(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定された目標重量値分の被計量物を供給する定量供給装置において、
供給制御信号に従って上記被計量物の供給を行う供給手段と、
上記供給制御信号を生成する供給制御手段と、
上記供給手段による供給済みの上記被計量物の重量を測定する重量測定手段と、
を具備し、
上記供給制御手段は、上記被計量物の単位時間当たりの供給量が一定の大供給段階と、該大供給段階の後に続く段階であって該供給量が該大供給段階におけるのと略同じレベルから漸減する漸減段階と、該漸減段階の後に続く最終の段階であって該供給量が該大供給段階におけるそれよりも小さい一定の小供給段階と、を含む複数の段階に分けて上記供給手段による該被計量物の供給が行われ、かつ、該漸減段階において時間の経過に対する該供給量の変化率が漸増した後に漸減すると共に該漸減段階から該小供給段階に切り換わるときの該供給量が該小供給段階におけるのと略同じレベルになり、さらに、該小供給段階において上記重量測定手段による重量測定値が上記目標重量値よりも小さい所定の供給停止重量値と一致したときに該供給手段による該被計量物の供給が停止されるように、上記供給制御信号を生成し、
上記漸減段階における上記供給制御信号は上記供給手段による上記被計量物の供給開始時点を基点とする経過時間の関数に基づき、
上記大供給段階と上記漸減段階と上記小供給段階とを含む全ての段階における上記供給量は上記供給制御信号に対して線形の関係にあり、
加えて、上記供給制御手段は、上記大供給段階において上記経過時間が予め設定された第１切換時点に到達したときに該大供給段階から上記漸減段階に切り換わり、該漸減段階において該経過時間が該第１切換時点よりも後の予め設定された第２切換時点に到達したときに該漸減段階から上記小供給段階に切り換わり、併せて、該漸減段階において該経過時間が該第１切換時点と該第２切換時点との間に予め設定された第３切換時点に到達したときに上記変化率が漸増する状態から漸減する状態に切り換わるように、上記供給制御信号を生成すること、
を特徴とする、定量供給装置。
【請求項２】
上記関数は上記第３切換時点における上記供給量が所定値であることを条件として定められる、
請求項１に記載の定量供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定量供給装置に関し、特に、予め設定された目標重量値分の被計量物を供給する定量供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の定量供給装置、とりわけ樹脂ペレットやグラニュー糖のように流動性の高い粉粒状（バラ状）の被計量物を取り扱う定量供給装置、として、例えば、被計量物が収容された溜めホッパと、この溜めホッパの下方に配置されると共に当該溜めホッパから被計量物の供給を受ける計量ホッパと、を備えたものがある。計量ホッパには、ロードセル等の荷重センサが付属されており、この荷重センサから出力される計量信号に基づいて、当該計量ホッパに供給された被計量物の重量が求められる。そして、求められた重量測定値が目標重量値よりも小さい所定の供給停止重量値と一致したときに、溜めホッパから計量ホッパへの被計量物の供給が停止される。これにより、目標重量値分の被計量物を供給する、という定量供給が実現される。さらに、この定量供給を高速かつ高精度に実現するために、被計量物の単位時間当たりの供給量が段階的に変えられることがある。
【０００３】
具体的には、溜めホッパから計量ホッパへの被計量物の供給が開始された直後の初期の段階においては、比較的に大きな供給量で当該被計量物の供給が行われる。これにより、被計量物の供給開始から供給停止までに要する時間、言わば供給時間、の短縮化が図られる。そして、被計量物の供給開始から或る程度の時間が経過し、例えば上述した重量測定値が供給停止重量値よりも小さい所定の切換重量値に達した時点で、比較的に小さな供給量に切り換えられる。このように小さな供給量に切り換えられることで、時間の経過と共に増大する重量測定値の増大速度が低下し、当該重量測定値が供給停止重量値と一致するタイミング、つまり被計量物の供給を停止させるタイミング、の取得が容易になる。また、このタイミングに多少のズレが生じたとしても、被計量物の供給量が小さいので、当該ズレによる影響（誤差）が軽減される。この結果、目標重量値に対する実際の供給重量値の精度、言わば供給精度、が向上する。
【０００４】
なお、被計量物の単位時間当たりの供給量は、例えば、溜めホッパの底部にある排出口に設けられた開閉ゲートの開度によって制御される。即ち、このゲート開度が大きいほど、被計量物の単位時間当たりの供給量は大きくなり、当該ゲート開度が小さいほど、被計量物の単位時間当たりの供給量は小さくなる。そして、開閉ゲートが閉鎖されることで、溜めホッパから計量ホッパへの被計量物の供給が停止される。ただし、開閉ゲートが閉鎖されても、その後、暫くの間は、被計量物が計量ホッパに供給され続ける。これは、主に、開閉ゲートと計量ホッパとの間に距離があること、いわゆる落差量、に起因する。また、開閉ゲートを閉鎖させるタイミングが到来してから、つまり重量測定値が供給停止重量値と一致するタイミングが到来してから、実際に当該開閉ゲートが閉鎖されるまでに多少の時間遅れが生じることにも、起因する。これらを考慮して、供給停止重量値は目標重量値よりも小さく設定されている。
【０００５】
ところで、このようにゲート開度によって被計量物の単位時間当たりの供給量が制御されるゲート開度制御方式においては、当該ゲート開度が段階的に切り換えられると、その切り換わり前後の供給量差によって、荷重センサを含む計量ホッパへの衝撃荷重が変化する。この結果、荷重センサから出力される計量信号に振動成分が発生し、当該計量信号に基づいて求められる重量測定値に誤差が生じる。従って、特に被計量物の供給量が小さく設定される最終の段階、言わば小供給段階、において、被計量物の供給停止タイミングを正確に取得するには、この振動成分が十分に減衰するのを待つ必要がある。すると、この待ち時間を含む小供給段階に掛かる時間が長くなり、ひいては供給時間全体が長くなる。この不都合に対処するべく、従来、例えば特許文献１に開示されたものがある。
【０００６】
この従来技術によれば、図１１（ａ）に示すように、時間ｔがｔ＝０という時点を基点として、開閉ゲートが開かれ、被計量物の供給が開始される。この被計量物の供給開始直後のゲート開度Ｇは、Ｇ１１という比較的に大きな値に設定される。これにより、当該ゲート開度Ｇ１１に応じた比較的に大きな供給量で溜めホッパから計量ホッパへ被計量物が供給される。この言わば大供給（大投入）段階においては、図１１（ｂ）に太実線Ａ１で示すように、重量測定値Ｗｘが当該ゲート開度Ｇ１１に応じた比較的に高い一定の速度（ｄＷｘ／ｄｔ）で増大する。そして、この重量測定値Ｗｘが予め設定された供給停止重量値Ｗｃよりも小さい第１の切換重量値Ｗ１１に到達すると（Ｗｘ＝Ｗ１１）、その時点ｔ１１で、大供給段階から中供給（中投入）段階としての漸減段階に切り換わる。この漸減段階においては、ゲート開度Ｇが、時間ｔの経過と共に、厳密には重量測定値Ｗｘが増大するに連れて、漸減され、詳しくは、次の式１に基づいて、制御される。
【０００７】
《式１》
Ｇ＝（Ｇ１１−Ｇ１２）・｛（Ｗ１２−Ｗｘ）／（Ｗ１２−Ｗ１１）｝α+Ｇ１２
【０００８】
なお、この式１において、Ｗ１２は、予め設定された第２の切換重量値であり、この第２切換重量値Ｗ１２は、上述の第１切換重量値Ｗ１１よりも大きく、かつ、供給停止重量値Ｗｃよりも小さい（Ｗ１１＜Ｗ１２＜Ｗｃ）。また、冪指数αは、０．３≦α≦０．７を満足する任意の値である。さらに、Ｇ１２は、後述する小供給（小投入）段階におけるゲート開度Ｇであり、この小供給段階におけるゲート開度Ｇ１２は、大供給段階におけるゲート開度Ｇ１１よりも小さい（Ｇ１２＜Ｇ１１）。
【０００９】
この漸減段階においては、時間ｔの経過と共に漸減するゲート開度Ｇに伴って、被計量物の供給量が徐々に低減されるので、重量測定値Ｗｘの増大速度もまた徐々に低下する。そして、重量測定値Ｗｘが第２切換重量値Ｗ１２に到達すると（Ｗｘ＝Ｗ１２）、その時点ｔ１２で、漸減段階から小供給段階に切り換わる。なお、この漸減段階から小供給段階に切り換わる時点ｔ１２でのゲート開度Ｇは、数１からも分かるように、Ｇ１２となる。そして、小供給段階においては、このＧ１２という一定のゲート開度Ｇとされ、これに伴い、被計量物の供給量は、当該ゲート開度Ｇ１２に応じた比較的に小さな一定値となり、重量測定値Ｗｘの増大速度は、さらに低下する。
【００１０】
この小供給段階において、重量測定値Ｗｘが目標重量値Ｗｐよりも小さい供給停止重量値Ｗｃと一致すると（Ｗｘ＝Ｗｃ）、その時点ｔ１３で、ゲート開度Ｇがゼロ（Ｇ＝０）とされる。つまり、開閉ゲートが閉鎖される。ただし、上述したように、開閉ゲートが閉鎖されても、その後、暫くの間は被計量物が計量ホッパに供給され続ける。これに伴い、重量測定値Ｗｘは、増大し続け、詳しくは落差量ｄ分だけ増大する。そして、最終的に、重量測定値Ｗｘは、目標重量値Ｗｐに近い値Ｗｓ（≒Ｗｐ）に収束する。この最終重量値Ｗｓが得られると、計量ホッパに供給された被計量物は、当該計量ホッパから排出される。これをもって、一連（１回）の定量供給が終了する。
【００１１】
