JP3355536B2 - 造粒やコーティング等における撮影装置 - Google Patents

造粒やコーティング等における撮影装置

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JP3355536B2 JP28883393A JP28883393A JP3355536B2 JP 3355536 B2 JP3355536 B2 JP 3355536B2 JP 28883393 A JP28883393 A JP 28883393A JP 28883393 A JP28883393 A JP 28883393A JP 3355536 B2 JP3355536 B2 JP 3355536B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は造粒装置等において造粒
中の粒子の形状、粒子径等を撮影する撮影装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の造粒装置には、流動層造粒装置、
転動造粒装置等の各種の造粒装置が知られている。これ
ら造粒装置は、造粒の目的に応じて主として用いられる
造粒装置が異なっている。例えば流動層造粒装置におい
ては、形状としては不定形で比較的粒径は大きいものが
多く、又転動造粒装置においては、形状は比較的球形で
ある。しかし造粒方法が一定であっても造粒条件の差異
によって一定の範囲内で形状、粒径等がかわることがわ
かっている。
【０００３】一方、造粒物の使用目的等において望まし
い粒子形状や望ましい粒径その他が異なり、そのために
使用目的等に応じてそれに適した造粒方法、造粒手段、
造粒装置が用いられる。しかし出来る限り目的にかなっ
た造粒物を得るためには、造粒方法として望ましい方法
にて造粒したとしても、造粒条件の設定が問題になる。
しかも所望の通りの造粒物が得られたか否かについての
確認が困難である。以上述べたような理由から、造粒中
の粒子の形状、粒径等が観察出来る造粒装置が望まれて
いた。しかし造粒中の造粒槽内は、いずれの方法の造粒
装置においても、造粒中の個々の粒子の形状や粒径を直
接観察出来ない。
【０００４】例えば本願発明のように粒状物の形状の撮
影を行なう従来例とし、特開昭５４−９２３８９号、特
開昭５９−８１５３５号、特開昭６３−２６６３３９
号、特開昭６０−１５５４１号、特開昭５７−５９１４
３号、特開昭５８−７３７３０号、特開平４−２６５１
４２号公報等に記載されたものが知られている。
【０００５】これら従来例のうち、特開昭５４−９２３
８９号、特開昭５９−８１５３５号、特開昭６３−２６
６３３９号、特開平４−２６５１４２号は、いずれもベ
ルトコンベアー等にて送られた粒状物を落下させ、照明
方向と反対側又は直角方向より撮影するものである。こ
れらは、自然落下のため各粒子を完全分離出来ず粒子が
重なるため粒子形状を正確に求めることが出来ない。そ
のためにベルトコンベアーにて移送する際に予め分離し
なければならない。更に本発明のように造粒物を造粒中
に撮影するのではなくしかもそのような装置に適用出来
ない。
【０００６】又特開昭５７−５９１４３号は、ベルトコ
ンベアーにて送られる粒状物をリニアセンサーカメラに
てその形状を検出し、周波数解析により粒度を測定する
もので、写真撮影を行なうものではない。又この従来例
も造粒中のような運動する粒状物の像を撮影するもので
もない。
【０００７】又特開昭５８−７３７３０号は、混合造粒
中にストロボ撮像するものであり、同様に分散された状
態での撮影ではない。
【０００８】更に特開平４−２６５１４２号は、造粒中
の粒子の撮影に関するものであるが、粉粒体取出管より
一部粉粒体を取出し粘着テープに付着させたものを撮影
したものである。
【０００９】以上のように上記の各引用例は、本発明の
目的である造粒やコーティング等の操作を行なっている
際に、各粒子が分離された状態で直接撮影する手段とし
ては好ましくない。
【００１０】又本発明の発明者等の開発した造粒中の粒
子形状や粒径を静止画像として撮影することを可能にし
た撮影装置を有する造粒装置がある。それは図２に示す
ような構成で、この図において１は造粒槽、２は適宜な
駆動手段による回転可能なスリット板、３は適宜な駆動
手段により回転する撹拌羽根、４は送風口、５はバイン
