(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計量物のロスイン投入およびロスイン排出が行われるロスインホッパと、
前記ロスインホッパへの前記被計量物の投入に用いる投入ゲートと、
前記ロスインホッパからの前記被計量物の排出に用いる排出ゲートと、
前記投入ゲートおよび前記排出ゲートの開閉を制御する制御器と、
を備える計量装置であって、
前記制御器は、前記投入ゲートを開き、前記排出ゲートを閉めることにより、前記ロスインホッパ内の前記被計量物の量が一定の目標投入量になるように、前記ロスインホッパへの前記被計量物のロスイン投入量を制御し、かつ、前記被計量物のロスイン投入時における前記ロスインホッパ内の被計量物の残量が前記目標投入量以下、所定の下限量以上の場合、前記ロスインホッパ内の被計量物の量が前記目標投入量になるように、前記投入ゲートの開放時間に基づいて前記投入ゲートの開閉を制御する、計量装置。
【請求項２】
前記ロスインホッパ内の被計量物の重量を検知する重量検知手段を備え、
前記制御器は、前記被計量物の残量が前記下限量未満の場合、前記ロスインホッパ内の被計量物の量が前記目標投入量になるように、前記重量検知手段の出力信号に基づいて前記投入ゲートの開閉を制御する、請求項１に記載の計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は計量装置に関する。特に、本発明は、粉体（洗剤、肥料等）、粒体（樹脂ペレット、穀物、飼料等）の被計量物を所定の目標重量に調整するとともに、袋等の容器に充填する計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品の軽量化や射出成型器による製品の量産容易化の点等から、金属代替用のエンジニアリングプラスチックと呼ばれる樹脂の需要が増えている。そして、この樹脂成型加工原料となる樹脂ペレットを効率良く目標重量にひとまとめにして袋詰めするのに、従来からパッカースケールが使用されている。
【０００３】
このパッカースケールは、粉体（洗剤、肥料等）、粒体（樹脂ペレット、穀物、飼料等）の被計量物を所定の目標重量に調整するとともに、袋等の容器に充填する自動計量装置の一種である。パッカースケールは、一般に、投入カットゲート、ホッパ、ホッパゲート、ロードセルおよびアクチュエータ等の各種機器により構成されるが、その使用目的に合わせて、様々な方式のパッカースケールがすでに提案されている。
【０００４】
例えば、カットゲートの開放時間制御によるタイマー充填を用いて、ホッパに被計量物を供給する技術が知られている（特許文献１、２参照）。
【０００５】
また、ホッパへの被計量物のボリューム投入と、容積比率（例えば、１：２：４：８）が異なる複数の補充投入の組合せと、によって、被計量物の計量の高速化や高精度化を意図した装置が提案されている（特許文献３、４、５参照）。
【０００６】
また、ホッパへの被計量物のボリューム投入と、ロスイン排出による補充投入と、によって、被計量物の計量の高速化や高精度化を意図した装置も提案されている（特許文献６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−８２８１８号公報
【特許文献２】特開昭６２−１１９４１３号公報
【特許文献３】特開平８−２７８１８９号公報
【特許文献４】特開２００４−１２５４２２号公報
【特許文献５】特開昭６２−９２２６号公報
【特許文献６】特開平１０−５４７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
パッカースケールによる被計量物の計量では、一般に、高速化と高精度化において二律背反の関係があると考えられている。つまり、パッカースケールによる被計量物の計量精度を向上するには、被計量物の計量速度を抑える必要があり、被計量物の計量の高速化を図ると、被計量物の計量精度が悪化する。
【０００９】
ところで、本件発明者等は、樹脂ペレット等の被計量物を高速かつ高精度に計量可能なパッカースケールの開発に鋭意、取り組んでいる。そして、この開発の過程において、特許文献１〜６に例示される既存設備の単なる設計変更では、被計量物の計量の高速化および高精度化の両方を考慮した装置の性能向上に、一定の限界があることが次第に分かってきた。このため、パッカースケールの性能（被計量物の計量の高速化および高精度化）の格段の向上には、従来例の構造上の抜本的な見直しが不可欠であるとの結論に至った。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、被計量物の計量速度および計量精度が従来例よりも向上する計量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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明のある形態（aspect）は、目標重量未満の被計量物が、ボリューム投入重量分、供給されることにより、前記被計量物が、重量検知手段によって計量されるとともに、計量後の前記被計量物がボリューム排出される大投入計量ホッパと、重量が異なる比率で調整された被計量物がそれぞれ供給されることにより、前記被計量物の重量に基づいた組合せ演算が行われ、前記組合せ演算の結果に基づいて前記被計量物が組合せ選択排出される複数の中投入計量ホッパと、前記被計量物のロスイン投入およびロスイン排出が行われるロスインホッパと、前記重量検知手段からの出力信号を受け取ることができる制御器と、を備える計量装置であって、前記制御器は、前記出力信号に基づいて前記目標重量から前記ボリューム投入重量を差し引いた前記被計量物の不足重量を演算し、前記不足重量に基づいて前記組合せ選択排出の要否および前記ロスイン排出の要否を判定する、計量装置を提供する。
【００１２】
かかる構成により、本発明のある形態の計量装置では、大投入計量ホッパと、複数の中投入計量ホッパと、ロスインホッパと、を、被計量物の計量および排出において好適に協働させることができ、その結果、被計量物の計量速度および計量精度を従来例よりも向上できる。例えば、被計量物の重量を目標重量に最終調整するのに、上記の不足重量に基づいてロスイン排出と組合せ選択排出とを適切に選ぶことができる。よって、被計量物の計量速度および計量精度を高精度に維持できる。
【００１３】
また、本発明のある形態の計量装置では、前記制御器は、前記目標重量の適量範囲の下限値を取得し、前記不足重量が、前記目標重量の適量範囲の下限値以下の場合、前記組合せ選択排出および前記ロスイン排出を不要と判定してもよい。
【００１４】
また、本発明のある形態の計量装置では、前記制御器は、前記ロスイン排出時の前記被計量物の最適重量を取得してもよい。そして、前記制御器は、前記不足重量が、前記目標重量の適量範囲の下限値を超え、かつ、前記最適重量以下の場合、前記組合せ選択排出を不要と判定し、前記ロスイン排出を必要と判定してもよい。
【００１５】
また、本発明のある形態の計量装置では、前記制御器は、前記不足重量が、前記最適重量を超える場合、前記中投入計量ホッパの全ての組合せにおいて、前記組合せに選ばれた中投入計量ホッパ内の被計量物の合計である組合せ排出重量を順次、演算し、前記不足重量から前記組合せ排出重量を差し引き、前記差し引き重量が、正の値であって前記最適重量に最も近い重量となる前記組合せ排出重量を選び、前記選ばれた組合せ排出重量に対応する前記中投入計量ホッパ内の前記被計量物が排出させてもよい。
【００１６】
かかる構成により、本発明のある形態の計量装置では、被計量物のロスイン排出時の最適重量を考慮して、中投入計量ホッパによる被計量物の組合せ選択排出、および、ロスインホッパによる被計量物のロスイン排出の条件を設定できる。よって、被計量物の計量速度および計量精度が従来例よりも向上する。
【００１７】
例えば、ロスインホッパからの被計量物の排出量を、被計量物の計量精度を確保できる最適重量に制御しているので、被計量物の計量精度が安定する。また、被計量物の最適重量に最も近い重量で、被計量物をロスイン排出しているので、ロスイン排出の計量（排出）時間が安定し、被計量物の計量速度の低下を抑制できる。更に、ロスインホッパからの被計量物の排出量を最適重量に最も近い重量に制御しているので、ロスインホッパへの被計量物の投入時間が安定し、被計量物の計量速度の低下を抑制できる。
【００１８】
また、本発明のある形態は、被計量物のロスイン投入およびロスイン排出が行われるロスインホッパと、前記ロスインホッパへの前記被計量物の投入に用いる投入ゲートと、前記ロスインホッパからの前記被計量物の排出に用いる排出ゲートと、前記投入ゲートおよび前記排出ゲートの開閉を制御する制御器と、を備える計量装置であって、前記制御器は、前記投入ゲートを開き、前記排出ゲートを閉めることにより、前記ロスインホッパ内の前記被計量物の量が一定の目標投入量になるように、前記ロスインホッパへの前記被計量物のロスイン投入量を制御し、かつ、前記被計量物のロスイン投入時における前記ロスインホッパ内の被計量物の残量に基づいて、前記投入ゲートの開閉の制御方式を決定する、計量装置を提供する。
【００１９】
また、本発明のある形態の計量装置では、前記制御器は、前記被計量物の残量が前記目標投入量を超える場合、前記被計量物のロスイン投入を禁止するように前記投入ゲートの開閉を制御してもよい。
【００２０】
また、本発明のある形態の計量装置では、前記制御器は、前記被計量物の残量が前記目標投入量以下、所定の下限量以上の場合、前記ロスインホッパ内の被計量物の量が前記目標投入量になるように、前記投入ゲートの開放状態に基づいて前記投入ゲートの開閉を制御してもよい。
【００２１】
また、本発明のある形態の計量装置では、前記ロスインホッパ内の被計量物の重量を検知する重量検知手段を備え、前記制御器は、前記被計量物の残量が前記下限量未満の場合、前記ロスインホッパ内の被計量物の量が前記目標投入量になるように、重量検知手段の出力信号に基づいて前記投入ゲートの開閉を制御してもよい。
【００２２】
かかる構成により、本発明のある形態の計量装置では、制御器は、投入ゲートを開き、排出ゲートを閉めることにより、ロスインホッパ内の被計量物の量が一定の目標投入量になるように、ロスインホッパへの被計量物のロスイン投入量を制御している。よって、ロスインホッパのヘッド圧が一定になるので、被計量物の計量速度および計量精度が従来例よりも向上する。また、制御器は、被計量物のロスイン投入時におけるロスインホッパ内の被計量物の残量に基づいて、ロスイン投入用の投入ゲートの開閉の制御方式を適切に決定している。よって、投入ゲートの開閉の制御方式を適切に選択でき、その結果、被計量物の計量速度および計量精度が従来例よりも向上する。
【００２３】
また、本発明のある形態は、目標重量未満の被計量物が、ボリューム投入重量分、供給されることにより、前記被計量物が計量されるとともに、計量後の前記被計量物が排出される大投入計量ホッパと、重量が異なる比率で調整された被計量物がそれぞれ供給されることにより、前記被計量物の重量に基づいた組合せ演算が行われ、前記組合せ演算の結果に基づいて前記被計量物が組合せ選択排出される複数の中投入計量ホッパと、前記被計量物のロスイン投入およびロスイン排出が行われるロスインホッパと、前記ロスインホッパへの前記被計量物の投入に用いる投入ゲートと、前記ロスインホッパからの前記被計量物の排出に用いる排出ゲートと、前記投入ゲートおよび前記排出ゲートの開閉を制御する制御器と、を備える計量装置であって、前記組合せ演算において、前記中投入計量ホッパ内の被計量物の重量の合計が、所定の組合せ目標重量に最も近くなる前記中投入計量ホッパの組合せが求められ、前記組合せに選ばれた前記中投入計量ホッパ内の前記被計量物が排出され、前記制御器は、前記投入ゲートを閉め、前記排出ゲートを開くことにより、前記ロスインホッパから前記被計量物を排出させる場合、前記ロスインホッパから排出される被計量物の重量が、前記目標重量、前記組合せ目標重量および前記ボリューム投入重量に基づいて予め設定されるロスイン排出重量になるように、前記排出ゲートの開放状態に基づいて前記排出ゲートの開閉を制御する、計量装置を提供する。
