JP2000024798A - 粉末原料の検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉末原料の残量のチェックを離れた位置から
容易にかつ確実に行うことができる、粉末原料の検出装
置を提供する。 【解決手段】 導電性材料から形成された調整ホッパ１
３は下部が先細りとなった円錐壁１３ｂを備え、収容さ
れた導電性のある粉末原料Ｇの上部に導電性材料からな
る検出体１５が載置されている。検出体１５の下半部に
は、調整ホッパ１３の円錐壁１３ｂ内周面に係止して当
接可能な円錐壁１５ｂが形成されている。検出体１５と
調整ホッパ１３との間には、検出体１５と調整ホッパ１
３との間に流れる電流値を検出する検出回路１６が設け
られ、検出回路１６には交流電源１７と電流計１８が設
けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、焼結部品
を製造する場合等に用いられる粉末原料の供給設備に関
し、特に、ホッパ内の粉末原料の残量を検知する粉末原
料の検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、粉末冶金においては、金属粉等
の粉末原料をプレス成形して圧粉体を製造し、この圧粉
体を焼結炉内で焼結処理し、焼結体を再度プレス装置に
よって加圧して焼結体の形状、寸法を矯正し所定の大き
さの焼結部品を製造するものがある。ここで、上記圧粉
体を製造するためにはプレス装置のダイに粉末原料を供
給する必要があるが、ダイにはこのダイに粉末原料を供
給するシューがダイを通過するように設けられ、このシ
ューには粉末原料供給設備が接続されている。上記粉末
原料供給設備は、上記シューに接続されたフレキシブル
ホースと、このフレキシブルホースに粉末原料を流下さ
せるホッパと、このホッパに粉末原料を供給する原料供
給ホッパとを備え、これら原料供給ホッパとホッパとの
間に原料供給の均質化を図るために、調整ホッパが設け
られている（この技術は特開平８−１８８８０１号公報
に示されている）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記原料供給ホッパと
ホッパとの間に調整ホッパが設けられているため、原料
供給ホッパから直接的にホッパに粉末原料を供給した場
合に比べ、ファンネルフロー等が原因となる不均質な原
料のホッパへの供給が防止できる点で有利であるが、原
料供給ホッパの交換時等に行わなければならない調整ホ
ッパ内の粉末原料の残量の検出作業が煩雑であるという
問題がある。

【０００４】すなわち、常に原料供給ホッパから調整ホ
ッパに粉末原料が途切れることなく供給されている場合
はよいが、空の原料供給ホッパを粉末原料の入った新し
い原料供給ホッパに交換する際に、原料供給ホッパから
調整ホッパへの粉末原料の供給がなくなり、調整ホッパ
内の粉末原料がどんどん減少してゆく状況では、圧粉体
の重量のバラツキを抑えたり、プレス装置や次工程との
タイミングをとるためにも、調整ホッパ内の粉末原料の
残量をある程度把握しておく必要がある。しかしなが
ら、プレス装置による粉末原料の供給を複数のホッパに
よって行う関係上、フレキシブルホースが接続されたホ
ッパはともかく、プレス装置が１階に設置されていた場
合には、上記ホッパの上方の調整ホッパは２階以上に設
置されているため、この調整ホッパ内の粉末原料の残量
をプレス作業現場から離れた２階まで確認しに行かねば
ならず、この作業が煩雑なものとなっている。

【０００５】また、プレス加工される圧粉体の数が少な
いため、原料供給ホッパを使用せずに上記調整ホッパの
みを用いて粉末原料をプレス装置に供給する簡易的な粉
末原料の供給を行う場合にも、上述と同様に調整ホッパ
内の粉末原料の残量を把握するため何らかの粉末原料の
検出手段を必要としている。

【０００６】本発明は、上記従来技術の有する問題点に
鑑みてなされたものであり、粉末原料の残量のチェック
を離れた位置から容易かつ確実に行うことができる、粉
末原料の検出装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の粉末原料の検出装置は、導電性材料からな
り、かつ下部が先細り形状に形成されたホッパに粉末原
料が収容され、この粉末原料の上部に、導電性材料から
なり、かつ前記ホッパの下部開口部に係止可能な検出体
が載置され、この検出体と前記ホッパとの間に、これら
検出体とホッパとの間の通電状況を検出する検出回路が
設けられていることを特徴とするものでのである。この
発明によれば、粉末原料がホッパ内になくなり検出体が
ホッパの下部開口部に係止すると、検出回路によって検
出体とホッパとが導通したことが検出される。

