JP7144842B2

JP7144842B2 - 材料配合装置

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Publication number: JP7144842B2
Application number: JP2018198127A
Authority: JP
Inventors: 一川上; 優也米田
Original assignee: Matsui Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Matsui Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-10-22
Filing date: 2018-10-22
Publication date: 2022-09-30
Anticipated expiration: 2038-10-22
Also published as: JP2020067283A; CN111068541B; CN111068541A

Description

本発明は、複数種の粉粒体材料を計量機において計量して配合する材料配合装置に関する。

従来より、複数種の粉粒体材料を所定の配合比（質量比）になるように計量機において計量して配合する材料配合装置が知られている。このような材料配合装置においては、主材や各種添加材に加えて、成形機から取り出されて成形品と分離されたスプルやランナ、バリ等の成形副産物や、成形不良品等の被粉砕材を粉砕して得られた粉砕材を配合する場合がある。このような粉砕材は、成形機の稼働に応じて形成されるため、粉砕材を貯留する容器の貯留不足等によって所定量を計量できなかったり、成形準備が遅延したりするなどの問題があった。

例えば、下記特許文献１には、主材、粉砕材、マスターバッチ材及び添加材を貯留する４つの原料ホッパー（材料供給機）から供給された各原料を、所定の配合比率となるように計量ホッパー（計量機）において計量する構成とされた材料配合装置が開示されている。また、この材料配合装置においては、粉砕材を計量する際に、粉砕材の供給の開始から一定時間を経過することなく計量が完了すれば、次のバッチ動作における粉砕材の目標量を多配合量に設定する一方、粉砕材の計量が完了する前に一定時間が経過すれば、次のバッチ動作における粉砕材の目標量を少配合量に設定する構成とされている。

特開２０１２－１７６５９９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された材料配合装置では、例えば、成形初期の段階や成形機に一時停止が生じた際等において粉砕材が原料ホッパーに全くない場合にも、上記のような粉砕材の目標量の調整処理がなされてバッチ動作が完了する。そのため、粉砕材の配合が必須である場合には、対応が困難となり、更なる改善が望まれる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、相異なる粉粒体材料のうちの所定の第１の粉粒体材料を必須の配合対象としない場合及び必須の配合対象とする場合のいずれにも選択的に対応し得る材料配合装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の材料配合装置は、相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留し下流側に向けて供給する材料供給機と、これら材料供給機から供給された各粉粒体材料を収容し計量する計量機と、前記相異なる粉粒体材料毎に予め設定された目標計量値となるように前記材料供給機のそれぞれを制御し、前記計量機に向けて各粉粒体材料を順次供給させる制御部と、を備えており、前記制御部は、前記相異なる粉粒体材料のうちの所定の第１の粉粒体材料の計量工程において計量される該第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断し、他の粉粒体材料の計量工程が残存していれば、他の粉粒体材料の計量工程に移行する一方、他の粉粒体材料の計量工程が残存していなければ、１バッチ計量工程を完了させる第１計量モードと、前記第１の粉粒体材料の計量工程において計量される該第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断すれば、所定の計量異常処理を行う第２計量モードと、を選択的に実行可能としており、前記制御部は、前記第１の粉粒体材料の計量工程において、該第１の粉粒体材料の計量値が目標計量値に達することなく予め設定された所定の第１時間が経過すれば、該第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断することを特徴とする。
本発明の他の材料配合装置は、相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留し下流側に向けて供給する材料供給機と、これら材料供給機から供給された各粉粒体材料を収容し計量する計量機と、前記相異なる粉粒体材料毎に予め設定された目標計量値となるように前記材料供給機のそれぞれを制御し、前記計量機に向けて各粉粒体材料を順次供給させる制御部と、を備えており、前記制御部は、前記相異なる粉粒体材料のうちの所定の第１の粉粒体材料の計量工程において計量される該第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断し、他の粉粒体材料の計量工程が残存していれば、他の粉粒体材料の計量工程に移行する一方、他の粉粒体材料の計量工程が残存していなければ、１バッチ計量工程を完了させる第１計量モードと、前記第１の粉粒体材料の計量工程において計量される該第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断すれば、所定の計量異常処理を行う第２計量モードと、を選択的に実行可能としており、前記制御部は、前記第１の粉粒体材料を貯留する容器の貯留レベルが所定レベルを下回っていれば、前記第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断することを特徴とする。
本発明のさらに他の材料配合装置は、相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留し下流側に向けて供給する材料供給機と、これら材料供給機から供給された各粉粒体材料を収容し計量する計量機と、前記相異なる粉粒体材料毎に予め設定された目標計量値となるように前記材料供給機のそれぞれを制御し、前記計量機に向けて各粉粒体材料を順次供給させる制御部と、を備えており、前記制御部は、前記相異なる粉粒体材料のうちの所定の第１の粉粒体材料の計量工程において計量される該第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断し、他の粉粒体材料の計量工程が残存していれば、他の粉粒体材料の計量工程に移行する一方、他の粉粒体材料の計量工程が残存していなければ、１バッチ計量工程を完了させる第１計量モードと、前記第１の粉粒体材料の計量工程において計量される該第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断すれば、所定の計量異常処理を行う第２計量モードと、を選択的に実行可能としており、前記制御部は、前記第１の粉粒体材料の計量工程において、該第１の粉粒体材料の計量値が目標計量値に達することがなく、かつ該第１の粉粒体材料の計量値の上昇率がほぼゼロあるいは上昇していないと判断できる数値範囲であれば、該第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断する。

