JP4466242B2

JP4466242B2 - ペレット選別機

Info

Publication number: JP4466242B2
Application number: JP2004205442A
Authority: JP
Inventors: 隆文伊藤; 篤高山
Original assignee: Satake Corp
Current assignee: Satake Corp
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2024-07-13
Also published as: CN100563851C; CN1721089A; JP2006026469A; US20060016735A1

Description

本発明は、ナイロン製品等の原料となる半透明な樹脂ペレットや、プラスチックペレットから、カーボン等の付着した不良ペレットを取り除くためのペレット選別機に関する。

樹脂ペレット生成過程で生じる極めて微量な着色粒を除去するため、着色した不良品を高能率に除去する樹脂ペレットの着色粒除去装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この着色粒除去装置の受光部について図３を参照して詳細に説明する。図３は受光部の一部拡大図であり、該受光部はペレットの表側を検出する受光部113,114とペレットの裏側を検出する受光部115とが落下経路Ｌを挟んで設けられ、表側の受光部113,114はそれぞれを流れ方向の上流側と下流側とに位置をずらし、検出ラインＰに向けて配置されている。これにより、検出ラインＰ上のペレットは３方向から検出されることになり、ある１面がカーボンで黒ずんだ不良ペレットが検出ラインＰに差しかかると、この面に向いた受光部113乃至115のいずれかが、良品ペレットの光量とほぼ同じ光量に調整したバックグランド118乃至119の光量と不良ペレットとの光量差を検出する。バックグラウンド118乃至120の光量調整はあらかじめマイコン等により角度を変化させ、バックグラウンド118乃至120の光量と良品ペレットとの光量とを常に一致させてある。そして、バックグラウンド118乃至120の光量（良品ペレットの光量）と不良ペレットの光量差は電気的に変換され、あらかじめ設定されたしきい値と比較し、しきい値よりも大きい信号（電圧）の場合は当該ペレットを不良品と判別し、受光センサーに対応する位置のエジェクター124が遅延して作動し、当該ペレットを不良品排出樋（図示せず）内に噴き飛ばすものである。
特許第2651867号公報

しかしながら、上記従来の着色粒除去装置にあっては、受光部113乃至115近傍の複数の蛍光管121A乃至121Eにより検出ラインＰ上の樹脂ペレットが照明されるのであるが、樹脂ペレットに多方向から光を照射すると透明度の高いものはペレット内部で乱反射を起こし、正常ペレットのキラリと光った信号と不良ペレットの微小黒点の信号とが判別できず、正常ペレットであっても不良ペレットと判別するという問題があった。

本発明は上記問題点にかんがみ、透明度の高い樹脂ペレットであってもペレット内部での乱反射を抑えて、正常ペレットと不良ペレットとの誤判別をなくし、精度よく選別・除去することができるペレット選別機を提供することを技術的課題とする。

上記課題を解決するため請求項１の発明は、ホッパー（２）及びフィーダー（３）からなる供給部（４）と、該供給部（４）から供給されたペレットを無端状のベルトコンベア（５）により一定流量で、かつ、一定速度で搬送する搬送部（６）と、該搬送部（６）から横方向に放出されるペレットの放物線軌跡（Ｌ）を挟んだ位置に設けられる複数の光学検出部（７Ａ），（７Ｂ）と、該複数の光学検出部（７Ａ），（７Ｂ）により検出された不良ペレットの検出結果に基づいて当該不良ペレットを放物線軌跡（Ｌ）より除外する除去部（８）と、を備え、前記複数の光学検出部（７Ａ），（７Ｂ）が、ペレット表面を照明するための第１照明手段（１６Ａ，１６Ｂ）、ペレット表面を観察するための第１センサー（１８Ａ）及び前記放物線軌跡（Ｌ）を挟んで設けられる第１バックグラウンド（１９Ａ）からなる第１検出部（７Ａ）と、ペレット裏面を照明するための第２照明手段（１６Ｃ，１６Ｄ）、ペレット裏面を観察するための第２センサー（１８Ｂ）及び前記放物線軌跡（Ｌ）を挟んで設けられる第２バックグラウンド（１９Ｂ）からなる第２検出部（７Ｂ）と、から形成されたペレット選別機（１）であって、前記第１バックグラウンド（１９Ａ）及び前記第２バックグラウンド（１９Ｂ）は、それぞれを前記放物線軌跡（Ｌ）に接近させるとともに、ペレットの表裏両方向から同時に光が照射されることが防止されるように、該放物線軌跡（Ｌ）の流下方向に沿って湾曲させて形成する、という技術的手段を講じた。

