(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記粗投入用計量ホッパと前記複数の精密投入用計量ホッパの全てに粉粒体を投入する投入装置と、
前記複数の精密投入用計量ホッパのそれぞれから溢れた粉粒体を前記粗投入用計量ホッパに集めるための集合ホッパと
を更に備えたことを特徴とする粉粒体計量装置。
【請求項２】
前記目標重量をＷとし、前記粗投入用計量ホッパから供給される前記粗投入用の粉粒体の重量の目標値を目標重量のＸ％とし、全ての精密投入用計量ホッパの数をｍ個、ｍ個の精密投入用計量ホッパのうち組合せに使用する精密投入用計量ホッパ数をｎ個とした場合に、前記粗投入用計量ホッパと全ての精密投入用計量ホッパとに保持されている粉粒体の重量の設定値Ｗｓが、
Ｗｓ＝Ｗ×｛Ｘ／１００＋（１−Ｘ／１００）×ｍ／ｎ｝
の関係を満たしていることを特徴とする請求項１記載の粉粒体計量装置。
【請求項３】
前記目標重量をＷとし、前記粗投入用計量ホッパから供給される粗投入用の粉粒体の重量の目標値を目標重量のＸ％とし、全ての精密投入用計量ホッパの数をｍ個、ｍ個の精密投入用計量ホッパのうち組合せに使用する精密投入用計量ホッパ数をｎ個とし、前記投入装置から落下中の粉粒体の重量である落差量をＷｄとした場合に、前記粗投入用計量ホッパと全ての精密投入用計量ホッパとに保持されている粉粒体の重量の設定値Ｗｓが、
Ｗｓ＝Ｗ×｛Ｘ／１００＋（１−Ｘ／１００）×ｍ／ｎ｝−Ｗd
の関係を満たしていることを特徴とする請求項１記載の粉粒体計量装置。
【請求項４】
前記複数の精密投入用計量ホッパのそれぞれには、粉粒体を摺り切るためのスクレーパが設けられ、該スクレーパによる前記精密投入用計量ホッパ内の粉粒体の摺り切りの後に前記組合せに使用する精密投入用計量ホッパの選択が行われることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の粉粒体計量装置。
【請求項５】
粉粒体の計量前に、前回の計量に於いて前記組合せに使用しなかった精密投入用計量ホッパ内の粉粒体を前記集合ホッパを介して前記粗投入用計量ホッパに排出するように構成されている請求項１乃至４の何れかに記載の粉粒体計量装置。
【請求項６】
粉粒体の計量前に、前回の計量に於いて前記組合せに使用しなかった精密投入用計量ホッパ内の粉粒体を排出しないように構成されている請求項１乃至４の何れかに記載の粉粒体計量装置。
【請求項７】
前回の計量に於いて精密投入用計量ホッパに残されている粉粒体の合計の重量をＷｒとした場合に、２回目以降の計量に際して前記投入装置から投入される粉粒体の投入量の設定値がＷｓ−Ｗｒである請求項５又は６記載の粉粒体計量装置。
【請求項８】
一又は複数の少量計量ホッパを更に備え、前記粗投入用計量ホッパから排出される粉粒体と、一又は複数の少量計量ホッパのうちの所定数の少量計量ホッパから排出される粉粒体とを前記粗投入用の粉粒体として排出するように構成され、前記粗投入用計量ホッパ及び前記所定数の少量計量ホッパに保持されている粉粒体の合計の重量が所定範囲を外れる場合に、粉粒体を排出する前記少量計量ホッパの数を増減して前記所定範囲の重量の粉粒体を前記粗投入用の粉粒体として排出するように構成されている請求項１乃至７の何れかに記載の粉粒体計量装置。
【請求項９】
前記目標重量Ｗからの許容範囲が±αの計量精度が要求される場合に、前記複数の精密投入用計量ホッパのそれぞれから排出される粉粒体の重量の設定値がα以下である請求項１乃至８の何れかに記載の粉粒体計量装置。
【請求項１０】
