JP5609019B2 - 原料混合装置および原料混合方法 - Google Patents
原料混合装置および原料混合方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5609019B2 JP5609019B2 JP2009141970A JP2009141970A JP5609019B2 JP 5609019 B2 JP5609019 B2 JP 5609019B2 JP 2009141970 A JP2009141970 A JP 2009141970A JP 2009141970 A JP2009141970 A JP 2009141970A JP 5609019 B2 JP5609019 B2 JP 5609019B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- viscous body
- tank
- pump
- cylinder
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 13
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 96
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 70
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 43
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 29
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 25
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000012945 sealing adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 239000011345 viscous material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Accessories For Mixers (AREA)
Description
上記従来装置でベース材と触媒との2種類の原料を混合してシーリング材を製造する場合について説明する。
原料混合装置は、ベース材を貯えるバッファタンクと、触媒を貯えるバッファタンクと、ベース材を計量する計量容器と、触媒を計量する計量容器と、混合器とを備えている。
各計量容器は、シリンダとこのシリンダ内で往復移動するピストンとを備えるシリンダポンプで構成されている。
各シリンダポンプは、シリンダ内でピストンを往復移動させることにより、バッファタンクから原料を吸引してシリンダ内に移送する動作と、シリンダ内に移送された原料をシリンダから吐出して混合器に供給する動作との2つの動作を行う。
そして、各シリンダポンプが上記の動作を同時に繰り返して行うことにより、シリンダの容積およびピストンのストローク量によって定められた容積の原料がそれぞれ計量されたのち同時に混合器に供給され、混合器で各原料が混合され吐出される。
なお、混合器から吐出された混合された原料は、缶などの容器に充填されることで製品が完成する。
したがって、原料混合装置による原料の混合および混合した原料の吐出を行う処理速度の向上を図るためには、ピストンの移動速度を高速化して原料の移送速度を速めればよいことになる。
しかしながら、原料が高い粘度を有している場合には、ピストンの移動速度を高速化して原料の移送速度を速めることにも限界があった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は処理速度の向上を図れ生産性の向上を図る上で有利な原料混合装置および原料混合方法を提供することにある。
また本発明は、第1粘性体と前記第1粘性体よりも粘度が低い第2粘性体とを一定の容積比で混合する原料混合方法であって、前記第1粘性体を第1タンクと該第1タンクの外部との間で循環させ、前記第2粘性体を第2タンクと該第2タンクの外部との間で循環させ、前記第1タンクと該第1タンクの外部との間で循環する前記第1粘性体を、ギアポンプにより吸引して混合器の導入部に吐出し、前記第2タンクと該第2タンクの外部との間で循環する前記第2粘性体を、シリンダポンプにより吸引して混合器の導入部に吐出し、前記ギアポンプから吐出される前記第1粘性体の流量に基づいて前記ギアポンプによる前記第1粘性体の吐出量を制御し、前記シリンダポンプから吐出される第2粘性体の流量に基づいて前記シリンダポンプによる前記第2粘性体の吐出量を制御し、前記混合器により前記第1粘性体と前記第2粘性体とを一定の容積比で混合するようにし、前記ギアポンプの吸引側における前記第1粘性体の圧力が安定化されるように、前記第1タンクと該第1タンクの外部との間での前記第1粘性体の循環がなされ、前記第2タンクに収容された前記第2粘性体の空気抜きがなされるように、前記第2タンクと該第2タンクの外部との間での前記第2粘性体の循環がなされ、前記混合器で混合された前記第1粘性体と前記第2粘性体とからなる混合物を前記混合器から単一の容器に充填するに際して、前記第1粘性体および前記第2粘性体の流動性が安定していない期間において、前記第1粘性体の吐出量の制御および前記第2粘性体の吐出量の制御を少なくとも2回以上に分けて実行し、前記第1粘性体および前記第2粘性体の流動性が安定した後は、前記第1粘性体の吐出量の制御および前記第2粘性体の吐出量の制御を1回で実行するようにしたものである。
