JPS58167328A - ロス−イン−ウエイト送給装置の精度を改善するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は−スーインーウェイト送給装置の精度を被着す
る装置および方法に岡する。

従来のりスーインーウェイト・フィーダー（送給装置）
は再補充ナイタル中送り速度の精度が低下する。これは
物質がフィーダ一本ツバ−に加えられるときにこの本ツ
バ−内で物質がぎっしり詰まることによって主として生
じるものと考えられるＯ 代表的な従来の四スーインーウエイシ・フィーダーにお
いては、既知の密度を有する物質が比較的高適度でフィ
ーダ一本ツバ−中に導入される。

この物質は非常に遭い速度でホッパーから吐出される。

物質がホッパー中に導入される期間を前後「再補充」ま
たは「再補充サイクル」と称する。

また、物質がホッパーから吐出されるＪｌｌｌｌを「放
出」または「腋＃！Ｉｔイクル」と称する・ホッパーの
底部に位置付けされた送りねじが所望の流量で物質を送
るような適度で一転される。再補充サイクルのまさに開
始時において、ホッパー内に非常に少量の物質が存在す
るときには、質量流量は、ホッパー内の物質の密度が予
期された腰界内にあるので、適正である。物質がホッパ
ーに加えられると、ホッパーの底部近傍の物質がぎっし
り詰まる。これは有効物質密度を増大させ、質量流量か
増大し、流量のｉｇｕｉを生じさせる欠点をもたらす。

本発明は再補充中の賀スーインーウェイト過給装置の精
度を被着する装置および方法である。次に、本発明の詳
細な説明する。放出および再補充中、送給装置ホッパー
内の物質の重さは周期的にサンプルされ、サンプル重さ
を表わす信号が発生される。サンプル重さはＩｌ！敵の
重さ増加分の１つに１ｌｉｌ尚てられる。各重さ増加分
は空から満（一杯）までのホッパー重さ範囲の分数（一
部分）である。

この分数は選択された重さ増加分の敵の逆数である。放
出中、複数のスケール７アクタが計算され、メモリに配
憶される。各スケール７アクタはサンプル重さに財応す
る重さ増加分に屑するホッパー内の物質の密度を表わす
。スケール７アタタは引続く放出サイクル中繰返し更新
される。連続する放出サイクル間にホッパーは再補充さ
れる。再補充中、送りねじモータ速度は前の放出サイク
ル中に記憶された更新スケール７アクタに比例して変化
される。

本発明はホッパー内の物質の変化する密度に基づいた速
度で送りねじモータを駆動することによって再補充中の
質量流量の誤差を減少させるものである。再補充中に行
なわれるホッパー重量一定は高精度である必要がない。

重量測定はどの重さ増加分な選択するべきかを決定する
のに十分な精度でよい。

本発明を例示する目的のために、現在好ましい形式を図
示するが、本発明は図示の正確な構成および配置に限定
されるものではない。

まず、本発明を説明する前に第１図を参照して従来のり
スーインーウエイシ送給装置について説明する。第１図
は従来の讐スーインーウエイＦ送紬装置の簡単化したプ
田ツタ図を示す。物質は送りねじモータ１によって駆動
される送りねじの動作によってホッパー２から吐出すな
わち放出される。送りねじモータ１の速度、従ってホッ
パー２から放出される物質の質量流量はプロダテ＾・マ
イタ田プ讐セツｔＳからの指令信号に応答するモータ制
御装置４および関連するモータ駆動装置５によって制御
される。所望のまたは設定点質量流量は操作者パネル６
の数値スイッチによって選択される。このバネＡ１１６
はこれらスイッチの設定に基づいた質量流量設定点信号
を発生する通常の回路を含む。この設定点信号はマイタ
費ブーセッサ５に財する１つの入力を構成する。！イタ
レプ田セッサ３に対する他方の入力は重さプ四セッサ７
からの重さ信号である。この重さ信号はホッパー内の物
質の現在の重さを表わす。送りねじモータ１の速度は煎
出中調整され、重さ信号および質量流量設定点信号に応
答して実質的に一定の質量流量で物質を送る。

