JPS60128106A - ホツパ定量排出装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はホッパ定量排出装置に関する。

一般にホッパ定量排出装置は、計量用ホッパと；該ホッ
パの全重量音検出する重量検知手段とを備え、該重量検
知手段の出力信号に基づいて前記ホッパに材料全定量投
入するための投入機又は前記ホッパから材料を定量排出
するための排出機を駆動制御するようにしている。上記
ホッパ内に扛粉粒状の一材料が投入されるのであるが、
材料の物性によってはホッパ内でブリッヂ全形成し７ｔ
す、フラッシュという異常現象上しばしば生ずる。これ
は計量用ホッパに材料全投入するための貯蔵用ホッパに
おいても同様である。貯蔵用ホッパから材料が円滑に投
入機によって切り出されて計量用ホッパに投入され、所
定量投入後、排出機にエフ材料が円滑に計量用ホッパか
ら切９出される場合は何ら問題がないが、例えば貯蔵用
ホッパ内で材料のブリッヂが生ずると材料が排出されな
くなるか、殆んど排出されなくなる。また、フラッシュ
が生ずると、材料が突然、急激に排出されることになる
。ブリッヂが生じて計量用ホッパの全重量がいつまで経
っても所定重量に達しない場合にはタイマーに工って、
いわゆるサイクルタイムオーバであることを検知しこれ
にエリ警報奮発するようにしている。またフラッシュが
生じて計量用ホッパの全重量が所定重量金越えた場合に
は、重量検知手段、例えばロードセルに工って、いわゆ
るスケールオーバであることｔ検知し、これにエフ警報
奮発するようにしている。警報が発生すると装置のｆｆ
１ｉ＋７’に停止し、ブリッヂ又はフラッジ−という異
常現象を人手にニジ解消する工うにしている。

本発明は上述の問題に鑑みてなされ、ホッパ内でブリッ
ヂやフラッジ−の１うな異常現象が生じても、装置の駆
動の停止を未然に防止することができ、人手による処理
を極力減少させることができるホッパ定量排出装置全提
供することを目的とする。この目的は本発明に工れば、
計量用ホッパと；該ホッパの全重量を検出する重量検知
手段と葡備え、該重量検知手段の出力信号に基づいて前
記ホッパに材料を定量投入するための投入機又は前記ホ
ッパから材料を定量排出するための排出機を駆動制御す
るようにしたホッパ定量排出装置において、前記重量検
知手段の出力信号の時間的変化を検出し、これを第１の
所定時間的変化及び第２０所定時間的変化と比較し、前
記第１の所定時間的変化より大きい場合には、前記投入
機又は前記排出機の駆動力を所定最小値にまで減少し、
前記第２の所定時間的変化Ｌカ小さい場合には前記投入
機又は前記排出機の駆動力２所定最大値にまで増〃ｕさ
セる工うにしたこと１ｉ−特徴とするホッパ定量排出装
置、に工って達成される。

以下、本発明の実施例につき図面全参照して説明する。

図において計量用ホッパ（１）の排出開口の下方には排
出用電磁振動フィーダ（２）が配設され、懸垂はね（３
ａ）（３ｈ）にエリ計量用ホッパ（１］に懸吊されてい
る。電磁振動フィーダ（２）は公仰の構造を有しトラフ
（４）及び駆動部（５）から成っている。計量用ホッパ
（１）　Ｕロバ−パル式槓桿（６）に結合され、その重
量はロードセル（７）にＬって検出されるように構成さ
れ　１ている。

ロードセル（７）の出力端子は増巾器（８）に接続され
、増巾器（８）の出力端子は減算器（９）及び微分器（
７）に接続されている。減算器（９Ｊのもう−１の入力
端子には投入量設定器ａ１が接続される。減算器（９）
の出力端子は投入機駆動回路０１に接続されている。