図1、図2に示すように、本実施の形態では、原料混合装置10は、ベース材Bと触媒Cとの2種類の原料を一定の容積比、言い換えると、一定の重量比で混合することにより建築資材に用いられるシーリング材を製造する。
ベース材Bおよび触媒Cは、共に粘性体(粘性液体)であり、ベース材Bの粘度よりも触媒Cの粘度は低い値を有している。
本実施の形態では、ベース材Bは特許請求の範囲の第1粘性体に相当し、触媒Cは特許請求の範囲の第2粘性体に相当する。
第1タンク12は、円形の底壁12Aと、底壁12Aの周囲から立設された円筒状の側壁12Bと、側壁12Bの上部を閉塞する円形の上壁12Cとを備える。
第1タンク12の内部には、ベース材Bの液面を覆う円形の可動蓋13が設けられている。
可動蓋13は、第1タンク12の内径に対応した外径で形成され液面上に載置されている。
可動蓋13は、ベース材Bの液面の上下方向への移動に伴い第1タンク12内で側壁12Bの内周面に沿って上下に移動可能に設けられている。
可動蓋13の中央には、第1循環ポンプ24の吸入部24Bが連通する開口が形成されている。
第1タンク12のベース材Bの増減に伴いベース材Bの液面の位置は上下に移動し、この際、液面上に載置された可動蓋13は液面に追従して上下に移動する。したがって、ベース材Bの液面は可動蓋13によって常に覆われており大気に触れないようになっている。
移送装置50は、ドラム缶62に充填されているベース材Bを第1タンク12に移送するものである。
移送装置50は、移送ポンプ52、可動蓋54、フレーム56、一対のアクチュエータ58、ホース60などを含んでいる。
移送ポンプ52として、モーノポンプなど従来公知のさまざまな液体移送用のポンプが使用可能である。
なお、可動蓋54には図示しない空気抜き用のバルブが設けられており、このバルブを介してベース材Bの空気抜きがなされるように構成されている。
可動蓋54は、液面の上下方向への移動に伴いドラム缶62内で上下に移動可能に設けられており、可動蓋54の中央に開口が設けられている。
移送ポンプ52は、吸入部52Bを可動蓋54の開口に連通させた状態でケース52Aが可動蓋54に一体的に取り付けられている。
フレーム56は、水平方向に延在する板状を呈し、延在方向の中間部で移送ポンプ52のケース52Aを支持する。
各アクチュエータ58は、フレーム56の延在方向の両端と床面Gとの間に設けられており、アクチュエータ58が上下方向に伸縮することにより、移送ポンプ52および可動蓋54はフレーム56を介して上下方向に移動可能に支持される。
このようなアクチュエータ58として例えば空気圧で動作するエアシリンダなどが使用可能である。
したがって、ドラム缶62内部のベース部材Bの液面が上下方向に変位すると、この液面の変位に追従してアクチュエータ58が伸縮することにより、可動蓋54、移送ポンプ52、フレーム56も上下方向に変位する。
移送ポンプ52がモータM0により駆動されると、ドラム缶62のベース材Bが移送ポンプ42によりホース60、配管46を介して第1タンク12の内部に移送される。
ドラム缶62のベース材Bの減少に伴いベース材Bの液面の位置は下方に移動し、この際、液面上に載置された可動蓋54は、移送ポンプ52と共に液面に追従して下方に移動する。したがって、ベース材Bの液面は可動蓋54によって常に覆われており大気に触れないようになっている。
第1循環ポンプ24には、制御部38によって制御されるモータM1が接続されており、第1循環ポンプ24はモータM1の回転により動作する。
第1循環ポンプ24としては、モーノポンプなど従来公知のさまざまな液体移送用のポンプが使用可能である。
フレーム40は、水平方向に延在する板状を呈し、延在方向の中間部で第1循環ポンプ24のケース24Aを支持する。
各アクチュエータ42は、フレーム40の延在方向の両端と床面Gとの間に設けられており、アクチュエータ42が上下方向に伸縮することにより、第1循環ポンプ24はフレーム40を介して上下方向に移動可能に支持される。
このようなアクチュエータ42として例えば空気圧で動作するエアシリンダなどが使用可能である。
そして、第1タンク12内部のベース部材Bの液面が上下方向に変位すると、この液面の変位に追従してアクチュエータ42が伸縮することにより、可動蓋13、第1循環ポンプ24、フレーム40も上下方向に変位する。
本実施の形態では、第1管路16は、ホース15と配管17を含んでいる。
吸引口16Aは、第1タンク12に貯えられたベース材Bを吸引するものであり、本実施の形態では、第1循環ポンプ24の吸引部24Bで構成されている。
吐出口16Bは、吸引口16Aから吸引したベース材Bを第1タンク12内に戻すものであり、配管17の端部で構成されている。
モータM1が駆動され第1循環ポンプ24が動作すると、第1循環ポンプ24の吸引部24B(吸入口16A)から吸引された第1タンク12内のベース材Bは、吐出部24Cから吐出されホース15、配管17(吐出口16B)を介して第1タンク12の内部に戻される。
これにより、第1タンク12のベース材Bは第1管路16を介して第1タンク12とその外部との間で循環される。
より詳細には、第2管路18が連通する第1管路16の中間部は、第1循環ポンプ24が設けられた第1管路16の部分と第1管路16の吐出口16Bとの間に位置する第1管路16の部分である。
ギアポンプ30は、図3に示すように、ケース30Aと、ギアポンプ吸入部30Bと、ギアポンプ吐出部30Cと、一対の歯車30Dとを備えている。
ギアポンプ吐出部30Cは、ケース30Aに設けられ第2管路18を介して混合器28に連通している。
一対の歯車30Dは、ケース30Aに収容され互いに噛合している。
一対の歯車30Dには、制御部38によって制御される第1サーボモータM3が接続されている。
