JP5878131B2

JP5878131B2 - 計量装置

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Publication number: JP5878131B2
Application number: JP2012553472A
Authority: JP
Inventors: 川西　勝三; 勝三川西; 明成奥ノ園; 光志西川; 雅富鶴岡; 裕之井浪; 邦範香西
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2016-03-08
Anticipated expiration: 2031-11-02
Also published as: EP2667165B1; WO2012098603A1; CN103168216A; CN103168216B; EP2667165A4; EP2667165A1; US20140014414A1; WO2012098592A1; US9726533B2; JPWO2012098603A1

Description

本発明は計量装置に関する。特に、本発明は、粉体（洗剤、肥料等）、粒体（樹脂ペレット、穀物、飼料等）の被計量物を所定の目標重量に調整するとともに、袋等の容器に充填する計量装置に関する。

製品の軽量化や射出成型器による製品の量産容易化の点等から、金属代替用のエンジニアリングプラスチックと呼ばれる樹脂の需要が増えている。そして、この樹脂成型加工原料となる樹脂ペレットを効率良く目標重量にひとまとめにして袋詰めするのに、従来からパッカースケールが使用されている。

このパッカースケールは、粉体（洗剤、肥料等）、粒体（樹脂ペレット、穀物、飼料等）の被計量物を所定の目標重量に調整するとともに、袋等の容器に充填する自動計量装置の一種である。パッカースケールは、一般に、投入カットゲート、ホッパ、ホッパゲート、ロードセルおよびアクチュエータ等の各種機器により構成されるが、その使用目的に合わせて、様々な方式のパッカースケールがすでに提案されている。

例えば、カットゲートの開時間制御によるタイマー充填を用いて、ホッパに被計量物を供給する技術が知られている（特許文献１、２参照）。

また、ホッパへの被計量物のボリューム投入と、容積比率（例えば、１：２：４：８）が異なる複数の補充投入の組合せと、によって、被計量物の計量の高速化や高精度化を意図した装置が提案されている（特許文献３、４、５参照）。

また、ホッパへの被計量物のボリューム投入と、ロスイン排出による補充投入と、によって、被計量物の計量の高速化や高精度化を意図した装置も提案されている（特許文献６参照）。

特開昭６０−８２８１８号公報特開昭６２−１１９４１３号公報特開平８−２７８１８９号公報特開２００４−１２５４２２号公報特開昭６２−９２２６号公報特開平１０−５４７５０号公報

パッカースケールによる被計量物の計量では、一般に、高速化と高精度化において二律背反の関係があると考えられている。つまり、パッカースケールによる被計量物の計量精度を向上するには、被計量物の計量速度を抑える必要があり、被計量物の計量の高速化を図ると、被計量物の計量精度が悪化する。

ところで、本件発明者等は、樹脂ペレット等の被計量物を高速かつ高精度に計量可能なパッカースケールの開発に鋭意、取り組んでいる。そして、この開発の過程において、特許文献１〜６に例示される既存設備の単なる設計変更では、被計量物の計量の高速化および高精度化の両方を考慮した装置の性能向上に、一定の限界があることが次第に分かってきた。そして、パッカースケールの性能（被計量物の計量の高速化および高精度化）の格段の向上には、従来例の構造上の抜本的な見直しが不可欠であるとの結論に至った。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、被計量物の計量速度および計量精度が従来例よりも向上する省スペース構造の計量装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、被計量物の目標重量未満の被計量物が供給されることにより、前記被計量物が計量されるとともに、計量後の前記被計量物が排出される大投入計量ホッパと、前記被計量物の重量が異なる比率で調整された被計量物がそれぞれ供給されることにより、前記被計量物の重量に基づいた組合せ演算が行われ、前記組合せ演算の結果に基づいて前記被計量物が排出される複数の中投入計量ホッパと、ロスイン計量に用いられ、前記被計量物がロスイン排出されるロスインホッパと、を備える計量装置を提供する。

かかる構成により、本発明の計量装置では、大投入計量ホッパと、複数の中投入計量ホッパと、ロスインホッパと、を、被計量物の計量および排出において好適に協働させることができ、その結果、被計量物の計量速度および計量精度を従来例よりも向上できる。例えば、被計量物の重量を目標重量に最終調整するのに、高精度のロスイン排出を用いることができる。よって、本発明の計量装置では、被計量物の計量精度（カット精度）を高精度に維持できる。

また、本発明の計量装置では、前記大投入計量ホッパの平面視において、前記大投入計量ホッパの周囲に、前記中投入計量ホッパおよび前記ロスインホッパを配してもよい。

かかる構成により、本発明の計量装置では、大投入計量ホッパを中心に衛星的に大投入計量ホッパの周りの適所に、複数の中投入計量ホッパおよびロスインホッパを配しているので、中投入計量ホッパおよび小投入計量ホッパからの被計量物の排出が拡散しない省スペース構造となっている。

また、本発明の計量装置では、前記大投入計量ホッパの平面視において、前記大投入計量ホッパを仮想の四角形で囲む場合、前記中投入計量ホッパのうちの一つと前ロスイホッパとを、前記四角形の一辺と対置するように配列し、前記一つの中投入計量ホッパ内の前記被計量物の重量の比率を最も大きくしてもよい。

かかる構成により、被計量物の重量の比率が最も大きい中投入計量ホッパを、被計量物の投入量が最小のロスインホッパと並んで配列しているので、この中投入計量ホッパへの被計量物の投入に必要な所望の投入量をスムーズに確保できる。その結果、被計量物の計量速度が向上し、ひいては、計量装置による被計量物の投入、計量および排出の１サイクルの時間を短縮できる。

また、本発明の計量装置では、前記大投入計量ホッパの平面視において、前記大投入計量ホッパを仮想の四角形で囲む場合、前記中投入計量ホッパのうちの３つを、前記四角形の一辺と対置するように配列し、前記配列の中央に位置する前記中投入計量ホッパ内の前記被計量物の重量の比率を、前記配列の端に位置する前記中投入計量ホッパ内の前記被計量物の重量の比率よりも大きくしてもよい。

かかる構成により、被計量物の重量の比率が大きい中投入計量ホッパを配列の中央に、被計量物の重量の比率が小さい中投入計量ホッパを配列の端に配しているので、中央の中投入計量ホッパへの被計量物の投入に必要な所望の投入量をスムーズに確保できる。その結果、被計量物の計量速度が向上し、ひいては、計量装置による被計量物の投入、計量および排出の１サイクルの時間を短縮できる。

また、本発明の計量装置では、前記被計量物の重量の比率を、前記中投入計量ホッパの上方の中投入シュートの排出口の開放時間により調整してもよい。

かかる構成により、中投入計量ホッパにおける被計量物の重量比率の調整を自在に行うことができ、その結果、被計量物の計量速度および計量精度の向上を容易に実現できる。

また、本発明の計量装置では、前記大投入計量ホッパの上方のカットゲートを用いて、前記大投入計量ホッパへの前記被計量物の投入をタイマー充填により行ってもよい。

かかる構成により、本発明の計量装置では、カットゲートによる被計量物のタイマー充填を用いて、大部分（例えば、９５％以上）の被計量物を適量、大投入計量ホッパに一気にボリューム投入することができる。これにより、被計量物の計量（投入）速度が向上し、ひいては、計量装置による被計量物の投入、計量および排出の１サイクルの時間を短縮できる。

また、本発明の計量装置では、前記大投入計量ホッパへの前記被計量物の投入タイミング、前記中投入計量ホッパへの前記被計量物の投入タイミング、および、前記ロスインホッパへの前記被計量物の投入タイミングのうちの少なくとも一対の投入タイミングを、オーバーラップさせてもよい。

例えば、前記大投入計量ホッパへの前記被計量物の投入タイミングと、前記中投入計量ホッパへの前記被計量物の投入タイミングと、を、オーバーラップさせてもよい。

これにより、本発明の計量装置では、被計量物の計量（投入）速度が向上し、ひいては、計量装置による投入、計量および排出の１サイクルの時間を短縮できる。

また、本発明の計量装置では、前記大投入計量ホッパからの前記被計量物の排出タイミングと、前記中投入計量ホッパからの前記被計量物の排出タイミングと、前記ロスインホッパからの前記被計量物の排出タイミングと、を、オーバーラップさせてもよい。

これにより、本発明の計量装置では、被計量物の計量（排出）速度が向上し、ひいては、計量装置による投入、計量および排出の１サイクルの時間を短縮できる。

また、本発明の計量装置では、前記組合せ演算において、前記中投入計量ホッパ内の被計量物の重量の合計が、所定の組合せ目標重量に最も近くなる前記中投計量ホッパの組合せを求め、前記組合せに選ばれた前記中投計量ホッパ内の前記被計量物を排出してもよい。