前記精密投入用計量ホッパは六角柱状であり、該六角柱の側面に形成された複数種類の容量の受容部を備えていること特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の粉粒体計量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、粉粒体計量装置に関し、更に詳しくは、粉粒体投入に際して複雑な制御を必要とせず、しかも、目標重量や計量精度が変更された場合に、その変更に対応して粉粒体計量装置の構成を容易に変更することができる粉粒体計量装置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段階投入方式の計量装置が用いられている。図７は、２段階投入方式に於ける投入重量及び投入流速と投入時間との関係を表している。図７に示すように、２段階投入方式の計量装置では、計量速度を大きくするために、粉粒体の重量の計量値が目標重量（１００％）の約９０％に達するまでは大きな流速（大投入）で粉粒体が計量ホッパに供給され、次に、計量精度を高めるために残りの１０％の粉粒体が小さな流速（小投入）で計量ホッパに供給される。
【０００３】
このような２段階投入方式の計量装置に於いて、計量精度を維持したまま計量速度を更に増大させるには、（１）大投入の投入重量を上記約９０％から更に大きくする、（２）大投入に於ける被計量物の流速を大きくする、等の方法が考えられる。しかしながら、（１）の大投入重量を大きくする方法では、図８に示すように、大投入から小投入の流速に切り替わる際にオーバーシュートが生じ、このオーバーシュートによって目標重量に達したと判断されて小投入が行われない事態が生じる。この場合には、最終的に目標重量を大きく下回る計量値しか得られないことになる。（２）の大投入の流速を大きくする方法に於いても、大投入から小投入の流速に切り替わる際のオーバーシュートにより、最終的に目標重量以下の計量値しか得られない事態が生じる。更に、大投入から小投入への切換を行うための制御が必要となり、計量装置のコストが高くなるという欠点がある。また、計量精度を確保するためには時間を要する小投入を必ず行う必要があるため、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。
【０００４】
２段階投入方式の計量装置の欠点を解消するために、無段階方式の計量装置が開発されている。図９は、無段階方式に於ける投入重量及び投入流速と投入時間との関係を表している。無段階方式に於ては、大投入から小投入への切換に際してオーバーシュートが発生しないように、投入流速は所定の関数に基づいて連続的に大投入から小投入へ減少するように調節される。しかしながら、このような無断階方式の計量装置を実現する場合、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。また、上記の２段階投入方式の場合と同様に、計量精度を確保するためには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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような計量しながら粉粒体を投入する方式に代わる高速な計量装置として、組合せ秤を粉粒体に応用することが検討されている。組合せ秤を粉粒体に応用する場合、目標重量の大部分の粉粒体を供給する粗投入用計量ホッパと、目標重量と粗投入用計量ホッパから投入される粉粒体の重量との差に相当する粉粒体を供給する複数の精密投入用計量ホッパとによって計量装置を構成することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、このような粉粒体計量装置では、精密投入用計量ホッパの組合せを決定して排出する制御機構と、粉粒体を排出した精密投入用計量ホッパのみに新たに粉粒体を供給するための制御機構とを粉粒体の投入装置に設けなければならず、計量装置の制御機構が複雑になるという問題点がある。また、一旦粉粒体計量装置を組み上げてしまうと、目標重量や計量精度が変更された場合に、その変更に対応して粉粒体計量装置の構成を容易に変更することができないという問題点もある。
【０００７】
