JP4245230B2 - 定量供給装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、単位時間あたりの物品供給重量をほぼ一定に制御する定量供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、上記の定量供給装置としては、物品を収容したホッパから物品を容器等に供給するように構成し、重量検出器をホッパに設け、この重量検出器からの重量信号をA/D変換器によってディジタル重量信号に変換し、ディジタル重量信号を制御部に供給して、単位時間当たりの物品供給重量を算出し、これがほぼ一定値になるようにホッパからの物品の供給重量を制御するものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような定量供給装置において、単位時間当たりの物品の供給重量は、仕様条件に応じて任意に変更可能なことが望ましい。また、重量検出器には、風袋として、ホッパや、このホッパから物品を切り出すためのフィーダや、このフィーダを駆動するためのモータが負荷されることがある。これら風袋と、ホッパに供給されている物品の重量とを考慮すると、重量検出器としては、容量の大きいロードセルが使用される。例えば風袋重量が20kg、ホッパに供給される物品の最大重量が50kgの場合、容量が150kg、2mV/V、F.S出力のロードセルを、15Vの励磁電圧で励磁することがある。この場合、ロードセルに150kgの重量が印加されたとき、ロードセルは30mVの出力電圧を発生する。そして、A/D変換器としては、この30mVの電圧を300,000カウントに分解できるものを使用するとする。
【0004】
ここで、供給量制御範囲として、3.6kg/h乃至36kg/hが仕様条件として与えられていると、制御部の内部で求められる1秒間当たりの供給重量は、3.6kg/hの場合で1g/sec、36kg/hの場合で10g/secである。一方、150kg当たりのカウント数が300,000であるので、1g当たりのA/Dカウント数は、2カウントとなる。従って、3.6kg/hの場合、A/D変換器のカウント値は、わずか2カウントしか変化しない。A/D変換器のカウント値には、数カウントのばらつきがあると考えられるので、わずか2カウントしか変化しない場合には、1secごとの1g単位の供給重量の制御は困難である。この点を改善しようとすると、分解能の高いA/D変換器を使用すればよいが、定量供給装置のコストの上昇を招く。
【0005】
本発明は、単位時間当たりの物品供給重量が小さいときでも、分解能の高いA/D変換器を使用せずに、高精度の制御を行うことができる定量供給装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明による定量供給装置は、連続的に物品を供給する物品供給手段と、この物品供給手段から供給された物品の重量における所定時間ごとの変化量を検出する重量変化量検出手段と、この重量変化量検出手段の出力信号に基づいて、前記物品供給手段からの単位時間あたりの物品供給重量が予め定めた値にほぼ一致するように、前記物品供給手段からの物品供給量を制御する制御手段とを、具備している。上記制御手段は、例えば所定時間ごとの重量の変化量に、比例定数及びまたは積分定数を乗算して、物品供給手段に対する制御信号を生成するものとすることもできる。上記予め定めた値は、任意に変更することができる。重量変化検出手段は、前記物品の重量を表す重量信号を生成する重量検出手段を含んでいる。重量検出手段は、物品供給手段に設けることもできるし、或いは物品供給手段から物品の供給を受けている容器等の重量を検出するものとすることもできる。重量変化検出手段は、更に、補正アナログ信号を生成するD/A変換手段と、前記重量信号と前記D/A変換手段の補正アナログ信号とが入力される増幅手段とを、含んでいる。増幅手段は、利得が1よりも大きいものとでき、重量信号の絶対値と補正アナログ信号の絶対値との差分を増幅する。この増幅手段の増幅信号を前記所定時間ごとにディジタル変換するA/D変換手段が設けられている。このA/D変換手段は、予め定めらた範囲内の増幅信号が供給された場合、これに比例したディジタル信号を発生する(このディジタル信号が発生する範囲を非飽和領域という。)