JPS63265121A - 流動物の自動計量方法及びその装置 - 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】 皮栗上皇科里公団 本発明は、顆粒体をはじめとする粉体、液体等の流動物
を、ホッパーからトランスジューサーを設けた計量体に
供給し、その重量値を電気信号として検出し、この重量
検出信号を制御装置に送って、所望の重量値になると前
記ホッパーからの供給を停止するよう制御ｌする流動物
の自動計量装置に関する。

皿來■及玉 この種の自動計量装置には、正確性と迅速性とが要求さ
れる。ところが、計量時における、機械系の振動や、被
計量物たる流動物の計量体における移動の影響を受けて
、トランスジューサーからの重量検出信号はかなり変動
し、この変動は、正確な計量を行うための大きな障害と
なる。したがって、計量の正確性を確保するためには、
計量時に発生する機械系の振動や、被計量物たる流動物
の計量体における移動を抑制しなければならない。

このような抑制を行うためには、単位時間当たりの流動
物の供給量を減少させて、流動物による計量体への衝撃
度や計量体での移動量を減少させる必要があるが、これ
を行うと計量における迅速性が阻害されてしまう。

このため従来にあっては、前述のような相反する要求を
満たすために、流動物の供給初期時には単位時間当たり
の供給量を最大にして迅速性を満たすとともに、その計
量値が所望の最終計量値に近くなると単位時間当たりの
供給量を減少して正確性を向上させる一方、ローパス・
フィルターを用いて、重量検出信号における変動分を除
去し、正確性をより向上させることが行われている。そ
して、前述した重Ｎ検出信号における変動分は、供給開
始時から所望のｉ終計量値に至る迄１個のローパス・フ
ィルターで除去しているのが現状である。この場合、正
確な計量を行うためには、最終計量値近傍での変動分の
除去に適した、できるだけカット域の下限が低いローパ
ス・フィルターを選定しなければならないので、一般的
にはカット域の下限がＯ’、　５　Ｈｚ程度の非常に低
いローパス・フィルターが使用されている。

日が　ンしようとする４　占 しかし、従来のようにカット域の下限が非常に低いロー
パス・フィルターを使用した場合には、その特性が単位
時間当たりの供給量が多い供給初期時及び中期時（特に
初期時）に生ずる重量検出信号の変動分とは適合せず、
第４図に示したように、応答の遅れによるディレ一時間
’ｒＤｔ、”ｒＤｔによって計量値の誤差Ｖ、、Ｖ、が
大きくなってしまうものである。このように、従来にあ
っては、前記供給初期時及び中期時において、フィルタ
ーの特性が適合しないために、安定した重量検出信号を
得ることができないので、この重量検出信号に基づいた
供給量の制御を応答よく行うことができず、精度を犠牲
にしない限り、１回の計量に要する時間を短縮化するこ
とはできなかった。

本発明は、このような欠点を解消して、高速、かつ高精
度の計量が可能な流動物の自動計量方法及びその装置を
提供することを目的とするものである。

問題寺を解ンするための 顆粒体をはじめとする被計量物たる流動物を、バルブ等
の供給量制御部材を備えたホッパーからトランスジュー
サーを連繋した計量体に供給し、前記トランスジューサ
ーによって前記計量体に供給された流動物の重量を電気
信号として検出し、この重量検出信号を複数の特性の異
なるローパス・フィルターのいずれか一つに送って、機
械系の振動等に起因して生ずる変動分を除去したうえ、
この変動分を除去した重量検出信号をＡ／Ｄ変換装置で
デジタル化し、このデジタル化した重量検出信号を制御
装置に送り、前記デジタル化した重量検出信号があらか
じめ設定した計量値に対応すると前記制御装置から制御
信号を発して、前記ホッパーからの流動物の供給量を制
御する一方、複数の特性の異なるローパス・フィルター
のうちあらかしめ決められた前記重量検出信号を送るべ
き一つのローパス・フィルターを選択するよう制御する
自動計量方法である。

そして、この自動計量方法に使用する装置は、バルブ等
の供給量制御部材を備え、被計量物たる顆粒体をはじめ
とする流動物が収容されるホッパーと、このホッパーか
ら流動物が供給される計量体と、この計量体に連繋され
、前記計量体に供給された流動物の重量を検出して電気
信号に変換するトランスジューサーと、このトランスジ
ューサーからの重量検出信号におけるａ械系の振動等に
起因して生ずる変動分を除去すべく、あらかじめ設定さ
れた前記流動物の計量値に達した時に択一的に選択され
る複数の特性の異なるローパス・フィルターと、この変
動分を除去したローパス・フィルターからの重量検出信
号をデジタル化するＡ／Ｄ変換装置と、このＡ／Ｄ変換
装置でデジタル化された重量検出信号を受け、前記重量
検出信号によりあらかじめ設定された計量値に達したこ
とを検出すると、前記ホンパーからの流動物の供給を制
御すべく制御信号を前記ホッパーの供給量制御部材に送
るとともに、前記複数の特性の異なるローパス・フィル
ターの択一的選択を行うべく制御信号を発するための制
御装置とから構成されるものである。