また、前記第１バックグラウンド（１９Ａ）及び前記第２バックグラウンド（１９Ｂ）と、前記放物線軌跡（Ｌ）との各間隔距離（Ｈ）は、１０mm以内に接近させるとよい。

ペレットを観察するための第１センサー（１８Ａ）又は第２センサー（１８Ｂ）は、相対する第１バックグラウンド（１９Ａ）又は第２バックグラウンド（１９Ｂ）からの光量を受光しているのであるが、第１バックグラウンド（１９Ａ）及び第２バックグラウンド（１９Ｂ）を放物線軌跡（Ｌ）に接近させることで、透明度の高い樹脂ペレットであってもペレット内部での乱反射を抑えることができ、正常ペレットのキラリと光った信号が不良ペレットとして認識されることがない。微小な黒点が付着した不良ペレットが流下してきた場合は、第１センサー（１８Ａ）又は第２センサー（１８Ｂ）がバックグラウンド（１９Ａ），（１９Ｂ）と微小黒点との光量差を検出し、当該ペレットを不良品と判別することが可能となる。
このとき、前記第１バックグラウンド（１９Ａ）及び前記第２バックグラウンド（１９B）と、前記放物線軌跡（Ｌ）との各間隔距離（Ｈ）は、１０mm以内に接近させることが望ましい。間隔距離（Ｈ）が１０mmを超えると、ペレット内部での乱反射が起こりやすく、間隔距離（Ｈ）が１０mm以下であるとペレット内部での乱反射を抑えることができる。

また、バックグラウンド（１９Ａ），（１９Ｂ）は放物線軌跡（Ｌ）の流下方向に沿って凸状又は凹状に湾曲させて形成しているので、ペレットの表裏両方向から同時に光が照射されるのを防止し、ペレット内部での乱反射を抑えることが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１は本発明のペレット選別機の側面の中央縦断面図であり、図２はペレットの落下と光学検出部との関係を示す斜視図である。

図１及び図２において、ペレット選別機１は供給ホッパー２及フィーダー３からなる供給部４と、該供給部４から供給されたペレットを無端状のベルトコンベア５により一定流量で、かつ、一定速度で搬送する搬送部６と、該搬送部６から放出されるペレットの放物線軌跡Ｌを挟んで設けられる複数の光学検出部７と、該複数の光学検出部７により検出された不良ペレットの検出結果に基づいて当該不良ペレットを放物線軌跡Ｌより除外する除去部８と、を備えている。

前記搬送部６は横設したほぼ直方体の機枠９内に回転可能に設けたローラー１０，１１に無端状のベルトコンベア５を架け渡し、ローラー１１をＶベルト１２によりモータ１３と連絡して、一定速度で回転するように構成する。ベルトコンベア５の上面（搬送面）の搬送方向に直交する側には、ペレットが搬送途中に脱落するのを防止するための側壁１４，１４が固設される（図２参照）。

前記搬送部６の始端側に設けられる供給部４は、適量供給装置としてのフィーダー３の樋端部３ａを臨ませてあり、フィーダー３底面は加振装置１５によって支持されている。一方、フィーダー３の上方には供給ホッパー２の下端を臨ませてある。

