計量装置
【課題】 計量部等を一方向に連続して回転駆動しながら各処理を行う計量装置において、位置カウンタのリセットを行うことなく回転主軸の原点位置を正確に管理制御することで、回転主軸の原点ずれに起因する動作不良等の問題の発生を回避することが可能な計量装置を提供する。
【解決手段】 計量装置１０は、計量部１３、ストック部１４、排出部１５等をサーボモータM１によって一方向に連続して回転駆動しながら各処理を行う計量装置１０であって、サーボモータM１の回転数を計数するカウンタ５１ａと、カウンタ５１ａにおける計数値が所定の回転数に到達するごとに回転軸Ａ１の制御上の原点位置を実際の原点位置（移動座標原点の位置）まで移動させる原点位置制御部５１ｃと、を備えている。
【解決手段】 計量装置１０は、計量部１３、ストック部１４、排出部１５等をサーボモータM１によって一方向に連続して回転駆動しながら各処理を行う計量装置１０であって、サーボモータM１の回転数を計数するカウンタ５１ａと、カウンタ５１ａにおける計数値が所定の回転数に到達するごとに回転軸Ａ１の制御上の原点位置を実際の原点位置（移動座標原点の位置）まで移動させる原点位置制御部５１ｃと、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計量部、ストック部、排出部に対して駆動力を与える回転主軸の原点位置制御を行う計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、計量した被計量物を組み合わせて所定の重量範囲内とし、下流側に配置された包装機等の後処理計量装置に対して所定のタイミングで被計量物を排出する計量装置が用いられている。
例えば、特許文献１には、計量済みの被計量物を容器に入れた状態でストック場所に複数蓄積し、後処理計量装置における動作タイミングに合わせて選択された被計量物が容器から排出される組合せ計量装置が開示されている。
【０００３】
このような組合せ計量装置では、計量部、ストック部等における容器の位置は、各部に対して回転駆動力を付与するサーボモータ（回転駆動源）の回転を読み取ってパルス数に変換するエンコーダからの出力パルスを位置カウンタで計数し、移動指示量に相当するパルス数と比較することで位置制御が行われる（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−２９２４２号公報（平成８年２月２日公開）
【特許文献２】特開平６−５１８３５号公報（平成６年２月２５日公開）
【特許文献３】特開平７−１９５４３７号公報（平成７年８月１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の計量装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された組合せ計量装置では、計量部等が一方向に連続的に駆動されるものではないため、原点の位置制御に関して問題は生じにくい。しかし、計量部、ストック部、排出部等を一方向に連続的に回転駆動する計量装置においては、サーボモータから回転駆動力を伝達される回転主軸も一方向に連続的に回転することになる。このため、このような計量装置では、エンコーダからの出力パルスを計数する位置カウンタを回転主軸が一回転するごとにリセットすることで原点位置を制御している。
【０００５】
しかしながら、このように回転主軸が一回転するごとに位置カウンタをリセットする制御では、回転主軸の一回転を検知する原点センサによるリセットを行うタイミングがばらついて正確に原点位置の制御を行うことができない場合がある。
特に、計量部、ストック部、排出部等を一方向に連続的に回転させながら各処理を行う計量装置では、各種設定や処理の開始点の位置を、サーボモータから回転駆動力を伝達される回転主軸の位置を基準にして制御しているため、回転主軸の位置を正確に管理制御できない場合には、各部における動作不良の原因となるおそれがある。
【０００６】
なお、特許文献３には、サーボモータによって駆動される射出成形機における原点復帰制御について開示されている。しかし、ここではサーボモータを一旦停止させて原点復帰させているため、処理効率が大幅に低下してしまうことから、計量部等を一方向に連続して回転させる計量装置へ適用することは困難である。
本発明の課題は、計量部等を一方向に連続して回転駆動しながら各処理を行う計量装置において、位置カウンタのリセットを行うことなく回転主軸の原点位置を正確に管理制御することで、回転主軸の原点ずれに起因する動作不良等の問題の発生を回避することが可能な計量装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る計量装置は、計量工程を行う計量部と、ストック工程を行うストック部と、排出工程を行う排出部と、回転主軸と、回転駆動源と、計数部と、原点位置制御部と、を備えている。回転主軸は、計量部、ストック部、排出部を一方向に連続的に回転駆動する。回転駆動源は、回転主軸に対して回転駆動力を付与する。計数部は、回転主軸の回転数を測定する。原点位置制御部は、計数部において回転主軸が所定の回転数だけ回転したことが測定されるごとに、回転主軸の制御上の原点位置を実際の原点位置へ移動させる。
【０００８】
ここでは、計量部、ストック部、排出部を回転駆動源からの回転駆動力を伝達して一方向に連続して回転させながら処理を行う計量装置において、回転主軸が所定の回転数に達するごとに、回転主軸の制御上の原点位置を実際の原点位置へ移動させる。
従来の計量装置では、回転主軸の原点位置制御はエンコーダの出力パルスをカウントする位置カウンタ（計数部）をリセットすることにより行っていた。しかし、位置カウンタをリセットすることによる原点位置制御では、リセットするタイミングがずれると正確に原点位置を制御できなくなってしまうおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明の計量装置では、回転主軸が所定の回転数だけ回転するごとに制御上の原点位置を実際の原点位置へ移動させる。
これにより、回転主軸の回転数を測定する計数部をリセットすることなく、制御上の回転主軸の原点位置を実際の原点位置と一致させることができる。この結果、計量部、ストック部、排出部等を駆動する回転主軸の位置ずれに伴う動作不良の発生を回避して、安定した運転を継続することができる。
【００１０】
第２の発明に係る計量装置は、第１の発明に係る計量装置であって、原点位置制御部は、回転主軸が一回転するごとに原点位置の制御を行う。
ここでは、回転主軸が一回転するたびに原点位置制御を行う。
これにより、回転主軸の原点位置のずれが確実に±１回転以内である状態で原点位置制御を行うことができるため、原点位置制御を簡略化することができる。
【００１１】
第３の発明に係る計量装置は、第１の発明に係る計量装置であって、原点位置制御部は、現在の回転主軸の位置を、計数部における計数値から多回転移動座標原点の位置に相当する計数値を差し引いて算出する。
ここでは、回転主軸の位置を、計数部における計数結果と、回転主軸が複数回回転して移動した制御上の原点の位置とに基づいて算出する。
【００１２】
これにより、現在の回転主軸の位置ずれが１回転以上である場合でも、正確に現在の回転主軸の位置を算出することができる。この結果、原点位置制御部では、常時、回転主軸の位置を±１回転の範囲内の位置情報として扱うことができる。
第４の発明に係る計量装置は、第２の発明に係る計量装置であって、原点位置制御部は、現在の回転主軸の位置を、計数部における計数結果から移動座標原点の位置に相当する計数値を差し引いて算出する。
【００１３】
ここでは、原点位置制御部によって回転主軸が一回転するごとに原点位置制御が行われる計量装置において、回転主軸の位置を、計数部における計数結果と、制御上の移動座標原点の位置とに基づいて算出する。
これにより、回転主軸の原点の位置ずれが±１回転の範囲内であることから、容易に回転主軸の現在の位置を算出することができる。
【００１４】
第５の発明に係る計量装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る計量装置であって、計数部におけるオーバーフローおよびアンダーフローの少なくとも一方の発生の有無を検出する計数超過判定部をさらに備えている。
ここでは、計数超過判定部が、回転主軸の回転数をカウントする計数部がオーバーフローあるいはアンダーフロー等の計数超過状態にあるか否かを判定する。
【００１５】
これにより、計数部がオーバーフロー等の計数超過状態にある場合には、計数部における最大値を加減算する等して回転主軸の位置を算出し直すことができる。
第６の発明に係る計量装置は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る計量装置であって、計数超過判定部は、上限値、下限値の少なくとも一方を設定して判定を行う。
ここでは、計数超過判定部における判定基準として、計数値に関する上限値、下限値の少なくとも一方を設定している。
【００１６】
これにより、オーバーフロー、アンダーフロー状態の有無を容易に判定することができる。
第７の発明に係る計量装置は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る計量装置であって、計数部は、絶対位置エンコーダを用いている。
ここでは、回転主軸の回転数を測定する計数部として、絶対位置エンコーダを用いて、回転駆動源の回転位置から回転数を算出している。
【００１７】
これにより、リセット機能を有していない絶対位置エンコーダを用いて回転主軸の回転数を計測する計量装置であっても、原点位置制御部が回転主軸の制御上の原点位置を移動させることにより、正確に原点位置を管理制御することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の計量装置によれば、回転主軸の回転数を測定する計数部をリセットすることなく、制御上の回転駆動源の回転主軸の原点位置を実際の原点位置と一致させることができるため、計量部、ストック部、排出部等を駆動する回転主軸の位置ずれに伴う動作不良の発生を回避して、安定した運転を継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の一実施形態に係る計量装置について、図１〜図１６を用いて説明すれば以下の通りである。
［計量装置１０全体の構成］
本発明の一実施形態に係る計量装置１０は、図１および図２に示すように、主要な構成として、供給部１２、計量部１３、ストック部１４、排出部１５、受渡し部１６ａ〜１６ｃ、排出シュート１７、操作部１８、旋回機構１９、制御部２０および位置決め制御部５０（図１５参照）を備えている。
【００２０】
本発明の一実施形態に係る計量装置１０は、上部に開口を有する容器Ｃに入れられた食品等の被計量物の計量を行い、複数蓄えられた容器Ｃの中から所望の容器Ｃを取り出して、容器Ｃから被計量物を排出させる計量装置である。また、計量装置１０は、図１および図２に示すように、主要な構成として、供給部１２、計量部１３、ストック部１４、排出部１５、受渡し部１６ａ〜１６ｃ、排出シュート１７、操作部１８および旋回機構１９を備えている。
【００２１】
容器Ｃは、上部が開口したコップ状の容器であって外周部につば部分Ｃ１を有しており、計量装置１０内を循環しながら被計量物を供給位置から排出位置まで搬送する。また、容器Ｃは、計量部１３、ストック部１４、排出部１５において常に移動させられながら計量装置１０内を循環している。このため、本実施形態の計量装置１０では、移動中の容器Ｃに対して被計量物の供給、計量、ストック、排出という各工程が行われる。また、容器Ｃは、金属製または一部が金属製の部材であって、以下で説明する計量部１３、ストック部１４、排出部１５が有する磁石の磁力によって各部１３〜１５において保持される。
【００２２】
供給部１２は、計量装置１０によって計量される被計量物を移動中の容器Ｃ内へ投入する。
計量部１３は、複数の計量器２５ａ〜２５ｅ（図５参照）を有しており、被計量物が入れられてない空の容器Ｃおよび被計量物が入れられた容器Ｃの計量を行う。
ストック部１４は、被計量物が入れられた複数の容器Ｃを蓄える。
【００２３】
排出部１５は、ストック部１４において立体的に蓄えられている複数の容器Ｃの中から取り出された所望の容器Ｃを、供給部１２の方向へ移動させながら反転させる。これにより、容器Ｃに入れられている被計量物を所望の場所に排出することができる。
受渡し部１６ａ〜１６ｃは、計量部１３とストック部１４との間、ストック部１４と排出部１５との間、排出部１５と計量部１３との間に設けられており、各部間で容器Ｃの受け渡しを行う。
【００２４】
排出シュート１７は、上部と下部とが開口した漏斗形状の部材であって、下部開口１７ａを有しており、排出部１５の近傍に配置されている。また、排出シュート１７は、排出部１５において反転させた容器Ｃから排出される被計量物を下部開口１７ａから排出する。
操作部１８は、ユーザによって運転能力等の設定値が入力され、運転等に関する各種情報を表示する。
