专利名称：计量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种物品的计量装置。
背景技术：
以往，提出有如下所述的计量装置的方案，即将多个戽斗设置于圆周上、一边使这些戽斗旋转一边进行物品的供给、计量及排出的计量装置。
专利文献1实开平4-069731号公报(第4-5页、图1)专利文献2特开2000-185719号公报(第4页、图2)专利文献3特开平9-002401号公报(第2-3页、图1)在专利文献1的发明中，通过在圆周上用间歇动作进行供给、计量及排出这3个动作来谋求一定计量的高速化。但是，在该以往技术中，是在供给之后进行计量的，所以难以正确地进行供给。因此，要保证一定计量的质量是困难的。
在专利文献2的发明中，为间歇动作，并且将计量部和供给部各设置2个部位，来进行大量供给动作和补偿供给动作，由此可谋求高速以及一定计量的质量的提高。但是，在该以往技术中，是在圆周上的不同位置上依次进行供给和计量的，所以不仅不能充分地提高供给量的精度，还会导致装置的大型化。
在专利文献3的发明中，同时进行大量供给和计量，而且在其后同时进行微量供给(补偿供给)和其计量。进而，这些供给和计量的动作是连续地进行的。由此来实现一定计量的质量保证和高速化。但是，在该装置中，为实现高速化，计量装置及供给装置这两种装置需要有多个。而且，控制对象机器的数量多，所以控制也变得复杂。进而，由于计量装置是移动的，所以与静止计量的情况相比，正确地计量是困难的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种良好地平衡了速度、成本及质量的计量装置。
为达到该目的，本发明的计量装置具有第1供给部、第1计量戽斗、第2供给部、第2计量戽斗、多个收容戽斗、供给控制部。第1供给部供给超过设定重量的1/2的重量的物品。第1计量戽斗固定地设在第1供给部的下方、并对来自第1供给部的物品进行计量。第2供给部供给物品。第2计量戽斗固定地设在第2供给部的下方、并对来自第2供给部的物品进行计量。多个收容戽斗在第1计量戽斗及第2计量戽斗的下方配置在圆周上、并间歇地旋转来依次接收来自各计量戽斗的物品。供给控制部为使从设定重量中减去由第1计量戽斗计量的计量值而得到的不足部分能供给到第2计量戽斗中，而基于来自第2计量戽斗的输出对第2供给部的供给量进行控制。
这里，通过在不同的部位进行大量供给和微量供给来谋求高速化。
另外，通过一边计量一边供给，来提高供给精度。
进而，供给部和计量戽斗是固定设置的，所以可以期望得到静止计量的准确度。而且，在由于计量戽斗的数目减少而可谋求成本的削减的同时，还因为在一个部位上进行供给和计量而可谋求装置的小型化。
又，在本发明中，优选地，使第2计量戽斗内的计量在收纳了由第1计量戽斗计量了的物品的收容戽斗移动到可接收从第2计量戽斗排出的物品的位置之前完成。通过这样地设定，可以使供给和计量的工序交迭，从而可谋求计量的高速化。
又，在本发明中，优选地，通过供给控制部进行的第2供给部的控制是对第2供给部的每单位时间的供给量(供给强度)进行控制。如果通过供给时间来进行微量供给控制，则有可能因供给时间变长而使装置整体的能力(计量的周期)下降。即，对于第2供给部的控制，是将供给强度(送料器的情况下为振幅、输送机的情况下为速度)而不是供给时间(送料器的情况下为振动次数)作为控制对象的。
另外，在本发明中，优选地，供给控制部基于来自第1计量戽斗的输出来控制第1供给部的单位时间内的供给量或者供给时间，以使供给至第1计量戽斗的物品的重量接近规定的第1目标范围。这样，如果使用供给强度及振动次数这两者进行控制，就能保证计量装置的能力(可缩短周期)。而且，如果用振动次数进行控制，计量值稳定。
