JP5941757B2 - 被処理物の特性判別方法、及び、攪拌・脱泡装置 - Google Patents

Description

本発明は、被処理物を収容した容器を公転及び自転させることで、当該被処理物の攪拌または脱泡を行う攪拌・脱泡装置を用いた被処理物の特性判別方法、及び、被処理物の特性を判別できる攪拌・脱泡装置に関する。

従来の攪拌・脱泡装置として、特許文献１に記載されたものがある。これは、固定軸に回転自在に設けられたアーム体と、このアーム体に回転自在に設けられた被処理物を収容するための容器と、アーム体を回転させる駆動源とを備えている。駆動源には、アーム体が回転した際に容器が公転すると共に、容器自体を自転させるための自転手段が設けられている。この自転手段は、容器の自転回転数を段階的に調整するための制御機を備える。制御機は、アーム体の回転数の範囲内で容器の自転回転数を段階的に増減するもので、パウダーブレーキが例示できる。

この特許文献１に係る発明では、自転手段が制御機を備えたことにより、容器の自転回転数を段階的に増減できる。このため、容器に収容した被処理物の種類、分量、比重、粘度等に適した自転回転数で被処理物を攪拌または脱泡できる。

特開平７−２８９８７３号公報

従来、攪拌・脱泡装置の運転設定（前記自転回転数の増減設定を含む）は、攪拌・脱泡装置の操作者が手作業で行っていたのが実情である。ここで、攪拌・脱泡装置の適切な運転条件は、被処理物の特性（例えば粘度）により左右される。しかし、従来の運転設定は、操作者の勘により行われていた。このため、運転設定の精度が操作者の有する知識及び経験に影響されることから、常に適切な運転設定がされるとは限られない。また、操作者の勘によると試行錯誤的な運転設定とならざるを得ないため、適切な運転条件の設定ができるまでに攪拌・脱泡装置の試運転が何度も必要になることがあった。また、例えば被処理物の温度上昇の制限、被処理物に硬化剤を投入した後の攪拌時間の制限、攪拌優先の設定とするか脱泡優先の設定とするかの選択等、種々の要因により適切な運転条件が変化するため、操作者の勘だけでは適切な運転設定が困難であった。

このため、前記実情に鑑みると、被処理物の特性を判別することができれば、その結果を運転条件の設定に反映させることができる。

また、被処理物には大変高価なものがある（例えば、レアメタルを含有する電子部品材料等）。このような被処理物では、試運転にのみ用いる（試運転後廃棄する）被処理物を用意できないため、試運転を極力行わずに攪拌・脱泡装置の運転設定を行いたいという、ユーザーの要望も存在する。

よって本発明は、被処理物の特性を判別することで、例えば、適切な運転設定を容易に行うことができる被処理物の特性判別方法、及び、攪拌・脱泡装置を提供することを課題とする。

本発明は、被処理物を収容した容器を公転及び自転させることで、当該被処理物の攪拌または脱泡を行う攪拌・脱泡装置を用いた被処理物の特性判別方法であり、前記容器の自転に関するパラメータとして、前記容器の自転回転数、前記容器の自転に関する駆動電流、前記容器の自転に要するトルクのいずれかを検出し、前記検出されたパラメータの時間変化量の大小により、前記容器に収容された被処理物の、攪拌を行う際に当該攪拌の抵抗となり得る特性を判別するものであり、前記特性の判別は、前記被処理物に関するパラメータのうち調整可能なものについてあらかじめ一定に設定しておくか、あるいは当該パラメータの換算を行うことにより、判別を行う際の条件を同一とした上でなされる被処理物の特性判別方法である。

これによれば、検出されたパラメータの時間変化量の大小により、前記容器に収容された被処理物の特性を判別することができる。

そして、本発明は、前記被処理物の特性として粘度を判別するものであり、前記自転に関するパラメータは前記容器の自転回転数であり、前記自転回転数の時間変化量が大きい場合には被処理物の粘度が低いと判別し、前記自転回転数の時間変化量が小さい場合には被処理物の粘度が高いと判別することもできる。

これによれば、自転回転数の検出により被処理物の特性を判別できるため、パラメータ検出が容易である。

そして、本発明は、前記被処理物の特性として粘度を判別するものであり、前記自転に関するパラメータは前記容器の自転に要する駆動電流であり、前記駆動電流の時間変化量が大きい場合には被処理物の粘度が高いと判別し、前記駆動電流の時間変化量が小さい場合には被処理物の粘度が低いと判別することもできる。

これによれば、駆動電流の検出により被処理物の特性を判別できるため、パラメータ検出が容易である。

また、本発明は、公転軸線回りに回転可能に構成されたテーブルと、被処理物を収容可能に構成され、前記テーブルに設置されて自転軸線回りに自転可能になると共にテーブルの公転軸線回りの回転によって公転する容器と、前記容器を自転させる自転駆動部と、
前記容器の自転回転数を検出する検出部と、前記検出部で検出された自転回転数の時間変化量の大小により、前記容器に収容された被処理物の、攪拌を行う際に当該攪拌の抵抗となり得る特性を判別する判別部と、を備え、前記判別部における前記特性の判別は、前記被処理物に関するパラメータのうち調整可能なものについてあらかじめ一定に設定しておくか、あるいは前記判別部で当該パラメータの換算を行うことにより、判別を行う際の条件を同一とした上でなされる攪拌・脱泡装置である。

