JP5968684B2 - Powder dispensing device - Google Patents
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Description
本発明は粉体分注装置に関し、特に、粉体の過剰分注に対処する機構を備えた粉体分注装置に関する。 The present invention relates to a powder dispensing apparatus, and more particularly to a powder dispensing apparatus having a mechanism for dealing with excessive dispensing of powder.
粉体分注装置は、分注元容器から分注先容器へ設定量の粉体を移送する装置である。各分野において粉体分注装置として各種の装置が利用されている。以下において、散薬分注装置及び他の粉体分注装置について説明する。 The powder dispensing apparatus is an apparatus that transfers a set amount of powder from a dispensing source container to a dispensing destination container. Various devices are used as powder dispensing devices in various fields. Hereinafter, the powder dispensing device and other powder dispensing devices will be described.
調剤薬局、病院の薬剤部等においては、処方箋に従って散薬(粉薬、散剤又は粉状薬剤とも称される)が処方される。具体的には、薬剤師による散薬の計量、分包等の作業が実施される。一般に、散薬の計量に当たっては天秤が利用されており、その作業は自動化されていない。分包作業においては、通常、分包装置が利用され、計量後の散薬が所定個に分割(小分け)され、それらが複数の薬包内に収容される。分包前に複数の散薬が調剤用の鉢を用いて手作業で混合されることもある。いずれにしても、個々の散薬を正確に計量することが非常に重要であり、その自動化が要望されている。そのために散薬分注装置の実現が期待されている。散薬の種類によって散薬の粉体としての性質は区々であり、流れ易いサラサラとした散薬や固まりやすい散薬など色々な特質をもった散薬が存在する。そのような中で、個々の散薬を対象として正確な分注を行うことが必要となる。 In dispensing pharmacies, pharmacy departments of hospitals, etc., powders (also called powders, powders or powdered drugs) are prescribed according to prescriptions. Specifically, operations such as measurement and packaging of powder by a pharmacist are performed. In general, a balance is used to measure powder, and the operation is not automated. In the packaging operation, a packaging device is normally used, and the powdered powder after measurement is divided (divided) into a predetermined number, and these are accommodated in a plurality of medicine packages. A plurality of powders may be mixed manually using a dispensing bowl before packaging. In any case, it is very important to accurately measure individual powders, and automation thereof is desired. Therefore, realization of a powder dispensing device is expected. Depending on the type of powder, the properties of powder as powders vary, and there are powders with various characteristics, such as powder that is easy to flow and powder that is easy to set. Under such circumstances, it is necessary to accurately dispense each individual powder.
特許文献1には、静電荷像現像用トナーなどの粉体を排出する粉体充填装置が開示されている。同文献の従来技術の欄に開示された粉体充填装置は、粉体を収容したタンクと、タンク内において垂直中心軸回りに回転するオーガ(螺旋状送りねじ)と、タンク下部に設けられたシャッタ機構と、配管の途中に対して振動を伝達するバイブレータと、を有する。シャッタ機構は重合配置された2枚の円板体を有する。各円板体には粉体の通路をなす複数の扇状開口が放射状に形成されており、一方の円板体に対する他方の円板体の相対回転の有無によって粉体通路が開閉される。同文献に記載された装置では、充填対象となる粉体は常に同じであると解される。上記のシャッタ機構は文字通り粉体を出すか出さないかを切り替えるものであると理解され、開口量可変については記載されていない。ちなみに、同文献の実施形態に係る粉体充填装置は、シャッタ機構がメッシュで構成され、メッシュへの振動伝達の有無を切り替えることにより粉体の流出のオンオフが制御されている。特許文献1において、メッシュに対して当該メッシュの周囲から振動が伝達されている。 Patent Document 1 discloses a powder filling device that discharges powder such as toner for developing an electrostatic image. The powder filling device disclosed in the prior art section of the same document is provided with a tank containing powder, an auger (spiral feed screw) rotating around a vertical central axis in the tank, and a tank lower part. A shutter mechanism; and a vibrator for transmitting vibration to a middle of the pipe. The shutter mechanism has two disk bodies arranged in an overlapping manner. Each disk body is formed with a plurality of fan-shaped openings that form a powder passage, and the powder path is opened and closed depending on the relative rotation of the other disk body with respect to one disk body. In the apparatus described in this document, it is understood that the powders to be filled are always the same. It is understood that the above shutter mechanism literally switches whether or not powder is put out, and there is no description about variable opening. Incidentally, in the powder filling apparatus according to the embodiment of the same document, the shutter mechanism is configured by a mesh, and on / off of the outflow of the powder is controlled by switching presence / absence of vibration transmission to the mesh. In Patent Document 1, vibration is transmitted from the periphery of the mesh to the mesh.
従来の粉体分注装置において、分注先容器から分注元容器に粉体を戻すための機構は設けられていない。 In the conventional powder dispensing apparatus, there is no mechanism for returning the powder from the dispensing destination container to the dispensing source container.
従来の粉体分注装置においては、分注先容器に対する分注が過剰となった場合にそれに対処する手段は設けられていない。特に、粉体を貯留する元間に分注後の粉体の一部を戻す機構は設けられていない。 In the conventional powder dispensing apparatus, there is no means for dealing with the case where the dispensing into the dispensing container becomes excessive. In particular, there is no mechanism for returning a part of the powder after dispensing between the sources for storing the powder.
本発明の目的は、過剰分注に対処できる粉体分注装置を提供することにある。あるいは、本発明の目的は、分注先容器から分注元容器へ粉体を戻せる粉体分注装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a powder dispensing apparatus that can cope with excessive dispensing. Alternatively, an object of the present invention is to provide a powder dispensing apparatus capable of returning powder from a dispensing destination container to a dispensing source container.
本発明に係る粉体分注装置は、粉体を収容する容器本体と、前記容器本体の下方に位置決められた分注先容器内に進入して分注後の粉体を吸い上げる吸引孔を有する吸引部材と、前記分注後の粉体の吸い上げが必要となった場合に前記吸引孔を前記分注先容器内に進入させる機構と、を含む。 A powder dispensing apparatus according to the present invention has a container main body for storing powder, and a suction hole for entering the dispensing destination container positioned below the container main body and sucking up the powder after dispensing. A suction member and a mechanism for causing the suction hole to enter the dispensing destination container when it becomes necessary to suck up the powder after the dispensing.
