坩堝供給機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利說明】坩堝供給機(jī)構(gòu)
[0001]本申請是下述專利申請的分案申請:
[0002]申請?zhí)?200910139512.5
[0003]申請日:2009年6月26日
[0004]發(fā)明名稱:坩鍋供給機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0005]本發(fā)明涉及一種對例如鋼鐵、有色金屬和陶瓷等測定試樣中所含有的碳(C)、氮(N)、氫(H)、硫(S)、氧(O)等元素進(jìn)行分析的元素分析裝置，尤其涉及一種供給坩禍的坩禍供給機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0006]如專利2949501號公報所示，這種元素分析裝置在上部電極與下部電極所夾持的坩禍內(nèi)收納測定試樣，通過施加電壓，對坩禍內(nèi)的測定試樣加熱，分析由此產(chǎn)生的氣體，從而對所述測定試樣的元素進(jìn)行分析。這種元素分析裝置具有供給坩禍的坩禍供給機(jī)構(gòu)，通過輸送機(jī)構(gòu)將該坩禍供給機(jī)構(gòu)所供給的坩禍輸送到下部電極上。
[0007]如日本特表2006-504070號公報所示，以往的坩禍供給機(jī)構(gòu)將坩禍縱向堆積而多列地收納在圓筒形的收納空間內(nèi)，當(dāng)供給坩禍時，通過使設(shè)在收納空間下部的開閉口開口而使坩禍下落，從而進(jìn)行供給。
[0008]然而，在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)使開閉口開口而使坩禍下落時，需要對下落的坩禍以外的坩禍進(jìn)行保持的促動器等的保持機(jī)構(gòu)。而且，當(dāng)供給完I列的坩禍以后，為了使坩禍從其它列下落，需要使收納空間旋轉(zhuǎn)、使其它列移動到開閉口的上部的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。另外，還需要用于對各列坩禍已經(jīng)用完進(jìn)行檢測的傳感器。這樣一來，存在坩禍供給機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上變得復(fù)雜，制造成本也變高的問題。此外，還存在上述機(jī)構(gòu)的設(shè)置空間等坩禍以外的部件所占用的空間變大，坩禍供給機(jī)構(gòu)大型化，同時相對地坩禍?zhǔn)占{數(shù)量少的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的問題
[0010]本發(fā)明為了一舉解決上述問題點(diǎn)而做成，主要的預(yù)期課題是，使坩禍供給機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，并實(shí)現(xiàn)低成本，使結(jié)構(gòu)小型化的同時增大坩禍的收納數(shù)量。
[0011]解決課題的手段
[0012]即，本發(fā)明的坩禍供給機(jī)構(gòu)，用于元素分析裝置中，該元素分析裝置通過將放入坩禍的試樣加熱，將該試樣內(nèi)部所含有的元素作為氣體成分提取并分析，該坩禍供給機(jī)構(gòu)的特征在于，具有:并列地放置有多個坩禍的傾斜的放置面;在所述放置面的傾斜方向的下方形成有出口的、將在重力的作用下在所述放置面滑降的坩禍向所述出口引導(dǎo)的引導(dǎo)構(gòu)件；以及介于所述引導(dǎo)構(gòu)件的出口和使坩禍導(dǎo)出的供給口之間設(shè)置的、使滑降到所述出口的坩禍向所述供給口移動的坩禍移動機(jī)構(gòu)，坩禍移動體，該坩禍移動體設(shè)在所述引導(dǎo)構(gòu)件的出口，在周面部上形成有對在所述放置面滑降的坩禍進(jìn)行收納的收納凹部，且通過設(shè)置于該坩鍋移動體的中心軸的旋轉(zhuǎn)軸而構(gòu)成為可旋轉(zhuǎn);驅(qū)動部，該驅(qū)動部使所述坩禍移動體在所述收納凹部接收收納滑降的坩禍的收納位置、和所述收納凹部與所述供給口連通而使所述收納凹部內(nèi)的坩禍下落到所述供給口的供給位置之間移動，且設(shè)置有與所述旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)的驅(qū)動軸，所述放置面、所述引導(dǎo)構(gòu)件以及所述坩禍移動體構(gòu)成為可與所述驅(qū)動部分離，在所述旋轉(zhuǎn)軸與所述驅(qū)動軸之間設(shè)置有分離連結(jié)機(jī)構(gòu)，該分離連結(jié)機(jī)構(gòu)使所述放置面、所述引導(dǎo)構(gòu)件以及所述坩禍移動體相對于所述驅(qū)動部可裝卸。
