KR100307879B1 - 분말품의부피비중자동측정장치 - Google Patents

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Abstract

분말품의 부피 비중을 자동적으로 연속해서 측정함과 동시에, 고정밀도의 측정이 가능한 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치를 제공한다. 부피 비중 자동 측정 장치는 분말 시료가 들어 있는 시료 용기(2)를 파지하여 반송하고, 일정 높이에서 시료 용기를 반전시켜 분말 시료를 쏟는 시료 용기 반송 로봇(3), 그 분말 시료를 수용하는 댐퍼 부착 깔때기(4), 댐퍼(5)를 변동시키는 댐퍼 구동원(5a), 댐퍼 부착 깔때기(4)에서 낙하하는 분말 시료를 검지하는 시료 센서(7), 댐퍼 부착 깔때기(4)에서 낙하한 분말 시료를 수용하는 정량 수용 용기(6), 정량 수용 용기(6)의 상면을 섭동하는 평미레봉(8), 평미레봉(8)를 왕복 동작시키는 평미레봉 구동원(8a), 분말 시료가 들어 있는 정량 수용 용기(6)를 파지하여 반송 및 반전가능한 정량 수용 용기 반송 로봇(21), 반송되어 온 정량 수용 용기(6)을 탑재하여 칭량하는 전자 저울(22) 및 칭량이 완료된 분말 시료를 흡인하는 클리너(23)이 배치되어 있다.

Description

분말품의 부피 비중 자동 측정 장치
본 발명은, 예를 들면 염화 비닐계 수지, ABS계 수지, SBC계 수지 등의 수지 분말이나, 식품 분말, 시멘트 등의 분말품의 부피 비중을 자동적으로 측정하는 장치에 관한 것이다.
수지 분말을 생산할 때나 공장에서 출하할 때에, 규정된 품질이 확보되어 있는지의 여부를 분석하여 품질 검사가 행해진다. 검사 결과는 공장으로 되돌려 보내 제조 공정의 개선에 이용하기도 하고, 출하처에 대한 품질 표시에 사용하기도 한다.
예를 들면, 염화 비닐계 수지 분말의 경우, 검사 항목의 하나로 부피 비중을 측정하는 항목이 있다. 부피 비중의 측정은 JIS-K-6721에 규정되어 있는 바와 같이, 댐퍼 부착 깔때기와 원통형의 수용 용기를 사용해서 행해진다. 충분히 혼합된 분말 시료를 깔때기에 넣고 신속하게 댐퍼를 뽑아 내어 수용 용기에 분말 시료를 떨어뜨린다. 수용 용기로부터 부풀어 오른 분말 시료를 유리봉으로 깍아내린 후, 분말 시료가 들어간 수용 용기의 질량을 정확하게 계량한다. 그 질량에서 수용 용기의 단독 질량을 빼서 분말 시료만의 질량을 구하고, 수용 용기의 내용적(丙容情)으로 나누어 부피 비중을 구하고 있다.
이 JIS-K-6721의 규정을 충실하게 지키더라도 동일 시료에 대해 수회 측정한 경우, 재현성이 있는 측정치가 얻어지지 않을 수 있다. 특히, 측정자가 변한 경우에는 동일 시료라도 상당한 오차가 발생한다. 그 점에 관해 여러가지로 검토하였으나, 측정에 부수되는 작업 방법이 그때마다 미묘하게 다른 것이 원인이라고 해명되었다. 특히, 측정자가 변한 경우에는 작업 방법이 상당히 다르고, 그것이 측정치의 변화로 나타난다. 예를 들면, 분말 시료를 깔때기에 일시에 넣은 경우와 천천히 넣은 경우에는 깔때기 내의 분말 시료의 밀도가 다르고, 깔때기로부터의 분말 시료의 낙하 속도가 미묘하게 변화하여 수용 용기 내의 분말 시료의 밀도도 달라져 버린다.
또, 분말 시료를 깔때기에서 떨어뜨릴때 깔때기의 댐퍼를 뽑아 내는 속도가 다르기도 하고, 분말 시료가 솟아 올라 있는 수용 용기에 닿아 버리거나, 부풀어 오른 분말 시료를 깎아 내릴 때의 속도가 다르게 됨에 따라서도 수용 용기 내의 분말시료의 밀도가 변해 버린다. 나아가, 수지 분말의 배관 수송 등에 의해 수지 분말이 대전(帶電)되기도 하고, 측정 환경이 변화됨으로써 측정치에 영향을 미치기도 한다는 것이 해명될 수 있었다. 예를 들면, 맑은 날과 비오는 날에는 습도가 다르므로 수지 분말의 대전량이 달라져 수용 용기 내의 분말 시료의 밀도가 변해 버린다. 그 결과, 부피 비중 측정치의 재현성이 없어져 버린다.
더욱이, 종래의 측정 장치에서는 이와 같은 작업을 사람의 손으로 행하고 있기 때문에 시간이 많이 걸려 효율적이지 못하다. 특히, 분말 시료가 들어 있는 수용 용기를 다루는데 세심한 주의를 기울일 필요가 있다. 그 밖에, 1회 측정 때마다 수용 용기를 완전히 청소하지 않으면, 다음 회의 측정치가 부정확하게 되기 때문에, 매회 수용 용기를 청소하는 작업도 번잡스러운 것이었다.
본 발명의 목적은 분말품의 부피 비중을 가능한한 사람의 손이 닿지 않도록자동적으로 연속해서 측정하고, 고정밀도의 측정이 가능한 분말품의 부피 비중 자동측정 장치를 제공하는 것이다.