前記搬送部６の終端部から放出されるペレットの放物線軌跡Ｌの中途には複数の光学検出部７が設けられる。すなわち、ペレット表面側を観察するための第１検出部７Ａと、ペレット裏面側（搬送部６においてベルトコンベア５と接していた面）を観察するための第２検出部７Ｂとを、放物線軌跡Ｌを挟んで、流下方向の上流側と下流側にずらして配設する。

第１検出部７Ａは、ペレット表面を照明する蛍光管ランプ１６Ａ，１６Ｂ及び該蛍光管ランプ１６Ａ，１６Ｂをそれぞれ取り付けたランプハウジング１７Ａ，１７Ｂからなる第１照明手段と、ペレットの表面側を観察するためのＣＣＤラインセンサー１８Ａと、該ＣＣＤラインセンサー１８Ａに対向して前記放物線軌跡Ｌを挟んで設けられる第１バックグラウンド１９Ａとから構成されている。

一方、第２検出部７Ｂは、ペレット裏面を照明する蛍光管ランプ１６Ｃ，１６Ｄ及び該蛍光管ランプ１６Ｃ，１６Ｄをそれぞれ取り付けたランプハウジング１７Ｃ，１７Ｄからなる第２照明手段と、ペレットの裏面側を観察するためのＣＣＤラインセンサー１８Ｂと、該ＣＣＤラインセンサー１８Ｂに対向して前記放物線軌跡Ｌを挟んで設けられる第２バックグラウンド１９Ｂとから構成されている。

次に、前記第１バックグラウンド１９Ａ及び前記第２バックグラウンド１９Ｂの形状について説明する。該第１バックグラウンド１９Ａ及び前記第２バックグラウンド１９Ｂは、放物線軌跡Ｌと直交する方向で幅広に形成するとともに（図２参照）、該放物線軌跡Ｌに沿うよう、凸状又は凹状に湾曲させて形成する。図１を参照すれば、第２バックグラウンド１９Ｂが放物線軌跡Ｌよりも上方に位置し、第１バックグラウンド１９Ａが放物線軌跡Ｌよりも下方に位置している。例えば、第１バックグラウンド１９Ａは放物線軌跡Ｌとの間隔距離Ｈ（図１参照）を１０mm以内で接近させ、湾曲部１９Ｃが放物線軌跡Ｌに沿うように凸状に形成されている。同様に第２バックグラウンド１９Ｂは放物線軌跡Ｌとの間隔距離Ｈ（図１参照）を１０mm以内で接近させ、湾曲部１９Ｄが放物線軌跡Ｌに沿うように凹状に形成されている。

前記複数の光学検出部７下方の放物線軌跡Ｌ近傍にはＣＣＤラインセンサー１８Ａ，１８Ｂの検査領域に対応してエジェクター２０を連設する（図２参照）。エジェクター２０は図外のエアコンプレッサーに接続されるとともに、各エジェクター２０のそれぞれ設けた電磁弁（図示せず）によって高圧空気が噴出するよう、ＣＣＤラインセンサー１８Ａ，１８Ｂと、これに対応するエジェクター２０における電磁弁作動回路とを電気的に接続するとよい。また、エジェクター２０の下方、すなわち、放物線軌跡Ｌ上には良品排出樋２１を設けるとともに、良品排出樋２１の一側にはエジェクター２０によって噴き飛ばされる不良品を受ける不良品排出樋２２を設ける。

次に、上記実施形態における作用について説明する。原料のペレットを供給ホッパー２に投入し、加振装置１５及びモータ１３を起動させると、ペレットはフィーダー３によって適量ずつベルトコンベア５上に供給される。ベルトコンベア５上に供給されたペレットは、薄い層厚状態でベルトコンベア５終端部に搬送される。ベルトコンベア５は約1.5m/secで駆動しており、搬送終端部から放出されるペレットは、図中Ｌで示すように放物線軌跡を描き、一対のバックグラウンド１９Ｂ，１９Ａの隙間に落下する。バックグラウンド１９Ｂ，１９Ａの周囲には複数の光学検出部７Ａ，７Ｂが設けられており、落下中のペレットの不良個所の検出が行われる。

