计量装置、门以及计量装置的工作方法与流程

本发明涉及计量技术。

背景技术：

以往，公知有将贮存于贮存槽的计量对象物(例如，谷类)向配置于其下方的计量槽供给，通过测力传感器进行计量的计量装置(例如，下述专利文献1～3)。在这种计量装置中，贮存槽内的计量对象物在打开配置于贮存槽的下部的供给门时因重力而落下，由此供给至计量槽。

专利文献1：日本特公平7-113568号公报

专利文献2：日本特开2004-271350号公报

专利文献3：日本专利第3913156号公报

在这样的计量装置中，因计量对象物落在计量槽内时的冲击而产生振动。该振动导致计量精度的降低，因此通常在待机至振动停止后进行测力传感器的计量。然而，若该待机时间变长，则计量的一个周期所需的时间变长，其结果，导致计量装置的处理能力(例如，单位时间的处理量)降低。据此，期望减少待机时间，而提高计量装置的处理能力。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述的课题的至少一部分所作出的，例如能够作为以下的方式来实现。

根据本发明的第一方式提供一种计量装置。该计量装置具备：贮存槽，其用于贮存计量对象物，在该贮存槽的下部形成有开口；供给门，其用于开闭开口；以及计量槽，妻设置于比贮存槽靠下方的位置，用于贮存从贮存槽经由开口供给的计量对象物，该计量槽支承于测力传感器。供给门的开闭动作时的供给门的下表面的移动轨迹设定为：至少在开口的正下方的区域内位于计量槽的内部。

根据该计量装置，在供给门打开的状态下，并且在贮存槽内的计量对象物与贮存于计量槽内的计量对象物连续的状态下关闭供给门，之后进行测力传感器的计量，由此能够抑制在供给门的闭动作时，计量对象物被供给门带出而向计量槽的外部飞散，并且减少从供给门的闭动作到测力传感器的计量为止的待机时间。具体而言，在贮存槽内的计量对象物与贮存于计量槽内的计量对象物连续的状态下关闭供给门，因此在供给门的闭动作前，借助贮存槽内的计量对象物的重量按压计量槽。其结果，能够使在从贮存槽向计量槽供给计量对象物时产生的计量槽的振动提早结束。因此，能够减少从关闭供给门到进行计量为止的待机时间，从而提高计量装置的处理能力。

根据本发明的第二方式，在第一方式的基础上，开口配置于计量槽的内部。根据该方式，能够进一步抑制在供给门的闭动作时，计量对象物被供给门带出而向计量槽的外部飞散。

根据本发明的第三方式，在第一方式或第二方式的基础上，计量装置具备间隙形成单元，该间隙形成单元用于当在从贮存槽向计量槽供给计量对象物后，在关闭了供给门时，在供给门与贮存于计量槽的计量对象物之间形成间隙。根据该方式，在由测力传感器进行计量时，供给门与计量槽内的计量对象物不接触，因此能够提高计量精度。

根据本发明的第四方式，在第三方式的基础上，间隙形成单元是在供给门的下表面的供给门的闭动作时的行进方向前端侧设置为从下表面向下方突出的突出部。根据该方式，在供给门进行闭动作时，由突出部带出计量对象物，因此能够在供给门与贮存于计量槽的计量对象物之间形成相当于突出部的高度的间隙。因此能够容易地形成上述间隙。

根据本发明的第五方式，在第一方式或第二方式的基础上，供给门构成为以支点为中心进行枢转。供给门的下表面的沿着枢转方向的纵剖面为圆弧形状。圆弧形状设定为供给门的闭动作时的行进方向前侧的半径大于后侧的半径。根据该方式，在供给门进行闭动作时，由供给门的行进方向前侧的部分带出计量对象物，因而形成与半径的差对应的间隙。因此，能够容易地形成上述间隙。而且仅通过研究供给门的形状便能够形成间隙，因此无需用于形成间隙的特殊的装置、构造，能够减少部件件数。