이 목적을 달성하는 본 발명의 부피 비중 자동 측정 장치는 제1도에 도시하는 바와 같이, 분말 시료가 들어 있는 시료 용기(2)를 파지하여 반송하고, 일정한 높이에서 시료 용기를 반전시켜 분말 시료를 쏟는 시료 용기 반송 로봇(3), 그 분말시료를 수용하는 댐퍼 부착 깔때기(4), 댐퍼(5)를 넣거나 빼는 댐퍼 구동원(5a), 댐퍼 부착 깔때기(4)에서 낙하하는 분말 시료를 검지하는 시료 센서(7), 댐퍼 부착 깔때기(4)에서 낙하한 분말 시료를 수용하는 정량 수용 용기(6), 정량 수용 용기(6)의 상부면을 섭동(濟動)하는 평미레봉(8), 이 평미레봉(8)을 왕복 동작시키는 평미레봉 구동 원(8a), 분말 시료가 들어 있는 정량 수용 용기(6)을 파지하여 반송 및 반전가능한 정량 수용 용기 반송 로봇(21), 반송되어 온 정량 수용 용기(6)을 탑재해서 칭량(秤量)하는 전자 저울(22) 및 칭량이 완료된 분말 시료를 흡인하는 클리너(23)이 배치되어 있다. 또한, 제5도에 도시하는 바와 같이, 시료 용기 반송 로봇(3), 댐퍼 구동원(5a), 평미레봉 구동원(8a), 정량 수용 용기 반송 로봇(21), 전자 저울(22) 및 클리너(23)의 동작을 제어하는 제어 회로(61 및 62)를 갖고 있다.
이 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치에서는 제어 회로(62)로부터의 지령에 의해 시료 용기(2)가 시료 용기 반송 로봇(3)에 의해 파지되어 댐퍼 부착 깔때기(4) 상부측의 정위치로 반송되고, 시료 용기 반송 로봇(3)이 반전해서 분말 시료(1)은 깔때기(4)에 쏟아진다. 여기에서, 제어 회로(62)로부터의 지령에 의해댐퍼 구동원(5a)가 구동해서 댐퍼(5)가 열리면, 깔때기(4) 내의 분말 시료(1)은 정량 수용 용기(6)에 낙하하여 수북하게 쌓인다. 분말 시료 센서(7)에 의해 분말 시료(1)의 낙하 종료가 검지되면, 제어 회로(62)는 평미레봉 구동원(8a)를 구동시킨다. 평미레봉(8)이 정량 수용 용기(6)의 상부면을 섭동하여 잉여 분말 시료(1)을 평미레하여, 분말 시료(1)이 정량으로 된다. 여기에서, 제어 회로(62)로부터의 지령에 의해 정량 수용 용기 반송로봇(21)이 동작하여, 정량의 분말 시료(1)이 들어 있는 정량 수용 용기(6)을 전자 저울(22)로 반송해서, 전자 저울(22)에서 칭량한다. 칭량치[포장을 포함한 정량 분말 시료(1)의 중량]는 제어 회로(61)로 전송된다. 이어서, 정량 수용 용기(6)은 제어 회로(62)의 제어로 정량 수용 용기 반송 로봇(21)에 의해 클리너(23)으로 반송되어 상하가 반전되고, 여기에서 클리너(23)이 흡인하여 정량 수용 용기(6) 내부에 잔류한 분말 시료의 청소가 행해진다. 청소가 종료되면, 정량 수용 용기 반송 로봇(21)에 의해 비어 있는 정량 수용 용기(6)은 전자 저울(22)로 복귀되고, 전자 저울(22)로 칭량이 행해진다. 칭량치[정량 수용 용기(6)의 포장 중량]는 제어 회로(61)로 전송된다. 이어서, 정량 수용 용기(6)은 제어로 정량 수용 용기 반송 로봇(21)에 의해 댐퍼 부착 깔때기(4) 바로 아래의 정위치(홈 포지션)에 반송된다. 제어 회로(61)에서는 전송되어 온 칭량치, 즉 포장을 포함한 정량 용기 분말 시료의 중량과 정량 수용 용기(6)의 포장 중량 및 미리 기억되어 있는 정량 용기의 용량으로부터 부피 비중의 값을 산출한다.
본 발명의 다른 목적은 대전 영향을 배제하고, 또한 가능한 사람의 손이 닿지 않게 자동적으로 연속해서 측정하고, 고정밀도의 측정이 가능한 분말품의 제전(除電) 장치가 부착된 부피 비중 자동 측정 장치를 제공하는 것이다.
이 목적을 달성하는 본 발명의 다른 상태의 부피 비중 자동 측정 장치는 제8도에 도시하는 바와 같이 시료 용기 반송 로봇(3)이 쏟은 분말 시료를 받아 축적하여 제전액과 혼합하는 제전 장치(10)과 이 제전 장치(10)의 구동원(17 및 19)가 제1도에 도시하는 장치에 부가되어 있고, 댐퍼 부착 깔때기(4)는 제전 장치(10)에서 낙하하는 분말 시료를 수용하는 위치에 배치되어 있다.
제전 장치(10)의 바람직한 구성은 회전 구동원(17)에 접속된 저부 개폐 덮개(14)가 부착된 깔때기(20)에 스크류 교반기(25)를 삽입해서 제전액 공급원(54a)에 연결되는 튜브(54)의 선단을 도입하고 있다. 깔때기(20)의 내벽 경사와 스크류 교반기(25)의 스크류 회전 축이 거의 동일하게 기울어져 있고, 깔대기(20)과 스크류 교반기(25)의 회전 방향이 반대 방향으로 회전하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 상태의 부피 비중 자동 측정 장치는 상기 분말 시료가 들어있는 시료 용기(2)에 시료 로트 넘버 및/또는 검사 조건을 기록한 바코프(2a)가 부착되어 있고, 바코드(2a)를 판독하는 바코드 판독기(35)가 설치되어 있으며, 바코드 판독기(35)로 판독된 시료 로트 넘버 및 검사 조건과 전자 저울에 의한 칭량 결과를 출력하는 상기 제어 회로(61 및 62)를 구비하고 있다.
