JPH06100524B2 - 造粒終点検知方法 - Google Patents
造粒終点検知方法Info
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- JPH06100524B2 JPH06100524B2 JP60209624A JP20962485A JPH06100524B2 JP H06100524 B2 JPH06100524 B2 JP H06100524B2 JP 60209624 A JP60209624 A JP 60209624A JP 20962485 A JP20962485 A JP 20962485A JP H06100524 B2 JPH06100524 B2 JP H06100524B2
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0091—Powders
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、粉状の物質を容器内で攪拌して造粒する際
の造粒終点検知方法に関する。
の造粒終点検知方法に関する。
従来の技術とその問題点 たとえば錠剤、顆粒剤、細粒剤などを製造する場合、粉
状の物質を容器内で攪拌して造粒し、適度な粒径の粒に
する。この造粒工程は、錠剤の場合、後工程の打錠工程
を円滑にするためのものであり、造粒が粒径の点で不十
分であったり度を越すと満足な錠剤が得られないので、
粉状の物質が適度に粒状化したときに造粒を停止する必
要がある。ところが、物質の種類が変わると造粒の条件
が変わり、また、物質が同じでもバッチにより必要な結
合液の量が変わって造粒の条件が変わるため、造粒の終
点を自動的に検知することは困難であり、従来は、熟練
したオペレータが経験と勘により造粒の終点を決めてい
た。
状の物質を容器内で攪拌して造粒し、適度な粒径の粒に
する。この造粒工程は、錠剤の場合、後工程の打錠工程
を円滑にするためのものであり、造粒が粒径の点で不十
分であったり度を越すと満足な錠剤が得られないので、
粉状の物質が適度に粒状化したときに造粒を停止する必
要がある。ところが、物質の種類が変わると造粒の条件
が変わり、また、物質が同じでもバッチにより必要な結
合液の量が変わって造粒の条件が変わるため、造粒の終
点を自動的に検知することは困難であり、従来は、熟練
したオペレータが経験と勘により造粒の終点を決めてい
た。
このため、検出器を備えたプローブを容器内に挿入し、
プローブへの物質の衝突圧をこの検出器と変換器により
電気信号として取出し、この電気信号の原波形を用いて
造粒の終点を検知する方法が提案されている（特公昭57
−12457号参照）。このような従来の方法の場合、アナ
ログペンレコーダを用いて変換器の出力信号を取込んで
いるが、この出力信号の振動数は大きく、アナログペン
レコーダでは正確な信号を得ることができないため、原
波形からだけでは造粒状態を正確に知ることは困難であ
る。したがって、従来の方法では、造粒の終点を正確に
検知することは困難である。
プローブへの物質の衝突圧をこの検出器と変換器により
電気信号として取出し、この電気信号の原波形を用いて
造粒の終点を検知する方法が提案されている（特公昭57
−12457号参照）。このような従来の方法の場合、アナ
ログペンレコーダを用いて変換器の出力信号を取込んで
いるが、この出力信号の振動数は大きく、アナログペン
レコーダでは正確な信号を得ることができないため、原
波形からだけでは造粒状態を正確に知ることは困難であ
る。したがって、従来の方法では、造粒の終点を正確に
検知することは困難である。
この発明の目的は、上記の問題を解決し、造粒の終点を
正確に検知できる方法を提供することにある。
正確に検知できる方法を提供することにある。
問題点を解決するための手段 この発明による方法は、粉状の物質を容器内で攪拌して
造粒するに際し、容器内に挿入したプローブへの物質の
衝突圧をプローブに取付けた検出器と変換器により電気
信号として取出し、この電気信号により造粒の終点を検
知する方法であって、上記変換器からの電気信号を高速
取込装置を用いて取出し、上記電気信号から高速フーリ
エ変換により攪拌用ロータの回転数と羽根の枚数との積
に対応する特徴周波数成分のレベルを求め、これを用い
て造粒の終点を検知することを特徴とするものである。
造粒するに際し、容器内に挿入したプローブへの物質の
衝突圧をプローブに取付けた検出器と変換器により電気
信号として取出し、この電気信号により造粒の終点を検
知する方法であって、上記変換器からの電気信号を高速
取込装置を用いて取出し、上記電気信号から高速フーリ
エ変換により攪拌用ロータの回転数と羽根の枚数との積
に対応する特徴周波数成分のレベルを求め、これを用い
て造粒の終点を検知することを特徴とするものである。
この明細書において、高速取込装置という用語は、たと
