JP2004009005A - Magnetic sorting mechanism and sorting system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農産物、海産物、加工食品(クルトン、卵のフレーク、肉のキューブなど)、およびペレット状のプラスチックなどの微細、微小な物、または、こんにゃく粉や米粉などの粉体などに含まれる弱磁性体や強磁性体などの異物を、磁力を利用して分離できる磁力選別装置に関するものである。
【0002】
また、本発明は、上記のような磁力選別装置を適用し、弱磁性体や強磁性体の他に、アルミニウムや銅のような非磁性金属(非鉄金属)および毛髪、ビニール片、紐片などの軽い異物を除去できる選別システムに関するものである。
【0003】
【従来の技術】
従来、磁力選別装置としては、例えば特開平4−74546号公報に記載の永久磁石式ロールセパレータが知られている。
この永久磁石式ロールセパレータは、樹脂ペレットを搬送するための搬送ベルトと、この搬送用ベルトを巻き掛ける駆動ロールおよび永久磁石ロールと、永久磁石ロールから搬送ベルトが分離する下端近傍に設けられた分離用スクレーバとを備えている。
【0004】
このような構成からなる永久磁石式ロールセパレータでは、搬送ベルト上に供給された樹脂ペレットは、搬送ベルト上を広がり永久磁石ロールの位置に到達する。ここで、搬送ベルトは永久磁石ロールに沿って円運動を始める。この結果、樹脂ペレットには、搬送の速度に重力による下向きの加速度が加わり、速度を変えながら落下を始める。この時、磁性金属片の混入のないペレットは、永久磁石ロールの磁力に引きつけられないので、搬送ベルトから離れて下方に落下する。一方、磁性金属片の混入されるペレットは、永久磁石ロールの磁力により搬送ベルトに付着した状態で分離用スクレーバまで移動し、ここで擦り落とされて落下する。
【0005】
この結果、磁性金属片の混入のないペレットは良品入れに収容でき、その混入のあるペレットは不良品受けに収容することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の永久磁石式ロールセパレータは、搬送ベルトを使用するので、ベルトの蛇行や張り具合を調整する必要がある。
また、上記の永久磁石式ロールセパレータは搬送ベルトに付着する磁性金属片が混入されるペレットを分離用スクレーバにより擦り落とすようになっているので、搬送ベルトが磨耗しやすい上に、比較的短時間に交換する必要があるという不都合がある。
【0007】
さらに、上記の永久磁石式ロールセパレータは搬送ベルトを使用しているので、例えば選別物が粉体のような場合には、その搬送ベルトの表面に選別物が付着しやすい。
このため、上記の永久磁石式ロールセパレータでは、搬送ベルトの運転を比較的短い周期で定期的に停止して、搬送ベルトの状態などを点検する必要があるので、定期点検を頻繁に行う必要があり、連続運転に不向きであるというような不都合がある。
【0008】
また、上記の永久磁石式ロールセパレータでは、その定期点検の際に、搬送ベルトなどの清掃作業を行うが、その際の作業性が悪い上に、選別物が粉体のような場合には作業環境がさらに悪くなるという不都合がある。
さらに、上記の永久磁石式ロールセパレータはベルト式のため、ベルトの部分を水または温水などで清掃できないという不具合もある。
【0009】
そこで、本発明の第1の目的は、上記の点に鑑み、長時間にわたって連続運転ができる上に、定期点検の際に行う清掃作業を容易化でき、かつ農産物、海産物、その他工業材料などの各種の物質に含まれる異物の選別に好適な磁力選別装置を提供することにある。
また、本発明の第2の目的は、上記のような磁力選別装置を適用し、選別対象を拡大して用途を拡大でき、付加価値を高めるようにした選別システムを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、本発明の第1の目的を達成するために、請求項1〜請求項6に記載の各発明は、以下のように構成した。
すなわち、請求項1に記載の発明は、弱磁性体からなる異物が少なくとも混入する選別物を表面で受け取る回転自在な中空状の回転筒と、この回転筒の中空部内に長さ方向に向けて配置され、その長さ方向に所定の磁界を生成する永久磁石とを備え、前記回転筒は、回転筒の表面に前記選別物が供給されると、回転によって搬送させたのち放出させるようになっており、前記永久磁石は、前記選別物が放出される際にその選別物に対して磁力を付与するようになっていることを特徴とするものである。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の磁力選別装置において、前記回転筒と前記永久磁石により選別される異物と異物以外の物とを分離する分離調節板を、前記回転筒の前方下部側にさらに配置させ、前記分離調節板は軸を中心に揺動できるようになっていることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の磁力選別装置において、前記回転筒の表面に前記選別物を定量供給する定量供給手段を、さらに備えていることを特徴とするものである。
【0012】
請求項4に記載の発明は、請求項1、請求項2または請求項3に記載の磁力選別装置において、前記永久磁石は、全体がほぼ円柱状であって回転自在に構成し、かつその表面の磁力が14000ガウス以上であることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4のうちのいずれかに記載の磁力選別装置において、前記永久磁石は、複数のリング状永久磁石からなり、前記複数のリング状永久磁石は隣合う磁極が互いに逆になるように直列に配置させ、かつ、その複数のリング状永久磁石の間に軟鉄製ヨークを介在させたことを特徴とするものである。
【0013】
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請求項5のうちのいずれかに記載の磁力磁力選別装置において、前記永久磁石を、前記回転筒内であってその回転筒の長さ方向と交差する方向に移動させる永久磁石移動手段を、さらに備えたことを特徴とするものである。
このように、本発明の磁力選別装置によれば、中空状の回転筒と、その回転筒の中空部内に配置させた永久磁石とを備えるようにし、これらにより、選別物に混入される弱磁性体などの異物を分離するようにした。
