JP4244475B2 - 粉体供給装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体を運んで落とすことにより、所定の領域に該粉体を散布する粉体供給用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の粉体供給装置の構成を示すブロック図である。この図において、符号３０２は、加振器３０４に入力する電流の指令となり、波形が非対称な電圧信号（以下、非対称波形電流指令）を出力する非対称波形発生器である。ここで、波形が非対称な電圧とは、所定の基準電圧値に対して、電圧波形が非対称となる電圧であり、例えば、図５に示す波形のことである。図３において、符号３０３は、非対称電流指令に相当する電流を加振器に出力する増幅器である。符号３０４は、入力電流値ｉ33に比例した力で、振動部材３０５を長手方向に動かす加振器である。
【０００３】
振動部材３０５は、トラフ３０６の側面に接合され、加振器３０４に加えられた力をトラフ３０６に伝える。トラフ３０６は、振動部材３０５と接合された、トラフであり、その形状は、図４に示すように断面がＵ字状をなす。なお図４は、図３に示すトラフ３０６及びホッパ３０７を側面から見た図である。図３において、ホッパ３０７は、入れられた粉体を一定量ずつトラフ３０６に落とす装置である。符号３０８は、加振器３０４を支持する架台である。
【０００４】
以上の様に構成された従来の粉体供給装置の動作を以下に示す。
非対称波形発生器３０２が図５に示す波形の非対称波形電流指令ｖ32を増幅器３０３に出力すると、増幅器３０３は、非対称電流指令ｖ32に相当する電流ｉ33を、加振器３０４に出力する。加振器３０４は、電流ｉ33が入力されると、入力電流ｉ33に比例した力で、振動部材３０５を長手方向に動かす。振動部材３０５に加えられた力は、トラフ３０６に伝えられ、トラフ３０６は長手方向に動く。この時のトラフ３０６の加速度ａ及び速度ｖは図６の様になる。
【０００５】
図６の時間Ｔ１において、トラフは右向きに力を与えられ、右に動く。この時、トラフ３０６の加速度ａの大きさはμsｇ以下であるので、粉体にすべりは生じない（理由は後述）。次に、時間Ｔ２において、トラフは左向きに力を与えられ、左に動く。この時、トラフ３０６の加速度ａの大きさは、μsｇを越えるので、粉体にすべりが生じ（理由は後述）、粉体はトラフ３０６に対して右に移動する。なお、この移動距離は、図の斜線部分の面積に相当し、トラフ３０６の速度と粉体の速度との差の積分値で求められる。
【０００６】
ここで、図７に示す粉体３００（質量ｍ）に働く力について説明する。図７の粉体３００は、トラフ３０６の上にある粉体の中の一つであり、トラフ３０６の上にある粉体は、全て粉体３００と同様の力が働くものとする。
粉体３００には図７に示すように、トラフ３０６上面と粉体３００の接点に生じる摩擦力及びトラフ３０６の運動に伴う慣性力が作用する。一般に静止摩擦係数μsは、動摩擦係数μkと異なる（一般にμs＞μk）ため、粉体の運動は慣性力の大きさに応じ以下のようになる。ただし、ここでは、トラフの加速度をａ，重力加速度をｇとする。
【０００７】
１）慣性力（ｍａ）がμsｍｇ以下の場合
慣性力と摩擦力は釣合い、粉体３００はトラフ３０６上に静止し、トラフ３０６との相対的な運動は起こらない。従って、粉体３００はトラフ３０６と同じ速度、加速度で運動する。図６における時間Ｔ１及びＴ３の区間はこの場合に相当する。
【０００８】
２）慣性力（ｍａ）がμsｍｇを越える場合
粉体３００とトラフ３０６との間にすべりが生じる。絶対運動では粉体３００にμkｍｇの力が作用し、加速度はμkｇとなる。トラフ３０６と粉体３００との相対速度がゼロになるまですべりは続く。図６における時間Ｔ２及びＴ４の区間は、この場合に相当する。
【０００９】
従って、粉体は時間Ｔ２及びＴ４において、トラフ３０６と間にすべりが生じ、その速度差の積分値に相当する距離だけトラフ３０６上を右に移動し、搬送が行われることになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
トラフ上をすべって下に落ちた粉体の位置は、図８に示す様にトラフの先端位置の直下及びその近傍に限られる。従って、例えば、ベルトコンベア上の食品に調味料（粉体）をまぶすために、図３に示す粉体供給装置を利用した場合、調味料の散布位置は偏ってしまう。この対策としてトラフ３０６に与える加速度を大きくして粉体が落下する場所を拡大する方法もあるが、この場合、非対称波形発生器３０２のアクチュエータの容量を大きくする必要がある。
