JPWO2013137008A1 - 組合せ計量装置 - Google Patents
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Abstract
Description
積載量=単位面積に掛かる重量×分散フィーダDFの面積 (1)
として表すことができる。ここで、単位面積に掛かる重量(g/mm2)とは、例えば、分散フィーダDFが円錐形状の振動盤VPを有する場合は、図3の一点鎖線の柱で示すように、その上に堆積している物品によって振動盤VPに掛かる圧力のことであり、分散フィーダDFの面積とは、振動盤VPの半径をRとするとπR2のことである。
また、分散フィーダDFから排出される毎回の排出量は、図1の状態では、分散フィーダDFの外周からほぼ均等に物品が排出されると仮定すると、
毎回の排出量=単位面積に掛かる重量×外周×移動速度×移動時間(2)
として表すことができる。ここで、分散フィーダDFの外周とは、2πRのことである。また、移動速度とは、物品が外周から出るときの半径方向の速度である。したがって、前記(1)(2)式から単位面積に掛かる重量の項を消去すると、前記(2)式は、
毎回の排出量=(2/R)×移動速度×移動時間×積載量 (3)
として表すことができる。
移動速度=速度パラメータ×振動強度 (4)
と仮定する。この速度パラメータは、分散フィーダDFの振動強度を1段階上げると、移動速度がどの程度上がるかを表したもので、主に、搬送し易い物品か搬送し難い物品かの違いによって左右される。そして、移動時間は、分散フィーダDFの振動時間となるから(3)式に(4)式を代入すると、
組合せ目標重量=(2/R)×速度パラメータ×振動強度
×振動時間×積載量 (5)
となる。この(5)式を振動強度について表すと、
振動強度=(R×組合せ目標重量)/
(2×速度パラメータ×振動時間×積載量) (6)
となる。そして、半径Rは、振動盤VPの形状から既知であり、速度パラメータは、搬送し易い物品か搬送し難い物品かによって異なるから、搬送し易い物品の速度パラメータについては、搬送し易い代表的な物品を分散フィーダDFで搬送したときの振動強度と移動速度との関係から実験によって求める。また、搬送し難い物品の速度パラメータについては、搬送し難い代表的な物品を分散フィーダDFで搬送したときの振動強度と移動速度との関係から実験によって求める。
必要排出量=組合せ目標重量×運転速度/60 (7)
とし、この必要排出量を用いて下記の1次式で単位面積に掛かる重量を表す。必要排出量が多くなると、分散フィーダDFからの排出量が多くなるから、積載量もそれに応じて大きくしていく必要がある。そこで、単位面積に掛かる重量が必要排出量に比例すると考えて下記の1次式としたものである。
単位面積に掛かる重量=Adf×必要排出量+Bdf (8)
ここで使用する係数Adf、Bdfは、物品を搬送するときの層厚の違いによって特定される層厚パラメータとなる。このパラメータも、図1の理想的な状態での層厚と、図2の理想的な状態での層厚についてそれぞれ実験によって求めることができる。そうすると、未知数であった積載量は、
積載量=πR2×(Adf×必要排出量+Bdf)
として表すことができるから、積載量は、組合せ目標重量と、運転速度と、層厚が厚いか薄いかの違いによって特定される層厚パラメータを代入することによって算出することができる。また、それを使って、式(6)の分散フィーダDFの振動強度を求めることができる。
全積載量=単位面積に掛かる重量×各放射フィーダの搬送面積
×全台数 (9)
となる。ここで、各放射フィーダの搬送面積とは、各放射フィーダRFが物品を搬送するときの平均的な搬送面の面積である。したがって、組合せ選択された放射フィーダRFから排出される毎回の排出量は、前記搬送面の出口からの排出量となるから、
毎回の排出量=単位面積に掛かる重量×放射フィーダの出口の幅
×移動速度×移動時間
×組合せ選択された放射フィーダの台数 (10)
となる。したがって、前記(9)、(10)式から単位面積に掛かる重量の項を消去すると、前記(10)式は、
毎回の排出量=選択された放射フィーダの台数×出口の幅×移動速度
×移動時間×積載量/
(各放射フィーダの搬送面積×全台数) (11)
となる。ここで、安定状態では、組合せ選択された放射フィーダRFからの毎回の排出量は、組合せ目標重量となる。また、放射フィーダRFから排出される物品の移動速度は、放射フィーダRFの振動強度に略比例するから、
