(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の目標重量よりもやや軽い重量の被計量物を第１の計量ホッパに投入し、第１の計量ホッパに投入した被計量物の重量の上記目標重量に対する不足重量よりも重い重量の被計量物を第２の計量ホッパに投入する投入手段と、被計量物を排出する第１の排出口を有する第１の計量ホッパを備え第１の計量ホッパに投入されている被計量物の重量を計量する第１の計量手段と、被計量物を排出する第２の排出口を有し第２の排出口から排出される被計量物の排出流量が第１の排出口の排出流量よりも小さい第２の計量ホッパを備え第２の計量ホッパに投入されている被計量物の重量を計量する第２の計量手段と、第１の排出口から被計量物の排出を開始させると共に、第１の計量ホッパ内の被計量物の排出が終了する前に第２の排出口から被計量物の排出を開始させ、第１の計量ホッパ内の被計量物の排出が終了した後であって、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量となったときに、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させる制御手段と、を具備することを特徴とする定量秤。
【請求項２】
所望の目標重量よりもやや軽い重量の被計量物を下記計量ホッパの第１の収容部に投入し、第１の収容部に投入した被計量物の重量の上記目標重量に対する不足重量よりも重い重量の被計量物を下記計量ホッパの第２の収容部に投入する投入手段と、第１の収容部、この第１の収容部に収容されている被計量物を排出する第１の排出口、第２の収容部、及びこの第２の収容部に収容されている被計量物を排出することができ第１の排出口から排出される被計量物の排出流量よりも小排出流量の第２の排出口を有する計量ホッパを備え上記計量ホッパに投入されている被計量物の重量を計量する計量手段と、第１及び第２の排出口から被計量物の排出を開始させると共に、第１の収容部内の被計量物の排出が終了する前に第２の排出口から被計量物の排出を開始させ、第１の収容部内の被計量物の排出が終了した後であって、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量となったときに、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させる制御手段と、を具備することを特徴とする定量秤。
【請求項３】
第１と第２の計量ホッパに投入する被計量物の合計重量が所望の目標重量より重く第１の計量ホッパの方に第２の計量ホッパよりも重い重量の被計量物を投入する投入手段と、被計量物を排出する第１の排出口を有する第１の計量ホッパを備え第１の計量ホッパに投入されている被計量物の重量を計量する第１の計量手段と、被計量物を排出する第２の排出口を有し第２の排出口から排出される被計量物の排出流量が第１の排出口の排出流量よりも小さい第２の計量ホッパを備え第２の計量ホッパに投入されている被計量物の重量を計量する第２の計量手段と、第１及び第２の排出口から被計量物の排出を開始させ、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量よりもやや軽い重量となったときに第１の排出口からの被計量物の排出を停止させ、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量となったときに、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させる制御手段と、を具備することを特徴とする定量秤。
【請求項４】
所望の目標重量よりも重い重量の被計量物を計量ホッパに投入する投入手段と、被計量物を排出する第１の排出口と第２の排出口を有し第２の排出口から排出される被計量物の排出流量が第１の排出口の排出流量よりも小さい上記計量ホッパを備え上記計量ホッパに投入されている被計量物の重量を計量する計量手段と、第１及び第２の排出口から被計量物の排出を開始させ、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量よりもやや軽い重量となったときに第１の排出口からの被計量物の排出を停止させ、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量となったときに、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させる制御手段と、を具備することを特徴とする定量秤。
【請求項５】
請求項１、又は３に記載の定量秤において、上記制御手段は、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量となり、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させた時から所定の安定時間が経過した後に第１及び第２の計量ホッパ内の被計量物の合計重量を計量することを特徴とする定量秤。
【請求項６】
請求項２、又は４に記載の定量秤において、上記制御手段は、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量となり、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させた時から所定の安定時間が経過した後に上記計量ホッパ内の被計量物の重量を計量することを特徴とする定量秤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばコーヒーの粉末、樹脂ペレット、グラニュー糖等の粉、粒、塊体を一定量ずつ秤量する定量秤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の秤としては、図１３に示すように、計量ホッパ５０の上方に、この計量ホッパ５０に被計量物７を投入する投入ホッパ５１を設け、この投入ホッパ５１の下部に投入ゲート５２を設け、この投入ゲート５２の開口度をサーボモータ１０によって調整することができるものがある。図１４（ａ）、（ｂ）にその制御原理を示す。この定量秤によると、投入ホッパ５１は、計量ホッパ５０の計量信号が０から設定重量Ｗ1 を越えるまでは大きな投入流量となるゲート開口度Ｇ1 で被計量物７を計量ホッパ５０に投入し（大投入）、計量信号が設定重量Ｗ1 を越えてから設定重量Ｗ2 を越えるまでは投入ゲート５２の開口度をサーボモータ１０によって逐次調整して計量信号がオーバーシュートしないように被計量物７を投入し（中投入）、計量信号が設定重量Ｗ2 を越えてから設定重量ＷP に落差量ｄを見込んだ重量（ＷP −ｄ）＝Ｗ3 になるまでは小程度の投入流量となるゲート開口度Ｇ2 で被計量物７を投入する（小投入）。そして、計量信号がＷ3 になると投入ゲート５２の開口度を０にして投入ホッパ５１から計量ホッパ５０への被計量物７の投入を停止する。これによって、計量ホッパ５０に重量ＷP の被計量物７を投入することができ、次に、この計量ホッパ５０の排出ゲート５３を開放することにより一定重量（目標重量）ＷP の被計量物７を排出することができる（特公平７−１０８７３０号公報参照）。
【０００３】
なお、この定量秤の中投入は、計量ホッパ５０への投入流量が、設定重量Ｗ2 と現在の投入重量との偏差のべきに比例して制御し、このべき指数ａを０．３乃至０．７に設定してある。べき指数ａを０．３乃至０．７に設定した理由は、べき指数ａを１に近い値に設定した場合は、投入流量の切換重量である設定重量Ｗ1 とＷ2 における投入流量差に起因する衝撃値のために計量ホッパ５０の計量信号がオーバーシュートし、そのために真の計量信号が見掛けのオーバーシュートによる計量信号の中に埋没して判読できなくなり、結局オーバーシュートの影響が消えるまで次の段階の制御を行えず投入時間を延ばさなければならず、これによって計量時間が長引くことになるからである。そして、べき指数ａを０に近い値に設定した場合は、投入流量の切換重量である設定重量Ｗ1 に近い値のあたりでは、投入ゲート５２の開口度の変化は非常に緩やかであるが、設定重量Ｗ2 に投入重量が近づいてくると、投入ゲート５２の開口度の変化は非常に急激になり、投入重量が設定重量Ｗ2 を越えた後に新たなオーバーシュートの問題が生じるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の定量秤では、投入ホッパ５１の投入ゲート５２を閉じた後でも、投入ホッパ５１と計量ホッパ５０の間の空間を落下中の被計量物が計量ホッパ５０に投入されるが、この落下中の被計量物の重量（落差量）ｄは一定重量ではないので、この落差量ｄのばらつきが計量誤差の原因の１つとなっている。また、計量済みの被計量物は計量ホッパ５０から排出されるが、計量ホッパ５０から排出されずに残留するものが存在し、この残留分の重量も計量誤差の一因となっている。特に、被計量物の表面が湿気た状態となっているものや濡れた状態となっているもの、及び、付着性が高いものではこの付着分の重量が残留重量となり、この残留重量による計量誤差が大きくなっている。また、付着性の小さい被計量物であっても、例えば計量ホッパ５０の排出ゲート５３の回動部に噛み込まれ、計量ホッパ５０から排出されずに残留する場合もあり、この場合はこの残留分の重量が計量誤差となっている。