計量用ホッパ（１１の上刃には貯蔵用ホツＩ＜Ｏ′４が
配設され、そのυト出開口の下方には投入用電磁振動フ
ィーダ（６）が配設され、これによって貯蔵用ホッパ（
ロ）から切り出された材料ｍは計量用ホッパ（１１に投
入されるようになっている。投入用電磁振動フィーダｃ
Ｌ３は上述の排出用電磁振動フィーダ（２）と同様な構
造を有しトラフαΦと駆動部（ト）とから成っている。

上述の投入機駆動回路ａηの出力端子は駆動部（２）に
接続される。

微分器（６）の出力端子は第１比較器（至）、第２比較
器（ホ）及び第３比較器１２Ｚに接続され、各比較器（
至）翰＠のもう−１の入力端子にはそれぞれ第１変化率
設定器αη、第２変化率設定器叫及び第３変化率設定器
１２１１が接続されている。第１比較器（至）及び第２
比較器四の出力端子は投入機駆動回路Ｏηに接続され、
第３比較器ｃｌＸ５の出力端子は排出機駆動回路（ハ）
に接続される。排出機駆動回路（２）は上述の排出用電
磁振動フィーダ（２）の駆動部（５）に接続される。

減算器（９）の出力信号が投入量設定器００に工って設
定された投入量の大部分、例えば８０チが計量用ホッパ
（υに投入されたことを表わす信号となるまでは投入機
部ｖＩＪ回ｊ！！東にエル投入用電磁振動フィーダＱ３
ｈ比較的大きな駆動力で駆動され、第２図の実＠Ａで示
す工うな勾配で計量用ホッパｔＩＩ内の材料電の重量が
増加すべく材料ｍｋ計量ホッパ（１１に投入するように
構成されている。また８０チを表わす信号となると投入
機駆動回路東に工り投入用電磁振動フィーダ０３社比較
的小さな駆動力で駆動される工うにな９、第２図の実＃
Ｂで示す工うな勾配で計量用ホッパ（１）内の材料ｍの
重量が比較的漸次に増加すべく材料ｍ？ｃ−計量ホツバ
（１）に投入するように構成されている。第２図におい
てＷは設定投入量を表わし、ＳはＷの８０俤の投入量を
表わす。

微分器（ト）にエフ計量ホッパ（１）内の材料ｍの重量
の時間的変化が検出されるが、第１変化率設定器ｔｍで
は第２図の実線Ａの勾配ニジ充分に大きい勾配に相当す
る値が設定される。第１比較器（至）では微分器（ト）
の出力と第１変化率設定器αηの出力とが比較され、前
者が後者ニジ大きくなると投入機駆動回路συの出力は
最小駆動信号に切シ換えられ、投入用電磁振動フィーダ
（至）に予め設定された最小の駆動力で駆動される。例
えば実線Ａでのトラフα◆のストローク振巾が１．５ｍ
ｍであるとすると、この最小の駆動力では０．２ｍｍと
なる。

また第２変化率設定器四では第２図の実＠Ａ。

Ｂの勾配より充分に小さい勾配に相当する便が設定され
る。第２比較器（１）では微分器（イ）の出力と第２変
化率設定器α鑓の出力とが比較され、前者が後者ニジ小
さくなると投入機駆動回路東の出力は最大駆動信号に切
り換えられ、投入用電磁振動フィーダ（至）は予め設定
された最大の駆動力で駆動される。例えば実＠Ａ、Ｂで
のトラフα荀のストローク振巾が１．５　ｍｍ　％　０
．５　ｍｍであるとすると、この最大の駆動力では２．
０　ｍｍとなる。

投入機駆動回路四は上述したＬうに減算器（９）、第１
比較器（至）及び第２比較器四の出力に応じて、各種の
出力全発生するが、内部にはこのための切換回路を備え
ているものとする。

排出機駆動回路（ハ）は減算器（９）の出力信号が零と
なると共に作動し、排出用電磁振動フィーダ（２）が計
量用ホッパ（１１内の材料ｍの重量を第２図において実
線Ｃの勾配で減少させるべく駆動する。

