JP2014091326A - Aggregate weighing device and freshly mixed concrete manufacturing apparatus with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッチャプラント等の生コンクリート製造装置において、骨材貯蔵ビンから排出される骨材を計量するための骨材計量装置に関するものである。 The present invention relates to an aggregate measuring apparatus for measuring aggregate discharged from an aggregate storage bin in a raw concrete manufacturing apparatus such as a batcher plant.
従来、バッチャプラント等の生コンクリート製造装置においては、粗骨材としての砂利、細骨材としての砂、セメント、水及び混和剤等の各材料を混練することにより生コンクリートを製造している(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, in ready-mixed concrete manufacturing apparatuses such as batcher plants, ready-mixed concrete is manufactured by kneading materials such as gravel as coarse aggregate, sand as fine aggregate, cement, water, and admixture ( For example, see Patent Document 1).
生コンクリートを製造する際には、生コンクリートの打設時における作業性を向上させるために、及び生コンクリートの硬化後において所望の強度を有するように、各材料の配合比を適切に設定して混練することが必要である。そのためには、生コンクリートを製造する過程において、各材料を精度よく計量することが重要となる。 When manufacturing ready-mixed concrete, the mixing ratio of each material should be set appropriately in order to improve workability when placing ready-mixed concrete and to have the desired strength after hardening of ready-mixed concrete. It is necessary to knead. For that purpose, it is important to accurately measure each material in the process of producing ready-mixed concrete.
上記各材料のうち例えば砂利について説明すると、バッチャプラントでは、図10に示すように、砂利は砂利貯蔵ビン40に貯蔵される。砂利貯蔵ビン40の下端には排出口(図略)が形成されており、砂利貯蔵ビン40の下部には、排出口を開閉するための計量ゲート41が設けられている。砂利貯蔵ビン40の下方には、砂利の重量を計量するための計量ホッパ42が配置されている。 Of the above materials, for example, gravel will be described. In the batcher plant, gravel is stored in a gravel storage bin 40 as shown in FIG. A discharge port (not shown) is formed at the lower end of the gravel storage bin 40, and a measuring gate 41 for opening and closing the discharge port is provided at the lower part of the gravel storage bin 40. Below the gravel storage bin 40, a weighing hopper 42 for weighing the gravel is disposed.
計量ホッパ42には、重量計としてのロードセル43が設けられている。計量ホッパ42では、予め設定された目標とする計量値(以下、「目標計量値」という)になるように、砂利貯蔵ビン40から排出された砂利が計量される。 The weighing hopper 42 is provided with a load cell 43 as a weighing scale. In the weighing hopper 42, gravel discharged from the gravel storage bin 40 is weighed so as to have a preset target weighing value (hereinafter referred to as “target weighing value”).
計量ホッパ42の下端には排出口(図略)が形成されており、計量ホッパ42の下部には、排出口を開閉するための開閉ゲート44が設けられている。計量ホッパ42の下方には、砂利及び他の材料を混練するためのミキサ45が配置されている。 A discharge port (not shown) is formed at the lower end of the weighing hopper 42, and an opening /
計量ゲート41は、砂利貯蔵ビン40から吊下げ支持され、例えば図略のピストンロッドを有するアクチュエータ(シリンダ)によって開閉動作される。計量ゲート41における開閉は、例えばシーケンサを含む制御盤46からの指令により行われる。 The measuring gate 41 is supported by being suspended from the gravel storage bin 40, and is opened and closed by an actuator (cylinder) having a piston rod (not shown), for example. The measurement gate 41 is opened and closed by a command from a
具体的には、従来の計量ゲート41では、以下に示す開閉動作が行われる。すなわち、計量ゲート41は、計量ホッパ42において計量が開始される際、全閉の状態から全開の状態に移行される。この全開の状態では、砂利貯蔵ビン40から砂利が計量ホッパ42に大量に排出され、ロードセル43によって計量が行われる。 Specifically, the conventional weighing gate 41 performs the following opening / closing operation. That is, the weighing gate 41 is shifted from the fully closed state to the fully opened state when the weighing hopper 42 starts weighing. In this fully open state, a large amount of gravel is discharged from the gravel storage bin 40 to the weighing hopper 42 and is measured by the load cell 43.
この場合、精度よく計量を行うには、ロードセル43による計量値が目標計量値に到達するまで、計量ゲート41の開状態を維持し、計量値が目標計量値に到達したと同時に計量ゲート41を閉状態に移行することが必要とされる。ところが、計量ゲート41が全開の状態で骨材が計量ホッパ42に大量に排出されているときに、計量値が目標計量値に一致するようなタイミングで計量ゲート41を全閉の状態にすることは非常に困難であり、計量ゲート41を全閉の状態にしても計量誤差が大きいといった問題点があった。 In this case, in order to perform measurement accurately, the measurement gate 41 is kept open until the measurement value by the load cell 43 reaches the target measurement value, and at the same time the measurement value reaches the target measurement value, the measurement gate 41 is turned on. A transition to the closed state is required. However, when the weighing gate 41 is fully opened and a large amount of aggregate is discharged to the weighing hopper 42, the weighing gate 41 is fully closed at such a timing that the measured value matches the target measured value. Is very difficult, and there is a problem that the measurement error is large even when the measurement gate 41 is fully closed.
そこで、従来の計量方法においては、一旦粗計量を行いその後、微計量を行うようにしている。すなわち、計量値が目標計量値に近づくと、計量ゲート41を全開の状態から一旦全閉の状態にして砂利の排出を一時的に止める。その後、微計量として計量ゲート41を全開の状態及び全閉の状態を交互に複数回繰り返すといった、いわゆるジョギング動作を行うよう制御していた。 Therefore, in the conventional weighing method, coarse weighing is performed once, and then fine weighing is performed. That is, when the measured value approaches the target measured value, the weighing gate 41 is temporarily closed from the fully open state to temporarily stop discharging gravel. Thereafter, as a fine measurement, the measurement gate 41 is controlled to perform a so-called jogging operation in which a fully open state and a fully closed state are alternately repeated a plurality of times.
