(57)【要約】【課題】操作性を向上させた攪拌装置システムを提供する。【解決手段】装置本体１０と、装置本体１０と連結され、容器Ｃ等に設けられた識別部Ｃ１の情報を読み取る読取部１１とを備えた攪拌装置システム。装置本体１０は、被処理物を収容する容器Ｃを自転および公転させる攪拌部と、その攪拌部を制御する制御部とを備えており、制御部は、読取部１１によって読み取られた情報に基づいた処理条件で攪拌部を作動させる。【選択図】図１
2020040041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を収容する容器を保持して自転および公転させる攪拌部と、
前記攪拌部を制御する制御部と、
前記被処理物の処理条件を特定するための情報を含む識別部を読み取る読取部とを備え、
前記制御部は、前記読取部によって読み取られた前記情報に基づいた前記処理条件で前記攪拌部を作動させる、
攪拌装置システム。
【請求項２】
前記識別部が前記容器に設けられている、
請求項１記載の攪拌装置システム。
【請求項３】
前記情報は前記被処理物の前記処理条件を特定するための識別コードであり、
前記識別コードに対応した処理条件が記憶された記憶部を備えた、
請求項１または２に記載の攪拌装置システム。
【請求項４】
前記読取部によって前記情報が読み取られた後に前記攪拌部が作動可能となる、
請求項１から３いずれか一項に記載の攪拌装置システム。
【請求項５】
前記攪拌部の自転軸と公転軸の角度が異なる、
請求項１から４のいずれか一項に記載の攪拌装置システム。
【請求項６】
前記処理条件が少なくとも自転速度、公転速度および処理時間に関する条件を含む、
請求項１から５のいずれか一項に記載の攪拌装置システム。
【請求項７】
被処理物を収容した容器を保持して自転および公転させる攪拌装置を用いた前記被処理物の攪拌方法であって、
被処理物の処理条件を特定するための情報を含む識別部から情報を読み取る工程と、
前記識別部の情報に基づいた処理条件で攪拌装置を作動させて前記被処理物を攪拌する工程とを含む、
被処理物の攪拌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器を自転及び公転させる遊星式の攪拌装置システムおよび被処理物の攪拌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１から特許文献４に示すように、容器を自転及び公転させることにより、容器の収容物に攪拌、脱泡等の処理を行う遊星式の攪拌装置が知られている。
この攪拌装置は、攪拌棒や羽根を用いることなく被処理物を攪拌・脱泡することができるため、コンタミネーションのおそれが小さく、様々な用途に使用されている。またその対象は、粉末、液体、インク、ペースト、樹脂等の粘性物、各種繊維と多くに及んでいる。
一方、様々な用途および対象に使用することに伴い、対象物の攪拌条件も複雑化している。例えば、攪拌条件としては、容器を攪拌する公転と自転のそれぞれの回転速度、その比率、時間、真空度などが挙げられる。さらに、異なる攪拌条件からなる工程を連続的に処理することも求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０３８３３０号公報
【特許文献２】特開２０１６−１５９１８６号公報
【特許文献３】特開２０１６−１５９１８７号公報
【特許文献４】特開２０１６−１５９１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように様々な攪拌条件を提供する攪拌装置において、その処理は被処理物に応じて無数ある。そのため、操作者は、各被処理物に応じて複数の工程からなる処理条件を調べ、それを操作キーやテンキー等の操作手段に直接入力するという煩雑な作業を行う必要があった。
本発明は、作業性を向上させた攪拌装置システムおよび被処理物の攪拌方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の攪拌装置システムは、被処理物を収容する容器を保持して自転および公転させる攪拌部と、前記攪拌部を制御する制御部と、前記被処理物の処理条件を特定するための情報を含む識別部を読み取る読取部とを備え、前記制御部は、前記読取部によって読み取られた前記情報に基づいた前記処理条件で前記攪拌部を作動させることを特徴としている。
本発明の攪拌操作システムは、読取部によって識別部を読み取るだけで被処理物の処理条件を設定することができるため、操作者による作業が正確、かつ、容易であり、その作業時間を短縮できる。
【０００６】
