JPH04505503A - 鉄及び鋼試料用の試料選別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 鉄及び鋼試料用の試料選別装置 本発明は，試料分析のための鉄及び鋼試料を選別する装１に関する。

プロセス監視及び品質保証のために９鉄鰐産業ではプロセス経過中に完成品から 規則的に試料が採取される。これらの試料の化学的組成は発光分析管蛍光Ｘ線分 析及び燃焼分析によってＩｌｉＩ！ｌ定される。

試料は分析装置の要求に応じて全自動でかつ再現可能に準備され得なければなら ず嘗それは１例えば、小片の平らな面の発生又は打抜きである。

本発明のｍ題は！全自動の，再現可能な試＠準備のために使用されるべき加工機 械がいろいろなやり方で全自動装置にまとめられておりかつ品質的に良好な試料 の製作を可能にする，鉄及び鋼試料用の試料選別装置を提供することである。

この課題は本発明によれば！請求項１の特徴部分によって解決され！更に，従属 請求項２ないし９に記載された構成の特徴は，この課題の解決策の冑利な拡張を 示している。

本発明の別のＷＩＩは９短い移動行程及び少ない力消費により小ぢんまりした＊ ａ様式で大きい締付は行程及び大きい締付力を可能にする１簡朧に構成さねかつ 確実に作用する試料用締付は装置を提供することにある。このｉＩ！題は請求項 １０の特徴（こよって解決される。この請求項に続く従ｉＩ請求項１１ないし２ ０は，締付は装置の構成における葡刺なかつ有益な構成の特徴を生ぜ１ノめる。

本発明による試料選別装置はモジコール場六皓位体かう構成され，この選別装置 では．Ｍ択的に研削機に打抜き装置及び／又は分離機を付属させることができか つ試料受入れ及び支給及び試料引渡し用の２つ又は３つのモジュールが運搬装置 により互いに結合されておリラそれは１選別装置内へのかつこの選別装置内にお ける出勤移動を実現させる。

個々のモジュールはラ試料の品質的に高い準備を行う加工装置を備えている。

更に！研削機は中研削されるべき試料用の１小ぢんまりと構成された締付は装置 を備えており９この締付は装置は，短い移動行程及び僅かな力消費で締付は爪の 比較的大きい締付は行程及び大きい締付は力を持っている。

締付は装置は簡単に構成されておりかつ２つの締付は段階で動作しＩ第１の締付 は段階は締付は板の軸線方向回転により締付は爪の相対移動を生ぜしめかつ第２ の締付は段階は締付は板への圧力供給により得られる。従って締付は爪は先ず大 きい方の行程で予め荷重をかけられｔ続いて嘗はるかに小さい行程で後から荷重 をかけられる。

図面に本発明の実厖例が示されており！以下に詳細に説明される。

図１は會研削機！打抜き装置及び分離機から成るモジュール試料選別装置の概略 平面図である。

図２は，試料受入れ及び支給装置と試料引渡し装置と締付は装置とを持つ試料選 別装置の概略平面図である。

図３は，打抜き装置の下面の加工装置を持つ試料選別装置の概略工面図である。

図４は・上面に起源された加工装置を猜り試料選別側１〕概略平面図電′：′あ る。

図５は９移動可能な締付は装置と粗研削及び精密研削！！雪とを持つ研削機の概 略正面図である。

図６ないし図８はいろいろな種類の試料を示す図である。

図９は！締付は爪の開展位置における１図１２の切断線ｌ１ｌ−Ｉｌｌに沿う締 付は装置の垂直断面図である。

図１０はν締付は爪の第１の締付は段階における締付は装置の垂直断面図である 。

図１１はν締付は爪の１！２の締付は段階における締付は装置の垂直断面図であ る。

図１２は図９の切断線■−！に沿う締付は装置の水平断面図である。

図１３は９図９の切断線１ｌ−ＩＩに沿う締付は装置の水平断面図である。

図１４は！締付は装置の一部切り欠いた側面図である。

試料選別装置は！モジュールとしての研削機１＋打抜き装置２及び分離機３から 成る。

試’！５４＋　５．６は運搬装置７＋　８＋　９＋　１０＋　１１＋　１２を介 して選別装置へ供給されかつこの選別装置内で１つのモジュールから次のモジュ ールへ引き渡される。