移動速度=速度パラメータ×振動強度
で表す。そして、移動時間は、放射フィーダRFの振動時間となるから、前記(11)式は、
組合せ目標重量=選択台数×出口の幅×速度パラメータ×振動強度
×振動時間×積載量/
(各放射フィーダの搬送面積×全台数) (12)
となる。この(12)式を振動強度について表すと、
振動強度=組合せ目標重量×各放射フィーダの搬送面積×全台数/
(選択台数×出口の幅×速度パラメータ×振動時間×積載量)(13)
となる。そして、放射フィーダRFの搬送面積、全台数、出口の幅は、放射フィーダRFの形状から既知であり、速度パラメータは、前述のように、搬送し易い物品と搬送し難い物品をそれぞれ放射フィーダRFで搬送したときの振動強度と移動速度との関係から実験によって求めることができる。また、(13)式の振動時間は、設定された運転速度に制約され、その範囲内で取り得る可能な振動時間が決まるから、上記(13)式において、未知数となるのは、選択台数と積載量となる。
全放射フィーダ上の積載量=単位面積に掛かる重量×搬送面積×全台数
として表すことができるが、放射フィーダRFの単位面積に掛かる重量は、図1、図2の何れの状態においても、放射フィーダRF上の物品の層厚に依存するから、各状態の層厚パラメータをBrfとすると、全放射フィーダ上の積載量は、
全放射フィーダ上の積載量=Brf×搬送面積×全台数
として表すことができる。ただし、層厚パラメータBrfは、図1の状態と図2の状態とで異なるから、それぞれの状態の層厚パラメータを実験によって求めておく。そうすると、未知数であった全放射フィーダ上の積載量は、求めた層厚パラメータと各放射フィーダRFの搬送面積と全台数を入力することによって算出することができる。また、算出された積載量に基づいて式(13)の放射フィーダRFの振動強度を求めることができる。なお、分散フィーダDFにおいては、層厚パラメータを求めるために、式(7)の必要排出量を使ったが、放射フィーダRFにおいては、物品Gの層厚は、放射フィーダRFと分散フィーダDFとの段差や物品の大きさ、形状等によって決まるから、式(7)の必要排出量は、使用していない。
以下、本発明の第1実施形態に係る組合せ計量装置100を図面に基づいて説明する。
組合せ目標重量 Xtarget(g)
運転速度 Speed(サイクル/分)
物品の層厚が厚いか薄いかの指定
搬送し易い物品か搬送し難い物品かの指定
がある。また、組合せ計量装置100に事前に設定される装置パラメータとしては、
分散フィーダDFの振動盤VPの半径 R(mm)
トラフTの搬送方向の長さ L(mm)
トラフTの出口の横幅 B(mm)
放射フィーダRFの台数 Nall
組合せ選択ホッパ数 Nsel
がある。さらに、層厚が厚いか薄いかの指定によって特定される層厚パラメータとしては、
分散フィーダDF上の層厚が薄い場合の層厚パラメータ Adfa、Bdfa
分散フィーダDF上の層厚が厚い場合の層厚パラメータ Adfb、Bdfb
放射フィーダRF上の層厚が薄い場合の層厚パラメータ Arfa、Brfa
放射フィーダRF上の層厚が厚い場合の層厚パラメータ Arfb、Brfb
搬送し易い物品の分散フィーダDFにおける速度パラメータ Vdf1
搬送し難い物品の分散フィーダDFにおける速度パラメータ Vdf2
搬送し易い物品の放射フィーダRFにおける速度パラメータ Vrf1
搬送し難い物品の放射フィーダRFにおける速度パラメータ Vrf2
がある。その他のパラメータとしては、
分散フィーダDFの停止時間 tdfstop
放射フィーダRFの停止時間 trfstop
がある。これらのパラメータは、何れもハードディスク13に登録されている。
分散フィーダDFの層厚パラメータとしてAdfb、Bdfb
放射フィーダRFの層厚パラメータとしてArfb、Brfb
分散フィーダDFの速度パラメータとしてVdf1
放射フィーダRFの速度パラメータとしてVrf1
がそれぞれ特定される。また、何れとも言えない標準的なものは、真ん中のキーK5をタッチすることにより、デフォルトとして登録された分散フィーダDFと放射フィーダRFのそれぞれの駆動パラメータが直接指定されるようになっている。
Mdf=π×Pdf×R2 (14)
となる。ただし、
Mdf(g) :積載量