图1为表示本发明的计量装置的概略立体图。
图2为表示收容戽斗的配置的概略俯视图。
图3(a)为计量装置的概念图，(b)为计量装置的控制结构图。
图4为表示存储器的存储内容的图表。
图5(a)为表示供给部的结构的侧视图，(b)、(c)为表示供给部的控制方法的一例的特性图。
具体实施例方式
实施例1以下，参照附图对本发明的实施例1的计量装置进行说明。
图1为表示本发明的计量装置1的立体图。
如图1所示，计量装置1例如配置于输送线100的中途，将已计量为规定的设定重量T的物品M排出到输送线100上的容器内。
在计量装置1的上部，设置有装料戽斗2。作为被计量物的物品M供给到并贮留在装料戽斗2中。在装料戽斗2的下方，设置有第1及第2供给部10、20。在第1供给部10的下游在装置主体上固定设置有第1计量戽斗15，另一方面，在第2供给部20的下游在装置主体上固定设置有第2计量戽斗25。第1供给部10将第1供给部10上的物品M供给至第1计量戽斗15中。第2供给部20将第2供给部20上的物品M供给至第2计量戽斗25中。
在第1及第2计量戽斗15、25的下方，设置有多个收容戽斗Hi(H1～H6)。这多个收容戽斗Hi的周围被在图1中用双点划线表示的罩3所覆盖。在罩3上与各计量戽斗15、25对应的部位上，形成有用于使物品M通过的开口3a。
如图2所示，作为多个收容戽斗Hi，在此，在圆周上等间隔地配置有6个收容戽斗H1～H6。各收容戽斗Hi经由连结杆8及转动基座9与垂直的转动轴O连结，并通过旋转驱动马达6(参照图3(b))绕转动轴O沿水平面间歇地旋转。如后所述，相对于这些收容戽斗H1～H6的每一个，在与第1计量戽斗15对应的大量供给位置PL上供给了设定为比设定重量T少若干量的物品M后，使收容戽斗Hi旋转，并在第2计量戽斗25对应的微量供给位置PS上补充供给对设定重量T来说不足的量的物品M。由此，可以实现计量的高速化。
在图3(a)中，第1供给部10为用于向第1计量戽斗15供给超过设定重量T的1/2的重量的物品M的装置。第1供给部10具有第1上游供给部11及第1下游供给部12。另一方面，第2供给部20是为向第2计量戽斗25供给从设定重量T中扣除(减去)已由第1计量戽斗15计量了的物品M的计量值之后的不足部分而设置的。第2供给部20具有第2上游供给部21和第2下游供给部22。
如图1所示，第1上游供给部11及第1下游供给部12比第2上游供给部21及第2下游供给部22更宽地形成。由此，与第2供给部20相比，装料戽斗2内的物品M会较多地分配到第1供给部10上。另外，尽管第1上游供给部11和第2上游供给部21在此仅设置了一个，但是第1上游供给部11和第2上游供给部21也可以设置多级(2级、3级......)。此时，能够进一步提高供给的精度。
如图5(a)所示，第1下游供给部12及第2下游供给部22具有送料器基座33、一对板簧34、连结部件35、槽主体37、电磁线圈39。送料器基座33经由多个螺旋弹簧32设置在支承部31上。一对板簧34安装在送料器基座33上。连结部件35连结这些板簧34的上端部。槽主体37支承在连结部件35上，并可摆动(振动)地构成。电磁线圈39设置在送料器基座33的上面，并向安装在连结部件35上的磁体38作用电磁力。
在第1下游供给部12及第2下游供给部22中，在从未图示的激励电源向电磁线圈39间歇地通电时，会反复进行磁体38克服板簧34的弹力而在箭头“a”方向上位移的动作、和槽主体37一边向上方浮起一边在箭头“b”方向上位移的动作。由此，如图5(a)所示，槽主体37会在箭头“a”-“b”方向上反复振动。通过槽主体37的多次振动而完成1次供给动作，将槽主体37上的物品M供给到计量戽斗15、25中。