。しかし、上記範囲の上限よりも大きな増幅信号が供給された場合、飽和して正しいディジタル信号を発生することができないものが望ましい。このディジタル信号が演算手段に入力されている。演算手段は、D/A変換器に補正ディジタル信号を供給することによって、D/A変換手段に補正アナログ信号を発生させるものである。補正アナログ信号が、増幅手段の増幅信号を、A/D変換手段の非飽和領域内の予め定めた範囲内に位置させるように、補正ディジタル信号を演算手段が供給する。補正ディジタル信号は、A/D変換手段のディジタル信号の大きさの変化に応じて、追従的に更新されるものである。
【0007】
この定量供給装置では、重量信号と補正アナログ信号との絶対値の差分を増幅した増幅信号がA/D変換手段に供給され、このA/D変換手段のディジタル信号が非飽和領域内の予め定めた範囲内に位置するように、補正アナログ信号の値を演算手段がD/A変換手段を介して変更している。従って、A/D変換手段からのディジタル信号の値は、重量信号から補正アナログ信号を減算した部分のみを高分解能でディジタル化したものとなる。この定量供給装置は、所定時間当たりの重量の変化量に基づいて物品供給量の制御を行っているので、重量信号の全てをディジタル化する必要はなく、変化分のみをディジタル化できればよい。よって、このようにして、高分解能に物品供給重量を制御することができる。
【0010】
前記演算手段は、前記A/D変換手段からのディジタル信号が、前記予め定めた範囲内に定めた許容上限値以上または許容下限値以下になったとき、前記補正ディジタル信号を生成するものとできる。
【0011】
この場合、許容上限値と許容下限値との間にディジタル信号が存在している間には、ディジタル補正信号の値は、変化しない。従って、この間では、各ディジタル信号のスパンは等しく、単位時間当たりの重量の変化分に、ディジタル補正信号の変更の影響はない。
【0012】
前記演算手段は、前記A/D変換手段からのディジタル信号が、前記予め定めた範囲内に定めた許容上限値と許容下限値とのうち、許容下限値以下となったとき、前記ディジタル補正信号の変更後の前記A/D変換手段からのディジタル信号が前記許容上限値よりも小さな値となるように、前記ディジタル補正信号を変更することもできる。この場合、前記許容上限値より予め定めた値だけ小さな値となるように、前記ディジタル補正信号を決定することもできる。
【0013】
このように構成すると、ディジタル補正信号を変更後に、わずかだけディジタル信号が大きくなっても、ディジタル補正信号が変更前の値に戻ることがなく、安定した重量計測を行うことができる。
【0014】
前記演算手段は、前記A/D変換手段からのディジタル信号が、前記予め定めた範囲内に定めた許容上限値と許容下限値とのうち、前記許容上限値を超えたとき、前記ディジタル補正信号の変更後の前記A/D変換手段からのディジタル信号が変更後の許容下限値よりも大きな値となるように、前記ディジタル補正信号を変更することもできる。この場合、前記許容下限値よりも予め定めた値だけ大きな値とすることもできる。
【0015】
このように構成すると、ディジタル補正信号を変更後に、わずかだけディジタル信号が小さくなっても、ディジタル補正信号が変更前の値に戻ることがなく、安定した重量計測を行うことができる。
【0016】
また、前記演算手段に前記ディジタル補正信号を記憶する記憶手段を設け、この記憶手段に記憶されたディジタル補正信号と前記A/D変換手段からのディジタル信号とによって、前記演算手段が、前記物品供給手段の物品重量を判定するものとできる。
【0017】