上記構成によれば、分注量の過剰等の理由により、分注先容器から一部の粉体を取り出したい場合に、吸引部材の吸引孔を分注先容器内に差し込んで、粉体を吸い上げることができる。よって、必要量の粉体を分注先容器に残すことができ、あるいは、無用な粉体を取り除ける。吸引部材は必要に応じて分注先容器へ差し込まれるように構成するのが望ましい。常時差し込んでおくと、吸引部材が粉体分注の邪魔になったりその上に粉体が載ってしまったりする問題が生じるが、吸引部材をそれを使う必要がない場合に退避させておけば上記のような問題は生じない。吸い上げ後の粉体は廃棄等してもよいが、望ましくは、前記吸い上げられた粉体が前記容器本体内へ戻される。但し、そのような戻しが許容される粉体に限られる。吸い上げの要否を判断するために分注量を計測するセンサを設けるようにしてもよい。そのようなセンサとして重量センサを利用すれば吸い上げ後の残留量も計測することが可能である。よって、吸い上げ量を自動調整することも可能である。 According to the above configuration, when a part of the powder is to be taken out from the dispensing destination container due to an excessive dispensing amount, the suction hole of the suction member is inserted into the dispensing destination container, and the powder is removed. Can suck up. Therefore, a necessary amount of powder can be left in the dispensing container, or unnecessary powder can be removed. The suction member is preferably configured to be inserted into the dispensing container as necessary. If it is inserted all the time, the suction member may interfere with powder dispensing or powder may be placed on it, but if the suction member does not need to be used, it should be retracted. The above problems do not occur. The sucked powder may be discarded, but preferably the sucked powder is returned into the container body. However, it is limited to powder that allows such return. You may make it provide the sensor which measures dispensing amount in order to judge the necessity of siphoning. If a weight sensor is used as such a sensor, it is possible to measure the residual amount after siphoning. Therefore, the amount of siphoning can be automatically adjusted.
望ましくは、前記吸引部材は前記吸い上げられた粉体を前記容器本体内に戻す中空部材である。中空部材は望ましくは容器本体の内部を通過した部材である。それは必要に応じて下降運動する。 Preferably, the suction member is a hollow member that returns the sucked powder into the container body. The hollow member is desirably a member that has passed through the inside of the container body. It moves down as needed.
望ましくは、前記吸引部材は吸引通路を有し、前記吸引通路は前記吸引孔及び戻し孔を有し、前記吸引通路を陰圧にして前記吸引孔から吸い上げた粉体を前記戻し孔から流出させる吸引圧生成手段が設けられる。この構成によれば吸引通路の上部の圧力操作によって吸引力を生成可能である。 Preferably, the suction member has a suction passage, the suction passage has the suction hole and the return hole, and the suction passage has a negative pressure, and the powder sucked up from the suction hole is caused to flow out from the return hole. A suction pressure generating means is provided. According to this configuration, the suction force can be generated by the pressure operation on the upper portion of the suction passage.
望ましくは、前記戻し孔は前記吸引通路を横切るように前記吸引部材に貫通形成され、前記吸引圧生成手段は、前記戻し孔に対してジェット流を吹き付けることにより前記吸引通路を陰圧にすると共に前記戻し孔から前記容器本体内へ粉体を噴出させる手段である。この構成によればジェット流の大きさ、速度、周期、等を調整することにより、戻し量や戻し速度を調整可能である。特に、吸引部材の上部における圧力操作によって吸引部材の下部吸引孔の圧力を間接的に操作できる。 Preferably, the return hole is formed to penetrate the suction member so as to cross the suction passage, and the suction pressure generating means makes the suction passage negative pressure by blowing a jet flow against the return hole. Means for ejecting powder from the return hole into the container body. According to this configuration, the return amount and return speed can be adjusted by adjusting the size, speed, period, and the like of the jet flow. In particular, the pressure of the lower suction hole of the suction member can be indirectly manipulated by the pressure operation at the upper part of the suction member.
望ましくは、前記容器本体の内部には上方から落下する粉体を周囲に分散するための拡散構造体が設けられ、前記拡散構造体に前記吸引部材が接続され、前記拡散構造体は前記戻し孔から噴出した粉体の流れを形成する開口部を有する。戻した粉体が容器本体内に適切に戻るように噴出形態を規制するのが望ましい。 Preferably, a diffusion structure for dispersing powder falling from above is provided inside the container body, the suction member is connected to the diffusion structure, and the diffusion structure is formed in the return hole. And an opening for forming a flow of powder ejected from the liquid. It is desirable to regulate the ejection form so that the returned powder returns properly into the container body.
望ましくは、前記本体容器には、前記本体容器内の粉体の流出を防止しつつ前記本体容器内の圧力を開放する圧力開口構造と、前記本体容器内の排出口に設けられ、前記ジェット流の吹き付け時に前記排出口を閉止するシャッタ機構と、が設けられる。この構成によれば容器本体の下部からの粉体の流出を防止できる。容器本体内の圧力だけを外部へ逃がすために粉体を堰き止めかつエアを流出させる構造を採用してもよい。 Preferably, the main body container is provided with a pressure opening structure for releasing the pressure in the main body container while preventing the powder in the main body container from flowing out, and a discharge port in the main body container, and the jet flow And a shutter mechanism for closing the discharge port when spraying. According to this structure, the outflow of the powder from the lower part of the container body can be prevented. In order to release only the pressure in the container main body to the outside, a structure in which powder is dammed and air is allowed to flow out may be employed.
本発明に係る粉体分注装置は、複数の粉体を収容した複数の分注ユニットと、前記複数の分注ユニットの中から選択された分注ユニットの下方に分注先容器を位置決める機構と、を含み、前記各分注ユニットは、粉体を収容する容器本体と、前記容器本体の下方に位置決められた分注先容器内に進入して分注後の粉体を吸い上げる吸引孔を有する吸引部材と、前記分注後の粉体の吸い上げが必要となった場合に前記吸引孔を前記分注先容器内に進入させる機構と、を含む。 The powder dispensing apparatus according to the present invention positions a dispensing destination container below a plurality of dispensing units containing a plurality of powders and a dispensing unit selected from the plurality of dispensing units. Each dispensing unit includes a container main body for storing powder, and a suction hole for entering the dispensing destination container positioned below the container main body and sucking up the powder after dispensing And a mechanism for causing the suction hole to enter the dispensing container when the powder after dispensing needs to be sucked up.
