| 【発明の名称】 |
生コンクリート製造装置および該装置に用いられる品質管理値計測装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】宮崎 丈史
【氏名】鈴木 能詞
【氏名】鬼頭 良一
【氏名】日野 孝治
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| 【要約】 |
【課題】生コンクリートの品質管理値の予測精度を向上させる。
【解決手段】生コンクリート製造装置に用いられる品質管理値計測装置１は、コンクリート構成材料を混練するミキサ５の負荷電力値を検出する電力検出手段２と、該電力検出手段２から出力される負荷電力値を積分する負荷電力値積分手段３と、該負荷電力値積分手段３から出力される負荷電力積分値を所定時間ごとに読み込み、読み込まれた負荷電力積分値から品質管理値を演算するコンピュータ装置４とを備えて構成されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 生コンクリート製造装置に用いられる品質管理値計測装置において、コンクリート構成材料を混練するミキサの負荷電力値を検出する電力検出手段と、該電力検出手段から出力される負荷電力値を積分する負荷電力値積分手段と、該負荷電力値積分手段から出力される負荷電力積分値を所定時間ごとに読み込み、読み込まれた負荷電力積分値から品質管理値を演算するコンピュータ装置とを備えて構成されていることを特徴とする品質管理値計測装置。
【請求項２】 請求項１記載の品質管理値計測装置であって、前記負荷電力値積分手段が、前記電力検出手段から前記ミキサの負荷電力値として出力される電圧信号をパルス信号に変換するＶ／Ｆコンバータと、該Ｖ／Ｆコンバータから出力されるパルス信号の単位時間あたりのパルス数を積算するパルスカウンタとを備えて構成されていることを特徴とする品質管理値計測装置。
【請求項３】 請求項１又は２記載の品質管理値計測装置であって、前記品質管理値が、スランプ値又はスランプフロー値であることを特徴とする品質管理値計測装置。
【請求項４】 品質管理値計測装置を有する生コンクリート製造装置において、前記品質管理値計測装置が、コンクリート構成材料を混練するミキサの負荷電力値を検出する電力検出手段と、該電力検出手段から出力される負荷電力値を積分する負荷電力値積分手段と、該負荷電力値積分手段から出力される負荷電力積分値を所定時間ごとに読み込み、読み込まれた負荷電力積分値から品質管理値を演算するコンピュータ装置とを備えて構成されていることを特徴とする生コンクリート製造装置。
【請求項５】 請求項４記載の生コンクリート製造装置であって、前記負荷電力値積分手段が、前記電力検出手段から前記ミキサの負荷電力値として出力される電圧信号をパルス信号に変換するＶ／Ｆコンバータと、該Ｖ／Ｆコンバータから出力されるパルス信号の単位時間あたりのパルス数を積算するパルスカウンタとを備えて構成されていることを特徴とする生コンクリート製造装置。
【請求項６】 請求項４又は５記載の生コンクリート製造装置であって、前記品質管理値が、スランプ値又はスランプフロー値であることを特徴とする生コンクリート製造装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生コンクリート製造装置および該装置に用いられる品質管理値計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】建設工事等に使用される生コンクリートは、生コンクリート製造装置のミキサに、セメント、水、骨材（砂や砂利）、混和剤などのコンクリート構成材料を投入し、所定時間混練することにより製造されているが、上記のコンクリート構成材料を予め設計値どおりに計量し所定の配合で混練しても、材料中の骨材に付着している表面水量などに起因して、生コンクリートの品質に関係するスランプ値又はスランプフロー値を設計値どおりに得ることは一般に困難である。
