CN100581655C - 静电吸引式重量分选方法及设备 - Google Patents

Abstract

一种静电吸引式重量分选方法和设备，使待分选物体带上一种电荷，使分选机构带上另一种电荷，通过调整它们之间的距离和所带的电量，使他们之间的吸引力达到某一预期值，于是重量小于分选标准的待分选物体就被分选机构吸引过去了，而重量大于分选标准的待分选物体则无法被分选机构吸引过去，重量等于分选标准的待分选物体则维持原来的状态。分别收集被分选机构吸引过去的、和无法被吸引过去的待分选物体，从而完成对待分选物体的分选。与现有的重量分选方法相比具有效率高、分选精度高、便于推广使用的优点，尤其适合在药品生产过程中对胶囊、片剂、丸剂等固体制剂的重量分选，从而剔除不合格产品，提升药品整体质量。

Description

静电吸引式重量分选方法及设备

技术领域

本发明涉及一种对物体按其重量进行分选的方法及设备。

背景技术

现有技术中，对物体按其重量进行分选的方法归纳起来有三种：

1、手工称量分选法，该方法是人工利用机械天平、电子天平、杆称等称量工具，先判别待分选物体的重量，然后再手工将待分选物体按照其重量进行分选归类；

2、机械天平式自动分选，该方法是利用杠杆原理，将待分选物体和标准重量物相比较，天平机构会自动向较重的一侧倾斜或翻转，从而将待分选物体向两侧分选开来，例如用于农产品和水产品分选的天平翻转式分选设备；

3、重量传感器自动分选法，该方法是：先利用重量传感器将待分选物体的重量所产生的压力转换为电信号，然后经计算机采集、处理，再将采集到的数据与预先设定的作为标准的数据作对比，以此来判断物体的轻重，然后计算机再控制执行机构对物体按其重量进行分选归类。

以上三种分选方法在一定程度上虽然可以按照人们的要求将待分选物体按照重量的不同进行分选归类，用于将待分选物体分入不同的重量组或分成合格品与不合格品，然而对于一些对重量要求严格而又大批量生产的产品，以上三种方法均存在不足之处。例如在对药品中的胶囊、片剂、丸剂等等进行重量分选从而剔除不合格品过程中，以上三种方法就存在不足之处，因为药品作为和人们的健康以及生命安全密切相关的特殊商品，对每一颗药品的重量要求都应十分严格，药品剂量不足达不到治疗效果，剂量超标则可能对人体产生危害，所以对药品进行严格的重量分选，将那些偏轻或偏重的不合格品分选出来是十分重要。对于药品和其它精密产品的重量分选而言，以上三种方法存在着如下不足之处：

一.手工称量分选法

该方法费时费力，效率很低，根本无法满足大批量产品的分选工作。

对药品的生产而言，它只适用于对药品的抽检，无法有效的对每一粒药品按照重量进行分选，从而将不合格产品剔除出来。

二.机械天平式自动分选

该方法较手工称量分选法有了一定的进步，使得分选效率有了较大提高，但该方法所使用的机械式分选机构决定了该方法无法实现较高精度的分选，特别是在兼顾分选效率的前提下。所以该方法仅适用于对农产品和水产品等等对重量分选精度要求不高的场合，而对于一些对重量分选精度要求很高的产品而言，该方法根本无法满足分选的需要，例如药品，当药品的单粒重量和粒重标准相差几十毫克甚至几毫克时，就已经被认为是不合格产品了，所以机械天平式自动分选方法无法满足对药品等精密物体的分选要求。

三.重量传感器自动分选法

该方法现有技术中最常用的，较前两种分选方法有了很大的改善，它可以称出每一个产品的实际重量，从而实现较高精度的分选，分选效率也有进一步的提高，然而该方法的致命缺点是系统复杂，价格昂贵，操作不便，维护成本高，不利于推广。

