JP3155236B2 - Powder particle layer inclination angle measuring method and apparatus - Google Patents
Powder particle layer inclination angle measuring method and apparatusInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体層の計測装
置に関し、特に堆積状態にある粉粒体層における自由表
面の傾斜角度を測定する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring a granular material layer, and more particularly, to an apparatus for measuring an inclination angle of a free surface of a granular material layer in a deposited state.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、粉粒体処理プロセスの計画及び
設計や粉粒体の品質管理等に際しては、取り扱う粉粒体
の流動特性や噴流特性を充分に把握しておくことが重要
であり、これらの特性の評価は、堆積状態にある粉粒体
層の安息角やスパチュラ角等の各種物性値に基づいて行
われている。2. Description of the Related Art In general, when planning and designing a powder treatment process and quality control of a powder, it is important to fully understand the flow characteristics and jet characteristics of the powder to be handled. The evaluation of these characteristics is performed based on various physical property values such as the angle of repose and the angle of the spatula of the particulate layer in the deposited state.
【０００３】従来の安息角の測定方法を、図１を参照し
て説明する。同図において（ａ）は、安息角測定状態を
示す上面図であり、（ｂ）は、同側面図である。A conventional method of measuring the angle of repose will be described with reference to FIG. (A) is a top view showing a state of repose angle measurement, and (b) is a side view.
【０００４】水平面１３ａを有したテーブル１３上に
は、粉粒体層Ｐが円錐状に堆積し、粉粒体層Ｐの側方か
ら水平にセンサ光を射出し、該センサ光の反射によって
粉粒体層Ｐ上の点までの距離を測定するセンサ１６が配
置され、センサ１６は、センサ１６の光軸Ａと直交した
水平方向（Ｘ方向とする）と垂直方向（Ｚ方向とする）
に図示しない移動手段によって移動可能になっている。
なお、センサ１６の光軸Ａの方向をＹ方向とする。[0004] On the table 13 having the horizontal surface 13a, the granular material layer P is deposited in a conical shape, and sensor light is emitted horizontally from the side of the granular material layer P, and the powder is reflected by the sensor light. A sensor 16 for measuring a distance to a point on the granular material layer P is disposed, and the sensor 16 has a horizontal direction (X direction) orthogonal to the optical axis A of the sensor 16 and a vertical direction (Z direction).
Can be moved by moving means (not shown).
The direction of the optical axis A of the sensor 16 is defined as a Y direction.
【０００５】まずセンサ１６は、第１の水平面Ｑ１上の
１点に光を照射する位置に配置され、Ｘ方向に所定間隔
ΔＸ走査される毎に第１の水平面Ｑ１上の各点の位置を
検出し、順次データが蓄えられる。次に、第１の水平面
Ｑ１内で最もセンサ１６に接近した点ｐ１のデータが取
り出され、他のデータは破棄される。次に、センサ１６
をＺ方向に所定間隔ΔＺ離れた第２の水平面Ｑ２上に移
動し、上記と同様の動作によって第２の水平面Ｑ２上の
各点の位置のデータから第２の水平面Ｑ２内で最もセン
サ１６に接近した点ｐ２のデータが取り出される。[0005] First, the sensor 16 is arranged at a position where one point on the first horizontal plane Q1 is irradiated with light, and every time a predetermined interval ΔX is scanned in the X direction, the position of each point on the first horizontal plane Q1 is determined. The data is detected and stored sequentially. Next, the data of the point p1 closest to the sensor 16 in the first horizontal plane Q1 is extracted, and the other data is discarded. Next, the sensor 16
Is moved on the second horizontal plane Q2 separated by a predetermined distance ΔZ in the Z direction, and by the same operation as described above, the data of the position of each point on the second horizontal plane Q2 is Data of the approaching point p2 is extracted.
【０００６】以下、順次同様の動作が所定回数（図１の
例では５回）繰り返され、各水平面Ｑ１乃至Ｑ５内で最
もセンサ１６に接近した点ｐ１乃至ｐ５の位置のデータ
から図２に示すように、最小自乗法によって点ｐ１乃至
ｐ５に近似する直線の関数を計算し、該直線と水平面と
の傾斜角（安息角）αが求められる。なお図２におい
て、横軸はＹ方向の位置、縦軸はＺ方向の位置を示して
いる。Hereinafter, the same operation is repeated a predetermined number of times (five times in the example of FIG. 1), and FIG. 2 shows data of the positions of points p1 to p5 closest to the sensor 16 in each of the horizontal planes Q1 to Q5. As described above, the function of the straight line approximating the points p1 to p5 is calculated by the least square method, and the inclination angle (repose angle) α between the straight line and the horizontal plane is obtained. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the position in the Y direction, and the vertical axis indicates the position in the Z direction.
【０００７】また、テーブル１３上方には、図３に示す
ように測定用ロート６が振動台５の貫通孔５ａに係止さ
れて配置され、図示しない篩を振動させて測定用ロート
６上に落下してきた粉粒体を、テーブル１３上の１点に
堆積させ、粉粒体層Ｐが形成されていた。As shown in FIG. 3, a measuring funnel 6 is disposed above the table 13 so as to be engaged with the through-hole 5a of the shaking table 5, and a sieve (not shown) is vibrated to place the measuring funnel 6 on the measuring funnel 6. The dropped granules were deposited at one point on the table 13 to form the granule layer P.
【０００８】また、図４に従来の崩潰角を測定する際に
使用される、粉粒体層Ｐに衝撃を与えるショッカー２０
を示す。図４において、台座２２は、図１におけるテー
ブル１３上に載置されており、台座２２上方に立設され
たポール２３と、ポール２３と嵌合する貫通孔２４ａを
有した錘２４により構成され、使用者が、手で錘２４を
ポール２３の上端まで持ち上げて手を離すと、錘２４が
落下して台座２２及びテーブル１３に衝撃を与えるよう
になっている。FIG. 4 shows a conventional shocker 20 used to measure the collapse angle, which gives an impact to the granular material layer P.
Is shown. In FIG. 4, the pedestal 22 is placed on the table 13 in FIG. 1, and includes a pole 23 erected above the pedestal 22 and a weight 24 having a through hole 24a fitted with the pole 23. When the user lifts the weight 24 to the upper end of the pole 23 with his / her hand and releases his / her hand, the weight 24 falls and gives an impact to the pedestal 22 and the table 13.
【０００９】また、従来のスパチュラ角の測定方法を図
５を参照して説明する。同図において、（ａ）は、矩形
バット１２上に粉粒体層Ｐ１を堆積させた状態を示し、
（ｂ）は、（ａ）に示す状態から矩形バット１２を下降
させ、スパチュラ２６上に粉粒体層Ｐ２を形成した状態
を示す。（ｃ）は、（ｂ）に示すスパチュラ部分を側面
から見た図である。A conventional method for measuring a spatula angle will be described with reference to FIG. In the same figure, (a) shows a state in which the granular material layer P1 is deposited on the rectangular bat 12,
(B) shows a state in which the rectangular bat 12 is lowered from the state shown in (a), and the granular material layer P2 is formed on the spatula 26. (C) is the figure which looked at the spatula part shown in (b) from the side surface.
【００１０】スパチュラ角測定ユニット２１は、上面形
状が長方形の粉粒体載置部２６ａを有したスパチュラ２
６が、一端をポール２５に固定部材２８によって固定さ
れ、スパチュラ２６の下方にリフトバー１５によって上
下動可能な矩形バット１２が配置される。固定部材２８
の上方には、ポール２５と嵌合する貫通孔２７ａを有し
た錘２７が設置され、図３と同様のショッカー２９を構
成している。スパチュラ２６の粉粒体載置部２６ａ上方
には粉粒体層Ｐ２に光を射出して照射された粉粒体層Ｐ
２の自由表面上の点との距離を検出するセンサ１６が配
置される。The spatula angle measuring unit 21 includes a spatula 2 having a powder particle mounting portion 26a having a rectangular upper surface.
6 has one end fixed to a pole 25 by a fixing member 28, and a rectangular bat 12 that can move up and down by a lift bar 15 is arranged below the spatula 26. Fixing member 28
A weight 27 having a through-hole 27a that fits with the pole 25 is installed on the upper side of the upper part, and constitutes a shocker 29 similar to FIG. Above the granular material placing portion 26a of the spatula 26, the granular material layer P irradiated with light emitted to the granular material layer P2 is irradiated.
A sensor 16 for detecting the distance to a point on the second free surface is arranged.
【００１１】このような構成のスパチュラ角測定ユニッ
ト２１によって、スパチュラ角を測定する際には、まず
図５の（ａ）に示すように矩形バット１２をリフトバー
１５によってスパチュラ２６近傍まで上昇させ、粉粒体
層Ｐ１を堆積させる。次に、（ｂ）に示すように矩形バ
ット１２をリフトバー１５によって下降させ、粉体層載
置部２６ａ上にスパチュラ角測定用の粉粒体層Ｐ２を形
成し、センサ１６を測定位置に配置する。When the spatula angle is measured by the spatula angle measuring unit 21 having such a structure, the rectangular bat 12 is first raised to the vicinity of the spatula 26 by the lift bar 15 as shown in FIG. The particle layer P1 is deposited. Next, as shown in (b), the rectangular bat 12 is lowered by the lift bar 15 to form a powder layer P2 for measuring a spatula angle on the powder layer receiver 26a, and the sensor 16 is arranged at the measurement position. I do.
【００１２】次に、センサ１６を図中Ｙ方向に所定間隔
づつ移動させる毎に、センサ１６の光が照射された粉粒
体層Ｐ２の自由表面上の点の位置を検出し、各点の位置
のデータにから近似される直線の水平面に対する傾斜角
（崩潰前のスパチュラ角）が求められる。また、測定精
度を向上させるために必要に応じて、同一位置あるいは
センサ１６を図中Ｘ方向に移動させ、同様の操作が複数
回行われ、平均値が求められる場合もある。Next, every time the sensor 16 is moved at a predetermined interval in the Y direction in the drawing, the position of a point on the free surface of the granular material layer P2 irradiated with light from the sensor 16 is detected, and the position of each point is detected. The inclination angle (spatula angle before collapse) of the straight line approximated to the horizontal plane from the position data is obtained. In addition, in order to improve the measurement accuracy, the same position or the sensor 16 may be moved in the X direction in the drawing as necessary, and the same operation may be performed a plurality of times to obtain an average value.
【００１３】次に、錘２７を手でポールの所定位置まで
持ち上げて、手を離すことによって錘２７が固定部材２
８上に落下し、粉粒体層Ｐ２に衝撃が与えられ、粉粒体
層Ｐ２が崩潰する。この状態で、再度、上記と同様に粉
粒体層Ｐ２の自由表面に近似される直線の水平面に対す
る傾斜角（崩潰後のスパチュラ角）が求められ、スパチ
ュラ角（崩潰前のスパチュラ角と崩潰後のスパチュラ角
との平均値）が求められる。Next, the weight 27 is lifted to a predetermined position on the pole by hand, and the weight 27 is released by releasing the hand.
8, the impact is given to the granular material layer P2, and the granular material layer P2 collapses. In this state, the inclination angle (spatula angle after collapse) of the straight line approximated to the free surface of the granular material layer P2 with respect to the horizontal plane is calculated again as described above, and the spatula angle (the spatula angle before collapse and the spatula angle before collapse) is obtained. Average value with the spatula angle).