【０００３】このため、従来、ミキサの負荷電力値とスランプ値又はスランプフロー値が一定の関係にあることを利用して、ミキサの負荷電力値を電力検出器等で検出し、検出された負荷電力値に基づいてスランプ値又はスランプフロー値を予測可能とした生コンクリート製造装置が開発されている。かかる装置によれば、スランプ値又はスランプフロー値を予測できるため、混練過程における生コンクリートの練り上がり状態を把握でき、また、設計値に対して、練り上がり後の生コンクリートのスランプ値又はスランプフロー値を一致あるいは近似させるため、予測したスランプ値又はスランプフロー値から補正水量を調整して補水を行うこともできる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記した従来の装置では、電力検出器等により検出されるミキサの負荷電力値からスランプ値又はスランプフロー値を予測する構成であるため、予測したスランプ値又はスランプフロー値に誤差が生じやすいという欠点があった。すなわち、ミキサの負荷電力値は、ミキサの駆動用モータを作動させることにより回転する羽根と、その羽根によって混練されるコンクリート構成材料との接触状態によって絶えず変動しているため、この負荷電力値を基礎としてスランプ値又はスランプフロー値を予測しても、求められるスランプ値又はスランプフロー値が変動した値となってしまう。その結果、予測したスランプ値又はスランプフロー値に基づいて補正水量を算定し補水を行っても、安定した生コンクリート性状が得られないという問題があった。
【０００５】本発明は、上記に鑑みなされたものであり、補正水量などの算定の基礎となる品質管理値としてのスランプ値又はスランプフロー値の予測精度が向上した生コンクリート製造装置および該装置に用いられる品質管理値計測装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、請求項１記載の本発明の品質管理値計測装置は、生コンクリート製造装置に用いられる品質管理値計測装置において、コンクリート構成材料を混練するミキサの負荷電力値を検出する電力検出手段と、該電力検出手段から出力される負荷電力値を積分する負荷電力値積分手段と、該負荷電力値積分手段から出力される負荷電力積分値を所定時間ごとに読み込み、読み込まれた負荷電力積分値から品質管理値を演算するコンピュータ装置とを備えて構成されていることを特徴とする。
【０００７】請求項２記載の本発明の品質管理値計測装置は、請求項１記載の品質管理値計測装置であって、前記負荷電力値積分手段が、前記電力検出手段から前記ミキサの負荷電力値として出力される電圧信号をパルス信号に変換するＶ／Ｆコンバータと、該Ｖ／Ｆコンバータから出力されるパルス信号の単位時間あたりのパルス数を積算するパルスカウンタとを備えて構成されていることを特徴とする。
【０００８】請求項３記載の本発明の品質管理値計測装置は、請求項１又は２記載の品質管理値計測装置であって、前記品質管理値が、スランプ値又はスランプフロー値であることを特徴とする。
【０００９】請求項４記載の本発明の生コンクリート製造装置は、品質管理値計測装置を有する生コンクリート製造装置において、前記品質管理値計測装置が、コンクリート構成材料を混練するミキサの負荷電力値を検出する電力検出手段と、該電力検出手段から出力される負荷電力値を積分する負荷電力値積分手段と、該負荷電力値積分手段から出力される負荷電力積分値を所定時間ごとに読み込み、読み込まれた負荷電力積分値から品質管理値を演算するコンピュータ装置とを備えて構成されていることを特徴とする。
【００１０】請求項５記載の本発明の生コンクリート製造装置は、請求項４記載の生コンクリート製造装置であって、前記負荷電力値積分手段が、前記電力検出手段から前記ミキサの負荷電力値として出力される電圧信号をパルス信号に変換するＶ／Ｆコンバータと、該Ｖ／Ｆコンバータから出力されるパルス信号の単位時間あたりのパルス数を積算するパルスカウンタとを備えて構成されていることを特徴とする。
【００１１】請求項６記載の本発明の生コンクリート製造装置は、請求項４又は５記載の生コンクリート製造装置であって、前記品質管理値が、スランプ値又はスランプフロー値であることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一の実施の形態にかかる品質管理値計測装置を示す概略構成図である。この図に示したように、この品質管理値計測装置１は、電力検出手段２、負荷電力値積分手段３およびコンピュータ装置４を有して構成される。
