(57)【要約】【課題】計量速度が大きく、かつ、計量精度の高い粉粒体組合せ秤を提供する。【解決手段】それぞれ粗投入用の粉粒体を供給する２台の粗投入用計量ホッパ１１，１２と、それぞれ精密投入用の粉粒体を供給する１０台の精密投入用計量ホッパ１３を設ける。粗投入用計量ホッパ１１及び粗投入用計量ホッパ１２のうちの何れか一方と、選択された所定数の精密投入用計量ホッパ１３とにより、目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出する１回の計量動作を行う。これと並行して、もう一方の粗投入用計量ホッパ１２と、先の粗投入用計量ホッパとの組合せ計量に使用されなかった精密投入用計量ホッパ１３から選択された所定数の精密投入用計量ホッパ１３とにより、目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出するもう１回の計量動作を行う。【選択図】　図１
2004020194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上の粗投入用計量ホッパのそれぞれから供給される粗投入用の粉粒体と、複数の精密投入用計量ホッパのうち選択された精密投入用計量ホッパにより構成される複数の組合せから供給される精密投入用の粉粒体とにより、目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出する粉粒体計量装置であって、
前記２つ以上の粗投入用計量ホッパの１つに対する前記精密投入用計量ホッパの組合せを選択して当該粗投入用計量ホッパの１つと当該選択された精密投入用計量ホッパの組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出すると共に、
前記２つ以上の粗投入用計量ホッパの他の１つに対する、前記組合せに含まれない前記精密投入用計量ホッパの他の組合せを選択して当該粗投入用計量ホッパの他の一つと当該選択された精密投入用計量ホッパの他の組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出する粉粒体組合せ秤。
【請求項２】
前記粗投入用計量ホッパを３つ以上備え、
前記１つの粗投入用計量ホッパ及び前記他の１つの粗投入用計量ホッパ以外の更なる他の粗投入用計量ホッパに対して、前記組合せ及び前記他の組合せに含まれない前記精密投入用計量ホッパの更なる他の組合せを選択して、当該粗投入用計量ホッパの更なる他の１つと当該選択された精密投入用計量ホッパの更なる他の組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を更に排出する請求項１記載の粉粒体組合せ秤。
【請求項３】
一の粗投入用計量ホッパから供給される粗投入用の粉粒体と、複数の精密投入用計量ホッパのうち選択された精密投入用計量ホッパにより構成される組合せから供給される精密投入用の粉粒体とにより、目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出する粉粒体計量装置であって、
前記複数の精密投入用計量ホッパは、等重量の粉粒体が投入される等重量ホッパと、異なる重量の粉粒体が投入される重量分散ホッパとによって構成され、前記重量分散ホッパには、等比数列となるように粉粒体が投入され、
前記等重量ホッパの組合せ及び前記重量分散ホッパの組合せを選択し、
前記粗投入用計量ホッパと、選択された等重量ホッパの組合せ及び選択された重量分散ホッパの組合せから、それぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出する粉粒体組合せ秤。
【請求項４】
一の粗投入用計量ホッパから供給される粗投入用の粉粒体と、複数の精密投入用計量ホッパのうち選択された精密投入用計量ホッパにより構成される組合せから供給される精密投入用の粉粒体とにより、目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出する粉粒体計量装置であって、
前記複数の精密投入用計量ホッパは、異なる重量の粉粒体が投入される重量分散ホッパによって構成され、前記重量分散ホッパには、等比数列となるように粉粒体が投入され、
前記重量分散ホッパの組合せを選択し、
前記粗投入用計量ホッパと、選択された重量分散ホッパの組合せから、それぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出する粉粒体組合せ秤。
【請求項５】
前記複数の精密投入用計量ホッパは、等重量の粉粒体が投入される等重量ホッパと、異なる重量の粉粒体が投入され各粗投入用計量ホッパに対応する複数の組からなる重量分散ホッパとによって構成され、各組を構成する重量分散ホッパは、等比数列となるように粉粒体が投入され、