【００１４】また、従来の装置における操作部９１を図
６に示す。操作部９１は、図示しない制御部に電気的に
接続され、使用者は、ファンクションキー部９１Ａで測
定項目の選択などを行い、表示部９２を確認しながら測
定条件などをファンクションキー部９１Ａと数値キー部
９１Ｂで選択、入力した後測定が開始されるようになっ
ている。また、必要に応じて、データ印刷、タッピング
モータ駆動、粉粒体の堆積などを制御スイッチ部９１Ｃ
で行うようになっている。FIG. 6 shows an operation section 91 in a conventional apparatus. The operation unit 91 is electrically connected to a control unit (not shown). The user selects a measurement item using the function key unit 91A, and checks the measurement conditions and the like with the function key unit 91A while checking the display unit 92. The measurement is started after selecting and inputting with the key section 91B. Further, if necessary, data printing, tapping motor drive, accumulation of powder and granules, and the like are controlled by the control switch unit 91C.
It is supposed to do it.
【００１５】[0015]
【発明が解決しようとする課題】このような構成の従来
の装置において、まず、図１に示す安息角の測定時にお
いて、測定精度を向上させるためにＺ方向への移動量Δ
Ｚを小さくして、センサ１６を走査させる水平面数を増
加させると、各水平面でＸ方向に走査して各点の位置の
データを取得するため、取得するデータ量が増大し、位
置検出時のセンサ１６の移動や、検出したデータの制御
部（図示せず）への転送などに多くの時間を要してい
た。In the conventional apparatus having such a configuration, first, at the time of measuring the angle of repose shown in FIG.
When Z is reduced and the number of horizontal planes on which the sensor 16 is scanned is increased, data is acquired at the position of each point by scanning in the X direction on each horizontal plane. It took a lot of time to move the sensor 16 and transfer detected data to a control unit (not shown).
【００１６】また、検出される各点のデータを保管する
際に、最も測定範囲の広い最下の水平面Ｑ１（図１参
照）の各点のデータを保管できるように、大きなデータ
領域を必要としていた。Further, when storing the data of each detected point, a large data area is required so that the data of each point on the lowest horizontal plane Q1 (see FIG. 1) having the widest measurement range can be stored. Was.
【００１７】また、粉粒体をテーブル１３上の１点に落
下させて粉粒体層Ｐを形成する際に、図７の（ａ）に示
すように、振動台５の貫通孔５ａによって係止された測
定用ロート６の係止部６ａは、ロート６の顎部分であ
り、貫通孔５ａに対して円錐状部の径が小さいために、
測定用ロート６の中心位置がずれて設置される場合があ
り、（ｂ）に示すように、粉粒体層Ｐが、等高線をＳと
する頂点の偏った円錐状に形成され、頂点の位置によっ
て点ｐａからなる最大傾斜と点ｐｂからなる最小傾斜と
の間の種々の傾斜角度が求められ、測定値のばらつきの
要因となっていた。When the granular material is dropped to one point on the table 13 to form the granular material layer P, as shown in FIG. The stop portion 6a of the stopped measurement funnel 6 is a jaw portion of the funnel 6, and the diameter of the conical portion is small with respect to the through hole 5a.
In some cases, the center of the measuring funnel 6 is displaced from the center, and as shown in (b), the granular material layer P is formed in a conical shape with an apex having a contour line S and an apex. As a result, various inclination angles between the maximum inclination composed of the point pa and the minimum inclination composed of the point pb are obtained, which causes a variation in measured values.
【００１８】また、崩潰角及び崩潰後のスパチュラ角の
測定時において、図３または、図４に示すような構造の
ショッカー２０、２９を使用すると、使用者が手で錘２
４を操作するため、ポール２３、２５と錘２４、２７の
貫通孔２４ａ，２７ａとの隙間によって、錘２４、２７
が傾く場合がある。また、静止状態で手を離したつもり
でも無意識に錘２４、２７を下方に押しやる場合があ
る。従って、錘２４、２７と台座２２または固定部材２
８とが衝突する状態が一定とならず、安定した衝撃を得
ることが困難で、測定結果のばらつきの要因となってい
た。In measuring the collapse angle and the spatula angle after collapse, if the shockers 20, 29 having the structure shown in FIG. 3 or FIG.
4, the weights 24, 27 are formed by gaps between the poles 23, 25 and the through holes 24a, 27a of the weights 24, 27.
May tilt. In addition, there is a case where the weights 24 and 27 are pushed down unconsciously even if the user intends to release their hands in a stationary state. Therefore, the weights 24 and 27 and the pedestal 22 or the fixing member 2
Thus, the state of collision with the sample No. 8 was not constant, and it was difficult to obtain a stable shock, and this was a factor of variation in measurement results.
【００１９】また、図４に示すスパチュラ角の測定時に
おいて、矩形バット１２の下降および錘２７の落下は、
手動で操作されており、使用者が装置に占有されてい
た。In measuring the spatula angle shown in FIG. 4, the descent of the rectangular bat 12 and the fall of the weight 27
It was operated manually and the user was occupied by the device.
【００２０】また、図６に示す操作部は、対話式である
が、キャラクタ（文字）ベースのユーザインターフェー
スのため、使用者は、測定条件などの項目を読解して、
選択、入力する必要があり、操作時間が長くかかってい
た。特に初心者にとっては、表示部９２に表示される用
語の意味や設定したい項目の位置などをマニュアルで確
認しながら操作を進めるため、測定に多くの時間を費や
していた。Although the operation unit shown in FIG. 6 is interactive, the user can read items such as measurement conditions and the like by using a character (character) based user interface.
It was necessary to select and input, and the operation time was long. Especially for beginners, a lot of time is spent on measurement in order to proceed with the operation while manually checking the meaning of terms displayed on the display unit 92 and the position of the item to be set.
【００２１】本発明は、粉粒体層の安息角、崩潰角、ス
パチュラ角などの測定時において、測定時間の短縮およ
び測定の省力化が図られた測定装置を提供することを目
的とする。[0021] It is an object of the present invention to provide a measuring apparatus that can reduce the measuring time and save labor when measuring the angle of repose, collapse angle, spatula angle, etc. of a granular material layer.
【００２２】また本発明は、粉粒体層の安息角、崩潰
角、スパチュラ角などの測定において、測定値のばらつ
きを低減し、繰り返し精度の高い測定装置を提供するこ
とを目的とする。Another object of the present invention is to provide a measuring apparatus which reduces variation in measured values and has high repetition accuracy in measurement of a repose angle, a collapse angle, a spatula angle, etc. of a granular material layer.
【００２３】[0023]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、水平面を有するテーブルと、前記テーブ
ルの水平面上に円錐状に堆積した粉粒体層に向けてセン
サ光を射出し該センサ光が照射された点からの反射光に
より前記粉粒体層との距離を検出するセンサとを有し、
前記センサ光が前記粉粒体層上の任意の位置を垂直以外
の第１の方向から照射する測定開始位置に前記センサを
配置させ、前記任意の位置と前記粉粒体層の頂点との間
の少なくとも１つの、前記第１の方向と前記第１の方向
と直交する水平な第２の方向とに平行な面内において前
記センサと前記粉粒体層との距離を測定しながら前記セ
ンサ光を前記第２の方向に移動させて前記距離が極小と
なる前記粉粒体層上の極小点を検出し、前記センサ光を
選択された１つの極小点を含む前記第１の方向に平行な
垂直面内を前記第１の方向と直交する方向に移動させて
複数の前記粉粒体層上の測定点を検出し、前記測定点の
各位置から近似される直線と水平面との角度を求める。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a table having a horizontal surface and a sensor light which is emitted toward a powdery or granular material layer conically deposited on the horizontal surface of the table. A sensor that detects a distance from the powder and granular material layer by reflected light from a point irradiated with the sensor light,
The sensor is arranged at a measurement start position at which the sensor light irradiates an arbitrary position on the granular material layer from a first direction other than vertical, and the sensor is disposed between the arbitrary position and a vertex of the granular material layer. The sensor light while measuring a distance between the sensor and the granular material layer in a plane parallel to at least one of the first direction and a horizontal second direction orthogonal to the first direction. Is moved in the second direction to detect a minimum point on the granular material layer where the distance is minimum, and the sensor light is parallel to the first direction including one selected minimum point. It is moved in a vertical plane in a direction orthogonal to the first direction to detect measurement points on the plurality of granular material layers, and obtains an angle between a straight line approximated from each position of the measurement points and a horizontal plane. .
【００２４】この構成によると、テーブル上に堆積した
円錐状の粉粒体層に向けてセンサ光が射出され、照射さ
れた粉粒体層表面の点の位置が、センサからの距離情報
と、センサの移動手段からの位置情報とから検出される
検出手段によって、測定開始位置と粉粒体層の頂点との
間のセンサ光に平行で、センサ光を含む垂直面に直交す
る１つ以上の面において、各面内で最もセンサとの距離
の小さい各極小点が検出され、各極小点から選択された
１点を含む垂直面内において、粉粒体層の下方から上方
に渡り複数の測定点が検出され、各測定点の位置のデー
タから粉粒体層の傾斜角が求められる。According to this configuration, the sensor light is emitted toward the conical granular material layer deposited on the table, and the position of a point on the irradiated granular material layer is determined by distance information from the sensor, One or more parallel to the sensor light between the measurement start position and the vertex of the granular material layer and perpendicular to the vertical plane including the sensor light by the detecting means detected from the position information from the sensor moving means. In the plane, each minimum point with the shortest distance from the sensor in each plane is detected, and in a vertical plane including one point selected from each minimum point, a plurality of measurements are performed from below to above the granular material layer. Points are detected, and the inclination angle of the granular material layer is obtained from the data on the position of each measurement point.
【００２５】また、本発明は、前記テーブルの略中心と
なる軸と交差し、前記粉粒体層より上方の線上に前記セ
ンサ光を位置させるとともに、その状態で前記センサ光
を下方に移動させることによって、前記粉粒体層を照射
する位置を検出し、その時の前記センサの位置を前記測
定開始位置としている。Further, according to the present invention, the sensor light is positioned on a line that intersects with the axis that is substantially the center of the table and is above the granular material layer, and the sensor light is moved downward in that state. Thus, the position at which the powdery granule layer is irradiated is detected, and the position of the sensor at that time is set as the measurement start position.
【００２６】この構成によると、前記テーブルの略中心
から前記粉粒体層に対して上方に配置されたセンサ光が
射出しながら降下し、前記粉粒体層の表面上に光線が照
射された時点でセンサの移動を停止し、測定が開始され
る。According to this structure, the sensor light disposed above the granular material layer from the approximate center of the table is emitted while descending, and the light beam is irradiated on the surface of the granular material layer. At this point, the movement of the sensor is stopped and the measurement is started.
