JP2931867B2

JP2931867B2 - ペレットハンドリング装置及びペレット外観検査装置

Info

Publication number: JP2931867B2
Application number: JP1292027A
Authority: JP
Inventors: 芳隆柳沼; 元秀鴇矢; 直哉斉藤
Original assignee: Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd
Priority date: 1988-11-16
Filing date: 1989-11-09
Publication date: 1999-08-09
Anticipated expiration: 2014-08-09
Also published as: JPH02231598A; FR2638983A1; FR2638983B1; US5019326A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ペレットを所定位置でその軸線まわりに回
転させた後排出するペレットハンドリング装置及びペレ
ット外観検査装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、燃料棒に装填されるペレットは、二酸化ウラ
ン等の核燃料粉末の圧粉体を円柱状に成形し、焼結して
製造される。そして、この種のペレットは、その製造過
程において、その外周及び端面に欠け等の欠陥が生じる
ことがあり、これを検査する必要がある。

ところで、従来、上記ペレットの外観検査は、検査員
が目視によって行っており、かつその検査対象は、欠陥
の生じているペレットを確実に排除して検査の信頼性を
高めるために、焼結後の総てのペレットに及んでいる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述したように、焼結後のペレットを
全数目視検査することは、手間がかかり、極めて能率が
悪い上に、検査員にかかる負担も大きいという問題があ
る。

そこで、画像処理装置等を使用してペレットの外観を
検査する装置が種々提案されているが、これらの装置に
あっては、ペレットを取り扱うペレットハンドリング装
置が大がかりになり、しかも高速搬送及び高速画像取込
みができない等まだまだ十分ではなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、迅速にかつ円滑に、ペレットを所定
位置でその軸線まわりに回転させた後排出することがで
き、高速でペレットを取り扱うことができると共に、ペ
レットの外観を確実に検査することができるペレットハ
ンドリング装置及びペレット外観検査装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の請求項１のペレ
ットハンドリング装置は、円筒型ローラと排出溝付ロー
ラとが並設されて同方向に回転自在に固定支持され、か
つ円筒型ローラと排出溝付ローラとの間にペレットを供
給するペレット供給部が設けられると共に、排出溝付ロ
ーラにペレット排出部が設けられ、円筒型ローラと排出
溝付ローラで挟持されたペレットが軸線まわりに回転さ
せられて、排出溝付ローラの排出溝でペレット排出部に
送り出されるようにしたことを特徴とする。

また本発明の請求項２のペレット外観検査装置は、円
筒型ローラと排出溝付ローラとが並設されて同方向に回
転自在に固定支持され、かつ円筒型ローラと排出溝付ロ
ーラとの間にペレットを供給するペレット供給部が設け
られると共に、上記排出溝付ローラにペレット排出部が
設けられる一方、上記円筒型ローラと排出溝付ローラと
の間に載置されたペレットの外周面を検査する周面検査
部が設けられ、また、上記ペレット排出部に、上記周面
検査部で不良と判定されたペレットを排出させる不良ペ
レット排出部が設けられ、円筒型ローラと排出溝付ロー
ラで挟持されたペレットが軸線まわりに回転させられた
際に上記周面検査部で外周面が検査されて、排出溝付ロ
ーラの排出溝で排出されるようにしたことを特徴とす
る。

さらに、本発明の請求項３のペレット外観検査装置
は、上記ペレット供給部の前段に、ペレットの搬送方向
をペレットの軸方向から周方向に変換する方向転換機構
と、この方向転換機構で方向変換させられたペレットを
乾燥させ、かつ粗選別する乾燥粗選別機構と、この乾燥
粗選別機構で選別されたペレットの端面を検査する端面
検査機構とを設けると共に、上記ペレット排出部の後段
に、ペレットを回収するペレット回収機構を設けたもの
である。

上記方向転換機構は、ペレットをその軸線に沿って複
数並べかつ多列に載置するバッファートレイと、このバ
ッファートレイ上の各列のペレットの外周面をそれぞれ
挾持して搬送する周面ピックアップ部とを具備したもの
である。

上記乾燥選別機構は、ペレットをその軸線まわりに回
転しながら軸線に直交する方向に搬送する回転搬送部
と、この回転搬送部に設けられた乾燥部と、この乾燥部
の後段に設けられ、かつ上方からペレットの外周面を撮
像し、この画像に基づいて選別する粗選別部とを具備し
たものである。

上記端面検査機構は、ペレット収納用の溝を外周部に
有しかつ間欠的に回転する搬送円盤と、この搬送円盤の
溝に収納されたペレットの両端面を互いに干渉しない２
つの位置で撮像し、この画像に基づいて合否を判定する
端面判定部と、この端面判定部で不良と判定されたペレ
ットを排出する不良ペレット排除部とを具備したもので
ある。

上記ペレット回収機構は、複数のペレットをそれらの
軸線に直交する方向に並べて載置するペレット載置部
と、このペレット載置部上の各ペレットの端面をそれぞ
れ挾持して搬送する端面ピックアップ部とを具備したも
のである。

〔作用〕

本発明の請求項１のペレットハンドリング装置にあっ
ては、同方向に回転している円筒型ローラと排出溝付ロ
ーラとの間にペレット供給部からペレットを供給し、こ
のペレットを円筒型ローラと排出溝付ローラとの間で回
転させた後、排出溝付ローラの排出溝がペレット位置ま
でくると、排出溝内にペレットが収容されてペレット排
出部に排出される。

また、本発明の請求項２のペレット外観検査装置にあ
っては、円筒型ローラと排出溝付ローラとの間に載置し
たペレットを１回転させてこのペレットの外周面を周面
検査部によって検査し、１回転した後に排出溝付ローラ
の排出溝でペレットを排出し、周面検査部で不良と判定
されたペレットを不良ペレット排出部によって排出す
る。