제어 회로(61 및 62)가 제5도에 도시하는 바와 같이, 호스트 컴퓨터에 접속되고, 제어 회로(61 및 62)에서 출력되는 칭량 결과가 시료 로트 넘버 및/또는 검사 조건과 함께 호스트 컴퓨터로 전송되도록 구성되어도 좋다. 이와 같이 구성된부피 비중 자동 측정 장치에서는 제어 회로(61)로부터의 지령에 의해 시료 용기(2)에 부착된 시료 로트 넘버 및/또는 검사 조건의 바코드(2a)를 바코드 판독기(35)에서 판독하여 기억해 둔다. 그 후, 부피 비중의 값이 산출되면, 이 부피 비중의 산출치는 기억되어 있는 시료 로트 넘버 및/또는 검사 조건의 데이타와 함께 2차 이용, 예를 들면 디스플레이 표시, 프린트 아웃, 데이타 전송 등에 제공된다.
제1도에 도시하는 바와 같이, 시료 용기 반송 로봇(3)이 분말 시료가 들어 있는 시료 용기(2)를 파지하는 위치까지 반송하는 반송 장치(30)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 제4도에 도시하는 바와 같이, 댐퍼 부착 깔때기(4)의 외측에 접촉하는 노커(51b) 및 댐퍼 부착 깔때기(4)의 내부에 배출구 근처까지 침입하는 진동 바(51a)를 갖고, 노커(51b) 및 진동 바(51a)가 진동원(51)에 연결되어 있는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 이용해서 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제1도는 본 발명의 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치의 정면도이고, 제2도는 그 평면도이며, 제3도는 정면도의 주요부의 확대도이고, 제4도는 주요부의 사시도이다.
제1도 및 제2도에 도시하는 바와 같이, 시료 용기(2)를 반송하는 반송장치(30)의 롤러 컨베이어(31), 바코드 판독기(35) 및 반출대(36)을 이 순서로 배치하고 있다. 시료 용기(2)에는 측정에 필요한 것보다도 많은 양의 수지 분발(1)이 수용되어 있고, 바깥면에는 수지 분말(1)의 품명, 로트 넘버, 검사 항목 등의 검사 조건 데이타를 코드화한 바코드(2a)가 부착되어 있다.
롤러 컨베이어(31) 상에는 그 반송 방향에 따라 부설된 가이드 레일(31a)에 의해 시료 용기(2)의 통로가 형성된다. 통로 도중에는 액츄에이터(32a)의 왕복 동작에 의해 롤러 컨베이어(31)의 롤러들 사이에서 상부측으로 돌출하는 막대기 형태의 스토퍼(32)가 설치되고, 그 용기 수용 입구측에는 시료 용기(2)의 유무를 검지하는 용기 센서(41)이 부착되어 있다. 롤러 컨베이어(31)의 측면에는 그 반송 경로와 평행하게 왕복 동작하는 에어 실린더(37)이 배치된다. 그 가동 부분의 선단에는 로터리 액츄에이터(39)를 통해 반송 바(33)이 부착된다. 반송 바(33)은 에어 실린더(37)의 왕복 동작에 의해 롤러 컨베이어(31) 상에서 반출대(36) 상까지 변위가능함과 동시에, 로터리 액츄에이터(39)의 구동에 의해 롤러 컨베이어(31)의 반송 경로를 횡단하여 요동가능하게 되어 있다. 반송 바(33)은 스토퍼(32)와 롤러 컨베이어(31)의 말단 사이의 한점을 홈 포지션으로 하고, 그 용기 수용 입구측에는 시료 용기(2)의 유무를 검지하는 용기 센서(42)가 부착되어 있다
바코드 판독기(35)는 롤러 컨베이어(31)의 말단에 설치된 턴 테이블(34)의 측면에 부착된다. 턴 테이블(34)는 기어 모터(38)에 연결된 원판 형태의 테이블이다. 턴 테이블(34)에 인접하는 평탄면은 바코드 판독이 종료된 시료 용기(2)를 다음 공정으로 보내기 위한 반출대(36)으로 되어 있다.
제3도에 도시하는 바와 같이, 댐퍼 부착 깔대기(4)와 정량 수용 용기(6)은 상하 방향으로 배치되어 있다. 이들 상부에는 시료 용기 반송 로봇(3)이 설치되어있다. 시료 용기 반송 로봇(3)은 시료 용기(2)를 파지해서 일점 쇄선으로 도시하는 바와 같이 승강 동작, 회동 동작(제2도 참조), 상하 반전 동작이 가능하게 되어 있다.
댐퍼 부착 깔때기(4)는 JIS-K-6721 규정의 깔때기를 외부 표면 형태에 따라 깔때기 상부의 개구부를 연장 확대한 깔때기고, 기부 받침대(50) 상에 설치한 지지판(12)에서 수평으로 이어진 지지 부재(13)에 지지된다. 제4도에 도시하는 바와 같이, 깔때기(4)의 배면에는 진동원인 진동기(51)이 부착되고, 깔때기(4)의 내부에는 진동기(51)에서 배출구 근처까지 연장된자형의 진동 바(51a)가 도입됨과 동시에, 노커(51b)가 댐퍼 부착 깔때기(4)의 외측에 접촉되어 있다. 또한, 깔때기(4) 내부에는 에어 튜브(58)이 도입되어, 에어 공급원(58a)(제5도 참조)에 연결되어 있다. 댐퍼(5)는 수평 방향으로 왕복 구동하는 전자식 댐퍼 구동원(5a)에 연결되어 있다.
정량 수용 용기(6)은 지지 부재(64)를 통해 지지판(12)에 부착된 대좌(台座)(9)에 탑재된다. 정량 수용 용기(6)은 JIS-K-6721에 규정된 내용적 100 cc의 원통 용기이다. 대좌(9)의 상면에는 복수개의 돌기(9a)가 형성되고, 돌기(9a)들 사이는 관통 구멍(9b)로 되어 있다. 정량 수용 용기(6)은 저부면과 돌기(9a) 선단과의 점 접촉에 의해 대좌(9) 상에 탑재된다. 대좌(9) 하부에는 잉여 분말 시료용의 수용 호퍼(11)이 배치되어 흡인 장치(29a)에 연결되어 있다.