このように、特許文献１に開示された従来技術では、大供給段階と小供給段階との間に、中供給段階としての漸減段階が設けられる。そして、この漸減段階において、ゲート開度Ｇが、大供給段階におけるのと同じ開度Ｇ１１から小供給段階におけるのと同じ開度Ｇ１２まで連続的に漸減される。これにより、各段階の切り換わり前後の被計量物の供給量差が低減され、当該切り換わり時の振動成分の発生が抑制される。この結果、特に、小供給段階に掛かる時間Ｔ１（＝ｔ１３−ｔ１２）が短縮され、ひいては供給時間全体が短縮される。
【００１２】
ところが、上述の如く各段階の切り換わり時における振動成分の発生が抑制されるとしても、被計量物の供給開始直後における当該被処理物の落下衝撃力による振動成分の発生は抑制されない。そして、この落下衝撃力が大き過ぎると、要するに大供給段階のゲート開度Ｇ１１が大き過ぎると、図１１（ｂ）に太破線Ｂ１で示すように、当該落下衝撃力による振動成分が過大となり、極端には、この振動成分を含む重量測定値Ｗｘが上述した第１切換重量値Ｗ１１を超えてしまう。すると、重量測定値Ｗｘが第１切換重量値Ｗ１１を超えた時点ｔ１１’で大供給段階から漸減段階に切り換わる。つまり、大供給段階から漸減段階に切り換わる所期（本来）の時点ｔ１１よりも早く当該大供給段階から漸減段階に切り換わり、言い換えれば大供給段階において未だ十分な重量の被計量物が供給されていないにも拘らず当該大供給段階から漸減段階に切り換わる。この結果、漸減段階に掛かる時間が長くなり、却って供給時間全体が長引く。これを回避するには、大供給段階のゲート開度Ｇ１１を小さめに設定すればよいが、そうすると、当該大供給段階の重量測定値Ｗｘの増大速度が低下し、やはり供給時間全体が長引く。
【００１３】
そこで、さらなる別の従来技術として、例えば特許文献２に開示されたものがある。この特許文献２に開示された第２の従来技術によれば、特許文献１に開示された第１の従来技術とは異なり、重量測定値Ｗｘに基づく（言わば重量測定値Ｗｘを変数とする）のではなく、被計量物の供給開始時点を基点（ｔ＝０）とする経過時間ｔに基づいて（言わば経過時間ｔを変数として）、各段階の切り換えが行われる。即ち、図１２（ａ）に示すように、当該経過時間ｔ（軸上）において、大供給段階から漸減段階に切り換わる第１切換時点ｔ２１と、漸減段階から小供給段階に切り換わる第２切換時点ｔ２２とが、予め設定される。そして、被計量物の供給開始と共に経過時間ｔが測定され、この経過時間ｔが第１切換時点ｔ２１に到達するまでが、大供給段階とされる。この大供給段階においては、ゲート開度ＧがＧ２１という比較的に大きな一定値とされる。これにより、図１２（ｂ）に太実線Ａ２で示すように、重量測定値Ｗｘが、当該ゲート開度Ｇ２１に応じた比較的に高い一定の速度（ｄＷｘ／ｄｔ）で増大する。そして、経過時間ｔが第１切換時点ｔ２１に到達すると、大供給段階から漸減段階に切り換わる。この漸減段階においては、次の式２に基づいて、ゲート開度Ｇが制御される。
【００１４】
《式２》
Ｇ＝（Ｇ２１−Ｇ２２）・｛（ｔ２２−ｔ）／（ｔ２２−ｔ２１）｝α+Ｇ２２
【００１５】
なお、この式２において、Ｇ２２は、次に説明する小供給段階のゲート開度Ｇであり、例えば第１従来技術における小供給段階のゲート開度Ｇ１２と略等価（Ｇ２２≒Ｇ１２）である。そして、冪指数αは、０＜α≦１を満足する任意の値である。
【００１６】
この漸減段階は、経過時間ｔが第２切換時点ｔ２１に到達するまで継続され、この間、当該経過時間ｔに伴って漸減するゲート開度Ｇに応じて、重量測定値Ｗｘの増大速度もまた漸減する。そして、経過時間ｔが第２切換時点ｔ２１に到達すると、漸減段階から小供給段階に切り換わる。
【００１７】
小供給段階においては、上述したＧ２２という一定のゲート開度Ｇとされ、これに伴い、重量測定値Ｗｘが一定の低速度で増大する。そして、重量測定値Ｗｘが供給停止重量値Ｗｃと一致（Ｗｘ＝Ｗｃ）した時点ｔ２３で、ゲート開度Ｇがゼロとされ、開閉ゲートが閉鎖される。これにより、重量測定値Ｗｘは、当該時点ｔ２３から落差量ｄ分だけ増大し、目標重量値Ｗｐに近い最終重量値Ｗｓに収束する。
【００１８】
このように、第２従来技術では、経過時間ｔに基づいて各段階の切り換えが行われるので、たとえ図１２（ｂ）に太破線Ｂ２で示すような振動成分が重量測定値Ｗｘに含まれるとしても、この振動成分の影響を受けることなく、所期の通りに当該各段階の切り換えが行われる。従って、例えば、第１切換時点ｔ２１よりも前の或る時点ｔ２１’において、振動成分を含む重量測定値Ｗｘが、当該第１切換時点ｔ２１における本来の（理想的な）値Ｗ２１を超えたとしても、不本意に大供給段階から漸減段階に切り換わることはない。
【００１９】
しかしながら、この第２従来技術をもってしても、次のような問題がある。即ち、この第２従来技術における漸減段階においては、上述の如く式２に基づいてゲート開度Ｇが制御されるが、この式２における冪指数αは、０＜α≦１を満足する任意の値である。例えば、この冪指数αがα＝１である、と仮定すると、漸減段階におけるゲート開度Ｇは、図１２（ａ）に太実線Ｐ２で示すように、直線的に推移する。一方、冪指数αが０＜α＜１である場合には、ゲート開度Ｇは、図１２（ａ）に太破線Ｐ２’で示すように、上方に向かって凸状に膨らむように曲線的に推移する。そして、この曲線Ｐ２’の膨らみは、冪指数αの値が小さいほど、大きくなる。なお、常套的には、当該冪指数αは（１よりも）小さく設定され、つまり曲線Ｐ２’の膨らみが大きくなるように設定される。これは、ゲート開度Ｇが当該曲線Ｐ２’の如く推移することによって、漸減段階においても出来る限り大きな供給量で被計量物が供給されるようにし、ひいては供給時間全体のさらなる短縮化が図られるようにするためである。
【００２０】
ここで、漸減段階と小供給段階との境界である第２切換時点ｔ２２に注目すると、この第２切換時点ｔ２２においては、それまで式２に基づいて漸減（特に第２切換時点ｔ２２の直前には急減）していたゲート開度Ｇが、これ以降、突然Ｇ２２という一定値になる。つまり、第２切換時点ｔ２２の前後の短い期間中に、ゲート開度Ｇが急変する。従って、この第２切換時点ｔ２２においても、図１２（ｂ）に太破線Ｂ２で示したように、（漸減段階がない場合に比べて振幅は小さいものの）多少の振動成分が発生する。その一方で、第２従来技術においては、上述の如く小供給段階に掛かる時間Ｔ２（＝ｔ２３−ｔ２２）の短縮化が図られるが、この小供給時間Ｔ２が短すぎると、その始点である第２切換時点ｔ２２で発生する当該振動成分の振幅が小さくても、この振動成分の影響によって、小供給時間Ｔ２の終点である供給停止時点ｔ２３を正確に捉えることができず、ひいては供給精度が低下する。これを回避するには、やはり小供給時間Ｔ２を相応に長くする必要があり、詳しくは第２切換時点ｔ２２で見込まれる重量値Ｗ２２をさらに低めに設定する、言い換えれば当該重量値Ｗ２２と供給停止重量値Ｗｃとの間隔（＝Ｗｃ−Ｗ２２）をさらに広げる、必要がある。しかし、これでは漸減段階を設ける意味が半減し、小供給時間Ｔ２を含む供給時間全体の短縮化が不十分となる。このことは、第１従来技術についても、同様である。即ち、上述の図１１（ａ）における第２切換時点ｔ１２に注目すると、この第２切換時点ｔ１２においては、それまで式１に基づいて漸減（特に第２切換時点ｔ１２の直前には急減）していたゲート開度Ｇが、これ以降、突然Ｇ１２という一定値になる。つまり、第２切換時点ｔ１２の前後の短い期間中に、ゲート開度Ｇが急変する。これによって、図１１（ｂ）に太破線Ｂ１で示したように、第２切換時点ｔ１２においても振動成分が発生し、この振動成分が十分に減衰するのを待つための時間を含む小供給時間Ｔ１を長くする必要があり、詳しくは第２切換重量値Ｗ１２をさらに低めに設定する、言い換えれば第２切換重量値Ｗ１２と供給停止重量値Ｗｃとの間隔（＝Ｗｃ−Ｗ１２）をさらに広げる、必要がある。
【００２１】
また、第２切換時点ｔ２２におけるゲート開度Ｇの急変度合いは、大供給段階におけるゲート開度Ｇ２１が大きいほど、顕著になる。従って、第２従来技術においても、第１従来技術と同様、大供給段階におけるゲート開度Ｇ２１が（理由は異なるものの）制限される。このこともまた、供給時間全体の短縮化が不十分となる一要因である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開昭６２−２３０５２７号公報
【特許文献２】実開平２−９９３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
即ち、本発明が解決しようとする課題は、第１従来技術および第２従来技術のいずれにおいても、供給時間の短縮化が不十分である、ということである。
【００２４】
それゆえに、本発明は、従来よりも供給時間全体のさらなる短縮化を図ることができる定量供給装置を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
この目的を達成するために、本発明は、予め設定された目標重量値分の被計量物を供給する定量供給装置において、供給制御信号に従って被計量物の供給を行う供給手段と、当該供給制御信号を生成する供給制御手段と、供給手段による供給済みの被計量物の重量を測定する重量測定手段と、を具備する。ここで、供給制御手段は、被計量物の単位時間当たりの供給量が漸減する漸減段階と、この漸減段階の後に続く最終の段階であって当該供給量が一定である小供給段階と、を含む複数の段階に分けて、供給手段による被計量物の供給が行われるように、供給制御信号を生成する。また、供給制御手段は、漸減段階において、小供給段階に切り換わる時点が近づくに連れて時間の経過に対する供給量の変化率を漸減させると共に、当該切り換わり時点での供給量が小供給段階におけるのと略同じレベルになるように、供給制御信号を生成する。さらに、供給制御手段は、小供給段階において、重量測定手段による重量測定値が目標重量値よりも小さい所定の供給停止重量値と一致したときに、供給手段による被計量物の供給が停止されるように、供給制御信号を生成する。加えて、漸減段階における供給制御信号は、供給手段による被計量物の供給開始時点を基点とする経過時間の関数に基づく。そして、漸減段階を含む全ての段階における供給手段による被計量物の単位時間当たりの供給量は、供給制御信号に対して線形の関係にある、というものである。