【０００８】また、請求項２に記載された発明は、請求
項１に記載された発明において、前記粉末原料が導電性
材料であり、前記検出回路が粉末原料の残量に応じて変
化する電流値を検出することを特徴とする。請求項３に
記載された発明は、請求項１に記載された発明におい
て、前記粉末原料が導電性材料であり、前記検出回路が
粉末原料の残量に応じて変化する抵抗値を検出すること
を特徴とする。

【０００９】請求項２，３に記載された発明によれば、
粉末原料の残量が少なくなると、粉末原料とともに下が
る検出体とホッパの壁面との間隔が狭くなり、これによ
って検出体とポッパの壁面との間に存在する粉末原料の
量的変化に起因して検出回路の電流値あるいは抵抗値が
変化する。そして、最終的に粉末原料がホッパ内になく
なると検出体とホッパとが接触して、電流値は最大値
を、あるいは、抵抗値はゼロを示す。

【００１０】請求項４に記載された発明は、請求項１〜
３に記載された発明において、前記検出体の外周壁に、
前記ホッパの下部内周面に当接可能な接触部が設けられ
ていることを特徴とする。この発明によれば、検出体が
ホッパの下部開口部に係止した状態、すなわち、粉末原
料がなくなった状態において、検出体の接触部とホッパ
の下部内周面との確実な導通を確保する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、粉
末原料の検出装置を粉末冶金において用いられる粉末原
料供給設備の１つのホッパに適応した場合について説明
する。

【００１２】先ず、図４に示すように、符号１は粉末原
料Ｇを成形するプレス装置を示し、このプレス装置１は
工場等の１階フロア１ａに配置され、次工程において焼
結処理される圧粉体を成形するものである。プレス装置
１には中央部にダイ２が装着されたダイプレート３と、
ダイ２およびダイプレート３上を移動してダイ２に鉄粉
および、銅粉、樹脂バインダ等の添加粉が混合された粉
末原料Ｇを充填するシュー４と、ダイ２に充填された粉
末原料Ｇを加圧するプレス機構５とが設けられている。

【００１３】そして、上記シュー４には次に述べるよう
な粉末原料供給設備６が接続されている。粉末原料供給
設備６は、シュー４に接続されたフレキシブルホース７
を備えており、このフレキシブルホース７の上部はホッ
パ８の下部開口部に連通接続されている。このホッパ８
は２階のフロア９の下面にワイヤ１０により吊下されて
いる。

【００１４】一方、上記ホッパ８の上方には２階の天井
にワイヤ１１を介して吊下された原料供給ホッパ１２が
配置され、この原料供給ホッパ１２の下方、すなわち、
原料供給ホッパ１２と上記ホッパ８の間にはフロア９上
に原料供給ホッパ１２と同形状、同容量のホッパが調整
ホッパ１３として配置されている。この調整ホッパ１３
は上記ホッパ８よりも容量が大きなもので、フレーム１
４に搭載され、フレーム１４に設けられた複数のフック
１４ａを介してクレーンにより２階フロア９上を移動で
きるようになっている。そして、調整ホッパ１３の下部
開口部１３ａの下方のフロア９には、上記ホッパ８の上
方で開口する原料流下孔９ａが形成されている。また、
原料供給ホッパ１２、調整ホッパ１３、ホッパ８、フレ
キシブルホース７、シュー４には、原料粉末Ｇが充填、
貯留されている。

【００１５】したがって、調整ホッパ１３には、上方の
原料供給ホッパ１２により所定量の粉末原料Ｇが定常的
に供給され、原料供給ホッパ１２内の粉末原料Ｇがなく
なると原料供給ホッパ１２を粉末原料Ｇの詰まったもの
と交換して、調整ホッパ１３への供給を続行するように
なっている。ここで、上記原料供給ホッパ１２内の粉末
原料がなくなり、原料供給ホッパ１２の交換のために空
の原料供給ホッパ１２を取り外したような場合、あるい
は、圧粉体の製造個数が少ないため、原料供給ホッパ１
２を使用しないで調整ホッパ１３のみによってプレス装
置１に原料供給がなされる場合に備えるために、調整ホ
ッパ１３には図１〜３に示すような、本発明の一実施例
である粉末原料の検出装置が設けられている。