【0014】
このため、本発明の磁力選別装置では、従来のように搬送ベルトを使用しないので、定期点検の回数を減少できる上に、連続運転の時間を長くすることができる。
また、本発明の磁力選別装置では、その回転筒の中空部内に永久磁石を配置するようにしたので、その両者を物理的に分離することが可能となる。このため、定期点検の際に回転筒の清掃作業を容易に行うことができる上に、選別物が粉体のような場合であっても、その清掃作業が容易化されてメンテナス性を向上することができる。
【0015】
本発明の第2の目的を達成するために、請求項7〜請求項9に記載の各発明は、以下のように構成した。
即ち、請求項7に記載の発明は、請求項1乃至請求項6のうちのいずれかに記載の磁力選別装置と、この磁力選別装置の上流側に配置され、前記選別物を風力によって選別する風力選別装置と、を備えたことを特徴とするものである。
【0016】
このような本発明の選別システムでは、磁力選別装置の他に風力選別装置を備えるようにしたので、風力選別が必要な選別物についても、その選別後にその選別物に混入される弱磁性体などの異物を分離できる。このため、選別の対象を拡大でき、付加価値のある選別システムを提供できる。
請求項8に記載の発明は、請求項1乃至請求項6のうちのいずれかに記載の磁力選別装置と、この磁力選別装置の下流側に配置され、前記磁力選別装置で磁性体が除去された選別物中に含まれる非磁性金属を検出する金属探知器と、この金属探知器が前記非磁性金属を検出したときにその非磁性金属を分離する非磁性金属分離装置と、を備えたことを特徴とするものである。
【0017】
このような本発明の選別システムでは、磁力選別装置の他に、金属探知器と非磁性金属分離装置とを備えるようにしたので、磁力選別装置で磁性体が除去された選別物中に含まれる非磁性金属をさらに除去できる。このため、選別の対象を拡大でき、付加価値のある選別システムを提供できる。
請求項9に記載の発明は、請求項1乃至請求項6のうちのいずれかに記載の磁力選別装置と、この磁力選別装置の上流側に配置され、前記選別物を風力によって選別する風力選別装置と、この磁力選別装置の下流側に配置され、前記磁力選別装置で磁性体が除去された選別物中に含まれる非磁性金属を検出する金属探知器と、この金属探知器が前記非磁性金属を検出したときにその非磁性金属を分離する非磁性金属分離装置と、を備えたことを特徴とするものである。
【0018】
このような本発明の選別システムでは、磁力選別装置の他に、風力選別装置、金属探知器、および非磁性金属分離装置を備えるようにした。従って、磁力選別装置の選別に先立って、毛髪、ビニール片、紐片などの軽い異物を風力で除去でき、磁力選別装置で除去できない非磁性金属は非磁性金属分離装置で分離することができる。このため、選別の対象を拡大でき、付加価値のある選別システムを提供できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本発明の磁力選別装置の実施形態の概略構成について、図1および図2を参照して説明する。
この実施形態の磁力選別装置は、図1に示すように、ホッパ1と、一対の定量供給ローラ2、3からなる定量供給機構4と、回転筒5と、永久磁石6と、分離調節板7と、落下防止板8とを少なくとも備え、ホッパ1を除く各構成要素が選別用ケース9内に配置されている。
【0020】
選別用ケース9の下部には、回転筒5と永久磁石6により選別された良品を良品受け(図示せず)に導く良品シュート10と、選別された不良品を不良品受け(図示せず)に導く不良品シュート11とがそれぞれ接続されている。
さらに詳述すると、ホッパ1は、微細または微小な弱磁性体の異物が少なくとも混入された選別物を収容するものであり、その排出口がホッパ1の下方に配置される定量供給ローラ2、3の隙間と対向するようになっている。なお、この実施形態で選別の対象となる選別物については後述する。
【0021】
定量供給機構4は、一対の回転自在な定量供給ローラ2、3から構成され、ホッパ1の排出口か排出される選別物を受け取ると、この受け取った選別物を回転筒5の上面側であってその長さ方向に定量ずつ連続的に供給するようになっている。
回転筒5は、異物が混入した選別物を上面で受け取って搬送するものであり、薄肉(例えば1mm以下)の中空状の筒体で構成する。また、この回転筒5は、ステンレスなどの磨耗しにくい金属から全体が構成され、後述のようにモータにより所定の速度で回転できるようになっている。さらに、モータの回転を制御することにより、その回転筒5の回転数を制御し、その制御により選別物の単位時間当たりの搬送量を制御できるようになっている。
【0022】
永久磁石6は、全体がほぼ円柱状に形成されている。この永久磁石6は、回転筒5の中空部内の上側であって回転筒5上の選別物が排出される側に、回転筒5の長さ方向に向けて回転自在に配置され、その長さ方向に所定の磁界を生成するようになっている。そして、永久磁石6は、回転筒5の上面の選別物が排出される際に、その選別物に対して磁力を付与するようになっている。
【0023】
ここで、永久磁石6は、後述のように、回転筒5内において、回転筒5の長さ方向と交差する方向(具体的には、図1のX方向とY方向)に移動できるとともに、その移動後には所定の位置に位置決めできるようになっている。
また、回転筒5の両端の開口部は、図1及び図2では開いているが、実際には、永久磁石6の軸が貫通する部分を除いて塞がれており、回転筒5の表面を水や温水で洗っても水などが回転筒5内に入らないようにシールを施すなどのな気密性のある構造を採用している。
【0024】
分離調節板7は、回転筒5上を搬送される選別物が放出されて異物と異物以外のものとに選別される際に、異物を不良品シュート11側に導き、異物以外のものを良品シュート10側に導くためのものである。この分離調節板7は、選別物の重量や回転筒5の回転速度などにより選別物の放出状態が異なるので、それに応じて配置角度を調整できるようになっている。すなわち、分離調節板7は、軸12を中心に回転(揺動)して配置角度を調節でき、その調節後は配置角度で固定できるようになっている。また、分離調整板17は、軸12が回転筒5の長さ方向に直交する方向(X方向)に移動させることにより、それと同一方向に移動でき、その移動後は固定できるようになっている。
【0025】
