DE19742663A1

DE19742663A1 - Control apparatus of fine-particles feeder

Info

Publication number: DE19742663A1
Application number: DE1997142663
Authority: DE
Inventors: Katsumi Murai; Mamoru Tateishi; Masaki Ikeya
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2017-09-27
Also published as: JP3560745B2; DE19742663B4; JPH10116122A

Abstract

The apparatus includes a hopper (30) which sends fine particles (P) into a fine-particle conveyance path. A duty ratio controller gives a resonance frequency to a piezo electric component (1) depending on a duty ratio. A sequential load sensor determines a load cell corresponding to the loss value of the fine particle in the hopper. A feeder calibration memory stores a calibration curve by doing the linear interpolation of the actual flow value per unit time of the supplied fine particle. A duty ratio calculator computes the duty ratio for the actual flow from the calibration curve. The supply of fine particle is started. A feedback unit enables the feedback of the output value from the load cell to the duty ratio controller when the actual supply flow reaches a desired value.

Description

Background of the Invention 1. Field of the Invention

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum Antreiben einer Pulverzufuhrvorrich tung, mittels der die Zufuhrmenge von Pulver innerhalb einer kurzen Zeitdauer nach dem Beginn der Pulverzufuhr genau steuerbar ist, und bezieht sich auf eine Pulverzufuhrvor richtung, in die eine solche Steuervorrichtung eingebaut ist.The invention relates to a control device for driving a powder feed device device, by means of which the supply amount of powder within a short period of time after Start of powder feed is precisely controllable and refers to powder feed before direction in which such a control device is installed.

2. Description of the prior art

Bekannt ist eine Pulverzufuhrvorrichtung, bei der ein Ultraschallmotor mit einem Ul traschallvibrator verwendet wird. Bei dem Ultraschallvibrator wird ein piezoelektrisches Element verwendet, das mechanisch verformt wird, wenn ihm elektrische Energie zu geführt wird. Die Pulverzufuhrvorrichtung führt das Pulver zu, indem der Ultraschall vibrator durch Anlegen einer Vibratorspannung mit einer Resonanzfrequenz angetrieben wird und eine mechanische Schwingung in dem Ultraschallvibrator mittels des piezoelek trischen Elements hervorgerufen wird. Das heißt, in der Pulverzufuhrvorrichtung wird eine elliptische Schwingung an dem oberen Ende des Vibrators hervorgerufen, wenn eine Wechseltreiberspannung mit der Resonanzfrequenz an dem Ultraschallmotor liegt, der derart aufgebaut ist, daß er gleichzeitig eine axiale Schwingung (Längsschwingung) und eine Biegeschwingung erzeugt. An dem oberen Ende des Vibrators ist ein Zufuhrrohr befestigt und das dem Zufuhrrohr zugeführte Pulver wird aufgrund der elliptischen Schwingung des Vibrators in eine bestimmte Richtung gefördert.A powder feed device is known in which an ultrasonic motor with an ul ultrasonic vibrator is used. The ultrasonic vibrator uses a piezoelectric Element used that is mechanically deformed when it receives electrical energy to be led. The powder feeder feeds the powder by means of the ultrasound vibrator driven by applying a vibrator voltage with a resonance frequency and a mechanical vibration in the ultrasonic vibrator by means of the piezoelectric trical element. That is, in the powder feeder elliptical vibration at the top of the vibrator caused when a AC driver voltage with the resonance frequency on the ultrasonic motor is the is constructed such that it has an axial vibration (longitudinal vibration) and generates a bending vibration. At the top of the vibrator is a feed tube attached and the powder fed to the feed tube is due to the elliptical Vibration of the vibrator is promoted in a certain direction.

Die Fördermenge des Pulvers wird wie folgt gesteuert. Die Treiberspannung wird intermit tierend an den Ultraschallmotor gelegt. Dabei wird die Ausgangsleistung der Treiber spannung an den Ultraschallmotor verändert, indem der Anteil der Treiberspannung an einem Zyklus (Tastverhältnis) verändert wird. Auf diese Weise wird die Zufuhrmenge des Pulvers gesteuert. Um eine solche Steuerung durchzuführen, wird beispielsweise der Ausgang einer Resonanzfrequenzoszillatorschaltung, die mit der Resonanzfrequenz schwingt, und der Ausgang einer Tastverhältnissteuertaktgeneratoreinrichtung zum Ver ändern des Tastverhältnisses einer UND (Produkt) Schaltung zugeführt, um das Produkt zu erzeugen, und der Produktausgang wird verstärkt und dem Vibrator zugeführt.The powder flow rate is controlled as follows. The driver voltage is intermit placed on the ultrasonic motor. The output power of the drivers voltage to the ultrasonic motor is changed by the proportion of the driver voltage one cycle (duty cycle) is changed. In this way, the supply amount of the Powder controlled. In order to carry out such a control, the Output of a resonant frequency oscillator circuit that is at the resonant frequency oscillates, and the output of a duty cycle control generator means for ver change the duty cycle of an AND (product) circuit fed to the product to generate, and the product output is amplified and fed to the vibrator.

Weiter wird in der Pulverzufuhrvorrichtung eine Rückkopplungssteuerung bzw. Regelung durchgeführt, indem das in Fig. 5 dargestellte Steuersystem verwendet wird, um die Genauigkeit der Zufuhrmengensteuerung des Pulvers zu verbessern. Bei dem Steuersystem wird die Pulvermenge von einer Lastzelle bzw. Kraftmeßdose erfaßt, die als ein Lastsensor wirkt, und das Sensorausgangssignal wird in einem Meßdosenverstärker verstärkt. Das verstärkte Ausgangssignal wird auf einem A/D-Wandler rückgekoppelt; anschließend wird das Ausgangssignal von einem Mikrocomputersystem als Taktverhältnissteuereinrichtung durch den A/D-Wandler erfaßt. In dem Mikrocomputersystem wird ein Tastverhältnist aktsignal aufgrund des verstärkten Ausgangssignals berechnet und eine Treiberschaltung empfängt das Tastverhältnistaktsignal. Anschließend wird ein Treiberspannungssignal an den Ultraschallmotor gelegt, wodurch der Ultraschallmotor angetrieben wird. Da das Mikrocomputersystem, basierend auf dem Ausgangssignal von der Kraftmeßdose das optimale Tastverhältnis berechnet, kann auf diese Weise die Zufuhrmenge an Pulver in geeigneter Weise gesteuert werden.Further, feedback control is performed in the powder supply device by using the control system shown in Fig. 5 to improve the accuracy of the supply quantity control of the powder. In the control system, the amount of powder is sensed by a load cell that acts as a load sensor and the sensor output signal is amplified in a load cell amplifier. The amplified output signal is fed back to an A / D converter; then the output signal from a microcomputer system as a duty cycle control means is detected by the A / D converter. In the microcomputer system, a duty cycle clock signal is calculated based on the amplified output signal, and a driver circuit receives the duty cycle clock signal. Then a drive voltage signal is applied to the ultrasonic motor, whereby the ultrasonic motor is driven. In this way, since the microcomputer system calculates the optimal duty cycle based on the output signal from the load cell, the amount of powder supply can be controlled appropriately.

Obwohl die Rückkopplungssteuerung derart durchgeführt wird, daß die aktuelle Zufuhr menge von Pulver mit der Sollzufuhrmenge übereinstimmt, besteht jedoch ein Problem darin, daß eine lange Zeitdauer benötigt wird, bis die aktuelle Zufuhrmenge die Soll zufuhrmenge wird. Beispielsweise, wie in Fig. 13 gezeigt, wird die Zeitdauer T₂ (einige Sekunden) einschließlich der Antwortzeit des Steuersystems benötigt, bis die aktuelle Zufuhrmenge vom Beginn der Pulverzufuhr aus die Sollzufuhrmenge Q_T wird. Daher wird die aktuelle Zufuhrmenge sehr unstabil und auf diese Weise kann das Pulver nicht mit der Sollzufuhrmenge Q_T zugeführt werden, während vom Beginn der Pulverzufuhr aus einige Sekunden vergehen. Der Grund liegt darin, daß die Zufuhrsteuerung des Pulvers bis die Zufuhrmenge die Sollzufuhrmenge Q_T erreicht, durchgeführt wird, indem das Tastverhält nis jedesmal bei der Pulverzufuhr allmählich erhöht wird.However, although the feedback control is performed so that the current supply amount of powder matches the target supply quantity, it is a problem that it takes a long time for the current supply quantity to become the target supply quantity. For example, as shown in Fig. 13, the time period T ₂ (a few seconds) including the response time of the control system is required until the current supply amount from the start of powder supply becomes the target supply amount Q _T. Therefore, the current supply amount becomes very unstable, and in this way, the powder cannot be supplied with the target supply amount Q _T while a few seconds pass from the start of the powder supply. The reason is that the powder feed control until the feed amount reaches the target feed amount Q _{T is} performed by gradually increasing the duty ratio each time the powder is fed.

Zu Beginn der Pulverzufuhr weicht auf diese Weise die tatsächliche Zufuhrmenge deutlich von der Sollzufuhrmenge Q_T ab; als Folge kann das Pulver nicht in der vorbestimmten Menge präzise zugeführt werden. Aufgrund dieser Tatsache besteht während einer kurzen Zeitdauer, beispielsweise während einiger Sekunden vom Beginn der Pulverzufuhr an, ein großer Fehler zwischen der aktuellen Zufuhrmenge und der Sollzufuhrmenge Q_T, und es bleibt das Problem, daß das Pulver nicht genau mit einer vorbestimmten Menge zugeführt werden kann.In this way, at the start of the powder supply, the actual supply quantity deviates significantly from the target supply quantity Q _T ; as a result, the powder cannot be supplied precisely in the predetermined amount. Because of this, there is a large error between the current supply amount and the target supply amount Q _T for a short period of time, for example, a few seconds from the start of the powder supply, and there remains a problem that the powder cannot be supplied accurately with a predetermined amount .

