JPH11139563A - 粉粒体の定量供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外乱による振動などが発生した場合でも、供
給精度を損なうことなく定量供給することできる粉粒体
の定量供給装置を提供すること。 【解決手段】 粉粒体の定量供給装置１に、粉粒体を定
量供給する定量供給手段を備え、この定量供給手段に、
供給される粉粒体の重量によって粉粒体の供給量を制御
する重量制御手段と、供給時間によって制御する時間制
御手段と、定量供給手段が、重量制御手段によって制御
されているときであって、所定の切替信号が入力された
ときに、時間制御手段による制御に切り替える切替制御
手段とを備える。通常時においては、定量供給手段を重
量制御手段によって制御して粉粒体を正確に定量供給で
きる一方で、振動が発生するときには、重量制御手段に
よる制御から時間制御手段による制御に切り替えること
ができるので、正確な定量供給を確保することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体の定量供給
装置、詳しくは、マスターバッチなどの粉粒体をプラス
チック成形機などに一定量供給するための粉粒体の定量
供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、樹脂ペレットなどの粉粒体
を、成形機に一定量供給するための装置は、プラスチッ
ク成形の分野において広く使用されている。この種の粉
粒体の定量供給装置としては、たとえば、特開平１−１
２３７０７号公報に記載されるようなマスターバッチの
定量供給装置が知られている。このマスターバッチの定
量供給装置は、種々の添加剤が配合されたペレット状の
マスターバッチを一定の割合で主原料に同期して成形機
に供給するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、マスターバッ
チなどの粉粒体は、通常、主原料に対して数パーセント
の割合で配合されるために、このような粉粒体を一定の
割合で主原料に配合するためには、極めて精度よく正確
に定量供給する必要がある。正確に定量供給するために
は、供給される粉粒体の単位時間あたりの重量を計量し
ながら供給することが好ましい。

【０００４】一方、粉粒体などを定量供給装置に投入す
るとき、あるいは成形機への供給運転中においては、定
量供給装置に外乱による振動が発生することがあり、そ
の振動によって正確な計量が行なわれないことがある。
振動などによる計量誤差を取り除くためには、装置に防
振ゴムを取り付けたり、あるいは平滑回路などを備える
ことも考えられるが、瞬発的な振動などに対しては、十
分に対応することが困難である。

【０００５】本発明の目的は、上記した問題点を解決す
るためになされたものであり、外乱による振動などが発
生した場合でも、供給精度を損なうことなく定量供給す
ることができる粉粒体の定量供給装置を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、粉粒体を定量供給するた
めの装置であって、粉粒体を定量供給する定量供給手段
を備え、前記定量供給手段は、供給される粉粒体の重量
によって粉粒体の供給量を制御する重量制御手段と、供
給時間によって粉粒体の供給量を制御する時間制御手段
と、前記定量供給手段が、前記重量制御手段によって制
御されているときであって、所定の切替信号が入力され
たときに、前記時間制御手段による制御に切り替える切
替制御手段とを備えていることを特徴としている。

【０００７】このような構成によると、通常時において
は、定量供給手段を重量制御手段によって制御して粉粒
体を正確に定量供給できる一方で、粉粒体などを定量供
給装置に投入するとき、あるいは成形機への供給運転中
において定量供給装置などに振動が発生するときには、
所定の切替信号からの入力によって、切替制御手段で重
量制御手段による制御から時間制御手段による制御に切
り替えることができるので、振動などによる計量誤差が
生じても、その計量に関係なく粉粒体を定量供給するこ
とができる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記定量供給手段は、所定の制御周期
毎に制御され、前記重量制御手段は、粉粒体の供給量が
所定の重量に達したときを１制御周期として制御し、前
記時間制御手段は、所定の時間に達したときを１制御周
期として制御し、前記切替制御手段は、前記定量供給手
段が、前記重量制御手段によって制御されているときで
あって、所定の切替信号が入力されたときに、その入力
された時点で前記重量制御手段によって制御されている
１制御周期を、前記時間制御手段による制御に切り替え
ることを特徴としている。

