DE3111811A1

DE3111811A1 - Automatische vorrichtung zum wiegen

Info

Publication number: DE3111811A1
Application number: DE19813111811
Authority: DE
Inventors: Yoshiharu Shiga Asai; Yoshiharu Dipl.-Ing. Mikami; Takashi Dipl.-Ing. Sashiki
Original assignee: Ishida Koki Seisakusho Kyoto KK; Ishida Scales Manufacturing Co Ltd; Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 1980-03-25
Filing date: 1981-03-25
Publication date: 1982-01-28
Also published as: GB2074329B; AU523588B2; DE3111811C2; US4664200A; AU6867081A; FR2479461A1; GB2074329A; FR2479461B1; US4398612A

Description

Patentanwälte j^ , Q 1 1 1 Q 1 1

Elr f 3ΐΠθΠ

Dlpl.-lng.E. Dipi.-mg. κ. achieechke

8 München 40, Elisabethstraße 34

Kabushiki Kaisha Ishida Koki Seisakusho Kyoto / Japan

Automatische Vorrichtung zum Wiegen

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Vorrichtung zum Wiegen, deren Arbeitsweise in nicht begrenztem Sinne auf Kombinationsberechnungen basiert.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zum Kombinationswiegen bzw. -zählen und auf eine bei einem solchen Verfahren verwendete Zufuhrsteuerungseinrichtung, wobei die'von den η Wiegeeinheiten aufgenommenen Gegenstände ein unterschiedliches Gewicht aufweisen und die von den Wiegeeinheiten gerne s s enenKombinat ionen der Gewichtswerte bzx?. die Kombinationen der entsprechenden darin befindlichen Anzahl von Gegenständen, die in diesem Gewichtsbereich liegen, berechnet werden.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine verteilende Zuführvorrichtung mit einer Vielzahl von Aufnahme- und Zuführwannen, welche radial um einen konischen, spiralförmig hin- und herschwingenden Verteilertisch angeordnet sind und zu gewünschten Zeiten einzeln in Schwingung versetzt werden und so die Gegenstände den Wiegeeinheiten zuführen können. Somit bezieht sich die Erfindung^insbesondere' auf die Anwen-

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dung einer automatischen Vorrichtung zum Wiegen, deren Arbeitsweise auf Kombinationsberechnungen basiert zur Schaffung eines vorgegebenen Gewichtswertes bzw. eines diesem möglichst nahen Wertes, wobei eine Vielzahl von Waagen verwendet wird zum Berechnen der Kombinationen der gemessenen Gewichtswerte.

Das Kombinationswiegen bzw. -zählen erfolgt durch das Wiegen von Gegenständen mittels η Wiegeeinheiten, wobei Kombinationen von gemessenen Gewichtswerten berechnet werden und dann eine Kombination ausgewählt wird, welche einem vorgegebenen Wert entspricht,bzw. - die gemessenen Gewichtswerte in die Anzahl von Gegenständen um^-wandelt, und wobei dann Kombinationen dieser Stückzahlen berechnet werden und eine spezielle Kombination ausgewählt wird, welche eine voreingestellte Anzahl von Gegenständen liefert.

Auf diese Weise können Gegenstände sehr genau gewogen bzw. gezählt werden. Da durch dieses Wiege- bzw. Zählverfahren, welches auf dem Berechnen von Kombinationen beruht, eine spezielle Kombination ausgewählt werden kann, welche, wie oben beschrieben, einem vorgegebenen Wert aus einer großen Anzahl von Kombinationen entspricht,ist dies Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das Wiegen bzw. Zählen sehr genau erfolgt.

Bei einem solchen auf Berechnung von Kombinationen basierenden Verfahren ist es notwendig, daß das Resultat der berechneten Kombinationen insgesamt im Hinblick auf die einzelnen Kombinationen variiert. D.h., die berechneten Kombinationswerte müssen innerhalb eines geeigneten Bereiches mit kleinen Unterschieden zwischen aufeinanderfolgenden Werten variieren, ehe eine Kombination von Gegenständen, welche genau einem vorgegebenen Gewicht oder einer vorgegebenen Anzahl entspricht, erzielt werden kann. Dafür müssen jedoch die den ■ einzelnen Wiegeeinheiten zugeführten Gegenstandsteile in geeigneter Weise variieren.

Das herkömmliche Verfahren zur Zufuhr von Gegenständen zu den einzelnen Wiegeeinheiten ist daher bislang dadurch gekennzeichnet gewesen, daß die Zeit für die Zufuhr von Gegenständen von

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einer Abgabevorrichtung zu einer Wiegeeinheit mit den Wiegeeinheiten variiert. Werden jedoch die den Wiegeeinheiten zugeführten Gegenstände geprüft, so stellt man fest, daß die pro Zeiteinheit zugeführte Anzahl von Gegenständen mit der Zuführvorrichtung variiert und daß die vorgegebene Variation von Gegenständen nicht erreicht worden ist.Beim Nachprüfen dieser Tatsache ist festgestellt worden, daß dies darauf zurückzuführen ist, daß sich beim Zuführen von Gegenständen von einem gewöhnlichen Förderband zu den Zuführvorrichtungen, z.B. elektromagnetischer Art, bei gleicher Geschwindigkeit der Strom von Gegenständen zu einer elektromagnetischen Zuführvorrichtung, für welche die Zuführzeit auf einen geringen Wert eingestellt ist, verringert und daß sich bei geringer Zeitdauer der Zufuhr von Gegenständen zur Wiegeeinheit die Gegenstände auf dieser Zuführvorrichtung hoch aufstapeln und so zur Wiegeeinheit transportiert werden.

