粉粒体供給装置及び粉粒体計量装置
【課題】微少量の粉粒体の供給が可能な粉粒体供給装置及び粉粒体計量装置の提供を目的とする。
【解決手段】本発明の粉粒体精密供給機１００に備えた粉粒体ドラム１０の小径筒部１２に取り付けられた底壁１４には、複数の粉粒体通過孔１４Ｂが貫通形成されている。しかし小径筒部１２に粉粒体を静置しただけでは、粉粒体同士が付着して粉粒体アーチを形成し粉粒体通過孔１４Ｂを閉塞するため、粉粒体は粉粒体通過孔１４Ｂから流出しない。底壁１４の上方で底面旋回部材２６を旋回させると、粉粒体アーチが崩れ粉粒体通過孔１４Ｂから粉粒体が落下する。また底面旋回部材２６の旋回を停止させると、すぐに新たな粉粒体アーチが形成されて粉粒体通過孔１４Ｂを閉塞する。粉粒体アーチが壊れて落下する粉粒体の量は微量であるため、底面旋回部材２６の回転を制御することで、微少量の粉粒体の供給及び計量が可能となる。
【解決手段】本発明の粉粒体精密供給機１００に備えた粉粒体ドラム１０の小径筒部１２に取り付けられた底壁１４には、複数の粉粒体通過孔１４Ｂが貫通形成されている。しかし小径筒部１２に粉粒体を静置しただけでは、粉粒体同士が付着して粉粒体アーチを形成し粉粒体通過孔１４Ｂを閉塞するため、粉粒体は粉粒体通過孔１４Ｂから流出しない。底壁１４の上方で底面旋回部材２６を旋回させると、粉粒体アーチが崩れ粉粒体通過孔１４Ｂから粉粒体が落下する。また底面旋回部材２６の旋回を停止させると、すぐに新たな粉粒体アーチが形成されて粉粒体通過孔１４Ｂを閉塞する。粉粒体アーチが壊れて落下する粉粒体の量は微量であるため、底面旋回部材２６の回転を制御することで、微少量の粉粒体の供給及び計量が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体供給装置及び粉粒体計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の粉粒体供給装置として、粉粒体をスクリューによって供給し、計量するものが知られていた。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００３−９０７５６号公報（［００２３］、［００２５］、［００２７］、［００２８］、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、粉粒体は粉粒体同士の付着力によって塊を形成し得る。そして、従来の粉粒体供給装置ではスクリューの翼の間で粉粒体が塊になり、スクリューが回ったときに粉粒体の塊ごと供給されることがあり、微少な一定量ずつ粉粒体を供給することが困難であった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、微量の粉粒体の供給が可能な粉粒体供給装置及び粉粒体計量装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る粉粒体精密供給装置は、粉粒体を収容可能な粉粒体容器と、粉粒体容器の底壁に貫通形成され、粉粒体同士が付着してなる粉粒体アーチにより閉塞可能な複数の粉粒体通過孔と、底壁の上方を旋回して粉粒体アーチに外力を付与し、粉粒体アーチを構成していた粉粒体を粉粒体通過孔から底壁の下方に強制落下させるための底面旋回部材とを備えたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の粉粒体精密供給装置において、底壁に、上方に膨出した複数の底壁上面突部を形成し、粉粒体通過孔は、各底壁上面突部の下方に形成されて途中で屈曲すると共に、底壁上面突部の側面に粉粒体通過孔の上端開口が配置されて底面旋回部材の旋回方向と対向する水平方向に向かって開放する一方、底壁上面突部の真下に粉粒体通過孔の下端開口が配置されて鉛直下方に開放したところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２に記載の粉粒体精密供給装置において、底面旋回部材は、底壁の上面の法線方向と平行な旋回軸の回りを旋回すると共に下方に複数の旋回脚部を垂下して備え、それら複数の旋回脚部が底壁上面突部同士の間を通過して底壁の上面上を移動するように構成したところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１に記載の粉粒体精密供給装置において、底壁に、下方に膨出した底壁下面突部を形成し、粉粒体通過孔は、底壁下面突部の上方に形成されて途中で屈曲すると共に、底壁下面突部の側面に粉粒体通過孔の上端開口が配置されて水平方向に向かって開放する一方、底壁下面突部の真上に粉粒体通過孔の下端開口が配置されて鉛直上方に開放したところに特徴を有する。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１に記載の粉粒体精密供給装置において、底壁は、上面と下面とが平行かつ平坦になっており、粉粒体通過孔は、底壁の上面及び下面の法線方向に貫通形成されたところに特徴を有する。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項５に記載の粉粒体精密供給装置において、粉粒体通過孔は、下端部に向かって徐々に開口面積が広がっているところに特徴を有する。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の粉粒体精密供給装置において、底面旋回部材は、底壁の上面の法線方向と平行な旋回軸の回りを旋回する突片構造をなすと共に、旋回方向の前端縁側が後端縁側より上方に位置するように傾斜した迎角を有したところに特徴を有する。
【００１２】
請求項８の発明は、請求項１，５又は６の何れかに記載の粉粒体精密供給装置において、底面旋回部材は、底壁の上面の法線方向と平行な旋回軸の回りを旋回する突片構造をなすと共に、底壁の上面と平行になって隣接した隣接下端面を有したところに特徴を有する。
【００１３】
請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の粉粒体精密供給装置において、粉粒体容器は、下端開放の筒体に底壁を着脱可能に取り付けてなり、底壁を粉粒体の種類に応じて変更可能としたところに特徴を有する。
【００１４】
請求項１０の発明は、請求項１乃至９の何れかに記載の粉粒体精密供給装置において、粉粒体容器に、底面旋回部材が内部を旋回する小径筒部と、小径筒部の上方に配置されて小径筒部より内径が大きな大径筒部とを設け、上下方向に延びかつ内側を粉粒体が流下可能な粉粒体補充管を、小径筒部と大径筒部との間の水平段差面に上方から突き合わせて、それら粉粒体補充管の下端面と水平段差面との間に粉粒体の推積山を形成し、大径筒部内を旋回して粉粒体補充管の下端面と水平段差面との間を横切り、堆積山を構成する粉粒体を小径筒部側に引き込むことが可能な上部旋回部材を設けたところに特徴を有する。
【００１５】
請求項１１の発明は、請求項１乃至９の何れかに記載の粉粒体精密供給装置において、粉粒体容器に、底面旋回部材が内部を旋回する小径筒部と、小径筒部の上部に一体に設けられて上方に向かうに拡径した円錐筒部とを備え、上下方向に延びかつ内側を粉粒体が流下可能な粉粒体補充管を、円錐筒部の内側テーパー面に上方から突き合わせて、それら粉粒体補充管の下端面と内側テーパー面との間に粉粒体の推積山を形成し、円錐筒部の母船方向に沿って延びかつ、上端側が円錐筒部の内側に隣接し、下端側が円径筒部内に張り出した上部旋回部材を設け、上部旋回部材が円錐筒部内を旋回して粉粒体補充管の下端面と内側テーパー面との間を横切って堆積山を構成する粉粒体を小径筒部側に引き込むことが可能であるところに特徴を有する。
【００１６】
請求項１２の発明は、請求項１乃至１１の何れかに記載の粉粒体精密供給装置において、粉粒体補充管の上部に上方に向かうに従って拡径した円錐部を設け、円錐部の母線方向に沿って延びかつ、円錐部の内側に隣接した状態で円錐部内を旋回可能な流下補助回動翼を備えたところに特徴を有する。
【００１７】
請求項１３の発明は、請求項１乃至１２の何れかに記載の粉粒体精密供給装置において、平板をクランク形状に切断してなり、粉粒体補充管の内側で回転可能な流下補助回動板を備えたところに特徴を有する。
【００１８】
請求項１４の発明は、請求項１乃至１３の何れかに記載の粉粒体精密供給装置において、底面旋回部材を旋回させるための供給モータと、供給モータの回転出力軸が任意かつ一定の速度で回転するように制御するモータ駆動制御部とを備えたところに特徴を有する。
【００１９】
請求項１５の発明に係る粉粒体精密計量器は、請求項１４に記載の粉粒体精密供給装置と、粉粒体精密供給装置から供給された粉粒体の重量を計量する計量器とを備え、計量器が予め設定された重量に達したときにモータ駆動制御部が供給モータの回転を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
［請求項１の発明］
請求項１の発明に係る粉粒体精密供給装置は、粉粒体容器の底面に複数の粉粒体通過孔が貫通形成された底壁を有している。この底壁の上部に粉粒体を載置しても、通常は粉粒体同士が付着して粉粒体通過孔を閉塞する粉粒体アーチを形成するため粉粒体が粉粒体通過孔を通過することはない。
【００２１】
そして、底壁上部に備えた底面旋回部材を旋回させると、粉粒体アーチが外力を受けて崩れ、粉粒体アーチを構成していた粉粒体が粉粒体通過孔を通過して底壁の下方に落下し、、すぐに新たな粉粒体アーチが形成されて粉粒体通過孔が閉塞される。
【００２２】
ここで、一旦粉粒体アーチが崩れて再度粉粒体アーチが形成されるまでに粉粒体通過孔から流出する粉粒体の量は極微量であるので、底面旋回部材を旋回させている間は微少量ずつの粉粒体を供給することができる。
【００２３】
［請求項２の発明］
請求項２の発明によれば、底壁に設けた底壁上面突部の粉粒体通過孔が粉粒体アーチによって上方を覆われているため、底壁上に粉粒体が堆積しても、その粉粒体が自重のみにより粉粒体通過孔を通過することが防がれる。
【００２４】
［請求項３の発明］
請求項３の発明によれば、底壁上部の底面旋回部材を旋回させると、底面旋回部材から垂下して備えられた旋回脚部が粉粒体を撹拌し、粉粒体が塊になることを防ぎながら、粉粒体アーチに外力を加えて粉粒体を粉粒体通過孔から底壁の下方に落下させることができる。
【００２５】
［請求項４の発明］
請求項４の発明によれば、底壁に設けた底壁下面突部の粉粒体通過孔が粉粒体アーチによって上方を覆われているため、底壁上に粉粒体が堆積しても、その粉粒体が自重のみにより粉粒体通過孔を通過することが防がれる。
【００２６】
［請求項５の発明］
