振動搬送装置及びそれを用いた粉粒体混合システム
【課題】 複数種類の粉粒体を搬送しながら混合する機能を有する振動搬送装置及びそれを用いた粉粒体混合システムを提供する。
【解決手段】 複数のばね２で浮動支持され、振動させられることによって粉粒体を所定の搬送方向（矢印ａ方向）へ搬送して搬送端の排出口５から排出するための搬送部１と、搬送部１内の粉粒体を搬送するために搬送部１を振動させる搬送用振動モータ７ａ、７ｂと、偏心ウエイトの取り付けられたモータ軸が搬送方向と実質平行となるように、搬送部１に固定された混合用振動モータ８とを備えている。
【解決手段】 複数のばね２で浮動支持され、振動させられることによって粉粒体を所定の搬送方向（矢印ａ方向）へ搬送して搬送端の排出口５から排出するための搬送部１と、搬送部１内の粉粒体を搬送するために搬送部１を振動させる搬送用振動モータ７ａ、７ｂと、偏心ウエイトの取り付けられたモータ軸が搬送方向と実質平行となるように、搬送部１に固定された混合用振動モータ８とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の粉粒体を搬送する振動搬送装置及びそれを用いた粉粒体混合システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数種類の粉粒体を供給し混合する粉粒体混合システムでは、例えば、各種類の粉粒体ごとに、粉粒体を連続して供給（排出）する連続供給装置を用い、複数の連続供給装置から排出される粉粒体が振動搬送装置に供給され、振動搬送装置によって混合装置へ搬送され、混合装置で混合される。
【０００３】
振動搬送装置には、振動コンベア等の種々の装置が知られている（例えば、特許文献１、２等参照）。また、粉粒体等の飛散性の原料の搬送に適した振動搬送装置として搬送部がパイプ形になっているものも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３１４７２６号公報
【特許文献２】特開２００４−９１１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の粉粒体混合システムでは、振動搬送装置に粉粒体を混合する機能がないため、振動搬送装置の後段の混合装置における混合時間を短縮することができない。あるいは、混合装置において複数種類の粉粒体をより均一に混合するためには混合時間を長くしなければならない。また、従来の振動搬送装置では、粉粒体が混合されないだけでなく、偏析する場合もある。
【０００６】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、複数種類の粉粒体を搬送しながら混合する機能を有する振動搬送装置及びそれを用いた粉粒体混合システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のある形態（aspect）に係る振動搬送装置は、複数のばねで浮動支持され、振動させられることによって複数種類の粉粒体を所定の搬送方向へ搬送して搬送端の排出口から排出するための搬送部と、前記搬送部内の粉粒体を搬送するために前記搬送部を振動させる搬送用振動装置と、偏心ウエイトの取り付けられたモータ軸が前記搬送方向と実質平行となるように、前記搬送部に固定された１個または複数個の混合用振動モータとを備えている。
【０００８】
この構成によれば、混合用振動モータによる振動によって搬送部内の複数種類の粉粒体が混合されるので、複数種類の粉粒体を混合しながら搬送して排出口から排出することができる。そのため、振動搬送装置から排出される粉粒体が供給される混合装置において、より均一に混合された粉粒体の混合物を得ることができる。また、混合装置における混合時間の短縮も可能になる。
【０００９】
また、前記搬送用振動装置は、モータ軸が鉛直方向に対して１５度ないし３０度傾斜し、かつ互いの前記モータ軸が平行になるようにして前記搬送部に取り付けられた一対または複数対の搬送用振動モータによって構成されていてもよい。
【００１０】
また、前記搬送部に、粉粒体の流れ方を規制するための流動規制部材が設けられていてもよい。
【００１１】
この構成によれば、流動規制部材によって粉粒体をより混合させるようにすることが可能になる。
【００１２】
また、本発明の他の形態に係る粉粒体混合システムは、上記本発明のある形態に係る振動搬送装置と、各々、異なる種類の粉粒体を前記振動搬送装置の搬送部へ連続して排出し、各粉粒体の単位時間当たりの設定排出量に基づいて各粉粒体の排出量を制御するように構成された複数の連続供給装置と、前記振動搬送装置の搬送部の排出口から排出される粉粒体を混合するための混合装置とを備えている。
【００１３】
この構成によれば、複数の連続供給装置から排出された複数の粉粒体は、振動搬送装置によって混合されながら搬送されて混合装置へ供給されるので、混合装置においてより均一に混合された粉粒体の混合物を得ることができる。また、混合装置における混合時間の短縮も可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、以上に説明した構成を有し、複数種類の粉粒体を搬送しながら混合する機能を有する振動搬送装置及びそれを用いた粉粒体混合システムを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態の一構成例の振動搬送装置を側方から視た概略図であり、（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線において矢視した振動搬送装置を示す概略図であり、（ｃ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線において矢視した振動搬送装置を示す概略図である。
【図２】（ａ）は、振動モータの一構成例を示す断面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のＣ−Ｃ線において矢視した同振動モータを示す概略図である。
【図３】搬送用振動モータの駆動によって生じる搬送部内の粉粒体の移動の軌跡を示す概略図である。
【図４】図１（ａ）のＤ−Ｄ線において矢視した混合用振動モータの駆動によって生じる搬送部内の粉粒体の移動を示す概略模式図である。
【図５】本発明の実施形態の振動搬送装置において、３種類の粉粒体を搬送する場合の搬送部内部の各粉粒体の流れの一例を示す模式図である。
【図６】（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ、本発明の実施形態の振動搬送装置において、混合用の振動モータの取り付け位置の一例を示す図である。
【図７】（ａ）は、内部に複数の流動規制部材を配設した搬送部の一例を示す図であり、（ｂ）〜（ｅ）はそれぞれ、図７（ａ）において、搬送部の下流側から見た各流動規制部材を示す図であり、（ｆ）は、図７（ａ）において、上から見た１つの流動規制部材を示す図であり、（ｇ）〜（ｊ）はそれぞれ、図７（ａ）において、搬送部の下流側から見た各流動規制部材と粉粒体の流れを示す図である。