このジョギング動作では、計量開始時に全開の状態にしたときに比べ砂利の排出量が少なくなるので、計量誤差をより小さくすることができる。また、ジョギング動作時には、計量ホッパ42に与える衝撃を緩和することができるといった利点を有する。 In this jogging operation, gravel discharge is reduced as compared with the fully opened state at the start of measurement, so that the measurement error can be further reduced. Further, there is an advantage that the impact applied to the weighing hopper 42 can be reduced during the jogging operation.
しかしながら、このジョギング動作では、計量ゲート41の開閉動作を一度だけ行ったときの砂利の排出量はほぼ一定であるため、この一定量より少ない精度で計量することは不可能である。そのため、計量精度の点で問題がある。また、ジョギング動作では、計量ゲート41を閉じたり開いたりする動作を繰り返すので、計量に時間を要するといった問題点もある。 However, in this jogging operation, the gravel discharge amount when the opening and closing operation of the measuring gate 41 is performed only once is almost constant, and therefore it is impossible to measure with less accuracy than this fixed amount. Therefore, there is a problem in terms of weighing accuracy. Further, in the jogging operation, since the operation of closing and opening the measurement gate 41 is repeated, there is a problem that it takes time for the measurement.
さらに、ジョギング動作では、計量ゲート41の開閉を繰り返すので、砂利等による衝撃によって計量ゲート41が激しく磨耗し、計量ゲート41の劣化速度が早まるといった欠点もある。さらには、ジョギング動作では、計量ゲート41が全閉の状態になると、砂利の流動が一時的に止まってしまうので、砂利貯蔵ビン40の内底部において砂利が圧密状態となり、次回の全開の状態では砂利が排出し難くなるといった不具合も生じる。 Further, in the jogging operation, since the measurement gate 41 is repeatedly opened and closed, there is a disadvantage that the measurement gate 41 is severely worn by an impact caused by gravel and the like, and the deterioration rate of the measurement gate 41 is increased. Further, in the jogging operation, when the measuring gate 41 is fully closed, the flow of gravel temporarily stops. Therefore, the gravel is in a consolidated state at the inner bottom portion of the gravel storage bottle 40, and in the next fully opened state. There is also a problem that gravel is difficult to discharge.
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、計量精度や計量時間等における問題点を解消し効率よくかつ良好に骨材の計量を行うことのできる骨材計量装置を提供することをその課題とする。また、その骨材計量装置を備えた生コンクリート製造装置を提供することをその課題とする。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and is an aggregate measuring apparatus that can efficiently and satisfactorily measure aggregates by solving problems in measuring accuracy, measuring time, and the like. The issue is to provide Moreover, let it be the subject to provide the ready-mixed concrete manufacturing apparatus provided with the aggregate measuring apparatus.
本発明の第1の側面によって提供される骨材計量装置は、生コンクリートを生成するための材料となる骨材を貯蔵する貯蔵手段と、前記貯蔵手段の下端排出口を開閉する開閉手段と、前記開閉手段の開閉動作を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、前記貯蔵手段の下方に設けられ、前記駆動手段によって前記開閉手段が開かれることにより前記貯蔵手段から排出される前記骨材を計量する計量手段と、を備える骨材計量装置であって、前記制御手段は、前記開閉手段を全開の状態にした後、前記計量手段による前記骨材の計量値が予め定める目標計量値に近づいたとき、前記開閉手段を前記全開の状態からこの状態における開口面積より狭い開口面積を有する第1の半開状態に移行させるよう前駆駆動手段を制御することを特徴としている。 The aggregate metering device provided by the first aspect of the present invention is a storage means for storing aggregate as a material for producing ready-mixed concrete, an opening / closing means for opening and closing a lower end discharge port of the storage means, A driving means for driving the opening / closing operation of the opening / closing means, a control means for controlling the driving means, and a storage means are provided below the storage means, and the opening / closing means is opened by the driving means and discharged from the storage means. Measuring means for measuring the aggregate, wherein the control means sets the opening and closing means to a fully open state, and then sets the aggregate measurement value by the measuring means in advance. When the target measured value is approached, the precursor driving means is controlled to shift the opening / closing means from the fully open state to a first half-open state having an opening area smaller than the opening area in this state. It is characterized in.
本発明の骨材計量装置において、前記第1の半開状態における前記開閉手段の停止位置を検出するための第1の検出手段を備え、前記制御手段は、前記第1の検出手段の出力に基づいて前記駆動手段を制御することにより、前記開閉手段の開閉動作を停止させて前記第1の半開状態に移行させるとよい。 In the aggregate measuring apparatus according to the present invention, the aggregate measuring device includes first detection means for detecting a stop position of the opening / closing means in the first half-open state, and the control means is based on an output of the first detection means. By controlling the driving means, the opening / closing operation of the opening / closing means may be stopped to shift to the first half-open state.
本発明の骨材計量装置において、前記開閉手段は、前記貯蔵手段の下端に開閉自在に設けられた開閉ゲートからなり、前記駆動手段は、長尺状に形成された中空状の本体と、この本体内を進退自在に移動するピストンロッドとを有するアクチュエータからなり、前記第1の検出手段は、前記本体の所定位置に取付けられ、前記ピストンロッドの移動位置を検出する検出スイッチであるとよい。 In the aggregate metering device of the present invention, the opening / closing means comprises an opening / closing gate provided at the lower end of the storage means so as to be freely opened / closed, and the driving means comprises a hollow main body formed in an elongated shape, Preferably, the first detection means is a detection switch that is attached to a predetermined position of the main body and detects the movement position of the piston rod.
本発明の骨材計量装置において、前記検出スイッチは、前記本体における取付位置が調整可能とされているとよい。 In the aggregate metering device of the present invention, it is preferable that the detection switch can be adjusted in its mounting position on the main body.
