JP5136944B2

JP5136944B2 - 骨材判別装置

Info

Publication number: JP5136944B2
Application number: JP2010115732A
Authority: JP
Inventors: 浩明増田; 秀星西澤
Original assignee: KYC MACHINE INDUSTORY CO., LTD.
Current assignee: KYC MACHINE INDUSTORY CO., LTD.
Priority date: 2010-05-19
Filing date: 2010-05-19
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2024-08-04
Also published as: JP2010214964A

Description

本発明はコンクリート製造設備における骨材受入ホッパへ投入される骨材が砂利又は砂のいずれであるかを判別するために用いる骨材判別装置に関するものである。

一般に、コンクリート製造設備にて生コンクリートの原料としての粗骨材となる砂利や細骨材となる砂は、車両等により上記コンクリート製造設備へ搬入した後、該搬入された砂利や砂を、それぞれ対応する砂利貯蔵槽と砂貯蔵槽に分別した状態で一旦貯留させるようにしてあり、生コンクリートを製造するときには、上記各貯蔵槽より必要量の砂利や砂をそれぞれバッチャープラントへ適宜供給させて生コンクリート製造に使用するようにしてある。したがって、上記コンクリート製造設備では、車両等により骨材が搬入されるときに、該搬入された骨材が砂利であるか、或いは砂であるかに応じて、それぞれ貯留させるべき貯蔵槽を切り替える必要がある。

このために、図３に示す如く、車両１等により搬送された骨材２を受け入れるようにしてある骨材受入ホッパ３の下流側に、砂利貯蔵槽４及び砂貯蔵槽５（図ではそれぞれ２基ずつ備えた場合を示す。）と、上記骨材受入ホッパ３の下端から上記各貯蔵槽４，５の上方に達するように設置してあるベルトコンベヤ６と、上記各貯蔵槽４，５の上側にて、上記ベルトコンベヤ６にて移送された骨材２を受けると共に、該骨材２の移送先（投入先）を上記砂利貯蔵槽４又は砂貯蔵槽５のいずれか一つに選択的に切替えることができるようにしてあるシャトルベルトコンベヤ７とを備えてなる骨材分配機構８を設け、更に、図示しないが、骨材受入ホッパ３の近傍位置に該骨材受入ホッパ３に投入した骨材２が砂利であるか砂であるかを指示する操作盤が設けてあり、この操作盤上で砂利、砂の指示をすることによりシャトルベルトコンベヤ７が所定の位置へ移動できるようにしてある。

かかる骨材分配機構８を用いて砂利と砂を振り分けて貯蔵する場合において、車両１等より骨材受入ホッパ３に投入された骨材２が砂利である場合には、運搬車両の運転者や作業者が砂利であることを操作盤で指示することにより、上記骨材分配機構８のシャトルベルトコンベヤ７が、その移送先が砂利貯蔵槽４となるように配置されることから、上記骨材受入ホッパ３に受け入れられた砂利を、ベルトコンベヤ６で移送することによりシャトルベルトコンベヤ７より砂利貯蔵槽４へ投入することができ、又、上記骨材受入ホッパ３に受け入れられた骨材２が砂である場合には、同様の指示により上記シャトルベルトコンベヤ７が、その移送先が砂貯蔵槽５となるように配置されることから、上記骨材受入ホッパ３に受け入れられた砂２を、ベルトコンベヤ６で移送することによりシャトルベルトコンベヤ７より砂貯蔵槽５へ投入することができるようにしてある。

しかし、この場合、作業者の勘違いや操作ミス等により、骨材受入ホッパ３に実際に投入した骨材２は砂利であるのに、作業者が操作盤で砂を指示してしまったり、逆に、骨材受入ホッパ３に実際に投入した骨材２は砂であるのに、作業者が操作盤で砂利を指示してしまった場合には、砂貯蔵槽５に砂利が投入されたり、砂利貯蔵槽４に砂が投入されて砂と砂利が混合されてしまう虞があり、この場合、上記のような砂と砂利の混合物が、気付かれずに貯蔵槽４，５よりバッチャープラントへ供給されてしまうと、該バッチャープラントで製造される生コンクリートの品質不良を引き起こしたり、この品質不良の生コンクリートの使用により製造される製品や、施工されるコンクリート工事に欠陥が生じる等の問題を生じる虞がある。又、たとえバッチャープラントへの供給前に砂と砂利との混合に気付いたとしても、上記貯蔵槽４，５に投入されている砂利と砂の混合物を分離するには多大な労力及び時間を要するという問題もある。

