(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体供給手段から供給される粉粒体をバッチ毎に計量するための粉粒体の計量装置において、
前記計量装置は、各バッチ毎の計量設定値を算出するための補正制御手段を備えており、
前記補正制御手段は、平均化補正プログラムを実行することにより、
予め設定された計量目標値から今回のバッチにおいて実際に計量された計量実測値を差し引いて、今回のバッチで生じた計量誤差を算出するステップと、
今回のバッチの計量誤差に、今回より以前の予め設定されたバッチ回数分の各バッチの計量誤差を加算して、今回のバッチにおける計量誤差の合計を算出するステップと、
今回のバッチにおける計量誤差の合計をそのバッチ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値を算出するステップと、
今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値に、今回より以前の予め設定されたデータ回数分の各バッチの計量誤差の移動平均値を加算して、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値の合計を算出するステップと、
今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値の合計をそのデータ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値を算出するステップとを実行し、
計量設定プログラムを実行することにより、
今回のバッチの計量設定値を、今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値に基づいて補正することにより、次回のバッチの計量設定値を算出することを特徴とする、粉粒体の計量装置。
【請求項２】
粉粒体供給手段から供給される粉粒体をバッチ毎に計量するための粉粒体の計量装置において、
前記計量装置は、各バッチ毎の計量設定値を算出するための補正制御手段を備えており、
前記補正制御手段は、平均化補正プログラムを実行することにより、
予め設定された計量目標値から今回のバッチにおいて実際に計量された計量実測値を差し引いて、今回のバッチで生じた計量誤差を算出するステップと、
今回のバッチの計量誤差に、今回より以前の予め設定されたバッチ回数分の各バッチの計量誤差を加算して、今回のバッチにおける計量誤差の合計を算出するステップと、
今回のバッチにおける計量誤差の合計をそのバッチ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値を算出するステップと、
今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値に、今回より以前の予め設定されたデータ回数分の各バッチの計量誤差の移動平均値を加算して、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値の合計を算出するステップと、
今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値の合計をそのデータ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値を算出するステップとを実行し、
積分補正プログラムを実行することにより、
予め設定された計量目標値から今回のバッチにおいて実際に計量された計量実測値を差し引いて、今回のバッチで生じた計量誤差を算出するステップと、
今回のバッチの計量誤差を、前回のバッチの計量誤差積算値に加算して、これを２で割ることによって、今回のバッチにおける積分補正値を算出するステップとを実行し、
計量設定プログラムを実行することにより、今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値と、今回のバッチにおける積分補正値とに基づいて、次回のバッチの計量設定値を算出することを特徴とする、粉粒体の計量装置。
【請求項３】
粉粒体供給手段から供給される粉粒体をバッチ毎に計量するための粉粒体の計量装置において、
前記計量装置は、各バッチ毎の計量設定値を算出するための補正制御手段を備えており、
前記補正制御手段は、平均化補正プログラムを実行することにより、
予め設定された計量目標値から今回のバッチにおいて実際に計量された計量実測値を差し引いて、今回のバッチで生じた計量誤差を算出するステップと、
今回のバッチの計量誤差に、今回より以前の予め設定されたバッチ回数分の各バッチの計量誤差を加算して、今回のバッチにおける計量誤差の合計を算出するステップと、
今回のバッチにおける計量誤差の合計をそのバッチ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値を算出するステップと、
今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値に、今回より以前の予め設定されたデータ回数分の各バッチの計量誤差の移動平均値を加算して、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値の合計を算出するステップと、
今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値の合計をそのデータ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値を算出するステップとを実行し、
微分補正プログラムを実行することにより、
予め設定された計量目標値から今回のバッチにおいて実際に計量された計量実測値を差し引いて、今回のバッチで生じた計量誤差を算出するステップと、
今回のバッチに計量誤差がない場合に、今回の微分補正値をリセットするステップと、
今回のバッチに計量誤差がある場合に、今回のバッチの計量誤差が前回のバッチで設定されている微分補正値と正負符号が同じである場合に、今回のバッチの計量誤差を、前回のバッチの微分補正値に加算して、これを今回のバッチにおける微分補正値として設定するステップと、
