JP4142123B2 - 原料混合装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば建築資材に用いられるシーリング材や接着材等の原料を混合する原料混合装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の原料混合装置としては、例えば特開平６−７１６４９号公報に記載されているように、ピストンを内部で往復移動させることによって原料を吸入及び吐出する複数の計量容器を備え、各計量容器からそれぞれ異なった量の原料を同時に吐出させて各原料を所定の混合比で混合するようにしたものが知られている。この原料混合装置では、各計量容器のピストンをそれぞれ共通の駆動機構によって同一のストローク量だけ移動するように構成するとともに、各計量容器を各原料の混合比に応じた内径に形成することにより、各計量容器からそれぞれ所定量の原料を同時に吐出させるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の原料混合装置では、各原料の混合比は各原料容器の内径の差のみに依存しているため、混合比を変更したい場合に各原料容器を内径の差が異なったものに交換しなければならず、混合比の変更が極めて困難であるととともに、各計量容器のピストンの移動速度の誤差により、各原料の混合比にバラツキを生ずるという問題点があった。
【０００４】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の原料の混合比を容易に変更することができ、しかも各計量容器の原料吐出量を常に一定にすることのできる原料混合装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１では、ピストンを往復移動させることによって原料を吸入及び吐出する複数の計量容器を備え、各計量容器からそれぞれ任意の量の原料を同時に吐出させて各原料を混合する原料混合装置において、任意の計量容器におけるピストンのストローク量を変更可能に設定するストローク量設定手段と、ピストンの移動量を連続または断続的に検出する移動量検出手段と、各計量容器のピストンがそれぞれのストローク量の移動を同時に開始して同時に終了するようにピストンの駆動手段を制御するとともに、移動量検出手段によって検出されたピストンの移動量に基づき、ピストンの移動量が所定の目標値に近づくようにピストンの移動中にピストンの移動速度を制御する制御手段とを備えている。これにより、任意の計量容器におけるピストンのストローク量を変更することにより、その計量容器の原料吐出量が変わり、各原料の混合比が変更される。また、各計量容器のピストンの移動量が移動量検出手段によって検出され、移動量検出手段によって検出されたピストンの移動量に基づき、ピストンの移動量が常に所定の目標値に近づくようにピストンの移動中にピストンの移動速度が制御されることから、各計量容器の原料吐出量が常に一定になる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１乃至図５は本発明の一実施形態を示すもので、図１は原料混合装置の構成図、図２は制御系を示すブロック図、図３はピストンの位置と時間の関係を示す図、図４及び図５は動作説明図である。
【０００７】
この原料混合装置は、シール材等の主材となる原料Ａを計量する第１計量容器１と、シール材等の触媒となる原料Ｂを計量する第２計量容器２と、第１計量容器１の駆動手段をなす第１油圧シリンダ３と、第２計量容器２の駆動手段をなす第２油圧シリンダ４と、各油圧シリンダ３，４を駆動する油圧回路５と、第１計量容器１の原料吸入量を規制するストローク量設定手段としての第１ストッパ６と、第２計量容器２の原料吸入量を規制するストローク量設定手段としての第２ストッパ７と、第１計量容器１に付設された移動量検出手段としての第１センサ８と、第２計量容器２に付設された移動量検出手段としての第２センサ９と、各油圧シリンダ３，４の動作を制御する制御部１０とから構成されている。
【０００８】
