JP2014102558A - Method for preparing liquid level vibration control cum curve - Google Patents
Method for preparing liquid level vibration control cum curve Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014102558A JP2014102558A JP2012252347A JP2012252347A JP2014102558A JP 2014102558 A JP2014102558 A JP 2014102558A JP 2012252347 A JP2012252347 A JP 2012252347A JP 2012252347 A JP2012252347 A JP 2012252347A JP 2014102558 A JP2014102558 A JP 2014102558A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- cam curve
- curves
- parent
- curve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 230000035772 mutation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 28
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 21
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000003189 isokinetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は液面制振カム曲線の作成方法に関し、より詳しくは、液体の入った容器を搬送する際に、その液面の揺れが少なくなるように搬送することができる液面制振カム曲線を作成するための液面制振カム曲線の作成方法に関する。 The present invention relates to a method of creating a liquid level damping cam curve, and more specifically, a liquid level damping cam curve that can be conveyed so as to reduce the fluctuation of the liquid level when a container containing liquid is conveyed. The present invention relates to a method for creating a liquid level damping cam curve for creating a liquid level.
飲料や薬剤の充填を行う充填装置においては、充填後の容器から充填液を溢れさせずに搬送させる必要がある。
間欠搬送における従来のカム曲線として、変形正弦曲線や、ユニバーサルカム曲線、B−スプライン曲線等を利用しているが、各カム曲線を用いても条件によっては液体が溢れてしまう、もしくは溢れないまでも液面の揺れが大きくなることがある。
ところで従来、滑らかな運動が得られるカム曲線を容易に作成できるようにした作成方法が提案されている(特許文献1)。
また従来、遺伝的アルゴリズムは既に公知であり、一例として遺伝的アルゴリズムを用いた貨物物流費最適化方法が提案されている(特許文献2)。
In a filling apparatus that fills beverages and medicines, it is necessary to transport the filling liquid without overflowing the filled container.
As a conventional cam curve in intermittent conveyance, a modified sine curve, a universal cam curve, a B-spline curve, etc. are used. Even if each cam curve is used, the liquid overflows or does not overflow depending on the conditions. However, the shaking of the liquid level may become large.
Conventionally, a creation method has been proposed in which a cam curve capable of obtaining a smooth motion can be easily created (Patent Document 1).
Conventionally, genetic algorithms are already known, and a freight logistics cost optimization method using genetic algorithms has been proposed as an example (Patent Document 2).
液面制振カム曲線として、上述した変形正弦曲線や、ユニバーサルカム曲線、B−スプライン曲線等を用いる際には、各カム曲線のそれぞれについて液面の揺れを検証して最適なカム曲線を選定する必要があり、その作業が煩雑であった。
上記特許文献1によれば、それぞれのカム曲線を作成する際にはその作業を容易にすることが可能であるかもしれないが、該特許文献1を用いてもどのカム曲線を用いるのが最も好適な結果が得られるかは直ちには判別することはできなかった。
本発明はそのような事情に鑑み、遺伝的アルゴリズムを用いることにより、複数のカム曲線の中から好適な液面制振カム曲線を容易に作成することができる液面制振カム曲線の作成方法を提供するものである。
When using the above-mentioned modified sine curve, universal cam curve, B-spline curve, etc. as the liquid level damping cam curve, the optimal cam curve is selected by examining the fluctuation of the liquid level for each cam curve. The operation was complicated.
According to the above-mentioned
In view of such circumstances, the present invention provides a method for creating a liquid level damping cam curve that can easily create a suitable liquid level damping cam curve from a plurality of cam curves by using a genetic algorithm. Is to provide.
