(57)【要約】【課題】効率よく、精度よく粉粒体中の異物を検査、除去できる粉粒体中の異物検査方法および粉粒体中の異物除去方法、並びにそれらの装置を提供する。【解決手段】粉粒体を第１ホッパーから１次振動フィーダーに供給し、１次振動フィーダーを振動させて第２ホッパーに定量供給し、続いて、スリットゲートにより調節して粉粒体の薄い層を２次振動フィーダー上に送り出し、２次振動フィーダーを振動させて粉粒体の薄い層をさらに薄くし、第１反射板を２次振動フィーダーとともに振動させて粉粒体の薄い層を第１反射板上に送り出し、第１反射板上の粉粒体薄い層の表面を撮像し、異物を検出する。さらに、続いて、第１撮像装置および／または第２撮像装置により撮像された画像信号を画像処理装置により処理して粉粒体の異物の有無を判定し、その判定に連動させて異物除去手段を駆動させ、異物を含む粉粒体を除去する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ホッパーから粉粒体を１次振動フィーダーに供給し、１次振動フィーダーを振動させて粉粒体を第２ホッパーに定量供給し、第２ホッパー内の粉粒体をスリットゲートにより調節して粉粒体の薄い層を２次振動フィーダー上に送り出し、２次振動フィーダーを振動させて粉粒体の薄い層をさらに薄くし、２次振動フィーダーの先端部に設けられた第１反射板を２次振動フィーダーとともに振動させて粉粒体の薄い層を第１反射板上に送り出し、第１反射板上の粉粒体の薄い層に光を照射し、粉粒体の薄い層の表面を撮像し、異物を検出することを特徴とする粉粒体中の異物検査方法。
【請求項２】
第１反射板上で粉粒体の薄い層の表面を撮像した後、次に、第１反射板の先端から粉粒体を落下させ、第２反射板の前を通過させ、第２反射板の前の落下している粉粒体を撮像し、異物を検出する請求項１記載の粉粒体中の異物検査方法。
【請求項３】
第２ホッパー内の粉粒体の厚みをスリットゲートのスリット高さの１〜５倍に調整し、スリットゲートのスリット高さを粉粒体の平均粒径の２〜６倍の高さにし、第１反射板上で粉粒体の薄い層の厚みを粉粒体の平均粒径の１〜２倍の高さにする請求項１または２に記載の粉粒体中の異物検査方法。
【請求項４】
スリットゲートを２次振動フィーダーの振動に同調させて振動させる請求項１〜３のいずれかに記載の粉粒体中の異物検査方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の粉粒体中の異物検査方法に続いて、第１撮像装置および／または第２撮像装置により撮像された画像信号を画像処理装置により処理して粉粒体の異物の有無を判定し、その判定に連動させて異物除去手段を駆動させ、異物を含む粉粒体を除去することを特徴とする粉粒体中の異物除去方法。
【請求項６】
粉粒体を供給する第１ホッパーと、第１ホッパー内の粉粒体を送り出す第２ホッパーと、第２ホッパーとに定量供給する１次振動フィーダーと、第２ホッパーから送り出される粉粒体の送り出し量を調節するスリットゲートと、スリットゲートから送り出される粉粒体の薄い層をさらに薄くして先端部に設けられた第１反射板上に送り出し、第１反射板を振動できる２次振動フィーダーと、第１反射板上の粉粒体の薄い層に光を照射する光源、および粉粒体の薄い層の表面を撮像できる第１撮像装置からなることを特徴とする粉粒体中の異物検査装置。
【請求項７】
さらに、第１反射板上から粉粒体を落下させて、表面上を通過させる第２反射板、および第２反射板の前の落下している粉粒体を撮像できる第２撮像装置からなる請求項６記載の粉粒体中の異物検査装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の粉粒体中の異物検査装置に、さらに、第１撮像装置および／または第２撮像装置により撮像された画像信号を粉粒体の異物の有無を判定し、処理できる画像処理装置と、その判定に連動させて異物を含む粉粒体を除去できる異物除去手段を有することを特徴とする粉粒体中の異物除去装置。
【請求項９】
異物除去手段が、隣接するスライドシャッターが幅方向にオーバーラップして配置されている複数のスライドシャッターからなり、画像処理装置からの不良信号に応答して少なくとも一つのスライドシャッターが駆動され、異物を含む粉粒体を除去できるものである請求項８に記載の粉粒体中の異物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬品、食品、化成品などの原料、半製品、製品などの各種粉粒体に混入した異物を検査する方法およびそれに使用できる検出装置、並びにその検出した異物を除去する方法およびそれに使用できる除去装置に関する。特に、フッ素樹脂粉粒体中の異物を除去するために有用な異物検出方法および異物検出装置、並びに異物除去方法および異物除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、粉体中の異物を検査できる装置を用いて、粉体中の異物を除去させることが行われている。
