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公開番号2024153560
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-29
出願番号2024053243
出願日2024-03-28
発明の名称加圧パンチの状態を評価する方法および装置
出願人フェッテコンパクティングゲーエムベーハー
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類B30B 15/00 20060101AFI20241022BHJP(プレス)
要約【課題】本発明は、回転プレス機の加圧パンチの状態を評価する方法に関する。
【解決手段】加圧パンチがパンチ・シャフトを有し、この一端には作動中に回転プレス機の圧力装置と協働するパンチ・ヘッドが配置され、この他端には回転プレス機のダイ・プレートのキャビティに材料を圧入して作動中にペレットを形成するパンチ・チップが配置されている。本方法は、加圧パンチの少なくとも一部分の画像をカメラで記録するステップと、この記録画像を評価装置へ送るステップと、評価装置が、画像処理アルゴリズムを用いて加圧パンチの少なくとも一部分の状態解析を行い、その状態解析に基づいて加圧パンチの状態を評価するステップと、評価装置によって評価された加圧パンチの状態が公差範囲外であった場合、評価装置が警告を出力するステップと、を含む。本発明はまた、この方法を実行する装置に関する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
回転プレス機の加圧パンチの状態を評価する方法であって、前記加圧パンチがパンチ・シャフト（１０）を有し、この一端には作動中に前記回転プレス機の圧力装置と協働するパンチ・ヘッド（１２）が配置され、この他端には前記回転プレス機のダイ・プレートのキャビティに材料を圧入して作動中にペレットを形成するパンチ・チップ（１４）が配置されており、前記方法は、
・前記加圧パンチの少なくとも一部分の画像をカメラ（２２）で記録するステップと、
・前記記録画像を評価装置（２６）へ送るステップと、
・前記評価装置（２６）が、画像処理アルゴリズムを用いて前記加圧パンチの少なくとも一部分の状態解析を行い、前記状態解析に基づいて前記加圧パンチの状態を評価するステップと、
・前記評価装置（２６）によって評価された前記加圧パンチの状態が公差範囲外であった場合、前記評価装置（２６）が警告を出力するステップと、を含む、方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
画像処理アルゴリズムを用いた前記状態解析が、前記記録画像と少なくとも１つの参照画像との比較を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの参照画像が、未使用の加圧パンチの少なくとも一部分の少なくとも１つの参照画像であり、かつ／または、少なくとも１つの参照画像が、前記回転プレス機における評価対象の加圧パンチの最終製造プロセス前の評価対象の加圧パンチの少なくとも一部分の少なくとも１つの参照画像であることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
画像処理アルゴリズムを用いた前記状態解析が、前記記録画像から関心領域を抽出することを含み、前記関心領域は好ましくは前記パンチ・チップ（１４）の端面（１６）であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記記録画像がカラー画像であり、かつ、画像処理アルゴリズムを用いた前記状態解析が、前記カラー画像をグレースケール化することを含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
画像処理アルゴリズムを用いた前記状態解析が、前記記録画像を二値画像に変換することを含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記加圧パンチの少なくとも一部分が、前記加圧パンチの前記パンチ・チップ（１４）の端面（１６）であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
画像処理アルゴリズムを用いた前記状態解析が、前記パンチ・チップ（１４）の記録された端面（１６）の中心点（２８）を決定することを含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
画像処理アルゴリズムを用いた前記状態解析が、前記記録画像の座標を極座標系に変換することを含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記パンチ・チップ（１４）の端面（１６）がその外側領域に環状平坦部（１８）を有し、かつ画像処理アルゴリズムを用いた前記状態解析が、前記環状平坦部（１８）の外側境界と内側境界とを識別することを含むことを特徴とする、請求項７または８に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転プレス機の加圧パンチの状態を評価する方法に関する。ここでは、加圧パンチがパンチ・シャフトを有し、この一端には作動中に回転プレス機の圧力装置と協働するパンチ・ヘッドが配置され、この他端には回転プレス機のダイ・プレートのキャビティに材料を圧入して作動中にペレットを形成するパンチ・チップが配置されている。本発明はまた、この方法を実行する装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【０００２】