すなわち請求項1の発明は、容器を搬送した際に当該容器内に収容した液面の揺れが所要の判定基準を満たすようなカム曲線を得るための液面制振カム曲線の作成方法であって、
予め複数種の初期カム曲線を選定したら、CFDシミュレーションにより各初期カム曲線について液面の状態をシミュレートしてその結果から各初期カム曲線の順位づけを行う「個体評価」を実行し、
次に、成績の良い複数種の初期カム曲線を選択するとともに、2つの異なる初期カム曲線をペアとして複数組の第1世代の親カム曲線を選定する「親個体選択」を実行し、
次に、各組毎に遺伝的操作における「交叉」を実行して複数種の第1世代の子カム曲線を生成し、
次に、上記複数種の第1世代の子カム曲線について、CFDシミュレーションにより各子カム曲線について液面の状態をシミュレートしたらその結果から各子カム曲線の順位づけを行う「個体評価」を実行し、
次に、成績の良い複数種の第1世代の子カム曲線を選択し、それらをそれぞれ第2世代の親カム曲線とするとともに、2つの異なる第2世代の親カム曲線をペアとして複数組の親カム曲線を選定する「親個体選択」を実行し、
次に、各組毎に遺伝的操作における「交叉」を実行して複数種の第2世代の子カム曲線を生成し、
以後同様にして「個体評価」、「親個体選択」、「交叉」からなるループを繰り返して、最も成績の良い親カム曲線を液面制振カム曲線として選定することを特徴とする液面制振カム曲線の作成方法を提供するものである。
また請求項2の発明は、上記請求項1に記載の発明において、上記遺伝的操作における「交叉」を実行して複数種の子カム曲線を生成したら、これら子カム曲線について上記「個体評価」を実行する前に、上記ループを繰り返すうちの所定の割合で、遺伝的操作における「突然変異」を実行して複数種の子カム曲線を生成することを特徴とする液面制振カム曲線の作成方法を提供するものである。
That is, the invention of
When a plurality of types of initial cam curves are selected in advance, “individual evaluation” is performed in which the liquid surface state of each initial cam curve is simulated by CFD simulation, and each initial cam curve is ranked based on the result.
Next, a plurality of types of initial cam curves with good results are selected, and “parent individual selection” is performed in which two different initial cam curves are paired to select a plurality of first generation parent cam curves,
Next, “crossover” in genetic operation is performed for each group to generate a plurality of types of first generation child cam curves,
Next, for each of the multiple types of first-generation child cam curves, when the liquid surface state of each child cam curve is simulated by CFD simulation, “individual evaluation” is performed to rank each child cam curve based on the result. And
Next, a plurality of types of first-generation child cam curves with good results are selected, and each of them is used as a second-generation parent cam curve, and a plurality of sets of two different second-generation parent cam curves are paired. Execute `` Parent individual selection '' to select the parent cam curve,
Next, “crossover” in genetic operation is performed for each group to generate a plurality of types of second generation child cam curves,
In the same manner, the loop consisting of “individual evaluation”, “parent individual selection”, and “crossover” is repeated to select the parent cam curve with the best results as the liquid level damping cam curve. A method for creating a swing cam curve is provided.
Further, in the invention of
請求項1の発明によれば、予め複数種の初期カム曲線を選定するだけで、各初期カム曲線毎の成績について順位づけを行えることは勿論、それら初期カム曲線について遺伝的操作の「交叉」を実行することにより新たなカム曲線を生成して、新たなカム曲線についても順位づけを行うことができ、それにより多くのカム曲線を生成しながら最も成績の良いカム曲線を液面制振カム曲線として選定することができる。
したがって従来に比較して極めて容易に液面制振カム曲線を選定することができ、しかも多数のカム曲線から液面制振カム曲線を選定することができるので、従来に比較して液面制振能力の高いカム曲線を得ることができる。
また、本発明によって選定されたカム曲線を採用した装置においては、タクトタイムの短縮が図られ、生産効率を向上させることができる。
そして請求項2の発明によれば、上記ループを繰り返すうちの所定の割合で、遺伝的操作における「突然変異」を実行するようにしているので、より液面制振能力の高いカム曲線を得る可能性を増大させることができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to rank the results for each initial cam curve by simply selecting a plurality of types of initial cam curves in advance, as well as “crossover” of genetic operations for these initial cam curves. Can generate a new cam curve and rank the new cam curve as well, thereby creating the cam curve with the best results while generating many cam curves. Can be selected as a curve.
Therefore, the liquid level damping cam curve can be selected very easily compared to the conventional one, and the liquid level damping cam curve can be selected from a number of cam curves. A cam curve with high vibration capability can be obtained.
Moreover, in the apparatus employing the cam curve selected according to the present invention, the tact time can be shortened and the production efficiency can be improved.
According to the second aspect of the present invention, the “mutation” in the genetic operation is executed at a predetermined rate while the loop is repeated, so that a cam curve with higher liquid surface damping capability is obtained. The possibility can be increased.