請求項５の発明によれば、粉粒体通過孔を底壁の法線方向に貫通形成したので、付着力が比較的強い粉粒体を、スムーズに粉粒体通過孔を通して供給することができる。
［請求項６の発明］
請求項６の発明によれば、粉粒体通過孔を下端部に向かって徐々に開口面積が広がるように形成したため、粉粒体アーチが粉粒体通過孔の下端側に形成されることを防ぎ、付着力が比較的強い粉粒体をスムーズに粉粒体通過孔を通して供給することができる。
【００２７】
［請求項７の発明］
請求項７の発明によれば、底面旋回部材が迎角を有しているために、底面旋回部材が旋回することにより粉粒体が底壁側に押し付けられる。これにより、底壁上に形成された粉粒体アーチに効率よく外力を加えて、粉粒体を粉粒体通過孔から底壁の下方に強制的に落下させることができる。
【００２８】
［請求項８の発明］
請求項８の発明によれば、底壁上面と平行に隣接する隣接下端面を有する底面旋回部材が底壁の上方を旋回する。これにより、底壁上に形成された粉粒体アーチに外力が加わり、粉粒体アーチを構成していた粉粒体が粉粒体通過孔から底壁の下方に強制的に落下させることができる。
【００２９】
［請求項９の発明］
請求項９の発明によれば、供給する粉粒体の種類に応じて、底壁を取り替えることで、複数種類の粉粒体を微少量ずつ供給することができる。
【００３０】
［請求項１０の発明］
請求項１０の発明によれば、粉粒体容器の小径筒部と大径筒部の間に設けられた水平段差面に、粉粒体補充管から粉粒体を供給し、一旦堆積山を形成してから上部旋回部材を旋回させて小径筒部に引き込む構成としたことで、小径筒部内の粉粒体による粉粒体圧が安定し、粉粒体通過孔からの粉粒体の排出を安定させることができる。
【００３１】
［請求項１１の発明］
請求項１１の発明によれば、粉粒体容器は円錐筒部の内側テーパー面に、粉粒体補充管から粉粒体を供給し、一旦堆積山を形成してから上部旋回部材を旋回させて小径筒部に引き込む構成としたことで、小径筒部内の粉粒体による粉粒体圧が一定に保たれ、粉粒体通過孔からの粉粒体の排出を安定させることができる。
【００３２】
［請求項１２の発明］
請求項１２の発明によれば、円錐部の内側で流下補助回動翼を回転させることにより、円錐部内部での粉粒体の詰まりを防止することができる。
【００３３】
［請求項１３の発明］
請求項１３の発明によれば、粉粒体補充管の内側で流下補助回動板を回転させることにより、粉粒体補充管内部での粉粒体の詰まりを防止することができる。
【００３４】
［請求項１４の発明］
請求項１４の発明によれば、供給モータをモータ駆動制御部によって制御し、任意かつ一定の速度で回転させることで、所望の一定かつ微少量の粉粒体を供給することができる。
【００３５】
［請求項１５の発明］
請求項１５の粉粒体精密計量器によれば、所望の粉粒体の重量を設定すれば、粉粒体精密供給装置から微少量ずつ供給される粉粒体の総重量が、設定した重量に達したときに供給モータの回転が停止する。これにより、設定した重量と微少誤差の範囲で一致した量の粉粒体を量り取ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
［第１実施形態］
以下、本発明に係る第１実施形態を、図１〜図１０に基づいて説明する。
図１に示した粉粒体精密供給装置１００は、ホッパ３０から粉粒体ドラム１０（本発明の「粉粒体容器」に相当する）に粉粒体を補給し、粉粒体ドラム１０の下面から下方の受皿１０４に粉粒体を供給する構成になっている。
【００３７】
ホッパ３０は、図１に示すように、逆円錐形状の容器３１（本発明の「円錐部」に相当する）とその下端部から延びた筒状のシュート３２（本発明の「粉粒体補充管」に相当する）とからなり、容器３１の上面開口は蓋３３によって閉じられている。その蓋３３の上部にはモータ３５が備えられており、ホッパ３０の内部で粉粒体を撹拌する流下補助回動部材３６を回転させている。
【００３８】
流下補助回動部材３６は、ホッパ３０の内部で回転することで、ホッパ３０内の粉粒体が付着して固まったり、詰まったりすること（所謂ブリッジ）を防止している。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、流下補助回動部材３６は、ホッパ３０の形状に合わせて形成されており、逆三角形の流下補助翼３６Ａ（本発明の「流下補助回動翼」に相当する）の下端部から流下補助板３６Ｂ（本発明の「流下補助回動板」に相当する）を垂下した構造になっている。流下補助翼３６Ａは、逆三角形の各斜辺部分に、長方形のプレートからなる側面撹拌片３６Ｄを有している。各側面撹拌片３６Ｄは、ホッパ３０の逆円錐形状部分の母線方向に板状に延びており、容器３１の内側テーパー面に沿って隣接した状態で回転し、内側テーパー面に粉粒体が付着することを防止する。
【００３９】
流下補助板３６Ｂは、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、平板をクランク状に切り出して形成されており、モータ３５によってシュート３２内を回転することによりシュート３２内の粉粒体を撹拌し下部に流下させている。
【００４０】
図１に示すように、粉粒体ドラム１０は、上から順番に大径筒部１１、小径筒部１２、粉粒体排出部１３を備えてなり、下方に向かうに従って、縮径した構造になっている。そして、小径筒部１２と粉粒体排出部１３との水平段差面に円盤状の底壁１４が着脱可能に載置されている。また、粉粒体ドラム１０の上端は開放しており、蓋１６が被せられ、蓋１６の上面中央に供給モータ１５が備えられている。供給モータ１５の回転軸１５Ａ（本発明の「回転出力軸」に相当する）は蓋１６を貫通して粉粒体ドラム１０内でその中心軸に沿って延びている。さらに、蓋１６の一部には開口部が形成され、そこにホッパ３０のシュート３２の下端が挿入されている。
【００４１】
シュート３２の下端開口３２Ａが、粉粒体ドラム１０のうち大径筒部１１と小径筒部１２との間の水平段差面２１に所定の間隔を開けて突き合わされている。そしてシュート３２の下端開口３２Ａから排出された粉粒体が、一端水平段差面２１上に蓄積され、その粉粒体の堆積山を供給モータ１５の回転軸１５Ａに取り付けられたスクレーパ２２で崩して小径筒部１２内に引き込む。
【００４２】
スクレーパ２２は、図３に示すように、供給モータ１５の回転軸１５Ａ（図１参照）に取り付けられる円柱形状の軸部２５から側方に集粉羽２３と散粉羽２４を延ばした構造になっている。その集粉羽２３は回転方向（図３の矢印の方向）とは逆側に膨らんだ円弧状をなす一方、散粉羽２４は回転方向側に膨らんだ円弧状をなしている。また、図４に示すように、集粉羽２３は、その先端が大径筒部１１の内側面１１Ｃと隣接する位置まで延び、散粉羽２４は、それより短くなっている。
【００４３】
さらに、集粉羽２３及び散粉羽２４は、水平段差面２１に隣接している。そして、集粉羽２３により、水平段差面２１上の粉粒体を中心側に誘導して小径筒部１２内に取り込むとともに、散粉羽２４により集粉羽２３が取り込み過ぎた粉粒体を外側に移動して逃し、次に集粉羽２３が通過したときに取り込み小径筒部１２内の粉粒体圧を安定させ易くしている。また、集粉羽２３と散粉羽２４とが協働して、粉粒体を撹拌して、粉粒体の塊を粉砕する効果も兼用する。さらに、粉粒体が２種以上の粉粒体の混合物である場合には、この集積と分散の繰り返しによって２種の粉粒体の混合度合いを高めることができる。
【００４４】
また、ホッパ３０から供給される粉粒体は、シュート３２の下端開口３２Ａから大径筒部１１の水平段差面２１に供給され、図５に示すように、シュート３２の下端開口３２Ａの下方に粉粒体の堆積山ができてシュート３２の下端開口３２Ａを塞ぐ。この堆積山の斜面の水平面に対する角度（安息角）は、粉粒体の種類によって一定角度になる。本実施形態では、この性質を利用することで、シュート３２の下端開口３２Ａに開閉手段を設けなくても、シュート３２から粉粒体が過剰に排出されることを防ぐことができる。また、シュート３２からの粉粒体は、水平段差面２１で一旦受け止められるので、小径筒部１２内の粉粒体圧が安定し、後述する粉粒体通過孔１４Ｂからの粉粒体の排出を安定させることができる。
【００４５】
さて、粉粒体ドラム１０の底壁１４には、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、複数の底壁上面突部１４Ａが設けられている。各底壁上面突部１４Ａは、側面の１つが垂直に起立した三角錐をなしており、底壁１４上の大小２つの同心円に沿って並べられている。そして底壁上面突部１４Ａの一側面から底壁１４の裏面に向けて粉粒体通過孔１４Ｂが貫通形成されている。この粉粒体通過孔１４Ｂは、図７に示すように、底壁上面突部１４Ａの下方に途中で屈曲して形成されており、底壁上面突部１４Ａの起立した側面に粉粒体通過孔１４Ｂの上端開口が配置されている。また、底壁１４の裏面では、底壁上面突部１４Ａの真下に粉粒体通過孔１４Ｂの下端開口が配置され、鉛直下方に開放している。
【００４６】
そして、粉粒体通過孔１４Ｂの上端開口が、後述する底面旋回部材２６の旋回方向と逆向きの方向を向いている。
【００４７】
ここで、粉粒体通過孔１４Ｂは、図７に示すように、底壁１４上に粉粒体が堆積したときに、粉粒体通過孔１４Ｂの上端開口に付着した粉粒体により粉粒体アーチが形成されると共に、その粉粒体アーチが崩れた状態で粉粒体が通過可能な大きさになっている。即ち、粉粒体通過孔１４Ｂは粉粒体の粒径の数倍から十数倍の大きさになっている。また、粉粒体の性状等によって粉粒体通過孔１４Ｂの最適な大きさは異なるため、粉粒体通過孔１４Ｂの大きさが異なる底壁１４が複数種類用意されており、粉粒体精密供給装置１００を使用する前に粉粒体に適した底壁１４を選んで取り替えることができるようになっている。
【００４８】
図１に示すように、小径筒部１２には、底壁１４上を旋回する底面旋回部材２６が備えられている。底面旋回部材２６は、図８に示すように、供給モータ１５の回転軸１５Ａに接続する軸部２９から相対する半径方向に延びる２つの旋回プレート２７，２７を有し、これら各旋回プレート２７の下端から旋回脚部２８が垂下されている。
【００４９】
図８に示すように、旋回プレート２７は、横長矩形の平板で、旋回方向に対して旋回プレート２７の前端縁側が後端縁側より上方となるように傾斜する迎角を有している。底壁１４上で旋回プレート２７を旋回させると、小径筒部１２内の粉粒体を下側（底壁１４側）に押し付けながら旋回し、旋回脚部２８は底壁１４上の粉粒体に外力を付与する。また、旋回脚部２８の下端面は、底壁１４のうち底壁上面突部１４Ａ同士の間の平坦面に隙間を介して対向している（図１０参照）。そして、旋回プレート２７が旋回すると、旋回脚部２８が底壁上面突部１４Ａの間を移動し、粉粒体アーチに外力を付与する。
【００５０】