更に１試料の引渡しは選別装置の内部で９組み込まれたロボット１２により行わ れ得る。試料４ないし６の受入れ及び支給と引渡しのために↑運搬装置１７ない し１１として運搬ベルトが設けられ得る。

中央モジュールは研削機ｌを形成しており―この研削機に。

試料の種類に応じて、帯片試料４　（ロリーポツプ（Ｌｏｌｌｙ　Ｐｏｐ）試料 とも称せられる）用のモジュール打抜き装置２と９円筒状及び円錐状試料５＋６ 用のモジュール分離機３とが結合され得る。

選別装置の中央塵埃除去は研削機ｌの塵埃除去接続部１３を介して行われるので ９選別装置は９鋭敏な分析器のすぐ近くに設置され得る。

研削機１は締付は装置１４を持っており、この締付は装置は支持台１５によって 案内体１６に沿ってサーボモータでＸ方向に移動せしめられる（図５参照）。

締付は装置１４はＩｌｌ２のサーボモータによりＹ方向に移動せしめられかつこ の移動のために支持台１５の内部に案内体を持っている。

試料４＋　５＋　６は試＠載置片１７から締付は装置１４により取り上げられｔ 締め付けられかつ粗研削装置１８において前研削される。

その後に！試料４＋　５＋　６の冷却が液状媒体１例えば水音を用いて冷却装置 １９において行われ９次いでｍｌ！？研削過程が精密研削装置２０において行わ れる。この時間の間中９試料４．５＋　６は付加的にガス状媒体！例えば圧縮空 気、により冷却される。この経過はプログラムにより制御される。この経過の順 序は前調節で任意に変更でき！それにより各種類の試料の要求に合わされ得る。

亀裂の影響を受けやすい試料の場合には、試料を圧縮空気で前冷却し！次いで水 で室温に後冷却するプログラムが選ばれる。

粗研削装置１８における研削は１試料４５＋　６が９締付は装置１４で固く締め 付けられてν研削帯２２により巻きつかれている接触車２１を介して振動しなが ら移動せしめられる。この接触車２１は同時に研削帯２２を駆動する。この振動 移動中＋Ｙ方向の送りが除々に行われて！前調節された研削深さが得られる。

この研削過程は非常に速（（０，６■ｍの通常の研削深さのために約３秒）行わ れ、その際・試＠　４１５＋　６は接触車２１＋従って又研削帯２２の全面とで はなく狭い半径範囲とだけ接触する。この事態は！試料４５＋　６の強すぎる加 熱を防止する。強い加熱の結果として！亀裂が試料表面に生じ又は既存の極微亀 裂がばっくり開いて！これらの亀裂へ液体冷却中に水が流入いそれがｔ続いて行 われる分析の際に不利に作用する。

研削帯２２の代わりに１粗研削装置１８月に壷状研削板も使用され得る。この壷 状研削板は！垂直に豆っている研削機主軸に取り付けられている。

壷状研削板の高い有効寿命により！この方法は鉄試料の研削に特に適している。

精密研削装置２０における研削はν締付は装置１４で固く締め付けられている試 料４＋　５＋　６が精密研削帯２３上に運ばれ！その＄＋Ｙ方向に送られるよう に行われる。

研削帯２３の下に弾性的に支持されている研削台２４は？研削のために必要な反 力を生ぜしめる。

この研削方法はり分析のために必要なう再現可能な表面を生せしめる。

研削帯２３との短時間（約２秒間）の接触はう試料４５＋　６の著しい加熱をも たらさず！そして試＠　４＋　５＋　６の分析面上への残藷試料材料の材料伝達 の可能性を著しく減少させる。この事態は。

誤りのない分析にとって決定的に重要である。

打抜き装置２は中央ロボット１２を持っており、このロボットは試料４１５！６ を個々の加工装置２５＋　２６＋　２７＋　２８１２９＋　３０へ引き渡す。こ れらの加工装ｆｆ１２５ないし３０はロボット１２の周りに半円形状に配置され ている。ロボット１２は試料４＋　５＋　６を運搬装置８ｅ９ｖｌＯから取り上 げかつこれらの試料を再び同じ経路を経て選別装置から導き出すことができる。

