专利名称：粉粒体的吸引装置、粉粒体的吸引系统以及吸引方法
技术领域：
本发明涉及能够没有剩余地吸引如下状态的、置于圆桶之类的容器内的粉粒体的装置以及方法，即、因经过一段时间后由粉粒体自身的重量而引起的固结、由来自外部的振动而引起的固结、湿气等导致流动性较差的状态。
背景技术：
作为现有技术存在如下方法，在吸引并输送流动性较差的粉粒体的装置中，将容器载置于水平的工作台上并使其旋转，并且将L字形的吸引喷嘴从上部放入容器中，通过旋转运动和喷嘴的升降以及横向运动对粉粒体进行喷嘴吸引的方法(參照日本特开2001-130743 号公报)。然而，在吸引已固结的粉粒体的情况下，由于粉粒体变硬或者变坚固，所以比喷嘴口径大的物体变成成为喷嘴的盖的状态并阻塞喷嘴。因此，需要吸引将粉粒体粉碎而成的较小(较细)物体的装置。若将喷嘴插入到容器中进行粉碎并欲进行吸引，则沿横向对喷嘴前端施加力，可能会产生喷嘴破损的情況。因此，在进行吸引时必须使喷嘴缓慢地下降，并且一点点地进行吸引。另外，使圆桶倾斜并使其旋转来吸引集聚在其下方的粉粒体的方法(參照日本特开2003-072954号公报)也相同，若将喷嘴插入到容器中，贝1J沿横向对喷嘴前端施加力，从而可能会产生喷嘴破损的情況。综上所述，由于粉粒体不是流态化，所以在不碰触喷嘴的部分产生死角而无法可靠地进行吸引。为了使粉粒体流态化而尝试导入空气，结果粉粒体猛烈地飞散。因此，需要没有剩余地吸引置于圆桶之类的容器内的粉粒体的装置。
发明内容
本发明的目的在于能够没有剩余地吸引并输送如下状态的、置于圆桶之类的容器内的粉粒体，即、因经过一段时间后由粉粒体自身的重量而引起固结、由来自外部的振动而引起的固结、湿气等导致流动性较差的状态。其中，此处，“输送”并非一定是指向远距离位置输送置于容器内的粉粒体，还包括为了向例如邻接地配置的其他容器转移而移动粉粒体。并且，本发明的目的还在于使吸引源的吸引风量尽可能少以及提高操作者、装置的安全性。本发明是为了实现上述目的而完成的。本发明的第一粉粒体的吸引装置用于对贮存于容器内的粉粒体进行输送的装置，该粉粒体的吸引装置的特征在于，该粉粒体的吸引装置具备可动工作台，该可动工作台用于载置贮存有粉粒体的容器，并能够在水平面内移动；驱动机构，该驱动机构用于驱动该可动工作台；双层构造的吸引喷嘴，该吸引喷嘴位于上述可动工作台的上方，并与吸引源连接；吸引喷嘴升降机构，该吸引喷嘴升降机用于使上述吸引喷嘴在载置于上述可动工作台上的容器内升降；以及控制装置，该控制装置对上述驱动机构以及吸引喷嘴升降机构进行控制，在使可动工作台移动的同时，将吸引喷嘴插入到上述容器的适当位置来吸引上述容器内的粉粒体。另外，本发明的第二粉粒体的吸引装置用于对贮存于容器内的粉粒体进行输送的装置，该粉粒体的吸引装置的特征在于，该粉粒体的吸引装置具备固定工作台，该固定エ作台用于载置贮存有粉粒体的容器，在水平面内被固定，并且具有測量机构；双层构造的吸引喷嘴，该吸引喷嘴位于上述固定工作台的上方，并与吸引源连接；吸引喷嘴驱动机构，该吸引喷嘴驱动机构用于使上述吸引喷嘴在载置于上述固定工作台上的容器内升降以及在水平方向移动；以及控制装置，该控制装置对上述驱动机构以及吸引喷嘴升降机构进行控制，将吸引喷嘴插入到上述容器的适当位置来吸引上述容器内的粉粒体。另外，本发明的粉粒体的吸引装置具备对贮存有粉粒体的容器的盖的有无进行检测的盖检测装置以及/或者对贮存有粉粒体的容器载置于可动工作台或者上述固定工作台进行检测的容器检测装置，从而能够提高装置的安全性。