前記２つ以上の粗投入用計量ホッパの１つに対して、前記等重量ホッパの組合せ及び当該粗投入用計量ホッパの１つに対応する組を構成する前記重量分散ホッパの組合せを選択し、当該粗投入用計量ホッパの１つと当該選択された等重量ホッパの組合せ及び当該選択された重量分散ホッパの組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出すると共に、
前記２つ以上の粗投入用計量ホッパの他の１つに対する、前記組合せに含まれない前記等重量ホッパの他の組合せ及び当該粗投入用計量ホッパの他の１つに対応する組を構成する前記重量分散ホッパの他の組合せを選択し、当該粗投入用計量ホッパの他の１つと当該選択された等重量ホッパ他の組合せ及び当該選択された重量分散ホッパの他の組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出する請求項１記載の粉粒体組合せ秤。
【請求項６】
前記粗投入用計量ホッパを３つ以上備え、
前記１つの粗投入用計量ホッパ及び前記他の１つの粗投入用計量ホッパ以外の更なる他の粗投入用計量ホッパに対する、前記２つの組合せに含まれない更なる他の等重量ホッパの更なる他の組合せ及び当該粗投入用計量ホッパの更なる他の１つに対応する組を構成する前記重量分散ホッパの更なる他の組合せを選択し、当該粗投入用計量ホッパの更なる他の１つと当該選択された等重量ホッパの更なる他の組合せ及び当該選択された重量分散ホッパの更なる他の組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出する請求項６記載の粉粒体組合せ秤。
【請求項７】
前記複数の精密投入用計量ホッパは、異なる重量の粉粒体が投入され各粗投入用計量ホッパに対応する複数の組からなる重量分散ホッパによって構成され、各組を構成する重量分散ホッパは、等比数列となるように粉粒体が投入され、
前記２つ以上の粗投入用計量ホッパの１つに対応する組を構成する前記重量分散ホッパの組合せを選択し、当該粗投入用計量ホッパの１つと当該選択された重量分散ホッパの組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出すると共に、
前記２つ以上の粗投入用計量ホッパの他の１つに対応する組を構成する前記重量分散ホッパの他の組合せを選択し、当該粗投入用計量ホッパの他の１つと当該選択された重量分散ホッパの他の組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出する請求項１記載の粉粒体組合せ秤。
【請求項８】
前記粗投入用計量ホッパを３つ以上備え、
前記１つの粗投入用計量ホッパ及び前記他の１つの粗投入用計量ホッパ以外の更なる他の粗投入用計量ホッパに対応する組を構成する前記重量分散ホッパの更なる他の組合せを選択し、当該粗投入用計量ホッパの更なる他の１つと当該選択された重量分散ホッパの更なる他の組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出する請求項７記載の粉粒体組合せ秤。
【請求項９】
前記各組を構成する重量分散ホッパは、等差数列となるように粉粒体が投入される請求項３乃至７の何れかに記載の粉粒体組合せ秤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、粉体、粒体、塊状等の被計量物を計量するための粉粒体組合せ秤に関し、更に詳しくは、１回の粉粒体投入後に、２回の計量動作（ダブルシフト）、３回の計量動作（トリプルシフト）等を行うことができるマルチシフト型の粉粒体組合せ秤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、粉粒体の計量に於いては、計量速度と計量精度の向上を図るために、２段階投入方式や無段階方式で計量ホッパに粉粒体を投入する計量装置が使用されている。しかし、これらの方式では、計量精度を確保するために時間を要する小投入を必ず行う必要があり、そのために計量速度をある程度以上大きくすることができないという問題がある。従来の投入方式では、目標重量の１／５００〜１／１０００の精度を得るためには、製品の付着・流量特性に影響されることを考慮すると、１５バッチ／分程度が限度であった。また、無段階方式では、大投入から小投入への無段階の制御が難しく、そのために計量装置のコストが高くなるという欠点がある。
【０００３】