【図８】（ａ）は、別の流動規制部材を配設した搬送部の一例を示す図であり、（ｂ）は、図８（ａ）において、搬送部の下流側から見た同流動規制部材を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の振動搬送装置を用いた粉粒体混合システムの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
【００１７】
（実施形態）
図１（ａ）は、本発明の実施形態の一構成例の振動搬送装置を側方から視た概略図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線において矢視した振動搬送装置を示す概略図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線において矢視した振動搬送装置を示す概略図である。
【００１８】
この振動搬送装置は、断面形状が円形であり一方向（搬送方向）に長く延びたパイプ状の搬送部１が複数（本例では４つ）のばね２で実質水平に吊り下げ支持されている。すなわち、搬送部１は、弾性的に浮動支持されている。この搬送部１では、矢印ａ方向へ内部の被搬送物（粉粒体）を搬送し、搬送の上流側に２つの供給口３、４が設けられ、下流側の搬送終端部分に１つの排出口５が設けられている。搬送部１の中央部にはモータ取付部６が固定されている。矢印ａで示す搬送方向と平行するモータ取付部６の両側面に、対をなす搬送用の振動モータ７ａ、７ｂが取り付けられている。
【００１９】
この一対の振動モータ７ａ、７ｂは、それぞれのモータ軸１３（図２参照）の軸心Ａ１が鉛直方向（鉛直軸）に対して所定角度θ１（θ１は１５度ないし３０度）傾斜し、互いのモータ軸が平行になるようにしてモータ取付部６に取り付けられている。この一対の振動モータ７ａ、７ｂは互いに逆方向に回転駆動することによって、搬送部１が矢印ｂの方向（モータ軸と直交する方向）に振動するように構成されている。一対の振動モータ７ａ、７ｂは、それぞれのモータ軸が、実線の矢印Ｒａ、Ｒｂで示す方向または破線の矢印Ｌａ、Ｌｂで示す方向に回転するように駆動される。
【００２０】
また、モータ取付部６の下面には混合用の振動モータ８が取り付けられている。この振動モータ８は、モータ軸の軸心が矢印ａで示す搬送方向と平行になるように、モータ取付部６に取り付けられている。
【００２１】
図２（ａ）は、振動モータ７ａ、７ｂ、８の一構成例を示す断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＣ−Ｃ線において矢視した同振動モータを示す概略図である。
【００２２】
この振動モータは、モータ軸１３と、その軸受け１４と、フレーム１５に固定された固定子１１と、モータ軸１３に固定された回転子１２と、モータ軸１３の両側に取り付けられた偏心ウエイト１６とを備えている。
【００２３】
両側の偏心ウエイト１６は、それぞれ２つのウエイト１６ａ、１６ｂを有し、２つのウエイト１６ａ、１６ｂの取付け角度を調整することにより、加振力の大きさを調整することができる。
【００２４】
本実施形態では、搬送用振動モータ７ａ、７ｂ及び混合用振動モータ８の全ての振動モータを同じ回転数（回転速度）で駆動するようにしている。これにより、全ての振動モータ７ａ、７ｂ、８は、偏心ウエイトが最小の動力で回転しようとして回転位相が揃った状態で駆動される。
【００２５】
〔搬送用振動モータ７ａ、７ｂによる搬送機能〕
図３は、一対の振動モータ７ａ、７ｂの駆動によって生じる搬送部１内の粉粒体の移動の軌跡を示す概略図である。一対の振動モータ７ａ、７ｂが駆動することによって搬送部１は矢印ｂの方向に振動（往復運動）し、それにより搬送部１内部の粉粒体は、図３中の破線矢印で示すように、斜め上方へ飛び上がりながら上流側から下流側に向かって移動する（すなわち矢印ａ方向へ移動する）。
【００２６】
〔混合用振動モータ８による混合機能〕
図４は、図１（ａ）のＤ−Ｄ線において矢視した混合用振動モータ８の駆動によって生じる搬送部１内の粉粒体の移動を示す概略模式図である。図４において、搬送部１内部に図示した大小の丸は搬送部１内の一部の粉粒体を示し、搬送部１内部の矢印は粉粒体の移動方向を示す。この図４は本実施形態の振動搬送装置を試作し、目視により確認した結果を示す図である。
【００２７】
また、このときの搬送部１の内壁部の各部（８か所）の運動軌跡を目視により確認した結果を図６（ａ）に示す。図６（ａ）に示すように、混合用振動モータ８を矢印Ｓ方向に回転させると、搬送部１の内壁部の各部は、その近傍に記載した軌跡ｅ１〜ｅ８となるように運動し、搬送部１内の粉粒体は矢印Ｐの方向に回動（移動）する（図４も参照）。なお、軌跡ｅ１〜ｅ８は、内壁部の各部（８か所）に目印を付け、その目印の軌跡を目視により確認したものである。
【００２８】
粉粒体の回動方向は、ばね２によって支持された部分全体（粉粒体を含む）の重心点Ｇ、及び、混合用振動モータ８の回転方向等によって変化する。例えば、搬送部１内の粉粒体の充満率が高いとき（例えば５０％以上のとき）には、図４の搬送部１内の矢印（図６（ａ）の矢印Ｐ）で示す方向に粉粒体は回動するが、粉粒体の充満率が低いとき（例えば５０％未満のとき）には上記矢印とは逆方向に回動した。
【００２９】
また、混合用振動モータ８の回転方向を逆にすると、粉粒体の回動方向も逆になる。混合用振動モータ８を、所定時間（例えば１０〜２０秒）ごとに回転方向が逆になるように駆動してもよい。いずれにしても、混合用振動モータ８を駆動することによって粉粒体が回動し、混合される。
【００３０】
図５は、本実施形態の振動搬送装置において、３種類の粉粒体ｘ、ｙ、ｚを搬送する場合の搬送部１内部の各粉粒体の流れの一例を示す模式図である。
【００３１】
図５では、最初の供給口３に２種類の粉粒体ｘ、ｙが供給され、２番目の供給口４に粉粒体ｚが供給される場合を示している。これらの各粉粒体ｘ、ｙ、ｚは、例えば、各々の連続供給装置によって実排出流量が設定排出流量と一致するように制御されて各々の連続供給装置から連続供給される。
【００３２】
最初の供給口３に供給される２種類の粉粒体ｘ、ｙは、最初は粉粒体ｘの層Ｌｘと、粉粒体ｙの層Ｌｙとに分かれているが、下流側へ送られるにつれて振動モータ８による混合機能によって２種類の粉粒体ｘ、ｙの混合層Ｌｘｙとなる。そして、さらに２番目の供給口４に粉粒体ｚが供給されると、下流側へ送られるにつれて振動モータ８による混合機能によって粉粒体ｚの層Ｌｚと混合層Ｌｘｙとが混合されて３種類の粉粒体ｘ、ｙ、ｚの混合層Ｌｘｙｚとなり、排出口５から排出される。
【００３３】
本実施形態の振動搬送装置では、混合用の振動モータ８を搬送部１に取り付けたことによって、複数種類の粉粒体を搬送しながら混合することができる。そのため、振動搬送装置の後段に設けられる混合装置において、より均一に混合された粉粒体の混合物を得ることができる。また、混合装置における混合時間の短縮も可能になる。
【００３４】
