JPH1164077A - 計量機の駆動パラメータの修正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動パラメータを自動修正して計量精度を維
持しながら連続して計量を行う。 【解決手段】 本発明の計量機の駆動パラメータの修正
方法は、設定した駆動パラメータで駆動させ、このとき
の設定量に達するまでの経過時間から駆動状態を判定
し、該経過時間に基づいて駆動パラメータを修正する。
経過時間に基づく駆動パラメータの自動修正を行うため
に、駆動パラメータに基づいて振動トラフを駆動して被
計量体を供給し、被計量体の定量を計量する計量機にお
いて、設定計量値に達するまでの経過時間を求め、該経
過時間と標準経過時間との比較演算によって前記経過時
間の差が減少するように駆動パラメータの少なくとも一
つを修正する。これによって、駆動パラメータの自動修
正を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体や粒体の自動
計量を行う自動計量機に関し、特に、計量時の振動トラ
フの駆動パラメータを自動修正する修正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉体や粒体を計量する計量機として、振
動フィーダ式計量機が知られている。図９は従来の振動
フィーダ式計量機の一構成例を説明するためのブロック
図である。図９において、振動フィーダ式計量機は、供
給ホッパ１１から粉体や粒体等の被計量体を振動トラフ
１２上に供給し、該振動トラフ１２をバイブレータ１７
によって振動させ、シャッタ１６を通して計量ホッパ１
８内に送り、計量ホッパ１８内の被計量体を計量センサ
１９で定量測定した後、排出シュータ２０に排出する構
成としている。

【０００３】通常、振動フィーダ式計量機の振動トラフ
の振動状態は、駆動パラメータによって設定される。従
来、振動フィーダ式計量機は、振動トラフを定量搬送と
精度搬送の２段階の振動モードで振動させている。第１
段の定量搬送は振動トラフを一定の振動強度で振動させ
る振動モードであり、第２段の精度搬送は定量搬送の振
動強度から減衰させながら振動させる振動モードであ
る。

【０００４】図１０は振動フィーダ式計量機の駆動パラ
メータを説明するための概略図である。図１０におい
て、定量搬送の強度をＳとし、精度搬送の強度をＦと
し、定量搬送から精度搬送に減衰を開始する重量をＢと
し、搬送する目標重量をＡとし、定量搬送区間の時間を
ＴＳとし、精度搬送区間の時間をＴＦとする。従来の振
動フィーダ式計量機は、測定精度および計量に要した時
間を判定し、駆動パラメータの設定切換を行うことによ
り調整を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の計量機では、温
度や湿度等の測定環境の変化や、含水率，付着性，ある
いは粒度分布等の被計量体の性状が変化すると、設定し
た駆動パラメータでは、過度の搬送、あるいは搬送不足
によって計量異常が発生する場合がある。このような計
量異常では、計量動作を停止した後、駆動パラメータの
再調整を行っている。そのため、連続計量が困難である
という問題点がある。

【０００６】被計量体が付着性の高い灰や、比重の少な
い粉体、あるいは吸湿性の高い材質の被計量体を計量す
る場合には、被計量体が接触面上に付着しやすく、又、
粉体や粒体は、被計量体の含水率等の性状変化が大きい
ため、振動トラフを通過する際の付着性や流動性に大き
な差が生じる。そのため、振動フィーダの振動トラフや
計量ホッパ、あるいは排出シュータ等の被計量体の経路
上の接触面に被計量体が付着すると、粉体の流動特性が
悪化したり、計量精度が低下するため、安定して連続計
量を行うことが難しくなり、また、流動性が増した場合
には、過剰な量が供給されることになる。

【０００７】図１１は、被計量体の計量状態を説明する
ための概略図である。図１１は、標準の駆動パラメータ
により振動トラフを駆動した場合の計量値の時間変化を
示している。このとき、付着性や流動性が標準的なもの
である場合には、標準時の計量曲線（図１１中の実線曲
線で示す）となり、設定した定量搬送時間ＴＳと精度搬
送時間ＴＦとなる。付着性が低く、高い流動性の場合に
は、過量時の計量曲線（図１１中の長い破線曲線で示
す）となり、定量搬送時間および精度搬送時間はそれぞ
れ短いＴＳ１，ＴＦ１となり、又、付着性が高く、低い
流動性の場合には、不足時の計量曲線（図１１中の短い
破線曲線で示す）となり、定量搬送時間および精度搬送
時間はそれぞれ長いＴＳ２，ＴＦ２となる。従って、過
量時や不足時等の計量異常時には、定量搬送時間および
精度搬送時間は設定時間からずれる。

