JP2015136689A - 攪拌・脱泡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】公転回転体の回転バランス調整に関して信頼性を高める。【解決手段】公転するロータと、被処理物を収容可能で自転及び公転する容器と、公転軸線に対して接近離反可能に移動可能に構成されたバランスウェイトと、検出方向を平面方向のうちＸ軸方向に向けて配置したＸ軸加速度検出部７１１と、検出方向を平面方向のうち前記Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に向けて配置したＹ軸加速度検出部７１２と、検出方向を鉛直方向であるＺ軸方向に向けて配置したＺ軸加速度検出部７１３と、前記Ｘ軸加速度検出部７１１及びＹ軸加速度検出部７１２及びＺ軸加速度検出部７１３の検出結果を基に、前記ロータを含んで公転する部分である公転回転体における重心バランス位置の、公転軸線に対する位置ずれを判定する位置ずれ判定部８２と、を備えた攪拌・脱泡装置である。【選択図】図８

Description

本発明は、被処理物を収容した容器を公転させつつ自転させることで、被処理物の攪拌または脱泡を行う攪拌・脱泡装置に関する。

被処理物の攪拌または脱泡を行うことのできる装置である攪拌・脱泡装置の一例として、特許文献１に記載された「ペースト混練脱泡装置」がある。図１２に示すように、この装置１００は、鉛直方向に伸びる公転用駆動回転軸１０１の周りを回転する部分である公転回転体１０２と、この公転回転体上における公転用駆動回転軸１０１に対して径方向に離間した位置において、自転可能に設けられたペースト容器保持体１０３と、公転回転体１０２の回転のバランスをとるための回転バランス調整機構１０４とを備える。

そして前記回転バランス調整機構１０４は、混練すべきペースト材料が収容された容器が保持された状態のペースト容器保持体１０３の重心位置の公転中心位置に対する反対側に設けられた、公転回転体１０２の回転に伴って公転用駆動回転軸の周りに回転される２つのバランス荷重部材１０４ａ，１０４ｂと、各バランス荷重部材の重心位置と公転中心位置とを結ぶ２つの直線の各々がなす開き角の大きさを調整することにより公転回転体の回転のバランスを調整する位置調整機構とを備える。

前記回転バランス調整機構１０４は、公転回転体１０２の回転位相を検出する第１のセンサ１０４ｃおよび公転回転体の振動の方向または位相を検出する第２のセンサ１０４ｄが設けられており、第１のセンサ１０４ｃの検出信号および第２のセンサ１０４ｄの検出信号に基づいて、公転回転体１０２の回転に伴う振動が最小となる状態が得られるよう、前記開き角の大きさが自動調整される。

前記装置によれば、２つのバランス荷重部材１０４ａ，１０４ｂを、それぞれ、公転用駆動回転軸１０１を中心として円周方向に互いに逆方向に回転させることにより各々のバランス荷重部材１０４ａ，１０４ｂの重心位置と公転中心位置とを結ぶ２つの直線の各々がなす開き角の大きさを調整して公転回転体の回転バランス調整がなされる構成とされていることにより、公転回転体１０２の回転が円滑で安定した状態を迅速に実現することができる。

しかし、この回転バランス調整機構１０４には二つのセンサ１０４ｃ、１０４ｄが用いられており、各センサは検出対象が異なっている。このため、一方のセンサが仮に不調であった場合、公転回転体１０２の回転バランス調整が実現できなくなる可能性があることから、信頼性が低いという問題がある。

特許第５０２０２０５号公報

前記問題に鑑み、本発明は、公転回転体の回転バランス調整に関して信頼性の高い攪拌・脱泡装置を提供することを課題とする。

本発明は、公転軸線回りに回転可能に構成されたロータと、被処理物を収容可能に構成され、前記ロータに設置されて自転軸線回りに自転可能になると共にロータの公転軸線回りの回転によって公転する容器と、前記ロータのうち、前記容器の公転軸線反対側に位置するバランスウェイトと、検出方向を平面方向のうちＸ軸方向に向けて配置したＸ軸加速度検出部と、検出方向を平面方向のうち前記Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に向けて配置したＹ軸加速度検出部と、検出方向を鉛直方向であるＺ軸方向に向けて配置したＺ軸加速度検出部と、前記Ｘ軸加速度検出部及びＹ軸加速度検出部及びＺ軸加速度検出部の検出結果を基に、前記ロータを含んで公転する部分である公転回転体における重心バランス位置の、公転軸線に対する位置ずれを判定する位置ずれ判定部と、を備えた攪拌・脱泡装置である。

