JPH09113419A - Automatic sampling apparatus for extrusion granulated product - Google Patents
Automatic sampling apparatus for extrusion granulated productInfo
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- JPH09113419A JPH09113419A JP7269841A JP26984195A JPH09113419A JP H09113419 A JPH09113419 A JP H09113419A JP 7269841 A JP7269841 A JP 7269841A JP 26984195 A JP26984195 A JP 26984195A JP H09113419 A JPH09113419 A JP H09113419A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、押し出し造粒品の
品質を画像処理技術を用いて評価するための当該押し出
し造粒品のサンプルを押し出し造粒プラントから自動的
に採取する装置に係り、特に、上記押し出し造粒プラン
トからペレット状の成形品を撮像領域に搬送して安定的
に撮像するための押し出し造粒プラントにおける押し出
し造粒品の自動サンプリング装置に関する。The present invention relates to an apparatus for automatically collecting a sample of an extruded granulated product from an extruded granulation plant for evaluating the quality of the extruded granulated product using an image processing technique. In particular, the present invention relates to an automatic extruded granulation sampling apparatus in an extruded granulation plant for transporting a pellet-shaped molded product from the extruded granulation plant to an imaging area and performing stable imaging.
【0002】[0002]
【従来の技術】押し出し造粒品は、所謂押し出し造粒プ
ラントの小穴のあいたスクリーン(格子状穴スクリー
ン)から押し出され、自然破断でペレット状の造粒品と
なる。化学肥料、各種薬品、添加剤、プラスチック原料
等の製造分野においては、このような押し出し成形によ
る造粒が採用されている。この押し出し成形による造粒
は、配合される原材料や添加剤、さらには生産される環
境(温度、湿度等)によって出来上がる製品の性状が異
なってくるものである。2. Description of the Related Art Extruded granulated products are extruded from a screen having small holes (lattice-shaped hole screen) of a so-called extrusion granulation plant, and are spontaneously broken to form pellet-shaped granulated products. In the field of manufacturing chemical fertilizers, various chemicals, additives, plastic raw materials, etc., such extrusion granulation is employed. In the granulation by the extrusion molding, the properties of the finished product differ depending on the raw materials and additives to be blended and the environment (temperature, humidity, etc.) to be produced.
【0003】安定した製品を生産するには製品の性状を
確認しながら添加剤等の配合状態を調整する必要があ
る。従来においても、この種の押し出し成形品の品質評
価にビデオカメラによる撮像データを画像処理し、その
処理結果に基づいて品質の評価を行う試みがなされてい
るが、撮像のためのサンプリングはペレット状物体の重
なりを許容するランダムなものであったため、画像処理
において影が発生したり、ペレット状物体が重なったり
するため、ペレット状物体の一つ一つの性状や特異性を
抽出することは困難であった。In order to produce a stable product, it is necessary to adjust the compounding state of additives and the like while checking the properties of the product. In the past, attempts have been made to perform image processing on image data from a video camera to evaluate the quality of this type of extruded product and evaluate the quality based on the processing results. Because it was random to allow overlapping of objects, shadows were generated in image processing or pellet-like objects overlapped, so it was difficult to extract the properties and specificity of each individual pellet-like object there were.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな製品状態の確認を自動化しようとする場合に必要不
可欠の試料サンプリング装置を提供するものであると共
に、この種の押し出し造粒プラントで成形したペレット
状物体に限らず、広く応用できる自動サンプリング装置
を提供しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to provide a sample sampling apparatus which is indispensable when the confirmation of the product state as described above is to be automated, and to provide an extrusion granulation plant of this kind. It is an object of the present invention to provide an automatic sampling device that can be widely applied without being limited to a molded pellet-shaped object.
【0005】すなわち、本発明の目的は、押し出し造粒
により成形されたヌードル状成形品から製造されたペレ
ット状成形品のサンプルを適量採取し、それらの重なり
を排除して安定した照明の下でCCDビデオカメラ等の
撮像手段により撮像して、これを画像処理の手法で評価
するための押し出し造粒プラントにおける押し出し造粒
品の自動サンプリング装置を提供することにある。[0005] That is, an object of the present invention is to collect a proper amount of a sample of a pellet-like molded product manufactured from a noodle-like molded product formed by extrusion granulation, eliminate the overlap thereof, and perform stable illumination under stable lighting. An object of the present invention is to provide an automatic sampling device for extruded granulated products in an extruded granulated plant for taking an image by an imaging means such as a CCD video camera and evaluating the image by an image processing method.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の第1の発明は、混練材料をヌード
ル状に押し出した後、適当な長さに自然折断させてペレ
ット状に造粒したペレット状成形品をサンプリングし、
その表面形状を撮像し、撮像した表面形状の状態によっ
て上記ペレット状成形品の良否を評価するデータ収集を
行うための押し出し造粒プラントにおける押し出し造粒
品の自動サンプリング装置であって、前記押し出し造粒
プラントから押し出されたペレット状成形品を適量かつ
適当な長さに切断、採取するためのコイルバネ付きサン
プリング皿1と、前記コイルバネ付きサンプリング皿1
からペレット状成形品を移載し、移載されたペレット状
成形品を整列させるアルミ又は硬質樹脂製のU形溝と直
線フィーダ振動機構を有し、前記ペレット状成形品を整
列した状態で画像取り込み位置まで誘導すると共に、画
像取り込み終了後の前記ペレット状成形品をストッカ1
3に排出する直線フィーダ7と、前記サンプリング皿1
に採取されたペレット状成形品を前記直進フィーダ7に
移送するための採取シュート振動機構4及び傾斜用空気
シリンダ5を組み込んだ採取シュート2と、前記ペレッ
