JPH0661760B2 - Weight type powder raw material supply device - Google Patents

Weight type powder raw material supply device

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JPH0661760B2
JPH0661760B2 JP2004520A JP452090A JPH0661760B2 JP H0661760 B2 JPH0661760 B2 JP H0661760B2 JP 2004520 A JP2004520 A JP 2004520A JP 452090 A JP452090 A JP 452090A JP H0661760 B2 JPH0661760 B2 JP H0661760B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粉体原料を成形機に供給する重量式粉体原料供
給装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a gravimetric powder raw material supply device for supplying a powder raw material to a molding machine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の重量式粉体供給装置は、粉体原料供給機構と該粉
体原料供給機構のホッパに収容されている粉体原料との
合計の重量である全体重量に比例したアナグロの電圧ま
たは電流(以下、「アナログ電圧」という。)を出力す
る重量計測装置と、該重量計測装置から出力されるアナ
ログ電圧のレベルを一定時間(例えば1秒間)ごとにサ
ンプリングし、A/D変換器で変換して得たディジタル値
のサンプリング時間ごとの変化を単位時間(例えば1時
間)あたりの粉体原料の供給量に換算した後、該換算し
た供給量を予め設定された目標値に近づけるように粉体
原料供給機構中の駆動装置を制御する制御装置とを備え
ていた。
A conventional gravimetric powder feeder is a voltage or current of an analog that is proportional to the total weight which is the total weight of the powder raw material supply mechanism and the powder raw material contained in the hopper of the powder raw material supply mechanism ( Hereinafter, the weight measuring device that outputs "analog voltage" and the level of the analog voltage output from the weight measuring device are sampled at regular intervals (for example, 1 second) and converted by the A / D converter. After converting the change of the digital value obtained by each sampling time into the supply amount of the powder raw material per unit time (for example, one hour), the converted supply amount is made to approach the preset target value. And a control device for controlling the drive device in the raw material supply mechanism.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上述した従来の重量式粉体原料供給装置は、重量計測装
置から出力されるアナログ電圧のレベルを制御装置のA/
D変換器でディジタル値に変換しているので、A/D変換器
の出力のビット数によって制御装置の分解能が決定され
る。
The conventional weight type powder raw material supply device described above controls the level of the analog voltage output from the weight measuring device to the A / A level of the control device.
Since the digital value is converted by the D converter, the resolution of the control device is determined by the number of bits of the output of the A / D converter.

例えば、サンプリングタイムが1秒で、重量測定装置レ
ンジが0−150kg、それをA/D変換器で12ビットにディジ
タル変換した場合、1ビットあたりの分解能は1/4096で
あるため、精度は1ビットあたり 150(kg)÷4096=0.0366(kg) となり、この変化が1秒間に起こった場合、1時間あた
りの供給量換算は 0.0366(kg/sec)×3600(sec/hr)=131(kg/hr) となる。すなわちこの制御装置の分解能は131kg/hrとな
る。
For example, if the sampling time is 1 second and the weight measuring device range is 0-150 kg, and it is digitally converted into 12 bits by an A / D converter, the resolution per bit is 1/4096, so the accuracy is 1 It becomes 150 (kg) ÷ 4096 = 0.0366 (kg) per bit, and if this change occurs in 1 second, the supply amount conversion per hour is 0.0366 (kg / sec) × 3600 (sec / hr) = 131 (kg) / hr). That is, the resolution of this control device is 131 kg / hr.

A/D変換器を16ビットにして性能を向上させた場合、
1ビットあたりの分解能は1/65536であるため、精度は
1ビットあたり 150(kg)÷65536=0.0023(kg) となり、この変化が1秒間に起こった場合、1時間あた
りの供給量換算は 0.0023(kg/sec)×3600(sec/hr)=8.2(kg/hr) となる。すなわちこの制御装置の分解能は8.2kg/hrとな
る。
If the performance is improved by setting the A / D converter to 16 bits,
Since the resolution per bit is 1/65536, the accuracy is 150 (kg) ÷ 65536 = 0.0023 (kg) per bit. If this change occurs in 1 second, the converted amount per hour is 0.0023. (kg / sec) x 3600 (sec / hr) = 8.2 (kg / hr). That is, the resolution of this control device is 8.2 kg / hr.