粉体中の異物検査装置として、例えば、外周面に粉体を収納可能な深さ１ｍｍ程度の軸方向に延びたＵ字溝形状の凹部が多数設けらたロータをホッパーの下に設けて、回転させながらホッパーから粉体を第１ベルトコンベアに順次送り出し、第１ベルトコンベアでスクイーズローラにより粉体の厚さを調整し、さらに、第２ベルトコンベアに粉体を送り出し、第２ベルトコンベア上の粉体をラインＣＣＤカメラで撮像し、異物を検知し、吸引パイプにより異物を吸引除去できる粉体の異物除去装置が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、この装置では、粉体の供給をロータにより行っているので、ロータの外周面に設けられた凹部で粉体が圧縮され、粉体が押しつぶされ、粉体の物性が変わることがある。特に、フッ素樹脂粉体の場合、押しつぶされると、付着しやすくなり、また、静電気を帯びやすくなり、フッ素樹脂成形体の物性が悪くなるという問題点があった。さらに、ベルトコンベアでは、ベルト駆動部からの摩擦による粉塵が発生し、粉体へ混入し、例えばフッ素樹脂のような流動性に劣る粉体の場合、ベルトに付着した粉体の除去が困難であるという問題点もあった。
【０００３】
また、その他の粉体中の異物検査装置として、ホッパーから粉体をフィーダーに送り出し、バイブレーターの振動によって平らに広げ、一定の速度で搬送し、サブホッパーに入れ、さらに、サブホッパーから搬送部材上へ粉体を送り出し、バイブレーターの振動によって搬送部材上に均一の厚さに薄く広げ、搬送部材の表面とゲートの下縁との間によってほぼ一定の厚さにし、薄く広げられた状態の粉体に対し、光を照射し、目視で異物を検出する装置が提案されている（特許文献２参照）。
また、この特許文献２では、この異物検出装置で検出された異物を搬送部材上で、手でバキュームピンセットを掴んで操作して、バキュームピンセットの先端の吸引ノズルを異物に近づけ、異物を吸引ノズルからバキュームピンセット内に吸引除去して、異物を除去する方法が記載されている。
しかし、この異物除去方法は、バキュームピンセットで異物を吸引する必要があるため、各粉粒体をバラバラに離して広げられており、単位時間当りに搬送できる粉体の量が少ないため、効率が悪いという問題点を有していた。また、検査員が目視により選別する方法では、検査員の疲労などにより検査精度が変わり、時間がかかることにより処理能力に限界があるという問題点や、安定した一定精度の検査ができないという問題点もあった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−８４４９６号公報
【特許文献２】
特開２００２−１１４１５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の状況に鑑みてなされたものであり、効率よく、精度よく粉粒体中の異物を検査する方法およびそれに使用できる検出装置、並びにその検出した異物を除去する方法およびそれに使用できる除去装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１ホッパーから粉粒体を１次振動フィーダーに供給し、１次振動フィーダーを振動させて粉粒体を第２ホッパーに定量供給し、第２ホッパー内の粉粒体をスリットゲートにより調節して粉粒体の薄い層を２次振動フィーダー上に送り出し、２次振動フィーダーを振動させて粉粒体の薄い層をさらに薄くし、２次振動フィーダーの先端部に設けられた第１反射板を２次振動フィーダーとともに振動させて粉粒体の薄い層を第１反射板上に送り出し、第１反射板上の粉粒体の薄い層に光を照射し、粉粒体の薄い層の表面を撮像し、異物を検出することを特徴とする粉粒体中の異物検査方法を提供する。
また、本発明は、上記粉粒体中の異物検査方法において、第１反射板上で粉粒体の薄い層の表面を撮像した後、次に、第１反射板の先端から粉粒体を落下させ、第２反射板の前を通過させ、第２反射板の前の落下している粉粒体を撮像し、異物を検出する粉粒体中の異物検査方法を提供する。