ト状成形品が撮像位置に到達したことを検知するペレッ
ト検知センサ12と、前記撮像位置に設置されて、前記
直線フィーダにより搬送される前記ペレット状成形品を
撮像するビデオカメラ8と、前記各構成部分の動作を制
御すると共に、外部コントローラとの信号の授受を行う
パワーインターフェースを備えた制御盤ボックス29
と、を少なくとも備えたことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, a kneaded material is extruded into a noodle shape and then naturally cut into an appropriate length to form a pellet. Sampling pelletized molded product into
An automatic sampling device for an extruded granulated product in an extruded granulated plant for imaging the surface shape and collecting data for evaluating the quality of the pellet-shaped molded product according to the state of the imaged surface shape, A sampling dish 1 with a coil spring for cutting and collecting an appropriate amount and an appropriate length of a pellet-shaped molded product extruded from a grain plant;
Has a U-shaped groove made of aluminum or hard resin and a linear feeder vibrating mechanism for aligning the transferred pellet-shaped molded products, and aligning the pellet-shaped molded products. In addition to guiding to the take-in position, the above-mentioned pellet-like molded product after the completion of the image take-in
3 and the sampling dish 1
The sampling chute 2 incorporating the sampling chute vibration mechanism 4 and the tilting air cylinder 5 for transferring the pellet-shaped molded product collected to the linear feeder 7, and the fact that the pellet-shaped molded product has reached the imaging position. A pellet detection sensor 12 for detecting, a video camera 8 installed at the imaging position for imaging the pellet-shaped molded article conveyed by the linear feeder, and an external controller for controlling the operation of each of the components. Control box box 29 with a power interface for sending and receiving signals
And at least
【0007】また、請求項2に記載の第2の発明は、上
記第1の発明において、前記ビデオカメラ8の撮像領域
を一様に照明する如く当該ビデオカメラと同軸に配置し
た環状光源又はLED光源9と、前記環状光源又はLE
D光源9と前記撮像領域との間に設置した照明調整機構
10と、前記ビデオカメラと前記環状光源又はLED光
源9および前記照明調整機構10を正圧環境に保つため
の防塵正圧機構11とを備えたことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, an annular light source or an LED arranged coaxially with the video camera 8 so as to uniformly illuminate an imaging area of the video camera 8. A light source 9 and said annular light source or LE
An illumination adjustment mechanism 10 installed between the D light source 9 and the imaging area; a dustproof positive pressure mechanism 11 for maintaining the video camera, the annular light source or the LED light source 9 and the illumination adjustment mechanism 10 in a positive pressure environment; It is characterized by having.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】上記本発明の構成により、(1)
安定した採取量が保証される。(2)ペレット状成形品
の長さが適度に短くできる。(3)採取シュートの移送
性能が向上する。(4)採取したペレット状成形品の移
送、整列、重なりが防止される。(5)ペレット感知機
能を備えて静止状態で撮像することで、鮮明な画像が得
られる。(6)安定した照明ができるため、ビデオカメ
ラの出力画像の品質が良い。(7)ビデオカメラに対す
る埃による汚染防止ができ、環境による画質劣化が起こ
らない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS According to the structure of the present invention, (1)
A stable collection volume is guaranteed. (2) The length of the pellet-shaped molded product can be appropriately shortened. (3) The transfer performance of the sampling chute is improved. (4) Transfer, alignment, and overlap of the collected pellet-shaped molded product are prevented. (5) A clear image can be obtained by taking an image in a stationary state with a pellet sensing function. (6) The quality of the output image of the video camera is good because stable illumination can be performed. (7) The contamination of the video camera with dust can be prevented, and the image quality does not deteriorate due to the environment.
【0009】本発明による押し出し造粒プラントにおけ
る自動サンプリング装置は、装置全体を一つの匡体に収
められ、コンパクトな構造となっている。そして、安定
した採取量を保証するために採取シュート先端に扇形状
の採取皿を設けた。この採取皿の先端にはペレット状成
形品の径Dの約5倍のピッチでノコギリ状の切り欠きが
施されており、造粒機のスクリーン(格子状穴)から出
て来るヌードル状成形品の抵抗を軽減している。さらに
コイルバネ付きサンプリング皿(以下、採取皿とも言
う)を採取シュートごと一定時間の間隔で、エアーシリ
ンダにより上下運動させて、採取効率を上げている。The automatic sampling apparatus in the extrusion granulation plant according to the present invention has a compact structure in which the entire apparatus is housed in one housing. Then, a fan-shaped sampling dish was provided at the tip of the sampling chute in order to guarantee a stable sampling amount. A saw-shaped cutout is provided at the tip of this sampling dish at a pitch of about 5 times the diameter D of the pellet-like molded product, and the noodle-like molded product coming out of the screen (lattice-shaped hole) of the granulator. The resistance has been reduced. Further, a sampling dish with a coil spring (hereinafter, also referred to as a sampling dish) is moved up and down by an air cylinder at intervals of a fixed time for each sampling chute to increase the sampling efficiency.
