JP2016147253A - Powder supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粉体を所定量に計量して供給する粉体供給装置に関する。 The present invention relates to a powder supply apparatus that measures and supplies powder to a predetermined amount.
粉体を所定量に計量して定量供給する方法としては、電子天秤、ロードセルと言った重量センサを用いて重量計量して供給する方法、容器内側等の容積空間に粉体を充填して容積計量して供給する方法、回転テーブル上に堆積させた粉体を回転テーブルを回転させつつ掻き落として供給する方法、粉体をスクリューから押し出して供給する方法等がある。
しかしながら、重量センサを用いた重量計量は、計量値の揺れやバラツキが生じやすく、計量精度を担保するための計量値処理に時間が掛かる。このため、例えば、計量の短時間での繰り返し実施(例えば秒単位の繰り返し計量)には適用困難である。
粉体を容積空間に単純に投入、充填する容積計量は、容積空間内の粉体の充填密度にバラツキが生じることがあり、重量換算ではバラツキが大きいケースがある。
回転テーブル上の粉体を掻き落として定量供給する方法、粉体をスクリューから押し出して定量供給する方法は、重量センサを用いた重量計量や容積計量に比べてサイズが大きい装置を必要とし、装置の設置には充分な設置スペースの確保が必要であり、設置場所に制約があった。
As a method for measuring and supplying a fixed amount of powder, a method of weighing and supplying using an electronic balance, a weight sensor such as a load cell, or filling a volume space such as the inside of a container with powder There are a method of supplying by weighing, a method of supplying powder accumulated on the rotary table by scraping it while rotating the rotary table, a method of supplying powder by extruding it from a screw, and the like.
However, weight weighing using a weight sensor is likely to cause fluctuations and variations in measurement values, and it takes time to process the measurement values to ensure measurement accuracy. For this reason, for example, it is difficult to apply the measurement to repeated measurement in a short time (for example, repeated measurement in units of seconds).
In the volumetric measurement in which powder is simply charged and filled in the volume space, there may be variations in the packing density of the powder in the volume space, and there are cases where the variation is large in terms of weight.
The method of supplying powder by scraping the powder on the rotary table and the method of supplying powder by pushing the powder out of the screw require a device that is larger than the weight measurement or volume measurement using a weight sensor. It was necessary to secure a sufficient installation space for the installation, and there were restrictions on the installation location.
また、例えば特許文献1のように、上下に開口端を有する粉体供給管にその上下を遮断する状態に棒状体が軸回転自在に設けられ、粉体供給管の上端開口から投入された粉体を棒状体の回転によって棒状体側周面に穿設された凹所状の計量容積空間の容積に対応する量だけ粉体供給管の下端開口から供給する装置(以下、棒回転計量供給装置とも言う)も提案されている。この棒回転計量供給装置は、棒状体の計量容積空間を上向き(開口部が上側)にした状態で、計量容積空間に粉体供給管の上端開口から投入した粉体を充填した後、棒状体を回転して計量容積空間を下向き(開口部が下側)にし、計量容積空間内の粉体を粉体供給管の下端開口から落下させることで、計量容積空間の容積に対応する量の粉体を粉体供給管下端開口から供給する。棒回転計量供給装置は、計量容積空間が形成された棒状体の回転のみで所定量の粉体を供給できるものであり、重量センサを用いた重量計量に比べて計量及び供給の所要時間の短縮が可能である。また、棒回転計量供給装置は、回転テーブルや粉体押し出し用のスクリューを用いる装置に比べて小型に形成可能であり設置スペースも小さくて済む。
また、棒回転計量供給装置は、例えば特許文献1のように、粉体供給管及び棒状体に振動を与える振動発生装置を有しているものが提案されている。特許文献1の棒回転計量供給装置は、振動発生装置によって粉体供給管及び棒状体を加振しながら、粉体供給管内に粉体供給管上端開口から粉体を投入することで、粉体を棒状体の計量容積空間内に均等の密度で充填できる。
Further, as in
Further, as a rod rotation metering supply device, for example, as disclosed in
しかしながら、本発明者は、上述の棒回転計量供給装置において、計量容積空間への粉体充填後に棒状体を回転させ計量容積空間を上向きから下向きにしても、計量容積空間内の粉体がケーキングによって計量容積空間から落下しないケースが存在し、それが粉体供給管下端開口からの粉体の供給量のバラツキの原因になることを把握した。 However, the present inventor, in the above-described rod rotation metering and supply apparatus, the powder in the metering volume space is caked even if the rod-shaped body is rotated after the powder is filled into the metering volume space and the metering volume space is directed downward. As a result, it was found that there was a case where the powder did not fall from the measuring volume space, which caused variations in the amount of powder supplied from the lower end opening of the powder supply pipe.
本発明は、前記課題に鑑みて、棒状体の計量凹部への粉体充填後に、棒状体の回転によって計量凹部を上向きから下向きにしたときに、計量凹部内の粉体を確実に計量凹部から落下させることができる粉体供給装置の提供を目的としている。 In view of the above-mentioned problems, the present invention ensures that the powder in the measurement recess is reliably removed from the measurement recess when the measurement recess is turned from the upward direction to the downward direction by rotating the rod-shaped body after filling the powder into the measurement recess of the rod-shaped body. It aims at providing the powder supply apparatus which can be dropped.
