JPS62109800A - 染液自動調合装置における制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、染液自動調合装置における制御装置に関する
もので、より詳細には、複数色の染料溶液の所定量を自
動的に計量しつつ供給し、混合することにより所定の色
に調合し、必要により助剤溶液及び染液の粘度調整のた
めの水も同様に供給して染液を調合するに際し、調合時
の液重量を早くしかも精度よく測定するための改良に関
する。

（従来の技術） 従来染液の調色は与えられた色見本に対し、数色の粉末
染料を経験的に手作業で計量、調合することにより行な
っていた。このため、がなりの熟練と時間を要し々から
調色精度は完全と云えず、再現性も不充分なため、１つ
の色を調色するため数回に亘る修正作業が必要であった
。

近来コンピューター・カラーマツチング装置等が普及し
、色見本に対して自動的に色の解析が行なえるようにな
ってきたが、これ以降の調色］＝程では依然手作業的に
行なわれている。これを自動化するため、自動調色装置
が実用化されつつあるがまだ満足なものは少ない。

コンピュータカラーマツチング装置で分析された原料の
重量を測定し易くするため一定濃度に溶解しタンクに貯
蔵し、必要量引き出す方法はすでに一般化されている。

この水溶液量を計量するのに容量式と重量式があるが実
施されているのは重量式が多いようである。

（発明が解決しようとする問題点） 捺染工場では１日に作る染液の種類が多く、１染液を作
る量もダラム単位からキログラム単位と広い範囲にわた
っている。このように計量回数が多く、広い範囲の計量
を精度よく行うことが自動化に対する課題である。計量
精度を上げるには母液の濃度を下げて量を多くする方法
があるが母液のタンクが大きくなり設備費が寓むと共に
供給時間が長くなり測定効率が悪くなる。この対策とし
て濃淡２種類の母液を作る方法があるが、母液数が倍に
なり、装置が大形、高価になると共に高濃度液の測定精
度を上げるのが困雛である。

母Ｏ，を重量法で削る時の問題点は母液の供給方法であ
る、母液の供給は一般に計量器に乗せられた受入れ容器
に配管端末から落す形と々る。一般には母液供給中に重
ｔを連続で測定し目標値に達したらバルブを閉じている
。この方法だと母液供給時の落下衝撃力が加算される。

従って落下衝撃力を小さくするため供給流量をしぼるこ
とに々り供給時間が長くなる。

本発明は圧送ポンプと流量が大小２種類のバルブを持っ
た母液供給系路と供給された母液の重量を測定する重量
計とこの測定値を演算制御するマイクロコンピュータを
持った染液自動調合装置の母液重曖を早く精度よく測定
する方式を提供するものである。大小２種類のバルブか
ら母液を計量器に供給する目的は大バルブで短時間に目
標値近くまで供給し、残置を小バルブで少しづつ供給し
重量測定精度を上げることにある。本発明は母液供給を
大小２種類のバルブで行う装置で落下衝撃力の影響をな
くし短時間に高精度で重量を測定する方式を提供するも
のである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、上述したタイプの染液自動調合装置にお
いて、大バルブから目標値近く迄の液供給を行い、大バ
ルブを閉じた後液重量を測定し、指令値との差を求め、
小バルブ開時間を演算指令し、小バルブ開時間ｔを測定
し、給液落下によって発生する測定誤差を含めて測定の
良否を判別させることにより、給液落下による液面動揺
に基ずく測定誤差等を解消しながら、供給される染料原
液の重量を短時間の内に精度よく測定し得ることを見出
した。

本発明者等はまた、設定される供給時間と実際の給液量
との違いから、母液供給系路における圧送圧力の変動、
温度変化による母液粘度の変化等による供給流量の変化
を定期的に検出判別し、その結果により供給時間を自動
修正することにより、より精度の高い染抜調合が可能と
なることを見出した６ 即ち、本発明によれば、圧送ポンプと流量が大小２種類
のバルブとを備えた母液供給系路；供給された母液の重
量を電気信号として出力する計量器；及び該信号を演算
判別するマイクロコンピュータを備えたバルブの制御機
構から成る染液自動調合装置において、マイクロコンピ
ュータカラ指令された重量を大流量バルブの開時間に変
換する機能；大流量バルブ閉後重量を測定し、指令値と
の差を求め小流量バルブの開時間を演算指令する機能；
及び小流量バルブ閉接重量を測定し、給液落下によって
発生する測定誤差の自動補正を含めた良否判別機能を有
することを特徴とする染液自動調合装置の制御装置が提
供される。

