線を示す線図、図７は図６の要部を詳細に示す線
図、図８は流量計算手法を示す線図である。
【００１６】図１に示すロータリー式充填機１０は、被
充填体としての容器１を複数個円盤（第２ベース１２）
上に設置し、この円盤を回転させる間に、各容器１内へ
粉粒体としての粉体２を徐々に充填していくものであ
る。このロータリー式充填機１０は、貯留部としてのタ
ーンテーブル１３及び充填ホッパ１４、第１ベース１
１、第２ベース１２、開閉装置としてのシャッタ１５、
重量検出器としてのロードセル１７及び制御装置１８を
有して構成される。
充填体としての容器１を複数個円盤（第２ベース１２）
上に設置し、この円盤を回転させる間に、各容器１内へ
粉粒体としての粉体２を徐々に充填していくものであ
る。このロータリー式充填機１０は、貯留部としてのタ
ーンテーブル１３及び充填ホッパ１４、第１ベース１
１、第２ベース１２、開閉装置としてのシャッタ１５、
重量検出器としてのロードセル１７及び制御装置１８を
有して構成される。
【００１７】ターンテーブル１３、第１ベース１１及び
第２ベース１２は回転軸１９に固着され、この回転軸１
９は、互いに噛み合う第１ベベルギア２１及び第２ベベ
ルギア２２を介して駆動モータ２０と連結される。従っ
て、ターンテーブル１３、第１ベース１１及び第２ベー
ス１２は、駆動モータ２０の駆動によって同期して回転
される。また、これらのターンテーブル１３、第１ベー
ス１１、第２ベース１２、回転軸１９及び駆動モータ２
０等はケーシング２３に囲まれて構成される。
第２ベース１２は回転軸１９に固着され、この回転軸１
９は、互いに噛み合う第１ベベルギア２１及び第２ベベ
ルギア２２を介して駆動モータ２０と連結される。従っ
て、ターンテーブル１３、第１ベース１１及び第２ベー
ス１２は、駆動モータ２０の駆動によって同期して回転
される。また、これらのターンテーブル１３、第１ベー
ス１１、第２ベース１２、回転軸１９及び駆動モータ２
０等はケーシング２３に囲まれて構成される。
【００１８】ターンテーブル１３は、粉体２を貯留可能
とし、周方向に沿う複数箇所に充填ホッパ１４が複数個
垂設される。また、上記ケーシング２３には粉体供給筒
２４が取り付けられ、この粉体供給筒２４からターンテ
ーブル１３内へ粉体２が供給され貯留される。
とし、周方向に沿う複数箇所に充填ホッパ１４が複数個
垂設される。また、上記ケーシング２３には粉体供給筒
２４が取り付けられ、この粉体供給筒２４からターンテ
ーブル１３内へ粉体２が供給され貯留される。
【００１９】粉体供給筒２４からターンテーブル１３に
供給され貯留された粉体２は、ターンテーブル１３の回
転に伴い、図２に示すように、押出しガイド板２６の作
用で、ターンテーブル１３の直径方向外側へ押し出さ
れ、充填ホッパ１４内へ充填される。更に、掻き取り板
２７の作用で、上記充填ホッパ１４への供給が防止され
る。
供給され貯留された粉体２は、ターンテーブル１３の回
転に伴い、図２に示すように、押出しガイド板２６の作
用で、ターンテーブル１３の直径方向外側へ押し出さ
れ、充填ホッパ１４内へ充填される。更に、掻き取り板
２７の作用で、上記充填ホッパ１４への供給が防止され
る。
【００２０】粉体２が押出しガイド板２６にて充填ホッ
パ１４へ供給される間に、後述の大投入段階充填が実施
され、押出しガイド板２６による外押し終了後掻き取り
板２７にて掻き取られる間に、後述の小投入段階充填が
実施される。
パ１４へ供給される間に、後述の大投入段階充填が実施
され、押出しガイド板２６による外押し終了後掻き取り
板２７にて掻き取られる間に、後述の小投入段階充填が
実施される。
【００２１】図１に示す複数の各充填ホッパ１４の出口
開口が、複数のシャッタ１５によって個別に開閉可能に
設けられ、このシャッタ１５を作動させるシャッタ作動
装置２８が図４に示すように上記第１ベース１１に設置
される。このシャッタ作動装置２８は、サーボモータに
て駆動される電動シリンダ２９とモータドライバ３０と
を有してなる。このモータドライバ３０が、制御装置１
８からの指令により作動して電動シリンダ２９を駆動さ
せ、シャッタ１５の開度を決定する。このシャッタ１５
は、シャッタ作動装置２８により決定される開度の変更
によって、充填ホッパ１４から容器１内へ供給され充填
される粉体２の供給量（充填重量）を連続的に調整可能
とする。即ち、制御装置１８は、大投入段階でシャッタ
１５を大開度として一定の初期充填量を大流量で供給
し、小投入段階で残りの充填量を小流量で供給すること
にて、容器１に目標充填重量（Ｗ0 ）を充填する。
開口が、複数のシャッタ１５によって個別に開閉可能に