另外，能够提供通过利用隔板包围本发明的粉粒体的吸引装置来提高操作者的安全性的粉粒体的吸引系统。在粉粒体的吸引系统中，在贮存有粉粒体的容器的上方具备集尘罩，从而能够进ー步提高操作者的安全性。另外，本发明的吸引方法是在对贮存于容器内的粉粒体进行输送时使用了第一粉粒体的吸引装置的粉粒体的吸引方法，其特征在于，具有将贮存有粉粒体的容器载置于可动工作台上的エ序；利用驱动机构将上述可动工作台移动至任意位置的エ序；以及将吸引喷嘴插入到上述容器内的多个位置来吸引粉粒体的吸引エ序。另外，本发明的吸引方法是在对贮存于容器内的粉粒体进行输送时使用了第二粉粒体的吸引装置的粉粒体的吸引方法，其特征在于，具有将贮存有粉粒体的容器载置于固定工作台上的エ序；以及将吸引喷嘴插入到上述容器内的多个位置来吸引粉粒体的吸引エ序。并且，由于通过将贮存有上述粉粒体的容器的尺寸输入到控制装置来计算将吸引喷嘴插入到该容器内的位置，并设定最佳的插入位置的路径图案，所以对于各种大小的容器均能够设定最佳的吸引喷嘴的插入位置的路径图案。另外，在上述吸引エ序中，能够根据容器内的粉粒体的剰余量、压カ传感器的实测值使吸引源的风量可变，从而进行该吸引エ序。在粉粒体的剰余量多的情况下，能够通过増加吸引源的风量来大量地吸引粉粒体，在粉粒体的剰余量少时，能够通过将吸引源的风量減少至吸引所需要的最佳风量而节
省能量。根据上述说明可知，本发明通过使用于载置贮存有粉粒体的容器且能够在水平面内移动的可动工作台移动至容器的适当位置并且将双层构造的吸引喷嘴插入到容器内来吸收容器内的粉粒体，或者通过将贮存有粉粒体的容器固定在工作台上并将双层构造吸引喷嘴插入到容器的适当位置来吸引容器内的粉粒体，能够没有剩余地吸收容器内的粉粒体，另外，通过向控制装置输入容器的尺寸，能够确定吸引喷嘴的最佳的插入位置的路径，因此，能够实现吸引时间的缩短。并且，通过将粉粒体的剰余量、压カ传感器的实测值反馈至控制装置，能够使吸引源的风量可变从而能够实现吸引源高效地运转，并能够起到可节省能量等效果。
并且，通过本说明书的详细说明能够更完全地理解本发明。但是，详细的说明和特定的实施例仅是本发明的优选实施方式，仅出于说明的目的而加以描述。对本领域技术人员来说，当然能够从该详细的说明进行各种变更和改变。申请人:并不意图将所记载的实施方式中的任ー个奉献给公众，在公开的改变、替代方案中，在语言上可能未包含在权利要求书的范围内的改变和替代方案在等同论下也是本发明的一部分。在本说明书或者权利要求书的记载中，对于名词以及同样的指示语的使用，只要并未特别指示、或者只要根据上下文没有明确否定，则应当解释为包含単数和复数两者。在本说明书中提供的任一个示例或者示例性的用语(例如“等”)的使用也只不过是出于容易说明本发明的意图，只要并未特别记载在权利要求书中，就不对本发明的范围施加限制。