本発明によれば、過剰分注に対処できる粉体分注装置を提供できる。あるいは、分注先容器から分注元容器へ粉体を戻すことが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the powder dispensing apparatus which can cope with excessive dispensing can be provided. Alternatively, the powder can be returned from the dispensing destination container to the dispensing source container.
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
図1には、本発明に係る粉体分注装置の好適な実施形態が示されており、図1はその正面図である。粉体分注装置は、散薬、化学物質、食品等の粉体を分注する装置でる。本実施形態において、複数の分注ユニットの中から選択された1又は複数の分注ユニットから、共通の分注先容器に対して、1又は複数の粉体が分注される。粉体の分注量は図示されていない制御部において制御される。 FIG. 1 shows a preferred embodiment of a powder dispensing apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a front view thereof. The powder dispensing device is a device for dispensing powders such as powders, chemical substances, and foods. In the present embodiment, one or a plurality of powders are dispensed from one or a plurality of dispensing units selected from a plurality of dispensing units to a common dispensing destination container. The amount of powder dispensed is controlled by a control unit (not shown).
図1において、粉体分注装置10は、複数の散薬の分注を行い得るものである。粉体分注装置10は土台としてのベース12を有しており、また、ベース12から起立形成されたラック14を有している。ラック14は前面としての垂直面を有し、その垂直面上に複数の分注ポジション16が設定され、それらの分注ポジション16に対して複数の分注ユニット18が着脱自在にセットされる。本実施形態においては、ラック14に対して9個の分注ユニット18を同時に装着可能であるが、例えば60個、80個といった多数の分注ユニット18を装着できるように構成してもよい。各分注ポジション16には取付構造20が形成されており、それについては後に図3を用いて詳述する。
In FIG. 1, a
図1に示す例において、ラック14の下部に4つの分注ユニット18が設けられており、ラック14の上部に5つの分注ユニット18が設けられ、すなわち上下2段に整列した状態をもって複数の分注ユニット18が配置されている。
In the example shown in FIG. 1, four dispensing
各分注ユニット18は同一の構成を有している。分注ユニット18は本体22を有する。この本体22は中空の部材であり、元容器を構成するものである。本体22の下部には開閉機構26が設けられ、その開閉機構26はシャッターユニット28及び駆動ユニット30を有している。シャッターユニット28は、本体22の下部に形成された排出口を塞ぐように設けられており、その開閉を行うものである。本実施形態においては固定のメッシュプレート及び可動のメッシュプレートが設けられ、それらの相対的な回転位置を制御することにより、排出口の開閉が行われ、また分注時における開口面積が設定される。駆動ユニット30はシャッターユニット28を駆動する機構である。
Each dispensing
本体22の中心軸に沿って上下に伸長したシャフト部材32が上下運動可能に設けられている。本実施形態において、シャフト部材は2つの機能を有している。第1の機能は振動伝達機能であり、第2の機能は粉体吸引機能である。それらの機能については後に詳述する。シャフト部材32の下端はシャッターユニット28に係合しており、また必要に応じて、シャッターユニット28の中央部を貫通して下方に運動することが可能である。駆動ユニット34はシャフト部材32に連結されており、駆動ユニット34によってそれとシャフト部材32との係合関係を変化させることにより振動が生成され、また駆動ユニット34によってシャフト部材32の上下方向の運動力が生成される。
A
本体22の上部には開口が形成されており、その開口には蓋24が設けられている。この蓋24は本実施形態において空気の排出を許容し、且つ粉体の流れ出しを防止するフィルタを有する。後に説明するように、粉体を吸い上げて本体22内に戻す場合に、本体22内の圧力が蓋24に設けられたフィルタを介して外部に逃がされる。その場合において本体22の内部から粉体が外部へ流出することはない。またフィルタを介して外部から異物が本体22内に進入することもない。本体22における容器内の粉体が不足する状態となった場合、蓋24が取り外され、上部開口を介して粉体が本体22内に充填される。もちろん、分注ユニット18自体を取り外して粉体の充填を行うようにしてもよい。
An opening is formed in the upper portion of the
可動体36は分注先容器としての容器38を備えている。容器38は上部が開口となった井戸状の形態を有する。容器38の下部には重量センサ42が設けられており、その重量センサ42は可動フレーム40上に設けられている。可動フレーム40は、ラック14内に設けられた搬送機構に連結されている。可動体36は、搬送路44に沿って水平方向及び垂直方向に移動することが可能である。搬送路44は、下側の水平部分44A、左側の垂直部分44B及び上側の水平部分44Cからなる。もちろん、そのような形態は一例に過ぎない。
The
いずれにしても、複数の分注ユニット18のそれぞれの下方に容器38が位置するように可動体36の搬送及び位置決めが実施される。そのような制御は図示されていない制御部によって実行されている。例えば容器38に対して複数の粉体を供給する場合、制御部の制御によって、最初の粉体を収容する分注ユニットの直下に容器38が位置決められ、そこで粉体の分注が実施された上で、次の分注工程が実施される。粉体の分注が完了すると、可動体36が水平部分44Aの左端に設定された原点ポジションに位置決められ、その場所において容器38がユーザーにより取り外される。
In any case, the
重量センサ42の出力信号は制御部に送られており、重量センサ42が検出した重量に基づいて分注量がリアルタイムで管理される。本実施形態においては、重量センサ42の出力値が所定値となった場合にシャッターユニット28の閉動作が実行され、これによって規定量の粉体の分注が実施される。何らかの不具合により、必要量以上の粉体が容器38内に分注された場合、必要に応じて、後に詳述する吸引機構が利用され、容器38内から部分的に粉体が吸引されて、それが元容器内に戻される。その場合においても重量センサ42の出力信号が参照され、適正量だけが容器38内に残される。ただし、そのような粉体吸引は、同じ容器38に複数の粉体が分注されていない場合において実施されるものである。
The output signal of the
図2には、図1に示した粉体分注装置の側面図が示されている。上述したようにラック14の前面垂直板上には複数の分注ユニット18が着脱自在に装着される。ラック14の前側には透明カバー46が設けられており、異物等の進入が防止されている。図2においては、下側に位置決められた可動体が符号36で示され、上側に位置決められた可動体が符号36’で示されている。
