JP4672419B2 - 粉体供給設備 - Google Patents

Description

本発明は、複数の容器に収容された原料粉体を秤量配合し、配合した製品粉体を複数の容器にそれぞれ供給する、粉体供給設備に関する。

例えば薬品、化学品などの粉体を、収容容器における圧密固化を防止し必要なときに必要量供給する粉体供給設備として、粉体を複数個のコンテナに分けて圧密を防ぎ、このコンテナを必要数順次に定量供給機付きの貯槽に連結し粉体を投入し、定量供給機によって所定量の粉体を供給先に供給する設備が、開発され実用されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−０１８０１３号公報

しかしながら上述したとおりの形態の粉体供給設備には、次のとおりの改善の望まれている問題がある。

この粉体供給設備による複数種類の粉体の配合供給、すなわち複数種類の原料粉体を複数個のコンテナに分けて収容し、これらの所定量をそれぞれ貯槽に投入し、配合した製品粉体を定量供給機により所定の量供給するのは、貯槽、定量供給機など供給設備に残存した異種の粉体の清掃が容易でないこともあり、実質上困難である。

本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、複数種類の原料粉体を所定の配合で所定の量容易に供給することができる、また粉体の残存による清掃の問題もない、粉体供給設備を提供することである。

本発明によれば上記技術的課題を解決する粉体供給設備として、下端部に粉体の排出口およびその開閉弁を有した複数個の原料コンテナと、上端部に粉体の投入口を有した複数個の製品コンテナと、原料コンテナを搬送する原料コンテナ搬送装置と、製品コンテナを搬送する製品コンテナ搬送装置と、所定の位置に搬送された原料コンテナの排出口および製品コンテナの投入口それぞれに着脱を自在に連結し該開閉弁を開閉し原料コンテナから製品コンテナに所定量の粉体を排出させる配合秤量装置とを備え、配合秤量装置が、排出口に当接し連結する上開口を有した上部管および投入口に当接し連結する下開口を有した下部管を鉛直方向に伸縮自在に嵌合させた供給管と、製品コンテナが載置される台秤と、開閉弁の弁軸に着脱を自在に連結される弁駆動手段とを備え、１個の原料コンテナから、あるいは１個以上の原料コンテナそれぞれから、所定量の粉体を１個の製品コンテナに、あるいは１個以上の製品コンテナそれぞれに順次に供給する、ことを特徴とする粉体供給設備が提供される。

本発明に従って構成された粉体供給設備は、複数個の原料コンテナと、複数個の製品コンテナと、原料コンテナ搬送装置と、製品コンテナ搬送装置と、原料コンテナと製品コンテナを連結し原料コンテナから製品コンテナに所定量の粉体を排出させる配合秤量装置を備えている。したがって、原料コンテナそれぞれから所定量の粉体を製品コンテナそれぞれに直接、順次に供給するので、複数個の原料コンテナに異なった種類の粉体を収容しての複数種類の原料粉体の所定の配合による所定の量を、清掃の必要な残存粉体を供給設備に発生させることなく、製品コンテナに容易に供給することができる。

以下、本発明に従って構成された粉体供給設備について、好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。

粉体供給設備の概要説明図である図１を参照して説明する。全体を番号２で示す粉体供給設備は、下端部に粉体の排出口４およびその開閉弁６を有した複数個の原料コンテナ８（図示は１個）と、上端部に粉体の投入口１０を有した複数個の製品コンテナ１２（図示は１個）と、原料コンテナ８を搬送する原料コンテナ搬送装置としてのコンベア１４と、製品コンテナ１２を搬送する製品コンテナ搬送装置としてのコンベア１６と、鉛直軸線Ｘで示す所定の位置に搬送された原料コンテナ８の排出口４および製品コンテナ１２の投入口１０それぞれに着脱を自在に連結し開閉弁６を開閉し原料コンテナ８から製品コンテナ１２に所定量の粉体を排出させる配合秤量装置１８を備えている。