本発明の攪拌装置システムであって、前記識別部が前記容器に設けられているものが好ましい。この場合、容器に被処理物を収容した後は、容器を密閉した状態で取り扱うことができ、被処理物のコンタミネーションのおそれを小さくでき、また、被処理物の取り違いも防止できる。さらに、処理条件の異なる被処理物ごとに専用の容器を準備して識別部を付与しておけば、被処理物、容器および処理条件を紐付けて管理することができ、被処理物を間違った処理条件で攪拌処理することを防止できる。
【０００７】
本発明の攪拌装置システムであって、前記情報は前記被処理物の前記処理条件を特定するための識別コードであり、前記識別コードに対応した処理条件が記憶された記憶部を備えたものが好ましい。情報を識別コード化することにより、多くの処理条件を記憶させることができる。
【０００８】
本発明の攪拌装置システムであって、前記読取部によって前記情報が読み取られた後に前記攪拌部が作動可能となるものが好ましい。つまり、攪拌部にロック機構を設けることにより、誤作動を防止できる。
【０００９】
本発明の攪拌装置システムであって、攪拌部の公転軸と自転軸の角度が異なるものが好ましい。公転軸に対して自転軸が傾いていることで被処理物に対して複雑な遠心力が作用し、より攪拌効果が高まる。しかしその反面、自転と公転の回転数比率や処理時間等の攪拌に関する処理条件がより複雑になるため、本発明の効果が一層発揮される。
【００１０】
本発明の攪拌装置システムであって、前記処理条件が少なくとも自転速度、公転速度および処理時間に関する条件を含むものが好ましい。
【００１１】
本発明の被処理物の攪拌方法は、被処理物を収容した容器を保持して自転および公転させる攪拌装置を用いた前記被処理物の攪拌方法であって、被処理物の処理条件を特定するための情報を含む識別部から情報を読み取る工程と、前記識別部の情報に基づいた処理条件で攪拌装置を作動させて前記被処理物を攪拌する工程とを含むことを特徴としている。
本発明の被処理物の攪拌方法によれば、容器等に付与された識別部の情報に基づいた処理条件で被処理物を攪拌するため、処理条件を被処理物の内容に基づいて調べる必要がない。また被処理物を容器に収容した後は、容器を密閉した状態で取り扱うことができ、被処理物のコンタミネーションのおそれを小さくでき、また、被処理物の取り違いも防止できる。識別部は容器に付与されたものに限定されず、別途紙に印刷されたものや画面上に表示されたものでもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、識別部の情報に基づいた処理条件で被処理物を攪拌するため、効率よく正確に攪拌処理作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１ａは、本発明の攪拌装置システムの一実施形態を示す斜視図であり、図１ｂは、本発明の攪拌装置システムに用いられる容器を示す斜視図である。
【図２】図１の攪拌装置システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図１の攪拌装置システムの攪拌部を示す側面断面図である。
【図４】図１の攪拌装置システムの参照テーブルを示す概略図である。
【図５】図５ａは、本発明の攪拌装置システムの動作を示すフローチャートであり、図５ｂは、その読取モードを示すフローチャートであり、図５ｃは、その入力モードを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１ａ、図２の攪拌装置システム１は、装置本体１０と、装置本体１０と連結され、容器Ｃに設けられた識別部Ｃ１の被処理物の情報を読み取る読取部１１とを備えている。
【００１５】
容器Ｃは、図１ｂに示すように、その側面に識別部Ｃ１を備えており、蓋Ｃ２によって密閉される。識別部Ｃ１は、被処理物の処理条件を特定するための情報（例えば、被処理物の情報）が記録された１次元または２次元コードからなる。例えば、バーコードやＱＲコード（登録商標）が挙げられる。なお、識別部Ｃ１は、蓋Ｃ２に設けられていてもよく、容器Ｃの表面に設けられていれば、その場所は特に限定されない。
被処理物としては、粉末、液体、インク、ペースト、樹脂等の粘性物、各種繊維およびこれらの混合物が挙げられる。
【００１６】
先に読取部１１について説明する。
図１ａ、図２に戻って、読取部１１は、容器Ｃに設けられている識別部Ｃ１に記録されている被処理物の情報を読み取り可能な装置である。例えば、バーコード等の読み取りが可能な光学式のコードリーダである。読取部１１は、先端に設けられた窓部１１ａを介して、容器側面に設けられているラベルのバーコードを非接触で読み取る。読取部１１は、通信ケーブルを介して装置本体１０に連結される。