깔때기(4)와 정량 수용 용기(6) 사이에는 분말 시료 센서(7)과 평미레봉(8)이 배치된다. 분말 시료 센서(7)은 깔때기(4)의 바로 아래를 향해서 광선을 조사하고, 그 반사광을 검출해서 분말 시료(1)의 낙하를 검지하는 광전 센서이다. 평미레봉(8)은 수평 방향으로 왕복 구동하는 전자식 평미레봉 구동원(8a)에 연결되어, 정량 수용 용기(6)의 상부면을 섭동할 수 있게 되어 있다. 대좌(9) 아래쪽의 잉여 분말 시료 수용 호퍼(11)에는 흡인 장치(29a)가 연결된다. 또, 지지판(12) 배면측에는 비어있는 시료 용기(2)를 폐기하는 용기 폐기구(53)이 형성되어 있다(제2도 참조).
기부 받침대(50) 상에 설치한 정량 수용 용기 반송 로봇(21)의 반송 경로를 따라 전자 저울(22), 클리너(23) 및 분말 시료 폐기용의 호퍼(24)가 배치되어 있다.
정량 수용 용기 반송 로봇(21)은 정량 수용 용기(6)을 파지하는 아암을 승강장치(28)에 부착한 것이다. 승강 장치(28)은 수평 레일(26)을 따라 이동하는 테이블(27) 상에 배치된다. 정량 수용 용기 로봇(21)은 정량 수용 용기(6)의 파지 동작, 승강 동작, 수평 방향의 왕복 동작 및 상하 반전 동작이 가능하게 되어 있다. 정량 수용 용기 반송 로봇(21)은 대좌(9)의 정면(제4도에 도시하는 위치)을 홈 포지션으로 한다. 이 위치에서의 정량 수용 용기 반송 로봇(21)은 정량 수용 용기(6)을 파지하기 위해 대기하고 있다.
전자 저울(22)는 널리 사용되는 것으로, 칭량대의 상부면은 대좌(9)의 돌기(9a) 선단과 동일한 높이로 설정된다. 전자 저울(22)의 상부 측에는 칭량대를 덮는 투명한 방풍 커버(85)가 설치된다. 방풍 커버(85)는 와이어를 감아 올림에 따라 동작하는 승강 장치(81)의 가로 받침대(82)에 부착되어 승강가능하게 되어 있고, 강하시에도 칭량대와는 접촉하지 않는다.
클리너(23)은 전자 저울(22)의 칭량대와 동일한 높이의 테이블(91)에, 흡인 장치(29b)에 연결된 흡기구(92)를 부착한 것이다. 흡기구(92)의 주위에는 복수의 오목부(93)이 형성되어 있다. 오목부(93)은 흡기구(92) 상에 정량 수용 용기(6)을 뒤집어 엎은 경우, 정량 수용 용기(6)의 외측과 내측을 연결하는 기류의 통로로 된다. 테이블(91)의 상부 측에는 커버(86)이 설치된다. 커버(86)은 하부가 개방되고, 상부면에 복수의 도입 기공(氣孔)이 형성된 원통 용기이다. 커버(86)은 승강 장치(81)의 가로받침대(82)에 부착되어 승강가능하게 되고, 강하시에는 테이블(91)의 오목부(93)이 형성된 부분보다 넓은 범위를 덮도록 되어 있다. 측정이 완료된 분말 시료 폐기용의 호퍼(24)는 흡인 장치(29b)에 연결되어 있다.
상기 장치는 제5도에 도시하는 바와 같이, 반송 장치(30)의 액츄에이터(32a)와 에어실린더(37)과 로터리 액츄에이터(39), 시료 용기 반송 로봇(3), 진동기(51), 댐퍼 구동원(5a), 평미레봉 구동원(8a), 클리너(23)의 흡인 장치(29a)와 흡인 장치(29b), 정량 수용 용기 반송 로봇(21), 에어 공급원(58a) 및 승강 장치(81)이 시퀀서(62)에 접속하고, 시퀀서(62)가 연산 제어 장치(CPU)(61)에 접속되어 있다. 또한, 연산 제어 장치(61)에는 바코드 판독기(35) 및 전자 저울(22)가 접속되어 호스트 컴퓨터와 구내 정보 통신망(LAN)에 연결되어 있다.
본 발명의 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치는 다음과 같이 동작한다. 전체적인 제어는 연산 제어 장치(CPU)(61)의 프로그램에 따라 제어되고, 장치의 개별적인 동작은 시퀀서(62)의 제어 프로그램에 따라 제어된다. 이하, 제6도에 도시한연산 제어 장치(61)의 프로그램챠트, 그 서브루틴(A)[제7(A)], 서브루틴 (B)[제7(B)도], 서브루틴(C)[제7(C)도]에 도시한 시퀀서(62)의 제어 프로그램챠트에 따라 설명한다.
분말품의 분말 시료(1)을 약 120 cc씩 계량(計量)하여, 시료 용기(2)에 넣는다. 시료 용기(2)의 측면에는 제조 로트 넘버, 검사 넘버, 검사 조건 데이타를 코드화한 바코드(2a)의 레벨을 첨부해 둔다. 롤러 컨베이어(31)에 복수개의 시료 용기(2)를 탑재하면, 시료 용기(2)는 가이드 레일(31a) 사이를 일렬로 정렬한 상태로 반송된다.
장치가 리셋 상태인 것을 확인하여, 제6도의 스텝(101)에서 연산 제어 장치(61)로부터의 지령에 의해, 시퀀서(62)로부터 제7(A)도에 나타낸 서브루틴(A)에서 반송 장치(30)이 시료 용기(2)의 1개만을 턴 테이블(34) 상에 싣는다. 용기 센서(41)이 시료 용기(2)의 존재를 검지하면[스텝(201)], 액츄에이터(32a)가 동작하고[스텝(202)], 스토퍼(32)가 선두의 시료 용기(2)를 1개 통과시키는 만큼 일시적으로 퇴피(沮避)한다. 그러면, 롤러 컨베이어(31)에 의해 시료 용기(2)가 홈 포지션에 있는 반송 바(33)까지 반송된다. 2번째 이후의 시료 용기(2)는 스토퍼(32)에 접속해서 대기한다. 반송 바(33)까지 시료 용기(2)가 반송된 것이 용기 센서(42)에 의해 검지되면[스텝(203)], 로터리 액츄에이터(39)가 동작해서[스텝(204)] 반송 바(33)이 상승하고, 선두의 시료 용기(2)는 롤러 컨베이어(31)의 말단까지 반송된다. 반송 바(33)이 수평으로 복귀함과 동시에, 에어 실린더(37)이 동작해서[스텝(205)], 시료 용기(2)를 턴 테이블(34) 상에 밀어 싣는다.이 동작이 종료되면, 에어 실린더(37)은 일단 복귀한다.