本発明は、以上のことに鑑みてなされたものであり、その目的は、供給するエネルギーを大きくすることなく広範囲に粉体を散布することができる粉体供給装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、トラフをその長手方向に非対称な加速度で振動させることにより、該トラフの一端から他端へ搬送して所定の領域へ落下させる粉体供給装置において、前記トラフの他端における前記所定の領域と重なる部分に前記粉体を落下させる穴が設けられ、前記穴による開口率が、前記トラフの一端から他端へ向かって漸次増加しており、前記穴からの粉体の落下を前記長手方向において均すことを特徴とする粉体供給装置である。
【００１２】
本発明は、上記粉体供給装置において、前記穴が所定の配列で複数設けられたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態による粉体供給装置の構成を示すブロック図である。
この図において、１０２は非対称波形発生器、１０３は増幅器、１０４は加振器、１０５は振動部材、１０７はホッパ、１０８は架台であり、これらの構成は図３のものと同じである。
【００１５】
この図１に示す粉体供給装置が図３に示す粉体供給装置と異なる点は、トラフ１０６の形状であり、トラフ１０６の先端付近の下面には複数の小さい穴があいている。
なお、トラフ１０６の先端付近の下面に設けられた穴の配列は、図２（ａ）に示すように多数の円穴を所定の配置で設けるようにしている。なお、図２（ｂ）に示すように、トラフの幅方向へ向けられた長円状をなす穴であっても、図２（ｃ）に示すように、トラフの長手方向へ向けられた長円状をなす穴であってもよい。さらに、粉体の落下を均一にすべく、トラフの底面に対して前記穴が占める割合（開口率）をトラフの先端へ向かって漸次増加させるようにしてもよい。
また、本実施形態では、トラフ１０６の下面に設けられた穴の位置は、トラフ１０６の先端付近であるが、穴の位置は、トラフ１０６の先端付近でなくてもよい。
【００１６】
次に以上の構成による物体供給装置の動作について説明する。
まず、非対称波形発生器１０２は、非対称波形電流指令ｖ12を増幅器１０３に出力する。増幅器１０３は、入力された非対称波形電流指令ｖ12に相当する電流ｉ13を加振器１０４に出力する。加振器１０４は、電流ｉ13が入力されると、入力電流ｉ13に比例した力で振動部材１０５を長手方向に動かす。振動部材１０５に加えられた力は、トラフ１０６に伝えられ、トラフ１０６は長手方向に動く。
【００１７】
この時、粉体は、トラフ１０６の先端に小さい穴が複数設けられているので、小さい穴から落下するものと先端から落下するものに分かれ、結果、粉体は、従来よりも広範囲に渡って散布される。
【００１８】
また、粉体とトラフ１０６の間に生じる摩擦係数を見かけ上減らすために、周波数が非対称波形よりも十分大きく（例えば、１０倍）て振幅が非対称波形と比べて十分小さい（例えば、１／１００）対称波形を、トラフ１０６の推力となる非対称波形に加えてもよいし、粉体とトラフ１０６の間に生じる付着力を減らすために、トラフ１０６に上下振動を加えてもよいし、トラフ１０６の変位を大きくするために、周波数が非対称波形よりも十分小さい（例えば、１／１０）対称波を、トラフ１０６の推力となる非対称波形に加えてもよい。
【００１９】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、この発明には、上述した実施形態のみならず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計，変更等も勿論含まれる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トラフをその長手方向に非対称な加速度で振動させることにより、該トラフの一端から他端へ搬送して所定の領域へ落下させる粉体供給装置において、トラフの他端における所定の領域と重なる部分に粉体を落下させる穴を設けたので、供給するエネルギーを大きくすることなく広範囲に粉体を散布できる効果が得られる。
また、本発明によれば、トラフに所定の配列で穴を複数設けたので、供給するエネルギーを大きくすることなく広範囲に偏りなく粉体を散布できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態による粉体供給装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 同実施形態による粉体供給装置の構成要素であるトラフを示した平面図である。