今回のバッチに計量誤差がある場合に、今回のバッチの計量誤差が前回のバッチで設定されている微分補正値と正負符号が逆である場合に、今回の微分補正値をリセットするステップとを実行し、
前記計量設定プログラムを実行することにより、今回のバッチの微分補正値に基づいて、次回のバッチの計量設定値を算出することを特徴とする、粉粒体の計量装置。
【請求項４】
前記補正制御手段は、前記計量設定プログラムを実行することにより、今回のバッチの計量設定値を、今回のバッチにおける積分補正値、および／または、今回のバッチにおける微分補正値に基づいて補正することにより、次回のバッチの計量設定値を算出することを特徴とする、請求項２または３に記載の粉粒体の計量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉粒体の計量装置、詳しくは、粉粒体をバッチ毎に計量するための粉粒体の計量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、供給ホッパなどから供給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。このような計量装置は、通常、粉粒体を受ける計量ホッパと、供給された粉粒体の重量を計量するためのロードセルとを備えている。そして、供給ホッパから落下する粉粒体を計量ホッパによって受けるとともに、その計量ホッパ内に受けられた粉粒体が所定の設定量となったことをロードセルが検知した時に、その供給ホッパからの供給を停止させるようにしている。
【０００３】
しかるに、このような計量装置において、粉粒体が計量ホッパ内において所定の設定量になった時に供給を停止させても、落下途中の粉粒体が、その設定量となった粉粒体にさらに加重されるため、その分が計量誤差となり、精度よく計量することができない。そのため、たとえば、落下途中の粉粒体が加重されること予測して、設定量を補正するような落差補正制御が行なわれている。
【０００４】
そのような落差補正制御としては、たとえば、加重される量を経験的に求めて、その経験値により設定量を補正する方法、たとえば、予め設定された計量目標値と計量実測値との計量誤差の移動平均（今回のバッチの計量誤差を含む過去数回分の各バッチの計量誤差の平均）をとって、その計量誤差の移動平均値によって設定量を補正する方法、たとえば、予め設定された計量目標値と計量実測値との差からＰＩＤ法により補正値を求め、その補正値によって設定量を補正する方法、またはこれらの方法を併用する方法など、種々の方法が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような落差補正制御を行なっても、たとえば、計量誤差の移動平均値によって設定量を補正する場合においては、ある特定バッチの計量誤差が外乱などの影響によって非常に大きくなった場合には、その特定バッチの計量誤差を用いて算出されるその後の数バッチの移動平均値の誤差が大きくなるなど、計量誤差を低減するには限度があり、さらなる精度の向上望まれている。一方、そのような高度な計量精度を実現するには、高精度の計量装置を必要とするため、非常にコスト高となる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、簡易な構成により、粉粒体を精度よく計量することのできる粉粒体の計量装置を安価に提供することにある。
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、粉粒体供給手段から供給される粉粒体をバッチ毎に計量するための粉粒体の計量装置において、前記計量装置は、各バッチ毎の計量設定値を算出するための補正制御手段を備えており、前記補正制御手段は、平均化補正プログラムを実行することにより、予め設定された計量目標値から今回のバッチにおいて実際に計量された計量実測値を差し引いて、今回のバッチで生じた計量誤差を算出するステップと、今回のバッチの計量誤差に、今回より以前の予め設定されたバッチ回数分の各バッチの計量誤差を加算して、今回のバッチにおける計量誤差の合計を算出するステップと、今回のバッチにおける計量誤差の合計をそのバッチ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値を算出するステップと、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値に、今回より以前の予め設定されたデータ回数分の各バッチの計量誤差の移動平均値を加算して、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値の合計を算出するステップと、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値の合計をそのデータ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値を算出するステップとを実行し、計量設定プログラムを実行することにより、今回のバッチの計量設定値を、今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値に基づいて補正することにより、次回のバッチの計量設定値を算出することを特徴としている。
【０００８】
このような補正制御手段によると、平均化補正プログラムの処理により、今回のバッチにおいては、まず、今回より以前の予め設定されたバッチ回数分の各バッチの計量誤差を加算して、これをバッチ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値を算出し、次いで、これに、今回より以前の予め設定されたデータ回数分の各バッチの計量誤差の移動平均値を加算して、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値の合計を算出し、これをデータ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値を算出する、つまり、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値が、さらに、今回より以前の予め設定されたデータ回数分の各バッチの計量誤差の移動平均値とともに平均化される。
