JP7438518B2 - オーガー式粉体充填装置 - Google Patents
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Description
この発明の課題解決手段によるオーガー式粉体充填装置は、一定分量の粉体を充填する底部がフラットで所定の深さを有する一定容積の粉体充填容器と、粉体充填容器を順次粉体の充填位置に搬送する搬送手段と、粉体充填容器内に充填すべき粉体を貯留したホッパーと、ホッパー内に貯留された粉体の上面高さを全体に亘って均一化する粉体貯留量均一化装置と、それぞれ相互に独立した駆動モータを備えてホッパー内からホッパー下方に延び、ホッパー内の粉体を定量的に切り出し、嵩比重を一定にした状態で、粉体充填位置に搬送された単一の粉体充填容器内に同時に充填する複数基のオーガー式粉体充填機と、粉体充填位置に搬送された粉体充填容器を複数基のオーガー式粉体充填機の粉体給出口に対して昇降制御する昇降制御手段と、粉体が充填された粉体充填容器の重量を計量することにより粉体の充填量を計量する計量手段とを備え、昇降制御手段により、複数基のオーガー式粉体充填機の各粉体給出口が粉体充填容器内の底面に臨む位置まで粉体充填容器を上昇させた状態からそれぞれその駆動モータを所定の回転数で回転制御することにより粉体充填容器内への粉体の充填を開始すると共に、粉体充填容器内への粉体の充填量が増大するに従って粉体充填容器を下降させることにより、複数基のオーガー式粉体充填機の各粉体給出口から粉体充填容器内への粉体充填圧を一定に維持しながら粉体充填容器内に粉体を充填するオーガー式粉体充填装置であって、
ホッパーは、大径大容積の上部側漏斗形状の粉体貯留室と、上部側漏斗形状の粉体貯留室下端の開口面を複数、かつ均等に分割し、それぞれ上部側漏斗形状の粉体貯留室に連続する状態で一体化した粉体分配及び粉体切り出し用の小径小容積の下部側漏斗形状の複数の分割室と、下部側漏斗形状の複数の分割室各々の下部から下方に延びる筒体部を備え、ホッパー内からホッパー下方に延びて設置された複数基のオーガー式粉体充填機は、それぞれそれら粉体貯留室、複数の分割室、複数の筒体部に対応して設けられ、複数の筒体部下端が粉体充填容器内への粉体給出口に形成されていることを特徴としている。
この発明の課題解決手段によるオーガー式粉体充填装置は、一定分量の粉体を充填する底部がフラットで所定の深さを有する一定容積の粉体充填容器と、粉体充填容器内に充填すべき粉体を貯留したホッパーと、ホッパー内に貯留された粉体の上面高さを全体に亘って均一化する粉体貯留量均一化装置と、ホッパー内からホッパー下方に延びて設置され、ホッパー内の粉体を定量的に切り出し、嵩比重を一定にした状態で、単一の粉体充填容器内に充填する複数基のオーガー式粉体充填機と、粉体充填容器を複数基のオーガー式粉体充填機の粉体給出口に対して昇降制御する昇降制御手段と、粉体充填容器の重量を計量することにより粉体の充填量を計量する計量手段とを備え、昇降制御手段により、複数基のオーガー式粉体充填機の各粉体給出口が粉体充填容器内の底面に臨む位置まで粉体充填容器を上昇させた状態から粉体の充填を開始し、粉体充填容器内への粉体の充填量が増大するに従って粉体充填容器を下降させることにより、複数基のオーガー式粉体充填機の各粉体給出口から粉体充填容器内への粉体充填圧を一定に維持しながら粉体充填容器内に粉体を充填するようにし、かつホッパーは、大径大容積の上部側漏斗形状の粉体貯留室と、上部側漏斗形状の粉体貯留室下端の開口面を複数、かつ均等に分割し、それぞれ上部側漏斗形状の粉体貯留室に連続する状態で一体化した粉体分配及び粉体切り出し用の小径小容積の下部側漏斗形状の複数の分割室と、下部側漏斗形状の複数の分割室各々の下部から下方に延びる筒体部を備え、ホッパー内からホッパー下方に延びて設置された複数基のオーガー式粉体充填機は、それぞれそれら粉体貯留室、複数の分割室、複数の筒体部に対応して設けられ、複数の筒体部下端が粉体充填容器内への粉体給出口に形成されたオーガー式粉体充填装置であって、
粉体充填容器が平面視正方形状で所定の深さを有する粉体焼成用の耐熱性容器により構成され、ホッパーの下部側複数の分割室および複数の分割室各々の下部から下方に延びる筒体部は、それぞれ充填位置に位置決めされた粉体充填容器の容器開口面を均等な大きさに4分割した4つの充填領域の中心位置に位置して設けられていることを特徴としている。
