JP2013007596A - Combination weigher - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combination weigher capable of precisely obtaining the weight of an article on an article placing part of a vibration feeder and improving the yield of a combined product by control of a driving signal based on the weight of an article.SOLUTION: In a combination weigher 1 including a forward-moving vibration feeder (forward-moving feeder) 5 for conveying an article downstream by vibrating a trough 5a serving as an article placing part, article weight calculation means 43 calculates the weight of the article on the trough 5a on the basis of a natural vibration cycle or a frequency of the trough 5a with the article placed thereon and equivalent mass and an equivalent spring constant of a feeder vibration system, and feeder main control means 41 controls the supply operation of the forward-moving feeder 5 so that the supply weight of the article supplied from the forward-moving feeder 5 matches a target supply weight by controlling the number of pulses (supply time period) of a driving signal and the amplitude of the driving signal, for example, on the basis of the calculated weight of the article.

Description

本発明は、例えば電磁石による吸引力とバネの復元力とを利用して物品載置部を振動させ、この物品載置部上の物品を所定量ずつその下流側に設けられる供給ホッパへ供給する振動フィーダを用いた組合せ秤に関するものである。   In the present invention, for example, the article placement unit is vibrated by using an attractive force of an electromagnet and a restoring force of a spring, and articles on the article placement unit are supplied to a supply hopper provided downstream by a predetermined amount. The present invention relates to a combination weigher using a vibration feeder.

例えば、組合せ演算を実施する組合せ秤として、円錐状の分散フィーダと、この分散フィーダの円周に沿って配設される複数台の直進式振動フィーダ(以下、「直進フィーダ」と称する。)とを備えてなるものがある。
各直進フィーダの下流側には、供給ホッパおよび計量ホッパがそれぞれ順に配設され、計量ホッパの下方に集合シュートが配設されている。
For example, as a combination weigher for performing a combination calculation, a conical distributed feeder and a plurality of linearly-vibrating vibratory feeders (hereinafter referred to as “straight-forward feeders”) disposed along the circumference of the distributed feeder. There are things that are equipped with.
On the downstream side of each linear feeder, a supply hopper and a weighing hopper are sequentially arranged, and a collecting chute is arranged below the weighing hopper.

例えば、外部の供給装置から分散フィーダの中央部に物品が供給され、分散フィーダは振動によって物品を周辺部方向に送り出すことによって直進フィーダへ物品を搬送する。
各々の直進フィーダは物品載置部であるトラフを振動させることにより物品を搬送して供給ホッパへ物品を供給する。
For example, the article is supplied from an external supply device to the central portion of the dispersion feeder, and the dispersion feeder conveys the article to the linear feeder by sending the article toward the peripheral portion by vibration.
Each linear feeder conveys an article by vibrating a trough, which is an article placement unit, and supplies the article to a supply hopper.

供給ホッパでは一時的に物品が保持され、その後、供給ホッパの下方に配設された計量ホッパに物品が供給され、この計量ホッパにて物品が計量されて計量値が得られる。そして、この計量値に基づいて組合せ演算を行うことにより、計量値の合計が目標組合せ重量と一致する最も近い計量ホッパの組合せを求め、この組合せに選択されている計量ホッパから物品が排出される。この計量ホッパから排出された物品は、集合シュート上を滑落して一体に集合され、一つの商品として例えば包装機に投入される。   The article is temporarily held in the supply hopper, and then the article is supplied to a weighing hopper disposed below the supply hopper, and the article is weighed by the weighing hopper to obtain a measured value. Then, by performing a combination calculation based on the measurement value, the closest combination of the measurement hoppers in which the total of the measurement values matches the target combination weight is obtained, and the article is discharged from the measurement hopper selected for the combination. . The articles discharged from the weighing hopper slide down on the collecting chute and are gathered together, and are put into a packaging machine as one product.

供給ホッパは、計量ホッパへ供給すべき組合せが成立しやすい適正量の物品をすぐに用意するために設置され、その設置目的は組合せ処理能力を高めることにある。
もし適正量の物品を直進フィーダから計量ホッパへ直接供給するとすれば適正量を供給する時間を長く要する。しかも、供給物品の安定計量値を求めるための安定待ち時間が長くかかる。
供給ホッパでは計量しない代わりに適正な重量の物品を供給するため、物品を蓄積する時間に長い時間を見込み、計量ホッパでは供給ホッパから物品を受けとる時間を殆ど要しないが安定待ちに長い時間を見込むことによって双方のホッパの時間配分のバランスを取っている。
The supply hopper is installed in order to immediately prepare an appropriate amount of articles in which a combination to be supplied to the weighing hopper is easily established, and the installation purpose is to increase the combination processing capability.
If an appropriate amount of articles is supplied directly from the linear feeder to the weighing hopper, it takes a long time to supply the appropriate amount. In addition, a long waiting time is required for obtaining a stable weighing value of the supplied article.
In order to supply goods with appropriate weight instead of weighing with the supply hopper, it takes a long time to accumulate the articles, and the weighing hopper requires little time to receive the articles from the supply hopper, but expects a long time to wait for stability This balances the time distribution of both hoppers.

ところで、組合せ商品の歩留りを改善することは極めて重要な課題である。組合せ品の歩留り改善のためには、組合せ選択の対象になる組合せ数を多くする必要があり、そのためには、計量ホッパに供給された個別物品重量を個別物品の目標重量付近に揃える必要がある。   By the way, improving the yield of combination products is a very important issue. In order to improve the yield of the combination product, it is necessary to increase the number of combinations to be selected for combination selection. For this purpose, it is necessary to align the individual article weight supplied to the weighing hopper near the target weight of the individual article. .

直進フィーダによる供給において、直進フィーダを所定時間、所定振幅という一定条件で駆動すると、トラフ上の物品の量の大小によって供給される物品重量が大きい影響を受ける。
組合せ秤では、組合せ精度の向上(組合せ品の歩留り改善)のためには、直進フィーダから供給ホッパへ供給される物品の重量をより精確に制御する必要がある。
In the supply by the linear feeder, when the linear feeder is driven at a constant condition of a predetermined amplitude for a predetermined time, the weight of the supplied article is greatly affected by the amount of articles on the trough.
In the combination weigher, it is necessary to more accurately control the weight of articles supplied from the linear feeder to the supply hopper in order to improve the combination accuracy (improve the yield of the combination product).

従来、フィーダによって搬送された物品の重量でなく、直接トラフ上の物品重量を、トラフを弾性支持する板バネに装着した歪みセンサによって測定する提案がある(例えば、特許文献1参照。)。
また、フィーダ駆動用電磁石の鉄心とアーマチュアとの間の間隙がトラフ上の物品重量に応じて変化することに着目し、間隙寸法の変化を自己インダクタンスの変化として測定して、トラフ上の物品重量を求める提案もある(例えば、特許文献2参照。)。
Conventionally, there is a proposal to measure the weight of an article directly on the trough, not the weight of the article conveyed by the feeder, with a strain sensor attached to a leaf spring that elastically supports the trough (see, for example, Patent Document 1).
In addition, paying attention to the fact that the gap between the iron core of the feeder driving magnet and the armature changes according to the weight of the article on the trough, the change in the gap dimension is measured as the change in self-inductance, and the weight of the article on the trough There is also a proposal for requesting (see, for example, Patent Document 2).

特開2000−97752号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-97752 特開2010−83615号公報JP 2010-83615 A

特許文献1,2に係るフィーダを備えた組合せ秤では、以下のような問題点がある。   The combination weigher provided with the feeders according to Patent Documents 1 and 2 has the following problems.

すなわち、特許文献1に係るフィーダにおいて、板バネはトラフの加振用としての構成であって、板バネには負荷荷重による歪み応力の集中部が設けられていないので、負荷荷重の大きさによって歪み応力の集中部が変動し、しかも曲げモーメントに応じた撓みであるからトラフ上の負荷荷重に対する出力の直線性を得ることが難しく精確にトラフ上の物品重量を検出することができない。
また、板バネにはたいてい樹脂製が用いられるが、樹脂は多孔質であるから吸湿によって膨潤し、直流レベルの出力がドリフトすることによって安定しないし、厚みの変動によるスパン変動によって歪みセンサに基づく重量や振幅検出値が変動する。
That is, in the feeder according to Patent Document 1, the leaf spring is configured for trough vibration, and the leaf spring is not provided with a concentrated portion of strain stress due to load load. Since the strain stress concentration portion is varied and the bending is in accordance with the bending moment, it is difficult to obtain the output linearity with respect to the load on the trough, and the weight of the article on the trough cannot be detected accurately.
The plate spring is usually made of resin, but since the resin is porous, it swells due to moisture absorption and does not stabilize due to drift of the DC level output, and is based on a strain sensor due to span variation due to thickness variation. The weight and amplitude detection value fluctuate.

一方、特許文献2に係るフィーダにおいても、フィーダ駆動用電磁石の鉄心とアーマチュアとの間の間隙変位量は基本的に板バネの曲げモーメントによる撓み量によって決まるので、特許文献1のものと同様に精確にトラフ上の物品重量を検出することができない。   On the other hand, in the feeder according to Patent Document 2, the gap displacement amount between the iron core of the feeder driving electromagnet and the armature is basically determined by the amount of bending due to the bending moment of the leaf spring. The weight of the article on the trough cannot be detected accurately.

さらに、上記各特許文献に係るフィーダにおいて、トラフ上に物品を積載した状態でトラフの振幅量を検出しようとしても、トラフ上で物品が上下移動するので衝撃的な浮き上がりによって不規則な値の負荷が過大・過小にかかる状態が振動に応じて繰り返し作用し、精確に振幅を測定することができない。
また、質量、バネから成る振動系は駆動信号の周波数と固有振動の比率で駆動信号振幅の大きさに対するフィーダ振幅の大きさの関係が決まるが、例えば稼働運転時に振動フィーダの出力振幅を測定して最適な駆動振動の周期や振動数を決めようとしても出力振幅が精確に求まらなければ最適な駆動信号周期を精確に決めることができない。
Further, in the feeders according to each of the above patent documents, even if an attempt is made to detect the amplitude of the trough while the article is loaded on the trough, the article moves up and down on the trough. The state of over and under is repeatedly acting according to the vibration, and the amplitude cannot be measured accurately.
In the vibration system consisting of mass and spring, the ratio of the amplitude of the feeder signal to the magnitude of the drive signal amplitude is determined by the ratio of the frequency of the drive signal and the natural vibration. For example, the output amplitude of the vibration feeder is measured during operation. Even if the optimum drive vibration cycle and frequency are determined, the optimum drive signal cycle cannot be accurately determined unless the output amplitude is accurately obtained.

本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、稼働運転時において振動フィーダ上に載置された物品の重量に応じて振動フィーダの固有振動周期または周波数を精確に求め、求めた固有振動周期または周波数によって振動フィーダにおける物品載置部上の物品重量を精確に求めることができ、この物品重量に基づく駆動信号の制御によって組合せ品の歩留まりを改善することができる組合せ秤を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and accurately determines and obtains the natural vibration period or frequency of the vibration feeder according to the weight of the article placed on the vibration feeder during operation. Provided is a combination weigher that can accurately determine the weight of the article on the article placement portion in the vibration feeder by the natural vibration period or frequency, and can improve the yield of the combination by controlling the drive signal based on the weight of the article It is intended to do.

前記目的を達成するために、本発明による組合せ秤は、
組合せ演算に参加する複数の計量ホッパと、各計量ホッパに対応してその上流側に設けられ、駆動信号に応じて物品載置部を振動させることでその物品載置部上の物品を下流へと搬送する振動フィーダとを備える組合せ秤において、
前記振動フィーダの振動周期を検出する振動周期検出手段と、
前記振動フィーダへ与える駆動信号の印加停止後において前記振動フィーダに残留する振動周期を前記振動周期検出手段の出力を測定することによって前記振動フィーダの現在の固有振動周期を決定する固有振動周期測定手段と、
を備えることを特徴とするものである(第1発明)。
なお、周波数は、振動周期の逆数で表されるから、固有振動周期測定手段による振動フィーダの固有振動周期の測定に代えて、振動フィーダの固有周波数(固有振動数)を測定するようにしてもよい。
In order to achieve the above object, the combination weigher according to the present invention comprises:
A plurality of weighing hoppers participating in the combination calculation, and provided on the upstream side corresponding to each weighing hopper, the article placement unit is vibrated according to the drive signal, and the article on the article placement unit is moved downstream. And a combination weigher comprising a vibrating feeder for conveying,
Vibration period detecting means for detecting a vibration period of the vibration feeder;
The natural vibration period measuring means for determining the current natural vibration period of the vibration feeder by measuring the output of the vibration period detecting means for the vibration period remaining in the vibration feeder after the application of the drive signal applied to the vibration feeder is stopped. When,
(First invention).
Since the frequency is represented by the reciprocal of the vibration period, the natural frequency (natural frequency) of the vibration feeder may be measured instead of the measurement of the natural vibration period of the vibration feeder by the natural vibration period measuring means. Good.

本発明において、
予め前記振動フィーダにおける物品載置部を含むフィーダ振動系の等価質量および等価バネ定数をそれぞれ算出する振動特性算出手段と、
前記固有振動周期測定手段によって測定される前記振動フィーダの現在の固有振動周期と、前記振動特性算出手段によって算出されるフィーダ振動系の等価質量および等価バネ定数とに基づいて、前記振動フィーダにおける物品載置部上の物品重量を算出する物品重量算出手段と、
を備えるものとすることができる(第2発明)。
In the present invention,
Vibration characteristic calculation means for calculating an equivalent mass and an equivalent spring constant of a feeder vibration system including an article placement portion in the vibration feeder in advance;
Articles in the vibration feeder based on the current natural vibration period of the vibration feeder measured by the natural vibration period measuring means and the equivalent mass and equivalent spring constant of the feeder vibration system calculated by the vibration characteristic calculating means An article weight calculating means for calculating an article weight on the placement unit;
(2nd invention).