Iiimmt andererseits der Strom von Gegenständen zu einer elektromagnetischen Zuführvorrichtung, für die die Zuführzeit auf einen großen Wert eingestellt ist, zu und sind die Zuführzeiten der Gegenstände zu den Wiegeeinheiten lang, so ist der Stapel von Gegenständen auf der Zuführvorrichtung kleiner als der auf der elektromagnetischen Zuführvorrichtung, für die die Zuführzeiten auf einen kleinen Wert eingestellt sind. Wird,der kleine Stapel von Gegenständen den Wiegeeinheiten auf diese Weise zugeführt, so ergibt die tatsächlich zugeführte Menge keinen Unterschied als Resultat der zugeführten Menge pro Zeiteinheit von einer Zuführvorrichtung, welche mit Zuführvorrichtungen variiert, selbst wenn Unterschiede in der Zuführzeit vorgesehen sind.

In diesem Fall gibt es keine Variationen bei den Gegeretandsmengen, welche den Wiegeeinheiten zugeführt werden, d.h. bei den von den Wiegeeinheiten gemessenen Gewichtswerten, so daß es selbst durch nach dem Wiegen berechnete Kombinationen nicht möglich ist, die vorgegebene Variation der Ergebnisse der berechneten Kombinationen und somit eine hohe,Genauigkeit. zu erhalten, die ein Merkmal ist für Kombinationswiegen bzw. -zählen.

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Bei einer Verteiler-Zuführvorrichtung wie der einer automatischen Vorrichtung zum Wiegen, deren Arbeitsweise auf berechneten Kombinationen basiert, umfaßt eine der bekannten Vorrichtungen eine Teil- bzw. Kugelzuführvorrichtung, welche die Gegenstände zum Umfang hin verteilt, eine Vielzahl von am Umfang der Zuführvorrichtung angeordneten Auslaßöffnungen, wobei jede dieser öffnungen eine aufgrund von Signalen der entsprechenden Wiegeeinheit zu öffnende und zu schließende Schließvorrichtung aufweist. Die Teil- bzw. Kugelzuführvorrichtung wird immer angetrieben und zu bestimmten Zeiten geöffnet, so daß den entsprechenden Wiegeeinheiten Gegenstände zugeführt werden können.

Eine andere bekannte Vorrichtung weist eine Vielzahl von Aufnahme- und Zuführwannen auf, die mit der Teil- bzw. Kugelzuführvorrichtung integral und radial an deren Umfang angeordnet sind. Jede Wanne weist einen drehbaren Trichter auf, der mehrere eimerförmige Kammern aufweist und sich intermittierend in vorgegebenen Zeitabständen dreht, wobei die Anordnung ^{sο ist, daß die Teil- bzw. Kugelzuführvorrichtung und die Aufnahme- und Zufuhrwannen immer schwingen und sich die drehbaren Trichter in vorgegebenen Zeitabständen intermittierend drehen, so daß Gegenstände zu den entsprechenden Wiegeeinheiten geführt werden können.

Bei der erstgenannten verteilenden Zuführvorrichtung brechen die Schließvorricltungen jedoch leicht oder beschädigen die Gegenstände bzw. drängen sie leicht weg.

Bei der zweiten verteilenden Zuführvorrichtung gelangen die Gegenstaände manchmal zwischen den drehbaren Trichter und die Wanne, und da jede der Wannen immer in Schwingung ist, besteht die Gefahr des unerwünschten Abwickeins von Einwickelpapier.

Da ferner die Teil- bzw. Kugelzuführvorrichtung und die damit integralen Aufnahme- und Zuführwannen durch einen einzigen Schwingungsgenerator in Schwingung versetzt werden, muß dieser

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eine große Schwingungskapazität aufweisen, und die dadurch entstehenden Schwingungstöne sind hoch und die Herstellung

ist
der Wannen /nicht leicht.

!Daher können sehr viele Gegenstände nicht mit den obenbeschriebenen herkömmlichen Verteileinrichtungen verteilt werden. Diese herkömmlichen Geräte weisen daher den Nachteil auf, daß ihr Anwendungsbereich begrenzt ist.

Die vorliegende Erfindung soll eine automatische Vorrichtung zum Wiegen schaffen, bei welcher die Abstände der Zuführzeiten von Gegenständen von einer Zuführvorrichtung zu einer entsprechenden Wiegeeinheit zunächst mit einer geeigneten Variation eingestellt werden und danach die für die Zuführvorrichtungen eingestellten Abstände der Zuführzeit Intervallen einer geeigneten festen Anzahl von Wiegezeiten bzw. einer geeigneten Zeitperiode zugeteilt werden. Dadurch wird die gesamte Zuführzeit für Jede Zuführvorrichtung gemittelt, so daß die pro Zeiteinheit von den Zuführvorrichtungen zugeführten Mengen von Gegenständen ungefähr gleich sind; die Unterschiede der Zuführzeiten bewirken die Variation der Gewichte der Gegenstände in den Wiegeeinheiten, was ein sehr genaues Kombinationswiegen bzw. -zählen gewährleistet.

Erfindungsgemäß werden die Zuführzeiten für die Zufuhr von Gegenständen zu den einzelnen Wiegeeinheiten durch vorgegebene Werte mehrerer damit verbundener Schieberegister bestimmt, und diese vorgegebenen Werte werden in Intervallen feststehenden Zeiten zum Wiegen (oder Zählen) bzw. einer feststehenden Zeitperiode nacheinander zugeteilt, so daß die gesamte Anzahl von Gegenständen, die von jeder Zuführvorrichtung zugeführt wird, ungefähr gleich ist. Daher ist die Gefahr des Wegdrückens der auf jeder Zuführvorrichtung liegenden Gegenstände nicht mehr gegeben und die zu den Wiege einheit en geführte Menge von Gegenständen wird durch jede Zuführvorrichtung gemittelt.

Daraus ergibt sich, daß die jeder Wiegeeinheit zugeführte Menge von Gegenständen in geeigneter Weise durch Unterschiede in der

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Zuführzeit variiert werden kann und das Kombinationswiegen bzw.-zählen mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann.

