(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある粉粒体を秤量するための粉粒体計量装置であって、
一定流速で投入される粉粒体を計量し、前記目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある重量Ｗ１の粗投入用の粉粒体を保持する粗投入秤量部と、
一定流速で投入される粉粒体を計量し、補助投入重量Ｗｓから所定範囲内にある重量Ｗ２の補助投入用の粉粒体を保持する一の補助投入秤量部と
を備え、
前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体の重量Ｗ１が目標重量Ｗｔの所定許容範囲にある場合に、前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体のみを排出し、
前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体の重量Ｗ１が目標重量Ｗｔの所定許容範囲の下限より小さい場合に、前記粗投入秤量部及び前記補助投入秤量部に保持されている粉粒体を排出することを特徴とする粉粒体計量装置。
【請求項２】
目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある粉粒体を秤量するための粉粒体計量装置であって、
一定流速で投入される粉粒体を計量し、前記目標重量Ｗｔより小さい重量Ｗ１の粗投入用の粉粒体を保持する粗投入秤量部と、
一定流速で投入される粉粒体を計量し、補助投入重量Ｗｓから所定範囲内にある重量Ｗ２の補助投入用の粉粒体を保持する一の補助投入秤量部と
を備え、
前記粗投入秤量部に於ける粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入秤量部に於ける粉粒体の重量Ｗ２との合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲内となるように粉粒体を供給し、
前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入秤量部に保持されている粉粒体の重量Ｗ２との合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲にある場合に、前記粗投入秤量部及び前記補助投入秤量部に保持されている粉粒体を排出し、
前記合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲の上限より大きい場合に、前記補助投入秤量部からは粉粒体を排出することなく前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体のみを排出する
ことを特徴とする粉粒体計量装置。
【請求項３】
前記粗投入秤量部と前記一の補助投入秤量部とに粉粒体を投入する粉粒体投入装置を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の粉粒体計量装置。
【請求項４】
前記粗投入秤量部に粉粒体を投入する粉粒体投入装置と、前記一の補助投入秤量部に粉粒体を投入する他の粉粒体投入装置とを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の粉粒体計量装置。
【請求項５】
目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある粉粒体を秤量するための粉粒体計量装置であって、
一定流速で投入される粉粒体を計量し、前記目標重量Ｗｔより小さい重量Ｗ１の粗投入用の粉粒体を保持する粗投入秤量部と、
それぞれ一定流速で投入される粉粒体を計量し、補助投入重量Ｗｓから所定範囲内にある重量Ｗ２の補助投入用の粉粒体を保持する少なくとも２つの補助投入秤量部と
を備え、
前記粗投入秤量部に於ける粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入秤量部の一つに於ける粉粒体の重量Ｗ２との合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲内となるように粉粒体を供給し、
前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入秤量部の一つに保持されている粉粒体の重量Ｗ２との合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲にある場合に、前記粗投入秤量部及び前記一つの補助投入秤量部とに保持されている粉粒体を排出し、
前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入秤量部の一つに保持されている粉粒体の重量Ｗ２との合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲の下限より小さい場合に、前記粗投入秤量部及び前記一つの補助投入秤量部とに保持されている粉粒体と共に前記補助投入秤量部の他の一つに保持されている粉粒体を排出し、
前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入秤量部の一つに保持されている粉粒体の重量Ｗ２との合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲の上限より大きい場合に、前記一つの補助投入秤量部からは粉粒体を排出することなく前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体のみを排出する
ことを特徴とする粉粒体計量装置。
【請求項６】
