JP5954772B2 - Control method and apparatus of powder filling machine - Google Patents
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Description
この発明は、充填筒内に供給された粉粒体をオーガスクリューの回転によって吐き出し、包装袋や包装容器等に定量充填するための粉粒体充填機において、オーガスクリューを回転駆動するサーボモータの制御方法と、同制御方法を実行するための制御装置に関する。 This invention relates to a powder filling machine for discharging powder particles supplied in a filling cylinder by rotation of an auger screw and filling a packaging bag, packaging container or the like in a fixed amount, and a servo motor for rotationally driving an auger screw. The present invention relates to a control method and a control device for executing the control method.
この種のオーガスクリュー式粉粒体充填機は、充填筒内のオーガスクリューを充填サイクル毎に所定の回数だけ回転させ、充填筒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、オーガスクリュー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充填筒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。オーガスクリューの駆動には、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サーボ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スクリュー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。 This type of auger screw type powder filling machine performs filling by rotating the auger screw in the filling cylinder a predetermined number of times for each filling cycle, and discharging a fixed amount of powder from the discharge port at the lower end of the filling cylinder. Is. More specifically, the auger screw has a spiral wing, and the wing is rotated in a filling cylinder filled with the powder, so that the frictional resistance with the powder becomes very large at this time. . Although a servo motor with sufficient torque performance to overcome the frictional resistance of the granular material is used to drive the auger screw, if you try to force the auger screw to rotate with too much load, A so-called powder biting phenomenon occurs, and in an extreme case, the machine is damaged or the granular material is crushed.
このため、従来からオーガスクリュー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おり、本出願人も特許文献1に同様の技術を開示しているが、それら従来の技術とは異なる新規な構成をもって同じ目的を達成できる制御方法とその装置を開発した。 For this reason, a technique for detecting that an excessive load has occurred in the rotation of the auger screw has been disclosed, and the present applicant has also disclosed a similar technique in Patent Document 1, but these conventional techniques are disclosed. We have developed a control method and device that can achieve the same purpose with a new configuration different from the above.
すなわち、本発明の第1の目的は、オーガスクリューに作用する過負荷を検知して、速やかにオーガスクリューの回転を停止させるための、従来技術とは異なる構成の制御方法とその装置を提供することにある。
また、本発明の第2の目的は、オーガスクリューに作用する負荷不足を検知して、速やかにオーガスクリューの回転を停止させるための制御方法とその装置を提供することにある。
That is, a first object of the present invention is to provide a control method and an apparatus having a configuration different from the prior art for detecting an overload acting on an auger screw and quickly stopping the rotation of the auger screw. There is.
A second object of the present invention is to provide a control method and an apparatus for detecting a load shortage acting on an auger screw and quickly stopping the rotation of the auger screw.
上記目的を達成するために、本発明の制御方法は、
中空部内へ粉粒体が供給される充填筒と、
充填筒の中空部内に同軸上に配置されたオーガスクリューと、
オーガスクリューを回転駆動するサーボモータと、
サーボモータの回転軸に対し、原点からの回転角度位置を検出するエンコーダと、
を備えた粉粒体充填機の制御方法であって、
次の要件(a)〜(c)を含むことを特徴とする。
(a) サーボモータを指令トルクをもってトルク制御して、オーガスクリューをあらかじめ設定した回転速度パターンにて回転させ、1サイクル運転の間にあらかじめ設定した量の粉粒体を充填筒から吐出させる。
(b) 充填筒内でオーガスクリューが粉粒体から受ける抵抗力の変化に伴い変動する粉粒体移送トルクを、エンコーダが検出した回転角度位置に基づき算出する。
(c) 算出した粉粒体移送トルクの値又は当該粉粒体移送トルクの1サイクル運転の間における積算値が、あらかじめ設定した上限しきい値を越えたとき、サーボモータを停止させる。
In order to achieve the above object, the control method of the present invention comprises:
A filling cylinder in which the powder is supplied into the hollow portion;
An auger screw arranged coaxially in the hollow part of the filling cylinder;
A servo motor that rotationally drives the auger screw;
An encoder that detects the rotation angle position from the origin with respect to the rotation axis of the servo motor;
A method of controlling a powder and particle filling machine comprising:
The following requirements (a) to (c) are included.
(A) Torque control of the servo motor with the command torque, the auger screw is rotated at a preset rotation speed pattern, and a predetermined amount of powder particles are discharged from the filling cylinder during one cycle operation.
(B) The granular material transfer torque that varies with the change in the resistance force that the auger screw receives from the granular material in the filling cylinder is calculated based on the rotational angle position detected by the encoder.
(C) When the calculated powder transport torque value or the integrated value of the powder transport torque during one cycle operation exceeds a preset upper limit threshold value, the servo motor is stopped.
このように、粉粒体移送トルクの値又は当該粉粒体移送トルクの1サイクル運転の間における積算値をもってオーガスクリューに作用する過負荷を検知して、速やかにオーガスクリューの回転を停止させることができる。なお、ここで「1サイクル運転」が、「充填筒の下方に配置された包装体に対して、オーガスクリューを回転して粉粒体を充填し、その後、粉粒体の充填量が一定量に達したときにオーガスクリューの回転を停止するまでの運転期間」であることは自明である。 In this way, the overload acting on the auger screw is detected with the value of the granular material transfer torque or the integrated value during one cycle operation of the granular material transfer torque, and the rotation of the auger screw is immediately stopped. Can do. Here, “one-cycle operation” means that “a package is arranged below the filling cylinder, the auger screw is rotated to fill the powder, and then the amount of filling of the powder is constant. It is self-evident that it is the “operation period until the rotation of the auger screw is stopped when the value reaches the value“.
上記要件(b)において、粉粒体移送トルクは、例えば、次の(b−1)〜(b−3)の要件に基づき算出することはできる。
(b−1) エンコーダが検出した回転角度位置からオーガスクリューの加速度を算出する。
(b−2) 算出したオーガスクリューの加速度に当該オーガスクリューに作用する慣性モーメントを乗じて加速トルクを算出する。
(b−3) エンコーダが検出した回転角度位置に対応する指令トルクから、算出した加速トルクを減算した値に基づいて粉粒体移送トルクを決定する。
In the said requirement (b), a granular material transfer torque can be calculated based on the requirements of following (b-1)-(b-3), for example.
(B-1) The acceleration of the auger screw is calculated from the rotation angle position detected by the encoder.
(B-2) The acceleration torque is calculated by multiplying the calculated acceleration of the auger screw by the moment of inertia acting on the auger screw.
(B-3) The granular material transfer torque is determined based on a value obtained by subtracting the calculated acceleration torque from the command torque corresponding to the rotation angle position detected by the encoder.
