JP2017166836A - 分析用試料のサンプリング装置及び分析用試料のサンプリング方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1及び図2に示すように、サンプリング装置1は、概略として、載置台2と、XYテーブル7と、コアドリル3を備えて構成されている。載置台2はサンプリング対象となる銅インゴット40を固定する架台であり、XYテーブル7によって平面方向(XY方向)へ移動可能とされる。銅インゴット40は図示しないフォークリフトのフォークF(図1参照)によって載置台2の上面に載置される。載置台2のほぼ中央上方にはコアドリル3が固定設置(但し、上下方向には移動可)されている。尚、本発明の実施形態においては、コアドリル3を固定とし、載置台2を可動式としている。その理由はコアドリル3を動かすと使用時に穿孔が安定せず、刃こぼれの原因になるためである。したがって、使用時にコアドリル3をしっかりと静止させることができるのであれば、銅インゴット40を固定とし、コアドリル3を移動可能に構成することもできる。
載置台2は枠型に形成され、フォークリフト等を用いて銅インゴット40を載置固定する。載置台2は、その下部に配設されたXYテーブル7によってコアドリル3に対して相対移動できるようになっている。また、載置台2には図2及び図3に示すように前部に前側用クランプ15a及び後部に後側用クランプ15bを備えた固定手段が左右の2箇所に設けられている。その詳細について図4に基づいて説明する。
次に、XYテーブル7の構成について説明する。XYテーブル7は、概略として、載置台2を左右方向(X方向)に移動可能とする左右移動用台座18と、前後方向(Y方向)に移動可能とする前後移動用台座19とを備えて構成されている。左右移動用台座18は基台17上に取り付けられており、この基台17上に敷設された前後移動用レール23と、このレール23上を転動する下部車輪10,10とを備え、載置台2に載置された銅インゴット40の左右方向(X方向)への移動を可能としている。左右移動用台座18には左右移動用ハンドル20が設置されており、この左右移動用ハンドル20の回転方向に応じて左右移動用台座18が左右方向(X方向)に移動する。
次に、コアドリル3の構成について説明する。コアドリル3は、例えば円筒形状のジャンク(台金)の先端にダイヤモンドチップが設けられた構造の穿孔機であり、穴の外周部のみを削り取り中心部(コア)をくり抜くことができる。コアドリル3は通常のドリルに比べて刃先の耐久性が高く、硬度の大きい金属を穿孔するのに適している。通常のドリルの場合、先端の刃先にかかる力が大きいために磨耗や刃にこぼれが生じ易く、特に置き注ぎ法によって鋳造された銅インゴット40のように硬さが一様ではない非鉄金属塊状物を通常の金工用ドリルで穿孔すると、柔らかい部分に接触した時に瞬間的に負荷が集中して刃こぼれが起きるので用いることができない。
次に、図1〜図5を参照して分析用試料のサンプリング装置1の動作について説明する。図5はクランプ15a,15bのクランプ前とクランプ完了後の位置を説明する図である。まず、作業者Aは図2に示すクランプ用ハンドル13を操作し、クランプ15a,15b間の距離をサンプリング対象の銅インゴット40を載置可能な程度に広げておく(図5の実線で示す位置)。次に作業者Aはサンプリング対象の銅インゴット40(例えば、銅を60〜90重量%含有)を図示しないフォークリフトによって試料採取場所へ搬入し、載置台2の左右の受け台12上に載置する。次に、作業者Aはクランプ用ハンドル13を操作(回転)し、クランプ15a,15bを図3に示す矢印方向すなわち銅インゴット40に接近させて押し当て、図5に示すクランプ15a,15bの鎖線位置にし、銅インゴット40の下部の左右・前後のコーナ部の4カ所をクランプする。その後、ロックレバー22を操作してクランプ用ハンドル13をロックする。