FIG. 2 shows a side view of the powder dispensing apparatus shown in FIG. As described above, a plurality of dispensing
図3には、分注ユニットの垂直断面が示されている。本体22は上述したように粉体を収容する中空容器である。本体22の上部22Aは大径部を構成しており、その上側の天井板には開口部22Bが形成され、そこには蓋24が取り付けられている。蓋24は上述したようにフィルタを内蔵している。上部22Aの下側には下方に先細となったテーパー部22Cが連なり、その下側には細径部としての下部22Dが連なっている。すなわち、上方から下方にかけて水平断面積が段階的に狭くなるような内部形態となっている。
FIG. 3 shows a vertical section of the dispensing unit. The
下部22Dの下側は排出口であり、それは水平に広がる円形開口である。本実施形態においては、開閉機構26が設けられ、それはシャッターユニット28と駆動ユニット30とにより構成されるものである。シャッターユニット28によって排出開口が覆われており、すなわちシャッターユニット28によって排出開口を開閉することが可能であり、また分注時において開口面積を可変設定することが可能である。
The lower side of the
本体22の内部には内部構造体50が設けられている。内部構造体50は本体22内に入れられた粉体を分散させるためのものであり、それは全体として傘形状を有している。具体的には、内部構造体50は上面50Aを有し、上面50Aはその中央部を頂部とした円錐形状を有している。上面50Aに上方から落下した粉体が当たると、それが周囲に落とし込まれ、すなわち拡散される。内部構造体50は下面50Bを有し、下面50Bは下側に突出した円錐形状を有している。内部構造体50は水平方向に伸びたエア通路54を有し、また噴出開口部54Aを有している。後に説明するシャフト部材32が下降した際に、エア通路54と噴出開口部54Aとが連通し、シャフト部材32の内部を経由して吸い上げられた粉体が噴出開口部54Aから本体22内に送り出される。その場合においてはエア通路54に対してラック側からジェット流つまりエア流が供給される。内部構造体50のより具体的な構造については後に図6を用いて説明する。
An
シャフト部材32は、上述したように2つの機能を有している。すなわち振動伝達機能と吸引機能とを有している。以下にシャフト部材32について詳述する。シャフト部材32は上部に形成されたラックギア部32Aを有している。それは上下方向にくり返し形成された凹凸構造体である。ラックギア部32Aの下側には欠損部32Bが形成されている。その欠損部32Bは一定範囲に亘ってギアの歯が取り除かれている部分である。
The
駆動ユニット34は、モータとそれによって回転する歯車90とからなり、歯車90はラックギア部32Aと噛み合うものである。ただし、歯車90が欠損部32Bに入り込んでいる場合、ラックギア部32Aの最も下の歯と歯車90の歯とが断続的に衝突することになる。すなわち、図3において歯車90が右回転すると、歯車90を構成する歯がラックギア部32Aの一番下の歯に断続的に衝突し、その結果、シャフト部材32に対して上方への断続的な突き上げ力が生じる。これが本実施形態における振動発生メカニズムである。もちろん他の構成あるいは他の仕組みを利用して振動を発生するようにしてもよい。例えば偏心カム等を利用してもよい。
The
シャフト部材32の説明を進める。欠損部32Bの下側には連絡部32Cが形成され、その連絡部32Cの下方には台座部32Dを介して吸引パイプ32Eが設けられている。台座部32Dは水平方向に広がった鍔状の形態を有し、台座部32Dと天井板との間にはバネ68が配置されている。図3において、バネ68は圧縮状態となっており、このバネ68の作用によりシャフト部材32に対して下方への付勢力が与えられている。したがって、ラックギア部32Aの一番下の歯と歯車90との間で両者を近付ける方向に力が働くことになる。これにより上方への突き上げ力と下方への引き降ろし力とが交互に発生して、それが振動として伝達される。
The description of the
吸引パイプ32Aの上端部は筒状のカバー72内に収容されている。すなわちシャフト部材32が上昇端にある場合において、吸引パイプ32Eの上端部がカバー72内に収容されることになり、その結果、後に説明する連通孔70への粉体の入り込みが防止されている。カバー72は下側を開口とした円筒状の部材である。
The upper end portion of the
吸引パイプ32Eは上下方向に伸長した中空部材であり、その下端部32Fはシャッターユニット28の中央開口部を貫通してその下側にまで伸びている。下端部32Fは水平方向に若干肥大している。吸引パイプ32Eの中が吸引路66である。
The
上述した内部構造体50はその下側に下方へ伸長した筒状ガイド56を有しており、その筒状ガイド56の中に吸引パイプ32Eが挿入されている。筒状ガイド56の上部は内部構造体50における垂直貫通孔であり、そこにも吸引パイプ32Eが通過している。
The
筒状ガイド56の下端はシャッターユニット28の中央開口に入り込んでいる。その下端部におけるシャッターユニット上面側付近は若干ながら水平方向に肥大しており、シャッターユニット28が必要以上に上方へ変形しないように構成されている。シャッターユニット28の中央部分における上下方向のストローク(自由運動)が許容されており、上方への変形は筒状ガイド56に形成されたストッパにより規制されている。シャッターユニット28の中央部分における下方への変形は吸引パイプ32Eの下端部32Fにより規制されている。すなわち、その下端部32Fは水平方向に広がっており、その上面がシャッターユニット28の下面に当たり合う関係となっている。
The lower end of the
図3に示す状態において、シャフト部材32の上部において縦振動が生じると、シャフト部材32が上下方向に縦振動することになり、その縦振動がシャッターユニット28の中央部分に伝達されることになる。具体的には、シャッターユニット28における中央部分が上方へ引き上げられたりその後復元力で下方へ運動したりし、そのような上下運動が繰り返されることになる。中央部において生じた縦振動は中央部から周辺部に伝搬する。一般に、シャッターユニット28において運動自由度が最も大きいのが中央部であるから、そこに縦振動を伝達すれば効率的な振動伝達を達成できる。またシャッターユニット28のスリットパターンにおいては中央部から外側へ行くにしたがって開口度が高くなるように設定されているのが一般的であるので、中央部から周辺部へ内部の粉体を移動させることにより、より円滑な粉体の分注を達成することができる。
In the state shown in FIG. 3, when longitudinal vibration occurs in the upper portion of the
粉体の分注に先立って、駆動ユニット30により、シャッターユニット28の内で可動部分が駆動され、これによりシャッターが開状態となる。その場合において必要な開口量が設定されることになる。シャッターユニット28を開状態としても粉体の性質によってはその自重だけで分注動作を行わせることはできないが、シャッターユニット28に対して縦振動を伝えれば、特にその中央部に縦振動を伝えれば、本体22内から円滑に粉体を容器38へ移送することが可能である。その場合において、シャッターユニット28における詰まりを効果的に防止でき、また同様に本体22の特に下部における粉体の詰まりやブリッジ形成を効果的に防止することが可能である。
Prior to the dispensing of the powder, the
本実施形態においては、内部構造体50の下部に筒状ガイド56が設けられ、それによって吸引パイプ32Eの下部が包み込まれていたが、そのような筒状ガイド56を除去して吸引パイプ32Eを露出させるようにしてもよい。ただし、吸引パイプ32Eはシャッターユニット28に対して上下方向に運動するため、両者間における隙間から粉体が下方に不用意に流出しないような構造を採用するのが望ましい。ちなみに、シャッターユニット28は固定部材と可動部材とで構成され、両者間にはベアリング等の公知の機構が設けられる。可動部材に対してモータ62の駆動力がギア64を介して伝達される。モータ62は本体22の下部に連結されている。