【００２５】
制御部２０は、図１に示すように、操作部１８の内部に格納されており、供給部１２、計量部１３、ストック部１４、排出部１５等の各部における動作を制御するとともに、計量部１３において計量された被計量物を組み合わせて所定の重量の範囲内に収まるように組合せ計量に関する制御を行う。
位置決め制御部５０は、計量部１３、ストック部１４、排出部１５、受渡し部１６ａ〜１６ｃに対して回転駆動力を与えるサーボモータ（回転駆動源）Ｍ１の回転制御を行うとともに、回転軸Ａ１（回転主軸）（図１１参照）の原点位置制御を行う。なお、位置決め制御部５０による原点位置制御については、後段にて詳述する。
【００２６】
本実施形態の計量装置１０は、上述のように、一方向に連続して容器Ｃを回転移動させながら各工程における処理を行う構成となっているため、サーボモータＭ１も一方向に連続回転する。
また、以上のような計量部１３、ストック部１４、排出部１５、受渡し部１６ａ〜１６ｃの同期制御については、回転軸Ａ１を旋回機構１９からの駆動力が直接伝達される回転主軸とし、他の回転軸Ａ２〜Ａ５にはギアやプーリを介して駆動力を伝達することで行われる。
【００２７】
なお、これらの主要な構成については、後段においてそれぞれ詳しく説明する。
また、本実施形態の計量装置１０には、容器Ｃの移動経路に沿って、図２に示すように、供給計量ゾーンＲ１、容器受渡しゾーンＲ２、ストックゾーンＲ３、容器受渡しゾーンＲ４、排出ゾーンＲ５および容器受渡しゾーンＲ６が形成される。そして、容器Ｃは、この各ゾーンＲ１からＲ６の順に移動して計量装置１０内を循環している。なお、図２に示す１点鎖線は、循環する容器Ｃの中心位置の軌跡を示している。
【００２８】
供給計量ゾーンＲ１は、計量部１３において、被計量物の容器Ｃへの供給と容器Ｃおよび被計量物の計量が行われる部分である。ここでは、まず空の容器Ｃの計量を行う。そして、その容器Ｃに対して被計量物を投入するとともに、被計量物が入った容器Ｃの計量を行う。容器受渡しゾーンＲ２は、受渡し部１６ａにおいて計量部１３から計量済みの容器Ｃを受け取って、ストック部１４へ引き渡す部分である。ストックゾーンＲ３は、受渡し部１６ａから容器Ｃを受け取って、ストック部１４において立体的に蓄える部分である。ここでは、計量済みの複数の容器Ｃを立体的に蓄えており、ストック部１４内でこれらの複数の容器Ｃを循環させる。容器受渡しゾーンＲ４は、ストック部１４において蓄えられた複数の容器Ｃの中から制御部２０によって選択された容器Ｃを受け取って、排出部１５に対して引き渡す部分である。排出ゾーンＲ５は、受渡し部１６ｂから受け取った容器Ｃを旋回させながら反転させて、排出シュート１７の下部開口１７ａを排出目標位置として被計量物を排出する部分である。容器受渡しゾーンＲ６は、被計量物が排出されて空になった容器Ｃを排出部１５から受け取って、再び計量部１３へ引き渡す部分である。
【００２９】
本実施形態の計量装置１０では、以上のような各ゾーンＲ１〜Ｒ６を経て、容器Ｃを計量装置１０内で循環させている。
なお、後段にて説明する「上流側」、「下流側」とは、上述した容器Ｃの循環方向を基準にした上流側、下流側を示すものとする。
［供給部の構成］
供給部１２は、図１および図２に示すように、計量部１３が旋回させている容器Ｃに対して被計量物を投入するために計量部１３における容器Ｃの旋回軌道の上部に配置された振動フィーダである。そして、供給部１２は、図３に示すように、トラフ２１とモータボックス２２とを備えており、トラフ２１の下に設けられたシュート２４に被計量物を投入する。
【００３０】
トラフ２１には、容器Ｃに投入される被計量物が載置される。そして、モータボックス２２内の駆動モータが回転することによって、トラフ２１を図３に示すＸ方向へはゆっくり、Ｙ方向へはＸ方向よりも速く移動させる。これにより、トラフ２１上に載置された被計量物をシュート２４側へ少しずつ連続して搬送することができる。
被計量物は、トラフ２１からシュート２４に落とされ、シュート２４から計量部１３が旋回させている容器Ｃ内に投入される。つまり、供給部１２は、計量部１３によって回転軸Ａ１を中心に旋回している容器Ｃに対して被計量物を投入する。これにより、容器Ｃを停止させて被計量物を容器Ｃへ投入する場合と比較して高速化が図れる。
【００３１】
シュート２４は、上部と下部とが開口したステンレス製の部品であって、トラフ２１から投入された被計量物を集めて、計量部１３において旋回している容器Ｃの真上から被計量物を落下させる。
［計量部の構成］
計量部１３は、容器Ｃに入れられた被計量物の計量を行う装置であって、図２に示すように、排出部１５の下流側で、かつストック部１４の上流側に配置されている。また、計量部１３は、図４および図５に示すように、５つの計量器２５ａ〜２５ｅと各計量器２５ａ〜２５ｅに対応して設けられたホルダー２８を備えている。そして、計量部１３は、これらの計量器２５ａ〜２５ｅ等を、後述する旋回機構１９からの回転駆動力を伝達された回転軸Ａ１を中心に旋回させる。これにより、計量部１３は容器Ｃの搬送部としての機能も有する。なお、回転軸Ａ１を回転させる旋回機構１９については後段にて詳述する。
【００３２】
計量器２５ａ〜２５ｅは、図４に示すように、円形ボックス２６内にロードセル２７を有している。そして、ホルダー２８によって保持された容器Ｃの計量を旋回しながら行う。これにより、次工程が行われるストック部１４の方へ旋回しながら計量が行われるため、計量からストックまでの工程を高速化できる。また、移動しながらの計量であっても、計量部１３とストック部１４との間に設けられた受渡し部１６ａにおける受け渡し位置まで旋回するまでの時間を、計量を行うための時間として充分に確保できる。
【００３３】
ホルダー２８は、容器Ｃの底面を下から支える底板とＵ字型の部材とを有している。そして、容器Ｃの外周に形成されたつば部分Ｃ１に沿ってＵ字型の部材を被せることで、底板とＵ字型の部材との間で容器Ｃを保持する。さらに、ホルダー２８の底板には、磁石（永久磁石）が埋め込まれている。このため、この磁石の磁力によって金属製の容器Ｃを保持することができる。なお、磁石は底板ではなく側壁側に埋め込まれていてもよいし、底板と側壁側の双方に埋め込まれていてもよい。以下に示すホルダー３１，３５についても同様である。
【００３４】
計量は、容器Ｃと計量器２５ａ〜２５ｅとが相対的に停止している状態で行われる。すなわち、容器Ｃと計量器２５ａ〜２５ｅとは同じ速度で移動しながら計量が行われる。これにより、容器Ｃを移動させながらであっても、容器Ｃの移動を停止させて計量する場合と同様に正確な計量を行うことができる。
また、計量部１３は、排出部１５において被計量物が排出されて空になった容器Ｃを受渡し部１６ｃから受け取り、空の容器Ｃを計量しながら供給部１２が備えているシュート２４の下部開口２４ａの直下まで移動させる。このように、計量部１３では、計量から排出までの工程を終えた容器Ｃを受け取って、再び計量から排出までの工程に送り込んでいる。このため、容器Ｃを計量装置１０内で循環させることができる。
【００３５】
［ストック部の構成］
ストック部１４は、計量部１３において計量された複数の容器Ｃを蓄える装置であって、図２に示すように、計量部１３の下流側であって排出部１５の直上流側に配置されている。このため、ストック部１４は、制御部２０（図１参照）によって選択された容器Ｃを即座に排出部１５へ引き渡すことができる。また、ストック部１４は、図６および図７に示すように、鉛直方向に５つの容器Ｃを保持することが可能な５つの蓄積部３０を備えている。そして、これらの蓄積部３０は、回転軸Ａ２を中心に周方向に等間隔で配置されている。
【００３６】
蓄積部３０は、５つの容器Ｃを鉛直方向において保持するために、鉛直方向に並ぶ５つのホルダー３１を有している。ホルダー３１は、計量部１３のホルダー２８と同様の、容器Ｃの底面を下から支える底板とＵ字型の部材とを備えている。そして、ホルダー３１においても、底板に埋め込まれた磁石の磁力によって金属製の容器Ｃを保持する。
また、ストック部１４は、回転軸Ａ２を中心に蓄積部３０を旋回させる。これにより、ストック部１４は、計量部１３と同様に、容器Ｃの搬送部としての機能を有する。また、常に容器Ｃを水平方向で旋回させながら蓄えているため、制御部２０によって容器Ｃの選択が行われると、選択された容器Ｃを即座にストック部１４から受渡し部１６ｂへ引き渡すことができる。
【００３７】
さらに、ストック部１４は、蓄積部３０を鉛直方向に移動させる機構３４を有している。
機構３４は、ねじ溝が形成されている軸３２と、軸３２の下部に配置され軸３２を回転させるモータ（図示せず）と、蓄積部３０と軸３２とを接続する接続部材３３とを備えている。この機構３４では、５本の軸３２の下部にそれぞれに取り付けられたモータによって軸３２を正転反転させることで、この軸３２に取り付けられた接続部材３３を昇降させる。詳細には、軸３２を回転させるモータは、通常、回転軸Ａ２の回転速度と同期するように軸３２を常時回転させている。これにより、回転軸Ａ２の周りを回転しながら軸３２を相対的に無回転状態とすることができる。ここで、鉛直方向に容器Ｃを移動させる際には、この常時回転させているモータの回転速度を増減させることで、回転軸Ａ２に対して相対的に軸３２を正転させたり反転させたりする。これにより、接続部材３３とともに蓄積部３０に保持された容器Ｃを鉛直方向に移動させることができる。
【００３８】
また、ストック部１４において、鉛直方向に容器Ｃを移動させる機構３４を備えることで、ストック部１４において立体的に複数の容器Ｃを蓄えることができる。さらに、受渡し部１６ａから水平移動してきた容器Ｃを鉛直方向に蓄えていき、鉛直方向に蓄えた容器Ｃを水平方向に移動させて受渡し部１６ｂに引き渡すことで、容器Ｃの移動方向と容器Ｃを蓄えていく方向とを交差させることができる。５つの蓄積部３０は、運転開始時には図６に示す３Ｆ〜７Ｆの間に位置している。そして、制御部２０からの容器Ｃの選択要求に応じて、５段の容器Ｃを保持しながら１Ｆ〜９Ｆの間で鉛直方向に移動する。なお、図６に示す１Ｆ〜９Ｆの表示は、容器Ｃが鉛直方向において位置している階層を示すものである。
【００３９】
また、本実施形態の計量装置１０では、鉛直方向に５つの容器Ｃを保持している蓄積部３０において、運転開始時の蓄積部３０の中央部分に相当する５Ｆ部分の高さにおいて容器Ｃの受け取りと引き渡しとを行う。これにより、どの階層で保持されている容器Ｃを取り出す場合でも、蓄積部３０の鉛直方向の移動距離を、５Ｆを中心とする上下４階層以内に抑えることができる。
【００４０】
また、ストック部１４は、容器Ｃの受け取りと引き渡しとを同じ階層（高さ）で行う。つまり、受渡し部１６ａからは５Ｆの階層で容器Ｃを受け取り、受渡し部１６ｂに対しては同じく５Ｆの階層で容器Ｃを引き渡す（図６参照）。このように、容器Ｃの受け取りと引き渡しとを同じ高さで行うことにより、容器Ｃが排出された後、そのまま回転軸Ａ２を中心に蓄積部３０を旋回させるだけでその位置に新たな容器Ｃを追加補充できる。
【００４１】
［排出部の構成］
排出部１５は、容器Ｃに入れられた状態で搬送されてきた被計量物を容器Ｃから排出するための装置である。そして、図２に示すように、ストック部１４の下流側であって、計量部１３の上流側に配置されている。また、排出部１５は、図８および図９に示すように、５つのホルダー３５と、５本のシャフト３６と、傾斜板３７と、回転軸Ａ３と、反転機構３８とを備えている。
【００４２】
ホルダー３５は、容器Ｃを保持するために、計量部１３のホルダー２８、ストック部１４のホルダー３１と同様の、容器Ｃの底面を下から支える底板とＵ字型の部材とを備えている。そして、ホルダー３５においても、底板に埋め込まれた磁石の磁力によって金属製の容器Ｃを保持する。また、ホルダー３５は、回転軸Ａ３を中心として周方向に等間隔で５つ配置されており、回転軸Ａ３の周りを旋回する。
【００４３】
シャフト３６は、その上端部にホルダー３５がそれぞれに取り付けられており、鉛直方向に伸びる内部が空洞の金属製の円筒である。このシャフト３６の内部には、ホルダー３５を反転させるための反転機構３８を構成するカムやギア等の部品が備えられている。
傾斜板３７は、図１０（ａ）〜図１０（ｆ）に示すように、回転軸Ａ３を中心として並列に旋回している５本のシャフト３６の下部にそれぞれ取り付けられた誘導部３９を、傾斜板３７の傾斜面に沿って持ち上げる。これにより、シャフト３６の上端部に取り付けられたホルダー３５とともにホルダー３５に保持された容器Ｃを鉛直方向に移動させることができる。
【００４４】
反転機構３８は、容器Ｃから被計量物Ｐを排出するために、シャフト３６の内部に設けられた反転機構３８のカムやギアを駆動させることで、容器Ｃを保持しているホルダーを１８０度回転させる。また、反転機構３８は、排出シュート１７内の所望の排出位置、すなわち下部開口１７ａに向かって被計量物Ｐが排出されるように、制御部２０（図１参照）において容器Ｃを回転させるタイミングが制御される。なお、反転機構３８によって開口が下向きになるように反転させられた容器Ｃは、つば部分Ｃ１をホルダー３５のＵ字型の部材で下から支えられることで保持される。
