JP4143998B2 - コンクリート用骨材判別装置 - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生コンクリートの製造においてトラックにより運搬されてきたコンクリート用骨材をコンクリート用骨材貯蔵槽に貯蔵させる際に用いるコンクリート用骨材判別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生コンクリートを製造するには、原料としてセメント、水、混和剤、砂利、砂を使用するが、これらの入庫管理は人手に頼っているというのが実状である。この場合、セメント及び混和剤は、種別毎に貯蔵槽へ直接搬入するので特別な管理は必要としないが、コンクリート用骨材の砂利と砂は、通常、粒径が５ｍｍ以上のものを砂利、５ｍｍ未満のものを砂として区別されているが、コンクリート用骨材は、その粒度（径）に応じ細骨材と粗骨材に分けて種別毎に貯蔵槽に貯蔵させる必要があり、搬入のためにコンベヤや台車等の搬送機を経由させる必要があるので、これまでは、専任の管理者が搬入先に間違いがないように搬送機を操作するようにしていた。
【０００３】
しかし、近年では、コンクリート用骨材の粒度分けが細分化してきているため、上記のように専任の管理者が判別するには熟練を要するだけでなく多大な労力を要することになる。
【０００４】
そのため、近年、図５に一例を示す如く、コンクリート用骨材ａを受け取って搬送するベルトコンベヤｂの上方にＣＣＤカメラｃを配置して、該ＣＣＤカメラｃで撮像したコンクリート用骨材ａの映像を画像処理手段ｄで画像データ化し、その出力信号をコンピュータｅで演算処理してディスプレイ装置ｆに表示させることにより、コンクリート用骨材ａの粒度を客観的に判別することができるようにしたコンクリート用骨材判別装置が提案されている（特開平６−１８０２７９号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記図５に示すようなコンクリート用骨材判別装置の場合、太陽光や撮像距離、振動等の外的要因の影響を受け易いため、その都度処理条件を調整する必要があり、又、運搬されてくる骨材は乾燥状態が異なるため、殊に、砂の塊を砂利と判別する等、判別精度の面で問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、画像処理を行うコンクリート用骨材判別装置において、外的要因の影響を受けることがないようにして粒度判別精度を向上させることができるようにしようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、搬送ベルトコンベヤの上流側の搬送面の上方部に、受け入れたコンクリート用骨材を下端部の排出口から排出させるようにしてある受入ホッパを設置し、該受入ホッパの排出口部に、該受入ホッパからコンベヤ搬送面上に排出されて搬送されるコンクリート用骨材の高さを均一化して一定の高さに保つようにする流量調整板を、コンベヤ搬送面との間に所要の高さ空間が形成されるように備え、且つ上記受入ホッパの設置位置よりも下流側位置のコンベヤ搬送面を計測領域に設定して、該計測領域を覆うように遮蔽フードを左右の両側板がコンベヤ搬送面よりも下方まで延びるようにして設け、該遮蔽フードの下流側となる後面板に、上記コンベヤ搬送面上に排出されて搬送されてきたコンクリート用骨材の先端部位置が上記計測領域を通過したことを検知するための材料流動検知器を設置すると共に、該遮蔽フードに、計測領域の照明を行う照明装置と、計測領域に搬送されたコンクリート用骨材を撮像してその映像を画像処理装置へ送るようにしてある撮像カメラとを設置し、更に、上記材料流動検知器の検知信号に基づいて搬送ベルトコンベヤの駆動停止指令の出力と、上記照明装置に計測領域を照明できるようにする指令を行い、且つ搬送ベルトコンベヤが停止している状態で計測領域にあるコンクリート用骨材が撮像カメラで撮像されてその映像が画像処理装置へ送られると、上記受入ホッパに受け入れたコンクリート用骨材の指示信号と上記画像処理装置の画像処理データとを比較してコンクリート用骨材を判別するようにしてある制御装置を備えた構成とする。
【０００８】
流量調整板で厚みが均一化されたコンクリート用骨材が計測領域に到着したことが材料流動検知器で検知したときに該材料流動検知器の検知信号に基づいて制御装置からの指令で搬送ベルトコンベヤを停止させて、照明装置により計測領域の照明を行い、外的要因の影響を排除した状態で撮像カメラにてコンクリート用骨材を撮像し、その映像を画像処理装置で画像処理させて指示信号と比較させる。これにより、コンクリート用骨材の粒度判別を正確に行うことができる。
【００１０】
更に、受入ホッパと遮蔽フードとの間の位置に、コンクリート用骨材の指示信号が砂であるときにだけ整粒ローラがコンベヤ搬送面付近の高さ位置まで下降させられて砂の塊を崩せるようにした整粒装置を配置した構成とすることにより、コンクリート用骨材が砂であるときに、整粒ローラが下降して砂の塊を押し崩すことができ、搬送ベルトコンベヤが停止した状態において計測領域にて撮像カメラで撮像できて砂と砂利とを判別することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１及び図２は本発明の実施の一形態を示すもので、骨材貯蔵槽側へコンクリート用骨材１を搬送するための受入ベルトコンベヤ（図示せず）の上流側に、搬送ベルトコンベヤ２を配置して、該搬送ベルトコンベヤ２の搬送方向（矢印Ｘ方向）の上流側の近傍位置に、トラック等にて運搬されてきたコンクリート用骨材１の種別を選択して指示できるようにしてある材料別指示器３を設け、更に、運搬されて来たコンクリート用骨材１を受入れるための、下端の排出口４ａ部に排出ゲート５を装備させ且つ外壁部にバイブレータ６を取り付けた受入ホッパ４を、上記搬送ベルトコンベヤ２の上流側位置の上方部に設置し、該受入ホッパ４内に受け入れられたコンクリート用骨材１を、排出ゲート５を開くことにより排出口４ａより落下排出させて搬送ベルトコンベヤ２の搬送面２ａ上に供給させられるようにする。