例えば重量検出器が、物品供給手段に設けられている場合、ディジタル補正信号とA/D変換手段からのディジタル信号とによって、物品供給手段内の物品重量を決定することができる。また、重量検出器が、容器等に供給された物品の重量を検出するものであると、ディジタル補正信号とA/D変換手段からのディジタル信号とによって容器等内の物品の重量を決定し、これと予め決定しておいた供給開始前の物品供給手段内の物品重量との差から、現在の物品供給手段内の物品の重量を決定する。このようにして現在の物品供給手段内の物品の重量が決定されると、この重量が予め定めた値以下であると、物品供給手段に物品を追加する。従って、特別に、物品供給手段内の物品の重量を測定するための回路を設ける必要がない。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の1実施の形態の定量供給装置は、図2に示すように、物品供給手段、例えば物品供給装置2を有している。この物品供給装置2は、物品貯留手段、例えばホッパ4を備えている。ホッパ4内には、物品6、例えば粉体または粒体が収容されている。このホッパ4の下端には、物品搬出手段、例えばスクリューフィーダ8が設けられている。このスクリューフィーダー8は、駆動手段、例えばモータ10によって回転駆動され、ホッパ4内の物品6を搬出する。
【0019】
このホッパ4、スクリューフィーダ8及びモータ10等の風袋重量と物品6の重量とが、秤量部12に印加されている。この秤量部12は、重量検出手段、例えばロードセル14を有し、これらの重量に対応するアナログ重量信号を生成する。ロードセル14は、例えば風袋重量が20kg、ホッパ2に最大50kgの物品6が投入されるとすると、容量が150kg、2mV/V、F.Sのものが採用されており、励磁電圧が15Vのものである。従って、風袋重量と物品6の重量とを合わせて150kgのものが印加されたとき、ロードセル14は30mVの電圧をアナログ重量信号として出力する。
【0020】
図1に示すように、このロードセル14のアナログ重量信号は、増幅手段、例えば演算増幅器16に供給され、例えば500/3の利得で増幅される。従って、風袋重量と物品6の重量とを合わせて150kgのものがロードセル14に印加されたとき、演算増幅器16の増幅出力、例えば出力電圧e1は、5Vとなる。
【0021】
この演算増幅器16の増幅出力e1は、別の増幅手段、例えば反転加算増幅器18の一部をなす演算増幅器19の反転入力端子に入力抵抗器20を介して供給されている。反転入力端子には、この他にD/A変換手段、例えばD/A変換器22からのアナログ補正信号e2も入力抵抗器24を介して供給されている。この演算増幅器19の出力端子と反転入力端子との間には帰還抵抗器26が接続されている。この反転加算増幅器18は、入力抵抗器20、24の値をRiと等しくし、かつ帰還抵抗器26の抵抗値Rfとすると、増幅出力e3は、−(Rf/Ri)(e1+e2)となる。またRf/Ri=kを1よりも大きい、例えば10に選択している。従って、この反転加算増幅器18の利得は10である。例えば演算増幅器16の増幅出力e1が0.5Vで、アナログ補正信号e2を零としたとき、反転加算増幅器18の増幅出力e3は、5Vとなる。
【0022】
この加算増幅器18の増幅出力e3は、A/D変換手段、例えばA/D変換器28に供給されている。このA/D変換器28は、例えばデルタ・シグマ型のもので(別段、この方に限ったものに限らず、逐次比較型または二重積分型であってもよい。)、A/D変換指令信号、例えばパルスジェネレータ30が、予め定めた期間、例えば10msecごとに、パルス信号を供給すると、A/D変換を行い、ディジタル信号DE3を発生する。A/D変換器28は、増幅出力e3の非飽和の最大電圧、例えば5Vまでの入力電圧が供給されているとき、その入力電圧に比例したディジタル信号DE3を生成し、5Vの電圧が入力されたとき、300,000カウントのディジタル信号を出力するが、5Vを超えた入力電圧が供給されたとき、飽和するとする。無論、0V以下の電圧が供給されたとき、ディジタル信号は0カウントである。
【0023】
A/D変換が終了すると、A/D変換器28は、読み取り指令信号Rを演算手段、例えばCPU32に入出力回路31を介して供給する。この読み取り指令信号Rも、例えば10msecごとに発生する。これに応じてCPU32は、入出力回路31を介してディジタル信号DE3を読み取る。なお、CPU32が実行するプログラムを記憶したり、このプログラムの実行に使用するデータを記憶したり、プログラムの実行中に一時的にデータを格納するために、記憶手段、例えばメモリを有しているが、図1では図示を省略している。また、表示装置やキーボードも備えているが、これらも図示を省略している。
【0024】