落下防止板8は、定量供給機構4から回転筒5上に供給される選別物がいったん貯留されるので、その際に選別物を回転筒5の回転方向と反対方向に落下するのを防ぐようになっている。
選別用ケース9は、その動作中に内部の様子が観察できるように、その一部に透明の窓(図示せず)を設けるのが好ましい。また、選別用ケース9は、その動作中には密閉状態となるが、点検作業や清掃作業の際には、その作業が容易となるように、その作業が必要箇所が容易に取り外し自在となっている。
【0026】
次に、このような構成からなる磁力選別装置の実施形態の動作について、図1及び図2を参照して説明する。
この実施形態で選別される対象となる選別物としては、胡麻などの乾燥野菜、米や小麦粉などの穀粒、小さくカットしたワカメなどの乾燥海産物、胡椒、こんにゃく粉、小麦粉、塩、または米粉などの粉末物、ペレット状、ビーズ状、または粉体状のプラスチックなどであり、その選別物中に選別(分離)すべき異物として、微細な鉄などの強磁性体、ステンレス破片(SUS304などの破片)などの弱磁性体、または微細なアルミニウム、銅などの非磁性金属が混入、または練り込まれているおそれのあるものである。
【0027】
なお、上記の弱磁性体としては、上記のステンレス破片の他に、酸化鉄を含む小石や泥、虫の糞、ネズミの糞などが挙げられる
さらに、上記の選別物の中には、上記のような異物が混入する場合の他に、上記の異物が異物ではない良品に付着している場合があるが、このような場合にも、この実施形態ではその異物が付着するものを分離でき、選別の対象になる。
【0028】
いま、このような選別物が、ホッパ1内に収容されているものとすると、その選別物は自重によりホッパ1の排出口から排出されて定量供給ローラ2、3上に落下する。
その選別物は、定量供給ローラ2、3により、回転筒5の上面側(表面側)であってその回転筒5の長さ方向に定量ずつ連続的に供給される。この供給された選別物は、回転筒5の上面に一時的に貯留されるが、回転筒5は図1に示すように時計方向に所定速度で回転している。このため、回転筒5の回転によりその選別物は、排出側に向けて搬送される。
【0029】
選別物が排出端に到達すると、選別物は搬送の速度で回転筒5から放り出され、その搬送速度に重力による下向きの加速度が加わるので、選別物は速度を変えながら落下していく。
このとき、例えば、選別物が非磁性体であって良品の場合には、その良品には、回転筒5から放出される際に、回転筒5と同一方向に回転中の永久磁石6による回転状の磁力が作用しない。このため、良品は回転筒5から遠く離れた位置まで放出されるので、良品シュート10を経て良品受け(図示せず)内に収容される。
【0030】
一方、選別物が弱磁性体や強磁性体のような磁性体であって(不良品)の場合には、その異物には、回転筒5から放出される際に、回転筒5と同一方向に回転中の永久磁石6による回転状の磁力が作用する。このため、異物はその放出の際に回転筒5から遠く離れることができず引き寄せられ、不良品シュート11を経て不良品受け(図示せず)内に収容される。
【0031】
ここで、異物がステンレス破片、酸化鉄を含む小石や泥、虫の糞、ネズミの糞などのような弱磁性体の場合には、回転筒5に付着するおそれはない。また、鉄片や鉄粉のような強磁性体の場合は、回転筒5と永久磁石6との隙間が徐々に大きくなるため磁力が徐々に小さくなり、回転筒5に吸着したままとならずに落下する。
【0032】
なお、永久磁石6は必ずしも回転する必要はないが、上記のように回転するのが好ましい。
また、永久磁石6の位置は、選別物の種類、回転筒5の回転速度に応じて、最適な選別を行わせるために、後述の調整機構により調整することになる。
次に、この実施形態の磁力選別装置の具体的な構成について、図3を参照して説明する。
【0033】
ホッパ1は、スライドフレーム16に適宜手段により固定されている。スライドフレーム16は、メインフレーム15に対して図3の左右方向(X方向)に移動(スライド)できるようになっている。これにより、ホッパ1からの選別物を、回転筒5上の任意の位置に供給することができる。
定量供給ローラ2、3は、スライドフレーム16に回転自在に固定されている。また、定量供給ローラ2、3は、選別物の供給量を調節するためにその両者の隙間を調節できるように、定量供給ローラ2、3のいずれか一方また双方がその長さ方向と直交する方向に移動でき、その移動後には位置決めができる機構(図示せず)を含んでいる。
【0034】
回転筒5は、図3に示すように、その下面側の左右が回転筒受けローラ21、22により支持され、回転筒受けローラ21、22上で回転可能になっている。回転筒受けローラ21、22は、メインフレーム41を利用して所定の位置に回転自在に固定されている。
回転筒5を回転させるために、回転筒5の長さ方向の端部の下方の所定位置にベルト車23、24、およびベルトテンションユニット25がそれぞれ配置され、回転筒5の端部、ベルト車23、24、およびベルトテンションユニット25にベルト26が掛け渡されている。
【0035】
ベルト車23は、軸受けされる回転軸27の一端に回転自在に固定されている。また、回転軸27の他端にはベルト車28が固定され、このベルト車28にはベルト29を介してモータ30の回転力が伝達されるようになっている。
従って、このような構成によれば、モータ30の回転力をベルト29、ベルト26などを介して回転筒5に伝達させ、回転筒5を所定の方向に所定の速度で回転することができる。
【0036】
ここで、回転筒5の具体的な構成例を挙げると、厚さが1〔mm〕以下のステンレス(例えばSUS304など)などで円筒状に構成され、その直径は後述の永久磁石6の直径との関係で決まるが、例えば250〔mm〕程度である。
永久磁石6は軸61を有し、その軸61の両端が昇降フレーム18上に設けた軸受け(図示せず)により回転自在に支持されている。軸61の一端にはベルト車41が固定され、このベルト車41は、昇降フレーム18上に設けたモータ(図示せず)の回転軸に固定されたベルト車42にベルト43を介して接続されている。
【0037】
昇降フレーム18は、スライドフレーム17に昇降自在に取り付けられているすなわち、昇降フレーム17は、図3の上下方向(Y方向)に移動できるようにスライドフレーム17に取り付けられている。また、スライドフレーム17は、メインフレーム15に対して左右方向にスライドできるように、メインフレーム15に取り付けられている。すなわち、スライドフレーム17は、図3の左右方向(X方向)に移動できるようにメインフレーム15に取り付けられている。