また、本発明は、上記粉粒体中の異物検査方法において、第２ホッパー内の粉粒体の厚みをスリットゲートのスリット高さの１〜５倍に調整し、スリットゲートのスリット高さを粉粒体の平均粒径の２〜６倍の高さにし、第１反射板上で粉粒体の薄い層の厚みを粉粒体の平均粒径の１〜２倍の高さにする粉粒体中の異物検査方法を提供する。
【０００７】
また、本発明は、上記粉粒体中の異物検査方法において、スリットゲートを２次振動フィーダーの振動に同調させて振動させる粉粒体中の異物検査方法を提供する。
また、本発明は、上記の粉粒体中の異物検査方法に続いて、第１撮像装置および／または第２撮像装置により撮像された画像信号を画像処理装置により処理して粉粒体の異物の有無を判定し、その判定に連動させて異物除去手段を駆動させ、異物を含む粉粒体を除去することを特徴とする粉粒体中の異物除去方法を提供する。
また、本発明は、粉粒体を供給する第１ホッパーと、第１ホッパー内の粉粒体を送り出す第２ホッパーと、第２ホッパーとに定量供給する１次振動フィーダーと、第２ホッパーから送り出される粉粒体の送り出し量を調節するスリットゲートと、スリットゲートから送り出される粉粒体の薄い層をさらに薄くして先端部に設けられた第１反射板上に送り出し、第１反射板を振動できる２次振動フィーダーと、第１反射板上の粉粒体の薄い層に光を照射する光源、および粉粒体の薄い層の表面を撮像できる第１撮像装置からなることを特徴とする粉粒体中の異物検査装置を提供する。
【０００８】
また、本発明は、上記の粉粒体中の異物検査装置において、さらに、第１反射板上から粉粒体を落下させて、表面上を通過させる第２反射板、および第２反射板の前の落下している粉粒体を撮像できる第２撮像装置からなる粉粒体中の異物検査装置を提供する。
また、本発明は、上記の粉粒体中の異物検査装置に、さらに、第１撮像装置および／または第２撮像装置により撮像された画像信号を粉粒体の異物の有無を判定し、処理できる画像処理装置と、その判定に連動させて異物を含む粉粒体を除去できる異物除去手段を有することを特徴とする粉粒体中の異物除去装置を提供する。
さらに、本発明は、上記粉粒体中の異物除去装置において、異物除去手段が、隣接するスライドシャッターが幅方向にオーバーラップして配置されている複数のスライドシャッターからなり、画像処理装置からの不良信号に応答して少なくとも一つのスライドシャッターが駆動され、異物を含む粉粒体を除去できるものである粉粒体中の異物除去装置を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明を図面に基づいて説明する。
本発明の粉体中の異物検査方法においては、最初に、第１ホッパー１から粉粒体２を１次振動フィーダー３に供給し、１次振動フィーダー３を振動させて粉粒体２を第２ホッパー５に定量供給する。１次振動フィーダー３は、粉粒体２の搬送台と振動装置４からなり、粉粒体２の搬送台はステンレス鋼板などの平板材の幅方向の上面両端部に粉粒体２を落とさないようにガイドを設けている物が好ましい。１次振動フィーダー３は、振動装置４により振動させる。１次振動フィーダー３の振動は、直線振動が好ましい。振動の周波数は、１０〜６０Ｈｚが好ましく、２０〜５０Ｈｚが特に好ましい。振動の振幅は、０．１〜２ｍｍが好ましく、０．４〜１．２ｍｍが特に好ましい。
さらに、１次振動フィーダー３は、粉粒体２の搬送速度を速めるために、先端に向けて下がる傾斜角を持たせる構造にすることが好ましい。傾斜角は、０〜１０°が好ましく、１〜５°が特に好ましい。
【００１０】
第２ホッパー５は、２次振動フィーダー９と一体構造になっていることが好ましい。第２ホッパー５は振動させることが好ましく、２次振動フィーダー９の振動と同調させて共振振動させることが特に好ましい。振動させることにより第２ホッパー５内の粉粒体２をより均一に拡散させ、粉粒体２の厚みをほぼ均一の厚さにすることができる。
第２ホッパー５における粉粒体２の厚みは、常に定厚状態にすることが好ましい。第２ホッパー５における粉粒体２の厚みは、第２ホッパー５の上に設けられたレベル検出器６により測定し、レベル検出器６の信号により１次振動フィーダー３の振動数を調節して第１ホッパー１内の粉粒体２の送り出し量を調節する。第２ホッパー５内の粉粒体２の厚みをスリットゲート７のスリット高さの１〜５倍に調整することが好ましく、１．５〜３．５倍に調整することが特に好ましい。
【００１１】