Pdf(g/mm2) :振動盤VPの単位面積に掛かる重量
R(mm) :振動盤VPの半径
次に、分散フィーダDFから放射フィーダRFへ排出される毎回の排出量tgは、
tg=2πR×Pdf×vdf×tdf (15)
となるから、式14を式15に代入すると、
tg=2×vdf×tdf×Mdf/R (16)
となる。ただし、
tg(g/cycle) :毎回の排出量
vdf(mm/sec) :振動盤VP外周を通過する物品の移動速度
tdf(sec/cycle):振動盤VPの毎回の振動時間
vdf=Vdf×adf (17)
とおく。ただし、
Vdf(mm/sec):分散フィーダDFの速度パラメータ
adf :分散フィーダDFの振動強度
ここで、式17を式16に代入すると、分散フィーダDFの毎回の排出量tgは、
tg=2×Vdf×adf×tdf×Mdf/R (18)
となる。ここで、Gdf=2×Vdf/Rとおくと、式18は、
tg=Gdf×adf×tdf×Mdf (19)
となる。すなわち、分散フィーダDFの毎回の排出量tgは、速度パラメータVdfに関する係数Gdfと、振動強度adfと、振動時間tdfと、積載量Mdfとの積となる。
Mrf=Nall×B×L×Prf (20)
となる。ただし、
Mrf(g) :全放射フィーダRFのトラフT上の積載量
Nall :放射フィーダRFの台数
B :トラフTの出口の横幅
L :トラフTの搬送方向長さ
Prf(g/mm2) :トラフTの単位面積に掛かる重量
次に、組合せ選択された放射フィーダRFから排出される毎回の排出量Xrfは、
Xrf=B×Prf×vrf×trf×Nsel (21)
となるから、式20を式21に代入すると、
Xrf=Nsel×vrf×trf×Mrf/(Nall×L) (22)
ただし、
Xrf(g) :放射フィーダRFからの毎回の排出量
Nsel :理想的な組合せ選択ホッパ数
vrf(mm/sec):トラフT出口での物品の平均移動速度
trf :放射フィーダRFの振動時間
ここで、放射フィーダRFの振動強度は、前記移動速度vrfに比例するから、
vrf=Vrf×arf (23)
とおく。ただし、
Vrf(mm/sec):放射フィーダRFの速度パラメータ
arf :放射フィーダRFの振動強度
ここで、式23を式22に代入すると、放射フィーダRFの毎回の排出量Xrfは、
Xrf=Nsel×Vrf×arf×trf×Mrf/(Nall×L) (24)
となる。ここで、Grf=Vrf/(Nall×L)とおくと、式24は、
Xrf=Nsel×Grf×arf×trf×Mrf (25)
となる。すなわち、放射フィーダRFからの毎回の排出量Xrfは、速度パラメータVrfに関する係数Grfと、振動強度arfと、振動時間trfと、積載量Mrfとの積となる。
q=Xtarget×Speed/60
とおき、この必要排出量qを使って、振動盤VPに掛かる単位面積あたりの重量Pdfと、トラフTに掛かる単位面積あたりの重量Prfとを表すと、
Pdf=Adf×q+Bdf (26)
Prf=Arf×q+Brf (27)
となる。そうすると、式14の振動盤VP上の積載量Mdfは、
Mdf=π×R2×(Adf×q+Bdf) (28)
となる。
tdf=60/Speed−tdfstop (29)
となる。ただし、tdfstopは、DF停止時間である。
adf=Xtarget/(Gdf×Mdf×tdf) (30)
となる。
trf=60/Speed−twh-rf−trfstop (31)
となる。ただし、trfstopは、RF停止時間である。
arf=Xtarget/(Nsel×Grf×trf×Mrf) (32)
となる。
Mdf=π×R2×(Adf×q+Bdf) (33)
分散フィーダDFの振動時間tdfは、
tdf=60/Speed−tdfstop (34)
分散フィーダDFの振動強度adfは、
adf=Xtarget/(Gdf×Mdf×tdf) (35)
全放射フィーダRF上の積載量Mrfは、
Mrf=Nall×B×L×(Arf×q+Brf) (36)
各放射フィーダRFの振動時間trfは、
trf=60/Speed−twh-rf−trfstop (37)
各放射フィーダRFの振動強度arfは、
arf=Xtarget/(Nsel×Grf×trf×Mrf) (38)
となる。なお、式34の振動時間tdfと、式37の振動時間trfは、1計量サイクル内で取り得る最大振動時間となっているので、実際の計算では、それより少ない時間で、例えば、各式に50%等の任意の値を掛けて計算する。