詐−一一一瓜 複数の特性の異なるローパス・フィルターを、流動物の
供給された重量に応じて択一的に選択することにより、
重量検出信号の変化に対して段階的に最適なローパス・
フィルターを使用することができる。したがって、第３
図に示したように、応答がよくなってディレ一時間ＴＤ
、、ＴＤ！が大幅に短縮されるため、供給初期時及び供
給中期時においても計量値の誤差Ｖ、、Ｖ、がほとんど
なくなる。

スー」Ｌ二四 以下、本発明の好適な実施例を添付図面の第１図及び第
２図に基づいて詳細に説明する。

ここにおいて、第１図は自動計量装置の構成を示す一部
を省略したブロック図、第２図は計量動作のフローチャ
ートである。

まず、第１図に基づき自動計量装置の構成を説明する。

顆粒体等の被計量物たる流動物が収容されたホッパー１
には、供給量制御部材たるバルブ２が設けられ、前記ホ
ンパー１の直下には開閉自在な開閉口３を備えた計量体
４が配置されている。この計量体４は、前記ホッパー１
からこの計量体４に供給された流動物の重量を検出して
電気信号に変換するため設けられたトランスジューサー
５を介して、適宜な固定物に支持されている。

前記トランスジューサー５の出力端は入力アンプ６の入
力端に接続されており、前記トランスジューサー５から
出力された重量検出信号は、入力アンプ６に入力される
。この入力アンプ６の出力端は、図示していない指示計
の較正を行うためにゼロ調整及びゲイン調整を行うため
の調整器７の入力端に接続されている。

前記調整器７の出力端は、機械系の振動や計量体４内で
の流動物の移動等に起因して生ずる重量検出信号の変動
分を除去すべく、切り喚え器８によって択一的に切り換
え可能な３個の特性の異なるローパス・フィルター９．
１０．１１に接続されている。そして、ローパス・フィ
ルター９のカット域の下限は１０Ｈｚ、ローパス・フィ
ルター１０のカット域の下限は５Ｈｚ、ローパス・フィ
ルター１１のカット域の下限は０．１１１ｚ、にそれぞ
れ設定されている。

前記ローパス・フィルター９．１０．１１で前述の変動
分が除去された重Ｎ検出信号は、Ａ／Ｄ変換装置１２に
送られてデジタル化された後、制御装置たるＣＰＵ１３
に送られる。デジタル化された重量検出信号を受けたＣ
ＰＵ１３は、この重量検出信号に応じて制御信号をホッ
パー１のバルブ２に送り、このバルブ２を開閉制御して
、前記ホッパー１からの流動物の供給を制御するよう構
成されている。また、ＣＰＵ１３は、重量検出信号があ
らかじめ設定された流動物の重量値に達した時に制御信
号を切り換え器８に送り、各ローパス・フィルター９．
１０．１１を択一的に選択すべく制御するよう構成され
ている。

続いて、上述した装置を用いて行う本発明の自動計量方
法について第２図に基づき説明する。本実施例では、計
量すべき流動物の所定量を５０に＋ｒに設定して、計量
開始時にはパルプ２を全開する（この全開時におけるホ
ンパー１からの流動物の流量を１００％とする）一方、
ローパス・フィルタ９を使用し、計量値が３５ｋｇにな
ったときにパルプ２を絞って流量を３０％に減らす一方
、ローパス・フィルター９からローパス・フィルター１
０に切り換え、計量値が４５ｋｇになったときにさらに
パルプ２を絞って流量を１０％に減らす一方、ローパス
・フィルター１０からローパス・フィルターＩｆに切り
換えるようあらかじめ設定した場合について説明する。

なお、実際の計量においては、ホッパー１の排出口から
計量体４までの距離、すなわち落差を考慮して行われる
が、本実施例においては、前記落差を考慮することなく
、これを無視して計量するものとして説明する。

計量に先立ち、まず、調整器７のゼロ調整及びゲイン調
整をして較正作業を行う０次いで、切り換え器８をロー
パス・フィルター９が作動するよう切り換えたうえ、ホ
ッパー１のパルプ２を全開する。これにより、ホッパー
１内の流動物は流量が１００％の状態で計量体４に供給
され、この供給重量は、トランスジューサー５によって
電気信号に変換されて検出される。このトランスジュー
サー５によるｆｆ１ｆ！検出信号検出機械系の振動や計
量体４内での流動物の移動等を起因とする変動分を含ん
でいるが、この変動分はパルプ２が全開状態時の供給量
と適合する特性であるカット域の下限が１０Ｈｚのロー
パス・フィルター９によって除去されたうえ、Ａ／Ｄ変
換器１２に送られてデジタル化され、さらに、ＣＰＵ１
３へと送られる。