【０００９】
そして、計量設定プログラムの処理により、計量誤差の移動平均値が平均化されたデータ平均値に基づいて、次回のバッチの計量設定値が算出される。
【００１０】
そのため、ある特定バッチの計量誤差が外乱などの影響によって非常に大きくなり、その特定バッチの計量誤差を用いて算出されるその後の数バッチの移動平均値の誤差が大きくなっても、それらの移動平均値がさらに平均化されるので、そのような外乱の影響をより少なくすることができる。したがって、簡易な制御によって、粉粒体を精度よく計量することができるので、精度の良い粉粒体の計量装置を安価に提供することができる。
また、次回のバッチの計量設定値が、今回のバッチの計量設定値が今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値に基づいて補正されることにより算出されるので、次回のバッチの計量設定値を、今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値に基づいて、より正確かつ確実に設定することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、粉粒体供給手段から供給される粉粒体をバッチ毎に計量するための粉粒体の計量装置において、前記計量装置は、各バッチ毎の計量設定値を算出するための補正制御手段を備えており、前記補正制御手段は、平均化補正プログラムを実行することにより、予め設定された計量目標値から今回のバッチにおいて実際に計量された計量実測値を差し引いて、今回のバッチで生じた計量誤差を算出するステップと、今回のバッチの計量誤差に、今回より以前の予め設定されたバッチ回数分の各バッチの計量誤差を加算して、今回のバッチにおける計量誤差の合計を算出するステップと、今回のバッチにおける計量誤差の合計をそのバッチ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値を算出するステップと、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値に、今回より以前の予め設定されたデータ回数分の各バッチの計量誤差の移動平均値を加算して、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値の合計を算出するステップと、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値の合計をそのデータ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値を算出するステップとを実行し、積分補正プログラムを実行することにより、予め設定された計量目標値から今回のバッチにおいて実際に計量された計量実測値を差し引いて、今回のバッチで生じた計量誤差を算出するステップと、今回のバッチの計量誤差を、前回のバッチの計量誤差積算値に加算して、これを２で割ることによって、今回のバッチにおける積分補正値を算出するステップとを実行し、計量設定プログラムを実行することにより、今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値と、今回のバッチにおける積分補正値とに基づいて、次回のバッチの計量設定値を算出することを特徴としている。
【００１２】
このような積分補正プログラムの処理によると、平均化補正プログラムの処理により、今回のバッチにおいては、まず、今回より以前の予め設定されたバッチ回数分の各バッチの計量誤差を加算して、これをバッチ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値を算出し、次いで、これに、今回より以前の予め設定されたデータ回数分の各バッチの計量誤差の移動平均値を加算して、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値の合計を算出し、これをデータ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値を算出する、つまり、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値が、さらに、今回より以前の予め設定されたデータ回数分の各バッチの計量誤差の移動平均値とともに平均化される。
そして、計量設定プログラムの処理により、計量誤差の移動平均値が平均化されたデータ平均値に基づいて、次回のバッチの計量設定値が算出される。
そのため、ある特定バッチの計量誤差が外乱などの影響によって非常に大きくなり、その特定バッチの計量誤差を用いて算出されるその後の数バッチの移動平均値の誤差が大きくなっても、それらの移動平均値がさらに平均化されるので、そのような外乱の影響をより少なくすることができる。したがって、簡易な制御によって、粉粒体を精度よく計量することができるので、精度の良い粉粒体の計量装置を安価に提供することができる。
また、今回のバッチの計量誤差が、前回のバッチの計量誤差積算値とともに平均化された後、計量設定プログラムの処理により、その平均化された積分補正値に基づいて、次回のバッチの計量設定値が算出される。
【００１３】