以下図示実施例について本発明を説明すると、図1は予め設定された液面制振カム曲線に従って間欠的に回転駆動される充填装置1の概略平面図を示しており、該充填装置1は、外周部等間隔位置に容器2を収容するポケット3aを形成した回転テーブル3を備えている。
図示実施例では上記ポケット3aは等間隔で18個設けられており、回転テーブル3は隣接するポケット3a、3a間を1ピッチとして、図示しないサーボモータによって予め設定された電子カム曲線にしたがって1ピッチずつ反時計方向に間欠的に回転駆動されるようになっている。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the illustrated embodiment. FIG. 1 is a schematic plan view of a
In the illustrated embodiment, 18
上記ポケット3aに容器2を供給する供給コンベヤ4は回転テーブル3の直径方向に配置されており、該供給コンベヤ4によって搬送されてきた容器のうち先頭の容器2は、回転テーブル3の上記ポケット3a以外の外周面に当接した位置に保持されている。
そして回転テーブル3が1ピッチ前進する間に1つの容器2が1つのポケット3a内に収容され、該容器2は、回転テーブル3の外周面に沿って配置された円形状の固定ガイド5によりポケット3a内からの脱落が阻止された状態で、回転テーブル3の回転に伴なって前進されるようになっている。
The supply conveyor 4 for supplying the
And while the
上記容器2内に充填液を充填する充填機構7は3本の充填ノズル7aを備えており、各ノズル7aは、間欠的に停止された隣接する3つの容器2内にそれぞれ挿入されるようになっている。
上記充填機構7は、間欠的に前進される容器2の作動に同期して上記3本の充填ノズル7aを間欠的に前進させるようになっており、各容器2が3ピッチ前進される間に各容器内への充填液の充填を終了するようになっている。
そして各容器2内への充填液の充填を終了した各ノズル7aは早戻りされて、後続の新たな3つの容器2内にそれぞれ挿入されるようになる。
The
The
The
上記充填機構7の下流側にキャッパ8が設けられており、該キャッパ8は、間欠的に停止された容器2に図示しないキャップをキャッピングすることができるようになっている。
そしてキャップがキャッピングされた容器2は、間欠的な前進により上記供給コンベヤ4に隣接して配置した排出コンベヤ9上に移動されて、該排出コンベヤ9によって充填装置1から外部に搬出されるようになる。
A
The
ところで、充填液の充填が完了し、かつキャップがキャッピングされていない容器2内の充填液の液面は、間欠的に停止した位置状態から1ピッチ前進されて再び間欠的に停止するまでの1サイクルの間に、その前進の加速度と減速度とによって揺すられるようになり、条件によっては充填液が溢れてしまうことがある。
このために、回転テーブル3は、充填液を容器2から溢れさせることがなく、しかも液面の揺れが小さく滑らかになるような好適な両停留カム曲線に従って間欠的に前進させる必要がある。
By the way, the liquid level of the filling liquid in the
For this reason, the
以下、上記回転テーブル3を1ピッチずつ間欠回転させるサーボモータの電子カム曲線作成方法を説明する。
図2は、本発明に係る液面制振カム曲線の作成方法を説明するステップ図で、本実施例では上述のように回転テーブル3を間欠回転させるサーボモータのための電子カム曲線を作成することができるようになっている。
上記電子カム曲線を作成するにあたっては、先ず「初期個体集団」11として、従来公知の16種の両停留カム曲線を初期カム曲線として選定してある。初期カム曲線の数は16個に限られるわけではなく、好適であると思われる複数種の初期カム曲線を選定すればよい。
上記16種類の両停留カム曲線の例としては、5次曲線、等躍動曲線、サイクロイド曲線、合成正弦曲線、合成正弦曲線F−5、変形台形曲線、変形正弦曲線、変形等速度曲線、窪田−放物正弦曲線、神保−指数曲線、非対称4次曲線、非対称6次曲線、非対称7次曲線、非対称サイクロイド曲線、非対称変形台形曲線、およびトラペクロイド曲線を選定することができる。
一例として、上記5次曲線はS(T)=6T5−15T4+10T3(T=時間)という関数で表わすことができる。他のカム曲線はそれぞれ従来既に公知であるので、それぞれの具体的な関数の説明は省略する。
Hereinafter, a method of creating an electronic cam curve of a servo motor that intermittently rotates the rotary table 3 by one pitch will be described.
