CN111868485B - 粉粒体散布量检查装置和检查方法、及含粉粒体的物品的制造装置和制造方法 - Google Patents

粉粒体散布量检查装置和检查方法、及含粉粒体的物品的制造装置和制造方法 Download PDF

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Abstract

制造装置(1)包括的粉粒体散布量检查装置(100),在将贮存于容器(2)内的粉粒体(P)排出并使其自由落下而散布至散布对象物(T)的粉粒体散布工序的实施期间,对粉粒体(P)的散布量进行检查,该粉粒体散布量检查装置(100)包括第一计测机构(101)和第二计测机构(102)。计测机构(101)用计量装置(4)在时间上连续地对容器(2)和粉粒体(P)的总质量进行计量,计测该总质量在规定时间t1内的变化量。计测机构(102)基于从用拍摄装置(11)对自由落下的粉粒体(P)进行拍摄并进行二值化处理而得到的数据获得的粉粒体(P)的累计像素、和由计测机构(101)计测到的该规定时间t1内的上述变化量,生成校准线,并基于该校准线,计测粉粒体散布工序的实施期间的某一定时间t2内的粉粒体(P)的散布量。

Description

粉粒体散布量检查装置和检查方法、及含粉粒体的物品的制 造装置和制造方法
技术领域
本发明涉及在将容器内贮存的粉粒体散布于散布对象物的工序中利用的粉粒体散布量检查装置和检查方法。此外,本发明还涉及含粉粒体的物品的制造装置和制造方法。
背景技术
作为将料斗等容器中贮存的粉粒体输送、供给到该容器的外部的方法,已知使粉粒体的输送通道振动的方法。在该方法中,通过调节输送通道的振动强度,能够调节粉粒体的流量(每单位时间的输送量)。作为这样的粉粒体的流量计测方法,已知对容器中贮存的粉粒体的质量连续地进行计测,计算出每单位时间的质量变化(质量减少量),将该每单位时间的质量变化作为粉体的流量的、所谓的重量损失(Loss in Weight)方式下的流量计测方法。此外,为了使粉粒体的流量为期望的值,进行以下处理:使用按重量损失方式算出的流量,实施振动强度等驱动条件的反馈控制,获得稳定的固定流量(例如专利文献1和2)。
此外,关于检查粉粒体的输送、供给量的技术,至今按照检查目的提出了几个方案。例如专利文献3中记载了如下所述的方法:使用红外线或近红外线CCD照相机,测量输送传送机上的还原铁颗粒等高温粒状物集合体的质量等。该方法中,照相机捕捉由温度差引起的图像浓度的差异,求出上述集合体的面积,利用校准线(calibration curve)换算为质量。由此,掌握作为粒状物集合体的输出源的回转炉内壁的附着物的生长状况。
专利文献4中记载了能够在进行散布期间连续地检测构成产品的粉粒体的质量的粉粒体的质量检查装置。该装置中,基于从检查初始阶段的二值化图像数据得到的粉粒体的像素、和在粉粒体的落下轨道的下方由质量测量部在规定时间测量的粉粒体的质量,生成将像素与质量的对应关系以一次函数表示的基准校准线,进一步,基于该基准校准线和从该二值化图像数据算出的检查初始阶段的粉粒体的粒径,算出检查对象的粉粒体的粒径,使用该粒径的算出值,修正该基准校准线的斜率而生成修正校准线。然后,根据拍摄到的各二值化图像数据的像素,基于上述修正校准线,计测粉粒体的质量值即散布量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-160138号公报
专利文献2:日本特开2000-55721号公报
专利文献3:日本特开2002-5637号公报
专利文献4:日本特开2017-116260号公报
发明内容
本发明是一种粉粒体散布量检查装置,其在将贮存于容器内的粉粒体从该容器排出,使排出的该粉粒体自由落下而散布至散布对象物的粉粒体散布工序的实施期间,对散布在该散布对象物的粉粒体的质量进行检查。本发明的粉粒体散布量检查装置包括第一计测机构,该第一计测机构用计量装置在时间上连续地对上述容器的质量和该容器内的粉粒体的质量的总质量进行计量,计测该总质量在规定时间t1内的变化量。此外,本发明的粉粒体散布量检查装置包括第二计测机构,该第二计测机构用拍摄装置对向上述散布对象物自由落下的粉粒体进行拍摄而获得图像数据,基于规定的阈值对该图像数据进行二值化处理而生成并保存二值化图像数据,基于从在上述规定时间t1内保存的该二值化图像数据得到的该粉粒体的累计像素、和由上述第一计测机构计测到的该规定时间t1内的上述变化量,生成表示该累计像素与该变化量的对应关系的校准线,基于该校准线,计测上述粉粒体散布工序的实施期间的某一定时间t2内的粉粒体的散布量。
此外,本发明是一种粉粒体散布量检查方法,在将贮存于容器内的粉粒体从该容器排出,使排出的该粉粒体自由落下而散布至散布对象物的粉粒体散布工序的实施期间,对散布在该散布对象物的粉粒体的质量进行检查。本发明的粉粒体散布量检查方法包括:用计量装置在时间上连续地对上述容器的质量和该容器内的粉粒体的质量的总质量进行计量,计测该总质量在规定时间t1内的变化量的质量变化量计测工序。此外,本发明的粉粒体散布量检查方法包括:用拍摄装置对向上述散布对象物自由落下的粉粒体进行拍摄而获得图像数据的拍摄处理工序。此外,本发明的粉粒体散布量检查方法包括:基于规定的阈值对上述图像数据进行二值化处理而生成二值化图像数据的二值化处理工序。此外,本发明的粉粒体散布量检查方法包括:基于从在上述规定时间t1内保存的上述二值化图像数据获得的粉粒体的累计像素、和在上述质量变化量计测工序中计测到的该规定时间t1内的上述变化量,生成表示该累计像素与该变化量的对应关系的校准线的校准线生成工序。此外,本发明的粉粒体散布量检查方法包括:基于上述校准线,计测上述粉粒体散布工序的实施期间的某一定时间t2内的粉粒体的散布量的散布量计测工序。
此外,本发明是一种含粉粒体的物品的制造装置,其通过粉粒体散布工序的实施来制造含粉粒体的物品,该粉粒体散布工序将贮存于容器内的该粉粒体从该容器排出,利用输送装置将排出的该粉粒体沿规定的一个方向输送后,使该粉粒体从该输送装置自由落下而散布至散布对象物。本发明的含粉粒体的物品的制造装置包括第一计测机构,该第一计测机构用计量装置在时间上连续地对上述容器的质量和该容器内的粉粒体的质量的总质量进行计量,计测该总质量在规定时间t1内的变化量。此外,本发明的含粉粒体的物品的制造装置包括第二计测机构,该第二计测机构用拍摄装置对从上述输送装置向上述散布对象物自由落下的粉粒体进行拍摄而获得图像数据,基于规定的阈值对该图像数据进行二值化处理而生成并保存二值化图像数据,基于从在上述规定时间t1内保存的该二值化图像数据获得的该粉粒体的累计像素、和由上述第一计测机构计测到的该规定时间t1内的上述变化量,生成表示该累计像素与该变化量的对应关系的校准线,基于该校准线,计测上述粉粒体散布工序的实施期间的某一定时间t2内的粉粒体的散布量。
此外,本发明是一种含粉粒体的物品的制造方法,通过粉粒体散布工序的实施来制造含粉粒体的物品,该粉粒体散布工序将贮存于容器内的该粉粒体从该容器排出,利用输送装置将排出的该粉粒体沿规定的一个方向输送后,使该粉粒体从该输送装置自由落下而散布至散布对象物。本发明的含粉粒体的物品的制造方法包括:用计量装置在时间上连续地对上述容器的质量和该容器内的粉粒体的质量的总质量进行计量,计测该总质量在规定时间t1内的变化量的质量变化量计测工序。此外,本发明的含粉粒体的物品的制造方法包括:用拍摄装置对从上述输送装置向上述散布对象物自由落下的粉粒体进行拍摄而获得图像数据的拍摄处理工序。此外,本发明的含粉粒体的物品的制造方法包括:基于规定的阈值对上述图像数据进行二值化处理而生成二值化图像数据的二值化处理工序。此外,本发明的含粉粒体的物品的制造方法包括:基于从在上述规定时间t1内保存的上述二值化图像数据获得的粉粒体的累计像素、和在上述质量变化量计测工序中计测到的该规定时间t1内的上述变化量,生成表示该累计像素与该变化量的对应关系的校准线的校准线生成工序。此外,本发明的含粉粒体的物品的制造方法包括:基于上述校准线,计测上述粉粒体散布工序的实施期间的某一定时间t2内的粉粒体的散布量的散布量计测工序。
附图说明
图1是实施本发明的含粉粒体的物品的制造方法时使用的含粉粒体的物品的制造装置的一个实施方式的概略结构图。
图2是表示图1所示的制造装置的控制系统的框图,是本发明的粉粒体散布量检查装置的一个实施方式的概略结构图。
图3是表示本发明的粉粒体散布量检查方法中的控制用的质量变化量计测工序的计测结果的一例的图。
图4是表示本发明的粉粒体散布量检查方法中的校准线生成方法的算法的一例的图。
图5是对检查对象的粉粒体的颗粒进行拍摄而得到的图像的一例。
图6是将图5所示的图像二值化而得到的图像。
图7是表示本发明涉及的校准线的一例的图表。
图8的(a)是表示根据从容器排出而向散布对象物自由落下的粉粒体的拍摄图像数据算出的、该粉粒体的粒径变动率的经时变化的图表,图8的(b)是表示此时的包含容器质量在内的粉粒体质量的变化量的实测值(实际计测值)的经时变化的图表,图8的(c)是表示根据该拍摄图像数据算出的粉粒体的散布量的计测值的经时变化的图表。
图9是表示本发明的粉粒体散布量检查方法中的计量装置的异常判断工序的一例的图。
图10的(a)是通过负荷传感器式计量器进行的散布量计测得到的散布量的经时变化的图表,图10的(b)是表示基于自由落下的粉粒体的图像数据算出的该粉粒体的粒径的经时变化的图表,图10的(c)是参考例1中通过基于图像数据的散布量计测得到的经时变化的图表,图10的(d)是逐次更新校准线的斜率(校准线的权重)而得到的图表,图10的(e)是实施例1中通过基于图像数据的散布量计测得到的经时变化的图表。
具体实施方式
根据专利文献1~4记载的现有技术,在将贮存于容器内的粉粒体供给、输送至该容器的外部的情况下,能够正确地掌握粉粒体的输送、供给量。但是,近年对这样的粉粒体的质量管理要求的水平提高,现有技术为了应对较高的管理要求水平还有改善的余地。特别是在连续制造含有粉粒体的物品的情况下,尤其在散布几毫克左右的微量的粉粒体而连续制造该物品的情况下,能够正确地掌握散布时的粉粒体的质量即散布量的技术还没有提供出来。