本発明の骨材計量装置において、前記制御手段は、前記開閉手段を前記全開の状態から前記第1の半開状態に移行させた後、前記貯蔵手段からの前記骨材の排出量が所望の想定量を外れるとき、前記開閉手段を前記第1の半開状態からこの状態における開口面積と異なる開口面積を有する第2の半開状態に移行させるよう前記駆動手段を制御するとよい。 In the aggregate metering device of the present invention, the control means assumes that the amount of the aggregate discharged from the storage means is desired after the open / close means is shifted from the fully open state to the first half open state. When the amount deviates, the driving means may be controlled to shift the opening / closing means from the first half-open state to a second half-open state having an opening area different from the opening area in this state.
本発明の骨材計量装置において、前記第2の半開状態における前記開閉手段の停止位置を検出するための第2の検出手段を備え、前記制御手段は、前記第2の検出手段の出力に基づいて前記駆動手段を制御することにより、前記開閉手段の開閉動作を停止させて前記第2の半開状態に移行させるとよい。 The aggregate metering device of the present invention further comprises second detection means for detecting a stop position of the opening / closing means in the second half-open state, and the control means is based on the output of the second detection means. By controlling the driving means, the opening / closing operation of the opening / closing means may be stopped to shift to the second half-open state.
本発明の骨材計量装置において、前記第2の半開状態における開口面積は、前記第1の半開状態における開口面積よりやや広く設定されているとよい。 In the aggregate metering device of the present invention, the opening area in the second half-open state may be set to be slightly wider than the opening area in the first half-open state.
本発明の骨材計量装置において、前記第1の半開状態及び前記第2の半開状態における開口は、平面視で矩形状とされ、前記開口の縦方向の長さと横方向の長さとの比は、1:0.15〜1:0.3の範囲内に設定されているとよい。 In the aggregate metering device of the present invention, the opening in the first half-open state and the second half-open state is rectangular in plan view, and the ratio of the vertical length and the horizontal length of the opening is , 1: 0.15 to 1: 0.3 is preferable.
本発明の第2の側面によって提供される生コンクリート製造装置は、本発明の第1の側面によって提供される骨材計量装置を備えたことを特徴としている。 The ready-mixed concrete manufacturing apparatus provided by the second aspect of the present invention includes the aggregate metering apparatus provided by the first aspect of the present invention.
本発明によれば、開閉手段(例えば計量ゲート)を全開の状態にした後、計量手段による骨材の計量値が目標計量値に近づいたとき、計量ゲートを全開の状態から開口面積の狭い第1の半開状態に移行させる。そのため、全開の状態で大量に排出していた骨材を第1の半開状態において少しずつ排出させることができるので、従来のジョギング動作のように開閉手段を全開の状態と全閉の状態とを繰り返す場合に比べ、計量を精度よく行うことができる。また、全開の状態と全閉の状態を繰り返すことがないので、計量時間を短縮することができる。したがって、骨材の計量を効率よくかつ良好に行うことのできる骨材計量装置を提供することができる。 According to the present invention, after the opening / closing means (for example, the measurement gate) is fully opened, when the aggregate measurement value by the measurement means approaches the target measurement value, the measurement gate is changed from the fully open state to the narrow opening area. 1 to the half-open state. Therefore, since the aggregate discharged in a large amount in the fully opened state can be discharged little by little in the first half-opened state, the opening / closing means can be opened and closed as in the conventional jogging operation. Compared to the case of repeating, weighing can be performed with high accuracy. Moreover, since the fully open state and the fully closed state are not repeated, the measurement time can be shortened. Therefore, it is possible to provide an aggregate measuring device capable of efficiently and satisfactorily measuring aggregates.
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る骨材計量装置が適用される生コンクリート製造装置としてのバッチャプラントの概略構成例を示す図である。<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration example of a batcher plant as a ready-mixed concrete manufacturing apparatus to which an aggregate measuring device according to a first embodiment of the present invention is applied.
このバッチャプラント1は、生コンクリートを製造するための装置であり、生コンクリートの構成材料である砂利(粗骨材)、砂(細骨材)、セメント、水及び混和剤等を混練して製造するものである。バッチャプラント1は、これら複数の材料に応じて貯蔵ビン及び貯蔵槽を有している。具体的には、バッチャプラント1は、図1に示すように、セメントを貯蔵するセメント貯蔵ビン2、砂を貯蔵する砂貯蔵ビン3、砂利を貯蔵する砂利貯蔵ビン4、水を貯蔵する水貯蔵槽5、及び混和剤を貯蔵する混和剤貯蔵槽6を有している。 This
セメント貯蔵ビン2、砂貯蔵ビン3及び砂利貯蔵ビン4の下端には、各材料を下方に排出するための計量ゲート7,8,9がそれぞれ設けられている。計量ゲートの詳細については後述する。 At the lower ends of the
各貯蔵ビン2,3,4の下方には、それらから排出される材料を計量するための計量ホッパ10,11,12がそれぞれ設けられている。各計量ホッパ10,11,12には、計量ホッパ10,11,12内の材料を計量する重量計としてのロードセル13,14,15がそれぞれ設けられている。 Under each
各貯蔵ビン2,3,4に貯蔵されたセメント、砂及び砂利は、各計量ゲート7,8,9がそれぞれ開状態になることにより、各計量ホッパ10,11,12に排出される。各計量ホッパ10,11,12では、排出されたセメント、砂及び砂利が各ロードセル13,14,15によってそれぞれ計量される。各ロードセル13,14,15による計量値が目標計量値になれば、計量ゲート7,8,9がそれぞれ閉状態になる。 The cement, sand, and gravel stored in the
計量ホッパ10,11,12の下端には、各材料を下方に排出するための開閉ゲート16,17,18がそれぞれ設けられており、それらの下方には、各計量ホッパ10,11,12から排出される各原料を集約するための原料シュート19が設けられている。 Opening
一方、水貯蔵槽5には、流量調整弁20を介して水計量ホッパ21が接続されており、水貯蔵槽5に貯蔵された水は、流量調整弁20によりその流出が調整され、水計量ホッパ21に所定量の水が一時的に貯留される。また、混和剤貯蔵槽6には、流量計22及び図略のポンプ等を介して混和剤計量ホッパ23が接続されており、混和剤貯蔵槽6に貯蔵された混和剤は、流量計22やポンプ等によりその流出が許可され、混和剤計量ホッパ23に所定量の混和剤が一時的に貯留される。 On the other hand, a water metering hopper 21 is connected to the
そして、原料シュート19、水計量ホッパ21及び混和剤計量ホッパ23の下流側には、これらから排出される材料を混練するミキサ24が設けられている。すなわち、ミキサ24には、原料シュート19からセメント、砂利及び砂が投入されるとき、水計量ホッパ21から排出される所定量の水、及び混和剤計量ホッパ23から排出される所定量の混和剤が混入される。 A mixer 24 is provided on the downstream side of the
本実施形態に係る骨材計量装置は、粗骨材としての砂利の計量、及び細骨材としての砂の計量にそれぞれ適用されるものである。以下、説明の便宜上、砂利の計量における骨材計量装置について説明するが、砂の計量における骨材計量装置も同様の構成とされている。 The aggregate measuring device according to the present embodiment is applied respectively to the measurement of gravel as a coarse aggregate and the measurement of sand as a fine aggregate. Hereinafter, for the convenience of explanation, an aggregate measuring device for measuring gravel will be described, but the aggregate measuring device for measuring sand is also configured in the same manner.
