JP2640590B2 - Apparatus and method for measuring viscous liquid - Google Patents
Apparatus and method for measuring viscous liquidInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用、自動車補修
用及びその他の各種塗料、これらの各種塗料を製造する
のに用いられる調色用原料、ワニス、溶剤類などの各種
液状材料、染料、インキ、接着剤その他各種水溶液など
の精密を要する粘調液体のための供給装置に関する。特
に本発明は、大口径のニードル部と小口径のニードル部
とを有する液体計量用のニードルバルブを用いた計量機
構と共に設置するのに適した計量装置に関するものであ
る。本発明は、各種塗料の製造時の塗料状、ワニス状な
どの粘調液体の計量に利用される。また、非塗料分野の
粘調液体の計量にも利用できる。特に、液体を迅速かつ
正確に計量できる装置とその計量方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variety of paints for automobiles, automobile repairs and other paints, raw materials for toning, varnishes, solvents and other liquid materials, dyes used for producing these paints. For supplying viscous liquids requiring precision, such as inks, adhesives and other various aqueous solutions. In particular, the present invention relates to a metering device suitable for being installed together with a metering mechanism using a needle valve for liquid measurement having a large-diameter needle portion and a small-diameter needle portion. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for measuring a viscous liquid such as a paint or a varnish during the production of various paints. It can also be used for measuring viscous liquids in the non-paint field. In particular, the present invention relates to a device capable of quickly and accurately measuring a liquid and a method of measuring the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】塗料などの粘調液体を正確に計量するた
めの自動化装置として各種のものが提案されており、例
えば特開昭５９−１１４４１８号「自動注入計量装置」
では、吐出弁制御と吐出圧制御を行っているが、吐出弁
に関して大小の弁が別個にあり、弁とノズルが離れてい
るので、小口径の容器への注入が困難であり、かつタレ
切れの悪さがある。また、吐出圧制御はタンクへの加圧
のために圧力タンクが必須であり、塗料において重要な
サーキュレーション（循環操作）ができないという欠点
がある。特開昭５９−１５３１２７号「色料の供給計量
装置」では、１個の弁が大中小のオリフイスを有してお
り、この操作は中心軸にある共通の１個の装置が行う
が、操作装置と各計量弁の係合には複雑な機構を必要と
する。一方、得られる流量は３通りだけであり、高精
度、短時間の計量には適さない。2. Description of the Related Art Various automatic devices have been proposed as an automatic device for accurately measuring a viscous liquid such as a paint. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-114418 discloses an "automatic injection metering device".
In, the discharge valve control and discharge pressure control are performed, but large and small valves are separately provided for the discharge valve, and since the valve and the nozzle are separated, it is difficult to inject into a small-diameter container and dripping Is bad. In addition, the discharge pressure control requires a pressure tank for pressurizing the tank, and there is a disadvantage that important circulation (circulation operation) cannot be performed in the paint. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-153127, "color material supply and metering device", one valve has a large, medium and small orifice, and this operation is performed by one common device on the center axis. The engagement of the device with each metering valve requires a complicated mechanism. On the other hand, only three types of flow rates are obtained, which is not suitable for high-precision, short-time measurement.
【０００３】多段開閉式のニードルバルブとして、口径
の異なる複数のニードル部を有する２段式又は３段式の
ものが知られているが、ニードル部を切り換えたとして
も流量は２通り又は３通りなので、分解能（ステップ
数）が少なく、迅速、正確な計量を求めたときの流量制
御には限界があった。他の計量方法として、液体の送出
を圧送で行い、バルブと組み合わせて流量を制御する方
法があるが、これは圧力タンクを必要とし、またタンク
内圧を変化させてもバルブの流量変化に時間を要するの
で、迅速な制御ができない。圧送式ではサーキュレーシ
ョンができず、液体成分の一部の沈降を防止できない。
又、液体補給時のタンク内と配管内の均質化ができない
等の欠点がある。As a multistage opening / closing type needle valve, a two-stage or three-stage type having a plurality of needle portions having different diameters is known, but even if the needle portions are switched, two or three flow rates are obtained. Therefore, the resolution (number of steps) is small, and there is a limit to the flow rate control when quick and accurate measurement is required. As another measurement method, there is a method in which the liquid is delivered by pressure feeding and the flow rate is controlled in combination with a valve.This method requires a pressure tank, and even if the tank internal pressure is changed, it takes time to change the flow rate of the valve. Because of this, quick control is not possible. Circulation cannot be performed by the pumping type, and the sedimentation of a part of the liquid component cannot be prevented.