【０００５】
そして、上記従来の定量秤では、投入ホッパ５１から計量ホッパ５０に投入される被計量物の投入流量を小流量にする必要がある。特に、計量ホッパ５０内の被計量物の重量が目標重量ＷP に近づいた段階、つまり、中投入の終わりの段階と小投入の段階では小流量にする必要が高いが、投入流量を小流量にすると計量時間が長くなり、これが計量能力の向上を図る上での問題点となっている。
なお、上記段階で投入流量を小流量にする理由は、投入流量が大きいと、投入ゲート５２が閉じ始めてから閉じ終わるまでの時間が長くかかるので落差量ｄのばらつきが大きくなり、これが計量精度の低下の原因となるからである。
【０００６】
本発明は、計量サイクル時間を短くして計量速度の向上を図ると共に、特に、付着性を有する被計量物の計量精度の向上を図ることができる定量秤を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る定量秤は、所望の目標重量よりもやや軽い重量の被計量物を第１の計量ホッパに投入し、第１の計量ホッパに投入した被計量物の重量の上記目標重量に対する不足重量よりも重い重量の被計量物を第２の計量ホッパに投入する投入手段と、被計量物を排出する第１の排出口を有する第１の計量ホッパを備え第１の計量ホッパに投入されている被計量物の重量を計量する第１の計量手段と、被計量物を排出する第２の排出口を有し第２の排出口から排出される被計量物の排出流量が第１の排出口の排出流量よりも小さい第２の計量ホッパを備え第２の計量ホッパに投入されている被計量物の重量を計量する第２の計量手段と、第１の排出口から被計量物の排出を開始させると共に、第１の計量ホッパ内の被計量物の排出が終了する前に第２の排出口から被計量物の排出を開始させ、第１の計量ホッパ内の被計量物の排出が終了した後であって、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量となったときに、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させる制御手段と、を具備することを特徴とするものである。
【０００８】
第２の発明に係る定量秤は、所望の目標重量よりもやや軽い重量の被計量物を下記計量ホッパの第１の収容部に投入し、第１の収容部に投入した被計量物の重量の上記目標重量に対する不足重量よりも重い重量の被計量物を下記計量ホッパの第２の収容部に投入する投入手段と、第１の収容部、この第１の収容部に収容されている被計量物を排出する第１の排出口、第２の収容部、及びこの第２の収容部に収容されている被計量物を排出することができ第１の排出口から排出される被計量物の排出流量よりも小排出流量の第２の排出口を有する計量ホッパを備え上記計量ホッパに投入されている被計量物の重量を計量する計量手段と、第１及び第２の排出口から被計量物の排出を開始させると共に、第１の収容部内の被計量物の排出が終了する前に第２の排出口から被計量物の排出を開始させ、第１の収容部内の被計量物の排出が終了した後であって、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量となったときに、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させる制御手段と、を具備することを特徴とするものである。
【０００９】
第３の発明に係る定量秤は、第１と第２の計量ホッパに投入する被計量物の合計重量が所望の目標重量より重く第１の計量ホッパの方に第２の計量ホッパよりも重い重量の被計量物を投入する投入手段と、被計量物を排出する第１の排出口を有する第１の計量ホッパを備え第１の計量ホッパに投入されている被計量物の重量を計量する第１の計量手段と、被計量物を排出する第２の排出口を有し第２の排出口から排出される被計量物の排出流量が第１の排出口の排出流量よりも小さい第２の計量ホッパを備え第２の計量ホッパに投入されている被計量物の重量を計量する第２の計量手段と、第１及び第２の排出口から被計量物の排出を開始させ、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量よりもやや軽い重量となったときに第１の排出口からの被計量物の排出を停止させ、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量となったときに、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させる制御手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００１０】
第４の発明に係る定量秤は、所望の目標重量よりも重い重量の被計量物を計量ホッパに投入する投入手段と、被計量物を排出する第１の排出口と第２の排出口を有し第２の排出口から排出される被計量物の排出流量が第１の排出口の排出流量よりも小さい上記計量ホッパを備え上記計量ホッパに投入されている被計量物の重量を計量する計量手段と、第１及び第２の排出口から被計量物の排出を開始させ、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量よりもやや軽い重量となったときに第１の排出口からの被計量物の排出を停止させ、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量となったときに、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させる制御手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００１１】
第５の発明に係る定量秤は、第１、又は第３の発明において、上記制御手段は、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量となり、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させた時から所定の安定時間が経過した後に第１及び第２の計量ホッパ内の被計量物の合計重量を計量することを特徴とするものである。
【００１２】
第６の発明に係る定量秤は、第２、又は第４の発明において、上記制御手段は、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量となり、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させた時から所定の安定時間が経過した後に上記計量ホッパ内の被計量物の重量を計量することを特徴とするものである。
【００１３】
第１の発明によると、投入手段は、予め設定されている目標重量よりもやや軽い重量の被計量物を第１の計量ホッパに投入し、一方、第１の計量ホッパに投入した被計量物の重量の目標重量に対する不足重量よりも重い重量の被計量物を第２の計量ホッパに投入する。そして、制御部は、第１及び第２の排出口を開放して第１及び第２の計量ホッパに収容されているそれぞれの被計量物の排出を開始させる。ここで、第１の排出口の被計量物の排出流量を第２の排出口の排出流量よりも大きくしてあり、これにより、第１の計量ホッパ内の被計量物の排出が終了した後も第２の排出口からの被計量物の排出が続けられている。次に、制御部は、第１の計量ホッパ内の被計量物が第１の排出口から排出された後であって、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が目標重量となったときに、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させる。
