分配装置及び分配方法
【課題】粉粒体の不必要な損失を低減できる粉粒体の分配装置及び分配方法を提供すること。
【解決手段】分配装置１０は、粉粒体を貯留し、下部に設けられた導出部２５から粉流体が導出される貯留槽２０と、導出部２５の下方に所定間隔をあけて配置された受け板３０と、導出部２５及び受け板３０を相対運動させる運動部６０と、を備える。受け板３０は、導出部２５の直下から外方へと延在し且つ外方に向かって所定角度ａで傾斜する緩斜部３１と、この緩斜部３１の内側に位置し外方に向かって所定角度ａを超える角度ｂで傾斜する急斜部３３と、を有する。
【解決手段】分配装置１０は、粉粒体を貯留し、下部に設けられた導出部２５から粉流体が導出される貯留槽２０と、導出部２５の下方に所定間隔をあけて配置された受け板３０と、導出部２５及び受け板３０を相対運動させる運動部６０と、を備える。受け板３０は、導出部２５の直下から外方へと延在し且つ外方に向かって所定角度ａで傾斜する緩斜部３１と、この緩斜部３１の内側に位置し外方に向かって所定角度ａを超える角度ｂで傾斜する急斜部３３と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体の分配装置及び分配方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、粉粒体の分配装置について、所望量の粉粒体を分配するための開発がなされている（特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は従来例に係る分配装置９００の断面図である。分配装置９００は粉粒体を貯留する貯留槽本体９２０を備え、この貯留槽本体９２０の下方には傘状の受け板９３０が配置されている。
【０００４】
受け板９３０は偏心カム９６４及び軸受９６５を介して回転軸９６３に連結されており、この回転軸９６３は回転モータ９６１に設けられている。これにより、回転モータ９６１が稼動すると、回転軸９６３が回転し、これに伴って受け板９３０が水平方向に円運動することになる。このように受け板９３０が円運動すると、受け板９３０上に落下した粉粒体は水平方向に揺動され、受け板９３０の下方に配置された受けドラム９４０上に振り落とされる。この受けドラム９４０にはロードセル９５１が設けられており、このロードセル９５１は受けドラム９４０上の粉粒体量を測定する。
【０００５】
回転軸９６３にはスクレーパ９５３も設けられており、回転軸９６３の回転に伴ってスクレーパ９５３も回転する。すると、スクレーパ９５３は受けドラム９４０上の粉粒体を下方のホッパ９６に掃き落とし、ホッパ９６に分配された粉粒体は製品として搬送されることになる。
【特許文献１】特開平４−１２６５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前述した分配装置９００では、回転モータ９６１の稼動時のみならず非稼動時においても、貯留槽本体９２０内の粉粒体が受け板９３０から受けドラム９４０へと落下する。このように、貯留槽本体９２０内の粉粒体が恒常的に流失するため、粉粒体の無駄な損失や、流失した粉粒体の除去作業等が発生するという問題がある。
【０００７】
本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、粉粒体の不必要な損失を低減できる粉粒体の分配装置及び分配方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、分配装置から受け板へと導出される粉粒体の堆積状態に着目し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
【０００９】
（１） 粉粒体を貯留し、下部に設けられた導出部から粉流体が導出される貯留槽と、
前記導出部の下方に所定間隔をあけて配置された受け板と、
前記導出部及び前記受け板を相対運動させる運動手段と、を備える粉粒体の分配装置であって、
前記受け板は、前記導出部の直下から外方へと延在し且つ外方に向かって所定角度で傾斜する緩斜部と、この緩斜部の内側に位置し外方に向かって前記所定角度を超える角度で傾斜する急斜部と、を有する分配装置。
【００１０】
受け板の傾斜が大きいと、導出部から受け板へと導出された粉粒体が急角度で堆積するため、自然に崩落して恒常的に流失しやすくなる。
そこで（１）の発明によれば、導出部の直下から外方へと緩斜部を延在させたので、導出部及び受け板の間隙から漏出する粉粒体が受け板の外縁から自然落下するのが抑制される。これにより、分配を所望する場合には、運動手段を稼動して粉粒体に外力を負荷することで粉粒体を落下させる一方、分配停止を所望する場合には、運動手段の駆動力を抑制して粉粒体への外力の負荷を低減することで粉粒体の落下を抑制すればよい。このようにして、粉粒体の不必要な損失を低減できる。
【００１１】
しかし、粉粒体同士又は粉粒体と貯留槽との間の摩擦力が大きいため、貯留された粉粒体が貯留槽内部で略固化し、受け板への落下が滞ることが懸念される（いわゆるブリッジ現象）。
そこで（１）の発明によれば、急斜部が貯留槽内部の粉粒体に突き刺さり、略固化するのを抑制する。これにより、粉粒体の受け板への落下がスムーズになり、粉粒体の分配量を正確に調節できる。
【００１２】
なお、導出部及び受け板を相対運動させるとは、導出部及び受け板のいずれか一方又は双方を運動させることをいう。また、所定角度は、通常正の値が想定されるが、ゼロ又は負の値であってもよい。ただし、急斜部の傾斜角度は必ず正の値である。
【００１３】
（２） 前記運動手段は、前記受け板を水平方向に運動させる水平運動手段を有する（１）記載の分配装置。
【００１４】
運動手段によって運動させられる対象が導出部である場合、運動手段を稼動しても、導出部の外方へと延在する緩斜部上に堆積する粉粒体に対して、充分な外力を負荷することが困難である。
そこで（２）の発明によれば、水平運動手段を設けたので、受け板が水平方向に運動させられる。このため、水平運動手段を稼動すると、緩斜部上に堆積する粉粒体が遠心力によって受け板から落下する。よって、水平運動手段の駆動力を調整することで、粉粒体の分配量をより正確に調節できる。
【００１５】
（３） 前記運動手段は、前記導出部の先端を移動させ、前記導出部の先端及び前記緩斜部の間隙を調節する間隙調節手段を有する（１）又は（２）記載の分配装置。
【００１６】
（３）の発明によれば、導出部の先端及び緩斜部の間隙が調節され、緩斜部上に堆積する粉粒体量が所望の程度に制限される。このように、粉粒体の分配量をより正確に調節できる。
【００１７】
なお、導出部及び緩斜部の間隙を調節するために、受け板（特に緩斜部）を上下動する構成も考えられる。しかし、この構成では、上下動の変わり目に生じる慣性力で、受け板上の粉粒体が不必要に落下するおそれがある。
そこで（３）の発明によれば、間隙調節手段を設けたので、導出部の先端が移動するため、粉粒体の不必要な損失を低減できる。
【００１８】
（４） 前記受け板から落下する粉粒体量を一定時間ごとに測定する測定手段を更に備える（１）から（４）いずれか記載の分配装置。
【００１９】
（４）の発明によれば、測定手段を設けたので、受けドラムに堆積された粉粒体の量が一定時間ごとに測定され、一定時間ごとに採取される。よって、この測定値に基づいて、受けドラム上に落下する粉粒体量を調節すれば、一定時間ごとに採取する粉粒体量が一定化する。従って、粉粒体の分配量をより正確に調節できる。
【００２０】
なお、測定値に基づく受けドラム上への粉粒体落下量の調節は、自動制御されてもよいし、手作業による制御であってもよい。
【００２１】
（５） 前記測定手段による測定値に基づいて、前記運動手段を駆動制御する制御手段を更に備える（４）記載の分配装置。
【００２２】
分配量を調節するためには、受けドラム上に一定量が堆積した時点で粉粒体を採取するという構成も考えられる。しかし、受けドラムへの落下量が著しく低下した場合、採取時間が長期化するため、分配効率が悪い。
【００２３】