前記粗投入秤量部と前記少なくとも２つの補助投入秤量部とに粉粒体を投入する粉粒体投入装置を設けたことを特徴とする請求項５に記載の粉粒体計量装置。
【請求項７】
前記粗投入秤量部に粉粒体を投入する粉粒体投入装置と、前記少なくとも２つの補助投入秤量部のそれぞれに粉粒体を投入する他の複数の粉粒体投入装置とを設けたことを特徴とする請求項５に記載の粉粒体計量装置。
【請求項８】
目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある粉粒体を秤量するための粉粒体計量方法であって、
一定流速で粉粒体を投入して、前記目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１を計量し、
一定流速で粉粒体を投入して、補助投入重量Ｗｓから所定範囲内にある一の補助投入用の粉粒体の重量Ｗ２を計量し、
前記粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１が目標重量Ｗｔの所定許容範囲にある場合には、前記粗投入用の粉粒体のみを排出し、
前記粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１が目標重量Ｗｔの所定許容範囲の下限より小さい場合に、前記粗投入用の粉粒体及び前記補助投入用の粉粒体を排出することを特徴とする粉粒体計量方法。
【請求項９】
目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある粉粒体を秤量するための粉粒体計量方法であって、
一定流速で粉粒体を投入して、前記目標重量Ｗｔより小さい重量Ｗ１の粗投入用の粉粒体と、補助投入重量Ｗｓから所定範囲内にある重量Ｗ２の一の補助投入用の粉粒体との重量の合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲内となるように粉粒体を供給し、
前記合計Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔの所定許容範囲にある場合に、前記粗投入用の粉粒体及び前記補助投入用の粉粒体を排出し、
前記合計Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔの所定許容範囲の上限より大きい場合に、前記粗投入用の粉粒体のみを排出することを特徴とする粉粒体計量方法。
【請求項１０】
目標重量Ｗｔより小さい粗投入用の粉粒体と補助投入重量Ｗｓから所定範囲内にある少なくとも２つの補助投入用の粉粒体を計量し、前記目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある粉粒体の秤量を行うための粉粒体計量方法であって、
一定流速で粉粒体を投入して、前記目標重量Ｗｔより小さい重量Ｗ１の粗投入用の粉粒体と、補助投入重量Ｗｓから所定範囲内にある重量Ｗ２の一つの補助投入用の粉粒体との重量の合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲内となるように粉粒体を供給し、
前記粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入用の粉粒体の重量Ｗ２の一つとの合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲にある場合に、前記粗投入用の粉粒体及び前記一つの補助投入用の粉粒体とを排出し、
前記粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入用の粉粒体の重量Ｗ２の一つとの合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲の下限より小さい場合に、前記粗投入用の粉粒体及び前記一つの補助投入用の粉粒体と共に前記補助投入用の粉粒体の他の一つを排出し、
前記粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入用の粉粒体の重量Ｗ２の一つとの合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲の上限より大きい場合に、前記一つの補助投入用の粉粒体を排出することなく、前記粗投入用の粉粒体のみを排出する
ことを特徴とする粉粒体計量方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、粉粒体計量装置及び粉粒体計量方法に関し、更に詳しくは、粗投入用の粉粒体と少なくとも２つの補助投入用の粉粒体とを別々に計量することにより、高い精度で粉粒体の秤量を行う粉粒体計量装置及び粉粒体計量方法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、図４に示すような粉粒体計量装置が用いられている。この粉粒体計量装置は、粉粒体を保持する計量ホッパ１３を備え、この計量ホッパ１３には投入装置１５から粉粒体が投入され、ロードセル１２によって計量ホッパ１３の内部に保持されている粉粒体の重量が計測される。このような粉粒体計量装置では、計量速度の向上と計量精度を高めるために、２段階投入方式の計量装置が用いられている。図５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５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、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か、(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６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、これ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７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。この方式の最大計量能力は、概略１２〜１５袋／分が限度である。