In addition, there is a drawback that the inside of the tank and the pipe cannot be homogenized at the time of liquid supply.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、迅速、正確かつ耐久性のある液体の計量を可能にす
る装置と方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is a primary object of the present invention to provide an apparatus and method which allows for a fast, accurate and durable metering of liquids.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の前述した目的
は、その第１の態様において、粘調液体タンク及び粘調
液体送出手段と、口径の異なる複数のニードル部を有す
る多段開閉ニードルバルブと、このニードルバルブに前
記タンク内の粘調液体を供給・復帰させるように接続さ
れた供給側配管及び戻り側配管と、前記戻り側配管の途
中に挿入され複数に分岐した後一つに収れんする分岐配
管部と、この分岐配管部に含まれる内径の異なる複数の
枝管と、各枝管の途中に配置された開閉バルブと、前記
ニードルバルブから落下する粘調液体を採取する容器を
載せるための電子天秤と、前記電子天秤からの信号に基
づいて前記ニードルバルブの動作及び前記開閉バルブの
動作を制御するコンピユータとを備える粘調液体の計量
装置によって達成される。According to a first aspect of the present invention, there is provided a viscous liquid tank and viscous liquid delivery means, a multistage opening / closing needle valve having a plurality of needle portions having different diameters. A supply-side pipe and a return-side pipe connected to supply and return the viscous liquid in the tank to the needle valve, and are inserted in the middle of the return-side pipe, branched into a plurality, and then collected into one. A branch pipe part, a plurality of branch pipes having different inner diameters included in the branch pipe part, an opening / closing valve arranged in the middle of each branch pipe, and a container for collecting a viscous liquid falling from the needle valve. And a computer for controlling the operation of the needle valve and the operation of the opening and closing valve based on a signal from the electronic balance. That.
【０００６】すなわち、本発明では、 （１）耐久性に信頼性のある多段開閉式ニードルバルブ
を使用する。 （２）迅速、正確な計量を行うため流量の異なる流路
（枝管）を２系統以上設けて流路に対応した開閉式バル
ブを取り付ける。 （３）この２系統以上の枝管はニードルバルブからの戻
り管の途中に配置する。 （４）これらの装置をコンピユータにより制御すること
で、ニードルバルブの段数×枝管の組合せ数に対応した
ステップ数で流量を迅速かつ正確に制御できることが判
明した。That is, according to the present invention, (1) a multi-stage opening / closing needle valve having a reliable durability is used. (2) Two or more flow paths (branches) having different flow rates are provided for quick and accurate measurement, and an open / close valve corresponding to the flow path is attached. (3) The two or more branch pipes are arranged in the middle of the return pipe from the needle valve. (4) It has been found that by controlling these devices with a computer, the flow rate can be quickly and accurately controlled by the number of steps corresponding to the number of needle valve stages × the number of branch pipes.
【０００７】本発明はその第２の態様として、流量を迅
速かつ正確に制御できる計量方法を提供する。この方法
は、粘調液体をニードルバルブを用いて計量する方法で
あって、ニードルバルブからの戻り側液体を複数に分岐
した後一つに収れんする分岐配管部を通過させ、この分
岐配管部内の各枝管を異なる内径に設定し、各枝管に設
けた開閉バルブの開閉動作と、ニードルバルブの開閉動
作とを組み合せ、ステップ式の秤量とすることを特徴と
している。[0007] As a second aspect of the present invention, there is provided a metering method capable of controlling the flow rate quickly and accurately. This method is a method of measuring the viscous liquid using a needle valve, the return-side liquid from the needle valve is branched into a plurality and then passed through a branch pipe portion that converges into one, and the inside of this branch pipe portion is Each branch pipe is set to have a different inner diameter, and the opening and closing operation of an opening and closing valve provided on each branch pipe and the opening and closing operation of a needle valve are combined to perform step-type weighing.
【０００８】さらに、本発明の作用効果を高めるための
構成として、 Ａ）原料液体成分の一部の沈降を防ぐためと、タンク配
管系の均質化のため、サーキュレーション機構とタンク
と、ギヤーポンプ及びその送出量を調整するポンプ部の
戻り用配管を配置する。 Ｂ）多段式ニードルバルブの開閉機構、及びバルブ開閉
機構として、例えば、エアーシリンダ、電磁弁等からな
る操作機構を取り付ける。 Ｃ）コンピユータに関連して液体の時間当たりの流出量
と温度及び圧力に関する表、コンピユータ制御による流
量確保のための制御ステップとソフトウエア等を準備す
る。[0008] Further, as a configuration for enhancing the function and effect of the present invention, A) a circulation mechanism, a tank, a gear pump, and the like for preventing partial sedimentation of the raw material liquid component and for homogenizing the tank piping system. A return pipe of the pump section for adjusting the delivery amount is arranged. B) As an opening / closing mechanism of a multi-stage needle valve and a valve opening / closing mechanism, for example, an operating mechanism including an air cylinder, a solenoid valve, and the like is attached. C) In relation to the computer, a table relating to the outflow amount per hour of the liquid, temperature and pressure, control steps and software for ensuring the flow rate by computer control are prepared.
【０００９】本発明を実施する場合の具体的なステップ
制御として、ニードルバルブを２段、枝管を２個とし、
枝管の大流量側を内径３／４インチ、小流量側を１／２
インチサイズとすれば、下表のような少なくとも８通り
のステップが可能となる、As a specific step control for carrying out the present invention, a two-stage needle valve and two branch pipes are used.
The large flow side of the branch pipe has an inside diameter of 3/4 inch, and the small flow side is 1/2.
