Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4330104B2 - Control device for powder filling machine - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4330104B2 - Control device for powder filling machine - Google Patents

Control device for powder filling machine Download PDF

Info

Publication number
JP4330104B2
JP4330104B2 JP2000294258A JP2000294258A JP4330104B2 JP 4330104 B2 JP4330104 B2 JP 4330104B2 JP 2000294258 A JP2000294258 A JP 2000294258A JP 2000294258 A JP2000294258 A JP 2000294258A JP 4330104 B2 JP4330104 B2 JP 4330104B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filling machine
auger
overload
servo motor
pulse
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000294258A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002104339A (en
Inventor
亮介 玉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Original Assignee
Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Automatic Machinery Works Ltd filed Critical Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Priority to JP2000294258A priority Critical patent/JP4330104B2/en
Publication of JP2002104339A publication Critical patent/JP2002104339A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4330104B2 publication Critical patent/JP4330104B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)
  • Supply Of Fluid Materials To The Packaging Location (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)
  • Screw Conveyors (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はファネル内に設置されたオーガスクリューの回転により、例えば包装袋や包装容器に粉粒体を定量充填するための粉粒体充填機に係わり、特に、そのオーガスクリューの回転に過大な負荷が生じていることを検出する機能を有した制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のオーガスクリュー式粉粒体充填機は、ファネル内のオーガスクリュー(以下、単に「オーガ」と称する)を充填サイクル毎に所定の回数だけ回転させ、ファネル下端の吐出口から定量の粉粒体を吐出させて充填を行うものである。より詳しくは、オーガは螺旋状の翼を有しており、この翼を粉粒体で満たされたファネル内で回転させることから、このとき粉粒体との摩擦抵抗が非常に大きくなる。オーガの駆動には、粉粒体の摩擦抵抗に打ち勝つだけの充分なトルク性能を有したモータが使用されているものの、あまりに負荷が大きな状態で無理にオーガを回転させようとすると、いわゆる粉噛み現象が生じ、極端な場合は機械の破損や粉粒体の破砕を招いてしまう。
【0003】
このため、例えば特許第2771181号公報には、オーガの回転に過大な負荷が生じたことを検出する技術が既に開示されている。この公知の技術は、オーガを駆動するサーボモータの動作条件に基づき、1充填サイクルあたりのオーガの理論回転時間を算出する一方、実際にオーガが回転し始めた時点からの回転継続時間を計測しておき、これらの間の時間差が所定の異常検出時間を超えたときに過負荷として判断する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した公知の技術は1充填サイクルの理論回転時間を経過した後、更に所定の異常検出時間が経過した時点で初めて過負荷の判断を行っているため、この間に過大な負荷が生じていても、何らこれを検出することは不可能である。それ故、1充填サイクルの途中でオーガの回転負荷が極端に増加した場合、過負荷の判断がなされる前に機械の破損や粉粒体の破砕が生じてしまうおそれがある。
【0005】
そこで、本発明は1充填サイクルの途中でオーガの回転に過大な負荷が生じたとき、これを直ちに検出することができる技術の開発を課題としてなされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の粉粒体充填機の制御装置(請求項1)は、オーガを回転させるサーボモータに対して所定の制御周期毎に指令パルスを出力し、この指令パルスの出力数に比例した指令回転回数にてサーボモータを駆動する駆動手段と、制御周期毎にサーボモータの実回転回数を計測し、その結果を計測パルスとして出力する計測手段と、充填サイクルの始めから積算した指令パルスの出力数と計測パルスの出力数との間の偏差を求め、この偏差に基づいてオーガの回転過負荷を検出する検出手段とを備えている。
【0007】
上述した制御装置によれば、1充填サイクルあたりの指令パルスの出力数と計測パルスの出力数との間の偏差は、オーガの回転に伴い制御周期毎にリアルタイムに求められる。これは、オーガの回転負荷が大きくなると、その分、指令回転回数に対して実回転回数が遅れるため、指令パルスの出力数と計測パルスの出力数との間に乖離が生じ、その偏差がリアルタイムに「たまりパルス」として現れることに基づく。従って、この偏差に基づいてオーガの回転過負荷を検出すれば、1充填サイクルの途中で生じる回転過負荷もリアルタイムに判断することができる。
【0008】
より実用的には、本発明の制御装置(請求項2)は、オーガの回転過負荷が検出されたとき、サーボモータの駆動を直ちに停止させる停止手段を更に備えることが好ましい。この場合、実機においてオーガやその駆動部材の破損、粉噛みによる粉粒体の破砕などが未然に防止され、その後の復旧作業を容易にする。
また、上述した検出手段は予め設定された閾値を記憶しておくことができ、その求めた偏差が閾値を超えたときに回転過負荷の検出を成立させる態様が好ましい(請求項3)。この場合、閾値の設定に応じて検出される回転過負荷の大きさが異なるため、充填機の型式や取り扱うべき粉粒体の性状に合わせて検出すべき回転過負荷の大きさを適宜に調節できる。
【0009】
また、検出手段に対して閾値の設定を変更入力可能な入力手段を更に備えていれば(請求項4)、その都度、検出すべき回転過負荷の調節もより容易である。更に、検出手段により求められた偏差を数値表示する表示手段を備えていれば(請求項5)、粉粒体充填機の運転中におけるオーガの回転負荷の監視が容易となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明は、例えば挽き売り用のコーヒー炒り豆を包装容器に定量充填するための粉粒体充填機の制御装置に好適である。ただし、本発明はこの用途だけに限定されるものではない。
図1は、その具体的な実施形態を示している。粉粒体充填装置は垂直に配置されたファネル2を備えており、このファネル2はホッパ4と、このホッパ4の下端に連なる円筒部6から構成されている。ファネル2は、その上方からホッパ4を介して粉粒体の供給を受け、円筒部6内に粉粒体を蓄えることができる。また、ファネル2内には垂直に延びるオーガ8が回転自在に配置されており、このオーガ8はオーガ軸10の回りに螺旋状の翼を有している。オーガ8の下端には円形のドリップ12が取付けられており、このドリップ12は円筒部6の下端との間に環状の吐出口14を形成する。
【0011】
オーガ軸10はホッパ4から上方に突出して延び、サーボモータ16の出力軸に接続されている。このサーボモータ16が駆動されると、オーガ8は一方向に回転される。また、この回転に伴い、オーガ8の回転回数に応じた量の粉粒体がファネル2の吐出口14から吐出される。
また、ホッパ4内にはアジテータ18が配置されており、このアジテータ18はステーを介してオーガ軸10を囲む回転スリーブ20に支持されている。回転スリーブ20は、図示しないモータにより回転され、そのステーを介してアジテータ18をオーガ8の回転方向とは逆向きに回転させることができる。
【0012】
なお、図示していないが、ファネル2の下方には例えば、水平にベルトコンベアが配置されており、このベルトコンベア上に粉粒体の充填を受ける缶容器が所定の間隔を存して載置されている。ベルトコンベアはその間欠駆動により缶容器を順次、ファネル2の直下に位置付けることができる。
上述したサーボモータ16はサーボアンプ22を介してコントローラ24に接続されている。コントローラ24は、中央演算処理ユニット(CPU)、ROM、RAM等のメモリおよび入出力インタフェース等を備えたマイクロコンピュータからなり、コントローラ24はサーボアンプ22を介してモータ16の回転を制御する。また、サーボモータ16はエンコーダ26を装備しており、このエンコーダ26からのフィードバックパルスは、サーボアンプ22を通じてコントローラ24に送られる。
【0013】
コントローラ24は、その機能別に数個のブロックに分けられており、具体的には、指令パルス出力部28、たまりパルス算出部30および回転過負荷検出部32が含まれる。指令パルス出力部28は、粉粒体充填機への運転信号入力に応じて、所定の動作パターンに基づき一定の制御周期(例えば3ms)毎に指令パルスPiを出力する。指令パルスPiはサーボアンプ22を通じてサーボモータ16に出力され、その出力数に比例した回転回数にてサーボモータ16が駆動される。このとき、動作パターンはオーガ8の加速モード、定速モードおよび減速モードから規定されており、加速モードでは1制御周期あたりの指令パルスPiの出力数が加速度に応じて増加され、逆に、減速モードでは低減される。なお、定速モードでは一定数の指令パルスPiが出力される。また、制御周期は特に限定されておらず、コントローラ24の演算処理能力に応じて短縮も可能である。
【0014】
エンコーダ26から出力されるパルスは、上述した制御周期毎にオーガ8の実回転回数を計測するために使用することができ、それ故、たまりパルス算出部30は、エンコーダ26から出力されるパルスを計測パルスPeとして受け取る。一方、上述した指令パルスPiは、たまりパルス算出部30にも同時に出力されている。たまりパルス算出部30は、1充填サイクルの始めから積算した指令パルスPiの出力数と計測パルスPeの出力数との間の偏差を求め、これをたまりパルスPsとして回転過負荷検出部32に出力する。
【0015】
回転過負荷検出部32は、たまりパルスPsに基づいてオーガ8の回転に生じる過負荷を検出する。この具体的な検出手法としては、例えば過負荷検出部32には予め設定された閾値を与えておくことができ、この閾値を超えてたまりパルスPsが入力されたとき、過負荷検出部32はオーガ8の回転に過大な負荷が発生しているものと判断し、過負荷の検出を成立させる。この場合、過負荷検出部32は指令パルス出力部28に過負荷検出信号Lを出力する。なお、過負荷の検出に用いられる閾値の設定については更に後述する。