스텝(102)에서 연산 제어 장치(61)로부터의 지령에 의해 바코드 판독기(35)로 바코드(2a)를 판독한다. 바코드 판독기(35)는 턴 테이블(34) 상의 시료 용기(2)가 모터(38)의 구동으로 회전함으로써 바코드(2a)를 주사하여 판독한다. 그리고, 바코드(2a)의 제조 로트 넘버, 검사 넘버, 검사 조건 데이타의 코드를 해독하여 연산 제어 장치(61)로 전송한다.
스텝(103)에서 연산 장치(61)로부터의 지령에 의해, 시퀀서(62)로부터 제7(B)도에 도시하는 서브루틴(B)에서 에어 실린더(37)이 다시 동작하고[스텝(301)], 반송 바(33)이 턴 테이블(34) 상의 시료 용기(2)를 밀어[제2도에 일점 쇄선으로 도시], 시료 용기(2)를 반출대(36)으로 이동시킨 후, 반송 바(33)이 홈 포지션으로 복귀한다. 스텝(302)에서 홈 포지션에 있는 시료 용기 반송 로봇(3)이 시료 용기(2)를 파지해서 상승시키고, 선회 동작을 행하여 시료 용기(2)를 댐퍼 부착 깔때기(4)의 상부 측으로 반송한다, 제3도와 같이 아암의 선단이 회전해서 시료 용기(2)가 상하 반전하면, 분말 시료(1)은 댐퍼 부착 깔대기(4) 내에 낙하하여 쌓인다. 이어서, 댐퍼 구동원(5a)를 구동시키면[스텝(303)], 댐퍼(5)가 열리고, 분말 시료(1)은 대좌(9) 상에 있는 정량 수용 용기(6)로 낙하하여 수북히 쌓인다. 이때, 분말 시료 센서(7)에 의해 낙하 종료가 검지되면[스텝(304)], 평미레봉 구동원(8a)을 작동시키고[스텝(305)], 평미레봉(8)이 정량 수용 용기(6)의 상면을 섭동하여 수북하게 쌓인 잉여 분말 시료가 대좌(9)로 낙하하여 관통 구멍(9b)를 경유하여 잉여 분말 시료 수용 호퍼(11)에 쌓인다. 호퍼(11) 내의 잉여 분말 시료는 흡인 장치(29a)에 흡인된다[스텝(306)]. 이어서, 스텝(307)에서 정량 수용 용기 반송 로봇(21)이 정량 수용 용기(6)을 파지하여 반송하고, 전자 저울(22)에 탑재한 후, 퇴피한다. 승강 장치(81)을 작동시키면[스텝(308)], 홈 포지션에 있던 방풍 커버(85)는 하강하고(제3도 참조), 바람에 의한 저울의 흔들림을 방지할 수 있다. 여기에서, 분말 시료(1)이 들어 있는 정량 수용 용기(6)이 전자 저울(22)에 의해 계량된다. 이 전자 저울(22)에 의한 계랑이 개시됨과 동시에, 댐퍼 구동원(5a)을 구동시켜[스텝(309)], 댐퍼(5)를 연다. 에어 공급원(58a)을 구동시키면[스텝(310)], 에어 튜브(58)에서 공기가 분출하고, 또한 진동기(51)을 동작시키면[스텝(311)], 진동 바(51a) 및 노커(51b)가 댐퍼 부착 갈때기(4)를 진동시킨다. 그 때문에, 댐퍼 부착 깔때기(4) 내에 폐쇄되어 부착된 분말 시료도 제거된다. 그 후, 댐퍼 구동원(5a)을 구동시켜 댐퍼(5)를 닫는다.
이 동작이 종료되면, 스텝(104)에서 연산 제어 장치(61)로부터의 지령에 의해 전자 저울(22)로 칭량하고, 분말 시료(1)의 중량이 정량 수용 용기(6)의 포장을 포함한 중량으로서 연산 제어 장치(61)에 전송된다.
스텝(105)에서 연산 제어 장치(61)로부터의 지령에 의해, 시퀀서(62)로부터의 서브루틴(C)[제7(C)도 참조]에서 승강 장치(81)를 작동시켜[스텝(401)], 방풍 커버(85)가 상승하여 홈 포지션으로 복귀한다. 이어서, 스텝(402)에서, 상기 스텝(308)에 의해 퇴피되어 있는 정량 수용 용기 반송 로봇(21)을 작동시켜 전자 저울(22) 상의 정량 수용 용기(6)을 파지하여 호퍼(24)에 반송하여 상하 반전해서 칭량이 완료된 분말 시료를 폐기한 후, 클리너(23) 상부 측으로 이동해서 상하 반전하고 있는 정량 수용 용기(6)을 흡입구(92) 상에 배치한다 여기에서, 승강 장치(84)를 작동시켜[스텝(403)], 커버(86)이 하강하여 정량 수용 용기(6)을 덮는다. 스텝(404)에 의해 흡인장치(29b)가 가동하면, 공기는 화살표와 같이 커버(86) 상면의 도입 기공, 테이블(91)의 오목부(93)을 경유하여 정량 수용 용기(6) 내부에 유입되어, 내벽면에 부착 잔류된 분말 시료가 제거된다. 이때, 동시에 호퍼(24)에 쌓여 있는 폐기된 분말 시료도 흡인된다. 이어서, 스텝(405)에 의해 승강 장치(81)을 작동시켜 커버(86)을 상승시킨다. 스텝(406)에 의해 정량 수용 용기 반송 로봇(21)은 정량 수용 용기(6)를 파지하여 전자 저울(22) 상에 복귀시킨 후, 퇴피한다. 또, 승강 장치(81)을 작동시켜[스텝(407)], 방풍 커버(85)가 하강한다.
