CN1872378A - 搅拌脱泡方法及搅拌脱泡装置 - Google Patents

Abstract

提供一种搅拌脱泡方法及搅拌脱泡装置，能够防止由于材料的温度变化而导致加工品质出现偏差。所述搅拌脱泡方法是使收容有材料(M)的容器(15)公转并且同时自转，从而对材料(M)进行搅拌脱泡的搅拌脱泡方法，直接或间接地检测材料(M)的温度，根据所检测到的温度(例如检测出已达到预定温度)，来进行调节容器(15)的公转速度和自转速度中的至少一方的控制。

Description

搅拌脱泡方法及搅拌脱泡装置

技术领域

本发明涉及一种被搅拌脱泡材料的搅拌脱泡方法及搅拌脱泡装置。

背景技术

一般地，公知有这样构成的搅拌脱泡装置：将收容有被搅拌脱泡材料(以下简称为“材料”)的容器保持在容器支架并使其进行公转，同时使该容器在其公转轨道上进行自转(例如参照专利文献1)。在这种搅拌脱泡装置中，通过容器公转而产生的离心力将材料压在容器内壁上，使材料内的气泡排出到外部，并且通过容器的自转运动来对容器内的材料进行搅拌。具体而言，显而易见的是：当容器的公转速度大时，材料的脱泡性能变好，当自转速度大时，搅拌性能变好。

另外，还公知有这样的方法和装置：通过使容器在真空下自转以及公转，来对材料进行搅拌脱泡(例如参照专利文献2)。当对材料施以真空压力时，材料内的微小的气泡膨胀、发泡，能够促进气泡与材料的分离，因此可容易地促进时间短且精度高的脱泡。这样的搅拌脱泡装置，通过时间步进(仅通过时间设定来推进工序的方式)对公转速度、自转速度、真空压力等参数进行调节，来进行控制。

专利文献1：日本专利公报特开平10-43568号(第0013～0023段，图1)

专利文献2：日本专利公报特开平11-104404号(权利要求1，第0018段，图1)

但是，材料存在最适宜的加工温度，如果用现有的时间步进进行控制，由于材料处理前的冷藏温度或处理量，加工温度产生偏差，同时，存在材料粘度发生变化的问题。

另外，当进行现有的时间步进的控制时，会发生这样的情况：由于因搅拌而产生的摩擦热的影响，材料的温度发生变化，导致物理性质改变，同时还存在这样的问题：对作为加工状态的品质基准的粘度、气泡的量和尺寸、填充物的分散、适用期(可使用时间)等影响较大。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种搅拌脱泡方法及搅拌脱泡装置，其能够防止因材料的温度变化而导致加工品质出现偏差。

为了实现所述目的，本发明的第一方面是使收容有材料的容器公转并同时自转，从而对所述材料进行搅拌脱泡的搅拌脱泡方法，其特征在于，直接或间接地检测所述材料的温度，根据所检测到的温度来进行调节所述容器的公转速度和自转速度中的至少一方的控制。

根据本发明的第一方面，当使收容有材料的容器公转并同时自转、以对材料进行搅拌脱泡时，材料因为搅拌所产生的摩擦热而使温度升高。若在该温度上升过高的状态下继续进行处理，则可能导致材料的粘度改变、物理性质改变等，但是由于对材料的温度进行检测，并根据该温度来进行调节容器的公转速度、自转速度的控制，因此能够抑制由于温度变化而导致材料的加工品质出现偏差。

本发明的第二方面，根据本发明第一方面所述的搅拌脱泡方法，其特征在于，预先设定使所述容器公转和自转的预定处理时间，并根据所述预定处理时间的经过和所述检测到的温度中的任一方，来进行调节所述容器的公转速度和自转速度中的至少一方的控制。

根据本发明的第二方面，对材料的温度进行检测，并根据预定处理时间的经过和所检测到的温度中的任一方，来进行调节容器的公转速度、自转速度的控制。即，在检测到经过了预定时间、或检测到材料大于等于预定温度时，进行调节公转速度等的控制，因此，可促进顺利的搅拌脱泡，并且能够抑制由于温度变化而导致材料的加工品质出现偏差。

本发明的第三方面，根据本发明的第一方面或第二方面所述的搅拌脱泡方法，其特征在于，在使所述容器以预定速度公转和自转后，在检测到所述温度大于等于预定温度时，至少使所述容器的自转速度减慢。

根据本发明的第三方面，在本发明第一方面或第二方面的作用的基础上，在检测到温度大于等于预定温度时使所述容器的自转速度减慢。由此，能够抑制材料温度的上升，并能够抑制由于温度变化而导致材料的加工品质出现偏差。