しかしながら、再補充中に問題が発生する。再補充が始
まると、！イタ田プロセツ？５は送りねじモータ速度が
質量流量ｗ４差に比例させられる質量流量制御モードか
ら送りねじモータ速度が実質的に一定に保持される体積
流量制御モードへ自動的に切換える。この体積流量制御
モードにおいて、送りねじは実質的に一定の体積流量の
物質を送るように作動される。密度が変化しない物質に
対しては、これは実質的に一定の質量流量をもたらす。

しかしながら、再補充中、送輪装置ホッパー内の物質の
圧縮によって物質の密度が変化する。ホッパー内でのこ
の物質の密度の変化は第１図の従来の装置では補償され
ない。一定の体積流量では質量流量の誤差が増大する欠
点がある。なお、図中、８はスケールを示す。

本発明は、体積流量制御モードにおいて、再補充中の物
質の密度の変化を補償するように送りねじモータの速度
を変化さすることにより上記欠点を除去するものである
。

以下、本発明の好ましい実施例について第２図および第
５図を参照して詳細に説明する。

第２図には本発明にょろりスーインーウェイシ過給装置
１０の簡単化したブ田ツタ図が示されている。この装置
１０は通常のフィーダーホッパー１２、スケ−＃１４、
およびホッパー１２内の送りねじ（ＩＩ示せず）に対す
る駆動モータ１６を含む。

この装置１０は５ループ・フィードバッタ制御系を提供
するプ四ダフ＾・マイターグリセッサ１ａを利用する。

第１のかつ最も速いループはレート・！ルチプテイヤ２
０によって発生されるパルス列信号の蝿波歇に比例する
速度で送りねじ駆動モータ１６を駆動する。レート・マ
ルチプライヤ２０に対する入力は質量流量設定点信号と
メモリ２２に記憶されたスケール７アタタとの棟である
ゲイジ＃ルワードである。スケール７アタタの計算につ
いては後で詳述する。質量流量設定点信号は所望の質量
流量を表わすディジタルワードである。この信号は操作
者パネル２４の出力に、操作者がｔ人ホイールスイッチ
２６で設定することに基づいて、通常の態様で発生され
る。レート・！ルチプツイヤ２０に対する他の入力はタ
ロツタ２８によって発生される画定周波数のパルス列で
ある。レート・マルチプライヤのパルス列出力の屑液歇
はり―ツタ２８のパルス列の一定肩波敵にスケール７ア
タタと質量流量設定点との棟を乗算したものである。こ
の第１のループは送りねじの速度に比例する周波数を有
するパルス列信号を発生するタコメータＩＯおよびアッ
プ／ダウンカウンタ（増加計数・減少計数カウンタ）５
２によって閉成される・このアップ／ダウンカラン＃５
２はマイタｗｓ　７’　＊−にツサ１８の外部の八−ド
ウエア素子として図示されているが、所望ならば！イク
璽プ田セツナソ７）ウェアの一部であってもよい。

アップ／ダウンカウンタ５２はレート・マルチプライヤ
の出力パルスを増加計数し、そしてタコメータのパルス
を減少計数する。正味の計数値は質量流量の誤差を表わ
す。とのカウンタによって発生される質量流量誤差信号
は駆動モータ１６に財して速度指令信号を発生するモー
タ駆動装置３４に指令を与える。

第２のループは上記した第１のループより遅い乗算す一
ポループであり、再補充中のホッパー内の物質の圧縮に
よって誘起される質量流量誤差を補値するために使用さ
れるスケール７アタタを計算し、記憶する。サンプリン
グ回路ｓ６がスケール１４によって発生される重さ信号
を周期的にサンプルする。サンプランダミ路ｓ６によっ
て発生されるサンプル重さ信号はスケール７アタタを計
算または更新するために、かつ適当なアドレスにスケー
ル７アタタを記憶するようにメモリ２２をアドレスする
ために使用される。適当なアドレスにスケール７アタタ
を記憶することについては俵″ｔ’１ｌｌｌＬ　＜記載
する。放出中、スケール７アタタは質量流量計算−路！
＋８、−算一路４０、および乗算回路４２によって計算
されあるいは更新される。