If it is an inch size, at least 8 steps as shown in the table below are possible,
【００１０】[0010]
【表１】 [Table 1]
【００１１】さらに、ニードルバルブから微小量を滴下
するための操作として、下表のような２ステップを加え
ることが望ましい。ステップ８と９はそれぞれ表１のス
テップ６と７に対応した状態で、ニードルバルブの小口
径ニードル部をピストン式に往復させ、数十〜数百ｍｓ
間隔での開閉動作を繰り返すことにより滴を形成させる
工程である。Further, it is desirable to add two steps as shown in the following table as an operation for dropping a minute amount from the needle valve. Steps 8 and 9 correspond to steps 6 and 7 in Table 1, respectively, and reciprocate the small-diameter needle portion of the needle valve in a piston manner, for several tens to several hundreds of ms.
This is a step of forming drops by repeating opening and closing operations at intervals.
【００１２】[0012]
【表２】 [Table 2]
【００１３】[0013]
【実施例】以下、添付図面の実施例を参照しながら、本
発明をさらに詳細に説明する。図１は本発明の好適な実
施例による計量装置１０のシステム構成を表しており、
図２は制御系統の概略を表している。図１のごとく、計
量すべき液体は液体貯蔵タンク１１から液送用ポンプ１
２（通常ギヤーポンプを使用する）によって送り出さ
れ、供給側配管１３を経て、２段開閉式ニードルバルブ
１４に入る。２段開閉式ニードルバルブ１４は、内部に
口径の異なる２個のニードル部１４Ａ（小）１４Ｂ
（大）を有する公知のタイプで、例えば本発明者らによ
る先願の特開平２−４１３７４号に記載されているタイ
プのものを使用することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a system configuration of a weighing device 10 according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 2 schematically shows a control system. As shown in FIG. 1, a liquid to be measured is supplied from a liquid storage tank 11 to a liquid sending pump 1.
2 (usually using a gear pump), and enters a two-stage opening / closing needle valve 14 via a supply pipe 13. The two-stage opening / closing needle valve 14 has two needle portions 14A (small) 14B having different diameters inside.
A known type having (large), for example, the type described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-41374, filed by the present inventors, can be used.
【００１４】ニードルバルブ１４のニードル部１４Ａ，
１４Ｂから流出した液体は下方に設置された電子天秤１
６上の液体容器２８内へと落下して、計量される。一
方、計量されずにニードルバルブ１４を通過した戻り液
体は戻り側配管１５を通ってタンク１１へ戻る途中で分
岐配管部２０を通過する。The needle portions 14A of the needle valve 14,
The liquid that has flowed out of 14B is the electronic balance 1 installed below.
It falls into the liquid container 28 on 6 and is weighed. On the other hand, the return liquid that has passed through the needle valve 14 without being measured passes through the branch pipe section 20 while returning to the tank 11 through the return pipe 15.
【００１５】分岐配管部２０は、戻り配管１５の途中に
挿入され、複数に分岐した後一つに収れんする形状に作
られ、内径の異なる２個の枝管２１，２２を包含してい
る。枝管２１は内径約３／４インチ（１９．１ｍｍ）、
枝管２２は内径約１／２インチ（１２．７ｍｍ）に作ら
れている。各枝管２１，２２の途中にはこれらの内径に
対応する開閉バルブ２３，２４が配置されている。The branch pipe section 20 is inserted in the middle of the return pipe 15, is formed into a shape that branches into a plurality of pieces and then converges into one, and includes two branch pipes 21 and 22 having different inner diameters. The branch pipe 21 has an inner diameter of about 3/4 inch (19.1 mm),
The branch pipe 22 has an inner diameter of about 1/2 inch (12.7 mm). In the middle of each of the branch pipes 21 and 22, on-off valves 23 and 24 corresponding to these inner diameters are arranged.
【００１６】さらに、電子天秤１６からのデータに基づ
き、ニードルバルブ１４、開閉バルブ２３，２４の動作
を制御するためのコンピユータ６０が接続されている。
また、ポンプ１２と並列に流量調整弁１７が接続され、
配管の途中に圧力ゲージ１８が取り付けられている。か
くして、計量すべき液体は、タンク１１から送り出さ
れ、ニードルバルブ１４と分岐配管部２０を通過してタ
ンク１１に戻るサーキユレーシヨンをすることになる。Further, a computer 60 for controlling the operation of the needle valve 14 and the opening / closing valves 23 and 24 based on data from the electronic balance 16 is connected.
A flow control valve 17 is connected in parallel with the pump 12,
A pressure gauge 18 is attached in the middle of the pipe. Thus, the liquid to be measured is sent out of the tank 11, passes through the needle valve 14 and the branch pipe section 20, and returns to the tank 11 for circulation.
【００１７】計量操作を開始する時点では、ニードルバ
ルブ１４は閉状態で、流路バルブ２３，２４は両方とも
開状態にされている。この状態で、流量調整弁１７は常
に適度な開口状態、すなわち各バルブ、配管等に過度の
圧力が負荷されないようにするため圧力ゲージ１８を見
ながらおおよそ１〜３ＫＧ／ｃｍ2を保つように調節さ
れている。When the metering operation is started, the needle valve 14 is closed, and both the flow valves 23 and 24 are open. In this state, the flow control valve 17 is always kept in an appropriate open state, that is, adjusted so as to keep approximately 1 to 3 KG / cm 2 while watching the pressure gauge 18 in order to prevent an excessive pressure from being applied to each valve, piping and the like. Have been.
