供給装置
【課題】計量対象物を精度よく計量することができる供給装置を提供すること。
【解決手段】
粉粒体を計量装置４に供給する供給装置１において、計量目標重量（ＷＩ）に基づいて計算された第１目標重量（Ｗｉ１）に、任意の落差重量（ｋｆ）を積算して見込み落差重量（Ｗｆ１）を計算し、その見込み落差重量（Ｗｆ１）を落差検量線（ｆ１：ｒ＝ｆ（Ｗｆ））に代入して第１回転数（ｒ１）を計算するＣＰＵ１３を備え、第１供給モード（Ｓ１）において、ＣＰＵ１３に、モータ７の回転数を第１回転数（ｒ１）に制御させる。
【解決手段】
粉粒体を計量装置４に供給する供給装置１において、計量目標重量（ＷＩ）に基づいて計算された第１目標重量（Ｗｉ１）に、任意の落差重量（ｋｆ）を積算して見込み落差重量（Ｗｆ１）を計算し、その見込み落差重量（Ｗｆ１）を落差検量線（ｆ１：ｒ＝ｆ（Ｗｆ））に代入して第１回転数（ｒ１）を計算するＣＰＵ１３を備え、第１供給モード（Ｓ１）において、ＣＰＵ１３に、モータ７の回転数を第１回転数（ｒ１）に制御させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計量対象物を計量装置に供給する供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スクリューフィーダなどから切り出される樹脂ペレットや樹脂粉砕材などの粉粒体を計量するための計量装置が知られている。
【０００３】
このような計量装置において、例えば、計量の途中において、スクリューフィーダを一旦停止させて、停止した後にスクリューフィーダから計量容器へ落下する粉粒体の重量（落差量）を測定し、再度、スクリューフィーダを、停止させる前と同じ速度で作動させて、計量容器において計量されている粉粒体の重量が、目標量から落差量を差し引いた終了量に到達した時点で、スクリューフィーダを完全に停止させることにより、設定された目標量を計量する方法が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２２３６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、上記した特許文献１に記載の方法では、スクリューフィーダを一旦停止させて落差量を測定し、その落差量を目標量から差し引いた終了量に到達した時点で、スクリューフィーダを完全に停止させている。
【０００６】
そのため、落差量測定後、終了量に到達するまで、スクリューフィーダの速度を変動させることができない。
【０００７】
そこで、計量を短時間で終了するためには、予め、落差量を測定する前のスクリューフィーダの供給速度を上げることが検討される。
【０００８】
しかし、スクリューフィーダの供給速度を上げると落差量が増加するため、落差量に起因する誤差が増加し、計量対象物を精度よく計量することが困難である。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、計量対象物を精度よく計量することができる供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、計量対象物を、第１供給速度で供給する第１供給モードで、計量対象物の重量を計量する計量装置に供給する供給装置であって、前記第１供給速度を制御する速度制御手段と、速度計算プログラムが格納されている記憶装置とを備え、前記速度計算プログラムは、前記速度制御手段に、前記計量装置における計量目標重量に基づいて、前記第１供給モードにおける第１目標重量を計算するステップと、前記第１目標重量に、任意の比率を積算して、見込み落差重量を計算するステップと、前記見込み落差重量を、予め実測に基づいて設定される、落差重量と供給速度との関数に代入し、前記第１供給速度を計算するステップとを実施させ、前記第１供給モードにおいて、前記速度制御手段により計算された前記第１供給速度で計量対象物を供給することを特徴としている。
【００１１】
このような構成によれば、第１目標重量に任意の比率を積算して得られる見込み落差重量を、予め実測に基づいて設定される、落差重量（供給装置から計量装置へ供給される途中の計量対象物の重量）と供給速度との関数に代入することにより、第１供給速度を計算する。
【００１２】
そのため、第１目標重量に基づいて任意に設定した見込み落差重量から、第１供給速度を設定することができ、落差重量に起因する計量誤差を、任意に調整することができる。
【００１３】
その結果、第１供給モードにおいて、計量対象物を精度よく計量することができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、さらに、前記第１供給速度よりも低速の第２供給速度で供給する第２供給モードを備え、前記第１目標重量を計算するステップにおいて、前記速度計算プログラムは、前記速度制御手段に、前記計量目標重量から、任意に設定される前記第２供給モードにおける第２目標重量を減算させることを特徴としている。
【００１５】
このような構成によれば、第１供給速度よりも低速の第２供給速度で供給する第２供給モードにおいて、第２目標重量を任意に設定し、計量目標重量から第２目標重量を減算させることにより、第１目標重量を計算する。
【００１６】
そのため、第２目標重量を、任意に少量に設定することができ、第２供給モードにおける供給時間を短縮することができる。
【００１７】
また、第２供給モードでは、低速の第２供給速度で計量対象物を計量装置に供給するので、計量目標重量を精度よく計量することもできる。
【００１８】
その結果、計量対象物の重量を短時間で精度よく計量することができる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、前記第２目標重量は、定量であることを特徴としている。
【００２０】
このような構成によれば、第２目標重量が定量であるため、繰り返し計量する場合に、ほぼ同等の時間で、精度よく、計量対象物の重量を計量することができる。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明は、前記第１供給モードは、前記第１供給速度よりも高速の第３供給速度で供給する第３供給モードを含んでいることを特徴としている。
【００２２】
このような構成によれば、第１供給モードは、第１供給速度よりも高速の第３供給速度で供給する第３供給モードを含んでいる。
【００２３】
そのため、第１供給モードをより短時間で終了することができ、計量対象物の重量を、より短時間で計量することができる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に記載の発明によれば、第１供給モードにおいて、計量対象物を精度よく計量することができる。
【００２５】
また、請求項２に記載の発明によれば、計量対象物の重量を短時間で計量することができる。
【００２６】
また、請求項３に記載の発明によれば、繰り返し計量する場合に、ほぼ同等の時間で、精度よく、計量対象物の重量を計量することができる。
【００２７】
また、請求項４に記載の発明によれば、第１供給モードをより短時間で終了することができ、計量対象物の重量を、より短時間で計量することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の供給装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す供給装置の供給動作を示すフロー図である。
【図３】図２に示す供給条件計算ステップの計算処理を示すフロー図である。
【図４】図３に示す第１供給モード条件計算ステップの計算処理を示すフロー図である。
【図５】図３に示す第３供給モード選択判断ステップの判断処理を示すフロー図である。
【図６】図３に示す第２供給モード条件計算ステップの計算処理を示すフロー図である。
【図７】図２に示す第１供給モードにおける供給装置の動作制御を示すフロー図である。
【図８】図２に示す第２供給モードにおける供給装置の動作制御を示すフロー図である。
【図９】第３供給モードが選択されない場合における供給装置の供給動作を説明するための説明図であって、供給重量と時間との関係を示すグラフである。
【図１０】第３供給モードが選択された場合における供給装置の供給動作を説明するための説明図であって、供給重量と時間との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明の供給装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【００３０】
