(57)【要約】【課題】  微細な粉状体の流量を精度よく検出することのできる搬送装置の提供を目的とする。【解決手段】  粉状体を定量的に下流側へ搬送供給する搬送装置であって、粉状体を振動搬送するための振動トラフと、振動トラフの下流端から落下する粉状体に対して照射光を照射する照射部と、照射光を照射された粉状体からの反射光を検出する検出部と、反射光の受光強度の単位時間当たりの平均値から、振動トラフの下流端から落下する粉状体の流量を求める演算部とを備えている構成。【選択図】  図１
2012091911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉状体を定量的に下流側へ搬送供給する搬送装置であって、
前記粉状体を振動搬送するための振動トラフと、
前記振動トラフの下流端から落下する粉状体に対して照射光を照射する照射部と、
前記照射光を照射された粉状体からの反射光を検出する検出部と、
前記反射光の受光強度の単位時間当たりの平均値から、前記下流端から落下する粉状体の流量を求める演算部と、を備えたことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記照射部は、前記下流端から落下する粉状体の落下経路における所定の高さ範囲に照射光を照射するものである請求項１記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉状体を下流側へ搬送するための搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
錠剤のような粒状体を下流側へ搬送供給するための搬送装置として、例えば下記特許文献１に示す技術が提案されている。これは、粒状体を整列させつつ次の工程のために下流側へ搬送する振動トラフと、計数センサーとを備えている。計数センサーは、振動トラフの下流端から順次落下する粒状体の個数を計測する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２０６０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところでこの種の搬送装置では、被搬送物が粉状体である場合がある。しかしながら上記従来の搬送装置では、計数センサーは、錠剤のような粒状体の量を個数として検出するものであるから、振動トラフから落下する被搬送物が、粉状体であると正確な流量検出ができない。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み、粉状体の流量を精度よく検出することのできる搬送装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、粉状体を定量的に下流側へ搬送供給する搬送装置であって、前記粉状体を振動搬送するための振動トラフと、前記振動トラフの下流端から落下する粉状体に対して照射光を照射する照射部と、前記照射光を照射された粉状体からの反射光を検出する検出部と、前記反射光の受光強度の単位時間当たりの平均値から、前記下流端から落下する粉状体の流量を求める演算部と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
上記構成において、振動トラフの振動により粉状体が下流側へ搬送され、振動トラフの下流端から落下する粉状体に照射部から照射光を照射し、照射光を照射された粉状体からの反射光を検出部が検出し、演算部が、検出部からの反射光の受光強度の単位時間当たりの平均値を求めるとともに、その平均値から振動トラフの下流端から落下している粉状体の流量を求める。ここで反射光とは、散乱光を含む概念である。
【０００８】
本発明では、前記照射部は、前記下流端から落下する粉状体の落下経路における所定の高さ範囲に検出光を照射するものであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の搬送装置によれば、振動トラフの下流端から落下する粉状体に対して、照射部から照射光が照射され、照射光を照射された粉状体からの反射光を検出部が検出して、演算部は反射光の受光強度の単位時間当たりの平均値から下流端から落下する粉状体の流量を求めるから、該単位時間のなかでの或る瞬間に粉状体の流量（粉状体の数）が少なく、それによって反射光の受光強度が低下したとしても、粉状体の流量を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態を表す搬送装置の概略側面図である。