【００２７】また、本発明は、水平面を有するテーブル
と、前記テーブルの水平面上に円錐状に堆積する粉粒体
層の側方に配置され、前記粉粒体層に向けて略水平な第
１の方向にセンサ光を射出し該センサ光が照射された点
からの反射光により前記粉粒体層との距離を検出するセ
ンサと、前記センサを前記第１の方向と直交して水平な
第２の方向と前記センサ光と同一の垂直面内で前記第１
の方向と直交する第３の方向とに移動させる移動手段
と、前記センサによって取得されたデータを演算処理す
るとともに前記移動手段を制御する制御手段とを備え、
前記センサ光が前記粉粒体層上の１点を照射する測定開
始位置に前記センサが配置された後、略水平な面内を前
記センサが前記第２の方向に所定間隔で移動する毎に、
センサ光が照射された前記粉粒体層上の点の位置を検出
し、該面内で前記センサと前記粉粒体層との距離が極小
となる極小点を検出する第１の工程と、前記センサが前
記第３の方向へ所定間隔で所定回数移動する毎に、前記
第１の工程を繰り返す第２の工程と、前記第２の工程に
よって取得された、前記センサと前記粉粒体層との距離
が極小となる各略水平な面内での極小点の中から選択さ
れた１点の前記第２の方向の位置に前記センサを配置
し、前記センサが前記第３の方向へ所定間隔で複数回移
動する毎に、センサ光が照射された前記粉粒体層上の点
の位置を検出する第３の工程と、前記第３の工程で検出
された複数の測定点の位置のデータから近似される直線
を求め、前記直線の水平面に対する傾斜角度を演算する
第４の工程とが行われるようになっている。The present invention also provides a table having a horizontal surface, and a first particle arranged substantially laterally toward the particle layer, the table being disposed on a side of the particle layer deposited conically on the horizontal surface of the table. A sensor that emits sensor light in the direction of the sensor light and detects the distance to the granular material layer by reflected light from a point irradiated with the sensor light; 2 in the same vertical plane as the sensor light and the second direction.
Moving means for moving in a third direction orthogonal to the direction of, and control means for controlling the moving means while performing arithmetic processing on data acquired by the sensor,
After the sensor is arranged at a measurement start position where the sensor light irradiates one point on the granular material layer, every time the sensor moves at a predetermined interval in the second direction in a substantially horizontal plane. ,
A first step of detecting a position of a point on the granular material layer irradiated with the sensor light, and detecting a minimum point where a distance between the sensor and the granular material layer is minimal in the plane; A second step of repeating the first step each time the sensor moves a predetermined number of times at a predetermined interval in the third direction, and the sensor and the particulate material layer obtained in the second step The sensor is disposed at a position in the second direction at one point selected from the minimum points in each substantially horizontal plane at which the distance from the sensor is minimum, and the sensor is positioned at a predetermined position in the third direction. A third step of detecting a position of a point on the granular material layer irradiated with the sensor light every time a plurality of movements are made at intervals, and a step of detecting a position of the plurality of measurement points detected in the third step Obtaining a straight line approximated from the data, and calculating an inclination angle of the straight line with respect to a horizontal plane. It has become to so that.
【００２８】この構成によると、テーブル上に堆積した
円錐状の粉粒体層の側方から略水平にセンサの光線が射
出され、照射された粉粒体層表面の点の位置が、センサ
からの距離情報と、センサの移動手段からの位置情報と
から検出される検出手段によって、測定開始位置および
測定開始位置と所定間隔垂直方向に離れた数個の点を含
む各略水平な面内で、最もセンサとの距離の小さい各極
小点が検出され、各極小点から選択された１点を含む垂
直面内において、粉粒体層の下方から上方に渡り所定間
隔で各測定点が検出され、各測定点の位置のデータから
粉粒体層の傾斜角が求められる。According to this structure, the light beam of the sensor is emitted substantially horizontally from the side of the conical particle layer deposited on the table, and the position of a point on the surface of the irradiated particle layer is determined by the sensor. The distance information of the sensor and the detecting means detected from the position information from the moving means of the sensor, within a substantially horizontal plane including a measurement start position and several points vertically separated from the measurement start position by a predetermined interval. Each minimum point having the smallest distance from the sensor is detected, and in a vertical plane including one point selected from each minimum point, each measurement point is detected at a predetermined interval from below to above the granular material layer. The inclination angle of the granular material layer is obtained from the data on the position of each measurement point.
【００２９】このとき測定開始位置及び各極小点から選
択される１点は、できるだけ上方の点としており、デー
タ量の削減と測定精度の確保が図られている。At this time, one point selected from the measurement start position and each minimum point is a point as high as possible to reduce the data amount and secure the measurement accuracy.
【００３０】また、本発明は、前記第２の方向の位置
を、前記テーブルの中心に対して所定の位置に、前記第
３の方向の位置を、前記粉粒体層に対して所望量上方に
配置された前記センサがセンサ光を射出しながら降下さ
れ、前記センサ光が前記粉粒体層上に照射されるときの
前記センサの位置を前記測定開始位置としている。In the present invention, the position in the second direction may be set at a predetermined position with respect to the center of the table, and the position in the third direction may be shifted by a desired amount with respect to the granular material layer. The position of the sensor at the time when the sensor disposed at the position is lowered while emitting the sensor light and the sensor light is irradiated onto the powdery material layer is defined as the measurement start position.
【００３１】この構成によると、前記テーブルの略中心
あるいは前記テーブルの略中心からセンサ光と直交する
水平な方向に所定寸法離れ、前記粉粒体層に対して所望
量上方に配置されたセンサ光が射出されながら降下し、
前記粉粒体層の表面上にセンサ光が照射された時点でセ
ンサの移動を停止し、測定が開始される。According to this structure, the sensor light arranged at a predetermined distance from the approximate center of the table or from the approximate center of the table in a horizontal direction orthogonal to the sensor light and above the granular material layer by a desired amount. Descends while being ejected,
When the sensor light is irradiated on the surface of the granular material layer, the movement of the sensor is stopped and the measurement is started.
【００３２】また、本発明は、前記テーブルに連結され
る台座と、前記台座の上方に前記台座と一体的に設置さ
れた電磁石と、前記台座と前記電磁石との間を垂直方向
に移動可能で、少なくとも一部が磁性材料からなる錘と
を有し、前記電磁石に通電される際に、前記錘が前記電
磁石に引き付けられ、前記電磁石への電流が遮断される
際に、前記錘が前記台座上に落下して、前記テーブルに
衝撃を与えるショッカーを備えている。[0032] The present invention also provides a pedestal connected to the table, an electromagnet provided integrally with the pedestal above the pedestal, and a vertically movable part between the pedestal and the electromagnet. A weight that is at least partially made of a magnetic material, and when the electromagnet is energized, the weight is attracted to the electromagnet, and when current to the electromagnet is interrupted, the weight is attached to the pedestal. It has a shocker that falls down and impacts the table.
【００３３】この構成によると、電磁石に通電される際
には、錘が電磁石に引き付けられ、電磁石への電流が遮
断される際には、錘が台座上に落下し、台座と連結され
たテーブル上の粉粒体層に衝撃が与えられた後、崩潰角
の測定が行われる。According to this configuration, when the electromagnet is energized, the weight is attracted to the electromagnet, and when the current to the electromagnet is cut off, the weight falls onto the pedestal and the table connected to the pedestal. After the upper powder layer is impacted, the collapse angle is measured.
【００３４】また、本発明は、粉粒体を前記テーブル上
の略中心に落下させて粉粒体層を形成させるロートと、
前記ロートの最大径より小さい貫通孔を有し、前記貫通
孔により前記ロートを係止する台板と、前記ロートの最
大径部分と嵌合する穿孔を有し、前記台板上に位置決め
されるリング部材とを備え、前記ロートは、前記リング
部材の前記穿孔によって前記台板上に位置決めされてい
る。[0034] The present invention also provides a funnel for dropping a granule at substantially the center on the table to form a granule layer;
It has a through-hole smaller than the maximum diameter of the funnel, and has a base plate that locks the funnel with the through-hole, and a perforation that fits with the maximum diameter part of the funnel, and is positioned on the base plate. A ring member, wherein the funnel is positioned on the base plate by the perforation of the ring member.
【００３５】この構成によると、粉粒体をテーブル上に
堆積させる際に、ロートは、台板上に係止され、リング
部材によって台板との相対位置を精度良く位置決めされ
た後、ロートに供給された粉粒体は、１点に集合され、
粉粒体をテーブルの略中心に落下させ堆積させる。According to this configuration, when depositing the granular material on the table, the funnel is locked on the base plate, and after the relative position with respect to the base plate is accurately positioned by the ring member, the funnel is placed on the funnel. The supplied granules are collected at one point,
The powder is dropped and deposited substantially at the center of the table.
【００３６】また、本発明は、上面形状が長方形の粉粒
体載置部分を有するスパチュラと、前記スパチュラ下方
に位置し、粉粒体を堆積させるバットと、前記バットを
上下方向に移動させる第１の移動手段と、前記スパチュ
ラの長辺方向に直交する第１の方向にセンサ光を射出
し、前記スパチュラの前記粉粒体載置部分上に堆積する
粉粒体層上の該センサ光が照射された点からの反射光に
よって前記粉粒体層との距離を検出するセンサと、前記
センサを前記スパチュラの長辺方向と、前記長辺方向と
前記第１の方向とに直交する第２の方向とに移動させる
第２の移動手段と、前記スパチュラに連結される台座
と、前記台座の上方に前記台座と一体的に設置された電
磁石と、前記台座と前記電磁石との間を垂直方向に移動
可能で、少なくとも一部が磁性材料からなる錘とを有
し、前記電磁石に通電される際に、前記錘が前記電磁石
に引き付けられ、前記電磁石への電流が遮断される際
に、前記錘が前記台座上に落下して、前記スパチュラに
衝撃を与えるショッカーと、前記第１，第２の移動手段
と前記ショッカーとの制御と、前記センサによって取得
されたデータの演算処理とを行う制御手段と、を備え、
前記スパチュラ近傍に配置され、粉粒体層を堆積された
前記バットを下降させる第１の工程と、前記センサを所
定の位置に移動させる毎に、前記センサ光が照射された
前記粉粒体層上の点の位置を検出する第２の工程と、前
記ショッカーによって前記スパチュラに衝撃を与える第
３の工程と、前記第２の工程で取得された複数の位置の
データによって、前記粉粒体層のスパチュラ角を求める
第４の工程とが、前記制御手段によって自動的に制御さ
れ、所定の順序および所定の回数で行われるようになっ
ている。Also, the present invention provides a spatula having a powder particle placement portion having a rectangular top surface, a bat located below the spatula for depositing powder, and a bat for vertically moving the bat. 1 and the sensor light is emitted in a first direction orthogonal to the long side direction of the spatula, and the sensor light on the particulate material layer deposited on the particulate material placement portion of the spatula is A sensor for detecting a distance to the granular material layer by reflected light from an irradiated point; and a second sensor orthogonal to the long side direction of the spatula and the long side direction and the first direction. A second moving means for moving the pedestal and the pedestal, a pedestal connected to the spatula, an electromagnet integrally installed with the pedestal above the pedestal, and a vertical direction between the pedestal and the electromagnet. Movable to at least one Has a weight made of a magnetic material, and when the electromagnet is energized, the weight is attracted to the electromagnet, and when the current to the electromagnet is cut off, the weight falls onto the pedestal. A shocker for applying an impact to the spatula, control means for controlling the first and second moving means and the shocker, and performing arithmetic processing of data acquired by the sensor,
A first step of lowering the bat, which is disposed near the spatula and on which the particulate layer is deposited, and each time the sensor is moved to a predetermined position, the particulate layer irradiated with the sensor light A second step of detecting the position of an upper point, a third step of applying an impact to the spatula by the shocker, and the data of the plurality of positions obtained in the second step. Is automatically controlled by the control means, and is performed in a predetermined order and a predetermined number of times.