【0010】採取シート振動機構は、採取シュートの移
送性能を向上するため当該採取シュート上面に角度を持
って設置され、その下向きの振動で移送能力を向上させ
ている。さらに、採取皿の先端と上部に設けたコイルバ
ネは、ペレット状成形品の長さを短くする効果を有して
おり、このコイルバネは採取シュートの上面に設置され
ている振動源により共振して押し出し造粒機のスクリー
ンから出てくるペレット状成形品が接触することでヌー
ドル状成形品を短く折る。The collecting sheet vibrating mechanism is installed at an angle on the upper surface of the collecting chute in order to improve the transfer performance of the collecting chute, and the transfer performance is improved by downward vibration. Furthermore, the coil springs provided at the tip and upper part of the sampling dish have the effect of shortening the length of the pellet-shaped molded product, and this coil spring resonates and is pushed out by the vibration source installed on the upper surface of the sampling chute. The pellet-shaped molded product coming out of the screen of the granulator comes into contact with the noodle-shaped molded product to fold it short.
【0011】採取したペレット状成形品の移送に直進フ
ィーダを採用しているが、これだけではペレット状成形
品の交差による重なりを防止できないので、ペレット状
成形品の直径Dに対応した0.8Dの半径のU溝を1.
8Dのピッチ間隔で設けることで、ペレット状成形品の
向きが強制的に一方向に整列され、互いの交差も防止さ
れる。つまり、U形溝の山部の形状からペレット状成形
品が二段に重なることなく、上側のペレット状成形品は
隣接するU形溝に落下する。Although a straight feeder is used for transferring the collected pellet-shaped molded products, it is not possible to prevent the overlap due to the intersection of the pellet-shaped molded products by itself, so that the 0.8D of 0.8D corresponding to the diameter D of the pellet-shaped molded products is used. 1. Make a U-shaped groove of radius.
By providing the pitch at an interval of 8D, the orientation of the pellet-shaped molded products is forcibly aligned in one direction, and the intersection of each other is prevented. In other words, the upper pellet-shaped molded product falls into the adjacent U-shaped groove without the pellet-shaped molded product overlapping in two steps due to the shape of the peak of the U-shaped groove.
【0012】さらに、このU形溝の直進フィーダの材料
は摩擦を軽減するために硬質の樹脂、あるいはアルミニ
ウムを用いる。そして、背景の輝度分を低減し、必要と
するペレット状成形品の画像をコントラスト良く抽出す
るために上記上質樹脂として黒色樹脂を用い、あるいは
アルミニウムを用いる場合には、その表面に黒色無反射
塗装を施す。Further, as the material of the straight feeder of the U-shaped groove, hard resin or aluminum is used to reduce friction. Then, in order to reduce the luminance of the background and use a black resin as the high-quality resin in order to extract a required image of the pellet-shaped molded article with good contrast, or when using aluminum, a black non-reflective coating is applied to the surface thereof. Is applied.
【0013】ペレット状成形品の検知センサとしてレー
ザー変位センサを用いることができ、採取したペレット
状成形品群がビデオカメラの直下に到達したことを迅速
かつ正確に検出することができる。画像検査において
は、撮像部位(ビデオカメラの視野)の照度は最も重大
なパラメータである。これが安定していないと信頼に足
る検査結果を保証できない。そこで、ビデオカメラに対
して同軸にドーナツ型の蛍光灯からなる照明光源を設置
したことで、安定した照度が確保される。A laser displacement sensor can be used as a detection sensor for a pellet-shaped molded article, and it is possible to quickly and accurately detect that the collected pellet-shaped molded article group has reached directly below a video camera. In image inspection, the illuminance of an imaging part (the field of view of a video camera) is the most important parameter. If this is not stable, reliable test results cannot be guaranteed. Therefore, by installing an illumination light source composed of a donut-type fluorescent lamp coaxially with the video camera, stable illuminance is ensured.
【0014】さらに、上記環状光源の光量を調整するた
めの照明調整機構として、上記環状光源の円周方向に対
応させて設けた複数の丸穴を同じ位置に形成した3枚の
重ねスクリーンを配置し、上記3枚のスクリーンの内の
挟まれた中央のスクリーンを回転してずらすことによ
り、ビデオカメラの視野の照度を調整できる構造とし
た。Further, as an illumination adjustment mechanism for adjusting the light amount of the annular light source, three overlapping screens having a plurality of round holes formed at the same position provided in the circumferential direction of the annular light source are arranged. Then, the illuminance of the visual field of the video camera can be adjusted by rotating and shifting the center screen sandwiched between the three screens.
【0015】一方、蛍光灯環状光源はかなり発熱をする
ため、長時間の稼働にはカメラ部に悪影響を及ぼすこと
が考えられる。そこで、高輝度発光ダイオード(LE
D)を使用することで発熱を抑えることができる。この
発光ダイオードを5×8のマトリクス状または40個程
度の発光ダイオードを環状に配置することで、撮像に充
分な照度を得ることができる。また、通電するLEDの
個数を2〜数段階に設定して照度調整を行うように構成
できる。On the other hand, since the fluorescent annular light source generates a considerable amount of heat, it can be considered that a long-time operation adversely affects the camera section. Therefore, a high brightness light emitting diode (LE
By using D), heat generation can be suppressed. By arranging the light emitting diodes in a matrix of 5 × 8 or in a ring of about 40 light emitting diodes, it is possible to obtain sufficient illuminance for imaging. The number of LEDs to be energized may be set in two to several steps to adjust the illuminance.
【0016】防塵正圧機構は、撮像用の窓だけ開放した
カメラ部と照明装置(環状光源又はLED光源)の囲い
を有し、その囲いの中に圧縮空気を送って正圧環境を保
つことで、ビデオカメラのレンズや照明装置がペレット
状成形品から、あるいは押し出し造粒機から発生する塵
埃によって汚染されることを防止する。The dustproof positive pressure mechanism has a camera unit and an illumination device (annular light source or LED light source) that are open only for the imaging window, and sends compressed air into the enclosure to maintain a positive pressure environment. Thus, it is possible to prevent the lens and the lighting device of the video camera from being contaminated by dust generated from the pellet-shaped molded product or from the extrusion granulator.