供給装置１は、図１に示すように、粉粒体（計量対象物の一例）を貯蔵する貯蔵ホッパ２と、貯蔵ホッパ２内の粉粒体を切り出すスクリューフィーダ３とを備え、スクリューフィーダ３によって切り出された粉粒体を計量装置４の計量ホッパ９（後述）へ供給する。
【００３１】
貯蔵ホッパ２は、略円筒形状の上側部分と、下方に向かって開口断面積が小さくなる略円錐形状の下側部分とが連続するように形成されている。
【００３２】
スクリューフィーダ３は、供給筒部５、スクリュー６およびモータ７を備えている。
【００３３】
供給筒部５は、略水平方向に延びる略筒形状に形成されており、一端部において、貯蔵ホッパ２の下端部に連続されている。また、供給筒部５の他端部には、下方に向かって開口される供給口８が形成されている。
【００３４】
スクリュー６は、供給筒部５が延びる方向に沿って、供給筒部５に回転可能に内装されている。
【００３５】
モータ７は、スクリュー６の一端部に接続されており、スクリュー６を回転させる。
【００３６】
そして、貯蔵ホッパ２内の粉粒体は、スクリュー６の回転によって、供給筒部５内を一方から他方へ搬送され、供給筒部５の供給口８から切り出される。
【００３７】
計量装置４は、計量ホッパ９と、計量ホッパ９の重量を計量するロードセル１０を備えている。
【００３８】
計量ホッパ９は、略円筒形状の上側部分と、下方に向かって開口断面積が小さくなる略円錐形状の下側部分とが連続するように形成されており、その上端部には、スクリューフィーダ３によって切り出された粉粒体を受け入れるための受入口１１が開口形成されるとともに、その下端部には、粉粒体を排出するための排出ゲート１２が設けられている。
【００３９】
ロードセル１０は、計量ホッパ９を支持しつつ、計量ホッパ９内に切り出された粉粒体の重量を計量できるように構成されており、この計量ホッパ９に受け入れられた粉粒体の重量は、風袋（計量ホッパ９）の重量をキャンセルした状態で、このロードセル１０によって計量される。
【００４０】
そして、この計量装置４では、スクリューフィーダ３のモータ７およびロードセル１０が、ＣＰＵ１３（速度制御手段の一例）に接続されている。
【００４１】
ＣＰＵ１３は、速度計算プログラムなどの各種のプログラムが格納されているＲＯＭ１４（記憶装置の一例）、および、各種のプログラムを実行するための一時的な数値を記憶するためのＲＡＭ１５などを備えている。また、ＲＯＭ１４には、落差検量線（ｆ１、後述）が、予め格納されている。
【００４２】
以下、図２〜図１０を参照しながら、供給装置１による計量装置４への粉粒体の供給動作を説明する。
【００４３】
図２は、図１に示す供給装置の供給動作を示すフロー図である。
【００４４】
供給装置１によって所定量の粉粒体を切り出すには、まず、所定の計量目標重量（ＷＩ）を設定（たとえば、入力操作によりＣＰＵ１３にインプット）する。
【００４５】
すると、図２に示すように、まず、供給条件計算ステップ（Ｓ１）において、速度計算プログラムが実行され、第１供給モード（Ｓ２）におけるモータ７の回転数（第１供給速度の一例。以下、第１回転数（ｒ１）とする。）、第３供給モードの有無、および、第２動作重量（ＷＩＳ２、後述）が計算される。
【００４６】
そして、供給条件計算ステップ（Ｓ１）における計算結果に基づいて、ＣＰＵ１３が供給装置１を制御することにより、順次、第１供給モード（Ｓ２）および第２供給モード（Ｓ３）が実施され、計量目標重量（ＷＩ）の粉粒体が切り出される。
【００４７】
図３は、図２に示す供給条件計算ステップの計算処理を示すフロー図である。図４は、図３に示す第１供給モード条件計算ステップの計算処理を示すフロー図である。図５は、図３に示す第３供給モード選択判断ステップの判断処理を示すフロー図である。図６は、図３に示す第２供給モード条件計算ステップの計算処理を示すフロー図である。
【００４８】
供給条件計算ステップ（Ｓ１）では、図３に示すように、第１供給モード条件計算ステップ（Ｓ１１）、第３供給モード選択判断ステップ（Ｓ１２）および第２供給モード条件計算ステップ（Ｓ１３）が順次実行される。
【００４９】
第１供給モード条件計算ステップ（Ｓ１１）では、図４に示すように、第１目標重量計算ステップ（Ｓ１１１）、見込み落差重量計算ステップ（Ｓ１１２）および第１回転数計算ステップ（Ｓ１１３）が順次実行されることにより、第１回転数（ｒ１）が計算される。
【００５０】
第１目標重量計算ステップ（Ｓ１１１）では、計量目標重量（ＷＩ）から、第２供給モード（Ｓ３）において切り出される粉粒体の重量（第２目標重量、Ｗｉ２）を減算し、第１供給モード（Ｓ２）において切り出される粉粒体の重量（第１目標重量、Ｗｉ１）を算出する。なお、第２目標重量（Ｗｉ２）は、任意に設定され、ＲＯＭ１４にプリセット値として予め記憶されている。
【００５１】
見込み落差重量計算ステップ（Ｓ１１２）では、第１目標重量（Ｗｉ１）に、落差比率（ｋｆ、比率の一例）を積算して、見込み落差重量（Ｗｆ１）を算出する。なお、この実施形態では、落差比率（ｋｆ）は、任意に設定される。
【００５２】
ここで、落差比率（ｋｆ）とは、目標重量（具体的には、第１目標重量（Ｗｉ１））に対する、落差重量（Ｗｆ）の比率である。詳しくは、目標重量を、供給装置１の動作によって計量装置４へ供給される重量（動作重量（ＷＩＳ））と、供給装置１が停止された後に慣性で計量装置４へ供給される重量（すなわち、落差重量（Ｗｆ））とに分けた場合において、目標重量に対する落差重量（Ｗｆ）の比率が落差比率（ｋｆ）である。なお、供給装置１から計量装置４へ粉粒体を安定供給するには、落差重量（Ｗｆ）に対する動作重量（ＷＩＳ）の倍率（安定供給倍率（ｋｂ））が４以上であることが好ましい。
【００５３】
また、見込み落差重量（Ｗｆ１）には、予め上限値（ＵＬ）が設定されている。見込み落差重量（Ｗｆ１）の上限値（ＵＬ）は、モータ７の最大回転数（ｒＭＡＸ）に応じて設定され、ＲＯＭ１４にプリセット値として予め記憶されている。
【００５４】
第１回転数計算ステップ（Ｓ１１３）では、モータ７の回転数（ｒ）と落差重量（Ｗｆ）との関数（ｒ＝ｆ（Ｗｆ）、以下、落差検量線（ｆ１）とする。）に、見込み落差重量（Ｗｆ１）を代入して、第１回転数（ｒ１）を計算する。なお、落差検量線（ｆ１）は、例えば、モータ７の回転数（ｒ）と、その回転数（ｒ）における落差重量（Ｗｆ）とを、複数、プロットし、最小二乗法によって一次方程式に近似させることにより、一次関数として求められる。
【００５５】
以下、第１供給モード条件計算ステップ（Ｓ１１）をより具体的に説明する。なお、この説明では、計量目標重量（ＷＩ）を１２００ｇとする。また、モータ７の回転数（ｒ）の範囲は、１００〜３１００ｒｐｍとする。また、第２目標重量（Ｗｉ２）のプリセット値は、２００ｇである。また、モータ７の回転数（ｒ）が最大（ｒＭＡＸ：３１００ｒｐｍ）であるときの落差重量（ＷｆＭＡＸ）は、２６０ｇである。すなわち、見込み落差重量（Ｗｆ１）の上限値（ＵＬ）のプリセット値は２６０ｇである。また、モータ７の回転数（ｒ）が最小（ｒＭＩＮ：１００ｒｐｍ）であるときの落差重量（ＷｆＭＩＮ）は、５ｇである。また、落差検量線（ｆ１）は、落差重量（Ｗｆ）＝０．０８５×（回転数（ｒ）−最小回転数（ｒＭＩＮ））＋最小落差重量（ＷｆＭＩＮ）と表される。
【００５６】
例えば、落差比率（ｋｆ）のプリセット値を０．２とした場合（すなわち、見込み落差重量（Ｗｆ１）が上限値（ＵＬ）未満となる場合）には、まず、第１目標重量計算ステップ（Ｓ１１１）において、第１目標重量（Ｗｉ１）が、１０００ｇ（１２００ｇ−２００ｇ）と計算される。次いで、見込み落差重量計算ステップ（Ｓ１１２）において、見込み落差重量（Ｗｆ１）が、２００ｇ（１０００ｇ×０．２）と計算される。次いで、第１回転数計算ステップ（Ｓ１１３）において、落差検量線（ｆ１）に見込み落差重量（Ｗｆ１、２００ｇ）が代入され、見込み落差重量（Ｗｆ１、２００ｇ）に対応した回転数（ｒ）として、第１回転数（ｒ１）が２３９４ｒｐｍと計算される。
【００５７】
