JPS5942200A - 粉末圧縮成型機における成型品の重量調節方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、錠剤等のようＯこ粉末を圧縮固形化して得ら
れる成型品の重量−変化を図るための重量調節方法に関
する。

従来の粉末圧縮成型機例えは回転式打錠機では、圧縮成
型時に杵に掛かる成型荷重をロードセルで電気量として
検出し、この検出値が設定範囲内であるか否かを比較器
で判定して、設定の限界を超える場合には重量レールの
調節装置に動作信号を送って重量レールを上下動させ、
これにより下杵の高さを変化させて白への粉末供給量を
調節するようをこなっている。

しかし、このように成型品重量を成型荷重に置き換えて
検出することが前提の重量調節方法では、成型品の種類
毎に重量と成型荷重上の相関関係を、予め人為的に求め
る作業を行い、その結果をもとに成型に際して始めに比
較器の設定を手動でするようζこなっており、これらの
作業が面倒であった。また、成型の途中で成型品の厚み
を微調する場合にも、同様に面倒な手動ｌこよる調整作
業を必要としていた。しかも、上記相関関係をもとに設
定しても、粉末の物性、圧縮速度等の影響（こより、仮
に成型品の重量および厚みが一定であっても、検出され
る成型荷重が変化されることは避けられない。したがっ
て、このような変動要因を含んたま＼で重量調節が行わ
れるから、正確で信頼性が高い重量調節を行うことがで
きなかった。

本発明は上記の事情のもとζこ開発されたもので、その
目的は、正確で信頼性が高い重量調節を行うこさができ
るとともに、初期設定ζこ要する作業も容易化でき、か
つ粉末圧縮成型機の無人自動運転化に大きく貢献できる
ようにした粉末圧縮成型機における成型品の重量調節方
法を提供することにある。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

図中１は回転式打錠機の回転盤で、その周縁部の同一円
周上ζこは複数個の臼２が等間隔毎に取付けられている
。回転盤１の上面には粉末供給器３が配設され、この内
部には例えば粉末を流動化させるための回転攪拌部材４
が８俄により設けられている。符号５および６は各日２
に対向して上下動可能に配設された上杵および下杵で、
下杵６の先端部は臼２の底をなして常に臼２内に挿入さ
れている。これら上下杆５，６は図示しない各種の案内
軌道（こ案内されているときも（こ、下杵６は特ｌこ粉
末供給位置において重量レニル７により案内されるよう
になっている。さらに、上下柱６，７は圧縮成型位置に
て杵先部を互ζこ接近させるようζこ軸線方向に移動し
て粉末の圧縮を行う。圧縮成型位置には上ロール８、下
ロール９が配設され、これらの間を上下柱６，７が通過
するこさにより、必要な圧縮力を得るようになっている
。

そして、上下ロール８，９のいずれか一方例えは下ロー
ル９の支持体９ａに接して下杵６に掛かる圧縮成型時の
成型荷重を電気量ζこ変換する荷重−電気変換器１０が
設けられている。この変換器１０には例えばロードセル
が使用される。

変換器１０の出力端は増幅器１］および積分回路１２を
順次介して比較器１３に接続されている。

比較器１３は、これに設定される上限設定値および下限
設定値の範囲内ζこ、積分回路Ｉ２からの出力の値があ
るが否かを判定し、設定限界を超える場合にはそれに応
じた制御信号を出力するようになっている。この比較器
１３の出力端にはスイッチ１４’Ｅ−介して昇降装置１
５の昇降駆動源Ｉ６が接続されている。昇降装置１５は
。

ザーボモーク等からなる昇降駆動源１６と、重量レール
７を支持してガイド１７に沿って昇降される昇降軸１８
と、この軸Ｉ８に形成したねじ部に内周歯部を噛合させ
た歯車１９と、この歯車１９の外周歯部に噛合されて昇
降、駆動源Ｉ６に、より回転される駆動歯車２０とから
形成されている。なお、上記スイッチ１４は比較器１３
への初期設定が完了するまでは開放され、設定光子後ζ
こ自動的ζこ閉成するように電気的ζこ制御されるもの
である。