第３変化率設定器圓では第２図の実線Ｃの勾配の絶対値
より充分に小さい絶対量の勾配に相当する値が設定され
る。第３比較器１２３では微分器μｓの出力と第３変化
率設定器ｃ！Ｄの出力とが比較され、前者が後者より小
さくなると排出機駆動回路（ハ）の出力は最大駆動信号
に切シ換えられ、排出用電磁振動ンイーダ（２）は予め
設定された最大の駆動力で駆動される。例えば実線Ｃで
のトラフ（４）のストローク振巾が１．５７１１７７１
であるとすると、この最大の駆動力では２．０　ｍｍと
なる。

排出機駆動回路□□□は上述しｆｃように減算器（Ｑ）
　、。

及びｊｇ３比較器Ｃ？ｚの出力に応じて、２ｍの出力を
発生するが、内部にはこのための切換回路を備えている
ものとする。

本発明の実施例は以上のように構成される。次にこの作
用について説明する。なお、第１図において貯蔵用ホッ
パ（２）の容積社計量用ホッパ（１）の容積Ｌシはるか
に太き−が、図ｔわか９やすくするために寸法比は無視
している。

最初は計量用ホッパ（１）は空である。電源全投入する
と投入用電磁２イーダ（２）が駆動開始し、貯蔵用ホッ
パ斡から材料ｍ’を切り出して計量用ホッパ（１）に投
入する。ロバ−パル式槓桿（６）に結合されているロー
ドセル（７）にＬつで排出用電磁振動フィーダ（２）ｔ
−含む計量用ホッパ（１）全体の重量が検知され、この
検出信号は増巾器（８）に１夛増巾されて微分器（２）
及び減算器（９）に供給される。減算器（９）の他方の
入力端子には投入量設定器０Ｑによって設定された投入
量信号が供給されている。減算器（９）からこれらの差
信号が得られ、投入機駆動回路（ロ）に供給される。電
源投入と共に投入機駆動回ｗＩ東からは所定の駆動信号
が得られ、投入用電磁振動フィーダ餞のトラフα◆は所
定の振巾で振動するのであるが、この振巾は比較的大き
く（例えば１．６ｍｍ）第２図に示すように実線人の勾
配で計量用ホラＩり（１）内の材料ｍの重量が増大して
行く。設定投入量Ｗの８０％に達すると、すなわち減算
器（９）の出力信号が設定量Ｗの２０チを示す信号にな
ると投入機駆動回路σηの出力信号は小さくなり、投入
用電磁振動フィーダ（至）のトラフ（ロ）の振巾は比較
的小さくなる（例えば０．５　ｍｍ　）。第２図に示す
工うに実線Ｂの勾配で、計量用ホッパ（１］内の材料重
量れ増大して行くようになる。このように設定投入量の
大半が得られるまでは比較的大きな振巾でトップＱ４を
振動させて、比較的に急速に材料全投入し、大半が得ら
れた径線トラフ（１４）の振巾を小さくして材料聖像々
に投入することにニジ設定投入量Ｗは迅速かつ精度よく
得られる。

計量用ホッパ（１１内の材料重量がＷに遅すると、減算
器（９）の出力は零信号となり、これにニジ投入機駆動
回路Ｏηの駆動信号は零となると共に排出機駆動回Ｗｔ
ｇ３から所定の駆動信号が発生する。投入用電磁振動フ
ィーダ（２）は停止し、排出用電磁振動フィーダ（２）
が駆動開始する。トラフ（４）は所定の振巾（例えばｘ
、５ｍｍ）で振巾し、計量用ホッパ（ＩＩから材料ｍ？
Ｉ−切り出して図示しない外部機器（例えば容器やベル
トコンベヤ）に供給する。計量用ホッパ（１１内の材料
重量は第２図の実ｆｉＩＣの勾配で減少して行く。時間
ｔ、で計量用ホッパ（１）は空になる。