CPU32は、この入力されたディジタル信号DE3に基づいて所定時間当たりの重量信号の変化量を算出する。加算増幅器18、A/D変換器28、CPU32が、図3に示す重量変化量検出部34を構成している。CPU32は、この他に、図3に示す偏差算出器36としても機能し、予め定められた所定時間当たりの供給重量と実際の所定時間当たりの供給重量との偏差を算出する。この偏差は、CPU32によって構成されたPI制御部38に供給され、この偏差にP(比例)定数及びI(積分)定数とが乗算され、これら乗算値の加算値がモータ10に供給される。モータ10は、実際の所定時間当たりの供給重量を予め定められた所定時間当たりの供給重量に一致するように制御される。なお、実際の所定時間当たりの供給重量として、移動平均値を使用することもできる。また、上記予め定められた所定時間当たりの供給量は、仕様条件に応じて任意に変更されるもので、例えば3.6kg/hから36kg/hの範囲内において変更される。
【0025】
もし、演算増幅器16の増幅出力e1を直接にA/D変換器28に供給し、かつロードセル14に150kgの負荷が印加されたとき、A/D変換器28には5Vの電圧が供給され、A/D変換器28からのディジタル信号は300,000カウントとなる。従って、1g当たりのカウント数は、わずか2カウントである。しかも、A/D変換器28の特性上、演算増幅器16の増幅出力e1を単に増幅したものをA/D変換器28に供給しても、A/D変換器28が飽和し、正しいディジタル信号を得ることはできない。
【0026】
そこで、この定量供給装置では、演算増幅器16の増幅出力e1のうち、変化分付近を抽出し、かつ拡大し、これをディジタル変換することによって高分解能のディジタル信号を得ている。
【0027】
例えば、加算増幅器18の増幅出力e3を−k(e1+e2)とし、(e1+e2)が0.5Vとなるように、e2を設定し、kを10に設定すると、増幅出力e3は5Vとなる。その結果、ディジタル信号DE3は300,000カウントであるので、1g当たりのカウント数は20カウントとなり、分解能が10倍に拡大される。
【0028】
そこで、D/A変換器22からの補正アナログ信号e2が、演算増幅器16の増幅出力e1と反対極性の信号となるように、CPU32が補正ディジタル信号をD/A変換器22に供給する。例えば、D/A変換器22に150kgに相当するディジタル値をCPU32から供給したとき、補正アナログ信号e2として、e1と逆極性の5Vの電圧が出力されるように、D/A変換器22を調整する。このとき、ロードセル14の負荷が150kgであるとすると、e1は5Vであるので、e3は0Vとなる。そこで、補正アナログ信号e2の値を調整して、例えば4.5Vとすると、加算増幅器18の入力電圧はe1とe2の絶対値の差である0.5Vで、増幅出力e3はそれを10倍にした5Vとなり、演算増幅器16の4.5Vから5Vの間の電圧が、高分解能でディジタル信号に変換される。
【0029】
しかし、e2の値を固定していると、演算増幅器16の増幅出力e1は、ホッパ4からの物品の搬出に応じて変化し、0V以下になり、正しいディジタル変換を行うことができない。例えば、ホッパ4に50kgの物品が投入されている状態で、スクリューフィーダ8によって物品の搬出が行われると、最終的にはホッパ4内の物品の重量は1kg以下まで減少する。これは、ロードセル14の容量の約1/3の荷重変化であり、演算増幅器16の出力も、同じ割合で変化するので、上述した状態が生じる。
【0030】
そこで、CPU32を含めたアナログ、ディジタル演算回路において、CPU32によって常にA/D変換器28のディジタル信号DE3を監視し、ディジタル信号DE3が増加したときには、補正ディジタル信号を増加させることによって補正アナログ信号e2も増加させ、ディジタル信号DE3が減少したときには、補正ディジタル信号を減少させ、補正アナログ信号e2も減少させている。これによって、常に加算増幅器18の増幅出力e3が、A/D変換器28の入力非飽和領域(ディジタル信号が入力電圧に正常に比例している入力電圧領域)に存在するようにしている。
【0031】
