(57)【要約】【課題】中間位置にコンベアスケールＣＳを設置したシステムにおける輸送量を正確に検出し、予定輸送量の正確な輸送をする。【解決手段】コンベアＡ〜Ｅによって輸送物を予定輸送量だけ輸送し、Ｃコンベア位置で重量を検出するロードセル２と、輸送速度を検出する速度検出器３を設ける。０タイミング検出部Ｓ１は上流側のＡ，Ｂコンベアの載荷量を含めて予定輸送量に近づいたことを検出する。移動平均演算部Ｓ２は重量と検出速度から検出する輸送量を移動平均演算した平均輸送量を求める。Ａ，Ｂ載荷量演算部Ｓ３は平均輸送量と輸送速度およびコンベア機長から上流側コンベアの載荷量を予測する。残り運転時間演算部Ｓ４は載荷量予測値を基に０タイミング検出時からのコンベアの残り運転時間を求める。タイマ計時部Ｓ５は残り運転時間後にコンベアの停止指令を得る。【選択図】  図１
2004323134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連接した複数台のコンベアによって輸送物を予定輸送量だけ輸送し、中間コンベアにはその位置での輸送物の重量を検出するロードセルと、輸送速度を検出する速度検出器と、前記重量と輸送速度の検出値から算出される瞬時輸送量を基に求める輸送量が予定輸送量に達したことを検出してコンベア停止指令を得る輸送量検出制御手段とを備えたコンベア輸送システムであって、
前記輸送量検出制御手段は、
前記ロードセルおよび速度検出器を設置するコンベアよりも上流側のコンベアの載荷量を含めた輸送量が予定輸送量に近づいたことを検出する０タイミング検出部と、
前記０タイミングの検出時に、前記瞬時輸送量とコンベア機長から前記上流側コンベアの載荷量を予測する載荷量演算部と、
前記上流側コンベアの載荷量予測値を基に前記０タイミング検出時からのコンベアの残り運転時間を求める残り運転時間演算部と、
前記０タイミング検出時から前記残り運転時間後にコンベアの停止指令を得るタイマ計時部とを備えたことを特徴とするコンベア輸送システム。
【請求項２】
連接した複数台のコンベアによって輸送物を予定輸送量だけ輸送し、中間コンベアにはその位置での輸送物の重量を検出するロードセルと、輸送速度を検出する速度検出器と、前記重量と輸送速度の検出値から算出される瞬時輸送量を基に求める輸送量が予定輸送量に達したことを検出してコンベア停止指令を得る輸送量検出制御手段とを備えたコンベア輸送システムであって、
前記輸送量検出制御手段は、
前記ロードセルおよび速度検出器を設置するコンベアよりも上流側のコンベアの載荷量を含めた輸送量が予定輸送量に近づいたことを検出する０タイミング検出部と、
前記瞬時輸送量とコンベア機長から前記上流側コンベアの載荷量を予測する載荷量演算部と、
前記０タイミングの検出後に、前記載荷量演算部による載荷量の予測を繰り返し、この予測時刻ｔ１，ｔ２，…，ｔＮ毎に下記式、
【数１】
2004323134.tif 000003
ただし、
Ｋは０タイミング検出時に設定する上流側コンベアの載荷量定数、
ＱＮは予測時刻ｔ１〜ｔＮでそれぞれ求められた載荷量予測値、
ΣＱは予測時刻ｔ１〜ｔＮでそれぞれ求められた輸送量の合計値、
の演算を行い、該演算式が成立したときにコンベア停止指令を得る演算手段とを備えたことを特徴とするコンベア輸送システム。
【請求項３】
前記０タイミング検出部は、前記予定輸送量ＰＫから、上流側コンベアの載荷量として設定する定数Ｋ１および該定数Ｋ１の正負誤差分としての載荷量余裕定数Ｋ２を差し引いた値が、前記輸送速度と瞬時輸送量から求める輸送量に達したときに０タイミングを検出することを特徴とする請求項１または２に記載のコンベア輸送システム。
【請求項４】