また、同構成の場合、筒体部先端の粉体給出口の開口面が常に粉体充填容器内にあって、粉体充填容器内の底部ないし充填された粉体の上面に近接した隙間のない状態で、切り出し羽根による押圧力(充填圧)を作用させながら分割状態(複数組)で同時に充填して行くこと、また、その結果、それぞれの粉体給出口からの給出量を大きくしなくても良くなること、さらに複数組の筒体部先端の粉体給出口の開口面が充填容器開口面を広く覆い、蓋の役目を果たすことなどから、従来のような粉舞も生じにくい。したがって、粉体が人体に有害な成分を含むような場合にも有効になる。
図1~図14は、本願発明の実施の形態に係るオーガー式粉体充填装置の基本的な構成を示している。
上記制御装置10は、各種検出器や各種装置の作動状態に基いて、各作動部分に対して所定の制御を行わせるものであるが、この制御装置10による上記オ―ガ式粉体充填装置の制御方法について、例えば図15~図20の粉体充填工程および同図15~図20の粉体充填工程に対応した要部の粉体充填状態を1枚の図で経時的に示した図23(a)~(f)を参照しながら、図24~図27に示すフローチャートに基づいて詳細に説明する。
まず図24のフローチャートは、上述のオ―ガ式粉体充填装置によって自動的に充填容器9内に電極形成原料(超微粉体)の充填を行う自動運転前の自動運転準備工程を示している。
図25~図27の一連のフローチャート(A~Cは、相互のフローの接続部を示している)は、自動運転(充填)制御を行う各種の制御動作を示している。尚、図25~図27に示す自動運転制御動作のフローチャートでは、上記図24の自動運転準備のフローチャートにおけるステップS2~S8の操作を含んでおり、図25の自動運転制御でも、ホッパー1への原料投入工程(ステップS22~S28)が実行される。
すなわち、ステップS47における充填制御モードの選択動作(操作判定)において、目標とする充填量に応じたサーボモータ23,23・・のパルス制御(回転数制御)のみによる第1の充填制御モード(台秤3のロードセル31の計量機能を使用しない最高速モード)が選択された場合には、まずステップS48において、オーガー式粉体充填機2,2・・が高速回転駆動されて、粉体給出口25,25・・から原料粉体Pが充填容器9内4か所に高速充填される。
次に、上記ステップS47における充填制御モードの選択動作(操作)において、上記オーガー式粉体充填機2,2・・の高速での駆動と同時に台秤3のロードセル31で充填容器9内の原料粉体P,P・・の充填重量を計測しながら、サーボモータ23,23・・の回転数(パルス数)を制御することによって、充填容器9,9・・の各々に対して正確な目標充填量の充填(高速充填+低速充填)を行う第2の充填制御モード(高精度モード)が選択された場合の制御動作について説明する。
図19および図23(e)の状態である。
さらに、ステップS47における充填制御モードの選択動作(操作)において、サーボモータ23,23・・のパルス制御のみによる高速充填制御と同高速充填制御完了後の低速充填制御を組み合わせた第3の充填制御モード(第1の充填制御モードに第3の充填制御モード組み合わせたもの)が選択されたとすると、まずステップS67において、上述した第1の充填制御モードの場合と同様に、オーガー式粉体充填機2,2・・を高速で駆動する。そして、それにより粉体給出口25,25・・から粉体が充填容器9内に高速充填されるが、充填当初は充填容器9が図16および図23(b)に示す充填開始位置で停止した状態(隙間Tを保持した状態)で行われる。そして、同状態から次の図17及び図23(c)に示すように、充填容器9内底部に充填される原料粉体P,P・・の上面側が粉体給出口25,25・・に達し、相対的に原料粉体P,P・・にスクリューフィーダ22,22・・の羽根22c,22c・・による一定の押圧力が作用するようになるまでは、後述する昇降装置4の微速下降制御は行われない。この原料粉体P,P・・に一定の押圧力が作用するようになるまでのサーボモータ23,23・・の駆動量(パルス数)は、実験結果に基づいて予め制御装置10内に微速降下開始パルス数(目標回転数)として設定されている。
以上のようにして、第1~第3の充填制御モード何れかでの充填制御が行われ、それぞれ制御装置メモリ部への対応する充填重量の書き込みが修了すると、その後、図27のフローチャートのステップS78に進み、上記昇降装置4を作動させて、上記各々粉体充填位置にあった充填部コンベアローラ52,52・・を下降させ、図20のように搬送コンベアローラ53,53・・の高さに揃える。なお、第1の充填制御モードのステップS53のように、低速充填位置が設定されておらず、既に容器離間位置まで下降している場合(台秤3の充填部コンベアローラ52,52・・の高さが図12に示す容器受渡高さにある場合)には、同ステップS78の台秤3の下降制御は単なる制御処理(無効処理)となる。