また、例えば、落差比率（ｋｆ）のプリセット値を０．３とした場合（すなわち、見込み落差重量（Ｗｆ１）が上限値（ＵＬ）以上となる場合）には、まず、第１目標重量計算ステップ（Ｓ１１１）において、第１目標重量（Ｗｉ１）が、１０００ｇ（１２００ｇ−２００ｇ）と計算される。次いで、見込み落差重量計算ステップ（Ｓ１１２）において、見込み落差重量（Ｗｆ１）が、３００ｇ（１０００ｇ×０．３）と計算され、上限値（ＵＬ）のプリセット値に基づいて、２６０ｇと設定される。次いで、第１回転数計算ステップ（Ｓ１１３）において、落差検量線（ｆ１）に見込み落差重量（Ｗｆ１、２６０ｇ）が代入され、見込み落差重量（Ｗｆ１、２６０ｇ）に対応した回転数（ｒ）として、第１回転数（ｒ１）が３１００ｒｐｍと計算される。
【００５８】
第３供給モード選択判断ステップ（Ｓ１２）では、図５に示すように、第１供給モード（Ｓ２）において、第１回転数（ｒ１）よりも高速の第３回転数（ｒ３、第３供給速度の一例）による供給を実施するか否かを判断する（Ｓ１２５）。
【００５９】
第３供給モード選択判断ステップ（Ｓ１２）では、第１動作重量計算ステップ（Ｓ１２１）を実行する。
【００６０】
第１動作重量計算ステップ（Ｓ１２１）では、第１目標重量（Ｗｉ１）から見込み落差重量（Ｗｆ１）を減算することにより、第１供給モード（Ｓ１）における動作重量（第１動作重量（ＷＩＳ１））を計算する。
【００６１】
また、第３供給モード選択判断ステップ（Ｓ１２）では、第３回転数計算ステップ（Ｓ１２２）、加速落差重量計算ステップ（Ｓ１２３）およびモード切替重量計算ステップ（Ｓ１２４）を順次実行することにより、モータ７の回転数（ｒ）を第３回転数（ｒ３）から第１回転数（ｒ１）に切り替え、第１回転数（ｒ１）における安定供給に移行するまでの間に、供給装置１から計量装置４へ供給される粉粒体の重量（モード切替重量（ＷＩＳａ））を計算する。
【００６２】
第３回転数計算ステップ（Ｓ１２２）では、第１回転数（ｒ１）に加速比率（ｋｕｐ）を積算して、第３回転数（ｒ３）を計算する。加速比率（ｋｕｐ）は、任意に設定され、ＲＯＭ１４にプリセット値として予め記憶されている。また、加速比率（ｋｕｐ）は、例えば、１．０〜１．８である。
【００６３】
加速落差重量計算ステップ（Ｓ１２３）では、見込み落差重量（Ｗｆ１）に加速比率（ｋｕｐ）を積算して、第３回転数（ｒ３）で供給したときの落差重量（加速落差重量（Ｗｆｕｐ））を計算する。
【００６４】
モード切替重量計算ステップ（Ｓ１２４）では、まず、見込み落差重量（Ｗｆ１）に安定供給倍率（ｋｂ）および調整倍率（α）を積算して、第１回転数（ｒ１）における安定供給に必要な重量を求め、次いで、その重量に加速落差重量（Ｗｆｕｐ）を加算して、モード切替重量（ＷＩＳａ）を計算する。なお、調整倍率（α）は、第３回転数（ｒ３）から第１回転数（ｒ１）に切り替える途中の動作重量（ＷＩＳ）に対応して任意に設定され、ＲＯＭ１４にプリセット値として予め記憶されている。
【００６５】
次いで、第３供給モード選択判断ステップ（Ｓ１２）では、第１目標重量（Ｗｉ１）からモード切替重量（ＷＩＳａ）を減算することにより判断値を計算する。
【００６６】
そして、判断値が０を超過していれば（Ｓ１２５：ＹＥＳ）、第３供給モードを選択し（Ｓ１２６）、判断値が０以下であれば（Ｓ１２５：ＮＯ）、第３供給モードを選択しない（Ｓ１２７）。なお、判断値が０を超過している場合には、その判断値が、第３供給モードにおいて供給装置１から計量装置４へ供給される動作重量（第３動作重量（ＷＩＳ３））となる。
【００６７】
第３供給モード選択判断ステップ（Ｓ１２）をより具体的に説明する。なお、この説明では、計量目標重量（ＷＩ）を１２００ｇとする。また、第２目標重量（Ｗｉ２）のプリセット値は、２００ｇ、見込み落差重量（Ｗｆ１）の上限値（ＵＬ）のプリセット値は、２６０ｇ、加速比率（ｋｕｐ）のプリセット値は、１．２、安定供給倍率（ｋｂ）のプリセット値は、４．０、調整倍率（α）のプリセット値は、１．０とする。
【００６８】
例えば、落差比率（ｋｆ）を０．２とした場合（すなわち、見込み落差重量（Ｗｆ１）を比較的多量に設定した場合）には、上述したように、第１供給モード条件計算ステップ（Ｓ１１）において、第１目標重量（Ｗｉ１）が１０００ｇと計算され（Ｓ１１１）、見込み落差重量（Ｗｆ１）が２００ｇと計算され（Ｓ１１２）、第１回転数（ｒ１）が２３９４ｒｐｍと計算される（Ｓ１１３）。
【００６９】
そして、第１動作重量計算ステップ（Ｓ１２１）において、第１動作重量（ＷＩＳ１）が８００ｇ（１０００ｇ−２００ｇ）と計算される。
【００７０】
また、第３回転数計算ステップ（Ｓ１２２）において、第３回転数（ｒ３）が２８７３ｒｐｍ（２３９４ｒｐｍ×１．２）と計算される。次いで、加速落差重量計算ステップ（Ｓ１２３）において、加速落差重量（Ｗｆｕｐ）が２４０ｇ（２００ｇ×１．２）と計算される。次いで、モード切替重量計算ステップ（Ｓ１２４）において、モード切替重量（ＷＩＳａ）が１０４０ｇ（２４０ｇ＋２００ｇ×４．０×１．０）と計算される。
【００７１】
この場合には、判断値が−６０ｇ（１０００ｇ−１０４０ｇ）となり、判断値が０以下であるため（Ｓ１２５：ＮＯ）、ＣＰＵ１３は、第３供給モードを選択しない（Ｓ１２７）。
【００７２】
また、例えば、落差比率（ｋｆ）を０．１５とした場合（すなわち、見込み落差重量（Ｗｆ１）を比較的少量に設定した場合）には、上述したように、第１供給モード条件計算ステップ（Ｓ１１）において、第１目標重量（Ｗｉ１）が１０００ｇと計算され（Ｓ１１１）、見込み落差重量（Ｗｆ１）が１５０ｇ（１０００ｇ×０．１５）と計算され（Ｓ１１２）、第１回転数（ｒ１）が１８０６ｒｐｍと計算される（Ｓ１１３）。
【００７３】
そして、第１動作重量計算ステップ（Ｓ１２１）において、第１動作重量（ＷＩＳ１）が８５０ｇ（１０００ｇ−１５０ｇ）と計算される。
【００７４】
そして、第３回転数計算ステップ（Ｓ１２２）において、第３回転数（ｒ３）が２１６７ｒｐｍ（１８０６ｒｐｍ×１．２）と計算される。次いで、加速落差重量計算ステップ（Ｓ１２３）において、加速落差重量（Ｗｆｕｐ）が１８０ｇ（１５０ｇ×１．２）と計算される。次いで、モード切替重量計算ステップ（Ｓ１２４）において、モード切替重量（ＷＩＳａ）が７８０ｇ（１８０ｇ＋１５０ｇ×４．０×１．０）と計算される。
【００７５】
この場合には、判断値が２２０ｇ（１０００ｇ−７８０ｇ）となり、判断値が０を超過しているため（Ｓ１２５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、第３供給モードを選択する（Ｓ１２６）。そして、第３動作重量（ＷＩＳ３）は、２２０ｇと設定される。
【００７６】
第２供給モード条件計算ステップ（Ｓ１３）では、図６に示すように、第２落差重量計算ステップ（Ｓ１３１）および第２動作重量計算ステップ（Ｓ１３２）を順次実行することにより、第２動作重量（ＷＩＳ２）を計算する。
【００７７】
第２落差重量計算ステップ（Ｓ１３１）では、落差検量線（ｆ１）に、第１回転数（ｒ１）よりも低速の第２回転数（ｒ２、第２供給速度の一例）を代入して、第２回転数（ｒ２）で供給したときの落差重量（第２落差重量（Ｗｆ２））を計算する。なお、第２回転数（ｒ２）は、任意に設定され、ＲＯＭ１４にプリセット値として予め記憶されている。
【００７８】
第２動作重量計算ステップ（Ｓ１３２）では、計量目標重量（ＷＩ）から第２落差重量（Ｗｆ２）を減算して、第２動作重量（ＷＩＳ２）を計算する。
【００７９】
第２供給モード条件計算ステップ（Ｓ１３）をより具体的に説明する。なお、この説明では、第２回転数（ｒ２）のプリセット値は、１００ｒｐｍとする。
【００８０】
例えば、計量目標重量（ＷＩ）が１２００ｇである場合には、まず、第２落差重量計算ステップ（Ｓ１３１）において、落差検量線（ｆ１）に第２回転数（ｒ２、１００ｒｐｍ）が代入され、第２回転数（ｒ２、１００ｒｐｍ）に対応した落差重量として、第２落差重量（Ｗｆ２）が５ｇと計算される。次いで、第２動作重量計算ステップ（Ｓ１３２）において、第２動作重量（ＷＩＳ２）が１１９５ｇ（１２００ｇ−５ｇ）と計算される。
【００８１】
これにより、供給条件計算ステップ（Ｓ１）が終了する。
【００８２】
図７は、図２に示す第１供給モードにおける供給装置の動作制御を示すフロー図である。図８は、図２に示す第２供給モードにおける供給装置の動作制御を示すフロー図である。図９は、第３供給モードが選択されない場合における供給装置の供給動作を説明するための説明図であって、供給重量と時間との関係を示すグラフである。図１０は、第３供給モードが選択された場合における供給装置の供給動作を説明するための説明図であって、供給重量と時間との関係を示すグラフである。
【００８３】