Da die Fluß- bzw. Strömungscharakteristik des Pulvers aufgrund von Schwankungen hinsichtlich der Eigenschaften oder Losen des Pulvers unterschiedlich sind, wird des weiteren die Zufuhrgenauigkeit des Pulvers von solchen Schwankungen stark beeinflußt. Um die Zufuhrgenauigkeit beizubehalten ist es daher notwendig, die Kalibrierung der Zufuhrvorrichtung jedesmal durchzuführen, wenn sich die Eigenschaften oder Lose des Pulvers ändern, was sehr mühsam ist.Because the flow or flow characteristics of the powder due to fluctuations are different with regard to the properties or lots of the powder furthermore, the feed accuracy of the powder is strongly influenced by such fluctuations. In order to maintain the feed accuracy, it is therefore necessary to calibrate the Perform feeder every time the characteristics or lots of the Powder change, which is very tedious.

Summary of the invention

Entsprechend liegt eine Aufgabe der Erfindung darin, die vorgenannten Probleme zu lösen und eine Steuervorrichtung zum Antrieb einer Pulverzufuhrvorrichtung zu schaffen, mittels der die Pulverzufuhrmenge innerhalb einer kurzen Zeitdauer vom Start der Pulverzufuhr an genau gesteuert werden kann, und mit der die Effizienz der Pulverzufuhr deutlich verbessert werden kann, und eine Pulverzufuhrvorrichtung zu schaffen, in die eine solche Steuervorrichtung eingebaut ist.Accordingly, an object of the invention is to solve the aforementioned problems and to provide a control device for driving a powder supply device by means of the powder supply amount within a short period of time from the start of powder supply can be precisely controlled, and with which the efficiency of the powder supply is clear can be improved, and to provide a powder feed device in which such Control device is installed.

Um die vorstehenden Aufgaben zu lösen, schafft die Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Pulverzufuhrvorrichtung, die enthält:
einen Vibrator mit einem oberen Ende, das mit elliptischer Bewegung schwingt, wenn eine Treiberspannung mit einer Resonanzfrequenz anliegt,
eine Pulverzufuhrbahn, die an dem oberen Ende des Vibrators befestigt ist,
einen Pulverspeichertrichter zum Zuführen des Pulvers zu der Pulverzufuhrbahn,
eine Anlegeeinrichtung zum Anlegen der Resonanzfrequenz an den Vibrator entsprechend einem Tastverhältnis,
eine Gewichtssensoreinrichtung zum Erfassen des Gewichtes des Pulvers in dem Pulver speichertrichter, wobei die Steuervorrichtung enthält:
eine Zufuhrkalibriereinrichtung zum Durchführen einer Kalibrierung der Zufuhrvorrich tung bzw. Zufuhrkalibrierung, bevor die Pulverzufuhrvorrichtung verwendet wird;
eine Kalibrierkurvenerzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Kalibrierkurve, auf der Zufuhrkalibrierung basierenden Kalibrierkurve, und zum Speichern der Kalibierkurve;
eine Tastverhältnisberechnungseinrichtung zum Berechnen des Tastverhältnisses entspre chend einer voreingestellten Sollzufuhrmenge, basierend auf der von der Kalibrierkurven erzeugungseinrichtung erzeugten Kalibrierkurve; und
ein Antriebseinrichtung zum Starten des Antriebs des Vibrators, basierend auf dem von der Tastverhältnisberechnungseinrichtung berechneten Tastverhältnis, bis eine Zufuhrmenge des Pulver die Sollzufuhrmenge erreicht.In order to achieve the above objects, the invention provides a control device for a powder feed device, which includes:
a vibrator with an upper end that vibrates with an elliptical motion when a driving voltage with a resonance frequency is applied,
a powder feed path attached to the top of the vibrator,
a powder storage hopper for feeding the powder to the powder feed path,
an application device for applying the resonance frequency to the vibrator in accordance with a duty cycle,
a weight sensor device for detecting the weight of the powder in the powder storage hopper, the control device comprising:
a feed calibration device for performing calibration of the feed device before the powder feed device is used;
calibration curve generating means for generating a calibration curve, calibration curve based on the feed calibration, and storing the calibration curve;
a duty cycle calculation device for calculating the duty cycle in accordance with a preset target supply quantity, based on the calibration curve generated by the calibration curve generating device; and
drive means for starting driving the vibrator based on the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means until a supply amount of the powder reaches the target supply amount.

In der im Anspruch 1 beanspruchten Steuervorrichtung oszilliert der Vibrator mit ellipti scher Bewegung, wenn die Treiberspannung an dem Vibrator liegt, wodurch die an dem oberen Ende des Vibrators befestigte Pulverzufuhrbahn ähnlich dem Vibrator mit ellipti scher Bewegung oszilliert. Dabei erfährt das aus dem Pulverspeichertrichter der Pulver zufuhrbahn zugeführte Pulver eine Beschleunigung in waagrechter Richtung (in der Rich tung senkrecht zur Längsschwingung des Vibrators und in der Richtung parallel zur Biegeschwingungsrichtung des Vibrators) und wird bewegt. Auf diese Weise wird das Pulver zugeführt.In the control device claimed in claim 1, the vibrator oscillates with elliptic shear movement when the drive voltage is applied to the vibrator, whereby the on the upper end of the vibrator attached powder feed path similar to the vibrator with ellipti movement oscillates. This is what the powder learns from the powder storage hopper powder fed in an acceleration in a horizontal direction (in the rich direction perpendicular to the longitudinal vibration of the vibrator and in the direction parallel to Bending direction of the vibrator) and is moved. That way it will Powder fed.

Da die Treiberspannung an dem Vibrator liegt, während eine AN/AUS-Steuerung der Treiberspannung durchgeführt wird, wird dabei das Pulver während einer Periode zu geführt, in der der Vibrator angetrieben ist. Dagegen wird das Pulver während die Trei berspannung nicht an dem Vibrator liegt, nicht zugeführt, da das obere Ende des Vibrators nicht mit elliptischer Bewegung oszilliert.Since the drive voltage is on the vibrator during an ON / OFF control of the Driving voltage is performed, the powder is added during a period out in which the vibrator is driven. In contrast, the powder during the Trei Surge is not due to the vibrator, not supplied because the upper end of the vibrator does not oscillate with elliptical motion.

Weiter wird das Tastverhältnis entsprechend der Sollzufuhrmenge von der Tastverhältnis berechnungseinrichtung auf Basis der Kalibrierkurve berechnet, die in der Kalibrierkurven erzeugungseinrichtung erzeugt und gespeichert wird, und die Antriebseinrichtung startet den Antrieb des Vibrators, basierend auf dem berechneten Tastverhältnis, bis die Pulver zufuhrmenge die Sollzufuhrmenge erreicht. Dadurch kann das Pulver mit hoher Genau igkeit zugeführt werden, so daß die Zufuhrmenge innerhalb einer Sekunden unmittelbar gleich der Sollzufuhrmenge wird.Furthermore, the duty cycle becomes corresponding to the target supply amount from the duty cycle Calculation device based on the calibration curve calculated in the calibration curves generating device is generated and stored, and the drive device starts the drive of the vibrator based on the calculated duty cycle until the powder supply quantity reached the target supply quantity. This enables the powder to be highly accurate ig be supplied so that the supply amount immediately within a second becomes equal to the target supply quantity.

Weiter schafft die Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Pulverzufuhrvorrichtung, die enthält einen Vibrator mit einem oberen Ende, das mit elliptischer Bewegung oszilliert,
wenn eine Treiberspannung mit einer Resonanzfrequenz anliegt,
eine Pulverzufuhrbahn, die an dem oberen Ende des Vibrators befestigt ist,
einen Pulverspeichertrichter zum Zuführen des Pulvers zur Pulverzufuhrbahn,
eine Anlegeeinrichtung zum Anlegen der Resonanzfrequenz an den Vibrator entsprechend
einem Tastverhältnis, und
eine Gewichtssensoreinrichtung zum Erfassen eines Gewichts des Pulvers in dem Pulver speichertrichter, wobei die Steuervorrichtung die Pulverzufuhrvorrichtung in einem anfäng lichen Zufuhrsteuerbereich und nach dem anfänglichen Steuerbereich in einem Rückkopp lungssteuerbereich steuert und die Steuervorrichtung enthält:
eine Zufuhrkalibriereinrichtung zum Durchführen einer Kalibrierung der Zufuhrvorrichtung bzw. Zufuhrkalibrierung bevor die Pulverzufuhrvorrichtung verwendet wird;
eine Kalibrierkurvenerzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Kalibrierkurve, basierend auf der Zufuhrkalibrierung, und zum Speichern der Kalibrierkurve;
eine Meßeinrichtung zum Messen eines Konstantwertes einer Zufuhrmenge in dem Rück kopplungssteuerbereich bei der vorhergehenden Zufuhrzeit;
eine Koeffizientberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Revidierkoeffizienten durch Vergleichen des Konstantwertes mit einer Zufuhrmenge zur gegenwärtigen Zufuhrzeit;
eine Revidiereinrichtung zum Revidieren der Kalibrierkurve entsprechend dem Revidierko effizienten;
eine Tastverhältnisberechnungseinrichtung zum Berechnen des Tastverhältnisses entspre chend einer voreingestellten Sollzufuhrmenge, basierend auf der von der Revidiereinrich tung revidierten Kalibrierkurve; und
eine Antriebseinrichtung zum Starten des Antriebs des Vibrators, basierend auf dem von der Tastverhältnisberechnungseinrichtung berechneten Tastverhältnis, bis die Zufuhrmenge des Pulvers die Sollzufuhrmenge erreicht.The invention further provides a control device for a powder feed device which includes a vibrator with an upper end which oscillates with elliptical movement,
if a driver voltage with a resonance frequency is present,
a powder feed path attached to the top of the vibrator,
a powder storage hopper for feeding the powder to the powder feed path,
an application device for applying the resonance frequency to the vibrator accordingly
a duty cycle, and
a weight sensor device for detecting a weight of the powder in the powder storage hopper, the control device controlling the powder feed device in an initial feed control area and after the initial control area in a feedback control area, and the control device includes:
a feed calibration device for performing calibration of the feed device before the powder feed device is used;
calibration curve generating means for generating a calibration curve based on the feed calibration and for storing the calibration curve;
measuring means for measuring a constant value of a supply amount in the feedback control area at the previous supply time;
coefficient calculating means for calculating a revision coefficient by comparing the constant value with a supply amount at the current supply time;
a revision device for revising the calibration curve in accordance with the revision coefficient;
a duty cycle calculation device for calculating the duty cycle in accordance with a preset target supply quantity, based on the calibration curve revised by the revision device; and
drive means for starting driving the vibrator based on the duty ratio calculated by the duty ratio calculation means until the supply amount of the powder reaches the target supply amount.

