JP5740852B2 - 粉体切出装置及びこれを使用した粉体異物検査装置 - Google Patents
粉体切出装置及びこれを使用した粉体異物検査装置Info
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Description
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、凝集性が強い粉体であってもホッパーから塊となることなく定量切出しを行うことができる粉体切出装置及びこれを使用した粉体異物検査装置を提供することを目的としている。
また、請求項4に係る粉体切出装置は、請求項1乃至3の何れか1項に係る発明において、前記ホッパーは、振動を発生するバイブレータが側面に配設されていることを特徴としている。
また、請求項5に係る粉体切出装置は、前記バイブレータは、前記粉体切出機構の切出量調整部側の側面に配設されていることを特徴としている。
また、請求項7に係る粉体切出装置は、請求項1乃至6の何れか1つに係る発明において、前記粗面は、前記切出ローラの外周面に円周方向に等間隔で軸方向に延長して形成された粉体を切出し可能なU字状溝によって形成されていることを特徴としている。
また、請求項9に係る粉体切出装置は、請求項1乃至6の何れか1つに係る発明において、前記粗面は、前記切出ローラの外周面に形成された粉体を切出し可能なローレット溝によって形成されていることを特徴としている。
また、請求項12に歌格真粉体異物検査装置は、請求項11に係る発明において、前記異物検査機構は、前記粉体搬送機構から落下する粉粒体を外周面で受けて滑落位置まで搬送する回転ドラムと、前記回転ドラムの粉粒体落下位置から前記滑落位置までの間で、少なくとも当該回転ドラムを軸方向に延びる所定の照明領域で照明する照明機構と、前記照明機構で照明された粉体を撮像するライン撮像装置と、前記ライン撮像装置で撮像した粉体画像情報に基づいて異物の混入を検出する異物混入検出装置とを備えていることを特徴としている。
ここで、粉体切出機構を、前記切出ローラと所定間隔を保って対向し前記ホッパー側で当該切出ローラの回転に伴って移動される粉体の切出量を調整する切出量調整部と、前記切出ローラと近接対向し切出後に前記切出ローラに付着した粉体を掻き落とす粉体掻き落とし部とを切出ローラを挟んで対向配置することにより、粉体が切出ローラに付着して粉体層が形成されることを防止しながら、切出量調整部で良好な切出しを確保することができる。
また、上記効果を有する粉体切出装置を使用して粉体異物検査装置を構成することにより、粉体の塊化物の発生を防止して正確な異物検査を行うことができる。
図1は本発明の一実施形態を示すシステム構成図であって、図中、1は乳糖(ラクトース)粉末、脱脂粉乳、コーンスターチ等の凝集性が強い粉体や医薬品のように凝集性が弱い粉体等の各種粉体に混入する異物を検査するカラー粉粒体異物検査装置である。
このカラー粉体異物検査装置1は、粉体切出装置2、振動フィーダ3、異物検査機構4、良品回収槽5、サイクロン6、不良品回収槽7、ブロア8及び中性フィルタ9を有する。
粉体切出装置2は、検査対象となる凝集性が強い粉体、例えば乳糖(ラクトース)粉末、脱脂粉乳、コーンスターチ等の粉粒体を貯留して、貯留した粉体を所定幅の帯状となるように定量切出しする。
この粉体切出装置2は、図2に示すように、筐体10の切出装置設置部10Aに設置されており、乳糖(ラクトース)粉末、脱脂粉乳、コーンスターチ等の凝集性が強い粉体を貯留する粉体貯留ホッパー11と、この粉体貯留ホッパー11から粉体を切り出す切出ローラ12を有する粉体切出機構13と、この粉体切出機構13の切出ローラ12を回転駆動するローラ駆動機構14とを備えている。
そして、粉体貯留ホッパー11の矩形筒部11aは開閉自在の開閉蓋11fで閉塞されている。また、矩形角錐筒部11dの一方の短辺板部に粉体貯留ホッパー11内における粉体容量を計測する容量センサ11gが配設されている。さらに、矩形角錐筒部11dの異物検査機構4とは反対側の長辺板部の外側面に振動を発生するエアーバイブレータ11hが装着されている。また、取付フランジ部11eが粉体切出機構13に形成した取付フランジ部13aに取付けられている。
また、矩形角筒部13bの内周面には、図3、図8及び図9で特に明らかなように、上端部側における粉体貯留ホッパー11の矩形開口11bと下方から対向し、短辺側壁部間の中央位置に切出ローラ12が長辺側側壁部と平行に回転自在に配設されている。この切出ローラ12は、テトラフルオロエチレン等の硬質合成樹脂材で例えば直径50mm、長さが矩形角筒部13bの短辺側壁部間の長さより僅かに短い約150mm程度の円筒状に形成されている。
そして、この切出ローラ12の軸嵌合孔12h側から回転軸12kが嵌挿されている。
この回転軸12kは、図14〜図17に示すように、切出ローラ12の軸嵌合孔12hに嵌合する直径を有し、切出ローラ12の端部から比較的長く突出する大径部12mと、この大径部12mに連接し、切出ローラ12の二面幅孔部12iを挿通して切出ローラ12の他端から突出する中径部12nと、この中径部12nの先端に形成された小径雄ねじ部12oとで形成されている。