【００２６】
即ち、本発明によれば、供給手段によって供給される被計量物は、その単位時間当たりの供給量が漸減される漸減段階と、これに続く最終の段階であって当該供給量が一定である小供給段階と、を含む複数の段階に分けて、供給される。より具体的には、被計量物は、漸減段階において、小供給段階に切り換わる時点が近づくに連れて時間の経過に対する供給量の変化率（漸減速度）を漸減させると共に、当該切り換わり時点での供給量が小供給段階におけるのと略同じレベルになるように、供給される。これにより、漸減段階から小供給段階に切り換わる時点での供給量の変動が抑えられ、当該切り換わり時点での振動成分の発生が確実に抑制される。また、供給手段による供給済みの被計量物の重量が、重量測定手段によって測定される。この重量測定手段による重量測定値は、小供給段階において、目標重量値よりも小さい所定の供給停止重量値と比較され、当該重量測定値が供給停止重量値と一致したときに、供給手段による被計量物の供給が停止される。これにより、目標重量値分の被計量物を供給する、という定量供給が実現される。この定量供給を実現するための供給手段の動作は、供給制御手段から与えられる供給制御信号に従う。ここで、漸減段階における供給制御信号は、供給手段による被計量物の供給開始時点を基点とする経過時間の関数に基づいて生成される。そして、漸減段階を含む全ての段階における供給手段による被計量物の単位時間当たりの供給量は、供給制御信号に対して線形の関係にある。
【００２７】
なお、供給制御手段は、漸減段階の前に、大供給段階を設け、この大供給段階において、被計量物の単位時間当たりの供給量が一定であり、かつ、当該供給量が小供給段階におけるのよりも大きくなるように、供給制御手段を生成してもよい。このような大供給段階が設けられることによって、供給時間全体の短縮化が図られる。この場合、漸減段階における供給量が、大供給段階におけるのと略同じレベルから小供給段階におけるのと略同じレベルまで漸減すると共に、当該漸減段階における供給量の時間に対する変化率が、まず漸増した後に上述の如く漸減するのが、好ましい。これにより、漸減段階における被計量物の総供給量が増大し、ひいては供給時間全体のさらなる短縮化が図られる。ここで、大供給段階においては、供給手段による被計量物の供給開始時点を基点とする上述の経過時間が予め設定された第１切換時点に到達したときに、当該大供給段階から漸減段階に切り換わる。そして、漸減段階においては、当該経過時間が第１切換時点よりも後の予め設定された第２切換時点に到達したときに、漸減段階から小供給段階に切り換わる。併せて、漸減段階においては、当該経過時間が第１切換時点と第２切換時点との間に予め設定された第３切換時点に到達したときに、供給量の時間に対する変化率が漸増する状態から漸減する状態に切り換わる。厳密に言えば、このような要領でそれぞれの切り換えが行われるように供給制御手段が供給制御信号を生成する。また、上述の関数は、第３切換時点における被計量物の単位時間当たりの供給量が所定値であることを条件として定められてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
上述したように、本発明によれば、漸減段階から小供給段階に切り換わる時点での振動成分の発生が確実に抑制される。従って、小供給段階において当該振動成分が減衰するのを待つ必要がない。ゆえに、当該振動成分が減衰するのを待つ必要がある第１従来技術および第２従来技術に比べて、小供給段階に掛かる時間を短縮化することができ、ひいては供給時間全体のさらなる短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態の全体構成を示す概略図である。
【図２】同実施形態における制御装置の内部の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態における時間の経過に対するゲート開度および重量測定値の推移を特に第２の従来技術のものと比較して示す図解図である。
【図４】図３の一部を拡大して示す図解図である。
【図５】同実施形態におけるＣＰＵによって実行される自動運転タスクの内容を示すフローチャートである。
【図６】図５における供給処理の詳細を示すフローチャートである。
【図７】図６に続くフローチャートである。
【図８】図５における計量処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】図５における排出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】同実施形態の別の例を示す概略図である。
【図１１】第１の従来技術における時間の経過に対するゲート開度および重量測定値の推移を示す図解図である。
【図１２】第２の従来技術における時間の経過に対するゲート開度および重量測定値の推移を示す図解図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の一実施形態について、図１〜図１０を参照して説明する。
【００３１】
本実施形態に係る定量計量装置１０は、樹脂ペレットやグラニュー糖のように流動性の高い粉粒状の被計量物１００を取り扱うものであり、図１に示すように、当該被計量物１００が収容された溜めホッパ１２と、この溜めホッパ１２の下方に配置されると共に当該溜めホッパ１２から被計量物１００の供給を受ける計量ホッパ１４と、を備えている。溜めホッパ１２の底部にある排出口には、開閉ゲート１６が設けられており、この開閉ゲート１６の開度Ｇによって、当該溜めホッパ１２から計量ホッパ１４への被計量物１００の単位時間当たりの供給量（流量）Ｑが制御される。なお、ゲート開度Ｇと供給量Ｑとは、（被計量物１００の性状（粒度，見かけ比重，粘度等）が一定であることを前提として）互いに相関関係にあり、例えば比例関係にある。従って、供給量Ｑは、被計量物１００の単位時間当りの質量流量と考えてもよい。そして、この関係が維持されるように、溜めホッパ１２は計量ホッパ１４よりも十分に大きい容積を持ち、かつ、当該溜めホッパ１２内に被計量物１００が適宜に補充されることによって溜めホッパ１２内の被計量物１００の収容高さＨは常に一定の範囲に保たれている。
【００３２】
計量ホッパ１４は、荷重センサとしてのロードセル１８を備えており、このロードセル１８は、自身への印加荷重に応じた電圧値を有するアナログ荷重検出信号Ｗｙを生成する。このアナログ荷重検出信号Ｗｙは、情報出力手段としての液晶型のディスプレイ２０を備えた制御装置２２に入力される。なお、ロードセル１８としては、例えば歪ゲージ式のものが適当であるが、これ以外にも、磁歪式のものや静電容量式，ジャイロ式のもの等が採用可能である。また、ロードセル１８以外の荷重センサが採用されてもよい。
【００３３】
制御装置２２は、図２に示すように、増幅回路２４を有しており、この増幅回路２４に、アナログ荷重検出信号Ｗｙが入力される。この増幅回路２４に入力されたアナログ荷重検出信号Ｗｙは、ここで増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路２６に入力される。なお、図には示さないが、増幅回路２４の前段または後段には、アナログ荷重検出信号Ｗ（ｔ）に含まれる比較的に高い周波数帯域のノイズ成分、主に電気的な要因によるノイズ成分、を除去するためのローパスフィルタ回路が設けられている。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換回路２６は、増幅回路２４経由で入力されたアナログ荷重検出信号Ｗｙを、パルス生成手段としてのクロックパルス生成回路２８から与えられるクロックパルスＣＬＫの立ち上がり（または立ち下がり）に合わせてサンプリングする。これによって、アナログ荷重検出信号Ｗｙは、デジタル態様の信号に変換される。なお、Ａ／Ｄ変換回路２６によるサンプリング周期、つまりクロックパルスＣＬＫの周期ΔＴは、例えば１［ｍｓ］である。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換回路２６による変換後のデジタル荷重検出信号Ｗｙは、入出力インタフェース回路３０を介して、制御手段としてのＣＰＵ（Central
Processing Unit）３２に入力され、厳密には、上述のクロックパルスＣＬＫの立ち上がり（または立ち下がり）に合わせて、当該ＣＰＵ３２に取り込まれる。このため、ＣＰＵ３２にも、入出力インタフェース回路３０を介して、クロックパルスＣＬＫが与えられる。ＣＰＵ３２は、このデジタル荷重検出信号Ｗｙに基づいて、計量ホッパ１４に供給された被計量物１００の重量値Ｗｘを求め、さらに、この重量測定値Ｗｘに基づいて、ゲート制御信号Ｓｇを生成する。そして、ゲート制御信号Ｓｇは、入出力インタフェース回路３０を介して、Ｄ／Ａ変換回路３４に入力され、ここでアナログ態様の信号に変換された後、上述した開閉ゲート１６を駆動するための後述するサーボアンプ回路３６に入力される。また、ゲート制御信号Ｓｇとは別に、ＣＰＵ３２は、排出制御信号Ｓｃを生成する。この排出制御信号Ｓｃは、入出力インタフェース回路３０を介して、後述するシリンダ３８に与えられる。
