专利名称：定量填充装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于填充物品的定量填充装置，该装置用于在装入具有预定容积的贮存杯中的物品体积重量变化很大的情况下进行定量填充，更具体地是，在定量填充装置中设有用于贮存物品以进行大量填充的大填充贮存杯，和用于加料填充的多个贮存杯，这些贮存杯有不同的容量，以便补偿欠重量。如果需要，还可以设置加料辅助杯，以便有可能在宽范围内控制和很精细地调整填充重量。
粉状或颗粒状物料的定量填充由来已久。在常用的恒量填充方法中，体积称重是广泛采用的方法。但是，体积称量已经逐步由重量称重取代。主要原因是，例如，化学中的对化合物的称重必须非常准确。在过去，这个问题对于农产品，例如大米和小麦的称重是不重要的。图9表示的典型例子是至今主要采用的粉状物定量填充装置。
在图9所示的定量填充装置中，由100％设定器51设定规定的重量，由关断值设定器52设定90％的规定重量，以此为关断值，将物品供入称重料斗53，同时对其称重。为在这种装置中尽可能缩短称重时间，必须在进行填充时增加供料速度，这通过增加给料器55的振幅来实现，增加的速度保持到填充重量达到预定值的90％。这一过程称为“大量填充”，“粗填充”或“90％填充”。当填充量达到90％时，在控制装置56的控制下，给料器55的振幅减小，然后进行剩余10％的精细填充。当填充量达到100％时，填充停止。这种精细填充称为“少量填充”。当填充操作完成之后，从称重料斗53的下部，将物品装入容器(本图示)。采用这种类型的定量填充装置是在供给物品时进行称重，因而不可能加快填充速度。
为了解决这些问题，JP-昭开-50-120660和62-9226分别公开了一种定量填充装置，其填充速度被加快。按照这种类型的定量填充装置，使贮存在大填充贮存杯内的物品重量稍小于并接近于规定的重量，还设有多个具有相同容积的辅助杯，以便补偿欠重量。这种装置通过利用贮存在各辅助杯中物品重量的变化完成定量填充。更特别地是，通过从规定的重量减去存贮在大填充贮存杯的物品重量得出欠重量，而辅助杯进行组合，其容量接近于欠重量。因此，通过设置具有相同容积的多个辅助杯，可使填充的物品重量接近于规定重量。此外，这种类型的定量填充装置在填充物品的同时不进行称重。因此，填充速度可以加快。
但是，上面描述的定量填充装置存在着下述问题。在供入大填充贮存杯内的物品重量变化很大的情况下，即使选择全部辅助杯，也不可能补偿欠重量。为了解决这个问题，提出了一种增加辅助杯的尺寸的方法。但是，在这种情况下，不论辅助杯的组合形式如何，对于规定的重量都不可能获得在允许范围内的重量。换言之，重量不能得到精细调整。为了解决这一问题，提出了一种减小辅助杯的尺寸的办法。但是，在某些情况下，即使选择全部辅助杯，也不能补偿欠重量。为此，应该设置许多个辅助杯。
相对于现有技术而言，本发明解决了这些问题。本发明的目的是提供一种定量填充装置，其能够在很宽范围内控制和更精细地调整物品重量，并且还可高速填充。
本发明提供一种定量填充装置，其包括用于贮存物品的大填充贮存杯，所述贮存物品的重量小于并接近于规定重量Wo；用于贮存加料填充物品的多个加料贮存杯，其至少有两种容量；第一称重装置，对供入大填充贮存杯中的物品进行称量，作为大填充重量Wa；设置在加料贮存杯中的多个第二称重装置，其分别对供入加料贮存杯中的物品称重；执行控制操作的控制装置，该装置计算出规定重量Wo和大填充重量Wa之间的差(Wo－Wa)，作为欠重量Wb，根据第二称重装置得出的贮存在加料贮存杯中物品的重量，选择出加料贮存杯的组合形式，由此提供的重量最接近于欠重量Wb，将选定的加料贮存杯中的物品与大填充贮存杯中的物品一同卸出。
