JPH0659462B2 - 粉粒体の粒度測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は鉱石、石炭、コークス、石灰石等の粉粒体の
粒度測定方向に関するものである。

［従来の技術］ 粉粒体の粒度を測定する従来技術として、特光昭６０−
４３１８９号公報により開示されたものがある。

上記の従来技術は第１４図に示すように、下段に至る程
小となる粒度別網目を有する複数の篩枠ａと最下部の網
目のない底板を有する篩枠ａ′とを積層状態として収納
ケースｂに装着し、この収納ケースｂの底枠ｆを複数の
可動支持金具ｃによりベースｄ上に支持せしめ、収納ケ
ースｂの下部に設けた可振装置ｅにより振動させるよう
にしたものである。

また、各篩枠ａおよびａ′はその後端をそれぞれ軸ｇに
より収納ケースｂの側枠に揺動自在に取り付けてあり、
これら各篩枠ａを傾倒させるシリンダｈが底枠ｆ上に設
けてある。

上記の各篩枠ａおよびａ′の前部には、各篩枠ａおよび
ａ′が下方に回動したときに自重で開き、水平状態のと
き閉じて電磁シリンダ（図示省略）により駆動されるロ
ック装置（図示省略）により各篩枠ａおよびａ′ととも
にロックされるゲート板ｉがそれぞれ回動自在に設けら
れている。

さらに、上端の篩枠ａの上方には試料受けシュートｊを
設け、各篩枠ａおよびａ′の前方下部寄りには下部受け
シュートｋを設ける。

上記従来技術の作用は、まず全ての篩枠ａおよびａ′を
ロック装置により水平に維持した状態で可振装置ｅを作
動して各篩枠ａおよびａ′を収納ケースｂとともに振動
させる。

一方、所要場所において採取した試料を最下段の篩枠ａ
に投入すると、この投入された試料の内篩目より小さい
粉粒体は順次下部の篩枠上ａに落下し、最も小さい粒径
のものが最下段の篩枠ａ′に達した時点で篩分けが終了
する。

上記のように篩分けが終了すると、最下部の篩枠ａ′の
ロック装置を解除してシリンダｈにより最下段の篩枠
ａ′のみを下方へ傾斜させると最下段の篩枠ａ′のゲー
ト板ｉが開いて、その内部の最も細かい試料シュートｋ
に排出される。

次に、下から２段目の篩枠ａのロック装置を解除して下
から２段目の篩枠ａを自重で下方に傾斜させる。

以下同様の作用の繰返しにより最上段の篩枠ａ内の試料
の排出が終わることにより作業が完了する。

［発明が解決しようとする課題］ 試料の篩分けに際しては、篩分ける粉粒体の種類が異な
る場合には網目の異なる篩枠と取り替える必要がある。

しかし、上記のように各篩枠ａが軸ｇにより収納ケース
ｂに取り付けた構造では篩枠ａの交換に際して一々軸ｇ
を取外さなければならないので極めて面倒であり、この
構造では篩枠ａを自動交換式にすることは不可能である
という問題がある。

この発明は上記の課題を解決するためになしたものであ
り、篩の交換を含む自動化が可能であり、かつ多種多様
な粉粒体の粒度測定が容易な粉粒体の粒度測定方法を提
供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の粉粒体の粒度測定
方法は、旋回、昇降、伸縮および反転可能な把持アーム
を有する搬送用ロボットと、該把持アームの作動域内に
配置した多段積み上げ型の篩分け装置、網目の異なる多
数の篩保管用の篩保管棚、試料供給庫、計量機および廃
却ホッパとからなり、前記搬送用ロボットの把持アーム
の作動により、篩分け前に前記篩保管棚から篩を取り出
して前記計量機上への載置、風袋計量後該篩の前記篩分
け装置へのセット、前記セットの繰り返しによる篩の多
段積み上げ、前記積み上げ後前記篩への前記試料供給庫
からの試料の投入、篩分け後各粒度別試料を含む篩の前
記計量機上への載置、前記篩計量後該篩の前記廃却ホッ
パへの搬送、該篩中の試料の該廃却ホッパへの廃却およ
び試料廃却後該篩の前記篩保管庫への収納を、予め設定
された順序で制御するようにしたことである。

［作用］ 上記の手段において、搬送用ロボットの把持アームの作
動域内に、多段積み上げ型の篩分け装置、網目の異なる
多数の篩保管用の篩保管棚、試料供給庫、計量機および
廃却ホッパを配設し、篩の篩保管棚よりの取り出しから
試料廃却後における篩の篩保管棚への収納および試料の
試料供給庫から篩への投入を含めて完全に自動制御する
こともできる共に、多種多様な試料の粒度測定にも容易
に対応できる。

