生命科学関連特許情報
| タイトル： | 公開特許公報(A)_網破れ検出方法およびふるい分け装置 |
| 出願番号： | 2007059440 |
| 年次： | 2008 |
| IPC分類： | G01N 29/14,B07B 1/42 |
特許情報キャッシュ
有元 真司 JP 2008224261 公開特許公報(A) 20080925 2007059440 20070309 網破れ検出方法およびふるい分け装置 松下電器産業株式会社 000005821 岩橋 文雄 100097445 内藤 浩樹 100109667 永野 大介 100109151 有元 真司 G01N 29/14 20060101AFI20080829BHJP B07B 1/42 20060101ALI20080829BHJP JPG01N29/14B07B1/42 F 5 1 ＯＬ 6 2G047 4D021 2G047AA06 2G047AB03 2G047BA05 2G047BC07 2G047CA01 2G047EA09 2G047EA14 2G047GA03 2G047GG33 4D021AB02 4D021CA07 4D021DC05 本発明は、異常を検出する方法およびその検出機能が付いた装置に関し、特に、粉体の粒子径による選別のためのふるい分け装置等の網が破れたことを検出する方法およびふるい分け装置に関する。 従来、ふるい分け装置等の網の破れを検出する方法としては、以下示すような種々の方法が用いられてきた。 第１の方法として、人間が、目視等により、ふるい分け機の稼働中に、網の上を流れる粉体の状態を監視する方法がある。 第２の方法として、人間が、ふるい分け装置の停止中に目視により網を検査する方法がある。 第３の方法として、人間が、一定時間毎に網下の粉体を基準とするふるいに通し、通らない粉体等があれば、網が破れたと判断する方法がある。 第１の方法は、人手を要すること、人間が目視することにより見落としが生ずるために確実性に欠けること等の欠点がある。 第２の方法は、運転中の検出が不可能である欠点がある。 第３の方法は、人手を要すること、人間が目視することにより見落としが生ずるために確実性に欠ける欠点がある。 これらの課題を解決するために、例えば特許文献１においては、網を通過した岩石、鉱石、その他の物品を、撮影装置を用いて撮影し、その撮影装置からの画像信号を画像処理装置に送り、この画像処理装置にて個々の岩石、鉱石、その他の物品の寸法を計測し、かく得られた計測値と予め設定しておいた設定値とを演算装置により比較し、設定値よりも計測値が大きいときに、網が破れたとして警報出力を発するとしている。 また、特許文献２においては、所定大きさの網目のふるいにより粉粒体をふるい分けするふるい分け装置がふるい分けした後のふるいを通過した粉粒体の一部を導入する粉粒体導入工程と、前記ふるい分け装置が使用しているふるいと同じ大きさの網目を有した試験用ふるいにより前記導入した粉粒体をふるい分けるふるい分け工程と、前記ふるい分け工程でふるい分けられて試験用ふるいを通過した通過粉粒体の重量を計量する第１計量工程と、ふるい分け後の試験用ふるいを反転し、前記試験用ふるいに残留していた残留粉粒体の重量を計量する第２計量工程を持ち、前記第１計量工程で計量された計量値と、前記第２計量工程で計量された計量値との割合から前記ふるい分け装置のふるいの網破れを自動的に判別するとしている。特開平５−１７２５２５号公報特開平９−１０７６号公報 しかしながら、特許文献１に示されるような従来の方法では、比較的粒の大きな岩石や鉱石のようなものには使用できるが、撮影装置の分解能、粒子が重なりあってしまうなどの理由により、粉体のような粒子の小さなものでは使用できないという課題を有していた。 また、特許文献２に示されるような従来の方法では、試験ふるいの網の破れを確認するために、装置を停止する必要が発生すること、また、検出装置が複雑になるという課題を有していた。 本発明は、従来のふるい分け装置等の網の破れを検出する前述の各方法における欠点を解消し、目視では確認が困難な小さな網破れを、即時的に検出することが可能な網破れ検出方法およびふるい分け装置を提供することを目的とする。 