JPS62259019A - 自動計重装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、包装容器内の物品の体積と重量とをそれぞ
れ予め定めた許容範囲内とすることができる自動計重装
置に関する。

〈従来技術〉 従来、上記の自動計重装置には、例えば特開昭５９−１
０２１２３号公報に開示されているものがある。

この自動計重装置は、コーンフレークやポテトチップヌ
のようにでき上った物品の形状、大きさにばらつきが生
じ、見掛比重が一定しない物品を、上述したように予め
設定した許容範囲内の体積と重量となるように包装容器
に詰めようとするものである。そのため、複数の計重ホ
ッパでそれぞれ物品を計重し、各計重値を種々に組合せ
、各組合せの合計値と目−重電とを比較して、合計値が
目標重量に等しいかこれに近い組合せを見出し、その組
合せを構成する物品を包装容器に詰める組合せ秤を用い
、見掛比重に応じて目標重量を変更している。

この目標重量の変更技術として、各計重ホッパに供給さ
れる物品の平均見掛比重を算出し、この平均見掛比重を
上限密度と比較し、平均見掛比重が上限密度よシ小さい
ときには、目標重量を変更せず、平均見掛比重が上限密
度より大きいときには、平均見掛比重と上限密度との差
を算出し、この差に予め定めた定数を乗算して得た乗算
値を目標重量に加算し、この加算値を新たな目標重量と
するものを用いている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、上記の自動計重装置では、平均見掛比重が上限
密度より小さいときには、目標重量の変更をしていない
。そのため、平均見掛比重がかなり小さくなった場合、
すなわち各計重ホッパに供給される物品の形状が大きく
なった場合、包装容器から物品があふれる可能性があっ
た。なお、特開昭５９−１０２１２３号公報の装置では
、コンディショナーを設けて組合せ秤から排出された物
品の容積を一定にすることも開示されているが、このコ
ンディショナーは平均見掛比重の変化に応じて作動する
ものではないので、やはり包装容器から物品があふれる
可能性があった。

さらに、上記の装置で目標重量を変更するには、減算、
乗算及び加算と３つも演算をしなければならず、回路構
成が複雑になっていた。

く問題点を解決するための手段〉 上記の各問題点を解決するため、この発明は、見掛比重
が一定しない物品の供給を受けて、これら物品を目標重
量に等しいかこれに近い重量だけ計重して排出する計重
手段と、この計重手段に供給される物品の見掛比重を算
出する手段と、算出された見掛比重に対する比率を算出
する手段と、算出された比率を目標重量設定手段に設定
されている目標重量と乗算する手段と、上記算出された
見掛比重が最低許容見掛比重より小さいとき、警報手段
を作動させ、上記算出された見掛比重が上記許容最低見
掛比重と上記基準見掛比重との間にあるとき、上記目標
重量設定手段から上記計重手段に上記目標ｆｉ量を送出
させ、上記算出された見掛比重が上記基準見掛比重よシ
大きいとき、ケ→−、・　　　′　、−上記乗算手段の
出力を上記計重手段に新たな目標重量として供給させる
比較手段とを具備している。

く効　　果〉 以上の説明から明らかなよって、この発明てよれば、算
出された吃掛比重が最低許容見掛比重より小さいときて
は、警報器を作動させている。従って、包装容器から物
品があふれるというトラブルが生じていることを報知す
ることができ、ただちに、このトラブルに対処すること
ができる。また、目標重量を変更するのて必要な演算は
、除算と乗算の２種類であるので、回路構成が簡略化で
きる。

〈実　施　例〉 この実施例の概略構成は、第２図に示すように、見掛比
重が一定でない物品をたくわえている貯槽２と、この貯
槽２から物品を見掛比重測定用計重装置４に供給する供
給フィーダ６を有する。８は、供給フィーダ６の駆動部
である。