【００４５】
回転軸Ａ３は、ホルダー３５とともに容器Ｃを旋回させる。これにより、排出部１５は、計量部１３およびストック部１４と同様に、後述する旋回機構１９から回転駆動力が伝達されて、容器Ｃの搬送部としての機能を有する。そして、回転軸Ａ３は、後述する旋回機構１９が備えているサーボモータＭ１からの回転駆動力により、他の回転軸Ａ１，Ａ２，Ａ４と同期しながら回転する。
【００４６】
本実施形態の計量装置１０では、排出部１５が回転軸Ａ３を中心として容器Ｃを旋回させながら被計量物Ｐを容器Ｃから排出させている。このため、容器Ｃ内の被計量物Ｐは、遠心力が加えられた状態で容器Ｃから排出される。よって、容器Ｃから排出された被計量物に遠心力と重力とがかかった状態で、回転軸Ａ３を中心とする旋回軌道の接線方向に配置された排出シュート１７の中心部に設けられた下部開口１７ａ付近に被計量物Ｐを自由落下させることができる。
【００４７】
［受渡し部の構成］
受渡し部１６ａ〜１６ｃは、図２に示すように、計量部１３とストック部１４との間、ストック部１４と排出部１５との間、排出部１５と計量部１３との間にそれぞれ配置されている。そして、受渡し部１６ａ〜１６ｃが配置されている高さは、すべて図６に示す５Ｆの階層に相当する位置である。
【００４８】
受渡し部１６ａは、計量部１３とストック部１４との間に設けられており、計量済みの容器Ｃを計量部１３から受け取ってストック部１４へ引き渡す。受渡し部１６ｂは、ストック部１４と排出部１５との間に設けられており、制御部２０（図１参照）において選択されて、図６の５Ｆ位置に移動してきた所望の容器Ｃをストック部１４から受け取って、排出部１５へ引き渡す。受渡し部１６ｃは、排出部１５と計量部１３との間に設けられており、排出部１５において被計量物を排出した空の容器Ｃを排出部１５から受け取って計量部１３へ引き渡す。このように、受渡し部１６ａ〜１６ｃが計量、ストック、排出等の各工程間における容器Ｃの受け渡しを行うことで、容器Ｃを計量装置１０内で循環させることができる。
【００４９】
ここで、容器Ｃの受け渡しに用いられる部材として、受渡し部１６ａ〜１６ｃの近傍には、図７に示すように、爪部材４５が設けられている。
この爪部材４５は、各受渡し部１６ａ〜１６ｃの近傍に突き出た爪４６を有する部材である。そして、計量部１３とストック部１４と排出部１５との間のほぼ中心部分であって、容器Ｃの受け取りと引き渡しとが行われる図６に示す５Ｆの階層に相当する高さ位置に固定配置されている。
【００５０】
本実施形態の計量装置１０では、例えば、図７に示すストック部１４において旋回している複数の容器Ｃの中から、制御部２０によって選択された容器Ｃを５Ｆの階層に相当する高さ位置まで鉛直方向に移動させる。取り出す容器Ｃが移動してきた５Ｆの階層に相当する高さ位置には、爪部材４５の爪４６が突き出ている。このため、この爪４６がストック部１４における旋回軌道から外れるように容器Ｃを誘導することで、受渡し部１６ｂの方へ取り出す容器Ｃの移動方向が変化する。これにより、ストック部１４における容器Ｃの保持を解除して、容器Ｃを受渡し部１６ｂの方向へ誘導することができる。
【００５１】
［旋回機構の構成］
本実施形態の計量装置１０が備えている旋回機構１９は、上述した計量部１３、ストック部１４、排出部１５および受渡し部１６ａ〜１６ｃに対して回転駆動力を与える機構であって、図１に示すように、計量装置１０の下部に配置されている。そして、旋回機構１９は、図１１に示すように、サーボモータＭ１、伝達部４１を備えている。
【００５２】
伝達部４１は、計量部１３を回転させる回転軸Ａ１、ストック部１４を回転させる回転軸Ａ２、排出部１５を回転させる回転軸Ａ３、受渡し部１６ａ〜１６ｃを回転させる回転軸Ａ４に対して、ギアやプーリ、図示しないベルトを介してサーボモータＭ１の回転駆動力を伝達する。そして、計量部１３、ストック部１４、排出部１５が同期するように回転軸Ａ１〜Ａ４を回転させる。このように容器Ｃの受け渡しを行う各部が同期させた状態で回転しているため、隣接する各部が同じ速度で容器Ｃを旋回させていることになる。このため、各部において保持された容器Ｃの受け渡しをスムーズに行うことができる。
【００５３】
なお、回転軸Ａ４は、上述したように、計量部１３、ストック部１４、排出部１５とは反対方向に回転する受渡し部１６ａ〜１６ｃを回転させる軸である。このため、本実施形態の計量装置１０では、回転軸Ａ４については、伝達部４１において回転方向を逆回転に変換して回転駆動力を伝達している。
［計量装置１０による計量〜排出までの動作］
ここで、以上のような構成を備えた計量装置１０による処理の流れについて、図１２〜図１４に示すフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。なお、以下で示すフローチャートに従って行われる各工程は、制御部２０（図１参照）によってコントロールされた制御フローである。
【００５４】
最初に、計量部１３における供給および計量工程について、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。
計量部１３では、ステップ（以下、Ｓと示す）１において、空の容器Ｃを受渡し部１６ｃから受け取る。そして、Ｓ２において、供給部１２によって被計量物が供給されるまでに空の容器Ｃの計量が行われる。続いて、Ｓ３において、供給部１２が計量部１３により旋回させている容器Ｃに対して順次被計量物を投入する。Ｓ４においては、計量部１３が、被計量物が入った容器Ｃの計量を行う。ここで、被計量物が入った容器Ｃの計量結果から空の容器Ｃの計量結果を差し引くことで、被計量物の計量を行うことができる。最後に、Ｓ５において、計量済みの容器Ｃを受渡し部１６ａに引き渡す。
【００５５】
なお、計量部１３は、計量結果を制御部２０に送信する。制御部２０は、受信した被計量物の計量結果をＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部に記憶させ、組合せ計量を行うためのデータを蓄積する。
次に、ストック部１４における容器Ｃの蓄積工程について、図１３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５６】
ストック部１４では、Ｓ１１において、受渡し部１６ａから計量済みの容器Ｃを蓄積部３０のホルダー３１で受け取る。続いて、Ｓ１２において、受け取った容器Ｃが制御部２０によって選択されるまで、蓄積部３０に保持された状態でストック部１４内において循環（待機）させる。そして、Ｓ１３において、制御部２０から選択要求を受信すると、Ｓ１４において、選択要求があった容器Ｃを鉛直方向に移動させる。このとき選択された容器Ｃは、図６に示すように、受渡し部１６ｂの５Ｆの階層に相当する高さ位置まで移動させられる。次に、Ｓ１５において、選択要求があった容器Ｃを受渡し部１６ｂに引き渡す。ここで、受渡し部１６ｂに引き渡された容器Ｃは、図１４に示すＳ２１へ進む。なお、フローチャートには含まれていないが、ストック部１４においては、引き渡された容器Ｃを保持していた蓄積部３０の位置に計量部１３から新たな容器Ｃを追加補充すべく、蓄積部３０をそのままの高さ位置で維持したまま、受渡し部１６ａの位置まで回転軸Ａ２の周りを旋回していく。そして、その位置に受渡し部１６ａから新たに計量済みの容器Ｃが追加補充される。
【００５７】
本実施形態の計量装置１０では、図６に示すように、ストック部１４における容器Ｃの受け取りと引き渡しとを同じ高さ（図６の５Ｆ部分）で行っている。このため、容器Ｃを引き渡してから新たな容器Ｃを受け取るまでの処理を、そのまま蓄積部３０を旋回させるだけでスムーズに行うことができる。また、蓄積部３０においては、引き渡した容器Ｃが保持されていた位置に新たな容器Ｃが追加補充される。このため、蓄積部３０を鉛直方向に移動させることなく容器Ｃの追加補充を行うことができる。よって、容器Ｃの移動量を低減して、容器Ｃ内に入れられた被計量物に加えられる衝撃等を軽減することができ、被計量物を保護することができる。
【００５８】
最後に、排出部１５における容器Ｃから被計量物を排出する工程について、図１４に示すフローチャートと図１０（ａ）〜図１０（ｆ）を用いて説明する。
排出部１５では、図１０（ａ）に示すように、Ｓ２１において、受渡し部１６ｂから選択要求があった容器Ｃをホルダー３５で受け取る。そして、Ｓ２２において、図１０（ｂ）に示すように、容器Ｃを回転軸Ａ３の周りを旋回移動させながら上昇させ、かつ上昇と同時に容器Ｃの回転を開始させる。なお、このときの容器Ｃの平面上での位置は、図９に２点鎖線で示す「容器回転開始」位置である。そして、図１０（ｃ）に示すように、上昇とともに容器Ｃをさらに回転させ、図１０（ｄ）に示すように、最高点まで上昇するまでに容器Ｃを完全に１８０度回転させ、開口が下向きになるように容器Ｃをひっくり返す。続いて、Ｓ２３において、図１０（ｅ）に示すように、容器Ｃが１８０度反転した後、そのままの状態で容器Ｃを下降させる。なお、このときの容器Ｃの平面上での位置は、図９に２点鎖線で示す「容器下向き最終地点」である。ここで、被計量物は容器Ｃから、排出部１５における容器Ｃの旋回軌道から外れて、この旋回軌道の接線方向に配置された排出シュート１７の中央部付近に向かって排出される。このときの容器Ｃの平面上での位置は、図９に２点鎖線で示す「排出完了」位置である。そして、Ｓ２４において、図１０（ｆ）に示すように、被計量物が排出された容器Ｃを再度１８０度回転させて、開口が上向きの状態に戻す。最後に、Ｓ２５において、この容器Ｃを受渡し部１６ｃに引き渡す。
【００５９】
なお、上述したように、容器Ｃの旋回移動は、旋回機構１９における回転モータＭ１からの回転駆動力が各回転軸Ａ１〜Ａ４に伝達されることによって行われる。一方、容器Ｃの上昇および下降、つまり鉛直方向への移動は、シャフト３６の下部に取り付けられた誘導部３９が傾斜板３７に沿って移動することにより行われる。
本実施形態の計量装置１０では、以上のように、被計量物を容器Ｃから排出する際に、排出部１５が容器Ｃを鉛直方向に移動させるとともに１８０度回転させている。これにより、被計量物に対して鉛直方向上向きの慣性力を与えることができる。このため、容器Ｃに複数の被計量物が入っている場合でも被計量物が容器Ｃの底で固まりになり、容器Ｃを回転させてからすぐに被計量物が容器Ｃから排出されることを防止するとともに、尾引きの発生を防止できる。
【００６０】
［位置決め制御部５０によるサーボモータＭ１の制御］
本実施形態の計量装置１０では、上述した組合せ計量に関する制御を行う制御部２０に加えて、計量部１３、ストック部１４、排出部１５等を回転駆動するサーボモータＭ１の回転制御および回転軸Ａ１の原点位置制御を行う位置決め制御部５０をさらに備えている。
【００６１】
位置決め制御部５０は、図１５に示すように、カウンタ（計数部）５１ａ、比較部５１ｂ、原点位置制御部５１ｃおよび計数超過判定部５１ｄを有する回転制御部５１と、エンコーダ５２とを備えている。
エンコーダ５２は、サーボモータＭ１の回転数をパルス数に変換して、そのパルス数を回転制御部５１に対して出力する絶対位置エンコーダである。
【００６２】
カウンタ５１ａは、エンコーダ５２からの出力パルスを回転軸Ａ１の回転位置カウンタに変換する。
比較部５１ｂは、カウンタ５１ａにおいて計数されたカウント値を、位置決め制御部５０に対して入力された移動指示量と比較する。そして、位置決め制御部５０は、この比較部５１ｂにおいて算出された偏差に基づいてサーボモータＭ１の回転制御を行う。
【００６３】
原点位置制御部５１ｃは、回転軸Ａ１の制御上の原点位置と、実際の原点位置とを一致させるように原点の位置制御を行う。具体的には、回転軸Ａ１が１回転するごとに、回転軸Ａ１の制御上の原点位置を、実際の原点位置へ移動させて移動座標原点位置とする。例えば、図１６（ａ）に示すように、制御上認識している回転軸Ａ１の原点位置を中心とすると、図１６（ｂ）に示すように、実際の回転軸Ａ１の原点位置が＋１／５移動していた場合には、図１６（ｃ）に示すように、制御上の原点位置を＋１／５移動させて移動座標原点位置とする。
【００６４】
すなわち、回転軸Ａ１の原点位置は、下記の関係式（１）によって算出される。
（回転軸Ａ１の位置）＝（カウンタの計数値）−（移動座標原点の位置）・・・・・（１）
そして、回転軸Ａ１が１回転した際には、新しい移動座標原点の位置を下記の関係式（２）によって更新する。
【００６５】
（新しい移動座標原点の位置）＝（現在の移動座標原点の位置）＋（回転軸Ａ１の１回転の位置）・・・・・（２）
本実施形態の計量装置１０では、回転軸Ａ１が１回転するごとに、上記関係式（２）によって算出される移動座標原点を制御上の原点位置として原点位置制御を行うことで、常に±１回転以内のシフトで新たな移動座標原点を算出することができる。よって、エンコーダ５２の原点位置をリセットすることなく、大幅な原点位置の移動を伴わないで正確な原点位置制御を行うことができる。
【００６６】
