JPH0346927A - 定流量型粉粒体排出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粉粒体の排出装置に係り、特に粉粒体排出装置
から排出される粉粒体の流速を安定させることによって
粉粒体の排出精度を向上させるようにした定流量型の粉
粒体排出装置に関する。

〔従来の技術〕

粉粒体を所定量毎に排出する（切り出す）装置の一つと
して、ロードセル式秤量装置や電磁平行式秤量装置等の
重量測定装置と、直進型振動フィーダ等の粉粒体排出装
置とを組み合わせた装置がある。この装置は、粉粒体排
出装置に予め充填しである粉粒体総量を常時測定し、か
つ粉粒体排出に伴う減量分を計測することにより粉粒体
排出量を制御するように構成しである。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のような装置において、−回の切り出し量が多かっ
たり、またこの−回の切り出し量は少ないものの、切り
出し回数が多い場合には粉粒体の合計排出量は当然多く
なる。このためこれに対応して振動フィーダのホッパに
予め充填しておく粉粒体の総量は必然的に多くなる。

第６図はホッパに予め所定量の粉粒体を充填しである振
動フィーダにおいて、振動を一定にした状態、即ち振動
周波数および振幅を一定にした状態に於ける、粉粒体の
流速Ｖおよび粉粒体残量Ｑと経過時間Ｔとの関係を示す
。この図から明らかなように、粉粒体の流速即ち振動フ
ィーダからの粉粒体の排出速度■は、粉粒体排出に伴う
粉粒体量ｆｆ１Ｑの低下と共に増加し、かつ時間Ｔ＋を
経過すると、その速度■は反対に急激に低下する。また
、流速Ｖの増加時においても、その増加傾向は直線的に
示されるものではなく、全体として粉粒体の排出速度は
時間の経過と共に大きくかつ複雑に変動する。

このように粉粒体の排出速度（流速）が変化するのは、
振動フィーダのホッパに充填しである粉粒体量が時間の
経過と共に減少し、従ってホッパ部に同じ振動を与えて
も、この残ＩＱの変化によりホッパ部に対する加振力が
変化してしまうことに主な原因がある。より具体的には
、時間Ｔ、までは、ホッパ部の重量減少によりホッパに
対する加振力が増加し、この結果流速Ｖが増加する。し
かし、ホッパ部における残量Ｑが一定量以下になるとそ
の流速■は急激に低下する。これは粉粒体粒子相互の干
渉が困難となって粉粒体全体としての流動化が低下する
等の理由によるものと考えられる。

以上のように粉粒体の流速は振動フィーダに於ける粉粒
体の残量により大きく変化することになる。この変化の
状態は粉粒体の種類によって若干異なるものの、基本的
には第６図に示す場合とほぼ同様の挙動を示す。

このように、時間の経過と共に粉粒体の排出速度が大き
く変化するため、所定量の切り出しを順次正確に行うた
めには、振動の制御、特に振動周波数を制御することに
よりホッパに於ける粉粒体の残量に係わりなく流速Ｖを
一定に制御する等、粉粒体排出時に複雑な制’＜８を行
わねばならない。

このため装置が複雑かつ高価となることは避けられない
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上述の問題点に鑑み構成したものであり、複雑
な制御を行うことなく粉粒体の流速を安定させ、以て排
出精度を向上させるよう構成した装置を提供するもので
ある。

即ち、振動フィーダの一部を成す主ホッパに加えて、こ
の主ホッパに対して粉粒体を充填する補助ホッパを設け
、かつこれら振動フィーダおよび補助ホッパの合計重量
を測定する測定部を設け、測定部で全重量の減量分を測
定するように構成した粉粒体計測装置である。

〔作用〕

振動フィーダの主ホッパから排出される粉粒体の排出量
とほぼ同量の粉粒体が補助ホッパから常時供給されるた
め、主ホッパには常時一定量の粉粒体が充填されている
。この結果、振動周波数等を特別に制御しなくても主ホ
ッパからの粉粒体の排出量は常時一定となり、正確な粉
粒体量の計測、切り出しが可能となる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参考に具体的に説明する。