また、篩分け前に空の篩、即ち、風袋重量を計量し、篩
分け後に試料と篩の合計重量を計量し、その差を各粒度
の試料とするため、たとえ前回の篩分けの際の試料が目
詰まりにより残留していてもその影響を受けることがな
い。

さらに、篩は搬送用ロボットの把持アームにより反転さ
れるため、篩分けされた試料の残留がほとんど皆無とな
る。

［実施例］ 本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図において、Ａは搬送用ロボットであり、その周囲
に篩分け装置Ｂ、篩保管棚Ｃ、試料供給庫Ｄ、計量機Ｅ
及び廃却ホッパＦが配置されている。Ｇは制御盤であ
る。

搬送用ロボットＡは第２図〜第３図に示すように基台１
５上に設けた旋回自在の旋回支柱１６に昇降部材１７を
装着し、この昇降部材１７に設けた伸縮部材１８の先端
に把持アーム１９を設けたものである。前記把持アーム
１９は伸縮部材１８の先端に設けたロータリアクチュエ
ータ２１により水平面内で回動自在の回動部材２２を設
け、この回動部材の下部に伸縮部材１８と同方向に向く
水平軸２０を回転自在に設け、この軸２０の先端に回転
ハンド２３を設け、この回転ハンド２３にシリンダ２４
で開閉するクランプ２５を設けたものからなり、前記回
転ハンド２３はロータリアクチュエータ２６により回転
するようになっている。

また、ロボットＡは制御盤Ｇにおいて、マニュアル操作
或いは予め設定したプログラムにより自動操作される。

第４図は篩分け装置Ｂの一例を示すもので、ベース２８
上に車輪２９を有する台車３０を載せ、ベース２８の一
端上に振動機構３１を設ける。この振動機構は図示省略
したモータにより駆動されるクランク軸３２とロッド３
３からなり、このロッド３３を前記台車３０に連結して
台車３０を左右に振動させる。上記台車３０上には両サ
イドにサポートフレーム３４，３５を設け、一方のサポ
ートフレーム３５にはクランプ機構３６を設ける。この
クランプ機構３６はサポートフレーム３５に上下一対の
アーム３６ａを２連設け、各対のアーム３６ａの一方側
に篩押え板３６ｂを設け、他方側の各下部アーム３６ａ
にシリンダ３６ｃを設ける。３６ｄは連接棒である。

３７は篩位置修正機構で、ベース２８の一方側に設けた
押し付けシリンダ３７ａと他方側に設けて当て板３７ｂ
により構成される。

３８は台車３０上に並列して設けた篩載架用ローラであ
る。

第６図は篩保管棚Ｃを示すもので、前面を開放した箱形
のフレーム３９の中央に縦方向に仕切板４０を設け、こ
の中央の仕切板４０の両側面およびフレーム３９の左右
の側壁の内面に複数の篩受け用の棚４１を一定の間隔で
多段状に設けたもので、各棚４１には棚No.を付けてお
く。

上記篩保管棚Ｃに収納する篩４２は第７図（イ）に示す
ようなもので、上部開放の偏平箱形の篩枠４２ａと底部
が篩網４２ｂとなっている。

また、各篩４２の前部には前記ロボットＡのクランプ２
５にて把持可能なフランジ４２ｃを設け、さらに、この
フランジ４２ｃにテーパ孔４２ｄを設ける。上記の篩４
２は網目の異なるものを多数用意しておく。

第７図（ロ）は受器４３を示すもので、枠４３ａに網目
のない盲板からなる底板４３ｂを有しており、他の篩４
２と同様にテーパ孔４３ｃを有するフランジ４３ｃを有
しているが、この受器は１個でよい。

第９図は試料供給庫Ｄに収納する試料缶４４を示すもの
で、上部開放の箱状であり、その前部には篩４２と同様
にテーパ孔４４ｂを有するフランジ４４ａを設ける。

第１０図は計量機Ｅを示すもので、フレーム４５上に計
量機構を内蔵した本体４６を載せ、その上の篩載せ台４
７上に篩４２を載せると、その重量が検出され、その値
が電気信号として制御盤Ｇへ送られるのである。

第５図は廃却ホッパＦで、フレーム４８上に固定したホ
ッパ本体４９の下部には開閉自在のゲート５０を設け、
このホッパの上部には篩４２にシリンダ５１を設け、こ
のシリンダにスプリング５２を介して押え板５３を取り
付け、この押え板５３の上部側にバイブレータ５４を設
ける。このバイブレータ５４により、篩４２を振動させ
目詰まりした試料を除去するのである。