【００１４】
第２の発明によると、投入手段は、予め設定されている目標重量よりもやや軽い重量の被計量物を第１の収容部に投入し、一方、第１の収容部に投入した被計量物の重量の目標重量に対する不足重量よりも重い重量の被計量物を第２の収容部に投入する。そして、制御部は、第１及び第２の排出口を開放して第１及び第２の収容部に収容されているそれぞれの被計量物の排出を開始させる。ここで、第１の発明と同様に、第１の排出口の被計量物の排出流量を第２の排出口の排出流量よりも大きくしてある。次に、制御部は、第１の収容部内の被計量物が第１の排出口から排出された後であって、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が目標重量となったときに、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させる。
【００１５】
第３の発明によると、投入手段は、第１と第２の計量ホッパに投入する被計量物の合計重量が所望の目標重量より重く第１の計量ホッパの方に第２の計量ホッパよりも重い重量の被計量物を投入する。そして、制御部は、第１及び第２の排出口を開放して第１及び第２の計量ホッパに収容されているそれぞれの被計量物の排出を開始させる。なお、第１の発明と同様に、第１の排出口の被計量物の排出流量を第２の排出口の排出流量よりも大きくしてある。次に、制御部は、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量よりもやや軽い重量となったときに第１の排出口からの被計量物の排出を停止させ、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量となったときに、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させる。
【００１６】
第４の発明によると、投入手段は、所望の目標重量よりも重い重量の被計量物を計量ホッパに投入する。そして、制御部は、第１及び第２の排出口を開放して計量ホッパに収容されている被計量物の排出を開始させる。なお、第１の発明と同様に、第１の排出口の被計量物の排出流量を第２の排出口の排出流量よりも大きくしてある。次に、制御部は、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量よりもやや軽い重量となったときに第１の排出口からの被計量物の排出を停止させ、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量となったときに、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させる。
【００１７】
第５、第６の発明によると、制御手段は、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が目標重量となり、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させた時から所定の安定時間が経過した後に第１及び第２の計量ホッパ（計量ホッパ）内の被計量物の重量を計量することができ、これによって、第１及び第２の排出口から実際に排出された被計量物の重量を得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る定量秤の第１実施形態を各図を参照して説明する。各図に示す１は第１の投入手段、２は第１の計量手段、３は第２の投入手段、４は第２の計量手段、１１は制御部である。
第１の投入手段１は、粉粒体等の被計量物７を第１の計量ホッパ５に投入することができる構成のものである。図１において、６は投入ホッパであり、粉粒体等の被計量物７を収容しており、その下端には第１の排出口８を開閉する第１のゲート９が設けられている。この第１のゲート９の開口度を変化させることによって、第１の排出口８から排出される被計量物７の排出流量（第１の計量ホッパ５への投入流量）が連続的に変化する。なお、この投入重量は、第１の計量ホッパ５内に収容されている被計量物７の重量が目標重量ＷP の約８０％となるように制御部１１により制御されている。また、目標重量ＷP は、被計量物７をこの定量秤により計量して排出するように設定されている重量である。
【００１９】
第１の計量手段２は、図１に示すように、第１の排出口８の下方に設けられた第１の計量ホッパ５とこの第１の計量ホッパ５を支持するロードセル１２を備えている。ロードセル１２は、第１の計量ホッパ５に投入された被計量物７の重量と対応する計量信号を出力し、この計量信号は、図２に示す増幅器４１により増幅されて加算機４２に入力する。加算機４２は、ロードセル１２から入力する計量信号ＷA と後述する第２の計量ホッパ１９を支持するロードセル２４から入力する計量信号ＷB を加算する。この合計計量信号（ＷA ＋ＷB ）は、アナログ・デジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）１３を介して制御部１１に入力する。第１の計量ホッパ５の下部に形成されている第２の排出口１５は、第１の計量ホッパ５内の被計量物を短時間で排出することができるように、その開口面積を比較的広く形成してある。
【００２０】
第２の投入手段３は、被計量物７を第２の計量ホッパ１９に投入することができる構成のものである。図１において２０は投入ホッパ６の側壁に接続する分岐管である。この分岐管２０内には投入ホッパ６内の被計量物７が供給されており、その分岐管２０の下端には第３の排出口２１を開閉する第３のゲート２２が設けられている。第２の投入手段３は、図３に示すように、第１のゲート９の開閉のタイミングと略同じタイミングでエアーシリンダ２３を駆動して第３のゲート２２を開閉し、分岐管２０内の被計量物７を第３の排出口２１より排出させて第２の計量ホッパ１９内に投入するように作動する。なお、第２の計量ホッパ１９内に収容されている被計量物７の重量は、目標重量ＷP の約２５％となるように制御部１１により制御されている。図には示さないが、第２の計量ホッパ１９には、レベル検出器を設けてあり、このレベル検出器は、第２の計量ホッパ１９内の被計量物７のレベルを検出して検出信号を制御部１１に出力する。制御部１１は、この検出信号に基づいて第３のゲート２２の開放時間を制御して第２の計量ホッパ１９内の被計量物７の重量が目標重量ＷP の約２５％となるように制御している。
【００２１】
第２の計量手段４は、第３の排出口２１の下方に設けられた第２の計量ホッパ１９とこの第２の計量ホッパ１９を支持するロードセル２４を備えている。ロードセル２４は、第２の計量ホッパ１９に投入された被計量物７の重量と対応する計量信号を出力し、この計量信号は、図２に示す増幅器４３により増幅されて加算器４２に入力する。第２の計量ホッパ１９の下部に形成されている第４の排出口２６は、被計量物の排出流量が比較的小さくなるように、その開口面積を比較的狭く形成してある。因みに、第２と第４の排出口１５と２６の開口面積の比は約８：１としてあり、従って、被計量物７の各排出流量の比も約８：１である。
【００２２】
制御部１１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）によって構成されており、第１及び第２の計量ホッパ５、１９に投入された被計量物の合計重量を読み取り、その合計重量が目標重量ＷP の約１０５％重量となるように、第１及び第３のゲート９、２２の開閉制御を行う。この際、第２の計量ホッパ１９には、上述したように、目標重量ＷP の約２５％重量となるように制御しているので、第１の計量ホッパ５には、約８０％重量の被計量物を投入することができる。そして、第１及び第２の計量ホッパ５、１９に投入された被計量物７の合計重量を計量し、次に、第２及び第４のゲート１６、２７を略同時に開いて第２及び第４の排出口１５、２６から被計量物７の排出を開始させ、第１の計量ホッパ５内の被計量物７の排出が終了した後に第２のゲート１６を閉じ、その後、第２及び第４の排出口１５、２６から排出された被計量物７の合計重量が目標重量ＷP となったときに、第４のゲート２７を閉じて第４の排出口２６からの被計量物７の排出を停止させることができるものである。制御部１１は、図４〜図６に示すフローチャートで表されるプログラムに従って上記演算処理を行うことができる。このプログラムは、図２に示す記憶部４４に記憶されている。