蛍光管ランプ１６Ｃ，１６Ｄからの光は、バックグラウンド１９Ｂを照射しており、ＣＣＤラインセンサー１８Ｂは、バックグラウンド１９Ｂからの光量を受光している。そして、ベルトコンベア５終端部から放出されたペレットが放物線軌跡Ｌ上の検出位置に到達すると、蛍光管ランプ１６Ｃ，１６Ｄの光はペレットの裏面を均一に照射するとともに、ＣＣＤラインセンサー１８Ｂはその反射光を受光することになる。このとき、バックグラウンド１９Ｂがペレットに接近しているので、ペレットに対して多方向から光が照射されることを抑制し、透明度の高い樹脂ペレットであってもペレット内部での光の乱反射を抑えることができ、正常ペレットが不良ペレットとして認識されることがない。
次に、ペレット裏面に直径１mm程度の微小な黒点が付着した不良ペレットが流下してきた場合は、ＣＣＤラインセンサー１８Ｂはバックグラウンド１９Ｂと微小黒点との光量差を検出し、当該ペレットを不良品と判別することが可能となる。また、バックグラウンド１９Ｂは放物線軌跡Ｌの流下方向に沿って凹状に湾曲させて形成してあるから、バックグラウンド１９Ｂの直下を流下中のペレットには、少なくとも蛍光管１６Ａからの光の照射が遮られ、ペレットに対して表裏両方向から同時に光を照射することを抑制し、正常ペレットと不良ペレットとの誤判別をなくすことが可能となる。

放物線軌跡Ｌ上のペレットを不良ペレットと判別した場合、ＣＣＤラインセンサー１８Ｂの検査領域に対応するエジェクター２０がわずかに遅延して作動し、当該ペレットを不良品排出樋２２内に噴き飛ばす。

ＣＣＤラインセンサー１８Ｂを通過したペレットはさらに放物線軌跡Ｌ上を落下して、ＣＣＤラインセンサー１８Ａの検査領域に至る。この検査領域において、蛍光管ランプ１６Ａ，１６Ｂからの光は、バックグラウンド１９Ａを照射しており、ＣＣＤラインセンサー１８Ａは、バックグラウンド１９Ａからの光量を受光している。そして、ペレットが検出位置に到達すると、蛍光管ランプ１６Ａ，１６Ｂの光はペレットの裏面を均一に照射するとともに、ＣＣＤラインセンサー１８Ａはその反射光を受光することになる。そして、上記同様、バックグラウンド１９Ａがペレットに接近しているので、透明度の高い樹脂ペレットであってもペレット内部での乱反射を抑えることができ、正常ペレットが不良ペレットとして認識されることがない。
次に、ペレット表面に直径１mm程度の微小な黒点が付着した不良ペレットが流下してきた場合、ＣＣＤラインセンサー１８Ａはバックグラウンド１９Ａと微小黒点との光量差を検出し、当該ペレットを不良品と判別することが可能となる。また、バックグラウンド１９Ａは放物線軌跡Ｌの流下方向に沿って凸状に湾曲させて形成してあるから、バックグラウンド１９Ａ直上を流下中のペレットには、少なくとも蛍光管１６Ｄからの光の照射が遮られ、ペレットに対して表裏両方向から同時に光を照射することを抑制し、正常ペレットと不良ペレットとの誤判別をなくすことが可能となる。

上記のペレットの裏面を観察するＣＣＤラインセンサー１８Ｂを通過した後に、ペレットの表面を観察するＣＣＤラインセンサー１８Ａを通過させる構成により、ペレットに付着した微小黒点を見落とすことがなく、不良ペレットをほぼ１００％で判別することができる。また、バックグラウンド１９Ａ，１９Ｂが幅広で、かつ、湾曲させて形成してあるから、ＣＣＤラインセンサーの幅方向及び流下方向での検査領域が広がり、放物線軌跡Ｌ上の不良ペレットの見落としが少なくなる。