因此,本发明涉及在进行粉粒体的散布时能够正确地掌握其散布量的技术。
下面,基于本发明的优选实施方式,参照附图对本发明进行说明。图1中示出本发明的含粉粒体的物品的制造装置的一个实施方式即制造装置1的概略结构。制造装置1如图1所示,是一种通过将贮存在作为容器的料斗2内的粉粒体P从该料斗2中排出,利用输送装置3将该排出的粉粒体P沿规定的一个方向输送后,使其从该输送装置3自由落下而散布于散布对象物T,制造包含该粉粒体P的物品的制造装置,从其主要功能来看也能够称为“粉粒体散布装置”。
作为由制造装置1制造的含粉粒体的物品,例如能够列举含有作为粉粒体P的吸水性聚合物颗粒的发热体。作为散布对象物T,一般能够列举基材片,例如能够列举通过各种制法制造的无纺布、树脂膜、织物、编织物、纸等以及将这些中的相同种类或不同种类的产品层叠多片而得到的层叠体等。
作为粉粒体P,除了吸水性聚合物颗粒之外,例如还能够列举砂糖、活性炭、小麦粉、聚乙烯丸粒、聚丙烯丸粒、聚对苯二甲酸乙二醇酯切片、聚碳酸酯切片、聚乙烯颗粒、聚丙烯酸丁酯珠粒等有机物的粉粒体,以及金属粉、氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、玻璃、石灰等无机物的粉粒体。粉粒体P的形状没有特别限制,例如能够列举球状、棋子状、椭圆形、椭圆柱、针状、立方体状等。根据本发明,在粉粒体P为正球状的情况下当然能够以良好的定量性能进行散布,而且即使在粉粒体P为正球状以外的形状时,也能够以良好的定量性能进行散布。
制造装置1包括:能够在内部暂时贮存粉粒体P的料斗(容器)2;和将从料斗2排出的粉粒体P沿着图中附图标记X所示的规定的水平方向的一个方向输送,并散布于被连续输送的基材片T(散布对象物)上的输送装置3。基材片T例如能够由图1所示的输送辊或带式输送机等公知的输送装置连续输送。其中,基材片T及其输送装置并非构成制造装置1的构件。
料斗2包括:在图1所示的侧视图中,即在与由输送装置3输送的粉粒体P的输送方向X正交的方向观看时,呈上底长于下底的梯形形状的贮存部21;和与该贮存部21的下端连接且在该侧视图中呈长方形形状的长方体形状的排出部22。贮存部21在内部具有能够贮存粉粒体P的空间,能够在其内部空间暂时贮存粉粒体P。粉粒体P能够由粉粒体供给装置24从贮存部21的上部开口供给到贮存部21的内部空间。排出部22在内部具有粉粒体P的移动通道,并且在排出部22的下端(与贮存部21侧相反一侧的端部)形成了粉粒体P的排出口23,贮存部21的内部空间和排出口23经该移动通道连通。料斗2通过采用这样的结构,能够将暂时贮存于内部的粉粒体P经上述移动通道从排出口23排出。
输送装置3如图1所示,包括:接收从料斗2的排出口23排出的粉粒体P,将其沿着水平方向输送的接收装置(槽)35;和配置在接收装置35的一端侧,以悬臂的状态使该接收装置35振动的振动产生装置36。输送装置3与位于料斗2的下端的排出口23隔开间隙地配置。振动产生装置36固定于接收装置35的下表面(与粉粒体P的接收面相反一侧的面)。接收装置35中被利用于粉粒体P的接收和输送(与粉粒体P接触)的是位于料斗2(排出口23)的下方的部分及其附近的部分,除此以外的部分是基本上与粉粒体P不接触的粉粒体非接触部,振动产生装置36被固定于接收装置35的该粉粒体非接触部的下表面。
输送装置3通过使振动产生装置36动作使接收装置35振动,能够将接收装置35上的粉粒体P沿着规定的方向输送。制造装置1如图1所示,具有对向振动产生装置36施加的电压和频率进行控制的控制部5,通过该控制部5,控制接收装置35的振动频率和/或振幅,进而控制接收装置35上的粉粒体P的输送状态,控制粉粒体P在作为散布对象物的基材片T上的散布量。即,在控制部5的控制下,振动产生装置36非动作时,接收装置35不振动,因此接收装置35上的粉粒体P的输送被停止或被抑制,当从该状态起使振动产生装置36动作时,接收装置35开始振动,由此使接收装置35上的粉粒体P的停止或抑制被解除,粉粒体P沿着图中附图标记X所示的方向被输送,最终如图1所示,从接收装置35的输送方向X的前端部落下,连续地散布于在接收装置35的下方被连续输送的基材片(散布对象物)T上。
作为接收装置35,从将振动产生装置36产生的振动适当地传递至接收装置35上的粉粒体P的观点考虑,优为平板状的装置,更具体而言,优选图1所示那样的扁平的平板部件。由该平板部件构成的接收装置35的材质没有特别限制,例如能够列举铁、不锈钢、铝、塑料等。
作为振动产生装置36,只要为能够产生能够使接收装置35上的粉粒体P沿着期望的一个方向输送的振动成分的装置即可,例如能够列举压电陶瓷等压电元件、振动给料器等公知的振动产生装置。
在料斗2上,作为计量装置4,安装有2台计量装置4A、4B。更具体而言,如图1所示,计量装置4A隔着支承部件41固定于形成料斗2的贮存部21的壁部,此外,计量装置4B隔着另外的支承部件42固定于该支承部件41。支承计量装置4B的支承部件42与料斗2不接触,因此料斗2上的两计量装置4A、4B的安装位置相同。另外,计量装置4A、4B的安装位置、固定方法不限于图示的方式,在能够正确地进行计量的范围内可适当调节,例如,计量装置4A、4B也可以不隔着支承部件41、42而直接安装于料斗2的壁部。
作为计量装置4(4A、4B),使用能够在时间上连续地计量料斗2的质量和该料斗2内的粉粒体P的质量的总质量、即包含料斗质量在内的粉粒体质量的装置。在此所谓的“能够在时间上连续地计量”是指计量数据的取样时间为1秒以下。由计量装置4计量得到的上述总质量的计量数据,每当获取到数据时,就将其发送至控制部5。作为计量装置4的具体例,能够列举电计量器,更具体而言,能够使用负荷传感器(load cell)式计量器或电磁式计量器、音叉式计量器等。两计量装置4A、4B既可以彼此相同,也可以彼此不同。
控制部5用于对制造装置1的整体的工作进行控制,包括CPU、ROM、RAM等。如图1所示,在控制部5连接着图像显示器等显示部7,该显示部7能够显示数据、操作信号已从未图示的输入部被供给至控制部5的情况,以及粉粒体P的散布量的计测值等。
图2表示制造装置1的控制系统的概略结构。图2所示的制造装置1的控制系统中包括制造装置1具有的粉粒体散布量检查装置100的控制系统。粉粒体散布量检查装置100是在将贮存于料斗2内的粉粒体P从该料斗2排出,使该排出的粉粒体P自由落下而散布于作为散布对象物的基材片T的粉粒体散布工序的实施期间,对散布于该基材片T的粉粒体P的质量即散布量进行检查的装置。即,制造装置1除了包括粉粒体散布部之外,还包括粉粒体散布量检查装置100,其中,粉粒体散布部包括前述的作为容器的料斗2和输送装置3。
作为制造装置1的主要特征之一,能够列举:为了在对作为散布对象物的基材片T散布粉粒体P的过程中适当地控制其散布量,具有如下所述的功能(1)和(2):(1)通过所谓的重量损失(Loss in Weight)式,计测料斗2的质量和该料斗2内的粉粒体P的质量的总质量(下面,也称为“包含容器质量在内的粉粒体质量”)的功能;(2)根据向基材片T自由落下的粉粒体P的图像数据,计测粉粒体P在基材片T上的散布量的功能。而且,上述(1)和(2)这2个功能由制造装置1具有的粉粒体散布量检查装置100发挥。
粉粒体散布量检查装置100如图2所示,包括:控制部5;主要涉及到上述(1)的功能的第一计测机构101;和主要涉及到上述(2)的功能的第二计测机构102。本发明中,粉粒体散布量检查装置100既可以是由按每个结构部(例如控制部5、两计测机构101、102等)分开形成的多个装置的集合体构成的,也可以是由1个装置构成的。
第一计测机构101如图2所示,包括按每个料斗2对该料斗2内的粉粒体P的质量进行计量的计量装置4。在本实施方式中,第一计测机构101具有2台计量装置4A、4B作为计量装置4。这2台中的1台计量装置4A的计量结果(包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量△Ga)被用于由控制部5进行的振动产生装置36的动作控制,另1台计量装置4B的计量结果(包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量△Gb)在第二计测机构102中被用于校准线40F的生成。此外,两计量装置4A、4B上均连接着运算放大电路43和A/D转换器44,来自两计量装置4A、4B的模拟计量信号在被运算放大电路43放大后,由A/D转换器44数字化而被供给至控制部5。
第二计测机构102如图2所示,包括:控制部5的一部分(校准线生成部40、校准线存储区域部50);用于生成向作为散布对象物的基材片T自由落下的粉粒体P的图像数据的拍摄装置11和照明部20;和进行该图像数据的图像处理等的图像处理控制部6。图像处理控制部6典型地构成为安装有图像处理软件等的计算机或以图像控制器为基础构建的装置。
粉粒体散布量检查装置100在上述粉粒体散布工序的实施期间,由第一计测机构101用重量损失式在时间上连续地对包含容器质量在内的粉粒体质量G进行计量,计测“规定时间”(规定的取样时间)内的该质量G的变化量△Ga、△Gb(质量变化量计测工序)。然后,制造装置1中,如图2所示,使用通过计量装置4A得到的变化量△Ga,在控制部5的控制下,进行粉粒体P的散布量的控制、将粉粒体P供给至料斗2的供给定时的控制等。此外,通过计量装置4B得到的变化量△Gb在第二计测机构102中被利用于校准线40F的生成。
用于粉粒体P的散布量的控制等的包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量(下面,也称为“控制用质量变化量”)和用于生成校准线的包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量(下面,也称为“校准线用质量变化量”),计测它们时的上述“规定时间”即取样时间不同。下面,将计测控制用质量变化量时的取样时间称为“控制周期时间”,标注附图标记t4,有时表述为“规定时间t4”或“控制周期时间t4”。此外,将计测校准线用质量变化量时的取样时间称为“校准线计测时间”,标注附图标记t1,有时表述为“规定时间t1”或“校准线计测时间t1”。在本实施方式中,如之前所述,控制用质量变化量是由计量装置4A得到的变化量△Ga,校准线用质量变化量是由计量装置4B得到的变化量△Gb。