(1)全体構成
本発明の第2実施形態に係る組合せ計量装置1を図9に示す。組合せ計量装置1は、複数の計量ホッパ5内の物品の計量値を組合せ演算し、所定の許容範囲内の重量となる物品の組合せを選択し、その組合せに含まれる計量ホッパ5内の物品を、組合せ計量装置1外に排出する。
(2−1)分散フィーダ
分散フィーダ2は、組合せ計量装置1の上部に配置され、分散フィーダ2の上方にある供給コンベア90から被計量物である物品の供給を受け、供給された物品を分散させながら搬送する。分散フィーダ2は、振動盤2aを有する。
分散フィーダ2の周囲には、14個の放射フィーダ3が放射状に配列され、分散フィーダ2から排出された物品を搬送する。各放射フィーダ3は、トラフ3aを有する。
プールホッパ4は、各放射フィーダ3のトラフ3aの外縁側下方に1個配置され、上方に配置されたトラフ3aから供給される(排出される)物品が一時的に貯留される。プールホッパ4は、その下部にPHゲート4aを有する。PHゲート4aが開かれると、プールホッパ4の下方に配置された計量ホッパ5に物品が供給される。PHゲート4aは、図示しないリンク機構が、図10に示すステッピングモータ40a−1〜14により動作させられることで開閉される。ステッピングモータ40a−1〜14は、後述する制御部30のPH開閉部35hの指令により動作する。各PHゲート4aは、他のPHゲート4aと独立して開閉動作が行われる。
計量ホッパ5は、各プールホッパ4の下方に配置され、プールホッパ4から供給された物品を受ける。計量ホッパ5は、供給を受けた物品の重量を図10に示すロードセル20−1〜14により計量する。計量ホッパ5は、その下部にWHゲート5aを有する。WHゲート5aは、図示しないリンク機構が、図10に示すステッピングモータ50a−1〜14により動作させられることで開閉される。ステッピングモータ50a−1〜14は、後述する制御部30のWH開閉部35iの指令により動作する。各WHゲート5aは、他のWHゲート5aと独立して開閉動作が行われる。
集合シュート6は、計量ホッパ5から供給される物品を集合させて排出する。排出された物品は、集合シュート6の下方に配置される包装機(図示せず)等に供給される。
タッチパネル110は、入力と表示の両機能を兼ね備えた液晶ディスプレイ(LCD)であり、入力部および出力部として機能する。タッチパネル110は、組合せ計量装置1のユーザのために設けられ、組合せ計量に関する各種設定等の入力を受けると共に、組合せ計量装置1の運転状態等を表示する。ユーザは、タッチパネル110に表示されるボタン等を押すことで、組合せ計量装置1に各種入力を行う。
制御部30は、CPU、記憶部34、マルチプレクサ31、A/D変換器32、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)33等を備える。記憶部34はROMやRAM等からなる。
マルチプレクサ31は、後述するDSP33の命令に従い、ロードセル20−1〜14の計量信号から1の計量信号を選択し、A/D変換器32に送信する。
A/D変換器32は、マルチプレクサ31から受け取ったアナログ信号である計量信号を、DSP33から送信されるタイミング信号に従いデジタル信号に変換し、DSP33に送信する。
DSP33は、A/D変換器32から送信されたデジタル信号(デジタル信号に変換された計量信号)に対してフィルタ処理を行う。
記憶部34には、CPUが読み出して実行するためのプログラムや、演算処理のために必要な各種情報やデータ等が記憶される。
演算処理部35は、第1演算部35a、導出部35b、第2演算部35c、第3演算部35d、取得部35e、選択部35f、組合せ演算部35g、PH開閉部35h、WH開閉部35i等として機能する。
第1演算部35aは、第1〜第Nフィルタ処理可能時間Tf1〜Nを算出する。第Nフィルタ処理可能時間TfNは、ある計量ホッパ5が、その計量ホッパ5の上方に位置するプールホッパ4から物品の供給を受ける組合せ計量サイクル(基準サイクルと呼ぶ)の開始時点から、次回以降N回目の組合せ計量サイクルの開始時点までの間に、計量信号のフィルタ処理に使用可能な時間である(ただし、基準サイクル後、前回までの組合せ計量サイクルで(基準サイクル後の1回目〜(N−1)回目の組合せ計量サイクルで)、その計量ホッパ5が組合せに選ばれなかった場合)。