本発明の材料配合装置は上述した構成とされているため、相異なる粉粒体材料のうちの所定の第１の粉粒体材料を必須の配合対象としない場合及び必須の配合対象とする場合のいずれにも選択的に対応することができる。

本発明の一実施形態に係る材料配合装置と、その周辺装置とを含む材料配合システムのシステム系統図である。（ａ）は同材料配合装置の要部の基本ブロック図、（ｂ）は目標計量値の補正を説明するための図である。同材料配合装置の第１例における第１計量モードの基本動作を示すフローチャートである。同材料配合装置の第１例における第２計量モードの基本動作を示すフローチャートである。同材料配合装置の第２例における第１計量モードの基本動作を示すフローチャートである。同材料配合装置の第２例における第２計量モードの基本動作を示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面に基づいて説明する。
まず、図１のシステム系統図を参照しながら、本材料配合装置１と、その周辺装置とを含む材料配合システムＡの概略構成について説明する。

本材料配合装置１は、相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留し下流側に向けて供給する材料供給機１０と、これら材料供給機１０から供給された各粉粒体材料を収容し計量する計量機２０と、相異なる粉粒体材料毎に予め設定された目標計量値となるように材料供給機１０のそれぞれを制御し、計量機２０に向けて各粉粒体材料を順次供給させる制御部３１とを備えている。

材料供給機１０は、粉粒体材料を貯留する貯留容器１２と、粉粒体材料の供給先である計量機２０に向けて供給する供給部１１とを備えている。本実施形態では、この材料供給機１０は、下方側に設置される計量機２０（計量容器２１）に向けて所定の計量目標値となるように粉粒体材料を供給する構成とされている。なお、材料供給機１０の具体的構成については後述する。

ここに、上記粉粒体材料は、粉体・粒体状の材料を指すが、微小薄片状や短繊維片状、スライバー状の材料等を含む。また、上記材料としては、樹脂ペレットや樹脂繊維片等の合成樹脂材料、金属材料、半導体材料、木質材料、薬品材料、食品材料等どのようなものでもよい。また、粉粒体材料としては、例えば、合成樹脂成形品を成形する場合には、ナチュラル材（バージン材）や粉砕材、マスターバッチ材、各種添加材等が挙げられる。また、ガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維を含んだ構成としてもよい。

本実施形態では、相異なる複数種の粉粒体材料に対応した複数の材料供給機１０を、複数種の粉粒体材料を所定の配合比（質量比）になるように配合する材料配合装置１に組み込んだ構成としている。

この材料配合システムＡは、相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留する複数の材料供給機１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）と、これら材料供給機１０から供給された各粉粒体材料を受け入れて計量する計量機２０とを備えている。図例では、４つの材料供給機１０を設けた例を示している。これら４つの材料供給機１０は、粉砕材を供給する第１材料供給機１０Ａ、主材となるナチュラル材を供給する第２材料供給機１０Ｂ、マスターバッチ材を供給する第３材料供給機１０Ｃ及び添加材を供給する第４材料供給機１０Ｄを構成するものでもよい。なお、これら第１材料供給機１０Ａ、第２材料供給機１０Ｂ、第３材料供給機１０Ｃ及び第４材料供給機１０Ｄの区別を要しない場合には、単に材料供給機１０として説明する。

また、第１材料供給機１０Ａには、第１の粉粒体材料（粉砕材）の材料供給機１０内での下限レベルを検知するための第１粉粒体材料センサ１４が設けてある。この第１粉粒体材料センサ１４については、図２、図５及び図６の説明において後述する。

また、材料配合システムＡは、計量機２０において計量され排出された粉粒体材料を混合する撹拌羽根２６を回転自在に配した混合槽２５を備えている。図例では、これら計量機２０（計量容器２１）及び混合槽２５（撹拌羽根２６）を、ユニット化されたケーシング２３内に設けた例を示している。このケーシング２３の上端部には、各材料供給機１０の貯留容器１２を保持する適宜の保持部が設けられている。

計量機２０は、計量容器２１と、ロードセルなどの質量検出器からなる検出部２２とを備え、それらがケーシング２３に保持されている。また、計量容器２１の上端側には、上方側に向けて開口する投入口が設けられている。この計量容器２１の投入口は、上流側（上方側）の各材料供給機１０から供給される各粉粒体材料の受け入れが可能なように設けられている。また、この計量容器２１の下端側には、下方側に向けて開口する排出口と、この排出口を開閉する開閉機構と、が設けられている。図例では、開閉機構として、斜め上方側に向けて振子状に移動されて排出口を開放させる蓋体を設けた例を示している。

なお、開閉機構としては、このような態様に限られず、略水平方向にスライドされるスライドシャッターや、計量容器２１の側方の回転軸回りに回転されるアーム状の支持部に支持されたフラップ状の弁体でもよく、その他、種々の構成とされたものでもよい。