図4を参照して、補正ディジタル信号の変更方法について説明する。ロードセル14に容量分の荷重が印加されたときの演算増幅器16の増幅出力e1(=5V)をWFとする。上述したように、e1−e2が0.5V(=0.1WF)となるように補正アナログ信号e2を出力すると、e3=10(e1−e2)=WF=5Vとなり、A/D変換可能な限界となる。従ってe3<5Vが常に成り立つように、e3の値をCPU32によって監視している。
【0032】
図4におけるAn、Bnは、或るタイミングにおける加算増幅器18の最小入値と最大入力値とを表しており、両者の差(An−Bn)は0.1WF(=0.5V)である。しかし、A/D変換器の特性にはばらつきがあり、差の電圧5Vを、正常にA/D変換可能な限界状態とすると、ディジタル信号が誤差を含む可能性がある。そこで、An、Bnの範囲内に上下限の限界値である下限限界値Cnと上限限界値Dnとを定めてある。具体的には、Cn−An=Bn−Dn=0.015WFとしている。
【0033】
また、下限限界値Cnより0.005WFだけ下方に許容下限値C1を、上限限界値Dnよりも0.005WFだけ上方に許容上限値D1を設定している。これは、e1の値がC1以下となったとき、e2の電圧をAn+1に下げて、e1−e2を大きくして、ディジタル変換可能とするためである。ここでAn+1は、現在の下限限界値Cnが、e2を変更後における上限限界値Dn+1に等しくなるように設定されている。そのため、新たなe2であるAn+1は、An−(An+1)=0.085WFとなるように定めている。
【0034】
許容上限値D1は、e1の値が、これ以上大きくなったときには、e2の電圧を一つ大きい値に上げるためのものである。この場合、新たなe2は、上述した考えと同様に、(An+1)−An=0.085WFとなるように定めてある。
【0035】
例えばe2=Anに設定している状態において、e1<C1となったため、e2=An+1に変更したとき、新しいA/D変換可能な限界電圧範囲An+1、Bn+1では、e1は上限限界値Dn+1の近傍に存在するので、C1をe2を増加させるための許容上限値として使用すると、e1の振動等の影響によって直ぐにe2を増加させなければならないことが起こる可能性があり、その場合、A/D変換のタイミングに同期して、ディジタル信号が発振する可能性がある。そこで、切換ポイントにヒステリシスを持たせるために、e1がDn+1よりも0.005WFだけ大きく設定した許容上限値D1を超えたときに、e2をe2+0.085WFとする。
【0036】
なお、e1>D1となったため、e2をAn+0.085WFに変更したときも、上記と同様な理由により、Cn+1よりも0.005WFだけ小さく設定した許容下限値C1を超えたときに、e2をe2−0.085WFとする。
【0037】
このようなA/D変換方式を重量式の定量供給装置に使用しているので、次のような利点がある。
【0038】
重量式の定量供給装置は、単位時間当たりの質量流量を一定に保つように制御することが主目的であるから、制御中に供給された物品の全重量を正確に知る必要性はなく、或る一定時間間隔ごとの重量変化を正確に高分解能に知ることができれば、その情報によって現在の供給量を算出することができる。従って、このA/D変換方式では、補正アナログ信号を利用して、演算増幅器16の増幅出力の変化分を10倍に拡大して、ディジタル信号のカウント数を大きくして、供給量の分解能を向上させている。
【0039】
例えば、ロードセル14の容量が150kgであり、供給量の制御範囲が3.6kg/hから36kg/hであって、3.6kg/hに供給量を設定し、A/D変換器28からのディジタル信号を例えば200msecごとに測定し、これらの移動平均値を用いて、200msecごとにモータ10を制御する場合を考える。この場合、従来の回路方式の場合、1秒間に1g、即ち2カウント値しかディジタル信号が変化しないので、即ち200msecごとでは0.4カウントしか変化しないので、分解能が不足し、モータ10の適切な制御を行うことができない。しかし、このA/D変換方式では、1秒間に20カウントの変化量を得ることができるので、即ち200msecごとでも4カウントの変化量を得ることができ、微少な重量変化を捉えることができ、モータ10を適切に制御することができる。
【0040】