本発明はこのような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、粉粒体投入に際して複雑な制御を必要とせず、しかも、目標重量や計量精度が変更された場合に、その変更に対応して粉粒体計量装置の構成を容易に変更することができる粉粒体計量装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の粉粒体計量装置は、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、前記粗投入用計量ホッパと前記複数の精密投入用計量ホッパの全てに粉粒体を投入する投入装置と、前記複数の精密投入用計量ホッパのそれぞれから溢れた粉粒体を前記粗投入用計量ホッパに集めるための集合ホッパとを更に備えたことを特徴とする。
【０００９】
このように、精密投入用計量ホッパから溢れた粉粒体を粗投入用計量ホッパに集める構成とすることにより、従来のように前回の計量で粉粒体を排出して空になった精密投入用計量ホッパのみに新たに粉粒体を供給する必要はなく、毎回の計量に於いて単にほぼ一定量の粉粒体を投入装置から供給するだけで計量動作を行うことができる。前回の計量動作に於いて粉粒体を排出しなかった精密投入用計量ホッパに供給された粉粒体は、精密投入用計量ホッパから溢れて粗投入用計量ホッパによって粗投入用計量ホッパに集められるため、粗投入用の粉粒体として使用されることとなる。このような構成により、空になった精密投入用計量ホッパのみに選択的に粉粒体を供給するための制御機構を設ける必要がなくなる。
【００１０】
上記粉粒体計量装置の構成に於いては、前記目標重量をＷとし、前記粗投入用計量ホッパから供給される前記粗投入用の粉粒体の重量の目標値を目標重量のＸ％とし、全ての精密投入用計量ホッパの数をｍ個、ｍ個の精密投入用計量ホッパのうち組合せに使用する精密投入用計量ホッパ数をｎ個とした場合に、前記粗投入用計量ホッパと全ての精密投入用計量ホッパとに保持されている粉粒体の重量の設定値Ｗｓが、
Ｗｓ＝Ｗ×｛Ｘ／１００＋（１−Ｘ／１００）×ｍ／ｎ｝
の関係を満たしている構成が採用され得る。
【００１１】
また、前記目標重量をＷとし、前記粗投入用計量ホッパから供給される粗投入用の粉粒体の重量の目標値を目標重量のＸ％とし、全ての精密投入用計量ホッパの数をｍ個、ｍ個の精密投入用計量ホッパのうち組合せに使用する精密投入用計量ホッパ数をｎ個とし、前記投入装置から落下中の粉粒体の重量である落差量をＷｄとした場合に、前記粗投入用計量ホッパと全ての精密投入用計量ホッパとに保持されている粉粒体の重量の設定値Ｗｓが、
Ｗｓ＝Ｗ×｛Ｘ／１００＋（１−Ｘ／１００）×ｍ／ｎ｝−Ｗd
の関係を満たしている構成も採用され得る。
【００１２】
このように投入装置から落下中の粉粒体の重量を考慮した構成により、高速計量が可能で、しかも計量精度の高い粉粒体計量装置を得ることができる。
【００１３】
更に、前記複数の精密投入用計量ホッパのそれぞれには、粉粒体を摺り切るためのスクレーパが設けられ、該スクレーパによる前記精密投入用計量ホッパ内の粉粒体の摺り切りの後に前記組合せに使用する精密投入用計量ホッパの選択が行われる構成を付加することができる。この構成により、組合せとして選択されなかった精密投入用計量ホッパから粉粒体がこぼれるという誤差要因を排除することが可能となる。
【００１４】
また、本発明に於いては、粉粒体の計量前に前回の計量に於いて前記組合せに使用しなかった精密投入用計量ホッパ内の粉粒体を前記集合ホッパを介して前記粗投入用計量ホッパに排出する構成、粉粒体の計量前に前回の計量に於いて前記組合せに使用しなかった精密投入用計量ホッパ内の粉粒体を排出しない構成のいずれをも採用することができる。
【００１５】
更に、前回の計量に於いて精密投入用計量ホッパに残されている粉粒体の合計の重量をＷｒとした場合に、２回目以降の計量に際して前記投入装置から投入される粉粒体の投入量の設定値がＷｓ−Ｗｒである構成が採用され得る。