このようなギアポンプ30は、ベース材Bが歯溝に均一に収容されることから、移送する液体がベース材Bのように高粘度の粘性体であっても、歯車30Dの回転量に比例した容積の液体を安定して移送することができる。
すなわち、図4に示すように、横軸にギアポンプ移動量(歯車30Dの回転量)をとり、縦軸にギアポンプから吐出される液体の容積をとった場合、ギアポンプ移動量に対して吐出される液体の容積は直線的に変化する。
また、ギアポンプ30によって吐出されるベース材Bの吐出量は、歯車30Dの回転量によって決定される。
第1流量計34は、第2管路18のうちギアポンプ30の吐出側に設けられ、ギアポンプ30から吐出されるベース材Bの流量を検出し、その検出結果を制御部38に供給するものである。
第2タンク14は、底壁14Aと、底壁14Aの周囲から立設された側壁14Bと、側壁14Bの上部を開閉可能に閉塞する上壁14Cと、上壁14Cに設けられた開口14Dと、開口14Dを開閉する蓋体14Eとを備えている。
第2循環ポンプ26には、制御部38によって制御されるモータM2が接続されており、第2循環ポンプ26はモータM2の回転により動作する。
第2循環ポンプ26としては、第1循環ポンプ24と同様に、モーノポンプなど従来公知のさまざまな液体移送用のポンプが使用可能である。
第2の循環ポンプ26の吸入部26Bは、配管19を介して第2タンク14の底壁14Aの部分で第2タンク14の内部に連通されている。
第2の循環ポンプ26の吐出部26Cは、配管21を介して第2タンク14の底壁14Aの部分で第2タンク14の内部に連通されている。
本実施の形態では、第2管路20は、配管19、21を含んでいる。
吸引口20Aは、第2タンク14に貯えられた触媒Cを吸引するものであり、本実施の形態では、配管19の端部で構成されている。
吐出口20Bは、吸引口20Aから吸引した触媒Cを第2タンク14内に戻すものであり、本実施の形態では、配管21の端部で構成されている。
モータM2が駆動され第2循環ポンプ26が動作すると、配管19の端部(吸入口20A)を介して第2循環ポンプ26の吸引部26Bから吸引された第2タンク14内の触媒Cは、吐出部26Cから吐出され配管21(吐出口20B)を介して第2タンク14の内部に戻される。
これにより、第2タンク14の触媒Cは第3管路20を介して第2タンク14とその外部との間で循環される。
より詳細には、第4管路22が連通する第3管路20の中間部は、第3管路20の吸入口20Aと第2循環ポンプ26が設けられた第3管路20の部分との間に位置する第3管路20の部分である。
シリンダポンプ32は、シリンダ32Aと、シリンダポンプ吸入部32Bと、シリンダポンプ吐出部32Cと、ピストン32Dとを備えている。
シリンダ32Aは、軸状を呈し内部に液体を収容するものである。
シリンダポンプ吸入部32Bは、シリンダ32Aに設けられ第4管路22を介して第3管路20の中間部に連通するものである。
シリンダポンプ吐出部32Cは、シリンダ32Bに設けられ第4管路22を介して混合器28に連通するものである。
ピストン32Dは、シリンダ32Aに該シリンダ32Aの軸方向に往復移動可能に収容されたものである。
ピストン32Dには、制御部38によって制御される第2サーボモータM4が接続されている。
第4管路22のうちシリンダポンプ吐出部32Cの下流側の箇所に制御部38によって制御される第3自動弁72が設けられている。
すなわち、ピストン32DがモータM2によりシリンダ32A内で往復移動されることにより触媒Cがシリンダポンプ吸入部32Bからシリンダポンプ吐出部32Cに移送される。
そして、第2自動弁70が閉塞されかつ第3自動弁72が開放された状態でピストン32DがモータM2によりシリンダ32A内で他方に移動されることにより触媒Cがシリンダ32A内からシリンダポンプ吐出部32Cへ吐出される。
また、シリンダポンプ32によって吐出される触媒Cの吐出量は、ピストン32Dの移動量によって決定される。
本実施の形態では、第1流量計34、第2流量計36は質量流量計で構成されている。
したがって、ベース材Bおよび触媒Cの流量は重量で検出される。
図1、図2に示すように、混合器28は、軸状に形成されたケース28Aと、ケース28Aの延在方向の一端に設けられた液体導入部28Bと、ケース28Aの延在方向の他端に設けられた液体排出部28Cとを備えている。
本実施の形態では、混合器28は静止型混合器(スタティックミキサ)で構成されており、ケース28A内には、液体を撹拌、混合するための複数の部材が設けられている。
液体導入部28Bは、第2管路18の端部と第4管路22の端部とに連通している。
すると、それらベース材Bと触媒Cとは、ケース28A内を液体排出部28Cに向かって移動しつつ前記複数の部材により撹拌、混合されることによりシーリング材となり、このシーリング材が液体排出部28Cから排出される。
第4自動弁74、第5自動弁76は、制御部38によって制御されるものである。
第4自動弁74の吐出側および第5自動弁76の吐出側には、シーリング材を容器82に充填するための第1充填ノズル78、第2充填ノズル80が接続されている。
したがって、第4自動弁74が開放されかつ第5自動弁76が閉塞された状態で混合器28の液体排出部28Cからシーリング材が吐出されると、第1充填ノズル78からシーリング材が容器82に充填される。
また、第4自動弁74が閉塞されかつ第5自動弁76が開放された状態で混合器28の液体排出部28Cからシーリング材が吐出されると、第2充填ノズル80からシーリング材が容器82に充填される。
また、制御部38は、第2流量計36によって検出された触媒Cの流量に基づいて第2サーボモータM4を制御することで、シリンダポンプ32によるベース材Bの吐出量を制御するものである。