さらに、本発明の請求項３のペレット外観検査装置に
あっては、方向転換機構によってペレットの搬送方向を
ペレットの軸方向から周方向に変換し、このペレット
を、乾燥粗選別機構によって乾燥させ、かつ粗選別した
後、この選別されたペレットの端面を端面検査機構によ
って検査し、さらに、円筒型ローラと排出溝付ローラと
の間にペレットを載置し回転させると共に、このペレッ
トの外周面を周面検査部によって検査し、この周面検査
部で不良と判定されたペレットを不良ペレット排出部に
よって強制排出する一方、ペレット回収機構によって良
品ペレットを回収する。

上記方向転換機構にあっては、バッファートレイ上に
多列に載置されたペレットのうち１行分の各外周面を、
周面ピックアップ部によって挾持して搬送する。

上記乾燥粗選別機構にあっては、回転搬送部によっ
て、ペレットを、その軸線まわりに回転させながら軸線
に直交する方向に搬送すると共に、乾燥部によって上記
ペレットを乾燥させ、かつ粗選別部によってペレットの
外周面を撮像して、この画像に基づいて、良品ペレット
と不良ペレットとに選別する。

上記端面検査機構にあっては、搬送円盤の外周部の溝
にペレットを収納した状態で、間欠的に搬送円盤を回転
させ、端面判定部によって、上記搬送円盤の溝に収納さ
れたペレットの両端面を撮像した後に、この画像に基づ
いて合否の判定を行い、不良と判定されたペレットを、
不良ペレット排除部によって強制排出する。

上記ペレット回収機構にあっては、ペレット載置部
に、軸線に直交する方向に並べて載置された複数のペレ
ットの端面を、端面ピックアップ部によって、それぞれ
挾持して搬送する。

〔実施例〕

以下、第１図ないし第13図に基づいて本発明の第１実
施例を説明する。

第１図は本発明のペレットハンドリング装置の一例を
示す正面図、第２図は同平面図、第３図は第２図のIII
−III線矢視図、第４図は上記ペレットハンドリング装
置を組み込んだペレット外観検査装置の正面図、第５図
はペレット外観検査部の平面図である。このペレット外
観検査装置は、第４図に示すように、右から左に、ペレ
ット方向転換装置１とペレット乾燥部２とペレット外観
検査部３とペレットスタッカー４とが順次配置されてお
り、ペレット方向転換装置１によって、今まで軸線に沿
って移動していた円柱状のペレットＰが該軸線に直交す
る方向に方向変換させられ、次いでペレット乾燥部２に
よって、乾燥せしめられた後、ペレット外観検査部３の
一対の端面撮影装置５（第５図参照）によって、両端面
を撮影せしめられ、次いで、本発明のペレットハンドリ
ング装置６によって軸線まわりに回転せしめられている
ペレットＰの外周面が、周面撮影装置７によって撮影さ
れた後、これらの撮影結果に基づいて正常と判定された
ペレットＰのみが、ペレットスタッカー４に送られるよ
うに構成されている。

上記ペレットハンドリング装置６は、第１図と第２図
に示すように、ペレット導入部60と、間欠ペレット供給
部61と、ペレット回転部62と、ペレット選別部63と、合
格ペレット排出部64と、上記間欠ペレット供給部61及び
ペレット回転部62の各ローラを回転させる回転駆動部65
とを主体として構成されている。上記ペレット導入部60
は、両側にガイド板60aを有するペレット取込みレール6
0bが、第１図において、右から左に行くほど下方に傾斜
して設置され、かつ、これらのガイド板60aに、所定間
隔毎に、ペレットＰの斜めになることを防止する簾状邪
魔板60cが配置されてなるものである。

上記間欠ペレット供給部61は、上記ペレット取込みレ
ール60bの出口端に、第１図において、時計方向に回転
する十字状の取込みローラ61aが設置されており、ペレ
ットＰは、この取込みローラ61aの凹部61bに収納され
て、一個ずつ間欠的に、取込みローラ61aの下方を通っ
て送られていくようになっている。また、この間欠ペレ
ット供給部61の前部において、ペレットＰが停止中に、
上記両端面撮影装置５による端面撮影が行われるように
なっている。

上記ペレット回転部62は、円筒型ローラ62aと排出溝
付ローラ62bとが、第１図において半時計方向に回転自
在に並設されている。この排出溝付ローラ62bの排出溝6
2cは、一方の縁部62dの曲率半径が、他方の縁部62eのそ
れに比べて大きく設定されており、該縁部62d側からペ
レットＰが排出され易くされている。また、上記両ロー
ラ62a,62bの間に載ったペレットＰの上方位置に、上記
周面撮影装置７が配置されている。さらに、上記間欠ペ
レット供給部61の取込みローラ61aと、円筒型ローラ62a
及び排出溝付ローラ62bは、それぞれ軸を介して、第３
図に示す回転駆動部65の各歯車65a,65b,65cに連結され
ている。そして、取込みローラ用歯車65aは、中間歯車6
5d、減速歯車65e及びこの減速歯車65eに同軸状に設けら
れた小歯車65fを介して上記円筒型ローラ用歯車65bに連
結されている。また、円筒型ローラ用歯車65bと排出溝
付ローラ用歯車65cとは、それぞれ駆動用モータ65gの回
転軸に装着された駆動歯車65hに噛合されている。

上記ペレット選別部63は、上記排出溝付ローラ62bに
隣接して上下方向に開閉自在にシャッター63aが設けら
れ、このシャッター63aがシャッター駆動機構63bによっ
て駆動されるようになっているものである。そして、こ
のシャッター63aが閉じられると、合格ペレット排出部6
4へのペレットＰの排出が阻止され、該ペレットＰは、
上記排出溝付ローラ62bの下方に設けられた不合格ペレ
ット排出部66に排出されるように構成されている。