在制药行业中，随着药品生产设备的不断改善，其生产效率不断提高，药片和胶囊的生产速度可高达到250万粒/每小时。重量传感器自动分选法的一个重量传感器一次只能检测一粒产品，所以单个重量传感器的检测效率依然是有限的，虽然该方法可以通过不断扩充重量传感器的数量来提高整机的分选效率，但由于受到设备体积等因素的影响，其整机的分选效率依然很难满足药品生产的要求，同时也是很重要的一个原因就是：对于对于全世界的制药企业来说，他们并不希望以高昂的代价知道每一颗药品的实际重量，他们所期望的只是能够有一种比较简单廉价的设备，当产品通过检测后，检测设备能将重量合格的产品留下，将不合格的剔除出来。

发明内容

本发明的目的是提供一种对待分选物体按照其重量进行分选归类的方法及设备，如果应用在药品生产领域，则可以快速剔除生产过程中所出现的粒重不合格的药品。

本发明的技术方案是：一种静电吸引式重量分选方法，使待分选物体带上一种电荷，使分选机构带上另一种电荷，使待分选物体靠近分选机构，通过调整待分选物体和分选机构所带的电量，调整待分选物体和分选机构之间的距离，使分选机构和待分选物体之间由于存在异种电荷而产生的吸引力达到某一预期值，使该吸引力固定，当该吸引力大于某个待分选物体所受的重力或与重力相关联的摩擦力时，这个待分选物体将被吸引向分选机构；当该吸引力小于某个待分选物体所受的重力或与重力相关联的摩擦力时，这个待分选物体则无法被吸引向分选机构；当该吸引力等于某个待分选物体所受的重力或与重力相关联的摩擦力时，这个待分选物体将维持原来的状态。分别收集被分选机构吸引过去的和无法被分选机构吸引过去的待分选物体，从而完成对待分选物体的分选。

一种静电吸引式重量分选设备，它包括用于输送待分选物体的传送机构，设置于待分选物体所经过的路径上的、使待分选物体带上电荷的电荷产生机构，按照待分选物体所经过的先后顺序、设置于电荷产生机构之后的分选机构，其中电荷产生机构和分选机构可以合并为同一个机构，也可以是两个独立的机构。

本发明的原理是利用异种电荷间的相互吸引，吸引力的大小与电量成正比关系、与电荷间的距离成反比关系，使待分选物体带上一种电荷，使分选机构带上另一种电荷，通过调整它们之间的距离和所带的电量，使他们之间的吸引力达到某一预期值，于是重量小于分选标准的待分选物体就被分选机构吸引过去了，而重量大于分选标准的待分选物体则无法被分选机构吸引过去，重量等于分选标准的待分选物体则维持原来的状态。

在分选机构位于待分选物体的上方的情况下，调整分选机构和待分选物体所带的电量，调整分选机构和待分选物体之间的距离，使他们之间吸引力的大小刚好等于此次分选的标准重量待分选物体所受到的重力值，将此重量值作为此次分选的标准值，然后使分选机构的位置固定并使其所带的电量固定，同时也使每个待分选物体所带的电量都相同而且固定。于是，当某个待分选物体的重量小于分选的标准值时，那么它所受到的重力就小于它和分选机构之间的吸引力，于是这个待分选物体就被吸引上去并吸附到分选机构的表面；当另外一个待分选物体的重量大于分选的标准值时，那么它所受到的重力就大于它和分选机构之间的吸引力，这个待分选物体则无法被吸附在分选机构的表面；当某个待分选物体的重量刚好等于分选的标准值时，那么它所受到的重力就等于它和分选机构之间的吸引力，于是在平衡力的作用下，该待分选物体将维持原来的状态，即：如果待分选物体已经和分选机构表面接触着，那么它将继续维持这种接触状态；如果待分选物体和分选机构表面有着一定距离，它将继续维持着一定距离。分别收集被吸附在分选机构表面的待分选物体和无法被吸附的待分选物体，就把待分选物体分选开了。

