JPH08207042A - プラスチック樹脂のペレットの計量、混合方法および 装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リサイクル材を最大限利用することができる
混合比率を同製品に対して自動的に調整する。 【構成】 バージン材は供給ホッパー１により供給し、
バージン材ローター式計量機２で計量する。成形に伴っ
て発生されたスプール、ランナー等の廃材は粉砕機３に
より粉砕材とし、粉砕材ローター式計量機４で計量す
る。計量したバージン材および粉砕材は自由落下過程で
混合し、混合タンク７に蓄える。その混合材は輸送機８
により成形機の材料投入ホッッパーなどの場所へ運ぶ。
データ入力装置により製品毎に必要なデータを入力す
る。制御装置は装置を全体的に自動で稼動し、またデー
タ入力装置で入力されたデータによりバージン材と粉砕
材の計量値の調整より混同比率自動で調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック樹脂のペ
レットの計量、混合方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プラスチック樹脂のペレットの計
量、混合を行うには、例えば、特開平５−３０５６１４
号公報に開示されるように、粉砕されたスプール、ラン
ナーおよびバージン材をローター式計量機で計量し、こ
れを混合タンクに送る。混合タンクには乾燥装置を設
け、送られたペレットを乾燥装置で混合乾燥し、その量
をレベルセンサーで感知する。そして、その量が過飽和
なら計量機を停止するように制御する。

【０００３】また、特公平２−１４０９４号公報に開示
されるものでは、バージン材を圧送または吸引させて連
続的に定量供給すると同時に、電磁弁より粉砕材を間欠
的に定量供給して、粉砕材のバージン材に対する供給量
を可変制御することによって混合比率を可変するように
している。

【０００４】特開昭５６−１４５０３２０号公報に開示
されるものでは、先ず粉砕材を所定重量となる計量容器
に受け、これを正確に計量し、続いてバージン材を同一
容器に受け入れて計量する。その後、粉砕材とバージン
材を混合装置に移送し、均一に混合する方法を採ってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平５−３
０５６１４号公報記載の装置では、リサイクル混合比率
は同製品に対して一定のままであり、計量されたペレッ
トの量は混合タンクに満杯になる時、計量機が停止する
ように制御されている。成形機側の樹脂使用量と計量機
で計量する量をぴったり一致させることは難しい。計量
機により計量する混合材が成形機側の樹脂使用量より少
ないと、成形機側へ樹脂供給不足により成形停止される
おそれが生じるため、通常は計量機で計量する混合材の
設定は、成形機側の樹脂使用量より若干多めに設定す
る。すると、ある時間が経過すると、混合タンクに混合
材が満杯になることにより、計量機が停止される。ただ
し、成形に付随して発生するスプール、ランナー等の廃
材は、成形のサイクルタイムに従って定常に発生する。
これらの廃材は、リサイクルされるために粉砕機へ投入
されるが、計量機が停止のため、この期間の廃材はオー
バーフロー装置により捨てられるといった問題点があ
る。

【０００６】また、特公平２−１４０９４号公報記載の
方法では、バージン材を圧送または吸引させ、電磁弁よ
り粉砕材を間欠的に定量供給することにより、圧送、吸
引または電磁弁の固有性格で高精度の計量値を調整する
ことは難しい。また、制御装置に製品データを保存する
部分が設けられていないという問題点がある。

【０００７】さらに、特開昭５６−１４５０３２０号公
報記載の方法では、計量容器に一回投入するペレットの
量が決められており、混合比率が同製品に対して自動で
調整することができないという問題点がある。

【０００８】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、請求項１に係る発明は、リサイクル材を
最大限利用することができる混合比率が同製品に対して
自動的に調整されるプラスチック樹脂のペレットの計
量、混合装置を提供することを目的とする。請求項２に
係る発明は、上記目的に加え、高精度に計量値を調整す
ることができ、制御装置に製品データを保存する部分を
設けたプラスチック樹脂のペレットの計量、混合装置を
提供することを目的とする。請求項３に係る発明は、リ
サイクル材を最大限利用することができる混合比率が同
製品に対して自動で調整されるプラスチック樹脂のペレ
ットの計量、混合方法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】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、プラスチック樹脂のペレッ
トを計量し、混合する装置において、プラスチック成形
に必要となるペレット状のバージン材を供給するバージ
ン材供給装置と、該バージン材供給装置により排出され
るバージン材を安定した速度で計量するバージン材計量
装置と、プラスチック成形に付随して発生する廃材を粉
砕する粉砕装置と、該粉砕装置より排出される粉砕材を
安定した速度で計量する粉砕材計量装置と、前記粉砕装
置により排出された粉砕材の過剰部分を排出するオーバ
ーフロー装置と、該オーバーフロー装置により排出され
た過剰粉砕材を収納するオーバーフロー収納装置と、前
記バージン材計量装置により排出されたバージン材と粉
砕材計量装置により排出された粉砕材との混合材を収納
する混合材収納装置と、該混合材収納装置の混合材の収
納状況を検出するための検出装置と、混合材を前記混合
材収納装置から外部へ運搬する運搬装置と、製品のデー
タを入力するためのデータ入力装置と、装置を全体的に
自動で稼動させ、前記バージン材および粉砕材の単位時
間内の絶対計量値および混合比率を自動で調整する制御
装置とを備えることとした。