第８図は試料供給庫Ｄを示すもので、５５はエアシリン
ダ５６により前進・後退する台車で、この台車に複数個
の試料缶４４を載置する。この台車５５の後退位置で、
インターロック用ドアスイッチ５８を介してドア５７を
開き、試料を試料缶４４に投入する。投入後、該シリン
ダ５６を作動して台車５５を前進させて停止待機する。

なお、台車５５に試料缶位置No.および各試料缶４４に
缶No.を付けておく。

次に、上記実施例の装置を用いて粒度測定する方法を以
下に説明する。

最初に篩保管棚Ｃに網目の異なる複数個の篩４２を所定
No.の棚４１にセットしておく。受器４３に篩分け装置
Ｂの台車３０のローラ３８上にセットしておく。

また、試料採取装置により採取した試料を第８図の仮想
線の位置で台車５５上の試料缶４４に入れて、試料毎に
試料No.を付けておく。なお、安全のために、ドア５７
を開いてドア５７がドアスイッチ５８から離れている間
はロボットＡは一時停止しているようにする。

次に、制御盤Ｇに設けたデータインプットパネルのキー
ボードにより目的の試料No.の試料缶４４に保管した試
料供給庫Ｄの試料No.毎に、使用する篩が保管されてい
る篩保管棚Ｃの棚No.をインプットする。データインプ
ットが完了した後、制御盤Ｇの自動運転起動スイッチを
投入すると、搬送口ボットＡが起動して、次のような三
種類の動作を順次行う。

動作１ ロボットＡの支柱１６が旋回して把持アーム１９を篩分
け装置Ｂに向けると共に昇降部材１７が所定の高さとな
り、次いで伸縮部材１８が前進して台車３０上の受器４
３のフランジ４３ｃをシリンダ２４によりクランプ２５
で押えて確実にクランプした後、伸縮部材１８が後退し
て受器４３を台車３０上から取り出し、支柱１６、昇降
部材１７伸縮部材１８の作用で受器４３を計量機Ｅ上に
載せ、クランプ２５を解き、受器４３の重量Ｗ_１を測定
する。

次に、前記と同様の操作によりクランプ２５で受器４３
を保持し、台車３０のローラ３８上に載せる。

さらに、ロボットＡが篩保管棚Ｃのデータインプットで
指定した篩４２の篩目の小さなものから順に篩保管棚Ｃ
から取り出し、計量機Ｅに載せて重量測定（Ｗ_２……Ｗ
ｉ）した後、順次台車３０の受器４３上に積み上げてい
く。こうしてデータインプットした前部の篩４２が台車
３０上に積み上げられた条件で、シリンダ３６ｃで押え
板３６ｂが篩４２をサポートフレーム３４を押し付け台
車３０上に固定する。

動作２ 試料供給庫Ｄに保管されている台車５５上の試料缶４４
の１番目のものを取り出す。この取り出しの動作は前記
動作１の場合と同様にロボットＡのクランプ２５で試料
缶４４のフランジ４４ａをクランプすることにより行
う。

上記のように、ロボットＡにより試料供給庫Ｄから取り
出した１番目の試料缶４４を前記篩分け装置Ｂの最上段
の篩４２上まで搬送し、ついでロータリアクチュエータ
２６により回転ハンド２３を試料缶４４とともに１８０
゜回転させて試料缶４４の試料を最上段の篩４２に投入
する。

投入が完了すると、ロータリアクチュエータ２６の１８
０゜逆回転により空の試料缶４４を元の姿勢にした後、
試料供給庫Ｄの台車５５の位置に戻す。

動作３ 上記の動作２が完了すると、篩分け装置Ｂの振動機構３
１が所定時間作動して台車３０を振動させ、篩分けを行
う。

この篩分けにより、最も細かい粉粒体は最下段の受器４
３に入り、それより大きい粉粒体は順次上の篩４２に溜
まる。

次に、シリンダ３６ｃの作用で台車３０上の受器４３お
よび各篩４２のクランプを解除し、押し付けシリンダ３
７ａにより受器４３および各篩４２を当て板３７ｂへ押
し付けて位置決めし、ついでロボットＡを作動させて最
下段の篩４２を把持アーム１９で取り出し、計量機Ｅに
て篩４２と試料の合計重量Ｗｉ′を測定した後、廃却ホ
ッパＦ上に移動させ、回転ハンド２３を１８０゜回転さ
せて篩４２の試料をホッパ４９に廃却する。