上記要件(b−3)は、例えば、エンコーダが検出した回転角度位置に対応する指令トルクから、算出した加速トルクを減算した値を粉粒体移送トルクとすることができる。 For the requirement (b-3), for example, a value obtained by subtracting the calculated acceleration torque from the command torque corresponding to the rotation angle position detected by the encoder can be set as the granular material transfer torque.
また、さらに次の要件(b−4)および(b−5)を含む方法として、
且つ、上記要件(b−3)は、エンコーダが検出した回転角度位置に対応する指令トルクから、算出した加速トルクと、算出した動摩擦トルクと、算出した粘性トルクとを、それぞれ減算した値を粉粒体移送トルクとしてもよい。
(b−4) オーガスクリューが受ける構造的な動摩擦力に抗して当該オーガスクリューを回転させるために必要となる動摩擦トルクを算出する。
(b−5) オーガスクリューが受ける構造的な粘性に抗して当該オーガスクリューを回転させるために必要となる粘性トルクを算出する。
Further, as a method including the following requirements (b-4) and (b-5),
The above requirement (b-3) is obtained by subtracting values obtained by subtracting the calculated acceleration torque, the calculated dynamic friction torque, and the calculated viscosity torque from the command torque corresponding to the rotation angle position detected by the encoder. It is good also as a granular material transfer torque.
(B-4) The dynamic friction torque required to rotate the auger screw against the structural dynamic friction force received by the auger screw is calculated.
(B-5) The viscous torque required to rotate the auger screw against the structural viscosity received by the auger screw is calculated.
上記慣性モーメントは、例えば、充填筒に粉粒体を供給しない状態で、一定のトルクをもってサーボモータを制御するとともに、エンコーダによって検出される回転角度位置からオーガスクリューの加速度を算出し、当該一定のトルクから当該加速度を除して求めることができる。 The moment of inertia is, for example, controlling the servo motor with a constant torque in a state in which the granular material is not supplied to the filling cylinder, and calculating the acceleration of the auger screw from the rotation angle position detected by the encoder. It can be obtained by dividing the acceleration from the torque.
動摩擦トルク及び粘性トルクは、例えば、次の(d)及び(e)の要件に基づき算出することができる。
(d)充填筒に粉粒体を供給しない状態で、オーガスクリューの回転速度を段階的に変化させ、各回転速度における指令トルクをサンプリングする。
(e)次の関係式に各回転速度の値と、当該回転速度毎にサンプリングした指令トルクの値とを代入して得られた連立方程式に基づき、動摩擦トルク及び粘性トルクを算出する。
f=(D×V)+b
ここで、fは指令トルク、Dは粘性負荷係数、Vはオーガスクリューの回転速度、(D×V)は粘性トルク、bは動摩擦トルクである。
The dynamic friction torque and the viscous torque can be calculated based on the following requirements (d) and (e), for example.
(D) The rotation speed of the auger screw is changed stepwise in a state in which the granular material is not supplied to the filling cylinder, and the command torque at each rotation speed is sampled.
(E) The dynamic friction torque and the viscous torque are calculated based on simultaneous equations obtained by substituting the value of each rotational speed and the value of the command torque sampled for each rotational speed into the following relational expression.
f = (D × V) + b
Here, f is the command torque, D is the viscous load coefficient, V is the rotational speed of the auger screw, (D × V) is the viscous torque, and b is the dynamic friction torque.
上述した粉粒体充填機の制御方法において、
上記上限しきい値は、供給対象となる粉粒体ごとにあらかじめ設定されるオーガスクリューに作用する負荷の上限値に設定することが好ましい。
In the above-described control method of the powder filling machine,
The upper threshold value is preferably set to the upper limit value of the load acting on the auger screw set in advance for each granular material to be supplied.
さらに、上述した粉粒体充填機の制御方法において、
供給対象となる粉粒体ごとにあらかじめ設定される前記オーガスクリューに作用する負荷の下限値を下限しきい値として設定し、
前記算出した粉粒体移送トルクの値又は当該粉粒体移送トルクの1サイクル運転の間における積算値が、下限しきい値よりも低くなったとき、前記サーボモータを停止させることもできる。
Furthermore, in the control method of the above-described powder filling machine,
The lower limit value of the load acting on the auger screw set in advance for each granular material to be supplied is set as the lower limit threshold value,
The servo motor can also be stopped when the value of the calculated granular material transfer torque or the integrated value of the granular material transfer torque during one cycle operation becomes lower than the lower limit threshold value.
これにより、粉粒体移送トルクの値又は当該粉粒体移送トルクの1サイクル運転の間における積算値をもってオーガスクリューに作用する負荷不足を検知して、速やかにオーガスクリューの回転を停止させることができる。 Accordingly, it is possible to detect the load shortage acting on the auger screw with the value of the granular material transfer torque or the integrated value during one cycle operation of the granular material transfer torque, and quickly stop the rotation of the auger screw. it can.
次に、本発明の制御装置は、
中空部内へ粉粒体が供給される充填筒と、
充填筒の中空部内に同軸上に配置されたオーガスクリューと、
オーガスクリューを回転駆動するサーボモータと、
サーボモータの回転軸に対し、原点からの回転角度位置を検出するエンコーダと、
を備えた粉粒体充填機の制御装置であって、
上述した本発明の制御方法を実行してサーボモータを制御することを特徴とする。
Next, the control device of the present invention
A filling cylinder in which the powder is supplied into the hollow portion;
An auger screw arranged coaxially in the hollow part of the filling cylinder;
A servo motor that rotationally drives the auger screw;
An encoder that detects the rotation angle position from the origin with respect to the rotation axis of the servo motor;
A control device for a powder filling machine comprising:
The servo motor is controlled by executing the control method of the present invention described above.
さらに、本発明の制御装置は、
オーガスクリューと充填筒との間で電気的な導通を検出する手段を備え、
オーガスクリューと充填筒との間で電気的な導通が生じた際の、粉粒体移送トルクの値又は当該粉粒体移送トルクの1サイクル運転の間における積算値を、上限しきい値として設定する構成としてもよい。
Furthermore, the control device of the present invention provides:
Comprising means for detecting electrical continuity between the auger screw and the filling cylinder;
The value of the powder particle transfer torque or the integrated value during one cycle operation of the particle particle transfer torque when electrical conduction occurs between the auger screw and the filling cylinder is set as the upper limit threshold value. It is good also as composition to do.