又，对于第1上游供给部11及第2上游供给部21，也作成为与第1下游供给部12及第2下游供给部22同样的构成。
如图3(a)所示，在第1计量戽斗15中，设置有检测从第1供给部10投入的物品M的重量的第1计量器51及第1闸门16。在第2计量戽斗25中，设置有检测从第2供给部20投入的物品M的重量的第2计量器52及第2闸门26。第1计量器51及第2计量器52将测量物品M的重量所得的计量值输出到微型计算机40中。
在图3(b)的微型计算机40中，经由未图示的接口连接有第1供给部10、第2供给部20、第1计量器51、第2计量器52、第1闸门16、第2闸门26、第3闸门Gi(G1～G6)、旋转驱动马达6等。
如图3(a)所示，第3闸门Gi(G1～G6)与收容戽斗Hi对应地各设置一个，并可以互相独立地开闭。
微型计算机40具有CPU(供给控制部)41及存储器42。存储器42具有图4(a)的设定值存储部42a和图4(b)的履历存储部42b。从输入部43将后述的设定重量T和第1目标值T1等与商品M相关的数据输入到微型计算机40中。输入部43既可以是键盘或触板式显示器等附带在计量装置1上的手动输入装置，也可以是接收从计量装置1以外的装置送来的数据的适配器。
如图4(a)所示，设定值存储部42a对于每个作为被计量物的商品(物品)M，存储有商品名、商品No.、设定重量T以及第1目标值T1。第1目标值T1为应该从第1供给部10供给到第1计量戽斗15的商品M的目标值，设定为超过设定重量T的1/2的值、例如设定为重量T的70％～90％左右的值。
CPU41算出用于控制第2供给部20的第2目标值T2。如以下的式(1)那样，第2目标值T2是从设定重量T中减去由第1计量戽斗15(第1计量器51)实际计量出的第1计量值W而求得的。
式1T2＝T-W如图4(b)所示，在履历存储部42b中，与各收容戽斗H1～H6对应地存储有通过第1计量器51实际计量出的第1计量值W、以及将通过第2计量器52实际计量所得的计量值与第1计量值W相加而得到的第2计量值∑W。
CPU41基于存储器42中存储的内容和来自各计量器51、52的输出来对与微型计算机40连接的各机器的动作进行控制。以下，对控制及动作进行详细的说明。又，在以下的说明中，以设定重量T设定为100g、而且，第1目标值T1设定为80g的情况为例进行说明。
如以下说明的那样，各收容戽斗Hi中在由第1计量戽斗15供给物品M后，由第2计量戽斗25供给物品M。首先，通过图3(a)的第1供给部10的供给动作，物品M被供给至第1计量戽斗15中。供给至第1计量戽斗15中的物品M的重量由第1计量器51实时地计量，并送至CPU41。CPU41基于来自第1计量器51的输出，对第1供给部10的每单位时间的供给量(供给强度)或者供给时间(振动次数)进行反馈控制，以使供给至第1计量戽斗15中的物品M的重量接近规定的第1目标值T1(80g)。
在控制每单位时间的供给量时，通过对向第1供给部10的电磁线圈39(参照图5(a))供电的激励电源进行ON-OFF控制、即对图5(b)的起辉相角αi(α1、α2、...)进行控制，来控制用图5(c)的斜线部表示的振动能量ΔEi(E1、E2、...)，而使1次供给动作中的槽主体37的振幅变化。在预先设定了1次供给动作中的振动次数后，如上所述地变化振幅，就可以在供给时间(振动次数)一定的情况下对每单位时间的供给量进行控制。在该情况下，周期稳定，其结果，可以进行高速计量。
另一方面，在控制供给时间时，是以在槽主体37的振幅一定而不变化的情况下变更振动次数的方式进行控制的。根据该控制，即使周期稍微不稳定，由于物品M的供给量相对于供给时间(振动次数)成线性关系，所以通过第1计量戽斗15得到的物品M的计量值是稳定的。