そして、本発明の計量装置では、前記組合せ目標重量を、前記被計量物の目標重量と、前記大投計量ホッパ内の被計量物の重量と、前記ロスイン排出による前記被計量物の重量と、に基づいて設定してもよい。

かかる構成により、本発明の計量装置では、被計量物の組合せ選択排出に続く、被計量物の重量を最終調整するための被計量物のロスイン排出を適切に行うことができ（例えば、ロスイン排出量を少量に設定でき）、ひいては、被計量物の計量速度および計量精度（カット精度）を向上することができる。

本発明によれば、被計量物の計量速度および計量精度が従来例よりも向上する省スペース構造の計量装置が得られる。

図１は、本発明の実施形態によるパッカースケール（計量装置）の一例を示した図である。図２は、図１のパッカースケールを鉛直方向に見た図である。図２（ａ）では、図１（ａ）のパッカースケールをIIＡ−IIＡ視した図が示されている。図２（ｂ）では、図１（ｂ）のパッカースケールをIIＢ−IIＢ視した図が示されている。図３は、図１のパッカースケールの第１、第２および第３中投入計量部の構成例を示した図である。図４は、図１のパッカースケールの第４中投入計量部の構成例、および、図１のパッカースケールの小投入計量部の構成例を示した図である。図５は、図１のパッカースケールの制御系の一例を示した図である。図６は、本発明の実施形態のパッカースケールによる被計量物の投入動作、計量動作および排出動作の一例を示した図である。図６では、図１のパッカースケールに用いられる各ゲートの開閉タイミングチャートが示されている。図７は、本発明の実施形態のパッカースケールによる被計量物の投入動作、計量動作および排出動作の一例を示した図である。図７（ａ）では、図１のパッカースケールによる被計量物の投入および排出のタイミングチャートが示されている。図７（ｂ）では、図１のパッカースケールによる被計量物の投入（排出）重量の時間変化の様子が示されている。

以下、本発明の実施形態による計量装置の具体的な構成例について、図面を参照しながら説明する。

なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する場合がある。

また、以下の具体的な説明は、上記計量装置の特徴を例示しているに過ぎない。例えば、上記計量装置を特定した用語と同じ用語或いは相当する用語に適宜の参照符号を付して以下の具体例を説明する場合、当該具体的な構成要素は、これに対応する上記計量装置の構成要素の一例である。

従って、上記計量装置の特徴は、以下の具体的な説明によって限定されない。
（実施形態）
図１は、本発明の実施形態によるパッカースケール（計量装置）の一例を示した図である。図２は、図１のパッカースケールを鉛直方向に見た図である。図２（ａ）では、図１（ａ）のパッカースケール１００をIIＡ−IIＡ視した図が示されている。図２（ｂ）では、図１（ｂ）のパッカースケール１００をIIＢ−IIＢ視した図が示されている。

図１および図２に示すように、本実施形態のパッカースケール１００は、包装機（図示せず）への被計量物（例えば、樹脂ペレット）の大投入（多量投入）が行われる大投入計量部１０と、包装機への被計量物の中投入（中量投入）が行われる中投入計量部５０と、包装機への被計量物の小投入（少量投入）が行われる小投入計量部３０と、を備える。

なお、以下の説明の便宜上、図１において（図２、図３および図４も同じ）、被計量物が、大投入計量部１０の途中（鉛直高さＨ）から中投入計量部５０および小投入計量部３０に、被計量物が振り分けられる方向を「左右方向」としている。そして、中投入計量部５０の主要部が配置されている側を「左」、小投入計量部３０が配置されている側を「右」としている。

また、重力が作用する方向を鉛直方向（図示せず）として、「上方」（図示せず）から「下方」（図示せず）に重力が作用するものとする。

また、上記左右方向および鉛直方向に垂直な方向を前後方向としている。そして、図１（ａ）を紙面の手前側を「前」、奥側を「後」として示している。

また、図１（ａ）では、パッカースケール１００の小投入計量部３０の構成を理解し易くする趣旨で、パッカースケール１００の右側に配置されている中投入計量部５０の構成要素（後述の第４中投入計量部５０Ｄ）の図示が省略されている。

また、図１（ｂ）では、パッカースケール１００の大投入計量部１０の構成を理解し易くする趣旨で、パッカースケールの１００の大投入計量部１０の構成のみを図示している。

なお、パッカースケール１００の左側に配置される中投入計量部５０の主要部（後述の第１、第２および第３中投入計量部５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ）の構成は、図３において図示されている。また、パッカースケール１００の右側に配置される中投入計量部５０の一部（後述の第４中投入計量部５０Ｄ）および小投入計量部３０の構成は、図４において図示されている。また、パッカースケール１００の制御系の一例は、図５において図示されている。
［大投入計量部の構成］
まず、本実施形態のパッカースケール１００の大投入計量部１０の構成について図面を参照しながら詳しく説明する。

図１に示すように、大投入計量部１０は、鉛直方向に立設する計量ホッパ本体２０と、計量ホッパ本体２０の下方に配された大投入計量ホッパ２１と、を備える。

計量ホッパ本体２０は、図１および図２に示す如く、パッカースケール１００の中央部に配され、上端部１１と下端部とを備える箱体となっている。

計量ホッパ本体２０の上端部１１の後寄りの中央部には、図２（ｂ）に示すように、被計量物供給用の円形の供給口１２が形成されている。この供給口１２を介して被計量物が、計量ホッパ本体２０内に投入される。

また、計量ホッパ本体２０の上端部１１の前側の隅には、図２（ｂ）に示すように、一対のメッシュ状のエアー抜き部１３が設けられている。計量ホッパ本体２０の供給口１２から被計量物を投入する場合、被計量物がエアーを抱き込むことがある。そこで、本実施形態のパッカースケール１００は、計量ホッパ本体２０内のエアーを、エアー抜き部１３を用いて排気するように構成されている。これにより、計量ホッパ本体２０内の被計量物の嵩密度が一定に保たれる。

計量ホッパ本体２０の下端部には被計量物排出用の排出口（図示せず）が形成されている。これにより、被計量物が、本排出口から計量ホッパ本体２０外（ここでは、大投入計量ホッパ２１内）に排出される。

但し、計量ホッパ本体２０の排出口から被計量物を排出しない場合（計量ホッパ本体２０内に被計量物を一時保持する場合）、この排出口を、図１に示すように、一対の大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂを用いて塞ぐことができる。

大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂはそれぞれ、図１（ｂ）に示す如く、回転軸１４Ａ、１４Ｂを中心に前後方向に揺動可能に構成されている。つまり、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂは、上記回転軸１４Ａ、１４Ｂがそれぞれ、ＡＣサーボモータ１４（図１（ａ）、図２および図５参照）の駆動力を用いて回転することにより、前後に２分されるように動く。なお、このとき、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂの開度は、図５に示すように、ロータリエンコーダ７０を用いて、大投入計量部制御用の指示制御器７１により制御されている。

このようにして、計量ホッパ本体２０の排出口が、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂを用いて開放され、これにより、計量ホッパ本体２０内の所定量の被計量物が、大投入計量ホッパ２１内に供給される。なお、図５に示すように、ＡＣサーボモータ１４の駆動は、ＡＣサーボドライバ７４を用いて指示制御器７１により制御されている。

大投入計量ホッパ２１は、図１に示すように、計量ホッパ本体２０から供給された被計量物を一時保持し、その下方に配置された集合シュート２２へ被計量物を排出するための大投入計量ホッパ本体２１Ａおよび一対の大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂを備える。

また、大投入計量ホッパ２１は、４個のロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４に連結され、これらのロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４により支持されている。なお、ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４は、パッカースケール１００の架台に固定されている。

そして、図５に示すように、ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４のそれぞれから出力される荷重信号（電気信号）は、周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタ等；図示せず）を経て指示制御器７１に入力される。

大投入計量ホッパ２１の下方には、図１に示すように、集合シュート２２が配設されている。大投入計量ホッパ２１から排出される被計量物は、集合シュート２２上を滑り落ちてその下部の排出口（図示せず）から、例えば、包装機（図示せず）に送られる。

大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂはそれぞれ、図１（ａ）に示す如く、公知のトグル機構を備えるリンク部を用いて左右にスイング移動可能に構成されている。つまり、大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂは、上記リンク部が、ロータリアクチュエータ１７（図５参照）の駆動力を用いて移動することにより、左右に２分されるように動く。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ１７の駆動は、指示制御器７１により制御されている。

