JP2012011347A - Vibration sieve device and control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、篩枠を振動させることにより当該篩枠内の分離対象物を分離する振動篩装置、および、当該振動篩装置に組み込まれる制御プログラムに関する。 The present invention relates to a vibration sieving device that separates a separation object in the sieving frame by vibrating the sieving frame, and a control program incorporated in the vibration sieving device.
振動篩装置は、篩枠を振動させることにより、当該篩枠内の篩網上に投入された分離対象物のうち所定の大きさ以下のものをふるい落とし、これにより、篩枠内の分離対象物を分離（分級）する。その振動は、例えば回転軸に上下に離して２個のアンバランスウェイトを取り付け、このようにアンバランスウェイトを備えた回転軸を回転させることにより発生する。また、その振動は、上部アンバランスウェイトと下部アンバランスウェイトとの間の角度により変化することがわかっている。従って、ふるい条件（例えば、篩枠内の篩網上に投入する分離対象物の形状、粒度、比重など）に合わせて上下の両アンバランスウェイト間の角度を調節することで、篩枠の振動モードを変えることが行われている。しかしながら、上下の両アンバランスウェイト間の角度を調節する作業は面倒であることから、このような作業を要することなく振動モードを効率良く変更できる構成が求められている。 The vibration sieving device vibrates the sieving frame, and screens out the separation object having a predetermined size or less out of the separation object put on the sieving mesh in the sieving frame, thereby separating the separation object in the sieving frame. Are separated (classified). The vibration is generated, for example, by attaching two unbalanced weights to the rotating shaft vertically and rotating the rotating shaft provided with the unbalanced weight in this way. Further, it has been found that the vibration changes depending on the angle between the upper unbalance weight and the lower unbalance weight. Therefore, the vibration of the sieve frame is adjusted by adjusting the angle between the upper and lower unbalance weights according to the sieve conditions (for example, the shape, particle size, specific gravity, etc. of the separation object to be put on the sieve mesh in the sieve frame). Changing modes has been done. However, since the operation of adjusting the angle between the upper and lower unbalanced weights is troublesome, there is a demand for a configuration that can efficiently change the vibration mode without requiring such an operation.
そこで、本発明は、上下の両アンバランスウェイト間の角度を調節しなくとも、篩枠の振動モードを変えることができる振動篩装置、および、当該振動篩装置に組み込まれる制御プログラムを提供することにある。 Therefore, the present invention provides a vibration sieve device capable of changing the vibration mode of the sieve frame without adjusting the angle between the upper and lower unbalance weights, and a control program incorporated in the vibration sieve device. It is in.
本発明者は、様々な試験、研究を重ねた結果、アンバランスウェイトを備えた回転軸の回転速度を変化させることによっても、篩枠の振動モードを変えることができることを見出し、本発明をするに至った。 As a result of various tests and studies, the present inventor has found that the vibration mode of the sieve frame can be changed also by changing the rotation speed of the rotating shaft provided with the unbalanced weight. It came to.
即ち、請求項１記載の振動篩装置は、内部に篩網を備え、当該篩網上に投入された分離対象物を分離する篩枠と、回転軸と、当該回転軸に上下に離して取り付けられた上部アンバランスウェイトおよび下部アンバランスウェイトと、前記回転軸を回転させる回転駆動部とからなり、前記上部アンバランスウェイトおよび前記下部アンバランスウェイトを備えた前記回転軸を前記回転駆動部によって回転させることにより前記篩枠に振動を付与する振動付与部と、前記回転駆動部の駆動を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記回転駆動部の駆動中に前記回転軸の回転速度を変化させる回転速度変化部を備えることに特徴を有する。
請求項７記載の制御プログラムは、内部に篩網を備え、当該篩網上に投入された分離対象物を分離する篩枠と、回転軸と、当該回転軸に上下に離して取り付けられた上部アンバランスウェイトおよび下部アンバランスウェイトと、前記回転軸を回転させる回転駆動部とからなり、前記上部アンバランスウェイトおよび前記下部アンバランスウェイトを備えた前記回転軸を前記回転駆動部によって回転させることにより前記篩枠に振動を付与する振動付与部と、前記振動付与部の前記回転駆動部の駆動を制御する制御装置とを備える振動篩装置の前記制御装置に組み込まれるプログラムであって、前記回転駆動部の駆動中に前記回転軸の回転速度を変化させる回転速度変化処理を前記制御装置に実行させることに特徴を有する。
これら請求項１および請求項７の発明によれば、回転駆動部の駆動中、つまり、篩枠内に投入された分離対象物の分級動作中に回転軸の回転速度を変化させることで、上下の両アンバランスウェイト間の角度を調節しなくとも、篩枠の振動モードを変えることができる。
That is, the vibration sieving apparatus according to claim 1 is provided with a sieving mesh inside, a sieving frame for separating the separation object put on the sieving mesh, a rotating shaft, and a rotating shaft attached to the rotating shaft vertically apart from each other. An upper unbalance weight and a lower unbalance weight, and a rotation drive unit that rotates the rotation shaft, and the rotation drive unit rotates the rotation shaft including the upper unbalance weight and the lower unbalance weight. A vibration applying unit that applies vibration to the sieving frame, and a control device that controls driving of the rotation driving unit, wherein the control device rotates the rotation shaft while the rotation driving unit is driven. It is characterized by having a rotation speed changing section that changes the angle.
The control program according to
According to the first and seventh aspects of the present invention, by changing the rotational speed of the rotary shaft during the driving of the rotary drive unit, that is, during the classification operation of the separation object put in the sieve frame, The vibration mode of the sieve frame can be changed without adjusting the angle between the two unbalanced weights.