本发明的第四方面是一种搅拌脱泡装置，其包括：用于收容材料的容器；可旋转地轴支承该容器的公转台；可旋转地支承所述公转台的支承部件；直接或间接地检测所述材料的温度的温度检测单元；使所述容器在所述公转台上自转的自转用旋转驱动机构；通过使所述公转台旋转来使所述容器公转的公转用旋转驱动机构；以及用于控制所述容器的公转速度、自转速度的控制部，所述搅拌脱泡装置的特征在于，所述控制部根据通过所述温度检测单元所检测到的温度，来进行调节所述容器的所述公转速度和所述自转速度中的至少一方的控制。

本发明第四方面是实现本发明的第一方面到第三方面中的任一方面所述的搅拌脱泡方法的装置。根据本发明的第四方面，通过用公转用旋转驱动机构使公转台旋转来使容器公转，从而对材料进行脱泡，并且通过用自转用旋转驱动机构使容器旋转来使容器自转，从而对材料进行搅拌。并且，通过温度检测单元对材料的温度进行检测，并根据该温度进行调节容器的公转速度、自转速度的控制。由此，能够抑制由于温度变化而导致材料的加工品质出现偏差。

本发明的第五方面，根据本发明第四方面所述的搅拌脱泡装置，其特征在于，所述控制部对使所述容器公转和自转的处理时间进行控制，并根据预定处理时间的经过和通过所述温度检测单元所检测到的温度中的任一方，来进行调节所述容器的所述公转速度和所述自转速度中的至少一方的控制。

本发明的第五方面是实现本发明第一方面到第三方面中的任一方面所述的搅拌脱泡方法的装置。根据本发明的第五方面，通过温度检测单元来对材料的温度进行检测，并根据所述预定处理时间的经过和通过所述温度检测单元所检测到的温度中的任一方，来进行调节容器的公转速度、自转速度的控制。即，在检测到经过了预定时间、或检测到材料大于等于预定温度时，进行调节公转速度等的控制，因此促进了顺利的搅拌脱泡，并能够抑制由于温度变化而导致材料的加工品质出现偏差。

根据本发明的搅拌脱泡方法，能够抑制材料由于温度变化而导致加工品质出现偏差。并且，根据本发明的搅拌脱泡装置，能够实现所述搅拌脱泡方法，从而能够获得相同的效果。

附图说明

图1是实施本发明的搅拌脱泡方法的搅拌脱泡装置的纵向剖面图。

图2是说明控制部的处理步骤的流程图。

标号说明

1：搅拌脱泡装置；2：壳体；3：支承部件；3a：凸起；4：弹簧；5：电动机；7：公转台；8：容器；9：温度检测单元；10：控制部；11：平衡锤安装部；91：温度传感器；92：比较器部；93：受光部；Y1：公转轴；Y2：自转轴；M：材料。

具体实施方式

下面，参照适当的附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是本实施方式的搅拌脱泡装置的结构图。

在本实施方式中，作为搅拌脱泡的对象的材料，例如假定为膏状钎焊料进行说明，但是该材料没有特别的限定，能够以所有的材料为搅拌脱泡的对象。

首先对实施本发明的搅拌脱泡方法的搅拌脱泡装置进行说明。

如图1所示，搅拌脱泡装置1主要包括：壳体2、支承部件3、电动机5、公转台7、容器8、温度检测单元9、控制部10，此外还具有弹簧4、平衡锤安装部11等。搅拌脱泡装置1使容器8在预定轨道上进行公转运动，并同时进行自转运动，从而对收容于容器8中的材料M进行搅拌脱泡。在图1中，标号Y1表示使容器8进行公转运动时的公转轴，标号Y2表示进行自转运动时的自转轴。

在支承部件3的上部固定电动机5，电动机5的旋转轴5a贯穿支承部件3的通孔3e朝支承部件3的下表面突出。并且，在旋转轴5a的末端固定有带轮P1，该带轮P1与旋转轴5a一体地旋转。在该带轮P1的外半周部挂绕有带V1，带V1通过带轮P2将电动机5的旋转传递给后述的公转台7。另外，带轮P1、带轮P2、带V1等相当于权利要求范围中的“公转用旋转驱动机构”。