撹拌羽根２６は、計量容器２１の下方側に位置するように設けられ、適宜の駆動部によって回転される。この撹拌羽根２６を設けた混合槽２５において混合された粉粒体材料は、材料配合システムＡの供給先としての成形機２に向けて供給される。図例では、ケーシング２３を成形機２上に設置した例を示している。なお、成形機２としては、例えば、合成樹脂成形品を成形する射出成形機でもよいが、他の材料用の射出成形機でもよく、または種々の材料用の押出成形機や圧縮成形機等の他の成形機でもよい。また、材料配合システムＡの供給先としては、単一の供給先に限られず、複数の供給先でもよい。また、混合槽２５において混合された粉粒体材料が供給先としての成形機２に向けて垂れ流し状に供給される態様に限られず、混合槽２５またはその下流側（下方側）の貯留部から供給先に向けて空気輸送される態様としてもよい。この場合は、ケーシング２３を成形機２上に設置する態様に代えて、適宜のフレームや架台に支持させるようにしてもよい。

また、図例では、材料配合システムＡに、材料元３からの粉粒体材料を各材料供給機１０に向けて空気輸送する空気輸送機４を設けた例を示している。図例では、第１材料供給機１０Ａに材料輸送管路を介して接続された第１材料元３Ａと、第２材料供給機１０Ｂに材料輸送管路を介して接続された第２材料元３Ｂと、第３材料供給機１０Ｃに材料輸送管路を介して接続された第３材料元３Ｃと、第４材料供給機１０Ｄに材料輸送管路を介して接続された第４材料元３Ｄとを材料元３として設けた例を示している。なお、これら第１材料元３Ａ、第２材料元３Ｂ、第３材料元３Ｃ及び第４材料元３Ｄの区別を要しない場合には、単に材料元３として説明する。

また、図例では、第２材料元３Ｂ、第３材料元３Ｃ及び第４材料元３Ｄを、タンク状とした例を示している。また、第１材料元３Ａを、成形機２から取り出されて成形品と分離されたスプルやランナ、バリ等の成形副産物や、成形不良品等の被粉砕材を粉砕する粉砕機とした例を示している。また、この第１材料元３Ａには、粉粒体材料の貯留レベルを検知する粉砕材センサ３ａが設けてある。なお、この粉砕機の投入ホッパーへの被粉砕材の投入は、適宜の成形副産物取出装置やベルトコンベア等の搬送手段によってなされるものでもよい。

これら材料元３に接続された材料輸送管路は、各材料供給機１０の貯留容器１２の上端部に設けられたホッパー状の捕集部１３に接続されている。これら捕集部１３には、空気輸送機４に接続された空気吸引管路が接続されている。また、これら捕集部１３には、空気吸引管路に向かう輸送空気から粉粒体材料を分離させる分離部が設けられている。このような分離部としては、粉粒体材料と輸送空気とを分離可能なものであればどのようなものでもよいが、輸送空気に加えて粉塵を通過させる一方、原料となる粉粒体材料の通過を阻止するパンチングメタルや網状（メッシュ状）の多孔板状体等でもよく、または、邪魔傘状とされたものでもよい。その他、種々の構成とされた分離部の採用が可能である。また、捕集部１３の分離機構としては、いわゆるサイクロン式にて輸送空気から粉粒体材料を分離させる構造とされたものでもよい。

これら捕集部１３に接続された空気吸引管路は、輸送空気切替弁５を介して空気輸送機４に接続されている。輸送空気切替弁５は、複数の空気吸引管路のうちのいずれか一つを空気輸送機４の吸込側に連通させるように切り替えられる構成とされている。空気輸送機４には、バグフィルターやサイクロンフィルター等の適宜の集塵部や、輸送空気源を構成する吸引ブロワー等が設けられている。

また、材料配合システムＡは、材料配合システムＡの各部を制御するＣＰＵやプログラムなどからなる制御部３１を有した制御パネル装置３０を備えている。なお、この制御パネル装置３０は、材料配合システムＡの適所、例えば、ケーシング２３や空気輸送機４等に付設状に設けられたものでもよく、または、離間した箇所に設置されるものでもよい。この制御パネル装置３０の構成及び制御部３１の動作の詳細については、図２等の説明において後述する。

上記のような構成とされた材料配合システムＡにおいては、材料元３から材料供給機１０に向けて粉粒体材料を空気輸送する輸送モードと、計量容器２１における計量モードと、混合槽２５における混合モードとが実行される。

輸送モードにおいては、材料供給機１０の材料センサが材料要求信号を出力していれば、その材料供給機１０の捕集部１３に接続された空気吸引管路と空気輸送機４とを連通させるように輸送空気切替弁５を切り替え、空気輸送機４の輸送空気源を起動する。これにより、材料元３から材料供給機１０に粉粒体材料が輸送される。なお、当該材料配合システムＡの稼働初期等において複数（全て）の材料供給機１０の材料センサから材料要求信号が出力されている場合には、予め設定された優先順位等に従って各材料供給機１０に向けて順次、輸送モードの実行がなされるものでもよい。

上記のように輸送モードが実行され、各材料供給機１０に粉粒体材料が貯留されれば、計量モードの実行がなされる。

計量モードにおいては、相異なる粉粒体材料毎に予め設定された目標計量値となるように、各材料供給機１０の供給部１１のそれぞれを制御し、計量容器２１に向けて各粉粒体材料を順次供給させて１バッチ計量を行うようにしてもよい。粉粒体材料毎の目標計量値は、１バッチ目標量及び粉粒体材料毎の質量比に基づいて算出されて設定されたものでもよい。