そのため、データ平均値に基づく補正に加えて、さらに、この積分補正値に基づく補正によって、次回のバッチの計量設定値を微調整することができる。したがって、簡易な制御によって、粉粒体をより一層精度よく計量することができるので、より一層精度の良い粉粒体の計量装置を安価に提供することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、粉粒体供給手段から供給される粉粒体をバッチ毎に計量するための粉粒体の計量装置において、前記計量装置は、各バッチ毎の計量設定値を算出するための補正制御手段を備えており、前記補正制御手段は、平均化補正プログラムを実行することにより、予め設定された計量目標値から今回のバッチにおいて実際に計量された計量実測値を差し引いて、今回のバッチで生じた計量誤差を算出するステップと、今回のバッチの計量誤差に、今回より以前の予め設定されたバッチ回数分の各バッチの計量誤差を加算して、今回のバッチにおける計量誤差の合計を算出するステップと、今回のバッチにおける計量誤差の合計をそのバッチ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値を算出するステップと、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値に、今回より以前の予め設定されたデータ回数分の各バッチの計量誤差の移動平均値を加算して、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値の合計を算出するステップと、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値の合計をそのデータ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値を算出するステップとを実行し、微分補正プログラムを実行することにより、予め設定された計量目標値から今回のバッチにおいて実際に計量された計量実測値を差し引いて、今回のバッチで生じた計量誤差を算出するステップと、今回のバッチに計量誤差がない場合に、今回の微分補正値をリセットするステップと、今回のバッチに計量誤差がある場合に、今回のバッチの計量誤差が前回のバッチで設定されている微分補正値と正負符号が同じである場合に、今回のバッチの計量誤差を、前回のバッチの微分補正値に加算して、これを今回のバッチにおける微分補正値として設定するステップと、今回のバッチに計量誤差がある場合に、今回のバッチの計量誤差が前回のバッチで設定されている微分補正値と正負符号が逆である場合に、今回の微分補正値をリセットするステップとを実行し、前記計量設定プログラムを実行することにより、今回のバッチの微分補正値に基づいて、次回のバッチの計量設定値を算出することを特徴としている。
【００１５】
このような微分補正プログラムの処理によると、平均化補正プログラムの処理により、今回のバッチにおいては、まず、今回より以前の予め設定されたバッチ回数分の各バッチの計量誤差を加算して、これをバッチ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値を算出し、次いで、これに、今回より以前の予め設定されたデータ回数分の各バッチの計量誤差の移動平均値を加算して、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値の合計を算出し、これをデータ回数分で割ることによって、今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値を算出する、つまり、今回のバッチにおける計量誤差の移動平均値が、さらに、今回より以前の予め設定されたデータ回数分の各バッチの計量誤差の移動平均値とともに平均化される。
そして、計量設定プログラムの処理により、計量誤差の移動平均値が平均化されたデータ平均値に基づいて、次回のバッチの計量設定値が算出される。
そのため、ある特定バッチの計量誤差が外乱などの影響によって非常に大きくなり、その特定バッチの計量誤差を用いて算出されるその後の数バッチの移動平均値の誤差が大きくなっても、それらの移動平均値がさらに平均化されるので、そのような外乱の影響をより少なくすることができる。したがって、簡易な制御によって、粉粒体を精度よく計量することができるので、精度の良い粉粒体の計量装置を安価に提供することができる。
また、今回のバッチにおける計量誤差がなくなるか、あるいは、今回のバッチの計量誤差が前回のバッチで設定されている微分補正値に対して正負符号が反転しない限りは、前回のバッチの微分補正値に今回のバッチの計量誤差が加算され、これが今回の微分補正値として設定される。一方、今回のバッチにおける計量誤差がなくなるか、あるいは、今回のバッチの計量誤差が前回のバッチで設定されている微分補正値に対して正負符号が反転した場合には、今回の微分補正値がリセットされる。次いで、計量設定プログラムの処理により、今回の微分補正値に基づいて、次回のバッチの計量設定値が算出される。
【００１６】
そのため、このような微分補正プログラムの処理によれば、急激な変動によって誤差が生じた場合には、その変動による誤差がなくなるまで連続的にその誤差が微分補正値として加算され、その微分補正値が次回のバッチの計量設定値に反映される。したがって、突発的な変動に迅速に対応した補正制御を達成することができ、粉粒体をより一層精度よく計量することができる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記補正制御手段は、前記計量設定プログラムを実行することにより、今回のバッチの計量設定値を、今回のバッチにおける積分補正値、および／または、今回のバッチにおける微分補正値に基づいて補正することにより、次回のバッチの計量設定値を算出することを特徴としている。
【００２０】
このような計量設定プログラムによれば、次回のバッチの計量設定値が、今回のバッチにおける積分補正値、および／または、今回のバッチにおける微分補正値に基づいて補正されることにより算出されるので、次回のバッチの計量設定値を今回のバッチにおける積分補正値および／または微分補正値に基づいて、より正確かつ確実に設定することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の粉粒体の計量装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【００２２】
図１において、この計量装置１は、粉粒体供給手段としての供給ホッパー２から落下する粉粒体を、バッチ毎に計量できるように構成されている。供給ホッパー２には、たとえば、図示しない原料タンクから気力輸送などによって輸送されてきた粉粒体が一時的に貯蔵されている。また、供給ホッパー２の下側には、原料供給口が開口形成されており、その原料供給口を開閉するための供給ゲート３が設けられている。この供給ゲート３は、原料供給口に対向可能なゲート部４と、そのゲート部４の上方に設けられるシリンダ部５とを備えている。シリンダ部５は、ゲート部５の上端部に連結される進退自在のプランジャ６を備えており、このプランジャ６の進出により、供給ゲート３の閉動作が行なわれ、ゲート部５が原料供給口を閉鎖し、このプランジャ６の退避により、供給ゲート３の開動作が行なわれ、ゲート部５が原料供給口を開放するように構成されている。
