～数十mgの顆粒状粉末を、量って・判定して・並んだ穴へ1つずつ～
※本ページは、お客様の課題に対してアルファがご提案したシステムの構成をご紹介するものです。
掲載している画像はすべてイメージ図で、構成の一例です。
シートの穴の数・配列・大きさは、お客様の対象物に合わせて設計します。
製品の概要と動き
本システムは、顆粒状粉末を1回につき数十mgの単位で計量し、複数の穴が並んだシートへ1穴ずつ順番に充填するシステムです。供給、計量、良否判定、排出までを自動で行います。
計量結果が規定範囲内であれば、トラフを通してシートの穴へ充填します。規定範囲外であればNG品として、排出スライド部の回収容器へ振り分けます。
シートを載せるステージは前後・左右の2軸で動きます。1穴の充填が終わるたびにシート側が動いて、次の穴をトラフの真下へ位置決めします。
現在、手作業で行っている計量・充填作業を自動化することを目的としています。手作業の十数倍の処理量に対応します。
装置はドラフト内へ設置できる大きさにまとめました。本体外形は概ね W375×D675×H490mm、装置総重量は約45kgです。
対象と目標
| 項目 | 内容 |
| 対象物 | 粒径0.5〜1mm程度で流動性が高く、トラフなどの排出経路に付着しない顆粒状・粒状の粉末 |
| 適さない粉末 | トラフなどの排出経路に付着する粉末、固まりやすい粉末 |
| 計量値 | 1回あたり数十mg |
| 充填対象 | 複数の穴が並んだシート（穴の数・配列・大きさは対象物に合わせて設計） |
| 1回の動作 | 1個の穴に対する、粉体供給・計量・判定・排出 |
| シート1枚の充填 | 穴の数だけ計量・排出動作を繰り返し、順番に充填 |
| 目標サイクルタイム | 約5秒/回（供給・計量・排出を含む想定） |
◆装置全体が行う作業◆
- 供給機から計量容器への粉末の供給
- 天びんによる計量と、目標値到達での供給停止
- 計量結果のOK／NG判定
- 判定結果に応じた排出先の切り替え
- 計量容器の反転による粉末の排出
- OK品のシートへの充填／NG品の回収容器への保管
- 次の穴への位置決め（シートを載せたステージが2軸で移動）
◆人が行う作業◆
- 供給機のホッパーへの粉末の投入
- シートのステージへのセット
- 全穴の充填完了後、シートの取り出し
- NG品がたまったときの、回収容器の取り出し
製品の特長
ドラフト内に収まる大きさ
装置本体の外形は概ね W375×D675×H490mm、総重量は約45kgです。粉末を扱う作業をドラフト内で行いたい場合に、そのまま設置できる大きさにまとめています。
最終寸法は、ホッパーへの粉体投入、清掃、部品交換に必要な作業スペースを確認したうえで決定します。
計量結果で自動的に振り分けるので、規格外の粉が混ざらない
1回ごとの計量結果を装置が判定し、規定範囲内のものだけをシートへ充填します。範囲外のものは、シートへは入れずにNG回収容器へ振り分けます。
容器ごと反転して排出するので、顆粒が壊れにくく、残りにくい
かき出しやスクレーパのように粉末を機構部で引きずるのではなく、計量容器そのものを半回転させて粉末を落とします。顆粒の擦れや破損を抑えられ、容器内の残留も抑えられます。
NG品は装置内にためておき、まとめて回収できる
NG品はその都度取り出す必要がなく、排出スライド部の回収容器に一時保管されます。たまり具合はのぞき窓から確認でき、所定量たまった時点、または作業終了後にまとめて取り出します。
シートが2軸で動くので、穴ごとの位置合わせまで自動
シートを載せるステージの下に前後・左右の2軸を備えています。1穴の充填が終わるたびにシート側が動いて、次の穴をトラフの排出先端の真下へ位置決めします。
作業者が穴ごとに位置を合わせ直す必要がありません。シートをセットして運転を始めれば、最後の穴まで通して充填できます。
製品構成
Ⓐ粉体計量装置（供給機）
ホッパーに入れた顆粒状粉末を、計量容器へ少量ずつ供給します。目標値の手前で供給速度を落とし、目標値に到達したところで停止します。
Ⓑ天びんと計量容器
計量容器を天びんの上に置き、供給された粉末の重量を計測します。計量容器は、粉末を排出するときに反転させる前提の形状です。
Ⓒ容器反転排出機構
容器把持ハンドと回転用駆動部で構成します。計量が終わった容器を保持し、半回転させて粉末を排出します。
Ⓓ排出スライド部
トラフ（OK側）とNG回収BOX（NG側）を左右に並べ、スライド用駆動部で移動させます。計量結果に応じて、どちらかを計量容器の真下へ入れます。
NG回収BOXには回収容器とのぞき窓を備えます。
Ⓔ2軸シート位置決めステージ