计测上述控制用质量变化量时的控制周期时间t4,从在因控制动作而导致实测值的变量产生了波动的现象(所谓的不规则振荡(hunting))的情况下能够快速应对等的观点出发,优选为短时间,通常为几秒左右。另一方面,为了生成正确的校准线,需要计量装置的计测值稳定的时间,因此计测上述校准线用质量变化量时的校准线计测时间t1通常长于控制周期时间t4,为几秒至几十秒左右。不过,也可能存在校准线计测时间t1和控制周期时间t4相同的情况。
图3表示上述控制用质量变化量(本实施方式中,变化量△Ga)的计测结果的一例。本实施方式中,制造装置1如图1所示,将贮存于料斗2内的粉粒体P从排出口23排出,在其排出动作中由粉粒体散布量检查装置100(第一计测机构101)以重量损失式在时间上连续地对包含容器质量在内的粉粒体质量G进行计量,因此该质量G的计量值如图3的(1)所示随时间的经过而减少。对包含容器质量在内的粉粒体质量G预先设定了下限值,当该质量G的计量值达到该下限值时,在控制部5的控制下,从配置在料斗2的上方的粉粒体供给装置24(参照图1)补给粉粒体P。进行该粉粒体P的补给,直至到达预先设定的包含容器质量在内的粉粒体质量G的上限值。用图3的(1)的附图标记St表示的时间是该粉粒体P的补给时间,在该补给时间St期间优选不进行包含容器质量在内的粉粒体质量G的计量。此外,一般从在包含容器质量在内的粉粒体质量G与上述上限值一致的状态(从粉粒体供给装置24向料斗2内供给粉粒体P达到规定的上限值的状态)下开始粉粒体P的排出起的一定时间即排出初始时间t0内,粉粒体P从料斗2的排出不稳定,因此粉粒体P的散布量也存在不稳定的趋势,当将这样的散布不稳定的排出初始时间t0的计量值用于检查时,检查结果的精度有可能降低,因而优选不仅在补给时间St内不进行该质量G的计量,而且在排出初始时间t0内也不进行该质量G的计量。
从在粉粒体P从料斗2的排出稳定的状态下进行计量而以高精度对粉粒体P的散布量进行计测的观点考虑,计量装置4不进行包含容器质量在内的粉粒体质量G的计量的排出初始时间t0,优选为2秒以上,更优选为3秒以上,而且优选为10秒以下,更优选为5秒以下。
从同样的观点来考虑,计量装置4进行的包含容器质量在内的粉粒体质量G的计量,优选在料斗2内的粉粒体P的贮存量为该料斗2的最大贮存量的大致一半时进行。当料斗2内的粉粒体P的贮存量过少时,粉粒体P从排出口23的排出变得不稳定,包含容器质量在内的粉粒体质量G的计量值的精度有可能降低。
粉粒体散布量检查装置100利用第一计测机构101中的计量装置4A如图3的(1)所示,在时间上连续地对包含容器质量在内的粉粒体质量G进行计量,对规定时间(控制周期时间)t4内的该质量G的变化量△Ga(上述控制用质量变化量)进行测量(控制用的质量变化量计测工序)。该变化量△Ga由从质量G1减去质量G2(质量G1-质量G2)定义。“质量G1”是某时刻(1次取样时间的开始时刻)的包含容器质量在内的粉粒体质量,“质量G2”是从该时刻起经过时间t4后(该1个取样时间的结束时刻)的包含容器质量在内的粉粒体质量。对变化量△Ga(上述控制用质量变化量)进行测量的情况下的包含容器质量在内的粉粒体质量G,典型地通过连续地进行多次每个取样时间(控制周期时间t4)为几秒至几十秒的取样而被计量。图3的(2)表示以规定时间t4多次进行取样的情况下的各取样的变化量△Ga,即控制周期时间t4内的变化量△Ga。
具体而言,如图2所示,在第一计测机构101中,来自计量装置4A的质量G1、G2的模拟计量信号由运算放大电路43放大,由A/D转换器44数字化后被供给至控制部5,在控制部5中,根据该数字化了的质量G1、G2测量控制周期时间t4内的包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量△Ga。在此,由于料斗2的质量不变,因此这样测量得到的控制周期时间t4内的变化量△Ga等于控制周期时间t4内的料斗2内的粉粒体P的质量的减少量,即粉粒体P从料斗2的排出量。并且,该控制周期时间t4内从料斗2排出粉粒体P的排出量等于该控制周期时间t4内对散布对象物T散布粉粒体P的散布量。
测量变化量△Ga(上述控制用质量变化量)的情况下的包含容器质量在内的粉粒体质量G的测量中的控制周期时间t4,即“通过多次取样来测量该质量G的情况下的每1次的取样时间”能够适当地任意设定。控制周期时间t4可以与作为散布对象物的基材片T的每1个产品的粉粒体P的含有量相应地设定,在测量质量过小的情况下,设定比其长的时间即可。例如,在按每1产品(1秒以下的周期)进行测量时质量值小而无法测量的情况下,能够在从料斗2内粉粒体P被补给到了规定的上限值的状态起到粉粒体供给装置24供给粉粒体P为止的时间内适当设定。
控制部5基于由第一计测机构101的计量装置4A计测到的、控制周期时间t4内的包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量(粉粒体P从料斗2的排出量)△Ga”,计算粉粒体P的质量减少速度(排出速度)Dr(=△Ga/t4),根据计算出的质量减少速度Dr,控制输送装置3的输送能力,通过该输送装置3进行使散布于基材片T上的粉粒体P的每单位时间的散布量ΔS与预先设定的每单位时间的目标散布量ΔSt一致的输送能力控制操作。在输送能力控制操作中,例如在Dr少于ΔSt的情况下,进行提高输送装置3的输送能力而使散布量ΔS增加的操作。相反,在Dr多于ΔSt的情况下,进行降低输送装置3的输送能力而使散布量ΔS减少的操作。输送装置3的输送能力如前所述,能够通过控制施加至振动产生装置36的电压和/或频率来改变。振动产生装置36的控制能够采用例如P控制(比例控制)、PI控制或PID控制等公知的反馈控制方法。这些各种控制方法的系数能够通过试错法(Trial and error)来决定。关于粉粒体P的散布量的控制,也能够适当利用本申请人的在先申请的日本特开2017-94294号公报中记载的方法。
此外,粉粒体散布量检查装置100通过第一计测机构101中的计量装置4B,如图4的(1)所示,在时间上连续地对包含容器质量在内的粉粒体质量G进行计量,对规定时间(校准线计测时间)t1内的该质量G的变化量△Gb(上述校准线用质量变化量)进行测量(校准线用的质量变化量计测工序)。该变化量△Gb测量用的质量变化量计测工序,除了使用在变化量△Ga的测量中使用的计量装置4A之外的计量装置4B这一点,以及如前所述那样取样时间(上述“规定时间”)不同这一点以外,基本上与前述的变化量△Ga测量用的质量变化量计测工序(控制用的质量变化量计测工序)相同,只要没有特别说明,能够适当地应用对变化量△Ga测量用的质量变化量计测工序的说明。由第一计测机构101计测到的△Gb,在第二计测机构102中被用于校准线40F的生成。
第二计测机构102的基本功能是:如图2所示,用拍摄装置11对从输送装置3向作为散布对象物的基材片T自由落下的粉粒体P进行拍摄而获得图像数据10W,基于规定的阈值对该图像数据10W进行二值化处理而生成并保存二值化图像数据30W,基于从在规定时间(校准线计测时间)t1内保存的该二值化图像数据30W得到的“粉粒体P的累计像素V”、和由第一计测机构101中的计量装置4B计测到的该规定时间t1内的“包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量△Gb”,生成表示累计像素V与变化量△G的对应关系的校准线40F,基于该校准线40F,计算上述粉粒体散布工序的实施期间的某一定时间t2内的粉粒体P的散布量。下面,将“一定时间t2”也称为“散布量计测时间t2”。这样,第二计测机构102主要具有:根据自由落下的粉粒体P的图像数据10W生成校准线40F的功能;和基于所生成的校准线40F计算上述粉粒体散布工序的实施期间即实时的粉粒体P的散布量的功能,涉及前者的功能的是校准线计测时间t1,涉及后者的功能的是散布量计测时间t2,两时间t1、t2各自发生的定时(timing)彼此不同。另外,在本说明书中,有时将图像数据10W中的校准线生成用的图像数据作为11W,将质量运算用的图像数据作为12W,进行区别表述。
第二计测机构102,如图2所示,具有拍摄处理部10、照明部20、二值化处理部30、校准线生成部40、校准线存储区域部50和质量运算部60,通过这些结构部10~60工作,能够发挥上述基本功能。这些各结构部10~60中的除了控制部5具有的校准线生成部40和校准线存储区域部50以及照明部20和拍摄装置11之外的部分,是图像处理控制部6。在本实施方式中,拍摄装置11和照明部20,如图1所示,以两者之间隔着从输送装置3中的接收装置35的输送方向X的前端部自由落下的粉粒体P的落下轨道空间、在该输送方向X上相对的方式配置。
拍摄处理部10,如图2所示,具有:对粉粒体P进行拍摄的拍摄装置11;对拍摄装置11拍摄到的粉粒体P的图像数据进行保存的保存部12;和对拍摄装置11和保存部12进行控制的拍摄控制部13。由此,能够对向作为散布对象物的基材片T自由落下的粉粒体P进行拍摄,作为图像数据10W加以保存。
作为拍摄装置11,能够没有特别限制地采用能够将自由落下的粉粒体P以静止图像的方式拍摄下来的各种装置。例如,能够列举CCD方式的面扫描照相机、线扫描照相机等。特别是,为了易于进行图像处理,优选使用具有拍摄元件的拍摄装置,更优选使用线扫描照相机。作为拍摄元件,既可以是电荷耦合元件(CCD),也可以是CMOS传感器。拍摄元件不需要一定是彩色拍摄元件,优选例如能够以256灰度等级的灰阶进行灰度等级显示的拍摄元件,更加优选能够进行更高灰度等级的灰度等级显示的拍摄元件。此外,提高对拍摄的颗粒的分辨率,由于会获得更加鲜明的图像而优选。
保存部12将由拍摄装置11连续地拍摄到的图像数据10W与其拍摄取样数10C和拍摄取样时间10T一起按照时间序列进行保存。通过对取样数10C进行计数,确认是否1张1张地拍摄到。此外,保存部12将由二值化处理部30生成的二值化图像数据30W与取样数和取样时间一起按照时间序列进行保存。