【００２３】
計量装置１は、粉粒体を受け入れる計量ホッパ７と、この計量ホッパー７を支持し、かつ、粉粒体の重量を計量する重量検知手段としてのロードセル８と、排出ゲート９とを備えている。
【００２４】
計量ホッパ７は、下部が漏斗状に形成される容器状をなし、その上端部には、供給ホッパー２から落下する粉粒体を受け入れるための原料受入口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原料排出口が開口形成されている。
【００２５】
ロードセル８は、計量ホッパー７を支持しつつ、その計量ホッパー７内に受け入れられた粉粒体の重量を計量できるように構成されており、この計量ホッパー７に受け入れられた粉粒体の重量は、風袋（計量ホッパー７）の重量をキャンセルした状態で、このロードセル８によって計量される。
【００２６】
排出ゲート９は、原料排出口に対向可能なゲート部１０と、そのゲート部１０の下方に設けられるシリンダ部１１とを備えている。シリンダ部１１は、ゲート部１０の下部に連結される進退自在のプランジャ１２を備えており、このプランジャ１２の進出により、排出ゲート９の閉動作が行なわれ、ゲート部１０が原料排出口を閉鎖し、このプランジャ１２の退避により、排出ゲート９の開動作が行なわれ、ゲート部１０が原料排出口を開放するように構成されている。
【００２７】
そして、この計量装置１では、供給ゲート３のシリンダ部６、ロードセル８および排出ゲート９のシリンダ部１１が、補正制御手段としてのＣＰＵ１３に接続されている。ＣＰＵ１３は、計量動作を実行するための計量処理プログラムや、次に詳述する計量誤差を補正するための平均化補正プログラム、積分補正プログラム、微分補正プログラム、計量設定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、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。
【００２８】
そして、この計量装置１によって、所定の設定量（計量設定値）の粉粒体を計量する場合には、ＣＰＵ１３の計量処理プログラムによって、まず、今回のバッチにおいて、供給ホッパー２から投入すべき粉粒体の計量設定値が設定され、次いで、ロードセル８が計量ホッパー９の風袋重量をキャンセルすることにより、計測重量の自動０点調整が行なわれた後、供給ゲート３を開動作させる。そうすると、供給ホッパー２内の粉粒体は、原料供給口から、自重によって計量ホッパー７内に落下され、計量ホッパー７内において次第に溜まっていくようになる。一方、ロードセル８では、計量ホッパー７内に投入された粉粒体の実重量（計量実測値）を常に検知しているので、このロードセル８によって検知された粉粒体の計量実測値が、今回のバッチにおいて設定された計量設定値になったと判断された時に、供給ゲート３を閉動作させて、供給ホッパー２から計量ホッパー７への粉粒体の投入を終了させる。これによって、供給ホッパー２から供給される粉粒体を、計量装置１において所定の設定量で計量することができる。
【００２９】
その後、排出ゲート９を開動作させて、所定の設定量で計量された粉粒体を原料排出口から排出させた後、再び、排出ゲート９を閉動作させるとともに、供給ゲート３を開動作させて、計量処理プログラムによるバッチ毎の計量動作を繰り返す。
【００３０】
そして、この計量装置１においては、図２に示すように、このような各バッチにおける計量動作の終了後（Ｓ１）に、計量誤差を補正するために、平均化補正プログラム（Ｓ２）、積分補正プログラム（Ｓ３）、微分補正プログラム（Ｓ４）を順次実行して、これら各補正プログラムの実行によって算出された各補正値に基づいて、次回のバッチの計量設定値を、計量設定プログラムの実行により設定するようにしている（Ｓ５）。次に各補正プログラムについて詳述する。
【００３１】
平均化補正プログラムでは、図２に示すように、まず、データサンプリングプログラムが実行された後に（Ｓ２−１）、データ平均化プログラムの実行（Ｓ２−２）により、データサンプリングプログラムの処理によって得られた計量誤差の移動平均値を平均化する。
【００３２】
図３は、データサンプリングプログラムの処理を示すフロー図である。このデータサンプリングプログラムでは、計量誤差の移動平均値として算出するための任意の計量回数（バッチ回数分：ｎ）を予め設定しておき、まず、計量動作の開始からカウントされる今回のバッチ（ｉ）が、その設定されたバッチ回数分（ｎ）以上であるか否かが判断される（Ｓ１）。今回のバッチ（ｉ）が、そのバッチ回数分（ｎ）以上である場合（Ｓ１：ＹＥＳ）には、バッチ回数分（ｎ）として、予めバッチ回数分（ｎ）として設定された値がそのまま設定される（Ｓ２）。一方、今回のバッチ（ｉ）が、そのバッチ回数分（ｎ）より小さい場合（Ｓ１：ＮＯ）には、バッチ回数分（ｎ）として、その今回のバッチ（ｉ）の数が設定される（Ｓ３）。
【００３３】
より具体的には、たとえば、バッチ回数分（ｎ）として４、つまり、移動平均値を４回の計量に基づいて算出するように設定している場合においては、１〜３バッチ目までは、そのバッチ回数分（ｎ）として設定されている４よりも小さいので、そのような場合（Ｓ１：ＮＯ）には、バッチ回数分（ｎ）として、その今回のバッチ（１〜３）の数が設定される。
【００３４】
次いで、予め初期値として設定されている計量目標値（Ｗｐ）から今回のバッチ（ｉ）において実際に計量された計量実測値（Ｗ（ｉ））を差し引いて、今回のバッチ（ｉ）で生じた計量誤差（Ｘｆ（ｉ））を算出する（Ｓ４）。
【００３５】
その後、この今回のバッチ（ｉ）の計量誤差（Ｘｆ（ｉ））に、今回より以前の予め設定されたバッチ回数分（ｎ）の各バッチ（ｉ−１、ｉ−２、・・・ｉ−（ｎ−１））の計量誤差（Ｘｆ（ｉ−１）、Ｘｆ（ｉ−２）・・・Ｘｆ（ｉ−（ｎ−１）））を加算して今回のバッチ（ｉ）における計量誤差の合計（Ｘｆａ（ｉ））を算出（Ｓ５）し、これをそのバッチ回数分（ｎ）で割ることによって、今回のバッチ（ｉ）における計量誤差の移動平均値（Ｘｔ（ｉ））を算出（Ｓ６）し、処理を終了する。