【０００５】
【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なされたものであり、本発明の目的は、計量速度が大きく、しかも計量精度が高い粉粒体計量装置及び粉粒体計量方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の粉粒体計量装置は、目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある粉粒体を秤量するための粉粒体計量装置であって、前記目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１を計量して保持する粗投入秤量部と、補助投入重量Ｗｓから所定範囲内にある補助投入用の粉粒体の重量Ｗ２を計量して保持する一の補助投入秤量部とを備え、前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体の重量Ｗ１が目標重量Ｗｔの所定許容範囲にある場合に、前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体のみを排出し、前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体の重量Ｗ１が目標重量Ｗｔの所定許容範囲の下限より小さい場合に、前記粗投入秤量部及び前記補助投入秤量部に保持されている粉粒体を排出することを特徴とする。
【０００７】
このように、粗投入秤量部と一の補助投入秤量部とを設け、粗投入秤量部に目標重量Ｗｔを目標として粉粒体を供給し、実際に粗投入秤量部に投入された粉粒体の重量Ｗ１が目標重量Ｗｔより小さい場合に、補助投入秤量部からも粉粒体を排出することにより、精度が高く、しかも高速の粉粒体計量装置を構成することができる。
【０００８】
また、本発明の粉粒体計量装置は、目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある粉粒体を秤量するための粉粒体計量装置であって、前記目標重量Ｗｔより小さい粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１の粉粒体を計量して保持する粗投入秤量部と、補助投入重量Ｗｓから所定範囲内にある補助投入用の粉粒体の重量Ｗ２を計量して保持する一の補助投入秤量部とを備え、前記粗投入秤量部に於ける粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入秤量部に於ける粉粒体の重量Ｗ２との合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲内となるように粉粒体を供給し、前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入秤量部に保持されている粉粒体の重量Ｗ２との合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲にある場合に、前記粗投入秤量部及び前記補助投入秤量部に保持されている粉粒体を排出し、前記合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲の上限より大きい場合に、前記補助投入秤量部からは粉粒体を排出することなく前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体のみを排出することを特徴とする。
【０００９】
このように、粗投入秤量部と一の補助投入秤量部とを設け、粗投入秤量部及び補助投入秤量部に目標重量Ｗｔを目標として粉粒体を供給し、実際に粗投入秤量部及び補助投入秤量部に投入された粉粒体の重量Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔより大きい場合に、粗投入秤量部のみから粉粒体を排出することにより、精度が高く、しかも高速の粉粒体計量装置を構成することができる。
【００１０】
本発明の粉粒体計量装置では、前記粗投入秤量部と前記一の補助投入秤量部とに粉粒体を投入する粉粒体投入装置を設けることができる。粗投入秤量部と補助投入秤量部とに粉粒体を投入する一の粉粒体投入装置を設けることにより、従来の補助投入秤量部を設けていない粉粒体計量装置を容易に本発明の補助投入秤量部を設けた粉粒体計量装置に転用することができる。
【００１１】
更に、本発明の粉粒体計量装置では、前記粗投入秤量部に粉粒体を投入する粉粒体投入装置と、前記一の補助投入秤量部に粉粒体を投入する他の粉粒体投入装置とを設けた構成とすることもできる。このように、粉粒体投入装置と複数の補助投入秤量部に個別に粉粒体投入装置を設けることにより、粉粒体の投入量を各投入装置毎に細かく設定することができ、更なる計量精度の向上を図ることができる。
【００１２】