そのために、上記のような人為的なミスを防止できるように、骨材受入ホッパ３に受け入れられた骨材２が、砂利であるか或いは砂であるかを判別する装置を設けることが望まれ、従来、次のようなものが提案されている。

従来提案されている骨材判別装置の１つとしては、たとえば、図４に示す如く、ベルトコンベヤ９の下流側端部にヘッドシュート１０を設けて該ヘッドシュート１０に振動検出器１１を取り付けたり、或いは、骨材受入ホッパ１２、該骨材受入ホッパ１２の下端に連設して該骨材受入ホッパ１２より上記ベルトコンベヤ９へ落下供給される骨材をまとめるためのスカート１３、該スカート１３に設けてベルトコンベヤ９上における骨材の輸送量を調節する輸送量調節部材１４等に、振動検出器１１を取り付けて、上記ヘッドシュート１０や骨材受入ホッパ１２、スカート１３、輸送量調節部材１４を骨材が接触しながら通過するときに、該骨材の接触に伴って上記各部材１０，１２，１３，１４に生じる振動を、上記振動検出器１１で検出し、砂と砂利との質量の違いにより振動の大きさが異なることを利用して、その振動の大小を基に、骨材受入ホッパ１２より貯蔵槽へ搬送される骨材が砂利であるか砂であるかを判別するようにしたものがある（たとえば、特許文献１参照）。

又、上記砂利や砂等の粒径の異なる粒状物がベルトコンベヤにて搬送されるときに、該粒状物をその粒径に応じて判別できるものとしては、上記ベルトコンベヤにて搬送される粒状物をＣＣＤカメラなどの撮像装置で撮像し、得られた画像データの明暗の階調変化をコンピュータ等の画像処理装置にてフーリエ変換して周波数分布を求め、得られた周波数分布から平均周波数を求めて、該平均周波数により上記粒状物の粒径の大小の判別を行うようにしたものも提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

特開平８−５７８４０号公報特開平６−１８０２７９号公報

ところが、上記特許文献１に示されたものでは、振動検出器１１を、ベルトコンベヤ９のヘッドシュート１０や、骨材受入ホッパ１２のスカート１３、あるいは、該スカート１３に設けられた輸送量調節部材１４に取り付けた場合に、その構成上、ベルトコンベヤ９による搬送を開始した後にしか骨材の判別を行なえず、その分材質の判別が遅くなってしまうという問題がある。特に、ヘッドシュート１０に取り付けた振動検出器１１で判断する場合は、判別するタイミングが遅すぎて次の自動処理に間に合わない虞れがある。一方、振動検出器１１を骨材受入ホッパ１２に設置した場合には、該骨材受入ホッパ１２に骨材２が投入された時点で骨材受入ホッパ１２に振動が生じるため、この振動を上記と同様に振動検出器１１で検出することによりベルトコンベヤ９による搬送前に上記骨材２が砂利か砂かの判別を行うことが可能になるが、この場合、骨材受入ホッパ１２の内周面には摩耗防止のために通常ゴム部材が用いられており、骨材２がホッパに投入したことによる振動が振動検出器１１に伝わり難く、判別を誤る虞が懸念される問題がある。又、ホッパ１２に投入された骨材２のレベルが振動検出器１１の設置位置を通過して低くなる時点以降は振動を振動検出器１１で検出できなくなって骨材２を判別することができないという問題もある。更に、搬送車両より骨材受入ホッパ１２へ骨材を投入するときのホッパ内における骨材２の落下位置や搬送車両から骨材を投入する速さ（勢い）等によって該骨材受入ホッパ１２に発生する振動が大きく変化する虞があり、したがって、この振動の変化に伴って、判別結果に間違いが発生する虞が懸念されるという問題もある。

上記特許文献２に示されたものでは、構成上、ＣＣＤカメラ等の撮像装置、コンピュータ等の画像処理装置を必要とするため高価になるという問題がある。

そこで、本発明は、骨材の量や投入の仕方に影響を受けることなく骨材受入ホッパへ骨材が投入された時点で該骨材が砂利であるか砂であるかの判別ができ、しかも設置コストを安価なものとすることができる骨材判別装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、骨材受入ホッパの側部に、該ホッパ内の骨材中へエアを吐出させるエアノズルを取り付け、該エアノズルへ接続されるエア供給管の途中に、エア圧力センサを取り付け、且つ該エア圧力センサの検出値に基づいて上記骨材が砂利又は砂のいずれかであることを判別して、骨材搬送コンベヤの運転停止を判断する制御装置を備えた構成とする。