請求項２記載の振動篩装置は、タイミング設定部を備え、前記回転速度変化部は、前記タイミング設定部によって設定されたタイミングに応じて、前記回転軸の回転速度を変化させることに特徴を有する。また、請求項３記載の振動篩装置は、前記タイミング設定部は、複数のタイミングを設定可能であることに特徴を有する。
請求項８記載の制御プログラムは、前記振動篩装置が備えるタイミング設定部によって設定されたタイミングに応じて、前記回転速度変化処理を前記制御装置に実行させることに特徴を有する。また、請求項９記載の制御プログラムは、前記タイミング設定部によって設定された複数のタイミングに応じて、前記回転速度変化処理を前記制御装置に実行させることに特徴を有する。
これら請求項２，３および請求項８，９の発明によれば、回転軸の回転速度を精度良く、且つ、きめ細かく変化させることができる。
The vibration sieve device according to claim 2, further comprising a timing setting unit, wherein the rotation speed changing unit changes the rotation speed of the rotating shaft according to the timing set by the timing setting unit. . Further, the vibration sieve device according to claim 3 is characterized in that the timing setting unit can set a plurality of timings.
The control program according to an eighth aspect is characterized in that the control device is caused to execute the rotation speed change process according to a timing set by a timing setting unit provided in the vibration sieve device. According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a control program for causing the control device to execute the rotation speed change process according to a plurality of timings set by the timing setting unit.
According to the second, third, and eighth and ninth aspects of the invention, the rotational speed of the rotary shaft can be changed with high precision and fineness.
請求項４記載の振動篩装置は、前記回転速度変化部は、前記回転軸の回転速度を増加させることにより、前記篩枠内の前記篩網上に投入された分離対象物が当該篩枠の中心部に移動するように振動を発生させ、前記回転軸の回転速度を減少させることにより、前記篩枠内の前記篩網上に投入された分離対象物が当該篩枠の周縁部に移動するように振動を発生させることに特徴を有する。
請求項１０記載の制御プログラムは、前記回転速度変化処理は、前記回転軸の回転速度を増加させることにより、前記篩枠内の前記篩網上に投入された分離対象物が当該篩枠の中心部に移動するように振動を発生させ、前記回転軸の回転速度を減少させることにより、前記篩枠内の前記篩網上に投入された分離対象物が当該篩枠の周縁部に移動するように振動を発生させる処理であることに特徴を有する。
これら請求項４および請求項１０の発明によれば、篩枠内の篩網上に投入された分離対象物を、分級動作中に、篩枠の中心部に寄せたり篩枠の周縁部に寄せたりすることができ、分離対象物の分級を効率良く行うことができる。
The vibration sieve device according to claim 4, wherein the rotational speed changing unit increases the rotational speed of the rotary shaft, so that the separation target placed on the sieve mesh in the sieve frame is separated from the sieve frame. By generating vibration so as to move to the central part and reducing the rotational speed of the rotary shaft, the separation object put on the sieve mesh in the sieve frame moves to the peripheral part of the sieve frame. Thus, it has a feature in generating vibration.
The control program according to
According to the inventions of the fourth and tenth aspects, the separation object put on the sieving mesh in the sieving frame is brought close to the central part of the sieving frame or the peripheral part of the sieving frame during the classification operation. Therefore, the separation target can be classified efficiently.
請求項５記載の振動篩装置は、前記振動付与部は、前記回転駆動部を、前記上部アンバランスウェイトおよび前記下部アンバランスウェイトを備えた前記回転軸とは別体に備えていることに特徴を有する。
振動を発生させるための駆動源となる回転駆動部と振動の発生源（振動が発生する部分）となる回転軸とを一体に備えた構成、つまり、回転軸を回転駆動部によって直接回転させる構成では、回転軸の回転速度を変化させる制御を行うと、回転駆動部に負荷が直接かかってしまう。そのため、回転駆動部が発熱して故障するといった不具合が生じ得る。
請求項５の発明によれば、振動を発生させるための駆動源となる回転駆動部と振動の発生源となる回転軸とを別体に備えたので、回転軸の回転速度を変化させる制御を行った場合に、回転駆動部に負荷が直接かかることがなく、当該回転駆動部の発熱や故障を回避することができる。
The vibration sieving apparatus according to claim 5, wherein the vibration applying unit includes the rotation driving unit separately from the rotation shaft including the upper unbalance weight and the lower unbalance weight. Have
A configuration that integrally includes a rotation drive unit that is a drive source for generating vibration and a rotation shaft that is a generation source of vibration (a portion that generates vibration), that is, a configuration in which the rotation shaft is directly rotated by the rotation drive unit Then, when the control for changing the rotation speed of the rotation shaft is performed, a load is directly applied to the rotation drive unit. For this reason, there may be a problem that the rotation drive unit generates heat and breaks down.
According to the fifth aspect of the present invention, since the rotation drive unit serving as a drive source for generating vibration and the rotation shaft serving as the vibration generation source are provided separately, the control for changing the rotation speed of the rotation shaft is performed. When this is done, a load is not directly applied to the rotation drive unit, and heat generation or failure of the rotation drive unit can be avoided.
請求項６記載の振動篩装置は、前記回転駆動部は、インバータモータで構成されていることに特徴を有する。
この請求項６の発明によれば、回転駆動部をインバータモータで構成したので、回転軸の回転速度を変化させる制御において当該回転駆動部の負荷を軽減することができる。また、回転駆動部を低トルクで駆動することが可能である。
The vibration sieve device according to a sixth aspect is characterized in that the rotation drive unit is configured by an inverter motor.