In the present embodiment, the
次に取付構造20について説明する。ラック側には水平方向に突き出た固定ブロック74が形成されており、その固定ブロック74には上下方向に並んだ引っ掛け穴78A,78Bが形成されている。またそれらの下方には配管84の出口があり、その周囲にはシール部材が設けられている。配管84には電磁弁86が設けられている。その動作は制御部により制御される。
Next, the mounting
一方、分注ユニット18には取付ブロック76が設けられている。その取付ブロック76には連結金具80が設けられ、それはノブ及び2つのフック82A,82Bを備えている。連結金具80の下部にはバネ82が設けられ、連結金具80に対してバネ82によって上方への付勢力が及んでいる。連結金具80を下方に押し下げた状態において、固定ブロック74に対して取付ブロック76を面合わせすると、2つの引っ掛け穴78A,78B内に2つのフック82A,82Bが入り込む。その後、連結金具80を開放すると、それがバネ82の作用によって上方に若干運動し、2つのフック82A,82Bが2つの引っ掛け穴78A,78Bに引っかかることになり、両者が連結される。ちなみに取付ブロック76の下面が固定ブロック74の下部に形成された顎部に引っ掛けられる。
On the other hand, the dispensing
固定ブロック74と取付ブロック76とが連結した状態では、配管84の出口がエア通路54の入口に連なり、それらの両者間へはシール部材によってシールされる。電磁弁86を開状態とすれば、図示されていないポンプからパルス状のジェット流を配管84を介してエア通路54へ送り込むことが可能である。ちなみに、分注ユニットを取り外す場合には上述した連結金具80を下方に押し込めばよい。
In a state where the fixed
図4には、上述したシャフト部材32の正面図及び側面図が示されている。シャフト部材32は、上方から下方にかけて、ラックギア部32A、欠損部32B、連結部32C、台座部32D、吸引パイプ32E及び下端部32Fを有している。下端部32Fには下方から見て十字形にクロスした2つの溝92が形成されており、その交点部分は吸引口となっている。このような構造により、下端部32Fが容器の内底面に密着した場合であっても2つの溝を使って粉体を内部に取り込むことが可能である。
FIG. 4 shows a front view and a side view of the
ラックギア部34Aは上述したように歯車と噛み合うことにより、それ自身が上下運動をするものである。ラックギア部34Aの下方に形成された欠損部32Bは幾つかの歯が抜けたような隙間構造になっており、そこにおいて歯車は自由回転するが、上述したようにバネの作用によってシャフト部材32は下方に引き下げられているので、そのような力によってラックギア部32Aの一番下の歯が歯車と断続的に衝突することになる。これによって上述したように縦振動が生じる。振動の周期は歯車の回転速度により定められる。必要に応じて振動のストロークを調整可能な機構を設けるようにしてもよい。例えばシャフト部材32側に斜面を有する歯を設けると共に歯車の中心軸を水平方向に若干移動させる機構を設け、歯とギアとの当たり関係を調節することによりストロークを可変するようにしてもよい。
As described above, the rack gear portion 34A engages with the gears so as to move up and down. The missing
図5には、シャッターユニットにおけるスリットパターンが示されている。具体的には図5は可動プレート60を示している。可動プレート60におけるスリットパターンと固定プレート58におけるスリットパターンは同一である。可動プレート60において、その外側に円周方向に沿って複数のスリット92が形成され、その内側に円周方向に沿って複数のスリット94が形成されている。可動プレート60のスリットパターンと固定プレート58のスリットパターンは同一であり、両者を所定角度回転させると両者間が完全にズレ合って開口量がゼロとなる。一方、可動プレートを所定角度回転させると、2つのプレートのスリットパターンが完全に一致して開口量が最大となる。すなわち可動プレート60の回転角度の調整により開口量を自在に設定することが可能である。またそのような制御によりシャッターユニットの開閉を行うことが可能である。
FIG. 5 shows a slit pattern in the shutter unit. Specifically, FIG. 5 shows the
2つのプレート58,60の中央部には貫通孔が形成されており、その貫通孔には上述したシャフト部材の下端部分が挿通している。
A through hole is formed in the center of the two
図6には内部構造体50の水平断面が示されている。図6に示す状態では、シャフト部材が下端まで引き下げられており、つまり後に図7を用いて説明するように、2つの連通孔70がエア通路54と同レベルの位置になっている。この状態では配管84、エア通路54、2つの連通孔70及び噴出開口部54Aが水平方向に完全に連なり、電磁弁86を開いてジェット流つまり加圧エアを配管84に送り込むと、それがエア通路54を介してまた2つの連通口70を介して噴出開口部54Aに送り出される。するとシャフト部材32の内部が陰圧となり、つまりシャフト部材32において下端部と中間部との間で圧力勾配が生じる。その結果シャフト部材32の下端部から粉体が内部に吸い込まれ、更に2つの連通孔70まで持ち上げられた粉体がジェット流により本体22内に送り出される。以上のような吸引圧生成メカニズムにより簡易な構成をもって粉体の吸引を行うことが可能である。ジェット流はパルス状に生成することが可能であり、そのパルス数や周期を切り替えることにより吸引量や吸引速度を容易に調整することが可能である。
FIG. 6 shows a horizontal cross section of the
図7には、粉体吸引時の動作が示されている。これは粉体分注後の吸引工程を示すものである。粉体分注後に、駆動ユニット34の作用により、シャフト部材32が下方に引き下げられる。その場合には駆動ユニット34を構成する歯車が反時計回り方向に回転運動する。これにより、シャフト部材32におけるラックギア部と歯車とが螺合し、歯車の回転運動がシャフト部材32の下方への直線運動に転換される。シャフト部材32の下降運動は、吸引パイプ32Eの下降運動を生じさせ、つまり下端部32Fがシャッタユニット位置から下方へ運動して容器38内に進入する。下端部32Fが容器38内の底面の直前に位置するようにシャフト部材32の下降が制御される。この状態において、電磁弁86を開状態にして加圧エアを配管84に送り込めば、上述したように、吸引孔の上部において瞬時に陰圧が形成され、つまり吸引パイプ32Eの下端の吸引孔に吸引圧が生じて、容器38内の粉体が吸引孔内に吸い込まれ、それが貫通孔70まで吸い上げられる。その粉体は加圧エアの作用によって噴出開口部54Aから本体内へはき出される。上記のように吸引圧を間接的に形成するのではなく吸引源を吸引パイプに直接的に接続するようにしてもよい。
FIG. 7 shows the operation during powder suction. This shows the suction process after powder dispensing. After the powder dispensing, the
