(57)【要約】【課題】目標重量値に対して高精度の充填作業が可能な定重量充填装置を提供する。【解決手段】多量供給Ａ、少量供給Ｂ、供給停止Ｃの三段階に切替え可能のシャッター２下方に計量器４を配設し、該計量器４があらかじめ設定した目標重量値Ｍよりも若干軽い予備重量値Ｙを計量することで、前記シャッター２を少量供給Ｂに切替え制御する定重量充填装置において、該シャッター２が多量供給Ａから少量供給Ｂに切替えられた時点から、前記計量器４の計量する重量増加量Ｆが変化する時までの時間ｔを検出し、この検出時間ｔにより落下中にある供給物３量を演算しシャッター２の供給停止Ｃ時期を決定してなる定重量充填装置の構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給装置（１）下方に、少なくとも多量供給（Ａ）と少量供給（Ｂ）、及び、供給停止（Ｃ）の三段階に切替え可能のシャッター（２）を設け、その下方には供給物（３）を受けて重量を計量する計量器（４）を配設し、該計量器（４）があらかじめ設定した目標重量値（Ｍ）よりも若干軽い予備重量値（Ｙ）を計量することで、前記シャッター（２）を少量供給（Ｂ）に切替え制御する定重量充填装置において、該シャッター（２）を多量供給（Ａ）から少量供給（Ｂ）に切替えた時点から、前記計量器（４）の計量する重量増加量（Ｆ）が変化する時までの時間（ｔ）を検出し、この検出時間（ｔ）により落下中にある供給物（３）量を演算し、シャッター（２）の供給停止（Ｃ）時期を決定してなる定重量充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給装置から連続して供給される粒状物や流体等の供給物を所定量に計量充填する定重量充填装置に関し、詳しくは、精度の良い定重量の充填が可能な定重量充填装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、多量供給（大投入）段階での粉粒体の落下時間を計測し、この落下時間に少量供給（小投入）段階の粉粒体流量をかけて演算することにより、高精度の定量充填を行う技術が記載されている。
【特許文献１】特開平１０−２４９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の技術は、シャッターが開くと落下時間計測タイマーが起動し、下方のロードセルが供給物の重量を検出した時、前記落下時間計測タイマーを停止させる。すなわちシャッターの高さから供給物が容器の底面に落下するまでの時間を計測するものである。容器への充填の場合、供給物の投入開始時と充填終了時とではシャッターから落下する供給物の落下距離もその落下中の供給物の量も異なるため、シャッターから容器底面までの供給物落下時間に基づいて演算しても誤差が大きく、更に高精度の定重量充填が望まれていた。
本発明は、目標重量値に対して更に高精度の充填が可能な定重量充填装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
供給装置１下方に、少なくとも多量供給Ａと少量供給Ｂ、及び、供給停止Ｃの三段階に切替え可能のシャッター２を設け、その下方には供給物３を受けて重量を計量する計量器４を配設し、該計量器４があらかじめ設定した目標重量値Ｍよりも若干軽い予備重量値Ｙを計量することで、前記シャッター２を少量供給Ｂに切替え制御する定重量充填装置において、該シャッター２を多量供給Ａから少量供給Ｂに切替えた時点から、前記計量器４の計量する重量増加量Ｆが変化する時までの時間ｔを検出し、この検出時間ｔにより落下中にある供給物３量を演算し、シャッター２の供給停止Ｃ時期を決定してなる定重量充填装置の構成とする。
【発明の効果】
【０００５】
供給装置１下方に、少なくとも多量供給Ａと少量供給Ｂ、及び、供給停止Ｃの三段階に切替え可能のシャッター２を設け、その下方には供給物３を受けて重量を計量する計量器４を配設し、該計量器４があらかじめ設定した目標重量値Ｍよりも若干軽い予備重量値Ｙを計量することで、前記シャッター２を少量供給Ｂに切替え制御する定重量充填装置において、該シャッター２を多量供給Ａから少量供給Ｂに切替えた時点から、前記計量器４の計量する重量増加量Ｆが変化する時までの時間ｔを検出するので、シャッター２から容器内に充填された供給物３の上端までの間を落下する落下時間ｔを正確に計測することができる。又、目標重量値Ｍよりも若干軽い予備重量値Ｙが計量された時点、すなわち、目標重量値Ｍに近い重量となった時点で、実際に落下中の供給物３の落下時間ｔに基づいて、シャッター２の供給停止Ｃ時期を決定するので、高精度の定重量充填を行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、穀粒の選別計量袋詰めを行う縦型穀粒選別機に本発明装置を実施した形態について説明する。選別機本体は、立設する穀体１０内に円筒状の選別筒３０と該選別筒３０内方に収納される揚穀用のラセン体３１を同軸状に立設するとともに、下部のモータ５７及びギヤボックス５８により互いに逆方向に駆動回転可能に構成してある。