また、上記合格ペレット排出部64は、上記ペレット導
入部60と同様に、両側にガイド板64aを有するペレット
排出レール64bが、第１図において、右から左に行くほ
ど下方に傾斜して設置され、かつこれらのガイド板64a
に、所定間隔毎に、簾状邪魔板64cが配置されてなるも
のである。そして、上記ペレット排出レール64bの出口
端には、ペレットスタッカー４のベルトコンベア40が設
置されている。このベルトコンベア40は、一対の搬送プ
ーリ40aの間に、搬送ベルト40bが掛けまわされ、かつ一
方の搬送プーリ40aにベルト40cを介してモータ40dが連
結されたものである。さらに、上記搬送ベルト40bの外
表面には、一定間隔で突起40eが設けられており、ペレ
ットＰは突起40e間に挾まれた状態で搬送ベルト40b状を
搬送されるようになっている。

上記のように構成されたペレットハンドリング装置を
組み込んだペレット外観検査装置にあっては、ペレット
方向転換装置１によって方向変換させられたペレットＰ
が、ペレット乾燥部２で乾燥させられた後、ペレット導
入部60のペレット取込みレール60bに載って転動しなが
ら、間欠ペレット供給部61に達する。そして、この間欠
ペレット供給部61の前部において、端面撮影装置５によ
って両端面の撮影がなされ、かつ取込みローラ61aが、
回転駆動部65によって、第１図に示すように、時計方向
に回転することにより、取込みローラ61aの凹部61bにペ
レットが収納されて、取込みローラ61aの下方を通り、
円筒型ローラ62aの上方に供給される（第６図と第７図
参照）。この時、第６図に示すように今まで円筒型ロー
ラ62aと排出溝付ローラ62bとの間に載置されて回転して
いたペレットP₀は排出溝62cに収容される。

次いで、第８図に示すように、円筒型ローラ62a上を
排出溝付ローラ62b側に送られたペレットP₁は、第９図
に示すように、両ローラ62a,62b間に載置されて、時計
方向に自転する。そして、第９図から第13図の間におい
て、一定回転数で自転するペレットP₁の外周面の展開画
像が周面撮影装置７によって撮影される。

一方、第６図において、排出溝付ローラ62bの排出溝6
2cに収容されたペレットP₀は、第７図から第10図に示す
ように、排出溝築ローラｂの回転に従って、ペレット選
別部63（合格ペレット排出部64）に達する。この際、上
記各撮影装置5,7による端面及び外周面の撮影結果に基
づいて合格品（良品）と判定されたペレットP₀は、その
まま、排出溝62cからペレット排出レール64b上にころが
って排出され、ペレットスタッカー４に至る（第11図参
照）。これに対して、不合格品（不良品）と判定された
場合には、第10図の二点鎖線に示すように、シャッター
駆動機構63bによってシャッター63aが閉じる。これによ
って、排出溝62c内のペレットP₀は、そのまま、排出溝
付ローラ62bとともに回転し続け、第12図において、不
合格ペレット排出部66に排出される。

このように、ペレットＰは、円筒型ローラ62aと排出
溝付ローラ62bとの間において、同一方向に回転する両
ローラ62a,62bによって回転せしめられ、かつ安定した
一定回転数になったところで、外周面の展開画像が撮影
されるので、ペレットＰの外観検査の高速化を円滑に実
施することができる。なお、上記ペレット回転部62にあ
っては、円筒型ローラ62a及び排出溝付ローラ62bの下方
から空気を吸引することにより、ペレットＰに付着して
いる粉体及びチップを取り去ることができる上に、比較
的大きなチップ（1mm以上）は、各ローラ62a,62bが同一
方向に回転しているため、両ローラ62a,62b間に噛み込
むことなく、１回転毎に、排出溝付ローラ62bの排出溝6
2cに収納され、該排出溝付ローラ62bの下方に不合格ペ
レット排出部66に排出される。

また、第14図ないし第26図は本発明のペレット外観検
査装置の第２実施例を示すもので、このペレット外観検
査装置は、ペレットの搬送方向をペレットの軸方向から
周方向に変換する方向転換機構10と、この方向転換機構
10で方向変換されられたペレットを乾燥させ、かつ粗選
別する乾燥粗選別機構11と、この乾燥粗選別機構11で選
別されたペレットの端面を検査する端面検査機構12と、
この端面検査機構12で端面検査されたペレットの外周面
を検査する周面検査機構13と、この周面検査機構13で周
面検査されて合格したペレットを回収するペレット回収
機構14とを主体として構成されている。

上記方向転換機構10は、ペレットＰをその軸線に沿っ
て複数並べかつ多列（例えば25列）に載置するバッファ
ートレイ100と、このバッファートレイ100上の各列のペ
レットＰの外周面をそれぞれ挾持して搬送する周面ピッ
クアップ部101とからなるものである。そして、上記バ
ッファートレイ100は波形板状に形成されたもので、こ
のバッファートレイ100の多数の谷部にそれぞれ複数の
ペレットＰが、互いの端面どうしを対向させた状態で載
置されている。また、上記バッファートレイ100は、焼
結上がりのペレットＰを研削する湿式研削機から軸方向
に並んで排出されてきたペレットＰを載置するもので、
湿式研削機における機器調整やペレット導入タイミング
や研削厚さ等によりペレットＰの排出速度が変動するの
を吸収するために、複数枚設けられている。そして、上
記バッファートレイ100はペレットピックアップ位置に
載置され、このペレットピックアップ位置におけるバッ
ファートレイ100の長手方向に直交して搬送コンベア102
が設けられると共に、上記バッファートレイ100と搬送
コンベア102との上方に上記周面ピックアップ部101が設
けられている。上記搬送コンベア102は、上記バッファ
ートレイ100上のペレットＰを一定間隔ごとに載置して
バッファートレイ100の長手方向に直交する方向に搬送
するようになっている。