FIG. 2 is a step diagram for explaining a method for creating a liquid level damping cam curve according to the present invention. In this embodiment, an electronic cam curve is created for a servo motor that intermittently rotates the rotary table 3 as described above. Be able to.
In creating the electronic cam curve, first, as the “initial individual population” 11, 16 types of conventionally known stationary cam curves are selected as initial cam curves. The number of initial cam curves is not limited to 16, but a plurality of types of initial cam curves that are considered suitable may be selected.
Examples of the 16 types of stationary cam curves include a quintic curve, an isokinetic curve, a cycloid curve, a synthetic sine curve, a synthetic sine curve F-5, a modified trapezoidal curve, a modified sine curve, a modified isokinetic curve, and Kubota- A parabolic sine curve, a Jimbo-exponential curve, an asymmetric quartic curve, an asymmetric cubic curve, an asymmetric cubic curve, an asymmetric cycloid curve, an asymmetric deformed trapezoid curve, and a trapecoid curve can be selected.
As an example, the quintic curve can be represented by a function of S (T) = 6T 5 -15T 4 + 10T 3 (T = time). Since the other cam curves are already known in the prior art, the description of each specific function is omitted.
上記16種の初期カム曲線を選定したら、以下に述べるように遺伝的アルゴリズムによるループが繰り返される。
すなわち、先ず上記「初期個体集団」11として選定した16種の初期カム曲線のそれぞれについて、「個体評価」12が行なわれる。
この「個体評価」12ではCFDシミュレーションにより液面の状態がシミュレートされ、そのシミュレートした結果が予め定めた所要の判定基準を満たすか否かの判定と、上記16種の初期カム曲線について順位付けが行なわれる。
上記CFD(Computational Fluid Dynamics:数値流体力学)シミュレーションとは、Navier−Stokes方程式などの熱流体運動に関する偏微分方程式を、コンピュータを用いて数値的に解くことで熱流体解析を実現するシミュレーション手法である。このCFDシミュレータを用いることで正確な流体挙動現象のシミュレーションを行い、例えば毎分40本という容器処理本数で充填装置1を間欠的に作動させても、充填液の溢流が起こらないような良好な搬送が可能なカム曲線の導出を行うことができる。このような流体解析ソフトウエアは、例えばFlow Science社製のFLOW−3D(商品名)として市販されているので、これ以上の説明は省略する。
また上記判定基準としては、間欠的に停止した位置状態から1ピッチ前進されて再び間欠的に停止するまでの1サイクルの間に生じる最大液面高さE1と、停止後の残留振動による最大液面高さE2とが設定されており、「個体評価」12においてはそれぞれの値が所定値以内か否かを判定するようになっている。
When the 16 types of initial cam curves are selected, a loop based on a genetic algorithm is repeated as described below.
That is, first, “individual evaluation” 12 is performed for each of the 16 types of initial cam curves selected as the “initial individual population” 11.
In this “individual evaluation” 12, the state of the liquid level is simulated by CFD simulation, whether or not the simulated result satisfies a predetermined determination criterion, and the ranking of the 16 types of initial cam curves. The attachment is done.
The CFD (Computational Fluid Dynamics) simulation is a simulation method that realizes thermofluid analysis by numerically solving a partial differential equation related to thermal fluid motion such as the Navier-Stokes equation using a computer. . By using this CFD simulator, an accurate simulation of the fluid behavior phenomenon is performed. For example, even if the filling
In addition, as the determination criterion, the maximum liquid level height E1 generated during one cycle from the intermittently stopped position state by one pitch to the intermittent stop, and the maximum liquid due to residual vibration after the stop. The surface height E2 is set, and in “individual evaluation” 12, it is determined whether or not each value is within a predetermined value.
上記「個体評価」12により16種の初期カム曲線について順位付けがなされたら、「親個体選択」13という作業が行われる。
この「親個体選択」13では、成績の悪い所定数の初期カム曲線、例えば上記16種の半分である8種の初期カム曲線が廃棄され、成績の良い残りの8種の初期カム曲線が第1世代の親カム曲線として選択されるようになる。
そして選択された8種の親カム曲線から、ランダムに2つずつをペアとしたカム曲線が例えば28種選定される。
このとき、同一の組合せは排除され、異なるカム曲線のペアが選定される。また8種の親カム曲線は、上記28種のペア内の中に必ず1回以上は組み込まれるように配慮される。
When the 16 individual initial cam curves are ranked according to the “individual evaluation” 12, the operation “parent individual selection” 13 is performed.