而且，至少加料贮存杯的一部分可以有容量比率1∶r1∶r2∶……∶rk-1∶……∶rn-1其中r是正实数，0＜k≤n，k是整数，n≤加料贮存杯数。此外，正实数r可以是2。
按照本发明的定量填充装置，其包括用于大量填充的大填充贮存杯，和用于加料填充的多个加料贮存杯，以便对大量填充进行补偿。设定大填充贮存杯的容量，以致其贮存物品的重量小于并接近于规定的重量Wo。此外，加料贮存杯至少有两种容积，并且将用于加料填充的物品分为多个不同的容量，以便贮存。几乎在同一时间将物品分别供入大填充贮存杯和加料贮存杯。
用第一称重装置对供入大填充贮存杯的物品称重，得到大填充重量Wa。在加料贮存杯上分别设有第二称重装置。分别采用第二称量装置对贮存在加料贮存杯中用于加料填充的物品进行称量。几乎同时由第一和第二称重装置对物品称重。
用控制装置计算，从规定重量Wo减去由第一称重装置测出的大填充重量Wa，即Wo－Wa，得出欠重量Wb。由于以这种方式设定大填充贮存杯的容积，即使贮存物品的重量小于规定重量Wo，所以欠重量Wo总是正值。然后，根据第二称重装置分别测出的加料贮存杯中物品的重量，由控制装置选择具有最接近于欠重量Wb的容量的加料贮存杯的组合形式。并且进行控制操作，以将选定的加料贮存杯中的物品与填充贮存杯中的物品一同卸出。
用计算机或同类设备可以立即计算出欠重量Wb，并且选择加料贮存杯的组合形式，从而可以实现高速填充。由于本发明的定量填充装置包括具有至少两种容积的多个加料贮存杯，所以在很宽范围内可以更精细地控制和调整物品重量。
此外，设定n个加料贮存杯的容量比率1∶r1∶r2∶……rk-1∶……∶rn-1其中n≤加料贮存杯数。
所以可以在很宽范围内更精细地控制和调整物品重量。更具体地是，如果在上述表达式中设定正实数r为2，在很宽范围内可以更精细地控制和调整物品的重量。
按照上述装置，在加料贮存杯4a～4e中物品的毛密度沿不同方向产生变化的情况下，物品重量在很宽范围内不能得到很好地调整。本发明的定量填充装置可以设有一种结构，由此，即使物品的毛密度有变化，也能够在很宽范围内很精细地调整物品重量。换句话说，按照本发明的定量填充装置，其包括设有称重装置的大填充贮存杯，由它贮存的物品重量小于并接近于规定重量；分别设有称重装置的多个加料贮存杯，其至少有两种容积，以便贮存加料填充物品，从而补偿欠重量，欠重量是从规定重量中减去大填充贮存杯中物品重量获得的；用于选择加料贮存杯组合形式的控制装置，以便根据预定的填充重量差，分步改变用于加料填充物品的重量；一个或多个设有称重装置的加料辅助杯，以便修正由加料填充物品的毛密度变化引起的填充物品重量差的间断值，当控制装置选定加料贮存杯的组合方式时，根据组合形式的变化，加料填充物品的重量逐步变化。
按照本发明的定量填充装置可以具有一种结构，其加料贮存杯包括至少m个具有下列容量的加料贮存杯a，as1，as2，……，ask-1，……，asm-1其中a是作为参照基准的加料贮存杯的容量；s是正实数；0＜K≤m，K是整数，m≤加料贮存杯数。
而且，按照本发明的定量填充装置，可以设有一种结构，其加料辅助杯包括至少P个具有下列容量的加料辅助杯b，bt1，bt2，……，btk-1，……，btp-1其中b是作为参照基准的加料辅助杯的容量；t是正实数；0＜K≤p，K是整数。
在本发明的定量填充装置中，正实数t和s可以相互相等。
而且，正实数t和s可以是2。