【００１３】電力検出手段２は、生コンクリート製造装置を構成するミキサ５の駆動用モータ５１に接続され、コンクリート構成材料の混練過程における駆動用モータ５１の負荷電力値を検出する。この電力検出手段２は、電力検出器からなり、ミキサ５の負荷電力値として検出した駆動用モータ５１の負荷電力値を電圧信号に変換して出力する。
【００１４】負荷電力値積分手段３は、Ｖ／Ｆコンバータ３１とパルスカウンタ３２とを備えて構成される。Ｖ／Ｆコンバータ３１は、上記した電力検出手段２に接続され、電力検出手段２から出力される電圧信号をパルス信号に変換する。パルスカウンタ３２は、Ｖ／Ｆコンバータ３１に接続され、Ｖ／Ｆコンバータ３１から出力されるパルス信号の単位時間あたりのパルス数を積算する。すなわち、このパルスカウンタ３２は、Ｖ／Ｆコンバータ３１から出力されるパルス信号のパルス数を計数し、積算していくものであるが、次述するコンピュータ装置４によりその計数値が所定時間ごとに読み込まれるとリセットされるように設定されている。このパルスカウンタ３２から所定時間ごとに出力される値は、単位時間あたりの積算電力値であり、ミキサ５の負荷電力値の積分値（負荷電力積分値）となる。なお、この負荷電力積分値を次述するコンピュータ装置４に読み込ませる手段としては、本実施の形態のように、パルスカウンタ３２が所定時間ごとにコンピュータ装置４に出力するように設定してもよいし、コンピュータ装置４が所定時間ごとにパルスカウンタ３２にアクセスして負荷電力積分値を読み込むように設定してもよい。
【００１５】コンピュータ装置４は、演算処理などを行う中央処理装置（ＣＰＵ）４１と、各種データやスランプ値又はスランプフロー値を演算するためのプログラムなどを記憶する記憶部４２と、外部からの信号やデータをコンピュータ装置４内へ読み込むための入力部４３と、コンピュータ装置４内で処理された結果を外部に出力するための出力部としての表示部４４とを備えて構成される。このコンピュータ装置４は、上記したパルスカウンタ３２に接続されており、パルスカウンタ３２から所定時間ごとに出力される負荷電力積分値を、入力部４３を介してコンピュータ装置４内に読み込み、ＣＰＵ４１により、読み込まれた負荷電力積分値に基づいて品質管理値としてのスランプ値又はスランプフロー値を演算し、算出されたスランプ値又はスランプフロー値を表示部４４に表示するように設定されている。
【００１６】次に、上記のように構成される品質管理値計測装置１の使用例を説明する。まず、電力検出手段２によりミキサ５の駆動用モータ５１の負荷電力値を検出する。ここで、図２は、混練時間の経過に伴うミキサ５の負荷電力値の変化を示すグラフであり、この図に示したように、通常、ミキサ５の負荷電力値は、混練開始後一旦増加し、生コンクリートが練り上がり状態に近づくにつれ減少し、生コンクリートが練り上がるとほぼ安定した状態となる傾向を示すことから、電力検出手段２による駆動用モータ５１の負荷電力値の検出は、生コンクリートが練り上がり状態に近づいた段階で開始されるよう予め設定しておく。例えば、図２に示したように、混練開始からＴ１秒経過した後に、駆動用モータ５１の負荷電力値の検出を開始する。
【００１７】電力検出手段２により、ミキサ５の負荷電力値として検出された駆動用モータ５１の負荷電力値は、電圧信号として出力され、負荷電力値積分手段３を構成するＶ／Ｆコンバータ３１へ供給される。Ｖ／Ｆコンバータ３１は、電力検出手段２からの電圧信号をパルス信号に変換して出力する。パルスカウンタ３２は、Ｖ／Ｆコンバータ３１から出力されたパルス信号のパルス数を計数し、所定時間ごとに、すなわち、例えば、図２に示したように、混練開始からＴ２秒経過後、Ｔ３秒経過後というように一定の時間間隔をおいて、その都度、単位時間あたりのパルス数の積算値をコンピュータ装置４に出力する。ここで、パルスカウンタ３２から出力される値は、上記したように、ミキサ５の負荷電力値を積分した負荷電力積分値に相当する。
【００１８】コンピュータ装置４は、例えば、Ｔ２時点において、パルスカウンタ３２から出力される負荷電力積分値を読み込むと、記憶部４２に予めインストールされているスランプ値又はスランプフロー値を演算するためのプログラムに従って、ＣＰＵ４１が、この負荷電力積分値を用いて、予め登録されている、負荷電力積分値とスランプ値又はスランプフロー値との基準関係式によりスランプ値又はスランプフロー値を演算し、算出されたスランプ値又はスランプフロー値を表示部４４に表示する。
