JP3879882B2 - Liquid pressure filling method and pressure filling apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は液体の圧力充填方法および圧力充填装置に関し、より詳しくは、例えば薬液に圧力を加えてアンプル内に所定量を充填する圧力充填方法および圧力充填装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、薬液に圧力を加えてアンプル内に充填する圧力充填方法は知られている(例えば特公平1−46392号公報)。上記特公平1−46392号公報の充填方法は、充填開始時の液圧をもとに所定量の充填液が容器に充填されるであろう充填終了予定時間を演算し、該充填終了予定時間となったら充填機構による充填を終了するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の充填方法では、充填開始後に液体の圧力が変動した場合に、容器への充填量にばらつきが生じるという欠点があった。そして、このような欠点を解消する方法として、特開平9−2583号公報の充填方法が提案されている。
この特開平9−2583号公報の方法では、充填開始後に所定時間ごとに液圧を計測して、計測した各時点までの充填量を演算する。そして、各所定時間ごとに演算した充填量を順次加算していき、このように加算した充填量が予め設定した充填量となったら、容器への充填液の充填を停止させるようにしている。
しかしながら、この特開平9−2583号公報の方法においては、順次加算した合計の充填量が設定した充填量を越えてから充填を停止するため、充填終了後の容器内の充填液の量は、設定した充填量よりも常に多くなるという欠点があった。しかも、圧力を計測する時間の間隔が長い場合には、充填終了後の容器内の充填液の量の誤差が一層大きくなるという欠点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
このような事情に鑑み、本発明は、液体に圧力を加えた状態で、容器内に充填を行う液体の圧力充填方法であって、充填開始後、液体の圧力を順次検出するとともに、予め記憶した液圧と充填量との関数を基に液体の圧力の検出間隔ごとにその間隔内に容器に充填された液体の充填量を演算し、それら演算して求めた液体の充填量を積算して容器内に充填された液体の合計充填量、およびこれから充填すべき残量を演算し、かつ、該充填すべき残量を容器内に充填するための所要時間を演算するとともに充填時間の計測を開始し、該所要時間と充填時間が一致したら、容器内への液体の充填を終了するようにした液体の圧力充填方法を提供するものである。
また、第2の発明は、液体を貯溜する圧力タンクと、圧力タンク内の液体を加圧する加圧手段と、上記圧力タンクと連通するとともに開閉弁を有する複数の充填機構と、これら充填機構の作動を制御する制御装置と、液体の圧力を検出して上記制御装置に入力する液圧センサとを備えた液体の圧力充填装置であって、上記制御装置は、充填開始後、液体の圧力を順次読み込むとともに、予め記憶した液圧と充填量との関数を基に液体の圧力の検出間隔ごとにその間隔内に容器に充填された液体の充填量を演算し、それら演算して求めた液体の充填量を積算して容器内に充填された液体の合計充填量、およびこれから充填すべき残量を演算し、かつ、該充填すべき残量を容器内に充填するための所要時間を演算するとともに充填時間の計測を開始し、該所要時間と充填時間が一致したら、容器内への液体の充填を終了するように構成した液体の圧力充填装置を提供するものである。
【0005】
【作用】
上述した本発明によれば、従来に比較して、容器内への充填液の充填量を高精度に管理することができる。
【0006】
【実施例】
以下、図示実施例について本発明を説明すると、図1において、1は圧力充填装置であり、容器としてのアンプル2に所定量の薬液3を充填できるようになっている。
圧力充填装置1は、薬液3を貯溜する圧力タンク4と、導管5を介して圧力タンク4と連通する分配管6と、この分配管6に接続した複数の充填機構7と、さらにこれら充填機構7の作動を制御する制御装置8とを備えている。
圧力タンク4には導管11の一端を接続してあり、この導管11の他端は図示しない圧縮空気の供給源に接続している。導管11の途中には調圧弁12を設けてあり、これにより、圧力タンク4内にほぼ一定圧力の圧縮空気が導入されるようになっている。また、これによって、圧力タンク4および分配管6内の薬液3はほぼ一定の液圧に保持されるようになっている。
各充填機構7は開閉弁13とアンプル2内に挿入されるノズル14とを備えており、後述するように、開閉弁13の開閉作動は制御装置8によって制御されるようになっている。
分配管6には、その内部の薬液3の液圧を検出する液圧センサ15を取り付けてあり、液圧センサ15が検出した分配管6内の液圧は制御装置8に常時入力されるようになっている。
また、分配管6にはその内部に貯溜する薬液3の温度を検出する液温センサ16を設けている。液温センサ16が検出した液温も制御装置8に常時入力されるようになっている。
【0007】
しかして、本実施例の制御装置8は、次のようにして各充填機構7の作動を制御する。
すなわち、図2に示すように、制御装置8は、充填機構7のノズル14がアンプル2内に挿入されたら上記各開閉弁13を同期して開放させる。この時点からアンプル2へ薬液3の充填が開始される(S1)。
制御装置8には、予めアンプル2に充填すべき薬液3の設定充填量Qを記憶させてあり、また、薬液3の液圧・液温と単位時間当たりの流量との関数をもとに薬液3の液圧・液温と充填量との関数を記憶させている。
そして、制御装置8は、充填を開始してから所定時間t(例えば2/100秒)が経過した時点ごとに、液圧センサ15で検出した液圧および液温センサ16で検出した液温を読み込むようになっている(S2)。
この読み込みごとに、すなわち、上記所定時間tが経過した時点ごとに、制御装置8は上記薬液3の液圧・液温と充填量の関数をもとに所定時間tでどれだけの量の薬液3がアンプル2内に充填されたかを演算する(S3)。より詳細には、上記薬液3の液圧・液温から単位時間当たりの流量を求め、該単位時間当たりの流量に上記所定時間tをかけることにより、所定時間tで充填される充填量を演算する。そして、さらに、該今回演算した薬液3の量と過去に演算した薬液3の量とを積算して、現時点でのアンプル2内への薬液3の合計充填量Qxを求め、記憶する(S4)。