見掛比重測定用計重装置４は、供給フィーダ６から供給
された物品から一定容債の物品を採集して計重し、その
計重値を目標重量制御部１ｏに供給する。また、この見
掛比重測定用計重装置４は、供給フィーダ６から供給さ
れた物品を組合せ秤１２の分散フィーダ１４に供給する
。

分散フィーダ１４は、供給された物品を各直進フィーダ
１６を介して各供給ホッパ１８に供給する。各供給ホッ
パ１８は、物品を各計重ホッパ２０に供給する。各計重
ホッパ２０は、物品を計重し、各計重質を組合せ演算部
２２に送る。組合せ演算部２２は、これら各゛計重値を
種々に組合せて、これら各組合せの中から合計重量が予
め定めた目標重量に等しいかこれに近い組合せを選択し
、選択された物品を収容している計重ホッパ２ｏから集
合シュート２４を介して図示していない包装機へ排出さ
せる。組合せ演算部２２の目標重量は、＠標重量制御部
１０で演算された見掛比重に応じて変更されるっ以下、
見掛比重測定用計重装置４及び目標重量制御部１０の詳
細な構成（てついて説明する。第３図に示すように、見
掛比重測定用計重装置４内知侵入している供給フィーダ
６の先端部は、２段に形成されてお：１、その上段部よ
り見掛比重測定用計重装置４の内実１ｃ向って物品採集
用トラフ２４が伸延している。このトラフ２４は第４図
にその一部を示すように先端部がもつとも幅広で基端側
、すなわち供給フィーダ６の上段部側に向心うに従って
た物品の大部分は、供給フィーダ６の上段部から下段部
を通って組合せ秤ユ２の分散フィーダニ４へ供給される
が、一部の物品は、供給フィーダ６の上段部からトラフ
２４に載り移る。

トラフ２４の先端部近傍の下方には、回転機溝２６によ
って回転させられる物品採集容器２８が描く円軌跡が通
る。この採集容器２８の幅寸法は、第４図に示すように
トラフ２４の先端部の幅よシ狭く形成されており、物品
採集容器２８が円軌跡を描いてトラフ２４の先端を通過
する間に、物品採集容器２８にトラフ２４から物品が供
給される。

第５図に示すように物品採集容器２８の両側面から内側
に向ってそれぞれ結合板３ｏ、３ｏが伸延しており、こ
の結合板３０．３０は回転機構２６の従動部３２の下端
から結合板３０．３０に向って伸延している結合板３４
．３４と、結合板３４．３４に穿設した長孔３６を介し
て挿通したボルト３８によって結合されている。

第３図から明らかなように試料採集容器２８の上端を斜
めにしたことと、結合板３４と結合板３０との結合位置
を長孔３６内において変更することにより試料採集容器
２８の上端の斜め角度を適当に調整することにより所定
の安息角を得られる。

回転機構２６の従動部３２の上部は、第６図に示すよう
に両側に設けたりンク４０．４２を介して回転軸部４４
に結きされている。この回転軸部４４にはギヤ４６が取
付けられており、このギヤ４６はモータ４８に結合され
ているギヤ５０と噛み合っている。従って、モータ４８
を作動させることによって、ギヤ５０．４６、回転軸部
４４が回転し、試料採集容器２８が上述したように円軌
跡を描きながら回転する。　　　：この円軌跡と同・し
・円状に４つの円弧状レール５２．５４．５６．５８が
第７図に示すように配置されている。

レール５２は、第７図に仮想線で示すようにトラフ２４
の両側て位置しておシ、このレール５２は、第３図に示
すようにか゛なりの厚みを有し、板ばね６０．６２及び
電磁石６４等からなる加振手段６６と一体に形成されて
いる。この電磁石６４には図示しない電源より交流を半
波整流したものが供給される。