Ferner soll die vorliegende Erfindung eine automatische Vorrichtung zum Wiegen schaffen, welche mehrere Aufnahme- und Zuführwannen aufweist, die einzeln in Schwingung versetzt werden können und radial am Umfang eines Verteilertisches angeordnet sind, welcher spirelartig hin- und herschwingt, sowie Zuführvorrichtungen, die so angeordnet sind, daß die Aufnahme- und Zuführwannen für eine vorgegebene Zeitperiode einzeln in Schwingung versetzt werden können, so daß die Zuführvorrichtungen den entsprechenden Viegeeinhexten Gegenstände zuführen können.

Erfindungsgemäß ist die Gefahr des Zerbrechens von Gegenständen oder deren Beschädigung beim Zuführen nicht mehr gegeben und das Einwickelpapier eingepackter Gegenstände kann auch nicht mehr aufgewickelt bzw. entfernt werden. Somit ist die Vorrichtung für eine große Anzahl von Gegenständen geeignet.

Da darüberhinaus die einzelnen Wannen bei vorgegebenen Zeiten einzeln in Schwingung versetzt werden, kann die elektromagnetische Schwingungsvorrichtung für jede Aufnahme- und Zuführwanne eine geringe Kapazität aufweisen und der Schwingungslärm ist, gering.

Weiterhin weist die vorliegende Erfindung eine einfache Konstruktion auf und ist leichtherzustellen, zu warten und zu überprüfen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:

1 einen Aufriß im Querschnitt einer automatischen Vairichtung zum Wiegen nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;

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■-■-to-

Pig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach

Fig. 1;

ig. 3 eine unvollständige perspektivische Ansicht von Aufnahme- und Zuführwannen der Vorrichtung nach Fig. 1;

Pig. 4 eine Abänderung der Vorrichtung nach Pig. 1;

Pig. 5 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach

Pig. 4;

Fig. 6 ein Blockdiagramm einer Zufuhrsteuerungsvorrichtung der Vorrichtung nach Pig. 1, wobei die Anzahl von Schieberegistern und Timer-Schaltungen mit der Anzahl der Wiegeeinheiten übereinstimmt;

Pig. 7 ein konkretes Beispiel einer Timer-Schaltung

nach Pig. 6;

Pig. 8 eine Abänderung der Zufuhrsteuerungsvorrichtung nach Pig. 6, wobei die Anzahl der Schieberegister geringer ist als die der Wiegeeinheiten; und

Pig., 9 eine weitere Abänderung der Zufuhrsteuerungsvorrichtung nach Pig. 6, wobei die Anzahl der Schieberegister und der Timer-Schaltungen geringer ist als die der Wiegeeinheiten.

ITach den Pig. 1 und 2 ist ein konisch geformter Verteilertisch auf einem elektromagnetischen Schwingungsgerät 2 befestigt und schwingt spiralförmig hin und her. Der Verteilertisch 1 kann alternativ dazu auch so ausgebildet sein, daß er in eine Richtung dreht, wobei statt des Schwingungsgeräts 2 ein elektrischer Motor verwendet werden kann.

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Mehrere Aufnahme- und Zuführwannen 3 sind radial am äußeren Umfang des Verteilertisches 1 angeordnet, wobei ihr unteres Teil unter dem Verteilertisch 1 liegt und mit diesem nicht in Verbindung steht. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, weist jede der Wannen 3 eine vertikale Seitenwand 3¹ auf, bei welcher ungefähr die vordere Hälfte eine dreieckige vertikale Wand 4 ist, während ca. 2/3 der anderen Seitenwand 3¹¹ als dreieckige schräge Wand 5 ausgebildet ist und das verbleibende Drittel eine in etwa entlang der hinteren Hälfte der einen Seitenwand 3' der benachbarten Wanne nach außen geneigte Wand 6 ist, wobei ungefähr die hintere Hälfte der Seitenwand 3' ' die Seitenwand 3' der benachbarten Wanne 3» ohne diese zu berühren, überlappt.

Ein elektromagnetisches Schwingungsgerät 7 ist für Jede Wanne 3 vorhanden und ist jeweils mit dieser fest verbunden. Ein Lichtprojektor 8 und ein Licht auf nähme gerät 8' sind zur Anzeige der Menge der auf dem Tisch 1 angesammelten Gegenstände an gegenüberliegenden Seiten des Verteilertisches 1 angeordnet, so daß die Zufuhr der Gegenstände von einer Zuführvorrichtung 21 (Fig. 4) zum Verteilertisch 1 gesteuert werden kann. Lichtprojektor 8 und Licht auf nähme gerät 8¹ sind Jeweils an Zapfen 9 "und 9' befestigt, so daß ihre vertikale Lage eingestellt werden kann. .

Eine runde Trägerplatte 10 befindet sich oberhalb eines Rahmens 11 und wird von einer Vielzahl von auf dem Rahmen 11 stehender und an diesem befestigter Beine 12 getragen und weist die an ihr befestigten elektromagnetischen Schwingungsgeräte 2, 3 auf.

Die Wiegeeinheiten 13 weisen Jeweils einen Sammeltrichter 14 unter dem vorderen Ende der entsprechenden Wanne 3 auf. Ein Wiegetrichter 15 ist darunter angeordnet,und ein Wiege~ teil 16 zum Wiegen der Gegenstände befindet sich im Trichter 15- Der Sammeltrichter 14 wird von einem Antriebsteil 19 mit Hebeln 17, 18 zum öffnen und Schließen der beiden Trichter 14, 15 getragen. Die Wiegeeinheiten sind kreisförmig auf dem Rah-

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men 11 und unter den vorderen Enden der Aufnahme- und Zuführwannen 3 angeordnet. Ein Trichter 20 befindet sich auf dem Rahmen 11, wobei das obere Ende dieses Trichters etwas über der Oberfläche des Rahmens 11 liegt, so daß die von den Wiegetrichtern 15 der Wiegeeinheiten 13 abgeführten Gegenstände im Trichter 20 gesammelt werden, bis sie von dort aus in einen nicht dargestellten, darunter befindlichen Eimer abgeführt vrerden.