Bei dem in Anspruch 11 beanspruchten Steuervorrichtung wird die Kalibrierkurve von der Kalibrierkurvenerzeugungseinrichtung während der Kalibrierung der Zufuhrvorrichtung erzeugt, und der Revidierkoeffizient wird auf Basis des Dauerwertes der Zufuhrmenge in dem Rückkopplungssteuerbereich bei der vorgehenden Zufuhrzeit berechnet; weiter wird die Kalibrierkurve entsprechend dem Revidierkoeffizienten revidiert. Weiter wird das der Sollzufuhrmenge entsprechende Tastverhältnis auf Basis der revidierten Kalibrierkurve berechnet, und der Vibrator beginnt entsprechend dem berechneten Tastverhältnis angetrie ben zu werden, wodurch die Pulverzufuhr beginnt. Auf diese Weise kann die aktuelle Zufuhrmenge an Pulver unmittelbar die Sollzufuhrmenge innerhalb einer Sekunden errei chen, und der Fehler zwischen der Zufuhrmenge und der Sollzufuhrmenge kann kleiner gemacht werden als der bei der vorgehenden Zufuhrzeit, da die Kalibrierkurve bei jeder Zufuhrzeit revidiert wird, wodurch das Pulver mit hoher Genauigkeit zugeführt werden kann.In the control device claimed in claim 11, the calibration curve is from the Calibration curve generator during calibration of the feeder is generated, and the revision coefficient is calculated on the basis of the continuous value of the supply quantity the feedback control area at the previous feed time; will continue the calibration curve is revised according to the revision coefficient. It will continue to be the Corresponding duty cycle based on the revised calibration curve calculated, and the vibrator starts driven according to the calculated duty cycle be used, whereby the powder feed begins. This way the current Amount of powder immediately reaches the target amount within a second Chen, and the error between the supply amount and the target supply amount can be smaller be made as at the previous feed time, since the calibration curve at each Feed time is revised, whereby the powder can be fed with high accuracy can.

Da die Kalibrierkurve bei jeder Zufuhrzeit revidiert wird, kann des weiteren die optimale Kalibrierkurve automatisch erreicht werden, selbst wenn die Kalibrierung der Zufuhrvor richtung nicht durchgeführt wird, wenn sich Eigenschaften oder Lose des Pulvers ändern, und da die Kalibrierkurve bei jeder Zufuhrzeit revidiert wird, kann die Zufuhreffizienz verbessert werden, während das Pulver mit hoher Genauigkeit zugeführt wird.Since the calibration curve is revised at every feeding time, the optimal one can also be used Calibration curve can be achieved automatically even if the calibration of the feeder is direction is not carried out if properties or lots of the powder change, and since the calibration curve is revised at each feed time, the feed efficiency can can be improved while feeding the powder with high accuracy.

Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Zwecke und neue Eigenschaften der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung genauer verständlich, wenn die Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Zeichnungen nur zum Zwecke der Darstellung und nicht als eine Definition der Grenzen der Erfindung gedacht sind.The above and other objects, purposes, and novel features of the invention will be more fully understood from the following description if the description is read together with the accompanying drawings. It was expressly on it noted that the drawings are for illustration purposes only and not as one Definition of the limits of the invention are intended.

Brief description of the invention

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, in denen darstellen:The invention is explained below with reference to the drawings, in to represent:

Fig. 1 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, die schematisch eine Pulverzufuhrvorrich tung entsprechend der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt; Fig. 1 is a view, partly in section, schematically showing a powder feed device according to the first embodiment of the invention;

Fig. 2 eine Kurve, die die Frequenzcharakteristik der Eingangsimpedanz eines Vibrat ors zeigt; Fig. 2 is a graph showing the frequency characteristic of the input impedance of a vibrator;

Fig. 3 eine schematische Ansicht des Vibrators, die die Schwingungszustände bei Antrieb mit der Resonanzfrequenz zeigt; Fig. 3 is a schematic view of the vibrator, showing the vibration states when driving at the resonance frequency;

Fig. 4 eine schematische Ansicht des Vibrators, die die Schwingungszustände nach jeweils 1/4 Zyklus bei Antrieb mit der Resonanzfrequenz zeigt; Fig. 4 is a schematic view of the vibrator, showing the vibration states after every 1/4 cycle when driving at the resonance frequency;

Fig. 5 ein Blockschaltbild des Systems der Pulverzufuhrvorrichtung; Fig. 5 is a block diagram of the system of the powder feeder;

Fig. 6 ein Flußdiagramm einer Kalibrierung der Zufuhrvorrichtung; Fig. 6 is a flow chart of calibration of the feeder;

Fig. 7 eine grafische Darstellung, die Kalibrierkurven zeigt, die eine Beziehung zwi schen der aktuellen Zufuhrmenge und dem Tastverhältnis darstellen, wobei die Kalibrierkurven durch Kalibrierung der Zufuhrvorrichtung erhalten sind; Fig. 7 is a graph showing the calibration curves, the rule a relationship Zvi the current supply amount and the duty ratio represent the calibration curves are obtained by calibration of the feeding apparatus;

Fig. 8 eine Kurve, die eine Gewichtskalibrierungslinie zeigt, die eine Beziehung zwischen dem Ausgangswert (Spannungswert) der Kraftmeßdose und dem Gewichtswert der Pulverzufuhrmenge darstellt; Fig. 8 is a graph showing a weight calibration line representing a relationship between the output value (voltage value) of the load cell and the weight value of the powder supply amount;

Fig. 9 eine Kurve, die ein Zufuhrfeld des Pulvers zeigt; Fig. 9 is a curve showing a feed field of the powder;

Fig. 10 eine Kurve, die Zufuhrsteuerzustände in der Pulverzufuhrvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt, wobei Fig. 10 is a graph supply control states in the powder supplying device of the first embodiment, showing said

Fig. 10(a) einen Fall zeigt, bei dem das Tastverhältnis bei Zufuhrbeginn größer ist als das der Sollzufuhrmenge entsprechende Tastverhältnis, Fig. 10 (a) shows a case in which the duty ratio at the beginning of feed is greater than the corresponding to the target supply amount duty ratio,

Fig. 10(b) einen Fall zeigt, bei dem das Tastverhältnis bei Zufuhrbeginn kleiner ist als das der Sollzufuhrmenge entsprechende Tastverhältnis, und Fig. 10 (b) shows a case in which the duty ratio at the start of supply is less than the corresponding to the target supply amount duty cycle, and

Fig. 10(c) einen Fall zeigt, bei dem das Tastverhältnis bei Zufuhrbeginn gleich dem der Sollzufuhrmenge entsprechenden Tastverhältnis ist; Fig. 10 (c) shows a case where the duty ratio at the start of feeding is equal to the duty ratio corresponding to the target supply amount;

Fig. 11 ein Flußdiagramm des Revidiervorgangs der Kalibrierkurve während der Zu fuhrsteuerung des Pulvers in der Pulverzufuhrvorrichtung entsprechend der zweiten Ausführungsform; FIG. 11 is a flow chart of the calibration curve during the Revidiervorgangs according to driving control of the powder in the powder supplying device of the second embodiment;

Fig. 12 eine Kurve, die den Zufuhrsteuerzustand in der Pulverzufuhrvorrichtung der zweiten Ausführungsform zeigt; und Fig. 12 is a graph showing the feed control state in the powder feeder of the second embodiment; and

Fig. 13 eine Kurve, die den Zufuhrsteuerzustand in der herkömmlichen Pulverzufuhr vorrichtung zeigt. Fig. 13 is a graph showing the feed control state in the conventional powder feeder.

Detailed description of the preferred embodiments

Eine detaillierte Beschreibung der ersten Ausführungsform erfolgt im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen. Der Aufbau der Pulverzufuhrvorrichtung entsprechend der ersten Ausführungsform ist in Fig. 1 dargestellt.A detailed description of the first embodiment is given below with reference to the accompanying drawings. The structure of the powder supply device according to the first embodiment is shown in FIG. 1.

Der Vibrator 10 ist ein Ultraschallmotor vom sogenannten Lineartyp; zwei flache ringför mige piezoelektrische Elemente 1 sind unter Zwischenanordnung einer in der Figur nicht dargestellten Elektrode übereinandergestapelt und zwischen einem etwa zylindrischen Metallhorn 2a und einem etwa hohlzylindrischen metallischen Rückhorn 2b angeordnet. Der Vibrator 10 ist mittels einer Schraube 3 an einem Befestigungsbauteil 4 befestigt, die an einem Ende an dem Horn 2a befestigt ist, und durch ein Durchgangsloch gesteckt ist, das sich durch das Rückhorn 2b und das piezoelektrische Element 1 zentral erstreckt.The vibrator 10 is an ultrasonic motor of the so-called linear type; two flat ring-shaped piezoelectric elements 1 are stacked one above the other with the interposition of an electrode not shown in the figure and arranged between an approximately cylindrical metal horn 2 a and an approximately hollow cylindrical metallic back horn 2 b. The vibrator 10 is fastened by means of a screw 3 to a fastening component 4 , which is fastened at one end to the horn 2 a, and is inserted through a through hole which extends centrally through the rear horn 2 b and the piezoelectric element 1 .

Das Ende 2c des Horns 2a ist doppelt abgeflacht und mit einem Durchgangsloch 2d versehen, in das ein Rohr eingesetzt ist, wie nachfolgend beschrieben.The end 2 c of the horn 2 a is flattened twice and provided with a through hole 2 d, into which a tube is inserted, as described below.

Ein Pulverzufuhrrohr 20, in dessen innerem Teil sich das Pulver bewegt, ist in das Durch gangsloch 2d eingesetzt und daran befestigt. Das in der Figur linksseitige Ende 21 des Pulverzufuhrrohrs 20 ist leicht abwärts gebogen, um zu unterstützen, daß das von der rechten Seite der Figur her zugeführte Pulver P aus dem Ende 21 des Rohrs 20 herausge langt.A powder feed pipe 20 , in the inner part of which the powder moves, is inserted into the through hole 2 d and fastened thereto. The left-hand end in the figure 21 of the powder supply tube 20 is slightly curved downward, to support that the signal supplied from the right side of the figure forth powder P reached 20 herausge from the end 21 of the tube.