【００２３】
次に、投入ホッパ６に設けられている第１のゲート９を開閉する駆動ユニット３２を説明する。図１に一点鎖線で囲んだ駆動ユニット３２の構成を示すブロック図は、図１３の一点鎖線で囲んだ従来の駆動ユニット３７の構成を示すブロック図と同等であり、図１にはサーボモータ１０を示し、他の構成は省略してある。次に、この実施形態の図１に示す駆動ユニット３２を図１１を参照して説明する。第１のゲート９は、ギヤ３３、３４を介して結合されているサーボモータ１０によってその開口度の制御が行われる。サーボモータ１０の回転軸には、回転軸の現在の角度、ひいては第１のゲート９の開口度を検出するためのポテンションメータ３５が取り付けられており、その出力とデジタル・アナログ変換回路（Ｄ／Ａ変換回路）３６を介して制御部１１から供給された開口信号との差に基づいて、サーボアンプ２９がサーボモータ１０に駆動信号を与え、サーボモータ１０が開口信号に比例した開口度に第１のゲート９を制御する。この第１のゲート９の開閉によって、目標重量ＷP の約８０％の重量Ｗ14’の被計量物７をねらって第１の排出口８より排出して第１の計量ホッパ５に投入するように作動する。ただし、第１の計量ホッパ５は、投入された被計量物の重量を許容計量精度内で計量する必要があるが、第１の計量ホッパ５に対して被計量物を予め定めた一定重量に正確に投入する必要がないので、計量ホッパ５への投入流量が、図１３に示す従来の定量秤の計量ホッパ５０に対しての投入流量よりも大きくなるように第１のゲート９を制御するようにプログラムされている（図３参照）。これによって、この実施形態の定量秤の計量サイクル時間ＴK2を従来の定量秤の計量サイクル時間ＴK1よりも短くすることができる。
【００２４】
次に、図３を参照して制御部１１が第１〜第４のゲート９、１６、２２、２７の開口度を制御して、第１及び第２の計量ホッパ５、１９に投入された被計量物７の合計重量を計量し、第１及び第２の計量ホッパ５、１９から目標重量ＷP の被計量物７を排出する処理について説明する。
制御部１１は、Ａ／Ｄ変換回路１３から送られてくるデジタル計量信号やキー入力部１４によって設定された各設定重量ＷG1、ＷG2、ＷG3、ゲート開口度Ｇ11、Ｇ12等を表すデータＤＷG1、ＤＷG2、ＤＷG3、ＤＧ11、ＤＧ12等に基づいて演算を行い、開口信号をＤ／Ａ変換回路３６に送信する。なお、設定重量ＷG1、ＷG2、ＷG3は、第１及び第２の計量ホッパ５、１９に投入された被計量物７の合計重量に対して設定された重量である。従って、制御部１１は、第１及び第２の計量ホッパ５、１９に投入された被計量物７の合計重量に基づいて第１のゲート９の開閉制御を行う。ただし、第３のゲート２２は、第１のゲート９と略同時に開放されるが、上記のように閉鎖のタイミングは第２の計量ホッパ１９に投入されている被計量物の重量が目標重量ＷP の約２５％となるように制御されている。
【００２５】
図３に示すＷG1は大投入から中投入に切り換える重量、ＷG2は中投入から小投入に切り換える重量、ＷG3は小投入を中止し、落差分ｄの落下を待つ重量である。また、図３に示すように、Ｇ11は大投入期間の第１のゲート９の開口度、Ｇ12は小投入期間の第１のゲート９の開口度である。
【００２６】
そして、落差分ｄの落下が終了すると、第１及び第２の計量ホッパ５、１９には合計重量が設定重量ＷG4’となるように被計量物７が投入されるが、小投入終了時から安定時間１Ｔ4 が経過した時に、制御部１１は、第１及び第２の計量ホッパ５、１９に投入された被計量物の合計投入重量ＷG4を計量する。そして、この合計投入重量ＷG4から目標重量ＷP を減算して超過重量Ｗd を演算する。これと共に、駆動回路３８、３０を介してエアシリンダ１７、２３を駆動させて第１及び第２の計量ホッパ５、１９の下部に設けた第２及び第４のゲート１６、２７を開放して被計量物７を第２及び第４の排出口１５、２６から排出させることができる。この排出された被計量物７は、下方に設けられている集合シュート１８に投入される。制御部１１は、この排出の際に、第１及び第２の計量ホッパ５、１９内に収容されている被計量物７の合計重量を逐次読み取り、この合計重量（残留重量）が超過重量のＷd となった時に、第２及び第４のゲート１６、２７を閉じ、この時から所定の安定時間２Ｔ7 が経過した時に、残留重量ＷG5を計量する構成となっている。
【００２７】
ただし、第１及び第２の計量ホッパ５、１９内の被計量物７は、図３に示すように、両方の計量ホッパ５、１９の第２及び第４の排出口１５、２６からの排出が開始されてから所定時間が経過すると、まず、第１の計量ホッパ５が空になり、目標重量ＷP の約８０％重量の被計量物が第１の計量ホッパ５から排出されたことになる。なお、この時点で第２の計量ホッパ１９からは目標重量ＷP の約１０％重量の被計量物が排出されており、従って、第１及び第２の計量ホッパ５、１９からは目標重量ＷP の約９０％重量の被計量物が排出されている。この所定時間が排出時間Ｔ6 である。この排出時間Ｔ6 は、比較的短い時間となるように第２の排出口１５の開口面積を広くしてある。そして、第１の計量ホッパ５が空になった後も第２の計量ホッパ１９の第４の排出口２６からは被計量物の排出が続いており、そして、第２及び第４の排出口１５、２６から排出された被計量物７の合計重量が目標重量ＷP となり、従って、第１及び第２の計量ホッパ５、１９内の被計量物の合計重量が超過重量のＷd と等しいか若しくは少なくなった時に第２及び第４のゲート１６、２７を閉じるように構成されている。
【００２８】
このように、第１の計量ホッパ５内の被計量物の排出が終了した後に、第２の計量ホッパ１９の第４の排出口２６からの被計量物の排出を停止させることとしてあり、そして第４の排出口２６からの被計量物の排出流量を小さくしてあるので（第２の排出口１５と第４の排出口２６の排出流量の比は、約８：１としてある。）、例えば被計量物の密度の変化や排出流量の変動が原因する定量計量の計量誤差を小さく抑えることができ、これにより目標重量ＷP の被計量物を高精度で計量することができる。そして、第２と第４の排出口１５と２６からの被計量物７の排出を略同時に開始させており、つまり、第４の排出口１５からの被計量物の排出が終了する前から第２の排出口１５からの被計量物の排出を開始させているので、第４の排出口１５からの被計量物の排出流量が安定し、これによっても高精度の計量を行うことができる。また、第１の計量ホッパ５が空になった時から第２及び第４のゲート１６、２７を閉じるまでの時間として安定時間３Ｔ8 が得られるので、この安定時間３Ｔ8 の間に第１の計量ホッパ５から被計量物７が急速に排出されたことにより生じた振動が収まり、この振動が収まった状態で第１及び第２の計量ホッパ５、１９による超過重量Ｗd （目標重量ＷP ）の計量が行われ、これによっても高精度の計量を行うことができる。
【００２９】
また、上記の例では、第１の計量ホッパ５への投入重量を約８０％としたが、この投入重量を約８５％とし、第２の計量ホッパ１９への投入重量を約２０％としてもよい。これは、第２の計量ホッパ１９に設けたレベルセンサを微調整することにより容易に構成することができる。
第１の計量ホッパ５への投入重量を約８５％、第２の計量ホッパ１９への投入重量を約２０％とした場合、上記と同様にして、第１及び第２の計量ホッパ５、１９の第２及び第４の排出口１５、２６からの被計量物の排出を同時に開始させると、先ず第１の計量ホッパ５が空になり、これにより目標重量ＷP の約８５％重量の被計量物が第１の計量ホッパ５から排出されたことになる。この時点で第２の計量ホッパ１９からは、目標重量ＷP の約１０．６％（第２及び第４の排出口１５、２６の排出流量比が８：１であり、約８５％／８＝約１０．６％）重量の被計量物が排出されており、従って、第１及び第２の計量ホッパ５、１９からは目標重量ＷP の約９５．６％（＝約８５％＋約１０．６％）の被計量物が排出されている。この排出時間を図３（ｂ）に示すＴ6 と対応させてＴ6 ’とすると、第１及び第２の計量ホッパ５、１９から排出された被計量物の合計重量がＷP になるためには、更に、０．４１×Ｔ6 ’時間が経過すれば良いことになる。つまり、この約０．４１×Ｔ6 ’時間は、目標重量ＷP の約４．４％（＝１００％−約９５．６％）の被計量物を第４の排出口２６から排出させるための時間である。従って、目標重量ＷP の約８５％重量の被計量物が第１の計量ホッパ５から排出される時間Ｔ6 ’と目標重量ＷP の約４．４％重量の被計量物が第２の計量ホッパ１９から排出される時間約０．４１×Ｔ6 ’の合計時間約１．４１×Ｔ6 ’が総排出時間Ｔ5 と対応するＴ5 ’となる。