이 동작이 종료하면, 스텝(106)에서 연산 제어 장치(61)로부터의 지령에 의해 전자 저울(22)로 칭량해서, 정량 수용 용기(6)만의 중량(포장의 중량)이 연산 제어 장치(61)에 전송된다.
스텝(107)에서 연산 제어 장치(61)로부터의 지령에 의해, 시퀀서(62)로부터의 서브루틴(D)(각 스텝의 도시 생략)에서 승강 장치(81)을 작동시켜, 방풍 커버(85)를 상승시킨다. 이어서, 상기 스텝(407)에 의해 퇴피되어 있는 정량 수용 용기 반송 로봇(21)을 작동시켜 전자 저울(22) 상의 정량 수용 용기(6)을 파지하여 대좌(9) 상에 복귀시키고, 정량 수용 용기 반송 로봇(21)을 홈 포지션으로 복귀시킨다.
한편, 연산 제어 장치(61)에 의해 스텝(108)에서,
를 연산한다. 스텝(108)에서는 연산된 부피 비중의 데이타를 스텝(102)에서 전송되어 기억되어 있는 제조 로트 넘버, 검사 넘버, 검사 조건 데이타와 함께, LAN을 통해 호스트 컴퓨터로 전송한다. 이들 데이타를 연산 제어 장치(61)에 접속된 표시 장치나 프린터(도시 않음)로 출력할 수 있다.
상기 스텝(103), 즉 서브루틴(B)의 스텝(302)에서 시료 용기 반송 로봇(3)이 시료 용기(2)를 파지한 채 회전해서 시료 용기(2) 내의 분말 시료(1)을 쏟은 후, 스텝(110)에 의해 시료 용기 반송 로봇(3)은 시퀀서(62)로부터의 서브루틴(E)(각 스텝의 도시 생략)에서 동작하고, 제2도와 같이 장치의 배면측으로 회동하여 비어 있는 시료 용기(2)를 용기 폐기구(53)에 버린다. 버린 후, 시료 용기 반송 로봇(3)은 반송대(36) 상(홈 포지션)에서 대기한다.
상기 일련의 동작 스텝(101) 내지 스텝(110)이 종료하면, 장치는 리셋 상태로 복귀한다.
또한, 상기 장치에서 분말 시료 센서(7)에 의해 분말 시료의 낙하 개시와 낙하 종료를 검지하고, 그 소요 시간과 댐퍼 부착 깔때기(4)의 배출구 형태 및 분말 시료의 낙하량[시료 용기(2)에 들어 있던 분말 시료의 양]으로부터 연산 제어 장치(61)에 의해 분말 시료(1)의 유동 특성을 구할 수도 있다.
제8도에는 다른 상태의 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치의 실시예가 도시되어 있다. 이러한 상태의 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치는 제1도에 도시한 부피 비중 자동 측정 장치의 댐퍼 부착 깔때기(4)의 상방, 즉 시료 용기 반송 로봇(3)이 시료 용기(2) 내의 분말 시료를 쏟았을 때 분말 시료를 수용하는 위치에 제전장치(10)에 부가되어 있다.
제전 장치(10)은 외부가 회전 가능하게 축지된 깔때기(20)으로 되어 있고, 회전 구동원의 모터(17) 사이에 벨트(18)이 감겨져 있다. 깔때기(20)의 배출구 내측에는, 저부 개폐 덮개(14)가 밀착되어 있다. 저부 개폐 덮개(14) 축은 슬리브(15)에 회전가능하게 끼워지고, 슬리브(15)가 외이어를 감아 올림에 따라 동작하는 승강 장치(81)의 가로 받침대(83)(제2도 참조)에 부착되어 있다. 또한, 가로 받침대(83)에는 스크류 교반기(25)의 구동 모터(19)가 부착되고, 스크류 교반기(25)가 깔때기(20)에 삽입되어 있다. 깔때기(20) 내벽의 경사와 스크류 교반기(25)의 스크류 회전축이 거의 동일한 경사이다. 깔때기(20)과 스크류 교반기(25)의 회전 방향이 반대 방향으로 회전한다. 또, 슬리브(15)에는 언판(過板:16)이 고정 설치되어 있다. 따라서, 모터(17)이 회전하면 깔때기(20)이 회전하고, 저부 개폐 덮개(14)도 마찰 회전하지만, 슬리브(15) 및 언판(16)은 회전하지 않는다. 깔때기(20)의 배면에는 전동기(59)가 부착되어 있다. 또한, 깔때기(20)의 내부를 항해 제전액 공급원(54a)(제9도 참조)에 연결되는 제전액 튜브(54)의 선단이 도입되어 있다. 또, 깔대기(20)의 내부에는 액츄에이터(55)가 도입되어 있다. 에어 튜브(55)는 에어 공급원(55a)(제9도 참조)에 연결되어 있다.
상기 장치는 제9도에 도시하는 바와 같이, 반송 장치(30)의 액츄에이터(32a)와 에어 실린더(37)과 로터리 액츄에이터(39), 시료 용기 반송 로봇(3), 깔때기(20)의 회전 구동 모터(17), 스크류 교반기(25)의 구동 모터(19), 제전액 공급원(54a), 승강 장치(81), 진동기(51), 댐퍼 구동원(5a), 평미레봉 구동원(8a), 클리너(23)의 흡인 장치(29a)와 흡인 장치(29b), 정량 수용 용기 반송 로봇(21), 에어 공급원(58a), 진동기(59) 및 에어 공급원(55a)이 시퀀서(62)에 접속되고, 시퀀서(62)가 연산 제어 장치(CPU)(61)에 접속되어 있다.