前記トランスジューサー５からの重量検出信号が、３５
ｋｇに対応した値になると、前記ＣＰＵｌ３から切り換
え器８とパルプ２にそれぞれ制御信号が発せられ、切り
換え器８によってローパス・フィルター９からローパス
・フィルター１０に切り換えられる一方、前記パルプ２
が絞られて流量が３０％になり、単位時間当たりの流動
物の供給量が減少される（第３図参照）、この供給量の
減少と、前記ローパス・フィルター１０の特性、すなわ
ちカット域の下限５Ｈｚが適合するものである。

ｇｌ量体４に対するホッパー１からの流動物の供給がさ
らに進み、トランスジューサー５からの重量検出信号が
、４５ｋｇに対応した値になると、前述と同様に、ＣＰ
Ｕ１３から切り換え器８とパルプ２にそれぞれ制御信号
が発せられ、切り換え器８によってローパス・フィルタ
ーｌＯからローパス・フィルター１１に切り換えられる
一方、前記パルプ２がまた絞られて２ｉｔｌが１０％に
なり、単位時間当たりの流動物の供給量がさらに減少さ
れる（第３図参照）。そして、この供給量の減少と、前
記ローパス・フィルター１１の特性、すなわちカント域
の下１ＩＩＯ，Ｉ　）ＩＺが適合するものである。

トランスジューサー５からの重量検出信号が、所定の最
終計量値である５　０　ｋｇに対応した値になると、前
述と同様に、ＣＰＵ１３から切り換え器８とパルプ２に
制御信号が発せられ、前記パルプ２が閉じられて、流動
物のホンパー１から計量体４への供給が停止されて１回
の計量作業が終了する。

そして、計量体４内の所定重量の流動物は開閉口３が開
放されることにより、所定の容器内に収納され、次ぎの
計量動作に備えるものである。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、例えば、ローパス・フィルター９゜１０．１１の数
は３個に限らず、また、それぞれの特性もカット域の下
限が１０　Ｈｚ、　５　）１ｚ、、０．１１１ｚに限ら
れるものではない、さらに、供給量制御部材としてはパ
ルプ２のほか、板状のシャッター等各種の構成を採用す
ることが可能である。

須−一一果 以上述べたところで明らかなように、本発明によれば、
複数の特性が異なるローパス・フィルターを流動物の供
給量に応じて切り換えることにより、正確で迅速な計量
作業をなしうるという効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施例を示すもので、自動計量
装置の構成を示す一部を省略したブロック図、第２図は
同じく計量動作のフローチャート、第３図は本発明にお
ける被計量物の計量重量と計量時間との関係を示すグラ
フ、第４図は従来における被計量物の計量重量と計量時
間との関係を示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被計量物たる流動物を、供給量制御部材を備えた
   ホッパーからトランスジューサーを連繋した計量体に供
   給し、前記トランスジューサーによつて前記計量体に供
   給された流動物の重量を電気信号として検出し、この重
   量検出信号を複数の特性の異なるローパス・フィルター
   のいずれか一つに送つて、機械系の振動等に起因して生
   ずる変動分を除去したうえ、この変動分を除去した重量
   検出信号をＡ／Ｄ変換装置でデジタル化し、このデジタ
   ル化した重量検出信号を制御装置に送り、前記デジタル
   化した重量検出信号があらかじめ設定した計量値に対応
   すると前記制御装置から制御信号を発して、前記ホッパ
   ーからの流動物の供給量を制御する一方、複数の特性の
   異なるローパス・フィルターのうちあらかじめ決められ
   た前記重量検出信号を送るべき一つのローパス・フィル
   ターを選択するよう制御することを特徴とする流動物の
   自動計量方法。
2. （２）供給量制御部材を備え、被計量物たる流動物が収
   容されるホッパーと、このホッパーから流動物が供給さ
   れる計量体と、この計量体に連繋され、前記計量体に供
   給された流動物の重量を検出して電気信号に変換するト
   ランスジューサーと、このトランスジューサーからの重
   量検出信号における機械系の振動等に起因して生ずる変
   動分を除去すべく、あらかじめ設定された前記流動物の
   計量値に達した時に択一的に選択される複数の特性の異
   なるローパス・フィルターと、この変動分を除去したロ
   ーパス・フィルターからの重量検出信号をデジタル化す
   るＡ／Ｄ変換装置と、このＡ／Ｄ変換装置でデジタル化
   された重量検出信号を受け、前記重量検出信号によりあ
   らかじめ設定された計量値に達したことを検出すると、
   前記ホッパーからの流動物の供給を制御すべく制御信号
   を前記ホッパーの供給量制御部材に送るとともに、前記
   複数の特性の異なるローパス・フィルターの択一的選択
   を行うべく制御信号を発するための制御装置とから構成
   されることを特徴とする流動物の自動計量装置。