砂利貯蔵ビン4の下端には、図2に示すように、平面視で略矩形状の排出口26が形成されており、排出口26は、図2における奥行き方向に延びた開口とされている。 As shown in FIG. 2, a substantially
計量ゲート9は、図2に示すように、砂利貯蔵ビン4の排出口26を開閉すべく、砂利貯蔵ビン4の下部の所定位置を支点にして回動自在に吊り下げ支持されている。すなわち、計量ゲート9は、砂利貯蔵ビン4の側方方向に延びた支持部材27によって支持されたアクチュエータ(シリンダ)28によって回動され、上記排出口26を開閉する。 As shown in FIG. 2, the measuring
アクチュエータ28は、長尺状に形成されその基端が支持部材27に回動自在に支持された中空状のアクチュエータ本体29と、アクチュエータ本体29内を摺動してアクチュエータ本体29に対して進退自在に設けられたピストンロッド30とによって構成されている。ピストンロッド30は、その先端が計量ゲート9の下部に回動自在に支持されている。アクチュエータ本体29の周側面の所定位置には、近接スイッチ31が取付けられている。 The
計量ゲート9は、図2に示すように、ピストンロッド30がアクチュエータ本体29から最も進出した状態のとき、砂利貯蔵ビン4の排出口26が最も閉じた状態(以下「全閉状態」という)に維持する。また、計量ゲート9は、図3(a)に示すように、ピストンロッド30がアクチュエータ本体29内に最も退入した状態のとき、上記排出口26が最も開いた状態(以下「全開状態」という)に維持する。さらに、計量ゲート9は、図4(a)に示すように、ピストンロッド30がアクチュエータ本体29の途中まで進出した状態のとき、上記排出口26が途中まで開いた状態(以下「半開状態」という)に維持する。 As shown in FIG. 2, when the
近接スイッチ31は、アクチュエータ本体29におけるピストンロッド30の移動位置を検出するものである。すなわち、ピストンロッド30の基端近傍には、被検出用のマグネット(図略)が嵌装されており、アクチュエータ本体29内を摺動するピストンロッド30の基端が近接スイッチ31の取付位置を通過したとき、近接スイッチ31は、検出信号を後述する制御盤32に出力する。制御盤32は、この検出信号に基づいてピストンロッド30を停止させる。なお、近接スイッチ31の被検出用の部材としては、上記マグネットに限るものではない。 The
ピストンロッド30がアクチュエータ本体29内で停止すると、計量ゲート9の開閉動作も停止する。この計量ゲート9が停止される位置は、上記した計量ゲート9が半開状態となる位置とされている。すなわち、近接スイッチ31は、ピストンロッド30の移動位置を検出するとともに、制御部32が計量ゲート9の停止位置、すなわち計量ゲート9の半開状態を検出するために用いられるものである。 When the
したがって、アクチュエータ本体29の周側面における近接スイッチ31の設置位置によって、計量ゲート9の停止位置が規定され、すなわち計量ゲート9の半開状態における開口面積が規定されることになる。 Accordingly, the stop position of the measuring
計量ゲート9の半開状態における開口面積は、その開口の奥行き方向(縦方向)の長さと幅方向(横方向)の長さとの比率が1:0.15〜1:0.3の範囲のとき、後述するように砂利を微量排出させる上で最適であることが、出願人による実験により明らかになっている。以下、奥行き方向の長さと幅方向の長さとの比率のことを「縦横比率」という。 The opening area in the half-open state of the measuring
本実施形態では、計量ゲート9が全開状態のとき、その開口は、図3(b)に示すように、縦横比率が1:0.6といった面積S0とされ、計量ゲート9が半開状態のとき、図4(b)に示すように、縦横比率が1:0.2といった面積S1とされている。In the present embodiment, when the measuring
なお、計量ゲート9が半開状態のときの縦横比率は、上記数値に限るものではなく、例えば縦横比率が1:0.15〜1:0.3の最適範囲のほぼ中央値である1:0.225といった値でもよい。 Note that the aspect ratio when the measuring
また、近接スイッチ31は、アクチュエータ本体29の周側面に対して所定の取付部材を介して例えばビス止めされており、アクチュエータ本体29の長手方向に沿ってその取付位置を調整可能とされている。したがって、近接スイッチ31は、上記したように計量ゲート9の半開状態を検出するために用いられるため、この取付位置を調整することにより、半開状態における開口面積を変更することができる。 The
なお、本実施形態では、計量ゲート9の半開状態を検出するために近接スイッチ31を用いたが、これに限るものではなく、例えば計量ゲート9側に設けられる外付けスイッチ等でもよい。 In the present embodiment, the
上記したロードセル15、アクチュエータ28及び近接スイッチ31には、制御盤32が接続されている(図1参照)。制御盤32は、例えばシーケンサを含み、バッチャプラント1の各構成機器を統括的に制御するものであり、本実施形態では、ロードセル15からの計量値、及び近接スイッチ31からの検出信号等に基づいて、アクチュエータ28に対して計量ゲート9を開閉するための動作信号を出力する。 A control panel 32 is connected to the
なお、本実施形態では、計量ゲート7,8,9を閉状態にする動作信号を出力してから計量ゲート7,8,9が実際に閉状態になるまでに少量の砂利等が落下するので、上記した目標計量値は、この落下分の砂利等の重量を考慮した値としている。 In this embodiment, a small amount of gravel falls from when the operation signal for closing the weighing
