JP4740749B2 - mixer - Google Patents
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Description
本発明は、はんだペーストや各種化学物質のような流動性材料の混合に使用されるミキサーに関するものである。 The present invention relates to a mixer used for mixing fluid materials such as solder paste and various chemical substances.
例えば、電子部品等のはんだ付けに使用されるクリーム状はんだを製造する場合、公転及び自転する混合容器を備えたミキサーが使用され、混合すべき複数の材料を入れた上記混合容器を1000回転以上の高速で公転させると共に、適宜速度で自転させることにより、その中の材料を均一に混合するようにしている。この場合、品質の良い製品を得るためには、材料の種類や特性等に応じて上記混合容器の公転速度と自転速度とを適正に制御することが重要である。 For example, when producing cream-like solder used for soldering electronic parts, etc., a mixer having a mixing container that revolves and rotates is used, and the mixing container containing a plurality of materials to be mixed is rotated 1000 times or more. In addition to revolving at a high speed, the materials therein are uniformly mixed by rotating at an appropriate speed. In this case, in order to obtain a product with good quality, it is important to appropriately control the revolution speed and the rotation speed of the mixing container according to the type and characteristics of the material.
従来の一般的なミキサーにおいては、上記混合容器の公転及び自転を、1つのモータを使用し、これに歯車や伝動ベルト等からなる伝動機構を組み合わせて行うように構成されている。ところが、このように1つのモータで混合容器を公転及び自転させる駆動方式では、公転速度と自転速度とを別々にかつ自由に制御することができないため、材料の種類や特性等に応じた適正な混合を行うことができない。 The conventional general mixer is configured to perform revolution and rotation of the mixing container by using a single motor and a transmission mechanism including a gear, a transmission belt, and the like. However, in the drive system in which the mixing container is revolved and rotated by one motor in this way, the revolution speed and the rotation speed cannot be controlled separately and freely. Mixing cannot be performed.
そこで、このような問題を解決するため特許文献1には、混合容器の公転及び自転を別々のモータで行うようにしたミキサー(混練装置)が開示されている。このミキサーによれば、公転速度と自転速度とを独立して制御することができるため、材料の種類や特性等に応じて適正な混合を行うことが可能となり、品質の良い製品を得ることができる。
ところが、上記特許文献1に記載されたミキサーは、自転用のモータを混合容器に直接連結し、このモータが混合容器と一緒に公転するようにしているため、該モータの重量によって公転時の慣性力が非常に大きくなり、公転用モータとして容量の大きいものを使用しなければならないばかりでなく、迅速で応答性の良い速度制御が行いにくいという欠点がある。しかも、混合容器と同数の自転用モータを必要とするため、混合容器の数に応じてモーターの数も多くなる。
However, the mixer described in
そこで本発明の目的は、混合容器の公転時の慣性力等を増大させることなく、該混合容器の公転速度及び自転速度を少数のモータで独立して制御することができる、合理的設計構造を有するミキサーを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a rational design structure capable of independently controlling the revolution speed and rotation speed of the mixing container with a small number of motors without increasing the inertial force or the like during the revolution of the mixing container. It is to provide a mixer having.
上記目的を達成するため、本発明のミキサーは、ハウジングの内部に鉛直な公転軸を中心に回転自在なるように配設された回転基板と、この回転基板に上記公転軸に対して傾斜する自転軸を中心に回転自在なるように取り付けられ、被混合物が収容された混合容器を保持する容器ホルダと、上記回転基板を回転させる公転モータと、上記容器ホルダを自転させる自転モータと、上記公転モータの回転力を回転基板に伝える公転伝動機構と、上記自転モータの回転力を容器ホルダに伝える自転伝動機構とを有し、上記公転モータ及び自転モータが、互いに同じ容量及びサイズを有していて、ハウジングの内部の上記公転軸を挟んで互いに相対する左右対称の位置に並べて設置されることにより、ミキサーの左右の重量バランスが図られていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a mixer according to the present invention includes a rotating board disposed inside a housing so as to be rotatable around a vertical revolution axis, and a rotation board that is inclined with respect to the revolution axis. A container holder that is mounted so as to be rotatable about an axis and holds a mixing container containing a mixture, a revolving motor that rotates the rotating substrate, a revolving motor that revolves the container holder, and the revolving motor A rotation transmission mechanism that transmits the rotational force of the rotation motor to the rotating substrate and a rotation transmission mechanism that transmits the rotation force of the rotation motor to the container holder, and the rotation motor and the rotation motor have the same capacity and size. , this which by being placed side by side at a position opposing symmetrical to each other across the revolution axis of the housing, the weight balance between the left and right of the mixer is achieved The one in which the features.