計量容器２１に１バッチ計量分の粉粒体材料が収容され、混合槽２５の材料センサが材料要求信号を出力していれば、計量容器２１の排出口を開放させ、混合槽２５に向けて排出させ、撹拌羽根２６を回転させて混合モードを実行するようにしてもよい。また、計量容器２１が空状態となれば、計量モードを実行し、混合槽２５の材料センサから材料要求信号が出力されるまで計量容器２１に１バッチ計量分の粉粒体材料を収容させておくようにしてもよい。

上記のように混合槽２５において粉粒体材料の混合がなされれば、成形機２において適宜、捨て打ちや試し打ち等の成形準備工程が実行され、成形工程が逐次なされる定常運転工程に移行する。また、成形機２において発生した被粉砕材が適宜、第１材料元３Ａを構成する粉砕機において粉砕される。以下、同様にして混合槽２５の材料センサから材料要求信号が出力されれば、計量容器２１の排出口を開放させて混合モードを実行し、計量容器２１が空状態となれば、計量モードを実行する。また、各材料供給機１０の材料センサから材料要求信号が出力されれば、輸送モードの実行がなされる。なお、材料配合システムＡにおいて実行される各モードとしては、上記のような態様に限られず、その他、種々の変形が可能である。

また、材料元３からの粉粒体材料を捕集部１３に向けて空気輸送する態様としては、上記のような吸引輸送に限られず、材料元３の排出部に圧縮空気を供給し、捕集部１３に向けて粉粒体材料を圧送する態様としてもよい。この場合は、捕集部１３に適宜の集塵部を設けた排気管を接続した構成としてもよい。また、各材料供給機１０への粉粒体材料の供給（補給）態様としては、空気輸送する態様に限られず、上流側（上方側）から自重落下させて供給（補給）する態様としてもよく、または、作業者によってなされるものでもよい。

また、複数の材料供給機１０のそれぞれに後記する供給部１１を設けた態様に代えて、少なくとも一つに設けた態様とし、他の材料供給機には、他の供給部を設けた構成としてもよい。このような他の供給部としては、スライドシャッターや、スクリューフィーダー、振動フィーダー、マスフィーダー、ロータリーフィーダー、テーブルフィーダー等でもよく、その他、種々の構成とされたものの採用が可能である。

また、上述した例では、ケーシング２３に混合槽２５を設けた例を示しているが、このような態様に代えて、他の混合機構を設けた構成としてもよい。例えば、計量容器２１において計量されて配合された粉粒体材料を、成形機の捕集部（不図示）まで空気輸送し、その捕集部において混合するような態様等としてもよい。材料配合システムＡに組み込まれる各部材及び各部の具体的構成は、上述した構成に限られず、その他、種々の変形が可能である。

ついで、上記材料配合システムＡ（材料配合装置１）に含まれる制御パネル装置３０の構成、及び、その制御パネル装置３０に含まれる制御部３１の基本動作について、図２を参照しながら説明する。

制御パネル装置３０は、ＣＰＵや各種プログラムなどよりなる制御部３１と、本システムの制御、監視を行うための表示操作部３２と、計量値や設定値など種々のデータを記憶する記憶部３３と、タイマー（不図示）とを少なくとも備えている。

制御部３１は、相異なる粉粒体材料のうちの所定の第１の粉粒体材料の計量工程において計量される第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断し、他の粉粒体材料の計量工程が残存していれば、他の粉粒体材料の計量工程に移行する一方、他の粉粒体材料の計量工程が残存していなければ、１バッチ計量工程を完了させる第１計量モードと、第１の粉粒体材料の計量工程において計量される第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断すれば、所定の計量異常処理を行う第２計量モードと、を選択的に実行可能としている。

第１の粉粒体材料としては、成形機２から取り出されて成形品と分離されたスプルやランナ、バリ等の成形副産物や、成形不良品等の被粉砕材を粉砕して得られた粉砕材が挙げられるが、これには限られず、配合必須ではないような添加材であってもよい。また、第１の粉粒体材料は一番目に計量される材料に限られない。

また、第１の粉粒体材料が目標計量値に満たない旨の判別としては、第１の粉粒体材料の計量工程実行時における（タイマーによる）経過時間や、第１粉粒体材料センサ１４（図１参照）に基づく判別が挙げられるが、これらには限られず、計量機２０において計量される第１の粉粒体材料の計量値の上昇率等に基づいて判別してもよい。

本材料配合装置１は、この第１の粉粒体材料が目標計量値に満たない場合に、上記第１計量モードと上記第２計量モードを選択的に実行できるようにした装置である。なお、第１の粉粒体材料が所定レベルを下回ることで計量がされない場合、目標計量値に満たないと判断されるものとする。これについては、図５、図６の説明において後述する。

また、制御部３１は、図２に示すように、信号線等を介して、ロードセル（検出部２２）、材料供給機１０の供給部１１が有する弁体駆動部１５（第１～第４弁体駆動部１５Ａ～１５Ｄ）、材料供給機１０に設けられた第１粉粒体材料センサ１４、計量容器２１の開閉機構、撹拌羽根２６の駆動部、混合槽２５に設けられた材料センサ等も信号線等を介して制御部３１に接続されている。