【図２】同粉状体の流量検出状態を表す正面図である
【図３】同流量検出部の縦断面図である。
【図４】同流量検出部の正面図である。
【図５】同制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る搬送装置を、図１ないし図５に基づいて説明する。搬送装置１は、振動フィーダ（リニアフィーダ）２と、粉状体３の流量を検出するための流量検出部４とから構成されている。
【００１２】
振動フィーダ２は一般的な構成を備えるものであるから、その要部のみを説明する。すなわち振動フィーダ２は、図１に示すように、基台５に設置される駆動部２０と、駆動部２０の前後に配置された板ばね２１，２１と、板ばね２１，２１の上端部に渡すよう取付けられた振動トラフ２２とから構成されている。振動トラフ２２は、駆動部２０に対して前方に延長された延長部分２２２を有している。図２に示すように、振動トラフ２２は底壁２２０と底壁２２０の左右端部から上方に立ち上がる縦壁２２１とから、幅方向の断面が上側開放のコ字形に形成されている。
【００１３】
底壁２２０の上面は、粉状体３が載置される搬送面２２２０とされている。この搬送面２２２０は所定の左右幅に形成されており、搬送面２２２０には前後方向に沿う微細な幅の溝２２０ａが多数条形成されている。また、延長部分２２２の先端部（下流端）は、粉状体３を次工程の装置１０に落下供給させる供給部２２２ａとされている（図１参照）。
【００１４】
上記構成の振動フィーダ２では、駆動部２０の駆動により板ばね２１，２１が共振することで振動トラフ２２が前後方向に水平に振動し、溝２２０ａに入っている粉状体３が延長部分２２２の先端部である供給部２２２ａから定量的に落下する。
【００１５】
前記流量検出部４は、供給部２２２ａから落下する粉状体３の流量を検出する機能を有している。図１、図３、図４に示すように、流量検出部４は、ケース３０とケース３０に内装された発光部（照射部に相当する）３１および受光部（検出部に相当する）３２、ならびに発光部３１の光量を監視するモニター部３３を有する。発光部３１は、供給部２２２ａから落下する粉状体３の落下経路に、所定の高さ範囲に後側から検出光（照射光に相当する）６を照射するものであって、複数個のＬＥＤからなる。受光部３２は複数個のフォトダイオード３２０からなる。受光部３２は、検出光６を照射された粉状体３からの反射光６Aを検出する。モニター部３３もフォトダイオードから構成されている。
【００１６】
ケース３０は、基台５に左右一対の脚部材５０を介して、振動トラフ２２の延長部分２２２の下方に配置されている。ケース３０は、下部に発光部３１を装着し、上部に受光部３２を装着するのに充分な上下方向高さを有し、且つ振動トラフ２２の左右幅を超える左右幅を有している。
【００１７】
ケース３０には、内側下部に発光部３１を装着する第一装着部３００が形成され、内側上部に受光部３２を装着する第二装着部３１０が形成されている。第一装着部３００は、搬送面２２２０の左右幅を超える左右幅を有している。発光部３１を構成する複数個のＬＥＤは、第一装着部３００に左右幅方向に並べて装着されている。
【００１８】
発光部３１は検出光６が斜め上方へ向くように第一装着部３００に装着されている。したがってケース３０には、検出光６を斜め上方へ照射することが可能なように、斜め上方へ向く透光開口３１１が第一装着部３００に連通して形成されている。この透光開口３１１は所定の上下高さに設定され、且つ搬送面２２２０の左右幅を超える左右幅を有している。検出光６は、透光開口３１１の全域から粉状体３に照射される。
【００１９】