图I是本发明的吸引装置的侧视图。 图2是本发明的吸引装置的俯视图。图3是本发明的吸引喷嘴的剖视图。图4是使用了本发明的系统的ー实施例。图5是本发明的吸引喷嘴的插入位置的路径图案的ー个例子。图6是表不现有技术的ー个例子的图。图7是表示本发明的模拟的图。图8是本发明的其它吸引装置以及吸引系统的侧视图。图9是对吸引的路径图案的一个例子进行说明的图。图10是对吸引的路径图案的一个例子进行说明的图，并且表示使吸引喷嘴在容器内旋转的情況。
具体实施例方式以下，对用于实施本发明的一个例子进行说明。此外，在各图中，对相互相同或者相当的装置等标注相同的附图标记，并省略重复的说明。基于图I 图3对应用了本发明的粉粒体的吸引装置的一实施例详细地进行说明。如图I所示，本吸引装置I构成为包括可动工作台，其用于载置贮存有粉粒体M的容器4，并能够在水平面内移动；驱动机构5，其用于驱动该可动工作台；双层构造的吸引喷嘴11，其位于上述可动工作台的上方，并与吸引源连接；以及吸引喷嘴升降机构12，其用于使上述吸引喷嘴11在载置于上述可动工作台上的容器4内升降。上述可动工作台由沿X-Y轴方向移动的X轴用可动工作台2以及Y轴用可动工作台3构成。X轴用可动工作台2是沿X方向移动的工作台，Y轴用可动工作台3是沿Y方向移动的工作台。此外，Y轴用可动工作台3载置于X轴用可动工作台2的上表面。另外，上述驱动机构5由驱动上述X轴用可动工作台2的X轴用可动工作台驱动机构5a以及驱动上述Y轴用可动工作台3的Y轴用可动工作台驱动机构5b构成。该X轴用可动工作台驱动机构5a由位于X轴用可动工作台2下部的与可动工作台2的长边正交并与可动工作台2的底面接触的多根辊7、和位于该可动工作台2的长边侧面的用于使可动工作台2在该辊7上往复移动的气缸6构成。另外，该Y轴用可动工作台驱动机构5b由位于Y轴用可动工作台2的上表面的与可动工作台2的长边平行地与可动工作台3的底面接触的辊9、和位于该可动工作台3的边侧面的用于使可动工作台3在该辊9上往复移动的气缸8构成。只要能够使XY轴用可动工作台2、3往复移动，则上述气缸6、8可以是任意结构，但需要具有较高的停止精度并能够高精度地定位。因此，认为最佳使用伺服缸，但是在降低停止精度亦可的情况下，也可以兼用其他定位机构和马达驱动、油空压气缸。如图3所示，上述吸引喷嘴11形成为具有下端敞开的圆柱状的内筒11a、和同轴地覆盖内筒Ila的外筒Ilb的双层构造，利用该内筒Ila外表面与外筒Ilb内表面设置能够向其导入外部空气的通路S。在本实施例中，将该内筒Ila的直径与该外筒Ilb的直径之比设为I. 5左右，但是认为该比率根据粉粒体M的材质、比重等发生变化。 另外，该外筒Ilb通过多个支柱Ilc与该内筒Ila连结而被保持。并且，该外筒Ilb的下端比该内筒Ila的下端突出，从而形成在将粉粒体M吸入到内筒Ila的同时将由上述通路S导入的外部空气与粉粒体M混合的空间。在本实施例中，将内筒Ila的下端与外筒Ilb的下端的阶梯差设为IOmm 20mm。若该阶梯差较小,则夕卜部空气与粉粒体M混合的空间缩小，从而无法充分确保粉粒体M的流动性，若阶梯差较大，则总是吸引外部空气而导致粉粒体M的吸引效率降低。另外，该外筒Ilb设置为具有如下长度，S卩、当其下端位于容器4的底面附近时，夕卜筒Ilb的上端总是位于比粉粒体M的上表面靠上方的位置。通过使用该双层构造的吸引喷嘴11，能够使空气与粉粒体M混合，使处于因由自重、振动而引起的固结、湿气等导致流动性较差的状态的粉粒体M的流动性提高，从而能够可靠地进行吸引。