上記周面ピックアップ部101は、第14図と第15図に示
すように、支柱101a上に水平シリンダ101bが配置され、
この水平シリンダ101bのピストンロッドの先端に、可動
体101cが、支柱101aとの間に設けたボールスライド101d
に案内支持された状態で移動自在に配置され、かつ上記
可動体101cに上下シリンダ101eが設置されると共に、こ
の上下シリンダ101eのピストンロッドの先端に、昇降体
101fが、可動体101cとの間に設けたボールスライド101g
に案内支持された状態で昇降自在に配置される一方、上
記昇降体101fの二股分岐した下端に一対ずつのピックア
ップ爪101hが、その上端を支点として多数組（例えば25
組）開閉自在に設けられ、また、上記昇降体101fの両側
に開閉シリンダ101iが設けられ、さらに、両開閉シリン
ダ101iのピストンロッドの下端にストッパガイド101jが
取付けられ、このストッパガイド101jに、枠状の爪スト
ッパ101kが、その内部に両ピックアップ爪101hを遊嵌し
た状態で支持されたものである。そして、この周面ピッ
クアップ部101の各ピックアップ爪101h間に、上記バッ
ファートレイ100の各谷部上のペレットＰの外周面を把
持して上記搬送コンベア102上に載置するようになって
いる。

上記搬送コンベア102の搬出端には傾斜レール103が設
けられ、この傾斜レール103上に載置されたペレットＰ
は、その軸線に対して直交する方向に転動しながら進行
するようになっている。そして、上記傾斜レール103の
下端には上記乾燥粗選別機構11が設置されている。この
乾燥粗選別機構11は、第16図に示すように、ペレットＰ
をその軸線まわりに回転しながら軸線に直交する方向に
搬送する回転搬送部110と、この回転搬送部110に設けら
れた乾燥部111と、この乾燥部111の後段に設けられ、か
つ上方からペレットＰの外周面を撮像し、この画像に基
づいて選別する粗選別部112とから構成されている。

上記回転搬送部110は、多数の回転ローラ110aが連結
チェーン110bによって互いに連結されて無端状に形成さ
れ、これらの回転ローラ110aに装着した歯車110cが固定
側に設置した固定ラックに噛合されてなり、各回転ロー
ラ110aがそれぞれ同一方向に自転しながら軸線に直交す
る方向に送られていくようになっている。そして、この
回転搬送部110の上部には上記乾燥部111が設けられると
共に、この乾燥部111に隣接して粗選別部112が設けられ
ている。この粗選別部112は、上記回転搬送部110の上方
に配置された二次元高速シャッターカメラ（CCDカメ
ラ）112a,ハーフミラー112b及び照明装置112cと、この
二次元高速シャッターカメラ112aで撮像されたペレット
Ｐの画像に基づいて大きな欠陥を検出する画像処理装置
と、この画像処理装置で不良と判定されたペレットＰを
強制排出させる不良ペレット除外部112eとから構成され
ている。そして、上記画像処理装置は、二次元高速シャ
ッターカメラ112aで撮像された画像にマッチングしたマ
スクを利用して検査領域を決定し、この検査領域の画像
だけを処理して、大きな欠陥を検出するものである。ま
た、上記不良ペレット除外部112eは、上記回転搬送部11
0の搬出端に設けられた供給レール113に、該供給レール
113から下方に回動する除外子112fが設けられ、この除
外子112fが支点112hを中心にして下方に回動することに
より形成される開口部112gから不良ペレットが落下する
ようになっている。

上記供給レール113の搬出端には上記端面検査機構12
が設けられている。この端面検査機構12は、第19図と第
20図に示すように、ペレット収納用のＶ溝120aを外周部
に有しかつ間欠的に回転する搬送円盤120と、この搬送
円盤120のＶ溝120aに収納されたペレットＰの両端面を
互いに干渉しない２つの位置で撮像し、この画像に基づ
いて合否を判定する端面判定部121（第26図参照）と、
この端面判定部121で不良と判定されたペレットＰを排
出する不良ペレット排除部122とから構成されている。
そして、上記搬送円盤120は、駆動モーター124によっ
て、ペレットＰが安定して高速で搬送され、定位置で停
止し得るように慣性の小さくなる制御がなされている。
また、上記搬送円盤120の上方にはＶ溝120a内のペレッ
トＰを軽く押圧するスダレ123が上下方向に回動自在に
設けられている。さらに、上記端面判定部121は、上記
搬送円盤120の両側方の互いに干渉しない位置にそれぞ
れ配置された二次元カメラ（CCDカメラ）121a、ハーフ
ミラー121b、及び照明装置121cと、この二次元カメラ12
1aで撮像されたペレットＰの画像に基づいて端面の欠陥
を検査する画像処理装置とからなるものである。そし
て、上記画像処理装置は、上記照明装置121cによりペレ
ットＰのデッシュ部が均一に撮像される変形落射照明を
した状態で、二次元カメラ121aで撮像された停止中のペ
レットＰの端面の画像に基づいて、ペレット端面検査領
域を限定して欠陥部抽出，合否判定を行うものである。
さらにまた、上記不良ペレット排除部122は、上記搬送
円盤120の上方に設置されたロータリーソレノイド122a
と、このロータリーソレノイド122aの回転軸に取付けら
れた排除子122bとを具備しており、この排除子122bが回
動することにより、上記搬送円盤120のＶ溝120aに収納
されたペレットＰが側方に排出されるようになってい
る。そして、上記搬送円盤120には案内レール125が設け
られている。