また、本発明の制御装置は、充填筒の下方に漏斗を設けるとともに、充填筒から吐き出され当該漏斗に溜まる粉粒体の上面高さを監視する粉粒体上面高さ監視手段を設け、
粉粒体上面高さ監視手段が監視する粉粒体の上面高さに基づき、当該粉粒体の上面高さがあらかじめ設定した値に達したときに、サーボモータの回転を停止させる構成を含むこともできる。
Further, the control device of the present invention is provided with a funnel below the filling cylinder, and provided with a powder upper surface height monitoring means for monitoring the upper surface height of the powder discharged from the filling cylinder and collected in the funnel,
Based on the upper surface height of the granular material monitored by the granular material upper surface height monitoring means, including a configuration that stops the rotation of the servo motor when the upper surface height of the granular material reaches a preset value. You can also.
上述した発明によれば、粉粒体移送トルクの値又は当該粉粒体移送トルクの1サイクル運転の間における積算値をもってオーガスクリューに作用する過負荷を検知して、速やかにオーガスクリューの回転を停止させることができる。
また、粉粒体移送トルクの値又は当該粉粒体移送トルクの1サイクル運転の間における積算値をもってオーガスクリューに作用する負荷不足を検知して、速やかにオーガスクリューの回転を停止させることができる。
According to the above-described invention, the overload acting on the auger screw is detected with the value of the granular material transfer torque or the integrated value during one cycle operation of the granular material transfer torque, and the auger screw is quickly rotated. Can be stopped.
Further, it is possible to detect the load shortage acting on the auger screw with the value of the granular material transfer torque or the integrated value during one cycle operation of the granular material transfer torque, and to quickly stop the rotation of the auger screw. .
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
〔粉粒体充填機の概要〕
図1は本発明の実施形態に係る制御装置が組み込まれた粉粒体充填機の概要を示す構成図である。
同図に示すように、粉粒体充填機は漏斗状の形状をしたホッパ10の底部中央に、円筒状の充填筒11を連結し、この充填筒11の中空部内にオーガスクリュー12を同軸上に配置してある。ホッパ10には、上面の開口部から粉粒体が供給される。そして、ホッパ10に蓄えられた粉粒体が充填筒11の中空部内へ上方から供給され、オーガスクリュー12の回転に伴い粉粒体が充填筒11の中空部内で下方へ移送され、充填筒11の下端に開口する吐出口11aから吐き出される。充填筒11の下方には包装体1(包装袋や包装容器等)が配置され、その包装体1の内部へ粉粒体が定量充填される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Outline of powder filling machine]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a powder filling machine in which a control device according to an embodiment of the present invention is incorporated.
As shown in the figure, in the powder filling machine, a
オーガスクリュー12は、棒状をしたオーガ軸の周面に螺旋状の翼を有した構造となっている。オーガスクリュー12の上端はサーボモータ20の回転軸20aに連結されており、サーボモータ20によって回転駆動される。
The
サーボモータ20はトルク制御されており、制御装置30からの指令トルクによって駆動制御される。指令トルクは、オーガスクリュー12をあらかじめ設定した回転速度パターンにて回転させ、1サイクル運転の間にあらかじめ設定した量の粉粒体を充填筒11から吐出させるための制御用トルク信号である。この指令トルクは、供給対象となる粉粒体ごとに、オーガスクリュー12の回転量と回転速度パターンとにより求められ、あらかじめ制御装置30の図示しない記憶部に記憶されている。
The
また、サーボモータ20にはエンコーダ40が付設されている。エンコーダ40は、サーボモータ20の回転軸20aに対し、原点からの回転角度位置を検出してその検出信号を出力する。
In addition, an
〔制御装置30の機能〕
制御装置30は、運転制御部50と、粉粒体移送トルク出力部60と、粉粒体移送トルク異常判別部70とを含んでいる。
運転制御部50からはオーガスクリュー12をあらかじめ定められた回転量と回転速度パターンで回転するようにサーボモータ20に指令トルクが出力される。そして、サーボモータ20は、エンコーダ40からの検出信号によりフィードバック制御される。運転制御部50からの指令トルクは、粉粒体移送トルク出力部60にも送られる。また、粉粒体移送トルク出力部60は、エンコーダ40からの検出信号を入力している。
[Function of the control device 30]
The
The
図2は粉粒体移送トルク出力部60の機能ブロック図である。なお、オーガスクリュー12には構造的な要因で粘性抵抗(粘性トルク)や動摩擦力(動摩擦トルク)が作用するが、同図に示す本実施形態ではそれら粘性トルクと動摩擦トルクの影響を省略している。
本実施形態では、充填筒11内でオーガスクリュー12が粉粒体を吐出するために必要なトルクを粉粒体移送トルクと定義し、この粉粒体移送トルクをエンコーダ40から入力した回転角度位置と、運転制御部50から入力した指令トルクとに基づき算出している。
ここでは、図2に示すように、粉粒体移送トルク出力部60を、さらに速度演算部61、加速度演算部62、加速トルク演算部63、粉粒体移送トルク演算部64の各機能ブロックに分けて、粉粒体移送トルク出力部60の機能を説明する。すなわち、粉粒体移送トルク出力部60は、速度演算部61で、エンコーダ40から入力した回転角度位置を微分してオーガスクリュー12の速度を算出する。次に、加速度演算部62で、オーガスクリュー12の速度をさらに微分してオーガスクリュー12の加速度(角加速度)を算出する。続いて、加速トルク演算部63で、オーガスクリュー12の加速度(角加速度)に、オーガスクリュー12に作用する慣性モーメントを乗じて、オーガスクリュー12の加速トルクを算出する。