上記の廃却操作において、シリンダ５１を作動させて押
え板５３を降下させ、この押え板５３を下向きの篩４２
の篩網４２ｂを押し付け、さらにバイブレータ５４を起
動して篩網４２ｂを振動させ、目詰まりしている試料を
除去する。次に押え板５３を上昇させた後、篩４２を１
８０゜逆転させて篩保管棚ｃの元の位置に戻す。

上記の操作の繰返しにより、各篩４２および受器４３の
重量と試料の合計重量（Ｗｉ′…Ｗ_２′，Ｗ_１′）を順
次測定する。

上記のように計量した重量値（Ｗ_１，Ｗ_２…Ｗｉおよび
Ｗ_１，Ｗ_２′…Ｗｉ′）は制御盤Ｇの記憶装置にて記憶
しておき、演算装置により下記の表を演算し、プリンタ
にて自動印字する。

以上の動作１，２，３を繰返すことにより、２番目の試
料缶以降の粒度測定を行う。

第１１図〜第１３図は別の実施例を示すもので、篩とロ
ボットＡの把持アーム部、篩分け装置Ｂが前記実施例と
異なっており、比較的小型の場合に適している。

第１１図の篩分け装置Ｂにおいて、５９は振動機構で、
ギヤボックス６０上に対向して立設した支柱６１に支承
された垂直駆動軸６２と従動軸６３とこれらの軸に偏心
手段（偏心ブロック）６４を介して取り付けた上部アー
ム６５および振動台６６からなる。そして、軸６２はモ
ータ６７、ギヤボックス６０内のギヤを介して回転す
る。この回転によって振動台６６が水平面内で揺動
（円）運動する。

６８は上部アーム６４と振動台６６に掛け渡した案内ロ
ッド６９に案内されて上下する篩押え板で、この押え板
はシリンダ７０により昇降するようになっている。

７１はハンマリング機構で、支柱７２に支承したハンマ
７３をモータ６７によりギヤボックス６０内のギヤ，カ
ムを介して駆動されるハンマシャフト７４を間欠的に突
き上げることによって押え板６８を叩打するのである。

７５は篩位置決め機構で、後述の篩の背部をシリンダ７
６を介して略Ｖ字状の当て板７７で押し付けるようにし
たものである。７８は篩検出光電スイッチである。

第１２図のロボットＡの把持アーム部において、該把持
アーム部は軸２０の先端に取り付けた回転ハンド７９に
受部材８０とクランプ金具８１を設け、シリンダ８２と
スイングホルダ８３の作用によってクランプ金具８１と
受部材８０との間に篩８４をクランプし、或いは解除す
る。なお、回転ハンド７９以外の部分は前記実施例と同
じである。

第１３図（イ）は円形の篩８４を示し、篩枠８４ａに篩
網８４ｂを張ったものである。篩枠８４ａの下部はテー
パ状とし、またパッキングリング８４ｃを取り付けるこ
とにより積み重ねを容易にしている。

第１３図（ロ）は有底の受器８５である。

次に、この実施例の作用を説明する。

シリンダ７０により第１１図鎖線の位置に篩押え板６８
を上昇させた状態で、ロボットＡを動かせ、最初に、振
動台６６上にある受器８５を取り出して計量した後、振
動台６６上に戻し、次に篩保管棚Ｃより篩８４を取り出
し計量した後、受器８５上に積む。以下同様に網目の細
かい順に篩８４を積み上げていく。

上記動作により、全ての篩８４と受器８５の積み上げが
終わると、第１の実施例と同様に試料缶内の試料を最上
段の篩８４内に投入し、次いでシリンダ７０の作用によ
り篩押え板６８を下げて篩８４を固定する。前記篩固定
後、振動機構５９を運転すると、振動台６６が図示の左
右に揺動し、この揺動により各篩８４及び受器８５が揺
さぶられる。

一方、ハンマリング機構７１が作動し、ハンマ７３が篩
押え板６８を叩打する。このことによって、各篩８４と
受器８５内には篩分けられた試料が入る。

さらに、シリンダ７０により再び篩押え板６８を上昇さ
せ、シリンダ７６を作動して当て板７７により各篩８４
及び受器８５の全体を前進させ、位置決めするのであ
る。

その後、ロボットＡにより各篩８４と受器８５を篩分け
た試料と共に計量し、次いで内部の試料を廃却して元の
棚に戻す。廃却ホッパＦ上では篩８４の目詰まりを除去
するために圧縮エァを吹き付けるようにしている。

上記第２の実施例の場合、篩押え板６８が最上段の篩８
４上に蓋をした状態で振動台６６を振動するため、篩８
４上の振動台６６上からの脱落や篩８４内の粉粒体のこ
ぼれ落ちが無い。