以上のような粉体吸引により、仮に分注量が過剰となった場合においても、容器から必要量の粉体を吸い上げることにより適正な分注量を実現することが可能である。また吐き戻しを行うことにより粉体の無駄を防止することが可能である。もっともそのような吸い戻しが許容されるような粉体であることが前提となる。 Even when the dispensing amount becomes excessive by the powder suction as described above, it is possible to realize an appropriate dispensing amount by sucking up a necessary amount of powder from the container. Moreover, it is possible to prevent waste of powder by performing discharge. However, it is assumed that the powder is such that such sucking back is allowed.
次に図8を用いて以上説明した粉体分注装置における分注動作を説明する。S10において可動体が搬送され、対象となる分注ユニットの下方に位置決められる。すなわち対象となる分注ユニットの直下に容器が位置決められる。S12においては、シャッターユニットが開状態とされ、それと共にシャッターユニットの中央部に縦振動が伝達される。この場合において、シャッターの開口度及び振動条件は粉体の種別に応じて設定されるのが望ましい。S14において粉体の種別を認識し、S16において粉体の種別に応じて動作条件を既定するテーブルを参照し、そのテーブルの内容に従ってS18において開口度すなわち開口面積を設定し、またS20において振動条件、特に振動速度を設定するようにしてもよい。 Next, the dispensing operation in the powder dispensing apparatus described above will be described with reference to FIG. In S10, the movable body is conveyed and positioned below the target dispensing unit. That is, the container is positioned immediately below the target dispensing unit. In S12, the shutter unit is opened, and longitudinal vibration is transmitted to the central portion of the shutter unit. In this case, it is desirable that the opening degree of the shutter and the vibration condition are set according to the type of powder. In S14, the type of powder is recognized. In S16, a table for setting operation conditions according to the type of powder is referred to. In accordance with the contents of the table, an opening degree, that is, an opening area is set in S18. In particular, the vibration speed may be set.
ここで上述したテーブルの一例を図9を用いて説明する。図9において、粉体種別に対して開口度及び振動条件が対応付けられている。開口度はシャッターユニットにおける開状態の面積を規定するものであり、粉体に応じて適切な開口度が定められている。ただし、開口速度を調整する場合に備えて選択的に使用される複数の開口度が登録されていてもよい。振動条件として本実施形態においては周期が設定されており、すなわち振動速度が設定されている。これは歯車の回転速度を調整することにより実現可能である。更にストロークが定められてもよい。いずれにしても、粉体に応じて開口度や振動条件を適切に切り替えることにより粉体によらずに常に最適な分注を実現することが可能となる。例えば凝集性の高い粉体の場合には開口度を大きくすると共に振動を与えることにより、つまりやブリッジ形成を防止しつつ、円滑にその粉体を分注することが可能である。この場合においても縦振動をシャッターユニットの中央部に伝達しているので、すなわち振動を上手く利用しているので、粉切れを良好にすることが可能である。またサラサラとした粉体の場合には開口度を小さくすることにより必要以上の流出を防止することが可能である。その場合においては縦振動を停止させるようにしてもよい。あるいは断続的に縦振動の動作及び中断を繰り返すようにしてもよい。 Here, an example of the table described above will be described with reference to FIG. In FIG. 9, the opening degree and the vibration condition are associated with the powder type. The opening degree defines the area of the shutter unit in the open state, and an appropriate opening degree is determined according to the powder. However, a plurality of opening degrees that are selectively used in preparation for adjusting the opening speed may be registered. In this embodiment, the period is set as the vibration condition, that is, the vibration speed is set. This can be realized by adjusting the rotational speed of the gear. Further, a stroke may be defined. In any case, it is possible to always realize optimum dispensing regardless of the powder by appropriately switching the opening degree and the vibration condition according to the powder. For example, in the case of a highly cohesive powder, it is possible to smoothly dispense the powder by increasing the opening degree and applying vibration, that is, while preventing bridge formation. Even in this case, since the vertical vibration is transmitted to the central portion of the shutter unit, that is, since the vibration is used well, it is possible to improve the powder breakage. In the case of a smooth powder, it is possible to prevent more than necessary outflow by reducing the opening degree. In that case, the longitudinal vibration may be stopped. Alternatively, the operation and interruption of the longitudinal vibration may be repeated intermittently.