按照本发明的定量填充装置，可以设有一种结构，其中当加料贮存杯中物品的毛密度的最大离散比率为Z，m个加料贮存杯的最大体积为Vmax，P个加料辅助杯的总容量为A，加料辅助杯数P是整数，且满足下列表达式2ZVmax=2Z2m-1a<A=bΣk=1p2k-1]]>按照本发明的定量填充装置可以添加一种结构，其中大填充贮存杯包括分别设有称重装置的主填充贮存杯和减料辅助杯，减料辅助杯保存物品不卸出，以便减小填充物品的重量差。
按照本发明的定量填充装置可以添加一种结构，其中加料辅助杯是单一杯，当加料贮存杯的最大体积为Vmax时，加料辅助杯和减料辅助杯容积中可以贮存的物品重量为(2ZdVmax－ad)到(2ZdVmax＋ad)之间。
按照本发明的定量填充装置，其包括用于粗填充物品的大填充贮存杯(粗填充即大量填充)；多个具有至少两种容量的加料贮存杯，以便补偿欠重量(由大量填充不能达到规定重量的那一部分重量)。在大量填充贮存杯和加料贮存杯中分别设有称重装置。用控制装置根据称重装置测出的加料贮存杯中物品的重量选择具有不同容量的加料贮存杯的组合形式，由此提供的物品重量接近于欠重量。
通过改变所要选择的加料贮存杯的组合形式，根据预定的填充重量差，使用于加料填充的物品重量分步变化。但是，如果物品的毛密度产生变化，而且每个加料贮存杯中毛密度不同，在某些情况中，由于加料贮存杯组合形式的变化，物品的填充重量差将产生局部间断值。本发明的装置包括一个或多个加料辅助杯，以便修正填充重量差中的间断值。根据选择的加料贮存杯的组合形式，如果填充重量差增加，从选定的加料贮存杯供入的物品中的一部分将由加料辅助杯提供的物品替代，从而补偿欠重量。根据物品的毛密度的离散比率来确定加料辅助杯的数量和容积。
在本发明的装置中，加料贮存杯可以包括至少m个具有下式表示的容量的加料贮存杯a，as1，as2，……，ask-1，……，asm-1其中a是作为参照基准的加料贮存杯的容量；s是正实数；0＜k≤m，k是整数，m≤加料贮存杯数。
按照这种结构，改变加料贮存杯的组合形式，几乎可以按常规间隔补偿欠重量。由此可以减小加料辅助贮存杯的容量，修正填充物品重量差中的间断值。
在本发明的装置中，加料贮存杯可以包括至少P个具有下式表达的容量的加料辅助杯b，bt1，bt2，……，btk-1，……，btp-1其中b是作为参照基准的加料辅助杯的容量；t是正实数；0＜k≤p，k是整数。
按照辅助杯的结构，由物品毛密度变化引起的填充重量差中的间断值几乎可以按常规间隔得到补偿。
当正实数t和s相互相等，并且设定为2时，由比较简单的结构可以获得同样效果。
在具有正实数t和s是2的这种结构的装置中，加料辅助杯的杯数P和容量可以按下述方式确定。如果加料贮存杯中物品的毛密度的参照基准值设定为d，物品的毛密度的最大离散比率设定为Z，当具有最大毛密度的物品被送入具有最大容积的加料贮存杯，而具有最小毛密度的物品被送入其他加料贮存杯时，加料填充的物品将产生最大填充重量差Wmax。换言之，最大填充重量差Wmax以下述方式产生Wmax=a2m-1(1+z)d-aΣk=1m-12k-1(1-z)d]]>＝a2m-1(1＋z)d－a(2m-1－1)(1－z)d如果(2m-1－1)近似于2m-1，而且m个加料贮存杯的最大体积由Vmax表示，得出下列等式Wmax≈2Zd(a2m-1)＝2Zd Vmax。
换句话说，可以产生的最大填充重量差Wmax是供入最大加料贮存杯中的毛密度参照基准值为d的物品重量的两倍。如果加料辅助杯中物品的总重量大于最大填充重量差Wmax，通过选择加料辅助杯的组合形式，能够补偿最大填充重量差Wmax。更具体地是，如果P个加料辅助杯的总容量由A表示，将得出下列关系式2VmaxZd＜Ad=bΣk=1p2k-1d]]>因此，将得出下列表达式2Z Vmax≤bΣk=1p2k-1]]>按照本发明的另一种结构，大填充贮存杯由主填充贮存杯和减料辅助杯构成。在具有这种结构的装置中，减料辅助杯保存物品而不卸出，从而能够减小最大填充重量差Wmax。
