JP6363005B2 - 振動フィーダ - Google Patents

Description

本発明は、粉粒体を移送するための振動フィーダに関する。

従来、粉粒体を移送させるための装置として、振動フィーダが利用されている。前記振動フィーダは、ホッパに投入された粉粒体をトラフに排出し、前記トラフに振動を付与することによって、粉粒体を所定の方向に向かって移送する仕組みとなされている（例えば、下記特許文献１参照。）。

特開平１０‐１２９８２５号公報

ここで、前記振動フィーダによる粉粒体の単位時間当たりの移送量は、粉粒体の性状、前記ホッパから前記トラフに供給される粉粒体の単位時間当たりの排出量、及び、前記トラフに付与される振動の強度によって決定される。従って、前記トラフに振動を付与する振動装置が作動している間は、粉粒体の性状に応じた一定量の粉粒体が輸送先に順次移送され、前記振動装置を停止すれば粉粒体の移送が停止する。

しかしながら、前記振動装置を停止しても、前記ホッパからのトラフへの粉粒体の供給は直ちに停止されない。なぜなら、前記振動装置を停止した後に、引き続き相当量の粉粒体が前記トラフに排出されると、その影響を受けて、所定量以上の粉粒体が輸送先に供給される場合があるからである。

本発明は前記技術的課題に鑑みて開発されたものであり、簡単な構造にて、粉粒体の移送、停止を制御し得る新規な振動フィーダを提供することを目的とする。

前記技術的課題を解決するために、本発明の振動フィーダは、トラフと、前記トラフの粉粒体受部の上方に配されたホッパと、前記トラフに振動を付与する振動装置と、を具備し、前記ホッパに投入された粉粒体を、前記ホッパの下部に存する排出口を通じて前記トラフの粉粒体受部上に排出し、前記振動装置によって前記トラフに振動を付与することによって、前記粉粒体受部上に排出された粉粒体を所定の方向に向かって移送する振動フィーダであって、更に、前記トラフ、又は、前記ホッパを上下動させる昇降装置を具備してなり、前記昇降装置を作動させることによって、前記粉粒体受部と前記排出口とを接触させたホッパ閉塞状態と、前記粉粒体受部と前記排出口とを離間させたホッパ開放状態と、の二つの状態が形成可能となされたことを特徴とする（以下、「本発明フィーダ」と称する。）。

本発明フィーダにおいては、前記ホッパから前記トラフへの単位時間当たりの粉粒体排出量を増減し得るように、前記ホッパ開放状態時における前記粉粒体受部と前記排出口との間隔が選択可能となされたものが好ましい態様となる。

本発明フィーダにおいては、単位時間当たりの粉粒体移送量を増減し得るように、前記振動装置によって前記トラフに付与される振動の強度が選択可能となされたものが好ましい態様となる。

本発明によれば、粉粒体の移送、停止を効果的に制御することができる。

図１は、実施形態に係る本発明フィーダを示す側面図である。 図２は、前記本発明フィーダを示す背面図である。 図３は、前記本発明フィーダを示す上面図である。 図４は、前記本発フィーダにおける支持枠、トラフ、及び、振動装置の存する部分を抽出して示す上面図（ａ）と、側面図（ｂ）である。 図５は、前記本発明フィーダにおける昇降装置の存する部分を拡大して示す斜視図である。 図６は、前記昇降装置の作動によって選択される第一ポジション（ａ）、第二ポジション（ｂ）、及び第三ポジション（ｃ）の各状態を示す背面図である。 図７は、前記本発明フィーダに備えられるホッパを一部切り欠いて示す側面図である。 図８は、前記本発明フィーダの一使用態様を示す側面図である。 図９は、前記本発明フィーダのホッパ閉塞状態を示す断面図である。 図１０は、前記本発明フィーダのホッパ開放状態（第二ポジション）を示す断面図である。 図１１は、前記本発明フィーダのホッパ開放状態（第一ポジション）を示す断面図である。 図１２は、前記本発明フィーダのホッパ開放状態（第三ポジション）を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