【００２４】
かかる構成により、本発明のある形態の計量装置では、大投入計量ホッパと、複数の中投入計量ホッパと、ロスインホッパと、を、被計量物の計量および排出において好適に協働させることができ、その結果、被計量物の計量速度および計量精度を従来例よりも向上できる。また、重量検知手段の出力信号の計量安定待ち時間に関係なく、排出ゲートを適切に開閉できるので、被計量物のロスイン計量排出方式に比べて、被計量物のロスイン排出時間を短縮でき、ひいては、計量装置の１サイクル時間の更なる短縮化、および、包装機への被計量物の充填時間の更なる短縮化を実現できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、被計量物の計量速度および計量精度が従来例よりも向上する計量装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の実施形態によるパッカースケール（計量装置）の一例を示した図である。
【図２】図２は、図１のパッカースケールを鉛直方向に見た図である。図２（ａ）では、図１（ａ）のパッカースケールをIIＡ−IIＡ視した図が示されている。図２（ｂ）では、図１（ｂ）のパッカースケールをIIＢ−IIＢ視した図が示されている。
【図３】図３は、図１のパッカースケールの第１、第２および第３中投入計量部の構成例を示した図である。
【図４】図４は、図１のパッカースケールの第４中投入計量部の構成例、および、図１のパッカースケールの小投入計量部の構成例を示した図である。
【図５】図５は、図１のパッカースケールの制御系の一例を示した図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態のパッカースケールによる被計量物の投入動作、計量動作および排出動作の一例を示した図である。図６では、図１のパッカースケールに用いられる各ゲートの開閉タイミングチャートが示されている。
【図７】図７は、本発明の実施形態のパッカースケールによる被計量物の投入動作、計量動作および排出動作の一例を示した図である。図７（ａ）では、図１のパッカースケールによる被計量物の投入および排出のタイミングチャートが示されている。図７（ｂ）では、図１のパッカースケールによる被計量物の投入（排出）重量の時間変化の様子が示されている。
【図８】図８は、本実施形態のパッカースケールによる被計量物の組合せ選択排出およびロスイン排出の排出条件設定の説明に用いる図である。
【図９】図９は、本実施形態のパッカースケールによる被計量物の組合せ選択排出およびロスイン排出の排出条件設定の一例を示したフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施形態のパッカースケールの要部を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態による計量装置の具体的な構成例について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する場合がある。
【００２９】
また、以下の具体的な説明は、上記計量装置の特徴を例示しているに過ぎない。例えば、上記計量装置を特定した用語と同じ用語或いは相当する用語に適宜の参照符号を付して以下の具体例を説明する場合、当該具体的な構成要素は、これに対応する上記計量装置の構成要素の一例である。
【００３０】
従って、上記計量装置の特徴は、以下の具体的な説明によって限定されない。
【００３１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態によるパッカースケール（計量装置）の一例を示した図である。図２は、図１のパッカースケールを鉛直方向に見た図である。図２（ａ）では、図１（ａ）のパッカースケール１００をIIＡ−IIＡ視した図が示されている。図２（ｂ）では、図１（ｂ）のパッカースケール１００をIIＢ−IIＢ視した図が示されている。
【００３２】
図１および図２に示すように、本実施形態のパッカースケール１００は、包装機（図示せず）への被計量物（例えば、樹脂ペレット）の大投入（多量投入）が行われる大投入計量部１０と、包装機への被計量物の中投入（中量投入）が行われる中投入計量部５０と、包装機への被計量物の小投入（少量投入）が行われる小投入計量部３０と、を備える。
【００３３】
なお、以下の説明の便宜上、図１において（図２、図３および図４も同じ）、被計量物が、大投入計量部１０の途中（鉛直高さＨ）から中投入計量部５０および小投入計量部３０に、被計量物が振り分けられる方向を「左右方向」としている。そして、中投入計量部５０の主要部が配置されている側を「左」、小投入計量部３０が配置されている側を「右」としている。
【００３４】
また、重力が作用する方向を鉛直方向（図示せず）として、「上方」（図示せず）から「下方」（図示せず）に重力が作用するものとする。
【００３５】
また、上記左右方向および鉛直方向に垂直な方向を前後方向としている。そして、図１（ａ）を紙面の手前側を「前」、奥側を「後」として示している。
【００３６】
また、図１（ａ）では、パッカースケール１００の小投入計量部３０の構成を理解し易くする趣旨で、パッカースケール１００の右側に配置されている中投入計量部５０の構成要素（後述の第４中投入計量部５０Ｄ）の図示が省略されている。
【００３７】
また、図１（ｂ）では、パッカースケール１００の大投入計量部１０の構成を理解し易くする趣旨で、パッカースケールの１００の大投入計量部１０の構成のみを図示している。
【００３８】
なお、パッカースケール１００の左側に配置される中投入計量部５０の主要部（後述の第１、第２および第３中投入計量部５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ）の構成は、図３において図示されている。また、パッカースケール１００の右側に配置される中投入計量部５０の一部（後述の第４中投入計量部５０Ｄ）および小投入計量部３０の構成は、図４において図示されている。また、パッカースケール１００の制御系の一例は、図５において図示されている。
【００３９】
［大投入計量部の構成］
まず、本実施形態のパッカースケール１００の大投入計量部１０の構成について図面を参照しながら詳しく説明する。
【００４０】
図１に示すように、大投入計量部１０は、鉛直方向に立設する計量ホッパ本体２０と、計量ホッパ本体２０の下方に配された大投入計量ホッパ２１と、を備える。
【００４１】
計量ホッパ本体２０は、図１および図２に示す如く、パッカースケール１００の中央部に配され、上端部１１と下端部とを備える箱体となっている。
【００４２】
計量ホッパ本体２０の上端部１１の後寄りの中央部には、図２（ｂ）に示すように、被計量物供給用の円形の供給口１２が形成されている。この供給口１２を介して被計量物が、計量ホッパ本体２０内に投入される。
【００４３】
また、計量ホッパ本体２０の上端部１１の前側の隅には、図２（ｂ）に示すように、一対のメッシュ状のエアー抜き部１３が設けられている。計量ホッパ本体２０の供給口１２から被計量物を投入する場合、被計量物がエアーを抱き込むことがある。そこで、本実施形態のパッカースケール１００は、計量ホッパ本体２０内のエアーを、エアー抜き部１３を用いて排気するように構成されている。これにより、計量ホッパ本体２０内の被計量物の嵩密度が一定に保たれる。
【００４４】
計量ホッパ本体２０の下端部には被計量物排出用の排出口（図示せず）が形成されている。これにより、被計量物が、本排出口から計量ホッパ本体２０外（ここでは、大投入計量ホッパ２１内）に排出される。
【００４５】
但し、計量ホッパ本体２０の排出口から被計量物を排出しない場合（計量ホッパ本体２０内に被計量物を一時保持する場合）、この排出口を、図１に示すように、一対の大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂを用いて塞ぐことができる。
【００４６】
大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂはそれぞれ、図１（ｂ）に示す如く、回転軸１４Ａ、１４Ｂを中心に前後方向に揺動可能に構成されている。つまり、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂは、上記回転軸１４Ａ、１４Ｂがそれぞれ、ＡＣサーボモータ１４（図１（ａ）、図２および図５参照）の駆動力を用いて回転することにより、前後に２分されるように動く。なお、このとき、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂの開度は、図５に示すように、ロータリエンコーダ７０を用いて、大投入計量部制御用の指示制御器７１により制御されている。
【００４７】
このようにして、計量ホッパ本体２０の排出口が、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂを用いて開放され、これにより、計量ホッパ本体２０内の所定量の被計量物が、大投入計量ホッパ２１内に供給される。なお、図５に示すように、ＡＣサーボモータ１４の駆動は、ＡＣサーボドライバ７４を用いて指示制御器７１により制御されている。
【００４８】
大投入計量ホッパ２１は、図１に示すように、計量ホッパ本体２０から供給された被計量物を一時保持し、その下方に配置された集合シュート２２へ被計量物を排出するための大投入計量ホッパ本体２１Ａおよび一対の大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂを備える。
【００４９】
また、大投入計量ホッパ２１は、４個のロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４に連結され、これらのロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４により支持されている。なお、ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４は、パッカースケール１００の架台に固定されている。
【００５０】
そして、図５に示すように、ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４のそれぞれから出力される荷重信号（電気信号）は、周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタ等；図示せず）を経て指示制御器７１に入力される。
【００５１】
大投入計量ホッパ２１の下方には、図１に示すように、集合シュート２２が配設されている。大投入計量ホッパ２１から排出される被計量物は、集合シュート２２上を滑り落ちてその下部の排出口（図示せず）から、例えば、包装機（図示せず）に送られる。
【００５２】
大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂはそれぞれ、図１（ａ）に示す如く、公知のトグル機構を備えるリンク部を用いて左右にスイング移動可能に構成されている。つまり、大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂは、上記リンク部が、ロータリアクチュエータ１７（図５参照）の駆動力を用いて移動することにより、左右に２分されるように動く。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ１７の駆動は、指示制御器７１により制御されている。
【００５３】
