(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計量物を所定の投入速度で連続投入により供給する第１供給装置と、
該第１供給装置から供給される被計量物をその重量を計量しながら貯溜し、目標重量Ｗoより所定の減殺重量Ｗcだけ小さい重量を狙って前記第１供給装置からの被計量物の供給を停止させるとともに、貯溜した全被計量物の重量を主投入重量Ｗaとして計量する主バケットと、
被計量物を連続投入により供給するｎ個（ｎは１以上の整数）の第２供給装置と、
前記各第２供給装置から供給される被計量物をその重量を計量しながら貯溜し、それぞれ補充重量Ｗhi（ｉ＝１，２，…，ｎ）を狙って前記各第２供給装置からの被計量物の供給を停止させるとともに、貯溜した被計量物の重量をそれぞれ補助投入重量Ｗsi（ｉ＝１，２，…，ｎ）として計量するｎ個の補助バケットと、
前記補助投入重量Ｗsiを選択して該選択された補助投入重量Ｗsiの全てと前記主投入重量Ｗaとの合計の重量が前記目標重量Ｗoより小さく且つ最大となるように前記補助バケットを選択し、前記主投入重量Ｗaと選択された前記補助投入重量Ｗsiとの合計を大投入重量Ｗgとして求めるとともに、前記目標重量Ｗoと前記大投入重量Ｗgとの差を不足重量Ｗdとして求める演算手段と、
前記不足重量Ｗdに相当する被計量物を計量して追加する小投入手段と、
前記小投入手段から追加される被計量物の重量が前記不足重量Ｗdに達すると前記小投入手段から前記大投入重量Ｗg及び前記不足重量Ｗdの被計量物を排出する排出手段と
を備えたことを特徴とする定量充填装置。
【請求項２】
前記主バケットに投入される被計量物の重量の標準偏差をσとした場合、前記減殺重量Ｗｃ  ≧４σであり、前記各補充重量Ｗｈｉはそれぞれ前記減殺重量Ｗｃ  より小さいことを特徴とする請求項１記載の定量充填装置。
【請求項３】
前記各補充重量Ｗｈｉが互いに異なる値であり、全ての前記補充重量Ｗｈｉの合計Ｓは、Ｓ≦Ｗｃ  であることを特徴とする請求項２又は１記載の定量充填装置。
【請求項４】
前記標準偏差σが、前回までに行われた定量充填に於ける複数の主投入重量Ｗａ  の値に基づいて計算されることを特徴とする請求項２乃至３記載の定量充填装置。
【請求項５】
前記小投入手段が、
前記第１供給装置の前記所定投入速度より低速で被計量物を供給する追加供給装置と、
前記追加供給装置から被計量物を供給し前記追加供給装置から供給される被計量物の重量が前記不足重量Ｗｄ  に達した時点で前記追加供給装置からの供給を停止させる追加用バケットと
を有することを特徴とする請求項１乃至４記載の定量充填装置。
【請求項６】
前記追加供給装置が前記第１供給装置と兼用され、前記追加用バケットは前記主バケットと兼用されていることを特徴とする請求項５記載の定量充填装置。
【請求項７】
前記追加供給装置が前記第２供給装置の何れかと兼用され、前記追加用バケットは前記補助バケットの何れかと兼用されていることを特徴とする請求項５記載の定量充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、箱、袋等に所定重量の被計量物を定量充填する定量充填装置に関し、より詳細には、目標重量より少ない被計量物を計量しながら貯溜する主バケッットとこれを補充する一又は複数の補助バケットとを設けるとともに、主バケットと選択された補助バケットとの合計に被計量物を追加補充する小投入手段を設けた定量充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、箱、袋等に所定重量の被計量物を定量充填するには、例えば図６の概略構成図に示すような装置が用いられている。同図の装置は、被計量物を連続投入により供給する供給装置４１と、供給装置４１から供給される被計量物を貯溜するバケット４３とを備え、バケット４３に供給される被計量物の重量はロードセル４４により計量される。ロードセル４４による被計量物の計量は、供給装置４１から被計量物を投入しながら行われ、供給装置４１からの被計量物の投入速度は、ゲート４２の開度を例えば２段階に変えることにより調節される。
【０００３】