According to the sixth aspect of the present invention, since the rotation drive unit is constituted by the inverter motor, the load on the rotation drive unit can be reduced in the control for changing the rotation speed of the rotation shaft. In addition, it is possible to drive the rotation drive unit with low torque.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、振動篩装置１０の全体構成を示している。振動篩装置１０の架台１１上には、複数の枠受スプリング１２を介して振動体ベース１３が振動自在に支持されている。この振動体ベース１３の上部には、篩枠１４が固定されている。篩枠１４は、振動体ベース１３の上部に下円筒枠１５，中円筒枠１６，上円筒枠１７を積み上げた構成である。上円筒枠１７の上面には、中央に原料投入口１８を有するテーパ状の蓋１９が被せられている。篩枠１４の内部は、篩網２０によって上下に区画されている。この篩網２０は、その周縁部が中円筒枠１６と上円筒枠１７との間に挟み込まれて固定されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the overall configuration of the
振動体ベース１３の中心部の下面には、振動体ハウジング２１が固定されている。この振動体ハウジング２１には、軸受（図示せず）を介して回転軸２２が回転可能に支持されている。この回転軸２２のうち振動体ハウジング２１の上方に突出した上端部には、上部アンバランスウェイト２３が取り付けられている。この上部アンバランスウェイト２３は、回転軸２２に固定されており、当該回転軸２２と一体に回転する。一方、回転軸２２のうち振動体ハウジング２１の下方に突出した下端部には、下部アンバランスウェイト２４が取り付けられている。この下部アンバランスウェイト２４は、回転軸２２に回動可能に支持されている。
A vibrating
回転軸２２には、カップリング２５および当該カップリング２５に固定された駆動スプリング２６を介してＶプーリ２７が取り付けられている。このＶプーリ２７は、架台１１の内底面上に回転可能に支持されている。一方、架台１１の内側面には、モータ２８（回転駆動部に相当）が固定されている。この場合、モータ２８は、インバータ装置（図示せず）によって駆動が制御されるインバータモータで構成されている。このモータ２８の回転軸２８ａには、Ｖプーリ２９が取り付けられている。Ｖプーリ２７とＶプーリ２９との間には、Ｖベルト３０が掛け渡されている。モータ２８は、回転軸２８ａの回転を、Ｖプーリ２９、Ｖベルト３０、Ｖプーリ２７を介して回転軸２２に伝達する。これにより、モータ２８は回転軸２２を回転させる。なお、これら回転軸２２、上下の両アンバランスウェイト２３，２４、モータ２８により振動付与部３１が構成されている。振動付与部３１は、上下の両アンバランスウェイト２３，２４を備えた回転軸２２をモータ２８によって回転させることにより篩枠１４に振動を付与する。この場合、振動付与部３１は、振動を発生させるための駆動源となるモータ２８と、振動の発生源（振動が発生する部分）となる回転軸２２とを、Ｖプーリ２７、Ｖプーリ２９、Ｖベルト３０を介して別体に備えた構成である。
なお、振動篩装置１０は、モータ２８によって回転軸２２を一方向のみに回転させる標準型の構成としてもよいし、モータ２８によって回転軸２２を正転方向および逆転方向に回転させるＲ型（リバース型）の構成としてもよい。振動篩装置１０をＲ型の構成とした場合、図３に示す矢印Ａ方向をモータ２８（回転軸２２）の正転方向とし、図３に示す矢印Ａ方向とは反対方向をモータ２８（回転軸２２）の逆転方向とする。
モータ２８には、制御装置３２が接続されている。この制御装置３２を含む振動篩装置１０の電気的構成については後述する。
The
A
篩枠１４の一部（この場合、篩枠１４の上部）を構成する上円筒枠１７の外周部には、篩枠１４内の篩網２０上に残った分離対象物を振動篩装置１０の機外に排出するための網上排出口３３が設けられている。この網上排出口３３には、当該網上排出口３３から外方に延びる排出口体３４が設けられている。図２に示すように、この排出口体３４は、上円筒枠１７（篩枠１４）の外周面に対して回転軸２２の正転方向側（図３に示す矢印Ａ方向参照）に傾斜して突出している。
On the outer peripheral portion of the upper
また、篩枠１４の一部（この場合、篩枠１４の下部）を構成する下円筒枠１５の外周部には、網下排出口（図示せず）が設けられている。この網下排出口には、当該網下排出口から外方に延びる排出口体３５が設けられている。下円筒枠１５の底面には、円錐状の受け部３６が設けられている。篩枠１４内の篩網２０からふるい落とされ受け部３６で受けられた分離対象物は、網下排出口および排出口体３５を通して振動篩装置１０の機外に排出される。
Further, a net discharge port (not shown) is provided on the outer peripheral portion of the lower
上述したように、上部アンバランスウェイト２３は回転軸２２に固定されている。これに対して、下部アンバランスウェイト２４は回転軸２２に回動可能に支持されている。従って、振動篩装置１０は、上部アンバランスウェイト２３と下部アンバランスウェイト２４との間の角度が調整可能である。また、これら両アンバランスウェイト２３，２４間の角度に応じて、モータ２８が駆動して回転軸２２が回転されたときに篩枠１４（特に篩網２０）に発生する振動が異なることが分かっている。
As described above, the
図３に示すように、下部アンバランスウェイト２４の両側には、第１位置規制部材３７および第２位置規制部材３８が設けられている。これら位置規制部材３７，３８は、回転軸２２と一体に回転する部材であるカップリング２５に設けられている。これら位置規制部材３７，３８は、それぞれボルト状の部材からなり、その頭部が当接部３７ａ，３８ａとなっている。また、これら位置規制部材３７，３８は、その位置を調整可能に構成されている。下部アンバランスウェイト２４の調整可能範囲は、これら位置規制部材３７，３８に規制されることによって定められる。従って、上部アンバランスウェイト２３と下部アンバランスウェイト２４との間の角度も、これら位置規制部材３７，３８によって定められる。なお、位置規制部材３７，３８は、回転軸２２と一体に回転する部材ではなく、回転軸２２に設けてもよい。
As shown in FIG. 3, a first