Das andere Ende 22 des Rohrs 20, rechtsseitig in der Figur, ist leicht aufwärts gebogen, um zu unterstützen, daß das von dem Trichterkörper 30 her zugeführte Pulver P sich gemäß der Figur nach links bewegt.The other end 22 of the tube 20 , on the right side in the figure, is bent slightly upward to help the powder P supplied from the funnel body 30 move to the left in the figure.

Der Vorratstrichterkörper 30 ist vorgesehen, um das Pulver P zu speichern und langsam dem Rohr 20 zuzuführen, wobei der Boden 31 eine trichterförmige Gestalt hat. Mit dem Boden 31 ist eine Leitung bzw. ein Rohr 32 verbunden, dessen anderes Ende mit dem Ende 22 des Pulverzufuhrrohrs 20 verbunden ist. Entsprechend wird das in den Trichter körper 30 geladene Pulver P durch das Rohr 32 hindurch dem Rohr 20 zugeführt. Das Rohr 32 besteht aus flexiblem Material und ist derart ausgebildet, daß es die Schwingung des Vibrators 10 nicht unterdrückt; in der vorliegenden Ausführungsform wird ein Nylon rohr verwendet.The hopper body 30 is provided to store the powder P and to slowly feed it to the tube 20 , the bottom 31 being funnel-shaped. A line or tube 32 is connected to the bottom 31 , the other end of which is connected to the end 22 of the powder feed tube 20 . Accordingly, the powder P loaded into the hopper 30 is fed through the tube 32 through the tube 20 . The tube 32 is made of flexible material and is designed such that it does not suppress the vibration of the vibrator 10 ; In the present embodiment, a nylon tube is used.

Fig. 2 zeigt das Ergebnis der Messung der Eingangsimpedanzfrequenzcharakteristik des Vibrators 10, gemessen mittels eines Impedanzanalysators. Aus diesem Ergebnis ist ersichtlich, daß die Resonanzfrequenz Fr des Vibrators 10 etwa 29,4 kHz beträgt. Der Antrieb mit dieser Resonanzfrequenz Fr erzeugt eine große Schwingung. Der Antrieb mit einer von der Resonanzfrequenz verschiedenen Frequenz, einer Nicht-Resonanzfrequenz, erzeugt dagegen kaum eine Schwingung, da die Antriebsenergie aufgrund der hohen Impedanz nicht eindringen kann. Bei der ersten Ausführungsform wird der Antrieb des Vibrators 10 AN/AUS geschaltet, indem abwechselnd die Resonanzfrequenz und die Nicht- Resonanzfrequenz angelegt wird. Der Vibrator 10 kann dabei AN/AUS geschaltet werden, selbst in einem Fall, in dem die Treiberspannung nicht an dem Vibrator 10 liegt, in der Periode, während der die Nicht-Resonanzfrequenz anliegt. Fig. 2 shows the result of measuring the input impedance frequency characteristic of the vibrator 10, measured by an impedance analyzer. It can be seen from this result that the resonance frequency Fr of the vibrator 10 is approximately 29.4 kHz. The drive with this resonance frequency Fr generates a large vibration. In contrast, the drive with a frequency different from the resonance frequency, a non-resonance frequency, hardly generates any oscillation, since the drive energy cannot penetrate due to the high impedance. In the first embodiment, the drive of the vibrator 10 is turned ON / OFF by alternately applying the resonance frequency and the non-resonance frequency. The vibrator 10 can be switched ON / OFF, even in a case in which the drive voltage is not applied to the vibrator 10 , in the period during which the non-resonant frequency is present.

Die Vibration wird für den Fall beschrieben, daß der Vibrator 10 mit der Resonanzfre quenz vibriert bzw. schwingt.The vibration is described in the event that the vibrator 10 vibrates with the resonance frequency.

Die Vibration des piezoelektrischen Elements 1 mit der Resonanzfrequenz verursacht die Dehnungs-Schrumpfungs-Verformung des piezoelektrischen Elements 1, und der Vibrator 10 führt eine Biegeschwingung aus, wie in Fig. 3 dargestellt. Diese Biegeschwingung ist die resultierende Bewegung der Dehnungs-Schrumpfungsbewegung in der senkrechten Richtung in der Figur (Längsschwingung) und der Biegeschwingung in der waagrechten Richtung in der Figur (Biegeschwingung).The vibration of the piezoelectric element 1 at the resonance frequency causes the strain-shrinkage deformation of the piezoelectric element 1 , and the vibrator 10 performs a bending vibration as shown in FIG. 3. This bending vibration is the resultant movement of the stretching-shrinking motion in the vertical direction in the figure (longitudinal vibration) and the bending vibration in the horizontal direction in the figure (bending vibration).

Ein Zyklus dieser Vibration bzw. Schwingung wird im Detail in Fig. 4 beschrieben. Zum leichteren Verständnis der Bewegung des Endes (des unteren Endes in der Figur) ist das Ende mit einem schwarzen Punkt in der Mitte in Fig. 4 markiert. Zunächst bei t=0 (Fig. 4(a)) wird das Ende (schwarzer Punkt) so gebogen, daß es sich nach rechts bewegt. Dann nach 1/4 Zyklus bei t=π/2 (Fig. 4(b)) schrumpft der Vibrator 10 und das Ende (schwarzer Punkt) bewegt sich nach oben. Bei t=π (Fig. 4(c)) ist das Ende (schwarzer Punkt) so gebogen, daß es sich zur linken Seite bewegt. Nach dem weiteren 1/4 Zyklus bei t=3π/2 (Fig. 4(d)) ist der Vibrator 10 gedehnt und das Ende (schwarzer Punkt) bewegt sich zur linken Seite der Figur. Entsprechend zeigt die Spur des schwarzen Punktes während eines Zyklus eine elliptische Bewegung, wie in Fig. 4 dargestellt.A cycle of this vibration is described in detail in FIG. 4. To make it easier to understand the movement of the end (the lower end in the figure), the end is marked with a black dot in the middle in Fig. 4. First, at t = 0 ( Fig. 4 (a)), the end (black dot) is bent so that it moves to the right. Then after 1/4 cycle at t = π / 2 ( Fig. 4 (b)), the vibrator 10 shrinks and the end (black dot) moves up. At t = π ( Fig. 4 (c)) the end (black dot) is bent so that it moves to the left. After another 1/4 cycle at t = 3π / 2 ( Fig. 4 (d)), the vibrator 10 is stretched and the end (black dot) moves to the left of the figure. Accordingly, the trace of the black dot shows an elliptical movement during a cycle, as shown in FIG. 4.

An diesem Ende ist deshalb ein Rohr befestigt, dem Pulver zugeführt wird; das Pulver wird dann mit schwimmender bzw. schwebender Bewegung nach links beschleunigt und nach links bewegt.A pipe is therefore attached to this end, to which powder is fed; the powder is then accelerated to the left with a floating or floating movement and moved to the left.

Weiter wird die Zufuhrmenge (vorbestimmte Zufuhrmenge) des Pulvers P eingestellt, indem die Periode bzw. Zeitdauer verändert wird, in der der Vibrator mit der Resonanz frequenz betrieben wird, das heißt das Tastverhältnis. Dabei wird das Gewicht des Pulvers P in dem Trichterkörper 30 mittels der Wägezelle bzw. Kraftmeßdose erfaßt und das Ausgangssignal aus der Kraftmeßdose wird auf das Mikrocomputersystem rückgekoppelt. Auf Basis des Rückkopplungssignals berechnet das Mikrocomputersystem das Steuersignal, um das Tastverhältnis zu optimieren, und das Steuersignal wird an die Treiberschaltung gegeben. Die Treiberschaltung beaufschlagt den Vibrator 10 für die dem Tastverhältnis entsprechende Zeitdauer mit der Treiberspannung, wodurch die vorbestimmte Zufuhrmen ge und die aktuelle Zufuhrmenge des Pulvers P gesteuert wird. Bei der ersten Ausfüh rungsform wirkt das Mikrocomputersystem als die Anlegeeinrichtung, die Zufuhrkalibrier einrichtung, die Kalibrierkurvenerzeugungseinrichtung, die Tastverhältnisberechnungsein richtung, die Antriebseinrichtung und die Rückkoppeleinrichtung, gemäß den Patent ansprüchen.Further, the supply amount (predetermined supply amount) of the powder P is adjusted by changing the period in which the vibrator is operated at the resonance frequency, that is, the duty ratio. The weight of the powder P in the funnel body 30 is detected by means of the load cell or load cell and the output signal from the load cell is fed back to the microcomputer system. Based on the feedback signal, the microcomputer system calculates the control signal to optimize the duty cycle and the control signal is given to the driver circuit. The driver circuit applies the drive voltage to the vibrator 10 for the period corresponding to the pulse duty factor, as a result of which the predetermined supply quantity and the current supply quantity of the powder P are controlled. In the first embodiment, the microcomputer system acts as the application device, the feed calibration device, the calibration curve generation device, the duty cycle calculation device, the drive device and the feedback device, according to the patent claims.

In der Steuervorrichtung der herkömmlichen Pulverzufuhrvorrichtung kann, wie in Fig. 13 dargestellt, die aktuelle Zufuhrmenge nicht auf die Sollzufuhrmenge Q_T stabilisiert werden, bis vom Beginn der Pulverzufuhr die Zeitdauer T₂ (mehrere Sekunden) vergeht. Daher kann das Pulver während einer kurzen Zeitdauer, beispielsweise einige Sekunden vom Beginn der Pulverzufuhr an, nicht mit hoher Genauigkeit gesteuert werden. Dies liegt daran, daß die Zufuhrsteuerung des Pulvers, bis die aktuelle Zufuhrmenge die Sollzufuhr menge Q_T erreicht, durchgeführt wird, indem das Tastverhältnis jedesmal wenn die Pulverzufuhr geschieht, allmählich vergrößert wird.In the control device of the conventional powder supply device, as shown in FIG. 13, the current supply amount cannot be stabilized to the target supply amount Q _T until the time period T ₂ (several seconds) passes from the start of the powder supply. Therefore, the powder cannot be controlled with high accuracy for a short period of time, for example a few seconds from the start of powder supply. This is because the powder feed control until the current feed amount reaches the target feed amount Q _T is gradually increased by increasing the duty cycle every time the powder feed occurs.