另外，凸起3a形成于支承部件3，在设置于凸起3a的中心轴的孔部3b中，通过旋转轴承3c可旋转地轴支承有公转台7(其旋转轴即前述的“公转轴Y1”)。另外，在该凸起3a的上部的外周部形成有圆带槽3d，该圆带槽3d中挂绕有后述的截面为圆形的圆带V2。另一方面，在公转台7的朝支承部件3的下表面侧突出的部分上，固定有与公转台7一体地旋转的带轮P2。并且，在该带轮P2的外半周部上挂绕有所述带V1，电动机5的旋转经由带轮P1、P2传递给公转台7。

另外，支承部件3通过多个弹簧4弹性地保持在壳体2内。通过所述多个弹簧4的作用，伴随电动机5、公转台7和容器8的旋转而产生的激发振动被吸收，而不会传递给壳体2。

在公转台7中的支承部件3的上表面侧，配置有容器8、导向轮P4和平衡锤安装部11。

容器8由容器主体8a、上盖8b和试样保持部8c构成。

容器主体8a的形状为上部开口的有底的圆筒，在其底面的中央部突出设置有支轴8d，该支轴8d的轴心与容器8的主轴一致。另外，通孔7b设置于公转台7的外周部附近，支轴8d通过旋转轴承7c可在该通孔7b中旋转。由此，容器8可旋转地轴支承在公转台7上(其旋转轴即前述的“自转轴Y2”)。另外，通孔7b设置成使公转轴Y1和自转轴Y2各自的延长线在上方交叉。由此，相对于通过使公转台7以公转轴Y1为中心旋转而形成的容器8的公转面，容器8相对于公转轴Y1始终以恒定角度向内倾斜。另外，上盖8b用于封闭盖容器主体8a的开口的上部。

试样保持部8c在内部收容有材料M，该试样保持部8c相对于容器主体8a不会绕自转轴Y2进行相对旋转，并且该试样保持部8c可拆装地收容于容器主体8a内。由于可相对于容器主体8a拆装，在材料M的搅拌脱泡作业结束后，能够按照试样保持部8c转入下一工序。另外，使用一次后的试样保持部8c可以清洗以便反复使用，也可以在使用后废弃。

另外“权利要求书”中所述的容器的自转用旋转驱动机构，由圆带槽3d、导向轮P4、带轮P3以及圆带V2构成。

在支轴8d的从公转台7的下表面突出的的末端固定有带轮P3，该带轮P3与容器8一体地旋转。在带轮P3的外半周部上挂绕有圆带V2，从而将相对于公转台7进行相对旋转的凸起3a的旋转传递给带轮P3。

导向轮P4可旋转地轴支承于公转台7的侧面，导向轮P4的外周部对挂绕在带轮P3和圆带槽3d之间的圆带V2的轨道进行引导。另外，在虽然图1中仅示出一个导向轮P4，但是在背面的对称位置与该导向轮P4成对地配置有另一导向轮。

另外，构成为使带轮P3和圆带槽3d的旋转比为1∶1。由此，当公转台7例如以旋转速度x进行旋转时，圆带槽3d相对于公转台7以旋转速度x相对地进行旋转。进而，圆带槽3d的旋转，使容器8相对于公转台7以旋转速度x朝与公转方向相反的方向旋转。即，容器8相对于公转台7旋转，其旋转速度与公转台7相对于支承部件3的旋转速度相同，并且旋转方向为与公转台7相对于支承部件3的旋转方向相反的方向。

温度检测单元9构成为包括：温度传感器91，其用于检测材料M的温度；比较器部92，其安装在容器8的上盖8b上；受光部93，其与该比较器部92对置地配设在壳体2的上部安装部21上。

温度传感器91由例如热敏电阻等热敏电阻元件等构成，其末端部伸出到试样保持部8c内，用于直接检测材料M的温度。温度传感器91将材料温度的检测值作为检测信号输送给比较器部92。

比较器部92用于根据来自温度传感器91的检测信号，将该检测值与预先设定的基准值进行比较。另外，作为比较的结果，在材料M的温度超过预定温度时，使LED 92a发光。该LED 92a安装在旋转的容器8的上盖8b的外表面侧中央，虽然该LED 92a与壳体2的相对位置关系发生变化，但是在预定位置朝向受光部93。另外，在该比较器部92中能够设定多个基准值。作为比较器部92等的驱动电源，可以使用安装在容器8的上盖8b上的锂电池等小型电池。

受光部93由例如光敏晶体管等构成，因此能够检测LED 92a所发出的光。当检测到光时，受光部93向控制部10发送检测信号。由此，在控制部10中检测到材料M的温度已经达到作为基准的预定温度。