また、レール５４．５６．５８は逆り字状のもので、特
にレール５６には第３図に示すようにロードセル６８が
取付けられている。

各レー１Ｌ１５２．５４．５６．５８の上面に接するよ
うに従動部３２にはローラ７０が取付けられている。従
って、ローラ７０がレール５６に載っているときには、
試料採集容器２８内の物品の重量が、ロードセル６８に
よって検出される。また、レール５２の下面と接触する
ようにローラ７２が従動部３２に設けられている。この
ローラ７２は、軸７４によって回動自在に支持されてお
り、ヌプリング７６によって反時計方向に回転するよう
な力が加えられており、レール５４．５６．５８にロー
ラ７０が接触しているときは、ストッパ７８によってそ
の回転が駆出されているが、ローラ７０がレール５２の
上面に接触しているときは、ストッパ７８の拘束を離れ
て、レール５２の下面に７プリング７６の作用力によっ
て押圧されている。このレール５２の下面へのローラ７
０の抑圧が円滑に進むように図には示していないが、レ
ー）Ｌ１５２の両端にはテーパが設けられている。従っ
て、ローラ７０．７２がレール５２の上下両面に接触し
ている状態で加振手段６６を作動させると、試料採集容
器２８に振動を加えられる。

第７図に示すようにレール５８の外方の下方ては、円弧
状のレール８０が設けられている。これは、試料採集容
器２８の下端に設けた排出ゲート８２を開くためのもの
で、排出ゲート８２に設けたゲート開閉機ｔ７４ａ４の
ローラ８６が第３図に点線で示すようにレール８０によ
って押下げられたとき、排出ゲート８２が開かれる。

８８．９０はカムヌイツチで、ギヤ４６に結合された軸
９２に設けた部材９４．９６が接触したとき閉成される
ように構成されている。そして、部材９４は、試料採集
容器２８がトラフ２４の下方の所定位置に到達した、！
！、カムスイッチ８８を閉成するように設けられている
。このカムスイッチ８８の閉成に応じて加振手段６６が
作動する。また、部材４４はローラ７０がレール５６の
所定位置に到達したときカムスイッチ９０を閉成するよ
うに設けられている。このカムスイッチ９０の閉成に応
じてロードセ／Ｌ’６８の信号が目標重量制御部１０に
供給される。

次に、この見掛比重測定用計重装置４の動作について説
明する。今、供給フィーダ６が作動しており、ローラ７
０，７２がレール５２に成った状態であるとする。この
状態でモータ４８が回転すると、試料採集容器２８は第
４図に矢印に示す方向だ回転する。そして、試料採集容
器２８の中心線とトラフ２４の中心線とがなす角度がα
となったとき、部材９４がカムスイッチ８ｏを閉成し、
加振手段６６が作動し、試料採集容器２８に振動が加え
られつつ、矢印方向に回転する。このとき、トラフ２４
がら試料採集容器２８に物品が供給され、試料採集容器
２８に約−に物品が供給される。この振動が加えられつ
つ物品が供給される状態は、トラフ２４の中心線と試料
採集容器２８の中心線とがなす角度がβになるまで続く
。そして、以後、試料採集容器２８には振動が■見られ
ない状態で試料採集容器２８がトラフ２４から外れるま
で物品が供給される。このようにして試料採集容器２８
に供給された物品の容積は安息角ですり切られているの
で一定容積となる。

このように一定容積の物品が供給された試料採集容器２
８は回転を続け、やがて第３図に点線で示すようにロー
ラ７０がレール５６上に載る。これによって、ロードセ
／Ｌ’６８には、回転機構２６、試料採集容器２８、試
料採集容器２８内の物品の重量が加わり、この重量に対
応する計重信号をロードセル６８が発生する。この計重
信号が安定したとき、部材９６がカムスイッチ９０を閉
成し、計重信号を目標重量制御部１ｏに供給する。

やがて試料採集容器２８は回転を続け、ローラ８６が第
３図に点線で示すようにレー／Ｌ’８０によって押し下
げられ、排出ゲート８２が開かれ、試料採集容器２８内
の物品は、供給フィーダ６の下段から供給された物品と
共に、組合せ秤１２の分散フィーダニ４に供給される。