表示操作部３２としては、材料配合システムＡの計量や配合の状態表示や追跡表示、異常報知などを画面へ表示するための表示部と、種々の設定変更のための操作や予定、実績データの入力操作などを行うための操作入力部３２とを一体化した構成とされている。操作入力部３２には、第１計量モードと第２計量モードのいずれかを選択させるためのモード選択部３２ａと、１バッチ目標量の入力を受け付ける目標値入力部３２ｂと、相異なる粉粒体材料の質量比の入力を受け付ける質量比入力部３２ｃとを少なくとも備えている。

１バッチ目標量とは、第１の粉粒体材料を含む複数の粉粒体材料の目標量合計であり、それぞれの目標計量値は、入力された質量比で分配算出される。例えば、目標値入力部３２ｂで入力された１バッチ目標量が５００ｇであり、質量比入力部３２ｃで入力された、第１、第２、第３の粉粒体材料の値が３：１：６であれば、第１の粉粒体材料の目標計量値が１５０ｇ、第２の粉粒体材料の目標計量値が５０ｇ、第３の粉粒体材料の目標計量値が３００ｇと算出される（図２（ｂ）参照）。

また、記憶部３３に設定記憶されるデータとしては、例えば目標計量値までを計量するための最大許容時間値などが挙げられる。第１の粉粒体材料については第１時間、第２～第４の粉粒体材料については第２～第４時間（以下では、第ｎ時間と表記する）などのように材料毎に設定記憶されればよい。

つぎに、図３、図４（第１例）及び図５、図６（第２例）に示したフローチャートを参照しながら、本材料配合装置１の制御部３１による基本動作の例について説明する。これらの２例では、それぞれにおいて第１計量モード（図３、図５）と第２計量モード（図４、図６）の動作流れを示した。これらのフローチャートには、第１の粉粒体材料の計量ののちに、未計量の他の粉粒体材料の計量が後続することを前提として動作流れが示してある。

図３及び図４は本実施形態の材料配合装置１の第１例の基本動作を示す図である。この第１例は、第１の粉粒体材料の計量値が目標計量値に達することなく予め設定された所定の第１時間が経過すれば、第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと制御部３１が判断するものである。この第１時間は記憶部３３に書き換え可能に保存されている。

図３のフローチャートは、第１例における第１計量モードの動作例を示した説明図であり、このフローチャートに沿って説明する。

まず第１の粉粒体材料の計量を開始する（ステップＳ１００）。
つぎに、目標計量値までの計量を、タイマーを用いて監視する。具体的には、設定記憶された第１時間がタイムアップするまでに目標計量値に達した場合、あるいは目標計量値に達することなくタイムアップした場合には、計量を終了する（ステップＳ１０１～Ｓ１０３）。

第１の粉粒体材料の計量が終了したのちに、未計量の他の粉粒体材料の計量を開始する（ステップＳ１０４）。
つぎに、目標計量値までの計量を、タイマーを用いて監視する。具体的には、設定記憶された第ｎ時間がタイムアップするまでに目標計量値に達した場合には、他の粉粒体材料の計量を終了する（ステップＳ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０８）。
全ての他の粉粒体材料の計量が終了していれば本モードを終了し（ステップＳ１０９のＹＥＳ）、終了していなければ（ステップ１０９のＮＯ）、ステップＳ１０４に戻り、つぎの粉粒体材料の計量処理を行う。

一方、目標計量値に達することなくタイムアップした場合（ステップＳ１０５のＮＯ、Ｓ１０６のＹＥＳ）には、計量異常処理を実行し（ステップＳ１０７）、本モードを終了する。

計量異常処理としては、異常報知及び計量停止のうちの両方または一方が行われればよい。特に、他の粉粒体材料の計量時のものについては、どの粉粒体材料であるかを区別できる表示とすることが望ましい。

図４のフローチャートは、第１例における第２計量モードの動作例を示した説明図であり、このフローチャートに沿って説明する。

まず第１の粉粒体材料の計量を開始する（ステップＳ２００）。
つぎに、目標計量値までの計量を、タイマーを用いて監視する。具体的には、設定記憶された第１時間がタイムアップするまでに目標計量値に達した場合には、第１の粉粒体材料の計量を終了する（ステップＳ２０１、Ｓ２０４）。
一方、目標計量値に達することなくタイムアップした場合には、計量異常処理を実行する（ステップＳ２０１～Ｓ２０３）。

また、第１の粉粒体材料の計量が正常終了（ステップＳ２０４）した場合には、その後、未計量の他の粉粒体材料の計量を開始する（ステップＳ２０５）。
つぎに、目標計量値までの計量を、タイマーを用いて監視する。具体的には、設定記憶された第ｎ時間がタイムアップするまでに目標計量値に達した場合には、他の粉粒体材料の計量を終了する（ステップＳ２０６、Ｓ２０７、Ｓ２０９）。
全ての他の粉粒体材料の計量が終了していれば本モードを終了し（ステップＳ２１０のＹＥＳ）、終了していなければ（ステップ２１０のＮＯ）、ステップＳ２０５に戻り、つぎの粉粒体材料の計量処理を行う。

一方、目標計量値に達することなくタイムアップした場合（ステップＳ２０６のＮＯ、Ｓ２０７のＹＥＳ）には、計量異常処理を実行し（ステップＳ２０８）、本モードを終了する。

第２計量モードにおける上記２つの計量異常処理は、第１計量モードのもの（図３のステップＳ１０７）と同種の処理でよいが、第１の粉粒体材料の計量の際の計量異常処理（ステップＳ２０３）については、第１の粉粒体材料の計量における異常であることが明示されるようにすることが望ましい。