此外，该装置可以有这种结构，其中减料辅助杯的容量被设定为贮存物品的重量在(2Zd Vmax－ad)到(2Zd Vmax＋ad)之间。按照这种结构，几乎完全能够修正补偿最大填充重量差Wmax。
通过下面参照附图对本发明的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将非常明确。
图1是表示本发明第一个实施例的定量填充装置的示意图。
图2是电路方框图，其表示设置在图1中定量填充装置内的控制装置。
图3是表示使用图1所示定量填充装置执行的定量填充方法的流程图。
图4是示意图，其表示图1所示定量填充装置中根据物品毛密度的变化，在添加供给物物品之间存在着间断的填充重量差。
图5是表示本发明第二实施例的示意图，其中定量填充装置具有加料辅助杯。
图6是表示本发明第三实施例的示意图，其中定量填充装置具有减料辅助杯。
图7是解释加料辅助杯的功能的示意图。
图8是解释减料辅助杯的功能的示意图。
图9是表示已有技术中具有振动给料器的定量填充装置的示意图。
下面参照附图详细描述本发明的实施例。
图1表示按照本发明第一实施例的定量填充装置的示意结构。按照本实施例，采用定量填充装置向预定容器，例如盒或袋，填充具有规定重量Wo的物品，该装置包括用于贮存物品的大填充贮存杯1和五个加料贮存杯4a～4e。由供料装置11向大填充贮存杯1和五个加料贮存杯4a～4e供给物品，几乎在同一时间使上述贮存杯装平满。大填充贮存杯1具有负载传感器7。由负载传感器7对供给大填充贮存杯1中的大量填充的物品进行称重。五个加料贮存杯4a～4e分别具有负载传感器2a～2e，由这些传感器分别对加料填充的物品称重。将负载传感器7和2a～2e的输出信号输入具有图2所示电路的控制装置。
在大填充贮存杯1的底部设有用于卸出物品的闸门8。同样，在加料贮存杯4a～4e中，分别设有可以相互独立开闭的五个闸门6。通过斜槽9使大填充贮存杯1和加料贮存杯4a～4e中卸出的物品进入容器10，例如，盒或袋。在前面所述控制装置的控制下，打开或关闭闸门8和五个闸门6。
在加料贮存杯4a～4e中的容量比率通过设定表达式rk-1中的r＝2和n＝5获得，式中r是正实数，k≤n，n＝加料贮存杯的数量，即容量比率为1∶2∶4∶8∶16。
如图2中方框图所示，称量供入大填充贮存杯1中物品重量的负载传感器7的输出信号和称量供入加料贮存杯4a～4e中物品重量的负载传感器2a～2e的输出信号由放大器21放大，并且送入多路转接器22。多路转接器22通过分时为各放大器21的输出信号打开通道。然后，通过的输出信号输入A/D模拟/数字变换器23。A/D模拟/数字变换器23将输入的模拟数据变换为数字数据，以便由CPU(中央处理器)24进行处理。CPU(中央处理器)24按照存贮在ROM(只读存贮器)25中的程序对数据进行处理。在这种情况下，RAM(随机存贮器)26被暂时使用。通过键盘27将数据，例如规定的重量Wo，物品的毛密度，以及类似的数据输入和贮存在非易失随机存贮器30内。根据CPU(中央处理器)24处理的结果，通过输入-输出装置28控制闸门8和五个闸门6打开或关闭。由显示器29显示填充物品的重量、设定到非易失随机存贮器30中的数据等数据值。
本实施例的装置按照图3所示的流程完成定量填充。在步骤32，将容器10放到斜槽9的下面。在步骤33，将物品从供料装置11供给大填充贮存杯1和五个加料存贮杯4a～4e，在步骤34由负载传感器7对供入大填充贮存杯1的物品进行称重，以此作为大填充重量Wa。同时，由负载传感器2a～2e对供入加料贮存杯4a～4e的物品进行称重。