이 상태의 분말품의 제전 장치가 부착된 부피 비중 자동 측정 장치는 다음과 같이 동작한다. 전체적인 제어는 연산 제어 장치(CPU)(61)의 프로그램에 따라 제어되고, 장치의 개별적인 동작은 시퀀서(62)의 제어 프로그램에 따라 제어된다. 제9도에 도시한 연산 제어 장치(61)의 프로그램챠트는 제6도에 도시한 것과 같으며, 이미 설명하였으므로 재차 설명은 생략한다. 또, 서브루틴(A)는 제7(A)도에 도시한 것과 동일하고, 서브루틴(C)도 제7(C)도에 도시한 것과 동일하므로, 재차 설명을 생략한다. 서브루틴(B)는 제7(B)도에 도시한 것과 상이하여 제10도에 도시하였으므로 다음에 설명한다.
제6도에 도시한 스텝(103)에서 연산 제어 장치(61)로부터의 지령에 의해, 시퀀서(62)로부터 제10도에 도시한 서브루틴(B)고 에어 실린더(37)이 재차 동작해서[스텝(301)], 반송 바(33)가 턴 테이블(34) 상의 시료 용기(2)를 밀어 시료 용기(2)를 반출대(36)으로 이동시킨 후, 반송 바(33)이 홈 포지션으로 복귀된다. 스텝(302)에서 홈 포지션에 있는 시료 용기 반송 로봇(3)이 시료 용기(2)를 파지해서 들어 올려 선회 동작을 행하여 시료 용기(2)를 깔때기(20)의 상부 측으로 반송한다. 제8도에 도시한 바와 같이 아암의 선단이 회전하여 시료 용기(2)가 상하 반전하면, 분말 시료(1)은 깔때기(20) 내에 낙하하여 그곳에 축적된다.
여기에서, 모터(17)을 회전시키면[스텝(313)], 깔때기(20)이 회전해서 저부 개폐 덮개(14)도 함께 회전하지만, 언판(16)은 회전하지 않는다. 모터(19)를 회전시켜[스텝(314)], 스크류 교반기(25)가 회전된다. 여기에서, 제전액 공급원(54a)를 동작시키면[스텝(315)], 튜브(54)에서 제전액이 나와 분말 시료(1)에 혼입된다. 적당한 교반 혼합 후, 모터(17) 및 모터(19)의 회전을 정지시킨다. 깔때기(20)의 회전 방향과 스크류 교반기(25)의 회전 방향은 혼합 효율을 향상시키기 위해, 역회전하는 것이 바람직하다. 회전하지 않는 언판(16)을 설치함으로써, 적은 양의 분말 시료(1)이라도 균일하게 교반할 수 있다. 또한, 제전액은, 예를 들면 양이온 계면 활성제인 이소프로필 알코올 용액을 사용할 수 있다. 이소프로필 알코올 용매를 사용함으로써 분말 시료(1)에서 용매가 충분히 휘발되어, 제전의 유효 성분인 계면 활성제만이 분말 시료(1)에 잔류한다.
깔때기(20) 내의 분말 시료(1)에 제전액을 혼입, 교반 혼합하는 제전 작업이 종료되면, 스텝(316)에서 승강 장치(81)을 올림으로써, 저부 개폐 덮개(14)가 상승하고 배출구에서 분말 시료(1)이 댐퍼 부착 깔때기(4) 내에 낙하하여 축적된다. 이 상태에서 진동기(59)를 동작시키고[스텝(317)], 또한 스텝(318)에서 에어 공급원(55a)를 구동시켜, 에어 튜브(55)에서 공기가 분출하면 깔때기(20)의 내측, 저부 개폐 덮개(14), 언판(16) 및 스크류 교반기(25)에 부착한 분말 시료(1)이 제거되어, 댐퍼 부착 깔때기(4) 내에 낙하한다. 그후, 승강 장치(81)을 하강시킴으로써[스텝(319)], 저부 개폐 덮개(14)가 깔때기(20)의 배출구를 닫는다.
이어서, 댐퍼 구동원(5a)를 구동시키면[스텝(320)], 댐퍼(5)가 열려, 분말 시료(1)은 대좌(9) 상에 있는 정량 수용 용기(6)에 낙하하여 수북히 쌓인다. 이때, 분말 시료 센서(7)에 의해 낙하 종료가 검지되면[스텝(321)], 평미레봉 구동원(8a)를 작동시켜[스텝(322)], 평미레봉(8)이 정량 수용 용기(6)의 상부면을 섭동하여 수북히 쌓인 잉여 분말 시료가 대좌(9)로 낙하해서 관통 구멍(9b)를 경유하여 수용 호퍼(11)에 축적된다. 호퍼(11) 내의 잉여 분말 시료는 흡인 장치(29a)에 흡입된다[스텝(323)]. 이어서, 스텝(324)에서 정량 수용 용기 반송 로봇(21)이 정량 수용 용기(6)를 파지하여 반송하고, 전자 저울(22)에 탑재한 후, 퇴피한다. 상기 스텝(319)에서 승강 장치(81)은 하강하고, 방풍 커버(85)는 하강하고 있으므로(제8도 참조), 바람에 의한 저울의 흔들림을 방지할 수 있다. 여기에서, 전자 저울(22)에 의해 분말 시료(1)이 들어 있는 정량 수용 용기(6)이 칭량된다. 그 한편으로, 에어 공급원(58a)를 구동시키면[스텝(325)], 에어 튜브(58)에서 공기가 분출하여 댐퍼(5)가 열려 있는 깔때기(4)의 내벽 면에 부착한 분말 시료가 제거되어, 수용 호퍼(11)에 낙하한다. 그후, 댐퍼 구동원(5a)을 구동시켜[스텝(326)], 댐퍼(5)를 닫는다.
이 동작이 종료되면, 제6도에 도시한 연산 제어 장치(61)의 프로그램으로 복귀하여, 스텝(104)에서 연산 제어 장치(61)로부터의 지령에 의해 전자 저울(22)로 칭량한 분말 시료의 중량이 정량 수용 용기(6)의 포장을 포함한 중량으로 연산 제어장치(61)에 전송된다. 스텝(105) 이후는 상기한 바와 같다.
