JPH07190846A

JPH07190846A - 液剤の計量装置、及び同装置を使用して液剤を計量攪拌する方法

Info

Publication number: JPH07190846A
Application number: JP6182622A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Yoshida; 清吉田; Shinji Yada; 慎治矢田; Kyuji Saito; 久二斉藤; Mitsuhiro Uchiyama; 光広内山
Original assignee: Todoroki Sangyo KK
Current assignee: Todoroki Sangyo KK
Priority date: 1994-08-03
Filing date: 1994-08-03
Publication date: 1995-07-28

Abstract

(57)【要約】【目的】液剤の混合を行なうにあたり、容器内に注入
した液剤の重量計測から攪拌までを一貫して行なえるよ
うにし、液体の容器移し替えなどの手間を省く。【構成】攪拌容器を載置するターンテーブルを昇降自
在に構成し、電子天秤を使ってターンテーブルの下降点
で重量計測を行なうと共に、所定の回転励起手段でター
ンテーブルの上昇点でターンテーブルを回転させる。そ
して、攪拌容器内には攪拌板を外部に固定して配置す
る。このような装置を、ターンテーブルの下降、液剤注
入しながらの電子天秤計量、ターンテーブル上昇、回転
励起手段によるターンテーブル回転という順序で動作さ
せる。【効果】ターンテーブルが回転すると、テーブル上の
攪拌容器が連動して攪拌板に対して相対運動し、内部の
液体が攪拌される。つまり、電子天秤による注入液体の
計量から攪拌までの作業が、ターンテーブルの昇降とい
う単純な動作だけを挟んで一貫して行なえるようになっ
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、処理すべき液剤を攪拌
させる機能を具備し、しかもこの液剤をセットし直すこ
となく、そのまま重量測定を連続的に行うことを可能に
する液剤の計量装置とその使用方法に関するものであ
り、複数液の混合などを省力化するのに役立つ。

【０００２】

【従来の技術】最近のコーティング加工や特殊ラミネー
ト加工などでは、加熱などの特別な処理をしなくても、
常温で経時硬化する特殊な液体塗料を使うことが増えて
きた。このような液体塗料にあっては、その常温硬化性
のゆえに、大量に作り置きしておくことが不可能であ
る。そこで、通常は、塗料を使用する直前になってか
ら、必要な量だけ、主剤と硬化剤、溶剤を調合して作る
ことになる。このような調合においては、各原料液剤の
分量を正確な比率にして混合しないと、調液の質が落ち
る上に、高価な原料液剤が必要以上に使用されてコスト
アップにつながったりする。このため、従来において
は、電子天秤で各成分それぞれの重量を測定するなどし
て、正確な分量の調合を期していた。

【０００３】ところが、塗料の調合作業は、各成分の重
量を測定するだけで作業完了するというわけではなく、
他の工程、例えば攪拌工程も必要である。つまり、各成
分を正確に混合した後には、攪拌工程を行って、塗料中
に成分が均等に混合するようにしなければならない。特
に、コーティング加工や特殊ラミネート加工に使う特殊
塗料では、粘度の高い原料液剤を用いるので、攪拌工程
が重要である。しかし、従来用いられてきた電子天秤で
は、重量を測定することはできても、液剤の攪拌まで連
続的に実行することはできず、別の装置に各液剤を移し
替えて攪拌しなければならない。従来の攪拌装置は、混
合液の槽の中に攪拌プロペラを差し込んで回転させる装
置か、逆に混合液の槽を回転させる機械と固定式攪拌板
を槽の中へ保持させる機構とを組み合わせた装置であ
る。このような在来の攪拌装置は、電子天秤と全く一体
化されていなかった。このため、従来の調合作業では、
液剤移し替えの工程が必須になって、作業能率が悪化す
るという問題があったのである。また、この液剤移し替
え工程のために特別に自動搬送用の機械を装置するので
は、コストが掛かり過ぎる。

【０００４】ところで、経時硬化する液剤は、何もコー
ティング加工や特殊ラミネート加工に限定されているわ
けではなく、印刷インクにも用いられる。この場合にお
いても、重量測定用の電子天秤と攪拌専用の装置の２種
を設備することは負担で、合理化の要請が強かった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の電子
天秤に上記の問題点があったことに鑑みてなされたもの
で、重量の計量と混合攪拌とを連続して行える装置を実
現することを、技術的課題とするものである。つまり、
例えば、液剤の調合時に、重量計測から攪拌までを液剤
の移し替えなしに実行できるような装置を実現すること
を技術的課題とする。