カップリング２５の周縁部には、回転軸２２の中心と上部アンバランスウェイト２３の重心とを結んだ直線Ｂに関し対称的に設けられた円弧状の長孔３９，４０が設けられている。これら長孔３９，４０に、位置規制部材３７，３８のボルト部分（ねじ切り部分）を挿通する。そして、これらボルト部分の下端部をナット（図示せず）で締め付ける。これにより、位置規制部材３７，３８は、それぞれ、その位置が固定される。
At the peripheral edge of the
そして、これら位置規制部材３７，３８は、ナットを緩めることにより長孔３９，４０に沿って移動可能となる。例えばモータ２８の正転時における上下の両アンバランスウェイト２３，２４間の角度を変える際には、第１位置規制部材３７を所望の角度の目盛り４１に移動させた後、ナットを締め付けて固定する。一方、モータ２８の逆転時における上下の両アンバランスウェイト２３，２４間の角度を変える際には、第２位置規制部材３８を所望の角度の目盛り４１に移動させた後、ナットを締め付けて固定する。モータ２８の正転時には、回転軸２２は矢印Ａ方向に回転する。そのため、下部アンバランスウェイト２４は、第１位置規制部材３７の当接部３７ａに当接して、上部アンバランスウェイト２３に対して同位置、或いは、遅れた位置（上部アンバランスウェイト２３側から見て左側の位置）で回転軸２２と一体に回転する。一方、モータ２８の逆転時には、回転軸２２は矢印Ａ方向とは反対方向に回転する。そのため、下部アンバランスウェイト２４は、第２位置規制部材３８の当接部３８ａに当接して、上部アンバランスウェイト２３に対して同位置、或いは、遅れた位置（上部アンバランスウェイト２３側から見て右側の位置）で回転軸２２と一体に回転する。
And these
次に、振動篩装置１０の電気的構成について図４を参照しながら説明する。
制御装置３２は、マイクロコンピュータを主体としてＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えて構成されており、制御プログラムに基づいてモータ２８の駆動を制御するほか、振動篩装置１０の動作全般を制御する。この制御装置３２には、操作入力部５１およびタイマー５２（タイミング設定部に相当）が接続されている。また、制御装置３２は、マイクロコンピュータにおいて制御プログラムを実行することにより、回転速度変化部５３をソフトウェアによって仮想的に実現する。
Next, the electrical configuration of the
The
操作入力部５１は、使用者によって操作されるものである。使用者は、この操作入力部５１を介して、例えば、回転軸２２の回転速度の初期値、後述する回転速度変化処理による変更後の回転軸２２の回転速度、回転速度変化処理（後述）を実行するタイミングなどを設定することができる。
The
タイマー５２は、回転速度変化部５３が回転速度変化処理（後述）を実行するタイミングを設定する。このタイマー５２は、回転速度変化処理の実行タイミングとして複数のタイミングを設定可能である。また、タイマー５２は、回転速度変化処理の実行タイミングを、モータ２８の駆動中における所定の時間範囲内（例えば、モータ２８の駆動開始後、０秒から９９９９時間の範囲内）において、所定の単位時間（例えば、１０秒単位）で設定可能である。なお、タイマー５２は、使用者が操作入力部５１を介して入力したタイミングを回転速度変化処理の実行タイミングとして設定してもよいし、予め制御プログラムで定められたタイミングを回転速度変化処理の実行タイミングとして設定してもよい。
The
回転速度変化部５３は、モータ２８の駆動中、つまり、篩枠１４内に投入された分離対象物の分級動作中に、回転軸２２の回転速度を所定範囲内で変化させる回転速度変化処理を制御装置３２に実行させる。この場合、回転軸２２の回転速度は、この場合、９００ｒｐｍ（３０Ｈｚ）から２１００ｒｐｍ（７０Ｈｚ）の範囲で変更可能である。この回転速度変化処理は、回転軸２２の回転速度を増加させることにより、篩枠１４内の篩網２０上に投入された分離対象物が当該篩枠１４の中心部に移動するように振動を発生させ、回転軸２２の回転速度を減少させることにより、篩枠１４内の篩網２０上に投入された分離対象物が当該篩枠１４の周縁部に移動するように振動を発生させる処理である。具体的には、回転軸２２の回転速度を例えば１８００ｒｐｍに増加させると、篩枠１４内の分離対象物が当該篩枠１４の中心部に移動するようになる。一方、回転軸２２の回転速度を例えば９００ｒｐｍに減少させると、篩枠１４内の分離対象物が当該篩枠１４の周縁部に移動するようになる。回転速度変化部５３は、モータ２８の駆動中（分級動作中）において、タイマー５２によって設定された１つ、あるいは、複数の実行タイミングに応じて、回転速度変化処理を制御装置３２に実行させる。
The rotational
上記構成の振動篩装置１０は、篩枠１４の振動モードを２つの態様によって変更可能である。即ち、上下の両アンバランスウエイト２３，２４の位置調整による振動モードの変更態様と、回転速度変化部５３の回転速度変化処理による振動モードの変更態様である。ここで、これら２つの変更態様について順に説明する。
The
（アンバランスウエイトの位置調整による振動モードの変更態様）
まず、上下の両アンバランスウエイト２３，２４の位置調整による振動モードの変更態様について図５を参照しながら説明する。なお、ここでは、振動篩装置１０をＲ型の構成とした場合について説明する。
図５の上段には、上下の両アンバランスウエイト２３，２４の位置関係を示している。図５の下段には、図５の上段に示す両アンバランスウエイト２３，２４の位置関係に対応付けて、篩枠１４内の篩網２０上の分離対象物の移動状態を篩枠１４の上面から見て示している。
(Change mode of vibration mode by adjusting the position of unbalanced weight)
First, the vibration mode changing mode by adjusting the positions of the upper and lower
The upper part of FIG. 5 shows the positional relationship between the upper and lower
図５（ａ）に示すように、下部アンバランスウェイト２４が上部アンバランスウエイト２３の左側に約９０度の角度を有して位置する状態では、篩枠１４内の篩網２０上の分離対象物は、中心部に向かって矢印Ａ方向に渦巻くように移動する。
図５（ｂ）に示すように、下部アンバランスウェイト２４が上部アンバランスウエイト２３の左側に約６０度の角度を有して位置し、且つ、回転軸２２が矢印Ａ方向に回転する状態、或いは、下部アンバランスウェイト２４が上部アンバランスウエイト２３の左側に約４５度の角度を有して位置し、且つ、回転軸２２が矢印Ａ方向に回転する状態では、篩網２０上の分離対象物は、中心部から周縁部（外周部）に向かって矢印Ａ方向に渦巻くように移動する。
As shown in FIG. 5A, in a state where the