前記重量と輸送速度から求める瞬時輸送量を移動平均演算した平均輸送量を前記載荷量演算部での瞬時輸送量とする移動平均演算部を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンベア輸送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数台のベルトコンベアを連接し、セメントやコークスなどの粉粒物を輸送するコンベア輸送システムに係り、特に予定輸送量だけ輸送するための輸送量検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のコンベア輸送システムは、例えば、図２に示す構成にされる。Ａコンベア〜Ｅコンベアを連接し、先頭のＡコンベア位置で取り込まれる輸送物をＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅの順に輸送し、最終のＥコンベアから輸送先Ｆに搬入する。各コンベアＡ〜Ｅの運転／停止制御は、コンベアＥ〜Ａの順で運転を開始することで輸送物がコンベア上で渋滞するのを防止し、予定輸送量の輸送検出でコンベアＡ〜Ｅの順で運転を停止することで、輸送物がコンベア上に残留するのを防止する。
【０００３】
ここで、輸送量検出装置には、コンベアスケールＣＳが通常よく用いられる（例えば、特許文献１、または特許文献２参照）。このコンベアスケールＣＳは、図３に例示するように、コンベア１の下部に取り付けたロードセル２によってその位置を搬送される輸送物の重量Ｗ（単位：ｋｇ）を検出し、コンベア１に係合させた速度検出器３によってコンベアの輸送速度Ｖ（単位：ｍ／ｓ）を検出し、ＣＳ演算部４では両者の掛け算で瞬時輸送量（単位：ｋｇ・ｍ／ｓ）を求め、この瞬時輸送量の時間積分で輸送量（単位：ｋｇ・ｍ）に比例した数のパルス信号を得る。例えば、輸送量が１０００ｋｇ・ｍに達したときに１パルスを出力する。このコンベアスケールＣＳを利用する場合、予定輸送量に対応する数値をカウンタにプリセットしておき、コンベアスケールＣＳからの出力パルスでカウンタをカウントダウンさせ、この値が０に達したときに予定輸送量に達したことのタイミング信号を得ることができる。予定輸送量の制御には、カウンタの０タイミングでコンベアの停止指令を発生する。
【０００４】
なお、速度検出器３をパルスピックアップ構成とする場合、輸送速度Ｖに比例した数のパルスを発生する（単位：パルス数／秒）。そして、ＣＳ演算部４では単位時間当たりのパルス数を計数することで輸送速度Ｖを求める。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２９１６３２号
【０００６】
【特許文献２】
特開平７−１０１５５２号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記のコンベア輸送システムにおいて、コンベアスケールＣＳは起点となるＡコンベア位置に設置されない場合が多い。これは、システムの機構的な制約で、起点となるＡコンベアにコンベアスケールＣＳの取付けができないシステムの場合である。また、輸送物の下流になる終点のＥコンベア側にコンベアスケールＣＳを取り付ける方が、Ｃコンベアなどの中間のコンベアで「荷こぼれ」が発生した場合にも予定輸送量の正確な検出を可能とするシステムの場合もある。
【０００８】
上記のように、コンベアスケールＣＳを起点となるＡコンベアより下流側のコンベアに取り付けたシステムの場合、前記のように、コンベアスケールＣＳから出力されるパルスでカウンタをカウントダウンすることで予定輸送量に達したことを検出する方法では、実際の目的輸送量との間に大きなズレが発生する。
【０００９】