本実施形態に係る骨材計量装置は、砂利貯蔵ビン4、計量ゲート9、アクチュエータ28、ロードセル15を含む計量ホッパ12、近接スイッチ31、及びこれらを制御する制御盤32によって構成される。この場合、砂利貯蔵ビン4は、特許請求範囲の記載の「貯蔵手段」として機能し、計量ゲート9は、特許請求範囲の記載の「開閉手段」として機能し、計量ホッパ12は、特許請求範囲の記載の「計量手段」として機能し、アクチュエータ28は、特許請求範囲の記載の「駆動手段」として機能し、制御部32は、特許請求範囲の記載の「制御手段」として機能し、また、近接スイッチ31は、特許請求範囲の記載の「第1の検出手段」として機能する。 The aggregate metering device according to the present embodiment includes a
次に、第1実施形態に係る骨材計量装置の作用について説明する。 Next, the operation of the aggregate measuring device according to the first embodiment will be described.
制御盤32は、生コンクリートの製造過程において砂利の計量が開始されると、計量ゲート9が全閉状態(図2参照)から全開状態(図3(a)参照)になるようにアクチュエータ28を動作させる。すなわち、ピストンロッド30がアクチュエータ本体29から突出した状態からアクチュエータ本体29内に退入した状態になるようアクチュエータ28を動作させる。 When the gravel measurement is started in the production process of ready-mixed concrete, the control panel 32 controls the
なお、近接スイッチ31は、ピストンロッド30の退入移動中にその基端近傍のマグネットを検出することになるが、制御盤32では、計量開始時の全閉状態から全開状態になる過程においては、近接スイッチ31からの検出信号を無視するようにしている。 The
計量ゲート9が全開状態になると、その開口は、縦横比率が1:0.6といった最大に広げられた面積S0となる(図3(b)参照)。そのため、砂利貯蔵ビン4からは、砂利が大量に排出され(図3(a)の矢印A参照)、計量ホッパ12において計量が実施される。When the measuring
制御盤32は、ロードセル15からの出力信号によって計量ホッパ12における計量値が目標計量値に近づいたと判別すると、計量ゲート9を全開状態から半開状態(図4(a)参照)に移行させる。すなわち、制御盤32は、計量値が目標計量値に近づくと、ピストンロッド30をアクチュエータ本体29内に退入した状態から突出方向に移動させる。この移動中に、近接スイッチ31がピストンロッド30のマグネット(図略)を検出すると、制御盤32は、ピストンロッド30を停止させる。これにより、計量ゲート9は、このアクチュエータ28の動作によって図4(a)に示す半開状態で停止する。 When it is determined by the output signal from the
そのため、この半開状態における開口は、図4(b)に示すように、上記比率が1:0.2といった面積S1に狭められ、したがって、全開状態で砂利貯蔵ビン4から砂利が大量に排出されていた状態から、半開状態で微量の砂利が排出される状態になる(図4(a)の矢印B参照)。Therefore, as shown in FIG. 4B, the opening in the half-open state is narrowed to an area S 1 where the ratio is 1: 0.2. Therefore, a large amount of gravel is discharged from the
次いで、制御盤32は、ロードセル15からの出力信号によって計量ホッパ12における計量値が目標計量値に到達したと判別すると、計量ゲート9を初期の全閉状態に移行させる(図2参照)。すなわち、制御盤32は、ピストンロッド30をアクチュエータ本体29から突出した状態になるよう移動させる。このアクチュエータ28の動作によって、計量ゲート9は全閉状態となり、砂利貯蔵ビン4から砂利が排出されなくなり、計量は終了される。 Next, when the control panel 32 determines that the measurement value in the weighing hopper 12 has reached the target measurement value based on the output signal from the
このように、本実施形態によれば、計量ゲート9を全開状態にして砂利を大量に排出させ、計量目標値に近づくと、計量ゲート9を微小な開口面積S1を有する半開状態にして、砂利を少しずつ排出させる。すなわち、砂利の排出量を計量の途中で段階的に少なくする。そして計量目標値に到達すると、計量ゲート9を全閉状態にし、砂利の排出を止める。Thus, according to this embodiment, the
従来の計量方法では、計量目標値に近づくと計量ゲート41を一旦閉じ、計量ゲート41の開閉を繰り返すジョギング動作が行われており、計量ゲート41の開閉動作を一度だけ行ったときの砂利の排出量がほぼ一定量となっていたために、この一定量より少ない精度で計量することはできなかった。 In the conventional weighing method, when the weighing target value is approached, the weighing gate 41 is temporarily closed and the jogging operation is repeated to repeatedly open and close the weighing gate 41. Gravel discharge when the weighing gate 41 is opened and closed only once is performed. Since the amount was almost constant, it could not be measured with less accuracy than this fixed amount.
