CN104303029B - 组合计量装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种组合计量装置,易于实现在最佳运行设定下进行运行。组合计量装置(100)包括分散送料器(DF)、多个放射送料器(RF)、多个计量料斗(WH)。分散送料器配置在组合计量装置的上部,分散被供给的物品并输送。放射送料器放射状地排列在分散送料器的周围,输送从分散送料器排出的物品。计量料斗从放射送料器接受排出的物品。组合计量装置基于计量料斗内的物品的重量进行组合计量。在组合计量装置中,可自动进行运行设定。
Description
技术领域
本发明涉及组合计量装置。
背景技术
在组合计量装置中,根据运行条件、组合计量的对象物的特性等进行组合计量装置的运行设定。
以往,这样的运行设定基于操作组合计量装置的操作员的经验或直觉、或者以试运行等反复试错来进行。
发明内容
发明要解决的课题
然而,在基于操作员的经验或直觉进行运行设定的情况下,存在随操作员的能力不同而无法进行最佳运行设定的可能性。此外,在基于试运行等进行运行设定的情况下,在改变运行条件时,存在为了运行设定而需要长时间停止组合计量装置的情况。
本发明的课题在于,提供易于实现在最佳的运行设定进行运行的组合计量装置。
解决课题的手段
本发明的组合计量装置包括分散送料器、多个放射送料器以及多个计量料斗。分散送料器配置在上部,边分配供给的物品边输送。放射送料器放射状地排列在分散送料器的周围,输送从分散送料器排出的物品。计量料斗接受从放射送料器排出的物品。组合计量装置基于计量料斗内的物品的重量进行组合计量。在组合计量装置中,可自动进行运行设定。
由此,能够不依赖于操作员的能力地在短时间内进行组合计量装置的运行设定。
以往,在俯视圆形的组合计量装置中,如图8的部分截面图所示,包括分散供给装置A,其在装置中央上部配置具有圆锥形状的振动盘VP的分散送料器DF,以包围它的方式在其周围放射状地排列多个放射送料器RF,在把供给至分散送料器DF上的物品G分散到与其连续的各放射送料器RF的同时,从各放射送料器RF的前端向下段的各料斗PH每次少量地排出物品G。
在该分散供给装置A中,为了稳定对各料斗PH、WH的物品的供给量,在下段的计量料斗WH检测向各料斗PH供给的物品重量,基于该检测重量,以从各放射送料器RF的排出量为理想的排出重量的方式,手动调整对应的放射送料器RF的振动强度和振动时间,或自动调整它们。这里,理想的排出重量,是用组合目标重量除以理想的组合选择料斗数的值。此外,在中央的分散送料器DF设置检测向其上供给的物品的装载重量的重量检测器S,基于该检测重量,对排出物品的上段的横向送料器CF进行启动、关闭控制,在分散送料器DF上始终存积规定重量范围的物品G。此外,通过手动地调整分散送料器DF的振动强度和振动时间,或自动调整它们,以从那里排出的每次的排出量成为组合目标重量的方式进行控制。
然而,在计量没有处理过的新商品时,将分散送料器DF上的物品的装载量、以及各送料器DF、RF的振动强度或振动时间设定到什么程度的值才能转入稳定供给,这是难以判断的,故按经验或直觉适当设定它们的初始值。
而且,开始运行且从分散送料器DF向放射送料器RF的排出量不足时,提高在分散送料器DF设定的装载量,或提高分散送料器DF的振动强度。相反,从分散送料器DF向放射送料器RF的排出量过多时,从分散送料器DF溢出的物品G在放射送料器RF的始端部SP堆积,它不崩塌就能直接输送并供给到料斗PH、WH。这样在供给量上产生过量或不足时,容易产生组合不良,故装置的运行率下降。特别是,计量料斗WH供给过多时,组合选择该料斗WH的概率降低,故作为计量装置的精度下降。而且,与未进行组合选择的料斗WH对应的放射送料器RF,不会再被驱动,故在该始端部SP渐渐堆积物品G,从而导致状况变差。
这样,在分散供给装置A供给未处理的新商品时,按经验和直觉决定初始值,故为了改善它,提出了在专利文献1(专利第4145399号公报)、专利文献2(日本特开2001-317988号公报)公开的发明。
然而,在这些现有技术中,控制上游的分散送料器DF的控制***和控制下游的放射送料器RF的控制***独立,故对一个控制***的初始值不恰当时,在另一个控制***中无法进行补充,结果是,存在如下的问题:在各送料器DF、RF的个别控制稳定前,必须反复试错并找出最佳的条件。
因此,在组合计量装置中,优选引入物品是易于输送还是难以输送的特性以及输送中的物品的理想层厚,求出在分散送料器或放射送料器设定的最佳初始值,并基于它们驱动各送料器,从而改善两个控制***稳定前的上升特性。
因此,本发明的组合计量装置优选还具备设定单元、分配控制***、放射控制***。设定单元优选设定组合目标重量。分配控制***优选以从分散送料器向各放射送料器排出的每次的排出量达到组合目标重量的方式调整分散送料器的驱动参数。放射控制***优选从以组合选择的多个放射送料器排出的每次的排出量成为组合目标重量的方式调整各放射送料器的驱动参数。组合计量装置优选基于关于在分散送料器上的物品和放射送料器上的物品的各自的层厚的层厚参数、分散送料器和放射送料器中的各自的速度参数,算出分散送料器的驱动参数和放射送料器的驱动参数。关于在分散送料器上的物品和放射送料器上的物品的各自的层厚的层厚参数,优选通过指定从两个控制***分别排出的每次的排出量平衡时的物品的层厚是厚还是薄来确定。所述分散送料器和所述放射送料器中的各个速度参数优选通过指定是易于输送的物品还是难以输送的物品而确定。算出的各驱动参数,优选作为对应的控制***的初始值而分别设定。
这里,在分散送料器作为初始值设定的驱动参数,是在分散送料器装载的物品的装载量以及驱动分散送料器的振动强度和振动时间的任一个,或意味着振动强度和振动时间的双方。在放射送料器作为初始值设定的驱动参数,意味着驱动放射送料器的振动强度和振动时间的任一方或其双方。
此外,在驱动参数的调整上,存在观察在显示画面显示的驱动参数并手动改变它的情况,以及进行自动调整的情况。自动调整时是进行如下的调整:在分散送料器中,在多个计量料斗陷入供给不足或供给过多时,与其相应地阶段性增减分散送料器上的装载量,或者根据其装载量的增减自动改变分散送料器的振动强度、振动时间。此外,在放射送料器中,以用计量料斗计量的物品的平均重量成为将组合目标重量除以理想的组合选择料斗数的值的方式反馈控制调整各放射送料器的振动强度、振动时间。
以下,基于图1~图3说明本发明的解决原理。
作为计量对象的物品中,存在易于输送的,难以输送的,装载后易塌的,难塌的等各种性状的物品。大致区分在分散供给装置供给这些的物品时的稳定状态时,能够分为图1的状态和图2的状态。
图1的状态是放射送料器RF和分散送料器DF的物品G的层厚薄,形成大致均匀层而流动的状态。该状态是分散送料器DF上的层和放射送料器RF上的层,在两者的边界分开而能形成阶梯差的状态。
此外,图2的状态是在各送料器DF、RF的物品G的层厚较厚,形成大致均匀的层而流动的状态,且分散送料器DF上的层和放射送料器RF上的层连续的状态。
在图1的状态中,从分散送料器DF排出的物品G流向全部的放射送料器RF,在图2的状态中,未被驱动的放射送料器RF上的物品G成为阻碍,故主要流向被驱动且流动物品G的放射送料器RF。因此,尝试使用在装置设定的组合目标重量、运行速度(次数/分)、通过处于稳定状态时的物品的层厚的差别确定的层厚参数、以及通过指定是易于输送的物品还是难以输送的物品而确定的速度参数,来表达从处于这样的稳定状态时的分散送料器DF的排出量和从放射送料器RF的排出量平衡的状态。
首先,在处于稳定供给状态时的分散送料器DF上装载的物品的平均装载量(g),在图1、图2的任一状态下,都能表达为:
装载量=单位面积上的重量×分散送料器DF的面积(1)。
这里,单位面积上的重量(g/mm2),是例如在分散送料器DF具有圆锥形状的振动盘VP的情况下,如图3的单点划线的柱所示,因在其上堆积的物品对振动盘VP施加的压力,分散送料器DF的面积在设振动盘VP的半径为R时为πR2。
此外,从分散送料器DF排出的每次的排出量,在图1的状态中,假定从分散送料器DF的外周大致均等地排出物品,则能表达为:
每次的排出量=单位面积上的重量×外周×移动速度×移动时间(2)。
这里,分散送料器DF的外周是2πR。此外,移动速度是物品从外周出去时的半径方向的速度。因此,从所述(1)、(2)式消去单位面积上的重量的项,则所述(2)式能表达为:
每次的排出量=(2/R)×移动速度×移动时间×装载量(3)。
这里,在稳定状态中,从分散送料器DF排出的每次的排出量是由组合选择排出的组合目标重量。此外,从分散送料器DF排出的物品的移动速度,无妨认为与分散送料器DF的振动强度成比例,故假定:
移动速度=速度参数×振动强度(4)
该速度参数表示将分散送料器DF的振动强度提升一级时,移动速度上升到哪一程度,故主要受是易于输送的物品还是难以输送的物品的不同来决定。而且,移动时间为分散送料器DF的振动时间,故将(3)式代入(4)式时:
组合目标重量=(2/R)×速度参数×振动强度×振动时间×装载量(5)。
用振动强度表示该(5)式,则:
振动强度=(R×组合目标重量)/(2×速度参数×振动时间×装载量)(6)。
而且,半径R可从振动盘VP的形状得知,速度参数随是易于输送的物品还是难以输送的物品而不同,故对易于输送的物品的速度参数,根据在分散送料器DF输送易于输送的代表性物品时的振动强度和移动速度的关系通过实验而求得。此外,对难以输送的物品的速度参数,根据在分散送料器DF输送难以输送的代表性物品时的振动强度和移动速度的关系通过实验而求出。
但是,这里求出的速度参数是图1的状态,在图2的状态中,物品仅流向组合选择并驱动的放射送料器RF,故在该情况下的速度参数与图1的情况不同,也通过实验来求出。此外,(6)式的振动时间受到设定的运行速度的制约,求出在其范围可取得的振动时间,故在上述(6)式中,作为未知数的,只有分散送料器DF上的物品的装载量。
该装载量是单位面积上的重量×分散送料器DF的面积,故为了用组合目标重量和运行速度(次数/分)表示它,设从分散送料器DF排出的每单位时间的必要排出量(g/sec)为:
必要排出量=组合目标重量×运行速度/60(7)。
使用该必要排出量用下述的1次式表示单位面积上的重量。必要排出量变多时,从分散送料器DF的排出量多,装载量也需要随其增大。因此,认为单位面积上的重量与必要排出量成比例,得出下述的1次式。