上記周面検査機構13は、案内レール125の搬出端に設
けられ、上記第１実施例と同様の構成の間欠ペレット供
給部61,ペレット回転部62を備えている。ただし、第２
実施例の間欠ペレット供給部61では、取込みローラ61a
が第21図において反時計方向に回転し、取込みローラ61
aの凹部61bに収納されたペレットＰは、取込みローラ61
aの上方を通ってペレット回転部62に送られるようにな
っている。そして、ペレット回転部62の下方には、Ｓ字
状の送りローラ130と円形の案内ローラ131とがそれぞれ
回転自在に設けられており、ペレットＰは上記送りロー
ラ130の一対の凹部130aに収容されて排出レール132上に
排出されるようになっている。また、上記ペレット回転
部62の上方には、周面検査部133が設けられている。

上記周面検査部133は、ラインセンサーカメラ133a、
ハーフミラー133b、及び照明装置133cが上記ペレット回
転部62の上方に設けられ、かつ照明装置133cにより垂直
落射照明をした状態で、ラインセンサーカメラ133aで連
続撮像されたペレットＰの外周面の軸方向一次元画像を
二次元ビデオメモリー上に書き込むことにより、ペレッ
ト周面展開画像を作成し、この展開画像に基づいてペレ
ットＰの外周面の欠陥を検査するものである。

また、送りローラ130と案内ローラ131の下方には、不
良ペレット排出部134が設けられている。この不良ペレ
ット排出部134は、ペレットＰの搬送路に、該搬送路か
ら下方に回動する排出子134aが設けられており、この排
出子134aが支点134bを中心にして下方に回動することに
より形成される開口部134cとから不良ペレットが落下す
るようになっている。

上記排出レール132の搬出端にはペレット回収機構14
のベルトコンベア140が配設されている。そして、この
ベルトコンベア140の側方には固定トレイ141が設けられ
ており、これらのベルトコンベア140と固定トレイ141と
の上方には端面ピックアップ部142が設けられている。
この端面ピックアップ部142は、第23図と第24図に示す
ように、支柱142a上にボールスライド142bを介して移動
体142cが水平移動自在に設けられ、この移動体142cに移
動体142cを水平移動させるモーター142dが連結され、か
つ移動体142cに昇降シリンダ142eが設置されると共に、
この昇降シリンダ142eのピストンロッドの下端に、上下
体142fが、移動体142cとの間に設けたボールスライド14
2gに案内支持された状態で上下動自在に配置される一
方、上記上下体142fの両端に開閉機構142hが設けられ、
また、この開閉機構142hの下部に一対のピックアップ板
142iが取付けられ、さらに、両ピックアップ板142iの各
内面に、多数の爪142jが互いに対向した状態でスプリン
グにより互いに接近する方向に付勢されて配設されたも
のである。そして、上記両ピックアップ板142i間は上記
開閉機構142hのエアシリンダによって開閉するようにな
っている。さらに、上記固定トレイ141には目視確認部1
43が連設されている。この目視確認部143は、多数の回
転ローラ間に上記固定トレイ141上のペレットＰを全数
ピックアップ装置によって移し替えて、各回転ローラを
回転させた状態でペレットＰの外観を目視検査するよう
になっている。また、上記目視確認部143には貯蔵用ト
レイ144が連設されており、この貯蔵用トレイ144に目視
確認部143から全数ピックアップ装置によってペレット
Ｐが移し替えられて、貯蔵ラック145に収納されるよう
になっている。

上記のように構成された本発明のペレット外観検査装
置の第２実施例にあっては、焼結上がりのペレットＰを
研削して外径を仕上げる湿式研削機からペレットＰが軸
方向に並んで排出されてくると、これらのペレットＰを
複数のバッファートレイ100上に順次載置していく。そ
して、ペレットＰを載置した各バッファートレイ100を
順に搬送コンベア102の側部に、バッファートレイ100の
各谷部に載置したペレットＰの軸線を上記搬送コンベア
102の搬送方向に直交させた状態で配置する。

この状態において、あらかじめ、バッファートレイ10
0の上方に待機させていた周面ピックアップ部101の上下
シリンダ101eのピストンロッドを下降させて、ボールス
ライド101gに沿って昇降体101fを降下させ、各一対のピ
ックアップ爪101hを多列の谷部上の所定位置のペレット
Ｐの外周面に接触させる。この時、各一対のピックアッ
プ爪101hは、爪ストッパ101kによって拘束されておら
ず、開閉可能状態にあるので、各ピックアップ爪101hの
下降に伴い、各ピックアップ爪101hの下端は、ペレット
Ｐの外周面に接触しながら、外方に広がっていく。次い
で、開閉シリンダ101iのピストンロッドを下降させる
と、ストッパガイド101jが降下し、それにつれて爪スト
ッパ101kが下がって、一対ずつのピックアップ爪101hを
下方に押圧する。これにより、各一対のピックアップ爪
101hは閉じる方向に力を受け、各ペレットＰは各ピック
アップ爪101hの先端で挾持される。

続いて、この状態において、上下シリンダ101eによっ
て昇降体101fを各ピックアップ爪101hとともに上昇させ
ることにより、各ピックアップ爪101hの先端でそれぞれ
ペレットＰの外周面を挾持したままペレットＰを持上げ
る。次いで、水平シリンダ101bによって、ボールスライ
ド101dに沿って可動体101cを搬送コンベア102の上方位
置まで移動させた後、上記上下シリンダ101eによって、
昇降体101fを下降させ、各ピックアップ爪101hによって
挾持されたペレットＰを搬送コンベア102上に載置す
る。そして、開閉シリンダ101iのピストンロッドを上昇
させることにより、ストッパガイド101jが爪ストッパ10
1kを持上げ、この結果、各ピックアップ爪101hが開閉可
能状態になる。さらに、上下シリンダ101eによって、昇
降体101fを上昇させると、搬送コンベア102上にペレッ
トＰが載置されたまま、各ピックアップ爪101hは上昇し
ていく。