【0038】
このような構成によれば、永久磁石6は、回転筒5の中空部内において、モータにより所定方向に所定速度で回転できる上に、その中空部内において回転筒5の長さ方向と直交する方向に移動でき、その移動後には位置決めできる。
分離調節板7は、上側と下側の2つに分離されており、その両者が軸12を中心に回転(回動)できるようになっており、その軸12が案内溝31に案内されて、図3のX方向に移動できるようになっている。
【0039】
次に、永久磁石6の具体的な構成について、図4および図5を参照して説明する。
永久磁石6は、図4に示すように、回転軸61と、複数のリング状永久磁石62と、複数の軟鉄製ヨーク63と、固定部材64、65と、締め付けナット66とを備えている。
【0040】
リング状永久磁石62は、図5に示すように、一方の端面がN極に磁化され、他方の端面がS極に磁化されたものであり、孔の部分を回転軸61に入れるようになっている。また、軟鉄製ヨーク63は、リング状永久磁石62と同様にリング状に形成され、孔の部分を回転軸61に入れるようになっている。
この永久磁石6では、図4に示すように、回転軸61に対してリング状永久磁石62と軟鉄製ヨーク63とが交互に入れられ、リング状永久磁石62は、隣合う磁極が逆になるように複数個が直列に配置されている(図5参照)。そして、その両端の軟鉄製ヨーク63の両端を固定部材64、65で固定すると同時に、固定部材64を締め付けナット66で固定させ、これにより、複数のリング状永久磁石62および軟鉄製ヨーク63を互いに接触した状態で回転軸61に固定させている。
【0041】
ここで、このような構成からなる永久磁石6の具体的な大きさは、直径が150〔mm〕以上、その長さが300〔mm〕〜1000〔mm〕程度である。また、その表面の磁力は、14000ガウス以上である。
このように、永久磁石6は、複数のリング状永久磁石62からなり、この複数の磁石62は隣合う磁極が逆になるように直列に配列されている。このため、各リング状永久磁石62の磁力線(磁界)は、図5に示すようになり、隣合うリング状永久磁石62では互いに逆になる。従って、永久磁石6の長さ方向の表面における磁力を均一にすることができる。
【0042】
次に、本発明の実施形態の磁力選別装置を適用した本発明の選別システムの実施形態について、図6を参照して説明する。
図1に示すような磁力を使用する磁力選別装置では、選別物に混入する磁性体のような異物を分離することができるが、磁性体以外の毛髪、ビニール片、紐片などの軽い異物、または非磁性金属のような異物を分離したり、選別物の大きさを揃えたりすることができない。
【0043】
そこで、そのような不都合を解消するために、図6に示すように、図1に示すような磁力を使用した磁力選別装置71と、その上流側に設けた形状選別装置72および風力選別装置73と、磁力選別装置71の下流側に設けた金属探知器110および非磁性金属分離装置120とを組み合わせ、これらにより選別対象を拡大して、用途の拡大が図れる選別システムを構成するようにした。
【0044】
この選別システムは、金属、石、泥などの異物を含んだ乾燥野菜、乾燥ひじき、胡麻などの乾燥食品に好適なものである。
形状選別装置72は、上記の乾燥食品中から適正な大きさのものを選別するものであり、図6に示すように、振動可能に設置された筐体81内に、上下2段構造からなる金網部材83、84を設けた振動フィーダで構成されている。
【0045】
筐体81には上記のような乾燥食品を供給する供給口82が設けられ、供給口82から供給された乾燥食品は、振動により上段の金網部材83上を図6の右側から左側の方向へ進行するようになっている。また、金網部材83から金網部材84上に落下した乾燥食品は、振動により上記の同じ方向に進行するようになっている。さらに、金網部材83から筐体81の底部に落下した乾燥食品の粉などは、振動により上記の同じ方向に進行するようになっている。
【0046】
上段の金網部材83の排出側には、大型形状のものを排出する排出口85が設けられている。下段の金網部材84の排出側には、小型のものを排出する排出口86が設けられている。筐体81のほぼ中央部には、金網部材84から筐体81に下方外部に延び、適正形状のものを排出する排出口87が設けられている。
金網部材83のメッシュサイズは、所定の大きさ以下の乾燥食品、すなわち適正な大きさとそれ以下の大きさの乾燥食品を通過可能とし、それよりも大きな乾燥食品は通過できないサイズとしている。また、金網部材84のメッシュサイズは、適正の大きさの乾燥食品よりも小さな乾燥食品の粉等を通過可能とし、適正な大きさの乾燥食品を通過できないようにしている。
【0047】
このような構成による形状選別装置72によれば、供給口82から乾燥食品を供給した場合に、適正な大きさの乾燥食品を排出口87から排出することができ、それよりも大きな乾燥食品は排出口85から排出することができ、乾燥食品の粉などは排出口86から排出することができる。
風力選別装置73は、図6に示すように、乾燥食品の重量の違いを利用して風力により、適正な形状に選別された乾燥食品とその中に含まれる毛髪やビニールの紐片などとを分離するものである。
【0048】
この風力選別装置73は、頂部に入口94を、底部に出口95を有する筐体91備えている。また、筐体91の内部を頂部から底部に向かって延びる仕切り板92により仕切り、その筐体91の内部に、入口94と連通する乾燥食品落下通路96と、下部側が乾燥食品落下通路96と連通する排出通路97とを形成している。
【0049】
出口95は、乾燥食品落下通路96と排出通路97に連通している。筐体91であって、乾燥食品落下通路96の終端側には、空気を吐き出すための複数のエアノズル93がその吹き出し口を排出通路97の始端側に向けて配置されている。複数のエアノズル93は、図示しないエア供給源に接続されている。排出通路97の終端側は、ダクト98を介して集塵機100に接続されている。
【0050】
このような構成からなる風力選別装置73によれば、形状選別装置72で選別された適正な大きさの乾燥食品が乾燥食品落下通路96を落下するが、その終端側に至るとエアノズル93から吹き出す空気による風力が付与される。このため、適正な大きさの乾燥食品に含まれそれよりも軽い毛髪やビニールの紐片などはその風力により排出通路97の始端側に移動するので、集塵機100に吸い込まれる。一方、適正な大きさの乾燥食品などは、風力の作用が弱いために自重により落下して磁力選別装置71のホッパ1内に回収される。