在步骤35，得欠重量Wd＝Wa－Wo。在步骤36，选择加料贮存杯的组合方式，使得欠重量Wd最接近于0。在步骤37，选定的加料贮存杯中的物品与大填充贮存杯1中的物品一同卸出，供入容器10。下一步，在步骤38，用空容器替换满装的容器。然后，从步骤32开始重复称重。
按照本实施例，在加料贮存杯4a～4e之间的容量比率为1∶2∶4∶8∶16。这意味着备有的添加物品的重量是贮存在最小加料贮存杯4a中物品重量的1～31倍。因此，物品的重量可以在很宽的范围内得到更精细地控制和调整。对于大填充重量Wa的称重与各加料贮存杯中物品的称重同时进行。此外，对于欠重量Wd的计算，以及对于加料贮存杯组合形式的选择，使得添加物品的重量最接近于欠重量Wd，这些都由CPU24高速完成。因此，填充速度非常快。
在上述情况下，该实施例描述设置五个加料贮存杯，但本发明不受此限制，加料贮存杯的数量是可以选择的。同样，在此情况下，该实施例中描述的正整数r是2，但本发明不受此数的限制，可以选择其它整数或带小数的数。
按照本发明的定量填充装置包括大填充贮存杯，以便进行大量填充，还包括多个加料贮存杯，所述加料贮存杯至少有两种容量，以便进行加料填充，对大量填充提供补充。因此，可以在很宽的范围内更精细地控制和调整物品的重量。由于大填充重量Wa的称量与加料贮存杯中物品的称量同时进行，所以填充速度非常快。此外，对于欠重量Wd的计算，以及选择加料贮存杯的组合形式，使得加料贮存杯中物品的重量最接近于欠重量Wd，这些都可由计算机或同类设备以高速完成。因此，填充速度得以增加。
按照图1所示的装置，如果在所有加料贮存杯4a～4e中，沿同一方向物品的毛密度产生变化，由加料贮存杯4a～4e的组合形式供给的添加物品的填充重量差相同。因此，在容量比率1～31内，不论其值为多少，通过添加填充物品可以补偿欠重量Wd。但是，如果在加料贮存杯4a～4e中毛密度的变化方向相互不同，那么就会产生下列问题。例如，假定在具有容量比率为1∶2∶4∶8的加料贮存杯4a～4d内物品的毛密度增加20％，而在具有容量比率为16的加料贮存杯4e内物品的毛密度减少20％。为简单起见，假定物品的毛密度为1，由加料贮存杯4a～4d的组合形式(总容量比率为15)提供的添加物品的重量为1.2×15＝18.0。由容量比比上述组合大1的加料贮存杯4e(容量比率为16)提供的添加物品的重量为0.8×16＝12.8。此数值12.8可以由其它加料贮存杯4a～4d的组合形式得到补偿。因此，加料贮存杯4e没有意义。
相反，假定在加料贮存杯4a～4d中物品的毛密度减少20％，而在加料贮存杯4e中的物品容积密度增加20％。在这种情况下，由加料贮存杯4a～4d的组合形式(总容量比率为15)提供的添加物品重量为0.8×15＝12.0。由容量比比上述组合大1的加料贮存杯4e(容量比率为16)提供的添加物品的重量为1.2×16＝19.2。如图4所示，提供的添加物品重量分别为11.2，12.0，19.2和20.0。15～16的容量比率在填充重量中引起很大差别，为19.2－12.0＝7.2。这样，物品的重量不能更精细地调整。
在下述按照本发明的定量填充装置的结构中，即使在物品的毛密度产生变化的情况下，也能在很宽的范围内更精细地调整物品的填充重量。
