(57)【特許請求の範囲】
【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、
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、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、
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粉粒体の定量供給装置。
【請求項２】
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１に記載の粉粒体の定量供給装置。
【請求項３】
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または２に記載の粉粒体の定量供給装置。
【請求項４】
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、前記第１異常限界範囲よりも、供給量の変化が少ない第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２に記載の粉粒体の定量供給装置。
【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１−１２３７０７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、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、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、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。
【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。
【０００９】
また、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。
さらに、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。
【００１０】
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、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。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２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４に記載の発明は、請求項２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、第１異常限界範囲よりも、供給量の変化が少ない第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。
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、ＣＰＵ３０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ＶＨ２，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（Ｓ１０）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Ｖｃ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，ＶＬ２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ＶＨ２，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〜Ｓ２６）。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１２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（Ｓ２４）、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（Ｓ２６）。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（Ｓ３１）。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，ＶＬ２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Ｔｃ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ＶＨ２，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。
また、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。
さらに、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。
【００３６】
請求項２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３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４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、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
【図１】
0004041564.tif 000002
【図２】
0004041564.tif 000003
【図３】
0004041564.tif 000004
【図４】
0004041564.tif 000005
【図５】
0004041564.tif 000006
【図６】
0004041564.tif 000007
【図７】
0004041564.tif 000008
【図８】
0004041564.tif 000009
【図９】
0004041564.tif 000010