上記受入ホッパ４には、排出口４ａ部の周囲を取り囲むように防塵カバー８を取り付けて、該防塵カバー８のコンベヤ搬送方向の下流側となる後壁の下端面の高さを、コンベヤ搬送面２ａとの間に所要の高さ空間Ｈ１が形成されるようにして流量調整板８ａとし、受入ホッパ４から搬送ベルトコンベヤ２上に落下させられたコンクリート用骨材１の高さを流量調整板８ａにより一定の高さ（厚み）に保つようにして下流へ搬送させるようにする。
【００１４】
又、上記搬送ベルトコンベヤ２の受入ホッパ４の設置位置よりも所要量下流側に位置する搬送面２ａの所要領域を計測領域Ａに設定して、該計測領域Ａを太陽光から遮蔽するようにした遮蔽フード７を固定設置する。
【００１５】
上記遮蔽フード７は、下面部のみを開口させるように、上記計測領域Ａの大きさに対応させて矩形に形成した上面板７ａと、該上面板７ａの４辺から垂下させた前面板７ｂ、後面板７ｃ、左右の各側板７ｄとからなり、搬送ベルトコンベヤ２を跨ぐように配置されて支柱９にて設置するようにしてあり、該遮蔽フード７の前面板７ｂと後面板７ｃは、コンベヤ搬送面２ａとの間に上記流量調整板８ａの高さ空間Ｈ１よりもやや大きい高さ空間Ｈ２が形成されるように下端面をアーチ形状とし、一方、左右の側板７ｄはコンベヤ搬送面２ａよりも下方まで延びる長さにし、太陽光が直接照射されることがないようにしてある。
【００１６】
上記遮蔽フード７の後面板７ｄには、光センサーの如き非接触式センサーである材料流動検知器１０を、コンベヤ搬送面２ａから所要の高さ位置に配置されるように取付部材１１により取り付けて、コンベヤ搬送面２ａ上に供給されて搬送されてきたコンクリート用骨材１の先端部位置が計測領域Ａを通過したことを検知してその信号を後述する図３に示す制御装置３０へ送るようにする。又、上記遮蔽フード７の上面板７ａには、コンベヤ搬送方向の上流側寄り位置に適数個（図では２個）の窓孔１２を設け、該窓孔１２に、上記制御装置３０からの指令でＯＮ・ＯＦＦされるようにした照明装置１３を配置して保持部材１４に保持させ、該照明装置１３により計測領域Ａを一定の照度で照明できるようにする。更に、上記上面板７ａのコンベヤ搬送方向の下流側寄り位置の中央部には、所要の大きさの開口１５を設けて、該開口１５部に立てたケーシング台１６の上端部に、計測領域Ａへ向けて撮像カメラとしてのＣＣＤカメラ１７を設置し、計測領域Ａに停止位置させられたコンクリート用骨材１を一定の高さ位置から撮像してその映像を図３に示す画像表示器１８を経由させて画像処理装置３５へ電送させるようにする。更に又、上記遮蔽フード７の前面板７ｂには、計測領域Ａへ向けて搬送されるコンクリート用骨材１の種別が砂であると指示されたときにだけ制御装置３０からの指令で整粒ローラ１９が下降させられるようにした整粒装置２０を装備させる。
【００１７】
上記整粒装置２０は、図２に詳細を示す如く、ヘッド部に取り付けた電磁弁２９の切り換えでピストンロッド２１が伸縮作動させられるようにしたエアシリンダの如き流体圧シリンダ２２を、遮蔽フード７の前面板７ｂの左右方向中央部に取付座２３を介して下向きに設置して、上記ピストンロッド２１の先端部に、左右方向となるコンベヤ幅方向に向けた中実の整粒ローラ１９を、ハンガー状の支持フレーム２４を介して回転自在に取り付け、且つ上記支持フレーム２４の左右両端部に、三角形状に形成した補強フレーム２５の１つの頂角部を連結すると共に、該補強フレーム２５の他の２つの頂角部にガイドローラ２６をそれぞれ取り付けて、これらガイドローラ２６を、前面板７ｂに固設した上下方向のローラガイド２７に係合させてガイド機構２８を構成し、ピストンロッド２１の伸縮作動がガイド機構２８により安定して行われるようにし、更に、上記ピストンロッド２１の伸長により整粒ローラ１９が下降したときに、該整粒ローラ１９とコンベヤ搬送面２ａとの間に形成される高さ空間Ｈ３が、上記流量調整板８ａによる高さ空間Ｈ１よりも小さくなるように設定して、整粒ローラ１９で砂の塊を崩せるようにしてある。
【００１８】
上記制御装置３０は、図３に示す如く、材料別指示器３や材料流動検知器１０、整粒装置２０、照明装置１３等との信号のやりとりをＩ／Ｏ部３１を介して行う中央処理部３２と、画像処理装置３５の画像処理データの認識信号と材料別指示器３の指示信号とを比較してその結果を中央処理部３２、画像処理装置３５、動力制御部３３へ出力する比較演算部３４とを有する。上記中央処理部３２では、入力、出力の状態信号、比較演算部３４からの判定信号、動力制御部３３の動力状態信号を連続監視し、その信号に応じてパターン処理するようにしてある。更に、上記動力制御部３３では、搬送ベルトコンベヤ２やその下流の受入ベルトコンベヤ、移動台車等の搬送機の駆動、停止を制御するようにしてある。なお、上記画像処理装置３５は計測開始と終了の信号を別装置から受信するようにしてある。
【００１９】
今、トラック等にて運搬されてきたコンクリート用骨材１が砂利である場合において、該コンクリート用骨材１が受入ホッパ４内に投入されると、トラック等の運転手は、投入したコンクリート用骨材１の種別を、材料別指示器３から選択して指示するようにする。これにより、材料別指示器３の指示信号は制御装置３０の中央処理部３２へ送られることになる。中央処理部３２では、指示信号に基づき、材料流動検知器１０、照明装置１３にＯＮ指令を送ると共に、動力制御部３３を介して搬送ベルトコンベヤ２に駆動指令を送ることになる。なお、この場合、材料別指示器３で選択された指示信号が砂利であるため、整粒装置２０は整粒ローラ１９が上昇して待機している非作動状態のままである。