例えば、図４に示すように、コンベアスケールＣＳをＣコンベアに設けた場合、コンベアスケールＣＳによって予定輸送量が検出されたタイミングで、Ａコンベア→Ｅコンベアの順に停止させると、ＡコンベアおよびＢコンベア上の輸送物が終点まで輸送されてしまい、この場合は輸送先Ｆでは予定輸送量を超過して搬入される。
【００１０】
この場合、予定輸送量ＰＫ（単位：ｋｇ・ｍ）とし、ＡコンベアとＢコンベアの載荷量に対応させた定数Ｋ１（単位：ｋｇ・ｍ）とし、この定数Ｋ１を見越した下記の演算、
【００１１】
【数２】
（ＰＫ−Ｋ１）−コンベアスケールＣＳの発生パルス数＝０
が成立する０タイミングでコンベア停止指令を発生すると、ＡコンベアとＢコンベアの載荷量を含めた予定輸送量ＰＫの輸送ができる。
【００１２】
しかし、ＡコンベアとＢコンベアの実際の載荷量が定数Ｋ１から外れていると、予定した輸送量の不足または超過となってしまう。
【００１３】
本発明の目的は、連接コンベアの中間位置にコンベアスケールＣＳを設置したシステム構成で、輸送量を正確に検出した輸送ができるコンベア輸送システムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するため、コンベアスケールを設置するコンベアよりも上流側のコンベアの載荷量を含めて予定輸送量に近づいたことを０タイミング検出し、この検出時に、上流側コンベアの載荷量をコンベアスケールを設置したコンベアでの瞬時輸送量の平均値と輸送速度およびコンベア機長から予測し、この予測値を基に０タイミング検出後に必要なコンベアの残り運転時間を求め、この残り運転時間後にコンベアの停止指令を得ること、または残り運転時間０を検出したときにコンベアの停止指令を得るようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
【００１５】
（１）連接した複数台のコンベアによって輸送物を予定輸送量だけ輸送し、中間コンベアにはその位置での輸送物の重量を検出するロードセルと、輸送速度を検出する速度検出器と、前記重量と輸送速度の検出値から算出される瞬時輸送量を基に求める輸送量が予定輸送量に達したことを検出してコンベア停止指令を得る輸送量検出制御手段とを備えたコンベア輸送システムであって、
前記輸送量検出制御手段は、
前記ロードセルおよび速度検出器を設置するコンベアよりも上流側のコンベアの載荷量を含めた輸送量が予定輸送量に近づいたことを検出する０タイミング検出部と、
前記０タイミングの検出時に、前記瞬時輸送量とコンベア機長から前記上流側コンベアの載荷量を予測する載荷量演算部と、
前記上流側コンベアの載荷量予測値を基に前記０タイミング検出時からのコンベアの残り運転時間を求める残り運転時間演算部と、
前記０タイミング検出時から前記残り運転時間後にコンベアの停止指令を得るタイマ計時部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
（２）連接した複数台のコンベアによって輸送物を予定輸送量だけ輸送し、中間コンベアにはその位置での輸送物の重量を検出するロードセルと、輸送速度を検出する速度検出器と、前記重量と輸送速度の検出値から算出される瞬時輸送量を基に求める輸送量が予定輸送量に達したことを検出してコンベア停止指令を得る輸送量検出制御手段とを備えたコンベア輸送システムであって、
前記輸送量検出制御手段は、
前記ロードセルおよび速度検出器を設置するコンベアよりも上流側のコンベアの載荷量を含めた輸送量が予定輸送量に近づいたことを検出する０タイミング検出部と、
前記瞬時輸送量とコンベア機長から前記上流側コンベアの載荷量を予測する載荷量演算部と、
前記０タイミングの検出後に、前記載荷量演算部による載荷量の予測を繰り返し、この予測時刻ｔ１，ｔ２，…，ｔＮ毎に下記式、
【００１７】
【数３】
Ｋ−ＱＮ−ΣＱ＝０
ただし、