トラフの排出側先端の下で、シートの各穴の中心を順番に合わせるためのステージです。シートを載せる台の下に前後・左右の2軸の駆動部を備え、充填のたびにシートを動かして次の穴を位置決めします。
製品動作説明
❶計量
供給機から顆粒状粉末を計量容器へ少量ずつ供給し、天びんで重量を計測します。
目標値に到達したところで粉末の供給を停止し、OK／NGを判定します。
❷排出先の切り替え
計量結果に応じて、排出スライド部を左右に移動させます。
計量OKの場合は、トラフを計量容器の真下へ移動します。
計量NGの場合は、NG回収BOXを計量容器の真下へ移動します。
❸計量容器の反転・排出
排出スライド部の移動が完了した後、容器把持ハンドで計量容器を保持し、半回転させます。
容器内の粉末を、計量結果に応じて選択された排出先へ投入します。
❹-1 計量OKの場合：シートの穴へ充填
OK品は、トラフを通り、シートの指定された穴へ充填されます。
❹-2 計量NGの場合：回収容器へ一時保管
NG品は、排出スライド部の回収容器に一時保管します。回収量はのぞき窓から確認できます。
NG品が所定量たまった場合、または作業終了後に、回収容器を上方向に取り出します。
❺次の穴へシートを移動
1穴の充填が完了したら、シートを載せたステージが前後・左右の2軸で動き、次の穴をトラフの排出先端の真下へ位置決めします。
位置決めが終わると、次の計量と投入に移ります。
❻全穴への充填と取り出し
1行分の充填が終わったら次の行へ移り、決められた順序でシートを動かして充填を続けます。
すべての穴への投入が完了したら、シートを取り出します。
設備・機能紹介
◆計量部◆
供給機
ホッパーに入れた顆粒状粉末を計量容器へ少量ずつ供給します。粉末の舞い上がりや供給の安定性は、実粉体を使った計量テストで確認して決定します。
計量容器
反転させて排出することを前提とした形状の容器です。容器内に粉末が残りにくく、次の計量への持ち越しを抑えられます。
◆排出部◆
容器把持ハンドと回転用駆動部
計量が終わった容器を容器把持ハンドで保持し、回転用駆動部で半回転させて粉末を排出します。粉末を機構部で引きずらないため、顆粒の擦れや破損を抑えられます。
顆粒状粉末を確実に排出するための回転タイミングは、実粉体を使ったテストで調整します。
排出スライド部（トラフとNG回収BOX）
トラフとNG回収BOXを左右に並べ、計量結果に応じてどちらかを計量容器の真下へ移動させます。計量ごとに人が排出先を切り替える必要がありません。
NG粉の一時保管とのぞき窓
NG品は回収容器へ一時保管します。回収容器は上方向に取り出せる構造で、たまり具合はのぞき窓から確認できます。
◆位置決め部◆
2軸シート位置決めステージ
シートを載せる台の下に前後・左右の2軸の駆動部を備え、シート側を動かして穴の位置を合わせます。トラフや計量部を動かさずに済むため、粉の通り道を固定したまま位置決めできます。
充填の順序
1行目の穴を端から順に充填し、1行分が終わったら次の行へ移ります。決められた順序でシートを動かすことで、すべての穴を重複なく充填できます。
仕様一覧
| 項目 | 内容 |
| 装置本体外形 | 概ね W375×D675×H490mm |
| 装置総重量 | 約45kg |
| 設置環境 | ドラフト内への設置を想定 |
| 対象物 | 粒径0.5〜1mm程度で流動性が高く、トラフなどの排出経路に付着しない顆粒状・粒状の粉末 |
| 適さない粉末 | トラフなどの排出経路に付着する粉末、固まりやすい粉末 |
| 計量値 | 1回あたり数十mg |
| 目標サイクルタイム | 約5秒/回 |
| 充填穴数 | お客様の対象物に合わせて設計 |
| 判定 | OK／NGの2判定 |
| NG品の扱い | 回収容器へ一時保管（のぞき窓あり、上方向に取り出し） |
| シートの位置決め | 前後・左右の2軸によるステージ移動（自動） |
| 排出方式 | 計量容器の半回転による排出 |
ご提案の前提条件
本システムは、次の条件を前提としてご提案しています。
- 対象は、トラフなどの排出経路に付着しない顆粒状・粒状の粉末1種類を基本とします。付着性のある粉末や固まりやすい粉末は対象外です。
- 計量精度、サイクルタイム、供給方法は、実粉体を使った計量テストで確定します。
- シートの寸法、穴数、穴径、穴の間隔と、2軸ステージのストロークは、お客様の対象物に合わせて設計します。
- 接粉部の分解・清掃性、および顆粒状粉末を排出するための容器の回転タイミングは、詳細設計と実粉体テストで詰めます。
- 装置の最終寸法は、ホッパーへの粉体投入、清掃、部品交換に必要な作業スペースを確認したうえで決定します。
- シートのステージへのセットと取り出しは作業者が行います。穴ごとの位置決めは2軸ステージが自動で行います。