そして、制御部38によるベース材Bおよび触媒Cの吐出量の制御は、ベース材Bと触媒Cとが混合器28により一定の容積比で混合するようになされる。
また、制御部38は、第1自動弁68、第2自動弁70、第3自動弁72、第4自動弁74、第5自動弁76の動作を制御することで、混合器28から吐出されるシーリング材を単一の容器82に充填するものである。
なお、制御部38は、マイクロコンピュータやプログラマブルロジックコントローラなどの従来公知のさまざまな制御機器を用いて構成することができることは無論である。
第1サーボモータM3の回転量に対応してギアポンプ30から吐出されるべきベース材Bの吐出量を第1サーボモータM3の回転量を制御するための第1サーボ移動量SV1として定義する。
第1サーボ移動量SV1に対応して第1サーボモータM3が回転したときに第1流量計34によって検出されたベース材Bの流量の計測値を計測値PV1とする。
第1サーボ移動量SV1と計測値PV1の差分を偏差値EV1=SV1−PV1とする。
この場合、制御部38によるベース材Bの吐出量の制御は、第1サーボ移動量SV1と、計測値PV1と、偏差値EV1とを用いてなされる。
すなわち、制御部38は、偏差値EV1がゼロとなるように第1サーボ移動量SV1を制御する。
第2サーボ移動量SV2に対応して第2サーボモータM4が回転したときに第2流量計36によって検出された触媒Cの流量の計測値を計測値PV2とする。
第2サーボ移動量SV2と計測値PV2の差分を偏差値EV2=SV2−PV2とする。
この場合、制御部38による触媒Cの吐出量の制御は、第2サーボ移動量SV2と、計測値PV2と、偏差値EV2とを用いてなされる。
すなわち、制御部38は、偏差値EV2がゼロとなるように第2サーボ移動量SV2を制御する。
予め、第1タンク12にベース材Bが収容され、第2タンク14に触媒Cが収容されているものとする。
まず、制御部38の制御によりモータM1が回転し、第1循環ポンプ24により第1タンク12に収容されているベース材Bが第1管路16を介して循環する。
このようにベース材Bが第1管路16を介して循環すると、第1管路16に第2管路18を介して連通するギアポンプ吸入部30Bに加わるベース材Bの圧力、言い換えると、ギアポンプ30の吸引側(サンクション側)に加わるベース材Bの圧力が安定化される。
このようにギアポンプ30の吸引側の圧力が安定化されることによって、ギアポンプ30から吐出されるベース材Bの吐出量の安定化が図られている。
このように触媒Cが第3管路20を介して循環することにより、第2タンク14に収容されている触媒Cの空気抜きが図られている。
なお、ベース材Bおよび触媒Cの循環は、原料混合装置10によるベース材Bおよび触媒Cの混合動作、シーリング材の単一の容器82への充填動作を開始してから終了するまで継続して行われる。
これにより、ベース材Bは、第1タンク12、ギアポンプ30、第1流量計34を介して混合器28に移送される。
また、制御部38は、第2自動弁70を開放し第3自動弁72を閉塞した状態で、第2サーボモータM4を回転させてシリンダポンプ32による触媒Cの吸引を行う。次いで、第2自動弁70を閉塞し第3自動弁72を開放した状態で、第2サーボモータM4を回転させてシリンダポンプ32による触媒Cの吐出を行う。
混合器28に移送されたベース材Bおよび触媒Cは混合器28で撹拌、混合されシーリング材とされる。
制御部38は、第4自動弁74および第5自動弁76の一方を開放し他方を閉塞させる。
これにより、混合器28から吐出されたシーリング材は、配管78を介して第1充填ノズル78および第2充填ノズル80の一方から単一の容器82に充填される。
容器82への充填が終了したならば、制御部38は、第4自動弁74および第5自動弁76の一方を閉塞し他方を開放させる。
これにより、混合器28から吐出されたシーリング材は、配管78を介して第1充填ノズル78および第2充填ノズル80の他方から単一の容器82に充填される。
以下、このような動作を、シーリング材が充填された容器82を取り除き、代わりに空の容器82と交換したのち同様に繰り返して行う。
この場合、1つの容器82に対するシーリング材の充填動作は1回でなされるものとする。
すなわち、ベース材Bについて説明すると、ギアポンプ30の第1サーボモータM3のサーボ移動量SV1を設定する(ステップS10)。
次いで、1回分の充填動作において、第1流量計34によって検出されるベース材Bの流量である計測値PV1を得る(ステップS12)。
次に、サーボ移動量SV1と計測値PV1との差分としての偏差値EV1を演算する(ステップS14)。
すなわち、この偏差値EV1がゼロならば、時間当たりに吐出されたベース材Bの容積が目標値と合致していることを示し、偏差値EV1がゼロよりも大きいか小さいならば、時間当たりに吐出されたベース材Bの容積が目標値からずれていることを示す。
したがって、偏差値EV1に基づいてサーボ移動量SV1を演算して新たなサーボ移動量SV1として設定する(ステップS16)。
そして、ステップS10に戻り、ステップS16で設定されたサーボ移動量SV1に基づいてギアポンプ30の第1サーボモータM3の移動量を制御する。すなわち、ステップS16で設定されたこのサーボ移動量SV1は、次の回の充填動作に反映される。
このようなフィードバック制御を充填動作毎に繰り返して行うことにより、ギアポンプ30から吐出されるベース材Bの時間当たりの吐出量を目標値に正確に制御することができる。
シリンダポンプ32の第2サーボモータM4のサーボ移動量SV2を設定する(ステップS20)。