单位面积上的重量=Adf×必要排出量+Bdf(8)
这里使用的系数Adf、Bdf是由输送物品时的层厚的不同而确定的层厚参数。该参数也能通过对图1的理想状态下的层厚和图2的理想状态下的层厚分别进行实验来求出。于是,作为未知数的装载量能够表达为:
装载量=πR2×(Adf×必要排出量+Bdf),
故装载量能通过代入由组合目标重量、运行速度、层厚是厚还是薄的差别而确定的层厚参数来算出。此外,使用它,能求出式(6)的分散送料器DF的振动强度。
接着,观察放射送料器RF,在处于稳定供给时的全部放射送料器RF上装载的物品的平均的装载量(g)是:
全装载量=单位面积上的重量×各放射送料器的输送面积×总台数(9)。
这里,各放射送料器的输送面积是各放射送料器RF输送物品时的平均输送面的面积。因此,从组合选择的放射送料器RF排出的每次的排出量,是从所述输送面的出口的排出量:
每次的排出量=单位面积上的重量×放射送料器的出口的宽度×移动速度×移动时间×组合选择的放射送料器的台数(10)
因此,从所述(9)、(10)式消去单位面积上的重量的项时,所述(10)式成为:
每次的排出量=选择的放射送料器的台数×出口的宽度×移动速度×移动时间×装载量/(各放射送料器的输送面积×总台数)(11)
这里,在稳定状态中,来自组合选择的放射送料器RF的每次的排出量为组合目标重量。此外,从放射送料器RF排出的物品的移动速度与放射送料器RF的振动强度大致成比例,表达为:
移动速度=速度参数×振动强度
而且,移动时间为放射送料器RF的振动时间,故所述(11)式为:
组合目标重量=选择台数×出口的宽度×速度参数×振动强度×振动时间×装载量/(各放射送料器的输送面积×总台数)(12)
对振动强度表示该(12)式,则:
振动强度=组合目标重量×各放射送料器的输送面积×总台数/(选择台数×出口的宽度×速度参数×振动时间×装载量)(13)
而且,放射送料器RF的输送面积、总台数、出口的宽度可从放射送料器RF的形状得知,速度参数如上所述,能够根据分别在放射送料器RF输送易于输送的物品和难以输送的物品时的振动强度和移动速度的关系,通过实验而求出。此外,(13)式的振动时间受设定的运行速度制约,在该范围内可取得的振动时间是确定的,故在上述(13)式中,作为未知数的是选择台数和装载量。
选择台数根据搭载在装置的计量料斗WH的台数而预先设定,例如,在计量料斗WH为10台的装置中,5台为选择料斗数,在计量料斗WH为14台以上的装置中,由于从除去前次选择的计量料斗WH的计量料斗WH进行下一次的组合选择,在该情况下的选择料斗数为3.8台。因此,在上述(13)式中,作为未知数的,仅仅是整个放射送料器RF中的物品的装载量。
根据(9)式,该全部装载量能够表示为:
全部放射送料器上的装载量=单位面积上的重量×输送面积×总台数
但放射送料器RF的单位面积上的重量在图1、图2的任一状态下,
都依赖于放射送料器RF上的物品的层厚,故设各状态的层厚参数为Brf时,全部放射送料器上的装载量为:
全部放射送料器上的装载量=Brf×输送面积×总台数
但是,层厚参数Brf与图1的状态和图2的状态不同,故通过实验求出各个状态的层厚参数。于是,作为未知数的全部放射送料器上的装载量,能通过输入求出的层厚参数、各放射送料器RF的输送面积和总台数来算出。此外,能基于算出的装载量求出式(13)的放射送料器RF的振动强度。此外,在分散送料器DF中,为了求出层厚参数,使用式(7)的必要排出量,但在放射送料器RF中,物品G的层厚由放射送料器RF和分散送料器DF的阶梯差或物品的大小、形状等确定,故不使用式(7)的必要排出量。
从以上可知,能够使用组合目标重量、运行速度、速度参数、层厚参数求出在分散送料器DF作为初始值设定的装载量(g)及振动强度、振动时间以及在放射送料器RF作为初始值设定的振动强度及振动时间。
这里仅通过指定处于稳定供给状态时的物品的层厚是厚还是薄、是易于输送的物品还是难以输送的物品的差别,就能简单地自动设定在分散送料器或放射送料器设定的驱动参数,故成为不依赖于熟练的操作员,即使是初学者也可简单处理的装置。
此外,使用通过指定物品的层厚是厚还是薄而确定的与分散送料器和放射送料器中的各个物品的层厚相关的层厚参数、通过指定是易于输送的物品还是难以输送的物品而确定的分散送料器和放射送料器中的各自的速度参数,求出分散送料器的驱动参数和放射送料器的驱动参数,使用求出的各驱动参数驱动分散送料器和放射送料器,故两控制***到稳定为止的上升特性变好,能提高运行开始时的运行率。
此外,与组合目标重量和运行速度关联的驱动参数,即使是组合目标重量或运行速度改变,也不会随其变化,故即使改变设定的运行条件也能够充分应对。再者,速度参数通过指定是易于输送的物品还是难以输送的物品而确定,故即使物品干燥或因带湿气而输送特性改变,也能够充分应对。
然而,组合计量装置的计量部输出的计量信号,包括在向计量料斗供给物品时产生的振动引起的噪声等各种噪声。相对于此,为了从输出的计量信号除去噪声,存在对组合计量装置的滤波处理采用数字滤波器的情况。例如,在专利文献3(日本特开2003-4517号公报)中,记载了在组合计量装置设置数字滤波器的事例。
在专利文献3(日本特开2003-4517号公报)中使用的数字滤波器是固定滤波时间(处理所需时间)和衰减效果的单级的数字滤波器。相对于此,存在随着时间经过,用多个阶梯滤波器处理计量信号并提高噪声的衰减效果的多级数字滤波器(例如,专利文献4(日本特开昭62-280625号公报))。在多级数字滤波器中,以大级数的阶梯滤波器对计量信号进行滤波处理的情况下,处理所需时间长,但能取得高的噪声衰减效果。
在组合计量装置中,存在组合运算时不作为组合被选择的计量部,故通过使用多级数字滤波器,来自滞留时间(从向计量部供给物品到组合运算时选择为组合为止的时间)长的计量部的计量信号的噪声更加降低,故能期待作为组合计量装置整体的计量误差的降低。
然而,多级数字滤波器的衰减效果随时间的经过而变化,故难以掌握多级数字滤波器的性能(误差的期待值)。特别是,在具备多个多级数字滤波器的组合计量装置中,掌握多级数字滤波器的性能,并选定最佳的多级数字滤波器是困难的。
例如,假设在某组合计量装置具备滤波特性不同的(处理所需时间及衰减效果的不同)多个多级数字滤波器。在该情况下,考虑研究使用哪一多级数字滤波器可得到误差最少的计量的情况。
首先,在组合计量的定时,在各多级数字滤波器中需要研究可使用哪一级数的阶梯滤波器,但各多级数字滤波器、各级数中处理所需时间不同,而且在组合计量时还有未选入组合的计量部,故不能唯一确定。此外,使用哪一级数的阶梯滤波器则各多级数字滤波器的衰减效果不同,多级数字滤波器的衰减效果的比较变得复杂起来。而且,运行速度(每隔规定时间执行的组合运算的次数)等的参数改变时,在组合计量的定时,可使用的级数的阶梯滤波器也改变。
因此,现状是根据运行条件,在组合计量装置实际进行试运行并选定最佳的多级数字滤波器,在运行速度等的参数改变的情况下,多级数字滤波器的再选定需要劳力。
因此,组合计量装置在对计量部的计量信号利用多级数字滤波器进行滤波处理的情况下,优选进行运行设定,使得多级数字滤波器能容易地被评价,且可使用最佳地进行滤波处理的计量信号。
因此,本发明的组合计量装置优选还具备多个计量部、多个多级数字滤波器、组合运算部、第一运算部、导出部、第二运算部、第三运算部、选择部。优选计量部分别设于计量料斗,计量各计量料斗接受的物品,作为计量结果输出计量信号。多级数字滤波器由多个阶梯滤波器构成,使用与计量料斗接受物品开始的时间对应的级数的阶梯滤波器进行计量信号的滤波处理。组合运算部优选利用使用了计量信号的组合运算来选择计量料斗的组合,进行组合计量。第一运算部优选使用运行速度算出滤波处理可能时间。导出部优选比较滤波处理可能时间和阶梯滤波器各自的处理所需时间,将滤波处理可能时间结束以前完成滤波处理的阶梯滤波器的级数作为处理可能级数,向各多级数字滤波器导出。第二运算部优选基于处理可能级数、作为由组合运算选择的计量料斗的数量的选择头数、作为在组合运算中可选择的计量料斗的数量的稳定头数以及阶梯滤波器各自的误差信息,按各多级数字滤波器算出计量部各自的单独误差预测值。第三运算部优选基于单独误差预测值,对各多级数字滤波器算出对组合计量后的物品的总重量的综合误差预测值。选择部优选基于综合误差预测值选择1个多级数字滤波器。组合运算部使用由被选择部选择的多级数字滤波器进行滤波处理的计量信号进行组合运算。
此外,这里,运行速度是组合计量装置在每隔规定时间执行的组合运算(组合计量)的次数。运行速度例如用次数/分的单位表示。滤波处理可能时间是到某组合运算实施时为止,多级数字滤波器可用于进行滤波处理的时间。
这里相对运行速度而算出使用某多级数字滤波器的情况下的计量部各自的单独误差预测值,而且,基于单独误差预测值,算出对组合计量后的物品的总重量的综合误差预测值。就是说,对某多级数字滤波器,能够容易地进行某运行速度下的该多级数字滤波器的评价。因此,能够把握相对运行速度是否存在满足用户期望的误差水准的多级数字滤波器。此外,在存在多个多级数字滤波器的情况下,能够容易地进行多级数字滤波器的比较。而且,作为运行设定,基于综合误差预测值选择1个多级数字滤波器,故能够实现使用了选择的最佳多级数字滤波器的组合计量。
或者,本发明的组合计量装置优选还具备多个计量部、多个多级数字滤波器、组合运算部、第一运算部、导出部、第二运算部、第三运算部以及滤波器生成部。计量部优选分别设于计量料斗,计量各计量料斗接受的物品,输出计量信号作为计量结果。多级数字滤波器优选由多个阶梯滤波器构成,使用与计量料斗接受物品后的时间对应的级数的阶梯滤波器进行计量信号的滤波处理。组合运算部优选利用使用了计量信号的组合运算来选择计量料斗的组合,进行组合计量。第一运算部优选使用运行速度,对多个周期算出组合计量的时间点的滤波处理可能时间。导出部优选比较滤波处理可能时间和阶梯滤波器各自的处理所需时间,将滤波处理可能时间结束以前完成滤波处理的阶梯滤波器的级数作为处理可能级数,按各多级数字滤波器且按各周期导出。第二运算部优选基于处理可能级数、作为由组合运算选择的计量料斗的数量的选择头数、作为在组合运算中可选择的计量料斗的数量的稳定头数、以及阶梯滤波器各自的误差信息,将计量部各自的单独误差预测值对各多级数字滤波器且按各周期算出。第三运算部优选基于单独误差预测值,将对组合计量后的物品的总重量的综合误差预测值对各多级数字滤波器且按各周期算出。滤波器生成部优选基于综合误差预测值按各周期组合阶梯滤波器,并生成滤波器。组合运算部优选使用由在滤波器生成部生成的滤波器进行滤波处理的计量信号进行组合运算。