本発明の粉粒体中の異物検査方法においては、次に、第２ホッパー５内の粉粒体２をスリットゲート７により調節して粉粒体２の薄い層を２次振動フィーダー９上に送り出す。
スリットゲート７は、第２ホッパー５の出口に設けてもよいし、第２ホッパー５から離れて２次振動フィーダー９上に設けてもよい。
スリットゲート７の下端と２次振動フィーダー９との間との隙間をスリット高さというが、スリット高さを粉粒体２の平均粒径の２〜６倍の高さにすることが好ましい。スリットゲート７は、振動させることが好ましく、２次振動フィーダー９の振動と同調させて共振振動させることが特に好ましい。共振振動させることにより、２次振動フィーダー９に粉粒体２を定量供給することができる。特に、付着し易い、流動性が悪い粉粒体の場合、スリットゲート７を共振振動させることが特に好ましい。このような粉粒体の具体例としては、フッ素樹脂が挙げられる。フッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレンの単独重合体樹脂、共重合体樹脂などが挙げられる。
【００１２】
２次振動フィーダー９は、振動させて粉粒体２の薄い層をさらに薄くする。そして、２次振動フィーダー９の先端に設けられている第１反射板１０上で粉粒体２の薄い層の厚みを粉粒体２の平均粒径の１〜２倍の高さにすることが好ましい。
２次振動フィーダー９は、振動子８と粉粒体２を載せて前方へ移動させる粉粒体搬送台からなる。粉粒体搬送台は、ステンレス鋼板などの平板材の幅方向の上面両端部に粉粒体２を落とさないようにガイドを設けたものが好ましい。２次振動フィーダー９では、粉粒体２を進行方向に広がるようにすることが好ましい。２次振動フィーダー９は、振動子８により振動させる。２次振動フィーダー９の振動は、粉粒体２を移動させることができる振動であれば種々の振動が挙げられるが、直線振動が好ましい。２次振動フィーダー９による振動搬送方式は、粉粒体２に比べて粒子径の大きいものや長片状の異物（特に、髪の毛、繊維など）を搬送中の粉粒体内部から上部に浮き上がらせる効果（偏析現象）がある。
【００１３】
２次振動フィーダー９は、処理能力を高めるため、２以上の複数台を幅方向に連結して、粉粒体２の搬送幅を広くすることが好ましい。例えば、２機連動方式にて搬送幅を４００〜５００ｍｍ程度にすることができる。
２次振動フィーダー９の２以上の複数台を幅方向に連結する場合、隣接するガイドは取り除いて、２次振動フィーダー９の粉粒体２を載せる平板材を隣接する平板材同士で一体化することが好ましい。
【００１４】
２次振動フィーダー９を複数連結した場合の振動は、各振動装置を同調させて行うことが好ましい。例えば、２次振動フィーダー９の２機剛体連動方式にて駆動させる場合、振動子コントロールは１機の振動コントロール信号を基準にし、２機目は位相同調制御にて２機並列運転を可能にすることができる。この方式は、剛体重量が振動子駆動範囲であれば３機、４機以上と連結することができる。連結した場合、粉粒体２の処理量は、連結数に応じて２倍、３倍、４倍またはそれ以上にすることができる。
さらに、２次振動フィーダー９は、粉粒体２の搬送速度を速めるために、先端に向けて下がる傾斜角を持たせる構造にすることが好ましい。傾斜角は、０．５〜１０°が好ましく、１〜５°が特に好ましい。
【００１５】
２次振動フィーダー９の先端には、第１反射板１０が設けられている。第１反射板１０は、粉粒体２に影響しない表面粗さを持ち、光源１１の下部からの２次散乱反射効果を持ち、粉粒体２の検査に影響のある粉粒体２のエッジ影を消す効果を有する。第１反射板１０は、上記効果を有するものであればよく、粉粒体２と同じ材質のものが好ましい。粉粒体２がフッ素樹脂である場合、第１反射板１０の材質としては、具体的にはＰＴＦＥなどのフッ素樹脂が好ましい。また、第１反射板１０は、粉粒体２の色と同色であるものが好ましい。なお、第１反射板１０は、粉粒体２の色に合わせて色が異なる第１反射板を着脱自由に取り替え可能なような構造にすることが好ましい。
第１反射板１０は、２次振動フィーダー９が先端に向けて下がる傾斜角を持っている場合は、同様の角度で先端に向けて下がる傾斜角を持たせることが好ましい。
【００１６】
本発明の粉粒体中の異物検査方法においては、第１反射板１０の上部に設けらている光源１１から第１反射板１０上の薄い粉粒体層の上面に光を照射し、粉粒体２の薄い層の表面を第１撮像装置で撮像する。撮像装置としては、ラインセンサーカメラが好ましい。光源１１は、発光ダイオード、蛍光灯、メタルハライドランプが好ましい。また、光源１１を幅方向に配置することが好ましい。光源１１は、粉粒体２の色に合わせることが好ましい。光源１１は、２個以上配置することが好ましい。これにより、粉粒体２を撮像した際に、粉粒体２の影が撮像されることを防ぐことができる。