【００１０】請求項２に係る発明は、請求項１に係る装
置において、外部装置および本装置内の各部分を通信可
能とするためのインターフェースと、装置を全体的に制
御する主制御装置と、運転状況および製品名、混合比率
等の状況を表示するための状況表示装置と、異常状況を
作業者へ知らせるための異常知らせ装置と、製品毎に廃
材含有率制限による品質上最適な範囲の混合比率データ
を記録するデータ保存装置と、混合材が混合材収納装置
に収納される状況に応じて粉砕材を最大利用するように
バージン材および粉砕材それぞれの計量速度を演算し、
混合制御装置へ指令を出す演算装置と、演算装置から受
け取った指令に従ってバージン材および粉砕材の計量速
度を制御する混合制御装置とを備えたことを特徴とする

【００１１】請求項３に係る発明は、プラスチック樹脂
のペレットの計量、混合するにあたり、新規製品のとき
には、製品の重量、サイクルタイムおよび混合比率デー
タを入力し、混合材が混合材収納装置に満杯の場合は、
製品の混合比率データの上限データをデータ保存装置か
ら呼び出し、混合材が満杯でない場合は、下限データを
データ保存装置から呼び出し、バージン材および粉砕材
それぞれの計量速度を演算し、演算結果に基づき混合制
御装置へ指令を出し、混合制御装置は演算装置から受け
取った指令に従ってバージン材および粉砕材の計量速度
を制御することとした。

【００１２】

【作用】請求項１に係る発明において、バージン材はバ
ージン材供給装置により供給され、バージン材計量装置
により計量される。成形に伴って発生されたスプール、
ランナー等の廃材は粉砕装置により粉砕材となり、粉砕
材は粉砕材計量装置により計量される。計量されたバー
ジン材および粉砕材は自由落下過程で混合され、混合タ
ンク（混合材収納装置）に蓄えられる。混合タンクに蓄
えられた混合材は運搬装置により成形機の材料投入ホッ
ッパーなどの場所へ運ばれる。データ入力装置により製
品毎に必要なデータ（バージン材と粉砕材の混合比率デ
ータ等）が入力される。制御装置は装置を全体的に自動
で稼動し、またデータ入力装置で入力されたデータによ
りバージン材と粉砕材の計量値の調整より混同比率自動
で調整する。

【００１３】請求項２に係る発明では、主制御装置は全
体的に装置を制御し、具体的には装置の異常処理、バー
ジン材の投入、混合材の排出等を制御する。データ保存
装置は製品毎に製品の材料、重量、成形サイクルタイム
および混合比率データを保存する。演算装置は混合材収
納装置に収納される混合材の状況に応じて粉砕材を最大
限利用するように、データ保存装置の中に保存されたデ
ータによりバージン材および粉砕材の計量速度を自動で
演算し、混合制御装置へ指令を出す。混合制御装置は演
算装置から受け取った指令に従ってバージン材および粉
砕材の計量速度（バージン材および粉砕材の単位時間内
の絶対計量値）を制御する。

【００１４】請求項３に係る発明では、演算装置は検出
装置により混合材が混合材収納装置に満杯の場合は、製
品の混合比率データの上限データをデータ保存装置から
呼び出し、混合材が満杯でない場合は、下限データを呼
び出し、バージン材および粉砕材それぞれの計量速度を
演算し、混合制御装置へ指令を出す。

【００１５】

【実施例】図１〜４に基づき、実施例を説明する。図１
は本実施例の計量、混合装置を示す概略構成図である。
図２は制御装置の通信ブロック図で、図３は制御装置の
詳細を示す。図４は制御のフローチャートである。

