JPH0328377Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本考案は金属の成分分析、例えば金属中ガス分
析において金属中ガス分析を行う際に金属試料
（サンプル）から切り出した、削片状の試料を分
析装置へ迅速に、精度良く、自動的に供給する自
動試料供給装置に関するものである。 （従来の技術） 通常、金属中ガス成分分析を行う場合、第９図
に示すように金属試料（サンプル）からボール盤
（ドリル）や適当な工作機械を用いて、削片状の
試料を切出し、この試料を容器に一旦保管する。
この後ガス分析の対象成分によつて各々試料を秤
量し、秤量した試料を各分析装置に供給して分析
を行つている。 従来削片状の試料の切出しは、例えば切粉試料
自動調整装置（日本切断機製NSK式DS−２形）
のようなものにより自動化されている。又、分析
装置は試料が所定の位置にセツトされた後に分析
結果を印字する。例えば、EMIA−3200（堀場製
作所製）のような自動化装置がある。 しかし、前記した試料の保管、運搬、秤量、試
料セツトはすべて人手作業で行つており、削片状
の試料を自動的に複数の分析装置へ供給する装置
は未だない。 （考案が解決しようとする問題点） 従来の方法は前記したように、すべて人手作業
で行つているため、手間と時間を要するという欠
点がある。又、前記工程を自動化するためには以
下の問題点があり、各部位の単体装置の組み合せ
だけでは、不可能である。 (1) 第１表に示すように、切粉試料自動調整装置
（NSK式DS−２形）で切出した試料中に粒度
が略30メツシユ以下のものが混在すると、 微粒であることから表面積が大きく、単位
重量あたりのコンタミネーシヨン、吸着等が
大きいこと、 金属中の析出物（炭化物）であること、 等の原因のため、特に炭素の分析において分析値
が高くなることがわかつている。従つて略30メツ
シユ以下のものを除去しなければならない。

【表】 (2) 金属試料内で例えば成分が偏在していると第
１０図に示すようにドリルによる深さ方向の切
出し位置により成分濃度が異なるため、複数の
分析装置に供給する場合、供試料を均一化しな
ければならない。 (3) 通常、金属中ガス分析を行う分析装置へ供給
する試料の量は、少量（１ｇ以下）であり、そ
してそれを精度良く分析を行うためには供給す
る試料の量の変動を極力小さくしなければなら
ない。 この考案の目的は、上記の人手作業による欠点
と、自動化の際の問題点を解決することにより、
分析供試料を分析装置へ迅速に、精度良く、自動
的に供給することの可能な自動試料供給装置を提
供することにある。 （問題点を解決するための手段） 本考案の要旨は次のとおりである。すなわち、 サンプル金属から切り出した試料（削片）を次
工程へ送る選別器と、上記選別器から試料を受け
取り試料秤量容器と試料保管容器とに所定量の試
料を分配し、試料秤量容器に分配された試料を分
析器への搬送系に払いだす試料払い出し装置とか
らなり、 上記選別器は、所定の傾斜に設けた金属切粉供
給シユータと、その下部において金属切粉の流動
方向に直行して仕切られ、手前の微粉排除用ホツ
パー、先方の試料用ホツパー並びに試料用ホツパ
ーから試料を受け取り次工程へ送るコンベヤから
なり、 上記試料払い出し装置は上記コンベヤより試料
を受け取り、所定の振幅で振子動作しつつ下方の
上記試料秤量容器と試料保管容器へ試料を払いだ
す分配ホツパーと、上記試料秤量容器の試料を容
器ごと秤量する秤量器と、秤量した試料を分析器
への搬送系入口に払いだすための秤量容器の前後
移動・反転装置と、上記試料保管容器の供給装置
と、試料を受け取つた後所定位置に移動する試料
保管容器の搬送装置とよりなる金属成分分析装置
の試料供給装置。 このような本考案は次のような特長がある。 サンプル金属からドリル等で切り出した切粉
を上記選別器にかけて、粒度の大きい削片状の
切粉のみを試料に供するようにした。このた
め、前記したような微粉混入による分析誤差を
回避できる。 上記試料を上記試料払い出し装置の分配ホツ
パーにより複数の試料秤量容器及び試料保管容
器へ、成分の偏りがないように分配するととも
に自動秤量を行ない、更に秤量後の試料を分析
系に自動払い出しを行なう。また試料保管容器
の供給・退出を自動化した。このため、均質な
微量試料を分析系へ自動的に払い出すことがで
きる。 （考案の実施例） 以下本考案を金属中ガス分析装置の試料供給装
置に適用した例について図面に従い説明する。上
