JPH10339658A

JPH10339658A - 定量秤

Info

Publication number: JPH10339658A
Application number: JP16795797A
Authority: JP
Inventors: Katsuzo Kawanishi; 勝三川西; Hiroshi Higuchi; 浩樋口
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 1997-06-09
Filing date: 1997-06-09
Publication date: 1998-12-22
Anticipated expiration: 2017-06-09
Also published as: JP3732620B2

Abstract

(57)【要約】【課題】特に付着性を有する被計量物の重量を高速で
しかも高精度で計量すること。【解決手段】目標重量の約８０％の被計量物７を第１
の計量ホッパ５に投入し、目標重量の約２５％の被計量
物７を第２の計量ホッパ１９に投入する第１及び第２の
投入手段１、３と、第２の排出口１５を有する第１の計
量ホッパ５を備え第１の計量ホッパ５内の被計量物の重
量を計量する第１の計量手段２と、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を有する第２の
計量ホッパ１９を備え第２の計量ホッパ１９内の被計量
物の重量を計量する第２の計量手段４と、第２及び第４
の排出口１５、２６から被計量物の排出を開始させ、第
１の計量ホッパ５内の被計量物の排出が終了した後であ
って、第２及び第４の排出口１５、２６から排出された
被計量物の合計重量が上記目標重量となったときに、第
２及び第４の排出口１５、２６を閉鎖させる制御手段１
１と、を具備する。

Description

【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５
０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Ｗ
₁を越えるまでは大きな投入流量となるゲート開口度Ｇ
₁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Ｗ_Pに落差量ｄを見込
んだ重量（Ｗ_P−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Ｗ_P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５
３を開放することにより一定重量（目標重量）Ｗ_Pの被
計量物７を排出することができる（特公平７−１０８７
３０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Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_A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Ｗ_Bを加算する。この合計計量信号（Ｗ_A＋Ｗ_B）
は、アナログ・デジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）１
３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Ｗ_P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１
１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Ｗ_P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（ＣＰ
Ｕ）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Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_P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３
３、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Ｗ_P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Ｔ_K2を従来の定量秤の計量サ
イクル時間Ｔ_K1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Ｗ_P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１
３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Ｗ_G1、Ｗ_G2、Ｗ_G3、ゲー
ト開口度Ｇ₁₁、Ｇ₁₂等を表すデータＤＷ_G1、ＤＷ_G2、Ｄ
Ｗ_G3、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Ｗ
_G1、Ｗ_G2、Ｗ_G3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Ｗ_P
の約２５％となるように制御されている。

【００２５】図３に示すＷ_G1は大投入から中投入に切り
換える重量、Ｗ_G2は中投入から小投入に切り換える重
量、Ｗ_G3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Ｗ_G4’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１
１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Ｗ_G4を計量する。そして、この
合計投入重量Ｗ_G4から目標重量Ｗ_Pを減算して超過重量
Ｗ_d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Ｗ_d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Ｗ_G5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、１
９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Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_P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１
５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Ｗ_P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Ｗ_d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Ｗ_P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Ｗ_d（目標重量Ｗ_P）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８
５％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８
５％、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Ｗ_P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Ｗ_Pの約１０．６％（第２及び第４の排出口１
５、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
Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_P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×Ｔ
₆’＝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Ｗ_P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０．２Ｗ_P／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３
０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３
１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Ｗ_P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Ｗ_G1、Ｗ_G2、Ｗ_G3、ゲート開口
度Ｇ₁₁、Ｇ₁₂を表すデータＤＷ_G1、ＤＷ_G2、ＤＷ_G3、Ｄ
Ｇ₁₁、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Ｗ_A、Ｗ_Bの合計計
量信号（Ｗ_A＋Ｗ_B）が０から設定重量Ｗ_G1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Ｗ_G1を越えてから設定重量Ｗ_G2
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Ｗ_A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Ｗ_G2を越え
てから設定重量Ｗ_G4’に落差量ｄを見込んだ重量
（Ｗ_G4’−ｄ）＝Ｗ_G3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〜Ｓ１０
４）。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Ｗ_G3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
Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_G2と現在の投入重
量Ｗ_X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（Ｓ１１
０）、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
Ｗ_G4を計量して記憶部４４に記憶し、この合計投入重量
Ｗ_G4から目標重量Ｗ_Pを減算して超過重量Ｗ_d（＝Ｗ_G4
−Ｗ_P）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（Ｗ_A＋Ｗ_B）が超過重量Ｗ_d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（Ｗ_A＋Ｗ_B）が超過重量Ｗ_d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２Ｔ
₇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（Ｗ_A＋Ｗ_B）を表
す計量信号を読み取って残留重量Ｗ_G5を計量し、投入重
量Ｗ_G4から残留重量Ｗ_G5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（Ｗ_G4−Ｗ_G5）を演算する（Ｓ１２
４）。