この装置では、図７に示すようにして被計量物の投入が行われる。図７における横軸は時間、縦軸は被計量物の投入重量であり、この図上の傾きが投入速度を表している。まず、図７の点Ｏ〜点Ａに示すように、バケット４３内の被計量物の重量が所定重量に達するまではゲート４２の開度を大きくして投入速度を上げて投入が行われ（大投入）、点Ａ近くまで投入されると、次にゲート４２の開度を小さくして投入速度を下げて徐々に投入を行い（小投入）、目標重量の直前でゲート４２を閉じて投入を停止する（同図の点Ｂ）。このように投入の始めと終わりで投入速度を変える方法には、大ゲートの開度を上述のように変えて大投入と小投入を２段階で切り替える方式、ゲート４２の開度をサーボモータで連続的に変化させる方式、フィーダを用いてその振幅強度を電磁フィーダにより変化させる方式などがある。このように投入速度を変えることにより、目標重量を超えることなく、しかも高速で被計量物を充填することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図６の装置では、更に充填速度を大きくしようとする場合、図７の点Ｃに示すように、目標重量Ｗｏ  のごく近傍まで大きな投入速度、即ち大投入で投入し、点Ｄまでの残る僅かな量の被計量物を小投入で投入することが考えられる。しかしながら、目標重量Ｗｏ  のごく近傍まで大投入で投入する場合、以下のような問題が生じる。即ち、通常、被計量物を大投入で投入する場合、所定重量で投入を停止しても、図８に示すように実際の被計量物の重量にはバラツキが生じる。このバラツキは正規分布として表され、標準偏差σで特徴づけられる。この装置では、大投入される被計量物の重量は目標重量Ｗｏ  を超えてはならない。なぜなら、一旦投入された被計量物は取り除くことができないからである。従って、大投入により目標重量Ｗｏ  を超えないように被計量物を投入するには、図８に示すように、目標重量Ｗｏ  より小さい重量値を狙わなければならない。即ち、正規分布の中央の最大値が目標重量Ｗｏ  から例えば４σだけ小さい重量値を狙わなければならない。しかしこの場合、大投入後の最小の被計量物の重量は、目標重量Ｗｏ  −８σ、即ち、図８の分布の左端の点Ｅとなる。従って、これを目標重量Ｗｏ  にするには、最大で８σに相当する被計量物を小投入で補充しなければならない。このような小投入が必要となると、充填速度をある程度以上大きくすることができない。また、上記に加えて、被計量物の分布が変化する場合には、不必要に小さい重量で大投入を止める必要があるため、充填時間が更に長くなり、或いは大投入によって目標重量Ｗｏ  を超えてしまう場合が生じ得る。
【０００５】
本発明はこのような従来技術に鑑みて為されたものであり、本発明の目的は、目標重量までの定量充填を高速化した定量充填装置を提供することであり、本発明の他の目的は、大投入による被計量物の重量分布が変化する場合にも、高速充填を行い得る定量充填装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の定量充填装置は、被計量物を所定の投入速度で連続投入により供給する第１供給装置と、該第１供給装置から供給される被計量物を貯溜し、目標重量Ｗｏ  より所定の減殺重量Ｗｃ  だけ小さい重量を狙って前記第１供給装置からの被計量物の供給を停止させるとともに、貯溜した全被計量物の重量を主投入重量Ｗａ  として計量する主バケットと、被計量物を連続投入により供給するｎ個（ｎは１以上の整数）の第２供給装置と、前記各第２供給装置から供給される被計量物を貯溜し、それぞれ補充重量Ｗｈｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）を狙って前記各第２供給装置からの被計量物の供給を停止させるとともに、貯溜した被計量物の重量をそれぞれ補助投入重量Ｗｓｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）として計量するｎ個の補助バケットと、前記補助投入重量Ｗｓｉを選択して該選択された補助投入重量Ｗｓｉの全てと前記主投入重量Ｗａ  との合計の重量が前記目標重量Ｗｏ  より小さく且つ最大となるように前記補助バケットを選択し、前記主投入重量Ｗａ  と選択された前記補助投入重量Ｗｓｉとの合計を大投入重量Ｗｇ  として求めるとともに、前記目標重量Ｗｏ  と前記大投入重量Ｗｇ  との差を不足重量Ｗｄ  として求める演算手段と、前記不足重量Ｗｄ  に相当する被計量物を計量して追加する小投入手段と、前記大投入重量Ｗｇ  及び前記不足重量Ｗｄ  の被計量物を排出する排出手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、上記構成に於いて、前記主バケットに投入される被計量物の重量の標準偏差をσとした場合、前記減殺重量Ｗｃ  ≧４σであり、前記各補充重量Ｗｈｉはそれぞれ前記減殺重量Ｗｃ  より小さ構成とすることができる。