また、本発明のミキサーにおいては、ハウジングの内部にメインベースが水平に設けられ、該メインベースの上面中央位置に円筒状の軸受部が鉛直に固定されると共に、該軸受部の内部に上記公転軸がベアリングを介して回転自在に支持され、上記メインベースの下方の位置に上記公転モータ及び自転モータが配設され、上記公転伝動機構は、上記公転モータの出力軸に取り付けられた公転駆動プーリと、上記公転軸に取り付けられた公転従動プーリと、これら公転駆動プーリと公転従動プーリとの間に掛け渡された伝動ベルトとにより構成され、上記自転伝動機構は、上記軸受部の外周にベアリングを介して回転自在に取り付けられて相互に一体に結合された中心ギヤ及び自転従動プーリと、上記自転モータの出力軸に取り付けられた自転駆動プーリと、該自転駆動プーリと上記自転従動プーリとの間に掛け渡された伝動ベルトと、上記回転基板に回転自在に取り付けられた自転伝動軸と、該自転伝動軸に固定されて上記中心ギヤに噛合し、該自転伝動軸と共に自転しながら中心ギヤの周りを公転する従動ギヤと、上記自転伝動軸に固定された回転基板側の自転駆動プーリと、上記容器ホルダに設けられた回転基板側の自転従動プーリと、これら回転基板側の自転駆動プーリと自転従動プーリとの間に掛け渡された伝動ベルトとにより構成されていることが望ましい。 In the mixer according to the present invention , the main base is horizontally provided inside the housing, and the cylindrical bearing portion is vertically fixed at the center position of the upper surface of the main base, and the revolving operation is performed inside the bearing portion. A shaft is rotatably supported through a bearing, the revolution motor and the rotation motor are disposed below the main base, and the revolution transmission mechanism is a revolution drive pulley attached to the output shaft of the revolution motor. And a revolving driven pulley attached to the revolving shaft, and a transmission belt stretched between the revolving driving pulley and the revolving driven pulley, and the revolving transmission mechanism has a bearing on the outer periphery of the bearing portion. A center gear and a rotation driven pulley that are rotatably attached to each other and integrally coupled to each other, and a rotation mounted on the output shaft of the rotation motor. A driving pulley, a transmission belt stretched between the rotation driving pulley and the rotation driven pulley, a rotation transmission shaft rotatably attached to the rotating substrate, and the center fixed to the rotation transmission shaft A driven gear that meshes with the gear and revolves around the center gear while rotating together with the rotation transmission shaft, a rotation drive pulley on the rotation substrate side fixed to the rotation transmission shaft, and a rotation substrate provided on the container holder It is preferable that the rotation driven pulley on the side and a transmission belt stretched between the rotation driving pulley on the rotating substrate side and the rotation driven pulley are desirable.
さらに、本発明のミキサーは、上記公転モータ及び自転モータを速度制御するための制御装置を有し、該制御装置は、上記公転モータ及び自転モータの回転速度を検出する公転速度センサ及び自転速度センサと、各モータに個別に接続されたインバータとを有していて、上記速度センサによる検出速度と設定速度との差に基づいて該インバータで各モータへの供給周波数を変えることにより、これらのモータを独立して速度制御するように構成されている。 Furthermore, the mixer of the present invention has a control device for controlling the speed of the revolution motor and the rotation motor, and the control device detects a rotation speed of the revolution motor and the rotation motor and a rotation speed sensor. And an inverter individually connected to each motor, and by changing the supply frequency to each motor by the inverter based on the difference between the speed detected by the speed sensor and the set speed, these motors Are configured to independently control the speed.