第１図は本発明の構成を概念的に示し、また第３図及び
第４図はその構成を具体的に示す。

先ず第１図により構成の概略を説明する。

図中矢印１は粉粒体排出装置たる振動フィーダ本体を示
す。この振動フィーダ本体１は、振動発生部１ａと、こ
の振動発生部１ａに装着したホッパ（以下「主ホッパ」
と称する）２とから成っている。　３は粉粒体充填用の
大型の補助ホッパであり、その供給シュート３ａは前記
主ホッパ２内に開口している。４は補助ホッパ３を支持
する支持材であり、図示の場合は装置のケーシングと兼
用する構成となっているが、装置ケーシングとは別にパ
イプ等により形成し、その周囲にケーシングを取り付け
るようにしてもよい。

５は床部であり、振動フィーダｌの荷重の外曲・記支持
材を４を介して補助ホッパ３の荷重も全て支持する。ま
た６は荷重測定部としてのロードセルであり、前記床部
５を介して振動フィーダ１、補助ホッパ３、支持材４を
合計した全荷重を支持測定するようになっている。７は
制御部、８は切り出し量、切り出し回数、現在の粉粒体
重量等の各種データを表示する表示部である。

この装置において、先ず運転に先立って補助ホッパ３に
粉粒体８を充填する。充填された粉粒体８の一部は排出
シュー）３ａを経て主ホッパ２に供給される。従って粉
粒体を充填することにより、上部に位置する機材（装置
ｆ）の全Ｎ量を支持するロードセル６は、これら機材の
重量及び粉粒体重量の合計量を計測することになる。な
お、この基金粉粒体を充填する前の重量、つまり補助ホ
ッパ３の重量、支持材４の重量および振動フィーダ１の
重量を合計した機材重量を予め測定しておき、全重量か
らこの機材重量を減じることにより粉粒体重量のみを表
示するようにしておくことももとより可能である。以下
特に断りのない限り、重量、表示重量、測定重量等の語
はこの粉粒体のみの重量を指すこととする。

所定量の粉粒体の充填が終了したならば振動フィーダ１
を作動させる。なお、この場合振動フィーダ１の振動周
波数、振幅は原則として一定として振動フィーダｌを作
動させる。

振動フィーダ１の作動と共に主ホッパ２内の粉粒体はト
ラフ２ａを経て外部に排出され、かつこの粉粒体排出時
に、排出された粉粒体量に見合う量の粉粒体が供給シュ
ー）３ａを介して補助ホッパ３側から常時供給される。

このため主ホッパ２内には常時一定量の粉粒体８が充填
された状態となり、振動フィーダ１の振動を一定にして
おくことによって、粉粒体の流速、即ち排出速度は常に
一定とすることができる。また振動周波数のフィードバ
ック制御により正確な切り出しを行うことが可能となる
。

前述の第６図により説明すれば、例えば主ホッパ２にお
ける粉粒体の充填量（同図の残量Ｑ）を時間Ｔｎ時の充
填量Ｑｎとするように設定すれば、補助ホッパ３からの
粉粒体の補充によりこの充填量Ｑｎを保持するため、振
動フィーダ１から排出される粉粒体の流速は常時一定の
Ｖｎとすることができる。

一方制御部７は粉粒体の排出量が予め設定しである量に
達したならば振動フィーダ１の作動を停止し、次の切り
出しに備える。このようにして所定量の粉粒体を順次切
り出してゆく。なおこの場合予め設定したプログラムに
基づいて、各切り出し量を変化させる等の作業を行うよ
うに設定することも固より可能である。

ここで、排出装置からの粉粒体の排出量（減量分）で切
り出しを行う方式では、装置停止後、粉粒体受領機器に
対して落下途中の粉粒体がこの受領機構に加わってしま
うため、切り出し量をより正確にするためには落下途中
の粉粒体量を予測して、この粉粒体重量分だけ早目に装
置を停止させる先行制御が必要になるが、本装置の場合
には粉粒体の流速は常時一定であるため、この先行制御
も容易かつ正確に実施することができる。

また、補助ホッパ３の残量が無くなり、かつ主ホッパ２
の粉粒体充填量が定量制御困難な量、即ち第６図の時間
Ｔ、以後の状態となると、定量制御は事実上不可能とな
るため、制御部７は装置全体の粉粒体残量を監視しなが
ら、残量が予め設定した危険値となったならば警報を発
したり、装置の運転を停止する等して、新たに粉粒体８
を充填すべきことを知らせる。