根据本发明的第六方式，在第一～第五的任一方式的基础上，上述移动轨迹设定为移动轨迹的供给门的闭动作时的行进方向前侧的端部位于比贮存槽的外缘部靠内侧的位置。根据该方式，能够进一步抑制在供给门的闭动作时计量对象物被供给门带出而向计量槽的外部飞散。另外，在将第六方式应用于第三～第五方式的情况下，能够抑制被供给门带出的计量对象物在贮存槽的外缘部附近堆积成山，且该山的一部分崩塌而侵入上述间隙内而填满间隙。

根据本发明的第七方式，在第一～第六的任一方式的基础上，测定装置具备：传感器，其能够检测规定量以上的计量对象物是否贮存于贮存槽内；和控制部，其控制计量装置的动作。控制部当在贮存槽贮存有规定量以上的计量对象物时，以打开供给门并从贮存槽向计量槽供给计量对象物的方式控制计量装置。根据该方式，能够在通过传感器确认到贮存槽内的计量对象物与贮存于计量槽内的计量对象物成为连续的状态所需的足够量的计量对象物贮存于贮存槽后，进行供给门的闭动作。因此，能够可靠地实施在第一方式中意图的控制。

根据本发明的第八方式，在第七方式的基础上，控制部当在贮存槽未贮存有规定量以上的计量对象物的情况下，以在待机至贮存有规定量以上的计量对象物之后，打开供给门并从贮存槽向计量槽供给计量对象物的第一动作模式控制计量装置。根据该方式，能够可靠地实施在第一方式中意图的控制。

根据本发明的第九方式，在第七方式的基础上，控制部当在贮存槽未贮存有规定量以上的计量对象物的情况下，以不待机至贮存有规定量以上的计量对象物，而打开供给门并从贮存槽向计量槽供给计量对象物的第二动作模式控制计量装置。在以第一动作模式控制计量装置的情况下，从关闭供给门到开始计量为止的时间设定为：比在以第二动作模式控制计量装置的情况下，从关闭供给门到开始计量为止的时间短。根据该方式，在计量对象物向贮存槽的供给量较少的情况下，作为第二动作模式，能够在贮存于贮存槽内的计量对象物与计量槽内的计量对象物成为连续的状态前，进行供给门的闭动作。因此不用过度地长时间待机至贮存有规定量以上的计量对象物。其结果，能够提高计量装置的处理能力。另外，在以第二动作模式控制计量装置的情况下从关闭供给门到开始计量为止的时间，比在以第一动作模式控制计量装置的情况下从关闭供给门到开始计量为止的时间长，因此能够充分地确保振动结束的时间。

根据本发明的第十方式提供一种计量装置。该计量装置具备：贮存槽，其用于贮存计量对象物，在该贮存槽的下部形成有开口；供给门，其用于开闭开口；以及计量槽，其设置于比贮存槽靠下方的位置，用于贮存从贮存槽经由开口供给的计量对象物，该计量槽支承于测力传感器。计量装置构成为：在供给门打开的状态下并且贮存槽内的计量对象物与贮存于计量槽内的计量对象物连续的状态下，关闭供给门，之后进行测力传感器的计量。根据该计量装置，能够与第一实施方式同样，减少从关闭供给门到进行计量为止的待机时间，从而提高计量装置的处理能力。也能够将第二～第九的任一方式应用于第十方式。

根据本发明的第十一方式提供一种用于供计量装置使用的门。该门具备门主体、和从门主体的一个面突出的突出部。根据该门，起到与第四方式相同的效果。

根据本发明的第十二方式提供一种用于供计量装置使用的门。该门具备具有圆弧形状的纵剖面的面。圆弧形状设定为沿着圆弧形状的一侧的半径大于另一侧的半径。根据该门，起到与第五方式相同的效果。