えばスペクトラムアナライザなどのように電気信号を高
速で取込むことができる装置の総称として用いられる。
えばスペクトラムアナライザなどのように電気信号を高
速で取込むことができる装置の総称として用いられる。
実施例 第１図は、造粒機の造粒用容器（10）とその蓋（11）に
取付けられた造粒終点検知用のプローブ（12）の１例を
示す。
取付けられた造粒終点検知用のプローブ（12）の１例を
示す。
容器（10）は公知のものであり、容器（10）内の底部に
は複数枚の羽根（13）を備えた攪拌用ロータ（14）が設
けられている。
は複数枚の羽根（13）を備えた攪拌用ロータ（14）が設
けられている。
プローブ（12）自体は公知のものであり、たとえば第２
図および第３図に詳細に示すような構成を有する。すな
わち、プローブ（12）は棒状本体（15）とその上端に固
定された屈曲状支持パイプ（16）とからなり、本体（1
5）の下端には粉状または造粒された粉状の物質が衝突
する球状部（17）が形成されている。そして、パイプ
（16）の部分が公知の適宜な手段により蓋（11）に固定
されて、本体（15）が容器（10）内に突出し、球状部
（17）が羽根（13）の外寄りの部分の少し上方に位置し
ている。本体（15）の上部には薄板状部（18）が形成さ
れ、その両面に球状部（17）への物質の衝突圧を検出す
るための抵抗線歪ゲージ（検出器）（19）が貼付けられ
ている。また、本体（15）上部の薄板状部（18）の周囲
には、保護筒（20）がはめ止められている。歪ゲージ
（19）のリード線（21）は、本体（15）上部にあけられ
た穴（22）からパイプ（16）の内部を通って容器（10）
の外に導き出され、球状部（17）への物質の衝突圧を電
気信号として取出すための図示しない歪計（変換器）に
接続される。
図および第３図に詳細に示すような構成を有する。すな
わち、プローブ（12）は棒状本体（15）とその上端に固
定された屈曲状支持パイプ（16）とからなり、本体（1
5）の下端には粉状または造粒された粉状の物質が衝突
する球状部（17）が形成されている。そして、パイプ
（16）の部分が公知の適宜な手段により蓋（11）に固定
されて、本体（15）が容器（10）内に突出し、球状部
（17）が羽根（13）の外寄りの部分の少し上方に位置し
ている。本体（15）の上部には薄板状部（18）が形成さ
れ、その両面に球状部（17）への物質の衝突圧を検出す
るための抵抗線歪ゲージ（検出器）（19）が貼付けられ
ている。また、本体（15）上部の薄板状部（18）の周囲
には、保護筒（20）がはめ止められている。歪ゲージ
（19）のリード線（21）は、本体（15）上部にあけられ
た穴（22）からパイプ（16）の内部を通って容器（10）
の外に導き出され、球状部（17）への物質の衝突圧を電
気信号として取出すための図示しない歪計（変換器）に
接続される。
上記容器（10）に造粒すべき粉状の物質を入れるととも
にプローブ（12）を取付けて、球状部（17）をこの物質
の中に挿入し、このような状態で造粒を行なった。そし
て、スペクトラムアナライザなどの高速取込装置を用い
て歪計の出力信号を取込んで波形を観察したところ、第
４図に示すように、造粒が進むにつれて原波形が周期性
のある波形に変ってくることがわかった。なお、高速取
込装置を用いたのは、出力信号の振動数が大きいため、
アナログペンレコーダでは正確な信号が得られないから
であり、高速取込装置により正確な信号を得ることがで
きた。また歪計の出力信号の原波形を高速フーリエ変換
して周波数分析したところ、第５図に示すように造粒が
進むにつれていくつかのピークがあらわれ、その後の検
討により、攪拌用ロータの回転数と羽根の枚数との積に
対応する周波数ｆ成分のレベルが造粒の状態をさらによ
く示すことがわかった。この周波数ｆを特徴周波数と呼
ぶことにすると、特徴周波数ｆ（Hz）は次の式で表わさ
れる。
にプローブ（12）を取付けて、球状部（17）をこの物質
の中に挿入し、このような状態で造粒を行なった。そし
て、スペクトラムアナライザなどの高速取込装置を用い
て歪計の出力信号を取込んで波形を観察したところ、第
４図に示すように、造粒が進むにつれて原波形が周期性
のある波形に変ってくることがわかった。なお、高速取
込装置を用いたのは、出力信号の振動数が大きいため、
アナログペンレコーダでは正確な信号が得られないから
であり、高速取込装置により正確な信号を得ることがで
きた。また歪計の出力信号の原波形を高速フーリエ変換
して周波数分析したところ、第５図に示すように造粒が
進むにつれていくつかのピークがあらわれ、その後の検
討により、攪拌用ロータの回転数と羽根の枚数との積に
対応する周波数ｆ成分のレベルが造粒の状態をさらによ
く示すことがわかった。この周波数ｆを特徴周波数と呼
ぶことにすると、特徴周波数ｆ（Hz）は次の式で表わさ
れる。