［実施形態］
＜本発明フィーダ１＞
図１〜３に、本実施形態に係る本発明フィーダ１を示す。本発明フィーダ１は、昇降装置２と、トラフ３と、ホッパ４と、振動装置５と、を具備する。

なお、本実施形態において、前記本発明フィーダ１は、４箇所の角部にアジャスターＡを備えた矩形のベースフレームＦ_０と、前記ベースフレームＦ_０の両側に取り付けられた一対のサイドフレーム（Ｆ_Ｒ、Ｆ_Ｌ）と、前記サイドフレーム（Ｆ_Ｒ、Ｅ_Ｌ）を上方にて架橋する架橋フレームＦ_Ｂと、前記サイドフレーム（Ｆ_Ｒ、Ｅ_Ｌ）及び前記架橋フレームＦ_Ｂ上に設けられたホッパ支持部材Ｆ_Ｈと、からなるフレームＦによって支持された状態となされている。

そして、前記本発明フィーダ１は、前記ホッパ４に投入された粉粒体を、前記トラフ３に排出し、前記振動装置５によって前記トラフ３に振動を付与することによって、粉粒体を所定の方向（図１を参照すれば、図中右方向から左方向）に向かって移送するために使用される。

以下、説明の便宜上、粉粒体が移送される方向に沿って、移送元側を「後」と称し、移送先側を「前」と称する。又、前記本発明フィーダ１を後方から見た際に、右側となる方向を「右」と称し、左側となる方向を「左」と称する。

‐昇降装置２‐
前記昇降装置２は、空圧シリンダ２０と、二本の支持ガイドレール（２１Ｒ、２１Ｌ）と、支持枠２２と、Ｌ字金具２３と、ストッパ２４と、を具備する。

前記空圧シリンダ２０は、ロッドの先端を上方に向けた状態で、前記ベースフレームＦ_０の中央、且つ、後方寄りの位置に固定されている。

前記支持ガイドレール（２１Ｒ、２１Ｌ）は、それぞれ基端部が前記ベースフレームＦ_０に固定された状態で、垂直方向に沿って立設されている。又、前記支持ガイドレール（２１Ｒ、２１Ｌ）は、互いに一定の間隔を空けて、前記空圧シリンダ２０を挟む位置に配置されている。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、前記支持枠２２は、前記支持ガイドレール（２１Ｒ、２１Ｌ）に沿って、上下動可能となるようにして取り付けられた支持枠基部２２０と、前記支持枠基部２２０の両端部から水平方向且つ前方に向かって延びる二本の支持腕（２２１Ｒ、２２１Ｌ）と、を具備する。

図５に示すように、前記Ｌ字金具２３は、前記支持枠基部２２０の中央に取り付けられた垂直面２３１と、前記垂直面２３１の下端部から水平方向且つ後方に向かって延びる水平面２３２と、前記垂直面２３１と前記水平面２３２とがなす角部を補強するリブ２３３と、を有する。

そして、前記Ｌ字金具２３の前記水平面２３２には、前記空圧シリンダ２０のロッドの先端が固定されており、従って、前記空圧シリンダ２０を作動させれば、前記ロッドの伸縮距離に応じて、前記支持枠２２が上下動する。

前記ストッパ２４は、前記空圧シリンダ２０の後方に設けられている。前記ストッパ２４は、第一空圧シリンダ２４１と、第二空圧シリンダ２４２と、ストッパ本体２４３と、を具備する。

前記第一空圧シリンダ２４１は、前記ベースフレームＦ_０に配された第一ガイドレールＧＲ１に沿って左右動可能となるようにして取り付けられている。又、前記第一空圧シリンダ２４１は、ロッドの伸縮する方向が水平方向、且つ、右向きとなされている。更に、前記第一空圧シリンダ２４１のロッドの先端は、取り付け金具ＭＰを介して、前記ベースフレームＦ_０に固定されている。従って、前記第一空圧シリンダ２４１は、前記第一空圧シリンダ２４１のロッドの伸縮に応じて、前記第一ガイドレールＧＲ１に沿って左右動する仕組みとなされている。