また、本発明の粉粒体計量装置は、目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある粉粒体を秤量するための粉粒体計量装置であって、前記目標重量Ｗｔより小さい粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１の粉粒体を計量して保持する粗投入秤量部と、それぞれ補助投入重量Ｗｓから所定範囲内にある補助投入用の粉粒体の重量Ｗ２を計量して保持する少なくとも２つの補助投入秤量部とを備え、前記粗投入秤量部に於ける粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入秤量部の一つに於ける粉粒体の重量Ｗ２との合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲内となるように粉粒体を供給し、前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入秤量部の一つに保持されている粉粒体の重量Ｗ２との合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲にある場合に、前記粗投入秤量部及び前記一つの補助投入秤量部とに保持されている粉粒体を排出し、前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入秤量部の一つに保持されている粉粒体の重量Ｗ２との合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲の下限より小さい場合に、前記粗投入秤量部及び前記一つの補助投入秤量部とに保持されている粉粒体と共に前記補助投入秤量部の他の一つに保持されている粉粒体を排出し、前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入秤量部の一つに保持されている粉粒体の重量Ｗ２との合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲の上限より大きい場合に、前記一つの補助投入秤量部からは粉粒体を排出することなく前記粗投入秤量部に保持されている粉粒体のみを排出することを特徴とする。
【００１３】
このように、粗投入秤量部と補助投入秤量部の一つとに合計で目標重量Ｗｔを目標として粉粒体を供給し、粗投入秤量部と補助投入秤量部の一つとに保持されている粉粒体の重量の合計Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔを下回っている場合に、粗投入秤量部及び当該一つの補助投入秤量部とに加えて、補助投入秤量部の他の一つに保持されている粉粒体をも排出することにより、精度が高く、しかも高速の粉粒体計量装置を構成することができる。また、粗投入秤量部と補助投入秤量部の一つとに保持されている粉粒体の重量の合計Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔを上回っている場合に、粗投入秤量部のみから粉粒体を排出することが可能となり、更に精度が高い粉粒体計量装置を構成することができる。
【００１４】
本発明の粉粒体計量装置では、前記粗投入秤量部と前記少なくとも２つの補助投入秤量部とに粉粒体を投入する粉粒体投入装置を設けることができる。粗投入秤量部と少なくとも２つの補助投入秤量部とに粉粒体を投入する一の粉粒体投入装置を設けることにより、従来の補助投入秤量部を設けていない粉粒体計量装置を容易に本発明の補助投入秤量部を設けた粉粒体計量装置に転用することができる。
【００１５】
更に、本発明の粉粒体計量装置では、前記粗投入秤量部に粉粒体を投入する粉粒体投入装置と、前記少なくとも２つの補助投入秤量部のそれぞれに粉粒体を投入する複数の粉粒体投入装置とを設けた構成とすることもできる。このように、粉粒体投入装置と複数の補助投入秤量部のそれぞれとに個別に粉粒体投入装置を設けることにより、粉粒体の投入量を各投入装置毎に細かく設定することができ、更なる計量精度の向上を図ることができる。
【００１６】
更に、上記構成に於いて、前記粉粒体が粒状物からなる場合に、前記補助投入重量Ｗｓを、前記粒状物の一粒の平均重量の整数倍とすることを特徴とする。補助投入重量Ｗｓを粒状物の一粒の平均重量の整数倍とすることにより、補助投入重量Ｗｓが小さい場合にも、計量精度の向上を図ることができる。
【００１７】
本発明の粉粒体計量方法は、目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある粉粒体を秤量するための粉粒体計量方法であって、前記目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１を計量し、それぞれ補助投入重量Ｗｓから所定範囲内にある一の補助投入用の粉粒体の重量Ｗ２を計量し、前記粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１が目標重量Ｗｔの所定許容範囲にある場合には、前記粗投入用の粉粒体のみを排出し、前記粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１が目標重量Ｗｔの所定許容範囲の下限より小さい場合に、前記粗投入用の粉粒体及び前記補助投入用の粉粒体を排出することを特徴とする。
【００１８】
このように、粗投入用の粉粒体と一の補助投入用の粉粒体とを計量し、粗投入用の粉粒体の重量として目標重量Ｗｔを目標とし、粗投入用の粉粒体の実際の重量Ｗ１が目標重量Ｗｔより小さい場合に、補助投入用の粉粒体も排出することにより、精度が高く、しかも高速の粉粒体計量方法を構成することができる。
【００１９】
また、本発明の粉粒体計量方法は、目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある粉粒体を秤量するための粉粒体計量方法であって、前記目標重量Ｗｔより小さい重量Ｗ１の粗投入用の粉粒体と、補助投入重量Ｗｓから所定範囲内にある重量Ｗ２の一の補助投入用の粉粒体との重量の合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲内となるように粉粒体を供給し、前記合計Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔの所定許容範囲にある場合に、前記粗投入用の粉粒体及び前記補助投入用の粉粒体を排出し、前記合計Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔの所定許容範囲の上限より大きい場合に、前記粗投入用の粉粒体のみを排出することを特徴とする。