ｆ＝（Ｎ×Ａ）/60 ここで、Ｎはロータ回転数（rpm）、Ａはロータの羽根
の枚数であり、たとえばロータの回転数が300rpmで羽根
の枚数が３枚の場合の特徴周波数ｆは15（＝300×3/6
0）（Hz）である。
の枚数であり、たとえばロータの回転数が300rpmで羽根
の枚数が３枚の場合の特徴周波数ｆは15（＝300×3/6
0）（Hz）である。
上記式から明らかなように、特徴周波数は、ロータの回
転数および羽根の枚数により決定されるものであり、ロ
ータの羽根が１秒間にプローブを通過する回数と一致し
ている。そして、粉または粒が羽根に押されてプローブ
に衝突すると考えれば、特徴周波数は、ある枚数の羽根
を有するロータを一定の回転数で回転させた場合に、粉
または粒が１秒間にプローブに衝突すべき回数を表すこ
とになる。さらに、特徴周波数のレベル（振幅）はプロ
ーブへの衝突エネルギを表すことになる。ところが、実
際の造粒過程においては、造粒開始時には原料は粉状で
あり、プローブへの衝突エネルギが極めて小さく、しか
も羽根に対して滑ることがあってプローブに衝突するこ
ともほとんどないため、特徴周波数成分のレベルも非常
に小さくなる。そして、造粒が進むにつれて粒が形成さ
れて大きくなると、プローブへの衝突エネルギが大きく
なり、特徴周波数成分のレベルも増大する。
転数および羽根の枚数により決定されるものであり、ロ
ータの羽根が１秒間にプローブを通過する回数と一致し
ている。そして、粉または粒が羽根に押されてプローブ
に衝突すると考えれば、特徴周波数は、ある枚数の羽根
を有するロータを一定の回転数で回転させた場合に、粉
または粒が１秒間にプローブに衝突すべき回数を表すこ
とになる。さらに、特徴周波数のレベル（振幅）はプロ
ーブへの衝突エネルギを表すことになる。ところが、実
際の造粒過程においては、造粒開始時には原料は粉状で
あり、プローブへの衝突エネルギが極めて小さく、しか
も羽根に対して滑ることがあってプローブに衝突するこ
ともほとんどないため、特徴周波数成分のレベルも非常
に小さくなる。そして、造粒が進むにつれて粒が形成さ
れて大きくなると、プローブへの衝突エネルギが大きく
なり、特徴周波数成分のレベルも増大する。
従来の造粒終点検知方法とこの発明の造粒終点検知方法
を比較するため、乳糖4.2kg、コーンスターチ2.1kgおよ
びアビセル（商標、旭化成工業株式会社製）0.7kgに2.0
kgの蒸留水を0.2kgずつ添加して、ロータの回転数200、
300および400rpmでそれぞれ２回ずつ造粒を行なった。
そして、造粒の度に、歪計の出力信号をアナログペンレ
コーダと高速取込装置を用いて取込み、アナログペンレ
コーダを用いた原波形による従来の方法、高速取込装置
を用いた原波形による方法およびこの原波形を高速フー
リエ変換した特徴周波数成分のレベルによる方法を用い
て、造粒終点検知を行なった。その結果、アナログペン
レコーダを用いた原波形による従来の方法は、ばらつき
が大きく、造粒終点における出力が一定しないため、造
粒の終点を正確に検知することが困難であることがわか
った。また、高速取込装置を用いた原波形による方法
は、高速取込装置によって正確な信号が得られるため、
造粒状態をかなり正確に知ることができ、したがって、
造粒の終点をある程度正確に再現性良く検知できること
がわかった。これに対し、高速取込装置を用いさらに高
速フーリエ変換して求めた特徴周波数成分のレベルによ
る方法は、さらに正確に造粒状態を知ることができ、造
粒の終点における出力が一定になるため、より一層正確
に再現性良く造粒の終点を検知できることがわかった。
そして、特徴周波数成分のレベルは、造粒開始時には非
常に小さいが、造粒が進むにつれて大きくなり、このレ
ベルと粒径とがよく対応することもわかった。したがっ
て、この方法によれば、特徴周波数成分のレベルが所定
の値に達したときに自動的に造粒を停止するようなこと
も可能である。
を比較するため、乳糖4.2kg、コーンスターチ2.1kgおよ
びアビセル（商標、旭化成工業株式会社製）0.7kgに2.0
kgの蒸留水を0.2kgずつ添加して、ロータの回転数200、
300および400rpmでそれぞれ２回ずつ造粒を行なった。
そして、造粒の度に、歪計の出力信号をアナログペンレ
コーダと高速取込装置を用いて取込み、アナログペンレ
コーダを用いた原波形による従来の方法、高速取込装置
を用いた原波形による方法およびこの原波形を高速フー
リエ変換した特徴周波数成分のレベルによる方法を用い
て、造粒終点検知を行なった。その結果、アナログペン
レコーダを用いた原波形による従来の方法は、ばらつき
が大きく、造粒終点における出力が一定しないため、造
粒の終点を正確に検知することが困難であることがわか
った。また、高速取込装置を用いた原波形による方法
は、高速取込装置によって正確な信号が得られるため、
造粒状態をかなり正確に知ることができ、したがって、