質量流量の計算は、後で評細に記載するように、引続（
重さすンプルに基づく。割算回路４０は質量流量設定点
信号算された質量流量の比を計算する。この比はホッパ
ー重さ範囲の各重さ増加分に財する引続（再補充サイク
ル中の物質の有効密度を指示する。後で説明するように
、比の計算は放出中本られる各重さサンプルに対して行
なわれる。

重さ範囲割当て一路４４は各重さサンプルを１つの重さ
増加分にＩＩｌ当てる。各重さ増加分はスケール７アタ
タ・メモリ２２のアドレスに層比する。

計算されたまたは更新されたスケール７アタタ（「作動
」スケール７アタタと呼ばれる）はその後メモリ２２に
記憶される。

各再補充サイクル中、スケール７アタタはメモリから取
出されてレート・！ルナプライヤ２０に送られる。適当
なマイク１１セツナ論Ｈ１＠路が、＠５ム図および第５
Ｂ図の装置の７１１１−チャートと関連して後で評しく
記載するように、第１および第２のループを遥じて装置
を指図するために設けられている。それによって各再補
充サイクル中のカウンタ３２の出力は物質の齋度の羨化
に財して補償される。

装置内の第３の最も遅いループは長期間誤差を最小にす
る。このループは長期間の質量流量誤差を計算する、す
なわち、計算された質量流量と質量流量設定点との差に
時間を掛けたものを計算する質量流量誤差計算回路４６
を含む。長期間質量流量誤差は第１のループにおいて発
生される質量流量誤差に加えられる〇 スケール７アタタ・メモリ２２は任意所望の数のスケー
ル７アクタを保持するように備威されている。各スケー
ル７アタタは適当な重さ増加分アドレスに記憶される。

現在は、１０の重さ増加分（従って１０のスケールファ
タタ）が適当な精度を提供する合理的な値として好まし
いが、しかし１０以外の任意の数が選択できる０ 次に、本装置の動作について説明する。

本装置の動作は第５ム図および第３Ｂｌｉ！ｌを参照す
ることによって十分に理解できよう。放出の―始時に、
操作者パネル２４のすムホイールスイッチ２６の操作く
よって選択された質量流量設定点信号がマイクロプリセ
ッサ１８によって検出される（選択された指令インター
フェースから質量流量指令（穆／時）を得る）。マイク
ロブｐセツす１８はあらかじめ定められた重さの変動が
感知されたか否かをチェックする（重さの変動が感知さ
れたか？）。引続く重さサンプル間の重さの変化１ な計算することによってあらかじめ定められた重さの変
動が感知される。後で詳しく述べるように、あらかじめ
定められた＠昇を越える重さの増加は重さの変動とみな
され（新しい重さの読みが予期された範囲内にあるか？
）、重さの変動は再補充を指示し、重さの変動が感知さ
れない場合には、これは物質が再補充されることなしに
放出されているということを指示する。

放出サイクル中、プレグラムはモータ速度指令を計算す
るプレツタに分岐する。このプレツタにおいてモータ速
度指令は「作動」スケール７アクタと質量流量設定点お
よび同定周波微りｑツク信号との掛算（レート・マルチ
プライヤ２０）に基づいている。送りねじ駆動モータ１
６はカウンタ５２の出力に応答して駆動される（モータ
速度指令を出力する）。カウンタ５２は前記したように
レート・マルチプライヤ出力パルスを増ＩＫ１針数し、
タコメータパルスを減少計数する。