次いで、1回分の充填動作において、第2流量計36によって検出される触媒Cの流量である計測値PV2を得る(ステップS22)。
次に、サーボ移動量SV2と計測値PV2との差分としての偏差値EV2を演算する(ステップS24)。
すなわち、この偏差値EV2がゼロならば、時間当たりに吐出された触媒Cの容積が目標値と合致していることを示し、偏差値EV2がゼロよりも大きいか小さいならば、時間当たりに吐出された触媒Cの容積が目標値からずれていることを示す。
したがって、偏差値EV2に基づいてサーボ移動量SVを演算して新たなサーボ移動量SV2として設定する(ステップS26)。
そして、ステップS20に戻り、ステップS26で設定されたサーボ移動量SV2に基づいてシリンダポンプ32の第2サーボモータM4の移動量を制御する。
すなわち、ステップS26で設定されたこのサーボ移動量SV2は、次の回の充填動作に反映される。
このようなフィードバック制御を充填動作毎に繰り返して行うことにより、シリンダポンプ32から吐出される触媒Cの時間当たりの吐出量を目標値に正確に制御することができる。
ベース材Bおよび触媒Cの流動性が安定していないと、ベース材Bと触媒Cとの容積比を正確に維持する上で不利がある。
そこで、原料混合装置10の立ち上がりの際には、ベース材Bと触媒Cとを一定の容積比で混合するための制御動作をきめ細かく行うことが、ベース材Bと触媒Cとの容積比を正確に維持する上で好ましい。
以下、原料混合装置10の立ち上がり動作時における制御動作について説明する。
ベース材Bについて説明する。
まず、1回目の充填動作に対応して、ギアポンプ30の第1サーボモータM3のサーボ移動量SV1(1)=M/Nを設定する(ステップS30)。
ここで、Mは容器82に最終的に充填すべきベース材Gの合計重量(合計容積)を示し、NはMの分割数であり、ここではシーリング材を3等分するため「3」となる。
次いで、上記サーボ移動量SV1(1)に対応して第1サーボモータM3が回転されたときに第1流量計34によって検出されるベース材Bの流量である計測値PV1(1)を得る(ステップS32)。
次に、サーボ移動量SV1と計測値PV1(1)との差分としての偏差値EV1(1)を演算する(ステップS34)。
この場合、EV1(1)=SV1(1)−PV1(1)となる。
この場合、SV1(2)=M/N+EV1(1)となる。
次いで、上記サーボ移動量SV1(2)に対応して第1サーボモータM3が回転されたときに第1流量計34によって検出されるベース材Bの流量である計測値PV1(2)を得る(ステップS38)。
次に、サーボ移動量SV1(2)と計測値PV1(2)との差分としての偏差値EV1(2)を演算する(ステップS40)。
この場合、EV1(2)=SV1(2)−PV1(2)となる。
この場合、SV1(3)=M/N+EV1(2)となる。
次いで、上記サーボ移動量SV1(3)に対応して第1サーボモータM3が回転されたときに第1流量計34によって検出されるベース材Bの流量である計測値PV1(3)を得る(ステップS44)。ここで、計測値PV1(3)は容器82に充填されたベース材Bの合計重量に相当するものとなる。
このようにしてギアポンプ30の第1サーボモータM3のサーボ移動量SV1を3回に分けて制御する。
この場合、図6における、第1サーボモータM3のサーボ移動量SV1、計測値PV1、偏差値EV1のそれぞれを、第2サーボモータM4のサーボ移動量SV2、計測値PV2、偏差値EV2のそれぞれに置き換えればよいため、詳細な説明を省く。
これにより、混合器28に移送されるベース材Bおよび触媒Cの容積(重量)の制御をきめ細かく行うことができる。
したがって、原料混合装置10の立ち上がりの際に、ベース材Bおよび触媒Cの流動性が安定していない場合であっても、ベース材Bと触媒Cとの容積比(重量比)を正確に維持する上で有利となる。
なお、原料混合装置10の立ち上がり後、ベース材Bおよび触媒Cの流動性が安定するに足る時間が経過したならば、図5に示したように、単一の容器82に対して1回の動作でシーリング材を充填すればよく、その場合には、充填に要する時間の短縮化が図れる。
また、単一の容器82に対して3回に分けてシーリング材の充填を行う場合について説明したが、単一の容器82に対して2回に分けて、あるいは、4回以上に分けてシーリング材の充填を行うようにしてもよい。
したがって、粘度が高いベース材Bについてはギアポンプ30を用いることで、ベース材Bの単位時間当たりの吐出量をより大きく確保することができる。
そのため、原料混合装置10による原料の混合および混合した原料の吐出を行う処理速度の向上を図れ、生産性の向上を図る上で有利となる。
特に、従来のように、ベース材Bおよび触媒Cの双方をそれぞれシリンダポンプを用いて混合器28に移送する場合は、ベース材Bが高い粘度を有していることから、シリンダポンプのピストンの移動速度を高速化して原料の移送速度を速める上で限界があった。また、シリンダポンプとして大掛かりでコストのかかるものが必要となる不利があった。
これに対して、本実施の形態では、粘度が高いベース材Bについてはギアポンプ30を用い、粘度が低い触媒Cについてはシリンダポンプ32を用いるという簡素な構成により、処理速度の向上を図れ、生産性の向上を図る上で有利となる。
そのため、ベース材Bおよび触媒Cの双方をそれぞれシリンダポンプを用いて混合器28に移送したとしても生産性を確保する上で大きな支障はない。
しかしながら、容器82に充填するシーリング材が1000cc単位、例えば、5000ccといったような大容量となった場合には、ベース材Bの容積が4760ccと大きな容積となる。
このように高い粘度を有した大量のベース材Bを移送するのにシリンダポンプを用いた場合、ピストンの移動速度を高速化することが難しく、移送速度を速めることは極めて難しい。