这里,作为运行设定,能够生成按各周期组合了综合误差预测值最小的多级数字滤波器的最佳滤波器。其结果是,能够使用总是最佳地进行滤波处理的计量信号进行组合计量。
此外,本发明的组合计量装置优选还具备在运行中取得选择头数及稳定头数的至少一个的取得部。
这里,根据实测的稳定头数及/或选择头数算出综合误差预测值,故能够算出更准确的综合误差预测值。就是说,能够更准确地评价多级数字滤波器。
此外,本发明的组合计量装置优选具备输出综合误差预测值的输出部。
由此,组合计量装置的用户能够直接把握多级数字滤波器的定量评价。此外,用户在任一条件下进行组合计量,都能容易地掌握是否能满足用户期望的误差水平。
而且,本发明的组合计量装置优选还具备多个池料斗。池料斗优选对各计量料斗设置,临时存积从放射送料器排出的物品,向计量料斗供给物品。第一运算部优选基于运行速度、计量料斗打开后到池料斗打开为止的延迟时间、池料斗打开到计量部开始计量信号的取得为止的稳定时间,算出滤波处理可能时间。
由此,在物品的种类、对物品的计量料斗的供给量等改变,或延迟时间、稳定时间变化的情况下,也能够算出与该条件对应的滤波处理可能时间。其结果是,能够更准确地进行多级数字滤波器的评价。
此外,本发明的组合计量装置优选还具备输入运行速度的输入部。
由此,在需要改变运行速度的情况下,也能够容易地评价各多级数字滤波器。其结果是,即使改变运行速度,利用最佳运行设定使组合计量装置精度良好地运行也变得容易起来。
发明效果
在本发明的组合计量装置中,能够不依赖于操作员的能力地在短时间内进行组合计量装置的运行设定。
附图说明
图1是表示在本发明的第一实施方式的组合计量装置中,物品供给稳定时的物品堆积状态的部分截面图。
图2是表示在本发明的第一实施方式的组合计量装置中,物品供给稳定时的其他堆积状态的部分截面图。
图3是表示在本发明的第一实施方式的组合计量装置中,在分散送料器上堆积物品的状态的立体图。
图4是本发明的第一实施方式的组合计量装置的部分侧面图。
图5是图4的组合计量装置的构成块线图。
图6是图4的组合计量装置的组合计量动作的时序图。
图7是示出图4的组合计量装置的操作画面的一个例子的俯视图。
图8是示出现有的分散供给装置的概要的部分截面图。
图9是本发明的第二实施方式的组合计量装置的纵截面概略图。
图10是图9的组合计量装置的构成框图。
图11是根据多级数字滤波器的阶梯滤波器的级数,分别表示滤波处理的处理所需时间的表的例子。表中的数值的单位是m秒(毫秒)。
图12是根据多级数字滤波器的阶梯滤波器的级数,分别表示误差期待值的表的例子。表中的数值的单位是g(克)。
图13是与滤波处理可能时间的算出相关的说明图。
图14是与变形例2B相关的组合计量装置的构成框图。
具体实施方式
〈第一实施方式〉
以下,基于附图说明本发明的第一实施方式的组合计量装置100。
图4是本发明的第一实施方式的组合计量装置100的主要部分概略图。在该图中,组合计量装置100包括:配置在装置中央上部的分散送料器DF、以包围该分散送料器DF的方式在其周围放射状地排列的多个放射送料器RF、排列在各放射送料器RF的下段的多个池料斗PH、在其下方排列的相同数量的计量料斗WH以及配置在其下方的集合排出导槽CS。
所述分散送料器DF通过将安装在电磁送料器DV的可动部的圆锥形状的振动盘VP螺旋状地上下往复运动来将供给到振动盘VP上的物品G扩散到圆周方向。此外,在该分散送料器DF安装重量传感器S,利用该重量传感器S检测供给到振动盘VP上的物品G的重量,并将该检测重量输入到后述的控制部CU。此外,在分散送料器DF的上方设置横向送料器CF,通过基于重量传感器S的检测重量对该横向送料器CF进行启动、关闭控制,在振动盘VP上始终存积规定重量范围的物品G。
所述放射送料器RF通过使安装在电磁送料器RV的可动部的槽T沿前后方向往复运动,将槽T上的物品G输送到前方,从其前端部向下段的池料斗PH排出物品G。因此,槽T的始端部SP的一部分***分散送料器DF的振动盘VP之下,以免从槽T的后端漏出物品G。此外,各放射送料器RF的槽T互相邻接地放射状地排列,但为了防止从邻接的槽T和槽T之间漏出物品G,将相邻的槽T的一个侧壁与另一个槽的侧壁重叠。
所述池料斗PH临时存积从放射送料器RF排出的物品G,故若下段的计量料斗WH的门g开闭而变空时,基于后述的控制部CU的指令开闭门g,将存积在此的物品G排出到下段的计量料斗WH。此外,在计量料斗WH安装重量传感器WS,将由其检测的重量输入到控制部CU,用于组合运算。此外,各料斗PH、WH是众所周知的结构,这里省略门开闭机构或料斗PH、WH的支撑机构等来显示。
控制部CU由计算机构成,如图5所示,搭载CPU10,并搭载该CPU10控制的ROM11、RAM12和硬盘13。而且,CPU10、ROM11、RAM12、硬盘13等经由地址总线、数据总线等的总线相互连接。此外,该控制部CU经由接口14与横向送料器CF的驱动器101、分散送料器DF的驱动器102、放射送料器RF的驱动器103、池料斗PH的开闭驱动器104、计量料斗WH的开闭驱动器105及具备触摸面板功能的操作单元RU连接。而且,从检测分散送料器DF上的装载量的重量传感器S以及检测计量料斗WH的物品重量的重量传感器WS,向该控制部CU输入转换为数字量的重量信号。
在所述ROM11存储各种程序,CPU10读出它并执行,进行对横向送料器CF的控制、对分散送料器DF的控制、对放射送料器RF的控制、对池料斗PH、计量料斗WH的门开闭控制。
此外,CPU10通过执行组合运算程序执行众所周知的组合运算。即,组合从各计量料斗WH的重量传感器WS输入的物品重量,选择组合的总计重量最接近组合目标重量且该总计重量落在容许范围内的组合。对选择的计量料斗WH,向对应的门开闭驱动器105发送排出指令。由此,开闭驱动器105按规定的开闭模式开闭门g。
接着,CPU10如图6的时序图所示,从开放计量料斗WH开始规定时间后,向上段的池料斗PH的开闭驱动器104发送排出指令。于是,在计量料斗WH的门g关闭不久前的定时打开池料斗PH的门g,故在计量料斗WH的门g关闭的定时,从池料斗PH排出的物品到达该门g。
接着,CPU10在池料斗PH的门g关闭不久前的定时,向对应的放射送料器RF的驱动器103和分散送料器DF的驱动器102发送驱动指令。于是,从池料斗PH的门g关闭不久前开始,放射送料器RF被驱动,在池料斗PH的门g关闭的定时从放射送料器RF排出的物品到达该门g。
这样,继下段的计量料斗WH之后,开闭上段的池料斗PH,接着,驱动放射送料器RF和分散送料器DF,对放射送料器RF的驱动控制,以使从各个放射送料器排出的每次的排出量成为理想的排出重量的方式调整振动强度和振动时间。这里,理想的排出重量是用理想的组合选择料斗数除组合目标重量的值。理想的组合选择料斗数可从操作单元RU设定,但也可根据机型默认存储到硬盘13。
既能通过从操作单元RU指定各个的放射送料器RF来进行个别调整放射送料器RF的振动强度和振动时间,也能够通过指定全部的放射送料器RF来同时进行调整。此外,能够手动地或自动地进行该调整。在手动进行的情况下,在操作单元RU显示向对应的计量料斗WH的平均供给量(物品重量),并确认它,操作在操作单元RU显示的操作键来调整作为对象的放射送料器RF的振动强度、振动时间。此外,在自动进行的情况下,操作操作单元RU,首先,将装置设定为自动调整模式。于是,CPU10基于对计量料斗WH的平均供给量,以该供给量成为上述的理想排出重量的方式,自动地调整放射送料器RF的振动强度、振动时间。但是,在运行开始后不久,以全部的放射送料器RF为对象,同时调整振动强度、振动时间。
另一方面,对分散送料器DF的驱动控制,以从放射送料器RF每次排出的排出量、即以每次从分散送料器DF向放射送料器RF每次排出相当于组合目标重量的量的方式,调整分散送料器DF的振动强度和振动时间。而且,也调整分散送料器DF上的装载量。这些的调整也能手动或自动地进行。在手动进行的情况下,观察在操作单元RU显示的分散送料器DF上的装载量或从它的减少量,操作在操作单元RU显示的操作键,上调或下调设定的装载量或振动强度、振动时间等。此外,在自动进行的情况下,基于陷入计量料斗WH供给不足的台数或陷入供给过多的台数、或者装载量的减少量等,增减分散送料器DF上的装载量,或增减分散送料器DF的振动强度、振动时间。
然而,在运行时,通常,从操作单元RU设定组合目标重量和运行速度。因此,例如,在将运行速度设为60圈/分时,图6所示的1计量周期是1秒,在该期间进行计量料斗WH的开闭、池料斗PH的开闭,接着,驱动放射送料器RF和分散送料器DF。而且,各料斗WH、PH的门g能开闭的时间是可调整的,但一旦设定它时,各送料器DF、RF获得的振动时间限定在某一范围内。
在放射送料器RF中,即使停止电磁送料器RV,在槽T上移动的物品由于惯性而不会立即停止。因此,在进入下一计量周期的规定时间前,停止振动。这作为RF停止时间而预先设定。相对于此,分散送料器DF即使进入下一计量周期也不需要停止振动,故在图6中,以单点划线表示其振动时间能延长到下一计量周期。然而,在仅捕捉分散送料器DF的情况下,前次的振动时间与下次的振动时间最好不重叠,故如图6所示,在进入下次的振动周期之前停止振动。这作为DF停止时间而预设。
这样,振动时间受计量周期限制,故各送料器DF、RF的排出量的调整,首先以振动时间的调整为优先,在其到达极限时,接着调整振动强度。此外,振动强度和振动时间都将其调整范围分为例如100阶段,在该范围内阶段性地进行上升、下降。当然,100阶段是一个例子,其数值根据需要有所增减。
此外,CPU10在有运行条件的设定或变更时,通过执行装载量算出程序和驱动参数算出程序,求出从分散送料器DF的排出量和从放射送料器RF的排出量平衡时、即处于稳定供给状态时的分散送料器DF上的装载量和分散送料器DF的驱动参数。接着,求出位于稳定供给状态时的全部放射送料器RF上的装载量和放射送料器RF的驱动参数。求出的各驱动参数,在各送料器DF、RF作为初始值而设定。