この構成によれば、検出部で検出された自転回転数の時間変化量の大小により、判別部が前記容器に収容された被処理物の特性を判別することができる。

そして、本発明は、前記被処理物の特性としての粘度を判別するための基準として設定された基準被処理物に関する、攪拌・脱泡装置の運転開始からの経過時刻と当該基準被処理物を収容した容器の自転回転数との関係についての基準データが格納されたデータ格納部を備え、前記判別部は、前記基準データに対する、前記検出部で検出された自転回転数の時間変化量の大小により前記粘度の判別を行うこともできる。

この構成によれば、検出部による自転回転数の検出により、判別部が被処理物の特性を判別できるため、粘度の判別が容易である。

そして、本発明は、前記テーブルを公転させる公転駆動部と、前記自転駆動部及び前記公転駆動部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記判別を行う際に、前記テーブルの公転回転数が一定となるように公転駆動部を制御し、この状態にて前記容器の自転に要する駆動電流または駆動電圧が一定となるように自転駆動部を制御し、前記判別部は、前記制御部により前記自転駆動部及び前記公転駆動部が制御された状態で、前記基準データに対して、前記自転回転数の時間変化量が大きい場合には被処理物の粘度が低いと判別し、前記自転回転数の時間変化量が小さい場合には被処理物の粘度が高いと判別することもできる。

そして、本発明は、前記テーブルを公転させる公転駆動部と、前記自転駆動部及び前記公転駆動部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記判別を行う際に、前記テーブルの公転回転数が一定となるように公転駆動部を制御し、この状態にて前記容器の自転に要する駆動電流または駆動電圧が一定割合で増加するように自転駆動部を制御し、前記判別部は、前記制御部により前記自転駆動部及び前記公転駆動部が制御された状態で、前記基準データに対して、前記自転回転数の時間変化量が大きい場合には被処理物の粘度が低いと判別し、前記自転回転数の時間変化量が小さい場合には被処理物の粘度が高いと判別することもできる。

また、本発明は、公転軸線回りに回転可能に構成されたテーブルと、被処理物を収容可能に構成され、前記テーブルに設置されて自転軸線回りに自転可能になると共にテーブルの公転軸線回りの回転によって公転する容器と、前記容器を自転させる自転駆動部と、前記自転駆動部の駆動電流を検出する検出部と、前記検出部で検出された駆動電流の時間変化量の大小により、前記容器に収容された被処理物の、攪拌を行う際に当該攪拌の抵抗となり得る特性を判別する判別部と、を備え、前記判別部における前記特性の判別は、前記被処理物に関するパラメータのうち調整可能なものについてあらかじめ一定に設定しておくか、あるいは前記判別部で当該パラメータの換算を行うことにより、判別を行う際の条件を同一とした上でなされる攪拌・脱泡装置である。この構成によれば、検出部で検出された駆動電流の時間変化量の大小により、判別部が前記容器に収容された被処理物の特性を判別することができる。

そして、本発明は、前記被処理物の特性としての粘度を判別するための基準として設定された基準被処理物に関する、攪拌・脱泡装置の運転開始からの経過時刻と当該基準被処理物を収容した容器の自転に要する前記自転駆動部の駆動電流との関係についての基準データが格納されたデータ格納部を備え、前記判別部は、前記基準データに対する、前記検出部で検出された駆動電流の時間変化量の大小により前記粘度の判別を行うこともできる。この構成によれば、検出部による駆動電流の検出により、判別部が被処理物の特性を判別できるため、粘度の判別が容易である。

そして、本発明は、前記テーブルを公転させる公転駆動部と、前記自転駆動部及び前記公転駆動部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記判別を行う際に、前記テーブルの公転回転数が一定となるように公転駆動部を制御し、この状態にて前記容器の自転回転数が一定となるように自転駆動部を制御し、前記判別部は、前記制御部により前記自転駆動部及び前記公転駆動部が制御された状態で、前記基準データに対して、前記駆動電流の時間変化量が大きい場合には被処理物の粘度が高いと判別し、前記駆動電流の時間変化量が小さい場合には被処理物の粘度が低いと判別することもできる。

そして、本発明は、公転軸線回りに回転可能に構成されたテーブルと、被処理物を収容可能に構成され、前記テーブルに設置されて自転軸線回りに自転可能になると共にテーブルの公転軸線回りの回転によって公転する容器と、前記容器を自転させる、自転用モータを備える自転駆動部と、前記自転用モータの回生電流を検出する検出部と、前記検出部で検出された回生電流の時間変化量の大小により、前記容器に収容された被処理物の、攪拌を行う際に当該攪拌の抵抗となり得る特性を判別する判別部と、を備え、前記判別部における前記特性の判別は、前記被処理物に関するパラメータのうち調整可能なものについてあらかじめ一定に設定しておくか、あるいは前記判別部で当該パラメータの換算を行うことにより、判別を行う際の条件を同一とした上でなされる攪拌・脱泡装置である。

そして、本発明は、前記検出部による検出データは前記データ格納部に蓄積され、前記データ格納部に蓄積されるデータは、当該データ格納部において既存の前記基準データが上書きされたものとすることもできる。