次に、混合用の振動モータ８の取り付け位置の他の例を、図６（ｂ）〜図６（ｆ）に示す。図６（ｂ）〜図６（ｆ）の各図では、前述の図６（ａ）の場合と同様、目視により確認した搬送部１の内壁部の各部（８か所）の運動軌跡を、符号を付してはいないが（図６（ａ）の軌跡ｅ１〜ｅ８参照）、搬送部１の内壁部の各部（８か所）の近傍に記載している。なお、図６（ａ）〜図６（ｆ）の各図では、搬送部１に対する振動モータ８の取り付け位置を示し、モータ取付部６等は省略している。また、図６（ｄ）〜図６（ｆ）のように混合用の振動モータ８（８ａ、８ｂ、８ｃ）が複数取り付けられる場合には、それらの振動モータ８と搬送用の振動モータ７ａ、７ｂとが、搬送方向にずらして取り付けられる。なお、図６（ａ）〜図６（ｆ）のいずれの場合も、各振動モータ（８、８ａ、８ｂ、８ｃ）は、モータ軸の軸心が矢印ａ（図１等参照）で示す搬送方向と平行になるように取り付けられる。
【００３５】
図６（ｂ）の場合には、振動モータ８を搬送部１の上方に取り付け、図６（ｃ）の場合には、振動モータ８を搬送部１の側方に取り付けている。これら図６（ｂ）、図６（ｃ）の場合、図６（ａ）の場合と同様に、搬送部１内の粉粒体は矢印Ｐの方向に回動しようとする。
【００３６】
また、図６（ｄ）の場合には、２個の混合用の振動モータ８ａ、８ｂを搬送部１の左右（図中）の斜め下方に取り付け、同一方向（Ｓ１、Ｓ２）に回転させるようにしている。この場合も、図６（ａ）の場合と同様に、搬送部１内の粉粒体は矢印Ｐの方向に回動しようとする。
【００３７】
また、図６（ｅ）、図６（ｆ）の場合には、混合用の振動モータ８（８ａ、８ｂ、８ｃ）を３個取り付け、２個の振動モータ８と１個の振動モータ８との回転方向が異なるようにしている。図６（ｅ）の場合には、振動モータ８ａの回転方向Ｓ３と振動モータ８ｂ、８ｃの回転方向Ｓ４、Ｓ５とを逆方向にしており、この場合、搬送部１内の粉粒体は矢印Ｑの方向に回動しようとする。また、図６（ｆ）の場合には、振動モータ８ｂの回転方向Ｓ７と振動モータ８ａ、８ｃの回転方向Ｓ６、Ｓ８とを逆方向にしており、この場合、搬送部１内の粉粒体は矢印Ｑの方向に回動しようとする。
【００３８】
なお、図６（ｂ）〜図６（ｆ）の場合において、それぞれの粉粒体の回動方向（矢印Ｐ、Ｑ）は、前述の図６（ａ）の場合と同様、搬送部１内の粉粒体の充満率が高いとき（例えば５０％以上のとき）の回動方向を示している。粉粒体の充満率が低いとき（例えば５０％未満のとき）には、図６（ａ）の場合と同様、それぞれ矢印Ｐ、Ｑで示された方向とは逆方向に回動すると考えられる。
【００３９】
また、本実施形態において、搬送部１の内部に、粉粒体の混合機能をより高めるための流動規制部材を配設するようにしてもよい。図７（ａ）は、内部に流動規制部材を配設した搬送部１の一例を示す図である。図７（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）はそれぞれ、図７（ａ）において、矢印２８の方向から見た流動規制部材２１〜２４を示す図であり、図７（ｆ）は、図７（ａ）において、矢印２９の方向から見た流動規制部材２５を示す図である。また、図７（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）、（ｊ）はそれぞれ、図７（ａ）において、矢印２８の方向から見た流動規制部材（２１〜２４）と粉粒体の流れを示す図であり、搬送部１内部の大小の丸は搬送部１内の一部の粉粒体を示し、搬送部１内部の矢印は粉粒体の移動方向を示す。
【００４０】
流動規制部材２１〜２４は、それぞれ方形の板状部材からなる。また、流動規制部材２５は、搬送方向に長い板状部材が捩じられた部材からなる。図７（ａ）に示すように、流動規制部材２３は、例えば、４本の支持部材２７によって搬送部１の内壁に固定されている。同様にして、他の流動規制部材２１、２２、２４、２５も支持部材（図示せず）によって搬送部１の内壁に固定されている。
【００４１】
また、流動規制部材２１〜２４は、それぞれ傾き方が異なり、これらを配設することにより、図７（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）、（ｊ）に示すように、粉粒体の流れ方が、図４の場合とは異なり、より混合効果を高めることができる。また、流動規制部材２５は、４つの流動規制部材２１〜２４とさらに１つの流動規制部材２１とが連続的に形成されたものと考えることができ、この場合も粉粒体の流れ方が、図４の場合とは異なり、より混合効果を高めることができる。
【００４２】
なお、ここでは、５種類の流動規制部材２１〜２５を設けているが、少なくともいずれか１種類の流動規制部材を１個以上設けて混合効果を高めるようにしてもよい。
【００４３】
図８（ａ）は、上記流動規制部材２１〜２５以外の流動規制部材２６を配設した搬送部１の一例を示す図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）において、矢印２８の方向から見た流動規制部材２６を示す図である。この流動規制部材２６は、搬送方向に長い板状部材からなり、この板状部材を上流側より下流側の方が高くなるように所定角度θ２傾斜させて配設したものである。
【００４４】
この場合、図８（ａ）において、搬送部１内部の２つの矢印で示すように、流動規制部材２６の傾斜により、流動規制部材２６の上を流れる粉粒体は流動規制部材２６の下を流れる粉粒体より搬送速度が遅くなり、流動規制部材２６を通過した合流点では、時間差をもった粉粒体が混合されることにより、混合効果を高めることができる。ここでは、流動規制部材２６を２個設けているが、１個あるいは３個以上設けるようにしてもよい。
【００４５】
次に、本実施形態の振動搬送装置を用いた粉粒体混合システムについて説明する。
【００４６】
図９は、本実施形態の振動搬送装置を用いた粉粒体混合システムの一例を示す概略図である。
【００４７】
この粉粒体混合システムは、本実施形態の振動搬送装置１０と、第１〜第３の３つの粉粒体用連続供給装置３０、４０、５０と、混合装置６０と、総合制御器７０などを備えている。
【００４８】
振動搬送装置１０は、例えば、図１（ａ）〜図１（ｃ）で示された振動搬送装置と同様の構成のものである。なお、先に述べたように、搬送部１内部に流動規制部材２１〜２６等の流動規制部材が配設された振動搬送装置でもよい。また、図６（ｂ）〜図６（ｆ）のように混合用の振動モータが設けられたものであってもよい。
【００４９】
第１の連続供給装置３０は、粉粒体ｘが供給されるホッパ３１と、例えばロードセルを用いた重量センサ３２と、ホッパ３１内の粉粒体ｘを排出するためのベルトコンベア３３と、制御器３４とを備えている。重量センサ３２は、ベルトコンベア３３のコンベアベルトの搬送部の下面に当接された計量ローラｒ１にかかるコンベアベルト上の粉粒体ｘの重量を所定時間間隔（例えば１０ｍｓ間隔）で計量し、その計量値を制御器３４へ出力する。制御器３４では、重量センサ３２からの計量値とコンベアベルトの搬送速度とに基づいて実排出流量（単位時間当たりの排出重量の実測値）を算出し、この実排出流量が設定排出流量（単位時間当たりの排出重量の設定値）と一致するようにベルトコンベア３３のモータ３３ｍの回転速度を制御する。
【００５０】
第２の連続供給装置４０は、粉粒体ｙが供給されるホッパ４１と、例えばロードセルを用いた重量センサ４２と、ホッパ４１内の粉粒体ｙを排出するためのディスクフィーダ４３と、制御器４４とを備えている。ディスクフィーダ４３は、例えば、ホッパ４１の下部からモータ４３ｍによって回転するディスク上に粉粒体ｙが送り込まれ、その出口でスクレーパによって粉粒体ｙがかき出されることによってホッパ４１内の粉粒体ｙを排出するように構成されている。重量センサ４２は、所定時間間隔（例えば１０ｍｓ間隔）でホッパ４１内の粉粒体ｙの重量を計量し、その計量値を制御器４４へ出力する。制御器４４では、重量センサ４２から所定時間間隔で入力される計量値に基づいて実排出流量を算出し、この実排出流量が設定排出流量と一致するようにディスクフィーダ４３のモータ４３ｍの回転速度を制御する。