しかしながら、本実施形態によれば、計量の途中で計量ゲート9を一旦半開状態にし、排出口26の開口面積を狭めて砂利を少しずつ排出させ、少しずつ排出させていた状態から全閉状態にしてその排出を止めるので、砂利の計量を精度よく行うことができる。 However, according to the present embodiment, the measuring
また、本実施形態では、計量ゲート9の開閉を繰り返すジョギング動作を行わず、計量中に計量ゲート9を半開状態にするので、計量中は計量ゲート9が閉じられることがなく、砂利は常時排出される。すなわち、砂利の流動を止めることがないので、計量時間を短縮することができる。また、砂利を排出する際に計量ゲート9に砂利が衝突して騒音が生じることや、砂利が飛散することを可及的に抑えることができる。 Further, in this embodiment, the jogging operation that repeatedly opens and closes the weighing
また、従来のジョギング動作に比べ計量ゲート9の開閉動作の回数を大幅に減らすことができるので、砂利が排出されたときの計量ゲート9における衝撃が生じる回数を大幅に減らすことができる。そのため、計量ゲート9が激しく磨耗することを抑制することができ、計量ゲート9やその開閉を駆動するアクチュエータ28等の耐久性を向上させることができる。 In addition, since the number of opening / closing operations of the weighing
さらに、近接スイッチ31は、ビス止めされているため、その取付位置を容易に調整することができるので、砂利が排出される開口の縦横比率を最適範囲内で自由に調整することができる。そのため、例えば計量する砂利の種類や骨材の粒径が変更されたとしても、その砂利に応じた近接スイッチ31の設置位置を最適な開口面積となる位置に変更することができる。これにより、例えば砂利の種類等に応じて異なる形状の計量ゲートを用いる必要がなく、近接スイッチ31も一つで済むことから、部品コストの低減化を図ることができる。 Furthermore, since the
<第2実施形態>
図5は、第2実施形態に係る計量ゲート9及びアクチュエータ28の構成図であり、計量ゲート9の全閉状態を示す図である。この第2実施形態では、近接スイッチが複数設けられている点、及び制御盤32が複数の近接スイッチの出力に基づいて計量ゲート9の半開状態における開口面積を調整する点で上記第1実施形態と異なる。この第2実施形態では、複数の近接スイッチが設けられることにより、砂利が排出される開口の面積が微妙に調整されることに特徴がある。その他の構成については、第1実施形態の構成と略同様である。Second Embodiment
FIG. 5 is a configuration diagram of the measuring
第2実施形態の骨材計量装置では、図5に示すように、アクチュエータ本体29の周側面に第1ないし第3近接スイッチ33,34,35が取付けられている。 In the aggregate metering device of the second embodiment, as shown in FIG. 5, first to third proximity switches 33, 34, and 35 are attached to the peripheral side surface of the
第1近接スイッチ33は、アクチュエータ本体29の周側面のほぼ中央位置に配置されている。第1近接スイッチ33は、第1実施形態の近接スイッチ31と同様に、計量ゲート9の半開状態を検出するために用いられる。この半開状態における開口は、その縦横比率が1:0.2とされた面積S1(図7(b)参照)とされる(以下、第2実施形態において、この半開状態を「第1の半開状態」という。)。The
第2近接スイッチ34は、アクチュエータ本体29の中央であって第1近接スイッチ33の設置位置よりアクチュエータ本体29のやや基端寄りに配置されている。第2近接スイッチ34は、第1の半開状態における開口よりやや広い半開状態を検出するために用いられる(以下、この半開状態を「第2の半開状態」という。)。この第2の半開状態における開口は、その縦横比率が1:0.3とされた面積S2(図8(b)参照)とされる。The
第3近接スイッチ35は、アクチュエータ本体29の中央であって第1近接スイッチ33の設置位置よりアクチュエータ本体29のやや先端寄りに配置されている。第3近接スイッチ35は、第1の半開状態における開口よりやや狭い半開状態を検出するために用いられる(以下、この半開状態を「第3の半開状態」という。)。この第3の半開状態における開口は、その縦横比率が1:0.015とされた面積S3(図9(b)参照)とされる。The
制御部32は、第1ないし第3近接スイッチ33〜35の各検出信号に基づいて、計量ゲート9が第1ないし第3の半開状態になるようピストンロッド30の動作を制御する。 The control unit 32 controls the operation of the
次に、第2実施形態に係る骨材計量装置の作用について説明する。 Next, the operation of the aggregate measuring device according to the second embodiment will be described.