【０００８】
更に、前記各補充重量Ｗｈｉは互いに異なる値であり、全ての前記補充重量Ｗｈｉの合計Ｓは、Ｓ≦Ｗｃ  である構成とすることができる。
【０００９】
また、本発明の定量充填装置は、前記標準偏差σが、前回までに行われた定量充填に於ける複数の主投入重量Ｗａ  の値に基づいて計算される構成とすることができる。
【００１０】
また、本発明の定量充填装置は、前記小投入手段が、前記第１供給装置の前記所定投入速度より低速で被計量物を供給する追加供給装置と、前記追加供給装置から被計量物を供給し前記追加供給装置から供給される被計量物の重量が前記不足重量Ｗｄ  に達した時点で前記追加供給装置からの供給を停止させる追加用バケットとを有する構成とすることができる。
【００１１】
更に、この構成に於いて、前記追加供給装置が前記第１供給装置と兼用され、前記追加用バケットは前記主バケットと兼用されているすることができ、或いは前記追加供給装置が前記第２供給装置の何れかと兼用され、前記追加用バケットは前記補助バケットの何れかと兼用されている構成とすることができる。
【００１２】
【作用】
本発明の定量充填装置は、箱、袋等の容器に所定重量の被計量物を定量充填するものであり、大まかな量の被計量物が投入される主バケットと、主バケットを補充する一又は複数の補助バケットとを有している。主バケットは第１供給装置から所定の投入速度で連続投入される被計量物を貯溜する。そして、目標重量Ｗｏ  より所定の減殺重量Ｗｃ  だけ小さい重量に達すると予期される時点で第１供給装置からの被計量物の供給を停止させる。第１供給装置からの被計量物の供給の停止を何時行うかは、第１供給装置から連続投入される被計量物を主バケットに設けられたロードセル等の計量手段によって計量することにより判断してもよく、また、タイマー等を用いて投入時間を管理することにより判断してもよい。第１供給装置からの被計量物の供給を停止した後、実際に第１供給装置から投入された被計量物の重量を計量してこれを主投入重量Ｗａ  とする。
【００１３】
また、上記ｎ個（ｎは１以上の整数）の補助バケットには、これと同数（ｎ個）の第２供給装置から被計量物が各補助バケットに連続投入されて貯溜され、所定の補充重量Ｗｈｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）に達すると予期される時点で各第２供給装置からの被計量物の供給を停止させる。第２供給装置からの被計量物の供給の停止を何時行うかは、第２供給装置から連続投入される被計量物を各補助バケットに設けられたロードセル等の計量手段によって計量することにより判断してもよく、また、タイマー等を用いて投入時間を管理することにより判断してもよい。第１供給装置からの被計量物の供給を停止した後、実際に第２供給装置から投入された各被計量物の重量を計量し、それぞれ補助投入重量Ｗｓｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）とする。
【００１４】
演算手段は、各補助投入重量Ｗｓｉに基づいて、主バケットに加えるべき補助バケットを選択する。この選択は、選択された全ての補助バケット内の補助投入重量Ｗｓｉと主投入重量Ｗａ  との合計の重量が目標重量Ｗｏ  より小さく且つ最大となるように行われる。そして演算手段は、この合計の重量を大投入重量Ｗｇ  とし、目標重量Ｗｏ  と大投入重量Ｗｇ  との差を不足重量Ｗｄ  として求める。
【００１５】