本実施形態の構成に関する説明は以上である。次に、本実施形態の作用効果について説明する。図１に示すように、ホッパ３０内に粉粒体を収容した状態で、供給モータ１５を駆動させる。すると、スクレーパ２２の回転により小径筒部１２に引き込まれ、底壁１４上に粉粒体が堆積する（図９参照）。このとき、粉粒体同士が付着して粉粒体通過孔１４Ｂを閉塞する粉粒体アーチが形成されるため、粉粒体が自重のみにより粉粒体通過孔１４Ｂを通過することはない。そして、小径筒部１２内を旋回している底面旋回部材２６が各粉粒体通過孔１４Ｂを閉塞している粉粒体アーチの近傍を通過したときに、それら粉粒体アーチが外力を受けて崩され、その粉粒体アーチを形成していた粉粒体が粉粒体通過孔１４Ｂから下方に排出される。そして、粉粒体通過孔１４Ｂには、すぐに新たな粉粒体アーチが形成されて再び閉塞される。一旦粉粒体アーチが崩れて再度形成されるまでに粉粒体通過孔１４Ｂから流出する粉粒体の量は極微量であるので、底面旋回部材２６を旋回させている間は微少量ずつの粉粒体を供給することができる。
【００５１】
また、図１０に示すように、底面旋回部材２６の旋回プレート２７は迎角を有しているために、底面旋回部材２６が旋回することにより粉粒体が底壁１４側に押し付けられる。これにより、底壁１４上に形成された粉粒体アーチに効率よく外力を加えて、粉粒体を粉粒体通過孔１４Ｂから底壁の下方に強制的に落下させることができる。さらに、旋回プレート２７から垂下した旋回脚部２８が粉粒体を撹拌し、粉粒体が塊になることを防ぎながら、粉粒体アーチに外力を加えて粉粒体を粉粒体通過孔１４Ｂから底壁１４の下方に落下させることができる。
【００５２】
さて、所定量の粉粒体、例えば１０ｍｇの粉粒体を量り取る場合には、以下のように行えばよい。即ち、図１に示すように、計量器１０２の上に受皿１０４を載置して、粉粒体精密供給装置１００の下方に配置しておく、この状態で、計量器１０２の値を確認しながら供給モータ１５を回転させて粉粒体を微少量ずつ供給する。計量器１０２の値が１０ｍｇになったときに供給モータ１５の回転を止めれば、１０ｍｇの粉粒体を量り取ることができる。また、計量器１０２の値が１０ｍｇとなる手前で回転数を小さくすれば、供給される粉粒体がさらに微少量になるため、より正確に計量することができる。なお、旋回プレート２７の下端から垂下されている旋回脚部２８の本数を減らすことで、供給される粉粒体をさらに微少量で供給することができる。
【００５３】
このように、本実施形態の粉粒体精密供給装置１００によれば、微少量の粉粒体を供給することができ、従って、上述したように微少量の粉粒体を量り取ることができる。
【００５４】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態は、図１１に示されており、本発明に係る粉粒体精密計量装置１０１に関するものである。この粉粒体精密計量装置１０１は、上記第１実施形態の粉粒体精密供給装置１００に計量器１０２と制御装置１０３を組み合わせてある。そして、所望の粉粒体の重量を制御装置１０３に設定し、図示しないスタートスイッチをオンすると、供給モータ１５を駆動して粉粒体精密供給装置１００から微少量ずつ粉粒体が受皿１０４に供給される。また、制御装置１０３は、計量器１０２の測定値を取り込んでおり、その計測値が設定した重量に達したときに、供給モータ１５の回転を停止する。これにより、設定した重量と微少誤差の範囲で一致した量の粉粒体を量り取ることができる。
【００５５】
［第３実施形態］
本実施形態は、図１２〜図１５に示されており、底壁及び底面旋回部材の形状が、第１実施形態とは異なる。即ち、図１２に示すように、底壁６０は、円形平板状をなし、上下の両面が平坦になっている。そして、底壁６０の法線方向に粉粒体通過孔６０Ｂが貫通形成されると共に、図１３に拡大して示すように下端部に向かって徐々に開口面積が広がっている。この構成によれば、付着力が比較的強い粉粒体をスムーズに粉粒体通過孔６０Ｂを通して供給することができる。また、粉粒体通過孔６０Ｂは、下方に向かって徐々に開口面積が広がっているので、粉粒体アーチが粉粒体通過孔の下端側に形成されることを防ぎ、付着力が比較的強い粉粒体をスムーズに粉粒体通過孔６０Ｂを通して供給することができる。
また、本実施形態の底面旋回部材４３は、図１４（Ａ）に示すように、前記第１実施形態の底面旋回部材２６から旋回脚部２８を排除した形状になっており、旋回プレート２７の下端部が底壁６０の上面に隣接した状態で旋回する。
このような構成にしても粉粒体通過孔６０Ｂに形成された粉粒体アーチに外力を付与して崩し、粉粒体通過孔６０Ｂから流出させることができる。ここで、旋回プレート２７によって粉粒体アーチに付与される外力は、底面旋回部材２６が旋回して付与する外力よりも大きいため、流動性の低い粉粒体に使用する場合や、粉粒体通過孔６０Ｂ，６１Ｂからの粉粒体の排出量を増やしたい場合には、この底面旋回部材４３を使用すればよい。
【００５６】
なお、この突部のない底壁６０を用いる場合の粉粒体通過孔６０Ｂの形は円形に限られるものではなく、多角形であってもよい。図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）のように四角形の粉粒体通過孔６１Ｂを有する底壁６１であっても同様の効果を奏する。また、図１４（Ｂ）に示した底面旋回部材４６のように、旋回プレート４７を旋回方向に対して斜めではなく、垂直に形成してもよい。この場合は旋回プレート４７が傾斜していないため底面旋回部材４６のような強い外力を粉粒体アーチに加えることはできないが、底面旋回部材２６よりも強い外力を加えることができるため、粉粒体の種類によって適宜選択するとよい。なお、この底面旋回部材４３，４６の旋回プレート下面２７Ｂ，４７Ｂが本発明に係る「隣接下端面」に相当する。
【００５７】
［第４実施形態］
第４実施形態は、図１６及び図１７に示されており、粉粒体ドラム７０の形状が前記第１実施形態と異なり、大径筒部１１と小径筒部１２との間に円錐筒部７１を備えている。また、供給モータ１５の回転軸１５Ａには撹拌翼１８（本発明の「上部旋回部材」に相当する）が取り付けられている。撹拌翼１８は、図１７に示すように１対の撹拌プレート１８Ａ，１８Ａを有し、それら撹拌プレート１８Ａ，１８Ａは、円錐筒部７１と小径筒部７２とに跨り、円錐筒部７１の母線方向に延びている。そして、供給モータ１５が回転すると、撹拌プレート１８Ａの上端側は、円錐筒部７１の内側テーパー面７１Ａに沿って隣接した状態で回転し、撹拌プレート１８Ａの下端側は小径筒部１２内を撹拌する。
【００５８】
また、図１６に示すように、粉粒体ドラム７０には、シュート３２の下端開口３２Ａが、円錐筒部７１の内側テーパー面７１Ａに上方から突き合わせて配置されている。シュート３２の下端開口３２Ａから排出される粉粒体は、内側テーパー面７１Ａが傾斜している為に小径筒部７２に流下する。小径筒部７２内が粉粒体で満たされると（図１６の状態）、小径筒部７２に流下できない粉粒体が円錐筒部７１内にも蓄積し、下端開口３２Ａの下方に堆積山ができ下端開口３２Ａを塞ぐ。その結果、本実施形態でも第１実施形態の場合と同じように、シュート３２の下端開口３２Ａに開閉手段を設けなくても、シュート３２から円錐筒部７１へ粉粒体が過剰に排出されることを防ぐことができる。
【００５９】
［第５実施形態］
この第５実施形態は、図１８及び図１９に示されており、ホッパ３０を使用せず、粉粒体ドラム１０における大径筒部１１の内部に、粉粒体制御円盤３８及び粉粒体掻き出し棒３９を備えている点が第１実施形態と異なる。図１８及び図１９に示すように、粉粒体制御円盤３８は、大径筒部１１の径よりも小さく、小径筒部１２の径よりも大きい径の平らな円盤で、大径筒部１１の底部で旋回するスクレーパ２２の上部に水平に取り付けられている。粉粒体制御円盤３８を取り付けて大径筒部１１に粉粒体を投入すると、粉粒体は粉粒体制御円盤３８の縁部と大径筒部１１の内側面１１Ｃとの間にできる隙間から水平段差面２１上に流下する。
【００６０】
一方、粉粒体掻き出し棒３９は、粉粒体制御円盤３８の上部に隣接して旋回する平板で、旋回することで、粉粒体制御円盤３８上の粉粒体を縁側に掻き出すために設けられている。粉粒体掻き出し棒３９の平面を、供給モータ１５の回転軸１５Ａの側面に当接して接線方向に取り付けることで、回転方向に対して傾斜ができ、粉粒体制御円盤３８上の粉粒体が粉粒体制御円盤３８の縁部に押し出される。また、粉粒体掻き出し棒３９は、その先端が大径筒部１１の内側面１１Ｃに隣接する位置まで延びており、押し出された粉粒体を、粉粒体制御円盤３８の縁部と内側面１１Ｃとの間の隙間から水平段差面２１上に流下させる。さらに、粉粒体掻き出し棒３９には、大径筒部１１内の粉粒体を撹拌して、粉粒体が固まったり、詰まったりすることを防ぐことができる。これにより、粉粒体制御円盤３８の上部の粉粒体を安定して水平段差面２１上に流下させることが可能となる。
【００６１】
水平段差面２１に流下した粉粒体は、第１実施形態におけるホッパ３０の場合と同様に、粉粒体制御円盤３８と水平段差面２１との間で粉流体の堆積山を形成する。ここでも形成された粉粒体の堆積山の安息角は、粉粒体によって一定となるため、粉粒体制御円盤３８の上方から水平段差面２１へ過剰な粉粒体が供給されないようにすることができる。即ち、粉粒体制御円盤３８の縁部と大径筒部１１の内側面１１Ｃとの間にできる隙間が、粉粒体の堆積山で塞がれて粉粒体が排出されなくなるように、粉粒体制御円盤３８と大径筒部１１の水平段差面２１とを接近させて過剰な粉粒体が供給されないようにすることができる。
【００６２】
また、粉粒体制御円盤３８の上部から流下する粉粒体は、水平段差面２１で一旦受け止められるので、小径筒部１２内の粉粒体圧が安定する。このように、ホッパ３０を使用しなくても、大径筒部１１内に粉粒体制御円盤３８と粉粒体掻き出し棒３９とを取り付けることで、第１実施形態におけるホッパ３０の同様の効果を奏することができる。
【００６３】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００６４】
（１）前記第１実施形態の底面旋回部材２６の旋回プレート２７は迎角を有していたが、図２０に示した底面旋回部材４０のように、旋回プレート４１を水平面と平行な板状とし、旋回プレート４１のうち旋回方向を向いた縁部から複数の旋回脚部２８を垂下した形状にしてもよい。
【００６５】
（２）また、図２１に示すように、前記第１実施形態で説明した底壁１４の上下を逆さにして、底壁上面突部１４Ａを下方に突出させた状態で用いてもよい。なお、この下方に突出した底壁上面突部１４Ａが本発明に係る「底壁下面突部」に相当する。
【００６６】