これによれば、位置ずれ判定部が、Ｘ軸加速度検出部及びＹ軸加速度検出部及びＺ軸加速度検出部の検出結果を基に、前記公転回転体における重心バランス位置の、公転軸線に対する位置ずれを判定する。このため、相関のある３軸の加速度検出部の検出結果を全て用いて位置ずれを判定できる。よって判定精度を向上できる。

また、前記ロータの公転速度を検出する公転速度検出部と、前記Ｘ軸加速度検出部により検出されたＸ軸方向加速度データ、前記Ｙ軸加速度検出部により検出されたＹ軸方向加速度データ、前記Ｚ軸加速度検出部により検出されたＺ軸方向加速度データを、それぞれ、周波数と各軸方向の位相との関係についての位相成分データに変換するデータ変換部と、を備え、前記位置ずれ判定部には、各軸方向に対応して公転速度と位相成分との関係が記録された照合テーブルが格納され、前記位置ずれ判定部は、前記公転速度検出部により検出された、各軸方向加速度検出時における公転速度のデータと、前記データ変換部により変換されたデータであって前記各軸方向に対応した前記位相成分データと、が入力され、前記入力された各データを前記照合テーブルにあてはめることで前記位置ずれの判定を行うこともできる。

これによれば、前記位置ずれ判定部に、各軸方向加速度検出時における公転速度のデータと、データ変換部により変換された位相成分データとが入力され、前記入力された各データを前記照合テーブルにあてはめることで前記位置ずれの判定を行う。このため、位置ずれ判定を容易にできる。

また、操作者に情報を報知できる情報表示部を更に備え、前記データ変換部は、前記Ｘ軸加速度検出部により検出されたＸ軸方向加速度データ、前記Ｙ軸加速度検出部により検出されたＹ軸方向加速度データ、前記Ｚ軸加速度検出部により検出されたＺ軸方向加速度データを、それぞれ変換して、周波数と各軸方向振幅との関係についてのスペクトルデータとし、前記スペクトルデータにおけるスペクトルを公転速度でフィルタした値が、あらかじめ設定されたしきい値よりも大きい場合に、前記重心バランス位置の位置ずれの判定結果が前記情報表示部に表示されることもできる。

これによれば、前記スペクトルデータにおけるスペクトルを公転速度でフィルタした値が、あらかじめ設定されたしきい値よりも大きいことを条件として、前記重心バランス位置の位置ずれの判定結果が前記情報表示部に表示される。このため、バランスウェイトの調整が必要な場合にのみ攪拌・脱泡装置の操作者に報知でき、報知の煩雑化を抑制できる。

また、前記情報表示部は、前記重心バランス位置の位置ずれの検出結果に対応した表示であって、前記重心バランス位置の補正方向が、前記公転軸線に接近させる方向であるか離反させる方向であるかを表示することもできる。

これによれば、前記情報表示部に前記重心バランス位置の補正方向が表示される。このため、操作者が容易に前記重心バランス位置の補正を行うことができる。

本発明によると、相関のある３軸の加速度検出部の検出結果を全て用いて位置ずれを判定できるため判定精度を向上できる。よって、公転回転体の回転バランス調整に関して信頼性を高めることができる。

本発明の攪拌・脱泡装置の一実施形態を示す側面視（Ｙ軸方向視）の概略図である。 本発明の攪拌・脱泡装置の一実施形態を示す背面視（Ｘ軸方向視）の概略図である。 本発明の攪拌・脱泡装置の一実施形態を示す側面視の概略図であり、（Ａ）は容器周囲を示す平面図、（Ｂ）はインジケータを示す平面図、（Ｃ）は情報表示部を示す平面図である。 （Ａ）はＸ軸方向の加速度データの一例、（Ｂ）はＹ軸方向の加速度データの一例、（Ｃ）はＺ軸方向の加速度データの一例を示す。 （Ａ）はＸ軸方向の変換後スペクトルデータの一例、（Ｂ）はＸ軸方向の変換後位相データの一例を示す。 （Ａ）はＹ軸方向の変換後スペクトルデータの一例、（Ｂ）はＹ軸方向の変換後位相データの一例を示す。 （Ａ）はＺ軸方向の変換後スペクトルデータの一例、（Ｂ）はＺ軸方向の変換後位相データの一例を示す。 本発明の攪拌・脱泡装置の一実施形態において、データ処理部におけるデータ処理の内容を概念的に示すブロック図である。 本発明の攪拌・脱泡装置の一実施形態における、データ処理の概略を示すフローチャートである。 本発明の攪拌・脱泡装置の一実施形態において、位置ずれ判定に用いる照合テーブルを３軸分まとめて概念的に示すグラフである。 本発明の攪拌・脱泡装置の一実施形態における、照合テーブルを用いた「点数付け」の一例を示すグラフである。 従来の攪拌・脱泡装置の一例を示す側面視の概略図である。

