JPH0780233B2

JPH0780233B2 - 材料供給装置

Info

Publication number: JPH0780233B2
Application number: JP3024951A
Authority: JP
Inventors: 義章伊藤
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1991-02-20
Filing date: 1991-02-20
Publication date: 1995-08-30
Anticipated expiration: 2010-08-30
Also published as: JPH04263918A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂製等のサイド
モール等を成形する押出機に、材料を供給する材料供給
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来、この種の材料供給装置
は、スクリユウコンベヤを利用しており、このスクリユ
ウコンベヤを押出機の材料投入口へ接続させて、その材
料投入口へペレツトやパウダー等の材料を連続して供給
していた。

【０００３】しかし、スクリユウコンベヤを利用する材
料供給装置では、供給量にバラツキが生じ易い。

【０００４】そのため、バラツキのない押出品を製造す
る場合には、精密に計量して材料を供給する必要が生
じ、振動フイーダと、振動フイーダの重量を計量して、
供給する材料を計量する計量装置と、振動フイーダから
押出機へ供給する材料の供給量を一定に維持するため、
計量装置からの信号（計量値）を入力して振動フイーダ
の振動モードを調整する制御回路と、を利用して材料供
給装置を構成することが考えられる。

【０００５】しかし、このように振動フイーダ、計量装
置、及び制御回路を利用する場合においても、つぎのよ
うな課題が生じた。

【０００６】すなわち、振動フイーダは、材料を供給で
きるように、トラフの上部に材料を貯溜するホツパが固
定されることとなる。そして、振動フイーダは、ホツパ
内に貯溜されている材料を、順次、トラフを経て押出機
の材料投入口へ供給することとなる。

【０００７】しかし、ホツパ内が空になる場合には、ホ
ツパ内へ別途材料を供給する必要が生ずる。その際、制
御回路は、ホツパ内への材料供給重量が不明となるた
め、計量装置からの計量値を無視する。そして、その
間、押出機への材料の供給を完全に停止させないよう
に、振動フイーダは、振動して材料を供給することとな
る。しかし、その制御回路の計量値無視時間が長いと、
押出機から押し出される成形品は長い時間にわたつて不
良品となつてしまう。

【０００８】本発明は、上述の課題を解決するものであ
り、押出機から不良品を生じさせずに、材料を押出機へ
一定量供給することができる材料供給装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る材料供給装
置は、押出機へ計量しつつ材料を供給するため、振動フ
イーダと、該振動フイーダを計量する計量装置と、前記
振動フイーダから前記押出機へ供給する材料の供給量を
一定に保持するため、前記計量装置からの信号を入力し
て前記振動フイーダの振動モードを調整する制御回路
と、を備え、前記振動フイーダが、材料を移動させて前
記押出機の材料供給口に接続されるトラフと、貯溜した
材料を前記トラフ内に流入させるために前記トラフの上
部に固定されるホツパと、を備えた材料供給装置であつ
て、前記ホツパの上方に、前記ホツパ内の材料が最低貯
溜重量以下とした際、前記最低貯溜重量の１／２〜１／
４の範囲内の重量の材料を前記ホツパ内へ供給するロツ
ト供給装置が配設され、該ロツト供給装置が、前記振動
フイーダ及び計量装置と、別系統で保持されていること
を特徴とする。

【００１０】

【発明の作用・効果】本発明に係る材料供給装置では、
ホツパ内の材料の貯溜重量が最低貯溜重量以下の際に、
その最低貯溜重量の１／２〜１／４の範囲内の重量の材
料を、ロツト供給装置から振動フイーダのホツパ内へ供
給する。

【００１１】そのため、ホツパ内には、ロツト供給装置
により、子分けして材料が供給される。その際、ホツパ
内への材料供給時には、制御回路が計量装置からの計量
値を無視した状態となり、非制御の状態で、振動フイー
ダのトラフが振動して材料を押出機へ送る。しかし、そ
の計量値を無視している時間は、ホツパ内への材料供給
時間であり、ロツト供給装置が子分けして材料をホツパ
内へ供給しているため、回数は多いものの、各々短く、
制御回路で制御していなくても、トラフが一定の振動を
行なつて略一定量の材料を押出機に供給することができ
る。