【００１７】
装置本体１０は、被処理物を収容する容器Ｃを自転および公転させる攪拌部２０と、被処理物に対応した処理条件を記憶させた記憶部１５と、攪拌部を制御する制御部１６とを備えている。なお、攪拌部２０、記憶部１５、制御部１６は、ケース１２に収容される。また、ケース１２の前部上面には、装置の状態や状況を表示する表示部１７と、操作者の操作を受け付ける各種操作ボタンからなる操作部１８が設けられている。そして、ケース１２の側面には、外部電源から受電し、装置本体１０および読取部１１の各種回路に給電する電源部１９が設けられている。さらに、ケース１２の上面は、蓋部１２ａとなっている。蓋部１２ａを開くことにより、容器Ｃの出し入れを行う。
【００１８】
攪拌部２０は、被処理物を収容する容器Ｃを保持しながら自転および公転させる。詳しくは、図３に示すように、公転軸Ｘから放射状に延びるアーム２１ａを備え、公転軸Ｘ周りに回転するアーム体２１と、アーム２１ａの略先端の自転軸Ｙ周りに回転自在に軸支され、かつ、容器Ｃを保持する保持部２２と、アーム体２１を回転させる公転部２３と、保持部２２を回転させる自転部２４とを有している。この実施形態では、固定軸２５にベアリング２５ａを介してアーム体２１が設けられている。
【００１９】
公転部２３は、アーム体２１の下端に設けられた公転用歯車２３ａと、その歯車２３ａと歯合する駆動用歯車２３ｂを備えた駆動用モータ（図示せず）とを備えている。
自転部２４は、アーム体２１周りにベアリング２４ａを介して設けられた駆動用プーリー２６と、アーム２１ａの略先端に自転軸Ｙ周りに回転自在に軸支される自転用プーリー２７と、それらの間に設けられるベルト体２８と、駆動用プーリー２６の下端に設けられた自転用歯車２９と、その自転用歯車２９と中間歯車３０ａを介して連結される制御用のパウダーブレーキ３０とを備えている。
また攪拌部２０は、公転部２３の軸Ｘと、自転部２４の軸Ｙとの角度Ｚが異なる。詳しくは、公転部２３の軸Ｘは、鉛直方向に延びる。そして、自転部２４の軸Ｙは上方に向かって、公転部２３の軸Ｘに近づくように傾いており、自転部２４の軸Ｙの公転部の軸Ｘに対する角度Ｚは、２５度〜６５度、特に好ましくは３５度〜５５度となっている。この図３の攪拌部２０の角度Ｚは、４５度となっている。このように公転部２３の軸Ｘに対して自転部２４の軸Ｙを傾けることにより、容器内部の被処理物の攪拌、脱泡処理を一層効率よく行うことができる。
【００２０】
次に攪拌部２０の動作について説明する。
攪拌部２０は、駆動用モータを駆動させることにより、駆動用歯車２３ｂ、公転用歯車２３ａを介してアーム体２１が回転する。つまり、保持部２２は、アーム体２１のアーム２１ａの先端に設けられているため、アーム体２１の回転軸である固定軸２５、つまり、公転軸Ｘ周りに回転する。
一方、駆動用モータが駆動すると、駆動用プーリー２６もアーム体２１と一体となって回転する。そして、自転用歯車２９および中間歯車３０ａもそれに伴って回転する。このような状態において、パウダーブレーキ３０に電圧を印加することにより、中間歯車３０ａおよび自転用歯車２９を介して駆動用プーリー２６の回転が制御され、駆動用プーリー２６の回転数が低下する。そして、アーム体２１の回転数に対して減少した駆動用プーリー２６の回転数がベルト体２８を介して自転用プーリー２７に伝達され、保持部２２は自転用プーリー２７の回転軸である自転軸Ｙ周りに自転する。
つまり、駆動用モータを駆動させた状態において、パウダーブレーキ３０の電圧を０とすることにより、自転速度を０とすることができ、パウダーブレーキ３０の電圧を高くすることにより、自転速度を高くすることができる。
【００２１】
記憶部１５には、被処理物に対応した処理条件が記憶されている。具体的には、被処理物と攪拌部２０の処理条件を関連付けた参照テーブルが記憶されている。このような参照テーブルとしては、例えば、図４が挙げられる。