【００３６】
より具体的には、たとえば、今回が１０バッチ目であって、バッチ回数分が４で設定されている場合には、１０バッチ目の計量誤差に、それより以前の３回数分のバッチ、すなわち、９バッチ目、８バッチ目、７バッチ目の計量誤差を加算して計量誤差の合計を算出（Ｓ５）し、これを４で割る（Ｓ６）ことによって、１０バッチ目における計量誤差の移動平均値を算出する。
【００３７】
そして、データ平均化プログラムを実行する。図４は、データ平均化プログラムの処理を示すフロー図である。このデータ平均化プログラムでは、データ平均値として算出するための任意のデータ回数分（ｍ）を予め設定しておき、まず、計量動作の開始からカウントされる今回のバッチ（ｉ）が、その設定されたデータ回数分（ｍ）以上であるか否かが判断される（Ｓ１）。今回のバッチ（ｉ）が、そのデータ回数分（ｍ）以上である場合（Ｓ１：ＹＥＳ）には、データ回数分（ｍ）として、予めデータ回数分（ｍ）として設定された値がそのまま設定される（Ｓ２）。一方、今回のバッチ（ｉ）が、そのデータ回数分（ｍ）より小さい場合（Ｓ１：ＮＯ）には、データ回数分（ｍ）として、その今回のバッチ（ｉ）の数が設定される（Ｓ３）。
【００３８】
より具体的には、たとえば、データ回数分（ｍ）として４、つまり、データ平均値を４回の移動平均値に基づいて算出するように設定している場合においては、１〜３バッチ目までは、そのデータ回数分（ｍ）として設定されている４よりも小さいので、そのような場合（Ｓ１：ＮＯ）には、データ回数分（ｍ）として、その今回のバッチ（１〜３）の数が設定される。
【００３９】
次いで、今回のバッチ（ｉ）において算出された計量誤差の移動平均値（Ｘｔ（ｉ））に、今回より以前の予め設定された各データ回数分（ｍ）のバッチ（ｉ−１、ｉ−２、・・・ｉ−（ｍ−１））の計量誤差の移動平均値（Ｘｔ（ｉ−１）、Ｘｔ（ｉ−２）・・・Ｘｔ（ｉ−（ｍ−１）））を加算して今回のバッチ（ｉ）における計量誤差の移動平均値の合計（Ｗｆａ（ｉ））を算出（Ｓ４）し、これをその回数分（ｍ）で割ることによって、今回のバッチ（ｉ）における計量誤差のデータ平均値（Ｗｆ１（ｉ））を算出（Ｓ５）し、処理を終了する。
【００４０】
より具体的には、たとえば、今回が１０バッチ目であって、データ回数分が４で設定されている場合には、１０バッチ目の計量誤差の移動平均値に、それより以前の３回数分のバッチ、すなわち、９バッチ目、８バッチ目、７バッチ目の計量誤差の移動平均値を加算して、計量誤差の移動平均値の合計を算出（Ｓ４）し、これを４で割る（Ｓ５）ことによって、１０バッチ目における計量誤差のデータ平均値を算出する。
【００４１】
図５は、積分補正プログラムの処理を示すフロー図である。この積分補正プログラムでは、まず、予め初期値として設定される計量目標値（Ｗｐ）から今回のバッチ（ｉ）において実際に計量された計量実測値（Ｗ（ｉ））を差し引いて、今回のバッチ（ｉ）で生じた計量誤差（Ｗｓ（ｉ））を算出する（Ｓ１）。次いで、今回のバッチ（ｉ）が１より大きいか否かが判断される（Ｓ２）。今回のバッチ（ｉ）が１より大きい場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、すなわち、今回のバッチ（ｉ）が２バッチ目以降である場合には、その計量誤差（Ｗｓ（ｉ））を、前回のバッチ（ｉ−１）の計量誤差積算値（Ｗｓａ（ｉ−１））に加算して、これを今回の計量誤差積算値（Ｗｓａ（ｉ））として設定し（Ｓ３）、また、今回のバッチ（ｉ）が１より大きくない場合（Ｓ２：ＮＯ）、すなわち、今回のバッチ（ｉ）が１バッチ目である場合には、その計量誤差（Ｗｓ（ｉ））を２倍して、これを今回の計量誤差積算値（Ｗｓａ（ｉ））として設定する（Ｓ４）。その後、各処理（Ｓ３およびＳ４）によって設定された今回の計量誤差積算値（Ｗｓａ（ｉ））を２で割ることにより、今回のバッチ（ｉ）における積分補正値（Ｗｆ２（ｉ））を算出（Ｓ５）し、処理を終了する。
【００４２】
なお、計量誤差積算値（Ｗｓａ）は、最初のバッチ（１バッチ目）から該当バッチまでの各バッチ毎の計量誤差（Ｗｓ）の積算値である。
【００４３】
より具体的には、たとえば、今回が１０バッチ目である場合には、まず、１０バッチ目で生じた計量誤差を算出（Ｓ１）し、次いで、その１０バッチ目の計量誤差を、９のバッチ目の計量誤差積算値に加算して、これを１０バッチ目の計量誤差積算値として設定し（Ｓ２：ＹＥＳ、Ｓ３）、その後、設定された１０バッチ目の計量誤差積算値を２で割る（Ｓ４）ことにより、１０のバッチ目における積分補正値を算出する（Ｓ５）。
【００４４】
図６は、微分補正プログラムの処理を示すフロー図である。この微分補正プログラムでは、まず、予め初期値として設定される計量目標値（Ｗｐ）から今回のバッチ（ｉ）において実際に計量された計量実測値（Ｗ（ｉ））を差し引いて、今回のバッチ（ｉ）で生じた計量誤差（Ｗｓ（ｉ））を算出する（Ｓ１）。次いで、今回のバッチ（ｉ）の計量誤差（Ｗｓ（ｉ））が０であるか否かが判断される（Ｓ２）。今回のバッチ（ｉ）の計量誤差（Ｗｓ（ｉ））が０である場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、すなわち、誤差のない場合には、今回のバッチ（ｉ）の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ））を０にリセットし（Ｓ３）、処理を終了する。今回のバッチ（ｉ）の計量誤差（Ｗｓ（ｉ））が０でない場合（Ｓ２：ＮＯ）、すなわち誤差がある場合には、今回のバッチ（ｉ）の計量誤差（Ｗｓ（ｉ））が０より大きいか否かが判断される（Ｓ４）。今回のバッチ（ｉ）の計量誤差（Ｗｓ（ｉ））が０より大きい場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、すなわち、正の誤差がある場合には、前回のバッチ（ｉ−１）の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ−１））が０以上であるか否かが判断される（Ｓ５）。