实施例2图5表示本发明第二实施例的定量填充装置的示意结构。本实施例的定量填充装置用于填充预定的容器，例如盒或袋，填充物品有规定的重量Wo，该装置包括用来贮存大量填充物品的大填充贮存杯1，以及五个加料贮存杯4a～4e，以便增加填充量，还包括三个加料辅助杯14a～14c，以便矫正填充重量差。例如，由供料装置11将物品供入大填充贮存杯1，加料贮存杯4a～4e和加料辅助杯14a～14c，几乎在同一时间使上述容器装平满。在大填充贮存杯1设有负载传感器7。由负载传感器7对供入大填充贮存杯1中的物品进行称重。在五个加料贮存杯4a～4e分别设有负载传感器2a～2e，由这些传感器2a～2e分别对加料填充的物品进行称重。此外，按照本实施例的装置，还分别在加料辅助杯14a～14c上设有负载传感器12a～12c。负载传感器7，2a～2e和12a～12c的输出信号输入控制装置(未图示)。
在大填充贮存杯1的底部设有卸出物品的闸门8。同样，在加料贮存杯4a～4e和加料辅助杯14a～14c中分别设有相互独立开启和关闭的闸门6和16。在大填充贮存杯1、加料贮存杯4a～4e和加料辅助杯14a～14c内的物品卸出，并通过斜槽9进入容器10，例如盒或袋。在上述控制装置(未图示)的控制下，闸门8、6和16开启或关闭。
按照本实施例，根据表达式sk-1(其中s是正实数，k≤m，m＝加料贮存杯数)设定加料贮存杯4a～4e之间的容量比率，在表达式中，s＝2，m＝5，亦即比率为1∶2∶4∶8∶16。由此，如果最小的加料贮存杯4a作为参照基准，其具有容量a，则提供的加料填充物品有容量1a～(25－1＝31a)。如果物品的毛密度有参照基准(平均)值d，那么用于加料填充的物品填充重量差有值ad。更具体地说，如果毛密度有参照基准值d，那么用于加料填充物品的重量差可以由ad产生变化。
加料辅助杯14a～14c之间的容量比率可以利用表达式tk-1中合适的正实数t来设定，式中t是正实数，0＜k≤P，K为整数。按照此容量比率，可以确定加料辅助杯数P。按照本实施例，t和s有相同的值，即设定t为2，以最小的加料辅助杯14a作为参照基准，设定容量b达到最小的加料贮存杯4a的容量a。在这种情况下，在所有加料辅助杯中物品的重量由下列等式表达bΣk=1p2k-1d=b(1+2+.....+2p-1)d]]>＝bd(2p－1)＝ad(2p－1)以这样的方式确定加料辅助杯数P，即在所有加料辅助杯中的物品重量大于0.4×16ad＝6.4ad，其中物品的毛密度的最大离散比率由2d Vmax＝2Zdasm-1代替，式中Z＝0.2，m＝5，s＝2。换言之，按照本实施例，加料辅助杯数P为3(7ad)。按照tk-1(式中t＝2，k＝1，2，3)得到比率，三个加料辅助杯14a～14c的容量分别是ad、2ad和4ad。
按照本实施例，设置加料辅助杯14a～14c有与三个比较小的加料贮存杯4a～4c相同的容量。因此，由本实施例的结构引起的加料最大填充重量差Wmax 6.4ad可以由与加料贮存杯4a～4c相同的填充重量差来矫正。
实施例3图6所示为本发明第三实施例的定量填充装置的示意结构。本实施例的装置在以下方面不同于图5所示的装置。更具体地是，图6所示的装置有包括负载传感器12的单一加料辅助杯14，由它代替加料辅助杯14a～14c，而大填充贮存杯1由具有闸门8a的主填充贮存杯1a和具有闸门8b的减料辅助杯1b构成。大量填充的物品分开供入主填充贮存杯1a和减料辅助杯1b。由负载传感器7a和7b对填充到主填充贮存杯1a和减料辅助杯1b中的物品称重。在图6中，用相同的代号表示与图5中相同的部件。
加料辅助杯14和减料辅助杯1b的容量设定到可加减a的范围，其中心值为6.4a，其中物品的毛密度的最大离散比率由2dVmax＝2Zasm-1代替，式中Z＝0.2，m＝5，s＝2。按照本实施例，加料辅助杯14和减料辅助杯1b的容量是6.4a。