在分选机构位于待分选物体的侧方的情况下，调整分选机构和待分选物体所带的电量，调整分选机构和待分选物体之间的距离，使他们之间的吸引力大小刚好等于此次分选的标准重量的待分选物体向着分选机构移动时所受到的摩擦力值，将此重量作为此次分选的标准值，然后使分选机构的位置固定并使其所带的电量固定，同时也使每个待分选物体所带的电量都相同而且固定，在材料摩擦系数一定的情况下，物体的重量与其移动时所受到的摩擦力成正比，于是，当某个待分选物体的重量小于分选的标准值时，那么它运动时所受到的摩擦阻力就小于它和分选机构之间的吸引力，于是这个待分选物体就被分选机构吸引过去；当另外一个待分选物体的重量大于分选的标准值时，那么它所受到的摩擦力就大于它和分选机构之间的吸引力，这个待分选物体则无法被分选机构吸引过去；当某个待分选物体的重量刚好等于分选的标准值时，那么它所受到的摩擦力就等于它和分选机构之间的吸引力，于是在平衡力的作用下，该待分选物体将维持原来的状态，即：如果待分选物体已经和分选机构表面接触着，那么它将继续维持这种接触状态；如果待分选物体和分选机构表面有着一定距离，它将继续维持着一定距离。分别收集被分选机构吸引过去的待分选物体和无法被吸引过去的待分选物体，就把待分选物体分选开了。

本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.分选效率高。对待分选物体实行吸引式的分选，特别适用于大批量生产的形状规则、重量较小的物体的快速分选。

2.分选精度高。分选机构与待分选物体所带的电量、分选机构与待分选物体之间的距离这两种参数均可以在很大范围内连续而精密的调节，所以它们之间的吸引力就可以在很大范围内连续而精密的调节，所以可以实现高精度的重量分选。

3.本发明的设备造价低廉，使用维护方便，便于推广。它无需称量每一个待分选物体的实际重量，可以直接判断产品重量是否达标，从而将不合格品分选出来，尤其便于在广大制药企业推广使用。

附图说明

附图1、附图2、附图3所表达的是分选机构位于待分选物体上方的三种实施例；

附图4和附图5所表达的是分选机构位于待分选物体侧方的一种实施例，其中附图4为

主视图；附图5为俯视图；

其中：1、物料斗；2、待分选物体；3、传送带；4、传动轮；5、电晕放电极；6、分选机构；7、收集槽；8、第一收集箱；9、第二收集箱；10、集尘轮；11、毛刷；12、集尘盒；13、电极板。

具体实施方式

一种静电吸引式重量分选方法，使待分选物体带上一种电荷，使分选机构带上另一种电荷，使待分选物体靠近分选机构，在分选机构位于待分选物体的上方的情况下，调整分选机构和待分选物体所带的电量，调整分选机构和待分选物体之间的距离，使他们之间的吸引力大小刚好等于此次分选的标准重量的待分选物体所受到的重力值，将此重量作为此次分选的标准值，然后使分选机构的位置固定并使其所带的电量固定，同时也使每个待分选物体所带的电量都相同而且固定，于是，当某个待分选物体的重量小于分选的标准值时，那么它所受到的重力就小于它和分选机构之间的吸引力，于是这个待分选物体就被吸引上去并吸附到分选机构的表面；当另外一个待分选物体的重量大于分选的标准值时，那么它所受到的重力就大于它和分选机构之间的吸引力，这个待分选物体则无法被吸附在分选机构的表面；当某个待分选物体的重量刚好等于分选的标准值时，那么它所受到的重力就等于它和分选机构之间的吸引力，于是在平衡力的作用下，该待分选物体将维持原来的状态，即：如果待分选物体已经和分选机构表面接触着，那么它将继续维持这种接触状态；如果待分选物体和分选机构表面有着一定距离，它将继续维持着一定距离。分别收集被吸附在分选机构表面的待分选物体和无法被吸附的待分选物体，就把待分选物体分选开了。

在分选机构位于待分选物体的侧方的情况下，调整分选机构和待分选物体所带的电量，调整分选机构和待分选物体之间的距离，使他们之间的吸引力大小刚好等于此次分选的标准重量的待分选物体向着分选机构移动时所受到的摩擦力值，将此重量作为此次分选的标准值，然后使分选机构的位置固定并使其所带的电量固定，同时也使每个待分选物体所带的电量都相同而且固定，在材料摩擦系数一定的情况下，物体的重量与其移动时所受到的摩擦力成正比，于是，当某个待分选物体的重量小于分选的标准值时，那么它运动时所受到的摩擦阻力就小于它和分选机构之间的吸引力，于是这个待分选物体就被分选机构吸引过去；当另外一个待分选物体的重量大于分选的标准值时，那么它所受到的摩擦力就大于它和分选机构之间的吸引力，这个待分选物体则无法被分选机构吸引过去；当某个待分选物体的重量刚好等于分选的标准值时，那么它所受到的摩擦力就等于它和分选机构之间的吸引力，于是在平衡力的作用下，该待分选物体将维持原来的状态，即：如果待分选物体已经和分选机构表面接触着，那么它将继续维持这种接触状态；如果待分选物体和分选机构表面有着一定距离，它将继续维持着一定距离。分别收集被分选机构吸引过去的待分选物体和无法被吸引过去的待分选物体，就把待分选物体分选开了。