【図３】 従来の粉体供給装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 ホッパ３０７及びトラフ３０６を側面から見た図である。
【図５】 非対称波形発生器が出力する波形を示した図である。
【図６】 トラフ３０６の加速度及び速度を示した図である。
【図７】 トラフ上にある粉体３００に働く力を示した説明図である。
【図８】 粉体の落下位置を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１０４ 加振器
１０６ トラフ
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体を運んで落とすことにより、所定の領域に該粉体を散布する粉体供給用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の粉体供給装置の構成を示すブロック図である。この図において、符号３０２は、加振器３０４に入力する電流の指令となり、波形が非対称な電圧信号（以下、非対称波形電流指令）を出力する非対称波形発生器である。ここで、波形が非対称な電圧とは、所定の基準電圧値に対して、電圧波形が非対称となる電圧であり、例えば、図５に示す波形のことである。図３において、符号３０３は、非対称電流指令に相当する電流を加振器に出力する増幅器である。符号３０４は、入力電流値ｉ33に比例した力で、振動部材３０５を長手方向に動かす加振器である。
【０００３】
振動部材３０５は、トラフ３０６の側面に接合され、加振器３０４に加えられた力をトラフ３０６に伝える。トラフ３０６は、振動部材３０５と接合された、トラフであり、その形状は、図４に示すように断面がＵ字状をなす。なお図４は、図３に示すトラフ３０６及びホッパ３０７を側面から見た図である。図３において、ホッパ３０７は、入れられた粉体を一定量ずつトラフ３０６に落とす装置である。符号３０８は、加振器３０４を支持する架台である。
【０００４】
以上の様に構成された従来の粉体供給装置の動作を以下に示す。
非対称波形発生器３０２が図５に示す波形の非対称波形電流指令ｖ32を増幅器３０３に出力すると、増幅器３０３は、非対称電流指令ｖ32に相当する電流ｉ33を、加振器３０４に出力する。加振器３０４は、電流ｉ33が入力されると、入力電流ｉ33に比例した力で、振動部材３０５を長手方向に動かす。振動部材３０５に加えられた力は、トラフ３０６に伝えられ、トラフ３０６は長手方向に動く。この時のトラフ３０６の加速度ａ及び速度ｖは図６の様になる。
【０００５】
図６の時間Ｔ１において、トラフは右向きに力を与えられ、右に動く。この時、トラフ３０６の加速度ａの大きさはμsｇ以下であるので、粉体にすべりは生じない（理由は後述）。次に、時間Ｔ２において、トラフは左向きに力を与えられ、左に動く。この時、トラフ３０６の加速度ａの大きさは、μsｇを越えるので、粉体にすべりが生じ（理由は後述）、粉体はトラフ３０６に対して右に移動する。なお、この移動距離は、図の斜線部分の面積に相当し、トラフ３０６の速度と粉体の速度との差の積分値で求められる。
【０００６】
ここで、図７に示す粉体３００（質量ｍ）に働く力について説明する。図７の粉体３００は、トラフ３０６の上にある粉体の中の一つであり、トラフ３０６の上にある粉体は、全て粉体３００と同様の力が働くものとする。
粉体３００には図７に示すように、トラフ３０６上面と粉体３００の接点に生じる摩擦力及びトラフ３０６の運動に伴う慣性力が作用する。一般に静止摩擦係数μsは、動摩擦係数μkと異なる（一般にμs＞μk）ため、粉体の運動は慣性力の大きさに応じ以下のようになる。ただし、ここでは、トラフの加速度をａ，重力加速度をｇとする。
【０００７】
１）慣性力（ｍａ）がμsｍｇ以下の場合
慣性力と摩擦力は釣合い、粉体３００はトラフ３０６上に静止し、トラフ３０６との相対的な運動は起こらない。従って、粉体３００はトラフ３０６と同じ速度、加速度で運動する。図６における時間Ｔ１及びＴ３の区間はこの場合に相当する。
【０００８】
２）慣性力（ｍａ）がμsｍｇを越える場合
粉体３００とトラフ３０６との間にすべりが生じる。絶対運動では粉体３００にμkｍｇの力が作用し、加速度はμkｇとなる。トラフ３０６と粉体３００との相対速度がゼロになるまですべりは続く。図６における時間Ｔ２及びＴ４の区間は、この場合に相当する。
【０００９】