另外，上述吸引喷嘴11安装于用于将吸引喷嘴11插入到容器4内的吸引喷嘴升降机构12。该喷嘴升降机构12构成为包括臂14，在其端部安装有上述吸引喷嘴11 ;气缸15，其安装于该臂14的、与吸引喷嘴11侧相反一侧的端部附近；以及基台13，其用于安装该气缸15。该吸引喷嘴11通过该气缸15的伸缩而经由该臂14进行升降。只要能够使吸引喷嘴11升降，则上述气缸15可以是任意结构，但需要具有较高的停止精度并能够高精度地定位。因此，认为最佳使用伺服缸，但是在降低停止精度亦可的情况下，也可以兼用其他定位机构和马达驱动、油空压气缸。图4表示整个粉粒体的吸引装置的系统。利用吸引源19经由吸引软管道18使集尘器17变成负压状态，通过吸引软管16并利用吸引喷嘴11吸引粉粒体M。被吸引出的粉粒体M暂时由集尘器17捕集，并通过回转阀20排出。在本实施例中，使用鼓风机作为吸引源19。该吸引源19是使负压状态产生的设备即可，可以使用环形鼓风机、真空泵等作为吸引源19。在上述集尘器17的入口设置有压カ传感器21，在进行吸引时该压力传感器21确认上述吸引软管16内是否发生堵塞。另外，设置有控制装置22，该控制装置22控制相对于上述气缸6、气缸8、气缸15以及上述吸引源19、压カ传感器21的输入输出。
将载置于Y轴用可动工作台3上的容器4的尺寸作为初始设定而输入至该控制装置22，计算为了完全吸收容器4内的粉粒体M而将吸引喷嘴11插入到容器内的位置，并设定最佳的插入位置的路径图案。即，在几何学上计算插入吸引喷嘴11的位置至少能够将容器4内的所有粉粒体M吸引并且可动 工作台的水平移动距离较短的路径图案。此外，通过使吸引喷嘴11 一边进行吸引ー边下降一在容器底面部停止一ー边进行吸引ー边上升一在容器的上表面停止一向接下来的插入位置移动和使吸引喷嘴11动作而使吸引粉粒体的吸引エ序成为一道エ序。上述插入位置的路径图案是指设定在容器上进行上述吸引エ序的位置的路径图案，是适当地设定了该位置的适当位置。上述的插入位置的路径图案由容器的开ロ面积相当于多少个吸引喷嘴11的截面积決定。图5是图案的ー个例子。在该例中，使吸引喷嘴11按顺序从I移动到19的位置，并进行19次上述吸引エ序。此外，如果想要減少容器内的粉粒体M的剰余量，也能够指示控制装置22进ー步增加次数。如果决定了吸引喷嘴11的插入位置的路径图案，则由控制装置22向气缸6、气缸8、气缸15发出行程量的指示，使吸引喷嘴11前端向目的位置移动。在进行吸引吋、吸引后，根据载荷计10的值可知粉粒体M的剰余量或者吸引量，因此，重复多次吸引喷嘴11的动作エ序，进行吸引直到没有剰余量。能够随着粉粒体M的剰余量減少、粉粒体M的上表面高度降低而缩短吸引喷嘴11的下降上升距离。此外，虽然在本实施例中使用了载荷计，但是，即使在没有载荷计的情况下，也能够通过进行几次尝试吸引来决定吸引喷嘴11的插入位置的图案，并能够通过手动设定控制装置22来进行吸引。图6、图7表示在现有技术以及本发明中对已固结的粉粒体M进行实施的情况下的模拟状況。假设作为对象的粉粒体M以初始状态填充于IOOcc容器时的体积与重量为I. 