【０００８】このような、粉体や粒体の供給過量あるい
は供給不足が発生すると、正確な計量ができなくなるた
め、従来の計量機ではこのような場合には計量に要した
時間が設定値以上となり、エラーが発生したと判定して
計量動作をいったん停止し、その度に駆動パラメータ等
の計量条件を調整して使用している。そのため、計量機
の連続運転は困難となっている。そこで、本発明の計量
機の駆動パラメータの修正方法は前記した従来の計量機
の持つ問題点を解決し、駆動パラメータを自動修正して
計量精度を維持しながら連続して計量を行うことができ
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の計量機の駆動パ
ラメータの修正方法は、設定した駆動パラメータで駆動
させ、このときの設定量に達するまでの経過時間から駆
動状態を判定し、該経過時間に基づいて駆動パラメータ
を修正するものであり、これによって、駆動パラメータ
の自動修正を可能とするものである。本発明の計量機の
駆動パラメータの修正方法は、経過時間に基づく駆動パ
ラメータの自動修正を行うために、駆動パラメータに基
づいて振動トラフを駆動して被計量体を供給し、被計量
体の定量を計量する計量機において、設定計量値に達す
るまでの経過時間を求め、該経過時間と標準経過時間と
の比較演算によって前記経過時間の差が減少するように
駆動パラメータの少なくとも一つを修正する。

【００１０】計量機の駆動を定める駆動パラメータは、
定量搬送とその後の精度搬送の２段階で行う場合には、
定量搬送の強度Ｓと、精度搬送の強度Ｆと、計量の目標
重量Ａと、定量搬送から精度搬送に搬送状態を切り換え
て減衰を開始する減衰開始重量Ｂと、定量搬送区間の時
間ＴＳと、精度搬送区間の時間ＴＦ等の設定計量値に達
するまでの経過時間を含み、これらの駆動パラメータは
相互に関連して変動する。例えば、目標重量Ａと減衰開
始重量Ｂを一定とすると、定量搬送の強度Ｓと精度搬送
の強度Ｆに応じて、設定計量値に達するまでの経過時間
ＴＳ，ＴＦは変動する。又、この設定計量値に達するま
での経過時間ＴＳ，ＴＦは、ある振動トラフの振動強度
ＳおよびＦに対して、温度や湿度等の測定環境の変化
や、含水率，付着性，あるいは粒度分布等の被計量体の
性状によって変動する。

【００１１】本発明の第１の実施の形態は、駆動パラメ
ータの内で目標重量Ａと減衰開始重量Ｂを一定値に定
め、測定環境の変化や被計量体の性状にかかわらず、設
定計量値に達するまでの経過時間ＴＳ，ＴＦが標準経過
時間とほぼ一致するように、定量搬送の強度Ｓと精度搬
送の強度Ｆを修正するものである。

【００１２】本発明の第２の実施の形態は、定量搬送の
強度Ｓの現駆動時の値をＳ（Ｎ），次回の値をＳ（Ｎ＋
１）とし、定量搬送区間の時間ＴＳの標準経過時間をＴ
Ｓｓ，現駆動時の経過時間をＴＳ（Ｎ）としたとき、次
回の定量搬送の強度Ｓ（Ｎ＋１）は、標準経過時間Ｔｓ
ｓと現駆動時の経過時間ＴＳ（Ｎ）の差（ＴＳｓ−ＴＳ
（Ｎ））に所定の係数ＫＳを乗じた値を現駆動時の値Ｓ
（Ｎ）から減じる比較演算を行い、この経過時間の差
（ＴＳｓ−ＴＳ（Ｎ））が減少するように修正を行う。
このとき、次回の定量搬送の強度Ｓ（Ｎ＋１）は、Ｓ
（Ｎ）−〔ＴＳｓ−ＴＳ（Ｎ）〕ＫＳにより定めること
ができる。又、強度Ｓ（Ｎ＋１）が整数値の場合には、
Ｓ（Ｎ）−〔ＴＳｓ−ＴＳ（Ｎ）〕ＫＳ−０．５とし、
四捨五入演算を行う。なお、ＫＳは定量搬送時の振動強
度と減衰開始重量Ｂに達するまでの定量搬送区間の経過
時間との関係を示す係数である。

