JP2020007112A - 粉粒体の定量フィーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２種類以上の粉粒体をワーク上に供給する粉粒体のフィーダ装置を提供する。【解決手段】 粉粒体の定量フィーダ装置は、第１定量部によって定量した第１粉粒体を、ワークに相当する位置に配置された第１排出シュートを介してワークに排出する第１定量フィーダ装置と、第１定量部よりも低い位置に設置された第２定量部によって第２粉粒体を定量し、ワークに相当する位置に配された第２排出シュートを介してワークに排出する第２定量フィーダ装置と、第２定量フィーダ装置の第２排出シュートが接続され、上下方向に延在する筒形状のフレームと、フレームの上端から下端までの間の少なくとも一か所に、フレームの筒孔を遮るように配置された網とを有する網体とを有し、第１排出シュートは、隙間を介して第２排出シュートに挿入されている。【選択図】図１

Description

本発明は、２種類以上の粉体、粒体もしくはこれらの混合したもの（以下、粉粒体という）を、ワークに供給する粉粒体の定量フィーダ装置に関する。

従来より、粉体、粒体もしくはこれらの混合したもの（以下、粉粒体という）を、板状もしくはトレー状のワーク上に均一に供給する技術が求められている。このような技術に関し、出願人は、特許文献１に開示された粉粒体の定量フィーダ装置を開発した。特許文献１の装置では、ワークに、粉粒体を高精度で均一に、かつ、短時間で供給することができる。

特願２０１７−１１９１９７号

近年では、粉粒体を供給する態様が多様化しており、同時に２種類以上の粉粒体を定量し、１つのワークに供給したいというユーザの要望が高まってきている。具体的には、２種類以上の粉粒体をそれぞれ同時に定量し、１つのワーク上に混合させて供給したいという要望がある。また、別の要望としては、２種類以上の粉粒体をそれぞれ同時に定量し、ワークの平面上の所定の位置に、１種類目の粉粒体を供給し、その他の部分に２種類目の粉粒体を供給したいという要望もある。

しかしながら、特許文献１の粉粒体の定量フィーダ装置の排出孔は、１種類の粉粒体をワークに均一に分散させることしかできず、このような要望に応えることはできない。

本発明は、このような問題点に対しなされたものであり、２種類以上の粉粒体をワーク上に供給する粉粒体のフィーダ装置を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために以下のような特徴を有している

［１］第１定量部によって定量した第１粉粒体を、ワークに相当する位置に配置された第１排出シュートを介してワークに排出する第１定量フィーダ装置と、
第１定量部よりも低い位置に設置された第２定量部によって第２粉粒体を定量し、ワークに相当する位置に配された第２排出シュートを介してワークに排出する第２定量フィーダ装置と、
第２定量フィーダ装置の第２排出シュートが接続され、上下方向に延在する筒形状のフレームと、フレームの上端から下端までの間の少なくとも一か所に、フレームの筒孔を遮るように配置された網とを有する網体とを有し、
第１排出シュートは、隙間を介して第２排出シュートに挿入されている粉粒体の定量フィーダ装置。
［２］第１排出シュートは、第２排出シュートおよび網体の網を貫通している［１］に記載の粉粒体の定量フィーダ装置。
［３］第１排出シュートの下端は、第２排出シュートの上端から、一番上の網までの間のいずれかに位置している［１］に記載の粉粒体の定量フィーダ装置。
［４］網体のフレームを振動させることにより網体全体を振動させる振動装置を有する［１］ないし［３］のいずれかに記載の粉粒体の定量フィーダ装置。
［５］ 網は、フレームの上端から下端までの間に２以上設置され、それぞれの網は上下方向に間隔を置いて設置されている［１］ないし［４］のいずれかに記載の粉粒体の定量フィーダ装置。

本発明の実施の形態１に係る粉粒体の定量フィーダ装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る粉粒体の定量フィーダ装置の要部拡大図である。 本発明の実施の形態１に係る粉粒体の定量フィーダ装置の網体の構成を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る粉粒体の定量フィーダ装置の網体の構成を示す図である。

以下、添付した図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る粉粒体の定量フィーダ装置の全体構成を示す図であり、図１Ａは平面図、図１Ｂは側面図である。図２は、図１の粉粒体の定量フィーダ装置の要部拡大図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る粉粒体の定量フィーダ装置の網体の構成を示す側面図である。

この粉粒体の定量フィーダ装置は、ワーク（図示せず）に、２種類以上の粉粒体を均一に供給する装置である。この例では、粉粒体の定量フィーダ装置は、２種類の粉粒体をワークに供給するものとして説明する。