求出所述装载量和驱动参数的具体的计算式在后叙述,但这里概要说明的话,稳定供给状态的分散送料器DF上的装载量使用与在分散送料器上装载的物品的层厚有关的层厚参数、以及从操作单元RU设定的组合目标重量和运行速度、以及其他的已知的参数来算出。此外,分散送料器DF的驱动参数使用算出的分散送料器DF上的装载量、通过指定易于输送的物品还是难以输送的物品而确定的速度参数、从操作单元RU设定的组合目标重量以及其他的已知参数来算出。
此外,稳定供给状态的全部放射送料器RF上的装载量使用与在放射送料器上装载的物品的层厚相关的层厚参数、组合目标重量、以及其他的已知的参数来算出,放射送料器RF的驱动参数使用算出的放射送料器上的装载量、通过指定是易于输送的物品还是难以输送的物品而确定的速度参数、组合目标重量、以及其他的已知的参数来算出。
作为这里使用的参数,作为对每个物品从操作单元RU适当设定的量,有:
组合目标重量Xtarget(g)
运行速度Speed(周期/分)
物品的层厚是厚还是薄的指定
是易于输送的物品还是难以输送的物品的指定。
此外,作为在组合计量装置100事先设定的装置参数,有:
分散送料器DF的振动盘VP的半径R(mm)
槽T的输送方向的长度L(mm)
槽T的出口的横宽度B(mm)
放射送料器RF的台数Nall
组合选择料斗数Nsel。
而且,作为利用层厚是厚还是薄的指定而确定的层厚参数,有:
分散送料器DF上的层厚薄的情况的层厚参数Adfa、Bdfa
分散送料器DF上的层厚厚的情况的层厚参数Adfb、Bdfb
放射送料器RF上的层厚薄的情况的层厚参数Arfa、Brfa
放射送料器RF上的层厚厚的情况的层厚参数Arfb、Brfb
易于输送的物品的分散送料器DF中的速度参数Vdf1
难以输送的物品的分散送料器DF中的速度参数Vdf2
易于输送的物品的放射送料器RF中的速度参数Vrf1
难以输送的物品的放射送料器RF中的速度参数Vrf2。
作为其他的参数,有:
分散送料器DF的停止时间tdfstop
放射送料器RF的停止时间trfstop。
这些参数都在硬盘13登记。
操作单元RU具备液晶显示器,具有触摸面板功能并接受操作员的手动输入。而且,在设定运行条件的画面,操作未图示的设定键时,切换到如图7所示的画面。图7的画面,在纵轴采集层厚是厚还是薄,在横轴采集是易于输送的物品还是难以输送的物品,并适当划分为4个事件,触摸各事件中的键K1~K4,确定对应的层厚参数和速度参数。例如,若触摸键K1,则分别:
作为分散送料器DF的层厚参数确定Adfb、Bdfb
作为放射送料器RF的层厚参数确定Arfb、Brfb
作为分散送料器DF的速度参数确定Vdf1
作为放射送料器RF的速度参数确定Vrf1。
此外,不成文的标准是,通过触摸正中的键K5,直接指定作为默认值登记的分散送料器DF和放射送料器RF的各自的驱动参数。
接着,详述为了使输送特性的不同的各种的物品适用于规格的不同各种的机型,而求出处于理想状态的分散送料器DF上的装载量和其驱动参数、以及放射送料器RF的驱动参数的具体的计算式。此外,这些计算式作为程序存储在ROM11。
首先,假定在分散送料器DF的振动盘VP上以相同层厚承载物品G,则在振动盘VP上装载的物品的装载量Mdf为:
Mdf=π×Pdf×R2(14)
其中,
Mdf(g):装载量
Pdf(g/mm2):在振动盘VP的单位面积上的重量
R(mm):振动盘VP的半径
接着,从分散送料器DF向放射送料器RF排出的每次的排出量tg为:
tg=2πR×Pdf×vdf×tdf(15)
将式14代入式15时:
tg=2×vdf×tdf×Mdf/R(16)
其中,
tg(g/cycle):每次的排出量
vdf(mm/sec):通过振动盘VP外周的物品的移动速度
tdf(sec/cycle):振动盘VP的每次的振动时间
接着,分散送料器DF的振动强度与移动速度vdf成比例,故:
vdf=Vdf×adf(17)
其中,
Vdf(mm/sec):分散送料器DF的速度参数
adf:分散送料器DF的振动强度
这里,将式17代入式16时,分散送料器DF的每次的排出量tg为:
tg=2×Vdf×adf×tdf×Mdf/R(18)
这里,设Gdf=2×Vdf/R,式18成为:
tg=Gdf×adf×tdf×Mdf(19)
即,分散送料器DF的每次的排出量tg是与速度参数Vdf相关的系数Gdf、振动强度adf、振动时间tdf、装载量Mdf的积。
接着,对放射送料器RF,假定物品以相同层厚装载时,整个放射送料器RF上的装载量Mrf为:
Mrf=Nall×B×L×Prf(20)
其中,
Mrf(g):全部放射送料器RF的槽T上的装载量
Nall:放射送料器RF的台数
B:槽T的出口的横宽度
L:槽T的输送方向长度
Prf(g/mm2):在槽T的单位面积上的重量
接着,从组合选择的放射送料器RF排出的每次的排出量Xrf为:
Xrf=B×Prf×vrf×trf×Nsel(21)
故将式20代入式21时:
Xrf=Nsel×vrf×trf×Mrf/(Nall×L)(22)
其中,
Xrf(g):从放射送料器RF的每次的排出量
Nsel:理想的组合选择料斗数
vrf(mm/sec):在槽T出口的物品的平均移动速度
trf:放射送料器RF的振动时间
这里,放射送料器RF的振动强度与所述移动速度vrf成比例,故:
vrf=Vrf×arf(23)
其中,
Vrf(mm/sec):放射送料器RF的速度参数
arf:放射送料器RF的振动强度
这里,将式23代入式22时,放射送料器RF的每次的排出量Xrf成为:
Xrf=Nsel×Vrf×arf×trf×Mrf/(Nall×L)(24)
这里,设Grf=Vrf/(Nall×L),则式24成为:
Xrf=Nsel×Grf×arf×trf×Mrf(25)
即,来自放射送料器RF的每次的排出量Xrf是与速度参数Vrf相关的系数Grf、振动强度arf、振动时间trf和装载量Mrf之积。
接着,使用组合目标重量Xtarget和运行速度Speed表示作为未知数的装载量Mdf、Mrf,每单位时间的必要排出量q(g/秒)为:
q=Xtarget×Speed/60
使用该必要排出量q表示在振动盘VP上的每单位面积的重量Pdf和在槽T的每单位面积的重量Prf时:
Pdf=Adf×q+Bdf(26)
Prf=Arf×q+Brf(27)
于是,式14的振动盘VP上的装载量Mdf成为:
Mdf=π×R2×(Adf×q+Bdf)(28)
接着,如图6所示,分散送料器DF的振动时间tdf是从1计量周期所需的时间减去DF停止时间的量,为:
tdf=60/Speed-tdfstop(29)
其中,tdfstop是DF停止时间。
接着,稳定状态的分散送料器DF的每次的排出量tg是组合目标重量,故在式19的tg=Xtarget中求出分散送料器DF的振动强度adf时:
adf=Xtarget/(Gdf×Mdf×tdf)(30)
接着,如图6所示,放射送料器RF的振动时间trf由计量料斗WH的门g打开的时间点到放射送料器RF驱动为止的延迟时间twh-rf、设定的运行速度即1计量周期所需的时间、以及RF停止时间来决定,故所述振动时间trf为:
trf=60/Speed-twh-rf-trfstop(31)
其中,trfstop是RF停止时间。
接着,从稳定状态的放射送料器RF的每次的排出量Xrf为组合目标重量,故设式25的Xrf=Xtarget而求放射送料器RF的振动强度arf,为:
arf=Xtarget/(Nsel×Grf×trf×Mrf)(32)
根据以上的计算式,稳定状态的分散送料器DF上的装载量Mdf为:
Mdf=π×R2×(Adf×q+Bdf)(33)
分散送料器DF的振动时间tdf为:
tdf=60/Speed-tdfstop(34)
分散送料器DF的振动强度adf为:
adf=Xtarget/(Gdf×Mdf×tdf)(35)
全部放射送料器RF上的装载量Mrf为:
Mrf=Nall×B×L×(Arf×q+Brf)(36)
各放射送料器RF的振动时间trf为:
trf=60/Speed-twh-rf-trfstop(37)
各放射送料器RF的振动强度arf为:
arf=Xtarget/(Nsel×Grf×trf×Mrf)(38)
此外,式34的振动时间tdf和式37的振动时间trf为在1计量周期内取得的最大振动时间,故在实际的计算中,在比其更少的时间内,例如,向各式乘以50%等的任意的值来进行计算。
这里,作为未知数的量是层厚参数和速度参数,为了求出这些,使用易于输送的代表性物品和难以输送的代表性物品、体积密度高的物品和体积密度低的物品,通过实验求出层厚参数和速度参数。其结果如下表所示。
[表1]
[表2]
这些参数存储在硬盘13中。而且,从图7的操作画面指定层厚是厚还是薄,是否易于输送时,读出对应的层厚参数和速度参数,使用这些根据式33~式38分别算出分散送料器DF上的装载量Mdf、分散送料器DF的振动强度adf及振动时间tdf以及放射送料器RF的振动强度arf及振动时间trf。
接着,说明运行开始时的动作。
首先,操作员操作操作单元RU而输入组合目标重量、运行速度,并显示图7的操作画面,使用键K1~K5指定作为计量对象的物品的输送的难易和层厚的程度。于是,从硬盘13读出与指定的键K1~K5对应的层厚参数和速度参数。CPU10使用读出的层厚参数和速度参数、其他的必要的参数,根据式33~式38算出分散送料器DF的装载量、振动强度及振动时间以及放射送料器RF的振动强度及振动时间。接着,CPU10将它们作为分散送料器DF的初始值,此外,作为放射送料器RF的初始值分别设置。
而且,在未向分散送料器DF供给物品G的状态下,操作未图示的运行键时,控制部CU从计量料斗WH的重量传感器WS输入重量来检查物品的有无。最初,任一料斗PH、WH都是空的,故控制部CU开闭各池料斗PH的门g,接着,用作为初始值设定的振动强度和振动时间驱动各放射送料器RF和分散送料器DF。
另一方面,控制部CU从分散送料器DF的重量传感器S输入载到其上的物品重量并检查分散送料器DF上的载荷量。若该载荷量除下限电平,则驱动横向送料器CF,若达到上限电平,则停止横向送料器CF。然而,最初在分散送料器DF上,处于没有物品的状态,故控制部CU继续驱动横向送料器CF,重复进行各池料斗PH的门g的开闭、紧接其后的各送料器RF、DF的驱动,并使物品G依次流入分散送料器DF、放射送料器RF、池料斗PH,供给到计量料斗WH为止。