そこで（５）の発明によれば、制御手段を設けたので、測定値が所定値と異なる場合には、増減手段を制御して受けドラムへの落下量が調節され、測定手段によって採取される粉粒体量が一定化する。よって、粉粒体の分配量を正確且つ迅速に調節できる。
【００２４】
（６） 前記制御手段は、前記導出部及び前記受け板の相対運動の速度を変動制御する運動速度変動手段を有する（５）記載の分配装置。
【００２５】
（６）の発明によれば、運動速度制御手段を設けたので、受けドラムへの落下量が運動速度の変動によって容易に調節される。よって、粉粒体の分配量を正確、迅速且つ容易に調節できる。
【００２６】
（７） 粉粒体を貯留し、下部に設けられた導出部から粉流体が導出される貯留槽と、前記導出部の下方に所定間隔をあけて配置された受け板と、を備える分配装置を用いた粉粒体の分配方法であって、
水平方向に対して粉粒体の安息角をなす角度で前記導出部の先端から延びる仮想線が前記受け板と交差する状態が維持されるように、前記導出部及び前記受け板を相対運動させる運動手順を有する分配方法。
【００２７】
（７）の発明によれば、安息角で堆積するすべての粉粒体が受け板上に堆積されるため、自然崩落が抑制され、不必要な粉粒体の損失を抑制できる。このような運動手順は、使用する粉粒体の種類に応じて、導出部及び受け板の相対運動の経路や速度等を適宜設定しつつ行えばよい。
【００２８】
なお、安息角とは、粉粒体を積み上げたとき、自発的に崩れることなく安定を保つ場合の斜面の角度を指し、公知の装置を用いて測定される。
【００２９】
（８） 前記受け板から落下する粉粒体量を一定時間ごとに測定する測定手順と、
前記測定手順での測定値に基づいて、前記導出部及び前記受け板の相対運動を調節する落下速度調節手順と、を更に有する（７）記載の分配方法。
【００３０】
（８）記載の分配方法は、（５）記載の分配装置を分配方法として展開したものである。よって、（８）の発明によれば、（５）の発明と同様の効果が得られる。
【００３１】
（９） 前記落下速度調節手順は、前記導出部及び前記受け板の相対運動の速度を変動させる運動速度変動手順を有する（８）記載の分配方法。
【００３２】
（９）記載の分配方法は、（６）記載の分配装置を分配方法として展開したものである。よって、（９）の発明によれば、（６）の発明と同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、導出部の直下から外方へと緩斜部を延在させたので、導出部及び受け板の間隙から漏出する粉粒体が受け板の外縁から自然落下するのが抑制される。これにより、分配を所望する場合には、運動手段を稼動して粉粒体に外力を負荷することで粉粒体を落下させる一方、分配停止を所望する場合には、運動手段の駆動力を抑制して粉粒体への外力の負荷を低減することで粉粒体の落下を抑制すればよい。このようにして、粉粒体の不必要な損失を低減できる。
また、急斜部が貯留槽内部の粉粒体に突き刺さり、略固化するのを抑制する。これにより、粉粒体の受け板への落下がスムーズになり、粉粒体の分配量を正確に調節できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、第１実施形態以外の各実施形態の説明において、第１実施形態と共通するものについては、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３５】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る分配装置１０の概略構成図である。分配装置１０は、貯留槽２０と、受け板３０と、受けドラム４０とを備える。各構成要素について、以下詳細に説明する。
【００３６】
〔貯留槽〕
粉粒体を貯留する貯留槽２０は貯留槽本体２１を備え、この貯留槽本体２１はテーパ部２３によって絞られている。テーパ部２３の先端には開口部２５１が突設され、この開口部２５１の外周には側壁板２５３が摺動可能に設けられている。これら開口部２５１及び側壁板２５３は導出部２５を構成し、この導出部２５から粉粒体が導出される。
【００３７】
また、開口部２５１及び側壁板２５３のより下方に位置するものの先端が導出部の先端を構成するところ、本明細書では側壁板２５３の下端２５５が導出部の先端に相当することになる。
【００３８】
なお、本実施形態では、粉粒体の落下を促進するべくテーパ部２３を設けたが、テーパ部２３は必須ではない。
【００３９】
〔受け板〕
受け板３０は貯留槽２０の下方に配置され、貯留槽２０からの粉粒体を一時的に受ける。かかる受け板３０は、緩斜部３１と、この緩斜部３１の内側に位置する急斜部３３とを有する。緩斜部３１は、少なくとも側壁板２５３の直下から外方（図１における左右方向）へと延在し、外方に向かって所定角度ａで傾斜する。また、急斜部３３は、外方に向かって所定角度ａを超える角度ｂで傾斜する。
【００４０】
〔受けドラム〕
受けドラム４０は受け板３０の下方に配置された平板体であって、受け板３０からの粉粒体を受ける。受けドラム４０は、特に限定されないが、後述の延出部５３２との関係で摩擦力の低い素材で構成されることが好ましく、かかる素材としては「テフロン（登録商標）」で加工された鋼板等が挙げられる。
【００４１】
分配装置１０は採取部５３を更に備える。この採取部５３はピストン５３１を有し、このピストン５３１は延出部５３２を水平方向に進退させる。延出部５３２には彗部５３３が設けられ、この彗部５３３は受けドラム４０と略接触しながら、受けドラム４０上を摺動する。
【００４２】
図２は採取部５３の使用状態を示す図である。受けドラム４０上には受け板３０から落下した粉粒体が堆積されている（図２（Ａ））。ここで、ピストン５３１が稼動すると、延出部５３２が水平方向に進行し、彗部５３３が受けドラム４０上の粉粒体を寄せ集める（図２（Ｂ））。更に延出部５３２が水平方向に進行すると、受けドラム４０上に堆積した粉粒体は図示しないホッパに振り落とされ、製品化される。この動きを反復することで、受けドラム４０上の粉粒体を採取することになる。
【００４３】
〔運動部〕
図１に戻って、分配装置１０は運動手段としての運動部６０を更に備える。この運動部６０は回転モータ６１を有し、この回転モータ６１に設けられた回転軸６３は軸受６５及び偏心カム６４を介して受け板３０に連結されている。軸受６５は受け板３０の中央から偏りｈだけずれているため、回転モータ６１が稼動すると、回転軸６３の回転に伴って受け板３０が水平方向に円運動することになる。すると、受け板３０上の粉粒体が水平方向に揺動され、受けドラム４０へと落下しやすくなる。以上の回転モータ６１、回転軸６３、偏心カム６４、及び軸受６５は水平運動手段を構成する。
【００４４】
また、運動部６０は間隙調節手段としての側壁ピストン６６を更に備え、この側壁ピストン６６には前述の側壁板２５３が接続されている。この側壁板２５３を上下動させることで、下端２５５及び緩斜部３１の間隙が調節され、緩斜部３１上に堆積する粉粒体量が所望の程度に制限されることになる。
【００４５】
なお、本実施形態では、側壁板６７が上下動する構成としたが、水平移動して側壁板２５３及び緩斜部３１の間隙を拡大又は絞るように構成してもよい。
【００４６】
〔使用方法〕
以上の分配装置１０の使用方法を説明する。
【００４７】
まず、粉粒体を貯留槽２０に供給する。すると、粉粒体は導出部２５から下方の受け板３０へと落下する。落下した粉粒体は下端２５５から受け板３０へと末広がりに堆積する。ここで、安息角Θよりも小さい角度ａで傾斜する緩斜部３１が外方まで延在しているため、粉粒体は安息角Θの傾斜を有する円錐を形成して、緩斜部３１上に留まることになる。
【００４８】
ここで、回転モータ６１を稼動する。すると、受け板３０が水平方向に円運動する結果、緩斜部３１上の粉粒体に遠心力が負荷される。これにより、緩斜部３１上に堆積した粉粒体は外方に振り落とされ、下方の受けドラム４０へと落下する。
【００４９】
このとき、偏りｈを調節することで、水平方向Ｈに対して粉粒体の安息角Θをなす角度で下端２５５から延びる仮想線Ｖ１，Ｖ２が受け板３０と交差する状態が維持されている（運動手順）。このため、導出部２５から導出された粉粒体が緩斜部３１から下方へと自然に落下することは抑制され、粉粒体の落下量は、粉粒体に負荷される外力に依存することになる。つまり、回転モータ６１の回転速度が増減すると、受けドラム４０への粉粒体の落下量も増減する。