本発明のミキサーは、混合容器の公転速度及び自転速度を別々のモータで独立して制御することができるため、混合すべき材料の種類や特性等に応じて適正な混合を行うことが可能で、品質の良い製品を得ることができる。また、上記公転モータ及び自転モータをハウジングの内部の定位置に固定的に設置した構成としたことにより、自転モータを混合容器に一体に連結して該混合容器と一緒に公転させる従来のミキサーに比べ、構造が簡単であるばかりでなく、上記混合容器の公転時の慣性力が小さく、このため速度制御が容易で応答性に勝れる。しかも、自転モータを混合容器と同数設ける必要がないため、モーター数も少なくて済む。 In the mixer of the present invention, the revolution speed and rotation speed of the mixing container can be controlled independently by separate motors, so that appropriate mixing can be performed according to the type and characteristics of the material to be mixed. You can get a good quality product. In addition, since the revolving motor and the revolving motor are fixedly installed at fixed positions inside the housing, the revolving motor is integrally connected to the mixing container so that the revolving motor is revolved together with the mixing container. In comparison, not only is the structure simple, but the inertial force at the time of revolution of the mixing container is small, so that the speed control is easy and the response is excellent. In addition, since it is not necessary to provide the same number of rotation motors as the mixing container, the number of motors can be reduced.
以下、本発明に係るミキサーの好ましい一実施形態について詳細に説明する。図1〜図3において、1は略矩形の箱形をしたハウジングであって、上部に開閉自在の蓋2を備えており、このハウジング1の内部には、その中間位置にメインベース3が水平に設けられている。このメインベース3は、ハウジング1の内底部から立ち上がった支持枠13の上端に、ゴムやばね等の吸振部材14を介して支持されたもので、該メインベース3の上面中央位置には、円筒状をした軸受部4が鉛直に設けられ、この軸受部4の内部に、鉛直方向を向く公転軸5がベアリング6を介して回転自在なるように支持され、この公転軸5の上端に回転基板7が固定されている。
Hereinafter, a preferred embodiment of the mixer according to the present invention will be described in detail. In FIG. 1 to FIG. 3,
上記回転基板7は、図4からも分かるように、中央に位置する矩形の水平部7aと、該水平部7aの両端部から斜め上向きに延びる傾斜部7b,7bとを有していて、上記水平部7aの下面中央位置に上記公転軸5が連結されている。また、上記各傾斜部7bに設けられた軸受部8には、被混合物を収容した混合容器11を保持するための筒状の容器ホルダ9が、上記公転軸5に対して傾斜する自転軸10により、該自転軸10を中心に回転自在なるように取り付けられている。
従って、上記回転基板7の両側に対称に取り付けられた2つの容器ホルダ9,9は、それぞれ自転軸10を中心に自転可能であると同時に、回転基板7が公転軸5を中心に回転することによって該公転軸5の回りを公転可能である。
As can be seen from FIG. 4, the
Accordingly, the two
上記容器ホルダ9は、上部が開放していて、この上部から上記混合容器11を出し入れするものである。また、上記被混合物としては、例えばはんだペーストやその他の各種化学物質のような流動性の材料が挙げられる。
The upper part of the
上記回転基板7には、該回転基板7の上面を覆う略円錐状の浅皿形をしたトレー12が取り付けられ、該トレー12に開けた開口12aを通じて各混合容器11の上端部分が該トレー12の上面に露出するようになっている。
A
上記ハウジング1の内部には、上記回転基板7を回転させるための公転モータ15と、上記容器ホルダ9を回転させるための自転モータ16とが、上記メインベース3より下方の定位置に、出力軸15a,16aを鉛直かつ上方に向けて固定的に設置されている。これら2つのモータ15,16は、互いにほぼ同じ容量及びサイズを有するもので、上記公転軸5を挟んで互いに相対する対称の位置に並べて配設され、上記メインベース3の下面に結合されたモータベース17の下面に取り付けられている。そして、一方の公転モータ15が、公転伝動機構18を介して上記公転軸5に連結され、他方の自転モータ16が、自転伝動機構19を介して上記2つの容器ホルダ9,9に連結されている。