減算器（９）の出力はＷ信号とない投入機駆動回路ｑη
は比較的大きな駆動信号を発生し、排出機駆動回路（ハ
）の出力は零となる。第２図における時間−−１゜の投
入サイクルと同様な作用が再び行われ、次いで１．−１
．の邦［出サイクルが行われる。

各ホッパ［１Ｊ　（２）からの材料ｍの流出が円滑であ
る場合には上述の工うな作用が得られるのであるが、今
、仮に投入サイクルにおいて貯蔵用ホッパ（２）内で材
料ｍのフラッシュが生じたとする。フラッシュとはブリ
ッヂが破かいしたような場合の現象を言うのであるが、
これに工り突然、投入量が第２図の点線ａで示すように
増大する。すなわち、第１図において微分器に）の出力
が第１変化率設定器Ｑηの出力工り大きくなる。これに
エフ第１比較器（至）から出力が発生し、投入機駆動回
路四の出力は所定の最小値となる。投入用電磁振動フィ
ーダ（２）のトラフα弔の振巾は最小値（例えば０．２
ｍｍ　）となる。トラフα荀からの投入量は減少し、計
量用ホッパ（Ｌｌ内の材料重量増加率はぼり第１変化率
設定器αηによって設定された変化率と第２図で示す実
線Ａの勾配との間の変化率となる。これによりスチール
オーバが防止される。

投入サイクルにおいて貯蔵用ホッパ（２）内でブリッヂ
が生じて、材料が排出されに（＼なった場合には、第２
図の点線すで示すよ〜うに投入量が急に減少する。微分
器（２）の出力は第２変化率設定器四の出力より小さく
なり、第２比較器翰から出力が発生する。これにより投
入機駆動回路Ｑηの出力は所定の最大値となる。投入用
電磁振動フィーダＯ場のトラフα荀の振巾は最大値（例
えば２．０　ｍｍ　）となる。トラフ０４）からの投入
量は増大し、計量用ホッパ（１）内の材料重量増加率に
はゾ第２変化率設定器　１σりによって設定された変化
率と第２図で示す実線Ａの勾配との間の変化率となる。

これにエフ投入サイクル時間が非常に長くなるというこ
とが回避される。

排出サイクルにおいて、計量用ホッパ（ＩＪ　内でブリ
ッヂが生じて材料が排出されにく＼なった場合には、第
２図の点＃ＩＩＣで下すようにホッパ（１〕からの排出
量が急に減少する。微分器（２）の出力は第３変化率設
定器圓の出力、Ｃ９小さくなり、第３比較器（２ｚから
出力が発生する。これにニジ排出機駆動（９）路（ハ）
の出力は所定の最大値と、なる。排出用電磁振動フィー
ダ（２）のトラフ（４）の振巾は最大値（例えば２．０
ｍｍ）となる。トラフ（４）からの排出量は増大し、計
量用ホッパ（１）内の材料減少率ははゾ、第３変化率設
定器（２Ｂによって説定され′ｆｃ変化率と第２図の実
線Ｃの勾配との間の変化率となる。これに１９排出サイ
クル時間が非常に長くなるということが回避される。

以上、本発明の実施例について説明したが、勿論、本発
明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に
基づいて種々の変形が可能である。

例えば以上の実施例では、２つのホッパを用いるホッパ
定量排出装置を説明したが、本発明は友シ一つのホッパ
を用いるホッパ定量排出装置にも適用可能である。この
場合には一つの大きな貯蔵用ホッパが同時に計量用ホッ
パともなり、所定量が排出されると排出用電磁振動フィ
ーダを−たん停止し、外部機器の変更、移動など會待っ
て再び計量開始する。

また以上の実施例では計量用ホッパ（１１の材料フラッ
ジ−については問題にしなかったが、急激に大量の材料
′ｔ−排出されるのが好ましくない場合には貯蔵用ホッ
パ（ロ）に対すると同様に所定の変化率よシ大きな変化
率上検出し、これに１９トラフの振巾全所定の最小値に
するようにしてもよい。