これに対して本発明によれば、ギアポンプ30を用いることで大容量の粘度が高いベース材Bを高速に移送することができるため、処理速度の向上を図れ、生産性の向上を図る上で有利となる。
したがって、混合器28に対して正確な容積のベース材Bおよび触媒Cが供給されるので、混合器28によって混合されるベース材Bと触媒Cとの容積比(重量比)を正確に維持でき、品質の高いシーリング材を得る上で有利となる。
なお、第1流量計34、第2流量計36として容積流量計を用いてもよいが、本実施の形態のように質量流量計を用いると、品質の高いシーリング材を得る上でより有利となる。
Claims (11)
- 第1粘性体と前記第1粘性体よりも粘度が低い第2粘性体とを一定の容積比で混合して吐出する原料混合装置であって、
前記第1粘性体を貯える第1タンクと、
前記第1タンクに貯えられた前記第1粘性体を吸引する吸引口と、前記吸引口から吸引した前記第1粘性体を前記第1タンク内に戻す吐出口とを備えた第1管路と、
前記第1管路に設けられ、前記吸引口から前記第1粘性体を吸引し前記吐出口から前記第1粘性体を前記第1タンク内に戻す第1循環ポンプと、
前記第1管路の中間部に連通する第2管路と、
前記第2粘性体を貯える第2タンクと、
前記第2タンクに貯えられた前記第2粘性体を吸引する吸引口と、前記吸引口から吸引した前記第2粘性体を前記第2タンク内に戻す吐出口とを備えた第3管路と、
前記第3管路に設けられ、前記吸引口から前記第2粘性体を吸引し前記吐出口から前記第2粘性体を前記第2タンク内に戻す第2循環ポンプと、
前記第3管路の中間部に連通する第4管路と、
前記第2管路の端部と前記第4管路の端部とに連通し前記第1粘性体と前記第2粘性体とを混合して吐出する混合器と、
前記第2管路に設けられ前記第1管路の前記中間部から前記第1粘性体を吸引して前記混合器に吐出するギアポンプと、
前記第4管路に設けられ前記第3管路の前記中間部から前記第2粘性体を吸引して前記混合器に吐出するシリンダポンプと、
前記ギアポンプから吐出される前記第1粘性体の流量を検出する第1流量計と、
前記シリンダポンプから吐出される前記第2粘性体の流量を検出する第2流量計と、
前記第1流量計によって検出された第1粘性体の流量に基づいて前記ギアポンプによる前記第1粘性体の吐出量を制御すると共に、前記第2流量計によって検出された第2粘性体の流量に基づいて前記シリンダポンプによる前記第2粘性体の吐出量を制御する制御部とを備え、
前記第1循環ポンプは、前記ギアポンプの吸引側における前記第1粘性体の圧力が安定化するように前記第1粘性体を前記第1管路を介して循環させ、
前記第2循環ポンプは、前記第2タンクに収容された前記第2粘性体の空気抜きがなされるように前記第2粘性体を前記第3管路を介して循環させ、
前記混合器で混合されたのちの前記第1粘性体と前記第2粘性体とからなる混合物を単一の容器に充填する充填ノズルが設けられ、
前記制御部は、
前記充填ノズルによる前記混合物の前記単一の容器に対する充填に際して、前記第1粘性体および前記第2粘性体の流動性が安定していない前記原料混合装置の立ち上がりの期間において、前記第1粘性体の吐出量の制御および前記第2粘性体の吐出量の制御を少なくとも2回以上に分けて実行し、前記第1粘性体および前記第2粘性体の流動性が安定した後は、前記第1粘性体の吐出量の制御および前記第2粘性体の吐出量の制御を1回で実行する、
原料混合装置。 - 前記第2管路が連通する前記第1管路の中間部は、前記第1循環ポンプが設けられた前記第1管路の部分と前記第1管路の吐出口との間に位置する前記第1管路の部分である、
請求項1記載の原料混合装置。 - 前記第4管路が連通する前記第3管路の中間部は、前記第3管路の吸入口と前記第2循環ポンプが設けられた前記第3管路の部分との間に位置する前記第3管路の部分である、
請求項1記載の原料混合装置。 - 前記ギアポンプは、ケースと、前記ケースに設けられ前記第2管路を介して前記第1管路の中間部に連通するギアポンプ吸入部と、前記ケースに設けられ前記第2管路を介して前記混合器に連通するギアポンプ吐出部と、前記ケースに収容され互いに噛合する一対の歯車とを備え、
前記一対の歯車が回転駆動されることにより前記第1粘性体が前記ギアポンプ吸入部から前記ギアポンプ吐出部に移送される、
請求項1記載の原料混合装置。 - 前記シリンダポンプは、シリンダと、前記シリンダに設けられ前記第4管路を介して前記第3管路の中間部に連通するシリンダポンプ吸入部と、前記シリンダに設けられ前記第4管路を介して前記混合器に連通するシリンダポンプ吐出部と、前記シリンダに該シリンダの軸方向に往復移動可能に収容されたピストンとを備え、
前記ピストンが前記シリンダ内で往復移動されることにより前記第2粘性体が前記シリンダポンプ吸入部から前記シリンダポンプ吐出部に移送される、
請求項1記載の原料混合装置。 - 前記第1、第2流量計は質量流量計で構成されている、
請求項1記載の原料混合装置。 - 前記第1、第2循環ポンプはモーノポンプで構成されている、
請求項1記載の原料混合装置。 - 前記混合器は静止型混合器で構成されている、
請求項1記載の原料混合装置。 - 前記ギアポンプは第1サーボモータによって駆動され、
前記第1サーボモータの回転量に対応して前記ギアポンプから吐出されるべき第1粘性体の吐出量を前記第1サーボモータの回転量を制御するための第1サーボ移動量として定義したとき、
前記制御部による前記第1粘性体の吐出量の制御は、前記第1サーボ移動量と、該第1サーボ移動量に対応して前記第1サーボモータが回転したときに前記第1流量計によって検出された第1粘性体の流量の計測値と、前記第1サーボ移動量と前記計測値の差分である偏差値とを用いてなされ、