かくして、重量の大きい2つのモータ15,16をハウジング1の内底部の左右対称となる位置に並べて配設することにより、ミキサー全体の重心が低くなると共に左右の重量バランスが図られるため、高速回転時の振動が抑えられて安定性が向上する。
Inside the
Thus, by arranging the two
上記公転伝動機構18は、図2及び図5から分かるように、上記公転モータ15の出力軸15aに取り付けられた公転駆動プーリ22と、上記公転軸5の下端部に取り付けられた公転従動プーリ23と、これらのプーリ22,23間に掛け渡された伝動ベルト24とで構成されていて、上記公転モータ15を駆動すると、上記公転駆動プーリ22、伝動ベルト24、及び公転従動プーリ23を介して上記公転軸5が回転すると共に、回転基板7が回転し、2つの容器ホルダ9,9が該公転軸5の回りを公転するようになっている。
2 and 5, the
また、上記自転伝動機構19は、図2及び図6から明らかなように、上記軸受部4の外周にベアリング26を介して回転自在に取り付けられた中心ギヤ27と、該中心ギヤ27に上記自転モータ16の回転力を伝える一次側伝動部28と、該中心ギヤ27の回転力を2つの容器ホルダ9,9に伝える2組の二次側伝動部29とで構成されている。上記中心ギヤ27は公転軸5と同心状に位置していて、該公転軸5に対して相対的に回転自在である。
2 and 6, the
上記一次側伝動部28は、上記中心ギヤ27の下部に一体に結合された自転従動プーリ31と、上記自転モータ16の出力軸16aに取り付けられた自転駆動プーリ32と、これらのプーリ31,32間に掛け渡された伝動ベルト33とで構成されている。図1及び図2に示す実際の構成においては、上記自転従動プーリ31が上記軸受部4の外周にベアリング26を介して回転自在に取り付けられ、この自転従動プーリ31の上部の筒部の外周に上記中心ギヤ27が嵌着、固定されている。
The
また、上記二次側伝動部29は、上記回転基板7の水平部7aに回転自在に取り付けられた鉛直を向く自転伝動軸36と、回転基板7の下面側においてこの自転伝動軸36の下端部に固定され、上記中心ギヤ27に噛合する従動ギヤ37と、図4から分かるように回転基板7の上面側において上記自転伝動軸36の上端部に固定された自転駆動プーリ38と、上記容器ホルダ9に設けられた自転従動プーリ39と、これらの自転駆動プーリ38と自転従動プーリ39とに掛け渡された伝動ベルト40とで構成されている。
図中41,42は、上記回転基板7上において上記駆動プーリ38と従動プーリ39との間に配設されたテンションプーリーであって、傾斜する従動プーリ39に合わせて伝動ベルト40の向きを変えると同時に、該伝動ベルト40のテンションを調整するためのものである。
The
In the figure, 41 and 42 are tension pulleys disposed between the
上記自転伝動機構19において、自転モータ16を駆動すると、上記自転駆動プーリ32、伝動ベルト33、及び自転従動プーリ31を介して中心ギヤ27が回転するため、これに噛合する従動ギヤ37が回転すると共に、該従動ギヤ37と一体の上記自転伝動軸36及びその上端の自転駆動プーリ38が回転し、その回転力が上記伝動ベルト40及び自転従動プーリ39を介して上記容器ホルダ9に伝えられることにより、該容器ホルダ9が自転軸10を中心に自転する。
When the
従って、上記公転モータ15と自転モータ16とを同時に駆動すると、2つの容器ホルダ9,9が公転軸5の回りを公転しながらそれぞれの自転軸10を中心に自転し、各容器ホルダ9,9に保持された混合容器11中の被混合物が混合されることになる。この場合の公転速度は通常1,000〜2,000rpm程度、自転速度は400〜800rpm程度であるが、これらの公転速度及び自転速度を別々のモータ15,16で独立して制御することができるため、被混合物の種類や特性等に応じて適正な混合を行うことが可能となり、品質の良い製品を得ることができる。なお、上記公転速度及び自転速度が上記以外の数値であっても良いことは言うまでもないことである。
Accordingly, when the revolving
また、重量の大きい上記公転モータ15及び自転モータ16をハウジング1の内底部の定位置に固定的に設置したことにより、自転モータ16を混合容器11に一体に連結して該混合容器11と一緒に公転させる方式の従来のミキサーに比べ、構造が簡単であるばかりでなく、上記混合容器11の公転時の慣性力が小さいため速度制御が容易で応答性に勝れる。しかも、1つの自転モータ16で2つの混合容器11,11を自転させるものであるため、該混合容器11,11と同数のモータを必要とせず、このためモーター数も少なくて済む。
Further, the revolving
図1及び図2において45は、上記公転モータ15の回転速度(公転速度)を検出するための公転速度センサ、46は、上記自転モータ16の回転速度(自転速度)を検出するための自転速度センサであって、これらの速度センサ45,46による検出速度と設定速度との差に基づいて、制御装置47(図7参照)により上記各モータ15,16が独立して速度制御される。
1 and 2, 45 is a revolution speed sensor for detecting the rotation speed (revolution speed) of the
上記速度センサ45,46は、それぞれ上記メインベース3に取り付けられていて、駆動プーリ22,32と一体になって回転する円板49の両側に位置する投光部と受光部とを有し、該円板49に形成された複数のスリットや孔などの空隙部を透過する光をこれらの投光部と受光部とで検出してカウントすることにより、各モータの回転速度を検出するものである。しかし、上記速度センサ45,46はこのような光学式のものに限らず、電気的に速度を検出するものであっても良い。
The