【0017】[0017]
【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。図1は本発明による押し出し造粒プ
ラントにおける自動サンプリング装置の採取部の一実施
例の構成を説明する模式図であって、1はコイルバネ付
きサンプリング皿(採取皿)、2は採取シュート、2a
は採取シュート上部、2bは採取シュート下部、4は採
取シュート振動機構、5は空気シリンダ、6は直進フィ
ーダ振動機構、7は直進フィーダ、8はCCD等からな
るビデオカメラ、9は環状光源またはLED光源、10
は照明調整機構、11は防塵正圧機構、12はペレット
状成形品検知センサ(以下、単にペレットセンサとも言
う)、13はペレットストッカ、14は筐体、15は点
検窓である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of an embodiment of a sampling unit of an automatic sampling device in an extrusion granulation plant according to the present invention, wherein 1 is a sampling dish with a coil spring (collecting dish), 2 is a sampling chute, 2a
Is a sampling chute upper part, 2b is a sampling chute lower part, 4 is a sampling chute vibration mechanism, 5 is an air cylinder, 6 is a linear feeder vibration mechanism, 7 is a linear feeder, 8 is a video camera composed of a CCD or the like, 9 is an annular light source or LED. Light source, 10
Denotes a lighting adjustment mechanism, 11 denotes a dustproof positive pressure mechanism, 12 denotes a pellet-shaped molded product detection sensor (hereinafter, also simply referred to as a pellet sensor), 13 denotes a pellet stocker, 14 denotes a housing, and 15 denotes an inspection window.
【0018】同図において、採取皿1を先端に設置した
採取シュート2は、押し出し造粒機のヌードル状成形品
出口に接近してヌードル状成形品を適量採取する。そし
て、採取シュート上部2aが採取シュート下部2bに対
して矢印A方向に伸縮可能にされると共に、空気シリン
ダ5により矢印B方向に上下するようになっている。In the figure, a sampling chute 2 having a sampling dish 1 installed at its tip approaches an outlet of a noodle-shaped molded product of an extrusion granulator and collects an appropriate amount of the noodle-shaped molded product. The upper portion 2a of the collecting chute can be extended and contracted in the direction of arrow A with respect to the lower portion 2b of the collecting chute, and can be moved up and down in the direction of arrow B by the air cylinder 5.
【0019】さらに、この採取シュート2には採取シュ
ート振動機構4が取り付けられており、ペレット状成形
品(以下、単にペレットとも言う)の採取時に採取シュ
ート全体に振動を与え、採取皿1に採取されたペレット
が矢印Cに示したように直進フィダー7に移動するよう
にしている。直進フィダー7は直進フィダー振動機構6
によって振動が与えられ、採取シュート2から移動した
ペレットをビデオカメラ8が設置されている位置に向け
て搬送する。Further, a sampling chute vibrating mechanism 4 is attached to the sampling chute 2 so as to vibrate the entire sampling chute when a pellet-shaped molded product (hereinafter, also simply referred to as a pellet) is sampled, and to collect the sample in the sampling dish 1. The pellet thus moved moves to the straight feeder 7 as shown by the arrow C. The straight feeder 7 is a straight feeder vibration mechanism 6
The pellets moved from the collecting chute 2 are conveyed toward the position where the video camera 8 is installed.
【0020】ペレットの先頭がペレットセンサ12の位
置に達すると、当該ペレットセンサ12からペレット検
知信号が後述する図6における制御盤ボックスのシーケ
ンサ18に出力される。制御盤パネルは、ペレット検知
信号の到来に応じて直進フィダー振動機構6を停止させ
る。When the head of the pellet reaches the position of the pellet sensor 12, a pellet detection signal is output from the pellet sensor 12 to the sequencer 18 of the control panel box in FIG. The control panel stops the linear feeder vibration mechanism 6 in response to the arrival of the pellet detection signal.
【0021】この停止状態でビデオカメラ8は直下にあ
るペレットを撮像して制御盤パネルに送り、所要の画像
処理を実行させる。なお、防塵正圧機構11はビデオカ
メラ8、環状光源又はLED光源9および照明調整機構
10を収容して、図示しない送風機構から圧縮空気を送
って内部を大気圧より高い正圧環境に保つことで、ビデ
オカメラのレンズや環状光源又はLED光源がペレット
状成形品から、あるいは押し出し造粒機から発生する塵
埃によって汚染されることを防止する。In this stopped state, the video camera 8 picks up an image of the pellet immediately below and sends it to the control panel to execute required image processing. The dustproof positive pressure mechanism 11 accommodates the video camera 8, the annular light source or the LED light source 9, and the illumination adjustment mechanism 10, and sends compressed air from a blowing mechanism (not shown) to maintain the inside at a positive pressure environment higher than the atmospheric pressure. Thus, it is possible to prevent the lens of the video camera, the annular light source or the LED light source from being contaminated by dust generated from the pellet-shaped molded product or from the extrusion granulator.