【００５１】
第３の連続供給装置５０は、粉粒体ｚが供給されるホッパ５１と、例えばロードセルを用いた重量センサ５２と、ホッパ５１内の粉粒体ｚを排出するためのスクリューフィーダ５３と、制御器５４とを備えている。重量センサ５２は、所定時間間隔（例えば１０ｍｓ間隔）でホッパ５１内の粉粒体ｚの重量を計量し、その計量値を制御器５４へ出力する。制御器５４では、重量センサ５２から所定時間間隔で入力される計量値に基づいて実排出流量を算出し、この実排出流量が設定排出流量と一致するようにスクリューフィーダ５３のモータ５３ｍの回転速度を制御する。
【００５２】
このように、各々の連続供給装置３０、４０、５０では、実排出流量と設定排出流量とが逐次比較され、これらが一致するように粉粒体の排出速度が逐次、制御される。
【００５３】
また、混合装置６０は、例えば、振動搬送装置１０の排出口５から排出される粉粒体を貯留して混合する装置であり、２種類以上の粉粒体を混合できる装置であればよく、特に限定されるものではない。例えば、粉粒体を入れる容器本体を回転するタイプのものでもよいし、粉粒体を入れる容器本体は固定されており、容器本体内で混合羽根を回転させるタイプのものでもよい。
【００５４】
運転開始前に、総合制御器７０は、連続供給装置３０、４０、５０のそれぞれの設定排出流量を、それぞれの制御器３４、４４、５４へ送信し、各制御器３４、４４、５４では、それぞれの設定排出流量を記憶している。
【００５５】
なお、総合制御器７０は、運転開始、運転終了等の指令信号を制御器３４、４４、５４等へ出力し、制御器３４、４４、５４では総合制御器７０からの指令信号に基づいて、連続供給装置３０、４０、５０の動作を制御する。また、ここでは、総合制御器７０は、振動搬送装置１０及び混合装置６０のそれぞれの動作を制御するものとする。
【００５６】
なお、総合制御器７０及び制御器３４、４４、５４の各制御器は、それぞれ、例えば、マイクロコントローラ、ＭＰＵ、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、論理回路等で構成することができる。また、これらの制御器は、集中制御する単独の制御器によって構成されていてもよいし、図９の例で示した以外の互いに協働して分散制御する複数の制御器によって構成されていてもよい。
【００５７】
以上のように構成される粉粒体混合システムの動作の一例について説明する。
【００５８】
総合制御器７０に接続された操作手段（図示せず）に操作者が運転開始操作を行うと、総合制御器７０からの運転開始信号（指令信号）に基づいて、連続供給装置３０、４０、５０と、振動搬送装置１０と、混合装置６０とはそれぞれの動作を開始する。ここで、３つの連続供給装置３０、４０、５０のそれぞれから動作開始時の最初に排出される粉粒体ｘ、ｙ、ｚが合流するように、それぞれの動作開始時間を異ならせるようにしている。
【００５９】
そして、第１、第２の連続供給装置３０、４０から排出される粉粒体ｘ、ｙは、振動搬送装置１０の最初の供給口３へ供給され、振動搬送装置１０の搬送部１内で混合されながら搬送される。さらに、第３の連続供給装置５０から排出される粉粒体ｚは、振動搬送装置１０の２番目の供給口４へ供給され、粉粒体ｘ、ｙとともに混合されながら搬送され、排出口５から排出される。排出口５から排出された粉粒体ｘ、ｙ、ｚは、混合装置６０に供給されて十分に混合される。
【００６０】
この粉粒体混合システムでは、混合装置６０に供給される前に、振動搬送装置１０の搬送部１内で粉粒体ｘ、ｙ、ｚがある程度混合されているので、混合装置６０においてより均一に混合された粉粒体の混合物を得ることができる。また、混合装置６０における混合時間の短縮も可能になる。
【００６１】
なお、本実施形態における振動搬送装置では、３種類の粉粒体を搬送するものとしたが、２種類以上の粉粒体を搬送するものであればよい。また、２つの供給口（３、４）を設けた構成について説明したが、１つの供給口を設けた構成でもよいし、３つ以上の供給口を設けた構成でもよい。なお、供給口は、複数の連続供給装置のレイアウトに応じて設けるようにしてもよい。また、複数の供給口を設ける場合に、振動搬送装置での混合効果を得る点を考慮すれば、なるべく上流側に設ける方が好ましい。
【００６２】
また、本実施形態では、粉粒体を搬送方向へ搬送するために、搬送部１に一対の搬送用振動モータ７ａ、７ｂを設けているが、これに限られない。例えば、複数対の搬送用振動モータを設けるようにしてもよい。
【００６３】
また、本実施形態では、振動搬送装置の搬送部１に、断面形状が円形のものを用いたが、これに限られない。例えば、断面形状が方形などの四角形以上の多角形のものを用いてもよい。また、粉粒体が飛散しなければ、上部が開口したもの、例えば断面形状がＵ字形のものを用いてもよい。
【００６４】
また、本実施形態では、搬送部１をばね２で吊り下げ支持するようにしたが、これに限られない。搬送部１は浮動支持されていればよく、搬送部１が下方から例えばばねによって弾性支持されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、複数種類の粉粒体を搬送しながら混合する機能を有する振動搬送装置及びそれを用いた粉粒体混合システム等として有用である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 搬送部
２ ばね
３、４ 供給口
５ 排出口
７ａ、７ｂ 搬送用振動モータ
８、８ａ、８ｂ、８ｃ 混合用振動モータ
２１〜２６ 流動規制部材
３０、４０、５０ 連続供給装置
６０ 混合装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の粉粒体を搬送する振動搬送装置及びそれを用いた粉粒体混合システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数種類の粉粒体を供給し混合する粉粒体混合システムでは、例えば、各種類の粉粒体ごとに、粉粒体を連続して供給（排出）する連続供給装置を用い、複数の連続供給装置から排出される粉粒体が振動搬送装置に供給され、振動搬送装置によって混合装置へ搬送され、混合装置で混合される。
【０００３】
振動搬送装置には、振動コンベア等の種々の装置が知られている（例えば、特許文献１、２等参照）。また、粉粒体等の飛散性の原料の搬送に適した振動搬送装置として搬送部がパイプ形になっているものも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３１４７２６号公報
【特許文献２】特開２００４−９１１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の粉粒体混合システムでは、振動搬送装置に粉粒体を混合する機能がないため、振動搬送装置の後段の混合装置における混合時間を短縮することができない。あるいは、混合装置において複数種類の粉粒体をより均一に混合するためには混合時間を長くしなければならない。また、従来の振動搬送装置では、粉粒体が混合されないだけでなく、偏析する場合もある。