本発明において、
前記固有振動周期測定手段によって測定される前記振動フィーダの現在の固有振動周期に基づいて前記振動フィーダに与える次回の物品供給における駆動信号の周波数を定める駆動信号周波数決定手段と、
前記駆動信号周波数決定手段によって定められる周波数の駆動信号で前記振動フィーダを駆動させ、前記物品重量算出手段によって算出される物品重量に基づいて、前記振動フィーダから供給される物品の供給重量が目標供給重量に一致するように前記振動フィーダの供給動作を制御するフィーダ主制御手段と、
を備えるものとすることができる(第3発明)。
In the present invention,
Drive signal frequency determining means for determining the frequency of the drive signal in the next article supply to be given to the vibration feeder based on the current natural vibration period of the vibration feeder measured by the natural vibration period measuring means;
The vibration feeder is driven with a drive signal having a frequency determined by the drive signal frequency determination means, and the supply weight of the article supplied from the vibration feeder is a target supply based on the article weight calculated by the article weight calculation means. Feeder main control means for controlling the feeding operation of the vibratory feeder to match the weight;
(3rd invention).

本発明において、
前記物品載置部上の物品重量と前記駆動信号の印加電圧パルス数とに基づいて、または、前記物品載置部上の物品重量と前記振動フィーダの作動時間とに基づいて、または、前記物品載置部上の物品重量と前記駆動信号の印加電圧パルス幅を表す時間値とに基づいて、供給重量の予測値を算出する予測供給重量算出手段が設けられるのが好ましい(第4発明)。
In the present invention,
Based on the weight of the article on the article placement section and the number of applied voltage pulses of the drive signal, or on the basis of the weight of the article on the article placement section and the operation time of the vibration feeder, or the article It is preferable that a predicted supply weight calculating means for calculating a predicted value of the supply weight is provided based on the weight of the article on the mounting portion and the time value indicating the applied voltage pulse width of the drive signal (fourth invention).

本発明において、
前記フィーダ主制御手段は、前記予測供給重量算出手段によって算出される予測供給重量が目標供給重量に一致するように、供給重量のフィードフォワード制御を実行するものとすることができる(第5発明)。
In the present invention,
The feeder main control means may perform feed forward control of the supply weight so that the predicted supply weight calculated by the predicted supply weight calculation means matches the target supply weight (fifth invention). .

本発明において、
前記フィーダ主制御手段は、前記予測供給重量算出手段によって算出される予測供給重量が実際に供給された供給重量に一致するように、供給重量のフィードバック制御を実行するものとすることができる(第6発明)。
In the present invention,
The feeder main control means may perform feed weight feedback control so that the predicted supply weight calculated by the predicted supply weight calculation means matches the actually supplied supply weight (first). 6 invention).

本発明において、
前記フィーダ主制御手段は、前記予測供給重量算出手段によって算出される予測供給重量を目標供給重量に一致させる供給重量のフィードフォワード制御と、前記予測供給重量算出手段によって算出される予測供給重量を実際に供給された供給重量に一致させる供給重量のフィードバック制御とを同時に実行するものとすることができる(第7発明)。
In the present invention,
The feeder main control unit is configured to perform feed-forward control of a supply weight that matches a predicted supply weight calculated by the predicted supply weight calculation unit with a target supply weight, and an actual predicted supply weight calculated by the predicted supply weight calculation unit. It is possible to simultaneously perform feedback control of the supply weight to be matched with the supply weight supplied to (Seventh invention).

本発明においては、振動フィーダへ与える駆動信号を印加停止させながらもまだ振動フィーダに残留する自由振動(=次の供給時の固有振動を表す。)の振動周期(周波数、振動数)を測定することによって次の供給時の振動フィーダの固有振動周期(固有周波数、固有振動数)が求められる。これにより、稼働運転時において振動フィーダ上に載置された物品の重量に応じて振動フィーダの固有振動周期を精確に求めことができる。そして、、求めた固有振動周期によって振動フィーダにおける物品載置部上の物品重量を精確に求めることができ、この物品重量に基づく駆動信号の制御によって組合せ品の歩留まりを改善することができる。   In the present invention, the vibration period (frequency, frequency) of the free vibration (= representing the natural vibration at the time of the next supply) still remaining in the vibration feeder while stopping the application of the drive signal applied to the vibration feeder is measured. Thus, the natural vibration period (natural frequency, natural frequency) of the vibration feeder at the time of the next supply is obtained. Thereby, the natural vibration period of the vibration feeder can be accurately determined according to the weight of the article placed on the vibration feeder during the operation. Then, the weight of the article on the article placement portion in the vibration feeder can be accurately obtained from the obtained natural vibration period, and the yield of the combination product can be improved by controlling the drive signal based on the weight of the article.

第2発明の構成を採用することにより、振動フィーダの物品載置部上に供給される物品重量をより精確に求めることができる。
第3発明の構成を採用することにより、振動フィーダから供給される物品の供給重量を目標供給重量に精確に一致させることができる。
By adopting the configuration of the second invention, the weight of the article supplied onto the article placement portion of the vibration feeder can be determined more accurately.
By adopting the configuration of the third invention, it is possible to accurately match the supply weight of the articles supplied from the vibration feeder with the target supply weight.

第4発明の構成を採用することにより、振動フィーダによる供給重量のフィードフォワード制御やフィードバック制御の際の制御量を適切に決定することができる。
第5発明の構成を採用することにより、振動フィーダの供給動作の制御を乱すような外的要因が発生した場合でも、前もってその影響を抑えることができる。
第6発明の構成を採用することにより、振動フィーダの供給動作の制御を乱すような外的要因が発生した場合でも、その影響が供給重量の変化として現れれば、直ちにフィードバックされて供給動作を適切に修正することができる。
第7発明の構成を採用することにより、振動フィーダによる供給動作の制御の乱れをより確実に抑えることができる。
By adopting the configuration of the fourth aspect of the invention, it is possible to appropriately determine the control amount at the time of feedforward control and feedback control of the supply weight by the vibration feeder.
By adopting the configuration of the fifth invention, even when an external factor that disturbs the control of the feeding operation of the vibration feeder occurs, the influence can be suppressed in advance.
By adopting the configuration of the sixth aspect of the invention, even when an external factor that disturbs the control of the feeding operation of the vibration feeder occurs, if the effect appears as a change in the feeding weight, it is immediately fed back and the feeding operation is appropriately performed Can be corrected.
By adopting the configuration of the seventh aspect of the invention, it is possible to more reliably suppress disturbance in the control of the supply operation by the vibration feeder.

本発明の一実施形態に係る組合せ秤の概略システム構成図1 is a schematic system configuration diagram of a combination weigher according to an embodiment of the present invention. 本実施形態の組合せ秤に装備される直進式振動フィーダの全体斜視図(a)およびその側面図(b)Overall perspective view (a) and side view (b) of a linear vibration feeder equipped in the combination weigher of this embodiment 直進式振動フィーダの制御系統の構成を説明するブロック図Block diagram explaining the configuration of the control system of the linear vibration feeder 直進式振動フィーダに印加する駆動電圧波形とそのときのトラフの振動変位とを表す図Diagram showing drive voltage waveform applied to linear vibration feeder and vibration displacement of trough at that time 駆動パルスPsの印加期間中における駆動パルスPsと、その期間中における電磁石のコイルに流れる電流(励磁電流)Iと、トラフの振動変位Awとの関係を表す図The figure showing the relationship between the drive pulse Ps during the application period of the drive pulse Ps, the current (excitation current) I flowing through the coil of the electromagnet during that period, and the vibration displacement Aw of the trough. 直進式振動フィーダに印加する駆動停止電圧波形とそのときのトラフの振動変位とを表す図Diagram showing drive stop voltage waveform applied to linear vibration feeder and vibration displacement of trough at that time 周期検出法の説明図Explanatory diagram of the period detection method

次に、本発明による組合せ秤の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。   Next, specific embodiments of the combination weigher according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1には、本発明の一実施形態に係る組合せ秤の概略システム構成図が示されている。   FIG. 1 is a schematic system configuration diagram of a combination weigher according to an embodiment of the present invention.

<組合せ秤の構成の説明>
図1に示されるように、本実施形態の組合せ秤1においては、装置中央に配設されたセンター基体2の上部に、外部の供給装置3から供給される物品を振動によって放射状に分散させる円錐形の分散フィーダ4が設けられている。
分散フィーダ4は、物品が載せられる円錐形の分散テーブル4aと、分散テーブル4aを振動させる振動装置4bとを備え、供給装置3からその中央部に供給される物品を振動によってその周縁部方向へ送り出す。
<Description of composition of combination weigher>
As shown in FIG. 1, in the combination weigher 1 of the present embodiment, a cone that disperses articles supplied from an external supply device 3 radially by vibration on an upper portion of a center base 2 disposed in the center of the device. In the form of a distributed feeder 4 is provided.
The dispersion feeder 4 includes a conical dispersion table 4a on which an article is placed, and a vibration device 4b that vibrates the dispersion table 4a. The article supplied from the supply device 3 to the central portion thereof is vibrated toward the periphery. Send it out.

分散フィーダ4の周囲には、複数の直進式振動フィーダ5(以下、「直進フィーダ5」と称する。)が放射状に設けられ、各直進フィーダ5は、分散フィーダ4から送られてきた物品を振動によって搬送し、各供給ホッパ6へと送り込む。
組合せ秤1には、直進フィーダ5と、この直進フィーダ5から順に下流側に配置される供給ホッパ6および計量ホッパ7と、計量ホッパ7に付設される重量センサ8とを一組とする計量ユニットが複数組設けられている。
Around the dispersion feeder 4, a plurality of rectilinear vibration feeders 5 (hereinafter referred to as “straight advance feeders 5”) are provided radially, and each rectilinear feeder 5 vibrates an article sent from the dispersion feeder 4. Are fed to each supply hopper 6.
The combination weigher 1 includes a linear feeder 5, a weighing hopper 6 and a weighing hopper 7 which are arranged downstream from the linear feeder 5, and a weighing unit 8 attached to the weighing hopper 7. A plurality of sets are provided.

供給ホッパ6は、直進フィーダ5から送り込まれた物品を受け取り、その下方に配設された計量ホッパ7が空になると排出ゲート6gを開いて計量ホッパ7へ物品を投入する。   The supply hopper 6 receives the articles sent from the linear feeder 5 and opens the discharge gate 6g when the weighing hopper 7 disposed below the empty hopper 7 becomes empty, and puts the articles into the weighing hopper 7.

計量ホッパ7内に投入された物品の重量は、重量センサ8によって測定される。この測定値は、制御装置9へ出力される。円状に配列された計量ホッパ7の下方には、略逆円錐台形状の集合シュート10が配設され、集合シュート10の下方にはファネル状の排出シュート11が設けられている。   The weight of the article put into the weighing hopper 7 is measured by the weight sensor 8. This measured value is output to the control device 9. Below the measuring hoppers 7 arranged in a circle, a substantially inverted frustoconical collective chute 10 is disposed, and below the collective chute 10 a funnel-shaped discharge chute 11 is provided.

複数の計量ホッパ7のうち、制御装置9によって組合せ選択された計量ホッパ7においては、その排出ゲート7gを開いて物品を排出するようにされており、そのとき排出された物品は集合シュート10上を滑り落ち、排出シュート11を介して、たとえば図示されない包装機へと投入される。   Among the plurality of weighing hoppers 7, in the weighing hopper 7 selected by the control device 9, the discharge gate 7g is opened to discharge the articles, and the discharged articles are then collected on the collecting chute 10 And is inserted into a packaging machine (not shown) through the discharge chute 11, for example.

また、分散フィーダ4の上方には、分散フィーダ4上の物品の量を検出するためのレベル検出器12が設けられている。このレベル検出器12として例えば超音波センサが用いられ、分散フィーダ4上の物品の層厚が検出され、その検出信号は制御装置9へ出力される。
制御装置9は、分散フィーダ4上の物品の層厚に基づいて分散フィーダ4上の物品の量が常に一定に保たれるように、供給装置3を制御する。
Further, a level detector 12 for detecting the amount of articles on the dispersion feeder 4 is provided above the dispersion feeder 4. For example, an ultrasonic sensor is used as the level detector 12, the layer thickness of the article on the dispersion feeder 4 is detected, and the detection signal is output to the control device 9.
The control device 9 controls the supply device 3 so that the amount of articles on the dispersion feeder 4 is always kept constant based on the layer thickness of the articles on the dispersion feeder 4.

制御装置9は、例えば、演算制御部9aおよび記憶部9bを有するマイクロコンピュータなどによって構成される。
記憶部9bには、制御プログラムや各種設定値などが記憶されている。
演算制御部9aは、制御プログラムや各種設定値に基づいて、組合せ動作の制御や組合せ演算などを実行する。
制御装置9に付設される操作表示器13は、例えばタッチスクリーン画面を備え、組合せ秤の操作および動作パラメータの設定などを行う入力手段も備わっている。
The control device 9 is configured by, for example, a microcomputer having an arithmetic control unit 9a and a storage unit 9b.
The storage unit 9b stores a control program, various setting values, and the like.
The calculation control unit 9a executes combination operation control, combination calculation, and the like based on the control program and various set values.
The operation indicator 13 attached to the control device 9 includes, for example, a touch screen screen, and also includes input means for operating the combination weigher and setting operation parameters.