【００３６】
ＣＰＵ３２の動作は、当該ＣＰＵ３２に接続された記憶手段としてのメモリ回路４０に記憶されている制御プログラムに従う。また、ＣＰＵ３２には、入出力インタフェース回路３０を介して、上述したディスプレイ２０と、当該ＣＰＵ３２に各種命令を入力するための命令入力手段としての操作キー４２と、が接続されている。なお、ディスプレイ２０および操作キー４２は、互いに一体化されたものでもよく、例えばタッチスクリーンによって構成されてもよい。
【００３７】
図１に戻って、サーボアンプ回路３６は、制御装置２２から入力されたゲート制御信号Ｓｇに基づいて、サーボモータ４４を駆動するための駆動信号Ｓｄを生成する。サーボモータ４４は、この駆動信号Ｓｄに従って駆動され、その駆動力は、駆動ギア４６と従動ギア４８とを有する駆動力伝達手段としてのギア機構５０を介して、開閉ゲート１６に与えられる。これにより、開閉ゲート１６が開閉し、つまりゲート開度Ｇが制御される。さらに、サーボモータ４４（回転軸）には、その回転角度を検出するための回転角度検出手段としてのロータリ型のポテンショメータ５２が結合されており、このポテンショメータ５２から出力される回転角度検出信号Ｓｐは、サーボアンプ回路３６にフィードバックされる。サーボアンプ回路３６は、このフィードバックされた回転角度検出信号Ｓｐと、上述のゲート制御信号Ｓｇと、を比較し、さらに、この比較結果に基づいて、希望通りのゲート開度Ｇとなるように、駆動信号Ｓｄを補正する。
【００３８】
また、計量ホッパ１４の底部は、当該計量ホッパ１４に供給された被計量物１００を排出するための排出口を形成しており、この排出口には、開閉ゲート１６とは別のゲート、言わば排出ゲート５４、が設けられている。そして、この排出ゲート５４を駆動するための駆動手段として、上述したシリンダ３８が設けられている。なお、シリンダ３８としては、例えば空気圧式のものが適当であるが、油圧式等の当該空気圧式以外のものも採用可能である。また、シリンダ３８に代えて、電磁ソレノイドやモータ等の他の駆動手段が採用されてもよい。
【００３９】
このように構成された本実施形態に係る定量供給装置１０によれば、次の要領により、被計量物１００の定量供給が実現される。
【００４０】
即ち、本実施形態に係る定量供給装置１０においても、上述の第１従来技術および第２従来技術と同様、大供給段階，中供給段階としての漸減段階，ならびに小供給段階という３つの段階に分けて、溜めホッパ１２から計量ホッパ１４へ被計量物１００が供給される。そして、小供給段階では、重量測定値Ｗｘが目標重量値Ｗｐよりも落差量ｄ分だけ小さい供給停止重量値Ｗｃと一致したときに、当該被計量物１００の供給が停止される。さらに、大供給段階から漸減段階への切り換え、および、漸減段階から小供給段階への切り換え、については、第２従来技術と同様、被計量物１００の供給開始時点を基点（ｔ＝０）とする経過時間ｔに基づいて行われる。ただし、漸減段階では、図３（ａ）に太実線Ｐ０で示すように、経過時間ｔに対するゲート開度Ｇの関係が概略Ｓ字状に推移するように、具体的には、当該経過時間ｔに対するゲート開度Ｇの変化率、つまり漸減速度ｄＧ／ｄｔ、が前半部分で漸増し、後半部分で漸減するように、制御される。なお、図３（ａ）の太破線Ｐ２’は、比較参照用としての第２従来技術における経過時間ｔとゲート開度Ｇとの関係を示す（図１２（ａ）に示したのと同じである）。
【００４１】
より具体的に説明すると、本実施形態においても、経過時間ｔに基づいて、大供給段階から漸減段階に切り換わる第１切換時点ｔ０１と、漸減段階から小供給段階に切り換わる第２切換時点ｔ０２とが、予め設定される。そして、被計量物１００の供給開始と共に経過時間ｔが測定され、この経過時間ｔが第１切換時点ｔ０１に到達するまでが、大供給段階とされる。この大供給段階においては、ゲート開度ＧがＧ０１という比較的に大きな一定値とされ、詳しくは第２従来技術におけるゲート開度Ｇ２１よりも大きく設定される。これにより、図３（ｂ）に太実線Ａ０で示すように、重量測定値Ｗｘが、当該ゲート開度Ｇ０１に応じた比較的に高い一定の速度（ｄＷｘ／ｄｔ）で増大する。なお、図３（ｂ）の太破線Ａ２は、第２従来技術における重量測定値Ｗｘの推移を示す（図１２（ｂ）において太実線Ａ２で示したのと同じである）。この第２従来技術における重量測定値Ｗｘの推移と比較して分かるように、本実施形態における重量測定値Ｗｘの方が、当該第２従来技術における重量測定値Ｗｘよりも、高い速度で増大する。
【００４２】
大供給段階において、経過時間ｔが第１切換時点ｔ０１に到達すると、当該大供給段階から漸減段階に切り換わる。そして、漸減段階においては、次の式３に基づいて、ゲート開度Ｇが制御される。
【００４３】
《式３》
Ｇ＝ｋ１・ｔ３＋ｋ２・ｔ２＋ｋ３・ｔ＋ｋ４
【００４４】
この式３において、ｋ１，ｋ２，ｋ３およびｋ４は、いずれも定数であり、次の４つの条件が満足されるように決定される。即ち、第１の条件として、経過時間ｔがｔ＝ｔ０１であるときに、ゲート開度ＧがＧ＝Ｇ０１であることが、要求される。そして、第２の条件として、経過時間ｔがｔ＝ｔ０２であるときに、ゲート開度ＧがＧ＝Ｇ０２であることが、要求される。さらに、第３の条件として、経過時間ｔがｔ＝ｔ０１’であるときに、ゲート開度ＧがＧ＝Ｇ０１’であることが、要求される。そして、第４の条件として、経過時間ｔがｔ＝ｔ０２であるときのゲート開度Ｇ０２が、当該ゲート開度Ｇの最小値であることが、要求される。なお、Ｇ０２は、小供給段階のゲート開度Ｇであり、例えば第２従来技術におけるゲート開度Ｇ２２と略等価（Ｇ０２≒Ｇ２２）であり、言い換えれば、第１従来技術におけるゲート開度Ｇ１２と略等価（Ｇ０２≒Ｇ１２）である。また、ｔ０１’は、第１切換時点ｔ０１と第２切換時点ｔ０２との間の任意の時点（ｔ０１＜ｔ０１’＜ｔ０２）であり、例えば基点から第２切換時点ｔ０２までの期間の約２／３に相当する時点に設定される。さらに、Ｇ０１’は、大供給段階（第１切換時点ｔ０１）のゲート開度Ｇ０１よりも小さく、かつ、小供給段階（第２切換時点ｔ０２）のゲート開度Ｇ０２よりも大きい、任意のゲート開度Ｇ（Ｇ０２＜Ｇ０１’＜Ｇ０１）であり、例えば大供給段階のゲート開度Ｇ０１の約１／３の大きさに設定される。そして、第１切換時点ｔ０１は、例えば第２従来技術における第１切換時点ｔ２１と略同等であり、第２切換時点ｔ０２もまた、当該第２従来技術における第２切換時点ｔ２２と略同等である。
【００４５】
この式３によれば、図３（ａ）に示した太実線Ｐ０からも分かるように、漸減段階におけるゲート開度Ｇは、時点ｔ０１’のゲート開度Ｇ０１’を変曲点として、経過時間ｔに対して概略Ｓ字状に推移し、いわゆる３次曲線を描くように推移する。より詳しくは、第１切換時点ｔ０１から変曲時点ｔ０１’までの前半部分は、当該ゲート開度Ｇの漸減速度ｄＧ／ｄｔが漸増するように推移し、変曲時点ｔ０１’から第２切換時点ｔ０２までの後半部分は、漸減速度ｄＧ／ｄｔが漸減するように推移する。そして、最終的に、ゲート開度Ｇは、小供給段階におけるゲート開度Ｇ０２と等価になる。このような制御によって、時点ｔ０１’を境にして、これよりも前の前半部分で第１実施形態および第２実施形態に比べてより多くの被計量物１００の供給が行われ、後半部分で当該被計量物１００の供給量Ｑがより緩やかに減ぜられる。これに伴い、重量測定値Ｗｘは、相応の速度で増大する。なお、上述の第３の条件として、変曲点（ｔ０１’，Ｇ０１’）を明確化するべく、経過時間ｔがｔ＝ｔ０１’であるときの漸減速度ｄＧ／ｄｔの変化率ｄ２Ｇ／ｄｔ２がｄ２Ｇ／ｄｔ２＝０であることが、要求されてもよい。
【００４６】
経過時間ｔが第２切換時点ｔ０２に到達すると、漸減段階から小供給段階に切り換わる。小供給段階においては、上述したＧ０２という一定のゲート開度Ｇとされ、これに伴い、重量測定値Ｗｘが当該ゲート開度Ｇ０２に応じた一定の低速度で増大する。そして、重量測定値Ｗｘが供給停止重量値Ｗｃと一致（Ｗｘ＝Ｗｃ）した時点ｔ０３で、ゲート開度Ｇがゼロとされ、開閉ゲート１６が閉鎖される。これにより、重量測定値Ｗｘは、当該時点ｔ０３から落差量ｄ分だけ増大し、目標重量値Ｗｐに近い最終重量値Ｗｓに収束する。
【００４７】
最終重量値Ｗｓが得られると、当該最終重量値Ｗｓは、上述したディスプレイ２０に表示される。そして、排出ゲート５４が開かれる。これにより、計量ホッパ１４に供給された被計量物１００は、当該排出ゲート５４を介して排出され、例えば図示しない包装袋に収容される。これをもって、一連の定量供給が終了する。なお、厳密には、最終重量値Ｗｓは、次の式４に基づく移動平均処理によって求められる。この式４において、ｎは、任意のサンプリング番号である。そして、Ｍは、タップ数であり、詳しくは１以上の任意の整数である。
【００４８】
《式４》
Ｗｓ＝｛ΣＷｘ［ｎ−ｍ］／Ｍ｝      ｗｈｅｒｅ  ｍ＝０〜Ｍ−１
【００４９】
このように、本実施形態によれば、漸減段階におけるゲート開度Ｇが、その前段の大供給段階におけるゲート開度Ｇ０１から後段の小供給段階におけるゲート開度Ｇ０２まで連続的に漸減される。しかも、その漸減速度ｄＧ／ｄｔが、当該漸減段階の前半部分で漸増され、後半部分で漸減される。これにより、大供給段階と漸減段階との境界である第１切換時点ｔ０１において、ゲート開度Ｇの変動、つまり被計量物１００の供給量Ｑの変動、が抑えられ、この変動に起因する振動成分の発生が確実に抑制される。これと同様に、漸減段階と小供給段階との境界である第２切換時点ｔ０２においても、ゲート開度Ｇの変動、つまり供給量Ｑの変動、が抑えられ、この変動に起因する振動成分の発生が確実に抑制される。