第１撮像装置１２の撮像による異物の検知は、粉粒体２を一定間隔で８０〜１０００回撮像し、画像処理装置１３により平均処理を行い、標準画像として記録し、次に検査対象の粉粒体２の薄い層の表面を撮像し、画像処理装置１３にその撮像信号を送り、その画像と平均標準画像とを照合して、食い違いを変化量として検知し、変化量を異物として検出する。
第１撮像装置１２は、粉粒体層の幅方向の長さに応じて２台以上を並べて配置することができる。
【００１７】
本発明の粉粒体２中の異物検査方法においては、第１反射板１０上で粉粒体２の薄い層の表面を撮像した後、次に、第１反射板１０の先端から粉粒体２を落下させ、第２反射板１４の前を通過させ、第２反射板１４の前の落下している粉粒体２に光源１６から光を照射し、撮像装置１５で撮像し、異物を検出することが好ましい。
粉粒体２は、落下距離が長くなればなるほど落下速度が速くなり、それに応じて、粉粒体２の粒子同士の間隔が大きくなり、粉粒体２の内部に隠れている異物も検知し易くなる。
第２反射板１４は、第１反射板１０と同様なものが好ましい。
【００１８】
第２反射板１４を、図１に示すように、落下する粉粒体２の幅広の帯の外側に平行に配置し、第２撮像装置１５を２次振動フィーダー９の下方に設置し、第１反射板１０上の薄い粉粒体層の下層側から粉粒体２を撮像できるようにすることが好ましい。
第２反射板１４の配置高さは、第１反射板１０上での粉粒体２の搬送速度の１０〜２０倍、好ましくは１３〜１７倍の落下速度で第２反射板１４の前を通過させるような高さが望ましい。長さで表わすと、第１反射板１０の下方へ１５０〜３５０ｍｍが好ましく、２００〜３００ｍｍが特に好ましい。
光源１６は、光源１１と同様なものが好ましい。光源１６は、２個以上配置することが好ましい。これにより、粉粒体２を撮像した際に、粉粒体２の影が撮像されることを防ぐことができる。
【００１９】
第２撮像装置１５の撮像による異物の検知は、第１撮像装置１２と同様に、粉粒体２を一定間隔で８０〜１０００回撮像し、画像処理装置１３により平均処理を行い、標準画像として記録し、次に検査対象の粉粒体２の薄い層の表面を撮像し、画像処理装置１３にその撮像信号を送り、その画像と平均標準画像とを照合して、食い違いを変化量として検知し、変化量を異物として検出する。
第２撮像装置１５は、落下する粉粒体２の帯の幅方向の長さに応じて２台以上を幅方向に並べて配置することができる。
【００２０】
本発明は、上記の粉粒体中の異物検査方法に続いて、第１撮像装置１２および／または第２撮像装置１５により撮像された画像信号を画像処理装置１３により処理して粉粒体２の異物の有無を判定し、その判定に連動させて異物除去手段を駆動させ、異物を含む粉粒体２を除去することが好ましい。
異物除去手段は、画像処理装置１３から異物があると判定された場合に、その異物信号、異物位置信号などの信号を受けて、異物除去手段が駆動し、異物を含む粉粒体２を除去できるものであれば、特に制限ないが、シャッター１７が好ましい。シャッター１７は、正常な粉粒体２のときは駆動せず、正常な粉粒体２０をガイド板１８とガイド板１９の間を通過させて貯蔵容器２２に導く。一方、異物を含む粉粒体のときは、シャッター１７が駆動し、ガイド板１８とガイド板１９の間の空間を覆い、異物を含む粉粒体２１をガイド板１９の外側の表面を通過させて異物貯蔵容器２３に導く。シャッター１７の配置位置は、上記機能を発揮できる位置であればよい。
【００２１】
シャッター１７としては、図２及び図３に示すような構造を有するものが特に好ましい。
図２及び図３に示すシャッター１７は、スライドシャッター３０が上側４枚及び下側４枚が幅方向にオーバーラップして互い違いに並べられており、それぞれのスライドシャッター３０が前後に独立して駆動できるように構成されている。スライドシャッター３０は、ステンレス鋼板などの平板材等が好ましい。なお、スライドシャッター３０の数は、スライドシャッター３０の幅、落下する粉粒体２の帯の幅などに応じて、適宜選定すればよい。また、スライドシャッター３０の幅は、異物の大きさ等に応じて選定すればよく、小さいほど異物のみを除去できる確立が高くなるが、駆動装置が複雑になるという問題点がでる。通常、１０〜８０ｍｍが好ましく、２０〜６０ｍｍが特に好ましい。
【００２２】