（３）図２２（Ａ）に示すように、前記第１実施形態のスクレーパ２２から散粉羽２４を排除した構造にしてもよい。また、第１実施形態のスクレーパ２２における集粉羽２３は丸みを帯びて湾曲していたが、図２２（Ｂ）に示すように、複数の平板をつなげて集粉羽５４を構成してもよい。
【００６７】
（４）ホッパ３０内で旋回させる流下補助回動部材は、図２３に示すように、上下方向に真っ直ぐ延びた帯板３７Ｂの上端部に十字架状の支持部３７Ｃを一体形成し、その支持部３７Ｃの両側端部に側面撹拌片３６Ｄ，３６Ｄを取り付けてもよい。
【００６８】
（５）前記第１実施形態で説明した粉粒体ドラム１０における水平段差面２１に、図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）に示すように、供給モータ１５の回転軸１５Ａ方向から放射状に溝２１Ｄを設けてもよい。これにより、スクレーパと水平段差面２１とが協働して粉粒体を効率よく小径筒部１２方向へ誘導することができる。なお、図２４（Ｃ）のように、溝２１Ｄの代わりに突部２１Ｅを設けても同様の効果が得られる。
【００６９】
（６）ドラムの底壁としては、図２５に示した織網を使用してもよいし、図２６に示したエキスバンドメタルを使用してもよい。
【００７０】
（７）第２実施形態で説明した制御装置１０３に実行させるプログラムを変更することで粉粒体の供給方式を種々変更してもよい。例えば、目標重量の粉粒体を量り採る場合に、目標重量に至るまでの間に供給モータ１５の回転速度を段階的に落として行く構成にしてもよい。また、粉粒体のうち受皿１０４上で落下浮遊して計量器１０２により計量できない分量を経験的に求めて補正値として制御装置１０３に入力しておき、その補正値に基づいた補正を行った分量の粉粒体を供給してもよい。さらには、目標重量に対する誤差の許容範囲を設定しておき、目標重量通り供給できたか否かを制御装置１０３が判別するようにしてもよい。また、ＪＩＳ等に基づいた粉粒体の種類による性状を制御装置１０３に入力しておき、制御装置１０３に粉粒体の種類を入力すれば、自動的に最適な粉粒体通過孔を有する底壁の番号を決定したり、供給モータ１５の最適な速度を決定する構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る粉粒体精密供給装置の断面図
【図２】（Ａ）流下補助回動部材の正面図、（Ｂ）その斜視図
【図３】スクレーパの斜視図
【図４】スクレーパを粉粒体ドラムに取り付けた状態を表す斜視図
【図５】粉粒体ホッパから排出される粉粒体がシュートの下端開口を塞ぐ状態を表す断面図
【図６】（Ａ）底壁の平面図、（Ｂ）その側面図
【図７】粉粒体通過孔に粉粒体アーチができた状態を表す断面図
【図８】底面旋回部材の斜視図
【図９】底面旋回部材を粉粒体ドラムに取り付けた状態を表す断面図
【図１０】底面旋回部材を底壁上に取り付けた状態を表す斜視図
【図１１】第２実施形態の粉粒体精密計量器を表す正面図
【図１２】第３実施形態の底壁を表す正面図及び断面図
【図１３】第３実施形態の粉粒体通過孔に粉粒体アーチができた状態を表す正面図
【図１４】（Ａ）第３実施形態の底面旋回部材を表す斜視図、（Ｂ）第３実施形態の変形例の底面旋回部材を表す斜視図
【図１５】（Ａ）第３実施形態の変形例の底壁を表す平面図、（Ｂ）その断面図
【図１６】第４実施形態に係る粉粒体精密供給装置の断面図
【図１７】第４実施形態の撹拌翼を表す斜視図
【図１８】第５実施形態に係る粉粒体精密供給装置の断面図
【図１９】第５実施形態に係る粉粒体精密供給装置の内部を表す斜視図
【図２０】変形例の底面旋回部材を表す斜視図
【図２１】変形例の底壁を表す断面図
【図２２】（Ａ）変形例のスクレーパを表す斜視図、（Ｂ）変形例のスクレーパを表す斜視図
【図２３】変形例の流下補助回動部材の正面図
【図２４】（Ａ）変形例の水平段差面を表す正面図、（Ｂ）その断面図、（Ｂ）その変形例の断面図
【図２５】（Ａ）変形例の底壁の平面図、（Ｂ）その断面図
【図２６】（Ａ）変形例の底壁の平面図、（Ｂ）その断面図
【符号の説明】
【００７２】
１０ 粉粒体ドラム（粉粒体容器）
１１ 大径筒部
１２ 小径筒部
１３ 粉粒体排出部
１４，６０，６１ 底壁
１４Ａ 底壁上面突部
１４Ｂ 粉粒体通過孔
１５ 供給モータ
１５Ａ 回転軸（回転出力軸）
１８ 撹拌翼（上部旋回部材）
２１ 水平段差面
２２ スクレーパ（上部旋回部材）
２６，４０，４３，４６ 底面旋回部材
２７Ｂ，４７Ｂ 旋回プレート下面（隣接下端面）
２８ 旋回脚部
３０ ホッパ
３１ 容器（円錐部）
３２ シュート（粉粒体補充管）
３６ 流下補助回動部材
３６Ａ 流下補助翼（流下補助回動翼）
３６Ｂ，３７Ｂ 流下補助板（流下補助回動板）
７１ 円錐筒部
１００ 粉粒体精密供給装置
１０１ 粉粒体精密計量装置
１０３ 制御装置（モータ駆動制御部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体供給装置及び粉粒体計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の粉粒体供給装置として、粉粒体をスクリューによって供給し、計量するものが知られていた。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００３−９０７５６号公報（［００２３］、［００２５］、［００２７］、［００２８］、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、粉粒体は粉粒体同士の付着力によって塊を形成し得る。そして、従来の粉粒体供給装置ではスクリューの翼の間で粉粒体が塊になり、スクリューが回ったときに粉粒体の塊ごと供給されることがあり、微少な一定量ずつ粉粒体を供給することが困難であった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、微量の粉粒体の供給が可能な粉粒体供給装置及び粉粒体計量装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る粉粒体精密供給装置は、粉粒体を収容可能な粉粒体容器と、粉粒体容器の底壁に貫通形成され、粉粒体同士が付着してなる粉粒体アーチにより閉塞可能な複数の粉粒体通過孔と、底壁の上方を旋回して粉粒体アーチに外力を付与し、粉粒体アーチを構成していた粉粒体を粉粒体通過孔から底壁の下方に強制落下させるための底面旋回部材とを備えたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の粉粒体精密供給装置において、底壁に、上方に膨出した複数の底壁上面突部を形成し、粉粒体通過孔は、各底壁上面突部の下方に形成されて途中で屈曲すると共に、底壁上面突部の側面に粉粒体通過孔の上端開口が配置されて底面旋回部材の旋回方向と対向する水平方向に向かって開放する一方、底壁上面突部の真下に粉粒体通過孔の下端開口が配置されて鉛直下方に開放したところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２に記載の粉粒体精密供給装置において、底面旋回部材は、底壁の上面の法線方向と平行な旋回軸の回りを旋回すると共に下方に複数の旋回脚部を垂下して備え、それら複数の旋回脚部が底壁上面突部同士の間を通過して底壁の上面上を移動するように構成したところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１に記載の粉粒体精密供給装置において、底壁に、下方に膨出した底壁下面突部を形成し、粉粒体通過孔は、底壁下面突部の上方に形成されて途中で屈曲すると共に、底壁下面突部の側面に粉粒体通過孔の上端開口が配置されて水平方向に向かって開放する一方、底壁下面突部の真上に粉粒体通過孔の下端開口が配置されて鉛直上方に開放したところに特徴を有する。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１に記載の粉粒体精密供給装置において、底壁は、上面と下面とが平行かつ平坦になっており、粉粒体通過孔は、底壁の上面及び下面の法線方向に貫通形成されたところに特徴を有する。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項５に記載の粉粒体精密供給装置において、粉粒体通過孔は、下端部に向かって徐々に開口面積が広がっているところに特徴を有する。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の粉粒体精密供給装置において、底面旋回部材は、底壁の上面の法線方向と平行な旋回軸の回りを旋回する突片構造をなすと共に、旋回方向の前端縁側が後端縁側より上方に位置するように傾斜した迎角を有したところに特徴を有する。
【００１２】
請求項８の発明は、請求項１，５又は６の何れかに記載の粉粒体精密供給装置において、底面旋回部材は、底壁の上面の法線方向と平行な旋回軸の回りを旋回する突片構造をなすと共に、底壁の上面と平行になって隣接した隣接下端面を有したところに特徴を有する。
【００１３】
請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の粉粒体精密供給装置において、粉粒体容器は、下端開放の筒体に底壁を着脱可能に取り付けてなり、底壁を粉粒体の種類に応じて変更可能としたところに特徴を有する。
【００１４】
請求項１０の発明は、請求項１乃至９の何れかに記載の粉粒体精密供給装置において、粉粒体容器に、底面旋回部材が内部を旋回する小径筒部と、小径筒部の上方に配置されて小径筒部より内径が大きな大径筒部とを設け、上下方向に延びかつ内側を粉粒体が流下可能な粉粒体補充管を、小径筒部と大径筒部との間の水平段差面に上方から突き合わせて、それら粉粒体補充管の下端面と水平段差面との間に粉粒体の推積山を形成し、大径筒部内を旋回して粉粒体補充管の下端面と水平段差面との間を横切り、堆積山を構成する粉粒体を小径筒部側に引き込むことが可能な上部旋回部材を設けたところに特徴を有する。
【００１５】
請求項１１の発明は、請求項１乃至９の何れかに記載の粉粒体精密供給装置において、粉粒体容器に、底面旋回部材が内部を旋回する小径筒部と、小径筒部の上部に一体に設けられて上方に向かうに拡径した円錐筒部とを備え、上下方向に延びかつ内側を粉粒体が流下可能な粉粒体補充管を、円錐筒部の内側テーパー面に上方から突き合わせて、それら粉粒体補充管の下端面と内側テーパー面との間に粉粒体の推積山を形成し、円錐筒部の母船方向に沿って延びかつ、上端側が円錐筒部の内側に隣接し、下端側が円径筒部内に張り出した上部旋回部材を設け、上部旋回部材が円錐筒部内を旋回して粉粒体補充管の下端面と内側テーパー面との間を横切って堆積山を構成する粉粒体を小径筒部側に引き込むことが可能であるところに特徴を有する。