前記シリンダポンプは第2サーボモータによって駆動され、
前記第2サーボモータの回転量に対応して前記シリンダポンプから吐出されるべき第2粘性体の吐出量を前記第2サーボモータの回転量を制御するための第2サーボ移動量として定義したとき、
前記制御部による前記第2粘性体の吐出量の制御は、前記第2サーボ移動量と、該第2サーボ移動量に対応して前記第2サーボモータが回転したときに前記第2流量計によって検出された第2粘性体の流量の計測値と、前記第2サーボ移動量と前記計測値の差分である偏差値とを用いてなされる、
請求項1記載の原料混合装置。 - 第1粘性体と前記第1粘性体よりも粘度が低い第2粘性体とを一定の容積比で混合する原料混合方法であって、
前記第1粘性体を第1タンクと該第1タンクの外部との間で循環させ、
前記第2粘性体を第2タンクと該第2タンクの外部との間で循環させ、
前記第1タンクと該第1タンクの外部との間で循環する前記第1粘性体を、ギアポンプにより吸引して混合器の導入部に吐出し、
前記第2タンクと該第2タンクの外部との間で循環する前記第2粘性体を、シリンダポンプにより吸引して混合器の導入部に吐出し、
前記ギアポンプから吐出される前記第1粘性体の流量に基づいて前記ギアポンプによる前記第1粘性体の吐出量を制御し、
前記シリンダポンプから吐出される第2粘性体の流量に基づいて前記シリンダポンプによる前記第2粘性体の吐出量を制御し、
前記混合器により前記第1粘性体と前記第2粘性体とを一定の容積比で混合するようにし、
前記ギアポンプの吸引側における前記第1粘性体の圧力が安定化されるように、前記第1タンクと該第1タンクの外部との間での前記第1粘性体の循環がなされ、
前記第2タンクに収容された前記第2粘性体の空気抜きがなされるように、前記第2タンクと該第2タンクの外部との間での前記第2粘性体の循環がなされ、
前記混合器で混合された前記第1粘性体と前記第2粘性体とからなる混合物を前記混合器から単一の容器に充填するに際して、前記第1粘性体および前記第2粘性体の流動性が安定していない期間において、前記第1粘性体の吐出量の制御および前記第2粘性体の吐出量の制御を少なくとも2回以上に分けて実行し、前記第1粘性体および前記第2粘性体の流動性が安定した後は、前記第1粘性体の吐出量の制御および前記第2粘性体の吐出量の制御を1回で実行する、
原料混合方法。 - 前記ギアポンプは第1サーボモータによって駆動され、
前記第1サーボモータの回転量に対応して前記ギアポンプから吐出されるべき第1粘性体の吐出量を前記第1サーボモータの回転量を制御するための第1サーボ移動量として定義したとき、
前記第1粘性体の吐出量の制御は、前記第1サーボ移動量と、該第1サーボ移動量に対応して前記第1サーボモータが回転したときに前記第1流量計によって検出された第1粘性体の流量の計測値と、前記第1サーボ移動量と前記計測値の差分である偏差値とを用いてなされ、
前記シリンダポンプは第2サーボモータによって駆動され、
前記第2サーボモータの回転量に対応して前記シリンダポンプから吐出されるべき第2粘性体の吐出量を前記第2サーボモータの回転量を制御するための第2サーボ移動量として定義したとき、
前記第2粘性体の吐出量の制御は、前記第2サーボ移動量と、該第2サーボ移動量に対応して前記第2サーボモータが回転したときに前記第2流量計によって検出された第2粘性体の流量の計測値と、前記第2サーボ移動量と前記計測値の差分である偏差値とを用いてなされる、
請求項10記載の原料混合方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009141970A JP5609019B2 (ja) | 2009-06-15 | 2009-06-15 | 原料混合装置および原料混合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009141970A JP5609019B2 (ja) | 2009-06-15 | 2009-06-15 | 原料混合装置および原料混合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010284611A JP2010284611A (ja) | 2010-12-24 |
JP5609019B2 true JP5609019B2 (ja) | 2014-10-22 |
Family
ID=43540741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009141970A Active JP5609019B2 (ja) | 2009-06-15 | 2009-06-15 | 原料混合装置および原料混合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5609019B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI504431B (zh) * | 2012-09-05 | 2015-10-21 | Shuang Jinn Industry Co Ltd | 原料處理設備 |
JP6283546B2 (ja) * | 2014-03-26 | 2018-02-21 | 日本碍子株式会社 | 注型方法 |
CN106237890B (zh) * | 2016-08-20 | 2018-10-12 | 陶乐敏 | 一种鞋业用染料快速混合调配装置 |