計数超過判定部５１ｄは、カウンタ５１ａにおける計数値のオーバーフロー、アンダーフローの発生の有無を判定する。ここで、本実施形態の計量装置１０では、上述したように、計量部１３、ストック部１４および排出部１５等を連続して回転駆動するために、サーボモータＭ１が一方向に回転し続けることになる。このため、エンコーダ５２の出力パルスを計数するカウンタ５１ａは、一方向に連続して回転し続ける回転軸Ａ１に接続されたエンコーダ５２からの出力パルスを計数していくと、オーバーフローあるいはアンダーフロー等の不具合が発生するおそれがある。
【００６７】
そこで、本発明の計量装置１０では、計数超過判定部５１ｄが、カウンタ５１ａの計数値に所定の上限値、下限値を設定し、これをオーバーフロー、アンダーフロー発生を判定するための閾値として用いている。そして、オーバーフロー等が発生している場合には、原点位置制御部５１ｃは、下記の関係式（３），（４）によって回転軸Ａ１の位置を算出する。
【００６８】
（カウンタの計数値）＞（上限値）および（移動座標原点の位置）＜（下限値）の場合には、アンダーフローしていると判定し、下記の関係式（３）によって回転軸Ａ１の位置を算出する。
（回転軸Ａ１の位置）＝（最大値）−（位置カウンタの値）＋（移動座標原点の位置）・・・・・（３）
一方、（カウンタの計数値）＜（下限値）および（移動座標原点の位置）＞（上限値）の場合には、オーバーフローしていると判定し、下記の関係式（４）によって回転軸Ａ１の位置を算出する。
【００６９】
（回転軸Ａ１の位置）＝（位置カウンタの値）＋（最大値）−（移動座標原点の位置）・・・・・（４）
以上のように、本実施形態では、計数超過判定部５１ｄにおいて、カウンタ５１ａの計数値および移動座標原点の位置と、所定の上限値、下限値との関係が、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しているか否かを判定する。そして、オーバーフロー等が発生している場合には、上記関係式（３），（４）によって回転軸Ａ１の位置を算出する。
【００７０】
これにより、カウンタ５１ａを正常な状態で使用することができるとともに、回転軸Ａ１の原点位置制御についても、オーバーフロー等のカウンタ５１ａの不具合の影響を受けることなく正確に行うことができる。
また、本実施形態の計量装置１０では、サーボモータＭ１によって回転駆動される各部１３〜１５間における駆動タイミングを合わせるために、各部１３〜１５内を５分割して制御している。この５分割された各部分は、異なる位相（タイミング）でそれぞれの機能を果たしている。
【００７１】
例えば、計量部１３においては、５分割された各部分が、能力に対応するフィルタの設置、風袋重量、本計量、計量データの送信といった異なる機能を果たしている。また、ストック部１４においては、排出供給情報の設定、上下動作開始、停止位置修正等の機能を果たしている。排出部１５においては、排出する／しないを切り替える機能を果たしている。そして、供給部１２においては、供給開始位置としての機能を果たしている。
【００７２】
これらの各機能は、サーボモータＭ１に接続された回転主軸Ａ１の位置（角度）を基準にして、各種の条件設定やデータ送信のタイミング制御を行う。
このため、各部１３〜１５等の駆動は、回転軸Ａ１の１回転を５等分したものを１ピッチとして制御を行う。そして、下記の関係式（５），（６）に従って、駆動設定位置を基準として、回転軸Ａ１の基準位置が５等分された０〜４までの何番目の区分にいるかで駆動タイミングを制御している。
【００７３】
（駆動位置）＝（位置データ）−（駆動設定位置）・・・・・（５）
（駆動区分）＝｛ｉｎｔ（駆動位置）／（１ピッチ）｝・・・・・（６）
これにより、計量装置１０が備えている各部１３〜１５等における駆動位置、駆動区分を正確に制御することで相互の駆動タイミングを合わせ込んで、動作不良等の発生を防止することができる。
【００７４】
［本計量装置１０の特徴］
（１）
本実施形態の計量装置１０は、計量部１３、ストック部１４、排出部１５等をサーボモータＭ１によって一方向に連続して回転駆動しながら各処理を行う計量装置１０であって、図１５に示すように、回転軸Ａ１の回転数を計数するカウンタ５１ａと、カウンタ５１ａにおける計数値が所定の回転数に到達するごとに回転軸Ａ１の制御上の原点位置を実際の原点位置（移動座標原点の位置）まで移動させる（図１6（ａ）〜図１６（ｃ）参照）原点位置制御部５１ｃと、を備えている。
【００７５】
これにより、サーボモータＭ１が一方向に連続して回転する場合でも、所定の回転数ごとに移動座標原点の位置へ制御上の原点位置を移動させることで、回転軸Ａ１の原点位置ずれを補正して、その回転数を計数するカウンタ５１ａをリセットすることなく、制御上の原点位置を実際の原点位置と一致させることができる。この結果、回転軸Ａ１の原点の位置ずれに起因する計量部１３、ストック部１４、排出部１５等における動作不良の発生を回避して、安定した運転を継続することができる。
【００７６】
（２）
本実施形態の計量装置１０では、原点位置制御部５１ｃが、上述した原点位置制御を、回転軸Ａ１が１回転するごとに行う。
これにより、回転軸Ａ１の原点位置のずれが±１回転以内の範囲内で制御上の原点位置を移動させることができる（図１６（ａ）〜図１６（ｃ）参照）。よって、回転軸Ａ１の原点位置制御を簡略化できる。
【００７７】
（３）
本実施形態の計量装置１０では、原点位置制御部５１ｃが原点位置制御を回転軸Ａ１が１回転するごとに行う場合において、原点位置制御部５１ｃが、回転軸Ａ１の現在位置を、カウンタ５１ａにおける計数値から移動座標原点（制御上の原点位置）の位置に相当する計量装置数値を差し引いて算出する。
【００７８】
これにより、回転軸Ａ１の原点位置のずれが±１回転以内の範囲内で原点位置制御を行うことができるため、容易に回転軸Ａ１の現在位置を算出することができる。
（４）
本実施形態の計量装置１０は、カウンタ５１ａにおける計数超過（オーバーフロー、アンダーフロー）の発生の有無を判定する計数超過判定部５１ｄをさらに備えている。
【００７９】
これにより、サーボモータＭ１が一方向に連続して回転する場合でも、カウンタ５１ａにおける計数値のオーバーフロー、アンダーフローの発生を検知することができる。この結果、回転軸Ａ１の現在位置の算出に際して、カウンタ５１ａにおける計数値の最大値を差し引く等することでオーバーフロー、アンダーフロー状態を解消することができる。
（５）
本実施形態の計量装置１０では、計数超過判定部５１ｄにおいてオーバーフロー、アンダーフローの発生の有無の判定を行う際の基準として、上限値、下限値が設定されている。
【００８０】
これにより、これらの値を閾値として判定を行うことで、計数超過異常の発生を容易に判定することができる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００８１】
（Ａ）
上記実施形態では、回転軸Ａ１が１回転するごとに制御上の原点位置を実際の原点位置へ移動させる制御を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、原点位置制御を行う周期としては、回転軸Ａ１が１回転するごとに限定されるものではなく、所定の回転数ごとに原点位置制御を行ってもよい。この場合には、下記の関係式（５）〜（８）によって回転軸Ａ１の位置を算出することで、制御上の原点位置を±１回転以上移動させる場合にも対応することができる。
【００８２】
（回転軸Ａ１の位置）＝（位置カウンタの値）−（多回転移動座標原点の位置）・・・・・（５）
（新しい多回転移動座標原点の位置）＝（移動座標原点の位置）＋（回転軸Ａ１の多回転の位置）・・・・・（６）
（回転軸Ａ１の多回転の位置）＝ｉｎｔ｛（仮の回転軸Ａ１の位置）／（回転軸Ａ１の回転）｝×（回転軸Ａ１の１回転）・・・・・（７）
（仮の回転軸Ａ１の位置）＝（カウンタの計数値）−（移動座標原点の位置）・・・・・（８）
ただし、上記実施形態のように、回転軸Ａ１が１回転ごとに原点位置制御を行うことは、原点位置の移動範囲を±１回転以内に抑えることができ制御が容易になる点でより好ましい。
【００８３】
（Ｂ）
上記実施形態では、本発明の適用対象を計量装置１０とした例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図１７に示すように、計量装置１０（計量装置１０ａ〜１０ｄ）を複数組み合わせて構成される組合せ計量装置６０に対して本発明を適用することも可能である。組合せ計量装置６０では、各計量装置１０ａ〜１０ｄにおけるストック部１４から所望の重量の被計量物がほぼ同時に排出シュート１７に対して排出されることで、組合せ計量を効率よく実施することができる。
【００８４】
（Ｃ）
上記実施形態では、容器Ｃ内に投入した被計量物を容器Ｃごと循環させながら計量、ストック、排出等の処理を行う計量装置１０を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、被計量物を容器Ｃに入れて循環させているか否かは問題ではない。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の計量装置は、サーボモータの回転を計数する位置カウンタをリセットすることなく、回転主軸の原点位置を正確に管理制御することができるという効果を奏することから、サーボモータを搭載して駆動を行う各種装置に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置が備えている計量装置を示す正面図。
【図２】図１の計量装置を示す平面図。
【図３】図１の計量装置が備えている供給部を示す側面図。
【図４】図１の計量装置が備えている計量部を示す側面視における一部断面図。
【図５】図４の計量部を示す平面図。
【図６】図１の計量装置が備えているストック部を示す側面図。
【図７】図６のストック部を示す平面図。
【図８】図１の計量装置が備えている排出部を示す側面図。
【図９】図８の排出部を示す平面図。
【図１０】（ａ）〜（ｆ）は、図８および図９に示す排出部による排出方法を示す図。
【図１１】旋回機構を示す側面図。
【図１２】図１の計量装置による供給、計量工程における動作を示すフローチャート。
【図１３】図１の計量装置によるストック工程における動作を示すフローチャート。
【図１４】図１の計量装置による排出工程における動作を示すフローチャート。
【図１５】図１の計量装置が備えているサーボモータと位置決め制御部の構成を示すブロック図。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は、図１６の原点位置制御部による制御上の原点位置を決定する処理を示す図。
【図１７】本発明の他の実施形態にかかる組合せ計量装置の概略的な構成を示す図。
【符号の説明】
【００８７】
１０ 計量装置
１０ａ〜１０ｄ 計量装置
１２ 供給部
１３ 計量部
１４ ストック部
１５ 排出部
１６ａ〜１６ｃ 受渡し部
１７ 排出シュート
１７ａ 下部開口
１９ 旋回機構
２０ 制御部
２１ トラフ
２２ モータボックス
２４ シュート
２５ａ〜２５ｅ 計量器
２６ 円形ボックス
２７ ロードセル
２８ ホルダー
３０ 蓄積部
３１ ホルダー
３２ 軸
３３ 接続部材
３４ 機構
３５ ホルダー
３６ シャフト
３７ 傾斜板
３８ 反転機構
３９ 誘導部
４１ 伝達部
４５ 爪部材
４６ 爪
５０ 位置決め制御部
５１ 回転制御部
５１ａ カウンタ（計数部）
５１ｂ 比較部
５１ｃ 原点位置制御部
５１ｄ 計数超過判定部
５２ エンコーダ
５５ 減速器
６０ 組合せ計量装置
Ａ１ 回転軸（回転主軸）
Ａ２〜Ａ４ 回転軸
Ｃ 容器
Ｃ１ つば部分
Ｍ１ サーボモータ（回転駆動源）
Ｒ ゾーン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計量部、ストック部、排出部に対して駆動力を与える回転主軸の原点位置制御を行う計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、計量した被計量物を組み合わせて所定の重量範囲内とし、下流側に配置された包装機等の後処理計量装置に対して所定のタイミングで被計量物を排出する計量装置が用いられている。
例えば、特許文献１には、計量済みの被計量物を容器に入れた状態でストック場所に複数蓄積し、後処理計量装置における動作タイミングに合わせて選択された被計量物が容器から排出される組合せ計量装置が開示されている。
【０００３】
このような組合せ計量装置では、計量部、ストック部等における容器の位置は、各部に対して回転駆動力を付与するサーボモータ（回転駆動源）の回転を読み取ってパルス数に変換するエンコーダからの出力パルスを位置カウンタで計数し、移動指示量に相当するパルス数と比較することで位置制御が行われる（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−２９２４２号公報（平成８年２月２日公開）
【特許文献２】特開平６−５１８３５号公報（平成６年２月２５日公開）