次に、本実施形態の組合せ秤に装備される直進フィーダの構成について、図2を用いてより具体的に説明する。   Next, the configuration of the linear feeder equipped in the combination weigher of the present embodiment will be described more specifically with reference to FIG.

直進フィーダ5は、物品を載せて搬送するための物品載置部としてのトラフ5aと、トラフ5aを振動させる振動装置5bとを備えている。物品は分散フィーダ4(図1参照)の周縁部からトラフ5aの後部に供給され、トラフ5aを振動させることによって物品を前部に搬送し、トラフ5aの前部先端より供給ホッパ6へ排出する。   The rectilinear feeder 5 includes a trough 5a as an article placement unit for placing and conveying an article, and a vibration device 5b that vibrates the trough 5a. The article is supplied from the peripheral part of the dispersion feeder 4 (see FIG. 1) to the rear part of the trough 5a, and the article is conveyed to the front part by vibrating the trough 5a and discharged from the front end of the trough 5a to the supply hopper 6. .

振動装置5bは、固定フレーム21を備え、この固定フレーム21に、例えばカーボン樹脂製の板バネからなる弾性部材23a,23bを介して可動板22が揺動可能に取り付けられている。
弾性部材23a,23bは、その上端部側が後方側に傾斜するように固定フレーム21と可動板22との間に取り付けられている。
固定フレーム21には、電磁石24が水平面に対して所定の角度を有するように固定され、可動板22には、電磁石24と所定間隔を有して対向するように、被吸着部材(アーマチュア)25が取り付けられている。
固定フレーム21は、防振バネ26を介してセンター基体2(図1参照)に取り付けられている。
The vibration device 5b includes a fixed frame 21, and a movable plate 22 is swingably attached to the fixed frame 21 via elastic members 23a and 23b made of, for example, a carbon resin plate spring.
The elastic members 23a and 23b are attached between the fixed frame 21 and the movable plate 22 so that the upper end side thereof is inclined rearward.
An electromagnet 24 is fixed to the fixed frame 21 so as to have a predetermined angle with respect to a horizontal plane, and a member to be attracted (armature) 25 is opposed to the movable plate 22 with a predetermined interval. Is attached.
The fixed frame 21 is attached to the center base 2 (see FIG. 1) via a vibration-proof spring 26.

振動装置5bの可動板22の上面には、取付け部27が固着され、トラフ5aは、その下面に設けられた取付金具28によって、取付け部27に着脱自在に取り付けられている。   An attachment portion 27 is fixed to the upper surface of the movable plate 22 of the vibration device 5b, and the trough 5a is detachably attached to the attachment portion 27 by an attachment fitting 28 provided on the lower surface thereof.

直進フィーダ5の振動機構においては、電磁石24に電圧が印加されると、可動板22に固定された被吸着部材25が電磁石24に吸引される。このとき、可動板22は、可動板22と固定フレーム21とを連結している弾性部材23a,23bが弾性変形することによって、電磁石24側、すなわち後方斜め下方向へ移動する。
次に、電磁石24に対する電圧の印加が停止されると、電磁石24に生じる吸引力が解除され、弾性部材23a,23bの弾性反発力によって可動板22が前方斜め上方向に移動する。トラフ5aは可動板22とともに移動するので、上記動作を繰り返すことによって、トラフ5aが振動し、トラフ5a上の物品が前方へ搬送される。
なお、この振動機構を構成する部材の材質や構造、構成は本事例に限定されるものではない。
In the vibration mechanism of the linear feeder 5, when a voltage is applied to the electromagnet 24, the attracted member 25 fixed to the movable plate 22 is attracted to the electromagnet 24. At this time, the movable plate 22 moves to the electromagnet 24 side, that is, rearward and obliquely downward, due to elastic deformation of the elastic members 23a and 23b connecting the movable plate 22 and the fixed frame 21.
Next, when the application of voltage to the electromagnet 24 is stopped, the attractive force generated in the electromagnet 24 is released, and the movable plate 22 moves obliquely upward in the forward direction by the elastic repulsive force of the elastic members 23a and 23b. Since the trough 5a moves together with the movable plate 22, by repeating the above operation, the trough 5a vibrates and the articles on the trough 5a are conveyed forward.
Note that the material, structure, and configuration of the members constituting the vibration mechanism are not limited to this example.

本実施形態では、弾性部材23a,23bの何れか一方(本事例では弾性部材23a)に振動周期検出手段29が設けられている。
この振動周期検出手段29は、例えば、弾性部材23aに、弾性部の歪みを検出するために貼付されたピエゾフィルムなどの圧電素子により構成されている。
振動周期検出手段29は、弾性部材23aの弾性変形に応じて歪むことにより、当該歪みに応じた出力を制御装置9(図1参照)へ出力する。
In this embodiment, the vibration period detection means 29 is provided in either one of the elastic members 23a and 23b (in this case, the elastic member 23a).
The vibration period detecting means 29 is constituted by, for example, a piezoelectric element such as a piezo film attached to the elastic member 23a in order to detect distortion of the elastic portion.
The vibration period detection unit 29 distorts according to the elastic deformation of the elastic member 23a, and outputs an output corresponding to the distortion to the control device 9 (see FIG. 1).

この歪み検出用センサはストレインゲージであっても良い。
また、歪み検出は直進フィーダ5の振動周期の検出用であるから所定の周期をもって揺動する可動板22上に、揺動方向の加速度を検出するように加速度センサを貼付し、揺動振動の加速度に応じた信号を制御装置9(図1参照)へ出力するようにしてもよい。
また、弾性部材23a,23bや可動板22が設置される基台30との間の変位の周期を測定するように変位センサを設けるようにしても良い。
The strain detection sensor may be a strain gauge.
Further, since the strain detection is for detecting the vibration period of the linear feeder 5, an acceleration sensor is attached to the movable plate 22 that swings at a predetermined period so as to detect the acceleration in the swing direction, and the vibration of the swinging vibration is detected. A signal corresponding to the acceleration may be output to the control device 9 (see FIG. 1).
Moreover, you may make it provide a displacement sensor so that the period of a displacement between the elastic members 23a and 23b and the base 30 in which the movable plate 22 is installed may be measured.

次に、直進フィーダに関する制御系統の構成について、図3を用いて説明する。
なお、図3に示される制御系統の構成は、組合せ秤1に備えられる個々の直進フィーダ5について同様である。
Next, the configuration of the control system related to the linear feeder will be described with reference to FIG.
The configuration of the control system shown in FIG. 3 is the same for the individual linear feeders 5 provided in the combination weigher 1.

すなわち、複数の直進フィーダ5のそれぞれに対応して直進フィーダ制御手段40が設けられている。これら複数の直進フィーダ制御手段40は、本実施形態では制御装置9の機能によって実現されるが、制御装置9とは別に設けられてもよい。   That is, the linear feeder control means 40 is provided corresponding to each of the plurality of linear feeders 5. The plurality of linear feeder control means 40 are realized by the function of the control device 9 in the present embodiment, but may be provided separately from the control device 9.

図3に示される秤制御手段39は、制御装置9において、複数の直進フィーダ制御手段40以外の機能を実現する手段である。
すなわち、制御装置9は、秤制御手段39と複数の直進フィーダ制御手段40とを有している。
The scale control means 39 shown in FIG. 3 is means for realizing functions other than the plurality of linear feeder control means 40 in the control device 9.
That is, the control device 9 has a scale control means 39 and a plurality of linear feeder control means 40.

直進フィーダ制御手段40は、フィーダ主制御手段41と、振動周期算出手段42と、物品重量算出手段43と、駆動信号周波数決定手段44と、振動特性算出手段45と、予測供給重量算出手段46とを有している。   The straight feeder control means 40 includes a feeder main control means 41, a vibration period calculation means 42, an article weight calculation means 43, a drive signal frequency determination means 44, a vibration characteristic calculation means 45, and a predicted supply weight calculation means 46. have.

<フィーダ主制御手段の説明>
フィーダ主制御手段41は、振動フィーダの供給動作を制御するための電圧印加制御手段としての機能を有し、駆動期間内において、電磁石24のコイルに、後述する図4に示す初期吸引パルスPoおよび駆動電圧パルスPs(Ps1,Ps2,・・・)などの矩形派電圧を印加するように構成されている。また、フィーダ主制御手段41は、トラフ5aの振幅が目標振幅になるように駆動パルスPsのパルス幅(T1〜T4)を制御する。
<Description of feeder main control means>
The feeder main control means 41 has a function as a voltage application control means for controlling the supply operation of the vibration feeder. During the drive period, the initial attracting pulse Po shown in FIG. A rectangular voltage such as a drive voltage pulse Ps (Ps1, Ps2,...) Is applied. The feeder main control means 41 controls the pulse width (T1 to T4) of the drive pulse Ps so that the trough 5a has the target amplitude.

<固有振動周期測定手段の説明>
振動周期算出手段42は、振動周期検出手段29からの検出信号に基づいて直進フィーダ5の振動周期を算出する機能を有している。なお、振動周期検出手段29と振動周期算出手段42とを含む構成が本発明の「固有振動周期測定手段」に相当する。
<Description of natural vibration period measuring means>
The vibration period calculation unit 42 has a function of calculating the vibration period of the linear feeder 5 based on the detection signal from the vibration period detection unit 29. The configuration including the vibration period detecting means 29 and the vibration period calculating means 42 corresponds to the “natural vibration period measuring means” of the present invention.

<物品重量算出手段の説明>
物品重量算出手段43は、トラフ5aの固有振動周期または周波数と、フィーダ振動系の等価質量および等価バネ定数とに基づいて、トラフ5a上の物品重量を算出する機能を有している。
<Description of article weight calculation means>
The article weight calculation means 43 has a function of calculating the article weight on the trough 5a based on the natural vibration period or frequency of the trough 5a and the equivalent mass and equivalent spring constant of the feeder vibration system.

<駆動信号周波数決定手段の説明>
駆動信号周波数決定手段44は、物品載置部の固有振動周期または周波数に基づいて直進フィーダ5に与える次回の物品供給における駆動信号の周波数を定める機能を有している。
<Description of drive signal frequency determining means>
The drive signal frequency determination means 44 has a function of determining the frequency of the drive signal in the next article supply to be given to the linear feeder 5 based on the natural vibration period or frequency of the article placement section.

<振動特性算出手段の説明>
振動特性算出手段45は、直進フィーダ5における物品載置部を含むフィーダ振動系の等価質量および等価バネ定数をそれぞれ算出する機能を有している。
<Description of vibration characteristic calculation means>
The vibration characteristic calculation unit 45 has a function of calculating an equivalent mass and an equivalent spring constant of the feeder vibration system including the article placement portion in the linear feeder 5.

<予測供給重量算出手段の説明>
予測供給重量算出手段46は、直進フィーダ5による物品の供給重量の予測値を算出する機能を有している。
<Description of predicted supply weight calculation means>
The predicted supply weight calculation means 46 has a function of calculating a predicted value of the supply weight of the articles by the linear feeder 5.

<直進フィーダの駆動信号と設定法の説明>
本実施形態では、組合せ秤1の稼働運転時の駆動信号停止期間中に、トラフ5a上の物品重量によって決まる振動機構、すなわち直進フィーダ5の固有振動周期の値に応じた駆動信号の周期になるように駆動パルスの周期Tvの変更を行うように構成されている。
<Explanation of linear feeder drive signal and setting method>
In the present embodiment, during the drive signal stop period during the operation of the combination weigher 1, the vibration mechanism determined by the weight of the article on the trough 5 a, that is, the period of the drive signal corresponding to the value of the natural vibration period of the linear feeder 5. In this way, the drive pulse cycle Tv is changed.

図4には、直進フィーダに印加する駆動電圧波形とそのときのトラフの振動変位とを表す図が示されている。   FIG. 4 is a diagram showing a drive voltage waveform applied to the linear feeder and the vibration displacement of the trough at that time.

本実施形態では、駆動開始時に、電圧Va、パルス幅Tpの初期吸引パルスPoを印加し、その後、時間Ts経過後から駆動終了までの間に、電圧Vaの駆動パルスPs(Ps1,Ps2,・・・)を周期Tv(駆動周波数fv=1/Tv)で印加するようにしている。   In the present embodiment, an initial suction pulse Po having a voltage Va and a pulse width Tp is applied at the start of driving, and thereafter, driving pulses Ps (Ps1, Ps2,. ... Is applied at a cycle Tv (drive frequency fv = 1 / Tv).

ここで、電磁石24に初期吸引パルスPoを印加することにより、トラフ5aが目標振幅Atに対応する振動変位となるように印加時間Tpが設定されている。
すなわち、パルス幅Tpの初期吸引パルスPoを印加することにより、トラフ5aの位置が目標振幅Atに対応する位置になり、非常に優れた立ち上がり特性が得られる。
目標振幅Atに対応する位置とは、トラフ5aが目標振幅Atで振動する場合の振動の下端位置に相当する。
なお、目標振幅Atは、トラフ5aの振動振幅の標準値であり、搬送物品の種類、搬送量等を勘案して設定される。
Here, the application time Tp is set so that the trough 5a has a vibration displacement corresponding to the target amplitude At by applying the initial attraction pulse Po to the electromagnet 24.
That is, by applying the initial suction pulse Po having the pulse width Tp, the position of the trough 5a becomes a position corresponding to the target amplitude At, and very excellent rising characteristics are obtained.
The position corresponding to the target amplitude At corresponds to the lower end position of vibration when the trough 5a vibrates with the target amplitude At.
The target amplitude At is a standard value of the vibration amplitude of the trough 5a, and is set in consideration of the type of transport article, the transport amount, and the like.