又、請求項２に対応して、上記構成における制御装置は、骨材受入ホッパ内の骨材が砂利又は砂であるときのエア圧力を予め求めて砂利又は砂の境界値を定めた判別部と、該判別部での判別結果と骨材受入ホッパへの骨材投入時の砂利又は砂の指示内容とを判断して、不一致の場合に骨材搬送コンベヤの運転停止の指令を発する情報判断部とを有するものとした構成とする。

本発明の骨材判別装置によれば、以下の如き優れた効果を発揮する。
（１）骨材受入ホッパの側部に、該ホッパ内の骨材中へエアを吐出させるエアノズルを取り付け、該エアノズルへ接続されるエア供給管の途中に、エア圧力センサを取り付け、且つ該エア圧力センサの検出値に基づいて上記骨材が砂利又は砂のいずれかであることを判別して、骨材搬送コンベヤの運転停止を判断する制御装置を備えた構成としてあるので、骨材受入ホッパに投入された骨材中に吐出されるエア圧力の差により、骨材の量に影響を受けることなく、骨材が容易に砂利か砂かの判別を行なうことができ、迅速に対処することが可能となる。しかも、骨材中に吐出するエア圧力によるので、外的な要因による影響が少ない。
（２）又、制御装置は、骨材受入ホッパ内の骨材が砂利又は砂であるときのエア圧力を予め求めて砂利又は砂の境界値を定めた判別部と、該判別部での判別結果と骨材受入ホッパへの骨材投入時の砂利又は砂の指示内容とを判断して、不一致の場合に骨材搬送コンベヤの運転停止の指令を発する情報判断部とを有する構成としてあるので、エア圧力が予め定めた境界値を超えるか否かの判断で砂利か砂かを判別でき、骨材受入ホッパへの骨材の投入前の砂利又は砂の指示内容と一致しないときは自動的にコンベヤの運転停止の処置がとられるため、砂利と砂が混ざることはない。

本発明の骨材判別装置の実施の一形態を示す概略図である。図１に示す装置における制御装置の構成例を示す図である。コンクリート製造設備における骨材分配機構の一例を示す概略図である。従来提案されている骨材判別装置の一例を示す概略図である。

以下、本発明を実施するための実施の形態を図面を参照して説明する。

図１及び図２は本発明の骨材判別装置の実施の一形態を示すもので、図３に示した場合と同様に、車両等で搬送して来た骨材２を骨材受入ホッパ３に投入して、該骨材受入ホッパ３からベルトコンベヤ６に移して砂や砂利の各貯蔵槽へ送るようにしてあり、且つ骨材受入ホッパ３の近傍位置に、車両等で搬送して来た骨材２が砂であるか砂利であるかを指示する操作盤が設けられている構成において、上記骨材受入ホッパ３の側壁の所要位置に、ホッパ３の外側からホッパ３の内側へエアを吐出させるためのエアノズル１５を単数又は複数取り付けると共に、所要高さ位置にレベル計１９を設ける。上記エアノズル１５は、エア供給管１６を介してエアポンプの如きエア供給装置１７に接続し、加圧されたエアがエアノズル１５より骨材受入ホッパ３内に吐出されるようにする。又、上記レベル計１９は上記エア供給装置１７に接続して、レベル計１９からの信号でエアの吐出が行われるようにする。

上記エア供給管１６の途中には、吐出されるエアの圧力を検出するエア圧力センサ１８を設けて、エア供給管１６内のエア圧力の変化を検出して制御装置２０へ入力するようにする。

上記制御装置２０は、図２に示す如く、骨材受入ホッパ３内に投入される骨材２が砂利である場合と砂である場合において、エアノズル１５から吐出されるエア圧力を、予めエア圧力センサ１８で求めて、砂利であるときの圧力値と砂であるときの圧力値との境界値を設定値として定め、実際に骨材受入ホッパ３に投入された骨材２にエアノズル１５から吐出されるエア圧力が上記設定値としての境界値を超えているか、超えていないかを判断して、境界値を超えた場合を「砂利」、超えない場合を「砂」として判別するようにしてある判別部２１と、該判別部２１で判別された砂又は砂利の実際の情報と前記操作盤に指示された砂又は砂利の指示信号とが一致しているか否かを判断する情報判断部２２とを有してなり、更に、該情報判断部２２での判断結果が一致の場合は、ベルトコンベヤ６の運転を停止することなくそのまま運転を継続させ、不一致の場合は、ベルトコンベヤ６の駆動装置へ運転停止の指令を発し、又、警報装置へ警報発生指令を与えるような機能を有する構成としてある。

