JPH0543561B2 - - Google Patents
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- JPH0543561B2 JPH0543561B2 JP230584A JP230584A JPH0543561B2 JP H0543561 B2 JPH0543561 B2 JP H0543561B2 JP 230584 A JP230584 A JP 230584A JP 230584 A JP230584 A JP 230584A JP H0543561 B2 JPH0543561 B2 JP H0543561B2
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Landscapes
- Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明はダイス孔に粉末を充填した後、その粉
末を容器に充填する過程でダイス孔に充たされた
粉末量を検出することによつて、容器に充填され
る粉末量をチエツクすることのできる粉末充填機
に関する。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention is based on the method of filling a die hole with powder and then detecting the amount of powder filled in the die hole during the process of filling the powder into a container. The present invention relates to a powder filling machine capable of checking the amount of powder filled into a container.
＜従来の技術＞
一定容積のダイス孔に粉末を充たした後、その
粉末を目的の容器に吐出充填するタイプの粉末充
填機において、容器に充填された粉末量が目標値
であるか否かをチエツクする方法として、従来、
天秤、バネ秤、ロードセル等を用いて重量を測定
する方法が一般的に採用されている。<Prior art> In a type of powder filling machine that fills a die hole with a fixed volume with powder and then discharges the powder into a target container, it is determined whether the amount of powder filled in the container is a target value or not. Conventionally, as a method of checking,
A method of measuring weight using a balance, a spring scale, a load cell, etc. is generally adopted.
＜発明が解決しようとする課題＞
ところで、重量測定においては一般に、その測
定結果が安定するまでにある程度の時間が必要で
ある。従つて、上記のような重量測定による従来
チエツク方法では、いずれも、粉末充填速度を大
にすれば、もはやその速度に重量測定が追従でき
なくなり、粉末の全数チエツクが困難となつて、
結局抜き取り検査だけですましてしまわざるを得
ない、という欠点があつた。<Problems to be Solved by the Invention> Incidentally, in weight measurement, a certain amount of time is generally required until the measurement result becomes stable. Therefore, in all of the conventional checking methods using weight measurement as described above, if the powder filling speed is increased, the weight measurement can no longer follow the speed, and it becomes difficult to check the total number of powders.
In the end, the problem was that we had no choice but to do just random inspections.
また、天秤等を用いた重量測定によるチエツク
方法では、風袋重量測定と充填後の重量計測を行
う必要があり、作業自体が面倒であるとともに、
容器の重量に比してその内部に充填すべき粉末重
量が僅かである場合等においては、測定精度上の
問題も生じる。 In addition, in the checking method by measuring weight using a balance etc., it is necessary to measure the tare weight and measure the weight after filling, which is cumbersome and
In cases where the weight of the powder to be filled inside the container is small compared to the weight of the container, problems with measurement accuracy also occur.
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもの
で、ダイス孔内に充填された粉末量と、別途重量
測定することなく速やかにチエツクすることがで
き、高速度の粉末充填にも十分に追従してその粉
末量の全数チエツクを行うことのできる粉末充填
機の提供を目的としている。 The present invention was developed in view of the above circumstances, and it is possible to quickly check the amount of powder filled in the die hole without separately measuring the weight, and it can sufficiently follow high-speed powder filling. The purpose of the present invention is to provide a powder filling machine that can perform a complete check of the powder amount.
＜問題点を解決するための手段＞
上記の目的を達成するため、本発明の粉末充填
機は、回転の上端位置でホツパから粉末の供給を
受け、下端位置でその粉末を容器に吐出するダイ
ス孔が形成された回転ダイスと、上記ダイス孔に
粉末を充填して吐出するまでの間、当該ダイス孔
に一定の負圧を付与して粉末を吸引する保持する
吸引源と、上記上端位置と下端位置との間の粉末
充填状態のダイス孔に挿入される感圧ロツドと、
その感圧ロツドにかかる応力と当該ロツドの変位
を測定する計測回路手段を備え、その計測回路手
段の出力から上記ダイス孔に充たされている粉末
の重量を検出するよう構成したことによつて特徴
づけられる。<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, the powder filling machine of the present invention has a die that receives powder from a hopper at an upper end position of rotation and discharges the powder into a container at a lower end position. A rotating die in which a hole is formed, a suction source that applies a constant negative pressure to the die hole and sucks the powder until the powder is filled into the die hole and discharged, and the upper end position and the suction source. a pressure-sensitive rod inserted into the powder-filled die hole between the lower end position;
A measuring circuit means is provided for measuring the stress applied to the pressure-sensitive rod and the displacement of the rod, and the weight of the powder filling the die hole is detected from the output of the measuring circuit means. characterized.
