JP2021104507A - Detector used in centrifugal machine and detection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被処理材料を自転及び公転させることによって処理する遠心機において使用される検出器及び検出システムに関する。 The present invention relates to a detector and a detection system used in a centrifuge that processes a material to be treated by rotating and revolving.
処理容器を公転させながら自転させることによって、当該処理容器に収容された被処理材料を処理する遠心機が知られている。この遠心機は、各種の用途に利用され、例えば、被処理材料の撹拌処理と脱泡処理とを同時に行う撹拌・脱泡装置として利用される(特許文献1)。また、この遠心機は、被処理材料を粉砕するボールミルとしても利用される(特許文献2参照)。さらに、この遠心機は、被処理材料を乳化する乳化装置等としても利用される(特許文献3参照)。 Centrifuges that process the material to be processed contained in the processing container by rotating the processing container while revolving are known. This centrifuge is used for various purposes, for example, as a stirring / defoaming device that simultaneously performs a stirring treatment and a defoaming treatment of a material to be treated (Patent Document 1). This centrifuge is also used as a ball mill for pulverizing the material to be treated (see Patent Document 2). Further, this centrifuge is also used as an emulsifying device or the like for emulsifying a material to be treated (see Patent Document 3).
上記のような遠心機において使用される被処理材料の中には、処理中の温度等に基づいて、処理結果が変化するものがある。このような状況を鑑みてか、特許文献4には、処理中の被処理材料の温度を測定する温度測定装置が開示されている。 Among the materials to be treated used in the above-mentioned centrifuge, the treatment result changes depending on the temperature during the treatment and the like. In view of such a situation, Patent Document 4 discloses a temperature measuring device for measuring the temperature of the material to be treated.
ここで、遠心機においては、当該遠心機が動作することにより生じる遠心力に応じて、処理容器内で被処理材料が移動することが知られている。そのため、特許文献4の温度測定装置では、球面軸受けを使用して放射温度計を取り付けることにより、遠心力に応じて放射温度計を傾け、遠心力に応じて移動した被処理材料の温度を測れるようにしている。 Here, in a centrifuge, it is known that the material to be treated moves in the processing container according to the centrifugal force generated by the operation of the centrifuge. Therefore, in the temperature measuring device of Patent Document 4, by attaching a radiation thermometer using a spherical bearing, the radiation thermometer can be tilted according to the centrifugal force and the temperature of the material to be processed moved according to the centrifugal force can be measured. I am trying to do it.
しかしながら、温度測定装置において、球面軸受けを使用して放射温度計を取り付けた場合、遠心力に応じた放射温度計の傾きと、遠心力に応じて移動した被処理材料の位置が一致しないおそれがある。その場合は、被処理材料の正確な温度を測定することが困難になり得る。また、球面軸受けそのものが、使用により劣化し、所望する遠心力に応じた放射温度計の傾きを実現できなくなるおそれがある。 However, when a radiation thermometer is attached using a spherical bearing in a temperature measuring device, the tilt of the radiation thermometer according to the centrifugal force may not match the position of the material to be processed that has moved according to the centrifugal force. be. In that case, it can be difficult to measure the exact temperature of the material to be treated. In addition, the spherical bearing itself may deteriorate due to use, and it may not be possible to realize the inclination of the radiation thermometer according to the desired centrifugal force.
本発明は、上記事情を鑑みなされたものである。その目的は、遠心機において使用され、被処理材料の温度等の情報を、より正確に検出できる検出器及び検出システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances. An object of the present invention is to provide a detector and a detection system used in a centrifuge and capable of more accurately detecting information such as the temperature of a material to be treated.
上記課題を解決するための本発明は、以下に示す発明特定事項乃至は技術的特徴を含んで構成される。 The present invention for solving the above problems is configured to include the following invention-specific matters or technical features.
すなわち、ある観点に従う発明は、被処理材料を収容可能であり、遠心機にて使用される処理容器に取り付けられる検出器と、該検出器と通信可能に構成される処理装置とを含む検出システムであって、前記検出器は、第1情報を検出可能な第1検出部と、第2情報を検出可能な第2検出部と、無線通信回線を利用して通信可能な第1通信部と、を含み、前記処理装置は、前記無線通信回線を利用して、前記第1通信部と通信可能な第2通信部と、所定の処理を行う処理部と、を含み、前記第1通信部は、前記第1検出部で検出した前記第1情報及び前記第2検出部で検出した前記第2情報を、前記第2通信部へ送信し、前記処理部は、前記第2通信部で受信した前記第1情報と、前記第2通信部で受信した前記第2情報に基づき求めた前記被処理材料の位置情報とに基づいて、前記被処理材料の前記第1情報を求める検出システムである。 That is, the invention according to a certain aspect is a detection system including a detector capable of accommodating a material to be processed and attached to a processing container used in a centrifuge, and a processing device configured to be communicable with the detector. The detector includes a first detection unit capable of detecting the first information, a second detection unit capable of detecting the second information, and a first communication unit capable of communicating using a wireless communication line. The processing device includes a second communication unit capable of communicating with the first communication unit using the wireless communication line, and a processing unit that performs a predetermined process, and includes the first communication unit. Transmits the first information detected by the first detection unit and the second information detected by the second detection unit to the second communication unit, and the processing unit receives the second information in the second communication unit. It is a detection system that obtains the first information of the material to be processed based on the first information obtained and the position information of the material to be processed obtained based on the second information received by the second communication unit. ..
また、上記検出システムにおいて、前記処理部は、前記位置情報に基づいて、前記第2通信部で受信した前記第1情報から、前記被処理材料の前記第1情報を抽出することで、前記被処理材料の前記第1情報を求め得る。 Further, in the detection system, the processing unit extracts the first information of the material to be processed from the first information received by the second communication unit based on the position information, thereby performing the subject. The first information of the processing material can be obtained.
また、上記検出システムにおいて、前記処理部は、前記位置情報に基づいて、前記処理容器の所定の領域上に前記被処理材料が存在する時刻を予測し、該予測した時刻における前記第2通信部で受信した前記第1情報に基づいて、前記被処理材料の前記第1情報を求め得る。 Further, in the detection system, the processing unit predicts the time when the material to be processed exists on a predetermined region of the processing container based on the position information, and the second communication unit at the predicted time. Based on the first information received in, the first information of the material to be processed can be obtained.