上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
第1の発明は、上下に開口端を有する粉体供給筒と、前記粉体供給筒にその上下を遮断する状態に設けられた棒状体と、前記棒状体を軸回転させる回転機構とを有し、
前記棒状体には、その前記粉体供給筒外側に位置する部分に開口するエア入り口から前記棒状体の側周面から窪んで形成された計量凹部の底面に開口するエア出口にわたって延在するエア通路が形成され、前記計量凹部は前記棒状体の前記粉体供給筒内に位置する部分に形成されていることを特徴とする粉体供給装置を提供する。
第2の発明は、前記粉体供給筒の上端部内側に挿入された攪拌翼部材を原動機の駆動力によって回転させて前記粉体供給筒の上端部内の粉体を攪拌する粉体攪拌機構をさらに有することを特徴とする第1の発明の粉体供給装置を提供する。
第3の発明は、前記棒状体の前記計量凹部は、前記棒状体側周面に沿う方向において前記計量凹部中央部から離隔するに従い前記棒状体側周面からの深さが浅くなる形状に形成されていることを特徴とする第1又は2の発明の粉体供給装置を提供する。
第4の発明は、前記エア通路の前記エア入り口に接続され前記エア通路にエアを圧送するエア圧送装置をさらに有し、前記棒状体の回転によって前記計量凹部が上向きの状態から下向きになったときに自動で前記エア圧送装置から前記エア通路へエアを圧送することを特徴とする第1〜3のいずれか1つの発明の粉体供給装置を提供する。
第5の発明は、前記粉体供給筒はその上端部を構成するホッパ部と前記ホッパ部の下端から下方へ延在する管部とを有し、前記棒状体はその上端を前記ホッパ部内側面の下端に位置合わせして設けられていることを特徴とする第1〜4のいずれか1つの発明の粉体供給装置を提供する。
第6の発明は、前記粉体供給筒の側面に取り付けられて、前記粉体供給筒及び前記棒状体のうち少なくとも前記粉体供給筒を振動させる加振器をさらに有することを特徴とする第1〜5のいずれか1つの発明の粉体供給装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following configuration.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a powder supply cylinder having upper and lower open ends, a rod-shaped body provided in the powder supply cylinder in a state of blocking the upper and lower sides, and a rotation mechanism for rotating the rod-shaped body. And
The rod-shaped body includes an air extending from an air inlet opening at a portion located outside the powder supply cylinder to an air outlet opening at a bottom surface of a measurement recess formed by depression from a side peripheral surface of the rod-shaped body. A powder supply apparatus is provided in which a passage is formed and the measuring recess is formed in a portion of the rod-shaped body located in the powder supply cylinder.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a powder agitation mechanism for agitating the powder in the upper end portion of the powder supply cylinder by rotating a stirring blade member inserted inside the upper end portion of the powder supply cylinder by a driving force of a prime mover. Furthermore, the powder supply apparatus of 1st invention characterized by having is provided.
According to a third aspect of the present invention, the measuring recess of the rod-shaped body is formed in a shape in which the depth from the rod-shaped body side peripheral surface becomes shallower as the distance from the central portion of the measuring recess in the direction along the rod-shaped body side peripheral surface. A powder supply apparatus according to the first or second invention is provided.
The fourth invention further includes an air pumping device connected to the air inlet of the air passage and pumping air into the air passage, and the measuring concave portion is turned downward from the upward state by the rotation of the rod-shaped body. There is provided a powder supply apparatus according to any one of the first to third aspects, characterized in that air is automatically pumped from the air pumping apparatus to the air passage.
According to a fifth aspect of the present invention, the powder supply cylinder has a hopper portion constituting an upper end portion thereof and a tube portion extending downward from a lower end of the hopper portion, and the rod-like body has an upper end thereof disposed on the inner surface of the hopper portion. The powder supply device according to any one of the first to fourth aspects is provided, wherein the powder supply device is provided in alignment with the lower end of the first to fourth inventions.