【0022】図2は図1における採取皿と採取シュート
の構造例の説明図であって、(a)は上面図、(b)は
側面図である。同図において、図1と同一符合は同一部
分に対応し、3aは切欠き、3bはコイルバネである。
サンプリング皿1の扇形状先端縁にはペレットの径の約
5倍のピッチでノコギリ状の切欠き3aが形成され、造
粒機から押し出されるヌードル状の成形品の抵抗を軽減
している。FIGS. 2A and 2B are explanatory views of a structural example of the collecting dish and the collecting chute in FIG. 1, wherein FIG. 2A is a top view and FIG. 2B is a side view. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 correspond to the same parts, 3a is a notch, and 3b is a coil spring.
Saw-shaped notches 3a are formed at a pitch about 5 times the diameter of the pellet at the fan-shaped tip edge of the sampling dish 1 to reduce the resistance of the noodle-shaped molded product extruded from the granulator.
【0023】この採取皿1の扇形状先端縁と上面の全面
または一部には当該採取皿1の幅方向に横断して複数の
コイルバネ3bが敷設されている。このコイルバネ3b
は採取シュートの上面側に設置されているシュート振動
機構4の振動に共振し、造粒機から押し出されるヌード
ル状の成形品を短く折り欠いてペレットとする。A plurality of coil springs 3b are laid across the fan-shaped tip edge and the entire upper surface or a part of the upper surface of the collection tray 1 so as to cross the width direction of the collection tray 1. This coil spring 3b
Resonates with the vibration of the chute vibration mechanism 4 installed on the upper surface side of the sampling chute and shortly cuts the noodle-shaped molded product extruded from the granulator into pellets.
【0024】採取シュートに供給されたペレットは直進
フィーダ振動機構6による振動で矢印C方向に搬送され
る。なお、採取シュート上部2aは採取シュート下部2
bに対して矢印A方向に収納可能とされており、稼働時
に引出せるように構成されていると共に、採取シュート
2全体が空気シリンダ5により矢印B方向に上下するよ
うになっている。The pellets supplied to the collecting chute are conveyed in the direction of arrow C by the vibration of the linear feeder vibrating mechanism 6. The upper part 2a of the collecting chute is the lower part 2 of the collecting chute.
The storage chute 2 is configured to be retractable in the direction of the arrow A with respect to b, so that it can be pulled out during operation, and the entire sampling chute 2 moves up and down in the direction of the arrow B by the air cylinder 5.
【0025】図3は直進フィーダの構造を説明する要部
構造図であって、(a)は幅方向断面図、(b)は要部
側面図である。同図において、直進フィーダ7は樋状で
あり、その底面に長手方向に延在する複数のU形溝7a
が形成されている。このU形溝7aは、ペレットの径を
Dとしたとき、半径が0.8D、ピッチが1.8Dの間
隔で設けられている。FIGS. 3A and 3B are main part structural diagrams for explaining the structure of the linear feeder, wherein FIG. 3A is a cross-sectional view in the width direction, and FIG. 3B is a side view of the main part. In the figure, a straight feeder 7 has a gutter shape, and a plurality of U-shaped grooves 7a extending in a longitudinal direction on a bottom surface thereof.
Are formed. The U-shaped grooves 7a are provided at intervals of 0.8D in radius and 1.8D in pitch, where D is the diameter of the pellet.
【0026】ペレットは採取シュート7の振動で強制的
にこのU形溝7aに整列されると共に、重なり合うこと
なく搬送される。なお、検査に充分な画像が取り込めな
かった場合は再度直進フィーダを作動させ、同様の工程
を繰り返す。検査のための画像取り込みが終わると、直
進フィーダを作動して採取したペレットをペレットスト
ッカ13に排出する。The pellets are forcibly aligned in the U-shaped groove 7a by the vibration of the sampling chute 7 and are conveyed without overlapping. If a sufficient image cannot be obtained for the inspection, the straight-ahead feeder is operated again, and the same process is repeated. When the image capture for the inspection is completed, the linear feeder is operated to discharge the collected pellets to the pellet stocker 13.
【0027】図4は採取シュートに整列されたペレット
の状態の説明図であって、図示したように、ペレットは
採取シュート7のU形溝に整列して矢印C方向に搬送さ
れる。なお、U形溝を有する直進フィーダは、アルミニ
ウム製のものより硬質樹脂製のものの方がペレットの詰
まりが少なく、またメンテナンス、および画像品質の面
で有利であった。FIG. 4 is an explanatory view of the state of the pellets arranged on the sampling chute. As shown, the pellets are aligned in the U-shaped groove of the sampling chute 7 and transported in the direction of arrow C. In the straight feeder having the U-shaped groove, the hard resin resin feeder having less pellet clogging than the aluminum feeder feeder was advantageous in terms of maintenance and image quality.
【0028】図5は撮像部分の拡大説明図であって、8
はCCDを用いたビデオカメラ、9はビデオカメラと同
軸で配置された環状の蛍光灯またはLEDを環状配列し
た光源、10は照明調節機構、10a、10b、10c
はスクリーン、10dは調整把手、10eは開口であ
る。この照明調節機構10は3枚のスクリーン10a、
10b、10cを重ねて、その中央のスクリーン10b
を把手10dで矢印D方向に回動することにより、スク
リーン10aと10cの開口とスクリーン10bの開口
10eの重ね合わせ状態を変えて光量を調整する。FIG. 5 is an enlarged explanatory view of the image pickup portion.
Is a video camera using a CCD, 9 is a light source having a circular arrangement of annular fluorescent lamps or LEDs arranged coaxially with the video camera, 10 is a lighting adjustment mechanism, 10a, 10b, 10c
Is a screen, 10d is an adjustment handle, and 10e is an opening. This lighting control mechanism 10 has three screens 10a,
10b, 10c are superimposed, and the center screen 10b
Is rotated in the direction of arrow D by the handle 10d, thereby changing the overlapping state of the openings 10a and 10c and the opening 10e of the screen 10b to adjust the amount of light.