In this “parent individual selection” 13, a predetermined number of initial cam curves with poor results, for example, eight initial cam curves which are half of the above 16 types are discarded, and the remaining eight types of initial cam curves with good results are the first. The first generation parent cam curve is selected.
For example, 28 types of cam curves are selected from the selected 8 types of parent cam curves.
At this time, the same combination is excluded and a pair of different cam curves is selected. Further, the eight kinds of parent cam curves are considered to be incorporated at least once in the above 28 kinds of pairs.
このようにして28種の親カム曲線が選定されたら、次に各組のペア毎にそれぞれ遺伝的操作としての「交叉」14が行われ、それによって28種の子カム曲線S’c(T)が作成される。
上記遺伝的操作としての「交叉」は、下記の式1、式2を用いて行なわれる。
S’c(T)=fc(T)*Sp1(T)+(1−fc(T))*Sp2(T)・・・式1
fc(T)=(Rc1+0.5)T+(Rc2+0.5)(1−T)・・・・・・・式2
上記Sp1(T)は各ペアの一方の親カム曲線の関数を、Sp2(T)は他方の親カム曲線の関数を表わしている。
また、Rc1、Rc2はそれぞれ正規乱数である。
上述した遺伝的操作としての「交叉」により、各28種の子カム曲線S’c(T)は、前述した順位の良い8個の第1世代の親カム曲線と集められて、「第n世代の子個体集団」15として、合計36種の第1世代の子カム曲線が作成される。
When 28 kinds of parent cam curves are selected in this way, next, “crossover” 14 as a genetic operation is performed for each pair of groups, and thereby 28 kinds of child cam curves S′c (T ) Is created.
The “crossover” as the genetic operation is performed using the following
S′c (T) = fc (T) * S p1 (T) + (1−fc (T)) * S p2 (T)
fc (T) = (R c1 +0.5) T + (R c2 +0.5) (1-T)...
S p1 (T) represents a function of one parent cam curve of each pair, and S p2 (T) represents a function of the other parent cam curve.
R c1 and R c2 are normal random numbers.
By the “crossover” as the genetic operation described above, each of the 28 kinds of child cam curves S′c (T) is collected together with the above-mentioned eight first generation parent cam curves having good ranks, A total of 36 types of first generation child cam curves are created as the “generation child individual group” 15.
このようにして第1回目のループにおける遺伝的アルゴリズムにより36種の第1世代の子カム曲線が得られたら、各子カム曲線について第2回目のループにおいて、「個体評価」12が行われる。
この第2回目のループにおける「個体評価」12においても、上述したのと同様にCFDシミュレーションにより液面の状態がシミュレートされ、そのシミュレートした結果が予め定めた所要の判定基準を満たすか否かの判定と、上記36種の第1世代の子カム曲線についての順位付けが行なわれる。
When 36 types of first generation child cam curves are obtained by the genetic algorithm in the first loop in this way, “individual evaluation” 12 is performed in the second loop for each child cam curve.
Also in the “individual evaluation” 12 in the second loop, the liquid level state is simulated by CFD simulation in the same manner as described above, and whether or not the simulated result satisfies a predetermined determination criterion. And the 36 kinds of first generation child cam curves are ranked.
上記第2回目のループにおける「個体評価」12によって36種の第1世代の子カム曲線についての順位付けがなされたら、「親個体選択」13により順位の悪い所定数のカム曲線、例えば半分となる18種のカム曲線が廃棄され、成績の良い残りの18種のカム曲線について、これらをランダムに2つずつをペアとして、新たに18組の第2世代の親カム曲線が選定される。
この場合においても、前回のときと同様に、同一の組合せは排除されて異なるカム曲線のペアが選定される。また順位の良い残りの18種のカム曲線は、上記18組のペア内の中に必ず1つは組み込まれるように配慮される。
When the 36 individual first generation child cam curves are ranked by the “individual evaluation” 12 in the second loop, a predetermined number of cam curves having poor rankings, for example, half, are selected by the “parent individual selection” 13. The remaining 18 types of cam curves are discarded, and the remaining 18 types of cam curves with good results are randomly selected as two pairs, and 18 sets of second generation parent cam curves are newly selected.
In this case as well, the same combination is excluded and different cam curve pairs are selected as in the previous case. Further, the remaining 18 types of cam curves having good ranks are considered to be incorporated in one of the 18 pairs.