図28には、上述した実施の形態(図1、図2、図14参照)に係るオーガー式粉体充填装置で採用されているホッパー1内に貯留された原料(粉体)の貯留状態を均一化する均一化装置6に変えて、他の構成の粉体均一化装置6Aを設けた同実施の形態の変形例に係るオーガー式粉体充填装置の構成を示している。
Claims (2)
- 一定分量の粉体を充填する底部がフラットで所定の深さを有する一定容積の粉体充填容器と、粉体充填容器を順次粉体の充填位置に搬送する搬送手段と、粉体充填容器内に充填すべき粉体を貯留したホッパーと、ホッパー内に貯留された粉体の上面高さを全体に亘って均一化する粉体貯留量均一化装置と、それぞれ相互に独立した駆動モータを備えてホッパー内からホッパー下方に延び、ホッパー内の粉体を定量的に切り出し、嵩比重を一定にした状態で、粉体充填位置に搬送された単一の粉体充填容器内に同時に充填する複数基のオーガー式粉体充填機と、粉体充填位置に搬送された粉体充填容器を複数基のオーガー式粉体充填機の粉体給出口に対して昇降制御する昇降制御手段と、粉体が充填された粉体充填容器の重量を計量することにより粉体の充填量を計量する計量手段とを備え、昇降制御手段により、複数基のオーガー式粉体充填機の各粉体給出口が粉体充填容器内の底面に臨む位置まで粉体充填容器を上昇させた状態からそれぞれその駆動モータを所定の回転数で回転制御することにより粉体充填容器内への粉体の充填を開始すると共に、粉体充填容器内への粉体の充填量が増大するに従って粉体充填容器を下降させることにより、複数基のオーガー式粉体充填機の各粉体給出口から粉体充填容器内への粉体充填圧を一定に維持しながら粉体充填容器内に粉体を充填するオーガー式粉体充填装置であって、
ホッパーは、大径大容積の上部側漏斗形状の粉体貯留室と、上部側漏斗形状の粉体貯留室下端の開口面を複数、かつ均等に分割し、それぞれ上部側漏斗形状の粉体貯留室に連続する状態で一体化した粉体分配及び粉体切り出し用の小径小容積の下部側漏斗形状の複数の分割室と、下部側漏斗形状の複数の分割室各々の下部から下方に延びる筒体部を備え、ホッパー内からホッパー下方に延びて設置された複数基のオーガー式粉体充填機は、それぞれそれら粉体貯留室、複数の分割室、複数の筒体部に対応して設けられ、複数の筒体部下端が粉体充填容器内への粉体給出口に形成されていることを特徴とするオーガー式粉体充填装置。 - 一定分量の粉体を充填する底部がフラットで所定の深さを有する一定容積の粉体充填容器と、粉体充填容器内に充填すべき粉体を貯留したホッパーと、ホッパー内に貯留された粉体の上面高さを全体に亘って均一化する粉体貯留量均一化装置と、ホッパー内からホッパー下方に延びて設置され、ホッパー内の粉体を定量的に切り出し、嵩比重を一定にした状態で、単一の粉体充填容器内に充填する複数基のオーガー式粉体充填機と、粉体充填容器を複数基のオーガー式粉体充填機の粉体給出口に対して昇降制御する昇降制御手段と、粉体充填容器の重量を計量することにより粉体の充填量を計量する計量手段とを備え、昇降制御手段により、複数基のオーガー式粉体充填機の各粉体給出口が粉体充填容器内の底面に臨む位置まで粉体充填容器を上昇させた状態から粉体の充填を開始し、粉体充填容器内への粉体の充填量が増大するに従って粉体充填容器を下降させることにより、複数基のオーガー式粉体充填機の各粉体給出口から粉体充填容器内への粉体充填圧を一定に維持しながら粉体充填容器内に粉体を充填するようにし、かつホッパーは、大径大容積の上部側漏斗形状の粉体貯留室と、上部側漏斗形状の粉体貯留室下端の開口面を複数、かつ均等に分割し、それぞれ上部側漏斗形状の粉体貯留室に連続する状態で一体化した粉体分配及び粉体切り出し用の小径小容積の下部側漏斗形状の複数の分割室と、下部側漏斗形状の複数の分割室各々の下部から下方に延びる筒体部を備え、ホッパー内からホッパー下方に延びて設置された複数基のオーガー式粉体充填機は、それぞれそれら粉体貯留室、複数の分割室、複数の筒体部に対応して設けられ、複数の筒体部下端が粉体充填容器内への粉体給出口に形成されたオーガー式粉体充填装置であって、
粉体充填容器が平面視正方形状で所定の深さを有する粉体焼成用の耐熱性容器により構成され、ホッパーの下部側複数の分割室および複数の分割室各々の下部から下方に延びる筒体部は、それぞれ充填位置に位置決めされた粉体充填容器の容器開口面を均等な大きさに4分割した4つの充填領域の中心位置に位置して設けられていることを特徴とするオーガー式粉体充填装置。
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