この点を改良するために、組合せ演算を粉粒体に応用した組合せ秤が開発されている。しかし、従来の組合せ秤では、複数の計量ホッパに投入する目標重量は全て同一であったので、組合せ演算によって計量精度を向上させるには限度があった。即ち、平均重量をＷｍ、組合せの標準偏差をσとした場合、バケット数、製品の付着・流量特性等に影響されるので一概には言えないが、σ／Ｗｍは概ね０．１％〜２％程度が限度であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような従来技術の問題点を解決するために為されたものであり、本発明の目的は、計量速度が大きく、かつ、計量精度の高い粉粒体組合せ秤を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の粉粒体組合せ秤は、２つ以上の粗投入用計量ホッパのそれぞれから供給される粗投入用の粉粒体と、複数の精密投入用計量ホッパのうち選択された精密投入用計量ホッパにより構成される複数の組合せから供給される精密投入用の粉粒体とにより、目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出する粉粒体計量装置であって、前記２つ以上の粗投入用計量ホッパの１つに対する前記精密投入用計量ホッパの組合せを選択して当該粗投入用計量ホッパの１つと当該選択された精密投入用計量ホッパの組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出すると共に、前記２つ以上の粗投入用計量ホッパの他の１つに対する、前記組合せに含まれない前記精密投入用計量ホッパの他の組合せを選択して当該粗投入用計量ホッパの他の一つと当該選択された精密投入用計量ホッパの他の組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出することを特徴とする。
【０００６】
上記粉粒体組合せ秤は、前記粗投入用計量ホッパを３つ以上備え、
前記１つの粗投入用計量ホッパ及び前記他の１つの粗投入用計量ホッパ以外の更なる他の粗投入用計量ホッパに対して、前記組合せ及び前記他の組合せに含まれない前記精密投入用計量ホッパの更なる他の組合せを選択して、当該粗投入用計量ホッパの更なる他の１つと当該選択された精密投入用計量ホッパの更なる他の組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を更に排出する構成とすることもできる。
【０００７】
このように、複数の粗投入用の粉粒体を供給する複数の粗投入用計量ホッパのそれぞれに対して、目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を得ることができるように、精密投入用計量ホッパの組合せを選択することにより、幅広い重量の調節が可能となり、計量速度が大きく、しかも計量精度の高い粉粒体組合せ秤を得ることができる。
【０００８】
また、本発明の粉粒体組合せ秤は、一の粗投入用計量ホッパから供給される粗投入用の粉粒体と、複数の精密投入用計量ホッパのうち選択された精密投入用計量ホッパにより構成される組合せから供給される精密投入用の粉粒体とにより、目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出する粉粒体計量装置であって、前記複数の精密投入用計量ホッパは、等重量の粉粒体が投入される等重量ホッパと、異なる重量の粉粒体が投入される重量分散ホッパとによって構成され、前記重量分散ホッパには、等比数列となるように粉粒体が投入され、前記等重量ホッパの組合せ及び前記重量分散ホッパの組合せを選択し、前記粗投入用計量ホッパと、選択された等重量ホッパの組合せ及び選択された重量分散ホッパの組合せから、それぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出することを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明の粉粒体組合せ秤は、一の粗投入用計量ホッパから供給される粗投入用の粉粒体と、複数の精密投入用計量ホッパのうち選択された精密投入用計量ホッパにより構成される組合せから供給される精密投入用の粉粒体とにより、目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出する粉粒体計量装置であって、前記複数の精密投入用計量ホッパは、異なる重量の粉粒体が投入される重量分散ホッパによって構成され、前記重量分散ホッパには、等比数列となるように粉粒体が投入され、前記重量分散ホッパの組合せを選択し、前記粗投入用計量ホッパと、選択された重量分散ホッパの組合せから、それぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出する粉粒体組合せ秤。
【００１０】
