JP7109847B1 - 粉体供給装置 - Google Patents

Abstract

１か所で複数種類の粉体の供給が可能で、省スペースな粉体供給装置を提供すること。本発明の粉体供給装置１は、本体２と、上部が開口し、内部に粉体Ｐを貯留する容器３と、駆動状態と停止状態とを有する搬送部４と、本体２に接続し、内部に粉体Ｐを貯留し、外部に供給する複数のストッカ５と、を備え、搬送部４が、搬送部４の上側に載置された容器３にストッカ５から粉体Ｐを供給する領域である供給領域を有し、ストッカ５が、ストッカ５の内部に粉体Ｐを投入可能な投入口５１と、ストッカ５の内部に貯留された粉体Ｐを供給口５２１から供給する供給部５２と、を有し、供給領域を中心として放射状に配置され、供給部５２の中心軸Ｙが供給領域の中心に向くように本体２に接続され、容器３が供給領域に位置し、搬送部４が停止状態であるときに、容器３に供給口５２１から粉体Ｐを供給することを特徴とする。

Description

本発明は、粉体供給装置に関し、より詳細には、搬送部により搬送される容器に粉体を供給する粉体供給装置に関する。

１つの容器に対して、複数種類の粉体を供給し、該容器内に貯留する工程を行う際、人の手作業で前記の工程を行う場合は、作業量が多いため、多くの時間と手間とを要し、さらに人為的なミスも発生しやすい。前記の工程を繰り返し行う際には、より一層人為的なミスの発生する確率が増加する。

特許文献１では、搬送用コンベアにより搬送されてくる容器に粉体の所定量の重量を計測した上で充填する粉体自動計量充填装置において、容器をコンベア上から離脱させる離脱手段と、離脱した容器内に粉体を切出す切出機と、容器内に切り出された粉体の自重量を計量する計量器と、計量器によって計量された計量値に基づいて粉体の切出し量を制御する制御部とを有することを特徴とする粉体自動計量充填装置を開示している。

特開２００１－２０１３９３号公報

特許文献１の発明は、粉体毎に該粉体を切出す場所を必要とするため、切出す粉体の種類の増加に伴い、粉体を切出す場所が増加し、装置の設置に必要なスペースも大きくなる。

そこで、本発明では、１か所で複数種類の粉体の供給が可能で、省スペースな粉体供給装置を提供することを目的とする。

本発明は、本体と、上部が開口し、内部に粉体を貯留する容器と、上側に載置した前記容器を搬送する駆動状態と、上側に載置した前記容器を静止させる停止状態と、を有する搬送部と、前記本体に接続し、内部に前記粉体を貯留し、外部に供給する複数のストッカと、を備え、前記搬送部が、該搬送部の上側に載置された前記容器に前記ストッカから前記粉体を供給する領域である供給領域を有し、前記ストッカが、該ストッカの内部に前記粉体を投入可能な投入口と、供給口を含み、該ストッカの内部に貯留された前記粉体を前記供給口から前記容器に供給する供給部と、を有し、前記供給領域を中心として放射状に配置され、前記供給部の中心軸が前記供給領域の中心に向くように前記本体に接続されており、前記搬送部の上側に載置された前記容器が前記供給領域に位置し、前記搬送部が前記停止状態であるときに、上部が開放された状態の前記容器に前記供給口から前記粉体を供給することと、前記ストッカ側にはガイド部があり、前記本体側にはガイド受け部があり、前記ストッカが前記本体に装着された時に前記ガイド部が前記ガイド受け部と嵌合する構成を有し、当該嵌合により前記供給部の中心軸の向きのずれを防止することを特徴とする粉体供給装置である。

この構成によれば、前記搬送部により前記供給領域に搬送された前記容器に、前記供給領域を中心として放射状に配置された前記ストッカから前記粉体を供給することができ、該粉体を前記容器の内部に貯留することができる。したがって、複数の前記ストッカからの前記粉体の供給を１か所で行うことができ、供給する粉体毎に供給場所を必要としないため、粉体供給装置の設置に必要なスペースを削減することができる。また、ガイド部がガイド受け部に嵌合した状態では、ストッカと本体とが固定され、供給部の中心軸の向きがずれることを防止できる。

本発明は、前記ストッカが、前記本体に着脱可能に接続される構造であることが好ましい。この構成によれば、前記粉体供給装置に備えられた前記ストッカと、別のストッカと、を交換することが可能であり、前記粉体供給装置から供給される粉体を別の粉体に切り替える作業が簡略化される。さらに、前記粉体供給装置の整備性も向上する。