前記第二空圧シリンダ２４２は、ロッドの伸縮する方向を水平方向、且つ、右向とした状態で、前記第一空圧シリンダ２４１の上部に取り付けられている。

前記ストッパ本体２４３は、スライダー２４３０と、第一当接棒２４３１と、第二当接棒２４３２と、を具備する。

前記スライダー２４３０は、前記第一ガイドレールＧＲ１と平行関係となされた第二ガイドレールＧＲ２に沿って左右動可能となるようにして取り付けられている。又、前記スライダー２４３０には、前記第二空圧シリンダ２４２のロッドの先端が固定されており、従って、前記スライダー２４３０は、前記第二空圧シリンダ２４２のロッドの伸縮に応じて、前記第二ガイドレールＧＲ２に沿って左右動する仕組みとなされている。

前記第一当接棒２４３１、及び、前記第二当接棒２４３２は、それぞれが左右方向に沿って並ぶようにして、前記ストッパ本体２４３の上部に取り付けられている。又、前記第一当接棒２４３１と前記第二当接棒２４３２は、先端に存するゴムパッドまでの高さ（突出距離）が互いに異なるように取り付けられており、本実施形態では、前記第一当接棒２４３１の突出距離が、前記第二当接棒２４３２の突出距離より長くなるようにしている。

図６に示すように、前記構成を有する前記ストッパ２４は、前記第一空圧シリンダ２４１のロッドと、前記第二空圧シリンダ２４２のロッドの伸縮距離を変えることによって、前記ストッパ本体２４３が、前記Ｌ字金具２３の水平面２３２の下部空間を通過する仕組みとなされている。本実施形態において、前記ストッパ２４は、前記第一当接棒２４３１を前記Ｌ字金具２３の下部空間に位置させる第一ポジション（図６（ａ）参照）と、前記第二当接棒２４３２を前記Ｌ字金具２３の下部空間に位置させる第二ポジション（図６（ｂ）参照）と、前記ストッパ本体２４３を前記Ｌ字金具２３の下部空間から退避させた第三ポジション（図６（ｃ）参照）と、の三つのポジションを採り得るようになされている。

‐トラフ３‐
図４に示すように、前記トラフ３は、平底の容器からなるトラフ本体３０と、前記トラフ本体３０の粉粒体受部３００を通じて前記トラフ本体３０内に連通する供給管３１と、前記トラフ本体３０の上部開口を覆う蓋体３２とからなり、前記支持枠２２の左右の支持腕（２２１Ｒ、２２１Ｌ）に対して固定されている。

更に詳しく説明すると、前記トラフ本体３０の左右の側壁には、取り付け用金具３０１が設けられており、前記トラフ３は、前記取り付け用金具３０１と、前記支持腕（２２１Ｒ、２２１Ｌ）の上面との間に円柱形のシリコン製防振ゴム３０２を介在させた状態で、前記支持枠２２の左右の支持腕（２２１Ｒ、２２１Ｌ）に対して固定されている。

前記供給管３１は、前記支持枠２２に取り付けられた前記トラフ本体３０の前端側中央に設けられている。又、前記蓋体３２には、貫通孔３２０が設けられており、前記貫通孔３２０は、前記蓋体３２の後端側中央に設けられる。

‐ホッパ４‐
図７に示すように、前記ホッパ４は、円筒状のホッパ上部４１と、漏斗状のホッパ下部４２と、を具備する。

前記ホッパ上部４１の上端開口は、粉粒体が投入される投入口４１０となる。一方、前記ホッパ下部４２の下端開口は、粉粒体を排出する排出口４２０となる。前記排出口４２０の周縁には、円環状のゴムパッド４２１が取り付けられている。