また、粉体切出機構13は、図3、図8及び図9に示すように、矩形角筒部13bの長辺板部に接して切出ローラ12の軸方向の全長に対して水平方向に所定間隔を保って対向して配設された切出ローラ12の回転に伴って移動される粉体の切出量を調整する切出量調整部13hと、この切出量調整部13hに対して切出ローラ12を挟んで反対側に切出ローラ12と近接対向して配設された切出ローラ12に付着した粉体を掻き落とす粉体掻き落とし部13iとが設けられている。
そして、切出量調整部13h及び粉体掻き落とし部13iは、図14に示すように、矩形角筒部13bの側壁に上下方向の位置及び水平方向の位置を調整可能にネジ止めされている。
さらに、矩形角筒部15aの取付フランジ部15sより上方側の外側面にエアーバイブレータ15vが配設されている。このエアーバイブレータ15vに加圧空気を供給することにより振動が発生され、この振動が矩形角筒部15aに伝達される。このとき、矩形角筒部15aは、取付フランジ部15sがコイルスプリング15u及びコ字状支持片15tを介して支持基板14aに支持されているので、エアーバイブレータ15vの振動が増幅されて矩形角筒部15aが揺動し、篩い機能を発揮することができる。
また、回転ドラム21の粉粒体滑落位置よりライン状照明領域22側における回転ドラム21によって搬送される粉体に対向する位置に軸方向に延長する異物が混入した粉粒体を吸引除去する異物吸引ノズル27が配設されている。この異物吸引ノズル27には、図1に拡大図示するように回転ドラム21の回転方向下流側に空気を噴射するエアーカーテン機構27aが形成されている。
調光照明部32は、光の三原色であるRGBの三色の発光ダイオードで構成された光源色を調光可能な照明光源32Aを有し、前述したライン状照明領域22に対して回転ドラム21内から照明光を照射することにより、検査対象となる粉粒体の色と背景となる透光性円筒部21aの色とを同系色化して、背景を異物として誤認識することを防止する。
サイクロン6は、その出力側がブロア8に設けられた粗フィルタ8aに接続され、入力側が異物吸引ノズル27及び回転ドラム21の下側に溜まる未回収粉体を吸引する粉粒体吸引ノズル28が接続された構成を有する。そして、ブロア8の吸引力で、サイクロン6を介して異物吸引ノズル27及び粉粒体吸引ノズル28で回収された異物が混入された粉粒体と未回収粉粒体とを吸引し、サイクロン6で固気分離する。
また、良品回収槽5で回収された良品粉粒体は、良品回収槽5の上部側のホッパー部5aに貯留され、このホッパー部5aに所定量の良品粉体が貯留されると、ホッパー部5aの下側に配設された開閉弁5bが開状態に制御されて、下側の加圧室5cに落下され、この加圧室5cで加圧された良品粉体が例えば混合容器50に空気輸送される。
粉体貯留ホッパー11の開閉蓋11fを開けて、検査対象となる乳糖(ラクトース)粉末、脱脂粉乳、コーンスターチ等の凝集性が強い粉体を所定容量投入してから開閉蓋11fを閉じる。
このとき、検査対象となる粉体の性状に応じてローラ駆動機構14の電動モータ14bの回転速度を調整して、切出ローラ12の回転速度を最適回転速度に制御しておくとともに、粉体篩い機構15の網15hのメッシュを最適メッシュに選択して篩い部15iに装着しておく。
この状態で、粉体の異物検査を開始するには、先ず、粉体切出装置2のローラ駆動機構14における電動モータ14bを2000m-1〜4000m-1の回転速度範囲で検査対象粉体の性状に基づいて選択された回転速度に駆動制御するとともに、粉体篩い機構15のエアーバイブレータ15vに加圧空気を供給して振動を発生させる。
この切出ローラ12の上方側には、粉体貯留ホッパー11に貯留されている検査対象となる粉体が切出量調整部13hの傾斜案内面13k及び粉体掻き落とし部13iの傾斜案内面13rによって案内された粉体が例えば120°の角度範囲で接触される。粉体貯留ホッパー11では、前述したようにエアーバイブレータ11hによって振動が与えられて、貯留されている粉体が塊化することが抑制されているので、粉体が形塊となることなく切出ローラ12に接触される。
このとき、切出ローラ12の外周面がU字状溝12aによって粗面となっているので、凝集性が強い粉体であっても切出ローラ12の外周面での滑りが抑制されて安定した状態で切り出しを行うことができる。
この振動トレー3aは振動駆動されることにより、振動トレー3a上に落下した粉体は上下方向に重ならないように平準化されて異物検査機構4の回転ドラム21の透光性円筒部21a上に落下させることにより、粉体が透光性円筒部21a上を乗った状態で搬送することができる。
しかも、透光性円筒部21aの内側から調光照明部32の照明光源32Aで照明するので、カラーライン撮像装置24から見たときの透光性円筒部21aの表面色を正確に調整することができると共に、調光照明部32の照明光源32Aから出射される照明光が粉粒体や異物のカラーライン撮像装置24側の表面を照射することはないので、粉粒体や異物の色を正確に撮像することができる。
吸引された異物は、サイクロン6で固気分離されて、不良品回収槽7に回収され、固気分離された空気は、ブロア8を通じて中性フィルタ9で残留粉体を除去して大気に放散される。