下面参照图7和8描述加料辅助杯14和减料辅助杯1b的功能。图7表示的情况是，将具有最大毛密度1＋Z＝1.2的物品供入加料贮存杯4a～4d，而将具有最小毛密度1－Z＝0.8的物品供入加料贮存杯4e。图7(a)表示的情况是，通过改变加料贮存杯的组合形式，使加料填充物品的各最小单位容量增加。在A1，选择加料贮存杯4b～4d，并且提供的加料填充物品为(2＋4＋8)×1.2＝16.8ad(容量比率为14)。为简化起见，在图7和8中，ad被省略。在A2，增加具有最小单位体积的加料贮存杯4a，用于加料填充的物品的重量为18.0ad(容量比率为15)，该重量是加料贮存杯4a～4d中物品的总重量。如果加料填充贮存杯的物品容量比率增加到16，通常仅选择加料贮存杯4e。如上所述，将具有最小毛密度1－Z＝0.8的物品供入加料贮存杯4e，在A3得到16×0.8＝12.8ad。因此，添加的物品重量大大减少。按照本实施例，增加加料辅助杯14中的物品，如图7(b)中B1所示，得到12.8＋6.4＝19.2ad。于是，用于添加物品的填充重量差的间断可以得到矫正。
图8表示的情况是，将具有最小毛密度1－Z＝0.8的物品供入加料贮存杯4a～4d，而将具有最大毛密度1＋Z＝1.2的物品供入加料贮存杯4e。图8表示的是，通过改变加料贮存杯的组合形式加料物品以每一最小单位容量增加的情况。在C1，选择加料贮存杯4b～4d，提供添加的物品为(2＋4＋8)×0.8＝11.2ad(容量比率为14)。在C2，增加具有最小单位体积的加料贮存杯4a，添加物品的重量为12.0ad(容量比例为15)，这是加料贮存杯4a～4d中物品的总重量。随后，如果将加料贮存杯的物品的容量比率增加到16，通常仅选择加料贮存杯4e。因此，如上所述，将具有最大容积密度1＋Z＝1.2的物品供入加料贮存杯4e，在C3得到16×1.2＝19.2ad，以致用于填充物品的重量大大增加。按照本实施例，如果不卸出减料辅助杯16中的物品，如在图8(b)中D1所示，得到19.2－6.4＝12.8ad。因此，用于添加物品的填充重量差的间断可以得到修正。
尽管在上述实施例描述的情况中，提供了具有容量比率1∶2∶4∶8∶16的五个加料贮存杯，本发明不受此数限制。而且，本发明可用于包括多个加料贮存杯的装置，其中加料贮存杯至少有两种容积。此外，也可以选择加料辅助杯的数目。
尽管在上述实施例描述的情况中，设定正实数s和t为2，本发明不受此数的限制，而且可以选用其它整数或带小数的数。此外，正实数s、t、b和a可以相互各不相同。在这种情况下，仅仅由加料贮存杯获得的填充重量差不同于增加加料辅助杯获得的填充重量差。
按照本发明，在具有上述结构的定量填充装置中，根据填充物品重量差的间断值确定的加料辅助杯的数目和容量可以矫正由供入加料贮存杯中物品毛密度变化引起的填充重量差的间断。接照本发明，即使物品的毛密度变化，也可以在很宽范围内更精细地调整物品填充重量。
按照本发明的结构，其中设有减料辅助杯，在减料辅助杯中的物品不卸出，而保存在减料辅助杯中，以使最大填充重量差Wmax可以减少。因此，能够在很宽范围内调整填充重量。
虽然上面对本发明进行了详细描述，前面的描述从各方面来说都是示例性的，而不是限定性的。可以理解，在不脱离本发明范畴的条件下，能够设计出多种其它修改或变换形式。
权利要求
