(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本発明の二槽式ホッパの貯留量検出装置は、内部の貯留領域を仕切壁によって二槽に仕切ったホッパと、仕切壁を隔てた対称の位置において各槽に設けたロードセルと、各ロードセルの出力に基づいて貯留物の重量を算出する演算装置とを備え、
演算装置は、一方の槽内における貯留物の推定重量をＷ１、他方の槽内における貯留物の推定重量をＷ２、一方の槽に設けたロードセルで検出する荷重をＲ１、他方の槽に設けたロードセルで検出する荷重をＲ２、ロードセル間の距離をＬ、仕切壁から一方の槽内における貯留物の重心までの距離をａ１、仕切壁から他方の槽内における貯留物の重心までの距離をａ２として、次式により、
0003638464.tif 000004
一方の槽内の貯留物の推定重量をＷ１と、他方の槽内における貯留物の推定重量をＷ２を求める機能回路を有することを特徴とする二槽式ホッパの貯留量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計量機能を備えたホッパの技術に係り、二槽式ホッパの貯留量検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、砂、砕石、穀物、汚泥等を計量して車両や搬送装置に投入する手段としてホッパがある。ホッパは一般的に単一の槽体を有するものが使用されており、毎回の投入時にホッパ内の貯留物の全量を投入している。このホッパの満杯状態を検出する方法としては、ロードセルにより重量を検出する重量測定法、反射形超音波スイッチにより貯留物の高さレベルを検出する超音波レベル検出法等の種々のものがある。しかし、精度や耐久性の観点から一般にロードセルによる重量測定法が行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した一槽式のホッパにおいては、満杯状態を一回の計量単位としているので、計量単位を変更することはできない。また、二種類の物を同一のホッパを使用して排出する場合には、一方の物をホッパに投入中には他方の物を投入することはできず、投下頻度の多い物を取り扱う場合には専用のホッパを設ける必要がある。しかし、近年においては設備の設置スペースの抑制を図るために、一つのホッパを使用して多種類の物を搬送車両に投下することが要望されている。また、搬送車両に小型車両と大型車両を使用する場合に、その搬送車両の積載量に応じて選択的に投下量を可変することが要望されている。
【０００４】
このために、ホッパの内部を仕切壁で区画して二槽式とし、左右の槽から交互に投下することが考えられるが、ロードセルを使用してホッパの満杯状態を検出する場合には、ホッパの全体の重量を検出するので、各槽における満杯状態を個別に検出することはできなかった。
本発明は上記した課題を解決するものであり、二槽式のホッパにおいて各槽の満杯状態を個別に検出することができる二槽式ホッパの貯留量検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の二槽式ホッパの貯留量検出装置は、内部の貯留領域を仕切壁によって二槽に仕切ったホッパと、仕切壁を隔てた対称の位置において各槽に設けたロードセルと、各ロードセルの出力に基づいて貯留物の重量を算出する演算装置とを備え、
演算装置は、一方の槽内における貯留物の推定重量をＷ１、他方の槽内における貯留物の推定重量をＷ２、一方の槽に設けたロードセルで検出する荷重をＲ１、他方の槽に設けたロードセルで検出する荷重をＲ２、ロードセル間の距離をＬ、仕切壁から一方の槽内における貯留物の重心までの距離をａ１、仕切壁から他方の槽内における貯留物の重心までの距離をａ２として、次式により、
0003638464.tif 000002
一方の槽内の貯留物の推定重量をＷ１と、他方の槽内における貯留物の推定重量をＷ２を求める機能回路を有するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図２において、ホッパ１は、仕切壁２によって内部の貯留領域を二槽３、４に仕切っており、各槽３、４は縦長の形状をなしている。ホッパ１の各槽３、４には、仕切壁２を隔てた対称の位置に一対のロードセル５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂを設けている。ホッパ１は各槽３、４の上部開口が供給口をなし、下部開口が投入口をなし、各槽３、４の投入口に個別に駆動する扉７ａ、７ｂを設けている。