若这样向计量料斗WH供给物品,则控制部CU输入各计量料斗WH的物品重量执行组合运算,找出其组合总计重量最接近组合目标重量且落入容许范围内的最佳组合,向该各计量料斗WH的开闭驱动器105发送排出指令。于是,计量料斗WH的门g开闭,物品排出至集合排出导槽CS。接着,控制部CU向与为空的计量料斗WH对应的池料斗PH的开闭驱动器104发送排出指令。于是,在图6所示的规定的定时开闭池料斗PH的门g,向空的计量料斗WH供给物品。接着,控制部CU向与该池料斗PH对应的放射送料器RF和分散送料器DF的驱动器102、103发送驱动指令。于是,在图6所示的规定的定时,驱动放射送料器RF和分散送料器DF,从放射送料器RF向空的池料斗PH供给物品,从分散送料器DF向分散送料器RF排出规定量的物品。
重复这样的动作,依次进入稳定状态。然后,在设定为自动调整模式时,基于向各计量料斗WH供给物品开始规定时间后的平均供给量,对各放射送料器RF的振动强度和振动时间进行反馈控制。
以上,说明了该发明的一种实施方式,但并不限定于此,也可采用其他的方式。例如,在该实施方式中,基于物品重量进行组合计量,但也可取而代之,用单体重量除向各计量料斗WH供给的物品重量算出个数,在基于该个数进行组合计数的情况下也同样可适用。此外,在该实施方式中,也能对易于输送的物品和难以输送的物品、层厚薄的物品和厚的物品共计4种物品,根据实验求出层厚参数和速度参数,进一步增加它,对中间的物品,也分别求出层厚参数、速度参数并利用。这样的话,作为装置的通用性变高。此外,在该实施方式中,根据操作画面指定理想状态的层厚和输送的难易,但也可取而代之,指定物品是湿是干、相对于装袋的商品的容积而言内容量(g)是重还是轻等,确定对应的层厚参数和速度参数。
此外,第一实施方式的组合计量装置100也可与后述的第二实施方式的组合计量装置1同样地具备多个多级数字滤波器。而且,在组合计量装置100中,也可与第二实施方式的组合计量装置1同样,进行多级数字滤波器的评价及选择。或者,也可如第二实施方式的变形例2B那样,基于多个多级数字滤波器进行滤波器的生成。
〈第二实施方式〉
(1)整体构成
图9示出本发明的第二实施方式的组合计量装置1。组合计量装置1组合运算多个计量料斗5内的物品的计量值,选择成为规定的容许范围内的重量的物品的组合,将该组合所含有的计量料斗5内的物品排出到组合计量装置1外。
组合计量装置1如图9及图10所示,具有1个分散送料器2、14个放射送料器3、14个池料斗4、14个计量料斗5、1个集合排出导槽6、触摸面板110以及控制部30。
(2)详细结构
(2-1)分散送料器
分散送料器2配置在组合计量装置1的上部,从位于分散送料器2的上方的供给输送机90接受作为被计量物的物品的供给,分散供给的物品并输送。分散送料器2具有振动盘2a。
振动盘2a是扁平的圆锥桌状的部件。振动盘2a从供给输送机90接受物品的供给,沿圆周方向分散物品并向半径方向输送,向放射送料器3的槽3a供给物品。
(2-2)放射送料器
在分散送料器2的周围放射状地排列14个放射送料器3,输送从分散送料器2排出的物品。各放射送料器3具有槽3a。
槽3a在振动盘2a的周围放射状地配置。各槽3a将物品朝向各槽3a的外缘向半径方向输送,向配置在各槽3a的外缘侧下方的池料斗4供给物品。
(2-3)池料斗
池料斗4在各放射送料器3的槽3a的外缘侧下方配置1个,临时存积从配置在上方的槽3a供给(排出)的物品。池料斗4在其下部具有PH门4a。PH门4a打开时,向配置在池料斗4的下方的计量料斗5供给物品。PH门4a通过利用图10所示的步进电机40a-1~14使未图示的链接机构动作来进行开闭。步进电机40a-1~14通过后述的控制部30的PH开闭部35h的指令动作。各PH门4a与其他PH门4a独立地进行开闭动作。
(2-4)计量料斗
计量料斗5配置在各池料斗4的下方,接受从池料斗4供给的物品。计量料斗5利用图10所示的称重传感器20-1~14计量接受供给的物品的重量。计量料斗5在其下部具有WH门5a。WH门5a通过利用图10所示的步进电机50a-1~14使未图示的链接机构动作来进行开闭。步进电机50a-1~14受后述する控制部30的WH开闭部35i的指令而动作。各WH门5a与其他WH门5a独立地进行开闭动作。
图10所示的称重传感器20-1~14是计量在各计量料斗5-1~14保持的物品的计量部的一个例子。称重传感器20-1~14的物品的计量结果作为计量信号输出。计量信号经由未图示的放大器向后述的控制部30的多路复用器31随时发送。称重传感器20-1~14是包括在日本特开2001-343294号公报记载的应变仪(straingauge)的称重传感器,利用应变仪的电阻变化来检测出具有可动部和固定部的应变体(strainbody)的随着负重载荷而产生的位移,将该检测结果作为计量信号发送到多路复用器31。
(2-5)集合排出导槽
集合排出导槽6集合从计量料斗5供给的物品并排出。排出的物品供给到配置在集合排出导槽6的下方的包装机(未图示)等。
(2-6)触摸面板
触摸面板110是兼具输入和显示的两个功能的液晶显示器(LCD),作为输入部及输出部起作用。触摸面板110为了组合计量装置1的用户而设置,接受与组合计量相关的各种设定等的输入,并显示组合计量装置1的运行状态等。用户通过按下在触摸面板110显示的按钮等,向组合计量装置1进行各种输入。
向触摸面板110输入的信息包括运行速度。运行速度是组合计量装置每隔规定时间执行的组合计量(组合运算)的次数,是根据用户的需求而决定的值。此外,运行速度不仅用于实际的运行条件的设定,也可以是为了掌握后述的各多级数字滤波器DF1~5的综合误差预测值E1~5的仿真而输入。
向触摸面板110输出的信息中,包括按各多级数字滤波器DF1~5算出的综合误差预测值E1~5。综合误差预测值E1~5按各多级数字滤波器DF1~5进行显示。
(2-7)
控制部30具备CPU、存储部34,多路复用器31,A/D转换器32、DSP(数字信号处理器)33等。存储部34由ROM或RAM等构成。
CPU在控制部30进行控制,读出在存储部34存储的程序,作为运算处理部35执行各种控制。运算处理部35如图10那样,作为第一运算部35a、导出部35b、第二运算部35c、第三运算部35d、取得部35e、选择部35f、组合运算部35g、PH(池料斗)开闭部35h、WH(计量料斗)开闭部35i等起作用。
(2-7-1)多路复用器
多路复用器31根据后述的DSP33的命令,选择来自称重传感器20-1~14的计量信号的1个计量信号,发送到A/D转换器32。
(2-7-2)A/D转换器
A/D转换器32将从多路复用器31接受的作为模拟信号的计量信号,按照从DSP33发送的定时信号转换为数字信号,发送到DSP33。
(2-7-3)DSP
DSP33对从A/D转换器32发送的数字信号(转换为数字信号的计量信号)进行滤波处理。
DSP33具有滤波特性不同的、5个FIR型的多级数字滤波器DF1~5。此外,多级数字滤波器DF1~5不限于FIR型,也可以是IIR型。多级数字滤波器DF1~5分别由级数为3的阶梯滤波器构成。根据用于滤波处理的时间(用于滤波处理的时间越长),在级数大的阶梯滤波器的滤波处理成为可能。
图11示出对各多级数字滤波器DF1~5,用于在各级数的阶梯滤波器执行滤波处理的必要的处理所需时间的例子。如图11所示,即使是相同的多级数字滤波器DF1~5,阶梯滤波器级数越大则处理所需时间越长。此外,在相同的级数中,多级数字滤波器DF1~5的下标的数字越大则处理所需时间越长。
图12示出对多级数字滤波器DF1~5,在各级数的阶梯滤波器对称重传感器20的计量信号进行滤波处理的情况下的平均误差的例子。如图12所示,即使是相同的多级数字滤波器DF1~5,阶梯滤波器的级数越大原则上则误差越小(也有数字变大但误差不变的情况)。此外,在相同的级数中,多级数字滤波器DF1~5的下标的数字越大原则上误差越小(也有数字变大而误差不变的情况)。
多级数字滤波器DF1~5对从A/D转换器32发送的数字信号,在滤波处理的定时可执行的、最大级数的阶梯滤波器执行滤波处理。滤波处理后的计量信号作为保持在计量料斗5的物品的重量(计量值),按计量料斗5分别存储在存储部34。在滤波处理后的计量信号存储在存储部34时,在级数小的阶梯滤波器进行滤波处理的结果存储在存储部34的情况下,覆盖信息。
(2-7-4)存储部
在存储部34存储CPU读出并执行的程序或运算处理所需要的各种信息、数据等。
(2-7-5)运算处理部
运算处理部35作为第一运算部35a、导出部35b、第二运算部35c、第三运算部35d、取得部35e、选择部35f、组合运算部35g、PH开闭部35h、WH开闭部35i等起作用。
用于多级数字滤波器DF1~5的评价的运算,主要在第一运算部35a、导出部35b、第二运算部35c及第三运算部35d进行。此外,多级数字滤波器DF1~5的评价在从触摸面板110输入运行速度时执行,并不限定于此时。
(2-7-5-1)第一运算部
第一运算部35a算出第1~第N滤波处理可能时间Tf1~N。第N滤波处理可能时间TfN,是某计量料斗5在从位于该计量料斗5的上方的池料斗4接受物品的供给的组合计量周期(称为基准周期)的开始时,到下次以后第N次的组合计量周期的开始时为止的期间中可用于计量信号的滤波处理的时间(但是,在基准周期后、到前次为止的组合计量周期(在基准周期后的第1次~第(N-1)次的组合计量周期),该计量料斗5未被选入组合的情况)。
使用图13说明第1~第N滤波处理可能时间Tf1~N。这里,以计量料斗5-1的动作为例,说明第1~第N滤波处理可能时间Tf1~N。
在图13中,以图中的左端的时间点为基准周期的开始时,以横轴为时间轴。
图13中的C表示每组合计量1次的周期时间C。周期时间C作为从触摸面板110输入的运行速度的倒数算出。各周期时间C的起点是后述的组合运算部35g开始组合运算的时间点。
图13中的Tc是用于后述的组合运算部35g的组合运算的计算时间Tc。计算时间Tc是固定值,作为初始值存储在存储部34。
图13中的Twp是延迟时间Twp,表示以下的时间。