【００３７】この構成によると、粉粒体層を堆積された
矩形バットを下降させてスパチュラ上に粉粒体層を堆積
させ、スパチュラ上の粉粒体層に衝撃が与えられる前後
において、射出された光線が照射された粉粒体層の表面
上の点との距離を測定するセンサが、粉粒体層の長手方
向と垂直な面内を、所定間隔で所定回数移動する毎に各
測定点の位置を検出し、各測定点の位置のデータから粉
粒体層崩潰前後のスパチュラ角が求められる。According to this configuration, the rectangular bat on which the granular material layer is deposited is lowered to deposit the granular material layer on the spatula, and is injected before and after an impact is applied to the granular material layer on the spatula. Each time the sensor that measures the distance from a point on the surface of the granular material layer irradiated with the applied light beam moves a predetermined number of times at a predetermined interval in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the granular material layer, each measurement point Is detected, and the spatula angle before and after the granular material layer collapses is obtained from the data of the position of each measurement point.
【００３８】衝撃を与えるショッカーは、電磁石に通電
される際には、錘が電磁石に引き付けられ、電磁石への
電流が遮断される際には、錘が台座上に落下するように
なっており、バットの下降から崩潰後のスパチュラ角の
測定までが制御手段によって自動的に行われる。The shocker that gives an impact is such that when the electromagnet is energized, the weight is attracted to the electromagnet, and when the current to the electromagnet is cut off, the weight falls on the pedestal. The process from the lowering of the bat to the measurement of the spatula angle after collapse is automatically performed by the control means.
【００３９】また、本発明は、前記制御手段として、パ
ネルに対話形式の画像を表示し、ユーザ操作に応答して
処理を進めかつ表示画像を変えていくパネル型コンピュ
ータが用いられている。Further, according to the present invention, a panel-type computer which displays an interactive image on a panel, advances processing in response to a user operation, and changes a display image is used as the control means.
【００４０】この構成によると、パネルには注意事項や
説明事項などが図などを用いてわかり易く表示され、使
用者によって、パネルを見ながら視覚的に判断して測定
項目や測定条件などの設定が行われた後測定が開始さ
れ、測定が終了すると安息角や崩潰角などの結果が表示
される。According to this configuration, cautions, explanations, and the like are displayed on the panel in an easy-to-understand manner using figures and the like, and the user can visually determine the measurement items and measurement conditions while looking at the panel. After the measurement, the measurement is started, and when the measurement is completed, results such as the angle of repose and the angle of collapse are displayed.
【００４１】[0041]
【発明の実施の形態】図８に本発明にかかる粉粒体層傾
斜角度測定装置を示す。図８に示す装置は、粉粒体層の
安息角、崩潰角、スパチュラ角、差角（安息角と崩潰角
との差）以外に圧縮度、凝縮度、分散角、ゆるみ見掛け
比重、固め見掛け比重、均一度などの測定が可能になっ
ており、装置１の左下には電源をＯＮ／ＯＦＦするため
の電源スイッチ２が配置され、右側には測定部４０が設
けられ、測定部４０の前面には透明な合成樹脂製の扉３
が取り付けられている。FIG. 8 shows an apparatus for measuring the inclination angle of a granular material layer according to the present invention. The apparatus shown in FIG. 8 has a compression degree, a condensation degree, a dispersion angle, a loose apparent specific gravity, and a solid appearance in addition to a repose angle, a collapse angle, a spatula angle, and a difference angle (difference between the repose angle and the collapse angle) of the granular material layer. It is possible to measure specific gravity, uniformity, etc., a power switch 2 for turning on / off the power supply is arranged at the lower left of the apparatus 1, and a measuring unit 40 is provided on the right side. Has a transparent synthetic resin door 3
Is attached.
【００４２】測定部４０の下部には、昇降モータ３０に
連結されたカム３１によって昇降可能な矩形バット１２
が設置され、矩形バット１２上には、安息角などを測定
するための粉粒体層を堆積させるテーブル１３を保持す
るガイド部材１４、ショッカー４１が設置される。ガイ
ド部材１４は、ゆるみ、固め見掛比重測定時には、テー
ブル１３の代わりに、図示しない測定用カップが保持す
るようになっており、スパチュラ角測定時には、テーブ
ル１３、ガイド部材１４，ショッカー４１が取り外さ
れ、スパチュラ角測定ユニット２１が取り付けられるよ
うになっている。A rectangular bat 12 which can be raised and lowered by a cam 31 connected to a lifting and lowering motor 30 is provided below the measuring section 40.
A guide member 14 for holding a table 13 for depositing a granular material layer for measuring the angle of repose and the like, and a shocker 41 are provided on the rectangular bat 12. The guide member 14 is held by a measuring cup (not shown) instead of the table 13 when measuring the loose or hardened apparent specific gravity, and the table 13, the guide member 14 and the shocker 41 are detached when measuring the spatula angle. The spatula angle measuring unit 21 is attached.
【００４３】スパチュラ角測定ユニット２１は、スパチ
ュラ２６が、固定部材２８によってポール２５に固定さ
れ、スパチュラ２６の上部にショッカー５１が固定され
る。ショッカー５１は、ショッカー４１と同様の構成に
なっており、夫々を兼用させることも可能である。In the spatula angle measuring unit 21, the spatula 26 is fixed to the pole 25 by a fixing member 28, and the shocker 51 is fixed to the upper part of the spatula 26. The shocker 51 has a configuration similar to that of the shocker 41, and can be used as both.
【００４４】測定部４０の上部には振動ユニット４が配
置され、装置１後方から前方に伸びた振動台５が設置さ
れ、振動台５は、振動用電磁石（図示せず）の通電、遮
断に伴って振動台５の下面に取り付けられた吸着子（図
示せず）が、該振動用電磁石と吸着、解除を繰り返すこ
とによって振動を与えられる。振動台５には貫通孔５ａ
が設けられ、測定用ロート６が貫通孔５ａで係止され、
測定用ロート６と篩７とはスペースリング３３によって
振動台５上に位置決めされている。A vibration unit 4 is disposed above the measuring unit 40, and a vibration table 5 extending from the rear to the front of the apparatus 1 is installed. The vibration table 5 is used to energize and cut off a vibration electromagnet (not shown). Accordingly, an adsorber (not shown) attached to the lower surface of the vibration table 5 is vibrated by repeatedly adsorbing and releasing the vibrating electromagnet. Shaking table 5 has through hole 5a
Is provided, and the measuring funnel 6 is locked by the through hole 5a,
The measuring funnel 6 and the sieve 7 are positioned on the shaking table 5 by the space ring 33.
【００４５】篩７の上方にはフルイオサエ８が備えら
れ、振動台５上に立設されたポール３６の上方に形成さ
れたねじ部（図示せず）をナット３５によって締め付け
ることにより、測定用ロート６、スペースリング３３、
篩７、フルイオサエ８が振動台５とフルイオサエバー３
４とに挟持されている。フルイオサエ８の上方には、装
置１の外部から粉粒体を供給可能な供給用ロート３７が
設置され、供給用ロート３７に供給された粉粒体は、振
動台５を振動させることで篩７上でほぐされて所定の大
きさの粒状となって通過し、測定用ロート６によって一
点に集められてテーブル１３上に堆積されるようになっ
ている。Above the sieve 7, there is provided a flute 8, and a screw (not shown) formed above a pole 36 erected on the shaking table 5 is tightened by a nut 35, whereby a measuring funnel is provided. 6, space ring 33,
The sieve 7 and the fluosae 8 are the shaking table 5 and the fluosaever 3
4 and sandwiched. A supply funnel 37 capable of supplying a granular material from the outside of the apparatus 1 is installed above the fluosae 8, and the granular material supplied to the supply funnel 37 is vibrated by the vibrating table 5 so as to vibrate the sieve 7. It is loosened on the upper side, passes in the form of granules of a predetermined size, is collected at one point by the measuring funnel 6, and is deposited on the table 13.
【００４６】なお、前記振動用電磁石と電気的に接続さ
れ、振動台５の振幅を調節する振幅調整用摘子１０が装
置１右下に設けられている。An amplitude adjusting knob 10 which is electrically connected to the vibration electromagnet and adjusts the amplitude of the vibration table 5 is provided at the lower right of the apparatus 1.
【００４７】測定部４０の左方には、上方にパネルコン
ピュータ１９が設置され、下方には移動ブロック１７に
センサ１６が取り付けられており、アクチュエータ１８
によって垂直方向と、紙面に垂直な水平方向とにセンサ
１６が移動可能となっている。On the left side of the measuring section 40, a panel computer 19 is installed above, and below the moving block 17, a sensor 16 is mounted.
Thereby, the sensor 16 can be moved in the vertical direction and the horizontal direction perpendicular to the paper surface.
【００４８】センサ１６は、図９に示すように、発光素
子１６ａと光位置検出素子１６ｂとを組み合わせてなる
もので、発光素子１６ａには発光ダイオードや半導体レ
ーザが用いられる。発光素子１６ａの光は集光レンズ１
６ｃで集光されて射出口１６ｄから水平方向に光線とし
て射出され、被測定物Ｗ上にスポット状に照射され、被
測定物Ｗから拡散反射した光線の一部は受光口１６ｅを
介してセンサ１６内に入光し、受光レンズ１６ｆを通し
て光位置検出素子１６ｂ上にスポットを結ぶ。As shown in FIG. 9, the sensor 16 is a combination of a light emitting element 16a and a light position detecting element 16b, and a light emitting diode or a semiconductor laser is used for the light emitting element 16a. Light from the light emitting element 16a is
The light is condensed at 6c, is emitted as a light beam in the horizontal direction from the emission port 16d, is radiated in the form of a spot on the measured object W, and a part of the light beam diffusely reflected from the measured object W is transmitted through the light receiving port 16e to the sensor. The light enters the light source 16 and forms a spot on the light position detecting element 16b through the light receiving lens 16f.
【００４９】光位置検出素子１６ｂ上のスポットの位置
から、センサ１６は被測定物Ｗ上の光照射点までの距離
を測定することができ、アクチュエータ１８（図８参
照）によるセンサ１６の位置情報と、該距離の情報か
ら、被測定物Ｗ上の光照射点の位置を検出することがで
きる。From the position of the spot on the light position detecting element 16b, the sensor 16 can measure the distance to the light irradiation point on the workpiece W, and the position information of the sensor 16 by the actuator 18 (see FIG. 8). From the information on the distance, the position of the light irradiation point on the workpiece W can be detected.
【００５０】また、センサ１６は、測定可能な距離の範
囲が決められており、粉粒体層Ｐを照射しない場合に他
の部材を照射して異常な測定を行わないように、センサ
１６の測定可能範囲外に他の部材が配置されている。The range of the measurable distance of the sensor 16 is determined. When the particle layer P is not irradiated, the other members are irradiated so that abnormal measurement is not performed. Another member is arranged outside the measurable range.
