切削裝置及切削方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種切削裝置，能夠以準確的量迅速切削粒狀物。具體為，切削裝置具備：貯存槽；稱量槽；送料器，從貯存槽向稱量槽切削粒狀物；稱重器，測定稱量槽的重量；估計量計算部，在依照預先設(shè)定的漸減規(guī)則使送料器的動作速度逐漸減少時，計算出在送料器停止之前切削的估計切削量；所需量計算部，從目標切削量減去根據(jù)稱重器的測定值求出的已切削的粒狀物的量而計算出所需切削量；及送料器控制部，如下控制送料器，在估計切削量低于所需切削量時與漸減規(guī)則相比使?jié)u減的程度減小，在估計切削量超過所需切削量時與漸減規(guī)則相比使?jié)u減的程度增大，并使動作速度逐漸減少。
【專利說明】切削裝置及切削方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種切削裝置及切削方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在高爐等中需要以所希望的量切削并供給粒狀原料。以往，廣泛使用一種切削裝 置，其具備：貯存槽，貯存原料；稱量槽，用于稱量原料；送料器，從貯存槽向稱量槽切削原 料；及稱重器，測定稱量槽的重量。由于在這種切削裝置中，在向送料器發(fā)出停止指令后也 因為送料器的慣性運動等而發(fā)生原料流入的現(xiàn)象（以下稱為"流入"），因此很難以準確的 量切削原料。對此，例如在專利文獻1中公開有一種切削裝置，能夠切換使送料器以高速運 行的高速動作和使送料器以低速運行的低速動作，并隨著原料的切削量接近所希望的值而 從高速動作切換至低速動作。
[0003] 專利文獻1 :日本國專利第2608968號
[0004] 為了在上述切削裝置中使切削量的準確性提高，優(yōu)選將低速動作時的切削速度抑 制為較低，同時延長低速動作期間。但是，降低低速動作的切削速度或延長低速動作期間 時，則切削的高速性下降。因此，很難使切削量的準確性及切削速度同時成立。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 于是，本發(fā)明的目的在于提供一種裝置及方法，能夠以準確的量迅速切削粒狀物。
[0006] 本發(fā)明所涉及的切削裝置具備：貯存槽，貯存粒狀物；稱量槽，用于稱量粒狀物； 送料器，從貯存槽向稱量槽切削粒狀物；稱重器，測定稱量槽的重量；估計量計算部，在依 照預先設(shè)定的漸減規(guī)則使送料器的動作速度逐漸減少時，作為估計切削量計算出在送料器 停止之前切削的粒狀物的量；所需量計算部，作為所需切削量計算出從目標切削量減去根 據(jù)稱重器的測定值求出的已切削的粒狀物的量后的量；及送料器控制部，如下控制送料器， 在估計切削量低于所需切削量時與漸減規(guī)則相比使?jié)u減的程度減小，在估計切削量超過所 需切削量時與漸減規(guī)則相比使?jié)u減的程度增大，并使動作速度逐漸減少。
[0007] 本發(fā)明所涉及的切削方法包括：通過送料器從貯存粒狀物的貯存槽向用于稱量粒 狀物的稱量槽切削粒狀物；通過稱重器測定稱量槽的重量；在依照預先設(shè)定的漸減規(guī)則使 送料器的動作速度逐漸減少時，作為估計切削量計算出在送料器停止之前切削的粒狀物的 量；作為所需切削量計算出從目標切削量減去根據(jù)稱重器的測定值求出的已切削的粒狀物 的量后的量；以及如下控制送料器，在估計切削量低于所需切削量時與漸減規(guī)則相比使?jié)u 減的程度減小，在估計切削量超過所需切削量時與漸減規(guī)則相比使?jié)u減的程度增大，并使 動作速度逐漸減少。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，能夠以準確的量迅速切削粒狀物。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是表示本實施方式所涉及的切削裝置的概略構(gòu)成的模式圖。 圖2是表示控制器的功能構(gòu)成的框圖。 圖3是表示切削速度的控制順序的流程圖。 圖4是例示數(shù)據(jù)采用范圍的曲線圖。 圖5是例示切削速度的推移的曲線圖。 符號說明 1-切削裝置；2-貯存槽；3-送料器；5-稱量槽；6-稱重器；14-所需量計算部；15-估 計量計算部；16-送料器控制部；20-相關(guān)信息設(shè)定部；Rl-數(shù)據(jù)采用范圍。