このように、第１及び第２の計量ホッパ５、１９への投入重量を約８０％及び約２５％とした場合は、総排出時間Ｔ5 が２×Ｔ6 時間必要であるのに対して、第１及び第２の計量ホッパ５への投入重量を約８５％及び約２０％とした場合は、総排出時間Ｔ5 が１．４１×Ｔ6 ’時間となり、総排出時間Ｔ5 を大幅に短縮することができる。ただし、Ｔ6 ’／Ｔ6 ＝８５／８０≒１．０６であるので、１．４１×Ｔ6 ’＝１．４１×１．０６×Ｔ6 ＝１．４９Ｔ6 となり、２×Ｔ6 よりも短い。
【００３０】
なお、この実施形態の第４のゲート２７の開口度は、閉状態と開状態の２段階としてあるが、この代わりに、例えば第４のゲート２７の開口度を、第１のゲート９と同様に、サーボモータ、パルスモータ、又は多点位置決めエアーシリンダ等により制御できる構成にして、第２の排出口１５からの被計量物の排出が終了した後も第４の排出口２６からの被計量物の排出が行われるようにしてもよい。第２の計量ホッパ１９から排出される被計量物の排出流量は、目標重量ＷP の約２０％重量を図３に示す排出時間Ｔ5 （＝排出時間Ｔ6 ＋安定時間Ｔ8 ）で除算して得られた排出流量０．２ＷP ／Ｔ5 以下に設定する。
【００３１】
また、図１に示すように、第１の排出口８の断面積は、第３の排出口２１のものよりも大きく形成してあり、第１の計量ホッパ５の計量容量は、第２の計量ホッパ１９のものよりも大きく形成してある。そして、投入ホッパ６にはレベルスイッチ（図示せず）を設けてあり、このレベルスイッチは投入ホッパ６内の被計量物７のレベルが適切なレベルとなるように制御している。また、図１に示す二点鎖線は、第１乃至第４の各ゲート９、１６、２２、２７の開状態の一例を示す。
【００３２】
図２は、この定量秤の電気回路を示すブロック図である。同図に示すように、サーボアンプ２９はサーボモータ１０と接続しており、Ｄ／Ａ変換回路３６を介して制御部１１とポテンションメータ３５とからの信号に基づいてこのサーボモータ１０を駆動する。駆動回路３８はエアーシリンダ１７と接続しており、制御部１１からの信号に基づいてこれを駆動する。駆動回路３０はエアーシリンダ２３、２８と接続しており、制御部１１からの信号に基づいてこれらを駆動する。表示部３１は、第１及び第２の計量ホッパ５、１９により計量された各被計量物の合計重量や、これら第１及び第２の計量ホッパ５、１９から排出された被計量物の合計重量、即ち、目標重量ＷP を目標として計量されて集合シュート１８に排出された被計量物７の重量を表示することができるものである。
【００３３】
次に、この定量秤の動作を図３、図４、及び図５を参照して説明する。図４及び図５は、定量秤の動作手順を示すフローチャートであり、このフローチャートで表されるプログラムが記憶部４４に記憶されており、このプログラムに従って制御部１１が各回路等を制御する。なお、設定重量ＷG1、ＷG2、ＷG3、ゲート開口度Ｇ11、Ｇ12を表すデータＤＷG1、ＤＷG2、ＤＷG3、ＤＧ11、ＤＧ12は既に設定されているとする。まず、制御部１１は、適当な始動信号により始動して、第１及び第２の計量ホッパ５、１９の計量信号ＷA 、ＷB の合計計量信号（ＷA ＋ＷB ）が０から設定重量ＷG1を越えるまでは第１の投入手段１の第１のゲート９を大きな投入流量となるゲート開口度Ｇ11に開放して投入ホッパ６内の被計量物７を第１の計量ホッパ５に投入し（大投入）、合計計量信号が設定重量ＷG1を越えてから設定重量ＷG2を越えるまでは第１のゲート９の開口度をサーボモータ１０によって調整して計量信号ＷA がオーバーシュートしないように被計量物７を第１の計量ホッパ５に投入する（中投入）。そして、計量信号が設定重量ＷG2を越えてから設定重量ＷG4’に落差量ｄを見込んだ重量（ＷG4’−ｄ）＝ＷG3になるまでは小程度の投入流量となるゲート開口度Ｇ12で被計量物７を投入する（小投入）。この際、第３のゲート２２は、第１のゲート９と略同じタイミングで（必ずしも同じタイミングにする必要はなく、例えばそれよりも遅れたタイミングでもよい）一定の開口度Ｇ31で開放される（Ｓ１００〜Ｓ１０４）。従って、落差量ｄは、第１及び第３のゲート９、２２が閉じた後の落下中の被計量物７の合計重量となる。そして、合計計量信号がＷG3になると、第１及び第３のゲート９、２２を閉じて投入ホッパ６から第１及び第２の計量ホッパ５、１９への被計量物７の投入を停止する（Ｓ１０６、Ｓ１０８）。これによって、目標重量ＷP の約８０％重量の被計量物を目標として第１の計量ホッパ５に投入することができ、目標重量ＷP の約２５％重量の被計量物を目標として第２の計量ホッパ１９に投入することができる。ただし、フローチャートには示さないが、第２の計量ホッパ１９には、目標重量ＷP の約２５％重量の被計量物が収容されているように、レベル検出器の検出信号に基づいて制御部１１が第３のゲート２２の開放時間を制御している。例えば、第２の計量ホッパ１９内に被計量物７が目標重量ＷP の約７％重量の被計量物が残っている場合は、第２の計量ホッパ１９内の被計量物の重量が目標重量ＷP の約２５％重量となるようにその満たない約１８％重量分を投入する。
【００３４】
なお、この定量秤の中投入は、第１の計量ホッパ５への投入流量が、設定重量ＷG2と現在の投入重量ＷX との偏差のべきに比例して制御し、このべき指数ａを０．３乃至０．７の範囲内である０．５に設定してある。この制御フローチャートは、図６に示してあり後述する。
【００３５】
次に、制御部１１は、小投入の終了時から安定時間１Ｔ4 が経過したか否かを判定し（Ｓ１１０）、経過したと判定した時に、第１及び第２の計量ホッパ５、１９に投入されている被計量物の合計投入重量ＷG4を計量して記憶部４４に記憶し、この合計投入重量ＷG4から目標重量ＷP を減算して超過重量Ｗd （＝ＷG4−ＷP ）を演算する（Ｓ１１２）。そして、上記安定時間１Ｔ4 が経過した時に、第２及び第４のゲート１６、２７を開放して被計量物７を第１及び第２の計量ホッパ５、１９から排出させて集合シュート１８に投入するロスイン計量を行う（Ｓ１１４、Ｓ１１６）。そして、第１及び第２の計量ホッパ５、１９に残留している被計量物の合計重量（ＷA ＋ＷB ）が超過重量Ｗd と等しいか若しくは少なくなったか否かを判定し（Ｓ１１８）、その合計重量（ＷA ＋ＷB ）が超過重量Ｗd となりＹＥＳと判定した時に、第２及び第４のゲート１６、２７を閉じてロスイン計量を終了する（Ｓ１２０）。制御部１１は、図３（ｂ）に示すように、排出が終了して第２及び第４のゲート１６、２７を閉じた時から安定時間２Ｔ7 が経過したか否かを判定し（Ｓ１２２）、安定時間２Ｔ7 が経過した時に、第１及び第２の計量ホッパ５、１９に残留している被計量物の合計重量（ＷA ＋ＷB ）を表す計量信号を読み取って残留重量ＷG5を計量し、投入重量ＷG4から残留重量ＷG5を減算することにより第１及び第２の計量ホッパ５、１９から実際に排出された被計量物７の排出重量（ＷG4−ＷG5）を演算する（Ｓ１２４）。
【００３６】
これで１回の計量サイクルが終了して目標重量ＷP の被計量物７が集合シュート１８を介して包装機（図示せず）に供給される。このとき、包装機に供給された被計量物７の重量（ＷG4−ＷG5）が表示部３１に表示される。しかる後に、次回以降の計量を上記と同様の手順で順次行うことができ、停止信号により計量を停止する。
【００３７】
なお、ロスイン計量とは、ロスインウエイト式計量のことであり、第１及び第２の計量ホッパ５、１９内の被計量物の重量を常時監視しておき、初期重量から丁度設定された目標重量ＷP だけ減少した時に、第２及び第４のゲート１６、２７を閉じて第１及び第２の計量ホッパ５、１９からの被計量物７の排出を停止させる計量方式である。
【００３８】