【００１２】したがつて、本発明に係る材料供給装置で
は、押出機から不良品を生じさせずに、材料を押出機へ
一定量供給することができる。

【００１３】また、本発明のロツト供給装置は、振動フ
イーダ及び計量装置と、別系統で保持されており、ロツ
ト供給装置自体に材料を供給する場合、振動フイーダや
計量装置に不要な衝撃を与えず、振動フイーダの押出機
への定量供給に影響を与えることを防止することができ
る。

【００１４】なお、ロツト供給装置が、一回にホツパ内
へ供給する重量を、ホツパ内の最低貯溜重量の１／２〜
１／４の範囲としている理由は、１／４未満とすれば、
非制御時間の割合が大きくなり、１／２を超えれば、ロ
ツト供給によりトラフ内の材料層の厚みが急増するた
め、押出機への供給重量精度が悪化するからである。

【００１５】さらに、本発明の材料供給装置において、
ホツパとロツト供給装置との間に、ロツト供給装置から
落下する材料と干渉する干渉部材を配置することができ
る。この場合には、ロツト供給装置からホツパ内へ材料
を供給する際、干渉部材によつて、落下する材料の衝撃
が低減され、振動フイーダを計量する計量装置の故障を
防止することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１７】実施例の材料供給装置Ｍは、図１・２に示
すように、振動フイーダ１、計量装置９、制御回路１
０、及び、ロツト供給装置１１を備えて構成されてい
る。

【００１８】振動フイーダ１は、振動するトラフ２と、
貯溜した材料Ｐをトラフ２内に落とすためにトラフ２の
上部に固定されるホツパ３と、を備えて構成されてい
る。トラフ２は、下方の複数の板ばね４に支持され、板
ばね４にはトランス５が固定されている。そして、トラ
ンス５が板ばね４を吸引・反発させることにより、トラ
フ２が振動する。また、このトランス５は、制御回路１
０に電気的に接続され、制御回路１０からの電気信号に
よつて板ばね４及びトラフ２を振動させる振幅等の振動
モードを調整する。

【００１９】なお、トラフ２の材料Ｐの供給端側は、押
出機Ｅの材料投入口Ｏに接続されたホースＳが連結され
ている。

【００２０】計量装置９は、ロードセルから構成され、
このロードセル９は、制御回路１０に電気的に接続され
るとともに、板ばね４の下部を支持固定している。

【００２１】そして、振動フイーダ１とロードセル９と
は、ロードセル９の下方に配置される支持フレーム８に
よつて支持されている。また、支持フレーム８は、押出
機Ｅをまたいで、押出機Ｅの設置面Ｈに固定されてい
る。

【００２２】なお、ロードセル９と支持フレーム８との
間には、ロードセル９が設置面Ｈの振動の影響をあまり
受けないようにするため、ロードセル９の下面に位置す
る重り６と、重り６の下面に位置する防振板７と、が配
置されている。なお、ロードセル９において、振動フイ
ーダ１の振動による影響は、電気的なフイルタにより除
去している。

【００２３】また、制御回路１０による、トラフ２から
一定量の材料Ｐを供給する制御について説明すると、制
御回路１０は、ロードセル９からの振動フイーダ１の重
量に対応した電気信号（計量値）を入力しており、トラ
フ２から排出された材料Ｐの残材の重量を計算し、単位
時間当りの残材の重量変化から、材料Ｐの供給重量を算
出する。そして、その算出値と目標値とを比較して、偏
差が零となるように、トランス５の振動モードを調整す
るものである。ちなみに、実施例の場合には、押出機Ｅ
の材料供給口Ｏへ供給する材料Ｐの供給量は、４０〜５
０g/s の範囲内の所定の一定値に設定されている。

【００２４】また、制御回路１０は、後述するホツパ３
内に材料Ｐが供給される間は、材料供給重量が不明とな
るため、ロードセル９からの計量値を無視する。具体的
に述べれば、後述するシヤツタ１５が開いて閉じ、ホツ
パ３内へ供給された材料Ｐの浮遊が落ち着くまで（実施
例では、シヤツタ１５の開閉に約２秒、浮遊が落ち着く
のが約１．５秒、計約３．５秒間）、ロードセル９から
の計量値を無視する。そして、その間は、材料Ｐがホツ
パ３内へ供給される直前の振動モードで、トランス５を
作動させることとなる。ちなみに、このようにトランス
５の作動を続行させる理由は、押出機Ｅへの材料供給を
完全に停止させてしまうと、押出機Ｅから押し出させる
成形品が長時間にわたつて不良品となつてしまうからで
ある。