本発明によれば更に、該制御装置は、母液供給系路にお
ける圧送圧力の変動、温度変化による母液粘度の変化等
による供給流量の変化を定期的に判別し、その結果によ
り供給時間を自動修正する機能を有することを特徴とす
る染液自動調合装置が提供される。

（作用） 本発明においては、同一濃度の母液の重置全測定するた
め、大バルブで供給した量の測定精度は最終測定値には
関係ないので大流量で短時間供給ができる点が第一の特
徴である。大バルブからの母液供給後、重量を測定し、
目的値との差を求め小バルブでの追加供給ｔを求め、小
バルブ開時間に変換し、指令する。指令時間経過後手バ
ルブを閉じ、重量に測定する。小バルブでの母液供給流
量は少いので落下衝撃力による影響も小さいため、わず
かの安定時間後型量測定ができ精度の良い測定ができる
。この値で目標値と比較され判別する。

また本発明では、小バルブからの給液、小バルブ閉後重
量を測定し、目標値と比較し良否の判別をするが、これ
を短時間にしたいため落下衝撃力によるプラス側測定値
全実験で求め、測定長と判断した後一定量追加供給し、
短時間高精度測定を可能にした点に第二の特徴がある。

本方式はすべて母液供給ｉ′を時間に変換し、供給後型
−Ｊｌｉ’に測定する方法を行っている。この供給時間
を正しく演算するためには大、小バルブ開時の流量が一
定でなければならＡい。流量が変化する原因は圧送圧力
の変動と母液の粘度が温度により変ることにある。この
補正方法には母液の温度と圧送圧力を測定しマイコン内
で自動演算する方式があるが１発信器が必要で高価にな
る。本方式では、最初の測定時に、指令時間で供給した
量が重量測定径指令値との差を求め次回測定以後修正す
る方式を取ることにより、液供給量の精度をより高める
ことができることが第三の特徴である。

（実施例） 以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。

装置の配置 本発明装置の一態様を示す第１図において、装置上部に
は複数の染料原液を蓄えるタンク１−１゜１−２．・・
・１−Ｎ、及び助剤（糊剤）溶液タンク１−８．水タン
ク１−Ｈ等が設置され、水を除く各タンクには沈澱防止
用の攪拌機２が取りつけられる。また必要により、各タ
ンクには液温調整のためヒーター及び自動温度調節装置
（図示せず）も取付可能である。

各タンクの底面からは夫々に配管３−１．３−２〜３−
Ｎ１及び３−８，３−Ｈが接続され、水を除く各配管の
中間に圧送ポンプ４−１．４−２〜４−Ｎ１及び４−８
が設けられる。配管３−１〜３−Ｈの末端は２本に分岐
され、分岐管の一方は大流量電磁弁（大バルブ）５−１
．５−２〜５−Ｎ、及び５−８．５−Ｈに、他の一方は
小流量電磁弁（小バルブ）６−１．６−２〜６−Ｎ、及
び６−８，６−Ｈに接続される。

これらの電磁弁を含む供給配管系統は捺染用調色の場合
、一般に約１５系統乃至４０系統が必要となるため、夫
々の電磁弁及び配管端末は円環状に集束して配置され、
その中心直下に電子天秤７、及びその上部に天秤用ロー
ラーコンベヤー８を介して、調合用容器９が載せられる
。図示されないが、各系統ごとの２個の電磁弁５−１と
６−１乃至５−Ｈと６−Ｈの夫々の系統は１体的にエヤ
ーシリンダー等で動作する揺動アームに取付けられ、後
記する制御装置からの信号により、必要分が１系統ごと
に円環状位置から、容器９の中心上部位置に呼び出され
て染料原液等の供給を行なう。大流量電磁弁５−１．・
・・からは大ＩＮ、量の液が供給され、一方小流量電磁
弁６−１．・・・からは小流量の液が供給されるように
なっている。また、これら各電磁弁には可変絞りが取付
けられ、流量の調節ができるようになっている。