設けられ、このシャッタ１５を作動させるシャッタ作動
装置２８が図４に示すように上記第１ベース１１に設置
される。このシャッタ作動装置２８は、サーボモータに
て駆動される電動シリンダ２９とモータドライバ３０と
を有してなる。このモータドライバ３０が、制御装置１
８からの指令により作動して電動シリンダ２９を駆動さ
せ、シャッタ１５の開度を決定する。このシャッタ１５
は、シャッタ作動装置２８により決定される開度の変更
によって、充填ホッパ１４から容器１内へ供給され充填
される粉体２の供給量（充填重量）を連続的に調整可能
とする。即ち、制御装置１８は、大投入段階でシャッタ
１５を大開度として一定の初期充填量を大流量で供給
し、小投入段階で残りの充填量を小流量で供給すること
にて、容器１に目標充填重量（Ｗ0 ）を充填する。
【００２２】上記第２ベース１２には、各充填ホッパ１
４及びシャッタ１５に対応する位置に複数個のロードセ
ル１７が設置され、容器１は、このロードセル１７上に
載置される。このロードセル１７により、容器１内に充
填される粉体２の充填重量Ｗが検出され、この検出値Ｗ
は制御装置１８へ出力される。
４及びシャッタ１５に対応する位置に複数個のロードセ
ル１７が設置され、容器１は、このロードセル１７上に
載置される。このロードセル１７により、容器１内に充
填される粉体２の充填重量Ｗが検出され、この検出値Ｗ
は制御装置１８へ出力される。
【００２３】尚、上記第１ベース１１には、各充填ホッ
パ１４の出口及び各シャッタ１５を囲むようにして粉立
ち防止板３１が設置され、充填ホッパ１４から容器１内
へ粉体２が投入されるときに、この粉体２が舞上がって
飛散しないようにして、充填ホッパ１４と容器１との密
閉性が高められている。
パ１４の出口及び各シャッタ１５を囲むようにして粉立
ち防止板３１が設置され、充填ホッパ１４から容器１内
へ粉体２が投入されるときに、この粉体２が舞上がって
飛散しないようにして、充填ホッパ１４と容器１との密
閉性が高められている。
【００２４】また、図２に示すように、容器１は搬送コ
ンベヤ３２に載置されて搬送され、ピッチあけ装置３３
により容器１の搬送ピッチが所定値に調整されて、搬入
側スターホイール３４により第２ベース１２のロードセ
ル１７上に搬入される。また、粉体充填済の容器１は、
搬出側スターホイール３５により第２ベース１２のロー
ドセル１７上から搬送コンベヤ３２に搬出される。
ンベヤ３２に載置されて搬送され、ピッチあけ装置３３
により容器１の搬送ピッチが所定値に調整されて、搬入
側スターホイール３４により第２ベース１２のロードセ
ル１７上に搬入される。また、粉体充填済の容器１は、
搬出側スターホイール３５により第２ベース１２のロー
ドセル１７上から搬送コンベヤ３２に搬出される。
【００２５】然るに、制御装置１８による充填量の制御
動作は以下の如くなされる（図５）。 (A) 大投入段階（図６） 大投入段階での初期充填重量を、目標充填重量（Ｗ0 ）
のα（例えば95％）とする。
動作は以下の如くなされる（図５）。 (A) 大投入段階（図６） 大投入段階での初期充填重量を、目標充填重量（Ｗ0 ）
のα（例えば95％）とする。
【００２６】(1) シャッタ作動装置２８によりシャッタ
１５を開く。シャッタ１５は所定の大開度に保持される
（ステップ(1))。
１５を開く。シャッタ１５は所定の大開度に保持される
（ステップ(1))。
【００２７】(2) シャッタ１５の開き開始タイミングで
落下時間計測タイマを起動する（ステップ(2))。ロード
セル１７が粉体２の重量を検出したとき（ステップ
(3))、落下時間計測タイマを停止し、充填ホッパ１４の
出口開口から容器１への粉体２の落下時間（ｔτ）を出
力する（ステップ(4))。この落下時間（ｔτ）はメモリ
に記憶される（ステップ(5))。
落下時間計測タイマを起動する（ステップ(2))。ロード
セル１７が粉体２の重量を検出したとき（ステップ
(3))、落下時間計測タイマを停止し、充填ホッパ１４の
出口開口から容器１への粉体２の落下時間（ｔτ）を出
力する（ステップ(4))。この落下時間（ｔτ）はメモリ
に記憶される（ステップ(5))。
【００２８】尚、制御装置１８は、後述する落差量の算
出に用いられる上述の落下時間として、直近のＮサイク
ルの充填作業で計測されてメモリされている落下時間の
平均値を用いる。
出に用いられる上述の落下時間として、直近のＮサイク
ルの充填作業で計測されてメモリされている落下時間の
平均値を用いる。
【００２９】(3) ロードセル１７の検出値が、大投入段
階での前述した初期充填重量（Ｗ0×α）に到達した