【００１３】第２の実施の形態において、平均含水率の
被計量体の最適強度をＳｓとし、平均含水率の被計量体
を最適強度Ｓｓで計量したときの定量搬送区間の時間を
ＴＳｓとし、最小含水率の被計量体をＴＳｓで計量した
ときの強度をＳｍとし、最小含水率の被計量体をＳｍで
計量したときの定量搬送区間の時間をＴＳｍとしたと
き、係数ＫＳは（Ｓｓ−Ｓｍ）／（ＴＳｓ−ＴＦｍ）に
より定めることができる。

【００１４】又、本発明の第３の実施の形態は、精度搬
送の強度Ｆの現駆動時の値をＦ（Ｎ），次回の値をＦ
（Ｎ＋１）とし、精度搬送区間の時間ＴＦの標準経過時
間をＴＦｓ，現駆動時の経過時間をＴＦ（Ｎ）としたと
き、次回の定量搬送の強度Ｆ（Ｎ＋１）は、標準経過時
間ＴＦｓと現駆動時の経過時間ＴＦ（Ｎ）の差（ＴＦｓ
−ＴＦ（Ｎ））に所定の係数を乗じた値を現駆動時の値
Ｆ（Ｎ）から減じる比較演算を行い、この経過時間の差
（ＴＦｓ−ＴＦ（Ｎ））が減少するように修正を行う。
このとき、次回の精度搬送の強度Ｆ（Ｎ＋１）は、Ｆ
（Ｎ）−〔ＴＦｓ−ＴＦ（Ｎ）〕ＫＦにより定めること
ができる。又、強度Ｓ（Ｎ＋１）が整数値の場合には、
Ｆ（Ｎ）−〔ＴＦｓ−ＴＦ（Ｎ）〕ＫＦ−０．５とし、
四捨五入演算を行う。なお、ＫＦは精度搬送時の振動強
度と目標重量Ａに達するまでの精度搬送区間の経過時間
との関係を示す係数である。

【００１５】第３の実施の形態において、平均含水率の
被計量体の最適微小強度をＦｓとし、平均含水率の被計
量体を最適微小強度Ｆｓで計量したときの定量搬送区間
の時間をＴＦｓとし、最小含水率の被計量体をＴＦｓで
計量したときの微小強度をＦｍとし、最小含水率の被計
量体をＦｍで計量したときの定量搬送区間の時間をＴＦ
ｍとしたとき、係数ＫＦは（Ｆｓ−Ｆｍ）／（ＴＦｓ−
ＴＦｍ）により定めることができる。

【００１６】本発明の第４の実施の形態は、現駆動時に
おける定量搬送の経過時間ＴＳ（Ｎ）および現駆動時に
おける精度搬送の経過時間ＴＦ（Ｎ）は、複数回の計量
値の平均値によって求めることができる。

【００１７】本発明の計量機の駆動パラメータの修正方
法によれば、標準あるいは所定の駆動パラメータで計量
を行い、この計量時の所定の定量搬送の経過時間ＴＳ
（Ｎ）および現駆動時における精度搬送の経過時間ＴＦ
（Ｎ）を測定する。駆動パラメータが適切である場合に
は、求めた経過時間ＴＳ（Ｎ），ＴＦ（Ｎ）は標準経過
時間ＴＳｓ，ＴＦｓとほぼ同じとなる。

【００１８】これに対して、駆動パラメータが不適切で
ある場合には、求めた経過時間ＴＳ（Ｎ），ＴＦ（Ｎ）
は標準経過時間ＴＳｓ，ＴＦｓと差が生じる。例えば、
過量に搬送が行われる場合には、求めた経過時間ＴＳ
（Ｎ），ＴＦ（Ｎ）は標準経過時間ＴＳｓ，ＴＦｓより
短時間となり、搬送不足の場合には、求めた経過時間Ｔ
Ｓ（Ｎ），ＴＦ（Ｎ）は標準経過時間ＴＳｓ，ＴＦｓよ
り長時間となる。

【００１９】そこで、求めた経過時間と標準経過時間と
の間に差がある場合には、この差に応じて定量搬送の強
度Ｓと精度搬送の強度Ｆを修正し、経過時間ＴＳ，ＴＦ
が標準経過時間との差を減少させ、測定環境の変化や、
被計量体の性状に対応した駆動パラメータを設定する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の計量機
の概略を説明するためのブロック図である。図１は、本
発明の計量機の機能を説明するための概略ブロック図で
ある。図１において、サンプラー７は図示しない供給源
から粉体や粒体の被計量体をサンプリングし、計量機１
に供給する。制御装置２は、計量機１やサンプラー７の
動作シーケンスの制御を行うシステムシーケンサ６や、
計量機１の振動トラフを駆動する駆動パラメータを記憶
しておく駆動パラメータ記憶手段３や、経過時間と標準
経過時間との比較演算によって経過時間の差が減少する
ように駆動パラメータを修正し、設定を行う駆動パラメ
ータ演算，設定手段４や、設定計量値に達するまでの経
過時間を計時する計時手段５等を備える。なお、上記各
処理手段の構成は、ハードウエアあるいはソフトウエア
のいずれによって構成するかは任意とすることができ
る。