以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、指示制御器７１は、大投入計量ホッパ本体２１Ａ内の被計量物の重量をロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４のそれぞれからの出力信号に基づいて計量できる。その後、指示制御器７１が、例えば、包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取った場合、大投入計量ホッパ２１の排出口が、大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂによって開放されると、計量後の被計量物が、集合シュート２２に送られる。
［中投入計量部の構成］
以下、本実施形態のパッカースケール１００の中投入計量部５０の構成について図面を参照しながら詳しく説明する。

図１、図２および図３に示すように、中投入計量部５０は、第１中投入計量部５０Ａと、第２中投入計量部５０Ｂと、第３中投入計量部５０Ｃと、を備える。また、図２および図４に示すように、中投入計量部５０は、第４中投入計量部５０Ｄも備える。
＜第１中投入計量部５０Ａの構成＞
まず、第１中投入計量部５０Ａの構成について述べる。

第１中投入計量部５０Ａは、図２および図３に示す如く、第１中投入シュート６１と、第１中投入シュート６１の下方に配された第１中投入計量ホッパ６４と、を備える。

また、第１中投入シュート６１は、図２および図３に示す如く、パッカースケール１００の左側かつ前方側に配されて、上端部と下端部６１Ｂ（図３参照）とを備えて鉛直方向に立設する略円筒体となっている。また、第１中投入シュート６１の内部（上端部）は、計量ホッパ本体２０の左側面に接続される中空構造の中継部６０（図１も参照）と、この中継部６０の下端部において前側に分岐する中空構造の第１中投入分岐部６０Ａと、を用いて、計量ホッパ本体２０の内部に連通している。

第１中投入シュート６１の下端部６１Ｂには被計量物排出用の排出口（図示せず）が形成されている。これにより、被計量物が、本排出口から第１中投入シュート６１外（ここでは、第１中投入計量ホッパ６４内）に排出される。

但し、第１中投入シュート６１の排出口から被計量物を排出しない場合（第１中投入シュート６１内に被計量物を一時保持する場合）、この排出口を、図３に示すように、第１中投入カットゲート５４を用いて塞ぐことができる。

第１中投入カットゲート５４は、図３に示す如く、回転軸５１Ａを中心に前後方向に揺動可能に構成されている。つまり、第１中投入シュート６１の排出口の直下に置かれた第１中投入カットゲート５４は、上記回転軸５１Ａが、ロータリアクチュエータ５１（図１、図２および図５参照）の駆動力を用いて回転することにより、後方に後退するように動く。

このようにして、第１中投入シュート６１の排出口が、第１中投入カットゲート５４を用いて開放され、これにより、第１中投入シュート６１内の所定量の被計量物が、第１中投入計量ホッパ６４内に供給される。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ５１の駆動は、中投入計量部制御用の指示制御器７３により制御されている。

第１中投入計量ホッパ６４は、図１および図３に示すように、第１中投入シュート６１から供給された被計量物を一時保持し、その下方に配置された集合シュート２２（図１参照）へ被計量物を排出するための第１中投入計量ホッパ本体６４Ａおよび第１中投入計量ホッパゲート６７を備える。

また、第１中投入計量ホッパ６４は、図１および図５に示すように、ロードセルＬＣ５に連結され、このロードセルＬＣ５により支持されている。なお、ロードセルＬＣ５は、パッカースケール１００の架台に固定されている。

そして、図５に示すように、ロードセルＬＣ５から出力される荷重信号（電気信号）は、周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタ等；図示せず）を経て指示制御器７３に入力される。

また、第１中投入計量ホッパ６４の下方には、図１に示すように、集合シュート２２が配設されている。第１中投入計量ホッパ６４から排出される被計量物は、集合シュート２２上を滑り落ちてその下部の排出口（図示せず）から、例えば、包装機（図示せず）に送られる。

また、第１中投入計量ホッパゲート６７は、図１（ａ）に示す如く、公知のトグル機構およびロータリアクチュエータ５７（図５も参照）の駆動力を用いて開閉可能に構成されている。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ５７の駆動は、指示制御器７３により制御されている。また、第１中投入計量ホッパゲート６７の駆動装置として、ロータリアクチュエータ５７の他にもステッピングモータを用いてもよい。

以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、指示制御器７３は、第１中投入計量ホッパ本体６４Ａ内の被計量物の重量をロードセルＬＣ５からの出力信号に基づいて計量できる。その後、指示制御器７３が、例えば、包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取った場合、第１中投入計量ホッパ６４の排出口が、第１中投入計量ホッパゲート６７によって開放されると、計量後の被計量物が、集合シュート２２に送られる。
＜第２中投入計量部５０Ｂの構成＞
次に、第２中投入計量部５０Ｂの構成について述べる。

第２中投入計量部５０Ｂは、図２および図３に示す如く、第２中投入シュート６２と、第２中投入シュート６２の下方に配された第２中投入計量ホッパ６５と、を備える。

また、第２中投入シュート６２は、図２および図３に示す如く、パッカースケール１００の左側かつ中央部に配されて、上端部と下端部６２Ｂ（図３参照）とを備えて鉛直方向に立設する略円筒体となっている。また、第２中投入シュート６２の内部（上端部）は、計量ホッパ本体２０の左側面に接続される中空構造の中継部６０（図１も参照）と、この中継部６０の下端部において中央に分岐する中空構造の第２中投入分岐部６０Ｂと、を用いて、計量ホッパ本体２０の内部に連通している。

第２中投入シュート６２の下端部６２Ｂには被計量物排出用の排出口（図示せず）が形成されている。これにより、被計量物が、本排出口から第２中投入シュート６２外（ここでは、第２中投入計量ホッパ６５内）に排出される。

但し、第２中投入シュート６２の排出口から被計量物を排出しない場合（第２中投入シュート６２内に被計量物を一時保持する場合）、この排出口を、図３に示すように、第２中投入カットゲート５５を用いて塞ぐことができる。

第２中投入カットゲート５５は、図３に示す如く、回転軸５２Ａを中心に前後方向に揺動可能に構成されている。つまり、第２中投入シュート６２の排出口の直下に置かれた第２中投入カットゲート５５は、上記回転軸５２Ａが、ロータリアクチュエータ５２（図１、図２および図５参照）の駆動力を用いて回転することにより、後方に後退するように動く。

このようにして、第２中投入シュート６２の排出口が、第２中投入カットゲート５５を用いて開放され、これにより、第２中投入シュート６２内の所定量の被計量物が、第２中投入計量ホッパ６５内に供給される。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ５２の駆動は、指示制御器７３により制御されている。

第２中投入計量ホッパ６５は、図１および図３に示すように、第２中投入シュート６２から供給された被計量物を一時保持し、その下方に配置された集合シュート２２（図１参照）へ被計量物を排出するための第２中投入計量ホッパ本体６５Ａおよび第２中投入計量ホッパゲート６８を備える。

また、第２中投入計量ホッパ６５は、図１および図５に示すように、ロードセルＬＣ６に連結され、このロードセルＬＣ６により支持されている。なお、ロードセルＬＣ６は、パッカースケール１００の架台に固定されている。

そして、図５に示すように、ロードセルＬＣ６から出力される荷重信号（電気信号）は、周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタ等；図示せず）を経て指示制御器７３に入力される。

また、第２中投入計量ホッパ６５の下方には、図１に示すように、集合シュート２２が配設されている。第２中投入計量ホッパ６５から排出される被計量物は、集合シュート２２上を滑り落ちてその下部の排出口（図示せず）から、例えば、包装機（図示せず）に送られる。

また、第２中投入計量ホッパゲート６８は、図１（ａ）に示す如く、公知のトグル機構およびロータリアクチュエータ５８（図５も参照）の駆動力を用いて開閉可能に構成されている。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ５８の駆動は、指示制御器７３により制御されている。また、第２中投入計量ホッパゲート６８の駆動装置として、ロータリアクチュエータ５８の他にもステッピングモータを用いてもよい。

以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、指示制御器７３は、第２中投入計量ホッパ本体６５Ａ内の被計量物の重量をロードセルＬＣ６からの出力信号に基づいて計量できる。その後、指示制御器７３が、例えば、包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取った場合、第２中投入計量ホッパ６５の排出口が、第２中投入計量ホッパゲート６８によって開放されると、計量後の被計量物が、集合シュート２２に送られる。
＜第３中投入計量部５０Ｃの構成＞
次に、第３中投入計量部５０Ｃの構成について述べる。