本発明は、前記本体が、制御部を有し、前記制御部が、前記搬送部による前記容器の搬送と、前記供給部による前記粉体の供給と、を制御することが好ましい。この構成によれば、前記容器の搬送および前記粉体の供給の効率が向上する。

本発明は、前記搬送部が、前記供給領域に計量部を有し、前記搬送部の上側に載置された前記容器が前記計量部の上側に位置し、前記搬送部が前記停止状態であるときに、前記計量部が、前記容器が貯留する前記粉体の重量を計量することが好ましい。この構成によれば、複数の前記ストッカが、１つずつ順番に前記粉体の供給を行うことにより、１つの計量部で、前記容器に貯留された複数種類の粉体の計量が可能である。本発明は、前記ガイド部の外側に位置し、前記ストッカが前記本体に装着された状態で前記本体と接触する弾性体を備えることが好ましい。これにより、ストッカが予期しない衝撃を受けたとき、その衝撃を弾性体が吸収するため、ストッカの破損を防止することができる。

本明細書において、字句の解釈は次の通りである。「粉体」とは、粉体に加えて、粒体、または粉体と粒体の混合体のいずれも含む。食品、薬品、建築・土木、半導体等、粉体の用途は限定されない。

「粉体を供給口から供給」とは、供給口からストッカの外部に粉体を排出することを意味する。例えば、排出された粉体が、容器に落下して貯留され、計量器で容器内の粉体の重量を計量する目的で供給される。

「供給部」には、スクリューコンベア、スクリューフィーダが例示されるが、粉体の移送機能を有するものであれば、他の粉体供給部、例えば、振動フィーダ、ベルトコンベア等でも採択できる。

「搬送部」としては特に限定されず、既存のものを採択可能であり、例えば、ローラコンベア、ベルトコンベア等が挙げられる。

「計量部」としては特に限定されず、既存のものを採択可能であり、例えば、電子天秤等が挙げられる。

「接続」とは、２つのものを繋ぐことを意味し、固定されて繋がったもの、着脱可能な状態で繋がったもののいずれも含む。

本発明によれば、１か所で複数種類の粉体の供給が可能であり、粉体供給装置の設置に必要なスペースを削減することができる。

本実施形態における粉体供給装置の正面図である。 同、平面図である。 同、右側面図である。

粉体供給装置１（以下、供給装置１という。）を、図１～３を参照して説明する。供給装置１は、本体２と、上部が開口し、内部に粉体Ｐを貯留する容器３と、上側に載置した容器３を搬送する駆動状態と、上側に載置した容器３を静止させる停止状態と、を有する搬送部４と、本体２に接続し、内部に粉体Ｐを貯留し、外部に供給する複数のストッカ５と、を備える構成である。

本体２は、本体部２１と、本体部２１を支持する架台２２を備え、架台２２にストッカ５が着脱可能に接続される構造である。

本体部２１は、制御部２１１と、報知部２１２と、を有しており、制御部２１１は、搬送部４が本体２に接続されることにより、搬送部４による容器３の搬送を制御し、本体２がストッカ５と接続されることにより、後述する供給部５２による粉体Ｐの供給を制御する。これらの制御は、手動的に、または設定により自動的に実行可能である。

報知部２１２は、制御部２１１が搬送部４の制御をする際に、その制御により搬送部４の状態が切り替わることを報知するものであり、搬送部４の駆動または停止による不都合の防止に有用である。報知部２１２は、機械の不調や故障等のトラブルにより、後述する計量部４１で計量される、容器３に貯留された粉体Ｐの重量が所定の重量を超過した異常量である場合には、容器３に貯留された粉体Ｐの量が異常であることを報知する。この報知により、所定の重量を超過した異常量の粉体Ｐを貯留する容器３が後述する供給領域Ａの下流側に搬送されることを未然に防ぐことができる。本実施形態の報知部２１２は、回転灯であり、制御部２１１が搬送部４を制御し、搬送部４の状態が切り替わる際に点灯し、所定の時間経過後に停止する。報知部２１２としては、搬送部４の状態が切り替わることを報知するものであれば他のものでも採択でき、例えば、光により視覚的に報知する電灯等、音により聴覚的に報知するスピーカ等も採択できる。

架台２２は内部が中空であり、本体部２１を載置する載置部２２１と、脚部２２２と、脚部２２２同士を繋ぐ補強部材２２３と、位置検出部２２４と、ストッカ５が本体２に挿入された際に、後述するガイド部５５とする嵌合するガイド受け部２２５と、を含む。架台２２は搬送部４を跨いだ状態で配置されており、搬送部４の上側に載置された容器３は、架台２２の内部を通過可能である（図１、２参照）。したがって、本体２は、搬送部４により搬送される容器３が、載置部２２１の下方および脚部２２２の間を通過するように配置される。