このシャッター１７は、図３に示すように、スライドシャッター３０は、正常な粉粒体２のときは駆動せず、スライドシャッター収納ボックス内で斜めに配置されており、正常な粉粒体２０をガイド板２８とガイド板２９の間を通過させて貯蔵容器２２に導く。一方、異物を含む粉粒体２１のときは、画像処理装置１３からの不良信号に応答して少なくとも一つのスライドシャッター３０が駆動され、斜めに前進して、ガイド板２８とガイド板２９の間の空間を覆い、異物を含む粉粒体２１をガイド板２９の外側の表面を通過させて異物貯蔵容器２３に導き、異物を含む粉粒体２１を除去できる。
【００２３】
図４に示すように、スライドシャッター３０を幅方向にオーバーラップして互い違いに並べることにより、異物を含む粉粒体２１を漏れなく除去することができる。また、スライドシャッター３０同士を厚さ方向にギャップを設けて配置することにより、スライドシャッター３０同士の間に入り込んだ粉粒体が押し潰されることなく、押し潰された粉粒体が正常品の粉粒体の中に入り込むことを防ぐことができる。スライドシャッター３０の幅方向でのオーバーラップ幅ｂは、１３ｍｍ以上が好ましく、１３〜２０ｍｍが特に好ましい。スライドシャッター３０の厚さ方向でのギャップ幅ａは、粉粒体の平均粒径の１．５〜６倍が好ましい。
スライドシャッター３０の駆動速度は、異物の落下速度に応じて、適宜選定すればよいが、出来るだけ速く往復駆動させることが好ましく、０．５秒／１往復以下にすることが特に好ましい。
【００２４】
また、その他のシャッター１７としては、図５及び図６に示すような構造を有するものが好ましい。
図６に示すシャッター１７は、主シャッター３１が８枚並べられており、それぞれの主シャッター３１が独立して駆動できるように構成され、さらに、隣接する主シャッター３１同士の隙間の表面側に副シャッター３２が独立して駆動できるように設けられている。主シャッター３１および副シャッター３２は、ステンレス鋼板などの平板材等が好ましい。なお、主シャッター３１の数は、主シャッター３１の幅、落下する粉粒体２の帯の幅などに応じて、適宜選定すればよい。また、主シャッター３１の幅は、異物の大きさ等に応じて選定すればよく、小さいほど異物のみを除去できる確立が高くなるが、駆動装置が複雑になるという問題点がでる。通常、１０〜８０ｍｍが好ましく、２０〜６０ｍｍが特に好ましい。
【００２５】
このシャッター１７は、図６に示すように、主シャッター３１と副シャッター３２は、正常な粉粒体２のときは駆動せず、垂直方向に下がっており、正常な粉粒体２０をガイド板１８とガイド板１９の間を通過させて貯蔵容器２２に導く。一方、異物を含む粉粒体のときは、画像処理装置１３からの不良信号に応答して少なくとも一つの主シャッター３１が駆動され、主シャッター３１の両サイドにある副シャッター３２も駆動され、ガイド板１８とガイド板１９の間の空間を覆い、異物を含む粉粒体２１をガイド板１９の外側の表面を通過させて異物貯蔵容器２３に導き、異物を含む粉粒体２１を除去できる。副シャッター３２を設けることにより、隣接する主シャッター３１間の隙間に異物が入り込むことがなく、正常品に異物が混入することを防ぐことをできる。
主シャッター３１および副シャッター３２の駆動速度は、異物の落下速度に応じて、適宜選定すればよいが、出来るだけ速く往復駆動させることが好ましく、０．５秒／１往復以下にすることが特に好ましい。
本発明に適用できる粉粒体２としては、種々の粉粒体が挙げられるが、付着し易い、静電気を帯び易い粉粒体が好適に適用でき、フッ素樹脂粉粒体が特に好ましく適用できる。粉粒体２の平均粒径は、特に制限ないが、１０〜５００μｍの範囲が好適に適用できる。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本願発明はこれらに限定されない。
【００２７】
［実施例１］
第１ホッパー１に粉粒体２としてテトラフルオロエチレン単独重合体（ＰＴＦＥ）の粉粒体（平均粒径０．３５ｍｍ）を充填し、第１ホッパー１からＰＴＦＥ粉粒体を１次振動フィーダー３（ステンレス製の搬送板の幅４００ｍｍ、先端方向への下がり傾斜角１°）に供給し、レベル検出器６で第２ホッパー５内のＰＴＦＥ粉粒体の堆積高さを監視し、調整しながら、１次振動フィーダー３を周波数１０〜６０Ｈｚ、振幅０．４〜１．２ｍｍで直線振動させてＰＴＦＥ粉粒体２を第２ホッパー５に定量供給した。