The sixth invention is characterized by further comprising a vibrator attached to a side surface of the powder supply cylinder and vibrating at least the powder supply cylinder among the powder supply cylinder and the rod-shaped body. The powder supply apparatus according to any one of 1 to 5 is provided.
本発明によれば、棒状体の計量凹部への粉体充填後に棒状体の回転によって計量凹部を上向きから下向きにしたときに、棒状体のエア通路にそのエア入り口からエアを圧送することで、計量凹部内の粉体を計量凹部から確実に落下させることができる。 According to the present invention, when the measuring concave portion is turned from the upward to the downward direction by rotating the rod-shaped body after filling the powder into the measuring concave portion of the rod-shaped body, air is pumped from the air inlet to the air passage of the rod-shaped body, The powder in the measurement recess can be reliably dropped from the measurement recess.
以下、本発明の1実施形態の粉体供給装置について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、この実施形態の粉体供給装置10は、上下に開口端を有する粉体供給筒20と、粉体供給筒20にその上下を遮断する状態に設けられた棒状体30と、棒状体30を軸回転させる回転機構40と、粉体供給筒20上端部内の粉体1を攪拌する粉体攪拌機構50と、粉体供給筒20側面に取り付けられた加振器60と、棒状体30のエア通路31にエアを圧送するためのエア圧送装置70とを有する。
Hereinafter, a powder supply apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a
粉体供給筒20は、その上端部を構成するホッパ部21と、ホッパ部21下端から下方へ延在する管部22とを有する。
粉体供給筒20のホッパ部21は、その上端開口部から下方へ行くにしたがって先細りのテーパ状の内側空間を有する。
粉体供給筒20は、仮に棒状体30が抜き去られた状態において、ホッパ部21及び管部22の内側を貫通する内側空間を有する筒体である。
The
The
The
棒状体30は円柱状の計量軸部32を有する。棒状体30の計量軸部32は、その軸線方向両端部を、粉体供給筒20の管部22のその中心軸線を介して両側に形成された軸挿通孔23に挿入して、粉体供給筒20にその上下を遮断する状態に設けられている。
管部22両側の軸挿通孔23は、管部22の中心軸線に直交する軸線を以て管部22肉厚を貫通する断面円形の孔である。管部22両側の軸挿通孔23は互いに同軸に形成されている。棒状体30は、計量軸部32が挿入された管部22両側の軸挿通孔23内面によって、軸挿通孔23中心軸線に同軸の回転軸線を以て粉体供給筒20に軸回転自在に支持されている。
The rod-
The
棒状体30は、計量軸部32の軸方向片端側に計量軸部32と同軸に固定されたギア33を有する。棒状体30のギア33(以下、棒状体ギア、とも言う)には、回転機構40のギア41(以下、機構出力ギア、とも言う)が噛み合わされている。回転機構40は機構出力ギア41を回転駆動する原動機42を有する。原動機42の回転駆動力はギア41、33を介して棒状体30に伝達される。棒状体30は原動機42の回転駆動力によって、粉体供給筒20に支持された状態のまま軸挿通孔23中心軸線に同軸の回転軸線を以て軸回転される。
The rod-
回転機構40の原動機42は電動モータ、流体圧モータ等のモータを好適に採用できる。図1に例示した原動機42はモータである。
また、図示例の回転機構40の機構出力ギア41は、具体的には、モータ42の出力軸42aにその同軸に固定して設けられている。但し、回転機構としては、機構出力ギア41がモータ42の出力軸42aに固定されている構成に限定されず、例えば、モータ42と機構出力ギア41との間に、モータ42の回転駆動力を出力ギア41に伝達するギア(中継ギア)や減速機等の駆動力伝達部材が設けられた構成も採用可能である。
また、粉体供給装置は、モータ42の出力軸を棒状体30に直結(棒状体30に同軸に直結)して、棒状体30をモータ42によって直接回転駆動する構成も採用可能である。この場合は、出力軸を含むモータ42自体が回転機構として機能する。
As the
Further, the
In addition, the powder supply apparatus may employ a configuration in which the output shaft of the
棒状体30の計量軸部32には、その側周面から窪む計量凹部34が形成されている。計量凹部34は、計量軸部32の粉体供給筒20内側に位置する部分(以下、筒内配置部、とも言う)に形成されている。
図1において、計量凹部34は、計量軸部32の軸線方向中央部に形成されている。
The measuring
In FIG. 1, the measurement
図1に例示した棒状体30の計量凹部34の計量軸部32側周面に開口する開口部は計量軸部32側周面に円形に形成されている。但し、計量凹部34の計量軸部32側周面に開口する開口部は円形に限定されず、例えば、四角形、六角形等の多角形や、楕円形であっても良い。
The opening part opened to the
また、図1に例示した計量凹部34は、計量軸部32側周面に沿う方向において計量凹部32中央部から離隔するに従い計量軸部32側周面からの深さが浅くなる形状に形成されている。
なお、計量凹部34の「計量軸部32側周面からの深さ」は、計量軸部32側周面に開口する計量凹部34開口部における計量軸部32側周面仮想延長と計量凹部34内面との間の、計量軸部32側周面仮想延長に垂直の方向での離隔距離を指す。
計量凹部34の計量軸部32側周面からの深さは、最も深い所で、計量軸部32外径の半分よりも小さい。
Further, the measuring
The “depth from the circumferential surface of the
The depth of the measurement
図1に例示した棒状体30の計量軸部32の側周面は、計量軸部32軸線方向全長にわたって、計量軸部32中心軸線を中心に一定径で湾曲延在する円筒面状である。
粉体供給筒20の管部22は、棒状体30を介して計量軸部32中心軸線及び管部22中心軸線に垂直の両側位置に、棒状体30の軸回転時に計量軸部32側周面が摺動する摺接部を有する。管部22両側の摺接部は、棒状体30の軸回転時に計量軸部32側周面が摺動する管部22内面である。管部22両側の摺接部は、計量軸部32の管部22内に位置する部分の側周面にその計量軸部32軸線方向全長にわたって当接可能に形成されている。
管部22両側の摺接部は、計量軸部32外径(計量軸部32側周面の径)と一致する離隔距離を以て互いに離隔させて互いに平行に形成されている。摺接部は計量軸部32側周面に線接触又は面接触可能である。
粉体供給装置10の粉体供給筒20の内側空間は、計量軸部32の筒内配置部を介して上下両側間が、計量軸部32の計量凹部34以外の部分によって遮断された状態となっている。