【００１６】
本発明の粉粒体計量装置は、上記構成に加えて、一又は複数の少量計量ホッパを更に備え、前記粗投入用計量ホッパから排出される粉粒体と、一又は複数の少量計量ホッパのうちの所定数の少量計量ホッパから排出される粉粒体とを前記粗投入用の粉粒体として排出するように構成され、前記粗投入用計量ホッパ及び前記所定数の少量計量ホッパに保持されている粉粒体の合計の重量が所定範囲を外れる場合に、粉粒体を排出する前記少量計量ホッパの数を増減して前記所定範囲の重量の粉粒体を前記粗投入用の粉粒体として排出するように構成することもできる。この構成により、粗投入用計量ホッパ及び一又は複数の少量計量ホッパから供給される粉粒体の重量が目標値から大きく外れてしまい、精密投入用計量ホッパの適切な組合せが見つからなくなった場合にも、粉粒体を排出する少量計量ホッパの数を変更して粗投入重量を調節することにより、精密投入用計量ホッパの適切な組合せと合わせて目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出することを可能とする。
【００１７】
本発明の粉粒体計量装置は、前記目標重量Ｗからの許容範囲が±αの計量精度が要求される場合に、前記複数の精密投入用計量ホッパの粉粒体重量の設定値がα以下である構成とすることができる。この構成により、精密投入用計量ホッパの組合せを求めるのが容易となると共に、精度の高い粉粒体の計量が可能となる。
【００１８】
本発明の精密投入用計量ホッパは、粉粒体計量用の組合せ秤に使用するための精密投入用計量ホッパであって、複数種類の容量の受容部を備えたこと特徴とする。この精密投入用計量ホッパを粉粒体計量用の組合せ秤に使用することにより、目標重量や計量精度に応じて最適の容量を有する精密投入用計量ホッパを使用することが可能となる。
【００１９】
【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は本発明の一実施例に係る粉粒体計量装置を表す一部破断側面図である。本実施形態の粉粒体計量装置１０は、排出ゲート２１を有する粗投入用計量ホッパ１１と、複数の精密投入用計量ホッパ１２と、精密投入用計量ホッパ１２から溢れ又は排出された粉粒体を粗投入用計量ホッパ１１に集めるための集合ホッパ２５を有している。粗投入用計量ホッパ１１はその内部に保持された粉粒体の重量を計量するためのロードセル２２によって支持されている。また、各精密投入用計量ホッパ１２はその内部に保持された粉粒体の重量を計量するためのロードセル２３と、精密投入用計量ホッパ１２の上下を反転させて粉粒体を排出するための駆動モータ２４とをそれぞれ有している。
【００２０】
また、本実施形態の粉粒体計量装置１０は、粗投入用計量ホッパ１１と複数の精密投入用計量ホッパ１２の全てとに粉粒体を投入する投入装置１３を備えている。投入装置１３は、各精密投入用計量ホッパ１２上に設けられた複数の投入口１４を有する固定板１５上に設けられている。また、投入装置１３は、固定板１５上を円周方向に沿って移動する投入制御板１６を有し、投入制御板１６には複数の充填口１７が設けられている。更に、投入装置１３は、投入制御板１６と一体的に形成され粉粒体を充填口１７側へ供給するためのスクレーパ１６ａと、円筒状の収納壁１８とを備えている。
【００２１】
図３は図１に於けるＡ−Ａ線矢視図を示し、図４は図１に於けるＢ−Ｂ線矢視図を示している。図４に示すように、固定板１５の投入口１４は、精密投入用計量ホッパ１２上に配され、精密投入用計量ホッパ１２と同じ数及び同じ間隔で固定板１５上に設けられている。また、図３に示すように、投入制御板１６には充填口１７が投入口１４と同じ数及び同じ間隔で設けられ、従って、充填口１７も精密投入用計量ホッパ１２と同じ数及び同じ間隔で設けられていることになる。本実施形態では、投入制御板１６が回転移動して充填口１７と投入口１４との重なった部分から粉粒体が精密投入用計量ホッパ１２に供給される。投入制御板１６は、スクレーパ１６ａを介して駆動手段１９によって一方向に回転駆動されるように構成されている。駆動手段１９は、フード１５ａ内に収納されている。