【0016】
上述したコントローラ24には、入出力インタフェースを通じてタッチパネル34が接続されている。タッチパネル34は、粉粒体充填機を運転するオペレータが身近で操作できる位置に設置されており、その操作画面を通じてオペレータは各種のデータ入出力が可能である。具体的には、タッチパネル34は動作条件設定部36、たまりパルス表示部38および過負荷判断値入力部40を備えている。このうち動作条件設定部36に対し、オペレータは上述したオーガ8の動作パターンを所望に設定することができ、その設定した動作パターンはコントローラ24の指令パルス出力部28に教示される。
【0017】
コントローラ24のたまりパルス算出部30にて算出されたたまりパルスPsは、タッチパネル34のたまりパルス表示部38(表示手段)にて表示させることができる。この表示手段としては例えば、リアルタイムに変化するディジタル数値表示やアナログ表示、また、時間変化を含めて表すグラフ表示等の各種の態様が考えられる。
【0018】
またオペレータは、過負荷判断値入力部40(入力手段)を通じて上述した閾値を設定することができる。例えば粉粒体充填機を充填物毎に定常状態で運転させ、このとき得られるたまりパルスPsのうち、極端に他のたまりパルスPsと異なるものを除いた最大値を基準として、この最大値に幾分余裕を加えた値を過負荷判断値Pjとする。オペレータは粉粒体充填機の運転を開始するとき、充填物毎に予め設定されている過負荷判断値Pjをタッチパネル34の過負荷判断値入力部40を通じて数値入力することができる。
【0019】
【実施例】
以下に、具体的な実施例を挙げて本発明の制御装置の機能を説明する。
図2は、一実施例としてコントローラ24のメイン制御部(特に図示していない)により実行される制御ルーチンを示しており、この制御ルーチンは粉粒体充填機の運転と並行し、上述した制御周期毎に1回ずつ実行される。
【0020】
先ず、制御ルーチンのステップS1では、オーガ8の運転信号の有無を判断し、具体的には、指令パルス出力部28に対して運転信号が入力されると(Yes)、次にステップS2に進む。なお、運転信号の入力がない間は、ステップS1にて単に制御ルーチンがリターンされる。
ステップS2では、コントローラ24は指令パルス出力部28から指令パルスPiを出力する。このとき指令パルスPiは、タッチパネル34を通じてオペレータが設定した動作パターンに従って出力され、動作パターンは動作条件設定部36から指令パルス出力部28に与えられる。この指令パルスPiの出力に応じてサーボモータ16が駆動されると、オーガ8が実際に回転し、粉粒体の充填が開始される(駆動手段)。
【0021】
ステップS3では、コントローラ24はサーボモータ16の駆動に伴い、エンコーダ26からの計測パルスPeをたまりパルス算出部30にて読み込む(計測手段)。そして、ステップS4では、コントローラ24はたまりパルス算出部30にてたまりパルスPsの値をリアルタイムに算出する。
ステップS5に進むと、コントローラ24は回転過負荷検出部32にてたまりパルスPsの値と過負荷判断値Pjとを大小比較する。たまりパルスPsが過負荷判断値Pjより小さいうちは、回転過負荷検出部32では過負荷の検出が成立しないので(No)、次にステップS6に進む。
【0022】
ステップS6では、コントローラ24はメイン制御部にてオーガ8の動作が完了したか否かを判断し、その動作が完了するまでの間(No)は、上述したステップS2からステップS6までの手順を繰り返し実行する。
図3は、粉粒体充填機の運転に伴うオーガ8の回転速度とその回転回数の時間的な変化を示している。図示のように、オーガ8の動作条件は、その回転速度の加速区間、定速区間、減速区間により規定され、この動作パターンに従って制御周期毎に指令パルスPiが出力される。また、この指令パルスPiの出力数に比例して、図3中に実線で示されるオーガ8の指令回転回数が得られ、また、計測パルスPeの出力数に比例して、図3中に1点鎖線で示される実回転回数が得られる。なお、図3では理解を容易にするため、オーガ8の回転回数の変化が単に一定勾配の直線で示されているが、実際の勾配は加速区間で最も大きく、減速区間で最小となる。
【0023】
オーガ8の回転負荷が正常である場合、指令回転回数の変化に対し、実回転回数が僅かな遅れをもって追従している。例えば、1充填サイクルの始めからある時刻t1まで積算した指令パルス出力数Pi1と計測パルス出力数Pe1とを比較すると、計測パルス出力数Pe1の方が小さく、これらの間の偏差(=Pi1−Pe1)を求めると、その値が時刻t1におけるたまりパルスPs1となる。
【0024】
1充填サイクル中、動作パターンの減速区間が終了した後、サーボモータ16が停止されるまでの間はオーガ8の駆動時間であり、その後、サイクルの残り時間はオーガ8の待機時間となる。
粉粒体充填機の運転中、上述した制御ルーチンの実行に伴い、コントローラ24は回転過負荷検出部32にてたまりパルスPsの値を制御周期毎にリアルタイムで監視している。正常負荷による運転時、制御ルーチンのステップS5で過負荷の検出が成立することなくオーガ8の実回転回数が所定回転回数に達すると、コントローラ24はステップS6で動作終了と判定し(Yes)、ステップS2に戻ることなく制御ルーチンを一旦終了する。
【0025】
これに対し、次の充填サイクルの途中でオーガ8の回転負荷が増大し、例えば時刻t2でたまりパルスPs2の値が過負荷判断値Pjを上回ると、その時点でコントローラ24はオーガ8の回転に過大な負荷が生じているものと判断し、回転過負荷検出部32にて過負荷の検出を成立させる(検出手段)。この場合、図2の制御ルーチンではステップS5の判定が成立しないため(No)、コントローラ24は次にステップS7に進む。
【0026】
ステップS7では、コントローラ24はサーボモータ16を停止させる。具体的には、回転過負荷検出部32から上述した過負荷検出信号Lを出力し、指令パルス出力部28からの指令パルスPiの出力を打ち切らせる。指令パルスPsの出力の打ち切りにより、サーボモータ16の駆動が直ちに停止される(停止手段)。また、コントローラ24はステップS7の実行後に制御ルーチンの実行を終了する。
【0027】
上述のようにオーガ8の回転に過大な負荷が生じた場合、その実回転回数が指令回転回数に追従できず、たまりパルスPsが増大することから過負荷の検出が可能となる。このため、1充填サイクルの途中(例えば時刻t2)で負荷が過大となった場合であっても、これをリアルタイムに検出し、サーボモータ16を直ちに停止させることができる。これにより、オーガ8やオーガ軸10の破損、また、ファネル2内での粉粒体の噛み込みや破砕などが未然に防止される。
【0028】
この後、オペレータは所定の復旧作業を行い、再起動が可能となった状態で粉粒体充填機の運転を再開することができる。このとき、機械の破損や粉噛みのおそれがないので、復旧作業は簡易なものとなる。
本発明は上述した実施例に限らず、各種の変形を伴って実施可能である。例えば、図2の制御ルーチンでは、ステップS5で過負荷の検出が成立するとステップS7に進んでサーボモータ16の駆動を停止させているが、例えば、合わせて警報音を発したり、タッチパネル34上に警報表示をさせることも可能である。あるいは、コントローラ24からは警報を発するのみで、サーボモータ16の停止をオペレータの判断に任せるものとする態様であってもよい。
【0029】
また、閾値として設定される過負荷判断値Pjは、粉粒体充填機の運転中も適時にタッチパネル34を通じて再入力が可能である。例えば、過負荷検出時の症状(機械の損傷や粉噛みの状況)が軽度であれば、過負荷判断値Pjの基準を引き上げて判断条件を緩和し、逆に、過負荷検出時に重度の症状が生じていた場合は、その基準を引き下げて過負荷の判断条件をより厳しくすることも可能である。
【0030】
本発明の実施形態は、包装容器向けの粉粒体充填機に限らず、例えば製袋充填機の制御装置として実施することも可能である。この場合、ファネル2の円筒部6は製袋チューブとして機能し、その外周にはフォーマが組み付けられる。また、ファネル2の下方には包材の横シール装置が設けられ、粉粒体がピロー包装袋に充填される。
【0031】
その他、オーガ8やサーボモータ16等の機器の仕様に特別な限定はなく、各種の変形や均等手段との置き換えをもって本発明を実施可能であることは言うまでもない。
【0032】
【発明の効果】
本発明の粉粒体充填機の制御装置(請求項1)は、充填サイクルの途中でオーガに回転過負荷が生じた場合でも、これを直ちにに検出することができる。従って、このときサーボモータの駆動を直ちに停止することにより(請求項2)、オーガの破損や粉粒体の破砕が確実に防止される。このような機能は、実用面においてメンテナンス性に優れた粉粒体充填機を提供する。
【0033】
また、予め設定された閾値を用いて過負荷を検出するものであれば(請求項3)、粉粒体充填機の型式や充填物の種類毎に最適な設定が可能であり、より広汎な用途に適する。また、適宜に閾値の入力が可能であれば(請求項4)、実機の状態に合わせて運転中の調整が可能であり、使い勝手が向上する。
更に、運転中におけるオーガの回転負荷に相関する値(偏差、たまりパルス)を表示させることで(請求項5)、オペレータによる任意の運転停止が可能である。また、表示された値は粉粒体充填機や充填物の種類毎にデータ化することが容易であるから、蓄積したデータを閾値の設定に反映させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態の粉粒体充填機を示した概略図である。
【図2】一実施例としてコントローラにより実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図3】充填サイクル毎のオーガ回転速度、回転回数の時間的変化等を示したタイミングチャートである。
【符号の説明】
2 ファネル
8 オーガ
16 サーボモータ
24 コントローラ
26 エンコーダ
34 タッチパネル
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to, for example, a powder filling machine for quantitatively filling a powder into a packaging bag or packaging container by rotation of an auger screw installed in a funnel, and in particular, an excessive load on rotation of the auger screw. The present invention relates to a control device having a function of detecting the occurrence of the problem.
[0002]
[Prior art]
This type of auger screw type powder filling machine rotates an auger screw in the funnel (hereinafter simply referred to as “auger”) a predetermined number of times for each filling cycle, and then determines a certain amount of powder from the discharge port at the lower end of the funnel. The body is discharged and filled. More specifically, the auger has a spiral wing, and the wing is rotated in a funnel filled with the powder, so that the frictional resistance with the powder becomes very large. Although a motor with sufficient torque performance to overcome the frictional resistance of the granular material is used to drive the auger, if the auger is forced to rotate with too much load, so-called powder biting Phenomena occur, and in extreme cases, damage to the machine or crushing of the granular material is caused.