Tf1=C−Tc−Twp−Ts (39)
TfN=Tf1+(N−1)×C
=N×C−Tc−Twp−Ts(Nは整数)(40)
導出部35bは、第1〜第Nフィルタ処理可能時間Tf1〜Nと、多段デジタルフィルタDF1〜5の各段数の段階フィルタの処理所要時間とを比較し、第1〜第Nフィルタ処理可能時間Tf1〜Nの終了以前にフィルタ処理が完了する段階フィルタの段数を、多段デジタルフィルタDF1〜5別に処理可能段数として導出する。
第2演算部35cでは、多段デジタルフィルタDF1〜5別に、各ロードセル20−1〜14別の個別誤差予想値e1〜5を算出する。本実施例では各ロードセル20−1〜14別の誤差は同じであるという条件で、個別誤差予想値e1〜5を算出する。
第3演算部35dは、多段デジタルフィルタDF1〜5別の個別誤差予想値e1〜5に基づき、多段デジタルフィルタDF1〜5別に、組合せ計量後の物品の総重量に対する総合誤差予想値E1〜5を算出する。
EN=√(L×eN2)(N=1〜5) (41)
なお、Lは選択ヘッド数を表す。
取得部35eは、選択ヘッド数および安定ヘッド数を実際の運転中に取得する。
選択部35fは、総合誤差予想値E1〜5に基づいて、1の多段デジタルフィルタDF1〜5を選択する。
組合せ演算部35gは、記憶部34で各計量ホッパ5−1〜14別に記憶される物品の重量値(計量値)を基に、記憶部34に記憶された組合せ演算プログラムを使用し、重量値の合計が所定の組合せ目標重量(範囲)になるように組合せ演算を行う。そして、組合せ演算の結果から、複数の計量ホッパ5−1〜14を選択する。組合せに選択された計量ホッパ5−1〜14の情報は、WH開閉部35iに送信される。記憶部34に計量ホッパ5−1〜14別に記憶されていた物品の重量値のデータのうち、組合せに選択された計量ホッパ5−1〜14の重量値のデータはリセットされる。
PH開閉部35hは、いずれかの計量ホッパ5−1〜14が空となる場合(計量ホッパ5−1〜14が集合シュート6に物品を排出した場合)に、その計量ホッパ5−1〜14の上方に配置されるプールホッパ4−1〜14のPHゲート4a−1〜14を、ステッピングモータ40a−1〜14を動作させて開く。その後再びステッピングモータ40a−1〜14を動作させてPHゲート4a−1〜14を閉める。
WH開閉部35iは、組合せ演算部35gから、組合せ演算により選択された計量ホッパ5−1〜14の組合せの情報を受けて、選択された組合せに含まれる計量ホッパ5−1〜14のWHゲート5a−1〜14を、ステッピングモータ50a−1〜14を動作させて開く。その後再びステッピングモータ50a−1〜14を動作させてWHゲート5a−1〜14を閉める。
(3−1)
本実施形態に係る組合せ計量装置1は、分散フィーダ2と、複数の放射フィーダ3−1〜14と、複数の計量ホッパ5−1〜14と、を備える。分散フィーダ2は、組合せ計量装置1の上部に配置され、供給された物品を分散させながら搬送する。放射フィーダ3−1〜14は、分散フィーダ2の周囲に放射状に配列され、分散フィーダ2から排出された物品を搬送する。計量ホッパ5−1〜14は、放射フィーダ3−1〜14から排出された物品を受ける。組合せ計量装置1は、計量ホッパ5−1〜14内の物品の重量に基づいて組合せ計量を行う。組合せ計量装置1では、運転設定として、多段デジタルフィルタDF1〜5の選択を自動で行うことが可能である。
本実施形態に係る組合せ計量装置1は、複数の計量部としてのロードセル20−1〜14と、複数の多段デジタルフィルタDF1〜5と、組合せ演算部35gと、第1演算部35aと、導出部35bと、第2演算部35cと、第3演算部35dと、選択部35fと、を備える。ロードセル20−1〜14は、計量ホッパ5−1〜14にそれぞれ設けられ、各計量ホッパ5−1〜14が受けた物品を計量し、計量結果として計量信号を出力する。多段デジタルフィルタDF1〜5は、複数の段階フィルタからなり、計量ホッパ5−1〜14が物品を受けてからの時間に応じた段数の段階フィルタを用いて計量信号のフィルタ処理を行う。組合せ演算部35gは、計量信号を用いた組合せ演算により計量ホッパ5−1〜14の組合せを選択し、組合せ計量を行う。第1演算部35aは、運転速度を用いて第1〜第Nフィルタ処理可能時間Tf1〜Nを算出する。