Ｋは０タイミング検出時に設定する上流側コンベアの載荷量定数、
ＱＮは予測時刻ｔ１〜ｔＮでそれぞれ求められた載荷量予測値、
ΣＱは予測時刻ｔ１〜ｔＮでそれぞれ求められた輸送量の合計値、
の演算を行い、該演算式が成立したときにコンベア停止指令を得る演算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
（３）前記０タイミング検出部は、前記予定輸送量ＰＫから、上流側コンベアの載荷量として設定する定数Ｋ１および該定数Ｋ１の正負誤差分としての載荷量余裕定数Ｋ２を差し引いた値が、前記輸送速度と瞬時輸送量から求める輸送量に達したときに０タイミングを検出することを特徴とする。
【００１９】
（４）前記重量と輸送速度から求める瞬時輸送量を移動平均演算した平均輸送量を前記載荷量演算部での瞬時輸送量とする移動平均演算部を備えたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示す輸送量検出制御装置のブロック構成図である。コンベア輸送システムは、図４と同様に、Ａ〜Ｅコンベアが連接されて輸送物を輸送先Ｆまで予定量だけ輸送し、Ｃコンベア位置にコンベアスケールＣＳを設置したコンベア輸送システムの場合である。
【００２１】
コンベアスケールＣＳは、従来と同様に、ロードセル２はその位置を搬送される輸送物の重量Ｗ（単位：ｋｇ）を検出し、速度検出器３はコンベアの輸送速度Ｖ（単位：ｍ／ｓ）を単位時間当たりのパルス数として検出する。ＣＳ演算部４は、これら重量と速度の積で求める瞬時輸送量（単位：ｋｇ・ｍ／ｓ）を時間積分して輸送量（単位：ｋｇ・ｍ）に比例した数のパルス信号を得る。例えば、輸送量が１０００ｋｇ・ｍに達する毎に１パルスを発生する。
【００２２】
輸送量検出制御装置５は、ソフトウェア構成する以下のシーケンス処理手段Ｓ１〜Ｓ５によって予定輸送量を輸送できるタイミングを検出し、この検出でコンベア停止指令を出す。
【００２３】
０タイミング検出部Ｓ１は、輸送開始後、予定輸送量ＰＫ（単位：ｋｇ・ｍ）と、ＡコンベアとＢコンベアの載荷量として予測設定する定数Ｋ１（単位：ｋｇ・ｍ）、さらに載荷量余裕定数Ｋ２（単位：ｋｇ・ｍ）を使って、下記の減算式の成立で０タイミングを求める。
【００２４】
【数４】
（ＰＫ−Ｋ１−Ｋ２）−ＣＳ演算部４の発生パルス数＝０
この０タイミングでは、ＡコンベアとＢコンベアの載荷量定数Ｋ１の他、載荷量余裕定数Ｋ２を含めることで現在までの輸送量が予定輸送量ＰＫ近くに達したことを検出する。
【００２５】
ここで、０タイミングでコンベア運転を停止制御に入ると、Ａ，Ｂコンベア上の実際の載荷量と定数Ｋ１との差分（正または負）によって輸送量の不足または超過を招く。この不足または超過のいずれの場合にも差分を補正できるよう、載荷量余裕定数Ｋ２を含ませた０タイミングの検出を行う。
【００２６】
移動平均演算部Ｓ２は、ロードセル２で検出する重量と速度検出器３で検出する輸送速度から瞬時輸送量（単位：ｋｇ・ｍ／ｓ）を求め、その移動平均演算を実行しておき、０タイミング検出時点での平均輸送量Ｑ（ｋｇ・ｍ／ｓ）を求める。この平均輸送量Ｑは、Ｃコンベア上に載荷される輸送物の平均輸送量になるが、Ａ，Ｂコンベア上に載荷される輸送物の平均輸送量を予測したものにもなる。なお、移動平均演算は、求める瞬時輸送量の値を一定周期でサンプリングし、現在からＮサンプル過去までのサンプル値をＮで除算することの繰り返しなる。
【００２７】
Ａ，Ｂ載荷量演算部Ｓ３は、平均輸送量ＱとＡ，Ｂコンベアの機長ＬＡ，ＬＢ（既定値）およびコンベアの輸送速度Ｖ（単位時間当たりのパルスピックアップ３のパルス計数値）より、下記式により０タイミング検出時のＡ，Ｂコンベアの載荷量予測値ＱＡ，ＱＢ（単位：ｋｇ・ｍ）を求める。
【００２８】
【数５】