図４において、第１の被処理物（＃１）の処理条件は次の３つのステップ（攪拌条件）からなる。第１ステップは、公転数を２、自転数を８、真空度１０ｋＰａで、６０秒攪拌する。なお、図４において、公転数、自転数は、回転数を０から最大回転速度までを１０段階に分けたものである。第２ステップは、公転数を８、自転数を５、真空度１．３ｋＰａで、１２０秒攪拌する。第３ステップは、公転数を８、自転数を２、真空度０ｋＰａで、６０秒攪拌する。これらの３つのステップで被処理物に対する処理が終了する。この第１の被処理物の３つのステップは、予備攪拌（第１ステップ）、攪拌（第２ステップ）、脱泡（第３ステップ）の処理を行う。このように被処理物の内容に応じて、様々な工程を選択することができる。ここで、識別情報（＃１）は、図４に示すような被処理物に直接関連しない通し番号等であってもよいし、品番コードや品名等の被処理物を特定する情報であってもよい。また、参照テーブルは、表形式に限らず、構造体や配列等、種々のデータ構造によって、識別情報と処理条件が関連付けられて記憶部に記憶されたデータであればよい。
【００２２】
なお、この実施形態では、５つのステップまで設定することを可能としている。しかし、その数は特に限定されるものではない。そして、それぞれのステップにおいて、時間を「０」とすることにより、そのステップは行われず、次のステップとなる。また、この図４において、分離防止機能は、液体と粉の混合等、比重差のある場合や、ダマが発生しやすい場合に作動させる。分離防止機能を有効にすると、自転と公転の回転速度を制御することで、材料の分離を抑制する。
これらの機能以外に、他の処理条件を設けてもよい。例えば、真空引きの開始時間や終了時間を遅らせる真空ディレー機能などが挙げられる。このような真空ディレー機能は、例えば、泡や粉体が多い材料を攪拌する場合に真空開始時間を遅らせたり、攪拌後の泡の巻込みを防止するために真空終了時間を遅らせたりする場合に使用する。
【００２３】
制御部１６は、読取部１１によって読み取られた情報に基づいた処理条件で攪拌部を作動させる。具体的には、読取部１１より容器Ｃ内の被処理物の情報を受け取り、記憶部に記憶されている参照テーブルを参照して、当該容器Ｃ内の被処理物に対応する処理条件を導き、その処理条件を攪拌部２０に指示し、攪拌部２０を作動させる。また、制御部１６は、システム全体の各主機構を制御する。具体的には、読取部１１、表示部１７、操作部１８を作動させる。
【００２４】
次に、図５ａのフローチャートを参照して、攪拌装置システム１の全体の動作について説明する。
初めに、容器Ｃに識別部Ｃ１を有するかを確認する。識別部Ｃ１を有する場合は、読取モードを選択し、識別部Ｃ１を有さない場合は、入力モードを選択する（Ｓ１０１）。
選択した読取モード（Ｓ１０２Ａ）あるいは入力モード（Ｓ１０２ｂ）で処理条件を検索あるいは設定する。このとき、検索または設定された処理条件は、表示部１７に表示するのが好ましい。これにより操作者によるチェックができる。
次いで、処理条件が決定されることにより、攪拌部２０のロックを解除する（Ｓ１０３）。詳しくは、操作部１８に設けられた攪拌部２０を作動するスタートボタン１８ａ（図１参照）の操作を可能とする。つまり、処理条件が検索されるまでは攪拌部２０を作動するスタートボタン１８ａがロックされ、制御部１６において処理条件が決定することにより、そのロックが解除されて攪拌部２０が作動可能となる。これにより、処理条件が設定される前の誤作動を防止する。しかし、ロック機構を無くし、Ｓ１０３を省略してもよい。
制御部１６が攪拌部２０へ処理条件を送信する（Ｓ１０４）。詳しくは、操作者によって操作部１８のスタートボタン１８ａを操作する。これにより操作者は、表示部１７に表示された処理条件を確認し、その後、操作部１８のスタートボタン１８ａを操作してから攪拌処理を開始することができる。
攪拌部２０がその処理条件に基づいて作動する（Ｓ１０５）。
攪拌部２０が処理条件の全てを実施し、終了する（Ｓ１０６）。同時に、操作部１８のスタートボタン１８ａを再ロックする。
なお、Ｓ１０１からＳ１０４の間に、容器Ｃを攪拌装置システム１内に設置する。つまり、容器Ｃを攪拌装置システム１内に設置してから読取部１１で識別部Ｃ１を読み取ってもよく、読取部１１で識別部Ｃ１を読み取ってから攪拌装置システム１内に設置してもよい。
【００２５】
読取モード（Ｓ１０２Ａ）について説明する。
操作者によって、容器Ｃの識別部Ｃ１を読取部１１で読み取る（Ｓ１０２Ａ−１）。
次いで、制御部１６は、読取部１１より容器Ｃ内の被処理物の識別情報を受け取り、参照テーブル（例えば、図４に示すデータ）を参照して、被処理物の処理条件を検索する（Ｓ１０２Ａ−２）。
読み取った容器Ｃ内の被処理物の処理条件が存在した場合、読取モードを終了する。一方、読み取った容器Ｃ内の被処理物の処理条件が存在しない場合、あるいは、識別部を読み取ることができない場合、読取モードを終了し、選択モードに戻る（Ｓ１０２Ａ−３）。なお、処理条件を見つけることができない場合、表示部１７でエラーコードを表示するのが好ましい。
【００２６】
入力モード（Ｓ１０２Ｂ）について説明する。