以上のように、本実施形態の第１例の基本動作は、第１計量モードでは、第１の粉粒体材料の計量が異常となった場合でも、他の粉粒体材料の計量を実行する一方、第２計量モードでは、第１の粉粒体材料の計量が異常となった場合に、異常終了し、他の粉粒体材料の計量を実行しないものとなっている。

ようするに、第１例においては、相異なる粉粒体材料のうちの第１の粉粒体材料を必須の配合対象としない場合には第１計量モードを実行すればよく、第１の粉粒体材料を必須の配合対象とする場合には第２計量モードを実行すればよく、いずれの場合にも選択的に対応することができる。

図３、図４に示した第１例では、タイマーを用いて、第１の粉粒体材料の目標計量値への達／不達の判断処理を行っているが、上述したように、計量機２０において計量される第１の粉粒体材料の計量値の上昇率（計量値グラフにおける傾き）に基づいて不達を判別してもよい。

すなわち、第１の粉粒体材料の計量が順調に上昇していない、つまり計量値の上昇率がほぼゼロあるいは上昇していないと判断できる数値範囲であれば、それを不達（目標計量値に満たない）と判断するようにしてもよい。具体的には、図３におけるステップＳ１０２及び図４におけるステップＳ２０２のそれぞれに代えて、上昇率による達／不達を判断すればよい。なお、他の粉粒体材料の計量についても、タイマーに代えて計量値の上昇率を参照するようにしてもよい。

ついで、第２例について説明する。この第２例では、第１粉粒体材料センサ１４が用いられる。つまり、第１の粉粒体材料を貯留容器１２の貯留レベルが所定レベルを下回っていれば、タイムアップがなくとも（図５のＳ１２３、図６のＳ２２３参照）、第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと制御部３１が判断するものである。なお、第１粉粒体材料センサ１４に代えて、あるいは加えて粉砕材センサ３ａ（図１参照）を用いて、計量を開始するかどうかを判断するようにしてもよい。

図５のフローチャートは、第２例における第１計量モードの動作例を示した説明図であり、このフローチャートに沿って説明する。

まず、第１の粉粒体材料の計量を開始する前に、第１の粉粒体材料が所定レベル以上かどうかを判別する（ステップＳ１２０）。この判別は、第１粉粒体材料センサ１４の検知により行う。つまり、第1粉粒体材料センサ１４が所定レベルを下回っていることを検知すれば、目標計量値に達しないものと判断して、計量を開始することなく、第１の粉粒体材料の計量自体をスキップするものである（ステップＳ１２０のＮＯ、ステップＳ１２５に進む）。

また、第１の粉粒体材料が所定レベル以上であれば、第１の粉粒体材料の計量を開始する（ステップＳ１２１）。
つぎに、目標計量値までの計量を、タイマーを用いて監視する。具体的には、設定記憶された第１時間がタイムアップするまでに目標計量値に達した場合、あるいは目標計量値に達することなくタイムアップした場合には、計量を終了する（ステップＳ１２２～Ｓ１２４）。

第１の粉粒体材料の計量が終了したのちに、または第１の粉粒体材料の計量をスキップした場合には、未計量の他の粉粒体材料の計量を開始する（ステップＳ１２５）。
つぎに、目標計量値までの計量を、タイマーを用いて監視する。具体的には、設定記憶された第ｎ時間がタイムアップするまでに目標計量値に達した場合には、他の粉粒体材料の計量を終了する（ステップＳ１２６、Ｓ１２７，Ｓ１２９）。
全ての他の粉粒体材料の計量が終了していれば本モードを終了し（ステップＳ１３０のＹＥＳ）、終了していなければ（ステップ１３０のＮＯ）、ステップＳ１２５に戻り、つぎの粉粒体材料の計量処理を行う。

一方、目標計量値に達することなくタイムアップした場合（ステップＳ１２６のＮＯ、Ｓ１２７のＹＥＳ）には、計量異常処理を実行し（ステップＳ１２８）、本モードを終了する。

図６のフローチャートは、第２例における第２計量モードの動作例を示した説明図であり、このフローチャートに沿って説明する。

第２計量モードについても、まず、第１の粉粒体材料の計量を開始する前に、第１の粉粒体材料が所定レベル以上かどうかを判別する（ステップＳ２２０）。この判別は、第１粉粒体材料センサ１４の検知により行う。つまり、第1粉粒体材料センサ１４が所定レベルを下回っていることを検知すれば、目標計量値に達しないものと判断して、計量を開始することなく、第１の粉粒体材料の計量自体をスキップし、計量異常処理を実行するものである（ステップＳ２２０のＮＯ、ステップＳ２２４に進む）。

また、第１の粉粒体材料が所定レベル以上であれば、第１の粉粒体材料の計量を開始する（ステップＳ２２１）。
つぎに、目標計量値までの計量を、タイマーを用いて監視する。具体的には、設定記憶された第１時間がタイムアップするまでに目標計量値に達した場合には、第１の粉粒体材料の計量を終了する（ステップＳ２２２、Ｓ２２５）。
一方、目標計量値に達することなくタイムアップした場合には、計量異常処理を実行する（ステップＳ２２２～Ｓ２２４）。また、第１粉粒体材料センサ１４が所定レベルを下回っていることを検知した場合にも、この計量異常処理を実行する（ステップＳ２２０のＮＯ、ステップＳ２２４）。