本実施形態に係る分析用試料のサンプリング装置及び分析用試料のサンプリング方法によれば、コアドリル3によって銅インゴット40から円柱状塊を穿孔することとしたので鉄品位の高い銅インゴット40であってもサンプリングを効率よく安全に行うことができるという効果がある。また、ドリルの消耗によるコスト増を抑制することが可能となるという効果がある。そして、得られた円柱状塊をプレスして圧壊し、さらにクラッシャーで破砕することで分析用試料を効率良く安全に且つ短時間に得ることができるという効果がある。
[実施例]
サイズ90×58cm、厚さ20cm、重さ700kgで、銅を71重量%及び鉄を13重量%含む銅インゴット40を架台に固定した。コアドリル3としてシブヤ社製、ドリル径52mm、駆動動力3.6kwを使用し、銅インゴット40の上部から左端、中央、右端の3箇所を穿孔した。その結果、容易に円柱状塊を得ることができた。そして、得られた円柱状塊のそれぞれをプレス機(コアテック社製)にセットし、円柱状塊の上面に500kg/cm2の圧力を加え、円柱状塊を圧壊した。そして、3つの円柱状塊の圧壊片を混合し、これをロール式破砕機によって破砕することにより粒度20mm以下に調製することができた。また、一連の工程に要する時間は2時間程度であった。
銅を71重量%、鉄を13重量%含む銅インゴットをアイオンブレーカーで破砕した後、ドロップハンマー式破砕機により粗砕し、これを実施例と同じロール式破砕機により粒度20mm以下に調製した。
2 載置台
3 コアドリル
4 点検台
5 手摺り
6 塔
7 XYテーブル
10 下部車輪
11 上部車輪
12 受け台
13 クランプ用ハンドル
14 ボールネジ
15a 前側用クランプ
15b 後側用クランプ
16 ガイドシャフト
17 基台
18 左右移動用台座
19 前後移動用台座
20 左右移動用ハンドル
21 前後移動用ハンドル
22 ロックレバー
23 前後移動用レール
24 左右移動用レール
30 ベース
31 スタンド
32 コアドリル本体
33 回転軸
34 コアビット
35 ハンドル
40 銅インゴット
Claims (6)
- 非鉄金属塊状物から分析用試料をサンプリングするための分析用試料のサンプリング装置において、
前記非鉄金属塊状物を載置する載置台と、
前記非鉄金属塊状物を載置した前記載置台を平面移動させるXYテーブルと、
前記載置台に載置された前記非鉄金属塊状物を穿孔して円柱状の分析用試料を切り出すコアドリルと、
を備えていることを特徴とする分析用試料のサンプリング装置。 - 請求項1に記載の分析用試料のサンプリング装置において、
前記載置台は、前記非鉄金属塊状物を固定する固定手段を備えていることを特徴とする分析用試料のサンプリング装置。 - 請求項2に記載の分析用試料のサンプリング装置において、
前記固定手段は、互いに近接離間することにより前記非鉄金属塊状物を一方側と反対側から挟持する一対のクランプを備え、
一方側の前記クランプは、前記非鉄金属塊状物に当接して保持する屈曲部を備えて形成され、
反対側の前記クランプは、前記非鉄金属塊状物に当接する平面状の当接面を備えて形成され、
ていることを特徴とする分析用試料のサンプリング装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の分析用試料のサンプリング装置において、
前記XYテーブルは、
前記載置台をX軸方向へ移動可能とするX方向移動手段と、
前記載置台をX軸方向と直交するY方向へ移動可能とするY方向移動手段と、
を備え、
少なくとも前記非鉄金属塊状物の表面のいずれの箇所でも前記コアドリルによるサンプリングが可能となる範囲で平面移動可能に形成されていることを特徴とする分析用試料のサンプリング装置。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の分析用試料のサンプリング装置において、
前記コアドリルは、ドリルの直径が20〜80mmであることを特徴とする分析用試料のサンプリング装置。 - 非鉄金属塊状物から分析用試料をサンプリングするための分析用試料のサンプリング方法において、
前記非鉄金属塊状物をコアドリルで穿孔することにより分析用試料をサンプリングすることを特徴とする分析用試料のサンプリング方法。
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