JPS602402A - 穀類供給装置 - 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】 〔産業上利用できる分野〕 本発明は、供給タンクから袋体に投入される穀類が一定
の設定重量に達した時、該タンクのシャッタを自動閉鎖
して、穀類の自動計量を行なう穀類供給装置に関する。

〔従来技術〕

一般に、この種の穀類供給装置としては、第１図に示す
如く、電気的に制御されるシャッタ２を有して、袋体３
に穀類を投入する供給タンク１と、その下方に配設され
て、袋体３に充填された穀類の重量を所定サンプリング
周期で検出する重量検出手段４とを備え、上記重量検出
手段４から出力される検出値が予め設定された計量目標
値に達する時、上記シャッタ２を自動閉鎖する形式のも
のがある。なお、同図において、５は、検出重量を表示
する表示器である。

ところで、この種の穀類供給装置の場合、検出値が目標
計量値を超えた時点でシャッタ閉鎖信号を出力すると、
閉鎖タイミングにサンプリング周ＭＩＣよる遅れを生じ
、その分％＃類の過剰供給となることが知られている。

これに対し、予測制御によル、検出値が目標値に一致す
る時点を事前に検知すると共に、その時点から目標値に
達するまでの所要時間を、充填されｆｃ穀類の重量増加
率から算出して予測し、当該予測時間に達した時、／ヤ
ングを閉鎖する方法が考えられる。

上述した予測ルＵ御を行なう場合、単位時間当りの投入
量により予測精度が変化し、この投入量が大き過ぎると
精度が悪くなる。一方、投入量が小さ過ぎると、投入時
ｎｉ１が長くなシ、投入作業能率が下がる。そのため、
シャッタにより投入量を大小２段の可変とし、目標値の
近くまで大投入を行ない、ついで小投入に切替えて予測
制御を行なうことにより、投入能率を向上しつつ、精度
良く計量を行なうことが望ましい。

しかし、大投入の場合、投入量が、穀類の形状、表面状
態、タンクの収容量（投入圧力）、湿度等により大きく
変動するため、大投入から小投入への切替タイミングが
遅れると、予測制御を行なう前に過剰供給となってしま
うことがある。そのため、大投入から小投入への切替を
適切に行なう必要がある。ところが、従来、この点が十
分解決されておらず、予測制御による正確且つ能率的な
計量を災現することは困難であった。

〔発明の目的〕

不発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、予測
制御を２段階Ｖこ行なって、第ｌの予測制御により、大
投入から小投入への切替を適切に行なうことにより、大
投入と小投入を組合せて能率良く穀類供給を行なうこと
ができ、又、第２の予測制御により、穀類の供給重量が
目標値に到達する時点を予測して、サンプリング周期に
対応して生ずるシャッタ閉鎖タイミングの遅れによる過
剰供給を防止できて、正畑に計量し得る穀類供給装置を
提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明の構成を第１図を参照して説明する。

本発明は、電気的に制御されると共に、投入量を大小２
段に変化し得るシャッタ２ｏを有して、袋体に穀類を投
入する供給タンク（以下タンクと略記する。）１と、袋
体に充填された穀類の重量を所定サンプリング周期で検
出する重量検出手段４とを備え、上記検出手段４がら出
力される検出値が予め設定された目標値に達する時、上
記シャッタ２ｏを自動閉鎖する形式の穀類供給装置に適
用される。

本発明は、２段階の予測制御を行なう制御装置７を備え
ており、第１段の予測制御で７ヤンタ２０を大投入から
小投入に切替える信号を、又、第２段の予測制御でシャ
ッタ２ｏを閉鎖せしめる信号を各々シャッタ駆動回路２
１に出力する。