【０００６】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、複数種類の粉粒体を搬送しながら混合する機能を有する振動搬送装置及びそれを用いた粉粒体混合システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のある形態（aspect）に係る振動搬送装置は、複数のばねで浮動支持され、振動させられることによって複数種類の粉粒体を所定の搬送方向へ搬送して搬送端の排出口から排出するための搬送部と、前記搬送部内の粉粒体を搬送するために前記搬送部を振動させる搬送用振動装置と、偏心ウエイトの取り付けられたモータ軸が前記搬送方向と実質平行となるように、前記搬送部に固定された１個または複数個の混合用振動モータとを備えている。
【０００８】
この構成によれば、混合用振動モータによる振動によって搬送部内の複数種類の粉粒体が混合されるので、複数種類の粉粒体を混合しながら搬送して排出口から排出することができる。そのため、振動搬送装置から排出される粉粒体が供給される混合装置において、より均一に混合された粉粒体の混合物を得ることができる。また、混合装置における混合時間の短縮も可能になる。
【０００９】
また、前記搬送用振動装置は、モータ軸が鉛直方向に対して１５度ないし３０度傾斜し、かつ互いの前記モータ軸が平行になるようにして前記搬送部に取り付けられた一対または複数対の搬送用振動モータによって構成されていてもよい。
【００１０】
また、前記搬送部に、粉粒体の流れ方を規制するための流動規制部材が設けられていてもよい。
【００１１】
この構成によれば、流動規制部材によって粉粒体をより混合させるようにすることが可能になる。
【００１２】
また、本発明の他の形態に係る粉粒体混合システムは、上記本発明のある形態に係る振動搬送装置と、各々、異なる種類の粉粒体を前記振動搬送装置の搬送部へ連続して排出し、各粉粒体の単位時間当たりの設定排出量に基づいて各粉粒体の排出量を制御するように構成された複数の連続供給装置と、前記振動搬送装置の搬送部の排出口から排出される粉粒体を混合するための混合装置とを備えている。
【００１３】
この構成によれば、複数の連続供給装置から排出された複数の粉粒体は、振動搬送装置によって混合されながら搬送されて混合装置へ供給されるので、混合装置においてより均一に混合された粉粒体の混合物を得ることができる。また、混合装置における混合時間の短縮も可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、以上に説明した構成を有し、複数種類の粉粒体を搬送しながら混合する機能を有する振動搬送装置及びそれを用いた粉粒体混合システムを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態の一構成例の振動搬送装置を側方から視た概略図であり、（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線において矢視した振動搬送装置を示す概略図であり、（ｃ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線において矢視した振動搬送装置を示す概略図である。
【図２】（ａ）は、振動モータの一構成例を示す断面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のＣ−Ｃ線において矢視した同振動モータを示す概略図である。
【図３】搬送用振動モータの駆動によって生じる搬送部内の粉粒体の移動の軌跡を示す概略図である。
【図４】図１（ａ）のＤ−Ｄ線において矢視した混合用振動モータの駆動によって生じる搬送部内の粉粒体の移動を示す概略模式図である。
【図５】本発明の実施形態の振動搬送装置において、３種類の粉粒体を搬送する場合の搬送部内部の各粉粒体の流れの一例を示す模式図である。
【図６】（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ、本発明の実施形態の振動搬送装置において、混合用の振動モータの取り付け位置の一例を示す図である。
【図７】（ａ）は、内部に複数の流動規制部材を配設した搬送部の一例を示す図であり、（ｂ）〜（ｅ）はそれぞれ、図７（ａ）において、搬送部の下流側から見た各流動規制部材を示す図であり、（ｆ）は、図７（ａ）において、上から見た１つの流動規制部材を示す図であり、（ｇ）〜（ｊ）はそれぞれ、図７（ａ）において、搬送部の下流側から見た各流動規制部材と粉粒体の流れを示す図である。
【図８】（ａ）は、別の流動規制部材を配設した搬送部の一例を示す図であり、（ｂ）は、図８（ａ）において、搬送部の下流側から見た同流動規制部材を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の振動搬送装置を用いた粉粒体混合システムの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
【００１７】
（実施形態）
図１（ａ）は、本発明の実施形態の一構成例の振動搬送装置を側方から視た概略図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線において矢視した振動搬送装置を示す概略図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線において矢視した振動搬送装置を示す概略図である。
【００１８】
この振動搬送装置は、断面形状が円形であり一方向（搬送方向）に長く延びたパイプ状の搬送部１が複数（本例では４つ）のばね２で実質水平に吊り下げ支持されている。すなわち、搬送部１は、弾性的に浮動支持されている。この搬送部１では、矢印ａ方向へ内部の被搬送物（粉粒体）を搬送し、搬送の上流側に２つの供給口３、４が設けられ、下流側の搬送終端部分に１つの排出口５が設けられている。搬送部１の中央部にはモータ取付部６が固定されている。矢印ａで示す搬送方向と平行するモータ取付部６の両側面に、対をなす搬送用の振動モータ７ａ、７ｂが取り付けられている。
【００１９】
この一対の振動モータ７ａ、７ｂは、それぞれのモータ軸１３（図２参照）の軸心Ａ１が鉛直方向（鉛直軸）に対して所定角度θ１（θ１は１５度ないし３０度）傾斜し、互いのモータ軸が平行になるようにしてモータ取付部６に取り付けられている。この一対の振動モータ７ａ、７ｂは互いに逆方向に回転駆動することによって、搬送部１が矢印ｂの方向（モータ軸と直交する方向）に振動するように構成されている。一対の振動モータ７ａ、７ｂは、それぞれのモータ軸が、実線の矢印Ｒａ、Ｒｂで示す方向または破線の矢印Ｌａ、Ｌｂで示す方向に回転するように駆動される。
【００２０】
また、モータ取付部６の下面には混合用の振動モータ８が取り付けられている。この振動モータ８は、モータ軸の軸心が矢印ａで示す搬送方向と平行になるように、モータ取付部６に取り付けられている。
【００２１】