【００１６】
請求項１２の発明は、請求項１乃至１１の何れかに記載の粉粒体精密供給装置において、粉粒体補充管の上部に上方に向かうに従って拡径した円錐部を設け、円錐部の母線方向に沿って延びかつ、円錐部の内側に隣接した状態で円錐部内を旋回可能な流下補助回動翼を備えたところに特徴を有する。
【００１７】
請求項１３の発明は、請求項１乃至１２の何れかに記載の粉粒体精密供給装置において、平板をクランク形状に切断してなり、粉粒体補充管の内側で回転可能な流下補助回動板を備えたところに特徴を有する。
【００１８】
請求項１４の発明は、請求項１乃至１３の何れかに記載の粉粒体精密供給装置において、底面旋回部材を旋回させるための供給モータと、供給モータの回転出力軸が任意かつ一定の速度で回転するように制御するモータ駆動制御部とを備えたところに特徴を有する。
【００１９】
請求項１５の発明に係る粉粒体精密計量器は、請求項１４に記載の粉粒体精密供給装置と、粉粒体精密供給装置から供給された粉粒体の重量を計量する計量器とを備え、計量器が予め設定された重量に達したときにモータ駆動制御部が供給モータの回転を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
［請求項１の発明］
請求項１の発明に係る粉粒体精密供給装置は、粉粒体容器の底面に複数の粉粒体通過孔が貫通形成された底壁を有している。この底壁の上部に粉粒体を載置しても、通常は粉粒体同士が付着して粉粒体通過孔を閉塞する粉粒体アーチを形成するため粉粒体が粉粒体通過孔を通過することはない。
【００２１】
そして、底壁上部に備えた底面旋回部材を旋回させると、粉粒体アーチが外力を受けて崩れ、粉粒体アーチを構成していた粉粒体が粉粒体通過孔を通過して底壁の下方に落下し、、すぐに新たな粉粒体アーチが形成されて粉粒体通過孔が閉塞される。
【００２２】
ここで、一旦粉粒体アーチが崩れて再度粉粒体アーチが形成されるまでに粉粒体通過孔から流出する粉粒体の量は極微量であるので、底面旋回部材を旋回させている間は微少量ずつの粉粒体を供給することができる。
【００２３】
［請求項２の発明］
請求項２の発明によれば、底壁に設けた底壁上面突部の粉粒体通過孔が粉粒体アーチによって上方を覆われているため、底壁上に粉粒体が堆積しても、その粉粒体が自重のみにより粉粒体通過孔を通過することが防がれる。
【００２４】
［請求項３の発明］
請求項３の発明によれば、底壁上部の底面旋回部材を旋回させると、底面旋回部材から垂下して備えられた旋回脚部が粉粒体を撹拌し、粉粒体が塊になることを防ぎながら、粉粒体アーチに外力を加えて粉粒体を粉粒体通過孔から底壁の下方に落下させることができる。
【００２５】
［請求項４の発明］
請求項４の発明によれば、底壁に設けた底壁下面突部の粉粒体通過孔が粉粒体アーチによって上方を覆われているため、底壁上に粉粒体が堆積しても、その粉粒体が自重のみにより粉粒体通過孔を通過することが防がれる。
【００２６】
［請求項５の発明］
請求項５の発明によれば、粉粒体通過孔を底壁の法線方向に貫通形成したので、付着力が比較的強い粉粒体を、スムーズに粉粒体通過孔を通して供給することができる。
［請求項６の発明］
請求項６の発明によれば、粉粒体通過孔を下端部に向かって徐々に開口面積が広がるように形成したため、粉粒体アーチが粉粒体通過孔の下端側に形成されることを防ぎ、付着力が比較的強い粉粒体をスムーズに粉粒体通過孔を通して供給することができる。
【００２７】
［請求項７の発明］
請求項７の発明によれば、底面旋回部材が迎角を有しているために、底面旋回部材が旋回することにより粉粒体が底壁側に押し付けられる。これにより、底壁上に形成された粉粒体アーチに効率よく外力を加えて、粉粒体を粉粒体通過孔から底壁の下方に強制的に落下させることができる。
【００２８】
［請求項８の発明］
請求項８の発明によれば、底壁上面と平行に隣接する隣接下端面を有する底面旋回部材が底壁の上方を旋回する。これにより、底壁上に形成された粉粒体アーチに外力が加わり、粉粒体アーチを構成していた粉粒体が粉粒体通過孔から底壁の下方に強制的に落下させることができる。
【００２９】
［請求項９の発明］
請求項９の発明によれば、供給する粉粒体の種類に応じて、底壁を取り替えることで、複数種類の粉粒体を微少量ずつ供給することができる。
【００３０】
［請求項１０の発明］
請求項１０の発明によれば、粉粒体容器の小径筒部と大径筒部の間に設けられた水平段差面に、粉粒体補充管から粉粒体を供給し、一旦堆積山を形成してから上部旋回部材を旋回させて小径筒部に引き込む構成としたことで、小径筒部内の粉粒体による粉粒体圧が安定し、粉粒体通過孔からの粉粒体の排出を安定させることができる。
【００３１】
［請求項１１の発明］
請求項１１の発明によれば、粉粒体容器は円錐筒部の内側テーパー面に、粉粒体補充管から粉粒体を供給し、一旦堆積山を形成してから上部旋回部材を旋回させて小径筒部に引き込む構成としたことで、小径筒部内の粉粒体による粉粒体圧が一定に保たれ、粉粒体通過孔からの粉粒体の排出を安定させることができる。
【００３２】
［請求項１２の発明］
請求項１２の発明によれば、円錐部の内側で流下補助回動翼を回転させることにより、円錐部内部での粉粒体の詰まりを防止することができる。
【００３３】
［請求項１３の発明］
請求項１３の発明によれば、粉粒体補充管の内側で流下補助回動板を回転させることにより、粉粒体補充管内部での粉粒体の詰まりを防止することができる。
【００３４】
［請求項１４の発明］
請求項１４の発明によれば、供給モータをモータ駆動制御部によって制御し、任意かつ一定の速度で回転させることで、所望の一定かつ微少量の粉粒体を供給することができる。
【００３５】
［請求項１５の発明］
請求項１５の粉粒体精密計量器によれば、所望の粉粒体の重量を設定すれば、粉粒体精密供給装置から微少量ずつ供給される粉粒体の総重量が、設定した重量に達したときに供給モータの回転が停止する。これにより、設定した重量と微少誤差の範囲で一致した量の粉粒体を量り取ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
［第１実施形態］
以下、本発明に係る第１実施形態を、図１〜図１０に基づいて説明する。
図１に示した粉粒体精密供給装置１００は、ホッパ３０から粉粒体ドラム１０（本発明の「粉粒体容器」に相当する）に粉粒体を補給し、粉粒体ドラム１０の下面から下方の受皿１０４に粉粒体を供給する構成になっている。
【００３７】
ホッパ３０は、図１に示すように、逆円錐形状の容器３１（本発明の「円錐部」に相当する）とその下端部から延びた筒状のシュート３２（本発明の「粉粒体補充管」に相当する）とからなり、容器３１の上面開口は蓋３３によって閉じられている。その蓋３３の上部にはモータ３５が備えられており、ホッパ３０の内部で粉粒体を撹拌する流下補助回動部材３６を回転させている。
【００３８】
流下補助回動部材３６は、ホッパ３０の内部で回転することで、ホッパ３０内の粉粒体が付着して固まったり、詰まったりすること（所謂ブリッジ）を防止している。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、流下補助回動部材３６は、ホッパ３０の形状に合わせて形成されており、逆三角形の流下補助翼３６Ａ（本発明の「流下補助回動翼」に相当する）の下端部から流下補助板３６Ｂ（本発明の「流下補助回動板」に相当する）を垂下した構造になっている。流下補助翼３６Ａは、逆三角形の各斜辺部分に、長方形のプレートからなる側面撹拌片３６Ｄを有している。各側面撹拌片３６Ｄは、ホッパ３０の逆円錐形状部分の母線方向に板状に延びており、容器３１の内側テーパー面に沿って隣接した状態で回転し、内側テーパー面に粉粒体が付着することを防止する。
【００３９】
流下補助板３６Ｂは、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、平板をクランク状に切り出して形成されており、モータ３５によってシュート３２内を回転することによりシュート３２内の粉粒体を撹拌し下部に流下させている。
【００４０】
図１に示すように、粉粒体ドラム１０は、上から順番に大径筒部１１、小径筒部１２、粉粒体排出部１３を備えてなり、下方に向かうに従って、縮径した構造になっている。そして、小径筒部１２と粉粒体排出部１３との水平段差面に円盤状の底壁１４が着脱可能に載置されている。また、粉粒体ドラム１０の上端は開放しており、蓋１６が被せられ、蓋１６の上面中央に供給モータ１５が備えられている。供給モータ１５の回転軸１５Ａ（本発明の「回転出力軸」に相当する）は蓋１６を貫通して粉粒体ドラム１０内でその中心軸に沿って延びている。さらに、蓋１６の一部には開口部が形成され、そこにホッパ３０のシュート３２の下端が挿入されている。
【００４１】
シュート３２の下端開口３２Ａが、粉粒体ドラム１０のうち大径筒部１１と小径筒部１２との間の水平段差面２１に所定の間隔を開けて突き合わされている。そしてシュート３２の下端開口３２Ａから排出された粉粒体が、一端水平段差面２１上に蓄積され、その粉粒体の堆積山を供給モータ１５の回転軸１５Ａに取り付けられたスクレーパ２２で崩して小径筒部１２内に引き込む。
【００４２】
スクレーパ２２は、図３に示すように、供給モータ１５の回転軸１５Ａ（図１参照）に取り付けられる円柱形状の軸部２５から側方に集粉羽２３と散粉羽２４を延ばした構造になっている。その集粉羽２３は回転方向（図３の矢印の方向）とは逆側に膨らんだ円弧状をなす一方、散粉羽２４は回転方向側に膨らんだ円弧状をなしている。また、図４に示すように、集粉羽２３は、その先端が大径筒部１１の内側面１１Ｃと隣接する位置まで延び、散粉羽２４は、それより短くなっている。
【００４３】
さらに、集粉羽２３及び散粉羽２４は、水平段差面２１に隣接している。そして、集粉羽２３により、水平段差面２１上の粉粒体を中心側に誘導して小径筒部１２内に取り込むとともに、散粉羽２４により集粉羽２３が取り込み過ぎた粉粒体を外側に移動して逃し、次に集粉羽２３が通過したときに取り込み小径筒部１２内の粉粒体圧を安定させ易くしている。また、集粉羽２３と散粉羽２４とが協働して、粉粒体を撹拌して、粉粒体の塊を粉砕する効果も兼用する。さらに、粉粒体が２種以上の粉粒体の混合物である場合には、この集積と分散の繰り返しによって２種の粉粒体の混合度合いを高めることができる。
【００４４】