【０００７】
各ロードセル５ａ、５ｂおよび６ａ、６ｂはそれぞれ接続箱９ａ、９ｂを介して演算装置１０に接続している。
演算装置１０は、各ロードセル５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂの入力信号をコンディショナー１１ａ、１１ｂおよびＡ／Ｄ変換器１２ａ、１２ｂを通して演算部１３に取り込み、演算部１３で各槽３、４の貯留物の重量を算出し、算出結果をＤ／Ａ変換部１４ａ、１４ｂを通して表示装置１５ａ，１５ｂに出力するとともに、コンパレータ１６ａ、１６ｂを介して制御装置１７ａ、１７ｂに出力する回路構成を有している。
【０００８】
演算部１３は、一方の槽３の貯留物の重量と、他方の槽４における貯留物の重量を求める個別に演算する機能回路をプログラムによって半導体装置に構成するものであり、以下にその演算方法を説明する。
ホッパ１は本体が一体であるので、ホッパ自体を静定ばりとして扱い、各ロードセル５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂの受ける荷重を反力と考えて演算する。
【０００９】
図２に示すように、一方の槽３における貯留物の推定重量をＷ１、他方の槽４における貯留物の推定重量をＷ２、一方の槽３に設けたロードセル５ａ、５ｂで検出する荷重をＲ１（Ｒ１Ａ＋Ｒ１Ｂ）、他方の槽４に設けたロードセル６ａ、６ｂで検出する荷重をＲ２（Ｒ２Ａ＋Ｒ２Ｂ）、一方の槽３のロードセル５ａ、５ｂと他方の槽４のロードセル６ａ、６ｂとの間における距離をＬ、仕切壁２から一方の槽３における貯留物の重心Ｇ１までの距離をａ１、仕切壁２から他方の槽４における貯留物の重心Ｇ２までの距離をａ２とする。重心Ｇ１、Ｇ２の位置は、各槽３、４の形状によって異なるが内容量の変化によって鉛直方向に移動するものの、内容量の変化によって水平方向に大きく移動することはないので、予めその位置を算出しておく。
【００１０】
力のつり合いにより、
Ｒ１＋Ｒ２＝Ｗ１＋Ｗ２  ……式１
モーメントのつり合いにより、
Ｒ２×Ｌ−Ｗ１（Ｌ／２−ａ１）−Ｗ２（Ｌ／２＋ａ２）＝０  ……式２
式１および式２より、
0003638464.tif 000003
上式により、一方の槽３の貯留物の重量Ｗ１と、他方の槽４における貯留物の重量Ｗ２を求める。
【００１１】
ホッパ１の使用時には、各槽３、４に投入する貯留物の重量を、演算部１３において算出し、その結果を表示装置１５ａ，１５ｂに表示し、各槽３、４における貯留物の重量が設定重量に達した時点で、満杯状態となったと判断し、各槽３、４の投入口に設けた扉７ａ、７ｂを個々別々に開放して、搬送車両等に投下する。
【００１２】
したがって、二槽式のホッパにおいて各槽の満杯状態を個別に検出するので、各槽３、４に種類の同じ物を投入したり、異なる物を投入することによって、搬送車両に小型車両と大型車両を使用する場合に、一つのホッパを使用してその搬送車両の積載量に応じて選択的に投下量を可変し、あるいは多種類の物を一つのホッパを使用して搬送車両に投下できる。
【００１３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、仕切壁によって二槽に仕切ったホッパにおける貯留物の重量をロードセルの出力に基づいて演算装置で算出することにより、選択的に投下量を可変し、あるいは一つのホッパを使用して多種類の物を投下することができ、設置スペースの抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における二槽式ホッパの貯留量検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施の形態における演算装置の演算方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
１    ホッパ
２    仕切壁
３、４  槽
５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ  ロードセル
７ａ、７ｂ  扉
１０  演算装置
１３  演算部
１５ａ，１５ｂ  表示装置
【図１】
0003638464.tif 000005
【図２】
0003638464.tif 000006