また、上記検出システムにおいて、前記処理部は、前記位置情報に基づいて、前記処理容器の所定の領域上に前記被処理材料が存在するか否かを判断し、前記処理容器の所定の領域上に前記被処理材料が存在する場合の前記第2通信部で受信した前記第1情報に基づいて、前記被処理材料の前記第1情報を求め得る。 Further, in the detection system, the processing unit determines whether or not the material to be processed exists on a predetermined region of the processing container based on the position information, and on the predetermined region of the processing container. The first information of the material to be processed can be obtained based on the first information received by the second communication unit when the material to be processed is present in the second communication unit.
また、上記検出システムにおいて、前記第1情報は、温度を示す情報であり、前記第2情報は、前記処理容器の角度、回転速度及び前記処理容器に加わる振動を示す情報のうち、少なくとも1つであり得る。 Further, in the detection system, the first information is information indicating temperature, and the second information is at least one of information indicating an angle, rotation speed, and vibration applied to the processing container. Can be.
また、上記検出システムにおいて、遠心機を更に備え、該遠心機は、前記検出器が取り付けられた前記処理容器を保持可能に構成されて、自転軸線を中心に自転可能な自転体と、前記自転体を保持して、公転軸線を中心に回転可能な公転体と、前記公転体及び前記自転体に回転力を付与する駆動部と、を含み得る。 Further, in the detection system, a centrifuge is further provided, and the centrifuge is configured to be able to hold the processing container to which the detector is attached, and a rotating body capable of rotating around the rotation axis and the rotation. It may include a revolving body that holds the body and can rotate about the axis of revolution, and a driving unit that applies a rotational force to the revolving body and the rotating body.
また、ある観点に従う発明は、被処理材料を収容可能であり、遠心機にて使用される処理容器に取り付けられる検出器であって、第1情報を検出可能な第1検出部と、第2情報を検出可能な第2検出部と、所定の処理を行う処理部と、を含み、前記処理部は、前記第1検出部により検出した前記第1情報と、前記第2検出部により検出した前記第2情報に基づき求めた前記被処理材料の位置情報とに基づいて、前記被処理材料の前記第1情報を求める検出器である。 Further, the invention according to a certain viewpoint is a detector capable of accommodating a material to be processed and attached to a processing container used in a centrifuge, and has a first detection unit capable of detecting the first information and a second detection unit. A second detection unit capable of detecting information and a processing unit that performs a predetermined process are included, and the processing unit detects the first information detected by the first detection unit and the second detection unit. It is a detector that obtains the first information of the material to be processed based on the position information of the material to be processed obtained based on the second information.
また、上記検出器において、前記処理部は、前記位置情報に基づいて、前記第1検出部により検出した前記第1情報から、前記被処理材料の前記第1情報を抽出することで、前記被処理材料の前記第1情報を求め得る。 Further, in the detector, the processing unit extracts the first information of the material to be processed from the first information detected by the first detecting unit based on the position information, thereby performing the subject. The first information of the processing material can be obtained.
また、上記検出器において、前記処理部は、前記位置情報に基づいて、前記処理容器の所定の領域上に前記被処理材料が存在する時刻を予測し、該予測した時刻における前記第1検出部で検出した前記第1情報に基づいて、前記被処理材料の前記第1情報を求め得る。 Further, in the detector, the processing unit predicts the time when the material to be processed exists on a predetermined region of the processing container based on the position information, and the first detecting unit at the predicted time. Based on the first information detected in the above, the first information of the material to be treated can be obtained.
また、上記検出器において、前記処理部は、前記位置情報に基づいて、前記処理容器の所定の領域上に前記被処理材料が存在するか否かを判断し、前記処理容器の所定の領域上に前記被処理材料が存在する場合の前記第1検出部で検出した前記第1情報に基づいて、前記被処理材料の前記第1情報を求め得る。 Further, in the detector, the processing unit determines whether or not the material to be processed exists on a predetermined region of the processing container based on the position information, and on the predetermined region of the processing container. The first information of the material to be processed can be obtained based on the first information detected by the first detection unit when the material to be processed is present in.
また、上記検出器において、前記第1情報は、温度を示す情報であり、前記第2情報は、前記処理容器の角度、回転速度及び前記処理容器に加わる振動を示す情報のうち、少なくとも1つであり得る。
また、上記検出器において、無線通信回線を利用して、前記処理部で求めた前記被処理材料の前記第1情報を送信可能な第1通信部を更に備え得る。
Further, in the detector, the first information is information indicating temperature, and the second information is at least one of information indicating an angle, rotation speed, and vibration applied to the processing container. Can be.
Further, the detector may further include a first communication unit capable of transmitting the first information of the material to be processed obtained by the processing unit by using a wireless communication line.
また、ある観点に従う発明は、上記何れかの検出器が取り付けられた前記処理容器を保持可能に構成されて、自転軸線を中心に自転可能な自転体と、前記自転体を保持して、公転軸線を中心に回転可能な公転体と、前記公転体及び前記自転体に回転力を付与する駆動部と、を含む遠心機である。 Further, the invention according to a certain viewpoint is configured to be able to hold the processing container to which any of the above detectors is attached, and revolves by holding the rotating body capable of rotating around the rotation axis and the rotating body. It is a centrifuge including a revolving body that can rotate about an axis and a driving unit that applies a rotational force to the revolving body and the rotating body.
また、ある観点に従う発明は、被処理材料を収容可能であり、遠心機にて使用される処理容器において、第1情報を検出するステップと、前記処理容器において、第2情報を検出するステップと、検出した前記第1情報と、検出した前記第2情報により求めた前記被処理材料の位置情報とに基づいて、前記被処理材料の前記第1情報を求めるステップと、を含む方法である。 Further, the invention according to a certain viewpoint includes a step of detecting the first information in the processing container used in the centrifuge and a step of detecting the second information in the processing container, which can accommodate the material to be processed. This method includes a step of obtaining the first information of the material to be processed based on the detected first information and the position information of the material to be processed obtained from the detected second information.