ここで、加速トルクとは、粉粒体が供給されていない状態で、粘性トルクや動摩擦トルクの影響を省略した際の、オーガスクリュー12自体を回転させるさせるのに必要なトルクであり、サーボモータ20やオーガスクリュー12等の回転機構自体の慣性モーメントと加速度から求められる。加速トルクを算出する際に用いる慣性モーメントの値は、後述するように実験により求めて、あらかじめ制御装置30の図示しない記憶部に記憶されている。
FIG. 2 is a functional block diagram of the granular material transfer
In the present embodiment, the torque necessary for the
Here, as shown in FIG. 2, the granular material transfer
Here, the acceleration torque is a torque required to rotate the
本実施形態(粘性トルクや動摩擦トルクの影響を省略した実施形態)では、オーガスクリュー12を回転駆動するサーボモータ20に出力された指令トルクから、オーガスクリュー12自体を回転させるためのトルクを減じたトルクが、粉粒体を吐出するために使用されたトルク(粉粒体移送トルク)である。すなわち、運転制御部50から出力された指令トルクの値から、上記算出した加速トルクの値を減算した値を粉粒体移送トルクとして、粉粒体移送トルク演算部64においてこの粉粒体移送トルクを算出している。
粉粒体移送トルク演算部64で算出された粉粒体移送トルクは、粉粒体移送トルク異常判別部70に出力される(図1参照)。
In this embodiment (an embodiment in which the influence of viscous torque and dynamic friction torque is omitted), the torque for rotating the
The granular material transfer torque calculated by the granular material transfer
図3はオーガスクリュー12の回転速度パターンと粉粒体移送トルクとの関係を示すグラフである。
オーガスクリュー12が粉粒体から受ける負荷がほぼ一定のときは、オーガスクリュー12の回転速度パターンにしたがって、指令トルクと加速トルクとがほぼ比例して変化するため、粉粒体移送トルク出力部60で算出された粉粒体移送トルクは、図3にTa1で示すように、大きな変動がなく一定範囲に収まっている。なお、充填筒11に粉粒体が供給されない状態にあっては、オーガスクリュー12が粉粒体から負荷を受けないため、加速トルクが指令トルクとほぼ同じ値となり、粉粒体移送トルクは、図3にTa0で示すようにほぼゼロとなる。
オーガスクリュー12に粉粒体から過大な負荷が作用したときも、運転制御部50はフィードバック制御によりオーガスクリュー12を一定の速度で回転させようとするので、指令トルクが増大する。オーガスクリュー12自体を回転させる加速トルクは、エンコーダ40からの検出信号に基づく回転速度により算出されるので、指令トルクが増大しても、あらかじめ定められた回転速度パターンに従ってオーガスクリュー12が回転する限り、当該回転速度パターンに従った値が演算される。一方、粉粒体からの過大な負荷のためにオーガスクリュー12の回転角度位置の変化が少なくなったときは、加速トルクは、当該回転角度位置の変化に伴い小さくなる。その結果、指令トルクの値から加速トルクの値を減算して算出した粉粒体移送トルクは、図3にTa2で示すように局部的に大きな値を示す。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the rotational speed pattern of the
When the load that the
Even when an excessive load is applied to the
図1に戻り、粉粒体移送トルク異常判別部70は、上述したように算出した粉粒体移送トルクの値が、あらかじめ設定した上限しきい値を越えたとき、運転制御部50に異常検出信号を出力する。運転制御部50は、異常検出信号を入力したとき、サーボモータ20を停止させる。これにより、オーガスクリュー12に過大な負荷が作用した状態で、無理にオーガスクリュー12を回転させようとして、いわゆる粉噛み現象を生じさせたりオーガスクリュー12の軸芯が振れたりして、極端な場合は機械の破損や粉粒体の破砕を招く不都合を回避することが可能となる。
ここで、上限しきい値は、オーガスクリュー12に作用する負荷の上限値であり、供給対象となる粉粒体ごとに実験により求めて、あらかじめ制御装置30の図示しない記憶部に記憶されている。この上限しきい値をどの程度の値に設定するかは、ユーザが任意に決定できる。
Returning to FIG. 1, the particulate matter transfer torque
Here, the upper limit threshold value is an upper limit value of the load acting on the
〔慣性モーメントについて〕
上記オーガスクリュー12の加速トルクを算出する際に用いた慣性モーメントは、例えば、次のような手順であらかじめ求めることができる。
すなわち、充填筒11に粉粒体を供給しない状態で、一定のトルクをもってサーボモータ20を制御してオーガスクリュー12を回転させる。そして、エンコーダ40によって検出される回転角度位置から、オーガスクリュー12の加速度を算出し、当該一定のトルクから当該加速度を除した値を慣性モーメントとする。
なお、慣性モーメントを算出精度を高めるためには、上記オーガスクリュー12の回転駆動を多数回繰り返し、それらの回転駆動で得られた慣性モーメントの値の平均値を用いることが好ましい。
[About moment of inertia]
The moment of inertia used when calculating the acceleration torque of the
That is, the
In order to increase the accuracy of calculating the moment of inertia, it is preferable to repeat the rotational drive of the
〔粉粒体移送トルク演算の高精度化〕
さて、上述した実施形態では、オーガスクリュー12に本来作用する粘性抵抗と動摩擦力の影響を省略して粉粒体移送トルクを求めたが、オーガスクリュー12には加速トルクの他に、構造的な要因から粘性抵抗や動摩擦力が作用している。よって、これら粘性抵抗や動摩擦力に対するトルクを考慮して粉粒体移送トルクを算出すれば、いっそう高精度にオーガスクリュー12に作用する過負荷を判別することが可能となる。
すなわち、指令トルクは、加速トルクと、粘性トルクと、動摩擦トルクと、粉粒体移送トルクの総和であるとの前提のもとに粉粒体移送トルクを求める。
ここで、粘性トルクは、オーガスクリュー12が受ける構造的な粘性に抗して、オーガスクリュー12を回転させるために必要となるトルクである。また、動摩擦トルクは、オーガスクリュー12が受ける構造的な動摩擦力に抗して、オーガスクリュー12を回転させるために必要となるトルクである。
[High-precision calculation of powder particle transfer torque]
In the above-described embodiment, the granular material transfer torque is obtained by omitting the influence of the viscous resistance and the dynamic friction force that originally act on the
That is, the command torque is determined based on the premise that it is the sum of acceleration torque, viscosity torque, dynamic friction torque, and powder transport torque.