【0029】ビデオカメラ8と環状の蛍光灯9および照
明調節機構10を覆って防塵正圧機構11が設けてあ
り、図示しない送風機構から圧縮空気を送って内部を大
気圧より高い正圧環境に保つ。図6は図1に示した自動
サンプリング装置の採取部を制御する制御盤ボックスの
一実施例を説明する模式図であって、16はブレーカ、
17はノイズフィルタ、18はシーケンサ、19はリレ
ー、20はフィーダコントローラ、21はカメラコント
ローラ、22はポンプ用インバータ、23はセンサユニ
ット、24は端子、25は照明ユニット、26はパイロ
ットランプ、27は作動ランプ、28はポンプ用電流メ
ータ、29は制御盤ボックス、30は制御盤パネルであ
る。A dustproof positive pressure mechanism 11 is provided so as to cover the video camera 8, the annular fluorescent lamp 9, and the illumination adjusting mechanism 10. The compressed air is sent from an air blowing mechanism (not shown) to set the inside to a positive pressure environment higher than the atmospheric pressure. keep. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an embodiment of a control panel box for controlling the sampling unit of the automatic sampling device shown in FIG.
17 is a noise filter, 18 is a sequencer, 19 is a relay, 20 is a feeder controller, 21 is a camera controller, 22 is a pump inverter, 23 is a sensor unit, 24 is a terminal, 25 is a lighting unit, 26 is a pilot lamp, and 27 is a pilot lamp. An operation lamp, 28 is a pump current meter, 29 is a control panel box, and 30 is a control panel.
【0030】同図において、この制御盤ボックス29は
図1に示した採取部に接続して、その制御および必要な
エネルギーの供給を行うと共に、図示しない高速品質評
価装置への画像データの伝送を仲介する。なお、この構
成はあくまで一例であり、拡散板構成要素の配置等は適
宜変更可能である。In this figure, the control panel box 29 is connected to the sampling unit shown in FIG. 1 to control the same and supply necessary energy, and to transmit image data to a high-speed quality evaluation device (not shown). Mediate. This configuration is merely an example, and the arrangement and the like of the diffusion plate components can be changed as appropriate.
【0031】図7は本発明の自動サンプリング装置を用
いた押し出し造粒プラントの造粒制御システムの一例を
説明するシステム構成図であって、100は押し出し造
粒機、101は原料供給管、102は添加剤A供給管、
103は添加剤B供給管、104は自動サンプリング装
置、105はビデオカメラ、106は高速品質評価装
置、107はファジイ演算装置、108は制御盤、10
9,110は電磁バルブである。FIG. 7 is a system configuration diagram for explaining an example of a granulation control system of an extrusion granulation plant using the automatic sampling apparatus of the present invention, wherein 100 is an extrusion granulator, 101 is a raw material supply pipe, 102 Is an additive A supply pipe,
103 is an additive B supply pipe, 104 is an automatic sampling device, 105 is a video camera, 106 is a high-speed quality evaluation device, 107 is a fuzzy arithmetic device, 108 is a control panel, 10
9, 110 are electromagnetic valves.
【0032】押し出し造粒機100は原料と添加剤を混
練して粒状に成形する造粒機構と、格子状に配列された
多数の穴を有し、この格子状穴から上記混練物を押し出
すことによりヌードル状の成形品を製造する。押し出し
造粒機100から押し出されたヌードル状成形品は自動
サンプリング装置104でヌードル状成形品からペレッ
トに成形され、その表面状態がビデオカメラ105で撮
像される。The extrusion granulator 100 has a granulation mechanism for kneading raw materials and additives to form granules, and a large number of holes arranged in a lattice, and the kneaded product is extruded through the lattice holes. A noodle-shaped molded product is manufactured by. The noodle-shaped molded product extruded from the extrusion granulator 100 is formed into pellets from the noodle-shaped molded product by the automatic sampling device 104, and the surface state thereof is imaged by the video camera 105.
【0033】ビデオカメラ105はペレットの表面を拡
大撮像し、その画像信号(画像データ)を高速品質評価
装置106に与える。高速品質評価装置106では、前
記した構成に基づいて、非接触で、熟練作業者の評価と
同等の品質評価を非定量的に推定し実行する。高速品質
評価装置106で推定された品質評価値はファジイ演算
装置107に与えられ、所謂曖昧処理で添加剤の流量を
演算し、これを制御盤108に出力する。The video camera 105 magnifies the surface of the pellet and gives an image signal (image data) to the high-speed quality evaluation device 106. The high-speed quality evaluation device 106 non-quantitatively estimates and executes a quality evaluation equivalent to the evaluation of a skilled worker in a non-contact manner based on the above-described configuration. The quality evaluation value estimated by the high-speed quality evaluation device 106 is given to a fuzzy operation device 107, which calculates the flow rate of the additive by so-called ambiguous processing, and outputs this to the control panel 108.
【0034】制御盤108はファジイ演算装置107か
らの入力に基づいて電磁バルブ109、110の開閉を
制御して添加剤の量をコントロールすると共に、押し出
し造粒機100の混練条件の制御を行う。なお、制御盤
108は造粒品搬送装置104の搬送の制御も行う。図
8はペレットの表面状態の画像データによる良品と不良
品の輝度分布例の説明図であって、(a)は良品の輝度
分布例、(b)は不良品の輝度分布例である。The control panel 108 controls the opening and closing of the electromagnetic valves 109 and 110 based on the input from the fuzzy arithmetic unit 107 to control the amount of the additive, and also controls the kneading conditions of the extrusion granulator 100. The control panel 108 also controls the transfer of the granulated product transfer device 104. 8A and 8B are explanatory diagrams of an example of the luminance distribution of non-defective and non-defective products based on image data of the surface state of the pellet. FIG.