＜作用＞
本発明は、粉末物性が略同一で、かつ、容積が
一定であれば、粉末重量はその粉末を押圧したと
きの応力に相関があり、また、その応力が一定で
あるならば、粉末重量は粉末を押圧しときの容積
に相関があるという性質を利用したものである。<Function> According to the present invention, if the physical properties of the powder are substantially the same and the volume is constant, the weight of the powder is correlated with the stress when pressing the powder, and if the stress is constant, The weight of the powder is based on the property that there is a correlation with the volume when the powder is pressed.
すなわち、ダイス孔内に一定の負圧のもとにあ
る粉末を吸引保持した状態で、そのダイス孔内に
感圧ロツドを挿入し、そのロツドにかかる応力と
変位を測定したとき、ロツドの挿入距離、つまり
変位を一定とした場合には、応力値はダイス孔内
の粉末重量と比例し、逆に、感圧ロツドにかかる
応力が一定となるまでロツドを挿入すると、挿入
距離はダイス孔内の粉末重量と逆比例する。従つ
て、感圧ロツドにかかる応力および変位の測定結
果から、ダイス孔内に充填されている粉末の重量
を間接的に知ることができる。 In other words, when a pressure-sensitive rod is inserted into the die hole while the powder is suctioned and held under a constant negative pressure inside the die hole, and the stress and displacement applied to the rod are measured, the insertion of the rod is determined. When the distance, that is, the displacement, is constant, the stress value is proportional to the powder weight inside the die hole.Conversely, when the rod is inserted until the stress applied to the pressure-sensitive rod becomes constant, the insertion distance is proportional to the powder weight inside the die hole. is inversely proportional to the powder weight. Therefore, the weight of the powder filled in the die hole can be indirectly determined from the results of measuring the stress and displacement applied to the pressure-sensitive rod.
応力および変位の測定は、天秤等による重量測
定に比してその測定の応答が速く、また、風袋重
量に関係なく直ちに粉末そのものの重量を知り得
ることから、所期の目的を達成できる。 Measurement of stress and displacement has a faster response than weight measurement using a balance or the like, and the weight of the powder itself can be immediately determined regardless of the tare weight, so that the intended purpose can be achieved.
＜実施例＞
第１図は本発明実施例の装置を簡略化して示し
た断面図で、第２図はそのダイス孔３の近傍の部
分拡大図である。<Embodiment> FIG. 1 is a simplified sectional view of an apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged view of the vicinity of the die hole 3.
ホツパ１に粉末が貯留され、ここから回転ダイ
ス２に対して粉末が供給される。ホツパ１内の粉
末は撹拌翼１ａで撹拌され、流動性のよい状態に
維持されるようになつている。 Powder is stored in a hopper 1, and the powder is supplied from there to a rotating die 2. The powder in the hopper 1 is stirred by stirring blades 1a to maintain good fluidity.
回転ダイス２は間欠駆動され、その外周に設け
られたダイス孔３が順次ホツパ１の位置に移動す
る。この実施例においては、回転ダイス２の外周
に８個のダイス孔３が等間隔で放射状に設けられ
ている。 The rotating die 2 is driven intermittently, and the die holes 3 provided on its outer periphery are sequentially moved to the position of the hopper 1. In this embodiment, eight die holes 3 are provided radially on the outer periphery of the rotating die 2 at equal intervals.