このようにして、搬送コンベア102上に所定間隔をお
いて載置された各ペレットＰは、移送されて傾斜レール
103を介して乾燥粗選別機構11の回転搬送部110上に送ら
れる。一方、上記各ピックアップ爪101hは、水平シリン
ダ101bによって上記バッファートレイ100の所定位置上
方に戻され、バッファートレイ100上の各ペレットＰが
谷部に沿って押されて先頭のペレットＰが該所定位置に
達するまで待機する。そして、先頭のペレットＰが所定
位置に達すると、上述した動作を繰り返す。

また、回転搬送部110上に送られたペレットＰは、各
回転ローラ110aが同一方向に自転しながら、軸線に対し
て直交する方向に移動することにより、回転ローラ110a
間上で回転しながら移送されていく。そして、上記ペレ
ットＰは、乾燥部111内を通る間に、研削時に付着した
水滴が回転ローラ110aでのばされ、温風乾燥される。次
いで、乾燥したペレットＰは、引き続き回転搬送させら
れて、複数の定位置にきたときに、これに同期して、上
方から二次元高速シャッターカメラ112aによって撮像さ
れる。そして、得られた画像にマッチングしたマスクに
よって検査領域を定め、この検査領域内でだけを画像処
理し、大きな欠陥を検出する。

次いで、上記粗選別処理で大きな欠陥が見つかったペ
レットＰは、供給レール113に設けられた不良ペレット
除外部112eの除外子112fを、支点112hを中心にして下方
に回動することにより形成された開口部112gに落とし込
んで排除すると共に、欠陥がみつからなかったペレット
Ｐは、供給レール113を通って搬送円盤120上に移送す
る。この結果、あらかじめ大きな欠陥を見つけ出して排
除する粗選別を円滑に行うことができ、その後の工程で
のペレットＰの搬送上のトラブルを未然に防止できる。

さらに、搬送円盤120の外周部のＶ溝120a内に収納さ
れたペレットＰは、駆動モーター124による搬送円盤120
の回転に伴い、円弧状に移動する。この時、搬送円盤12
0のＶ溝120a内のペレットＰは、その上方からスダレ123
によって押圧されるので、安定した状態で搬送されてい
く。そして、互いに干渉しない２つの位置において、ペ
レットＰのデッシュ部が均一に撮像されるように照明装
置121cによって変形落射照明をした状態で、二次元カメ
ラ121aによって、ペレットＰが停止している間にペレッ
トＰの両端面をそれぞれ撮像する。次いで、得られた画
像について、画像処理装置によってペレット端面検査領
域を限定して欠陥検査する。そして、不良ペレットにつ
いては、不良ペレット排除部122の排除子122bをロータ
リーソレノイド122aによって回動することにより、系外
に排除するとともに、端面検査に合格したペレットＰは
案内レール125を通って周面検査機構13に送られる。

続いて、第21図において、間欠ペレット供給部61の取
込みローラ61aが、反時計方向に回転することにより、
取込みローラ61aの凹部61bにペレットＰが収納されて、
取込みローラ61aの上方を通り、円筒型ローラ62aの上方
に供給される。そして、円筒型ローラ62a上を排出溝付
ローラ62b側に送られたペレットＰは両ローラ62a,62b間
に載置されて時計方向に自転する。次いで、両ローラ62
a,62b間のペレットＰの回転が安定したら、上方から照
明装置133cによって垂直落射照明をした状態で、ライン
センサーカメラ133aによってペレットＰの軸方向一次元
画像を撮像する。そして、これを連続してペレットＰの
１周分を撮像し、この一次元画像信号を、ペレットＰの
回転に同期して、二次元ビデオメモリーに書き込むこと
により、ペレット周面展開画像を得る。さらに、このペ
レット周面展開画像を画像処理装置にかけ、欠陥を識別
し、ペレット外周面の合否判定を行う。

そして、外周面検査が終了したペレットＰは、排出溝
付ローラ62bの排出溝62cに収納されて下方に送られ、送
りローラ130と案内ローラ131との間に載置された後に、
送りローラ130を第21図において時計方向に回転させる
ことにより、送りローラ130の凹部130aに収納されて下
方に導かれる。次いで、上記合否判定によって、不良と
判定されたペレットＰは、排出子134aを支点134bを中心
として下方に回動して開口部134cを形成することによ
り、開口部134cを通って下方に排出されると共に、良品
と判定されたペレットＰは排出子134aの上方を通って排
出レール132を介してベルトコンベア140上に移送され
る。

続いて、ベルトコンベア140上に一定間隔をおいて載
置されたペレットＰは、定位置に停止させられた状態
で、上方に待機していた端面ピックアップ部142の上下
体142fを、昇降シリンダ142eによって、ボールスライド
142gに沿って下降させ、開いた状態のピックアップ板14
2iを上記各ペレットＰの両端面の側方に位置させる。次
いで、開閉機構142hを操作して両ピックアップ板142i間
を閉じて、各爪142jによって各ペレットＰの両端面を把
持する。この場合、各爪142jはスプリングにより付勢さ
れているので、各ペレットＰの長さの差に柔軟に対応で
きて、全てのペレットＰを確実に把持できる。

次いで、各ピックアップ板142iの爪142jによって各ペ
レットＰを把持した状態で、昇降シリンダ142eによって
上下体142fを、ボールスライド142gに沿って上昇させ、
かつモーター142dによって、移動体142cをボールスライ
ド142bに沿って水平移動して固定トレイ141上に停止さ
せた後に、昇降シリンダ142eによって上下体142fを下降
させて上記各爪142jによって把持されているペレットＰ
を固定トレイ141上に載置する。そして、開閉機構142h
によって各ピックアップ板142i間を開き、各爪142jによ
るペレットＰの把持状態を解除した後に、昇降シリンダ
142eとモーター142dによって上下体142f,移動体142cを
ベルトコンベア140の上方側に戻して、次のペレットＰ
の搬送に備える。