【0051】
金属探知器110は、良品シュート10の下方に設置され、磁力選別装置71で磁性体が除去された選別物(良品)中に含まれる非磁性金属を検知するようになっている。
金属探知器110は、そのヘッドのほぼ中央に落下してくる選別物が通過可能な貫通路111を有し、その貫通路111には、図7に示すように、電磁場を発生するための発振用コイルTXと、発振用コイルTXの両側に所定距離をおいて配置され、発振用コイルTXにより発生した電磁場によって電圧を励起する受信用コイルTX1、TX2とが設けられている。また、貫通路111の入り口には、発振用コイルTXからの電磁場の漏れを制御するステンレス製リング112が取り付けられている。
【0052】
このような構成からなる金属探知器110は、貫通路111内を通過する選別物が、非鉄性金属を含む場合と非鉄性金属を含まない場合では、受信コイルRX1の出力電圧と、受信コイルRX2の出力電圧との電位差が異なるということを利用している。
すなわち、金属探知器110の貫通路111内を非鉄性金属を含む選別物が通過するときには、受信コイルRX1、RX2の出力電位差が+しきい値および−しきい値を超えるので、選別物が非鉄性金属を含む旨の検出信号を制御装置(図示せず)に出力する。
【0053】
一方、貫通路111内を非鉄性金属を含まない選別物が通過するときには、受信コイルRX1、RX2の出力電位差が+しきい値および−しきい値を超えることがないので、選別物が非鉄性金属を含む旨の検出信号は出力されない。
非磁性金属分離装置120は、磁力選別装置71で磁性体が除去された選別物(良品)を、非磁性金属を含む不良品と、非磁性金属を含まない良品とに分離するものである。
【0054】
この非磁性金属分離装置120は、内部に揺動可能な分離板121を備え、分離板121を挟んで金属探知器110の貫通路111に対応する下方位置に位置する良品排出路124と、その反対側に位置する不良品排出部122とを備えている。そして、不良品排出部122の下方には、不良品受け123が配置され、良品排出部124の下方には、良品受け125が配置されている。
【0055】
このように構成される非磁性金属分離装置120では、制御装置(図示せず)が金属探知器110から非鉄性金属の検出信号を受信すると、制御装置は分離板121を図6における破線の方向に揺動して、非鉄金属を含む不良品を不良品排出部122を介して不良品受け123に集積される。
一方、制御装置が金属探知器110から非鉄性金属の検出信号を受信しないときには、制御装置は分離板121を図6における実線の位置に維持し、非鉄金属を含まない良品を良品排出部124を介して良品受け125に集積される。
【0056】
ここで、上記のように、磁力選別装置71で微弱な磁性体を含む磁性体が除去されるので、金属探知器110における受信コイルRX1、RX2の出力電位差が小さくなる。このため、非磁性金属を含む不良品と、非磁性金属を含まない良品とを判別する上記のしきい値を低く設定できる。
従って、金属探知器110の感度を上げることができ、単独で使用する場合に比べて小さなものを検知できる。特に、非鉄金属の検出感度が良くなる。
【0057】
すなわち、磁気選別装置71を単独、または金属検知器110を単独で使用する場合よりも、複合化することによりさらに小さな異物を除去可能となる。
【0058】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の磁力選別装置によれば、従来のように搬送ベルトを使用しないので、定期点検の回数を減少できる上に、連続運転の時間を長くすることができる。
また、本発明の磁力選別装置では、定期点検の際に回転筒の清掃作業を容易に行うことができる上に、選別物が粉体のような場合であっても、その清掃作業が容易化されてメンテナス性を向上することができる。
本発明の選別システムによれば、風力選別が必要な選別物などについても、その選別後にその選別物に混入される弱磁性体の異物を分離できるので、選別の対象を拡大でき、多用途で付加価値の高い選別システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁力選別装置の実施形態の概略構成を示す側面図である。
【図2】その実施形態の概略構成を示す斜視図である。
【図3】その実施形態の詳細な構成を示す側面図である。
【図4】永久磁石の一例を示す側面図である。
【図5】リング状永久磁石の配置とその磁界の方向を説明する斜視図である。
【図6】本発明の選別システムの実施形態を示す側面図である。
【図7】金属探知器の貫通路内に配置される発振用コイルおよび受信用コイルの概略構成図である。
【符号の説明】
1 ホッパ
2、3 定量供給ローラ
4 定量供給機構(定量供給手段)
5 回転筒
6 永久磁石
7 分離調節板
8 落下防止板
9 選別用ケース
16、17 スライドフレーム
18 昇降フレーム
62 リング状永久磁石
63 軟鉄製ヨーク
71 磁力選別装置
72 形状選別装置
73 風力選別装置
110 金属探知器
120 非磁性金属分離装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is included in agricultural products, marine products, processed foods (e.g., croutons, egg flakes, meat cubes), and fine and minute objects such as plastics in the form of pellets, or powders such as konjac flour and rice flour. The present invention relates to a magnetic force sorting device capable of separating a foreign substance such as a weak magnetic material or a ferromagnetic material using a magnetic force.