【００５０】
このようにして受けドラム４０上に堆積した粉粒体は、ピストン５３１を稼動すると、彗部５３３によって図示しないホッパに振り落とされ、製品化される。
【００５１】
（分配量）
図３は、分配装置１０を用いたときの、粉粒体の単位時間当たり分配量の変化を示す図である。図３における実線は分配装置１０を用いた場合の粉粒体の分配量を指し、点線は従来の分配装置９００を用いた場合の粉粒体の分配量を指す。
【００５２】
従来の分配装置９００では、粉粒体を貯留槽本体９２０に供給するや否や、粉粒体が受け板９３０から自然落下するため、恒常的にＭ０量の損失が観測される。その後、回転モータ９６１を稼動して分配を開始すると、分配量が増加し、粉粒体はＭ２量で分配される。やがて、回転モータ９６１を停止すると、分配量は徐々に低下し始めるも、Ｍ０量までしか低下せず、上記と同様に恒常的にＭ０量の損失が観測されることになる。
【００５３】
これに対して、分配装置１０では、粉粒体を貯留槽２０に供給しても、ほぼすべての粉粒体が緩斜部３１上に留まるため、粉粒体の損失がほとんど観測されない。その後、回転モータ６１を稼動して分配を開始すると、分配量が増加し、粉粒体はＭ１量で分配される。やがて、回転モータ６１を停止すると、粉粒体は、遠心力の負荷がなくなるため、自然落下せずに緩斜部３１上に留まる。これにより、分配量は、回転モータ６１の停止と同時にほぼゼロにまで急低下することになる。
【００５４】
［作用効果］
本実施形態によれば、以下のような作用効果が得られる。
【００５５】
下端２５５の直下から外方へと緩斜部３１を延在させたので、下端２５５及び受け板３０の間隙から漏出する粉粒体が受け板３０の外縁から自然落下するのが抑制される。これにより、分配を所望する場合には、回転モータ６１を稼動して粉粒体に外力を負荷することで粉粒体を落下させる一方、分配停止を所望する場合には、回転モータ６１の駆動力を抑制して粉粒体への外力の負荷を低減することで粉粒体の落下を抑制すればよい。このようにして、粉粒体の不必要な損失を低減できる。
また、急斜部３３が貯留槽２０内部の粉粒体に突き刺さり、略固化するのを抑制する。これにより、粉粒体の受け板３０への落下がスムーズになり、粉粒体の分配量を正確に調節できる。
【００５６】
回転モータ６１を設けたので、受け板３０が水平方向に運動させられる。このため、回転モータ６１を稼動すると、緩斜部３１上に堆積する粉粒体が遠心力によって受け板３０から落下する。よって、回転モータ６１の駆動力を調整することで、粉粒体の分配量をより正確に調節できる。
【００５７】
側壁ピストン６６を設けたので、下端２５５及び緩斜部３１の間隙が調節され、緩斜部３１上に堆積する粉粒体量が所望の程度に制限される。このように、粉粒体の分配量をより正確に調節できる。また、受け板３０ではなく下端２５５が移動するため、粉粒体の不必要な損失を低減できる。
【００５８】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態に係る分配装置１０Ａの概略構成図である。本実施形態は、測定部５０及び制御部７０を備える点において第１実施形態と異なる。
【００５９】
〔測定部〕
測定部５０はロードセル５１を備える。このロードセル５１は受けドラム４０の下面に設けられ、受けドラム４０上に堆積した粉粒体量を一定時間ごとに測定し、測定値を制御手段としての制御部７０に送信する。具体的には、受け板３０の外周縁の下方に位置するよう、複数個配置されている。なお、ロードセル５１の測定機構は、例えば、内部に有するブリッジ回路の抵抗値の変化に基づいて、受けドラム４０上の粉粒体量を測定するものである。
【００６０】
〔制御部〕
制御部７０は、ロードセル５１から受信した測定値に基づいて、側壁ピストン６６及び回転モータ６１を駆動制御する。具体的には、測定値が所望の値よりも小さいときは、側壁板２５３が上方向に移動するように側壁ピストン６６を制御し、受け板３０の円運動速度が増すように回転モータ６１の出力を増加させる。一方、測定値が所望の値よりも大きいときは、側壁板２５３が下方向に移動するように側壁ピストン６６を制御し、受け板３０の円運動速度が減るように回転モータ６１の出力を低下させる。ただし、制御は特に限定されず、種々の方式であってよい。制御部７０が有する運動速度制御手段による制御例を以下に説明する。
【００６１】
図５は、制御部７０による回転モータ６１の駆動制御の一例を示すタイミングチャートである。（Ａ）が受けドラム４０上に堆積した粉粒体質量の経時的変化を示し、彗部５３３の往復時間（ｔ１）ごとに受けドラム４０上の粉粒体量を測定した結果に基づく。一方、（Ｂ）は回転モータ６１による偏心カム６４の回転数の経時的変化を示す。
【００６２】
ここでは、分配期間Ｔ１内に分配される粉粒体量を６００Ｍに一定化するための制御を説明する。まず２ｔ１〜３ｔ１の区間において、何らかの理由により、受けドラム４０上に堆積した粉粒体量が１００Ｍから１０３Ｍに増加している。この測定値をロードセル５１から受信した制御部７０は、偏心カム６４の回転数がｒ１からｒ２に低下するように回転モータ６１を駆動制御する。これにより、３ｔ１〜４ｔ１の区間における受けドラム４０上の粉粒体質量が９８Ｍまで低下する。
【００６３】
すると、９８Ｍという測定値を受信した制御部７０は、期間Ｔ１での総分配量が６００Ｍとなるよう計算し、４ｔ１〜５ｔ１の区間の途中で偏心カム６４の回転数がｒ２からｒ３に上昇するように回転モータ６１を駆動制御する。これにより、４ｔ１〜５ｔ１の区間における受けドラム４０上の粉粒体質量が９９Ｍまで増加する。そして、この状態を持続することで、期間Ｔ１での総分配量が６００Ｍとなる。
【００６４】
図４は、制御部７０による回転モータ６１の駆動制御の別の例を示すタイミングチャートである。（Ａ）が受けドラム４０上に堆積した粉粒体質量の経時的変化を示し、彗部５３３の往復時間（ｔ１）ごとに受けドラム４０上の粉粒体量を測定した結果に基づく。一方、（Ｂ）は回転モータ６１による偏心カム６４の回転数の経時的変化を示す。
【００６５】
ここでは、往復時間ｔ１内に分配される粉粒体量を１００Ｍに一定化するための制御を説明する。まずｔ１〜２ｔ１の区間において、何らかの理由により、受けドラム４０上に堆積した粉粒体量が１００Ｍから１０３Ｍに増加している。この測定値をロードセル５１から受信した制御部７０は、偏心カム６４の回転数を急速にｒ１からｒ２に低下させ、次にｒ３まで上昇させる。これにより、次区間である２ｔ１〜３ｔ１における受けドラム４０上の粉粒体質量が１００Ｍに戻る。そしてこの状態を持続することで、３ｔ１〜４ｔ１の区間における受けドラム４０上の粉粒体質量も１００Ｍに維持される。
【００６６】
しかし、４ｔ１〜５ｔ１の区間において、何らかの理由により、受けドラム４０上に堆積した粉粒体量が１００Ｍから９９Ｍに低下している。この測定値をロードセル５１から受信した制御部７０は、偏心カム６４の回転数を急速にｒ３からｒ４に上昇させ、次にｒ４まで低下させる。これにより、次区間である５ｔ１〜６ｔ１における受けドラム４０上の粉粒体質量が１００Ｍに戻る。そしてこの状態を持続することで、６ｔ１以降の区間における受けドラム４０上の粉粒体質量も１００Ｍに維持されることになる。
【００６７】
このように、往復期間と分配期間との関係等に応じて、制御の方式は一定の分配量が得られるよう適宜設定されてよい。
【００６８】
［作用効果］
本実施形態によれば、前述した第１実施形態に加えて、以下の作用効果が得られる。
【００６９】
測定部５０を設けたので、受けドラム４０に堆積された粉粒体の量が一定時間ごとに測定され、一定時間ごとに採取される。よって、この測定値に基づいて、受けドラム４０上に落下する粉粒体量を調節すれば、一定時間ごとに採取する粉粒体量が一定化する。従って、粉粒体の分配量をより正確に調節できる。
【００７０】