この見掛比重測定用計重装置４による物品の計重は所定
時間ごとに、或いは組合せ秤１２が所定回数物品を排出
するごとに行なわれる。ただし、この計重を行なったと
き供給フィーダ６が物品の供給を行なっていないときに
は、カムスイッチ９ｏが閉成されても、計重信号を送出
しないようにインターロックをとっである。

第１図に目標重量制御部１０の詳細を示す。ロードセル
６８からの計重信号は、Ａ／Ｄ変換器１００によってデ
ィジタル計重信号に変換される。このディージタル計重
信号から減算器１０２によって予め定めた風袋型！４（
回転機構２６、試料採集容器２８等の重量）ディジタル
信号が減算され、試料採集容器２８内の物品の正味の重
量信号が算出される。この物品正味重量信号は、除算器
１０４によって基準容積（試料採集容器２８内の物品の
容積）信号で除算され、見掛比重信号が算出される。な
お、基準容積に１１のような単位容積を採用していれば
、除算器１０４で除算をしなくても、減算器１０２の出
力が見掛比重信号として採用できる。

見掛比重信号は、平均化処理回路１０６　Ｋ供給される
。平均化処理回路１０６は、Ｎ個の見掛比重信号を記憶
しており、新たに見掛比重信号が供給されるごとに、そ
のとき最も古い見掛比重信号を取除き、新たな見掛比重
信号を加えて、これら各見掛比重信号をデータ個数設定
器１０８に設定されているデータ個数Ｎ信号で除算して
、平均見掛比重信号Ｐａｍｅａｎを生成する。すなわち
、平均化処理回路は移動平均をとっている。このように
平均化処理をするのは、得られた見掛比重信号ｐａｍｅ
ａ、ｎに基づいて目標重量を変更すると、制御系が敏感
すぎることがあるからである。ただし、物品によっては
平均化処理をしなくてもよいものもある。

平均見掛比重信号ｆ）ａｍｅａｎは、比較器１０８にお
いて最低許容値信号ｆ’ｒ＋Ｌより大きいか比較される
。

この最低許容値信号Ｐｒｙは、包装容器にあふれること
なく詰めることができる物品の容積や最低限度包装容器
に詰めなければならない物品の重量を゛勘案して決定さ
れたもので、最低許容値設定器１１０よシ比較器１０８
に与えられる。比較器１０８の比Ｓ咬結果が、平均見掛
比重信号ｆａｍｅａｎの方が最低許容値信号ｆ’ｒｖ−
より大きいことは々いとでると、比１咬器１０８は図示
しない？′ｆ＆器をｆｌｉ動させて、包装容器から物品
があふれる可能性を報知する。

平均見掛比重信号、ｐａｍｅａｎは、比較器１１２にお
いて公称見掛比重信号ｆ’ｒＮより大きいか比較される
。この公称見掛比重信号ｆ’ｒＮは、通常に包装容器に
詰めたい物品重量や通常に包装容器に詰めたい物品の容
積を勘案して決定されるもので、公称見掛比重信号設定
器ｌｌ′４よシ比較器ユ１２に供給される。比較器１１
２の比較結果が、平均見掛比重信号Ｐαｍｅａｎの方が
公称見掛比重信号ｆ’ｒＮよゆ大きくないとでると、目
標重量設定器１１６に設定されている目標重量信号Ｗｒ
Ｎが切換スイッチ１１８を介して組合せ演算部２２にそ
のまま供給される。従って、平均見掛比重信号ｐａｍｅ
ａｎが最低許容見掛比重信号ＰｒＬより大きくて公称見
掛比重信号Ｐｒｎより小さい間は、目標重量は一定であ
る。この範囲であれば包装容器内で物品があふれること
はなく、かつ物品の容積が小さすぎることもないので、
目標重量を変更していな１ハ。