以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、指示制御器７１は、大投入計量ホッパ本体２１Ａ内の被計量物の重量をロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４のそれぞれからの出力信号に基づいて計量できる。その後、指示制御器７１が、例えば、包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取った場合、大投入計量ホッパ２１の排出口が、大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂによって開放されると、計量後の被計量物が、集合シュート２２に送られる。
【００５４】
［中投入計量部の構成］
以下、本実施形態のパッカースケール１００の中投入計量部５０の構成について図面を参照しながら詳しく説明する。
【００５５】
図１、図２および図３に示すように、中投入計量部５０は、第１中投入計量部５０Ａと、第２中投入計量部５０Ｂと、第３中投入計量部５０Ｃと、を備える。また、図２および図４に示すように、中投入計量部５０は、第４中投入計量部５０Ｄも備える。
【００５６】
＜第１中投入計量部５０Ａの構成＞
まず、第１中投入計量部５０Ａの構成について述べる。
【００５７】
第１中投入計量部５０Ａは、図２および図３に示す如く、第１中投入シュート６１と、第１中投入シュート６１の下方に配された第１中投入計量ホッパ６４と、を備える。
【００５８】
また、第１中投入シュート６１は、図２および図３に示す如く、パッカースケール１００の左側かつ前方側に配されて、上端部と下端部６１Ｂ（図３参照）とを備えて鉛直方向に立設する略円筒体となっている。また、第１中投入シュート６１の内部（上端部）は、計量ホッパ本体２０の左側面に接続される中空構造の中継部６０（図１も参照）と、この中継部６０の下端部において前側に分岐する中空構造の第１中投入分岐部６０Ａと、を用いて、計量ホッパ本体２０の内部に連通している。
【００５９】
第１中投入シュート６１の下端部６１Ｂには被計量物排出用の排出口（図示せず）が形成されている。これにより、被計量物が、本排出口から第１中投入シュート６１外（ここでは、第１中投入計量ホッパ６４内）に排出される。
【００６０】
但し、第１中投入シュート６１の排出口から被計量物を排出しない場合（第１中投入シュート６１内に被計量物を一時保持する場合）、この排出口を、図３に示すように、第１中投入カットゲート５４を用いて塞ぐことができる。
【００６１】
第１中投入カットゲート５４は、図３に示す如く、回転軸５１Ａを中心に前後方向に揺動可能に構成されている。つまり、第１中投入シュート６１の排出口の直下に置かれた第１中投入カットゲート５４は、上記回転軸５１Ａが、ロータリアクチュエータ５１（図１、図２および図５参照）の駆動力を用いて回転することにより、後方に後退するように動く。
【００６２】
このようにして、第１中投入シュート６１の排出口が、第１中投入カットゲート５４を用いて開放され、これにより、第１中投入シュート６１内の所定量の被計量物が、第１中投入計量ホッパ６４内に供給される。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ５１の駆動は、中投入計量部制御用の指示制御器７３により制御されている。
【００６３】
第１中投入計量ホッパ６４は、図１および図３に示すように、第１中投入シュート６１から供給された被計量物を一時保持し、その下方に配置された集合シュート２２（図１参照）へ被計量物を排出するための第１中投入計量ホッパ本体６４Ａおよび第１中投入計量ホッパゲート６７を備える。
【００６４】
また、第１中投入計量ホッパ６４は、図１および図５に示すように、ロードセルＬＣ５に連結され、このロードセルＬＣ５により支持されている。なお、ロードセルＬＣ５は、パッカースケール１００の架台に固定されている。
【００６５】
そして、図５に示すように、ロードセルＬＣ５から出力される荷重信号（電気信号）は、周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタ等；図示せず）を経て指示制御器７３に入力される。
【００６６】
また、第１中投入計量ホッパ６４の下方には、図１に示すように、集合シュート２２が配設されている。第１中投入計量ホッパ６４から排出される被計量物は、集合シュート２２上を滑り落ちてその下部の排出口（図示せず）から、例えば、包装機（図示せず）に送られる。
【００６７】
また、第１中投入計量ホッパゲート６７は、図１（ａ）に示す如く、公知のトグル機構およびロータリアクチュエータ５７（図５も参照）の駆動力を用いて開閉可能に構成されている。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ５７の駆動は、指示制御器７３により制御されている。また、第１中投入計量ホッパゲート６７の駆動装置として、ロータリアクチュエータ５７に代えて、ステッピングモータを用いてもよい。
【００６８】
以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、指示制御器７３は、第１中投入計量ホッパ本体６４Ａ内の被計量物の重量をロードセルＬＣ５からの出力信号に基づいて計量できる。その後、指示制御器７３が、例えば、包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取った場合、第１中投入計量ホッパ６４の排出口が、第１中投入計量ホッパゲート６７によって開放されると、計量後の被計量物が、集合シュート２２に送られる。
【００６９】
＜第２中投入計量部５０Ｂの構成＞
次に、第２中投入計量部５０Ｂの構成について述べる。
【００７０】
第２中投入計量部５０Ｂは、図２および図３に示す如く、第２中投入シュート６２と、第２中投入シュート６２の下方に配された第２中投入計量ホッパ６５と、を備える。
【００７１】
また、第２中投入シュート６２は、図２および図３に示す如く、パッカースケール１００の左側かつ中央部に配されて、上端部と下端部６２Ｂ（図３参照）とを備えて鉛直方向に立設する略円筒体となっている。また、第２中投入シュート６２の内部（上端部）は、計量ホッパ本体２０の左側面に接続される中空構造の中継部６０（図１も参照）と、この中継部６０の下端部において中央に分岐する中空構造の第２中投入分岐部６０Ｂと、を用いて、計量ホッパ本体２０の内部に連通している。
【００７２】
第２中投入シュート６２の下端部６２Ｂには被計量物排出用の排出口（図示せず）が形成されている。これにより、被計量物が、本排出口から第２中投入シュート６２外（ここでは、第２中投入計量ホッパ６５内）に排出される。
【００７３】
但し、第２中投入シュート６２の排出口から被計量物を排出しない場合（第２中投入シュート６２内に被計量物を一時保持する場合）、この排出口を、図３に示すように、第２中投入カットゲート５５を用いて塞ぐことができる。
【００７４】
第２中投入カットゲート５５は、図３に示す如く、回転軸５２Ａを中心に前後方向に揺動可能に構成されている。つまり、第２中投入シュート６２の排出口の直下に置かれた第２中投入カットゲート５５は、上記回転軸５２Ａが、ロータリアクチュエータ５２（図１、図２および図５参照）の駆動力を用いて回転することにより、後方に後退するように動く。
【００７５】
このようにして、第２中投入シュート６２の排出口が、第２中投入カットゲート５５を用いて開放され、これにより、第２中投入シュート６２内の所定量の被計量物が、第２中投入計量ホッパ６５内に供給される。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ５２の駆動は、指示制御器７３により制御されている。
【００７６】
第２中投入計量ホッパ６５は、図１および図３に示すように、第２中投入シュート６２から供給された被計量物を一時保持し、その下方に配置された集合シュート２２（図１参照）へ被計量物を排出するための第２中投入計量ホッパ本体６５Ａおよび第２中投入計量ホッパゲート６８を備える。
【００７７】
また、第２中投入計量ホッパ６５は、図１および図５に示すように、ロードセルＬＣ６に連結され、このロードセルＬＣ６により支持されている。なお、ロードセルＬＣ６は、パッカースケール１００の架台に固定されている。
【００７８】
そして、図５に示すように、ロードセルＬＣ６から出力される荷重信号（電気信号）は、周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタ等；図示せず）を経て指示制御器７３に入力される。
【００７９】
また、第２中投入計量ホッパ６５の下方には、図１に示すように、集合シュート２２が配設されている。第２中投入計量ホッパ６５から排出される被計量物は、集合シュート２２上を滑り落ちてその下部の排出口（図示せず）から、例えば、包装機（図示せず）に送られる。
【００８０】
また、第２中投入計量ホッパゲート６８は、図１（ａ）に示す如く、公知のトグル機構およびロータリアクチュエータ５８（図５も参照）の駆動力を用いて開閉可能に構成されている。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ５８の駆動は、指示制御器７３により制御されている。また、第２中投入計量ホッパゲート６８の駆動装置として、ロータリアクチュエータ５８に代えて、ステッピングモータを用いてもよい。
【００８１】
以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、指示制御器７３は、第２中投入計量ホッパ本体６５Ａ内の被計量物の重量をロードセルＬＣ６からの出力信号に基づいて計量できる。その後、指示制御器７３が、例えば、包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取った場合、第２中投入計量ホッパ６５の排出口が、第２中投入計量ホッパゲート６８によって開放されると、計量後の被計量物が、集合シュート２２に送られる。
【００８２】
＜第３中投入計量部５０Ｃの構成＞
次に、第３中投入計量部５０Ｃの構成について述べる。
【００８３】
第３中投入計量部５０Ｃは、図２および図３に示す如く、第３中投入シュート６３と、第３中投入シュート６３の下方に配された第３中投入計量ホッパ６６と、を備える。
【００８４】
また、第３中投入シュート６３は、図２および図３に示す如く、パッカースケール１００の左側かつ後方側に配されて、上端部と下端部６３Ｂ（図３参照）とを備えて鉛直方向に立設する略円筒体となっている。また、第３中投入シュート６３の内部（上端部）は、計量ホッパ本体２０の左側面に接続される中空構造の中継部６０（図１も参照）と、この中継部６０の下端部において後側に分岐する中空構造の第３中投入分岐部６０Ｃと、を用いて、計量ホッパ本体２０の内部に連通している。
【００８５】
第３中投入シュート６３の下端部６３Ｂには被計量物排出用の排出口（図示せず）が形成されている。これにより、被計量物が、本排出口から第３中投入シュート６３外（ここでは、第３中投入計量ホッパ６６内）に排出される。
【００８６】
但し、第３中投入シュート６３の排出口から被計量物を排出しない場合（第３中投入シュート６３内に被計量物を一時保持する場合）、この排出口を、図３に示すように、第３中投入カットゲート５６を用いて塞ぐことができる。
【００８７】
第３中投入カットゲート５６は、図３に示す如く、回転軸５３Ａを中心に前後方向に揺動可能に構成されている。つまり、第３中投入シュート６３の排出口の直下に置かれた第３中投入カットゲート５６は、上記回転軸５３Ａが、ロータリアクチュエータ５３（図１、図２および図５参照）の駆動力を用いて回転することにより、後方に後退するように動く。
【００８８】
このようにして、第３中投入シュート６３の排出口が、第３中投入カットゲート５６を用いて開放され、これにより、第３中投入シュート６３内の所定量の被計量物が、第３中投入計量ホッパ６６内に供給される。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ５３の駆動は、指示制御器７３により制御されている。
【００８９】
第３中投入計量ホッパ６６は、図１および図３に示すように、第３中投入シュート６３から供給された被計量物を一時保持し、その下方に配置された集合シュート２２（図１参照）へ被計量物を排出するための第３中投入計量ホッパ本体６６Ａおよび第３中投入計量ホッパゲート６９を備える。