【００１６】（構成）図１において、本装置の左上外部
には、バージン材を供給するための供給ホッパー１が設
けられており、供給ホッパー１にはバージン材が入って
いる。装置内に位置する供給ホッパー１の下部には、バ
ージン材ローター式計量機２が配されており、供給され
たバージン材がバージン材ローター式計量機２で計量さ
れるようになっている。一方、装置の右上外部には、成
形工程に発生するスプール、ランナー等の廃材を粉砕す
るための粉砕機３が設けられている。装置内に位置する
粉砕機３の右下部には、粉砕過剰材を排出するためのオ
ーバーフロー装置５が設けられており、オーバーフロー
装置５の下方には、粉砕過剰材を収納するための収納袋
６が設けられている。

【００１７】粉砕機３の下部およびオーバーフロー装置
５の左下には、粉砕材ローター式計量機４が配されてお
り、粉砕機３で粉砕した粉砕材が粉砕材ローター式計量
機４で計量されるようになっている。粉砕材ローター式
計量機４の左には混合口４ｂが設けられており、混合口
４ｂは前記バージン材ローター式計量機２と連通されて
いる。また、粉砕材ローター式計量機４の下には、バー
ジン材と粉砕材が自由落下される際に混合される混合材
を収納するための混合タンク７が設けられており、混合
タンク７の下には、混合材を成形機のホッパー等の場所
へ搬送するための輸送機８が設けられている。

【００１８】バージン材ローター式計量機２はパルスモ
ーター２ａにより駆動され、粉砕材ローター式計量機４
はパルスモーター４ａにより駆動される。これら各パル
スモーター２ａ，４ａは本装置の左下に配される制御装
置９と電気的に接続され、通信できるようになってい
る。混合タンク７の横上には混合材が満杯かどうかを検
出するための上センサー１０が、横下には混合材が空か
どうかを検出するための下センサー１１がそれぞれ配置
されている。制御装置９の隣には、製品データを入力す
るためのデータ入力装置１２および各センサー１０，１
１により混合材の状況を検出する混合材状況検出装置１
３がそれぞれ設けられている。また、図２に示すよう
に、供給ホッパー１、バージン材ローター式計量機２、
粉砕機３、粉砕ローター式計量機４、オーバーフロー装
置５、輸送機８、上センサー１０、下センサー１１、デ
ータ入力装置１２、混合材状況検出装置等の全ての部分
は、通信できるように制御装置９と接続されている。

【００１９】なお、制御装置９にはパルス発生装置が設
けられており、それぞれのパルスモーター２ａ，４ａの
回転を制御することにより、ローター式計量機２，４の
計量速度を任意に調節できるようになっている。

【００２０】次に、図３に基づき制御装置の詳細を説明
する。図３に示すように、制御装置９には樹脂乾燥機、
射出成形機等の外部装置と通信するためのインターフェ
ース１４が設けられている。このインターフェース１４
には、以下のような装置内の各部分と通信できるように
なっている。すなわち、この各部分としては、バージン
材供給装置１、バージン材計量装置２、粉砕装置３、粉
砕材計量装置４、オーバーフロー装置５、輸送機８、混
合材状況検出装置１３、製品の重量、成形のサイクルタ
イム、廃材含有率制限による品質上最適な混合比率デー
タ等を入力するためのデータ入力装置１２等があげられ
る。

【００２１】制御装置９には、インターフェース１４を
介して、装置内の上記各部分について、バージン材の投
入、混合材の排出、モーター等の過負荷の異常処理等を
制御するための主制御装置１５が設けられており、これ
らの異常を作業者に知らせるために、異常知らせ装置１
６が設けられている。また、制御装置９にはデータ入力
装置１２により入力されたデータを保存するためのデー
タ保存装置１７が設けられており、混合材状況検出装置
１３により混合材状況に応じてデータ保存装置１７のデ
ータを呼び出しながら適正なバージン材および粉砕材の
計量速度を演算するための演算装置１８が設けられてい
る。さらに、演算装置１８で演算されたバージン材およ
び粉砕材の計量速度に従ってそれぞれの計量装置の計量
速度を制御するための混合制御装置１９が設けられてお
り、装置各部分、全体の動きおよび製品名称、材料、混
合比率、計量速度、異常等の運転状況を表示するための
運転状況表示装置２０が設けられている。

【００２２】なお、これらインターフェース１４、主制
御装置１５、異常知らせ装置１６、データ保存装置１
７、演算装置１８、混合制御装置１９、運転状況表示装
置２０等は内部回線で接続されている。