【０００９】このような構成によると、通常時において
は、定量供給手段を重量制御手段によって制御して粉粒
体を正確に定量供給できる一方で、外乱による振動など
が発生した場合は、所定の切替信号からの入力によっ
て、切替制御手段が、その入力された時点で重量制御手
段によって制御されている１制御周期を、時間制御手段
による制御に切り替えることができるので、つまり、振
動などが発生したときの制御周期のみを重量制御手段に
よる制御から時間制御手段による制御に切り替えること
ができるので、粉粒体を連続して供給する場合でも、正
確な定量供給を確保することができる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、前記定量供給手段は、１制御周期毎に
供給条件の補正を行なう供給補正手段をさらに備え、前
記供給補正手段は、前記切替手段によって、前記重量制
御手段による制御から前記時間制御手段による制御に切
り替えられた制御周期の、次の制御周期の供給条件の補
正を行なわないことを特徴としている。

【００１１】供給補正手段によって、１制御周期毎に供
給条件の補正を行なうことができるので、供給精度をさ
らに向上させることができ、また、切替手段によって、
重量制御手段による制御から時間制御手段による制御に
切り替えられた制御周期の、次の制御周期の供給条件の
補正が行なわれないので、振動などが発生したときの制
御周期の条件に基づいて、次の制御周期の供給条件が補
正されることはなく、供給精度が損なわれることなく定
量供給を行なうことができる。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項２または
３に記載の発明において、前記定量供給手段は、１制御
周期を複数に分割したサンプリング周期において、１サ
ンプリング周期での粉粒体の供給量が第１異常限界範囲
外であったときに、前記切替制御手段に前記切替信号を
入力する自動切替入力手段を備えていることを特徴とし
ている。自動切替入力手段を備えることで、１制御周期
内において、粉粒体の供給量が第１異常限界範囲外とな
ったときには自動的に切替信号が入力されるので、重量
制御手段による制御において、供給量の変化に異常が発
生したときには、ただちに時間制御手段に切り替わるよ
うになり、一層の供給精度の向上を図ることができる。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項１ないし
４のいずれかに記載の発明において、前記定量供給手段
は、振動回避スイッチおよび／または振動検知センサを
さらに備え、前記振動回避スイッチおよび／または前記
振動検知センサが、前記切替制御手段に前記切替信号を
入力することを特徴としている。振動回避スイッチを備
えることで、たとえば、粉粒体などを定量供給装置に投
入するときには、作業者が振動回避スイッチを操作し
て、予め重量制御手段による制御から時間制御手段によ
る制御に切り替えておくことで、投入などの人為的振動
による定量供給の精度低下を未然に防ぐことができ、ま
た、振動検知センサを備えることで、たとえば、成形機
への供給運転中において振動検知センサが振動を検知し
たときには、自動的に重量制御手段による制御から時間
制御手段による制御に切り替わるようにすることによ
り、定量供給の精度低下を防ぐことができる。

【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、前記供給量補正手段は、１制御周期に
おける最後のサンプリング周期において、粉粒体の供給
量が第２異常限界範囲外であったときに、次の制御周期
の供給条件の補正を行なわないことを特徴としている。
たとえば、第１異常限界範囲よりも、供給量の変化が少
ない範囲を第２異常限界範囲とすることで、最後のサン
プリング周期において第２異常限界範囲外となった場
合、つまり軽振動による供給量の変化が最後のサンプリ
ング周期にあった場合は、その制御周期の最後に検知さ
れた供給量に基づいて、次の制御周期の供給量の補正が
行なわれないようにすることで、供給精度の低下を効果
的に防止することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の粉粒体の定量供
給装置の一実施態様を説明するための概略説明図であ
る。図１において、定量供給装置１は、粉粒体としての
マスターバッチを定量供給するための装置である。マス
ターバッチとは、着色剤、安定剤、帯電防止剤、難燃剤
などの添加剤を熱可塑性樹脂中に高濃度に分散させたペ
レット状の粉粒体であり、一定の割合で主原料に配合さ
れて成形と同時に主原料中に分散されるものである。本
実施形態では、マスターバッチタンク２には、マスター
バッチが投入されており、このマスターバッチは、配管
３を介して気力輸送手段としてのエジェクタ４によって
定量供給装置１に供給される。