図２（ａ）は、振動モータ７ａ、７ｂ、８の一構成例を示す断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＣ−Ｃ線において矢視した同振動モータを示す概略図である。
【００２２】
この振動モータは、モータ軸１３と、その軸受け１４と、フレーム１５に固定された固定子１１と、モータ軸１３に固定された回転子１２と、モータ軸１３の両側に取り付けられた偏心ウエイト１６とを備えている。
【００２３】
両側の偏心ウエイト１６は、それぞれ２つのウエイト１６ａ、１６ｂを有し、２つのウエイト１６ａ、１６ｂの取付け角度を調整することにより、加振力の大きさを調整することができる。
【００２４】
本実施形態では、搬送用振動モータ７ａ、７ｂ及び混合用振動モータ８の全ての振動モータを同じ回転数（回転速度）で駆動するようにしている。これにより、全ての振動モータ７ａ、７ｂ、８は、偏心ウエイトが最小の動力で回転しようとして回転位相が揃った状態で駆動される。
【００２５】
〔搬送用振動モータ７ａ、７ｂによる搬送機能〕
図３は、一対の振動モータ７ａ、７ｂの駆動によって生じる搬送部１内の粉粒体の移動の軌跡を示す概略図である。一対の振動モータ７ａ、７ｂが駆動することによって搬送部１は矢印ｂの方向に振動（往復運動）し、それにより搬送部１内部の粉粒体は、図３中の破線矢印で示すように、斜め上方へ飛び上がりながら上流側から下流側に向かって移動する（すなわち矢印ａ方向へ移動する）。
【００２６】
〔混合用振動モータ８による混合機能〕
図４は、図１（ａ）のＤ−Ｄ線において矢視した混合用振動モータ８の駆動によって生じる搬送部１内の粉粒体の移動を示す概略模式図である。図４において、搬送部１内部に図示した大小の丸は搬送部１内の一部の粉粒体を示し、搬送部１内部の矢印は粉粒体の移動方向を示す。この図４は本実施形態の振動搬送装置を試作し、目視により確認した結果を示す図である。
【００２７】
また、このときの搬送部１の内壁部の各部（８か所）の運動軌跡を目視により確認した結果を図６（ａ）に示す。図６（ａ）に示すように、混合用振動モータ８を矢印Ｓ方向に回転させると、搬送部１の内壁部の各部は、その近傍に記載した軌跡ｅ１〜ｅ８となるように運動し、搬送部１内の粉粒体は矢印Ｐの方向に回動（移動）する（図４も参照）。なお、軌跡ｅ１〜ｅ８は、内壁部の各部（８か所）に目印を付け、その目印の軌跡を目視により確認したものである。
【００２８】
粉粒体の回動方向は、ばね２によって支持された部分全体（粉粒体を含む）の重心点Ｇ、及び、混合用振動モータ８の回転方向等によって変化する。例えば、搬送部１内の粉粒体の充満率が高いとき（例えば５０％以上のとき）には、図４の搬送部１内の矢印（図６（ａ）の矢印Ｐ）で示す方向に粉粒体は回動するが、粉粒体の充満率が低いとき（例えば５０％未満のとき）には上記矢印とは逆方向に回動した。
【００２９】
また、混合用振動モータ８の回転方向を逆にすると、粉粒体の回動方向も逆になる。混合用振動モータ８を、所定時間（例えば１０〜２０秒）ごとに回転方向が逆になるように駆動してもよい。いずれにしても、混合用振動モータ８を駆動することによって粉粒体が回動し、混合される。
【００３０】
図５は、本実施形態の振動搬送装置において、３種類の粉粒体ｘ、ｙ、ｚを搬送する場合の搬送部１内部の各粉粒体の流れの一例を示す模式図である。
【００３１】
図５では、最初の供給口３に２種類の粉粒体ｘ、ｙが供給され、２番目の供給口４に粉粒体ｚが供給される場合を示している。これらの各粉粒体ｘ、ｙ、ｚは、例えば、各々の連続供給装置によって実排出流量が設定排出流量と一致するように制御されて各々の連続供給装置から連続供給される。
【００３２】
最初の供給口３に供給される２種類の粉粒体ｘ、ｙは、最初は粉粒体ｘの層Ｌｘと、粉粒体ｙの層Ｌｙとに分かれているが、下流側へ送られるにつれて振動モータ８による混合機能によって２種類の粉粒体ｘ、ｙの混合層Ｌｘｙとなる。そして、さらに２番目の供給口４に粉粒体ｚが供給されると、下流側へ送られるにつれて振動モータ８による混合機能によって粉粒体ｚの層Ｌｚと混合層Ｌｘｙとが混合されて３種類の粉粒体ｘ、ｙ、ｚの混合層Ｌｘｙｚとなり、排出口５から排出される。
【００３３】
本実施形態の振動搬送装置では、混合用の振動モータ８を搬送部１に取り付けたことによって、複数種類の粉粒体を搬送しながら混合することができる。そのため、振動搬送装置の後段に設けられる混合装置において、より均一に混合された粉粒体の混合物を得ることができる。また、混合装置における混合時間の短縮も可能になる。
【００３４】
次に、混合用の振動モータ８の取り付け位置の他の例を、図６（ｂ）〜図６（ｆ）に示す。図６（ｂ）〜図６（ｆ）の各図では、前述の図６（ａ）の場合と同様、目視により確認した搬送部１の内壁部の各部（８か所）の運動軌跡を、符号を付してはいないが（図６（ａ）の軌跡ｅ１〜ｅ８参照）、搬送部１の内壁部の各部（８か所）の近傍に記載している。なお、図６（ａ）〜図６（ｆ）の各図では、搬送部１に対する振動モータ８の取り付け位置を示し、モータ取付部６等は省略している。また、図６（ｄ）〜図６（ｆ）のように混合用の振動モータ８（８ａ、８ｂ、８ｃ）が複数取り付けられる場合には、それらの振動モータ８と搬送用の振動モータ７ａ、７ｂとが、搬送方向にずらして取り付けられる。なお、図６（ａ）〜図６（ｆ）のいずれの場合も、各振動モータ（８、８ａ、８ｂ、８ｃ）は、モータ軸の軸心が矢印ａ（図１等参照）で示す搬送方向と平行になるように取り付けられる。
【００３５】
図６（ｂ）の場合には、振動モータ８を搬送部１の上方に取り付け、図６（ｃ）の場合には、振動モータ８を搬送部１の側方に取り付けている。これら図６（ｂ）、図６（ｃ）の場合、図６（ａ）の場合と同様に、搬送部１内の粉粒体は矢印Ｐの方向に回動しようとする。
【００３６】
また、図６（ｄ）の場合には、２個の混合用の振動モータ８ａ、８ｂを搬送部１の左右（図中）の斜め下方に取り付け、同一方向（Ｓ１、Ｓ２）に回転させるようにしている。この場合も、図６（ａ）の場合と同様に、搬送部１内の粉粒体は矢印Ｐの方向に回動しようとする。
【００３７】
また、図６（ｅ）、図６（ｆ）の場合には、混合用の振動モータ８（８ａ、８ｂ、８ｃ）を３個取り付け、２個の振動モータ８と１個の振動モータ８との回転方向が異なるようにしている。図６（ｅ）の場合には、振動モータ８ａの回転方向Ｓ３と振動モータ８ｂ、８ｃの回転方向Ｓ４、Ｓ５とを逆方向にしており、この場合、搬送部１内の粉粒体は矢印Ｑの方向に回動しようとする。また、図６（ｆ）の場合には、振動モータ８ｂの回転方向Ｓ７と振動モータ８ａ、８ｃの回転方向Ｓ６、Ｓ８とを逆方向にしており、この場合、搬送部１内の粉粒体は矢印Ｑの方向に回動しようとする。
【００３８】
なお、図６（ｂ）〜図６（ｆ）の場合において、それぞれの粉粒体の回動方向（矢印Ｐ、Ｑ）は、前述の図６（ａ）の場合と同様、搬送部１内の粉粒体の充満率が高いとき（例えば５０％以上のとき）の回動方向を示している。粉粒体の充満率が低いとき（例えば５０％未満のとき）には、図６（ａ）の場合と同様、それぞれ矢印Ｐ、Ｑで示された方向とは逆方向に回動すると考えられる。
【００３９】