【００１８】次に、図２を参照しながら、計量操作及び
制御操作について説明する。計量操作を開始するには、
まず液送用ポンプ１２が作動させられ、電子天秤１６に
容器２８が置かれて計量開始状態になる。図２の動作制
御関係図のごとく、コンピユータ６０のＣＰＵ６１が制
御回路５６に信号を出し、電子天秤の目盛りを０に復帰
させ計量準備をする。コンピユータ６０のＣＰＵ６１に
は、あらかじめ制御用プログラムと液体の時間当たり流
出量に関するデータ（流出量とバルブのステップの関係
等）が登載されている。Next, the weighing operation and the control operation will be described with reference to FIG. To start the weighing operation,
First, the liquid feeding pump 12 is operated, and the container 28 is placed on the electronic balance 16 to be in a measurement start state. As shown in the operation control relationship diagram of FIG. 2, the CPU 61 of the computer 60 sends a signal to the control circuit 56 to return the scale of the electronic balance to 0 to prepare for weighing. In the CPU 61 of the computer 60, a control program and data relating to the outflow amount per hour of the liquid (such as the relationship between the outflow amount and the valve step) are registered in advance.
【００１９】入力端末装置６２から入力される目的秤量
との関係から、例えば２０Ｋｇ未満で６ｋｇ以上の場
合、次のような９段階のステップに分岐させられて、計
量が実施される。From the relationship with the target weighing input from the input terminal device 62, for example, when the weight is less than 20 kg and 6 kg or more, the process is branched into the following nine steps to perform the weighing.
【００２０】[0020]
【表３】 [Table 3]
【００２１】ステップ１ 目的秤量が６０００ｇ以上の場合：コンピユータから流
路バルブ制御回路５１，５２に信号を出し、電磁弁４
１，４２を操作し、流路バルブ用アクチユエータ（エア
ーシリンダ等）４７，４８を作動させて流路バルブ２
３，２４を閉じる。さらにニードルバルブ制御回路５３
に信号を出して電磁弁４３を開け、ニードルバルブ用ア
クチユエータ（エアシリンダ等）４６を作動させてニー
ドルバルブ１４を全開にすることで液体を流出させる。
電子天秤からデータ（例えば１０データ／１秒）を受取
って出力装置（モニター）６３に表示し、現時点の秤量
を検出するとともに秤量増加のデータから流出量（ｇ／
秒）を演算する。この計算結果から、本ステップの秤取
量残を決定し、バルブの制御を行う。例えば、秤取量残
は目的秤量−（流出量（ｇ／秒）×３秒）である。Step 1: When the target weight is 6000 g or more: A signal is sent from the computer to the flow path valve control circuits 51 and 52, and the electromagnetic valve 4
By operating the flow path valves 1 and 42 and actuating the flow path valve actuators (air cylinders and the like) 47 and 48,
Close 3,24. Further, the needle valve control circuit 53
, The solenoid valve 43 is opened, and the needle valve actuator (air cylinder or the like) 46 is operated to fully open the needle valve 14 so that the liquid flows out.
Data (for example, 10 data / 1 second) is received from the electronic balance and displayed on the output device (monitor) 63 to detect the current weighing and to determine the outflow rate (g /
Second). From this calculation result, the remaining amount to be weighed in this step is determined, and the valve is controlled. For example, the remaining weighing amount is the target weighing amount-(outflow amount (g / sec) x 3 seconds).
【００２２】ステップ２ 目的秤量が１０００ｇ以上〜６０００ｇ未満の場合、又
はステップ１が終了した場合：コンピユータから制御回
路５１，５２に信号を出し、電磁弁４１，４２を操作
し、流路バルブ２３を閉じて流路バルブ２４を開ける。
さらに制御回路５３に信号を出して電磁弁４３を開け、
ニードルバルブ１４を全開にすることで液体を流出させ
る。ここで、ステップ１と同様に、秤量の検出と流出量
（ｇ／秒）の演算を行い、バルブの制御を行う。Step 2: When the target weight is 1000 g or more to less than 6000 g, or when Step 1 is completed: a signal is sent from the computer to the control circuits 51 and 52, the solenoid valves 41 and 42 are operated, and the flow path valve 23 is opened. Close and open the flow path valve 24.
Further, a signal is sent to the control circuit 53 to open the solenoid valve 43,
The liquid flows out by fully opening the needle valve 14. Here, similarly to step 1, the detection of the weighing amount and the calculation of the outflow amount (g / sec) are performed to control the valve.
【００２３】ステップ３ 目的秤量が２００ｇ以上〜１０００ｇ未満の場合、又は
ステップ２が終了した場合：コンピユータから制御回路
５１，５２に信号を出し、電磁弁４１，４２を操作し、
流路バルブ２３，２４を開ける。さらに制御回路５３に
信号を出して電磁弁４３を開け、ニードルバルブ１４を
全開にすることで液体を流出させる。ここで、ステップ
１と同様に、秤量の検出と流出量（ｇ／秒）の演算を行
い、バルブの制御を行う。Step 3: When the target weight is 200 g or more to less than 1000 g, or when Step 2 is completed: a signal is sent from the computer to the control circuits 51 and 52, and the solenoid valves 41 and 42 are operated.