また、安全装置として、上記ハウジング1には、運転時の異常振動を検出する振動センサ50(図7参照)と、上記蓋2を開放したとき動作する安全スイッチ51(図7参照)とが設けられていて、これらの振動センサ50及び安全スイッチ51が動作したとき上記制御装置47によって各モータ15,16が非駆動状態となるように構成されているが、図1においてこれらの振動センサ50と安全スイッチ51の図示は省略されている。
As a safety device, the
図7には上記制御装置47の一例が示されている。この制御装置47は、上記ハウジング1に設けられていて、制御回路が搭載されたコントロール基板54と、このコントロール基板54に必要な電源を供給する電源装置53と、公転速度及び自転速度の設定やオン・オフ等の操作を行うオペレーションパネル55と、上記コントロール基板54と各モータ15,16との間に接続されたインバータ56,57とを有している。このインバータ56,57は、上記モータ15,16(インダクションモータ)に供給される電源周波数を変えることによって該モータの回転速度を制御するもので、図1〜図3に示すように、上記ハウジング1の内部の上記支持枠13に、モータ15,16に近接して位置するように取り付けられている。
FIG. 7 shows an example of the
ミキサーの運転を行うに当たっては、先ず、混合容器11に収容されている被混合材料の種類や特性あるいは混合条件等に応じ、上記オペレーションパネル55で公転モータ15の回転測度(公転速度)と自転モータ16の回転速度(自転速度)とを設定する。図8にはそれらの設定例が示されている。同図(a)は、自転速度を一定に保ったまま、公転速度を混合工程の後半で減少させてそれらの速度比を変えるように速度制御するための設定例であり、同図(b)は、公転速度及び自転速度を一定の関係に保ったまま、公転方向及び自転方向を特定の時間間隔で交互に逆転させるための設定例である。もちろん、上記公転/自転の速度比や回転方向等は、これ以外の関係に自由に設定することができる。
In operating the mixer, first, according to the type, characteristics or mixing conditions of the material to be mixed accommodated in the mixing
上記設定が完了したあと、上記オペレーションパネル55のスタート釦を押してミキサーをオンにすると、公転モータ15及び自転モータ16が起動して混合が開始される。これらのモータの回転測度はそれぞれ速度センサ45,46で検出され、コントロール基板54上の制御回路にフィードバックされて上記設定速度と比較され、必要な演算処理が行われる。そして、その演算結果は、0〜5Vのアナログ信号に変換されて上記各インバータ56,57に出力され、これらのインバータ56,57で上記設定速度と検出速度との差に応じて電源周波数が調整されることにより、各モータ15,16が独立して速度制御される。
After the above setting is completed, when the start button on the
かくして、上記公転モータ15及び自転モータ16の速度制御をインバータ56,57で行うことにより、例えば歯車機構やクラッチ等を使用して回転比を切り換える場合に比べ、加減速を滑らかに行うことができると共に、公転/自転の回転比を被混合物の種類や特性等に応じて任意にかつ適正に設定することができ、この結果、品質の良い製品を得ることが可能となる。
Thus, by performing the speed control of the
なお、上記公転モータ15及び自転モータ16として通常は3相100V用が使用されるが、上記インバータ56,57を適宜選択することにより、電源が家庭用の単相100Vであっても、海外に多い200Vであっても、モータやその部品等を交換することなく対応することができる。
The revolving
1 ハウジング
5 公転軸
7 回転基板
9 容器ホルダ
10 自転軸
11 混合容器
15 公転モータ
16 自転モータ
18 公転伝動機構
19 自転伝動機構
27 中心ギヤ
36 自転伝動軸
37 従動ギヤ
38 自転駆動プーリ
39 自転従動プーリ
40 伝動ベルト
45 公転速度センサ
46 自転速度センサ
47 制御装置
56,57 インバータ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記公転モータ及び自転モータが、互いに同じ容量及びサイズを有していて、ハウジングの内部の上記公転軸を挟んで互いに相対する左右対称の位置に並べて設置されることにより、ミキサーの左右の重量バランスが図られていることを特徴とするミキサー。 A rotating board disposed inside the housing so as to be rotatable around a vertical revolution axis, and attached to the rotating board so as to be rotatable around a rotation axis inclined with respect to the revolution axis. A container holder for holding a mixing container containing a mixture, a revolving motor for rotating the rotating substrate, a rotating motor for rotating the container holder, a revolving transmission mechanism for transmitting the rotational force of the revolving motor to the rotating substrate, A rotation transmission mechanism that transmits the rotational force of the rotation motor to the container holder;
The revolving motor and the rotating motor have the same capacity and size, and are arranged side by side in symmetrical positions opposite to each other across the revolving shaft inside the housing, so that the left and right weight balance of the mixer mixer wherein the is achieved.
上記公転伝動機構は、上記公転モータの出力軸に取り付けられた公転駆動プーリと、上記公転軸に取り付けられた公転従動プーリと、これら公転駆動プーリと公転従動プーリとの間に掛け渡された伝動ベルトとにより構成され、
上記自転伝動機構は、上記軸受部の外周にベアリングを介して回転自在に取り付けられて相互に一体に結合された中心ギヤ及び自転従動プーリと、上記自転モータの出力軸に取り付けられた自転駆動プーリと、該自転駆動プーリと上記自転従動プーリとの間に掛け渡された伝動ベルトと、上記回転基板に回転自在に取り付けられた自転伝動軸と、該自転伝動軸に固定されて上記中心ギヤに噛合し、該自転伝動軸と共に自転しながら中心ギヤの周りを公転する従動ギヤと、上記自転伝動軸に固定された回転基板側の自転駆動プーリと、上記容器ホルダに設けられた回転基板側の自転従動プーリと、これら回転基板側の自転駆動プーリと自転従動プーリとの間に掛け渡された伝動ベルトとにより構成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のミキサー。 A main base is horizontally provided inside the housing, and a cylindrical bearing portion is vertically fixed at a central position on the upper surface of the main base, and the revolving shaft is freely rotatable through the bearing inside the bearing portion. Supported, the revolving motor and the rotation motor are disposed at a position below the main base,
The revolution transmission mechanism includes a revolution driving pulley attached to the output shaft of the revolution motor, a revolution driven pulley attached to the revolution shaft, and a transmission spanned between the revolution driving pulley and the revolution driven pulley. With belt,
The rotation transmission mechanism includes a center gear and a rotation driven pulley that are rotatably attached to the outer periphery of the bearing portion via a bearing and integrally coupled to each other, and a rotation driving pulley that is mounted on an output shaft of the rotation motor. A transmission belt stretched between the rotation driving pulley and the rotation driven pulley, a rotation transmission shaft rotatably attached to the rotating substrate, and fixed to the rotation transmission shaft to the central gear. A driven gear that meshes and revolves around the center gear while rotating together with the rotation transmission shaft, a rotation drive pulley on the rotation substrate side fixed to the rotation transmission shaft, and a rotation substrate side provided on the container holder. It is composed of a rotation driven pulley and a transmission belt stretched between the rotation driving pulley on the rotating substrate side and the rotation driven pulley.
The mixer according to claim 1 .
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