ロードセル14の出力電圧は、物品6の供給につれて徐々に減少し、演算増幅器16の増幅出力e1がe2の近傍に到達すると、CPU32が補正アナログ信号e2を1ランク下の補正アナログ信号に切り換えるが、そのときD/A変換器22、A/D変換器28、加算増幅器18の応答速度が問題となる可能性がある。しかし、現在、これらの装置として入手可能なものの性能から見て、200msecごとのA/D変換に対して充分応答遅れが収束した後の信号をA/D変換器28に供給することが可能であり、応答速度が問題となることはない。CPU32においても同様である。例えばCPU32の場合、10msecごとの制御であっても可能であり、まだディジタルフィルタをCPU32によって構成する余裕がある。
【0041】
なお、このような補正アナログ信号の切換は、頻繁に起こるものではなく、仮に応答速度が問題となっても、制御全体に与える影響は非常に少ない。例えば単位時間の供給量が36kg/hと大きい場合、平均的な供給量は36000g/3600sec=10g/secである。従って、演算増幅器16の出力は、1秒当たり、(10/150000)*WFずつ減少する。A/D変換可能な電圧範囲は、上述したように0.085WFであるので、e2の出力が一定の時、e1が1つのA/D変換可能な範囲にとどまる時間は、0.085WF・[ (1/15000)*WF] =1275秒=21.25分であり、補正アナログ信号の切換は頻繁に行われていない。
【0042】
図5に、CPU32が、ディジタル補正信号を変更するために行う動作を示す。CPU32は、A/D変換器28から読み取り指令信号Rが割り込み指令信号として、CPU32に供給されたとき、この処理を実行する。
【0043】
まず、A/D変換データ(ディジタル信号DE3)をCPU32に読み込む(ステップS2)。次に、このDE3に基づいて、e3が図4に示した許容下限値Cn(0.01WF)と許容上限値Dn(0.09WF)との間に存在するか判定する(ステップS4)。この間に存在している場合、補正アナログ信号を変更する必要がないので、この処理を終了する。
【0044】
ステップS4において、e3が許容下限値Cnと許容上限値Dnとの間に存在しないと判断されると、DE3に基づいて、e3が許容下限値Cnよりも小さいか判断する(ステップS6)。e3が許容下限値Cnよりも小さいと判断されると、補正ディジタル信号を、現在の値から0.085WFに相当するディジタル値だけ減少させた値に変更する(ステップS8)。但し、現在のe2が零以下の場合、e2を零とする。
【0045】
ステップS6において、e3が許容下限値Cnよりも小さくないと判断されると、e3は0.09WFよりも大きいので、現在の補正ディジタル信号に0.085WFに相当するディジタル値を加算した値を新たな補正ディジタル信号とする(ステップS10)。
【0046】
ステップS8またはS10によって決定された新たな補正ディジタル信号がD/A変換器22に供給され、補正アナログ信号e2が加算増幅器18に供給される。
【0047】
なお、e3が、許容下限値Cnを超えてから最小入力値Anに到達する時間、または許容上限値Dnを超えてから最大入力値Bnに到達するまでの時間は、単位時間当たりの設定量が最も大きい36kg/hの場合でも150秒かかる。これは、例えばCn−An及びBn−Dnが0.01WFであり、1秒間に(1/15000)WFずつe3が減少するからである。このA/D方式では、1秒よりも短い周期でA/D変換しているので、補正アナログ信号e2の切換が間に合わず、正しいディジタル信号が得られない可能性は全くない。
【0048】
なお、単位時間当たりの重量変化量は、隣接するディジタル信号の差分を求めることによって得られ、これらディジタル信号の値の差分には、D/A変換器22からの補正ディジタル信号の値は含まれていないので、D/A変換器22には分解能の低いものを使用することができる。
【0049】
なお、ディジタル補正値が変更されるごとに、これをCPU32に付属するメモリに記憶し、DE3/10+ディジタル補正値の演算を行うことによって、ホッパ4内の物品6の重量を算出することができる。この算出値を予め定めた下限用基準値及び上限基準値と比較し、下限基準値よりも算出値が小さくなったとき、ホッパ4に物品6を追加し、上限基準値よりも算出値が大きくなったときには、ホッパ4に物品6の供給を停止するようにすることができる。この場合、専用の重量検出器を設ける必要がない。