【特許文献３】特開平７−１９５４３７号公報（平成７年８月１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の計量装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された組合せ計量装置では、計量部等が一方向に連続的に駆動されるものではないため、原点の位置制御に関して問題は生じにくい。しかし、計量部、ストック部、排出部等を一方向に連続的に回転駆動する計量装置においては、サーボモータから回転駆動力を伝達される回転主軸も一方向に連続的に回転することになる。このため、このような計量装置では、エンコーダからの出力パルスを計数する位置カウンタを回転主軸が一回転するごとにリセットすることで原点位置を制御している。
【０００５】
しかしながら、このように回転主軸が一回転するごとに位置カウンタをリセットする制御では、回転主軸の一回転を検知する原点センサによるリセットを行うタイミングがばらついて正確に原点位置の制御を行うことができない場合がある。
特に、計量部、ストック部、排出部等を一方向に連続的に回転させながら各処理を行う計量装置では、各種設定や処理の開始点の位置を、サーボモータから回転駆動力を伝達される回転主軸の位置を基準にして制御しているため、回転主軸の位置を正確に管理制御できない場合には、各部における動作不良の原因となるおそれがある。
【０００６】
なお、特許文献３には、サーボモータによって駆動される射出成形機における原点復帰制御について開示されている。しかし、ここではサーボモータを一旦停止させて原点復帰させているため、処理効率が大幅に低下してしまうことから、計量部等を一方向に連続して回転させる計量装置へ適用することは困難である。
本発明の課題は、計量部等を一方向に連続して回転駆動しながら各処理を行う計量装置において、位置カウンタのリセットを行うことなく回転主軸の原点位置を正確に管理制御することで、回転主軸の原点ずれに起因する動作不良等の問題の発生を回避することが可能な計量装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る計量装置は、計量工程を行う計量部と、ストック工程を行うストック部と、排出工程を行う排出部と、回転主軸と、回転駆動源と、計数部と、原点位置制御部と、を備えている。回転主軸は、計量部、ストック部、排出部を一方向に連続的に回転駆動する。回転駆動源は、回転主軸に対して回転駆動力を付与する。計数部は、回転主軸の回転数を測定する。原点位置制御部は、計数部において回転主軸が所定の回転数だけ回転したことが測定されるごとに、回転主軸の制御上の原点位置を実際の原点位置へ移動させる。
【０００８】
ここでは、計量部、ストック部、排出部を回転駆動源からの回転駆動力を伝達して一方向に連続して回転させながら処理を行う計量装置において、回転主軸が所定の回転数に達するごとに、回転主軸の制御上の原点位置を実際の原点位置へ移動させる。
従来の計量装置では、回転主軸の原点位置制御はエンコーダの出力パルスをカウントする位置カウンタ（計数部）をリセットすることにより行っていた。しかし、位置カウンタをリセットすることによる原点位置制御では、リセットするタイミングがずれると正確に原点位置を制御できなくなってしまうおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明の計量装置では、回転主軸が所定の回転数だけ回転するごとに制御上の原点位置を実際の原点位置へ移動させる。
これにより、回転主軸の回転数を測定する計数部をリセットすることなく、制御上の回転主軸の原点位置を実際の原点位置と一致させることができる。この結果、計量部、ストック部、排出部等を駆動する回転主軸の位置ずれに伴う動作不良の発生を回避して、安定した運転を継続することができる。
【００１０】
第２の発明に係る計量装置は、第１の発明に係る計量装置であって、原点位置制御部は、回転主軸が一回転するごとに原点位置の制御を行う。
ここでは、回転主軸が一回転するたびに原点位置制御を行う。
これにより、回転主軸の原点位置のずれが確実に±１回転以内である状態で原点位置制御を行うことができるため、原点位置制御を簡略化することができる。
【００１１】
第３の発明に係る計量装置は、第１の発明に係る計量装置であって、原点位置制御部は、現在の回転主軸の位置を、計数部における計数値から多回転移動座標原点の位置に相当する計数値を差し引いて算出する。
ここでは、回転主軸の位置を、計数部における計数結果と、回転主軸が複数回回転して移動した制御上の原点の位置とに基づいて算出する。
【００１２】
これにより、現在の回転主軸の位置ずれが１回転以上である場合でも、正確に現在の回転主軸の位置を算出することができる。この結果、原点位置制御部では、常時、回転主軸の位置を±１回転の範囲内の位置情報として扱うことができる。
第４の発明に係る計量装置は、第２の発明に係る計量装置であって、原点位置制御部は、現在の回転主軸の位置を、計数部における計数結果から移動座標原点の位置に相当する計数値を差し引いて算出する。
【００１３】
ここでは、原点位置制御部によって回転主軸が一回転するごとに原点位置制御が行われる計量装置において、回転主軸の位置を、計数部における計数結果と、制御上の移動座標原点の位置とに基づいて算出する。
これにより、回転主軸の原点の位置ずれが±１回転の範囲内であることから、容易に回転主軸の現在の位置を算出することができる。
【００１４】
第５の発明に係る計量装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る計量装置であって、計数部におけるオーバーフローおよびアンダーフローの少なくとも一方の発生の有無を検出する計数超過判定部をさらに備えている。
ここでは、計数超過判定部が、回転主軸の回転数をカウントする計数部がオーバーフローあるいはアンダーフロー等の計数超過状態にあるか否かを判定する。
【００１５】
これにより、計数部がオーバーフロー等の計数超過状態にある場合には、計数部における最大値を加減算する等して回転主軸の位置を算出し直すことができる。
第６の発明に係る計量装置は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る計量装置であって、計数超過判定部は、上限値、下限値の少なくとも一方を設定して判定を行う。
ここでは、計数超過判定部における判定基準として、計数値に関する上限値、下限値の少なくとも一方を設定している。
【００１６】
これにより、オーバーフロー、アンダーフロー状態の有無を容易に判定することができる。
第７の発明に係る計量装置は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る計量装置であって、計数部は、絶対位置エンコーダを用いている。
ここでは、回転主軸の回転数を測定する計数部として、絶対位置エンコーダを用いて、回転駆動源の回転位置から回転数を算出している。
【００１７】
これにより、リセット機能を有していない絶対位置エンコーダを用いて回転主軸の回転数を計測する計量装置であっても、原点位置制御部が回転主軸の制御上の原点位置を移動させることにより、正確に原点位置を管理制御することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の計量装置によれば、回転主軸の回転数を測定する計数部をリセットすることなく、制御上の回転駆動源の回転主軸の原点位置を実際の原点位置と一致させることができるため、計量部、ストック部、排出部等を駆動する回転主軸の位置ずれに伴う動作不良の発生を回避して、安定した運転を継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の一実施形態に係る計量装置について、図１〜図１６を用いて説明すれば以下の通りである。
［計量装置１０全体の構成］
本発明の一実施形態に係る計量装置１０は、図１および図２に示すように、主要な構成として、供給部１２、計量部１３、ストック部１４、排出部１５、受渡し部１６ａ〜１６ｃ、排出シュート１７、操作部１８、旋回機構１９、制御部２０および位置決め制御部５０（図１５参照）を備えている。
【００２０】
本発明の一実施形態に係る計量装置１０は、上部に開口を有する容器Ｃに入れられた食品等の被計量物の計量を行い、複数蓄えられた容器Ｃの中から所望の容器Ｃを取り出して、容器Ｃから被計量物を排出させる計量装置である。また、計量装置１０は、図１および図２に示すように、主要な構成として、供給部１２、計量部１３、ストック部１４、排出部１５、受渡し部１６ａ〜１６ｃ、排出シュート１７、操作部１８および旋回機構１９を備えている。
【００２１】
容器Ｃは、上部が開口したコップ状の容器であって外周部につば部分Ｃ１を有しており、計量装置１０内を循環しながら被計量物を供給位置から排出位置まで搬送する。また、容器Ｃは、計量部１３、ストック部１４、排出部１５において常に移動させられながら計量装置１０内を循環している。このため、本実施形態の計量装置１０では、移動中の容器Ｃに対して被計量物の供給、計量、ストック、排出という各工程が行われる。また、容器Ｃは、金属製または一部が金属製の部材であって、以下で説明する計量部１３、ストック部１４、排出部１５が有する磁石の磁力によって各部１３〜１５において保持される。
【００２２】
供給部１２は、計量装置１０によって計量される被計量物を移動中の容器Ｃ内へ投入する。
計量部１３は、複数の計量器２５ａ〜２５ｅ（図５参照）を有しており、被計量物が入れられてない空の容器Ｃおよび被計量物が入れられた容器Ｃの計量を行う。
ストック部１４は、被計量物が入れられた複数の容器Ｃを蓄える。
【００２３】
排出部１５は、ストック部１４において立体的に蓄えられている複数の容器Ｃの中から取り出された所望の容器Ｃを、供給部１２の方向へ移動させながら反転させる。これにより、容器Ｃに入れられている被計量物を所望の場所に排出することができる。
受渡し部１６ａ〜１６ｃは、計量部１３とストック部１４との間、ストック部１４と排出部１５との間、排出部１５と計量部１３との間に設けられており、各部間で容器Ｃの受け渡しを行う。
【００２４】
排出シュート１７は、上部と下部とが開口した漏斗形状の部材であって、下部開口１７ａを有しており、排出部１５の近傍に配置されている。また、排出シュート１７は、排出部１５において反転させた容器Ｃから排出される被計量物を下部開口１７ａから排出する。
操作部１８は、ユーザによって運転能力等の設定値が入力され、運転等に関する各種情報を表示する。
【００２５】
制御部２０は、図１に示すように、操作部１８の内部に格納されており、供給部１２、計量部１３、ストック部１４、排出部１５等の各部における動作を制御するとともに、計量部１３において計量された被計量物を組み合わせて所定の重量の範囲内に収まるように組合せ計量に関する制御を行う。
位置決め制御部５０は、計量部１３、ストック部１４、排出部１５、受渡し部１６ａ〜１６ｃに対して回転駆動力を与えるサーボモータ（回転駆動源）Ｍ１の回転制御を行うとともに、回転軸Ａ１（回転主軸）（図１１参照）の原点位置制御を行う。なお、位置決め制御部５０による原点位置制御については、後段にて詳述する。
【００２６】
本実施形態の計量装置１０は、上述のように、一方向に連続して容器Ｃを回転移動させながら各工程における処理を行う構成となっているため、サーボモータＭ１も一方向に連続回転する。
また、以上のような計量部１３、ストック部１４、排出部１５、受渡し部１６ａ〜１６ｃの同期制御については、回転軸Ａ１を旋回機構１９からの駆動力が直接伝達される回転主軸とし、他の回転軸Ａ２〜Ａ５にはギアやプーリを介して駆動力を伝達することで行われる。
【００２７】
なお、これらの主要な構成については、後段においてそれぞれ詳しく説明する。
また、本実施形態の計量装置１０には、容器Ｃの移動経路に沿って、図２に示すように、供給計量ゾーンＲ１、容器受渡しゾーンＲ２、ストックゾーンＲ３、容器受渡しゾーンＲ４、排出ゾーンＲ５および容器受渡しゾーンＲ６が形成される。そして、容器Ｃは、この各ゾーンＲ１からＲ６の順に移動して計量装置１０内を循環している。なお、図２に示す１点鎖線は、循環する容器Ｃの中心位置の軌跡を示している。
【００２８】
供給計量ゾーンＲ１は、計量部１３において、被計量物の容器Ｃへの供給と容器Ｃおよび被計量物の計量が行われる部分である。ここでは、まず空の容器Ｃの計量を行う。そして、その容器Ｃに対して被計量物を投入するとともに、被計量物が入った容器Ｃの計量を行う。容器受渡しゾーンＲ２は、受渡し部１６ａにおいて計量部１３から計量済みの容器Ｃを受け取って、ストック部１４へ引き渡す部分である。ストックゾーンＲ３は、受渡し部１６ａから容器Ｃを受け取って、ストック部１４において立体的に蓄える部分である。ここでは、計量済みの複数の容器Ｃを立体的に蓄えており、ストック部１４内でこれらの複数の容器Ｃを循環させる。容器受渡しゾーンＲ４は、ストック部１４において蓄えられた複数の容器Ｃの中から制御部２０によって選択された容器Ｃを受け取って、排出部１５に対して引き渡す部分である。排出ゾーンＲ５は、受渡し部１６ｂから受け取った容器Ｃを旋回させながら反転させて、排出シュート１７の下部開口１７ａを排出目標位置として被計量物を排出する部分である。容器受渡しゾーンＲ６は、被計量物が排出されて空になった容器Ｃを排出部１５から受け取って、再び計量部１３へ引き渡す部分である。