【００５０】
従って、特に、小供給段階において当該振動成分が減衰するのを待つ必要がないので、小供給段階に掛かる時間Ｔ０（＝ｔ０３−ｔ０２）を短縮化することができ、ひいては供給時間全体の短縮化を図ることができる。なお、小供給時間Ｔ０を短縮するとは、第２切換時点ｔ０２での被計量物１００の供給重量値Ｗ０２を供給停止重量値Ｗｃに近づけることを意味し、つまりこれら両者の間隔（＝Ｗｃ−Ｗ０２）を狭めることを意味する。因みに、第２従来技術において、第２切換時点ｔ２２での被計量物の供給重量値Ｗ２２が供給停止重量値Ｗｃに近づけられると、当該第２切換時点ｔ２２で発生する振動成分の影響によって、この振動成分を含む重量測定値Ｗｘが本来の供給停止時点ｔ２３よりも早い時点で供給停止重量値Ｗｃを超えてしまい、その時点で被計量物の供給が停止される、という不都合が生じる恐れがある。このことは、第１従来技術についても、同様である。即ち、第１従来技術において、第２切換重量値Ｗ１２が供給停止重量値Ｗｃに近づけられると、重量測定値Ｗｘが当該第２切換重量値Ｗ１２に到達した時点ｔ１２で発生する振動成分の影響によって、この振動成分を含む当該重量測定値Ｗｘが本来の供給停止時点ｔ１３よりも早い時点で供給停止重量値Ｗｃを超えてしまい、その時点で被計量物の供給が停止される。本実施形態によれば、このような不都合が生じないので、この点でも、本実施形態は有益である。
【００５１】
また、本実施形態においては、第２従来技術と同様に、被計量物１００の供給開始時点からの経過時間ｔに基づいて各段階の切り換えが行われるが、例えば小供給段階に注目すると、当該第２従来技術に比べて、次のような利点がある。
【００５２】
即ち、本実施形態において、稼働中に被計量物１００の性状を含む諸状況が変化すると、同じゲート開度Ｇであっても、当該被計量物１００の供給量Ｑが変わることがある。特に、この供給量Ｑが増えると、図３の一部拡大図である図４の（ｂ）に１点鎖線Ａ０’で示すように、第２切換時点ｔ０２よりも前の或る時点ｔ０２’で、重量測定値Ｗｘが当該第２切換時点ｔ０２における本来の（理想的な）値Ｗ０２を超える。ただし、この時点ｔ０２’では、まだ、漸減段階から小供給段階へは切り換わらない。従って、同時点ｔ０２’におけるゲート開度Ｇ０２’は、図４（ａ）に太実線Ｐ０で示すように、小供給段階における開度Ｇ０２よりも少し大きい（＞Ｇ０２）。そして、同時点ｔ０２’から第２切換時点ｔ０２に掛けて、ゲート開度Ｇは漸減し、併せて、当該ゲート開度Ｇの漸減速度ｄＧ／ｄｔもまた漸減する。そして、第２切換時点ｔ０２において、ゲート開度ＧはＧ＝Ｇ０２となり、当該ゲート開度Ｇの漸減速度ｄＧ／ｄｔはｄＧ／ｄｔ＝０となる。これにより、ゲート開度Ｇが漸減する漸減段階から当該ゲート開度Ｇが一定とされる小供給段階へと緩やかに切り換わる。小供給段階においては、Ｇ＝Ｇ０２というゲート開度Ｇが維持され、重量測定値Ｗｘが供給停止重量値Ｗｃに到達した時点ｔ０３’で、当該ゲート開度Ｇはゼロとされる。この結果、このゲート開度Ｇがゼロとされる実際の供給停止時点ｔ０３’は、本来の供給停止時点ｔ０３よりも前に到来し、その分、実際の小供給時間Ｔ０’（＝ｔ０３’−ｔ０２）は、本来の小供給時間Ｔ０よりも短くなる（Ｔ０’＜Ｔ０）。このように実際の小供給時間Ｔ０’が短くなることによって、上述した振動成分による影響が懸念されるが、本実施形態によれは、当該振動成分の発生が確実に抑制されるので、そのような懸念はない。つまり、実際の供給停止時点ｔ０３’が正確に捉えられる。ゆえに、被計量物１００の供給量Ｑが変わっても、供給精度が低下することはない。しかも、小供給時間Ｔ０’が短くなることによって、その分、供給時間全体がさらに短縮され、より好ましい状態となる。
【００５３】
これに対して、第２従来技術では、稼働中に被計量物の単位時間当りの供給量が増えると、図４（ｂ）に２点鎖線Ａ２’で示すように、第２切換時点ｔ２２よりも前の或る時点ｔ２２’で、重量測定値Ｗｘが当該第２切換時点ｔ２２における本来の値Ｗ２２を超える。その一方で、同時点ｔ２２’におけるゲート開度Ｇ２２’は、図４（ａ）に太破線Ｐ２’で示すように、小供給段階における開度Ｇ２２よりもかなり大きい（Ｇ２２’＞Ｇ２２）。従って、実際の供給停止時点ｔ２３’は、本来の供給停止時点ｔ２３よりもかなり前に到来し、その分、実際の小供給時間Ｔ２’（＝ｔ２３’−ｔ２２）は、本来の小供給時間Ｔ２よりもかなり短くなる（Ｔ２’＜Ｔ２）。そうすると、第２従来技術では、本実施形態とは異なり、小供給段階の始期である第２切換時点ｔ２２において上述の如く（当該第２切換時点ｔ２２の前後の短い期間中にゲート開度Ｇが急変することによる）振動成分が発生するため、この振動成分が減衰するのを待つ必要があるが、このように小供給時間Ｔ２’が短くなることによって、その待ち時間を確保することができなくなる。この結果、振動成分が減衰しないうちに供給停止時点ｔ２３’が捉えられることになり、ひいては供給精度が低下する。これを回避するには、元々の小供給時間Ｔ２を長めに設定する、つまり第２切換時点ｔ２２における重量値Ｗ２２をより小さめに設定すればよいが、これでは、小供給時間Ｔ２を含む供給時間全体が長くなり、やはり不都合である。この点を比較しても、本実施形態は極めて有益である。
【００５４】
さらに、図３に戻って、大供給段階に注目すると、この図３の（ａ）に示すように、本実施形態における当該大供給段階のゲート開度Ｇ０１は、第２従来技術における大供給段階のゲート開度Ｇ２１よりも大きい。従って、この大供給段階における被計量物１００の総供給量は、本実施形態の方が、第２従来技術よりも多い。このこともまた、本実施形態による供給時間全体の短縮化に大きく貢献する。これは、第１従来技術との比較においても、同様である。
【００５５】
このような有益な効果が得られるようにするためには、上述したｔ０１，ｔ０１’およびｔ０２という経過時間ｔに係るパラメータと、Ｇ０１，Ｇ０１’およびＧ０２というゲート開度Ｇに係るパラメータと、が適切に設定される必要がある。そのために、本実施形態では、調整モードによる事前の調整作業が行われる。
【００５６】
具体的には、まず、図２に示した操作キー４２の操作によって、調整モードが選択される。続いて、当該操作キー４２の操作によって、希望の目標重量値Ｗｐと、これに見合う供給停止重量値Ｗｃとが、設定される。併せて、大供給段階のゲート開度Ｇ０１と、小供給段階のゲート開度Ｇ０２とが、適当に仮設定され、例えば第１従来技術におけるのと同程度のＧ０１＝Ｇ１１およびＧ０２＝Ｇ１２とされる。さらに、第１従来技術に倣って、第１切換重量値Ｗ０１と、第２切換重量値Ｗ０２とが、適当に仮設定され、例えばＷ０１＝Ｗ１１およびＷ０２＝Ｗ１２とされる。その上で、第１従来技術と同様の要領で仮の定量供給が実行される。なお、この仮の定量供給の実行においては、後述するように、重量測定値ＷｘがＷ０１，Ｗ０２およびＷｃという各重量値に到達した時点ｔ０１，ｔ０２およびｔ０３が捉えられ、これらの時点（厳密には基点（ｔ＝０）から各時点までの時間）ｔ０１，ｔ０２およびｔ０３はディスプレイ２０に表示される。
【００５７】
即ち、被計量物１００の供給開始時点（ｔ＝０）から重量測定値Ｗｘが仮設定された第１切換重量値Ｗ０１に到達するまでが、Ｇ０１というゲート開度Ｇによる大供給段階とされる。そして、重量測定値Ｗｘが第１切換重量値Ｗ０１に到達した時点で、大供給段階から漸減段階に切り換わり、その時点が、第１切換時点ｔ０１として仮設定される。この仮設定された第１切換時点ｔ０１は、仮設定された大供給段階のゲート開度Ｇ０１および仮設定された第１切換重量値ｔ０１と共に、ディスプレイ２０に表示される。
【００５８】
漸減段階においては、上述した式１に準拠する次の式５に基づいて、ゲート開度Ｇが制御される。なお、この式５における冪定数αについては、０＜α≦１の範囲で適当に設定される。
【００５９】
《式５》
Ｇ＝（Ｇ０１−Ｇ０２）・｛（Ｗ０２−Ｗｘ）／（Ｗ０２−Ｗ０１）｝α+Ｇ０２
【００６０】
この漸減段階は、重量測定値Ｗｘが仮設定された第２切換重量値Ｗ０２に到達するまで継続され、その時点が到来すると、小供給段階に切り換わる。併せて、当該時点が、第２切換時点ｔ０２として仮設定される。なお、この仮設定された第２切換時点ｔ０２におけるゲート開度Ｇは、Ｇ＝Ｇ０２となる。そして、この仮設定された第２切換時点ｔ０２もまた、当該Ｇ０２というゲート開度Ｇおよび仮設定された第２切換時点ｔ０２と共に、ディスプレイ２０に表示される。
【００６１】
小供給段階においては、Ｇ０２という一定のゲート開度Ｇで被計量物１００が供給され、重量測定値Ｗｘが供給停止重量値Ｗｃに到達すると、その時点で、当該ゲート開度Ｇがゼロとされる。そして、このゲート開度Ｇがゼロとされた時点は、仮の供給停止時点ｔ０３として特定され、この特定された仮の供給停止時点ｔ０３は、供給停止重量値Ｗｃと共に、ディスプレイ２０に表示される。
【００６２】
このように仮の定量供給が実行されることによって、第１切換時点ｔ０１と第２切換時点ｔ０２とが仮設定され、併せて、仮の供給停止時点ｔ０３が一種の目安（指標）として特定される。そして、これらは（ｔ０１，Ｇ０１，Ｗ０１），（ｔ０２，Ｇ０２，Ｗ０２）および（ｔ０３，Ｗｃ）という関係で表示される。従って、オペレータは、この表示を参照することで、経過時間ｔに対するゲート開度Ｇおよび重量測定値Ｗｘそれぞれの推移を認識することができる。なお、仮の定量供給が複数回実行されることによって、これらの関係が平均化されたものが表示されてもよい。
【００６３】