本発明によれば、遠心機において使用され、被処理材料の温度等の情報を、より正確に検出できる検出器及び検出システムを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a detector and a detection system that are used in a centrifuge and can more accurately detect information such as the temperature of a material to be treated.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形(例えば各実施形態を組み合わせる等)して実施することができる。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付して表している。図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below are merely examples, and there is no intention of excluding the application of various modifications and techniques not specified below. The present invention can be implemented with various modifications (for example, combining each embodiment) without departing from the spirit of the present invention. In the description of the drawings below, the same or similar parts are designated by the same or similar reference numerals. The drawings are schematic and do not necessarily match the actual dimensions and ratios. Even between drawings, parts with different dimensional relationships and ratios may be included.
図1は、本発明の一実施形態に係る遠心機の概略構成を示す断面図である。同図に示すように、遠心機1は、回転軸10と、公転体20と、自転ユニット30と、バランス錘40と、駆動部50と、支持基板60と、区画体70と、筐体80と、処理容器90と、検出器100とを含み構成される。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a centrifuge according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the centrifuge 1 includes a rotating shaft 10, a revolving
回転軸10は、支持基板60等を貫通して、仮想の直線である公転軸線L1を中心として回転するように構成されている。回転軸10は、図示するように鉛直に延びる公転軸線L1を中心として回転するように構成されてよい。ただし、回転軸10は、これに限定されるものでない。
The rotation shaft 10 is configured to penetrate the
公転体20は、第1アーム22と、第2アーム24とを含み構成される。公転体20は、回転軸10に取り付けられて、該回転軸10と共に公転軸線L1を中心として回転するように構成される。
第1アーム22は、公転軸線L1に直交する第1の方向に延びて、途中で屈曲するように構成され、自転ユニット30を取り付けられる。第2アーム24は、第1の方向と反対方向である第2の方向に延びて、バランス錘40を取り付けられる。
The revolving
The first arm 22 is configured to extend in the first direction orthogonal to the revolution axis L1 and bend in the middle, and the rotation unit 30 can be attached to the first arm 22. The
自転ユニット30は、自転軸32と、自転体34とを含み構成される。
自転軸32は、ベアリング36を介して、公転体20の第1アーム22に回転可能に取り付けられる。自転軸32が取り付けられる位置は、第1アーム22の屈曲した部分を挟んで、公転軸線L1と反対側である。これにより、自転軸32は、公転体20の回転に伴って、公転軸線L1を中心に公転する。併せて、自転軸32は、公転体20を通る仮想の直線である自転軸線L2を中心として自転可能となる。
The rotation unit 30 includes a
The
自転体34は、一端側が開口した有底形状であり、その底部を自転軸32の一端に取り付けられる。これにより、自転体34は、自転軸32と共に、公転軸線L1を中心に公転し、自転軸線L2を中心に自転する。また、自転体34は、開口した部分より処理容器90を受け入れて保持する。
The rotating
バランス錘40は、公転体20の第2アーム24に、公転軸線L1からの距離を変更可能に取り付けられる。バランス錘40は、公転体20のバランスを調整するものであり、遠心機1を安定して動作させることに寄与する。
The balance weight 40 is attached to the
駆動部50は、駆動源51と、第1プーリー52と、第2プーリー53と、ベルト54と、自転駆動機構55とを含み構成される。駆動部50は、回転軸10と自転ユニット30の自転軸32とを回転させる。
The
駆動源51は、支持基板60に固定されており、当該駆動源51の駆動軸に固定される第1プーリー52、回転軸10に固定される第2プーリー53、及び、第1プーリー52と第2プーリー53とに掛け回されるベルト54を利用して、回転軸10に回転力を付与する。
The
自転駆動機構55は、自転ギヤ56と、自転力付与ギヤ57と、中間ギヤ58とを含み構成される。
自転ギヤ56は、自転ユニット30の自転軸32の他端側に固定されている。自転力付与ギヤ57は、回転軸10と同心となるように支持基板60に固定されている。中間ギヤ58は、ベアリング59を介して回転可能に公転体20に取り付けられている。中間ギヤ58は、自転ギヤ56と自転力付与ギヤ57との間で回転力の伝達を行う。
The
The
自転ギヤ56、自転力付与ギヤ57、及び中間ギヤ58が上記のように構成されていることに基づき、自転ギヤ56及び自転力付与ギヤ57の回転角速度は関連付けられる。これにより、自転ギヤ56及び自転力付与ギヤ57は遊星歯車機構と同様の挙動を示す。したがって、自転ギヤ56は、駆動源51が駆動して回転軸10を回転させた際に回転し、自転ユニット30の自転軸32を回転させる。
Based on the fact that the
区画体70は、区画体本体72と、蓋体74とを含み構成される。
区画体本体72は、一端側に開口部を有して、公転体20等を収容する。蓋体74は、区画体本体72の開口部を閉塞する。また、蓋体74は、自転ユニット30の自転体34に処理容器90を着脱する場合等に、区画体本体72から取り外される。
The
The compartment body 72 has an opening on one end side and accommodates the revolving
処理容器90は、その中心を通る仮想の直線である中心軸CLに沿って筒状に延びる側壁部92と、該側壁部92の一端側に設けられる底部94と、側壁部92の他端側に設けられる開口部96とを有する有底筒状に形成されており、被処理材料Mを収容する。例えば、処理容器90は、有底円筒状である(図2も参照)。