Here, the viscous torque is torque required to rotate the
図4は上記の前提に基づき構成された他の実施形態に係る粉粒体移送トルク出力部60の機能ブロック図である。
同図に示す実施形態では、粉粒体移送トルク出力部60は、速度演算部61、加速度演算部62、加速トルク演算部63、粉粒体移送トルク演算部64の各機能ブロックに加えて、粘性トルク出力部65と、動摩擦トルク出力部66とを含んでいる。
粘性トルク出力部65には、あらかじめ実験により求められた粘性負荷係数が設定してあり、速度演算部61で算出されたオーガスクリュー12の速度に対応した粘性トルクを粉粒体移送トルク演算部64に出力する。また、動摩擦トルク出力部66には、あらかじめ実験により求められた動摩擦トルクが設定してあり、この動摩擦トルクを粉粒体移送トルク演算部64に出力する。
FIG. 4 is a functional block diagram of a granular material transfer
In the embodiment shown in the figure, the granular material transfer
The viscous
粉粒体移送トルク演算部64は、エンコーダ40が回転角度位置を検出した際に運転制御部50から出力された指令トルクの値から、加速トルク演算部63で算出した加速トルクの値と、粘性トルク出力部65から出力される粘性トルクの値と、動摩擦トルク出力部66から出力される動摩擦トルクの値とを減算して、粉粒体移送トルクを算出する。
The granular material transfer
〔粘性トルクと動摩擦トルクの算出〕
粘性トルクと動摩擦トルクは、まず充填筒11に粉粒体を供給しない状態で、オーガスクリュー12の回転速度を段階的に変化させ、各回転速度における指令トルクをサンプリングし、次の関係式に各回転速度の値と、当該回転速度毎にサンプリングした指令トルクの値とを代入して得られた連立方程式によって算出することができる。
f=(D×V)+b
ここで、fは指令トルク、Dは粘性負荷係数、Vはオーガスクリュー12の回転速度、(D×V)は粘性トルク、bは動摩擦トルクである。
[Calculation of viscous torque and dynamic friction torque]
For the viscous torque and the dynamic friction torque, first, the rotational speed of the
f = (D × V) + b
Here, f is the command torque, D is the viscous load coefficient, V is the rotational speed of the
図5はオーガスクリュー12の回転速度と、指令トルク、粘性トルク、動摩擦トルクとの関係を、粘性負荷係数D=0.0013と仮定して求めたグラフである。
同図のfは指令トルク、DVは粘性トルクの推定値、bは動摩擦トルクの推定値を示している。同図に示されるように、粘性トルクDVは、オーガスクリュー12の回転速度Vに比例して変化する。また、動摩擦トルクbは、オーガスクリュー12の低速域の値bminは、オーガスクリュー12の回転速度に依存して変化するが、回転速度が一定値を越えた高速域の値bmaxは、回転速度に依存することなくほぼ一定の値を示す。具体的には、オーガスクリュー12の回転速度が300rpm近くに至るまではその回転速度に依存して動摩擦トルク値bminが変化し、300rpmを越えると動摩擦トルクの値bmaxが一定値に収束している。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the rotational speed of the
In the figure, f indicates the command torque, DV indicates the estimated value of the viscous torque, and b indicates the estimated value of the dynamic friction torque. As shown in the figure, the viscous torque DV changes in proportion to the rotational speed V of the
次に、粘性トルクと動摩擦トルクを求める手順の具体例を説明する。
まず、オーガスクリュー12の回転速度を100〜800rpmまで100rpm刻みで段階的に変化させて、指令トルクを測定する。
粘性負荷係数の算出は、オーガスクリュー12の高速域での傾きを求めれば導き出せることが図5からわかるので、オーガスクリュー12の回転速度が400rpmと800rpmのときの指令トルクを測定し、f=(D×V)+bの連立方程式から粘性負荷係数Dnを算出する。そして、そのときの動摩擦トルクbの値は、一定値に収束した値bmaxとなる。オーガスクリュー12の低速域での動摩擦トルクの傾きDgは、100rpm、200rpmのときの傾きDmを算出し、Dg=Dm−Dnによって求めることができる。なお、実際の関係は曲線のため、この算出方法で得られた値は、近似値である。
このように、オーガスクリュー12を100rpm、200rpm、400pm、800rpmの各回転速度で駆動して、f=(D×V)+bの連立方程式から自動計算することで、粘性トルクと動摩擦トルクを算出することができる。
以下に具体的な計算例を示す。
<オーガスクリュー12の回転速度が300rpm以上のとき>
f4=Dn×400×(2π/60)+bmax
f8=Dn×800×(2π/60)+bmax
f8−f4=Dn×400×(2π/60)
Dn=(f8−f4)/{400×(2π/60)}
bmax=f4−Dn×{400×(2π/60)}
<オーガスクリュー12の回転速度が300rpm未満のとき>
f2=Dm×200×(2π/60)+bmin
f1=Dm×100×(2π/60)+bmin
Dm=(f2−f1)/{100×(2π/60)}
Dg=Dm−Dn
bmin=f2−Dm×200×(2π/60)
Next, a specific example of the procedure for obtaining the viscous torque and the dynamic friction torque will be described.
First, the command torque is measured by changing the rotational speed of the
Since it can be seen from FIG. 5 that the viscous load coefficient can be calculated by obtaining the inclination of the
In this way, the viscous torque and the dynamic friction torque are calculated by driving the
A specific calculation example is shown below.
<When the rotation speed of the
f4 = Dn × 400 × (2π / 60) + bmax
f8 = Dn × 800 × (2π / 60) + bmax
f8−f4 = Dn × 400 × (2π / 60)
Dn = (f8−f4) / {400 × (2π / 60)}
b max = f4-Dn × {400 × (2π / 60)}
<When the rotation speed of the
f2 = Dm × 200 × (2π / 60) + b min
f1 = Dm × 100 × (2π / 60) + b min
Dm = (f2−f1) / {100 × (2π / 60)}
Dg = Dm−Dn
b min = f2-Dm × 200 × (2π / 60)
〔充填筒11へのオーガスクリュー12の接触検知〕
図6は充填筒11へのオーガスクリュー12の接触検知手段を備えた制御装置30の構成を説明するための構成図である。
同図に示す制御装置30は、導通検知部80を備えている。この導通検知部80は、オーガスクリュー12と充填筒11との間における電気的な導通を検出して、充填筒11へのオーガスクリュー12の接触検知する機能を有している。一般に、充填筒11とオーガスクリュー12は金属材料で形成されている。したがって、充填筒11内でオーガスクリュー12が粉粒体から受ける過負荷によって横方向に振れて、充填筒11の内周面に接触すると、充填筒11とオーガスクリュー12との間が電気的に導通する状態となる。そこで、充填筒11とオーガスクリュー12の一方にプラスの電圧を他方にマイナスの電圧を印加しておき、オーガスクリュー12が充填筒11に接触したときの電気的な導通を、導通検知部80が検出する構成となっている。
[Detection of contact of
FIG. 6 is a configuration diagram for explaining the configuration of the
The
導通検知部80は、オーガスクリュー12が充填筒11に接触したときの電気的な導通を検出したとき、粉粒体移送トルク異常判別部70に導通信号を出力する。粉粒体移送トルク異常判別部70は、導通検知部80からの導通信号を入力したとき、運転制御部50に異常検出信号を出力する。運転制御部50は、異常検出信号を入力したとき、サーボモータ20を停止させる。これにより、オーガスクリュー12に過大な負荷が作用した状態で、無理にオーガスクリュー12を回転させようとして、いわゆる粉噛み現象を生じさせたり、極端な場合は機械の破損や粉粒体の破砕を招く不都合を回避することが可能となる。
When the
また、粉粒体移送トルク異常判別部70は、導通検知部80からの導通信号を入力したとき粉粒体移送トルクに基づいて上限しきい値を設定変更する機能を有している。例えば、導通検知部80からの導通信号を入力したとき粉粒体移送トルクや、当該粉粒体移送トルクより低い値(例えば、当該粉粒体移送トルクの80%程度の値)を、上限しきい値を設定変更する。
これにより、充填筒11内でオーガスクリュー12が粉粒体から受ける過負荷によって横方向に振れて、充填筒11の内周面に接触するといった障害を回避することが可能となる。
The granular material transfer torque
Thereby, it becomes possible to avoid the trouble that the
〔オーガスクリュー12に作用する負荷の下限しきい値の設定〕
上述した実施形態では、粉粒体移送トルク異常判別部70に、オーガスクリュー12に作用する過負荷に対応して粉粒体移送トルクの上限しきい値を設定していたが、これに限らず、粉粒体移送トルク異常判別部70に、供給対象となる粉粒体ごとにオーガスクリュー12に作用する負荷の下限値を下限しきい値として設定し、粉粒体移送トルク出力部60で算出した粉粒体移送トルクの値が、その下限しきい値よりも低くなったとき、サーボモータ20を停止させるように構成することもできる。