Bei obenbeschriebener Anordnung führt eine nicht dargestellte Zuführvorrichtung über dem Verteilertisch 1, wie die" mit 21 bezeichnete nach Fig. 4, dem Tisch 1 Gegenstände zu. Diese Zuführvorrichtung wird durch ein vom Lichtaufnahmegerät 8^f ausgesandtes Signal angetrieben, sobald der Lichtprojektor 8 und das -aufnahmegerät 8' anzeigen, daß die Menge der auf dem Verteilertisch 1 angesammelten Gegenstände unter einengegebenen Wert fällt. Die dem Verteilertisch 1 zugeführten Gegenstände werden allmählich radial zum äußeren Umfang der konischen Fläche des spiralartig hin- und herschwingenden Tisches Idurch die Zentrifugalkraft aufgrund der drehenden Hin- und Herschwingung des elektromagnetischen Schwingungsgerätes 2 transportiert und nacheinander in geeigneten Mengen den Wannen 3 zugeführt und darin gesammelt. Die den Wannen 3 zugeführten Gegenstände bewegen sich allmählich in diesen, eine schräge, lineare Hin- und Herschwingung ausübenden Wannen zu deren vorderen Ende durch die lineare Hin- und Herschwingung des entsprechenden elektromagnetischen Schwingungsgeräts 7 vorwärts und werden von dort dem entsprechenden Sammeltrichter 14 zugeführt. Ist der Sammeltrichter 14 leer, beginnt die Wanne 3 wieder aufgrund eines Signals der entsprechenden Wiegeeinheit 13 für eine bestimmte festgesetzte Zeit, die von einem an der entsprechenden Wanne 3 befestigten Timer bestimmt ist, zu schwingen. Die Schwingungszeit kann mit den Wannen 3 variiert werden oder im Hinblick auf sämtliche Wannen konstant sein.

Dann werden die dem Sammeltrichter 14 zugeführten Gegenstände den entsprechenden Wiegetrichtern 15 zugeführt- und dort vom ent-

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sprechenden Wiegetexl 16 gewogen, was noch genauer beschrieben wird.

Die Berechnungen der Kombinationen der Gewichtswerte der von den Wiegeeinheiten 13 gemessenen Gegenstände werden dann durch eine noch später zu beschreibende elektronische Schaltung durchgeführt, und es wird eine Kombination von Gewichtswerten ausgewählt, die einem vorgegebenen Wert gleich ist bzw. diesem so nahe wie möglich kommt, woraufhin sich die Wiegetrichter 15» welche der vorgegebenen Kombination entsprechen, mittels des entsprechenden Antriebsteils 19 und des Hebelmechanismus 18 für die Ableitung der Gegenstände in den Trichter 20 öffnen bzw. schließen, von wo aus sie in den nicht dargestellten Eimer abgeführt werden. Den nun leeren Wiegetrichtem15 werden von den entsprechenden Sammeltrichtern 14, die durch ihre Antriebsteile 19 und den Hebelmechanismus 17 geöffnet und geschlossen werden, Gegenstände zugeführt, während die entsprechenden Zufuhr- und Aufnahmewannen 3 für eine bestimmte Zeit aufgrund von Signalen von den entsprechenden Wiegeeinheiten 13 in Schwingung versetzt werden, so daß den leeren Sammeltrichtern 14 Gegenstände zugeführt werden können.

Gleichzeitig mit der Zufuhr von Gegenständen von den Wannen 3 zu den Sammelt rieht ern 14 werden die den Wiegetrichtern 15 zugeführten Gegenstände gewogen und Kombinationen der gemessenen Gewichtswerte berechnet, wobei eine Kombination ausgewählt wird, welche dem vorgegebenen Wert gleich ist oder ihm so nahe wie möglich kommt.

Außerdem werden die Gegenstände in den Wiegetrichtern 15, die nicht in die ausgewählte Kombination passen, nicht abgeführt und ihre gemessenen Gewichtswerte für die nachfolgende Berechnung von Kombinationen wieder verwendet. Somit werden die entsprechenden Sammeltrichter 14 nicht geöffnet und geschlossen und die entsprechenden Wannen auch nicht in Schwingung versetzt.

Der Verteilertisch 1 beginnt aufgrund eines die vollendete Berechnung anzeigenden Signals zu schwingen, welches nach vollendeter Kombinationsberechnung für die durch die Wiegeein-

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heiten 13 angezeigten Gewichtswerte abgegeben wird, und er hört auf zu schwingen, sobald das Start-Signal für die Berechnung der nächsten Kombinationen gegeben ist. Das bedeutet, daß der Verteilertisch 1 während der Berechnung der Kombinationen nicht schwingt.

Eällt die Anzahl der auf dem Verteilertisch 1 gesammelten Gegenstände unter einen festgesetzten Wert, so wird dies vom Lichtprojektor 8 und dem Lichtaufnahmegerät 8¹ angezeigt, woraufhin das Licht aufnahme gerät 8¹ zum Antreiben der Zuführvorrichtung 21 (Fig. 4·) ein Signal abgibt,-so daß dem Tisch 1 wieder Gegenstände zugeführt werden können.

Greifen die Sammelt rieht er 14· bzw. bei Nichtvorhandensein derselben die Wiegetrichter 15 beim Schließen in die Gegenstände ein, so kann dies durch Schließvorrichtungen an den vorderen Enden der Wannen 3 leicht verhindert werden.

Bei obenbeschriebener Ausführungsform nach den Pig. 1-3, bei welcher die radialen Wannen übereinander liegen bzw. sich übereinander schachteln, besteht die Gefahr, daß kleine Gegenstände durch die dazwischenliegenden Zwischenräume herein- bzw. herausfallen. Nachstehend wird nun eine Abänderung der Erfindung beschrieben, die diese Gefahr berücksichtigt, so daß sie vorteilhafterweise auch für kleine Gegenstände verwendet werden kann.