制御部７０を設けたので、測定値が所定値と異なる場合には、回転モータ６１及び側壁ピストン６６を制御して受けドラム４０への落下量が調節され、測定部５０によって採取される粉粒体量が一定化する。よって、粉粒体の分配量を正確且つ迅速に調節できる。
【００７１】
受けドラム４０への落下量が運動速度の変動によって容易に調節される。よって、粉粒体の分配量を正確、迅速且つ容易に調節できる。
【００７２】
＜第３実施形態＞
図７は、本発明の第３実施形態に係る分配装置１０Ｂの概略構成図である。図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。本実施形態は、集約部８５及びフィルタ８０が設けられている点において第２実施形態と異なる。
【００７３】
即ち、分配装置１０Ｂは漏斗状の集約部８５を更に備え、この集約部８５の大開口が受け板３０の下方に、小開口が受けドラム４０Ｂの上方に位置する。大開口は受け板３０よりも大きく形成されており、それによって形成された受け板３０及び集約部８５の隙間にはフィルタ８０が介在する。これにより、受け板３０から落下した粉粒体はフィルタ８０でろ過されて塊（ダマ）を除かれる。
【００７４】
集約部８５は水平方向に対して角度αだけ内方に傾斜しており、フィルタ８０を通過した粉粒体は集約部８５の内部を滑って小開口から受けドラム４０Ｂへと落下することになる。受けドラム４０Ｂは小開口よりも若干大きく構成されており、受けドラム４０Ｂ上に堆積した粉粒体は採取部５３Ｂの稼動によって、図示しないホッパに振り落とされる。
【００７５】
図８は、採取部５３Ｂの使用状態を示す図である。採取部５３Ｂは、受けドラム４０Ｂ上に立設された回転部５３１Ｂを有し、この回転部５３１Ｂを中心としてワイパ５３２Ｂが受けドラム４０Ｂ上を水平方向に回転運動する。
【００７６】
受けドラム４０Ｂ上には小開口から落下した粉粒体が堆積されている（図８（Ａ））。回転部５３１Ｂが稼動すると、延出部５３２が水平方向に回転する。ここで、ワイパ５３２Ａの側面は湾曲しているので、ワイパ５３２Ｂが受けドラム４０Ｂ上の粉粒体を寄せ集める（図８（Ｂ））。更にワイパ５３２Ｂが回転すると、受けドラム４０Ｂ上に堆積した粉粒体は図示しないホッパに振り落とされ、製品化される。この動きを反復することで、一定時間ごとに粉粒体を採取することになる。
【００７７】
［作用効果］
本実施形態によれば、前述した第２実施形態に加えて、以下の作用効果が得られる。
【００７８】
集約部８５を更に設けたので、受け板３０から落下した粉粒体は大開口から集約部８５内部に侵入し、内部を滑って小開口から集約して放出される。よって、放出される粉粒体を受け止める受けドラム４０Ｂを小型化でき、これに伴って測定部５０を小型化したり、部品点数を削減したりすることができる。
【００７９】
受け板３０及び集約部８５の間にフィルタ８０を設けたので、粉粒体に混在する塊（ダマ）が除去される。このため、フィルタ８０を通過し、やがて分配される粉粒体を均質化できる。
【００８０】
〔変形例〕
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００８１】
例えば、前記実施形態では、受け板を緩斜部及び急斜部のみで構成したが、これに限られず、内方に向かって傾斜する部材（せき止め部）も受け板が備える構成であってもよい。具体的には、図９（Ａ）に示されるように、せき止め部３５が緩斜部３１の外側に位置してよい。かかる構成によれば、せき止め部３５で粉粒体がせき止められるので、不必要な粉粒体の損失をより抑制できる。
【００８２】
また、前記実施形態では、角度ａを正の値としたが、負の値であってもよい。また、図９（Ｂ）に示されるように、緩斜部３１Ｄは略水平に配置されてよい。
【００８３】
前記実施形態では、角度ａ，ｂの各々を一定値としたが、角度ａよりも角度ｂが大きい関係が維持される限りにおいて特に限定されず、角度ａ，ｂの一方又は双方を順次変化させてもよい。具体的には、図９（Ｃ）に示されるように、緩斜部３１Ｅ及び急斜部３３Ｅが滑らかに湾曲してよい。
【００８４】
また、受け板の形状は、本実施形態では傘状としたが、これに限られない。例えば、平板体の中心に棒状体が突設された構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る分配装置の概略構成図である。
【図２】前記実施形態に係る分配装置を構成する測定手段の使用状態を示す図である。
【図３】前記実施形態に係る分配装置を用いたときの、粉粒体の単位時間当たり分配量の変化を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る分配装置の概略構成図である。
【図５】前記実施形態に係る分配装置を構成する制御手段による増減手段の駆動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図６】前記実施形態に係る分配装置を構成する制御手段による増減手段の駆動制御の別の例を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態に係る分配装置の概略構成図である。
【図８】前記実施形態に係る分配装置を構成する測定手段の使用状態を示す図である。
【図９】本発明の変形例に係る受け板の概略構成図である。
【図１０】従来例に係る分配装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０、１０Ａ、１０Ｂ 分配装置
２０ 貯留槽
２５ 導出部
２５１ 開口部
２５３ 側壁板
２５５ 下端（先端）
３０、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ 受け板
３１、３１Ｄ、３１Ｅ 緩斜部
３３、３３Ｅ 急斜部
３５ せき止め部
５０ 測定部（測定手段）
６０ 運動部（運動手段）
６１ 回転モータ（水平運動手段）
６３ 回転軸（水平運動手段）
６４ 偏心カム（水平運動手段）
６５ 軸受（水平運動手段）
６６ 側壁ピストン（間隙調節手段）
７０ 制御部（制御手段、運動速度変動手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体の分配装置及び分配方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、粉粒体の分配装置について、所望量の粉粒体を分配するための開発がなされている（特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は従来例に係る分配装置９００の断面図である。分配装置９００は粉粒体を貯留する貯留槽本体９２０を備え、この貯留槽本体９２０の下方には傘状の受け板９３０が配置されている。
【０００４】
受け板９３０は偏心カム９６４及び軸受９６５を介して回転軸９６３に連結されており、この回転軸９６３は回転モータ９６１に設けられている。これにより、回転モータ９６１が稼動すると、回転軸９６３が回転し、これに伴って受け板９３０が水平方向に円運動することになる。このように受け板９３０が円運動すると、受け板９３０上に落下した粉粒体は水平方向に揺動され、受け板９３０の下方に配置された受けドラム９４０上に振り落とされる。この受けドラム９４０にはロードセル９５１が設けられており、このロードセル９５１は受けドラム９４０上の粉粒体量を測定する。
【０００５】
回転軸９６３にはスクレーパ９５３も設けられており、回転軸９６３の回転に伴ってスクレーパ９５３も回転する。すると、スクレーパ９５３は受けドラム９４０上の粉粒体を下方のホッパ９６に掃き落とし、ホッパ９６に分配された粉粒体は製品として搬送されることになる。
【特許文献１】特開平４−１２６５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前述した分配装置９００では、回転モータ９６１の稼動時のみならず非稼動時においても、貯留槽本体９２０内の粉粒体が受け板９３０から受けドラム９４０へと落下する。このように、貯留槽本体９２０内の粉粒体が恒常的に流失するため、粉粒体の無駄な損失や、流失した粉粒体の除去作業等が発生するという問題がある。