[0003]
For this reason, for example, Japanese Patent No. 2771181 discloses a technique for detecting that an excessive load is generated in the rotation of the auger. This known technique calculates the theoretical rotation time of the auger per filling cycle based on the operating conditions of the servo motor that drives the auger, while measuring the rotation duration time from when the auger actually starts to rotate. In addition, it is determined as an overload when the time difference between these exceeds a predetermined abnormality detection time.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the known technique described above makes an overload determination only after a predetermined abnormality detection time has elapsed after the theoretical rotation time of one filling cycle has elapsed, an excessive load has occurred during this period. However, it is impossible to detect this at all. Therefore, if the rotational load of the auger increases extremely during one filling cycle, the machine may be damaged or the granular material may be crushed before the overload is determined.
[0005]
Accordingly, the present invention has been made in view of the development of a technique that can immediately detect when an excessive load is generated in the rotation of the auger during one filling cycle.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The control apparatus for the granular material filling machine according to the present invention (Claim 1) outputs a command pulse to the servo motor for rotating the auger every predetermined control cycle, and the command rotation proportional to the number of output of the command pulse. The drive means that drives the servo motor by the number of times, the measurement means that measures the actual number of rotations of the servo motor for each control cycle, and outputs the result as a measurement pulse, and the number of command pulses output from the beginning of the filling cycle And detecting means for detecting a rotation overload of the auger based on the deviation.
[0007]
According to the control device described above, the deviation between the output number of command pulses and the output number of measurement pulses per filling cycle is obtained in real time for each control cycle as the auger rotates. This is because when the rotation load of the auger increases, the actual number of rotations is delayed relative to the number of command rotations, so there is a discrepancy between the number of command pulse outputs and the number of measurement pulse outputs. Based on what appears as a “stack pulse”. Therefore, if the rotation overload of the auger is detected based on this deviation, the rotation overload that occurs during one filling cycle can also be determined in real time.
[0008]
More practically, it is preferable that the control device of the present invention (Claim 2) further includes stop means for immediately stopping the drive of the servo motor when a rotation overload of the auger is detected. In this case, in the actual machine, breakage of the auger and its drive member, crushing of the granular material due to powder biting, and the like are prevented in advance, and subsequent recovery work is facilitated.
Moreover, the detection means mentioned above can memorize | store the preset threshold value, and the aspect which implement | achieves detection of rotation overload when the calculated | required deviation exceeds a threshold value is preferable. In this case, the magnitude of the rotational overload that is detected differs depending on the threshold setting, so the magnitude of the rotational overload that should be detected is appropriately adjusted according to the type of the filling machine and the properties of the powder to be handled. it can.
[0009]
In addition, if an input means that can change and input the threshold setting to the detection means is further provided (Claim 4), it is easier to adjust the rotational overload to be detected each time. Furthermore, if a display means for displaying numerically the deviation obtained by the detecting means is provided (Claim 5), it becomes easy to monitor the rotational load of the auger during operation of the powder filling machine.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is suitable for a control device of a powder filling machine for quantitatively filling a packaging container with, for example, roasted coffee beans for sale. However, the present invention is not limited to this application.
FIG. 1 shows a specific embodiment thereof. The powder filling apparatus includes a funnel 2 arranged vertically, and the funnel 2 includes a hopper 4 and a cylindrical portion 6 connected to the lower end of the hopper 4. The funnel 2 can be supplied with the powder particles from above through the hopper 4 and can store the powder particles in the cylindrical portion 6. An auger 8 extending vertically is rotatably disposed in the funnel 2, and the auger 8 has a spiral wing around the auger shaft 10. A circular drip 12 is attached to the lower end of the auger 8, and this drip 12 forms an annular discharge port 14 between the lower end of the cylindrical portion 6.