上記のように、この実施形態の定量秤によると、第１及び第２の計量ホッパ５、１９に残留する被計量物の合計重量を計量することにより第１及び第２の計量ホッパ５、１９から実際に排出された被計量物７の合計重量を計量する構成であるので、第１の計量ホッパ５に残留する被計量物の残留重量に基づく計量誤差を排除することができ、これによって、目標重量ＷP の被計量物を精度良く計量することができる。そして、第１及び第２の計量ホッパ５、１９から実際に排出された被計量物の重量（ＷG4−ＷG5）を演算しているので、従来のように投入ホッパによる落差量ｄのばらつきによる計量誤差が生じず、これによっても計量精度の向上を図ることができる。従って、この定量秤によると、特に、ナトリウムペレット、吸水性ポリマーのペレット状物のように、被計量物の表面が湿気た状態となっているものや濡れた状態となっているもの、及び、付着性が高いものでもこの付着分の重量による計量誤差が生じないので、このように付着性の高い被計量物でも高精度の計量を行うことができる。更に、付着性が小さいものでも、第１及び第２の計量ホッパ５、１９に載ったままで残っているものや例えば第１の計量ホッパ５の第２のゲート１６の回動部に噛み込まれ、第１の計量ホッパ５から排出されずに残留する場合においても、この残留分の重量が計量誤差とならないようにすることができる。
【００３９】
また、図３（ｂ）に示すように、第１及び第２の計量ホッパ５、１９からの被計量物の排出を略同時に開始しているので、第２の計量ホッパ１９から被計量物が排出される排出時間Ｔ5 を、第１の計量ホッパ５から被計量物が排出される排出時間Ｔ6 に重ね合わせることができ、これによって、目標重量ＷP の計量サイクル時間ＴK2を短縮させることができる。
【００４０】
更に、第１及び第２の計量ホッパ５、１９から排出された被計量物の排出重量（ＷG4−ＷG5）を正確に知ることができるので、例えば第１及び第２の計量ホッパ５、１９から排出された被計量物の排出重量（ＷG4−ＷG5）が目標重量ＷP よりも少ないか否かを判定し、少ないと判定した場合にはその不足分を第２の計量ホッパ１９から追加して排出する構成とすることにより、目標重量ＷP の被計量物を更に精度良く計量することができる。
【００４１】
次に、制御部１１が投入ホッパ６に設けられている第１のゲート９のゲート開口度を制御する手順を図６に示すフローチャートを参照して説明する。なお、設定重量ＷG1、ＷG2、ＷG3、ゲート開口度Ｇ11、Ｇ12を表すデータＤＷG1、ＤＷG2、ＤＷG3、ＤＧ11、ＤＧ12は既に設定されているとする。
まず、ゲート開口データＤＧ11をＤ／Ａ変換器３６に供給する（Ｓ２）。これによって、Ｄ／Ａ変換器３６が開口信号をサーボモータ１０に供給し、第１のゲート９の開口度は図３（ａ）に示すようにＧ11となり、第１の計量ホッパ５への被計量物の投入が開始される。そして、Ａ／Ｄ変換器１３からのデジタル計量信号を読み込み、第１及び第２の計量ホッパ５、１９内に投入された被計量物の重量を表す計量データＤＷX を算出し（Ｓ４）、ＤＷX がＤＷG1に等しいか判定し（Ｓ６）、ＮＯであればＹＥＳになるまでステップＳ２、Ｓ４、Ｓ６を繰り返す。この間、図３（ａ）に示すように開口度Ｇ11と一定であり、図３（ｃ）に示すように第１及び第２の計量ホッパ５、１９内に投入された被計量物の重量は、開口度がＧ11となってから時間Ｌ経過した時に急峻に増加し、以後直線的に増加していく。なお、時間Ｌの時間遅れが生じるのは、投入ホッパ６と第１及び第２の計量ホッパ５、１９との間に距離があるからである。これらステップＳ２〜Ｓ６が大投入の制御である。
【００４２】
ステップＳ６で判定がＹＥＳとなると、再び計量信号ＤＷX を算出し（Ｓ８）、第１のゲート９の開口度ＧX を表すデータＤＧX を算出する（Ｓ１０）。この開口度データＤＧX は、
ＤＧX ＝（ＤＧ11−ＤＧ12）〔（ＤＷG2−ＤＷX ）／（ＤＷG2−ＤＷG1）〕a ＋ＤＧ12                                          ・・・・（１）
によって算出される。ただし、べき指数ａは０＜ａ＜１の値で、望ましくは０．３〜０．７、この実施形態では０．５に選択してある。算出されたＤＧX は、Ｄ／Ａ変換器３６に送出され（Ｓ１２）、そのＤＧX に対応した開口度ＧX に第１のゲート９の開口度が変更される。そして、ＤＷX がＤＷG2に等しいか判断し（Ｓ１４）、ＮＯであると、ＹＥＳになるまでステップＳ８〜Ｓ１４が繰り返される。これらステップＳ８〜Ｓ１４が中投入の制御である。この中投入制御の間には、ＤＷG2とＤＷX との偏差の０．５乗に比例して開口度ＧX が制御され、開口度ＧX の各変化量は緩やかであり、オーバーシュートは生じない。
【００４３】
ステップＳ１４での判断がＹＥＳになると、Ｄ／Ａ変換器３６へＤＧ12が供給される（Ｓ１６）。これによって、第１のゲート９の開口度はＧ12に固定される。そして、ＤＷX が算出され（Ｓ１８）、ＤＷX がＤＷG3に等しいか判断され（Ｓ２０）、ＮＯであると、ＹＥＳになるまでステップＳ１６〜Ｓ２０が繰り返される。従って、この間は図３（ａ）に示すように、ゲート開口度はＧ12に固定され、図３（ｃ）に示すように、ＤＷX は直線的に緩やかに増加していく。そして、ステップＳ２０の判断がＹＥＳになると、ゲート閉データがＤ／Ａ変換器３６に供給され（Ｓ２２）、第１のゲート９が閉じられる。なお、第３のゲート２２は、第２の計量ホッパ１９内の被計量物の重量が目標重量ＷP の約２５％となった時に閉じられる。これによって、設定重量ＷG4’を目標とする被計量物の第１及び第２の計量ホッパ５、１９への投入が完了する。その後、図示しないプログラムに従って安定時間１Ｔ4 経過後に第２及び第４のゲート１６、２７が開かれ、計量済みの被計量物の排出が開始される。このステップＳ１６〜Ｓ２０が小投入の制御である。
【００４４】
次に、第２実施形態の定量秤を説明する。第２実施形態と第１実施形態の定量秤が相違するところは、第１実施形態の定量秤は、図１に示すように、第１の計量ホッパ５と第２の計量ホッパ１９がそれぞれ別個にロードセル１２と２４により支持され、これら２つのロードセル１２、２４が出力する計量信号が図２に示す加算器４２により加算されてその合計計量信号が制御部１１に入力する構成としたのに対して、第２実施形態の定量秤は、図７に示すように、第１と第２の収容部４７、４８を有する１台の計量ホッパ４９が１台のロードセル５０により支持され、この１台のロードセル５０が出力する計量信号が制御部１１に入力する構成としたところである。これ以外は、第１実施形態と同等の構成であり、同等の手順で目標重量ＷP の被計量物７を計量して排出することができるので、詳細な説明を省略する。
【００４５】
計量ホッパ４９は、図７に示すように、第１の収容部４７と第２の収容部４８を有している。第１の収容部４７は、第１の計量ホッパ５と略等しい容積に形成され、その下部に第２の排出口１５が形成されている。そして、第２の排出口１５を開閉する第２のゲート１６が設けられている。第２の収容部４８は、第２の計量ホッパ１９と略等しい容積に形成され、その下部に第４の排出口２６が形成されている。そして、第４の排出口２６を開閉する第４のゲート２７が設けられている。図７では、これ以外の同等部分を省略してある。図１０は、第２実施形態の定量秤の計量ホッパ４９を支持するロードセル５０、及びその計量信号を増幅する増幅器５１、Ａ／Ｄ変換器５２、及び制御部１１の電気回路を示すブロック図である。
【００４６】
この定量秤によると、ロードセル５０が１台で済むので構造が簡単であり、製造コストの低減を図ることができる。
【００４７】
次に、第３実施形態の定量秤を説明する。第３実施形態と第１実施形態の定量秤が相違するところは、第１実施形態の定量秤は、第１の計量ホッパ５に目標重量ＷP の約８０％重量の被計量物７を投入し、この第１の計量ホッパ５に投入された被計量物を全て排出する構成としたのに対して、第３実施形態の定量秤は、第１の計量ホッパ５に目標重量ＷP の約８０％重量、又はそれ以上の重量の被計量物７を投入し、第１及び第２の計量ホッパ５、１９からの被計量物の排出を開始して、第１の計量ホッパ５内の被計量物が全て排出されたか否かに拘わらず、第１及び第２の計量ホッパ５、１９から排出された被計量物の合計重量が予め設定した目標重量ＷP の９０％重量となった時に、第１の計量ホッパ５の第２のゲート１６を閉じて、しかる後に、第１及び第２の計量ホッパ５、１９から排出された被計量物の合計重量が目標重量ＷP となったときに、第２の計量ホッパ１９の第４のゲート２７を閉じるようにした構成としたところである。これ以外は、第１実施形態と同等の構成、及び同等の手順で目標重量ＷP の被計量物を計量して排出することができるものであるので、それらの詳細な説明を省略する。なお、目標重量ＷP の９０％重量が排出されたときに第２のゲート１６を閉じることとしたが、目標重量ＷP よりも少し軽い重量であればよく、例えば目標重量ＷP の８５％〜９５％重量のうちの所望の重量を設定してもよい。