As shown in FIG. 5B, the
図５（ｃ）に示すように、上下の両アンバランスウエイト２３，２４の位置が一致する状態では、篩網２０上の分離対象物は、回転軸２２の回転方向に関係なく、中心部から周縁部に向かって概ね直線状に移動する。
図５（ｄ）に示すように、下部アンバランスウェイト２４が上部アンバランスウエイト２３の右側に約６０度の角度を有して位置し、且つ、回転軸２２が矢印Ａ方向とは反対方向に回転する状態、或いは、下部アンバランスウェイト２４が上部アンバランスウエイト２３の右側に約４５度の角度を有して位置し、且つ、回転軸２２が矢印Ａ方向とは反対方向に回転する状態では、篩網２０上の分離対象物は、周縁部に向かって矢印Ａ方向とは反対方向に渦巻くように移動する。
As shown in FIG. 5C, in the state where the upper and lower
As shown in FIG. 5D, the
なお、上述のように、回転軸２２が矢印Ａ方向に回転するとき、下部アンバランスウェイト２３は第１位置規制部材３７の当接部３７ａに当接する。一方、回転軸２２が矢印Ａ方向とは反対方向に回転するとき、下部アンバランスウェイト２３は第２位置規制部材３８の当接部３８ａに当接する。
As described above, when the
従って、図５（ａ）および図５（ｂ）に示す振動モードは、回転軸２２が矢印Ａ方向に回転したときに得ることができるモードである。また、図５（ｄ）に示す振動モードは、回転軸２２が矢印Ａ方向とは反対方向に回転したときに得ることができるモードである。そして、図５（ｃ）に示す振動モードは、回転軸２２を矢印Ａ方向、或いは、矢印Ａ方向とは反対方向の何れの方向に回転したときにも得ることができるモードである。
Therefore, the vibration modes shown in FIGS. 5A and 5B are modes that can be obtained when the rotating
また、上記の各振動モードに対応する上下の両アンバランスウエイト２３，２４間の角度は、位置規制部材３７，３８の位置を調整することで、ふるい条件（例えば、篩枠１４内の篩網２０上に投入する分離対象物の形状、粒度、比重など）に応じて適宜調節することができる。
Further, the angle between the upper and lower
（回転速度変化処理による振動モードの変更態様）
次に、制御装置３２が回転速度変化部５３によって実行する回転速度変化処理による振動モードの変更態様について図６および図７を参照しながら説明する。なお、図６は、振動篩装置１０を標準型の構成とした場合を示し、図７は、振動篩装置１０をＲ型の構成とした場合を示す。また、この振動モードの変更態様においては、上下の両アンバランスウエイト２３，２４の位置を調整せず、両アンバランスウエイト２３，２４間の角度を所定角度（例えば、４５度）で固定する。
(Change mode of vibration mode by rotation speed change process)
Next, how the vibration mode is changed by the rotational speed change process executed by the rotational
まず、振動篩装置１０を標準型の構成とした場合について図６を参照しながら説明する。
図６（ａ）には、回転軸２２の回転速度と振動の大きさとの関係を示している。この場合、破線Ｖは、篩枠１４（特に篩網２０部分）に付与される垂直方向の振動（垂直振動）の大きさを示し、実線Ｈは、篩枠１４（特に篩網２０部分）に付与される水平方向の振動（水平振動）の大きさを示している。なお、図６（ａ）では、回転軸２２の回転速度は右側ほど大きく、振動の大きさは上側ほど大きい。図６（ｂ）には、図６（ａ）に示す回転軸２２の回転速度に対応付けて、篩枠１４内の篩網２０上の分離対象物の移動状態を篩枠１４の側面から見て示している。図６（ｃ）には、図６（ａ）に示す回転軸２２の回転速度に対応付けて、篩枠１４内の篩網２０上の分離対象物の移動状態を篩枠１４の上面から見て示している。
First, the case where the
FIG. 6A shows the relationship between the rotational speed of the
図６（ａ）に示すように、篩枠１４の水平振動、つまり、篩枠１４内の分離対象物を主として水平方向に移動させる振動の大きさ（実線Ｈ参照）は、回転軸２２の回転速度が小さいほど大きくなる。一方、篩枠１４の垂直振動の大きさ、つまり、篩枠１４内の分離対象物を主として垂直方向に移動させる振動の大きさ（破線Ｖ参照）は、回転軸２２の回転速度が大きいほど大きくなる。そして、篩枠１４には、回転軸２２の回転速度に応じた水平振動と垂直振動とを合成した振動が付与される。
As shown in FIG. 6A, the horizontal vibration of the
従って、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示すように、回転軸２２の回転速度が小さい状態、つまり、垂直振動よりも水平振動の方が大きい状態では、篩枠１４内の分離対象物は、主として水平方向に沿って概ね直線状に、あるいは、主として水平方向に沿って矢印Ａ方向に若干渦巻きながら、篩枠１４の周縁部側に移動する。一方、回転軸２２の回転速度が大きい状態、つまり、水平振動よりも垂直振動の方が大きい状態では、篩枠１４内の分離対象物は、主として垂直方向に沿って矢印Ａ方向に渦巻きながら、篩枠１４の中心部側に移動する。なお、分離対象物が篩枠１４内において篩網２０上を渦巻く領域は、回転軸２２の回転速度が大きくなるほど、篩枠１４の中心部に向かって狭くなっていく。
Therefore, as shown in FIGS. 6B and 6C, in a state where the rotational speed of the
次に、振動篩装置１０をＲ型の構成とした場合について図７を参照しながら説明する。
Ｒ型の構成においては、上述した標準型の構成における挙動（図６参照）が、回転軸２２の正転方向側（図７では中央部よりも右側）と逆転方向側（図７では中央部よりも左側）において対称的に示される。
Next, the case where the
In the R-type configuration, the behavior (see FIG. 6) in the standard-type configuration described above is such that the forward rotation direction side (right side of the center portion in FIG. 7) and the reverse rotation direction side (in FIG. On the left side).