また、ホッパ３０から供給される粉粒体は、シュート３２の下端開口３２Ａから大径筒部１１の水平段差面２１に供給され、図５に示すように、シュート３２の下端開口３２Ａの下方に粉粒体の堆積山ができてシュート３２の下端開口３２Ａを塞ぐ。この堆積山の斜面の水平面に対する角度（安息角）は、粉粒体の種類によって一定角度になる。本実施形態では、この性質を利用することで、シュート３２の下端開口３２Ａに開閉手段を設けなくても、シュート３２から粉粒体が過剰に排出されることを防ぐことができる。また、シュート３２からの粉粒体は、水平段差面２１で一旦受け止められるので、小径筒部１２内の粉粒体圧が安定し、後述する粉粒体通過孔１４Ｂからの粉粒体の排出を安定させることができる。
【００４５】
さて、粉粒体ドラム１０の底壁１４には、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、複数の底壁上面突部１４Ａが設けられている。各底壁上面突部１４Ａは、側面の１つが垂直に起立した三角錐をなしており、底壁１４上の大小２つの同心円に沿って並べられている。そして底壁上面突部１４Ａの一側面から底壁１４の裏面に向けて粉粒体通過孔１４Ｂが貫通形成されている。この粉粒体通過孔１４Ｂは、図７に示すように、底壁上面突部１４Ａの下方に途中で屈曲して形成されており、底壁上面突部１４Ａの起立した側面に粉粒体通過孔１４Ｂの上端開口が配置されている。また、底壁１４の裏面では、底壁上面突部１４Ａの真下に粉粒体通過孔１４Ｂの下端開口が配置され、鉛直下方に開放している。
【００４６】
そして、粉粒体通過孔１４Ｂの上端開口が、後述する底面旋回部材２６の旋回方向と逆向きの方向を向いている。
【００４７】
ここで、粉粒体通過孔１４Ｂは、図７に示すように、底壁１４上に粉粒体が堆積したときに、粉粒体通過孔１４Ｂの上端開口に付着した粉粒体により粉粒体アーチが形成されると共に、その粉粒体アーチが崩れた状態で粉粒体が通過可能な大きさになっている。即ち、粉粒体通過孔１４Ｂは粉粒体の粒径の数倍から十数倍の大きさになっている。また、粉粒体の性状等によって粉粒体通過孔１４Ｂの最適な大きさは異なるため、粉粒体通過孔１４Ｂの大きさが異なる底壁１４が複数種類用意されており、粉粒体精密供給装置１００を使用する前に粉粒体に適した底壁１４を選んで取り替えることができるようになっている。
【００４８】
図１に示すように、小径筒部１２には、底壁１４上を旋回する底面旋回部材２６が備えられている。底面旋回部材２６は、図８に示すように、供給モータ１５の回転軸１５Ａに接続する軸部２９から相対する半径方向に延びる２つの旋回プレート２７，２７を有し、これら各旋回プレート２７の下端から旋回脚部２８が垂下されている。
【００４９】
図８に示すように、旋回プレート２７は、横長矩形の平板で、旋回方向に対して旋回プレート２７の前端縁側が後端縁側より上方となるように傾斜する迎角を有している。底壁１４上で旋回プレート２７を旋回させると、小径筒部１２内の粉粒体を下側（底壁１４側）に押し付けながら旋回し、旋回脚部２８は底壁１４上の粉粒体に外力を付与する。また、旋回脚部２８の下端面は、底壁１４のうち底壁上面突部１４Ａ同士の間の平坦面に隙間を介して対向している（図１０参照）。そして、旋回プレート２７が旋回すると、旋回脚部２８が底壁上面突部１４Ａの間を移動し、粉粒体アーチに外力を付与する。
【００５０】
本実施形態の構成に関する説明は以上である。次に、本実施形態の作用効果について説明する。図１に示すように、ホッパ３０内に粉粒体を収容した状態で、供給モータ１５を駆動させる。すると、スクレーパ２２の回転により小径筒部１２に引き込まれ、底壁１４上に粉粒体が堆積する（図９参照）。このとき、粉粒体同士が付着して粉粒体通過孔１４Ｂを閉塞する粉粒体アーチが形成されるため、粉粒体が自重のみにより粉粒体通過孔１４Ｂを通過することはない。そして、小径筒部１２内を旋回している底面旋回部材２６が各粉粒体通過孔１４Ｂを閉塞している粉粒体アーチの近傍を通過したときに、それら粉粒体アーチが外力を受けて崩され、その粉粒体アーチを形成していた粉粒体が粉粒体通過孔１４Ｂから下方に排出される。そして、粉粒体通過孔１４Ｂには、すぐに新たな粉粒体アーチが形成されて再び閉塞される。一旦粉粒体アーチが崩れて再度形成されるまでに粉粒体通過孔１４Ｂから流出する粉粒体の量は極微量であるので、底面旋回部材２６を旋回させている間は微少量ずつの粉粒体を供給することができる。
【００５１】
また、図１０に示すように、底面旋回部材２６の旋回プレート２７は迎角を有しているために、底面旋回部材２６が旋回することにより粉粒体が底壁１４側に押し付けられる。これにより、底壁１４上に形成された粉粒体アーチに効率よく外力を加えて、粉粒体を粉粒体通過孔１４Ｂから底壁の下方に強制的に落下させることができる。さらに、旋回プレート２７から垂下した旋回脚部２８が粉粒体を撹拌し、粉粒体が塊になることを防ぎながら、粉粒体アーチに外力を加えて粉粒体を粉粒体通過孔１４Ｂから底壁１４の下方に落下させることができる。
【００５２】
さて、所定量の粉粒体、例えば１０ｍｇの粉粒体を量り取る場合には、以下のように行えばよい。即ち、図１に示すように、計量器１０２の上に受皿１０４を載置して、粉粒体精密供給装置１００の下方に配置しておく、この状態で、計量器１０２の値を確認しながら供給モータ１５を回転させて粉粒体を微少量ずつ供給する。計量器１０２の値が１０ｍｇになったときに供給モータ１５の回転を止めれば、１０ｍｇの粉粒体を量り取ることができる。また、計量器１０２の値が１０ｍｇとなる手前で回転数を小さくすれば、供給される粉粒体がさらに微少量になるため、より正確に計量することができる。なお、旋回プレート２７の下端から垂下されている旋回脚部２８の本数を減らすことで、供給される粉粒体をさらに微少量で供給することができる。
【００５３】
このように、本実施形態の粉粒体精密供給装置１００によれば、微少量の粉粒体を供給することができ、従って、上述したように微少量の粉粒体を量り取ることができる。
【００５４】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態は、図１１に示されており、本発明に係る粉粒体精密計量装置１０１に関するものである。この粉粒体精密計量装置１０１は、上記第１実施形態の粉粒体精密供給装置１００に計量器１０２と制御装置１０３を組み合わせてある。そして、所望の粉粒体の重量を制御装置１０３に設定し、図示しないスタートスイッチをオンすると、供給モータ１５を駆動して粉粒体精密供給装置１００から微少量ずつ粉粒体が受皿１０４に供給される。また、制御装置１０３は、計量器１０２の測定値を取り込んでおり、その計測値が設定した重量に達したときに、供給モータ１５の回転を停止する。これにより、設定した重量と微少誤差の範囲で一致した量の粉粒体を量り取ることができる。
【００５５】
［第３実施形態］
本実施形態は、図１２〜図１５に示されており、底壁及び底面旋回部材の形状が、第１実施形態とは異なる。即ち、図１２に示すように、底壁６０は、円形平板状をなし、上下の両面が平坦になっている。そして、底壁６０の法線方向に粉粒体通過孔６０Ｂが貫通形成されると共に、図１３に拡大して示すように下端部に向かって徐々に開口面積が広がっている。この構成によれば、付着力が比較的強い粉粒体をスムーズに粉粒体通過孔６０Ｂを通して供給することができる。また、粉粒体通過孔６０Ｂは、下方に向かって徐々に開口面積が広がっているので、粉粒体アーチが粉粒体通過孔の下端側に形成されることを防ぎ、付着力が比較的強い粉粒体をスムーズに粉粒体通過孔６０Ｂを通して供給することができる。
また、本実施形態の底面旋回部材４３は、図１４（Ａ）に示すように、前記第１実施形態の底面旋回部材２６から旋回脚部２８を排除した形状になっており、旋回プレート２７の下端部が底壁６０の上面に隣接した状態で旋回する。
このような構成にしても粉粒体通過孔６０Ｂに形成された粉粒体アーチに外力を付与して崩し、粉粒体通過孔６０Ｂから流出させることができる。ここで、旋回プレート２７によって粉粒体アーチに付与される外力は、底面旋回部材２６が旋回して付与する外力よりも大きいため、流動性の低い粉粒体に使用する場合や、粉粒体通過孔６０Ｂ，６１Ｂからの粉粒体の排出量を増やしたい場合には、この底面旋回部材４３を使用すればよい。
【００５６】
なお、この突部のない底壁６０を用いる場合の粉粒体通過孔６０Ｂの形は円形に限られるものではなく、多角形であってもよい。図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）のように四角形の粉粒体通過孔６１Ｂを有する底壁６１であっても同様の効果を奏する。また、図１４（Ｂ）に示した底面旋回部材４６のように、旋回プレート４７を旋回方向に対して斜めではなく、垂直に形成してもよい。この場合は旋回プレート４７が傾斜していないため底面旋回部材４６のような強い外力を粉粒体アーチに加えることはできないが、底面旋回部材２６よりも強い外力を加えることができるため、粉粒体の種類によって適宜選択するとよい。なお、この底面旋回部材４３，４６の旋回プレート下面２７Ｂ，４７Ｂが本発明に係る「隣接下端面」に相当する。
【００５７】
［第４実施形態］
第４実施形態は、図１６及び図１７に示されており、粉粒体ドラム７０の形状が前記第１実施形態と異なり、大径筒部１１と小径筒部１２との間に円錐筒部７１を備えている。また、供給モータ１５の回転軸１５Ａには撹拌翼１８（本発明の「上部旋回部材」に相当する）が取り付けられている。撹拌翼１８は、図１７に示すように１対の撹拌プレート１８Ａ，１８Ａを有し、それら撹拌プレート１８Ａ，１８Ａは、円錐筒部７１と小径筒部７２とに跨り、円錐筒部７１の母線方向に延びている。そして、供給モータ１５が回転すると、撹拌プレート１８Ａの上端側は、円錐筒部７１の内側テーパー面７１Ａに沿って隣接した状態で回転し、撹拌プレート１８Ａの下端側は小径筒部１２内を撹拌する。
【００５８】
また、図１６に示すように、粉粒体ドラム７０には、シュート３２の下端開口３２Ａが、円錐筒部７１の内側テーパー面７１Ａに上方から突き合わせて配置されている。シュート３２の下端開口３２Ａから排出される粉粒体は、内側テーパー面７１Ａが傾斜している為に小径筒部７２に流下する。小径筒部７２内が粉粒体で満たされると（図１６の状態）、小径筒部７２に流下できない粉粒体が円錐筒部７１内にも蓄積し、下端開口３２Ａの下方に堆積山ができ下端開口３２Ａを塞ぐ。その結果、本実施形態でも第１実施形態の場合と同じように、シュート３２の下端開口３２Ａに開閉手段を設けなくても、シュート３２から円錐筒部７１へ粉粒体が過剰に排出されることを防ぐことができる。
【００５９】
［第５実施形態］