【００３６】これで１回の計量サイクルが終了して目標
重量Ｗ_P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（Ｗ_G4−Ｗ_G5）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Ｗ_P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Ｗ_P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（Ｗ_G4−Ｗ_G5）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Ｗ_Pの計量サイク
ル時間Ｔ_K2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（Ｗ_G4−Ｗ_G5）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（Ｗ
_G4−Ｗ_G5）が目標重量Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_G1、Ｗ_G2、Ｗ_G3、ゲート開口度Ｇ₁₁、Ｇ
₁₂を表すデータＤＷ_G1、ＤＷ_G2、ＤＷ_G3、ＤＧ₁₁、ＤＧ
₁₂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ＤＷ_Xを算出し（Ｓ４）、ＤＷ_XがＤＷ_G1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ＤＷ_Xを算出し（Ｓ８）、第１のゲート９の
開口度Ｇ_Xを表すデータＤＧ_Xを算出する（Ｓ１０）。
この開口度データＤＧ_Xは、ＤＧ_X＝（ＤＧ₁₁−ＤＧ₁₂）〔（ＤＷ_G2−ＤＷ_X）／（ＤＷ_G2−ＤＷ_G1）〕^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ＤＧ_Xは、Ｄ／Ａ変
換器３６に送出され（Ｓ１２）、そのＤＧ_Xに対応した
開口度Ｇ_Xに第１のゲート９の開口度が変更される。そ
して、ＤＷ_XがＤＷ_G2に等しいか判断し（Ｓ１４）、Ｎ
Ｏ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、ＤＷ_G2とＤＷ_X
との偏差の０．５乗に比例して開口度Ｇ_Xが制御され、
開口度Ｇ_X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（Ｓ１
６）。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、ＤＷ_Xが算出され（Ｓ１８）、Ｄ
Ｗ_XがＤＷ_G3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、ＤＷ_X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Ｗ_Pの
約２５％となった時に閉じられる。これによって、設定
重量Ｗ_G4’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４
７、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Ｗ_P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５
１、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Ｗ_P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Ｗ_P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
Ｗ_P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Ｗ_Pとなったときに、第２の計量ホッパ１
９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Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_Pよりも少し軽い重量であればよく、例えば
目標重量Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_d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Ｗ_dとなり、即ち、目標重量Ｗ_P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Ｓ１２
２、・・・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Ｗ_P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１
１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５
４に目標重量Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_P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３Ｔ ₈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Ｓ３０
０〜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（Ｓ３０
０）、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Ｗ_dと等しい
か若しくは少なくなったか否かを判定する（Ｓ３０
６）。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Ｗ_dとなり、即
ち、排出された被計量物の合計重量が目標重量Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_AとＷ_Bを加算器４２で加算して、この加算信号
（Ｗ_A＋Ｗ_B）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Ｗ
_AとＷ_B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Ｗ_AとＷ_B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Ｗ_P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Ｗ_P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Ｗ_P
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Ｗ_P＝２５ｋ
ｇ、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＝０．７ｓｅ
ｃ、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
Ｗ_P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

Claims

【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。