以下、本発明に係る攪拌・脱泡装置について一実施形態を説明する。本実施形態の攪拌・脱泡装置１は、駆動機構２、公転機構３、自転機構４、被処理物保持部５、バランス機構６、検出部７、データ処理部８、情報表示部９を備える。

駆動機構２は、図２に示すように、モータ２１、駆動力伝達機構２２、回転軸２３から構成されている。本実施形態の駆動力伝達機構２２は、ベルト２２１と、モータ２１の駆動軸２１１及び回転軸２３に取り付けられ、ベルト２２１が掛け渡されるベルト車２２２，２２２とから構成される。この構成により駆動機構２は、モータ２１の駆動力を回転軸２３に伝達する。回転軸２３はベアリング２４を介して、防振台１２に支持された固定台１１に取り付けられており、公転軸線Ｃ１回りに回転自在となっている。

公転機構３は、図１に示すように、回転軸２３の中心に一致する公転軸線Ｃ１回りに回転（公転）可能に構成されたロータ３１を備える。このロータ３１は金属製の枠体であって回転軸２３に固定されている。よってロータ３１はモータ２１の駆動により公転する。このロータ３１に、自転機構４の一部、被処理物保持部５、バランス機構６が取り付けられている。ロータ３１及び前記ロータ３１に取り付けられた部分が、一体となって公転する公転回転体である。また、ロータ３１を上方から覆い、ロータ３１と共に公転する円形のロータカバー３２が設けられている。

自転機構４は、中央プーリー４１、反転プーリー４２、ベルト曲げプーリー４３、容器側プーリー４４、第１ベルト４５、第２ベルト４６、減速機構４７を備える。第１ベルト４５は中央プーリー４１と反転プーリー４２とに掛け渡されている。第２ベルト４６は反転プーリー４２と容器側プーリー４４とに掛け渡されている。中央プーリー４１は回転軸２３の周囲にベアリング４１１を介して位置している。このため、回転軸２３とは別個に回転可能とされている。中央プーリー４１は減速機構４７により減速されて回転する。反転プーリー４２は中央プーリー４１よりも大径であり、中央プーリー４１の径方向外側に位置している。この反転プーリー４２には上下二段のベルト溝が形成されており、下側ベルト溝４２１には中央プーリー４１に対して駆動力が伝達される第１ベルト４５が掛けられ、上側ベルト溝４２２には容器回転プーリー４４に対して駆動力が伝達される第２ベルト４６が掛けられる。容器回転プーリー４４は被処理物保持部５の容器支持部５２に一体とされている。ベルト曲げプーリー４３は、第２ベルト４６の延びる向きを水平（反転プーリー４２側）から斜め上方（容器回転プーリー４４側）へと転換するために設けられている。

減速機構４７は、中央プーリー４１の下方に一体に形成され、水平方向に配置される第１減速歯車４７１、第１減速歯車４７１に噛み合って垂直方向に配置される第２減速歯車４７２、第２減速歯車４７２に接続されるパウダーブレーキ４７３を備える。このパウダーブレーキ４７３は、駆動電流または駆動電圧が増加されることに比例して出力軸４７３ａの減速がなされる。この減速により第１減速歯車４７１及び第２減速歯車４７２を介して中央プーリー４１の速度（回転数）を低下させることができる。この減速機構４７により、被処理物保持部５の自転速度（回転数）を調整できる。