ダー又はコーティング液を噴霧するスプレーガン、６は
製品排出口、７は水分計、１０は撮影装置である。
【００１１】この造粒装置は、図示していない原料供給
口より原料粉体等を投入し又スプレーガン５よりバイン
ダー液を噴霧しながら駆動手段の駆動によってスリット
板２を回転させ更に送風口４よりエアーを供給する。こ
れによってスリット板２の回転と下方より供給されるエ
アーとによって原料は矢印のように運動すると共に全体
としてスリット板２の上で回転する。又、スプレーガン
５よりの液体の噴霧によって原料が湿らされ、前記の運
動によって造粒が行なわれる。このようにして造粒操作
が進むと次第に粒体が形成される。
【００１２】この造粒装置で用いている撮影装置１０
は、例えば図２，３に示すようにその先端部１１が造粒
槽１の側壁に固定され、その先端面が壁面付近に位置し
粉粒体が近くに存在する位置に設置してある。この先端
部１１には、例えば光ファイバースコープ１２の先が位
置し光ファイバーの他端にはＣＣＤカメラ１３が取り付
けられＣＣＵ１４および静止画像処理装置を介して粒子
計測処理装置２６へ接続されている。この粒子計測処理
装置２６はＶＴＲ２７、画像認識装置２８、パソコン２
９、プリンター３０やカラーモニター１５，３１にて構
成されている。これら撮影装置１０と静止画像処理装
置、粒子計測処理装置等によりカラーモニターによる観
察やプリンターによる静止画像を得る。更にこれら装置
による粒子計測をもとに造粒コーティング制御装置３２
により各種の制御が行なわれる。１６はパージエアー供
給口でエアーヒーター１７にて加熱した後に撮影装置１
０の先端部１１にエアー噴射口１８が位置するようにな
っている。１９はパージエアー温度調節器で、先端に設
けられている温度センサー２０により検出された、先端
部の温度により先端部分の温度が設定された温度になる
ようにエアーヒーター１７をコントロールする。２１は
高速ストロボ装置で、ＣＣＵカメラ制御部よりの静止画
像処理装置２５を介してのストロボ制御部２４よりの発
光指示信号によりストロボ光源部２３が発光される。そ
れとともに造粒中の粒子が撮影される。
【００１３】この図２に示す造粒装置は、前記のような
構成の撮影装置１０を備えているので、造粒中の粉粒体
の形状や粒径等をカラーモニター１５にて観察が可能で
あり、しかも撮影された画像にもとづく画像処理を行な
うことによって正確な粒径（個々の粒子の粒径や平均粒
径等）の測定が可能であり又形状も不定形、楕円形、球
形等の分類や真円度その他正確で詳細な形状分析が可能
である。
【００１４】しかも、撮影装置１０が前記のような構成
であるため、パージエアーの供給により撮影しようとす
る部分への乾燥した一定温度のエアーを供給して湿気に
より観察しにくい雰囲気を観察可能な状態に変化させる
ため明瞭な観察、撮影が可能になる。特に撮影装置１０
の先端部１１の湿気による曇りや粉体等の付着を完全に
防止し得るので良好な撮影が可能になる。更にパージエ
アーにより撮影可能な範囲に存在する粒体を互いに離す
ことにより個々の粒体が比較的分離した状況にての撮影
が可能となり、又高速ストロボ装置における瞬時の撮影
により静止画像としてとらえることが出来、これによっ
て画像処理が容易になり、粒径、粒子形状、粒度分布等
の正確な分析が簡単に行ない得る。
【００１５】前記の造粒装置にて用いられている撮影装
置によれば粒子の画像を得ることが出来、粒径、粒子形
状、粒度分布等を画像処理により求めることが出来る。
しかし、画像の鮮明度においてまだ十分とは云えず、特
に複数の粒子が重なって撮影されることが多く、その場
合、粒子の外周が不鮮明になることもある。このような
場合、コンピューター処理によりある程度の正確さで前
記の粒径、粒子形状、粒度分布等を求めることが可能で
あるが、コンピューター処理が面倒である等の問題があ
った。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のよう
な造粒装置において、ストロボ発光装置を含む撮影装置
を改善することによって鮮明で完全に分離された画像を
得ることを可能にした造粒装置を提供することを目的と
するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の撮影装置は、造
粒装置やコーティング装置に設置して用いるもので、撮
影用の光学系および撮像素子等よりなる撮影系と高速ス