即ち、図７（ａ）に示すように、篩枠１４の水平振動、つまり、篩枠１４内の分離対象物を主として水平方向に移動させる振動の大きさ（実線Ｈ参照）は、回転軸２２の正転方向側および逆転方向側の双方において、回転軸２２の回転速度が小さいほど大きくなる。一方、篩枠１４の垂直振動の大きさ、つまり、篩枠１４内の分離対象物を主として垂直方向に移動させる振動の大きさ（破線Ｖ参照）は、回転軸２２の正転方向側および逆転方向側の双方において、回転軸２２の回転速度が大きいほど大きくなる。そして、篩枠１４には、回転軸２２の正転方向側および逆転方向側の双方において、回転軸２２の回転速度に応じた水平振動と垂直振動とを合成した振動が付与される。
That is, as shown in FIG. 7A, the horizontal vibration of the
従って、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、回転軸２２の正転方向側および逆転方向側の双方において、回転軸２２の回転速度が小さい状態、つまり、垂直振動よりも水平振動の方が大きい状態では、篩枠１４内の分離対象物は、主として水平方向に沿って概ね直線状に、あるいは、主として水平方向に沿って矢印Ａ方向、あるいは、矢印Ａ方向とは反対方向に若干渦巻きながら、篩枠１４の周縁部側に移動する。また、回転軸２２の正転方向側および逆転方向側の双方において、回転軸２２の回転速度が大きい状態、つまり、水平振動よりも垂直振動の方が大きい状態では、篩枠１４内の分離対象物は、主として垂直方向に沿って矢印Ａ方向、あるいは、矢印Ａ方向とは反対方向に渦巻きながら、篩枠１４の中心部側に移動する。なお、分離対象物が篩枠１４内において篩網２０上を渦巻く領域は、回転軸２２の正転方向側および逆転方向側の双方において、回転軸２２の回転速度が大きくなるほど、篩枠１４の中心部に向かって狭くなっていく。
Therefore, as shown in FIG. 7B and FIG. 7C, the rotational speed of the
次に、回転速度変化部５３の回転速度変化処理による振動モードの変更態様について本発明者が行った試験運転の結果について説明する。
（試験運転１）
試験運転１では、分離対象物として刻み海苔を用いた。この場合、篩網２０のメッシュサイズは、製品対象となる大きさ（この場合、概ね２ｍｍ×７ｍｍ）の刻み海苔、製品対象とならない大きさ（この場合、概ね２ｍｍ×３０ｍｍ）の刻み海苔、および異物を含む製品原料から、製品対象となる大きさの刻み海苔（２ｍｍ×７ｍｍ）を分離可能なサイズとした。即ち、この試験運転１は、長さの異なるものを分離する場合の試験運転である。また、篩枠１４に投入した刻み海苔の総量は３ｋｇとした。そして、分級動作中（モータ２８の駆動中）に、回転軸２２の回転速度を、１２００ｒｐｍ（４０Ｈｚ）と１８００ｒｐｍ（６０Ｈｚ）とを交互に繰り返すように変化させた。なお、回転軸２２の回転速度を１２００ｒｐｍとする期間は１０秒、１８００ｒｐｍとする期間は５秒とした。即ち、回転軸２２の回転速度を、１０秒ごとに１２００ｒｐｍから１８００ｒｐｍに変化させ、５秒ごとに１８００ｒｐｍから１２００ｒｐｍに変化させた。
この試験運転１によれば、投入した３ｋｇの刻み海苔を完全に分級するまでの所要時間は４分３０秒であった。即ち、試験運転１の処理量（仕事率）は、４０ｋｇ／Ｈｒであった。
Next, the result of the test operation performed by the present inventor regarding the mode of change of the vibration mode by the rotation speed change process of the rotation
(Test run 1)
In test operation 1, chopped laver was used as the separation object. In this case, the mesh size of the
According to this test operation 1, the time required to completely classify the 3 kg of chopped laver was 4 minutes and 30 seconds. That is, the throughput (working rate) of test operation 1 was 40 kg / Hr.