つまり、A/D変換器のビット数を増やせば精度は向上す
るが、A/D変換器の構成が複雑になるので、A/D変換のビ
ット数には限界がある。一方、サンプリング間隔を長く
しても精度は向上するが、制御速度が遅くなる。このた
め、上記制御装置の分解能(例えば131kg/hrまたは8.2k
g/hr)を向上させることは困難である。
That is, although the accuracy is improved by increasing the number of bits of the A / D converter, the number of bits of A / D conversion is limited because the configuration of the A / D converter becomes complicated. On the other hand, if the sampling interval is lengthened, the accuracy is improved, but the control speed is slowed down. Therefore, the resolution of the above control device (eg 131kg / hr or 8.2k
It is difficult to improve g / hr).

また、重量計測装置からのアナログ電圧を制御装置で入
力しているので、重量計測装置と制御装置が離れている
ほど電気的ノイズの影響を受けやすくなる。
Further, since the analog voltage from the weight measuring device is input to the control device, the distance from the weight measuring device to the control device increases the influence of electrical noise.

さらに、各サンプリング時点のアナログ電圧から供給量
を求めているので、上記サンプリング時点で粉体原料供
給機構の振動などによる外乱があると、その影響を受け
るという問題点がある。
Furthermore, since the supply amount is obtained from the analog voltage at each sampling time, if there is a disturbance due to vibration of the powder raw material supply mechanism at the sampling time, there is a problem that it is affected.

本発明は、上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなさ
れたものであり、粉体原料の重量に対応した周波数の信
号を用いることによって、ノイズや外乱の影響を受けに
くく、しかも高精度な重量式粉体原料供給装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the problems of the above-described conventional technology, and by using a signal of a frequency corresponding to the weight of the powder raw material, it is less susceptible to noise and disturbance, and highly accurate. It is an object of the present invention to provide a weight type powder raw material supply device.

〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明の重量式粉体供給装
置は、 粉体原料供給機構を制御して粉体原料を成形機に供給す
る重量式粉体原料供給装置において、 前記粉体原料の総重量に対応した周波数の信号を出力す
る計測手段と、 前記信号を入力すると、該信号の波の数を一定時間ごと
に計数するカウンタと、 該カウンタの計数結果の一定時間ごとの変化を前記粉体
原料の単位時間あたりの供給量に換算する供給量換算器
と、 前記供給量を目標値に近づけるように前記粉体原料供給
機構を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the weight-type powder supply device of the present invention is a weight-type powder that controls a powder material supply mechanism to supply a powder material to a molding machine. In the raw material supply device, a measuring unit that outputs a signal having a frequency corresponding to the total weight of the powder raw material; a counter that counts the number of waves of the signal at regular time intervals when the signal is input; A supply amount converter that converts a change in the counting result at regular time intervals into a supply amount of the powder raw material per unit time, and a control unit that controls the powder raw material supply mechanism so that the supply amount approaches a target value. And having.

計測手段は、粉体原料の重量に対応した電圧を出力する
重量計測装置と、該電圧を、該電圧に比例した周波数の
信号に変換する電圧/周波数変換器とを備えたものがあ
る。
Some measuring means include a weight measuring device that outputs a voltage corresponding to the weight of the powder raw material, and a voltage / frequency converter that converts the voltage into a signal having a frequency proportional to the voltage.