【００２０】
かかる状態において、受入ホッパ４の排出ゲート５が開かれると、排出口４ａから搬送ベルトコンベヤ２の搬送面２ａ上にコンクリート用骨材１が落下排出させられるため、該コンクリート用骨材１は下流へ向けて搬送されることになる。この際、コンクリート用骨材１は防塵カバー８の流量調整板８ａの下側を通過することになり、このとき、流量調整板８ａとコンベヤ搬送面２ａとの間の高さ空間Ｈ１に対応する量と厚みに均一化されることになる。コンクリート用骨材１の先端部位置が計測領域Ａを通過すると、材料流動検知器１０により検知され、その信号が中央処理部３２に送られることにより、中央処理部３２は搬送ベルトコンベヤ２の駆動停止指令を出力することになる。
【００２１】
次に、搬送ベルトコンベヤ２が停止している状態で、ＣＣＤカメラ１７により、計測領域Ａにあるコンクリート用骨材１が撮像され、その映像が画像表示器１８を介して画像処理装置３５に送られることになる。この際、計測領域ＡでＣＣＤカメラ１７により撮像される被写体としてのコンクリート用骨材１は、予め流量調整板８ａによりその量と高さが均一化されているため、ＣＣＤカメラ１７による撮像を一定距離で行うことができる。画像処理装置３５では、画像表示器１８からの映像データを画像変換し、その結果を、予め登録されている複数の基本のパターンデータと比較し、その識別結果を比較演算器３４に出力する。比較演算器３４では、画像処理データの認識信号と材料別指示器３からの指示信号とを比較し、その結果を中央処理部３２、動力制御部３３、画像処理装置３５へ出力する。したがって、画像処理データの認識信号と材料別指示器３からの指示信号とが一致していれば、搬送ベルトコンベヤ２及びその下流の受入コンベヤ等が駆動され、目的とする貯蔵槽へコンクリート用骨材１が搬送されて貯蔵されることになる。
【００２２】
一方、受入ホッパ４にコンクリート用骨材１として砂が投入されて、材料別指示器３で砂が指示された場合は、制御装置３０の中央処理部３２から整粒装置２０の電磁弁２９に切換指令が送られることにより、流体圧シリンダ２２のピストンロッド２１が伸長作動させられる。これにより、ピストンロッド２１の先端部に取り付けられている整粒ローラ１９は、コンベヤ搬送面２ａとの間に、流量調整板８ａによる高さ空間Ｈ１よりも小さく設定されている高さ空間Ｈ３が形成される位置まで下降させられる。そのため、砂であるコンクリート用骨材１が整粒ローラ１９の位置を通過するときに、該整粒ローラ１９によってコンクリート用骨材１を整粒することができる。すなわち、砂の塊があるような場合でも、その塊を整粒ローラ１９で押し崩すことができる。したがって、上述した砂利の場合と同様に、計測領域ＡでＣＣＤカメラ１７により砂を撮像して画像処理を行った場合に、砂を砂利と間違えることがなく、これにより、砂利の貯蔵槽へ砂を貯蔵させてしまうような誤納入の発生を未然に防ぐことができる。
【００２３】
上記において、ＣＣＤカメラ１７による撮像は、搬送ベルトコンベヤ２を停止させて振動を排除した状態で行うようにしてあるので、静止画像データを取り込ませることができること、更に、この際、ＣＣＤカメラ１７で撮像された映像は、外光、特に太陽光が直接照射されるか否かで画像判定に大きな影響を及ぼすが、計測領域Ａは遮蔽フード７により遮蔽されており、しかも、照明装置１３により一定の照度に照明が行われているので、撮像条件を一定にすることができることから、画像処理の精度を極めて高いものとすることができる。したがって、コンクリート用骨材１の粒度判別精度の信頼性を高いものとすることができる。
【００２４】
次に、図４（イ）（ロ）は整粒装置２０の他の形態を示すもので、図１及び図２に示した整粒装置２０における中実の整粒ローラ１９に代えて、籠状の整粒ローラ１９ａとしたものである。すなわち、ローラ軸３６上に、該ローラ軸方向に所要間隔を隔てて多数のリング部材３７を配置し、且つこれらリング部材３７を、ローラ軸３６と平行に周方向に配列した多数の丸棒部材３８により連結して、両端に位置するリング部材３７を、上記ローラ軸３６にリム部材３９により取り付けた構成とした整粒ローラ１９ａを、ピストンロッド２１の先端部に取り付けた支持フレーム２４に回転自在に支持させるようにしたものである。
【００２５】
図４（イ）（ロ）に示すような籠状の整粒ローラ１９ａを備えた整粒装置２０とした場合、リング部材３７と丸棒部材３８によって、砂の塊をより効果的に掻き崩すことができるので、粒度判別精度の更なる向上を図ることができる。
【００２６】
なお、上記実施の形態では、材料流動検知器１０として非接触式センサーを用いるようにした場合を示したが、接触式センサーであってもよいこと、又、整粒装置２０は遮蔽フード７に取り付けるようにした場合を示したが、受入ホッパ４や、あるいは、別の固定部材に取り付けるようにしてもよいこと、更に、整粒装置２０における整粒ローラ１９，１９ａを昇降させる手段としてはシリンダ以外のものであってもよいこと、更に又、上記実施の形態では、専任の管理者を不要とするために、判別作業をすべて自動的に行わせるようにした場合について示したが、搬送ベルトコンベヤ２の駆動、停止や照明装置１３のＯＮ・ＯＦＦは手動で行うようにしてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明のコンクリート用骨材判別装置によれば、搬送ベルトコンベヤの上流側の搬送面の上方部に、受け入れたコンクリート用骨材を下端部