【００１６】定量供給装置１は、その上部にマスターバ
ッチの供給口８が形成されるとともに、その下部にマス
ターバッチの排出口９が形成される、下側が漏斗状とさ
れた略円筒形の本体５と、架台に設けられ、本体５の重
量を支持検知する計量手段としてのロードセル６と、マ
スターバッチを定量供給するための供給手段としてのス
クリューフィーダ７と、排出口９に設けられる開閉機構
としてのゲート１０とを備えている。スクリューフィー
ダ７は、駆動源としてのフィーダモータ１１とマスター
バッチを切り出すためのスクリュー１２とを備え、フィ
ーダモータ１１を本体５の外側に配置するとともに、ス
クリュー１２を、本体５の下方において径方向外側に向
かって突出する円筒状の供給部１３内に挿入するように
配置している。

【００１７】定量供給装置１に供給されたマスターバッ
チは、スクリューフィーダ７によって供給部１３から定
量的に供給される。一方、色替えなど種類の異なるマス
ターバッチを使用するときには、ゲート１０を開いて本
体５内に残っているマスターバッチを排出する。供給部
１３から定量供給されるマスターバッチは、受け部１８
で受けられた後、エジェクタ２２によって配管１９を介
して成形機２０の上方に配置される気体−固体分離手段
としてのフィルタ２１に送られ、空気と分離された後、
配管２３内を通り成形機２０の混合アタッチメント２４
内に落下する。一方、主原料としての樹脂ペレットは、
予め成形機２０のホッパ２５内に貯蔵されており、この
ホッパ２５から成形機２０内に供給される。混合アタッ
チメント２４内においては、成形機２０内に供給されつ
つある樹脂ペレットに、マスターバッチが連続的に供給
されるので、樹脂ペレットとマスターバッチとは、実質
的に樹脂ペレットにマスターバッチが同期されながら成
形機２０に供給される。なお、センサ２９は、後述する
振動検知センサである。

【００１８】図２は、マスターバッチの供給系のブロッ
ク図を示し、図３、図４、図５、図６、図７および図８
は、定量供給するためのフロー図を示し、図９は、マス
ターバッチの定量供給を説明するためのタイムチャート
を示す図である。これら図２ないし図９を用いて、マス
ターバッチを定量供給するための制御を説明する。図２
において、スクリューフィーダ７のフィーダモータ１１
はＣＰＵ３０からの出力を受けて駆動される。フィード
モータ１１の駆動によってスクリュー１２が回転され、
マスターバッチが切り出される。また、ＣＰＵ３０に
は、ロードセル６からのマスターバッチの重量が入力さ
れる。このマスターバッチの重量は、始めに所定量のマ
スターバッチを本体５内に供給した状態において全体重
量を計量し、この計量値を基準として、その状態からス
クリューフィーダ７によって切り出された残りのマスタ
ーバッチの量を順次計量して、その量を基準の計量値か
ら減算するようにして、リアルタイムで求められる。さ
らに、操作盤３１に設けられる振動回避スイッチ３２お
よび振動検知センサ２９からは、後述する切替信号が入
力される。これらＣＰＵ３０、スクリューフィーダ７、
ロードセル６、振動回避スイッチ３２および振動検知セ
ンサ２９によって定量供給手段が構成されており、ＣＰ
Ｕ３０は、各入力に基づいて所定の演算を行ない、後述
する重量制御、時間制御および供給補正制御のための出
力をフィーダモータ１１に対して行なう。なお、図２に
は示していないが、後述する制御を実行するための後述
の計量要求信号は、成形機２０からＣＰＵ２０に入力さ
れる。

【００１９】次に、図３ないし図８を用いてマスターバ
ッチの切り出し処理について説明する。この切り出し処
理は、たとえば、成形機２０が射出成形機である場合に
適用される。なお、概念的には適宜図９を参照する。マ
スターバッチの切り出し処理においては、まず、切り出
し条件が設定される（Ｓ１）。切り出し条件として、制
御周期Ｔ（秒）、１制御周期Ｔでの成形品の重量Ｗ
（ｇ）およびマスターバッチの添加率Ｐ（％）が設定さ
れる。これらの設定値より、１制御周期Ｔにおけるマス
ターバッチの供給量Ｗｍ（ｇ）、マスターバッチの供給
速度Ｖ（ｇ／秒）、マスターバッチ供給速度の第１異常
限界ＶＨ１，ＶＬ１（ｇ／秒）および第２異常限界ＶＨ
２，ＶＬ２（ｇ／秒）、およびスクリュー１２の切り出
し回転速度Ｒがそれぞれ算出され（Ｓ２〜Ｓ５）、初期
状態のセットアップが完了する。