前記従来の課題を解決するために、本発明の網破れ検出方法は、ふるいの網により粉体の粒子径による選別を行うふるい分け装置本体に、アコースティックエミッション（ＡＥ）センサーを取り付け、それから得られるＡＥ信号があらかじめ設定した基準値と比較することにより、前記網が破れたことを検出するものであり、ＡＥセンサーから得られるＡＥ信号を作業時に監視し、平常時と網破れ時のレベルの違いを利用することにより、網破れを検出するというものである。 また、本発明のふるい分け装置は、ふるいの網により粉体の粒子径による選別を行うふるい分け装置本体と、前記ふるいわけ装置本体に取り付けられたアコースティックエミッションセンサーと、内部にＡＥ信号の基準値を記録したメモリーを具備し、前記アコースティックエミッションセンサーが発信するＡＥ信号を受信し、前記ＡＥ信号があらかじめ設定した基準値と比較することにより、前記網が破れたこと判断する演算装置とからなるものである。 この装置において、前記網が金属製網であると、網が破れた時に、網の破断部分同士が接触することにより発生するＡＥ信号が大きくなり、網の破れの検出が行いやすくなるため、好ましい。 また、この装置において、前記ふるい分け装置本体が振動式ふるい分け機構を具備しているものである、つまり振動式のふるい分けを行うことにより、網が破れた時に、網の破断部分同士の接触頻度が高くなり、網の破れの検出が行いやすくなるため、好ましい。 この場合、振動式ふるい分け機構が超音波振動式ふるい分け機構である、つまりこの振動式ふるい分けが超音波によるものであると、接触頻度がさらに高くなるため、より好ましい。 本発明の網破れ検出方法を用いることによって、目視では確認が困難な小さな網破れであっても、ふるい分け装置に密着させたＡＥセンサーにより破れた網どうしの接触により発生するＡＥ信号を検出するため、ふるい分け装置を運転した状態で網破れを、精度良く、即時的に検出することが可能になる。また、網の目より大きな粒子の混入が許されない材料のふるい分けが時間当たりの処理量を落とすことなく、網破れが検出可能になる。 以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態におけるふるい分け装置の模式図である。 まず、ふるい分け装置本体１０１の枠の中に網１０２が取り付けられており、この網１０２上に粉体を供給し振動を与える。粉体中の大きな粒子は網１０２を通過できないためふるい上材料として、網１０２の目より小さな粉体の粒子は網１０２を通過しふるい下材料となる。ふるい上材料はふるい材料排出口１０３から、ふるい下材料はふるい下材料排出口１０４から排出される。 アコースティックエミッション（ＡＥ）センサー１０５は、ふるい分け装置本体１０１に密着して取り付けられている。また、ＡＥを解析する演算装置１０６は、ＡＥセンサー１０５とケーブルで接続されている。同図を用いて、本実施の形態における網破れ検出方法をさらに詳細に説明する。（実施の形態１） 粉体をふるい分け装置本体１０１の網１０２の上に粉体を供給する。網１０２の目より小さな粒子は網１０２の目を通過しふるい下材料となりふるい下材料排出口１０４から排出される。網１０２の目より大きな粒子は網の目を通過できず、ふるい上材料排出口１０３から排出される。網１０２が破れていない正常な状態においては、粉体と網１０２の接触により発生するＡＥ信号を網１０２およびふるいの枠を通じてＡＥセンサー１０５で検出することができる。網１０２破れが発生した異常な状態においては、粉体と網１０２の接触により発生ＡＥ信号に加えて破れた網１０２の破断部分どうしが接触することにより発生するＡＥ信号も検出することができる。ＡＥセンサー１０５で検出されたＡＥ信号は、ケーブルを通して、ＡＥを解析する演算装置１０６に伝えられる。 演算装置１０６でＡＥ信号を解析することにより、ＲＭＳ値とＡＭＰのデータを得ることができる。ＲＭＳ値は、Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅのことであり、ここでは分析の結果、得られた電圧の二乗平均の平方根を示す。 また、ＡＭＰは振幅を示しており、ＡＥセンサー１０５から得られる振動が大きくなるほどＲＭＳ値、ＡＭＰとも大きくなる。 図２は、ＡＥを解析する演算装置１０６でＡＥ信号を解析した結果得られた時間に対するＲＭＳ値を示したものである。網１０２の破れていない正常な状態においては、ＲＭＳ値は０Ｖに近い値で推移していることがわかる。網破れ発生時間２０１を過ぎるとＲＭＳ値は５．５Ｖ付近に増大している。これは網１０２破れが発生し、網１０２の破断部分どうしが接触することによりＲＭＳ値が増大したと考えられる。