比較器１１２での比較結果が、平均見掛比重密度信号の
方が公称見掛比重信号ｆ’ｒｕより大きいとでると、包
装容器に詰められる物品は目標重量はあるが、小さなも
のが多く、容積が不足の状態である。そこで、除算器１
２０において平均見掛比重信号ｐａ、ｍｅａｎを公称見
掛比重信号戸ｒＮで除算して得た係数を乗算器１２２に
おいて目標重量信号〜Ｖｒｈと乗算し、この乗算器を切
換スイッチ１１８を介して組合せ演算制御部２２に送る
。なお、切換スイッチ１１８の切換は、比較器１１２の
信号に応動じて切換器１２４が行なう。これによって包
装容器に詰められる物品の重量はふえ、これに応じて容
積もふえる。

掛比重信号が小さいときには、クラッシャの回転数をあ
げて、物品を砕く度合を上げて見掛比重を大きくし、逆
に大きいときには、クラッシャの回転数を下げて、物品
を砕く度合を小さくして、見掛比重を小さくするのに用
いられる。

第８図乃至第１Ｏ図に第２の実施例を示す。この第２の
実施例は、第８図に概略を示すように組合せ秤１２への
貯槽２からの物品の供給は、供給フィーダ１２６を介し
て行なわれ、見掛比重測定用計重装置１２８への物品の
供給は、供給フィーダ１２６の底部に設けたゲート板１
３０をシリンダニ３２によって開いて、供給フィーダ１
２６内の物品の一部をシュート１３４を介して直進フィ
ーダ１３６に移し、この移した物品を直進フィーダ１３
６から見掛比重測定用計重装置１２８へ供給することに
よって行なう。他の構成は第１の実施例と同様である。

見掛比重測定用計重装置１２８は、第９図及び第１０図
に示すように、直進フィーダ１３６の先端部の下方に試
料採集容器１３８を有する。この試料採集容器１３８の
両側面にはブラケット１４０．１４０が設けられている
。これらブラケット１４０．１４０の下方には、試料採
集容器１３８の何方に設けたロードセル１４２から伸び
た二股の計重枠１４４が設けられている。この計重枠１
４４にはブラケット１４０．１４０が載ることが可能で
ある。

第１０図に示すように試料採集容器１３８の上方から試
料採集容器１３８の両側面に跨るように二股の振動枠１
４６が設けられている。振動枠１４６の上端部は、第９
図に示すように板ばね１４８．１５０を介して基盤１５
２に取付けられている。基盤１５２には電磁石１５４も
設けられており、この電磁石１５４には交流を半波整流
したものが供給される。この電磁石１５４及び板ばね１
４８．１５０等が加振手段１５５を構成している。

振動枠１４６には、それぞれエヤシリンダ１５６．１５
６が設けられており、これらのロッドの先端には、ブラ
ケット１４０，１４０よりも下方に位置するように押上
金具１５８．１５８が設けられている。従って、エヤシ
リンダ１５６．１５６のロッドを引上げると、押上金具
１５８．１５８がブラケットユ４０．１４０に当たり試
料採集容器１３８を持上げて、ブラケット１４０．１４
０を振動枠１４６の下端に押付ける。

試料採集容器１３８の下端には、排出ゲート１６０も設
けられており、この排出ゲート１６０の開閉機構ユ６２
の押下ローラ１６４が、別に設けたエヤシリンダ１６６
のロッドによって押下げられたとき、排出ゲート１６０
が開かれる。