【００２０】
このように、粗投入用の粉粒体と一の補助投入用の粉粒体とを計量し、粗投入用の粉粒体及び補助投入用の粉粒体の合計の重量として目標重量Ｗｔを目標とし、粗投入用の粉粒体及び補助投入用の粉粒体の合計の重量Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔより大きい場合に、粗投入用の粉粒体のみを排出することにより、精度が高く、しかも高速の粉粒体計量方法を構成することができる。
【００２１】
更に、本発明の粉粒体計量方法は、目標重量Ｗｔより小さい粗投入用の粉粒体と補助投入重量Ｗｓから所定範囲内にある少なくとも２つの補助投入用の粉粒体を計量し、前記目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある粉粒体の秤量を行うための粉粒体計量方法であって、前記目標重量Ｗｔより小さい重量Ｗ１の粗投入用の粉粒体と、補助投入重量Ｗｓから所定範囲内にある重量Ｗ２の一つの補助投入用の粉粒体との重量の合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲内となるように粉粒体を供給し、前記粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入用の粉粒体の重量Ｗ２の一つとの合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲にある場合に、前記粗投入用の粉粒体及び前記一つの補助投入用の粉粒体とを排出し、前記粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入用の粉粒体の重量Ｗ２の一つとの合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲の下限より小さい場合に、前記粗投入用の粉粒体及び前記一つの補助投入用の粉粒体と共に前記補助投入用の粉粒体の他の一つを排出し、前記粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１と前記補助投入用の粉粒体の重量Ｗ２の一つとの合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲の上限より大きい場合に、前記一つの補助投入用の粉粒体を排出することなく、前記粗投入用の粉粒体のみを排出することを特徴とする。
【００２２】
このように、粗投入用の粉粒体と補助投入用の粉粒体の一つとの合計の重量として目標重量Ｗｔを目標とし、粗投入用の粉粒体と補助投入用の粉粒体の一つとの合計の重量Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔを下回っている場合に、粗投入用の粉粒体と当該一つの補助投入用の粉粒体とに加えて、他の一つの補助投入用の粉粒体をも排出することにより、精度が高く、しかも高速の粉粒体計量方法を構成することができる。また、上記合計の重量Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔを上回っている場合に、粗投入用の粉粒体のみから粉粒体を排出することが可能となり、更に精度が高い粉粒体計量方法を構成することができる。
【００２３】
更に、上記構成に於いても、前記粉粒体が粒状物からなる場合に、前記補助投入重量Ｗｓを、前記粒状物の一粒の平均重量の整数倍とすることを特徴とする。補助投入重量Ｗｓを粒状物の一粒の平均重量の整数倍とすることにより、補助投入重量Ｗｓが小さい場合にも、計量精度の向上を図ることができる。
【００２４】
【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計量装置の概略構成を模式的に示す側面図である。本実施形態の粉粒体計量装置１０は、目標重量Ｗｔの所定許容範囲内にある粉粒体を秤量するものであり、粗投入秤量部２１と第１の補助投入秤量部３１及び第２の補助投入秤量部４１とを有している。粗投入秤量部２１は、粗投入用計量ホッパ１３と、この粗投入用計量ホッパ１３内に保持されている粉粒体の重量を計量するロードセル１２とを備えている。粗投入用計量ホッパ１３の下部には、粉粒体の排出を行うゲート１４が設けられている。また、第１の補助投入秤量部３１は、第１の補助投入用計量ホッパ３３とロードセル３２とを備え、第２の補助投入秤量部４１は、第２の補助投入用計量ホッパ４３とロードセル４２とを備えている。更に、本実施形態の粉粒体計量装置１０は、粗投入用計量ホッパ１３、第１の補助投入用計量ホッパ３３及び第２の補助投入用計量ホッパ４３に粉粒体を投入するための投入装置１５を備えている。
【００２５】
本実施形態の粉粒体計量装置１０では、粗投入秤量部２１の粗投入用計量ホッパ１３と第１の補助投入秤量部３１の第１の補助投入用計量ホッパ３３とに目標重量Ｗｔを目標として投入装置１５から粉粒体が投入される。本実施形態では、第１の補助投入用計量ホッパ３３は補助投入重量Ｗｓを目標として粉粒体が供給されるように設定されている。実際に粗投入用計量ホッパ１３に投入される粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１はロードセル１２に於いて計測され、実際に第１の補助投入用計量ホッパ３３に投入される粗投入用の粉粒体の重量Ｗ21はロードセル３２に於いて計測される。
【００２６】