そして、放物線軌跡Ｌ上のペレットを不良ペレットと判別した場合、ＣＣＤラインセンサー１８Ｂの検査領域に対応するエジェクター２０がわずかに遅延して作動し、当該ペレットを不良品排出樋２２内に噴き飛ばす。

バックグラウンド１９Ａ，１９Ｂはその形状があらかじめ決められており、角度等の変更はできないので、蛍光管ランプ１６Ａ〜１６Ｄによって光量調節を行うとよい。例えば、蛍光管ランプの電源電圧を変化させて光量を上下させるか、蛍光管ランプの種類を変化させて明るさを選択することが考えられる。そして、バックグラウンド１９Ｂ，１９Ａの光量と原料ペレットの中で多数を占める正常ペレットとの光量とを常に一致させておくとよい。

バックグラウンド１９Ａ，１９Ｂは幅広で、かつ、放物線軌跡Ｌの流下方向に沿って凸状又は凹状に湾曲させて形成してあるから、湾曲部にほこり等が付着しやすい。このため、バックグラウンド１９Ａ，１９Ｂに付着するほこり等を除去するためのワイパー（図示せず）を設けてもよい。

本発明のペレット選別機側面の中央縦断面図である。ペレットの落下と光学検出部との関係を示す斜視図である。従来の着色粒除去装置の一部拡大図である。

符号の説明

１ペレット選別機
２供給ホッパー
３フィーダー
４供給部
５ベルトコンベア
６搬送部
７光学検出部
８除去部
９機枠
１０ローラー
１１ローラー
１２Ｖベルト
１３モータ
１４側壁
１５加振装置
１６蛍光管ランプ
１７ランプハウジング
１８ＣＣＤラインセンサー
１９バックグラウンド
２０エジェクター
２１良品排出樋
２２不良品排出樋

Claims

ホッパー（２）及びフィーダー（３）からなる供給部（４）と、該供給部（４）から供給されたペレットを無端状のベルトコンベア（５）により一定流量で、かつ、一定速度で搬送する搬送部（６）と、該搬送部（６）から横方向に放出されるペレットの放物線軌跡（Ｌ）を挟んだ位置に設けられる複数の光学検出部（７Ａ），（７Ｂ）と、該複数の光学検出部（７Ａ），（７Ｂ）により検出された不良ペレットの検出結果に基づいて当該不良ペレットを放物線軌跡（Ｌ）より除外する除去部（８）と、を備え、
前記複数の光学検出部（７Ａ），（７Ｂ）が、ペレット表面を照明するための第１照明手段（１６Ａ，１６Ｂ）、ペレット表面を観察するための第１センサー（１８Ａ）及び前記放物線軌跡（Ｌ）を挟んで設けられる第１バックグラウンド（１９Ａ）からなる第１検出部（７Ａ）と、ペレット裏面を照明するための第２照明手段（１６Ｃ，１６Ｄ）、ペレット裏面を観察するための第２センサー（１８Ｂ）及び前記放物線軌跡（Ｌ）を挟んで設けられる第２バックグラウンド（１９Ｂ）からなる第２検出部（７Ｂ）と、から形成されたペレット選別機（１）であって、
前記第１バックグラウンド（１９Ａ）及び前記第２バックグラウンド（１９Ｂ）は、それぞれを前記放物線軌跡（Ｌ）に接近させるとともに、ペレットの表裏両方向から同時に光が照射されることが防止されるように、該放物線軌跡（Ｌ）の流下方向に沿って湾曲させて形成したことを特徴とするペレット選別機。
前記第１バックグラウンド（１９Ａ）及び前記第２バックグラウンド（１９Ｂ）と、前記放物線軌跡（Ｌ）との各間隔距離（Ｈ）は、１０mm以内に接近させてなる請求項１記載のペレット選別機。