【００１６】図１および図２に示すように、調整ホッパ
１３は導電性材料から形成されたもので、下部が先細り
となった円錐壁１３ｂを備えたものであり、内部に収容
された粉末原料Ｇの上部に導電性材料からなる検出体１
５が載置されている。図２および図３に示すように、検
出体１５は、その上半部１５ｃが調整ホッパ１３の下部
開口部１３ａよりも大径の円筒形で、下半部１５ｂが先
細り状に形成された有底形状の部材である。すなわち、
上記検出体１５の下半部には、調整ホッパ１３の円錐壁
１３ｂの内周面に当接して係止する傾斜面（接触部）を
構成する円錐壁１５ｂが形成されており、検出体１５は
調整ホッパ１３の下部開口部１３ａに係止可能な形状お
よび寸法を有している。また、検出体１５の上部開口部
には補強用のリブ１５ａが半径方向に複数取り付けられ
ている。

【００１７】そして、上記検出体１５と調整ホッパ１３
との間には、検出体１５と調整ホッパ１３との間に流れ
る電流値を検出する検出回路１６が設けられ、この検出
回路１６には８ボルトの交流電源１７と電流計１８が設
けられている。なお、図３の符号１９は、検出回路１６
のハーネスを示す。

【００１８】上記実施形態によれば、例えば、ホッパ８
への粉末原料Ｇの供給が調整ホッパ１３のみによってな
されている場合に、調整ホッパ１３内の粉末原料Ｇが減
少してゆき、粉末原料Ｇの上面が図１のＡ位置からある
程度下がったＢ位置にくると、電流計１８はＢ位置にあ
る検出体１５から調整ホッパ１３の円錐壁１３ｂまでの
間（距離Ｌ１）に存在する粉末原料Ｇの電気抵抗に対応
した電流値を示す。

【００１９】次いで、更に粉末原料Ｇの上面位置がＣ位
置まで下がると、調整ホッパ１３の下部形状の変化に応
じて、検出体１５から調整ホッパ１３の円錐壁１３ｂま
での距離Ｌ２は上記距離Ｌ１より小さくなるので、距離
が少なくなった分粉末原料Ｇによる抵抗値は下がるた
め、電流計１８は粉末原料Ｇの上面がＢ位置にあったと
きよりも大きい値を示す。したがって、予め粉末原料Ｇ
量に応じて決定される電流値の特性グラフを参照すれ
ば、その時点での電流値から粉末原料Ｇの残量を確認す
ることができる。

【００２０】そして、調整ホッパ１３内の粉末原料Ｇが
なくなると、検出体１５は調整ホッパ１３の下部開口部
１３ａにおいて、検出体１５の円錐壁１５ｂが調整ホッ
パ１３の円錐壁１３ｂの内周面に当接した状態で係止す
るため、電流計１８は最大の電流値を示し、これによっ
て、調整ホッパ１３の粉末原料Ｇがなくなったことを確
認できるのである。ここで、検出体１５は調整ホッパ１
３の下部開口部１３ａに係止するようになっているた
め、検出体１５が下方に設置してあるホッパ８に落下す
る心配はなく、また、検出体１５の円錐壁１５ｂと調整
ホッパ１３の円錐壁１３ｂが当接可能に形成されている
ため、粉末原料Ｇがなくなったときには、両者を確実に
導通させることができる。

【００２１】ここで、調整ホッパ１３の粉末原料Ｇはな
くなっても、下方に位置するホッパ８には粉末原料Ｇが
残存しているため、仮にもう少し粉末原料Ｇをホッパ８
に供給したい場合には、検出体１５を取り出し、調整ホ
ッパ１３に必要な量の粉末原料Ｇを供給してやればよ
い。このようにして、調整ホッパ１３内の粉末原料Ｇの
残留状況を正確に把握できるので、調整ホッパ１３の設
置場所まで出向いて残量を目視する煩雑な作業を廃止す
ることができる。