の排出口から排出させるようにしてある受入ホッパを設置し、該受入ホッパの排出口部に、該受入ホッパからコンベヤ搬送面上に排出されて搬送されるコンクリート用骨材の高さを均一化して一定の高さに保つようにする流量調整板を、コンベヤ搬送面との間に所要の高さ空間が形成されるように備え、且つ上記受入ホッパの設置位置よりも下流側位置のコンベヤ搬送面を計測領域に設定して、該計測領域を覆うように遮蔽フードを左右の両側板がコンベヤ搬送面よりも下方まで延びるようにして設け、該遮蔽フードの下流側となる後面板に、上記コンベヤ搬送面上に排出されて搬送されてきたコンクリート用骨材の先端部位置が上記計測領域を通過したことを検知するための材料流動検知器を設置すると共に、該遮蔽フードに、計測領域の照明を行う照明装置と、計測領域に搬送されたコンクリート用骨材を撮像してその映像を画像処理装置へ送るようにしてある撮像カメラとを設置し、更に、上記材料流動検知器の検知信号に基づいて搬送ベルトコンベヤの駆動停止指令の出力と、上記照明装置に計測領域を照明できるようにする指令を行い、且つ搬送ベルトコンベヤが停止している状態で計測領域にあるコンクリート用骨材が撮像カメラで撮像されてその映像が画像処理装置へ送られると、上記受入ホッパに受け入れたコンクリート用骨材の指示信号と上記画像処理装置の画像処理データとを比較してコンクリート用骨材を判別するようにしてある制御装置を備えた構成としてあるので、次の如き優れた効果を発揮する。
(1) 流量調整板により高さが均一化されたコンクリート用骨材の先端部位置が計測領域を通過したことを材料流動検知器で検知することにより制御装置からの指令で搬送ベルトコンベヤの駆動が停止させられ、搬送ベルトコンベヤが停止した状態で遮蔽フードで覆われた計測領域にて一定の高さ位置から撮像カメラで撮像することができることから、太陽光や振動等の外的要因の影響を受けることなく画像データを取り込むことができ、これにより画像処理精度を高めることができて、コンクリート用骨材の粒度判別精度の信頼性を高いものとすることができ、又、撮像カメラによる非接触式計測のため安定して計測を行うことができる。
(2) 遮蔽フードの後面板に、計測領域にコンクリート用骨材の先端部位置が通過したことを検知する材料流動検知器を設置し、該材料流動検知器の検知信号に基づいて制御装置により搬送ベルトコンベヤの駆動を制御するようにした構成としてあるので、搬送ベルトコンベヤを停止した状態でコンクリート用骨材を計測領域で撮像することを自動化することができ、専任の管理者を不要にできる。
(3) 受入ホッパと遮蔽フードとの間の位置に、コンクリート用骨材の指示信号が砂であるときだけに整粒ローラがコンベヤ搬送面付近の高さ位置まで下降させられるようにした整粒装置を配置した構成とすることにより、コンクリート用骨材が砂である場合において、砂に塊があっても、その塊を整粒ローラで押し崩すことができるので、判別精度をより高めることができ、これにより、砂を砂利と間違えて貯蔵してしまうような事態の発生を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンクリート用骨材判別装置の実施の一形態を示す概要図である。
【図２】図１の装置で用いる整粒装置の一例を示す詳細図である。
【図３】図１の装置で用いる制御装置のブロック図である。
【図４】整粒装置の他の例を示すもので、（イ）は整粒ローラ部分の正面図、（ロ）は（イ）の側面図である。
【図５】最近提案されているコンクリート用骨材判別装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１ コンクリート用骨材
２ 搬送ベルトコンベヤ
２ａ 搬送面
４ 受入ホッパ
４ａ 排出口
７ 遮蔽フード
８ａ 流量調整板
１０ 材料流動検知器
１３ 照明装置
１７ ＣＣＤカメラ（撮像カメラ）
１９，１９ａ 整粒ローラ
２０ 整粒装置
３０ 制御装置
３５ 画像処理装置
Ａ 計測領域
【発明の属する技術分野】
本発明は生コンクリートの製造においてトラックにより運搬されてきたコンクリート用骨材をコンクリート用骨材貯蔵槽に貯蔵させる際に用いるコンクリート用骨材判別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生コンクリートを製造するには、原料としてセメント、水、混和剤、砂利、砂を使用するが、これらの入庫管理は人手に頼っているというのが実状である。この場合、セメント及び混和剤は、種別毎に貯蔵槽へ直接搬入するので特別な管理は必要としないが、コンクリート用骨材の砂利と砂は、通常、粒径が５ｍｍ以上のものを砂利、５ｍｍ未満のものを砂として区別されているが、コンクリート用骨材は、その粒度（径）に応じ細骨材と粗骨材に分けて種別毎に貯蔵槽に貯蔵させる必要があり、搬入のためにコンベヤや台車等の搬送機を経由させる必要があるので、これまでは、専任の管理者が搬入先に間違いがないように搬送機を操作するようにしていた。
【０００３】
しかし、近年では、コンクリート用骨材の粒度分けが細分化してきているため、上記のように専任の管理者が判別するには熟練を要するだけでなく多大な労力を要することになる。
【０００４】