ここで、電圧Vaは予め駆動電圧として定められた所定電圧であり、例えば電磁石24の定格電圧としてもよい。また、初期パルスPo、時間To,Ts、駆動パルスPsの周波数fvおよび周期Tv、駆動パルスPsの標準パルス幅Taは、実験結果などから次のようにして決められている。   Here, the voltage Va is a predetermined voltage set in advance as a drive voltage, and may be, for example, a rated voltage of the electromagnet 24. Further, the initial pulse Po, times To and Ts, the frequency fv and period Tv of the drive pulse Ps, and the standard pulse width Ta of the drive pulse Ps are determined as follows from the experimental results.

<初期パルスPoの時間幅Tpの決定の説明>
トラフ5aの上には稼働時に載置されていると予想される平均的な重量および重量分布に相当するサンプル物品(固体)を載せ、振幅検出値がばらつかないようにするため、トラフ5aの振動時に上下移動しないようにトラフ5a上に固定した状態で測定することが好ましい。なお、無負荷の状態でテストを行っても良い。
<Description of determination of time width Tp of initial pulse Po>
A sample article (solid) corresponding to the average weight and weight distribution expected to be placed during operation is placed on the trough 5a, so that the amplitude detection value does not vary. It is preferable to measure in a state of being fixed on the trough 5a so as not to move up and down during vibration. Note that the test may be performed in a no-load state.

所定点数の電圧印加時間(電圧Vaを印加する時間)Tpxのそれぞれについて、電磁石24に電圧Vaを印加する実験を行ない、トラフ5aの振幅Atxを例えばレーザ変位計を用いて測定する。ここでは電圧印加によりトラフ5aが振動したときのトラフ5aの位置が最も高い位置と最も低い位置との差をトラフ5aの振幅とする。この測定結果に基づいて電圧印加時間Tpxと振幅Atxの関係式Atx=f(Tpx)を求め、この関係式を用いて振幅標準値Atのときの電圧印加時間Tpを決定する。   For each of a predetermined number of voltage application times (time for applying voltage Va) Tpx, an experiment of applying voltage Va to electromagnet 24 is performed, and amplitude Atx of trough 5a is measured using, for example, a laser displacement meter. Here, the difference between the highest position and the lowest position of the trough 5a when the trough 5a vibrates due to voltage application is defined as the amplitude of the trough 5a. Based on this measurement result, a relational expression Atx = f (Tpx) between the voltage application time Tpx and the amplitude Atx is obtained, and the voltage application time Tp at the amplitude standard value At is determined using this relational expression.

<駆動パルスPsの周波数fvおよび周期Tの決定の説明>
駆動パルスPsの周波数fvは、トラフ5aの固有振動周期fcを求め、fv=k・fcとする。
ここで、kは予め1か1に近い値を設定しておく。つまり、駆動パルスPsの周波数fvは、トラフ5aの固有振動数に等しいかその近傍の値に定める。
<Description of Determination of Frequency fv and Period T of Drive Pulse Ps>
For the frequency fv of the drive pulse Ps, the natural vibration period fc of the trough 5a is obtained and is set to fv = k · fc.
Here, k is set to 1 or a value close to 1 in advance. That is, the frequency fv of the drive pulse Ps is set to a value that is equal to or close to the natural frequency of the trough 5a.

それには、例えば電磁石24に電圧Vaを上記で決めた印加電圧時間Tpの間のみ印加して、トラフ5aに自由振動を起こし、後に述べる方法(稼働運転中にも使用する方法)で振動周期検出手段29の出力によってトラフ5aの固有振動周期fcを求め、このfcの値から周波数fvを決め、周期Tvも決める。
なお、レーザ変位計の出力によって振動変位の時間変化を測定しFFT(高速フーリエ変換)解析によって求めても良い。
For this purpose, for example, the voltage Va is applied to the electromagnet 24 only during the application voltage time Tp determined above to cause free vibration in the trough 5a, and the vibration period is detected by the method described later (method also used during operation). The natural vibration period fc of the trough 5a is obtained from the output of the means 29, the frequency fv is determined from the value of this fc, and the period Tv is also determined.
In addition, the time change of the vibration displacement may be measured by the output of the laser displacement meter and obtained by FFT (Fast Fourier Transform) analysis.

また、上記測定時に電圧Vaの印加終了時点からトラフ5aの振動変位が2回目に0になる時点までの時間を測定し、その時間をToとする。   Further, during the measurement, the time from the end of application of the voltage Va to the time when the vibration displacement of the trough 5a becomes 0 for the second time is measured, and the time is defined as To.

<駆動パルスPsの標準パルス幅Taの決定の説明>
例えば、所定点数のパルス幅Taxのそれぞれについて、その時々のトラフ5a上の物品重量に応じた固有振動周期fcを前もって測定して周期Tvを定めながら、この周期Tvの駆動周期で振動を与えたときのトラフ5aの振幅Atxをレーザ変位計で測定してパルス幅Taxを変化させることによってTaxと振動振幅Atxの関係式Atx=f(Tax)を求め、その関係式を用いて標準振幅Atに対応するパルス幅Taを求め、この値を駆動パルスPsの標準パルス幅とする。
<Description of Determination of Standard Pulse Width Ta of Drive Pulse Ps>
For example, for each of a predetermined number of pulse widths Tax, vibrations were given at a driving cycle of this cycle Tv while measuring the natural vibration cycle fc according to the weight of the article on the trough 5a at each time to determine the cycle Tv. When the amplitude Atx of the trough 5a is measured with a laser displacement meter and the pulse width Tax is changed, a relational expression Atx = f (Tax) between Tax and the vibration amplitude Atx is obtained, and the standard amplitude At is obtained using the relational expression. The corresponding pulse width Ta is obtained, and this value is set as the standard pulse width of the drive pulse Ps.

なお、レーザ変位計を使用しない方法として、トラフ5a上に稼働運転時における平均的な物品重量に相当する重量の物品を固定載置し、自由振動を起こし、後述する方法やFFT解析によって固有振動周期を求めた上で、予め設定した所定の係数kによって駆動信号の周波数、周期を決定し、決定した周期の駆動信号でもって強制駆動することによって歪みセンサ、変位センサ、加速度センサから得られる振動信号出力から振幅Atxを求めパルス幅Taを決定しても良い。   As a method not using a laser displacement meter, an article having a weight corresponding to an average article weight during operation is fixedly placed on the trough 5a to cause free vibration, and a natural vibration is obtained by a method described later or FFT analysis. After obtaining the period, the frequency and period of the driving signal are determined by a predetermined coefficient k set in advance, and the vibration obtained from the strain sensor, the displacement sensor, and the acceleration sensor is forcibly driven by the driving signal having the determined period. The pulse width Ta may be determined by obtaining the amplitude Atx from the signal output.

なお、振動周期検出手段29として加速度センサが使用されているとすれば、加速度検出信号から変位振幅を求めるには、振動周期がωvであった場合、変位振動と加速度振動の間の関係がA・sin(ωv・t)と−A・ωv・sin(ωv・t)であるため、駆動信号周波数ωv(=2π・fv)を使用し、測定した加速度振幅に1/ωvをかけて出力振幅の大きさを評価する。 If an acceleration sensor is used as the vibration period detection means 29, the displacement amplitude can be obtained from the acceleration detection signal. When the vibration period is ωv, the relationship between the displacement vibration and the acceleration vibration is A Since sin (ωv · t) and -A · ωv 2 · sin (ωv · t), the drive signal frequency ωv (= 2π · fv) is used and the measured acceleration amplitude is multiplied by 1 / ωv 2. Evaluate the magnitude of the output amplitude.

<時間Tsの決定の説明>
初期吸引パルスPoの電圧印加終了時点から最初の駆動パルスPs1の印加開始時点までの時間Tsは、先に求めた時間Toから標準パルス幅Taを差し引いた値をもってTsと決める。
<Description of determination of time Ts>
The time Ts from the end of voltage application of the initial suction pulse Po to the start of application of the first drive pulse Ps1 is determined as Ts by subtracting the standard pulse width Ta from the previously obtained time To.

以上のように決定した各時間でもって図4に示されるように電圧を印加する。   A voltage is applied at each time determined as described above as shown in FIG.

なお、本実施形態では、駆動開始時に、1つの初期吸引パルスPoを印加することにより、トラフ5aを標準振幅Atに対応する位置に変位させるようにしたが、トラフ5aが振動動作の開始前の位置(すなわち、振動変位が0である静止位置)から、この振動動作の開始前の位置に戻ることなく標準振幅Atに対応する位置へ変位するように電磁石24に電圧を印加するようにすればよい。例えば図4においての一点鎖線で示されるように、1つの初期吸引パルスに代えて、2つの初期吸引のパルスPo1,Po2を印加するようにしてもよい。   In this embodiment, the trough 5a is displaced to a position corresponding to the standard amplitude At by applying one initial suction pulse Po at the start of driving. If a voltage is applied to the electromagnet 24 so as to move from the position (that is, the stationary position where the vibration displacement is 0) to the position corresponding to the standard amplitude At without returning to the position before the start of the vibration operation, Good. For example, as indicated by a one-dot chain line in FIG. 4, two initial suction pulses Po1 and Po2 may be applied instead of one initial suction pulse.

また、本実施形態では、図4に示されるように、駆動パルスPsの立ち下がり時点(印加終了時点)が、振動変位0(静止時における位置)になる時点と一致するようにしている。このことは、駆動パルスPsのパルス幅が変更されても同様であり、駆動パルスPsはその立ち下がり時点が一定間隔(周期Tv)となるように印加される。これについて図5を参照しながら以下に説明する。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the time point when the drive pulse Ps falls (the time point when the application ends) coincides with the time point when the vibration displacement becomes 0 (position when stationary). This is the same even when the pulse width of the drive pulse Ps is changed, and the drive pulse Ps is applied so that the falling point thereof becomes a constant interval (cycle Tv). This will be described below with reference to FIG.

図5に示されるように、駆動パルスPsは、電磁石24の吸引力が最も効率よく振幅に反映されるタイミングとなるように印加されることが望ましい。すなわち、振動変位Awが最大値AHから最小値ALになるまでの間に電磁石24の吸引力が生じるように駆動パルスPsを印加することが消費電力を小さくする上で望ましい。
さらには、電磁石24の最大吸引力が、振動変位Awが0から最小値ALになるまでに生じるように駆動パルスPsを印加することが望ましい。
As shown in FIG. 5, it is desirable that the drive pulse Ps is applied so that the attraction force of the electromagnet 24 is most efficiently reflected in the amplitude. That is, in order to reduce the power consumption, it is desirable to apply the drive pulse Ps so that the attractive force of the electromagnet 24 is generated before the vibration displacement Aw reaches the minimum value AL from the maximum value AH.
Furthermore, it is desirable to apply the drive pulse Ps so that the maximum attraction force of the electromagnet 24 occurs before the vibration displacement Aw becomes 0 to the minimum value AL.

電磁石24の吸引力Fは、電流Iの2乗に比例し、電流Iが大きいほど大きくなる。図5に示されるように、電流Iは、駆動パルスPsの立ち上がり時点から流れ初め、駆動パルスPsの立ち下がり時点から所定時間後に最大となる。
本実施形態では、駆動パルスPsの立ち下がり時点を振動変位Awが0になる時点と一致するようにしている。
すなわち、ここでは駆動パルスPsをトラフ5aが振動の上端位置(振動変位Awが最大値AH)から静止位置を通過するとき、駆動パルスPsが立ち下がり時点(印加終了時点)となるように駆動パルスPsを印加するようにしている。
このようにすれば、電磁石24の吸引力が、振動変位Awが最大値AHから最小値ALになるまでに生じるようにすることができる。
The attractive force F of the electromagnet 24 is proportional to the square of the current I, and increases as the current I increases. As shown in FIG. 5, the current I starts to flow from the rising point of the driving pulse Ps, and becomes maximum after a predetermined time from the falling point of the driving pulse Ps.
In the present embodiment, the time point when the drive pulse Ps falls is set to coincide with the time point when the vibration displacement Aw becomes zero.
That is, here, the drive pulse Ps is driven so that the trough 5a passes the stationary position from the vibration upper end position (vibration displacement Aw is the maximum value AH) so that the drive pulse Ps falls (application end time). Ps is applied.
In this way, the attractive force of the electromagnet 24 can be generated until the vibration displacement Aw changes from the maximum value AH to the minimum value AL.

駆動パルスPsの出力数を検出するためのカウンタCtを設ける。なお、図4に示される周期的に繰り返す駆動パルスPsの中間付近にPsと同じ時間幅の停止パルスをトラフ5aの振幅方向に逆位相に力が作用するように加えることによって、図6に示されるように、直進フィーダ5の振動を停止させる。駆動パルスPsの代わりに駆動時間を用いるものとして、図6において0から停止パルスの印加までの時間をカウンタCtでカウントさせてもよい。   A counter Ct is provided for detecting the number of outputs of the drive pulse Ps. It is noted that a stop pulse having the same time width as Ps is applied in the vicinity of the middle of the periodically repeated drive pulse Ps shown in FIG. 4 so that the force acts in the opposite phase in the amplitude direction of the trough 5a. In such a manner, the vibration of the straight feeder 5 is stopped. Assuming that the driving time is used instead of the driving pulse Ps, the time from 0 to the application of the stop pulse in FIG. 6 may be counted by the counter Ct.