【００２２】
図２（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ精密投入用計量ホッパ１２の平面図及び側面図である。図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、精密投入用計量ホッパ１２は六柱角状を成し、同図（ａ）に示すように、六角柱の一つの側面に断面が円形の受容部１２ａが形成されている。また、他の２つの六角柱の側面にも、断面が円形の受容部１２ｂ及び１２ｃがそれぞれ形成されている。これら３つの受容部１２ａ，１２ｂ，１２ｃの容量は異なっており、これらの受容部のうち、何れか一つのみが実際の計量に使用される。いずれの受容部を使用するかは、目標重量や計量精度に応じて適宜決められる。本実施形態では全ての精密投入用計量ホッパ１２に於いて、受容部１２ａが使用されているが、精密投入用計量ホッパ１２毎に異なる受容部を使用することもできる。なお、精密投入用計量ホッパ１２には１種類の受容部のみを有する構成とすることもできる。また、３つの受容部の容量を全て同じ容量として、１２０℃の回転により粉粒体を排出する構成とすることにより、排出時間を短縮することも可能である。
【００２３】
本実施形態の粉粒体計量装置１０には、各精密投入用計量ホッパ１２に供給されて受容部１２ａから溢れて精密投入用計量ホッパ１２上に堆積した粉粒体を摺り切るためのスクレーパ２０が設けられている。図４に示すように、各スクレーパ２０は各精密投入用計量ホッパ１２に対応して設けられており、駆動手段１９の駆動によって角度θだけ回転することにより、各スクレーパ２０は、それぞれ精密投入用計量ホッパ１２上に堆積した粉粒体の一回の摺り切りを行う。スクレーパ２０によって摺り切られた粉粒体は、集合ホッパ２５を介して粗投入用計量ホッパ１１に集められることになる。このようなスクレーパ２０を設けることにより、組合せとして選択されなかった精密投入用計量ホッパ１２から粉粒体がこぼれるという誤差要因を排除することが可能となる。
【００２４】
以上の構成を有する本実施形態の粉粒体計量装置１０は、以下のように動作する。まず、投入制御板１６が回転して充填口１７が固定板１５の投入口１４に一致する。この状態で、粉粒体は投入口１４及び充填口１７を介して精密投入用計量ホッパ１２の受容部１２ａに投入される。そして、受容部１２ａが粉粒体によって満たされた後も粉粒体の供給が続けられ、溢れた粉粒体は集合ホッパ２５を介して粗投入用計量ホッパ１１に集められる。次に、投入制御板１６が更に回転して充填口１７が固定板１５の投入口１４からずれる位置まで移動する。このとき、各精密投入用計量ホッパ１２には受容部１２ａから溢れた粉粒体が安息角を成して保持されている。初回の計量に投入される粉粒体の量は、毎回排出される粉粒体の目標重量をＷとし、粗投入用計量ホッパ１１から供給される粉粒体の粗投入重量の目標値を目標重量のＸ％とし、全ての精密投入用計量ホッパ１２の数をｍ個、ｍ個の精密投入用計量ホッパのうち組合せに使用する精密投入用計量ホッパ数をｎ個とした場合、
Ｗｓ＝Ｗ×｛Ｘ／１００＋（１−Ｘ／１００）×ｍ／ｎ｝
である。粉粒体の投入量の設定値は、投入制御板１６の移動速度を変えるか、投入口１４の位置と充填口１７の位置とを一致させておく時間を変えることにより変化させることができる。
【００２５】
次に、スクレーパ２０が角度θだけ回転することにより、各精密投入用計量ホッパ１２上に安息角を成して保持されている粉粒体が摺り切りにより集合ホッパ２５を介して粗投入用計量ホッパ１１に集められる。この時点で粗投入用計量ホッパ１１に保持されている粉粒体の重量がロードセル２２によって粗投入用の粉粒体の重量として計測される。
【００２６】