Bei der in den E¹Ig. 4 und 5 gezeigten Abänderung sind radial angeordnete Aufnahme- und Zuführwannen 22 voneinander vollkommen getrennt und erstrecken sich nach außen, wobei ihr eines Ende unter einem konisch geformten Verteilertisch 23 liegt. Der Verteilertisch 23 ist dem der vorhergehenden Ausführungsform gleich, außer daß er an seinem Umfang Abführrinnen 24 aufweist, die jeweils mit den Wannen verbunden sind. An jeder Abführrinne 24· ist außen eine Schließvorrichtung 25 mit Schließplatte 26 angeordnet, welche sich öffnet und schließt. Dabei wird die Zeit zum Öffnen und Schließen so berechnet, daß sich die entsprechenden Schließplatten 26 nur dann durch die ent-

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sprechenden Antriebsvorrichtungen 27 öffnen lassen, wenn die Wannen 22 in Betrieb sind, so daß nur genau die Anzahl von Gegenständen zugeführt wird, die für eine Messung geeignet ist und nicht mehr.

Obige Ausführungsbeispiele sind beschrieben worden als Anordnung zur verteilenden Zufuhr von Gegenständen zu den Wiegetrichtern der Wiegeeinheiten einer automatischen Vorrichtung zum Wiegen, wobei die Zufuhr auf der Berechnung von Kombinationen basiert; die Erfindung ist jedoch auch dann anwendbar, wenn keine Berechnungen für Kombinationen durchgeführt werden.

Nachstehend werden nun die Teile beschrieben, die diese Kombinationsberechnungen durchführen und die Zufuhr der Gegenstände steuern.

Nach Fig. 6 sind Wiegeeinheiten 31» damit verbundene Zuf ührvorric htungen 32 und ein aus analogen Schaltern u.dgl. bestehender Mehrfachschalter 33 vorhanden. Ein Analog/Digital-

und
Komveiter £4 ist vorhanden /ein die durch die Wiegeeinheiten angezeigten Gewichtswerte speicherndes Rechenteil 35> welches Kombinationen berechnet und verschiedene Steuersignale abgibt. Ferner ist ein Teil 36 vorhanden, welches die Gewichtswerte für die Gegenstände einstellt, bei denen sie abgeführt werden sollen." Es ist ein die Zeit eines Timers speicherndes Teil 37, bestehend aus der Anzahl von Schieberegistern 37'» welche der Anzahl von Zuführvorrichtungen entspricht, vorhanden sowie Timer-Schaltungen 38, welche denr.entsprechenden Zuführvorrichtungen 32 für Zeitperioden, die proportional zu den vorgegebenen Werten in den entsprechenden Schieberegistern 37' sind, Signale abgeben. Ein Schiebeimpulsgenerator 39 zahlt Startsignale s von einer Packmaschine und gibt einen Schiebeimpuls u an jedes Schieberegister 37' des die Zeit des Timers speichernden Teils 37 ab, sobald der Zählwert einen festgesetzten Wert erreicht. Ein Taktimpulsgenerator 40 leitet Taktimpulse ν einem noch nachfolgend zu beschreibenden Zähler zu, welcher in der Timer-Schaltung 38 angeordnet ist. Der mit einer gestrichelten Linie umgebene Abschnitt A bezeichnet den Steuerabschnitt der Erfindung.

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Diese Vorrichtimg arbeitet wie folgt:

Ist der Strom eingeschaltet, werden während der Ausgangszeit in den Schieberegister^?¹ des die Zeit des Timers speichernden Teils 37 eingestellte Werte, welche geeignet variierten Timer-Zeitwerten entsprechen, durch eine Vielzahl von nicht dargesiellten Digitalschaltern etc. gespeichert. Die Timer-Schaltungen 38 geben an die Zuführvorrichtungen 32 Zuführsignale w für verschiedene Zeitperioden ab, die proportional sind zu den vorgegebenen Werten für die entsprechenden Schieberegister 37'» und die Wiegeeinheiten 31 wiegen dann die Gegenstände.,

Vor diesem Zeitpunkt wurde der Gewichtswert für Gegenstände, bei welchem diese abgeführt werden sollten, durch das Einstellteil 36 eingestellt. Das Rechenteil 35 erwartet ein Start-Signal s von der Packmaschine, welches die Vollendung der Packvorbereitungen anzeigt, und beginnt nach Ankunft dieses Signals mit der Berechnung.

Zunächst sendet das Rechenteil 35 ein Auswahlsignal 1 an den Mehrfachschalter 33 ab und ermöglicht es den durch die Wiegeeinheiten 31 angezeigten Gewichtswerten, in analoger Folge nacheinander den Mehrfachschalter 33 zu durchlaufen, wobei die Werte im Analog/Digital-Konverter 34 in Digitalwerte umgewandelt werden und dann im Rechenteil 35 gelesen und gespeichert werden.

Dann werden die für die von den Wiegeeinheiten angezeigten und im Rechenteil 35 gespeicherten Gewichtswertkombinationen berechnet. Die sich ergebenden Kombinationen und kombinierten Werte werden danach gespeichert. Die Kombination, deren kombinierter Gewichtswert dem durch das das Gewicht einstellende Teil 36 eingestellten Wert gleich ist oder am nächsten kommt, wird nun herbeigeholt. Wenn dies geschehen und die Kombination ausgewählt ist, werden den dieser Kombination entsprechenden Wiegeeinheiten Abführsignale m zugeführt. Die abgeführten Gegenstände werden von der Packmaschine eingepackt. Jede der den Abführvorgang beendeten Wiegeeinheiten sendet ein die vollendete Abfuhr anzeigendes Signal η an die entsprechende Timer-Schaltung

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38, welche dann ein Zuführsignal w an die entsprechende Zuführvorrichtung 32 überträgt, die dann aufgrund eines Signals den leeren Wiegeeinheiten 31 wieder Gegenstände zuführt. Außerdem ist die Zuführzeit für jede Zuführvorrichtung proportional dem im Schieberegister 37" eingestellten Wert, dem die Timer-Schaltung 38 entspricht.