【００２５】ロツト供給装置１１は、振動フイーダ１の
ホツパ３の上方に配置される貯溜管１２と、貯溜管１２
の上部に接続される吸引ホツパ１７と、を備えて構成さ
れている。なお、ロツト供給装置１１は、貯溜管１２の
下面に接続される支持フレーム２１によつて支持され、
この支持フレーム２１は、支持フレーム８とは別系統と
して、押出機Ｅに固定されている。

【００２６】貯溜管１２は、ガラス管等の透明材から構
成され、外周面の上部と下部とに、制御回路１０に電気
的に接続される光電スイツチ１３・１４が固定されてい
る。また、貯溜管１２の下部には、エアシリンダ１６に
よつて水平方向に開閉されるシヤツタ１５が配置されて
いる。

【００２７】さらに、シヤツタ１５の下方における振動
フイーダ１のホツパ３との間には、支持フレーム２１に
保持されて水平方向に延びる二本の丸棒２２が配置され
ている（図３参照）。これらの丸棒２２は、貯溜管１２
からホツパ３内に落下する材料Ｐの衝撃を低減させる干
渉部材である。

【００２８】なお、実施例の場合には、光電スイツチ１
３がオフした際、すなわち、貯溜管１２内に材料Ｐが十
分充填された際の、貯溜された材料Ｐの重量を２Kgとし
ている。一方、振動フイーダ１のホツパ３内の材料Ｐの
最低貯溜重量は、４．５Kgとしている。なお、ホツパ３
の最大許容重量は１０Kgとしている。

【００２９】また、エアシリンダ１６は、制御回路１０
によつて作動するように構成されている。このエアシリ
ンダ１６の作動について述べると、ホツパ３内の材料Ｐ
が最低貯溜重量以下で、かつ、光電スイツチ１３がオフ
となつて貯溜管１２内に材料Ｐが十分充填されている場
合、ロードセル９と光電スイツチ１３からの電気信号を
入力していた制御回路１０によつて、エアシリンダ１６
への所定の弁を切り換えて、シヤツタ１５を開かせるよ
うに作動する。そして、光電スイツイ１４がオンされて
貯溜管１２内に材料Ｐが空となつた場合、光電スイツチ
１４からの電気信号を入力していた制御回路１０によつ
て、再度シヤツタ１５を閉じさせるように作動する。

【００３０】吸引ホツパ１７は、内部に配置されるゴム
板１９によつて、内部を上下二室１７Ａ・１７Ｂに分離
されている。ゴム板１９は、中央に下方へ向かうにつれ
て狭まる開口部１９ａを備えている。また、ゴム板１９
によつて分離された上室１７Ａには、材料缶Ｃと連通可
能な接続口１８が配設されるとともに、真空ポンプ２３
に接続される接続管２０が接続されている。

【００３１】この真空ポンプ２３は、供給缶Ｃ内の材料
Ｐを上室１７Ａ内へ移送する際に使用するもので、真空
ポンプ２３の作動時には、上室１７Ａ内が負圧となつ
て、材料缶Ｃ内の材料Ｐが上室１７Ａ内に吸引されるこ
ととなる。そしてその後、上室１７Ａ内に吸引された材
料Ｐは、その自重でゴム板１９の開口部１９ａを開口さ
せて、貯溜缶１２内へ落下することとなる。

【００３２】なお、真空ポンプ２３は、制御回路１０に
制御されるように電気的に接続され、シヤツタ１５が開
いている場合を除いて、光電スイツチ１３がオフ、すな
わち、貯溜缶１２内に材料Ｐが十分充填されるまで、作
動し続け、そして、その作動の続行は、振動フイーダ１
のホツパ３内の材料の重量がオーバーレベル（実施例の
場合、６Kgとしている）に達するまで続けられる。

【００３３】つぎに、実施例の材料供給装置Ｍの作動態
様について説明する。まず、振動フイーダ１のホツパ３
内に十分材料Ｐが貯溜されている場合（ホツパ３内に貯
溜されている材料Ｐが４．５Kg以上の場合）には、制御
回路１０は、ロードセル９からの振動フイーダ１の重量
に対応した電気信号（計量値）に基づき、トラフ２から
排出された材料Ｐの残材の重量を計算し、単位時間当り
の残材の重量変化から、材料Ｐの供給重量を算出して、
その算出値と目標値とを比較し、偏差が零となるよう
に、トランス５の振動モードを調整する。そのため、押
出機Ｅの材料供給口Ｏへ一定量の材料Ｐを供給すること
ができる。