参见附图1、附图2、附图3，一种静电吸引式重量分选设备，附图1、附图2、附图3为三种实施例，是分选机构6位于待分选物体2上方的情况。它包括盛放待分选物体的物料斗1，用于输送待分选物体2的传送带3和传动轮4，设置于待分选物体2所经过的路径上的电晕放电极5，按照待分选物体2所经过的先后顺序、设置于电晕放电极5之后的分选机构6。电晕放电极5是用来使待分选物体2带上电荷的机构，它可以是针状或细丝状的放电极；使待分选物体2带上电荷的机构也可以是象电极板13那样的感应电极。电晕放电极5和电极板13的作用是产生电场，当待分选物体从电场中穿过时将带上电荷。利用静电发生器等方式使分选机构6带上另一种电荷，并通过调节电压等参数改变其所带电荷的多少。在经过电晕放电极5或电极板13所形成的电场时让每一个待分选物体带上等量的电荷。当携带等量电荷的待分选物体经传动轮4和传送带3输送到带有另一种电荷的分选机构6的下方时，调节分选机构6的电量和位置，使分选机构6和待分选物体2之间的吸引力等于标准重量的待分选物体所受到的重力，然后使分选机构6的位置和所带的电量固定。于是当某个待分选物体的重量小于分选的标准重量时，这个待分选物体将被分选机构6吸附到其表面上；当另一个待分选物体的重量大于分选的标准重量时，这个待分选物体将无法被分选机构6吸附到其表面；当某个待分选物体的重量刚好等于分选的标准重量时，这个待分选物体将维持原来的状态，既，如果这个待分选物体原来已经和分选机构相接触了，它将继续接触，如果这个待分选物体原来和分选机构有着一定的距离，那么它将继续维持着一定距离。被分选机构6吸附着的待分选物体被收集在第二收集箱9内；无法被分选机构6吸附起的待分选物体则被收集在第一收集箱8内，以此完成对待分选物体2的分选。

参见附图4、附图5，静电吸引式重量分选设备的另外一种实施例，是分选机构6位于待分选物体2侧方的情况。其中附图4为主视图，附图5为俯视图。在此实例中调节分选机构6所带的电量和位置，使之和待分选物体2之间的吸引力应该等于标准重量的待分选物体向着分选机构6运动时、在传送带3上所受的摩擦力。于是当某个待分选物体的重量小于分选的标准重量时，这个待分选物体将被吸引向分选机构6；当另一个待分选物体的重量大于分选的标准重量时，这个待分选物体将无法被吸引向分选机构6；当某个待分选物体的重量刚好等于分选的标准重量时，这个待分选物体将维持原来的状态，既，如果这个待分选物体原来已经和分选机构相接触了，那么它将继续接触，如果这个待分选物体原来和分选机构有着一定的距离，那么它将继续维持着一定距离。分别收集被分选机构6吸引过去的待分选物体和无法被吸引过去的待分选物体，从而完成待分选物体的分选。

在上述所有实施例中，使待分选物体2带电的方式，可以是待分选物体2在经过电晕放电极5时被喷洒上电荷；也可以是经过电极板13时被感应出电荷；还可以是在没有电晕放电极5和电极板13的情况下，直接由分选机构6上的静电场而感应出电荷。

参见附图1所示的实施例，静电吸引式重量分选设备还设有用于对待分选物体2利用静电进行除尘的集尘轮10，毛刷11和集尘盒12。其集尘原理是：当待分选物体2在电晕放电极5所产生的电场中带上一种电荷时，其表面的灰尘也同时带上了同种电荷，而此时的集尘轮10带着另外一种电荷，利用异种电荷之间的相互吸引，待分选物体2上的带电的粉尘就被吸引到集尘轮10上了，毛刷11是用于将集尘10上未能及时落入集尘盒12内的粉尘清除下来。