【具體實施方式】
[0010] 下面，參照附圖對本發(fā)明正合適的實施方式詳細進行說明。對具有相同部件或相 同功能的部件標注相同的符號，省略重復的說明。
[0011] 如圖1所示，切削裝置1具備：C存槽2、送料器3、變頻器4、稱量槽5、稱重器6及 控制器10。切削裝置1是用于切削向高爐輸送的粒狀原料或粒狀還原材料等并進行稱量的 裝置。粒狀原料例如為鐵礦石。粒狀還原材料例如為焦炭。以下，將這些原料或還原材料 稱為"粒狀物"。
[0012] 貯存槽2是用于貯存切削對象即粒狀物的槽。送料器3設(shè)置在貯存槽2的下部， 通過振動來切削貯存槽2內(nèi)的粒狀物。變頻器4調(diào)節(jié)送料器3的動作速度。動作速度例如 為每單位時間內(nèi)的送料器3的工作量。具體而言，變頻器4例如調(diào)節(jié)送料器3產(chǎn)生的振動 的振幅及頻率的至少一個。增大送料器3產(chǎn)生的振幅及頻率的至少一個相當于增大送料器 3的動作速度。另外，送料器3不限于振動式，也可以是旋轉(zhuǎn)式送料器或帶式送料器等。
[0013] 稱量槽5是用于稱量從貯存槽2切削的粒狀物的槽。稱量槽5配置在貯存槽2的 下方，收容從貯存槽2下部切削的粒狀物。稱重器6例如是通過測力傳感器測定稱量槽5 的重量的裝置。
[0014] 控制器10例如是控制用計算機，介由變頻器4而控制送料器3。如圖2所示，控 制器10具有目標值取得部11、重量取得部12、存儲部13、所需量計算部14、估計量計算部 15、送料器控制部16及相關(guān)信息設(shè)定部20。上述各部示出功能上的構(gòu)成，在硬件上不需要 相互分離。控制器10在一定周期（以下稱為"控制周期"）內(nèi)反復進行運算以及向變頻器 4進行指令輸出，由此控制送料器3。
[0015] 目標值取得部11取得由用戶輸入的目標切削量。重量取得部12從稱重器6取得 稱量槽5的重量。存儲部13例如是半導體存儲器，儲存后述的各種值等。
[0016] 所需量計算部14計算出從目標切削量減去根據(jù)稱重器6的測定值求出的已切削 的粒狀物的量后的量（以下稱為"所需切削量"）。
[0017] 估計量計算部15在依照預先設(shè)定的漸減規(guī)則使送料器3的動作速度逐漸減小時， 計算出送料器3停止之前所切削的粒狀物的量（以下稱為"估計切削量"）。
[0018] 漸減規(guī)則例如被設(shè)定為以一定的比率使動作速度逐漸減小。此時，漸減規(guī)則被設(shè) 定為按每個控制周期從動作速度減去一定的量（以下稱為"漸減量")。漸減量（漸減規(guī)則） 儲存在存儲部13中，估計量計算部15從存儲部13取得漸減量。漸減量也可以由用戶來進 行設(shè)定。
[0019] 估計量計算部15對根據(jù)動作速度求出的切削速度進行積分，由此計算出估計切 削量。切削速度是每單位時間內(nèi)從貯存槽2切削的粒狀物的重量。切削速度是通過將動作 速度與切削速度的相關(guān)信息適用于動作速度而求出的。相關(guān)信息儲存在存儲部13中，估計 量計算部15從存儲部13取得相關(guān)信息。相關(guān)信息例如用函數(shù)來表現(xiàn)，該函數(shù)的參數(shù)（以 下稱為"相關(guān)參數(shù)"）被儲存在存儲部13中。
[0020] 送料器控制部16計算出送料器3的動作速度，介由變頻器4來控制送料器3,以便 以該動作速度進行動作。所計算的動作速度被寫入存儲部13。
[0021] 送料器控制部16從存儲部13、所需量計算部14及估計量計算部15分別取得在之 前的處理中設(shè)定的最近的動作速度（以下稱為"已設(shè)定的動作速度"）、所需切削量及估計 切削量，用它們來設(shè)定動作速度。
[0022] 當估計切削量與所需切削量一致時，送料器控制部16取得存儲部13中儲存的上 述漸減量，從已設(shè)定的動作速度減去該漸減量而設(shè)定動作速度。即，依照上述漸減規(guī)則而使 動作速度逐漸減小。
[0023] 當估計切削量低于所需切削量時，送料器控制部16不變更已設(shè)定的動作速度。 艮P，不使動作速度減小。這包含在與漸減規(guī)則相比使動作速度的漸減程度減小的情況中。