あらかじめ基準値２０２を正常時と異常時の間に設定することにより網１０２破れを検出することが可能となる。 次に図３は、ＡＥを解析する演算装置１０６でＡＥ信号を解析した結果得られた時間に対するＡＭＰを示したものである。網の破れていない正常な状態においては、ＡＭＰは７２ｄＢ付近で推移していることがわかる。網破れ発生時間３０１を過ぎるとＡＭＰは１０５ｄＢ付近に増大している。網１０２破れが発生し、網１０２の破断部分どうしが接触することによりＡＭＰが増大したと考えられる。あらかじめ基準値を３０２のように正常時と異常時の間に設定することにより網破れを検出することが可能となる。 この検出方法を用いることにより、ふるい分け装置本体１０１において網１０２破れをふるいの運転中に確実にかつ瞬時に検出することが可能となるものである。網１０２に関しては、プラスチック製などの従来公知の材料が使えるが、網１０２を金属製にすることで、網が破れた時、網の破断部分同士の接触により発生するＡＥ信号が大きくなるため、網破れの検出が行いやすくなる点で好ましい。 ふるい分け装置本体１０１に振動式ふるい分け機構を用いることで、網が破れた時、網の破断部分同士の接触頻度が高くなるため、網破れの検出が行いやすくなる点で好ましい。 また、振動式として超音波振動式を用いることで、接触頻度がさらに高くなるため、網破れの検出がさらに容易になる点で、さらに好ましい。本実施の形態においては、ＡＥセンサー１０５を網１０２の上に設置したふるい枠に密着させているが、ＡＥ信号が検出できる場所に密着していればどの部分でも良い。ＡＥセンサーを１０５密着させる場所としては、たとえば、網１０２、網１０２の下に設置したふるい枠などがあげられる。 また、本実施の形態においては、ＡＥセンサー１０５を網１０２の上に設置したふるい枠に垂直に密着させているが、ＡＥ信号を検出できる場所であれば、密着させる方向はどの方向でも良い。 なお、本実施の形態において、演算装置でＡＥ信号を解析することにより、ＲＭＳ値とＡＭＰの２種類のデータ解析値を記載したが、どちらか一方の解析値だけでも、ふるい分け装置本体の網破れを検出することは可能であることは明白であり、なんら限定するものではない。 本発明にかかるふるい分け装置の網破れ検出方法は、網の目より大きな粒子の混入が許されない材料のふるい分けが時間当たりの処理量を落とすことなく可能になるため、たとえば電池用材料等のふるい分け装置として有用である。本発明の一実施の形態のふるい分け装置の模式図本発明の一実施の形態での時間に対するＲＭＳ値の関係を示した図本発明の一実施の形態での時間に対するＡＭＰ値の関係を示した図符号の説明 １０１ ふるい分け装置本体 １０２ 網 １０３ ふるい上材料排出口 １０４ ふるい下材料排出口 １０５ ＡＥセンサー １０６ 演算装置 ふるいの網により粉体の粒子径による選別を行うふるい分け装置本体に、アコースティックエミッションセンサーを取り付け、前記アコースティックエミッションセンサーから得られるＡＥ信号があらかじめ設定した基準値と比較することにより、前記網が破れたことを検出する網破れ検出方法。 ふるいの網により粉体の粒子径による選別を行うふるい分け装置本体と、前記ふるいわけ装置本体に取り付けられたアコースティックエミッションセンサーと、内部にＡＥ信号の基準値を記録したメモリーを具備し、前記アコースティックエミッションセンサーが発信するＡＥ信号を受信し、前記ＡＥ信号があらかじめ設定した基準値と比較することにより、前記網が破れたこと判断する演算装置とからなるふるい分け装置。 前記網が金属製網であることを特徴とする請求項２記載のふるい分け装置。 前記ふるい分け装置本体が振動式ふるい分け機構を具備しているものであることを特徴とする請求項２に記載のふるい分け装置。 前記振動式ふるい分け機構が超音波振動式ふるい分け機構であることを特徴とする請求項４に記載のふるい分け装置。 【課題】粉体を粒子径により選別するふるい分け装置において、網破れを確実に、かつ瞬時に検出することが可能な網破れ検出方法およびふるい分け装置を提供することを目的とする。【解決手段】粉体の粒子径による選別のためのふるい分け機の網が破れたことを検出する方法において、ふるい分け装置に取り付けたアコースティックエミッション（ＡＥ）センサーから得られるＡＥ信号があらかじめ設定した基準値を超えたときに網破れを検出したと判断することを特徴とする網破れ検出方法。【選択図】図１