上記のように各々のパラメータを設定した上で、直進フィーダ5に自由振動を起こすための電圧Vaiを設定する。
初めにトラフ5a上には物品を載置せずに電磁石24に電圧Vaiを上記で決めた印加電圧時間Tpの間のみ印加して、直進フィーダ5に自由振動を起こし、振動周期検出手段29の出力によって、直進フィーダ5の固有振動数Toを求める。
この操作は調整時のみ、トラフ5aに物品載置が無い場合の固有周期を求める際にのみ必要である。
After setting the respective parameters as described above, the voltage Vai for causing free vibration in the linear feeder 5 is set.
First, without placing an article on the trough 5a, the voltage Vai is applied to the electromagnet 24 only during the applied voltage time Tp determined above to cause free vibration in the linear feeder 5 and the vibration period detecting means 29. From the output, the natural frequency To of the linear feeder 5 is obtained.
This operation is necessary only at the time of adjustment and only when obtaining the natural period when there is no article placed on the trough 5a.

<トラフ上の物品重量、駆動信号パルス数、駆動信号パルス幅と供給される物品重量との関係を定める手法の説明>
次に、実際に稼働運転時に使用する物品の平均的な量をトラフ5aに載置する。
電磁石24に電圧Vaiを上記で決めた印加電圧時間Tpのみ印加して、直進フィーダ5に自由振動を起こす。
この操作もトラフ5a上に最初に物品を載置したときのみ必要であって、調整時であっても稼働運転時であっても、駆動動作を断続的に継続していけば直進フィーダ5の駆動終了後(駆動パルスPsの停止後)には直進フィーダ5に自由振動が残るので、次に搬送供給される物品がトラフ5a上に存在した状態の自由振動(固有振動周期)を、電圧Vaiを供給することなく測定することができる。
このようにして、トラフ5a上に物品が載置された状態の固有周期Tc(固有振動周期fc)を測定し、無負荷時の固有周期To値とでもって後に述べる方法でトラフ5a上の物品質量Wcxを求める。
<Description of a method for determining the relationship between the article weight on the trough, the number of drive signal pulses, the drive signal pulse width and the supplied article weight>
Next, the average amount of articles actually used during operation is placed on the trough 5a.
The voltage Vai is applied to the electromagnet 24 only for the applied voltage time Tp determined above, and free vibration is caused in the linear feeder 5.
This operation is also necessary only when the article is first placed on the trough 5a. If the driving operation is continued intermittently during adjustment or during operation, the linear feeder 5 Since free vibration remains in the rectilinear feeder 5 after the end of driving (after the drive pulse Ps is stopped), the free vibration (natural vibration period) in the state where the article to be conveyed and supplied next exists on the trough 5a is expressed by the voltage Vai. Can be measured without supplying.
In this way, the natural period Tc (natural vibration period fc) in a state where the article is placed on the trough 5a is measured, and the article on the trough 5a is measured by the method described later with the natural period To value at the time of no load. The mass Wcx is obtained.

上記で求めた固有振動周期fcに応じて駆動周波数fv(駆動周期Tv)を、fv=k・fcに設定して周波数fv(周期Tv)の駆動信号を与える。
常にfv/fc=k=一定の関係になるように駆動信号の周期Tvを定めるので、駆動信号の振幅に対する直進フィーダ5の振幅の比率(振幅伝達率)が一定になり、駆動パルス幅Taが一定であれば直進フィーダ5上の物品重量が変化しても直進フィーダ5の出力振幅Atは一定になる。つまりAt∝Taの関係になるように駆動信号周波数を決定する。
The drive frequency fv (drive cycle Tv) is set to fv = k · fc in accordance with the natural vibration cycle fc obtained above, and a drive signal of frequency fv (cycle Tv) is given.
Since the period Tv of the drive signal is determined so that fv / fc = k = constant always, the ratio of the amplitude of the linear feeder 5 (amplitude transmission rate) to the amplitude of the drive signal is constant, and the drive pulse width Ta is If constant, the output amplitude At of the linear feeder 5 becomes constant even if the weight of the article on the linear feeder 5 changes. That is, the drive signal frequency is determined so that At に な る Ta.

物品の種類毎に、直進フィーダ5から供給ホッパ6へ供給される物品重量Wxはトラフ5a上の物品重量Wcxに略比例し駆動信号パルス数Nxにも略比例するので、直進フィーダ5の振幅At、すなわちパルス時間Taが一定の下で、WcxとNxが標準の値を中心にある程度の大きさの範囲にあれば供給重量値Wxは、下記(1)式の如く、
Wx=f(Wcx,Nx) ・・・(1)
トラフ5a上の物品重量値Wcxと駆動信号パルス数Nxの関数として表されるものと予測することができる。
For each type of article, the article weight Wx supplied from the linear feeder 5 to the supply hopper 6 is approximately proportional to the article weight Wcx on the trough 5a and is also approximately proportional to the drive signal pulse number Nx, so the amplitude At of the linear feeder 5 That is, if the pulse time Ta is constant and Wcx and Nx are within a certain range with a standard value as the center, the supply weight value Wx can be expressed by the following equation (1):
Wx = f (Wcx, Nx) (1)
It can be predicted that it is expressed as a function of the article weight value Wcx on the trough 5a and the drive signal pulse number Nx.

また、駆動信号Psのパルス数として常に一定値N個を与えるとすると、物品の種類毎にトラフ5aから供給ホッパ6へ供給される物品重量Wyは、トラフ5aの出力振幅Aty、すなわちパルス幅Tayに略比例し、トラフ5a上の物品重量Wcyにも略比例するので、やはり駆動信号周波数fvと現在の固有振動周期fcとの関係をfv/fc=k=一定の関係になるようにする条件の下で、WcyとTayが標準の値を中心にある程度の大きさの範囲にあれば供給重量Wyは、下記(2)式の如く、
Wy=f(Wcy,Tay) ・・・(2)
トラフ5a上の物品重量値Wcyと駆動信号パルス幅Tayの関数として表されるものと予測することができる。
Further, assuming that a constant value N is always given as the number of pulses of the drive signal Ps, the article weight Wy supplied from the trough 5a to the supply hopper 6 for each type of article is the output amplitude Aty of the trough 5a, that is, the pulse width Tay. Is substantially proportional to the article weight Wcy on the trough 5a, so that the relationship between the drive signal frequency fv and the current natural vibration period fc is fv / fc = k = constant relation. If Wcy and Tay are within a certain range with a standard value at the center, the supply weight Wy is expressed by the following equation (2):
Wy = f (Wcy, Tay) (2)
It can be predicted that it is expressed as a function of the article weight value Wcy on the trough 5a and the drive signal pulse width Tay.

予測関数として、上記(1)式に対して係数k11,k21,k31をもって、
Wx=k11・Wcx+k21・Nx+k31 ・・・(3)
上記(2)式に対して、
Wy=k12・Wcy+k22・Tay+k32 ・・・(4)
とおいて各係数を実験値によって定める。
As prediction functions, coefficients k11, k21, and k31 with respect to the above equation (1),
Wx = k11 · Wcx + k21 · Nx + k31 (3)
For the above equation (2),
Wy = k12 · Wcy + k22 · Tay + k32 (4)
Each coefficient is determined by experimental values.

例えば上記(3)式の係数を決めるには、駆動信号のパルス幅Ta=一定とし、直進フィーダ5から供給ホッパ6へ供給する目標供給重量=Wqとして、上記の方法で駆動信号のパラメータを設定し、トラフ5a上に平均的な量や多いめ、少なめの量の所定物品を載置し、また駆動信号パルス数Nを標準的な値を中心に種々の値に設定して、供給テストの都度、固有振動周期fc、固有周期Tcを測定して後に述べる方法にて物品重量Wcxを算出すると共に駆動信号の周波数fv、周期Tvを算出設定して直進フィーダ5を駆動し、供給ホッパ6へ実際に供給された重量Wxを測定する。
算出したWcxは実験時に操作表示器13に表示させるようにすることが好ましい。
For example, in order to determine the coefficient of the above equation (3), the drive signal parameters are set by the above method, assuming that the pulse width Ta of the drive signal is constant and the target supply weight supplied from the linear feeder 5 to the supply hopper 6 is Wq. Then, an average amount, a larger amount or a smaller amount of a predetermined article is placed on the trough 5a, and the drive signal pulse number N is set to various values centering on a standard value. Each time the natural vibration period fc and the natural period Tc are measured and the article weight Wcx is calculated by the method described later, the frequency fv and the period Tv of the drive signal are calculated and set, the linear feeder 5 is driven, and the supply hopper 6 is driven. The actually supplied weight Wx is measured.
The calculated Wcx is preferably displayed on the operation indicator 13 during the experiment.

駆動信号パルス数Nを少しずつ大小に設定変更しながら、かつ、トラフ5a上の物品量を平均的な量から増減させながら、毎回の供給に前もって固有振動数、固有周期を測定して駆動信号の周波数を定めながら供給動作を実行し、1回ずつの動作に少し時間的間隔を見込み電磁石24を加熱させないようにする。   Drive signal by measuring the natural frequency and natural period in advance of each supply while changing the drive signal pulse number N little by little and increasing / decreasing the amount of articles on the trough 5a from the average amount. The supply operation is executed while determining the frequency of the operation so that the electromagnet 24 is not heated with a slight time interval for each operation.

n回の供給テストによって(実際に供給された物品の重量測定値、トラフ5a上の物品重量算出値、駆動パルス数の設定値)のデータの組(W1,Wc1,N1)、(W2,Wc2,N2)、・・・・・、(Wn,Wcn,Nn)が得られたとすると、

W1=k11・Wc1+k21・N1+k31
W2=k11・Wc2+k21・N2+k31
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
Wn=k11・Wcn+k21・Nn+k31

の関係にならなければならないので、それぞれの式について誤差E1,E2,・・・,Enは、

E1=W1−(k11・Wc1+k21・N1+k31)
E2=W2−(k11・Wc2+k21・N1+k31)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
En=Wn−(k11・Wcn+k21・Nn+k31)

となるので、誤差の2乗和R=E1+E2+・・・・・+Enが最小になる係数k11,k21,k31を決めることによって関数f(Wcx,Nx)を、

Wx=f(Wcx,Nx)=k11・Wcx+k21・Nx+k31

と、定める。(∂R/∂k11=0,∂R/∂k21=0,∂R/∂k31=0が同時に成立するk11,k21,k31を連立方程式の解として求めればよい。)
A set of data (W1, Wc1, N1), (W2, Wc2) of (weight measurement value of actually supplied article, calculated article weight on trough 5a, set value of the number of driving pulses) by n supply tests , N2),..., (Wn, Wcn, Nn) is obtained.

W1 = k11 · Wc1 + k21 · N1 + k31
W2 = k11 · Wc2 + k21 · N2 + k31
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
Wn = k11 · Wcn + k21 · Nn + k31

Therefore, the errors E1, E2,.

E1 = W1- (k11 · Wc1 + k21 · N1 + k31)
E2 = W2- (k11 · Wc2 + k21 · N1 + k31)
...
En = Wn− (k11 · Wcn + k21 · Nn + k31)

Therefore, the function f (Wcx, Nx) is determined by determining the coefficients k11, k21, k31 that minimize the square sum of errors R = E1 2 + E2 2 +... + En 2 .

Wx = f (Wcx, Nx) = k11 · Wcx + k21 · Nx + k31

And determine. (K11, k21, and k31 that satisfy ∂R / ∂k11 = 0, ∂R / ∂k21 = 0, and ∂R / ∂k31 = 0 may be obtained as solutions of simultaneous equations.)

<供給制御方法の説明>
稼働運転時の制御は次のように行う。与える駆動信号のパルス数をトラフ5a上の物品重量の大きさに応じて変化させ、所定の重量Wqの物品が直進フィーダ5から供給されるように制御する。
<Description of supply control method>
Control during operation is performed as follows. The number of pulses of the drive signal to be applied is changed in accordance with the size of the article weight on the trough 5a, and control is performed so that an article having a predetermined weight Wq is supplied from the rectilinear feeder 5.

毎回、前回の供給が完了した時点で駆動信号が停止された後に振動周期検出手段29によって固有振動周期fc、固有周期Tcを測定する。
固有振動周期fcより、トラフ5a上の物品重量Wcxと次の駆動信号周波数fvを算出する。
所定の供給重量がWqであるとすると、

Wq=k11・Wcx+k21・Nx+k31

より、次回の供給に与える信号パルス数Nxを

Nx={Wq−(k11・Wcx+k31)}/k21
(Nxは算出値を四捨五入し整数に選ぶ)

と定めて次回の供給を行う。
なお、駆動パルス数の代わりに駆動時間をパラメータに用いる場合も同様である。
Each time the drive signal is stopped at the time when the previous supply is completed, the vibration period detecting means 29 measures the natural vibration period fc and the natural period Tc.
From the natural vibration period fc, the article weight Wcx on the trough 5a and the next drive signal frequency fv are calculated.
If the predetermined supply weight is Wq,

Wq = k11 · Wcx + k21 · Nx + k31

The number of signal pulses Nx given to the next supply

Nx = {Wq− (k11 · Wcx + k31)} / k21
(Nx rounds the calculated value and selects it as an integer)

And supply the next time.
The same applies when the drive time is used as a parameter instead of the number of drive pulses.