１次振動フィーダー３でのＰＴＦＥ粉粒体２の移送は、滞留することなく、高さ１０〜２０ｍｍの流れで行われた。第２ホッパー５は、第２フィーダーと一体の構造になっており、第２フィーダーと同じ振動周波数、振幅で振動させることにより、第２ホッパー５内でＰＴＦＥ粉粒体２が山形になることなく、幅方向にほぼ均一に堆積された。このため、第２ホッパー５は比較的小さな形状にでき、堆積高さをレベル検出器６により検知し、第１ホッパー１からの移送量にフィードバック制御をかけ、第２ホッパー５内のＰＴＦＥ粉粒体２の堆積高さを１０ｍｍに調整することができた。
【００２８】
次いで、スリットゲート７の下端のスリット高さを２ｍｍにし、第２ホッパー５内の粉粒体２をスリットゲート７により調節して粉粒体２の薄い層を２次振動フィーダー９上に送り出した。スリットゲート７は第２ホッパー５の出口に設けられており、スリットゲート７は、２次振動フィーダー９の振動と同調させ、共振動しており、ＰＴＦＥ粉粒体２が滞留なく流れ出て、２次振動フィーダー９の搬送板の幅方向に均一になっていた。
２次振動フィーダーの２台を２機連動方式で幅方向に連結して、２次振動フィーダー９（ステンレス製の搬送板の幅４００ｍｍ、先端方向への下がり傾斜角１°）として、使用した。
２次振動フィーダー９を周波数５２Ｈｚ、振幅０．８〜１．２ｍｍで直線振動させてＰＴＦＥ粉粒体２の薄い層をさらに薄くし、２次振動フィーダー９の先端部に設けられた第１反射板１０を２次振動フィーダー９とともに振動させて幅方向に均一な厚みになっている粉粒体２の薄い層（厚み０．３５〜０．７ｍｍ）を第１反射板１０上に送り出した。
【００２９】
次に、表面をＰＴＦＥ製の第１反射板１０上のＰＴＦＥ粉粒体２の薄い層に、図１に示すような２本の蛍光灯の光源１１から光を照射し、ＰＴＦＥ粉粒体２の薄い層の表面を第１撮像装置１２で撮像し、異物を検出した。第１反射板１０上のＰＴＦＥ粉粒体２の移送速度は、８ｍ／ｍｉｎであり、移送量は１００ｋｇ／ｈｒであった。
さらに、第１反射板１０の先端からＰＴＦＥ粉粒体２を順次落下させ、２５０ｍｍ下方に配置されている第２反射板１４（第１反射板１０と同様なもの）の前を落下速度１２０ｍ／ｍｉｎで通過させ、図１に示すような２本の蛍光灯の光源１６から光を照射し、ＰＴＦＥ粉粒体２の薄い層の表面を第２撮像装置１５で撮像し、異物を検出した。
【００３０】
続いて、第１撮像装置１２および／または第２撮像装置１５により撮像された画像信号を画像処理装置１３により処理して粉粒体２の異物の有無を判定し、その判定に連動させて図１に示すような異物除去手段としてのシャッター１７を駆動させた。シャッター１７は、正常な粉粒体２０のときは駆動せず、待機位置（垂直方向）に下がっており、正常な粉粒体２０をガイド板１８とガイド板１９の間を通過させて貯蔵容器２２に導き、シャッター１７は、異物を含む粉粒体２１のときは、シャッター１７が駆動し、ガイド板１８とガイド板１９の間の空間を覆い、異物を含む粉粒体２１をガイド板１９の外側の表面を通過させて異物貯蔵容器２３に導き、異物を除去した。シャッター１７は、図２及び図３のような構造を有するものであり、駆動速度は、０．５秒／１往復であった。
【００３１】
なお、上記異物検査方法において、原料のＰＴＦＥ粉粒体２としては、ＰＴＦＥ粉粒体（平均粒径０．３５ｍｍ、嵩密度０．９２）の中に異物として炭粒子（平均粒径０．５ｍｍ、ＰＴＦＥ粉粒体の比重よりも軽い）を５個、髪の毛（長さ３０ｍｍ、ＰＴＦＥ粉粒体の比重よりも重い）を５個、針金（長さ０．３ｍｍ、ＰＴＦＥ粉粒体の比重よりも重い）を５個混合したＰＴＦＥ粉粒体を使用して、異物検査を行った。その結果を表１に示した。表１において、２次振動フィーダー９上の目視観察地点として、Ａ地点は第１反射板１０の先端から遡って５０ｍｍの地点を示し、Ｂ地点は第１反射板１０の先端から遡って１５０ｍｍの地点を示し、Ｃ地点は第１反射板１０の先端から遡って２００ｍｍの地点を示している。なお、２次振動フィーダーのスリットゲートから第１反射板１０の先端までの長さは３００ｍｍであった。
【００３２】
【表１】
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上記結果のように、２次振動フィーダー９による搬送で、異物がＰＴＦＥ粉粒体２層の上部に浮上し、第１撮像装置１２により検出された。針金のように比重の大きいもので、大きさがＰＴＦＥ粉粒体２粒子と同様の大きさのものは２次振動フィーダー９上で浮き上がりにくいため、目視や第１撮像装置１２では検出されないことがあるが、第２撮像装置１５により検出することができた。
【００３３】