記金属中ガス分析装置の試料供給装置は、サンプ
ル金属１１から切出された切粉のうち32メツシユ
以下の微粉と削片状試料を選別する選別部７、選
別した後の試料を連続的に払い出す搬送部８、試
料を各分析対象の成分毎の試料と保管用試料にそ
れぞれ分割し、試料の秤量を行う分割秤量部９
（第２図）、保管用容器の供給払い出しを行う保管
試料搬送部１２、秤量した試料を分析装置へ供給
する搬送部７０とで構成されている。 選別部７は第３図に示すように、サンプル金属
１１から、切粉状試料を切出す切粉試料自動調整
装置（図示していない）のサンプル金属１１を挟
む固定台１０に、予め調整した所定の角度を持た
せているシユータ１を取り付け、シユータ１の下
部に、32メツシユ以下の微粉を捕集して32メツシ
ユ以上の削片状試料を選別するために、内部が２
室に仕切られている選別器２を設けている。この
選別器２は、シユータ１の手前の室３′に32メツ
シユ以下のものが、供給口３に32メツシユ以上の
試料がそれぞれとりこまれるようになつている。 搬送部８は第１図、第３図に示すように、前記
選別器２の32メツシユ以上の試料を供給する供給
口３の直下に一端を設置しているベルトコンベヤ
１６′と、その支持台１３とから成り、ベルトコ
ンベヤ１６′は駆動モーター部１４と、２個のロ
ーラー１５と、ベルト１６と、周囲の粉塵を取込
むことを避けるための風防１７からなつている。 分割・秤量部９は、第２図、第４図に示すよう
に、搬送部８の一端のベルト１６の直下に設置し
ている左右に振子振動を行なうホツパー４と、こ
のホツパー４が左右で停止する各位置の直下に
各々設置した試料受け用容器５，６と、ホツパー
４、試料受け用容器５，６を駆動させる機能と供
試料の秤量を行うための天秤機能を持つた駆動・
秤量部１８、及び前記ホツパー４、試料受け用容
器５，６と駆動・秤量部１８を所定の位置に移動
させるための駆動部１９とからなつている。 駆動・秤量部１８は第４図、第５図、第６図に
示すように、ホツパー４の供給口を保管容器４７
上の位置から試料受け用容器５，６の位置，
にそれぞれ振子振動させるための駆動モータ２
０と、試料受け用容器５，６を支持させ、試料の
秤量を行うための支持棒２１，２１′と、支持棒
２１，２１′の所定の位置に設けた支点ピン２２，
２２′及びピン２４，２４′によつて固定された分
銅２３，２３′と、試料と分銅２３，２３′のバラ
ンスを位置決めで検出するために支持棒２１，２
１′の一端に設けられた位置決め棒２５，２５′
と、これを光で検出することの可能な近接スイツ
チ２６，２６′と、試料受け用容器５，６中の試
料を試料受け用容器５，６を同時に反転させるこ
とにより直下に落下させるために設けてある駆動
モータ２７と、同時反転のためのギヤー２８，２
９及びギヤー２９から、支持棒２１′に連結され
たギヤー３０と、ギヤー２９，３０にピン３１，
３１′でそれぞれ連結され、架台４０とボールベ
アリング３２，３２′により回転が可能となる回
転体３３，３３′と、回転体３３，３３′と支持体
３４，３４′をそれぞれ固定する支点ピン２２，
２２′とからなつている。 駆動部１９は、第２図、第７図に示すように、
前記駆動・秤量部１８を支え、移動可能なように
レール３６，３７を有する支持台３８と、支持台
３８を支える支持棒４１，４１′，４２，４２′
と、駆動・秤量部１８を所定の位置へ移動するた
めの、支持台３８に固定されたエアシリンダー４
３とからなつている。 保管試料搬送部１２は第１図、第７図に示すよ
うにあらかじめセツトしておいたツメ４８を有す
る保管試料用容器４７を所定の位置（第７図Ｂ部
近傍）へ搬送するためのベルトコンベア４９と、
保管試料用容器４７を所定の位置に搬送するため
の駆動部５０と、駆動部５０を支え、移動が可能
なようにレール５２を有する支持台５３と、駆動
部５０を移動させるためのラツクピニオン機構２
６と回転モータ３５を組み合せた直線動作のでき
る駆動部５１と、保管試料用容器４７を所定の位
置に搬送するためのベルトコンベア６３とからな
つている。 駆動部５０は、移動が可能なようにレール５２
と連結させたガイドレール６２を有する固定台５
４と、固定台５４をピン５８，５９，６０，６１
（６１は図示していない）で平行に固定した固定
台６６と、固定台６６に設置されたエアシリンダ
ー５５の駆動棒６４に連結されてエアシリンダー
５５の駆動により保管試料用容器４７の昇降を行
なう支持棒６５を有する移動板６７とからなつて
おり、移動板６７が固定台５４に対して垂直に移