【００２１】図２において、計量機１は振動フィーダを
備えた計量機であり、供給ホッパ１１はサンプラー７か
ら供給された粉体や粒体等の被計量体を振動トラフ１２
上に供給する。振動トラフ１２は図示しないバイブレー
タによって振動され、被計量体を計量センサおよび計量
ホッパを備えた計量装置１３に送り、被計量体の重量を
計量し、定量測定した被計量体を排出シュータ１４ある
いは計量シュータ１５に排出する構成である。

【００２２】計量機１の振動トラフ１２の駆動は、定量
搬送と精度搬送の２段階の振動モードで振動させて行
う。第１段の定量搬送は振動トラフ１２を一定の振動強
度で振動させる振動モードであり、第２段の精度搬送は
定量搬送の振動強度から減衰させながら振動させる振動
モードである。

【００２３】本発明の駆動パラメータの修正では、この
定量搬送時の振動強度Ｓおよび精度搬送の振動強度Ｆ
を、経過時間ＴＳおよびＴＦに応じて変更するものであ
り、この経過時間ＴＳおよびＴＦが一定となるよう調整
するものである。図３は駆動パラメータの強度パターン
を説明するための図である。図３において、定量搬送の
強度をＳとし、精度搬送の強度をＦとし、定量搬送から
精度搬送に減衰を開始する重量をＢとし、搬送する目標
重量をＡとし、定量搬送区間の時間をＴＳとし、精度搬
送区間の時間をＴＦとする。図３（ａ）は標準時の強度
パターンを表しており、標準的な被計量体を計量した場
合に、標準経過時間ＴＳｓ後に減衰開始量Ｂに達するよ
うな振動強度Ｓ、および減衰開始量Ｂに達した後振動強
度を減衰させ標準経過時間ＴＦｓ後に目標量Ａに達する
ような振動強度Ｆを実験的に求めて、標準時の強度パタ
ーンとする。計量装置１３で計量の時間変化を測定する
と、被計量体が標準時の強度パターンに適合する場合に
は、標準経過時間ＴＳｓ後に減衰開始量Ｂに達し、標準
経過時間ＴＦｓ後に目標量Ａに達する。

【００２４】これに対して、被計量体が過量に供給され
る場合には、図１１に示すように標準経過時間ＴＳｓ，
ＴＦｓよりも短い経過時間ＴＳ１，ＴＦ１で減衰開始量
Ｂ，および目標量Ａに達する。そこで、本発明の駆動パ
ラメータの修正では、この過量時において、小さい駆動
強度Ｓ-1，Ｆ-1に変更することによって、標準経過時間
ＴＳｓ，ＴＦｓに近づけるものである。図３（ｂ）は、
駆動強度Ｓ-1，Ｆ-1で駆動した場合の計量値の変化を表
しており、標準経過時間ＴＳｓに減衰開始値Ｂに達し、
標準経過時間ＴＦｓに目標値Ａに達する。

【００２５】又、被計量体が供給不足の場合には、図１
１に示すように標準経過時間ＴＳｓ，ＴＦｓよりも長い
経過時間ＴＳ２，ＴＦ２で減衰開始量Ｂ，および目標量
Ａに達する。そこで、本発明の駆動パラメータの修正で
は、この不足時において、大きな駆動強度Ｓ+1，Ｆ+1に
変更することによって、標準経過時間ＴＳｓ，ＴＦｓに
近づけるものである。図３（ｃ）は、駆動強度Ｓ+1，Ｆ
+1で駆動した場合の計量値の変化を表しており、標準経
過時間ＴＳｓに減衰開始値Ｂに達し、標準経過時間ＴＦ
ｓに目標値Ａに達する。

【００２６】次に、本発明の計量機の駆動パラメータの
修正方法の一例について図４のフローチャートを用いて
説明する。なお、以下の説明では、計量ホッパにおい
て、正量を行い、該正量を計量ホッパの排出する計量排
出と、計量排出後に残った被計量体を排出するための残
量排出や強制排出を行う排出動作を行う場合を例とす
る。