The flow valves 23 and 24 are opened. Further, a signal is output to the control circuit 53 to open the electromagnetic valve 43, and the needle valve 14 is fully opened to discharge the liquid. Here, similarly to step 1, the detection of the weighing amount and the calculation of the outflow amount (g / sec) are performed to control the valve.
【００２４】ステップ４ 目的秤量が５０ｇ以上〜２００ｇ未満の場合、又はステ
ップ３が終了した場合：コンピユータから制御回路５
１，５２に信号を出し、電磁弁４１，４２を操作し、流
路バルブ２３，２４を閉じる。さらに制御回路５４に信
号を出して電磁弁４４を開け、ニードルバルブ１４を小
開口の状態にすることで液体を流出させる。ここで、ス
テップ１と同様に、秤量の検出と流出量（ｇ／秒）の演
算を行い、バルブの制御を行う。Step 4 When the target weight is 50 g or more to less than 200 g, or when Step 3 is completed: the control circuit 5
Signals are sent to the valves 1 and 52, the solenoid valves 41 and 42 are operated, and the flow valves 23 and 24 are closed. Further, a signal is sent to the control circuit 54 to open the electromagnetic valve 44, and the needle valve 14 is set in a small opening state to cause the liquid to flow out. Here, similarly to step 1, the detection of the weighing amount and the calculation of the outflow amount (g / sec) are performed to control the valve.
【００２５】ステップ５ 目的秤量が１０ｇ以上〜５０ｇ未満の場合、又はステッ
プ４が終了した場合：コンピユータから制御回路５１，
５２に信号を出し、電磁弁４１，４２を操作し、流路バ
ルブ２３を閉じて流路バルブ２４を開ける。さらに制御
回路５４に信号を出して電磁弁４４を開け、ニードルバ
ルブ１４を小開口状態にすることで液体を流出させる。
ここで、ステップ１と同様に、秤量の検出と流出量（ｇ
／秒）の演算を行い、バルブの制御を行う。Step 5 When the target weight is 10 g or more to less than 50 g, or when step 4 is completed: the control circuit 51
A signal is sent to 52, the electromagnetic valves 41 and 42 are operated, the flow path valve 23 is closed, and the flow path valve 24 is opened. Further, a signal is sent to the control circuit 54 to open the electromagnetic valve 44, and the needle valve 14 is set in a small opening state to cause the liquid to flow out.
Here, similarly to step 1, the detection of the weighing and the outflow amount (g
/ Sec) to control the valve.
【００２６】ステップ６ 目的秤量が４ｇ以上〜１０ｇ未満の場合、又はステップ
５が終了した場合：コンピユータから制御回路５１，５
２に信号を出し、電磁弁４１，４２を操作し、流路バル
ブ２３を開けて流路バルブ２４を閉じる。さらに制御回
路５４に信号を出して電磁弁４４を開け、ニードルバル
ブ１４を小開口状態にすることで液体を流出させる。こ
こで、ステップ１と同様に、秤量の検出と流出量（ｇ／
秒）の演算を行い、バルブの制御を行う。Step 6 When the target weight is 4 g or more and less than 10 g, or when Step 5 is completed: the control circuits 51 and 5 are sent from the computer.
2, the solenoid valves 41 and 42 are operated, the flow path valve 23 is opened, and the flow path valve 24 is closed. Further, a signal is sent to the control circuit 54 to open the electromagnetic valve 44, and the needle valve 14 is set in a small opening state to cause the liquid to flow out. Here, similarly to step 1, the detection of the weighing amount and the outflow amount (g /
Second), and control the valve.
【００２７】ステップ７ 目的秤量が２．４ｇ以上〜４ｇ未満の場合、又はステッ
プ６が終了した場合：コンピユータから制御回路５１，
５２に信号を出し、電磁弁４１，４２を操作し、流路バ
ルブ２３，２４を開ける。さらに制御回路５４に信号を
出して電磁弁４４を開け、ニードルバルブ１４を小開口
状態にすることで液体を流出させる。ここで、ステップ
１と同様に、秤量の検出と流出量（ｇ／秒）の演算を行
い、バルブの制御を行う。Step 7: When the target weight is 2.4 g or more to less than 4 g, or when Step 6 is completed: the control circuit 51
A signal is output to 52, the solenoid valves 41 and 42 are operated, and the flow path valves 23 and 24 are opened. Further, a signal is sent to the control circuit 54 to open the electromagnetic valve 44, and the needle valve 14 is set in a small opening state to cause the liquid to flow out. Here, similarly to step 1, the detection of the weighing amount and the calculation of the outflow amount (g / sec) are performed to control the valve.
【００２８】ステップ８ 目的秤量が０．７ｇ以上〜２．４ｇ未満の場合、又はス
テップ７が終了した場合、直ちに本ステップの制御がな
される。それは、ステップ６と同じ状態でアクチユエー
タ４６を迅速に往復動作させ（例えば数百ｍｓ間隔）、
ニードルバルブ１４の小口径ニードル部１４Ａを迅速に
上下することにより、滴を形成させ、この滴を滴下させ
ることでなされる。このステップは秤取量残が０．７ｇ
未満に達した時点で終了する。Step 8 When the target weight is 0.7 g or more to less than 2.4 g, or when step 7 is completed, the control of this step is immediately performed. That is, the actuator 46 is quickly reciprocated in the same state as in step 6 (for example, at intervals of several hundred ms),
The droplet is formed by quickly moving the small-diameter needle portion 14A of the needle valve 14 up and down, and the droplet is dropped. In this step, the remaining weighing amount is 0.7 g
It ends when less than.