第３中投入計量部５０Ｃは、図２および図３に示す如く、第３中投入シュート６３と、第３中投入シュート６３の下方に配された第３中投入計量ホッパ６６と、を備える。

また、第３中投入シュート６３は、図２および図３に示す如く、パッカースケール１００の左側かつ後方側に配されて、上端部と下端部６３Ｂ（図３参照）とを備えて鉛直方向に立設する略円筒体となっている。また、第３中投入シュート６３の内部（上端部）は、計量ホッパ本体２０の左側面に接続される中空構造の中継部６０（図１も参照）と、この中継部６０の下端部において後側に分岐する中空構造の第３中投入分岐部６０Ｃと、を用いて、計量ホッパ本体２０の内部に連通している。

第３中投入シュート６３の下端部６３Ｂには被計量物排出用の排出口（図示せず）が形成されている。これにより、被計量物が、本排出口から第３中投入シュート６３外（ここでは、第３中投入計量ホッパ６６内）に排出される。

但し、第３中投入シュート６３の排出口から被計量物を排出しない場合（第３中投入シュート６３内に被計量物を一時保持する場合）、この排出口を、図３に示すように、第３中投入カットゲート５６を用いて塞ぐことができる。

第３中投入カットゲート５６は、図３に示す如く、回転軸５３Ａを中心に前後方向に揺動可能に構成されている。つまり、第３中投入シュート６３の排出口の直下に置かれた第３中投入カットゲート５６は、上記回転軸５３Ａが、ロータリアクチュエータ５３（図１、図２および図５参照）の駆動力を用いて回転することにより、後方に後退するように動く。

このようにして、第３中投入シュート６３の排出口が、第３中投入カットゲート５６を用いて開放され、これにより、第３中投入シュート６３内の所定量の被計量物が、第３中投入計量ホッパ６６内に供給される。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ５３の駆動は、指示制御器７３により制御されている。

第３中投入計量ホッパ６６は、図１および図３に示すように、第３中投入シュート６３から供給された被計量物を一時保持し、その下方に配置された集合シュート２２（図１参照）へ被計量物を排出するための第３中投入計量ホッパ本体６６Ａおよび第３中投入計量ホッパゲート６９を備える。

また、第３中投入計量ホッパ６６は、図１および図５に示すように、ロードセルＬＣ７に連結され、このロードセルＬＣ７により支持されている。なお、ロードセルＬＣ７は、パッカースケール１００の架台に固定されている。

そして、図５に示すように、ロードセルＬＣ７から出力される荷重信号（電気信号）は、周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタ等；図示せず）を経て指示制御器７３に入力される。

また、第３中投入計量ホッパ６６の下方には、図１に示すように、集合シュート２２が配設されている。第３中投入計量ホッパ６６から排出される被計量物は、集合シュート２２上を滑り落ちてその下部の排出口（図示せず）から、例えば、包装機（図示せず）に送られる。

また、第３中投入計量ホッパゲート６９は、図１（ａ）に示す如く、公知のトグル機構およびロータリアクチュエータ５９（図５も参照）の駆動力を用いて開閉可能に構成されている。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ５９の駆動は、指示制御器７３により制御されている。また、第３中投入計量ホッパゲート６９の駆動装置として、ロータリアクチュエータ５９の他にもステッピングモータを用いてもよい。

以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、指示制御器７３は、第３中投入計量ホッパ本体６６Ａ内の被計量物の重量をロードセルＬＣ７からの出力信号に基づいて計量できる。その後、指示制御器７３が、例えば、包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取った場合、第３中投入計量ホッパ６６の排出口が、第３中投入計量ホッパゲート６９によって開放されると、計量後の被計量物が、集合シュート２２に送られる。
＜第４中投入計量部５０Ｄの構成＞
次に、第４中投入計量部５０Ｄの構成について述べる。

第４中投入計量部５０Ｄは、図２および図４に示す如く、第４中投入シュート４３と、第４中投入シュート４３の下方に配された第４中投入計量ホッパ４４と、を備える。

また、第４中投入シュート４３は、図２および図４に示す如く、パッカースケール１００の右側かつ前方側に配されて、上端部と下端部４３Ｂ（図４参照）とを備えて鉛直方向に立設する略円筒体となっている。また、第４中投入シュート４３の内部（上端部）は、計量ホッパ本体２０の右側面に接続される中空構造の中継部４０（図１も参照）と、この中継部４０の下端部において前方に分岐する中空構造の第４中投入分岐部４０Ｂと、を用いて、計量ホッパ本体２０の内部に連通している。

第４中投入シュート４３の下端部４３Ｂには被計量物排出用の排出口（図示せず）が形成されている。これにより、被計量物が、本排出口から第４中投入シュート４３外（ここでは、第４中投入計量ホッパ４４内）に排出される。

但し、第４中投入シュート４３の排出口から被計量物を排出しない場合（第４中投入シュート４３内に被計量物を一時保持する場合）、この排出口を、図４に示すように、第４中投入カットゲート３７を用いて塞ぐことができる。

第４中投入カットゲート３７は、図４に示す如く、回転軸３６Ａを中心に左右方向に揺動可能に構成されている。つまり、第４中投入シュート４３の排出口の直下に置かれた第４中投入カットゲート３７は、上記回転軸３６Ａが、ロータリアクチュエータ３６（図２および図５も参照）の駆動力を用いて回転することにより、後退するように動く。

このようにして、第４中投入シュート４３の排出口が、第４中投入カットゲート３７を用いて開放され、これにより、第４中投入シュート４３内の所定量の被計量物が、第４中投入計量ホッパ４４内に供給される。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ３６の駆動は、指示制御器７３により制御されている。

第４中投入計量ホッパ４４は、図４に示すように、第４中投入シュート４３から供給された被計量物を一時保持し、その下方に配置された集合シュート２２（図１参照）へ被計量物を排出するための第４中投入計量ホッパ本体４４Ａおよび第４中投入計量ホッパゲート３８を備える。

また、第４中投入計量ホッパ４４は、ロードセルＬＣ９（図５参照）に連結され、このロードセルＬＣ９により支持されている。なお、ロードセルＬＣ９は、パッカースケール１００の架台に固定されている。

そして、図５に示すように、ロードセルＬＣ９から出力される荷重信号（電気信号）は、周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタ等；図示せず）を経て指示制御器７３に入力される。

また、第４中投入計量ホッパ４４の下方には、図１に示すように、集合シュート２２が配設されている。第４中投入計量ホッパ４４から排出される被計量物は、集合シュート２２上を滑り落ちてその下部の排出口（図示せず）から、例えば、包装機（図示せず）に送られる。

また、第４中投入計量ホッパゲート３８は、図示しない公知のトグル機構およびロータリアクチュエータ３９（図５参照）の駆動力を用いて開閉可能に構成されている。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ３９の駆動は、指示制御器７３により制御されている。また、第４中投入計量ホッパゲート３８の駆動装置として、ロータリアクチュエータ３９の他にもステッピングモータを用いてもよい。

以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、指示制御器７３は、第４中投入計量ホッパ本体４４Ａ内の被計量物の重量をロードセルＬＣ９からの出力信号に基づいて計量できる。その後、指示制御器７３が、例えば、包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取った場合、第４中投入計量ホッパ４４の排出口が、第４中投入計量ホッパゲート３８によって開放されると、計量後の被計量物が、集合シュート２２に送られる。
［小投入計量部の構成］
以下、本実施形態のパッカースケール１００の小投入計量部３０の構成について図面を参照しながら詳しく説明する。

小投入計量部３０は、図１、図２および図４に示す如く、ロスイン投入シュート４１と、ロスイン投入シュート４１の下方に配されたロスインホッパ４２と、を備える。

ロスイン投入シュート４１は、図１、図２および図４に示す如く、パッカースケール１００の右側かつ後方側に配されて、上端部と下端部４１Ｂ（図４参照）とを備えて鉛直方向に立設する略円筒体となっている。また、ロスイン投入シュート４１の内部（上端部）は、計量ホッパ本体２０の右側面に接続される中空構造の中継部４０（図１も参照）と、この中継部４０の下端部において後方に分岐する中空構造の小投入分岐部４０Ａと、を用いて、計量ホッパ本体２０の内部に連通している。

ロスイン投入シュート４１の下端部４１Ｂには被計量物排出用の排出口（図示せず）が形成されている。これにより、被計量物が、本排出口からロスイン投入シュート４１外（ここでは、ロスインホッパ４２内）に排出される。

但し、ロスイン投入シュート４１の排出口から被計量物を排出しない場合（ロスイン投入シュート４１内に被計量物を一時保持する場合）、この排出口を、図１および図４に示すように、ロスイン投入ゲート３１を用いて塞ぐことができる。