被処理物保持部５は、ロータ３１に対してベアリング５１を介して回動可能に取り付けられた容器支持部５２を備える。この容器支持部５２の一部は、ロータカバー３２から上方に突出して位置する。この容器支持部５２に円筒状の容器５３が配置される。容器５３は容器支持部５２に対して嵌合されたり、ゴム等からなるストッパーを介して配置されたりすることにより、容器支持部５２と一体で公転または自転する。この容器支持部５２を介し、ロータ３１に容器５３を設置できる。容器５３は上方が開口した本体５３１と、前記開口を閉じるための蓋部５３２とを備え、被処理物を収容可能に構成されている。容器支持部５２は、図１に示すように容器５３における本体５３１の開口が公転中心Ｃ１側の斜め上方を向くように配置される。このように容器５３は、自転軸線Ｃ２回りに自転可能になると共にロータ３１の公転軸線Ｃ１回りの回転によって公転する。

バランス機構６は、ロータ３１のうち、被処理物保持部５の公転軸線反対側に位置し、公転軸線Ｃ１に対して接近離反可能に移動可能に構成されたバランスウェイト６１を備える。このバランスウェイト６１は、ねじ棒部６２と支持棒部６３とに位置しており、一部がロータカバー３２から突出して位置するダイアル６４を操作者が回転することに応じ、径方向（Ｘ軸方向）に移動可能である。これにより、公転回転体において被処理物保持部５に対する重心バランス位置を調整できる。バランスウェイト６１の位置を示すため、インジケータ６５が形成されている。このインジケータ６５は、図３（Ｂ）に示すように、バランスウェイト６１と共にＸ軸方向に移動する指示部６５１、ロータカバー３２を貫通し指示部６５１が視認可能な貫通穴６５２、貫通穴６５２の図示左側に配置され、容器５３に収容される被処理物の重量（図示の表示「Gross Weight」）に対応した目盛が付された目盛部６５３を備える。

検出部７は、加速度検出部７１と公転速度検出部７２とから構成されている。加速度検出部７１は、攪拌・脱泡装置１の下方に位置している基板上に位置し、検出方向を平面方向のうちＸ軸方向に向けて配置したＸ軸加速度検出部７１１と、検出方向を平面方向のうち前記Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に向けて配置したＹ軸加速度検出部７１２と、検出方向を鉛直方向であるＺ軸方向に向けて配置したＺ軸加速度検出部７１３とからなる。Ｘ軸加速度検出部７１１により、例えば図４（Ａ）に示すような波形の加速度データが得られる。Ｙ軸加速度検出部７１２により、例えば図４（Ｂ）に示すような波形の加速度データが得られる。Ｚ軸加速度検出部７１３により、例えば図４（Ｃ）に示すような波形の加速度データが得られる。各検出部７１１〜７１３による検出は所定のサンプリング周波数でなされる。

本実施形態では、加速度検出部７１が公転軸２３の支持位置である固定台１１よりも下に位置する。このため、容器５３−固定台１１−加速度検出部７１の順に上下に並ぶことになり、固定台１１の位置、すなわち公転軸２３の支持位置を挟んで容器５３と加速度検出部７１とを上下略対称の位置とできる。このように略対称位置の関係にあると、公転に伴う公転軸線Ｃ１のずれが容器５３側と加速度検出部７１側とで略同一となる。よって、加速度検出部７１による検出値を用いて、容器５３側の揺れを正確に把握することが可能である。

公転速度検出部７２は、加速度検出部７１と同様、攪拌・脱泡装置１の下方に位置している基板上に位置するセンサ７２１と、回転軸２３の下端に位置し、回転軸２３と共に公転軸線Ｃ１回りに回転するドグ７２２とから構成されており、回転軸２３の公転速度、つまり、ロータ３１の公転速度（本実施形態では公転回転数）を検出できる。