ら、シャッタ作動装置２８によりシャッタ１５を所定の
小開度に変更する（ステップ(6) 、(7))。
階での前述した初期充填重量（Ｗ0×α）に到達した
ら、シャッタ作動装置２８によりシャッタ１５を所定の
小開度に変更する（ステップ(6) 、(7))。
【００３０】尚、シャッタ１５が小開度に切り替えられ
た後、ロードセル１７の検出値が図６に示す如くにピー
クを超えて低下するのは、粉体２の落下加速度がその衝
突時にロードセル１７に作用し、ロードセル１７の計測
値が容器１に充填済の実際の重量を超えてしまったから
である。
た後、ロードセル１７の検出値が図６に示す如くにピー
クを超えて低下するのは、粉体２の落下加速度がその衝
突時にロードセル１７に作用し、ロードセル１７の計測
値が容器１に充填済の実際の重量を超えてしまったから
である。
【００３１】(B) 小投入段階（図６、図７） (1) シャッタ１５を小開度に切替えた後、充填時間Ｔ
n+1 、Ｔn におけるロードセル１７の検出値Ｗ（Ｔ
n+1 ）、Ｗ（Ｔn ）が、上述した粉体２の落下加速度の
衝撃的作用により、 Ｗ（Ｔn+1 ）−Ｗ（Ｔn ）＜０ …(1) を示し、ロードセル１７の検出値の上述したピークを超
えたことを認識する。
n+1 、Ｔn におけるロードセル１７の検出値Ｗ（Ｔ
n+1 ）、Ｗ（Ｔn ）が、上述した粉体２の落下加速度の
衝撃的作用により、 Ｗ（Ｔn+1 ）−Ｗ（Ｔn ）＜０ …(1) を示し、ロードセル１７の検出値の上述したピークを超
えたことを認識する。
【００３２】そして、上記(1) の後に、 Ｗ（Ｔn+1 ）−Ｗ（Ｔn ）＞｜Ａ｜ …(2) により、小投入段階に移行したことを認識する。但し、
例えば、Ａ＝10g 、サンプリング周期＝10msecとする。
例えば、Ａ＝10g 、サンプリング周期＝10msecとする。
【００３３】更に、上記(2) 式の成立後、例えばａmsec
（安定した線形領域に入ったことを確認するための安全
率的時間）経過時点のロードセル１７の検出値を小投入
段階の線形開始点Ｗspとして検出する（ステップ(8))。
（安定した線形領域に入ったことを確認するための安全
率的時間）経過時点のロードセル１７の検出値を小投入
段階の線形開始点Ｗspとして検出する（ステップ(8))。
【００３４】(2) 充填ホッパ１４から流出せしめられる
粉体２の流量ｑを計測する（ステップ(9))。Ｗspから例
えばｂmsec経過後のロードセル１７の検出値Ｗtpを求め
る（図８）。流量ｑは、 ｑ＝（Ｗtp−Ｗsp）／ｂ …(3) で定められる。従って、Ｗsp到達時からの経過時間をｔ
とするとき、容器１への充填重量Ｗは、 Ｗ＝［（Ｗtp−Ｗsp）／ｂ ］×ｔ＋Ｗsp …(4) である。
粉体２の流量ｑを計測する（ステップ(9))。Ｗspから例
えばｂmsec経過後のロードセル１７の検出値Ｗtpを求め
る（図８）。流量ｑは、 ｑ＝（Ｗtp−Ｗsp）／ｂ …(3) で定められる。従って、Ｗsp到達時からの経過時間をｔ
とするとき、容器１への充填重量Ｗは、 Ｗ＝［（Ｗtp−Ｗsp）／ｂ ］×ｔ＋Ｗsp …(4) である。
【００３５】(3) シャッタ１５により閉じられた充填ホ
ッパ１４の出口開口直下から容器１に至るまでの空中に
存在する落差量Ｗh を、前述の落下時間（ｔτ）と、流
量（ｑ）とから、 Ｗh ＝［（Ｗtp−Ｗsp）／ｂ ］×ｔτ …(5) により算出する（ステップ(10)）。
ッパ１４の出口開口直下から容器１に至るまでの空中に
存在する落差量Ｗh を、前述の落下時間（ｔτ）と、流
量（ｑ）とから、 Ｗh ＝［（Ｗtp−Ｗsp）／ｂ ］×ｔτ …(5) により算出する（ステップ(10)）。
【００３６】(4) シャッタ１５の閉じタイミングを計算
する（ステップ(11)）。小投入段階で容器１に充填済と
なった充填重量Ｗが Ｗ＝Ｗ0 −Ｗh …(6) に到達するタイミングをシャッタ１５の閉じタイミング
とする。上記(6) 式を前記(4) 式に代入すると、閉じタ
イミングｔは、 ｔ＝（Ｗ0 −Ｗh −Ｗsp）×ｂ ／（Ｗtp−Ｗsp） …(7) となる。
する（ステップ(11)）。小投入段階で容器１に充填済と
なった充填重量Ｗが Ｗ＝Ｗ0 −Ｗh …(6) に到達するタイミングをシャッタ１５の閉じタイミング
とする。上記(6) 式を前記(4) 式に代入すると、閉じタ
イミングｔは、 ｔ＝（Ｗ0 −Ｗh −Ｗsp）×ｂ ／（Ｗtp−Ｗsp） …(7) となる。
【００３７】(5) 上記(4) で算出した閉じタイミングｔ
に基づき、閉じタイミングタイマ値をセットする（ステ
ップ(12)) 。そして、閉じタイミングタイマを起動し