拍摄控制部13进行拍摄装置11的拍摄速度、拍摄开始和停止的控制,以及图像数据10W和二值化图像数据30W向保存部12的写入和从保存部12的读出的控制等,关于拍摄处理和图像数据的控制。拍摄速度只要与自由落下的粉粒体P的落下速度等相应地适当设定即可。
照明部20具有对由拍摄装置11拍摄的拍摄区域、即粉粒体P自由落下的轨道上的规定的拍摄区域发光的功能。作为照明部20,能够没有特别限制地采用能够对拍摄处理部10的拍摄提供充分的明亮度的装置。本实施方式中,如图1所示,使用与拍摄装置11相对地配置的透射照明方式。照明部20优选与图像处理控制部6(例如拍摄控制部13)连接而对照明强度进行控制。由此,能够在照明的照度下降,从图像数据10W检测出的浓度下降时,提高照明强度,相反,在照明的照度上升,从图像数据10W检测出的浓度上升时,能够降低照明强度。此外,照明部20的照明方式可以不是本实施方式的透射照明方式,例如也可以是反射型照明方式。
二值化处理部30,如图2所示,与拍摄处理部10连接,进行保存在保存部12中的图像数据10W的二值化处理,生成二值化图像数据30W。具体而言,预先设定二值化阈值30Q,将图像浓度(灰度等级)低于二值化阈值30Q的像素部分转换为“黑”(灰度等级的下限值:例如如果为256灰度等级则为0灰度等级),表示粉粒体P的区域。另一方面,将图像浓度(灰度等级)高于上述二值化阈值30Q的像素部分转换为“白”(灰度等级的上限值:例如如果为256灰度等级则为255灰度等级),表示粉粒体P以外的背景区域。这样,生成由二灰度等级构成的二值化图像数据30W。生成的二值化图像数据30W与对应的图像数据10W具有的拍摄取样时间10T一起被写入拍摄处理部10的保存部12并被保存。上述的二值化阈值30Q能够适当任意地设定,能够设定为能够正确地掌握拍摄到的粉粒体P的像素(拍摄面积)的数值。另外,本说明书中,有时将二值化图像数据30W中的校准线生成用的图像数据记为31W,将质量运算用的图像数据记为32W,进行区别表述。
校准线生成部40,如图2所示,与拍摄处理部10连接。校准线生成部40生成以一次函数表示粉粒体P的累计像素V与包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量△G的对应关系的校准线40F。上述一次函数中的“累计像素V”是校准线生成用二值化图像数据31W中被作为“黑”的像素数的累计值。在生成校准线40F时,上述一次函数的累计像素V基于从在规定时间(校准线计测时间)t1内保存于拍摄处理部10的二值化图像数据31W得到的粉粒体P的累计像素31V。此外,上述一次函数中的“变化量△G”,基于由第一计测机构101(计量装置4B)计测到的、校准线计测时间t1内的包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量(粉粒体P从料斗2的排出量)△Gb(上述校准线用质量变化量)。累计像素31V和变化量△Gb各自从计测开始时刻起经过校准线计测时间t1保存在校准线生成部40中。在经过校准线计测时间t1后,在校准线生成部40中,从获得的粉粒体P的累计像素31V和变化量△Gb计算权重(变化量△G/累计像素V)。该权重作为一次函数的常数被保存于校准线存储区域部50,该一次函数为校准线40F。校准线存储区域部50与校准线生成部40连接,保存制成的校准线40F。
质量运算部60如图2所示,与拍摄处理部10及校准线存储区域部50连接。质量运算部60基于校准线40F从粉粒体P的累计像素32V计算总质量60G,其中,粉粒体P的累计像素32V是从在上述粉粒体散布工序的实施期间的某一定时间t2内保存于拍摄处理部10的二值化图像数据32W得到的。具体而言,通过对作为散布对象物的基材片T的与1个产品相当的部分被输送的时间段(散布对象物的与1个产品相当的部分完成通过粉粒体P的散布位置的时间段)的粉粒体P的累计像素32V,乘以保存于校准线存储区域部50中的校准线40F的权重(变化量△G/累计像素V),计算每1个产品单位的粉粒体P的总质量60G。质量运算部60的“一定时间(散布量计测时间)t2”能够适当地任意设定。例如,在散布对象物T为长条带状的情况下,是对移动中的散布对象物T的与1个产品相当的区域面积散布粉粒体P的时间。此外,在散布对象物T已经按照产品单位划分而被间歇地输送的情况下,是对隔开间隔地移动中的散布对象物T的面积散布粉粒体P的时间。例如,如果是300个/分的产品输送速度,则t2=60/300=200ms(毫秒),如果是400个/分的速度,则t2=60/400=150ms(毫秒)。
图4表示在上述粉粒体散布工序的实施期间粉粒体散布量检查装置100所实施的粉粒体散布量检查方法中的校准线生成方法的算法的一例。粉粒体散布量检查装置100按照图4所示的算法,使用第一计测机构101(计量装置4B)的计量结果(包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量△Gb),主要通过第二计测机构102与控制部5的协作,实施具有以下的工序的粉粒体散布量检查方法。
首先,如图4的(1)~(2)所示,用计量装置4B在时间上连续地对包含容器质量在内的粉粒体质量G进行计量,计测规定时间(校准线计测时间)t1内的该质量G的变化量△Gb(校准线用的质量变化量计测工序)。计量装置4B进行的计量及其计量数据的处理如前所述,与计量装置4A相同。图4的(2)是包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量△G(即粉粒体P的排出量△G)的经时变化的图表。图4的(2)的图表中的、各校准线计测时间t1(即每1次的取样时间)的变化量△G,与在图4的(1)所示的包含容器质量在内的粉粒体质量G的经时变化的图表中该时间t1内的该质量G的差相等。
接着,用拍摄装置11对向作为散布对象物的基材片T自由落下的粉粒体P进行拍摄而获得图像数据10W(拍摄处理工序)。通过拍摄处理工序,如图2所示,作为图像数据10W,校准线生成用图像数据11W和质量运算用图像数据12W与其拍摄取样时间10T一起按照时间序列被保存于保存部12。下面,在称“图像数据10W”时,只要没有特别说明,就包含图像数据11W、12W。
在由拍摄装置11拍摄到的图像数据10W中,当作为被拍摄体的粉粒体P的分布不均匀、颗粒彼此的重叠部分大量存在时,存在如下所述的问题:从该图像数据10W获得的粉粒体P的像素(面积值)与该图像数据10W的拍摄时实际存在的粉粒体P的质量的相关性降低,粉粒体P的散布量的计测精度降低。于是,从降低图像数据10W中的颗粒彼此的重叠而提高散布量的计测精度的观点考虑,在用拍摄装置11拍摄自由落下的粉粒体P的情况下,优选使作为被拍摄体的粉粒体P在与拍摄方向正交的方向上均匀地分布。在本实施方式中,为了实现该粉粒体P的自由落下时的均匀分布,如图1所示,在用拍摄装置11对从输送装置3中的接收装置35的输送方向X的前端部自由落下的粉粒体P进行拍摄的情况下,控制部5对振动产生装置36的动作进行控制,使得输送装置3(接收装置35)上的粉粒体P在与该输送方向X正交的方向上均匀地分布。这样,通过预先使即将自由落下之前的粉粒体P的分布均匀,自由落下时的分布也容易变得均匀。
接着,如图2所示,在二值化处理部30中,基于规定的阈值对保存于拍摄处理部10的保存部12中的图像数据10W进行二值化处理,生成二值化图像数据30W(二值化处理工序)。该二值化图像数据30W包含校准线生成用二值化图像数据31W和质量运算用二值化图像数据32W。下面,在称“二值化图像数据30W”时,只要没有特别说明,都包含二值化图像数据31W、32W。
在二值化处理工序中,以二值化阈值30Q为界转换为0灰度等级和1灰度等级。图5是拍摄到的粉粒体P的颗粒图像,即图像数据10W,图6是图5所示的拍摄到的颗粒图像的二值化图像。图6中,黑色部分表示粉粒体P。图6所示的黑色部分的大小和配置与映现于图5所示的图像数据10W中的粉粒体P的大小和配置一致,能够确认进行了正确的二值化处理。能够根据该二值化图像数据30W掌握粉粒体的像素数。二值化图像数据30W为了下一个基准校准线生成工序而被保存在拍摄处理部10的保存部12。
接着,如图2所示,在校准线生成部40中,基于从在规定时间(校准线计测时间)t1内保存的二值化图像数据31W得到的粉粒体P的累计像素31V、和在上述质量变化量计测工序中计测到的该规定时间t1内的包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量△Gb(上述校准线用质量变化量),生成表示粉粒体P的累计像素V与变化量△G的对应关系的校准线40F(校准线生成工序)。在此,如前所述,生成用令从累计像素V和变化量△G得到的权重(变化量△G/累计像素V)为常数的一次函数来表示的校准线40F。这是根据用于校准线生成的“规定时间t1”(每1次的取样时间)期间的基于二值化图像数据31W的粉粒体P的累计像素31V和由第一计测机构101(计量装置4B)计测到的粉粒体P的排出量△Gb而进行的。由此,获得包括料斗2和输送装置3的粉粒体散布部中的与粉粒体P的散布条件对应的校准线40F。图7表示校准线40F的一例。图7中的校准线40F的斜率1.3169×10^(-6)为该校准线40F的权重(变化量△G/累计像素V)。在校准线生成工序中,将该校准线40F保存在校准线存储区域部50中。
接着,如图2所示,在质量运算部60中,基于校准线40F,在校准线40F制成后的检查处理(上述粉粒体散布工序的实施期间的检查处理)中,计测某一定时间t2内的粉粒体P的散布量(散布量计测工序)。具体而言,如前所述,在用于质量运算的“一定时间t2”期间,基于校准线40F,从基于质量运算用二值化图像数据32W的粉粒体P的累计像素32V计算总质量60G(即每1产品单位的总质量60G)。
根据前述的基于由第二计测机构102获得的图像数据的粉粒体P的散布量的计测方法,即使对于如下所述的技术问题,即,因连续地散布的粉粒体P的经时性粒径变动,导致基于粉粒体散布量的图像的计测值与实际的散布量无关地经时变动之技术问题,也能够准确地计测散布量。下面,参照图8,对基于图像的散布量计测中特有的技术问题进行说明。