また、本実施形態において、搬送部１の内部に、粉粒体の混合機能をより高めるための流動規制部材を配設するようにしてもよい。図７（ａ）は、内部に流動規制部材を配設した搬送部１の一例を示す図である。図７（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）はそれぞれ、図７（ａ）において、矢印２８の方向から見た流動規制部材２１〜２４を示す図であり、図７（ｆ）は、図７（ａ）において、矢印２９の方向から見た流動規制部材２５を示す図である。また、図７（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）、（ｊ）はそれぞれ、図７（ａ）において、矢印２８の方向から見た流動規制部材（２１〜２４）と粉粒体の流れを示す図であり、搬送部１内部の大小の丸は搬送部１内の一部の粉粒体を示し、搬送部１内部の矢印は粉粒体の移動方向を示す。
【００４０】
流動規制部材２１〜２４は、それぞれ方形の板状部材からなる。また、流動規制部材２５は、搬送方向に長い板状部材が捩じられた部材からなる。図７（ａ）に示すように、流動規制部材２３は、例えば、４本の支持部材２７によって搬送部１の内壁に固定されている。同様にして、他の流動規制部材２１、２２、２４、２５も支持部材（図示せず）によって搬送部１の内壁に固定されている。
【００４１】
また、流動規制部材２１〜２４は、それぞれ傾き方が異なり、これらを配設することにより、図７（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）、（ｊ）に示すように、粉粒体の流れ方が、図４の場合とは異なり、より混合効果を高めることができる。また、流動規制部材２５は、４つの流動規制部材２１〜２４とさらに１つの流動規制部材２１とが連続的に形成されたものと考えることができ、この場合も粉粒体の流れ方が、図４の場合とは異なり、より混合効果を高めることができる。
【００４２】
なお、ここでは、５種類の流動規制部材２１〜２５を設けているが、少なくともいずれか１種類の流動規制部材を１個以上設けて混合効果を高めるようにしてもよい。
【００４３】
図８（ａ）は、上記流動規制部材２１〜２５以外の流動規制部材２６を配設した搬送部１の一例を示す図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）において、矢印２８の方向から見た流動規制部材２６を示す図である。この流動規制部材２６は、搬送方向に長い板状部材からなり、この板状部材を上流側より下流側の方が高くなるように所定角度θ２傾斜させて配設したものである。
【００４４】
この場合、図８（ａ）において、搬送部１内部の２つの矢印で示すように、流動規制部材２６の傾斜により、流動規制部材２６の上を流れる粉粒体は流動規制部材２６の下を流れる粉粒体より搬送速度が遅くなり、流動規制部材２６を通過した合流点では、時間差をもった粉粒体が混合されることにより、混合効果を高めることができる。ここでは、流動規制部材２６を２個設けているが、１個あるいは３個以上設けるようにしてもよい。
【００４５】
次に、本実施形態の振動搬送装置を用いた粉粒体混合システムについて説明する。
【００４６】
図９は、本実施形態の振動搬送装置を用いた粉粒体混合システムの一例を示す概略図である。
【００４７】
この粉粒体混合システムは、本実施形態の振動搬送装置１０と、第１〜第３の３つの粉粒体用連続供給装置３０、４０、５０と、混合装置６０と、総合制御器７０などを備えている。
【００４８】
振動搬送装置１０は、例えば、図１（ａ）〜図１（ｃ）で示された振動搬送装置と同様の構成のものである。なお、先に述べたように、搬送部１内部に流動規制部材２１〜２６等の流動規制部材が配設された振動搬送装置でもよい。また、図６（ｂ）〜図６（ｆ）のように混合用の振動モータが設けられたものであってもよい。
【００４９】
第１の連続供給装置３０は、粉粒体ｘが供給されるホッパ３１と、例えばロードセルを用いた重量センサ３２と、ホッパ３１内の粉粒体ｘを排出するためのベルトコンベア３３と、制御器３４とを備えている。重量センサ３２は、ベルトコンベア３３のコンベアベルトの搬送部の下面に当接された計量ローラｒ１にかかるコンベアベルト上の粉粒体ｘの重量を所定時間間隔（例えば１０ｍｓ間隔）で計量し、その計量値を制御器３４へ出力する。制御器３４では、重量センサ３２からの計量値とコンベアベルトの搬送速度とに基づいて実排出流量（単位時間当たりの排出重量の実測値）を算出し、この実排出流量が設定排出流量（単位時間当たりの排出重量の設定値）と一致するようにベルトコンベア３３のモータ３３ｍの回転速度を制御する。
【００５０】
第２の連続供給装置４０は、粉粒体ｙが供給されるホッパ４１と、例えばロードセルを用いた重量センサ４２と、ホッパ４１内の粉粒体ｙを排出するためのディスクフィーダ４３と、制御器４４とを備えている。ディスクフィーダ４３は、例えば、ホッパ４１の下部からモータ４３ｍによって回転するディスク上に粉粒体ｙが送り込まれ、その出口でスクレーパによって粉粒体ｙがかき出されることによってホッパ４１内の粉粒体ｙを排出するように構成されている。重量センサ４２は、所定時間間隔（例えば１０ｍｓ間隔）でホッパ４１内の粉粒体ｙの重量を計量し、その計量値を制御器４４へ出力する。制御器４４では、重量センサ４２から所定時間間隔で入力される計量値に基づいて実排出流量を算出し、この実排出流量が設定排出流量と一致するようにディスクフィーダ４３のモータ４３ｍの回転速度を制御する。
【００５１】
第３の連続供給装置５０は、粉粒体ｚが供給されるホッパ５１と、例えばロードセルを用いた重量センサ５２と、ホッパ５１内の粉粒体ｚを排出するためのスクリューフィーダ５３と、制御器５４とを備えている。重量センサ５２は、所定時間間隔（例えば１０ｍｓ間隔）でホッパ５１内の粉粒体ｚの重量を計量し、その計量値を制御器５４へ出力する。制御器５４では、重量センサ５２から所定時間間隔で入力される計量値に基づいて実排出流量を算出し、この実排出流量が設定排出流量と一致するようにスクリューフィーダ５３のモータ５３ｍの回転速度を制御する。
【００５２】
このように、各々の連続供給装置３０、４０、５０では、実排出流量と設定排出流量とが逐次比較され、これらが一致するように粉粒体の排出速度が逐次、制御される。
【００５３】
また、混合装置６０は、例えば、振動搬送装置１０の排出口５から排出される粉粒体を貯留して混合する装置であり、２種類以上の粉粒体を混合できる装置であればよく、特に限定されるものではない。例えば、粉粒体を入れる容器本体を回転するタイプのものでもよいし、粉粒体を入れる容器本体は固定されており、容器本体内で混合羽根を回転させるタイプのものでもよい。
【００５４】
運転開始前に、総合制御器７０は、連続供給装置３０、４０、５０のそれぞれの設定排出流量を、それぞれの制御器３４、４４、５４へ送信し、各制御器３４、４４、５４では、それぞれの設定排出流量を記憶している。
【００５５】
なお、総合制御器７０は、運転開始、運転終了等の指令信号を制御器３４、４４、５４等へ出力し、制御器３４、４４、５４では総合制御器７０からの指令信号に基づいて、連続供給装置３０、４０、５０の動作を制御する。また、ここでは、総合制御器７０は、振動搬送装置１０及び混合装置６０のそれぞれの動作を制御するものとする。
【００５６】