The side peripheral surface of the measuring
The
The sliding contact portions on both sides of the
The inner space of the
なお、棒状体30は、粉体供給筒20の管部22両側の軸挿通孔23に挿入される軸線方向寸法の計量軸部32を有する構成のもの(以下、計量軸部挿通形棒状体、とも言う)に限定されない。棒状体としては、例えば、全体が管部22内に配置される軸線方向寸法の計量軸部の軸線方向両側に、計量軸部に比べて径小の回転軸部を計量軸部に同軸に有する構成のもの(以下、両側回転軸棒状体、とも言う)も採用可能である。両側回転軸棒状体は、両側の回転軸部を管部22両側の軸挿通孔23に挿入して、粉体供給筒20に、管部22両側の軸挿通孔23の中心軸線に一致させた中心軸線(計量軸部中心軸線に一致)を中心に軸回転自在に設けられる。
The rod-shaped
両側回転軸棒状体を採用する場合、粉体供給筒20の管部22は、計量軸部の軸線方向両側の回転軸部外径に軸挿通孔23内径を揃えた構成とする。また、管部22は、その計量軸部を収納する部分の内側の周方向全周(但し軸挿通孔23を除く)に、棒状体30の軸回転時に計量軸部に摺接する摺接部を有する構成とする。管部22の摺接部は、計量軸部の回転(軸回転)時に計量軸部の軸方向両側の端面及び計量軸部径方向両側の側周面が摺接可能に形成される。管部22内側空間の計量軸部を収納する部分は角孔状に形成される。両側回転軸棒状体は、粉体供給筒20にその内側空間を計量軸部の計量凹部34以外の部分によって上下に遮断した状態に設けられる。
When a double-sided rotating shaft rod-like body is employed, the
図1に示す粉体攪拌機構50は、粉体供給筒20上端部のホッパ部21内側に挿入された攪拌翼部材51と、この攪拌翼部材51を回転駆動する原動機52とを有する。図1に例示した原動機52はモータ(電動モータあるいは流体圧モータ)である。以下、モータを符号52を付して説明する場合がある。
A
攪拌翼部材51は、棒状の軸部53と、軸部53の軸線方向片端から突出する複数の翼片部54とを有する。図1に例示した攪拌翼部材51の翼片部54は、軸部53の軸線方向片端から軸部53中心軸線に対する垂直方向に延在する張出部54aと、この張出部54aの先端から軸部53軸線方向に沿う向きで延出する攪拌片54bとを有する。攪拌片54bは、軸部53軸線方向において、張出部54aを介して軸部53とは反対側に設けられている。各翼片部54の攪拌片54b先端は、軸部53中心軸線に垂直の方向において軸部53から離隔した位置に配置されている。
The
攪拌翼部材51は、上下方向に延在する向きとした軸部53の翼片部54とは反対側の端部を、連結部材55を介してモータ52の出力軸52aに出力軸52aと同軸に連結して設けられている。翼片部54先端(攪拌片54b先端)は、連結部材55を介してモータ52の出力軸52aに連結された軸部53の下方に位置する。モータ52の出力軸52aには、上下方向に延在する向きとした軸部53の上端部が連結部材55を介して連結される。攪拌翼部材51は、原動機52(図示例ではモータ)の駆動力によって出力軸52aと一体的に回転される。
The agitating
攪拌翼部材51は、少なくとも全ての翼片部54をホッパ部21内側に挿入して設けられる。図1に示すように攪拌翼部材51はその全体をホッパ部21内側に配置しても良い。但し、攪拌翼部材51の粉体供給筒20に対する配置位置は、攪拌翼部材51の回転を可能にするべく、攪拌翼部材51の回転に伴う翼片部54のホッパ部21との衝突を回避できる位置に設定される。
原動機52の駆動力によって回転された攪拌翼部材51は、ホッパ部21内にて回転する翼片部54によってホッパ部21内の粉体1を攪拌して、粉体1のケーキングを防ぐ。 翼片部54の回転によってホッパ部21内の粉体1を攪拌する粉体攪拌機構50の動作を、以下、粉体攪拌動作とも言う。
The
The
図1に示す粉体供給装置10において、加振器60は具体的には粉体供給筒20のホッパ部21側面(外側面)に取り付けられている。
粉体供給装置10は、棒状体30の軸回り方向の向きを計量凹部34が棒状体30上部に位置する向きとし、この状態にてホッパ部21内の粉体1を計量凹部34に入り込ませて計量凹部34に充填する(図2参照)。粉体供給装置10は、次いで、図3〜図6に示すように、回転機構40の駆動によって棒状体30を回転させて、棒状体30を計量凹部34が棒状体30下部に位置する向きとし、計量凹部34内の粉体1を粉体供給筒20の管部22の棒状体30を介してホッパ部21とは反対の側(以下、出口側、とも言う)へ落下させ、粉体1を管部22下端(開口端)から機器等へ供給する。
加振器60は、ホッパ部21及び棒状体30のうち少なくともホッパ部21を振動させて、ホッパ部21から棒状体30の計量凹部34への粉体1の入り込み、充填を円滑にする。
In the
In the
The
図1に示す粉体供給装置10の棒状体30は、その計量軸部32の軸線方向の両端からそれぞれ粉体供給筒20外側に突出された突出端部351、352を有する。突出端部351、352は、計量軸部32と同軸の軸状に形成されている。
以下、符号351の突出端部を第1突出端部、符号352の突出端部を第2突出端部とも言う。
なお、棒状体ギア33は、第2突出端部352に固定して、粉体供給筒20外側に設けられている。
The rod-shaped
Hereinafter, the protruding end portion denoted by
The rod-shaped
図1に示す棒状体30の第1突出端部351は、具体的には、計量軸部32よりも径小に形成され計量軸部32軸線方向の端から突出する突軸状の首部35aと、この首部35aの計量軸部32とは反対の側に首部35aよりも径大に形成された端部大径部35bとを有する。首部35a及び端部大径部35bは、それぞれ計量軸部32と同軸に形成されている。
Specifically, the first projecting
棒状体30のエア通路31は、棒状体30内部にその軸線方向中央部から第1突出端部351側へ延在形成され第1突出端部351突端に開口する主通路31aと、この主通路31aの計量軸部32軸線方向中央部に位置する部分から該部分における主通路31a中心軸線に対する交差方向に延在する副通路31bとを有する。
副通路31bは、その延在方向の一端を主通路31aに連通させ、延在方向他端を計量凹部34に連通させて形成されている。副通路31bの延在方向他端は計量凹部34の底部内面に開口している。計量凹部34底部内面に開口する副通路31b延在方向他端を、以下、エア通路出口(エア出口)とも言う。
The
The sub-passage 31 b is formed by communicating one end in the extending direction with the
図1に示す棒状体30のエア通路31の主通路31aは、第1突出端部351突端から計量軸部32軸線方向中央部まで、棒状体30にその軸線方向に沿って延在形成されている。主通路31aの第1突出端部351突端側の端部は、計量軸部32に同軸に形成されている。
図1に例示した主通路31aは、その全体が、棒状体30の回転軸線(計量軸部32の中心軸線)と同軸に延在形成されている。また、この主通路31aの計量軸部32内に位置する部分は、その延在方向(計量軸部32中心軸線に沿う方向)全長にわたって一定断面を以て延在形成されている。
図1に例示するエア通路31の副通路31bは、主通路31aの計量軸部32内に位置する部分に比べて小さい断面でその軸線方向に延在する孔状に形成されている。
The
The entire
The sub-passage 31b of the