制御盤32は、生コンクリートの製造過程において砂利の計量が開始されると、計量ゲート9が全閉状態(図5参照)から全開状態(図6(a)参照)になるようにアクチュエータ28を動作させる。全開状態では、砂利貯蔵ビン4から砂利が大量に排出され(図6(a)の矢印C参照)、計量ホッパ12では計量が実施される。 When the gravel measurement is started in the production process of ready-mixed concrete, the control panel 32 controls the
制御盤32は、ロードセル15からの出力信号によって計量値が目標計量値に近づいたと判別すると、計量ゲート9を全開状態から第1の半開状態(図7(a)参照)に移行させる。第1の半開状態における開口の縦横比率は、例えば1:0.2である。これにより、砂利貯蔵ビン4から排出する砂利の量は、全開状態に比べて少なくなる(図7(a)の矢印D参照)。 When the control panel 32 determines that the measurement value has approached the target measurement value based on the output signal from the
このとき、砂利の性状又は砂利の粒径等が原因で、砂利が開口を詰まらせたり、極端に砂利の排出量を少なくさせたりすることがある。このような場合、制御部32は、ロードセル15からの出力信号によって砂利の排出量が所望の想定量から外れていると判別し、計量ゲート9を第1の半開状態からそれよりやや広い第2の半開状態(図8(a)参照)に移行させる。この第2の半開状態における開口の縦横比率は、例えば1:0.3である。なお、砂利の排出量が所望の想定量から外れているか否かの判別は、ロードセル15からの出力信号に基づいて行うだけでなく、例えば計量時間をも考慮して行われてもよい。 At this time, gravel may clog the opening due to the properties of gravel or the particle size of gravel, or the amount of discharged gravel may be extremely reduced. In such a case, the control unit 32 determines that the gravel discharge amount deviates from a desired assumed amount based on the output signal from the
このように、排出口26の開口面積が第1の半開状態に比べてやや広げられることにより、排出口26に詰まっていた砂利が砂利貯蔵ビン4から排出されるので(図8(a)の矢印E参照)、スムーズな砂利の排出を行うことができる。 As described above, since the opening area of the
制御部32は、ロードセル15からの出力信号によって砂利がスムーズに排出されたと判別したとき、計量ゲート9を第2の半開状態からそれよりやや狭い第3の半開状態(図9(a)参照)に移行させる。第3の半開状態における開口の縦横比率は、例えば1:0.15である。このとき、第2の半開状態において詰まった砂利は取り除かれているので、砂利は良好に排出される(図9(a)の矢印F参照)。なお、この場合、第2の半開状態から再び第1の半開状態に移行させてもよい。 When the control unit 32 determines that the gravel has been smoothly discharged by the output signal from the
制御盤32は、ロードセル15からの出力信号によって計量ホッパ12における計量値が目標計量値に到達したことを検出すると、計量ゲート9を初期の全閉状態に移行させる(図5参照)。これにより、砂利貯蔵ビン4からの砂利の排出を阻止し、計量を終了させる。 When the control panel 32 detects from the output signal from the
このように、第2実施形態に係る骨材計量装置によれば、砂利の性状等が原因で砂利の排出が阻害されるとき、計量ゲート9を第1の半開状態からそれより広い第2の半開状態に移行させる。すなわち、計量ゲート9を第1の半開状態から開口を微妙に調整させることにより、砂利の性状等が原因で砂利の排出が阻害される場合においても、計量ゲート9の開閉状態を自動で調整して砂利を効率よくかつスムーズに排出することができる。 Thus, according to the aggregate measuring apparatus according to the second embodiment, when gravel discharge is hindered due to the properties of gravel, the measuring
なお、計量ゲート9の半開状態における調整動作パターンは、種々のパターンを適用することができる。上記実施形態では、第1の半開状態→第2の半開状態→第3の半開状態→全閉状態の順序で計量ゲート9の半開状態が調整されたが、これに限らず、第2の半開状態に移行したとき砂利の排出が良好であると判別したときには、例えば第3の半開状態を省略して、第1の半開状態→第2の半開状態→全閉状態の順序としてもよい。 Various patterns can be applied as the adjustment operation pattern in the half-open state of the measuring
また、全開状態から第1の半開状態に移行したとき、第1の半開状態における開口が広過ぎて砂利の排出量が全開状態のように多量であると判別したときには、第2の半開状態を省略し、排出量が最も少ない第3の半開状態に移行させてもよい。 Further, when it is determined that the opening in the first half-open state is too wide and the gravel discharge amount is large as in the full-open state when the first half-open state is shifted from the full-open state, the second half-open state is changed. You may abbreviate | omit and may make it transfer to the 3rd half-open state with the least discharge | emission amount.
あるいは、全開状態から排出量が最も多い第2の半開状態に移行し、その後、砂利の排出量に応じて適当に半開状態を調整してもよいし、全開状態から排出量が最も少ない第3の半開状態に移行し、その後、砂利の排出量に応じて適当に半開状態を調整してもよい。なお、計量ゲート9の半開状態の調整動作パターンは、上記したパターンに限るものではない。 Alternatively, the state may be shifted from the fully opened state to the second half-opened state with the largest amount of discharge, and then the half-opened state may be adjusted appropriately according to the amount of gravel discharged. Then, the half-open state may be appropriately adjusted according to the amount of gravel discharged. Note that the adjustment operation pattern of the weighing
なお、計量ゲート9を半開状態にする方法としては、2つのアクチュエータの基端側を互いに連結して2つのアクチュエータを直線状に構成し、全開状態には2つのアクチュエータを延ばし、半開状態にはいずれかのアクチュエータのみを延ばす方法が考えられる。 In addition, as a method of making the measuring
しかしながら、この方法では、延ばす方のアクチュエータのストロークは一定であるため、計量ゲート9の半開状態の開口面積も一定となってしまう。そのため、第2実施形態のように半開状態を微調整することができず、しかも、半開状態にするのに2つのアクチュエータが必要なため、部品コストが増大とするといった不都合が生じるが、本実施形態では、そのような不都合を解消することができる。 However, in this method, since the stroke of the extending actuator is constant, the opening area of the measuring
本発明の範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施形態における砂利計量ビン、計量ゲート、アクチュエータ、計量ホッパ、近接スイッチ、及び制御部等の形態、大きさ、数量及び構造等は、上記実施形態に限るものではなく適宜設計変更可能である。また、上記実施形態において、半開状態における開口の縦横比率における数値は、上記した実施形態で示した数値に限るものではない。 The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the form, size, quantity, structure, and the like of the gravel weighing bin, the weighing gate, the actuator, the weighing hopper, the proximity switch, and the control unit in the above embodiment are not limited to the above embodiment, and can be appropriately changed in design. . In the above embodiment, the numerical value in the aspect ratio of the opening in the half-open state is not limited to the numerical value shown in the above-described embodiment.