第二装着部３１０は、前方を開放して基台５に平行な凹部に形成されている。第二装着部３１０は、所定の上下高さに設定され、且つ搬送面２２２０の左右幅を超える左右幅を有している。受光部３２を構成するフォトダイオード３２０は、第二装着部３１０の奥面３１０ａに装着される。詳しくは図４に示すように、複数個のフォトダイオード３２０が、奥面３１０ａに左右幅方向に並べられてなる。但し、隣合うフォトダイオード３２０どうしは、上下方向に互い違いに配置され、隣合うフォトダイオード３２０どうしは、その端部３２０ａが隙間をもって上下に重なるよう配置されている。
【００２０】
なおモニター部３３は、発光部３１を構成するＬＥＤの光量を検出するためのもので、第一装着部３００の奥部に連通した第三装着部３４０に装着されて、ＬＥＤの光量を検出する。
【００２１】
搬送装置１は、制御装置Ｍをさらに備えている。制御装置Ｍは変換部Ｍ１および演算部Ｍ２を備えている。変換部Ｍ１は受光部３２で検出された反射光６Ａの単位時間当りの受光強度（反射量）を電圧値に変換する。この受光部３２は、受光部３２の出力側に変換部Ｍ１が接続されている。演算部Ｍ２は、変換部Ｍ１からの電圧値をさらに単位時間の平均値として演算し、該平均値から粉状体３の流量を求める。さらに、搬送装置１の駆動部２０が制御装置Ｍの出力側に接続されている。
【００２２】
なお、図４には図示していないが、発光部３１およびモニター部３３も制御装置Ｍに接続されている。制御装置Ｍは、発光部３１からの検出光６の光量を一定に保持すべく、モニター部３３からの光量信号を受信し、該光量信号に応じて発光部３１からの検出光６の光量を調節する機能を有する。
【００２３】
上記構成の搬送装置１において、駆動部２０の駆動により板ばね２１，２１が共振することで、振動トラフ２２が前後方向に水平に振動し、振動トラフ２２の上方に配置されたホッパー１００（図１参照）から粉状体３が搬送面２２２０に投下され、溝２２０ａに入った粉状体３は前側（下流側）へ向けて搬送される。そして、延長部分２２２の先端部である供給部２２２ａから落下する。この場合、供給部２２２ａから定量的に落下することが好ましい。なお、落下させる粉状体３の流量は、必要に応じた量に予め設定されている。
【００２４】
流量検出部４では、発光部３１から検出光６を粉状体３に照射している。すなわち、検出光６が透光開口３１１を通過して、粉状体３にその後側から照射される。透光開口３１１は所定の上下高さに設定され、且つ搬送面２２２０の左右幅を超える左右幅を有しており、検出光６は透光開口３１１の全域から粉状体３に照射される。このため検出光６は、図２に示すように、粉状体３に対して、所定の高さＨおよび供給部２２２ａ（搬送面２２２０）の幅Ｂを含む照射範囲Ｒ（図において仮想線で囲繞して示しており、所定の幅に相当する）に照射される。
【００２５】
受光部３２（フォトダイオード３２０）では、検出光６の照射範囲Ｒ内で粉状体３により反射されて第二装着部３１０内に入った反射光６Ａを受光する。そして、受光した反射光６Ａの受光強度（反射する光子量）は、制御装置Ｍの変換部Ｍ１によって単位時間において電圧値に変換される。一方で、供給部２２２ａから落下する単位時間当りの粉状体３の流量と、該流量に応じた単位時間での電圧値との相関関係は予め設定されていて、該相関関係は制御装置Ｍに記憶されている。
【００２６】
受光部３２で受光した反射光６Ａの受光強度は、変換部Ｍ１で電圧値に変換されると、制御装置Ｍの演算部Ｍ２へ送られる。一方で、落下する粉状体３に発光部３１からの検出光６を照射し続けると、照射範囲Ｒ内での反射光６Ａの受光強度が電圧値として、変換部Ｍ１から連続的に演算部Ｍ２へ送られる。そこで演算部Ｍ２では、受光部３２で検出された照射範囲内に相当する領域での受光強度に基づいて時々刻々と変化する電圧値の、単位時間における平均値を演算する。
【００２７】
その平均値が、予め流量との関係において設定されている電圧値（電圧値の範囲）にあれば、落下する粉状体３の流量は所望の流量となっていると判断される。しかし電圧値の平均値が予め設定されている電圧値にない場合では、制御装置Ｍは電圧値の平均値と予め設定されている電圧値に応じて、駆動部２０の駆動状態を制御するよう出力する。すなわち、予め設定されている粉状体３の流量と電圧値との相関関係が得られるよう、駆動部２０の駆動状態を調節する（粉状体３の流量を調節する）。
【００２８】