Bei der ersten Ausführungsform wird zu Beginn der Pulverzufuhr die Kalibrierkurve verwendet, die aus der Kalibrierung der Zufuhrvorrichtung erhalten wird, die normaler weise während des Rückkopplungssteuerbereiches T (später erläutert) geschieht, wodurch das Pulver P unmittelbar vom Beginn der Pulverzufuhr an mit der Sollzufuhrmenge zugeführt wird. Auf diese Weise kann die Pulverzufuhr während einer kurzen Zeitdauer (einige Sekunden) vom Beginn der Pulverzufuhr an mit hoher Genauigkeit erfolgen.In the first embodiment, the calibration curve is at the beginning of the powder feed used, which is obtained from the calibration of the feeder, the more normal as happens during the feedback control area T (explained later), whereby the powder P immediately from the start of the powder supply with the target supply quantity is fed. In this way the powder can be supplied for a short period of time (a few seconds) from the start of powder feeding with high accuracy.

Das Steuerverfahren der Pulverzufuhrvorrichtung wird anhand der Fig. 6-10 beschrieben. Zunächst wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 die Kalibrierung der Zufuhrvor richtung beschrieben. Fig. 6 zeigt das Flußdiagramm der Kalibrierung der Zufuhrvor richtung und Fig. 7 zeigt die mit der Kalibrierung der Zufuhrvorrichtung erhaltenen Kalibrierkurven. Die Kalibrierkurven werden in einem in dem Mikrocomputersystem enthaltenen Speicher gespeichert. Die Kalibrierung der Zufuhrvorrichtung bedeutet den Vorgang, daß auf Basis einer Beziehung zwischen dem Tastverhältnis und der aktuellen Zufuhrmenge einer Art von Pulver eine Kurve erzeugt wird.The control method of the powder supply device is described with reference to FIGS. 6-10. First, the calibration of the feeder device will be described with reference to FIGS . 6 and 7. Fig. 6 shows the flow chart of the calibration of the feeder and Fig. 7 shows the calibration curves obtained with the calibration of the feeder. The calibration curves are stored in a memory contained in the microcomputer system. The calibration of the feeder means the process of generating a curve based on a relationship between the duty cycle and the current feed amount of a kind of powder.

Gemäß Fig. 6 wird in Stufe 1 (nachfolgend als "S" bezeichnet) das Tastverhältnis auf 100 % eingestellt. In S2 wird das vorhandene Gewicht des Pulvers P in dem Trichterkörper 30 mittels der Wägezelle bzw. Meßdose gemessen und in dem Speicher gespeichert.According to Fig. 6 ( "S" hereinafter referred to as) is set the duty ratio to 100% in step 1. In S2, the existing weight of the powder P in the funnel body 30 is measured by means of the load cell or load cell and stored in the memory.

Der in S2 durchgeführte Vorgang wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 erläutert. Fig. 8 zeigt die Gewichtskalibrierungskurve, die vor Verwendung der Pulverzufuhrvorrichtung erzeugt wird. Diese Gewichtskalibrierungskurve gibt eine Beziehung zwischen den Ausgangs spannungswerten V₁, V₂, . . . aus der Meßdose und den Gewichtswerten Q₁, Q₂ an. Wenn die Ausgangsspannungswerte in das Mikrocomputersystem eingegeben werden, berechnet das Mikrocomputersystem die Gewichtswerte, basierend auf den Ausgangs spannungswerten, entsprechend der Gewichtskalibrierlinie und speichert sie in dem Speicher. In S3 beginnt die Pulverzufuhr durch Oszillation des Vibrators 10 mit einem Tastverhältnis. Dabei ist selbstverständlich dieses Tastverhältnis in dem Speicher gespei chert.The process performed in S2 will be explained with reference to FIG. 8. Figure 8 shows the weight calibration curve generated before using the powder feeder. This weight calibration curve gives a relationship between the output voltage values V ₁ , V _2,. . . from the load cell and the weight values Q ₁ , Q ₂ . When the output voltage values are input to the microcomputer system, the microcomputer system calculates the weight values based on the output voltage values according to the weight calibration line and stores them in the memory. In S3, the powder supply starts by oscillating the vibrator 10 with a duty cycle. This duty cycle is of course stored in the memory.

Das vorstehende Tastverhältnis ist in diesem Fall vorbestimmt. In Fig. 7 entspricht das vorbestimmte Tastverhältnis den Werten X₁, X₂, . . ., das konkret einen Wert von 20% bzw. 40%, . . ., hat.In this case, the above duty cycle is predetermined. In Fig. 7, the predetermined duty cycle corresponds to the values X ₁ , X ₂ ,. . ., specifically a value of 20% or 40%,. . ., Has.

Anschließend wird in S4 festgestellt, ob seit dem Start der Pulverzufuhr 10 Sekunden vergangen sind. Wenn festgestellt wird, daß 10 Sekunden vergangen sind (S4: JA) schaltet der Vorgang zu S5 weiter. Wenn dagegen festgestellt wird, daß 10 Sekunden noch nicht vergangen sind (S4: NEIN), wird das Pulver kontinuierlich mit dem vorbestimmten Tast verhältnis gemäß S3 weiter zugeführt.It is then determined in S4 whether 10 seconds have passed since the powder supply started. If it is determined that 10 seconds have passed (S4: YES), the process proceeds to S5. On the other hand, if it is determined that 10 seconds have not yet passed (S4: NO), the powder is continuously fed with the predetermined duty cycle according to S3.

In S5 wird das Gewicht des Pulvers im Trichterkörper 30 von der Meßdose erfaßt und der festgestellte Gewichtswert wird im Speicher gespeichert. Der Vorgang in S5 läuft ähnlich ab wie der gleiche Vorgang in S2. In S6 wird eine Gewichtsänderung je Zeiteinheit (Sekunde) berechnet, das heißt, die aktuelle Zufuhrmenge (g/sec), basierend auf dem in S2 erhaltenen Gewichtswert und dem in S5 erhaltenen Gewichtswert, und die aktuelle Zufuhr menge wird in dem Speicher gespeichert. Wie aus dem Vorstehenden verständlich, ent spricht der Vorgang in S6 der Kalibrierkurvenerzeugungseinrichtung.In S5, the weight of the powder in the funnel body 30 is detected by the load cell and the determined weight value is stored in the memory. The process in S5 is similar to the same process in S2. In S6, a weight change per unit time (second) is calculated, that is, the current supply amount (g / sec) based on the weight value obtained in S2 and the weight value obtained in S5, and the current supply amount is stored in the memory. As can be understood from the above, the process in S6 corresponds to the calibration curve generating device.

In S7 wird festgestellt, ob der Vorgang der Kalibrierung der Zufuhrvorrichtung beendet ist. Wenn "Nein" (S7: NEIN) festgestellt wird, wird das Tastverhältnis in S8 um einen vorbestimmten Wert vermindert und die Vorgänge von S2 bis S6 werden wiederholt. Wenn "JA" (S7: JA) festgestellt, wird, erfolgt eine lineare bzw. Linieninterpolation zwischen je zwei entsprechend dem vorstehenden gemessenen Punkten, und die in Fig. 7 gezeigten Kalibrierkurven werden erzeugt. In S7 it is determined whether the feed device calibration process has ended. If "No" (S7: NO) is determined, the duty ratio is reduced by a predetermined value in S8 and the processes from S2 to S6 are repeated. If "YES" (S7: YES) is determined, a linear or line interpolation is carried out between every two points measured in accordance with the above, and the calibration curves shown in FIG. 7 are generated.

Das Steuerverfahren der Pulverzufuhr wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 beschrieben. Fig. 9 zeigt das Zufuhrmuster des Pulvers P und Fig. 10 zeigt die Zufuhr steuerzustände in der Pulverzufuhrvorrichtung, wobei jeder Zustand durch eine Beziehung zwischen der aktuellen Zufuhrmenge und der Zeit dargestellt ist.The control method of powder supply will be described with reference to Figs. 9 and 10. Fig. 9 shows the feed pattern of the powder P and Fig. 10 shows the feed control states in the powder feeder, each state being represented by a relationship between the current feed amount and the time.

Zunächst wird das in Fig. 9 gezeigte Zufuhrmuster eingestellt. Genauer wird das Zufuhr muster eingestellt, indem der Anstieg der aktuellen Zufuhrmenge Q_T1 zu Beginn der Pulverzufuhr, die aktuelle gleichbleibende bzw. Konstantzufuhrmenge Q_T2 und die Ab nahme der aktuellen Zufuhrmenge Q_T3 am Ende der Pulverzufuhr, die Anstiegszeitdauer T₁, die Konstantzufuhrzeitdauer t2 und die Abnahmezeitdauer t₃ festgelegt werden und diese Werte in das Mikrocomputersystem eingegeben werden. Wenn t₁=t₃=0 bekommt das Zufuhrmuster gemäß Fig. 3 eine rechteckige Wellen- bzw. Impulsform, und wenn t₁=t₃<0 erhält das Zuführmuster eine trapezförmige Wellenform. Die an beiden Seiten des Zufuhr musters ausgebildeten Schrägungen haben folgenden Grund. In dem Fall beispielsweise, daß Legierungspulver geschmolzen wird und das Flachbauteil des Ansaug- und Auslaßventils in einer Maschine produziert wird, sind eine Zufuhrbeginnposition und eine Zufuhrendposi tion des Pulvers gegenseitig überlagert, weshalb es notwendig ist, die Pulvermenge in dem überlagerten Teil mit dem anderen Teil zu vereinheitlichen. In Fig. 9 entspricht die von dem Zufuhrmuster umgebene Fläche der totalen Zufuhrmenge des Pulvers.First, the feed pattern shown in Fig. 9 is set. More precisely, the supply pattern is set by the increase in the current supply quantity Q _T1 at the beginning of the powder supply, the current constant or constant supply quantity Q _T2 and the decrease in the current supply quantity Q _T3 at the end of the powder supply, the rise time period T ₁ , the constant supply time period t2 and the decrease period t ₃ are set and these values are entered into the microcomputer system. When t ₁ = t ₃ = 0 3 receives the input pattern shown in FIG., A rectangular wave or pulse form, and when t ₁ = t ₃ <0 receives a trapezoidal waveform, the feed pattern. The bevels formed on both sides of the feed pattern have the following reason. For example, in the case where alloy powder is melted and the flat member of the suction and exhaust valve is produced in one machine, a feed start position and a feed end position of the powder are mutually superimposed, which is why it is necessary to change the amount of powder in the superimposed part with the other part to unify. In Fig. 9, the area surrounded by the feed pattern corresponds to the total feed amount of the powder.