第１計量容器１は一端を外部に突出させたピストン１ａを有し、ピストン１ａの往復移動によって原料Ａを吸入及び吐出するようになっている。第１計量容器１の一端には流路切換弁１ｂが設けられ、流路切換弁１ｂによって第１計量容器１に通ずる流路を原料Ａの吸入側と吐出側とに切換えるようになっている。
【０００９】
第２計量容器２は第１計量容器１よりも内径を小さく形成され、第１計量容器１と同様、一端を外部に突出させたピストン１ａを有し、ピストン２ａの往復移動によって原料Ｂを吸入及び吐出するようになっている。第２計量容器２の一端には流路切換弁２ｂが設けられ、流路切換弁２ｂによって第２計量容器２に通ずる流路を原料Ｂの吸入側と吐出側とに切換えるようになっている。
【００１０】
第１油圧シリンダ３は両端をそれぞれ外部に突出させたピストン３ａを有し、ピストン３ａの一端によって第１計量容器１のピストン１ａを押圧するようになっている。
【００１１】
第２油圧シリンダ４は第１油圧シリンダ３と同様、両端をそれぞれ外部に突出させたピストン４ａを有し、ピストン４ａの一端によって第２計量容器２のピストン２ａを押圧するようになっている。
【００１２】
油圧回路５は、各油圧シリンダ３，４に作動油を給送するポンプ５ａと、第１油圧シリンダ３の一端側及び他端側への作動油流入の切換え及び流量制御を行う第１制御弁５ｂと、第２油圧シリンダ４の一端側及び他端側への作動油流入の切換え及び流量制御を行う第２制御弁５ｃとからなる。
【００１３】
第１ストッパ６は一端に第１油圧シリンダ３のピストン３ａの他端が当接するように配置され、手動で操作可能な位置調整機構６ａによってピストン３ａの移動方向に移動可能に支持されているが、通常は所定位置に固定されている。
【００１４】
第２ストッパ７は一端に第２油圧シリンダ４のピストン４ａの他端が当接するように配置され、位置調整機構７ａによってピストン４ａの移動方向に移動自在に支持されている。この場合、第２ストッパ７はサーボモータ等の駆動機構７ｂによって任意の位置に移動できるようになっている。
【００１５】
第１センサ８は第１計量容器１のピストン１ａに連結された検出子８ａを有し、検出子８ａの移動によってピストン１ａの移動量を連続または断続的に検出する周知の機器からなる。
【００１６】
第２センサ９は第１センサ８と同様、第２計量容器２のピストン２ａに連結された検出子９ａを有し、検出子９ａの移動によってピストン２ａの移動量を連続または断続的に検出するようになっている。
【００１７】
制御部１０は、例えばマイクロコンピュータによって構成され、油圧回路５の各制御弁５ｂ，５ｃ及び各センサ８，９に接続されている。この制御部１０では各センサ８，９によって各計量容器１，２のピストン１ａ，２ａの原料吐出開始から終了までの移動時間を計測し、各ピストン１ａ，２ａがそれぞれのストローク量の移動を同時に開始して同時に終了するように各制御弁５ｂ，５ｃの流量を制御するようになっている。その際、制御部１０では、各センサ８，９によって検出された各ピストン１ａ，２ａの移動量に基づいて、ピストン１ａ，２ａの移動速度をそれぞれ制御するようになっている。
【００１８】
以上のように構成された原料混合装置においては、各ストッパ６，７の位置により、各計量容器１，２のピストン１ａ，２ａのストローク量が設定され、各ピストン１ａ，２ａのストローク量と各計量容器１，２の内径の大きさにより、各計量容器１，２から吐出される原料Ａ，Ｂの量が設定される。即ち、各原料Ａ，Ｂの計量を行う場合、まず図４に示すように各油圧シリンダ３，４のピストン３ａ，４ａをそれぞれ各ストッパ６，７に当接するまで移動し、各計量容器１，２の流路切換弁１ｂ，２ｂをそれぞれ原料吸入側に連通させることにより、図示しない押出機側から供給される各原料Ａ，Ｂがそれぞれ各計量容器１，２内に吸入される。その際、各原料Ａ，Ｂは各計量容器１，２のピストン１ａ，２ａが各油圧シリンダ３，４のピストン３ａ，４ａに当接するまで吸入される。次に、図５に示すように各計量容器１，２の流路切換弁１ｂ，２ｂをそれぞれ原料吐出側に連通させ、各計量容器１，２のピストン１ａ，２ａを各油圧シリンダ３，４によって押圧することにより、各原料Ａ，Ｂが各計量容器１，２から吐出し、各吐出側流路の合流により、互いに所定の混合比で混合される。