重さの変動がＳ知され、ホッパーが再補充されているこ
とを指示する場合には、プ讐ダラムは破線で指示した再
補充補償ルーチンに入る。現在の重１！サンプルが前記
重さ増加分の１つに割当てられる（２ａｍの重さから重
さプラケット番号を決定する）。割当てられた重さ増加
分に対して、層比するスケールファタタがメモリから貌
み出され（重さプラケット番号をインデックスとして使
用し、体穢蜜皮ファタタを得る）、そして質量流量設定
点信号と乗算される（モータ速度指令を計算する）、そ
の積はタコメタパルス列の周波数を変更するためにレー
ト・マルチプライヤ２０で使用される。レート・マルチ
プライヤ出力パルスはカラン１５２の増加計微（アップ
）端子に供給される（毫−り速度指令を出力する）。カ
ウンタ５２によって発生される質量流量鋲着信号は駆動
モータ速度を決定する。

次に、ホッパーの重さの新しいサンプルが取られる（＊
ンサの新しい重さについての読みが利用できるか？）。

新しいサンプル重さの醜みが前のサンプルの予期される
あらかじめ定められた範囲内にない場合には（新しい重
さの読みが予期されたｌ１ｆｉ内にあるか？）、重さの
変動が検出され（変動断定）、そして再補充補償ルーチ
ンにおいて上述の動作が繰返される。新しい重さサンプ
ルが前のサンプルの予期されるあらかじめ定められた範
囲内にある場合には、変動が検出されず（変動否定）、
再補充サイクルではなくて家出ｔイクルであることを指
示する。重さサンプル間の変化が計算され（重さの変化
を計算する）、そして質量流量および長期間質量流量誤
差が計算される（質量流量および長期間質量流量誤差を
掛算する）。

質量流量誤差は質量流量設定点および計算された質量流
量間の羞として一路４６によって計算される。質量流量
１ＩＩ４１Ｉがあらかじめ＃定された１ｌｌｊ！範囲内
にある場合には（質量流量誤差があらかじめ設定された
流ｍ１ｕｉｉｕｉ内にあるか？）、−差が表示されず（
質量流量誤差の表示を否定）、そして重さサンプルが１
つの重さ増加分にＩＩＩＩ尚てられる（重さプラケット
番号を決定）。「作動」スケール７アクタが計算され（
作動密度７アクタの新しい値を計算）、前に記ｍ＊れた
スケール７アタタの代りにその同じ重さ増加分としてメ
モリに記憶される（作動密度７アタタの新しい値を体積
密度７アクタアレイに挿入）。「作動」スナール７アタ
タはホッパー　重量の変化による物質の密度の変化を反
鋏するように更新される。「作動」スケ−Ａ１７７タタ
は次に、新しいサンプル重さが利用で會るまで、既に説
明したように、送りねじ毫−夕適度指令信号を発生する
ために使用される（モータ速度指令計算）。放出中、質
量流量誤差が任意の重さサンプルに間してあらかじめ設
定された範囲を越える場合には、この質量流量誤差は表
示され（質量流量誤差の表示を断定）、計算された質量
流量は「作動」密度７アタタを計算するのに利用されな
い。何故ならば、そのデータはもはや信頼できるものと
みなされないからである。

メモリに記憶されたスケール７アタタはそのままにとど
まる。

上述のことから、重さサンプルが放出サイクル中、繰返
し取られ、重さの変動を検査されるということが塩解で
きる。同時に、メモリに記憶されたスケールファタタが
繰返し読み出され、「作動」スケール７アタタと置換さ
れる。しかしながら、再補充中、記憶されたスケール７
アタタはメモリから読み出され、スケール７アタタの任
意のものを「作動」スケール７アタタと置換することな
しにモータ速度指令を発生するために使用される。