图8的(a)是表示在与制造装置1同样的结构的制造装置中,用拍摄装置对向散布对象物自由落下的粉粒体进行拍摄,基于其拍摄图像数据计算出的该粉粒体的粒径变动率的经时变化的图表,图8的(b)是表示进行该拍摄时由负荷传感器式计量器(计量装置)获得的控制周期时间t4(2.5s)内的包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量△G(上述控制用质量变化量)的实测值(实际测量值)的经时变化的图表,图8的(c)是表示基于按照之前所述的次序制成的校准线从该拍摄图像数据计算出的、上述粉粒体散布工序的实施期间的某一定时间t2(120ms)内的粉粒体的散布量的计测值的经时变化的图表。其中,图8的(c)的图表中的粉粒体的散布量,是使用在上述粉粒体散布工序实施前制成的校准线而计测到的,在制作图8的(c)的图表时,校准线的生成仅第一次这一次,不进行后述的上述粉粒体散布工序中的校准线的更新。另外,图8的(a)中的粉粒体的粒径变动率(%),是在令校准线生成时的粉粒体的粒径为100%时的计测时的该粒径的相对表示。粉粒体的粒径例如能够通过专利文献4的[0039]中记载的方法测量。此外,图8的(b)和图8的(c)中的纵轴的粉粒体的散布量(%)是令目标散布量为100%时的实测散布量或计测散布量的相对表示。由图8的(a)~图8的(c)这3个图表的对比可明确,在图8的(b)的所谓的重量损失式的计测结果中,实测散布量以一定的比较窄的幅度变动,粉粒体的每单位时间的散布量稳定,而在图8的(c)的基于图像数据的计测结果中,确认到与图8的(a)的粒径变动率的经时增加趋势联动的经时减少趋势。即,尽管实际上为粉粒体的散布量稳定而没有问题的状态,在基于图像的散布量计测中,也存在如图8的(c)所示那样显现散布量不稳定这样的结果的问题。
在粉粒体散布量检查装置100中,如前所述,主要通过第二计测机构102基于颗粒的二维投影像计算作为具有三维形状的物体的粉粒体的散布质量。因此,如果在粉粒体的散布的整个期间中颗粒的投影面积不变,即颗粒的粒径不变,则投影面积与散布质量的相关关系得以维持。而在粉粒体的散布中由于某些原因颗粒的粒径发生了变化的情况下,投影面积与散布质量的相关关系破裂。例如,在将校准线生成时的颗粒的半径定义为d,将粒径变动率定义为α(=d’/d)的情况下,变动后的粒径为d’=αd。因此,粒径变动前后的面积比S’/S为πd’2/πd2=(αd)2/d2=α2。此外,粒径变动前后的体积比V’/V为{(π/6)d’3}/{(π/6)d3}=(αd)3/d3=α3。因此,在粒径变动率α为例如1.1的情况下,即粒径增加了10%的情况下,面积比S’/S为1.21,体积比V’/V为1.33。即,由Δ=V’/V-S’/S定义的误差为12%。总之,在粉粒体的粒径增加了10%的情况下,根据校准线计算出的散布质量会产生12%的误差。该现象是因为,尽管在散布同质量的粉粒体,但当粒径变动率α超过1时,通过拍摄处理获得的二值化图像数据的面积相对变小(像素数变少),误认为散布着比实际少的量的粉粒体;以及当粒径变动率α低于1时,通过拍摄处理获得的二值化图像数据的面积相对变大(像素数变多),误认为散布着比实际多的量的粉粒体。
于是,为了解决前述的基于图像的散布量计测的技术问题,本实施方式中,第二计测机构102在上述粉粒体散布工序的实施期间,通过按每规定时间间隔实施多次上述校准线生成工序,按每规定时间t3间隔更新校准线40F,在上述散布量计测工序中,每次进行该更新时,都基于更新了的校准线40F,计测某一定时间(散布量计测时间)t2内的粉粒体P的散布量。图4的(6)的标注附图标记T1、T2……的时刻分别表示校准线的更新定时。在校准线40F更新时,基于该更新时的粉粒体P的累计像素31V和包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量△Gb重新生成校准线40F。更新前的校准线40F和更新后的校准线40F,基本上仅它们的生成中使用的数据(累计像素31V、变化量△Gb)的新鲜度、即该数据的时间经过的程度不同,生成次序如前所述彼此相同。
校准线40F的更新例如依照图4所示的算法。图4的(1)是表示在上述质量变化量计测工序中用计量装置4B在时间上连续地对包含容器质量在内的粉粒体质量G进行计量时的该质量G的经时变化的一例的图表,图4的(2)是图4的(1)的图表的各规定时间(校准线计测时间)t1(即1次的取样时间)内的该质量G的变化量△Gb(上述校准线用质量变化量)的经时变化的图表。此外,图4的(3)是从与图4的(1)的计量同时期拍摄到的校准线生成用二值化图像数据31W得到的粉粒体P的累计像素31V的经时变化的图表,图4的(4)是图4的(3)的图表的各规定时间t1内的累计像素31V的累计值的经时变化的图表。此外,图4的(5)表示,通过将图4的(2)的图表的规定时间t1内的变化量△Gb除以图4的(4)的图表的该规定时间t1内的累计像素V而计算出的规定时间t1内的校准线40F的权重的经时变化的图表。
例如,在图4中以附图标记T1表示的校准线40F的更新时,在校准线生成部40中,作为该更新后的校准线40F的权重即斜率,能够采用图4的(5)的△Gb/31V的图表中的更新时T1的数值。而且,在由质量运算部60进行的上述散布量计测工序中,在从该更新时T1至下次更新时T2的时间(更新时间间隔t3),基于在更新时T1重新制成的校准线40F,计测某一定时间(散布量计测时间)t2内的粉粒体P的散布量。校准线40F的更新的定时、更新次数没有特别限制,能够根据粉粒体P的种类和散布量等适当地设定。这样,通过适当更新用于从粉粒体P的自由落下的图像数据10W计算其散布量的校准线40F,能够减小与实际的散布量(从包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量△G计测的散布量)的背离,能够更进一步正确地掌握散布量。此外,本实施方式中,因为使用如负荷传感器式计量器这样的计量装置4B在线(inline)地获取校准线40F的更新所需的变化量△Gb(上述校准线用质量变化量)的数据,所以在校准线40F的更新时,不需要进行以往由操作员的手操作进行的校准线生成处理,能够效率良好地进行高精度的计测。
另外,为了使前述的由粉粒体散布量检查装置100执行的粉粒体散布量检查方法实现期望的效果,对包含容器质量在内的粉粒体质量G进行计量的计量装置正常工作是前提。在假设计量装置只有1台的情况下,当该1台计量装置发生故障等,成为能够进行计量但计量值显示不反应实际状态的异常值的状态时,由于粉粒体的散布量的计测没有被适当地进行,所以例如有可能发生将粉粒体散布量不适当的次品判断为合格品等的不良情况。
为了预先防止这种由计量装置的异常引起的不良情况,本实施方式的制造装置1(粉粒体散布量检查装置100)具有对2台计量装置4A、4B是否异常进行判断的异常判断机构,通过在控制部5的控制下使该异常判断机构工作而实施规定的异常判断工序,对2台计量装置4A、4B的计量值相互进行监视,能够早期地掌握异常。更具体而言,本实施方式的粉粒体散布量检查装置100分别使用第一计测机构101具有的2台计量装置4A、4B,计测前述的规定时间(校准线计测时间)t1内的包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量△Gb,基于这些计测值的误差来判断计量装置4A、4B的异常。粉粒体散布量检查装置100如图2所示,具有构成上述异常判断机构的异常判断处理部70。
图9表示粉粒体散布量检查装置100实施的上述异常判断工序的一例。下面,将包含容器质量在内的粉粒体质量G的由计量装置4A获取的计量值表述为“计量值GA”,将规定时间(校准线计测时间)t1内的该计量值GA的变化量表述为“变化量△GbA”。此外,将包含容器质量在内的粉粒体质量G的由计量装置4B获取的计量值表述为“计量值GB”,将规定时间(校准线计测时间)t1内的该计量值GB的变化量表述为“变化量△GbB”。变化量△GbA、△GbB分别相当于前述的校准线用质量变化量△Gb,在粉粒体P的稳定散布中,即前述的补给时间St和排出初始时间t0以外的期间被计测。
首先,如图9的(1)~(2)所示,用计量装置4A在时间上连续地对包含容器质量在内的粉粒体质量G进行计量,计测其计量值GA在规定时间(校准线计测时间)t1的变化量△GbA(校准线用的质量变化量计测工序)。同样地,如图9的(3)~(4)所示,用计量装置4B在时间上连续地对包含容器质量在内的粉粒体质量G进行计量,计测其计量值GB在规定时间(校准线计测时间)t1的变化量△GbB(校准线用的质量变化量计测工序)。然后,在控制部5的控制下,在异常判断处理部70(参照图2)中,如图9的(5)所示,计算变化量△GbA与变化量△GbB之差(△GbA-△GbB),在该差(变化量误差)落入预先设定的基准范围内的情况(例如变化量误差为1%以内的情况)下,判断为“无异常”,在处于该基准范围外的情况(例如变化量误差超过1%的情况)下,判断为“有异常”(异常判断工序)。根据这样的异常判断工序,能够对2台计量装置4A、4B的计量值相互地进行监视,因此能够有效地防止由计量装置的异常引起的不良情况,能够实现计量装置的检查频率的减少、生产率的提高。
此外,制造装置1(粉粒体散布量检查装置100)如图1所示,至少计量装置4(4A、4B)与作为容器的料斗2一起被防风罩8遮盖,因此计量装置4不容易受到空气的流动和尘埃等异物的影响,能够进一步提高计测精度。在本实施方式中,涉及粉粒体P的散布量的控制的装置结构被防风罩8遮盖,具体而言,如图1所示,除料斗2和计量装置4之外,输送装置3也被防风罩8遮盖。作为防风罩8的原材料,能够没有特别限制地使用这种防风罩以往使用的材料。
根据如前所述的结构的制造装置1(粉粒体散布量检查装置100),通过由第一计测机构101以重量损失式计测包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量△G,能够迅速地掌握粉粒体P对作为散布对象物的基材片T的散布量,并且通过第二计测机构102从基于向基材片T自由落下的粉粒体P的图像数据的像素的面积值也能够掌握该散布量,因此通过这2种计测方法的组合,能够不被因随时变动的粉粒体P的粒径变动、散布量而不同的粉粒体P的颗粒的重叠影响,以高精度进行该散布量的计测。特别是,由第一计测机构101进行的计测对比较长期间的计测是有效的,由第二计测机构102进行的计测对比较短期间的计测是有效的。