【０００７】
本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、粉粒体の不必要な損失を低減できる粉粒体の分配装置及び分配方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、分配装置から受け板へと導出される粉粒体の堆積状態に着目し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
【０００９】
（１） 粉粒体を貯留し、下部に設けられた導出部から粉流体が導出される貯留槽と、
前記導出部の下方に所定間隔をあけて配置された受け板と、
前記導出部及び前記受け板を相対運動させる運動手段と、を備える粉粒体の分配装置であって、
前記受け板は、前記導出部の直下から外方へと延在し且つ外方に向かって所定角度で傾斜する緩斜部と、この緩斜部の内側に位置し外方に向かって前記所定角度を超える角度で傾斜する急斜部と、を有する分配装置。
【００１０】
受け板の傾斜が大きいと、導出部から受け板へと導出された粉粒体が急角度で堆積するため、自然に崩落して恒常的に流失しやすくなる。
そこで（１）の発明によれば、導出部の直下から外方へと緩斜部を延在させたので、導出部及び受け板の間隙から漏出する粉粒体が受け板の外縁から自然落下するのが抑制される。これにより、分配を所望する場合には、運動手段を稼動して粉粒体に外力を負荷することで粉粒体を落下させる一方、分配停止を所望する場合には、運動手段の駆動力を抑制して粉粒体への外力の負荷を低減することで粉粒体の落下を抑制すればよい。このようにして、粉粒体の不必要な損失を低減できる。
【００１１】
しかし、粉粒体同士又は粉粒体と貯留槽との間の摩擦力が大きいため、貯留された粉粒体が貯留槽内部で略固化し、受け板への落下が滞ることが懸念される（いわゆるブリッジ現象）。
そこで（１）の発明によれば、急斜部が貯留槽内部の粉粒体に突き刺さり、略固化するのを抑制する。これにより、粉粒体の受け板への落下がスムーズになり、粉粒体の分配量を正確に調節できる。
【００１２】
なお、導出部及び受け板を相対運動させるとは、導出部及び受け板のいずれか一方又は双方を運動させることをいう。また、所定角度は、通常正の値が想定されるが、ゼロ又は負の値であってもよい。ただし、急斜部の傾斜角度は必ず正の値である。
【００１３】
（２） 前記運動手段は、前記受け板を水平方向に運動させる水平運動手段を有する（１）記載の分配装置。
【００１４】
運動手段によって運動させられる対象が導出部である場合、運動手段を稼動しても、導出部の外方へと延在する緩斜部上に堆積する粉粒体に対して、充分な外力を負荷することが困難である。
そこで（２）の発明によれば、水平運動手段を設けたので、受け板が水平方向に運動させられる。このため、水平運動手段を稼動すると、緩斜部上に堆積する粉粒体が遠心力によって受け板から落下する。よって、水平運動手段の駆動力を調整することで、粉粒体の分配量をより正確に調節できる。
【００１５】
（３） 前記運動手段は、前記導出部の先端を移動させ、前記導出部の先端及び前記緩斜部の間隙を調節する間隙調節手段を有する（１）又は（２）記載の分配装置。
【００１６】
（３）の発明によれば、導出部の先端及び緩斜部の間隙が調節され、緩斜部上に堆積する粉粒体量が所望の程度に制限される。このように、粉粒体の分配量をより正確に調節できる。
【００１７】
なお、導出部及び緩斜部の間隙を調節するために、受け板（特に緩斜部）を上下動する構成も考えられる。しかし、この構成では、上下動の変わり目に生じる慣性力で、受け板上の粉粒体が不必要に落下するおそれがある。
そこで（３）の発明によれば、間隙調節手段を設けたので、導出部の先端が移動するため、粉粒体の不必要な損失を低減できる。
【００１８】
（４） 前記受け板から落下する粉粒体量を一定時間ごとに測定する測定手段を更に備える（１）から（４）いずれか記載の分配装置。
【００１９】
（４）の発明によれば、測定手段を設けたので、受けドラムに堆積された粉粒体の量が一定時間ごとに測定され、一定時間ごとに採取される。よって、この測定値に基づいて、受けドラム上に落下する粉粒体量を調節すれば、一定時間ごとに採取する粉粒体量が一定化する。従って、粉粒体の分配量をより正確に調節できる。
【００２０】
なお、測定値に基づく受けドラム上への粉粒体落下量の調節は、自動制御されてもよいし、手作業による制御であってもよい。
【００２１】
（５） 前記測定手段による測定値に基づいて、前記運動手段を駆動制御する制御手段を更に備える（４）記載の分配装置。
【００２２】
分配量を調節するためには、受けドラム上に一定量が堆積した時点で粉粒体を採取するという構成も考えられる。しかし、受けドラムへの落下量が著しく低下した場合、採取時間が長期化するため、分配効率が悪い。
【００２３】
そこで（５）の発明によれば、制御手段を設けたので、測定値が所定値と異なる場合には、増減手段を制御して受けドラムへの落下量が調節され、測定手段によって採取される粉粒体量が一定化する。よって、粉粒体の分配量を正確且つ迅速に調節できる。
【００２４】
（６） 前記制御手段は、前記導出部及び前記受け板の相対運動の速度を変動制御する運動速度変動手段を有する（５）記載の分配装置。
【００２５】
（６）の発明によれば、運動速度制御手段を設けたので、受けドラムへの落下量が運動速度の変動によって容易に調節される。よって、粉粒体の分配量を正確、迅速且つ容易に調節できる。
【００２６】
（７） 粉粒体を貯留し、下部に設けられた導出部から粉流体が導出される貯留槽と、前記導出部の下方に所定間隔をあけて配置された受け板と、を備える分配装置を用いた粉粒体の分配方法であって、
水平方向に対して粉粒体の安息角をなす角度で前記導出部の先端から延びる仮想線が前記受け板と交差する状態が維持されるように、前記導出部及び前記受け板を相対運動させる運動手順を有する分配方法。
【００２７】
（７）の発明によれば、安息角で堆積するすべての粉粒体が受け板上に堆積されるため、自然崩落が抑制され、不必要な粉粒体の損失を抑制できる。このような運動手順は、使用する粉粒体の種類に応じて、導出部及び受け板の相対運動の経路や速度等を適宜設定しつつ行えばよい。
【００２８】
なお、安息角とは、粉粒体を積み上げたとき、自発的に崩れることなく安定を保つ場合の斜面の角度を指し、公知の装置を用いて測定される。
【００２９】
（８） 前記受け板から落下する粉粒体量を一定時間ごとに測定する測定手順と、
前記測定手順での測定値に基づいて、前記導出部及び前記受け板の相対運動を調節する落下速度調節手順と、を更に有する（７）記載の分配方法。
【００３０】
（８）記載の分配方法は、（５）記載の分配装置を分配方法として展開したものである。よって、（８）の発明によれば、（５）の発明と同様の効果が得られる。
【００３１】
（９） 前記落下速度調節手順は、前記導出部及び前記受け板の相対運動の速度を変動させる運動速度変動手順を有する（８）記載の分配方法。
【００３２】
（９）記載の分配方法は、（６）記載の分配装置を分配方法として展開したものである。よって、（９）の発明によれば、（６）の発明と同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、導出部の直下から外方へと緩斜部を延在させたので、導出部及び受け板の間隙から漏出する粉粒体が受け板の外縁から自然落下するのが抑制される。これにより、分配を所望する場合には、運動手段を稼動して粉粒体に外力を負荷することで粉粒体を落下させる一方、分配停止を所望する場合には、運動手段の駆動力を抑制して粉粒体への外力の負荷を低減することで粉粒体の落下を抑制すればよい。このようにして、粉粒体の不必要な損失を低減できる。