〔作用〕[Action]

粉体原料供給機構に粉体原料を貯留しておき、該粉体原
料を成形機に連続的に供給していくと、残りの粉体原料
の総重量が次第に減少し、それにつれて計測手段から出
力される信号の周波数が変化する。周波数が変化する
と、上記信号の波の数も変化し、ひいてはカウンタの計
数結果も変化するので、この計数結果の変化から粉体原
料の単位時間あたりの供給量を求め、この供給量を目標
値に近づけるように制御手段が粉体原料供給機構を制御
する。
When the powder raw material is stored in the powder raw material supply mechanism and the powder raw material is continuously supplied to the molding machine, the total weight of the remaining powder raw material is gradually reduced. The frequency of the output signal changes. When the frequency changes, the number of waves of the signal also changes, and the counting result of the counter also changes, so the supply amount of the powder raw material per unit time is calculated from the change in the counting result, and this supply amount is set to the target value. The control means controls the powder raw material supply mechanism so as to approach the above.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図に示す重量式粉体原料供給装置の粉体原料供給機
構1は、粉体原料3を収容するホッパ4を備え、該ホッ
パ4の下方には、図示しない成形機に粉体原料3を供給
するための供給口5と、該供給口5からの供給量を調節
する駆動装置2とが設けられている。
The powder raw material supply mechanism 1 of the gravimetric powder raw material supply device shown in FIG. 1 is provided with a hopper 4 for accommodating the powder raw material 3, and below the hopper 4 is a powder raw material 3 in a molding machine (not shown). There are provided a supply port 5 for supplying the liquid and a drive device 2 for adjusting the supply amount from the supply port 5.

上記粉体原料供給機構1は、該粉体原料供給機構1の重
量、ホッパ4内に収容されている粉体原料およびホッパ
以外の部分に滞留している粉体原料の総重量の合計であ
る全体重量を計測し、該全体重量に比例した出力電圧a
を出力する重量計測装置6上に設置されている。重量計
測装置6の出力端には電圧/周波数変換器7(以下、
「V/F変換器7」という。)が接続されており、重量計
測装置7の出力電圧aに比例した周波数の周波数信号b
が出力されるようになっている。これら重量計測装置6
と、V/F変換器7は、計測手段を構成するものであり、
互いに接近して、または一体に設けられていることが望
ましい。
The powder raw material supply mechanism 1 is the total of the weight of the powder raw material supply mechanism 1, the total weight of the powder raw material contained in the hopper 4 and the powder raw material staying in the parts other than the hopper. The total weight is measured and the output voltage a proportional to the total weight
Is installed on the weight measuring device 6 that outputs The voltage / frequency converter 7 (hereinafter,
It is called "V / F converter 7". ) Is connected, and a frequency signal b having a frequency proportional to the output voltage a of the weight measuring device 7 is connected.
Is output. These weight measuring devices 6
And the V / F converter 7 constitutes a measuring means,
It is desirable that they are provided close to each other or integrally.

V/F変換器7の出力端には、該V/F変換器7とは離れた位
置に設置されている制御装置8が、ケーブル12を介して
接続されている。制御装置8の内部には、カウンタ9と
供給量換算器10と速度制御部12が設けられている。カウ
ンタ9は、V/F変換器7からの周波数信号bが入力され
ると、該周波数信号bの波の数を一定時間である積算時
間ごとに計数する。供給量換算器10は、上記カウンタ9
の計数結果の積算時間ごとの変化を粉体原料3の単位時
間である1時間あたりの供給量に換算し、該供給量を示
す測定値信号cを出力する。速度制御部12は、制御手段
として、測定値信号cと、目標値設定器11で設定された
目標値を示す目標値信号dとの差をとり、その差が最小
になるように、すなわち測定値信号cを目標値信号dに
近づけるように粉体原料供給機構1の駆動装置2を制御
する。
A control device 8 installed at a position apart from the V / F converter 7 is connected to the output end of the V / F converter 7 via a cable 12. Inside the control device 8, a counter 9, a supply amount converter 10, and a speed control unit 12 are provided. When the frequency signal b from the V / F converter 7 is input, the counter 9 counts the number of waves of the frequency signal b for each integration time which is a fixed time. The supply amount converter 10 is the above counter 9
The change in the counting result for each integration time is converted into the supply amount of the powder raw material 3 per unit time, which is a unit time, and the measurement value signal c indicating the supply amount is output. As a control means, the speed control unit 12 takes the difference between the measured value signal c and the target value signal d indicating the target value set by the target value setting unit 11 so as to minimize the difference, that is, the measurement. The drive device 2 of the powder raw material supply mechanism 1 is controlled so that the value signal c approaches the target value signal d.