図１Ａおよび図１Ｂに示すように、この粉粒体の定量フィーダ装置は、略同一構成を有する２つの定量フィーダ装置１００、２００と、定量フィーダ装置１００、２００の粉粒体の排出シュートが接続される網体３００を有している。

第１定量フィーダ装置１００は、第１定量部１２Ａによって定量した第１粉粒体を、ワークに相当する位置に配置された第１排出シュート１６を介してワークに排出する。第２定量フィーダ装置２００は、第１定量部１２Ａよりも低い位置に設置された第２定量部１２Ｂによって第２粉粒体を定量し、ワークに相当する位置に配された第２排出シュート１７を介してワークに排出する。第１排出シュート１６は、第２排出シュート１７の中を貫通している。

網体３００は、第２定量フィーダ装置２００の第２排出シュート１７が漏斗状の連結部材１８を介して接続されている。網体３００は、上下方向に延在する筒形状のフレームと、フレームの上端から下端までの間の少なくとも一か所に、フレームの筒孔を遮るように配置された網とを有する。網体３００の詳細な構成については、図３を用いて後述する。

第１定量フィーダ装置１００は、リンクアーム５２Ａを組み合わせた架台１５Ａを有している。架台１５Ａの上には、ベースフレーム１４Ａが固定されている。ベースフレーム１４Ａには、粉粒体が収容される収容容器１１Ａ、粉粒体を定量する第１定量部１２Ａ、第１定量部１２Ａによって定量された粉粒体を排出する第１排出シュート１６、第１定量部１２Ａを駆動するモータ１３Ａが設置されている。架台１５Ａのハンドル５１Ａを操作して、リンクアーム５２Ａを上下方向に伸縮させることで、ベースフレーム１４Ａの水平性を保ったまま、ベースフレーム１４Ａおよびこれに設置された上記部品全体を上下動させることができる。

収容容器１１Ａは、粉粒体が供給される開口を上側に備えた円筒形状の容器である。収容容器１１Ａの内部には、略Ｌ字状の丸棒からなる攪拌棒１１Ａａが取り付けられている。攪拌棒１１Ａａは、回転することで収容容器１１内の粉粒体が、ブリッジや収容容器１１Ａの内側側面に付着しないように機能する。収容容器１１Ａの底には、排出孔１１Ａｂ（図２参照）が形成され、排出孔１１Ａｂの下に第１定量部１２Ａが配置されている。第１定量部１２Ａは、収容容器１１Ａから落下してくる粉粒体を定量し、下方の第１排出シュート１６に排出するように構成されている。収容容器１１Ａは、円筒形状に限られず、例えば、下方になるに従い径が小さくなるコーン形状としてもよい。

図２に示すように、第１定量部１２Ａは、２つの歯車１２１、１２２がかみ合わされて構成されている。収容容器１１Ａの排出孔から落下した第１粉粒体は、排出孔の下の歯車１２１の歯と歯の間の空間（計量孔１２１ａ）に充填される。歯車１２１はモータ１３Ａによって回転している。計量孔１２１ａが、歯車１２１の回転により、略１８０度回転したところで、歯車１２２の歯によって計量孔１２１ａの粉粒体が強制的に排出される。歯車１２１、１２２が噛み合う位置の下には、第１排出シュート１６が配されており、強制排出された第１粉粒体は、第１排出シュート１６から排出される。図２の例では、歯車１２１、１２２が噛み合う位置の上に、重りとなるボール１２４が置かれており、ボール１２４の重さを粉粒体に加えることによって、粉粒体を排出させやすくしている。

なお、このような定量部の構成については、本出願人による特開２０１７−０８８２６４に記載されている。定量部については、粉粒体の定量ができれば上記の構成に限らず、種々の構成を用いることができる。

上述したとおり、第２定量フィーダ装置２００は、第１定量フィーダ装置１００と略同一構成を有している。具体的には、図１に示すように、第２定量フィーダ装置２００は、収容容器１１Ｂ、第２定量部１２Ｂ、モータ１３Ｂ、ベースフレーム１４Ｂ、架台１５Ｂ、第２排出シュート１７を有している。第１定量フィーダ装置１００と同一部品については、符号の末尾のＡとＢのみが異なる符号を付すことによりその説明を省略する。

ただし、第２定量部１２Ｂについては、図２に示すように、１つの歯車１２３により構成されている。収容容器１１Ｂの排出孔１１Ｂｂから落下した第１粉粒体は、歯車１２３の歯と歯の間の空間（計量孔１２３ａ）に充填され、略１８０度回転したところで、第２排出シュート１７から排出される。歯車１２３の第２排出シュート１７に相当する位置には、ボール１２５が設けられており、歯車１２３からの第２粉粒体の排出を促進するように構成されている。