【００２７】あらかじめ、標準的な被計量体について計
量を行い、標準経過時間ＴＳｓ後に減衰開始量Ｂに達す
るような振動強度Ｓ、および減衰開始量Ｂに達した後振
動強度を減衰させ標準経過時間ＴＦｓ後に目標量Ａに達
するような振動強度Ｆを実験的に求めて、標準時の駆動
パラメータＳ，Ｆ，Ａ，Ｂ，ＴＳS，ＴＦSを標準パラメ
ータとして駆動パラメータ記憶手段３に格納しておく。

【００２８】計量機の駆動時には、はじめに駆動パラメ
ータ記憶手段３から標準パラメータを駆動パラメータ演
算，設定手段５に読み出し（ステップＳ１）、振動強度
Ｓ，Ｆを計量機１に設定する（ステップＳ２）。計量機
１を振動強度Ｓ，Ｆで駆動し（ステップＳ３）、計量装
置１３で計量を行いながら計量値の時間変化を測定す
る。

【００２９】振動強度Ｓで駆動を開始して計量値が減衰
開始量Ｂに達した時点の経過時間ＴＳ（Ｎ）を測定し、
さらに、減衰開始量Ｂの時点からを振動強度の減衰を開
始し、目標量Ａに達した時点の経過時間ＴＦ（Ｎ）を測
定する（ステップＳ６）。この測定を、複数回（例え
ば、Ｍ回）測定して経過時間ＴＳ（Ｎ）および経過時間
ＴＦ（Ｎ）の平均値を求め（ステップＳ４〜８）、この
平均値を経過時間ＴＳ（Ｎ）および経過時間ＴＦ（Ｎ）
とする（ステップＳ９）。求めた経過時間ＴＳ（Ｎ）お
よび経過時間ＴＦ（Ｎ）を用いて、次回の駆動パラメー
タＳ，Ｆを演算し、修正を行う（ステップＳ１０）。

【００３０】以下、駆動パラメータＳ，Ｆの修正演算に
ついて説明する。本発明の駆動パラメータＳ，Ｆは、駆
動パラメータの内で目標重量Ａと減衰開始重量Ｂを一定
値に定め、測定環境の変化や被計量体の性状にかかわら
ず、設定計量値に達するまでの経過時間ＴＳ，ＴＦが標
準経過時間とほぼ一致するように、定量搬送の強度Ｓお
よび精度搬送の強度Ｆの修正を行う。

【００３１】はじめに、駆動パラメータＳの修正式につ
いて説明する。駆動パラメータＳの修正では、定量搬送
時の振動強度と減衰開始値Ｂに達するまでの経過時間と
の関係を示す係数ＫＳを求める。係数ＫＳを求めるため
に、次の４つのパラメータＳｓ，ＴＳｓ，Ｓｍ，ＴＳｍ
を実験値として求める。ここで、Ｓｓは平均含水率の被
計量体の最適強度であり、ＴＳｓは平均含水率の被計量
体を最適強度Ｓｓで計量したときの定量搬送区間の時間
であり、Ｓｍは最小含水率の被計量体をＴＳｓで計量し
たときの強度であり、ＴＳｍは最小含水率の被計量体を
Ｓｍで計量したときの定量搬送区間の時間である。この
とき、（ＴＳｓ−ＴＳｍ）は被計量体の性状変化を表す
数値となる。ここで、前回計量時の経過時間ＴＳに対応
する値をＴＳ（Ｎ）、修正して得られる振動強度ＳをＳ
（Ｎ＋１）とすると、ＴＳ（Ｎ）およびＳ（Ｎ＋１）に
は以下の範囲にある。

【００３２】 ＴＳｓ＞ＴＳ（Ｎ）＞ＴＳｍ …（１） Ｓｓ＞Ｓ（Ｎ＋１）＞Ｓｍ …（２） 上記の関係から、Ｓ（Ｎ＋１）の値は（ＴＳｓ−ＴＳ
（Ｎ））の値を基にして比例計算により求めることがで
きる。