[0002]
In addition, the present invention applies the magnetic force sorting apparatus as described above, and in addition to a weak magnetic material or a ferromagnetic material, a non-magnetic metal (non-ferrous metal) such as aluminum or copper, hair, a vinyl piece, a string piece, or the like. And a sorting system capable of removing light foreign matter.
[0003]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a magnetic separation device, for example, a permanent magnet type roll separator described in JP-A-4-74546 is known.
The permanent magnet type roll separator includes a transport belt for transporting the resin pellets, a drive roll and a permanent magnet roll around which the transport belt is wound, and a separator provided near a lower end where the transport belt separates from the permanent magnet roll. And a scraper.
[0004]
In the permanent magnet type roll separator having such a configuration, the resin pellets supplied on the transport belt spread on the transport belt and reach the position of the permanent magnet roll. Here, the conveyor belt starts a circular motion along the permanent magnet roll. As a result, a downward acceleration due to gravity is applied to the conveying speed of the resin pellet, and the resin pellet starts to fall while changing the speed. At this time, the pellets without the magnetic metal pieces are not attracted by the magnetic force of the permanent magnet roll, and thus fall away from the conveyor belt. On the other hand, the pellets into which the magnetic metal pieces are mixed move to the separating scraper while being attached to the conveyor belt by the magnetic force of the permanent magnet roll, where they are scraped off and dropped.
[0005]
As a result, the pellets with no mixing of the magnetic metal pieces can be stored in a non-defective product box, and the mixed pellets can be stored in a defective product receiver.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the permanent magnet type roll separator uses a conveyor belt, it is necessary to adjust the meandering and tension of the belt.
In addition, the above-mentioned permanent magnet type roll separator is designed to scrape off the pellets mixed with the magnetic metal pieces adhering to the conveyor belt by the separating scraper, so that the conveyor belt is easily worn and a relatively short time. There is a disadvantage that it needs to be replaced.
[0007]
Further, since the above-described permanent magnet type roll separator uses a conveyor belt, for example, when the sorted object is a powder, the sorted object easily adheres to the surface of the conveyor belt.
For this reason, in the above-described permanent magnet type roll separator, it is necessary to periodically stop the operation of the conveyor belt at a relatively short cycle and check the state of the conveyor belt, and the like. There is an inconvenience that it is not suitable for continuous operation.
[0008]
Also, in the above-mentioned permanent magnet type roll separator, cleaning work of the conveyor belt and the like is performed at the time of the periodic inspection, but the workability at that time is poor, and the work is performed when the sorted material is powder. There is a disadvantage that the environment becomes worse.
Further, since the above-mentioned permanent magnet type roll separator is a belt type, there is a problem that the belt cannot be cleaned with water or hot water.
[0009]
In view of the above, a first object of the present invention is to enable continuous operation for a long time, to facilitate cleaning work at the time of a periodic inspection, and to produce agricultural products, marine products, and other industrial materials. An object of the present invention is to provide a magnetic force sorting apparatus suitable for sorting foreign substances contained in various substances.
Further, a second object of the present invention is to provide a sorting system in which the above-described magnetic force sorting apparatus is applied, the objects to be sorted can be expanded, applications can be expanded, and added value is enhanced.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve the first object of the present invention, the inventions according to
That is, according to the first aspect of the present invention, a rotatable hollow rotary cylinder that receives, at its surface, a sorted material into which at least foreign matter composed of a weak magnetic material is mixed, and a longitudinal direction in the hollow portion of the rotary cylinder. And a permanent magnet that generates a predetermined magnetic field in the longitudinal direction of the rotary cylinder. When the sorted material is supplied to the surface of the rotary cylinder, the rotary cylinder is transported by rotation and then discharged. And wherein the permanent magnet applies a magnetic force to the selected material when the selected material is released.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the magnetic force sorting apparatus according to the first aspect, a separation adjusting plate that separates the rotary cylinder and the foreign matter sorted by the permanent magnet from an object other than the foreign matter is provided on the rotary cylinder. It is further arranged on the lower front side, and the separation adjusting plate can swing about an axis.
According to a third aspect of the present invention, in the magnetic force sorting apparatus according to the first or second aspect, the apparatus further comprises a fixed-quantity supply unit configured to supply a fixed amount of the sorted material to the surface of the rotary cylinder. Is what you do.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the magnetic force sorting apparatus according to the first, second, or third aspect, the permanent magnet has a substantially cylindrical shape as a whole and is rotatable. Has a magnetic force of 14000 gauss or more.
According to a fifth aspect of the present invention, in the magnetic force sorting apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the permanent magnet includes a plurality of ring-shaped permanent magnets, and the plurality of ring-shaped permanent magnets. Is characterized in that adjacent magnetic poles are arranged in series so as to be opposite to each other, and a soft iron yoke is interposed between the plurality of ring-shaped permanent magnets.
[0013]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the magnetic force sorting apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the permanent magnet is disposed in the rotating cylinder in a longitudinal direction of the rotating cylinder. It is characterized by further comprising permanent magnet moving means for moving in a crossing direction.
As described above, according to the magnetic force sorting device of the present invention, a hollow rotary cylinder and a permanent magnet disposed in the hollow portion of the rotary cylinder are provided, and by these, a weak magnetic Foreign substances such as body are separated.