また、第２の補助投入用計量ホッパ４３には、第１の補助投入用計量ホッパ３３に投入される粉粒体の重量と同じ補助投入重量Ｗｓを目標として投入装置１５から粉粒体が投入される。実際に第２の補助投入用計量ホッパ４３に投入される補助投入用の粉粒体の重量22はロードセル４２で計量される。
【００２７】
本実施形態の粉粒体計量装置１０では、粗投入秤量部２１の粗投入用計量ホッパ１３に保持されている粉粒体の重量Ｗ１と、第１の補助投入秤量部３１に保持されている粉粒体の重量Ｗ21との合計値（Ｗ１＋Ｗ21）が目標重量Ｗｔの所定許容範囲にある場合には、粗投入用計量ホッパ１３及び第１の補助投入用計量ホッパ３３に保持されている粉粒体が排出される。また、粗投入用計量ホッパ１３内の粉粒体の重量Ｗ１及び第１の補助投入用計量ホッパ３３内の粉粒体の重量Ｗ21との合計Ｗ１＋Ｗ21が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲の下限より小さい場合には、粗粗投入用計量ホッパ１３及び第１の補助投入用計量ホッパ３３に保持されている粉粒体に加えて、第２の補助投入用計量ホッパ４３保持されている粉粒体も排出される。更に、第１の補助投入用計量ホッパ３３に保持されている粉粒体が排出される。また、粗投入用計量ホッパ１３内の粉粒体の重量Ｗ１及び第１の補助投入用計量ホッパ３３内の粉粒体の重量Ｗ21との合計Ｗ１＋Ｗ21が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲の上限より大きい場合に、第１の補助投入用計量ホッパ３３からは粉粒体を排出することなく粗投入用計量ホッパ１３に保持されている粉粒体のみが排出される。
【００２８】
本実施形態では、粗投入用計量ホッパ１３と第１の補助投入用計量ホッパ３３との合計の重量Ｗ１＋Ｗ21が目標重量Ｗｔとなるように粉粒体が供給され、この重量の合計Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔを下回っている場合に、粗投入用計量ホッパ１３と第１の補助投入用計量ホッパ３３とに加えて、第２の補助投入用計量ホッパ４３内の粉粒体をも排出する用に構成されている。また、上記重量の合計Ｗ１＋Ｗ21が目標重量Ｗｔを上回っている場合に、粗投入秤量部のみから粉粒体を排出することが可能となる。これにより、本実施形態の粉粒体計量装置の精度を高め、しかも高速化を図ることができる。
【００２９】
図９は、単一の計量ホッパを使用して粉粒体の計量を行う場合の計量誤差と確率密度との関係を表している。このような関係を有する粉粒体の計量に於いて、粗投入用計量ホッパ１３並びに第１の補助投入用計量ホッパ３３及び第２の補助投入用計量ホッパ４３を使用し上記のような動作を行わせた場合の関係を示したのが図１０である。図１０では、目標重量Ｗｔ＝５００ｇ、補助投入重量Ｗｓ＝１．５ｇとし、以下の計量動作を行う場合を表している。
【００３０】
（１）粗投入秤量部２１の粗投入用計量ホッパ１３に保持されている粉粒体の重量Ｗ１と、第１の補助投入秤量部３３内の粉粒体の重量Ｗ21との合計値Ｗ１＋Ｗ21が、目標重量Ｗｔ±０．７５ｇの範囲内にある場合には補正を加えない。この場合は、粗投入用計量ホッパ１３及び第１の補助投入用計量ホッパ３３から粉粒体を排出する操作に相当している。
【００３１】
（２）上記合計値Ｗ１＋Ｗ21が目標重量Ｗｔ＋０．７５ｇを上回っている場合は、１．５ｇを減算したものを計量値とする補正を加える。この操作は、粗投入用計量ホッパ１３のみから粉粒体を排出し、第１の補助投入用計量ホッパ３３及び第２の補助投入用計量ホッパ４３からは粉粒体を排出しない操作に相当している。
【００３２】
（３）上記合計値Ｗ１＋Ｗ21が目標重量Ｗｔ−０．７５ｇを下回っている場合は、１．５ｇを加算したものを計量値とする補正を加える。この操作は、粗投入用計量ホッパ１３並びに第１の補助投入用計量ホッパ３３及び第２の補助投入用計量ホッパ４３から粉粒体を排出する操作に相当している。
【００３３】
図３は、図１の粉粒体計量装置１０を用いて上記（１）〜（３）の動作を行わせた場合に、計量精度分布がどの程度向上するかを示したものである。同図に於ける破線は、誤差の平均値が０ｇ、誤差の標準偏差σ＝１ｇとなるように乱数を発生させたものであり、この破線のデータの詳細は、
所定量停止誤差の平均＝０ｇ
誤差の標準偏差σ＝１ｇ
マイナス側最大誤差＝−３．２４ｇ
プラス側最大誤差＝＋２．９６ｇ
であった。
【００３４】
図３の実線は、図１に示す本実施形態の粉粒体計量装置１０に於いて、上記（１）〜（３）の計量動作を行うとした場合の計量精度分布を表している。即ち、図３の実線のデータは、図３の破線のデータに、第１の補助投入用計量ホッパ３３及び第２の補助投入用計量ホッパ４３に投入される粉粒体重量を１．５ｇとして、その２分の１（０．７５ｇ）を越えて目標重量Ｗｔから外れた場合に、±１．５ｇの補正を加えたものである。
【００３５】
上記の補正を行った実線の度数グラフのデータについて統計学的な解析を行ったところ、
所定量停止誤差の平均＝０ｇ
誤差の標準偏差σ＝０．４５５ｇ
マイナス側最大誤差＝−１．７４ｇ
プラス側最大誤差＝＋１．４６ｇ
という結果が得られた。以上の補正を行うことによって、±１ｇの精度に入る確率が、図３の破線では８４％であったが、上記補正を行うことによって９９％まで増加することになり、計量精度を大幅に高めることができることができることが分かる。
【００３６】
加えて、本実施形態の粉粒体計量装置１０では、従来の粉粒体計量装置のように、投入装置１５から粗投入用計量ホッパ１３並びに補助投入用計量ホッパ３３及び４３への粉粒体の投入に際しては、大投入から小投入への精密な切り替えは行われないので、高速で計量を行う粉粒体計量装置を実現することができる。
【００３７】