[Setting of lower limit threshold of load acting on auger screw 12]
In the above-described embodiment, the upper limit threshold value of the granular material transfer torque is set in the granular material transfer torque
充填筒11に供給される粉粒体の量が不足した状態にあっては、オーガスクリュー12に作用する負荷が低くなり、これに伴い粉粒体移送トルク出力部60で算出した粉粒体移送トルクの値も小さくなることがある。そこで、粉粒体移送トルク異常判別部70に下限しきい値を設定し、当該下限しきい値よりも粉粒体移送トルクの値が小さくなったとき、粉粒体の供給不足が生じていると判断して、速やかにオーガスクリュー12の回転を停止させる。これにより、包装体1への粉粒体の充填不足による不良品の発生を抑制し、歩留まりの向上を図ることができる。
In a state where the amount of powder supplied to the filling
なお、本発明は上述した実施形態の構成に限定されるものではなく、必要に応じて変形実施又は応用実施が可能である。
例えば、上述した実施形態では、粉粒体移送トルク出力部60で算出した粉粒体移送トルクの値が、あらかじめ設定した上限しきい値を越えたとき、サーボモータ20を停止させる構成としていたが、これに限定されるものではない。すなわち、粉粒体移送トルク異常判別部70は、粉粒体移送トルクの1サイクル運転の間における積算値が、あらかじめ設定した上限しきい値を越えたときや、あらかじめ設定した下限しきい値よりも低くなったとき、運転制御部50に異常検出信号を出力する構成としてもよい。運転制御部50は、異常検出信号を入力したとき、サーボモータ20を停止させる。
In addition, this invention is not limited to the structure of embodiment mentioned above, A deformation | transformation implementation or application implementation is possible as needed.
For example, in the above-described embodiment, the
また、問題なく粉粒体の充填動作が行われた定常状態のときの粉粒体移送トルクの値やその1サイクル運転における積算値を複数回(例えば、10回)求めて、その平均値を算出して、当該平均値を一定割合増した値(例えば、当該平均値の150%の値)を上限しきい値とし、当該平均値を一定割合減らした値(例えば、当該平均値の50%の値)を下限しきい値として設定することもできる。 Moreover, the value of the granular material transfer torque in the steady state in which the granular material filling operation is performed without any problem and the integrated value in the one-cycle operation are obtained a plurality of times (for example, 10 times), and the average value is obtained. The value obtained by calculating and increasing the average value by a certain percentage (for example, a value of 150% of the average value) is set as the upper threshold, and the average value is decreased by a certain percentage (for example, 50% of the average value). Can be set as the lower threshold.
図7は、本発明の応用例を示す構成図である。
同図に示すように、粉粒体充填機は、包装体1へ粉粒体を確実に充填するために、充填筒11の下方に漏斗91が設けてある。充填筒11から吐出された粉粒体は、漏斗91の内部に供給され、この漏斗91の下部中央に形成した排出口91aから下方に落下して包装体1の内部に充填される。ここで、漏斗91に形成した排出口91aの開口面積は、漏斗内部に粉粒体が滞留して溜まっていかないように充分広く設定してある。
ところが、漏斗91内で粉粒体の詰まりが生じると、包装体1への円滑が粉粒体の充填が阻害されるばかりか、漏斗91から粉粒体が溢れ出して周囲を汚損してしまう可能性がある。
FIG. 7 is a block diagram showing an application example of the present invention.
As shown in the figure, the powder filling machine is provided with a
However, when clogging of the granular material occurs in the
そこで、図7に示す粉粒体充填機では、充填筒11から吐き出され当該漏斗91に溜まる粉粒体の上面高さを監視する手段(粉粒体上面高さ監視手段90)を備えた構成となっている。粉粒体上面高さ監視手段90としては、例えば、光センサ92を用いて粉粒体の上面高さを検出する構成とすることができる。
Therefore, in the granular material filling machine shown in FIG. 7, a configuration provided with means (powder particle upper surface height monitoring means 90) for monitoring the upper surface height of the granular material discharged from the filling
漏斗91内に供給された粉粒体が正常に排出口91aから落下して包装体1に充填されている間は、漏斗91内で粉粒体の上面高さが過大に高くなることはない。しかし、漏斗91も排出口91aに詰まりが生じたりして、正常に粉粒体が吐出されない異常が発生すると、漏斗91に供給された粉粒体の上面高さが上昇していく。粉粒体の上面高さ監視手段90は、このようにして上昇する漏斗91内の粉粒体の上面高さを監視している。
While the granular material supplied into the
そして、粉粒体上面高さ監視手段90は、あらかじめ設定してある上限高さを漏斗91内の粉粒体の上面高さが越えたとき、粉粒体の詰まりを示す検知信号を制御装置30の運転制御部50に出力する。運転制御部50は、粉粒体上面高さ監視手段90からの検知信号を入力したとき、サーボモータ20を停止させる。これにより、漏斗90内での粉粒体の詰まりに伴う不都合を回避し、粉粒体充填機をいっそう安定して運転させることが可能となる。
And the granular material upper surface height monitoring means 90 controls the detection signal which shows clogging of granular material when the upper surface height of the granular material in the
なお、本発明とは離れるが、粉粒体の漏斗内での詰まりを検出する機能を備えた粉粒体充填機の構成は、粉粒体移送トルクに基づくオーガスクリュー12の運転制御(サーボモータ20の駆動制御)とは切り離して利用することも可能である。その場合の粉粒体充填機の構成は次のようになる。
すなわち、中空部内へ粉粒体が供給される充填筒と、
前記充填筒の中空部内に同軸上に配置されたオーガスクリューと、
前記オーガスクリューを回転駆動するサーボモータと、
前記サーボモータを駆動制御する運転制御部と、
前記充填筒の下方に設けた漏斗と、
前記充填筒から吐き出され前記漏斗に溜まる粉粒体の上面高さを監視して、当該粉粒体の上面高さがあらかじめ設定した値に達したとき、前記運転制御部に検知信号を出力する粉粒体上面高さ監視手段と、を備え、
前記運転制御部は、前記粉粒体の上面高さ監視手段から検知信号を入力したとき、サーボモータを停止させる構成の粉粒体充填機となる。
In addition, although away from this invention, the structure of the powder filling machine provided with the function of detecting clogging of powder in the funnel is the operation control of the
That is, a filling cylinder in which the powder is supplied into the hollow portion,
An auger screw disposed coaxially in the hollow portion of the filling cylinder;
A servo motor for rotationally driving the auger screw;
An operation control unit for driving and controlling the servo motor;
A funnel provided below the filling cylinder;
The upper surface height of the granular material discharged from the filling cylinder and collected in the funnel is monitored, and when the upper surface height of the granular material reaches a preset value, a detection signal is output to the operation control unit. And a powder body upper surface height monitoring means,
The said operation control part becomes a granular material filling machine of the structure which stops a servomotor, when a detection signal is input from the upper surface height monitoring means of the said granular material.