位置検出部２２４は、補強部材２２３上に設置され、搬送部４の上に載置される容器３の位置が、後述する供給領域Ａ内であるかを検出することができる。本実施形態の位置検出部２２４は、例えば、発光ダイオードや受光ダイオード等を有する光電センサであるが、特に限定されず、既存の位置検出機器を採択可能である。

搬送部４は、搬送部４の上側に載置された容器３にストッカ５から粉体Ｐを供給する領域である供給領域Ａを有している。搬送部４は、さらに、供給領域Ａに配置され、容器３内の粉体Ｐの重量を計る計量部４１を有している。

搬送部４は、駆動状態と、停止状態と、を有しており、駆動状態においては、搬送部４の上側に載置した容器３を図２、３にそれぞれ示す搬送方向Ｘに搬送する。停止状態においては、搬送部４の上側に載置した容器３を静止させることができる。搬送部４の状態を制御することにより、搬送部４の上側に載置した容器３を供給領域Ａまで搬送し、供給領域Ａ内に静止することができる。供給領域Ａ内に静止した容器３を、供給領域Ａから搬送することもできる。本実施形態の搬送部４はローラコンベアであるが、特に限定されず、既存の搬送機器を採択可能であり、例えば、ベルトコンベアが挙げられる。

計量部４１は、搬送部４の上側に載置された容器３が計量部４１の上側に位置し、搬送部４が停止状態であるときに、容器３が貯留する粉体Ｐの重量を計量する。本実施形態の計量部４１は、防塵のロードセル式電子天秤の上側にローラコンベアが固定されたものである。計量部４１のローラコンベアは、搬送方向Ｘを基準として、その上流側および下流側のローラコンベアとは独立して配置されており、該上流側および下流側のローラコンベアの上側に載置されたものの重量は、防塵のロードセル式電子天秤による計量に含まれない。防塵のロードセル式電子天秤は、計量部４１の上側に載置された容器３の貯留する粉体Ｐの重量を正確に計量することができる。計量部４１のローラコンベアの高さは、計量部４１の上流側および下流側のローラコンベアの高さと揃っており、搬送部４の上側に載置された容器３は、計量部４１の上側をつかえることなく滑らかに通過することが可能である。供給装置１は、計量部４１により計測された容器３に貯留された粉体Ｐの重量に応じて、本体２により、ストッカ５から供給される粉体Ｐの供給流量を制御することも可能であり、ストッカ５から、所定の重量の粉体Ｐを精度よく容器３に供給することが可能である。計量部４１は、特に限定されず、既存の計量機器を採択可能であり、粉体Ｐの計量に用いる点から、防塵のものが好ましい。

ストッカ５は、その内部に粉体Ｐを投入可能な投入口５１と、供給口５２１を含み、内部に貯留された粉体Ｐを供給口５２１から容器３に供給する供給部５２と、を有する。ストッカ５内に貯留された粉体Ｐは、供給部５２を介して、供給口５２１から供給される。例えば、図１中右側のストッカ５から容器３に粉体Ｐを供給する場合には、粉体Ｐは供給口５２１から矢印Ｂで示す方向に排出される。本実施形態の供給部５２は筒状のスクリューフィーダである。ストッカ５は、さらに、底部に回転ストッパ付きのものを含む複数のキャスタ５３と、弾性部材５４と、本体２に挿入するガイド部５５と、を有している。ストッカ５は、キャスタ５３により任意の方向に移動可能である。

本実施形態のストッカ５は、容器３が粉体Ｐの供給を受けられるように設定した供給領域Ａを中心として放射状に複数個（ここでは４個）配置され、供給部５２の中心軸Ｙが供給領域Ａの中心に向くように、本体２に着脱可能に接続される構造である。例えば、機械的な差し込み、引き抜き構造が例示できる。ストッカ５を本体２に対して押し込み、ガイド部５５を本体２に挿入して、ストッカ５を本体２に装着する。ストッカ５を本体２から引き抜き、ガイド部５５を本体２から引き離して、本体２からストッカ５を離脱させる。このとき、ストッカ５が本体２に装着されている状態では、ガイド部５５は、本体２に挿入されており、ガイド受け部２２５と嵌合している。これにより、ストッカ５と本体２とが固定され、供給部５２の中心軸Ｙの向きがずれることを防止できる。弾性部材５４は、弾性を有し、弾性変形により衝撃を緩衝する部材であり、ガイド部５５の外側に位置し、ストッカ５が本体２に装着されている状態では、本体２と接触している。弾性部材５４により、ストッカ５が外部からの予期しない衝撃を受けた際、その衝撃を吸収してストッカ５自体が本体２と接触して破損することを防止できる。