研削機ｌへの試料４Ｉ５１６の引渡しは運搬装ｆｕｌｌにより行われ９この運搬 装置は試料４Ｉ５Ｉ６をモジュール２からモジュールｌへ運ぶ（図２）。

打抜き装ｆ１２には！加工装置として下面に砂吹付は装置２６゜誘導加熱装置２ ７及び試料破砕機２５が配置されておりかつ上面に３つの打抜き装置２８ないし ３０が配置されている。

砂吹付は装置２６はｔｉｌｌ斜した２つのノズルを持っており！これらのノズル は吹付は媒体を圧縮空気流の中で帯片試料４ａへ送り！この帯片試料のスケール 層を取り除く。それによって燃焼分析の際の誤りが十分に防止される。

誘導加熱装ｆｆ１２７により帯片試ＩＢ４ａはコイル内で７００ないし９００℃ に誘導加熱される。それによって會大きい炭紫含有量を持つ銅及び高合金銅も打 ち抜かれ得る。

コイル内への帯片試料４ａの導入はロボット１２が引き受ける。

試料４ａの過熱は温度監視装置により防止される。

鉄試料は打抜き可能でない。燃焼分析用の試料を得るために９試料自体又は試料 の一部が破砕されｔこのために試料破砕機２５が設けられている。破砕されるべ き試料はｔ例えば一体の帯片４ａ又は柄試料４ｂである。打抜き装置２８＋　２ ９又は３０のうちの１つに！試料４から帯片４ａ又は柄４ｂを折り取る工具が使 用され得る。小片に破砕することは９組み込まれた試料破砕機２５が引き受け！ この試料破砕機へ帯片４ａ又は柄４ｂがロボット１２により入れられる。破砕過 程は２つの硬質金属爪の間で行われ。

これらの爪は円形状運動で相対移動する。駆動は液圧で行われる。これらの破砕 爪の間隙曝は調節可能であり９それによりｔ破砕された部分の粒度が変えられ得 る。

第１の打抜き装置２８において帯片４ａが試料４から切り取られる。これは帯片 試料４において９これらの試料４が蛍光Ｘ線スペクトロメータのカセットに挿入 されるべき場合に＋必要でみる。

炭素９窒素及び硫黄の燃焼分析のためにｌｏ・５ないしＩｇの試！Ｂ　４ｅ＋　 ６ａ＋　５ｍが必要とされる。このために小さい円形粗材４ｃ＋６ｇ＋　５ａが 帯片試料４ト又は円板試料５ｂ＋６ｂから打ち抜かれる。

円形粗材４ｃ＋　５ａ＋　６ａは注入装置を用いて導管内でガス状媒体により捕 集装置９例えばマガジンｔへ又は直接分析器へ送られる。

円形粗材４ｃ＋　５ａ＋　６ａは第２の打抜き装置２９において打ち抜かれる。

第３の打抜き装置３０は＃１ｉ４ｂを切り取る。なぜならば試料４にある柄４ｂ は更なる取扱いを困難にするからである。切り取られた＃ｇ４１）は屑容器に捕 集される。

分離機３は！打抜き装置２及び研削機ｌにおける更なる加工のために円筒状及び 円錐状試料５＋６から切り取るために使われる。試料５．ｅｉはう回転するチャ ック３１で自動的に締め付けられかつ分離機３の分離研削板３２で切断される。