本発明によると、容器に収容された被処理物の特性を判別することができるため、例えば、適切な運転設定を容易に行うことができる。

本発明の攪拌・脱泡装置の一つの実施形態を示す縦断面視の概略図である。 本発明の攪拌・脱泡装置にて、自転駆動部としてモータを用いた形態を示す縦断面視の概略図である。 本発明の攪拌・脱泡装置の一つの実施形態を示すブロック図である。 第１実施形態に係る容器の自転に関するパラメータ変化を示すグラフである。 第２実施形態に係る容器の自転に関するパラメータ変化を示すグラフである。 第３実施形態に係る容器の自転に関するパラメータ変化を示すグラフである。 粘度判別に関するフロー図であり、（Ａ）は第１実施形態を示し、（Ｂ）は第２実施形態を示し、（Ｃ）は第３実施形態を示す。

以下、本発明に係る攪拌・脱泡装置について、三つの実施形態を説明する。なお、第２実施形態及び第３実施形態に関しては、主に、第１実施形態と相違する点について説明する。

［第１実施形態］
図１における符号１は、基台２に固定された固定軸３に、ベアリング４を介して回転自在に設けられた縦断面視が略Ｙ字状のテーブルである。このテーブル１は、固定軸３の中心と一致する公転軸線Ｃ１回りに回転可能に設けられている。テーブル１の上部両端側には、前記テーブル１に回転自在に軸支した支軸５，５が設けられている。支軸５，５には、上部開放型の一対の収納体６ａ，６ａが固定されている。この収納体６ａ，６ａには被処理物を収容するための容器６，６が収納される。容器６，６は、支軸５の中心と一致する自転軸線Ｃ２回りに自転可能である。また、容器６，６は、テーブル１の公転軸線Ｃ１回りの回転によって公転可能である。なお、図示の符号６ｂは、前記容器６及び収納体６ａ，６ａの開口部を閉じるための蓋体を示す。

図示の符号７は、前記テーブル１の固定軸３側における下端部分に一体に設けられた公転用歯車を示す。図示の符号８は、前記公転用歯車７の上方で前記テーブル１にベアリング９を介して設けられた中央側プーリーで、一対の中央側プーリー８，８の下端側に中央側歯車１０が一体に設けられている。

図示の符号１１は、前記公転用歯車７に噛合し、公転用モータ１９（図１には図示せず、図３参照）に連結された駆動用歯車である。この駆動用歯車１１の、前記固定軸３の中心（公転軸線Ｃ１）に対して１８０度対向した位置に、前記中央側歯車１０に噛合する自転用歯車１２が設けられている。前記公転用モータ１９は、制御部２０（図３参照）により制御される。前記公転用モータ１９、駆動用歯車１１、公転用歯車７により公転駆動部が構成される。本実施形態では、制御部２０は中央処理部（ＭＰＵ）２４に接続されている。なお、中央処理部（ＭＰＵ）２４が制御部２０を兼ねるものであっても良い。

図示の符号１３は、前記自転用歯車１２に対し、動力伝達可能に連結されたパウダーブレーキである。このパウダーブレーキ１３は、制御部２０（図３参照）により制御される。つまり、制御部２０がパウダーブレーキ１３にかける電流（駆動電流）または電圧（駆動電圧）を増加させることで前記自転用歯車１２の回転数が減少し、テーブル１の回転数に対して自転用歯車１２の回転数を減少させることができる。そして、制御部２０がパウダーブレーキ１３の電流（駆動電流）または電圧（駆動電圧）を減少させることで前記自転用歯車１２の回転数が増加し、テーブル１の回転数に対して自転用歯車１２の回転数を増加させることができる。

なお、自転駆動部としては、前記パウダーブレーキ１３に代えてモータを用いることもできる。ただし、このモータは回生使用できる構成に限られる（つまり、この場合の構成は、モータをブレーキとして作用させる構成である）。

ここで、自転駆動部としてモータ（自転用モータ２５）を用いた構成を図２に示す。この構成では、テーブル１が公転軸線Ｃ１に対して片持ちとされており、一つの容器６を公転させることができる。テーブル１が片持ちであることから、公転軸線Ｃ１を挟んだ反対側にバランスウェイト２６が設けられている。また、この構成では、公転用モータ１９の駆動力は容器６の公転にのみ作用する。一方、自転に関しては、攪拌・脱泡装置が自転用モータ２５を備え、図示のように駆動軸及び歯車を介して駆動力が伝達され、テーブル１の回転とは独立して容器６を自転させることができる。

図示の符号１４は、支軸５，５にそれぞれ取り付けられた自転用プーリーで、この自転用プーリー１４，１４と前記中央側プーリー８，８とには、回転力を伝達するようにベルト１５，１５が架け渡されている。パウダーブレーキ１３、自転用歯車１２、中央側歯車１０、中央側プーリー８，８、ベルト１５，１５、自転用プーリー１４，１４により自転駆動部が構成される。なお、回転力の伝達手段については、このプーリーとベルトとの組み合わせ以外に、ギアの組み合わせによるもの等、種々の手段を採用できる。