導出部35bは、第1〜第Nフィルタ処理可能時間Tf1〜Nと、段階フィルタそれぞれの処理所要時間とを比較し、第1〜第Nフィルタ処理可能時間Tf1〜Nの終了以前にフィルタ処理が完了する段階フィルタの段数を処理可能段数として、多段デジタルフィルタDF1〜5別に導出する。第2演算部35cは、処理可能段数と、組合せ演算により選択される計量ホッパ5−1〜14の数である選択ヘッド数と、組合せ演算において選択可能な計量ホッパ5−1〜14の数である安定ヘッド数と、段階フィルタそれぞれの誤差情報とに基づき、ロードセル20−1〜14それぞれの個別誤差予想値e1〜5を、多段デジタルフィルタDF1〜5別に算出する。第3演算部35dは、個別誤差予想値e1〜5に基づき、組合せ計量後の物品の総重量に対する総合誤差予想値E1〜5を、多段デジタルフィルタDF1〜5別に算出する。選択部35fは、総合誤差予想値E1〜5に基づいて、1の前記多段デジタルフィルタを選択する。組合せ演算部35gは、選択部35fに選択された多段デジタルフィルタによりフィルタ処理された計量信号を用いて組合せ演算を行う。
本実施形態に係る組合せ計量装置1では、運転中に、選択ヘッド数および安定ヘッド数を取得する取得部35eを備える。
本実施形態に係る組合せ計量装置1では、総合誤差予想値E1〜5を出力するタッチパネル110を備える。
本実施形態に係る組合せ計量装置1では、複数のプールホッパ4−1〜14を備える。プールホッパ4−1〜14は、計量ホッパ5−1〜14それぞれに対して設けられ、放射フィーダ3−1〜14から供給された(排出された)物品を一時的に貯留し、計量ホッパ5−1〜14に物品を供給する。第1演算部35aは、運転速度と、計量ホッパ5−1〜14が閉じた後にプールホッパ4−1〜14が開くまでの遅延時間Twpと、プールホッパ4−1〜14が開いてからロードセル20−1〜14が計量信号の取得を開始するまでの安定時間Tsと、に基づき第1〜第Nフィルタ処理可能時間Tf1〜Nを算出する。
本実施形態に係る組合せ計量装置1では、運転速度が入力されるタッチパネル110を備える。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、これに限定されるものではなく、発明の趣旨と矛盾しない範囲で、その他の態様も採用可能である。
上記の実施形態に係る組合せ計量装置1では、第1フィルタ処理可能時間Tf1に対して使用可能な段数の段階フィルタがない多段デジタルフィルタDF1〜5についても選択部35fにより選択されうる。しかし、これに限定されるものではない。
上記の実施形態に係る組合せ計量装置1では、総合誤差予想値E1〜5の値に基づいて1の多段デジタルフィルタDF1〜5が選択部35fにより選択されるが、これに限定されるものではなく、選択部35fの代わりにフィルタ生成部35jが設けられてもよい(図14参照)。
上記の実施形態に係る組合せ計量装置1では、総合誤差予想値E1〜5の値が最も小さい1の多段デジタルフィルタDF1〜5が選択部35fにより選択されるが、これに限定されるものではない。例えば、総合誤差予想値E1〜5が所定値よりも小さく、かつ、安定ヘッド数を最も大きく取ることが可能な多段デジタルフィルタDF1〜5を選択部35fが選択してもよい。
上記の実施形態に係る組合せ計量装置1では、ブースタホッパを備えていないが、ブースタホッパを備えていてもよい。
上記実施形態に係る組合せ計量装置1においても、第1実施形態に係る組合せ計量装置100のように、安定供給状態にあるときの、分散フィーダ2上の積載量および分散フィーダDFの駆動パラメータと、全放射フィーダ3−1〜14上の積載量および放射フィーダ3−1〜14の駆動パラメータとが求められてもよい。そして、求められた各駆動パラメータは、各フィーダ2,3に初期値として設定されてもよい。
2,DF 分散フィーダ
3(3−1〜14),RF 放射フィーダ
4(4−1〜14),PH プールホッパ
5(5−1〜14),WH 計量ホッパ
20(20−1〜14) ロードセル(計量部)
30,CU 制御部
35 演算処理部
35a 第1演算部
35b 導出部
35c 第2演算部
35d 第3演算部
35e 取得部
35f 選択部
35j フィルタ生成部
110 タッチパネル(入力部、出力部)
CF クロスフィーダ
DF1〜5 多段デジタルフィルタ
e1〜5 個別誤差予想値
E1〜5 総合誤差予想値
G 物品
RU 操作ユニット(設定手段)
