JPH11180528A - 粉体フィーダ - Google Patents

粉体フィーダ

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JPH11180528A
JPH11180528A JP10230682A JP23068298A JPH11180528A JP H11180528 A JPH11180528 A JP H11180528A JP 10230682 A JP10230682 A JP 10230682A JP 23068298 A JP23068298 A JP 23068298A JP H11180528 A JPH11180528 A JP H11180528A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率よく安定的に粉体を供給できるフィーダ
を提供する。 【解決手段】 粉体が供給されるトラフ１６を圧電素子
１７で振動させることによりトラフ１６の先端から粉体
を送り出す粉体フィーダにおいて、圧電素子１７を振動
させる発振回路２７の出力周波数を、ＣＰＵ２９の制御
に基づいて電子ボリューム３０で制御して順次変化させ
つつトラフ１６の共振点を検出し、その周波数に圧電素
子１７の出力周波数を合わせる。トラフ１６が共振周波
数で振動するので、効率よく安定して粉体が供給され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、散薬等の粉体を
例えば分配装置へ供給する粉体フィーダに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】病院等において散薬を分包するには、例
えば、図２に示すように、一定速度で回転する分配皿１
の環状Ｕ溝１ａに粉体フィーダ２によって散薬を供給
し、その散薬を回転掻き出し器３で所要分割数に切り出
す薬剤分配装置が用いられる。
【０００３】上記粉体フィーダ２は、散薬が投入される
ホッパ１５の下方にトラフ１６を設け、このトラフ１６
を圧電素子１７で振動させることにより、ホッパ１５か
らトラフ１６に落下した散薬を分配皿１へ送り出すもの
である。
【０００４】そして、圧電素子１７に印加する交流電圧
の周波数は、設定入力レベルでトラフ１６が最も強く振
動するように、トラフ１６及びその支持部の固有振動数
に対する共振周波数（共振点）に合わせて出荷時に調整
されている。共振点の測定は、フィーダ２が空の状態で
行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、トラフに振
動センサを取り付けて印加周波数を変化させ、印加周波
数と振動センサの出力電圧との関係を調べると、共振周
波数の前後でトラフが強く振動する周波数の範囲は非常
に狭いことがわかる（図６参照）。また、共振点の周波
数は、図７及び図８に示すように、温度やトラフ上の粉
体重量の変化に応じて変動する。このことは、温度や粉
体重量の変化により共振点が印加周波数から少しでもず
れると、トラフの振動が急速に弱くなることを示す。そ
して、トラフの振動が弱くなると、粉体の供給能力が低
下する。
【０００６】また、大量の粉体をホッパに投入し、共振
点が印加周波数からずれた状態で強制的に出力を上げて
動作を続けた場合、粉体の量が減るに従い共振点が印加
周波数に近づいてトラフの振動が異常に大きくなり、供
給量が必要以上に増大して不安定になる現象が起こる。
このような状態になると、上述のように散薬を分包する
場合には、分配皿上の散薬の分布が不均一となり、分割
精度が悪化することになる。
【０００７】そこで、この発明は、効率よく安定的に粉
体を供給できるフィーダを提供しようとするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、粉体が供給されるトラフを加振手段で
振動させることによりトラフの先端から粉体を送り出す
粉体フィーダにおいて、前記加振手段の出力周波数を制
御して順次変化させつつトラフの共振点を検出し、その
周波数に加振手段の出力周波数を合わせ、常に共振点で
トラフを振動させるようにしたのである。
【０００９】また、前記トラフの共振点を、トラフが空
の状態とトラフ上に粉体が積載された状態とについて検