Danach erwartet das Rechenteil 35 die Ankunft des Startsignals s und beginnt wieder wie obenbeschrieben mit seinen Berechnungen. Mit dieser wiederholten Arbeitsweise wird ein automatischer kontinuierlicher Wiegevorgang erzielt.

Die aufeinanderfolgende Zuteilung der Zeitperioden für die Zufuhr von Gegenständen an jede Wiegeeinheit 31, welche das Charakteristikum der vorliegenden Erfindung darstellt, erfolgt wie nachstehend beschrieben:

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 zählt der Schiebeimpulsgenerator 39 Startsignale s und sobald er eine bestimmte Anzahl, z.B. 5» zählt, gibt er einen Schiebeimpuls u an jedes Schieberegister 37' ab. D.h., sobald mehrere Wiegezeiten, z.B. 3-, vollendet sind, wird ein Schiebeimpuls u eingegeben, wodurch die während der Ausgangszeit eingestellten und gespeicherten, vorgegebenen Werte nacheinander zugeführt werden. Bei den darauffolgenden Wiegevorgängen verändert sich die Zuführzeit für jede Wiegeeinheit 31. Somit variiert die Zuführzeit für jede Zuführvorrichtung in Abständen bestimmter Wiegezeiten; da derartige Zuführzeitperioden nacheinander durch die Wiegeeinheiten 31 zirkulieren, sind die entsprechenden Zuführzeitperioden für die Wiegeeinheiten ungefähr gleich. Aus diesem Grund ist die Gesamtmenge der von den Zuführvorrichtungen zugeführten Gegenstände bei jeder Zuführvorrichtung ungefähr gleich, so daß es vermieden wird, daß zuviele Gegenstände auf einer bestimmten Zuführvorrichtung bzw. auf mehreren bestimmten Zuführvorrichtungen angesammelt werden. Daher ist die durch jede Zuführvorrichtung 32 zugeführte Menge von Gegenständen pro Zeiteinheit ungefähr konstant. Daraus ergibt sich, daß die zugeführte Menge von Gegenständen proportional der ge-

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samten Zuführzeit ist, so daß das beabsichtigte Ziel der Gewichtsvariation der Gegenstände mit den Wiegeeinheiten 31 erzielt werden kann.

Außerdem werden bei der obigen Ausführungsform vom Schiebeimpulsgenerator 39 Startsignale s gezählt, wodurch in Intervallen festgesetzter Wiegezeiten Schiebeimpulse erzeugt werden, so daß eine aufeinanderfolgende Zuteilung vorgegebener, in den Schieberegistern 37' gespeicherter Werte erzielt wird. Eine derartige aufeinanderfolgende Verteilung der vorgegebenen Werte kann sowohl in Intervallen bestimmter Zeitperioden, z.B. eine Minute, als auch in Intervallen bestimmter Wiegezeiten erfolgen.

Ein genaues Beispiel der Timer-Schaltungen 38 nach Fig. 6 wird nachstehend anhand Pig. 7 beschrieben.

Es ist ein Zähler 41 vorhanden sowie eine Null-Anzeigeschaltung 42, eine UND-Schaltung 43 und eine Flip-Flop-Schaltung 44. Die Timer-Schaltung 38 schaltet sich ein, sobald sie ein die erfolgte Abfuhr anzeigendes Signal η von der entsprechenden Wiegeeinheit 31 erhält. D.h., wenn ein die erfolgte Abfuhr anzeigendes Signal η dem vorgeingestellten Anschluß ER des Zählers 41 zugeführt wird, liest und speichert dieser den vom Schieberegister 37' abgegebenen, eingestellten Wert. Ferner wird gleichzeitig das die erfolgte Abfuhr anzeigende Signal η der Einstellklemme B der Flip-Flop-Schaltung 44 zugeführt, wodurch diese eingestellt wird und eine hohe Q-Leistung aufweist«

Diese hohe Leistung wird der Zuführvorrichtung32 zugeführt, so daß diese mit der Zufuhr von Gegenständen beginnt. Ferner wird diese hohe Leistung einer Eingangsklemme der UND-Schaltung 43 zugeführt, und die vom Taktimpuls-Generator 40 abgegebenen Taktimpulse ν werden der Zählklemme CP des Zählers 41 zugeführt.

Daraufhin beginnt der Zähler 41 mit dem Count-down des Anfangswerts, d-h. des bestimmten Wertes, welcher vom Schieberegister 37' gelesen und gespeichert worden ist, und der von der Ausgangsklemme Q gezählte Wert nimmt ab. Wird der gezählte Wert "Null",

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zeigt dies die"Full"anzeigende Schaltung 42 an und stellt die Flip-Flop-Schaltung 44 wieder ein. Ist dies geschehen, wird die Q-Leistung niedrig eingestellt, die Zufuhr von Gegenständen über die Zuführvorrichtung 32 hört auf und der Zähler 41 hört ebenfalls mit seinem Count-down auf. Auf diese Weise überträgt die Timer-Schaltung 38 das hohe Signal, d.h. sie führt das Signal w der Zuführvorrichtung 32 für eine Zeitdauer zu, welche proportional dem gegebenen, im Schieberegister 37' gespeicherten Wert ist, so daß Gegenstände zugeführt werden können.

Nachstehend ein Beispiel für die numerische Einstellung des Schieberegisters dieser Ausführungsform:

Angenommen, die Frequenz der vom Taktimpulsgenerator 40 erzeugten Taktimpulse ν ist 10 Hertz. Da pro Impuls 0,1 Sekunden verstreichen, wird bei gewünschter Einstellung der Timerzeit auf 0,6 Sekunden der Wert auf 6 eingestellt, welcher in dem Schieberegister 37* gespeichert werden soll.