次に、第1図の実施例の動作について下記の条件で動作
するように設定されていると仮定して説明する。
Next, the operation of the embodiment of FIG. 1 will be described assuming that it is set to operate under the following conditions.

積算時間 :1秒間 重量計測装置6の測定レンジ :0−150kg 重量計測装置6の出力レンジ :0−10V V/F変換器7の出力レンジ:0−500kHz 粉体原料供給機構1の重量 :50kg ホッパ4内の粉体原料3の総重量:25kg 粉体原料3の供給量Fe :200kg/hr 上記の条件で本実施例が粉体原料3の供給を開始する前
は、重量計測装置6にかかる合計重量が50+25=75kgと
なり、該重量計測装置6から出力電圧a=10・75/150=5
Vが出力される。5Vの出力電圧aにより、V/F変換器7
から周波数f0=500・5/10=250kHz=250000Hzの周波数
信号bが出力される。したがって、カウンタ9の当初の
計数結果N0=250000となる。
Accumulation time: 1 second Measurement range of weight measuring device 6: 0-150kg Output range of weight measuring device 6: 0-10V Output range of V / F converter 7: 0-500kHz Weight of powder raw material supply mechanism 1: 50kg Total weight of the powder raw material 3 in the hopper 4: 25 kg Supply amount of the powder raw material 3 Fe: 200 kg / hr Under the above conditions, before the powder raw material 3 starts to be supplied to the weight measuring device 6 in this embodiment. The total weight is 50 + 25 = 75 kg, and the output voltage a from the weight measuring device 6 is a = 10 · 75/150 = 5.
V is output. V / F converter 7 with 5V output voltage a
Output a frequency signal b of frequency f 0 = 500 · 5/10 = 250kHz = 250,000Hz. Therefore, the initial counting result of the counter 9 is N 0 = 250,000.

駆動装置2が動作を開始すると、ホッパ4内の粉体原料
3が供給口5から図示しない成形機へ供給される。重量
計測装置6にかかる合計重量は、当初の75kgから1秒に
つきFe/3600kgずつ減少し、それにつれて出力電圧aは
1秒につき10・(Fe/3600)/150Vずつ下がる。このため、V
/F変換器7から出力される周波数信号bの周波数f
(t)は、時間t(秒)の関数となり、 f(t)=250000−500000・at/10 =250000−500000・10t(Fe/3600)/(1
50・10) =250000−100Fet/108(Hz)…(1) となる。カウンタ9の計数結果N1は、式(1)を積算時間
(t=0からt=1まで)で積分すれば求められるか
ら、 N1=▲∫1 0▼f(t)dt=▲∫1 0▼(250000-100Ft/108)dt =[250000t-100Fet2/(108・2)]▲1
0▼ =250000-100Fe/216…(2) 設定された条件である粉体原料3の供給量F=200kg/hr
を式(2)に入れると、 N1=250000−100・200/216 ≒250000−92.6 =249907.4 …
(3) となるが、計数結果N1は整数であるから式(3)の結果か
ら少数点以下の数値を切り捨て、N1=249907が得られ
る。
When the driving device 2 starts to operate, the powder raw material 3 in the hopper 4 is supplied from the supply port 5 to a molding machine (not shown). The total weight applied to the weight measuring device 6 decreases from the initial 75 kg by Fe / 3600 kg per second, and the output voltage a decreases by 10 · (Fe / 3600) / 150 V per second accordingly. Therefore, V
The frequency f of the frequency signal b output from the / F converter 7
(T) is a function of time t (seconds), and f (t) = 250000-500000.at / 10 = 250000-500000.10t (Fe / 3600) / (1
50/10) = 250000-100Fet / 108 (Hz) ... (1). The counting result N 1 of the counter 9 is obtained by integrating the equation (1) with the integration time (from t = 0 to t = 1), so N 1 = ▲ ∫ 1 0 ▼ f (t) dt = ▲ ∫ 1 0 ▼ (250000-100Ft / 108) dt = [250000t-100Fet 2 / (108 ・ 2)] ▲ 1
0 ▼ = 250000-100Fe / 216 (2) Supply amount of powder raw material 3 which is set condition F = 200kg / hr
Is put into the formula (2), N 1 = 250000-100 ・ 200/216 ≈250000-92.6 = 249907.4 ...
However, since the counting result N 1 is an integer, the numerical value below the decimal point is rounded down from the result of the equation (3), and N 1 = 249907 is obtained.