1.一种定量填充装置，其包括用于贮存物品的大填充贮存杯，其中所述贮存的物品的重量小于且接近于规定的重量Wo；多个用于贮存加料填充物品的加料贮存杯，所述加料贮存杯至少有两种容量；第一称重装置，该称重装置对供入所述大填充贮存杯中的物品进行称重，作为大填充重量Wa；多个第二称重装置，其设置在所述加料贮存杯中，分别对供入加料贮存杯中的物品进行称重；控制装置，该控制装置进行控制操作，以便获得欠重量Wb，即所述规定重量Wo和所述大填充重量Wa之间的重量差(Wo-Wa)，根据所述第二称重装置得到的存贮在所述加料贮存杯中物品的重量选择所述加料贮存杯的组合形式，使所述组合的容量最接近于所述欠重量Wb，将选定的加料贮存杯中的物品与所述大填充贮存杯中的物品一同卸出。
2.按照权利要求1所述的定量填充装置，其特征是至少所述加料贮存杯中的一部分的容量比率为1∶r1∶r2∶……∶rk-1∶……∶rn-1式中r是正实数，0＜k≤n，K是整数，n≤所述加料贮存杯数。
3.按照权利要求2所述的定量填充装置，其特征是所述正实数r是2。
4.一种定量填充装置，其包括大填充贮存杯，其上设有对贮存的物品进行称重的装置，该大填充贮存杯用于存贮重量小于并接近于规定的重量的物品；设有称重装置的多个加料贮存杯，该加料贮存杯至少有两种容量，以便贮存加料填充的物品，以补偿从所述规定的重量减去所述大填充贮存杯中物品的重量获得的欠重量；控制装置，根据预定的填充重量差，选择所述加料贮存杯的组合形式，分步改变用于添加填充物品的重量；设有称重装置的一个或多个加料辅助杯，当所述控制装置选择所述加料贮存杯的组合方式时，加料辅助杯用来修正由所述物品的毛密度变化引起的填充重量差中的间断值。
5.按照权利要求4所述的定量填充装置，其特征是所述加料贮存杯包括至少m个具有下述容量的加料贮存杯a，as1，as2，……，ask-1，……，asm-1a是作为参照基准的加料贮存杯的容量，s是正实数，0＜K≤m，K是整数，m≤所述加料贮存杯的数目。
6.按照权利要求4或5所述的定量填充装置，其特征是所述加料辅助杯包括至少P个具有下列容量的加料辅助杯，b，bt1，bt2，……，btk-1，……，btp-1b是作为参照基准的加料辅助杯的容量，t是正实数；0＜k≤p，k是整数。
7.按照权利要求6所述的定量填充装置，其特征是所述正实数t和s相互相等。
8.按照权利要求7所述的定量填充装置，其特征是所述正实数t和s是2。
9.按照权利要求8所述的定量填充装置，其特征是当在所述加料贮存杯中物品的毛密度的最大离散比率是Z时，所述m个加料贮存杯的最大体积是Vmax，所述P个加料辅助杯的总容量是A，所述加料辅助杯数P是满足下式的整数2ZVmax=2Z2m-1a<A=bΣk=1p2k-1]]>
10.按照权利要求4至9中任一个所述的定量填充装置，其特征是所述大填充贮存杯包括分别设有称重装置的主填充贮存杯和减料辅助杯，所述减料辅助杯保存物品而不卸料，从而使所述填充重量差减小。
11.按照权利要求10所述的定量填充装置，其特征是加料辅助杯是单一杯，当所述加料贮存杯的最大体积为Vmax时，所述加料辅助杯和所述减料辅助杯的容量为可贮存重量为(2Zd Vmax－ad)～(2Zd Vmax＋ad)的物品。
全文摘要
本发明的定量填充装置包括大填充贮存杯和具有不同容量比率的多个加料贮存杯。对于大填充贮存杯中的物品由负载传感器进行称重，获得大填充重量。对于加料贮存杯中的物品由另外的负载传感器称重。用控制装置计算大填充重量和规定重量之间的差，作为欠重量，选择加料贮存杯的合适组合方式，使其容量接近于欠重量。将选定的加料贮存杯中的物品和大填充贮存杯中的物品通过斜槽一同供入容器。此外，还可设置多个加料辅助杯。
文档编号G01G13/06GK1139205SQ9610577
公开日1997年1月1日 申请日期1996年4月6日 优先权日1995年4月6日
发明者川西胜三 申请人:大和制衡株式会社