【００３４】その後、ホツパ３内の材料Ｐの重量が最低
貯溜重量（４．５Kg）以下となつた場合には、制御回路
１０が、ロードセル９と光電スイツチ１３とからの電気
信号に基づき、所定の弁を開閉させてエアシリンダ１６
を作動させ、図４に示すように、シヤツタ１５を開かせ
る。その際、シヤツタ１５が開くことにより、貯溜管１
２内に貯溜されていた２Kgの材料Ｐが、ロツト供給装置
１１からホツパ３内に落下する。その際、落下する材料
Ｐは、ホツパ３内に収容されるまでに、二本の干渉部材
としての丸棒２２に当たるため、ホツパ３に与える衝撃
を低減することができる。

【００３５】また、シヤツタ１５を開かせると同時に、
制御回路１０は、ロードセル９からの計量値を無視し、
振動フイーダ１のトラフ２が、シヤツタ１５の開く直
前、すなわち、ロードセル９からの計量値を無視し始め
る直前、の状態の振動モードで振動するように、トラン
ス５に電気信号を出力する。

【００３６】さらに、光電スイツチ１４がオンされて貯
溜管１２内に材料Ｐが空となつた場合、光電スイツチ１
４からの電気信号を入力していた制御回路１０は、エア
シリンダ１６を介して、シヤツタ１５を閉じさせる。

【００３７】その後、ホツパ３内に供給された材料Ｐの
浮遊が落ち着いた後、制御回路１０は、ロードセル９か
らの計量値を取り入れ始め、トランス５の振動モードを
調整し、トラフ２から一定量の材料Ｐを押出機Ｅの材料
供給口Ｏに供給する。

【００３８】一方、空になつた貯溜管１２内には、制御
回路１０が、シヤツタ１５の開いている場合を除いて、
光電スイツチ１３のオフ、すなわち、貯溜缶１２内に材
料Ｐが十分充填されるまで、真空ポンプ２３を作動し続
けるように制御する。そのため、吸引ホツパ１７の上室
１７Ａ内に吸引された材料缶Ｃからの材料Ｐが、ゴム板
１９の開口部１９ａを経て、貯溜管１２内に十分充填さ
れることとなる。

【００３９】なお、この制御は、ホツパ３内の材料Ｐの
重量がオーバーレベル（実施例の場合、６Kgとしてい
る）に達するまで続けられるように制御されるが、実施
例の場合には、貯溜管１２からホツパ３内に供給される
重量が２Kgであり、一回の貯溜管１２からの供給で、ホ
ツパ３内には、最低貯溜重量の４．５Kgからオーバーレ
ベルの６Kgまで、供給されるため、一回のホツパ３への
材料供給がなされた後に次のホツパ３へ材料供給するま
で、真空ポンプ２３の作動は、所定時間の一回となる。

【００４０】そして、実施例の材料供給装置Ｍでは、ホ
ツパ３内に、ロツト供給装置１１により、子分けして材
料が供給されることとなる。すなわち、ホツパ３内への
材料供給時には、制御回路１０がロードセル９からの計
量値を無視した状態とし、非制御の状態で、振動フイー
ダ１のトラフ２が振動して材料Ｐを押出機Ｅへ送る。し
かし、その計量値を無視している時間は、ホツパ３内へ
の材料供給時間であり、ロツト供給装置１１が子分けし
て材料Ｐをホツパ３内へ供給しているため、回数は多く
なるものの、各々短く（実施例では約３．５秒）、制御
回路１０で逐次制御していなくても、トラフ２が一定の
振動を行なつて略一定量の材料Ｐを押出機Ｅに供給する
ことができ、押出機Ｅでの不良品の発生を極力押えるこ
とができる。

【００４１】なお、従来は、ホツパ内が空になりかける
と、そのホツパの容量の略一杯の５００Kgの材料Ｐを供
給することとなり、制御回路が制御していない時間が約
３０秒程生じ、材料供給後、４分間の長時間にわたつ
て、押出機Ｅから不良品が生じていた。さらに、ロード
セル（計量装置）についても許容荷重の大きなものが必
要となり、計量精度が低いという問題が生じていた。