ロスイン投入ゲート３１は、図１および図４に示す如く、回転軸３４Ａを中心に左右方向に揺動可能に構成されている。つまり、ロスイン投入シュート４１の排出口の直下に置かれたロスイン投入ゲート３１は、上記回転軸３４Ａが、ロータリアクチュエータ３４（図２および図５も参照）の駆動力を用いて回転することにより、右側に後退するように動く（図１も参照）。

このようにして、ロスイン投入シュート４１の排出口が、ロスイン投入ゲート３１を用いて開放され、これにより、ロスイン投入シュート４１内の所定量の被計量物が、ロスインホッパ４２内に供給される。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ３４の駆動は、小投入計量部制御用の指示制御器７２により制御されている。

ロスインホッパ４２は、上記ロスイン投入シュート４１と同様、パッカースケール１００の右側かつ後方側に配されて、上端部４２Ａ（図４参照）と下端部４２Ｂ（図４参照）とを備えて鉛直方向に立設する略円筒体となっている。つまり、ロスイン投入シュート４１と、ロスインホッパ４２と、は、これらの中心軸（図示せず）を共有して鉛直方向において並んで配されている。

ロスインホッパ４２の下端部４２Ｂには被計量物排出用の排出口（図示せず）が形成されている。これにより、被計量物が、本排出口からロスインホッパ４２外（ここでは、集合シュート２２）に排出される。

但し、ロスインホッパ４２の排出口から被計量物を排出しない場合（ロスインホッパ４２内に被計量物を一時保持する場合）、この排出口を、図１および図４に示すように、ロスイン排出ゲート３２（補助ホッパ）を用いて塞ぐことができる。

ロスイン排出ゲート３２は、図１および図４に示す如く、回転軸３５Ａを中心に左右方向に揺動可能に構成されている。つまり、ロスインホッパ４２の排出口の直下に置かれたロスイン排出ゲート３２は、上記回転軸３５Ａが、ロータリアクチュエータ３５（図５も参照）の駆動力を用いて回転することにより、左側に後退するように動く（図１も参照）。

このようにして、ロスインホッパ４２の排出口が、ロスイン排出ゲート３２を用いて開放され、これにより、ロスインホッパ４２内の被計量物が、集合シュート２２に供給される。なお、図５に示すように、ロータリアクチュエータ３５の駆動は、指示制御器７２により制御されている。

また、ロスインホッパ４２は、図１に示す如く、ロードセルＬＣ８（図５も参照）に連結され、このロードセルＬＣ８により支持されている。なお、ロードセルＬＣ８は、パッカースケール１００の架台に固定されている。

そして、図５に示すように、ロードセルＬＣ８から出力される荷重信号（電気信号）は、周知の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換器、アンプ、フィルタ等；図示せず）を経て指示制御器７２に入力される。

以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、指示制御器７２が、例えば、包装機からの被計量物の排出許可信号を受け取った場合、ロスインホッパ４２の排出口が、ロスイン排出ゲート３２によって開放され、第４中投入計量ホッパ本体４４Ａ内の被計量物が、ロードセルＬＣ８からの出力信号に基づいてロスイン排出される。なお、このロスイン排出において被計量物の単位時間の排出量が一定となるよう、被計量物の嵩密度に基づいて、ロスインホッパ４２の直径が適宜の値に設定されている。これにより、所定時間内に適量の被計量物を集合シュート２２に送ることができる。
［パッカースケールの制御系の構成］
以上の指示制御器７１、７２、７３は、例えば、マイクロコントローラ、ＭＰＵ、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、論理回路等からなる演算部（図示せず）と、ＲＯＭやＲＡＭ等からなるメモリ部（図示せず）と、重量表示部やメッセージ表示部等からなる表示部（図示せず）と、作業者が様々なデータを入力できるキー入力部（図示せず）と、により構成することができる。

なお、本実施形態のパッカースケール１００では、図５に示すように、指示制御器７１、７２、７３は、互いに協働して分散する３個の制御器により構成されているが、これに限らない。例えば、指示制御器７１、７２、７３は、集中制御する単独の制御器によって構成されてもよい。

指示制御器７１は、上述の如く、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂおよび大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂを開閉するためのアクチュエータ（上記ＡＣサーボモータ１４およびロータリアクチュエータ１７等）の動作を制御する。また、指示制御器７１は、大投入計量ホッパ２１を支持するロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４のそれぞれからの出力信号を受け取り、この出力信号に基づいて大投入計量ホッパ２１に保持されている被計量物の重量を算出する重量算出手段としても機能する。

指示制御器７２は、上述の如く、ロスイン投入ゲート３１およびロスイン排出ゲート３２を開閉するためのアクチュエータ（上記ロータリアクチュエータ３４、３５等）の動作を制御する。また、指示制御器７２は、ロスインホッパ４２を支持するロードセルＬＣ８からの出力信号を受け取り、この出力信号に基づいてロスインホッパ４２内の被計量物の重量を算出する重量算出手段としても機能する。つまり、本実施形態のパッカースケール１００では、指示制御器７２は、ロードセルＬＣ８を用いてロスインホッパ４２内の被計量物の重量を常時監視している。よって、指示制御器７２は、被計量物の排出前の初期重量から丁度設定された重量分だけ、ロスインホッパ４２内の被計量物の重量が減少したときに、ロスインホッパ４２の排出口を、ロスイン排出ゲート３２を用いて閉めることができる。かかる小投入計量部３０によるロスイン計量を用いることにより、被計量物の排出量を高精度に調整できる。

指示制御器７３は、上述の如く、第１、第２、第３および第４中投入カットゲート５４、５５、５６、３７および第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパゲート６７、６８、６９、３８を開閉するためのアクチュエータ（上記ロータリアクチュエータ５１、５２、５３、３６、５７、５８、５９、３９）の動作を制御する。また、指示制御器７３は、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４のそれぞれを支持するロードセルＬＣ５、ＬＣ６、ＬＣ７、ＬＣ９のそれぞれからの出力信号を受け取り、これらの出力信号に基づいて第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４内のそれぞれの被計量物の重量を算出する重量算出手段としても機能する。

更に、指示制御器７３は、組合せ処理を行う組合せ手段として機能する。この組合せ処理は、被計量物の重量が異なる比率（詳細は後述）で調整された被計量物が、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４内のそれぞれに供給されることにより行われる。つまり、この組合せ処理では、上記異なる比率に調整された４個の被計量物の重量に基づいて組合せ演算を行い、被計量物の重量の合計が、組合せ目標重量（詳細は後述）に最も近くなる第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４の組合せが求められ、組合せに選ばれた中投入計量ホッパの被計量物が集合シュートに排出される。
［パッカースケールによる被計量物の投入動作、計量動作および排出動作］
以下、本実施形態のパッカースケール１００による被計量物（例えば、樹脂ペレット）の投入動作、計量動作および排出動作の一例について図面を参照しながら詳しく説明する。

図６および図７は、本発明の実施形態のパッカースケールによる被計量物の投入動作、計量動作および排出動作の一例を示した図である。図６では、本実施形態のパッカースケール１００に用いられる各ゲートの開閉タイミングチャートが示されている。また、図７（ａ）では、図１のパッカースケールによる被計量物の投入および排出のタイミングチャートが示されている。図７（ｂ）では、図１のパッカースケールによる被計量物の投入（排出）重量の時間変化の様子が示されている。

まず、本実施形態のパッカースケール１００による被計量物の投入動作、計量動作および排出動作の準備作業として、作業者が、被計量物を供給口１２から計量ホッパ本体２０内に投入する。なお、このとき、パッカースケール１００に用いられるゲートは全て閉じられている。

すると、供給口１２からの被計量物は、その自重により計量ホッパ本体２０の下方に向かって落下し、計量ホッパ本体２０内に堆積する。計量ホッパ本体２０内の被計量物が、所定の鉛直高さＨ（図１（ａ）、図３および図４参照）にまで堆積したとき、被計量物が、左右の中継部４０、６０のそれぞれにもこれらの開口部４０Ｄ、６０Ｄを介して自重落下し始める。すると、図３に示すように、開口部６０Ｄからの被計量物は、中継部６０の下端部において中継部６０から第１、第２および第３中投入分岐部６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃに振り分けられて自重落下し、その結果、被計量物が、第１、第２および第３中投入シュート６１、６２、６３のそれぞれに堆積する。また、図４に示すように、開口部４０Ｄからの被計量物は、中継部４０の下端部において中継部４０から第４中投入分岐部４０Ｂおよび小投入分岐部４０Ａに振り分けられて自重落下し、その結果、被計量物が、第４中投入シュート４３およびロスイン投入シュート４１のそれぞれに堆積する。最終的には、計量ホッパ本体２０および中継部４０、６０のそれぞれの内部に被計量物が満たされるよう、供給口１２から被計量物を投入するとよい。