エア通路31出口(副通路31bの計量凹部34底部内面に開口する開口部)は、ホッパ部21から計量凹部34へ投入された粉体1のブリッジ等によって計量凹部34内の粉体1の入り込みが殆ど(あるいは全く)生じない狭いサイズに形成されている。副通路31bは、実質的に、計量凹部34の容積による粉体1計量に影響を与えない。
The outlet of the air passage 31 (the opening that opens in the bottom inner surface of the
エア通路31には、その主流路31aの棒状体第1突出端部351側の端(エア入り口。以下、エア通路入り口とも言う)に接続、連通させた配管71を介して、エア圧送装置70からエアが圧送される。
エア圧送装置70は、配管71を介して、エア通路31(具体的にはエア通路入り口)にエア圧送可能に接続されている。
The
The air
配管71は、その一端を継手72を介してエア圧送装置70に取り付け、他端を回転継手73を介して棒状体第1突出端部351に取り付けて設けられている。回転継手73は、配管71他端を棒状体第1突出端部351に対して、棒状体30回転軸線と同軸に回転自在に取り付け、棒状体30の回転に伴う配管71の捻れを防止する。
One end of the
棒状体30について、計量凹部34が棒状体30上部に位置して上向きに開口する状態(計量凹部34中央部が棒状体30回転軸線上に位置する状態)を、以下、凹部上向き状態とも言う。また、棒状体30について、計量凹部34が棒状体30下部に位置して下向きに開口する状態(計量凹部34中央部が棒状体30回転軸線下に位置する状態)を、以下、凹部下向き状態とも言う。
Regarding the rod-shaped
エア圧送装置70は、凹部上向き状態にて計量凹部34に粉体1を充填した棒状体30を回転させ計量凹部34全体を粉体供給筒20の管部22内側空間の棒状体30を介して出口側に臨ませた状態にて、棒状体30のエア通路31へエアを圧送し、圧送エアをエア通路出口から計量凹部34に噴射させることで、計量凹部34内の粉体1を計量凹部34全体から管部22出口側へ確実に落下させる機能を果たす。
The air
粉体供給装置10は、装置全体の動作を制御する制御部11と、動作スタート指令を出力して制御部に入力する動作指令入力部12とを有する。
図1に示す粉体供給装置10の動作指令入力部12は、作業者の手動操作等によって動作スタート指令を出力して制御部11へ入力する操作盤である。操作盤に符号12を付記する。
なお、制御部11及び動作指令入力部12は、図1のみに図示し、他の図においては図示を省略している。
The
The operation
The control unit 11 and the operation
動作指令入力部12は制御部11に信号線を介して電気的に結線されている。但し、動作指令入力部12は制御部11に動作スタート指令を入力可能な構成であれば良く、例えば、赤外線等の光信号、電波信号などといった無線信号によって動作スタート指令を制御部11に入力する構成も採用可能である。
The operation
動作指令入力部12は、動作スタート指令を出力して制御部11に入力するものであれば良く、操作盤に限定されない。
動作指令入力部12は、例えば、ホッパ部21内の粉体1を検知するセンサ(ホッパ内粉体検知センサ)、ホッパ部21への投入時にホッパ部21入り口(上端部)又はその上方を落下する粉体1を検知するセンサ(投入粉体検知センサ)であっても良い。また、動作指令入力部12は、例えば、ホッパ部21に粉体1を投入する投入装置のホッパ部21へ粉体投入動作を検知するセンサ(以下、投入動作検知センサ)等であっても良い。
The operation
The operation
動作指令入力部12として機能するホッパ内粉体検知センサは、ホッパ21内の粉体1量が、棒状体30の計量凹部34の容積よりも少ない(あるいはホッパ21内に粉体1が存在しない)状態から、計量凹部34容積以上の状態に遷移したことを検知したときに出力する検知信号を、動作スタート指令として制御部11に入力する。
動作指令入力部12として機能する投入粉体検知センサは、ホッパ部21入り口(上端部)又はその上方を落下する粉体1を検知したときに出力する検知信号を、動作スタート指令として制御部11に入力する。
動作指令入力部12として機能する投入動作検知センサは、投入装置のホッパ部21へ粉体投入動作を検知したときに出力する検知信号を、動作スタート指令として制御部11に入力する。
In the hopper powder detection sensor functioning as the operation
The charged powder detection sensor functioning as the operation
The charging operation detection sensor functioning as the operation
なお、投入動作検知センサは、投入装置の動作を制御する制御部(以下、投入装置制御部)自体であっても良い。
投入動作検知センサとして機能する投入装置制御部は、例えば、投入装置のホッパ部21へ粉体投入動作の開始時あるいは終了時に出力した動作スタート指令を制御部11に入力する。
Note that the making operation detection sensor may be a control unit (hereinafter, making device control unit) that controls the operation of the making device.
The charging device control unit that functions as a charging operation detection sensor inputs, for example, an operation start command output at the start or end of the powder charging operation to the
図1は、棒状体30が凹部上向き状態にて静止している状態を示す。粉体供給装置10について、図1に示す状態を、以下、初期状態とも言う。
FIG. 1 shows a state in which the rod-shaped
粉体供給装置10は、初期状態にて動作指令入力部12から動作スタート指令が入力(図1では制御盤12の操作)されると、まず、回転機構40を駆動させて棒状体30を回転させ(図3〜図5参照)、図6に示すように計量凹部34全体が粉体供給筒20の管部22内側空間の出口側に臨む状態(以下、凹部下側状態とも言う)とする第1回転動作を自動で開始する。次いで、粉体供給装置10は、第1回転動作によって回転された棒状体30が凹部下側状態にあるときにエア圧送装置70を駆動して棒状体30のエア通路31にエアを圧送する動作(図6参照。以下、エア圧送動作とも言う)と、凹部下側状態の棒状体30を回転機構40の駆動によって回転させて凹部上向き状態に復帰させる第2回転動作とを自動で行なう。
なお、本明細書では、棒状体30について凹部上向き状態を棒状体30が上向きの状態にあること、凹部下側状態を棒状体30が下向きの状態にあること、として扱う。
When an operation start command is input from the operation
In this specification, regarding the rod-shaped
つまり、粉体供給装置10は、初期状態にて動作指令入力部12から動作スタート指令を入力することで、第1回転動作とエア圧送動作と第2回転動作とで構成される計量供給動作を自動で行なう。
ここでは、まず、粉体供給装置10の一例として、動作指令入力部12から制御部11への動作スタート指令の入力によって、計量供給動作を1回だけ実行する構成を説明する。
That is, the
Here, first, as an example of the