その際、図３に示すように第１計量容器１のピストン１ａが吐出開始位置Ｈ1 から終了位置Ｌ1 まで移動する時間ｔ1 と、第２計量容器２のピストン２ａが吐出開始位置Ｈ2 から終了位置Ｌ2 まで移動する時間ｔ2 とが各センサ８，９の検知によって計測され、各ピストン１ａ，２ａがそれぞれのストローク量の移動を同時に開始して同時に終了するように各油圧シリンダ３，４への作動油の流量が各制御弁５ｂ，５ｃによって制御される。また、各ピストン１ａ，２ａの移動中においては、その移動量Ｈが各センサ８，９によって連続または断続的に検出され、例えば第１の計量容器１において、経過時間ｔにおけるピストン１ａの移動量Ｈが目標値Ｈｔに対してαだけ多い場合、ピストン１ａの移動速度がαに対応する分だけ減少するように第１の油圧シリンダ３への作動油の流量が第１の制御弁５ｂによって制御される。その際、第２の計量容器２においても同様の制御を行う。また、各原料Ａ，Ｂの混合比を変更したい場合には、位置調整機構７ａにより第２ストッパ７を移動して第２計量容器２のピストン２ａのストローク量を変えることにより、第１計量容器１に対する第２計量容器２の原料吐出量、即ち各原料Ａ，Ｂの混合比が任意に設定される。
【００１９】
このように、本実施形態の原料混合装置によれば、第２計量容器２のピストン２ａに当接する第２ストッパ７によってピストン２ａのストローク量を変更することにより、第１及び第２計量容器１，２の原料吐出量を各原料Ａ，Ｂの混合比に応じて任意に設定するようにしたので、各原料Ａ，Ｂの混合比を容易に変更することができ、原料混合比の異なる他種類の製品の混合に有利である。この場合、各計量容器１，２のピストン１ａ，２ａの移動量を各センサ８，９によって検出し、ピストン１ａ，２ａの移動量が常に目標値に近づくようにピストン１ａ，２ａの移動速度を制御しているので、各計量容器１，２の原料吐出量を常に一定にすることができ、原料混合比の均一化を図ることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の原料混合装置によれば、複数の原料の混合比を容易に変更することができるので、原料混合比の異なる他種類の製品の混合に有利であり、生産性の向上を図ることができ、しかも、ピストンの移動量が常に所定の目標値に近づくようにピストンの移動中にピストンの移動速度が制御され、各計量容器の原料吐出量を常に一定にすることができるので、原料混合比の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す原料混合装置の構成図
【図２】制御系を示すブロック図
【図３】ピストンの位置と時間の関係を示す図
【図４】原料混合装置の動作説明図
【図５】原料混合装置の動作説明図
【符号の説明】
１…第１計量容器、１ａ…ピストン、２…第２計量容器、２ａ…ピストン、３…第１油圧シリンダ、４…第２油圧シリンダ、８…第１センサ、９…第２センサ、１０…制御部、Ａ，Ｂ…原料。

Claims (2)

1. ピストンを往復移動させることによって原料を吸入及び吐出する複数の計量容器を備え、各計量容器からそれぞれ任意の量の原料を同時に吐出させて各原料を混合する原料混合装置において、
   任意の計量容器におけるピストンのストローク量を変更可能に設定するストローク量設定手段と、
   ピストンの移動量を連続または断続的に検出する移動量検出手段と、
   各計量容器のピストンがそれぞれのストローク量の移動を同時に開始して同時に終了するようにピストンの駆動手段を制御するとともに、移動量検出手段によって検出されたピストンの移動量に基づき、ピストンの移動量が所定の目標値に近づくようにピストンの移動中にピストンの移動速度を制御する制御手段とを備えた
   ことを特徴とする原料混合装置。
2. 前記ストローク量設定手段を、ピストンの移動方向一端側に当接するストッパと、ストッパをピストン移動方向の任意の位置に移動可能な位置調整手段とから構成した
   ことを特徴とする請求項１記載の原料混合装置。

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