また以上の実施例では従来用いていた警報手段上省略し
たが、例えば各比較器帽■ｚに警報器全接続して上述の
ような駆動力の制御と共に警報奮発する工うにしてもよ
い。この場合には厘ちに装置を停止させる必要がないが
、予想以上の大きな異常現象に備えることができる。

また以上の実施例では投入機及び排出機とじて電磁振動
フィーダが説明されたが、他の切出し手段、例えばベル
トコンベヤや他の駆動型振動フィーダ？用いてもよい。

また以上の実施例で計量用ホッパ（１）では一般に投入
、邦ト出が短時間でひんばんに繰り返されるので取扱う
材料の物性にもよるが、フラノシーやブリッヂは滅多に
生じない。従って場合に工ってば第３変化率設定器（２
１１は省略しても工い。

また以上の実施例ではブリッヂが生じた場合にはトラフ
の振巾を増大とじ１ｃが、これにエルブリッヂを破かい
させる効果も得られる。逢たフラッシュ現象は一般に短
時間で消滅するので、７９ｒ足時間後に再び通常の運転
状態（第２図の実線Ａ、　Ｂ。

Ｃの勾配で）に自動的に切り換えるようにしてもよい。

筐ｆｃＪ−１上の実施例では所定最小値をトラフの振巾
では０．２ｍｍと例ボしたが、Ｏとしてもよい。この場
合には、所定時間後、再び通常の振巾で駆動開始するよ
うにすれば工い。

以上述べたように本発明のホッパ定量排出装置によれば
、ホッパ内で材料のフラッシュやブリッヂのような異常
現象が生じても、直ちに装置會停止させる必要がなく、
計量制御の継続が可能である。

【図面の簡単な説明】

８１図は本発明の実施例によるホッパ定量υＦ出装置の
ブロック図、及び第２図は本実施例の作用を説明するた
めのグラフである。 なお図において、 （１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・　計量用
ホッパ（２）・・・・・・・・・・・・・・・・・・　
お卜出用電磁振動フィーダ（６）・・・・・・・・・・
・・・・・・・・　ロバ−パル式槓桿（７）・・・・・
・・・・・・・・・・・・・　ロードセル＠・・・・・
・・・・・・・・・・・・・　貯蔵用ホッパα椴・・・
・・・・・・・・・・・・・・・　投入用電磁振動フィ
ーダ（６）・・・・・・・・・・・・・・・・・・　倣
　分　器αη・・・・・・・・・・・・・・・・・・　
第１変化率設定器（ハ）・・・・・・・・・・・・・・
・・・・　第１比較器（１す・・・・・・・・・・・・
・・・・・・　第２変化率設定器（４）・・・・・・・
・・・・・・・・・・・　第２比較器Ｑυ・・・・・・
・・・・・・・・・・・・　第３変化率設定器＋２２・
・・・・・・・・・・・・・・・・・　第３比較器代理
人 飯阪泰雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 計量用ホッパと；該ホッパの全重量を検出する重量検知
   手段と全備え、該重量検知手段の出力信号に基づいて前
   記ホッパに材１４ｔ一定量投入するための投入機又は前
   °記ホッパから材料を定量排出するための排出４！！を
   駆動制御するようにしたホッパ定量排出装ｆｌｌにおい
   て、前記重量検知手段の出力信号の時間的変化を検出し
   、これ上第１の所定時間的変化及び第２の所定時間的変
   化と比較し、前記第１の所定時間的変化エフ大きい場合
   には、前記投入機又は前記排出機の駆動力上所定最小値
   にまで減少し、前記第２の所定時間的変化Ｌシ小さい場
   合には前記投入機又れ前記排出機の駆動力上所定最大値
   に１で増加させるようにしたことを特徴とするホッパ定
   量排出装置。