【００９０】
また、第３中投入計量ホッパ６６は、図１および図５に示すように、ロードセルＬＣ７に連結され、このロードセルＬＣ７により支持されている。なお、ロードセルＬＣ７は、パッカースケール１００の架台に固定されている。
【００９１】
そして、図５に示すように、ロードセルＬＣ７から出力される荷重信号（電気信号）は、周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタ等；図示せず）を経て指示制御器７３に入力される。
【００９２】
また、第３中投入計量ホッパ６６の下方には、図１に示すように、集合シュート２２が配設されている。第３中投入計量ホッパ６６から排出される被計量物は、集合シュート２２上を滑り落ちてその下部の排出口（図示せず）から、例えば、包装機（図示せず）に送られる。
【００９３】
また、第３中投入計量ホッパゲート６９は、図１（ａ）に示す如く、公知のトグル機構およびロータリアクチュエータ５９（図５も参照）の駆動力を用いて開閉可能に構成されている。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ５９の駆動は、指示制御器７３により制御されている。また、第３中投入計量ホッパゲート６９の駆動装置として、ロータリアクチュエータ５９に代えて、ステッピングモータを用いてもよい。
【００９４】
以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、指示制御器７３は、第３中投入計量ホッパ本体６６Ａ内の被計量物の重量をロードセルＬＣ７からの出力信号に基づいて計量できる。その後、指示制御器７３が、例えば、包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取った場合、第３中投入計量ホッパ６６の排出口が、第３中投入計量ホッパゲート６９によって開放されると、計量後の被計量物が、集合シュート２２に送られる。
【００９５】
＜第４中投入計量部５０Ｄの構成＞
次に、第４中投入計量部５０Ｄの構成について述べる。
【００９６】
第４中投入計量部５０Ｄは、図２および図４に示す如く、第４中投入シュート４３と、第４中投入シュート４３の下方に配された第４中投入計量ホッパ４４と、を備える。
【００９７】
また、第４中投入シュート４３は、図２および図４に示す如く、パッカースケール１００の右側かつ前方側に配されて、上端部と下端部４３Ｂ（図４参照）とを備えて鉛直方向に立設する略円筒体となっている。また、第４中投入シュート４３の内部（上端部）は、計量ホッパ本体２０の右側面に接続される中空構造の中継部４０（図１も参照）と、この中継部４０の下端部において前方に分岐する中空構造の第４中投入分岐部４０Ｂと、を用いて、計量ホッパ本体２０の内部に連通している。
【００９８】
第４中投入シュート４３の下端部４３Ｂには被計量物排出用の排出口（図示せず）が形成されている。これにより、被計量物が、本排出口から第４中投入シュート４３外（ここでは、第４中投入計量ホッパ４４内）に排出される。
【００９９】
但し、第４中投入シュート４３の排出口から被計量物を排出しない場合（第４中投入シュート４３内に被計量物を一時保持する場合）、この排出口を、図４に示すように、第４中投入カットゲート３７を用いて塞ぐことができる。
【０１００】
第４中投入カットゲート３７は、図４に示す如く、回転軸３６Ａを中心に左右方向に揺動可能に構成されている。つまり、第４中投入シュート４３の排出口の直下に置かれた第４中投入カットゲート３７は、上記回転軸３６Ａが、ロータリアクチュエータ３６（図２および図５も参照）の駆動力を用いて回転することにより、後退するように動く。
【０１０１】
このようにして、第４中投入シュート４３の排出口が、第４中投入カットゲート３７を用いて開放され、これにより、第４中投入シュート４３内の所定量の被計量物が、第４中投入計量ホッパ４４内に供給される。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ３６の駆動は、指示制御器７３により制御されている。
【０１０２】
第４中投入計量ホッパ４４は、図４に示すように、第４中投入シュート４３から供給された被計量物を一時保持し、その下方に配置された集合シュート２２（図１参照）へ被計量物を排出するための第４中投入計量ホッパ本体４４Ａおよび第４中投入計量ホッパゲート３８を備える。
【０１０３】
また、第４中投入計量ホッパ４４は、ロードセルＬＣ９（図５参照）に連結され、このロードセルＬＣ９により支持されている。なお、ロードセルＬＣ９は、パッカースケール１００の架台に固定されている。
【０１０４】
そして、図５に示すように、ロードセルＬＣ９から出力される荷重信号（電気信号）は、周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタ等；図示せず）を経て指示制御器７３に入力される。
【０１０５】
また、第４中投入計量ホッパ４４の下方には、図１に示すように、集合シュート２２が配設されている。第４中投入計量ホッパ４４から排出される被計量物は、集合シュート２２上を滑り落ちてその下部の排出口（図示せず）から、例えば、包装機（図示せず）に送られる。
【０１０６】
また、第４中投入計量ホッパゲート３８は、図示しない公知のトグル機構およびロータリアクチュエータ３９（図５参照）の駆動力を用いて開閉可能に構成されている。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ３９の駆動は、指示制御器７３により制御されている。また、第４中投入計量ホッパゲート３８の駆動装置として、ロータリアクチュエータ３９に代えて、ステッピングモータを用いてもよい。
【０１０７】
以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、指示制御器７３は、第４中投入計量ホッパ本体４４Ａ内の被計量物の重量をロードセルＬＣ９からの出力信号に基づいて計量できる。その後、指示制御器７３が、例えば、包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取った場合、第４中投入計量ホッパ４４の排出口が、第４中投入計量ホッパゲート３８によって開放されると、計量後の被計量物が、集合シュート２２に送られる。
【０１０８】
［小投入計量部の構成］
以下、本実施形態のパッカースケール１００の小投入計量部３０の構成について図面を参照しながら詳しく説明する。
【０１０９】
小投入計量部３０は、図１、図２および図４に示す如く、ロスイン投入シュート４１と、ロスイン投入シュート４１の下方に配されたロスインホッパ４２と、を備える。
【０１１０】
ロスイン投入シュート４１は、図１、図２および図４に示す如く、パッカースケール１００の右側かつ後方側に配されて、上端部と下端部４１Ｂ（図４参照）とを備えて鉛直方向に立設する略円筒体となっている。また、ロスイン投入シュート４１の内部（上端部）は、計量ホッパ本体２０の右側面に接続される中空構造の中継部４０（図１も参照）と、この中継部４０の下端部において後方に分岐する中空構造の小投入分岐部４０Ａと、を用いて、計量ホッパ本体２０の内部に連通している。
【０１１１】
ロスイン投入シュート４１の下端部４１Ｂには被計量物排出用の排出口（図示せず）が形成されている。これにより、被計量物が、本排出口からロスイン投入シュート４１外（ここでは、ロスインホッパ４２内）に排出される。
【０１１２】
但し、ロスイン投入シュート４１の排出口から被計量物を排出しない場合（ロスイン投入シュート４１内に被計量物を一時保持する場合）、この排出口を、図１および図４に示すように、ロスイン投入ゲート３１を用いて塞ぐことができる。
【０１１３】
ロスイン投入ゲート３１は、図１および図４に示す如く、回転軸３４Ａを中心に左右方向に揺動可能に構成されている。つまり、ロスイン投入シュート４１の排出口の直下に置かれたロスイン投入ゲート３１は、上記回転軸３４Ａが、ステッピングモータ３４（図２および図５も参照）の駆動力を用いて回転することにより、右側に後退するように動く（図１も参照）。なお、ステッピングモータ３４に代えて、サーボモータを用いてもよい。
【０１１４】
このようにして、ロスイン投入シュート４１の排出口が、ロスイン投入ゲート３１を用いて開放され、これにより、ロスイン投入シュート４１内の所定量の被計量物が、ロスインホッパ４２内に供給される。なお、図５に示すように、ステッピングモータ３４の駆動は、小投入計量部制御用の指示制御器７２により制御されている。
【０１１５】
ロスインホッパ４２は、上記ロスイン投入シュート４１と同様、パッカースケール１００の右側かつ後方側に配されて、上端部４２Ａ（図４参照）と下端部４２Ｂ（図４参照）とを備えて鉛直方向に立設する略円筒体となっている。つまり、ロスイン投入シュート４１と、ロスインホッパ４２と、は、これらの中心軸（図示せず）を共有して鉛直方向において並んで配されている。
【０１１６】
ロスインホッパ４２の下端部４２Ｂには被計量物排出用の排出口（図示せず）が形成されている。これにより、被計量物が、本排出口からロスインホッパ４２外（ここでは、集合シュート２２）に排出される。
【０１１７】
但し、ロスインホッパ４２の排出口から被計量物を排出しない場合（ロスインホッパ４２内に被計量物を一時保持する場合）、この排出口を、図１および図４に示すように、ロスイン排出ゲート３２（補助ホッパ）を用いて塞ぐことができる。
【０１１８】
ロスイン排出ゲート３２は、図１および図４に示す如く、回転軸３５Ａを中心に左右方向に揺動可能に構成されている。つまり、ロスインホッパ４２の排出口の直下に置かれたロスイン排出ゲート３２は、上記回転軸３５Ａが、ステッピングモータ３５（図５も参照）の駆動力を用いて回転することにより、左側に後退するように動く（図１も参照）。なお、ステッピングモータ３５に代えて、サーボモータを用いてもよい。
【０１１９】
このようにして、ロスインホッパ４２の排出口が、ロスイン排出ゲート３２を用いて開放され、これにより、ロスインホッパ４２内の被計量物が、集合シュート２２に供給される。なお、図５に示すように、ステッピングモータ３５の駆動は、指示制御器７２により制御されている。
【０１２０】
また、ロスインホッパ４２は、図１に示す如く、ロードセルＬＣ８（図５も参照）に連結され、このロードセルＬＣ８により支持されている。なお、ロードセルＬＣ８は、パッカースケール１００の架台に固定されている。
【０１２１】
そして、図５に示すように、ロードセルＬＣ８から出力される荷重信号（電気信号）は、周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタ等；図示せず）を経て指示制御器７２に入力される。
【０１２２】
以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、指示制御器７２が、例えば、包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取った場合、ロスインホッパ４２の排出口が、ロスイン排出ゲート３２によって開放され、第４中投入計量ホッパ本体４４Ａ内の被計量物が、ロードセルＬＣ８からの出力信号に基づいてロスイン排出される。なお、このロスイン排出において被計量物の単位時間の排出量が一定となるよう、被計量物の嵩密度に基づいて、ロスインホッパ４２の直径が適宜の値に設定されている。これにより、所定時間内に適量の被計量物を集合シュート２２に送ることができる。
【０１２３】
［パッカースケールの制御系の構成］
以上の指示制御器７１、７２、７３は、例えば、マイクロコントローラ、ＭＰＵ、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、論理回路等からなる演算部（図示せず）と、ＲＯＭやＲＡＭ等からなるメモリ部（図示せず）と、重量表示部やメッセージ表示部等からなる表示部（図示せず）と、作業者が様々なデータを入力できるキー入力部（図示せず）と、により構成することができる。