此外,以往在如制造装置1那样的粉粒体散布装置中,用于从粉粒体的图像数据计算散布量的校准线的生成所需的“粉粒体的质量的计测数据”,是通过在产品生产线没有工作的状态下,在粉粒体的落下轨道的下方设置在负荷传感器设置有粉粒体承接皿或称重皿的结构的专用的质量测量部,由操作员用该质量测量部计测落下的粉粒体的质量而获取的(参照例如专利文献4的[0038]),但该计测存在如下所述的问题:操作繁杂,而且该计测需要停止产品生产线而导致生产率降低,进一步可能由于操作员的错误计测而导致产品的不良率上升等。对此,根据制造装置1(粉粒体散布量检查装置100),如前所述,校准线生成所需的粉粒体的质量的计测数据(包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量△G),是使用如负荷传感器式计量器那样的计量装置4在线(in line)获取的,因此能够解决现有技术的问题。
上面,对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明不限于上述实施方式,能够适当改变。
例如,上述实施方式的粉粒体散布量检查装置100具有2台计量装置4A、4B,通过其中1台计量装置4A进行用于振动产生装置36的动作控制(包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量△Ga的计测)的计量,通过另1台计量装置4B进行用于第二计测机构102生成校准线40F的包含容器质量在内的粉粒体质量G的变化量△Gb的计测的计量,但也可以构成为用1台计量装置兼做这两种计量。关于前述的本发明的实施方式,进一步记载下面的技术方案。
<1>
一种粉粒体散布量检查装置,其在将贮存于容器内的粉粒体从该容器排出,使排出的该粉粒体自由落下而散布至散布对象物的粉粒体散布工序的实施期间,对散布在该散布对象物的粉粒体的质量进行检查,该粉粒体散布量检查装置包括:
第一计测机构,其用计量装置在时间上连续地对上述容器的质量和该容器内的粉粒体的质量的总质量进行计量,计测该总质量在规定时间t1内的变化量;和
第二计测机构,其用拍摄装置对向上述散布对象物自由落下的粉粒体进行拍摄而获得图像数据,基于规定的阈值对该图像数据进行二值化处理而生成并保存二值化图像数据,基于从在上述规定时间t1内保存的该二值化图像数据得到的该粉粒体的累计像素、和由上述第一计测机构计测到的该规定时间t1内的上述变化量,生成表示该累计像素与该变化量的对应关系的校准线,基于该校准线,计测上述粉粒体散布工序的实施期间的某一定时间t2内的粉粒体的散布量。
<2>
如上述<1>所记载的粉粒体散布量检查装置,其中:
上述第二计测机构在上述粉粒体散布工序的实施期间按每规定时间间隔t3更新上述校准线,基于更新后的校准线计测粉粒体的散布量。
<3>
如上述<1>或<2>所记载的粉粒体散布量检查装置,其中:
上述第一计测机构包括2台上述计量装置,
该粉粒体散布量检查装置包括异常判断机构,该异常判断机构基于使用上述2台计量装置中的1台计量装置计测到的上述变化量与使用另1台计量装置计测到的上述变化量之差,判断该计量装置是否异常。
<4>
如上述<3>所记载的粉粒体散布量检查装置,其中:
在上述粉粒体散布工序中,从上述容器排出的粉粒体在由输送装置沿规定的一个方向输送后,从该输送装置自由落下而散布至散布对象物,
上述输送装置包括:接收从上述容器排出的粉粒体的平板状的接收装置;使该接收装置振动的振动产生装置;和控制该振动产生装置的动作的控制部,通过在该控制部的控制下使该振动产生装置工作而使该接收装置振动,能够沿上述一个方向输送该接收装置上的粉粒体,
上述2台计量装置中的1台计量装置被用于由上述控制部进行的上述振动产生装置的动作控制,另1台计量装置被用于由上述第二计测机构进行的上述校准线的生成。
<5>
如上述<4>所记载的粉粒体散布量检查装置,其中:
上述控制部控制上述振动产生装置的动作,使得上述输送装置上的粉粒体在与其输送方向正交的方向上均匀地分布。
<6>
如上述<1>至<5>中任一项所记载的粉粒体散布量检查装置,其中:
至少上述计量装置与上述容器一起被防风罩遮盖。
<7>
如上述<1>至<6>中任一项所记载的粉粒体散布量检查装置,其中:
上述第二计测机构包括生成上述校准线的校准线生成部,
上述校准线生成部根据上述规定时间t1内的上述粉粒体的累计像素和上述变化量,生成用令上述校准线的权重(该变化量/该累计像素)为常数的一次函数表示的上述校准线。
<8>
如上述<7>所记载的粉粒体散布量检查装置,其中:
上述第二计测机构包括质量运算部,该质量运算部基于上述校准线计测上述一定时间t2内的粉粒体的散布量,
上述质量运算部通过对上述一定时间t2内的上述粉粒体的累计像素乘以上述校准线的权重,计测该一定时间t2内的粉粒体的散布量。
<9>
一种粉粒体散布量检查方法,在将贮存于容器内的粉粒体从该容器排出,使排出的该粉粒体自由落下而散布至散布对象物的粉粒体散布工序的实施期间,对散布在该散布对象物的粉粒体的质量进行检查,该粉粒体散布量检查方法具有:
质量变化量计测工序,用计量装置在时间上连续地对上述容器的质量和该容器内的粉粒体的质量的总质量进行计量,测量该总质量在规定时间t1内的变化量;
拍摄处理工序,用拍摄装置对向上述散布对象物自由落下的粉粒体进行拍摄而获得图像数据;
二值化处理工序,基于规定的阈值对上述图像数据进行二值化处理,生成二值化图像数据;
校准线生成工序,基于从在上述规定时间t1内保存的上述二值化图像数据获得的粉粒体的累计像素、和在上述质量变化量计测工序中计测到的该规定时间t1内的上述变化量,生成表示该累计像素与该变化量的对应关系的校准线;和
散布量计测工序,基于上述校准线,计测上述粉粒体散布工序的实施期间的某一定时间t2内的粉粒体的散布量。
<10>
如上述<9>所记载的粉粒体散布量检查方法,其中:
通过按每规定时间间隔t3实施上述校准线生成工序来更新上述校准线,在上述散布量计测工序中,基于更新后的校准线,计测粉粒体的散布量。
<11>
如上述<9>或<10>所记载的粉粒体散布量检查方法,其中:
在上述质量变化量计测工序中,使用2台上述计量装置计测上述变化量,
该粉粒体散布量检查方法具有:
异常判断工序,基于使用上述2台计量装置中的1台计量装置计测到的上述变化量与使用另1台计量装置计测到的上述变化量之差,判断该计量装置是否异常。
<12>
如上述<11>所记载的粉粒体散布量检查方法,其中:
在上述粉粒体散布工序中,从上述容器排出的粉粒体在由输送装置沿规定的一个方向输送后,从该输送装置自由落下而散布至散布对象物,
上述输送装置包括:接收从上述容器排出的粉粒体的平板状的接收装置;使该接收装置振动的振动产生装置;和控制该振动产生装置的动作的控制部,通过在该控制部的控制下使该振动产生装置工作而使该接收装置振动,能够沿上述一个方向输送该接收装置上的粉粒体,
上述2台计量装置中的1台计量装置被用于上述控制部进行的上述振动产生装置的动作控制,另1台计量装置在上述校准线生成工序中被用于上述校准线的生成。
<13>
如上述<12>所记载的粉粒体散布量检查方法,其中:
上述控制部控制上述振动产生装置的动作,使得上述输送装置上的粉粒体在与其输送方向正交的方向上均匀地分布。
<14>
如上述<9>至<13>中任一项所记载的粉粒体散布量检查方法,其中:
在上述校准线生成工序中,根据上述规定时间t1内的上述粉粒体的累计像素和上述变化量,生成用令上述校准线的权重(该变化量/该累计像素)为常数的一次函数表示的上述校准线。
<15>
如上述<14>所记载的粉粒体散布量检查方法,其中:
在上述散布量计测工序中,通过对上述一定时间t2内的上述粉粒体的累计像素乘以上述校准线的权重,计测该一定时间t2内的粉粒体的散布量。
<16>
一种含粉粒体的物品的制造装置,其通过粉粒体散布工序的实施来制造含粉粒体的物品,该粉粒体散布工序将贮存于容器内的该粉粒体从该容器排出,利用输送装置将排出的该粉粒体沿规定的一个方向输送后,使该粉粒体从该输送装置自由落下而散布至散布对象物,上述含粉粒体的物品的制造装置包括:
第一计测机构,其用计量装置在时间上连续地对上述容器的质量和该容器内的粉粒体的质量的总质量进行计量,计测该总质量在规定时间t1内的变化量;和
第二计测机构,其用拍摄装置对从上述输送装置向上述散布对象物自由落下的粉粒体进行拍摄而获得图像数据,基于规定的阈值对该图像数据进行二值化处理而生成并保存二值化图像数据,基于从在上述规定时间t1内保存的该二值化图像数据获得的该粉粒体的累计像素、和由上述第一计测机构计测到的该规定时间t1内的上述变化量,生成表示该累计像素与该变化量的对应关系的校准线,基于该校准线,计测上述粉粒体散布工序的实施期间的某一定时间t2内的粉粒体的散布量。
<17>
如上述<16>所记载的含粉粒体的物品的制造装置,其中:
上述第二计测机构按每规定时间间隔t3更新上述校准线,基于更新后的校准线,计测粉粒体的散布量。
<18>
如上述<16>或<17>所记载的含粉粒体的物品的制造装置,其中:
上述第一计测机构包括2台上述计量装置,
该含粉粒体的物品的制造装置包括异常判断机构,该异常判断机构基于使用上述2台计量装置中的1台计量装置计测到的上述变化量与使用另1台计量装置计测到的上述变化量之差,判断该计量装置是否异常。
<19>
如上述<18>所记载的含粉粒体的物品的制造装置,其中:
上述输送装置包括:接收从上述容器排出的粉粒体的平板状的接收装置;使该接收装置振动的振动产生装置;和控制该振动产生装置的动作的控制部,通过在该控制部的控制下使该振动产生装置工作而使该接收装置振动,能够沿上述一个方向输送该接收装置上的粉粒体,
上述2台计量装置中的1台计量装置被用于上述控制部进行的上述振动产生装置的动作控制,另1台计量装置被用于上述第二计测机构进行的上述校准线的生成。