이상, 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명을 적용하는 분말품의 제전 장치가 부착된 부피 비중 자동 측정 장치는 분말품의 부피 비중을 자동적으로 연속해서 측정할 수 있다. 분말품의 분말 시료를 반송 장치에 탑재시키는 것만으로 부피 비중 측정 장치로의 공급, 분말 시료의 정량, 칭량, 부피 비중의 산출, 정량 수용 용기의 청소의 완전 자동화가 달성되고, 분말품 검사에 생력화에 대단히 유효하다. 사람으로 인한 측정 변동이 없고, 분말 시료의 대전을 제거한 후 측정하기 때문에, 재현성 있는 고정밀도의 측정이 가능하게 된다. 또한, 본 발명의 측정 장치에서는 측정치가 부정확하게 될 수 있는 요소는 모두 개량되어 있으므로, 이런 면에서도 고정밀도의 측정이 가능해진다.
제1도는 본 발명을 적용하는 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치의 한 실시예의 전체 정면도.
제2도는 제1도에 도시한 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치의 실시예의 평면도.
제3도는 제1도에 도시한 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치의 실시예의 주요부의 확대 정면도.
제4도는 제1도에 도시한 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치의 실시예의 주요부의 확대 사시도.
제5도는 제1도에 도시한 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치의 실시예의 제어 블럭 회로도.
제6도는 제5도에 도시한 제어 블럭 회로의 연산 제어 장치의 프로그램챠트도.
제7A도, 제7B도 및 제7C도는 제6도에 도시한 프로그램의 서브루틴을 각각 구성하는 도면으로서, 제5도에 도시한 제어 블럭 회로의 시퀀서의 제어 프로그램챠트도.
제8도는 본 발명을 적용하는 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치의 다른 한실시예의 주요부의 정면도.
제9도는 제8도에 도시한 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치의 실시예의 제어 블럭 회로도.
제10도는 제9도에 도시한 제어 블럭 회로의 시퀀서인 제어 프로그램챠트도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 분말 시료
2 : 시료 용기
3 : 시료 용기 반송 로봇
4 : 댐퍼 부착 깔대기
5 : 댐퍼
5a : 댐퍼 구동원
6 : 정량 수용 용기
7 : 시료 센서
8 : 평미레봉
8a : 평미레봉 구동원
21 : 정량 수용 용기 반송 로봇
22 : 전자 저울
23 : 클리너
61, 62 : 제어 회로

Claims (7)

  1. 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치에 있어서,
    분말 시료가 들어 있는 시료 용기를 파지하여 반송하고, 일정 높이에서 상기 시료 용기를 반전시켜 분말 시료를 쏟는 시료 용기 반송 로봇;
    상기 시료 용기 반송 로봇이 쏟아놓은 분말 시료를 수용하고 축적하여 제전액과 혼합하는 제전 장치(除電裝置) - 상기 제전 장치는 개폐가 가능한 저부 덮개를 구비한 제1 깔때기, 상기 제1 깔때기를 회전 구동하는 회전 구동원, 상기 제1 깔때기내에 삽입된 스큐류 교반기, 및 상기 제1 깔때기내에 도입된 제전액 공급원을 포함함 -;
    댐퍼를 구비하고, 상기 제전 장치로부터 쏟아진 상기 분말 시료를 수용하는 제2 깔때기;
    상기 댐퍼를 밀고 당기는 댐퍼 구동원;
    상기 제2 깔때기를 통하여 낙하하는 분말 시료를 검지하는 시료 센서;
    상기 제2 깔때기를 통하여 낙하한 분말 시료를 수용하는 정량 수용 용기;
    상기 정량 수용 용기의 상면을 섭동하는 평미레봉;
    상기 평미레봉을 왕복 동작시키는 평미레봉 구동원;
    상기 분말 시료가 들어 있는 상기 정량 수용 용기를 파지하여 반송하고 반전시킬 수 있는 정량 수용 용기 반송 로봇;
    상기 로봇에 의해 반송되어 온 상기 정량 수용 용기를 수용하여 칭량하는 전자 저울;
    칭량이 완료된 분말 시료를 흡인하는 클리너; 및
    상기 시료 용기 반송 로봇, 상기 댐퍼 구동원, 상기 평미레봉 구동원, 상기 정량 수용 용기 반송 로봇, 상기 전자 저울, 및 상기 클리너의 동작을 제어하는 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치.
  2. 제7항에 있어서, 상기 분말 시료가 들어 있는 시료 용기에 시료 로트넘버와 검사 조건 중 적어도 한쪽을 기록한 바코드가 부착되어 있고, 상기 바코드를 판독하는 바코드 판독기가 설치되어 있고, 상기 바코드 판독기로 판독된 시료 로트 넘버 및 검사 조건과 전자 저울에 의한 칭량 결과를 출력하는 상기 제어 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치.
  3. 제8항에 있어서, 상기 제어 회로가 호스트 컴퓨터에 접속되어 있고, 상기 제어 회로에서 출력되는 칭량 결과를 시료 로트 넘버 및 검사 조건과 함께 호스트 컴퓨터에 전송하는 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치.
  4. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 시료 용기 반송 로봇이 분말 시료가 들어 있는 시료 용기를 파지하는 위치까지 반송하는 반송 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치.
  5. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제전 장치는 회전 구동원에 접속된 저부 개폐 덮개 부착 깔때기에 스크류 교반기를 삽입하고, 제전액 공급원에 연결되는 튜브의 선단을 도입하고 있는 것을 특징으로 하는 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치.
  6. 제11항에 있어서, 상기 저부 개폐 덮개 부착 깔때기의 내벽의 경사와 상기 스크류 교반기의 스크류 회전 축이 거의 동일한 경사이고, 또한 저부 개폐 덮개 부착 깔때기와 스크류 교반기의 회전 방향이 역방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치.
  7. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 분말 시료가 염화 비닐계 수지인 것을 특징으로 하는 분말품의 부피 비중 자동 측정 장치.
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