前回のバッチ（ｉ−１）の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ−１））が０以上である場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、すなわち、前回のバッチ（ｉ−１）の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ−１））が、今回のバッチ（ｉ）の計量誤差（Ｗｓ（ｉ））と同じ正か０の値を有している場合には、その今回のバッチ（ｉ）の計量誤差（Ｗｓ（ｉ））を、前回のバッチ（ｉ−１）の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ−１））に加算して、これを今回の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ））として設定し（Ｓ６）、処理を終了する。一方、前回のバッチ（ｉ−１）の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ−１））が０より小さい場合（Ｓ５：ＮＯ）、すなわち、前回のバッチ（ｉ−１）の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ−１））が、今回のバッチ（ｉ）の計量誤差（Ｗｓ（ｉ））と逆の負の値を有している場合には、今回のバッチ（ｉ）の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ））を０にリセットし（Ｓ３）、処理を終了する。
【００４５】
また、今回のバッチ（ｉ）の計量誤差（Ｗｓ（ｉ））が０より小さい場合（Ｓ４：ＮＯ）、すなわち、負の誤差がある場合には、前回のバッチ（ｉ−１）の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ−１））が０以下であるか否かが判断される（Ｓ７）。前回のバッチ（ｉ−１）の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ−１））が０以下である場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、すなわち、前回のバッチ（ｉ−１）の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ−１））が、今回のバッチ（ｉ）の計量誤差（Ｗｓ（ｉ））と同じ負か０の値を有している場合には、その計量誤差（Ｗｓ（ｉ））を、前回のバッチ（ｉ−１）の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ−１））に加算して、これを今回の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ））として設定し（Ｓ６）、処理を終了する。一方、前回のバッチ（ｉ−１）の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ−１））が０より小さい場合（Ｓ７：ＮＯ）、すなわち、前回のバッチ（ｉ−１）の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ−１））が、今回のバッチ（ｉ）の計量誤差（Ｗｓ（ｉ））と逆の正の値を有している場合には、前回のバッチ（ｉ−１）で設定されている今回の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ））を０にリセットし（Ｓ３）、処理を終了する。
【００４６】
なお、微分補正値（Ｗｆ３）は、計量誤差が生じる毎に設定され、その誤差が連続的に増加または減少している間は、各バッチ毎の計量誤差（Ｗｓ）が加算され、誤差がなくなるか、または、誤差の増加または減少が逆になった場合にリセットされる値である。
【００４７】
より具体的には、今回のバッチ（ｉ）における計量誤差がなくなるか、あるいは、今回のバッチ（ｉ）の計量誤差（Ｗｓ（ｉ））が前回のバッチ（ｉ−１）で設定されている微分補正値（Ｗｆ３（ｉ−１））に対して正負符号が反転しない限りは、前回のバッチ（ｉ−１）の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ−１））に今回のバッチ（ｉ）の計量誤差（Ｗｓ（ｉ））が加算され、これが今回の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ））として設定される。一方、今回のバッチ（ｉ）における計量誤差（Ｗｓ（ｉ））がなくなるか、あるいは、今回のバッチ（ｉ）の計量誤差（Ｗｓ（ｉ））が前回のバッチ（ｉ−１）で設定されている微分補正値Ｗｆ３（ｉ−１）に対して正負符号が反転した場合には、今回の微分補正値（Ｗｆ３（ｉ））がリセットされる。
【００４８】
そして、この補正制御においては、図２に示すように、計量設定プログラムの処理により、上記のようにして得られた今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値（Ｗｆ１（ｉ））、積分補正値（Ｗｆ２（ｉ））および微分補正値（Ｗｆ３（ｉ））に基づいて、次回のバッチの計量設定値（Ｗｆ（ｉ＋１））を算出設定する。
【００４９】
次回のバッチの計量設定値（Ｗｆ（ｉ＋１））の算出設定は、より具体的には、計量誤差のデータ平均値（Ｗｆ１（ｉ））に、予め装置条件などによって設定されているデータ平均係数（Ｋｐ）を掛け合わせ、また、積分補正値（Ｗｆ２（ｉ））には、予め装置条件などによって設定されている積分係数（Ｋｉ）を掛け合わせ、さらに、微分補正値（Ｗｆ３（ｉ））には、予め装置条件などによって設定されている微分係数（Ｋｄ）を掛け合わせた後、これらを、今回のバッチの計量設定値（Ｗｆ（ｉ））に加算する。
【００５０】
これによって、次回のバッチ（ｉ＋１）における計量設定値（Ｗｆ（ｉ＋１））が設定される。
【００５１】
そして、このようにして次回のバッチ（ｉ＋１）の計量設定値（Ｗｆ（ｉ＋１））を設定すれば、簡易な制御によって、粉粒体を精度よく計量することのでき、精度の良い粉粒体の計量装置１を安価に提供することができる。
【００５２】