以上の被計量物の投入動作、計量動作および排出動作の準備作業が完了すると、パッカースケール１００の動作開始ボタン（図示せず）が押されることにより、指示制御器７１、７２、７３（以下、単に「制御器」と略す）が、パッカースケール１００の各部の動作を実行するための制御プログラムに基づいて、以下の動作をパッカースケール１００の各部を制御しながら実行する。

まず、図６の大投入計量部１０では、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂが、計量ホッパ本体２０の排出口を開放させるように動く。すると、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、計量ホッパ本体２０内の被計量物が、大投入計量ホッパ２１内にボリューム投入（供給）される。

このとき、制御器は、大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂの開度および計量ホッパ本体２０の排出口の開放時間を制御することにより、大投入計量ホッパ２１への被計量物のボリューム投入重量ＭＢを被計量物の嵩密度に基づいて被計量物の目標重量ＭＴを僅かに下回る重量（例えば、目標重量ＭＴの９８％程度）に調整することができる。つまり、本実施形態のパッカースケール１００では、制御器は、大投入計量ホッパ２１の真上の大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂを用いて、大投入計量ホッパ２１に、目標重量ＭＴ未満の適量（ボリューム投入重量ＭＢ）の被計量物をタイマー充填により供給することができる。そして、ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４での計量安定待ち時間Ｔ１が経過すると、制御器は、ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４のそれぞれからの出力信号に基づいてボリューム投入重量ＭＢを演算できる。これにより、制御器は、目標重量ＭＴの不足重量（目標重量ＭＴ−ボリューム投入重量ＭＢ）を演算でき、その結果、ロスインホッパ４２からの被計量物のロスイン排出重量ＭＲ（図７（ｂ）参照）を決定でき、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４での最適な組合せを選択できる。

その後、図６に示すように、制御器は、適時に大投入計量ホッパゲート１８Ａ、１８Ｂを用いて大投入計量ホッパ２１の排出口を開放させ、この排出口から被計量物をボリューム排出（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）することができる。

また、図６の第１中投入計量部５０Ａでは、上記被計量物のボリューム投入が行われている間に、第１中投入カットゲート５４を用いて第１中投入シュート６１の排出口を開放する。すると、第１中投入シュート６１内の被計量物が、第１中投入計量ホッパ６４内に中投入（供給）される。

このとき、制御器は、第１中投入シュート６１の排出口の開放時間を制御することにより、第１中投入計量ホッパ６４への被計量物の投入重量Ｓ１を被計量物の嵩密度に基づいて所定の比率重に調整することができる。そして、ロードセルＬＣ５での計量安定待ち時間Ｔ２が経過すると、制御器は、ロードセルＬＣ５からの出力信号に基づいて被計量物の投入重量Ｓ１を演算できる。

その後、図６に示すように、制御器は、第１中投入計量ホッパ６４を組合せ演算に基づいて選択した場合は、適時に（例えば、計量安定待ち時間Ｔ１の経過直後に）第１中投入計量ホッパゲート６７を用いて第１中投入計量ホッパ６４の排出口を開放させ、この排出口から被計量物を組合せ選択排出（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）することができる。

また、図６の第３中投入計量部５０Ｃでは、上記被計量物のボリューム投入が行われている間に、第３中投入カットゲート５６を用いて第３中投入シュート６３の排出口を開放する。すると、第３中投入シュート６３内の被計量物が、第３中投入計量ホッパ６６内に中投入（供給）される。

このとき、制御器は、第３中投入シュート６３の排出口の開放時間を制御することにより、第３中投入計量ホッパ６６への被計量物の投入重量Ｓ２を被計量物の嵩密度に基づいて所定の比率重（例えば、上記投入重量Ｓ１の２倍）に調整することができる。なお、この場合、第３中投入シュート６３の排出口の開放時間は、投入重量Ｓ２が投入重量Ｓ１の２倍なので、第１中投入シュート６１の排出口の開放時間よりも長くなる。そして、ロードセルＬＣ７での計量安定待ち時間Ｔ３が経過すると、制御器は、ロードセルＬＣ７からの出力信号に基づいて被計量物の投入重量Ｓ２を演算できる。

その後、図６に示すように、制御器は、第３中投入計量ホッパ６６を組合せ演算に基づいて選択した場合は、適時に（例えば、計量安定待ち時間Ｔ１の経過直後に）第３中投入計量ホッパゲート６９を用いて第３中投入計量ホッパ６６の排出口を開放させ、この排出口から被計量物を組合せ選択排出（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）することができる。

また、図６の第２中投入計量部５０Ｂでは、上記被計量物のボリューム投入が行われている間に、第２中投入カットゲート５５を用いて第２中投入シュート６２の排出口を開放する。すると、第２中投入シュート６２内の被計量物が、第２中投入計量ホッパ６５内に中投入（供給）される。

このとき、制御器は、第２中投入シュート６２の排出口の開放時間を制御することにより、第２中投入計量ホッパ６５への被計量物の投入重量Ｓ３を被計量物の嵩密度に基づいて所定の比率重（例えば、上記投入重量Ｓ１の４倍）に調整することができる。なお、この場合、第２中投入シュート６２の排出口の開放時間は、投入重量Ｓ３が投入重量Ｓ１の４倍なので、第１中投入シュート６１の排出口の開放時間および第３中投入シュート６３の排出口の開放時間よりも長くなる。そして、ロードセルＬＣ６での計量安定待ち時間Ｔ３が経過すると、制御器は、ロードセルＬＣ６からの出力信号に基づいて被計量物の投入重量Ｓ２を演算できる。

その後、図６に示すように、制御器は、第２中投入計量ホッパ６５を組合せ演算に基づいて選択した場合は、適時に（例えば、計量安定待ち時間Ｔ１の経過直後に）第２中投入計量ホッパゲート６８を用いて第２中投入計量ホッパ６５の排出口を開放させ、この排出口から被計量物を組合せ選択排出（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）することができる。

また、図６の第４中投入計量部５０Ｄでは、上記被計量物のボリューム投入が行われている間に、第４中投入カットゲート３７を用いて第４中投入シュート４３の排出口を開放する。すると、第４中投入シュート４３内の被計量物が、第４中投入計量ホッパ４４内に中投入（供給）される。

このとき、制御器は、第４中投入シュート４３の排出口の開放時間を制御することにより、第４中投入計量ホッパ４４への被計量物の投入重量Ｓ４を被計量物の嵩密度に基づいて所定の比率重（例えば、上記投入重量Ｓ１の８倍）に調整することができる。なお、この場合、第４中投入シュート４３の排出口の開放時間は、投入重量Ｓ４が投入重量Ｓ１の８倍なので、第１中投入シュート６１の排出口の開放時間および第３中投入シュート６３の排出口の開放時間よりも長くなる。そして、ロードセルＬＣ７での計量安定待ち時間Ｔ５が経過すると、制御器は、ロードセルＬＣ７からの出力信号に基づいて被計量物の投入重量Ｓ４を演算できる。

その後、図６に示すように、制御器は、第４中投入計量ホッパ４４を組合せ演算に基づいて選択した場合は、適時に（例えば、計量安定待ち時間Ｔ１の経過直後に）第４中投入計量ホッパゲート３８を用いて第４中投入計量ホッパ４４の排出口を開放させ、この排出口から被計量物を組合せ選択排出（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）することができる。

また、図６の小投入計量部３０では、ロスイン投入ゲート３１を用いてロスイン投入シュート４１の排出口を開放する。すると、ロスイン投入シュート４１内の被計量物が、ロスインホッパ４２内にロスイン投入（供給）される。

このとき、制御器は、ロスインホッパ４２を支持するロードセルＬＣ８からの出力信号を監視しているので、ロスインホッパ４２への被計量物の投入重量が、被計量物の不足重量分（例えば、前回のサイクルで使用した重量分）に達したときに、ロスイン投入ゲート３１を用いてロスイン投入シュート４１の排出口を閉めることができる。そして、ロスイン投入におけるロードセルＬＣ８での計量安定待ち時間Ｔ７が経過すると、制御器は、適時に（例えば、計量安定待ち時間Ｔ１の経過直後に）ロスイン排出ゲート３２を用いてロスインホッパ４２の排出口を開放させ、ロードセルＬＣ８からの出力信号に基づいて被計量物のロスイン計量の演算を行いながら、この排出口から少量（例えば、上記投入重量Ｓ１未満）の被計量物をロスイン排出（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）することができる。なお、ロスイン排出におけるロードセルＬＣ８での計量安定待ち時間Ｔ６が経過すると、再び、ロスイン投入シュート４１内の被計量物が、ロスインホッパ４２内にロスイン投入（供給）される。