粉体供給装置10は、例えば図2に示すように、初期状態にてホッパ部21に粉体1を投入して、粉体1をホッパ部21から棒状体30の計量凹部34へ落下、充填させた後、動作指令入力部12から動作スタート指令を入力することで、計量供給動作により、棒状体30の計量凹部34の容積に応じた量に計量した粉体1を管部22下端(出口端)から供給できる。
粉体供給装置10は、計量供給動作の第1回転動作により、凹部上向き状態にあった棒状体30が管部22の摺接部に摺動しながら回転して凹部下側状態に到達することで、計量凹部34によってその容積に応じた量の粉体1を安定計量できる。
For example, as shown in FIG. 2, the
In the
また、粉体供給装置10は、図示略の装置電源スイッチをオフからオンに切り換えると、電気回路である制御部11が起動する。粉体供給装置10は、制御部11が起動した状態(装置電源スイッチがオン状態)にて操作盤12からの指令入力によって、粉体攪拌機構50の駆動(粉体攪拌動作)、及び加振器60の駆動によるホッパ部21の振動(加振)を開始する。
粉体攪拌機構50の駆動(粉体攪拌動作)、及び加振器60の駆動によるホッパ部21の振動(加振)を開始させる操作盤12から入力する指令を、以下、攪拌加振開始指令とも言う。操作盤12は、手動操作によって粉体供給装置10(具体的にはその制御部11)に攪拌加振開始指令を入力するための攪拌加振開始指令入力部として機能する(操作盤12が攪拌加振開始指令入力部を兼ねる)。
粉体供給装置10は、操作盤12が攪拌加振開始指令入力部を兼ねる構成に限定されず、操作盤12(動作指令入力部)とは別体の攪拌加振開始指令入力部を有する構成であっても良い。
Further, in the
A command input from the
The
攪拌加振開始指令入力部は、その手動操作によって、粉体攪拌機構50及び加振器60の駆動を停止させる指令(攪拌加振停止指令)の入力も可能である。
粉体供給装置10の粉体攪拌機構50及び加振器60の駆動は、粉体供給装置10(具体的にはその制御部11)に攪拌加振開始指令入力部から攪拌加振開始指令を入力した後、攪拌加振開始指令入力部から攪拌加振停止指令を入力するまで継続し、攪拌加振停止指令を入力したときに停止する。
The stirring / vibration start command input unit can also input a command (stirring / vibration stop command) for stopping the driving of the
The
なお、粉体供給装置10の計量供給動作は、制御部11が起動され粉体供給装置10が初期状態にあるときのみ、動作指令入力部12からの動作スタート指令の入力によって開始される。制御部11が起動されていても粉体供給装置10が初期状態になければ、動作指令入力部12から動作スタート指令を入力しても計量供給動作は開始されない。また、粉体供給装置10の装置電源スイッチがオフであれば、動作指令入力部12から動作スタート指令を入力しても計量供給動作は開始されない。
The metering operation of the
粉体供給装置10の計量供給動作は、攪拌加振開始指令入力部からの攪拌加振開始指令の入力によって粉体攪拌機構50及び加振器60を駆動させた状態(粉体攪拌機構50の粉体攪拌動作、及び加振器60によるホッパ部21の加振を実行中の状態)で、動作指令入力部12から動作スタート指令を入力して開始させる。これにより、粉体供給装置10は、動作指令入力部12から動作スタート指令を入力する前にホッパ部21に投入しておいた粉体1から計量凹部34の容積に応じた量の粉体1を計量、供給する。
The metering operation of the
粉体供給装置10は、動作指令入力部12から動作スタート指令が入力されたときに直ちに計量供給動作を開始する。
但し、粉体供給装置10は、計量供給動作を、動作指令入力部12からの動作スタート指令の入力から予め設定しておいた待機時間(例えば数秒)を経過したときに開始する構成も採用可能である。動作指令入力部12からの動作スタート指令の入力から計量供給動作(第1回転動作)の開始までの待機時間の確保は、加振器60によって加振されたホッパ部21から凹部上向き状態の棒状体30の計量凹部34に満遍なく粉体1を充填することに有効である。
The
However, the
図1に例示した粉体供給装置10の加振器60は、ホッパ部21のみならず棒状体30も加振する。粉体供給装置10は、棒状体30の計量凹部34への粉体1充填を、加振器60によって棒状体40を加振しながら行なう結果、計量凹部34内の粉体1の充填密度を均等化できる。計量凹部34内の粉体1の充填密度を均等化は、計量凹部34容積に応じた量の粉体1計量精度の安定化に有効に寄与する。
The
エア圧送動作は、エア圧送装置70から棒状体30のエア通路31へエアを圧送することで、圧送エアをエア通路出口から計量凹部34へ噴射させ、計量凹部34内の粉体1を計量凹部34から管部22下端(出口端)へ落下させる。エア圧送動作は、凹部下側状態の棒状体30の計量凹部34内の粉体1にケーキングが生じていたとしても、エア通路出口から計量凹部34への圧送エアの噴射によって、計量凹部34内の粉体1を計量凹部34から確実に離脱、落下させる役割を果たす。
In the air pressure feeding operation, air is pumped from the air
エア圧送動作は、第2回転動作により棒状体30の凹部下側状態が解消(計量凹部34の少なくとも一部が粉体供給筒20の管部22内側空間出口側に臨まなくなること)されるまでに完了する。
The air pressure feeding operation is performed until the concave lower side state of the rod-shaped
ここで、図1〜図6に例示した粉体供給装置10の計量供給動作を具体的に説明する。
粉体供給装置10の計量供給動作は、まず、第1回転動作にて凹部上向き状態の棒状体30を凹部下向き状態となるまで回転させる(図3〜図6参照)。
粉体供給装置10の計量供給動作は、第1回転動作の完了後、棒状体30を予め設定した静止時間(以下、下向き静止時間)だけ凹部下側状態(具体的には凹部下向き状態)のまま静止させる。また、計量供給動作は、エア圧送動作を、下向き静止時間の範囲にて実行する。
そして、計量供給動作は、第1回転動作の完了後、下向き静止時間が経過したとき(下向き静止時間の終了直後)に第2回転動作を開始し、第2回転動作によって棒状体30を凹部上向き状態に復帰させる。
エア圧送動作は、第1回転動作と第2回転動作との間に実行される。
粉体供給装置10は、計量供給動作を完了したとき、動作指令入力部12から制御部11への次の動作スタート指令の入力があるまで、初期状態(棒状体30が凹部上向き状態)を保つ。
Here, the metering operation of the
In the metering operation of the
The metering operation of the
The metering operation starts the second rotation operation when the downward stationary time has elapsed after the completion of the first rotational operation (immediately after the downward stationary time ends), and the rod-shaped
The air pressure feeding operation is executed between the first rotation operation and the second rotation operation.