ＱＡ＝Ｑ×ＬＡ／Ｖ
ＱＢ＝Ｑ×ＬＢ／Ｖ
なお、厳密な載荷量演算には、ＣコンベアのコンベアスケールＣＳ位置までの機長ＬＣを使ったＣコンベア上の載荷量ＱＣ（＝Ｑ×ＬＣ／Ｖ）も含ませるのが好ましい。
【００２９】
残り運転時間演算部Ｓ４は、０タイミング検出部Ｓ１の検出に供した定数Ｋ１，Ｋ２と、Ａ，Ｂコンベアの載荷量予測値ＱＡ，ＱＢとの差分を求め、これを平均輸送量Ｑで除算することでコンベア停止制御までの残り運転時間Ｔ（単位：秒）を求める。
【００３０】
【数６】
Ｔ＝（（Ｋ１＋Ｋ２）−（ＱＡ＋ＱＢ））／Ｑ
タイマ計時部Ｓ５は、残り運転時間Ｔを設定したタイマ処理により、該時間Ｔに達したときにコンベア停止指令を出す。
【００３１】
したがって、コンベア停止指令は、０タイミング検出部Ｓ１の検出時点からＴ時間後に出され、Ａ，Ｂコンベアの載荷分を正確に検出して輸送量の不足／超過を無くしたコンベア停止制御ができる。
【００３２】
なお、実施形態では、０タイミング検出時に１回だけ移動平均演算を行って平均輸送量Ｑを求め、これを基に残り運転時間Ｔを求める場合を示すが、０タイミング検出後に、処理Ｓ２，Ｓ３を時刻ｔ１，ｔ２，…，ｔＮ毎に下記式、
【００３３】
【数７】
Ｋ−ＱＮ−ΣＱ＝０
ただし、
Ｋ＝（Ｋ１＋Ｋ２）、ＱＮ＝（ＱＡＮ＋ＱＢＮ）
ΣＱは時刻ｔ１〜ｔＮでそれぞれ求められた輸送量Ｑ１〜ＱＮの合計値、
ＱＡＮ，ＱＢＮは時刻ｔ１〜ｔＮでそれぞれ求められたＡ，Ｂコンベアの載荷量予測値。
の演算を繰り返し、この式が成立したときにコンベア停止指令を得ることもできる。この場合、Ａ，Ｂコンベアの載荷量がそのコンベア位置によって変化している場合にも、それら変化分を補正した高い精度の輸送ができる。
【００３４】
また、実施形態では、ＣコンベアにコンベアスケールＣＳを設置する場合を示すが、これをＢコンベア、ＤコンベアやＥコンベアに設置する場合も同様の演算処理で済む。
【００３５】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、コンベアスケールを設置するコンベアよりも上流側のコンベアの載荷量を含めて予定輸送量に近づいたことを０タイミング検出し、この検出時に、上流側コンベアの載荷量をコンベアスケールを設置したコンベアでの瞬時輸送量の平均値と輸送速度およびコンベア機長から予測し、この予測値を基に０タイミング検出後に必要なコンベアの残り運転時間を求め、この残り運転時間後にコンベアの停止指令を得ること、または残り運転時間０を検出したときにコンベアの停止指令を得るようにしたため、中間位置にコンベアスケールＣＳを設置したシステムにおける輸送量を正確に検出し、予定輸送量の正確な輸送ができる。
【００３６】
なお、ＣＳ演算要素としては、通常のシーケンサがもつ処理機能を利用することができ、特別な制御手段を用いる事なく容易に実現される。また、連接コンベアの途中にダンパなどの装置が含まれる場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す輸送量検出制御装置のブロック構成図。
【図２】コンベア輸送システムの例。
【図３】コンベアスケールＣＳの例。
【図４】コンベアスケールＣＳを中間コンベアに設けた例。
【符号の説明】
１…コンベア
２…ロードセル
３…速度検出器
４…ＣＳ演算部
５…輸送量検出制御装置
Ａ〜Ｅ…コンベア
ＣＳ…コンベアスケール
【図１】
2004323134.tif 000004
【図２】
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【図３】
2004323134.tif 000006
【図４】
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