そのため、近年、図５に一例を示す如く、コンクリート用骨材ａを受け取って搬送するベルトコンベヤｂの上方にＣＣＤカメラｃを配置して、該ＣＣＤカメラｃで撮像したコンクリート用骨材ａの映像を画像処理手段ｄで画像データ化し、その出力信号をコンピュータｅで演算処理してディスプレイ装置ｆに表示させることにより、コンクリート用骨材ａの粒度を客観的に判別することができるようにしたコンクリート用骨材判別装置が提案されている（特開平６−１８０２７９号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記図５に示すようなコンクリート用骨材判別装置の場合、太陽光や撮像距離、振動等の外的要因の影響を受け易いため、その都度処理条件を調整する必要があり、又、運搬されてくる骨材は乾燥状態が異なるため、殊に、砂の塊を砂利と判別する等、判別精度の面で問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、画像処理を行うコンクリート用骨材判別装置において、外的要因の影響を受けることがないようにして粒度判別精度を向上させることができるようにしようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、搬送ベルトコンベヤの上流側の搬送面の上方部に、受け入れたコンクリート用骨材を下端部の排出口から排出させるようにしてある受入ホッパを設置し、該受入ホッパの排出口部に、該受入ホッパからコンベヤ搬送面上に排出されて搬送されるコンクリート用骨材の高さを均一化して一定の高さに保つようにする流量調整板を、コンベヤ搬送面との間に所要の高さ空間が形成されるように備え、且つ上記受入ホッパの設置位置よりも下流側位置のコンベヤ搬送面を計測領域に設定して、該計測領域を覆うように遮蔽フードを左右の両側板がコンベヤ搬送面よりも下方まで延びるようにして設け、該遮蔽フードの下流側となる後面板に、上記コンベヤ搬送面上に排出されて搬送されてきたコンクリート用骨材の先端部位置が上記計測領域を通過したことを検知するための材料流動検知器を設置すると共に、該遮蔽フードに、計測領域の照明を行う照明装置と、計測領域に搬送されたコンクリート用骨材を撮像してその映像を画像処理装置へ送るようにしてある撮像カメラとを設置し、更に、上記材料流動検知器の検知信号に基づいて搬送ベルトコンベヤの駆動停止指令の出力と、上記照明装置に計測領域を照明できるようにする指令を行い、且つ搬送ベルトコンベヤが停止している状態で計測領域にあるコンクリート用骨材が撮像カメラで撮像されてその映像が画像処理装置へ送られると、上記受入ホッパに受け入れたコンクリート用骨材の指示信号と上記画像処理装置の画像処理データとを比較してコンクリート用骨材を判別するようにしてある制御装置を備えた構成とする。
【０００８】
流量調整板で厚みが均一化されたコンクリート用骨材が計測領域に到着したことが材料流動検知器で検知したときに該材料流動検知器の検知信号に基づいて制御装置からの指令で搬送ベルトコンベヤを停止させて、照明装置により計測領域の照明を行い、外的要因の影響を排除した状態で撮像カメラにてコンクリート用骨材を撮像し、その映像を画像処理装置で画像処理させて指示信号と比較させる。これにより、コンクリート用骨材の粒度判別を正確に行うことができる。
【００１０】
更に、受入ホッパと遮蔽フードとの間の位置に、コンクリート用骨材の指示信号が砂であるときにだけ整粒ローラがコンベヤ搬送面付近の高さ位置まで下降させられて砂の塊を崩せるようにした整粒装置を配置した構成とすることにより、コンクリート用骨材が砂であるときに、整粒ローラが下降して砂の塊を押し崩すことができ、搬送ベルトコンベヤが停止した状態において計測領域にて撮像カメラで撮像できて砂と砂利とを判別することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１及び図２は本発明の実施の一形態を示すもので、骨材貯蔵槽側へコンクリート用骨材１を搬送するための受入ベルトコンベヤ（図示せず）の上流側に、搬送ベルトコンベヤ２を配置して、該搬送ベルトコンベヤ２の搬送方向（矢印Ｘ方向）の上流側の近傍位置に、トラック等にて運搬されてきたコンクリート用骨材１の種別を選択して指示できるようにしてある材料別指示器３を設け、更に、運搬されて来たコンクリート用骨材１を受入れるための、下端の排出口４ａ部に排出ゲート５を装備させ且つ外壁部にバイブレータ６を取り付けた受入ホッパ４を、上記搬送ベルトコンベヤ２の上流側位置の上方部に設置し、該受入ホッパ４内に受け入れられたコンクリート用骨材１を、排出ゲート５を開くことにより排出口４ａより落下排出させて搬送ベルトコンベヤ２の搬送面２ａ上に供給させられるようにする。上記受入ホッパ４には、排出口４ａ部の周囲を取り囲むように防塵カバー８を取り付けて、該防塵カバー８のコンベヤ搬送方向の下流側となる後壁の下端面の高さを、コンベヤ搬送面２ａとの間に所要の高さ空間Ｈ１が形成されるようにして流量調整板８ａとし、受入ホッパ４から搬送ベルトコンベヤ２上に落下させられたコンクリート用骨材１の高さを流量調整板８ａにより一定の高さ（厚み）に保つようにして下流へ搬送させるようにする。
【００１４】
又、上記搬送ベルトコンベヤ２の受入ホッパ４の設置位置よりも所要量下流側に位置する搬送面２ａの所要領域を計測領域Ａに設定して、該計測領域Ａを太陽光から遮蔽するようにした遮蔽フード７を固定設置する。
【００１５】
上記遮蔽フード７は、下面部のみを開口させるように、上記計測領域Ａの大きさに対応させて矩形に形成した上面板７ａと、該上面板７ａの４辺から垂下させた前面板７ｂ、後面板７ｃ、左右の各側板７ｄとからなり、搬送ベルトコンベヤ２を跨ぐように配置されて支柱９にて設置するようにしてあり、該遮蔽フード７の前面板７ｂと後面板７ｃは、コンベヤ搬送面２ａとの間に上記流量調整板８ａの高さ空間Ｈ１よりもやや大きい高さ空間Ｈ２が形成されるように下端面をアーチ形状とし、一方、左右の側板７ｄはコンベヤ搬送面２ａよりも下方まで延びる長さにし、太陽光が直接照射されることがないようにしてある。
【００１６】