【００２９】
本実施形態の計量装置１０では、以上のような各ゾーンＲ１〜Ｒ６を経て、容器Ｃを計量装置１０内で循環させている。
なお、後段にて説明する「上流側」、「下流側」とは、上述した容器Ｃの循環方向を基準にした上流側、下流側を示すものとする。
［供給部の構成］
供給部１２は、図１および図２に示すように、計量部１３が旋回させている容器Ｃに対して被計量物を投入するために計量部１３における容器Ｃの旋回軌道の上部に配置された振動フィーダである。そして、供給部１２は、図３に示すように、トラフ２１とモータボックス２２とを備えており、トラフ２１の下に設けられたシュート２４に被計量物を投入する。
【００３０】
トラフ２１には、容器Ｃに投入される被計量物が載置される。そして、モータボックス２２内の駆動モータが回転することによって、トラフ２１を図３に示すＸ方向へはゆっくり、Ｙ方向へはＸ方向よりも速く移動させる。これにより、トラフ２１上に載置された被計量物をシュート２４側へ少しずつ連続して搬送することができる。
被計量物は、トラフ２１からシュート２４に落とされ、シュート２４から計量部１３が旋回させている容器Ｃ内に投入される。つまり、供給部１２は、計量部１３によって回転軸Ａ１を中心に旋回している容器Ｃに対して被計量物を投入する。これにより、容器Ｃを停止させて被計量物を容器Ｃへ投入する場合と比較して高速化が図れる。
【００３１】
シュート２４は、上部と下部とが開口したステンレス製の部品であって、トラフ２１から投入された被計量物を集めて、計量部１３において旋回している容器Ｃの真上から被計量物を落下させる。
［計量部の構成］
計量部１３は、容器Ｃに入れられた被計量物の計量を行う装置であって、図２に示すように、排出部１５の下流側で、かつストック部１４の上流側に配置されている。また、計量部１３は、図４および図５に示すように、５つの計量器２５ａ〜２５ｅと各計量器２５ａ〜２５ｅに対応して設けられたホルダー２８を備えている。そして、計量部１３は、これらの計量器２５ａ〜２５ｅ等を、後述する旋回機構１９からの回転駆動力を伝達された回転軸Ａ１を中心に旋回させる。これにより、計量部１３は容器Ｃの搬送部としての機能も有する。なお、回転軸Ａ１を回転させる旋回機構１９については後段にて詳述する。
【００３２】
計量器２５ａ〜２５ｅは、図４に示すように、円形ボックス２６内にロードセル２７を有している。そして、ホルダー２８によって保持された容器Ｃの計量を旋回しながら行う。これにより、次工程が行われるストック部１４の方へ旋回しながら計量が行われるため、計量からストックまでの工程を高速化できる。また、移動しながらの計量であっても、計量部１３とストック部１４との間に設けられた受渡し部１６ａにおける受け渡し位置まで旋回するまでの時間を、計量を行うための時間として充分に確保できる。
【００３３】
ホルダー２８は、容器Ｃの底面を下から支える底板とＵ字型の部材とを有している。そして、容器Ｃの外周に形成されたつば部分Ｃ１に沿ってＵ字型の部材を被せることで、底板とＵ字型の部材との間で容器Ｃを保持する。さらに、ホルダー２８の底板には、磁石（永久磁石）が埋め込まれている。このため、この磁石の磁力によって金属製の容器Ｃを保持することができる。なお、磁石は底板ではなく側壁側に埋め込まれていてもよいし、底板と側壁側の双方に埋め込まれていてもよい。以下に示すホルダー３１，３５についても同様である。
【００３４】
計量は、容器Ｃと計量器２５ａ〜２５ｅとが相対的に停止している状態で行われる。すなわち、容器Ｃと計量器２５ａ〜２５ｅとは同じ速度で移動しながら計量が行われる。これにより、容器Ｃを移動させながらであっても、容器Ｃの移動を停止させて計量する場合と同様に正確な計量を行うことができる。
また、計量部１３は、排出部１５において被計量物が排出されて空になった容器Ｃを受渡し部１６ｃから受け取り、空の容器Ｃを計量しながら供給部１２が備えているシュート２４の下部開口２４ａの直下まで移動させる。このように、計量部１３では、計量から排出までの工程を終えた容器Ｃを受け取って、再び計量から排出までの工程に送り込んでいる。このため、容器Ｃを計量装置１０内で循環させることができる。
【００３５】
［ストック部の構成］
ストック部１４は、計量部１３において計量された複数の容器Ｃを蓄える装置であって、図２に示すように、計量部１３の下流側であって排出部１５の直上流側に配置されている。このため、ストック部１４は、制御部２０（図１参照）によって選択された容器Ｃを即座に排出部１５へ引き渡すことができる。また、ストック部１４は、図６および図７に示すように、鉛直方向に５つの容器Ｃを保持することが可能な５つの蓄積部３０を備えている。そして、これらの蓄積部３０は、回転軸Ａ２を中心に周方向に等間隔で配置されている。
【００３６】
蓄積部３０は、５つの容器Ｃを鉛直方向において保持するために、鉛直方向に並ぶ５つのホルダー３１を有している。ホルダー３１は、計量部１３のホルダー２８と同様の、容器Ｃの底面を下から支える底板とＵ字型の部材とを備えている。そして、ホルダー３１においても、底板に埋め込まれた磁石の磁力によって金属製の容器Ｃを保持する。
また、ストック部１４は、回転軸Ａ２を中心に蓄積部３０を旋回させる。これにより、ストック部１４は、計量部１３と同様に、容器Ｃの搬送部としての機能を有する。また、常に容器Ｃを水平方向で旋回させながら蓄えているため、制御部２０によって容器Ｃの選択が行われると、選択された容器Ｃを即座にストック部１４から受渡し部１６ｂへ引き渡すことができる。
【００３７】
さらに、ストック部１４は、蓄積部３０を鉛直方向に移動させる機構３４を有している。
機構３４は、ねじ溝が形成されている軸３２と、軸３２の下部に配置され軸３２を回転させるモータ（図示せず）と、蓄積部３０と軸３２とを接続する接続部材３３とを備えている。この機構３４では、５本の軸３２の下部にそれぞれに取り付けられたモータによって軸３２を正転反転させることで、この軸３２に取り付けられた接続部材３３を昇降させる。詳細には、軸３２を回転させるモータは、通常、回転軸Ａ２の回転速度と同期するように軸３２を常時回転させている。これにより、回転軸Ａ２の周りを回転しながら軸３２を相対的に無回転状態とすることができる。ここで、鉛直方向に容器Ｃを移動させる際には、この常時回転させているモータの回転速度を増減させることで、回転軸Ａ２に対して相対的に軸３２を正転させたり反転させたりする。これにより、接続部材３３とともに蓄積部３０に保持された容器Ｃを鉛直方向に移動させることができる。
【００３８】
また、ストック部１４において、鉛直方向に容器Ｃを移動させる機構３４を備えることで、ストック部１４において立体的に複数の容器Ｃを蓄えることができる。さらに、受渡し部１６ａから水平移動してきた容器Ｃを鉛直方向に蓄えていき、鉛直方向に蓄えた容器Ｃを水平方向に移動させて受渡し部１６ｂに引き渡すことで、容器Ｃの移動方向と容器Ｃを蓄えていく方向とを交差させることができる。５つの蓄積部３０は、運転開始時には図６に示す３Ｆ〜７Ｆの間に位置している。そして、制御部２０からの容器Ｃの選択要求に応じて、５段の容器Ｃを保持しながら１Ｆ〜９Ｆの間で鉛直方向に移動する。なお、図６に示す１Ｆ〜９Ｆの表示は、容器Ｃが鉛直方向において位置している階層を示すものである。
【００３９】
また、本実施形態の計量装置１０では、鉛直方向に５つの容器Ｃを保持している蓄積部３０において、運転開始時の蓄積部３０の中央部分に相当する５Ｆ部分の高さにおいて容器Ｃの受け取りと引き渡しとを行う。これにより、どの階層で保持されている容器Ｃを取り出す場合でも、蓄積部３０の鉛直方向の移動距離を、５Ｆを中心とする上下４階層以内に抑えることができる。
【００４０】
また、ストック部１４は、容器Ｃの受け取りと引き渡しとを同じ階層（高さ）で行う。つまり、受渡し部１６ａからは５Ｆの階層で容器Ｃを受け取り、受渡し部１６ｂに対しては同じく５Ｆの階層で容器Ｃを引き渡す（図６参照）。このように、容器Ｃの受け取りと引き渡しとを同じ高さで行うことにより、容器Ｃが排出された後、そのまま回転軸Ａ２を中心に蓄積部３０を旋回させるだけでその位置に新たな容器Ｃを追加補充できる。
【００４１】
［排出部の構成］
排出部１５は、容器Ｃに入れられた状態で搬送されてきた被計量物を容器Ｃから排出するための装置である。そして、図２に示すように、ストック部１４の下流側であって、計量部１３の上流側に配置されている。また、排出部１５は、図８および図９に示すように、５つのホルダー３５と、５本のシャフト３６と、傾斜板３７と、回転軸Ａ３と、反転機構３８とを備えている。
【００４２】
ホルダー３５は、容器Ｃを保持するために、計量部１３のホルダー２８、ストック部１４のホルダー３１と同様の、容器Ｃの底面を下から支える底板とＵ字型の部材とを備えている。そして、ホルダー３５においても、底板に埋め込まれた磁石の磁力によって金属製の容器Ｃを保持する。また、ホルダー３５は、回転軸Ａ３を中心として周方向に等間隔で５つ配置されており、回転軸Ａ３の周りを旋回する。
【００４３】
シャフト３６は、その上端部にホルダー３５がそれぞれに取り付けられており、鉛直方向に伸びる内部が空洞の金属製の円筒である。このシャフト３６の内部には、ホルダー３５を反転させるための反転機構３８を構成するカムやギア等の部品が備えられている。
傾斜板３７は、図１０（ａ）〜図１０（ｆ）に示すように、回転軸Ａ３を中心として並列に旋回している５本のシャフト３６の下部にそれぞれ取り付けられた誘導部３９を、傾斜板３７の傾斜面に沿って持ち上げる。これにより、シャフト３６の上端部に取り付けられたホルダー３５とともにホルダー３５に保持された容器Ｃを鉛直方向に移動させることができる。
【００４４】
反転機構３８は、容器Ｃから被計量物Ｐを排出するために、シャフト３６の内部に設けられた反転機構３８のカムやギアを駆動させることで、容器Ｃを保持しているホルダーを１８０度回転させる。また、反転機構３８は、排出シュート１７内の所望の排出位置、すなわち下部開口１７ａに向かって被計量物Ｐが排出されるように、制御部２０（図１参照）において容器Ｃを回転させるタイミングが制御される。なお、反転機構３８によって開口が下向きになるように反転させられた容器Ｃは、つば部分Ｃ１をホルダー３５のＵ字型の部材で下から支えられることで保持される。
【００４５】
回転軸Ａ３は、ホルダー３５とともに容器Ｃを旋回させる。これにより、排出部１５は、計量部１３およびストック部１４と同様に、後述する旋回機構１９から回転駆動力が伝達されて、容器Ｃの搬送部としての機能を有する。そして、回転軸Ａ３は、後述する旋回機構１９が備えているサーボモータＭ１からの回転駆動力により、他の回転軸Ａ１，Ａ２，Ａ４と同期しながら回転する。
【００４６】
本実施形態の計量装置１０では、排出部１５が回転軸Ａ３を中心として容器Ｃを旋回させながら被計量物Ｐを容器Ｃから排出させている。このため、容器Ｃ内の被計量物Ｐは、遠心力が加えられた状態で容器Ｃから排出される。よって、容器Ｃから排出された被計量物に遠心力と重力とがかかった状態で、回転軸Ａ３を中心とする旋回軌道の接線方向に配置された排出シュート１７の中心部に設けられた下部開口１７ａ付近に被計量物Ｐを自由落下させることができる。
【００４７】
［受渡し部の構成］
受渡し部１６ａ〜１６ｃは、図２に示すように、計量部１３とストック部１４との間、ストック部１４と排出部１５との間、排出部１５と計量部１３との間にそれぞれ配置されている。そして、受渡し部１６ａ〜１６ｃが配置されている高さは、すべて図６に示す５Ｆの階層に相当する位置である。
【００４８】
受渡し部１６ａは、計量部１３とストック部１４との間に設けられており、計量済みの容器Ｃを計量部１３から受け取ってストック部１４へ引き渡す。受渡し部１６ｂは、ストック部１４と排出部１５との間に設けられており、制御部２０（図１参照）において選択されて、図６の５Ｆ位置に移動してきた所望の容器Ｃをストック部１４から受け取って、排出部１５へ引き渡す。受渡し部１６ｃは、排出部１５と計量部１３との間に設けられており、排出部１５において被計量物を排出した空の容器Ｃを排出部１５から受け取って計量部１３へ引き渡す。このように、受渡し部１６ａ〜１６ｃが計量、ストック、排出等の各工程間における容器Ｃの受け渡しを行うことで、容器Ｃを計量装置１０内で循環させることができる。
【００４９】
ここで、容器Ｃの受け渡しに用いられる部材として、受渡し部１６ａ〜１６ｃの近傍には、図７に示すように、爪部材４５が設けられている。
この爪部材４５は、各受渡し部１６ａ〜１６ｃの近傍に突き出た爪４６を有する部材である。そして、計量部１３とストック部１４と排出部１５との間のほぼ中心部分であって、容器Ｃの受け取りと引き渡しとが行われる図６に示す５Ｆの階層に相当する高さ位置に固定配置されている。
【００５０】