次いで、供給条件計算ステップ（Ｓ１）において計算された第１回転数（ｒ１）、および、供給条件計算ステップ（Ｓ１）において判断された第３供給モードの有無に基づいて、供給装置１が、第１供給モード（Ｓ２）で動作される。
【００８４】
第１供給モード（Ｓ２）では、図７および図９に示すように、見込み落差重量（Ｗｆ１）が比較的多量（２００ｇ、ｋｆ＝０．２）に設定され、第３供給モードを選択しない場合（Ｓ２１：ＮＯ）には、ＣＰＵ１３によってモータ７の回転数（ｒ）が第１回転数（ｒ１、２３９４ｒｐｍ）に制御され、第１回転数（ｒ１、２３９４ｒｐｍ）で粉粒体が供給される（Ｓ２２）。
【００８５】
そして、時間ｔ１において、計量装置４における実測重量（Ｗ）が第１動作重量（ＷＩＳ１、８００ｇ）に到達すると（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３の制御によって、時間ｔ２までの間、モータ７が停止される（Ｓ２４）。なお、モータ７が停止された後における実測重量（Ｗ）の増加分が、実際の落差重量（ＷＦ）として実測される。
【００８６】
次いで、実際の落差重量（ＷＦ）と見込み落差重量（Ｗｆ１）とに基づくＰＩＤ演算により、補正第１回転数（ｒ１’）を計算する。
【００８７】
詳しくは、補正第１回転数（ｒ１’）を計算するには、まず、実際の落差重量（ＷＦ）を見込み落差重量（Ｗｆ１）で除算し、見込み落差重量（Ｗｆ１）に対する、実際の落差重量（ＷＦ）の変動割合（落差変動割合（ＲＷｆ１））を計算する（Ｓ２５）。
【００８８】
次いで、ＰＩＤ演算を実施するための関数（ｆ２）に落差変動割合（ＲＷｆ１）を代入して得られた補正値を、第１回転数（ｒ１、２３９４ｒｐｍ）に積算することにより、補正第１回転数（ｒ１’）を算出する（Ｓ２６）。
【００８９】
また、第１供給モード（Ｓ２）では、図７および図１０に示すように、見込み落差重量（Ｗｆ１）が比較的少量（１５０ｇ、ｋｆ＝０．１５）に設定され、第３供給モードを選択する場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ１３によってモータ７の回転数（ｒ）が第３回転数（ｒ３、２１６７ｒｐｍ）に制御され、第１回転数（ｒ１、１８０６ｒｐｍ）よりも高速の第３回転数（ｒ３、２１６７ｒｐｍ）で粉粒体が供給される（Ｓ２７）。
【００９０】
そして、時間ｔ３において、計量装置４における実測重量（Ｗ）が第３動作重量（ＷＩＳ３、２２０ｇ）に到達すると（Ｓ２８：ＹＥＳ）、時間ｔ３から時間ｔ４までの間において、ＣＰＵ１３の制御によって、モータ７の回転数（ｒ）が第３回転数（ｒ３、２１６７ｒｐｍ）から第１回転数（ｒ１、１８０６ｒｐｍ）に切り替えられる（Ｓ２９）。
【００９１】
そして、上記したように、第１回転数（ｒ１、１８０６ｒｐｍ）で粉粒体が供給され（Ｓ２２）、時間ｔ１において、計量装置４における実測重量（Ｗ）が第１動作重量（ＷＩＳ１、８５０ｇ）に到達すれば（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３の制御によって、時間ｔ２までの間、モータ７が停止される（Ｓ２４）。
【００９２】
その後、上記したように、実際の落差重量（ＷＦ）と見込み落差重量（Ｗｆ１）とに基づくＰＩＤ演算により、補正第１回転数（ｒ１’）を計算する（Ｓ２５、Ｓ２６）。
【００９３】
これにより、第１供給モード（Ｓ２）が終了する。
【００９４】
次いで、図９および図１０に示すように、時間ｔ２において、供給条件計算ステップ（Ｓ１）において計算された第２動作重量（ＷＩＳ２、１１９５ｇ）に基づいて、供給装置１が、第２供給モード（Ｓ３）で動作される。
【００９５】
第２供給モード（Ｓ３）では、図８に示すように、ＣＰＵ１３によってモータ７の回転数（ｒ）が第２回転数（ｒ２、１００ｒｐｍ）に制御され、第２回転数（ｒ２、１００ｒｐｍ）で粉粒体が供給される（Ｓ３１）。
【００９６】
その後、時間ｔ５において、計量装置４における実測重量（Ｗ）が第２動作重量（ＷＩＳ２、１１９５ｇ）に到達すると（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３の制御によって、モータ７が停止される。
【００９７】
これにより、供給装置１による粉粒体の供給動作が終了する。
【００９８】
そして、同条件の計量を複数実施する場合には、補正第１回転数（ｒ１’）を第１回転数（ｒ１）として、再度、上記したように、供給装置１から計量装置４へ粉粒体が供給される。
【００９９】
また、同条件の計量が終了するまでの間、第２目標重量（Ｗｉ２、２００ｇ）は、定量を維持する。
【０１００】
この供給装置１によれば、図４に示すように、第１目標重量（Ｗｉ１）に任意の落差比率（ｋｆ）を積算して得られる見込み落差重量（Ｗｆ１）を、予め実測に基づいて設定される、落差重量（Ｗｆ）と、モータ７の回転数（ｒ）との関数（ｆ１：ｒ＝ｆ（Ｗｆ））に代入することにより、第１回転数（ｒ１）を計算する。
【０１０１】
そのため、第１目標重量（ｒ１）に基づいて任意に設定した見込み落差重量（Ｗｆ１）から、第１回転数（ｒ１）を設定することができ、落差重量に起因する計量誤差を、任意に調整することができる。
【０１０２】
その結果、第１供給モード（Ｓ２）において、粉粒体を精度よく計量することができる。
【０１０３】
また、この供給装置１によれば、図８および図９に示すように、第１回転数（ｒ１）よりも低速の第２回転数（ｒ２）で供給する第２供給モード（Ｓ３）において、第２目標重量（Ｗｉ２）を任意に設定し、計量目標重量（ＷＩ）から第２目標重量（Ｗｉ２）を減算させることにより、第１目標重量（Ｗｉ１）を計算する。
【０１０４】
そのため、第２目標重量（Ｗｉ２）を、任意に少量に設定することができ、第２供給モード（Ｓ２）における供給時間を短縮することができる。
【０１０５】
また、第２供給モード（Ｓ２）では、低速の第２回転数（ｒ２）で粉粒体を計量装置４に供給するので、計量目標重量（ＷＩ）を精度よく計量することもできる。
【０１０６】
その結果、粉粒体の重量を短時間で精度よく計量することができる。
【０１０７】
また、この供給装置１によれば、第２目標重量（Ｗｉ２）が定量であるため、繰り返し計量する場合に、ほぼ同等の時間で、精度よく、粉粒体の重量を計量することができる。
【０１０８】
また、この供給装置１によれば、図７および図１０に示すように、第１供給モード（Ｓ２）は、第１回転数（ｒ１）よりも高速の第３回転数（ｒ３）で供給する第３供給モードを含んでいる。
【０１０９】
そのため、第１供給モード（Ｓ１）をより短時間で終了することができ、粉粒体の重量を、より短時間で計量することができる。
【０１１０】
なお、上記した実施形態では、供給装置１は、スクリューフィーダ３を備えているが、計量対象物を計量装置４へ供給する供給手段は、特に限定されず、計量対象物に応じて、例えば、振動フィーダ、例えば、スライドゲートなどの開度を調整可能な開閉弁、公知のバルブなどを用いることもできる。
【符号の説明】
【０１１１】
１ 供給装置
４ 計量装置
１３ ＣＰＵ（速度制御手段の一例）
１４ ＲＯＭ（記憶装置の一例）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計量対象物を計量装置に供給する供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スクリューフィーダなどから切り出される樹脂ペレットや樹脂粉砕材などの粉粒体を計量するための計量装置が知られている。
【０００３】
このような計量装置において、例えば、計量の途中において、スクリューフィーダを一旦停止させて、停止した後にスクリューフィーダから計量容器へ落下する粉粒体の重量（落差量）を測定し、再度、スクリューフィーダを、停止させる前と同じ速度で作動させて、計量容器において計量されている粉粒体の重量が、目標量から落差量を差し引いた終了量に到達した時点で、スクリューフィーダを完全に停止させることにより、設定された目標量を計量する方法が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２２３６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、上記した特許文献１に記載の方法では、スクリューフィーダを一旦停止させて落差量を測定し、その落差量を目標量から差し引いた終了量に到達した時点で、スクリューフィーダを完全に停止させている。
【０００６】
そのため、落差量測定後、終了量に到達するまで、スクリューフィーダの速度を変動させることができない。