上記遮蔽フード７の後面板７ｄには、光センサーの如き非接触式センサーである材料流動検知器１０を、コンベヤ搬送面２ａから所要の高さ位置に配置されるように取付部材１１により取り付けて、コンベヤ搬送面２ａ上に供給されて搬送されてきたコンクリート用骨材１の先端部位置が計測領域Ａを通過したことを検知してその信号を後述する図３に示す制御装置３０へ送るようにする。又、上記遮蔽フード７の上面板７ａには、コンベヤ搬送方向の上流側寄り位置に適数個（図では２個）の窓孔１２を設け、該窓孔１２に、上記制御装置３０からの指令でＯＮ・ＯＦＦされるようにした照明装置１３を配置して保持部材１４に保持させ、該照明装置１３により計測領域Ａを一定の照度で照明できるようにする。更に、上記上面板７ａのコンベヤ搬送方向の下流側寄り位置の中央部には、所要の大きさの開口１５を設けて、該開口１５部に立てたケーシング台１６の上端部に、計測領域Ａへ向けて撮像カメラとしてのＣＣＤカメラ１７を設置し、計測領域Ａに停止位置させられたコンクリート用骨材１を一定の高さ位置から撮像してその映像を図３に示す画像表示器１８を経由させて画像処理装置３５へ電送させるようにする。更に又、上記遮蔽フード７の前面板７ｂには、計測領域Ａへ向けて搬送されるコンクリート用骨材１の種別が砂であると指示されたときにだけ制御装置３０からの指令で整粒ローラ１９が下降させられるようにした整粒装置２０を装備させる。
【００１７】
上記整粒装置２０は、図２に詳細を示す如く、ヘッド部に取り付けた電磁弁２９の切り換えでピストンロッド２１が伸縮作動させられるようにしたエアシリンダの如き流体圧シリンダ２２を、遮蔽フード７の前面板７ｂの左右方向中央部に取付座２３を介して下向きに設置して、上記ピストンロッド２１の先端部に、左右方向となるコンベヤ幅方向に向けた中実の整粒ローラ１９を、ハンガー状の支持フレーム２４を介して回転自在に取り付け、且つ上記支持フレーム２４の左右両端部に、三角形状に形成した補強フレーム２５の１つの頂角部を連結すると共に、該補強フレーム２５の他の２つの頂角部にガイドローラ２６をそれぞれ取り付けて、これらガイドローラ２６を、前面板７ｂに固設した上下方向のローラガイド２７に係合させてガイド機構２８を構成し、ピストンロッド２１の伸縮作動がガイド機構２８により安定して行われるようにし、更に、上記ピストンロッド２１の伸長により整粒ローラ１９が下降したときに、該整粒ローラ１９とコンベヤ搬送面２ａとの間に形成される高さ空間Ｈ３が、上記流量調整板８ａによる高さ空間Ｈ１よりも小さくなるように設定して、整粒ローラ１９で砂の塊を崩せるようにしてある。
【００１８】
上記制御装置３０は、図３に示す如く、材料別指示器３や材料流動検知器１０、整粒装置２０、照明装置１３等との信号のやりとりをＩ／Ｏ部３１を介して行う中央処理部３２と、画像処理装置３５の画像処理データの認識信号と材料別指示器３の指示信号とを比較してその結果を中央処理部３２、画像処理装置３５、動力制御部３３へ出力する比較演算部３４とを有する。上記中央処理部３２では、入力、出力の状態信号、比較演算部３４からの判定信号、動力制御部３３の動力状態信号を連続監視し、その信号に応じてパターン処理するようにしてある。更に、上記動力制御部３３では、搬送ベルトコンベヤ２やその下流の受入ベルトコンベヤ、移動台車等の搬送機の駆動、停止を制御するようにしてある。なお、上記画像処理装置３５は計測開始と終了の信号を別装置から受信するようにしてある。
【００１９】
今、トラック等にて運搬されてきたコンクリート用骨材１が砂利である場合において、該コンクリート用骨材１が受入ホッパ４内に投入されると、トラック等の運転手は、投入したコンクリート用骨材１の種別を、材料別指示器３から選択して指示するようにする。これにより、材料別指示器３の指示信号は制御装置３０の中央処理部３２へ送られることになる。中央処理部３２では、指示信号に基づき、材料流動検知器１０、照明装置１３にＯＮ指令を送ると共に、動力制御部３３を介して搬送ベルトコンベヤ２に駆動指令を送ることになる。なお、この場合、材料別指示器３で選択された指示信号が砂利であるため、整粒装置２０は整粒ローラ１９が上昇して待機している非作動状態のままである。
【００２０】
かかる状態において、受入ホッパ４の排出ゲート５が開かれると、排出口４ａから搬送ベルトコンベヤ２の搬送面２ａ上にコンクリート用骨材１が落下排出させられるため、該コンクリート用骨材１は下流へ向けて搬送されることになる。この際、コンクリート用骨材１は防塵カバー８の流量調整板８ａの下側を通過することになり、このとき、流量調整板８ａとコンベヤ搬送面２ａとの間の高さ空間Ｈ１に対応する量と厚みに均一化されることになる。コンクリート用骨材１の先端部位置が計測領域Ａを通過すると、材料流動検知器１０により検知され、その信号が中央処理部３２に送られることにより、中央処理部３２は搬送ベルトコンベヤ２の駆動停止指令を出力することになる。
【００２１】
次に、搬送ベルトコンベヤ２が停止している状態で、ＣＣＤカメラ１７により、計測領域Ａにあるコンクリート用骨材１が撮像され、その映像が画像表示器１８を介して画像処理装置３５に送られることになる。この際、計測領域ＡでＣＣＤカメラ１７により撮像される被写体としてのコンクリート用骨材１は、予め流量調整板８ａによりその量と高さが均一化されているため、ＣＣＤカメラ１７による撮像を一定距離で行うことができる。画像処理装置３５では、画像表示器１８からの映像データを画像変換し、その結果を、予め登録されている複数の基本のパターンデータと比較し、その識別結果を比較演算器３４に出力する。比較演算器３４では、画像処理データの認識信号と材料別指示器３からの指示信号とを比較し、その結果を中央処理部３２、動力制御部３３、画像処理装置３５へ出力する。したがって、画像処理データの認識信号と材料別指示器３からの指示信号とが一致していれば、搬送ベルトコンベヤ２及びその下流の受入コンベヤ等が駆動され、目的とする貯蔵槽へコンクリート用骨材１が搬送されて貯蔵されることになる。
【００２２】
一方、受入ホッパ４にコンクリート用骨材１として砂が投入されて、材料別指示器３で砂が指示された場合は、制御装置３０の中央処理部３２から整粒装置２０の電磁弁２９に切換指令が送られることにより、流体圧シリンダ２２のピストンロッド２１が伸長作動させられる。これにより、ピストンロッド２１の先端部に取り付けられている整粒ローラ１９は、コンベヤ搬送面２ａとの間に、流量調整板８ａによる高さ空間Ｈ１よりも小さく設定されている高さ空間Ｈ３が形成される位置まで下降させられる。そのため、砂であるコンクリート用骨材１が整粒ローラ１９の位置を通過するときに、該整粒ローラ１９によってコンクリート用骨材１を整粒することができる。すなわち、砂の塊があるような場合でも、その塊を整粒ローラ１９で押し崩すことができる。したがって、上述した砂利の場合と同様に、計測領域ＡでＣＣＤカメラ１７により砂を撮像して画像処理を行った場合に、砂を砂利と間違えることがなく、これにより、砂利の貯蔵槽へ砂を貯蔵させてしまうような誤納入の発生を未然に防ぐことができる。
【００２３】
上記において、ＣＣＤカメラ１７による撮像は、搬送ベルトコンベヤ２を停止させて振動を排除した状態で行うようにしてあるので、静止画像データを取り込ませることができること、更に、この際、ＣＣＤカメラ１７で撮像された映像は、外光、特に太陽光が直接照射されるか否かで画像判定に大きな影響を及ぼすが、計測領域Ａは遮蔽フード７により遮蔽されており、しかも、照明装置１３により一定の照度に照明が行われているので、撮像条件を一定にすることができることから、画像処理の精度を極めて高いものとすることができる。したがって、コンクリート用骨材１の粒度判別精度の信頼性を高いものとすることができる。
【００２４】
次に、図４（イ）（ロ）は整粒装置２０の他の形態を示すもので、図１及び図２に示した整粒装置２０における中実の整粒ローラ１９に代えて、籠状の整粒ローラ１９ａとしたものである。すなわち、ローラ軸３６上に、該ローラ軸方向に所要間隔を隔てて多数のリング部材３７を配置し、且つこれらリング部材３７を、ローラ軸３６と平行に周方向に配列した多数の丸棒部材３８により連結して、両端に位置するリング部材３７を、上記ローラ軸３６にリム部材３９により取り付けた構成とした整粒ローラ１９ａを、ピストンロッド２１の先端部に取り付けた支持フレーム２４に回転自在に支持させるようにしたものである。
【００２５】
図４（イ）（ロ）に示すような籠状の整粒ローラ１９ａを備えた整粒装置２０とした場合、リング部材３７と丸棒部材３８によって、砂の塊をより効果的に掻き崩すことができるので、粒度判別精度の更なる向上を図ることができる。
【００２６】
なお、上記実施の形態では、材料流動検知器１０として非接触式センサーを用いるようにした場合を示したが、接触式センサーであってもよいこと、又、整粒装置２０は遮蔽フード７に取り付けるようにした場合を示したが、受入ホッパ４や、あるいは、別の固定部材に取り付けるようにしてもよいこと、更に、整粒装置２０における整粒ローラ１９，１９ａを昇降させる手段としてはシリンダ以外のものであってもよいこと、更に又、上記実施の形態では、専任の管理者を不要とするために、判別作業をすべて自動的に行わせるようにした場合について示したが、搬送ベルトコンベヤ２の駆動、停止や照明装置１３のＯＮ・ＯＦＦは手動で行うようにしてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明のコンクリート用骨材判別装置によれば、搬送ベルトコンベヤの上流側の搬送面の上方部に、受け入れたコンクリート用骨材を下端部の排出口から排出させるようにしてある受入ホッパを設置し、該受入ホッパの排出口部に、該受入ホッパからコンベヤ搬送面上に排出されて搬送されるコンクリート用骨材の高さを均一化して一定の高さに保つようにする流量調整板を、コンベヤ搬送面との間に所要の高さ空間が形成されるように備え、且つ上記受入ホッパの設置位置よりも下流側位置のコンベヤ搬送面を計測領域に設定して、該計測領域を覆うように遮蔽フードを左右の両側板がコンベヤ搬送面よりも下方まで延びるようにして設け、該遮蔽フードの下流側となる後面板に、上記コンベヤ搬送面上に排出されて搬送されてきたコンクリート用骨材の先端部位置が上記計測領域を通過したことを検知するための材料流動検知器を設置すると共に、該遮蔽フードに、計測領域の照明を行う照明装置と、計測領域に搬送されたコンクリート用骨材を撮像してその映像を画像処理装置へ送るようにしてある撮像カメラとを設置し、更に、上記材料流動検知器の検知信号に基づいて搬送ベルトコンベヤの駆動停止指令の出力と、上記照明装置に計測領域を照明できるようにする指令を行い、且つ搬送ベルトコンベヤが停止している状態で計測領域にあるコンクリート用骨材が撮像カメラで撮像されてその映像が画像処理装置へ送られると、上記受入ホッパに受け入れたコンクリート用骨材の指示信号と上記画像処理装置の画像処理データとを比較してコンクリート用骨材を判別するようにしてある制御装置を備えた構成としてあるので、次の如き優れた効果を発揮する。
(1) 流量調整板により高さが均一化されたコンクリート用骨材の先端部位置が計測領域を通過したことを材料流動検知器で検知することにより制御装置からの指令で搬送ベルトコンベヤの駆動が停止させられ、搬送ベルトコンベヤが停止した状態で遮蔽フードで覆われた計測領域にて一定の高さ位置から撮像カメラで撮像することができることから、太陽光や振動等の外的要因の影響を受けることなく画像データを取り込むことができ、これにより画像処理精度を高めることができて、コンクリート用骨材の粒度判別精度の信頼性を高いものとすることができ、又、撮像カメラによる非接触式計測のため安定して計測を行うことができる。