本実施形態の計量装置１０では、例えば、図７に示すストック部１４において旋回している複数の容器Ｃの中から、制御部２０によって選択された容器Ｃを５Ｆの階層に相当する高さ位置まで鉛直方向に移動させる。取り出す容器Ｃが移動してきた５Ｆの階層に相当する高さ位置には、爪部材４５の爪４６が突き出ている。このため、この爪４６がストック部１４における旋回軌道から外れるように容器Ｃを誘導することで、受渡し部１６ｂの方へ取り出す容器Ｃの移動方向が変化する。これにより、ストック部１４における容器Ｃの保持を解除して、容器Ｃを受渡し部１６ｂの方向へ誘導することができる。
【００５１】
［旋回機構の構成］
本実施形態の計量装置１０が備えている旋回機構１９は、上述した計量部１３、ストック部１４、排出部１５および受渡し部１６ａ〜１６ｃに対して回転駆動力を与える機構であって、図１に示すように、計量装置１０の下部に配置されている。そして、旋回機構１９は、図１１に示すように、サーボモータＭ１、伝達部４１を備えている。
【００５２】
伝達部４１は、計量部１３を回転させる回転軸Ａ１、ストック部１４を回転させる回転軸Ａ２、排出部１５を回転させる回転軸Ａ３、受渡し部１６ａ〜１６ｃを回転させる回転軸Ａ４に対して、ギアやプーリ、図示しないベルトを介してサーボモータＭ１の回転駆動力を伝達する。そして、計量部１３、ストック部１４、排出部１５が同期するように回転軸Ａ１〜Ａ４を回転させる。このように容器Ｃの受け渡しを行う各部が同期させた状態で回転しているため、隣接する各部が同じ速度で容器Ｃを旋回させていることになる。このため、各部において保持された容器Ｃの受け渡しをスムーズに行うことができる。
【００５３】
なお、回転軸Ａ４は、上述したように、計量部１３、ストック部１４、排出部１５とは反対方向に回転する受渡し部１６ａ〜１６ｃを回転させる軸である。このため、本実施形態の計量装置１０では、回転軸Ａ４については、伝達部４１において回転方向を逆回転に変換して回転駆動力を伝達している。
［計量装置１０による計量〜排出までの動作］
ここで、以上のような構成を備えた計量装置１０による処理の流れについて、図１２〜図１４に示すフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。なお、以下で示すフローチャートに従って行われる各工程は、制御部２０（図１参照）によってコントロールされた制御フローである。
【００５４】
最初に、計量部１３における供給および計量工程について、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。
計量部１３では、ステップ（以下、Ｓと示す）１において、空の容器Ｃを受渡し部１６ｃから受け取る。そして、Ｓ２において、供給部１２によって被計量物が供給されるまでに空の容器Ｃの計量が行われる。続いて、Ｓ３において、供給部１２が計量部１３により旋回させている容器Ｃに対して順次被計量物を投入する。Ｓ４においては、計量部１３が、被計量物が入った容器Ｃの計量を行う。ここで、被計量物が入った容器Ｃの計量結果から空の容器Ｃの計量結果を差し引くことで、被計量物の計量を行うことができる。最後に、Ｓ５において、計量済みの容器Ｃを受渡し部１６ａに引き渡す。
【００５５】
なお、計量部１３は、計量結果を制御部２０に送信する。制御部２０は、受信した被計量物の計量結果をＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部に記憶させ、組合せ計量を行うためのデータを蓄積する。
次に、ストック部１４における容器Ｃの蓄積工程について、図１３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５６】
ストック部１４では、Ｓ１１において、受渡し部１６ａから計量済みの容器Ｃを蓄積部３０のホルダー３１で受け取る。続いて、Ｓ１２において、受け取った容器Ｃが制御部２０によって選択されるまで、蓄積部３０に保持された状態でストック部１４内において循環（待機）させる。そして、Ｓ１３において、制御部２０から選択要求を受信すると、Ｓ１４において、選択要求があった容器Ｃを鉛直方向に移動させる。このとき選択された容器Ｃは、図６に示すように、受渡し部１６ｂの５Ｆの階層に相当する高さ位置まで移動させられる。次に、Ｓ１５において、選択要求があった容器Ｃを受渡し部１６ｂに引き渡す。ここで、受渡し部１６ｂに引き渡された容器Ｃは、図１４に示すＳ２１へ進む。なお、フローチャートには含まれていないが、ストック部１４においては、引き渡された容器Ｃを保持していた蓄積部３０の位置に計量部１３から新たな容器Ｃを追加補充すべく、蓄積部３０をそのままの高さ位置で維持したまま、受渡し部１６ａの位置まで回転軸Ａ２の周りを旋回していく。そして、その位置に受渡し部１６ａから新たに計量済みの容器Ｃが追加補充される。
【００５７】
本実施形態の計量装置１０では、図６に示すように、ストック部１４における容器Ｃの受け取りと引き渡しとを同じ高さ（図６の５Ｆ部分）で行っている。このため、容器Ｃを引き渡してから新たな容器Ｃを受け取るまでの処理を、そのまま蓄積部３０を旋回させるだけでスムーズに行うことができる。また、蓄積部３０においては、引き渡した容器Ｃが保持されていた位置に新たな容器Ｃが追加補充される。このため、蓄積部３０を鉛直方向に移動させることなく容器Ｃの追加補充を行うことができる。よって、容器Ｃの移動量を低減して、容器Ｃ内に入れられた被計量物に加えられる衝撃等を軽減することができ、被計量物を保護することができる。
【００５８】
最後に、排出部１５における容器Ｃから被計量物を排出する工程について、図１４に示すフローチャートと図１０（ａ）〜図１０（ｆ）を用いて説明する。
排出部１５では、図１０（ａ）に示すように、Ｓ２１において、受渡し部１６ｂから選択要求があった容器Ｃをホルダー３５で受け取る。そして、Ｓ２２において、図１０（ｂ）に示すように、容器Ｃを回転軸Ａ３の周りを旋回移動させながら上昇させ、かつ上昇と同時に容器Ｃの回転を開始させる。なお、このときの容器Ｃの平面上での位置は、図９に２点鎖線で示す「容器回転開始」位置である。そして、図１０（ｃ）に示すように、上昇とともに容器Ｃをさらに回転させ、図１０（ｄ）に示すように、最高点まで上昇するまでに容器Ｃを完全に１８０度回転させ、開口が下向きになるように容器Ｃをひっくり返す。続いて、Ｓ２３において、図１０（ｅ）に示すように、容器Ｃが１８０度反転した後、そのままの状態で容器Ｃを下降させる。なお、このときの容器Ｃの平面上での位置は、図９に２点鎖線で示す「容器下向き最終地点」である。ここで、被計量物は容器Ｃから、排出部１５における容器Ｃの旋回軌道から外れて、この旋回軌道の接線方向に配置された排出シュート１７の中央部付近に向かって排出される。このときの容器Ｃの平面上での位置は、図９に２点鎖線で示す「排出完了」位置である。そして、Ｓ２４において、図１０（ｆ）に示すように、被計量物が排出された容器Ｃを再度１８０度回転させて、開口が上向きの状態に戻す。最後に、Ｓ２５において、この容器Ｃを受渡し部１６ｃに引き渡す。
【００５９】
なお、上述したように、容器Ｃの旋回移動は、旋回機構１９における回転モータＭ１からの回転駆動力が各回転軸Ａ１〜Ａ４に伝達されることによって行われる。一方、容器Ｃの上昇および下降、つまり鉛直方向への移動は、シャフト３６の下部に取り付けられた誘導部３９が傾斜板３７に沿って移動することにより行われる。
本実施形態の計量装置１０では、以上のように、被計量物を容器Ｃから排出する際に、排出部１５が容器Ｃを鉛直方向に移動させるとともに１８０度回転させている。これにより、被計量物に対して鉛直方向上向きの慣性力を与えることができる。このため、容器Ｃに複数の被計量物が入っている場合でも被計量物が容器Ｃの底で固まりになり、容器Ｃを回転させてからすぐに被計量物が容器Ｃから排出されることを防止するとともに、尾引きの発生を防止できる。
【００６０】
［位置決め制御部５０によるサーボモータＭ１の制御］
本実施形態の計量装置１０では、上述した組合せ計量に関する制御を行う制御部２０に加えて、計量部１３、ストック部１４、排出部１５等を回転駆動するサーボモータＭ１の回転制御および回転軸Ａ１の原点位置制御を行う位置決め制御部５０をさらに備えている。
【００６１】
位置決め制御部５０は、図１５に示すように、カウンタ（計数部）５１ａ、比較部５１ｂ、原点位置制御部５１ｃおよび計数超過判定部５１ｄを有する回転制御部５１と、エンコーダ５２とを備えている。
エンコーダ５２は、サーボモータＭ１の回転数をパルス数に変換して、そのパルス数を回転制御部５１に対して出力する絶対位置エンコーダである。
【００６２】
カウンタ５１ａは、エンコーダ５２からの出力パルスを回転軸Ａ１の回転位置カウンタに変換する。
比較部５１ｂは、カウンタ５１ａにおいて計数されたカウント値を、位置決め制御部５０に対して入力された移動指示量と比較する。そして、位置決め制御部５０は、この比較部５１ｂにおいて算出された偏差に基づいてサーボモータＭ１の回転制御を行う。
【００６３】
原点位置制御部５１ｃは、回転軸Ａ１の制御上の原点位置と、実際の原点位置とを一致させるように原点の位置制御を行う。具体的には、回転軸Ａ１が１回転するごとに、回転軸Ａ１の制御上の原点位置を、実際の原点位置へ移動させて移動座標原点位置とする。例えば、図１６（ａ）に示すように、制御上認識している回転軸Ａ１の原点位置を中心とすると、図１６（ｂ）に示すように、実際の回転軸Ａ１の原点位置が＋１／５移動していた場合には、図１６（ｃ）に示すように、制御上の原点位置を＋１／５移動させて移動座標原点位置とする。
【００６４】
すなわち、回転軸Ａ１の原点位置は、下記の関係式（１）によって算出される。
（回転軸Ａ１の位置）＝（カウンタの計数値）−（移動座標原点の位置）・・・・・（１）
そして、回転軸Ａ１が１回転した際には、新しい移動座標原点の位置を下記の関係式（２）によって更新する。
【００６５】
（新しい移動座標原点の位置）＝（現在の移動座標原点の位置）＋（回転軸Ａ１の１回転の位置）・・・・・（２）
本実施形態の計量装置１０では、回転軸Ａ１が１回転するごとに、上記関係式（２）によって算出される移動座標原点を制御上の原点位置として原点位置制御を行うことで、常に±１回転以内のシフトで新たな移動座標原点を算出することができる。よって、エンコーダ５２の原点位置をリセットすることなく、大幅な原点位置の移動を伴わないで正確な原点位置制御を行うことができる。
【００６６】
計数超過判定部５１ｄは、カウンタ５１ａにおける計数値のオーバーフロー、アンダーフローの発生の有無を判定する。ここで、本実施形態の計量装置１０では、上述したように、計量部１３、ストック部１４および排出部１５等を連続して回転駆動するために、サーボモータＭ１が一方向に回転し続けることになる。このため、エンコーダ５２の出力パルスを計数するカウンタ５１ａは、一方向に連続して回転し続ける回転軸Ａ１に接続されたエンコーダ５２からの出力パルスを計数していくと、オーバーフローあるいはアンダーフロー等の不具合が発生するおそれがある。
【００６７】
そこで、本発明の計量装置１０では、計数超過判定部５１ｄが、カウンタ５１ａの計数値に所定の上限値、下限値を設定し、これをオーバーフロー、アンダーフロー発生を判定するための閾値として用いている。そして、オーバーフロー等が発生している場合には、原点位置制御部５１ｃは、下記の関係式（３），（４）によって回転軸Ａ１の位置を算出する。
【００６８】
（カウンタの計数値）＞（上限値）および（移動座標原点の位置）＜（下限値）の場合には、アンダーフローしていると判定し、下記の関係式（３）によって回転軸Ａ１の位置を算出する。
（回転軸Ａ１の位置）＝（最大値）−（位置カウンタの値）＋（移動座標原点の位置）・・・・・（３）
一方、（カウンタの計数値）＜（下限値）および（移動座標原点の位置）＞（上限値）の場合には、オーバーフローしていると判定し、下記の関係式（４）によって回転軸Ａ１の位置を算出する。
【００６９】
（回転軸Ａ１の位置）＝（位置カウンタの値）＋（最大値）−（移動座標原点の位置）・・・・・（４）
以上のように、本実施形態では、計数超過判定部５１ｄにおいて、カウンタ５１ａの計数値および移動座標原点の位置と、所定の上限値、下限値との関係が、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しているか否かを判定する。そして、オーバーフロー等が発生している場合には、上記関係式（３），（４）によって回転軸Ａ１の位置を算出する。
【００７０】
これにより、カウンタ５１ａを正常な状態で使用することができるとともに、回転軸Ａ１の原点位置制御についても、オーバーフロー等のカウンタ５１ａの不具合の影響を受けることなく正確に行うことができる。
また、本実施形態の計量装置１０では、サーボモータＭ１によって回転駆動される各部１３〜１５間における駆動タイミングを合わせるために、各部１３〜１５内を５分割して制御している。この５分割された各部分は、異なる位相（タイミング）でそれぞれの機能を果たしている。
【００７１】