【００５１】このような構成の装置１による安息角の測
定方法について説明する。図８において、供給用ロート
３７から供給された粉粒体は、振動台５の振動により篩
７で所望の大きさの粒状となって通過し、測定用ロート
６からテーブル１３上の一点に落下して円錐状の粉粒体
層Ｐ（図１（ｂ）参照）を形成する。A method of measuring the angle of repose by the apparatus 1 having such a configuration will be described. In FIG. 8, the granular material supplied from the supply funnel 37 passes through the sieve 7 in the form of granules having a desired size due to the vibration of the shaking table 5 and drops from the measurement funnel 6 to a point on the table 13. Thus, a conical powder layer P (see FIG. 1B) is formed.
【００５２】センサ１６は、紙面と垂直な方向（以下、
Ｘ方向という）をテーブル１３の略中心に、図中上下方
向（以下、Ｚ方向という）を粉粒体層Ｐの上方に、パネ
ルコンピュータ１９の操作によって配置される。尚、セ
ンサ１６の光軸方向を以下、Ｙ方向という。The sensor 16 is moved in a direction perpendicular to the paper
The panel computer 19 is disposed above the granular material layer P in the vertical direction (hereinafter, referred to as the Z direction) in the figure, with the X direction being substantially at the center of the table 13. The optical axis direction of the sensor 16 is hereinafter referred to as a Y direction.
【００５３】以下、センサの動作を図１０を参照して説
明する。図１０において（ａ）は、粉粒体層Ｐを上面か
ら見た図であり、（ｂ）は、側面から見た図である。
（ａ）において、二点鎖線は等高線を示す。また、粉粒
体層Ｐの頂点ｑ０のＸ方向の位置とテーブル１３の中心
とは、粉粒体層Ｐを形成する際のばらつきにより一致し
ていない場合を考慮して測定が行われるようになってお
り、一致している場合も同様の動作で測定が可能になっ
ている。Hereinafter, the operation of the sensor will be described with reference to FIG. 10A is a diagram of the granular material layer P viewed from above, and FIG. 10B is a diagram of the powder layer P viewed from the side.
In (a), the two-dot chain line indicates a contour line. In addition, the measurement is performed in consideration of the case where the position of the vertex q0 of the granular material layer P in the X direction and the center of the table 13 do not match due to variation in forming the granular material layer P. The measurement can be performed by the same operation when they match.
【００５４】センサ１６からのセンサ光Ａ１は、粉粒体
層Ｐを照射していない位置から下降して最初に粉粒体層
Ｐを照射した点ｐ１０で停止する（測定開始位置）。次
にＸ方向に所定間隔ΔＸづつセンサ１６を移動させ、粉
粒体層Ｐを照射する各点ｐ１１乃至ｐ１３の位置を検出
し、最もセンサ１６と接近した点（図１０ではｐ１２）
の位置情報が保管される。The sensor light A1 from the sensor 16 descends from the position where the granular material layer P is not irradiated and stops at the point p10 where the granular material layer P is first irradiated (measurement start position). Next, the sensor 16 is moved in the X direction by a predetermined interval ΔX to detect the positions of the points p11 to p13 at which the powder layer P is irradiated, and the point closest to the sensor 16 (p12 in FIG. 10).
Location information is stored.
【００５５】次に所定間隔ΔＺ上方にセンサ１６を移動
させた後、上記と同様に各点ｐ２０乃至ｐ２４の位置を
検出し、最もセンサ１６と接近した点ｐ２２の位置情報
が保管される。Next, after the sensor 16 is moved above the predetermined interval ΔZ, the positions of the points p20 to p24 are detected in the same manner as described above, and the position information of the point p22 which is closest to the sensor 16 is stored.
【００５６】次に上記と同様に、所定間隔ΔＺ上方にセ
ンサ１６を移動させた後、各点ｐ３０乃至ｐ３２の位置
を検出し、最もセンサ１６と接近した点ｐ３１の位置情
報が保管される。Next, similarly to the above, after the sensor 16 is moved above the predetermined interval ΔZ, the positions of the points p30 to p32 are detected, and the position information of the point p31 closest to the sensor 16 is stored.
【００５７】次に上記と同様に所定間隔ΔＺ上方にセン
サ１６を移動させた後、上記と同様にＸ方向に所定間隔
ΔＸづつセンサ１６を移動させて粉粒体層Ｐを照射する
各点を検出するが、図１０においては粉粒体層Ｐの上方
にセンサ光が射出されるため、被測定物がないことを判
断し、次の動作に移る。センサ１６の上方への移動は、
このように、粉粒体層Ｐを照射しなくなるまで行っても
良いし、予め移動回数を指定しても良い。Next, after the sensor 16 is moved above the predetermined interval ΔZ in the same manner as described above, the sensor 16 is moved in the X direction by the predetermined interval ΔX in the same manner as described above, and the points at which the powder layer P is irradiated are determined. In FIG. 10, the sensor light is emitted above the granular material layer P, so that it is determined that there is no object to be measured, and the process proceeds to the next operation. The upward movement of the sensor 16
In this manner, the irradiation may be performed until the irradiation of the powder layer P is stopped, or the number of movements may be specified in advance.
【００５８】次に、所定間隔ΔＺづつ離れた各水平面内
で最もセンサ１６と接近した点（ｐ１２，ｐ２２，ｐ３
１）の中から１点（ｐ３１）を抽出し、その点のＸ方向
の位置および所定のＺ方向の位置へセンサ１６が移動さ
れる。Next, the points (p12, p22, p3) closest to the sensor 16 in each horizontal plane separated by a predetermined interval ΔZ
One point (p31) is extracted from 1), and the sensor 16 is moved to the position of the point in the X direction and a predetermined position in the Z direction.
【００５９】前記１点を抽出する方法は、図１０のよう
に粉粒体層Ｐの円錐形の頂点が偏っている場合があり得
るため、できるだけ上方の点の方が頂点とのＸ方向の誤
差が少ないため、最上点が抽出されるが、最上点のデー
タが異常な値であった場合などには、上方から２番目の
点などとしても良いし、図１１に示すように粉粒体層Ｐ
の縦断面の稜線が曲線であり、傾斜角の定義範囲Ｆが決
められている場合などは、定義範囲Ｆに近い点（図１１
ではｐ４２）などとしても良い。これらの抽出方法は、
予め装置に内蔵あるいは、使用者の入力により設定され
ている。In the method of extracting the one point, since the conical apex of the granular material layer P may be deviated as shown in FIG. 10, a point as high as possible is located in the X direction with respect to the apex. Since the error is small, the highest point is extracted. However, if the data of the highest point is an abnormal value, the second point from the top may be used, or as shown in FIG. Layer P
In the case where the ridge line of the vertical cross section is a curve and the definition range F of the inclination angle is determined, a point close to the definition range F (FIG. 11)
Then, p42) may be used. These extraction methods are:
It is built in the apparatus in advance or set by user input.
【００６０】次に、所定間隔ΔＺ１づつセンサ１６を移
動させ、同一垂直面内で粉粒体層Ｐを照射する各点ｐａ
乃至ｐｄの位置を検出し、各点の位置のデータを元に近
似直線の関数を計算し、近似直線と水平面との角度（安
息角）が求められる。また必要に応じて点ｐａ乃至ｐｄ
の位置検出を数回行い得られた安息角の値を平均して測
定精度を向上させることができる。Next, the sensor 16 is moved at a predetermined interval ΔZ1 to irradiate the powder layer P on each point pa within the same vertical plane.
To pd are detected, an approximate straight line function is calculated based on the data of the position of each point, and the angle (repose angle) between the approximate straight line and the horizontal plane is obtained. Also, if necessary, the points pa to pd
The value of the angle of repose obtained by performing the position detection several times above can be averaged to improve the measurement accuracy.
【００６１】このように、測定開始位置ｐ１０が粉粒体
層Ｐの上方に検出されるため、センサ１６がＸ方向に所
定間隔ΔＸ移動する毎に検出される各点は、粉粒体層Ｐ
の上部のみに限られるので、測定点の数が少なく測定時
間の短縮が図られるとともにデータ保管領域を削減する
ことが可能である。As described above, since the measurement start position p10 is detected above the granular material layer P, each point detected every time the sensor 16 moves by the predetermined distance ΔX in the X direction is determined by the following.
Is limited to only the upper part, so that the number of measurement points is small, the measurement time can be shortened, and the data storage area can be reduced.
【００６２】近似直線の関数は、先に述べた図２と同様
に最小自乗法によって１次関数を計算しても良いし、図
１２の（ａ）に示すように、各点ｐａ乃至ｐｄから最小
自乗法によって近似される曲線ｎの関数を計算し、曲線
ｎと定義範囲上限ＵＤおよび下限ＬＤとの交点ｑａ、ｑ
ｂを通る直線ｍ１や、曲線ｎと定義範囲上限ＵＤおよび
下限ＬＤとで囲まれる面積Ｓ０が最小となる直線ｍ２
（（ｂ）参照）等としても良いし、他の方法によって計
算しても良い。また、定義範囲は測定範囲の最下点から
最上点とすることもできるし、粉粒体層の最下点から最
上点とすることもできる。As for the function of the approximate straight line, a linear function may be calculated by the least square method in the same manner as in FIG. 2 described above, or as shown in FIG. The function of the curve n approximated by the least square method is calculated, and the intersection points qa, q of the curve n and the upper limit UD and the lower limit LD of the defined range are calculated.
b1 or a straight line m2 having a minimum area S0 surrounded by the curve n and the defined range upper limit UD and lower limit LD.
(See (b)) or the like, or may be calculated by another method. Further, the definition range may be from the lowest point to the highest point of the measurement range, or may be from the lowest point to the highest point of the granular material layer.
【００６３】また、図１２の（ｃ）に示すように測定さ
れたデータの有効範囲（ＬＺからＵＺ及びＬＹからＵ
Ｙ）を設定できるようにしておくことで、有効範囲外の
測定点ｐｅのデータを除外して近似直線ｍ３を求めるこ
とができるので、異常なデータや所望の範囲外のデータ
を含まずにより正確に計算することが可能である。ま
た、有効範囲を予め設定しておき、機械的にセンサ１６
が有効範囲外に移動しないようにしたり、有効範囲外の
データを保管しないようにしたりすることも可能であ
る。なお図１２において、横軸はＹ方向の位置を示し、
縦軸はＺ方向の位置を示している。As shown in FIG. 12C, the effective range of the measured data (LZ to UZ and LY to U
By making it possible to set Y), the approximate straight line m3 can be obtained by excluding the data of the measurement points pe outside the effective range, so that more accurate data can be obtained without abnormal data or data outside the desired range. It is possible to calculate The effective range is set in advance, and the sensor 16
Can be prevented from moving out of the effective range, and data outside the effective range can be prevented from being stored. In FIG. 12, the horizontal axis indicates the position in the Y direction,
The vertical axis indicates the position in the Z direction.
【００６４】前述の図１０において、求められた安息角
は、粉粒体層Ｐの頂点ｑ０から点ｑ２に渡る急斜面の傾
斜角と粉粒体層Ｐの頂点ｑ０から点ｑ１に渡る緩斜面の
傾斜角との間の値を取り、また、粉粒体層Ｐを形成する
毎に異なった値を取り得るため、正確に測定する必要が
ある場合は、複数回粉粒体層Ｐを形成して安息角を測定
し、平均する必要がある。In FIG. 10 described above, the obtained angle of repose is the inclination angle of the steep slope from vertex q0 of particle layer P to point q2 and the gentle angle of slope from vertex q0 of particle layer P to point q1. Since it can take a value between the inclination angle and a different value each time the granular material layer P is formed, if it is necessary to measure accurately, the granular material layer P is formed a plurality of times. The angle of repose must be measured and averaged.