【０００６】上記課題に対し、本発明者は、まず重量計
測から攪拌の処理を一度に行うことを目指し、具体的に
は、電子天秤上に調液槽を載置しこの槽内に攪拌プロペ
ラを差し込んで回転させ攪拌することによって、液剤移
し替えの工程なしに重量計測、攪拌を実行しようと考え
た。しかし、この方法でも、攪拌プロペラを完全に引き
抜いて、調液槽を電子天秤上から他所に運び出さないと
調合液を取り出すことができず、やはり調液槽の移動と
いう作業が必要となって、結局は作業工数が減らなかっ
た。というのも、電子天秤上に載置した調液槽の下部に
取り出し配管をつけると、精密な重量計測ができなくな
ってしまい、また逆に、調液槽の上方から配管で取り出
そうとすると、攪拌プロペラと配管とが干渉してしまっ
たからである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、電
子天秤上で調液槽の方を回転させることにした。ところ
が、普通に電子天秤に調液槽の回転機能を付与すると、
電子天秤の計量精度に問題が生じる。そこで、本発明で
は、次のような手段を採用して、課題を解決することに
した。

【０００８】即ち、昇降手段で昇降可能にしたターンテ
ーブル上に試料を載置できるようにした上、このターン
テーブルの下方に電子天秤を配置して、ターンテーブル
を下降させたときには電子天秤上に載るようにし、更
に、所定の回転励起手段で上昇時にターンテーブルを回
転させるようにして、計量装置を構成するというもので
ある。この手段においては、調液槽を載せて共に回転す
るターンテーブルを昇降式にして、計量のときにターン
テーブルを下げて電子天秤を使用し、回転のときにはタ
ーンテーブルを上げて電子天秤から離させる方式を採用
しているために、電子天秤に無用の負担を与えることな
く、調液槽などを回転させることができるようになった
のである。

【０００９】なお、回転励起手段は、例えば、所定のモ
ータで回転させる回転軸をターンテーブル下方に配置
し、ターンテーブル下面中心と回転軸上部とに噛合部品
組を対向的に装設して水平回転を伝達する一方、噛合部
品組の噛合に所定の遊びを設けると共に、部品同士を垂
直方向に相対移動可能とするという構成にすることがで
きる。この構成を採用すると、噛合部品組の間の遊びを
使って、重量計測のときにターンテーブルと回転軸との
接触を絶ち、正確に計測することができる。

【００１０】また、この噛合部品としては、具体的に
は、回転軸の上部を４方向から十字筒形に打ち欠いた部
品と、ターンテーブル下方に４本のピンを垂設した部品
とを、使用できる。このような噛合部品は、構成簡素に
して、必要な遊びの確保が容易であり、本発明の装置に
特に適する。また、回転軸上部から４方向へ十字形にピ
ンが延設した部品と、ターンテーブル下方に４本のピン
を垂設した部品とを、噛合部品として用いることもでき
る。このタイプの噛合部品も、構造が簡単で、噛合に遊
びを作りやすいという特徴がある。また、回転軸上部を
ホゾのような平板状に加工し、ターンテーブル下方に二
枚の平板を所定間隔で並設して、噛合部品組を構成する
こともできる。このような噛合部品も、構造が簡単で、
所望の遊びを得やすい。

【００１１】なお、このような装置を実際に用いるにあ
たっては、重量測定時に噛合部品間の遊びでターンテー
ブルと回転軸との接触を完全に絶つため、遊びに対応す
る角度よりも小さな角度分だけ回転軸を反転させ、この
後に重量測定を行うという方法を採用すると良い。とい
うのも、ターンテーブルを回転させるときに噛合部品同
士が接触し、この接触がターンテーブルを支えるように
して計量のときに精度を落とす原因となるからである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