利用组合运算部35g结束组合运算,在基准周期中,设计量料斗5-1被选入组合。而且,在组合运算结束后(从基准周期开始后经过计算时间Tc后),WH门5a-1因后述的WH开闭部35i的指令而打开,计量料斗5-1内的物品排出到集合排出导槽6。其后,在WH门5a-1关闭前,PH门4a-1因后述的PH开闭部35h的指令而打开,池料斗4-1内的物品供给到计量料斗5-1。WH门5a-1打开到PH门4a-1打开为止的时间为延迟时间Twp。
此外,在WH门5a-1还开着的定时,打开PH门4a-1,是因为有物品从PH门4a到达计量料斗5-1的落下时间,是为了可尽可能地获取较大的运行速度的措施。在物品到达计量料斗5-1的定时,WH门5a-1关闭。
延迟时间Twp的值按随计量的物品的量或物品的种类等的条件而不同的值,分条件存储在存储部34。此外,延迟时间Twp的值可随来自触摸面板110的输入而变更。
图13中的Ts是从PH门4a-1打开而物品到达计量料斗5-1,物品在计量料斗5-1内处于稳定的状态为止的稳定时间Ts。稳定时间Ts的值按随计量的物品的量或物品的种类等的条件而不同的值,分条件存储在存储部34。此外,稳定时间Ts的值可随来自触摸面板110的输入而改变。
计算时间Tc、延迟时间Twp及稳定时间Ts中,不向DSP33发送可进行滤波处理的计量信号。因此,从基准周期的开始时间点到下一周期的开始时间点之间,能用于滤波处理的第一滤波处理可能时间Tf1用下式表示。
Tf1=C-Tc-Twp-Ts(39)
在下次组合计量周期以后,对计量料斗5-1不进行来自池料斗4-1的物品的供给,故周期时间C能直接用于滤波处理。因此,从基准周期到第N周期为止的第N滤波处理可能时间TfN,用以下的式子表示:
TfN=Tf1+(N-1)×C
=N×C-Tc-Twp-Ts(N为整数)(40)
第一运算部35a基于从触摸面板110输入的运行速度、在存储部34存储的计算时间Tc、延迟时间Twp及稳定时间Ts,算出第1~第N滤波处理可能时间Tf1~N。
(2-7-5-2)导出部35b
导出部35b比较第1~第N滤波处理可能时间Tf1~N和多级数字滤波器DF1~5的各级数的阶梯滤波器的处理所需时间,将在第1~第N滤波处理可能时间Tf1~N结束以前完成滤波处理的阶梯滤波器的级数,按每个多级数字滤波器DF1~5作为处理可能级数而导出。
使用图11的例子进行具体说明。例如,设运行速度为60周期/分(周期时间C为1000豪秒),设第一滤波处理可能时间Tf1为380豪秒。
在该情况下,例如在多级数字滤波器DF1中,级数1的阶梯滤波器的处理所需时间(200m秒)比第一滤波处理可能时间Tf1(380豪秒)短,故在从基准周期第一次的组合计量周期(基准周期的下一组合计量周期)中,可使用级数1的阶梯滤波器进行计量信号的滤波处理。在从基准周期开始到第二次的周期中,级数3的阶梯滤波器的处理所需时间(800m秒)比第二滤波处理可能时间Tf2(1380m秒)短,故可使用级数3的阶梯滤波器进行计量信号的滤波处理。
例如在多级数字滤波器DF5中,全部的级数的阶梯滤波器的处理所需时间比第一滤波处理可能时间Tf1(380豪秒)长,故基准周期的下一组合计量周期(从基准周期到第一次的组合计量周期)中,没有处理可能级数。就是说,在多级数字滤波器DF5中,在从基准周期开始第一次的周期中,不能进行计量信号的滤波处理。接着,从基准周期开始第二次的周期中,级数2的阶梯滤波器的处理所需时间(800豪秒)比第二滤波处理可能时间Tf2(1380豪秒)短,故可使用级数2的阶梯滤波器进行计量信号的滤波处理。而且,在从基准周期开始第三次的周期中,级数3的阶梯滤波器的处理所需时间(1600豪秒)比第三滤波处理可能时间Tf2(2380豪秒)短,故可使用级数3的阶梯滤波器进行计量信号的滤波处理。
(2-7-5-3)第二运算部35c
在第二运算部35c中,按多级数字滤波器DF1~5的每一个算出各称重传感器20-1~14的单独误差预测值e1~5。在本实施例中各称重传感器20-1~14的误差相同的条件下,算出单独误差预测值e1~5。
单独误差预测值e1~5如下地算出:在某组合计量周期中,概率地算出对来自设于某计量料斗5-1~14的称重传感器20-1~14的计量信号用DSP33进行滤波处理而得的重量值与该计量料斗5内的物品的真正重量值之间预测有多少误差。
具体而言,单独误差预测值e1~5如下地算出:将使各多级数字滤波器DF1~5的、在组合计量时选择各级数的阶梯滤波器的概率,乘以图12所示的各多级数字滤波器DF1~5的各级数的阶梯滤波器的平均误差的值,对全部的级数进行加和。
各级数的选择概率基于在导出部35b导出的处理可能级数、作为在组合运算中选择的计量料斗的数的选择头数、以及作为在组合运算中可选择的计量料斗的数的稳定头数而算出。
选择头数随组合运算的目标重量(组合目标重量)而不同,例如,能够通过用存积在各计量料斗5的物品的平均重量除目标重量而算出。
稳定头数能根据第1~第N滤波处理可能时间Tf1~N各自的处理可能级数以及选择头数算出。例如,若在从14个计量料斗5选择K个计量料斗5的情况下,能在基准周期的下一周期使用全部的计量信号,就是说,在第一滤波处理可能时间Tf1中,在作为单独误差预测值e1~5的算出对象的多级数字滤波器DF1~5中存在处理可能级数,则稳定头数为14。如果在第一滤波处理可能时间Tf1中没有处理可能级数,则在第二滤波处理可能时间Tf2中若有处理可能级数,稳定头数成为(14-K)。
选择头数及稳定头数也可以是利用第二运算部35c算出的值,也可以是用户从触摸面板110输入的值,也可以是由后述的取得部35e取得的、基于实际的运行数据更新的值。在本实施例中,选择头数及稳定头数的初始值由用户从触摸面板110输入。组合计量装置1的运行开始后,基于在后述的取得部35e获得的实际的运行数据更新。
使用具体例说明各级数的选择概率的计算。
这里示出使用与对导出部35b的说明中使用的具体例相同的数值、对多级数字滤波器DF1计算各级数的选择概率的例子。假定选择头数为5。
首先,与第一滤波处理可能时间Tf1(380豪秒)相比,级数1的阶梯滤波器的处理所需时间(200豪秒)的一方短,故稳定头数为14。此外,在所述的具体例的条件中,在多级数字滤波器DF1中,第一滤波处理可能时间Tf1中的处理可能级数为1,故第二滤波处理可能时间Tf2中的处理可能级数为3。就是说,在某组合计量周期中,从与在前次的组合计量周期中选入组合的计量料斗5对应的称重传感器20发送的计量信号,仅能执行使用级数1的阶梯滤波器的滤波处理。另一方面,从与在前次的组合计量周期中未被选入组合的计量料斗5对应的称重传感器20发送的计量信号,可执行使用级数3的阶梯滤波器的滤波处理。这里假定选择头数为5,故在稳定时,选择级数1的概率为5/14,选择级数3的概率为9/14。
按同样的考虑方式,对其他的多级数字滤波器DF2~5也能算出各级数的选择概率。
进而,对单独误差预测值e1~5的算出方法,继续使用上述的例子具体进行说明。
在多级数字滤波器DF1中,根据图12,级数1、级数2及级数3的误差分别为0.05g,0.03g,0.01g。此外,如上所述,在多级数字滤波器DF1中,级数1、级数2及级数3的选择概率分别为5/14、0、9/14。因此,单独误差预测值e1算出为e1=5/14×0.05g+0×0.03g+9/14×0.01g=0.024g。
(2-7-5-4)第三运算部
第三运算部35d基于多级数字滤波器DF1~5各自的单独误差预测值e1~5,按多级数字滤波器DF1~5的每一个,算出对组合计量后的物品的总重量的综合误差预测值E1~5。
这里,计量料斗5假定具有全部相同的单独误差预测值e1~5,故综合误差预测值E1~5如下地算出:
EN=√(L×eN2)(N=1~5)(41)
此外,L表示选择头数。
在第三运算部35d算出的综合误差预测值E1~5,按多级数字滤波器DF1~5显示在触摸面板110。
(2-7-5-5)取得部
取得部35e在实际的运行中取得选择头数及稳定头数。
具体而言,取得稳定头数,作为在组合计量时存储在存储部34的计量料斗5-1~14各自的滤波处理的计量信号的数(存储在存储部34的重量值的个数)的平均。此外,取得选择头数,作为在组合计量时利用后述的组合运算部35g选择的计量料斗5的数的平均。
(2-7-5-6)选择部
选择部35f基于综合误差预测值E1~5选择多级数字滤波器DF1~5的一个。
具体而言,选择综合误差预测值E1~5最小的多级数字滤波器DF1~5,作为实际使用的多级数字滤波器DF1~5。选择的结果,发送到DSP33。在DSP33中,仅在选择的多级数字滤波器DF1~5实施滤波处理。其结果是,在后述的组合运算部35g中,在DSP33中,使用由被选择部35f选择的多级数字滤波器(DF1~5的任一个)进行了滤波处理的计量信号进行组合运算。
(2-7-5-7)组合运算部
组合运算部35g基于在存储部34按各计量料斗5-1~14存储的物品的重量值(计量值),使用在存储部34存储的组合运算程序,以重量值的总计落入规定的组合目标重量(范围)的方式进行组合运算。而且,从组合运算的结果选择多个计量料斗5-1~14。选择进组合的计量料斗5-1~14的信息发送到WH开闭部35i。在存储部34按计量料斗5-1~14存储的物品的重量值的数据中的、选择到组合的计量料斗5-1~14的重量值的数据被重置。
(2-7-5-8)PH开闭部
PH开闭部35h在任一个的计量料斗5-1~14为空的情况(计量料斗5-1~14向集合排出导槽6排出物品的情况)下,使步进电机40a-1~14动作从而打开配置在该计量料斗5-1~14的上方的池料斗4-1~14的PH门4a-1~14。其后再次使步进电机40a-1~14动作,关闭PH门4a-1~14。
(2-7-5-9)WH开闭部
WH开闭部35i从组合运算部35g接受由组合运算选择的计量料斗5-1~14的组合的信息,使步进电机50a-1~14动作而打开选择的组合所含有的计量料斗5-1~14的WH门5a-1~14。其后再次使步进电机50a-1~14动作而关闭WH门5a-1~14。
(3)组合计量装置的特征
(3-1)
本实施方式的组合计量装置1具备分散送料器2、多个放射送料器3-1~14、以及多个计量料斗5-1~14。分散送料器2配置在组合计量装置1的上部,分散供给的物品并输送。放射送料器3-1~14在分散送料器2的周围放射状地排列,输送从分散送料器2排出的物品。计量料斗5-1~14接受从放射送料器3-1~14排出的物品。组合计量装置1基于计量料斗5-1~14内的物品的重量进行组合计量。在组合计量装置1中,作为运行设定,可自动进行多级数字滤波器DF1~5的选择。