【００２９】ステップ９ 目的秤量が０．２ｇ以上〜０．７ｇ未満の場合、又はス
テップ８が終了した場合、直ちに本ステップの制御がな
される。それは、ステップ７と同じ状態でアクチユエー
タ４６を迅速に往復動作させ（例えば数十ｍｓ間隔）、
ニードルバルブ１４の小口径ニードル部１４Ａを迅速に
上下することにより、滴を形成させ、この滴を滴下させ
ることでなされる。このステップは最終ステップであ
り、目的秤量の─１０ｍｇ以下になると計量終了と判断
され、秤量操作が終了する。Step 9 When the target weight is 0.2 g or more to less than 0.7 g, or when Step 8 is completed, the control of this step is immediately performed. That is, the actuator 46 is quickly reciprocated in the same state as in step 7 (for example, at intervals of several tens of ms),
The droplet is formed by quickly moving the small-diameter needle portion 14A of the needle valve 14 up and down, and the droplet is dropped. This step is the final step, and when the target weighing becomes less than 10 mg, it is determined that the weighing is completed, and the weighing operation is completed.
【００３０】上記実施例の具体的装置として、以下のよ
うな装置を作って実験した。図１に示す計量装置とし
て、２段式ニードルバルブ１４を架台に固定した。架台
は２段式ニードルバルブの吐出口と電子天秤の上皿の間
が約２０〜４０ｃｍになるように構成した。この２段式
ニードルバルブ１４はエアーシリンダ４６を内蔵するタ
イプであり、大気下ではニードルバルブは全閉であり、
エアータンク３６からエアー配管３４，１３を介して供
給されるエアーのエアー圧２ｋｇ／ｃｍ2 で小口径が開
き、エアー圧６ｋｇ／ｃｍ2 で小口径及び大口径の両者
が開く形式である。計量すべき液体の流体流路として
は、ニードルバルブ１４、液体貯蔵タンク１１と液送ポ
ンプ１２の間を図１のごとくに配管してあり、貯蔵液体
をサーキュレーションできるように構成した。As a specific device of the above-mentioned embodiment, the following device was prepared and tested. As the measuring device shown in FIG. 1, a two-stage needle valve 14 was fixed to a gantry. The gantry was configured so that the distance between the discharge port of the two-stage needle valve and the upper plate of the electronic balance was about 20 to 40 cm. The two-stage needle valve 14 is of a type having a built-in air cylinder 46, and the needle valve is fully closed under the atmosphere.
The small diameter is opened at an air pressure of 2 kg / cm 2 of air supplied from the air tank 36 via the air pipes 34 and 13, and both the small diameter and the large diameter are opened at an air pressure of 6 kg / cm 2 . As a fluid flow path of the liquid to be measured, a needle valve 14, a pipe between the liquid storage tank 11 and the liquid feed pump 12 are provided as shown in FIG. 1, and the stored liquid can be circulated.
【００３１】ニードルバルブ１４の戻り側と液体貯蔵タ
ンク間に流路径の異なる２系統の配管２１，２２を挿入
し、各配管にはそれぞれの径に対応する開閉バルブ２
３，２４を接続してあり、バルブ２３，２４にはそれぞ
れ開閉用エアーシリンダ４７，４８を取り付けた。この
実験例では、大口径バルブとして３／４インチサイズ
（１９．１ｍｍ）の開閉弁、小口径バルブとして１／２
インチサイズ（１２．７ｍｍ）の開閉弁を使用した。図
２のごとく、ニードルバルブ用のエアーシリンダ４６
は、２段階に切り換えられるようにエアー配管で電磁弁
４３、及び減圧弁４５を併置した電磁弁４４を接続し、
エアー圧切替弁３８の位置で切り替えられるように構成
した。また、流路バルブ用のエアーシリンダ４７，４８
は、エアー配管により電磁弁４１，４２に接続した。こ
れら各電磁弁は制御回路５１，５２，５３，５４を介し
てコンピユータ６０に接続した。Between the return side of the needle valve 14 and the liquid storage tank, two systems of pipes 21 and 22 having different flow path diameters are inserted, and each pipe has an opening / closing valve 2 corresponding to its diameter.
3 and 24 were connected, and open / close air cylinders 47 and 48 were attached to the valves 23 and 24, respectively. In this experimental example, a 3/4 inch (19.1 mm) on-off valve is used as a large-diameter valve, and a 1 / 2-inch valve is used as a small-diameter valve.
An on-off valve of an inch size (12.7 mm) was used. As shown in FIG. 2, the air cylinder 46 for the needle valve
Is connected to a solenoid valve 43 and a solenoid valve 44 provided with a pressure reducing valve 45 by an air pipe so as to be switched in two stages,
The air pressure switching valve 38 is configured to be switched at the position thereof. Air cylinders 47 and 48 for flow path valves
Were connected to the solenoid valves 41 and 42 by air piping. These solenoid valves were connected to a computer 60 via control circuits 51, 52, 53, 54.