The
検出器100は、処理容器90の開口部96に取り付けられる。例えば、検出器100は、処理容器90の開口部96を閉塞する蓋の機能も有するように構成される(図2も参照)。検出器100の詳細については後述する。
The
被処理材料Mは、処理容器90内に収容されるものであり、流体として挙動するものであればよく、その組成や用途を特に限定されない。例えば、被処理材料Mは、流体成分(樹脂等)のみを含む材料、流体成分のほかに粒状成分(粉状成分)を含む材料、粒状(粉状)材料及び該粒状材料を粉砕するためのメディア(例えばジルコニアボール)を含む材料、並びに、乳化処理の対象となる流体を含む材料等である。被処理材料Mの具体例としては、接着剤、シーラント剤、液晶材料、LEDの蛍光体と樹脂とを含む混合材料、半田ペースト、歯科用印象材料、歯科用セメント(穴埋め剤等)、及び、液状の薬剤等が挙げられる。
The material M to be treated may be contained in the
図2は、本発明の一実施形態に係る検出器の概略断面図である。なお、同図においては、検出器100の内部構造は省略すると共に、検出器100を処理容器90と共に示している。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a detector according to an embodiment of the present invention. In the figure, the internal structure of the
検出器100は、処理容器90の開口部96側に取り付けられ、内部に内部空間104を含む筐体部102と、第1検出部106とを含み構成される。また、検出器100は、内部空間104内に、後述する、第2検出部108、第1通信部110、及び電源部112等も含み構成される。
The
筐体部102は、例えば、図示しないねじ機構等の機構により、処理容器90の開口部96を閉塞するように、処理容器90に取り付けられる。また、筐体部102は、内部空間104に、後述する、第2検出部108、第1通信部110、及び電源部112等を収容する。
The
第1検出部106は、筐体部102が処理容器90に取り付けられた際に、処理容器90の内部空間側の所定範囲の第1情報I1を検出できるように、筐体部102に固定される。例えば、第1検出部106は、筐体部102が処理容器90に取り付けられた際に、中心軸CL上に位置すると共に、処理容器90の内部空間に面するように筐体部102に固定される。
The
具体的には、第1検出部106は、処理容器90の内部空間側の所定範囲の温度を示す情報である第1情報I1を検出できるように構成される(なお、本願における「温度」との記載は、単に、該当する部分の温度を意味するだけでなく、該当する部分の温度分布を意味し得る。また、本願における「情報」との記載は、直接的な情報だけでなく、間接的な情報も含む。)。例えば、第1検出部106は、第1情報I1として、図示するように、検出器100の断面において、その中心から左右に各70度にわたる角度範囲θの温度を検出できるよう構成される。この角度範囲θは、限定されるものでなく、また、角度範囲θの中心は、図示するような中心軸CL上に設ける必要もない。第1検出部106は、放射温度計、赤外線カメラ等とすることにより、上記のような温度を示す情報である第1情報I1を検出できる。
Specifically, the
なお、第1検出部106は、撮像素子等により構成して、処理容器90の内部空間側の所定範囲の画像を示す情報である第1情報I1を検出するようにしてもよく、その他のセンサ等により構成して、処理容器90の内部空間側の所定範囲の任意の物理量を示す情報である第1情報I1を検出するようにしてもよい(なお、本願における「物理量」との記載は、単に、該当する部分の物理量を意味するだけでなく、該当する部分の物理量の分布を意味し得る。)。
The
図3は、本発明の一実施形態に係る検出システムのブロック図である。同図に示すように、検出システム200は、検出器100と、処理装置150とを含み構成される。
検出器100は、上述した第1検出部106に加え、第2検出部108と、第1通信部110と、電源部112とを含み構成される。なお、検出器100は、上述したように、筐体部102等も含み、また、図示しない処理部、及び記憶部等も含んでよい。
FIG. 3 is a block diagram of a detection system according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the
The
第2検出部108は、処理容器90の角度、処理容器90の回転速度(自転速度)、及び処理容器90に加わる振動のうち、少なくとも1つを示す情報である第2情報I2を検出する。第2検出部108は、複数の軸方向への加速度を測定するセンサや、傾斜を検出するセンサ等とすることにより、上記のような情報である第2情報I2を検出できる。
The second detection unit 108 detects the second information I2, which is information indicating at least one of the angle of the
第1通信部110は、第1検出部106で検出した第1情報I1を受け取ると共に、第2検出部108で検出した第2情報I2を受け取って、無線通信回線を利用して、第1情報I1及び第2情報I2を送信する(なお、本願においては、可視光通信回線、赤外線通信回線等も無線通信回線に含む。)。無線通信回線としては、公知の無線通信回線を利用することができる。なお、第1通信部110は、無線通信回線を利用して、第2通信部152から送信された所定の情報を受け取るように構成してもよい。
電源部112は、第1検出部106、第2検出部108、及び第1通信部110に電源供給できるように構成される。例えば、電源部112は、電池を利用したものであってよい。
The first communication unit 110 receives the first information I1 detected by the
The power supply unit 112 is configured to be able to supply power to the
処理装置150は、第2通信部152と、処理部154と、記憶部155と、入力部156と、出力部158とを含み構成される。なお、処理装置150は、図示しない電源部等を含んでよく、例えば、ノートパソコン、タブレット端末、スマートホン等により構成し得る。
第2通信部152は、第1通信部110により送信された第1情報I1及び第2情報I2を受信する。なお、第2通信部152は、無線通信回線を利用して、所定の情報を送信できるように構成してもよい。
記憶部155は、遠心機1に関する情報等、任意の情報を記憶する。
The
The second communication unit 152 receives the first information I1 and the second information I2 transmitted by the first communication unit 110. The second communication unit 152 may be configured to be able to transmit predetermined information by using a wireless communication line.
The storage unit 155 stores arbitrary information such as information about the centrifuge 1.