当第1计量器51的计量值变为与第1目标值T1近似的值时，CPU41就会停止第1供给部10的供给动作。而且，CPU41将最终供给至第1计量戽斗15中的物品M的计量值作为第1计量值W存储在履历存储部42b中。此时，如图4(b)所示，与位于图2的大量供给位置PL上的收容戽斗Hi对应地存储第1计量值W。其后，CPU41打开图3(a)的第1闸门16，将第1计量戽斗15内的物品M排出到收容戽斗Hi中。
接着，CPU41关闭第1闸门16来再次开始第1供给部10的供给动作，并且驱动图3(b)的旋转驱动马达6来使图2的各收容戽斗Hi沿顺时针方向间歇地旋转1个节距(规定角度)。反复进行计量和旋转，当收纳了由第1计量戽斗15计量了的物品M的收容戽斗Hi移动到图3(a)的第2计量戽斗25的下方的微量供给位置PS时，不足部分的物品M就会从第2计量戽斗25微量供给到该收容戽斗Hi中。
CPU41从设定重量T中减去由第1计量戽斗15计量出的第1计量值W，算出第2目标值T2(不足部分)。而且，CPU41基于来自第2计量戽斗25的输出来控制第2供给部20的供给动作，以将第2目标值T2的量的物品M供给到图3(a)的第2计量戽斗25中。即，供给至第2计量戽斗25中的物品M的重量由第2计量器52实时地计量，并反馈至CPU41。CPU41基于来自第2计量器52的输出，来对第2供给部20的每单位时间的供给量(供给强度)进行反馈控制。
这里，也可以考虑将供给时间(振动次数)作为微量供给的控制对象，但如果这样做，就有可能因供给时间变长而使装置整体的能力(计量的周期)下降。因此，这里，对于第2供给部20的控制，是通过将供给强度(振幅)而不是供给时间(振动次数)作为控制对象，来谋求周期的缩短的。另外，由于这里是边对物品M计量边进行供给的，所以提高了供给精度。
当供给至第2计量戽斗25的物品M的量变为可以预测到通过下次的振动就要超过第2目标值T2的值时，CPU41就会停止第2供给部20的供给动作。而且，CPU41将最终供给到第2计量戽斗25中的物品M的计量值与第1计量值W相加而得到的合计值作为第2计量值∑W存储在履历存储部42b中。此时，如图4(b)所示，与每个收容戽斗Hi对应地存储第2计量值∑W。然后，CPU41打开图3(a)的第2闸门26，将第2计量戽斗25内的物品M排出到收容戽斗H4中。
根据这样的构成，第1计量戽斗15及第2计量戽斗25和收容戽斗Hi设置为上下两级，所以可以使计量装置1小型化。而且，第1计量戽斗15及第2计量戽斗25是固定的，所以供给到第1计量戽斗15及第2计量戽斗25中的物品M是被静止计量的。因此，可以谋求计量精度的提高。
而且，为使第2计量戽斗25内的计量在收纳了由第1计量戽斗15计量了的物品M的收容戽斗Hi移动到可接收从第2计量戽斗25排出的物品M的位置的期间内完成，还进行了CPU41的控制。通过这样的控制，可以使供给和计量的工序交迭进行，从而谋求计量的高速化。
当算出第2计量值∑W时，CPU41对于每个收容戽斗Hi，比较第2计量值∑W和设定重量T，来判断收纳在各收容戽斗Hi中的物品M的量是否合适。在如图4(b)所示的收容戽斗H5那样、第2计量值∑W合适(第2计量值∑W≥设定重量T)的情况下，在收容戽斗H5移动到图2的正量排出位置PE时，收容戽斗H5的第3闸门G5打开，将收纳在收容戽斗H5中的物品M向输送线100的容器内排出。另一方面，在如图4(b)所示的收容戽斗H4那样、第2计量值∑W不合格(第2计量值∑W＜设定重量T)的情况下，则不是在图2的正量排出位置PE排出物品W，而是当收容戽斗H4移动到图2的不合格排出位置PF时，收容戽斗H4的第3闸门G4打开，将收纳在收容戽斗H4中的物品M输出。
