JP2522218B2 - 秤量機 - Google Patents

秤量機

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JP2522218B2 JP3008613A JP861391A JP2522218B2 JP 2522218 B2 JP2522218 B2 JP 2522218B2 JP 3008613 A JP3008613 A JP 3008613A JP 861391 A JP861391 A JP 861391A JP 2522218 B2 JP2522218 B2 JP 2522218B2
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  • Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】 本発明は、粉粒体や液体試料を
設定された目標量だけはかり取る、いわゆるサンプリン
グのための秤量機に関する。
【0002】
【従来の技術】 粉粒体や液体試料を自動的に一定量は
かり取る方法としては、従来、重量測定値が目標値より
も所定値だけ少ない状態で画一的に試料の投入を停止さ
せる等の方法がある。この場合、投入の停止を目標値に
対してどの程度手前で停止させるかはあらかじめ実験に
よって定める等の手法が用いられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】 ところで、上記した
従来の方法では、例えばホッパー等の投入機に試料が大
量に入っている状態と少量の状態とでは、試料の投入速
度が異なるためにはかり取り量に差が生じ、高精度のは
かり取りを期待することはできなかった。また、精度を
向上させようとすると、投入速度を遅くする必要があ
り、作業時間が長くなって能率が悪化するという問題が
ある。
【0004】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
ので、高精度のはかり取りを迅速に行うことのできる秤
量機の提供を目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成する
ための構成を、図1に示す基本概念図を参照しつつ説明
すると、本発明は、重量測定装置aと、その重量測定装
置a上に被測定試料wを投入する投入機bと、その投入
機bに対して投入開始指令および投入停止指令を供給す
る投入機制御手段cと、秤量目標重量W0 を設定する設
定手段dと、投入機bによる試料wの投入途中で、か
つ、重量測定装置aによる測定値Wが目標重量W0 に達
するまでの時点で所定の条件が満足したことを判別して
その判別結果を投入機制御手段cに供給して投入機bを
中間停止させる判別手段eと、その中間停止状態におけ
る停止当初の重量測定装置aの測定出力値と、その停止
後に当該出力が定常状態に達した時点での出力値との差
を記憶する記憶手段fと、その記憶内容を目標重量W0
から減ずる演算手段gと、その演算結果と重量測定装置
aの測定出力を比較する比較手段hとを有し、投入機制
御手段dは、記憶手段fによる記憶動作が完了した時点
で投入機を再駆動するとともに、比較手段hによる一致
検出出力により投入機bを停止させるよう構成されてい
ることによって特徴付けられる。
【0006】ここで、判別手段eにより判別すべき条件
としては、例えば重量測定装置aの重量測定出力があら
かじめ設定された所定値(例えば秤量目標値の95%程
度等)に達しているか否か、あるいは、投入開始後の経
過時間が所定時間になっているか否か等の条件を採用す
ることができる。また、以上の構成において、演算手段
gによる演算を、目標重量W0 から記憶手段fの内容を
減じ、更にある一定の重量値を減ずるようにし、その測
定出力がその演算結果と一致した時点で投入機bを一旦
停止して、以後小刻みに投入動作を断続させ、その状態
で比較手段hにより重量測定装置aの出力と目標値を比
較して、所定の差内に収まった時点で投入動作を停止す
るよう構成すれば、より高精度のはかり取りを行うこと
ができる。
【0007】更に、判別手段eによる判別と記憶手段f
による差の記憶を、例えばN回ごとにのみ行い、他の回
では中間停止と差の記憶を省略し、演算手段gは最新の
差を用いた演算を行うようにしてもよい。
【0008】
【作用】 毎回のはかり取り動作の途中において投入を
中間停止させ、その中間停止当初での重量測定装置aの
出力値と、その出力が定常状態となった時点での出力値
との差を記憶して、はかり取りを完了すべく投入を停止
させるべき重量測定出力値が決定されることになり、投
入機内の試料量等に拘らず常に一定の精度ではかり取り
を行うことができる。
【0009】
【実施例】 図2は本発明実施例の外観図である。重量
測定部1は皿1a上の重量に比例する電気信号を出力す
る。この重量測定部1の皿1aの上方には、試料投入機
2の試料吐出口2aが配設されており、駆動時に皿1a
上に載せられた容器3内に試料wを投入することができ
る。試料投入機2のON・OFFは、重量測定部1の出
力を入力するコントローラ4からの指令によって行われ
る。
【0010】図3は本発明実施例の回路構成を示すブロ