また、第１の粉粒体材料の計量が正常終了（ステップＳ２２５）した場合には、その後、未計量の他の粉粒体材料の計量を開始する（ステップＳ２２６）。
つぎに、目標計量値までの計量を、タイマーを用いて監視する。具体的には、設定記憶された第ｎ時間がタイムアップするまでに目標計量値に達した場合には、他の粉粒体材料の計量を終了する（ステップＳ２２７、Ｓ２２８、Ｓ２３０）。
全ての他の粉粒体材料の計量が終了していれば本モードを終了し（ステップＳ２３１のＹＥＳ）、終了していなければ（ステップ２３１のＮＯ）、ステップＳ２２６に戻り、その粉粒体材料の計量処理を行う。

一方、目標計量値に達することなくタイムアップした場合（ステップＳ２２７のＮＯ、Ｓ２２８のＹＥＳ）には、計量異常処理を実行し（ステップＳ２２９）、本モードを終了する。

第２計量モードにおける上記２つの計量異常処理は、第１計量モードのもの（図５のステップＳ１２８）と同種の処理でよいが、第１の粉粒体材料の計量の際の計量異常処理（ステップＳ２２４）については、第１の粉粒体材料の計量における異常であることが明示されるようにすることが望ましい。

以上のように、本実施形態の第２例の基本動作は、第１計量モードでは、第１の粉粒体材料の計量が異常となった場合でも、他の粉粒体材料の計量を実行する一方、第２計量モードでは、第１の粉粒体材料の計量が異常となった場合に、異常終了し、他の粉粒体材料の計量を実行しないものとなっている。

ようするに、第２例においても第１例と同様に、相異なる粉粒体材料のうちの第１の粉粒体材料を必須の配合対象としない場合には第１計量モードを実行すればよく、第１の粉粒体材料を必須の配合対象とする場合には第２計量モードを実行すればよく、いずれの場合にも選択的に対応することができる。

また第２例では、第１粉粒体材料センサ１４を用いて、計量を開始する前に第１の粉粒体材料が目標計量値に満たない旨の判断を行うようにしてあるため、第１計量モードでは第１の粉粒体材料の計量をスキップして他の粉粒体材料の計量を継続でき、第２計量モードでは第１の粉粒体材料の計量をスキップして計量異常処理を実行することができる。よって計量時間を短縮化することができる。

図５、図６に示した第２例においても、計量機２０において計量される第１の粉粒体材料の計量値の上昇率（計量値グラフにおける傾き）に基づいて不達を判別してもよい。他の粉粒体材料の計量についても、タイマーに代えて計量値の上昇率を参照するようにしてもよい。

以上に説明した第１例、第２例のいずれにおいても、第１計量モードを実行した場合には、計量値が目標計量値に達することなく後続の他の粉粒体材料を計量することになるため、その場合には、実績の１バッチ計量値が１バッチ目標計量値と乖離することになる。これを是正するために、第１の粉粒体材料を最先に計量し、その計量値が目標計量値未満である場合には、他の粉粒体材料の目標計量値を補正するようにしてもよい。

具体的には、例えば図２（ｂ）に示すように、第１の粉粒体材料の目標計量値が１５０ｇ、第２の粉粒体材料の目標計量値が５０ｇ、第３の粉粒体材料の目標計量値が３００ｇである場合を想定する。このような設定の下、第１の粉粒体材料の計量値が８０ｇで計量が終了した場合に、１バッチ目標量の５００ｇより実績の計量値である８０ｇを減算し、その減算値である４２０ｇを残りバッチ目標量とする。そして、その目標量を第２、第３の粉粒体材料の設定質量比である１：６に基づき、再振り分けし、第２の粉粒体材料の目標計量値を６０ｇ、第３の粉粒体材料の目標計量値を３６０ｇと補正すればよい。

その他の場合として、以上に説明した第１例、第２例のいずれにおいても、第１計量モードを実行した場合に、第１の粉粒体材料の計量値が目標計量値未満である場合には、１バッチ計量値が目標計量値に達することなく、後続の他の粉粒体材料を計量することになるが、他の粉粒体材料は当初の設定質量比に基づいて計量してもよい。この場合第１の粉粒体材料の計量順序は、最先にする必要はない。

具体的には、例えば図２（ｂ）に示すように、第１の粉粒体材料の目標計量値が１５０ｇ、第２の粉粒体材料の目標計量値が５０ｇ、第３の粉粒体材料の目標計量値が３００ｇである場合を想定する。このような設定の下、第１の粉粒体材料の計量値が８０ｇで計量が終了した場合であっても、当初の１バッチ目標量が５００ｇであり、第１、第２、第３の粉粒体材料の設定質量比が３：１：６であることに基づき、第２の粉粒体材料の目標計量値５０ｇ、第３の粉粒体材料の目標計量値３００ｇのままとしてもよい。このような方法を採るのであれば、計量順序は第１の粉粒体材料を最先にしなくてもよい。