また、制御装置8は、現時点でのアンプル2内への薬液3の合計充填量Qxと、予め記憶した設定充填量Qとを比較する(S5)。
【0008】
ここで、仮に設定充填量Qと合計充填量Qxとが同じとなっている場合には、制御装置8は開閉弁13を閉鎖させて充填機構7の作動を停止させ(S6)、その後、S4で求めた合計充填量Qxを零にリセットする(S7)。その後、S1に戻って新たなアンプル2に対する充填を開始する。
一方、上記S5において、薬液3の合計充填量Qxと設定充填量Qとを比較した結果、設定充填量Qよりも薬液3の合計充填量Qxが少ない場合にはそのまま充填作業を継続する必要があるので、制御装置8は、上記所定時間t(2/100秒)の経過した時点ごとに上記S2からS5の処理を繰り返す。
また、本実施例の制御装置8は、上記S5において、合計充填量Qxと設定充填量Qとを比較した結果、設定充填量Qよりも薬液の合計充填量Qxが少ないことを確認した場合には、設定充填量Qから薬液2の合計充填量Qxを差し引いて、これからアンプル2内へ充填すべき薬液3の残量Q1を求める(S8)。そして、前回に求めた残量Q1を記憶していた場合には、それを削除してS8で求めた新たな残量Q1を記憶する(S9)。次に、制御装置8は、S9で記憶した残量Q1と上記関数をもとにして、S9で記憶した残量Q1をアンプル2内に充填するための所要時間txを演算し、記憶する(S10)。より詳細には、液圧センサ15から読み込んだ所定時間の終点の液圧に応じて上記関数から単位時間当たりの流量を求め、該単位時間当たりの流量で残量Q1を除し、それによって、所要時間txを演算する。
また、この所要時間txを演算した時点から上記タイマーによって経過時間の計測を開始する(S11)。
これと同時に制御装置8は、上記所要時間txとタイマーで計測した時間とを常時比較し(S12)、S2からS5に示した液圧、液温の次回の読み込みから設定充填量Qとの比較までの間に、すなわち上記所定時点t(2/100秒)が経過する間に、上記タイマーで計測した経過時間が上記所要時間txの終点が到来したら、その時点で充填機構7の作動を停止させる(S6)。これにより現在のアンプル2に対する充填が終了する。
【0009】
その後、制御装置8は、S4で積算した合計充填量Qx、所要時間txおよびタイマーによる計測時間を零にリセットし(S7)、それらからS1に戻って新たなアンプル2に充填を開始する。
一方、S12において、制御装置8は、上記所要時間txとタイマーで計測した時間とを常時比較して、S2からS5に示した次回の液圧、液温の読み込みから設定充填量Qとの比較までの間に(所定時間tの経過した時点までの間に)、タイマーで計測した経過時間が上記所要時間txに達しない場合には、S8からS12において再度同じ処理を行う。なお、制御装置8は、S12における所要時間txとタイマーで計測した時間との比較は、2/1000秒ごとに行うようにしている。換言すると、S2からS5における液圧等の読み込みの1周期の間にS12において10回の比較を行うようにしている。
上述した本実施例によれば、充填開始後の時間の経過に伴うアンプル2内への薬液3の充填量の積算と、所定時間tが経過した時点ごとに残量と所要時間txを把握して充填終了のタイミングを決めているので、設定充填量Qと実際にアンプル2に充填された薬液3の充填量との誤差を小さくすることができる。したがって、従来に比較して、アンプル2内への薬液3の充填量を高精度に管理することができる。また、上記実施例では、薬液の液圧だけでなく液温も上記関数に加味しているので、薬液3の充填量をより一層高精度に管理することができる。
【0010】
(第2実施例)
次に、図3は、制御装置8による充填機構7の作動制御に関する第2実施例を示したものであり、この第2実施例は、上記図2に示した第1実施例におけるS5の処理を省略し、上記S4から直ちにS8の処理に移行するようにしたものである。
すなわち、制御装置8は、充填機構7のノズル14がアンプル2内に挿入されたら上記各開閉弁14を同期して開放させる。この時点からアンプル2へ薬液3の充填が開始される(S1)。
制御装置8には、予めアンプル2に充填すべき薬液3の設定充填量Qを記憶させてあり、また、薬液3の液圧・液温と充填量との関数を記憶させている。
そして、制御装置8は、充填を開始してから所定時間t(例えば2/100秒)が経過した時点ごとに、液圧センサ15で検出した液圧および液温センサ16で検出した液温を読み込むようになっている(S2)。
この読み込みごとに、すなわち、上記所定時間tが経過した時点ごとに、制御装置8は上記関数をもとに所定時間tでどれだけの量の薬液3がアンプル2内に充填されたかを演算する(S3)。そして、さらに、該今回演算した薬液3の量と過去に演算した薬液3の量とを積算して、現時点でのアンプル2内への薬液3の合計充填量Qxを求め、記憶する(S4)。
【0011】
次に、制御装置8は、予め記憶した設定充填量Qから現時点でのアンプル2内への薬液3の合計充填量Qxを差し引いて、アンプル2内へ充填すべき薬液3の残量Q1を求める(S5)。このように残量Q1が求められた場合には、そのまま充填作業を継続する必要があるので、制御装置8は、所定時間t(2/100秒)の経過した時点ごとに上記S2からS5の処理を繰り返す。
また、S5において残量Q1があることが確認された場合には、前回求めた残量Q1の記憶を削除して、新たに求めた残量Q1を記憶する(S6)。
次に、制御装置8は、S6で記憶した残量Q1と上記関数をもとにして、S6で記憶した残量Q1をアンプル2内に充填するための所要時間txを演算し、記憶する(S7)。また、この所要時間txを演算した時点から上記タイマーによって経過時間の計測を開始する(S8)。
これと同時に制御装置8は、上記所要時間txとタイマーで計測した時間とを常時比較し(S9)、S2からS5に示した液圧、液温の次回の読み込みから残量Q1の演算までの間に、すなわち上記所定時点t(2/100秒)が経過する間に、上記タイマーで計測した経過時間が上記所要時間txの終点が到来したら、その時点で充填機構7の作動を停止させる(S10)。これにより現在のアンプル2に対する充填が終了する。