粉体供給設備１８はまた、コンベア１４、１６、配合秤量装置１８などの一連の作動を制御する制御装置２０を備えている。

原料コンテナ８を載置し搬送するコンベア１４は、上部フレーム２２上に設置され、製品コンテナ１６を載置し搬送するコンベア１６は、上部フレーム２２の下方に位置した下部フレーム２４上に設置され、配合秤量装置１８は下部フレーム２４および上部フレーム２２に設置されている。

コンベア１４は、電動モーター１４ａによって駆動され原料コンテナ８を配合秤量装置１８の所定位置Ｘに搬入また位置Ｘから搬出する。搬送コンベア１６は、電動モーター１６ａによって駆動され製品コンテナ１０を配合秤量装置１８の所定位置Ｘの台秤２８上に搬入また台秤２８上から搬出する。

原料コンテナ８および製品コンテナ１０は実質上同一のものでよく、コンベア１４、１６それぞれに載置される架台９、１３それぞれに取り付けられた容器本体を備え、容器本体は上端に投入口１０を有した上部円筒部と、下端に排出口４および開閉弁６を有した下部漏斗状部を備えている。原料コンテナ８および製品コンテナ１０そのものは本発明の新規特徴を構成するものではないので、周知のものでよい。したがってその詳細な説明は省略する。

原料コンテナ８および製品コンテナ１０を同一のものとすることにより、後に述べるように粉体供給設備２を有効に稼働させることができる。

配合秤量装置１８は、鉛直方向に伸び、排出口４に連結する上開口および投入口１０に連結する下開口を有した伸縮および昇降の自在な供給管２６と、製品コンテナ１２が載置される前記の台秤２８と、開閉弁６の弁軸に着脱を自在に連結する弁駆動手段３０を備えている。

図２を参照してコンベア１４について説明する。制御装置２０によって制御されるコンベア１４は、倉庫などに保管されている原料粉体の充填された複数個の原料コンテナの中から選択した原料コンテナ８を、図２（ａ）に示すように矢印Ｚ方向に所定位置Ｘに向けて搬入する。コンベア１４は、原料コンテナ８を所定位置Ｘに位置付けるための光センサ３２を備えており、光センサ３２によって原料コンテナ８の架台９の進行方向前端が検出されると、コンベア１４の搬送速度は減速される。

コンベア１４は、原料コンテナ８が減速進行し図２（ｂ）に示すように光センサ３２によって開閉弁６の位置が検出されると停止する。かくして、原料コンテナ８は配合秤量装置１８の所定位置Ｘに停止する。

複数個の原料コンテナ８はそれぞれ識別情報を記録した識別タグ３４を備えている。識別情報としては、粉体の品目、ロット、充填日、数量など、またコンテナの番号、重量、洗浄経歴などが、バーコード、ＩＣチップなどによって記録されている。この識別タグ３４の情報は、所定位置Ｘの近傍に備えられた読取機３６によって読み取られ、制御装置２０に送られる。

図１に戻って説明すると、コンベア１６は、制御装置２０により制御され倉庫などに保管されている複数個の基本的に空の製品コンテナの中から選択した製品コンテナ１２を所定位置Ｘに向けて搬入する。搬入の際、所定位置Ｘの手前においては、投入口１０の蓋が蓋着脱装置３８によって吸着され持ち上げられ取り外される。その後、投入口１０の開放された製品コンテナ１２は配合秤量装置１８の所定位置Ｘに送られ停止する。

図１とともに図３、主として図３を参照して供給管２６について説明する。供給管２６は排出口４に当接し連結する上開口２６ａを有した上部管２６ｂと投入口１０に当接し連結する下開口２６ｃ有した下部管２６ｄとを鉛直方向に伸縮自在に嵌合させて備え、上部フレーム２２に形成された上面から下部フレーム２４側に抜ける貫通孔２３を通して配設されている。