また、上記増幅器１１の出力端はピーク値ホールド回路
２ノを介して他の比較器２２ζこ接続され、この比較器
２２の出力端は不良品（重量過多又は重量過少の成型品
）の排出装置２３に接続されている。比較器２２は良品
限界を設定するもので、その上限設定値と下限設定値さ
は、上記比較器１３の設定値より大きい。そして、排出
装置２３は比較器２２からの出力信号を所足期間（こ連
続して所足数受けた際に、回転＠１上の一対のスクレー
パ２４　、２．５のうち例えば前側のスクレーパ２４を
上下動させるものである。これによって、後側の固定ス
クレーパ２５から不良品を自動排出することができ／！
１゜さらに、スクレーパ２４から取出される成型品Ａ　
ヲ４ひくシュート２６には、サンプリングシュート２７
が分岐されているとおもに、常時サンプリングシュート
２７の入口を閉じて成型品Ａをシュート出口２６ａに向
わせるシャッタ２８が取付けられている。シャッタ２８
は、ソレノイドおよびタイマ等を備えたシャッタ駆動装
置２９で動作され、その開放時に図示２点鎖線で示した
ように変位されて、成形品Ａをサンプリングシュート２
７に導びくよう（こなっている。このサンプリング動作
はタイマによって所定時間毎をこ自動的ζこ繰返される
ようになっている。サンプリングシュート２７の下方に
は供給器３０および自動秤量器３１が配設されている。

供給器３０は成型品Ａを受取ってその中から、予め定め
た数量だけ取出す図示しｆＳい機構を備えていて、この
供給器３０７′１＞ら自動秤量器３１にサンプリングさ
れ−た所足徐の成型品Ａが供給される。自動秤量器３ノ
は、例えは天秤機構に変位−電気変換器等を組合せて形
成されていて、サンプリングの度毎（こサンプ１１ング
された成型品Ａの実際の重量（以下笑Ｎ量と称する。）
を測定するものである。なお、測定は成型品Ａを１　（
Ｂｉｌ　１４　？１１ｉ１定してもよいが、本実施例の
場合所定数の成型品Ａをま々めて同時に測定するように
なっている。ぞして、自動秤量器３）の出力端は演算回
路３２の第１演算部３３に接続されている。

演算回路３２は第１〜第４の演算部３３〜３６召−ｖ１
６えている。ＥＸ　１　ｒ成算部３３はサンプリングさ
れた成型品Ａの実重量の平均値を求める演算処理を行う
ものである。第２演算部３４は、上記ピーク値ホールド
回路２１の出力端に接続されていて、サンプリングされ
た成型品Ａの成型荷重の平均値を求める演算処理を行う
ものである。なお、この演算部３４と上記排出装置２３
とは同じクロックパルスを受けて必要な作動をなすが、
本実施例の場合上記供給器３０ｒｊ備えるために、平均
実重量を演算処理される実際のサンプリングされた成型
品と、平均成型荷重を演算処理される実際の成型品とは
完全に一致することはない、しかし、それにも拘らず、
供給器３０から自動秤量器３１へ供給されない成型品数
を、自動秤量器３１へ供給される成型品数に比較して可
成り少なく設定しであるため、各演算部３３．３４で演
算処理される成型品相互は実質的に略一致しているとみ
なし得る。第３演算部３５は、第１．第２演算部３３．
３４の出力端に接続されて設けられ、これは実重量と成
型荷重との相関関係を求める演算処理を行うものである
。なお、第１演算部３３の出力端は図示しないプリンタ
や表示器等にも接続されている。そして、第４演算部３
６は第３演算部３５の出力端に接続されているとともに
、基準重量設冗器３７をこ接続されている。基進重量設
定器３７は、製造される成型品の本来あるべき理論的な
重数、つまり基準重量が予め設定されたものであり、比
較’４％ｚ　ｓ　、　２２の上下限に対応する４つの基
準重量値が本実施例では予め設定されている。そして、
第４演算部３６は上記相関関係と基準荷重とから設定荷
重を演算して、その結果を比較器１３および２２に出力
するようζこ構成されている。