したがって、時刻t=1における計数結果N1は、当初の
計数結果N0よりも、 N0−N1=250000−249907=93…(4) だけ減少する。式(2)に式(4)を加算すると、 N0=93+250000−100Fe/216…(5) N0=250000であるから、式(5)より、供給量Feとして、 Fe=93・216/100=200.88(kg/hr)…(6) が得られる。
Therefore, the counting result N 1 at time t = 1 is reduced by N 0 −N 1 = 250000−249907 = 93 ... (4) from the initial counting result N 0 . When Equation (4) is added to Equation (2), N 0 = 93 + 250000−100Fe / 216 ... (5) N 0 = 250,000. Therefore, from Equation (5), Fe = 93 · 216 / 100 = 200.88 (kg / hr) ... (6) is obtained.

式(6)の結果は計数結果N1の減少数N0−N1=93の場合で
あるが、これは式(3)の端数を切り捨てた結果であるか
ら、積算時間のとり方によっては、N0−N1=92となるこ
ともある。この場合は、供給量Feとして、 Fe=92・216/100=198.72(kg/hr)…(7) が得られる。式(6),(7)から、本実施例の分解能rは、 r=200.88−198.72=2.16(kg/hr)…8) となる。式(8)の数値は、発明が解決しようとする課題
の欄で述べた従来技術のもの(131kg/hrまたは8.2kg/h
r)に比べ、大幅に向上したものである。
The result of equation (6) is the case where the reduction number N 0 −N 1 = 93 of the counting result N 1 , but this is the result of rounding down the fraction of equation (3). In some cases N 0 −N 1 = 92. In this case, Fe = 92 · 216/100 = 198.72 (kg / hr) ... (7) is obtained as the supply amount Fe. From equations (6) and (7), the resolution r of this embodiment is r = 200.88−198.72 = 2.16 (kg / hr) ... 8). The numerical value of the formula (8) is the value of the prior art described in the section of the problem to be solved by the invention (131 kg / hr or 8.2 kg / h
r) compared to r).

式(6)または式(7)の数値を示す測定値信号cが供給量換
算器10から出力されると、該測定値信号cは、目標値設
定器11から出力される目標値信号dと比較され、速度制
御部12によって、両者を近づけるように駆動装置2が制
御される。
When the measured value signal c indicating the numerical value of the formula (6) or the formula (7) is output from the supply amount converter 10, the measured value signal c is the same as the target value signal d output from the target value setting device 11. By comparison, the speed control unit 12 controls the drive device 2 so as to bring them closer to each other.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載するような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the effects described below.

粉体原料の総重量に対応した周波数の信号を用いるた
め、該信号の周波数レンジを上げるだけで容易に精度
(分解能)を向上できる。
Since the signal having the frequency corresponding to the total weight of the powder raw material is used, the accuracy (resolution) can be easily improved only by increasing the frequency range of the signal.