根据本发明的第十三方式提供一种计量装置的工作方法。该方法具备以下工序：准备计量装置的工序，该计量装置具备：在下部形成有开口的贮存槽、用于开闭开口的供给门、以及设置于比贮存槽靠下方的位置并支承于测力传感器的计量槽；第一工序，打开供给门，将贮存于贮存槽的计量对象物经由开口向计量槽供给；第二工序，在第一工序后，在贮存槽内的计量对象物与贮存于计量槽内的计量对象物连续的状态下关闭供给门；以及第三工序，在第二工序后，由测力传感器对计量槽内的计量对象物进行计量。根据该方式，能够与第一实施方式同样，减少从关闭供给门至进行计量的待机时间，从而提高计量装置的处理能力。也能够将第二～第九的任一方式应用于第十三方式。

附图说明

图1是表示作为本发明的第一实施方式的计量装置的简略结构的剖视图。

图2是表示计量装置的动作的示意图。

图3是表示计量装置的动作的示意图。

图4是表示计量装置的动作的示意图。

图5是表示计量装置的动作的示意图。

图6是表示计量装置的第一动作模式的流程的流程图。

图7是表示计量装置的第二动作模式的流程的流程图。

图8是表示第二实施方式的计量装置的供给门的形状的侧视图。

图9是表示第三实施方式的计量装置的简略结构的剖视图。

具体实施方式

图1是表示本发明的第一实施方式的计量装置20的简略结构的剖视图。在本实施方式中，计量装置20是测定谷类的重量的装置。但是计量装置20能够供用于计量任意的粒状或者粉状的物质而使用。如图所示，计量装置20具备贮存槽30、供给门40、计量槽50、测力传感器52、传感器70以及控制部80。

贮存槽30在其上部连接于供给生产线(未图示)。计量对象物90从该供给生产线连续或者断续地向贮存槽30供给，并在贮存槽30内暂时贮存。贮存槽30的容量设定为充分大于后述的计量槽50的容量(例如，1.5倍以上)。在贮存槽30的下部形成有开口31。贮存槽30在开口31的附近形成为横剖面朝向开口31逐渐变小。在开口31的附近设置有用于开闭开口31的供给门40。在本实施方式中，供给门40构成为以支点为中心进行枢转。供给门40借助任意的促动器(例如，气缸)进行工作。另外，供给门40在沿着其枢转方向的纵剖面观察时具有圆弧形状的下表面。在供给门40的下表面以从该下表面向下方突出的方式设置有突出部41。突出部41设置于供给门40的下表面的供给门40的闭动作时的行进方向前端侧(在本实施方式中为行进方向前端部)。关于该突出部41的作用详见后述。在本实施方式中，供给门40在沿着其枢转方向的纵剖面观察时，除了设置有突出部41的位置之外，具有恒定的半径。

计量槽50的上方敞开，计量槽50设置于比贮存槽30靠下方的位置。在铅垂方向观察时，贮存槽30配置于计量槽50的大致中央。计量槽50暂时贮存从贮存槽30经由开口31断续地供给的计量对象物90。开口31配置于计量槽50的内部。该计量槽50由测力传感器52支承。测力传感器52安装于具有充分的刚性的主体框架55。在本实施方式中，计量槽50被测力传感器52一点支承。但是计量槽50也可以在二点以上被支承。

在计量槽50的下部形成有排出口51。另外，在排出口51的附近设置有用于开闭排出口51的排出门60。贮存于计量槽50的计量对象物90在由测力传感器52计量后，向后级的设备(例如，贮存槽、输送机等)排出。

传感器70配置于贮存槽30的上部。传感器70是用于检测在贮存槽30是否贮存有规定量以上的计量对象物90的物位传感器。控制部80具备cpu以及存储器，通过执行储存于存储器的程序，由此控制计量装置20的动作整体。