例えば、計量部１３においては、５分割された各部分が、能力に対応するフィルタの設置、風袋重量、本計量、計量データの送信といった異なる機能を果たしている。また、ストック部１４においては、排出供給情報の設定、上下動作開始、停止位置修正等の機能を果たしている。排出部１５においては、排出する／しないを切り替える機能を果たしている。そして、供給部１２においては、供給開始位置としての機能を果たしている。
【００７２】
これらの各機能は、サーボモータＭ１に接続された回転主軸Ａ１の位置（角度）を基準にして、各種の条件設定やデータ送信のタイミング制御を行う。
このため、各部１３〜１５等の駆動は、回転軸Ａ１の１回転を５等分したものを１ピッチとして制御を行う。そして、下記の関係式（５），（６）に従って、駆動設定位置を基準として、回転軸Ａ１の基準位置が５等分された０〜４までの何番目の区分にいるかで駆動タイミングを制御している。
【００７３】
（駆動位置）＝（位置データ）−（駆動設定位置）・・・・・（５）
（駆動区分）＝｛ｉｎｔ（駆動位置）／（１ピッチ）｝・・・・・（６）
これにより、計量装置１０が備えている各部１３〜１５等における駆動位置、駆動区分を正確に制御することで相互の駆動タイミングを合わせ込んで、動作不良等の発生を防止することができる。
【００７４】
［本計量装置１０の特徴］
（１）
本実施形態の計量装置１０は、計量部１３、ストック部１４、排出部１５等をサーボモータＭ１によって一方向に連続して回転駆動しながら各処理を行う計量装置１０であって、図１５に示すように、回転軸Ａ１の回転数を計数するカウンタ５１ａと、カウンタ５１ａにおける計数値が所定の回転数に到達するごとに回転軸Ａ１の制御上の原点位置を実際の原点位置（移動座標原点の位置）まで移動させる（図１6（ａ）〜図１６（ｃ）参照）原点位置制御部５１ｃと、を備えている。
【００７５】
これにより、サーボモータＭ１が一方向に連続して回転する場合でも、所定の回転数ごとに移動座標原点の位置へ制御上の原点位置を移動させることで、回転軸Ａ１の原点位置ずれを補正して、その回転数を計数するカウンタ５１ａをリセットすることなく、制御上の原点位置を実際の原点位置と一致させることができる。この結果、回転軸Ａ１の原点の位置ずれに起因する計量部１３、ストック部１４、排出部１５等における動作不良の発生を回避して、安定した運転を継続することができる。
【００７６】
（２）
本実施形態の計量装置１０では、原点位置制御部５１ｃが、上述した原点位置制御を、回転軸Ａ１が１回転するごとに行う。
これにより、回転軸Ａ１の原点位置のずれが±１回転以内の範囲内で制御上の原点位置を移動させることができる（図１６（ａ）〜図１６（ｃ）参照）。よって、回転軸Ａ１の原点位置制御を簡略化できる。
【００７７】
（３）
本実施形態の計量装置１０では、原点位置制御部５１ｃが原点位置制御を回転軸Ａ１が１回転するごとに行う場合において、原点位置制御部５１ｃが、回転軸Ａ１の現在位置を、カウンタ５１ａにおける計数値から移動座標原点（制御上の原点位置）の位置に相当する計量装置数値を差し引いて算出する。
【００７８】
これにより、回転軸Ａ１の原点位置のずれが±１回転以内の範囲内で原点位置制御を行うことができるため、容易に回転軸Ａ１の現在位置を算出することができる。
（４）
本実施形態の計量装置１０は、カウンタ５１ａにおける計数超過（オーバーフロー、アンダーフロー）の発生の有無を判定する計数超過判定部５１ｄをさらに備えている。
【００７９】
これにより、サーボモータＭ１が一方向に連続して回転する場合でも、カウンタ５１ａにおける計数値のオーバーフロー、アンダーフローの発生を検知することができる。この結果、回転軸Ａ１の現在位置の算出に際して、カウンタ５１ａにおける計数値の最大値を差し引く等することでオーバーフロー、アンダーフロー状態を解消することができる。
（５）
本実施形態の計量装置１０では、計数超過判定部５１ｄにおいてオーバーフロー、アンダーフローの発生の有無の判定を行う際の基準として、上限値、下限値が設定されている。
【００８０】
これにより、これらの値を閾値として判定を行うことで、計数超過異常の発生を容易に判定することができる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００８１】
（Ａ）
上記実施形態では、回転軸Ａ１が１回転するごとに制御上の原点位置を実際の原点位置へ移動させる制御を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、原点位置制御を行う周期としては、回転軸Ａ１が１回転するごとに限定されるものではなく、所定の回転数ごとに原点位置制御を行ってもよい。この場合には、下記の関係式（５）〜（８）によって回転軸Ａ１の位置を算出することで、制御上の原点位置を±１回転以上移動させる場合にも対応することができる。
【００８２】
（回転軸Ａ１の位置）＝（位置カウンタの値）−（多回転移動座標原点の位置）・・・・・（５）
（新しい多回転移動座標原点の位置）＝（移動座標原点の位置）＋（回転軸Ａ１の多回転の位置）・・・・・（６）
（回転軸Ａ１の多回転の位置）＝ｉｎｔ｛（仮の回転軸Ａ１の位置）／（回転軸Ａ１の回転）｝×（回転軸Ａ１の１回転）・・・・・（７）
（仮の回転軸Ａ１の位置）＝（カウンタの計数値）−（移動座標原点の位置）・・・・・（８）
ただし、上記実施形態のように、回転軸Ａ１が１回転ごとに原点位置制御を行うことは、原点位置の移動範囲を±１回転以内に抑えることができ制御が容易になる点でより好ましい。
【００８３】
（Ｂ）
上記実施形態では、本発明の適用対象を計量装置１０とした例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図１７に示すように、計量装置１０（計量装置１０ａ〜１０ｄ）を複数組み合わせて構成される組合せ計量装置６０に対して本発明を適用することも可能である。組合せ計量装置６０では、各計量装置１０ａ〜１０ｄにおけるストック部１４から所望の重量の被計量物がほぼ同時に排出シュート１７に対して排出されることで、組合せ計量を効率よく実施することができる。
【００８４】
（Ｃ）
上記実施形態では、容器Ｃ内に投入した被計量物を容器Ｃごと循環させながら計量、ストック、排出等の処理を行う計量装置１０を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、被計量物を容器Ｃに入れて循環させているか否かは問題ではない。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の計量装置は、サーボモータの回転を計数する位置カウンタをリセットすることなく、回転主軸の原点位置を正確に管理制御することができるという効果を奏することから、サーボモータを搭載して駆動を行う各種装置に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置が備えている計量装置を示す正面図。
【図２】図１の計量装置を示す平面図。
【図３】図１の計量装置が備えている供給部を示す側面図。
【図４】図１の計量装置が備えている計量部を示す側面視における一部断面図。
【図５】図４の計量部を示す平面図。
【図６】図１の計量装置が備えているストック部を示す側面図。
【図７】図６のストック部を示す平面図。
【図８】図１の計量装置が備えている排出部を示す側面図。
【図９】図８の排出部を示す平面図。
【図１０】（ａ）〜（ｆ）は、図８および図９に示す排出部による排出方法を示す図。
【図１１】旋回機構を示す側面図。
【図１２】図１の計量装置による供給、計量工程における動作を示すフローチャート。
【図１３】図１の計量装置によるストック工程における動作を示すフローチャート。
【図１４】図１の計量装置による排出工程における動作を示すフローチャート。
【図１５】図１の計量装置が備えているサーボモータと位置決め制御部の構成を示すブロック図。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は、図１６の原点位置制御部による制御上の原点位置を決定する処理を示す図。
【図１７】本発明の他の実施形態にかかる組合せ計量装置の概略的な構成を示す図。
【符号の説明】
【００８７】
１０ 計量装置
１０ａ〜１０ｄ 計量装置
１２ 供給部
１３ 計量部
１４ ストック部
１５ 排出部
１６ａ〜１６ｃ 受渡し部
１７ 排出シュート
１７ａ 下部開口
１９ 旋回機構
２０ 制御部
２１ トラフ
２２ モータボックス
２４ シュート
２５ａ〜２５ｅ 計量器
２６ 円形ボックス
２７ ロードセル
２８ ホルダー
３０ 蓄積部
３１ ホルダー
３２ 軸
３３ 接続部材
３４ 機構
３５ ホルダー
３６ シャフト
３７ 傾斜板
３８ 反転機構
３９ 誘導部
４１ 伝達部
４５ 爪部材
４６ 爪
５０ 位置決め制御部
５１ 回転制御部
５１ａ カウンタ（計数部）
５１ｂ 比較部
５１ｃ 原点位置制御部
５１ｄ 計数超過判定部
５２ エンコーダ
５５ 減速器
６０ 組合せ計量装置
Ａ１ 回転軸（回転主軸）
Ａ２〜Ａ４ 回転軸
Ｃ 容器
Ｃ１ つば部分
Ｍ１ サーボモータ（回転駆動源）
Ｒ ゾーン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計量工程を行う計量部と、
ストック工程を行うストック部と、
排出工程を行う排出部と、
前記計量部、前記ストック部、前記排出部を一方向に連続的に回転駆動する回転主軸と、
前記回転主軸に回転駆動力を付与する回転駆動源と、
前記回転駆動源の回転数を測定する計数部と、
前記計数部において前記回転主軸が所定の回転数だけ回転したことが測定されるごとに、前記回転主軸の制御上の原点位置を実際の原点位置へ移動させる原点位置制御部と、
を備えている計量装置。
【請求項２】
前記原点位置制御部は、前記回転主軸が一回転するごとに原点位置の制御を行う、
請求項１に記載の計量装置。
【請求項３】
前記原点位置制御部は、現在の前記回転主軸の位置を、前記計数部における計数値から多回転移動座標原点の位置に相当する計数値を差し引いて算出する、
請求項１に記載の計量装置。
【請求項４】
前記原点位置制御部は、現在の前記回転主軸の位置を、前記計数部における計数結果から移動座標原点の位置に相当する計数値を差し引いて算出する、
請求項２に記載の計量装置。
【請求項５】
前記計数部におけるオーバーフローおよびアンダーフローの少なくとも一方の発生の有無を検出する計数超過判定部をさらに備えた、
請求項１から４のいずれか１項に記載の計量装置。
【請求項６】
前記計数超過判定部は、上限値、下限値の少なくとも一方を設定して判定を行う、
請求項１から５のいずれか１項に記載の計量装置。
【請求項７】
前記計数部は、絶対位置エンコーダを用いている、
請求項１から６のいずれか１項に記載の計量装置。
【請求項１】
計量工程を行う計量部と、
ストック工程を行うストック部と、
排出工程を行う排出部と、
前記計量部、前記ストック部、前記排出部を一方向に連続的に回転駆動する回転主軸と、
前記回転主軸に回転駆動力を付与する回転駆動源と、
前記回転駆動源の回転数を測定する計数部と、
前記計数部において前記回転主軸が所定の回転数だけ回転したことが測定されるごとに、前記回転主軸の制御上の原点位置を実際の原点位置へ移動させる原点位置制御部と、
を備えている計量装置。
【請求項２】
前記原点位置制御部は、前記回転主軸が一回転するごとに原点位置の制御を行う、
請求項１に記載の計量装置。
【請求項３】
前記原点位置制御部は、現在の前記回転主軸の位置を、前記計数部における計数値から多回転移動座標原点の位置に相当する計数値を差し引いて算出する、
請求項１に記載の計量装置。
【請求項４】
前記原点位置制御部は、現在の前記回転主軸の位置を、前記計数部における計数結果から移動座標原点の位置に相当する計数値を差し引いて算出する、
請求項２に記載の計量装置。
【請求項５】
前記計数部におけるオーバーフローおよびアンダーフローの少なくとも一方の発生の有無を検出する計数超過判定部をさらに備えた、
請求項１から４のいずれか１項に記載の計量装置。
【請求項６】
前記計数超過判定部は、上限値、下限値の少なくとも一方を設定して判定を行う、
請求項１から５のいずれか１項に記載の計量装置。
【請求項７】
前記計数部は、絶対位置エンコーダを用いている、
請求項１から６のいずれか１項に記載の計量装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００６−２４２６３３（Ｐ２００６−２４２６３３Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５６１７７（Ｐ２００５−５６１７７）
【出願日】平成１７年３月１日（２００５．３．１）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１日（２００５．３．１）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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