また、急斜部が貯留槽内部の粉粒体に突き刺さり、略固化するのを抑制する。これにより、粉粒体の受け板への落下がスムーズになり、粉粒体の分配量を正確に調節できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、第１実施形態以外の各実施形態の説明において、第１実施形態と共通するものについては、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３５】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る分配装置１０の概略構成図である。分配装置１０は、貯留槽２０と、受け板３０と、受けドラム４０とを備える。各構成要素について、以下詳細に説明する。
【００３６】
〔貯留槽〕
粉粒体を貯留する貯留槽２０は貯留槽本体２１を備え、この貯留槽本体２１はテーパ部２３によって絞られている。テーパ部２３の先端には開口部２５１が突設され、この開口部２５１の外周には側壁板２５３が摺動可能に設けられている。これら開口部２５１及び側壁板２５３は導出部２５を構成し、この導出部２５から粉粒体が導出される。
【００３７】
また、開口部２５１及び側壁板２５３のより下方に位置するものの先端が導出部の先端を構成するところ、本明細書では側壁板２５３の下端２５５が導出部の先端に相当することになる。
【００３８】
なお、本実施形態では、粉粒体の落下を促進するべくテーパ部２３を設けたが、テーパ部２３は必須ではない。
【００３９】
〔受け板〕
受け板３０は貯留槽２０の下方に配置され、貯留槽２０からの粉粒体を一時的に受ける。かかる受け板３０は、緩斜部３１と、この緩斜部３１の内側に位置する急斜部３３とを有する。緩斜部３１は、少なくとも側壁板２５３の直下から外方（図１における左右方向）へと延在し、外方に向かって所定角度ａで傾斜する。また、急斜部３３は、外方に向かって所定角度ａを超える角度ｂで傾斜する。
【００４０】
〔受けドラム〕
受けドラム４０は受け板３０の下方に配置された平板体であって、受け板３０からの粉粒体を受ける。受けドラム４０は、特に限定されないが、後述の延出部５３２との関係で摩擦力の低い素材で構成されることが好ましく、かかる素材としては「テフロン（登録商標）」で加工された鋼板等が挙げられる。
【００４１】
分配装置１０は採取部５３を更に備える。この採取部５３はピストン５３１を有し、このピストン５３１は延出部５３２を水平方向に進退させる。延出部５３２には彗部５３３が設けられ、この彗部５３３は受けドラム４０と略接触しながら、受けドラム４０上を摺動する。
【００４２】
図２は採取部５３の使用状態を示す図である。受けドラム４０上には受け板３０から落下した粉粒体が堆積されている（図２（Ａ））。ここで、ピストン５３１が稼動すると、延出部５３２が水平方向に進行し、彗部５３３が受けドラム４０上の粉粒体を寄せ集める（図２（Ｂ））。更に延出部５３２が水平方向に進行すると、受けドラム４０上に堆積した粉粒体は図示しないホッパに振り落とされ、製品化される。この動きを反復することで、受けドラム４０上の粉粒体を採取することになる。
【００４３】
〔運動部〕
図１に戻って、分配装置１０は運動手段としての運動部６０を更に備える。この運動部６０は回転モータ６１を有し、この回転モータ６１に設けられた回転軸６３は軸受６５及び偏心カム６４を介して受け板３０に連結されている。軸受６５は受け板３０の中央から偏りｈだけずれているため、回転モータ６１が稼動すると、回転軸６３の回転に伴って受け板３０が水平方向に円運動することになる。すると、受け板３０上の粉粒体が水平方向に揺動され、受けドラム４０へと落下しやすくなる。以上の回転モータ６１、回転軸６３、偏心カム６４、及び軸受６５は水平運動手段を構成する。
【００４４】
また、運動部６０は間隙調節手段としての側壁ピストン６６を更に備え、この側壁ピストン６６には前述の側壁板２５３が接続されている。この側壁板２５３を上下動させることで、下端２５５及び緩斜部３１の間隙が調節され、緩斜部３１上に堆積する粉粒体量が所望の程度に制限されることになる。
【００４５】
なお、本実施形態では、側壁板６７が上下動する構成としたが、水平移動して側壁板２５３及び緩斜部３１の間隙を拡大又は絞るように構成してもよい。
【００４６】
〔使用方法〕
以上の分配装置１０の使用方法を説明する。
【００４７】
まず、粉粒体を貯留槽２０に供給する。すると、粉粒体は導出部２５から下方の受け板３０へと落下する。落下した粉粒体は下端２５５から受け板３０へと末広がりに堆積する。ここで、安息角Θよりも小さい角度ａで傾斜する緩斜部３１が外方まで延在しているため、粉粒体は安息角Θの傾斜を有する円錐を形成して、緩斜部３１上に留まることになる。
【００４８】
ここで、回転モータ６１を稼動する。すると、受け板３０が水平方向に円運動する結果、緩斜部３１上の粉粒体に遠心力が負荷される。これにより、緩斜部３１上に堆積した粉粒体は外方に振り落とされ、下方の受けドラム４０へと落下する。
【００４９】
このとき、偏りｈを調節することで、水平方向Ｈに対して粉粒体の安息角Θをなす角度で下端２５５から延びる仮想線Ｖ１，Ｖ２が受け板３０と交差する状態が維持されている（運動手順）。このため、導出部２５から導出された粉粒体が緩斜部３１から下方へと自然に落下することは抑制され、粉粒体の落下量は、粉粒体に負荷される外力に依存することになる。つまり、回転モータ６１の回転速度が増減すると、受けドラム４０への粉粒体の落下量も増減する。
【００５０】
このようにして受けドラム４０上に堆積した粉粒体は、ピストン５３１を稼動すると、彗部５３３によって図示しないホッパに振り落とされ、製品化される。
【００５１】
（分配量）
図３は、分配装置１０を用いたときの、粉粒体の単位時間当たり分配量の変化を示す図である。図３における実線は分配装置１０を用いた場合の粉粒体の分配量を指し、点線は従来の分配装置９００を用いた場合の粉粒体の分配量を指す。
【００５２】
従来の分配装置９００では、粉粒体を貯留槽本体９２０に供給するや否や、粉粒体が受け板９３０から自然落下するため、恒常的にＭ０量の損失が観測される。その後、回転モータ９６１を稼動して分配を開始すると、分配量が増加し、粉粒体はＭ２量で分配される。やがて、回転モータ９６１を停止すると、分配量は徐々に低下し始めるも、Ｍ０量までしか低下せず、上記と同様に恒常的にＭ０量の損失が観測されることになる。
【００５３】
これに対して、分配装置１０では、粉粒体を貯留槽２０に供給しても、ほぼすべての粉粒体が緩斜部３１上に留まるため、粉粒体の損失がほとんど観測されない。その後、回転モータ６１を稼動して分配を開始すると、分配量が増加し、粉粒体はＭ１量で分配される。やがて、回転モータ６１を停止すると、粉粒体は、遠心力の負荷がなくなるため、自然落下せずに緩斜部３１上に留まる。これにより、分配量は、回転モータ６１の停止と同時にほぼゼロにまで急低下することになる。
【００５４】
［作用効果］
本実施形態によれば、以下のような作用効果が得られる。
【００５５】
下端２５５の直下から外方へと緩斜部３１を延在させたので、下端２５５及び受け板３０の間隙から漏出する粉粒体が受け板３０の外縁から自然落下するのが抑制される。これにより、分配を所望する場合には、回転モータ６１を稼動して粉粒体に外力を負荷することで粉粒体を落下させる一方、分配停止を所望する場合には、回転モータ６１の駆動力を抑制して粉粒体への外力の負荷を低減することで粉粒体の落下を抑制すればよい。このようにして、粉粒体の不必要な損失を低減できる。
また、急斜部３３が貯留槽２０内部の粉粒体に突き刺さり、略固化するのを抑制する。これにより、粉粒体の受け板３０への落下がスムーズになり、粉粒体の分配量を正確に調節できる。
【００５６】
回転モータ６１を設けたので、受け板３０が水平方向に運動させられる。このため、回転モータ６１を稼動すると、緩斜部３１上に堆積する粉粒体が遠心力によって受け板３０から落下する。よって、回転モータ６１の駆動力を調整することで、粉粒体の分配量をより正確に調節できる。
【００５７】
側壁ピストン６６を設けたので、下端２５５及び緩斜部３１の間隙が調節され、緩斜部３１上に堆積する粉粒体量が所望の程度に制限される。このように、粉粒体の分配量をより正確に調節できる。また、受け板３０ではなく下端２５５が移動するため、粉粒体の不必要な損失を低減できる。