控制部10根据材料的不同来存储处理步骤，控制部10根据该处理步骤来对电动机5的驱动等进行控制，进而对容器8的公转和自转进行控制。在本实施方式中，关于处理步骤方法，预先设定了使容器8公转和自转的预定处理时间，控制部10根据所设定的处理时间的经过和由温度检测单元9所检测到的温度中的任一方，对电动机5进行控制以推进工序。另外，也可以使控制部10与未图示的显示器连接，以便在显示器上显示控制部10的处理状况。

平衡锤安装部11以公转轴Y1为中心设置于公转台7上与容器8对称的位置。平衡锤安装部11构成为包括：沿着公转台7的径向设置的螺纹部件11a；以及与该螺纹部件11a旋合的平衡锤11b，通过使平衡锤11b沿径向移动，能够在公转台7上取得重量平衡。

下面，对搅拌脱泡装置1的动作进行说明。

首先，将收容有材料M的试样保持部8c设置于容器主体8a。然后，当控制部10驱动电动机5时，其旋转通过带轮P1、带V1、带轮P2传递给公转台7，从而使公转台7旋转。此时，如果以公转台7为基准，则支承部件3的凸起3a进行相对旋转，该凸起3a的相对旋转通过导向轮P4、圆带V2、带轮P3、支轴8d传递给容器8。因此，使得容器8在公转台7上旋转。即，安装于公转台7的容器8公转，并同时在公转台7上自转。这里，容器8以与公转台7相对于支承部件3的旋转速度相同的速度自转，并且该容器8的旋转方向为与公转台7相对于支承部件3的旋转方向相反的方向。

另外，在温度检测单元9中，通过温度传感器91每隔固定时间对材料M的温度进行检测，将其检测值作为检测信号发送给比较器部92。在比较器部92中，将所述检测值与预先设定的基准值进行比较，当检测值超过基准值时，认为材料M达到预定温度，使LED 92a发光。当LED 92a发光时，受光部93检测到该发光，并将该结果发送给控制部10。由此，在控制部10中，可检测到材料M的温度已超过预定温度。

接下来，参照图2对控制部10的处理步骤进行说明。图2是说明控制部的处理步骤的流程图。本实施方式的处理步骤，通过使旋转速度进行两次变化的两个步骤进行。

首先，控制部10驱动电动机5，使其以旋转速度N1(例如使容器8以1000rpm)旋转(公转和自转)(步骤S1)。该工序的主要目的是为了调整材料M的粘度而通过高速旋转来促使材料M发热(例如从冷藏温度的大约8℃加热至大约23℃)。

接下来，进入步骤S2，判断从开始驱动电动机5是否经过了第一预定时间(例如70秒)。其结果，在未经过预定时间的情况下(在步骤S2中为否)，控制部10根据是否输入了来自受光部93的信号来判断是否达到了预定温度(例如大约23℃)(步骤S3)。并且，在未达到预定温度的情况下(在步骤S3中为否)，返回步骤S2，重复进行相同的处理。另一方面，在已达到预定温度的情况下(在步骤S3中为是)，进入下面的步骤S5。

另一方面，在步骤S2中，在判断为经过了预定时间的情况下(在步骤S2中为是)，在未图示的显示器上显示时间已到(步骤S4)，并进入步骤S5。在该工序中，即使由于某种原因而未达到设定温度，也能够强制地进行处理工序。

在经过了预定时间的情况下(在步骤S2中为是)，和在材料M达到了预定温度的情况下(在步骤S3中为是)，控制部10驱动电动机5，使其以旋转速度N2(N1＞N2)(例如使容器8以500rpm)旋转(步骤S5)。该工序的目的在于在保持预定温度的状态下使材料M进一步分散、脱泡。然后，判断是否经过了第二预定时间(例如180秒)(步骤S6)，在没有经过该第二预定时间的情况下(在步骤S6中为否)，接着测量时间直到经过该第二预定时间。然后，在经过了第二预定时间的情况下(在步骤S6中为是)，在保持状态的情况下结束处理。

根据本实施方式，可以获得以下效果。

在本实施方式中，借助于通过收容有材料M的容器8的公转而产生的离心力，来将材料M按压在容器8内的内壁上，从而使得材料M内的气泡能够排出到外部。另外，能够通过容器8的自转对容器8内的材料M进行搅拌。

材料M通过搅拌而使得温度上升，但是在本实施方式中，定期地对材料M的温度进行检测，并根据预定的处理时间的经过和所检测到的温度中的任一方，来进行使容器8的旋转速度(公转速度、自转速度)减慢的控制。即，由于在检测到经过了预定时间、或者检测到材料已经大于等于预定温度时，进行使旋转速度减慢的控制，因此促进了顺利的搅拌脱泡，并且能够抑制材料M因摩擦热而导致温度上升，从而能够抑制材料M因为温度变化而引起加工品质出现偏差。