【０１２４】
なお、本実施形態のパッカースケール１００では、図５に示すように、指示制御器７１、７２、７３は、互いに協働して分散する３個の制御器により構成されているが、これに限らない。例えば、指示制御器７１、７２、７３は、集中制御する単独の制御器によって構成されてもよい。
【０１２５】
指示制御器７１は、上述の如く、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂおよび大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂを開閉するためのアクチュエータ（上記ＡＣサーボモータ１４およびロータリアクチュエータ１７等）の動作を制御する。また、指示制御器７１は、大投入計量ホッパ２１を支持するロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４のそれぞれからの出力信号を受け取り、この出力信号に基づいて大投入計量ホッパ２１に保持されている被計量物の重量を算出する重量算出手段としても機能する。
【０１２６】
指示制御器７２は、上述の如く、ロスイン投入ゲート３１およびロスイン排出ゲート３２を開閉するためのアクチュエータ（上記ステッピングモータ３４、３５等）の動作を制御する。また、指示制御器７２は、ロスインホッパ４２を支持するロードセルＬＣ８からの出力信号を受け取り、この出力信号に基づいてロスインホッパ４２内の被計量物の重量を算出する重量算出手段としても機能する。つまり、本実施形態のパッカースケール１００では、指示制御器７２は、ロードセルＬＣ８を用いてロスインホッパ４２内の被計量物の重量を常時監視している。よって、指示制御器７２は、被計量物の排出前の初期重量から丁度設定された重量分だけ、ロスインホッパ４２内の被計量物の重量が減少したときに、ロスインホッパ４２の排出口を、ロスイン排出ゲート３２を用いて閉めることができる。かかる小投入計量部３０によるロスイン計量を用いることにより、被計量物の排出量を高精度に調整できる。
【０１２７】
指示制御器７３は、上述の如く、第１、第２、第３および第４中投入カットゲート５４、５５、５６、３７および第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパゲート６７、６８、６９、３８を開閉するためのアクチュエータ（上記ロータリアクチュエータ５１、５２、５３、３６、５７、５８、５９、３９）の動作を制御する。また、指示制御器７３は、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４のそれぞれを支持するロードセルＬＣ５、ＬＣ６、ＬＣ７、ＬＣ９のそれぞれからの出力信号を受け取り、これらの出力信号に基づいて第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４内のそれぞれの被計量物の重量を算出する重量算出手段としても機能する。
【０１２８】
更に、指示制御器７３は、組合せ処理を行う組合せ手段として機能する。この組合せ処理は、重量が異なる比率（詳細は後述）で調整された被計量物が、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４内のそれぞれに供給されることにより行われる。つまり、この組合せ処理では、上記異なる比率に調整された４個の被計量物の重量に基づいて組合せ演算を行い、被計量物の重量の合計が、組合せ目標重量（詳細は後述）に最も近くなる第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４の組合せが求められ、組合せに選ばれた中投入計量ホッパの被計量物が集合シュートに排出される。
【０１２９】
［パッカースケールによる被計量物の投入動作、計量動作および排出動作］
以下、本実施形態のパッカースケール１００による被計量物（例えば、樹脂ペレット）の投入動作、計量動作および排出動作の一例について図面を参照しながら詳しく説明する。
【０１３０】
図６および図７は、本発明の実施形態のパッカースケールによる被計量物の投入動作、計量動作および排出動作の一例を示した図である。図６では、本実施形態のパッカースケール１００に用いられる各ゲートの開閉タイミングチャートが示されている。また、図７（ａ）では、図１のパッカースケールによる被計量物の投入および排出のタイミングチャートが示されている。図７（ｂ）では、図１のパッカースケールによる被計量物の投入（排出）重量の時間変化の様子が示されている。
【０１３１】
まず、本実施形態のパッカースケール１００による被計量物の投入動作、計量動作および排出動作の準備作業として、作業者が、被計量物を供給口１２から計量ホッパ本体２０内に投入する。なお、このとき、パッカースケール１００に用いられるゲートは全て閉じられている。
【０１３２】
すると、供給口１２からの被計量物は、その自重により計量ホッパ本体２０の下方に向かって落下し、計量ホッパ本体２０内に堆積する。計量ホッパ本体２０内の被計量物が、所定の鉛直高さＨ（図１（ａ）、図３および図４参照）にまで堆積したとき、被計量物が、左右の中継部４０、６０のそれぞれにもこれらの開口部４０Ｄ、６０Ｄを介して自重落下し始める。すると、図３に示すように、開口部６０Ｄからの被計量物は、中継部６０の下端部において中継部６０から第１、第２および第３中投入分岐部６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃに振り分けられて自重落下し、その結果、被計量物が、第１、第２および第３中投入シュート６１、６２、６３のそれぞれに堆積する。また、図４に示すように、開口部４０Ｄからの被計量物は、中継部４０の下端部において中継部４０から第４中投入分岐部４０Ｂおよび小投入分岐部４０Ａに振り分けられて自重落下し、その結果、被計量物が、第４中投入シュート４３およびロスイン投入シュート４１のそれぞれに堆積する。最終的には、計量ホッパ本体２０および中継部４０、６０のそれぞれの内部に被計量物が満たされるよう、供給口１２から被計量物を投入するとよい。
【０１３３】
以上の被計量物の投入動作、計量動作および排出動作の準備作業が完了すると、パッカースケール１００の動作開始ボタン（図示せず）が押されることにより、指示制御器７１、７２、７３（以下、単に「制御器」と略す）が、パッカースケール１００の各部の動作を実行するための制御プログラムに基づいて、以下の動作をパッカースケール１００の各部を制御しながら実行する。
【０１３４】
まず、図６の大投入計量部１０では、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂが、計量ホッパ本体２０の排出口を開放させるように動く。すると、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、計量ホッパ本体２０内の被計量物が、大投入計量ホッパ２１内にボリューム投入（供給）される。
【０１３５】
このとき、制御器は、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂの開度および計量ホッパ本体２０の排出口の開放時間を制御することにより、大投入計量ホッパ２１への被計量物のボリューム投入重量ＭＢを被計量物の嵩密度に基づいて被計量物の目標重量ＭＴを僅かに下回る重量（例えば、目標重量ＭＴの９８％程度）に調整することができる。つまり、本実施形態のパッカースケール１００では、制御器は、大投入計量ホッパ２１の真上の大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂを用いて、大投入計量ホッパ２１に、目標重量ＭＴ未満の適量（ボリューム投入重量ＭＢ）の被計量物をタイマー充填により供給することができる。そして、ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４での計量安定待ち時間Ｔ１が経過すると、制御器は、ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４のそれぞれからの出力信号に基づいてボリューム投入重量ＭＢを演算できる。これにより、制御器は、目標重量ＭＴの不足重量ｍ（目標重量ＭＴ−ボリューム投入重量ＭＢ）を演算でき、その結果、ロスインホッパ４２からの被計量物のロスイン排出重量ＭＲ（図７（ｂ）参照）を決定でき、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４での最適な組合せを選択できる。なお、このような制御器の動作の詳細は後述する。
【０１３６】
その後、図６に示すように、制御器は、適時に大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂを用いて大投入計量ホッパ２１の排出口を開放させ、この排出口から被計量物をボリューム排出（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）することができる。
【０１３７】
また、図６の第１中投入計量部５０Ａでは、上記被計量物のボリューム投入が行われている間に、第１中投入カットゲート５４を用いて第１中投入シュート６１の排出口を開放する。すると、第１中投入シュート６１内の被計量物が、第１中投入計量ホッパ６４内に中投入（供給）される。
【０１３８】
このとき、制御器は、第１中投入シュート６１の排出口の開放時間を制御することにより、第１中投入計量ホッパ６４への被計量物の投入重量Ｓ１を被計量物の嵩密度に基づいて所定の比率重に調整することができる。そして、ロードセルＬＣ５での計量安定待ち時間Ｔ２が経過すると、制御器は、ロードセルＬＣ５からの出力信号に基づいて被計量物の投入重量Ｓ１を演算できる。
【０１３９】
その後、図６に示すように、制御器は、第１中投入計量ホッパ６４を組合せ演算に基づいて選択した場合は、適時に（例えば、計量安定待ち時間Ｔ１の経過直後に）第１中投入計量ホッパゲート６７を用いて第１中投入計量ホッパ６４の排出口を開放させ、この排出口から被計量物を組合せ選択排出（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）することができる。
【０１４０】
また、図６の第３中投入計量部５０Ｃでは、上記被計量物のボリューム投入が行われている間に、第３中投入カットゲート５６を用いて第３中投入シュート６３の排出口を開放する。すると、第３中投入シュート６３内の被計量物が、第３中投入計量ホッパ６６内に中投入（供給）される。
【０１４１】
このとき、制御器は、第３中投入シュート６３の排出口の開放時間を制御することにより、第３中投入計量ホッパ６６への被計量物の投入重量Ｓ２を被計量物の嵩密度に基づいて所定の比率重（例えば、上記投入重量Ｓ１の２倍）に調整することができる。なお、この場合、第３中投入シュート６３の排出口の開放時間は、投入重量Ｓ２が投入重量Ｓ１の２倍なので、第１中投入シュート６１の排出口の開放時間よりも長くなる。そして、ロードセルＬＣ７での計量安定待ち時間Ｔ３が経過すると、制御器は、ロードセルＬＣ７からの出力信号に基づいて被計量物の投入重量Ｓ２を演算できる。
【０１４２】
その後、図６に示すように、制御器は、第３中投入計量ホッパ６６を組合せ演算に基づいて選択した場合は、適時に（例えば、計量安定待ち時間Ｔ１の経過直後に）第３中投入計量ホッパゲート６９を用いて第３中投入計量ホッパ６６の排出口を開放させ、この排出口から被計量物を組合せ選択排出（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）することができる。
【０１４３】
また、図６の第２中投入計量部５０Ｂでは、上記被計量物のボリューム投入が行われている間に、第２中投入カットゲート５５を用いて第２中投入シュート６２の排出口を開放する。すると、第２中投入シュート６２内の被計量物が、第２中投入計量ホッパ６５内に中投入（供給）される。
【０１４４】