Zu Beginn der Pulverzufuhr wird beim herkömmlichen Steuerverfahren die Zeitdauer T₂ (mehrere Sekunden) benötigt, bis die aktuelle Zufuhrmenge die Sollzufuhrmenge Q_T erreicht, wie in Fig. 13 dargestellt. Dies liegt daran, daß die Zufuhrsteuerung des Pulvers bis die aktuelle Zufuhrmenge die Sollzufuhrmenge Q_T erreicht, durchgeführt wird, indem das Tastverhältnis jedesmal allmählich vergrößert wird, wenn die Pulverzufuhr geschieht, wodurch sich die aktuelle Zufuhrmenge der Sollzufuhrmenge Q_T annähert. Bei der Pulver zufuhrvorrichtung der ersten Ausführungsform dagegen wird nur die anfängliche Antwort zeit T₁ (kürzer als eine Sekunde) benötigt, bis die aktuelle Zufuhrmenge die Sollzufuhrmen ge Q_T erreicht, wie in Fig. 10 dargestellt. Dies wird aufgrund der Tatsache erreicht, daß das der Sollzufuhrmenge entsprechende Tastverhältnis aus der Kalibrierkurve der Fig. 7(a) als das Tastverhältnis zu Beginn der Pulverzufuhr erhalten wird und daß die Pulverzufuhr entsprechend dem erhaltenen Tastverhältnis beginnt.In the conventional control method, at the beginning of the powder supply, the time period T ₂ (several seconds) is required until the current supply quantity reaches the target supply quantity Q _T , as shown in FIG. 13. This is because the supply control of the powder until the current supply quantity reaches the target supply quantity Q _{T is} carried out by gradually increasing the duty ratio each time the powder supply occurs, whereby the current supply quantity approaches the target supply quantity Q _T. In contrast, in the powder feeder of the first embodiment, only the initial response time T ₁ (shorter than one second) is required until the current feed amount reaches the target feed amount Q _T as shown in FIG. 10. This is achieved due to the fact that the duty cycle corresponding to the target supply amount is obtained from the calibration curve of Fig. 7 (a) as the duty cycle at the start of powder feeding, and the powder feeding starts in accordance with the duty cycle obtained.

In Fig. 10 und 13 bedeutet die Zeitdauer T die Periode bzw. die Zeitdauer (Rückkopplungs bereich), während der die Rückkopplungssteuerung gegen die Sollzufuhrmenge Q_T durch geführt wird. In diesem Rückkopplungsbereich wird die augenblickliche aktuelle Zufuhr menge zu einem Zeitpunkt des Rückkopplungssignals auf Basis der Ausgangsspannung der Meßdose berechnet, und das der augenblicklichen aktuellen Zufuhrmenge entsprechende Tastverhältnis wird aus der in Fig. 7(a) gezeigten Kalibrierkurve erhalten, und weiter wird das Pulver entsprechend dem erhaltenen Tastverhältnis zugeführt. Der vorgenannte Vorgang wird wiederholt. Im Ergebnis liegt der Fehler der aktuellen Zufuhrmenge gegenüber der Sollzufuhrmenge Q_T im Rückkopplungsbereich T innerhalb eines Bereiches von ± 2%, wodurch das Pulver mit hoher Genauigkeit zugeführt werden kann.In Figs. 10 and 13, the time period T represents the period or the time period (feedback area), while the feedback control to the target supply amount Q _T is passed through. In this feedback area, the current current supply amount at a time of the feedback signal is calculated based on the output voltage of the load cell, and the duty ratio corresponding to the current current supply quantity is obtained from the calibration curve shown in Fig. 7 (a), and further the powder becomes corresponding fed the received duty cycle. The above process is repeated. As a result, the error of the current supply amount against the target supply amount Q _T in the feedback area T is within a range of ± 2%, whereby the powder can be supplied with high accuracy.

In den Fig. 10 und 13 zeigt die durch Diagonalen gekennzeichnete Fläche den Fehler gegenüber der Sollzufuhrmenge Q_T. Es ist ersichtlich, daß das Pulver mit hoher Genauigkeit und innerhalb einer kurzen Zeitdauer zugeführt werden kann, da die vorgenannte Fläche schmaler und schmaler wird.In Figs. 10 and 13 face the direction indicated by diagonal shows the error from the target supply amount Q _T. It can be seen that the powder can be supplied with high accuracy and in a short period of time as the aforementioned area becomes narrower and narrower.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 10(a), 10(b) und 10(c) wird das Steuerverfahren der ersten Ausführungsform im Detail erläutert. Fig. 10(a) zeigt den Zufuhrzustand in einem Fall, daß die aktuelle Zufuhrmenge Q_A zu Beginn der Pulverzufuhr, das heißt die aktuelle Zufuhr menge, die aus der auf der Sollzufuhrmenge Q_T basierenden Kalibrierkurve gemäß Fig. 7(a) erhalten wird, größer ist als die Sollzufuhrmenge Q_T. Dieser Zufuhrzustand tritt auf, wenn die Punkte in der Beziehung zwischen der Sollzufuhrmenge und dem Tastverhältnis über der Kalibrierkurve in Fig. 7(a) liegen. Das Tastverhältnis zu Beginn der Pulverzufuhr wird dann größer als das Tastverhältnis X_T (T=1, 2, 3, . . .), das der Sollzufuhrmenge Q_T ent spricht.The control method of the first embodiment will be explained in detail with reference to Figs. 10 (a), 10 (b) and 10 (c). Fig. 10 (a) shows the supply state in a case that the current supply amount Q _A at the start of the powder supply, that is, the current supply amount obtained from the calibration curve based on the target supply amount Q _{T shown in} Fig. 7 (a) , is greater than the target supply quantity Q _T. This supply condition occurs when the points in the relationship between the target supply amount and the duty ratio are above the calibration curve in Fig. 7 (a). The pulse duty factor at the beginning of the powder supply then becomes greater than the pulse duty factor X _T (T = 1, 2, 3,...), Which speaks to the target supply quantity Q _T.

Im Gegensatz zum Fall der Fig. 10(a) zeigt die Fig. 10(b) den Zufuhrzustand in einem Fall, in dem die aktuelle Zufuhrmenge Q_B zu Beginn der Pulverzufuhr kleiner als die Soll zufuhrmenge Q_T ist. Dieser Zufuhrzustand tritt auf, wenn die Punkte in der Beziehung zwischen der Sollzufuhrmenge und dem Tastverhältnis unter der Kalibrierkurve in Fig. 7(a) liegen. Das Tastverhältnis zu Beginn der Pulverzufuhr wird dann kleiner als das Tast verhältnis X_T (T=1, 2, 3,. . .), das der Sollzufuhrmenge Q_T entspricht.In contrast to the case of FIG. 10 (a), FIG. 10 (b) shows the supply state in a case in which the current supply quantity Q _B at the start of the powder supply is smaller than the target supply quantity Q _T. This supply condition occurs when the points in the relationship between the target supply amount and the duty ratio are below the calibration curve in Fig. 7 (a). The pulse duty factor at the beginning of the powder supply then becomes smaller than the pulse duty factor X _T (T = 1, 2, 3,...), Which corresponds to the target supply quantity Q _T.

Fig. 10(c) zeigt den Zufuhrzustand in einem Fall, daß die aktuelle Zufuhrmenge Q_C zu Beginn der Pulverzufuhr gleich der Sollzufuhrmenge Q_T ist. Dieser Zufuhrzustand tritt auf, wenn die Punkte in der Beziehung zwischen der Sollzufuhrmenge und dem Tastverhältnis auf der Kalibrierkurve der Fig. 7(a) liegen. Das Tastverhältnis zu Beginn der Pulverzufuhr wird dann gleich dem Tastverhältnis X_T (T=1, 2, 3, . . .), das der Sollzufuhrmenge Q_T entspricht. Fig. 10 (c) shows the supply state in a case that the current supply amount Q _C at the start of powder supply is equal to the target supply amount Q _T. This supply condition occurs when the points are in the relationship between the target supply amount and the duty ratio on the calibration curve of Fig. 7 (a). The pulse duty factor at the beginning of the powder supply then becomes equal to the pulse duty factor X _T (T = 1, 2, 3,...), Which corresponds to the target supply quantity Q _T.

Um die Zufuhrzustände gemäß den Fig. 10(a) und 10(b) an den Zufuhrzustand gemäß Fig. 10(c) anzunähern und dadurch die Zufuhrmenge des Pulvers mit hoher Genauigkeit zu steuern, ist es vorteilhaft, die Anzahl der Meßpunkte des Tastverhältnisses X₁, X₂, . . . bei der Kalibrierung der Zufuhrvorrichtung zu vergrößern.To approximate the supply states of FIGS. 10 (a) and 10 (b) to the supply state according to Fig. 10 (c) and thereby to control the supply amount of the powder with high accuracy, it is advantageous for the number of measurement points of the duty ratio X ₁ , X _2,. . . enlarge when calibrating the feeder.