[0011]
The auger shaft 10 extends upward from the hopper 4 and is connected to the output shaft of the servo motor 16. When this servo motor 16 is driven, the auger 8 is rotated in one direction. Further, along with this rotation, an amount of granular material corresponding to the number of rotations of the auger 8 is discharged from the discharge port 14 of the funnel 2.
An agitator 18 is disposed in the hopper 4, and the agitator 18 is supported by a rotating sleeve 20 surrounding the auger shaft 10 via a stay. The rotation sleeve 20 is rotated by a motor (not shown), and the agitator 18 can be rotated in the direction opposite to the rotation direction of the auger 8 via the stay.
[0012]
Although not shown, for example, a belt conveyor is horizontally disposed below the funnel 2, and can containers for receiving powder particles are placed on the belt conveyor at predetermined intervals. Has been. The belt conveyor can position the can containers sequentially below the funnel 2 by the intermittent drive.
The servo motor 16 described above is connected to a controller 24 via a servo amplifier 22. The controller 24 includes a microcomputer having a central processing unit (CPU), a memory such as a ROM and a RAM, and an input / output interface. The controller 24 controls the rotation of the motor 16 via the servo amplifier 22. The servo motor 16 is equipped with an encoder 26, and a feedback pulse from the encoder 26 is sent to the controller 24 through the servo amplifier 22.
[0013]
The controller 24 is divided into several blocks according to its function, and specifically includes a command pulse output unit 28, a pool pulse calculation unit 30, and a rotation overload detection unit 32. The command pulse output unit 28 outputs a command pulse Pi every fixed control period (for example, 3 ms) based on a predetermined operation pattern in response to an operation signal input to the powder and particle filling machine. The command pulse Pi is output to the servo motor 16 through the servo amplifier 22, and the servo motor 16 is driven at the number of rotations proportional to the output number. At this time, the operation pattern is defined from the acceleration mode, the constant speed mode, and the deceleration mode of the auger 8, and in the acceleration mode, the number of output of the command pulse Pi per control cycle is increased according to the acceleration, and conversely the deceleration. Reduced in mode. In the constant speed mode, a fixed number of command pulses Pi are output. Further, the control cycle is not particularly limited, and can be shortened according to the arithmetic processing capability of the controller 24.
[0014]
The pulses output from the encoder 26 can be used to measure the actual number of rotations of the auger 8 for each control cycle described above. Therefore, the pool pulse calculation unit 30 determines the pulses output from the encoder 26. Received as measurement pulse Pe. On the other hand, the command pulse Pi described above is also output to the pool pulse calculation unit 30 at the same time. The accumulation pulse calculation unit 30 obtains a deviation between the output number of the command pulse Pi and the output number of the measurement pulse Pe accumulated from the beginning of one filling cycle, and outputs this deviation to the rotation overload detection unit 32 as the accumulation pulse Ps. To do.
[0015]
The rotation overload detector 32 detects an overload that occurs in the rotation of the auger 8 based on the accumulation pulse Ps. As a specific detection method, for example, a preset threshold value can be given to the overload detection unit 32. When the accumulated pulse Ps is input exceeding this threshold value, the overload detection unit 32 It is determined that an excessive load is generated in the rotation of the auger 8, and the detection of the overload is established. In this case, the overload detection unit 32 outputs an overload detection signal L to the command pulse output unit 28. The setting of the threshold used for detecting overload will be further described later.
[0016]
A touch panel 34 is connected to the controller 24 described above through an input / output interface. The touch panel 34 is installed at a position where an operator who operates the powder filling machine can operate nearby, and the operator can input and output various data through the operation screen. Specifically, the touch panel 34 includes an operation condition setting unit 36, a pool pulse display unit 38, and an overload determination value input unit 40. Of these, the operator can set the above-described operation pattern of the auger 8 as desired for the operation condition setting unit 36, and the set operation pattern is taught to the command pulse output unit 28 of the controller 24.
[0017]
The accumulation pulse Ps calculated by the accumulation pulse calculation section 30 of the controller 24 can be displayed on the accumulation pulse display section 38 (display means) of the touch panel 34. As this display means, for example, various modes such as digital numerical display and analog display which change in real time, and graph display including time change can be considered.