「作動」スケール７アクタは単に更新され、記憶された
スケール７アクタにすぎず、記憶されたスケール７アク
タ（メモリから読み出された）と質量流量設定点対計算
された質量流量の比との棟である。かくして、本装置は
、スケール７アクタが皺＃１８ｔイクル申メモリから読
み出され、質量流量設定点対計算された質量流量の比を
掛算して「作―」スケール７アクタを生じさせ、このよ
うに計算された「作動」スケール７アクタとメモリにお
いて置換されるという繰返し技術を使用するものである
。引続く欽出賃イタル関に本ツバ−は再補充される。各
再補充サイクル中、記憶されたスケール７アクタがメモ
リから読み出され、レート・！ルチプライヤ出力を発生
するために使用されるが、新しい「作動」スケールファ
タタは計算され　ｊない・放出中の計算された質量流量
に対する質量流量設定点の計算に基づいている作動スケ
ール７アクタは本ツバー重さ範囲の各重さ増加分に対す
るホッパー内の物質の変化する密度を示す。

スケール７アクタ・メモリ２２は初めにすべてのアドレ
スが殉じ随意の敵で一一ドできるということを注意すべ
きである。例えば、各アドレスは微１　＠００を含む。

ｊｌＮの放出サイクル中、これら数はメモリから読み出
され、質量流量設定点対計算された質量流量の比と掛算
され、第１の「作動」スケール７アタタをもたらす。こ
れら「作動」スケール７アタタはメモリに初めに記憶さ
れた数と置換される。ｉＨ＋！＜放出サイクル中、これ
ら「作動」スケ−に７アタタはメモリから鍼み出され、
上記した繰返し技術によって新しい「作動」スケール７
アタタと置換される。

！イク田プロセッサ内に含まれる絡路を具備する第２１
のプリッタ図によって本発明の一実施例を記載したが、
これら回路は、マイタロプロセラｔが第５ムおよび５Ｂ
図に示された７０−チャートに指示されるようにグ四ダ
テ＾されたときに、単に透電のマイタａ７’−セッサ内
部回路によって遂行される機能動作を表わすにすぎない
というこ七を注意すべきである。しかしながら、等価の
ハードウェア囲路が本発明の精神または範囲を越えるこ
となしにプ四グラム・マイタ臂プ田七ツすの代りに使用
できる。

本発明はその精神あるいは範囲から逸脱することなしに
他の特定の形式で実施できるから、上述の１職ではなく
て本発明の範囲を示す特許請求のｆｌｉＭを参照すべき
である＠