【0035】このような輝度分布の相違に基づいて、前
記多層パーセプトロン型ニューラルネットワークを有す
る品質推定手段を備えた高速品質評価装置106が造粒
品搬送装置104を搬送されるヌードル状成形品の良否
を推定する。良否の推定結果はファジイ演算装置107
に与えられ、前記したように造粒条件の制御を行う。Based on such a difference in luminance distribution, a high-speed quality evaluation device 106 having quality estimating means having the multilayer perceptron-type neural network is used to determine whether or not the noodle-shaped molded product conveyed through the granulated product conveying device 104 is good or bad. Is estimated. The pass / fail estimation result is calculated by the fuzzy arithmetic unit 107.
To control the granulation conditions as described above.
【0036】これにより、品質評価を行う作業者を必要
としないで、高速で品質の評価が実行され、その評価結
果を押し出し造粒機に供給する添加物の量あるいは造粒
条件にフィードバックすることにより、高品質の造粒品
を製造することができる。なお、本発明は上記実施例で
説明した化学肥料、各種薬品、添加剤、プラスチック原
料等、ペレット状に成形した表面の状態から品質の良否
が判定可能な全ての物体の評価に適用できるものである
ことは言うまでもない。Thus, the quality evaluation is performed at a high speed without the need for an operator who performs the quality evaluation, and the evaluation result is fed back to the amount of the additive supplied to the extruder or the granulation conditions. Thereby, a high-quality granulated product can be manufactured. The present invention can be applied to the evaluation of all objects whose quality can be determined from the state of the surface formed into pellets, such as the chemical fertilizers, various chemicals, additives, plastic raw materials, etc. described in the above embodiments. Needless to say, there is.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
押し出し造粒機からのヌードル状成形品をペレット状に
造粒し、その表面の滑らかさの程度を定量的に評価する
ためのサンプルの採取を自動で実行することができる。
そして、この押し出し造粒品の自動サンプリング装置
は、ペレットの表面の亀裂や凹凸の度合いを物体単位で
予め学習した作業者の評価基準を基に判定し、品質ごと
に高速で自動評価し、分類し評価することが可能なヌー
ドル状造粒品の高速品質評価システムに適用すること
で、押し出し造粒システムを完全に自動化することがで
きる。As described above, according to the present invention,
The noodle-like molded product from the extrusion granulator is granulated into pellets, and a sample for quantitatively evaluating the degree of smoothness of the surface can be automatically collected.
This automatic sampling device for extruded granules determines the degree of cracks and irregularities on the surface of the pellet based on the evaluation criteria of the worker who has learned in advance for each object, and automatically evaluates and classifies each quality at high speed. By applying the present invention to a high-speed quality evaluation system for noodle-like granulated products that can be evaluated and evaluated, the extrusion granulation system can be completely automated.
【図1】本発明による押し出し造粒プラントにおける押
し出し造粒品の自動サンプリング装置の採取部の一実施
例の構成を説明する模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an embodiment of a sampling unit of an automatic sampling device for extruded granules in an extrusion granulation plant according to the present invention.
【図2】図1におけるコイルバネ付きサンプリング皿と
採取シュートの構造例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory view of a structural example of a sampling dish with a coil spring and a sampling chute in FIG. 1;
【図3】直進フィーダの構造を説明する要部構造図であ
る。FIG. 3 is a main part structure diagram illustrating a structure of a straight-ahead feeder.
【図4】採取シュートに整列されたペレットの状態の説
明図である。FIG. 4 is an explanatory view of a state of pellets arranged on a sampling chute.
【図5】撮像部分の拡大説明図である。FIG. 5 is an enlarged explanatory diagram of an imaging portion.
【図6】図1に示した押し出し造粒品の自動サンプリン
グ装置の採取部を制御する制御盤ボックスの一実施例を
説明する模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a control panel box for controlling a sampling unit of the automatic sampling device for extruded granulated products shown in FIG.
【図7】本発明の押し出し造粒品の自動サンプリング装
置を用いた押し出し造粒プラントの造粒制御システムの
一例を説明するシステム構成図である。FIG. 7 is a system configuration diagram illustrating an example of a granulation control system of an extrusion granulation plant using the automatic sampling device for extrusion granulation products of the present invention.
【図8】ペレットの表面状態の画像データによる良品と
不良品の輝度分布例の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of luminance distribution of non-defective products and defective products based on image data of a surface state of a pellet.