図8に戻って、S22においては、重量センサの出力値に基づいて規定重量に到達したか否かが判断される。規定重量に到達した場合には、S24においてシャッターユニットが閉状態とされ、また縦振動の伝達が停止される。S26においては以上の処理を続行するか否かが判断され、次の粉体の分注を行う場合には、S10からの各工程が実行される。 Returning to FIG. 8, in S22, it is determined whether the specified weight has been reached based on the output value of the weight sensor. When the specified weight is reached, the shutter unit is closed in S24, and the transmission of longitudinal vibration is stopped. In S26, it is determined whether or not to continue the above process, and when dispensing the next powder, each process from S10 is executed.
図10には他の動作例が示されており、特に分注動作後において吸引動作を行い得る動作例が示されている。図8に示したステップと同様のステップには同一符号を付しその説明を省略する。図10に示す動作例において、S26で規定重量を超過したと判断された場合、S28においてノズルすなわち吸引パイプが下方に引き下げられる。本実施形態においては吸引パイプはシャフト部材の一部であり、S28においてはシャフト部材全体が下方に引き下げられる。そしてエアの送り込みにより吸い戻し動作が開始される。 FIG. 10 shows another operation example, in particular, an operation example in which a suction operation can be performed after the dispensing operation. Steps similar to those shown in FIG. 8 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. In the operation example shown in FIG. 10, if it is determined in S26 that the specified weight has been exceeded, the nozzle, that is, the suction pipe is pulled down in S28. In the present embodiment, the suction pipe is a part of the shaft member, and in S28, the entire shaft member is pulled downward. Then, the suck back operation is started by the air feeding.
S30においては、規定重量に到達したか否かが判断される。すなわち容器内の粉体が徐々に吸い上げられると重量センサの出力値が小さくなるため、これによって規定重量に到達したか否かが判断される。到達した場合には、S32において吸い戻し動作が停止され、またその後において吸引パイプすなわちシャフト部材が上方に引き上げられる。 In S30, it is determined whether or not the specified weight has been reached. That is, when the powder in the container is gradually sucked up, the output value of the weight sensor becomes small, so that it is determined whether or not the specified weight has been reached. If it has reached, the suction operation is stopped in S32, and thereafter, the suction pipe, that is, the shaft member is pulled upward.
図11には他の実施形態の要部構成が示されている。本体22の下部にはシャッターユニット100が設けられ、そのシャッターユニット100は固定部102と可動部104とにより構成されている。固定部102は、スリットパターンが形成された固定プレート106を有し、その周縁が枠体108によって保持されている。具体的には、固定プレートの周縁部の周囲にゴム系接着剤が設けられ、その硬化物がスペーサ110となって固定プレート106の周囲が枠体108によって保持されている。そのようなゴム系接着剤は振動吸収体として機能するものである。
FIG. 11 shows a main configuration of another embodiment. A
可動部104は、スリットパターンが形成された可動プレート112を有し、その周縁部は上述したゴム系接着材(スペーサ)116を介して枠体114によって保持されている。可動部104それ自体は回転運動可能な部材であり、その駆動力はギア64によって伝達される。
The
固定プレート106と可動プレート112の重合体はその中央部に貫通孔を有しており、その貫通孔には振動伝達部材117が係合している。振動伝達部材117は上下方向に伸長した棒状の部材であり、その下端部にはリング状の溝が形成され、その溝内に重合体の中央開口が嵌まり込んでいる。振動伝達部材117が上下運動すると、重合体の中央部に縦振動が伝達されることになる。その縦振動は中央部から周辺部に伝播する。
The polymer of the fixed
符号118A,符号118Bは吸引ノズルを示している。吸引ノズル118A,118Bは必要に応じて容器内に進入する部材であり、それらは粉体を吸い上げるものである。吸い上げられた粉体は符号120A,120Bで示すような経路を通過して本体22内に戻される。例えば符号120A,120Bは移送用のチューブに相当する。
この図11に示す構成によってもシャッターユニットの中央部に対して縦振動を伝達することができ、また容器内に過剰分注された粉体を吸い上げて本体22内に戻すことが可能である。2つの吸引ノズル118A,118Bは本体吸引時においてだけ容器内に進入する構成を採用するのが望ましく、すなわちそのような吸引をする必要性がない場合にはノズルから退避した位置に両ノズルを位置決めるのが望ましい。これによれば分注時において粉体が2つの吸引ノズル118A,118Bに接触することを防止でき、またそれらの上に粉体が乗ってしまうといった問題を未然に回避できる。
Also with the configuration shown in FIG. 11, longitudinal vibration can be transmitted to the central portion of the shutter unit, and the powder dispensed excessively into the container can be sucked back into the
この図11に示した実施形態との比較において、図3等に示した実施形態によれば、中央を貫通している部材において振動伝達機能及び吸引機能の2つの機能の実現させることができるので、構成を簡易化できるという利点が得られる。シャフト部材への振動伝達は分注ユニットの上部において行うのが望ましい。すなわちそのようなスペースを利用すれば収容量を不必要に削減することなく確実に振動を発生させ、それを伝達することが可能である。実施形態においてはシャッターユニットに対して断続的に上方への引き上げ力が伝達されていたが、もちろん断続的に下方への押し下げ力を伝達するようにしてもよいし、また図11に示したように両方向へ伝達力を及ぼすようにしてもよい。 In comparison with the embodiment shown in FIG. 11, according to the embodiment shown in FIG. 3 and the like, the vibration penetrating function and the suction function can be realized in the member passing through the center. The advantage that the configuration can be simplified is obtained. It is desirable to transmit vibration to the shaft member at the upper part of the dispensing unit. That is, if such a space is used, it is possible to reliably generate vibrations and transmit them without unnecessarily reducing the capacity. In the embodiment, the upward pulling force is intermittently transmitted to the shutter unit, but of course, the downward pushing force may be intermittently transmitted, as shown in FIG. A transmission force may be exerted in both directions.
