JPS6248180B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、粉末のかさ密度、タツプ密度の測
定をするために用いる粉末の充てん装置に関す
る。粉末の特性を表わすものとして、かさ密度、
タツプ密度がある。

従来、粉末のかさ密度、タツプ密度を測定する
方法には、全て手作業による方法、一部機械によ
る方法等がある。かさ密度を手作業により求める
場合には次のようにして行なう。漏斗と容積が既
知の容器を用い、漏斗を介して容器に静かに粉末
を充てんして山盛りにする。山盛りになつた部分
を定規等を用いてすり切り、容器内の粉末の重量
を測定して、単位体積当たりの重量を求める。タ
ツプ密度はかさ密度と同じように粉末を充てん、
すり切りをしたのち、容器をタツプし、タツプ後
の粉末の体積と粉末の重量から計算により求め
る。一方、一部機械による方法は、測定用の容器
を機械に手作業により取り付け、漏斗あるいはふ
るいを介して容器に粉末を充てんし、かさ密度の
場合は手作業によりすり切るか、あるいは機械に
より容器に横振動を与えてすり切りを行ない、再
び機械から容器をはずして粉末の重量を求めてい
る。タツプ密度の場合は、かさ密度の要領で容器
に粉末を充てんし、機械によりタツプしたのち、
粉末の体積を目視で測定する方法と、一定容積の
容器にさらに補助カツプを高さ方向につぎ足し
て、粉末を充てんし、機械によりタツプしたの
ち、補助タツプを外してすり切り、一定容積の容
器の中に入つた粉末の重量を測定する方法があ
る。

このように従来の方法では、全く手作業による
か、一部機械により行ない、すり切りや、容器の
取り付け、取り外し等は手作業による方法しかな
く、生産ライン中で自動的にかさ密度やタツプ密
度を測定することはできなかつた。

本発明はこのような事情からなされたもので、
かさ密度、タツプ密度の測定を行なう際に必要な
粉末の自動充てん装置を提供し、ひいてはかさ密
度、タツプ密度の自動測定を可能にして、粉末を
扱う生産ラインの自動化、省力化に大いに貢献す
るものである。

すなわち本発明は粉末のかさ密度もしくはタツ
プ密度を測定するための容器内に粉末試料を自動
的に充てんするものにおいて、上記容器を間欠的
に微動上昇および微動下降をくりかえす手段を具
備することによつて粉末充てんの際および測定容
器の取り出しの際に周囲に粉末を飛散するのを防
止し、測定用容器の固定、容器への粉末の充てん
すり切り及び容器の固定の解除、さらにはタツプ
密度の測定をする際の補助容器の測定用容器への
装てん、タツプ、補助容器の取り外し等、従来手
作業によつていた作業を全て自動的に行なうこと
のできる粉末試料充てん装置である。

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例を示す図で、図中の符
号１は粉末を投入するホツパで図示しないふるい
が内側に設けられている。２はホツパを振動させ
るためのバイブレータ、３は測定用カツプ、４は
測定カツプを固定する容器ホルダ、５は容器３に
山盛りになつた粉末を容器３の上端面と平行にす
り切るすり切り板、６は余剰粉末を回収する回収
口、７はタツプ密度を測定する場合に容器３につ
ぎたす円筒状の補助容器、８は補助容器７を支持
するフインガ、９はフインガを取りつけるベー
ス、１０はベース９を支えるアーム、１１は補助
容器７を上下させるためのモータ、１２は、フイ
ンガ８を開閉させるモータ、１３は容器３に粉末
を充てんする際、粉末が周囲に飛散するのを防止
するための囲い、１３−１は囲い１３に設けた容
器３の取出口の扉、１４は扉１３を開閉させるた
めのシリンダである。

かさ密度を測定する場合の粉末の容器３への充
てんは次のようにして行なう。余剰粉末を回収す
るために回収口６には図示しない回収容器を置い
ておき、容器３を容器ホルダ４上に固定する。ホ
ツパ１に例えば図示しない自動ハンドで粉末の入
つた図示しない容器を運んでできた粉末をあけ、
バイブレータ２を作動させると、ホツパ１内の図
示しないふるいを介して粉末は容器３内へ静かに
充てんされて山盛りとなり、更にあふれた粉末は
回収口６から図示しない回収容器へ回収される。
ホツパ１内の粉末が全て出てしまうのに十分な時
間バイブレータ２を作動させた後、バイブレータ
２を停止し、次にすり切り板５を作動させて、容
器３に山盛りになつている粉末をすり切つて落
し、再びもとの位置に戻す。これで容器３へ粉末
を充てんする作業は完了する。容器３に充てんさ
れた粉末の重量を測るには、シリンダ１４を作動
させて扉１３−１を開き、容器ホルダ４の容器固
定機構をはずし、図示しないハンドにより、扉１
３−１の開口部から容器３を取り出して図示しな
い秤のところで運ぶ。計量後は容器３内の粉末を
回収する場所へ戻したのち、再び図示しないハン
ドで容器３を容器ホルダ４上にのせ、容器３を容
器ホルダ４の固定機構により固定する。