【００１３】図１、２に示すように、電子天秤２の計量
ロードセル21・21・…の内側に、昇降手段３・３・…を
装置する。この昇降手段３・３・…は、上向きにピスト
ンを配したエアシリンダを用いて鉛直方向に伸縮するよ
うに構成されており、ピストンの先端にはテーブル支持
部31・31・…が装設されている。このテーブル支持部31
・31・…は、昇降手段３・３・…が伸長したときには、
計量ロードセル21・21・…が形成する平面よりも上方の
領域に到達し、逆に、昇降手段３・３・…が縮退したと
きには、計量ロードセル21・21・…が形成する平面より
も下方に位置する。

【００１４】そして、この計量ロードセル21・21・…と
昇降手段３・３・…の上方に、金属円盤を用いたターン
テーブル１を配置する。このターンテーブル１は、昇降
手段３・３・…が伸長すると、下面にテーブル支持部31
・31・…が接触して持ち上げられ、逆に、昇降手段３・
３・…が縮退すると、計量ロードセル21・21・…の上に
載ってテーブル支持部31・31・…から離れる。つまり、
昇降手段３・３・…の伸縮で、ターンテーブル１が昇降
する。

【００１５】図３、４に示すように、このターンテーブ
ル１の下面には、４本のピン42a・42a・…が垂設され
て、噛合部品42が形成されている。この噛合部品42のピ
ン42a・42a・…は、所定の間隔を開けて正方形の頂点に
位置するように配置されている。そして、この噛合部品
42に、軸上部に一体化される噛合部品41aを噛合させる
ようにして、回転軸41が配設される。

【００１６】回転軸41は、軸受け44・44により起立状態
に軸支されており、回転伝達機45を介してモータ43で駆
動可能で、上部に噛合部品41aを一体に備えて、ターン
テーブル１に回転を伝達する。詳しく説明すると、ま
ず、金属円柱材を用いた回転軸41の上端寄りの所定領域
を、筒面と平行に４方向から略扇形に削去加工して、十
字柱形の噛合部品41aを形成する。その後、回転軸41の
噛合部品反対側端部に、細径軸41bを設け（図５参
照）、この細径軸41bを回転伝達機45を介してモータ43
に繋ぐ。

【００１７】そして、上記の電子天秤２、昇降手段３・
３・…、モータ43を、図６に示すごとくマイクロコンピ
ュータ利用の制御器５に連繋すると、第１実施例の計量
装置が完成する。なお、上記のターンテーブル１側の噛
合部品42におけるピン同士の間の間隔は、回転軸41側の
噛合部品41aと一定の遊びを以て噛合可能な間隔とし、
また、ピンの径もそれに見合ったものを選択する。

【００１８】以上のように構成した計量装置は、以下の
ようにして使用する。まず、ターンテーブル１の上に、
調合槽Ｔを載置する。図７に示すように、計量装置のタ
ーンテーブル１を台車フレームＦ上に搭載し、この台車
フレームＦからアームＡを延ばして、前記調合槽Ｔの中
へ攪拌板Ｍを固定する。この結果、調合槽Ｔはターンテ
ーブル１と共に昇降し回転するが、攪拌板Ｍは昇降せず
回転しない。この調合槽Ｔの上部開口の上方に、原料液
剤供給用の配管とバルブＶ・Ｖ・Ｖを配置する。

【００１９】次に、調合槽Ｔを載置した状態（図１参
照）で、制御器５から昇降手段３・３・…へテーブル上
下制御信号を出力して、昇降手段３・３・…を縮退して
ターンテーブル１を計量ロードセル21・21・…上に置
く。その後で、制御器５からモータ43のパワーアンプへ
作動信号を出力して、攪拌のときにターンテーブル１を
回転させる反対の方向へモータ43を一定角度だけ反転し
て、回転軸41が噛合部品組の遊びの量の半分程度回転す
るようにする。この後、電子天秤２で計量ロードセル21
・21・…上にかかる負荷を検出して制御器５へ出力する
と共に、当該負荷の量を初期値としてゼロの値にセット
する。電子天秤２の計量ロードセル21・21・…上の負荷
の値を制御器５へロードセル重量フィードバック信号と
して出力しながら、制御器５からバルブ開閉信号を出力
してあるバルブＶを開放し、所定の液剤を調合槽Ｔに給
液していく。この給液により、電子天秤２からの出力値
が所定値になったところで、つまり計量ロードセル21・
21・…上にかかる負荷が初期値から所定値だけ変化した
ところで、制御器５からバルブ開閉信号を出力してバル
ブＶを閉塞し、液剤の供給を中止する。このときの電子
天秤２の計量出力変化値が、液剤の給液量となってい
る。電子天秤２の現在値を再びゼロセットし、制御器５
からバルブ開閉信号を出力して、先程とは別のバルブＶ
を開放して別種の液剤を調合槽Ｔに給液する。このとき
にも、電子天秤２の計量出力変化値で液剤の量を計量し
ながら給液し、適当なところでバルブ開閉信号を出力し
てバルブＶを閉塞して給液を中止する。その後、もう一
度ゼロセットして最後のバルブＶを開放し、電子天秤２
で所定量を計測し出力しながら、３つめの液剤を注液す
る。これらの制御は、図６に示される機構を通じて達成
される。