この制御装置７は、上記重量検出手段４から出力される
検出値の谷サンプリング周期毎の増分を検出する重電増
分検出手段７１と、上記検出値と増分とから次サンプリ
ング時の予測Ｍ量を算出する予測重量算出手段７２と、
上記予測重量と予め設定した小投入切替設定値ｗ８及び
目標計量値Ｗｏとを順次比較して、穀類の供給が小投入
切替時期に達したか、及び、シャッタ閉鎖時期に達した
かを判断する判定手段７３と、上記判定手段７３が小投
入切替時期と判断した時、小投入切替までの所要重量を
当該サンプリング時の重量増加率で除して、小投入切替
予測時間を算出すると共に、当該サンプリング時から該
予測時間に達した時、小投入切替信号を上記シャッタ駆
動回路２１Ｖｃ出力する小投入切替信号発生手段７４と
、上記判定手段７３がシャッタ閉鎖時間と判断しｆｃ時
、目標計量値ＷＯまでの所要重量を当該サンプリング時
の重量増加率で除して、クヤツタ閉鎖予測時間を算出す
ると共に。

当該サンプリング時から該予測時間に達した時、７ヤン
タ閉鎖信号を上記シャッタ駆動回路２１に出力するシャ
ンタ閉鎖信号発生手Ｒ７５とを有して構成される。

このような構成によって、第１段の予測制御によシ、穀
類の供給重量が小投入切替設定値Ｗｓに達する時点を予
測して、７ヤンタ２０を小投入に切替え、又、第２段の
予測制御により、穀類の供給重量が目標計量値ＷＯに達
する時点を予測して、シャッタ２０を閉鎖するよう作用
する。

〔実施例〕

第３図に本発明穀類供給装置の一笑施例の構成を示す。

同図及び上記第１．第２図を参照して本実施例の構成に
ついて説明する。

本実施例穀類供給装置は、シャッタ駆動回路２１によシ
駆動されるシャッタ２０を有して成るタンク１と、該タ
ンク１の下方に配設され、袋体３を載置して該袋体３に
充填された穀類の重量を供給する重量検出手段４と、検
出された重量を表示する表示器５と、上記検出された重
量に基づき上記シャッタ２０の開閉を制御する制御装置
として機能するマイクロコンピュータ９と、該マイクロ
コンピュータ９を制御装置として起動せしめる起動スイ
ッチ６と、上記マイクロコンピュータ９に目標となる計
量値を設定する目標計量値入力手段８とを有して構成さ
れ、例えば、第１図に示す形態に形成される。

供給タンクｌは、袋体３に充填すべき米等の穀類を収容
して、シャッタ２０を経て袋体３に投入する。シャッタ
２０は、投入世が大小２段階に変更できる構成となって
いる。例えば、大投入用と小投入用の２枚の７ヤソタを
設けるか。

１枚のシャッタの開度を大小２段とするよう設定するこ
とにより実現できる。

麓璧検出手段４は、袋体３を載置するプレートを含む重
量検出部と、検出イ百号を増幅する増幅器と、検出信号
をアナログ蓋からデジタル甘に変換するＡ／Ｄ変換器と
を有して成り、一定の周期Ｔでサンプリングして重量を
検出し、検出値を読込衆求信号と共にマイクロコンピュ
ータ９ｖＣ送出する。重量検出部は、例えば、ロードセ
ル式、静電容量式、光電式等の検出器を適宜使用する。

上記Ａ／Ｄ変換器からの出力は。

表示器５にも送出され、検出重量がデジタル表示される
。従って、本実施例の場合１通常の重ｌ計としても使用
できる。

マイクロコンピュータ９は、中央処理装置（以下ＯＰＵ
と略記する。）９３と、リードオンリーメモリ（以下Ｒ
ＯＭと略記する。）９４と、ランダムアクセスメモリ９
５と、計時装置９６と、インプット・ボート９１及びア
ウトプット・ポート９２とを備え、これらをパス９７で
接続して成シ、上記第２図に示す制御装置７の各種機能
、即ち、重量増分検出手段７１、予測重量算出手段７２
、判定手段７３、小投入切替信号発生手段７４及びシャ
ッタ閉鎖信号発生手段７５を構成すると共に、目標計量
値Ｗｏ、サンプリング周期Ｔ等を記憶すると共に、小投
入切替設定値Ｗｓの演算し記憶する。