前記ホッパ４は、前記フレームＦのホッパ支持部材Ｆ_Ｈによって支持された状態となされており（図１参照）、この際、前記ホッパ下部４２の下端が、前記トラフ３の蓋体３２に設けられた前記貫通孔３２０に挿入される。

なお、前記貫通孔３２０に挿入された際、前記ホッパ下部４２の周囲は、蛇腹状に伸縮する飛散防止シート４３によって取り囲まれる仕組みとなされており、前記飛散防止シート４３によって、前記貫通孔３２０と前記ホッパ下部４２との間隙が外界と隔離される。

‐振動装置５‐
前記振動装置５は、ピストン式エアバイブレータであり、前記トラフ３の底板に対して取り付けられている（図１参照）。前記振動装置５は、作動エア圧の変更により、強弱二種類の振動を選択できる仕組みとなされている。

＜本発明フィーダ１を用いた粉粒体ＰＷの定量供給＞
以下、前記本発明フィーダ１を用いて、粉粒体ＰＷの定量供給を行う工程を説明する。粉粒体ＰＷの定量供給を行うにあたっては、まず、準備段階として、図８に示すように、前記本発明フィーダ１を架台Ｈに乗せる。この際、前記本発明フィーダ１の傾きを調整する必要がある場合には、フレームＦに配されたアジャスターＡにより調節する。又、前記架台Ｈの下部には、台秤Ｍを設置し、前記台秤Ｍの載せ台に容器Ｖを載置する。更に、前記供給管３１には、前記容器Ｖに粉粒体ＰＷを導くためのチューブ３１０を連結する。

‐ホッパ４への粉粒体ＰＷの投入‐
前記準備段階の後、前記ホッパ４に粉粒体ＰＷを投入する。図９に示すように、粉粒体ＰＷの投入は、前記空圧シリンダ２０を作動させてロッドを伸ばし、前記支持枠２２に固定されている前記トラフ３の粉粒体受部３００を、前記ホッパの排出口４２０に接触させる。この際、前記排出口４２０の周縁に取り付けた前記ゴムパッド４２１によって、前記排出口４２０と前記粉粒体受部３００との接触状態が密となり、もって、前記排出口４２０が閉塞する。

このホッパ閉塞状態下、前記ホッパ４に粉粒体ＰＷを投入すれば、粉粒体ＰＷは、前記ホッパ４内で堆積する。

‐粉粒体の移送（移送初期〜中期）‐
ホッパ４内に粉粒体ＰＷを堆積させた後、粉粒体の移送を実行する。粉粒体ＰＷを移送するにあたっては、まず、前記ストッパ２４を作動させて、前記第二当接棒２４３２を前記Ｌ字金具２３の下部空間に位置させる第二ポジションを採る（図６（ｂ）参照）。

この状態で、前記空圧シリンダ２０を作動させてロッドを縮めれば、前記Ｌ字金具２３の水平面２３２と、前記第二当接棒２４３２の先端とが当接するまで、前記トラフ３が下降する。

前記トラフ３の下降によって、前記排出口４２０と前記粉粒体受部３００とが離間し、もって、図１０に示す、前記排出口４２０が開かれたホッパ開放状態が形成される。ホッパ開放状態が形成されると、前記ホッパ４内に堆積させた粉粒体ＰＷは、前記トラフ３の粉粒体受部３００に排出される。なお、前記ホッパ４からの粉粒体ＰＷの排出量は、前記第二当接棒２４３２の長さに基づく、前記排出口４２０と前記粉粒体受部３００との間隔（Ｄ２）によって決定される。本実施形態においては、この間隔（Ｄ２）を２５ｍｍとしている。

このホッパ開放状態下、前記振動装置５を作動させて前記トラフ３に振動を付与すれば、前記粉粒体受部３００に排出された粉粒体ＰＷに投射角が与えられ、もって、粉粒体ＰＷが前記トラフ３の前方に向かって移送される。なお、本実施形態においては、この際、前記振動装置５の振動を「強」に設定し、粉粒体ＰＷの単位時間当たりの移送量を多くすることが好ましい。