動できるように固定台５４に固定された軸棒５
６，５７及び固定台６６に固定されて軸棒５６，
５７の垂直方向の軸を保持するために、軸棒５
６，５７と接触し円滑なスライドが可能な円筒６
８，６９（６９の上方は図中で省いている）が設
けられている。 搬送部７０は第１図、第８図に示すように、試
料受け用容器５，６で秤量された供試料を分析装
置へ搬送するための試料受け用ロート７１，７
１′と、試料受け用ロート７１，７１′と連結され
た搬送管７２，７２′と、吸引装置（図示してい
ない）に連結された吸引管７３，７３′を有する
サイクロン７４，７４′と試料を散逸させること
なく分析装置上にあらかじめセツトした燃焼用ル
ツボ（図示していない）へ供給するために、燃焼
用ルツボの直上に設けられた試料投入用ロート７
５，７５′と、試料を入れた燃焼用ルツボの移動
時、試料投入用ロート７５，７５′を昇降させる
ための支持棒８０，８０′を固定するガイドレー
ル８２，８２′に連結した固定台８１，８１′と、
上記サイクロン７４，７４′及びエアシリンダー
７６，７６′とを支持棒７７，７７′，７８，７
８′，７９，７９′を介して固定する架台８３とか
らなつている。 （考案の作用） この考案の試料供給装置は以上の如く構成され
ており、以下この装置を用いた試料の選別、分
割・秤量及び搬送動作について述べる。 まず選別は、第３図に示すように切粉試料自動
調整装置（図示していない）によつて切出された
粒度の不均一な切粉がシユータ１を介して選別器
２へ供給される。この際、シユータ１に所定の角
度を持たせているため、粒度が32メツシユ以下の
微粉は手前の室３′に落下し、それ以上の削片状
試料は供給口３へ落下する。これと同時に、ベル
トコンベアー１６′が作動し、供給口３から供給
された試料は、ベルト１６により分割・秤量部９
へ搬送される。 上記選別操作が開始されると同時に、ホツパー
４と試料受け用容器５，６と駆動・秤量部１８
は、エアシリンダ４５によりレール３７を介して
第１図、第７図に示すようにホツパー４がベルト
コンベア１６′の一端の直下迄移動する。従つて、
ホツパー４、試料受け用容器５，６とあらかじめ
セツトされた保管試料用容器４７（詳細の動作は
後述する。）の位置関係は第７図に示す如くであ
る。ホツパー４と試料受け用容器５，６と駆動・
秤量部１８が所定の位置に移動した後、試料が供
給される前に駆動モーター２０が作動し、ホツパ
ー４が点線で示した如く、左右の所定の位置，
間で振子振動する。その後ベルトコンベア１
６′により搬送された所定量の試料は順次ホツパ
ー４に供給され、ホツパー４が上記した如く振子
振動することにより、試料受け用容器５，６と保
管試料用容器４７へ均等に供給される。 試料受け用容器５，６中に所定重量の試料が入
つた時、支持棒２１，２１′とバランス支点ピン
２２，２２′を介してバランスをとるように、分
銅２３，２３′をピン２４，２４′でそれぞれ、適
当な位置にあらかじめ固定しておき、試料がホツ
パー４の振子振動により、均一に試料受け用容器
５，６へ供給されて所定重量に達すると、上記天
秤機能を有した支持棒２１，２１′は水平になる
ようにしている。この時位置決め用棒２５，２
５′は、近接スイツチ２６，２６′の光を遮るよう
になつているので、近接スイツチ２６，２６′が
作動して、ホツパー４の動作をの位置で停止す
るようにしている。所定重量が試料受け用容器５
と６で異なる場合は所定重量に達していない方、
例えばとの間をホツパー４が傾動し、上記と
同様の作用で所定重量に達する迄繰返す。以上の
如く供試料の秤量が行えるようになつている。試
料受け用容器５，６に所定重量の供試料が供給さ
れた後、ホツパー４と試料受け用容器５，６が試
料受け用ロート７１，７１′のそれぞれ直上に位
置するように、駆動・秤量部１８をエアシリンダ
ー４３によりレール３７（第７図）を介して移動
する。移動が完了した後、駆動モータ２７が回転
しギヤー２８，２９、回転体３３、支持体３４を
介して支持棒２１を回転させる。ギヤー３０はギ
ヤー２９と連動しており、支持棒２１′は回転体
３４′、支持体３３′を介して支持棒２１に対して
反対方向に回転する。以上の動作により、試料受
け用容器５，６は、180゜回転し、直下にある試料
受け用ロート７１，７１′に試料を払出す。払出
した後は駆動モータ２７が逆に回転して、試料受
け用容器５，６は元の位置に戻る。 保管試料用容器４７の供給、払い出しは、第７
図に示すように駆動部５１により駆動部５０が図
中矢印Ｂ部に位置し、エアシリンダー５５によつ