インプント・ボート９１には、上記重量検出手段４、目
標計量値入力手段８及び起動スイッチ６が接続され、上
記０ＰＵ９３の制御によシ、パス９７を介して、これら
の情報がマイクロコンピュータ９に取込まれる。一方、
アウトプット・ポート９２には、シャッタ駆動回路２１
が接続され、０ＰＵ９３からの小投入切替信号及びクヤ
ンタ開閉信号が送出される。

ＲＯＭ９４にハ、マイクロコンピュータ９ＶＣ上記機能
を実現させるべく上記０ＰＵ９３を制御するプログラム
が格納されると共に、演算に必要な／？！ｒ種定数５例
えば、サンプリング周期Ｔ、小投入切替後の残９重量値
（例えば１ｋｇ）等を記１倉せしめである。プログラム
の内容は、釉々の方式を採り得るが、例えば、後述する
第４図乃至第７図のフローチャートに示す方式で構成さ
れる。なお、このＲＯＭ９４を交換することにより、又
、書換え可能ＲＯＭを使用することにより、プログラム
及び定数を変摂することができる。

几ＡＭ９５は、０ＰＵ９３の作業用メモリとして、又、
外部から入力される設定値等を記憶するメモリとして使
用される。例えば、目標計量値Ｗｏ、小投入切替設定値
ＷＳ等を記憶する。

計時装置９６は、小投入切替信号発生手段７４及び７ヤ
ンタ閉鎖信号発生手段７５を構成する場合に用いられ、
す／シリング毎に起動されて、す／シリング時からの時
間経過をカウントし、目標計量値入力手段８は１例えば
数字キーｌ−ド、パンファレジスタ等から成シ、目標値
（例えば３０ｋｆ）をデジタル信号化してマイクロコン
ピュータ９に入力する。本実施例では、小投入切替設定
値を演算でめるが、これを手動入力する構成とする場合
には、計量値か切替設定値かを選択すべく、選択キーを
設けるが、数字キーによシ選択コードを作って入力する
。

起動スインテロは、−袋体３を重量検出手段４のプレー
ト上に載置して、供給可能となった時、制御装置７を起
動せしめるための信号を形成する。この起動スインテロ
の起動信号により、マイクロコンピュータ９は、ＲＯＭ
９４からプログラムを順次読込んで、必要な初期処理と
制御装置７の各手段を実行する。

次に、本実施例の動作について第４図乃至第７図の７０
−チャートをも参照して説明する。

先づ、タンク１ｖｃ％穀類を図示しない揚穀装置により
充填する。ついで、袋体３をＭ量検出手段４上に載置し
て、０点調整を行なう。この後、目標計量値、例えば３
０　ｋｙを目標計量値入力手段８にて設定し、起動スイ
ッチ６をオンする。これにより、マイクロコンピュータ
９が起動され、プログラムの実行が開始する。

０ＰＵ９３は、第４図に示すようにステップ■から実行
を開始し、インプット・ポート９１を介して目標計量値
Ｗｏ（−３０ｋｆ）を目標計量値入力手段８から読込み
、これをＲＡＭ９５の所定領域に格納する。そして、ス
テップ■で、０ＰＵ９３は、ＲＯＭ９４から、予め格納
しである小投入切替後の残り重量値（＝　１　ｋｙ　）
を読出し、次式の演算を実行して、小投入切替設定値Ｗ
８をめる。そして、結果をＲＡＭ９５０所定領域に記憶
せしめる（ステップ■）。

Ｗｓ＝Ｗｏ（＝　３０　ｋｆ　）　−１ｋｇ＝　２　９
　ｋｙ 次に、０ＰＵ９３は、シャンタ駆動回路２１に対し、大
投入開始信号を出力して、７ヤツタ２０を開放ぜしめる
（ステップ■）。これによつで、穀類が袋体３に投入さ
れる。重量検出手段４は、一定のサンプリング周期Ｔｒ
（て、投入穀類の重量を検出する。

ついで、ステップ■に進み、マイクロコンピュータ９は
、重量増分検出手段７１及び予測垂蓋算出手段７２とし
て機能し、予測軍門値ｗｅを検出する。この予測重量値
Ｗｅは、前回のサンプリングと今回のサンプリングとの
間における重量増加率ＶＣより、次サンプリング時の到
達Ｍ址を予測した値である。このＷｅの検出は、後述す
る第５図に示すプログラムにょシ行なう。