<20>
如上述<19>所记载的含粉粒体的物品的制造装置,其中:
上述控制部控制上述振动产生装置的动作,使得上述输送装置上的粉粒体在与其输送方向正交的方向上均匀地分布。
<21>
如上述<16>至<20>中任一项所记载的含粉粒体的物品的制造装置,其中:
至少上述计量装置与上述容器及上述输送装置一起被防风罩遮盖。
<22>
如上述<16>至<21>中任一项所记载的含粉粒体的物品的制造装置,其中:
上述第二计测机构包括生成上述校准线的校准线生成部,
上述校准线生成部根据上述规定时间t1内的上述粉粒体的累计像素和上述变化量,生成用令上述校准线的权重(该变化量/该累计像素)为常数的一次函数表示的上述校准线。
<23>
如上述<22>所记载的含粉粒体的物品的制造装置,其中:
上述第二计测机构包括质量运算部,该质量运算部基于上述校准线计测上述一定时间t2内的粉粒体的散布量,
上述质量运算部通过对上述一定时间t2内的上述粉粒体的累计像素乘以上述校准线的权重,计测该一定时间t2内的粉粒体的散布量。
<24>
一种含粉粒体的物品的制造方法,通过粉粒体散布工序的实施来制造含粉粒体的物品,该粉粒体散布工序将贮存于容器内的该粉粒体从该容器排出,利用输送装置将排出的该粉粒体沿规定的一个方向输送后,使该粉粒体从该输送装置自由落下而散布至散布对象物,该含粉粒体的物品的制造方法包括:
质量变化量计测工序,用计量装置在时间上连续地对上述容器的质量和该容器内的粉粒体的质量的总质量进行计量,计测该总质量在规定时间t1内的变化量;
拍摄处理工序,用拍摄装置对从上述输送装置向上述散布对象物自由落下的粉粒体进行拍摄而获得图像数据;
二值化处理工序,基于规定阈值对上述图像数据进行二值化处理,生成二值化图像数据;
校准线生成工序,基于从在上述规定时间t1内保存的上述二值化图像数据获得的粉粒体的累计像素、和在上述质量变化量计测工序中计测到的该规定时间t1内的上述变化量,生成表示该累计像素与该变化量的对应关系的校准线;和
散布量计测工序,基于上述校准线,计测上述粉粒体散布工序的实施期间的某一定时间t2内的粉粒体的散布量。
<25>
如上述<24>所记载的含粉粒体的物品的制造方法,其中:
通过按每规定时间间隔t3实施上述校准线生成工序来更新上述校准线,在上述散布量计测工序中,基于更新后的校准线,计测粉粒体的散布量。
<26>
如上述<24>或<25>所记载的含粉粒体的物品的制造方法,其中:
在上述质量变化量计测工序中使用2台上述计量装置计测上述变化量,
该含粉粒体的物品的制造方法包括异常判断工序,该异常判断工序基于使用上述2台计量装置中的1台计量装置计测到的上述变化量与使用另1台计量装置计测到的上述变化量之差,判断该计量装置是否异常。
<27>
如上述<26>所记载的含粉粒体的物品的制造方法,其中:
上述输送装置包括:接收从上述容器排出的粉粒体的平板状的接收装置;使该接收装置振动的振动产生装置;和控制该振动产生装置的动作的控制部,通过在该控制部的控制下使该振动产生装置工作而使该接收装置振动,能够沿上述一个方向输送该接收装置上的粉粒体,
上述2台计量装置中的1台计量装置被用于上述控制部进行的上述振动产生装置的动作控制,另1台计量装置在上述校准线生成工序中被用于上述校准线的生成。
<28>
如上述<27>所记载的含粉粒体的物品的制造方法,其中:
上述控制部控制上述振动产生装置的动作,使得上述输送装置上的粉粒体在与其输送方向正交的方向上均匀地分布。
<29>
如上述<24>至<28>中任一项所记载的含粉粒体的物品的制造方法,其中:
在上述校准线生成工序中,根据上述规定时间t1内的上述粉粒体的累计像素和上述变化量,生成用令上述校准线的权重(该变化量/该累计像素)为常数的一次函数表示的上述校准线。
<30>
如上述<29>所记载的含粉粒体的物品的制造方法,其中:
在上述散布量计测工序中,通过对上述一定时间t2内的上述粉粒体的累计像素乘以上述校准线的权重,计测该一定时间t2内的粉粒体的散布量。
实施例
下面,通过实施例进一步具体地说明本发明,但是本发明不限定于该实施例。
[实施例1]
使用与图1、图2所示的制造装置1(粉粒体散布量检查装置100)同样的结构的含粉粒体的物品的制造装置,实施了粉粒体散布量检查。拍摄装置11使用线扫描照相机,照明部20使用线照明。
此外,实施条件如下所示。
·粉粒体:氯化钠颗粒(平均粒径500μm)
·散布量:0.094g/单元
·校准线计测时间t1(规定时间t1):60sec
·散布量计测时间t2(粉粒体散布工序的实施期间的某一定时间t2):120msec
·校准线的更新时间间隔t3:60sec
·控制周期时间t4(规定时间t4):2.5sec
上述“单元”是指在散布的宽度方向上被分为了2部分的左侧或右侧的计测窗。在此,2单元为1片(1个产品)。
在上述的条件下,按照图4所示的算法,实施了包括上述的质量变化量计测工序、拍摄处理工序、二值化处理工序、校准线生成工序和散布量计测工序的粉粒体散布量检查方法。在连续散布粉粒体的状态下,生成基于校准线生成用图像数据11W的二值化图像数据31W,基于该二值化图像数据31W的粉粒体的累计像素31V和在质量变化量计测工序中由计量装置4计测到的含料斗2质量的粉粒体质量的变化量△Gb,逐次生成图7所示那样的表示粉粒体的累计像素V与变化量△G的对应关系的校准线,基于该校准线,计测了粉粒体的每单位时间的散布量。此外,在该散布量的计测中,为了确认对粒径变动的影响,以10~15分间隔供给了粒径不同的食盐。在图10的(e)中表示通过以上的基于图像数据的散布量计测得到的散布量的经时变化的图表。
[参考例1]
除了没有进行基于粉粒体的累计像素和粉粒体质量的变化量的校准线的更新以外,与实施例1同样地计测了粉粒体的散布量。在图10的(c)中表示通过基于图像数据的散布量计测得到的经时变化的图表。
图10的(a)是在实施例1和参考例1的计测时,通过基于负荷传感器式计量器的散布量计测得到的散布量的经时变化的图表,图10的(b)是表示在实施例1和参考例1的计测时,基于自由落下的粉粒体的图像数据计算出的该粉粒体的粒径的经时变化的图表。另外,图10的(a)的上部的向下的箭头表示参照图1,从粉粒体供给装置24向料斗2补给粉粒体的定时,即散布对象的粉粒体的改变定时。图10的(d)是逐次更新了校准线的斜率(校准线的权重)的图表,图10的(e)是基于图10的(d)的校准线的斜率计测到的散布量的图表。图10的(a)、图10的(c)和图10的(e)中的纵轴的散布量(%)分别是以目标散布量为100%时的实测散布量或计测散布量的相对表示。此外,图10的(b)中的纵轴的粒径是以作为基准的食盐的粒径为100%时的相对表示。图10的(d)中的纵轴的校准线斜率是以作为基准的校准线为100%时的相对表示。
如图10的(b)所示,散布中的粉粒体的粒径从计测开始约10分后到25分后增加,此时,在计测中一概没有进行校准线的更新的参考例1中,如图10的(c)所示,可知通过基于图像数据的散布量计测得到的散布量比目标散布量减少。对此,在计测中进行了校准线的更新的实施例1中,如图10的(e)所示,通过基于图像数据的散布量计测得到的散布量没有看到大幅度的变动,得到了与图10的(a)的通过基于负荷传感器式计量器的散布量计测得到的散布量几乎同样的结果。由以上说明可知,为了以高精度进行基于图像数据的散布量计测,适当更新其中使用的校准线是有效的。
产业上的可利用性
根据本发明的粉粒体散布量检查装置和检查方法,能够在粉粒体的散布中正确地掌握其散布量。此外,根据本发明的含粉粒体的物品的制造装置和制造方法,能够在该物品的制造工序中的粉粒体的散布中正确地掌握其散布量,因此即使在每1个该物品的散布量为微量的情况下,也能够高精度地散布粉粒体,能够稳定地效率良好地制造高品质的该物品。

Claims (30)

1.一种粉粒体散布量检查装置,其在将贮存于容器内的粉粒体从该容器排出,使排出的该粉粒体自由落下而散布至散布对象物的粉粒体散布工序的实施期间,对散布在该散布对象物的粉粒体的质量进行检查,该粉粒体散布量检查装置的特征在于,包括:
第一计测机构,其用计量装置在时间上连续地对所述容器的质量和该容器内的粉粒体的质量的总质量进行计量,计测该总质量在规定时间t1内的变化量;和
第二计测机构,其用拍摄装置对向所述散布对象物自由落下的粉粒体进行拍摄而获得图像数据,基于规定的阈值对该图像数据进行二值化处理而生成并保存二值化图像数据,基于从在所述规定时间t1内保存的该二值化图像数据得到的该粉粒体的累计像素、和由所述第一计测机构计测到的该规定时间t1内的所述变化量,生成表示该累计像素与该变化量的对应关系的校准线,基于该校准线,计测所述粉粒体散布工序的实施期间内的一定时间t2内的粉粒体的散布量,
所述第二计测机构在所述粉粒体散布工序的实施期间按每规定时间间隔t3更新所述校准线,基于更新后的校准线,计测粉粒体的散布量。
2.如权利要求1所述的粉粒体散布量检查装置,其特征在于:
所述第一计测机构包括2台所述计量装置,
所述粉粒体散布量检查装置包括异常判断机构,该异常判断机构基于使用所述2台计量装置中的1台计量装置计测到的所述变化量与使用另1台计量装置计测到的所述变化量之差,判断该计量装置是否异常。
3.如权利要求2所述的粉粒体散布量检查装置,其特征在于:
在所述粉粒体散布工序中,从所述容器排出的粉粒体在由输送装置沿规定的一个方向输送后,能够从该输送装置自由落下而散布至散布对象物,
所述输送装置包括:接收从所述容器排出的粉粒体的平板状的接收装置;使该接收装置振动的振动产生装置;和控制该振动产生装置的动作的控制部,通过在该控制部的控制下使该振动产生装置工作而使该接收装置振动,能够沿所述一个方向输送该接收装置上的粉粒体,
所述2台计量装置中的1台计量装置被用于所述控制部进行的所述振动产生装置的动作控制,另1台计量装置被用于所述第二计测机构进行的所述校准线的生成。
4.如权利要求3所述的粉粒体散布量检查装置,其特征在于:
所述控制部对所述振动产生装置的动作进行控制,使得所述输送装置上的粉粒体在与其输送方向正交的方向上均匀地分布。
5.如权利要求1至4中任一项所述的粉粒体散布量检查装置,其特征在于:
至少所述计量装置与所述容器一起被防风罩遮盖。