【００３３】従って、修正後の振動強度Ｓ（Ｎ＋１）
は、以下の式（３），（４）で表すことができる。 Ｓ（Ｎ＋１）＝Ｓ（Ｎ）−（ＴＳｓ−ＴＳ（Ｎ））×ＫＳ …（３） Ｓ（Ｎ＋１）＝Ｓ（Ｎ）−（ＴＳｓ−ＴＳ（Ｎ））×ＫＳ−０．５ …（４） ＫＳ＝（Ｓｓ−Ｓｍ）／（ＴＳｓ−ＴＳｍ） …（５） なお、上記式（３）は振動強度Ｓ（Ｎ＋１）が連続値の
場合の式であり、又、上記式（４）は四捨五入演算によ
り整数値を求める場合の式であって、−０．５は四捨五
入演算の補償用の数値である。

【００３４】上記式（４）による振動強度Ｓの修正につ
いて、図５の駆動パターンと振動強度Ｓとの関係を示す
図、および図６，図１１の経過時間と振動強度の関係を
示す図を用いて説明する。図５は、振動強度Ｓで駆動し
た場合の駆動状態の例である。被計量体の性状が振動強
度Ｓに対応している場合には、図中の実線で示す駆動パ
ターンに示すように設定された経過時間ＴＳ０となる。

【００３５】これに対して、設定した振動強度Ｓでは被
計量体が過量に供給される場合には、図中の一点鎖線で
示す駆動パターン＋１に示すように、設定された経過時
間より短い経過時間ＴＳ１となる。この振動状態は、あ
たかも振動強度Ｓ＋１で駆動した場合に相当する。そこ
で、この場合には、振動強度Ｓの強度段階を下げる修正
を行う。図５中の右方において、振動強度Ｓ＋１に対応
する−１はこの振動強度Ｓの強度段階を１段階下げるこ
とを表している。

【００３６】又、設定した振動強度Ｓでは被計量体は供
給不足となる場合には、図中の二点鎖線で示す駆動パタ
ーン−１に示すように、設定された経過時間より長い経
過時間ＴＳ２となる。この振動状態は、あたかも振動強
度Ｓ−１で駆動した場合に相当する。そこで、この場合
には、振動強度Ｓの強度段階を上げる修正を行う。図５
中の右方において、振動強度Ｓ−１に対応する＋１はこ
の振動強度Ｓの強度段階を１段階上げることを表してい
る。

【００３７】上記式（４）による振動強度Ｓの修正は、
図６に示すように、経過時間ＴＳ（Ｎ）のＴＳｓからの
差（ＴＳｓ−ＴＳ（Ｎ））に対応して段階的に行うこと
ができ、（ＴＳｓ−ＴＳ（Ｎ））が大きい場合には修正
する強度段階を大きくし、（ＴＳｓ−ＴＳ（Ｎ））が小
さい場合には修正する強度段階を小さくする。なお、図
６中のＴＤｓは不感体である。

【００３８】次に、駆動パラメータＦの修正式について
説明する。駆動パラメータＦの修正では、精度搬送時の
振動強度と目標値Ａに達するまでの経過時間との関係を
示す係数ＫＦを求める。係数ＫＦを求めるために、次の
４つのパラメータＦｓ，ＴＦｓ，Ｆｍ，ＴＦｍを実験値
として求める。ここで、Ｆｓは平均含水率の被計量体の
最適微小強度であり、ＴＦｓは平均含水率の被計量体を
最適微小強度Ｆｓで計量したときの精度搬送区間の時間
であり、Ｆｍは最小含水率の被計量体をＴＦｓで計量し
たときの微小強度であり、ＴＦｍは最小含水率の被計量
体をＦｍで計量したときの精度搬送区間の時間である。
このとき、（ＴＦｓ−ＴＦｍ）は被計量体の性状変化を
表す数値となる。ここで、前回計量時の経過時間ＴＦに
対応する値をＴＦ（Ｎ）、修正して得られる微小振動強
度ＦをＦ（Ｎ＋１）とすると、ＴＦ（Ｎ）およびＦ（Ｎ
＋１）には以下の範囲にある。

【００３９】 ＴＦｓ＞ＴＦ（Ｎ）＞ＴＦｍ …（６） Ｆｓ＞Ｆ（Ｎ＋１）＞Ｆｍ …（７） 上記の関係から、Ｆ（Ｎ＋１）の値は（ＴＦｓ−ＴＦ
（Ｎ））の値を基にして比例計算により求めることがで
きる。