容器Ｃ内の被処理物の処理条件を、操作部１８から入力する（Ｓ１０２Ｂ−１）。このとき、入力された処理条件は、表示部１７に表示するのが好ましい。
なお、入力された処理条件を、記憶部１５に記憶させてもよい。記憶させることにより、次回、同じ被処理物を攪拌するとき、入力モードにおいて、その登録した処理条件を選択することにより操作部１８の入力を省略することができる。
【００２７】
このように攪拌装置システム１は、読取部１１によって容器Ｃの識別部Ｃ１を読み取るだけで被処理物の処理条件を攪拌装置システム１に設定することができるため、操作者による作業が正確、かつ、容易である。また作業時間を大幅に短縮できる。特に、容器Ｃの表面に識別部Ｃ１を設けているため、容器Ｃに被処理物を収容した後は、容器Ｃを密閉した状態で取り扱うことができるため、被処理物のコンタミネーション、および、被処理物を取り違えるおそれを小さくできる。
【００２８】
本発明の攪拌装置システムは、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、図１の攪拌装置システムにおいて、識別部に記録された情報として被処理物の情報を挙げていたが、被処理物の処理条件が情報であってもよい。その場合、制御部１６は、読取部１１より処理条件を受け取り、その処理条件を攪拌部２０に指示する。つまり、記憶部を省略することができる。
他には、容器Ｃの識別部Ｃ１と読取部１１の組合せの一例として、バーコード等とバーコードリーダーを挙げたが、容器Ｃ内の被処理物の情報を非接触または接触で取得できる機構であれば、特に限定されるものではない。例えば、非接触型ＩＣタグまたは接触型ＩＣタグとそのリーダー装置などの近距離無線通信によって情報を取得する機構であってもよい。さらに、文字列等からなる識別部と、カメラと、その画像を読み取る光学式文字読取装置（ＯＣＲ）等とを備えた読取部とを備えた機構としてもよい。
また、識別部は容器に設けられたものに限定されない。例えば、被処理物の種類と識別部とを対応させて紙等に印刷した処理条件シートを作成しておき、攪拌処理を行う際に当該処理条件シートの識別部を読取部で読み取ってもよい。または、処理条件シートをデジタルデータとして作成しておき、識別部を画面に表示させた状態で読取部で情報を読み取ってもよい。
【００２９】
さらに、攪拌部２０の一例として、図３の構造を挙げたが、本発明の攪拌部は、被処理物を収容する容器Ｃを保持しながら自転および公転させるものであれば、その構造は特に限定されるものではない。
他に、図１の攪拌装置システム１では、読取部１１と装置本体１０とは通信ケーブル等によって連結させているが、別体としてもよい。例えば、読取部１１と装置本体１０とを無線通信で繋いでもよい。また読取部１１と繋いだコンピューターを介して被処理物の情報を装置本体１０の制御部１６に送信するようにしてもよい。また、装置本体１０と読取部１１が一体であってもよい。例えば、装置本体に読み取り部を内蔵し、表示部１７又は操作部１８の近傍にコードリーダを設けてもよい。
さらに、記憶部１５を装置本体１０の外部に設けてもよい。例えば、記憶部１５を装置本体の制御部と通信可能なコンピューターに設け、読取部より情報を受けたとき、制御部が記憶部の参照表を参照するようにしてもよい。
そして、この攪拌装置システム１では、読取モードと入力モードの選択を可能としたが、読取モードのみとしてもよい。その場合、処理条件を検索できないとき、開始状態に戻る。
【符号の説明】
【００３０】
１      攪拌装置システム
１０    装置本体
１１    読取部
１１ａ  窓部
１２    ケース
１２ａ  蓋部
１５    記憶部
１６    制御部
１７    表示部
１８    操作部
１８ａ  スタートボタン
１９    電源部
２０    攪拌部
２１    アーム体
２１ａ  アーム
２２    保持部
２３    公転部
２３ａ  公転用歯車
２３ｂ  駆動用歯車
２４    自転部
２４ａ  ベアリング
２５    固定軸
２５ａ  ベアリング
２６    駆動用プーリー
２７    自転用プーリー
２８    ベルト体
２９    自転用歯車
３０    パウダーブレーキ
３０ａ  中間歯車
Ｃ      容器
Ｃ１    識別部
Ｃ２    蓋
【図１】
2020040041.tif 000003
【図２】
2020040041.tif 000004
【図３】
2020040041.tif 000005
【図４】
2020040041.tif 000006
【図５】
2020040041.tif 000007