在该计量装置20中，供给门40的开闭动作时的供给门40的下表面的移动轨迹设定为：至少在开口31的正下方的区域内位于计量槽50的内部。在图1中，作为供给门40的下表面的轨迹而示出形成于供给门40的突出部41的下表面的移动轨迹35。

以下，对计量装置20的计量动作进行说明。图2～图5是表示计量装置20的动作的示意图。在图2～图5中，排出门60省略图示。在使用计量装置20进行计量的情况下，首先，如图2所示，在供给门40位于闭位置的状态下，在贮存槽30贮存计量对象物90。接下来，如图3所示，控制部80使供给门40向箭头a1的方向枢转而打开供给门40。由此，贮存槽30内的计量对象物90如箭头a2所示，因重力而落在计量槽50内。此时，计量对象物90与计量槽50的底面碰撞，因此计量槽50如箭头a3所示振动。计量装置20具有使该振动提早结束的功能。

图4示出计量对象物90从贮存槽30向计量槽50的供给结束后的状态。从计量槽50的底面到贮存槽30的下端为止贮存有计量对象物90，由此计量对象物90从贮存槽30朝向计量槽50的流动停止。供给门40保持于开位置。如上所述，贮存槽30的容量大于计量槽50的容量，因此即便在向贮存槽30断续地供给计量对象物90的情况下，在贮存槽30内也残留有较多的计量对象物90。在向贮存槽30连续地供给计量对象物90的情况下，会残留更多的计量对象物90。在该状态下，在贮存槽30的开口31的正下方的区域，贮存槽30内的计量对象物90成为与贮存于计量槽50内的计量对象物90连续的状态。以下，也将该状态称为连续状态。另一方面，如上述的那样，贮存槽30在铅垂方向观察时配置于计量槽50的大致中央，因此在计量槽50的外缘部形成有未填充计量对象物90的空间。特别是在本实施方式中，如上述的那样，贮存槽30形成为剖面朝向开口31逐渐变小，因此计量对象物90难以储存于计量槽50的外缘部。因此未填充计量对象物90的空间形成得比较大。

在图4所示的状态下，借助残留于贮存槽30内的计量对象物90的重量，将计量槽50朝向下方按压。由此图3中箭头a3所示的振动提早结束。

在待机至振动结束后，如图5所示，控制部80使供给门40向箭头a5的方向枢转而关闭供给门40。此时，计量对象物90的表面被突出部41朝向供给门40的行进方向前方带出。其结果，在供给门40与贮存于计量槽50的计量对象物90之间形成有间隙53。因此在测力传感器52进行计量时，供给门40与计量槽50内的计量对象物90不接触，因此能够提高计量精度。

另外，移动轨迹35设定为该移动轨迹35的供给门40的闭动作时的行进方向前侧的端部位于比计量槽50的外缘部54靠内侧的位置。因此，能够在供给门40的闭动作时，进一步抑制计量对象物90被供给门40带出并向计量槽50的外部飞散。另外，能够抑制被供给门40带出的计量对象物90在计量槽50的外缘部54附近堆积成山，从而该山的一部分崩塌并侵入间隙53内而填满间隙53。

这样，若供给门40的闭动作结束，则如图4中说明的那样振动提早结束，因此能够以较短的待机时间、或者无待机期间地，开始测力传感器52的计量。因此计量的一个周期的时间缩短相当于待机时间缩短的时间，从而能够提高计量装置20的处理能力。

在上述的计量装置20中，控制部80也可以如以下说明的那样，选择第一动作模式以及第二动作模式中的任一动作模式来控制计量装置20。

图6是表示第一动作模式的流程的流程图。第一动作模式在供给门40关闭的状态下开始。若第一动作模式开始，则如图所示，控制部80首先判断在贮存槽30是否贮存有规定量以上的计量对象物90(步骤s110)。该判断使用传感器70的检测结果进行。规定量预先设定为在打开供给门40时能够实现图4中说明的连续状态。