Außer der Timer-Schaltung 38 in Form eines Zählers nach Fig. können auch andere Formen verwendet werden. So kann z.B. ein Addierzähler verwendet werden zum Zusammenzählen der Taktimpulse von Null an unter Verwendung eines !Comparators, so daß der gezählte Wert mit der Leistung des Schieberegisters 37' verglichen werden kann, wobei die Koinzidenz dann zur Bestimmung der Timer-Zeit verwendet wird.

Ferner kann die Schaltung eine monostabile Schaltung oder dergleichen sein. In diesem Fall kann die konstante Zeit der monostabilen Schaltung mit dem Ausgangswert des Schieberegisters 37' variieren. Wird für die Timer-Schaltung ein Addierzähler oder eine monostabile Schaltung verwendet, wird bei aufeinanderfolgender Verteilung im Schieberegister in Intervallen einer bestimmten Zeitperiode (z.B. eine Minute) diese aufeinanderfolgende Verteilung verzögert, wenn die Timer-SchaLtung eingeschaltet ist, d.h. wenn der Addierzähler zählt bzw. die monostabile Schaltung eingeschaltet ist.

Daher wird die aufeinanderfolgende Verteilung durchgeführt, wenn die Timer-Schaltung nicht eingeschaltet ist.

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Die Timer-Schaltung, welche bei obiger Ausführungsform das Timing für den Beginn der Zufuhr bestimmt, schaltet sich ein, sobald die Wiegeeinheit 31 ein die beendete Abfuhr anzeigendes Signal η abgibt. Dieses Timing kann auch durch andere "Vorrichtungen geschaffen werden. So kann z.B. eine bestimmte Zeit nach Vollendung der Abfuhr gleich nach Abgabe des Abführsignals m von einem Rechenteil 35¹ statt des die beendete Abfuhr anzeigenden Signals η ein Startsignal von einem Rechenteil 35 QXi die Timer-Schaltung abgegeben werden.

Nach obiger Beschreibung werden, für die eingestellten Werte, die im Timerzeit-Speicher 37 zu. speichern sind, gegenseitig unterschiedliche Werte in den Schieberegistern 37' gespeichert, jedoch ist dies nicht unbedingt notwendig. So kann z.B. der gleiche Wert in zwei oder drei Schieberegistern eingestellt werden, so daß Jedes der zwei oder drei Schieberegister einen Wert aufxfeist, welcher sich von denen in den anderen Schieberegistern unterscheidet. Ih diesem Fall ist es nicht unbedingt erforderlich, daß genauso viele Schieberegister und Timer-Schaltunge^n vorhanden sind wie Wiegeeinheiten.

Pig.8 ist z.B. eine schematische Ansicht eines Hauptabshnitts, wobei we^niger Schieberegister 37' als Wiegeeinheiten 31 vorhanden sind. Daher weist diese Anordnung neun Wiegeeinheiteu. und drei Schieberegister 37' auf, wobei der Ausgang jedes Schieberegisters 37' mit drei Timer-Schaltungen 38 verbunden ist. Daher haben alle drei Timer-Schaltungen 38 die gleiche Arbeitszeit, so daß insgesamt drei Arbeitszeiten gegeben sind. Werden also Werte, welche den in den drei Schieberegistern 37' gespeicherten Zuführzeiten proportional sind, immer aufeinanderfolgend zugeführt, variiert die Zuführzeit der Gegenstände zu den Wiegeeinheiten 31. Außerdem kann die Verbindung zwischen Schieberegistern 37' und Timer-Schaltungen 38 und zwischen den Timer-Schaltungen 38 und den Zuführvorrichtungen 32 so sein, daß drei nebeneinander liegende Zuführvorrichtungen 32 die gleiche Zuführzeit aufweisen (Fig. 8), bzw. daß nebeneinanderliegende Zuführvorrichtungen 32 unterschiedliche Zuführzeiten aufweisen.

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Die Ausführungsform nach Pig. 8 ist so angeordnet, daß jeweils drei der neun Timer-Schaltungen 38 den gleichen zugeführten Wert aufweisen;es ist jedoch möglich, die gleiche Anzahl (3) von Timer-Schaltungen 38 wie Schieberegister 37' vorzusehen.

Pig. 9 zeigt eine schematische Ansicht des eine derartige Anordnung verwendenden Haupteils, wobei der Ausgang jedes Schieberegisters 37' mit einer Timer-Schaltung 38 verbunden ist und wobei der Ausgang jeder Timer-Schaltung 38 mit drei Zuführvorrichtungen 32 verbunden ist. In diesem Pail wird jedoch bei eingeschalteter Timer-Schaltung 38 den damit verbundenen drei Zuführvorrichtungen 32 ein Zuführsignal w zugeleitet. Daher strahlt das Rechenteil 35 ein Zufuhrverzögerungssignal χ an die Zuführvorrichtungen 32 aus, die den Wiegeeinheiten 31 entsprechen, welche keine Gegenstände abführen, so daß den keine Gegenstände weiterleitenden Wiegeeinheiten 31 auch keine Gegenstände zugeführt werden. Außerdem können die Ausgänge der Timer-Schaltungen 38 mit den Zuführvorrichtungen 31 verbunden sein, so daß die Zuführzeiten nebeneinander-liegender Zuführvorrichtung?en unterschiedlich sein können.

Bei obiger Ausführungsform der Erfindung werden die Zuführzeiten für die Zuführvorrichtungen regelmäßig und nacheinander verteilt; es ist jedoch .auch möglich, diese nacheinander erfolgende Verteilung nur für einige der Zuführvorrichtungen regelmäßig durchzuführen, während die Zuführzeiten für die verbleibenden Zuführvorrichtungen auf herkömmliche Weise festgesetzt werden.