由此,能够不依赖于操作员的能力,在短时间进行组合计量装置1的运行设定。
(3-2)
本实施方式的组合计量装置1具备:作为多个计量部的称重传感器20-1~14、多个多级数字滤波器DF1~5、组合运算部35g、第一运算部35a、导出部35b、第二运算部35c、第三运算部35d以及选择部35f。称重传感器20-1~14分别设于计量料斗5-1~14,计量各计量料斗5-1~14接受的物品,将计量信号作为计量结果输出。多级数字滤波器DF1~5由多个阶梯滤波器构成,使用与计量料斗5-1~14接受物品开始的时间对应的级数的阶梯滤波器进行计量信号的滤波处理。组合运算部35g利用使用计量信号的组合运算选择计量料斗5-1~14的组合,进行组合计量。第一运算部35a使用运行速度算出第1~第N滤波处理可能时间Tf1~N。导出部35b比较第1~第N滤波处理可能时间Tf1~N和阶梯滤波器各自的处理所需时间,将第1~第N滤波处理可能时间Tf1~N结束以前完成滤波处理的阶梯滤波器的级数作为处理可能级数,分别向多级数字滤波器DF1~5导出。第二运算部35c基于处理可能级数、作为由组合运算选择的计量料斗5-1~14的数的选择头数、作为在组合运算中可选择的计量料斗5-1~14的数的稳定头数、以及阶梯滤波器各自的误差信息,按多级数字滤波器DF1~5分别算出。第三运算部35d基于单独误差预测值e1~5,按多级数字滤波器DF1~5分别算出对组合计量后的物品的总重量的综合误差预测值E1~5。选择部35f基于综合误差预测值E1~5选择1个所述多级数字滤波器。组合运算部35g使用由被选择部35f选择的多级数字滤波器进行滤波处理的计量信号进行组合运算。
由此,对某多级数字滤波器DF1~5,能够容易地进行某运行速度中的该多级数字滤波器DF1~5的评价。因此,能够掌握是否存在对运行速度满足用户的期望的误差水平的多级数字滤波器DF1~5。此外,对多个多级数字滤波器DF1~5,能够容易地进行多级数字滤波器DF1~5的比较。而且,作为运行设定,基于综合误差预测值E1~E5选择1个多级数字滤波器,故能够实现使用选择的最佳多级数字滤波器的组合计量。
(3-3)
在本实施方式的组合计量装置1中,在运行中具备取得选择头数及稳定头数的取得部35e。
这里,根据测量的稳定头数及选择头数算出综合误差预测值E1~5,能够算出更准确的综合误差预测值E1~5。就是说,能够更准确地评价多级数字滤波器DF1~5。
此外,取得部35e优选获取选择头数及稳定头数的双方,但即使对选择头数及稳定头数仅取得任一方,也容易算出准确的综合误差预测值E1~5。
(3-4)
在本实施方式的组合计量装置1中,具备输出综合误差预测值E1~5的触摸面板110。
由此,用户能够直接掌握多级数字滤波器DF1~5的定量的评价。而且,也能从多个多级数字滤波器DF1~5选择最佳的多级数字滤波器DF1~5。此外,用户以任意条件进行组合计量,都能容易地掌握是否能满足用户的期望误差水平。
(3-5)
在本实施方式的组合计量装置1中,具备多个池料斗4-1~14。池料斗4-1~14分别对计量料斗5-1~14设置,临时存积从放射送料器3-1~14供给的(排出的)物品,向计量料斗5-1~14供给物品。第一运算部35a基于运行速度、在关闭计量料斗5-1~14后打开池料斗4-1~14为止的延迟时间Twp、从池料斗4-1~14打开到称重传感器20-1~14开始计量信号的取得为止的稳定时间Ts,算出第1~第N滤波处理可能时间Tf1~N。
由此,即使在改变物品的种类、对于计量料斗5的物品的供给量等,在延迟时间或稳定时间变化的情况下,也能够算出与该条件对应的第1~第N滤波处理可能时间Tf1~N。其结果是,能够准确地进行多级数字滤波器DF1~5的评价。
(3-6)
在本实施方式的组合计量装置1中,具备输入运行速度的触摸面板110。
由此,在需要改变运行速度的情况下,也能容易地评价各多级数字滤波器DF1~5。其结果是,即使改变运行速度,也容易利用最佳的运行设定使组合计量装置1精度良好地运行。
(4)变形例
以上,说明了本发明的一种实施方式,但并不限于此,在不与发明的宗旨矛盾的范围内,可采用其他的方式。
以下示出第二实施方式的发明的变形例。
(4-1)变形例2A
在上述的实施方式的组合计量装置1中,对第一滤波处理可能时间Tf1,对没有可使用的级数的阶梯滤波器的多级数字滤波器DF1~5都能利用选择部35f进行选择。然而,不限于此。
例如,可以在第一滤波处理可能时间Tf1的时间点,对没有可使用的级数的阶梯滤波器的多级数字滤波器DF1~5,选择部35f不进行选择。此外,运算处理部35可基于每组合运算的两次周期(周期时间C×2)仅进行1次实际的组合计量的条件来执行运算处理。
(4-2)变形例2B
在上述的实施方式的组合计量装置1中,选择部35f基于综合误差预测值E1~5的值利用1个多级数字滤波器DF1~5进行选择,但并不限定于此,也可代替选择部35f,设置滤波器生成部35j(参照图14)。
第一运算部35a使用运行速度对多个周期算出组合计量的时间点的滤波处理可能时间。就是说,第一运算部35a使用运行速度算出第1~第N滤波处理可能时间Tf1~N。导出部35b导出各周期的、即各第1~第N滤波处理可能时间Tf1~N的处理可能级数。第二运算部35c算出各周期的单独误差预测值e1~5。第三运算部35d基于各周期的单独误差预测值e1~5,算出各周期的综合误差预测值E1~5。滤波器生成部35j基于各周期的综合误差预测值E1~5,按各周期组合阶梯滤波器,生成滤波器。组合运算部35g使用利用在滤波器生成部35j生成的滤波器进行了滤波处理的计量信号进行组合运算。
多级数字滤波器DF1~5如上述那样,具有将缩短处理所需时间时计量误差变大,而另一方面要减小计量误差时处理所需时间变长的性质。因此,适当组合在各组合计量周期用于滤波处理的多级数字滤波器DF1~5,生成新的滤波器,与多级数字滤波器DF1~5比较,可实现处理所需时间短,计量误差也小的滤波器。其结果是,能够使用总是最佳地进行滤波处理的计量信号进行组合计量。
例如,若使用处理所需时间长的多级数字滤波器,则会产生没有处理可能级数、或者进行滤波处理的计量信号的数较少的周期。因此,生成对没有处理可能级数或者进行滤波处理的计量信号的数量少的周期使用处理所需时间短的多级数字滤波器、而对其以外的周期使用处理所需时间长的多级数字滤波器的滤波器,能够缩短处理所需时间且减小计量误差。
(4-3)变形例2C
在上述的实施方式的组合计量装置1中,利用选择部35f选择综合误差预测值E1~5的值最小的1个多级数字滤波器DF1~5,但不限于此。例如,选择部35f也可选择综合误差预测值E1~5比规定值小且可使稳定头数取最大的多级数字滤波器DF1~5。
由此,能够尽可能大地确保组合运算的组合的数。就是说,能够实现在用户能容许的误差的范围内,最难产生组合错误(即使组合任一计量料斗5-1~14也不会变为组合目标重量(不会到目标重量范围)状态)的组合计量装置1。
此外,也可代替选择部35f,基于向触摸面板110输出的综合误差预测值E1~5,用户选择最适合自己的需求的多级数字滤波器DF1~5。
(4-4)变形例2D
在上述的实施方式的组合计量装置1中,不具备增压料斗(boosterhopper),但也可具备增压料斗。
(4-5)变形例2E
在上述实施方式的组合计量装置1中,也可如第一实施方式的组合计量装置100那样,求出处于稳定供给状态时的、分散送料器2上的装载量及分散送料器DF的驱动参数、全部放射送料器3-1~14上的装载量及放射送料器3-1~14的驱动参数。而且,求出的各驱动参数,也可在各送料器2、3作为初始值设定。
符号说明
1、100、组合计量装置2、DF、分散送料器
3(3-1~14)、RF放射送料器4(4-1~14)、PH池料斗
5(5-1~14)、WH计量料斗20(20-1~14)称重传感器(计量部)
30、CU控制部35、运算处理部
35a、第一运算部35b、导出部
35c、第二运算部35d、第三运算部
35e、取得部35f、选择部
35j、滤波器生成部110、触摸面板(输入部、输出部)
CF、横向送料器DF1~5、多级数字滤波器
e1~5、单独误差预测值E1~5、综合误差预测值
G、物品RU、操作单元(设定单元)
S、重量传感器
Tf1~N、第1~第N滤波处理可能时间(滤波处理可能时间)
Twp、延迟时间Ts、稳定时间
WS、重量传感器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:专利第4145399号公报
专利文献2:日本特开2001-317988号公报
专利文献3:日本特开2003-4517号公报
专利文献4:日本特开昭62-280625号公报。
Claims (18)
1.一种组合计量装置,包括:
配置在上部并对所供给的物品边分散边输送的分散送料器;
放射状地排列在所述分散送料器的周围、以输送从所述分散送料器排出的物品的多个放射送料器;
接受从所述放射送料器排出的物品的多个计量料斗;
设定组合目标重量的设定单元;
分散控制***,该分散控制***以从所述分散送料器向各所述放射送料器排出的每次的排出量为所述组合目标重量的方式调整所述分散送料器的驱动参数;以及
放射控制***,该放射控制***以从组合选择的多个所述放射送料器排出的每次的排出量为所述组合目标重量的方式调整各所述放射送料器的驱动参数,
所述组合计量装置基于所述计量料斗内的物品的重量进行组合计量,其中,
所述组合计量装置能够自动进行运行设定,
所述组合计量装置基于关于所述分散送料器上的物品和所述放射送料器上的物品的各自的层厚的层厚参数、以及所述分散送料器和所述放射送料器的各自的速度参数,算出所述分散送料器的所述驱动参数和所述放射送料器的所述驱动参数,并将算出的各所述驱动参数分别设定为对应的所述控制***的初始值,其中,所述层厚参数是通过指定从两个所述控制***分别排出的每次的排出量平衡、物品供给稳定的稳定状态时的物品的层厚是厚还是薄而确定,所述速度参数是通过指定是易于输送的物品还是难以输送的物品而确定的。
2.根据权利要求1所述的组合计量装置,其中,