【００２３】（作用）図４に基づき本実施例の作用を説
明する。データ入力装置１２は製品のデータを入力でき
るようになっており、新規製品の場合（ステップ４１で
ＹＥＳ）は作業者により、例えば、製品の名称、材料、
重量、混合比率等のデータ入力が行われる（ステップ４
２）。輸送機８より混合材が射出成形機の樹脂供給ホッ
パーまたは射出成形機の樹脂供給センター等へ搬送され
ることによって混合材の粒位が下がる。この際、センサ
ー１０，１１はペレットを未感知状態（ＯＦＦ）となる
（ステップ４３でＮＯ，ステップ４４でＹＥＳ）。する
と、演算装置１８がデータ保存装置１７から混合比率の
下限データを呼び出し（ステップ４５）、製品重量およ
びサイクルタイムと併せてバージン材および粉砕材の計
量速度を計算し（ステップ４６）、混合制御装置１９へ
指令を出す（ステップ４７）。

【００２４】例えば、製品重量が８０ｇ、スプールラン
ナー重量が２０ｇ、混合比率データが７０〜９０％（バ
ージン材／（バージン材＋粉砕材））の場合、リターン
で入ってくる粉砕材がサイクルタイム毎に２０ｇが変わ
らないとし、この時下限データ９０％の混合比率が適用
され、すなわちバージン材が１８０ｇサイクルタイム毎
に計量される。これでバージン材１８０ｇと粉砕材２０
ｇを併せてサイクル毎に２００ｇの計量値となり、実際
サイクル毎に混合材を１００ｇ成形されることに対して
混合材が１００ｇずつ余ったということになる。

【００２５】混合装置１９はこのバージン材および粉砕
材の計量速度の指令に従って、パルスモーター２ａ，４
ａのパルスを設定する。混合装置１９に設定されたパル
スにより、モーター２ａ，４ａの回転数が決められ、ロ
ーター式計量機２，４に動力が伝達され、ペレットの計
量が開始される。混合口４ｂはバージン材ローター式計
量機２と連通するため、バージン材ローター式計量機２
で計量されたバージン材は、粉砕材ローター式計量機４
で計量された粉砕材と合流され、混合タンク７へ自重落
下される際に均一に混合される。

【００２６】一方、混合されたペレットが混合タンク７
の上センサー１０の位置に達すると、センサー１０はペ
レットを感知状態（ＯＮ）となり、制御装置１０により
ローター式計量機２と４が停止するように制御される。
再び、射出成形機の収納ホッパー等に設けたセンサー
（図示省略）の信号により、輸送機８により混合材が搬
送される。

【００２７】計量が中断されない限り、混合されたペレ
ットが混合タンク７のセンサー１１の位置に達する。こ
の時、演算装置１８がデータ保存装置１７から混合比率
の上限データを呼び出し、製品重量および成形サイクル
タイムと併せてバージン材および粉砕材の計量速度を計
算し、混合制御装置１９へ指令を出す（ステップ４４で
ＮＯ、ステップ４８，４６，４７）。

【００２８】例としては、今度上限データ７０％の混合
比率が適用され、すなわちバージン材が４６．６７ｇサ
イクルタイム毎に計量される。これでバージン材４６．
６７ｇと粉砕材２０ｇを併せてサイクル毎に６６．６７
ｇの計量値となり、実際サイクル毎に混合材を１００ｇ
成形されることに対して混合材が３３．３３ｇずつ不足
することになる。

【００２９】やがて、輸送機８より混合材が射出成形機
の樹脂供給ホッパーまたは射出成形機の樹脂供給センタ
ー等へ搬送されることによって混合材の粒位が下がり、
センサー１０，１１はペレットを未感知状態（ＯＦＦ）
となる。なお、計量速度の変更（ステップ４９）の後
は、作業を終わりにするかどうかが判断され（ステップ
５０）、終わりにしない場合（ステップ５０でＮＯ）
は、ステップ４３に戻る。以上のことを繰り返すことに
より、連続運転が可能となる。

【００３０】（効果）本実施例によれば、データ入力装
置１２を設けたため、製品毎にデータを装置内に入力す
ることができる。また、演算装置１８を設けたため、こ
のデータに基づきバージン材および粉砕材の計量速度が
自動的に計算され、混合制御装置１９へ指令を出すこと
ができる。さらに、混合制御装置１９により、演算装置
１８に従って、計量装置２，４の計量速度を調整するこ
とができる。