参见附图3所示的实施例，静电吸引式重量分选设备的分选机构6为平板式，它上下移动以吸附起重量小于标准的待分选物体，在其下方设有来回移动的、用于刮取被吸附于分选机构6表面的待分选物体的收集槽7。

参见附图1、附图2、附图3、附图4和附图5，分选机构6的形状可以为轮式、球式、传送带式、履带式、平板式等等；附图中其它机构的结构形式也可以在各示图之间相互自由组合搭配，从而组合成新的形式的静电吸引式重量分选设备，此为机构形式的简单变化组合，故不再使用附图赘述。

Claims (8)

1、一种静电吸引式重量分选方法，其特征在于：使待分选物体带上一种电荷，使分选机构带上另一种电荷，使分选机构位于待分选物体的上方，使待分选物体靠近分选机构，通过调整待分选物体和分选机构所带的电量，调整待分选物体和分选机构之间的距离，使分选机构和待分选物体之间由于存在异种电荷而产生的吸引力的大小等于标准重量的待分选物体所受到的重力值，当待分选物体所受的重力小于该吸引力时，待分选物体将被吸附在分选机构表面；当待分选物体所受的重力大于该吸引力时，待分选物体则无法被吸附在分选机构表面；当待分选物体所受的重力等于该吸引力时，待分选物体将维持原来的状态；待分选物体一部分被吸附在分选机构表面，另外一部分无法被吸附，完成对待分选物体的分选。

2、根据权利要求1所述的静电吸引式重量分选方法，其特征在于：所述的待分选物体和分选机构中至少有一方的表面是绝缘的。

3、根据权利要求1所述的静电吸引式重量分选方法，其特征在于：所述的待分选物体和分选机构两者的表面都是绝缘的。

4、一种静电吸引式重量分选方法，其特征在于：使待分选物体带上一种电荷，使分选机构带上另一种电荷，使分选机构位于待分选物体的侧方，使待分选物体靠近分选机构，通过调整待分选物体和分选机构所带的电量，调整待分选物体和分选机构之间的距离，使分选机构和待分选物体之间由于存在异种电荷而产生的吸引力的大小等于标准重量的待分选物体向分选机构运动时所受到的摩擦力值，当待分选物体向着分选机构运动时所受的摩擦力小于该吸引力时，待分选物体将被分选机构吸引过去；当待分选物体向着分选机构运动时所受的摩擦力大于该吸引力时，待分选物体则无法被分选机构吸引过去；当待分选物体向着分选机构运动时所受的摩擦力等于该吸引力时，待分选物体将维持原来的状态；在吸引力和摩擦力的共同作用下，一部分待分选物体会向分选机构运动，另外一部分无法向分选机构运动，完成对待分选物体的分选。

5、一种静电吸引式重量分选设备，其特征在于：它包括用于输送待分选物体[2]的传送带[3]和传动轮[4]，用于对待分选物体[2]进行吸引式分选的分选机构[6]，所述分选机构[6]位于传送带[3]所输送的待分选物体[2]的上方或侧方，通过调整分选机构[6]和待分选物体[2]所带的电量，调整分选机构[6]和待分选物体[2]之间的距离，使分选机构[6]和待分选物体[2]之间的吸引力大小等于标准重量的待分选物体所受到的重力或摩擦力。

6、根据权利要求5所述的静电吸引式重量分选设备，其特征在于：所述的待分选物体[2]从电晕放电极[5]所产生的电晕电场中穿过，按照待分选物体[2]所经过的先后顺序，所述的电晕放电极[5]位于分选机构[6]之前。

7、根据权利要求5所述的静电吸引式重量分选设备，其特征在于：所述的待分选物体[2]从电极板[13]所产生的电场中穿过，按照待分选物体[2]所经过的先后顺序，所述的电极板[13]位于分选机构[6]之前。

8、根据权利要求5所述的静电吸引式重量分选设备，其特征在于：所述的传送带[3]为网状结构，下方设有用于收集粉尘的集尘轮[10]、集尘盒[12]和毛刷[11]。

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