骨材受入ホッパ３に投入される骨材２が砂利である場合には、砂と比べて粒径が大きいため、粒子間に隙間を有し、骨材２同士の空隙が大きい。一方、骨材２が砂の場合には、粒径が小さいため、粒子間の隙間が生じにくく、骨材２同士の空隙が小さい。したがって、堆積した骨材２の側面から一定量のエアを吐出した場合では、砂利の方が砂よりもエアの圧力が外部に逃げ易くなり、相対的に砂利の場合はエアの圧力が低く、砂の場合はエアの圧力が高いものとなる。

このような現象を利用して骨材２の判別を行う場合には、車両等で搬送されて来た骨材２を骨材受入ホッパ３へ投入するに先立って、先ず、オペレータが搬送されて来た骨材２が砂であるか砂利であるかの指示を操作盤上で行い、その指示に従って砂又は砂利の各貯蔵槽へ貯留できるようにする。

次に、搬送されて来た骨材２を骨材受入ホッパ３に投入して該ホッパ３の底部より堆積させるようにする。

骨材受入ホッパ３に堆積される骨材２のレベルが或るレベルに達すると、レベル計１９が作動してエア供給装置１７にエア供給の指令が与えられる。これによりエア供給装置１７から所定圧力に加圧されたエアがエアノズル１５を通して骨材受入ホッパ３内の骨材２に向けて吐出される。上記骨材２が砂利である場合には、砂利中に吐出されるエアの圧力は低いので、その圧力がエア圧力センサ１８で検出されて制御装置２０の判別部２１へ送られる。判別部２１では、予め定められた境界値が設定してあるので、入力されたエア圧力センサ１８からの圧力レベルが境界値を超えるか超えないかの判断がされ、砂利の場合のエア圧力は、境界値を超えないため、判別部２１では「砂利」として判別される。一方、骨材受入ホッパ３内の骨材２が砂である場合は、エアノズル１５から砂中に吐出されるエア圧力は高くなるので、そのエア圧力がエア圧力センサ１８で検出されて上記制御装置２０の判別部２１へ送られる。該判別部２１では境界値を超えるか超えないかの判断が行われるが、骨材２が砂である場合のエア圧力は高いので、境界値を超えるため、判別部２１では「砂」と判別される。

このように判別部２１で「砂利」又は「砂」と判断されると、操作盤への指示内容と一致しているか一致していないかの判断が情報判断部２２で行われる。この判断結果が一致の場合は、そのままベルトコンベヤ６の運転が継続される。一方、判断結果が不一致の場合は、直ちにベルトコンベヤ６の駆動装置へ指令が送られ、運転停止が行われ、注意を促すための警報が発せられるようになる。

なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、たとえば、骨材受入ホッパ３の側面に、エアノズル１５の設置位置の近くにレベル計１９を設けて、骨材受入ホッパ３に骨材２が投入されるとき自動的にエア供給が行われるようにした場合を示したが、レベル計１９がない場合でも本発明は実施できること、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。

２骨材
３骨材受入ホッパ
６ベルトコンベヤ
１５エアノズル
１６エア供給管
１８エア圧力センサ
２０制御装置
２１判別部
２２情報判断部

Claims

骨材受入ホッパの側部に、該ホッパ内の骨材中へエアを吐出させるエアノズルを取り付け、該エアノズルへ接続されるエア供給管の途中に、エア圧力センサを取り付け、且つ該エア圧力センサの検出値に基づいて上記骨材が砂利又は砂のいずれかであることを判別して、骨材搬送コンベヤの運転停止を判断する制御装置を備えた構成を有することを特徴とする骨材判別装置。
制御装置は、骨材受入ホッパ内の骨材が砂利又は砂であるときのエア圧力を予め求めて砂利又は砂の境界値を定めた判別部と、該判別部での判別結果と骨材受入ホッパへの骨材投入時の砂利又は砂の指示内容とを判断して、不一致の場合に骨材搬送コンベヤの運転停止の指令を発する情報判断部とを有するものとした請求項１記載の骨材判別装置。