Wie vorstehend erwähnt, wird bei der Pulverzufuhrvorrichtung der ersten Ausfürungsform das der Sollzufuhrmenge Q_T entsprechende Tastverhältnis auf Basis der Kalibrierkurve berechnet, die aus der Kalibrierung der Zufuhrvorrichtung hervorgeht, die vor dem Start der Pulverzufuhr durchgeführt wird, und der Beginn der Pulverzufuhr erfolgt entsprechend dem Tastverhältnis X_T. Die aktuelle Zufuhrmenge kann daher die Sollzufuhrmenge Q_T innerhalb einer kurzen Zeitdauer (innerhalb der Zeit T₁) vom Beginn der Pulverzufuhr an erreichen. Dadurch kann das Pulver P zugeführt werden, während die aktuelle Zufuhrmenge mit hoher Genauigkeit gesteuert wird, und weiter kann das Pulver P präzise zugeführt werden, selbst in einem Fall einer kurzen Zufuhrdauer von einigen Sekunden.As mentioned above, in the powder feeder of the first embodiment, the duty ratio corresponding to the target feed amount Q _T is calculated based on the calibration curve resulting from the calibration of the feeder performed before the powder feed is started, and the powder feed is started according to the duty cycle X _T. The current supply quantity can therefore reach the target supply quantity Q _T within a short period of time (within the time T ₁ ) from the start of the powder supply. Thereby, the powder P can be supplied while controlling the current supply amount with high accuracy, and further the powder P can be supplied precisely even in the case of a short supply period of a few seconds.

Im folgenden wird die Pulverzufuhrvorrichtung entsprechend der zweiten Ausführungsform beschrieben. Die Pulverzufuhrvorrichtung der zweiten Ausführungsform hat den gleichen Aufbau wie die erste Ausführungsform. Der charakteristische Punkt der zweiten Aus führungsform liegt darin, daß die aus der Kalibrierung der Zufuhrvorrichtung erhaltene Kalibrierkurve bei jeder Pulverzufuhrzeit revidiert wird, basierend auf dem Konstantwert der aktuellen Pulverzufuhrmenge in dem Rückkopplungsbereich während der vorhergehen den Zufuhrzeit.The following is the powder supply device according to the second embodiment described. The powder feeder of the second embodiment has the same Structure like the first embodiment. The characteristic point of the second out is that that obtained from the calibration of the feeder Calibration curve is revised at each powder feed time based on the constant value the current powder supply amount in the feedback area during the previous the feed time.

Das Zufuhrsteuerverfahren der zweiten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Fig. 11 und 12 erläutert. Fig. 11 zeigt das Flußdiagramm, wenn der Revidiervorgang der Kalibrierkurve durchgeführt wird, und Fig. 12 zeigt die Kurve, die den Steuerzustand der aktuellen Zufuhrmenge durch eine Beziehung zwischen der aktuellen Zufuhrmenge und der Zeit darstellt.The feed control method of the second embodiment will be explained with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11 shows the flowchart when the calibration curve revision process is performed, and FIG. 12 shows the curve representing the control state of the current supply amount by a relationship between the current supply amount and time.

In Fig. 11 wird in S10 festgestellt, ob der Fehler der aktuellen Zufuhrmenge gegenüber der Sollzufuhrmenge Q_T während der augenblicklichen Zufuhrzeit innerhalb eines Bereiches von ± 2% liegt. Oder es wird festgestellt, ob die Zeitdauer bis zur Beendigung der Zufuhr steuerung 0,5 sec. oder weniger beträgt. Wenn mit "JA" beurteilt wird (S10: JA), wird der Konstantwert der aktuellen Zufuhrmenge in dem Speicher gespeichert und das Verfahren geht zu S12 über. Wenn dagegen die aktuelle Zufuhrmenge innerhalb eines Bereiches von ± 2% der Sollzufuhrmenge Q_T (S10: NEIN) liegt oder wenn die Zeitdauer, bis die Zufuhr steuerung beendet wird, mehr als 0,5 Sekunden beträgt (S10: NEIN), wird das Pulver zugeführt, während die Rückkopplungssteuerung durchgeführt wird.In Fig. 11, it is determined in S10 whether the error of the current supply amount against the target supply amount Q _T during the current supply time is within a range of ± 2%. Or it is determined whether the period of time until the end of the feed control is 0.5 seconds or less. If "YES" is judged (S10: YES), the constant value of the current supply amount is stored in the memory and the process proceeds to S12. On the other hand, if the current supply amount is within a range of ± 2% of the target supply amount Q _T (S10: NO) or if the time until the supply control is ended is more than 0.5 seconds (S10: NO), the powder becomes supplied while the feedback control is being performed.

In S12 wird der Revidierkoeffizient berechnet, indem die aktuelle, in S10 erhaltene Zufuhr menge mit dem Konstantwert der aktuellen Zufuhrmenge verglichen wird, die während der ersten (vorhergehenden) Zufuhrzeitdauer gemessen wurde. In der Folge wird die Kalibrier kurve der Fig. 7(a), die aus der Kalibrierung der Zufuhrvorrichtung erhalten wurde, auf Basis des Revidierkoeffizienten revidiert und die revidierte Kalibrierkurve (in Fig. 7(b) und Fig. 7(c) gezeigt) wird in dem Speicher gespeichert. Danach wird das Tastverhältnis aus der revidierten Kalibrierkurve berechnet und das Tastverhältnis der vorhergehenden Zufuhrzeit dauer wird auf das revidierte Tastverhältnis für die augenblickliche (zweite) Zufuhrzeitdauer neu geschrieben.In S12, the revision coefficient is calculated by comparing the current supply amount obtained in S10 with the constant value of the current supply amount measured during the first (previous) supply period. Subsequently, the calibration curve of Fig. 7 (a) obtained from the calibration of the feeder is revised based on the revision coefficient, and the revised calibration curve (shown in Fig. 7 (b) and Fig. 7 (c)) is stored in the memory. The duty cycle is then calculated from the revised calibration curve and the duty cycle of the previous feed time period is rewritten to the revised duty cycle for the current (second) feed time period.

In der dritten Zufuhrzeitdauer und danach wird ähnlich dem vorstehenden der Revidierkoef fizient kalkuliert, indem die aktuelle, in S10 gespeicherte Zufuhrmenge mit dem Kon stantwert der aktuellen Zufuhrmenge verglichen wird, der in der vorhergehenden (zweiten) Zufuhrzeitdauer erhalten wurde, und die revidierte Kalibrierkurve der Fig. 7(b) oder Fig. 7(c), die in der vorhergehenden (zweiten) Zufuhrzeitdauer revidiert wurde, wird weiter revidiert. Anschließend wird die revidierte Kalibrierkurve im Speicher gespeichert. Ähnlich dem Vorstehenden wird das Tastverhältnis aus der revidierten Kalibrierkurve berechnet und das Tastverhältnis bei der vorhergehenden (zweiten) Zufuhrzeitdauer wird auf das revidierte Tastverhältnis bei der vorhandenen (dritten) Zufuhrzeitdauer umgeschrieben. Das heißt, das Verfahren in S12 entspricht der Koeffizientenberechnungseinrichtung und der Tastverhältnis berechnungseinrichtung.In the third supply period and thereafter, the revision coefficient is calculated efficiently by comparing the current supply quantity stored in S10 with the constant value of the current supply quantity obtained in the previous (second) supply period and the revised calibration curve of FIG . 7 (b) or FIG. 7 (c), the (second) in the preceding feeding period of time has been revised is further revised. The revised calibration curve is then saved in the memory. Similar to the foregoing, the duty cycle is calculated from the revised calibration curve and the duty cycle at the previous (second) feed period is rewritten to the revised duty cycle at the existing (third) feed period. That is, the process in S12 corresponds to the coefficient calculator and the duty ratio calculator.

Nachdem der Vorgang in S12 ausgeführt wurde, wird in S13 festgestellt, ob die nächste Pulverzufuhr angewiesen wird oder nicht. Wenn "JA" (S13: JA) festgestellt wird, geht das Verfahren auf S10 über; danach werden die gleichen Vorgänge S10-S12 ausgeführt. Wenn mit "NEIN" (S13: NEIN) geurteilt wird, geht das Verfahren in S13 auf Stand-by und die Zufuhrsteuerung endet unter der Stand-by Bedingung.After the process in S12 is carried out, it is determined in S13 whether the next one Powder supply is instructed or not. If "YES" (S13: YES) is determined, it works Procedure on S10 over; after that, the same operations S10-S12 are carried out. If is judged with "NO" (S13: NO), the process goes to standby and the in S13 Feed control ends on standby.

Entsprechend der vorstehend beschriebenen Zufuhrsteuerung entwickelt sich die aktuelle Zufuhrmenge wie in Fig. 12 gezeigt. Das heißt, die aktuelle Zufuhrmenge Q_D wird zu Beginn der Pulverzufuhr im wesentlichen gleich der Sollzufuhrmenge Q_T. Weiterhin wird, ähnlich der ersten Ausführungsform, das Tastverhältnis zu Beginn der Pulverzufuhr aus der Kalibrierkurve (in Fig. 7(a), 7(b) oder 7(c) gezeigt) entsprechend der Sollzufuhrmenge Q_T erhalten, und das Pulver wird von Beginn an auf Basis des erhaltenen Tastverhältnisses zugeführt. Daher wird nur die anfängliche Antwortzeit T₁ (kürzer als eine Sekunde) benö tigt, bis die aktuelle Zufuhrmenge gleich der Sollzufuhrmenge Q_T wird. Im Ergebnis wird, wie in Fig. 12 dargestellt, der Fehler gegenüber der Sollzufuhrmenge Q_T klein, wodurch das Pulver zu Beginn der Pulverzufuhr mit hoher Genauigkeit zugeführt werden kann. Nachdem die aktuelle Zufuhrmenge gleich der Sollzufuhrmenge Q_T wird, wird die Rückkopplungs steuerung wie in der ersten Ausführungsform in dem Rückkopplungsbereich T durchgeführt, weshalb der Fehler der aktuellen Zufuhrmenge gegenüber der Sollzufuhrmenge Q_T in nerhalb eines Bereiches von ± 2% gehalten werden kann, und es verständlich ist, daß das Pulver genau zugeführt wird.According to the supply control described above, the current supply amount is developed as shown in FIG. 12. That is, the current supply amount Q _D becomes substantially equal to the target supply amount Q _T at the start of the powder supply. Furthermore, similarly to the first embodiment, the duty cycle at the start of powder supply is obtained from the calibration curve (shown in Fig. 7 (a), 7 (b) or 7 (c)) according to the target supply amount Q _T , and the powder is obtained from the beginning on based on the received duty cycle. Therefore, only the initial response time T ₁ (shorter than one second) is required until the current supply amount becomes equal to the target supply amount Q _T. As a result, as shown in Fig. 12, the error against the target supply amount Q _T becomes small, whereby the powder can be supplied with high accuracy at the start of the powder supply. After the current supply amount becomes equal to the target supply amount Q _T , the feedback control is performed in the feedback area T as in the first embodiment, and therefore the error of the current supply amount against the target supply amount Q _T can be kept within a range of ± 2%, and it is understandable that the powder is fed accurately.