[0018]
The operator can set the above-described threshold value through the overload judgment value input unit 40 (input means). For example, the granule filling machine is operated in a steady state for each filling material, and the maximum value excluding the extremely different accumulation pulse Ps from the accumulation pulse Ps obtained at this time is used as the reference value. A value with some margin is set as the overload judgment value Pj. When starting the operation of the powder filling machine, the operator can input the overload judgment value Pj preset for each filling material through the overload judgment value input unit 40 of the touch panel 34.
[0019]
【Example】
The function of the control device of the present invention will be described below by giving specific examples.
FIG. 2 shows a control routine executed by a main control unit (not shown in particular) of the controller 24 as an embodiment, and this control routine is performed in parallel with the operation of the powder filling machine. It is executed once per cycle.
[0020]
First, in step S1 of the control routine, the presence or absence of an operation signal of the auger 8 is determined. Specifically, when an operation signal is input to the command pulse output unit 28 (Yes), the process proceeds to step S2. . Note that while there is no operation signal input, the control routine is simply returned in step S1.
In step S <b> 2, the controller 24 outputs a command pulse Pi from the command pulse output unit 28. At this time, the command pulse Pi is output according to the operation pattern set by the operator through the touch panel 34, and the operation pattern is given from the operation condition setting unit 36 to the command pulse output unit 28. When the servo motor 16 is driven in accordance with the output of the command pulse Pi, the auger 8 is actually rotated and filling of the granular material is started (driving means).
[0021]
In step S <b> 3, the controller 24 reads the measurement pulse Pe from the encoder 26 in the accumulation pulse calculation unit 30 as the servo motor 16 is driven (measurement unit). In step S4, the controller 24 calculates the value of the pool pulse Ps in real time at the pool pulse calculator 30.
In step S5, the controller 24 compares the value of the accumulation pulse Ps with the overload determination value Pj in the rotation overload detector 32. While the accumulation pulse Ps is smaller than the overload determination value Pj, the rotation overload detector 32 does not detect overload (No), and the process proceeds to step S6.
[0022]
In step S6, the controller 24 determines whether or not the operation of the auger 8 has been completed by the main control unit, and the procedure from step S2 to step S6 described above is performed until the operation is completed (No). Run repeatedly.
FIG. 3 shows temporal changes in the rotational speed and the number of rotations of the auger 8 accompanying the operation of the powder filling machine. As shown in the figure, the operating condition of the auger 8 is defined by an acceleration section, a constant speed section, and a deceleration section of the rotational speed, and a command pulse Pi is output for each control cycle according to this operation pattern. Further, the command rotation number of the auger 8 indicated by a solid line in FIG. 3 is obtained in proportion to the output number of the command pulse Pi, and 1 in FIG. 3 in proportion to the output number of the measurement pulse Pe. The actual number of rotations indicated by the dotted line is obtained. In FIG. 3, for easy understanding, the change in the number of rotations of the auger 8 is simply indicated by a straight line having a constant gradient, but the actual gradient is the largest in the acceleration section and the smallest in the deceleration section.
[0023]
When the rotational load of the auger 8 is normal, the actual number of rotations follows the change in the command number of rotations with a slight delay. For example, when comparing to the time t 1 which is from the beginning of the first filling cycle and the command pulse output number Pi 1 obtained by integrating the measured pulse output number Pe 1, smaller towards the measurement pulse output number Pe 1, the deviation between them ( = Pi 1 −Pe 1 ), the value becomes the accumulated pulse Ps 1 at time t 1 .
[0024]
During one filling cycle, after the deceleration section of the operation pattern ends, the servo motor 16 is stopped until the auger 8 is driven. Thereafter, the remaining time of the cycle is the standby time of the auger 8.
During the operation of the powder filling machine, the controller 24 monitors the value of the accumulation pulse Ps in real time for each control cycle by the rotation overload detection unit 32 in accordance with the execution of the control routine described above. During operation under normal load, if the actual number of rotations of the auger 8 reaches the predetermined number of rotations without detecting overload in step S5 of the control routine, the controller 24 determines that the operation is ended in step S6 (Yes), The control routine is temporarily terminated without returning to step S2.
[0025]