<別の供給制御方法の説明>
別の方法として、駆動信号パルス数N1,N2,・・・,NnとN1〜Nnに向けて次第に大きい値を設定し、また、トラフ5a上の物品重量値WcxもWc1,Wc2,・・・,Wcnと次第に大きい値を与えるようにして各組(Wc1,N1),(Wc2,N2),・・・,(Wcn,Nn)の条件の下に供給動作を実施し、それぞれ実際に供給された重量値を測定することによってW1,W2,・・・,Wnが得られたとすると、
X1=Wc1・N1
X2=Wc2・N2
・・・・・・・・・
Xn=Wcn・Nn
とおいて、X=X1,X2,・・・,Xnに対するW1,W2,・・・,Wnの関係を表す関数を、X=(トラフ5a上の物品重量値)×(駆動信号パルス数または駆動時間)とおいて最小二乗法によって

Wx=f(X)

を定めるようにしてもよい。
<Description of another supply control method>
As another method, the driving signal pulse numbers N1, N2,..., Nn and N1 to Nn are gradually increased, and the article weight value Wcx on the trough 5a is also Wc1, Wc2,. , Wcn and gradually increasing values, the supply operation is performed under the conditions of each set (Wc1, N1), (Wc2, N2),..., (Wcn, Nn), If W1, W2,..., Wn are obtained by measuring the weight values,
X1 = Wc1 · N1
X2 = Wc2 · N2
...
Xn = Wcn · Nn
Where X = X1, X2,..., Xn is a function representing the relationship of W1, W2,..., Wn, X = (weight of article on trough 5a) × (number of drive signal pulses or drive Time) by least squares method

Wx = f (X)

May be determined.

同様に、駆動パルス数を一定にしてトラフ5a上の物品重量と駆動信号のパルス幅Taを変化させることによって直進フィーダ5の振幅Atを変化させて供給重量を制御する場合は、駆動信号の上記(2)(4)式において駆動信号パルス数Taを少しずつ大小に設定変更しながら、かつ、トラフ5a上の物品量を平均的な量から増減させながら、毎回の供給に前もって固有振動数、固有周期を測定して駆動信号の周波数を定めながら供給動作を実行し、測定データから上記と同様にして係数k12,k22,k32をそれぞれ決定する。
また、Y=((トラフ5a上の物品重量値)×(駆動信号パルス幅))をもって、供給重量値WyをYの値でもって表す関数として、

Wy=f(Y)

を定めるようにしてもよい。
Similarly, when the supply weight is controlled by changing the amplitude At of the linear feeder 5 by changing the weight of the article on the trough 5a and changing the pulse width Ta of the drive signal while keeping the number of drive pulses constant, (2) While changing the setting of the drive signal pulse number Ta little by little in equation (4) and increasing or decreasing the amount of articles on the trough 5a from the average amount, the natural frequency in advance of each supply, The supply operation is executed while measuring the natural period and determining the frequency of the drive signal, and the coefficients k12, k22, and k32 are determined from the measurement data in the same manner as described above.
In addition, Y = ((weight of article on trough 5a) × (driving signal pulse width)), and a function that expresses supply weight value Wy with a value of Y,

Wy = f (Y)

May be determined.

<フィードバック制御の併用についての説明>
上記は、駆動信号のパルス幅Taの値を一定とし、直進フィーダ5に与える強制振動の周波数を、物品を載置した状態の直進フィーダ5の固有振動周波数に対して一定の比率を保つので、直進フィーダ5に現れる振動振幅は駆動信号の振動振幅と一定の関係にあるという前提であるが、周囲温度変化や、繰り返し連続的に電磁石24が動作することによる電磁石24の温度上昇があると、電磁石24の吸引力が弱まり、直進フィーダ5の出力振幅Atが所定のパルス幅Taに対して小さくなる現象を生じる。
したがって、トラフ5a上に重量の同じ物品が存在する場合で、駆動信号として所定の振幅を与えてもトラフ5aに生じる振幅が変化し、供給重量が変化するので対策を要する。
<Explanation of combined feedback control>
In the above, the value of the pulse width Ta of the drive signal is constant, and the frequency of forced vibration given to the linear feeder 5 is kept at a constant ratio with respect to the natural vibration frequency of the linear feeder 5 in a state where an article is placed. The vibration amplitude appearing in the linear feeder 5 is premised on a constant relationship with the vibration amplitude of the drive signal. However, if there is a change in ambient temperature or a temperature increase of the electromagnet 24 due to continuous and continuous operation of the electromagnet 24, A phenomenon occurs in which the attractive force of the electromagnet 24 is weakened and the output amplitude At of the linear feeder 5 becomes smaller than a predetermined pulse width Ta.
Therefore, when articles having the same weight exist on the trough 5a, even if a predetermined amplitude is given as a drive signal, the amplitude generated in the trough 5a changes and the supply weight changes, so a countermeasure is required.

供給ホッパ6に供給された物品は、その供給ホッパ6で一旦貯留され、供給ホッパ6の排出ゲート6gが開かれると、計量ホッパ7へと供給され、この計量ホッパ7にて計量値が得られる。この計量値は実際に供給された物品重量値である。
得られた計量値をWqxとすると、Wqxの目標供給重量Wqに対する誤差率rexを、

rex=(Wqx/Wq)−1

と算出する。供給重量が目標値より小さい場合はrex<0に算出される。
Articles supplied to the supply hopper 6 are temporarily stored in the supply hopper 6, and are supplied to the weighing hopper 7 when the discharge gate 6 g of the supply hopper 6 is opened. . This measured value is the weight value of the article actually supplied.
When the obtained measured value is Wqx, an error rate rex of the target supply weight Wq of Wqx is

rex = (Wqx / Wq) -1

And calculate. When the supplied weight is smaller than the target value, rex <0 is calculated.

好ましくは、複数回の計量値Wqxaを用いて誤差率の平均値または移動平均値reaを算出し、

reax=(Wqxa/wq)−1
rea+reax→rea (reaの初期値1)

Wqの代わりに目標供給重量をWq/reaに置き換え追従補正する。
つまり、実際の供給重量に現れる目標値からの変化分について、供給重量が目標供給重量より小さい(大きい)方向に変化した場合は、その時々の変化量に応じて目標重量を大きく(小さく)補正することによって駆動信号のパルス数を増加させるように

Nx={(Wq/rea)−(k11・Wcx+k31)}/k21

と算出し、実際の供給重量が目標供給重量に一致するようにフィードバックによる追従補正をする。
Preferably, the average value of the error rate or the moving average value rea is calculated using a plurality of measurement values Wqxa,

reax = (Wqxa / wq) -1
rea + reax → rea (initial value of rea 1)

The target supply weight is replaced with Wq / rea instead of Wq, and tracking correction is performed.
In other words, if the supply weight changes in a direction smaller (larger) than the target supply weight for the change from the target value that appears in the actual supply weight, the target weight is corrected to be larger (smaller) according to the amount of change at that time. To increase the number of pulses of the drive signal by

Nx = {(Wq / rea) − (k11 · Wcx + k31)} / k21

And follow-up correction by feedback so that the actual supply weight matches the target supply weight.

<固有振動周期の測定と直進フィーダのバネ定数と初期質量の決定の説明>
調整時点で直進フィーダ5のバネ定数と初期質量の決定作業を実施する。
固有振動の周波数(周期)は歪みセンサや加速度センサの出力をFFT(高速フーリエ変換)して求めても良いが時間軸で測定する下記に述べる方法を使用する。
<Explanation of measurement of natural vibration period and determination of spring constant and initial mass of linear feeder>
At the time of adjustment, the spring constant and initial mass of the linear feeder 5 are determined.
The frequency (period) of the natural vibration may be obtained by performing FFT (Fast Fourier Transform) on the output of the strain sensor or the acceleration sensor, but the following method for measuring on the time axis is used.

最初に、調整時点で直進フィーダ5の初期質量M0とバネ定数Kqを定めるテスト、および直進フィーダ5が無負荷の場合の固有振動周期と最大に物品が載置された場合の固有振動周期を求める。
テスト調整の時点で図4における時間Tpのパルスを駆動信号として1個だけ加えて直進フィーダ5に自由振動を与える。
トラフ5a上が無負荷の場合と、最大負荷の場合に相当する既知の重量Wq(=Mq・g:Mq;質量、g;重力加速度)の場合についてテストを行う。
First, a test for determining the initial mass M0 and the spring constant Kq of the linear feeder 5 at the time of adjustment, and a natural vibration period when the linear feeder 5 is unloaded and a natural vibration period when the article is placed at the maximum are obtained. .
At the time of test adjustment, only one pulse of time Tp in FIG. 4 is added as a drive signal to give free vibration to the linear feeder 5.
A test is performed for a case where there is no load on the trough 5a and a known weight Wq (= Mq · g: Mq; mass, g: gravitational acceleration) corresponding to the case of the maximum load.

直進フィーダ5に振動を与え、上記歪みセンサの振動信号出力(変位振動信号=Asinωt)や加速度センサの振動信号(加速度信号=−A・ω・sinωt)出力を制御装置9において自由振動(固有振動)周期に比べて十分に短い時間間隔(例えば0.5msec程度)でサンプリングし、駆動信号Tpを与えてから安定に振動波形が現れる所定の時間経過後の、直進フィーダ5の自由振動における時間t0からte迄の間の測定値を記憶部9bに時系列(取得順に)に記憶させる。 A vibration is applied to the linear feeder 5, and the vibration signal output of the strain sensor (displacement vibration signal = Asin ωt) and the acceleration signal of the acceleration sensor (acceleration signal = −A · ω 2 · sin ωt) are output freely in the control device 9 (inherent (Vibration) The time in free vibration of the linear feeder 5 after a predetermined time when a vibration waveform appears stably after applying a drive signal Tp after sampling at a time interval sufficiently short (for example, about 0.5 msec) compared to the period. Measurement values between t0 and te are stored in the storage unit 9b in time series (in order of acquisition).

t0〜teの時間間隔は、自由振動(固有振動)周期が最も長い場合、すなわちWqの物品を載置した場合でも十分多くの振動周期を含むように長く設定する。   The time interval between t0 and te is set to be long so as to include a sufficiently large number of vibration periods even when the free vibration (natural vibration) period is the longest, that is, even when an article of Wq is placed.

振動するA/Dサンプリングデータより周期を求めるには、後述する方法と同じ方法でもってt0〜teの間のA/Dサンプリングデータより、トラフ5aの上が無負荷の場合の固有振動周期Tminと、トラフ5a上に最大負荷Mqを載置した場合の固有振動周期Tmaxを求める。   In order to obtain the period from the oscillating A / D sampling data, the natural vibration period Tmin when the trough 5a is unloaded is calculated from the A / D sampling data between t0 and te by the same method as described later. Then, the natural vibration period Tmax when the maximum load Mq is placed on the trough 5a is obtained.

ここで、
Tmin=2π・(M0/Kq)1/2
Tmax=2π・{(M0+Mq)/Kq}1/2
の関係にあるので上記の2式による連立方程式を解いて直進フィーダ5が持つ初期荷重M0とバネ定数Kqを定める。
初期質量M0、バネ定数Kqを記憶させ、Tmin,Tmaxに基づいて下記のようにT1,T2を設定し、稼働運転に入る。
here,
Tmin = 2π · (M0 / Kq) 1/2
Tmax = 2π · {(M0 + Mq) / Kq} 1/2
Therefore, the simultaneous load equation 2 is solved to determine the initial load M0 and the spring constant Kq of the linear feeder 5.
The initial mass M0 and the spring constant Kq are stored, T1 and T2 are set as follows based on Tmin and Tmax, and the operation operation is started.

<稼働運転時の固有振動周期の測定の説明>
稼働運転時においては、直進フィーダ5の振動が停止し、次の搬送供給物品がトラフ5a上に存在する状態にて生じる自由振動(固有振動)の周期を次の強制駆動が開始されるまでに測定する。
<Explanation of natural vibration period measurement during operation>
During the operation operation, the vibration of the linear feeder 5 is stopped, and the period of free vibration (natural vibration) that occurs in the state where the next conveyance supply article is present on the trough 5a until the next forced drive is started. taking measurement.

直進フィーダ5を駆動信号における所定のパルス数だけ駆動させると、物品の搬送供給を停止させるために、すなわちトラフ5aの振動を停止させるために、図6に示されるように、時間T´が経過した振動増加方向にバネ力が作用するタイミングにて振動停止パルス信号Ps´を与える。   When the linear feeder 5 is driven by a predetermined number of pulses in the drive signal, the time T ′ elapses as shown in FIG. 6 in order to stop the conveyance of the article, that is, to stop the vibration of the trough 5a. The vibration stop pulse signal Ps ′ is given at the timing when the spring force acts in the increased vibration direction.

直進フィーダ5は振動停止パルスPs´によって大きい振幅の振動は停止されるが小さい振幅の自由振動は残る。これはトラフ5a上に次に供給ホッパ6へ供給される物品を載置した状態における直進フィーダ5の質量とバネ定数に基づく固有振動である。   The linear feeder 5 is stopped from a large amplitude vibration by the vibration stop pulse Ps', but a small amplitude free vibration remains. This is a natural vibration based on the mass and spring constant of the rectilinear feeder 5 in a state where an article to be supplied next to the supply hopper 6 is placed on the trough 5a.

直進フィーダ5における物品の搬送供給動作は、供給ホッパ6への物品の供給完了後、少なくとも供給ホッパ6の下方に位置する計量ホッパ7へ物品の排出動作を行う時間を見込む間は停止する必要がある。   The conveyance and supply operation of the articles in the linear feeder 5 needs to be stopped after the completion of the supply of the articles to the supply hopper 6 at least during the time when the article discharge operation to the weighing hopper 7 positioned below the supply hopper 6 is expected. is there.

すなわち、最短でも、直進フィーダ5の駆動信号が停止するタイミング(例えば駆動信号パルス数をカウントするカウンタが所定の値に到達したタイミング)から供給ホッパ6内に供給された物品が計量ホッパ7への排出を完了するまでの時間Twの間は駆動信号が停止される。駆動信号を停止している間はそれまでの加振エネルギによるバネの反力によって自由振動が残る。   That is, at least, the article supplied into the supply hopper 6 from the timing at which the drive signal of the linear feeder 5 stops (for example, the timing at which the counter for counting the number of drive signal pulses reaches a predetermined value) is supplied to the weighing hopper 7. The drive signal is stopped during the time Tw until the discharge is completed. While the drive signal is stopped, free vibration remains due to the reaction force of the spring due to the excitation energy so far.