ストッカ５は、供給口５２１を含む供給部５２の先端付近が、架台２２の内部に差し込まれた状態で本体２に装着され、供給口５２１は、供給領域Ａの上方であって、供給領域Ａに載置される容器３よりも上方に位置する。搬送部４が停止状態であるときに、供給領域Ａに位置する容器３に供給口５２１から粉体Ｐを供給することができる。供給部５２の他の部分は、ストッカ５の内部空間に位置しており、供給部５２の開口から、ストッカ５に貯留された粉体Ｐが供給部５２の内部に供給される。

本体２へのストッカ５の装着は、ストッカ５を、粉体Ｐを供給する位置に移動させ、ストッカ５のガイド部５５と、供給口５２１を含む供給部５２の先端付近を本体２の架台２２の内部に押し込み、ガイド部５５とガイド受け部２２５とを嵌合させ、キャスタ５３の回転ストッパを作動させてストッカ５の位置を固定し、本体２と、ストッカ５と、をケーブル（図示略）で接続することにより完了する。本体２からのストッカ５の離脱は、本体２と、ストッカ５と、を接続するケーブルを取外し、キャスタ５３の回転ストッパを解除し、ストッカ５を本体２から引き抜き、ストッカ５を、粉体Ｐを供給する位置から移動させることにより完了する。本体２とストッカ５とは容易に着脱可能であり、装着されているストッカ５と、他のストッカ５と、を容易に交換可能である。すなわち、本体２に対して個別のストッカ５がそれぞれ相互に交換可能に装着されている。

ストッカ５と、他のストッカ５と、の交換が可能であることにより、容器３に供給する粉体Ｐの種類の切り替えが容易となる。本体２からストッカ５を離脱可能なことにより、ストッカ５を本体２から離脱した状態で整備が可能であり、粉体供給装置１の整備性が向上する。例えば、供給部５２が故障した場合には、修理交換が容易である。

供給装置１の動作手順を説明する。本体２にストッカ５を装着する。本体２に装着するストッカ５の数は任意であり、供給する粉体Ｐの種類、量等を考慮して装着するストッカ５の数を決定することができる。ストッカ５の内部に貯留する粉体Ｐをストッカ５に投入するタイミングは粉体Ｐを容器３に供給する前であればいつでもよいが、操作性の観点から、粉体Ｐをストッカ５に投入した後に、ストッカ５を本体２に装着すること好ましい。

容器３を搬送部４の上側に載置する。このとき、搬送部４は停止状態である。本体２の制御部２１１により、搬送部４を駆動状態にし、容器３を計量部４１に向けて搬送する。このとき、報知部２１２が、搬送部４の状態が切り替わることを報知する。報知部２１２による報知は、所定の時間の経過後に停止する。

位置検出部２２４により容器３の位置が計量部４１の上側であると検出された際には、制御部２１１が搬送部４による容器３の搬送を制御し、搬送部４が停止状態となる。このとき、上述の場合と同様に、報知部２１２が、搬送部４の状態が切り替わることを報知し、所定の時間の経過後に停止する。

制御部２１１が供給部５２による粉体Ｐの供給を制御し、ストッカ５から容器３に粉体Ｐの供給が開始される。容器３は計量部４１の上側に位置しており、計量部４１が、容器３に貯留された粉体Ｐの重量を計量する。容器３に貯留された粉体Ｐの重量が所定の重量に達した際には、制御部２１１の例えば重量センサ（図示略）が起動して供給部５２による粉体Ｐの供給を制御し、粉体Ｐの供給が停止する。

機械の不調や故障等のトラブルにより、ストッカ５から容器３への粉体Ｐの供給において、計量部４１で計量される容器３に貯留された粉体Ｐの重量が所定の重量を超過した異常量である場合には、報知部２１２が、容器３に貯留された粉体Ｐの量が異常であることを報知し、その後の工程である、後述する計量部４１からの容器３の搬送が阻止されるため、その搬送は行われない。所定の重量を超過した異常量の粉体Ｐが貯留された容器３が、供給領域Ａの下流側に搬送されることを未然に防ぐことができる。

ストッカ５からの粉体Ｐの供給の開始と停止は、供給作業の状況に応じて任意の回数を繰り返して行われてもよい。複数のストッカ５から粉体Ｐの供給を行う場合には、各ストッカ５は、１つずつ順番に粉体Ｐの供給を行う。これにより、各ストッカ５の供給した粉体Ｐの重量を計量部４１により計量することができるため、１か所で複数種類の粉体Ｐを所定の量で容器３毎にそれぞれ貯留することができる。