タツプ密度を測定する場合には、容器３を容器
ホルダ４に固定したのち、モータ１１によりフイ
ンガ８に支持された補助容器７を下におろして容
器３に結合した位置でモータ１１を止める。次に
モータ１２によりフインガ８を開き、モータ１１
を逆転させて、補助容器７を容器３に結合させた
状態でフインガ８を元の位置に戻す。次にホツパ
１に測定する粉末をかさ密度の測定時と同じよう
にして投入し、補助容器７をつけた容器３内に粉
末を充てんする充てんが終つたら容器ホルダ４を
上下に動かしてタツプする。所定の回数をタツプ
したら、フインガ８を開いた状態で、モータ１１
を作動させ、補助容器７を把む位置まで下降させ
て止め、フインガ８をモータ１２により閉じる。
次にモータ１１を逆転させてフインガ８を上昇さ
せ、補助容器４を容器３から分離させる。フイン
ガが所定の位置に戻つたらモータ１１を止める。
容器３にはタツプされた粉末が充てんされて山盛
りになつている。すり切り板５により山盛りにな
つている粉末をすり切り、容器３内の粉末の重量
をかさ密度と同じように測定し、容器３を再び容
器ホルダ４上に戻す。

第２図以降に第１図の各部の動作機構の詳細に
ついて説明する。第２図は第１図の側断面で構造
をより詳しく示すもので、同一構成部分について
は同一符号をつけて説明する。

なお、図中の符号１５はガイドで容器ホルダ４
が上下するときのガイドとなる。１６は支持台、
１７は軸で容器ホルダ４と一緒に上下する。１
８，１９は歯車、２０はモータで、モータ２０の
回転を歯車１８，１９を介して軸１７に伝える。
２１はカムで軸１７を上下させて、容器３をタツ
プする。２２はカム２１を回転させるモータであ
る。２３は底板で斜になつており、回収粉を回収
口６へ導く。２４はシリンダですり切り板５を出
し入れする。すり切り板５はシリンダ軸２４−１
の軸のまわりに自由に回転できる。２５はバイブ
レータで底板２３を振動させて、粉を回収口へ送
り出すためのものである。５０は基板である。

第３図は、第１図及び第２図の容器３の容器ホ
ルダ４への固定機構、タツプ機構をより詳しく示
したものである。ガイド１５は支持台１６に固定
してあり、ガイド１５内を容器ホルダ４が貫通し
ている。また容器ホルダ４には軸方向に溝４−１
があり、溝４−１とピン１５−１により容器ホル
ダ４は軸に沿つた上下運動はできるが、回転はで
きない。更に容器ホルダ４の下側にはスプリング
２６がストツパ４−２とガイド１５の間に入れら
れており、容器ホルダ４は常に下側へ押し下げら
れている。容器ホルダ４の中心部には軸１７が貫
通している。軸１７の上側は、ストツパ２７によ
り押えられて、容器ホルダ４と一体になつている
が、軸１７は容器ホルダ４内で軸まわりに回転で
きる。歯車１８はボールベアリング１６−１を介
して支持台１６上に固定されている。軸１７は歯
車１８のボス内を上下でき、歯車１８の回転はキ
ー２８を介して軸１７に伝えられる。容器３の容
器ホルダ４への固定は、鋼球４−３と軸１７の軸
ヘツド１７−１による。容器ホルダ４の内側から
入れた鋼球は外側へは落ちない。軸ヘツド１７−
１には４ケ所のくぼみと突起部があり、第４図に
示したように突起部では鋼球を外側へ押し出し、
くぼみ部では鋼球４−３は内側へ入る。このた
め、鋼球４−３が軸ヘツド１７−１の突起部によ
り押し出された場合に容器３の溝３−２に鋼球４
−３が入り、容器３は容器ホルダ４に固定され、
鋼球４−３が、軸ヘツド１７−１のくぼみに入つ
た場合、容器３は容器ホルダ４からはなすことが
出来る。軸ヘツド１７−１の回転はモータ２０の
回転を歯車１９，１８及びキー２８を介して行な
うもので、軸１７の回軸角を図示しない検知器
で、例えば歯車１８の回転から検知して、モニタ
２０の回転、停止を行なう。容器３のタツプはカ
ム２１を矢印の方向に回転させて行なう。カム２
１を矢印の方向に回転させると軸１７は上方向へ
押し上げられ、軸と一緒に容器ホルダ４が押し上
げられ、したがつて容器３も上に押し上げられ
る。軸１７がカム２１の段のついた個所にくると
スプリング２６と、軸１７で押し上げた部分の自
重により下側に急激に落ち、容器３及び中の粉末
はタツプされる。図中符号４−４は容器ホルダ４
に設けたスカートで、粉末がガイド１５と容器ホ
ルダ４とのしゆう動面に入り込むのを防止するた
めのものである。