（ステップ(13)) 、閉じタイミングタイマの計時値がセ
ット値に達した時点（ステップ(14)) で、シャッタ１５
を閉じ動作し（ステップ(15)) 、充填を終了する。
に基づき、閉じタイミングタイマ値をセットする（ステ
ップ(12)) 。そして、閉じタイミングタイマを起動し
（ステップ(13)) 、閉じタイミングタイマの計時値がセ
ット値に達した時点（ステップ(14)) で、シャッタ１５
を閉じ動作し（ステップ(15)) 、充填を終了する。
【００３８】上述のように構成されたロータリー充填機
１０では、図３に示すように、ターンテーブル１３、第
１ベース１１及び第２ベース１２は、例えばＴ秒で１回
転し、最初のｔ1 秒間で、搬入側スターホイール３４か
ら第２ベース１２のロードセル１７上に搬入された容器
１の重量がロードセル１７にて検出され、次のｔ2 秒間
で、充填ホッパ１４から容器１内へ大投入段階充填がな
されて大流量で高速充填が実施され、次のｔ3 秒間で、
充填ホッパ１４から容器１内へ小投入段階充填がなされ
て微小流量で高精度充填が実施される。その後、ｔ4 秒
間の安定域（余裕時間）を経た後、ｔ5 秒間で、粉体充
填済の容器１が搬出側スターホイール３５により搬送コ
ンベヤ３２へ搬出され、次のｔ6 秒間は、ロードセル１
７上に容器１が載置されていない状態である。
１０では、図３に示すように、ターンテーブル１３、第
１ベース１１及び第２ベース１２は、例えばＴ秒で１回
転し、最初のｔ1 秒間で、搬入側スターホイール３４か
ら第２ベース１２のロードセル１７上に搬入された容器
１の重量がロードセル１７にて検出され、次のｔ2 秒間
で、充填ホッパ１４から容器１内へ大投入段階充填がな
されて大流量で高速充填が実施され、次のｔ3 秒間で、
充填ホッパ１４から容器１内へ小投入段階充填がなされ
て微小流量で高精度充填が実施される。その後、ｔ4 秒
間の安定域（余裕時間）を経た後、ｔ5 秒間で、粉体充
填済の容器１が搬出側スターホイール３５により搬送コ
ンベヤ３２へ搬出され、次のｔ6 秒間は、ロードセル１
７上に容器１が載置されていない状態である。
【００３９】然るに、本実施形態によれば下記〜の
作用がある。 大投入段階で、シャッタ１５を所定開度に開いて、粉
体２を容器１内へ一定の初期充填重量まで大流量で投入
できるので、粉体２を高速充填できる。
作用がある。 大投入段階で、シャッタ１５を所定開度に開いて、粉
体２を容器１内へ一定の初期充填重量まで大流量で投入
できるので、粉体２を高速充填できる。
【００４０】小投入段階で、シャッタ１５により閉じ
られた充填ホッパ１４の出口直下から容器１に至るまで
の空中（落下高さ）に存在する粉体２の量（落差量Ｗh
）を算出し、容器１に充填済となった充填重量（Ｗ）
がＷ＝Ｗ0 −Ｗh に到達するタイミングでシャッタ１５
を閉じ制御する。このように、粉体２を充填しながら、
粉体２の落下時間ｔτ、粉体２の流量ｑをリアルタイム
で計測し、この計測結果に基づいてシャッタ１５の閉じ
タイミングを決定する。従って、粉体２の性状変化に影
響されず、また容器１の品種切替時間も必要とせずに、
高精度な充填を実現できる。
られた充填ホッパ１４の出口直下から容器１に至るまで
の空中（落下高さ）に存在する粉体２の量（落差量Ｗh
）を算出し、容器１に充填済となった充填重量（Ｗ）
がＷ＝Ｗ0 −Ｗh に到達するタイミングでシャッタ１５
を閉じ制御する。このように、粉体２を充填しながら、
粉体２の落下時間ｔτ、粉体２の流量ｑをリアルタイム
で計測し、この計測結果に基づいてシャッタ１５の閉じ
タイミングを決定する。従って、粉体２の性状変化に影
響されず、また容器１の品種切替時間も必要とせずに、
高精度な充填を実現できる。
【００４１】落差量Ｗh の算出に用いられる粉体２の
落下時間ｔτを、直近のＮ回の充填作業で計測された落
下時間ｔτの平均値とすることにより、充填精度を向上
できる。
落下時間ｔτを、直近のＮ回の充填作業で計測された落
下時間ｔτの平均値とすることにより、充填精度を向上
できる。
【００４２】尚、上記実施の形態では、粉粒体として粉
体の場合を述べたが、粒体の場合でも良い。また、上記
実施の形態ではロータリー充填機の場合を述べたが、そ
れ以外の充填機であっても本発明を適用できる。
体の場合を述べたが、粒体の場合でも良い。また、上記
実施の形態ではロータリー充填機の場合を述べたが、そ
れ以外の充填機であっても本発明を適用できる。
【００４３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、粉粒体を