トロボ等の発光源とその光を伝送する光ファイバー等よ
りなる照明系とを備え、照明系の光ファイバーの先端よ
りの照明光により照明すると共に光学系により撮影を行
なうもので、撮影系の先端および照明系の先端が位置す
る撮影装置の先端部が槽内の造粒中の粒子近傍付近に位
置するように配置されていて、照明系の先端が撮影系の
先端より先に伸び、撮影系の軸に直角な方向を向いたス
リットを有するもので、撮影系および照明系の夫々に沿
って供給されるエアーが熱風供給口およびスリットより
外部に供給されるようにしたものである。
【００１８】本発明の撮影装置は、以上の構成であるの
で、エアー供給源よりのエアーを撮影系のエアー供給口
および照明系よりのスリットより供給することによって
先端部付近への粉粒体の付着を防止すると共にそれらエ
アーの流れにより造粒又はコーティング中の粒体を分散
させた上で、高速ストロボよりの発光によるスリットを
通しての照明により粒体を照明しての撮影を行なうよう
にしたものである。
【００１９】
【実施例】次に本発明の粒子撮影装置の実施例を示す。
この実施例の撮影装置を設置する造粒装置又はコーティ
ング装置は、前述のような図２に示す構成のもので、そ
の造粒槽内に設置されている撮影装置のうちの先端部付
近の構造は、図１に示す通りである。
【００２０】この図１のように、撮影装置の先端部分４
１は、撮影光学系その他が内蔵されている撮影系の鏡筒
４２とこれを覆うカバー４３とよりなり鏡筒４２とカバ
ー４３との間には僅かな空隙４４が形成されている。４
５は、照明系の先端部分で例えば他端が高速ストロボ発
光源に位置する光ファイバー束４６が配置され、先端に
は横方向を向いたスリット４７が形成されている。この
照明系先端部のカバー４８は光学系のカバー４３よりも
前に出ておりそれによって前記のスリット４７はカバー
４３の先端面４３ａよりも少し前方に位置している。こ
のカバー４８内には、前記のように光ファイバー束４６
が配置されていると共にカバー４８と光ファイバー束４
６との間には、僅かな空隙４９が形成されている。
【００２１】更に撮影装置の先端部分のうちの根本部分
には、エアー供給口５１，５２が形成されていて、これ
らの５１，５２には、エアーパージ用の加熱された空気
が送られて来るエアー供給用チューブが夫々接続されて
いる。
【００２２】このような、構成の撮影装置は、エアー供
給用チューブを介してエアーを供給すると、エアー供給
口５１，５２より夫々撮影系の鏡筒４２の周囲の空隙４
４および照明系の光ファイバー束４６の周囲の空隙４９
を通り、一方は鏡筒４２の軸線方向に他は軸線と直角方
向に噴射される。
【００２３】又、図示してないストロボ発光光源の発光
により光ファイバー束４６を通しスリット４７より出射
すると同時に光学系の物体面上にある粒子が撮影され
る。
【００２４】ここで、前述のエアーによるエアーパージ
により、湿気がありしかも粉体又は細かい径の微少粒子
で充満されている槽に露出している撮影装置の先端部分
に付着してる粉体を乾燥した上で吹き飛ばしこれによっ
て撮影装置の先端部は清掃され撮影の邪魔にならないよ
うな状態になる。このように光学系の先端やスリットの
近くには粉粒体が付着することがない。
【００２５】それと同時にエアーによる先端部より前方
に空気流が生じその近辺の粒体は流される。この流れ
は、軸に沿った方向の前方に進む流れとスリット４７よ
り出る軸に直角な方向の流れとよりなり、二つの流れが
合成された流れになる。
【００２６】この場合、撮影装置の先端部にある密集し
た粒体の多くは、撮影系よりのその軸線方向の空気流に
より先端部より離されると共にその一部先端部付近に残
る粒体は、照明系のスリットを通しての空気流によって
分散され個々に分離された状態になる。
【００２７】このように、上記実施例の撮影装置によれ
ば、その先端部付近の粒体が個々に撮影可能な程度に十
分に分離され、この状態にて撮影が行なわれるために、
個々に分離された状態での画像を得ることが出来る。更
に、スリットよりの横方向からの照明光により照明され
るため、暗い視野内に明るく照明された粒子像の撮影が
出来る。
【００２８】本発明の撮影装置においては、供給される
空気量、流速等によって、特に撮影系側から噴出する空
気によって粉粒体が飛ばされる距離（撮影装置の先端部
から粉粒体までの距離）をコントロール出来る。一方撮