その後、制御装置8は、S4で積算した合計充填量Qx、所要時間txおよびタイマーによる計測時間を零にリセットし(S11)、それらからS1に戻って新たなアンプル2に充填を開始する。
一方、S9において、制御装置8は、上記所要時間txとタイマーで計測した時間とを常時比較して、次回の残量値が更新されるまでにタイマーで計測した経過時間が上記所要時間txに達しない場合には、S6からS9において再度同じ処理を行う。
このような第2実施例であっても上述した第1実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【0012】
なお、上記各実施例においては、制御装置8は、予め定めた薬液3の液圧・液温と充填量との関数をもとに各開閉弁13の作動を制御しているが、液圧・液温と充填量との関数の代わりに薬液3の液圧と充填量との関数を用いてもよい。
また、上述した実施例では、液圧センサ15を分配管6に設けているが、液圧センサ15を各充填機構7ごとに設けて、各充填機構7の液圧の変動に応じて制御装置8によって各充填機構7の開閉弁13を上述した実施例に倣って制御するようにしても良い。
さらに、上記実施例においては、制御装置8が液圧を読み込む間隔は所定時間t(2/100秒)として一定であったが、必ずしも所定間隔でなくても良い。すなわち、第1回は2/100秒、第2回は5/100秒、第3回は3/100秒というように適宜の経過時間ごとに、制御装置8が液圧を読み込むようにしても良い。この場合は、求めた単位時間当たりの流量にかける時間が、上記実施例のように一定ではないというだけで、他は上記実施例と同様である。
【0013】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来に比較して、容器内への充填液の充填量を高精度に管理することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を概略の構成図
【図2】図1に示した制御装置8による処理工程を示す図
【図3】本発明の他の実施例を示す制御装置8による処理工程を示す図
【符号の説明】
1 圧力充填装置 2 アンプル
3 薬液 4 圧力タンク
7 充填機構 8 制御装置
13 開閉弁 15 液圧センサ
16 液温センサ[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a liquid pressure filling method and a pressure filling device, and more particularly, to a pressure filling method and a pressure filling device for filling a predetermined amount in an ampoule, for example, by applying pressure to a chemical solution.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a pressure filling method in which an ampoule is filled by applying pressure to a chemical solution is known (for example, Japanese Patent Publication No. 1-46392). The filling method of the above Japanese Patent Publication No. 1-46392 calculates the expected completion time of filling at which a predetermined amount of filling liquid will be filled into the container based on the hydraulic pressure at the start of filling, and the expected completion time of filling. Then, the filling by the filling mechanism is finished.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional filling method described above, there is a drawback that the filling amount into the container varies when the pressure of the liquid fluctuates after the start of filling. As a method for solving such a defect, a filling method disclosed in JP-A-9-2583 has been proposed.
In the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-2583, the hydraulic pressure is measured every predetermined time after the start of filling, and the filling amount up to each measured time is calculated. Then, the filling amount calculated every predetermined time is sequentially added, and when the added filling amount becomes a preset filling amount, filling of the filling liquid into the container is stopped.