【００２０】なお、第１異常限界ＶＨ１，ＶＬ１および
第２異常限界ＶＨ２，ＶＬ２は、図９に示すように、初
期状態のセットアップにおいて算出されたマスターバッ
チの供給速度Ｖを基準として、この供給速度Ｖから所定
の割合の範囲（勾配）として定められる。たとえば、図
３のステップ４において、第１異常限界の上限ＶＨ１お
よび下限ＶＬ１の異常係数ｋ３およびｋ４には、それぞ
れ８０が、また、第２異常限界の上限ＶＨ２および下限
ＶＬ２の異常係数ｋ５およびｋ６には、それぞれ４０が
入力される。したがって、図９に示すように、第１異常
限界ＶＨ１，ＶＬ１が第２異常限界ＶＨ２，ＶＬ２より
広い異常限界範囲となり、これによって、第１異常限界
ＶＨ１，ＶＬ１が、いわゆる重振動限界となり、第２異
常限界ＶＨ２，ＶＬ２が、いわゆる軽振動限界となる。

【００２１】次のステップから、１制御周期Ｔ毎の制御
が開始される。成形機２０が射出成形機である場合は、
１制御周期Ｔを１ショットに要する射出時間に対応させ
ることもできる。まず、成形機２０からの計量要求信号
が入力される待機状態（Ｓ６）から所定のタイミングで
初期計量値Ｄ０が入力される（Ｓ７）。ここで入力され
る初期計量値Ｄ０は、その時点、つまり１制御周期Ｔの
最初の計量値であって、この値を基準として、初期計量
値Ｄ０と、予め算出されたマスターバッチ供給量Ｗｍと
により、その制御周期Ｔにおける目標（最終）の計量値
Ｄｔを算出する（Ｓ８）。

【００２２】そして、総経過時間Ｔｔがリセットされた
（Ｓ９）後、初期状態のセットアップにおいて算出され
たスクリュー１２の切り出し回転速度Ｒにおいてスクリ
ュー１２が回転されマスターバッチが切り出される（Ｓ
１０）とともに、１制御周期Ｔを複数に分割したサンプ
リング周期Ｔｃ毎のマスターバッチの供給速度Ｖｃが算
出される（Ｓ１１〜Ｓ１４）。サンプリング周期Ｔｃ毎
のマスターバッチの供給速度Ｖｃは、図５にも示すよう
に、１サンプリング周期Ｔｃの始めのマスターバッチの
重量Ｄ１を計量し（Ｓ１１）、１サンプリング周期Ｔｃ
の経過時（Ｓ１２）に，終わりのマスターバッチの重量
Ｄ２を計量し（Ｓ１３）、これらの重量差Ｄ１−Ｄ２を
周期Ｔｃで割ることによって算出される（Ｓ１４）。

【００２３】次に、サンプリング周期Ｔｃ毎のマスター
バッチの供給速度Ｖｃが、第１異常限界ＶＨ１，ＶＬ１
の範囲内であるか否かが判断される（Ｓ１５）。第１異
常限界ＶＨ１，ＶＬ１の範囲内である場合には、振動検
知センサ２９が振動を検知しているか否かが判断される
（Ｓ１６）。振動検知センサ２９が振動を検知していな
い場合は、振動回避スイッチ３２がオン状態であるか否
かが判断される（Ｓ１７）。オン状態でない場合には、
サンプリング周期Ｔｃ毎のマスターバッチの供給速度Ｖ
ｃが、第２異常限界ＶＨ２，ＶＬ２の範囲内であるか否
かが判断される（Ｓ１８）。第２異常限界ＶＨ２，ＶＬ
２の範囲内である場合には、そのサンプリング周期Ｔｃ
が総経過時間Ｔｔに加算される（Ｓ１９）とともに、そ
のサンプリング周期Ｔｃの経過時点において計量された
マスターバッチの重量Ｄ２が、その制御周期Ｔの始めに
算出された目標の計量値Ｄｔを越えているか否かが判断
され（Ｓ２０）、越えていない場合は、そのサンプリン
グ周期Ｔｃがリセット（Ｓ２１）され、再び、サンプリ
ング周期Ｔｃ毎のマスターバッチの供給速度Ｖｃを算出
するステップ（Ｓ１１〜Ｓ１４）に戻る。越えている場
合は、１制御周期Ｔを終了し、マスターバッチの切り出
しを停止する（Ｓ２２）。