そこで、駆動信号の停止指令後、これまでの強制振動から自由振動へ移行に要する時間T"を見込み、Ti時間の間を上記歪みセンサまたは加速度センサの出力のA/Dサンプリング値を制御装置9の記憶部9bに読み込んで記憶させる。
Tiは、
Tw>Ti+T"
に定め、Tiの時間におけるトラフ5a上の物品重量に基づいて生ずる次の搬送供給のため固有振動数(固有周期)を測定し駆動信号周波数を算出する。
Therefore, after the stop command of the drive signal, the time T "required for shifting from the forced vibration to the free vibration so far is expected, and the A / D sampling value of the output of the strain sensor or the acceleration sensor is calculated during the Ti time. Are stored in the storage unit 9b.
Ti is
Tw> Ti + T "
The natural frequency (natural period) is measured for the next conveyance and feeding that occurs based on the weight of the article on the trough 5a at the time of Ti, and the drive signal frequency is calculated.

固有周期の精確な測定は次のようにして行う。
上記の、予め求めたTminとTmaxの値に基づき第1のデータ検定区間T1を(Tmin/2)よりやや短く選択する(A/Dサンプリング時間間隔の複数個分以上の時間だけ短く)。
また、第2のデータ検証区間T2を、

(Tmax/2)<T2<Tmin

の長さに選択し、設定する。なお、設定値の範囲の理由は後述する。
Accurate measurement of the natural period is performed as follows.
Based on the previously obtained values of Tmin and Tmax, the first data test section T1 is selected to be slightly shorter than (Tmin / 2) (shorter than a plurality of A / D sampling time intervals).
In addition, the second data verification section T2 is

(Tmax / 2) <T2 <Tmin

Select and set the length. The reason for the set value range will be described later.

このようなT2を選択することができるためには、(Tmax/2)<Tminでなければならない。
直進フィーダ5の固有振動周期Tcxはバネ定数Kq、トラフ5aや取り付け部品による無負荷時の質量をM0、トラフ5a上の物品質量をMxとすると、

Tcx=2π・{(M0+Mx)/Kq}1/2

であるから、仮に直進フィーダ5の質量M0=0であると、トラフ5a上の物品質量の最大の場合が最小の場合の4倍以上であれば、(Tmax/2)≧TminとなってT2を決めることができない。
しかし、M0も物品質量に近い値、あるいはそれ以上の場合が多いので、通常の使用状態では常に(Tmax/2)<Tminである。
In order to be able to select such T2, (Tmax / 2) <Tmin must be satisfied.
When the natural vibration period Tcx of the rectilinear feeder 5 is a spring constant Kq, the mass when no load is applied by the trough 5a or the attached parts is M0, and the mass of the article on the trough 5a is Mx,

Tcx = 2π · {(M0 + Mx) / Kq} 1/2

Therefore, if the mass M0 of the linear feeder 5 is 0, if the maximum mass of articles on the trough 5a is more than four times the minimum, (Tmax / 2) ≧ Tmin and T2 Can't decide.
However, since M0 is often a value close to the mass of the article or more, it is always (Tmax / 2) <Tmin in a normal use state.

<周期検出法の説明>
次に、図7(a)に示される事例をもって周期検出法を説明する。
上記のTiの区間のA/Dサンプリングデータを制御装置9の記憶部9bに時系列t0〜tnの順に記憶させる。
極値の個数を数えるカウンタを設ける。
第1の検定範囲として時刻t0を始端とし時刻trを終端とする時間間隔T1に設定し、T1の間隔に存在するサンプリング値の最大値と最小値およびそれらに対応する時刻を求める。
図7(a)に示される事例では、時刻tm0の時の値が最大値でtrの時が最小値である。
<Explanation of period detection method>
Next, the period detection method will be described with the example shown in FIG.
The A / D sampling data of the Ti section is stored in the storage unit 9b of the control device 9 in the order of time series t0 to tn.
A counter is provided for counting the number of extreme values.
The first test range is set to a time interval T1 starting at time t0 and ending at time tr, and the maximum value and minimum value of the sampling values existing at the interval T1 and the corresponding time are obtained.
In the case shown in FIG. 7A, the value at time tm0 is the maximum value and the value at tr is the minimum value.

最大値または最小値の現れた時刻が始端および終端から双方共に少なくともA/Dサンプリングの1間隔時間以上の時間間隔である所定の時間間隔tw以上離れていれば、その時刻が最大値であれば極大値の出現時刻、最小値であれば極小値の出現時刻と定める。極値が求められる度にカウンタを1だけ加算する。カウンタはカウント開始前にはリセットしておく。   If the time at which the maximum value or the minimum value appears is at least a predetermined time interval tw that is at least one interval time of A / D sampling from the start and end, if the time is the maximum value The appearance time of the maximum value is determined as the appearance time of the minimum value if it is the minimum value. Each time an extreme value is obtained, the counter is incremented by one. The counter is reset before the count starts.

上記の条件を満足しない最大値または最小値である場合、例えば図7(b)に示されるような場合は、最大値の現れる時刻はt0付近(ノイズ信号の影響で最大値は丁度t0の時刻でないかもしれないが)最小値の現れる時刻trの近くであり、いずれも時刻が始端および終端から所定の時間間隔tw以上離れていない。
その場合は、T1の始端をA/Dダンプリングの1サンプリング間隔だけ時刻が経過する方向へシフトする。そして、改めてT1内での最大値と最小値とその発生時刻を検出し、T1の範囲を表す両端の時刻からの差を調べ第0回目の極大値または極小値であるかどうかを調べる。
When the maximum value or the minimum value does not satisfy the above condition, for example, as shown in FIG. 7B, the time when the maximum value appears is around t0 (the maximum value is just the time t0 due to the influence of the noise signal). (Although it may not be), it is near the time tr where the minimum value appears, and neither of them is more than the predetermined time interval tw from the start and end.
In that case, the start end of T1 is shifted in the direction in which the time elapses by one sampling interval of the A / D dump ring. Then, the maximum value and the minimum value in T1 and the time of occurrence thereof are detected again, and the difference from the time at both ends representing the range of T1 is examined to determine whether it is the 0th local maximum or local minimum.

こうして、第0回目の極値が検出されると、次には第1回目の極大値または極小値の出現時刻を始端にして時間間隔T2をもって第2の検定範囲の終端時刻tdを定める。
図7(a)に示される場合では、第0回目の極値時刻tm0がT2の始端となる。
When the zeroth extreme value is detected in this way, the end time td of the second test range is determined with a time interval T2 starting from the first occurrence time of the maximum or minimum value.
In the case shown in FIG. 7A, the 0th extremum time tm0 is the start of T2.

T2はT2<Tminと、振動周期が最短に現れる場合の1周期より短いが(Tmax/2)<T2であるから、最も振動周期の長い場合の半周期より長いので第1回目が極大値(極小値)であればT2の間(終端時刻まで)には必ず1個の極小値(極大値)を含む。
したがって、T2に含まれるすべてのサンプリング値の最小値(最大値)を求めると、最小値(最大値)が取得された時刻tm1が極小値(極大値)である。このときカウンタを+1する。
T2 is shorter than one period when T2 <Tmin and the vibration period appears at the shortest, but (Tmax / 2) <T2, and is longer than a half period when the vibration period is the longest, so the first time has a maximum value ( If it is a minimum value, one minimum value (maximum value) is always included between T2 (until the end time).
Therefore, when the minimum value (maximum value) of all the sampling values included in T2 is obtained, the time tm1 when the minimum value (maximum value) is acquired is the minimum value (maximum value). At this time, the counter is incremented by one.

次は、時刻tm1を始端として上記と同様にT2を設定し、極大値の現れる時刻tm2を求める。
順次、極大値、極小値の現れる時刻を求めていき、T2の時間幅の中にサンプリングデータ取得範囲の終端であるtnを含むと極値の出現時間探索過程を終了する。
Next, T2 is set in the same manner as described above starting from time tm1, and time tm2 at which the maximum value appears is obtained.
The time at which the maximum value and the minimum value appear is sequentially obtained, and when the time width of T2 includes tn which is the end of the sampling data acquisition range, the process of searching for the appearance time of the extreme value is terminated.

カウンタにて数えた半周期毎に現れる極値の個数をpとする。
第0回目の極値出現時刻tm0、最終回=N回目の極値出現時刻tmpで、極値が求められた回数がpであるとき、時刻tm0とtmpとの間に含まれる固有振動周期の数は、
p/2
と求められるので、固有振動周期Tcxは極値の間の時間差とによって、
Tcx=(tmp−tm0)/{p/2}
と算出する。
Let p be the number of extreme values that appear in each half cycle counted by the counter.
When the number of times the extrema is obtained is p at the 0th extremum appearance time tm0, the last round = Nth extremum appearance time tmp, the natural vibration period included between the times tm0 and tmp The number is
p / 2
Therefore, the natural vibration period Tcx depends on the time difference between the extreme values,
Tcx = (tmp−tm0) / {p / 2}
And calculate.

<固有周期の測定値によるトラフ上の物品重量の算出の説明>
前述したように、

Tcx=2π・{(M0+Mx)/Kq}1/2

であるから、測定値Tcxと、調整時に求められ記憶部19に記憶させている振動系の初期質量M0、バネ定数Kqを用いて物品質量Mxを算出する。
重量値WcxはWcx=Mx・g(g:重力加速度)と変換して算出する。
<Explanation of calculation of article weight on trough by natural period measurement value>
As previously mentioned,

Tcx = 2π · {(M0 + Mx) / Kq} 1/2

Therefore, the article mass Mx is calculated using the measured value Tcx, the initial mass M0 of the vibration system obtained at the time of adjustment and stored in the storage unit 19, and the spring constant Kq.
The weight value Wcx is calculated by converting Wcx = Mx · g (g: gravitational acceleration).

稼働運転中であっても固有振動の測定タイミングは駆動信号の停止中であるので、トラフ5a上に載置されている物品は静止した状態である。したがって、次に供給される物品が直進フィーダ5上に積載された状態において精確に物品重量を含めた直進フィーダ5の振動系の固有振動が振動周期検出手段29である歪みセンサや加速度センサに現れるので、精確に次に供給される予定の物品重量の算出が可能な値を得ることができる。   Even during the operation operation, the measurement timing of the natural vibration is during the stop of the drive signal, so the article placed on the trough 5a is stationary. Therefore, the natural vibration of the vibration system of the rectilinear feeder 5 including the weight of the article accurately appears in the strain sensor and the acceleration sensor as the vibration period detecting unit 29 in a state where the article to be supplied next is loaded on the rectilinear feeder 5. Therefore, a value capable of accurately calculating the weight of the article to be supplied next can be obtained.

また、振動系の特性として非線形性が無視できない場合に対しては次のように対処することができる。
例えば、予め既知の値の質量Ms1,Ms2(Ms1<Ms2)を用意する。
調整時点で、無負荷時の固有周期Tc0と、質量Ms1、質量Ms2を直進フィーダ5のトラフ5aに載置した時のそれぞれの固有周期Tc1,Tc2とを測定する。
必然的にTc0<Tc1<Tc2である。
Moreover, the following can be dealt with when the nonlinearity cannot be ignored as the characteristic of the vibration system.
For example, masses Ms1 and Ms2 (Ms1 <Ms2) having known values are prepared in advance.
At the time of adjustment, the natural period Tc0 when there is no load and the natural periods Tc1 and Tc2 when the mass Ms1 and the mass Ms2 are placed on the trough 5a of the linear feeder 5 are measured.
Inevitably, Tc0 <Tc1 <Tc2.

また、無負荷時と既知の質量Ms1の負荷時において測定した固有振動周期Tc0,Tc1によって、等価初期荷重M01と等価バネ定数Kq1を、

Tc0=2π・(M01/Kq1)1/2
Tc1=2π・{(M01+Ms1)/Kq1}1/2

の連立方程式から得る。
Further, the equivalent initial load M01 and the equivalent spring constant Kq1 are obtained by the natural vibration periods Tc0 and Tc1 measured when no load is applied and when the known mass Ms1 is loaded.

Tc0 = 2π · (M01 / Kq1) 1/2
Tc1 = 2π · {(M01 + Ms1) / Kq1} 1/2

From the simultaneous equations of

次に、既知の質量Ms1と質量Ms2の負荷時において測定した固有振動周期Tc1,Tc2によって等価初期質量M02と等価バネ定数Kq2を、

Tc1=2π・{(M02+Ms1)/Kq2}1/2
Tc2=2π・{(M02+Ms2)/Kq2}1/2

の連立方程式から得る。
なお、小さい質量変化の間では振動系の固有振動数は線形に変化するものとする。
Next, the equivalent initial mass M02 and the equivalent spring constant Kq2 are determined by the natural vibration periods Tc1 and Tc2 measured when the known mass Ms1 and the mass Ms2 are loaded.

Tc1 = 2π · {(M02 + Ms1) / Kq2} 1/2
Tc2 = 2π · {(M02 + Ms2) / Kq2} 1/2

From the simultaneous equations of
It is assumed that the natural frequency of the vibration system changes linearly between small mass changes.

そして、M01,Kq1はTc1と組にして、M02,Kq2はTc2と組にして記憶部9bに記憶させる。   Then, M01 and Kq1 are paired with Tc1, and M02 and Kq2 are paired with Tc2 and stored in the storage unit 9b.