処理部154は、第2通信部152から第1情報I1及び第2情報I2を受け取り、所定の処理を行う。具体的には、処理部154は、まず、第2情報I2に基づいて、処理容器90内で被処理材料Mが存在する位置(「位置情報」であってよい。以下同様である。)を求める。
The processing unit 154 receives the first information I1 and the second information I2 from the second communication unit 152, and performs a predetermined process. Specifically, the processing unit 154 first determines the position (“position information” may be used; the same applies hereinafter) in the
ここで、被処理材料Mは、処理容器90に作用する遠心力(少なくとも、公転による遠心力の大きさ、及び、公転による遠心力が作用する方向を意味する。以下、特に注記しない限り同様である。)等に応じて、処理容器90内を移動(対流)し、存在する位置が定まる。そして、第2情報I2が示す情報である、被処理材料Mを収容する処理容器90の角度、処理容器90の回転速度、及び処理容器90に加わる振動等は、処理容器90に作用する遠心力(遠心力の大きさ及び遠心力が作用する方向の少なくとも1つ。)に関係する。したがって、処理部154は、第2情報I2を使用して、処理容器90内の被処理材料Mが存在する位置を求めることができる。以下、第2情報I2に基づく、処理容器90内の被処理材料Mが存在する位置を求める方法を述べる。なお、処理部154は、これら以外の方法を用いて、第2情報I2に基づき、処理容器90内の被処理材料Mが存在する位置を求めてもよい。例えば、処理部154は、記憶部155に記憶されて、第2情報I2と、処理容器90内で被処理材料Mが存在する位置との関係を示すテーブルを利用して、処理容器90内の被処理材料Mが存在する位置を求めてもよい。
Here, the material M to be treated means the centrifugal force acting on the processing container 90 (at least, the magnitude of the centrifugal force due to revolution and the direction in which the centrifugal force due to revolution acts. Hereinafter, the same applies unless otherwise specified. It moves (revolves) in the
(第2情報I2が示す情報が、被処理材料Mを収容する処理容器90の角度である場合)
第2情報I2が、被処理材料Mを収容する処理容器90の角度(例えば、処理容器90の所定の2つの部分間の角度であり、以下同様である。また、処理容器90の角度は、処理容器90に取り付けられた検出器100の角度(例えば、当該検出器100の所定の2つの部分間の角度)を検出することに基づいて、実質的に検出されたものであって良い。)である場合、処理容器90に作用する遠心力(主に、遠心力が作用する方向)を求める際に利用できる。これは、処理容器90の角度が、処理容器90の自転位置により変化することに基づく。このことから、処理容器90の角度に基づいて、例えば、当該角度を検出した時点における公転軸線L1に対する遠心側に位置する処理容器90の部分を求め、更に、これに基づいて、公転による遠心力が作用する方向も求めることができる。
(When the information indicated by the second information I2 is the angle of the
The second information I2 is the angle of the
そこで、処理部154は、第2情報I2に示される処理容器90の角度と、遠心機1に関する情報(主に、遠心力の大きさを求めるための情報であって、具体的には、公転半径、及び、公転速度等の情報。これらは、記憶部155に記憶されたものや、記憶部155に記憶された遠心機1の仕様に基づいて、処理部154で求められたものであってよい。)とに基づいて、処理容器90に作用する遠心力を求める。この際、処理部154は、例えば、それらの情報と処理容器90に作用する遠心力との関係を示す、テーブル(記憶部155に記憶されたものであって良い。)を利用して、処理容器90に作用する遠心力を求めてよい(以下も同様である)。その上で、処理部154は、当該求めた遠心力に基づいて、処理容器90内で、被処理材料Mが存在する位置を求める。
Therefore, the processing unit 154 provides information on the angle of the
(第2情報I2が示す情報が、処理容器90の回転速度を示す情報である場合)
第2情報I2が、処理容器90の回転速度(自転速度を意味する。以下同様である。)である場合、処理容器90に作用する遠心力(主に、遠心力の大きさ)を求める際に利用できる。例えば、処理容器90の回転速度と公転速度との関係が既知であることにより、処理容器90の回転速度に基づいて公転速度を求めることができ、更に、公転半径が既知であることにより、当該公転速度と当該公転半径に基づいて、公転による遠心力の大きさを求めることができる。
(When the information indicated by the second information I2 is information indicating the rotation speed of the processing container 90)
When the second information I2 is the rotation speed of the processing container 90 (meaning the rotation speed; the same applies hereinafter), when obtaining the centrifugal force (mainly the magnitude of the centrifugal force) acting on the
そこで、処理部154は、第2情報I2に示される処理容器90の回転速度と、遠心機1に関する情報(主に、第2情報I2に示される処理容器90の回転速度に基づいて、遠心力の大きさを求めるための情報であって、具体的には、公転半径、及び、処理容器90の回転速度と公転速度との関係等の情報、並びに、主に、遠心力が作用する方向を求めるための情報であって、具体的には、第2情報I2の検出の時点において公転軸線L1に対する遠心側に位置する処理容器90の部分等の情報。これらは、記憶部155に記憶されたものや、記憶部155に記憶された遠心機1の仕様に基づいて、処理部154で求められたものであってよい。)とに基づいて、処理容器90に作用する遠心力を求める。その上で、処理部154は、当該求めた遠心力に基づいて、処理容器90内で、被処理材料Mが存在する位置を求める。
Therefore, the processing unit 154 has a centrifugal force based on the rotation speed of the
(第2情報I2が示す情報が、処理容器90に加わる振動を示す情報である場合)
第2情報I2が、処理容器90に加わる振動を示す情報である場合、処理容器90に作用する遠心力(主に、遠心力の大きさ)を求める際に利用できる。例えば、処理容器90に加わる振動と、公転速度との関係が既知であることにより、処理容器90に加わる振動に基づいて公転速度を求めることができ、更に、公転半径が既知であることにより、当該公転速度と当該公転半径に基づいて、公転による遠心力の大きさを求めることができる。
(When the information indicated by the second information I2 is information indicating vibration applied to the processing container 90)
When the second information I2 is information indicating the vibration applied to the
そこで、処理部154は、第2情報I2に示される処理容器90に加わる振動と、遠心機1に関する情報(主に、第2情報I2に示される処理容器90に加わる振動に基づいて、遠心力の大きさを求めるための情報であって、具体的には、公転半径、及び、処理容器90に加わる振動と公転速度との関係等の情報、並びに、主に、遠心力が作用する方向を求めるための情報であって、具体的には、第2情報I2の検出の時点において公転軸線L1に対する遠心側に位置する処理容器90の部分等の情報。これらは、記憶部155に記憶されたものや、記憶部155に記憶された遠心機1の仕様に基づいて、処理部154で求められたものであってよい。)とに基づいて、処理容器90に作用する遠心力を求める。その上で、処理部154は、当該求めた処理容器90に作用する遠心力の特性に基づいて、処理容器90内で、被処理材料Mが存在する位置を求める。
Therefore, the processing unit 154 causes centrifugal force based on the vibration applied to the
なお、第2情報I2が示す情報が、被処理材料Mを収容する処理容器90の角度と、処理容器90の回転速度及び処理容器90に加わる振動のうちの少なくとも1つを示す情報とである場合、処理部154は、それらの情報に基づいて、処理容器90に作用する遠心力の大きさ及び遠心力が作用する方向を、より正確に求めることができるため、処理容器90内で被処理材料Mが存在する位置を、より正確に求めることができる。