次）■、■、■のステップハ、マイクロコンピュータ９
を判定手段７３として機能させるものである。ステップ
■では、０ＰＵ９３は、Ｗｅ≧Ｗ８、即ち、上記予測重
量値ＷｅがＲＡ　Ｍ　９５に記憶されている小投入切替
設定値Ｗｓを越えるが否かを判断し、　Ｗｅ　（Ｗｓで
あれば、ステップ■ＶＣジャンプし、　Ｗｅ≧ＷＳとな
るまで、同じ動作を繰返えす。そして、　Ｗｅ≧Ｗ８の
条件がＹＥＳとなれば、ステップ■へ進む。

ステップ■では、０ＰＵ９３は、小投入切替が既に実行
されているか否かを判断して、切替がなされていなけれ
は、ステップ■ヘブランチし、切替済であれば、ステッ
プ■へ進む。このステップ■によシ、予測制御が＠１段
階か第２段階かを区別する。ここで、切替済か否かを調
べるには１例えば、０ＰＵ９３円のフラグ用フリンズフ
ロソゾを用いて、小投入切替信号を出力した時点でフラ
グをセントして、このフラグの状態を見るか、小投入切
替信号をランチしておいて、これを調べる等の手段があ
る。

ステップ■ヘブランテすると、後述する第６図に示すプ
ログラムを実行して、小投入切替信号を発生して、／ヤ
ツタ２０を小投入に切替え、ついでステップ■にジャン
プして、第２段の予測制御に移る。

一方、ステップ■に進むと、０ＰＵ９３は。

Ｗｅ≧Ｗｏかを判断する。即ち、予測Ｍ量値ＷｅがＲＡ
　Ｍ　９５　Ｋ記憶されている目標計量値ＷＯを越える
か否かを判断し、ＹＥＳ′ｔ″あればステップ■に進み
、ＮＯであればステップ■にジャンプし、Ｗｅ≧ＷＯと
なるまで同じ動作を繰返えす。

ステップ■に進むと、後述する第７図に示すプログラム
を実行して、ンヤンタ閉鎖信号を発生し、シャンク駆動
回路２１Ｖｃ該イど号を出力してクヤンタ２０を閉鎖せ
しめる。これにより、袋体３への穀類の充填を終了する
。

次に、ステップ■の予測重量値Ｗ！検出動作について、
第５図を参照して説明する。

先づ、ステップｏＶｃおいて、計時装ｗ！９６をリセッ
トしておく。ついで、インプット・ボート９１を、重量
検出手段４と０ＰＵ９３とを接続するよう制御し、該重
量検出手段４からサンプリング毎に送出される重量検出
値Ｗｎ読込要求を待ち、該要求が送出されると、これを
受信する（ステップ０）。そして、ステップ０にて、０
ＰＵ９３は、計時装置９６を起動し、時間経過を計る。

次のステップ■にて、０ＰＵ９３は、インプット拳ポー
ト９１を介して重量検出手段４から重縁検出値Ｗｎを読
込み、ンジスタＵ、ＶＣ格納する。

ついで、　Ａ（１回サンプリング時の検出値ｗｎ−，を
レジスタＲ，から読出す（ステップ部）。このレジスタ
ａ、　、　ａ２は、０ＰＵ９３円ＶＣ適宜設けるか、Ｒ
ＡＭ９５の所定領域に設けてもよい。但し、起動スイッ
チ６のオン時にリセットする構成としておく。

ステップ■に進むと、０ＰＵ９３は、今回サンプリング
の検出値Ｗｎと前回サンプリングの検出値ＷＨ、−＋　
とから１次式に従って重量増分ΔＷを演算し、＠出ｇｉ
ＷｎをレジスタＲ１に格納すると共に、△Ｗをレジスタ
Ｒ，Ｋ格納する（ステップｑｖ、［株］）。