1:包装体、10:ホッパ、11:充填筒、12:オーガスクリュー、
20:サーボモータ、30:制御装置、40:エンコーダ、50:運転制御部、60:粉粒体移送トルク出力部、61:速度演算部、62:加速度演算部、63:加速トルク演算部、64:粉粒体移送トルク演算部、65:粘性トルク出力部、66:動摩擦トルク出力部、70:粉粒体移送トルク異常判別部、80:導通検知部、90:粉粒体上面高さ監視手段、91:漏斗、92:光センサ
1: package, 10: hopper, 11: filling cylinder, 12: auger screw,
20: Servo motor, 30: Control device, 40: Encoder, 50: Operation control unit, 60: Powder transport torque output unit, 61: Speed calculation unit, 62: Acceleration calculation unit, 63: Acceleration torque calculation unit, 64 : Granular material transfer torque calculation unit, 65: viscous torque output unit, 66: dynamic friction torque output unit, 70: granular material transfer torque abnormality determination unit, 80: conduction detection unit, 90: granular material upper surface height monitoring means , 91: funnel, 92: optical sensor
Claims (11)
前記充填筒の中空部内に同軸上に配置されたオーガスクリューと、
前記オーガスクリューを回転駆動するサーボモータと、
前記サーボモータの回転軸に対し、原点からの回転角度位置を検出するエンコーダと、
を備え、前記オーガスクリューの回転に伴い粉粒体を前記充填筒から吐出させて前記充填筒の下方に配置した包装体へ定量充填する粉粒体充填機の制御方法であって、
次の要件(a)〜(c)を含むことを特徴とする制御方法。
(a) 前記サーボモータを指令トルクをもってトルク制御して、前記オーガスクリューをあらかじめ設定した回転速度パターンにて回転させ、1サイクル運転の間にあらかじめ設定した量の粉粒体を前記充填筒から吐出させる。
(b) 前記充填筒内で前記オーガスクリューが粉粒体から受ける抵抗力の変化に伴い変動する粉粒体移送トルクを、前記エンコーダが検出した回転角度位置に基づき算出する。
(c) 前記算出した粉粒体移送トルクの値又は当該粉粒体移送トルクの1サイクル運転の間における積算値が、あらかじめ設定した上限しきい値を越えたとき、前記サーボモータを停止させる。 A filling cylinder in which the powder is supplied into the hollow portion;
An auger screw disposed coaxially in the hollow portion of the filling cylinder;
A servo motor for rotationally driving the auger screw;
An encoder that detects a rotational angle position from the origin with respect to the rotational axis of the servo motor;
A method for controlling a granular material filling machine for quantitatively filling a packaging body disposed below the filling cylinder by discharging the granular material from the filling cylinder along with the rotation of the auger screw ,
A control method comprising the following requirements (a) to (c):
(A) Torque-controlling the servomotor with a command torque, rotating the auger screw at a preset rotation speed pattern, and discharging a predetermined amount of powder particles from the filling cylinder during one cycle operation Let
(B) A granular material transfer torque that varies with a change in resistance force that the auger screw receives from the granular material in the filling cylinder is calculated based on the rotational angle position detected by the encoder.
(C) The servo motor is stopped when the value of the calculated particle transport torque or the integrated value of the powder transport torque during one cycle operation exceeds a preset upper limit threshold value.
(b−1) 前記エンコーダが検出した回転角度位置から前記オーガスクリューの加速度を算出する。
(b−2) 前記算出したオーガスクリューの加速度に当該オーガスクリューに作用する慣性モーメントを乗じて加速トルクを算出する。
(b−3) 前記エンコーダが検出した回転角度位置に対応する前記指令トルクから、前記算出した加速トルクを減算した値に基づいて前記粉粒体移送トルクを決定する。 In said requirement (b), the said granular material transfer torque is calculated based on the requirements of following (b-1)-(b-3), The granular material filling described in Claim 1 characterized by the above-mentioned. How to control the machine.
(B-1) The acceleration of the auger screw is calculated from the rotation angle position detected by the encoder.
(B-2) The acceleration torque is calculated by multiplying the calculated acceleration of the auger screw by the moment of inertia acting on the auger screw.
(B-3) The granular material transfer torque is determined based on a value obtained by subtracting the calculated acceleration torque from the command torque corresponding to the rotation angle position detected by the encoder.
前記要件(b−3)は、前記エンコーダが検出した回転角度位置に対応する前記指令トルクから、前記算出した加速トルクを減算した値を前記粉粒体移送トルクとすることを特徴とした粉粒体充填機の制御方法。 In the control method of the granular material filling machine according to claim 2,
The requirement (b-3) is characterized in that a value obtained by subtracting the calculated acceleration torque from the command torque corresponding to the rotational angle position detected by the encoder is the powder particle transfer torque. Control method for body filling machine.
(b−4) 前記オーガスクリューが受ける構造的な動摩擦力に抗して当該オーガスクリューを回転させるために必要となる動摩擦トルクを算出する。
(b−5) 前記オーガスクリューが受ける構造的な粘性に抗して当該オーガスクリューを回転させるために必要となる粘性トルクを算出する。
且つ、前記要件(b−3)は、前記エンコーダが検出した回転角度位置に対応する前記指令トルクから、前記算出した加速トルクと、前記算出した動摩擦トルクと、前記算出した粘性トルクとを、それぞれ減算した値を前記粉粒体移送トルクとすることを特徴とした粉粒体充填機の制御方法。 In the control method of the granular material filling machine according to claim 2, further comprising the following requirements (b-4) and (b-5),
(B-4) The dynamic friction torque required to rotate the auger screw against the structural dynamic friction force received by the auger screw is calculated.