When the
第1回転動作と第2回転動作との間にエア圧送動作を実行する上例の計量供給動作において、第2回転動作における棒状体30の回転方向は、第1回転動作における棒状体30の回転方向と同じである。但し、第2回転動作における棒状体30の回転方向は、第1回転動作における棒状体30の回転方向とは逆の向きであっても良い。
In the example metering operation in which the air pressure feeding operation is performed between the first rotation operation and the second rotation operation, the rotation direction of the rod-shaped
粉体供給装置10の計量供給動作の第1回転動作は、凹部上向き状態の棒状体30を回転機構40の駆動によって回転させて計量凹部34を下方へ変位させ、凹部下側状態とする動作である。第2回転動作は、計量凹部34が第1回転動作による下限位置に到達した棒状体30を回転機構40の駆動によって回転させて計量凹部34を上方へ変位させ、凹部上向き状態に復帰させる動作である。
The first rotation operation of the metering operation of the
計量供給動作は、第1回転動作と第2回転動作との間に、棒状体30を第1回転動作の完了時の状態(凹部下側状態)を保ったまま静止させる下向き静止時間を確保する構成を採用できる。但し、計量供給動作は、第1回転動作と第2回転動作との間に下向き静止時間が存在しない構成も採用可能である。
また、計量供給動作は、例えば、棒状体30を第1回転動作と同方向に回転する第2回転動作を第1回転動作に連続して実行する構成も採用可能である。
The metering operation secures a downward stationary time between the first rotation operation and the second rotation operation, in which the rod-shaped
Further, for example, a configuration in which the second rotation operation for rotating the rod-shaped
棒状体30について、計量凹部34が第1回転動作による下限位置に到達した状態を、以下、第1回転限界状態とも言う。
凹部上向き状態の棒状体30を第1回転動作によって凹部下向き状態とする計量供給動作(例えば、第1回転動作と第2回転動作との間にエア圧送動作を実行する上例の計量供給動作など)において、棒状体30の第1回転限界状態は凹部下向き状態である。
Hereinafter, the state in which the measuring
A metering operation for turning the rod-shaped
計量供給動作のエア圧送動作は、棒状体30が凹部下側状態にあるときであれば、いつ実行しても良い。粉体供給装置10の計量供給動作は、エア圧送動作を、第1回転動作と第2回転動作との間の下向き静止時間に実行する構成に限定されない。
エア圧送動作は、棒状体30が凹部下側状態にあるときであれば、例えば、第1回転動作の途中(第1回転動作によって回転される棒状体30が第1回転限界状態に達する前)に開始しても良く、棒状体30が第2回動作によって回転されているときに開始しても良い。
The air pressure feeding operation of the metering supply operation may be executed at any time as long as the rod-shaped
If the rod-shaped
計量凹部34からの粉体1の落下を確実にする点では、エア圧送動作の実行時間を長くする方が有利である。その点、例えば、下向き静止時間に加えて、第1回転動作及び第2回転動作の一方又は両方においてもエア圧送動作を行なう構成とすることは、下向き静止時間のみにエア圧送動作を行なう構成に比べて、エア圧送動作の実行時間を長く確保することに有利である。また、下向き静止時間に加えて、第1回転動作及び第2回転動作の一方又は両方においてもエア圧送動作を行なう構成は、計量供給動作の所要時間を長くすることなく、エア圧送動作の実行時間を長くできるという利点もある。
In terms of ensuring that the
また、エア圧送動作は、棒状体30が凹部下側状態にあるときであれば、1回に限定されず、複数回行なっても良い。エア圧送動作は、計量凹部34が向きが互いに異なるタイミングで複数回実行しても良い。エア圧送動作を計量凹部34が向きが互いに異なるタイミングで複数回実行することは、計量凹部34からの粉体1の落下を確実にする点で有効に寄与する。
Further, the air pressure feeding operation is not limited to one time as long as the rod-shaped
動作指令入力部12から制御部11への動作スタート指令の入力によって、計量供給動作を1回だけ実行する構成の粉体供給装置10は、計量供給動作を完了したとき、動作指令入力部12から制御部11への次の動作スタート指令の入力があるまで、初期状態(棒状体30が凹部上向き状態)を保つ。粉体供給装置10は、計量供給動作の完了後の初期状態にて動作指令入力部12から動作スタート指令が入力されれば、再び計量供給動作を実行する。
The
粉体供給装置10は、動作指令入力部12から動作スタート指令が入力されたときに計量供給動作を1回だけ実行する構成に限定されない。粉体供給装置10は、例えば、動作指令入力部12から動作スタート指令が入力された後、動作停止指令入力部(図示略)から動作停止指令が入力されるまで、計量供給動作を繰り返し複数回実行(以下、連続計量供給動作、とも言う)する構成も採用可能である。
動作停止指令入力部は、作業者の手動操作によって動作停止指令を出力し制御部11に入力する。動作停止指令入力部は、操作盤12が兼ねていても良く、操作盤とは別体のスイッチ等であっても良い。
The
The operation stop command input unit outputs an operation stop command and inputs it to the control unit 11 by manual operation of the operator. The operation stop command input unit may also serve as the
連続計量供給動作を行なう粉体供給装置10は、動作停止指令入力部から動作停止指令を入力することで、連続計量供給動作を停止させることができる。
連続計量供給動作を行なう粉体供給装置10は、動作停止指令入力部からの動作停止指令の入力によって、棒状体30が凹部上向き状態以外で連続計量供給動作を停止したとき、回転機構40の駆動によって棒状体30を自動で凹部上向き状態とする機能を有する。
The
When the rod-
粉体供給装置10の連続計量供給動作では、計量供給動作の完了後から次の計量供給動作の開始までに、予め設定した時間だけ粉体供給装置10の初期状態を保つ待機時間(以下、再回転待機時間)が確保される。再回転待機時間の確保は、ホッパ部21内の粉体1を計量凹部34へ確実に落下、充填させること、及び粉体1を計量凹部34に満遍なく均等密度で充填すること、に有効である。計量供給動作の完了後の次の計量供給動作は、予め設定しておいた再回転待機時間を経過したときに開始される。
In the continuous metering operation of the
連続計量供給動作を行なう粉体供給装置10は、ホッパ部21への粉体1投入を連続的あるいは断続的に行ないつつ、計量供給動作を繰り返し複数回実行することで、粉体1の計量及び管部22下端(出口端)からの供給を効率良く行える。
The
粉体供給装置10は、エア圧送動作によって、計量凹部34内の粉体1を計量凹部34全体から管部22出口側へ確実に落下させることができる。このため、粉体供給装置10は、管部22下端(出口端)からの計量供給動作毎の粉体1供給量を安定化させることができる。