第３図乃至第５図は装置のより具体的な構成を示す。

第３図に於いて、補助ホッパ３を支持する支持材４は装
置ケーシングが兼ねており、補助ホッパ３はこのケーン
ジグたる支持材４に把手部２０を係止することにより支
持されている。なお、４ａはケーシング上部に設けた蓋
であり、補助ホッパ３内の粉粒体が飛散したり、外部か
らの埃が粉粒体に混入するのを防止する。また主ホッパ
２のトラフ２ａはこのケーシング４の開口部から突出位
置し、所定の機器に対して粉粒体を供給するようになっ
ている。またケーシング４の下端は床部５に接続してい
る。

次に床部５の構造を主として第４図を用いて説明する。

床部５はそのほぼ中央部においてビス等の接続手段をも
ってロードセル６と接続しており、この床部５を介して
、各種機器の重量及び粉粒体の重量の全てがロードセル
６に伝達されるようになっている。なお６ａはロードセ
ルの出力を制御部に伝達するためのコンセント、２１は
ロードセル収納部ケーンジグである。このロードセルケ
ーシング２１は、粉粒体側の荷重が伝達されないよう前
記床部５や支持材４とは接続せず、別個独立に形成しで
ある。

次に２２はロードセル固定用のレバーであり、装置全体
を輸送する際等にロードセルに大きな負荷が掛からない
ようにする為に用いるものである。

第５図において、２３はレバー２２により回動する軸で
あり、この軸にはストッパ２４が取りつけである。スト
ッパ２４にはロードセル６に設けたピン２５と係合する
凹所２４ａが形成してあり、装置の輸送時等ではレバー
を回動させることによりストッパ２４の凹所２４ａをロ
ードセル６のピン２５と係合させることにより、ロード
セル６に加わる負荷をピン２５を介してストッパ２４側
で支持し、ロードセル６が損傷するのを防止する。

また装置作動時にはストッパ２４を図の２４′の位置に
倒し、荷重の全てがロードセル６に加わるようにする。

第２図は第２の実施例を示す。

同図において、９ａ、９ｂは補助ホッパ３と支持材４と
の間に介在配置したロードセルであって、補助ホッパ３
内の粉粒体重量を測定するものであり、その測定結果は
制御部７に入力されるよう構成しである。また符号１０
は補助ホッパ３の供給シュート３ａに取り付けた粉粒体
流量調整用の弁であり、前記制御部７の指令により作動
するようになっている。

次に供給シュート３ａに対しては別の昇降シュート１１
が装着しである。第７図はこの昇降シュートの装着状態
を示す。昇降シュート１１は供給シュート３ａが内部に
挿通位置するようこの供給シュート３ａに対して装着し
てあり、昇降手段により昇降するようになっている。１
２はこの昇降手段の一部を成すす・シトであり、昇降シ
ュート１１に対して固定しである。１３はこのナツト１
２に螺合する螺子棒であって、補助ホッパ３側に固定さ
れたモータ１４により回動されようになっている。この
モータ１４を所定の方向に回転させことにより昇降シュ
ート１１を上昇または下降させる。またモータ１４は制
御部７の指令により作動するようになっている。

以上の装置において、先ず弁１０を閉とした状態で補助
ホッパ３に対して粉粒体８を充填する。

この粉粒体重量はロードセル６により制御部７に出力さ
れると共に、補助ホッパ３側のロードセル９ａ、９ｂか
らも出力される。従って補助ホッパ３に対して粉粒体を
充填した時点ではロードセル６からの出力とロードセル
９　ａ　％　９　ｂからの出力は同じ値を示す、なお、
供給シュート３ａの昇降シュート１１はできるだけ下降
させておき、昇降シュート１１の高さｈを小さく設定し
ておく。

次に補助ホッパ３に対する粉粒体の充填が完了したなら
、弁１０を開として粉粒体８を主ホッパ２に供給する。

この際粉粒体の供給量は昇降シュート１１の高さｈにほ
ぼ対応し、所定量が落下すると、以後は主ホッパ２から
の粉粒体の排出が行われない限り粉粒体の落下はない。

即ち、この高さｈを調節することにより主ホッパ２に対
する粉粒体の充填量、即ち主ホッパ２内の粉粒体残量（
充填量）Ｑを調節することができる。なお主ホッパ２に
供給された粉粒体の量はロードセル９ａ、９ｂのからの
出力で測定することができる。因に粉粒体の排出が行わ
れていないうちはロードセル６の出力は変化しない。