このように、前記複数の精密投入用計量ホッパを等重量ホッパと重量分散ホッパとによって構成することにより、幅広い重量の調節が可能となり、計量速度が大きく、しかも計量精度の高い粉粒体組合せ秤を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の粉粒体組合せ秤に於いては、前記複数の精密投入用計量ホッパは、等重量の粉粒体が投入される等重量ホッパと、異なる重量の粉粒体が投入され各粗投入用計量ホッパに対応する複数の組からなる重量分散ホッパとによって構成され、各組を構成する重量分散ホッパは、等比数列となるように粉粒体が投入され、前記２つ以上の粗投入用計量ホッパの１つに対して、前記等重量ホッパの組合せ及び当該粗投入用計量ホッパの１つに対応する組を構成する前記重量分散ホッパの組合せを選択し、当該粗投入用計量ホッパの１つと当該選択された等重量ホッパの組合せ及び当該選択された重量分散ホッパの組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出すると共に、前記２つ以上の粗投入用計量ホッパの他の１つに対する、前記組合せに含まれない前記等重量ホッパの他の組合せ及び当該粗投入用計量ホッパの他の１つに対応する組を構成する前記重量分散ホッパの他の組合せを選択し、当該粗投入用計量ホッパの他の１つと当該選択された等重量ホッパ他の組合せ及び当該選択された重量分散ホッパの他の組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出するように構成することができる。
【００１２】
上記構成に加えて、本発明の粉粒体組合せ秤に於いては、前記粗投入用計量ホッパを３つ以上備え、前記１つの粗投入用計量ホッパ及び前記他の１つの粗投入用計量ホッパ以外の更なる他の粗投入用計量ホッパに対する、前記２つの組合せに含まれない更なる他の等重量ホッパの更なる他の組合せ及び当該粗投入用計量ホッパの更なる他の１つに対応する組を構成する前記重量分散ホッパの更なる他の組合せを選択し、当該粗投入用計量ホッパの更なる他の１つと当該選択された等重量ホッパの更なる他の組合せ及び当該選択された重量分散ホッパの更なる他の組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出するように構成することができる。
【００１３】
複数の粗投入用計量ホッパを設け、複数の精密投入用計量ホッパを等重量ホッパと各粗投入用計量ホッパに対応する複数の組からなる重量分散ホッパとによって構成することにより、所謂ダブルシフト又はトリプルシフトによる粉粒体の計量を行うことにより、幅広い重量の調節が可能となり、計量速度が大きく、しかも計量精度の高い粉粒体組合せ秤を得ることができる。
【００１４】
また、本発明の粉粒体組合せ秤に於いては、前記複数の精密投入用計量ホッパは、異なる重量の粉粒体が投入され各粗投入用計量ホッパに対応する複数の組からなる重量分散ホッパによって構成され、各組を構成する重量分散ホッパは、等比数列となるように粉粒体が投入され、前記２つ以上の粗投入用計量ホッパの１つに対応する組を構成する前記重量分散ホッパの組合せを選択し、当該粗投入用計量ホッパの１つと当該選択された重量分散ホッパの組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出すると共に、前記２つ以上の粗投入用計量ホッパの他の１つに対応する組を構成する前記重量分散ホッパの他の組合せを選択し、当該粗投入用計量ホッパの他の１つと当該選択された重量分散ホッパの他の組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出するように構成することができる。
【００１５】
更に、上記構成に於いて、前記粗投入用計量ホッパを３つ以上備え、前記１つの粗投入用計量ホッパ及び前記他の１つの粗投入用計量ホッパ以外の更なる他の粗投入用計量ホッパに対応する組を構成する前記重量分散ホッパの更なる他の組合せを選択し、当該粗投入用計量ホッパの更なる他の１つと当該選択された重量分散ホッパの更なる他の組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出するように構成することができる。
【００１６】
このように、複数の粗投入用計量ホッパを設け、複数の精密投入用計量ホッパを各粗投入用計量ホッパに対応する複数の組からなる重量分散ホッパとによって構成することによっても、所謂ダブルシフト又はトリプルシフトによる粉粒体の計量を行うことができ、これにより、幅広い重量の調節が可能となり、計量速度が大きく、しかも計量精度の高い粉粒体組合せ秤を得ることができる。
【００１７】
更に、上記構成に於いて、各組を構成する重量分散ホッパを、等差数列となるように構成することもできる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。図１は本発明の一実施形態に係る粉粒体組合せ秤の概念模式図である。本実施形態の粉粒体組合せ秤は、それぞれ粗投入用の粉粒体を供給する２台の粗投入用計量ホッパ１１，１２と、それぞれ精密投入用の粉粒体を供給する１０台の精密投入用計量ホッパ１３を備えている。粗投入用計量ホッパ１１及び粗投入用計量ホッパ１２並びに各精密投入用計量ホッパ１３には、図示しない粉粒体投入装置から粉粒体が供給され、各ホッパ内の粉粒体の重量は、各ホッパに個別に設けられた例えばロードセル（図示せず）などの計量手段によって計量される。