図示の符号１６は、前記駆動用歯車１１の外周に設けられた、テーブル１の回転量を検知する公転用センサーを示す。図示の符号１７は、自転用歯車１２の回転量を検知する自転用センサーを示す。図示の符号１８は、前記基台２に設けられ、テーブル１等の作動時の振動を検知する振動センサーを示す。

以上のように構成された本実施形態の攪拌・脱泡装置Ｘは、被処理物を収容して蓋体６ｂ，６ｂを閉じた状態の容器６，６をテーブル２に装着し、テーブル２を公転軸線Ｃ１回りに回転させることで容器６，６を公転させると、この公転による遠心力が被処理物に作用し、被処理物を容器６，６の内面に押し付けることができる。このため、被処理物に内在する気泡を移動させて被処理物から取り出すことにより、脱泡を行うことができる。また、容器６，６を公転させながらパウダーブレーキ１３の作用により自転軸線Ｃ２回りに自転させると、公転による遠心力と自転による遠心力とが共に被処理物に作用する。これにより、被処理物を、公転によって容器６，６の内面に押し付けながら自転によってかき混ぜることができる。このため、被処理物を攪拌及び脱泡できる。

なお、本実施形態の攪拌・脱泡装置Ｘは、攪拌または脱泡の少なくとも一方を行う本運転に先立ち、予備運転が行われるよう構成されている。この予備運転は、被処理物の本格的な攪拌または脱泡がなされない程度の短時間の運転である。この予備運転により、被処理物の特性の一つである粘度を判別することができる。なお、この予備運転で判別することのできる被処理物の特性は粘度に限定されない。特性としては、他に、比重（密度）、温度、被処理物中の粉体量、被処理物中の液体量、被処理物中の粉体の粒形が例示できる。つまり、攪拌を行う際に、当該攪拌の抵抗となり得る特性（粘度はこの特性に含まれる）や、更に広い概念に属する種々の特性を判別することができる。

予備運転は、本運転で攪拌を行うものと同一の被処理物を容器６，６に収容した状態で行われ、攪拌・脱泡装置Ｘの運転に関する一部パラメータを固定した状態で、前記パラメータとは別の一部パラメータの経時変化を検出することによりなされる。この予備運転で被処理物の粘度が判別され、判別結果が攪拌・脱泡装置Ｘの本運転を行う際の運転条件の設定に反映される。この運転条件の反映は、攪拌・脱泡装置Ｘが前記判別結果を基として自動的に行うものであっても良いし、攪拌・脱泡装置Ｘに表示される判別結果を目視等で確認した、攪拌・脱泡装置Ｘの操作者が手動で行うものであっても良い。

本実施形態における被処理物の特性判別方法は、攪拌・脱泡装置Ｘが容器６，６の自転に関するパラメータを検出し、前記検出されたパラメータの時間変化量の大小により、容器６，６に収容された被処理物の粘度を判別するものである。前記自転に関するパラメータとしては、容器６，６の自転回転数、容器６，６の自転に要する駆動電流（例えば、パウダーブレーキに印加する電流）、容器６，６の自転に要するトルクが例示できる。

例えば、パラメータを容器６，６の自転回転数とすると、自転回転数の時間変化量が大きい場合には被処理物の粘度が低いと判別し、自転回転数の時間変化量が小さい場合には被処理物の粘度が高いと判別する。

また、パラメータを容器６，６の自転に要する駆動電流とすると、当該駆動電流の時間変化量が大きい場合には被処理物の粘度が高いと判別し、当該駆動電流の時間変化量が小さい場合には被処理物の粘度が低いと判別する。

なお、前記「時間変化量」の具体的な量としては、一つとして、ある時点で検出されたパラメータの瞬間値に関連した物理量とすることが考えられる。この場合には、予備運転開始時における当該パラメータの値を基準とした前記瞬間値の差分値を前記「時間変化量」とする。予備運転開始時におけるパラメータの値が０である場合には、検出された瞬間値は前記「時間変化量」に等しくなる。

前記の他に、予備運転開始時以外のある時点におけるパラメータの瞬間値と他の時点におけるパラメータの瞬間値との差分値を「時間変化量」とすることが考えられる。このように予備運転開始時以外の時点での差分値を用いて判別を行う場合には、前記各時点での二つの値を個別に用いても良いし、図４等のグラフ上で二つの値を結んで直線を描いた場合の、当該直線の傾斜を用いても良い。

前記特性判別方法を実施するため、図３に示すように、本実施形態の攪拌・脱泡装置Ｘは、検出部２１、判別部２２、データ格納部２３を備える。前記各部により特性判別機構Ｙが構成される。前記判別部２２及びデータ格納部２３は、演算装置（ＣＰＵ等）、記憶装置（ＲＡＭ等）を有する電子回路から構成されている。本実施形態では、検出部２１と判別部２２とは中央処理部（ＭＰＵ）２４に接続されている。なお、中央処理部（ＭＰＵ）２４が検出部２１と判別部２２とを兼ねるものであっても良い。

検出部２１は、自転駆動部１３と容器６，６との間に設けられたセンサーあるいはエンコーダーであり、容器６，６の自転回転数を検出する。本実施形態（第１実施形態）では、前記自転用センサー１７がこの検出部２１に相当する。なお、検出を行う時間間隔（サンプリング間隔）は特に限定されるものではない。