【００５８】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態に係る分配装置１０Ａの概略構成図である。本実施形態は、測定部５０及び制御部７０を備える点において第１実施形態と異なる。
【００５９】
〔測定部〕
測定部５０はロードセル５１を備える。このロードセル５１は受けドラム４０の下面に設けられ、受けドラム４０上に堆積した粉粒体量を一定時間ごとに測定し、測定値を制御手段としての制御部７０に送信する。具体的には、受け板３０の外周縁の下方に位置するよう、複数個配置されている。なお、ロードセル５１の測定機構は、例えば、内部に有するブリッジ回路の抵抗値の変化に基づいて、受けドラム４０上の粉粒体量を測定するものである。
【００６０】
〔制御部〕
制御部７０は、ロードセル５１から受信した測定値に基づいて、側壁ピストン６６及び回転モータ６１を駆動制御する。具体的には、測定値が所望の値よりも小さいときは、側壁板２５３が上方向に移動するように側壁ピストン６６を制御し、受け板３０の円運動速度が増すように回転モータ６１の出力を増加させる。一方、測定値が所望の値よりも大きいときは、側壁板２５３が下方向に移動するように側壁ピストン６６を制御し、受け板３０の円運動速度が減るように回転モータ６１の出力を低下させる。ただし、制御は特に限定されず、種々の方式であってよい。制御部７０が有する運動速度制御手段による制御例を以下に説明する。
【００６１】
図５は、制御部７０による回転モータ６１の駆動制御の一例を示すタイミングチャートである。（Ａ）が受けドラム４０上に堆積した粉粒体質量の経時的変化を示し、彗部５３３の往復時間（ｔ１）ごとに受けドラム４０上の粉粒体量を測定した結果に基づく。一方、（Ｂ）は回転モータ６１による偏心カム６４の回転数の経時的変化を示す。
【００６２】
ここでは、分配期間Ｔ１内に分配される粉粒体量を６００Ｍに一定化するための制御を説明する。まず２ｔ１〜３ｔ１の区間において、何らかの理由により、受けドラム４０上に堆積した粉粒体量が１００Ｍから１０３Ｍに増加している。この測定値をロードセル５１から受信した制御部７０は、偏心カム６４の回転数がｒ１からｒ２に低下するように回転モータ６１を駆動制御する。これにより、３ｔ１〜４ｔ１の区間における受けドラム４０上の粉粒体質量が９８Ｍまで低下する。
【００６３】
すると、９８Ｍという測定値を受信した制御部７０は、期間Ｔ１での総分配量が６００Ｍとなるよう計算し、４ｔ１〜５ｔ１の区間の途中で偏心カム６４の回転数がｒ２からｒ３に上昇するように回転モータ６１を駆動制御する。これにより、４ｔ１〜５ｔ１の区間における受けドラム４０上の粉粒体質量が９９Ｍまで増加する。そして、この状態を持続することで、期間Ｔ１での総分配量が６００Ｍとなる。
【００６４】
図４は、制御部７０による回転モータ６１の駆動制御の別の例を示すタイミングチャートである。（Ａ）が受けドラム４０上に堆積した粉粒体質量の経時的変化を示し、彗部５３３の往復時間（ｔ１）ごとに受けドラム４０上の粉粒体量を測定した結果に基づく。一方、（Ｂ）は回転モータ６１による偏心カム６４の回転数の経時的変化を示す。
【００６５】
ここでは、往復時間ｔ１内に分配される粉粒体量を１００Ｍに一定化するための制御を説明する。まずｔ１〜２ｔ１の区間において、何らかの理由により、受けドラム４０上に堆積した粉粒体量が１００Ｍから１０３Ｍに増加している。この測定値をロードセル５１から受信した制御部７０は、偏心カム６４の回転数を急速にｒ１からｒ２に低下させ、次にｒ３まで上昇させる。これにより、次区間である２ｔ１〜３ｔ１における受けドラム４０上の粉粒体質量が１００Ｍに戻る。そしてこの状態を持続することで、３ｔ１〜４ｔ１の区間における受けドラム４０上の粉粒体質量も１００Ｍに維持される。
【００６６】
しかし、４ｔ１〜５ｔ１の区間において、何らかの理由により、受けドラム４０上に堆積した粉粒体量が１００Ｍから９９Ｍに低下している。この測定値をロードセル５１から受信した制御部７０は、偏心カム６４の回転数を急速にｒ３からｒ４に上昇させ、次にｒ４まで低下させる。これにより、次区間である５ｔ１〜６ｔ１における受けドラム４０上の粉粒体質量が１００Ｍに戻る。そしてこの状態を持続することで、６ｔ１以降の区間における受けドラム４０上の粉粒体質量も１００Ｍに維持されることになる。
【００６７】
このように、往復期間と分配期間との関係等に応じて、制御の方式は一定の分配量が得られるよう適宜設定されてよい。
【００６８】
［作用効果］
本実施形態によれば、前述した第１実施形態に加えて、以下の作用効果が得られる。
【００６９】
測定部５０を設けたので、受けドラム４０に堆積された粉粒体の量が一定時間ごとに測定され、一定時間ごとに採取される。よって、この測定値に基づいて、受けドラム４０上に落下する粉粒体量を調節すれば、一定時間ごとに採取する粉粒体量が一定化する。従って、粉粒体の分配量をより正確に調節できる。
【００７０】
制御部７０を設けたので、測定値が所定値と異なる場合には、回転モータ６１及び側壁ピストン６６を制御して受けドラム４０への落下量が調節され、測定部５０によって採取される粉粒体量が一定化する。よって、粉粒体の分配量を正確且つ迅速に調節できる。
【００７１】
受けドラム４０への落下量が運動速度の変動によって容易に調節される。よって、粉粒体の分配量を正確、迅速且つ容易に調節できる。
【００７２】
＜第３実施形態＞
図７は、本発明の第３実施形態に係る分配装置１０Ｂの概略構成図である。図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。本実施形態は、集約部８５及びフィルタ８０が設けられている点において第２実施形態と異なる。
【００７３】
即ち、分配装置１０Ｂは漏斗状の集約部８５を更に備え、この集約部８５の大開口が受け板３０の下方に、小開口が受けドラム４０Ｂの上方に位置する。大開口は受け板３０よりも大きく形成されており、それによって形成された受け板３０及び集約部８５の隙間にはフィルタ８０が介在する。これにより、受け板３０から落下した粉粒体はフィルタ８０でろ過されて塊（ダマ）を除かれる。
【００７４】
集約部８５は水平方向に対して角度αだけ内方に傾斜しており、フィルタ８０を通過した粉粒体は集約部８５の内部を滑って小開口から受けドラム４０Ｂへと落下することになる。受けドラム４０Ｂは小開口よりも若干大きく構成されており、受けドラム４０Ｂ上に堆積した粉粒体は採取部５３Ｂの稼動によって、図示しないホッパに振り落とされる。
【００７５】
図８は、採取部５３Ｂの使用状態を示す図である。採取部５３Ｂは、受けドラム４０Ｂ上に立設された回転部５３１Ｂを有し、この回転部５３１Ｂを中心としてワイパ５３２Ｂが受けドラム４０Ｂ上を水平方向に回転運動する。
【００７６】
受けドラム４０Ｂ上には小開口から落下した粉粒体が堆積されている（図８（Ａ））。回転部５３１Ｂが稼動すると、延出部５３２が水平方向に回転する。ここで、ワイパ５３２Ａの側面は湾曲しているので、ワイパ５３２Ｂが受けドラム４０Ｂ上の粉粒体を寄せ集める（図８（Ｂ））。更にワイパ５３２Ｂが回転すると、受けドラム４０Ｂ上に堆積した粉粒体は図示しないホッパに振り落とされ、製品化される。この動きを反復することで、一定時間ごとに粉粒体を採取することになる。
【００７７】
［作用効果］
本実施形態によれば、前述した第２実施形態に加えて、以下の作用効果が得られる。
【００７８】
集約部８５を更に設けたので、受け板３０から落下した粉粒体は大開口から集約部８５内部に侵入し、内部を滑って小開口から集約して放出される。よって、放出される粉粒体を受け止める受けドラム４０Ｂを小型化でき、これに伴って測定部５０を小型化したり、部品点数を削減したりすることができる。
【００７９】
受け板３０及び集約部８５の間にフィルタ８０を設けたので、粉粒体に混在する塊（ダマ）が除去される。このため、フィルタ８０を通過し、やがて分配される粉粒体を均質化できる。
【００８０】
〔変形例〕
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００８１】