なお、以上の構成において図中１点鎖線で囲んだ部分は
本実施例の場合マイクロコンピュータによって形成さイ
ｔている。

次ζこ上記一実施例により成型品重量を調節する方法に
ついて説明する。

回転式打錠機の運転に伴って、スタレーパ２４により回
転盤１上から次々に取出される成型品Ａは、シャッタ駆
動装置２９により、シャッタ２８を介して所定時間毎に
所定数宛自動的にサンプリングされる。サンプリングさ
れた成型品のうち所定数は供給器３０ｒ？介して自動秤
量器３１に供給されるから、この秤量器３１により所定
数の成型品の実重量が測定され、この測定を゛もとに第
１演算部３３により平均実重量が演算される。そして、
この平均実重量は第３演算部３５およびプリンタ等に出
力される。一方、圧縮成型時に下杵６に掛かる成型荷重
は、下ロール９さその支持体９ａを介して荷重−電気変
換器１０に作用して、成型荷重の大きさに対応した電気
量の変化ζこ変換されており、この電気量は増幅された
後ピーク値ホールド回路２１を介して第２演算部３４ζ
こ入力されている。そして、この演算部３４によりサン
プリングされた成型品の平均成型荷重が演算されて、こ
の平均成型荷重は第３演算部３５ζこ出力される。した
がって、第３演算部３５は、ｊ耳１演算部３３からサン
プリングされた所定数の成型品の平均実重量が入力され
る毎に、この平均実重量と、既に入力されている同所定
数の成型品の平均成型荷重との相関関係を求める演算を
行う。なお、成型品重量と成型荷重とはある比例関係に
あるから、成型荷重の平均値をＦｌと置くとともに、実
重量の平均値をＷｌと置けば、ｌｌｉ’、＝３−Ｗｌの
関係式で示すことがで去る。なお、この関係式は本発明
の理解をより容易にするための最も単純な仮式であり、
この仮式において符号ａは比例に数である。したがって
、上記第３演算部３５の演算の内容は比例定数ａを求め
る処理に相当する。この第３演算部３５での演算結果は
第４＠算部３６８こ入力される。そうすると、第４演算
部３６が上記相関関係き基準重量設定器３７に設定され
た基準重量とから、設定荷重を演算する。なお、この演
算の内容は、比例定数ａが求められた上紀関１糸式ｐ＝
ａ−’％９．の実重量の平均値Ｗ１ζこ基準荷重を代入
して、設定荷重を求める処理に相当する。勿論、この演
算処理によって比較器１３用の上下限設定荷重、比較器
２２用の上下限設定荷重が夫々求められる。そして、第
４演算部３６での演算結果は比較器１３．２２に対し各
別に入力され、比較器１３．２２は次の入力があるまで
入力された設定荷重を保持する。このようにして、サン
プリングの度毎に比較器１３゜２２の設定が調整される
。なお、比較器１３゜２２の′初期設定および製造途中
で成型品Ａの厚みの微調整を行う場合の比較器１３．２
２の設定も以上の方法によって行われ、その後スイッチ
１４が連動して閉成されることにより、昇降装置１５の
自動制御が可能となる。

このようにして比較５１３，２２への設定荷重が自動的
に設定される一方で５上紀荷重−電気案変換器１０　（
こより成型荷重の大きさに対応して変換された電気量は
、増幅された後（こ積分回路１２を通って次々番こ比較
器１３に入力される。

この比較器１３は既に述べたように演算回路３２＋こよ
り設定荷重をサンプリングの度毎（ご調整されるもので
、この比較器１３により、その設定範囲内に上記１「気
量があるか否かが判定される。そして、設定範囲外であ
るき判定された出合には、それに応じた制御信号が比較
器１３より出力されるから、昇降駆動源１６が動作され
る。すなわち、駆動歯車２０、歯車１９、昇降軸１８を
介して重量レール７が上昇又は下降されるため、下杵６
が重量レール７を通過する際の高さが変化して、臼２の
底位置が変わる。