被充填体に高速且つ高精度で充填することができる。
被充填体に高速且つ高精度で充填することができる。
【図１】図１は充填装置の一実施形態を示す模式図であ
る。
る。
【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図３は充填装置の充填タイミングチャートであ
る。
る。
【図４】図４は図１の要部拡大図である。
【図５】図５は充填制御のフローチャートである。
【図６】図６は充填時間曲線を示す線図である。
【図７】図７は図６の要部を詳細に示す線図である。
【図８】図８は流量計算手法を示す線図である。
１ 容器（被充填体） ２ 粉体（粉粒体） １０ ロータリー式充填機（充填装置） １４ 充填ホッパ（貯留部） １５ シャッタ（開閉装置） １７ ロードセル（重量検出器） １８ 制御装置
Claims (4)
- 【請求項１】 貯留部に貯留された粉粒体を、該貯留部
に設けた開閉装置の開閉制御により被充填体へ充填する
に際し、大投入段階で一定の初期充填量を充填し、続く
小投入段階で残りの充填量を充填することにて、目標充
填量（Ｗ0 ）を充填する粉粒体の充填方法において、 前記大投入段階で貯留部の出口開口から被充填体への粉
粒体の落下時間（ｔτ）を計測し、 前記小投入段階で貯留部から流出せしめられる粉粒体の
流量（ｑ）を計測し、 前記小投入段階で、開閉装置により閉じられた貯留部の
出口開口直下から被充填体に至るまでの空中に存在する
落差量（Ｗh ）を、Ｗh ＝ｑ×ｔτにより算出し、 前記小投入段階で被充填体に充填済となった充填量
（Ｗ）がＷ＝Ｗ0 −Ｗh に到達するタイミングを開閉装
置の閉じタイミングとすることを特徴とする粉粒体の充
填方法。 - 【請求項２】 前記落差量の算出に用いられる粉粒体の
落下時間が、直近のＮ回の充填作業で計測された落下時
間の平均値である請求項１記載の粉粒体の充填方法。 - 【請求項３】 粉粒体を貯留する貯留部と、 貯留部に設置され、貯留部の出口開口を開閉する開閉装
置と、 貯留部から被充填体に供給される粉粒体の充填量を検出
する重量検出器と、 開閉装置を開閉制御し、大投入段階で一定の初期充填量
を充填し、続く小投入段階で残りの充填量を充填するこ
とにて、目標充填量（Ｗ0 ）を充填する制御装置とを有
してなる粉粒体の充填装置において、 前記制御装置は、重量検出器の検出結果を得て、前記大
投入段階で貯留部の出口開口から被充填体への粉粒体の
落下時間（ｔτ）を計測するとともに、前記小投入段階
で貯留部から流出せしめられる粉粒体の流量（ｑ）を計
測することにより、前記小投入段階で、開閉装置により
閉じられた貯留部の出口開口直下から被充填体に至るま
での空中に存在する落差量（Ｗh ）を、Ｗh ＝ｑ×ｔτ
により算出し、前記小投入段階で被充填体に充填済とな
った充填量（Ｗ）がＷ＝Ｗ0 −Ｗh に到達するタイミン
グを開閉装置の閉じタイミングとすることを特徴とする
粉粒体の充填装置。 - 【請求項４】 前記落差量の算出に用いられる粉粒体の
落下時間が、直近のＮ回の充填作業で計測された落下時
間の平均値である請求項３記載の粉粒体の充填装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19698296A JP2863736B2 (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 粉粒体の充填方法及び装置 |
| EP96939348A EP0868346B1 (en) | 1995-12-12 | 1996-12-03 | Method and apparatus for filling bulk material |
| US09/077,883 US6000444A (en) | 1995-12-12 | 1996-12-03 | Method and apparatus for filling bulk material |
| DE69612111T DE69612111T2 (de) | 1995-12-12 | 1996-12-03 | Verfahren und vorrichtung zum abfüllen von schüttgut |
| ES96939348T ES2155947T3 (es) | 1995-12-12 | 1996-12-03 | Procedimiento y aparato para dosificar un material a granel. |
| CN96198994A CN1120114C (zh) | 1995-12-12 | 1996-12-03 | 粉粒体的充填方法及装置 |