これに対して、この試験運転１の比較例として比較運転１を実施した。この比較運転１では、分級動作中における回転軸２２の回転速度を１８００ｒｐｍ（６０Ｈｚ）で固定した。この比較運転１によれば、投入した３ｋｇの刻み海苔を完全に分級するまでの所要時間は７分であった。即ち、比較運転１の処理量（仕事率）は、２５ｋｇ／Ｈｒであった。
即ち、分級動作中に回転軸２２の回転速度を変化させた試験運転１の処理能力（処理量）は、分級動作中に回転軸２２の回転速度を変化させない比較運転１の処理能力（処理量）の１．６倍である。
On the other hand, the comparative operation 1 was implemented as a comparative example of the test operation 1. In this comparative operation 1, the rotation speed of the
That is, the processing capability (processing amount) of the test operation 1 in which the rotation speed of the
（試験運転２）
試験運転２では、分離対象物として生芋（澱粉）を用いた。即ち、この試験運転２は、湿り気を含むものを分離する場合の試験運転である。また、篩枠１４に投入した生芋の総量は６００ｃｃとした。そして、分級動作中（モータ２８の駆動中）に、回転軸２２の回転速度を、１３５０ｒｐｍ（４５Ｈｚ）と１８００ｒｐｍ（６０Ｈｚ）とを交互に繰り返すように変化させた。なお、回転軸２２の回転速度を１３５０ｒｐｍとする期間は１０秒、１８００ｒｐｍとする期間は５秒とした。即ち、回転軸２２の回転速度を、１０秒ごとに１３５０ｒｐｍから１８００ｒｐｍに変化させ、５秒ごとに１８００ｒｐｍから１３５０ｒｐｍに変化させた。
この試験運転２によれば、投入した６００ｃｃの生芋を完全に分級するまでの所要時間は４分であった。即ち、試験運転２の処理量（仕事率）は、９０００ｃｃ／Ｈｒであった。
(Test run 2)
In test operation 2, ginger (starch) was used as an object to be separated. That is, this test operation 2 is a test operation in the case of separating a thing containing wet air. Further, the total amount of ginger charged into the
According to this test operation 2, the time required to completely classify the 600 cc ginger charged was 4 minutes. That is, the throughput (working rate) of the test run 2 was 9000 cc / Hr.
これに対して、この試験運転２の比較例として比較運転２を実施した。この比較運転２では、篩枠１４に投入した生芋の総量は試験運転２よりも少ない２００ｃｃとした。また、分級動作中における回転軸２２の回転速度を１８００ｒｐｍ（６０Ｈｚ）で固定した。この比較運転２によれば、投入した２００ｃｃの生芋を完全に分級するまでの所要時間は４分であった。即ち、比較運転２の処理量（仕事率）は、３０００ｃｃ／Ｈｒであった。
即ち、分級動作中に回転軸２２の回転速度を変化させた試験運転２の処理能力（処理量）は、分級動作中に回転軸２２の回転速度を変化させない比較運転２の処理能力（処理量）の３倍である。
On the other hand, the comparative operation 2 was implemented as a comparative example of the test operation 2. In this comparative operation 2, the total amount of ginger put into the
That is, the processing capability (processing amount) of the test operation 2 in which the rotational speed of the
以上に説明したように本実施形態によれば、振動篩装置１０は、回転速度変化部５３によって、モータ２８の駆動中、つまり、篩枠１４内に投入された分離対象物の分級動作中に回転軸２２の回転速度を変化させる。これにより、上下の両アンバランスウェイト２３，２４間の角度を調節しなくとも、篩枠１４の振動モードを変えることができる。
また、振動篩装置１０は、タイマー５２によって設定された１つ、あるいは、複数の実行タイミングに応じて、回転軸２２の回転速度を変化させる。これにより、回転軸２２の回転速度を精度良く、且つ、きめ細かく変化させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
Further, the
また、振動篩装置１０は、回転軸２２の回転速度を増加させることにより、篩枠１４内の篩網２０上に投入された分離対象物が当該篩枠１４の中心部に移動するように振動を発生させ、回転軸２２の回転速度を減少させることにより、篩枠１４内の篩網２０上に投入された分離対象物が当該篩枠１４の周縁部に移動するように振動を発生させる。これにより、篩枠１４内の篩網２０上に投入された分離対象物を、分級動作中に、篩枠１４の中心部に寄せたり篩枠１４の周縁部に寄せたりすることができ、分離対象物の分級を効率良く行うことができる。
Further, the
また、振動篩装置１０は、振動を発生させるための駆動源となるモータ２８と振動の発生源となる回転軸２２とを別体に備えた。これにより、回転軸２２の回転速度を変化させる制御を行った場合に、モータ２８に負荷が直接かかることがなく、当該モータ２８の発熱や故障を回避することができる。
また、振動篩装置１０は、モータ２８をインバータモータで構成したので、回転軸２２の回転速度を変化させる制御において当該モータ２８の負荷を軽減することができる。また、モータ２８を低トルクで駆動することが可能である。
Further, the
Further, since the
なお、振動篩装置１０をＲ型の構成とした場合には、回転軸２２を一方向に回転させることで篩枠１４内の分離対象物を分離し、その後、回転軸２２を他方向に回転させることで篩枠１４内に残った分離対象物を篩枠１４から排出することが可能である。つまり、篩枠１４内の分離対象物を分離する分級モードと、分級後に篩枠１４内に残った分離対象物を排出する排出モードとを、回転軸２２の回転方向を切り替えることによって明確に区別して実行することができる。従って、Ｒ型の振動篩装置１０は、篩枠１４内に投入した分離対象物を完全に分級（分離）した後に次の分離対象物を篩枠１４内に投入するバッチ投入運転に適している。なお、本発明は、このようなＲ型の振動篩装置１０にも適用可能である。
In addition, when the
一方、振動篩装置１０を標準型とした場合には、回転軸２２の回転方向を変更することができない。しかしながら、回転速度変化部５３の回転速度変化処理によって振動モードを適宜変更することで、分級動作中に、篩枠１４内の分離対象物を篩枠１４の中心部に寄せたり篩枠１４の周縁部に寄せたりすることを繰り返すことができる。そのため、篩枠１４内に投入した分離対象物が完全に分級される前に次の分離対象物を篩枠１４内に投入したとしても、篩枠１４内の分離対象物をまとめて分級することが可能である。従って、標準型の振動篩装置１０は、回転速度変化部５３を備えることで、篩枠１４内に投入した分離対象物が完全に分級する前に次の分離対象物を篩枠１４に投入可能な連続投入運転に適したものとなる。
On the other hand, when the
（その他の実施形態）
本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、例えば次にように変形または拡張することができる。
回転軸２２の回転速度の変更可能範囲は適宜設定可能であるが、好ましくは、９００ｒｐｍから２１００ｒｐｍの範囲、より好ましくは、上述の試験運転１，２に示したように１２００ｒｐｍから１８００ｒｐｍの範囲で設定するとよい。
モータ２８は、インバータモータではなく、一般的な汎用モータで構成してもよい。
篩枠１４に投入する分離対象物は、上述した刻み海苔や生芋に限られるものではなく、例えばチップコンデンサなど種々の対象物を投入することができる。
本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the present invention can be modified or expanded as follows.