On the other hand, if the rotational load of the auger 8 increases during the next filling cycle and the value of the accumulation pulse Ps 2 exceeds the overload judgment value Pj at time t 2 , for example, the controller 24 at that time It is determined that an excessive load is generated in the rotation, and the rotation overload detection unit 32 establishes overload detection (detection means). In this case, in the control routine of FIG. 2, the determination in step S5 is not satisfied (No), so the controller 24 next proceeds to step S7.
[0026]
In step S <b> 7, the controller 24 stops the servo motor 16. Specifically, the overload detection signal L described above is output from the rotation overload detection unit 32, and the output of the command pulse Pi from the command pulse output unit 28 is discontinued. By stopping the output of the command pulse Ps, the drive of the servo motor 16 is immediately stopped (stop means). Further, the controller 24 ends the execution of the control routine after the execution of step S7.
[0027]
As described above, when an excessive load is generated in the rotation of the auger 8, the actual number of rotations cannot follow the command number of rotations, and the accumulation pulse Ps increases, so that overload can be detected. For this reason, even if the load becomes excessive during one filling cycle (for example, time t 2 ), this can be detected in real time, and the servo motor 16 can be stopped immediately. As a result, breakage of the auger 8 and the auger shaft 10, and biting and crushing of the granular material in the funnel 2 are prevented in advance.
[0028]
Thereafter, the operator can perform a predetermined recovery operation and resume the operation of the granular material filling machine in a state where restart is possible. At this time, since there is no risk of damage to the machine and biting of the powder, the restoration work is simplified.
The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented with various modifications. For example, in the control routine of FIG. 2, when overload detection is established in step S5, the process proceeds to step S7 to stop the drive of the servo motor 16. For example, an alarm sound is generated or the touch panel 34 is displayed. It is also possible to display an alarm. Alternatively, the controller 24 may only issue an alarm and leave the servo motor 16 to the operator's judgment.
[0029]
The overload judgment value Pj set as the threshold value can be re-input through the touch panel 34 in a timely manner even during operation of the powder filling machine. For example, if the symptom at the time of overload detection (the state of machine damage or dusting) is mild, the criteria for the overload judgment value Pj is raised to ease the judgment condition, and conversely, the severe symptom at the time of overload detection If this occurs, it is possible to lower the criteria and make the overload judgment condition more strict.
[0030]
The embodiment of the present invention is not limited to a powder filling machine for packaging containers, and can be implemented as a control device for a bag making filling machine, for example. In this case, the cylindrical portion 6 of the funnel 2 functions as a bag making tube, and a former is assembled on the outer periphery thereof. In addition, a lateral sealing device for the packaging material is provided below the funnel 2 and the granular material is filled in the pillow packaging bag.
[0031]
In addition, there are no particular limitations on the specifications of the devices such as the auger 8 and the servo motor 16, and it goes without saying that the present invention can be implemented with various modifications and equivalent means.
[0032]
【The invention's effect】
The control device (Claim 1) of the granular material filling machine of the present invention can immediately detect even when a rotational overload occurs in the auger during the filling cycle. Therefore, by immediately stopping the driving of the servo motor at this time (claim 2), the breakage of the auger and the crushing of the granular material are surely prevented. Such a function provides a powder filling machine with excellent maintainability in practical use.
[0033]
If an overload is detected using a preset threshold value (Claim 3), the optimum setting can be made for each type of powder filling machine and the type of filling material. Suitable for use. Further, if a threshold value can be appropriately input (Claim 4), adjustment during operation can be performed according to the state of the actual machine, and usability is improved.
Further, by displaying values (deviation, pool pulse) correlated with the rotational load of the auger during operation (claim 5), the operator can arbitrarily stop the operation. In addition, since the displayed value can be easily converted into data for each type of powder filling machine or packing material, the accumulated data can be reflected in the threshold setting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a powder filling machine according to an embodiment.
FIG. 2 is a flowchart of a control routine executed by a controller as one embodiment.
FIG. 3 is a timing chart showing an auger rotation speed for each filling cycle, temporal changes in the number of rotations, and the like.
[Explanation of symbols]
2 Funnel 8 Auger 16 Servo motor 24 Controller 26 Encoder 34 Touch panel