次に、各精密投入用計量ホッパ１２内の粉粒体の重量が各ロードセル２３によって計測される。そして、目標重量と粗投入用の粉粒体の重量との差が求められ、この差の重量に近い精密投入用計量ホッパ１２の組合せが求められる。次に、求められた組合せを構成する精密投入用計量ホッパ１２が駆動モータ２４によって下向きに反転し、精密投入用の粉粒体が集合ホッパ２５を介して粗投入用計量ホッパ１１に排出される。その後又はそれと同時に、粗投入用計量ホッパ１１の排出ゲート２１が開かれ、粗投入用の粉粒体と精密投入用の粉粒体とが排出されることになる。
【００２７】
２回目以降の計量動作は、以下のようである。即ち、上記と同様に、投入制御板１６の回転により投入口１４と充填口１７とが一致し、粉粒体が精密投入用計量ホッパ１２の受容部１２ａに投入される。その際、前回の投入で精密投入用計量ホッパ１２が粉粒体を排出したか否かに拘わらず、全ての精密投入用計量ホッパ１２に粉粒体が投入される。そして、受容部１２ａが粉粒体によって満たされた後も粉粒体の供給が続けられ、溢れた粉粒体は集合ホッパ２５を介して粗投入用計量ホッパ１１に集められる。次に、投入制御板１６の回転により投入口１４と充填口１７とがずれる位置まで移動する。２回目以降の計量に投入される粉粒体の量は、毎回排出される粉粒体の目標重量をＷと同じである。
【００２８】
次に、各精密投入用計量ホッパ１２上に安息角を成して保持されている粉粒体がスクレーパ２０の回転による摺り切られ、集合ホッパ２５によって粗投入用計量ホッパ１１に集められる。この時点で粗投入用計量ホッパ１１に保持されている粉粒体の重量がロードセル２２によって粗投入重量として計測される。
【００２９】
次に、各精密投入用計量ホッパ１２内の粉粒体の重量が各ロードセル２３によって計測され、目標重量と粗投入重量との差に近い精密投入用計量ホッパ１２の組合せが求められる。次に、求められた組合せを構成する精密投入用計量ホッパ１２から精密投入用の粉粒体が集合ホッパ２５を介して粗投入用計量ホッパ１１に排出される。その後又はそれと同時に、粗投入用計量ホッパ１１の排出ゲート２１が開かれることになる。
【００３０】
本実施形態の粉粒体計量装置１０では、初回及び２回目以降の各計量に於いて粗投入用計量ホッパと全ての精密投入用計量ホッパとに保持されている粉粒体の重量の設定値Ｗｓは、
Ｗｓ＝Ｗ×｛Ｘ／１００＋（１−Ｘ／１００）×ｍ／ｎ｝
の関係を満たしている。しかし、高速な粉粒体の計量を行うためには、投入装置１５から落下中の粉粒体の重量である落差量Ｗｄを差し引いた、Ｗｓ−Ｗｄ及びＷ−Ｗｄを、それぞれ初回及び２回目以降の粉粒体投入量の設定値とすることが好ましい。
【００３１】
なお、本実施形態では毎回の計量毎に、精密投入用の粉粒体として使用されなかった精密投入用計量ホッパ１２から粉粒体を排出することなく次の計量を行う場合について説明したが、本実施形態では、前回の組合せに使用されなかった精密投入用計量ホッパ１２から粉粒体を排出した後、次の計量動作を行うように構成してもよい。その場合に於いても、初回及び２回目以降の粉粒体の投入量、並びに粗投入用計量ホッパ及び全ての精密投入用計量ホッパに保持されている粉粒体の重量の設定値Ｗｓは、上記と同様である。
【００３２】
図５は、本発明の他の実施形態に係る粉粒体計量装置３０の一部破断側面図である。本実施形態の粉粒体計量装置３０は、駆動手段１９が収納壁１８の上方に取り付けられ、駆動手段１９は、シャフト１９ａを介して充填口１７側へ供給するためのスクレーパ１６ａ及び粉粒体を摺り切るためのスクレーパ２０を駆動する点を除いて、図１の粉粒体計量装置１０と同様である。粉粒体計量装置３０では、収納壁１８内により多くの粉粒体を収納し得るという特徴を有している。
【００３３】