上記異物検査方法に続いて、上記異物除去方法を使用して、ＰＴＦＥ粉粒体２中の異物を除去した。２次振動フィーダー９を周波数５２Ｈｚ、振幅０．８ｍｍで振動して、ＰＴＦＥ粉粒体２の搬送量を６６ｋｇ／ｈｒにして、シャッター１７として図３に示すようなスライドシャッターからなるシャッター（オーバーラップ幅：１５ｍｍ、ギャップ幅：２ｍｍ）を使用し、異物を除去した。
異物を含むＰＴＦＥ粉粒体２の除去量は、シャッター１往復駆動当り３．５ｇであった。また、２次振動フィーダー９を周波数５２Ｈｚ、振幅１．２ｍｍで振動して、ＰＴＦＥ粉粒体２の搬送量を２４３ｋｇ／ｈｒにして、シャッター１７の駆動速度を０．５秒／１往復にしたところ、異物を含むＰＴＦＥ粉粒体２１の除去量は、シャッター１往復駆動当り５．８ｇであった。
【００３４】
［実施例２］
原料のＰＴＦＥ粉粒体２として、ＰＴＦＥ粉粒体（白色、かさ密度０．４８、平均粒径０．５ｍｍ）２５ｋｇに異物として薄茶色に着色したＰＴＦＥ粉粒体（平均粒径２００μｍ）の２０粒を添加混合したものを使用し、実施例１の異物除去方法を行った。異物の計測回数は２０回であり、全ての異物を測定できた。また、ＰＴＦＥ粉粒体２の処理時間は、１５分２０秒であった。
【００３５】
［実施例３］
実施例１において、シャッター１７として図６に示すような主シャッター、副シャッターからなるシャッターを使用し、異物を除去した。主シャッター、副シャッターの駆動速度を０．５秒／１往復にしたところ、異物を含むＰＴＦＥ粉粒体２１の除去量は、シャッター１往復駆動当り３．５ｇであった。
【００３６】
［実施例４］
原料のＰＴＦＥ粉粒体２として、ＰＴＦＥ粉粒体（白色球状粒子、かさ密度０．５４、平均粒径０．４８ｍｍ）２５ｋｇに異物として薄茶色に着色したＰＴＦＥ粉粒体（平均粒径２００μｍ）の２０粒を添加混合したものを使用し、実施例１の異物除去方法を行った。異物の計測回数は２０回であり、全ての異物を測定できた。また、ＰＴＦＥ粉粒体２の処理時間は、１５分１２秒であった。
【００３７】
［比較例１］
実施例４において、異物の有無の判定と異物除去手段を、２次振動フィーダー９上で目視で確認した異物を吸引ノズルを用いて、吸引して異物を除去することに変更した。２次振動フィーダー９による搬送速度を遅くしていき、ＰＴＦＥ粉粒体２の薄い層をさらに薄くし、異物の薄茶色に着色したＰＴＦＥ粉粒体の２０粒をすべて発見して、除去できた時のＰＴＦＥ粉粒体２の処理時間を測定した。ＰＴＦＥ粉粒体２の処理時間は、５７分２５秒であった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の粉粒体中の異物検査方法および粉粒体中の異物除去方法により、効率よく、精度よく粉粒体中の異物を検査、除去することができる。また、本発明の粉粒体中の異物検査装置および粉粒体中の異物除去装置は、上記方法に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の粉粒体中の異物検査装置および粉粒体中の異物除去装置の一例の概略断面図を示したものである。
【図２】異物除去装置の一例の断面図および平面図を示したものである。
【図３】異物除去装置の一例の斜視図を示したものである。
【図４】図３のスライドシャッターをＡの方向で切断したときの断面図の一部を示したものである。
【図５】異物除去装置の一例の断面図および平面図を示したものである。
【図６】異物除去装置の一例における主シャッターおよび副シャッターの一部が駆動した状態を示した斜視図である。
【符号の説明】
１  第１ホッパー
２  粉粒体
３  １次振動フィーダー
４  振動装置
５  第２ホッパー
６  レベル検出器
７  スリットゲート
８  振動子
９  ２次振動フィーダー
１０  第１反射板
１１  光源
１２  第１撮像装置
１３  画像処理装置
１４  第２反射板
１５  第２撮像装置
１６  光源
１７  シャッター
１８  ガイド板
１９  ガイド板
２０  正常な粉粒体
２１  異物が含まれる粉粒体
２２  正常な粉粒体の貯蔵容器
２３  異物が含まれる粉粒体の貯蔵容器
２７  スライドシャッター収納ボックス
２８  ガイド板
２９  ガイド板
３０  スライドシャッター
３１  主シャッター
３２  副シャッター
ａ  オーバーラップ幅
ｂ  ギャップ幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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