図２に示すように、第２定量フィーダ装置２００の第２定量部１２Ｂは、第１定量フィーダ装置１００の第１定量部１２Ａよりも低い位置に配されている。第２排出シュート１７は、第１排出シュート１６よりも径が大きくなるように構成され、第２排出シュート１７の中を、第１排出シュート１６が貫通するように構成されている。第２排出シュート１７の内側、かつ、第１排出シュート１６の外側の空間を、第２粉粒体が通過するため、第２排出シュート１７と第１排出シュート１６には、第２粉粒体が通過できるよう隙間が設けられている。第１排出シュート１６および第２排出シュート１７はともに、網体３００に接続されている。

図３は、網体の構成を示す図である。網体３００は、上下方向に延在する筒状のフレーム（フレーム部品２２、２３、２４を連結したもの）と、３段の網２６、２７、２８を備えている。網２６、２７、２８は、上下方向に間隔を置いてフレームに固定されている。第２排出シュート１７は、連結部材１８によって網体３００に連結されている。連結部材１８は、上端が第２排出シュートに連結され、径が下方になるに従って小さくなっている。連結部材１８の下端が網体３００に接続されている。なお、連結部材１８は、第２排出シュート１７と網体３００の上端の径が異なる場合に設置すればよく、第２排出シュート１７と網体３００の上端の径が同程度であれば、直接両者を連結してもよい。

フレーム（フレーム部品２２、２３、２４を連結したもの）の最下端の筒孔形状は、ワークの平面形状に相当した形状を有している。ここで、「ワークの平面形状に相当する形状」とは、ワークの平面形状と同一、ないしは、ワークの平面形状と相似形であり、数ｍｍ程度大きく、もしくは小さいものを含むものとする。粉粒体の分散する性質に応じて、フレームの最下端の筒孔の大きさを任意に選択することができる。

上部フレーム部品２１は、円筒部２１ａとフランジ部２１ｂを有しており、円筒部２１ａに連結部材１８が嵌合部材３０を介して挿入されている。フレーム部品２２、２３、２４の内筒形状をワークの外形に応じた形状とすることで、任意の形状のワークに粉粒体を供給することができる。この説明では、四角いワークに粉粒体を供給する場合の構成を例として説明する。

フレーム部品２２は、角筒部２２ａと、角筒部２２ａの上端および下端のそれぞれに形成されたフランジ部２２ｂ有している。フレーム部品２３も同様に、角筒部２３ａと、角筒部２３ａの上端および下端のそれぞれに形成されたフランジ部２３ｂ有している。最下端のフレーム部品２４は、角筒部２４ａと、角筒部２４ａの上端に形成されたフランジ部２４ｂを有している。フレーム部品２２、２３、２４は、内筒の平面形状が、同一の四角形である。角筒部２２ａ、２３ａ、２４ａの四辺におけるフランジ部２２ｂ、２３ｂ、２４ｂは、上下方向に貫通するネジ２５によって連結されている。

上部フレーム部品２１のフランジ部２１ｂと、フレーム部品２２の上側のフランジ部２２ｂとによって、第１の網２６が挟まれて固定されている。同様に、フレーム部品２２の下のフランジ部２２ｂとフレーム部品２３の上側のフランジ部２３ｂとによって、第２の網２７が挟まれて固定され、フレーム部品２３の下側のフランジ部２３ｂとフレーム部品２４のフランジ部２４ｂとによって、第３の網２８が挟まれて固定されている。

網２６、２７、２８は、フレームの筒孔を遮るように配置されている。網２６、２７、２８の網目の大きさは、粉粒体によって任意に選択すればよい。三段とも同じ大きさの網目でもよく、異なる網目の大きさとしてもよい。複数の網２６、２７、２８は、網目の向きが揃っていてもよく、網目を所定の角度ずらして配置することもでき、網目の位置をＸＹ方向にずらして、平面視において、各網目の穴の位置がそろわないようすることもできる。網目の大きさや向きを変更することで、粉粒体の粒度や排出速度を調整することができる。また、向きや位置を変えることで、目の粗い網目でも確実に分散できるため、目の細かい網目を使った際の目詰まりや、分散時間の長時間化を防止することができる。