Claims (5)

ファネル内に配置されたオーガスクリューの回転回数に基づき、所定の充填サイクル毎に前記ファネルの吐出口から粉粒体を定量充填する粉粒体充填機において、
前記オーガスクリューを回転させるためのサーボモータと、
前記サーボモータに対して所定の制御周期毎に指令パルスを出力し、この指令パルスの出力数に比例した指令回転回数にて前記サーボモータを駆動する駆動手段と、
前記制御周期毎に前記サーボモータの実回転回数を計測し、その結果を計測パルスとして出力する計測手段と、
前記充填サイクルの始めから積算した前記指令パルスの出力数と前記計測パルスの出力数との間の偏差を求め、この偏差に基づいて前記オーガスクリューの回転過負荷を検出する検出手段と
を具備したことを特徴とする粉粒体充填機の制御装置。
On the basis of the number of rotations of the auger screw arranged in the funnel, in the powder filling machine for quantitatively filling the powder from the discharge port of the funnel every predetermined filling cycle,
A servo motor for rotating the auger screw;
A driving means for outputting a command pulse to the servo motor at a predetermined control cycle and driving the servo motor at a command rotation number proportional to the number of output of the command pulse;
Measuring means for measuring the actual number of rotations of the servo motor for each control cycle, and outputting the result as a measurement pulse;
A detecting means for obtaining a deviation between the number of outputs of the command pulse integrated from the beginning of the filling cycle and the number of outputs of the measurement pulse, and detecting rotation overload of the auger screw based on the deviation; A control device for a powder and particle filling machine.
前記検出手段により前記オーガスクリューの回転過負荷が検出されたとき、前記サーボモータの駆動を直ちに停止させる停止手段を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の粉粒体充填機の制御装置。2. The control of the powder filling machine according to claim 1, further comprising a stopping unit that immediately stops the driving of the servo motor when a rotation overload of the auger screw is detected by the detecting unit. apparatus. 前記検出手段は、前記偏差が予め設定された閾値を超えたとき前記回転過負荷の検出を成立させることを特徴とする請求項1または2に記載の粉粒体充填機の制御装置。3. The control device for a granular material filling machine according to claim 1, wherein the detection unit establishes detection of the rotational overload when the deviation exceeds a preset threshold value. 4. 前記検出手段に対して前記閾値の設定を変更入力可能な入力手段を更に備えたことを特徴とする請求項3に記載の粉粒体充填機の制御装置。The control apparatus for a powder filling machine according to claim 3, further comprising an input means capable of changing and inputting the setting of the threshold to the detection means. 前記検出手段により求められた前記偏差を数値表示する表示手段を更に備えたことを特徴とする請求項1から4の何れかに記載の粉粒体充填機の制御装置。5. The control apparatus for a granular material filling machine according to claim 1, further comprising display means for numerically displaying the deviation obtained by the detection means.
JP2000294258A 2000-09-27 2000-09-27 Control device for powder filling machine Expired - Fee Related JP4330104B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000294258A JP4330104B2 (en) 2000-09-27 2000-09-27 Control device for powder filling machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000294258A JP4330104B2 (en) 2000-09-27 2000-09-27 Control device for powder filling machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002104339A JP2002104339A (en) 2002-04-10
JP4330104B2 true JP4330104B2 (en) 2009-09-16