第５図は、補助容器７の上下機構とフインガ８
の開閉機構の詳細を示したものである。

ベース９はフランジ９−１によりアーム１０に
固定されている。アーム１０の内側は軸３０が貫
通しており、軸受１０−１，９−２により支えら
れている。またストツプリング３０−１，３０−
２により軸３０はアーム１０内を長手方向には動
くことができないが、回転はできる。軸３０には
キー３１が埋込んであり、モータ１２の回転を歯
車３３，３２、キー３１を介して軸３０に伝え
る。また軸３０は歯車３２のボス内を上下に移動
することができる。歯車３２はボールベアリング
３４−１を介して支持台３４に固定されている。
アーム１０にはラツク３５が固定されている。ピ
ニオン３６は第１図で示したモータ１１の軸に直
結しておりモータ１１の回転によりアーム１０は
ガイド３７内を移動する。したがつてベース９上
のフインガ８に支持された補助容器７も移動す
る。アーム１０の上、下端の位置検知は、図示し
ない検知器により検知し、モータ１１の回転を止
めるものである。アーム１０が上下すると、軸３
０も上下し、軸３０は歯車３２のボス内を上下す
る。

補助容器７の容器３への固定は、補助容器７に
組込まれた鋼球７−１がスプリング７−２によつ
て、常に内に押し出されており、この鋼球の内側
への突出部が第３図に示した容器３の溝３−１に
入り込むことによりなされる。

フインガ８の開閉は、第６図に示したように、
ベース９上にフインガ８を固定するピン３９を支
点にして軸３０の先端に取り付けたカム３８とス
プリング４０により行なう。カム３８の径が大き
い位置でフインガ８は閉じ、径が小さいときには
フインガは開く。フインガ８の開閉の検知は、歯
車３２又は３３の回転角を図示しない検知器によ
り検知してモータ１２を回転、停止させて行な
う。

第７図および第８図は、第３図に示す容器ホル
ダ４に結合された容器３の間欠微動上昇および間
欠微動下降を説明する図である。カサ密度の場合
には、容器３をハンドで取り出す時に振動で粉末
が落下飛散するのを防止するものでタツプ密度の
測定の場合はタツプ動作の前に行なつて、タツプ
動作時における粉末の飛散を防止する。いま、第
７図で示した軸１７がＡ点からＢ点、Ｃ点、Ｄ
点、Ｅ点を除く範囲にあるとき、軸１７はカム２
１の半径が最小であり、このときには、第１図、
第２図に示すすり切り板５が容器３の山盛の余剰
粉末をすり切る位置で軸１７の高さは最低の位置
で第８図のａにある。カム２１を矢印方向に第２
図、第３図に示すモータ２２を間欠回転させて、
Ａ点まで回転しても半経は変化しないので軸１７
は上昇せず、高さは第８図に示すａのままである
がカム２１をさらに間欠回転させ、軸１７との接
点をＡ点からＢ点まで移動するとＢ点はＡ点のカ
ムの半径より大きいので軸１７はカム２１の外周
面に添つて回転時に上昇して、軸１７の高さは第
８図に示すように間欠微動上昇してａ点よりも高
いｂ点に達する。さらにモータ２２を間欠回転さ
せるとカム２１と軸１７の接点はＣ点となる。こ
のＣ点はカム２１の半径がＢ点より大きいので軸
１７の高さは第８図に示すｂ点からＣ点へ間欠微
動上昇する。第７図はカム２１がさらに間欠回転
して軸１７との接点がＣ点からＤ点に移動したと
きの図を示しており、Ｄ点の半径はＣ点よりも大
きいので軸１７の高さはカム２１の回転時に上昇
して第８図に示す高さｄに間欠微動上昇する。次
のカム２１の間欠回転軸１７との接点がＤ点から
Ｅ点に達したとき、Ｅ点はカム２１の半径が最大
になり、軸１７の高さは第８図に示す最高点のｅ
に間欠微動上昇する。４１は回転位置検出板でカ
ム２１と同じ軸に表着し、円周の１箇所にスリツ
トが切られている。図中の符号４２はホトセンサ
でカム２１が最高点に達した位置で回転位置検出
板４１のスリツトを検出するように調整されてい
るので、第８図に示すようにホトセンサ４２は軸
１７の最高点ｅを検出するとOFFからONにな
る。この出力信号によつて第２図に示すモータ２
２の間欠回転の方向を第７図に示す矢印とは逆に
する。カム２１を間欠回転させて、軸１７との接
点をＥ点からＤ点、Ｃ点、Ｂ点、Ａ点と次々に行
なうと軸１７の高さも間欠微動下降して第８図に
示す最も高い位置のｅからｄ、ｃ、ｂとなりつい
にに最も近いａに達する。