【００４８】
図１１は、この実施形態の定量秤の計量手順を示すフローチャートの一部を示す図であり、図４及び図５に示す第１実施形態の定量秤の計量手順を示すフローチャートのステップＳ１１８、及びＳ１２０に代えて、ステップＳ２００〜Ｓ２０６を設けたものである。これ以外のステップは第１実施形態と同等であるので同等のステップの図を省略してあり、説明も省略する。
【００４９】
図１１のフローチャートは、第２及び第４のゲート１６、２７が開放して第１及び第２の両方の計量ホッパ５、１９から被計量物７の排出が開始した後に（Ｓ１１６）、第１及び第２の計量ホッパ５、１９から排出された被計量物の合計重量が目標重量ＷP の９０％重量となったか否かを判定し（Ｓ２００）、排出された被計量物の合計重量が目標重量ＷP の９０％重量となりＹＥＳと判定したときに、第２のゲート１６を閉じる（Ｓ２０２）。このように、目標重量ＷP の９０％重量の被計量物が排出されたときに第２のゲート１６を閉じるようにしたのは、不足分の目標重量ＷP の１０％重量の被計量物７を、排出流量が第２の排出口１５よりも小さい第４の排出口２６から排出させるようにして高精度の計量ができるようにするためである。
しかる後に、第１及び第２の計量ホッパ５、１９に残留する被計量物の合計重量が超過重量Ｗd と等しいか若しくは少なくなったか否かを判定して（Ｓ２０４）、残留する被計量物の合計重量が超過重量Ｗd となり、即ち、目標重量ＷP の被計量物が排出されてＹＥＳと判定したときは第４のゲート２７を閉じて（Ｓ２０６）、次のステップＳ１２２、・・・の処理を順次行う。
【００５０】
次に、第４実施形態の定量秤を説明する。この定量秤は、第１実施形態の第１及び第２の計量ホッパ５、１９に代えて、図８に示す計量ホッパ５３を設けたものである。この計量ホッパ５３は、ホッパ５３内の被計量物７を第１及び第２の排出口１５、２６のいずれからも排出することができる構成のものである。投入ホッパ５４は、第１実施形態の投入ホッパ６において、第３の排出口２１及び第３のゲート２２を削除したものであり、第１実施形態と同様に第１のゲート９のゲート開口度を調整して目標重量ＷP の約１０５％重量の被計量物７を計量ホッパ５３に投入することができるものである。計量ホッパ５３に収容されている被計量物７の重量は、図１０に示すように、ロードセル５０により計量されて、増幅器５１、Ａ／Ｄ変換器５２を介して制御部１１に入力する。
第４実施形態の定量秤は、第３実施形態と同様に、図４に示すステップＳ１００〜Ｓ１１６、図１１に示すステップＳ２００〜Ｓ２０６、及び図５に示すステップＳ１２２、Ｓ１２４に従って計量を行うが、計量ホッパ５４が１台であるので、１台の計量ホッパ５４に目標重量ＷP の約１０５％重量の被計量物７を投入するところが第３実施形態と相違する。
【００５１】
ただし、第１及び第２実施形態では、図３（ｃ）に示す排出時間Ｔ6 、及び安定時間３Ｔ8 は、予め設定された時間ではなく、排出時間Ｔ6 は、第１の計量ホッパ５内の被計量物７が全て排出されるまでの時間であり、安定時間３Ｔ8 は、この排出時間Ｔ6 が経過した時から目標重量ＷP の被計量物７が排出されるまでの時間によって定まる時間である。従って、何らかの原因によって、第１の計量ホッパ５に投入された被計量物７の重量が目標重量ＷP の約８０％よりもかなり多い目であったとすると、排出時間Ｔ6 が長くなり、これにより、安定時間３Ｔ8 が短くなる。その結果、計量誤差が大きくなることがある。これを解決するために図１２に示す処理を行うようにしてもよい。
【００５２】
図１２は、上記計量手順を示すフローチャートの一部を示す図であり、図４及び図５に示す第１実施形態の定量秤の計量手順を示すフローチャートのステップＳ１１８、及びＳ１２０に代えて、ステップＳ３００〜Ｓ３０８を設けたものである。これ以外のステップは第１実施形態と同等であるので同等のステップの図を省略してあり、説明も省略する。
【００５３】
図１２のフローチャートは、第２及び第４のゲート１６、２７が開放して第１及び第２の両方の計量ホッパ５、１９から被計量物７の排出が開始した後に（Ｓ１１６）、その排出を開始した時から予め設定した所定の排出時間Ｔ6 が経過したか否かを判定し（Ｓ３００）、所定の排出時間Ｔ6 が経過してＹＥＳと判定したときに第２のゲート１６を閉じる（Ｓ３０２）。これにより、被計量物７が第２の排出口１５から排出される排出時間が長引くことを防止することができる。次に、予め設定した安定時間３Ｔ8 が経過したか否かを判定し（Ｓ３０４）、所定の安定時間３Ｔ8 が経過してＹＥＳと判定したときに、第１及び第２の計量ホッパ５、１９に残留する被計量物の合計重量が超過重量Ｗd と等しいか若しくは少なくなったか否かを判定する（Ｓ３０６）。そして、第１及び第２の計量ホッパ５、１９に残留する被計量物７の合計重量が超過重量Ｗd となり、即ち、排出された被計量物の合計重量が目標重量ＷP となりＹＥＳと判定したときは、第４のゲート２７を閉じて（Ｓ３０８）、次のステップＳ１２２、・・・の処理を順次行う。なお、排出時間Ｔ6 と安定時間３Ｔ8 の合計時間は、この時間内で目標重量ＷP の被計量物が排出されてしまうことがないように設定する必要がある。
【００５４】
そして、第１及び第３実施形態では、図２に示すように、増幅器４１と４３から出力される計量信号ＷA とＷB を加算器４２で加算して、この加算信号（ＷA ＋ＷB ）をＡ／Ｄ変換器１３を介して制御部１１に出力する構成としたが、この構成に代えて、図９に示すように、増幅器４１と４３から出力される計量信号ＷA とＷB をそれぞれＡ／Ｄ変換器４５と４６を介して制御部１１に出力し、制御部１１が計量信号ＷA とＷB を加算して第１及び第２の計量ホッパ５、１９に収容されている被計量物７の合計重量を演算する構成としてもよい。
【００５５】
また、上記各実施形態では、第１の計量ホッパ５への被計量物の投入を大投入、中投入、及び小投入の３段階で行ったが、例えば大投入と中投入の２段階で被計量物の投入を行うようにしてもよい。
更に、上記各実施形態では、中投入制御を（１）式に基づいて行ったが、これ以外の制御によって行ってもよい。例えば中投入において第１のゲート９の開口度を（Ｇ11−Ｇ12）／２に固定してもよい。
【００５６】
そして、上記実施形態において、第１、第３のゲート９、２２を開閉することにより被計量物７を自重により対応する各第１、第３の排出口８、２１から排出する構成としたが、投入ホッパ６内の被計量物７を各第１、第３の排出口８、２１から定体積ずつ強制的に排出する構成としてもよい。例えばオーガー式、又はスクリュー式等の排出装置を採用することができる。
【００５７】
また、上記第１及び第２実施形態では、目標重量ＷP の約８０％重量の被計量物７を第１の計量ホッパ５に投入したが、これ以外の例えば定量値の約９０％重量の被計量物７を第１の計量ホッパ５に投入してもよい。この場合、第２の計量ホッパ１９に収容されている被計量物の重量が目標重量ＷP の約１５％重量となるように制御する。
【００５８】
次に、上記実施形態における目標重量ＷP や図３に示す第１及び第２の計量ホッパ５、１９への投入時間等の具体的な一例を示す。
目標重量ＷP ＝２５ｋｇ、第１及び第２の計量ホッパ５、１９への投入時間（Ｔ1 ＋Ｔ2 ＋Ｔ3 ）＝０．９ｓｅｃ、安定時間１Ｔ4 ＝１．１ｓｅｃ、排出時間Ｔ5 ＝１．２ｓｅｃ、安定時間２Ｔ7 ＝０．５ｓｅｃ、排出時間Ｔ6 ＝０．７ｓｅｃ、安定時間３Ｔ8 ＝０．５ｓｅｃである。
【００５９】
【発明の効果】
第１の発明によると、第１の排出口と第２の排出口とから排出された被計量物の合計重量を計量することにより目標重量分の被計量物の計量を行う構成である。つまり、第１及び第２の計量ホッパに残留する被計量物の合計残留重量を計量することにより、第１及び第２の計量ホッパから実際に排出された被計量物の重量を得ることができるので、第１及び第２の計量ホッパに残留する被計量物の残留重量による計量誤差を解消することができ、その結果、目標重量の被計量物を従来よりも精度良く計量することができる。つまり、付着性が高く、第１又は第２の計量ホッパから完全に排出させることができないような被計量物でも高精度で目標重量の計量を行うことができる。更に、図１３及び図１４に示す従来の定量秤における落差量ｄのばらつきによる計量誤差を解消することができるので、この点でも従来よりも計量精度の向上を図ることができる。
【００６０】