10 粉体分注装置、14 ラック、16 分注ポジション、18 分注ユニット、22 本体、26 開閉機構、28 シャッターユニット、32 シャフト部材、34 駆動ユニット、36 可動体、38 容器、42 重量センサ、50 内部構造体。 10 Powder Dispensing Device, 14 Racks, 16 Dispensing Position, 18 Dispensing Unit, 22 Main Body, 26 Opening / Closing Mechanism, 28 Shutter Unit, 32 Shaft Member, 34 Drive Unit, 36 Movable Body, 38 Container, 42 Weight Sensor, 50 Internal structure.
Claims (8)
前記容器本体の下部に形成された排出口の開閉を行うシャッタユニットと、
前記シャッタユニットを上下方向に貫通しつつ当該上下方向に運動することが可能な部材であって、前記容器本体の下方に位置決められた分注先容器内に進入して分注後の粉体を吸い上げる吸引孔を有する吸引部材と、
前記分注後の粉体の吸い上げが必要となった場合に前記吸引孔を前記分注先容器内に進入させる機構と、
を含むことを特徴とする粉体分注装置。 A container body containing powder;
A shutter unit for opening and closing a discharge port formed in a lower portion of the container body;
A member capable of moving in the vertical direction while penetrating the shutter unit in the vertical direction, and enters the dispensing destination container positioned below the container main body to disperse the powder after dispensing. A suction member having a suction hole to be sucked up;
A mechanism for allowing the suction hole to enter the dispensing container when it is necessary to suck up the powder after the dispensing;
A powder dispensing apparatus comprising:
前記吸引部材は、それによって吸い上げられた粉体を前記容器本体内へ戻す部材である、
ことを特徴とする粉体分注装置。 The apparatus of claim 1.
The suction member is a member that returns the powder sucked up into the container body ,
A powder dispensing apparatus characterized by that.
前記吸引部材は中空部材である、
ことを特徴とする粉体分注装置。 The apparatus of claim 1 .
It said suction member is a middle empty member,
A powder dispensing apparatus characterized by that.
前記容器本体の下方に位置決められた分注先容器内に進入して分注後の粉体を吸い上げる吸引孔と、前記吸引孔から吸引された紛体の流出によりその紛体を前記容器本体内へ戻す戻し孔と、前記吸引孔と前記戻し孔との間の吸引通路と、を有する吸引部材と、
前記分注後の粉体の吸い上げが必要となった場合に前記吸引孔を前記分注先容器内に進入させる機構と、
前記吸引通路を陰圧にして前記吸引孔から吸い上げた粉体を前記戻し孔から流出させる吸引圧生成手段と、
を含むことを特徴とする粉体分注装置。 A container body containing powder;
A suction hole that enters the dispensing container positioned below the container body and sucks up the powder after dispensing, and returns the powder body into the container body by the outflow of the powder sucked from the suction hole. A suction member having a return hole, and a suction passage between the suction hole and the return hole;
A mechanism for allowing the suction hole to enter the dispensing container when it is necessary to suck up the powder after the dispensing;
A suction pressure generating means for flowing out before Symbol suction passage returns the powder sucked up from the suction holes in the negative pressure hole,
A powder dispensing apparatus comprising :
前記戻し孔は前記吸引通路を横切るように前記吸引部材に貫通形成され、
前記吸引圧生成手段は、前記戻し孔に対してジェット流を吹き付けることにより前記吸引通路を陰圧にすると共に前記戻し孔から前記容器本体内へ粉体を噴出させる手段である、
ことを特徴とする粉体分注装置。 The apparatus of claim 4.
The return hole is formed through the suction member so as to cross the suction passage,
The suction pressure generating means is means for causing the suction passage to have a negative pressure by blowing a jet stream against the return hole, and for causing powder to be ejected from the return hole into the container body.
A powder dispensing apparatus characterized by that.
前記容器本体の内部には上方から落下する粉体を周囲に分散するための拡散構造体が設けられ、
前記拡散構造体に前記吸引部材が接続され、
前記拡散構造体は前記戻し孔から流出した粉体の流れを形成する噴出開口部を有する、
ことを特徴とする粉体分注装置。 The apparatus of claim 5.
Inside the container body is provided with a diffusion structure for dispersing the powder falling from above to the surroundings,
The suction member is connected to the diffusion structure;
The diffusion structure has an ejection opening that forms a flow of powder flowing out of the return hole,
A powder dispensing apparatus characterized by that.
前記本体容器には、
前記本体容器内の粉体の流出を防止しつつ前記本体容器内の圧力を開放する圧力開口構造と、
前記本体容器内の排出口に設けられ、前記ジェット流の吹き付け時に前記排出口を閉止するシャッタ機構と、
が設けられたことを特徴とする粉体分注装置。 The apparatus of claim 4.
In the main body container,
A pressure opening structure for releasing the pressure in the main body container while preventing the powder in the main body container from flowing out;
A shutter mechanism provided at a discharge port in the main body container and closing the discharge port when the jet stream is sprayed;
A powder dispensing apparatus characterized in that is provided.
前記複数の分注ユニットの中から選択された分注ユニットの下方に分注先容器を位置決める機構と、
を含み、
前記各分注ユニットは、
粉体を収容する容器本体と、
前記容器本体の下部に形成された排出口の開閉を行うシャッタユニットと、
前記シャッタユニットを上下方向に貫通しつつ当該上下方向に運動することが可能な部材であって、前記容器本体の下方に位置決められた分注先容器内に進入して分注後の粉体を吸い上げる吸引孔を有する吸引部材と、
前記分注後の粉体の吸い上げが必要となった場合に前記吸引孔を前記分注先容器内に進入させる機構と、
を含むことを特徴とする粉体分注装置。 A plurality of dispensing units containing a plurality of powders;
A mechanism for positioning a dispensing container below a dispensing unit selected from the plurality of dispensing units;
Including
Each dispensing unit is
A container body containing powder;
A shutter unit for opening and closing a discharge port formed in a lower portion of the container body;
A member capable of moving in the vertical direction while penetrating the shutter unit in the vertical direction, and enters the dispensing destination container positioned below the container main body to disperse the powder after dispensing. A suction member having a suction hole to be sucked up;
A mechanism for allowing the suction hole to enter the dispensing container when it is necessary to suck up the powder after the dispensing;
A powder dispensing apparatus comprising:
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