図６（ａ）に本発明の更なる実施形態に係る粉粒体計量装置４０の部分側面図を示す。本実施形態の粉粒体計量装置４０は、少量計量ホッパ４１に係る部分以外は図１の粉粒体計量装置１０と同様であり、対応する要素には同じ符号が付してある。本実施形態の粉粒体計量装置４０では、上述のように少量計量ホッパ４１が設けられ、少量計量ホッパ４１はその内部に保持されている粉粒体の重量を計量するためのロードセル４２によって支持され、ロードセル４２は固定部４３に固定されている。また、少量計量ホッパ４１の上方には、固定部４３にアーム４５を介して回動可能に支持されている摺り切りカバー４４が設けられている。図６（ｂ）は同図（ａ）の少量計量ホッパ４１近傍の平面図である。同図（ｂ）に示すように、摺り切りカバー４４は、固定部４３上の中心Ｃを中心として回動し得るように構成され、投入装置１５から又は精密投入用計量ホッパ１２から溢れて少量計量ホッパ４１に投入された粉粒体の摺り切りを行う。摺り切りカバー４４は、その上に粉粒体が堆積しないように四角錐の形状を成している。
【００３４】
本実施形態の粉粒体計量装置４０では、粗投入用計量ホッパ１１から排出される粉粒体と、少量計量ホッパ４１から排出される粉粒体とを粗投入用の粉粒体として使用するように構成されている。そして、粗投入用計量ホッパ１１及び少量計量ホッパ４１に保持されている粉粒体の合計の重量が所定範囲を超える場合に、少量計量ホッパ４１からは粉粒体を排出しないように構成される。この構成により、粗投入用計量ホッパ１１及び少量計量ホッパ４１から供給される粉粒体の重量が目標値を大きく上回ってしまい、精密投入用計量ホッパ１２の適切な組合せが見つからなくなった場合にも、目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出することが可能となる。
【００３５】
なお、上記に於いて、粗投入用の粉粒体として粗投入用計量ホッパ１１から排出される粉粒体のみを用い、粗投入用計量ホッパ１１に保持されている粉粒体の合計の重量が所定範囲に満たない場合にのみ、少量計量ホッパ４１から粉粒体を排出するように構成することもできる。この構成では、粗投入用計量ホッパ１１から供給される粉粒体の重量が目標値を大きく下回ってしまい、精密投入用計量ホッパ１２の適切な組合せが見つからなくなった場合にも、少量計量ホッパ４１から粉粒体を供給することにより、目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出することが可能となる。
【００３６】
また、上記構成に於いて、複数の少量計量ホッパ４１を備え、粗投入用計量ホッパ１１から排出される粉粒体と、複数の少量計量ホッパ４１のうちの所定数の少量計量ホッパから排出される粉粒体とを粗投入用の粉粒体として排出するように構成することもできる。この構成では、粗投入用計量ホッパ１１及び前記所定数の少量計量ホッパ４１に保持されている粉粒体の合計の重量が所定範囲を外れた場合に、粉粒体を排出する少量計量ホッパ４１の数を増減することにより、前記所定範囲の重量の粉粒体を粗投入用の粉粒体として排出することが可能となる。即ち、この構成では、粗投入用計量ホッパ及び一又は複数の少量計量ホッパから供給される粉粒体の重量が目標値を大きく越えた場合又は大きく下回った場合のいずれに於いても、粉粒体を排出する少量計量ホッパ４１の数を変更して粗投入重量を調節することにより、精密投入用計量ホッパ１２の適切な組合せと合わせて目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出することが可能となる。
【００３７】
更に、上記何れの構成に於いても、目標重量Ｗからの許容範囲が±αの計量精度が要求される場合に、複数の精密投入用計量ホッパ１２の粉粒体重量の設定値をα以下とすることができる。この構成により、精密投入用計量ホッパの組合せを求めるのが容易となると共に、精度の高い粉粒体の計量が可能となる。
【００３８】