【００１９】
本実施形態の粉粒体組合せ秤では、粗投入用計量ホッパ１１及び粗投入用計量ホッパ１２のうちの何れか一方と、選択された所定数（例えば３台）の精密投入用計量ホッパ１３とにより、目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出する１回の計量動作が行われる。また、本実施形態の粉粒体組合せ秤では、もう一方の粗投入用計量ホッパ１１又は粗投入用計量ホッパ１２と、先の粗投入用計量ホッパとの組合せ計量に使用されなかった精密投入用計量ホッパ１３から選択された上記所定数の精密投入用計量ホッパ１３とにより、目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出するもう１回の計量動作が行われる。
【００２０】
以下、動作手順について詳細に説明する。まず、図示しない粉粒体投入装置から、粗投入用計量ホッパ１１及び粗投入用計量ホッパ１２並びに各精密投入用計量ホッパ１３に粉粒体が供給される。各ホッパ内に供給された粉粒体の重量は、各ホッパに個別に設けられた図示しないロードセルなどの計量手段によってそれぞれ計量される。次に、粗投入用計量ホッパ１１又は粗投入用計量ホッパ１２の何れか一方が選択される。ここでは、簡単のために粗投入用計量ホッパ１１が選択されたものとする。そして、目標重量と一方の粗投入用計量ホッパ１１に保持されている粉粒体の重量との差が求められ、この差重量に最も近くなる精密投入用計量ホッパ１３の組合せが、各精密投入用計量ホッパ１３内の粉粒体の重量の組合せ演算により求められる。そして、粗投入用計量ホッパ１１から粗投入用の粉粒体が排出されるとと共に上記で求められた組合せに該当する精密投入用計量ホッパ１３から精密投入用の粉粒体が排出される。
【００２１】
本実施形態の粉粒体組合せ秤では、上記の計量動作に引き続いて又はこれと並行して、もう一方の粗投入用計量ホッパ１２についての計量動作が同時に行われる。即ち、目標重量と粗投入用計量ホッパ１２に保持されている粉粒体の重量との差が求められ、この差重量に最も近くなる精密投入用計量ホッパ１３の組合せが、先の粗投入用計量ホッパ１１との組合せ計量に使用されなかった精密投入用計量ホッパ１３内の粉粒体の重量の組合せ演算により求められる。そして、粗投入用計量ホッパ１２から粗投入用の粉粒体が排出されるとと共に上記で求められた組合せに該当する精密投入用計量ホッパ１３から精密投入用の粉粒体が排出される。
【００２２】
以上のように、本発明の粉粒体組合せ秤では、所謂ダブルシフトによって粉粒体の計量が行われるため、高速で高精度の計量動作が可能となっている。
【００２３】
図１の実施形態について、計量値の標準偏差と計量能力とをコンピュータシュミレーションにより調べた。シュミレーションは、目標重量を１０００ｇ、粗投入用計量ホッパを２台とし、粉粒体の投入重量の設定値をそれぞれ９２０ｇとし、精密投入用計量ホッパ１３を１４台とし、粉粒体の投入重量の設定値をそれぞれ２０ｇとして行った。粉粒体の投入精度は従来の実績に基づいた値を用いた。その結果、計量値の標準偏差は０．９９ｇ、計量能力は１１０バッチ／ｍｉｎであった。比較のために、粒体の投入重量の設定値が２５０ｇの１０台の計量ホッパを用いた従来の組合せ秤を構成した場合の計量値の標準偏差は１．８５ｇ、計量能力は５５バッチ／ｍｉｎであった。この結果から、本実施形態の粉粒体組合せ秤は、高い計量精度と大きな計量速度を有していることが判る。
【００２４】
なお、上記では１回の粉粒体の投入の後、粗投入用計量ホッパ１１及び粗投入用計量ホッパ１２の両方について計量動作を行う場合について説明したが、粗投入用計量ホッパ１１及び粗投入用計量ホッパ１２の何れか一方について適切な精密投入用計量ホッパ１３の組合せが見つからない場合には、その粗投入用計量ホッパについての計量動作を行うことなく次の粉粒体を投入し、続いてその粗投入用計量ホッパについて適切な精密投入用計量ホッパ１３の組合せを求めるように構成することもできる。
【００２５】
また、図１の構成に加えて、更にもう１台の粗投入用計量ホッパを追加すると共に精密投入用計量ホッパ１３も数台追加して、３つの粗投入用計量ホッパについて順次計量動作を行うトリプルシフトの構成とすることも可能である。
【００２６】