３段の網２６、２７、２８には、いずれも中央部に孔が形成されており、この孔に第１排出シュート１６が挿入されている。このような構成により、第１定量フィーダ装置１００によって定量された第１粉粒体が、第２排出シュート１７および網体３００を貫通する第１排出シュート１６を通って、ワークに排出される。一方、第２定量フィーダ装置２００によって定量された第２粉粒体は、第２排出シュート１７、連結部材１８を通って、網体３００に排出され、網体３００によって篩われてワーク全体に均一に分散される。これによって、ワークに、第２粉粒体が均一に供給され、ワークの中央に第１粉粒体が供給される。本実施形態では、第１排出シュート１６の下端を円形、フレーム部品２４の下端を四角形にしているため、図３Ｂに示すように、正方形に分布された第２粉粒体の中心に第1粉粒体が配される。
このように、第１排出シュート１６の下端及びフレーム部品２４の下端の形状を、それぞれ四角形、星型、三角形、円形など、任意の形状にすることで、ワーク上に、このような形状の第1粉粒体及び第２粉粒体を配することができる。

図１に示すように、本発明に係る粉粒体の定量フィーダ装置には、さらに、振動装置４００が設けられている。振動装置４００は、板バネ１０３によって網体３００に接続されており、発生させた振動を網体３００に加えるように構成されている。振動装置４００によって網体３００全体を振動させることで、３段の網２６、２７、２８によって粉粒体が篩われることを促進することができる。なお、振動装置４００は、設置しなくてもよい。

このように構成された粉粒体の定量フィーダ装置では、第１定量フィーダ装置１００と第２定量フィーダ装置２００の定量部の高さを上下に配し、第１排出シュート１６を第２排出シュート１７の内側に通すことで、２種類の粉粒体を同時に定量し、１つのワークに供給することができる。

［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の形態２に係る定量フィーダ装置の構成を示す図である。実施の形態１では、第１排出シュート１６が、第２排出シュート１７および網体３００の網２６、２７、２８を貫通していたが、実施の形態２では、第１排出シュート１６は、第２排出シュートの上端から、一番上の網までの間に位置している。このように、第１排出シュート１６の下端を、第２排出シュート１７の上端から、一番上の網２６までの間に配すれば、第１排出シュート１６から排出された第１粉粒体と、第２排出シュート１７によって排出された第２粉粒体が網体３００の内部で混合され、ワークに排出される。これによって、２種類の粉粒体を同時に定量し、網体３００によって混合してワークに供給することができる。なお、実施の形態２では、第１排出シュート１６の下端が一番上の網までの間に位置しているものを例として説明したが、これに限られるものではなく、第１排出シュート１６から排出された第１粉粒体と、第２排出シュート１７によって排出された第２粉粒体が網体３００の内部で混合できれば足りるため、第１排出シュート１６の下端は、第２排出シュート１７の上端に達していれば足りる。

１１Ａ、１１Ｂ 収容容器
１２Ａ、１２Ｂ 定量部
１３Ａ、１３Ｂ モータ
１６、１７ 排出シュート
１５Ａ、１５Ｂ 架台
１４Ａ、１４Ｂ ベースフレーム
２６、２７、２８ 網
５１Ａ、５１Ｂ ハンドル
５２Ａ，５２Ｂ リンクアーム
１００ 第１定量フィーダ装置
２００ 第２定量フィーダ装置
３００ 網体
４００ 振動装置

Claims (5)

1. 第１定量部によって定量した第１粉粒体を、ワークに相当する位置に配置された第１排出シュートを介してワークに排出する第１定量フィーダ装置と、
   第１定量部よりも低い位置に設置された第２定量部によって第２粉粒体を定量し、ワークに相当する位置に配された第２排出シュートを介してワークに排出する第２定量フィーダ装置と、
   第２定量フィーダ装置の第２排出シュートが接続され、上下方向に延在する筒形状のフレームと、フレームの上端から下端までの間の少なくとも一か所に、フレームの筒孔を遮るように配置された網とを有する網体とを有し、
   第１排出シュートは、隙間を介して第２排出シュートに挿入されている粉粒体の定量フィーダ装置。
2. 第１排出シュートは、第２排出シュートおよび網体の網を貫通している請求項１に記載の粉粒体の定量フィーダ装置。
3. 第１排出シュートの下端は、第２排出シュートの上端から、一番上の網までの間のいずれかに位置している請求項１に記載の粉粒体の定量フィーダ装置。
4. 網体のフレームを振動させることにより網体全体を振動させる振動装置を有する請求項１ないし３のいずれかに記載の粉粒体の定量フィーダ装置。
5. 網は、フレームの上端から下端までの間に２以上設置され、それぞれの網は上下方向に間隔を置いて設置されている請求項１ないし４のいずれかに記載の粉粒体の定量フィーダ装置。

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