このように、受光部３２をフォトダイオード３２０で構成したことにより、粉状体３の所定の高さおよび供給部２２２ａの幅を含む照射範囲Ｒに照射される検出光６の反射光６Ａを検出することができる。そして演算部Ｍ２で、反射光６Ａの単位時間での受光強度に基づく電圧値を平均化するから、単位時間での粉状体３の流量にばらつきがあっても（特に、単位時間のなかでの或る瞬間に流量が所望量よりも少ない場合であっても）、粉状体３の流量の検出精度を向上させることができる。
【００２９】
したがって、扱う被搬送物が微細な粉状体３であっても、現実に供給されている粉状体３の流量を正確に検出することができ、その流量に基づいて駆動部２０の駆動状態を、粉状体３が所望の流量となるよう調節することができる。また、フォトダイオード３２０は構造が簡単で安価で、しかも長寿命であるという利点も有する。
【００３０】
この搬送装置１では、ＬＥＤの光量を検出するモニター部３３が設けられており、ＬＥＤの温度特性・経年劣化に伴う光量の変化を検出することができる。モニター部３３でＬＥＤの光量を検出し、検出した光量に応じた電圧を知ることで、ＬＥＤへの供給電力を制御して、常時的に検出光６の光量を一定に維持することができる。このため、長期にわたり粉状体３に照射される光量を安定化することができる。
【００３１】
本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。その他、各部の具体的構成についても同様である。例えば、上記実施形態では、受光部３２としてフォトダイオード３２０を用いたが、これに限定されない。
【００３２】
フォトダイオード３２０に代わる受光部３２として、エリアセンサーを提案することができる。エリアセンサーは、受光素子を面状に並べられてなる撮像素子であるから、粉状体３の流量を面で撮像して、これを二次元画像として検出することができる。エリアセンサーによれば、粉状体３の流量を単位時間に一定の面積領域として知ることができるから、その分だけ、単位時間における流量検出にばらつきが少なくなり、流量検出精度を向上させることができる。また、エリアセンサーは、画像取得精度に極めて優れるから、いっそう流量検出精度を向上させることができる。
【００３３】
さらに、フォトダイオード３２０に代わる受光部３２として、ラインセンサーを提案することができる。ラインセンサーは撮像素子を一列に並べてなる。このようなラインセンサーでは、検出光が一本の線状にしかならない。このためエリアセンサーのように、単位時間に二次元画像を撮像することはできない。しかしながら、線状の検出光であっても、検出光を照射し続けて、反射時ごとの反射光の流量データを一定時間連続させることで、二次元画像に相当する画像（擬似的二次元画像）を得られる。このような画像により、粉状体３の流量を単位時間に一定の面積領域として知ることができるから、その分だけ、単位時間における流量検出にばらつきが少なくなり、流量検出精度を向上させることができる。
【００３４】
なお、検出光６の光量は取り扱う粉状体、特にその粒径によって異ならせることが好ましい。一般に粒径が小さいほど反射光６Ａの光量は少なくなる（弱くなる）から、小さい粒径の粉状体ほど検出光６の光量を多くする（強くする）ことが好ましい。
【００３５】
上記各実施形態の流量検出部は、検出光を粉状体の前側から照射するよう構成した。しかしながら本発明はこれに限定されず、検出光を粉状体の後側から照射するよう構成することもできる。また、上記実施形態では、変換部Ｍ１と演算部Ｍ２は別個に設けたが、変換部Ｍ１を省略して、演算部Ｍ２に変換部Ｍ１の機能を付与することも可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１…搬送装置、２…振動フィーダ、３…粉状体、４…流量検出部、６…検出光、６Ａ…反射光、２２…振動トラフ、３１…発光部、３２…受光部、３２０…フォトダイオード、Ｍ２…演算部、Ｒ…照射範囲
【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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