このこさくこより、臼２の粉末充填容積が増加又は減少
されて、粉末供給器３から臼２への粉末供給量が調整さ
れる。

上記−ｊ、−％ｒＩＩ例は以上のよう（ζ構成し１こが
、例えは比較器２２−排出装置２５の系は省略してもよ
いとともに、第２演算部３４への入力は増幅器１ノから
の出力を直接入れるようにしてもよい。そして、上記ス
イッチｒｉｒ、ｙ設ける場合これは比較器１３の入力側
（こ設けてもよい。さらに、上記−実施例ではサンプリ
ングされた成型品の実重量と成型荷重の夫々の平均値を
求め、このこさくこよって精度をより向上させるように
したが、本発明ζこおいては比較器制御の応答性をより
早めるために平均値を求める工程を省略し、サンプリン
グされた単一の成型品の実重量と成型荷重とを直接第３
演算部で処理させても差支えない。また、本発明は回転
式以外の例えば液圧プレス方式、カムプレス方式の単発
式粉末圧縮成型機（但し、この場合下杵又は臼を上下動
させることにより日への粉末供給量が調節される。、）
への適用は勿論のこさ、打錠機以外にも粉末を圧縮して
所定の成型品とする各種の粉末圧縮成型機にγ施できる
。その他、本発明の実施番ご当って用いられる荷卸−電
気量変換器、臼、昇降装置、比較器、自重秤量器、サン
プリング機構、演算回路等は上記実施例のものζこ制約
されないことは勿論、本発明はその要旨に反しない限り
、具体的実施Ｏこ当って適宜変更可能であることは言う
までもない。

以上説明した本発明は上記特許請求の範囲ζこ記載の構
成を要旨とするから、成型品のサンプリング→自動秤量
→演算処理による比較器の自動調整系で、粉末の物性、
圧縮速度等の影砕を有効（こ防止できる。しかも、この
比較器の調整系は、サンプリングの度毎における成型品
の夷重殴と成型荷重々の相関関係をもとに基準重量が理
論的に得られる成型荷重を演算して、その値がサンプリ
ングの度に比較器に設定されるよう番こしたので、調整
の信頼性が著しく旨い。したがって、上記比較器を備え
る荷重−電気計変換器→比較器→昇降装置による下杵又
は臼の高さ調節系による、成型品１個宛の成型荷重に基
づく随時の重量調節を、正確かつ高い信頼性をもって実
行させることができる。

そして、上記比較器の調整系はその演算処理によって、
サンプリングの度毎に比較器の設定を行うので、予め成
型品重量と成型荷重との相関関係等を経験的に知って置
く必要がない。したがって、比較器の初期設定をはじめ
とする各種の設定作業が容易となる。

さらＯこ、上記比較器の調整系は自動的Ｏこ行われるよ
うにしたから、製造される成型品の重量を一定に保持し
ながら粉末圧縮成型機を自動的に無人運転するこさζこ
、大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法を実施する重量調節装置の一例を示す構
成説明図である。 ２・・・白、３・・粉末供給器、５・・・上杵、６・・
・下杵、ＩＯ・・・荷重−電気量変換器、１１・・・増
幅器、Ｉ３・・・比較器、１５・・・昇降装置、２６・
・シュート、２７・・・サンプリングシュート、２８．
・・・シャッタ、２９・・・シャッタ駆動装置、３１・
・・自動ｌ秤量器、３２・・・演算回路、３３・・・第
１演算部、３４・・・第２演算部、３５・・・第３演算
部、３６・・・第４演算部、３７・・・基準重量設定器
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮成型される成型品を所定時間毎に自動的に所定数サ
   ンプリングして、その実重量を自動秤量器により測定し
   、演算回路により、測定された実重量と成型品の成型荷
   重との相関関係を求めるとともに、この相関関係と予め
   設定された基準乗降とから設定荷重を演算して、この設
   定荷重を比較器に自動的に設定し、かつ圧縮成型時に杵
   に掛かる成型荷重の変化を電気量ζこ変換し、上記比較
   器に足められた設定の限界を超える上記濱気景の変化（
   こ対応して、下杵又は白の高さを変化させて臼への粉末
   供給＠を調節するよう（こしたこさを特徴さする粉末圧
   縮成型機における成型品の重量調節方法。