【００４２】また、実施例のロツト供給装置１１は、支
持フレーム２１に支持されて、振動フイーダ１及びロー
ドセル９と、別系統で保持されており、ロツト供給装置
１１自体に材料Ｐを材料缶Ｃから供給する際、振動フイ
ーダ１やロードセル９に不要な衝撃を与えず、振動フイ
ーダ１の押出機Ｅへの定量供給に影響を与えることを防
止することができる。

【００４３】さらに、実施例の材料供給装置Ｍでは、ホ
ツパ３とロツト供給装置１１との間に、ロツト供給装置
１１から落下する材料Ｐと干渉する干渉部材としての丸
棒２２が配置されており、ロツト供給装置１１からホツ
パ３内へ材料を供給する際、丸棒２２によつて、落下す
る材料Ｐの衝撃が低減され、振動フイーダ１を計量する
ロードセル９の故障を防止することができる。特に、ロ
ードセル９は、計量精度向上のため、許容荷重（例え
ば、１５Kg（材料重量１０Kg））の低いものを使用する
必要があり、かつ、静荷重に比べて動荷重に弱く、上記
構成は耐久性の面から効果的となる。

【００４４】なお、実施例では、ロツト供給装置１１に
おいて、吸引ホツパ１７内に真空ポンプ２３を利用して
材料Ｐを供給する場合を示したが、真空ポンプ２３でな
くスクリユウコンベヤを利用してホツパ１７内へ材料Ｐ
を供給するようにしても良い。また、この場合、貯溜管
１２へ直接材料Ｐを供給するように構成し、貯溜管１２
を計量マスで構成しても良い。

【００４５】さらに、実施例のロツト供給装置１１で
は、材料Ｐの充填や空の状態を光電スイツチ１３・１４
で検出する場合を例示したが、他に静電容量タイプ等の
センサを使用しても良い。

【００４６】さらにまた、実施例のロツト供給装置１１
では、貯溜管１２から材料Ｐをホツパ３へ供給する際、
水平方向にスライドするシヤツタ１５を使用する場合を
示したが、回転して開閉するシヤツタを利用するように
しても良い。ちなみに、スライド式のシヤツタ１５で
は、回転して開閉するシヤツタに比べて、材料Ｐをかじ
り難い効果を有する。

【００４７】さらに、実施例では、ロツト供給装置１１
が、一回にホツパ３内へ供給する材料Ｐの重量を２Kgと
して、ホツパ３内の最低貯溜重量の４．５Kgの約４４％
の場合を示した。しかし、一回のホツパ３内への供給
を、最低貯溜重量の４．５Kgの１／２〜１／４の範囲と
する、２．２５〜１．１２５Kgとしても良い。この場
合、１．１２５Kg未満とすれば、非制御時間の割合が大
きくなり、２．２５Kgを超えれば、ロツト供給によりト
ラフ内の材料層の厚みが急増するため、押出機への供給
重量精度が悪化するからである。そして勿論、この重量
は、ホツパ３の収容容積が変われば、任意に所定の範囲
に変えて対処することとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す側面図である。

【図２】同実施例の正面図である。

【図３】同実施例の丸棒（干渉部材）を示す平面図であ
る。

【図４】同実施例の振動フイーダのホツパ内へ材料を供
給する状態を示す図である。

【符号の説明】

１…振動フイーダ、２…トラフ、３…ホツパ、９…（計量装置）ロードセル、１０…制御回路、１１…ロツト供給装置、Ｍ…材料供給装置、Ｐ…材料、Ｅ…押出機、Ｏ…材料供給口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ６５Ｇ 27/00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】押出機へ計量しつつ材料を供給するた
め、振動フイーダと、該振動フイーダを計量する計量装
置と、前記振動フイーダから前記押出機へ供給する材料
の供給量を一定に保持するため、前記計量装置からの信
号を入力して前記振動フイーダの振動モードを調整する
制御回路と、を備え、前記振動フイーダが、材料を移動
させて前記押出機の材料供給口に接続されるトラフと、
貯溜した材料を前記トラフ内に流入させるために前記ト
ラフの上部に固定されるホツパと、を備えた材料供給装
置であつて、前記ホツパの上方に、前記ホツパ内の材料
が最低貯溜重量以下とした際、前記最低貯溜重量の１／
２〜１／４の範囲内の重量の材料を前記ホツパ内へ供給
するロツト供給装置が配設され、該ロツト供給装置が、
前記振動フイーダ及び計量装置と、別系統で保持されて
いることを特徴とする材料供給装置。