従って、粉体は時間Ｔ２及びＴ４において、トラフ３０６と間にすべりが生じ、その速度差の積分値に相当する距離だけトラフ３０６上を右に移動し、搬送が行われることになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
トラフ上をすべって下に落ちた粉体の位置は、図８に示す様にトラフの先端位置の直下及びその近傍に限られる。従って、例えば、ベルトコンベア上の食品に調味料（粉体）をまぶすために、図３に示す粉体供給装置を利用した場合、調味料の散布位置は偏ってしまう。この対策としてトラフ３０６に与える加速度を大きくして粉体が落下する場所を拡大する方法もあるが、この場合、非対称波形発生器３０２のアクチュエータの容量を大きくする必要がある。
本発明は、以上のことに鑑みてなされたものであり、その目的は、供給するエネルギーを大きくすることなく広範囲に粉体を散布することができる粉体供給装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、トラフをその長手方向に非対称な加速度で振動させることにより、該トラフの一端から他端へ搬送して所定の領域へ落下させる粉体供給装置において、前記トラフの他端における前記所定の領域と重なる部分に前記粉体を落下させる穴が設けられ、前記穴による開口率が、前記トラフの一端から他端へ向かって漸次増加しており、前記穴からの粉体の落下を前記長手方向において均すことを特徴とする粉体供給装置である。
【００１２】
本発明は、上記粉体供給装置において、前記穴が所定の配列で複数設けられたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態による粉体供給装置の構成を示すブロック図である。
この図において、１０２は非対称波形発生器、１０３は増幅器、１０４は加振器、１０５は振動部材、１０７はホッパ、１０８は架台であり、これらの構成は図３のものと同じである。
【００１５】
この図１に示す粉体供給装置が図３に示す粉体供給装置と異なる点は、トラフ１０６の形状であり、トラフ１０６の先端付近の下面には複数の小さい穴があいている。
なお、トラフ１０６の先端付近の下面に設けられた穴の配列は、図２（ａ）に示すように多数の円穴を所定の配置で設けるようにしている。なお、図２（ｂ）に示すように、トラフの幅方向へ向けられた長円状をなす穴であっても、図２（ｃ）に示すように、トラフの長手方向へ向けられた長円状をなす穴であってもよい。さらに、粉体の落下を均一にすべく、トラフの底面に対して前記穴が占める割合（開口率）をトラフの先端へ向かって漸次増加させるようにしてもよい。
また、本実施形態では、トラフ１０６の下面に設けられた穴の位置は、トラフ１０６の先端付近であるが、穴の位置は、トラフ１０６の先端付近でなくてもよい。
【００１６】
次に以上の構成による物体供給装置の動作について説明する。
まず、非対称波形発生器１０２は、非対称波形電流指令ｖ12を増幅器１０３に出力する。増幅器１０３は、入力された非対称波形電流指令ｖ12に相当する電流ｉ13を加振器１０４に出力する。加振器１０４は、電流ｉ13が入力されると、入力電流ｉ13に比例した力で振動部材１０５を長手方向に動かす。振動部材１０５に加えられた力は、トラフ１０６に伝えられ、トラフ１０６は長手方向に動く。
【００１７】
この時、粉体は、トラフ１０６の先端に小さい穴が複数設けられているので、小さい穴から落下するものと先端から落下するものに分かれ、結果、粉体は、従来よりも広範囲に渡って散布される。
【００１８】
また、粉体とトラフ１０６の間に生じる摩擦係数を見かけ上減らすために、周波数が非対称波形よりも十分大きく（例えば、１０倍）て振幅が非対称波形と比べて十分小さい（例えば、１／１００）対称波形を、トラフ１０６の推力となる非対称波形に加えてもよいし、粉体とトラフ１０６の間に生じる付着力を減らすために、トラフ１０６に上下振動を加えてもよいし、トラフ１０６の変位を大きくするために、周波数が非対称波形よりも十分小さい（例えば、１／１０）対称波を、トラフ１０６の推力となる非対称波形に加えてもよい。
【００１９】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、この発明には、上述した実施形態のみならず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計，変更等も勿論含まれる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トラフをその長手方向に非対称な加速度で振動させることにより、該トラフの一端から他端へ搬送して所定の領域へ落下させる粉体供給装置において、トラフの他端における所定の領域と重なる部分に粉体を落下させる穴を設けたので、供給するエネルギーを大きくすることなく広範囲に粉体を散布できる効果が得られる。