【００３１】また、運転状況表示装置２０および異常知
らせ装置１６を設けたことにより、異常原因あるいは製
品の材料、重量、サイクルタイムおよびリサイクル混合
比率等のインフォメーション情報をその場で作業者に知
らせることができる。

【００３２】本実施例では、計量装置２，４にローター
式計量機を用いたが、これに限定されるものではなく、
スクリューフィーダ、電磁波式計量機等の高精度計量機
を用いることも可能である。また、バージン材の供給装
置は、ホッパーに限らず、ベンット機、オートローダー
等も適用できる。オーバーフロー装置５も上下左右ある
いはシャッター付き等のものも適用できる。輸送機８は
ベンット機を用いたが、他のオートローダ等の搬送装置
を用いることも可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、製品毎
にデータを装置内に入力することができ、このデータに
基づきバージン材および粉砕材の計量速度が自動的に調
整され、通常一部捨てられた粉砕材を常に最大限利用す
ることが可能となり、効率よくリサイクル化を推進する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の計量、混合装置を示す概略構
成図である。

【図２】本発明の実施例の制御装置の通信ブロック図で
ある。

【図３】本発明の実施例の制御装置の詳細を示すブロッ
ク図である。

【図４】本発明の実施例の制御方法を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１ 供給ホッパー ２ バージン材ローター式計量機 ３ 粉砕機 ４ 粉砕材ローター式計量機 ５ オーバーフロー装置 ６ 収納袋 ７ 混合タンク ８ 輸送機 ９ 制御装置 １０ 上センサー １１ 下センサー １２ データ入力装置 １３ 混合材状況検出装置 １４ インターフェース １５ 主制御装置 １６ 異常知らせ装置 １７ データ保存装置 １８ 演算装置 １９ 混合制御装置 ２０ 運転状況表示装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック樹脂のペレットを計量し、
   混合する装置において、プラスチック成形に必要となる
   ペレット状のバージン材を供給するバージン材供給装置
   と、該バージン材供給装置により排出されるバージン材
   を安定した速度で計量するバージン材計量装置と、プラ
   スチック成形に付随して発生する廃材を粉砕する粉砕装
   置と、該粉砕装置より排出される粉砕材を安定した速度
   で計量する粉砕材計量装置と、前記粉砕装置により排出
   された粉砕材の過剰部分を排出するオーバーフロー装置
   と、該オーバーフロー装置により排出された過剰粉砕材
   を収納するオーバーフロー収納装置と、前記バージン材
   計量装置により排出されたバージン材と粉砕材計量装置
   により排出された粉砕材との混合材を収納する混合材収
   納装置と、該混合材収納装置の混合材の収納状況を検出
   するための検出装置と、混合材を前記混合材収納装置か
   ら外部へ運搬する運搬装置と、製品のデータを入力する
   ためのデータ入力装置と、装置を全体的に自動で稼動さ
   せ、前記バージン材および粉砕材の単位時間内の絶対計
   量値および混合比率を自動で調整する制御装置とを備え
   たことを特徴とするプラスチック樹脂のペレットの計
   量、混合装置。
2. 【請求項２】 外部装置および本装置内の各部分を通信
   可能とするためのインターフェースと、装置を全体的に
   制御する主制御装置と、運転状況および製品名、混合比
   率等の状況を表示するための状況表示装置と、異常状況
   を作業者へ知らせるための異常知らせ装置と、製品毎に
   廃材含有率制限による品質上最適な範囲の混合比率デー
   タを記録するデータ保存装置と、混合材が混合材収納装
   置に収納される状況に応じて粉砕材を最大利用するよう
   にバージン材および粉砕材それぞれの計量速度を演算
   し、混合制御装置へ指令を出す演算装置と、演算装置か
   ら受け取った指令に従ってバージン材および粉砕材の計
   量速度を制御する混合制御装置とを備えたことを特徴と
   する請求項１記載のプラスチック樹脂のペレットの計
   量、混合装置。
3. 【請求項３】 新規製品のときには、製品の重量、サイ
   クルタイムおよび混合比率データを入力し、混合材が混
   合材収納装置に満杯の場合は、製品の混合比率データの
   上限データをデータ保存装置から呼び出し、混合材が満
   杯でない場合は、下限データをデータ保存装置から呼び
   出し、バージン材および粉砕材それぞれの計量速度を演
   算し、演算結果に基づき混合制御装置へ指令を出し、混
   合制御装置は演算装置から受け取った指令に従ってバー
   ジン材および粉砕材の計量速度を制御することを特徴と
   するプラスチック樹脂のペレットの計量、混合方法。