However, in the method of this Japanese Patent Laid-Open No. 9-2583, the filling is stopped after the total filling amount sequentially added exceeds the set filling amount, so the amount of the filling liquid in the container after filling is There was a drawback that it always exceeded the set filling amount. In addition, when the time interval for measuring the pressure is long, there is a disadvantage that the error in the amount of the filling liquid in the container after filling is further increased.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In view of such circumstances, the present invention is a liquid pressure filling method for filling a container in a state in which pressure is applied to the liquid, and sequentially detects the liquid pressure after the filling starts and stores it in advance. Based on the function of the liquid pressure and the filling amount, the filling amount of the liquid filled in the container is calculated for each detection interval of the liquid pressure, and the liquid filling amount obtained by the calculation is integrated. The total filling amount of the liquid filled in the container and the remaining amount to be filled are calculated, and the time required for filling the remaining amount to be filled in the container is calculated and the filling time is measured. When the required time and the filling time coincide with each other, a liquid pressure filling method is provided in which filling of the liquid into the container is terminated.
The second invention is a pressure tank for storing liquid, a pressurizing means for pressurizing the liquid in the pressure tank, a plurality of filling mechanisms communicating with the pressure tank and having an on-off valve, and A liquid pressure filling device comprising a control device for controlling the operation and a liquid pressure sensor for detecting the pressure of the liquid and inputting the liquid pressure to the control device. The liquid obtained by sequentially reading and calculating the filling amount of the liquid filled in the container within the interval for each detection interval of the liquid pressure based on the function of the liquid pressure and the filling amount stored in advance, and calculating them. The total filling amount of the liquid filled in the container and the remaining amount to be filled are calculated from this, and the time required for filling the remaining amount to be filled in the container is calculated. In addition, the filling time measurement is opened. And, when the required time and the filling time is matched, there is provided a pressure filling apparatus constructed liquid to terminate the filling of liquid into the container.