図２は本発明の他の実施形態に係る粉粒体計量装置の概略構成を模式的に示す側面図である。本実施形態の粉粒体計量装置２０は、前述の粉粒体計量装置１０於ける投入装置１５から粗投入用計量ホッパ１３にのみ粉粒体を供給し、第１の補助投入用計量ホッパ３３及び第２の補助投入用計量ホッパ４３にそれぞれ粉粒体を投入するための投入装置１５ａ及び１５ｂを別途設けたものであり、それ以外の構成要素は図１と同様であり、対応する構成要素には同じ符号が付してある。
【００３８】
本実施形態の粉粒体計量装置２０に於いては、粗投入用計量ホッパ１３と、第１の補助投入用計量ホッパ３３と、第２の補助投入用計量ホッパ４３とに別々に粉粒体が投入されるので、それぞれのホッパの容積に適した速度で粉粒体の投入が行われ、投入される粉粒体の重量をそれぞれの目標重量に近い値とすることができる。従って、正確な粉粒体の計量が可能となる。
【００３９】
なお、上記では２つの補助投入秤量部を設けた場合について説明したが、本発明では更に補助投入秤量部を加えた粉粒体計量装置を構成することもできる。
【００４０】
図８は本発明の他の実施形態に係る粉粒体計量装置の概略構成を模式的に示す側面図である。本実施形態の粉粒体計量装置１１は、前述の図１の粉粒体計量装置１０に於ける第２の補助投入秤量部４１を設けていない点を除いて、図１の粉粒体計量装置１０と同じであり、対応する構成要素には同じ符号が付してある。
【００４１】
本実施形態の粉粒体計量装置１１は、以下の二通りの動作のうちの何れかを行うことができる。即ち、第１の動作では、粗投入秤量部２１の第１の補助投入用計量ホッパ３３は、目標重量Ｗｔを目標として、Ｗｔの所定許容範囲内にある粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１を計量して保持する。また、第１の補助投入秤量部３１の第１の補助投入用計量ホッパ３３は、補助投入重量Ｗｓから所定範囲内にある補助投入用の粉粒体の重量Ｗ２を計量して保持する。そして、粗投入用計量ホッパ１３に保持されている粉粒体の重量Ｗ１が目標重量Ｗｔの所定許容範囲にある場合には、粗投入用計量ホッパ１３に保持されている粉粒体のみを排出する。また、粗投入用計量ホッパ１３に保持されている粉粒体の重量Ｗ１が目標重量Ｗｔの所定許容範囲の下限より小さい場合に、粗投入用計量ホッパ１３及び第１の補助投入用計量ホッパ３３に保持されている粉粒体を排出するように構成されている。
【００４２】
図１１はこの第１の動作を行う場合の粉粒体計量装置１１に於ける計量誤差と確率密度との関係を示したものである。即ち、（１）粗投入秤量部２１の粗投入用計量ホッパ１３に保持されている粉粒体の重量Ｗ１が、目標重量Ｗｔ±０．７５ｇの範囲内にある場合には、粗投入用計量ホッパ１３からのみ粉粒体を排出し、（２）上記合計値Ｗ１が目標重量Ｗｔ−０．７５ｇを下回っている場合は、第１の補助投入用計量ホッパ３３から約１．５ｇの粉粒体を排出することにより補正を加える、という動作を行った場合である。図１１から分かるように、本実施形態の粉粒体計量装置１１の第１の動作により、計量誤差０近傍に於ける確率密度を増大させることが可能となる。
【００４３】
また、第２の動作では、粗投入秤量部２１の粗投入用計量ホッパ１３には、目標重量Ｗｔより小さい粗投入用の粉粒体の重量Ｗ１の粉粒体を計量して保持し、第１の補助投入秤量部３１の第１の補助投入用計量ホッパ３３は、補助投入重量Ｗｓから所定範囲内にある補助投入用の粉粒体の重量Ｗ２を計量して保持する。そして、投入装置１５からは、粗投入用計量ホッパ１３内の粉粒体の重量Ｗ１と第１の補助投入用計量ホッパ３３内の粉粒体の重量Ｗ２との合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲内となるように粉粒体が供給される。上記重量の合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲にある場合には、粗投入用計量ホッパ１３及び第１の補助投入用計量ホッパ３３に保持されている粉粒体が排出される。また、上記重量の合計Ｗ１＋Ｗ２が、目標重量Ｗｔの所定許容範囲の上限より大きい場合に、第１の補助投入用計量ホッパ３３からは粉粒体を排出することなく、粗投入用計量ホッパ１３に保持されている粉粒体のみが排出される。
【００４４】
図１２は第２の動作を行う場合の粉粒体計量装置１１に於ける計量誤差と確率密度との関係を示したものである。即ち、（１）粗投入秤量部２１の粗投入用計量ホッパ１３及び第１の補助投入秤量部３１の第１の補助投入用計量ホッパ３３に保持されている粉粒体の重量の合計Ｗ１＋Ｗ21が、目標重量Ｗｔ±０．７５ｇの範囲内にある場合には、粗投入用計量ホッパ１３及び第１の補助投入用計量ホッパ３３から粉粒体を排出し、（２）上記合計値Ｗ１＋Ｗ21が目標重量Ｗｔ＋０．７５ｇを上回っている場合は、第１の補助投入用計量ホッパ３３から約１．５ｇの粉粒体を排出することなく、粗投入用計量ホッパ１３のみから粉粒体を排出することにより補正を加える、という動作を行った場合である。図１２から分かるように、本実施形態の粉粒体計量装置１１の第２の動作によっても、計量誤差０近傍に於ける確率密度を増大させることが可能となる。
【００４５】
このように、粗投入用計量ホッパ１３と第１の補助投入用計量ホッパ３３とを設けた構成では、第１の補助投入用計量ホッパ３３からの粉粒体の排出を行うか否かを選択することにより、簡単な構成でありながら精度が高く、しかも高速の粉粒体計量装置を構成することができる。
【００４６】