各電磁弁による供給量の制御は、これらを含む供給機構
１００及び電子天秤７から成る重量計測機構２００に連
動されたコンピュータ制御機構３００によって次の様に
行なわれる。

キーが−ド等を有する入力装置１０により必要なる調色
データをコンピュータ装置１２に入力する。尚、コンピ
ータ・カラーマツチング装置１１があれば、これから直
接入力することも可能である。コンピュータ装置１２は
入力されたデータを処理し、制御信号として制御装置１
３に出力すると共に、入力データをカラーディスプレイ
装置１４に表示、確［−行ない、又、実際の供給、計量
のｌＯ− 実績をプリンター１５に記録することが出来る。

コンヒユーター制御４１Ｎ［３００の動作について説明
す石と、先ず入力装置１０から染液の種類、供給量及び
比重等のデータがコンピューターＭｔｉｆ１２に入力さ
れ、設定される。これらの入力データに基づいて各液の
重量が指令され、指令された重量に基づき大流量電磁弁
５−１．５−２・・・の開時間が演算され、制御装置１
３に出力される。制御装置１３は、コンピュータ装置１
２からの指示に従って各系統ごとの大１ｔｉｔ磁弁５−
１．５−２〜５−Ｎ、５−８，５−Ｈ及び小流量電磁弁
６−１．６−２〜６−Ｎ、６−８，６−Ｈの夫々に配）
ｉｉ１６，１７を通じて開閉制御を行なうと共に、図示
されないが円環状に配置された各系統ごとの電磁弁を円
環中心の容器の直−ヒへの呼び出し、及び収納の動作を
行なうエヤーシリンダー等の制御も司どる。

調合用容器９内の液重量は電子天秤７にて計測される。

電子天秤７け風袋除去機能を有しているため、天秤用ロ
ーラーコンベヤー８．及び容器７の自重は載せた直後に
除去され、重量零からの秤廿が可能である。電子天秤７
による秤量値は電気信号に変換され、配線１８を通じて
コンピュータ装ｆｉｉ１２にフィードバックされる。

本発明においてはまた、各供給系統ごとに圧送ポンプ４
−１．４−２〜４−Ｎ及び４−８を設は各浴液を一定圧
力で圧送する。この際、電磁弁が開いて溶液の供給を行
なうときは、タンク内の溶液レベルの高低に左右されず
に一定圧力で供給され、電磁弁が閉じると同時に循環配
管２０−１゜２０−２〜２０−Ｎ及び２０−８を通じて
各溶液は夫々のタンクに還元され、更に圧送ポンプによ
り配管内を循環する。これにより、染液固形分の沈澱、
凝固を防止すると共に、供給時も一定圧力下で変動なく
正確な供給が行なわれるものである。

各溶液の所定量の供給が完了すれば容器９は、接続され
る搬送コンベヤー２１に移され、次の工程に自動的に搬
送される。

電縫測定方式 第２図は第１図の調合装置における流量制御及び重量測
定のフロー図であり、このフロー図に基いて制御及び測
定が行われる。

先ず、調合すべき染液の種類と量とがコンピュータ１２
に登録されると、ステップ（１）で各原液の重量が設定
される。この原液重量は、ステップ（１１）で下記式 式中、Ｔ１は大・々ルプ開時間、 ＳＶは設定重量 αは小バルブで供給する重量、 ｘｌは大バルブで供給する流量による定数、に従い、原
液供給時間Ｔ１に演算され、設定される。