また、図１３に示す従来の定量秤と比較すると、従来の定量秤では、計量ホッパの投入段階が、大投入、中投入、及び小投入の３段階があり、落差誤差を考慮すると、中投入、及び小投入とも高い投入スピード（大きい投入流量）を達成することができず、これにより比較的長い計量サイクル時間を要していた。これに対して、本発明では、計量ホッパへの被計量物の投入重量は厳密に計量する必要がないので、ひじょうに短時間で被計量物を計量ホッパに投入することができる。また、第１の排出口（第２の排出口１５）から被計量物を排出する排出流量を従来と同様に大きくしてあるので、従来と同様に被計量物を短時間で排出することができる。このように、被計量物を計量ホッパに投入する時間を短縮できた分だけ計量サイクル時間を従来よりも短縮することができ、その結果、計量サイクル時間の大幅な短縮を図ることができる。
【００６１】
更に、第１実施形態で説明したように、第１の計量ホッパ５への投入重量を例えば約８０％から約８５％に増加させて、この第１の計量ホッパ５内の被計量物が全て排出された時の第２及び第４の排出口１５、２６から排出された被計量物の合計排出重量の目標重量ＷP に対する不足重量が比較的少なくなるように設定することにより、計量サイクル時間を更に短縮することができる。これによって、従来と比較して計量速度の飛躍的な改善を図ることができる。
【００６２】
そして、第１の排出口から排出される被計量物の排出流量が第２の排出口の排出流量よりも大きくしてあるので、第１の排出口を通って目標重量よりもやや軽い重量の被計量物を速やかに排出して計量することができ、これにより、目標重量の被計量物の計量を速やかに行うことができるという効果がある。そして、第１の排出口からの排出が終了した後に、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量の目標重量に対する不足重量分を排出流量の小さい第２の排出口から排出させて計量しているので、排出流量の変動や被計量物の密度（又は質量）の変動に基づく計量精度の低下を軽減することができ、これにより、高精度の計量を行うことができる。
【００６３】
また、第１の計量ホッパ内（第１の排出口から）の被計量物の排出が終了する前に第２の排出口から被計量物の排出を開始させているので、第１の排出口からの被計量物の排出が終了した直後の第２の排出口からの被計量物の排出流量を安定させることができる。これによって、計量時間を長引かさないでこの定量秤の計量精度の向上を図ることができる。
【００６４】
更に、第１及び第２の計量ホッパから排出された被計量物の合計重量を読み取り、その排出合計重量が目標重量となったときに、第１及び第２の計量ホッパからの被計量物の排出を停止させる構成としているので、つまり、第１及び第２の計量ホッパから排出された被計量物の各重量をそれぞれ別個に読み取って２つの重量を演算処理するのではなく、１つの合計計量信号として読み取ってこの１つの計量信号を演算処理する１つの計量系統の構成としたことにより、第１及び第２の計量ホッパに収容されている被計量物のそれぞれの重量を別個に読み取り、その合計重量が目標重量となったときに、第１及び第２の計量ホッパからの被計量物の排出を停止させる構成と比較して、比較的簡素なハードウエアーと制御ロジックで済み、コストの低い定量秤を提供することができる。
【００６５】
第２の発明によると、第１と第２の収容部が第１の発明の第１と第２の計量ホッパと対応し、計量手段が第１の発明の第１と第２の計量手段と対応しており、この構成の違いにより、定量秤の構造を更に簡単にすることができるし、その上、第１の発明と同等の上記効果が得られる。例えば、第１及び第２の収容部に残留する被計量物の残留重量による計量誤差を解消することができ、その結果、目標重量の被計量物を従来よりも精度良く計量することができる。更に、図１３及び図１４に示す従来の定量秤における落差量ｄのばらつきによる計量誤差を解消することができる。
【００６６】
第３の発明は、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量よりもやや軽い重量となったときに、第１の排出口からの被計量物の排出を停止させているのに対して、第１の発明では、第１の計量ホッパ内の被計量物を全て排出させている点で両者は相違しているが、これ以外は第１の発明の構成と同等である。従って、第１の発明と同等の上記効果が得られる。
【００６７】
第４の発明によると、計量ホッパが第１の発明の第１と第２の計量ホッパと対応し、計量手段が第１の発明の第１と第２の計量手段と対応しており、この構成の違いにより、定量秤の構造を更に簡単にすることができる。そして、第４の発明では、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が上記目標重量よりもやや軽い重量となったときに第１の排出口からの被計量物の排出を停止させているのに対して、第１の発明では、第１の計量ホッパ内の被計量物を全て排出させている点で両者は相違している。これ以外は第１の発明の構成と同等である。従って、第１の発明と同等の上記効果が得られる。
【００６８】
第５、第６の発明によると、第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が目標重量となり、第２の排出口からの被計量物の排出を停止させた時から所定の安定時間が経過した後に、第１及び第２の計量ホッパ内の被計量物の重量、又は計量ホッパ内の被計量物の重量を計量する構成であるので、第１及び第２の排出口から実際に排出された被計量物の重量を正確に計量することができる。そして、例えば第１及び第２の排出口から排出された被計量物の合計重量が目標重量よりも少ない場合にはその不足分を追加して排出することができ、その結果、目標重量の被計量物を精度良く計量することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態に係る定量秤の概略構成図である。
【図２】同第１実施形態に係る定量秤の電気回路を示すブロック図である。
【図３】同第１実施形態に係る定量秤の、（ａ）は第１及び第３のゲートのゲート開口度と時間との関係を示す図、（ｂ）は第２及び第４のゲートのゲート開口度と時間との関係を示す図、（ｃ）は第１及び第２の計量ホッパ内の被計量物の合計重量と時間との関係を示す図である。
【図４】同第１実施形態に係る定量秤の計量、及び動作手順を示すフローチャートである。
【図５】同第１実施形態に係る定量秤の計量、及び動作手順を示すフローチャートである。
【図６】同第１実施形態の第１の計量ホッパへの被計量物の投入の制御を示すフローチャートである。
【図７】同発明の第２実施形態に係る定量秤の概略構成図である。
【図８】同発明の第４実施形態に係る定量秤の概略構成図である。
【図９】同第１実施形態に係る定量秤の電気回路を示すブロック図の他の例を示す部分ブロック図である。
【図１０】同第１実施形態に係る定量秤の電気回路を示すブロック図の他の例を示す部分ブロック図である。
【図１１】第３実施形態に係る定量秤の計量、及び動作手順を示すフローチャートである。
【図１２】同第１実施形態に係る定量秤の計量、及び動作手順の他の例を示すフローチャートである。
【図１３】従来の定量秤を示すブロック図である。
【図１４】同従来の定量秤における供給装置の、（ａ）はゲート開口度と時間との関係を示す図、（ｂ）は計量ホッパ内の被計量物と時間との関係を示す図である。
【符号の説明】
１  第１の投入手段
２  第１の計量手段
３  第２の投入手段
４  第２の計量手段
５  第１の計量ホッパ
１１  制御部
１９  第２の計量ホッパ
３２  駆動ユニット
【図１】
0003732620.tif 000002
【図２】
0003732620.tif 000003
【図３】
0003732620.tif 000004
【図４】
0003732620.tif 000005
【図５】
0003732620.tif 000006
【図９】
0003732620.tif 000007
【図６】
0003732620.tif 000008
【図７】
0003732620.tif 000009
【図８】
0003732620.tif 000010
【図１０】
0003732620.tif 000011
【図１１】
0003732620.tif 000012
【図１２】
0003732620.tif 000013
【図１３】
0003732620.tif 000014
【図１４】
0003732620.tif 000015