CN113650183B (zh) * | 2021-09-24 | 2022-12-09 | 广东九彩新材料有限公司 | 一种高含量炭黑色母粒生产用原料配比装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52140966A (en) * | 1976-05-19 | 1977-11-24 | Oishi Kikai Seisakushiyo Kk | Apparatus for automatically mixing and feeding grinding liquid |
CH674319A5 (ja) * | 1988-03-22 | 1990-05-31 | Miteco Ag | |
JPH0490836A (ja) * | 1990-08-03 | 1992-03-24 | Tousei Kk | 質量充填混合方法と装置 |
JPH08266878A (ja) * | 1995-03-29 | 1996-10-15 | Sekisui Chem Co Ltd | 液体連続混合装置 |
JP3657372B2 (ja) * | 1996-11-26 | 2005-06-08 | 横浜ゴム株式会社 | 原料混合装置 |
JPH11347393A (ja) * | 1998-06-02 | 1999-12-21 | Asahi Sunac Corp | 二液混合方法 |
JP3774681B2 (ja) * | 2001-06-21 | 2006-05-17 | エム・エフエスアイ株式会社 | スラリー混合供給装置及びスラリー混合供給方法 |
JP5030395B2 (ja) * | 2005-06-13 | 2012-09-19 | サラヤ株式会社 | ポンプの制御方法 |
-
2009
- 2009-06-15 JP JP2009141970A patent/JP5609019B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010284611A (ja) | 2010-12-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5609019B2 (ja) | 原料混合装置および原料混合方法 | |
JP6409012B2 (ja) | 撹拌混合装置及び撹拌混合方法 | |
EP1955760A2 (en) | Machine for dosing and mixing liquid products and operating method thereof | |
RU2457022C2 (ru) | Способ изготовления линз посредством литья | |
CN105666673B (zh) | 一种定量均匀注浆机 | |
CN110697439A (zh) | 基于变速率学习的螺杆式物料下料装置控制器 | |
CN111749876B (zh) | 校准蠕动泵和用蠕动泵分配液体的方法及执行方法的设备 | |
CN110711507A (zh) | 螺杆式多组份物料配料装置控制器 | |
CN105799094A (zh) | 一种自动配料机 | |
CN211074172U (zh) | 一种用于混凝土生产的称重配比装置 | |
CN1662143A (zh) | 用于测量配料并将配料装入揉面机的方法和装置 | |
JP6017761B2 (ja) | 液体混合装置 | |
JP5609020B2 (ja) | 原料混合装置および原料混合方法 | |
KR20110058794A (ko) | 재료 충전 장치 및 재료 충전 방법 | |
CN1161589C (zh) | 计量液体的装置和方法 | |
CN216778669U (zh) | 液体胶自动生产设备 | |
CN212350351U (zh) | 一种料浆定量加注装置及系统 | |
RU2350462C1 (ru) | Дозирующе-смешивающий аппарат | |
CN222628225U (zh) | 一种具有搅拌结构的抗裂砂浆定量下料装置 | |
JP7346360B2 (ja) | 粘性ダンパの粘度調整方法 | |
CN217494751U (zh) | 一种用于混凝土加工的定量加液装置 | |
CN216125574U (zh) | 一种色浆原料计量分配系统及胶生产设备线 | |
CN219879925U (zh) | 一种便于加料的反应釜 | |
CN220780150U (zh) | 一种清洗剂生产用定量配料加入装置 | |
CN116473090B (zh) | 动态补水方法、制面方法、设备及存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120615 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130405 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130409 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140107 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140219 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140805 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140818 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5609019 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |