JP2626954B2

JP2626954B2 - 粉末材料の自動投入・排出方法及びその装置

Info

Publication number: JP2626954B2
Application number: JP2753093A
Authority: JP
Inventors: 康広高木
Original assignee: Aichi Electric Co Ltd
Current assignee: Aichi Electric Co Ltd
Priority date: 1993-01-22
Filing date: 1993-01-22
Publication date: 1997-07-02
Anticipated expiration: 2012-07-02
Also published as: JPH06218262A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転ドラムを人手に頼
ることなく回転ドラムに混合を行う粉末材料を投入する
投入操作装置、あるいは、回転ドラムから混合を終えた
粉末材料を排出する排出操作装置まで自動的に搬送させ
て、混合を必要とする粉末材料等の回転ドラムへの出し
入れを自動的に行うようにした粉末材料の自動投入・排
出方法及びその装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、電動駆動する摩擦車
及びクランク機構により回転ドラムを回転・揺動させな
がら２種類以上の粉末材料を攪拌・混合する前記有底筒
状の回転ドラムに前記粉末材料を投入する場合、あるい
は、前記回転ドラムから混合を終えた粉末材料を排出す
るに当っては、前記回転ドラムを、その投入・排出口を
クランク機構により斜め上向き、または、斜め下向きに
位置させて、回転ドラムへの粉末材料の投入、あるい
は、排出作業を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記よ
うにして回転ドラムへの粉末材料の投入・排出を行う場
合、混合を必要とする粉末材料の投入に際しては、人手
により粉末材料を斜め上向きに位置させた回転ドラムの
投入・排出口まで運んで回転ドラム内に投入したり、ま
た、混合を終えた粉末材料を回転ドラム内から排出する
場合は、前記投入・排出口を斜め下向きに位置させて、
回転ドラムを回転させながら粉末材料を前記投入・排出
口から搬送容器等に落下排出していた。この場合、粉末
材料が微細な粉末であると、前述した作業の都度、周囲
に粉末材料が飛散して投入・排出作業がしずらい問題が
あった。特に、前記粉末材料が人体に有害な金属粉や化
学薬品である場合、前記のような投入・排出方法で作業
を行っていると、作業者の健康状態に重大な悪影響を与
えるという問題があった。

【０００４】また、前記の問題を解決するために、例え
ば、実公昭６０−１７９８号に示されているような特殊
な投入・排出用のアタッチメントを使用したり、集塵装
置を用いて粉塵をある程度除去することも考えられる
が、前者の場合には、回転ドラムへの粉末材料の投入・
排出作業の都度アタッチメントと蓋体との交換を行わな
ければならず、しかも、これらの作業はすべてが人手に
頼ることになるため、作業は手間と時間がかかるという
問題があった。また、後者の場合も粉末材料の投入・排
出作業が自動化されていないため、少なからず粉塵の悪
影響を受けることは免れず、しかも、集塵装置は粉末材
料の混合システムを構成する上で直接必要とするもので
はないので、粉末材料の混合システムを構成するための
製作原価を無用に高くする問題があった。

【０００５】本発明は、前記種々の問題に鑑み、粉末材
料を回転ドラムに投入したり、逆に回転ドラムから排出
したりする作業を人手に頼ることなく、安全に、しか
も、迅速・容易に行うことができるように改良された粉
末材料の自動投入・排出方法と、その装置の提供を目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、昇降手段と、旋回手段と、挟持手段と、
反転手段と、伸縮手段と、直線移動手段とを一体的に具
備した回転ドラムの挟持・移動装置と、粉末材料を流通
させるシュート及び回転ドラムの投入・排出筒に取付け
たバルブを自動開閉させるバルブ開閉装置とを備えて前
記挟持・移動装置の移動可能範囲内において設置した、
粉末材料を回転ドラム内に自動投入させるための回転ド
ラムの投入操作装置と、粉末材料を回転ドラム内から自
動排出させるための回転ドラムの排出操作装置と、更
に、混合を必要とする粉末材料を収納した回転ドラム
を、前記投入操作装置から前記回転ドラムを回転・揺動
させて前記粉末材料の攪拌・混合を行う混合機のところ
まで自動搬送する搬送車とによって、粉末材料の自動投
入・排出装置を構成したので、その作用は次に示すとお
りである。

【０００７】

【作用】本発明は、前記のようにして粉末材料の自動投
入・排出装置を構成したので、混合を必要とする粉末材
料を回転ドラムに収納するために回転ドラムを投入操作
装置まで移動させたり、この回転ドラムを搬送して混合
機に乗載したり、更に、攪拌・混合を終えた粉末材料を
回転ドラムから排出させるために回転ドラムを混合機か
ら降ろし、これを排出操作装置まで移動させるためのす
べての作業を人手に頼ることなく自動的に行い得、工場
内における粉末材料の取扱作業の無人化，効率化をはか
ることができる。

【０００８】また、粉末材料の回転ドラムへの投入・排
出作業に際しては、投入操作装置及び排出操作装置にそ
れぞれ取付けた粉末材料を流通させるシュートと、回転
ドラムの投入・排出筒に設けたバルブを自動開閉するバ
ルブ開閉装置とによって、前記粉末材料を流通させるシ
ュートと、回転ドラムの投入・排出筒の投入・排出口と
を自動結合させることにより、外部と遮断した状態で粉
末材料の投入・排出が行えるため、前記作業中に粉末材
料が回転ドラム外に飛散するといった問題を確実に防ぐ
ことが可能となり、これによって粉末材料の取扱いが作
業者の健康状態に悪影響を与えるという問題を良好に解
消し、粉末材料の取扱い作業を安全に、しかも、迅速・
容易に行うことができる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を図１ないし図２５によ
り説明する。図１及び図２において、１は本発明の粉末
材料の自動投入・排出装置で、床面に敷設した軌条２ａ
上を直線移動して回転ドラム３を所定の場所まで移動さ
せるドラム挟持・移動装置２と、前記ドラム挟持・移動
装置２の移動可能な範囲内に設置された、混合を行う粉
末材料を有底筒状の回転ドラム３内に定量自動投入させ
るための投入操作装置４と、混合を終えた粉末材料を回
転ドラム３内から自動排出させるための排出操作装置５
と、前記床面に軌条２ａに沿って貼着した、例えば、磁
気テープ６ａ，６ａ₁の上を自動走行し、混合を必要と
する粉末材料を収納した回転ドラム３を後述する混合機
と近接する位置まで搬送する搬送車６とによって概略構
成されている。７は粉末材料の攪拌・混合を行うための
混合機で、軌条２ａの一方端（図１の右端）に近接して
設置されている。図２において、８は投入操作装置４の
上部に設けた投入ホッパー４ａ内に、混合を必要とする
粉末材料を、例えば、エア搬送等により供給するための
供給ダクトであり、９は排出操作装置５において回転ド
ラム３から排出された混合を終えた粉末材料を次工程
へ、例えば、エア搬送等により給送するための給送ダク
トである。

【００１０】次に、図３ないし図９により、ドラム挟持
・移動装置２の構造について説明する。前記ドラム挟持
・移動装置２は図３で示すように、大別すると、チェー
ン駆動にて昇降する昇降機構１０と、減速ギアの回動に
より旋回する旋回機構１１と、前記昇降機構１０に水平
に取付けられてチェーン駆動により反転し、ボールねじ
の回転作用により図９の左右方向に進退するアームを備
えたアーム機構１２と、前記アーム機構１２に取付けら
れシリンダを駆動させることにより開閉する挟持部１３
と、前記各機構１０，１１，１２を個々に駆動可能に載
置して、図９で示すように床面の軌条２ａ上に直線移動
可能に乗載した駆動機構１４とによって構成されてい
る。

【００１１】つづいて、前記ドラム挟持・移動装置２に
おける各機構の詳細構造を説明する。最初に、昇降機構
１０は、図３，４で示すように、中空枠体１５内に取付
けた電動機１６によって起動する減速機１７と、前記枠
体１５の上部及び下部において傾倒不能に支持される角
形の軸受筒１８と、前記軸受筒１８の下部に回転自在に
挿通されて、その一方端に止着したスプロケット１９ａ
をチェーン２０を介して前記減速機１７の出力軸に止着
したスプロケット１７ａと駆動連結した回転軸１９と、
前記回転軸１９の両側端に止着したスプロケット１９ｂ
と軸受筒１８の上部に配置した図示しないスプロケット
との間で張架したチェーン２１と、前記軸受筒１８の両
側にその上下方向に沿って配設したレール２２に係合・
保持されて、前記チェーン２１をチェーン取付部２３ａ
に止着し、かつ、チェーン２１の駆動により昇降作動す
る昇降板２３とによって構成されている。

【００１２】次に、前記旋回機構１１は、図５で示すよ
うに、中空枠体１５の底部に設置したギアボックス２４
上に取付けた電動機２５と、前記中空枠体１５全体を載
置して、図９で示す駆動機構１４上に固定された有底筒
状の固定台２６と、この固定台２６内に収容されて固定
軸２７ａに止着した径大な固定ギア２７と、該固定ギア
２７と噛合する小径なギア２８とからなり、前記ギアボ
ックス２４内の減速ギア群２４ａによって減速された電
動機２５からの回転力を前記ギア２８に伝達し、このギ
ア２８の回転力によって前記ギア２８自体を自転させな
がら、固定ギア２７の周囲を公転させることにより、前
記中空枠体１５を、固定軸２７ａを中心として旋回させ
るように構成されている。

【００１３】次に、前記アーム機構１２は、図３，６，
７で示すように、中空枠体１５の外側で昇降板２３のア
ーム機構取付板２３ｂに溶接等にて昇降可能に固定した
横長な昇降ボックス２９内に、電動機３０と駆動連結し
た減速機３１と、先端が昇降ボックス２９の長さ方向か
ら突出され、後端に止着したスプロケット３２ａをチェ
ーン３３を介して前記減速機３１の出力軸に止着したス
プロケット３１ａと駆動結合して回動可能となしたアー
ム３２と、前記電動機３０，減速機３１，アーム３２を
一体的に取付けて、昇降ボックス２９内の長さ方向に沿
って水平に配置したレール３５に進退可能に係合させた
移動板３４と、前記移動板３４をレール３５に沿って移
動させるための駆動装置３６とを収納して構成されてい
る。そして、前記駆動装置３６は、図６，７で示すよう
に、昇降ボックス２９内の長さ方向に回転自在に配置し
たボールねじ３７と、このボールねじ３７と螺合して前
記移動板３４の裏面に固着した螺合体３８と、前記昇降
ボックス２９内の左端（図６参照）に取付けた支持台４
０と、更に、前記支持台４０上に取付けたギアモータ３
９と、ギアモータ３９の出力軸に止着したベルト車３９
ａと、前記ボールねじ３７の一方端（図６の左端）に止
着したベルト車３７ａとを駆動結合するベルト４１とに
よって構成されている。

【００１４】次に、前記挟持部１３は、図６，８で示す
ように、アーム３２の先端に取付けたチャックボックス
４２と、前記チャックボックス４２内に平行に配置した
２条のレール４３に移動可能に係合させた１対の板体４
４と、この１対の板体４４の表面側（図８参照）に溶接
等により固着したチャック４５と、前記チャックボック
ス４２内に入れ違い状に取付けられて、板体４４の裏面
側において、該板体４４を互いに相対する方向と相反す
る方向に相互移動させてチャック４５，４５を開閉させ
る１対のシリンダ４６とによって構成されている。

【００１５】次に、前記駆動機構１４は、図９で示すよ
うに、中空枠体１５を載置するための長方形状に枠組し
た車台４７と、前記車台４７に軸受４７ａを介して車台
４７と直交する方向において回転自在に挿通した駆動車
軸４８及び従動車軸４９と、前記各車軸４８，４９の両
端部に止着されて、床面に敷設した軌条２ａと係合させ
た車輪５０と、前記車台４７の側端に取付けられ、軌条
２ａの側面（図３参照）と係合して、車台４７の荷重変
動によって車台４７の一方が浮き上がるのを阻止する補
助車輪５１と、チェーン５３を介して駆動車軸４８に動
力を伝達する電動機５２と、前記駆動車軸４８と従動車
軸４９との間に張架されて、前記駆動車軸４８に伝達さ
れる動力を従動車軸４９に伝達し、車台４７を軌条２ａ
に沿って直線移動させる駆動チェーン５４とによって構
成されている。

【００１６】次に、前記投入操作装置４及び排出操作装
置５の構造をそれぞれ図１０ないし図１２により説明す
る。まず、投入操作装置４は図１０，１１で示すよう
に、シリンダ５５の駆動によって上下動し、有底筒状の
回転ドラム３の開口端側を截頭円錐状に形成してその上
端に設けた円筒状の投入・排出筒３ａの先端とパッキン
Ｐを介して接離する混合を必要とする粉末材料を流通さ
せるための投入シュート５６と、搬送車６上に乗載した
回転ドラム３の前記投入・排出筒３ａに設けたバルブ５
７を自動開閉して、投入・排出筒３ａの粉末材料が流通
する投入・排出口７５（図１８参照）を開閉させるバル
ブ開閉装置５８と、前記投入シュート５６を垂直方向
に、バルブ開閉装置５８を水平方向に、更に、前記投入
シュート５６を上下動可能に遊嵌する排出筒４ｂと、こ
の排出筒４ｂに接続される投入ホッパー４ａとをそれぞ
れ所定位置に一体的に具備させた投入架台５９とにより
構成されている。なお、シリンダ５５は図１１のよう
に、基部を排出筒４ｂに固定し、先端のピストン側を投
入シュート５６に取付けて、前記ピストンを進退させる
ことにより、投入シュート５６を上下動させる。

【００１７】また、前記排出操作装置５は、図１２で示
すように、回転ドラム３の投入・排出筒３ａに投入シュ
ート５６と同様に図示しないパッキンを介して接離する
排出シュート６０と、ドラム挟持・移動装置２により、
排出操作装置５まで移動させた回転ドラム３の投入・排
出筒３ａに設けたバルブ５７を自動開閉するバルブ開閉
装置５８ａと、回転ドラム３の投入・排出筒３ａと対応
させて、前記排出シュート６０を垂直方向に、バルブ開
閉装置５８ａを水平方向にそれぞれ取付け、かつ、前記
回転ドラム３を、その投入・排出筒３ａ側を下向きにし
た状態で乗載・保持するための排出架台６１とにより構
成されている。

【００１８】次に、前記バルブ開閉装置５８，５８ａの
詳細構造を図１３ないし図１５により説明する。なお、
バルブ開閉装置５８，５８ａは同一構造であるため、排
出操作装置５側のバルブ開閉装置５８ａについてはその
説明を省略し、投入操作装置４側に設置した例で説明す
る。図１３ないし図１５において、６２はバルブ開閉装
置５８を前後動（図１３の左右方向）させる摺動機構
で、投入架台５９の支持板５９ａ上に一定の間隔を有し
て設けた取付板６３と、この取付板６３上に所定の高さ
寸法を有して軸固定部材６４，６４間に平行に配置した
固定軸６５と、前記固定軸６５に摺動可能に取付けた摺
動体６６と、この摺動体６６上に取付けたモータ固定台
６７と、このモータ固定台６７に垂設した連結座６７ａ
と、更に、ピストンを前記連結座６７ａに連結して取付
板６３上に取付けたシリンダ６８とによって構成されて
いる。

【００１９】次に、６９は回転ドラム３のバルブ５７を
開閉するバルブ開閉機構で、図１３で示すように、前記
モータ固定台６７に水平に取付けた電動機７０と、前記
電動機７０の回転子軸に装着した回転軸７１と、この回
転軸７１の先端（図１３の右端）に、可撓性部材７２を
介して連結した係止板７３と、更に、この係止板７３に
所定の間隔を保って突設した１対の係合ピン７３ａとに
よって構成されている。図１３ないし図１５に示す７４
Ａ，７４Ｂはモータ固定台６７にセンサ取付座７４ａを
介して取付けた回転軸７１の回動範囲を検出するための
センサで、電動機７０の回転子軸と回転軸７１との連結
部に取付けた検出体取付座７４ｂに具備した検出体７４
ｃ，７４ｄを検出することにより、回転軸７１の回動範
囲を制御するものである。

【００２０】次に、前記回転ドラム３の投入・排出筒３
ａに設けたバルブ５７の詳細構造を図１６ないし図２０
により説明する。前記バルブ５７は、図１６ないし図２
０で示すように、回転ドラム３の投入・排出筒３ａの外
周部に所定の間隔を空けて周設した鍔部３ｂ，７５ａと
の間に挟着した合成樹脂からなるリング状のバルブ基体
７６と、前記バルブ基体７６の内側にパッキン７７を介
して嵌挿した、投入・排出口７５を開閉する円板状の弁
板７８と、この弁体７８の周縁に取付けられて互いに相
反する方向にバルブ基体７６を貫通させて、投入・排出
筒３ａの外周方向に突出させた１対の枢軸７９，７９ａ
と、前記枢軸７９，７９ａのうちバルブ開閉装置５８，
５８ａと対向する一方の枢軸７９に取付けられて、バル
ブ開閉装置５８，５８ａの係合ピン７３ａと対応する位
置で該係合ピン７３ａを挿通する係合孔８０ａをそれぞ
れ穿孔した係合部材８０とによって構成されている。

【００２１】次に、回転ドラム３を投入操作装置４と混
合機７との間で搬送する搬送車６の構造を、図２１，２
２により説明する。搬送車６は、図２１，２２で示すよ
うに、図示しない電動機にて個々に駆動する駆動車輪８
１，８１ａと、この駆動車輪８１，８１ａに追随して回
転する１対の従動車輪８２と、前記各車輪８１，８１
ａ，８２に載架した車台８３上に載置した荷台８４と、
前記車台８３両側面の前部（図２１の右方向）側に設置
されて、床面上及び投入架台５９の下部に配置した発信
機８５，８５ａ（図１参照）からの信号を受信する受信
機８６と、前記車台８３の底面前後部側の中央部分寄り
に取付けられて、床面に貼付した磁気テープ６ａ，６ａ
₁を検出することによって搬送車６の直進状態を保持さ
せるとともに、方向転換の位置を検出する磁気センサ８
７と、同じく車台８３の底面左右側の中央部分に取付け
られて、床面に貼付した磁気テープ６ａ，６ａ₁及び磁
気テープ片６ｂないし６ｇによって搬送車６の減速，停
止位置を検出する磁気センサ８８と、搬送車６をあらか
じめ設定した動作プログラムによって運転制御する制御
装置８９とにより構成されている。

【００２２】次に、前記混合機７の構造を、図２３，２
４により説明する。図２３，２４において、９０はアン
グル鋼等を用いて矩形状に枠組した台枠で、その左右両
端の中央部から外方に向けて突設した支軸９１を、基台
９２に立設した支柱９３上に載置した軸受９３ａを介し
て支柱９３にシーソーの如く揺動可能に取付ける。

【００２３】９４は前記台枠９０上に載置した軸受９０
ａに、台枠９０と平行させて回転自在に挿通した１対の
回転軸で、この両端部には回転ドラム３を横倒しの状態
で回転自在に乗載する摩擦車９５，９６が、また、中央
部にはスプロケット９７がそれぞれ取付けられており、
このスプロケット９７と、前記台枠９０の下面中央に設
置したギアモータ９８とをチェーン９９にて駆動連結さ
せることにより、摩擦車９５，９６を電動駆動させて、
回転ドラム３を横倒し状態で回転させる。

【００２４】１００は台枠９０裏面に取付けた縦長な取
付枠１０１の下端と、基台９２上に設置した減速機１０
２にチェーン１０３を介して駆動連結した回転伝導部１
０４の回転軸１０５とを、１対のリンク１０６，１０７
により駆動連結したクランク機構で、前記減速機１０２
にベルト１０８を介して駆動連結した電動機１０９によ
り、台枠９０は前記クランク機構１００により支軸９１
を中心としてシーソーの如く揺動する。

【００２５】１１０は混合機７の前後方向（図２３の左
右方向）において前記取付枠１０１に取付けた回転ドラ
ム３の昇降装置で、この昇降装置１１０は、図２４，２
５で示すように、シリンダ１１１と、このシリンダ１１
１のピストンロッド１１１ａの先端に止着した略Ｖ字形
のドラム受体１１２とからなり、前記シリンダ１１１を
取付枠１０１に取付ける場合は、シリンダ１１１の上下
部に設けた取付座１１１ｂを取付枠１０１に垂直に当接
した状態で、ボルト等を用いて前記取付枠１０１に一体
的に取付ける。図２５中、１１３，１１３ａは、前記ピ
ストンロッド１１１ａの昇降範囲における上限及び下限
位置を検出するためのセンサであり、また、１１４はピ
ストンロッド１１１ａに取付板１１４ａを介して付設し
た検出体で、この検出体１１４をセンサ１１３，１１３
ａにて検出することにより、ドラム受体１１２の昇降範
囲を設定する。

【００２６】図２３，２４中、１１５は回転ドラム３外
周の軸方向中央に所定の間隔をあけて周設した１対の係
止突起で、これら係止突起１１５の外周面には、図２
３，２４で示すように、台枠９０上に回転ドラム３を挟
むようにして立設したアーム１１６に回転自在に取付け
た係止ローラー１１６ａが当接しており、混合機７の運
転中に回転ドラム３が摩擦車９５，９６上から滑落する
のを防ぐとともに、ドラム昇降装置１１０によって回転
ドラム３を昇降させるときに、係止ローラー１１６ａに
て回転ドラム３を良好に昇降案内する。

【００２７】なお、前記ドラム挟持・移動装置２の昇降
機構１０，旋回機構１１，アーム機構１２，挟持部１
３，駆動機構１４，投入シュート５６，バルブ開閉装置
５８，５８ａ，混合機７，ドラム昇降装置１１０をそれ
ぞれ駆動する電動機１６，２５，３０，３９，５２，７
０，９８，１０９及びシリンダ４６，５５，６８，１１
１は、すべて図示しない制御室に設置した制御装置にあ
らかじめ設定された動作プログラムによって駆動するよ
うに設けられている。また、前記ドラム挟持・移動装置
２の各機構の駆動範囲及び混合機７の水平位置、更に、
投入操作装置４，排出操作装置５における回転ドラム３
有・無の検出は、それぞれ図示しない磁気センサ等を用
いて検出・制御されている。

【００２８】次に、図１，２６及び３１により、本発明
装置による粉末材料の回転ドラム３への投入・排出、並
びに、混合作業を行う場合について説明する。まず、図
１で示すように、混合機７及び搬送車６の上には、混合
を必要とする複数種類の粉末材料を収納した回転ドラム
３が事前に乗載されている。そして、粉末材料の混合に
際しては、前記混合機７の電動機９８，１０９を、図示
しない制御装置からの指令信号により起動し、前記回転
ドラム３に、摩擦車９５，９６による回転運動と、クラ
ンク機構１００による台枠９０を介しての揺動運動とを
行わせ、粉末材料を回転ドラム３内において掻き上げ、
往復運動を行わせて、良好に攪拌・混合を行う（図３１
の７参照）。

【００２９】前記のようにして、一定時間回転ドラム３
を回転・揺動させて粉末材料の攪拌・混合を行った後、
制御装置からの指令信号により、電動機９８，１０９へ
の通電を断ち、図示しないセンサによって回転ドラム３
の位置を検出して、図２３で示すように、回転ドラム３
を水平となる位置で停止させるとともに、バルブ５７の
係合部材８０を、図１で示すように右向きになるように
停止させて混合作業を終了する。この後、ドラム挟持・
移動装置２の駆動機構１４の電動機５２を制御装置から
の指令信号により起動し、ドラム挟持・移動装置２を図
１に示すＡ地点から図２６に示すＢ地点（混合機７と近
接する位置）まで前進させるとともに、混合機７のドラ
ム昇降装置１１０のシリンダ１１１を起動して、摩擦車
９５，９６上の回転ドラム３をドラム受体１１２を介し
て図２３に２点鎖線で示すように混合機７の上方まで上
昇させる。そして、図２６で示すように前記ドラム挟持
・移動装置２がＢ地点への移動を完了したら、アーム機
構１２のアーム３２をギアモータ３９により、図２６に
２点鎖線で示すように、回転ドラム３を挟持部１３のチ
ャック４５，４５により挟持可能な位置まで前進させ、
この後、挟持部１３のシリンダ４６を起動し、チャック
４５，４５により回転ドラム３の胴部（係止突起１１
５，１１５の間）を挟持する（図３１の１１０，１４，
３２，４５参照）。

【００３０】次に、前記チャック４５，４５により回転
ドラム３を挟持した後、昇降機構１０の電動機１６によ
り昇降板２３に取付けたアーム機構１２を中空枠体１５
に沿って一定の高さまで上昇させるとともに、再びギア
モータ３９を起動してアーム３２を図２６に実線で示す
位置まで後退させる。この際、ドラム挟持・移動装置２
も駆動機構１４の電動機５２の再起動によって図２６で
示すＢ地点から図２７で示すＡ地点まで回転ドラム３を
挟持したまま後退する。なお、前記混合機７のドラム昇
降装置１１０のドラム受体１１２は、該ドラム受体１１
２から回転ドラム３が離脱した時点（即ち、回転ドラム
３を挟持してアーム機構１２が上昇をはじめた時点）で
シリンダ１１１が起動して下降する。そして、前記ドラ
ム挟持・移動装置２が図２７のＡ地点まで後退した後、
今度は旋回機構１１の電動機２５が起動し、アーム機構
１２を図２７のＡ地点で中空枠体１５を中心として排出
操作装置５側に２点鎖線で示すように、９０°旋回（反
時計方向）させながら、アーム機構１２の電動機３０に
よりアーム３２自体を９０°回動して水平状態で挟持さ
れている回転ドラム３を、その投入・排出筒３ａを床面
側に反転させる。即ち、回転ドラム３を図１２のように
垂直状態に位置させる。アーム機構１２を排出操作装置
５側に旋回させた後、昇降機構１０の電動機１６により
アーム機構１２を下降させ、図１２で示すように排出操
作装置５の排出架台６１上に、係止突起１１５を介して
回転ドラム３を乗載させると同時に、シリンダ４６にて
チャック４５，４５を開放し、回転ドラム３をチャック
４５，４５による挟持状態から解放する。この後、アー
ム機構１２を電動機１６により再び所定位置まで上昇さ
せる（図３１の１１０，１４，３２，４５，２５，３
０，１２参照）。

【００３１】前記アーム機構１２を上昇させた後、該ア
ーム機構１２を図２８で示すように、旋回機構１１の電
動機２５により中空枠体１５を図２８のＡ地点を中心と
して搬送車６側に１８０°旋回させ、この後、昇降機構
１０の電動機１６を起動してアーム機構１２をチャック
４５，４５が係止突起１１５，１１５の間と合致する位
置まで下降させ、つづいて、シリンダ４６により前記チ
ャック４５，４５を閉じて、搬送車６の荷台８４上に垂
直に乗載されている回転ドラム３（投入・排出筒３ａは
真上を向いている）の胴部を挟持する。つづいて、前記
昇降機構１０の電動機１６によってアーム機構１２を回
転ドラム３とともに上昇させ、かつ、旋回機構１１の電
動機２５及びアーム機構１２の電動機３０により、アー
ム機構１２を図２８に２点鎖線で示すように混合機７側
に９０°旋回させるとともに、挟持部１３を９０°回動
させて回転ドラム３を垂直状態から図２８に２点鎖線で
示すように、水平状態に転回させる（図３１の４５，２
５，３０，１２参照）。

【００３２】ここで、アーム機構１２がチャック４５，
４５にて回転ドラム３を挟持して上昇したことをドラム
挟持・移動装置２に設けた図示しない磁気センサが検出
すると、制御装置から発信機８５を作動させる指令信号
が出力される。この結果、発信機８５が作動し、発信機
８５からの指令信号を受信機８６が受信した時点で搬送
車６は走行を開始し、搬送車６の裏面に設けたセンサ８
７により、床面に貼付した磁気テープ６ａを検出しなが
ら図２８のＯ地点まで直線移動し（途中、図２２に示す
センサ８８にて磁気テープ片６ｂを検出して減速状態に
なる）、前記Ｏ地点に致着すると、センサ８８にて磁気
テープ６ａ₁を検出して一旦停止する。つづいて、搬送
車６はＯ地点において、制御装置８９のプログラム制御
により図示しない電動機を互いに逆方向に回転させ、図
２２に示す車輪８１，８１ａを個々に逆方向に回転させ
ることにより、投入操作装置４側に９０°方向転換を行
い、前記同様磁気テープ６ａ₁に沿って図２８に示すＥ
地点まで後退し（途中、磁気テープ片６ｄをセンサ８８
が検出して減速状態になる）、Ｅ地点の磁気テープ片６
ｇ（図１参照）をセンサ８８が検出して搬送車６はその
地点で停止する（図３１の６参照）。

【００３３】一方、搬送車６から混合機７への回転ドラ
ム３の移し替え作業と同時に、排出操作装置５では、図
示しないセンサが回転ドラム３の存在を検出して、制御
装置からバルブ開閉装置５８ａへ指令信号が出力され
る。この結果、バルブ開閉装置５８ａの回転軸７１が、
シリンダ６８の駆動によりモータ固定台６７を介して図
１３に示す状態から図１４で示すように、図の右方向に
進出し、図１８で示すように、回転軸７１の先端側に取
付けた係合ピン７３ａを回転ドラム３の投入・排出筒３
ａに設けたバルブ５７の係合部材８０の係合孔８０ａに
係合させる。なお、回転軸７１の先端側に取付けた前記
係合ピン７３ａを突出する係止板７３は、可撓性部材７
２を介して回転軸７１にフレキシブルな状態で取付けら
れており、また、係合孔８０ａの入口付近は径大な円錐
形となっているため、図２０で示すように、係合部材８
０（係合孔８０ａ）の位置が多少ずれていたとしても、
支障をきたすことなく、係合ピン７３ａと係合孔８０ａ
との係合を良好に行うことができる。

【００３４】そして、係合ピン７３ａを係合孔８０ａに
係合させた後、バルブ開閉機構６９の電動機７０により
回転軸７１を、例えば、図１５のＳ矢視方向から見て時
計方向に９０°回動して検出体７４ｃをセンサ７４Ａが
検出すると、バルブ５７の弁体７８が図１９で示すよう
に投入・排出口７５を開放する。前記弁体７８の開放に
より、回転ドラム３内の混合を終えた粉末材料は回転ド
ラム３の投入・排出口７５から投入・排出筒３ａ→排出
シュート６０を介して給送ダクト９（図２参照）内に排
出され、エア搬送にて次工程へ給送される。そして、所
定時間経過後（排出完了後）、再び電動機７０を起動し
て、回転軸７１を図１５のＳ矢視方向から見て反時計方
向に９０°回動して検出体７４ｄをセンサ７４Ｂが検出
すると、弁体７８が図１８で示すように投入・排出口７
５を閉鎖し、この後、シリンダ６８により回転軸７１を
図１３で示す原位置まで後退させて、粉末材料の排出作
業を終了する（図３１の５の６２，５の６９参照）。

【００３５】次に、図２８に２点鎖線で示すように、回
転ドラム３を水平状態で挟持したまま駆動機構１４の電
動機５２によりドラム挟持・移動装置２を図２９で示す
ようにＢ地点まで再び前進させるとともに、ギアモータ
３９によりアーム３２をドラム昇降装置１１０のドラム
受体１１２と対応する位置まで前進させ、この状態で、
更に、昇降機構１０の電動機１６によりアーム機構１２
を下降させる。アーム機構１２を下降させると、ドラム
昇降装置１１０のドラム受体１１２がシリンダ１１１に
より上昇して回転ドラム３に当接する。この後、回転ド
ラム３は、シリンダ４６の起動によりチャック４５，４
５の挟持から解放されてドラム受体１１２上に乗載さ
れ、アーム３２はギアモータ３９により再び原位置まで
後退し、電動機１６により所定の高さまで上昇する。ま
た、これと同時に、ドラム挟持・移動装置２も電動機５
２により、図２９に２点鎖線で示すようにＡ地点まで後
退する（図３１の１１０，１４，３２，４５，１２参
照）。

【００３６】そして、ドラム挟持・移動装置２が図２９
のＡ地点まで後退すると、前記ドラム昇降装置１１０の
ドラム受体１１２はシリンダ１１１により下降して、回
転ドラム３を摩擦車９５，９６上に乗載する。一方、前
記アーム機構１２は旋回機構１１の電動機２５により、
図２９に２点鎖線で示すように、排出操作装置５側に９
０°回動し、また、この回動途中で挟持部１３は電動機
３０により９０°反転する。この後、前記アーム機構１
２は排出操作装置５の上方において電動機１６により下
降し、図２９に２点鎖線で示すように、排出架台６１上
に乗載した回転ドラム３をシリンダ４６にて駆動するチ
ャック４５，４５により挟持して、電動機１６により再
び上昇する（図３１の１１０，４５，２５，３０，１２
参照）。

【００３７】次に、ドラム挟持・移動装置２は図３０で
示すように、電動機５２により軌条２ａ上をＣ地点（投
入操作装置４の方向）まで後退するとともに、前記アー
ム機構１２は電動機２５により投入操作装置４側に９０
°旋回しながら電動機１６により所定の高さまで下降す
る。また、これと同時に、挟持部１３は電動機３０によ
り１８０°反転して、投入・排出筒３ａを真下に向けた
状態から真上に向けた状態にする。この後、アーム３２
をギアモータ３９により搬送車６の荷台８４の位置まで
前進させ、アーム機構１２を電動機１６の起動により再
度下降させ、回転ドラム３を、図３０のＥ地点で待機し
ている搬送車６の荷台８４上に乗載する。そして、図１
１に２点鎖線で示すように、シリンダ５５により投入シ
ュート５６を下降させて、回転ドラム３の投入・排出筒
３ａの開口端縁側に連結する。つづいて、投入操作装置
４に設けたバルブ開閉装置５８のシリンダ６８により回
転軸７１を前進させ、粉末材料の排出時と同様に、図１
８で示す如く係合ピン７３ａとバルブ５７の係合孔８０
ａとを係合し、図１９で示すように電動機７０によりバ
ルブ５７の弁体７８が回転ドラム３の投入・排出口７５
を開放し、事前に別工程から供給ダクト８を介して投入
ホッパー４ａまで供給されている、混合を必要とする粉
末材料を、排出筒４ｂ→投入シュート５６→投入・排出
筒３ａ→投入・排出口７５を経て回転ドラム３内に投入
する。また、粉末材料の投入作業と同時に、図３０に２
点鎖線で示すように、シリンダ４６によりチャック４
５，４５を開放して回転ドラム３の挟持を解き、ギアモ
ータ３９によりアーム３２を原位置まで後退させる（図
３１の５６，４の６２，４の６９，１４，３２，４５，
２５，３０，１２参照）。

【００３８】この後、ドラム挟持・移動装置２は電動機
５２の起動により、図１に示すＡ地点まで前進するとと
もに、アーム機構１２は電動機１６，２５により所定の
高さまで上昇しながら混合機７側に１８０°旋回し、ま
た、挟持部１３は電動機３０により９０°反転させる。
そして、前記動作を行うと同時に粉末材料の回転ドラム
３への投入作業を行っていた投入操作装置４は所定時間
経過後（投入完了後）、図１８で示すようにバルブ開閉
装置５８の電動機７０によりバルブ５７の弁体７８が回
転ドラム３の投入・排出口７５を閉鎖するとともに、シ
リンダ６８により回転軸７１を原位置まで復帰させる。
また、シリンダ５５により投入シュート５６を上昇さ
せ、回転ドラム３の投入・排出筒３ａとの連結を解く。
前記投入シュート５６が回転ドラム３から離れると、搬
送車６は投入操作装置４に設けた発信機８５ａの指令信
号を受信機８６により受信して移動を開始し、前記同様
磁気テープ６ａ₁，６ａ及び磁気テープ片６ｅ，６ｃ，
６ｆをセンサ８７，８８で検出しながら磁気テープ６ａ
₁，６ａ上を図１のＥ地点からＤ地点まで移動する。ド
ラム挟持・移動装置２はＡ地点、一方、搬送車６はＤ地
点まで戻ると、制御装置から次の指令信号が出力される
までその場で待機している（図３１の５６，４の６２，
４の６９，１４，２５，３０，１２，６参照）。以後、
粉末材料の投入・混合・排出の各作業を行う場合は、前
記の操作を繰り返せばよい。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、床面に
敷設した軌条上を直線的に往復移動する回転ドラムの挟
持・移動装置と、このドラム挟持・移動装置の移動可能
な範囲内において、投入操作装置と排出操作装置とを設
置し、前記ドラム挟持・移動装置により挟持した回転ド
ラムを、前記投入操作装置及び排出操作装置まで無人搬
送するように構成したので、回転ドラムを人手に頼るこ
となく、迅速・容易に移動させることができる。しか
も、回転ドラムを前記投入，排出両操作装置に移動させ
た後、前記投入，排出両操作装置に設けたバルブ開閉装
置により、回転ドラムの投入・排出筒に設けたバルブを
自動開閉させて、粉末材料の投入，排出が行えるように
構成してあるので、粉末材料の投入，排出に係わる作業
をすべて自動化することが可能となる。

【００４０】また、前記投入操作装置及び排出操作装置
において、粉末材料の投入・排出作業を行う場合、回転
ドラムの投入・排出筒を投入シュートまたは排出シュー
トと気密に接合させて、粉末材料の漏出や飛散を阻止す
るとともに、ダクト等の搬送手段を用いて粉末材料の搬
送作業を行うことによって、粉末材料が人体におよぼす
弊害を確実に除去することが可能となるので、粉末材料
の処理を安全に、しかも、迅速・容易に行うことができ
る。

【００４１】更に、本発明の装置を用いることによっ
て、粉末材料の投入→混合→排出までの一連の作業を連
続して行うことができるので、前記粉末材料の処理に伴
う種々の作業を安全に、しかも、効率的に行うことがで
きるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉末材料の自動投入・排出装置の概略
構成を示す平面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】本発明のドラム挟持・移動装置の要部を切断し
た状態を示す断面図である。

【図４】図３のＸ−Ｘ線で切断した状態を示す断面図で
ある。

【図５】ドラム挟持・移動装置の旋回機構を示す要部切
欠断面図である。

【図６】ドラム挟持・移動装置のアーム機構の縦断面図
である。

【図７】図６のＹ−Ｙ線で切断した状態を示すアーム機
構の断面図である。

【図８】ドラム挟持・移動装置の挟持部を示す正面図で
ある。

【図９】ドラム挟持・移動装置の駆動機構を示す平面図
である。

【図１０】投入操作装置の一部切欠断面図である。

【図１１】投入シュートの動作を説明するための説明図
である。

【図１２】排出操作装置の一部切欠断面図である。

【図１３】バルブ開閉装置の構成を示す側面図である。

【図１４】バルブ開閉装置の動作状態を説明するための
説明図である。

【図１５】バルブ開閉装置の平面図である。

【図１６】バルブの構成を示す縦断面図である。

【図１７】バルブの縦断正面図である。

【図１８】バルブとバルブ開閉装置との係合関係を説明
するための説明図である。

【図１９】バルブの開放状態を説明するための説明図で
ある。

【図２０】バルブとバルブ開閉装置との係合関係を説明
するための斜視図である。

【図２１】搬送車の側面図である。

【図２２】搬送車の底面図である。

【図２３】ドラム昇降装置を具備した混合機を示す側面
図である。

【図２４】混合機の正面図である。

【図２５】ドラム昇降装置の要部を示す正面図である。

【図２６】回転ドラムを挟持する動作を説明するための
説明図である。

【図２７】回転ドラムを挟持した後排出操作装置に乗載
するまでの動作を説明するための説明図である。

【図２８】搬送車上の回転ドラムを挟持するための動作
と搬送車の移動状況を説明するための説明図である。

【図２９】回転ドラムを混合機に乗載するための動作を
説明する説明図である。

【図３０】回転ドラムを排出操作装置から投入操作装置
へ移動させる動作を説明するため説明図である。

【図３１】本発明装置の動作を説明するタイムチャート
である。

【符号の説明】

１自動投入・排出装置２ドラム挟持・移動装置３回転ドラム４投入操作装置５排出操作装置６搬送車７混合機１０昇降機構１１旋回機構１２アーム機構１３挟持部１４駆動機構３２アーム４５チャック５６投入シュート５７バルブ５８バルブ開閉装置５８ａバルブ開閉装置６０排出シュート６２摺動機構６９バルブ開閉機構７８弁体１１０ドラム昇降装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】混合作業を終了した回転ドラムを混合機
から排出操作装置に前記回転ドラムの投入・排出筒を下
向きとした状態で移動させて乗載する工程と、回転ドラ
ムの投入・排出筒に設けたバルブを排出操作装置のバル
ブ開閉装置により開放して混合を終えた粉末材料を排出
する工程と、搬送車に乗載されている混合を行う粉末材
料を収納した回転ドラムを混合機に粉末材料を混合させ
るために乗載する工程と、前記搬送車を排出操作装置と
一定の距離を保って設置した投入操作装置の位置まで移
動させる工程と、前記粉末材料を排出した回転ドラムを
投入操作装置に移動させた搬送車上に投入・排出筒を上
向きにして乗載する工程と、前記搬送車上に載せた回転
ドラムに混合を行う粉末材料を定量投入した後投入操作
装置のバルブ開閉装置により回転ドラムの投入・排出筒
に設けたバルブを閉鎖させる工程と、前記粉末材料を収
納した回転ドラムを搬送車にて混合機と近接する位置ま
で搬送させて混合機に乗載するまで待機させる工程とを
備えたことを特徴とする粉末材料の自動投入・排出方
法。
【請求項２】昇降手段と、旋回手段と、挟持手段と、
反転手段と、伸縮手段と、直線移動手段とを一体的に具
備して床面に敷設した軌条上を直線移動する回転ドラム
の挟持・移動装置と、前記軌条の一方に設置した混合を
行う粉末材料を回転ドラムに収納させるための投入操作
装置と、軌条の他方において設置した混合を終えた粉末
材料を回転ドラムから排出させるための排出操作装置
と、前記排出操作装置の近傍に設置した混合を行う粉末
材料を収納した回転ドラムを乗載して粉末材料の攪拌・
混合を行う混合機と、更に、前記混合機と投入操作装置
との間において混合を行う粉末材料を収納した回転ドラ
ムを搬送する搬送車とを備えて構成したことを特徴とす
る粉末材料の自動投入・排出装置。
【請求項３】前記回転ドラムの挟持・移動装置は、中
空枠体内において、電動駆動するチェーンを介して中空
枠体内を昇降する昇降部材からなる昇降機構と、中空枠
体の床面を支点として前記中空枠体を電動駆動により旋
回させる旋回機構と、電動機により一定角度反転し、か
つ、ボールねじの駆動により所定の長さ進退するアーム
を備えて前記昇降機構の昇降部材に昇降可能に取付けた
アーム機構と、前記のアームの先端に取付けられてシリ
ンダにより駆動するチャックを備えた挟持部と、前記中
空枠体を乗載する車台を備えて電動駆動により床面上に
敷設した軌条上を直線移動する駆動機構とによって構成
したことを特徴とする請求項２記載の粉末材料の自動投
入・排出装置。
【請求項４】前記投入操作装置は、投入架台の上部に
垂設してシリンダ駆動により昇降する投入シュートと、
前記投入架台内に具備されて回転ドラムの投入・排出筒
に設けたバルブを自動開閉させるバルブ開閉装置とによ
って構成したことを特徴とする請求項２記載の粉末材料
の自動投入・排出装置。
【請求項５】前記排出操作装置は、排出架台上に直立
させて取付けた排出シュートと、前記排出架台内に具備
されて回転ドラムの投入・排出筒に設けたバルブを自動
開閉させるバルブ開閉装置とによって構成したことを特
徴とする請求項２記載の粉末材料の自動投入・排出装
置。
【請求項６】前記バルブ開閉装置は、回転ドラムに取
付けたバルブの係合部材と係脱自在に係合する係合ピン
を先端に所定の間隔を保って突設した係止板を有する回
転軸と、この回転軸を一定の角度回動させる電動機と、
前記電動機を介して回転軸を回転ドラムのバルブ側に進
退させるシリンダと、更に、前記回転軸と係合ピンを突
設した係止板は可撓性部材を介挿して固定するように構
成したことを特徴とする請求項４及び５記載の粉末材料
の自動投入・排出装置。