【０００７】
そこで、計量を短時間で終了するためには、予め、落差量を測定する前のスクリューフィーダの供給速度を上げることが検討される。
【０００８】
しかし、スクリューフィーダの供給速度を上げると落差量が増加するため、落差量に起因する誤差が増加し、計量対象物を精度よく計量することが困難である。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、計量対象物を精度よく計量することができる供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、計量対象物を、第１供給速度で供給する第１供給モードで、計量対象物の重量を計量する計量装置に供給する供給装置であって、前記第１供給速度を制御する速度制御手段と、速度計算プログラムが格納されている記憶装置とを備え、前記速度計算プログラムは、前記速度制御手段に、前記計量装置における計量目標重量に基づいて、前記第１供給モードにおける第１目標重量を計算するステップと、前記第１目標重量に、任意の比率を積算して、見込み落差重量を計算するステップと、前記見込み落差重量を、予め実測に基づいて設定される、落差重量と供給速度との関数に代入し、前記第１供給速度を計算するステップとを実施させ、前記第１供給モードにおいて、前記速度制御手段により計算された前記第１供給速度で計量対象物を供給することを特徴としている。
【００１１】
このような構成によれば、第１目標重量に任意の比率を積算して得られる見込み落差重量を、予め実測に基づいて設定される、落差重量（供給装置から計量装置へ供給される途中の計量対象物の重量）と供給速度との関数に代入することにより、第１供給速度を計算する。
【００１２】
そのため、第１目標重量に基づいて任意に設定した見込み落差重量から、第１供給速度を設定することができ、落差重量に起因する計量誤差を、任意に調整することができる。
【００１３】
その結果、第１供給モードにおいて、計量対象物を精度よく計量することができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、さらに、前記第１供給速度よりも低速の第２供給速度で供給する第２供給モードを備え、前記第１目標重量を計算するステップにおいて、前記速度計算プログラムは、前記速度制御手段に、前記計量目標重量から、任意に設定される前記第２供給モードにおける第２目標重量を減算させることを特徴としている。
【００１５】
このような構成によれば、第１供給速度よりも低速の第２供給速度で供給する第２供給モードにおいて、第２目標重量を任意に設定し、計量目標重量から第２目標重量を減算させることにより、第１目標重量を計算する。
【００１６】
そのため、第２目標重量を、任意に少量に設定することができ、第２供給モードにおける供給時間を短縮することができる。
【００１７】
また、第２供給モードでは、低速の第２供給速度で計量対象物を計量装置に供給するので、計量目標重量を精度よく計量することもできる。
【００１８】
その結果、計量対象物の重量を短時間で精度よく計量することができる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、前記第２目標重量は、定量であることを特徴としている。
【００２０】
このような構成によれば、第２目標重量が定量であるため、繰り返し計量する場合に、ほぼ同等の時間で、精度よく、計量対象物の重量を計量することができる。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明は、前記第１供給モードは、前記第１供給速度よりも高速の第３供給速度で供給する第３供給モードを含んでいることを特徴としている。
【００２２】
このような構成によれば、第１供給モードは、第１供給速度よりも高速の第３供給速度で供給する第３供給モードを含んでいる。
【００２３】
そのため、第１供給モードをより短時間で終了することができ、計量対象物の重量を、より短時間で計量することができる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に記載の発明によれば、第１供給モードにおいて、計量対象物を精度よく計量することができる。
【００２５】
また、請求項２に記載の発明によれば、計量対象物の重量を短時間で計量することができる。
【００２６】
また、請求項３に記載の発明によれば、繰り返し計量する場合に、ほぼ同等の時間で、精度よく、計量対象物の重量を計量することができる。
【００２７】
また、請求項４に記載の発明によれば、第１供給モードをより短時間で終了することができ、計量対象物の重量を、より短時間で計量することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の供給装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す供給装置の供給動作を示すフロー図である。
【図３】図２に示す供給条件計算ステップの計算処理を示すフロー図である。
【図４】図３に示す第１供給モード条件計算ステップの計算処理を示すフロー図である。
【図５】図３に示す第３供給モード選択判断ステップの判断処理を示すフロー図である。
【図６】図３に示す第２供給モード条件計算ステップの計算処理を示すフロー図である。
【図７】図２に示す第１供給モードにおける供給装置の動作制御を示すフロー図である。
【図８】図２に示す第２供給モードにおける供給装置の動作制御を示すフロー図である。
【図９】第３供給モードが選択されない場合における供給装置の供給動作を説明するための説明図であって、供給重量と時間との関係を示すグラフである。
【図１０】第３供給モードが選択された場合における供給装置の供給動作を説明するための説明図であって、供給重量と時間との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明の供給装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【００３０】
供給装置１は、図１に示すように、粉粒体（計量対象物の一例）を貯蔵する貯蔵ホッパ２と、貯蔵ホッパ２内の粉粒体を切り出すスクリューフィーダ３とを備え、スクリューフィーダ３によって切り出された粉粒体を計量装置４の計量ホッパ９（後述）へ供給する。
【００３１】
貯蔵ホッパ２は、略円筒形状の上側部分と、下方に向かって開口断面積が小さくなる略円錐形状の下側部分とが連続するように形成されている。
【００３２】
スクリューフィーダ３は、供給筒部５、スクリュー６およびモータ７を備えている。
【００３３】
供給筒部５は、略水平方向に延びる略筒形状に形成されており、一端部において、貯蔵ホッパ２の下端部に連続されている。また、供給筒部５の他端部には、下方に向かって開口される供給口８が形成されている。
【００３４】
スクリュー６は、供給筒部５が延びる方向に沿って、供給筒部５に回転可能に内装されている。
【００３５】
モータ７は、スクリュー６の一端部に接続されており、スクリュー６を回転させる。
【００３６】
そして、貯蔵ホッパ２内の粉粒体は、スクリュー６の回転によって、供給筒部５内を一方から他方へ搬送され、供給筒部５の供給口８から切り出される。
【００３７】
計量装置４は、計量ホッパ９と、計量ホッパ９の重量を計量するロードセル１０を備えている。
【００３８】
計量ホッパ９は、略円筒形状の上側部分と、下方に向かって開口断面積が小さくなる略円錐形状の下側部分とが連続するように形成されており、その上端部には、スクリューフィーダ３によって切り出された粉粒体を受け入れるための受入口１１が開口形成されるとともに、その下端部には、粉粒体を排出するための排出ゲート１２が設けられている。
【００３９】
ロードセル１０は、計量ホッパ９を支持しつつ、計量ホッパ９内に切り出された粉粒体の重量を計量できるように構成されており、この計量ホッパ９に受け入れられた粉粒体の重量は、風袋（計量ホッパ９）の重量をキャンセルした状態で、このロードセル１０によって計量される。
【００４０】
そして、この計量装置４では、スクリューフィーダ３のモータ７およびロードセル１０が、ＣＰＵ１３（速度制御手段の一例）に接続されている。
【００４１】
ＣＰＵ１３は、速度計算プログラムなどの各種のプログラムが格納されているＲＯＭ１４（記憶装置の一例）、および、各種のプログラムを実行するための一時的な数値を記憶するためのＲＡＭ１５などを備えている。また、ＲＯＭ１４には、落差検量線（ｆ１、後述）が、予め格納されている。