続いて、上述した変曲時点ｔ０１’と、これに対応するゲート開度Ｇ０１’とが、適当に仮設定される。この条件の下、上述した式３が組み立てられ、つまり当該式３における各定数ｋ１，ｋ２，ｋ３およびｋ４が求められる。その上で、今度は、本実施形態で説明した要領による定量供給が仮実行される。
【００６４】
即ち、被計量物１００の供給開始時点（ｔ＝０）からの経過時間ｔが測定され、この経過時間ｔが仮設定された第１切換時点ｔ０１に到達するまでが、Ｇ０１というゲート開度Ｇによる大供給段階とされる。そして、経過時間ｔが第１切換時点ｔ０１に到達すると、大供給段階から漸減段階に切り換わる。なお、第１切換時点ｔ０１における重量測定値Ｗｘが、当該第１切換時点ｔ０１における目安的な重量値Ｗ０１として改めて特定され、この特定された重量値Ｗ０１は、第１切換時点ｔ０１および大供給段階のゲート開度Ｇ０１と共に、ディスプレイ２０に表示される。
【００６５】
漸減段階においては、上述した式３に基づいて、ゲート開度Ｇが制御される。そして、ゲート開度Ｇの漸減速度ｄＧ／ｄｔの変化率ｄ２Ｇ／ｄｔ２が逐次求められ、この変化率ｄ２Ｇ／ｄｔ２がｄ２Ｇ／ｄｔ２＝０となる時点が、変曲時点ｔ０１’として改めて設定される。併せて、この変曲時点ｔ０１’におけるゲート開度Ｇが、Ｇ０１’として改めて設定される。そして、これら変曲時点ｔ０１’およびゲート開度Ｇ０１’は、当該変曲時点ｔ０１’における重量測定値Ｗ０１’と共に、ディスプレイ２０に表示される。
【００６６】
経過時間ｔが仮設定された第２切換時点ｔ０２に到達すると、ゲート開度ＧがＧ＝Ｇ０２となり、漸減段階から小供給段階に切り換わる。そして、この第２切換時点ｔ０２における重量測定値Ｗｘが、当該第２切換時点ｔ０２における目安的な重量値Ｗ０２として改めて特定され、この特定された重量値Ｗ０２は、第２切換時点ｔ０２およびＧ０２というゲート開度Ｇと共に、ディスプレイ２０に表示される。
【００６７】
小供給段階においては、Ｇ０２という一定のゲート開度Ｇで被計量物１００が供給され、重量測定値Ｗｘが供給停止重量値Ｗｃに到達すると、その時点で、当該ゲート開度Ｇがゼロとされる。そして、このゲート開度Ｇがゼロとされた時点は、供給停止時点ｔ０３として改めて特定され、この特定された供給停止時点ｔ０３は、供給停止重量値Ｗｃと共に、ディスプレイ２０に表示される。
【００６８】
このように仮実行された定量供給によって、経過時間ｔに対するゲート開度Ｇおよび重量測定値Ｗｘの推移が、（ｔ０１，Ｇ０１，Ｗ０１），（ｔ０１’，Ｇ０１’，Ｗ０１’），（ｔ０２，Ｇ０２，Ｗ０２）および（ｔ０３，Ｗｃ）という関係を含めて、認識される。ここで、大供給段階のゲート開度Ｇ０１は、基本的にＧ０１＝Ｇ１１であるが、これがＧ０１＞Ｇ１１となるように設定し直される。併せて、第２切換時点ｔ０２における重量値Ｗ０２は、基本的にＷ０２＝Ｗ１２であるが、これがＷ０２＜Ｗｃという条件を満足しつつＷ０２＞Ｗ１２となるように設定し直される。さらに、第２切換時点ｔ０２が早められる。このように設定し直された上で、改めて式３が組み立てられ、本実施形態で説明した要領による定量供給が再度仮実行される。
【００６９】
この結果、少なくとも供給停止時点ｔ０３が早まり、供給時間全体が短縮化される。一方、供給精度については、所期の精度（つまり第１従来技術および第２従来技術よりも高い精度）が得られることが必須であり、そうでない場合には、上述の大供給段階のゲート開度Ｇ０１，第２切換時点ｔ０２における重量値Ｗ０２および第２切換時点ｔ０２が設定し直される。なお、第１切換時点ｔ０１や変曲時点ｔ０１’、或いは当該変曲時点ｔ０１’におけるゲート開度Ｇ０１’等の他のパラメータが適宜設定し直されてもよい。いずれにしても、所期の供給精度が得られると共に、供給時間全体の短縮化が図られるように、各パラメータが設定される。また、この作業が複数回にわたって繰り返されれば、確実性が向上する。
【００７０】
この調整作業の後、稼働モードによる実際の稼働運転が上述した要領で成されるが、当該稼働運転時においては、ＣＰＵ３２は、上述した制御プログラムに従って、次のように動作する。
【００７１】
即ち、ＣＰＵ３２は、クロックパルスＣＬＫの立ち上がりが到来すると、図５に示す自動運転タスクのステップＳ１に進む。そして、このステップＳ１において、所定のフラグＦｓに“１”が設定されているか否かを判定する。このフラグＦｓは、後述するステップＳ３の供給処理，ステップＳ５の計量処理，およびステップＳ７の排出処理のいずれかが実行されている途中であるか否かを表す指標であり、当該フラグＦｓが“１”であれば、いずれかの処理が実行されている途中であることを表し、当該フラグＦｓが“０”であれば、いずれの処理も実行されていないことを表す。なお、稼働運転の開始直後は、このフラグＦｓには“０”が設定されており、この場合、ＣＰＵ３２は、ステップＳ９に進む。
【００７２】
ステップＳ９において、ＣＰＵ３２は、定量供給を開始する準備が整っているか否か、詳しくは、計量ホッパ１４が空の状態であり、かつ、排出ゲート５４が閉じられた状態にあるか否か、を判定する。この判定は、他のタスクでの結果に基づいて成され、当該準備が整っていない場合には、一旦、この自動運転タスクを終了する。一方、準備が整っている場合には、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１１に進む。
【００７３】
ステップＳ１１において、ＣＰＵ３２は、上述とは別のフラグＦａに“１”を設定する。このフラグＦａは、上述したステップＳ３の供給処理が実行中であるか否かを表す指標であり、当該フラグＦａが“１”であれば、ステップＳ３の供給処理が実行中であることを表し、当該フラグＦａが“０”であれば、ステップＳ４の供給処理が実行されていないことを表す。つまり、このステップＳ１１では、当該フラグＦａに“１”を設定することによって、ＣＰＵ３２は、これからステップＳ３の供給処理を実行することを宣言する。なお、稼働運転の開始直後は、フラグＦａには“０”が設定されている。そして、ＣＰＵ３２は、次のステップＳ１３に進み、上述したフラグＦｓに“１”を設定した後、ステップＳ３に進む。
【００７４】
このステップＳ３の詳細については、後で説明するが、このステップＳ３においては、上述したゲート開度制御方式による被計量物１００の供給が行われる。そして、このステップＳ３の実行後、ＣＰＵ３２は、ステップＳ５の計量処理に進み、ここで、最終重量値Ｗｓを求める。このステップＳ５の詳細についても、後で説明する。さらに、ＣＰＵ３２は、ステップＳ５の実行後、ステップＳ７の排出処理に進む。このステップＳ７の詳細についても、後述するが、このステップＳ７おいては、計量ホッパ１４に供給された被処理物１００が当該計量ホッパ１４から排出される。そして、このステップＳ７の実行を終えることで、一連の定量供給が終了する。
【００７５】
さて、ステップＳ３の供給処理においては、ＣＰＵ３２は、図６に示すサブルーチンに入る。即ち、ＣＰＵ３２は、まず、ステップＳ１０１に進み、上述したフラグＦａに“１”が設定されているか否かを判定する。ここで、例えば、このフラグＦａに“１”が設定されていない場合、ＣＰＵ３２は、そのまま当該供給処理を終えて、次のステップＳ５の計量処理に進む。一方、フラグＦａに“１”が設定されている場合には、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１０３に進む。
【００７６】
ステップＳ１０３において、ＣＰＵ３２は、上述したデジタル荷重検出信号Ｗｙに基づいて重量測定値Ｗｘを求める。そして、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１０５に進み、経過時間ｔをカウントするためのカウンタのカウント値Ｃｔを“１”だけインクリメントする。なお、稼働運転の開始直後は、この時間カウント値Ｃｔは“０”とされており、つまりリセットされている。
【００７７】
ステップＳ１０５の実行後、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１０７に進み、ここで、ゲート開度Ｇを管理するためのカウンタのカウント値Ｃｇが“０”であるか否かを判定する。なお、このゲート開度カウント値Ｃｇもまた、稼働運転の開始直後にリセットされる。従って、当該稼働運転開始直後は、このゲート開度カウント値Ｃｇは“０”であり、この場合、ＣＰＵ３２は、大供給段階を実行するべく、ステップＳ１０９に進む。
【００７８】
ステップＳ１０９において、ＣＰＵ３２は、ゲート開度ＧをＧ０１とするための準備をする。そして、ステップＳ１１１において、当該ゲート開度Ｇを実際にＧ０１とするよう開閉ゲート１６を制御し、詳しくはゲート制御信号Ｓｇを生成する。これによって、大供給段階が実行される。
【００７９】
そして、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１１３に進み、上述した時間カウント値Ｃｔと、調整作業で得られた第１の閾値Ｃｔ０１と、を比較する。この第１閾値Ｃｔ０１は、第１切換時点ｔ０１に対応し、具体的には当該第１切換時点ｔ０１を時間カウント値Ｃｔに換算したものである。このステップＳ１１３において、例えば当該時間カウント値Ｃｔが第１閾値Ｃｔ０１未満（Ｃｔ＜Ｃｔ０１）である場合、つまり経過時間ｔが第１切換時点ｔ０１に到達していない場合、ＣＰＵ３２は、一旦、このステップＳ５の供給処理を終了する。一方、時間カウント値Ｃｔが第１閾値Ｃｔ０１以上（Ｃｔ≧Ｃｔ０１）である場合、つまり経過時間ｔが第１切換時点ｔ０１に到達した場合は、ステップＳ１１５に進む。
【００８０】