そして、回収された良品粉粒体は回収ホッパー5a貯留され、その貯留量が所定値に達すると開閉弁5bが開操作されて下部の加圧室5cに落下され、開閉弁5bを閉じた後に加圧室5cを加圧して、混合容器50に空気輸送される。
また、上記実施形態においては、ローラ駆動機構14と切出ローラ12の回転軸12kとの間の動力伝達を平歯車12q,14dを介して行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ハスバ歯車、傘歯車等の他の歯車機構や、無端チェーン及びスプロケット等の任意の動力伝達機構を適用することができる。
さらに、上記実施形態においては、粉体貯留ホッパー11及び粉体篩い機構15にエアーバイブレータ11h及び15vを装着した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、機械式のバイブレータや他の任意の構成のバイブレータを適用することができる。
さらに、異物検査機構4としては上記構成を有する場合に限らず、粉体に混入する異物を検出可能であれば任意の構成の異物検査機構を適用することができる。
Claims (12)
- 粉体を貯留し、粉体を帯状に切り出す切出用開口を有するホッパーと、
該ホッパーの切出用開口に連接して配設された当該切出用開口の長手方向に対向して回転自在に配設された外周面を粉体を切出し可能な粗面とした切出ローラを有する粉体切出機構と、
前記切出ローラを一定方向に回転駆動するローラ駆動機構とを備え、
前記粉体切出機構は、
ホッパー側に傾斜案内面、前記傾斜案内面から下方に延伸する第1垂直面、前記第1垂直面の下方であって前記切出しローラの回転中心を通る水平軸よりホッパー側から前記切出しローラとの間隙を拡大する段部から構成され、前記切出ローラと所定間隔を保って対向し、前記ホッパー側で当該切出ローラの回転に伴って移動される粉体の切出量を調整する切出量調整部と、
前記切出ローラと近接対向し切出後に前記切出ローラに付着した粉体を掻き落とす粉体掻き落とし部とを有し、
前記切出量調整部及び前記粉体掻き落とし部が前記切出ローラを挟んで対向配置されていることを特徴とする粉体切出装置。 - 前記切出量調整部の段部は、前記第1垂直面の下端から前記切出しローラから離反する方向に延伸する水平面と、前記水平面から最下部まで延伸した第2垂直面とを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の粉体切出装置。 - 前記粉体掻き落とし部と前記切出しローラとの最短距離は、前記切出量調整部と前記切出しローラとの最短距離よりも短いことを特徴とする請求項1又は2に記載の粉体切出装置。
- 前記ホッパーは、振動を発生するバイブレータが側面に配設されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の粉体切出装置。
- 前記バイブレータは、前記粉体切出機構の切出量調整部側の側面に配設されていることを特徴とする請求項4に記載の粉体切出装置。
- 前記ホッパーは、内部に貯留する粉体の容量を検出する粉体容量センサが配設されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の粉体切出装置。
- 前記粗面は、前記切出ローラの外周面に円周方向に等間隔で軸方向に延長して形成された粉体を切出し可能なU字状溝によって形成されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の粉体切出装置。
- 前記粗面は、前記切出ローラの外周面に円周方向に等間隔で軸方向に螺旋状に延長して形成された粉体を切出し可能なU字状溝によって形成されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の粉体切出装置。
- 前記粗面は、前記切出ローラの外周面に形成された粉体を切出し可能なローレット溝によって形成されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の粉体切出装置。
- 前記粉体切出機構の下方側にバイブレータの振動が伝達される篩い機構が配設されていることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の粉体切出装置。
- 請求項1乃至10の何れか1項に記載の粉体切出装置と、該粉体切出装置から切出された粉体が搬送しながら平準化する粉体搬送機構を介して供給される粉体に混入された異物を検査する異物検査機構とを備えたことを特徴とする粉体異物検査装置。
- 前記異物検査機構は、
前記粉体搬送機構から落下する粉粒体を外周面で受けて滑落位置まで搬送する回転ドラムと、
前記回転ドラムの粉粒体落下位置から前記滑落位置までの間で、少なくとも当該回転ドラムを軸方向に延びる所定の照明領域で照明する照明機構と、
前記照明機構で照明された粉体を撮像するライン撮像装置と、
前記ライン撮像装置で撮像した粉体画像情報に基づいて異物の混入を検出する異物混入検出装置と
を備えていることを特徴とする請求項11に記載の粉体異物検査装置。
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