また、図２（ａ）及び（ｂ）に示す精密投入用計量ホッパ１２を使用することにより、３種類の容量の受容部１２ａ，１２ｂ及び１２ｃのうちから、目標重量や計量精度に応じて最適の容量を有する精密投入用計量ホッパ１２を使用することが可能となる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の粉粒体計量装置は、精密投入用計量ホッパから溢れた粉粒体を粗投入用計量ホッパに集める構成とすることにより、従来のように前回の計量で粉粒体を排出して空になった精密投入用計量ホッパのみに新たに粉粒体を供給する必要はなく、毎回の計量に於いて単にほぼ一定量の粉粒体を投入装置から供給するだけで計量動作を行うことができる。従って、空になった精密投入用計量ホッパのみに選択的に粉粒体を供給するための制御機構を設ける必要がなくなる。
【００４０】
また、上記粉粒体計量装置に於いて、複数の精密投入用計量ホッパのそれぞれに粉粒体を摺り切るためのスクレーパを設けた構成により、組合せとして選択されなかった精密投入用計量ホッパから粉粒体がこぼれるという誤差要因を排除することが可能となる。
【００４１】
更に、本発明の一又は複数の少量計量ホッパを更に備えた構成では、粗投入用計量ホッパ及び一又は複数の少量計量ホッパから供給される粉粒体の重量が目標値から大きく外れてしまった場合にも、粉粒体を排出する少量計量ホッパの数を変更して粗投入重量を調節することにより、精密投入用計量ホッパの適切な組合せと合わせて目標重量から許容範囲内の重量の粉粒体を排出することが可能となる。
【００４２】
本発明の精密投入用計量ホッパは、複数種類の容量の受容部を備えているので、目標重量や計量精度に応じて最適の容量を有する精密投入用計量ホッパを使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る粉粒体計量装置の外観構成を表す一部破断側面図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ精密投入用計量ホッパの平面図及び側面図である。
【図３】図１に於けるＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】図１に於けるＢ−Ｂ線矢視図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る粉粒体計量装置の一部破断側面図である。
【図６】（ａ）は本発明の更なる実施形態に係る粉粒体計量装置の部分側面図、（ｂ）は、（ａ）に示す少量計量ホッパ近傍の平面図である。
【図７】従来の２段階投入方式に於ける投入重量及び投入流速と投入時間との関係を表す図である。
【図８】大投入重量を大きくした場合の大投入から小投入の流速に切り替わる際に生ずるオーバーシュートを表す図である。
【図９】従来の無段階方式に於ける投入重量及び投入流速と投入時間との関係を表す図である。
【符号の説明】
１０，３０，４０  粉粒体計量装置
１１  粗投入用計量ホッパ
１２  精密投入用計量ホッパ
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  受容部
１３，１５  投入装置
１４  投入口
１５  固定板
１５ａ  フード
１６  投入制御板
１６ａ，２０  スクレーパ
１７  充填口
１８  収納壁
１９  駆動手段
１９ａ  シャフト
２１  排出ゲート
２２，２３，４２  ロードセル
２４  駆動モータ
２５  集合ホッパ
４１  少量計量ホッパ
４３  固定部
４４  カバー
４５  アーム
【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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【図８】
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【図９】
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