３４は供給ホッパーであり、選別筒３０下部の受粒筒３５内へ籾摺後の玄米を供給可能であり、供給された玄米はラセン体３１の回転によって選別筒３０内を揚穀されながら選別され、屑粒は網目から選別域３６へ放出され整粒は選別筒３０上端部の整粒出口１１から放出するよう構成してある。３７は上下の仕切板であって屑粒を受けるとともに、選別筒３０外周に固着される回転掻出羽根３８により屑粒を取出口３９から放出することができる。
【０００７】
穀体１０の上部には、整粒出口１１に連通する貯留タンク１２を前方へ突設してある。該貯留タンク１２下方の供給口１３にはシャッター２を設け、供給装置１を構成してある。
該シャッター２は軸１４を中心に回動自在の内外二枚のシャッター２ａ，２ｂにより構成されており、内シャッター２ａには供給口１３の数分の一の大きさの少量口１５を開設し、外シャッター２ｂは該少量口１５を閉鎖可能な閉鎖部１６を有してある。
内シャッター２ａ上部背面には、後方へ突出する係止部１７を、又、外シャッター２ｂには、該係止部１７が移動可能な開口部１８と、係止部１９とを設けてある。該係止部１９には、後述の係止体２３の通過を許容する広幅開口部２６を基部に又、係止体２３の通過を阻止し揺動板２２の通過を許容する細幅開口部２７を先端に形成してある。
【０００８】
係止具２０は、軸２１に回動自在に枢支される逆くの字型の揺動板２２と、該揺動板２２一端に取着され両側に突出する係止体２３とから構成されるとともに、揺動板２２中央にソレノイド２４を枢支連結し、該ソレノイド２４への通電による吸着作用で前記揺動板２２を引き、又、通電を断つことでスプリング２５の弾発作用で揺動板２２を押し出すよう構成してある。
【０００９】
従って、穀粒の供給開始時にはソレノイド２４を非通電状態で、内、外のシャッター２ａ，２ｂを上方に回動させると係止部１９が係止体２３に接当し揺動板２２を軸２１を中心にソレノイド２４方向へ回動させ、該係止部１９及び１７を係止体２３を越えて係合させ、供給口１３を全開の多量供給Ａ状態に切替える。
この状態からソレノイド２４に通電すると、揺動板２２が軸２１を中心に引かれ係止体２３による係止部１７の係合が解除され内シャッター２ａが供給口１３をその少量口１５を除いて回動閉鎖し少量供給Ｂ状態となる。又、この時外シャッター２ｂは係止部１９の細幅開口部２７両側を係止体２３に係止されて保持される。
【００１０】
次に、ソレノイド２４を非通電状態にすると、揺動板２２がスプリング２５の弾発作用によって軸２１を中心に押出され、係止体２３が外シャッター２ｂの細幅開口部２７から広幅開口部２６へ移動しその係合を解除して、外シャッター２ｂは軸１４を中心に回動し内シャッター２ａの少量口１５を閉鎖し供給停止Ｃ状態となる。
供給装置１下方にはロードセル方式の計量器４を設置し、該計量器４の計量信号は貯留タンク１２前面の操作制御ボックス２８からソレノイド２４へ出力可能に結線されている。計量器４上面には穀粒袋２９を載置し、供給口１３から落下する穀粒の袋詰め作業を行うものである。
【００１１】
図１は、制御回路のブロック図であり、計量器４の計量信号は操作制御ボックス２８内へ入力され、Ａ／Ｄコンバーター４０によりＡ／Ｄ変換され、ＣＰＵ４１に入力される。この入力信号はＲＡＭ４２によって設定指示される目標重量値Ｍとこの目標重量値Ｍより若干軽い予備重量値Ｙと比較演算されソレノイド２４を作動させるシャッター制御手段４３へ出力すべく構成してある。該シャッター制御手段４３はタイマーカウンターを有し、時間検出が可能である。４３はＲＯＭ、４４は操作スイッチ、４５は表示管駆動回路、４６は表示管であり、計量状態を表示する。又、４７はランプ駆動回路であり、計量終了時にランプ４８を点滅させる。
【００１２】
表示管４６は計量状態を表示する以外に、計量完了までの残り時間も表示するよう構成してある。この残り時間の表示は、計量途中にある穀粒の質量Ｐと流量Ｗから算出することができる。