【００４０】従って、修正後の微小振動強度Ｆ（Ｎ＋
１）は、以下の式（８），（９）で表すことができる。 Ｆ（Ｎ＋１）＝Ｆ（Ｎ）−（ＴＦｓ−ＴＦ（Ｎ））×ＫＦ …（８） Ｆ（Ｎ＋１）＝Ｆ（Ｎ）−（ＴＦｓ−ＴＦ（Ｎ））×ＫＦ−０．５ …（９） ＫＦ＝（Ｆｓ−Ｆｍ）／（ＴＦｓ−ＴＦｍ） …（１０） なお、上記式（８）は微小振動強度Ｆ（Ｎ＋１）が連続
値の場合の式であり、又上記式（９）は四捨五入演算に
より整数値を求める場合の式であって、−０．５は四捨
五入演算の補償用の数値である。

【００４１】上記式（９）による微小振動強度Ｆの修正
について、図５の駆動パターンと微小振動強度Ｆとの関
係を示す図、および図７，図１１の経過時間と微小振動
強度の関係を示す図を用いて説明する。図５は、微小振
動強度Ｆで駆動した場合の駆動状態の例である。被計量
体の性状が微小振動強度Ｆに対応している場合には、図
中の実線で示す駆動パターンに示すように設定された経
過時間ＴＦ０となる。

【００４２】これに対して、設定した微小振動強度Ｆで
は被計量体が過量に供給される場合には、図中の一点鎖
線で示す駆動パターン＋１に示すように、設定された経
過時間より短い経過時間ＴＦ１となる。この振動状態
は、あたかも微小振動強度Ｆ＋１で駆動した場合に相当
する。そこで、この場合には、微小振動強度Ｆの強度段
階を下げる修正を行う。図５中の右方において、微小振
動強度Ｆ＋１に対応する−１はこの微小振動強度Ｆの強
度段階を１段階下げることを表している。

【００４３】又、設定した微小振動強度Ｆでは被計量体
は供給不足となる場合には、図中の二点鎖線で示す駆動
パターン−１に示すように、設定された経過時間より長
い経過時間ＴＦ２となる。この振動状態は、あたかも微
小振動強度Ｆ−１で駆動した場合に相当する。そこで、
この場合には、微小振動強度Ｆの強度段階を上げる修正
を行う。図５中の右方において、微小振動強度Ｆ−１に
対応する＋１はこの微小振動強度Ｆの強度段階を１段階
上げることを表している。

【００４４】上記式（９）による微小振動強度Ｆの修正
は、図７に示すように、経過時間ＴＦ（Ｎ）のＴＦｓか
らの差（ＴＦｓ−ＴＦ（Ｎ））に対応して段階的に行う
ことができ、（ＴＦｓ−ＴＦ（Ｎ））が大きい場合には
修正する強度段階を大きくし、（ＴＦｓ−ＴＦ（Ｎ））
が小さい場合には修正する強度段階を小さくする。な
お、図７中のＴＦｓは不感体である。上記式（３），
（４），（８），（９）で用いられるＴＳ（Ｎ）および
ＴＦ（Ｎ）の値は、排出を開始後、正量となってから正
量を排出するまでの各計量において要した経過時間を測
定し、この平均値を用いている。

【００４５】次に、本発明の計量機の駆動パラメータの
修正を行うタイミングについて、図８のタイミングチャ
ートを用いて説明する。なお、以下の説明では、計量ホ
ッパにおいて、正量を行い、該正量を計量ホッパの排出
する計量排出と、計量排出後に残った被計量体を排出す
るための残量排出や強制排出を行う排出動作を行う場合
を例とする。

【００４６】システムシーケンサ５からサンプラー６に
サンプリングスタート信号が指令されると（図８
（ａ））、サンプラー６は供給源から粉体や粒体の被計
量体をサンプリングし、計量機１に供給する。その後、
システムシーケンサ５から計量機１に計量スタート信号
（図８（ｂ））が送られると、計量機１は、計量ホッパ
に駆動信号を送って、振動トラフを間欠駆動し、計量排
出，残量排出，および強制排出の処理を行う。この計量
動作において、駆動パラメータは記憶されている標準パ
ラメータあるいは、修正され設定された駆動パラメータ
を用いて行われる。（図８（ｃ））。

【００４７】計量機１は、この計量排出において正量を
行う。計量排出は、複数回の予備的な排出、計量値が正
量である排出、および正量排出により行われる。供給の
初期段階では、被計量体の供給量は不安定であるため、
図８（ｃ），（ｄ）中の各計量ホッパ駆動信号（例え
ば、１，２）では、計量値が正量とならないため、正量
することなく排出を行う。この予備的な排出を複数回行
った後、被計量体の供給量が安定すると、所定の計量誤
差内となり、正量することができる。この正量は、計量
ホッパが備える計量センサにより行う。正量の場合に
は、計量センサは正量信号（図８（ｈ））を出力する。
この正量信号の出力が連続したり、平均が所定範囲内の
場合には、安定した正量が行われているものとして、あ
らかじめ設定した計量の回数ｐにおいて正量排出信号
（図８（ｉ））を出力して、正量した被計量体を正量ホ
ッパから正量排出する。