続いてモータ１４を作動させることにより昇降シュート
１１を徐々に上昇させ、主ホッパ２に対する充填量Ｑを
調節する。即ち、粉粒体の種類や、振動フィーダの振動
周波数に対応して予め設定した粉粒体の流速Ｖｎを得る
ため、その粉粒体流速に対応した粉粒体充填量Ｑｎとな
るよう昇降シュート１１の高さ調整を行う。

このようにして主ホッパ２に対して所定量の粉粒体が充
填されたならば振動フィーダ１を作動させて粉粒体の切
り出し作業に入る。

制御部７は粉粒体の排出作業中、ロードセル６からの出
力とロードセル９ａ、９ｂからの出力を常時比較観察し
ている。振動フィーダ１からの粉粒体の排出量に見合う
粉粒体が補助ホッパ３から供給されていれば、ロードセ
ル９ａ、９ｂの合計の出力とロードセル６の出力とは一
致する筈である。もし両者の出力が相違していれば、補
助ホッパ３からの供給量と、主ホッパ２からの排出量が
−敗しなくなっていることを意味するから、その場合に
は弁１０を調整することにより主ホッパ２に於ける粉粒
体充填量が一定になるように調整する。なお、この場合
昇降シュート１１を作動させて主ホッパ２おける粉粒体
充填量を調整したり、場合によっては振動フィーダ１の
振動周波数の制御を加えてもよい。

以上の構成では、昇降シュート１１の昇降及び弁１０の
開閉を全て制御部７０指令信号により自動的に行うよう
にしであるが、これら各部分を各々独立で、手動により
作動させるようにして装置の簡易化を図ってもよい。

（効果〕 本発明は以上その構成を具体的に説明した如く、粉粒体
排出装置たる振動フィーダの一部を成す主ホッパに加え
て、この主ホッパに対して粉粒体を充填する補助ホッパ
を設け、かつこれら振動フィーダおよび補助ホッパの合
計重量を測定する測定部を設け、測定部で全重量の減量
分を測定するように構成したので、主ホッパからの粉粒
体排出量に見合った粉粒体が常に補助ホッパから供給さ
れ、主ホッパの粉粒体充填量は常時ほぼ一定となり、主
ホッパの粉粒体排出量を粉粒体の残量に係りなく常時ほ
ぼ一定に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の構成を示す定流量型粉粒体排出
装置の構成概念図、第２図は第２の構成を示す定流量型
粉粒体排出装置の構成概念図、第３図は装置構成の具体
例を示す定流量型粉粒体排出装置の一部破断斜視図、第
４図は第３図に示す装置のロードセル配置部の一部破断
斜視図、第５図はロードセル固定装置の側面図、第６図
は振動フィーダにおける粉粒体残量及び粉粒体流速と時
間との関係を示す線図、第７図は補助ホッパの供給シュ
ート部の構成例を示す断面図である。 １・・・振動フィーダ　　２・・・主ホッパ２ａ・・・
トラフ　　　３・・・補助ホッパ４・・・支持材　　　
５・・・装置床部６・・・ロードセル　　フ・・・制御
部８・・・表示部 ９ａ、９ｂ・・・補助ホッパ用ロードセル１０・・・流
量調整弁 １１・・・昇降シュート １４・・・モータ ２２・・・レバー　　　２４・・・ストッパａ − 録 Ｑ 昧 ゛ｃ＠Ｏ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉粒体排出に伴う減量分を計測することにより所定量の
   粉粒体を適宜排出するものにおいて、主ホッパを有する
   粉粒体排出装置と、この主ホッパと接続する補助ホッパ
   と、これら補助ホッパ及び粉粒体排出装置の全荷重を支
   持する重量測定部とからなり、補助ホッパは主ホッパか
   らの粉粒体排出量に見合う量の粉粒体を主ホッパに充填
   することにより、主ホッパ部の粉粒体量を常時ほぼ一定
   に保持し、これにより粉粒体流速をほぼ一定として粉粒
   体の排出精度を向上させるようにしたことを特徴とする
   定流量型粉粒体排出装置。