【００２４】このように、１制御周期Ｔにおいて、サン
プリング周期Ｔｃ毎のマスターバッチの供給速度Ｖｃ
が、第１異常限界ＶＨ１，ＶＬ１および第２異常限界Ｖ
Ｈ２，ＶＬ２の範囲内であって、かつ、振動検知センサ
２９が振動を検知しておらず、かつ、振動回避スイッチ
３２がオン状態でない場合、つまり、マスターバッチの
切り出しの定常運転状態においては、あるサンプリング
周期Ｔｃの経過時点において計量されたマスターバッチ
の重量Ｄ２が、その制御周期Ｔの始めに算出された目標
の計量値Ｄｔに達した時点で１制御周期Ｔを終了するよ
うな、重量制御によって制御がなされる。この状態は図
９における第１周期目に示されている。

【００２５】そして、マスターバッチの切り出しが停止
される（Ｓ２２）と、次の制御周期Ｔに対するマスター
バッチの供給条件の補正がなされる（Ｓ２３〜Ｓ２
６）。この供給条件の補正は、スクリュー１２の回転速
度Ｒの補正（Ｓ２３）とマスターバッチの供給量Ｗｍの
補正（Ｓ２４〜Ｓ２６）とからなり、まず、スクリュー
１２の回転速度Ｒの補正（Ｓ２３）がなされる。この補
正は、直前に終了した制御周期Ｔにおけるスクリュー１
２の回転速度Ｒを補正して、その次の制御周期Ｔに使用
するスクリュー１２の回転速度Ｒを決定するもので、目
標の計量値Ｄｔに達した時点での総経過時間Ｔｔを、回
転速度Ｒの補正対象として、たとえば、図８のステップ
２３に示す式のように、総経過時間Ｔｔが制御周期Ｔに
収束されるように補正される。次に、１制御周期Ｔ終了
後のマスターバッチの実際の重量Ｄが計量され（Ｓ２
４）、算出された目標の計量値Ｄｔとの差Ｄｅを求め
（Ｓ２５）、その誤差量Ｄｅを次の制御周期Ｔにおける
マスターバッチの供給量Ｗｍに対して補正する（Ｓ２
６）。そして、成形機２０からの計量要求信号が入力さ
れる待機状態（Ｓ６）に戻り、次の制御周期Ｔの制御を
実行する。

【００２６】このように、次の制御周期Ｔに対するマス
ターバッチの供給条件の補正を行なうと、１制御周期Ｔ
毎に、正確かつ確実な供給量のマスターバッチを供給す
ることができるので、供給精度を向上させることができ
る。一方、上記した重量制御の状態における、あるサン
プリング周期Ｔｃにおいて、マスターバッチの供給速度
Ｖｃが、第１異常限界ＶＨ１，ＶＬ１の範囲外である場
合、または振動検知センサ２９が振動を検知した場合、
または振動回避スイッチ３２がオン状態の場合、のいず
れかの場合であるときには、そのサンプリング周期Ｔｃ
が総経過時間Ｔｔに加算され（Ｓ２７）、加算された総
経過時間Ｔｔが制御周期Ｔを越えているか否かが判断さ
れ（Ｓ２８）、越えていない場合は、そのサンプリング
周期Ｔｃがリセット（Ｓ２９）され、さらにサンプリン
グ周期Ｔｃの経過後（Ｓ３０）に、再びそのサンプリン
グ周期Ｔｃが総経過時間Ｔｔに加算される（Ｓ２７）。
そして、加算された総経過時間Ｔｔが制御周期Ｔを越え
るまでこれらのステップが繰り返され、加算された総経
過時間Ｔｔが制御周期Ｔを越えたときに、１制御周期Ｔ
を終了し、マスターバッチの切り出しが停止される（Ｓ
３１）。そして、マスターバッチの切り出しが停止され
る（Ｓ３１）と、次の制御周期Ｔに対するマスターバッ
チの供給条件の補正がなされることなく、成形機２０か
らの計量要求信号が入力される待機状態（Ｓ６）に戻
り、次の制御周期Ｔの制御を実行する。