The changeable range of the rotation speed of the
The
The separation object thrown into the sieving
The present invention can be implemented with appropriate modifications without departing from the scope of the invention.
図面中、１０は振動篩装置、１４は篩枠、２０は篩網、２２は回転軸、２３は上部アンバランスウェイト、２４は下部アンバランスウェイト、２８はモータ（回転駆動部）、３１は振動付与部、３２は制御装置、５２はタイマー（タイミング設定部）、５３は回転速度変化部を示す。 In the drawings, 10 is a vibration sieve device, 14 is a sieve frame, 20 is a sieve mesh, 22 is a rotary shaft, 23 is an upper unbalance weight, 24 is a lower unbalance weight, 28 is a motor (rotation drive unit), and 31 is a vibration. An assigning unit, 32 is a control device, 52 is a timer (timing setting unit), and 53 is a rotation speed changing unit.
Claims (10)
回転軸と、当該回転軸に上下に離して取り付けられた上部アンバランスウェイトおよび下部アンバランスウェイトと、前記回転軸を回転させる回転駆動部とからなり、前記上部アンバランスウェイトおよび前記下部アンバランスウェイトを備えた前記回転軸を前記回転駆動部によって回転させることにより前記篩枠に振動を付与する振動付与部と、
前記回転駆動部の駆動を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記回転駆動部の駆動中に前記回転軸の回転速度を変化させる回転速度変化部を備えることを特徴とする振動篩装置。 A sieve frame that includes a sieve mesh inside and separates a separation target that has been put on the sieve mesh;
A rotating shaft, an upper unbalanced weight and a lower unbalanced weight attached to the rotating shaft vertically apart from each other, and a rotation driving unit that rotates the rotating shaft, the upper unbalanced weight and the lower unbalanced weight A vibration applying unit that applies vibration to the sieve frame by rotating the rotation shaft provided with the rotation driving unit;
A control device for controlling the drive of the rotation drive unit;
With
The controller is
A vibration sieving apparatus comprising a rotation speed changing unit that changes a rotation speed of the rotating shaft during driving of the rotation driving unit.
前記回転速度変化部は、前記タイミング設定部によって設定されたタイミングに応じて、前記回転軸の回転速度を変化させることを特徴とする請求項１記載の振動篩装置。 It has a timing setting unit,
The vibration sieve device according to claim 1, wherein the rotation speed changing unit changes the rotation speed of the rotating shaft according to the timing set by the timing setting unit.
前記回転軸の回転速度を増加させることにより、前記篩枠内の前記篩網上に投入された分離対象物が当該篩枠の中心部に移動するように振動を発生させ、
前記回転軸の回転速度を減少させることにより、前記篩枠内の前記篩網上に投入された分離対象物が当該篩枠の周縁部に移動するように振動を発生させることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の振動篩装置。 The rotational speed changing unit is
By increasing the rotational speed of the rotating shaft, vibration is generated so that the separation object put on the sieve mesh in the sieve frame moves to the center of the sieve frame,
The vibration is generated by reducing the rotation speed of the rotating shaft so that the separation target placed on the sieve mesh in the sieve frame moves to the peripheral edge of the sieve frame. Item 4. The vibrating sieve device according to any one of Items 1 to 3.
回転軸と、当該回転軸に上下に離して取り付けられた上部アンバランスウェイトおよび下部アンバランスウェイトと、前記回転軸を回転させる回転駆動部とからなり、前記上部アンバランスウェイトおよび前記下部アンバランスウェイトを備えた前記回転軸を前記回転駆動部によって回転させることにより前記篩枠に振動を付与する振動付与部と、
前記振動付与部の前記回転駆動部の駆動を制御する制御装置と、
を備える振動篩装置の前記制御装置に組み込まれるプログラムであって、
前記回転駆動部の駆動中に前記回転軸の回転速度を変化させる回転速度変化処理を前記制御装置に実行させることを特徴とする制御プログラム。 A sieve frame that includes a sieve mesh inside and separates a separation target that has been put on the sieve mesh;
A rotating shaft, an upper unbalanced weight and a lower unbalanced weight attached to the rotating shaft vertically apart from each other, and a rotation driving unit that rotates the rotating shaft, the upper unbalanced weight and the lower unbalanced weight A vibration applying unit that applies vibration to the sieve frame by rotating the rotation shaft provided with the rotation driving unit;
A control device for controlling the driving of the rotation driving unit of the vibration applying unit;
A program incorporated in the control device of the vibration sieve device comprising:
A control program for causing the control device to execute a rotation speed change process for changing a rotation speed of the rotation shaft during driving of the rotation drive unit.
前記回転軸の回転速度を増加させることにより、前記篩枠内の前記篩網上に投入された分離対象物が当該篩枠の中心部に移動するように振動を発生させ、
前記回転軸の回転速度を減少させることにより、前記篩枠内の前記篩網上に投入された分離対象物が当該篩枠の周縁部に移動するように振動を発生させる処理であることを特徴とする請求項７から９の何れか１項に記載の制御プログラム。 The rotational speed change process is:
By increasing the rotational speed of the rotating shaft, vibration is generated so that the separation object put on the sieve mesh in the sieve frame moves to the center of the sieve frame,
By reducing the rotation speed of the rotating shaft, the separation target object put on the sieve mesh in the sieve frame is a process of generating vibration so as to move to the peripheral part of the sieve frame. The control program according to any one of claims 7 to 9.
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