この後、上述した第1回目のループと同様に、選定された各18組の第2世代の親カム曲線について、上述した遺伝的操作としての「交叉」13により18種の第2世代の子カム曲線S’c(T)が作成される。そして次に、上述した成績の良い上記18種の第2世代の親カム曲線と集められて、合計36種の第2世代の子カム曲線が選定される。 Thereafter, in the same manner as in the first loop described above, each of the 18 sets of second generation parent cam curves selected is subjected to 18 types of second generation children by “crossover” 13 as the genetic operation described above. A cam curve S′c (T) is created. Then, a total of 36 types of second-generation child cam curves are selected by combining the 18 types of second-generation parent cam curves with good results described above.
このようにして第2回目の遺伝的アルゴリズムにより36種の第2世代の子カム曲線が得られたら、各子カム曲線について第3回目のループにおいて、「個体評価」12が行われる。
以後、上述した第2回目のループと同様にして合計36種の第3世代の親カム曲線が作成され、この第3世代の親カム曲線に基づいて得られた第3世代の子カム曲線について、第4回目のループによって「個体評価」12が行われる。
そして予め定めた回数、例えば100回のループが繰り返されて最後の「個体評価」12が行われた後、最も成績の良かった親カム曲線が液面制振カム曲線として選定されるようになる。
When 36 second-generation child cam curves are obtained by the second genetic algorithm in this way, “individual evaluation” 12 is performed in the third loop for each child cam curve.
Thereafter, a total of 36 types of third-generation parent cam curves were created in the same manner as in the second loop described above, and the third-generation child cam curves obtained based on the third-generation parent cam curves were created. In the fourth loop, “individual evaluation” 12 is performed.
Then, after a predetermined number of times, for example, 100 loops are repeated and the final “individual evaluation” 12 is performed, the parent cam curve with the best result is selected as the liquid level damping cam curve. .
ところで本実施例では、上記ループを繰り返すうちの所定の確率、例えば3%という確率で、上記遺伝的操作における「交叉」14を実行した後に、遺伝的操作における「突然変異」16を実行するようにしてある。
すなわち何回目かのループにおける遺伝的操作としての「交叉」14が行われて複数の子カム曲線S’c(T)が作成されたら、各子カム曲線について上述した「個体評価」12を実行する前に、遺伝的操作としての「突然変異」16が行われて、複数の子カム曲線Sc(T)が作成されるようになる。
上記遺伝的操作としての「突然変異」は、次の式3を用いて行われる。
Sc(T)=Rm*Si(T)+(1−Rm)*S’c(T)・・・式3
但し、Si(T)は、成績の良い親カム曲線のうち、ランダムに選択された1つの親カム曲線であり、また、Rmは正規乱数である。なお、上記Si(T)を選択する際には、上述した16種の初期カム曲線の中からランダムに選択するようにしてもよい。
上述した「突然変異」の操作により得られた複数の子カム曲線Sc(T)については、次のループにおいて「個体評価」12が実行されることは勿論である。
このように上記ループを繰り返すうちの所定の確率で遺伝的操作における「突然変異」16を実行すれば、カム曲線の性質を大幅に変更することが可能となり、それによってより優れた液面制振能力を有するカム曲線を得る可能性を増大させることができる。
By the way, in this embodiment, after executing the “crossover” 14 in the genetic operation with a predetermined probability of repeating the loop, for example, 3%, the “mutation” 16 in the genetic operation is executed. It is.
That is, when “crossover” 14 as a genetic operation in a number of loops is performed and a plurality of child cam curves S′c (T) are created, “individual evaluation” 12 described above is executed for each child cam curve. Before performing the “mutation” 16 as a genetic operation, a plurality of child cam curves Sc (T) are created.
The “mutation” as the genetic operation is performed using the following
Sc (T) = Rm * Si (T) + (1−Rm) * S′c (T)
However, Si (T) is one parent cam curve selected at random from the parent cam curves with good results, and Rm is a normal random number. Note that when selecting the Si (T), it may be selected at random from the 16 types of initial cam curves described above.
Of course, “individual evaluation” 12 is executed in the next loop for a plurality of child cam curves Sc (T) obtained by the above-described “mutation” operation.