ダイス孔３の内部には、第２図に示すように、
粉末が充填されるべき空間を仕切るための底板と
してフイルタ状底板４が設けられている。ダイス
孔３のフイルタ状底板４よりも回転ダイス２の中
心側の部分は、外部の吸引源５及び圧搾空気源６
に切り換え自在に接続されている。なお、フイル
タ状底板４のフイルタ孔は、その孔径が充填され
る粉末よりも小さいことは勿論であるが、孔の長
さが粉末の径と同程度、例えば粉末の径を5μｍ
とすれば孔の貫通の長さを10μｍとし、粉末がフ
イルタ孔の内部に溜まつて閉塞を起こさないよう
に考慮されている。 Inside the die hole 3, as shown in FIG.
A filter-like bottom plate 4 is provided as a bottom plate for partitioning a space to be filled with powder. A portion of the die hole 3 closer to the center of the rotary die 2 than the filter-like bottom plate 4 is connected to an external suction source 5 and a compressed air source 6.
The connection can be switched freely. Note that the diameter of the filter holes in the filter-like bottom plate 4 is of course smaller than the powder to be filled, but the length of the holes is about the same as the diameter of the powder, for example, the diameter of the powder is 5 μm.
In this case, the hole penetration length is set to 10 μm to prevent powder from accumulating inside the filter holes and clogging them.
さて、第１図に示すように、回転ダイス２の側
方分には、先端面に半導体歪みゲージ（図示せ
ず）が装着された感圧ロツド７が設けられてい
る。この感圧ロツド７は、保持器１０に支障され
た状態で、駆動装置８によつて回転ダイス２に対
して進退されるとともに、その移動量は差動トラ
ンス９によつて検出される。そして、この感圧ロ
ツド７は、後述するように粉末充填状態で巡つて
きたダイス孔３内に挿入され、そのときの応力と
感圧ロツド７のダイス孔内への侵入量が検出され
る。 As shown in FIG. 1, a pressure-sensitive rod 7 is provided on the side of the rotary die 2 and has a semiconductor strain gauge (not shown) attached to its tip. This pressure-sensitive rod 7 is moved forward and backward relative to the rotary die 2 by a drive device 8 while being hindered by a holder 10, and the amount of movement thereof is detected by a differential transformer 9. Then, as will be described later, this pressure-sensitive rod 7 is inserted into the die hole 3 which has been passed around in a powder-filled state, and the stress at that time and the amount of penetration of the pressure-sensitive rod 7 into the die hole are detected.
次に、本発明実施例の動作を述べる。 Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described.
回転ダイス２は第１図上において反時計方向に
回転が与えられる。そして、まず、空のダイス孔
３が回転の上端位置に到来すると、ホツパ１内の
粉末が重力及びダイス孔３内からの負圧による吸
引力並びに撹拌翼１ａの押込力でダイス孔３内に
充填される。 The rotating die 2 is rotated counterclockwise in FIG. First, when the empty die hole 3 reaches the upper end position of rotation, the powder in the hopper 1 is drawn into the die hole 3 by the suction force due to gravity and negative pressure from inside the die hole 3, and the pushing force of the stirring blade 1a. Filled.
粉末が充填されたダイス孔３が、回転ダイス２
の回転により感圧ロツド７の配設位置に到来する
と、その内部に感圧ロツド７が挿入され、後で詳
述するように内部の粉末重量のチエツクが行われ
る。この間、ダイス孔３は吸引源５によつて一定
の負圧が与えられた吸引状態に保持され、粉末の
飛出しが防止されている。 The die hole 3 filled with powder is connected to the rotating die 2.
When the pressure-sensitive rod 7 reaches the location due to the rotation of the pressure-sensitive rod 7, the pressure-sensitive rod 7 is inserted therein, and the weight of the powder inside is checked as will be described in detail later. During this time, the die hole 3 is maintained in a suction state where a constant negative pressure is applied by the suction source 5, thereby preventing powder from flying out.