分離過程中の試Ｂ　５１６の回転により１平らな表面が生ぜしめられる。更に。

回転は試＠５．６の加熱を減少させる。なぜならば分離研削板３２は試料５，６ の中心を越えて係合しておらずかつ保合位置を絶えず変えるからである。

この分離過程の正しい切断はｔ薄い円板試料５ｂ＋６ｂの製造も可能にする。

分離研削板３２は調整装ｆｆ１３３に支持されておりνこの′ａＩＷｔ装置によ り分離研削板消耗が補償され得る（図４）。

図６ないし８に種々のスペクトル試料が示されている。

図９ないし１４による締付は装置１４はブロック状に構成されておりかつ２段階 で相対移動可能な２つの締付は爪３４を持っている。この場合、両方の締付は爪 ３４はそれぞれ締付は爪保持体３５に取り付けられておりνこの締付は爪保持体 によりこれらの締付は爪は、Ｗ付は装置１４の１２つの部分からなる立方体状ハ ウジング３７の下で互いに向かってかつ互いに離れるように移動可能に案内体３ ６の中で案内されている。

ハウジング３７内に締付は板３８が軸線方向に回転可能に支持されており！この 締付は板の回転軸３９はハウジングの上側範囲に支持されている。この回転軸３ ９はキー溝結合４０を介して歯＊４１と軸線方向に回転可能に結合しておりかつ この歯車４１に対して、規定された範囲内で軸線方向に移動可能に設けられてい る。

歯車４１に２つのラック４２が係合し、これらのラックは圧力媒体シリンダ４３ に取り付けられている。

締付は板３８に、締付は板回転軸３９の周りに偏心的に延びている２つの締付は 溝４４が切り欠かれておリアこれらの締付は溝へ！締付は爪３４と固定的に結合 された！締付は板の回転の際に第１の締付は段階を生ぜしめるビン４５がはまり 込む。

これらのビン４５の下側の縦端部は締付は爪保持体３５へ差し込まれておりかつ その中にねじ４６などにより固定されている。

締付は溝４４は締付は板３８に斜めに延びるように切り欠かれておりｔ即ち９こ れらの締付は溝は回転軸の方向に下方へ互いに分散するように延びている。

ビン４５は締付は溝４４にはまり合い係合している。

締付は板３８の上側に押圧板４７が配置されており９この押圧板は一方では締付 は溝４４を覆い？他方では圧力を受けることができるピストン面４７ａを生ぜし める。

圧縮はね４８は回転軸３９に対して同軸的に配置されておりかつ一方では締付は 板３８に、他方では第２のハウジング３７と締付は爪保持体３５との間に配置さ れた対句支持板４９上に支持されている。

締付は装置１４のハウジング３７は夛垂直な入れ子式案内装置５０を介して支持 台１５に移動可能に保持されている。

図９に締付は爪３４の開展位置が示されており！そして図１２から分かるように ！ラック４２は反対方向に外方へ圧力媒体シリンダ４３により移動せしめられて いる。

図１３は同様に締付は装置１４の量大位置を示しており嘗この場合、締付は板３ ８は終端位置へ回転せしめられており、この終端位置において両方のビン４５は う回転軸３９から最も遠く離れている溝端部にある。

両方のラック４２を圧力媒体シリンダ４３によって互いに向かって移動させるこ とにより！歯車４１＋従って又この歯車と結合された回転軸３９は矢印Ａの方向 に回転せしめられｔそれによって締付は板３８も矢印Ａ方向の回転をする。これ によって！両方の溝４４はビン４５の周りを移動しかつその際に両方のビン４５ を互いに引き寄せる。なぜならば溝４４と回転軸３９との間隔は偏心的な溝の延 び具合により縮小するからである。

これによって締付は爪保持体３５＋従って又締付は爪３４は互いに向かって２図 １０によるｇ＋の締付は位置へ集合している。

この回転せしめられた締付は板位置において、溝４４の９回転軸３９に近い方の 他方の縦端部は１回転方間に見てビン４５の前に離れて位置している。締付は板 ３８の回転角は９０＠より小さい。

次いでｔ第２の締付は段階への締付は爪３４の移動が行われ嘴その際う流入通路 ５１（圧力媒体通路）を通って押圧板４７のピストン面４７ａへ圧力媒体が送り 込まれる。

ピストン面４７ａは圧力を供給されツこの圧力供給により締付は板３８は軸線方 向に下方へ図１Ｏの寸法２だけ移動せしめられ警その際、同時に回転軸３９はキ ー溝結合４０により歯車４１に対して軸線方向に移動することができる。