第９図は容器３の間欠微動上昇、間欠微動下降
およびカム２１の間欠回転を制御するブロツク図
である。図中の符号４３はモータ２２を回転させ
るための駆動電源回路、４４はモータ２２の回転
時間および停止時間を設定して間欠動作時間を決
める回路、４５はホトセンサ４２のONになつた
ときの出力信号によつてモータ２２の回転方向を
切り換える回転方向切換回路である。

容器３を間欠微動上昇および間欠微動下降させ
るためには、間欠駆動時間設定回路４４によつて
モータ２２の回転時間と停止時間を設定して、駆
動電源４３からの電源でモータ２２が間欠回転す
るとモータ２２と同軸上のカム２１と回転位置検
出板４１が間欠回転して、容器３が間欠微動上昇
を行なう。容器３が間欠微動上昇をくりかえして
最高点に達したときに回転位置検出板４１の第７
図に示してあるスリツトをホトセンサ４２が検出
してONの出力信号を出す。ホトセンサ４２のON
の出力信号で回転方向切換回路４５がいままでの
モータ２２の回転方向とは逆の方向となり、カム
２１も逆転するので、容器３は間欠駆動時間設定
する間欠時間に従つて間欠微動下降する。このよ
うにカム２１を間欠回転させてカム２１の回転角
度に応じて軸１７が間欠微動上昇を行ない軸１７
が最高点に達したらカム２１を送転の間欠微動下
降させる。軸１７には、第２図および第３図に示
す容器３が結合されており、間欠微動上昇、間欠
微動下降をくりかえすとカサ密度の場合、容器３
に入つている粉末のすり切り面を沈下させること
が出来るので容器を装置の外にハンドで持ち出す
とき容器が傾むいても粉末を飛散することはな
い。また、タツプ密度の場合には、粉末を弱くタ
ツプする動作となりタツプ動作時に第１図、第２
図に示す補助容器７の上面まで粉末が入つていて
も粉末の上面を沈下させるのでタツプ動作時の飛
散はなくなる。さらに補助容器を着脱可能に有す
る為、同一の容器で等容積、等容器重量の条件で
かさ密度、タツプ密度、測定の試料の計量が出
来、タツプしながら試料を容器に加え、充てんす
る場合の問題、容器に試料を充てんしてからタツ
プする場合の煩雑さがなくなる。

以上のべたように本発明によれば、かさ密度、
タツプ密度を行なうための粉末の充てん、タツプ
すり切り及び容器の固定等全ての操作を遠隔操作
により自動的に行なうときの粉末試料の充てんの
際におよび容器の取り出しのときに周囲に粉末を
飛散するのを防止することができ、測定作業の自
動化、省力化に大いに貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す一部切欠斜視図、
第２図は第１図の側断面図、第３図乃至第７図は
第１図中の各部の詳細な構成を示す部分図、第８
図は第７図の動作を説明する図、第９図は制御を
説明するブロツク図である。 １……ホツパ、２……バイブレータ、３……容
器、４……容器ホルダ、７……補助容器、８……
フインガ、１０……アーム、１１，１２……モー
タ、１３……扉、１４……シリンダ、１５……ガ
イド、１８，１９……歯車、２０……モータ、２
１……カム、２２……モータ、２３……充てん室
底板、４１……回転位置検出板、４２……ホトセ
ンサ、４４……間欠駆動時間設定回路、４５……
回転方向切換回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上部に開口を有する所定容器内に粉末試料を
   充てんするものにおいて、前記容器の開口端部に
   下端部が着脱可能に設けられた筒状の補助容器
   と、前記粉末試料を前記容器に供給する粉末試料
   供給手段と、前記容器に山盛りに供給された粉末
   試料を前記容器開口縁に合わせてすり切る手段
   と、前記粉末試料が開口縁に合わせてすり切られ
   供給された前記容器を間欠的に少なくとも微動上
   昇もしくは微動下降させて前記粉末試料の上面を
   前記容器開口縁よりも沈下させる手段とを具備し
   てなることを特徴とする粉末試料充てん装置。