影系中の光学系の移動等によって、ピントの合う物体ま
での距離を変化させ得る。したがって、空気量のコント
ロールとピント位置の調整によって、最も望ましい画像
を得ることが出来る。更に撮影系および照明系よりの両
空気流のコントロールにより粉粒体を、観察したい状態
にコントロールし、しかも十分分散させた状態にした上
で、それとピント面とが一致するように空気およびピン
ト位置の調整を行なうことが可能である。
【００２９】図４は本発明の装置を備えた造粒装置にお
いて造粒中に撮影したもので、明瞭分離され、しかも個
々の粒子の周辺が鮮明に区別され粒径を正確に測定し得
るように撮影されていることがわかる。この図４は、造
粒操作中の粉体、粒体の形状、大きさ等を順次撮影した
ものでＡは造粒開始から比較的短時間後の原料がまだ粉
体の状態のもので、Ｂ，Ｃ，・・・，Ｇと造粒が進み、
Ｈは造粒操作完了近くのものである。
【００３０】このように各時点での粒径、粒子の形状等
が明瞭に把握出来ると共に、造粒開始から終了までの粒
径、粒子の形状等の変化を克明に観察、記録出来るの
で、造粒操作により原粒粉体から目的とする造粒物まで
粒子がどのようなメカニズムで変化、成長するかを正確
に解明することも出来る。
【００３１】尚供給されるバージエアーとして熱風を用
いれば、撮影装置の先端部分を常に乾燥した状態に保て
るので、粒子の付着が少ないため好ましい。又、撮影の
ための各種操作や画像処理等は、図２にブロック図にて
示すものと実質上同じ手段にて実施出来る。
【００３２】
【発明の効果】本発明の撮影装置は、撮影方向と直角方
向に照射するためのスリットを有し、暗視野中での粒子
像を撮影するもので、更に撮影方向とスリットを利用し
ての撮影方向と直角な方向の二つのエアーの流れにより
造粒中の粉粒体を所望の位置での分散させての撮影によ
り各粒子の形状、大きさ等の正確な測定が可能であっ
て、造粒やコーティング操作中に直ちに粒子形状、粒径
分布を計測し得るので、上記操作にとって極めて有効で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の撮影装置の構成を示す図
【図２】 撮影装置を備えた造粒装置の例を示す図
【図３】 従来の撮影装置の先端部を示す図
【図４】 本発明の撮影装置にて撮影した造粒中の粉
粒体の画像を示す図
【符号の説明】
４１ 撮影装置の先端部 ４２ 撮影系の鏡筒 ４３ カバー ４４ 空隙 ４５ 照明系 ４６ 光ファイバー ４７ スリット ４８ カバー ４９ 空隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 釜田 哲郎 東京都練馬区北町３丁目10番18号 不二 パウダル株式会社内 (72)発明者 川上 登 東京都練馬区北町３丁目10番18号 不二 パウダル株式会社内 (72)発明者 守屋 信治 大阪府大阪市城東区中央２丁目２番30号 不二パウダル株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 15/02 B01J 2/00 B01J 2/12 B01J 2/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 造粒、コーティング等を行なう装置に
    設けられ撮影装置で、発光源と該発光源よりの光を伝送
    する光ファイバーとよりなる照明系と、撮影光学系を有
    する撮影系とをその先端部にて並び配置したもので、更
    に前記照明系および撮影系の夫々に沿って形成されたエ
    アー供給管とを備え、前記照明系の先端部が前記撮影系
    の先端より前方に伸び、前記照明系の先端部の撮影系よ
    り前に伸びた部分のエアー供給管に撮影系の軸に直角な
    方向を向くスリットが形成され、前記撮影系のエアー供
    給管が撮影系の軸方向を向く供給口を有し又前記照明系
    のエアー供給管は前記スリットが供給口を兼ねており、
    前記両供給管を通じてエアーを供給して撮影系の供給口
    および照明系のスリットより夫々エアーを噴射させると
    共に発光源よりの発光によりスリットを通しての撮影系
    の軸に直角方向よりの照明と同時に撮影系による撮影を
    行なう撮影装置。
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