締付は板３８のこの下降運動の際に９締付は溝４４の楔面４４ｍはビン４５に作 用しかつ締付は爪３４の更なる相互集合を引き起して！これらのビン４５が溝端 部に当たる。

この第２の締付は行程は各締付は爪３４について約１ｍｍである。

締付は板３８の行程が約１０ｍｍの場合は９楔面４４ｍによりそれぞれＩｍ＋ａ の締付は爪行程が得られる。

ピストン面４７ａは比較的太き（＋４ｂａｒの圧力供給の際に約＆　０００ｋｇ の締付は力が得られる。

締付は根３８の軸線方向回転及び締付は板３８の次の軸線方向移動により、締付 は爪３４の比較的大きい締付は行程が得られておリアこの締付は行程は最大３０ ｍｍである。

圧縮はね４８は圧力供給の低下の際に第１の締付は段階への締付は板３８の軸線 方向押し戻しを引き起こし！その後に、ラック４２の移動により締付は板３８の 逆回転！従って締付は爪３４の開展が行われる。

国際調査報告 国際調査報告 ＰＣＴ／ＥＰ　９０１００３５９ ＳＡ　３４９５３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　研削機（１）が打抜き装置（２）及び／又は分離機（３）及び試料受入れ及 び支給及び試料引渡し用の運搬装置（７ないし１２）と共にモジユール構造単位 体を形成していることを特徴とする，鉄及び銅試料用の選別装置。 ２　中央モジュールを形成する研削機（１）に，帯片試料（４）用の打抜き装置 （２）と円筒状及び円錐状試料（５，６）用の分離機（３）とが結合可能であり かつ中央塵埃除去のために塵埃除去接続部（１３）を持っていることを特徴とす る，請求項１に記載の選別装置。 ３　研削機（１）が試料受入れ及び支給用の運搬装置（７）を備え，打抜き装置 （２）が試料受入れ及び支給用の運搬装置（８）を備え，そして分離機（３）が 試料受入れ用の運搬装置（９）を構えており，分離機（３）と打抜き装置（２） との間にかつ打抜き装置（２）と研削機（１）との間にそれぞれ試料引渡し用の 運搬装置（１０，１１）が配置されており，すべての運搬装置（７ないし１１） が運搬ベルトにより形成されていることを特徴とする，請求項１及び２のうち１ つに記載の選別装置。 ４　打抜き装置（２）が試料受入れ及び支給及び試料引渡し用の，組み込まれた ロボット（１２）を持つていることを特徴とする，請求項１ないし３のうち１つ に記載の選別装置。 ５　分駐機（３）が，回転するチヤツク（３１）と調整可能な分離研削板（３２ ）とから成る分離装置を持つていることを特徴とする，請求項１ないし４のうち １つに記載の選別装置。 ６　打抜き装置（２）が砂吹付け装置（２６）と，誘導加熱装置（２７）と，試 料破砕機（２５）と，３つの打抜き装置（２８，２９，３０）とを備えているこ とを特徴とする，請求項１ないし５のうち１つに記載の選別装置。 ７　研削機（１）が，試料（４，５，６）用の，水平及び垂直方向に移動可能な 締付け装置（１４）と，粗研削装置（１８）と，精密研削装置（２０）と，少な くとも１つの冷却装置（１９）とを含んでいることを特徴とする，請求項１ない し６のうち１つに記載の選別装置。 ８　粗研削及び精密研削装置（１８，２０）がそれぞれ循環する無端研削帯（２ ２，２３）により形成されており，試料（４，５，６）が粗研削装置（１８）に おいて，接触車（２１）により駆動される研削帯（２２）を介して振動しながら ，同時に研削深さのために除々に送りながら移動せしめられかつ精密研削装置（ ２０）において，研削深さのために送りながら，研削帯（２３）とその下に弾性 的に支持されている研削台（２４）とに対して保持されていることを特徴とする ，請求項１ないし７のうち１つに記載の選別装置。 ９　粗研削装置（１８）が，垂直な研削機主軸に取り付けられた壷状研削板を持 つていることを特徴とする，請求項１ないし８のうち１つに記載の選別装置。 １０　締付け装置（１４）がブロツク状に構成されておりかつ２段階に相対移動 可能２つの締付け爪（３４）を持つていることを特徴とする，請求項１ないし９ のうち１つに記載の選別装置１１　締付け装置（１４）が，締付け板回転軸（３ ９）の周りに偏心的に延びるように切り欠かれた締付け溝（４４）を持つ，圧力 媒体シリンダ（４３），ラック（４２）及び歯車（４１）を介して軸線方向に回 転可能な締付け板（３８）を持つており，これらの締付け溝へ′締付け爪（３４ ）と固定的に結合されに，締付け板の回転の際に第１の締付け段階を生せしめる ピン（４５）がはまり込みかつ締付け板（３８）がピン（４５）及び締付け爪（ ３４）と共に第２の締付け段階のために圧縮媒体の供給により軸線方向に移動可 能であることを特徴とする，請求項１０に記載の選別装置。 １２　両方の締付け爪（３４）がそれぞれ締付け爪保持体（３５）に取り付けら れており，この締付け爪保持体によりこれらの両締付け爪が，締付け装置（１４ ）の，複数の部分から成る立方体状ハウジング（３７）の下で互いに向かつてか つ互いに離れるように移動できるように案内体（３６）の中で案内されているこ とを特徴とする，請求項１０及び１１のうち１つに記載の選別装置。 １３　回転軸（３９）を持つ締付け板（３８）がハウジングの上側範囲に軸線方 向に回転可能に支持されており，この回転軸（３９）がキー溝結合（４０）によ り歯車（４１）と相対回転しないように結合しておりかつ軸線方向に移動可能に 結合していることを特徴とする，請求項１０ないし１２のうち１つに記載の選別 装置。 １４　ハウジング（３７）の上側範囲に２つの圧力媒体シリンダ（４３）が配置 されており，これらの圧力媒体シリンダがそれぞれ歯車（４１）とかみ合うラッ ク（４２）を持つておりかつこれらのラツク（４２）の相対移動により軸線方向 の締付け板回転を生ぜしめることを特徴とする，請求項１０ないし１３のうち１ つに記載の選別装置。 １５　両方の溝（４４）が締付け板（３８）に斜め下方及び外方へ分散するよう に切り欠かれておりかつ回転軸（３９）から最も遠く離れに溝端部が締付け爪（ ３４）の開放位置を規定しかつ回転軸に最も近い溝端部が締付け爪（３４）の締 付け位置を規定していることを特徴とする，請求項１０ないし１４のうち１つに 記載の選別装置。 １６　両方のビン（４５）の下側の縦端部が締付け爪保持体（３５）へ差し込ま れかつねじ（４６）などにより固定されておりかつ上側の縦端部が溝（４４）に 移動可能にかつはまり合い係合によりはまり込むことを特徴とする，請求項１０ ないし１５のうち１つに記載の選別装置。 １７　締付け板（３８）上に押圧板（４７）が配置されており，この抑圧板が締 付け溝（４４）を覆いかつ流入通路（５１）を介して，ピストン面（４７ａ）を 形成する上面における締付け板の軸線方向移動のための圧力媒体を受けることが できることを特徴とする，請求項１０ないし１６のうち１つに記載の選別装置。 １８　締付け板の回転軸（３９）に対して同軸的に圧縮はね（４８）が配置され ており，この圧縮はねが一方では締付け板（３８）に，他方ではハウジング（３ ７）と締付け爪保持体（３５）との間に配置された対向支持板（４９）上に支持 されていることを特徴とする，請求項１０ないし１７のうち１つに記載の選別装 置。 １９　締付け溝（４４）の，傾斜して延びている外側溝面が，ビン（４５）に作 用する楔面（４４ａ）を形成していることを特徴とする，請求項１０ないし１８ のうち１つに記載の選別装置。 ２０　締付け装置（１４）が入れ子式案内装置によつて支持台（１５）に，垂直 方向に移動可能に，保持されておりかつこの支持台（１５）と共に研削装置（１ ８，２０）の上方において水平な案内体（１６）により移動可能であることを特 徴とする，請求項１０ないし１９のうち１つに記載の選別装置。