計測手段とカウンタの間は周波数信号が伝えられるもの
であるため、アナログ電圧のレベルを用いるものに比
べ、はるかにノイズの影響を受けにくいものとなる。
Since a frequency signal is transmitted between the measuring means and the counter, it is much less susceptible to noise as compared with the one using an analog voltage level.

パルス数を一定時間ごとに計数した計数結果を用いるの
で、外乱があっても、パルス数を増やす方向の外乱とパ
ルス数を減らす方向の外乱が互いに打消し合うため、影
響を受けにくい。
Since the counting result obtained by counting the number of pulses at regular intervals is used, even if there is a disturbance, the disturbance in the direction of increasing the number of pulses and the disturbance in the direction of decreasing the number of pulses cancel each other out, and thus are not easily affected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の重量式粉体原料供給装置の一実施例を
示す構成図である。 1……粉体原料供給機構、2……駆動装置、 3……粉体原料、4……ホッパ、 5……供給口、6……重量計測装置、 7……V/F変換器、8……制御装置、 9……カウンタ、10……供給量換算器、 11……目標値設定器、12……速度制御部、 a……出力電圧、b……周波数信号、 c……測定値信号、d……目標値信号。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the heavy-duty powder raw material supply device of the present invention. 1 ... powder raw material supply mechanism, 2 ... driving device, 3 ... powder raw material, 4 ... hopper, 5 ... supply port, 6 ... weight measuring device, 7 ... V / F converter, 8 ...... Control device, 9 ... Counter, 10 ... Supply amount converter, 11 ... Target value setter, 12 ... Speed control unit, a ... Output voltage, b ... Frequency signal, c ... Measured value Signal, d ... Target value signal.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】粉体原料供給機構(1)を制御して粉体原料
(3)を成形機に供給する重量式粉体原料供給装置におい
て、 前記粉体原料(3)の総重量に対応した周波数の信号(b)を
出力する計測手段(6,7)と、 前記信号(b)を入力すると、該信号(b)の波の数を一定時
間ごとに計数するカウンタ(9)と、 該カウンタ(9)の計数結果の一定時間ごとの変化を前記
粉体原料(3)の単位時間あたりの供給量(c)に換算する供
給量換算器(10)と、 前記供給量(c)を目標値(d)に近づけるように前記粉体原
料供給機構(1)を制御する制御手段(12)とを有すること
を特徴とする重量式粉体原料供給装置。
1. A powder raw material by controlling a powder raw material supply mechanism (1).
In the gravimetric powder raw material supply device for supplying (3) to the molding machine, measuring means (6, 7) for outputting a signal (b) of a frequency corresponding to the total weight of the powder raw material (3), When the signal (b) is input, a counter (9) that counts the number of waves of the signal (b) at regular time intervals, and a change in the counting result of the counter (9) at constant time intervals are measured by the powder raw material ( A supply amount converter (10) for converting the supply amount per unit time of (3) (c), and the powder raw material supply mechanism (1) so that the supply amount (c) approaches the target value (d). A control device (12) for controlling the weight type powder raw material supply device.
【請求項2】計測手段(6,7)は、粉体原料(3)の重量に対
応した電圧(a)を出力する重量計測装置(6)と、該電圧
(a)を、該電圧(a)に比例した周波数の信号(b)に変換す
る電圧/周波数変換器(7)とを備えたものである請求項
1記載の重量式粉体原料供給装置。
2. A weight measuring device (6) for outputting a voltage (a) corresponding to the weight of the powder raw material (3), and the measuring means (6, 7),
The gravimetric powder raw material supply device according to claim 1, further comprising a voltage / frequency converter (7) for converting (a) into a signal (b) having a frequency proportional to the voltage (a).
JP2004520A 1990-01-16 1990-01-16 Weight type powder raw material supply device Expired - Lifetime JPH0661760B2 (en)

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