データ処理部８は、加速度検出部７１と同様、攪拌・脱泡装置１の下方に位置している基板上に位置する。このデータ処理部８は、データ変換部８１、位置ずれ判定部８２、振動判定部８３を備える（図８参照）。データ変換部８１は、Ｘ軸加速度検出部７１１により検出されたＸ軸方向加速度データ、Ｙ軸加速度検出部７１２により検出されたＹ軸方向加速度データ、Ｚ軸加速度検出部により検出されたＺ軸方向加速度データをフーリエ変換（周波数分析）し、それぞれ、周波数と各軸方向振幅との関係についてのスペクトルデータ（図５（Ａ）、図６（Ａ）、図７（Ａ）参照）及び周波数と各軸方向の位相（フェーズ)との関係についての位相（フェーズ)成分データ（図５(Ｂ)、図６（Ｂ）、図７（Ｂ）参照）を得る。このフーリエ変換により、各軸加速度データからノイズ成分とずれ判定のために必要な成分とを分離できる。このデータ変換部８１における変換は公転回転１回転ごとになされる。つまり、公転速度検出部７２による検出を変換のためのトリガー信号（図９参照）として用いている。図５（Ａ）、図６（Ａ）、図７（Ａ）に示すスペクトルデータは横軸に周波数、縦軸に振幅をプロットしたものである。図示のように、スペクトルデータのグラフ上にピークが現れるため、このグラフを用いて振幅の大きな周波数、あるいは共振の発生している周波数を把握できる。また、図５(Ｂ)、図６（Ｂ）、図７（Ｂ）に示す位相成分データは横軸に周波数、縦軸に位相をプロットしたものである。

位置ずれ判定部８２は、Ｘ軸加速度検出部及びＹ軸加速度検出部及びＺ軸加速度検出部の検出結果を基に、ロータ３１及びロータ３１と共に公転する部分（被処理物保持部５、バランス機構６など）を含む部分であって、攪拌・脱泡装置１中で公転する部分である公転回転体における重心バランス位置の、公転軸線Ｃ１に対する平面方向（より具体的にはＸ軸方向）の位置ずれを判定する。具体的には容器５３（収容された被処理物を含む）とバランスウェイト６１との重心バランス位置を判定する。本実施形態では、重心バランス位置が公転軸線Ｃ１を基準として容器５３側にあるかバランスウェイト６１側にあるかかが判定される。

この位置ずれ判定部８２には、各軸方向に対応して公転速度と位相成分との関係が記録された照合テーブル８２１が格納されている。この照合テーブル８２１は図１０に示すような各軸で異なる形状の曲線である照合モデルとして示される。図１０はウェイト側照合モデルのみが図示されている。図１１にＺ軸を例示したように、実際には各軸において、ウェイト側照合モデルに係る曲線と、ウェイト側照合モデルに係る曲線に対して１８０°ずれた関係にある容器側照合モデルに係る曲線とが存在する。このように照合テーブル８２１を用いることにより、位置ずれ判定部８２における位置ずれ判定を容易にできる。

この位置ずれ判定部８２は、公転速度検出部７２により検出された、各軸方向加速度検出時における公転速度（公転回転数）のデータと、データ変換部８１により変換されたデータであって前記各軸方向に対応した位相成分データとが入力され、入力された各データを前記照合テーブル８２１にあてはめる（照合する）ことで位置ずれの判定を行う。判定の具体的な要領は後述する。

振動判定部８３には振動判定テーブル８３１が格納されている。振動判定部８３は、データ変換部８１により変換されたスペクトルデータにおけるスペクトルを公転速度でフィルタした値を、振動判定テーブル８３１における、あらかじめ設定されたしきい値と比較する。このことに関しては後述する。

情報表示部９は、各種情報を表示することで攪拌・脱泡装置１の操作者に情報を報知できるもので、図１（Ｃ）に示すように、複数の第１表示部９１…９１と複数の第２表示部９２…９２とを備えている。本実施形態において、前記位置ずれの判定結果は、第１表示部９１のうち一部が点灯し、一つの第２表示部９２に、重心バランス位置が容器寄りであるかウェイト寄りであるかを表示する。このように情報表示部９は、前記位置ずれの判定結果に対応した表示をすることで、前記重心バランス位置の補正方向を操作者に報知できる。具体的には、バランスウェイト６１を公転軸線Ｃ１に接近させる方向に移動すべきか離反させる方向に移動すべきかを操作者に報知できる。このため、操作者が容易に重心バランス位置の補正を行うことができる。

ここで、従来の攪拌・脱泡装置では、例えば、被処理物計量・容器に投入→容器を装置にセット→錘バランス（重心バランス）設定→装置運転設定→装置がアンバランス停止（エラー発生による停止）→錘バランス見直し（再設定）→リトライ（再度、装置運転設定を実施）の順で重心バランス位置の調整が行われていた。