なお、前記第１１図〜第１２図に示した他の実施例は前
記実施例と置換使用することとしたが、これをＪＩＳ用
篩分け装置として、前記実施例と共に並設することもで
きる。この場合、ロボットＡに把持アーム部を２個設け
ると共に篩保管棚，試料供給庫を付加配設する。このよ
うにすればロボットＡは１台で済む。

［発明の効果］ 本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。

旋回、昇降、伸縮および反転可能な把持アームを有する
搬送用ロボットの該把持アームの作動域内に、多段積み
上げ型の篩分け装置、網目の異なる多数の篩保管用の篩
保管棚、試料供給庫、計量機および廃却ホッパを配設
し、該把持アームの作動により、篩分け前に前記篩保管
棚から篩を取り出して前記計量機上への載置、風袋計量
後該篩の前記篩分け装置へのセット、前記セットの繰り
返しによる篩の多段積み上げ、前記積み上げ後前記篩へ
の前記試料供給庫からの試料の投入、篩分け後各粒度別
試料を含む篩の前記計量機上への載置、前記篩計量後該
篩の前記廃却ホッパへの搬送、該篩中の試料の該廃却ホ
ッパへの廃却および試料廃却後該篩の前記篩保管庫への
収納を行うようにしたので、粉粒体の粒度測定を完全に
自動制御することができ、このため、処理時間の短縮化
や省力化を図ることができる。しかも多種多様な篩の組
み合わせによる粒度測定を簡単容易に行うことができ
る。

また、篩分け前に空の篩、即ち、風袋重量を計量し、篩
分け後に試料と篩の合計重量を計量し、その差を演算し
て各粒度の試料の量とするため、前回の篩分けの際の試
料が万一篩に残留していてもその影響を受けることがな
い。従って一層正確な粒度測定が可能となる。

また、篩は搬送用ロボットにより反転できるため、篩分
けされた試料の廃却に際し残留がない。従って目詰まり
に伴なう篩分け効率の低下をきたすことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置の全体概略を示す平
面図、第２図は同上に用いる搬送用ロボットの側面図、
第３図は搬送用ロボットの把持アーム部を示し、（イ）
は側面図，（ロ）はＩ−Ｉ線矢視図、第４図は篩分け装
置を示し、（イ）は平面図，（ロ）は側面図、第５図は
廃却ホッパを示し、（イ）は側面図，（ロ）は平面図、
第６図は篩保管棚の正面図、第７図（イ）は篩の斜視
図、第７図（ロ）は受器の斜視図、第８図は試料供給庫
を示し、（イ）は平面図，（ロ）は側面図、第９図は試
料缶の斜視図、第１０図は計量機の正面図、第１１図は
篩分け装置の他の実施例を示し、（イ）は正面図，
（ロ）は側面図，（ハ）は平面図，（ニ）は第１１図
（イ）のII−II線矢視図、第１２図は把持アーム部の他
の実施例を示し、（イ）は平面図，（ロ）は側面図、第
１３図（イ）は篩の他の実施例を示す一部切欠き正面
図、第１３図（ロ）は受器の他の実施例を示す一部切欠
き正面図、第１４図は従来の粒度測定装置を示す平面図
である。 Ａ……搬送用ロボット、Ｂ……篩分け装置 Ｃ……篩保管棚、Ｄ……試料供給庫 Ｅ……計量機、Ｆ……廃却ホッパ Ｇ……制御盤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 正之 兵庫県姫路市飾西293 (56)参考文献 特開 昭63−91178（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−240142（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−9269（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭58−22271（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】旋回、昇降、伸縮および反転可能な把持ア
   ームを有する搬送用ロボットと、該把持アームの作動域
   内に配置した多段積み上げ型の篩分け装置、網目の異な
   る多数の篩保管用の篩保管棚、試料供給庫、計量機およ
   び廃却ホッパとからなり、前記搬送用ロボットの把持ア
   ームの作動により、篩分け前に前記篩保管棚から篩を取
   り出して前記計量機上への載置、風袋計量後該篩の前記
   篩分け装置へのセット、前記セットの繰り返しによる篩
   の多段積み上げ、前記積み上げ後前記篩への前記試料供
   給庫からの試料の投入、篩分け後各粒度別試料を含む篩
   の前記計量機上への載置、前記篩計量後該篩の前記廃却
   ホッパへの搬送、該篩中の試料の該廃却ホッパへの廃却
   および試料廃却後該篩の前記篩保管庫への収納を、予め
   設定された順序で制御するようにしたことを特徴とする
   粉粒体の粒度測定方法。