【００３２】液送ポンプ１２からの出口と貯蔵タンク１
１の間にリターン配管を取り付け、この配管には手動式
流量調整弁１７を接続してあり、この流量制御弁は液送
ポンプ１２の動作時、流路全体に過度の負荷がかからな
いように、かつ適切な圧力になるように、圧力ゲージ１
８を見ながら調節するのに用いられる。この実験例で
は、液送ポンプ１２に３０リットル／分のギヤーポンプ
を用い、流量調整弁１７を約３０゜に開放して固定する
ことで、圧力ゲージ圧 ２ｋｇ／ｃｍ2 、ニードルバル
ブ大開口で約２４ｋｇ／分の吐出量が確保された。計量
動作の実験例には、上述のように作成した計量装置と、
液体としては酸化チタンを含む塗料で粘チュウ度 ８０
ＫＵ／２５℃、比重１．２０／２０℃のものを用いた。
実験による計量結果は表４のようになった。The outlet from the liquid feed pump 12 and the storage tank 1
1, a return pipe is attached, and a manual flow control valve 17 is connected to this pipe. This flow control valve is designed to prevent an excessive load from being applied to the entire flow path when the liquid feed pump 12 operates. And a pressure gauge 1
Used to adjust while watching 8. In this experimental example, a 30 liter / min gear pump was used as the liquid feed pump 12, and the flow control valve 17 was opened and fixed at about 30 ° to obtain a pressure gauge pressure of 2 kg / cm 2 and a needle valve with a large opening. A discharge rate of 24 kg / min was secured. Experimental examples of the weighing operation include the weighing device created as described above,
As a liquid, a paint containing titanium oxide has a viscosity of 80.
KU / 25 ° C, specific gravity 1.20 / 20 ° C were used.
Table 4 shows the weighing results of the experiment.
【００３３】[0033]
【表４】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 流路バルブ ニードルバルブ 吐出量（１秒） バルブ１ バルブ２ 大口径 小口径 測定結果 ３／４ １／２ １ 閉▲ 閉▲ 開○ 開○ ４０４ｇ ス ２ 閉▲ 開○ 開○ 開○ ３５１ｇ テ ３ 開○ 開○ 開○ 開○ ３１７ｇ ッ ４ 閉▲ 閉▲ 閉▲ 開○ ２５ｇ プ ５ 閉▲ 開○ 閉▲ 開○ ７ｇ ６ 開○ 閉▲ 閉▲ 開○ ６ｇ ７ 開○ 開○ 閉▲ 開○ ５ｇ ８ ステップ６で滴を作る動作 ０．３ｇ／６０ｍｓ ９ ステップ７で滴を作る動作 ０．１８ｇ／６０ｍｓ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ [Table 4] ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Flow valve Needle valve Discharge rate (1 second) Valve 1 Valve 2 Large bore Small bore Measurement result 3/4 1/2 1 Closed Closed Opened Opened 404g 2 Closed Opened Opened Opened 351g Te 3 Opened Opened Opened Opened Opened 317g 4 Closed Closed Closed Opened 25g Step 5 Closed Opened Closed Opened 7g 6 Opened Closed Closed Opened 6g 7 Opened Opened Closed Opened 5g 8 Drop Making Operation in Step 6 0.3g / 60ms 9 Operation to make a drop in step 7 0.18g / 60ms ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【００３４】上表から、次のことが理解される。 １）ニードルバルブ両方とも開で、流路バルブ２３，２
４を両方とも閉じた場合の流量と両方とも開いた場合の
流量との比率は ４０４／３１７＝１．２７倍であり、
流路バルブを閉じると圧力が高められて吐出量が増大す
る。 ２）ニードルバルブ小口径だけ開で、流路バルブ２３，
２４を両方とも閉じた場合の流量と両方とも開いた場合
の流量との比率は ２５／５＝５倍であり、流路バルブ
を閉じると圧力が高められて吐出量が増大する。 目的秤量を定めて、実験例のデータに基づき実施した計
量速度、計量精度は次のような結果であった。From the above table, the following can be understood. 1) Both the needle valves are open and the flow path valves 23, 2
The ratio of the flow rate when both 4 are closed to the flow rate when both are open is 404/317 = 1.27 times,
When the flow path valve is closed, the pressure is increased and the discharge amount is increased. 2) Open only the small diameter of the needle valve,
The ratio of the flow rate when both 24 are closed to the flow rate when both are open is 25/5 = 5. When the flow path valve is closed, the pressure is increased and the discharge amount is increased. The target weighing was determined, and the weighing speed and weighing accuracy performed based on the data of the experimental examples were as follows.