不足重量Ｗｄ  に相当する被計量物は、小投入手段によって計量され、上記の大投入重量Ｗｇ  の被計量物に追加される。この被計量物の追加は上述のように不足重量Ｗｄ  を補うために行われるものであり、この不足重量Ｗｄ  は目標重量Ｗｏ  から主投入重量Ｗａ  を差し引き、更に補助投入重量Ｗｓｉを差し引いた後の重量であるので、これに相当する被計量物を追加するのに要する時間は非常に短いものとなる。大投入重量Ｗｇ  及び不足重量Ｗｄ  の被計量物は排出手段によって排出され、一回の定量充填が終了する。
【００１６】
前述のように主バケットには目標重量Ｗｏ  より減殺重量Ｗｃ  だけ小さい重量を狙って被計量物が投入されるが、この減殺重量Ｗｃ  は、主バケットに投入される被計量物の重量の標準偏差をσとした場合、Ｗｃ  ≧４σとすれば、実質的に主投入重量Ｗａ  が目標重量Ｗｏ  を超えることはない。また、各補充重量Ｗｈｉを減殺重量Ｗｃ  より小さくすれば、補助投入重量Ｗｓｉの被計量物を用いて主投入重量Ｗａ  を適切に補うことができ、大投入重量Ｗｇ  を目標重量Ｗｏ  に近づけることができる。また、各補充重量Ｗｈｉは互いに同じでも異なっていてもよく、補助バケットを適宜選択することにより、更に大投入重量Ｗｇ  を目標重量Ｗｏ  に近づけることができる。    また、各補充重量Ｗｈｉは互いに異なる値とするとともに、全ての補充重量Ｗｈｉの合計ＳをＳ≦Ｗｃ  とすることにより、不足重量Ｗｄ  を適切に補うとともに、補助バケットを適宜選択することにより、大投入重量Ｗｇ  を更に目標重量Ｗｏ  に近づけることができる。
【００１７】
ここで、標準偏差σには予め測定又は想定した値を用いることもできるが、本発明の装置で前回までに行われた定量充填に於ける複数の主投入重量Ｗａ  に基づいて計算することもできる。このようにして標準偏差σを求めることにより、本発明の装置に於ける被計量物の重量分布が変化する場合にも、その変化に応じて高速充填を行うことが可能となる。
【００１８】
また、上述の小投入手段は、追加供給装置と追加用バケットとによって構成することができ、この追加用バケットは、追加供給装置から供給される被計量物を不足重量Ｗｄ  に達するまで計量しながら貯溜する。そして、この構成の場合、不足重量Ｗｄ  の被計量物の補充を正確に行うために、追加供給装置による被計量物は前述の第１供給装置に於ける被計量物の投入速度より低速で供給する必要がある。
【００１９】
更に、追加供給装置は第１供給装置又は何れかの第２供給装置と兼用することができ、供給前記追加用バケットは主バケット又は何れかの補助バケットと兼用することができる。この構成によれば、特別な装置を設けることなく小投入手段を構成することが可能となる。
【００２０】
【実施例】
本発明を実施例について、図面を参照しながらより詳細に説明する。
【００２１】
図１に本発明の一実施例に係る定量充填装置の概略構成を示す。本実施例の装置は、目標重量Ｗｏ  の被計量物を箱、袋等の容器に定量充填するものであり、被計量物を連続投入により供給する第１供給装置１と、第１供給装置１から供給される被計量物を貯溜する主バケット３とを備えている。主バケット３に供給される被計量物の重量はロードセル４により計量される。第１供給装置１にはゲート２が設けられ、ゲート２を開閉することにより被計量物の投入のオンオフが行われる。
【００２２】
また、本実施例の装置には、被計量物を連続投入により供給する単一の第２供給装置６と、第２供給装置６から供給される被計量物を貯溜する単一の補助バケット８とが設けられている。補助バケット８に供給される被計量物の重量はロードセル９により計量される。第２供給装置６にはゲート７が設けられ、このゲート７を開閉することにより被計量物の投入のオンオフが行われる。主バケット３と補助バケット８とにはそれぞれゲート５及びゲート１０が設けられ、主バケット３と補助バケット８とに貯溜された被計量物は、それぞれゲート５及びゲート１０を開けることにより、シュート１１を介して容器１２に充填される。
【００２３】
本実施例の定量充填装置では、以下のようにして定量充填が行われる。まず、第１供給装置１から主バケット３への被計量物の投入が開始されるとともに、第２供給装置６から補助バケット８への被計量物の投入が開始される。ここでの第１供給装置１からの被計量物の投入は所謂大投入であり、その投入速度は第２供給装置６からの投入速度より大きい。被計量物が投入されている間、ロードセル４は主バケット３内の被計量物の重量を計量し、ロードセル９は補助バケット８内の被計量物の重量を計量する。