なお、総合制御器７０及び制御器３４、４４、５４の各制御器は、それぞれ、例えば、マイクロコントローラ、ＭＰＵ、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、論理回路等で構成することができる。また、これらの制御器は、集中制御する単独の制御器によって構成されていてもよいし、図９の例で示した以外の互いに協働して分散制御する複数の制御器によって構成されていてもよい。
【００５７】
以上のように構成される粉粒体混合システムの動作の一例について説明する。
【００５８】
総合制御器７０に接続された操作手段（図示せず）に操作者が運転開始操作を行うと、総合制御器７０からの運転開始信号（指令信号）に基づいて、連続供給装置３０、４０、５０と、振動搬送装置１０と、混合装置６０とはそれぞれの動作を開始する。ここで、３つの連続供給装置３０、４０、５０のそれぞれから動作開始時の最初に排出される粉粒体ｘ、ｙ、ｚが合流するように、それぞれの動作開始時間を異ならせるようにしている。
【００５９】
そして、第１、第２の連続供給装置３０、４０から排出される粉粒体ｘ、ｙは、振動搬送装置１０の最初の供給口３へ供給され、振動搬送装置１０の搬送部１内で混合されながら搬送される。さらに、第３の連続供給装置５０から排出される粉粒体ｚは、振動搬送装置１０の２番目の供給口４へ供給され、粉粒体ｘ、ｙとともに混合されながら搬送され、排出口５から排出される。排出口５から排出された粉粒体ｘ、ｙ、ｚは、混合装置６０に供給されて十分に混合される。
【００６０】
この粉粒体混合システムでは、混合装置６０に供給される前に、振動搬送装置１０の搬送部１内で粉粒体ｘ、ｙ、ｚがある程度混合されているので、混合装置６０においてより均一に混合された粉粒体の混合物を得ることができる。また、混合装置６０における混合時間の短縮も可能になる。
【００６１】
なお、本実施形態における振動搬送装置では、３種類の粉粒体を搬送するものとしたが、２種類以上の粉粒体を搬送するものであればよい。また、２つの供給口（３、４）を設けた構成について説明したが、１つの供給口を設けた構成でもよいし、３つ以上の供給口を設けた構成でもよい。なお、供給口は、複数の連続供給装置のレイアウトに応じて設けるようにしてもよい。また、複数の供給口を設ける場合に、振動搬送装置での混合効果を得る点を考慮すれば、なるべく上流側に設ける方が好ましい。
【００６２】
また、本実施形態では、粉粒体を搬送方向へ搬送するために、搬送部１に一対の搬送用振動モータ７ａ、７ｂを設けているが、これに限られない。例えば、複数対の搬送用振動モータを設けるようにしてもよい。
【００６３】
また、本実施形態では、振動搬送装置の搬送部１に、断面形状が円形のものを用いたが、これに限られない。例えば、断面形状が方形などの四角形以上の多角形のものを用いてもよい。また、粉粒体が飛散しなければ、上部が開口したもの、例えば断面形状がＵ字形のものを用いてもよい。
【００６４】
また、本実施形態では、搬送部１をばね２で吊り下げ支持するようにしたが、これに限られない。搬送部１は浮動支持されていればよく、搬送部１が下方から例えばばねによって弾性支持されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、複数種類の粉粒体を搬送しながら混合する機能を有する振動搬送装置及びそれを用いた粉粒体混合システム等として有用である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 搬送部
２ ばね
３、４ 供給口
５ 排出口
７ａ、７ｂ 搬送用振動モータ
８、８ａ、８ｂ、８ｃ 混合用振動モータ
２１〜２６ 流動規制部材
３０、４０、５０ 連続供給装置
６０ 混合装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のばねで浮動支持され、振動させられることによって複数種類の粉粒体を所定の搬送方向へ搬送して搬送端の排出口から排出するための搬送部と、
前記搬送部内の粉粒体を搬送するために前記搬送部を振動させる搬送用振動装置と、
偏心ウエイトの取り付けられたモータ軸が前記搬送方向と実質平行となるように、前記搬送部に固定された１個または複数個の混合用振動モータと
を備えた振動搬送装置。
【請求項２】
前記搬送用振動装置は、モータ軸が鉛直方向に対して１５度ないし３０度傾斜し、かつ互いの前記モータ軸が平行になるようにして前記搬送部に取り付けられた一対または複数対の搬送用振動モータによって構成された、請求項１に記載の振動搬送装置。
【請求項３】
前記搬送部に、粉粒体の流れ方を規制するための流動規制部材が設けられた、請求項１に記載の振動搬送装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の振動搬送装置と、
各々、異なる種類の粉粒体を前記振動搬送装置の搬送部へ連続して排出し、各粉粒体の単位時間当たりの設定排出量に基づいて各粉粒体の排出量を制御するように構成された複数の連続供給装置と、
前記振動搬送装置の搬送部の排出口から排出される粉粒体を混合するための混合装置と
を備えた粉粒体混合システム。
【請求項１】
複数のばねで浮動支持され、振動させられることによって複数種類の粉粒体を所定の搬送方向へ搬送して搬送端の排出口から排出するための搬送部と、
前記搬送部内の粉粒体を搬送するために前記搬送部を振動させる搬送用振動装置と、
偏心ウエイトの取り付けられたモータ軸が前記搬送方向と実質平行となるように、前記搬送部に固定された１個または複数個の混合用振動モータと
を備えた振動搬送装置。
【請求項２】
前記搬送用振動装置は、モータ軸が鉛直方向に対して１５度ないし３０度傾斜し、かつ互いの前記モータ軸が平行になるようにして前記搬送部に取り付けられた一対または複数対の搬送用振動モータによって構成された、請求項１に記載の振動搬送装置。
【請求項３】
前記搬送部に、粉粒体の流れ方を規制するための流動規制部材が設けられた、請求項１に記載の振動搬送装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の振動搬送装置と、
各々、異なる種類の粉粒体を前記振動搬送装置の搬送部へ連続して排出し、各粉粒体の単位時間当たりの設定排出量に基づいて各粉粒体の排出量を制御するように構成された複数の連続供給装置と、
前記振動搬送装置の搬送部の排出口から排出される粉粒体を混合するための混合装置と
を備えた粉粒体混合システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−４３７３１（Ｐ２０１３−４３７３１Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８１３８５（Ｐ２０１１−１８１３８５）
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００２０８４４４）大和製衡株式会社 (535)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００２０８４４４）大和製衡株式会社 (535)
【Ｆターム（参考）】
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