ック図である。コントローラ4はCPU41、ROM4
2、RAM43、および入出力インターフェース44等
を備えたマイクロコンピュータを主体として構成され、
重量測定部1からの重量信号はA−D変換器45によっ
てデジタル化されて刻々とRAM43内に採り込まれ
る。そしてこの重量データから、公知のアルゴリズムに
よって容器3内の試料重量が算出される。
【0011】コントローラ4は、はかり取り目標重量W
0 を設定するためのキーボード46と、投入動作開始指
令用のスタートスイッチ47を備えているとともに、試
料投入機2を駆動する駆動回路48を有しており、この
駆動回路48から試料投入機2のON・OFF信号が出
力される。図4はコントローラ4のROM42に書き込
まれたプログラムの内容を示すフローチャートで、以
下、この図を参照しつつ本発明実施例の動作を述べる。
【0012】スタートスイッチ47を押すと、試料投入
機2が駆動を開始する(ST1,ST2)。この状態
で、重量測定部1からのデータに基づく試料重量値W
と、先に設定されているはかり取り目標値W0 から所定
重量Qだけ少ない重量値(W0 −Q)とが比較され、W
が(W0 −Q)に達した時点で試料投入機2に停止指令
が供給される(ST3,ST4)。この停止指令が供給
された後、試料投入停止状態において重量測定部1から
のデータが安定するのを待ち、安定後のデータに基づく
試料重量W1 がRAM43内に一旦記憶される(ST
5,ST6)。なお、この安定/否安定の判定は、重量
データの変動が所定幅内に収まったか否かで行ってもよ
いし、あるいは、あらかじめ実験的に求められた時間経
過を以て安定したと推定するようにしてもよい。
【0013】次にこの安定後の重量値W1 と停止直後の
重量値(W0 −Q)との差Pが算出され、そのPの値は
今回のはかり取りが完了するまでの間RAM43内に格
納される(ST7,ST11)。このPを格納した後、
試料投入機2が再駆動され(ST8)、この再駆動後、
重量測定部1からのデータに基づく重量値Wは、はかり
取り目標値W0 からPを減じた値(W0 −P)と刻々と
比較され(ST9)、両者が一致した時点ではかり取り
完了と判断して試料投入機2を停止する(ST10)。
【0014】図5は以上の本発明実施例の作用を説明す
るためのグラフである。試料wの投入を開始すると、重
量測定部1からのデータに基づく重量値Wはほぼ直線的
に増加していく。その重量値Wが(W0 −Q)に達した
時点で試料投入機を停止すると、重量値Wは、試料投入
機2の吐出口2aから容器3内に落下途中の試料による
ものや、重量測定部1の応答遅れ等に起因して、次第に
その値が増加していく。停止直後と定常状態に達した後
の重量との差Pは、従って、試料投入機2による投入速
度と落差、および重量測定部1の応答遅れの全てを含ん
だオーバーシュート量と見なすことができる。
【0015】このような中間停止によるオーバーシュー
ト量Pを測定することにより、最終的なはかり取り目標
重量W0 を得るために試料投入機2を停止させるタイミ
ングは、図5に示すように、重量測定部1からのデータ
に基づく重量値Wが、はかり取り目標重量W0 からPを
減じた値に達した時点とすればよいことが判る。ここで
注目すべき点は、このオーバーシュート量Pは、毎回の
はかり取り過程における中間停止によってその都度求め
られるので、試料投入機2内の試料量、あるいは使用す
る容器3との落差等に応じて変化することになり、あら
かじめ何回もの実験によって一定のオーバーシュート量
を決定する場合に比して、より正確で、かつ、実験の手
間も省くことができるという点である。
【0016】さて、より正確なはかり取りを行うために
は、上記のような手法で中間停止によりオーバーシュー
ト量Pを求めるとともに、図6にその中間停止後の動作
を示すタイムチャートを重量変化グラフとともに示すよ
うに、試料重量Wが(W0 −P)に達する前、例えば
(W0 −P−α)に達した時点で試料投入機2を一旦停
止させ、その後、小刻みに一定の時間幅でパルス状に試
料投入機2を断続的に駆動と停止を繰り返し、その都
度、試料重量Wと目標重量W0 とを所定のタイミングで
比較して、WがW0 に近づいたら最終的に試料投入機2
を停止させるように構成すればよい。
【0017】あるいは、先に述べた実施例において、中
間停止点の手前から投入速度を自動的に落とし、以降、
その遅い投入速度で最終的な停止まで試料を投入するよ
うに構成してもよい。また、この技術と上述の小刻みに
パルス状に断続駆動する技術とを併合してもよい。な
お、中間停止指令を発生すべきタイミングは、図4に示
した例以外に、例えばスタートスイッチ47が押された
後、あらかじめ設定された時間が経過した時点としても
よい。この場合、この時間は前もって実験的に設定して
おけばよい。また、この場合、中間停止すべき時間が経
過した時点における試料重量を一旦記憶しておき、その
重量値と重量データが安定した後の試料重量W1 との差
をPとして記憶すればよい。
【0018】更に、中間停止とこれによるオーバーシュ
ート量Pの測定は、必ずしも毎回のはかり取り動作にお
いて行う必要はなく、例えばN回のはかり取り動作ごと
に行うようにすることもできる。この場合には、オーバ