図２は本発明の他の実施形態に係る粉粒体組合せ秤の概念模式図である。本実施形態の粉粒体組合せ秤は、１台の粗投入用計量ホッパ１１と、５台の等重量ホッパ１５と、４台の大きさの異なる１組の重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄとを備えており、等重量ホッパ１５と重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄとが図１の実施形態に於ける精密投入用計量ホッパ１３に相当している。そして、大きさの異なる重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄに投入される粉粒体は、その重量が等比数列となるように、即ち、ａ、ａｒ、ａｒ２、ａｒ３（ａは重量分散ホッパ１６ａに投入される粉粒体の重量、ｒは公比である。）に設定されている。
【００２７】
本実施形態の粉粒体組合せ秤では、以下のようにして計量動作が行われる。まず、目標重量と粗投入用計量ホッパ１１内の粉粒体の重量との差が求められ、この差重量に最も近くなる等重量ホッパ１５の組合せが、各等重量ホッパ１５内の粉粒体の重量の組合せ演算により求められる。その際、選択された等重量ホッパ１５内の粉粒体の全重量と粗投入用計量ホッパ１１内の粉粒体の重量との総和が目標重量より大きくならないように、等重量ホッパ１５の組合せが選択される。そして、目標重量と選択された等重量ホッパ１５内の粉粒体の全重量及び粗投入用計量ホッパ１１内の粉粒体の重量の総和との差が求められ、この差重量に最も近くなる重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄの組合せが、各重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄ内の粉粒体の重量の組合せ演算により求められる。本実施形態では重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄには上述のように等比数列を構成するように粉粒体が投入されるので、重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄによって、ａからａ（１−ｒ４）／（１−ｒ）までの粉粒体を供給することができることになる。このような重量分散ホッパを設けたことにより、広範囲に亘る重量の調整を高精度で行うことが可能となる。
【００２８】
図２の実施形態について、計量値の標準偏差と計量能力とをコンピュータシュミレーションにより調べた。シュミレーションは、上記と同様に目標重量を１０００ｇとし、粗投入用計量ホッパは１台で粉粒体の投入重量の設定値を９２０ｇとし、等重量ホッパ１５は５台で粉粒体の投入重量の設定値をそれぞれ２０ｇとし、重量分散ホッパは４台でそれぞれ２ｇ、４ｇ、８ｇ及び１６ｇとして行った。粉粒体の投入精度は従来の実績に基づいた値を用いた。その結果、計量値の標準偏差は０．５３ｇ、計量能力は５５バッチ／ｍｉｎであった。この結果から、本実施形態の粉粒体組合せ秤は、非常に高い計量精度と大きな計量速度を有していることが判る。
【００２９】
図３は本発明の更なる他の実施形態に係る粉粒体組合せ秤の概念模式図である。本実施形態の粉粒体組合せ秤は、等重量ホッパ１５を設けることなく、重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄのみによって精密投入用の粉粒体を投入するように構成したものである。従って、本実施形態に於いては、ａからａ（１−ｒ４）／（１−ｒ）までの精密投入用の粉粒体を供給することができることになる。
【００３０】
図４は本発明の更なる他の実施形態に係る粉粒体組合せ秤の概念模式図である。本実施形態の粉粒体組合せ秤は、図１の粉粒体組合せ秤に、図２の重量分散ホッパを２組設けた構成を有している。即ち、本実施形態の粉粒体組合せ秤は、それぞれ粗投入用の粉粒体を供給する２台の粗投入用計量ホッパ１１，１２と、それぞれ精密投入用の粉粒体を供給する１０台の等重量ホッパ１５と、それぞれ４台の大きさの異なる重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄ及び重量分散ホッパ２６ａ〜２６ｄの組とを備えている。本実施形態では、図２の実施形態と同様に、２組の重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄ及び重量分散ホッパ２６ａ〜２６ｄに投入される粉粒体は、それぞれその重量が等比数列となるように、即ち、ａ、ａｒ、ａｒ２、ａｒ３（ａは重量分散ホッパ１６ａに投入される粉粒体の重量、ｒは公比である。）にそれぞれ設定されている。
【００３１】