【００６５】ちなみに、従来の方法によると点ｐ１２，
ｐ２２，ｐ３１および点ｐｎ，ｐｍの位置のデータを元
に近似直線が求められ、急斜面の傾斜角と緩斜面の傾斜
角との間の値を取っている。Incidentally, according to the conventional method, the points p12, p12,
An approximate straight line is obtained based on the data at the positions of p22 and p31 and the points pn and pm, and takes a value between the inclination angle of the steep slope and the inclination angle of the gentle slope.
【００６６】また、センサ１６は、最初に配置された位
置から下降して測定開始位置ｐ１０を検出するが、点ｐ
１０からＸ方向の正の方向と負の方向とのどちらに移動
すればよいのか装置が判断できないため、一旦いづれか
の方向に移動し、粉粒体層Ｐが検知されなければ逆方向
に移動することになり、無駄な動作が行われる場合があ
る。The sensor 16 detects the measurement start position p10 by descending from the first position,
Since the apparatus cannot determine which of the positive direction and the negative direction of the X direction should be moved from 10, the device moves once in any direction, and moves in the opposite direction if the granular material layer P is not detected. As a result, a useless operation may be performed.
【００６７】これを防ぐためには、図１３に示すよう
に、センサ１６をＸ方向に、テーブル１３の中心から決
められた方向に所定寸法Ｘ０離れた位置に配置してセン
サ１６の下降を開始することによって、測定開始位置
（点ｐ１０）を検知した後、Ｘ方向の決められた方向に
移動して測定が行われるので、測定時間の短縮を図るこ
とが可能である。In order to prevent this, as shown in FIG. 13, the sensor 16 is arranged in the X direction at a position away from the center of the table 13 by a predetermined distance X0 in a direction determined from the center, and the sensor 16 starts to descend. Thus, after detecting the measurement start position (point p10), the measurement is performed while moving in the predetermined direction of the X direction, so that the measurement time can be reduced.
【００６８】また、本実施形態においては、測定開始位
置（点ｐ１０）を自動的に検知しているが、手動によっ
て、粉粒体層Ｐ上の１点に照射する位置にセンサ１６を
配置し、この位置を測定開始位置としても良い。In the present embodiment, the measurement start position (point p10) is automatically detected. However, the sensor 16 is manually arranged at a position where one point on the granular material layer P is irradiated. This position may be used as the measurement start position.
【００６９】なお、本実施形態において、センサ１６の
センサ光は、水平方向に射出されているが、必ずしも水
平方向でなくても良く、アクチュエータ１８によってセ
ンサ１６の光軸と直交する水平方向と、垂直面内におけ
るセンサ１６の光軸と直交する方向とにセンサ１６が移
動すれば、センサ光が照射された粉粒体層Ｐ上の点の位
置を検出可能で、センサ１６の光軸が垂直方向以外の方
向であれば、本実施形態と同様に前記極小点および前記
測定点を検出することができる。Although the sensor light of the sensor 16 is emitted in the horizontal direction in the present embodiment, the light is not necessarily emitted in the horizontal direction. If the sensor 16 moves in a direction perpendicular to the optical axis of the sensor 16 in the vertical plane, the position of a point on the granular material layer P irradiated with the sensor light can be detected. If the direction is other than the direction, the minimum point and the measurement point can be detected as in the present embodiment.
【００７０】次に、粉粒体を堆積させる振動ユニット４
（図８参照）において、測定用ロート６部分の断面図を
図１４に示す。振動台５の貫通孔５ａによって係止され
る測定用ロート６は、最大外形部分６ｂが、スペースリ
ング３３の穿孔３３ａと嵌合している。スペースリング
３３は貫通孔３３ｂによって振動台５に立設されたポー
ル３６と嵌合して水平方向に位置決めされており、篩７
ｂなどとともに上方から図示しない篩押さえバー３４と
ナット３５（図８参照）により締め付けられ、固定され
ている。Next, the vibrating unit 4 for depositing the granular material
FIG. 14 is a cross-sectional view of the measurement funnel 6 (see FIG. 8). The measurement funnel 6 locked by the through hole 5 a of the vibration table 5 has a maximum outer shape portion 6 b fitted into the perforation 33 a of the space ring 33. The space ring 33 is positioned in the horizontal direction by fitting with a pole 36 erected on the vibration table 5 by a through hole 33b.
b and the like, it is fastened and fixed from above by a sieve holding bar 34 and a nut 35 (see FIG. 8).
【００７１】この構成によると、測定用ロート６は、ス
ペースリング３３によって、垂直方向と水平方向との振
動台上の位置を精度良く位置決めされ、先に説明した図
７に示すような傾斜を防止するようになっている。これ
によって、粉粒体層Ｐの底面の中心と、粉粒体層Ｐの頂
点を底面に投影した位置との距離が小さく、偏りの少な
い円錐形を形成することができ、測定の繰り返し精度を
向上させている。According to this configuration, the position of the measuring funnel 6 on the vibrating table in the vertical direction and the horizontal direction is accurately positioned by the space ring 33, and the inclination as shown in FIG. It is supposed to. Thereby, the distance between the center of the bottom surface of the granular material layer P and the position where the vertex of the granular material layer P is projected on the bottom surface is small, and a conical shape with less deviation can be formed. Have improved.
【００７２】次に、崩潰角の測定時における粉粒体層Ｐ
に衝撃を与えるショッカー４１について図１５を参照し
て説明する。ショッカー４１は、上カバー４２に固定さ
れた電磁石４５を有し、電磁石４５に形成された貫通孔
４５ａには上下に可動する可動軸４４が嵌入され、可動
軸４４の下端には錘４６が固着されている。また、上カ
バー４２の上方に形成された孔４２ａには、圧縮ばね４
７が挿入され、圧縮ばね４７は、可動軸４４が嵌入され
る押圧部材４８を下方に押圧するようになっており、可
動軸４４及び錘４６の可動範囲Ｄは、電磁石４５下面
と、ゴムなどの緩衝材４９が敷かれ、上カバー４２に固
着された下カバー４３とによって決められている。Next, the granular material layer P at the time of measuring the collapse angle
With reference to FIG. The shocker 41 has an electromagnet 45 fixed to the upper cover 42, and a movable shaft 44 that can move up and down is fitted into a through hole 45 a formed in the electromagnet 45, and a weight 46 is fixed to a lower end of the movable shaft 44. Have been. A compression spring 4 is provided in a hole 42a formed above the upper cover 42.
7, the compression spring 47 presses down a pressing member 48 into which the movable shaft 44 is fitted. The movable range D of the movable shaft 44 and the weight 46 is determined by the lower surface of the electromagnet 45, rubber and the like. And the lower cover 43 fixed to the upper cover 42.
【００７３】このような構成のショッカー４１は、矩形
バット１２上に設置され（図８参照）、電磁石４５に電
流が流されると、錘４６を上方に引き付け、電流が遮断
されると緩衝材４９上に落下することによって矩形バッ
ト１２と連結したテーブル１３に衝撃を与えて、粉粒体
層Ｐを崩潰させるようになっており、従来のように手で
錘を持ち上げた後、手を離して衝撃を与える方法と比較
して、電気的に動作を制御するので、装置１の外部から
操作可能で作業性に優れており、また、安定した衝撃を
与えることが可能となる。The shocker 41 having such a configuration is installed on the rectangular bat 12 (see FIG. 8). When a current flows through the electromagnet 45, the weight 46 is pulled upward. The table 13 connected to the rectangular bat 12 is shocked by dropping upward, and the granular material layer P is collapsed. After lifting the weight by hand as in the related art, release the hand. Since the operation is controlled electrically as compared with the method of giving a shock, the device can be operated from the outside of the device 1 and is excellent in workability, and a stable shock can be given.
【００７４】なお、圧縮ばね４７は、電磁石４５への電
流が遮断された際に、可動軸４４及び錘４６が、電磁石
４５に暫くの間吸着するのを解除するために設けられて
おり、緩衝材４９は、落下した錘がバウンドして粉粒体
層Ｐに不規則な衝撃を与えることを防止している。The compression spring 47 is provided to release the movable shaft 44 and the weight 46 from being attracted to the electromagnet 45 for a while when the current to the electromagnet 45 is cut off. The material 49 prevents the dropped weight from bouncing and giving an irregular impact to the granular material layer P.
【００７５】次に、スパチュラ角の測定時の動作につい
て、先に説明した図８及び図５を参照して説明する。図
８において、矩形バット１２上のガイド部材１４、テー
ブル１３、及びショッカー４１は取り外され、スパチュ
ラ角測定ユニット２１が設置される。次に、矩形バット
１２は、昇降モータ３０が回転し、カム３１によってス
パチュラ２６の近傍まで上昇して停止し、振動ユニット
４から粉粒体を矩形バット１２上に堆積され粉粒体層Ｐ
１が形成される（図５の（ａ）参照）。Next, the operation at the time of measuring the spatula angle will be described with reference to FIGS. 8 and 5 described above. 8, the guide member 14, the table 13, and the shocker 41 on the rectangular bat 12 are removed, and the spatula angle measuring unit 21 is installed. Next, the lifting / lowering motor 30 rotates, the cam 31 moves up to the vicinity of the spatula 26, and the rectangular bat 12 is stopped.
1 is formed (see FIG. 5A).
【００７６】次に、昇降モータ３０が回転し、カム３１
によって矩形バット１２が下降し、スパチュラ２６上に
粉粒体層Ｐ２を形成する（図５の（ｂ），（ｃ）参
照）。センサ１６は、従来例とは異なり、図５の（ｃ）
における左方に配置され、Ｙ方向にセンサ光を射出して
おり、センサ１６が、上方から下降し、粉粒体層Ｐ２に
照射して、Ｚ方向に所定間隔で所定回数移動する毎に各
点の位置が検出され、各測定点の位置のデータから近似
直線が計算され、該近似直線と水平面との傾斜角（崩潰
前のスパチュラ角）が求められる。Next, the elevating motor 30 rotates, and the cam 31
As a result, the rectangular bat 12 is lowered, and the powder layer P2 is formed on the spatula 26 (see FIGS. 5B and 5C). The sensor 16 is different from the conventional example, and FIG.
And emits sensor light in the Y direction, the sensor 16 descends from above, irradiates the granular material layer P2, and moves every predetermined number of times at predetermined intervals in the Z direction. The position of the point is detected, an approximate line is calculated from the data of the position of each measurement point, and the inclination angle (spatula angle before collapse) between the approximate line and the horizontal plane is obtained.
【００７７】この際に測定精度を向上させるため、セン
サ１６をＸ方向に移動させて複数回傾斜角を測定し、平
均しても良い。また、近似直線は、前述の安息角測定時
と同様の方法で計算される。At this time, in order to improve the measurement accuracy, the tilt angle may be measured a plurality of times by moving the sensor 16 in the X direction and averaged. The approximate straight line is calculated by the same method as that at the time of measuring the angle of repose described above.
【００７８】次に、図１５に示したショッカー４１と同
一構造のショッカー５１により、スパチュラ２６に衝撃
を与えて粉粒体層Ｐ２を崩潰させた後、上記と同様に崩
潰後のスパチュラ角を測定し、スパチュラ角（崩潰前と
崩潰後の平均値）を求めることができる。Next, a shocker 51 having the same structure as the shocker 41 shown in FIG. 15 gives an impact to the spatula 26 to collapse the granular material layer P2, and then measures the spatula angle after collapse as described above. Then, a spatula angle (an average value before and after collapse) can be obtained.