判断的结果，在计量对象物90未贮存规定量以上的情况下，控制部80待机至计量对象物90贮存规定量以上(步骤s110：否)。另一方面，在计量对象物90贮存规定量以上的情况下(步骤s110：是)，如图3所示，控制部80打开供给门40，将贮存槽30内的计量对象物90向计量槽50供给(步骤s120)。接下来，控制部80在计量对象物90的供给结束后，即，在如图4所示成为连续状态后，如图5所示，关闭供给门40(步骤s130)。计量对象物90的供给结束的判断，例如也可以根据是否经过了规定的待机时间来进行。规定的待机时间根据计量对象物90的特性而通过实验或者经验预先设定。或者，也可以在计量槽50内设置有用于判断计量槽50内的计量对象物90是否到达贮存槽30的下端的物位传感器。

接下来，若供给门40关闭，则控制部80待机时间t1(步骤s140)。该时间t1考虑在连续状态下进行供给门40的闭动作的上述的效果，设定得比现有技术的短。根据计量对象物90的特性以及计量装置20的规格，该时间t1也可以为零。即，也可以省略待机。

若待机时间t1，则控制部80通过测力传感器52进行计量(步骤s150)。若计量结束，则控制部80打开排出门60，排出计量槽50内的计量对象物90(步骤s160)。然后，若排出结束，则控制部80关闭排出门60(步骤s170)。这样，第一动作模式的一个周期的计量动作结束。该周期反复实施。根据该第一动作模式，能够可靠地执行在连续状态下关闭供给门40的动作。

图7是表示第二动作模式的流程的流程图。在图7中，对与第一动作模式相同的工序标注与图6相同的附图标记。以下，主要说明与第一动作模式不同的点，对于未特别说明的点与第一动作模式相同。对于第一动作模式而言，若开始第二动作模式，则如图示那样，控制部80首先判断是否在贮存槽30贮存有规定量以上的计量对象物90(步骤s110)。

判断的结果，在计量对象物90贮存有规定量以上的情况下(步骤s110：是)，控制部80执行步骤s120～s170，使计量的一个周期结束。另一方面，在计量对象物90未贮存规定量以上的情况下(步骤s110：否)，控制部80打开供给门40，将贮存槽30内的计量对象物90向计量槽50供给(步骤s220)。然后，若计量对象物90的供给结束，则控制部80关闭供给门40(步骤s230)。在该情况下，贮存于贮存槽30内的计量对象物90的量较少，因此在贮存槽30内的计量对象物90与贮存于计量槽50内的计量对象物90不连续的状态下(以下，也称为非连续状态)，关闭供给门40。另外，直至计量对象物90的供给的结束为止的时间被设定为比步骤s130短。

接下来，若关闭供给门40，则控制部80待机时间t2(步骤s240)。时间t2设定为比时间t1长。即，在此贮存于贮存槽30内的计量对象物90的量较少，因此在非连续状态下供给门40关闭。因此，直至振动结束为止的待机时间(时间t2)设定为比时间t1长。若待机时间t2，则控制部80执行步骤s150～s170，结束计量的一个周期。根据该第二动作模式，在贮存槽30内的计量对象物90的贮存量较多的情况下，在连续状态下关闭供给门40，由此能够缩短待机时间。另外，在贮存槽30内的计量对象物90的贮存量较少的情况下，不会过度地长时间待机至规定量以上的计量对象物90贮存于贮存槽30内。因此，能够提高计量装置20的处理能力。上述的结构在如本实施方式那样使计量槽50被测力传感器52一点支承的情况下，即、在振动难以结束的结构的情况下特别有利。换言之，根据上述的结构，能够兼顾计量槽50的简单的支承构造和计量装置20的处理能力的提高。