【００２２】したがって、粉末原料供給設備６における
粉末原料Ｇの残量管理を簡単な構造の検出装置によって
行うことができるため、プレス装置１に対する粉末原料
Ｇの供給信頼性が高まるとともに作業者の大きな労力の
軽減に貢献できる。

【００２３】なお、この発明は上記実施形態に限られる
ものではなく、例えば、電流計１８を設ける代わりに抵
抗計を設けてもよく、また、上記調整ホッパ１３以外の
種々な用途のホッパに使用できることは勿論のこと、粉
末原料Ｇが導電性材料でない場合に、検出体１５を粉末
原料の残量の有無のみを検出するために用いるようにし
てもよい。また、調整ホッパ１３の下部先細り形状とし
て角錐形状を採用してもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したとおりに構成さ
れているので、請求項１に記載の発明においては、粉末
原料がホッパ内になくなり検出体がホッパの下部開口部
に係止すると、検出体とホッパとが導通するため、これ
を検出した検出回路によって、粉末原料が残っていない
ことをホッパ内を目視せずに簡単に検出することが可能
となり、原料切れにより成形体の品質のバラツキ発生を
防止するという効果、並びに成形プレス操作中の作業員
の移動距離が少なくなることによる作業効率の向上とい
う二重の効果を奏する。

【００２５】請求項２，３に記載の発明においては、粉
末原料の残量が少なくなると、粉末原料と共に下降する
検出体とホッパの壁面との間隔が狭くなり、これによっ
て検出体とポッパの壁面との間に存在する粉末原料の量
的変化に起因して検出回路の電流値あるいは抵抗値が変
化し粉末原料の残量の時々刻々の減少を把握することが
可能となり、より木目細かな原料供給管理が図れるとい
う効果を奏する。また、最終的に粉末原料がホッパ内に
なくなると、検出体とホッパとが接触して、電流値は最
大値を、あるいは、抵抗値はゼロを示し、これにより、
粉末原料がなくなったことが検知され、前述の時系列的
減少データと相俟ってホッパ内への原料供給時期を的確
に把握できるという効果を奏する。

【００２６】請求項４に記載の発明においては、検出体
がホッパの下部開口部に係止した状態、すなわち、粉末
原料がなくなった状態において、検出体の接触部とホッ
パの下部内周面とを確実に導通させることができると共
に検出体の落下を防止できるため、原料供給管理の信頼
性を一層高めるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の粉末原料の検出装置の一実施形態の
概略構成図である。

【図２】 図１の要部拡大断面図である。

【図３】 図１および図２に示した検出体の斜視図であ
る。

【図４】 本発明に係る粉末冶金設備の全体斜視図であ
る。

【符号の説明】

１３ 調整ホッパ（ホッパ） １３ａ 下部開口部 １５ 検出体 １５ｂ 円錐壁（接触部） １６ 検出回路 Ｇ 粉末原料

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F063 AA14 AA50 BA19 BB02 BC10 DA05 FA08 FA10 3E070 AA19 AB11 CA04 CB02 CC06 DA01 4K018 CA13 CA14

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性材料からなり、かつ下部が先細り
   形状に形成されたホッパに粉末原料が収容され、この粉
   末原料の上部に、導電性材料からなり、かつ前記ホッパ
   の下部開口部に係止可能な検出体が載置され、この検出
   体と前記ホッパとの間に、これら検出体とホッパとの間
   の通電状況を検出する検出回路が設けられていることを
   特徴とする粉末原料の検出装置。
2. 【請求項２】 前記粉末原料が導電性材料であり、前記
   検出回路が粉末原料の残量に応じて変化する電流値を検
   出することを特徴とする請求項１に記載の粉末原料の検
   出装置。
3. 【請求項３】 前記粉末原料が導電性材料であり、前記
   検出回路が粉末原料の残量に応じて変化する抵抗値を検
   出することを特徴とする請求項１に記載の粉末原料の検
   出装置。
4. 【請求項４】 前記検出体の外周壁に、前記ホッパの下
   部内周面に当接可能な接触部が設けられていることを特
   徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の
   粉末原料の検出装置。