例えば、前記実施形態では、受け板を緩斜部及び急斜部のみで構成したが、これに限られず、内方に向かって傾斜する部材（せき止め部）も受け板が備える構成であってもよい。具体的には、図９（Ａ）に示されるように、せき止め部３５が緩斜部３１の外側に位置してよい。かかる構成によれば、せき止め部３５で粉粒体がせき止められるので、不必要な粉粒体の損失をより抑制できる。
【００８２】
また、前記実施形態では、角度ａを正の値としたが、負の値であってもよい。また、図９（Ｂ）に示されるように、緩斜部３１Ｄは略水平に配置されてよい。
【００８３】
前記実施形態では、角度ａ，ｂの各々を一定値としたが、角度ａよりも角度ｂが大きい関係が維持される限りにおいて特に限定されず、角度ａ，ｂの一方又は双方を順次変化させてもよい。具体的には、図９（Ｃ）に示されるように、緩斜部３１Ｅ及び急斜部３３Ｅが滑らかに湾曲してよい。
【００８４】
また、受け板の形状は、本実施形態では傘状としたが、これに限られない。例えば、平板体の中心に棒状体が突設された構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る分配装置の概略構成図である。
【図２】前記実施形態に係る分配装置を構成する測定手段の使用状態を示す図である。
【図３】前記実施形態に係る分配装置を用いたときの、粉粒体の単位時間当たり分配量の変化を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る分配装置の概略構成図である。
【図５】前記実施形態に係る分配装置を構成する制御手段による増減手段の駆動制御の一例を示すタイミングチャートである。
【図６】前記実施形態に係る分配装置を構成する制御手段による増減手段の駆動制御の別の例を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態に係る分配装置の概略構成図である。
【図８】前記実施形態に係る分配装置を構成する測定手段の使用状態を示す図である。
【図９】本発明の変形例に係る受け板の概略構成図である。
【図１０】従来例に係る分配装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０、１０Ａ、１０Ｂ 分配装置
２０ 貯留槽
２５ 導出部
２５１ 開口部
２５３ 側壁板
２５５ 下端（先端）
３０、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ 受け板
３１、３１Ｄ、３１Ｅ 緩斜部
３３、３３Ｅ 急斜部
３５ せき止め部
５０ 測定部（測定手段）
６０ 運動部（運動手段）
６１ 回転モータ（水平運動手段）
６３ 回転軸（水平運動手段）
６４ 偏心カム（水平運動手段）
６５ 軸受（水平運動手段）
６６ 側壁ピストン（間隙調節手段）
７０ 制御部（制御手段、運動速度変動手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体を貯留し、下部に設けられた導出部から粉流体が導出される貯留槽と、
前記導出部の下方に所定間隔をあけて配置された受け板と、
前記導出部及び前記受け板を相対運動させる運動手段と、を備える粉粒体の分配装置であって、
前記受け板は、前記導出部の直下から外方へと延在し且つ外方に向かって所定角度で傾斜する緩斜部と、この緩斜部の内側に位置し外方に向かって前記所定角度を超える角度で傾斜する急斜部と、を有する分配装置。
【請求項２】
前記運動手段は、前記受け板を水平方向に運動させる水平運動手段を有する請求項１記載の分配装置。
【請求項３】
前記運動手段は、前記導出部の先端を移動させ、前記導出部の先端及び前記緩斜部の間隙を調節する間隙調節手段を有する請求項１又は２記載の分配装置。
【請求項４】
前記受け板から落下する粉粒体量を一定時間ごとに測定する測定手段を更に備える請求項１から３いずれか記載の分配装置。
【請求項５】
前記測定手段による測定値に基づいて、前記運動手段を駆動制御する制御手段を更に備える請求項４記載の分配装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記導出部及び前記受け板の相対運動の速度を変動制御する運動速度変動手段を有する請求項５記載の分配装置。
【請求項７】
粉粒体を貯留し、下部に設けられた導出部から粉流体が導出される貯留槽と、前記導出部の下方に所定間隔をあけて配置された受け板と、を備える分配装置を用いた粉粒体の分配方法であって、
水平方向に対して粉粒体の安息角をなす角度で前記導出部の先端から延びる仮想線が前記受け板と交差する状態が維持されるように、前記導出部及び前記受け板を相対運動させる運動手順を有する分配方法。
【請求項８】
前記受け板から落下する粉粒体量を一定時間ごとに測定する測定手順と、
前記測定手順での測定値に基づいて、前記導出部及び前記受け板の相対運動を調節する落下速度調節手順と、を更に有する請求項７記載の分配方法。
【請求項９】
前記落下速度調節手順は、前記導出部及び前記受け板の相対運動の速度を変動させる運動速度変動手順を有する請求項８記載の分配方法。
【請求項１】
粉粒体を貯留し、下部に設けられた導出部から粉流体が導出される貯留槽と、
前記導出部の下方に所定間隔をあけて配置された受け板と、
前記導出部及び前記受け板を相対運動させる運動手段と、を備える粉粒体の分配装置であって、
前記受け板は、前記導出部の直下から外方へと延在し且つ外方に向かって所定角度で傾斜する緩斜部と、この緩斜部の内側に位置し外方に向かって前記所定角度を超える角度で傾斜する急斜部と、を有する分配装置。
【請求項２】
前記運動手段は、前記受け板を水平方向に運動させる水平運動手段を有する請求項１記載の分配装置。
【請求項３】
前記運動手段は、前記導出部の先端を移動させ、前記導出部の先端及び前記緩斜部の間隙を調節する間隙調節手段を有する請求項１又は２記載の分配装置。
【請求項４】
前記受け板から落下する粉粒体量を一定時間ごとに測定する測定手段を更に備える請求項１から３いずれか記載の分配装置。
【請求項５】
前記測定手段による測定値に基づいて、前記運動手段を駆動制御する制御手段を更に備える請求項４記載の分配装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記導出部及び前記受け板の相対運動の速度を変動制御する運動速度変動手段を有する請求項５記載の分配装置。
【請求項７】
粉粒体を貯留し、下部に設けられた導出部から粉流体が導出される貯留槽と、前記導出部の下方に所定間隔をあけて配置された受け板と、を備える分配装置を用いた粉粒体の分配方法であって、
水平方向に対して粉粒体の安息角をなす角度で前記導出部の先端から延びる仮想線が前記受け板と交差する状態が維持されるように、前記導出部及び前記受け板を相対運動させる運動手順を有する分配方法。
【請求項８】
前記受け板から落下する粉粒体量を一定時間ごとに測定する測定手順と、
前記測定手順での測定値に基づいて、前記導出部及び前記受け板の相対運動を調節する落下速度調節手順と、を更に有する請求項７記載の分配方法。
【請求項９】
前記落下速度調節手順は、前記導出部及び前記受け板の相対運動の速度を変動させる運動速度変動手順を有する請求項８記載の分配方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−９６５７２（Ｐ２００９−９６５７２Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６７６７７（Ｐ２００７−２６７６７７）
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（０００２５１２１１）冷化工業株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（０００２５１２１１）冷化工業株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
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