判別部２２は、検出部２１（自転用センサー１７）で検出された自転回転数の時間変化量の大小により、前記容器６，６に収容された被処理物の特性（本実施形態では粘度）を判別する。なお、本実施形態において、自転回転数の時間変化量とは、予備運転の開始時からの時間変化量である。ここで、予備運転の開始時において自転回転数は０である。よって、本実施形態にて粘度を判別する基礎となる時間変化量は、ある時点での自転回転数の瞬間値に等しい。

データ格納部２３には基準データが格納されている。基準データとは、被処理物の粘度を判別するための基準として設定された基準被処理物に関する、攪拌・脱泡装置Ｘの運転開始からの経過時刻と基準被処理物を収容した容器６，６の自転回転数との関係についてのデータである。基準被処理物は、実在のもの（実測データを基準データとする）であっても、仮想のもの（計算上のデータを基準データとする）であっても良い。また、基準データとしては、前記関係についてのテーブルまたは関数（計算式）が例示できる。よって、本実施形態における判別部２２は、データ格納部２３に格納された基準データに対する、検出部２１（自転用センサー１７）で検出された自転回転数の時間変化量の大小により粘度の判別を行う。

ここで、本実施形態では、判別部２２が粘度の判別を行う際に、制御部２０は、テーブル２の公転回転数が一定となるように、公転用センサー１６の検出値を基にして公転駆動部の一部である公転用モータ１９を制御し、この状態にて容器６，６の自転に要する駆動電流が一定となるように自転駆動部の一部であるパウダーブレーキ１３を制御する。また、攪拌・脱泡装置Ｘにおいて調整可能なパラメータ（例えば、被処理物の質量、温度、複数の被処理物の混合比率）については、予備運転に先立ち一定に設定しておくか、あるいは、判別部２２内で換算を行うことにより、同一条件にて粘度の判別を行うことができるようにしておく。

また、被処理物の状態により（例えば、被処理物が粉末と液体の混合物であるか、複数の液体の混合物であるか、ペースト（既に攪拌された被処理物を再攪拌する場合）であるか等）、運転開始からの経過時刻と容器の自転回転数との関係は異なる。これに対応させるため、想定される代表的な被処理物の状態に応じた複数の基準データをあらかじめデータ格納部２３に格納しておき、予備運転の際、攪拌・脱泡装置Ｘの操作者が前記複数の基準データから一つを選択できるようにしても良い。

公転回転数、及び、自転に要する駆動電流を一定とした条件下でのパラメータ変化をグラフ化したものが図４である。グラフの横軸が予備運転の運転開始からの経過時間を示し、縦軸が自転駆動部１３の駆動電流、及び、容器６，６の自転回転数を示す。そして、グラフ上の線のうち、菱形がプロットされた線が駆動電流の時間推移を示し、三角形及び正方形がプロットされた線が自転回転数の時間推移を示す。グラフ上にて三角形がプロットされた方の線が粘度１Pa・sの基準被処理物に対応し、正方形がプロットされた方の線が粘度１０Pa・sの基準被処理物に対応している。

前記各基準被処理物に対応したグラフ上の各線は、テーブル２の公転に伴い、自転回転数が０から上昇していき、ほぼ一定（略水平の線）となるように推移する。１Pa・sの基準被処理物を収容した容器６，６に比べ、相対的に粘度の高い１０Pa・sの基準被処理物を収容した容器６，６は、自転回転数の上昇が遅れ、しかも、上昇後の自転回転数も小さい。このような違いに着目し、本実施形態の判別部２２は、制御部２０により公転用モータ１９及びパウダーブレーキ１３が制御された状態で、前記データ格納部２３に格納された基準データに対して、自転回転数が大きい場合には被処理物の粘度が低いと判別し、自転回転数が小さい場合には被処理物の粘度が高いと判別するよう構成されている。本実施形態における粘度判別のフローを図７（Ａ）に示す。

具体的に、本実施形態における判別部２２は、検出部２１で検出された容器６，６の自転回転数が、図４における二本の線（三角形がプロットされた線と正方形がプロットされた線）を境に分かれる三つの領域のうちどこに位置するかにより、被処理物の粘度を低粘度、中粘度、高粘度に判別する。つまり、検出された容器６，６の自転回転数が粘度１Pa・sの基準被処理物に対応したグラフ上の線よりも上の領域に位置する場合に低粘度と判別し、粘度１０Pa・sの基準被処理物に対応したグラフ上の線よりも下の領域に位置する場合に高粘度と判別し、各線に挟まれた領域に位置する場合に中粘度と判別する。

なお、予備運転を長時間行うことは、不適切な運転条件で本運転を行うのと同ことになる可能性があるため避けた方が良い。よって、本実施形態の判別部２２における粘度の判別は、パウダーブレーキ１３の駆動電流が立ち上がって一定値となった後であり、前記各基準被処理物に対応したグラフ上の各線がほぼ一定値となるまでの時間のうち短い方の時間で行うことができる。図４の場合には、運転開始後１秒から７秒までの６秒間に粘度の判別が行われるが、本実施形態は、予備運転を６秒間以外の時間で行うことを排除している訳ではなく、６秒間よりも長い時間、あるいは短い時間で判別が行われても良い。