The
なお、図7(a)、(b)に示すように、棒状体は、計量凹部34底部内面、あるいはエア通路31出口(副通路31bの計量凹部34底部内面に開口する開口部)に、エア圧送装置70からエア通路31へ圧送されてエア通路31出口から噴射される圧送エアを接触させて圧送エアの噴射方向を拡げるエア噴射拡散部材81、82を取り付けた構成も採用可能である。
エア噴射拡散部材81、82は、エア通路31出口から噴射される圧送エアの噴射方向を拡散させるとともに、計量凹部34に投入された粉体1の副通路31bへの入り込みを抑制あるいは阻止する機能を果たす。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the rod-shaped body is formed in the air at the bottom inner surface of the
The air
図7(a)は、計量軸部32の計量凹部34底部内面に副通路31b開口部全体を覆うように延在する網体81(エア噴射拡散部材)を取り付けた棒状体30Aを示す。網体81は、その外周部を、計量軸部32の計量凹部34底部内面に開口するエア通路31出口の口縁部に固定して計量軸部32に取り付けられている。
図7(a)に示す棒状体30Aの計量凹部34底部には、平坦な底面34aを有する凹所(以下、底部凹所)が形成されている。底部凹所の底面34aは、計量凹部34の底部内面として機能する。エア通路31出口は、底部凹所底面34a中央部に開口している。網体81は、全体を底部凹所に収納し、その外周部を、エア通路31出口周囲の底部凹所底面34a(口縁部)に固定して棒状体30Aの計量軸部32に取り付けられている。
網体81は、エア圧送装置70からエア通路31へ圧送されてエア通路31出口から噴射されたエアとの接触によって、該エアの噴射方向を拡げる機能を果たす。
また、網体81は、計量凹部34に投入された粉体1との接触によって、粉体1の副通路31bへの入り込みを、実質的に計量精度に影響しないごく僅かな量に抑制する機能を果たす。
FIG. 7A shows a rod-
A recess having a
The net 81 has a function of expanding the injection direction of the air by contact with the air that is pumped from the
Further, the
また、図7(b)は、計量軸部32の計量凹部34底部内面に開口する副通路31b開口部内に、通気孔82aが複数形成されたエア噴射拡散部材82が固定された棒状体30Bを示す。
副通路31bのエア噴射拡散部材82と主通路31aとの間に存在する部分を、以下、副通路31b主部とも言う。エア拡散用部材82の通気孔82aは、エア噴射拡散部材82を貫通して、エア噴射拡散部材82の副通路31b主部に臨む側及び計量凹部34に臨む側に開口する貫通孔である。また、複数の通気孔82aは、その軸線方向を互いに異ならせて形成されている。
エア噴射拡散部材82は、エア圧送装置70からエア通路31へ圧送されたエアを、互いに異なる向きの通気孔82aによって互いに異なる方向に噴射させ、噴射方向を拡げる役割を果たす。また、エア噴射拡散部材82の通気孔82aは副通路31bに比べて細い(断面積が小さい)。このため、エア噴射拡散部材82は、計量凹部34に投入された粉体1の通気孔82aへの入り込みが生じにくく、粉体1の副通路31bへの入り込みを、実質的に計量精度に影響しないごく僅かな量に抑制あるいは阻止することができる。
FIG. 7B shows a rod-shaped
The portion of the
The air
以上、本発明を最良の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の最良の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
例えば、エア通路31へエアを圧送するエア圧送装置は、配管71を介してエア通路31のエア入り口に接続された構成に限定されず、エア通路31のエア入り口に脱着可能で、エア圧送するときのみエア通路31のエア入り口に接続し、他はエア通路31から切り離されるエア圧送装置も採用可能である。
Although the present invention has been described based on the best mode, the present invention is not limited to the above-described best mode, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, the air pressure feeding device that pressure-feeds air to the
10…粉体供給装置、20…粉体供給筒、21…ホッパ部、22…管部、23…軸挿通孔、31…エア通路、31a…主通路、31b…副通路、30…棒状体、32…計量軸部、34…計量凹部、40…棒状体回転機構、50…粉体攪拌機構、60…加振器、70…エア圧送装置。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記棒状体には、その前記粉体供給筒外側に位置する部分に開口するエア入り口から前記棒状体の側周面から窪んで形成された計量凹部の底面に開口するエア出口にわたって延在するエア通路が形成され、前記計量凹部は前記棒状体の前記粉体供給筒内に位置する部分に形成されていることを特徴とする粉体供給装置。 A powder supply cylinder having upper and lower open ends, a rod-shaped body provided in a state of blocking the upper and lower sides of the powder supply cylinder, and a rotating mechanism for rotating the rod-shaped body,
The rod-shaped body includes an air extending from an air inlet opening at a portion located outside the powder supply cylinder to an air outlet opening at a bottom surface of a measurement recess formed by depression from a side peripheral surface of the rod-shaped body. A powder supply apparatus, characterized in that a passage is formed and the measuring recess is formed in a portion of the rod-shaped body located in the powder supply cylinder.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015026872A JP2016147253A (en) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | Powder supply device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021054310A1 (en) | 2019-09-20 | 2021-03-25 | 日立造船株式会社 | Powder supply apparatus |
-
2015
- 2015-02-13 JP JP2015026872A patent/JP2016147253A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021054310A1 (en) | 2019-09-20 | 2021-03-25 | 日立造船株式会社 | Powder supply apparatus |
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