次に、この見掛比重測定用計重装置１２８の動作を説明
する。今、エヤシリンダ１５６０ロットカ引上げられて
おり、試料採集容器１３８が持ち上げられ、ブラケツ）
１４０，１４０が振動枠１４６の下端に押付けられてお
り、供給フィーダ１２６から組合せ坪１２に物品が供給
されているとする。この状態において、ゲート板１３０
が開くと、シュート１３４、直進フィーダ１３６を介し
て試料採集容器１３８への物品の供給が開始される。こ
のとき、電磁石１５４へ半波整流した電流を流すと、振
動枠１４６が振動し、試料採集容器１３８も振動し、こ
の試料採集容器１３８には均一に物品が供給される。直
進フィーダ１３６が起動して所定時間経過すると、図示
しないタイマによって電磁石１５４への通電が停止され
、試料採集容器１３８の振動は停止する。この振動が停
止しても直進フィーダ１３６は作動しており、試料採集
容器１３８への物品供給は継続される。やがて試料採集
容器１３８の中の物品は所定の安息角ですり切られ、そ
れ以上入らなくなる。すなわち、試料採集容器１３８に
は所定の容積を超える物品は入らない。直進フィーダ１
３６上の物品が全て送り出すのに充分な時間が経過する
と、直進フィーダ１３６が図示しないタイマによって停
止させられる。

（−して、エヤーシリンダ１５６．１５６のロッドがゆ
っくり押下げられ、試料採集容器ユ３８が徐々に降下し
、やがてブラケット１４０が計重枠１４４に載る。

これによって試料採集容器１３８及びその内部の物品の
重量がロードセル１４２にかかり、計重される。

ロッドセル１４２の計重信号が安定するのに要する時間
が経過したとき、図示しないタイマによって計重信号が
目標重量制御部ユ０に送られる。

次に再びエヤシリンダ１５６．１５６のロッドが引上げ
られ、上述したのと同様にして試料採集容器１３８が振
動枠１４６の下端に押付けられる。そして、エヤシリン
ダ１６６のロッドが押下げられ、ローラ１６４を押下げ
、排出ゲート１６０が開かれ、試料採集容器１３８から
排出される。次にエヤシリンダ１６６のロッドが引上げ
られ、排出ゲート１６０が閉じられ、次の計重に備える
。

このような計重は所定時間ごとにあるいは組合せ秤２２
が所定回数物品を排出するごとに行なわれる。ただし、
この計重が行なうには、ゲート板１３４を開いて供給フ
ィーダ１２６から物品をとるので、供給フィーダ１２６
が物品の供給を行なっている必要がある。よって、この
計重を行なうとき、供給フィーダ１２６が物品の供給を
行なうようにインターロックをとっている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による自動計重装置の第１の実施例の
ブロック図、第２図は同第１の実施例の概略構成図、第
３図は同第１の実施例に用いた見掛比重測定用計重装置
の概略を示す正面図、第４図は第３図のＡ−Ａ！ｌＡに
沿う部分省略断面図、第５図は第３図のＢ−Ｂ線に沿う
部分省略断面図、第６図は第３図のＣ−Ｃ線に沿う部分
省略断面図、第７図は第３図の見掛比重測定用計重装置
に用いたレールの平面図、第８図は同第２の実施例の概
略構成図、第９図は同第２の実施例に用いた見掛比重測
定用計重装置の概略を示す正面図、第１０図は第９図の
見掛比重測定用計重装置の部分省略側面図である。 ユ２．２２・・・計重手段、Ｚｏｏ　、１０２、ユ０４
・・・見掛比重算出手段、１０８、ユ１２・・・比較手
段、１２０・・・比率算出手段、１２２・・・乗算手段
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）見掛比重が一定しない物品の供給を受けてこれら
   物品を目標重量に等しいかこれに近い重量だけ計重して
   排出する計重手段と、この計重手段に供給される物品の
   見掛比重を算出する手段と、算出された見掛比重の基準
   見掛比重に対する比率を算出する手段と、算出された比
   率を目標重量設定手段に設定されている目標重量と乗算
   する手段と、上記算出された見掛比重が最低許容見掛比
   重より小さいとき警報手段を作動させ、上記算出された
   見掛比重が上記最低許容見掛比重と上記基準見掛比重と
   の間にあるとき上記目標重量設定手段から上記計重手段
   に上記目標重量を送出させ、上記算出された見掛比重が
   上記基準見掛比重より大きいとき上記乗算手段の出力を
   上記計重手段に新たな目標重量として供給させる比較手
   段とを具備する自動計重装置。