［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。本実施形態では、判別部２２が粘度の判別を行う際に、制御部２０は、テーブル２の公転回転数が一定となるように公転駆動部の一部である公転用モータ１９を制御し、この状態にて容器６，６の自転に要する駆動電流が一定割合で（リニアに）増加するように自転駆動部の一部であるパウダーブレーキ１３を制御する。本実施形態における粘度判別のフローを図７（Ｂ）に示す。

本実施形態にて、公転回転数を一定とし、自転に要する駆動電流を一定割合で（リニアに）増加するようにした条件下でのパラメータ変化をグラフ化したものが図５である。図４と同じく、横軸が予備運転の運転開始からの経過時間を示し、縦軸がパウダーブレーキ１３の駆動電流、及び、容器６，６の自転回転数を示す。グラフ上の線のうち、菱形がプロットされた線が駆動電流の時間推移を示し、三角形及び正方形がプロットされた線が自転回転数の時間推移を示す。グラフ上にて三角形がプロットされた方の線が粘度１Pa・sの基準被処理物に対応し、正方形がプロットされた方の線が粘度１０Pa・sの基準被処理物に対応している。

前記駆動電流の時間推移を示すグラフ上の線は、比例増加する（グラフ上で右肩上がりの）一次関数直線上を推移する。そして、前記各基準被処理物に対応したグラフ上の各線は、テーブル２の公転に伴い、自転回転数が０からグラフ上で曲線状に立ち上がっていき、その後ほぼ一次関数に対応した直線上を推移する。粘度１Pa・sの基準被処理物を収容した容器６，６に比べ、相対的に粘度の高い１０Pa・sの基準被処理物を収容した容器６，６は、自転回転数の立ち上がりが遅れる。このような違いに着目し、本実施形態の判別部２２は、制御部２０により公転用モータ１９及びパウダーブレーキ１３が制御された状態で、前記データ格納部２３に格納された基準データに対して、自転回転数が大きい場合には被処理物の粘度が低いと判別し、自転回転数が小さい場合には被処理物の粘度が高いと判別するよう構成されている。

具体的に、本実施形態における判別部２２は、図４と同じく、検出部２１で検出された容器６，６の自転回転数が、図５における二本の線（三角形がプロットされた線と正方形がプロットされた線）を境に分かれる三つの領域のうちどこに位置するかにより、被処理物の粘度を低粘度、中粘度、高粘度に判別する。つまり、検出された容器６，６の自転回転数が粘度１Pa・sの基準被処理物に対応したグラフ上の線よりも上の領域に位置する場合に低粘度と判別し、粘度１０Pa・sの基準被処理物に対応したグラフ上の線よりも下の領域に位置する場合に高粘度と判別し、各線に挟まれた領域に位置する場合に中粘度と判別する。

本実施形態の判別部２２における粘度の判別は、前記各基準被処理物に対応したグラフ上の各線がほぼ一次関数直線に一致するまでの時間のうち短い方の時間で行うことができる。図５の場合には、運転開始から３０秒間に粘度の判別が行われるが、本実施形態は、予備運転を３０秒間以外の時間で行うことを排除している訳ではなく、３０秒間よりも長い時間、あるいは短い時間で判別が行われても良い。

［第３実施形態］
次に第３実施形態について説明する。本実施形態における検出部２１は、パウダーブレーキ１３に設けられた電流センサーであり（図示していない）、パウダーブレーキ１３の駆動電流（パウダーブレーキに印加する電流）を検出する。判別部２２が粘度の判別を行う際に、制御部２０は、テーブル２の公転回転数が一定となるように公転駆動部の一部である公転用モータ１９を制御し、この状態にて容器６，６の自転回転数が一定となるように自転駆動部の一部であるパウダーブレーキ１３を制御する。本実施形態における粘度判別のフローを図７（Ｃ）に示す。

なお、図２に示すように、自転駆動部としてモータ（自転用モータ２５）を用いた場合にあっては、検出部２１は、自転用モータ２５に設けられた電流センサーであり、自転用モータ２５の電流（回生時の電流）を検出する。判別部２２が粘度の判別を行う際に、制御部２０は、テーブル２の公転回転数が一定となるように公転用モータ１９を制御し、この状態にて容器６，６の自転回転数が一定となるように自転用モータ２５を制御する。

本実施形態のデータ格納部２３に格納された基準データは、基準被処理物に関する、攪拌・脱泡装置Ｘの運転開始からの経過時刻とパウダーブレーキ１３の駆動電流との関係についてのデータである。

本実施形態にて、公転回転数、及び、自転回転数を一定とした条件下でのパラメータ変化をグラフ化したものが図６である。図４と同じく、横軸が予備運転の運転開始からの経過時間を示し、縦軸がパウダーブレーキ１３の駆動電流、及び、容器６，６の自転回転数を示す。グラフ上の線のうち、菱形がプロットされた線が自転回転数の時間推移を示し、三角形及び正方形がプロットされた線が駆動電流の時間推移を示す。グラフ上にて三角形がプロットされた方の線が粘度１Pa・sの基準被処理物に対応し、正方形がプロットされた方の線が粘度１０Pa・sの基準被処理物に対応している。