なお、上記各実施形態に於いて、粉粒体が粒状物からなる場合には、補助投入重量Ｗｓを、この粒状物の一粒の平均重量の整数倍とすることができる。補助投入重量Ｗｓを粒状物の一粒の平均重量の整数倍とすることにより、補助投入重量Ｗｓが小さい場合にも、計量精度の向上を図ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の粉粒体計量装置では、粗投入秤量部と一の補助投入秤量部とが設けられ、粗投入秤量部に目標重量Ｗｔを目標として粉粒体が供給され、粗投入秤量部内の粉粒体の重量Ｗ１が目標重量Ｗｔより小さい場合に、補助投入秤量部からも粉粒体を排出することにより、精度が高く、しかも高速の粉粒体計量装置を構成することができる。
【００４８】
また、粗投入秤量部及び補助投入秤量部に目標重量Ｗｔを目標として粉粒体を供給し、粗投入秤量部及び補助投入秤量部内の粉粒体の重量Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔより大きい場合に、粗投入秤量部のみから粉粒体を排出することにより、精度が高く、しかも高速の粉粒体計量装置を構成することができる。
【００４９】
更に、本発明の粉粒体計量装置では、粗投入秤量部と二つの補助投入秤量部のうちの一つとに合計で目標重量Ｗｔを目標として粉粒体を供給し、粗投入秤量部と一つの補助投入秤量部とに保持されている粉粒体の重量の合計Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔを下回っている場合に、粗投入秤量部及び当該一つの補助投入秤量部とに加えて、補助投入秤量部の他の一つに保持されている粉粒体をも排出することにより、精度が高く、しかも高速の粉粒体計量装置を構成することができる。また、上記合計Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔを上回っている場合に、粗投入秤量部のみから粉粒体を排出することが可能となり、更に精度が高い粉粒体計量装置を構成することができる。
【００５０】
本発明の粉粒体計量方法では、粗投入用の粉粒体と一の補助投入用の粉粒体とを計量し、粗投入用の粉粒体の重量として目標重量Ｗｔを目標とし、粗投入用の粉粒体の実際の重量Ｗ１が目標重量Ｗｔより小さい場合に、補助投入用の粉粒体も排出することにより、精度が高く、しかも高速の粉粒体計量方法を構成することができる。
【００５１】
また、粗投入用の粉粒体と一の補助投入用の粉粒体とを計量し、粗投入用の粉粒体及び補助投入用の粉粒体の合計の重量として目標重量Ｗｔを目標とし、粗投入用の粉粒体及び補助投入用の粉粒体の合計の重量Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔより大きい場合に、粗投入用の粉粒体のみを排出することにより、精度が高く、しかも高速の粉粒体計量方法を構成することができる。
【００５２】
更に、本発明の粉粒体計量方法では、粗投入用の粉粒体と補助投入用の粉粒体の一つとの合計の重量として目標重量Ｗｔを目標とし、粗投入用の粉粒体と補助投入用の粉粒体の一つとの合計の重量Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔを下回っている場合に、粗投入用の粉粒体と当該一つの補助投入用の粉粒体とに加えて、他の一つの補助投入用の粉粒体をも排出することにより、高速化及び高精度化図ることができる。また、上記合計の重量Ｗ１＋Ｗ２が目標重量Ｗｔを上回っている場合に、粗投入用の粉粒体のみから粉粒体を排出することが可能となり、更に精度が高い粉粒体計量方法を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る粉粒体計量装置の概略構成を模式的に示す側面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る粉粒体計量装置の概略構成を模式的に示す側面図である。
【図３】図１に示す粉粒体計量装置を用いて計量を行った場合の計量精度分布を表す図である。
【図４】従来の粉粒体計量装置の概略構成を模式的に示す側面図である。
【図５】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６】大投入重量を大きくした場合に大投入から小投入の流速に切り替わる際に生じるオーバーシュートを表す図である。
【図７】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。
【図８】本発明の他の実施形態に係る粉粒体計量装置の概略構成を模式的に示す側面図である。
【図９】単一の計量ホッパを使用して粉粒体の計量を行う場合の計量誤差と確率密度との関係を表している。
【図１０】粗投入用計量ホッパ並びに第１の補助投入用計量ホッパ及び第２の補助投入用計量ホッパを使用した場合の計量誤差と確率密度との関係を示した図である。
【図１１】第１の動作を行う場合の粉粒体計量装置に於ける計量誤差と確率密度との関係を示した図である。
【図１２】第２の動作を行う場合の粉粒体計量装置に於ける計量誤差と確率密度との関係を示した図である。
【符号の説明】
１０，２０  粉粒体計量装置
１２，３２，４２  ロードセル
１３  粗投入用計量ホッパ
１４  ゲート
１５，１５ａ，１５ｂ  投入装置
２１  粗投入秤量部
３１  第１の補助投入秤量部
３３  第１の補助投入用計量ホッパ
４１  第２の補助投入秤量部
４３  第２の補助投入用計量ホッパ
【図１】
0004233267.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】
0004233267.tif 000008
【図８】
0004233267.tif 000009
【図９】
0004233267.tif 000010
【図１０】
0004233267.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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