このとき、制御器は、第２中投入シュート６２の排出口の開放時間を制御することにより、第２中投入計量ホッパ６５への被計量物の投入重量Ｓ３を被計量物の嵩密度に基づいて所定の比率重（例えば、上記投入重量Ｓ１の４倍）に調整することができる。なお、この場合、第２中投入シュート６２の排出口の開放時間は、投入重量Ｓ３が投入重量Ｓ１の４倍なので、第１中投入シュート６１の排出口の開放時間および第３中投入シュート６３の排出口の開放時間よりも長くなる。そして、ロードセルＬＣ６での計量安定待ち時間Ｔ３が経過すると、制御器は、ロードセルＬＣ６からの出力信号に基づいて被計量物の投入重量Ｓ２を演算できる。
【０１４５】
その後、図６に示すように、制御器は、第２中投入計量ホッパ６５を組合せ演算に基づいて選択した場合は、適時に（例えば、計量安定待ち時間Ｔ１の経過直後に）第２中投入計量ホッパゲート６８を用いて第２中投入計量ホッパ６５の排出口を開放させ、この排出口から被計量物を組合せ選択排出（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）することができる。
【０１４６】
また、図６の第４中投入計量部５０Ｄでは、上記被計量物のボリューム投入が行われている間に、第４中投入カットゲート３７を用いて第４中投入シュート４３の排出口を開放する。すると、第４中投入シュート４３内の被計量物が、第４中投入計量ホッパ４４内に中投入（供給）される。
【０１４７】
このとき、制御器は、第４中投入シュート４３の排出口の開放時間を制御することにより、第４中投入計量ホッパ４４への被計量物の投入重量Ｓ４を被計量物の嵩密度に基づいて所定の比率重（例えば、上記投入重量Ｓ１の８倍）に調整することができる。なお、この場合、第４中投入シュート４３の排出口の開放時間は、投入重量Ｓ４が投入重量Ｓ１の８倍なので、第１中投入シュート６１の排出口の開放時間および第３中投入シュート６３の排出口の開放時間よりも長くなる。そして、ロードセルＬＣ７での計量安定待ち時間Ｔ５が経過すると、制御器は、ロードセルＬＣ７からの出力信号に基づいて被計量物の投入重量Ｓ４を演算できる。
【０１４８】
その後、図６に示すように、制御器は、第４中投入計量ホッパ４４を組合せ演算に基づいて選択した場合は、適時に（例えば、計量安定待ち時間Ｔ１の経過直後に）第４中投入計量ホッパゲート３８を用いて第４中投入計量ホッパ４４の排出口を開放させ、この排出口から被計量物を組合せ選択排出（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）することができる。
【０１４９】
また、図６の小投入計量部３０では、ロスイン投入ゲート３１を用いてロスイン投入シュート４１の排出口を開放する。すると、ロスイン投入シュート４１内の被計量物が、ロスインホッパ４２内にロスイン投入（供給）される。
【０１５０】
このとき、制御器は、ロスインホッパ４２を支持するロードセルＬＣ８からの出力信号を監視しているので、ロスインホッパ４２への被計量物の投入重量が、被計量物の不足分（例えば、前回のサイクルで使用した重量分）に達したときに、ロスイン投入ゲート３１を用いてロスイン投入シュート４１の排出口を閉めることができる。そして、ロスイン投入におけるロードセルＬＣ８での計量安定待ち時間Ｔ７が経過すると、制御器は、適時に（例えば、計量安定待ち時間Ｔ１の経過直後に）ロスイン排出ゲート３２を用いてロスインホッパ４２の排出口を開放させ、ロードセルＬＣ８からの出力信号に基づいて被計量物のロスイン計量の演算を行いながら、この排出口から少量（例えば、上記投入重量Ｓ１未満）の被計量物をロスイン排出（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）することができる。なお、ロスイン排出におけるロードセルＬＣ８での計量安定待ち時間Ｔ６が経過すると、再び、ロスイン投入シュート４１内の被計量物が、ロスインホッパ４２内にロスイン投入（供給）される。
【０１５１】
このように、本実施形態のパッカースケール１００の計量方式は、被計量物のボリューム投入重量ＭＢを演算の後、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４の組合せ演算を行い、大投入計量ホッパ２１と上記組合せに選ばれた中投入計量ホッパとから被計量物を排出している間に、ロスインホッパ４２による被計量物の不足分を補う（排出する）方式である。これにより、本実施形態のパッカースケール１００では、被計量物の重量を目標重量ＭＴに最終調整するのに、高精度のロスイン排出を用いることができる。よって、被計量物の計量精度（カット精度）を高精度に維持できる。
【０１５２】
ここで、ロスイン排出重量ＭＲを極力、少量に設定する方が、パッカースケール１００の能力は向上する。つまり、ロスイン排出重量ＭＲが多くなる程、ロスイン排出による被計量物の排出時間が長くなり、その結果、パッカースケール１００の能力が低下する。そして、大投入計量ホッパ２１の被計量物の計量および排出の完了までに、ロスインホッパ４２による被計量物の補充が間に合わない場合も生じ得る。
【０１５３】
一方、ロスイン排出重量ＭＲを少量に設定し過ぎると、ロスイン排出ゲート３２の開放時間が短くなり、被計量物の排出量がオーバーする傾向がある。この場合、被計量物の計量精度（カット精度）の悪化を招く。
【０１５４】
以上により、ロスインホッパ４２による被計量物のロスイン排出では、被計量物のロスイン排出するときの能力および精度の観点から、被計量物の最適重量が存在すると考えられる。
【０１５５】
そこで、本実施形態のパッカースケール１００では、上記の被計量物のロスイン排出時の最適重量を考慮して、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４による被計量物の組合せ選択排出（以下、「組合せ選択排出」と略す場合がある）、および、ロスインホッパ４２による被計量物のロスイン排出（以下、「ロスイン排出」と略す場合がある）の条件を、以下の如く設定することに特徴がある。
【０１５６】
［記号の定義］
まず、組合せ選択排出およびロスイン排出の排出条件の設定の説明に用いる記号についてまとめて定義する。なお、図８には、以下の記号のうち、代表的な記号について模式的に図示されている。
ＭＴ：目標重量（包装機の容器に入れる被計量物の目標設定値）
ＭＢ：ボリューム投入重量（大投入計量ホッパ２１に入った被計量物の実重量）
Ｍｍ：中投入計量部５０による被計量物の組合せ排出重量（実重量）
Ｍ１：第１中投入計量ホッパ６４内の被計量物の実重量（投入重量Ｓ１）
Ｍ２：第３中投入計量ホッパ６６内の被計量物の実重量（投入重量Ｓ２；投入重量Ｓ１の約２倍）
Ｍ４：第２中投入計量ホッパ６５内の被計量物の実重量（投入重量Ｓ３；投入重量Ｓ１の約４倍）
Ｍ８：第４中投入計量ホッパ４４内の被計量物の実重量（投入重量Ｓ４；投入重量Ｓ１の約８倍）
Ｍｋ［ｎ］：第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４の組合せ選択排出による被計量物の組合せ排出重量（実重量）
Ｍｋ［１］：Ｍ１
Ｍｋ［２］：Ｍ２
Ｍｋ［３］：Ｍ４
Ｍｋ［４］：Ｍ８
Ｍｋ［５］：Ｍ１＋Ｍ２
Ｍｋ［６］：Ｍ１＋Ｍ４
Ｍｋ［７］：Ｍ１＋Ｍ８
Ｍｋ［８］：Ｍ２＋Ｍ４
Ｍｋ［９］：Ｍ２＋Ｍ８
Ｍｋ［１０］：Ｍ４＋Ｍ８
Ｍｋ［１１］：Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ４
Ｍｋ［１２］：Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ８
Ｍｋ［１３］：Ｍ１＋Ｍ４＋Ｍ８
Ｍｋ［１４］：Ｍ２＋Ｍ４＋Ｍ８
Ｍｋ［１５］：Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ４＋Ｍ８
ＭＲＳ：ロスイン排出重量（１サイクル毎の被計量物の実重量）
ＭＲＳＴ：ロスイン排出重量（１サイクル毎の設定値）
ＭＲＳＬ：ロスイン排出時の被計量物の最小重量（設定値）
ＭＲＳＤ：ロスイン排出時の被計量物の最適重量（設定値）
Ｍ：パッカースケール１００からの被計量物のトータル排出重量（ロスイン排出重量ＭＲＳ＋組合せ選択排出による被計量物の組合せ排出重量Ｍｋ［ｎ］＋ボリューム投入重量ＭＢ）
ｍ：目標重量ＭＴからボリューム投入重量ＭＢを差し引いた被計量物の不足重量（ＭＴ−ＭＢ）
ｅ［ｎ］：被計量物の不足重量ｍから組合せ排出重量Ｍｋ［ｎ］を差し引いた被計量物の差し引き重量（ｍ−Ｍｋ［ｎ］）
【０１５７】
［組合せ選択排出およびロスイン排出の排出条件設定］
図９は、本実施形態のパッカースケールによる被計量物の組合せ選択排出およびロスイン排出の排出条件設定の一例を示したフローチャートである。
【０１５８】
図９に示すように、大投入計量ホッパ２１へ被計量物が投入され、ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４での計量安定待ち時間Ｔ１が経過すると、制御器は、ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４のそれぞれからの出力信号に基づいてボリューム投入重量ＭＢを演算し（ステップＳ１）、その後、後述の判定ステップの判定の基準となる被計量物の不足重量ｍ（＝ＭＴ−ＭＢ）を演算する（ステップＳ２）。つまり、被計量物の不足重量ｍは、組合せ選択排出およびロスイン排出における被計量物の重量の和に相当するので、制御器は、この不足重量ｍの値に基づいて、以下の如く、組合せ選択排出およびロスイン排出の排出条件の要否を判定する。
【０１５９】
まず、制御器は、被計量物の不足重量ｍがゼロ以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
【０１６０】
被計量物の不足重量ｍがゼロ以下の場合（ステップＳ３において「ＹＥＳ」の場合）、被計量物のボリューム投入のみで、ボリューム投入重量ＭＢ≧目標重量ＭＴとなっている。
【０１６１】
よって、ステップＳ４に示すように、制御器は、組合せ選択排出を不要と判定するとともに（つまり、中投入計量部５０による被計量物の組合せ排出重量Ｍｍがゼロとなる）、ロスイン排出を不要と判定する（つまり、ロスイン排出重量ＭＲＳがゼロとなる）。
【０１６２】
この場合、被計量物のトータル排出実重量Ｍはボリューム投入重量ＭＢに等しい（ステップＳ４）。なお、被計量物の不足重量ｍが、目標重量ＭＴの適量範囲（ΔＭＴＵ〜ΔＭＴＤ）の上限値ΔＭＴＵを超えている場合（つまり、−ｍ＞ΔＭＴＵの場合）、被計量物の排出が過量になり、超えていない場合（つまり、−ｍ≦ΔＭＴＵの場合）、被計量物の排出は適量になる。
【０１６３】
一方、ステップＳ３において、被計量物の不足重量ｍがゼロを超える場合（ステップＳ３において「ＮＯ」の場合）、被計量物のボリューム投入のみでは、ボリューム投入重量ＭＢ＜目標重量ＭＴとなっている。よって、次の判定ステップＳ５において、制御器は、被計量物の不足重量ｍが、目標重量ＭＴの適量範囲（ΔＭＴＵ〜ΔＭＴＤ）の下限値ΔＭＴＤ以下であるか否かを判定する。
【０１６４】
被計量物の不足重量ｍが、目標重量ＭＴの適量範囲（ΔＭＴＵ〜ΔＭＴＤ）の下限値ΔＭＴＤ以下の場合（ステップＳ５において「ＹＥＳ」の場合）、ボリューム投入重量ＭＢは、目標重量ＭＴの適量範囲内に入る。
【０１６５】
よって、ステップＳ６に示すように、制御器は、組合せ選択排出を不要と判定するとともに（つまり、中投入計量部５０による被計量物の組合せ排出重量Ｍｍがゼロとなる）、ロスイン排出を不要と判定する（つまり、ロスイン排出重量ＭＲＳがゼロとなる）。
【０１６６】
この場合、被計量物のトータル排出実重量Ｍはボリューム投入重量ＭＢに等しい（ステップＳ６）。
【０１６７】
一方、ステップＳ５において、被計量物の不足重量ｍが、目標重量ＭＴの適量範囲（ΔＭＴＵ〜ΔＭＴＤ）の下限値ΔＭＴＤを超える場合（ステップＳ５において「ＮＯ」の場合）、被計量物のボリューム投入のみでは、被計量物の不足重量ｍ＞「目標重量ＭＴの適量範囲（ΔＭＴＵ〜ΔＭＴＤ）の下限値ΔＭＴＤ」となっている。よって、次の判定ステップＳ７において、制御器は、被計量物の不足重量ｍが、ロスイン排出時の被計量物の最小重量ＭＲＳＬ未満であるか否かを判定する。