前記各基準被処理物に対応したグラフ上の各線は、テーブル２の公転に伴い、駆動電流が０から上昇していき、ピークを越えてから緩やかに下降するように推移する。粘度１Pa・sの基準被処理物を収容した容器６，６に比べ、相対的に粘度の高い１０Pa・sの基準被処理物を収容した容器６，６は、駆動電流のピーク値が大きく、しかも、ピーク経過後の駆動電流も大きい。このような違いに着目し、本実施形態の判別部２２は、制御部２０により公転用モータ１９及びパウダーブレーキ１３が制御された状態で、前記データ格納部２３に格納された基準データに対して、駆動電流が大きい場合には被処理物の粘度が高いと判別し、駆動電流が小さい場合には被処理物の粘度が低いと判別するよう構成されている。

具体的に、本実施形態における判別部２２は、図４と同じく、検出部２１で検出された容器６，６の駆動電流が、図６における二本の線（三角形がプロットされた線と正方形がプロットされた線）を境に分かれる三つの領域のうちどこに位置するかにより、被処理物の粘度を低粘度、中粘度、高粘度に判別する。つまり、検出された容器６，６の駆動電流が粘度１Pa・sの基準被処理物に対応したグラフ上の線よりも下の領域に位置する場合に低粘度と判別し、粘度１０Pa・sの基準被処理物に対応したグラフ上の線よりも上の領域に位置する場合に高粘度と判別し、各線に挟まれた領域に位置する場合に中粘度と判別する。

本実施形態の判別部２２における粘度の判別は、自転回転数が立ち上がって一定値となった後であり、前記各基準被処理物に対応したグラフ上の各線がピークを越えて緩やかに下降するようになる時間のうち短い方の時間で行うことができる。図６の場合には、運転開始後１０秒から２５秒までの１５秒間に粘度の判別が行われるが、本実施形態は、予備運転を１５秒間以外の時間で行うことを排除している訳ではなく、１５秒間よりも長い時間、あるいは短い時間で判別が行われても良い。

以上、三つの実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されない。例えば、データ格納部２３を備えず、判別部２２内の演算（判別部２２で記憶している関数による演算等）で直接、被処理物の特性（粘度等）を判別しても良い。

また、検出部２１による実際に予備運転を行った際の検出データをデータ格納部２３に蓄積するように構成しても良い。この場合、データ格納部２３に蓄積するデータは、既存の基準データを修正するために用いられても良いし（既存の基準データを上書きする）、既存の基準データと併存させても良い（基準データの数を増やしていく）。

また、前記各実施形態では、粘度の区分を高粘度、中粘度、低粘度の３区分としたが、区分数はこれに限定されず、２区分または４区分以上であっても良い。

また、容器６，６の自転に要するものであって、一定とするもの（第１実施形態に対応）、または一定割合で増加させるもの（第２実施形態に対応）は、前記各実施形態の駆動電流以外に駆動電圧であっても良い。

Ｘ 攪拌・脱泡装置
１ テーブル
６ 容器
１３ パウダーブレーキ
１９ 公転用モータ
２０ 制御部
２１ 検出部
２２ 判別部
２３ データ格納部
Ｃ１ 公転軸線
Ｃ２ 自転軸線

Claims (12)

