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公開番号2025054805
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-08
出願番号2023163960
出願日2023-09-26
発明の名称破砕システムの制御装置及び方法、破砕システム、並びに、粒度特性演算装置及び方法
出願人株式会社アーステクニカ
代理人弁理士法人有古特許事務所
主分類B02C 25/00 20060101AFI20250331BHJP(破砕,または粉砕;製粉のための穀粒の前処理)
要約【課題】所定の粒度区分の破砕産物について所望の生産量が得られるように破砕システムを制御し得る技術を提供する。
【解決手段】破砕システムの制御装置は、破砕産物の表面形状を表す表面形状測定データから破砕産物の所定のターゲット粒度区分の生産量を所定の基準生産量に対する比率で表した粒度比を算出し、破砕機にかかる破砕負荷を表す負荷指標を取得し、所定の粒度比目標値から粒度比を差し引いた粒度比偏差を減少させる負荷指標目標値を生成し、負荷指標が負荷指標目標値に基づく基準範囲内になるように、負荷指標及び負荷指標目標値から破砕機及び供給機のうちの少なくとも1つを制御する制御指令値を生成するように構成された演算器を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
破砕機及び前記破砕機に被破砕物を供給する供給機を備えた破砕システムの制御装置であって、演算器を備え、
前記演算器は、
前記破砕機の破砕産物の表面形状を表す表面形状測定データを取得し、
前記表面形状測定データから前記破砕産物の所定のターゲット粒度区分の生産量を所定の基準生産量に対する比率で表した粒度比を算出し、
前記破砕機にかかる破砕負荷を直接又は間接的に表す負荷指標を取得し、
所与の前記負荷指標と前記粒度比の相関関係及び前記負荷指標に基づいて、所定の粒度比目標値から前記粒度比を差し引いた粒度比偏差を減少させる負荷指標目標値を生成し、
前記負荷指標が前記負荷指標目標値に基づく基準範囲内になるように、前記負荷指標及び前記負荷指標目標値から前記破砕機及び前記供給機のうちの少なくとも１つを制御する制御指令値を生成するように構成されている、
破砕システムの制御装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記演算器は、
前記表面形状測定データから画像処理によって前記破砕産物の表面に表れる複数の粒子について粒子寸法を表す寸法指標を求め、
前記寸法指標に基づいて前記破砕産物の前記ターゲット粒度区分の度数を求め、
前記ターゲット粒度区分の前記度数から前記粒度比を算出するように構成されている、
請求項１に記載の破砕システムの制御装置。
【請求項３】
前記ターゲット粒度区分について対応する前記寸法指標の範囲を記憶した記憶器を備え、
前記演算器は、前記ターゲット粒度区分と対応する前記寸法指標の範囲に含まれる前記寸法指標を有する前記粒子を前記ターゲット粒度区分に分類し、前記ターゲット粒度区分に分類された粒子の質量から前記度数を求めるように構成されている、
請求項２に記載の破砕システムの制御装置。
【請求項４】
前記ターゲット粒度区分が、前記破砕産物の所定の製品規格の粒度区分である、
請求項１に記載の破砕システムの制御装置。
【請求項５】
前記ターゲット粒度区分が、前記破砕産物の所定の製品規格外の粒度区分である、
請求項１に記載の破砕システムの制御装置。
【請求項６】
前記演算器は、
前記表面形状測定データから画像処理によって前記破砕産物の表面に表れる複数の粒子について粒子寸法を表す寸法指標を求め、
粒径範囲が等間隔で区分されてなる複数の粒度区分が与えられており、前記寸法指標に基づいて前記複数の粒子を前記ターゲット粒度区分を含む前記複数の粒度区分に分類し、
前記ターゲット粒度区分の度数から前記粒度比を算出するように構成されている、
請求項１に記載の破砕システムの制御装置。
【請求項７】
前記破砕システムは、前記破砕産物を搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアで搬送される前記破砕産物の表面形状を測定する表面形状測定装置とを備え、
前記演算器は、前記表面形状測定装置で生成された前記表面形状測定データを取得するように構成されている、
請求項１に記載の破砕システムの制御装置。
【請求項８】
前記演算器は、前記負荷指標と前記相関関係から制御ゲインを設定し、前記制御ゲインで前記粒度比偏差から負荷偏差を求め、当該負荷偏差に基づいて前記負荷指標目標値を生成するように構成されている、
請求項１に記載の破砕システムの制御装置。
【請求項９】
前記演算器は、前記粒度比偏差に前記制御ゲインを掛ける制御ゲイン乗算器と、前記制御ゲイン乗算器の出力を所定の制限範囲に制限するリミッタと、を含み、
前記制限範囲は、取得した前記負荷指標に応じて設定される、
請求項８に記載の破砕システムの制御装置。
【請求項１０】
破砕機と、
前記破砕機に被破砕物を供給する供給機と、