【００２７】このように、１制御周期Ｔにおける、ある
サンプリング周期Ｔｃにおいて、マスターバッチの供給
速度Ｖｃが、第１異常限界ＶＨ１，ＶＬ１の範囲外であ
る場合、または振動検知センサ２９が振動を検知した場
合、または振動回避スイッチ３２がオン状態の場合、の
いずれかの場合であるときには、あるサンプリング周期
Ｔｃにおけるマスターバッチの重量Ｄ２が目標の計量値
Ｄｔに達したときに１制御周期Ｔを終了するような重量
制御は行なわれることなく、総経過時間Ｔｔが制御周期
Ｔに達したときに１制御周期を終了するような、時間制
御によって制御がなされる。この状態は図９における第
２周期目に示されている。

【００２８】すなわち、このような制御によると、マス
ターバッチの切り出しの定常運転状態においては重量制
御がなされるが、第１異常限界ＶＨ１，ＶＬ１の範囲外
である場合、または振動検知センサ２９が振動を検知し
た場合、または振動回避スイッチ３２がオン状態の場
合、のいずれかの場合であるときには、切替信号が入力
されて時間制御によって制御がなされるようになる。そ
のため、通常時においては、重量制御によってマスター
バッチを正確に定量供給できる一方で、マスターバッチ
などを定量供給装置１に投入するとき、あるいは成形機
２０への供給運転中において定量供給装置１などに振動
が発生するときには、これらの切替信号からの入力によ
って、重量制御から時間制御に切り替えられるので、振
動などによる計量誤差が生じても、その計量に関係なく
マスターバッチを定量供給することができる。したがっ
て、外乱による振動などが発生した場合でも、供給精度
を損なうことなく定量供給することできる。

【００２９】また、本実施形態のマスターバッチの切り
出し処理においては、制御周期Ｔ毎に制御されているの
で、振動などが発生したときの制御周期Ｔのみを重量制
御から時間制御に切り替えられるので、マスターバッチ
を連続して供給する場合でも、正確な定量供給を確保す
ることができる。また、第１異常限界ＶＨ１，ＶＬ１の
範囲外である場合、たとえば、図９には、あるサンプリ
ング周期Ｔｃでの第１異常限界の上限ＶＬ１を越えた例
を示しているが、このような場合には、自動的に重量制
御から時間制御に切り替える切替信号が送られるので、
重量制御での定常運転状態において、マスターバッチの
供給量の変化に異常が発生したとき、つまり重振動が発
生したときには、ただちに時間制御に切り替わるように
なり、供給精度の向上を図ることができる。また、振動
回避スイッチ３２を備えることで、たとえば、マスター
バッチを定量供給装置１に投入するときには、作業者が
振動回避スイッチ３２をオン操作して、予め重量制御か
ら時間制御に切り替えておくことで、人為的な振動によ
る定量供給の精度低下を未然に防ぐことができ、また、
振動検知センサ２９を備えることで、たとえば、成形機
２０への供給運転中において振動検知センサ２９が振動
を検知したときには、自動的に振動検知センサ２９から
の切替信号が送られるようにして、振動の発生とともに
時間制御に切り替えることにより、定量供給の精度低下
を防ぐことができる。

【００３０】さらに、マスターバッチの切り出しが停止
される（Ｓ３１）と、次の制御周期Ｔに対するマスター
バッチの供給条件の補正がなされることがなく、成形機
２０からの計量要求信号が入力される待機状態（Ｓ６）
に戻るため、つまり、重量制御から時間制御に切り替え
られた制御周期Ｔの、次の制御周期Ｔの供給条件の補正
が行なわれないので、振動などが発生したときの制御周
期Ｔに基づいて、次の制御周期Ｔの供給量Ｗが補正され
ることはなく、供給精度が損なわれることなく定量供給
を行なうことができる。

【００３１】一方、あるサンプリング周期Ｔｃのマスタ
ーバッチの供給速度Ｖｃが、第２異常限界ＶＨ２，ＶＬ
２の範囲外である場合には、そのサンプリング周期Ｔｃ
が総経過時間Ｔｔに加算された（Ｓ３２）後に、加算さ
れた総経過時間Ｔｔが制御周期Ｔを越えているか否かが
判断され（Ｓ３３）、越えていない場合は、そのサンプ
リング周期Ｔｃがリセット（Ｓ３４）され、再びサンプ
リング周期Ｔｃ毎のマスターバッチの切り出し速度Ｖｃ
を算出するステップ（Ｓ１１〜Ｓ１４）に戻る。越えて
いる場合は、１制御周期Ｔを終了し、マスターバッチの
切り出しを停止する（Ｓ３５）。そして、マスターバッ
チの切り出しが停止される（Ｓ３５）と、次の制御周期
Ｔに対するマスターバッチの供給条件の補正がなされる
ことなく、成形機２０からの計量要求信号が入力される
待機状態（Ｓ６）に戻り、次の制御周期の制御を実行す
る。なお、図９の第２周期目には、第２異常限界の下限
ＶＬ２を越えてはいるがそのときのサンプリング周期Ｔ
ｃが制御周期Ｔを越えていない例を示している。