回転プレス機には、多数の上部および下部の加圧パンチが通常設けられており、これらはいずれも対になって１つのダイ・プレートの１つのキャビティに割り当てられている。回転プレス機の作動中、上部および下部の加圧パンチはダイ・プレートと共に回転し、この加圧パンチの軸方向の運動は、制御カムによって制御され、上部および下部のパンチ・ガイドによって案内される。回転している間、ダイ・プレートは回転プレス機のさまざまな装置、すなわち充填装置や圧力装置を通過する。充填装置では、押圧される材料、特に粉体材料がダイ・プレートのキャビティに充填され、圧力装置では、材料をたとえば錠剤などのペレットに圧入するために、上部および下部の加圧パンチが特に上部および下部の圧力ローラによってキャビティに押し込まれる。圧力装置の後、上部加圧パンチがキャビティから上方に案内され、キャビティ内で製造されたペレットは下部加圧パンチによってダイ・プレートの上面に押される。たとえばスクレーパによって、ついでペレットはダイ・プレートから回転プレス機の出力部に掻出され、そこからペレットがさらに処理されるために供給される。
【０００３】
回転プレス機は高回転速度で、それに応じて高製造速度で作動する。多数の加圧プロセスの間、加圧パンチは摩耗してくる。圧力ローラと協働することによるパンチ・ヘッドの摩耗に加えて、キャビティに材料を圧入するパンチ・チップの摩耗もまた、たとえば研磨材やその他の摩耗の場合によって生じる。パンチ・チップの摩耗や損傷が、製造されたペレットの仕様が許容されないことに繋がる可能性がある。
【０００４】
押圧力曲線を用いてパンチ・ヘッドの摩耗を分析し評価することが知られている。この方法では、パンチ・チップの摩耗が困難ながら評価のみ可能であるか、全く不可能かである。その理由は、パンチ・チップの半径またはパンチ・チップの平坦な縁部の可能性などの、パンチ・チップの摩耗が押圧力曲線に与える影響はわずかなためである。しかし、パンチ・チップのそのような変化は、ペレットの製造プロセスや、ひいてはその品質に顕著に影響を与える。
【０００５】
加圧パンチの状態を目視検査で判断することが一般的である。しかし、このような評価方法は、不正確であり、この評価を行う操作者に依存する。加圧パンチの状態を評価し、該当する場合にはそれを交換するための適切な客観的基準を定義することは困難である。手作業による検査方法は、多大な時間を費やすこととなる。実際のところ、パンチ・チップなどの加圧パンチの不十分な状態が認識されるのは、たいてい、製造の問題が発生した場合や製造されたペレットの品質が不十分な場合のみである。さらに、このような手法では、加圧パンチ、特にパンチ・チップをリアルタイムでモニタリングすることは不可能である。
【０００６】
加圧パンチを検査する方法が、米国特許第１０５９８６０５Ｂ２号より知られているが、この方法では、加圧パンチがパンチ・ホルダに配置されている。加圧パンチがホルダに保持されている状態で、加圧パンチが一方ではＬＥＤマイクロメータで、他方ではレーザセンサで走査される。走査された加圧パンチの種々の幾何学的パラメータを、ＬＥＤマイクロメータとレーザ・スキャナとで検出し、公差範囲と比較する。これに基づいて、合格か不合格のステータスがパラメータに割り当てられる。しかし、加圧パンチの被検査面の各点を走査することは、多大な労力を伴う。米国特許第１０５９８６０５Ｂ２号で仕様されているセンサは、高価でもある。
【０００７】
したがって、説明した先行技術により、本発明の目的は、加圧パンチの状態を高信頼性で簡潔に、かつ費用対効果の高い方法で評価することのできる、冒頭に述べたタイプの方法および装置を提供することである。
【０００８】
本発明は、独立請求項１および２０によってこの目的を達成する。有利な実施形態は、従属請求項、明細書、および図面に開示されている。
【０００９】
冒頭に述べたタイプの方法について、本発明は以下のステップによってこの目的を達成する。すなわち、
・加圧パンチの少なくとも一部分の画像をカメラで記録するステップと、
・この記録画像を評価装置へ送るステップと、
・評価装置が、画像処理アルゴリズムを用いて加圧パンチの少なくとも一部分の状態解析を行い、その状態解析に基づいて加圧パンチの状態を評価するステップと、
・評価装置によって評価された加圧パンチの状態が公差範囲外であった場合、評価装置が警告を出力するステップ。
【００１０】
本発明はまた、本発明による方法を行う装置によってこの目的を達成し、この装置は、加圧パンチの少なくとも一部分の画像を記録するカメラと評価装置とを備え、評価装置は、少なくとも１つの画像処理アルゴリズムを用いて加圧パンチの少なくとも一部分の状態解析を行い、その状態解析に基づいて加圧パンチの状態を評価するように設計されており、かつ評価装置によって評価された加圧パンチの状態が許容範囲外であった場合、評価装置が警告を出力するように設計されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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