S 重量センサ
Tf1〜N 第1〜第Nフィルタ処理可能時間(フィルタ処理可能時間)
Twp 遅延時間
Ts 安定時間
WS 重量センサ
Claims (11)
- 上部に配置され、供給された物品を分散させながら搬送する分散フィーダと、
前記分散フィーダの周囲に放射状に配列され、前記分散フィーダから排出された物品を搬送する複数の放射フィーダと、
前記放射フィーダから排出された物品を受ける複数の計量ホッパと、
を備え、
前記計量ホッパ内の物品の重量に基づいて組合せ計量を行う、
組合せ計量装置であって、
運転設定を自動で行うことを可能とした、
組合せ計量装置。 - 組合せ目標重量を設定する設定手段と、
前記分散フィーダから各前記放射フィーダへ排出される毎回の排出量が前記組合せ目標重量となるように前記分散フィーダの駆動パラメータを調整する分散制御系と、
組合せ選択された複数の前記放射フィーダから排出される毎回の排出量が前記組合せ目標重量となるように各前記放射フィーダの駆動パラメータを調整する放射制御系と、
をさらに備え、
両前記制御系からそれぞれ排出される毎回の排出量がバランスしているときの物品の層厚が厚いか薄いかを指定することによって特定される前記分散フィーダ上の物品と前記放射フィーダ上の物品とのそれぞれの層厚に関する層厚パラメータと、搬送し易い物品か搬送し難い物品かを指定することによって特定される前記分散フィーダと前記放射フィーダとにおけるそれぞれの速度パラメータと、に基づいて、前記分散フィーダの前記駆動パラメータと前記放射フィーダの前記駆動パラメータとを算出し、算出した各前記駆動パラメータを、対応する前記制御系の初期値としてそれぞれ設定する、
請求項1に記載の組合せ計量装置。 - 組合せ目標重量と運転速度とを設定する設定手段と、
前記分散フィーダから各前記放射フィーダへ排出される毎回の排出量が前記組合せ目標重量となるように前記分散フィーダの駆動パラメータを調整する分散制御系と、
組合せ選択された複数の前記放射フィーダから排出される毎回の排出量が前記組合せ目標重量となるように各前記放射フィーダの駆動パラメータを調整する放射制御系と、
前記分散フィーダ上に積載される物品の層厚に関する層厚パラメータと、前記組合せ目標重量と、前記運転速度と、に基づいて、両前記制御系からそれぞれ排出される毎回の排出量がバランスしているときの前記分散フィーダ上の積載量を算出する手段と、
算出された前記分散フィーダ上の積載量と、搬送し易い物品か搬送し難い物品かを指定することによって特定される前記分散フィーダにおける速度パラメータと、前記組合せ目標重量と、を使って前記分散フィーダの前記駆動パラメータを算出する手段と、
前記放射フィーダ上に積載される物品の層厚に関する層厚パラメータと、前記組合せ目標重量と、に基づいて、両前記制御系からそれぞれ排出される毎回の排出量がバランスしているときの前記放射フィーダ上の積載量を算出する手段と、
算出された前記放射フィーダ上の積載量と、搬送し易い物品か搬送し難い物品かを指定することによって特定される前記放射フィーダにおける速度パラメータと、前記組合せ目標重量と、を使って、前記放射フィーダの前記駆動パラメータを算出する手段と、
をさらに備え、
算出された各前記駆動パラメータを、対応する前記制御系の初期値としてそれぞれ設定する、
請求項1に記載の組合せ計量装置。 - 前記分散フィーダ上に積載される物品の層厚に関する前記層厚パラメータと、前記放射フィーダ上に積載される物品の層厚に関する前記層厚パラメータとは、それぞれが、搬送される物品の層厚が厚い場合の第1層厚パラメータと、搬送される物品の層厚が薄い場合の第2層厚パラメータと、を有し、
前記層厚パラメータは、搬送される物品の層厚が厚いか薄いかを指定することによって前記第1又は第2層厚パラメータに特定される、
請求項2又は3に記載の組合せ計量装置。 - 前記分散フィーダにおける前記速度パラメータと、前記放射フィーダにおける前記速度パラメータとは、それぞれが、搬送し易い物品を搬送するときの第1速度パラメータと、搬送し難い物品を搬送するときの第2速度パラメータとを有し、
前記速度パラメータは、搬送し易い物品か、搬送し難い物品かを指定することによって前記第1又は第2速度パラメータに特定される、
請求項2から4のいずれか1項に記載の組合せ計量装置。 - 前記計量ホッパにそれぞれ設けられ、各前記計量ホッパが受けた物品を計量し、計量結果として計量信号を出力する複数の計量部と、