[0014]
For this reason, in the magnetic force sorting apparatus of the present invention, since a conveyor belt is not used unlike the conventional apparatus, the number of regular inspections can be reduced and the time of continuous operation can be extended.
Further, in the magnetic force sorting apparatus of the present invention, the permanent magnet is arranged in the hollow portion of the rotary cylinder, so that both can be physically separated. For this reason, the cleaning work of the rotary cylinder can be easily performed at the time of the periodic inspection, and even when the sorted material is a powder, the cleaning work is facilitated and the maintainability is improved. be able to.
[0015]
In order to achieve the second object of the present invention, each of the inventions according to
That is, according to a seventh aspect of the present invention, there is provided the magnetic force sorting device according to any one of the first to sixth aspects, and the magnetic force sorting device is disposed upstream of the magnetic force sorting device, and sorts the sorted material by wind power. And a wind separation device.
[0016]
In such a sorting system of the present invention, in addition to a magnetic force sorting device, a wind force sorting device is provided, so that even for a sorted material that requires wind force sorting, a weak magnetic material mixed into the sorted material after the sorting. Foreign matter can be separated. For this reason, the selection target can be expanded and a selection system with added value can be provided.
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the magnetic separation apparatus according to any one of the first to sixth aspects, and the magnetic separation apparatus is disposed downstream of the magnetic separation apparatus, and the magnetic material is removed by the magnetic separation apparatus. A metal detector for detecting a non-magnetic metal contained in the sorted product, and a non-magnetic metal separation device for separating the non-magnetic metal when the metal detector detects the non-magnetic metal. It is characterized by the following.
[0017]
In such a sorting system of the present invention, in addition to the magnetic force sorting device, the metal detector and the non-magnetic metal separating device are provided, so that the magnetic material is removed from the sorted material by the magnetic force sorting device. Non-magnetic metals can be further removed. For this reason, the selection target can be expanded and a selection system with added value can be provided.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a magnetic separator according to any one of the first to sixth aspects, and a wind separator disposed upstream of the magnetic separator to sort the sorted objects by wind power. A metal detector that is disposed downstream of the magnetic separation device and detects a non-magnetic metal contained in the sorted material from which the magnetic material has been removed by the magnetic separation device; and And a non-magnetic metal separation device that separates the non-magnetic metal when the metal is detected.
[0018]
In such a sorting system of the present invention, a wind force sorting device, a metal detector, and a non-magnetic metal separating device are provided in addition to the magnetic force sorting device. Therefore, prior to the selection by the magnetic separation device, light foreign substances such as hair, vinyl pieces, and string pieces can be removed by wind power, and non-magnetic metals that cannot be removed by the magnetic separation device can be separated by the non-magnetic metal separation device. For this reason, the selection target can be expanded and a selection system with added value can be provided.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
A schematic configuration of an embodiment of a magnetic force sorting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the magnetic separation device of this embodiment includes a
[0020]
A
More specifically, the
[0021]
The fixed quantity supply mechanism 4 is composed of a pair of rotatable fixed
The
[0022]
The whole
[0023]
Here, as described later, the
The openings at both ends of the
[0024]
The
[0025]
Since the sorted material supplied from the fixed quantity supply mechanism 4 onto the
It is preferable to provide a transparent window (not shown) in a part of the sorting case 9 so that the inside state can be observed during the operation. In addition, the sorting case 9 is in a sealed state during the operation, but at the time of inspection work or cleaning work, a portion where the work is necessary can be easily removed so that the work becomes easy. ing.
[0026]
Next, the operation of the embodiment of the magnetic force sorting device having such a configuration will be described with reference to FIGS.
Sorted products to be sorted in this embodiment include dried vegetables such as sesame, grains such as rice and flour, dried marine products such as small cut seaweed, pepper, konjac flour, flour, salt, rice flour and the like. Powders, pellets, beads, powdery plastics, and the like, and as foreign matter to be sorted (separated) in the sorted materials, ferromagnetic substances such as fine iron and fragments of stainless steel (fragments such as SUS304) ) Or a non-magnetic metal such as fine aluminum or copper may be mixed or kneaded.
[0027]
In addition, as the above-mentioned weak magnetic material, besides the above-mentioned stainless steel fragments, pebbles and mud containing iron oxide, insect droppings, rat droppings, and the like can be given.
Furthermore, in addition to the case where the above-mentioned foreign matter is mixed in the above-mentioned sorted materials, the above-mentioned foreign matter may be attached to a non-defective product which is not a foreign matter. In the embodiment, the one to which the foreign matter adheres can be separated and can be selected.
[0028]
Now, assuming that such a sorted material is stored in the
The sorted material is continuously supplied by the constant-
[0029]
When the sorted material reaches the discharge end, the sorted material is thrown out of the
At this time, for example, when the selected material is a non-magnetic material and is a non-defective item, the non-defective item includes a rotation by the
[0030]
On the other hand, when the selected material is a magnetic material such as a weak magnetic material or a ferromagnetic material (defective product), the foreign matter is included in the same direction as the
[0031]
Here, in the case where the foreign matter is a weak magnetic material such as stainless shards, pebbles or mud containing iron oxide, insect droppings, rat droppings, etc., there is no possibility that the foreign matter will adhere to the
[0032]
The
In addition, the position of the
Next, a specific configuration of the magnetic force sorting device of this embodiment will be described with reference to FIG.
[0033]
The
The fixed
[0034]
As shown in FIG. 3, the left and right sides of the lower surface of the
In order to rotate the
[0035]
The
Therefore, according to such a configuration, the rotating force of the
[0036]
Here, a specific example of the configuration of the
The
[0037]
The elevating
[0038]
According to such a configuration, the
The
[0039]
Next, a specific configuration of the
As shown in FIG. 4, the
[0040]
As shown in FIG. 5, the ring-shaped
In this
[0041]
Here, the specific size of the
As described above, the
[0042]
Next, an embodiment of a sorting system of the present invention to which the magnetic force sorting apparatus of the embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG.