【００１９】なお、本実施の形態では、事前にサンプリングを行い、このサンプリングにおいて収集された、品質管理値計測装置１により求められた負荷電力積分値のデータと、所定の検査法に従って実測されたスランプ値又はスランプフロー値のデータを基に、誤差を最小とすべく、最小２乗法により以下の回帰直線を求め、この回帰直線を上記基準関係式として用いている。
ＳＬ＝Ａ・Ｐｗ＋Ｂ（式中、ＳＬはスランプ値又はスランプフロー値、Ａは係数、Ｐｗは負荷電力積分値、Ｂは切片である。）
【００２０】また、コンピュータ装置４は、パルスカウンタ３２の次回出力時点Ｔ３においても、上記と同様の処理を行って、Ｔ３時点におけるスランプ値又はスランプフロー値を表示部４４に表示する。
【００２１】このように本実施の形態にかかる品質管理値計測装置１によれば、混練過程において絶えず変動しているミキサ５の負荷電力値を、負荷電力値積分手段３（Ｖ／Ｆコンバータ３１およびパルスカウンタ３２）により積分し、負荷電力積分値として所定時間ごとにコンピュータ装置４に読み込ませる構成であるため、混練過程における負荷電力値の細かな変動が、負荷電力積分値にはあらわれず、従来のように変動する負荷電力値を一点で捉えていたのと比較して、品質管理値としてのスランプ値又はスランプフロー値の予測精度を向上させることができる。
【００２２】また、コンピュータ装置４は、負荷電力値積分手段３により積分された負荷電力積分値を読み込む構成であるため、ミキサ５の負荷電力値を直接読み込んで所定のプログラムによりその負荷電力値を積分するものと比較して少ない処理量で足り、その負荷が軽減した分を他の処理（例えば、データ入力やデータの表示など）に振り向けることができ、これにより、装置全体の性能の向上を図ることができる。
【００２３】また、この品質管理値計測装置１を有する生コンクリート製造装置によれば、上記したように、品質管理値としてのスランプ値又はスランプフロー値を精度良く計測することができるため、この計測したスランプ値又はスランプフロー値を基礎として補正水量を算定し補水を行うことで、安定した性状の生コンクリートを製造することが可能となる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の生コンクリート製造装置および該装置に用いられる品質管理値計測装置は、コンクリート構成材料を混練するミキサの負荷電力値を検出する電力検出手段と、該電力検出手段から出力される負荷電力値を積分する負荷電力値積分手段と、該負荷電力値積分手段から出力される負荷電力積分値を所定時間ごとに読み込み、読み込まれた負荷電力積分値から品質管理値を演算するコンピュータ装置とを備えて構成されている。これにより、補正水量などの算定の基礎となる品質管理値としてのスランプ値又はスランプフロー値の予測精度が向上し、設計値に一致あるいは近似したスランプ値又はスランプフロー値を有する生コンクリートの製造を容易なものとすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１９８２７１
【氏名又は名称】株式会社ソミック石川
【識別番号】５９４２０１４０１
【氏名又は名称】株式会社セフティックス
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| 【出願日】 |
平成１２年２月１４日（２０００．２．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７３１３９
【弁理士】
【氏名又は名称】千田 稔 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２２７１６４（Ｐ２００１−２２７１６４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年８月２４日（２００１．８．２４） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３４７３４（Ｐ２０００−３４７３４） |
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