48g/cc，并且粉粒体M因在容器内经过一段时间后由粉粒体的重量而引起的固结、由向容器施加的外部振动而引起的固结、湿气等导致流动性变差，对上述的初始状态的粉粒体进行180次敲击，从而形成体积与重量为2. 35g/cc的状态。图6的现有技术是将容器30载置于水平的工作台并使其旋转，将L字形的吸引喷嘴31从上部放入容器30中，并利用旋转运动和吸引喷嘴31的升降以及横向运动进行吸引的方法(參照专利文献I)。在该方法中，即便使容器30旋转也只能吸引粉粒体M的表面的一部分，若保持原样运转，则沿横向对吸引喷嘴31施加力，吸引喷嘴31破损的可能性增高。与此相对，如图7所示，在本发明中，如果通过利用双层构造的吸引喷嘴11限定粉粒体量的和吸入空气，从而多次实施吸引粉粒体的吸引エ序，则能够高效地进行吸引。如图7所示，上述限定粉粒体量是指外筒Ilb拦住位于吸引喷嘴11的外周的粉粒体M，仅吸引进入到由内筒Ila的下端与外筒Ilb的下端形成的、供粉粒体M与外部空气混合的空间的粉粒体M。此外，吸引喷嘴11在中途停止是因为本发明的吸引是通过多次实施吸引粉粒体的吸引エ序来完全地吸引粉粒体M，图7示出了吸引喷嘴11的动作エ序的中途。表I表不假定以初始状态填充于IOOcc容器时的、体积与重量为I. 48g/cc的粉粒体因在容器内经过一段时间后由粉粒体的重量而引起的固结、由对容器施加的外部振动而引起的固结、湿气等导致流动性变差，对上述的初始状态的粉粒体敲击180次，使其变成体积与重量为2. 35g/cc的状态后放入圆桶中，并利用本发明和现有技术进行吸引后的結果。在本实施例中，通过实施四次吸引190kg的粉粒体的吸引エ序，能够完全吸引粉粒体。相对于此，在图6所示的现有技术中无法全部吸引。[表 I]
权利要求
1.一种粉粒体的吸引装置，该粉粒体的吸引装置用于对贮存于容器内的粉粒体进行输送的装置， 该粉粒体的吸引装置的特征在于， 该粉粒体的吸引装置具备 可动工作台，该可动工作台用于载置贮存有粉粒体的容器，并能够在水平面内移动； 驱动机构，该驱动机构用于驱动该可动工作台； 双层构造的吸引喷嘴，该吸引喷嘴位于所述可动工作台的上方，并与吸引源连接； 吸引喷嘴升降机构，该吸引喷嘴升降机构用于使所述吸引喷嘴在载置于所述可动工作台上的容器内升降；以及 控制装置，该控制装置对所述驱动机构以及吸引喷嘴升降机构进行控制， 在使可动工作台移动的同时，将吸引喷嘴插入到所述容器的适当位置来吸引所述容器内的粉粒体。
2.一种粉粒体的吸引装置，该粉粒体的吸引装置用于对贮存于容器内的粉粒体进行输送的装置， 该粉粒体的吸引装置的特征在于， 该粉粒体的吸引装置具备 固定工作台，该固定工作台用于载置贮存有粉粒体的容器，在水平面内被固定，并且具有测量机构； 双层构造的吸引喷嘴，该吸引喷嘴位于所述固定工作台的上方，并与吸引源连接； 吸引喷嘴驱动机构，该吸引喷嘴驱动机构用于使所述吸引喷嘴在载置于所述固定工作台上的容器内进行升降以及在水平方向移动；以及 控制装置，该控制装置对所述吸引喷嘴升降机构进行控制， 将吸引喷嘴插入到所述容器的适当位置来吸引所述容器内的粉粒体。
3.根据权利要求2所述的粉粒体的吸引装置，其特征在于， 所述固定工作台以引导的方式固定所述容器。
4.根据权利要求I 3中任一项所述的粉粒体的吸引装置，其特征在于， 所述粉粒体的吸引装置具备盖检测装置，该盖检测装置检测所述容器的盖的有无。