また、上記実施形態では、計量ゲート9を開閉させる機構としてアクチュエータ(シリンダ)が用いられたが、計量ゲート9を開閉させることが可能な機構であれば、これに限るものではない。また、上記実施形態では、計量ホッパ12における計量値が目標計量値に近づいたことや、砂利の性状又は砂利の粒径等が原因で砂利の排出が阻害されていることの判別は、ロードセル15の出力によって行われていたが、これに限らず、例えば監視カメラや赤外光によって砂利の流出具合を検出することによって判別するようにしてもよい。 In the above embodiment, an actuator (cylinder) is used as a mechanism for opening and closing the weighing
また、上記実施形態では、セメント、砂利及び砂をそれぞれ別の計量ホッパで計量する構成とされていたが、この構成に限らず、セメント、砂利及び砂を一つの計量ホッパで計量するようにしてもよく、あるいは砂利及び砂が一つの計量ホッパで計量するようにしてもよい。 Moreover, in the said embodiment, it was set as the structure which measures cement, gravel, and sand with a separate measurement hopper, but it is not limited to this structure, and cement, gravel, and sand are measured with one measurement hopper. Alternatively, gravel and sand may be measured with a single weighing hopper.
1 バッチャプラント
2 セメント貯蔵ビン
3 砂利貯蔵ビン
4 砂貯蔵ビン
7,8,9 計量ゲート
10,11,12 計量ホッパ
13,14,15 ロードセル
16,17,18 開閉ゲート
24 ミキサ
26 排出口
28 アクチュエータ
29 アクチュエータ本体
30 ピストンロッド
31 近接スイッチ
32 制御盤
33 第1近接スイッチ
34 第2近接スイッチ
35 第3近接スイッチDESCRIPTION OF
Claims (9)
前記貯蔵手段の下端排出口を開閉する開閉手段と、
前記開閉手段の開閉動作を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と、
前記貯蔵手段の下方に設けられ、前記駆動手段によって前記開閉手段が開かれることにより前記貯蔵手段から排出される前記骨材を計量する計量手段と、を備える骨材計量装置であって、
前記制御手段は、
前記開閉手段を全開の状態にした後、前記計量手段による前記骨材の計量値が予め定める目標計量値に近づいたとき、
前記開閉手段を前記全開の状態からこの状態における開口面積より狭い開口面積を有する第1の半開状態に移行させるよう前駆駆動手段を制御することを特徴とする、骨材計量装置。A storage means for storing aggregate as a material for producing ready-mixed concrete;
Opening and closing means for opening and closing a lower end discharge port of the storage means;
Driving means for driving the opening and closing operation of the opening and closing means;
Control means for controlling the drive means;
A measuring means provided below the storing means, and measuring means for measuring the aggregate discharged from the storing means when the opening / closing means is opened by the driving means,
The control means includes
After the opening and closing means is fully opened, when the aggregate measurement value by the measurement means approaches a predetermined target measurement value,
The aggregate metering device is characterized in that the precursor driving means is controlled to shift the opening / closing means from the fully open state to a first half-open state having an opening area smaller than the opening area in this state.
前記制御手段は、
前記第1の検出手段の出力に基づいて前記駆動手段を制御することにより、前記開閉手段の開閉動作を停止させて前記第1の半開状態に移行させる、請求項1に記載の骨材計量装置。Comprising first detection means for detecting a stop position of the opening / closing means in the first half-open state;
The control means includes
The aggregate measuring apparatus according to claim 1, wherein the driving means is controlled based on the output of the first detection means to stop the opening / closing operation of the opening / closing means and shift to the first half-open state. .
前記駆動手段は、長尺状に形成された中空状の本体と、この本体内を進退自在に移動するピストンロッドとを有するアクチュエータからなり、
前記第1の検出手段は、前記本体の所定位置に取付けられ、前記ピストンロッドの移動位置を検出する検出スイッチである、請求項2に記載の骨材計量装置。The opening / closing means comprises an opening / closing gate provided at the lower end of the storage means so as to be freely opened and closed,
The driving means is composed of an actuator having a hollow main body formed in an elongated shape and a piston rod that can move forward and backward in the main body,
The aggregate measuring apparatus according to claim 2, wherein the first detection means is a detection switch that is attached to a predetermined position of the main body and detects a movement position of the piston rod.
前記本体における取付位置が調整可能とされている、請求項3に記載の骨材計量装置。The detection switch is
The aggregate measuring apparatus according to claim 3, wherein an attachment position in the main body is adjustable.
前記開閉手段を前記全開の状態から前記第1の半開状態に移行させた後、前記貯蔵手段からの前記骨材の排出量が所望の想定量を外れるとき、
前記開閉手段を前記第1の半開状態からこの状態における開口面積と異なる開口面積を有する第2の半開状態に移行させるよう前記駆動手段を制御する、請求項1ないし4のいずれかに記載の骨材計量装置。The control means includes
After shifting the opening / closing means from the fully open state to the first half-open state, when the aggregate discharge amount from the storage means deviates from a desired assumed amount,
The bone according to any one of claims 1 to 4, wherein the driving means is controlled to shift the opening / closing means from the first half-open state to a second half-open state having an opening area different from the opening area in this state. Material weighing device.
前記制御手段は、
前記第2の検出手段の出力に基づいて前記駆動手段を制御することにより、前記開閉手段の開閉動作を停止させて前記第2の半開状態に移行させる、請求項5に記載の骨材計量装置。A second detection means for detecting a stop position of the opening / closing means in the second half-open state;
The control means includes
The aggregate measuring device according to claim 5, wherein the driving means is controlled based on the output of the second detection means to stop the opening / closing operation of the opening / closing means and shift to the second half-open state. .
前記第1の半開状態における開口面積よりやや広く設定されている、請求項5または6に記載の骨材計量装置。The opening area in the second half-open state is
The aggregate metering device according to claim 5 or 6, wherein the aggregate metering device is set to be slightly wider than an opening area in the first half-open state.
前記開口の縦方向の長さと横方向の長さとの比は、1:0.15〜1:0.3の範囲内に設定されている、請求項5ないし7のいずれかに記載の骨材計量装置。The openings in the first half-open state and the second half-open state are rectangular in plan view,
The aggregate according to any one of claims 5 to 7, wherein a ratio of a longitudinal length and a lateral length of the opening is set within a range of 1: 0.15 to 1: 0.3. Weighing device.
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