【００４２】
以下、図２〜図１０を参照しながら、供給装置１による計量装置４への粉粒体の供給動作を説明する。
【００４３】
図２は、図１に示す供給装置の供給動作を示すフロー図である。
【００４４】
供給装置１によって所定量の粉粒体を切り出すには、まず、所定の計量目標重量（ＷＩ）を設定（たとえば、入力操作によりＣＰＵ１３にインプット）する。
【００４５】
すると、図２に示すように、まず、供給条件計算ステップ（Ｓ１）において、速度計算プログラムが実行され、第１供給モード（Ｓ２）におけるモータ７の回転数（第１供給速度の一例。以下、第１回転数（ｒ１）とする。）、第３供給モードの有無、および、第２動作重量（ＷＩＳ２、後述）が計算される。
【００４６】
そして、供給条件計算ステップ（Ｓ１）における計算結果に基づいて、ＣＰＵ１３が供給装置１を制御することにより、順次、第１供給モード（Ｓ２）および第２供給モード（Ｓ３）が実施され、計量目標重量（ＷＩ）の粉粒体が切り出される。
【００４７】
図３は、図２に示す供給条件計算ステップの計算処理を示すフロー図である。図４は、図３に示す第１供給モード条件計算ステップの計算処理を示すフロー図である。図５は、図３に示す第３供給モード選択判断ステップの判断処理を示すフロー図である。図６は、図３に示す第２供給モード条件計算ステップの計算処理を示すフロー図である。
【００４８】
供給条件計算ステップ（Ｓ１）では、図３に示すように、第１供給モード条件計算ステップ（Ｓ１１）、第３供給モード選択判断ステップ（Ｓ１２）および第２供給モード条件計算ステップ（Ｓ１３）が順次実行される。
【００４９】
第１供給モード条件計算ステップ（Ｓ１１）では、図４に示すように、第１目標重量計算ステップ（Ｓ１１１）、見込み落差重量計算ステップ（Ｓ１１２）および第１回転数計算ステップ（Ｓ１１３）が順次実行されることにより、第１回転数（ｒ１）が計算される。
【００５０】
第１目標重量計算ステップ（Ｓ１１１）では、計量目標重量（ＷＩ）から、第２供給モード（Ｓ３）において切り出される粉粒体の重量（第２目標重量、Ｗｉ２）を減算し、第１供給モード（Ｓ２）において切り出される粉粒体の重量（第１目標重量、Ｗｉ１）を算出する。なお、第２目標重量（Ｗｉ２）は、任意に設定され、ＲＯＭ１４にプリセット値として予め記憶されている。
【００５１】
見込み落差重量計算ステップ（Ｓ１１２）では、第１目標重量（Ｗｉ１）に、落差比率（ｋｆ、比率の一例）を積算して、見込み落差重量（Ｗｆ１）を算出する。なお、この実施形態では、落差比率（ｋｆ）は、任意に設定される。
【００５２】
ここで、落差比率（ｋｆ）とは、目標重量（具体的には、第１目標重量（Ｗｉ１））に対する、落差重量（Ｗｆ）の比率である。詳しくは、目標重量を、供給装置１の動作によって計量装置４へ供給される重量（動作重量（ＷＩＳ））と、供給装置１が停止された後に慣性で計量装置４へ供給される重量（すなわち、落差重量（Ｗｆ））とに分けた場合において、目標重量に対する落差重量（Ｗｆ）の比率が落差比率（ｋｆ）である。なお、供給装置１から計量装置４へ粉粒体を安定供給するには、落差重量（Ｗｆ）に対する動作重量（ＷＩＳ）の倍率（安定供給倍率（ｋｂ））が４以上であることが好ましい。
【００５３】
また、見込み落差重量（Ｗｆ１）には、予め上限値（ＵＬ）が設定されている。見込み落差重量（Ｗｆ１）の上限値（ＵＬ）は、モータ７の最大回転数（ｒＭＡＸ）に応じて設定され、ＲＯＭ１４にプリセット値として予め記憶されている。
【００５４】
第１回転数計算ステップ（Ｓ１１３）では、モータ７の回転数（ｒ）と落差重量（Ｗｆ）との関数（ｒ＝ｆ（Ｗｆ）、以下、落差検量線（ｆ１）とする。）に、見込み落差重量（Ｗｆ１）を代入して、第１回転数（ｒ１）を計算する。なお、落差検量線（ｆ１）は、例えば、モータ７の回転数（ｒ）と、その回転数（ｒ）における落差重量（Ｗｆ）とを、複数、プロットし、最小二乗法によって一次方程式に近似させることにより、一次関数として求められる。
【００５５】
以下、第１供給モード条件計算ステップ（Ｓ１１）をより具体的に説明する。なお、この説明では、計量目標重量（ＷＩ）を１２００ｇとする。また、モータ７の回転数（ｒ）の範囲は、１００〜３１００ｒｐｍとする。また、第２目標重量（Ｗｉ２）のプリセット値は、２００ｇである。また、モータ７の回転数（ｒ）が最大（ｒＭＡＸ：３１００ｒｐｍ）であるときの落差重量（ＷｆＭＡＸ）は、２６０ｇである。すなわち、見込み落差重量（Ｗｆ１）の上限値（ＵＬ）のプリセット値は２６０ｇである。また、モータ７の回転数（ｒ）が最小（ｒＭＩＮ：１００ｒｐｍ）であるときの落差重量（ＷｆＭＩＮ）は、５ｇである。また、落差検量線（ｆ１）は、落差重量（Ｗｆ）＝０．０８５×（回転数（ｒ）−最小回転数（ｒＭＩＮ））＋最小落差重量（ＷｆＭＩＮ）と表される。
【００５６】
例えば、落差比率（ｋｆ）のプリセット値を０．２とした場合（すなわち、見込み落差重量（Ｗｆ１）が上限値（ＵＬ）未満となる場合）には、まず、第１目標重量計算ステップ（Ｓ１１１）において、第１目標重量（Ｗｉ１）が、１０００ｇ（１２００ｇ−２００ｇ）と計算される。次いで、見込み落差重量計算ステップ（Ｓ１１２）において、見込み落差重量（Ｗｆ１）が、２００ｇ（１０００ｇ×０．２）と計算される。次いで、第１回転数計算ステップ（Ｓ１１３）において、落差検量線（ｆ１）に見込み落差重量（Ｗｆ１、２００ｇ）が代入され、見込み落差重量（Ｗｆ１、２００ｇ）に対応した回転数（ｒ）として、第１回転数（ｒ１）が２３９４ｒｐｍと計算される。
【００５７】
また、例えば、落差比率（ｋｆ）のプリセット値を０．３とした場合（すなわち、見込み落差重量（Ｗｆ１）が上限値（ＵＬ）以上となる場合）には、まず、第１目標重量計算ステップ（Ｓ１１１）において、第１目標重量（Ｗｉ１）が、１０００ｇ（１２００ｇ−２００ｇ）と計算される。次いで、見込み落差重量計算ステップ（Ｓ１１２）において、見込み落差重量（Ｗｆ１）が、３００ｇ（１０００ｇ×０．３）と計算され、上限値（ＵＬ）のプリセット値に基づいて、２６０ｇと設定される。次いで、第１回転数計算ステップ（Ｓ１１３）において、落差検量線（ｆ１）に見込み落差重量（Ｗｆ１、２６０ｇ）が代入され、見込み落差重量（Ｗｆ１、２６０ｇ）に対応した回転数（ｒ）として、第１回転数（ｒ１）が３１００ｒｐｍと計算される。
【００５８】
第３供給モード選択判断ステップ（Ｓ１２）では、図５に示すように、第１供給モード（Ｓ２）において、第１回転数（ｒ１）よりも高速の第３回転数（ｒ３、第３供給速度の一例）による供給を実施するか否かを判断する（Ｓ１２５）。
【００５９】
第３供給モード選択判断ステップ（Ｓ１２）では、第１動作重量計算ステップ（Ｓ１２１）を実行する。
【００６０】
第１動作重量計算ステップ（Ｓ１２１）では、第１目標重量（Ｗｉ１）から見込み落差重量（Ｗｆ１）を減算することにより、第１供給モード（Ｓ１）における動作重量（第１動作重量（ＷＩＳ１））を計算する。
【００６１】
また、第３供給モード選択判断ステップ（Ｓ１２）では、第３回転数計算ステップ（Ｓ１２２）、加速落差重量計算ステップ（Ｓ１２３）およびモード切替重量計算ステップ（Ｓ１２４）を順次実行することにより、モータ７の回転数（ｒ）を第３回転数（ｒ３）から第１回転数（ｒ１）に切り替え、第１回転数（ｒ１）における安定供給に移行するまでの間に、供給装置１から計量装置４へ供給される粉粒体の重量（モード切替重量（ＷＩＳａ））を計算する。
【００６２】
第３回転数計算ステップ（Ｓ１２２）では、第１回転数（ｒ１）に加速比率（ｋｕｐ）を積算して、第３回転数（ｒ３）を計算する。加速比率（ｋｕｐ）は、任意に設定され、ＲＯＭ１４にプリセット値として予め記憶されている。また、加速比率（ｋｕｐ）は、例えば、１．０〜１．８である。
【００６３】
加速落差重量計算ステップ（Ｓ１２３）では、見込み落差重量（Ｗｆ１）に加速比率（ｋｕｐ）を積算して、第３回転数（ｒ３）で供給したときの落差重量（加速落差重量（Ｗｆｕｐ））を計算する。
【００６４】
モード切替重量計算ステップ（Ｓ１２４）では、まず、見込み落差重量（Ｗｆ１）に安定供給倍率（ｋｂ）および調整倍率（α）を積算して、第１回転数（ｒ１）における安定供給に必要な重量を求め、次いで、その重量に加速落差重量（Ｗｆｕｐ）を加算して、モード切替重量（ＷＩＳａ）を計算する。なお、調整倍率（α）は、第３回転数（ｒ３）から第１回転数（ｒ１）に切り替える途中の動作重量（ＷＩＳ）に対応して任意に設定され、ＲＯＭ１４にプリセット値として予め記憶されている。