この第５実施形態は、図１８及び図１９に示されており、ホッパ３０を使用せず、粉粒体ドラム１０における大径筒部１１の内部に、粉粒体制御円盤３８及び粉粒体掻き出し棒３９を備えている点が第１実施形態と異なる。図１８及び図１９に示すように、粉粒体制御円盤３８は、大径筒部１１の径よりも小さく、小径筒部１２の径よりも大きい径の平らな円盤で、大径筒部１１の底部で旋回するスクレーパ２２の上部に水平に取り付けられている。粉粒体制御円盤３８を取り付けて大径筒部１１に粉粒体を投入すると、粉粒体は粉粒体制御円盤３８の縁部と大径筒部１１の内側面１１Ｃとの間にできる隙間から水平段差面２１上に流下する。
【００６０】
一方、粉粒体掻き出し棒３９は、粉粒体制御円盤３８の上部に隣接して旋回する平板で、旋回することで、粉粒体制御円盤３８上の粉粒体を縁側に掻き出すために設けられている。粉粒体掻き出し棒３９の平面を、供給モータ１５の回転軸１５Ａの側面に当接して接線方向に取り付けることで、回転方向に対して傾斜ができ、粉粒体制御円盤３８上の粉粒体が粉粒体制御円盤３８の縁部に押し出される。また、粉粒体掻き出し棒３９は、その先端が大径筒部１１の内側面１１Ｃに隣接する位置まで延びており、押し出された粉粒体を、粉粒体制御円盤３８の縁部と内側面１１Ｃとの間の隙間から水平段差面２１上に流下させる。さらに、粉粒体掻き出し棒３９には、大径筒部１１内の粉粒体を撹拌して、粉粒体が固まったり、詰まったりすることを防ぐことができる。これにより、粉粒体制御円盤３８の上部の粉粒体を安定して水平段差面２１上に流下させることが可能となる。
【００６１】
水平段差面２１に流下した粉粒体は、第１実施形態におけるホッパ３０の場合と同様に、粉粒体制御円盤３８と水平段差面２１との間で粉流体の堆積山を形成する。ここでも形成された粉粒体の堆積山の安息角は、粉粒体によって一定となるため、粉粒体制御円盤３８の上方から水平段差面２１へ過剰な粉粒体が供給されないようにすることができる。即ち、粉粒体制御円盤３８の縁部と大径筒部１１の内側面１１Ｃとの間にできる隙間が、粉粒体の堆積山で塞がれて粉粒体が排出されなくなるように、粉粒体制御円盤３８と大径筒部１１の水平段差面２１とを接近させて過剰な粉粒体が供給されないようにすることができる。
【００６２】
また、粉粒体制御円盤３８の上部から流下する粉粒体は、水平段差面２１で一旦受け止められるので、小径筒部１２内の粉粒体圧が安定する。このように、ホッパ３０を使用しなくても、大径筒部１１内に粉粒体制御円盤３８と粉粒体掻き出し棒３９とを取り付けることで、第１実施形態におけるホッパ３０の同様の効果を奏することができる。
【００６３】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００６４】
（１）前記第１実施形態の底面旋回部材２６の旋回プレート２７は迎角を有していたが、図２０に示した底面旋回部材４０のように、旋回プレート４１を水平面と平行な板状とし、旋回プレート４１のうち旋回方向を向いた縁部から複数の旋回脚部２８を垂下した形状にしてもよい。
【００６５】
（２）また、図２１に示すように、前記第１実施形態で説明した底壁１４の上下を逆さにして、底壁上面突部１４Ａを下方に突出させた状態で用いてもよい。なお、この下方に突出した底壁上面突部１４Ａが本発明に係る「底壁下面突部」に相当する。
【００６６】
（３）図２２（Ａ）に示すように、前記第１実施形態のスクレーパ２２から散粉羽２４を排除した構造にしてもよい。また、第１実施形態のスクレーパ２２における集粉羽２３は丸みを帯びて湾曲していたが、図２２（Ｂ）に示すように、複数の平板をつなげて集粉羽５４を構成してもよい。
【００６７】
（４）ホッパ３０内で旋回させる流下補助回動部材は、図２３に示すように、上下方向に真っ直ぐ延びた帯板３７Ｂの上端部に十字架状の支持部３７Ｃを一体形成し、その支持部３７Ｃの両側端部に側面撹拌片３６Ｄ，３６Ｄを取り付けてもよい。
【００６８】
（５）前記第１実施形態で説明した粉粒体ドラム１０における水平段差面２１に、図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）に示すように、供給モータ１５の回転軸１５Ａ方向から放射状に溝２１Ｄを設けてもよい。これにより、スクレーパと水平段差面２１とが協働して粉粒体を効率よく小径筒部１２方向へ誘導することができる。なお、図２４（Ｃ）のように、溝２１Ｄの代わりに突部２１Ｅを設けても同様の効果が得られる。
【００６９】
（６）ドラムの底壁としては、図２５に示した織網を使用してもよいし、図２６に示したエキスバンドメタルを使用してもよい。
【００７０】
（７）第２実施形態で説明した制御装置１０３に実行させるプログラムを変更することで粉粒体の供給方式を種々変更してもよい。例えば、目標重量の粉粒体を量り採る場合に、目標重量に至るまでの間に供給モータ１５の回転速度を段階的に落として行く構成にしてもよい。また、粉粒体のうち受皿１０４上で落下浮遊して計量器１０２により計量できない分量を経験的に求めて補正値として制御装置１０３に入力しておき、その補正値に基づいた補正を行った分量の粉粒体を供給してもよい。さらには、目標重量に対する誤差の許容範囲を設定しておき、目標重量通り供給できたか否かを制御装置１０３が判別するようにしてもよい。また、ＪＩＳ等に基づいた粉粒体の種類による性状を制御装置１０３に入力しておき、制御装置１０３に粉粒体の種類を入力すれば、自動的に最適な粉粒体通過孔を有する底壁の番号を決定したり、供給モータ１５の最適な速度を決定する構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る粉粒体精密供給装置の断面図
【図２】（Ａ）流下補助回動部材の正面図、（Ｂ）その斜視図
【図３】スクレーパの斜視図
【図４】スクレーパを粉粒体ドラムに取り付けた状態を表す斜視図
【図５】粉粒体ホッパから排出される粉粒体がシュートの下端開口を塞ぐ状態を表す断面図
【図６】（Ａ）底壁の平面図、（Ｂ）その側面図
【図７】粉粒体通過孔に粉粒体アーチができた状態を表す断面図
【図８】底面旋回部材の斜視図
【図９】底面旋回部材を粉粒体ドラムに取り付けた状態を表す断面図
【図１０】底面旋回部材を底壁上に取り付けた状態を表す斜視図
【図１１】第２実施形態の粉粒体精密計量器を表す正面図
【図１２】第３実施形態の底壁を表す正面図及び断面図
【図１３】第３実施形態の粉粒体通過孔に粉粒体アーチができた状態を表す正面図
【図１４】（Ａ）第３実施形態の底面旋回部材を表す斜視図、（Ｂ）第３実施形態の変形例の底面旋回部材を表す斜視図
【図１５】（Ａ）第３実施形態の変形例の底壁を表す平面図、（Ｂ）その断面図
【図１６】第４実施形態に係る粉粒体精密供給装置の断面図
【図１７】第４実施形態の撹拌翼を表す斜視図
【図１８】第５実施形態に係る粉粒体精密供給装置の断面図
【図１９】第５実施形態に係る粉粒体精密供給装置の内部を表す斜視図
【図２０】変形例の底面旋回部材を表す斜視図
【図２１】変形例の底壁を表す断面図
【図２２】（Ａ）変形例のスクレーパを表す斜視図、（Ｂ）変形例のスクレーパを表す斜視図
【図２３】変形例の流下補助回動部材の正面図
【図２４】（Ａ）変形例の水平段差面を表す正面図、（Ｂ）その断面図、（Ｂ）その変形例の断面図
【図２５】（Ａ）変形例の底壁の平面図、（Ｂ）その断面図
【図２６】（Ａ）変形例の底壁の平面図、（Ｂ）その断面図
【符号の説明】
【００７２】
１０ 粉粒体ドラム（粉粒体容器）
１１ 大径筒部
１２ 小径筒部
１３ 粉粒体排出部
１４，６０，６１ 底壁
１４Ａ 底壁上面突部
１４Ｂ 粉粒体通過孔
１５ 供給モータ
１５Ａ 回転軸（回転出力軸）
１８ 撹拌翼（上部旋回部材）
２１ 水平段差面
２２ スクレーパ（上部旋回部材）
２６，４０，４３，４６ 底面旋回部材
２７Ｂ，４７Ｂ 旋回プレート下面（隣接下端面）
２８ 旋回脚部
３０ ホッパ
３１ 容器（円錐部）
３２ シュート（粉粒体補充管）
３６ 流下補助回動部材
３６Ａ 流下補助翼（流下補助回動翼）
３６Ｂ，３７Ｂ 流下補助板（流下補助回動板）
７１ 円錐筒部
１００ 粉粒体精密供給装置
１０１ 粉粒体精密計量装置
１０３ 制御装置（モータ駆動制御部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体を収容可能な粉粒体容器と、
前記粉粒体容器の底壁に貫通形成され、前記粉粒体同士が付着してなる粉粒体アーチにより閉塞可能な複数の粉粒体通過孔と、
前記底壁の上方を旋回して前記粉粒体アーチに外力を付与し、前記粉粒体アーチを構成していた前記粉粒体を前記粉粒体通過孔から前記底壁の下方に強制落下させるための底面旋回部材とを備えたことを特徴とする粉粒体精密供給装置。
【請求項２】
前記底壁に、上方に膨出した複数の底壁上面突部を形成し、
前記粉粒体通過孔は、前記各底壁上面突部の下方に形成されて途中で屈曲すると共に、前記底壁上面突部の側面に前記粉粒体通過孔の上端開口が配置されて前記底面旋回部材の旋回方向と対向する水平方向に向かって開放する一方、前記底壁上面突部の真下に前記粉粒体通過孔の下端開口が配置されて鉛直下方に開放したことを特徴とする請求項１に記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項３】
前記底面旋回部材は、前記底壁の上面の法線方向と平行な旋回軸の回りを旋回すると共に下方に複数の旋回脚部を垂下して備え、それら複数の旋回脚部が前記底壁上面突部同士の間を通過して前記底壁の上面上を移動するように構成したことを特徴とする請求項２に記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項４】
前記底壁に、下方に膨出した底壁下面突部を形成し、
前記粉粒体通過孔は、前記底壁下面突部の上方に形成されて途中で屈曲すると共に、前記底壁下面突部の側面に前記粉粒体通過孔の上端開口が配置されて水平方向に向かって開放する一方、前記底壁下面突部の真上に前記粉粒体通過孔の下端開口が配置されて鉛直上方に開放したことを特徴とする請求項１に記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項５】
前記底壁は、上面と下面とが平行かつ平坦になっており、
前記粉粒体通過孔は、前記底壁の上面及び下面の法線方向に貫通形成されたことを特徴とする請求項１に記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項６】
前記粉粒体通過孔は、下端部に向かって徐々に開口面積が広がっていることを特徴とする請求項５に記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項７】
前記底面旋回部材は、前記底壁の上面の法線方向と平行な旋回軸の回りを旋回する突片構造をなすと共に、旋回方向の前端縁側が後端縁側より上方に位置するように傾斜した迎角を有したことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項８】