その後、回転ダイス２の更なる回転により、ダ
イス孔３が下端位置に到来すると、バルブの駆動
によりダイス孔３は吸引源５との接続から圧搾空
気源６との接続に切り換えられ、ダイス孔３内の
粉末が移動台上に置かれた容器１１内に吐出され
る。その後、空になつたダイス孔３は更に移動す
るとともに、吸引源５に接続されて負圧が掛けら
れ、再びホツパ１の直下にまで到達して、上記と
同じ動作を繰り返す。 Thereafter, when the die hole 3 reaches the lower end position due to further rotation of the rotary die 2, the die hole 3 is switched from being connected to the suction source 5 to being connected to the compressed air source 6 by driving the valve. The powder inside is discharged into a container 11 placed on a moving table. Thereafter, the now empty die hole 3 moves further, is connected to the suction source 5, applies negative pressure, reaches directly below the hopper 1 again, and repeats the same operation as described above.
感圧ロツド７による粉末重量のチエツク動作に
ついて、以下、実験結果とともに具体的に説明す
る。 The powder weight checking operation by the pressure sensitive rod 7 will be specifically explained below along with experimental results.
ダイス孔径を9.5mm、フイルタ状底板４までの
深さを15mm、感圧ロツド７の直径を9.5mm、感圧
ロツド７の先端面に装着された半導体歪みゲージ
の径を6.0mm、粉末がVC（アスコルビン酸）粉で
その平均粒径が5μｍ、回転ダイス２の間欠駆動
周期を0.5秒として実験を行つた。 The diameter of the die hole is 9.5 mm, the depth to the filter-like bottom plate 4 is 15 mm, the diameter of the pressure-sensitive rod 7 is 9.5 mm, the diameter of the semiconductor strain gauge attached to the tip of the pressure-sensitive rod 7 is 6.0 mm, and the powder is VC. The experiment was conducted using (ascorbic acid) powder with an average particle size of 5 μm and an intermittent driving cycle of the rotating die 2 of 0.5 seconds.
このような条件で感圧ロツド７をダイス孔３へ
それぞれ9.0mmと10.0mmだけ侵入させたときの半
導体歪みゲージによる応力測定結果とダイス孔３
内の粉末重量との関係を第３図に示す。 Under these conditions, stress measurement results using a semiconductor strain gauge and die hole 3 were obtained when the pressure-sensitive rod 7 was inserted into the die hole 3 by 9.0 mm and 10.0 mm, respectively.
Figure 3 shows the relationship between the weight and the powder weight.
この結果より、粉末重量が1.3〜1.4ｇに変化す
ると、応力は１〜３Kg／cm2に変化し、粉末重量と
応力との関係はそれぞれの侵入量のいずれにおい
てもほぼ直線に近い比例関係があることがわか
る。従つて、この条件下では、0.5秒間毎に送ら
れてくるダイス孔３に対して感圧ロツド７を一定
量だけ次々と侵入させ、その応力を測定すること
により、粉末重量を間接的に知ることができる。
すなわち、充填しようとする粉末に対して、充填
時の負圧を含めた条件と同じ条件で予め粉末重量
と応力の関係を明らかにしておくことにより、粉
末がホツパ１から容器１１へと充填される間に粉
末の重量を知ることができる。 From this result, when the powder weight changes from 1.3 to 1.4 g, the stress changes from 1 to 3 Kg/ cm2 , and the relationship between the powder weight and stress is a nearly linear proportional relationship for each amount of penetration. I understand that there is something. Therefore, under these conditions, the weight of the powder can be indirectly determined by inserting a fixed amount of pressure-sensitive rods 7 one after another into the die hole 3 fed every 0.5 seconds and measuring the stress. be able to.
In other words, by clarifying the relationship between powder weight and stress in advance under the same conditions including negative pressure when filling the powder to be filled, it is possible to fill the powder from the hopper 1 into the container 11. You can find out the weight of the powder during the process.