In the magnetic force sorting apparatus using magnetic force as shown in FIG. 1, foreign matter such as a magnetic material mixed into a sorted material can be separated, but light foreign materials such as hair, vinyl pieces, and string pieces other than the magnetic material can be used. In addition, it is impossible to separate foreign substances such as non-magnetic metals, or to equalize the size of sorted objects.
[0043]
Therefore, in order to solve such inconveniences, as shown in FIG. 6, a magnetic
[0044]
This sorting system is suitable for dry foods such as dried vegetables, dried hijiki and sesame containing foreign substances such as metals, stones and mud.
The
[0045]
The
[0046]
On the discharge side of the upper
The mesh size of the
[0047]
According to the
As shown in FIG. 6, the wind
[0048]
The
[0049]
The
[0050]
According to the
[0051]
The
The
[0052]
The
That is, when the sorted object including the non-ferrous metal passes through the through-
[0053]
On the other hand, when a sorted object not containing a non-ferrous metal passes through the through
The non-magnetic
[0054]
The non-magnetic
[0055]
In the non-magnetic
On the other hand, when the control device does not receive the detection signal of the nonferrous metal from the
[0056]
Here, as described above, since the magnetic material including the weak magnetic material is removed by the magnetic
Therefore, the sensitivity of the
[0057]
That is, a smaller foreign substance can be removed by combining the
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the magnetic separation apparatus of the present invention, since the conveyor belt is not used unlike the related art, the number of regular inspections can be reduced and the time of continuous operation can be lengthened.
Further, with the magnetic force sorting apparatus of the present invention, the cleaning work of the rotating cylinder can be easily performed at the time of periodic inspection, and even when the sorted material is a powder, the cleaning work is facilitated. As a result, the maintainability can be improved.
According to the sorting system of the present invention, even in the case of a sorted product that requires wind sorting, it is possible to separate the weak magnetic foreign matter mixed in the sorted product after the sorting, so that the sorting target can be expanded, and the sorting object can be expanded. A high value-added sorting system can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of an embodiment of a magnetic force sorting apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the embodiment.
FIG. 3 is a side view showing a detailed configuration of the embodiment.
FIG. 4 is a side view showing an example of a permanent magnet.
FIG. 5 is a perspective view illustrating the arrangement of a ring-shaped permanent magnet and the direction of a magnetic field thereof.
FIG. 6 is a side view showing an embodiment of the sorting system of the present invention.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an oscillation coil and a reception coil arranged in a through path of a metal detector.
[Explanation of symbols]
1 Hopper
2, 3 fixed feed roller
4 Quantitative supply mechanism (quantitative supply means)
5 rotating cylinder
6 permanent magnet
7 Separation adjustment plate
8 Fall prevention plate
9 Case for sorting
16, 17 slide frame
18 Elevating frame
62 ring-shaped permanent magnet
63 Soft iron yoke
71 Magnetic sorting device
72 Shape sorter
73 Wind separator
110 Metal Detector
120 Non-magnetic metal separator
Claims (9)
この回転筒の中空部内に長さ方向に向けて配置され、その長さ方向に所定の磁界を生成する永久磁石とを備え、
前記回転筒は、回転筒の表面に前記選別物が供給されると、回転によって搬送させたのち放出させるようになっており、
前記永久磁石は、前記選別物が放出される際にその選別物に対して磁力を付与するようになっていることを特徴とする磁力選別装置。A rotatable hollow rotary cylinder that receives at the surface a sorted material mixed with at least foreign matter composed of a weak magnetic material,
A permanent magnet that is disposed in the hollow portion of the rotating cylinder in the length direction and generates a predetermined magnetic field in the length direction,
The rotating cylinder, when the sorted material is supplied to the surface of the rotating cylinder, is configured to be transported by rotation and then discharged.
The magnetic force sorting device, wherein the permanent magnet applies a magnetic force to the sorted material when the sorted material is released.
この磁力選別装置の上流側に配置され、前記選別物を風力によって選別する風力選別装置と、
を備えたことを特徴とする選別システム。A magnetic force sorting device according to any one of claims 1 to 6,
A wind separation device arranged upstream of the magnetic force separation device, for separating the sorted material by wind power;
A sorting system comprising:
この磁力選別装置の下流側に配置され、前記磁力選別装置で磁性体が除去された選別物中に含まれる非磁性金属を検出する金属探知器と、
この金属探知器が前記非磁性金属を検出したときにその非磁性金属を分離する非磁性金属分離装置と、
を備えたことを特徴とする選別システム。A magnetic force sorting device according to any one of claims 1 to 6,
A metal detector arranged downstream of the magnetic force sorting device and detecting non-magnetic metal contained in the sorted material from which the magnetic material has been removed by the magnetic force sorting device,
A non-magnetic metal separation device that separates the non-magnetic metal when the metal detector detects the non-magnetic metal,
A sorting system comprising:
この磁力選別装置の上流側に配置され、前記選別物を風力によって選別する風力選別装置と、
この磁力選別装置の下流側に配置され、前記磁力選別装置で磁性体が除去された選別物中に含まれる非磁性金属を検出する金属探知器と、
この金属探知器が前記非磁性金属を検出したときにその非磁性金属を分離する非磁性金属分離装置と、
を備えたことを特徴とする選別システム。A magnetic force sorting device according to any one of claims 1 to 6,
A wind separation device arranged upstream of the magnetic force separation device, for separating the sorted material by wind power;
A metal detector arranged downstream of the magnetic force sorting device and detecting non-magnetic metal contained in the sorted material from which the magnetic material has been removed by the magnetic force sorting device,
A non-magnetic metal separation device that separates the non-magnetic metal when the metal detector detects the non-magnetic metal,
A sorting system comprising:
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