5.根据权利要求I 4中任一项所述的粉粒体的吸引装置，其特征在于， 所述粉粒体的吸引装置具备容器检测装置，该容器检测装置检测所述容器载置于所述可动工作台或者所述固定工作台。
6.根据权利要求I 5中任一项所述的粉粒体的吸引装置，其特征在于， 所述粉粒体的吸引装置具备粉粒体剩余量检测装置，该粉粒体剩余量检测装置检测所述容器的粉粒体的剩余量。
7.一种粉粒体的吸引系统，其特征在于， 所述粉粒体的吸引系统具备 权利要求I 6中任一项所述的粉粒体的吸引装置；以及 包围所述粉粒体的吸引装置的隔板。
8.根据权利要求7所述的粉粒体的吸引系统，其特征在于， 在载置于由所述隔板包围的粉粒体的吸引装置的可动工作台或者固定工作台的、贮存有粉粒体的容器的上方，具备对从所述容器产生的粉尘进行集尘的集尘罩。
9.一种粉粒体的吸引方法，该粉粒体的吸引方法是在对贮存于容器内的粉粒体进行输送时使用了权利要求I所述的粉粒体的吸引装置的粉粒体的吸引方法， 该粉粒体的吸引方法的特征在于， 该粉粒体的吸引方法具有 将贮存有粉粒体的容器载置于可动工作台上的工序； 利用驱动机构将所述可动工作台移动至任意位置的工序；以及 将吸引喷嘴插入到所述容器内的多个位置来吸引粉粒体的吸引工序。
10.一种粉粒体的吸引方法，该粉粒体的吸引方法是在对贮存于容器内的粉粒体进行输送时使用了权利要求2所述的粉粒体的吸引装置的粉粒体的吸引方法， 该粉粒体的吸引方法的特征在于， 该粉粒体的吸引方法具有 将贮存有粉粒体的容器载置于固定工作台上的工序； 利用驱动机构将所述吸引喷嘴移动至任意位置的工序；以及 将所述吸引喷嘴插入到所述容器内的多个位置或者使吸引喷嘴在所述容器内旋转来吸引粉粒体的吸引工序。
11.根据权利要求9或10所述的粉粒体的吸引方法，其特征在于， 通过将贮存有所述粉粒体的容器的尺寸输入到控制装置来计算将吸引喷嘴插入到该容器内的位置，并设定最佳的插入位置的路径图案。
12.根据权利要求9 11中任一项所述的粉粒体的吸引方法，其特征在于， 在所述吸引工序中，根据容器内的粉粒体的剩余量、压力传感器的实测值使吸引源的风量可变，从而进行该吸引工序。全文摘要
本发明提供粉粒体的吸引装置、粉粒体的吸引系统以及吸引方法。本发明的目的在于，能够没有剩余地进行吸引、输送如下状态的、置于圆桶之类的容器内的粉粒体，即因经过一段时间后由粉粒体自身的重量而引起的固结、由来自外部的振动而引起的固结、湿气等导致流动性较差。粉粒体的吸引装置(1)的特征在于，具备可动工作台(2、3)，其用于载置贮存有粉粒体的容器并能够在水平面内移动；驱动机构(8)，其用于驱动可动工作台；双层构造的吸引喷嘴(11)，其位于可动工作台的上方并与吸引源连接；吸引喷嘴升降机构(12)，其用于使吸引喷嘴在载置于可动工作台上的容器内升降；以及控制装置，其对驱动机构以及吸引喷嘴升降机构进行控制，使可动工作台移动并将吸引喷嘴插入到容器的适当位置来吸引容器内的粉粒体。
文档编号B65G53/42GK102666324SQ20098016278
公开日2012年9月12日 申请日期2009年12月10日 优先权日2009年12月10日
发明者日野武彦, 浅井宏文, 浅野晴光 申请人:新东工业株式会社