本実施形態の粉粒体組合せ秤では、粗投入用計量ホッパ１１及び粗投入用計量ホッパ１２のうちの何れか一方と、選択された所定数（例えば３台）の等重量ホッパ１５と、重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄ及び重量分散ホッパ２６ａ〜２６ｄのうちの何れか一方の組から選択された重量分散ホッパとにより、目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出する１回の計量動作が行われる。また、本実施形態の粉粒体組合せ秤では、もう一方の粗投入用計量ホッパ１１又は粗投入用計量ホッパ１２と、先の粗投入用計量ホッパとの組合せ計量に使用されなかった等重量ホッパ１５から選択された上記所定数の等重量ホッパ１５と、先の粗投入用計量ホッパとの組合せ計量に使用されなかったもう一方の組の重量分散ホッパとにより、目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出するもう１回の計量動作が行われる。
【００３２】
以下、動作手順について説明する。まず、図示しない粉粒体投入装置から、粗投入用計量ホッパ１１及び粗投入用計量ホッパ１２、各等重量ホッパ１５並びに各重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄ及び各重量分散ホッパ２６ａ〜２６ｄに粉粒体が供給される。各ホッパ内に供給された粉粒体の重量は、図示しないロードセルなどの計量手段によってそれぞれ計量される。次に、粗投入用計量ホッパ１１又は粗投入用計量ホッパ１２の何れか一方が選択される。ここでは、簡単のために粗投入用計量ホッパ１１が選択されたものとする。そして、目標重量と一方の粗投入用計量ホッパ１１に保持されている粉粒体の重量との差が求められ、この差重量に最も近くなる等重量ホッパ１５の組合せが、各等重量ホッパ１５内の粉粒体の重量の組合せ演算により求められる。その際、選択された等重量ホッパ１５内の粉粒体の全重量と粗投入用計量ホッパ１１内の粉粒体の重量との総和が目標重量より大きくならないように、等重量ホッパ１５の組合せが選択される。そして、目標重量と選択された等重量ホッパ１５内の粉粒体の全重量及び粗投入用計量ホッパ１１内の粉粒体の重量の総和との差が求められ、この差重量に最も近くなる重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄの組合せが、各重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄ内の粉粒体の重量の組合せ演算により求められる。
【００３３】
本実施形態の粉粒体組合せ秤では、上記の計量動作と並行して、もう一方の粗投入用計量ホッパ１２についての計量動作が同時に行われる。即ち、目標重量と粗投入用計量ホッパ１２に保持されている粉粒体の重量との差が求められ、この差重量に最も近くなる等重量ホッパ１５の組合せが、先の粗投入用計量ホッパ１１との組合せ計量に使用されなかった等重量ホッパ１５内の粉粒体の重量の組合せ演算により求められる。その際、選択された等重量ホッパ１５内の粉粒体の全重量と粗投入用計量ホッパ１２内の粉粒体の重量との総和が目標重量より大きくならないように、等重量ホッパ１５の組合せが選択される。そして、目標重量と選択された等重量ホッパ１５内の粉粒体の全重量及び粗投入用計量ホッパ１２内の粉粒体の重量の総和との差が求められ、この差重量に最も近くなる重量分散ホッパ２６ａ〜２６ｄの組合せが、各重量分散ホッパ２６ａ〜２６ｄ内の粉粒体の重量の組合せ演算により求められる。
【００３４】
本実施形態では重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄ及び重量分散ホッパ２６ａ〜２６ｄにはそれぞれ上述のように等比数列を構成するように粉粒体が投入されるので、重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄによって、ａからａ（１−ｒ４）／（１−ｒ）までの粉粒体を供給することができ、重量分散ホッパ２６ａ〜２６ｄによって、ａからａ（１−ｒ４）／（１−ｒ）までの粉粒体を供給することができることになる。このような重量分散ホッパを設けたことにより、広範囲に亘る重量の調整を高精度で行うことが可能となる。しかも、本実施形態ではダブルシフトの動作により粉粒体の計量が行われるので、非常に高速な粉粒体組合せ秤が提供される。
【００３５】
なお、上記では１回の粉粒体の投入の後、粗投入用計量ホッパ１１及び粗投入用計量ホッパ１２の両方について計量動作を行う場合について説明したが、図１の粉粒体組合せ秤と同様に、粗投入用計量ホッパ１１及び粗投入用計量ホッパ１２の何れか一方について適切な等重量ホッパ１５及び重量分散ホッパの組合せが見つからない場合には、その粗投入用計量ホッパについての計量動作を行うことなく次の粉粒体を投入し、続いてその粗投入用計量ホッパについて適切な等重量ホッパ１５及び重量分散ホッパの組合せを求めるように構成することもできる。
【００３６】