造粒の終点をある程度正確に再現性良く検知できること
がわかった。これに対し、高速取込装置を用いさらに高
速フーリエ変換して求めた特徴周波数成分のレベルによ
る方法は、さらに正確に造粒状態を知ることができ、造
粒の終点における出力が一定になるため、より一層正確
に再現性良く造粒の終点を検知できることがわかった。
そして、特徴周波数成分のレベルは、造粒開始時には非
常に小さいが、造粒が進むにつれて大きくなり、このレ
ベルと粒径とがよく対応することもわかった。したがっ
て、この方法によれば、特徴周波数成分のレベルが所定
の値に達したときに自動的に造粒を停止するようなこと
も可能である。
上記と同じ処方で2.5kgスケールを別の造粒機を用いて
ロータの回転数500rpm、羽根の枚数３枚で造粒し、高速
取込装置を用いて原波形と特徴周波数成分のレベルの増
加により造粒の終点を検知したところ、上記同様の良好
な結果が得られた。第４図および第５図は、このときの
歪計の出力信号の原波形およびこれを高速フーリエ変換
したパワースペクトルを示し、各図において、（ａ）は
造粒開始時、（ｂ）は中間、（ｃ）は造粒終点時を示
す。第５図より、造粒が進むにつれて特徴周波数ｆ（＝
25）の成分のレベルが大きくなることがわかる。
ロータの回転数500rpm、羽根の枚数３枚で造粒し、高速
取込装置を用いて原波形と特徴周波数成分のレベルの増
加により造粒の終点を検知したところ、上記同様の良好
な結果が得られた。第４図および第５図は、このときの
歪計の出力信号の原波形およびこれを高速フーリエ変換
したパワースペクトルを示し、各図において、（ａ）は
造粒開始時、（ｂ）は中間、（ｃ）は造粒終点時を示
す。第５図より、造粒が進むにつれて特徴周波数ｆ（＝
25）の成分のレベルが大きくなることがわかる。
上記実施例の場合、特徴周波数成分のレベルの絶対値の
増加により造粒の終点を検知しているが、特徴周波数成
分のレベルとそれ以外の特定の周波数成分のレベルの比
の変化により造粒の終点を検知することもできる。
増加により造粒の終点を検知しているが、特徴周波数成
分のレベルとそれ以外の特定の周波数成分のレベルの比
の変化により造粒の終点を検知することもできる。
発明の効果 この発明の方法によれば、容器内に挿入したプローブへ
の物質の衝突圧を高速取込装置を用いて電気信号として
取出し、この電気信号から高速フーリエ変換により攪拌
用ロータの回転数と羽根の枚数との積に対応する特徴周
波数成分のレベルを求め、これを用いて造粒の終点を検
知するので、上述のように、正確に造粒状態を知ること
ができ、しかも造粒の終点における出力が一定になるた
め、極めて正確に再現性よく造粒の終点を検知すること
ができる。したがって、粒の均質化、造粒工程の省力化
および自動化が可能になる。さらに、規定の結合液を散
布した後蒸留水を追加することにより粒の成長を促し、
必要な粒径まで成長したことを知るセンサとしても利用
できる。つまり、造粒を制御し、その終点を知ることが
できる。
の物質の衝突圧を高速取込装置を用いて電気信号として
取出し、この電気信号から高速フーリエ変換により攪拌
用ロータの回転数と羽根の枚数との積に対応する特徴周
波数成分のレベルを求め、これを用いて造粒の終点を検
知するので、上述のように、正確に造粒状態を知ること
ができ、しかも造粒の終点における出力が一定になるた
め、極めて正確に再現性よく造粒の終点を検知すること
ができる。したがって、粒の均質化、造粒工程の省力化
および自動化が可能になる。さらに、規定の結合液を散
布した後蒸留水を追加することにより粒の成長を促し、
必要な粒径まで成長したことを知るセンサとしても利用
できる。つまり、造粒を制御し、その終点を知ることが
できる。
第１図は造粒用容器とその蓋に取付けられた造粒終点検
知用のプローブの１例を示す垂直断面図、第２図は第１
図のプローブを拡大して示す部分切欠き正面図、第３図
は第２図Ｘ−Ｘ線に沿いかつ一部を切欠いて示す矢視
図、第４図は造粒時の歪計の出力信号を高速取込装置を
用いて取出した原波形を時間順に示すグラフ、第５図は
これらの原波形をフーリエ変換して周波数分析した結果
を示すグラフである。 （10）…造粒用容器、（12）…造粒終点検知用のプロー
ブ、（14）…攪拌用ロータ、（19）…抵抗線歪ゲージ
（検出器）。
知用のプローブの１例を示す垂直断面図、第２図は第１
図のプローブを拡大して示す部分切欠き正面図、第３図
は第２図Ｘ−Ｘ線に沿いかつ一部を切欠いて示す矢視
図、第４図は造粒時の歪計の出力信号を高速取込装置を
用いて取出した原波形を時間順に示すグラフ、第５図は
これらの原波形をフーリエ変換して周波数分析した結果
を示すグラフである。 （10）…造粒用容器、（12）…造粒終点検知用のプロー
ブ、（14）…攪拌用ロータ、（19）…抵抗線歪ゲージ