また、本発明によれば、トラフに所定の配列で穴を複数設けたので、供給するエネルギーを大きくすることなく広範囲に偏りなく粉体を散布できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態による粉体供給装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 同実施形態による粉体供給装置の構成要素であるトラフを示した平面図である。
【図３】 従来の粉体供給装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 ホッパ３０７及びトラフ３０６を側面から見た図である。
【図５】 非対称波形発生器が出力する波形を示した図である。
【図６】 トラフ３０６の加速度及び速度を示した図である。
【図７】 トラフ上にある粉体３００に働く力を示した説明図である。
【図８】 粉体の落下位置を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１０４ 加振器
１０６ トラフ
Claims (2)
- トラフをその長手方向に非対称な加速度で振動させることにより、該トラフの一端から他端へ搬送して所定の領域へ落下させる粉体供給装置において、
前記トラフの他端における前記所定の領域と重なる部分に前記粉体を落下させる穴が設けられ、
前記穴による開口率が、前記トラフの一端から他端へ向かって漸次増加しており、前記穴からの粉体の落下を前記長手方向において均すことを特徴とする粉体供給装置。 - 前記穴が所定の配列で複数設けられたことを特徴とする請求項１に記載の粉体供給装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34261099A JP4244475B2 (ja) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | 粉体供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP34261099A JP4244475B2 (ja) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | 粉体供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001158520A JP2001158520A (ja) | 2001-06-12 |
| JP4244475B2 true JP4244475B2 (ja) | 2009-03-25 |
Family
ID=18355113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34261099A Expired - Fee Related JP4244475B2 (ja) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | 粉体供給装置 |
Country Status (1)
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| JP7013127B2 (ja) * | 2017-01-27 | 2022-01-31 | 大和製衡株式会社 | 物品供給装置 |
| JP7093986B2 (ja) * | 2017-11-09 | 2022-07-01 | 有限会社メカノトランスフォーマ | 搬送装置、搬送方法、およびアクチュエータユニット |
| JP7024998B2 (ja) * | 2017-11-09 | 2022-02-24 | 有限会社メカノトランスフォーマ | 搬送装置、搬送方法、およびアクチュエータユニット |
-
1999
- 1999-12-01 JP JP34261099A patent/JP4244475B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2001158520A (ja) | 2001-06-12 |
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