【００６５】
次いで、第３供給モード選択判断ステップ（Ｓ１２）では、第１目標重量（Ｗｉ１）からモード切替重量（ＷＩＳａ）を減算することにより判断値を計算する。
【００６６】
そして、判断値が０を超過していれば（Ｓ１２５：ＹＥＳ）、第３供給モードを選択し（Ｓ１２６）、判断値が０以下であれば（Ｓ１２５：ＮＯ）、第３供給モードを選択しない（Ｓ１２７）。なお、判断値が０を超過している場合には、その判断値が、第３供給モードにおいて供給装置１から計量装置４へ供給される動作重量（第３動作重量（ＷＩＳ３））となる。
【００６７】
第３供給モード選択判断ステップ（Ｓ１２）をより具体的に説明する。なお、この説明では、計量目標重量（ＷＩ）を１２００ｇとする。また、第２目標重量（Ｗｉ２）のプリセット値は、２００ｇ、見込み落差重量（Ｗｆ１）の上限値（ＵＬ）のプリセット値は、２６０ｇ、加速比率（ｋｕｐ）のプリセット値は、１．２、安定供給倍率（ｋｂ）のプリセット値は、４．０、調整倍率（α）のプリセット値は、１．０とする。
【００６８】
例えば、落差比率（ｋｆ）を０．２とした場合（すなわち、見込み落差重量（Ｗｆ１）を比較的多量に設定した場合）には、上述したように、第１供給モード条件計算ステップ（Ｓ１１）において、第１目標重量（Ｗｉ１）が１０００ｇと計算され（Ｓ１１１）、見込み落差重量（Ｗｆ１）が２００ｇと計算され（Ｓ１１２）、第１回転数（ｒ１）が２３９４ｒｐｍと計算される（Ｓ１１３）。
【００６９】
そして、第１動作重量計算ステップ（Ｓ１２１）において、第１動作重量（ＷＩＳ１）が８００ｇ（１０００ｇ−２００ｇ）と計算される。
【００７０】
また、第３回転数計算ステップ（Ｓ１２２）において、第３回転数（ｒ３）が２８７３ｒｐｍ（２３９４ｒｐｍ×１．２）と計算される。次いで、加速落差重量計算ステップ（Ｓ１２３）において、加速落差重量（Ｗｆｕｐ）が２４０ｇ（２００ｇ×１．２）と計算される。次いで、モード切替重量計算ステップ（Ｓ１２４）において、モード切替重量（ＷＩＳａ）が１０４０ｇ（２４０ｇ＋２００ｇ×４．０×１．０）と計算される。
【００７１】
この場合には、判断値が−６０ｇ（１０００ｇ−１０４０ｇ）となり、判断値が０以下であるため（Ｓ１２５：ＮＯ）、ＣＰＵ１３は、第３供給モードを選択しない（Ｓ１２７）。
【００７２】
また、例えば、落差比率（ｋｆ）を０．１５とした場合（すなわち、見込み落差重量（Ｗｆ１）を比較的少量に設定した場合）には、上述したように、第１供給モード条件計算ステップ（Ｓ１１）において、第１目標重量（Ｗｉ１）が１０００ｇと計算され（Ｓ１１１）、見込み落差重量（Ｗｆ１）が１５０ｇ（１０００ｇ×０．１５）と計算され（Ｓ１１２）、第１回転数（ｒ１）が１８０６ｒｐｍと計算される（Ｓ１１３）。
【００７３】
そして、第１動作重量計算ステップ（Ｓ１２１）において、第１動作重量（ＷＩＳ１）が８５０ｇ（１０００ｇ−１５０ｇ）と計算される。
【００７４】
そして、第３回転数計算ステップ（Ｓ１２２）において、第３回転数（ｒ３）が２１６７ｒｐｍ（１８０６ｒｐｍ×１．２）と計算される。次いで、加速落差重量計算ステップ（Ｓ１２３）において、加速落差重量（Ｗｆｕｐ）が１８０ｇ（１５０ｇ×１．２）と計算される。次いで、モード切替重量計算ステップ（Ｓ１２４）において、モード切替重量（ＷＩＳａ）が７８０ｇ（１８０ｇ＋１５０ｇ×４．０×１．０）と計算される。
【００７５】
この場合には、判断値が２２０ｇ（１０００ｇ−７８０ｇ）となり、判断値が０を超過しているため（Ｓ１２５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、第３供給モードを選択する（Ｓ１２６）。そして、第３動作重量（ＷＩＳ３）は、２２０ｇと設定される。
【００７６】
第２供給モード条件計算ステップ（Ｓ１３）では、図６に示すように、第２落差重量計算ステップ（Ｓ１３１）および第２動作重量計算ステップ（Ｓ１３２）を順次実行することにより、第２動作重量（ＷＩＳ２）を計算する。
【００７７】
第２落差重量計算ステップ（Ｓ１３１）では、落差検量線（ｆ１）に、第１回転数（ｒ１）よりも低速の第２回転数（ｒ２、第２供給速度の一例）を代入して、第２回転数（ｒ２）で供給したときの落差重量（第２落差重量（Ｗｆ２））を計算する。なお、第２回転数（ｒ２）は、任意に設定され、ＲＯＭ１４にプリセット値として予め記憶されている。
【００７８】
第２動作重量計算ステップ（Ｓ１３２）では、計量目標重量（ＷＩ）から第２落差重量（Ｗｆ２）を減算して、第２動作重量（ＷＩＳ２）を計算する。
【００７９】
第２供給モード条件計算ステップ（Ｓ１３）をより具体的に説明する。なお、この説明では、第２回転数（ｒ２）のプリセット値は、１００ｒｐｍとする。
【００８０】
例えば、計量目標重量（ＷＩ）が１２００ｇである場合には、まず、第２落差重量計算ステップ（Ｓ１３１）において、落差検量線（ｆ１）に第２回転数（ｒ２、１００ｒｐｍ）が代入され、第２回転数（ｒ２、１００ｒｐｍ）に対応した落差重量として、第２落差重量（Ｗｆ２）が５ｇと計算される。次いで、第２動作重量計算ステップ（Ｓ１３２）において、第２動作重量（ＷＩＳ２）が１１９５ｇ（１２００ｇ−５ｇ）と計算される。
【００８１】
これにより、供給条件計算ステップ（Ｓ１）が終了する。
【００８２】
図７は、図２に示す第１供給モードにおける供給装置の動作制御を示すフロー図である。図８は、図２に示す第２供給モードにおける供給装置の動作制御を示すフロー図である。図９は、第３供給モードが選択されない場合における供給装置の供給動作を説明するための説明図であって、供給重量と時間との関係を示すグラフである。図１０は、第３供給モードが選択された場合における供給装置の供給動作を説明するための説明図であって、供給重量と時間との関係を示すグラフである。
【００８３】
次いで、供給条件計算ステップ（Ｓ１）において計算された第１回転数（ｒ１）、および、供給条件計算ステップ（Ｓ１）において判断された第３供給モードの有無に基づいて、供給装置１が、第１供給モード（Ｓ２）で動作される。
【００８４】
第１供給モード（Ｓ２）では、図７および図９に示すように、見込み落差重量（Ｗｆ１）が比較的多量（２００ｇ、ｋｆ＝０．２）に設定され、第３供給モードを選択しない場合（Ｓ２１：ＮＯ）には、ＣＰＵ１３によってモータ７の回転数（ｒ）が第１回転数（ｒ１、２３９４ｒｐｍ）に制御され、第１回転数（ｒ１、２３９４ｒｐｍ）で粉粒体が供給される（Ｓ２２）。
【００８５】
そして、時間ｔ１において、計量装置４における実測重量（Ｗ）が第１動作重量（ＷＩＳ１、８００ｇ）に到達すると（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３の制御によって、時間ｔ２までの間、モータ７が停止される（Ｓ２４）。なお、モータ７が停止された後における実測重量（Ｗ）の増加分が、実際の落差重量（ＷＦ）として実測される。
【００８６】
次いで、実際の落差重量（ＷＦ）と見込み落差重量（Ｗｆ１）とに基づくＰＩＤ演算により、補正第１回転数（ｒ１’）を計算する。
【００８７】
詳しくは、補正第１回転数（ｒ１’）を計算するには、まず、実際の落差重量（ＷＦ）を見込み落差重量（Ｗｆ１）で除算し、見込み落差重量（Ｗｆ１）に対する、実際の落差重量（ＷＦ）の変動割合（落差変動割合（ＲＷｆ１））を計算する（Ｓ２５）。
【００８８】
次いで、ＰＩＤ演算を実施するための関数（ｆ２）に落差変動割合（ＲＷｆ１）を代入して得られた補正値を、第１回転数（ｒ１、２３９４ｒｐｍ）に積算することにより、補正第１回転数（ｒ１’）を算出する（Ｓ２６）。
【００８９】
また、第１供給モード（Ｓ２）では、図７および図１０に示すように、見込み落差重量（Ｗｆ１）が比較的少量（１５０ｇ、ｋｆ＝０．１５）に設定され、第３供給モードを選択する場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ１３によってモータ７の回転数（ｒ）が第３回転数（ｒ３、２１６７ｒｐｍ）に制御され、第１回転数（ｒ１、１８０６ｒｐｍ）よりも高速の第３回転数（ｒ３、２１６７ｒｐｍ）で粉粒体が供給される（Ｓ２７）。
【００９０】
そして、時間ｔ３において、計量装置４における実測重量（Ｗ）が第３動作重量（ＷＩＳ３、２２０ｇ）に到達すると（Ｓ２８：ＹＥＳ）、時間ｔ３から時間ｔ４までの間において、ＣＰＵ１３の制御によって、モータ７の回転数（ｒ）が第３回転数（ｒ３、２１６７ｒｐｍ）から第１回転数（ｒ１、１８０６ｒｐｍ）に切り替えられる（Ｓ２９）。