ステップＳ１１５において、ＣＰＵ３２は、今現在の重量測定値Ｗｘを予め用意された重量値レジスタＲｗに記憶させる。さらに、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１１７に進み、今現在の時間カウント値Ｃｔを予め用意された時間レジスタＲｔに記憶させる。そして、ステップＳ１１９に進み、これら重量値レジスタＲｗに記憶された重量測定値Ｗｘと時間レジスタＲｔに記憶された時間カウント値Ｃｔとをディスプレイ２０に表示させる。なお、このステップＳ１１９で表示される重量測定値Ｗｘは、第１切換時点ｔ０１における被計量物１００の供給済み重量値Ｗ０１（Ｗｘ＝Ｗ０１）である。また、当該ステップＳ１１９で表示される時間カウント値Ｃｔに代えて、今現在の経過時間ｔが表示されてもよい。
【００８１】
このステップＳ１１９の実行後、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１２１に進み、ゲート開度カウント値Ｃｇを“１”だけインクリメントする。そして、一旦、このステップＳ５の供給処理を終了する。
【００８２】
なお、上述のステップＳ１０７においてゲート開度カウント値Ｃｇが“０”でない場合、ＣＰＵ３２は、図７のステップＳ１２３に進む。
【００８３】
ステップＳ１２３において、ＣＰＵ３２は、ゲート開度カウント値Ｃｇが“１”であるか否かを判定する。ここで、例えば、当該ゲート開度カウント値Ｃｇが“１”である場合、ＣＰＵ３２は、漸減段階を実行するべく、ステップＳ１２５に進む。
【００８４】
ステップＳ１２５において、ＣＰＵ３２は、上述の式３に基づいて、ゲート開度Ｇを算出する。そして、ステップＳ１２７に進み、当該ステップＳ１２５における算出結果Ｇに基づいて、開閉ゲート１６を制御する。これらステップＳ１２５およびステップＳ１２７が繰り返されることで、ゲート開度Ｇは漸減する。
【００８５】
そして、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１２９に進み、時間カウント値Ｃｔと、調整作業で得られた変曲点閾値Ｃｔ０１’と、を比較する。この変曲点閾値Ｃｔ０１’は、編曲時点ｔ０１’に対応し、詳しくは当該変曲時点ｔ０１’を時間カウント値Ｃｔに換算したものである。このステップＳ１２９において、例えば当該時間カウント値Ｃｔが変曲点閾値Ｃｔ０１’と等価（Ｃｔ＝Ｃｔ０１’）である場合、つまり経過時間ｔが変曲時点ｔ０１’に到達した場合、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１３１に進む。
【００８６】
ステップＳ１３１において、ＣＰＵ３２は、今現在の重量測定値Ｗｘを上述した重量値レジスタＲｗに記憶させる。さらに、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１３３に進み、今現在の時間カウント値Ｃｔを上述した時間レジスタＲｔに記憶させる。そして、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１３５に進み、これら重量値レジスタＲｗに記憶された重量測定値Ｗｘと時間レジスタＲｔに記憶された時間カウント値Ｃｔとをディスプレイ２０に表示させる。なお、このステップＳ１３５で表示される重量測定値Ｗｘは、変曲時点ｔ０１’における被計量物１００の供給済み重量値Ｗ０１’（Ｗｘ＝Ｗ０１’）である。また、当該ステップＳ１３５においても、上述のステップＳ１１９と同様、時間カウント値Ｃｔに代えて、今現在の経過時間ｔが表示されてもよい。
【００８７】
ステップＳ１３５の実行後、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１３７に進む。なお、上述のステップＳ１２９において、時間カウント値Ｃｔが変曲点閾値Ｃｔ０１’と等価でない（Ｃｔ≠Ｃｔ０１’）場合も、つまり経過時間ｔが未だ変曲時点ｔ０１’に到達していないか、若しくは当該経過時間ｔが既に変曲時点ｔ０１’に到達した後である場合も、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１２９からステップＳ１３７に進む。
【００８８】
ステップＳ１３７において、ＣＰＵ３２は、時間カウント値Ｃｔと、調整作業で得られた第２の閾値Ｃｔ０２と、を比較する。この第２閾値Ｃｔ０２は、第２切換時点ｔ０２に対応し、詳しくは当該第２切換時点ｔ０２を時間カウント値Ｃｔに換算したものである。ここで、例えば当該時間カウント値Ｃｔが第２閾値Ｃｔ０２未満（Ｃｔ＜Ｃｔ０２）である場合、つまり経過時間ｔが第２切換時点ｔ０２に到達していない場合、ＣＰＵ３２は、一旦、このステップＳ５の供給処理を終了する。一方、時間カウント値Ｃｔが第２閾値Ｃｔ０２以上（Ｃｔ≧Ｃｔ０２）である場合、つまり経過時間ｔが第２切換時点ｔ０２に到達した場合は、ステップＳ１３９に進む。なお、このステップＳ１３９に進むとき、ゲート開度Ｇは、基本的には小供給段階のゲート開度Ｇ０２と等価（Ｇ＝Ｇ０２）である。
【００８９】
ステップＳ１３９において、ＣＰＵ３２は、今現在の重量測定値Ｗｘを重量値レジスタＲｗに記憶させる。さらに、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１４１に進み、今現在の時間カウント値Ｃｔを時間レジスタＲｔに記憶させる。そして、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１４３に進み、これら重量値レジスタＲｗに記憶された重量測定値Ｗｘと時間レジスタＲｔに記憶された時間カウント値Ｃｔとをディスプレイ２０に表示させる。なお、このステップＳ１４３で表示される重量測定値Ｗｘは、第２切換時点ｔ０２における被計量物１００の供給済み重量値Ｗ０２（Ｗｘ＝Ｗ０２）である。また、当該ステップＳ１３９においても、上述のステップＳ１１９およびステップＳ１３５と同様、時間カウント値Ｃｔに代えて、今現在の経過時間ｔが表示されてもよい。
【００９０】
ステップＳ１４３の実行後、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１４５に進み、ここで、ゲート開度カウント値Ｃｇを“１”だけインクリメントする。そして、一旦、このステップＳ５の供給処理を終了する。
【００９１】
なお、上述のステップＳ１２３において、ゲート開度カウント値Ｃｇが“１”でない場合、ＣＰＵ３２は、小供給段階を実行するべく、当該ステップＳ１２３からステップＳ１４７に進む。そして、このステップＳ１４７において、ゲート開度ＧをＧ０２とするための準備をした後、続くステップＳ１４９において、当該ゲート開度Ｇを実際にＧ０２とするよう開閉ゲート１６を制御し、詳しくはゲート制御信号Ｓｇを生成する。これによって、小供給段階が実行される。
【００９２】
ステップＳ１４９の実行後、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１５１に進む。そして、このステップＳ１５１において、今現在の重量測定値Ｗｘと、上述した供給停止重量値Ｗｃと、を比較する。ここで、例えば重量測定値Ｗｘが供給停止重量値Ｗｃに達していない（Ｗｘ＜Ｗｃ）場合、ＣＰＵ３２は、一旦、このステップＳ５の供給処理を終了する。一方、重量測定値Ｗｘが供給停止重量値Ｗｃに達した（Ｗｘ≧Ｗｃ）場合は、ステップＳ１５３に進む。
【００９３】
ステップＳ１５３において、ＣＰＵ３２は、ゲート開度Ｇを０とするための、つまり開閉ゲート１６を閉鎖させるための、準備をする。そして、ステップＳ１５５において、実際に開閉ゲート１６を閉鎖させる。なお、上述したように、開閉ゲート１６が閉鎖された後も、計量ホッパ１４には落差量ｄ分の被計量物１００が供給される。
【００９４】
そして、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１５７に進み、今現在の時間カウント値Ｃｔを時間レジスタＲｔに記憶させ、さらに、ステップＳ１５９に進み、当該時間レジスタＲｔに記憶された時間カウント値Ｃｔをディスプレイ２０に表示させる。なお、このステップＳ１５９でディスプレイ２０に表示される時間カウント値Ｃｔは、供給停止時点ｔ０３（ｔ０３’を含む）に対応する。また、当該時間カウント値Ｃｔに代えて、供給停止時点ｔ０３が表示されてもよい。
【００９５】
このステップＳ１５９の実行後、ＣＰＵ３２は、ステップＳ１６１に進む。そして、このステップＳ１６１において、供給処理中であるか否かの判定フラグＦａに“０”を設定した後、ステップＳ１６３に進み、後述する別のフラグＦｂに“１”を設定する。そして、このステップＳ１６３の実行をもって、ＣＰＵ３２は、供給処理を終了する。
【００９６】
この供給処理の後、ステップＳ５の計量処理が行われるが、この計量処理において、ＣＰＵ３２は、図８に示すサブルーチンに入る。即ち、ＣＰＵ３２は、まず、ステップＳ２０１に進み、フラグＦｂに“１”が設定されているか否かを判定する。このフラグＦｂは、当該計量処理が実行中であるか否かを表す指標であり、当該フラグＦｂが“１”であれば、計量処理が実行中であることを表し、当該フラグＦｂが“０”であれば、計量処理が実行されていないことを表す。なお、稼働運転の開始直後は、このフラグＦｂには“０”が設定されている。そして、このステップＳ２０１において、例えばフラグＦｂに“１”が設定されていない場合、ＣＰＵ３２は、そのまま当該計量処理を終えて、次のステップＳ７の計量処理に進む。一方、フラグＦｂに“１”が設定されている場合には、ＣＰＵ３２は、ステップＳ２０３に進む。
【００９７】