複数の段階フィルタからなり、前記計量ホッパが物品を受けてからの時間に応じた段数の前記段階フィルタを用いて前記計量信号のフィルタ処理を行う、複数の多段デジタルフィルタと、
前記計量信号を用いた組合せ演算により前記計量ホッパの組合せを選択し、前記組合せ計量を行う組合せ演算部と、
運転速度を用いて、フィルタ処理可能時間を算出する第1演算部と、
前記フィルタ処理可能時間と、前記段階フィルタそれぞれの処理所要時間とを比較し、前記フィルタ処理可能時間の終了以前に前記フィルタ処理が完了する前記段階フィルタの前記段数を、処理可能段数として、前記多段デジタルフィルタ別に導出する導出部と、
前記処理可能段数と、前記組合せ演算により選択される前記計量ホッパの数である選択ヘッド数と、前記組合せ演算において選択可能な前記計量ホッパの数である安定ヘッド数と、前記段階フィルタそれぞれの誤差情報とに基づき、前記計量部それぞれの個別誤差予想値を、前記多段デジタルフィルタ別に算出する第2演算部と、
前記個別誤差予想値に基づき、前記組合せ計量後の物品の総重量に対する総合誤差予想値を、前記多段デジタルフィルタ別に算出する第3演算部と、
前記総合誤差予想値に基づいて、1の前記多段デジタルフィルタを選択する選択部と、
をさらに備え、
前記組合せ演算部は、前記選択部に選択された前記多段デジタルフィルタにより前記フィルタ処理された前記計量信号を用いて前記組合せ演算を行う、
請求項1から5のいずれか1項に記載の組合せ計量装置。 - 前記計量ホッパにそれぞれ設けられ、各前記計量ホッパが受けた物品を計量し、計量結果として計量信号を出力する複数の計量部と、
複数の段階フィルタからなり、前記計量ホッパが物品を受けてからの時間に応じた段数の前記段階フィルタを用いて、前記計量信号のフィルタ処理を行う、複数の多段デジタルフィルタと、
前記計量信号を用いた組合せ演算により前記計量ホッパの組合せを選択し、前記組合せ計量を行う組合せ演算部と、
運転速度を用いて、前記組合せ計量の時点のフィルタ処理可能時間を、複数のサイクルに対して算出する第1演算部と、
前記フィルタ処理可能時間と、前記段階フィルタそれぞれの処理所要時間とを比較し、前記フィルタ処理可能時間の終了以前に前記フィルタ処理が完了する前記段階フィルタの前記段数を、処理可能段数として、前記多段デジタルフィルタ別、かつ、前記サイクル別に導出する導出部と、
前記処理可能段数と、前記組合せ演算により選択される前記計量ホッパの数である選択ヘッド数と、前記組合せ演算において選択可能な前記計量ホッパの数である安定ヘッド数と、前記段階フィルタそれぞれの誤差情報とに基づき、前記計量部それぞれの個別誤差予想値を、前記多段デジタルフィルタ別、かつ、前記サイクル別に算出する第2演算部と、
前記個別誤差予想値に基づき、前記組合せ計量後の物品の総重量に対する総合誤差予想値を、前記多段デジタルフィルタ別、かつ、前記サイクル別に算出する第3演算部と、
前記総合誤差予想値を基に、前記段階フィルタを前記サイクル別に組合せ、フィルタを生成するフィルタ生成部と、
をさらに備え、
前記組合せ演算部は、前記フィルタ生成部に生成された前記フィルタにより前記フィルタ処理された前記計量信号を用いて前記組合せ演算を行う、
請求項1から5のいずれか1項に記載の組合せ計量装置。 - 運転中に、前記選択ヘッド数および前記安定ヘッド数の少なくとも一方を取得する取得部をさらに備える、
請求項6又は7に記載の組合せ計量装置。 - 前記総合誤差予想値を出力する出力部をさらに備える、
請求項6から8のいずれか1項に記載の組合せ計量装置。 - 前記計量ホッパそれぞれに対して設けられ、前記放射フィーダから排出された物品を一時的に貯留し、前記計量ホッパに物品を供給する複数のプールホッパをさらに備え、
前記第1演算部は、前記運転速度と、前記計量ホッパが開いた後に前記プールホッパが開くまでの遅延時間と、前記プールホッパが開いてから前記計量部が前記計量信号の取得を開始するまでの安定時間と、に基づき、前記フィルタ処理可能時間を算出する、
請求項6から9のいずれか1項に記載の組合せ計量装置。 - 前記運転速度が入力される入力部をさらに備える、
請求項6から10のいずれか1項に記載の組合せ計量装置。
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