△Ｗ＝　Ｗｎ　−Ｗｎ　−＋ この後、０ＰＵ９３は、上記検出値Ｗｎと増分△Ｗとか
ら、予測重量値Ｗｅを次式に従って演算する（ステップ
［相］）。

Ｗｅ　＝　Ｗｎ　＋ΔＷ 以上のプログラムによって、予測重量値が検出される。

そして、第４図において説明【またように、ステップ■
においてＷｅ≧Ｗｓか否か判断され、又、ステップ■に
おいて、Ｗｅ≧ＷＯか否か判断される。通常、１回のサ
ンプリング時点で各々目標値に達するととは無いので、
このステップ■は何回か繰返えして実行される。なお、
本実施例では、最初のサンプリングからステップ■のプ
ログラムを実行する構成となっているが、サンプリング
回数が所定回数に達した時点でプログラムを実行する構
成としてもよい。

次に、ステップ■の小投入切替信号発生動作について、
第６図を参照して説明する。

ステップ４）において、次式に従って小投入切替予測時
間も、の演算を行なう。

０Ｐ０９３は、この演算を例えば次のように行なう。先
づ、小投入切替設定値Ｗｓを几Ａ　Ｍ２Ｓから、又、今
回サンプリングの検出値Ｗｎを上記レジスタＲ８から各
々読出して、小投入切替までに供給すべき所要重量（Ｗ
ｓ−Ｗｎ）をめる。

又、０ＰＵ９３は、レジスタＲ１から重量増分△Ｗを、
ＲＯＭ９４からサンプリング周期Ｔを各々読出して、重
量増加率（△Ｗ／Ｔ　）をめる。

ついで、上Ｈｅｒ　（Ｗｓ　−Ｗｎ　）を（ΔＷ／Ｔ＞
で除してｓ　ｊ＋をめる。

この後、０ＰＵ９３は、計時装置９６から経過時間ｔｃ
を軌出しくステップ６）、経過時間ｔｃが予測時間ｔ＋
　Ｋ達したか否かを判’ｄ、ｌくする（ステップ＠）、
ｔｃ＜ｔ、であれば、ステップ＠に戻り、ｔｃ≧ｔ１と
なるまで同じ動作を繰返えす。

そして、ｔｃ≧１．となった時点でステップ＠に進み、
小投入切替４１号を出力する。

次に％ステップ０のクヤノタ閉鎖信号発生動作につ−い
て、第７図を参照して説明する。なお、このステップ［
Ｆ］は、上記ステップ■と全く同様の形式で動作する。

ステップ■において１次式に従ってシャンク閉鎖時間ｔ
、の演算を行なう。

ついで、計時装置９６から経過時間ｔｃを絖出し、ｔｃ
≧ｔ２　となった時点で、シャンク閉鎖信号を出力する
（ステップ０．■、０）。

以上によって、袋体３Ｖｃ目標針値値Ｗｏ（例えば３０
−）の穀類が充填され、供給を終了・する。

そして、次の袋体３をセントし、起動スインテロをオン
することにより、上記と同様にして穀類の供給が行なわ
れる。

なお、この稙の穀類供給装置にあっては、ンヤンタ２と
袋体３円に充填されている穀類の上面との間に距離（落
差）があり、ジャツメ閉鎖時に、この間を落下中の穀類
は、計量されないため、／ヤンタ閉鎖後に遅れて供給さ
れ、その分だけ過剰供給となる。これを補正すれば、よ
シ正確な計量を行ない得る。

この補正手段としては、例えば、落差ｒｃよる平均的過
剰供給重量を、落差補正値Ｗｄとして几０Ｍ９４に書込
んでおき、（Ｗｏ　Ｗｄ　）又は（Ｗｎ　＋Ｗｄ　）と
して、予測時間１．０補正を行なう方法がある。この場
合、目標計量値ＷＯ及び袋体３の形状によって落差が異
なるので、これらに対応した補正値ＷｄをＲ，０Ｍ９４
にテーブルとして誓込めば、よシ正確に補正できる。

又、他の補正手段としては、上記補正値Ｗｄを、重量増
加率△Ｗ／Ｔと、穀類の落下所要時間ｔとから算出して
、上述したように予′６１す時間１．を補正する方法が
ある。この場合、落差に対応した落下所要時間ｉ、ＲＯ
Ｍ９４にテーブルとして沓込めば、よシ正確に補正でき
る。