【００３５】[0035]
【表５】 [Table 5]
【００３６】以上の説明は、主として液体が１種類で３
０ｋｇ以下の秤量について図示し説明してきたが、貯蔵
タンク、天秤などを大きくすることにより、さらに大き
な秤量の計量が可能になる。また、図示した装置を複数
以上配列し、受け容器を置いた天秤を１台又は２台移動
可能にするか、あるいは複数以上のバルブを移動可能に
して１台の天秤を利用するようにすれば、複数以上の液
体を迅速にかつ正確に計ることができるようになる。ま
た、流路バルブや、分岐パイプを適宜選択することによ
り、吐出量を変えることができる。The above explanation is based on the fact that one kind of liquid is
Although a weighing of 0 kg or less has been shown and described, it is possible to measure a larger weighing by increasing the size of the storage tank, the balance, and the like. Also, if a plurality of the illustrated devices are arranged and one or two balances on which the receiving containers are placed can be moved, or a plurality of valves can be moved and one balance is used. Thus, a plurality of liquids can be measured quickly and accurately. In addition, the discharge amount can be changed by appropriately selecting the flow path valve and the branch pipe.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上詳細に説明した如く、本発明によれ
ば、 １）ニードルバルブの数が少ない場合は、計量装置が小
型化できる。 ２）計量速度が早い。例えば、４種類の高粘チュウ度液
体を計１６ｋｇを計量するには４分以下である。 ３）秤量速度が正確である。 ４）ニードルバルブ数の少ない場合、装置は簡単であり
コストが低廉である。 ５）装置の取扱が容易であり、メンテナンスが容易であ
る。 ６）ニードルバルブを複数以上多数固定配列して受容器
を置いた天秤を１台又は２台移動可能にした装置を簡単
に組むことができる。As described above in detail, according to the present invention, 1) when the number of needle valves is small, the measuring device can be downsized. 2) Fast weighing speed. For example, it takes less than 4 minutes to measure a total of 16 kg of four kinds of high-viscosity liquids. 3) The weighing speed is accurate. 4) When the number of needle valves is small, the device is simple and the cost is low. 5) The equipment is easy to handle and maintenance is easy. 6) It is possible to easily assemble a device in which a plurality of needle valves are fixedly arranged and one or two balances on which a receiver is placed are movable.
【図１】本発明による計量装置の構成を表す概略回路図
である。FIG. 1 is a schematic circuit diagram illustrating a configuration of a weighing device according to the present invention.
【図２】本発明による計量装置の制御システムを表す概
略回路図である。FIG. 2 is a schematic circuit diagram illustrating a control system of the weighing device according to the present invention.
１０ 計量装置 １１ 液体貯蔵
タンク １２ ポンプ １３ 供給側配
管 １４ ニードルバルブ １４Ａ，１４Ｂ
ニードル部 １５ 戻り側配管 １６ 電子天秤 ２０ 分岐配管部 ２１，２２ 枝
管 ２３，２４ 開閉バルブ ２８ 容器 ６０ コンピユータReference Signs List 10 Measuring device 11 Liquid storage tank 12 Pump 13 Supply pipe 14 Needle valve 14A, 14B
Needle part 15 Return pipe 16 Electronic balance 20 Branch pipe part 21, 22 Branch pipe 23, 24 Open / close valve 28 Container 60 Computer
Claims (2)
と、 口径の異なる複数のニードル部を有する多段開閉ニード
ルバルブと、 このニードルバルブに前記タンク内の粘調液体を供給・
復帰させるように接続された供給側配管及び戻り側配管
と、 前記戻り側配管の途中に挿入され複数に分岐した後一つ
に収れんする分岐配管部と、 この分岐配管部に含まれる内径の異なる複数の枝管と、 各枝管の途中に配置された開閉バルブと、 前記ニードルバルブから落下する粘調液体を採取する容
器を載せるための電子天秤と、 前記電子天秤からの信号に基づいて前記ニードルバルブ
の動作及び前記開閉バルブの動作を制御するコンピユー
タとを備えることを特徴とする粘調液体の計量装置。1. A viscous liquid tank and viscous liquid delivery means, a multistage opening / closing needle valve having a plurality of needle portions having different diameters, and supplying the viscous liquid in the tank to the needle valve.
A supply-side pipe and a return-side pipe connected so as to return, a branch pipe part inserted in the middle of the return-side pipe, branched into a plurality of pieces, and then converged into one, and an inner diameter included in the branch pipe part is different. A plurality of branch pipes, an opening / closing valve arranged in the middle of each branch pipe, an electronic balance for mounting a container for collecting a viscous liquid falling from the needle valve, and a signal based on a signal from the electronic balance. A viscous liquid metering device, comprising: a computer that controls an operation of a needle valve and an operation of the on-off valve.
する方法において、ニードルバルブからの戻り側液体を
複数に分岐した後一つに収れんする分岐配管部を通過さ
せ、 この分岐配管部内の各枝管を異なる内径に設定し、 各枝管に設けた開閉バルブの開閉動作と、ニードルバル
ブの開閉動作とを組み合せ、ステップ式の秤量とするこ
とを特徴とする粘調液体の計量方法。2. A method for measuring a viscous liquid using a needle valve, wherein the return liquid from the needle valve is branched into a plurality of liquids and then passed through a branch pipe part that converges into a plurality of liquids. A method for measuring a viscous liquid, characterized in that branch pipes are set to different inner diameters, and an opening / closing operation of an opening / closing valve provided in each branch pipe is combined with an opening / closing operation of a needle valve to perform step-type weighing.
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- 1991-07-26 JP JP3208897A patent/JP2640590B2/en not_active Expired - Fee Related
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