ーシュート量Pは最新のものを用いるようにすればよ
い。更にまた、試料投入機については図2に示したよう
な据え置き型のもののほか、例えば図7に示すように手
持ち型のいわゆる振動匙等と称されるものを、同様に使
用することができる。この場合、コントローラの本体部
分は重量測定部21側に一体化して収容するか別置きと
し、スタートスイッチ247は振動匙本体20に装着
し、キーボード246は別途コントローラの本体側に装
着することが好ましい。
【0019】また更に、以上の各実施例では、試料投入
用の容器を手動によりセットするように構成している
が、本発明は、ベルトコンベアとハンドリング装置等を
用いて、容器の重量測定部への搬入・排出、および最初
のスタート指令の付与を自動化して、はかり取り作業を
全自動化する方式にも同様に適用可能であることは勿論
である。
【0020】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、試料の投入途中で投入が中間停止され、その停止直
後の試料重量測定値と、停止後に重量値が定常状態とな
った時点での試料重量測定値との差が、オーバーシュー
ト量として記憶され、再投入後の試料重量測定値がはか
り取り目標重量よりもオーバーシュート量だけ小さい時
点で試料投入を停止するので、従来のように実験によっ
て決定された画一的なオーバーシュート量に基づいて試
料投入を停止する場合に比して、投入機内の試料量等の
相違に基づく誤差が発生することがなく、はかり取り精
度を大幅に向上させることができる。しかも、従来のよ
うに、実際のはかり取り作業に先立って、オーバーシュ
ート量をあらかじめ何回もの実験によって決定する必要
がなくなり、能率向上にも繋がる。更に、本発明では、
特に従来のこの種装置に比して、主としてプログラムの
内容を変更するだけでよく、ほとんどコストアップには
ならないとともに、据え置き型および手持ち型のどちら
にでも対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の構成を示す基本概念図
【図2】 本発明実施例の外観図
【図3】 本発明実施例の回路構成を示すブロック図
【図4】 そのROM42に書き込まれたプログラムの
内容を示すフローチャート
【図5】 本発明実施例の作用説明のためのグラフ
【図6】 本発明の他の実施例の動作をグラフとともに
示すタイムチャート
【図7】 本発明の更に他の実施例の外観図
【符号の説明】
1・・・・重量測定部 1a・・・・皿 2・・・・試料投入機 2a・・・・試料吐出口 3・・・・容器 4・・・・コントローラ 41・・・・CPU 42・・・・ROM 43・・・・RAM 45・・・・A−D変換器 46・・・・キーボード 47・・・・スタートスイッチ 48・・・・駆動回路

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量測定装置と、その重量測定装置上に
    被測定試料を投入する投入機と、その投入機に対して投
    入開始指令および投入停止指令を供給する投入機制御手
    段と、秤量目標重量を設定する設定手段と、上記投入機
    による試料の投入途中で、かつ、上記重量測定装置によ
    る測定値が上記目標重量に達するまでの時点で所定の条
    件が満足したことを判別してその判別結果を上記投入機
    制御手段に供給して投入機を中間停止させる判別手段
    と、その中間停止状態における停止当初の上記重量測定
    装置の測定出力値と、その停止後に当該出力が定常状態
    に達した時点での出力値との差を記憶する記憶手段と、
    そに記憶内容を上記目標重量から減ずる演算手段と、そ
    の演算結果と上記重量測定装置の測定出力を比較する比
    較手段とを有し、上記投入機制御手段は、上記記憶手段
    による記憶動作が完了後投入機を再駆動するとともに、
    上記比較手段による一致検出出力により投入機を停止さ
    せるよう構成されてなる秤量機。
  2. 【請求項2】 上記演算手段は上記記憶内容とあらかじ
    め設定されて所定重量分を上記目標重量から減じて出力
    するとともに、上記投入機制御手段は、上記比較手段に
    よる一致検出出力が発生した時点で投入機を一旦停止さ
    せ、かつ、その後小刻みに投入を断続させ、上記比較手
    段は、その投入断続状態において上記重量測定装置の測
    定出力と上記目標重量とを比較してその差が所定値以内
    になった時点で上記投入機制御手段に断続投入動作を停
    止させるための出力を発生するよう構成されていること
    を特徴とする請求項1に記載の秤量機。
  3. 【請求項3】 上記判別手段の判別と上記記憶手段によ
    る上記差の記憶が、あらかじめ設定されたはかり取り回
    数に達するごとに行われ、その回数に達するまでは、上
    記演算手段は最新の上記差を用いた演算を行うととも
    に、上記投入機制御手段は上記中間停止を省略するよう
    構成されていることを特徴とする請求項2または3に記
    載の秤量機。
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