【図面の簡単な説明】

第１ｗＩは従来技術の一スーインーウェイト送給装置の
一例を示す簡単化したプリッタ図、第２図は本発明によ
るｐスーインーウェイト送給装置の簡単化したプ胃ツタ
図、第３ムおよび３ＢＩＩは第２ｆｉｌＪに示す−スー
インーウェイト送給装置の動作を例示するフシ−チヤー
ドである。 １０！讐スーインーウエイシ過給装置 １２：ホッパー １４：スケール １６：送りねじ駆動モータ １Ｓニブ四ダラム・マイタープ習セッサ２０：レート・
マルチプライヤ ２２：メモリ ２４：操作者パネル ２８：ターツタ ５０：タコメータ ！Ｉ２ニアツブ／ダウンカウンタ ５４：モータ駆動装置 ３４　ｉｆンプリングー路 ４０２割算細路 ４２：乗算−路 ４４：重さ範１ＩＩＩ当てａｍ ４６：質量流量誤差計算−路 （二／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物質が蓄積装置からＩＩｌ出されかつ譲蓄穂装置
   が物質で再補充される物質送給装置において、前記蓄積
   装置内の物質の重さを感知するための感知装置と、 それｆれが別個の複数の重さ増加分の１つに対応する複
   数の記憶位置を備えており、各重さ増加分が前記蓄積装
   置に蓄積され得る物質の重さの範囲のあらかじめ定めら
   れた分数であるメ毫りと、 物質が前記蓄積装置に加えられているか白かを検出する
   ための検出装置と、 物質が前記蓄積装置に加えられていないとき妃前記重さ
   増加分のそれでれに対する前記蓄積装置から腋出されて
   いる物質の一度を表わす作動スケ−＃７アタタを計算す
   るための計算装置と、 感知された物質の重さが該当する重さ増加分に対応する
   記憶位置に前記作動スケール７アタタを記憶するための
   装置と、 感知された物質の重さが該当する重さ増加分が前記作動
   スケール７アタタの記憶位置に対応し、かつ物質が前記
   蓄積装置に加えられていると會に、前記記憶された作動
   スケールアアタタを読み出すための装置と、 物質が曹記蓄穂装置に加えられていないときに計算され
   た作動スケール７アクタに基づいであるいは物質が前記
   蓄積装置に加えられていると倉に読み出された作動スナ
   ール７アタタに基づいて前記蓄積装置から皺出されてい
   る物質の流量を自動的に変化させるための装置 とを＾備することを特徴とする物質送給装置。 （２）　　感知された物質の重さを１つの重さ増加分に
   １幽てるための装置を＾備する曹許曽求の範跨第１ｇ１
   記職の物質送給装置。 （掲　感知された物質の重さが割当てられる重さ増加分
   に対応するメモリ位置から記憶されたスケール７アタタ
   を銃み出すための装置を具備する４Ｉ許舖求の範＠１ｓ
   ２項記戦の物質送給装置。 （４）感知された物質が割当てられる重さ増−分に財す
   る前記蓄積装置からＩＩＬ出されている物質の密度を指
   示するように醜み出されたスケールファクタを巌更する
   ことによって作動スケール７アタタを発生するための装
   置を具備する特許請求の範囲第Ｓ項記載の物質送給装置
   。 （５）前記検出装置が前記蓄積装置内の物質の感知され
   た重さのあらかじめ廂められた変化を検出するための装
   置を含む４Ｉ許−求の範鋪第１ＪＪないし第４項のいず
   れかに記載の物質送給装置。 （６）　　前記計算装置が、感知された重さにあらかじ
   め定められた変化が検出されない場合に、感知された物
   質の重さが割当てられる重さ増加分に対する藺紀蓄−装
   置から１１出されている物質の密度を指示するように銃
   み出されたスケール７アタタを慶更するための装置を含
   む特許請求の範囲第５項記載の物質送給装置。 （７）　　前記メ毫すにおいて読み出されたスケールフ
   ァクタを作動スケールファクタと置換するための装置を
   具備する特許請求の範囲第１ｍｌないし第６項のいずれ
   かに記憶の物質送給装置。 （明　物質が蓄積装置からＩＩＬ出されかつ該蓄積装置
   が物質で再補完される物質送給装置の精度を改曽する方
   法において、 前記蓄積装置内の物質の重さを感知する段階と、 それｆれが肩個の複数の重さ増加分の１つに対応する複
   数の記憶位置を有し、各重さ増加分が前記蓄積装置に蓄
   積され得る物質の重さの範−〇あらかじめ定められた分
   数であるメモリを提供する段階と、 物質が前記蓄積装置に蓋えられているか否か！ を検出する段階と、 物質が前記蓄積装置に加えられていないときに前記重さ
   増加分のそれでれに財する前記蓄積装置から放出されて
   いる物質の密度を表わす作動スケール７アタタを計算す
   る段階と、感知された物質の重さが１１［当する重さ増
   加分に対応する記憶位置に前記作動スケールファクタを
   記憶する段階と、 感知された物質の重さが該当する重さ増加分が前記作動
   スケール７アクタの記憶位置に対応し、かつ物質が前記
   蓄積装置に加えられているときに、前記記憶された作動
   スケール７アタタをメ毫りから読み出す段階と、 物質が前記蓄積装置に加えられていないときに計算され
   た作動スケール７アク貞に基づいであるいは物質が前記
   蓄積装置に加えられているときに読み出された作動スケ
   ールファクタに基づいて前記蓄積装置から放出されてい
   る物質の流量を自動的に変化させる段階 とを具備することを特徴とする方法。