【０１６８】
被計量物の不足重量ｍが、ロスイン排出時の被計量物の最小重量ＭＲＳＬ未満の場合（ステップＳ７において「ＹＥＳ」の場合）、被計量物の排出の不足が生じないよう、被計量物をロスイン排出する必要がある。
【０１６９】
よって、ステップＳ８に示すように、制御器は、ロスイン排出重量ＭＲＳＴ（設定値）を上記の最小重量ＭＲＳＬに設定するとともに、組合せ選択排出を不要と判定する（つまり、中投入計量部５０による被計量物の組合せ排出重量Ｍｍがゼロとなる）。
【０１７０】
この場合、被計量物のトータル排出実重量Ｍはボリューム投入重量ＭＢにロスイン排出重量ＭＲＳを足した値に等しい（ステップＳ８）。なお、制御器は、ロスイン排出重量ＭＲＳ（計量安定値）を取得した後、被計量物のトータル排出実重量Ｍが、目標重量Ｍの適量範囲に入っているか否かの判定を行うが、被計量物の排出は過量になる可能性が高い。
【０１７１】
一方、ステップＳ７において、被計量物の不足重量ｍが、ロスイン排出時の被計量物の最小重量ＭＲＳＬ以上の場合（ステップＳ７において「ＮＯ」の場合）、被計量物のボリューム投入のみでは、被計量物の不足重量ｍ＞「ロスイン排出時の被計量物の最小重量ＭＲＳＬ」となっている。よって、次の判定ステップＳ９において、制御器は、被計量物の不足重量ｍが、ロスイン排出時の被計量物の最適重量ＭＲＳＤ以下であるか否かを判定する（ステップＳ９）。
【０１７２】
被計量物の不足重量ｍが、ロスイン排出時の被計量物の最適重量ＭＲＳＤ以下の場合（ステップＳ９にいて「ＹＥＳ」の場合）、被計量物の排出の不足が生じないよう、被計量物をロスイン排出する必要がある。
【０１７３】
よって、ステップＳ１０に示すように、制御器は、ロスイン排出重量ＭＲＳＴ（設定値）を被計量物の不足重量ｍに設定するとともに、組合せ選択排出を不要と判定する（つまり、中投入計量部５０による被計量物の組合せ排出重量Ｍｍがゼロとなる）。
【０１７４】
この場合、被計量物のトータル排出実重量Ｍはボリューム投入重量ＭＢにロスイン排出重量ＭＲＳを足した値に等しい（ステップＳ１０）。なお、制御器は、ロスイン排出重量ＭＲＳ（計量安定値）を取得した後、被計量物のトータル排出実重量Ｍが、目標重量Ｍの適量範囲に入っているか否かの判定を行う。
【０１７５】
一方、ステップＳ９において、被計量物の不足重量ｍが、ロスイン排出時の被計量物の最適重量ＭＲＳＤを超える場合（ステップＳ９にいて「ＮＯ」の場合）、ステップＳ１１に示すように、ロスイン排出時の被計量物の最適重量ＭＲＳＤに最も近い重量の被計量物をロスイン排出できる。
【０１７６】
具体的には、制御器は、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４の全ての組合せ（ｎ＝１〜１５）について、各組合せに選ばれた中投入計量ホッパ内の被計量物の合計である組合せ排出重量Ｍｋ［ｎ］（ｎ＝１〜１５）を、ｎ＝１〜１５について順次、演算する。このとき、制御器は、被計量物の不足重量ｍから組合せ排出重量Ｍｋ［ｎ］を差し引くことにより得られる差し引き重量ｅ［ｎ］（＝ｍ−Ｍｋ［ｎ］；ｎ＝１〜１５）が、正の値であって、被計量物の最適重量ＭＲＳＤに最も近い重量となる組合せ排出重量Ｍｋ＊［ｎ］を選ぶ。そして、制御器は、選ばれた組合せ排出重量Ｍｋ＊［ｎ］に対応する中投入計量ホッパ内の被計量物を排出させるよう、中投入計量ホッパによる組合せ選択排出を行う（ステップＳ１１）。
【０１７７】
よって、ステップＳ１１に示すように、制御器は、ロスイン排出重量ＭＲＳＴ（設定値）を、被計量物の最適重量ＭＲＳＤに最も近い重量となる差し引き重量ｅ＊［ｎ］（＝ｍ−Ｍｋ＊［ｎ］）に設定するとともに、組合せ選択排出を必要と判定する（つまり、中投入計量部５０による被計量物の組合せ排出重量Ｍｍは、Ｍｋ＊［ｎ］となる）。
【０１７８】
この場合、被計量物のトータル排出実重量Ｍはボリューム投入重量ＭＢに、中投入計量部５０による被計量物の組合せ排出重量Ｍｍおよびロスイン排出重量ＭＲＳを足した値に等しい（ステップＳ１１）。なお、制御器は、被計量物のロスイン排出重量ＭＲＳ（計量安定値）を取得した後、被計量物のトータル排出実重量Ｍが、目標重量Ｍの適量範囲に入っているか否かの判定を行う。
【０１７９】
但し、全ての組合せ（ｎ＝１〜１５）において、ｅ［ｎ］−ＭＲＳＤ＜０の場合、どの組合せでもロスイン排出時の最適重量ＭＲＳＤを残すことができないので、制御器は、ロスイン排出重量ＭＲＳＴ（設定値）を被計量物の不足重量ｍに設定するとともに、組合せ選択排出を不要と判定する（つまり、中投入計量部５０による被計量物の組合せ排出重量Ｍｍがゼロとなる）。
【０１８０】
この場合、被計量物のトータル排出実重量Ｍはボリューム投入重量ＭＢに、ロスイン排出重量ＭＲＳを足した値に等しい（ステップＳ１１）。なお、制御器は、被計量物のロスイン排出重量ＭＲＳ（計量安定値）を取得した後、被計量物のトータル排出実重量Ｍが、目標重量Ｍの適量範囲に入っているか否かの判定を行う。
【０１８１】
以上のとおり、本実施形態のパッカースケール１００では、被計量物の重量を目標重量ＭＴに最終調整するのに、高精度のロスイン排出を用いることができる。よって、被計量物の計量精度（カット精度）を高精度に維持できる。
【０１８２】
また、本実施形態のパッカースケール１００では、被計量物のロスイン排出時の最適重量ＭＲＳＤを考慮して、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４による被計量物の組合せ選択排出、および、ロスインホッパ４２による被計量物のロスイン排出の条件を設定している。よって、被計量物の計量速度および計量精度が従来例よりも向上する。例えば、ロスインホッパ４２からの被計量物の排出量を、被計量物の計量精度を確保できる最適重量ＭＲＳＤに制御しているので、被計量物の計量精度が安定する。また、被計量物の最適重量ＭＲＳＤに最も近い重量で、被計量物をロスイン排出しているので、ロスイン排出の計量（排出）時間が安定し、被計量物の計量速度の低下を抑制できる。更に、ロスインホッパ４２からの被計量物の排出量を最適重量ＭＲＳＤに最も近い重量に制御しているので、ロスインホッパ４２への被計量物の投入時間が安定し、被計量物の計量速度の低下を抑制できる。
【０１８３】
なお、本実施形態のパッカースケール１００では、ロスイン排出ゲート３２の開閉駆動に、ゲート開閉を無段階に制御し得るステッピングモータ３５（或いはサーボモータ）を用いているので、被計量物のロスイン排出量を細かく調整できる。よって、被計量物のロスイン排出量の精度を向上できるとともに、ロスイン排出時の被計量物の最小重量ＭＲＳＬを少なめに設定できるので都合がよい。
【０１８４】
（第２実施形態）
図１０は、本発明の第２実施形態のパッカースケールの要部を模式的に示した図である。
【０１８５】
上記のとおり、パッカースケール１００の計量方式は、大投入計量ホッパ２１と組合せに選ばれた中投入計量ホッパとから被計量物を排出している間に、ロスインホッパ４２による被計量物の不足分を補う（排出する）方式である。
【０１８６】
ところで、かかる計量方式では、ロスインホッパ４２から被計量物を排出するとき、ロスインホッパ４２内の被計量物の量を一定に制御する方が、ロスインホッパ４２の被計量物によるヘッド圧が一定に保たれて被計量物の排出時の計量精度（カット精度）が向上する。
【０１８７】
そこで、本実施形態のパッカースケール１００では、図１０に示すように、制御器は、ロスイン投入ゲート３１を開き、ロスイン排出ゲート３２を閉めることにより、ロスインホッパ４２内の被計量物の量が一定の目標投入量になるように（本例では、被計量物の表面が所定のレベルＢに位置するように）、ロスインホッパ４２への被計量物のロスイン投入量を制御している。
【０１８８】
この場合、ロスインホッパ４２への被計量物のロスイン投入量の多寡により、ロスイン投入ゲート３１の開閉の制御方式を変える方が都合がよい。
【０１８９】
例えば、被計量物のロスイン投入量が多い場合は、制御器は、ロスインホッパ４２内の被計量物の量が目標投入量（レベルＢ）になるように、ロードセルＬＣ８の出力信号に基づいてロスイン投入ゲート３１の開閉を制御する方が好ましい。これにより、ロスインホッパ４２内の被計量物の量を実際に計量することにより、この被計量物の量が目標投入量（レベルＢ）になるように高精度に調整できる。一方、被計量物のロスイン投入量が少ない場合は、制御器は、ロスインホッパ４２内の被計量物の量が目標投入量（レベルＢ）になるように、ロスイン投入ゲート３１の開放時間に基づいてロスイン投入ゲート３１の開閉を制御する方が好ましい。これにより、ロスインホッパ４２への被計量物の投入量が過剰になることを防止できる。
【０１９０】
そこで、本実施形態では、制御器は、被計量物のロスイン投入時におけるロスインホッパ４２内の被計量物の残量に基づいて、以下の如く、ロスイン投入ゲート３１の開閉の制御方式を決定している。
【０１９１】
［ロスイン投入ゲートの開閉の制御方式］
制御器は、被計量物のロスイン投入時におけるロスインホッパ４２内の被計量物の残量と、被計量物の目標投入量と、ロスインホッパ４２内の所定の被計量物の下限量（設定値）と、を取得し、上記の被計量物の残量と上記の被計量物の目標投入量および下限量との間の比較に基づいて、ロスイン投入ゲート３１の開閉の制御方式を決定している。なお、被計量物の目標投入量とは、ロスインホッパ４２のヘッド圧を安定するに必要かつ充分な量であるとともに、ロスインホッパ４２からの被計量物の排出量を適切に確保できる量であり、予め設定される値である。
【０１９２】
本例では、制御器は、ロードセルＬＣ８を用いて、ロスインホッパ４２内の被計量物の残重量Ｗｎ（上記の被計量物の残量の一例）と、ロスインホッパ４２内の被計量物の目標投入重量Ｗｇ（上記の被計量物の目標投入量の一例）と、ロスインホッパ４２内の被計量物の下限重量Ｗｌ（上記の被計量物の下限量の一例）と、を取得している。
【０１９３】
まず、制御器は、被計量物の残重量Ｗｎが被計量物の目標投入重量Ｗｇを超える場合（Ｗｎ＞Ｗｇ）、ロスインホッパ４２内の被計量物の重量がすでに、ロスインホッパ４２のヘッド圧を安定するに必要な量に到達しているので、ロスインホッパ４２への被計量物のロスイン投入を禁止する。つまり、制御器は、被計量物のロスイン投入時においても、ロスイン投入ゲート３１の閉止状態を維持するようにロスイン投入ゲート３１の開閉を制御する。
【０１９４】
逆に、制御器は、被計量物の残重量Ｗｎが被計量物の下限重量Ｗｌ未満の場合（Ｗｎ＜Ｗｌ）、ロードセルＬＣ８の出力信号に基づいて被計量物のロスイン投入ゲート３１の開閉を制御する。つまり、制御器は、ロスイン投入ゲート３１を開き、ロスイン排出ゲート３２を閉めることにより、ロスインホッパ４２への被計量物のロスイン投入を行い、ロードセルＬＣ８の出力信号に基づいて実際の被計量物の重量を計量する。そして、制御器は、被計量物の計量値（落差量も考慮）が目標投入重量Ｗｇに等しいときに、ロスイン投入ゲート３１を閉めるようにロスイン投入ゲート３１の開閉を制御する。これにより、被計量物の落差量を考慮した上で、被計量物のロスイン投入量を正確に制御できる。
【０１９５】
一方、制御器は、被計量物の残重量Ｗｎが被計量物の下限重量Ｗｌ以上、かつ、目標投入重量Ｗｇ以下の場合（Ｗｌ≦Ｗｎ≦Ｗｇ）、制御器は、ロスイン投入ゲート３１の開放時間に基づいて前記被計量物のロスイン投入ゲート３１の開閉を制御する。つまり、制御器は、ロスイン投入ゲート３１を開き、ロスイン排出ゲート３２を閉めることにより、ロスインホッパ４２への被計量物のロスイン投入を行い、ロスイン投入ゲート３１の開放時間に基づいて被計量物のロスイン投入量を予測する。そして、制御器は、被計量物の予測値が目標投入重量Ｗｇに等しいときに、ロスイン投入ゲート３１を閉めるようにロスイン投入ゲート３１の開閉を制御する。
【０１９６】
例えば、ロスイン投入ゲート３１の開放時間Ｔは、以下の計算式（１）により簡易的に導くことができる。
【０１９７】