1. 被処理物を収容した容器を公転及び自転させることで、当該被処理物の攪拌または脱泡を行う攪拌・脱泡装置を用いた被処理物の特性判別方法であり、
   前記容器の自転に関するパラメータとして、前記容器の自転回転数、前記容器の自転に関する駆動電流、前記容器の自転に要するトルクのいずれかを検出し、
   前記検出されたパラメータの時間変化量の大小により、前記容器に収容された被処理物の、攪拌を行う際に当該攪拌の抵抗となり得る特性を判別するものであり、
   前記特性の判別は、前記被処理物に関するパラメータのうち調整可能なものについてあらかじめ一定に設定しておくか、あるいは当該パラメータの換算を行うことにより、判別を行う際の条件を同一とした上でなされる被処理物の特性判別方法。
2. 前記被処理物の特性として粘度を判別するものであり、
   前記自転に関するパラメータは前記容器の自転回転数であり、前記自転回転数の時間変化量が大きい場合には被処理物の粘度が低いと判別し、前記自転回転数の時間変化量が小さい場合には被処理物の粘度が高いと判別する請求項１に記載の被処理物の特性判別方法。
3. 前記被処理物の特性として粘度を判別するものであり、
   前記自転に関するパラメータは前記容器の自転に要する駆動電流であり、前記駆動電流の時間変化量が大きい場合には被処理物の粘度が高いと判別し、前記駆動電流の時間変化量が小さい場合には被処理物の粘度が低いと判別する請求項１に記載の被処理物の特性判別方法。
4. 公転軸線回りに回転可能に構成されたテーブルと、
   被処理物を収容可能に構成され、前記テーブルに設置されて自転軸線回りに自転可能になると共にテーブルの公転軸線回りの回転によって公転する容器と、
   前記容器を自転させる自転駆動部と、
   前記容器の自転回転数を検出する検出部と、
   前記検出部で検出された自転回転数の時間変化量の大小により、前記容器に収容された被処理物の、攪拌を行う際に当該攪拌の抵抗となり得る特性を判別する判別部と、
   を備え、
   前記判別部における前記特性の判別は、前記被処理物に関するパラメータのうち調整可能なものについてあらかじめ一定に設定しておくか、あるいは前記判別部で当該パラメータの換算を行うことにより、判別を行う際の条件を同一とした上でなされる攪拌・脱泡装置。
5. 前記被処理物の特性としての粘度を判別するための基準として設定された基準被処理物に関する、攪拌・脱泡装置の運転開始からの経過時刻と当該基準被処理物を収容した容器の自転回転数との関係についての基準データが格納されたデータ格納部を備え、
   前記判別部は、前記基準データに対する、前記検出部で検出された自転回転数の時間変化量の大小により前記粘度の判別を行う請求項４に記載の攪拌・脱泡装置。
6. 前記テーブルを公転させる公転駆動部と、
   前記自転駆動部及び前記公転駆動部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記判別を行う際に、前記テーブルの公転回転数が一定となるように公転駆動部を制御し、この状態にて前記容器の自転に要する駆動電流または駆動電圧が一定となるように自転駆動部を制御し、
   前記判別部は、前記制御部により前記自転駆動部及び前記公転駆動部が制御された状態で、前記基準データに対して、前記自転回転数の時間変化量が大きい場合には被処理物の粘度が低いと判別し、前記自転回転数の時間変化量が小さい場合には被処理物の粘度が高いと判別する請求項５に記載の攪拌・脱泡装置。
7. 前記テーブルを公転させる公転駆動部と、
   前記自転駆動部及び前記公転駆動部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記判別を行う際に、前記テーブルの公転回転数が一定となるように公転駆動部を制御し、この状態にて前記容器の自転に要する駆動電流または駆動電圧が一定割合で増加するように自転駆動部を制御し、
   前記判別部は、前記制御部により前記自転駆動部及び前記公転駆動部が制御された状態で、前記基準データに対して、前記自転回転数の時間変化量が大きい場合には被処理物の粘度が低いと判別し、前記自転回転数の時間変化量が小さい場合には被処理物の粘度が高いと判別する請求項５に記載の攪拌・脱泡装置。
8. 公転軸線回りに回転可能に構成されたテーブルと、
   被処理物を収容可能に構成され、前記テーブルに設置されて自転軸線回りに自転可能になると共にテーブルの公転軸線回りの回転によって公転する容器と、
   前記容器を自転させる自転駆動部と、
   前記自転駆動部の駆動電流を検出する検出部と、
   前記検出部で検出された駆動電流の時間変化量の大小により、前記容器に収容された被処理物の、攪拌を行う際に当該攪拌の抵抗となり得る特性を判別する判別部と、
   を備え、
   前記判別部における前記特性の判別は、前記被処理物に関するパラメータのうち調整可能なものについてあらかじめ一定に設定しておくか、あるいは前記判別部で当該パラメータの換算を行うことにより、判別を行う際の条件を同一とした上でなされる攪拌・脱泡装置。
9. 前記被処理物の特性としての粘度を判別するための基準として設定された基準被処理物に関する、攪拌・脱泡装置の運転開始からの経過時刻と当該基準被処理物を収容した容器の自転に要する前記自転駆動部の駆動電流との関係についての基準データが格納されたデータ格納部を備え、
   前記判別部は、前記基準データに対する、前記検出部で検出された駆動電流の時間変化量の大小により前記粘度の判別を行う請求項８に記載の攪拌・脱泡装置。
10. 前記テーブルを公転させる公転駆動部と、
    前記自転駆動部及び前記公転駆動部を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記判別を行う際に、前記テーブルの公転回転数が一定となるように公転駆動部を制御し、この状態にて前記容器の自転回転数が一定となるように自転駆動部を制御し、
    前記判別部は、前記制御部により前記自転駆動部及び前記公転駆動部が制御された状態で、前記基準データに対して、前記駆動電流の時間変化量が大きい場合には被処理物の粘度が高いと判別し、前記駆動電流の時間変化量が小さい場合には被処理物の粘度が低いと判別する請求項９に記載の攪拌・脱泡装置。
11. 公転軸線回りに回転可能に構成されたテーブルと、
    被処理物を収容可能に構成され、前記テーブルに設置されて自転軸線回りに自転可能になると共にテーブルの公転軸線回りの回転によって公転する容器と、
    前記容器を自転させる、自転用モータを備える自転駆動部と、
    前記自転用モータの回生電流を検出する検出部と、
    前記検出部で検出された回生電流の時間変化量の大小により、前記容器に収容された被処理物の、攪拌を行う際に当該攪拌の抵抗となり得る特性を判別する判別部と、
    を備え、
    前記判別部における前記特性の判別は、前記被処理物に関するパラメータのうち調整可能なものについてあらかじめ一定に設定しておくか、あるいは前記判別部で当該パラメータの換算を行うことにより、判別を行う際の条件を同一とした上でなされる攪拌・脱泡装置。
12. 前記検出部による検出データは前記データ格納部に蓄積され、
    前記データ格納部に蓄積されるデータは、当該データ格納部において既存の前記基準データが上書きされたものである請求項５〜７、９、１０のいずれかに記載の攪拌・脱泡装置。

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