If the “mutation” 16 in the genetic operation is executed with a predetermined probability of repeating the loop as described above, it becomes possible to greatly change the properties of the cam curve, thereby improving the liquid level vibration control. The possibility of obtaining a cam curve with capacity can be increased.
なお、上記実施例では所定回数のループを繰り返して、最終的に最も成績の良かった親カム曲線を液面制振カム曲線として選定するようにしているが、上記ループを繰り返す間に判定基準を満たすカム曲線が得られた際には、その時点で作業を停止して、そのカム曲線を液面制振カム曲線として選定するようにしても良い。
また上記実施例は、間欠的に回転駆動される充填装置1についてのカム曲線を得るものであるが、これに限定されるものではなく、例えば直線搬送装置に用いるカム曲線を得るために本発明を適用することができることは勿論である。
In the above embodiment, the loop is repeated a predetermined number of times, and the parent cam curve with the best result is finally selected as the liquid level damping cam curve. When a satisfying cam curve is obtained, the operation may be stopped at that time and the cam curve may be selected as the liquid level damping cam curve.
Moreover, although the said Example obtains the cam curve about the filling
12 個体評価 13 親個体選択
14 交叉 16 突然変異
12
Claims (6)
予め複数種の初期カム曲線を選定したら、CFDシミュレーションにより各初期カム曲線について液面の状態をシミュレートしてその結果から各初期カム曲線の順位づけを行う「個体評価」を実行し、
次に、成績の良い複数種の初期カム曲線を選択するとともに、2つの異なる初期カム曲線をペアとして複数組の第1世代の親カム曲線を選定する「親個体選択」を実行し、
次に、各組毎に遺伝的操作における「交叉」を実行して複数種の第1世代の子カム曲線を生成し、
次に、上記複数種の第1世代の子カム曲線について、CFDシミュレーションにより各子カム曲線について液面の状態をシミュレートしたらその結果から各子カム曲線の順位づけを行う「個体評価」を実行し、
次に、成績の良い複数種の第1世代の子カム曲線を選択し、それらをそれぞれ第2世代の親カム曲線とするとともに、2つの異なる第2世代の親カム曲線をペアとして複数組の親カム曲線を選定する「親個体選択」を実行し、
次に、各組毎に遺伝的操作における「交叉」を実行して複数種の第2世代の子カム曲線を生成し、
以後同様にして「個体評価」、「親個体選択」、「交叉」からなるループを繰り返して、最も成績の良い親カム曲線を液面制振カム曲線として選定することを特徴とする液面制振カム曲線の作成方法。 A method of creating a liquid level damping cam curve for obtaining a cam curve such that the fluctuation of the liquid level contained in the container when the container is conveyed satisfies a required criterion,
When a plurality of types of initial cam curves are selected in advance, “individual evaluation” is performed in which the liquid surface state of each initial cam curve is simulated by CFD simulation, and each initial cam curve is ranked based on the result.
Next, a plurality of types of initial cam curves with good results are selected, and “parent individual selection” is performed in which two different initial cam curves are paired to select a plurality of first generation parent cam curves,
Next, “crossover” in genetic operation is performed for each group to generate a plurality of types of first generation child cam curves,
Next, for each of the multiple types of first-generation child cam curves, when the liquid surface state of each child cam curve is simulated by CFD simulation, “individual evaluation” is performed to rank each child cam curve based on the result. And
Next, a plurality of types of first-generation child cam curves with good results are selected, and each of them is used as a second-generation parent cam curve, and a plurality of sets of two different second-generation parent cam curves are paired. Execute `` Parent individual selection '' to select the parent cam curve,
Next, “crossover” in genetic operation is performed for each group to generate a plurality of types of second generation child cam curves,
In the same manner, the loop consisting of “individual evaluation”, “parent individual selection”, and “crossover” is repeated to select the parent cam curve with the best results as the liquid level damping cam curve. How to create a swing cam curve.
S’c(T)=fc(T)*Sp1(T)+(1−fc(T))*Sp2(T)・・・式1
fc(T)=(Rc1+0.5)T+(Rc2+0.5)(1−T)・・・・・・・式2
但し、S’c(T)は子カム曲線の関数、Sp1(T)は各ペアの一方の親カム曲線の関数、Sp2(T)は他方の親カム曲線の関数、Rc1、Rc2はそれぞれ正規乱数である。 The method of creating a liquid level damping cam curve according to claim 1 or 2, wherein the "crossover" as the genetic operation is executed using the following formulas 1 and 2.