The information indicated by the second information I2 is information indicating the angle of the
また、処理容器90内で被処理材料Mが存在する位置は、処理容器90の形状及び処理容器90に収容する被処理材料Mの量にも影響を受け得る。したがって、処理部154は、処理容器90の形状及び処理容器90に収容する被処理材料Mの量に関する情報も考慮して、処理容器90内の被処理材料Mが存在する位置を求めてもよい。なお、処理容器90の形状及び処理容器90に収容する被処理材料Mの量の情報は、例えば、記憶部155に記憶されているものであってよい。
Further, the position where the material M to be processed exists in the
また、処理容器90内で被処理材料Mが存在する位置は、被処理材料Mの特性(粘性等)にも影響を受け得る。したがって、処理部154は、記憶部155に記憶された被処理材料Mの特性に関する情報も考慮して、処理容器90内の被処理材料Mが存在する位置を求めてもよい。このようにすることで、処理部154は、より正確に、処理容器90内で、被処理材料Mが存在する位置を求めることができる。
なお、処理部154は、第2情報I2が、処理容器90に加わる振動を示す情報である場合、それに基づいて被処理材料Mの特性を求め、当該求めた被処理材料Mの特性も考慮して、処理容器90内の被処理材料Mが存在する位置を求めてもよい。これは、被処理材料Mの特性に応じて、処理容器90内における被処理材料Mの動きが変化することに起因して、処理容器90に加わる振動が、被処理材料Mの特性により変化することを利用したものである。
Further, the position where the material M to be processed exists in the
When the second information I2 is information indicating vibration applied to the
次に、処理部154は、第1検出部106で検出した第1情報I1から、上記のように、第2情報I2に基づき求めた被処理材料Mが存在する位置に基づいて、被処理材料Mの第1情報I1を抽出することで、被処理材料Mの第1情報I1を求める。つまり、処理部154は、第1検出部106で検出した、処理容器90の内部空間側の所定範囲の第1情報I1から、上述のように求めた被処理材料Mが存在する位置の第1情報I1を抽出する。これにより、処理部154は、処理容器90内の被処理材料Mの第1情報I1を求める。例えば、第1検出部106で検出した第1情報I1が、処理容器90の内部空間側の所定範囲の温度を示す情報である場合において、処理部154は、当該情報から、上述のように求めた被処理材料Mが存在する位置の温度の情報のみを抽出する。これにより、処理部154は、処理容器90内の被処理材料Mの温度を求めることができる。
Next, the processing unit 154 uses the first information I1 detected by the
入力部156は、例えばキーボード等であってよく、ユーザにより所定の入力を行うため等に使用される。例えば、ユーザは、入力部156を利用して、被処理材料Mの特性、処理容器90の形状、及び処理容器90に収容する被処理材料Mの量等に関する情報を入力してよい。なお、入力された被処理材料Mの特性等に関する情報は、記憶部155に記憶されてよい。
出力部158は、例えばディスプレイ等であってよく、処理部154で求めた処理容器90内の被処理材料Mの第1情報I1を表示するため等に使用される。
The input unit 156 may be, for example, a keyboard or the like, and is used for a user to perform a predetermined input or the like. For example, the user may use the input unit 156 to input information regarding the characteristics of the material M to be processed, the shape of the
The output unit 158 may be, for example, a display or the like, and is used for displaying the first information I1 of the material M to be processed in the
図4は、本発明の一実施形態に係る材料処理方法を説明するためのフローチャートである。かかる材料処理方法は、遠心機1において実行される。 FIG. 4 is a flowchart for explaining a material handling method according to an embodiment of the present invention. Such a material processing method is carried out in the centrifuge 1.
まず、遠心機1のユーザは、処理容器90に検出器100を取り付ける(S401)。本工程において、まず、ユーザは、処理容器90内に被処理材料Mを収容する。次に、ユーザは、処理容器90の開口部96側に、検出器100を取り付ける。以上により、処理容器90に対する検出器100の取り付けが完了する。
なお、処理容器90に対する検出器100の取り付け作業は、ユーザに代わり、所定のロボットを用いて自動的に行っても良い。以下の各工程においても、同様に、ユーザが行う作業は、該ユーザに代わり、所定のロボットを用いて自動的に行っても良い。
First, the user of the centrifuge 1 attaches the
The work of attaching the
次に、ユーザは、蓋体74を区画体本体72から取り外して、自転ユニット30の自転体34に、検出器100が取り付けられた処理容器90を装着する(S402)。ユーザは、処理容器90を、その底部94側から、自転体34の開口端に挿入することにより、該自転体34に装着する。
Next, the user removes the lid 74 from the compartment body 72, and attaches the
次に、ユーザは、蓋体74を区画体本体72に取り付け、遠心機1を動作させる(S403)。遠心機1が動作することにより、処理容器90は、公転軸線L1を中心に回転(公転)しながら、自転軸線L2を中心に自転する。これにより、被処理材料Mは処理される。
Next, the user attaches the lid 74 to the compartment body 72 and operates the centrifuge 1 (S403). When the centrifuge 1 operates, the
次に、検出器100は、第1検出部106により、処理容器90の内部空間側の温度等を示す情報である第1情報I1を検出すると共に、第2検出部108により、処理容器90の角度、処理容器90の回転速度、及び処理容器90に加わる振動のうち、少なくとも1つを示す情報である第2情報I2を検出する(S404)。
Next, the
次に、検出器100は、第1通信部110により、無線通信回線を利用して、第1情報I1及び第2情報I2を送信し、処理装置150は、第2通信部152により、第1通信部110により送信された第1情報I1及び第2情報I2を受信する(S405)。
Next, the
次に、処理装置150は、第2通信部152により受信した第1情報I1及び第2情報I2に基づいて、処理容器90内の被処理材料Mの第1情報I1(例えば、被処理材料Mの温度)を求める(S406)。求めた被処理材料Mの第1情報I1は、ユーザにより確認できるように、出力部158に出力等される。
Next, the
被処理材料Mの処理完了後、ユーザは、遠心機1を停止させる(S407)。これにより、検出システム200(検出器100及び処理装置150)による処理も終了してよい。その後、ユーザは、遠心機1より処理容器90を取り出し、処理容器90から検出器100を取り外すことで、処理容器90に収容された処理済みの被処理材料Mを利用できる。
After the processing of the material M to be processed is completed, the user stops the centrifuge 1 (S407). As a result, the processing by the detection system 200 (
ここで、検出システム200は、第1検出部106及び第2検出部108が、検出器100(筐体部102)に対して、可動部を有さず固定されている。したがって、検出システム200では、可動部の影響を受けることなく、処理容器90内の被処理材料Mの温度等の第1情報I1を正確に検出することができる。
Here, in the
上記各実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな形態で実施することができる。 Each of the above embodiments is an example for explaining the present invention, and is not intended to limit the present invention to these embodiments only. The present invention can be implemented in various forms as long as it does not deviate from the gist thereof.