【００３２】このように、あるサンプリング周期Ｔｃの
マスターバッチの供給速度Ｖｃが、第２異常限界ＶＨ
２，ＶＬ２の範囲外であって、かつ、そのときのサンプ
リング周期Ｔｃが加算された総経過時間Ｔｔが，制御周
期Ｔに達したとき、言い換えると、その制御周期Ｔにお
ける時間制御での最後のサンプリング周期Ｔｃであった
ときには、１制御周期Ｔが終了され、マスターバッチの
切り出しが停止され、そして、次の制御周期Ｔに対する
マスターバッチの供給条件の補正がされることはない。
すなわち、このような制御によると、最後のサンプリン
グ周期Ｔｃにおいて、軽振動による供給量Ｄ２の変化が
あった場合には、その供給量Ｄ２に基づいて次の制御周
期Ｔの供給条件の補正がなされると、次の制御周期Ｔに
おける正確な供給が行なえないため、このときには、次
の制御周期Ｔの供給条件の補正が行なわれないようにす
ることで、供給精度の低下を効果的に防止するようにし
て、正確な定量供給を連続して行なうことができるよう
にしている。

【００３３】以上述べたマスターバッチを定量供給する
ための制御は、成形機２０が１ショット毎に成形するよ
うな、たとえば、射出成形機などに適用されるものであ
るが、連続して成形するような、たとえば、押し出し成
形機などにも適用できる。押し出し成形機などに適用す
る場合には、上記した制御において、待機状態のステッ
プ（Ｓ６）およびマスターバッチの切り出し停止のステ
ップ（Ｓ２２，Ｓ３１，Ｓ３５）がなく、連続して制御
周期Ｔが繰り返される。

【００３４】また、本実施形態では、マスターバッチを
定量供給するための供給手段としてスクリューフィーダ
７を用いたが、上記した制御が可能なフィーダであれ
ば、たとえば、スプリングフィーダ、ベルトフィーダ、
テーブルフィーダ、ロータリフィーダ、振動フィーダな
ど公知のフィーダを用いることができる。また、本実施
形態の定量供給装置１には、自動色替え装置を装備して
もよく、また、輸送手段として、エジェクタ４に替えて
ブロワを採用してもよく、また、自然落下方式としても
よい。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に記載の発
明によれば、通常は、定量供給手段を重量制御手段によ
って制御して粉粒体を正確に定量供給できる一方で、振
動などによる計量誤差が生じたときには、時間制御手段
による制御によって、その計量に関係なく粉粒体を定量
供給することができる。したがって、外乱による振動な
どが発生した場合でも、供給精度を損なうことなく定量
供給することできる。

【００３６】請求項２に記載の発明によれば、振動など
が発生したときの制御周期のみを重量制御手段による制
御から時間制御手段による制御に切り替えることができ
るので、粉粒体を連続して供給する場合でも、正確な定
量供給を確保することができる。請求項３に記載の発明
によれば、供給補正手段によって、１制御周期毎に供給
条件の補正を行なうことができるので、供給精度をさら
に向上させることができ、しかも、振動などが発生した
ときの制御周期に基づいて、次の制御周期の供給条件が
補正されることはなく、したがって、供給精度が損なわ
れることなく定量供給を行なうことができる。

【００３７】請求項４に記載の発明によれば、重量制御
手段による制御において、粉粒体の供給量が第１異常限
界範囲外となったとき、つまり供給量の変化に異常が発
生したときには、ただちに時間制御手段に切り替わるの
で、一層精度よく定量供給を行なうことができる。請求
項５に記載の発明によれば、振動回避スイッチを備える
ことにより、振動が発生する前に、重量制御手段による
制御から時間制御手段による制御に切り替えることがで
き、振動による定量供給の精度低下を未然に防ぐことが
でき、また、振動検知センサを備えることで、振動が生
じたときには、自動的に重量制御手段による制御から時
間制御手段による制御に切り替わるようにすることで、
定量供給の精度低下を防ぐことができる。