【００７９】本発明における装置のスパチュラ角の測定
においては、矩形バット１２の昇降用モータ３０及びシ
ョッカー５１の駆動を電気的に制御できるので、矩形バ
ット１２の下降からスパチュラ角の測定終了までを全自
動で行うことができ、測定時における省力化を図ること
ができる。In the measurement of the spatula angle of the apparatus according to the present invention, since the drive of the motor 30 for raising and lowering the rectangular bat 12 and the drive of the shocker 51 can be electrically controlled, the entire process from the lowering of the rectangular bat 12 to the end of the measurement of the spatula angle is completed. This can be performed automatically, and labor saving at the time of measurement can be achieved.
【００８０】また、本発明においては、使用者が操作す
る操作部と、設定内容や作業内容を表示する表示部と、
ショッカー４１やアクチュエータ１８などの駆動を制御
し、測定データの演算処理などを行う制御部とが一体と
なったパネルコンピュータ１９を使用しているので、装
置１を大型化することなく、図１６乃至図１９に示すよ
うな、視覚的なユーザインターフェースを持った大画面
の操作，表示部を搭載可能となり、初心者にも簡単に操
作可能としている。Further, in the present invention, an operation section operated by a user, a display section for displaying setting contents and work contents,
Since the panel computer 19 is integrated with a control unit that controls the driving of the shocker 41 and the actuator 18 and performs arithmetic processing of measurement data and the like, the apparatus 1 can be configured without increasing the size of FIG. As shown in FIG. 19, a large-screen operation and display unit having a visual user interface can be mounted, so that even a beginner can easily operate.
【００８１】なお、図１６は、各部材のセッティング方
法の説明画面、図１７は、条件設定画面、図１８は、測
定中の警告画面、図１９は測定結果表示画面をそれぞれ
示している。FIG. 16 shows a screen for explaining the setting method of each member, FIG. 17 shows a condition setting screen, FIG. 18 shows a warning screen during measurement, and FIG. 19 shows a measurement result display screen.
【００８２】[0082]
【発明の効果】請求項１、３の発明によると、測定開始
位置を粉粒体層上部に配置することで、測定される点を
少なく安息角を求めることが可能であるので、測定時間
を短縮するとともにデータ領域を削減することができ
る。According to the first and third aspects of the present invention, since the measurement start position is arranged above the granular material layer, the number of points to be measured can be reduced and the angle of repose can be obtained. The data area can be reduced while shortening.
【００８３】請求項２、４の発明によると、センサを自
動的に測定開始位置に配置することができ、操作の簡略
化を図ることが可能となる。According to the second and fourth aspects of the present invention, the sensor can be automatically arranged at the measurement start position, and the operation can be simplified.
【００８４】請求項５の発明によると、一定の条件で粉
粒体層に衝撃を与えることができるため、崩潰角測定の
繰り返し精度を向上させることが可能となる。According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to apply an impact to the granular material layer under a certain condition, so that it is possible to improve the repeatability of the collapse angle measurement.
【００８５】請求項６の発明によると、測定用ロートが
設置される位置が一定となるため、テーブル上に堆積さ
れる粉粒体層の形状が安定し、測定の繰り返し精度を向
上させることが可能となる。According to the sixth aspect of the present invention, since the position where the measuring funnel is installed is fixed, the shape of the granular material layer deposited on the table is stabilized, and the repeatability of the measurement can be improved. It becomes possible.
【００８６】請求項７の発明によると、スパチュラ角の
測定が自動化されるので、測定時における省力化を図る
ことができるとともに、一定の条件でスパチュラ上の粉
粒体層に衝撃を与えることが可能となるため、崩潰後の
スパチュラ角測定の繰り返し精度を向上させることが可
能となる。According to the seventh aspect of the present invention, since the measurement of the spatula angle is automated, labor saving at the time of measurement can be achieved, and an impact can be given to the powder layer on the spatula under certain conditions. As a result, it is possible to improve the repeatability of the measurement of the spatula angle after collapse.
【００８７】請求項８の発明によると、視覚的なインタ
ーフェースを有した操作部分を省スペースで実現できる
ため、初心者が使用する際においても容易に操作が可能
となる。According to the eighth aspect of the present invention, since the operation portion having a visual interface can be realized in a small space, the operation can be easily performed even by a novice user.
【図１】 従来の安息角の測定方法を説明する図であ
る。FIG. 1 is a diagram illustrating a conventional method of measuring the angle of repose.
【図２】 従来の安息角の測定結果を説明する図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating a measurement result of a conventional angle of repose.
【図３】 従来の装置における測定用ロート部分を示
す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a measuring funnel in a conventional apparatus.
【図４】 従来の装置におけるショッカーを示す平面
図である。FIG. 4 is a plan view showing a shocker in a conventional device.
【図５】 従来のスパチュラ角の測定方法を示す平面
図である。FIG. 5 is a plan view showing a conventional method for measuring a spatula angle.
【図６】 従来の装置における操作部を示す平面図で
ある。FIG. 6 is a plan view showing an operation unit in a conventional device.
【図７】 従来の装置における測定用ロート部分の不
具合を説明する図である。FIG. 7 is a view for explaining a problem of a measurement funnel in a conventional apparatus.
【図８】 本発明の粉粒体層傾斜角度測定装置を示す
平面図である。FIG. 8 is a plan view showing a granular material layer inclination angle measuring device of the present invention.
【図９】 本発明に使用されるセンサの構造を説明す
る図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the structure of a sensor used in the present invention.
【図１０】 本発明の安息角の測定方法を説明する図
である。FIG. 10 is a diagram illustrating a method of measuring a repose angle according to the present invention.
【図１１】 本発明の安息角の測定方法を説明する図
である。FIG. 11 is a diagram illustrating a method of measuring a repose angle according to the present invention.
【図１２】 本発明における測定データから近似直線
を求める方法を説明する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a method for obtaining an approximate straight line from measurement data according to the present invention.
【図１３】 本発明の安息角の測定方法を説明する図
である。FIG. 13 is a diagram illustrating a method of measuring a repose angle according to the present invention.
【図１４】 本発明の装置における振動ユニット部分
を示す平面図である。FIG. 14 is a plan view showing a vibration unit portion in the device of the present invention.
【図１５】 本発明の装置におけるショッカーを示す
平面図である。FIG. 15 is a plan view showing a shocker in the device of the present invention.
【図１６】 本発明の装置における表示画面を示す図
である。FIG. 16 is a diagram showing a display screen in the device of the present invention.
【図１７】 本発明の装置における表示画面を示す図
である。FIG. 17 is a diagram showing a display screen in the device of the present invention.
【図１８】 本発明の装置における表示画面を示す図
である。FIG. 18 is a diagram showing a display screen in the device of the present invention.
【図１９】 本発明の装置における表示画面を示す図
である。FIG. 19 is a diagram showing a display screen in the device of the present invention.
１ 装置 ４ 振動ユニット ５ 振動台 ６ 測定用ロート ７ 篩 １２ 矩形バット １３ テーブル １６ センサ １９ パネルコンピュータ ２１ スパチュラ角測定ユニット ２６ スパチュラ ３３ スペースリング ４１，５１ ショッカー Ｐ、Ｐ１、Ｐ２ 粉粒体層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus 4 Vibration unit 5 Shaking table 6 Measurement funnel 7 Sieve 12 Rectangular vat 13 Table 16 Sensor 19 Panel computer 21 Spatula angle measuring unit 26 Spatula 33 Space ring 41,51 Shocker P, P1, P2 Powder layer
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−229901（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−107171（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−249021（ＪＰ，Ａ) 笹辺修司，“新型パウダテスタＰＴ− Ｒ型”，粉体と工業，粉体と工業社，平 成10年２月１日，第30巻，第２号，ｐ ｐ．56−57（97粉体工業展・大阪製品技 術説明会誌上展、平成９年11月14日) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 11/00 - 13/04 G01B 11/00 - 11/30 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)Continuation of the front page (56) References JP-A-6-229901 (JP, A) JP-A-5-107171 (JP, A) JP-A-5-249021 (JP, A) Shuji Sasanabe, “New Powder Tester PT- R type ", Powder and Industry, Powder and Industry Co., Ltd., February 1, 1998, Vol. 30, No. 2, p. 56-57 (97 Powder Industry Exhibition, Osaka Product Technology Briefing, November 14, 1997) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 11/00-13 / 04 G01B 11/00-11/30 JICST file (JOIS)
Claims (8)
ルの水平面上に円錐状に堆積した粉粒体層に向けてセン
サ光を射出し該センサ光が照射された点からの反射光に
より前記粉粒体層との距離を検出するセンサとを有し、
前記センサ光が前記粉粒体層上の任意の位置を垂直以外
の第１の方向から照射する測定開始位置に前記センサを
配置させ、前記任意の位置と前記粉粒体層の頂点との間
の少なくとも１つの、前記第１の方向と前記第１の方向
と直交する水平な第２の方向とに平行な面内において前
記センサと前記粉粒体層との距離を測定しながら前記セ
ンサ光を前記第２の方向に移動させて前記距離が極小と
なる前記粉粒体層上の極小点を検出し、前記センサ光を
選択された１つの極小点を含む前記第１の方向に平行な
垂直面内を前記第１の方向と直交する方向に移動させて
複数の前記粉粒体層上の測定点を検出し、前記測定点の
各位置から近似される直線と水平面との角度を求めるこ
とを特徴とする粉粒体層傾斜角度測定方法。1. A table having a horizontal surface, and sensor light is emitted toward a granular material layer deposited conically on the horizontal surface of the table, and the powder particles are reflected by light reflected from a point irradiated with the sensor light. A sensor for detecting the distance to the body layer,
The sensor is arranged at a measurement start position at which the sensor light irradiates an arbitrary position on the granular material layer from a first direction other than vertical, and the sensor is disposed between the arbitrary position and a vertex of the granular material layer. The sensor light while measuring a distance between the sensor and the granular material layer in a plane parallel to at least one of the first direction and a horizontal second direction orthogonal to the first direction. Is moved in the second direction to detect a minimum point on the granular material layer where the distance is minimum, and the sensor light is parallel to the first direction including one selected minimum point. It is moved in a vertical plane in a direction orthogonal to the first direction to detect measurement points on the plurality of granular material layers, and obtains an angle between a straight line approximated from each position of the measurement points and a horizontal plane. A method for measuring a tilt angle of a granular material layer.
し、前記粉粒体層より上方の線上に前記センサ光を位置
させるとともに、その状態で前記センサ光を下方に移動
させることによって、前記粉粒体層を照射する位置を検
出し、その時の前記センサの位置を前記測定開始位置と
することを特徴とする請求項１に記載の粉粒体層傾斜角
度測定方法。2. The method according to claim 1, wherein the sensor light is positioned on a line that intersects an axis that is substantially the center of the table and that is above the granular material layer, and the sensor light is moved downward in that state. The method according to claim 1, wherein a position at which the powder layer is irradiated is detected, and a position of the sensor at that time is set as the measurement start position.