【００４８】駆動パラメータの修正に用いるＴＳ（Ｎ）
およびＴＦ（Ｎ）は、この正量信号図８（ｈ））が出力
されている場合の経過時間を測定し（図８（ｅ））、こ
れらの平均値から求める（図８（ｆ））。求めた平均値
を用いて、上記式（３），（４），（８），（９）の演
算によって、次回の振動強度Ｓ，微小振動強度Ｆを求め
（図８（ｇ））設定を行う（図８（ｃ））。次回の計量
動作は、この修正され設定された振動強度Ｓ，微小振動
強度Ｆを用いて行う。

【００４９】上記工程を繰り返すことによって、各計量
工程毎に次回の振動強度Ｓ，微小振動強度Ｆ駆動パラメ
ータの修正を行い、駆動パラメータの自動修正を行って
計量精度を維持しながら連続して計量を行う。

【００５０】なお、被計量体の搬送量が振動トラフの振
動強度に比例しない場合には、振動強度Ｓおよび微小振
動強度Ｆの増加において、過剰に修正を行う場合があ
る。このような場合には、振動強度Ｓおよび微小振動強
度Ｆの増加方向に対してリミッターを設けて、増加幅を
抑制することにより対応することができる。

【００５１】又、経過時間ＴＳ，ＴＦが小さい方で飽和
している場合には、振動強度Ｓおよび微小振動強度Ｆの
減少において、１ステップずつしか減少させることがで
きず、リトライを重ねる場合がある。このような場合に
は、振動強度Ｓおよび微小振動強度Ｆの減少方向に対す
る修正を複数ステップとして、飽和点での減少幅を増大
することにより対応することができる。

【００５２】従って、本発明の駆動パラメータの修正方
法によれば、計量時の所定計量値に達するまでの経過時
間と標準経過時間との差を用いて、標準経過時間となる
よう駆動パラメータの修正を行い、次回の駆動パラメー
タの設定を行うことができる。

【００５３】なお、前記説明では、精度搬送を定量搬送
の振動強度Ｓから精度搬送の微小振動強度Ｆ間を傾斜状
の減衰駆動によって行う例を示しているが、精度搬送を
ステップ状の減衰駆動によって行うこともできる。ま
た、上記減衰駆動において、減衰時の強度勾配は、計量
精度が良好となるように定めることができる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の計量機の
駆動パラメータの修正方法は従来の計量機の持つ問題点
を解決し、駆動パラメータを自動修正して計量精度を維
持しながら連続して計量を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の計量機の概略を説明するためのブロッ
ク図である。

【図２】本発明の計量機の概略を説明するためのブロッ
ク図である。

【図３】駆動パラメータの強度パターンを説明するため
の図である。

【図４】本発明の計量機の駆動パラメータの修正方法を
説明するためのフローチャートである。

【図５】駆動パターンと振動強度Ｓとの関係を示す図で
ある。

【図６】経過時間と振動強度の関係を示す図である。

【図７】経過時間と微小振動強度の関係を示す図であ
る。

【図８】本発明の計量機の駆動パラメータの修正を行う
タイミングを説明するためのタイミングチャートであ
る。

【図９】従来の振動フィーダ式計量機の一構成例を説明
するためのブロック図である。

【図１０】振動フィーダ式計量機の駆動パラメータを説
明するための概略図である。

【図１１】被計量体の計量状態を説明するための概略図
である。

【符号の説明】

１…計量機、２…制御装置、３…駆動パラメータ記憶手
段、４…駆動パラメータ演算，設定手段、５…計時手
段、６…システムシーケンサ、７…サンプラー、１１…
供給ホッパ、１２…振動トラフ、１３…計量装置、１４
…排出シュータ、１５…計量シュータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動パラメータに基づいて振動トラフを
   駆動して被計量体を供給し、被計量体の定量を計量する
   計量機において、 設定計量値に達するまでの経過時間を求め、該経過時間
   と標準経過時間との比較演算によって前記経過時間の差
   が減少するように駆動パラメータの少なくとも一つを修
   正することを特徴とする計量機の駆動パラメータの修正
   方法。