【００３８】請求項６に記載の発明によれば、第１異常
限界範囲よりも、供給量の変化が少ない範囲を第２異常
限界範囲とすることで、たとえば、最後のサンプリング
周期において第２異常限界範囲外となった場合、その制
御周期の最後に検知された供給量に基づいて、次の制御
周期の供給量の補正が行なわれないようにすることで、
供給精度の低下を効果的に防止することができ、したが
って、正確な定量供給を連続して行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉粒体の定量供給装置の一実施態様を
説明するための概略説明図である。

【図２】図１に示す定量供給装置の供給系のブロック図
である。

【図３】図１に示す定量供給装置において、粉粒体を定
量供給するためのフロー図である。

【図４】図１に示す定量供給装置において、粉粒体を定
量供給するためのフロー図である。

【図５】図１に示す定量供給装置において、粉粒体を定
量供給するためのフロー図である。

【図６】図１に示す定量供給装置において、粉粒体を定
量供給するためのフロー図である。

【図７】図１に示す定量供給装置において、粉粒体を定
量供給するためのフロー図である。

【図８】図１に示す定量供給装置において、粉粒体を定
量供給するためのフロー図である。

【図９】粉粒体の定量供給を説明するためのタイムチャ
ートを示す図である。

【符号の説明】

１ 定量供給装置 ６ ロードセル ７ スクリューフィーダ １１ フィーダモータ １２ スクリュー ２９ 振動検知センサ ３０ ＣＰＵ ３２ 振動回避スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｇ 13/16 Ｇ０１Ｇ 13/16 Ｚ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉粒体を定量供給するための装置であっ
   て、 粉粒体を定量供給する定量供給手段を備え、 前記定量供給手段は、供給される粉粒体の重量によって
   粉粒体の供給量を制御する重量制御手段と、 供給時間によって粉粒体の供給量を制御する時間制御手
   段と、 前記定量供給手段が、前記重量制御手段によって制御さ
   れているときであって、所定の切替信号が入力されたと
   きに、前記時間制御手段による制御に切り替える切替制
   御手段とを備えていることを特徴とする、粉粒体の定量
   供給装置。
2. 【請求項２】 前記定量供給手段は、所定の制御周期毎
   に制御され、 前記重量制御手段は、粉粒体の供給量が所定の重量に達
   したときを１制御周期として制御し、 前記時間制御手段は、所定の時間に達したときを１制御
   周期として制御し、 前記切替制御手段は、前記定量供給手段が、前記重量制
   御手段によって制御されているときであって、所定の切
   替信号が入力されたときに、その入力された時点で前記
   重量制御手段によって制御されている１制御周期を、前
   記時間制御手段による制御に切り替えることを特徴とす
   る、請求項１に記載の粉粒体の定量供給装置。
3. 【請求項３】 前記定量供給手段は、１制御周期毎に供
   給条件の補正を行なう供給補正手段をさらに備え、 前記供給補正手段は、前記切替手段によって、前記重量
   制御手段による制御から前記時間制御手段による制御に
   切り替えられた制御周期の、次の制御周期の供給条件の
   補正を行なわないことを特徴とする、請求項２に記載の
   粉粒体の定量供給装置。
4. 【請求項４】 前記定量供給手段は、１制御周期を複数
   に分割したサンプリング周期において、１サンプリング
   周期での粉粒体の供給量が第１異常限界範囲外であった
   ときに、前記切替制御手段に前記切替信号を入力する自
   動切替入力手段を備えていることを特徴とする、請求項
   ２または３に記載の粉粒体の定量供給装置。
5. 【請求項５】 前記定量供給手段は、振動回避スイッチ
   および／または振動検知センサをさらに備え、前記振動
   回避スイッチおよび／または前記振動検知センサが、前
   記切替制御手段に前記切替信号を入力することを特徴と
   する、請求項１ないし４のいずれかに記載の粉粒体の定
   量供給装置。
6. 【請求項６】 前記供給量補正手段は、１制御周期にお
   ける最後のサンプリング周期において、粉粒体の供給量
   が第２異常限界範囲外であったときに、次の制御周期の
   供給条件の補正を行なわないことを特徴とする、請求項
   ３に記載の粉粒体の定量供給装置。