[0005]
[Action]
According to the present invention described above, the filling amount of the filling liquid into the container can be managed with higher accuracy than in the past.
[0006]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the illustrated embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a pressure filling device, which can fill an
The pressure filling apparatus 1 includes a
One end of a conduit 11 is connected to the
Each
The
Further, the
[0007]
Therefore, the
That is, as shown in FIG. 2, when the
The
Then, the
Every time this reading is performed, that is, every time when the predetermined time t has elapsed, the
Further, the
[0008]
Here, if the set filling amount Q and the total filling amount Qx are the same, the
On the other hand, when the total filling amount Qx of the
Further, when the
The elapsed time is measured by the timer from the time when the required time tx is calculated (S11).
At the same time, the
[0009]
Thereafter, the
On the other hand, in S12, the
According to the above-described embodiment, the amount of filling of the
[0010]
(Second embodiment)
Next, FIG. 3 shows a second embodiment relating to the operation control of the
That is, when the
The
Then, the
At each reading, that is, every time when the predetermined time t elapses, the
[0011]
Next, the
If it is confirmed in S5 that there is a remaining amount Q1, the storage of the remaining amount Q1 obtained last time is deleted and the newly obtained remaining amount Q1 is stored (S6).
Next, the
At the same time, the
Thereafter, the
On the other hand, in S9, the
Even in the second embodiment, it is possible to obtain the same effects as those of the first embodiment described above.
[0012]
In each of the above embodiments, the
In the above-described embodiment, the hydraulic pressure sensor 15 is provided in the
Furthermore, in the above embodiment, the interval at which the
[0013]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an effect that the filling amount of the filling liquid into the container can be managed with higher accuracy than in the past.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing processing steps by a
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
充填開始後、液体の圧力を順次検出するとともに、予め記憶した液圧と充填量との関数を基に液体の圧力の検出間隔ごとにその間隔内に容器に充填された液体の充填量を演算し、
それら演算して求めた液体の充填量を積算して容器内に充填された液体の合計充填量、およびこれから充填すべき残量を演算し、かつ、該充填すべき残量を容器内に充填するための所要時間を演算するとともに充填時間の計測を開始し、
該所要時間と充填時間が一致したら、容器内への液体の充填を終了するようにしたことを特徴とする液体の圧力充填方法。A liquid pressure filling method for filling a container with pressure applied to the liquid,
After the filling starts, the liquid pressure is sequentially detected, and the filling amount of the liquid filled in the container is calculated at each liquid pressure detection interval based on the function of the liquid pressure and the filling amount stored in advance. And
The total amount of liquid filled in the container and the remaining amount to be filled are calculated by adding up the liquid filling amounts obtained by the calculation, and the remaining amount to be filled is filled in the container. Calculate the time required to start and start measuring the filling time,
When the required time and the filling time coincide with each other, the filling of the liquid into the container is terminated.
上記制御装置は、充填開始後、液体の圧力を順次読み込むとともに、予め記憶した液圧と充填量との関数を基に液体の圧力の検出間隔ごとにその間隔内に容器に充填された液体の充填量を演算し、
それら演算して求めた液体の充填量を積算して容器内に充填された液体の合計充填量、およびこれから充填すべき残量を演算し、かつ、該充填すべき残量を容器内に充填するための所要時間を演算するとともに充填時間の計測を開始し、
該所要時間と充填時間が一致したら、容器内への液体の充填を終了するようにしたことを特徴とする液体の圧力充填装置。A pressure tank for storing liquid, a pressurizing means for pressurizing the liquid in the pressure tank, a plurality of filling mechanisms communicating with the pressure tank and having an on-off valve, and a control device for controlling the operation of these filling mechanisms; A liquid pressure filling device including a liquid pressure sensor that detects a liquid pressure and inputs the pressure to the control device;
The controller sequentially reads the pressure of the liquid after the start of filling, and at the interval of detecting the pressure of the liquid based on the function of the liquid pressure and the filling amount stored in advance, the liquid filled in the container within that interval. Calculate the filling amount,
The total amount of liquid filled in the container and the remaining amount to be filled are calculated by adding up the liquid filling amounts obtained by the calculation, and the remaining amount to be filled is filled in the container. Calculate the time required to start and start measuring the filling time,
When the required time and the filling time coincide with each other, the filling of the liquid into the container is terminated.
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