なお、上記補正を、第１段の予測制御について行なうこ
とも可能である。

上記実施例では、電気的にシャッタを開放していたが、
手動によシ開放する構成とすることもできる。この場合
、シャッタ開放信号を、シャッタ開放許可信号として用
い、ランプ・ブザー等により表示せしめる。

〔発明の効果〕

以上説明し１こように本発明は、予測制御を２段階に行
ない、第１の予測制御により、大投入から小投入への切
替時点を予測して、ＩＩＪ替を適切に行なう構成として
、大投入と小技°入とを組合せて能率良く穀類供給を行
なうことかてさ、又、第２の予測制御により、穀類の供
給ＭＬＭが目標値に到達する時点を予測して、適時ＶＣ
シャンタを閉鎖する構成として、サンシリング周期に対
応して生ずるシャンタ閉鎖タイミングの遅れによる過剰
供給を防止できて、正偽にＨ是できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な穀類供給装置ｕを示す余）視図。 第２図は本発明穀類供給装置の構成を示すｒ８構成、笥
３図は本発明の一実施例を示すブロック図、第４図は上
記実施例の動作を示すンローナヤート、第５図、第６図
及び汀７図は、キ々−ヒａ己第４図の細部を示す７０−
テヤートである。 １・・・タンク ２．２０・・・シャツタ ２１・・・シャンク駆動回路 ３・・・袋体 ４・・・重量検出手段 ５・・・表示器 ６・・・起動スイッチ ７・・・制御装置 ７１・・・重量増分検出手段 ７２・・・予測Ｍ量算出手段 ７３・・・判定手段 ７４・・・小投入切替イｇ号発生手段 ７５・・・シャンタ閉鎖信号発生手段 ゝ　８・・・目標計量値入力手段 ９・・・マイクロコンピュータ ９１・・・インプット・ボート ９２・・・アウト・ゾントーポート ９３・・・０ＰＵ ９４・・・ＲＯＭ ９５・・・ＲＡＭ ９６・・・計時装置 ９７・・・バス 第　１　図 第　Ｇ　ＩＢ 糖　５１］ 第　７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電気的に制御されると共に、投入量を大小２段に変化し
   得るシャッタを有して、袋体Ｖｃ穀類を投入する供給タ
   ンクと、袋体に充填された穀類の重量を所定サンプリン
   グ周期で検出する重量検出手段とを備え、上記重量検出
   手段から出力される検出値が予め設定された目標値に達
   する時、上記シャッタを自動閉鎖する形式の穀類供給装
   置において。 （、）　上記重量検出手段から出力される検出値の谷サ
   ンプリング周期毎の増分を検出する重量増分検出手段、 （ｂ）　上記検出値と増分とから、次サンプリング時の
   予測重廿を算出する予測重量算出手段、（ｃ）　上記予
   測型蓋と予め設定した小投入切替設定値及び目標計量値
   とを順次比較して、穀類の供給が小投入切替時期に達し
   たか、及び、シャンク閉鎖時期に達したかを＋１１断す
   る判定手段、 （ｄ）　上記判定手段が小投入切替時期と判断した時、
   小投入切替までの所要供給亜址を当該サンプリング時の
   重量増加率で除して、小投入切替予測時間を算出すると
   共に、当該サンプリング時から該予測時間に達した時、
   小投入切替信号を上記シャッタの駆動回路に出力する小
   投入切替信号発生手段。 （Ｑ）　上記判定手段がシャッタ閉鎖時期と判１１ｊ’
   ｉ　した時、目標計量値までの残９所要供給軍量を当該
   サンプリング時の重量増加率で除して、シャッタ藺鎖予
   測時間を算出すると共に、当該サンプリング時から該予
   測時間に達した時、／ヤンタ閉鎖信号を上記シャッタの
   駆動回路に出力するシャッタ閉鎖・１３号発生手段、と
   を有して成る制御装置を備えたことを特徴とする穀類供
   給装置。