例えば、公転軸線Ｃ１に対して一定の位置で複数の錘を積み重ねることで錘のバランス調整を行う方式の攪拌・脱泡装置にあっては、前記「錘バランス見直し」の際に、操作者は錘を増やすか、減らすかの判断をするための情報がなかったために、操作者ごとの予測（勘）で「増やす」、または「減らす」を決定して錘バランス（重心バランス）を設定し直して再運転するというカット＆トライが行われていた。

この場合、攪拌・脱泡装置の運転途中において、重心バランスがアンバランスであることが原因でエラーが発生して自動停止すると、停止中に被処理物が空気に長時間さらされることにより、被処理物が空気中の水蒸気を吸着して品質が変化する場合（湿度の影響）や、被処理物に硬化現象が始まってしまう等、撹拌工程前において材料コンディションが変化することがある。この場合、材料コンディションが変化した被処理物をそのまま再運転すると、撹拌後の被処理物が許容品質レベルに達しない場合がある。このため、材料ロス及び時間ロスの発生を余儀なくされていた。特に２液以上の被処理物を混合する場合や、接着剤または硬化剤の攪拌、エポキシ樹脂の攪拌においてこの材料コンディションの変化の影響が大きく、問題であった。

前記問題に関し、本実施形態の構成では操作者が容易に重心バランス位置の補正を行うことができるため、前記材料ロス及び時間ロスを有効に抑制できる。

以上のように構成された本実施形態の攪拌・脱泡装置１は、被処理物を収容して蓋体５３２を閉じた状態の容器５３をロータ３１に位置する容器支持部５２に装着し、ロータ３１を公転軸線Ｃ１回りに回転させることで容器５３を公転させると、この公転による遠心力が被処理物に作用し、被処理物を容器５３（本体５３１）の側方内面に押し付けることができる。このように被処理物が押し付けられるため、被処理物に内在する気泡を移動させて被処理物から取り出すことにより、脱泡を行うことができる。また、容器５３を公転させながら減速機構４７のパウダーブレーキ４７３を作動させつつ自転軸線Ｃ２回りに自転させると、公転による遠心力と自転による遠心力とが共に被処理物に作用する。これにより、被処理物を、公転によって容器５３の側方内面に押し付けながら自転によってかき混ぜることができる。このため、被処理物を攪拌及び脱泡できる。

そして本実施形態の攪拌・脱泡装置１は、平面方向（具体的には公転軸線Ｃ１を基準とした径方向（Ｘ軸方向））のずれ判定を行い、判定結果を操作者に報知することで、重心バランス位置を公転軸線Ｃ１に一致させるように調整することを操作者に促すことができる。重心バランス位置を調整することにより、公転に伴う振動を抑制でき、公転を円滑にできる。

本願発明は、Ｚ軸加速度検出部により検出された加速度データのうち、一般的には「ノイズ」として捉えられる平面方向加速度成分を用いて、平面方向（より具体的にはＸ軸方向）の位置ずれ判定を行うことがポイントである。前記成分はこれまで、ノイズ処理により消去または無視されてきたものであるが、本願発明者はＸ，Ｙ，Ｚ３軸方向の加速度データに相関関係を見出したことにより、判定精度を向上して信頼性を高めることができたものである。特に、鉛直方向であるＺ軸加速度検出部により検出された加速度データを用いることにより、公転速度（回転数）の大きい領域での位置ずれ判定の精度を向上できている。このため、Ｘ軸加速度検出部７１１またはＹ軸加速度検出部７１２を複数配置して同軸方向で複数の加速度データを検出するよりも、格段に判定精度を向上できる。

図８は、データ処理部８におけるデータ処理の内容を概念的に示したブロック図であり、図９はデータ処理の概略を示すフローチャートである。なお、図９のフローチャートは理解を容易にするために、本実施形態の実際のフローを基礎として簡略化及び変形を行って表示している。以下、データ処理部８におけるデータ処理の内容をフローに沿って説明する。

攪拌・脱泡装置１の主電源が投入された後、Ｘ，Ｙ，Ｚ３軸方向の加速度を検出する（ステップＳ１）。検出結果はデータ処理部８のメモリ（図示しない）に蓄積される（ステップＳ２）。

次に、公転速度検出部７２による検出に対応したトリガー信号の有無を判断する（ステップＳ３）。トリガー信号がある場合にはデータ変換部８１で、前記メモリに蓄積されていた加速度検出結果をフーリエ変換する（ステップＳ４）。トリガー信号が無い場合にはステップＳ１に戻る。