例えば、本明細書に開示される方法においては、その結果に矛盾が生じない限り、ステップ、動作又は機能を並行して又は異なる順に実施しても良い。説明されたステップ、動作及び機能は、単なる例として提供されており、ステップ、動作及び機能のうちのいくつかは、発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略でき、また、互いに結合させることで一つのものとしてもよく、また、他のステップ、動作又は機能を追加してもよい。 For example, in the methods disclosed herein, steps, actions or functions may be performed in parallel or in a different order, as long as the results are not inconsistent. The steps, actions and functions described are provided merely as examples, and some of the steps, actions and functions can be omitted and combined with each other to the extent that they do not deviate from the gist of the invention. It may be one, or other steps, actions or functions may be added.
また、処理部154は、以下のように、被処理材料Mの第1情報I1を求めてもよい。
まず、処理部154は、図5に示す領域A上に被処理材料Mが存在する時刻を予測する。上述したように、処理部154は、第2情報I2に基づいて、(第2情報I2の検出の時点における)処理容器90内で被処理材料Mが存在する位置を求めることができる。このことから、処理部154は、求めた、(第2情報I2の検出の時点における)処理容器90内で被処理材料Mが存在する位置に加え、第2情報I2、遠心機1に関する情報、及び被処理材料Mの特性等にも基づいて、領域A上に、(次回以降に)被処理材料Mが位置する時刻を予測できる。
なお、図5は、処理容器90を開口部96側から見た平面図であり、領域Aとは、処理容器90の底部94の所定の領域であり、その広さ及び位置は、例えば、処理容器90の形状及び処理容器90に収容する被処理材料Mの量等を考慮して定めてよい。
Further, the processing unit 154 may obtain the first information I1 of the material M to be processed as follows.
First, the processing unit 154 predicts the time when the material M to be processed exists on the region A shown in FIG. As described above, the processing unit 154 can determine the position where the material M to be processed exists in the processing container 90 (at the time of detection of the second information I2) based on the second information I2. From this, the processing unit 154, in addition to the obtained position where the material M to be processed exists in the processing container 90 (at the time of detection of the second information I2), the second information I2, the information regarding the centrifuge 1 and the like. Based on the characteristics of the material M to be processed and the like, the time when the material M to be processed is located on the region A can be predicted (from the next time onward).
Note that FIG. 5 is a plan view of the
次に、処理部154は、予測した領域A上に被処理材料Mが位置する時刻における第1検出部106で検出した第1情報I1から、領域Aに対応する部分の第1情報I1、つまり、被処理材料Mの第1情報I1を抽出する。これにより、処理部154は、被処理材料Mの第1情報I1を求めることができる。
Next, the processing unit 154 starts with the first information I1 detected by the
なお、この場合において、第1検出部106は、領域Aに対応する範囲のみの第1情報I1を検出できるように構成してもよい。このように第1検出部106を構成することで、処理部154は、予測した領域A上に被処理材料Mが位置する時刻における第1検出部106で検出した第1情報I1を、そのまま抽出して、被処理材料Mの第1情報I1とすることができる。
In this case, the
また、処理部154は、第2情報I2に基づいて求めた、第2情報I2の検出の時点における被処理材料Mの存在する位置が、領域A上を含むか否か判断し、領域A上を含む場合に、第1検出部106で検出した第1検出部106から、領域Aに対応する部分の第1情報I1、つまり、被処理材料Mの第1情報I1を抽出することで、被処理材料Mの第1情報I1を求めてもよい。この場合においても、第1検出部106は、領域Aに対応する範囲のみの第1情報I1を検出できるように構成してもよい。
Further, the processing unit 154 determines whether or not the position where the material M to be processed exists at the time of detection of the second information I2, which is obtained based on the second information I2, includes the region A, and determines whether or not the position on the region A is present. Is included, the first information I1 of the portion corresponding to the region A, that is, the first information I1 of the material M to be processed is extracted from the
また、検出システムは、遠心機1、検出器100、及び処理装置150を含むように構成してもよい。
また、処理部154にて行われる、第1検出部106で検出した第1情報I1、及び、第2検出部108で検出した第2情報I2に基づく、処理容器90内の被処理材料Mの第1情報I1を求める処理は、検出器100において行ってもよい。このように構成する場合は、図示しない処理部及び記憶部を、検出器100に設け、当該処理部により、第1情報I1及び第2情報I2に基づき、処理容器90内の被処理材料Mの第1情報I1を求める処理を行う。求められた処理容器90内の被処理材料Mの第1情報I1は、第1通信部110により、無線通信回線を利用して、処理装置150の第2通信部152に送信される。このようにすることで、処理部154において、第1情報I1及び第2情報I2に基づき、処理容器90内の被処理材料Mの第1情報I1を求める処理を行う必要がなくなる。
また、検出システムは、処理容器90内の被処理材料Mの第1情報I1を求める処理の中で機械学習を活用することも想定される。
The detection system may also be configured to include a centrifuge 1, a
Further, the material M to be processed in the
It is also assumed that the detection system utilizes machine learning in the process of obtaining the first information I1 of the material M to be processed in the
また、本明細書では、さまざまな実施形態が開示されているが、一の実施形態における特定のフィーチャ(技術的事項)を、適宜改良しながら、他の実施形態に追加し、又は該他の実施形態における特定のフィーチャと置換することができ、そのような形態も本発明の要旨に含まれる。 In addition, although various embodiments are disclosed in the present specification, specific features (technical matters) in one embodiment are added to other embodiments or other embodiments while being appropriately improved. It can be replaced with specific features in embodiments, such embodiments are also included in the gist of the invention.