上部管２６ｂは、上部フレーム２２の上面との間にエアシリンダ４０を介して昇降自在に取り付けられている。下部管２６ｄは、下部フレーム２４に設けられたフレーム４２にエアシリンダ４４を介して昇降自在に取り付けられている。

図４を参照して弁駆動手段３０について説明する。弁駆動手段３０は、上部フレーム２２に設けられた基台４６に、所定位置Ｘの原料コンテナ８に向けて進退作動（矢印Ｙで示す）を自在に取り付けられた電動アクチュエータ４８を備えている。電動アクチュエータ４８の出力軸４８ａは、開閉弁６の弁軸６ａの軸線７と同一線上になるように配設され、出力軸４８ａの先端の一対の駆動板４８ｂ、４８ｂの間に弁軸６ａの先端の従動板６ｂが嵌合され、回転駆動を可能に連結される。

かくして、電動アクチュエータ４８への入力（例えば電流）を制御装置２０によって制御することにより、入力に応じた開閉弁６の弁板６ｃの開度を得ることができる。

弁軸６ａの他端側には、振動機５０が着脱を自在に取り付けられている。振動機５０は加圧空気により作動する周知のものである。振動機５０は、開閉弁６の弁軸６ａを振動させ弁体６ｃを加振し、弁体６ｃ上の粉体を振動させて流動化し、より正確に弁体６ｃの開度に応じた量の粉体を排出させる。

主として図１を参照して説明する。制御装置２０は、マイクロコンピュータを含み、原料コンテナ搬送装置のコンベア１４、製品コンテナ搬送装置のコンベア１６、配合秤量装置１８などの一連の作動を制御し、下記のように原料コンテナ８から所定量の粉体を製品コンテナ１２に供給する。

コンテナの搬入：
原料コンテナ搬送装置であるコンベア１４によって、また製品コンテナ搬送装置であるコンベア１６によって、倉庫などに保管されている複数個の原料粉体の充填された原料コンテナおよび空の製品コンテナの中から所定のコンテナを選択し、配合秤量装置１８の所定位置Ｘに搬入する。

原料コンテナの識別：
原料コンテナ８の情報を記録した識別タグ３４を読取機３６によって読み取り、原料コンテナ８が所定のものでないときには、原料コンテナ８および製品コンテナ１２への供給管２６の連結、製品コンテナ１２への粉体の投入を拒否し、原料コンテナ８を搬送元に送り返す。

供給管の連結および弁駆動手段の連結：
所定位置Ｘの原料コンテナ８の排出口４と製品コンテナ１２の投入口１０とに供給管２６を連結し、さらに原料コンテナ８の開閉弁６の弁軸６ａに弁駆動手段３０の出力軸４８ａを連結する。

粉体の排出、秤量：
弁駆動手段３０の電動アクチュエータ４８によって開閉弁６の開度を制御し、製品コンテナ１２へ原料コンテナ８の粉体を排出する。このとき配合秤量装置１８の台秤２８により製品コンテナ１２の単位時間の重量を検出し、開閉弁６の開度を制御し、原料粉体の排出量を一定に保持し、所定量が排出されたら開閉弁６を閉じる。台秤２８の単位時間当たりの重量増加が設定した重量値を超えた場合には、開閉弁６の開度を自動的に絞り込み製品コンテナ１２への投入過量を防止する。

粉体の配合：
複数個の原料コンテナ８および製品コンテナ１２の組み合わせを選択することによって、製品コンテナ１２に投入される粉体の配合を変える。すなわち、数種類の原料コンテナ８の原料粉体それぞれの所定量を１個の製品コンテナ１２に投入することにより、所定の配合の粉体を生成する。