6.如权利要求1至4中任一项所述的粉粒体散布量检查装置,其特征在于:
所述第二计测机构包括生成所述校准线的校准线生成部,
所述校准线生成部根据所述规定时间t1内的所述粉粒体的累计像素和所述变化量,生成用令所述校准线的权重为常数的一次函数表示的所述校准线。
7.如权利要求6所述的粉粒体散布量检查装置,其特征在于:
所述第二计测机构包括质量运算部,该质量运算部基于所述校准线计测所述一定时间t2内的粉粒体的散布量,
所述质量运算部通过对所述一定时间t2内的所述粉粒体的累计像素乘以所述校准线的权重,计测该一定时间t2内的粉粒体的散布量。
8.如权利要求1至4中任一项所述的粉粒体散布量检查装置,其特征在于:
所述粉粒体包含选自吸水性聚合物颗粒、有机物的粉粒体和无机物的粉粒体中的至少1种。
9.一种粉粒体散布量检查方法,在将贮存于容器内的粉粒体从该容器排出,使排出的该粉粒体自由落下而散布至散布对象物的粉粒体散布工序的实施期间,对散布在该散布对象物的粉粒体的质量进行检查,该粉粒体散布量检查方法的特征在于,包括:
用计量装置在时间上连续地对所述容器的质量和该容器内的粉粒体的质量的总质量进行计量,计测该总质量在规定时间t1内的变化量的质量变化量计测工序;
用拍摄装置对向所述散布对象物自由落下的粉粒体进行拍摄而获得图像数据的拍摄处理工序;
基于规定的阈值对所述图像数据进行二值化处理而生成二值化图像数据的二值化处理工序;
基于从在所述规定时间t1内保存的所述二值化图像数据获得的粉粒体的累计像素、和在所述质量变化量计测工序中计测到的该规定时间t1内的所述变化量,生成表示该累计像素与该变化量的对应关系的校准线的校准线生成工序;和
基于所述校准线,计测所述粉粒体散布工序的实施期间内的一定时间t2内的粉粒体的散布量的散布量计测工序,
通过按每规定时间间隔t3实施所述校准线生成工序来更新所述校准线,在所述散布量计测工序中,基于更新后的校准线,计测粉粒体的散布量。
10.如权利要求9所述的粉粒体散布量检查方法,其特征在于:
在所述质量变化量计测工序中,使用2台所述计量装置计测所述变化量,
所述粉粒体散布量检查方法包括:基于使用所述2台计量装置中的1台计量装置计测到的所述变化量与使用另1台计量装置计测到的所述变化量之差,判断该计量装置是否异常的异常判断工序。
11.如权利要求10所述的粉粒体散布量检查方法,其特征在于:
在所述粉粒体散布工序中,从所述容器排出的粉粒体在由输送装置沿规定的一个方向输送后,能够从该输送装置自由落下而散布至散布对象物,
所述输送装置包括:接收从所述容器排出的粉粒体的平板状的接收装置;使该接收装置振动的振动产生装置;和控制该振动产生装置的动作的控制部,通过在该控制部的控制下使该振动产生装置工作而使该接收装置振动,能够沿所述一个方向输送该接收装置上的粉粒体,
所述2台计量装置中的1台计量装置被用于所述控制部进行的所述振动产生装置的动作控制,另1台计量装置在所述校准线生成工序中被用于所述校准线的生成。
12.如权利要求11所述的粉粒体散布量检查方法,其特征在于:
所述控制部对所述振动产生装置的动作进行控制,使得所述输送装置上的粉粒体在与其输送方向正交的方向上均匀地分布。
13.如权利要求9至12中任一项所述的粉粒体散布量检查方法,其特征在于:
在所述校准线生成工序中,根据所述规定时间t1内的所述粉粒体的累计像素和所述变化量,生成用令所述校准线的权重为常数的一次函数表示的所述校准线。
14.如权利要求13所述的粉粒体散布量检查方法,其特征在于:
在所述散布量计测工序中,通过对所述一定时间t2内的所述粉粒体的累计像素乘以所述校准线的权重,计测该一定时间t2内的粉粒体的散布量。
15.如权利要求9至12中任一项所述的粉粒体散布量检查方法,其特征在于:
所述粉粒体包含选自吸水性聚合物颗粒、有机物的粉粒体和无机物的粉粒体中的至少1种。
16.一种含粉粒体的物品的制造装置,其通过粉粒体散布工序的实施来制造含粉粒体的物品,所述粉粒体散布工序是将贮存于容器内的该粉粒体从该容器排出,利用输送装置将排出的该粉粒体沿规定的一个方向输送后,使该粉粒体从该输送装置自由落下而散布至散布对象物的工序,所述含粉粒体的物品的制造装置的特征在于,包括:
第一计测机构,其用计量装置在时间上连续地对所述容器的质量和该容器内的粉粒体的质量的总质量进行计量,计测该总质量在规定时间t1内的变化量;和
第二计测机构,其用拍摄装置对从所述输送装置向所述散布对象物自由落下的粉粒体进行拍摄而获得图像数据,基于规定的阈值对该图像数据进行二值化处理而生成并保存二值化图像数据,基于从在所述规定时间t1内保存的该二值化图像数据获得的该粉粒体的累计像素、和由所述第一计测机构计测到的该规定时间t1内的所述变化量,生成表示该累计像素与该变化量的对应关系的校准线,基于该校准线,计测所述粉粒体散布工序的实施期间内的一定时间t2内的粉粒体的散布量,
所述第二计测机构按每规定时间间隔t3更新所述校准线,基于更新后的校准线,计测粉粒体的散布量。
17.如权利要求16所述的含粉粒体的物品的制造装置,其特征在于:
所述第一计测机构包括2台所述计量装置,
所述含粉粒体的物品的制造装置包括异常判断机构,该异常判断机构基于使用所述2台计量装置中的1台计量装置计测到的所述变化量与使用另1台计量装置计测到的所述变化量之差,判断该计量装置是否异常。
18.如权利要求17所述的含粉粒体的物品的制造装置,其特征在于:
所述输送装置包括:接收从所述容器排出的粉粒体的平板状的接收装置;使该接收装置振动的振动产生装置;和控制该振动产生装置的动作的控制部,通过在该控制部的控制下使该振动产生装置工作而使该接收装置振动,能够沿所述一个方向输送该接收装置上的粉粒体,
所述2台计量装置中的1台计量装置被用于所述控制部进行的所述振动产生装置的动作控制,另1台计量装置被用于所述第二计测机构进行的所述校准线的生成。
19.如权利要求18所述的含粉粒体的物品的制造装置,其特征在于:
所述控制部对所述振动产生装置的动作进行控制,使得所述输送装置上的粉粒体在与其输送方向正交的方向上均匀地分布。
20.如权利要求16至19中任一项所述的含粉粒体的物品的制造装置,其特征在于:
至少所述计量装置与所述容器及所述输送装置一起被防风罩遮盖。
21.如权利要求16至19中任一项所述的含粉粒体的物品的制造装置,其特征在于:
所述第二计测机构包括生成所述校准线的校准线生成部,
所述校准线生成部根据所述规定时间t1内的所述粉粒体的累计像素和所述变化量,生成用令所述校准线的权重为常数的一次函数表示的所述校准线。
22.如权利要求21所述的含粉粒体的物品的制造装置,其特征在于:
所述第二计测机构包括质量运算部,该质量运算部基于所述校准线计测所述一定时间t2内的粉粒体的散布量,
所述质量运算部通过对所述一定时间t2内的所述粉粒体的累计像素乘以所述校准线的权重,计测该一定时间t2内的粉粒体的散布量。
23.如权利要求16至19中任一项所述的含粉粒体的物品的制造装置,其特征在于:
所述粉粒体包含选自吸水性聚合物颗粒、有机物的粉粒体和无机物的粉粒体中的至少1种。
24.一种含粉粒体的物品的制造方法,通过粉粒体散布工序的实施来制造含粉粒体的物品,所述粉粒体散布工序是将贮存于容器内的该粉粒体从该容器排出,利用输送装置将排出的该粉粒体沿规定的一个方向输送后,使该粉粒体从该输送装置自由落下而散布至散布对象物的工序,所述含粉粒体的物品的制造方法的特征在于,包括:
用计量装置在时间上连续地对所述容器的质量和该容器内的粉粒体的质量的总质量进行计量,计测该总质量在规定时间t1内的变化量的质量变化量计测工序;
用拍摄装置对从所述输送装置向所述散布对象物自由落下的粉粒体进行拍摄而获得图像数据的拍摄处理工序;
基于规定的阈值对所述图像数据进行二值化处理而生成二值化图像数据的二值化处理工序;
基于从在所述规定时间t1内保存的所述二值化图像数据获得的粉粒体的累计像素、和在所述质量变化量计测工序中计测到的该规定时间t1内的所述变化量,生成表示该累计像素与该变化量的对应关系的校准线的校准线生成工序;和
基于所述校准线,计测所述粉粒体散布工序的实施期间内的一定时间t2内的粉粒体的散布量的散布量计测工序,
通过按每规定时间间隔t3实施所述校准线生成工序来更新所述校准线,在所述散布量计测工序中,基于更新后的校准线,计测粉粒体的散布量。
25.如权利要求24所述的含粉粒体的物品的制造方法,其特征在于:
在所述质量变化量计测工序中使用2台所述计量装置计测所述变化量,
所述含粉粒体的物品的制造方法包括:基于使用所述2台计量装置中的1台计量装置计测到的所述变化量与使用另1台计量装置计测到的所述变化量之差,判断该计量装置是否异常的异常判断工序。
26.如权利要求25所述的含粉粒体的物品的制造方法,其特征在于:
所述输送装置包括:接收从所述容器排出的粉粒体的平板状的接收装置;使该接收装置振动的振动产生装置;和控制该振动产生装置的动作的控制部,通过在该控制部的控制下使该振动产生装置工作而使该接收装置振动,能够沿所述一个方向输送该接收装置上的粉粒体,
所述2台计量装置中的1台计量装置被用于所述控制部进行的所述振动产生装置的动作控制,另1台计量装置在所述校准线生成工序中被用于所述校准线的生成。
27.如权利要求26所述的含粉粒体的物品的制造方法,其特征在于:
所述控制部对所述振动产生装置的动作进行控制,使得所述输送装置上的粉粒体在与其输送方向正交的方向上均匀地分布。
28.如权利要求24至27中任一项所述的含粉粒体的物品的制造方法,其特征在于:
在所述校准线生成工序中,根据所述规定时间t1内的所述粉粒体的累计像素和所述变化量,生成用令所述校准线的权重为常数的一次函数表示的所述校准线。
29.如权利要求28所述的含粉粒体的物品的制造方法,其特征在于:
在所述散布量计测工序中,通过对所述一定时间t2内的所述粉粒体的累计像素乘以所述校准线的权重,计测该一定时间t2内的粉粒体的散布量。
30.如权利要求24至27中任一项所述的含粉粒体的物品的制造方法,其特征在于:
所述粉粒体包含选自吸水性聚合物颗粒、有机物的粉粒体和无机物的粉粒体中的至少1种。
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