1 コイルバネ付きサンプリング皿(採取皿) 2 採取シュート 2a 採取シュート上部 2b 採取シート下部 4 採取シュート振動機構 5 空気シリンダ 6 直進フィーダ振動機構 7 直進フィーダ 8 CCD等からなるビデオカメラ 9 環状光源又はLED光源(照明装置) 10 照明調節機構 11 防塵正圧機構 12 ペレット状成形品検知センサ 13 ペレットストッカ 14 筐体 15 点検窓 16 ブレーカ 17 ノイズフィルタ 18 シーケンサ 19 リレー 20 フィーダコントローラ 21 カメラコントローラ 22 ポンプ用インバータ 23 センサユニット 24 端子 25 照明ユニット 26 パイロットランプ 27 作動ランプ 28 ポンプ用電流メータ 29 制御盤ボックス 30 制御盤パネル。 1 Sampling dish with coil spring (sampling dish) 2 Sampling chute 2a Sampling chute upper part 2b Sampling sheet lower part 4 Sampling chute vibrating mechanism 5 Air cylinder 6 Straight-line feeder vibrating mechanism 7 Straight-line feeder 8 Video camera consisting of CCD 9 Ring light source or LED light source ( Lighting device 10 Lighting control mechanism 11 Dust-proof positive pressure mechanism 12 Pellet-shaped molded product detection sensor 13 Pellet stocker 14 Housing 15 Inspection window 16 Breaker 17 Noise filter 18 Sequencer 19 Relay 20 Feeder controller 21 Camera controller 22 Pump inverter 23 Sensor unit 24 terminal 25 lighting unit 26 pilot lamp 27 operation lamp 28 current meter for pump 29 control panel box 30 control panel panel.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 豊 山口県熊毛郡熊毛町大字中村1167−80 (72)発明者 堺 敏明 山口県熊毛郡平生町大野北316番地の11 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Yutaka Okada, Nakamura 1167-80, Kumage-cho, Kumage-gun, Yamaguchi Prefecture (72) Inventor Toshiaki Sakai 11-316, Ohnokita, Hirayo-cho, Kumage-gun, Yamaguchi Prefecture
Claims (2)
当な長さに自然折断させてペレット状に造粒したペレッ
ト状成形品をサンプリングし、その表面形状を撮像し、
撮像した表面形状の状態によって上記ペレット状成形品
の良否を評価するデータ収集を行うための押し出し造粒
プラントにおける自動サンプリング装置において、 前記押し出し造粒プラントから押し出されたペレット状
成形品を適量かつ適当な長さで採取するコイルバネ付き
サンプリング皿と、 前記コイルバネ付きサンプリング皿からペレット状成形
品を移載し、移載されたペレット状成形品を整列させる
U形溝と直線フィーダ振動機構を有し、前記ペレット状
成形品を整列した状態で画像取り込み位置まで誘導する
と共に、画像取り込み終了後の前記ペレット状成形品を
ペレットストッカに排出する直線フィーダと、 前記コイルバネ付きサンプリング皿に採取されたペレッ
ト状成形品を前記直進フィーダに移送するための採取シ
ュート振動機構及び傾斜用空気シリンダを組み込んだ採
取シュートと、 前記ペレット状成形品が撮像位置に到達したことを検知
するペレット検知センサと、 前記撮像位置に設置されて、前記直線フィーダにより搬
送される前記ペレット状成形品を撮像するビデオカメラ
と、 前記各構成部分の動作を制御すると共に、外部コントロ
ーラとの信号の授受を行うパワーインターフェースを備
えた制御盤ボックスと、を少なくとも備えたことを特徴
とする押し出し造粒品の自動サンプリング装置。1. After extruding a kneaded material into a noodle shape, the material is naturally cut to an appropriate length, and a pellet-shaped molded product obtained by granulating into a pellet is sampled, and its surface shape is imaged.
In an automatic sampling device in an extrusion granulation plant for collecting data for evaluating the quality of the pellet-shaped molded product according to the state of the imaged surface shape, an appropriate amount and appropriate amount of the pellet-shaped molded product extruded from the extrusion granulation plant A sampling dish with a coil spring to be sampled at an appropriate length, and having a U-shaped groove and a linear feeder vibration mechanism for transferring the pellet-shaped molded article from the sampling dish with the coil spring and aligning the transferred pellet-shaped molded article, A linear feeder that guides the pellet-shaped molded product to an image capturing position in an aligned state and discharges the pellet-shaped molded product after the image capturing to a pellet stocker; and a pellet-shaped molding sampled on the sampling dish with the coil spring. Chute shake to transfer the goods to the straight feeder A sampling chute incorporating a mechanism and an air cylinder for tilting; a pellet detection sensor for detecting that the pellet-shaped molded article has reached an imaging position; and the pellets installed at the imaging position and conveyed by the linear feeder. A video camera for capturing an image of a molded article; and a control panel box having a power interface for controlling the operation of each of the components and transmitting and receiving signals to and from an external controller. Automatic sampling device for granulated products.
像領域を一様に照明する如く当該ビデオカメラと同軸に
配置した環状光源と、前記環状光源と前記撮像領域との
間に設置した照明調整機構と、前記ビデオカメラと前記
環状光源又はLED光源および前記照明調整機構を正圧
環境に保つための防塵正圧機構とを備えたことを特徴と
する押し出し造粒品の自動サンプリング装置。2. The annular light source arranged coaxially with the video camera so as to uniformly illuminate the imaging area of the video camera, and the illumination adjustment installed between the annular light source and the imaging area. An automatic sampling device for extruded granulated products, comprising a mechanism, a dust-proof positive pressure mechanism for keeping the video camera, the annular light source or LED light source, and the illumination adjusting mechanism in a positive pressure environment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7269841A JP2753816B2 (en) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Automatic sampling device for extruded granulated products |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09113419A true JPH09113419A (en) | 1997-05-02 |
JP2753816B2 JP2753816B2 (en) | 1998-05-20 |
Family
ID=17477939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7269841A Expired - Lifetime JP2753816B2 (en) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Automatic sampling device for extruded granulated products |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2753816B2 (en) |
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1995
- 1995-10-18 JP JP7269841A patent/JP2753816B2/en not_active Expired - Lifetime
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