【００２０】３つの液剤の注入が終了したところで、制
御器５から昇降手段３・３・…へテーブル上下制御信号
を出力し、昇降手段３・３・…を伸長してターンテーブ
ル１を上昇させると共に、制御器５からモータ43のパワ
ーアンプへ作動信号を出力して、モータ43に所定の方向
へ回転力を発生させてやる。このようにすると、モータ
43で発生した回転力が昇降手段３・３・…上部のテーブ
ル支持部31・31・…とターンテーブルとの摩擦力に打ち
勝って、ターンテーブル１が回転する（図８、９参
照）。そして、ターンテーブル１と共に調合槽Ｔが回転
し、この調合槽Ｔの回転と共に３種の液剤が固定された
攪拌板Ｍに対して回転を始めて攪拌され、調液が得られ
る。この後、調液を取り出せば、計量システムは最初の
状態に戻る。

【００２１】なお、調液の取り出しは、攪拌板Ｍの内部
からアームＡへと配管を連通させておいて、この配管を
通して行う。また、攪拌板Ｍは、バルブＶ・Ｖ・…から
液剤が注入されるときに液剤が上から掛からない位置で
（液剤が攪拌板上に掛かると計量精度が下がる）、なお
かつ、調合槽Ｔの昇降に邪魔にならない位置に配置す
る。また、各噛合部品は、ターンテーブルの上昇によっ
て噛合が外れず、しかもターンテーブルの下降の邪魔に
ならないように構成しておく必要がある。具体的には、
ターンテーブル側噛合部品のピン42a・42a・…を長めに
作り回転軸側噛合部品41aの十字筒形部分も長めに作
り、ターンテーブルの下降位置で両者が深く重なり合う
ようにして、ターンテーブルの上昇位置でも充分に噛合
するようにしてやれば良い。

【００２２】また、バルブから液剤を注入するときに
は、注入液の落下による動きが完全におさまるまで電子
天秤の計量値が正確にでない。そこで、電子天秤の一時
的な値が液剤の必要量より90％程度手前になったところ
で一旦注液を中止し、再度90％程度手前まで注液して止
めるという操作を繰り返すことにより、実用上充分正確
な注入を実行する。

【００２３】また、この実施例にあっては、ターンテー
ブル１の回転を止めるときには、一旦モータ43の回転速
度を落としてテーブルの回転速度を落とし、モータ43の
回転停止時に直ぐにターンテーブル１が停止するように
している。このため、モータ43を停止させた後にターン
テーブル１が不要に空転して噛合部品41a・42同士の相
対的な位置関係が予想不能になるようなことがなく、こ
の後モータ43を回転して回転軸を所定角度反転させるだ
けで、前記噛合部品同士の接触を確実に解除できる。