ルの水平面上に円錐状に堆積する粉粒体層の側方に配置
され、前記粉粒体層に向けて略水平な第１の方向にセン
サ光を射出し該センサ光が照射された点からの反射光に
より前記粉粒体層との距離を検出するセンサと、前記セ
ンサを前記第１の方向と直交して水平な第２の方向と前
記センサ光と同一の垂直面内で前記第１の方向と直交す
る第３の方向とに移動させる移動手段と、前記センサに
よって取得されたデータを演算処理するとともに前記移
動手段を制御する制御手段とを備え、前記センサ光が前
記粉粒体層上の１点を照射する測定開始位置に前記セン
サが配置された後、 略水平な面内を前記センサが前記第２の方向に所定間隔
で移動する毎に、センサ光が照射された前記粉粒体層上
の点の位置を検出し、該面内で前記センサと前記粉粒体
層との距離が極小となる極小点を検出する第１の工程
と、前記センサが前記第３の方向へ所定間隔で所定回数
移動する毎に、前記第１の工程を繰り返す第２の工程
と、前記第２の工程によって取得された、前記センサと
前記粉粒体層との距離が極小となる各略水平な面内での
極小点の中から選択された１点の前記第２の方向の位置
に前記センサを配置し、前記センサが前記第３の方向へ
所定間隔で複数回移動する毎に、センサ光が照射された
前記粉粒体層上の点の位置を検出する第３の工程と、前
記第３の工程で検出された複数の測定点の位置のデータ
から近似される直線を求め、前記直線の水平面に対する
傾斜角度を演算する第４の工程とが行われることを特徴
とする粉粒体層傾斜角度測定装置。3. A table having a horizontal surface and a sensor disposed in a first direction substantially horizontal to the granular material layer, the sensor being disposed on a side of the granular material layer conically deposited on the horizontal surface of the table. A sensor that emits light and detects a distance from the granular material layer by reflected light from a point where the sensor light is irradiated; and a second direction that is orthogonal to the first direction and horizontal to the sensor. Moving means for moving in a third direction orthogonal to the first direction in the same vertical plane as the sensor light, and control means for performing arithmetic processing on data acquired by the sensor and controlling the moving means After the sensor is arranged at a measurement start position at which the sensor light irradiates one point on the granular material layer, the sensor moves in a substantially horizontal plane at a predetermined interval in the second direction. The granular material layer irradiated with the sensor light every time it moves A first step of detecting the position of a point, and detecting a minimum point at which the distance between the sensor and the granular material layer is minimum in the plane; and the sensor is arranged at predetermined intervals in the third direction. A second step of repeating the first step every time a predetermined number of movements are performed, and a substantially horizontal surface obtained by the second step, in which the distance between the sensor and the granular material layer is minimal. The sensor is arranged at a position in the second direction at one point selected from the minimum points in the sensor, and every time the sensor moves a plurality of times at a predetermined interval in the third direction, a sensor light is generated. A third step of detecting the position of a point on the irradiated granular material layer, and obtaining a straight line approximated from the data of the positions of the plurality of measurement points detected in the third step; And a fourth step of calculating a tilt angle with respect to a horizontal plane is performed. Degree measuring device.
の中心に対して所定の位置に、前記第３の方向の位置
を、前記粉粒体層に対して所望量上方に配置された前記
センサがセンサ光を射出しながら降下され、前記センサ
光が前記粉粒体層上に照射されるときの前記センサの位
置を前記測定開始位置とすることを特徴とする請求項３
に記載の粉粒体層傾斜角度測定装置。4. The position in the second direction is arranged at a predetermined position with respect to the center of the table, and the position in the third direction is arranged above a desired amount with respect to the granular material layer. 4. The sensor according to claim 3, wherein the sensor is lowered while emitting sensor light, and a position of the sensor when the sensor light is irradiated onto the granular material layer is set as the measurement start position.
The particle layer inclination angle measuring device according to the above.
台座の上方に配置された電磁石と、前記台座と前記電磁
石との間を垂直方向に移動可能で、少なくとも一部が磁
性材料からなる錘とを有し、前記電磁石に通電される際
に、前記錘が前記電磁石に引き付けられ、前記電磁石へ
の電流が遮断される際に、前記錘が前記台座上に落下し
て、前記テーブルに衝撃を与えるショッカーを備えたこ
とを特徴とする請求項３乃至請求項４のいづれかに記載
の粉粒体層傾斜角度測定装置。5. A pedestal connected to the table, an electromagnet disposed above the pedestal, and a weight which is vertically movable between the pedestal and the electromagnet, and is at least partially made of a magnetic material. When the electromagnet is energized, the weight is attracted to the electromagnet, and when the current to the electromagnet is cut off, the weight falls on the pedestal and impacts the table. 5. The apparatus for measuring the inclination angle of a granular material layer according to claim 3, further comprising a shocker that gives the following.
させて粉粒体層を形成させるロートと、前記ロートの最
大径より小さい貫通孔を有し、前記貫通孔により前記ロ
ートを係止する台板と、前記ロートの最大径部分と嵌合
する穿孔を有し、前記台板上に位置決めされるリング部
材とを備え、前記ロートは、前記リング部材の前記穿孔
によって前記台板上に位置決めされることを特徴とする
請求項３乃至請求項５のいづれかに記載の粉粒体層傾斜
角度測定装置。6. A funnel for dropping a granular material to a substantially center on the table to form a granular material layer, and a through hole smaller than a maximum diameter of the funnel, wherein the funnel is connected by the through hole. A base plate for stopping, and a ring member having a perforation to be fitted to a maximum diameter portion of the funnel, and a ring member positioned on the base plate, wherein the funnel is provided on the base plate by the perforation of the ring member. The granular material layer inclination angle measuring device according to any one of claims 3 to 5, characterized in that:
するスパチュラと、 前記スパチュラ下方に位置し、粉粒体を堆積させるバッ
トと、 前記バットを上下方向に移動させる第１の移動手段と、 前記スパチュラの長辺方向に直交する第１の方向にセン
サ光を射出し、前記スパチュラの前記粉粒体載置部分上
に堆積する粉粒体層上の該センサ光が照射された点から
の反射光によって前記粉粒体層との距離を検出するセン
サと、 前記センサを前記スパチュラの長辺方向と、前記長辺方
向と前記第１の方向とに直交する第２の方向とに移動さ
せる第２の移動手段と、 前記スパチュラに連結される台座と、前記台座の上方に
前記台座と一体的に設置された電磁石と、前記台座と前
記電磁石との間を垂直方向に移動可能で、少なくとも一
部が磁性材料からなる錘とを有し、前記電磁石に通電さ
れる際に、前記錘が前記電磁石に引き付けられ、前記電
磁石への電流が遮断される際に、前記錘が前記台座上に
落下して、前記スパチュラに衝撃を与えるショッカー
と、 前記第１，第２の移動手段と前記ショッカーとの制御
と、前記センサによって取得されたデータの演算処理と
を行う制御手段と、 を備え、前記スパチュラ近傍に配置され、粉粒体層を堆
積された前記バットを下降させる第１の工程と、前記セ
ンサを所定の位置に移動させる毎に、前記センサ光が照
射された前記粉粒体層上の点の位置を検出する第２の工
程と、前記ショッカーによって前記スパチュラに衝撃を
与える第３の工程と、前記第２の工程で取得された複数
の位置のデータによって、前記粉粒体層のスパチュラ角
を求める第４の工程とが、前記制御手段によって自動的
に制御され、所定の順序および所定の回数で行われるこ
とを特徴とする粉粒体層傾斜角度測定装置。7. A spatula having a powder material placement portion having a rectangular top surface shape, a bat located below the spatula for depositing powder material, and a first moving means for vertically moving the bat. A point where the sensor light is emitted in a first direction orthogonal to a long side direction of the spatula, and the sensor light is irradiated on a powder and granular material layer deposited on the powder and particle placing portion of the spatula A sensor that detects a distance from the granular material layer by reflected light from the sensor; and a sensor that detects the sensor in a long side direction of the spatula, and in a second direction orthogonal to the long side direction and the first direction. A second moving means for moving; a pedestal connected to the spatula; an electromagnet integrally installed with the pedestal above the pedestal; and a vertically movable part between the pedestal and the electromagnet. , At least partially magnetic material And when the electromagnet is energized, the weight is attracted to the electromagnet, and when the current to the electromagnet is cut off, the weight falls onto the pedestal, A shocker for applying an impact to a spatula; and control means for controlling the first and second moving means and the shocker, and performing arithmetic processing on data acquired by the sensor, and disposed near the spatula. A first step of lowering the bat on which the particulate layer is deposited, and a position of a point on the particulate layer irradiated with the sensor light every time the sensor is moved to a predetermined position. A second step of detecting the spatula angle, a third step of applying a shock to the spatula by the shocker, and a spatula angle of the granular material layer based on data of a plurality of positions acquired in the second step. No. 4. The granular material layer inclination angle measuring device, wherein the steps of 4) are automatically controlled by the control means and are performed in a predetermined order and a predetermined number of times.
の画像を表示し、ユーザ操作に応答して処理を進めかつ
表示画像を変えていくパネル型コンピュータが用いられ
ることを特徴とする請求項３乃至請求項７のいづれかに
記載の粉粒体層傾斜角度測定装置。8. A panel-type computer that displays an interactive image on a panel, advances processing in response to a user operation, and changes a display image, as the control unit. The granular material layer inclination angle measuring device according to claim 7.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32976597A JP3155236B2 (en) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | Powder particle layer inclination angle measuring method and apparatus |
| TW087109937A TW409183B (en) | 1997-06-25 | 1998-06-20 | The method and the device for measuring the inclination angle of powder/grain material stack |
| EP98111521A EP0887620A3 (en) | 1997-06-25 | 1998-06-23 | A method and an apparatus for measuring the inclination angle of a pile of a powdery or granular material |
| CA002241425A CA2241425C (en) | 1997-06-25 | 1998-06-24 | A method and an apparatus for measuring the inclination angle of a pile of a powdery or granular material |
| US09/103,552 US5986750A (en) | 1997-06-25 | 1998-06-24 | Method and an apparatus for measuring the inclination angle of a pile of a powdery or granular material |
| KR1019980024072A KR19990007328A (en) | 1997-06-25 | 1998-06-25 | Method and device for measuring the tilt angle of powder granular layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32976597A JP3155236B2 (en) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | Powder particle layer inclination angle measuring method and apparatus |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH11160219A JPH11160219A (en) | 1999-06-18 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32976597A Expired - Fee Related JP3155236B2 (en) | 1997-06-25 | 1997-12-01 | Powder particle layer inclination angle measuring method and apparatus |
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| JP5776100B2 (en) * | 2011-10-19 | 2015-09-09 | メディカテック株式会社 | Powder characteristic measuring device |
| CN116295124A (en) * | 2023-03-17 | 2023-06-23 | 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司 | A device for measuring the natural slope angle of slope soil samples in karst areas |
-
1997
- 1997-12-01 JP JP32976597A patent/JP3155236B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 笹辺修司，"新型パウダテスタＰＴ−Ｒ型"，粉体と工業，粉体と工業社，平成１０年２月１日，第３０巻，第２号，ｐｐ．５６−５７（９７粉体工業展・大阪製品技術説明会誌上展、平成９年１１月１４日） |
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|---|---|
| JPH11160219A (en) | 1999-06-18 |
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