（検出器）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−36935（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−12457（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (3)
- 【請求項１】粉状の物質を容器内で攪拌して造粒するに
際し、容器内に挿入したプローブへの物質の衝突圧をプ
ローブに取付けた検出器と変換器により電気信号として
取出し、この電気信号により造粒の終点を検知する方法
であって、 上記変換器からの電気信号を高速取込装置を用いて取出
し、上記電気信号から高速フーリエ変換により攪拌用ロ
ータの回転数と羽根の枚数との積に対応する特徴周波数
成分のレベルを求め、これを用いて造粒の終点を検知す
ることを特徴とする造粒終点検知方法。 - 【請求項２】上記特徴周波数成分のレベルの変化より造
粒の終点を検知することを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の造粒終点検知方法。 - 【請求項３】上記特徴周波数成分のレベルとそれ以外の
特定の周波数成分のレベルの比の変化より造粒の終点を
検知することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の造粒終点検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60209624A JPH06100524B2 (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 造粒終点検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60209624A JPH06100524B2 (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 造粒終点検知方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6269142A JPS6269142A (ja) | 1987-03-30 |
| JPH06100524B2 true JPH06100524B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=16575875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60209624A Expired - Lifetime JPH06100524B2 (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 造粒終点検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100524B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2630659B2 (ja) * | 1989-10-24 | 1997-07-16 | 深江工業株式会社 | 撹拌造粒終了決定方法および撹拌造粒装置 |
| MX364983B (es) * | 2013-01-11 | 2019-05-16 | Gcp Applied Tech Inc | Sensor, sistema y metodo de medicion de mezcla de concreto. |
| JP6308847B2 (ja) * | 2014-04-07 | 2018-04-11 | 株式会社北川鉄工所 | 造粒装置 |
| JP6654400B2 (ja) * | 2014-12-02 | 2020-02-26 | 株式会社品川工業所 | 被処理物の状態変化を検出する装置、プログラム、および方法、ならびに処理装置 |
| CN106761085B (zh) * | 2017-01-23 | 2018-06-29 | 上海涵欧制药设备有限公司 | 一种湿法混合制粒机锅盖铰接装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS6036935A (ja) * | 1983-08-09 | 1985-02-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 流体の粘度及び挙動の同時測定法 |
-
1985
- 1985-09-20 JP JP60209624A patent/JPH06100524B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6269142A (ja) | 1987-03-30 |
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