一方、上記の装置条件で応力が３Kg／cm2になる
まで感圧ロツド７を挿入したときの、ロツド７の
挿入距離とダイス孔３内に充填された粉末重量と
の関係を第４図に示す。この図より、ダイス孔３
に充たされる粉末重量が600mgから800mgに変わる
と、感圧ロツド７の挿入距離は８mmから６mmにほ
ぼ直線的に変化することがわかる。従つて、この
ような測定条件においては、同じく充填時の条件
と同一の条件下で、予めダイス孔３内の粉末重量
とロツド７の挿入距離との関係を求めておくこと
により、実際の測定時には応力が３Kg／cm2になる
まで感圧ロツド７を挿入して、そのときの挿入距
離を測定することにより、その測定結果から直ち
に粉末重量を知ることができる。 On the other hand, Figure 4 shows the relationship between the insertion distance of the rod 7 and the weight of the powder filled in the die hole 3 when the pressure sensitive rod 7 is inserted under the above device conditions until the stress reaches 3 kg/cm 2. show. From this figure, die hole 3
It can be seen that when the powder weight filled in the tube changes from 600 mg to 800 mg, the insertion distance of the pressure sensitive rod 7 changes almost linearly from 8 mm to 6 mm. Therefore, under such measurement conditions, the relationship between the weight of the powder in the die hole 3 and the insertion distance of the rod 7 should be determined in advance under the same conditions as those used during filling. Sometimes, by inserting the pressure-sensitive rod 7 until the stress reaches 3 kg/cm 2 and measuring the insertion distance at that time, the weight of the powder can be immediately determined from the measurement result.
以上のように、充填したい粉末ごとの重量と、
感圧ロツド７にかかる応力ないしは侵入深さとの
関係を予め求めておくことにより、高速度で行わ
れる充填作業に途中にあつて、挿入した感圧ロツ
ド７に作用する応力ないしは挿入距離を測定する
ことにより、容器１１への充填前にその重量チエ
ツクを完了することができる。 As mentioned above, the weight of each powder you want to fill,
By determining the relationship between the stress applied to the pressure sensitive rod 7 or the penetration depth in advance, the stress acting on the inserted pressure sensitive rod 7 or the insertion distance can be measured during the filling operation performed at high speed. This allows the weight check to be completed before filling the container 11.
このチエツク結果に基づき、充填不良が発生し
た場合には、容器の移動系に指令を発して不良に
係る容器を排除させたり、あるいは回転ダイス３
の駆動を停止させるようにすることができる。 Based on the results of this check, if a filling defect occurs, a command is issued to the container moving system to remove the defective container, or the rotating die 3
can be made to stop driving.
ここで、特に、以上の実施例において本発明を
適用した充填機のように、回転ダイス２にダイス
孔３を複数個形成するとともに、そのダイス孔群
の配設ピツチに応じて回転ダイス２を間欠的に駆
動するようにして、高速度で大量に充填動作を行
うようにしたものにおいては、従来のような抜き
取りチエツクでは、チエツク間に充填不良が発現
した場合には、次のチエツクまでの間に多量の充
填不良が発生する恐れがあるが、本発明の適用に
より、全製品に対してその粉末重量の全数チエツ
クが可能となり、しかも、その重量チエツクは粉
末が最終の容器に充填される前に行われることか
ら、重量の過不足が検出された場合には、最終の
容器への充填を行わないように回転ダイスの駆動
を停止する等、最終容器への充填不良を未然に防
止する等の応用も容易となり、その効果は大き
い。 Here, in particular, as in the filling machine to which the present invention is applied in the above embodiments, a plurality of die holes 3 are formed in the rotary die 2, and the rotary die 2 is arranged according to the arrangement pitch of the die hole group. In a device that is driven intermittently to perform a large amount of filling operation at high speed, the conventional sampling check is not effective until the next check if a filling defect occurs between checks. However, by applying the present invention, it is possible to check the powder weight of all products, and moreover, the weight check can be performed until the powder is filled into the final container. Since this is done beforehand, if an excess or deficiency in weight is detected, the drive of the rotating die is stopped so that the final container is not filled, thereby preventing filling defects in the final container. etc. can be easily applied, and the effects are great.