て移動板６７が下降している。あらかじめセツト
された保管試料用容器４７は、試料の切出しが始
まる前に図中矢印Ｃの位置迄移動して、ツメ４８
が駆動部５０の支持棒６５上に位置する。エアシ
リンダー５５により、移動板６７、支持棒６５を
介して、保管試料用容器４７は上昇した後、駆動
部５１により駆動部５０を介して図中矢印Ｄに位
置し、この時のホツパー４、試料受け用容器５，
６との位置関係は第４図に示した如くである。前
記した試料の分割・秤量が完了し、駆動秤量部１
８が所定の位置へ移動した後、駆動部５０は駆動
部５１により、図中矢印Ｅの位置に移動し、エア
シリンダー５５により移動板６７、支持棒６５を
介して保管試料用容器４７は下降し、ベルトコン
ベアー６３上にセツトされる。この後、ベルトコ
ンベアー６３により、保管試料用容器４７は所定
の位置へ搬送される。 試料の分析装置への搬送は、以下の如くであ
る。第１図に示すように、試料受け用ロート７
１，７１′に払出された試料は、搬送管７２，７
２′の図中矢印Ａ部にあるが、落下した直後に第
８図のサイクロン７４，７４′に連結された吸引
装置（図示していない）が作動して矢印Ｆ方向に
搬送され、試料投入用ロート７５，７５′を介し
てあらかじめ、分析装置（図示していない）にセ
ツトされた燃焼用ルツボ（図示していない）に試
料が供給され精秤される。燃焼用ルツボは水平方
向に移動するため、移動時には試料投入用ロート
７５，７５′はエアシリンダー７６，７６′により
ガイドレール８２，８２′を介して上方に移動し、
燃焼用ルツボが移動し、新しい燃焼ルツボが供給
された後は、再び試料投入用ロート７５，７５′
は下方に移動して元の位置に戻る。 上記試料の入つた燃焼用ルツボは、分析装置で
分析され、金属中ガス成分の定量結果を得る。 以上の動作は図示も省略した自動制御装置によ
り自動的に行なわれ、本考案装置の運転に人手を
必要としない。 （考案の効果） 以上述べたように、この考案の自動試料供給装
置は、選別部と搬送部、駆動・秤量部を有し、前
記２室に区切られた選別器を有する選別部により
切粉中の微粉試料を除去し、ベルトコンベアを有
する搬送部により、逐次、搬送を行い、振子振動
可能なホツパーを有し、天秤機能を有する駆動・
秤量部からなる分割・秤量部により、偏析のない
秤量された試料を供給できるので、複数の分析装
置へ迅速に、精度良く、自動的に試料を供給する
ことができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の全体構成の説明図、第２図は
分割・秤量部の構成説明用の部分拡大図、第３図
は選別器の説明図、第４図は振子振動ホツパーか
ら試料秤量容器ならびに試料保管容器への試料供
給を説明する正面図、第５図は秤量部の構造を説
明するための部分側断面図、第６図は第５図の
−矢視図、第７図は試料保管容器の給排機構と
試料分割・秤量部の位置関係を説明するための斜
視図、第８図は分割・秤量済試料の搬送系の説明
図、第９図は従来の人手による作業の工程説明
図、第１０図はサンプル金属から切り出した切粉
の成分ばらつきの説明図である。 ２……選別器、４……振子振動ホツパー、５，
６……試料秤量容器、２６……重量検知部、４７
……試料保管容器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 サンプル金属から切り出した試料（削片）を次
   工程へ送る選別器と、上記選別器から試料を受け
   取り試料秤量容器と試料保管容器とに所定量の試
   料を分配し、試料秤量容器に分配された試料を分
   析器への搬送系に払いだす試料払い出し装置とか
   らなり、 上記選別器は、所定の傾斜に設けた金属切粉供
   給シユータと、その下部において金属切粉の流動
   方向に直行して仕切られ、手前の微粉排除用ホツ
   パー、先方の試料用ホツパー並びに試料用ホツパ
   ーから試料を受け取り次工程へ送るコンベヤから
   なり、 上記試料払い出し装置は上記コンベヤより試料
   を受け取り、所定の振幅で振子動作しつつ下方の
   上記試料秤量容器と試料保管容器へ試料を払いだ
   す分配ホツパーと、上記試料秤量容器の試料を容
   器ごと秤量する秤量器と、秤量した試料を分析器
   への搬送系入口に払いだすための秤量容器の前後
   移動・反転装置と、上記試料保管容器の供給装置
   と、試料を受け取つた後所定位置に移動する試料
   保管容器の搬送装置とよりなる金属成分分析装置
   の試料供給装置。