次に、フィルタ部８４にて、公転速度検出部７２により検出された公転回転数に対応する周波数における位相（フェーズ）を得る（図５（Ｂ）、図６（Ｂ）、図７（Ｂ）において丸で囲んだ部分の位相）。この得られた位相と公転回転数とにより抽出される点が位相判定点（図１１参照）である（ステップＳ５）。

次に位置ずれ判定を行う（ステップＳ６）。この位置ずれ判定は、Ｘ，Ｙ，Ｚ３軸方向ごとに、図１１に例示する「点数付け」を行うことによりなされる。例えば、容器側照合モデルに係る曲線に重なる丸で示した位相判定点Ａは＋１０点と評価される。ウェイト側照合モデルに係る曲線に重なる四角で示した位相判定点Ｂは−１０点と評価される。そして、容器側照合モデルに係る曲線とウェイト側照合モデルに係る曲線との間の領域に位置する×で示した位相判定点Ｃは、符号を、近い側の照合モデル（この例ではウェイト側照合モデル）に係る曲線を基準に「−」と付し、数値を、近い側の照合モデルまでの距離に関して１０段階評価で付すことにより−４点と評価される。

位置ずれ判定は、前述のようにＸ，Ｙ，Ｚ３軸方向において算出された点数を合計し、合計値の正負によりなされる。

なお、各軸の評価に係る３個の数値のうち１個がもしも異常な数値であった場合には、この位置ずれ判定のステップで前記異常に係る結果は除外されて、残り２個の数値を合計し、２個の数値の合計値の正負により位置ずれの方向を判定する。つまり、Ｘ軸加速度検出部及びＹ軸加速度検出部及びＺ軸加速度検出部の検出結果を基に判定する際に、前記異常な数値に関係する検出結果は用いられないことになる。この場合、例えば、Ｘ軸加速度検出部及びＹ軸加速度検出部の二つの検出結果だけを基に判定される。このため、前記異常な数値の影響によって判定不能になることを抑制できることから、バランス検出を向上できる。

次に、スペクトルデータにおけるスペクトルを公転速度でフィルタした値（つまり、公転速度に対応する周波数における値）が、あらかじめ設定され、データ処理部８に格納されている振動判定テーブル８３１におけるしきい値と比較して大きいか否かを判断する（ステップＳ７）。前記フィルタした値が、前記しきい値よりも大きい場合には次のステップ（ステップＳ８）に進む。前記フィルタした値が、前記しきい値以下である場合にはステップＳ１に戻る。

次に、情報表示部９に位置ずれの判定結果が表示される（ステップＳ８）。前述のように、スペクトルデータにおけるスペクトルを公転速度でフィルタした値が、あらかじめ設定されたしきい値よりも大きい場合に、振動警告（図８参照）としてこの表示がされる。このため、バランスウェイト６１の調整が必要な場合にのみ攪拌・脱泡装置１の操作者に報知できることから、報知の煩雑化を抑制できる。つまり、操作者に煩わしさを感じさせることを少なくできる。

次に、攪拌・脱泡装置１の主電源が切断された場合、処理を終了する。そうでない場合はステップＳ１に戻る（ステップＳ９）。

以上、一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、前記実施形態では、公転速度が一定となっている時に加速度検出部７１の検出がなされるものとされているが、加減速時に検出することもできる。ただし、加減速時には加速度検出部７１の検出値が定常時よりも小さくなるため、検出値を補正する必要がある。

また、バランスウェイト６１については、前記実施形態では公転軸線Ｃ１に対して接近離反可能に移動可能に構成されているが、バランス調整の方式はこれに限定されない。例えば、公転軸線Ｃ１に対して一定の位置で複数の錘を積み重ねることでバランス調整を行う方式や、公転軸線Ｃ１を挟んで２個の容器５３，５３を配置し、一方の容器５３に錘を投入してバランス調整を行う方式を採用することもできる。もちろん、３個以上の複数の容器５３…５３を配置する方式も採用できる。

また、前記実施形態では、公転中心Ｃ１、容器５３（被処理物収納状態）の重心、バランスウェイト６１の重心を結ぶ平面方向かつ一次元方向の重心位置特定しかできなかったが、収集情報を増やすことで、二次元、三次元方向の重心位置特定も可能である。