搬出：
粉体が投入された製品コンテナ１２を製品コンテナ搬送装置であるコンベア１６によって倉庫などの保管場所に搬出する。

上述したとおりの粉体供給設備２の作用について説明する。

粉体供給設備２は、複数個の原料コンテナ８と、複数個の製品コンテナ１２と、原料コンテナ搬送装置１４と、製品コンテナ搬送装置１６と、所定位置Ｘで原料コンテナ８と製品コンテナ１２とを連結し原料コンテナ８から製品コンテナ１２に所定量の粉体を排出させる配合秤量装置１８を備えている。したがって、原料コンテナ８それぞれから所定量の粉体を製品コンテナ１２それぞれに直接、順次に供給するので、複数個の原料コンテナ８に異なった種類の粉体を収容しての複数種類の原料粉体の所定の配合による所定の量を、清掃の必要な残存粉体を供給設備に発生させることなく、製品コンテナ１２に容易に供給することができる。

この粉体供給設備２は、原料コンテナ８および製品コンテナ１２の個数を適宜に組み合わせることにより、１個以上の原料コンテナそれぞれから所定量の粉体を１個以上の製品コンテナそれぞれに供給することができる、種々のシステムを構成することができる。例えば、原料コンテナを一つに固定し複数の製品コンテナに配膳する、あるいは製品コンテナを一つに固定し複数の原料コンテナに配膳することができる。

また、原料コンテナ８および製品コンテナ１０を同一のものとすることにより、配合された粉体を収容した製品コンテナ１２をそのまま原料コンテナ８として用いることも可能であり、粉体供給設備２をより有効に稼働させることができる。

原料コンテナ８と製品コンテナ１２とを供給管２６により直接連結し、原料粉体の排出が完了すると開閉弁６は全閉になり、原料コンテナ８から製品コンテナ１２までの配管中に原料の残量がない。したがって、製品粉体への異種粉体、異物などの混入が防止される。

原料コンテナ８、製品コンテナ１２に識別情報を記録した識別タグ３４を備えることにより、粉体および容器に関する必要情報が管理されるため、間違いのない秤量システムを構築できる。

さらに粉体供給設備２は、原料コンテナ８および製品コンテナ１２の搬送に自由度があるので、この設備にコンテナの自動洗浄乾燥機を連結させることにより、コンテナの洗浄も含めて設備の稼働効率を向上させることができる。

以上、本発明を実施例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく本発明の範囲内においてさまざまな変形あるいは修正ができるものである。

例えば、本発明の実施例においてはコンテナ搬送装置２２，２４としてコンベア１４、１６が用いられているが、コンテナ搬送装置は、無人搬送車（ＡＧＶ）、スタッカなどの他の適宜の手段でもよい。

本発明に従って構成された粉体供給設備の構成の概要説明図。 コンテナを所定位置に減速させ停止させる説明図。 供給管の説明図。 開閉弁を開閉する弁駆動手段の説明図。

符号の説明

２：粉体供給設備
４：排出口
６：開閉弁
８：原料コンテナ
１０：投入口
１２：製品コンテナ
１４：コンベア（原料コンテナ搬送装置）
１６：コンベア（製品コンテナ搬送装置）
１８：配合秤量装置
２０：制御装置
２６：供給管
２８：台秤
３０：弁駆動手段

Claims (1)

1. 下端部に粉体の排出口およびその開閉弁を有した複数個の原料コンテナと、上端部に粉体の投入口を有した複数個の製品コンテナと、原料コンテナを搬送する原料コンテナ搬送装置と、製品コンテナを搬送する製品コンテナ搬送装置と、所定の位置に搬送された原料コンテナの排出口および製品コンテナの投入口それぞれに着脱を自在に連結し該開閉弁を開閉し原料コンテナから製品コンテナに所定量の粉体を排出させる配合秤量装置とを備え、
   配合秤量装置が、排出口に当接し連結する上開口を有した上部管および投入口に当接し連結する下開口を有した下部管を鉛直方向に伸縮自在に嵌合させた供給管と、製品コンテナが載置される台秤と、開閉弁の弁軸に着脱を自在に連結される弁駆動手段とを備え、
   １個の原料コンテナから、あるいは１個以上の原料コンテナそれぞれから、所定量の粉体を１個の製品コンテナに、あるいは１個以上の製品コンテナそれぞれに順次に供給する、ことを特徴とする粉体供給設備。

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