稼働運転時の駆動信号停止時に測定した固有種振動周期Tcxの値がTc1に近い場合は振動系の等価初期荷重をM01、等価バネ定数をKq1を選択して、

Tcx=2π・{(M01+Mx)/Kq1}1/2

によって物品質量Mxを求める。
If the value of the natural species vibration period Tcx measured when the drive signal is stopped during operation is close to Tc1, select the equivalent initial load of the vibration system as M01 and the equivalent spring constant as Kq1,

Tcx = 2π · {(M01 + Mx) / Kq1} 1/2

To obtain the article mass Mx.

また、稼働運転時の駆動信号停止時に測定した固有振動周期Tcxの値がTc2に近い場合は振動系の等価初期荷重をM02、等価バネ定数をKq2を選択して、

Tcx=2π・{(M02+Mx)/Kq2}1/2

によって物品質量Mxを求める。
Further, when the value of the natural vibration period Tcx measured when the drive signal is stopped during the operation is close to Tc2, the equivalent initial load of the vibration system is selected as M02, and the equivalent spring constant is selected as Kq2.

Tcx = 2π · {(M02 + Mx) / Kq2} 1/2

To obtain the article mass Mx.

より多くの質量を用いて多くの固有振動周期の段階とそれらに対応するパラメータを持って記憶させても良い。こうすることによって、すなわち小さい質量差と固有振動数差の関係を用いて、それぞれの段階における振動系の等価初期質量と等価バネ定数を求めておけば、振動系が非線形であっても精確に物品重量を算出することができる。   More masses may be used and stored with more natural vibration period stages and corresponding parameters. By doing this, that is, if the equivalent initial mass and the equivalent spring constant of the vibration system at each stage are obtained using the relationship between the small mass difference and the natural frequency difference, it will be accurate even if the vibration system is nonlinear. The article weight can be calculated.

<駆動信号周波数(周期)の決定と、駆動パルス数または駆動信号のパルス幅Taの決定の説明>
先に説明したように、固有振動周期Tcが求められると、次回の物品の搬送供給のための強制振動のための駆動信号周波数fvは、予め設定している比率kによって

fc=1/Tcより、fv=k・fc、Tv=1/fv

になるように駆動信号の周期Tvを定める。
<Determination of Determination of Drive Signal Frequency (Period) and Determination of Drive Pulse Number or Drive Signal Pulse Width Ta>
As described above, when the natural vibration period Tc is obtained, the drive signal frequency fv for forced vibration for the next article transportation and supply is determined by a preset ratio k.

From fc = 1 / Tc, fv = k · fc, Tv = 1 / fv

The period Tv of the drive signal is determined so that

このようにして駆動信号周波数を決めれば、駆動信号(強制振動信号)に対する振動系に現れる振幅のゲインは常に一定である。   If the drive signal frequency is determined in this way, the gain of the amplitude appearing in the vibration system with respect to the drive signal (forced vibration signal) is always constant.

すなわち、駆動信号の周波数をωv=2π・fv、1自由度振動系の固有振動数をωc、減衰比をζとすると、入力振幅に対する出力振幅のゲインGは、

G=1/[{1−(ωv/ωc)+{2ζ・(ωv/ωc)}]

と表され、ωv/ωc=fv/fc=k=一定であるからG=一定である。
ただし、入力駆動信号に対する振動系出力は、上述したように、環境変化でも変動するのでフィードバック制御による補償の併用が好ましい。
That is, when the frequency of the drive signal is ωv = 2π · fv, the natural frequency of the vibration system with one degree of freedom is ωc, and the damping ratio is ζ, the gain G of the output amplitude with respect to the input amplitude is

G = 1 / [{1- (ωv / ωc) 2 } 2 + {2ζ · (ωv / ωc)}] 2

Since ωv / ωc = fv / fc = k = constant, G = constant.
However, since the vibration system output with respect to the input drive signal fluctuates even when the environment changes as described above, it is preferable to use compensation by feedback control together.

トラフ上の物品質量Wcxは、

Tc=2π・{(M0+Mcx)/Kq}1/2

に今回求めたTcと予め求めておいたM0、Kqより物品質量Mcxを算出し、Wcx=(Mcx/g)として求める。
The article mass Wcx on the trough is

Tc = 2π · {(M0 + Mcx) / Kq} 1/2

The article mass Mcx is calculated from Tc obtained this time and M0 and Kq obtained in advance, and obtained as Wcx = (Mcx / g).

このようにしてWcxが求められ、直進フィーダ5に対して目標供給重量Wqが設定されていると、上述したようにして、駆動パルス数Nxまたは駆動信号パルス幅Taxを設定し、設定値に見合う駆動信号を供給して次の搬送供給を実施する。   When Wcx is obtained in this way and the target supply weight Wq is set for the linear feeder 5, the drive pulse number Nx or the drive signal pulse width Tax is set as described above, and it matches the set value. The drive signal is supplied to carry out the next conveyance.

本実施形態の組合せ秤によれば、稼働運転時において振動フィーダが自由振動にて振動しているときに固有周期を測定するので、測定値に外乱が混入せず、しかも次に供給される物品が載置された状態のトラフ5aの固有振動周期または周波数が精確に測定でき、精確に測定された固有周期または周波数と、フィーダ振動系の等価質量および等価バネ定数とに基づいて、トラフ5a上の物品重量が算出されるので、トラフ5a上の物品重量を精確に求めることができる。また、振動信号は交流レベルを検出するので直流レベル信号のドリフトは関係しない。また、この算出された物品重量に基づき、例えば駆動信号のパルス数(供給時間)や駆動信号の振幅などを制御することによって、直進フィーダ5から供給される物品の供給重量が目標供給重量に一致するように直進フィーダ5の供給動作が制御されるので、直進フィーダ5から供給ホッパ6を経て計量ホッパ7に供給される物品の重量を精確に制御することができ、組合せ品の歩留まりを改善することができる。   According to the combination weigher of this embodiment, since the natural period is measured when the vibration feeder vibrates with free vibration during operation, the disturbance is not mixed in the measured value, and the article to be supplied next Can be accurately measured, and the trough 5a can be measured on the basis of the accurately measured natural period or frequency and the equivalent mass and equivalent spring constant of the feeder vibration system. Therefore, the weight of the article on the trough 5a can be obtained accurately. Further, since the vibration signal detects the AC level, the drift of the DC level signal is not related. Further, based on the calculated article weight, for example, by controlling the number of pulses of the drive signal (supply time), the amplitude of the drive signal, etc., the supply weight of the article supplied from the linear feeder 5 matches the target supply weight. Thus, since the feeding operation of the linear feeder 5 is controlled, the weight of articles supplied from the linear feeder 5 to the weighing hopper 7 via the supply hopper 6 can be accurately controlled, and the yield of the combined product is improved. be able to.

以上、本発明の組合せ秤について、一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。   The combination weigher of the present invention has been described above based on one embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and the configuration is appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. It is something that can be done.

本発明は、振動フィーダにおける物品載置部上の物品重量を精確に求めることができ、この物品重量に基づく駆動信号の制御によって組合せ品の歩留まりを改善することができるという効果を奏するものであることから、組合せ演算に参加する複数の計量ホッパのそれぞれに対応して振動フィーダが設けられる構成の組合せ秤に好適に用いることができる。   The present invention is capable of accurately obtaining the weight of an article on the article placement portion in the vibration feeder and improving the yield of the combined product by controlling the driving signal based on the weight of the article. Therefore, it can be suitably used for a combination weigher having a configuration in which a vibration feeder is provided corresponding to each of a plurality of weighing hoppers participating in the combination calculation.

1 組合せ秤
5 直進フィーダ(振動フィーダ)
5a トラフ(物品載置部)
7 計量ホッパ
29 振動周期検出手段
41 フィーダ主制御手段
42 振動周期算出手段
43 物品重量算出手段
44 駆動信号周波数決定手段
45 振動特性算出手段
46 予測供給重量算出手段
1 Combination Weigher 5 Linear Feeder (Vibration Feeder)
5a trough (article placement section)
7 Weighing hopper 29 Vibration period detecting means 41 Feeder main control means 42 Vibration period calculating means 43 Article weight calculating means 44 Drive signal frequency determining means 45 Vibration characteristic calculating means 46 Predicted supply weight calculating means

Claims (7)

組合せ演算に参加する複数の計量ホッパと、各計量ホッパに対応してその上流側に設けられ、駆動信号に応じて物品載置部を振動させることでその物品載置部上の物品を下流へと搬送する振動フィーダとを備える組合せ秤において、
前記振動フィーダの振動周期を検出する振動周期検出手段と、
前記振動フィーダへ与える駆動信号の印加停止後において前記振動フィーダに残留する振動周期を前記振動周期検出手段の出力を測定することによって前記振動フィーダの現在の固有振動周期を決定する固有振動周期測定手段と、
を備えることを特徴とする組合せ秤。
A plurality of weighing hoppers participating in the combination calculation, and provided on the upstream side corresponding to each weighing hopper, the article placement unit is vibrated according to the drive signal, and the article on the article placement unit is moved downstream. And a combination weigher comprising a vibrating feeder for conveying,
Vibration period detecting means for detecting a vibration period of the vibration feeder;
The natural vibration period measuring means for determining the current natural vibration period of the vibration feeder by measuring the output of the vibration period detecting means for the vibration period remaining in the vibration feeder after the application of the drive signal applied to the vibration feeder is stopped. When,
A combination weigher comprising:
予め前記振動フィーダにおける物品載置部を含むフィーダ振動系の等価質量および等価バネ定数をそれぞれ算出する振動特性算出手段と、
前記固有振動周期測定手段によって測定される前記振動フィーダの現在の固有振動周期と、前記振動特性算出手段によって算出されるフィーダ振動系の等価質量および等価バネ定数とに基づいて、前記振動フィーダにおける物品載置部上の物品重量を算出する物品重量算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の組合せ秤。
Vibration characteristic calculation means for calculating an equivalent mass and an equivalent spring constant of a feeder vibration system including an article placement portion in the vibration feeder in advance;
Articles in the vibration feeder based on the current natural vibration period of the vibration feeder measured by the natural vibration period measuring means and the equivalent mass and equivalent spring constant of the feeder vibration system calculated by the vibration characteristic calculating means An article weight calculating means for calculating an article weight on the placement unit;
The combination weigher according to claim 1, comprising:
前記固有振動周期測定手段によって測定される前記振動フィーダの現在の固有振動周期に基づいて前記振動フィーダに与える次回の物品供給における駆動信号の周波数を定める駆動信号周波数決定手段と、
前記駆動信号周波数決定手段によって定められる周波数の駆動信号で前記振動フィーダを駆動させ、前記物品重量算出手段によって算出される物品重量に基づいて、前記振動フィーダから供給される物品の供給重量が目標供給重量に一致するように前記振動フィーダの供給動作を制御するフィーダ主制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載の組合せ秤。
Drive signal frequency determining means for determining the frequency of the drive signal in the next article supply to be given to the vibration feeder based on the current natural vibration period of the vibration feeder measured by the natural vibration period measuring means;
The vibration feeder is driven with a drive signal having a frequency determined by the drive signal frequency determination means, and the supply weight of the article supplied from the vibration feeder is a target supply based on the article weight calculated by the article weight calculation means. Feeder main control means for controlling the feeding operation of the vibratory feeder to match the weight;
The combination weigher according to claim 2, comprising:
前記物品載置部上の物品重量と前記駆動信号の印加電圧パルス数とに基づいて、または、前記物品載置部上の物品重量と前記振動フィーダの作動時間とに基づいて、または、前記物品載置部上の物品重量と前記駆動信号の印加電圧パルス幅を表す時間値とに基づいて、供給重量の予測値を算出する予測供給重量算出手段が設けられる請求項3に記載の組合せ秤。   Based on the weight of the article on the article placement section and the number of applied voltage pulses of the drive signal, or on the basis of the weight of the article on the article placement section and the operation time of the vibration feeder, or the article 4. The combination weigher according to claim 3, further comprising a predicted supply weight calculating means for calculating a predicted value of the supply weight based on the weight of the article on the mounting portion and a time value representing the applied voltage pulse width of the drive signal. 前記フィーダ主制御手段は、前記予測供給重量算出手段によって算出される予測供給重量が目標供給重量に一致するように、供給重量のフィードフォワード制御を実行する請求項4に記載の組合せ秤。   5. The combination weigher according to claim 4, wherein the feeder main control unit performs feed-forward control of the supply weight so that the predicted supply weight calculated by the predicted supply weight calculation unit coincides with the target supply weight. 前記フィーダ主制御手段は、前記予測供給重量算出手段によって算出される予測供給重量が実際に供給された供給重量に一致するように、供給重量のフィードバック制御を実行する請求項4に記載の組合せ秤。   5. The combination weigher according to claim 4, wherein the feeder main control unit executes feedback control of supply weight so that the predicted supply weight calculated by the predicted supply weight calculation unit coincides with the actually supplied supply weight. . 前記フィーダ主制御手段は、前記予測供給重量算出手段によって算出される予測供給重量を目標供給重量に一致させる供給重量のフィードフォワード制御と、前記予測供給重量算出手段によって算出される予測供給重量を実際に供給された供給重量に一致させる供給重量のフィードバック制御とを同時に実行する請求項4に記載の組合せ秤。   The feeder main control unit is configured to perform feed-forward control of a supply weight that matches a predicted supply weight calculated by the predicted supply weight calculation unit with a target supply weight, and an actual predicted supply weight calculated by the predicted supply weight calculation unit. The combination weigher according to claim 4, wherein feedback control of the supply weight to coincide with the supply weight supplied to is simultaneously performed.
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