[0024] 當估計切削量超過所需切削量時，送料器控制部16取得存儲部13中儲存的上述 漸減量，設(shè)定比其大的漸減量，從已設(shè)定的動作速度減去所設(shè)定的漸減量而設(shè)定動作速度。 艮P，與上述漸減規(guī)則相比使動作速度的漸減程度增大。
[0025] 另外，切削開始時，動作速度被設(shè)定于初始值。該初始值儲存在存儲部13中。動 作速度的初始值也可以由用戶來進行設(shè)定。
[0026] 相關(guān)信息設(shè)定部20設(shè)定由估計量計算部15使用的上述相關(guān)信息。例如，相關(guān)信 息設(shè)定部20設(shè)定上述相關(guān)參數(shù)，將其寫入存儲部13。相關(guān)信息設(shè)定部20具有切削速度計 算部21、數(shù)據(jù)采用判定部22、濾波器運算部23及相關(guān)參數(shù)設(shè)定部24。
[0027] 切削速度計算部21使用由重量取得部12取得的稱重器6的測定值而計算出切削 速度。例如切削速度計算部21將稱重器6的測定值與上個控制周期中的稱重器6的測定 值的差計算為切削速度。以下，將由切削速度計算部21計算出的切削速度稱為"實測切削 速度"。
[0028] 數(shù)據(jù)采用判定部22根據(jù)在之前的處理中設(shè)定的最新的相關(guān)信息（以下稱為"已設(shè) 定的相關(guān)信息"），判定可否采用實測切削速度。
[0029] 濾波器運算部23對由數(shù)據(jù)采用判定部22采用的實測切削速度實施濾波。以下， 將實施了濾波的切削速度稱為"修正切削速度"。濾波器運算部23例如是卡爾曼濾波器，使 用將已設(shè)定的相關(guān)信息適用于送料器3的動作速度而求出的切削速度以及實測切削速度， 計算出修正切削速度。
[0030] 相關(guān)參數(shù)設(shè)定部24根據(jù)送料器3的動作速度和修正切削速度而計算出上述相關(guān) 參數(shù)，將該相關(guān)參數(shù)覆寫至送料器3中。例如，相關(guān)參數(shù)被設(shè)定為，使利用上述函數(shù)而計算 出的切削速度成為接近修正切削速度的值。相關(guān)參數(shù)也可以使用在本次的控制周期和過去 數(shù)次的控制周期中分別計算出的多個修正切削速度來進行設(shè)定。另外，切削開始時，相關(guān)參 數(shù)（相關(guān)信息）被設(shè)定于初始值。該初始值儲存在存儲部13中。相關(guān)參數(shù)的初始值也可 以由用戶來進行設(shè)定。
[0031] 控制器10通過控制送料器3而執(zhí)行本實施方式所涉及的切削方法。以下，說明由 控制器10執(zhí)行的控制順序。
[0032] 如圖3所示，控制器10首先通過目標值取得部11取得目標切削量Ws (步驟S01)。 之后，控制器10將動作速度V及相關(guān)信息設(shè)定于存儲部13中儲存的初始值（步驟S02)。
[0033] 之后，控制器10通過重量取得部12取得稱量槽5的重量（步驟S03)。之后，控制 器10通過所需量計算部14計算出已切削的粒狀物的量（以下稱為"已切削重量"）Wp (步 驟S04)。已切削重量Wp通過從由重量取得部12取得的重量減去空稱量槽5的重量而進行 計算。之后，控制器10通過所需量計算部14計算出所需切削量Wr (步驟S05)。所需切削 量Wr通過從目標切削量Ws減去已切削重量Wp而進行計算。
[0034] 之后，控制器10通過估計量計算部15計算出估計切削量Wx (步驟S06)。估計切 削量Wx例如通過下式進行計算。 (式1)

【權(quán)利要求】
1. 一種切削裝置，其特征在于，具備： 膽存槽，膽存粒狀物； 稱量槽，用于稱量所述粒狀物； 送料器，從所述膽存槽向所述稱量槽切削所述粒狀物； 稱重器，測定所述稱量槽的重量； 估計量計算部，在依照預先設(shè)定的漸減規(guī)則使所述送料器的動作速度逐漸減少時，作 為估計切削量計算出在所述送料器停止之前切削的所述粒狀物的量； 所需量計算部，作為所需切削量計算出從目標切削量減去根據(jù)所述稱重器的測定值求 出的已切削的所述粒狀物的量后的量； 及送料器控制部，如下控制所述送料器，在所述估計切削量低于所述所需切削量時與 所述漸減規(guī)則相比使?jié)u減的程度減小，在所述估計切削量超過所述所需切削量時與所述漸 減規(guī)則相比使?jié)u減的程度增大，并使動作速度逐漸減少。