上述的第一动作模式以及第二动作模式，也可以由控制部80基于经由计量装置20具备的用户界面输入的用户指示进行选择。或者，第一动作模式以及第二动作模式也可以由控制部80根据向贮存槽30供给的计量对象物90的供给量而自动地进行选择。例如，控制部80也可以使用传感器70监视计量对象物90向贮存槽30的贮存状况，也可以在确保上述规定量以上的贮存量的时间在规定期间内占规定比例以上的情况下，选择第一动作模式，在除此以外的情况下选择第二动作模式。

图8是表示本发明的第二实施方式的计量装置的供给门340的形状的侧视图。供给门340与第一实施方式同样，构成为以支点343为中心进行枢转。供给门340在沿着其枢转方向的纵剖面观察时，具有圆弧形状的下表面。在本实施方式中，该纵剖面的圆弧形状的半径r沿着周向不恒定。具体而言，供给门340的闭动作时的行进方向前方的端部341的半径r1，比闭动作时的行进方向后方的端部342的半径r2大。另外，从端部341至端部342，半径r沿着周向从半径r1至半径r2逐渐变小。因此，从支点343观察时，端部341的移动轨迹335位于比端部342的移动轨迹336靠径向外侧的位置。

因此，通过供给门340的闭动作，在供给门340与计量对象物90之间形成有间隙353。根据该结构，仅研究供给门340的形状，便能够形成间隙353。因此，无需用于形成间隙的特殊的装置、构造，能够减少部件件数。该效果不局限于图8例示的形状，在设定为供给门340的闭动作时的行进方向前侧的半径大于后侧的半径的情况下能够获得。更详细而言，在供给门340位于闭位置的情况下，在开口31的正下方的区域的供给门340的半径小于比该区域靠闭动作时的行进方向前侧的半径的情况下，能够获得上述效果。

图9是表示本发明的第三实施方式的计量装置420的简略结构的剖视图。以下，对于计量装置420主要说明与第一实施例不同的点，未特别说明的点与第一实施方式相同。计量装置420具备：贮存槽430、供给门440、计量槽450以及测力传感器52。供给门440在本实施方式中为滑动式，如箭头a6所示沿水平方向移动，由此开闭贮存槽430的开口431。在供给门440的闭动作时的行进方向前端，形成有在供给门440的闭动作时在移动轨迹435上移动的突出部441。突出部441在关闭供给门440时，在供给门440与贮存于计量槽450内的计量对象物90之间形成间隙453。根据该结构，也起到与第一实施方式同样的效果。另外，在计量槽450作为选项设置有飞散防止壁456，用于防止被供给门440带出的计量对象物90向计量槽50的外部飞散。

以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但上述的发明的实施方式是为了使本发明的理解变得容易，并非对本发明进行限定。本发明不脱离其主旨，能够变更、改进，并且在本发明中包含其均等物。另外，在能够解决上述的课题的至少一部分的范围内，或者在起到效果的至少一部分的范围内，能够进行权利要求书以及说明书记载的各构成要素的组合或者省略。

例如，作为用于形成间隙53、453的间隙形成单元，也能够代替突出部41、441而使用任意的单元。例如，间隙形成单元也可以是在关闭供给门40、440后，沿着供给门40、440的下表面吹入空气的单元。或者，间隙形成单元也可以是在关闭供给门40、440后，使贮存槽30、430向上方移动的促动器。

另外，开口31、431也可以配置于计量槽50、450的外部(即上方)。当然，供给门40、340、440的下表面的移动轨迹也可以位于计量槽50、450的外部(即上方)。在该情况下，也可以由飞散防止壁456防止计量对象物90向计量槽50的外部飞散。

附图标记说明：20、420…计量装置；30、430…贮存槽；31、431…开口；35、335、336、435…移动轨迹；40、340、440…供给门；41、441…突出部；50、450…计量槽；51…排出口；52…测力传感器；53、353、453…间隙；54…外缘部；55…主体框架；60…排出门；70…传感器；80…控制部；90…计量对象物；341、342…端部；343…支点；456…飞散防止壁。