前方に向かって移送された粉粒体ＰＷは、前記供給管３１に至り、前記供給管３１及び前記チューブ３１０を通じて、前記容器Ｖに向かって順次落下する。

‐粉粒体の移送（移送終期）‐
前記容器Ｖに粉粒体ＰＷが落下すれば、前記台秤Ｍの示す数値によって、前記容器Ｖに移送された粉粒体ＰＷの量が確認される。

前記台秤Ｍの示す数値が、目的とする数値になった時点で、前記振動装置５を停止すれば、粉粒体ＰＷの移送が停止する。前記振動装置５の停止と同時、若しくは、前記振動装置５の停止直前に、前記昇降装置２を作動させて、再度、図９に示すホッパ閉塞状態とすれば、前記ホッパ４からの粉粒体ＰＷの排出も停止する。即ち、本発明フィーダ１は、前記振動装置５の停止に加えて、前記ホッパ４からの粉粒体ＰＷの排出を停止することができるため、従来の振動フィーダと比較して、より正確な定量移送が可能となる。

但し、前記振動装置５を停止し、更に、ホッパ閉塞状態としても、粉粒体ＰＷの性状によっては、前記振動装置５の停止直前に粉粒体ＰＷに与えられた投射角に基づく惰性によって、少量の粉粒体ＰＷが余分に前記容器Ｖに向かって落下する場合がある。

この点につき、本実施形態に係る本発明フィーダ１では、前記台秤Ｍの示す数値が、目的とする数値に近付いた移送終期の段階（例えば、前記台秤Ｍの示す数値が、目的とする数値の８〜９割となった段階）で、前記粉粒体受部３００と前記排出口４２０との間隔を狭くし、もって、前記ホッパ４から前記トラフ３への単位時間当たりの粉粒体排出量を減じることが好ましい。

前記本発明フィーダ１にて粉粒体排出量を減じるにあたっては、一端、図９に示すホッパ閉塞状態としたうえで、前記ストッパ２４を作動させて、前記第一当接棒２４３１を前記Ｌ字金具２３の下部空間に位置させる第一ポジションを採る（図６（ａ）参照）。

この状態で、前記空圧シリンダ２０を作動させて前記ロッド２１を縮めれば、図１１に示すように、前記Ｌ字金具２３の水平面２３２と、前記第一当接棒２４３１の先端とが当接するまで、前記トラフ３が下降する。

前記第二ポジションにした際に形成される、前記排出口４２０と前記粉粒体受部３００との間隔（Ｄ１）は、前記第一ポジションにした際に形成される前記排出口４２０と前記粉粒体受部３００との間隔（Ｄ２）より狭くなるため、前記ホッパ４からの粉粒体ＰＷの排出量は少なくなる。本実施形態においては、この間隔（Ｄ１）を５ｍｍとしている。

これにより、粉粒体ＰＷの移送量が相対的に小さくなるため、前記振動装置５の停止時に、惰性によって前記容器Ｖに向かって落下する粉粒体の量が少なくなり、もって、より一層正確な定量移送が可能となる。

なお、本実施形態においては、この移送終期の際、前記振動装置５の振動を「弱」に設定し、粉粒体ＰＷの単位時間当たりの移送量を更に少なくすることが好ましい。

又、本実施形態に係る本発明フィーダ１においては、前記ストッパ２４につき、前記第一ポジション（図６（ａ）参照）、及び、前記第二ポジション（図６（ｂ）参照）に加えて、前記ストッパ本体２４３を前記Ｌ字金具２３の下部空間から退避させた第三ポジション（図６（ｃ）参照）を採り得るようになされているが、前記第三ポジションは、単位時間当たりの粉粒体ＰＷの排出量をより多くし、もって粉粒体ＰＷの移送量を多くしたい場合や、本発明フィーダ１の清掃作業時などに採られるボジションである。図１２に示すように、本実施形態においては、前記第三ポジションにした際に形成される前記排出口４２０と前記粉粒体受部３００との間隔（Ｄ３）を５０ｍｍとしている。