Ｔ＝（Ｗｇ−Ｗｎ）・Ｔｋ／１００＋Ｔｂ・・・（１）
ただし、上記式（１）において、Ｔｋは１００．０ｇあたりのロスイン投入ゲート３１の開放時間を０．０１秒単位で設定した値である。また、Ｔｂはロスイン投入ゲート３１開の固定時間を０．０１秒単位で設定した値である。このようにして、被計量物の残重量Ｗｎと目標投入重量Ｗｇとの差にＴｋを乗算し、Ｔｂを加算した時間、ロスイン投入ゲート３１が開放される。
【０１９８】
これにより、被計量物の残重量Ｗｎと目標投入重量Ｗｇとの差がさほど大きくない場合、ロスインホッパ４２への被計量物の投入量が過剰になることを防止できる。具体的には、ロスイン投入ゲート３１を開けたとき、被計量物が一気にロスインホッパ４２に投入される。すると、ロードセルＬＣ８の出力信号が検知されるとき、被計量物のロスイン投入重量（落差量も考慮）が目標投入重量Ｗｇを超え、ロスインホッパ４２内の被計量物の重量がオーバーシュートする場合がある。この場合、上記のとおり、制御器は、ロードセルＬＣ８の出力信号に頼らず、ロスイン投入ゲート３１の開放時間Ｔに基づいて被計量物のロスイン投入量を予測し、被計量物の予測値が目標投入重量Ｗｇになるよう、ロスイン投入ゲート３１の開閉をタイマー調整する方が好ましい。
【０１９９】
なお、本実施形態のパッカースケール１００では、ロスイン投入ゲート３１の開閉駆動に、ゲート開閉を無段階に制御し得るステッピングモータ３４（或いはサーボモータ）を用いているので、被計量物のロスイン投入量を細かく調整できる。よって、制御器は、ロスイン投入ゲート３１の開度に基づいて被計量物のロスイン投入量を予測し、被計量物の予測値が目標投入重量Ｗｇになるよう、ロスイン投入ゲート３１の開閉を開度で調整してもよい。
【０２００】
以上のとおり、本実施形態のパッカースケール１００では、制御器は、ロスイン投入ゲート３１を開き、ロスイン排出ゲート３２を閉めることにより、ロスインホッパ４２内の被計量物の量が一定の目標投入量になるように（本例では、被計量物の表面が所定のレベルＢに位置するように）、ロスインホッパ４２への被計量物のロスイン投入量を制御している。よって、ロスインホッパ４２のヘッド圧が一定になるので、被計量物の計量速度および計量精度が従来例よりも向上する。例えば、ロスインホッパ４２のヘッド圧を一定にして被計量物をロスイン排出しているので、ロスイン排出の計量（排出）時間が安定し、被計量物の計量速度の低下を抑制できる。また、ロスイン排出の精度も安定化し、被計量物の計量精度の低下を抑制できる。
【０２０１】
また、本実施形態のパッカースケール１００では、制御器は、被計量物のロスイン投入時におけるロスインホッパ４２内の被計量物の残量に基づいて、ロスイン投入ゲート３１の開閉の制御方式を適切に決定している。よって、ロスインホッパ４２内の被計量物の量が一定の目標投入量になるように、ロスイン投入ゲート３１の開閉の制御方式を適切に選択でき、その結果、被計量物の計量速度および計量精度が従来例よりも向上する。
【０２０２】
また、本実施形態のパッカースケール１００では、ロスイン投入ゲート３１の開閉駆動にステッピングモータ３４（或いはサーボモータ）を用いることにより、被計量物のロスイン投入量が多い場合は、ロスイン投入ゲート３１の開度を大きくし、ロスイン投入量が少ない場合は、ロスイン投入ゲート３１の開度を小さくする等、ロスイン投入ゲート３１の開閉を無段階に制御できる。よって、被計量物の投入時間を更に安定に制御でき、ひいては、被計量物の計量速度の低下を抑制できる。
【０２０３】
（第３実施形態）
上記のとおり、制御器は、大投入計量ホッパ２１への被計量物のボリューム投入後、ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４での計量安定待ち時間Ｔ１を経過すると、大投入計量ホッパ２１を支持するロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４のそれぞれからの出力信号に基づいてボリューム投入重量ＭＢを演算できる。このため、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４における組合せ演算に用いる組合せ目標重量は、被計量物の目標重量ＭＴと被計量物のボリューム投入重量ＭＢと被計量物のロスイン排出重量ＭＲとに基づいて設定できる。換言すると、被計量物のロスイン排出重量ＭＲは、被計量物の目標重量ＭＴ、上記組合せ目標重量および被計量物のボリューム投入重量ＭＢに基づいて予め設定されている。
【０２０４】
例えば、図７（ｂ）に示すように、ロスイン排出において好都合なロスイン排出重量ＭＲを予め定め、被計量物の目標重量ＭＴからロスイン排出重量ＭＲを差し引き、この差分重量（ＭＴ−ＭＲ）と被計量物のボリューム投入重量ＭＢとの差を、上記組合せ目標重量として設定できる。
【０２０５】
ところで、第１実施形態では、制御器は、ロードセルＬＣ８を用いてロスインホッパ４２内の被計量物の重量を常時監視し、これにより、被計量物の排出前の初期重量から丁度設定された重量分だけ、ロスインホッパ４２内の被計量物の重量が減少したときに、ロスインホッパ４２の排出口を、ロスイン排出ゲート３２を用いて閉めるよう、ロスイン排出ゲート３２の開閉を制御している。つまり、第１実施形態のパッカースケール１００では、被計量物のロスイン排出量が、ロスイン計量排出方式により調整されている。
【０２０６】
ところで、本件発明者等は、鋭意研究の結果、上記のロスイン計量排出方式に、以下の不都合があることに気がついた。
【０２０７】
ロスイン排出ゲート３２の開閉時において、ロードセルＬＣ８の計量値を変動させる外乱（ゲート駆動時の振動等）がロードセルＬＣ８に与えられる。すると、ロードセルＬＣ８の出力信号が安定しない期間が、ロスイン排出ゲート３２の開閉において必然的に発生する。そして、このような現象が、ロスイン排出重量ＭＲを極少量に設定することによって、パッカースケール１００の能力を大幅に向上する際の技術的な障害となることが次第に分かってきた。例えば、ロスイン排出重量ＭＲを極少量に設定した場合（つまり、ロスイン排出時間を極短時間にした場合）、ロスイン排出ゲート３２のカット点が適切に定まらない。これにより、被計量物の落差量が安定せず、ひいては、被計量物の計量精度（カット精度）が悪化する。換言すると、ロスイン計量排出方式の場合、ロードセルＬＣ８の出力信号の計量安定時間が、被計量物のロスイン排出時間の短縮化を阻害し、パッカースケール１００の１サイクル時間の更なる短縮化を実現する場合のボトルネックとなっている。また、包装機への被計量物の充填時間の更なる短縮化を実現する場合のボトルネックにもなっている。
【０２０８】
そこで、本実施形態のパッカースケール１００では、ロスインホッパ４２から排出される被計量物の重量を、極少量のロスイン排出重量ＭＲにできるよう、ロスイン排出ゲート３２の開放時間に基づいてロスイン排出ゲート３２の開閉を制御することに特徴がある。つまり、本実施形態では、被計量物のロスイン排出量が、タイマー排出方式により調整されている。具体的には、制御器は、ロスイン排出ゲート３２の開放時間に基づいて被計量物のロスイン排出量を予測し、被計量物の予測値が、極少量のロスイン排出重量ＭＲになるように、ロスイン排出ゲート３２の開閉をタイマー調整する。また、制御器は、被計量物をロスイン排出した後、ロードセルＬＣ８を用いてロスインホッパ４２内の被計量物の重量を計量することにより、被計量物のロスイン排出量を導き、これを適宜の表示器に表示させて作業者に報知する。
【０２０９】
なお、本実施形態のパッカースケール１００では、ロスイン排出ゲート３２の開閉駆動に、ゲート開閉を無段階に制御し得るステッピングモータ３４（或いはサーボモータ）を用いているので、被計量物のロスイン排出量を細かく調整できる。よって、制御器は、ロスイン排出ゲート３２の開度に基づいて被計量物のロスイン投入量を予測し、被計量物の予測値がロスイン排出重量ＭＲになるよう、ロスイン投入ゲート３１の開閉を開度で調整してもよい。
【０２１０】
以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、ロードセルＬＣ８の出力信号の計量安定時間に関係なく、ロスイン排出ゲート３２を極短時間で開閉できる（つまり、ロスイン排出重量ＭＲを極少量に設定できる）。よって、第１実施形態における被計量物のロスイン計量排出方式に比べて、被計量物のロスイン排出時間を大幅に短縮でき、ひいては、パッカースケール１００の１サイクル時間の更なる短縮化、および、包装機への被計量物の充填時間の更なる短縮化を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０２１１】
本発明によれば、被計量物の計量速度および計量精度が従来例よりも向上する計量装置が得られる。よって、本発明は、粉体（洗剤、肥料等）、粒体（樹脂ペレット、穀物、飼料等）の被計量物を所定の目標重量に調整するとともに、袋等の容器に充填する計量装置に利用できる。
【符号の説明】
【０２１２】
１０  大投入計量部
１１  計量ホッパ本体の上端部
１２  計量ホッパ本体の供給口
１３  エアー抜き部
１４  ＡＣサーボモータ
１５Ａ、１５Ｂ  大投入カットゲート
１７  大投入計量ホッパゲート開閉用のロータリアクチュエータ
１８Ａ、１８Ｂ  大投入計量ホッパゲート
２０  計量ホッパ本体
２１  大投入計量ホッパ
２１Ａ  大投入計量ホッパ本体
２２  集合シュート
３０  小投入計量部
３１  ロスイン投入ゲート
３２  ロスイン排出ゲート
３４  ロスイン投入ゲート開閉用のステッピングモータ
３５  ロスイン排出ゲート開閉用のステッピングモータ
３６  第４中投入カットゲート開閉用のロータリアクチュエータ
３７  第４中投入カットゲート
３８  第４中投入計量ホッパゲート
３９  第４中投入計量ホッパゲート開閉用のロータリアクチュエータ
４０  中継部
４０Ａ  小投入分岐部
４０Ｂ  第４中投入分岐部
４０Ｄ  開口部
４１  ロスイン投入シュート
４２  ロスインホッパ
４３  第４中投入シュート
４４  第４中投入計量ホッパ
４４Ａ  第４中投入計量ホッパ本体
５０  中投入計量部
５０Ａ  第１中投入計量部
５０Ｂ  第２中投入計量部
５０Ｃ  第３中投入計量部
５０Ｄ  第４中投入計量部
５１  第１中投入カットゲート開閉用のロータリアクチュエータ
５２  第２中投入カットゲート開閉用のロータリアクチュエータ
５３  第３中投入カットゲート開閉用のロータリアクチュエータ
５４  第１中投入カットゲート
５５  第２中投入カットゲート
５６  第３中投入カットゲート
５７  第１中投入計量ホッパゲート開閉用のロータリアクチュエータ
５８  第２中投入計量ホッパゲート開閉用のロータリアクチュエータ
５９  第３中投入計量ホッパゲート開閉用のロータリアクチュエータ
６０  中継部
６０Ａ  第１中投入分岐部
６０Ｂ  第２中投入分岐部
６０Ｃ  第３中投入分岐部
６０Ｄ  開口部
６１  第１中投入シュート
６２  第２中投入シュート
６３  第３中投入シュート
６４  第１中投入計量ホッパ
６４Ａ  第１中投入計量ホッパ本体
６５  第２中投入計量ホッパ
６５Ａ  第２中投入計量ホッパ本体
６６  第３中投入計量ホッパ
６６Ａ  第３中投入計量ホッパ本体
６７  第１中投入計量ホッパゲート
６８  第２中投入計量ホッパゲート
６９  第３中投入計量ホッパゲート
７０  ロータリエンコーダ
７１  大投入計量部制御用の指示制御器
７２  小投入計量部制御用の指示制御器
７３  中投入計量部制御用の指示制御器
７４  ＡＣサーボドライバ
１００  パッカースケール（計量装置）
【図１】
0006033376.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0006033376.tif 000009
【図９】
0006033376.tif 000010
【図１０】
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