ステップＳ２０３において、ＣＰＵ３２は、デジタル荷重検出信号Ｗｙに基づいて重量測定値Ｗｘを求める。そして、ステップＳ２０５に進み、時間カウント値Ｃｔを“１”だけインクリメントした後、ステップＳ２０７に進む。
【００９８】
ステップＳ２０７において、ＣＰＵ３２は、いわゆる安定待ちをする。即ち、今現在の時間カウント値Ｃｔが、今現在の時間レジスタＲｔの記憶値と所定の安定待ち時間Ｔｓに対応するカウント換算値Ｃｔｓとの総和（＝Ｒｔ＋Ｃｔｓ）に達したか否かを判定する。なお、今現在の時間レジスタＲｔの記憶値は、供給停止時点ｔ０３に対応する。ここで、例えば今現在の時間カウント値Ｃｔが当該総和に達していない（Ｃｔ＜Ｒｔ＋Ｃｔｓ）場合、つまり供給停止時点ｔ０３から所定の安定待ち時間Ｔｓが経過していない場合、ＣＰＵ３２は、一旦、このステップＳ５の計量処理を終了する。一方、今現在の時間カウント値Ｃｔが当該総和に達した（Ｃｔ＜Ｒｔ＋Ｃｔｓ）場合、つまり供給停止時点ｔ０３から所定の安定待ち時間Ｔｓが経過した場合は、ステップＳ２０９に進む。
【００９９】
ステップＳ２０９において、ＣＰＵ３２は、上述の式４に基づいて、最終重量値Ｗｓを求める。そして、ステップＳ２１１に進み、当該ステップＳ２０９で求められた最終重量値Ｗｓを重量値レジスタＲｗに記憶させる。さらに、ステップＳ２１３に進み、当該重量値レジスタＲｗに記憶された最終重量値Ｗｓをディスプレイ２０に表示させる。
【０１００】
このステップＳ２１３の実行後、ＣＰＵ３２は、ステップＳ２１５に進み、時間カウント値Ｃｔをリセットする。さらに、ＣＰＵ３２は、ステップＳ２１７に進み、ゲート開度カウント値Ｃｇをリセットした後、ステップＳ２１９に進み、計量処理中であるか否かの判定フラグＦｂに“０”を設定する。そして、続くステップＳ２２１において、後述する別のフラグに“１”を設定して、このステップＳ５の計量処理を終了する。
【０１０１】
この計量処理の後、ステップＳ７の排出処理が行われるが、この排出処理において、ＣＰＵ３２は、図９に示すサブルーチンに入る。即ち、ＣＰＵ３２は、まず、ステップＳ３０１に進み、フラグＦｃに“１”が設定されているか否かを判定する。このフラグＦｃは、当該排出処理が実行中であるか否かを表す指標であり、当該フラグＦｃが“１”であれば、排出処理が実行中であることを表し、当該フラグＦｃが“０”であれば、排出処理が実行されていないことを表す。なお、稼働運転の開始直後は、このフラグＦｃには“０”が設定されている。そして、このステップＳ３０１において、例えばフラグＦｃに“１”が設定されていない場合、ＣＰＵ３２は、そのまま当該排出処理を終える。一方、フラグＦｃに“１”が設定されている場合には、ＣＰＵ３２は、ステップＳ３０３に進む。
【０１０２】
ステップＳ３０３において、ＣＰＵ３２は、排出ゲート５４を開放させる。これにより、計量ホッパ１４に供給されている被計量物１００が、当該計量ホッパ１４から排出される。そして、ＣＰＵ３２は、ステップＳ３０５に進み、時間カウント値Ｃｔを“１”だけインクリメントする。なお、このインクリメント後の時間カウント値Ｃｔは、供給停止時点ｔ０３からの時間に対応する。
【０１０３】
ステップＳ３０５の実行後、ＣＰＵ３２は、ステップＳ３０７に進む。そして、このステップＳ３０７において、所定の排出時間Ｔｈが過ぎるのを待つ。即ち、今現在の時間カウント値Ｃｔが、当該排出時間Ｔｈに対応するカウント換算値Ｃｔｈに達したか否かを判定する。ここで、例えば今現在の時間カウント値Ｃｔが当該排出時間Ｔｈに対応するカウント換算値Ｃｔｈに達していない（Ｃｔ＜Ｃｔｈ）場合、ＣＰＵ３２は、一旦、このステップＳ７の排出処理を終了する。一方、今現在の時間カウント値Ｃｔが当該排出時間Ｔｈに対応するカウント換算値Ｃｔｈに達した（Ｃｔ≧Ｃｔｈ）場合、つまり供給停止時点ｔ０３から排出時間Ｔｈが経過した場合は、ステップＳ３０９に進む。
【０１０４】
ステップＳ３０９において、ＣＰＵ３２は、時間カウント値Ｃｔをリセットする。そして、ステップＳ３１１に進み、排出ゲート５４を閉鎖する。さらに、ステップＳ３１３に進み、排出処理中であるか否かの判定フラグＦｃに“０”を設定した後、ステップＳ３１５に進み、当該排出処理を含むいずれかの処理が実行中であるか否かの判定フラグＦｓに
“１”を設定して、このステップＳ７の排出処理を終了する。
【０１０５】
なお、本実施形態で説明した内容は、飽くまでも本発明を実現するための一例であり、本発明の範囲を限定するものではない。
【０１０６】
例えば、本実施形態においては、樹脂ペレットやグラニュー糖のように流動性の高い粉粒状の被計量物１００を取り扱う定量計量装置１０を例に挙げたが、これに限らない。例えば、当該樹脂ペレットやグラニュー糖よりも流動性の低い被計量物や、粘性のある被計量物等を取り扱う装置にも、本発明を適用することができる。特に、粘性のある被計量物を取り扱う場合には、当該被計量物がスクリューフィーダによって溜めホッパから計量ホッパへ供給される構成であってもよい。
【０１０７】
また、溜めホッパ１２の下方に計量ホッパ１４が配置され、この計量ホッパ１４に付属されたロードセル１８等の荷重センサによる荷重検出値に基づいて、当該計量ホッパ１４に供給された被計量物１００の重量値Ｗｘが求められる構成を例に挙げたが、これに限らない。例えば、溜めホッパ１２側にロードセル１８等の荷重センサが設けられ、この荷重センサによる荷重検出値に基づいて、当該溜めホッパ１２から排出された被計量物１００の重量値Ｗｘが求められる構成に、本発明を適用してもよい。
【０１０８】
さらに、開閉ゲート１６を駆動する手段として、サーボモータ４４を採用したが、これに限らない。例えば、当該サーボモータ４４に代えて、図１０に示すように、ステッピングモータ６０を採用してもよい。この場合、ステッピングモータ６０は、モータドライブ回路６２から与えられる駆動信号Ｓｄ基づいて回転駆動する。また、図１に示した構成とは異なり、回転角度検出手段としてのポテンショメータ５２が不要となり、併せて、当該ポテンショメータ５２からモータドライブ回路６２へのフィードバックも不要となる。従って、図１に示した構成に比べて、定量供給装置１０全体の構成が簡素化される。ただし、ステッピングモータ６０の脱調を防ぐために、特に、当該ステッピングモータ６０の駆動時に、その回転速度（ステップ数）を徐々に変化させる等の適宜の工夫が必要になる。勿論、これらのモータ４４または６０以外にも、上述したシリンダ３８のような他の駆動手段を採用してもよい。
【０１０９】
そして、漸減段階においては、上述の式３で表される３次式に基づいて、ゲート開度Ｇが制御されることとしたが、これに限らない。例えば、第１切換時点ｔ０１から変曲時点ｔ０１’までは、上述の式２に準拠する次の式６に基づいて、ゲート開度Ｇが制御されてもよい。
【０１１０】
《式６》
Ｇ＝（Ｇ０１−Ｇ０１’）・｛（ｔ０１’−ｔ）／（ｔ０１’−ｔ０１）｝α+Ｇ０１’
【０１１１】
そして、変曲時点ｔ０１’から第２切換時点ｔ０２までは、次の式７で表される２次式に基づいて、ゲート開度Ｇが制御されてもよい。なお、この式７において、ｓ１，ｓ２およびｓ３は、いずれも定数であり、ゲート開度Ｇの漸減速度ｄＧ／ｄｔが漸減するように求められる。具体的には、経過時間ｔがｔ＝ｔ０１’であるときに、ゲート開度ＧがＧ＝Ｇ０１’である、という第１条件と、経過時間ｔがｔ＝ｔ０２であるときに、ゲート開度ＧがＧ＝Ｇ０２である、という第２条件と、経過時間ｔがｔ＝ｔ０２であるときのゲート開度Ｇ０２が、当該ゲート開度Ｇの最小値である、という第３条件と、の全てが満足されるように、各ｓ１，ｓ２およびｓ３が求められる。
【０１１２】
《式７》
Ｇ＝ｓ１・ｔ２＋ｓ２・ｔ＋ｓ３
【０１１３】
さらに、大供給段階から漸減段階への切り換え、および、漸減段階から小供給段階への切り換え、については、第２従来技術と同様、経過時間ｔに基づいて行われることとしたが、これに限らない。例えば、第１従来技術と同様、重量測定値Ｗｘに基づいて、当該各段落の切り換えが行われるようにしてもよい。ただし、この場合は、第１従来技術におけるのと同様の不都合が生じないように、第１切換重量値Ｗ０１や第２切換重量値Ｗ０２，大供給段階におけるゲート開度Ｇ０１等を含む各条件を設定することが、肝要である。
【０１１４】
また、大供給段階、漸減段階および小供給段階という３つの段階に分けて被計量物１００が供給される場合について説明したが、これに限らない。例えば、漸減段階および小供給段階の２段階で被計量物１００が供給されてもよいし、４段階以上のより多くの段階に分けて被計量物１００が供給されてもよい。いずれにしても、漸減段階の後に最終の段階である小供給段階が設けられればよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１０  定量供給装置
１２  溜めホッパ
１４  計量ホッパ
１６  開閉ゲート
１８  ロードセル
２２  制御装置
３２  ＣＰＵ
４４  サーボモータ
【図１】
0005638228.tif 000002
【図２】
0005638228.tif 000003
【図３】
0005638228.tif 000004
【図４】
0005638228.tif 000005
【図５】
0005638228.tif 000006
【図６】
0005638228.tif 000007
【図７】
0005638228.tif 000008
【図８】
0005638228.tif 000009
【図９】
0005638228.tif 000010
【図１０】
0005638228.tif 000011
【図１１】
0005638228.tif 000012
【図１２】
0005638228.tif 000013