【0050】
上記の実施の形態では、ロードセル14をホッパ4に設けたが、スクリューフィーダから搬出された物品が収容されつつある容器等の重量を測定してもよい。また、スクリューフィーダを使用したが、これに代えて、ホッパ4の下部に開口度を可変できるゲートを設けて、物品を供給するようにしてもよい。また、予め定めた単位時間当たりの供給量は、常に一定値としたが、物品を供給している最中に変更することもできる。
【0051】
【発明の効果】
以上のように本発明による定量供給装置によれば、A/D変換器に比較して安価なD/A変換器を使用して、ディジタル変換することによって、分解能の高いディジタル信号を得ているので、精度が高く安価な定量供給装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施の形態の定量供給装置のブロック図である。
【図2】図1の定量供給装置の概略構成図である。
【図3】図1の定量供給装置のフィードバック制御のブロック図である。
【図4】図1の定量供給装置における加算増幅器の入力電圧とアナログ補正電圧との関係を示す図である。
【図5】図1の定量供給装置のフローチャートである。
【符号の説明】
2 物品供給装置(物品供給手段)
14 ロードセル(重量検出手段)
18 加算増幅器(増幅手段)
22 D/A変換器(D/A変換手段)
28 A/D変換器(A/D変換手段)
32 CPU(演算手段)
34 重量変化検出部
Claims (5)
- 連続的に物品を供給する物品供給手段と、
この物品供給手段から供給された物品の重量における所定時間ごとの変化量を検出する重量変化量検出手段と、
この重量変化量検出手段の出力信号に基づいて、前記物品供給手段からの単位時間あたりの物品供給重量がほぼ一定になるように、前記物品供給手段からの物品供給量を制御する制御手段とを、
具備し、前記重量変化量検出手段は、
前記物品の重量を表す重量信号を生成する重量検出手段と、
補正アナログ信号を生成するD/A変換手段と、
前記重量信号と前記D/A変換手段の補正アナログ信号とが入力され、両者の絶対値の差分を増幅した増幅信号を出力する増幅手段と、
この増幅手段の増幅信号を前記所定時間ごとにディジタル変換するA/D変換手段と、
このA/D変換手段のディジタル信号を入力し、前記増幅手段の増幅信号を前記A/D変換手段の非飽和領域内の予め定めた範囲内に位置させる前記補正アナログ信号を、前記ディジタル信号の大きさの変化に応じて、追従的に更新させて、前記D/A変換手段に発生させる補正ディジタル信号を、前記D/A変換手段に供給する演算手段とを、
具備する定量供給装置。 - 請求項1記載の定量供給装置において、前記演算手段は、前記A/D変換手段からのディジタル信号が、前記予め定めた範囲内に定めた許容上限値以上または許容下限値以下になったとき、前記補正ディジタル信号を生成する定量供給装置。
- 請求項1記載の定量供給装置において、前記演算手段は、前記A/D変換手段からのディジタル信号が、前記予め定めた範囲内に定めた許容下限値と許容上限値のうち許容下限値以下となったとき、前記ディジタル補正信号の変更後の前記A/D変換手段からのディジタル信号が前記許容上限値よりも小さな値となるように、前記ディジタル補正信号を変更する定量供給装置。
- 請求項1記載の定量供給装置において、前記演算手段は、前記A/D変換手段からのディジタル信号が、前記予め定めた範囲内に定めた許容下限値と許容上限値のうち許容上限値以上となったとき、前記ディジタル補正信号の変更後の前記A/D変換手段からのディジタル信号が前記許容下限値よりも大きな値となるように、前記ディジタル補正信号を変更する定量供給装置。
- 請求項1記載の定量供給装置において、前記演算手段は、前記ディジタル補正信号を記憶する記憶手段を有し、この記憶手段に記憶されたディジタル補正信号と前記A/D変換手段からのディジタル信号とによって、前記物品供給手段の物品重量を判定する定量供給装置。
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