| PCT/JP1996/003532 WO1997021590A1 (en) | 1995-12-12 | 1996-12-03 | Method and apparatus for filling bulk material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19698296A JP2863736B2 (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 粉粒体の充填方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1024901A true JPH1024901A (ja) | 1998-01-27 |
| JP2863736B2 JP2863736B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=16366874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19698296A Expired - Fee Related JP2863736B2 (ja) | 1995-12-12 | 1996-07-09 | 粉粒体の充填方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2863736B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005127775A (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Yamato Scale Co Ltd | 重量式充填装置および重量式充填方法 |
| JP2009280287A (ja) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Mettler-Toledo Ag | 受け入れ容器を充填するための方法および装置 |
| JP2012158352A (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Toyota Motor Corp | 粉体供給装置および粉体供給方法 |
| JP2016205823A (ja) * | 2015-04-15 | 2016-12-08 | アイシン産業株式会社 | 粉粒体の計量フィーダ装置 |
| AU2019370264B2 (en) * | 2018-10-31 | 2023-02-02 | Joyo Co., Ltd. | Continuous filling and rapid canning system for powder materials |
-
1996
- 1996-07-09 JP JP19698296A patent/JP2863736B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005127775A (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Yamato Scale Co Ltd | 重量式充填装置および重量式充填方法 |
| JP2009280287A (ja) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Mettler-Toledo Ag | 受け入れ容器を充填するための方法および装置 |
| JP2012158352A (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Toyota Motor Corp | 粉体供給装置および粉体供給方法 |
| JP2016205823A (ja) * | 2015-04-15 | 2016-12-08 | アイシン産業株式会社 | 粉粒体の計量フィーダ装置 |
| AU2019370264B2 (en) * | 2018-10-31 | 2023-02-02 | Joyo Co., Ltd. | Continuous filling and rapid canning system for powder materials |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2863736B2 (ja) | 1999-03-03 |
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