ところで、本実施形態に係る本発明フィーダ１では、前記昇降装置２にて前記トラフ３を上下動させ、もって、ホッパ閉塞状態と、ホッパ開放状態と、を選択し得るようになされているが、前記昇降装置２にて前記ホッパ４を上下動させ、もって、ホッパ閉塞状態と、ホッパ開放状態と、を選択し得るようにしても良い。

又、本実施形態に係る本発明フィーダ１では、前記ホッパ４から前記トラフ３への単位時間当たりの粉粒体排出量を増減するにあたり、前記粉粒体受部３００と前記排出口４２０との間隔を段階的に選択可能となされているが、前記昇降装置２を、例えば、スクリュージャッキなどの機械要素とし、もって、前記粉粒体受部３００と前記排出口４２０との間隔を無段階的に選択可能となるようにしても良い。

更に、本実施形態に係る本発明フィーダ１では、単位時間当たりの粉粒体移送量を増減し得るように、前記振動装置５につき、振動の強弱を段階的に選択できるものを用いているが、前記振動装置５としては、振動の強弱を無段階的に選択し得るものを用いても良い。

なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明は、粉粒体を輸送するための手段として好適に用いられる。

１ 振動フィーダ（本発明フィーダ）
２ 昇降装置
２０ 空圧シリンダ
２１ ロッド
２２ 支持枠
２３ Ｌ字金具
２４ ストッパ
２４１ 第一空圧シリンダ
２４２ 第二空圧シリンダ
２４３ ストッパ本体
２４３０ スライダー
２４３１ 第一当接棒
２４３２ 第二当接棒
３ トラフ
３０ トラフ本体
３００ 粉粒体受部
３１ 供給管
３２ 蓋体
３２０ 貫通孔
４ ホッパ
４１ ホッパ上部
４２ ホッパ下部
４３ 飛散防止シート
５ 振動装置

Claims (3)

1. トラフと、
   前記トラフの粉粒体受部の上方に配されたホッパと、
   前記トラフの底部に向かって斜め方向から振動を付与する振動装置と、
   を具備し、
   前記ホッパに投入された粉粒体を、前記ホッパの下部に存する排出口を通じて前記トラフの粉粒体受部上に排出し、前記振動装置によって前記トラフに振動を付与することによって粉粒体に当射角を与え、前記粉粒体受部上に排出された粉粒体を所定の方向に向かって移送する振動フィーダであって、
   更に、前記トラフ、又は、前記ホッパを垂直方向に上下動させる空気シリンダを備えた昇降装置を具備してなり、
   前記昇降装置を作動させることによって、
   前記粉粒体受部と前記排出口とを接触させたホッパ閉塞状態と、
   前記粉粒体受部と前記排出口とを離間させたホッパ開放状態と、
   の二つの状態が形成可能となされ、
   前記開放状態の際に、前記前記トラフ、又は、前記ホッパに当接して位置決めをする当接棒を備えたストッパを更に具備してなることを特徴とする振動フィーダ。
2. 請求項１に記載の振動フィーダにおいて、
   前記ホッパから前記トラフへの単位時間当たりの粉粒体排出量を増減し得るように、
   前記ストッパに異なる長さの複数の当接棒が備えられてなり、
   前記開放状態の際に、前記前記トラフ、又は、前記ホッパに当接する一の当接棒を選択することによって、前記ホッパ開放状態時における前記粉粒体受部と前記排出口との間隔が選択可能となされた振動フィーダ。
3. 請求項１又は２に記載の振動フィーダにおいて、
   単位時間当たりの粉粒体移送量を増減し得るように、
   前記振動装置によって前記トラフに付与される振動の強度が選択可能となされた振動フィーダ。

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