計量部４１により、容器３に貯留された粉体Ｐの重量が所定の重量になったと判断されると、粉体供給処理は終了し、制御部２１１が搬送部４による容器３の搬送を制御することにより、搬送部４が駆動状態となり、容器３が、計量部４１から搬送される。このとき、報知部２１２が、搬送部４の状態が切り替わることを報知し、所定の時間の経過後に停止する。

供給装置１は、上述の容器３の計量部４１への搬送と、ストッカ５からの粉体Ｐの供給と、容器３の計量部４１からの搬送と、の動作を繰り返し行うことが可能であり、複数の容器３に連続的に粉体Ｐを貯留することができる。

容器３への粉体Ｐの供給および容器３の計量部４１からの搬送が終了した後、ストッカ５を本体２から離脱させる。

以上に説明した通り、供給装置１は、本体２に接続された複数のストッカ５の供給口５２１が供給領域Ａの上方に位置するため、１か所で複数種類の粉体Ｐの供給が可能であり、供給装置１の設置に必要なスペースを削減することができて省スペース化に寄与する。さらに、制御部２１１が搬送部４による容器３の搬送を制御することにより、容器３を効率的に搬送できる。計量部４１が容器３の内部に貯留する粉体Ｐの重量を計量し、制御部２１１が供給部５２による粉体Ｐの供給を制御することにより、容器３毎に複数種類の粉体Ｐを精度よく所定の量で貯留可能である。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることができるものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。例えば、本体２へ装着するストッカ５の数は、上記実施形態では４個であったが、１、２、３、５・・・等、適宜の数を採択できる。

１・・・粉体供給装置
２・・・本体
２１・・・本体部
２１１・・・制御部
２１２・・・報知部
２２・・・架台
２２１・・・載置部
２２２・・・脚部
２２３・・・補強部材
２２４・・・位置検出部
２２５・・・ガイド受け部
３・・・容器
４・・・搬送部
４１・・・計量部
５・・・ストッカ
５１・・・投入口
５２・・・供給部
５２１・・・供給口
５３・・・キャスタ
５４・・・弾性部材
５５・・・ガイド部
Ａ・・・供給領域
Ｂ・・・矢印
Ｐ・・・粉体
Ｘ・・・搬送方向
Ｙ・・・中心軸

Claims (5)

1. 本体と、
   上部が開口し、内部に粉体を貯留する容器と、
   上側に載置した前記容器を搬送する駆動状態と、上側に載置した前記容器を静止させる停止状態と、を有する搬送部と、
   前記本体に接続し、内部に前記粉体を貯留し、外部に供給する複数のストッカと、を備え、
   前記搬送部が、該搬送部の上側に載置された前記容器に前記ストッカから前記粉体を供給する領域である供給領域を有し、
   前記ストッカが、
   該ストッカの内部に前記粉体を投入可能な投入口と、供給口を含み、該ストッカの内部に貯留された前記粉体を前記供給口から前記容器に供給する供給部と、を有し、
   前記供給領域を中心として放射状に配置され、前記供給部の中心軸が前記供給領域の中心に向くように前記本体に接続されており、
   前記搬送部の上側に載置された前記容器が前記供給領域に位置し、前記搬送部が前記停止状態であるときに、上部が開放された状態の前記容器に前記供給口から前記粉体を供給することと、
   前記ストッカ側にはガイド部があり、前記本体側にはガイド受け部があり、前記ストッカが前記本体に装着された時に前記ガイド部が前記ガイド受け部と嵌合する構成を有し、当該嵌合により前記供給部の中心軸の向きのずれを防止することを特徴とする粉体供給装置。
2. 前記ストッカが、前記本体に着脱可能に接続される構造である請求項１に記載の粉体供給装置。
3. 前記本体が、制御部を有し、
   前記制御部が、前記搬送部による前記容器の搬送と、前記供給部による前記粉体の供給と、を制御する請求項１または２に記載の粉体供給装置。
4. 前記搬送部が、前記供給領域に計量部を有し、
   前記搬送部の上側に載置された前記容器が前記計量部の上側に位置し、前記搬送部が前記停止状態であるときに、前記計量部が、前記容器が貯留する前記粉体の重量を計量する請求項１～３のいずれか１項に記載の粉体供給装置。
5. 前記ガイド部の外側に位置し、前記ストッカが前記本体に装着された状態で前記本体と接触する弾性体を備える請求項１～４のいずれか１項に記載の粉体供給装置。

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