Wie vorstehend erläutert, wird bei der Pulverzufuhrvorrichtung der zweiten Ausführungs form das der Sollzufuhrmenge Q_T entsprechende Tastverhältnis X_T auf Basis der Kalibrier kurve errechnet, die aus der Kalibrierung der Zufuhrvorrichtung erhalten wird, die vor Verwendung der Pulverzufuhrvorrichtung durchgeführt wird, und das Pulver P wird zu Beginn mit dem Tastverhältnis X_T zugeführt. Daher kann die aktuelle Zufuhrmenge un mittelbar innerhalb der anfänglichen Antwortzeit T₁ vom Beginn der Pulverzufuhr an die Sollzufuhrmenge Q_T erreichen, wodurch das Pulver P zugeführt werden kann, während die aktuelle Zufuhrmenge mit hoher Genauigkeit gesteuert wird und das Pulver P kann genau zugeführt werden, selbst in dem Fall einer kurzzeitigen Zufuhr für einige Sekunden.As explained above, in the powder supplying device of the second execution, the the target supply amount Q _T corresponding duty ratio X _T form on the basis of the calibration curve is calculated, which is obtained from the calibration of the feeding apparatus, which is performed prior to use of the powder feeder, and the powder P is supplied with the duty cycle X _T at the beginning. Therefore, the current supply amount can reach the target supply amount Q _T immediately within the initial response time T ₁ from the start of powder supply, whereby the powder P can be supplied while the current supply quantity is controlled with high accuracy and the powder P can be supplied accurately, even in the case of a short supply for a few seconds.

Weiter wird bei der zweiten Ausführungsform die durch die Kalibrierung der Zufuhrvor richtung erhaltene Kalibrierkurve bei jeder Zufuhrzeit auf Basis des Konstantwertes der aktuellen Zufuhrmenge während des Rückkopplungsbereiches T in der vorhergehenden Zufuhrzeit revidiert, und das der Sollzufuhrmenge Q_T entsprechende Tastverhältnis Q_T wird entsprechend der revidierten Kalibrierkurve berechnet; danach beginnt die Zufuhr des Pulvers P mit dem berechneten Tastverhältnis X_T. Die aktuelle Zufuhrmenge Q_D kann auf diese Weise konstant gleich der Sollzufuhrmenge Q_T sein, wodurch der Fehler gegenüber der Sollzufuhrmenge Q_T minimal sein kann und das Pulver mit hoher Genauigkeit zugeführt werden kann.Further, in the second embodiment, the calibration curve obtained by calibrating the feeder device is revised at each feed time based on the constant value of the current feed amount during the feedback range T in the previous feed time, and the duty ratio Q _T corresponding to the target feed amount Q _T becomes in accordance with the revised calibration curve calculated; then the powder P starts to be fed with the calculated duty cycle X _T. In this way, the current supply quantity Q _D can be constantly equal to the target supply quantity Q _T , whereby the error compared to the target supply quantity Q _T can be minimal and the powder can be supplied with high accuracy.

Weiter wird die Kalibrierkurve bei jeder Pulverzufuhr flexibel revidiert, und auf diese Weise ist es nicht notwendig, die Kalibrierung der Zufuhrvorrichtung bei jeder Zufuhrzeit durchzuführen, selbst wenn die Strömungscharakteristik des Pulvers sich aufgrund von Änderungen der Eigenschaften oder Lose des Pulvers ändert, indem die Kalibrierung der Zufuhrvorrichtung nur durchgeführt wird, bevor die Pulverzufuhrvorrichtung verwendet wird. Entsprechend kann die Effizienz der Pulverzufuhr verbessert werden.Furthermore, the calibration curve is revised flexibly with each powder feed, and on this Way it is not necessary to calibrate the feeder at every feed time even if the flow characteristics of the powder change due to Changes in properties or lots of powder changes by calibrating the Feeder is only performed before the powder feeder is used becomes. Accordingly, the efficiency of powder supply can be improved.

Die Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben; für den Fachmann ist es jedoch klar, daß Modifizierungen und Abänderungen durchgeführt werden können, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Obwohl bei den Pulverzufuhrvorrichtungen die ersten und zweiten Ausführungsformen der Ultraschallmotor mit dem piezoelektrischen Element als Antriebsquelle verwendet wird, kann beispielsweise die Erfindung in einem weiten Anwendungsgebiet für Vorrichtungen angewendet werden, in denen es notwendig ist, den anfänglichen Antrieb des Aktuators mittels des Tastverhältnisses zu steuern. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung für eine Ausgangssteuerung bzw. -regelung von Ultraschallbearbeitungsmaschinen verwendet werden, wie ein Ultraschallschweißgerät, wie es zum Schweißen oder Bearbeiten von Kunststoffen verwendet wird.While the invention has been described with reference to its preferred embodiments shown and described; however, it is clear to those skilled in the art that modifications and Modifications can be made without departing from the inventive concept. Although the first and second embodiments of FIGS Ultrasonic motor with the piezoelectric element is used as the drive source For example, the invention can be used in a wide range of devices applied in which it is necessary to drive the initial actuator to control by the duty cycle. For example, the present invention can be used for an output control of ultrasonic processing machines used be like an ultrasonic welding machine, like it for welding or machining Plastics is used.

Claims

1. Control device for a powder feeder containing
a vibrator ( 10 ) with an upper end that oscillates with elliptical movement when a driving voltage with a resonance frequency is present,
a powder feed path ( 20 ) attached to an upper end of the vibrator ( 10 ),
a powder storage hopper ( 30 ) for feeding the powder to the powder feed path,
an application device for applying the resonance frequency to the vibrator ( 10 ) in accordance with a duty cycle of the drive voltage, and
a weight sensor device for detecting the weight of the powder in the powder storage hopper,
which control device is characterized in that it contains:
a feed calibration device for performing a feed calibration before the powder feeder is used;
a calibration curve generator for generating a calibration curve based on the feed calibration and for storing the calibration curve;
a duty cycle calculation device for calculating the duty cycle in accordance with a preset target supply amount, based on the calibration curve produced by the calibration curve generating device; and
a drive device for starting driving the vibrator based on the duty ratio calculated by the duty ratio calculator until a supply amount of powder reaches the target supply amount.

2. Control device according to claim 1, wherein the vibrator ( 10 ) contains an ultrasonic motor.

3. Control device according to claim 1, wherein the powder web ( 30 ) comprises a powder feed tube, which is formed from a nylon tube.

4. Control device according to claim 2, wherein the resonance frequency to about 29.4 kHz is set.

5. Control device according to claim 2, wherein the weight sensor device contains a load cell.

6. Control device according to claim 1, wherein the calibration curve is generated, by measuring points of the supply amount per unit of time that are more than two values of the duty cycle, and then a line interpolation between the Points.

7. Control device according to claim 1, wherein a few seconds are required until the supply quantity reaches the target supply quantity.

The control device according to claim 1, further comprising a feedback direction for feeding back an output signal from the weight sensor device, after the supply amount reaches the target supply amount, and a supply amount calculation means for calculating an instantaneous supply amount based on the Output signal.

The controller of claim 8, wherein the duty cycle calculation is direction, the duty cycle corresponding to the current supply amount based on the calibration curve, and the application device applies the resonance frequency to the Vibrator creates according to the calculated duty cycle.

10. The control device of claim 9, wherein an error of the current Supply amount during a feedback control range within a range of ± 2% compared to the target supply quantity.

11. Control device for a powder feeder containing
a vibrator ( 10 ) with an upper end which oscillates with an elliptical movement when a driving voltage with a resonance frequency is present,
a powder feed path ( 20 ) which is attached to the upper end of the vibrator ( 10 ),
a powder storage hopper ( 30 ) for supplying the powder to the powder supply path ( 20 ),
an application device for applying the resonance frequency to the vibrator ( 10 ) in accordance with a pulse duty factor of the driver voltage,
a weight sensor device for detecting the weight of the powder in the powder storage hopper ( 30 ),
wherein the control device controls the powder feeder in an initial feed control area and controls the initial control area in a feedback control area,
which control device is characterized in that it contains:
a feed calibration device for performing a feed calibration before the powder feeder is used;
a calibration curve generating means for producing a calibration curve based on the calibration of the feeding device, and for storing the calibration curve;
a measuring device for measuring a constant value of the supply amount in the feedback control area at the previous supply time;
coefficient calculating means for calculating a revision coefficient by comparing the constant value with a supply amount at the current supply time;
a revision device for revising the calibration curve according to the revision coefficient;
duty cycle calculation means for calculating the duty ratio in accordance with a preset target supply amount based on the calibration curve revised by the revision means; and
a drive device for starting the drive of the vibrator ( 10 ), based on the pulse duty factor calculated by the duty cycle calculation device, until the supply quantity of the powder reaches the target supply quantity.

12. Control device according to claim 11, wherein the calibration curve is generated, by measuring points of the supply amount per unit of time that are more than two values of the duty cycle and then a line interpolation between the Points.

13. The control device of claim 11, wherein it takes several seconds to the supply amount becomes the target supply amount.

The control device of claim 11, further comprising a feedback direction for feeding back an output signal of the weight sensor device after the supply amount reaches the target supply amount, and a supply amount calculation direction for calculating an instantaneous supply amount based on the off output signal.

15. The control device according to claim 14, wherein the duty cycle calculation device calculates the duty cycle in accordance with the current supply quantity, based on the revised calibration curve, and the application device applies the resonance frequency to the vibrator ( 10 ) in accordance with the calculated duty cycle.

16. The control device of claim 14, wherein an error of the current Supply amount during a feedback control range within a range of ± 2% compared to the target supply quantity.