ステップ（ｉｎ）で大バルブ５を指定時間Ｔ、だけ開い
て、原液を供給後、大バルブ５を閉じ、ステラ７°（１
いで重量を測定する。ステップ（いて設定重量と測定重
量とを比較する。即ち、下記式％式％（２１ 式中、Ｐｖは測定重量 が成立の場合、測定値オーバーであり、ステップ（ｖｉ
）において、この差が測定限界値内にあるか否かを判定
する。即ち、下記式 ％式％（３） 式中、３ｇ１は測定限界値 が成立の場合計量オーバーとなり、測定不良の驚報が発
せられる。

ステップ（Ｖ）で式（２）が不成立の場合、或いはステ
ップ（ｖＤで式（３）が不成立の場合、ステップ（ｖｉ
ｉ）において、下記式 式中、Ｔ２は小バルブ開時間、 βは小バルブ供給での測定オーバ防止安全係数 ｘ２は小バルブで供給する流量による定数によ沙小バル
ブ開時間Ｔ２が演算され、設定される。

ステラ７’　（ｖｉｉＤで、小バルブ６を指定時間Ｔ２
だけ開いて原液を小流量で供給する。小）４ルブを閉じ
た後、ステップ（ＩＸ）で重量を測定する。

ステラ７°（Ｘ）で設定重量（ＳＶ）と測定重量（ｐｖ
）を比較し、（ｓｖ　−ｐｖ）≦０の場合には、ステッ
プ（×りで、両者の差異が重量計量誤差の限界値内にあ
るか否かを判定する。即ち、下記式１式％（５） 式中、３ｇ２け重量計量誤差の限界値、により判別を行
い、式（５）が成立の場合は計量オーバとなり測定不良
の警報を出す。式（５）が成立の時はプラス誤差内とし
て測定完了となる。

ステップ（×）において、　（ｓｖ−ｐｖ）　＞　ｏの
場合は、ステップ（ｘｉｉ）において、式（５）による
判定を行う。

式（５）が成立した場合、小バルブによる供給不足とな
るので、ステップ（ｘｉｉｉ　）において、下記式によ
り、小バルブの追加供給時間Ｔ３全演算し、ステラ７″
（×１ので小パルゾロをこの追加供給時間Ｔ３だけ開い
て、ｔｉを追加供給する。液の供給終了後、ステップ（
１×）に戻り、重量測定及びその後の判定を行う。

ステップ伽０において、式（５）が不成立の場合には、
小バルブ６の供給時間Ｔ４を設定する。時間Ｔ４による
追加は小バルブ供給時の落下衝撃力による計量誤差分を
補正するものであり、この時間Ｔ４は予じめ行った実験
により値を決めて、コンピュータ１２にこれを記憶させ
ておく。

ステップ（ｘｖｉ）において、小バルブ６を上記の設定
時間Ｔ４だけ開き、補正分の液量を追加供給して測定完
了となる。

本発明によれば、このように落下衝撃力による誤差を補
正することで、小バルブ閉後重量データ呼込み時間を著
しく短縮することができる。

本発明の上記実施例において、大バルブの開時間の演算
式（１）中のαの値は可及的に小さくした方が、小バル
ブ開時間を短縮できることになり、全体としての計量時
間の短縮が可能となる。しかしながら、このαの値を小
さくしすぎると、計量オーバの危険性がでてくる。

式（１）で求めた時間（Ｔ１）供給による重量測定結果
が計算値に合致するためには、Ｘｌの値を正しく求め、
変動のないことが望ましい。これは小バルブの開時間（
Ｔ２）の算出式（４）におけるｘ２についても全く同様
である。Ｘ、及びＸ２の値を常に一定に保つには、供給
系統における圧送圧力と原液粘度を一定に保つことが必
要になるが、これは実際上不可能と言ってよい。本発明
は、供給系統の圧送圧力、原液粘度を測定せずに自動補
正する方式を提供するものである。