＜発明の効果＞
以上説明したように、本発明によれば、粉末が
充たされ、その粉末を最終の容器に吐出するまで
の間、一定の負圧のもとに粉末を吸引保持した状
態のダイス孔内に感圧ロツドを挿入し、感圧ロツ
ドにかかる応力と当該ロツドの変位を測定し、そ
の測定結果に基づいてダイス孔内に充填されてい
る粉末重量を検出するように構成したので、粉末
重量そのものを測定することによつて重量チエツ
クを行う従来の充填機に比して、重量のチエツク
速度が著しく大となり、充填動作を高速化しても
充分にこれに追随して重量チエツクを行うことが
でき、高速充填に際しても重量の全数チエツクが
可能な粉末充填機が得られる。また、本発明では
重量チエツクは粉末がダイス孔内に充填され、最
終容器に吐出されるまでの充填で行われることか
ら、従来装置のように容器に充填した後に重量を
測定する方式のものに比して、充填不良を未然に
防止するための処理等に対してもそのチエツク結
果を適用しやすい、という効果もある。<Effects of the Invention> As explained above, according to the present invention, the powder is sucked and held under constant negative pressure until the powder is filled and the powder is discharged into the final container. A pressure-sensitive rod is inserted into the die hole, the stress applied to the pressure-sensitive rod and the displacement of the rod are measured, and the weight of the powder filled in the die hole is detected based on the measurement results. Therefore, compared to conventional filling machines that check the weight by measuring the weight of the powder itself, the speed of checking the weight is significantly faster, and even if the filling operation is made faster, the weight check cannot fully follow this speed. Thus, a powder filling machine is obtained that can perform a complete weight check even during high-speed filling. In addition, in the present invention, the weight check is performed from the time the powder is filled into the die hole until it is discharged into the final container, so unlike conventional devices, the weight is measured after the powder is filled into the container. In comparison, the check result can be easily applied to processes for preventing filling defects.
第１図は本発明実施例の装置を簡略化して示す
断面図、第２図はそのダイス孔３の近傍の拡大断
面図、第３図および第４図は本発明実施例による
実験結果を示すグラフである。
１……ホツパ、２……回転ダイス、３……ダイ
ス孔、４……フイルタ状底板、５……吸引源、６
……圧搾空気源、７……感圧ロツド、９……差動
トランス、１１……容器。
FIG. 1 is a simplified sectional view of the device according to the embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view of the vicinity of the die hole 3, and FIGS. 3 and 4 show experimental results according to the embodiment of the present invention. It is a graph. 1... Hopper, 2... Rotating die, 3... Die hole, 4... Filter-like bottom plate, 5... Suction source, 6
... Compressed air source, 7 ... Pressure sensitive rod, 9 ... Differential transformer, 11 ... Container.
Claims (1)
け、下端位置でその粉末を容器に吐出するダイス
孔が形成された回転ダイスと、上記ダイス孔に粉
末を充填して吐出するまでの間、当該ダイス孔に
一定の負圧を付与して粉末を吸引保持する吸引源
と、上記上端位置と下端位置との間の粉末充填状
態のダイス孔に挿入される感圧ロツドと、その感
圧ロツドにかかる応力と当該ロツドの変位を測定
する計測回路手段を備え、その計測回路手段の出
力から上記ダイス孔に充たされている粉末の重量
を検出するよう構成されてなる粉末充填機。 ２ 上記回転ダイスは、放射状に設けられた複数
個のダイス孔を備え、そのダイス孔群の配設ピツ
チに応じたピツチで間欠的に回転が与えられるよ
う構成されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の粉末充填機。[Claims] 1. A rotary die having a die hole for receiving powder from a hopper at an upper end position and discharging the powder into a container at a lower end position; a suction source that applies a constant negative pressure to the die hole to suction and hold the powder; and a pressure-sensitive rod that is inserted into the powder-filled die hole between the upper end position and the lower end position. , comprising measuring circuit means for measuring the stress applied to the pressure-sensitive rod and the displacement of the rod, and configured to detect the weight of the powder filling the die hole from the output of the measuring circuit means. filling machine. 2. The above-mentioned rotating die has a plurality of radially arranged die holes, and is configured to be rotated intermittently at a pitch corresponding to the arrangement pitch of the die hole group. A powder filling machine according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP230584A JPS60148404A (en) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | Powder filler |
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| JP230584A JPS60148404A (en) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | Powder filler |
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| JPS60148404A JPS60148404A (en) | 1985-08-05 |
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ID=11525643
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP230584A Granted JPS60148404A (en) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | Powder filler |
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1984
- 1984-01-09 JP JP230584A patent/JPS60148404A/en active Granted
Cited By (3)
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Also Published As
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