(2) 遮蔽フードの後面板に、計測領域にコンクリート用骨材の先端部位置が通過したことを検知する材料流動検知器を設置し、該材料流動検知器の検知信号に基づいて制御装置により搬送ベルトコンベヤの駆動を制御するようにした構成としてあるので、搬送ベルトコンベヤを停止した状態でコンクリート用骨材を計測領域で撮像することを自動化することができ、専任の管理者を不要にできる。
(3) 受入ホッパと遮蔽フードとの間の位置に、コンクリート用骨材の指示信号が砂であるときだけに整粒ローラがコンベヤ搬送面付近の高さ位置まで下降させられるようにした整粒装置を配置した構成とすることにより、コンクリート用骨材が砂である場合において、砂に塊があっても、その塊を整粒ローラで押し崩すことができるので、判別精度をより高めることができ、これにより、砂を砂利と間違えて貯蔵してしまうような事態の発生を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンクリート用骨材判別装置の実施の一形態を示す概要図である。
【図２】図１の装置で用いる整粒装置の一例を示す詳細図である。
【図３】図１の装置で用いる制御装置のブロック図である。
【図４】整粒装置の他の例を示すもので、（イ）は整粒ローラ部分の正面図、（ロ）は（イ）の側面図である。
【図５】最近提案されているコンクリート用骨材判別装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１ コンクリート用骨材
２ 搬送ベルトコンベヤ
２ａ 搬送面
４ 受入ホッパ
４ａ 排出口
７ 遮蔽フード
８ａ 流量調整板
１０ 材料流動検知器
１３ 照明装置
１７ ＣＣＤカメラ（撮像カメラ）
１９，１９ａ 整粒ローラ
２０ 整粒装置
３０ 制御装置
３５ 画像処理装置
Ａ 計測領域
Claims (2)
- 搬送ベルトコンベヤの上流側の搬送面の上方部に、受け入れたコンクリート用骨材を下端部の排出口から排出させるようにしてある受入ホッパを設置し、該受入ホッパの排出口部に、該受入ホッパからコンベヤ搬送面上に排出されて搬送されるコンクリート用骨材の高さを均一化して一定の高さに保つようにする流量調整板を、コンベヤ搬送面との間に所要の高さ空間が形成されるように備え、且つ上記受入ホッパの設置位置よりも下流側位置のコンベヤ搬送面を計測領域に設定して、該計測領域を覆うように遮蔽フードを左右の両側板がコンベヤ搬送面よりも下方まで延びるようにして設け、該遮蔽フードの下流側となる後面板に、上記コンベヤ搬送面上に排出されて搬送されてきたコンクリート用骨材の先端部位置が上記計測領域を通過したことを検知するための材料流動検知器を設置すると共に、該遮蔽フードに、計測領域の照明を行う照明装置と、計測領域に搬送されたコンクリート用骨材を撮像してその映像を画像処理装置へ送るようにしてある撮像カメラとを設置し、更に、上記材料流動検知器の検知信号に基づいて搬送ベルトコンベヤの駆動停止指令の出力と、上記照明装置に計測領域を照明できるようにする指令を行い、且つ搬送ベルトコンベヤが停止している状態で計測領域にあるコンクリート用骨材が撮像カメラで撮像されてその映像が画像処理装置へ送られると、上記受入ホッパに受け入れたコンクリート用骨材の指示信号と上記画像処理装置の画像処理データとを比較してコンクリート用骨材を判別するようにしてある制御装置を備えた構成を有することを特徴とするコンクリート用骨材判別装置。
- 搬送ベルトコンベヤの上流側の搬送面の上方部に、受け入れたコンクリート用骨材を下端部の排出口から排出させるようにしてある受入ホッパを設置し、該受入ホッパの排出口部に、該受入ホッパからコンベヤ搬送面上に排出されて搬送されるコンクリート用骨材の高さを均一化して一定の高さに保つようにする流量調整板を、コンベヤ搬送面との間に所要の高さ空間が形成されるように備え、且つ上記受入ホッパの設置位置よりも下流側位置のコンベヤ搬送面を計測領域に設定して、該計測領域を覆うように遮蔽フードを左右の両側板がコンベヤ搬送面よりも下方まで延びるようにして設け、該遮蔽フードと上記受入ホッパとの間の位置に、上記計測領域へ向けて搬送されるコンクリート用骨材の指示信号が砂であるときにだけ整粒ローラがコンベヤ搬送面付近の高さ位置まで下降させられて砂の塊を崩せるようにした整粒装置を装備させ、上記遮蔽フードの下流側となる後面板に、上記コンベヤ搬送面上に排出されて搬送されてきたコンクリート用骨材の先端部位置が上記計測領域を通過したことを検知するための材料流動検知器を設置すると共に、該遮蔽フードに、計測領域の照明を行う照明装置と、計測領域に搬送されたコンクリート用骨材を撮像してその映像を画像処理装置へ送るようにしてある撮像カメラとを設置し、更に、上記コンクリート用骨材の指示信号が砂であるときの整粒装置への指令の出力と、上記材料流動検知器の検知信号に基づいて搬送ベルトコンベヤの駆動停止指令の出力と、上記照明装置に計測領域を照明できるようにする指令を行い、且つ搬送ベルトコンベヤが停止している状態で計測領域にあるコンクリート用骨材が撮像カメラで撮像されてその映像が画像処理装置へ送られると、上記受入ホッパに受け入れたコンクリート用骨材の指示信号と上記画像処理装置の画像処理データとを比較してコンクリート用骨材を判別するようにしてある制御装置を備えた構成を有することを特徴とするコンクリート用骨材判別装置。
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