一方、固定トレイ141の各谷部上に載置された各ペレ
ットＰは、ペレット押しレバーによって押され、次のペ
レットＰを載置するエリアをあけることにより、順次整
列される。そして、固定トレイ141が満杯になると、ペ
レット全数ピックアップ装置で固定トレイ141上の全ペ
レットＰが一括ピックアップされ、目視確認部143の回
転ローラ間に移し替えられる。そして、回転ローラが回
転している状態において、検査員による目視検査が行な
われ、ペレットＰに異常がないことが確認される。

次いで、確認が完了したら、ペレット全数ピックアッ
プ装置によって、目視確認部143の全ペレットＰを貯蔵
用トレイ144上に明け替えた後に、この貯蔵用トレイ144
を貯蔵ラック145に自動収納する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、円筒型ローラと排出
溝付ローラとが並設されて同方向に回転自在に固定支持
され、かつ円筒型ローラと排出溝付ローラとの間にペレ
ットを供給するペレット供給部が設けられると共に、排
出溝付ローラにペレット排出部が設けられ、円筒型ロー
ラと排出溝付ローラで挟持されたペレットが軸線まわり
に回転させられて、排出溝付ローラの排出溝でペレット
排出部に送り出されるようにしたものであるから、同方
向に回転している円筒型ローラと排出溝付ローラとの間
にペレット供給部からペレットを供給し、このペレット
を円筒型ローラと排出溝付ローラとの間で回転させた
後、排出溝付ローラの排出溝がペレット位置までくる
と、排出溝内にペレットが収容されてペレット排出部に
排出されることにより、迅速にかつ円滑に、ペレットを
所定位置でその軸線まわりに回転させた後排出すること
ができ、高速でペレットを取り扱うことができる。

また、本発明の請求項２のペレット外観検査装置は、
円筒型ローラと排出溝付ローラとが並設されて同方向に
回転自在に固定支持され、かつ円筒型ローラと排出溝付
ローラとの間にペレットを供給するペレット供給部が設
けられると共に、排出溝付ローラにペレット排出部が設
けられる一方、円筒型ローラと排出溝付ローラとの間に
載置されたペレットの外周面を検査する周面検査部が設
けられ、上記ぺレット排出部に、上記周面検査部で不良
と判定されたペレットを排出させる不良ペレット排出部
が設けられ、円筒型ローラと排出溝付ローラで挟持され
たペレットが軸線まわりに回転させられた際に周面検査
部で外周面が検査されて、排出溝付ローラの排出溝で排
出されるようにしたものであるから、円筒型ローラと排
出溝付ローラとの間に載置したペレットを回転させると
共に、このペレットの外周面を周面検査部によって検査
し、回転して検査が終了したペレットが排出溝付ローラ
の排出溝で排出され、かつ上記周面検査部で不良と判定
されたペレットを不良ペレット排出部によって排出する
ことにより、確実にかつ高速でペレットの外観検査を行
うことができる。

さらに、本発明の請求項３は、上記ペレット供給部の
前段に、ペレットの搬送方向をペレットの軸方向から周
方向に変換する方向転換機構と、この方向転換機構で方
向変換させられたペレットを乾燥させ、かつ粗選別する
乾燥粗選別機構と、この乾燥粗選別機構で選別されたペ
レットの端面を検査する端面検査機構とを設けると共
に、上記ペレット排出部の後段に、ペレットを回収する
ペレット回収機構を設けたものであるから、方向転換機
構によってペレットの搬送方向をペレットの軸方向から
周方向に変換し、このペレットを、乾燥粗選別機構によ
って乾燥させ、かつ粗選別した後、この選別されたペレ
ットの端面を端面検査機構によって検査し、さらに、円
筒型ローラと排出溝付ローラとの間にペレットを載置し
回転させると共に、このペレットの外周面を周面検査部
によって検査し、この周面検査部で不良と判定されたペ
レットを不良ペレット排出部によって強制排出する一
方、ペレット回収機構によって良品ペレットを回収する
ことにより、周面研削が終了したペレットの外観検査を
連続してかつ自動的に行うことができる。

さらにまた、上記方向転換機構にあっては、バッファ
ートレイ上に多列に載置されたペレットのうち１行分の
各外周面を、周面ピックアップ部によって挾持して搬送
することにより、容易にペレットの方向を変換すること
ができる。

また、上記乾燥粗選別機構にあっては、回転搬送部に
よって、ペレットを、その軸線まわりに回転させながら
軸線に直交する方向に搬送すると共に、乾燥部によって
上記ペレットを乾燥させ、かつ粗選別部によってペレッ
トの外周面を撮像して、この画像に基づいて、良品ペレ
ットと不良ペレットとに選別することにより、ペレット
に付着している水滴を円滑に乾燥させることができる上
に、大きな欠陥を見つけ出して排除する粗選別を実施で
きるので、その後の工程でのペレットの搬送上のトラブ
ルを未然に防止できる。

なおまた、上記端面検査機構にあっては、搬送円盤の
外周部の溝にペレットを収納した状態で間欠的に搬送円
盤を回転させ、端面判定部によって、上記搬送円盤の溝
に収納されたペレットの両端面を撮像した後に、この画
像に基づいて合否の判定を行い、不良と判定されたペレ
ットを、不良ペレット排除部によって強制排出すること
により、ペレットの端面検査を簡単にかつ確実に行うこ
とができる。