請求項１から９のいずれか一項に記載の制御装置と、を備えた、
破砕システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、所望の粒度特性を有する破砕産物を生産する技術に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、破砕機で破砕された破砕産物の粒度分布を生成する際には、破砕産物が互いに目開きの異なる複数の試験用ふるいで篩い分けられ、各ふるいの残滓の質量に基づいて破砕産物の粒度区分ごとの度数が測定され、これらの度数を用いて破砕産物の粒度分布が生成される。近年では、画像処理を用いた破砕産物の粒度分布のインライン計測が提案されている。特許文献１では、画像処理を用いて破砕産物の粒度分布状態をインラインで計測し、目的に応じた粒度分布の破砕産物を生産する技術が開示されている。
【０００３】
特許文献１では、光学系手段で破砕機から搬出される破砕産物の全部又は一部を撮像し、画像解析手段でその撮像画像から破砕産物の粒度及び粒度分布を計算し、予め定められた粒度とその粒度を中心とする粒度分布が許容範囲内に納まるよう、原料供給手段又は破砕手段を制御することが記載されている。この画像解析手段は、撮像画像を二値化し、画像上で粒子の輪郭を再現している閉じた曲線で粒子を認識させ、画像上で各粒子の投影面積を計測し、粒子の径を投影面積と同等の面積を有する円相当の径として、粒度及び粒度分布を計算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３－１０７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
破砕機で破砕産物のうち製品となる粒度区分の生産量を調整するためには、粒度分布を製品よりもはるかに細粒の粒度区分まで正確に計測することは重要ではなく、製品となる粒度区分の破砕産物について生産量を直感的に把握できることが有用である。
【０００６】
本開示は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、所定の粒度区分の破砕産物について生産量の多少を直感的に把握でき、所定の粒度区分の破砕産物について所望の生産量が得られるように破砕システムを制御し得る技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る破砕システムの制御装置は、
破砕機及び前記破砕機に被破砕物を供給する供給機を備えた破砕システムの制御装置であって、演算器を備え、
前記演算器は、
前記破砕機の破砕産物の表面形状を表す表面形状測定データを取得し、
前記表面形状測定データから前記破砕産物の所定のターゲット粒度区分の生産量を所定の基準生産量に対する比率で表した粒度比を算出し、
前記破砕機にかかる破砕負荷を直接又は間接的に表す負荷指標を取得し、
所与の前記負荷指標と前記粒度比の相関関係及び前記負荷指標に基づいて、所定の粒度比目標値から前記粒度比を差し引いた粒度比偏差を減少させる負荷指標目標値を生成し、
前記負荷指標が前記負荷指標目標値に基づく基準範囲内になるように、前記負荷指標及び前記負荷指標目標値から前記破砕機及び前記供給機のうちの少なくとも１つを制御する制御指令値を生成するように構成されているものである。
【０００８】
本開示の別の一態様に係る破砕システムは、
破砕機と、前記破砕機に被破砕物を供給する供給機と、前記制御装置と、を備えたものである。
【０００９】
本開示の更に別の一態様に係る破砕システムの制御方法は、
演算器で破砕機及び前記破砕機に被破砕物を供給する供給機を備えた破砕システムを制御する方法であって、
前記破砕機の破砕産物の表面形状を表す表面形状測定データを取得し、
前記表面形状測定データから前記破砕産物の所定のターゲット粒度区分の生産量を所定の基準生産量に対する比率で表した粒度比を算出し、
前記破砕機にかかる破砕負荷を直接又は間接的に表す負荷指標を取得し、
所与の前記負荷指標と前記粒度比の相関関係及び前記負荷指標に基づいて、所定の粒度比目標値から前記粒度比を差し引いた粒度比偏差を減少させる負荷指標目標値を生成し、
前記負荷指標が前記負荷指標目標値に基づく基準範囲内になるように、前記負荷指標及び前記負荷指標目標値から前記破砕機及び前記供給機のうちの少なくとも１つを制御する制御指令値を生成するものである。
【００１０】
本開示の更に別の一態様に係る粒度特性演算装置は、
破砕産物の粒度特性を求める演算器を備え、
前記演算器が、
前記破砕産物の表面形状を表す表面形状測定データを取得し、
前記表面形状測定データから画像処理によって前記破砕産物の表面に表れる複数の粒子について粒子寸法を表す寸法指標を求め、
前記寸法指標に基づいて前記複数の粒子を所定の複数の粒度区分に分類し、
前記複数の粒度区分の少なくとも１つについて分類された粒子の質量に基づいて度数を求めるように構成されているものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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