前記底面旋回部材は、前記底壁の上面の法線方向と平行な旋回軸の回りを旋回する突片構造をなすと共に、前記底壁の上面と平行になって隣接した隣接下端面を有したことを特徴とする請求項１，５又は６の何れかに記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項９】
前記粉粒体容器は、下端開放の筒体に前記底壁を着脱可能に取り付けてなり、前記底壁を前記粉粒体の種類に応じて変更可能としたことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項１０】
前記粉粒体容器に、前記底面旋回部材が内部を旋回する小径筒部と、前記小径筒部の上方に配置されて前記小径筒部より内径が大きな大径筒部とを設け、
上下方向に延びかつ内側を前記粉粒体が流下可能な粉粒体補充管を、前記小径筒部と前記大径筒部との間の水平段差面に上方から突き合わせて、それら粉粒体補充管の下端面と水平段差面との間に前記粉粒体の推積山を形成し、
前記大径筒部内を旋回して前記粉粒体補充管の下端面と前記水平段差面との間を横切り、前記堆積山を構成する粉粒体を前記小径筒部側に引き込むことが可能な上部旋回部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項１１】
前記粉粒体容器に、前記底面旋回部材が内部を旋回する小径筒部と、前記小径筒部の上部に一体に設けられて上方に向かうに従って拡径した円錐筒部とを備え、
上下方向に延びかつ内側を前記粉粒体が流下可能な粉粒体補充管を、前記円錐筒部の内側テーパー面に上方から突き合わせて、それら粉粒体補充管の下端面と前記内側テーパー面との間に前記粉粒体の推積山を形成し、
前記円錐筒部の母線方向に沿って延びかつ、上端側が前記円錐筒部の内側に隣接し、下端側が前記円径筒部内に張り出した上部旋回部材を設け、前記上部旋回部材が前記円錐筒部内を旋回して前記粉粒体補充管の下端面と前記内側テーパー面との間を横切って前記堆積山を構成する粉粒体を前記小径筒部側に引き込むことが可能であることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項１２】
前記粉粒体補充管の上部に上方に向かうに従って拡径した円錐部を設け、前記円錐部の母線方向に沿って延びかつ、前記円錐部の内側に隣接した状態で前記円錐部内を旋回可能な流下補助回動翼を備えたことを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項１３】
平板をクランク形状に切断してなり、前記粉粒体補充管の内側で回転可能な流下補助回動板を備えたことを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項１４】
前記底面旋回部材を旋回させるための供給モータと、前記供給モータの回転出力軸が任意かつ一定の速度で回転するように制御するモータ駆動制御部とを備えたことを特徴とする請求項１乃至１３の何れかに記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項１５】
前記請求項１４に記載の粉粒体精密供給装置と、
前記粉粒体精密供給装置から供給された粉粒体の重量を計量する計量器とを備え、
前記計量器が予め設定された重量に達したときに前記モータ駆動制御部が前記供給モータの回転を停止することを特徴とする粉粒体精密計量器
【請求項１】
粉粒体を収容可能な粉粒体容器と、
前記粉粒体容器の底壁に貫通形成され、前記粉粒体同士が付着してなる粉粒体アーチにより閉塞可能な複数の粉粒体通過孔と、
前記底壁の上方を旋回して前記粉粒体アーチに外力を付与し、前記粉粒体アーチを構成していた前記粉粒体を前記粉粒体通過孔から前記底壁の下方に強制落下させるための底面旋回部材とを備えたことを特徴とする粉粒体精密供給装置。
【請求項２】
前記底壁に、上方に膨出した複数の底壁上面突部を形成し、
前記粉粒体通過孔は、前記各底壁上面突部の下方に形成されて途中で屈曲すると共に、前記底壁上面突部の側面に前記粉粒体通過孔の上端開口が配置されて前記底面旋回部材の旋回方向と対向する水平方向に向かって開放する一方、前記底壁上面突部の真下に前記粉粒体通過孔の下端開口が配置されて鉛直下方に開放したことを特徴とする請求項１に記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項３】
前記底面旋回部材は、前記底壁の上面の法線方向と平行な旋回軸の回りを旋回すると共に下方に複数の旋回脚部を垂下して備え、それら複数の旋回脚部が前記底壁上面突部同士の間を通過して前記底壁の上面上を移動するように構成したことを特徴とする請求項２に記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項４】
前記底壁に、下方に膨出した底壁下面突部を形成し、
前記粉粒体通過孔は、前記底壁下面突部の上方に形成されて途中で屈曲すると共に、前記底壁下面突部の側面に前記粉粒体通過孔の上端開口が配置されて水平方向に向かって開放する一方、前記底壁下面突部の真上に前記粉粒体通過孔の下端開口が配置されて鉛直上方に開放したことを特徴とする請求項１に記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項５】
前記底壁は、上面と下面とが平行かつ平坦になっており、
前記粉粒体通過孔は、前記底壁の上面及び下面の法線方向に貫通形成されたことを特徴とする請求項１に記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項６】
前記粉粒体通過孔は、下端部に向かって徐々に開口面積が広がっていることを特徴とする請求項５に記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項７】
前記底面旋回部材は、前記底壁の上面の法線方向と平行な旋回軸の回りを旋回する突片構造をなすと共に、旋回方向の前端縁側が後端縁側より上方に位置するように傾斜した迎角を有したことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項８】
前記底面旋回部材は、前記底壁の上面の法線方向と平行な旋回軸の回りを旋回する突片構造をなすと共に、前記底壁の上面と平行になって隣接した隣接下端面を有したことを特徴とする請求項１，５又は６の何れかに記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項９】
前記粉粒体容器は、下端開放の筒体に前記底壁を着脱可能に取り付けてなり、前記底壁を前記粉粒体の種類に応じて変更可能としたことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項１０】
前記粉粒体容器に、前記底面旋回部材が内部を旋回する小径筒部と、前記小径筒部の上方に配置されて前記小径筒部より内径が大きな大径筒部とを設け、
上下方向に延びかつ内側を前記粉粒体が流下可能な粉粒体補充管を、前記小径筒部と前記大径筒部との間の水平段差面に上方から突き合わせて、それら粉粒体補充管の下端面と水平段差面との間に前記粉粒体の推積山を形成し、
前記大径筒部内を旋回して前記粉粒体補充管の下端面と前記水平段差面との間を横切り、前記堆積山を構成する粉粒体を前記小径筒部側に引き込むことが可能な上部旋回部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項１１】
前記粉粒体容器に、前記底面旋回部材が内部を旋回する小径筒部と、前記小径筒部の上部に一体に設けられて上方に向かうに従って拡径した円錐筒部とを備え、
上下方向に延びかつ内側を前記粉粒体が流下可能な粉粒体補充管を、前記円錐筒部の内側テーパー面に上方から突き合わせて、それら粉粒体補充管の下端面と前記内側テーパー面との間に前記粉粒体の推積山を形成し、
前記円錐筒部の母線方向に沿って延びかつ、上端側が前記円錐筒部の内側に隣接し、下端側が前記円径筒部内に張り出した上部旋回部材を設け、前記上部旋回部材が前記円錐筒部内を旋回して前記粉粒体補充管の下端面と前記内側テーパー面との間を横切って前記堆積山を構成する粉粒体を前記小径筒部側に引き込むことが可能であることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項１２】
前記粉粒体補充管の上部に上方に向かうに従って拡径した円錐部を設け、前記円錐部の母線方向に沿って延びかつ、前記円錐部の内側に隣接した状態で前記円錐部内を旋回可能な流下補助回動翼を備えたことを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項１３】
平板をクランク形状に切断してなり、前記粉粒体補充管の内側で回転可能な流下補助回動板を備えたことを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項１４】
前記底面旋回部材を旋回させるための供給モータと、前記供給モータの回転出力軸が任意かつ一定の速度で回転するように制御するモータ駆動制御部とを備えたことを特徴とする請求項１乃至１３の何れかに記載の粉粒体精密供給装置。
【請求項１５】
前記請求項１４に記載の粉粒体精密供給装置と、
前記粉粒体精密供給装置から供給された粉粒体の重量を計量する計量器とを備え、
前記計量器が予め設定された重量に達したときに前記モータ駆動制御部が前記供給モータの回転を停止することを特徴とする粉粒体精密計量器
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２００８−１１４９８９（Ｐ２００８−１１４９８９Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３００７１９（Ｐ２００６−３００７１９）
【出願日】平成１８年１１月６日（２００６．１１．６）
【特許番号】特許第４０４９３８８号（Ｐ４０４９３８８）
【特許公報発行日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【出願人】（３０２０５５１３９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月６日（２００６．１１．６）
【特許番号】特許第４０４９３８８号（Ｐ４０４９３８８）
【特許公報発行日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【出願人】（３０２０５５１３９）
【Ｆターム（参考）】
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