また、攪拌・脱泡装置１台が備える容器５３は１個に限定されず、複数の容器５３…５３をロータ３１に取り付けることができるよう構成することもできる。

また、駆動力伝達機構２２は前記実施形態のようなベルトによる伝達形式に限定されず、例えば歯車やチェーンによる伝達形式や、回転軸２３にモータ２１の駆動軸２１１を直結した伝達形式であってもよく、伝達形式は適宜変更し得る。

また、前記実施形態では、減速機構４７がパウダーブレーキ４７３を備えるものとしたが、増速及び減速可能な機構としてパウダーブレーキ４７３に代えてモータを備える機構にもできる。この機構におけるモータは、通電により増速がなされ、回生動作により減速がなされる（モータをブレーキとして作用させる）。

また、位置ずれの判定結果に応じ、モータ等を駆動させ、バランスウェイト６１の位置を自動的に調整する機構を設けることもできる。

１ 攪拌・脱泡装置
２ 駆動機構
３ 公転機構
３１ ロータ
４ 自転機構
５ 被処理物保持部
５３ 容器
６ バランス機構
６１ バランスウェイト
７ 検出部
７１１ Ｘ軸加速度検出部
７１２ Ｙ軸加速度検出部
７１３ Ｚ軸加速度検出部
７２ 公転速度検出部
８ データ処理部
８１ データ変換部
８２ 位置ずれ判定部
８２１ 照合テーブル
９ 情報表示部
Ｃ１ 公転軸線
Ｃ２ 自転軸線

Claims (4)

1. 公転軸線回りに回転可能に構成されたロータと、
   被処理物を収容可能に構成され、前記ロータに設置されて自転軸線回りに自転可能になると共にロータの公転軸線回りの回転によって公転する容器と、
   前記ロータのうち、前記容器の公転軸線反対側に位置するバランスウェイトと、
   検出方向を平面方向のうちＸ軸方向に向けて配置したＸ軸加速度検出部と、
   検出方向を平面方向のうち前記Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に向けて配置したＹ軸加速度検出部と、
   検出方向を鉛直方向であるＺ軸方向に向けて配置したＺ軸加速度検出部と、
   前記Ｘ軸加速度検出部及びＹ軸加速度検出部及びＺ軸加速度検出部の検出結果を基に、前記ロータを含んで公転する部分である公転回転体における重心バランス位置の、公転軸線に対する位置ずれを判定する位置ずれ判定部と、を備えた攪拌・脱泡装置。
2. 前記ロータの公転速度を検出する公転速度検出部と、
   前記Ｘ軸加速度検出部により検出されたＸ軸方向加速度データ、前記Ｙ軸加速度検出部により検出されたＹ軸方向加速度データ、前記Ｚ軸加速度検出部により検出されたＺ軸方向加速度データを、それぞれ、周波数と各軸方向の位相との関係についての位相成分データに変換するデータ変換部と、を備え、
   前記位置ずれ判定部には、各軸方向に対応して公転速度と位相成分との関係が記録された照合テーブルが格納され、
   前記位置ずれ判定部は、前記公転速度検出部により検出された、各軸方向加速度検出時における公転速度のデータと、前記データ変換部により変換されたデータであって前記各軸方向に対応した前記位相成分データと、が入力され、前記入力された各データを前記照合テーブルにあてはめることで前記位置ずれの判定を行う請求項１に記載の攪拌・脱泡装置。
3. 操作者に情報を報知できる情報表示部を更に備え、
   前記データ変換部は、前記Ｘ軸加速度検出部により検出されたＸ軸方向加速度データ、前記Ｙ軸加速度検出部により検出されたＹ軸方向加速度データ、前記Ｚ軸加速度検出部により検出されたＺ軸方向加速度データを、それぞれ変換して、周波数と各軸方向振幅との関係についてのスペクトルデータとし、
   前記スペクトルデータにおけるスペクトルを公転速度でフィルタした値が、あらかじめ設定されたしきい値よりも大きい場合に、前記重心バランス位置の位置ずれの判定結果が前記情報表示部に表示される請求項２に記載の攪拌・脱泡装置。
4. 前記情報表示部は、前記重心バランス位置の位置ずれの判定結果に対応した表示であって、前記重心バランス位置の補正方向が、前記公転軸線に接近させる方向であるか離反させる方向であるかを表示する請求項３に記載の攪拌・脱泡装置。

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