このような本実施形態のパッカースケール１００は、以下の様々な作用および効果を奏することができる。

第１に、大投入計量ホッパ２１への被計量物のボリューム投入（タイマー充填）のタイミング、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４のそれぞれへの被計量物の中投入のタイミング、および、ロスインホッパ４２への被計量物のロスイン投入のタイミングのうちの少なくとも一対の投入タイミングが、オーバーラップしている。詳しくは、大投入計量ホッパ２１への被計量物のボリューム投入（タイマー充填）のタイミングと、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４のそれぞれへの被計量物の中投入のタイミングと、がオーバーラップしている。

また、第１、第２、第３および第４中投入カットゲート５４、５５、５６、３７はそれぞれ、ほぼ同時に開くとともに、上記投入重量Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に応じて適時に閉まる。

以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、被計量物の計量（投入）速度が向上し、ひいては、パッカースケール１００による投入、計量および排出の１サイクルの時間を短縮できる。

第２に、大投入計量ホッパ２１からの被計量物のボリューム排出のタイミングと、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４のそれぞれからの被計量物の組合せ選択排出のタイミングと、ロスインホッパ４２からの被計量物のロスイン排出のタイミングと、が、オーバーラップしている。

また、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパゲート６７、６８、６９、３８およびロスイン排出ゲート３２はそれぞれ、ほぼ同時に開き、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパゲート６７、６８、６９、３８はそれぞれ、ほぼ同時に閉まる。

以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、被計量物の計量（排出）速度が向上し、ひいては、パッカースケール１００による被計量物の投入、計量および排出の１サイクルの時間を短縮できる。

第３に、大投入計量部１０の大投入カットゲート１５Ａ、１５Ｂによる被計量物のタイマー充填を用いて、大部分（例えば、９５％以上）の被計量物を適量、大投入計量ホッパ２１に一気にボリューム投入することができる。

以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、被計量物の計量（投入）速度が向上し、ひいては、パッカースケール１００による被計量物の投入、計量および排出の１サイクルの時間を短縮できる。

第４に、ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４での計量安定待ち時間Ｔ１が経過したら、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパゲート６７、６８、６９、３８およびロスイン排出ゲート３２のそれぞれを即座に開いている。また、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパゲート６７、６８、６９、３８のそれぞれを閉めるときに、第１、第２、第３および第４中投入カットゲート５４、５５、５６、３７のそれぞれがすでに開き始めている。

以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、被計量物の計量速度が向上し、ひいては、パッカースケール１００による被計量物の投入、計量および排出の１サイクルの時間を短縮できる。

第５に、被計量物の重量が異なる比率（ここでは、投入重量Ｓ１：投入重量Ｓ２：投入重量Ｓ３：投入重量Ｓ４＝１：２：４：８の比率重を例示）で調整された被計量物が、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４のそれぞれに供給される。これにより、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４内のそれぞれの被計量物の重量に基づいた組合せ演算を行うことができる。

ここで、大投入計量ホッパ２１への被計量物のボリューム投入後、ロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４での計量安定待ち時間Ｔ１を経過すると、制御器は、大投入計量ホッパ２１を支持するロードセルＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４のそれぞれからの出力信号に基づいてボリューム投入重量ＭＢを演算できる。このため、上記組合せ演算に用いる組合せ目標重量は、被計量物の目標重量ＭＴと被計量物のボリューム投入重量ＭＢと被計量物のロスイン排出重量ＭＲとに基づいて設定できる。

例えば、図７（ｂ）に示すように、ロスイン排出において好都合なロスイン排出重量ＭＲを予め定め、被計量物の目標重量ＭＴからロスイン排出重量ＭＲを差し引き、この差分重量（ＭＴ−ＭＲ）と被計量物のボリューム投入重量ＭＢとの差を、上記組合せ目標重量として設定するとよい。

以上により、本実施形態のパッカースケール１００では、被計量物の重量を目標重量ＭＴに最終調整するのに、高精度のロスイン排出を用いることができる。よって、被計量物の計量精度（カット精度）を高精度に維持できる。また、本実施形態のパッカースケール１００では、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４のそれぞれ内の被計量物の重量の合計が、上記組合せ目標重量に最も近くなる第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４の組合せが求められ、組合せに選ばれたホッパ内の被計量物が組合せ選択排出される。よって、被計量物の組合せ選択排出に続く、被計量物の重量を最終調整するための被計量物のロスイン排出を適切に行うことができ（例えば、ロスイン排出量を少量に設定でき）、ひいては、被計量物の計量速度および計量精度（カット精度）が向上する。

第６に、図１、図２、図３および図４に示すように、大投入計量ホッパ２１の平面視において、大投入計量ホッパ２１の周囲に、複数の第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４およびロスインホッパ４２（以下、これらを単に「計量・ロスインホッパ６４、６５、６６、４４、４２」と略す場合がある）が配されている。

これにより、本実施形態のパッカースケール１００では、大投入計量ホッパ２１を中心に衛星的に大投入計量ホッパ２１の周りの適所に、５個の計量・ロスインホッパ６４、６５、６６、４４、４２を配しているので、計量・ロスインホッパ６４、６５、６６、４４、４２からの被計量物の排出が拡散しない省スペース構造となっている。また、大投入計量ホッパ２１をパッカースケール１００外に取り出すと、計量・ロスインホッパ６４、６５、６６、４４、４２のメンテナンスを容易に行うことができる。

第７に、図１、図２および図４に示すように、大投入計量ホッパ２１の平面視において、大投入計量ホッパ２１を仮想の四角形２００（図２の想像線参照）で囲む場合、図２および図４に示すように、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４のうちの第４中投入計量ホッパ４４とロスインホッパ４２と、が、四角形２００の一辺と対置するように前後に並んで配列されている。このとき、第４中投入計量ホッパ４４内の被計量物の重量の比率が最も大きい。なお、本例では、上記のとおり、第４中投入計量ホッパ４４内の被計量物の比率重（投入重量Ｓ４）は、第１中投入計量ホッパ６４の投入重量Ｓ１の８倍に設定されている。

以上により、図４に示す如く、被計量物の重量の比率が最も大きい第４中投入計量ホッパ４４を、被計量物の投入量が最小のロスインホッパ４２と前後に並んで配列しているので、第４中投入計量ホッパ４４への被計量物の投入（つまり、中継部４０から第４中投入分岐部４０Ｂに向かう被計量物の投入）に必要な所望の投入量をスムーズに確保できる。その結果、被計量物の計量速度が向上し、ひいては、パッカースケール１００による被計量物の投入、計量および排出の１サイクルの時間を短縮できる。

第８に、図１、図２および図３に示すように、大投入計量ホッパ２１の平面視において、大投入計量ホッパ２１を仮想の四角形２００（図２の想像線参照）で囲む場合、図２および図３に示すように、第１、第２、第３および第４中投入計量ホッパ６４、６５、６６、４４のうちの第１、第２および第３中投入計量ホッパ６４、６５、６６が、四角形２００の一辺と対置するように前後に並んで配列されている。このとき、配列の中央に位置する第２中投入計量ホッパ６５内の被計量物の重量の比率が、配列の端に位置する第１および第３中投入計量ホッパ６４、６６内の被計量物の重量の比率よりも大きい。なお、本例では、上記のとおり、第２中投入計量ホッパ６５内の被計量物の比率重（投入重量Ｓ３）は、第１中投入計量ホッパ６４の投入重量Ｓ１の４倍に設定されている。また、第３中投入計量ホッパ６６内の被計量物の比率重（投入重量Ｓ２）は、第１中投入計量ホッパ６４の投入重量Ｓ１の２倍に設定されている。

以上により、図３に示す如く、被計量物の重量の比率が大きい第２中投入計量ホッパ６５を配列の中央に、被計量物の重量の比率が小さい第１および第３中投入計量ホッパ６４、６６を配列の端に配しているので、中央の第２中投入計量ホッパ６５への被計量物の投入（つまり、中継部６０から第２中投入分岐部６０Ｂに向かう被計量物の投入）に必要な所望の投入量をスムーズに確保できる。その結果、被計量物の計量速度が向上し、ひいては、パッカースケール１００による被計量物の投入、計量および排出の１サイクルの時間を短縮できる。