【００２４】
本実施例では、主バケット３内の被計量物の重量が目標重量Ｗｏ  より減殺重量Ｗｃ  ＝４σだけ小さい重量を狙って投入が行われる。ここで、σは主バケット３に投入される被計量物の実際の重量の標準偏差であり、予め充填に先立って求めておいたものである。この投入は主バケット３内の被計量物の重量を計量しながら行われる。主バケット３内の被計量物の重量がこのような値に達すると、ゲート２を閉じることにより第１供給装置１からの被計量物の投入が停止され、計量値の安定時間の後に主バケット３内の被計量物の実際の重量が主投入重量Ｗａ  として計量される。なお、ゲート２を閉じる時期は、ゲート２を閉めた時点でまだ空中にあって落下中の被計量物の重量値（落差設定値）を差し引いて決められる。また、この第１供給装置１からの投入の停止はタイマーで時間を計測しながら所定時間を経過した時点で行ってもよい。
【００２５】
一方、補助バケット８には補充重量Ｗｈ１＝３σとなるように被計量物の投入が行われる。補助バケット８内の被計量物の重量がこのような値に達すると、ゲート７を閉じることにより第２供給装置６からの被計量物の投入が停止され、計量値の安定時間の後に補助バケット８内の被計量物の実際の重量が補助投入重量Ｗｓ１として計量される。なお、第２供給装置６からの被計量物の投入の停止に際しても落差設定値が考慮される。また、この第２供給装置６からの投入の停止もタイマーで時間を計測しながら所定時間を経過した時点で行ってもよい。
【００２６】
次に、主投入重量Ｗａ  と補助投入重量Ｗｓ１は、マイクロコンピュータ等によって構成される演算手段（図示せず）に入力される。演算手段では、補助バケット８を選択すべきか否か、即ち補助バケット８内の被計量物を主バケット３の被計量物とともに排出すべきか否かが判定される。この選択は、主投入重量Ｗａ  と補助投入重量Ｗｓ１の和（Ｗａ  ＋Ｗｓ１）が目標重量Ｗｏ  より大きいか否かに基づいて行われる。もし、和（Ｗａ  ＋Ｗｓ１）が目標重量Ｗｏ  より小さい場合には補助バケット８が選択され、大投入重量Ｗｇ  として（Ｗａ  ＋Ｗｓ１）の値が設定される。また、和（Ｗａ  ＋Ｗｓ１）が目標重量Ｗｏ  より大きい場合には補助バケット８は選択されず、大投入重量Ｗｇ  として主投入重量Ｗａ  の値が設定される。そして、最終的に不足重量Ｗｄ  ＝Ｗｏ  −Ｗｇ  が求められる。
【００２７】
次に、不足重量Ｗｄ  に相当する被計量物が小投入により追加される。本実施例では小投入手段を構成する追加供給装置は第１供給装置１と兼用され、小投入手段を構成する追加用バケットは主バケット３と兼用されている。小投入は第１供給装置１から主バケット３へ供給される被計量物の重量をロードセル４によって計量しながら行われる。不足重量Ｗｄ  は主投入重量Ｗａ  より小さいため、ここでの投入速度は前述の大投入の速度より小さく設定されている。この投入速度の調節は、ゲート２の開度を変えることにより行われる。
【００２８】
図２は、補助バケット８が選択された場合と選択されない場合とに於ける小投入される被計量物の必要量を主バケット３内の被計量物の正規分布と共に示している。補助バケット８が選択された場合、即ち、（Ｗａ  ＋Ｗｓ１）が目標重量Ｗｏ  より小さい場合、図２の太線Ｂに沿って小投入が行われ、最大で５σ（矢印Ｃ）の被計量物が追加される。また、補助バケット８が選択されない場合、即ち、（Ｗａ  ＋Ｗｓ１）が目標重量Ｗｏ  より大きい場合、図２の太線Ａに沿って小投入が行われ、最大で３σ（矢印Ｄ）の被計量物が追加される。小投入された被計量物の重量が不足重量Ｗｄ  に達すると、ゲート２が閉じられて小投入が停止される。
【００２９】
最後に、補助バケット８が選択されている場合には主バケット３及び補助バケット８内の被計量物をゲート５及びゲート１０を開けて排出することにより、また、補助バケット８が選択されていない場合には主バケット３内の被計量物のみを排出することにより、一回の定量充填が完了する。
【００３０】