【００２４】また、バルブＶ・Ｖ・…や給液配管のポン
プ、更には攪拌板Ｍから調液を取り出すための配管側の
ポンプなどを、計量装置と連動するように構成しておく
と、全調合作業が自動化できる。これには、バルブやポ
ンプを、計量装置の制御器５の指令で動作するようにし
ておくだけで良い。また、調液準備時期を自動的に判断
させるため、調液の使用タンクに液面センサを配置し、
この液面センサから制御器５へ液面フィードバック信号
を出力して、液面が一定以下になったら調合作業を開始
するようにすると良い。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明の計量装置は、タ
ーンテーブルを計量時に下降させ回転時に上昇させるこ
とによって、電子天秤に悪影響を及ぼすことなく、テー
ブルを回転させることができるようになった。このた
め、計量とそれに続く処理を単一の装置で連続して行う
ことが可能になり、省力化や設備費削減に効果がある。
また、テーブルへ回転を伝達する部品の１つに所定の遊
びのある噛合部品を用いると、この噛合部品の遊びで接
触摩擦による計量ミスを防止することができ、計量精度
が上がる。また、噛合部品に遊びのある計量装置を使う
にあたっては、計量前に遊びの量より少ない所定量だけ
反転させるようにすると、噛合部品間における接触摩擦
を絶って、正確な計量をすることができる。このよう
に、本発明の計量装置とその使用方法は、省力化や設備
コスト低下と高精度の計量といった要求を矛盾なく両立
させるもので、産業上の利用価値が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のターンテーブル下降時における主要部
分を説明する図である。

【図２】実施例のターンテーブル上昇時における主要部
分を説明する図である。

【図３】実施例において、噛合部品同士の接触を絶った
ところを示す部分拡大平面説明図である。

【図４】実施例において、噛合部品同士の接触を絶った
ところを示す部分拡大側面図である。

【図５】実施例における回転軸を説明する斜視図であ
る。

【図６】実施例におけるブロック線図である。

【図７】実施例の使用状態を説明する概念図である。

【図８】実施例において、ターンテーブルを回転させる
ときの噛合部品の状態を示す部分拡大平面図である。

【図９】実施例において、ターンテーブルを回転させる
ときの噛合部品の状態を示す部分拡大側面図である。

【符号の説明】

１ターンテーブル２電子天秤 21 計量ロードセル３昇降手段 31 テーブル支持板 41 回転軸 41a 噛合部品 42 噛合部品 43 モータ５制御器Ｔ調合槽Ｍ攪拌板ＶバルブＡアームＦフレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内山光広福井県坂井郡金津町北９轟産業株式会社商品開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料を載置可能なターンテーブルと、タ
ーンテーブルを昇降動作させる昇降手段と、ターンテー
ブルが所定位置に下降したときにはターンテーブル上の
試料重量の増減値を測定可能な電子天秤と、ターンテー
ブルが上限位置にあるときターンテーブルを回転させる
回転励起手段とを、包含することを特徴とする液剤の計
量装置。
【請求項２】回転励起手段が、ターンテーブル下方に
配置される回転軸と、当該回転軸に回転伝達するモータ
と、ターンテーブル下面中心と回転軸上部とに対向的に
装備される噛合部品組とから構成される一方、組となる
噛合部品は、部品同士の噛合に所定の遊びを有し、部品
間で水平回転を伝達可能であると共に部品同士が垂直方
向に相対移動可能となっていることを特徴とする請求項
１記載の液剤の計量装置。
【請求項３】回転軸の上部が、４方向から打ち欠かれ
て十字筒形に加工されることにより、回転軸側の噛合部
品が構成される一方、ターンテーブル下方に、４本のピ
ンが所定の正方形頂点に位置するように垂設されること
によって、ターンテーブル側の噛合部品が構成され、タ
ーンテーブル側の噛合部品の４本のピンが、十字筒形の
回転軸側の噛合部品の打ち欠き部分に遊装されて、両者
の噛合が達成されるようになっていることを特徴とする
請求項２記載の液剤の計量装置。
【請求項４】昇降手段で昇降可能に構成したターンテ
ーブルの下方に、モータで駆動可能な回転軸と重量計測
用の電子天秤とを装置すると共に、ターンテーブル下面
中心と回転軸上部に、噛合に所定の遊びがある噛合部品
を組にして配設して、当該噛合部品同士を垂直方向に相
対移動可能にする一方、昇降手段でターンテーブルを下
降させてターンテーブルを電子天秤上に載置すると共
に、回転軸を所定の遊び角度以下の所定角度だけ所定方
向へ回転させて噛合部品組間の接触を一時的に解除し、
電子天秤で初期重量値の測定を行い、ターンテーブル上
に試料を載置して電子天秤で全体重量を測定し、初期重
量値を減算して試料の重量を算定した上で、昇降手段で
ターンテーブルを上昇させ電子天秤から離間させてか
ら、回転軸を回転させてターンテーブルを試料と共に回
転させることを特徴とする計量装置を使用して液剤を計
量攪拌する方法。