さらに、上記ペレット回収機構にあっては、ペレット
載置部に、軸線に直交する方向に並べて載置された複数
のペレットの端面を、端面ピックアップ部によって、そ
れぞれ挾持して搬送することにより、ペレットを効率的
にまとめて回収することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第13図は本発明の第１実施例を示すもの
で、第１図は正面図、第２図は平面図、第３図は第２図
のIII−III線矢視図、第４図は本発明のペレットハンド
リング装置を組み込んだペレット外観検査装置の正面
図、第５図はペレット外観検査部の平面図、第６図ない
し第13図はペレット回転部におけるペレットの動きを説
明するもので、第６図は、ペレットP₀が排出溝62cに排
出される状態の説明図、第７図は、円筒型ローラ62a上
にペレットP₁が供給される状態を示す説明図、第８図
は、ペレットP₁が円筒型ローラ62a上を移動する状態の
説明図、第９図は、ペレットP₁が円筒型ローラ62aと排
出溝付ローラ62bとの間に載置した状態の説明図、第10
図は、排出溝62cからペレットP₀が排出される直前の状
態を示す説明図、第11図は、ペレットP₀が合格品として
払い出された状態の説明図、第12図は、不合格ペレット
が排出される位置を示す説明図、第13図は、ペレットP₁
が排出溝62cに排出される直前の状態を示す説明図、第1
4図ないし第26図は本発明の第２実施例を示すもので、
第14図は方向転換機構の正面図、第15図は同側面図、第
16図は乾燥粗選別機構の正面図、第17図は回転ローラ部
の平面図、第18図は同正面図、第19図は端面検査機構の
正面図、第20図は同平面図、第21図は周面検査機構の正
面図、第22図は同平面図、第23図はペレット回収機構の
側面図、第24図は同正面図、第25図はペレット外観検査
装置の正面図、第26図は同平面図である。６……ペレットハンドリング装置、７……周面撮影装置
（周面検査部）、P,P₀,P₁……ペレット、61……間欠ペ
レット供給部、64……合格ペレット排出部、66……不合
格ペレット排出部、62a……円筒型ローラ、62b……排出
溝付ローラ、40……ベルトコンベア（ペレット載置
部）、10……方向転換機構、11……乾燥粗選別機構、12
……端面検査機構、13……周面検査機構、14……ペレッ
ト回収機構、100……バッファートレイ、101……周面ピ
ックアップ部、110……回転搬送部、111……乾燥部、11
2……粗選別部、120……搬送円盤、121……端面判定
部、122……不良ペレット排除部、120a……Ｖ溝、133…
…周面検査部、140……ベルトコンベア（ペレット載置
部）、142……端面ピックアップ部。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−3033（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G21C 21/02 G21C 17/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ペレットを所定位置でその軸線まわりに回
転させた後排出するペレットハンドリング装置におい
て、円筒型ローラと排出溝付ローラとが並設されて同方
向に回転自在に固定支持され、かつ上記円筒型ローラと
排出溝付ローラとの間にペレットを供給するペレット供
給部が設けられると共に、上記排出溝付ローラにペレッ
ト排出部が設けられ、上記円筒型ローラと排出溝付ローラで挟持されたペレッ
トが軸線まわりに回転させられて、排出溝付ローラの排
出溝でペレット排出部に送り出されるようにしたことを
特徴とするペレットハンドリング装置。
【請求項２】円筒型ローラと排出溝付ローラとが並設さ
れて同方向に回転自在に固定支持され、かつ上記円筒型
ローラと排出溝付ローラとの間にペレットを供給するペ
レット供給部が設けられると共に、上記排出溝付ローラ
にペレット排出部が設けられる一方、上記円筒型ローラ
と排出溝付ローラとの間に載置されたペレットの外周面
を検査する周面検査部が設けられ、また、上記ペレット
排出部に、上記周面検査部で不良と判定されたペレット
を排出させる不良ペレット排出部が設けられ、上記円筒型ローラと排出溝付ローラで挟持されたペレッ
トが軸線まわりに回転させられた際に上記周面検査部で
外周面が検査されて、排出溝付ローラの排出溝で排出さ
れるようにしたことを特徴とするペレット外観検査装
置。
【請求項３】ペレット供給部の前段に、ペレットの搬送
方向をペレットの軸方向から周方向に変換する方向転換
機構と、この方向転換機構で方向変換させられたペレッ
トを乾燥させ、かつ粗選別する乾燥粗選別機構で選別さ
れたペレットの端面を検査する端面検査機構とが設けら
れると共に、ペレット排出部の後段に、ペレットを回収
するペレット回収機構が設けられたことを特徴とする請
求項２記載のペレット外観検査装置。
【請求項４】方向転換機構が、ペレットをその軸線に沿
って複数並べかつ多列に載置するバッファートレイと、
このバッファートレイ上の各列のペレットの外周面をそ
れぞれ挟持して搬送する周面ピックアップ部とを具備し
たことを特徴とする請求項３記載のペレット外観検査装
置。
【請求項５】乾燥粗選別機構が、ペレットをその軸線ま
わりに回転しながら軸線に直交する方向に搬送する回転
搬送部と、この回転搬送部に設けられた乾燥部と、この
乾燥部の後段に設けられ、かつ上方からペレットの外周
面を撮像し、この画像に基づいて選別する粗選別部とを
具備したことを特徴とする請求項３記載のペレット外観
検査装置。
【請求項６】端面検査機構が、ペレット収納用の溝を外
周部に有しかつ間欠的に回転する搬送円盤と、この搬送
円盤の溝に収納されたペレットの両端面を互いに干渉し
ない２つの位置で撮像し、この画像に基づいて合否を判
定する端面判定部と、この端面判定部で不良と判定され
たペレットを排出する不良ペレット排除部とを具備した
ことを特徴とする請求項３記載のペレット外観検査装
置。
【請求項７】ペレット回収機構が、複数のペレットをそ
れらの軸線に直交する方向に並べて載置するペレット載
置部と、このペレット載置部上の各ペレットの端面をそ
れぞれ挟持して搬送する端面ピックアップ部とを具備し
たことを特徴とする請求項３記載のペレット外観検査装
置。