本実施例では予め測定しておいた主投入重量Ｗａ  の標準偏差σを用いたが、定量充填の初期に於いては予め測定しておいた主投入重量Ｗａ  の標準偏差σを用い、所定回数の定量充填の後に於いては定量充填の度に得られる主投入重量Ｗａ  から求めた標準偏差σを用いて定量充填を行う構成とすることもできる。図５はこのように標準偏差σを計測しながら定量充填を行うためのブロック回路の構成例を示している。
【００３１】
同図に示すように、主バケット３に投入される被計量物の重量を計量するロードセル４からの出力は増幅器３１で増幅され、更にＡ／Ｄ変換器３３に入力される。Ａ／Ｄ変換器３３は入力されるアナログデータをデジタルデータに変換し、ＣＰＵ（中央処理装置）３０での処理を可能ならしめている。ＣＰＵ３０ではＲＯＭ（読み出し専用メモリ）３４に格納されているプログラムに従って処理が行われ、その際、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３５が一時的に利用される。
【００３２】
目標重量Ｗｏ  、初期の標準偏差σ等のデータはキーボード３６を介して入力され、不揮発性ＲＡＭ３５に格納される。表示器３８は充填される被計量物の重量、不揮発性ＲＡＭ３５への設定値等の表示を行う。また、入出力３７はＣＰＵ２４に於ける処理の結果を出力するために用いられる。
【００３３】
本実施例では主バケット３に投入される被計量物の主投入重量Ｗａ  は、計量の度にＣＰＵ３０に取り込まれる。ｎ回の投入によって得られる各主投入重量をＷａｉ（ｉ＝１，２，３…ｎ）とすると、標準偏差σは以下の式によって求められる。
【００３４】
【数１】
0003611219.tif 000002
【００３５】
この式から、ＲＡＭ３５にはＷａｉの個々の値か、又はＷａｉの合計値と（Ｗａｉ）２  の合計値を記憶しておけばよいことが分かる。この計算は、例えば１００回の充填毎に行ってもよい。また、充填の度に直前までの所定回数（例えば１００回）の充填に於いて得られた数値を用いて計算を行う構成とすることもできる。このように前回までに行われた定量充填に於ける複数の主投入重量Ｗａｉに基づいて定量充填を行うことにより、被計量物のかさ密度が変化する場合にも高速充填を行うことができる。
【００３６】
図３に本発明の他の実施例に係る定量充填装置の概略構成を示す。本実施例の定量充填装置は、前述の図１に示す定量充填装置に加え、第２供給装置１６と、第２供給装置１６から供給される被計量物を貯溜する補助バケット１８とが設けられている。補助バケット１８に供給される被計量物の重量はロードセル１９により計量される。また、第２供給装置１６にはゲート１７が設けられ、このゲート１７を開閉することにより被計量物の投入のオンオフが行われる。更に、補助バケット１８にはゲート２０が設けられている。
【００３７】
本実施例の定量充填装置では、補助バケット８には補充重量Ｗｈ１＝２σを狙って被計量物の投入が行われ、補助バケット１８には補充重量Ｗｈ１＝４σを狙って被計量物の投入が行われる。補助バケット８及び１８内の被計量物の重量がそれぞれ上記の値に達すると、ゲート７及びゲート１７をそれぞれ閉じることにより、第２供給装置６及び１６からの被計量物の投入が停止される。そして、計量値の安定時間の後に補助バケット８内の被計量物の実際の重量が補助投入重量Ｗｓ１として計量され、補助バケット１８内の被計量物の実際の重量が補助投入重量Ｗｓ２として計量される。
【００３８】
次に、主投入重量Ｗａ  と補助投入重量Ｗｓ１及びＷｓ２は、マイクロコンピュータ等によって構成される演算手段（図示せず）に入力される。演算手段では、補助バケット８及び１８を選択すべきか否か、またどの補助バケットを選択すべきかが判定される。この選択は、選択された補助投入重量Ｗｓｉと主投入重量Ｗａ  との合計の重量が目標重量Ｗｏ  より小さく且つ最大となるように行われる。即ち、図４に示すように、主投入重量Ｗａ  がＷｏ  〜Ｗｏ  −２σの間にある場合は何れの補助バケットも選択されず、主投入重量Ｗａ  がＷｏ  −２σ〜Ｗｏ  −４σの間にある場合は補助バケット８が選択され、主投入重量Ｗａ  がＷｏ  −４σ〜Ｗｏ  −６σの間にある場合は補助バケット１８が選択され、主投入重量Ｗａ  がＷｏ  −６σ〜Ｗｏ  −８σの間にある場合は補助バケット８及び１８の両方が選択される。
【００３９】