本発明は、自転公転式の遠心機の分野に広く利用することができる。 The present invention can be widely used in the field of a rotating / revolving centrifuge.
1:遠心機、10:回転軸、20:公転体、22:第1アーム、24:第2アーム、30:自転ユニット、32:自転軸、34:自転体、36:ベアリング、40:バランス錘、50:駆動部、51:駆動源、52:第1プーリー、53:第2プーリー、54:ベルト、55:自転駆動機構、56:自転ギヤ、57:自転力付与ギヤ、58:中間ギヤ、59:ベアリング、60:支持基板、70:区画体、72:区画体本体、74:蓋体、80:筐体、90:処理容器、92:側壁部、94:底部、96:開口部、100:検出器、102:筐体部、104:内部空間、106:第1検出部、108:第2検出部、110:第1通信部、112:電源部、150:処理装置、152:第2通信部、154:処理部、155:記憶部、156:入力部、158:出力部、200:検出システム、A:領域、CL:中心軸、I1:第1情報、I2:第2情報、L1:公転軸線、L2:自転軸線、M:被処理材料、θ:角度範囲 1: Centrifugal machine, 10: Rotating shaft, 20: Revolving body, 22: 1st arm, 24: 2nd arm, 30: Rotating unit, 32: Rotating shaft, 34: Rotating body, 36: Bearing, 40: Balance weight , 50: Drive unit, 51: Drive source, 52: 1st pulley, 53: 2nd pulley, 54: Belt, 55: Rotation drive mechanism, 56: Rotation gear, 57: Rotation force applying gear, 58: Intermediate gear, 59: Bearing, 60: Support substrate, 70: Section, 72: Section body, 74: Lid, 80: Case, 90: Processing container, 92: Side wall, 94: Bottom, 96: Opening, 100 : Detector, 102: Housing, 104: Internal space, 106: First detector, 108: Second detector, 110: First communication, 112: Power supply, 150: Processing device, 152: Second Communication unit, 154: Processing unit, 155: Storage unit, 156: Input unit, 158: Output unit, 200: Detection system, A: Area, CL: Central axis, I1: 1st information, I2: 2nd information, L1 : Revolution axis, L2: Rotation axis, M: Material to be processed, θ: Angle range
Claims (14)
前記検出器は、
第1情報を検出可能な第1検出部と、
第2情報を検出可能な第2検出部と、
無線通信回線を利用して通信可能な第1通信部と、
を含み、
前記処理装置は、
前記無線通信回線を利用して、前記第1通信部と通信可能な第2通信部と、
所定の処理を行う処理部と、
を含み、
前記第1通信部は、前記第1検出部で検出した前記第1情報及び前記第2検出部で検出した前記第2情報を、前記第2通信部へ送信し、
前記処理部は、前記第2通信部で受信した前記第1情報と、前記第2通信部で受信した前記第2情報に基づき求めた前記被処理材料の位置情報とに基づいて、前記被処理材料の前記第1情報を求める検出システム。 A detection system that includes a detector that can accommodate the material to be processed and is attached to a processing container used in a centrifuge, and a processing device that is configured to be communicable with the detector.
The detector
The first detection unit that can detect the first information and
A second detector that can detect the second information,
With the first communication unit that can communicate using a wireless communication line,
Including
The processing device is
A second communication unit capable of communicating with the first communication unit using the wireless communication line, and
A processing unit that performs predetermined processing and
Including
The first communication unit transmits the first information detected by the first detection unit and the second information detected by the second detection unit to the second communication unit.
The processing unit is processed based on the first information received by the second communication unit and the position information of the material to be processed obtained based on the second information received by the second communication unit. A detection system that obtains the first information of a material.
該遠心機は、
前記検出器が取り付けられた前記処理容器を保持可能に構成されて、自転軸線を中心に自転可能な自転体と、
前記自転体を保持して、公転軸線を中心に回転可能な公転体と、
前記公転体及び前記自転体に回転力を付与する駆動部と、
を含む、請求項1〜5の何れか一項に記載の検出システム。 Equipped with a centrifuge
The centrifuge
A rotating body that is configured to be able to hold the processing container to which the detector is attached and is capable of rotating around the rotation axis.
A revolving body that holds the rotating body and can rotate around the revolving axis,
A drive unit that applies a rotational force to the revolving body and the rotating body,
The detection system according to any one of claims 1 to 5, wherein the detection system comprises.
第1情報を検出可能な第1検出部と、
第2情報を検出可能な第2検出部と、
所定の処理を行う処理部と、
を含み、
前記処理部は、前記第1検出部により検出した前記第1情報と、前記第2検出部により検出した前記第2情報に基づき求めた前記被処理材料の位置情報とに基づいて、前記被処理材料の前記第1情報を求める検出器。 A detector that can accommodate the material to be processed and is attached to the processing container used in the centrifuge.
The first detection unit that can detect the first information and
A second detector that can detect the second information,
A processing unit that performs predetermined processing and
Including
The processing unit is based on the first information detected by the first detection unit and the position information of the material to be processed obtained based on the second information detected by the second detection unit. A detector that obtains the first information of the material.
前記自転体を保持して、公転軸線を中心に回転可能な公転体と、
前記公転体及び前記自転体に回転力を付与する駆動部と、
を含む遠心機。 A rotating body that is configured to be able to hold the processing container to which the detector according to any one of claims 7 to 12 is attached and is capable of rotating around the rotation axis.
A revolving body that holds the rotating body and can rotate around the revolving axis,
A drive unit that applies a rotational force to the revolving body and the rotating body,
Centrifuge including.
前記処理容器において、第2情報を検出するステップと、
検出した前記第1情報と、検出した前記第2情報により求めた前記被処理材料の位置情報とに基づいて、前記被処理材料の前記第1情報を求めるステップと、
を含む方法。
A step of detecting the first information in a processing container that can accommodate the material to be processed and is used in a centrifuge.
In the processing container, the step of detecting the second information and
A step of obtaining the first information of the material to be processed based on the detected first information and the position information of the material to be processed obtained from the detected second information.
How to include.
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