【００９１】
そして、上記したように、第１回転数（ｒ１、１８０６ｒｐｍ）で粉粒体が供給され（Ｓ２２）、時間ｔ１において、計量装置４における実測重量（Ｗ）が第１動作重量（ＷＩＳ１、８５０ｇ）に到達すれば（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３の制御によって、時間ｔ２までの間、モータ７が停止される（Ｓ２４）。
【００９２】
その後、上記したように、実際の落差重量（ＷＦ）と見込み落差重量（Ｗｆ１）とに基づくＰＩＤ演算により、補正第１回転数（ｒ１’）を計算する（Ｓ２５、Ｓ２６）。
【００９３】
これにより、第１供給モード（Ｓ２）が終了する。
【００９４】
次いで、図９および図１０に示すように、時間ｔ２において、供給条件計算ステップ（Ｓ１）において計算された第２動作重量（ＷＩＳ２、１１９５ｇ）に基づいて、供給装置１が、第２供給モード（Ｓ３）で動作される。
【００９５】
第２供給モード（Ｓ３）では、図８に示すように、ＣＰＵ１３によってモータ７の回転数（ｒ）が第２回転数（ｒ２、１００ｒｐｍ）に制御され、第２回転数（ｒ２、１００ｒｐｍ）で粉粒体が供給される（Ｓ３１）。
【００９６】
その後、時間ｔ５において、計量装置４における実測重量（Ｗ）が第２動作重量（ＷＩＳ２、１１９５ｇ）に到達すると（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３の制御によって、モータ７が停止される。
【００９７】
これにより、供給装置１による粉粒体の供給動作が終了する。
【００９８】
そして、同条件の計量を複数実施する場合には、補正第１回転数（ｒ１’）を第１回転数（ｒ１）として、再度、上記したように、供給装置１から計量装置４へ粉粒体が供給される。
【００９９】
また、同条件の計量が終了するまでの間、第２目標重量（Ｗｉ２、２００ｇ）は、定量を維持する。
【０１００】
この供給装置１によれば、図４に示すように、第１目標重量（Ｗｉ１）に任意の落差比率（ｋｆ）を積算して得られる見込み落差重量（Ｗｆ１）を、予め実測に基づいて設定される、落差重量（Ｗｆ）と、モータ７の回転数（ｒ）との関数（ｆ１：ｒ＝ｆ（Ｗｆ））に代入することにより、第１回転数（ｒ１）を計算する。
【０１０１】
そのため、第１目標重量（ｒ１）に基づいて任意に設定した見込み落差重量（Ｗｆ１）から、第１回転数（ｒ１）を設定することができ、落差重量に起因する計量誤差を、任意に調整することができる。
【０１０２】
その結果、第１供給モード（Ｓ２）において、粉粒体を精度よく計量することができる。
【０１０３】
また、この供給装置１によれば、図８および図９に示すように、第１回転数（ｒ１）よりも低速の第２回転数（ｒ２）で供給する第２供給モード（Ｓ３）において、第２目標重量（Ｗｉ２）を任意に設定し、計量目標重量（ＷＩ）から第２目標重量（Ｗｉ２）を減算させることにより、第１目標重量（Ｗｉ１）を計算する。
【０１０４】
そのため、第２目標重量（Ｗｉ２）を、任意に少量に設定することができ、第２供給モード（Ｓ２）における供給時間を短縮することができる。
【０１０５】
また、第２供給モード（Ｓ２）では、低速の第２回転数（ｒ２）で粉粒体を計量装置４に供給するので、計量目標重量（ＷＩ）を精度よく計量することもできる。
【０１０６】
その結果、粉粒体の重量を短時間で精度よく計量することができる。
【０１０７】
また、この供給装置１によれば、第２目標重量（Ｗｉ２）が定量であるため、繰り返し計量する場合に、ほぼ同等の時間で、精度よく、粉粒体の重量を計量することができる。
【０１０８】
また、この供給装置１によれば、図７および図１０に示すように、第１供給モード（Ｓ２）は、第１回転数（ｒ１）よりも高速の第３回転数（ｒ３）で供給する第３供給モードを含んでいる。
【０１０９】
そのため、第１供給モード（Ｓ１）をより短時間で終了することができ、粉粒体の重量を、より短時間で計量することができる。
【０１１０】
なお、上記した実施形態では、供給装置１は、スクリューフィーダ３を備えているが、計量対象物を計量装置４へ供給する供給手段は、特に限定されず、計量対象物に応じて、例えば、振動フィーダ、例えば、スライドゲートなどの開度を調整可能な開閉弁、公知のバルブなどを用いることもできる。
【符号の説明】
【０１１１】
１ 供給装置
４ 計量装置
１３ ＣＰＵ（速度制御手段の一例）
１４ ＲＯＭ（記憶装置の一例）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計量対象物を、第１供給速度で供給する第１供給モードで、計量対象物の重量を計量する計量装置に供給する供給装置であって、
前記第１供給速度を制御する速度制御手段と、
速度計算プログラムが格納されている記憶装置とを備え、
前記速度計算プログラムは、前記速度制御手段に、
前記計量装置における計量目標重量に基づいて、前記第１供給モードにおける第１目標重量を計算するステップと、
前記第１目標重量に、任意の比率を積算して、見込み落差重量を計算するステップと、
前記見込み落差重量を、予め実測に基づいて設定される、落差重量と供給速度との関数に代入し、前記第１供給速度を計算するステップと
を実施させ、
前記第１供給モードにおいて、前記速度制御手段により計算された前記第１供給速度で計量対象物を供給することを特徴とする、供給装置。
【請求項２】
さらに、前記第１供給速度よりも低速の第２供給速度で供給する第２供給モードを備え、
前記第１目標重量を計算するステップにおいて、前記速度計算プログラムは、前記速度制御手段に、前記計量目標重量から、任意に設定される前記第２供給モードにおける第２目標重量を減算させることを特徴とする、請求項１に記載の供給装置。
【請求項３】
前記第２目標重量は、定量であることを特徴とする、請求項２に記載の供給装置。
【請求項４】
前記第１供給モードは、前記第１供給速度よりも高速の第３供給速度で供給する第３供給モードを含んでいることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の供給装置。
【請求項１】
計量対象物を、第１供給速度で供給する第１供給モードで、計量対象物の重量を計量する計量装置に供給する供給装置であって、
前記第１供給速度を制御する速度制御手段と、
速度計算プログラムが格納されている記憶装置とを備え、
前記速度計算プログラムは、前記速度制御手段に、
前記計量装置における計量目標重量に基づいて、前記第１供給モードにおける第１目標重量を計算するステップと、
前記第１目標重量に、任意の比率を積算して、見込み落差重量を計算するステップと、
前記見込み落差重量を、予め実測に基づいて設定される、落差重量と供給速度との関数に代入し、前記第１供給速度を計算するステップと
を実施させ、
前記第１供給モードにおいて、前記速度制御手段により計算された前記第１供給速度で計量対象物を供給することを特徴とする、供給装置。
【請求項２】
さらに、前記第１供給速度よりも低速の第２供給速度で供給する第２供給モードを備え、
前記第１目標重量を計算するステップにおいて、前記速度計算プログラムは、前記速度制御手段に、前記計量目標重量から、任意に設定される前記第２供給モードにおける第２目標重量を減算させることを特徴とする、請求項１に記載の供給装置。
【請求項３】
前記第２目標重量は、定量であることを特徴とする、請求項２に記載の供給装置。
【請求項４】
前記第１供給モードは、前記第１供給速度よりも高速の第３供給速度で供給する第３供給モードを含んでいることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−２８７０（Ｐ２０１３−２８７０Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３２１３７（Ｐ２０１１−１３２１３７）
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（０００１２９１８３）株式会社カワタ (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（０００１２９１８３）株式会社カワタ (120)
【Ｆターム（参考）】
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