S′c (T) = fc (T) * S p1 (T) + (1−fc (T)) * S p2 (T) Equation 1
fc (T) = (R c1 +0.5) T + (R c2 +0.5) (1-T)...
Where S′c (T) is a function of a child cam curve, S p1 (T) is a function of one parent cam curve of each pair, S p2 (T) is a function of the other parent cam curve, R c1 , R Each c2 is a normal random number.
Sc(T)=Rm*Si(T)+(1−Rm)*S’c(T)・・・式3
但し、Si(T)は、子カム曲線に用いられた親カム曲線のうち、ランダムに選択された1つの親カム曲線の関数、Rmは正規乱数である。 The method for creating a liquid level damping cam curve according to claim 2, wherein the "mutation" as the genetic operation is executed using the following equation (3).
Sc (T) = Rm * Si (T) + (1−Rm) * S′c (T) Equation 3
However, Si (T) is a function of one parent cam curve selected at random from the parent cam curves used for the child cam curve, and Rm is a normal random number.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012252347A JP2014102558A (en) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | Method for preparing liquid level vibration control cum curve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012252347A JP2014102558A (en) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | Method for preparing liquid level vibration control cum curve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014102558A true JP2014102558A (en) | 2014-06-05 |
Family
ID=51025049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012252347A Pending JP2014102558A (en) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | Method for preparing liquid level vibration control cum curve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014102558A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005215881A (en) * | 2004-01-28 | 2005-08-11 | Fujikura Rubber Ltd | Vibration removing system, tuning method therefor, and computer-readable recording medium with program recorded thereon for executing tuning method |
JP2010058184A (en) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Gifu Univ | Liquid conveyance apparatus |
-
2012
- 2012-11-16 JP JP2012252347A patent/JP2014102558A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005215881A (en) * | 2004-01-28 | 2005-08-11 | Fujikura Rubber Ltd | Vibration removing system, tuning method therefor, and computer-readable recording medium with program recorded thereon for executing tuning method |
JP2010058184A (en) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Gifu Univ | Liquid conveyance apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11173665B2 (en) | Systems and methods of simulating intermediate forms for additive fabrication | |
EP2657800B1 (en) | Iterative packing optimization | |
CN104794116B (en) | The layout method and device of element in a kind of page | |
TW201931801A (en) | Resource mapping method and apparatus and device | |
AitZai et al. | A branch and bound and parallel genetic algorithm for the job shop scheduling problem with blocking | |
Yeung et al. | A hybrid genetic approach for container loading in logistics industry | |
Cipra | What's Happening in the Mathematical Sciences, Volume 3 | |
CN104268356A (en) | Airplane model assembling method for lean production | |
US20150148938A1 (en) | Computing device and method of pairing accessories | |
JP2014102558A (en) | Method for preparing liquid level vibration control cum curve | |
Acher et al. | Customization and 3D printing: a challenging playground for software product lines | |
Schliesser | Newton and Newtonianism in eighteenth-century British thought | |
Supithak et al. | Memetic algorithm for non-identical parallel machines scheduling problem with earliness and tardiness penalties | |
Tsao | EVOLUTIONARY MATHEMATICS AND SCIENCE FOR SUDOKU10. 0: ALL SUDOKU PUZZLES ARE EQULLY EASY | |
Chitsaart et al. | Automatic generating CNC-code for milling machine | |
CN107122489B (en) | Data comparison method and device | |
Masato et al. | Project-Based Teaching of a Manufacturing Class During the COVID-19 Pandemic | |
CN104599306B (en) | A kind of method for generating Xun Huan animation | |
Burns et al. | Experimental real-time heuristic search results in a video game | |
CN109582295A (en) | A kind of data processing method, device, storage medium and processor | |
Pohit et al. | Virtual manufacturing of various types of gears and validation of the technique using rapid prototype: A method to simulate gear manufacturing process with chip formation and a method to validate the simulation by using rapid prototyping techniques are presented in this paper | |
Kanazawa et al. | Motion curve optimization algorithm using genetic operations and its application to bottling machine | |
Roussel et al. | SPIROU: constrained exploration for mechanical motion design | |
KR102189510B1 (en) | Three-dimensional Additive Manufacturing Method | |
Hemaspaandra | SIGACT News Complexity Theory Column 101. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151113 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20151113 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161012 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161115 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170517 |