上面对本实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式，本发明能够以各种方式实施。在本实施方式中，对使容器8的旋转速度变化一次的处理步骤进行了说明，但是本发明并不限于此，例如，也可以是这样的装置：根据达到预定温度、或者经过了预定时间来使容器8停止旋转(即，旋转速度不变化)，另外还可以是这样的装置：使容器8的旋转速度变化多次(即，使旋转速度变化两次或者两次以上)。另外，也可以是这样的装置：仅根据材料M的温度来进行推进处理的控制。

在本实施方式中，通过一个电动机5来实现容器8的自转运动和公转运动，并使用了自转和公转速度的旋转比固定的装置，但是也能够使用自转和公转速度的旋转比可以任意改变的搅拌脱泡装置。从而能够设定处理步骤以获得更理想的加工状态。

在本实施方式中，分别具体表示了预定温度、第一、第二预定处理时间，但是本发明并不限于此，其能够根据材料的不同来适当地变更预定温度或处理时间地进行实施。由此，能够进行与材料对应的所希望的处理。

在本实施方式中，在材料M的温度超过预定温度时，控制部10进行使旋转速度(公转速度、自转速度)减慢的调节控制，但是本发明不限于此，只要是根据材料M的温度来进行控制，则可以是任何调节形式。例如可以是在温度低于预定温度时，进行调节旋转速度(例如加速)的控制。

在本实施方式中，通过温度传感器91来直接地检测材料M的温度，但是本发明不限于此，也可以对材料M的附近温度(例如容器8内的温度)进行检测，从而据此间接地检测出材料M的温度，也可以通过红外线温度传感器对容器主体8a的温度进行检测。由此也能够获得与本实施方式相同的效果。

实施本发明的搅拌脱泡方法的装置不限于前述的搅拌脱泡装置1。

在本实施方式中，使用了这样的搅拌脱泡装置1：作为将旋转传递给容器8的旋转传递机构，使用了带轮，但是也可以使用这样的搅拌脱泡装置：采用齿轮等来代替带轮。

在本实施方式中，温度检测单元9的驱动电源为电池，但是本发明并不限于此，也可以通过其他方法获得电源。例如可以使用下述方法：通过利用容器8的旋转的电磁发电机构来获得驱动电源的方法；或者在容器8的上盖8b上设置太阳能电池、并从壳体2侧照射光，从而通过光电转换来传递能量的方法。另外，信号的传递方式除了光以外，例如在使用电波的情况下也能够获得相同的效果。

在本实施方式中，对在大气中使用的搅拌脱泡装置1进行了说明，但是本发明不限于此，也可以在真空中使用。

Claims (5)

1.一种搅拌脱泡方法，是使收容有材料的容器公转并同时自转，从而对所述材料进行搅拌脱泡的搅拌脱泡方法，其特征在于，直接或间接地检测所述材料的温度，并根据所检测到的温度来进行调节所述容器的公转速度和自转速度中的至少一方的控制。

2.根据权利要求1所述的搅拌脱泡方法，其特征在于，预先设定使所述容器公转和自转的预定处理时间，并根据所述预定处理时间的经过和所述检测到的温度中的任一方，来进行调节所述容器的公转速度和自转速度中的至少一方的控制。

3.根据权利要求1或2所述的搅拌脱泡方法，其特征在于，使所述容器以预定速度公转和自转后，在检测到所述温度大于等于预定温度时，至少使所述容器的自转速度减慢。

4.一种搅拌脱泡装置，其包括：

用于收容材料的容器；

可旋转地轴支承该容器的公转台；

可旋转地支承所述公转台的支承部件；

直接或间接地检测所述材料的温度的温度检测单元；

使所述容器在所述公转台上自转的自转用旋转驱动机构；

通过使所述公转台旋转来使所述容器公转的公转用旋转驱动机构；以及

用于控制所述容器的公转速度、自转速度的控制部，

所述搅拌脱泡装置的特征在于，

所述控制部根据通过所述温度检测单元所检测到的温度，来进行调节所述容器的所述公转速度和所述自转速度中的至少一方的控制。

5.根据权利要求4所述的搅拌脱泡装置，其特征在于，所述控制部对使所述容器公转和自转的处理时间进行控制，并根据预定处理时间的经过和通过所述温度检测单元检测到的温度中的任一方，来进行调节所述容器的所述公转速度和所述自转速度中的至少一方的控制。