次に、不足重量Ｗｄ  に相当する被計量物が小投入により追加される。この小投入は、図４に示すように、主投入重量Ｗａ  がＷｏ  〜Ｗｏ  −２σの間にある場合は何れの補助バケットも選択されないので、太線Ｅに沿って行われる。また、主投入重量Ｗａ  がＷｏ  −２σ〜Ｗｏ  −４σの間にある場合は補助バケット８から補助投入重量Ｗｓ１＝２σの被計量物が補充されるので、太線Ｆに沿って行われる。同様に、主投入重量Ｗａ  がＷｏ  −４σ〜Ｗｏ  −６σの間にある場合は補助バケット１８から補助投入重量Ｗｓ２＝４σの被計量物が補充されるので、太線Ｇに沿って行われる。更に、主投入重量Ｗａ  がＷｏ  −６σ〜Ｗｏ  −８σの間にある場合は補助バケット８及び１８の両方から（Ｗｓ１＋Ｗｓ２）＝６σの被計量物が補充されるので、太線Ｈに沿って行われる。これらの小投入によって追加される被計量物の重量は、矢印Ｉに示すように最大で２σである。小投入された被計量物の重量が不足重量Ｗｄ  に達すると、ゲート２が閉じられて小投入が停止される。
【００４０】
最後に、主バケット３及び選択された補助バケットのゲートを開けて被計量物を排出することにより、一回の定量充填が完了する。
【００４１】
なお、この実施例に於いても、前回までに行われた定量充填に於ける複数の主投入重量Ｗａｉに基づいて定量充填を行う構成とすることができる。
【００４２】
また、上記各実施例では追加供給装置を第１供給装置１と兼用し、追加用バケットを主バケット３と兼用した場合について説明したが、これらを別に設けた構成としても良い。また、追加供給装置を第２供給装置の何れかと兼用し、追加用バケットを補助バケットの何れかと兼用した構成としても良い。更に、本実施例ではゲートの開度を変えることにより、前述の大投入と小投入とを切り替えたが、ゲートに代えて振動フィーダを用い、その振幅を代えることによって大投入と小投入とを切り替える構成としてもよい。また、図３の実施例では補助バケット８，１８の容量が異なる構成としたが、同一の容量の補助バケットによって構成してもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の定量充填装置では、主バケットに加えて一又は複数の補助バケットを設けたことにより、大投入される被計量物のバラツキを実質的に小さくすることができる。これにより、目標重量までの小投入の量を少なくすることができ、定量充填の高速化を図ることができる。また、大投入される被計量物の重量のバラツキを少なくすることができるため、従来よりもラフな精度で大投入を行うことができることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る定量充填装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の定量充填装置に於ける被計量物の必要量を示す図であって、補助バケットが選択された場合と選択されない場合とに於ける小投入される被計量物の必要量の違いを示す図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る定量充填装置の概略構成を示す図である。
【図４】図３の定量充填装置に於ける被計量物の必要量を示す図であって、主投入重量Ｗａ  の違いによって選択される補助バケットが異なる様子を示す図である。
【図５】標準偏差σを計測しながら定量充填を行うためのブロック回路の構成例を示す図である。
【図６】定量充填を行う従来の装置の一例を示す概略構成図である。
【図７】図６の装置に於ける投入速度の時間依存性を示す図である。
【図８】被計量物の重量のバラツキを示す分布図である。
【符号の説明】
１…第１供給装置
２，５，７，９，１０，１７，２０…ゲート
３…主バケット
４…ロードセル
６，１６…第２供給装置
８，１８…補助バケット
９…ロードセル
１１…シュート
【図１】
0003611219.tif 000003
【図２】
0003611219.tif 000004
【図３】
0003611219.tif 000005
【図４】
0003611219.tif 000006
【図５】
0003611219.tif 000007
【図６】
0003611219.tif 000008
【図７】
0003611219.tif 000009
【図８】
0003611219.tif 000010