即ち、第２図のフローチャートのステップ（Ｉｉ）で設
定された大バルブ開時間Ｔ１　と、ステップ（１いで測
定される重ｔｐｖ、とから、式に従って、定数Ｘ、を求
め、これを新しいｘｌの値として登録し、次回の測定か
ら新しいＸｌの値を使用し、式（１）によりＴ、の値を
求めるようにする。また、ステラ７″（ｖｉＤで設定さ
れた小バルブ開時間Ｔ２とステラ７°（１ｘ）で測定さ
れた重ｚ　ｐｖ２とから１式 に従って、定数ｘ２を求め、これを新しいｘ２の値とし
て登録し、次回の測定から新しいｘ２の値を使用し、式
（４）によりＴ２の値を求めるようにする。

本発明によれば、Ｘ、及びＸ２の値を、定周期で補正演
算し、その都度変更することにより、液供給量の精度を
高めることが可能となるものである。

動作 先ず、入力装置１０によりコンピューター装置１２に入
力設定されたデータに基づいて、染料原液の種類が特定
される。制御装置１３により、第一色目の電磁弁５−１
及び６−１が調合用容器９の上方に呼び出される。コン
ピー−ター装置１２により演算された開時間に基づいて
、大流量電磁弁５−１が開き、算出量の第一染料原液が
調合用容器９内に供給される。大流量の供給停止後、電
子天秤７が作動し、実際の給液重量が電気信号としてコ
ンピューター１２に入力される。重量測定、判別及び小
流量電磁弁６−１の制御は、既に説明した第２図のフロ
ーチャートに従って行われる。

第一色目の染料原液の供給終了後、第一色目の電磁弁５
−１及び６−１を復帰させ、第二色目の電磁弁５−２及
び６−２を容器上部に呼び出し、第一色目と同様に給液
動作を行い、この操作を所要の色数進行う。最後に、助
剤及び水についても同様の操作を行い所望の染液調製を
行う。

（発明の作用効果） 本発明によれば、落下衝撃力による測定誤差を小さくし
ながら、染料原液の計量及び調合が迅速にしかも精度良
く行うことができ、しかも給液落下により発生する測定
誤差をも自動的に補正することにより、短時間の内に高
精度で重量を測定することができる。

また、母液供給系路における圧送圧力の変動、温度変化
による母液粘度の変化による供給流量の変動を定期的に
検出し、供給時間を自動修正することにより、より精度
の高い染液調合が可能となった０

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を好適に実施するための装置の一
態様を示す側面配置図である。 第２図は、第１図の装置における大小バルブの制御及び
重量測定のフロー図である。 １−１．１−２〜１−Ｎは染料溶液タンク、２は攪拌機
、３−１．３−２〜３−Ｎ、３−８，３−Ｈは配管、４
−１．４−２〜４−Ｎ、４−８は圧送ポンプ、５−１．
５−２〜５−Ｎ、５−８゜５−Ｈは大流量開閉弁、６−
１．６−２〜６−Ｎ。 ６−８，６−Ｈは小流量開閉弁、７け電子天秤、８け天
秤用コンベヤー、９は容器、１０は入力装置、１１けコ
ンピューター・カラーマツチング装置、１２はコンピュ
ーター装置、１３は制御装置、１４はカラーディスプレ
イ製電、１５はプリンター、１６，１７．１８は配線、
２０−１．２０−２〜２０−Ｎ、２０−８は循環配管、
２１は搬送コンベヤー、１００は供給機構、２００は重
量計測機構、３００はコンピューター制御機構。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧送ポンプと流量が大小２種類のバルブとを備え
   た母液供給系路；供給された母液の重量を電気信号とし
   て出力する計量器；及び該信号を演算判別するマイクロ
   コンピュータを備えたバルブの制御機構から成る染液自
   動調合装置において、マイクロコンピュータから指令さ
   れた重量を大流量バルブの開時間に変換する機能；大流
   量バルブ閉後重量を測定し、指令値との差を求め小流量
   バルブの開時間を演算指令する機能；及び小流量バルブ
   閉後重量を測定し、給液落下によって発生する測定誤差
   の自動補正を含めた良否判別機能を有することを特徴と
   する染液自動調合装置の制御装置。
2. （２）該制御装置は、母液供給系路における圧送圧力の
   変動、温度変化による母液粘度の変化による供給流量の
   変化を定期的に判別し、その結果により供給時間を自動
   修正する機能を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の装置。