すなわち、この制御では、平均化補正プログラムの処理により、今回のバッチ（ｉ）においては、まず、今回より以前の予め設定されたバッチ回数分（ｎ）のバッチ（ｉ−１、ｉ−２、・・・ｉ−（ｎ−１））の計量誤差（Ｘｆ（ｉ−１）、Ｘｆ（ｉ−２）・・・Ｘｆ（ｉ−（ｎ−１）））を加算して今回のバッチ（ｉ）における計量誤差の合計（Ｘｆａ（ｉ））を算出し、これをそのバッチ回数分（ｎ）で割ることによって、今回のバッチ（ｉ）における計量誤差の移動平均値（Ｘｔ（ｉ））を算出し、次いで、これに、今回より以前の予め設定されたデータ回数分（ｍ）の各バッチ（ｉ−１、ｉ−２、・・・ｉ−（ｍ−１））の計量誤差の移動平均値（Ｘｔ（ｉ−１）、Ｘｔ（ｉ−２）・・・Ｘｔ（ｉ−（ｍ−１）））を加算して、今回のバッチ（ｉ）における計量誤差の移動平均値の合計（Ｗｆａ（ｉ））を算出し、これをそのデータ回数分（ｍ）で割ることによって、今回のバッチ（ｉ）における計量誤差のデータ平均値（Ｗｆ１（ｉ））を算出する、つまり、今回のバッチ（ｉ）における計量誤差の移動平均値（Ｘｔ（ｉ））が、さらに、今回より以前の予め設定されたデータ回数分（ｍ）の各バッチ（ｉ−１、ｉ−２、・・・ｉ−（ｍ−１））の計量誤差の移動平均値（Ｘｔ（ｉ−１）、Ｘｔ（ｉ−２）・・・Ｘｔ（ｉ−（ｍ−１）））とともに平均化される。
【００５３】
そのため、ある特定バッチの計量誤差が外乱などの影響によって非常に大きくなり、その特定バッチの計量誤差を用いて算出されるその後の数バッチの移動平均値の誤差が大きくなっても、それらの移動平均値がさらに平均化されるので、そのような外乱の影響をより少なくすることができる。したがって、簡易な制御によって、粉粒体を精度よく計量することができるので、精度の良い粉粒体の計量装置を安価に提供することができる。
【００５４】
また、この制御では、積分補正プログラムの処理により、今回のバッチ（ｉ）の計量誤差（Ｗｓ（ｉ））が、前回のバッチ（ｉ−１）の計量誤差積算値（Ｗｓａ（ｉ−１））とともに平均化される。
【００５５】
そのため、データ平均値（Ｗｆ１）に基づく補正に加えて、さらに、この積分補正値（Ｗｆ２）に基づく補正によって、次回のバッチ（ｉ＋１）の計量設定値（Ｗｆ（ｉ＋１））を微調整することができる。したがって、簡易な制御によって、粉粒体をより一層精度よく計量することができるので、より一層精度の良い粉粒体の計量装置を安価に提供することができる。
【００５６】
さらに、この制御では、微分補正プログラムの処理により、急激な変動によって誤差が生じた場合には、その変動による誤差がなくなるまで連続的にその誤差が微分補正値（Ｗｆ３）として加算され、その微分補正値（Ｗｆ３）が次回のバッチ（ｉ＋１）の計量設定値（Ｗｆ（ｉ＋１））に反映される。したがって、突発的な変動に迅速に対応した補正制御を達成することができ、粉粒体をより一層精度よく計量することができる。
【００５７】
そして、この制御では、計量設定プログラムにより、次回のバッチ（ｉ＋１）の計量設定値（Ｗｆ（ｉ＋１））が、今回のバッチ（ｉ）における計量誤差のデータ平均値（Ｗｆ１（ｉ））、今回のバッチ（ｉ）における積分補正値（Ｗｆ２（ｉ））、今回のバッチ（ｉ）における微分補正値（Ｗｆ３（ｉ））に基づいて補正されることにより算出されるので、次回のバッチ（ｉ＋１）の計量設定値（Ｗｆ（ｉ＋１））を今回のバッチ（ｉ）における計量誤差のデータ平均値（Ｗｆ１（ｉ））、積分補正値（Ｗｆ２（ｉ））および積分補正値（Ｗｆ３（ｉ））に基づいて、より正確かつ確実に設定することができる。
【００５８】
なお、本実施形態の計量装置１では、供給ホッパー２から供給ゲート３の開閉によって、計量ホッパー７に粉粒体を投入するようにしたが、たとえば、供給ゲート３に代えて、スクリューフィーダ、電磁フィーダなどの公知の粉粒体供給手段によって、計量ホッパー７に粉粒体を投入するようにしてもよい。また、供給ホッパー２を設けずに、たとえば、他の処理装置から直接計量ホッパー７に粉粒体を投入するようにしてもよい。
【００５９】
また、平均化補正プログラム以外の積分補正プログラムおよび／または微分補正プログラムは、目的とする計量精度などによって、適宜実行すればよく、場合によっては実行しなくてもよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明によれば、簡易な制御によって、粉粒体を精度よく計量することのできるので、精度の良い粉粒体の計量装置を安価に提供することができる。
【００６１】
請求項２に記載の発明によれば、簡易な制御によって、粉粒体をより一層精度よく計量することのできるので、より一層精度の良い粉粒体の計量装置を安価に提供することができる。
【００６２】
請求項３に記載の発明によれば、突発的な変動に迅速に対応した補正制御を達成することができ、粉粒体をより一層精度よく計量することができる。
【００６３】
請求項４に記載の発明によれば、次回のバッチの計量設定値を、今回のバッチにおける計量誤差のデータ平均値に基づいて、より正確かつ確実に設定することができる。
【００６４】
請求項５に記載の発明によれば、次回のバッチの計量設定値を今回のバッチにおける積分補正値および／または微分補正値に基づいて、より正確かつ確実に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の粉粒体の計量装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】各バッチにおける計量動作の終了後に実行する計量誤差を補正するための処理を示すフロー図である。
【図３】データサンプリングプログラムの処理を示すフロー図である。
【図４】データ平均化プログラムの処理を示すフロー図である。
【図５】積分補正プログラムの処理を示すフロー図である。
【図６】微分補正プログラムの処理を示すフロー図である。
【符号の説明】
１    計量装置
２    供給ホッパー
７    計量ホッパー
８    ロードセル
１３  ＣＰＵ
１５  ＲＯＭ
【図１】
0004628573.tif 000002
【図２】
0004628573.tif 000003
【図３】
0004628573.tif 000004
【図４】
0004628573.tif 000005
【図５】
0004628573.tif 000006
【図６】
0004628573.tif 000007