出し、前記加振手段の出力周波数を粉体積載状態の共振
点に設定して運転を開始し、トラフの振動の減衰に応じ
てトラフ空状態の共振点の方向へ加振手段の出力周波数
を変化させるようにすると、トラフ上の粉体重量が減少
し、それに伴い共振点が移動しても、トラフの振動周波
数を共振点に追従させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。なお、従来技術として示した粉
体フィーダと同一部材には同一の符号を付して説明を省
略する。
【００１１】図１に示すように、ホッパ１５は傾斜に伴
いその下端が開口するようになっている。圧電素子１７
には、発振回路２７で発生し、増幅器２８により所要の
出力に増幅された交流電圧が印加されている。
【００１２】トラフ１６の裏側には振動センサ２５が設
けられ、その出力電圧はＣＰＵ２９に入力される。な
お、振動センサ２５に代えて、加速度センサを用いるこ
ともできる。また、トラフ１６の先端に対向して落下セ
ンサ２６が設けられ、その出力電圧もＣＰＵ２９に入力
される。
【００１３】発振回路２７には、ＣＰＵ２９の制御によ
り発振回路２７の発振周波数を変化させる電子ボリュー
ム３０が設けられている。電子ボリューム３０として
は、可変抵抗器やバリキャップ（可変コンデンサ）が使
用される。また、特殊な例として、ＲＡＭに書き込まれ
た種々の周波数のデジタル信号を選択し、Ａ／Ｄコンバ
ータ出力周波数を可変する技術を採用することもでき
る。さらに、Ｌ／Ｃ発振回路を用いることも理論的には
可能である。
【００１４】次に、この粉体フィーダを上述の薬剤分配
装置に用いた場合の制御例を図３に沿って説明する。
【００１５】薬剤分配装置の電源が投入されると、ま
ず、初期処理として、装置各部のリセット並びにトラフ
１６及び分配皿１のクリーニングを行う（１０１）。
【００１６】そして、トラフ１６が空の状態のときにお
ける共振点ｆ０ｐを検出する処理を行う（１０２）。
【００１７】この処理では、図４に示すように、共振周
波数測定のための基本出力を設定（２０１）した後、電
子ボリューム３０を制御して発振回路２７の発振周波数
をスイープし（２０２）、振動センサ２５に目標電圧が
検知されたか確認する（２０３）。この目標電圧とは、
ピーク波形となる部分が複数存在する場合、これらの波
形部分のうち最大ピーク値を示す部分から共振点を得る
ために予め一定の値を設定したものである。ここで、目
標電圧に到達していればステップ２０４に進み、目標電
圧より低ければステップ２０２に戻る。
【００１８】ステップ２０４では、振動センサ２５の出
力を直前のものと比較し、後の値が先の値以下であれば
ステップ２０５に進み、後の値が高ければステップ２０
２に戻る。ステップ２０５では、共振点検出処理の成否
を判断し、問題がなければ電子ボリューム３０の制御を
停止し、その停止時の数値を記憶する（２０６）。共振
点の検出が確認できないときはステップ２０１からやり
直す。
【００１９】その後、ホッパ１５への散薬の投入を待
ち、その投入がセンサ等により検出されると、流動性の
判定処理１０３に移る。
【００２０】この処理では、図５に示すように、ホッパ
１５を基準角度開口させ（３０１）、ステップ２０６で
記憶した電子ボリューム３０の数値に基づいて印加周波
数を設定した後（３０２）、基準出力を設定し（３０
３）、タイマをスタートさせ、同時にトラフ１６を振動
させる（３０４）。そして、トラフ１６の振動を続け、
落下センサ２６が散薬の落下を監視し（３０５）、落下
を検出するとステップ３０６に進み、未検出であれば標
準タイムｋｔを越えたか否かを判断し、越えていればス
テップ３０６に進み、越えていなければステップ３０５
に戻る。ステップ３０６では、タイマを停止させるとと
もに、トラフ１６の振動を停止させ、タイマの計測タイ
ムと標準タイムｋｔと照らし合わせて流動性の良否を判
定する（３０８）。その結果に基づき、後述の初期動作
出力の設定時において、流動性の悪い散薬には大きな値
を設定し、流動性がよいものには小さな値を設定する。
【００２１】次に、トラフ１６上に散薬が積載された状
態で、上述の共振点検出処理と同様に、共振点ｆ０ｘを
検出する（１０４）。そして、この共振点ｆ０ｘと前記
共振点ｆ０ｐとを比較し（１０５）、その差が一定値よ
り大きければステップ１０６に進み、それ以下であれば