計量器４に穀粒袋２９のみを載せた状態、すなわち計量開始前の状態の質量をＰ０とすると、所定の質量Ｐ１までに要した時間をＴ１とし、この時の流量をＷ１とすると、Ｗ１＝（Ｐ１−Ｐ０）／Ｔ１となり、目標重量値Ｍに充填されるまでの残り時間Ｘ１は、Ｘ１＝（Ｍ−Ｐ１）／Ｗ１となる。
次に、上記所定質量Ｐ１の状態から所定質量Ｐ２になるまでに要した時間をＴ２とし、この時の流量をＷ２とすると、Ｗ２＝（Ｐ２−Ｐ１）／Ｔ２となり、目標重量値Ｍに充填されるまでの残り時間Ｘ２はＸ２＝（Ｍ−Ｐ２）／Ｗ２となる。
このように、計量中にはＰ１，Ｐ２，Ｐ３・・・の順に、計量完了までに数回の測定を行い、残り時間の表示は、最も新しいその区間の流量Ｗを用いて、計量完了に近くなるほど正確な残り時間を表示するようにしてある。
この計量完了までの残り時間の表示により、穀粒袋２９の搬出交換を行うまでの時間を有効に利用することができ、又、現時点の充填量や流量等を表示させるよりも作業者が計量完了時期を正確に容易に判断することが可能である。
【００１３】
図２に示すグラフは計量器４による計量値Ｋの変化と、シャッター２の開閉状態を示したものである。まず内、外シャッター２ａ，２ｂを開放させた時点からやや遅れて計量値Ｋが上昇を始め、穀粒袋２９内に多量の穀粒が充填される。充填される穀粒の重量が予備重量値Ｙになると内シャッター２ａが回動閉鎖し、穀粒は少量口１５のみから放出されることとなる。この内シャッター２ａを閉鎖した時から重量増加量Ｆの変化があるまでの時間ｔは、多量供給Ａ状態で空中にある穀粒が、下方に充填された穀粒上に落下するまでの時間ｔであり、この多量供給Ａ時の穀粒が全て落下した後は、引き続いて少量供給Ｂ状態の穀粒が落下することとなる。従って、シャッター２が多量供給Ａから少量供給Ｂに切替えられた後、若干遅れて計量値Ｋが低下することとなり、少量供給Ｂに切替えられた時点から、この重量増加量Ｆが変化（低下）するまでの時間ｔを検出する。
この時間ｔは、落下する穀粒のシャッター２から充填穀粒の頂上まで落下時間と略同等であり、時間ｔ（ｓｅｃ）と、少量供給Ｂ状態での流量ｘ（ｇ／ｓｅｃ）によりｔ×ｘを演算することで、シャッター２閉鎖後の重量増加量、すなわち、外シャッター２ｂ閉鎖時に落下中の穀粒の落下重量を高精度で予測させることが可能となり、目標重量値Ｍに対し正確な重量で袋詰めを行うことができる。
【００１４】
次に選別機の袋詰め作業について図７のフローチャートを参照に説明する。選別計量を開始し、シャッター２全開の多量供給Ａ状態にすると、貯留タンク１２の穀粒が供給口１３から下方の穀粒袋２９内へ流入する。穀粒袋２９は計量器４上に載置してあり、該計量器４が予備重量値Ｙを計量すると、シャッター２のソレノイド２４が通電されて内シャッター２ａが閉鎖する。該内シャッター２ａには少量供給Ｂのための少量口１５が形成してあり、穀粒は少量口１５から落下して少量づつの充填を行う。この多量供給Ａから少量供給Ｂに切替えられた時点からタイマーがカウントを開始する。タイマーカウントは、重量増加量Ｆの変化が検出されるまでカウントされる。すなわちこのカウント数により、少量供給Ｂに切替えられた時点でのシャッター２から充填穀粒上端までの穀粒の落下時間ｔを検出することが可能である。落下時間ｔが検出されると、少量供給Ｂ時の流量ｘ（ｇ／ｓｅｃ）がわかれば、ｔ×ｘを演算することで、シャッター２が全閉の供給停止Ｃ状態になった時点の、シャッター２下方の空中を落下している穀粒の重量を予測することができる。この落下中の重量を目標重量値Ｍから減じた重量でシャッター２を閉鎖すれば高精度の充填が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】制御のブロック図。
【図２】計量値を示すグラフ。
【図３】全体側断面図。
【図４】供給装置の断側面図。
【図５】内シャッターの斜視図。
【図６】外シャッターの斜視図。
【図７】フローチャート図。
【符号の説明】
【００１６】
１    供給装置
２    シャッター
３    供給物
４    計量器
Ａ    多量供給
Ｂ    少量供給
Ｃ    供給停止
Ｆ    重量増加量
Ｍ    目標重量値
Ｙ    予備重量値
ｔ    時間
【図１】
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【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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