本発明によれば、被計量物の計量速度および計量精度が従来例よりも向上する省スペース構造の計量装置が得られる。よって、本発明は、粉体（洗剤、肥料等）、粒体（樹脂ペレット、穀物、飼料等）の被計量物を所定の目標重量に調整するとともに、袋等の容器に充填する計量装置に利用できる。

１０大投入計量部
１１計量ホッパ本体の上端部
１２計量ホッパ本体の供給口
１３エアー抜き部
１４ＡＣサーボモータ
１５Ａ、１５Ｂ大投入カットゲート
１７大投入計量ホッパゲート用のロータリアクチュエータ
１８Ａ、１８Ｂ大投入計量ホッパゲート
２０計量ホッパ本体
２１大投入計量ホッパ
２１Ａ大投入計量ホッパ本体
２２集合シュート
３０小投入計量部
３１ロスイン投入ゲート
３２ロスイン排出ゲート
３４ロスイン投入ゲート用のロータリアクチュエータ
３５ロスイン排出ゲート用のロータリアクチュエータ
３６第４中投入カットゲート用のロータリアクチュエータ
３７第４中投入カットゲート
３８第４中投入計量ホッパゲート
３９第４中投入計量ホッパゲート用のロータリアクチュエータ
４０中継部
４０Ａ小投入分岐部
４０Ｂ第４中投入分岐部
４０Ｄ開口部
４１ロスイン投入シュート
４２ロスインホッパ
４３第４中投入シュート
４４第４中投入計量ホッパ
４４Ａ第４中投入計量ホッパ本体
５０中投入計量部
５０Ａ第１中投入計量部
５０Ｂ第２中投入計量部
５０Ｃ第３中投入計量部
５０Ｄ第４中投入計量部
５１第１中投入カットゲート用のロータリアクチュエータ
５２第２中投入カットゲート用のロータリアクチュエータ
５３第３中投入カットゲート用のロータリアクチュエータ
５４第１中投入カットゲート
５５第２中投入カットゲート
５６第３中投入カットゲート
５７第１中投入計量ホッパゲート用のロータリアクチュエータ
５８第２中投入計量ホッパゲート用のロータリアクチュエータ
５９第３中投入計量ホッパゲート用のロータリアクチュエータ
６０中継部
６０Ａ第１中投入分岐部
６０Ｂ第２中投入分岐部
６０Ｃ第３中投入分岐部
６０Ｄ開口部
６１第１中投入シュート
６２第２中投入シュート
６３第３中投入シュート
６４第１中投入計量ホッパ
６４Ａ第１中投入計量ホッパ本体
６５第２中投入計量ホッパ
６５Ａ第２中投入計量ホッパ本体
６６第３中投入計量ホッパ
６６Ａ第３中投入計量ホッパ本体
６７第１中投入計量ホッパゲート
６８第２中投入計量ホッパゲート
６９第３中投入計量ホッパゲート
７０ロータリエンコーダ
７１大投入計量部制御用の指示制御器
７２小投入計量部制御用の指示制御器
７３中投入計量部制御用の指示制御器
７４ＡＣサーボドライバ
１００パッカースケール（計量装置）
２００仮想の四角形

Claims

被計量物の目標重量未満の被計量物が供給されることにより、前記被計量物が計量されるとともに、計量後の前記被計量物が排出される大投入計量ホッパと、
前記被計量物の重量が異なる比率で調整された被計量物がそれぞれ供給されることにより、前記被計量物の重量に基づいた組合せ演算が行われ、前記組合せ演算の結果に基づいて前記被計量物が排出される複数の中投入計量ホッパと、
ロスイン計量に用いられ、前記被計量物がロスイン排出されるロスインホッパと、
前記大投入計量ホッパの上方に配された計量ホッパ本体と、
前記計量ホッパ本体の上端部に設けられたエアー抜き部と、
を備える計量装置。
前記大投入計量ホッパの平面視において、前記大投入計量ホッパの周囲に、前記中投入計量ホッパおよび前記ロスインホッパが配されている、請求項１に記載の計量装置。
被計量物の目標重量未満の被計量物が供給されることにより、前記被計量物が計量されるとともに、計量後の前記被計量物が排出される大投入計量ホッパと、
前記被計量物の重量が異なる比率で調整された被計量物がそれぞれ供給されることにより、前記被計量物の重量に基づいた組合せ演算が行われ、前記組合せ演算の結果に基づいて前記被計量物が排出される複数の中投入計量ホッパと、
ロスイン計量に用いられ、前記被計量物がロスイン排出される、被計量物の投入量が最小のロスインホッパと、
前記大投入計量ホッパの上方に配された計量ホッパ本体と、
前記中投入計量ホッパのそれぞれの上方に配された中投入シュートと、
前記ロスインホッパの上方に配されたロスイン投入シュートと、
を備え、
前記大投入計量ホッパの平面視において、前記大投入計量ホッパの周囲に、前記中投入計量ホッパおよび前記ロスインホッパが配され、
前記中投入シュート及び前記ロスイン投入シュートはそれぞれ、中空構造の中継部と中空構造の分岐部と、を用いて、前記計量ホッパ本体の内部に連通しており、
前記大投入計量ホッパの平面視において、前記大投入計量ホッパを仮想の四角形で囲む場合、前記中投入計量ホッパのうちの一つと前記ロスインホッパと、が、前記四角形の一辺と対置するように配列され、前記一つの中投入計量ホッパ内の前記被計量物の重量の比率が最も大きい、計量装置。
被計量物の目標重量未満の被計量物が供給されることにより、前記被計量物が計量されるとともに、計量後の前記被計量物が排出される大投入計量ホッパと、
前記被計量物の重量が異なる比率で調整された被計量物がそれぞれ供給されることにより、前記被計量物の重量に基づいた組合せ演算が行われ、前記組合せ演算の結果に基づいて前記被計量物が排出される複数の中投入計量ホッパと、
ロスイン計量に用いられ、前記被計量物がロスイン排出されるロスインホッパと、
前記大投入計量ホッパの上方に配された計量ホッパ本体と、
前記中投入計量ホッパのそれぞれの上方に配された中投入シュートと、
を備え、
前記大投入計量ホッパの平面視において、前記大投入計量ホッパの周囲に、前記中投入計量ホッパおよび前記ロスインホッパが配され、
前記中投入シュートはそれぞれ、中空構造の中継部と中空構造の分岐部と、を用いて、前記計量ホッパ本体の内部に連通しており、
前記大投入計量ホッパの平面視において、前記大投入計量ホッパを仮想の四角形で囲む場合、前記中投入計量ホッパのうちの３つが、前記四角形の一辺と対置するように配列され、前記配列の中央に位置する前記中投入計量ホッパ内の前記被計量物の重量の比率が、前記配列の端に位置する前記中投入計量ホッパ内の前記被計量物の重量の比率よりも大きい、計量装置。
前記被計量物の重量の比率は、前記中投入計量ホッパの上方の中投入シュートの排出口の開放時間により調整されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の計量装置。
前記大投入計量ホッパの上方のカットゲートを用いて、前記大投入計量ホッパへの前記被計量物の投入がタイマー充填により行われる、請求項５に記載の計量装置。
前記大投入計量ホッパへの前記被計量物の投入タイミング、前記中投入計量ホッパへの前記被計量物の投入タイミング、および、前記ロスインホッパへの前記被計量物の投入タイミングのうちの少なくとも一対の投入タイミングが、オーバーラップしている、請求項５または６に記載の計量装置。
前記大投入計量ホッパへの前記被計量物の投入タイミングと、前記中投入計量ホッパへの前記被計量物の投入タイミングと、がオーバーラップしている、請求項７に記載の計量装置。
前記大投入計量ホッパからの前記被計量物の排出タイミングと、前記中投入計量ホッパからの前記被計量物の排出タイミングと、前記ロスインホッパからの前記被計量物の排出タイミングと、が、オーバーラップしている、請求項５ないし８のいずれかに記載の計量装置。
前記組合せ演算において、前記中投入計量ホッパ内の被計量物の重量の合計が、所定の組合せ目標重量に最も近くなる前記中投計量ホッパの組合せが求められ、前記組合せに選ばれた前記中投計量ホッパ内の前記被計量物が排出される、請求項５ないし９のいずれかに記載の計量装置。
前記組合せ目標重量は、前記被計量物の目標重量と、前記大投計量ホッパ内の被計量物の重量と、前記ロスイン排出による前記被計量物の重量と、に基づいて設定されている、請求項１０に記載の計量装置。