ステップ１０７に進む。
【００２２】ステップ１０６では、初期動作周波数に散
薬積載時の共振点ｆ０ｘの値を設定し、上述のように、
流動性判定の結果に基づいて初期動作出力を設定して
（１０８）、フィーダを動作させる（１０９）。この動
作により、散薬はトラフ１６の先端から払い出されて減
少していく。この動作中に、振動センサ２５の出力変化
を監視し（１１０）、出力が減衰すれば電子ボリューム
３０を調節して発振回路２７の周波数をトラフ空時の共
振点ｆ０ｐの方向へ変化させ（１１１）、減衰しなけれ
ばその周波数でステップ１０９のフィーダ動作を続け
る。この間、落下センサ２６により散薬の落下の有無を
チェックし（１１２）、落下センサ２６が散薬の落下を
検出しなくなれば、散薬の供給処理は終了する。
【００２３】ステップ１０７では、初期動作周波数にト
ラフ空時の共振点ｆ０ｐの値を設定し、上述のように、
流動性判定の結果に基づいて初期動作出力を設定して
（１１３）、フィーダを動作させる（１１４）。この
間、落下センサ２６により散薬の落下の有無をチェック
し（１１５）、落下センサ２６が散薬の落下を検出しな
くなれば、散薬の供給処理は終了する。
【００２４】このように、散薬の供給が終了すると、回
転掻き出し器３による分配皿１上の散薬の分割に移行す
る。
【００２５】その後、散薬の供給を繰り返す場合には、
トラフ空時の共振点ｆ０ｐの検出処理を再度行う。これ
は、時間の経過に伴い環境温度が変化し、共振点ｆ０ｐ
が変動している可能性があるからである。同様の理由に
より、処理中断後等にインチングモードを抜けた場合に
も、この処理を行う。
【００２６】以上のような粉体フィーダでは、環境温度
やトラフ１６上の粉体重量が変化し、それに伴い共振点
が移動しても、トラフ１６の振動周波数を共振点に追従
させることができるので、振動の強さを維持できる。ま
た、製品出荷時の周波数調整も不要となる。
【００２７】なお、上記ステップ１０６以下の処理にお
いて、散薬の供給速度を向上させるため、圧電素子１７
の動作出力が時間の経過に従って１０％、２０％、・・
・と増強されるように設定しておき、この増強率よりも
振動センサ２５の出力増加率が下回るとき、電子ボリュ
ーム３０を調節して周波数を調整するようにしてもよ
い。
【００２８】また、ホッパ１５を時間の経過に伴い次第
に大きく傾斜させ、その開口角度が拡大していくように
してもよい。
【００２９】そのほか、天秤で測定された薬剤量データ
や処方データを取り込むことが可能ならば、そのデータ
を上述の処理に活用することもできる。例えば、共振点
の移動がほとんど見られない３０ｇ以下の散薬が投入さ
れた場合、散薬積載状態の共振点ｆ０ｘ検出処理（１０
４）を省略し、即座にステップ１０７以降を実行すれば
よい。
【００３０】さらに、薬剤名データが受信できる場合に
は、各薬剤の流動性データを予め記憶しておけば、上述
のような流動性判定処理（１０３）を行うことなく、そ
の薬剤の流動性を知ることができる。これに加えて、共
振点の移動データを記憶させておけば、共振点ｆ０ｐ、
ｆ０ｘ検出処理（１０２、１０４）を省略することもで
きるので、供給処理開始までの所要時間を大幅に短縮す
ることができる。
【００３１】また、共振点では圧電素子１７の印加電圧
が低下するので（図６参照）、この電圧低下のピークを
検出することにより、振動センサ２５を使用しなくても
上述の制御を行うことができる。
【００３２】そのほか、トラフ１６の加振手段は、圧電
素子１７だけでなく、電磁式のものであってもよい。
【００３３】また、初期処理（１０１）時や、トラフ空
状態の共振点ｆ０ｐ検出処理（１０２）時におけるホッ
パ１５への散薬の投入を防止するため、警告のＬＥＤを
設けたり、ホッパ１５の投入口をシャッタで覆うように
してもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、トラ
フの振動周波数を順次変化させつつ共振点を検出し、そ
の周波数でトラフを振動させるようにしたので、トラフ
が効率的に振動し、安定して精度よく粉体が供給され
る。
【００３５】また、出荷時にトラフの振動周波数を調整
する必要もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る粉体フィーダの構成を示す概略
図