Family

ID=18776893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000294258A Expired - Fee Related JP4330104B2 (en) 2000-09-27 2000-09-27 Control device for powder filling machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4330104B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11527986B2 (en) * 2019-12-03 2022-12-13 Semes Co., Ltd. Apparatus of transferring an object and method of controlling the same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4939089B2 (en) * 2006-03-22 2012-05-23 松山株式会社 Spraying device
JP5954772B2 (en) * 2012-02-27 2016-07-20 株式会社東京自働機械製作所 Control method and apparatus of powder filling machine
CN112550782B (en) * 2020-12-31 2025-07-25 浙江百事德办公设备有限公司 Cleaning device suitable for manual powder filling
CN113581761A (en) * 2021-08-12 2021-11-02 景津环保股份有限公司 Composite anti-corrosion type shafted spiral conveyor and hot-melt plastic lining anti-corrosion process thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11527986B2 (en) * 2019-12-03 2022-12-13 Semes Co., Ltd. Apparatus of transferring an object and method of controlling the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002104339A (en) 2002-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6401437B1 (en) Weighing and packaging system
EP2990339B1 (en) Electronic control of metered film dispensing in a wrapping apparatus
JP4330104B2 (en) Control device for powder filling machine
JP4529022B2 (en) Weighing seasoning system
CN106586587A (en) Automatic feeding control system
CN112849578A (en) Automatic quantitative packaging scale with blockage removing function and feeding control method thereof
US20020166309A1 (en) Bagging machine having feed control
JP3706241B2 (en) Coin feeding device, coin processing device and coin feeding method
US20230040997A1 (en) Filling and portioning system for food products and method for rotational speed control of an associated feeder/mixing arm and/or counterholding device
JP4318383B2 (en) Rotating crusher outlet clearance adjustment device
JPH10175619A (en) Pickup device for abnormal packaging bag in bag making and packaging machine
JP2000289717A (en) Weighing and packaging inspection system
JP5406005B2 (en) Combination scale and weighing packaging system
JP3090697B2 (en) Filling machine with emergency stop device
JP2552440B2 (en) Zero anomaly eliminating device in combination weighing device or combination counting device
JP6673685B2 (en) Weighing and packaging system
US5076156A (en) Grain cleaning machine
JPH0257503A (en) Emergency stopping apparatus for screw auger
CN118162282A (en) Feeding speed control method for crushing system and crushing system
CN116921055A (en) Control method of crushing equipment and crushing equipment
US6296774B1 (en) Centrifuge load control for automatic infeed gate adjustment
JP2001004436A (en) Combination weighing device and weighing and bag making and packaging system
WO2004106165A1 (en) Filling packaging device
JP2001072186A (en) Capping method and capping apparatus
JP2010094089A (en) Food material supplying device and operation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060510

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090604

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090610

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090615

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4330104

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120626

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120626

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120626

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130626

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130626

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130626

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees