JP5378656B2 - 撹拌脱泡装置 - Google Patents
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Description
(概略構成)
図1(a)は、本発明の実施形態に係る撹拌脱泡装置1の構成を示す縦断面図である。また、図1(b)は、図1(a)の一部(後述するガイドプーリ近傍)を模式的に示す平面図である。また、図2は、本撹拌脱泡装置1の全体構成を模式的に示すブロック図である。これらの図に示すように、撹拌脱泡装置1は、内部に撹拌脱泡用の材料を収容できるようになっている装置本体(筐体)2と、この装置本体2内に収容される各種構成部品と、装置本体2の外部に設置される構成部品と、作動を制御するための制御部3と、を備えている。
このうち、装置本体2は、上方に向けて開口する開口部分を有する有底筒状体である第1本体部4と、この第1本体部4の開口部分5を開閉できるようになっている第2本体部としてのカバー部6と、を備えている。ここで、カバー部6は、第1本体部4にヒンジ等によって所定角度回動できるように取り付けられており、第1本体部4の開口部分5を塞ぐことにより、装置本体2の内部空間と外部環境とを遮断し、装置本体2の空間内に塵等の不純物が侵入するのを防ぐことができるようになっている。なお、カバー部6の内側(第1本体部4の開口部分5の端縁に対向する側)には、第1本体部4の開口部分5を塞いだ際に、第1本体部4の開口部分5の端縁に密接するシール部材(弾性変形可能なゴム製のリング状シール部材等)を取り付けるようにしてもよい。
第1本体部4の内部には、公転テーブル11や駆動手段としてのモータ12等を取り付けるための板状の支持部材13が複数の防振用の引っ張りコイルばね14によって弾性的に支持されるようになっている。すなわち、支持部材13は、その外周端縁15に取り付けた引っ張りコイルばね14をほぼ水平方向へ引っ張った状態で、その引っ張りコイルばね14の先端を第1本体部4の側壁内面16に形成したばね支持部17に引っかけるようになっている。
本実施形態に係る撹拌脱泡装置1の制御部3は、図2に示すように、各種検知手段(センサ)からの検知信号及び操作手段10からの入力信号に基づいて制御信号を出力するマイクロコンピュータ(CPU)8と、マイクロコンピュータ8からの制御信号に基づいて電源55とモータ12とを接続又は遮断するON/OFF切換手段56と、モータ12の消費電力Pを検出する消費電力検知手段57と、消費電力検知手段57からの検知信号をA/D変換してデジタル信号としてマイクロコンピュータ8に出力するA/D変換器58と、を備えている。なお、消費電力検知手段57は、試作段階においては横川電機製の貫通型電力計(型式名:WT3000)を使用したが、これに限られず、収容スペースや要求される測定精度等を考慮して、最適のものを使用する。
図3は、本実施形態に係る撹拌脱泡装置1の作動制御状態を説明するためのフローチャート図である。ここで、本実施形態に係る撹拌脱泡装置1の作動制御は、被撹拌脱泡材料が撹拌されることによって所定粘度にまで粘度低下すると、モータ12に作用する負荷トルクも所定値まで低下し、モータ12の消費電力Pも所定値まで低下するという被撹拌脱泡材料とモータ12の負荷トルクとの関係を利用し、モータ12の消費電力Pから被撹拌脱泡材料の粘度を判断し、モータ12の消費電力Pが所定値になると被撹拌脱泡材料の粘度が所定値になったものとして、モータ12の回転を停止させるようになっている。すなわち、本実施形態の撹拌脱泡装置1は、モータ12の消費電力Pを所定時間毎に連続的に検知することにより、被撹拌脱泡材料の粘度変化を連続的に検知して、作動制御を正確に行うものである。
以上のような本実施形態によれば、撹拌脱泡装置1のモータ12の消費電力Pを検知することにより、被撹拌脱泡材料の粘度変化を連続的に検知することができ、その検知結果に基づいて撹拌脱泡装置1の作動制御を行うことができるため、構造が簡単化し、製品コストを低廉化することができる。しかも、本発明は、粘度測定器と同様の理論により、容器内部の材料粘度の測定が行えるため、被撹拌脱泡材料の仕上がり品質、とりわけ粘度のばらつきを小さく抑えることができ、被撹拌脱泡材料の仕上がり品質を優れた水準に維持することができる。その結果、本実施形態の撹拌脱泡装置1は、一部の業界からの厳しい要望に応えることができるようになった。
次に、本発明の第2実施形態に係る撹拌脱泡装置1を図面に基づき詳述する。なお、本実施形態に係る撹拌脱泡装置の基本的構成は、第1実施形態において説明した図1及び図2の構成と同様であるので、第1実施形態における説明と重複することとなる説明を省略する。
基準液としての水を入れたカップ43をカップホルダー41内にセットし、操作手段10のスタートキー60からのオン信号がマイクロコンピュータ8に入力されると、マイクロコンピュータ8から表示手段7に制御信号が出力され、表示手段7が「水を入れたカップをカップホルダーにセットした後、セット完了キーを押してください。」という表示(表示1)を行うようになっている(ステップS1)。
次に、本発明の第3実施形態に係る撹拌脱泡装置1を図9乃至図12に基づき説明する。これらの図面のうち、図9は、本発明の第3実施形態に係る撹拌脱泡装置1を簡略化して示す構造図である。また、図10は、図9の矢印A方向に沿って見た撹拌脱泡装置1の一部詳細図である。また、図11は、本発明の第3実施形態に係る撹拌脱泡装置1の全体構成を模式的に示すブロック図である。また、図12は、本発明の第3実施形態に係る撹拌脱泡装置1の作動制御状態を示すフローチャート図である。なお、本実施形態に係る撹拌脱泡装置1は、第1実施形態の撹拌脱泡装置1の変形例である。したがって、本実施形態に係る撹拌脱泡装置1において、前記第1実施形態の撹拌脱泡装置1と対応する構成部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
次に、本発明の第4実施形態に係る撹拌脱泡装置1を図面に基づき詳述する。なお、本実施形態に係る撹拌脱泡装置1の基本的構成は、第3実施形態において説明した図9乃至図11の構成と同様であるので、第3実施形態における説明と重複することとなる説明を省略する。また、本実施形態に係る撹拌脱泡装置1は、第2実施形態に係る撹拌脱泡装置1と同様に、粘度が被撹拌脱泡材料(例えば、エポキシ系材料)と比較して無視できる程度の温度依存性である(粘度が温度によって変化しないとして取り扱うことができる)基準液(例えば、水)を被撹拌脱泡材料に代えて測定した容器回転モータ72の消費電力Pと、被撹拌脱泡材料について測定した容器回転モータ72の消費電力Pと、の差分値に基づいて作動制御するようになっている。
基準液としての水が容器34内に収容され(基準液としての水を入れたカップ43がカップホルダー41内にセットされ(図1参照))、操作手段10のスタートキー60からのオン信号がマイクロコンピュータ8に入力されると、マイクロコンピュータ8から表示手段7に制御信号が出力され、表示手段7が「水を入れたカップをカップホルダーにセットした後、セット完了キーを押してください。」という表示(表示1)を行うようになっている(ステップS1)。
マイクロコンピュータ8は、テーブル回転モータ71及び容器回転モータ72の回転が停止するタイミングで表示手段7に制御信号を出力し、表示手段7に「被撹拌脱泡材料を入れたカップをカップホルダーにセットした後、セット完了キーを押してください」という表示(表示2)を行うようになっている(ステップS6)。
図15は、本発明の第5実施形態に係る撹拌脱泡装置1を示す図である。本実施形態に係る撹拌脱泡装置1は、消費電力検知手段57がテーブル回転モータ71及び容器回転モータ72の合計の消費電力Pを検知するようになっている点において、容器回転モータ72の消費電力Pのみを消費電力検知手段57で検知する第3及び第4実施形態(図11参照)と相違するが、その基本的構成が図9及び図10に示す撹拌脱泡装置1と同様である。したがって、本実施形態は、消費電力検知手段57によって検知したテーブル回転モータ71及び容器回転モータ72の合計の消費電力Pに基づいて、図12に示したようなテーブル回転モータ71及び容器回転モータ72の回転制御、又は、図13に示したようなテーブル回転モータ71及び容器回転モータ72の回転制御を行うようにしてもよい。
図16は、本発明の第6実施形態に係る撹拌脱泡装置1を示す図である。本実施形態に係る撹拌脱泡装置1は、消費電力検知手段57がテーブル回転モータ71及び複数の容器回転モータ72の合計の消費電力Pを検知するようになっている点において、複数の容器回転モータ72の消費電力Pのみを消費電力検知手段57で検知する第3及び第4実施形態の各変形例(図14参照)と相違するが、その基本的構成が図9及び図10に示す撹拌脱泡装置1と同様である。したがって、本実施形態は、消費電力検知手段57によって検知したテーブル回転モータ71及び容器回転モータ72の合計の消費電力Pに基づいて、図12に示したようなテーブル回転モータ71及び容器回転モータ72の回転制御、又は、図13に示したようなテーブル回転モータ71及び容器回転モータ72の回転制御を行うようにしてもよい。
なお、上記各実施形態において、ベルト53,87は、断面形状が円形のベルトが使用されている。また、その他のベルト47,85,86は、Vベルト又はタイミングベルトが適宜使用される。
Claims (10)
- 支持部材に回転可能に支持された公転テーブルと、
この公転テーブルの回転中心から離れた位置に回転可能に支持され、内部に撹拌・脱泡される材料を収容するようになっている容器と、
前記公転テーブル及び前記容器を回転させるモータと、
前記モータへの通電を制御する制御手段と、
前記モータの消費電力を検知して、その検知結果を前記制御手段に出力する消費電力検知手段と、
を備えた撹拌脱泡装置であって、
前記モータを回転させることにより、前記公転テーブルを回転させると共に前記容器を回転させ、前記容器を前記公転テーブルの回転軸の回りに公転させながら自転させることにより、前記容器内に収容した温度上昇により粘度が低下する被撹拌脱泡材料の撹拌・脱泡作業を実行している場合において、
前記制御手段は、
前記モータへの通電時間が許容下限時間に到達せずに、前記検知結果が所定値になった場合に、故障が発生したと判断して、前記モータへの通電を遮断する、
ことを特徴とする撹拌脱泡装置。 - 支持部材に回転可能に支持された公転テーブルと、
この公転テーブルの回転中心から離れた位置に回転可能に支持され、内部に撹拌・脱泡される材料を収容するようになっている容器と、
前記公転テーブル及び前記容器を回転させるモータと、
前記モータへの通電を制御する制御手段と、
前記モータの消費電力を検知して、その検知結果を前記制御手段に出力する消費電力検知手段と、
を備えた撹拌脱泡装置であって、
前記モータを回転させることにより、前記公転テーブルを回転させると共に前記容器を回転させ、前記容器を前記公転テーブルの回転軸の回りに公転させながら自転させることにより、前記容器内に収容した基準液の撹拌・脱泡作業を実行する予備撹拌脱泡作業において、前記モータの消費電力を前記消費電力検知手段によって所定時間毎に検知し、
前記モータを回転させることにより、前記公転テーブルを回転させると共に、前記容器を回転させ、前記容器を前記公転テーブルの回転軸の回りに公転させながら自転させることにより、前記容器内に収容した温度上昇により粘度が低下する被撹拌脱泡材料の撹拌・脱泡作業を実行する本撹拌脱泡作業において、前記モータの消費電力を前記消費電力検知手段によって所定時間毎に検知し、
前記制御手段は、
前記予備撹拌脱泡作業の前記消費電力検知手段による所定時間毎の前記モータの消費電力の検知結果と、前記本撹拌脱泡作業の前記消費電力検知手段による所定時間毎の前記モータの消費電力の検知結果との差分値を算出し、
前記モータへの通電時間が許容下限時間に到達せずに、前記差分値が所定値になった場合に、故障が発生したと判断して、前記モータへの通電を遮断する、
ことを特徴とする撹拌脱泡装置。 - 支持部材に回転可能に支持された公転テーブルと、
この公転テーブルの回転中心から離れた位置に回転可能に支持され、内部に撹拌・脱泡される材料を収容するようになっている容器と、
前記公転テーブルを回転させるテーブル回転モータと、
前記容器を回転させる容器回転モータと、
前記テーブル回転モータ及び前記容器回転モータへの通電を制御する制御手段と、
前記容器回転モータの消費電力を検知して、その検知結果を前記制御手段に出力する消費電力検知手段と、
を備えた撹拌脱泡装置であって、
前記テーブル回転モータを回転させることにより、前記公転テーブルを回転させると共に、前記容器回転モータを回転させることにより、前記容器を回転させ、前記容器を前記公転テーブルの回転軸の回りに公転させながら自転させることにより、前記容器内に収容した温度上昇により粘度が低下する被撹拌脱泡材料の撹拌・脱泡作業を実行している場合において、
前記制御手段は、
前記容器回転モータへの通電時間が許容下限時間に到達せずに、前記検知結果が所定値になった場合に、故障が発生したと判断して、前記テーブル回転モータ及び前記容器回転モータへの通電を遮断する、
ことを特徴とする撹拌脱泡装置。 - 支持部材に回転可能に支持された公転テーブルと、
この公転テーブルの回転中心から離れた位置に回転可能に支持され、内部に撹拌・脱泡される材料を収容するようになっている容器と、
前記公転テーブルを回転させるテーブル回転モータと、
前記容器を回転させる容器回転モータと、
前記テーブル回転モータ及び前記容器回転モータへの通電を制御する制御手段と、
前記容器回転モータの消費電力を検知して、その検知結果を前記制御手段に出力する消費電力検知手段と、
を備えた撹拌脱泡装置であって、
前記テーブル回転モータを回転させることにより、前記公転テーブルを回転させると共に、前記容器回転モータを回転させることにより、前記容器を回転させ、前記容器を前記公転テーブルの回転軸の回りに公転させながら自転させることにより、前記容器内に収容した基準液の撹拌・脱泡作業を実行する予備撹拌脱泡作業において、前記容器回転モータの消費電力を前記消費電力検知手段によって所定時間毎に検知し、
前記テーブル回転モータを回転させることにより、前記公転テーブルを回転させると共に、前記容器回転モータを回転させることにより、前記容器を回転させ、前記容器を前記公転テーブルの回転軸の回りに公転させながら自転させることにより、前記容器内に収容した温度上昇により粘度が低下する被撹拌脱泡材料の撹拌・脱泡作業を実行する本撹拌脱泡作業において、前記容器回転モータの消費電力を前記消費電力検知手段によって所定時間毎に検知し、
前記制御手段は、
前記予備撹拌脱泡作業の前記消費電力検知手段による所定時間毎の前記容器回転モータの消費電力の検知結果と、前記本撹拌脱泡作業の前記消費電力検知手段による所定時間毎の前記容器回転モータの消費電力の検知結果との差分値を算出し、
前記容器回転モータへの通電時間が許容下限時間に到達せずに、前記差分値が所定値になった場合に、故障が発生したと判断して、前記テーブル回転モータ及び前記容器回転モータへの通電を遮断する、
ことを特徴とする撹拌脱泡装置。 - 支持部材に回転可能に支持された公転テーブルと、
この公転テーブルの回転中心から離れた位置に回転可能に支持され、内部に撹拌・脱泡される材料を収容するようになっている容器と、
前記公転テーブルを回転させるテーブル回転モータと、
前記容器を回転させる容器回転モータと、
前記テーブル回転モータ及び前記容器回転モータへの通電を制御する制御手段と、
前記テーブル回転モータ及び前記容器回転モータの合計の消費電力を検知して、その検知結果を前記制御手段に出力する消費電力検知手段と、
を備えた撹拌脱泡装置であって、
前記テーブル回転モータを回転させることにより、前記公転テーブルを回転させると共に、前記容器回転モータを回転させることにより、前記容器を回転させ、前記容器を前記公転テーブルの回転軸の回りに公転させながら自転させることにより、前記容器内に収容した温度上昇により粘度が低下する被撹拌脱泡材料の撹拌・脱泡作業を実行している場合において、
前記制御手段は、
前記テーブル回転モータ及び前記容器回転モータへの通電時間が許容下限時間に到達せずに、前記検知結果が所定値になった場合に、故障が発生したと判断して、前記テーブル回転モータ及び前記容器回転モータへの通電を遮断する、
ことを特徴とする撹拌脱泡装置。 - 支持部材に回転可能に支持された公転テーブルと、
この公転テーブルの回転中心から離れた位置に回転可能に支持され、内部に撹拌・脱泡される材料を収容するようになっている容器と、
前記公転テーブルを回転させるテーブル回転モータと、
前記容器を回転させる容器回転モータと、
前記テーブル回転モータ及び前記容器回転モータへの通電を制御する制御手段と、
前記テーブル回転モータ及び前記容器回転モータの合計の消費電力を検知して、その検知結果を前記制御手段に出力する消費電力検知手段と、
を備えた撹拌脱泡装置であって、
前記テーブル回転モータを回転させることにより、前記公転テーブルを回転させると共に、前記容器回転モータを回転させることにより、前記容器を回転させ、前記容器を前記公転テーブルの回転軸の回りに公転させながら自転させることにより、前記容器内に収容した基準液の撹拌・脱泡作業を実行する予備撹拌脱泡作業において、前記テーブル回転モータ及び前記容器回転モータの合計の消費電力を前記消費電力検知手段によって所定時間毎に検知し、
前記テーブル回転モータを回転させることにより、前記公転テーブルを回転させると共に、前記容器回転モータを回転させることにより、前記容器を回転させ、前記容器を前記公転テーブルの回転軸の回りに公転させながら自転させることにより、前記容器内に収容した温度上昇により粘度が低下する被撹拌脱泡材料の撹拌・脱泡作業を実行する本撹拌脱泡作業において、前記テーブル回転モータ及び前記容器回転モータの合計の消費電力を前記消費電力検知手段によって所定時間毎に検知し、
前記制御手段は、
前記予備撹拌脱泡作業の前記消費電力検知手段による所定時間毎の前記テーブル回転モータ及び前記容器回転モータの合計の消費電力の検知結果と、前記本撹拌脱泡作業の前記消費電力検知手段による所定時間毎の前記テーブル回転モータ及び前記容器回転モータの合計の消費電力の検知結果との差分値を算出し、
前記テーブル回転モータ及び前記容器回転モータへの通電時間が許容下限時間に到達せずに、前記差分値が所定値になった場合に、故障が発生したと判断して、前記テーブル回転モータ及び前記容器回転モータへの通電を遮断する、
ことを特徴とする撹拌脱泡装置。 - 前記制御手段は、
前記通電時間が前記許容下限時間に到達し、且つ、許容上限時間以下にて、前記検知結果が前記所定値になった場合に、前記被撹拌脱泡材料の撹拌・脱泡作業が正常に完了したと判断して、前記通電を遮断する、
ことを特徴とする請求項1、請求項3、請求項5のうち何れかに記載の撹拌脱泡装置。 - 前記制御手段は、
前記通電時間が前記許容下限時間に到達し、且つ、許容上限時間以下にて、前記差分値が前記所定値になった場合に、前記被撹拌脱泡材料の撹拌・脱泡作業が正常に完了したと判断して、前記通電を遮断する、
ことを特徴とする請求項2、請求項4、請求項6のうち何れかに記載の撹拌脱泡装置。 - 前記制御手段は、
前記通電時間が前記許容上限時間を超えて、前記検知結果が前記所定値にならない場合に、故障が発生したと判断して、前記通電を遮断する、
ことを特徴とする請求項1、請求項3、請求項5、請求項7のうち何れかに記載の撹拌脱泡装置。 - 前記制御手段は、
前記通電時間が前記許容上限時間を超えて、前記差分値が前記所定値にならない場合に、故障が発生したと判断して、前記通電を遮断する、
ことを特徴とする請求項2、請求項4、請求項6、請求項8のうち何れかに記載の撹拌脱泡装置。
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