【図２】粉体フィーダを備えた薬剤分配装置を示す概略
図
【図３】この発明に係る粉体フィーダの主処理のフロー
チャート
【図４】同上の共振点検出処理のフローチャート
【図５】同上の流動性判定処理のフローチャート
【図６】トラフの振動周波数と振動センサの出力の関係
を示す図
【図７】温度変化と共振点の移動の関係を示す図
【図８】トラフ上の積載粉体重量と共振点の移動の関係
を示す図
【符号の説明】
２ 粉体フイーダ １５ ホッパ １６ トラフ １７ 圧電素子 ２５ 振動センサ ２６ 落下センサ ２７ 発振回路 ２８ 増幅器 ２９ ＣＰＵ ３０ 電子ボリューム ｆ０ｐ トラフ空時の共振点 ｆ０ｘ 粉体積載時の共振点

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 粉体が供給されるトラフを加振手段で振
    動させることによりトラフの先端から粉体を送り出す粉
    体フィーダにおいて、 前記加振手段の出力周波数を制御して順次変化させつつ
    トラフの共振点を検出し、その周波数に加振手段の出力
    周波数を合わせるようにしたことを特徴とする粉体フィ
    ーダ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の粉体フィーダにおい
    て、前記トラフの共振点を、トラフが空の状態とトラフ
    上に粉体が積載された状態とについて検出し、前記加振
    手段の出力周波数を粉体積載状態の共振点に設定して運
    転を開始し、トラフの振動の減衰に応じてトラフ空状態
    の共振点の方向へ加振手段の出力周波数を変化させるよ
    うにしたことを特徴とする粉体フィーダ。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の粉体フィーダに
    おいて、前記トラフへの粉体供給及び加振開始からトラ
    フ先端に到達した粉体排出されるまでの時間を測定する
    ことにより粉体の流動性を判定し、その流動性の良否に
    応じて加振手段の初期出力を適宜設定するようにしたこ
    とを特徴とする粉体フィーダ。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
    粉体フィーダにおいて、前記加振手段が圧電素子から成
    ることを特徴とする粉体フィーダ。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
    粉体フィーダにおいて、前記加振手段が電磁式のもので
    あることを特徴とする粉体フィーダ。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の
    粉体フィーダにおいて、前記トラフの振動を振動センサ
    で感知し、その出力の変化によって共振点を検出するこ
    とを特徴とする粉体フィーダ。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の
    粉体フィーダにおいて、前記トラフの振動を加速度セン
    サで感知し、その出力の変化によって共振点を検出する
    ことを特徴とする粉体フィーダ。
  8. 【請求項８】 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の
    粉体フィーダにおいて、前記加振手段への印加電圧を感
    知し、その変化によって共振点を検出することを特徴と
    する粉体フィーダ。
  9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれか１つに記載の
    粉体フィーダにおいて、前記加振手段の出力を時間の経
    過に伴い増大させるようにしたことを特徴とする粉体フ
    ィーダ。
  10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか１つに記載
    の粉体フィーダにおいて、前記トラフに粉体を供給する
    ホッパの開口角度を時間の経過に伴い大きくするように
    したことを特徴とする粉体フィーダ。
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