すなわち、制御部３１は、操作入力部３２を介して入力された各粉粒体材料の質量比及び１バッチ目標量に基づいて各粉粒体材料の目標計量値を算出する構成とされ、第１計量モードにおいて、第１の粉粒体材料を最先に計量させ、第１の粉粒体材料の計量値が目標計量値未満である場合には、１バッチ目標量から第１の粉粒体材料の計量値を減算して得られた残りバッチ目標量及び残存する他の粉粒体材料の質量比に基づいて残存する他の粉粒体材料の目標計量値を再算出するようにすればよい。また第１の粉粒体材料の計量値が目標計量値未満である場合、１バッチ目標量の計量値合計は考慮せず、当初の粉粒体材料の質量比に基づいて残存する他の粉粒体材料の目標計量値を算出するようにすることもできる。この場合計量順序は第１の粉粒体材料から行わなくてもよい。

１材料配合装置
１０材料供給機
１４第１粉粒体材料センサ
２０計量機
２２検出部（ロードセル）
３０制御パネル装置
３１制御部
３２表示操作部（操作入力部）
３２ａモード選択部
３２ｂ目標量入力部
３２ｃ質量比入力部
３３記憶部

Claims

相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留し下流側に向けて供給する材料供給機と、これら材料供給機から供給された各粉粒体材料を収容し計量する計量機と、前記相異なる粉粒体材料毎に予め設定された目標計量値となるように前記材料供給機のそれぞれを制御し、前記計量機に向けて各粉粒体材料を順次供給させる制御部と、を備えており、
前記制御部は、前記相異なる粉粒体材料のうちの所定の第１の粉粒体材料の計量工程において計量される該第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断し、他の粉粒体材料の計量工程が残存していれば、他の粉粒体材料の計量工程に移行する一方、他の粉粒体材料の計量工程が残存していなければ、１バッチ計量工程を完了させる第１計量モードと、前記第１の粉粒体材料の計量工程において計量される該第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断すれば、所定の計量異常処理を行う第２計量モードと、を選択的に実行可能としており、
前記制御部は、前記第１の粉粒体材料の計量工程において、該第１の粉粒体材料の計量値が目標計量値に達することなく予め設定された所定の第１時間が経過すれば、該第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断することを特徴とする材料配合装置。
相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留し下流側に向けて供給する材料供給機と、これら材料供給機から供給された各粉粒体材料を収容し計量する計量機と、前記相異なる粉粒体材料毎に予め設定された目標計量値となるように前記材料供給機のそれぞれを制御し、前記計量機に向けて各粉粒体材料を順次供給させる制御部と、を備えており、
前記制御部は、前記相異なる粉粒体材料のうちの所定の第１の粉粒体材料の計量工程において計量される該第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断し、他の粉粒体材料の計量工程が残存していれば、他の粉粒体材料の計量工程に移行する一方、他の粉粒体材料の計量工程が残存していなければ、１バッチ計量工程を完了させる第１計量モードと、前記第１の粉粒体材料の計量工程において計量される該第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断すれば、所定の計量異常処理を行う第２計量モードと、を選択的に実行可能としており、
前記制御部は、前記第１の粉粒体材料を貯留する容器の貯留レベルが所定レベルを下回っていれば、前記第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断することを特徴とする材料配合装置。
相異なる粉粒体材料をそれぞれに貯留し下流側に向けて供給する材料供給機と、これら材料供給機から供給された各粉粒体材料を収容し計量する計量機と、前記相異なる粉粒体材料毎に予め設定された目標計量値となるように前記材料供給機のそれぞれを制御し、前記計量機に向けて各粉粒体材料を順次供給させる制御部と、を備えており、
前記制御部は、前記相異なる粉粒体材料のうちの所定の第１の粉粒体材料の計量工程において計量される該第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断し、他の粉粒体材料の計量工程が残存していれば、他の粉粒体材料の計量工程に移行する一方、他の粉粒体材料の計量工程が残存していなければ、１バッチ計量工程を完了させる第１計量モードと、前記第１の粉粒体材料の計量工程において計量される該第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断すれば、所定の計量異常処理を行う第２計量モードと、を選択的に実行可能としており、
前記制御部は、前記第１の粉粒体材料の計量工程において、該第１の粉粒体材料の計量値が目標計量値に達することがなく、かつ該第１の粉粒体材料の計量値の上昇率がほぼゼロあるいは上昇していないと判断できる数値範囲であれば、該第１の粉粒体材料が目標計量値に満たないと判断することを特徴とする材料配合装置。
請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記制御部は、前記第２計量モードにおける所定の計量異常処理として、異常報知及び計量停止を実行させることを特徴とする材料配合装置。
請求項１乃至４のいずれか１項において、
前記相異なる粉粒体材料の質量比及び１バッチ目標量の入力を受け付ける操作入力部を備えており、
前記制御部は、前記操作入力部を介して入力された各粉粒体材料の質量比及び１バッチ目標量に基づいて各粉粒体材料の目標計量値を算出する構成とされ、前記第１計量モードにおいて、前記第１の粉粒体材料を最先に計量させ、該第１の粉粒体材料の計量値が前記目標計量値未満である場合には、前記１バッチ目標量から該第１の粉粒体材料の計量値を減算して得られた残りバッチ目標量及び残存する他の粉粒体材料の質量比に基づいて残存する他の粉粒体材料の目標計量値を再算出することを特徴とする材料配合装置。
請求項１乃至５のいずれか１項において、
前記第１の粉粒体材料が必須の配合対象でない場合に対応する前記第１計量モードと、前記第１の粉粒体材料が必須の配合対象である場合に対応する前記第２計量モードとのいずれかの実行モードの選択操作を可能としたモード選択部をさらに備えたことを特徴とする材料配合装置。