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削裝置，其特征在于， 所述送料器控制部如下控制所述送料器，在所述估計切削量低于所述所需切削量時， 不使動作速度減小。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的切削裝置，其特征在于， 還具備相關(guān)信息設(shè)定部，根據(jù)所述稱重器的測定值求出切削速度，根據(jù)該切削速度和 所述送料器的動作速度，設(shè)定切削速度與所述送料器的動作速度的相關(guān)信息， 所述估計量計算部對將通過所述相關(guān)信息設(shè)定部設(shè)定的所述相關(guān)信息適用于所述送 料器的動作速度而求出的切削速度進行積分，從而計算出所述估計切削量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的切削裝置，其特征在于， 所述相關(guān)信息設(shè)定部W將已設(shè)定的所述相關(guān)信息適用于所述送料器的動作速度而求 出的切削速度為基準來設(shè)定數(shù)據(jù)采用范圍，當根據(jù)所述稱重器的測定值求出的切削速度處 于所述數(shù)據(jù)采用范圍外時，不進行基于該切削速度的所述相關(guān)信息的設(shè)定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的切削裝置，其特征在于， 所述相關(guān)信息設(shè)定部使用將已設(shè)定的所述相關(guān)信息適用于所述送料器的動作速度而 求出的切削速度W及根據(jù)所述稱重器的測定值求出的切削速度，計算出修正切削速度，并 根據(jù)所述修正切削速度來設(shè)定所述相關(guān)信息。
6. -種切削方法，其特征在于，包括： 通過送料器從膽存粒狀物的膽存槽向用于稱量所述粒狀物的稱量槽切削所述粒狀 物； 通過稱重器測定所述稱量槽的重量； 在依照預先設(shè)定的漸減規(guī)則使所述送料器的動作速度逐漸減少時，作為估計切削量計 算出在所述送料器停止之前切削的所述粒狀物的量； 作為所需切削量計算出從目標切削量減去根據(jù)所述稱重器的測定值求出的已切削的 所述粒狀物的量后的量； W及如下控制所述送料器，在所述估計切削量低于所述所需切削量時與所述漸減規(guī)則 相比使?jié)u減的程度減小，在所述估計切削量超過所述所需切削量時與所述漸減規(guī)則相比使 漸減的程度增大，并使動作速度逐漸減少。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的切削方法，其特征在于， 如下控制所述送料器，在所述估計切削量低于所述所需切削量時，不使動作速度減小。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的切削方法，其特征在于， 還包括根據(jù)所述稱重器的測定值求出切削速度，根據(jù)該切削速度和所述送料器的動作 速度，設(shè)定切削速度與所述送料器的動作速度的相關(guān)信息， 對將所述相關(guān)信息適用于所述送料器的動作速度而求出的切削速度進行積分，計算出 所述估計切削量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的切削方法，其特征在于， W將已設(shè)定的所述相關(guān)信息適用于所述送料器的動作速度而求出的切削速度為基準 來設(shè)定數(shù)據(jù)采用范圍，當根據(jù)所述稱重器的測定值求出的切削速度處于所述數(shù)據(jù)采用范圍 外時，不進行基于該切削速度的所述相關(guān)信息的設(shè)定。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的切削方法，其特征在于， 使用將已設(shè)定的所述相關(guān)信息適用于所述送料器的動作速度而求出的切削速度W及 根據(jù)所述稱重器的測定值求出的切削速度，計算出修正切削速度，并根據(jù)所述修正切削速 度來設(shè)定所述相關(guān)信息。
【文檔編號】G05B19/18GK104460498SQ201410478971
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】合志春文 申請人:株式會社安川電機