Darüberhinaus kann der erfindungsgemäße Steuerabschnitt A aus Hardware-Schaltungen zusammengesetzt -sein, wodurch die unterschiedlichen Schaltungen einzeln aus Exklusiv-IC-Schaltungen usw. hergestellt werden; es ist jedoch ebenfalls möglich, den Steuerabschnitt A aus einem Mikrocomputer in seiner Gesamtheit herzustellen.

Perner beziehen¹ sich die in den Figuren dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsformen auf das Kombinationswiegen; die

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Erfindung ist jedoch ebenfalls für Kombinationszählen anwendbar, wobei durch η Zähler gemessene Gewichtswerte in die entsprechende Anzahl von Gegenständen in den Wiegeeinheiten umgewandelt werden zur Kombinationsberechnung dieser Anzahl, so daß eine vorbestimmte Anzahl von Gegenständen abgeführt werden kann. Außerdem können die Kombinationen auch anders als obenbeschrieben berechnet werden. λ

Pe eirtanwSlte
ipf. y\a. Ev Eder

8 München 10, El

iraBe 34

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Leerseite

Claims

Patentanwälte "-„■*-- . · ^.

Dipl.-Ing. K. Schieschke

8 München 40, Sllsabethstraße 34

Kabushiki Kaisha Ishida Koki Seisakusho
Kyoto / Japan

Automatische Vorrichtung zum Wiegen

Patentansprüche

Automatische Vorrichtung zum Wiegen, mit einer verteilenden Zuführvorrichtung, mit mehreren Aufnahme- und Zuführwannen, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme- und Zuführwannen (3) radial am äußeren Umfang eines schwingenden Verteilertisches (1) angeordnet sind und einzeln zu vorbestimmten Zeiten zur Zufuhr von Gegenständen zu entsprechenden Wiegeeinheiten(13;31 )in Schwingung versetzt werden.
2. Automatische Vorrichtung zum Wiegen nach Anspruch 'i, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilertisch (1) spiralförmig hin- und herschwingt.
3· Automatische Vorrichtung zum Wiegen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß sich der Verteilertisch (1) in eine Richtung bewegt.
4. Automatische Vorrichtung zum Wiegen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführzeiten für alle bzw.

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einige der den Wiegeeinheiten(i3;3i) Gegenstände zuführenden Zuführvorrichtungen (32) durch regelmäßige und aufeinanderfolgende Verteilung variieren, was die Variation der Gewichtswerte der Gegenstände in allen Wiegeeinheiten (13;31) bewirkt, daß Kombinationen berechnet werden für die Gewichtswerte der durch die Wiegeeinheiten gemessenen Gegenstände bzw. daß Kombinationen für die Anzahl der Gegenstände berechnet werden, die in diesem Gewichtsbereich liegen, so daß eine Kombination von Gewichtswerten bzw. Anzahl von Gegenständen gegeben ist, welche dem gegebenen Wert gleich ist bzw. ihm möglichst nahe komnt.
5. Automatische Vorrichtung zum Wiegen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zufuhrsteuerung mit mehreren Timer-Schaltungen (38) zur Bestimmung der Zuführzeiten für alle bzw. einige der den Wiegeeinheiten (13;31) Gegenstände zuführenden η Zuführvorrichtungen (32) gegeben ist, daß ein Timerzeit-Speicher mehrere eingestellte Werte speichert, welche an die Timer-Schaltungen (38) abgegeben werden, und nacheinander gespeicherte Werte verteilt, so daß eingestellte Werte, die an die Timer-Schaltungen abgegeben werden sollen,, regelmäßig variieren, wodurch die Variation der Gewichtswerte der Gegenstände-in allen Wiegeeinheiten verursacht wird.
6. Verfahren zum Kombinationswiegen bzw. -zählen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführzeiten aller bzw. einiger den η Wie'geeinheiten(i3;:51) Gegenstände zuführenden η Zuführvorrichtungen (32) durch regelmäßige, aufeinanderfolgende Verteilung variieren, wodurch die Variation der Gewichtswerte der Gegenstände in allen Wiegeeinheiten verursacht wird, und daß Kombinationen berechnet werden für die Gewichtswerte der durch die Wiegeeinheiten zu messenden Gegenstände bzw. für die Anzahl von-Gegenständen, die gewichtsmäßig erfaßt werden, so daß eine Kombination von Gewichtswerten bzw. eine Anzahl von Gegenständen gegeben ist, die dem gegebenen Wert gleich ist oder so nahe wie möglich kommt.

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7. Zufuhrsteuervorrichtung für das boi η Wiegeeinheiten angewandte Kombinationswiegen zum Wiegen von Gegenständen und für die Berechnung von Kombinationen gemessener Gewichtswerte bzw. für das Kombinationszählen, durch welches die gemessenen Gewichtswerte in die Anzahl von Gegenständen umgewandelt werden und die Kombinationen der Anzahl von Gegenständen berechnet werden, mit mehreren Timer-Schaltungen zur Bestimmung der Zuführzeiten für alle bzw. einige der η Zuführvorrichtungen, welche den Wiegeeinheiten Gegenstände zuführen, und mit einem Timerzeit-Speicher zur Speicherung mehrerer eingestellter Werte, welche den Timer-Schaltungen zugeleitet v/erden,und gespeicherte, eingestellte Werte nacheinander verteilen, wodurch die an die Timer-Schaltungen abzugebenden eingestellten Werte regelmäßig variieren, was wiederum die Variation der Gewichtswerte der Gegenstände in allen Wiegeeinheiten bewirkt.
8. Verteilende Zuführvorrichtung, mit mehreren Aufnahme- und Zuführwapien, welche radial am äußeren Umfang eines schwingenden Verteilertisches angeordnet sind und einzeln zu vorgegebenen Zeiten in Schwingung versetzt werden und so den entsprechenden Wiegeeinheiten Gegenstände zuführen.

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im. E. Eder Dlpl.-lnjL K. Wiieschke

8 München«, EKSffc&thetraß·34

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