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公開番号2024116434
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-28
出願番号2023022047
出願日2023-02-16
発明の名称粉粒体供給装置の制御パラメータの算出方法および粉粒体供給装置
出願人株式会社クボタ
代理人弁理士法人森本国際特許事務所
主分類B65G 65/40 20060101AFI20240821BHJP(運搬;包装;貯蔵;薄板状または線条材料の取扱い)
要約【課題】粉粒体の定量供給において、供給精度を向上することができる粉粒体供給装置の制御パラメータの算出方法および粉粒体供給装置を提供する。
【解決手段】粉粒体Gが投入されるホッパ11と、粉粒体Gを装置外に排出するフィーダ12とを備える粉粒体供給装置100において、粉粒体Gの排出量を制御するために用いる制御パラメータの算出方法である。運転初期において初めて投入される粉粒体Gをフィーダ12内において所定速度で搬送することによって、粉粒体Gをフィーダ12内に非充填領域を発生させずに充填する充填工程S12と、充填された粉粒体Gをフィーダ12内において上述の所定速度より高速で搬送することによって、粉粒体Gをフィーダ12内で圧密状態とする圧密工程S13と、圧密状態にある粉粒体Gの排出量を用いて制御パラメータを算出するパラメータ算出工程S16とを具備する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
粉粒体が投入されるホッパと、ホッパからの粉粒体をスクリュにより搬送して装置外に排出するフィーダと、を備える粉粒体供給装置において、粉粒体の排出量を制御するために使用される制御パラメータの算出方法であって、
運転初期において初めて投入される粉粒体をフィーダ内において所定速度で搬送することによって、粉粒体をフィーダ内に非充填領域を発生させずに充填する充填工程と、
前記充填された粉粒体をフィーダ内において前記所定速度より高速で搬送することによって、粉粒体をフィーダ内で圧密状態とする圧密工程と、
前記圧密状態にある粉粒体の排出量を用いて制御パラメータを算出するパラメータ算出工程と、を有すること
を特徴とする制御パラメータの算出方法。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記パラメータ算出工程が、
前記圧密状態にある粉粒体の排出量の時間軸波形から求めたむだ時間および時定数を用いて、制御のゲイン定数を算出するものであり、さらに前記圧密状態にある粉粒体の最大排出量を用いて、前記ゲイン定数を補正すること
を特徴とする請求項１に記載の制御パラメータの算出方法。
【請求項３】
粉粒体が投入されるホッパと、
ホッパからの粉粒体をスクリュにより搬送して装置外に排出するフィーダと、
粉粒体の排出量を制御するコントローラと、を備える粉粒体供給装置であって、
前記コントローラは、
フィーダ内で粉粒体を搬送するためにスクリュの回転速度を制御する速度制御部と、
粉粒体の排出量に基づいて制御パラメータを算出するパラメータ算出部と、を有し、
前記速度制御部は、
スクリュの回転速度を所定の回転速度に制御することによって粉粒体をフィーダ内に非充填領域を発生させずに充填し、前記回転速度を前記所定の回転速度より高速に制御することによって前記充填された粉粒体をフィーダ内で圧密状態とし、
前記パラメータ算出部は、
前記圧密状態にある粉粒体の排出量を用いて制御パラメータを算出すること
を特徴とする粉粒体供給装置。
【請求項４】
前記パラメータ算出部が、
前記圧密状態にある粉粒体の排出量の時間軸波形から求めたむだ時間および時定数を用いて、制御のゲイン定数を算出するものであり、さらに前記圧密状態にある粉粒体の最大排出量を用いて、前記ゲイン定数を補正すること
を特徴とする請求項３に記載の粉粒体供給装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
粉粒体供給装置の制御パラメータの算出方法および粉粒体供給装置に関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
粉粒体を定量供給などする、いわゆるフィーダとも称される粉粒体供給装置は、既に広く知られている。この種の粉粒体供給装置は、粉粒体が投入されるホッパと、ホッパからの粉粒体をスクリュにより搬送して装置外へ排出するフィーダなどを備える。
【０００３】
粉粒体の定量供給は、粉粒体の装置外への排出量（時間当たりの排出質量）を制御することで行われる。具体的には、粉粒体の排出質量をモニタして取得した粉粒体の排出量と予め設定した設定排出量との差分に応じて、粉粒体の排出量をフィードバック制御する。前記のような制御を行う手段を備えた粉粒体供給装置としては、例えば特許文献１に記載の発明がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－００３８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の粉粒体供給装置において、フィーダ内に初めて粉粒体が投入されたとき、その粉粒体の流動状態を一様とし、短時間で安定供給が可能な状態とするには、熟練を要する。詳細には、粉粒体とスクリュとの間に、或いは粉粒体とフィーダ内周面との間に空隙が存在する状態は安定な状態とはいえない。空隙発生の有無は、装置の運転条件や手順などに拠る。
【０００６】
さらにユーザが初めて使用する粉粒体に対しては、粉粒体排出量の制御に用いる制御パラメータを調整する必要がある。粉粒体の種別が異なると、制御対象となるシステムの特性が異なり、最適な制御パラメータが異なるためである。制御パラメータの調整は、粉粒体の安定供給が可能な状態で行われる必要がある。不安定な状態で制御パラメータの調整が行われたとき、得られたパラメータの精度は低くなる。
【０００７】
ここで、制御パラメータの調整は試行錯誤を必要とするため、それ自体も熟練を要する。熟練者によって調整が行われないとき、制御パラメータの精度は低くなる。これらの制御パラメータの精度の低下は、粉粒体供給装置としての定量供給精度の低下につながり、延いては粉粒体の原料ロスにもつながる。
【０００８】
よって本発明では、粉粒体供給装置の定量供給精度を向上することができる粉粒体供給装置の制御パラメータの算出方法および粉粒体供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、第１の発明に係る粉粒体供給装置の制御パラメータの算出方法は、粉粒体が投入されるホッパと、ホッパからの粉粒体をスクリュにより搬送して装置外に排出するフィーダと、を備える粉粒体供給装置において、粉粒体の排出量を制御するために使用される制御パラメータの算出方法であって、運転初期において初めて投入される粉粒体をフィーダ内において所定速度で搬送することによって、粉粒体をフィーダ内に非充填領域を発生させずに充填する充填工程と、前記充填された粉粒体をフィーダ内において前記所定速度より高速で搬送することによって、粉粒体をフィーダ内で圧密状態とする圧密工程と、前記圧密状態にある粉粒体の排出量を用いて制御パラメータを算出するパラメータ算出工程と、を有するものである。
【００１０】
また、第２の発明に係る粉粒体供給装置の制御パラメータの算出方法は、前記パラメータ算出工程が、前記圧密状態にある粉粒体の排出量の時間軸波形から求めたむだ時間および時定数を用いて、制御のゲイン定数を算出するものであり、さらに前記圧密状態にある粉粒体の最大排出量を用いて、前記ゲイン定数を補正するものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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