また、図４の構成に加えて、更にもう１台の粗投入用計量ホッパを追加すると共に等重量ホッパ１５も数台追加し、更に重量分散ホッパの組を更に加えることにより、３つの粗投入用計量ホッパについて順次計量動作を行うトリプルシフトの構成とすることが可能である。
【００３７】
図５は本発明の更なる他の実施形態に係る粉粒体組合せ秤の概念模式図である。本実施形態の粉粒体組合せ秤は、図４に於いて、等重量ホッパ１５を設けることなく、重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄ及び重量分散ホッパ２６ａ〜２６ｄのみによって精密投入用の粉粒体を投入するように構成したものである。従って、本実施形態に於いては、重量分散ホッパ１６ａ〜１６ｄ及び重量分散ホッパ２６ａ〜２６ｄのそれぞれの組に於いて、ａからａ（１−ｒ４）／（１−ｒ）までの精密投入用の粉粒体を供給することができることになる。
【００３８】
なお、上記各実施形態では、一組の重量分散ホッパに投入される粉粒体の重量は等比数列を構成するように設定した場合について説明したが、重量分散ホッパを等差数列、即ち、ａ、ａ＋ｄ、ａ＋２ｄ、ａ＋３ｄ（ａは最小の重量分散ホッパ１６ａに投入される粉粒体の重量、ｄは公差である。）…となるように設定することもでき、この場合には、一組の重量分散ホッパによって、ａ〜（４ａ＋６ｄ）までの粉粒体を供給することができることになる。このように、等差数列を為す重量分散ホッパを設けた構成によっても、広範囲に亘る重量の調整を高精度で行うことができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の粉粒体組合せ秤は、前記複数の粗投入用計量ホッパのそれぞれに対する前記精密投入用計量ホッパの組合せを選択して、前記粗投入用計量ホッパのそれぞれと、各粗投入用計量ホッパに対応する選択された精密投入用計量ホッパの組合せから、それぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体をそれぞれ排出するので、非常に高速かつ高精度の粉粒体の計量を行うことができる。
【００４０】
また、本発明の粉粒体組合せ秤は、２つ以上の粗投入用計量ホッパの１つに対する前記精密投入用計量ホッパの組合せを選択して当該粗投入用計量ホッパの１つと当該選択された精密投入用計量ホッパの組合せからそれぞれ粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出すると共に、他の粗投入用計量ホッパに対する精密投入用計量ホッパの他の組合せを選択して粗投入用の粉粒体及び精密投入用の粉粒体を排出するダブルシフトの構成とすることができるので、非常に高速かつ高精度の粉粒体の計量を行うことができる。
【００４１】
同様に、粗投入用計量ホッパを３つ以上備えたトリプルシフトの構成をも採用することができるので、更に高速かつ高精度の計量を行うことができる粉粒体組合せ秤を提供することもできる。
【００４２】
また、本発明の粉粒体組合せ秤に於いては、複数の精密投入用計量ホッパが等重量の粉粒体が投入される等重量ホッパと、等比数列又は等差数列を構成する重量の粉粒体が投入され各粗投入用計量ホッパに対応する複数の組からなる重量分散ホッパとによって構成されるので、広範囲に亘って粗投入用計量ホッパ内の粗投入用の粉粒体を補完することが可能となる。
【００４３】
更に、精密投入用計量ホッパを等重量ホッパと重量分散ホッパとによって構成した構成に於いても、ダブルシフト又はトリプルシフトの構成を採用することができるので、更に高速かつ高精度の計量を行うことができる粉粒体組合せ秤を提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る、複数の粗投入用計量ホッパを有する粉粒体組合せ秤の概念模式図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る、一の粗投入用計量ホッパを有する粉粒体組合せ秤の概念模式図である。
【図３】本発明の更なる他の実施形態に係る一の粗投入用計量ホッパを有する粉粒体組合せ秤の概念模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る、等重量ホッパと重量分散ホッパとを有する粉粒体組合せ秤の概念模式図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る、重量分散ホッパを有する粉粒体組合せ秤の概念模式図である。
【符号の説明】
１１，１２　粗投入用計量ホッパ
１３　精密投入用計量ホッパ
１５　等重量ホッパ
１６ａ，２６ａ　重量分散ホッパ
【図１】
2004020194.tif 000003
【図２】
2004020194.tif 000004
【図３】
2004020194.tif 000005
【図４】
2004020194.tif 000006
【図５】
2004020194.tif 000007