如上所述，根据该计量装置1，通过一边使收容戽斗Hi间歇地旋转一边依次进行上述各工序，可以高速地进行物品M的计量。
又，在上述构成中，也可以使多个收容戽斗Hi不是沿水平面、而是沿倾斜的面间歇地旋转。
而且，也可以使多个收容戽斗Hi不是沿水平面、而是沿垂直的面间歇地旋转。例如，通过设置用于将物品M从固定设置的各计量戽斗15、25向收容戽斗Hi转移的倾斜滑靴，可以使收容戽斗Hi象摩天轮那样沿铅直的面内旋转移动。
如上所述，一边参照附图一边对恰当的实施例进行了说明，如果是本领域技术人员，在看完本说明书后当然可以容易地在该范围内想到各种改变及修正。
例如，收容戽斗的数目不限于6个，如果具有多个收容戽斗，就可对收容戽斗的数目做适当的改变。
另外，作为第1供给部及第2供给部，也可以不是电磁送料器，而是采用输送机。在该情况下，供给强度的控制可以通过变化输送机的速度来进行。
另外，第2供给部的控制也可以以供给时间为控制对象来进行。
这样的改变及修正可以解释为是属于由专利请求的范围所确定的范围内的。
本发明可以应用于将物品计量为设定重量的计量装置。
权利要求
1.一种计量装置，是将物品计量为设定重量的计量装置，具有供给超过前述设定重量的1/2重量的物品的第1供给部；固定地设在前述第1供给部的下方、并对来自前述第1供给部的物品进行计量的第1计量戽斗；供给物品的第2供给部；固定地设在前述第2供给部的下方、并对来自前述第2供给部的物品进行计量的第2计量戽斗；在前述第1及第2计量戽斗的下方配置在圆周上、并间歇地旋转而依次接收来自前述各计量戽斗的物品的多个收容戽斗；为使从前述设定重量中减去由前述第1计量戽斗计量的计量值而得到的不足部分能供给到前述第2计量戽斗中，而基于来自前述第2计量戽斗的输出对前述第2供给部的供给量进行控制的供给控制部。
2.如权利要求1所述的计量装置，前述供给控制部使前述第2计量戽斗内的计量在收纳了由前述第1计量戽斗计量的物品的收容戽斗移动到可接收从前述第2计量戽斗排出的物品的位置之前完成。
3.如权利要求1所述的计量装置，通过前述供给控制部进行的前述第2供给部的控制是对前述第2供给部的每单位时间的供给量进行控制。
4.如权利要求1所述的计量装置，前述供给控制部基于来自前述第1计量戽斗的输出来控制前述第1供给部的每单位时间的供给量或者供给时间，以使供给至前述第1计量戽斗的物品的重量接近规定的第1目标范围。
5.如权利要求1所述的计量装置，前述多个收容戽斗沿大致水平的面间歇地旋转。
全文摘要
本发明提供一种良好的平衡了速度、成本及质量的计量装置。计量装置具有供给超过设定重量的1/2重量的物品的第1供给部(10)；固定地设在第1供给部的下方、并对来自第1供给部的物品进行计量的第1计量戽斗(15)；供给物品的第2供给部(20)；固定地设在第2供给部的下方、并对来自第2供给部的物品进行计量的第2计量戽斗(25)；在第1及第2计量戽斗(15、25)的下方配置在圆周上、并间歇地沿水平面旋转来依次接收来自各计量戽斗的物品的多个收容戽斗(Hi)；为使从设定重量中减去由第1计量戽斗计量所得的计量值(W)而得到的不足部分能供给到第2计量戽斗中，而基于来自第2计量戽斗的输出对第2供给部的供给量进行控制的供给控制部(41)。
文档编号G01G15/00GK1621786SQ20041009588
公开日2005年6月1日 申请日期2004年11月26日 优先权日2003年11月26日
发明者杉冈幸男, 野口勇夫, 早川照生, 岸村宏, 地村和久, 山中正行, 胜见明义 申请人:株式会社石田