关于在所述分散送料器上装载的物品的层厚的所述层厚参数和关于在所述放射送料器上装载的物品的层厚的所述层厚参数分别具有输送的物品的层厚厚时的第一层厚参数和输送的物品的层厚薄时的第二层厚参数,
所述层厚参数通过指定输送的物品的层厚是厚还是薄而被确定为所述第一层厚参数或所述第二层厚参数。
3.根据权利要求1或2所述的组合计量装置,其中,
所述分散送料器的所述速度参数和所述放射送料器的所述速度参数分别具有输送易于输送的物品时的第一速度参数和输送难以输送的物品时的第二速度参数,
所述速度参数通过指定是易于输送的物品还是难以输送的物品而被确定为所述第一速度参数或所述第二速度参数。
4.根据权利要求1或2所述的组合计量装置,还包括:
分别设于所述计量料斗来计量各所述计量料斗所接受的物品并输出作为计量结果的计量信号的多个计量部;
由多个阶梯滤波器构成并使用与所述计量料斗接受物品开始后的时间对应的级数的所述阶梯滤波器进行所述计量信号的滤波处理的多个多级数字滤波器;
利用使用了所述计量信号的组合运算来选择所述计量料斗的组合、从而进行所述组合计量的组合运算部;
使用运行速度算出滤波处理可能时间的第一运算部;
比较所述滤波处理可能时间和所述阶梯滤波器各自的处理所需时间、将在所述滤波处理可能时间结束以前完成所述滤波处理的所述阶梯滤波器的所述级数作为处理可能级数并按每个所述多级数字滤波器分别导出的导出部;
基于所述处理可能级数、作为通过所述组合运算选择的所述计量料斗的数量的选择头数、作为在所述组合运算中能选择的所述计量料斗的数量的稳定头数以及所述阶梯滤波器各自的误差信息、按每个所述多级数字滤波器分别算出所述计量部各自的单独误差预测值的第二运算部;
基于所述单独误差预测值、按每个所述多级数字滤波器分别算出对所述组合计量后的物品的总重量的综合误差预测值的第三运算部;以及
基于所述综合误差预测值选择1个所述多级数字滤波器的选择部,
所述组合运算部使用利用所述选择部选择的所述多级数字滤波器进行了所述滤波处理的所述计量信号进行所述组合运算。
5.根据权利要求1或2所述的组合计量装置,还包括:
分别设于所述计量料斗来计量各所述计量料斗接受的物品并输出作为计量结果的计量信号的多个计量部;
由多个阶梯滤波器构成并使用与所述计量料斗接受物品开始后的时间对应的级数的所述阶梯滤波器进行所述计量信号的滤波处理的多个多级数字滤波器;
利用使用了所述计量信号的组合运算来选择所述计量料斗的组合、从而进行所述组合计量的组合运算部;
使用运行速度对多个周期算出所述组合计量的时间点的滤波处理可能时间的第一运算部;
比较所述滤波处理可能时间和所述阶梯滤波器各自的处理所需时间、将在所述滤波处理可能时间结束以前完成所述滤波处理的所述阶梯滤波器的所述级数作为处理可能级数并按每个所述多级数字滤波器且按每个所述周期分别导出的导出部;
基于所述处理可能级数、作为通过所述组合运算选择的所述计量料斗的数量的选择头数、作为在所述组合运算中能选择的所述计量料斗的数量的稳定头数以及所述阶梯滤波器各自的误差信息、按每个所述多级数字滤波器且按每个所述周期分别算出所述计量部各自的单独误差预测值的第二运算部;
基于所述单独误差预测值、按每个所述多级数字滤波器且按每个所述周期分别算出对所述组合计量后的物品的总重量的综合误差预测值的第三运算部;以及
基于所述综合误差预测值、按每个所述周期分别组合所述阶梯滤波器、从而生成滤波器的滤波器生成部,
所述组合运算部使用由所述滤波器生成部生成的所述滤波器进行了所述滤波处理的所述计量信号进行所述组合运算。
6.根据权利要求4所述的组合计量装置,还包括:
在运行中取得所述选择头数及所述稳定头数中的至少一个的取得部。
7.根据权利要求4所述的组合计量装置,还包括:
输出所述综合误差预测值的输出部。
8.根据权利要求4所述的组合计量装置,还包括:
分别对应所述计量料斗而设置、用于临时存积从所述放射送料器排出的物品并向所述计量料斗供给物品的多个池料斗,
所述第一运算部基于所述运行速度、在打开所述计量料斗后到打开所述池料斗为止的延迟时间、以及所述池料斗打开到所述计量部开始所述计量信号的取得为止的稳定时间,算出所述滤波处理可能时间。
9.根据权利要求4所述的组合计量装置,还包括:
被输入所述运行速度的输入部。
10.一种组合计量装置,包括:
配置在上部并对所供给的物品边分散边输送的分散送料器;
放射状地排列在所述分散送料器的周围、以输送从所述分散送料器排出的物品的多个放射送料器;
接受从所述放射送料器排出的物品的多个计量料斗;
设定组合目标重量和运行速度的设定单元;
分散控制***,该分散控制***以从所述分散送料器向各所述放射送料器排出的每次的排出量为所述组合目标重量的方式调整所述分散送料器的驱动参数;
放射控制***,该放射控制***以从组合选择的多个所述放射送料器排出的每次的排出量为所述组合目标重量的方式调整各所述放射送料器的驱动参数;
基于关于在所述分散送料器上装载的物品的层厚的层厚参数、所述组合目标重量以及所述运行速度算出从两个所述控制***分别排出的每次的排出量平衡、物品供给稳定的稳定状态时的所述分散送料器上的装载量的单元;
使用算出的所述分散送料器上的装载量、通过指定是易于输送的物品还是难以输送的物品而确定的所述分散送料器的速度参数以及所述组合目标重量算出所述分散送料器的所述驱动参数的单元;
基于关于在所述放射送料器上装载的物品的层厚的层厚参数以及所述组合目标重量算出从两个所述控制***分别排出的每次的排出量平衡、物品供给稳定的稳定状态时的所述放射送料器上的装载量的单元;以及
使用算出的所述放射送料器上的装载量、通过指定是易于输送的物品还是难以输送的物品而确定的所述放射送料器的速度参数以及所述组合目标重量算出所述放射送料器的所述驱动参数的单元,
所述组合计量装置基于所述计量料斗内的物品的重量进行组合计量,其中,
所述组合计量装置能够自动进行运行设定,
所述组合计量装置将算出的各所述驱动参数分别设定为对应的所述控制***的初始值。
11.根据权利要求10所述的组合计量装置,其中,
关于在所述分散送料器上装载的物品的层厚的所述层厚参数和关于在所述放射送料器上装载的物品的层厚的所述层厚参数分别具有输送的物品的层厚厚时的第一层厚参数和输送的物品的层厚薄时的第二层厚参数,
所述层厚参数通过指定输送的物品的层厚是厚还是薄而被确定为所述第一层厚参数或所述第二层厚参数。
12.根据权利要求10或11所述的组合计量装置,其中,
所述分散送料器的所述速度参数和所述放射送料器的所述速度参数分别具有输送易于输送的物品时的第一速度参数和输送难以输送的物品时的第二速度参数,
所述速度参数通过指定是易于输送的物品还是难以输送的物品而被确定为所述第一速度参数或所述第二速度参数。
13.根据权利要求10或11所述的组合计量装置,还包括:
分别设于所述计量料斗来计量各所述计量料斗所接受的物品并输出作为计量结果的计量信号的多个计量部;
由多个阶梯滤波器构成并使用与所述计量料斗接受物品开始后的时间对应的级数的所述阶梯滤波器进行所述计量信号的滤波处理的多个多级数字滤波器;
利用使用了所述计量信号的组合运算来选择所述计量料斗的组合、从而进行所述组合计量的组合运算部;
使用运行速度算出滤波处理可能时间的第一运算部;
比较所述滤波处理可能时间和所述阶梯滤波器各自的处理所需时间、将在所述滤波处理可能时间结束以前完成所述滤波处理的所述阶梯滤波器的所述级数作为处理可能级数并按每个所述多级数字滤波器分别导出的导出部;
基于所述处理可能级数、作为通过所述组合运算选择的所述计量料斗的数量的选择头数、作为在所述组合运算中能选择的所述计量料斗的数量的稳定头数以及所述阶梯滤波器各自的误差信息、按每个所述多级数字滤波器分别算出所述计量部各自的单独误差预测值的第二运算部;
基于所述单独误差预测值、按每个所述多级数字滤波器分别算出对所述组合计量后的物品的总重量的综合误差预测值的第三运算部;以及
基于所述综合误差预测值选择1个所述多级数字滤波器的选择部,
所述组合运算部使用利用所述选择部选择的所述多级数字滤波器进行了所述滤波处理的所述计量信号进行所述组合运算。
14.根据权利要求10或11所述的组合计量装置,还包括:
分别设于所述计量料斗来计量各所述计量料斗接受的物品并输出作为计量结果的计量信号的多个计量部;
由多个阶梯滤波器构成并使用与所述计量料斗接受物品开始后的时间对应的级数的所述阶梯滤波器进行所述计量信号的滤波处理的多个多级数字滤波器;
利用使用了所述计量信号的组合运算来选择所述计量料斗的组合、从而进行所述组合计量的组合运算部;
使用运行速度对多个周期算出所述组合计量的时间点的滤波处理可能时间的第一运算部;
比较所述滤波处理可能时间和所述阶梯滤波器各自的处理所需时间、将在所述滤波处理可能时间结束以前完成所述滤波处理的所述阶梯滤波器的所述级数作为处理可能级数并按每个所述多级数字滤波器且按每个所述周期分别导出的导出部;
基于所述处理可能级数、作为通过所述组合运算选择的所述计量料斗的数量的选择头数、作为在所述组合运算中能选择的所述计量料斗的数量的稳定头数以及所述阶梯滤波器各自的误差信息、按每个所述多级数字滤波器且按每个所述周期分别算出所述计量部各自的单独误差预测值的第二运算部;
基于所述单独误差预测值、按每个所述多级数字滤波器且按每个所述周期分别算出对所述组合计量后的物品的总重量的综合误差预测值的第三运算部;以及
基于所述综合误差预测值、按每个所述周期分别组合所述阶梯滤波器、从而生成滤波器的滤波器生成部,
所述组合运算部使用由所述滤波器生成部生成的所述滤波器进行了所述滤波处理的所述计量信号进行所述组合运算。
15.根据权利要求13所述的组合计量装置,还包括:
在运行中取得所述选择头数及所述稳定头数中的至少一个的取得部。
16.根据权利要求13所述的组合计量装置,还包括:
输出所述综合误差预测值的输出部。
17.根据权利要求13所述的组合计量装置,还包括:
分别对应所述计量料斗而设置、用于临时存积从所述放射送料器排出的物品并向所述计量料斗供给物品的多个池料斗,
所述第一运算部基于所述运行速度、在打开所述计量料斗后到打开所述池料斗为止的延迟时间、以及所述池料斗打开到所述计量部开始所述计量信号的取得为止的稳定时间,算出所述滤波处理可能时间。
18.根据权利要求13所述的组合计量装置,还包括:
被输入所述运行速度的输入部。
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