(B-5) Viscosity torque required to rotate the auger screw against the structural viscosity received by the auger screw is calculated.
The requirement (b-3) includes the calculated acceleration torque, the calculated dynamic friction torque, and the calculated viscosity torque from the command torque corresponding to the rotational angle position detected by the encoder, respectively. A method for controlling a granular material filling machine, wherein the subtracted value is used as the granular material transfer torque.
前記慣性モーメントは、前記充填筒に粉粒体を供給しない状態で、一定のトルクをもって前記サーボモータを制御するとともに、前記エンコーダによって検出される回転角度位置から前記オーガスクリューの加速度を算出し、当該一定のトルクから当該加速度を除して求めることを特徴とする粉粒体充填機の制御方法。 In the control method of the granular material filling machine according to any one of claims 2 to 4,
The moment of inertia calculates the acceleration of the auger screw from the rotational angle position detected by the encoder, while controlling the servo motor with a constant torque in a state in which the granular material is not supplied to the filling cylinder. A method for controlling a powder filling machine, wherein the acceleration is obtained by dividing the acceleration from a constant torque.
前記動摩擦トルク及び前記粘性トルクは、次の(d)及び(e)の要件に基づき算出することを特徴とする粉粒体充填機の制御方法。
(d)前記充填筒に粉粒体を供給しない状態で、前記オーガスクリューの回転速度を段階的に変化させ、各回転速度における前記指令トルクをサンプリングする。
(e)次の関係式に前記各回転速度の値と、当該回転速度毎にサンプリングした前記指令トルクの値とを代入して得られた連立方程式に基づき、前記動摩擦トルク及び前記粘性トルクを算出する。
f=(D×V)+b
ここで、fは指令トルク、Dは粘性負荷係数、Vはオーガスクリューの回転速度、(D×V)は粘性トルク、bは動摩擦トルクである。 In the control method of the granular material filling machine according to claim 4,
The dynamic friction torque and the viscous torque are calculated based on the following requirements (d) and (e).
(D) The rotational speed of the auger screw is changed stepwise in a state where no powder is supplied to the filling cylinder, and the command torque at each rotational speed is sampled.
(E) Calculate the dynamic friction torque and the viscous torque based on the simultaneous equations obtained by substituting the value of each rotational speed and the value of the command torque sampled for each rotational speed into the following relational expression. To do.
f = (D × V) + b
Here, f is the command torque, D is the viscous load coefficient, V is the rotational speed of the auger screw, (D × V) is the viscous torque, and b is the dynamic friction torque.
前記上限しきい値は、供給対象となる粉粒体ごとにあらかじめ設定される前記オーガスクリューに作用する負荷の上限値であることを特徴とする粉粒体充填機の制御方法。 In the control method of the granular material filling machine according to any one of claims 1 to 6,
The upper limit threshold value is an upper limit value of a load acting on the auger screw set in advance for each granular material to be supplied.
供給対象となる粉粒体ごとにあらかじめ設定される前記オーガスクリューに作用する負荷の下限値を下限しきい値として設定し、
前記算出した粉粒体移送トルクの値又は当該粉粒体移送トルクの1サイクル運転の間における積算値が、前記下限しきい値よりも低くなったとき、前記サーボモータを停止させることを特徴とする粉粒体充填機の制御方法。 In the control method of the granular material filling machine according to any one of claims 1 to 7,
The lower limit value of the load acting on the auger screw set in advance for each granular material to be supplied is set as the lower limit threshold value,
The servomotor is stopped when the value of the calculated particle transfer torque or the integrated value during one cycle operation of the particle transfer torque is lower than the lower limit threshold value. To control the powder filling machine.
前記充填筒の中空部内に同軸上に配置されたオーガスクリューと、
前記オーガスクリューを回転駆動するサーボモータと、
前記サーボモータの回転軸に対し、原点からの回転角度位置を検出するエンコーダと、
を備え、前記オーガスクリューの回転に伴い粉粒体を前記充填筒から吐出させて前記充填筒の下方に配置した包装体へ定量充填する粉粒体充填機の制御装置であって、
請求項1〜8のいずれか一項に記載した制御方法を実行して前記サーボモータを制御することを特徴とする制御装置。 A filling cylinder in which the powder is supplied into the hollow portion;
An auger screw disposed coaxially in the hollow portion of the filling cylinder;
A servo motor for rotationally driving the auger screw;
An encoder that detects a rotational angle position from the origin with respect to the rotational axis of the servo motor;
A control unit for a powder filling machine that discharges powder particles from the filling cylinder with rotation of the auger screw and quantitatively fills the package disposed below the filling cylinder ,
A control device that controls the servo motor by executing the control method according to claim 1.
前記オーガスクリューと前記充填筒との間で電気的な導通を検出する手段を備え、
前記オーガスクリューと前記充填筒との間で電気的な導通が生じた際の、前記粉粒体移送トルクの値又は当該粉粒体移送トルクの1サイクル運転の間における積算値を、前記上限しきい値として設定することを特徴とする粉粒体充填機の制御装置。 In the control apparatus of the granular material filling machine according to claim 9,
Means for detecting electrical conduction between the auger screw and the filling cylinder;
When the electrical continuity is generated between the auger screw and the filling cylinder, the upper limit is set to the value of the powder particle transfer torque or the integrated value during one cycle operation of the powder particle transfer torque. A control device for a powder filling machine, characterized in that it is set as a threshold value.
前記充填筒の下方に漏斗を設けるとともに、前記充填筒から吐き出され当該漏斗に溜まる粉粒体の上面高さを監視する粉粒体上面高さ監視手段を設け、
前記粉粒体上面高さ監視手段が監視する前記粉粒体の上面高さに基づき、当該粉粒体の上面高さがあらかじめ設定した値に達したときに、前記サーボモータの回転を停止させる構成を含むことを特徴とする粉粒体充填機の制御装置。 In the control device of the granular material filling machine according to claim 9 or 10,
A funnel is provided below the filling cylinder, and a powder upper surface height monitoring means for monitoring the upper surface height of the powder discharged from the filling cylinder and collected in the funnel is provided,
Based on the upper surface height of the granular material monitored by the granular material upper surface height monitoring means, the rotation of the servo motor is stopped when the upper surface height of the granular material reaches a preset value. The control apparatus of the granular material filling machine characterized by including a structure.
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