[0013]采用這樣的發(fā)明，將坩禍并列地放置，因此能夠使坩禍的收納數(shù)量增大。而且，通過引導(dǎo)構(gòu)件將在重力作用下在放置面滑降的坩禍向出口引導(dǎo)，所引導(dǎo)的坩禍保持原狀地滑降到收納凹部內(nèi)，被輸送到供給口，因此能夠使坩禍供給機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡化，并削減制造成本。此外，使坩禍供給機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡化，并將坩禍并列地放置，由此能夠使坩禍供給機(jī)構(gòu)小型化。
[0014]為了通過使坩禍移動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡化而使坩禍供給機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡化并小型化，最好所述驅(qū)動部對所述坩禍移動體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，在所述坩禍移動體轉(zhuǎn)離所述收納位置的狀態(tài)下，其周面部將所述出口堵塞。由此，不需要將從引導(dǎo)構(gòu)件的出口滑降的坩禍攔住的機(jī)構(gòu)。
[0015]而且，為了通過簡單的結(jié)構(gòu)，防止坩禍在引導(dǎo)構(gòu)件的出口附近堵塞而不能滑降到坩禍移動體的收納凹部內(nèi)，最好所述坩禍移動體具有突起部，所述坩禍移動體在所述收納位置和所述供給位置之間移動的途中，該突起部與所述引導(dǎo)構(gòu)件的出口附近的坩禍接觸。
[0016]為了良好地防止放置面上放置的坩禍倒下而對坩禍供給的妨礙，最好具有防止在所述放置面上所放置的坩禍倒下的倒下防止結(jié)構(gòu)，所述倒下防止結(jié)構(gòu)由與所述放置面相對設(shè)置的相對面形成，所述放置面和所述相對面之間的距離比所述坩禍的最長的對角線的長度尺寸小。
[0017]發(fā)明的效果
[0018]這樣采用本發(fā)明，能夠使坩禍供給機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡化，并實(shí)現(xiàn)低成本，在小型化的同時增大坩禍的收納數(shù)量。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的第I實(shí)施形態(tài)的元素分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是表示該實(shí)施形態(tài)的坩禍供給機(jī)構(gòu)的構(gòu)成的縱剖面圖。
[0021 ]圖3是該實(shí)施形態(tài)的坩禍?zhǔn)占{部的俯視圖。
[0022]圖4是坩禍移動體的俯視圖。
[0023]圖5是表示該實(shí)施形態(tài)的坩禍移動體的動作的圖。
[0024]圖6是表示該實(shí)施形態(tài)的坩禍輸送體和引導(dǎo)構(gòu)件的出口附近的局部立體圖。
[0025]圖7是表示倒下防止結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0026]圖8是表示變形實(shí)施形態(tài)的坩禍移動機(jī)構(gòu)的圖。
[0027]圖9是本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的試樣分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖10是該實(shí)施形態(tài)的坩禍供給機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖11是該實(shí)施形態(tài)的引導(dǎo)管的正視圖。
[0030]圖12是表示坩禍設(shè)置部的結(jié)構(gòu)的剖面放大圖。
[0031 ]圖13是表示翻轉(zhuǎn)檢測機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)檢測方法的圖。
[0032]圖14是變形實(shí)施形態(tài)的坩禍設(shè)置部的剖面圖。
[0033]圖15是表示以往的坩禍設(shè)置部的結(jié)構(gòu)的圖。
[0034]圖16是本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)的元素分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖17是表示該實(shí)施形態(tài)的坩禍供給機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
[0036]圖18是該實(shí)施形態(tài)的引導(dǎo)管的正視圖。
[0037]圖19是表示變形實(shí)施形態(tài)的收縮結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0038]圖20是表示收縮結(jié)構(gòu)的變形例的縱剖面圖和橫剖面圖。
[0039]圖21是表示收縮結(jié)構(gòu)的變形例的縱剖面圖。
[0040]圖22是本發(fā)明的第4實(shí)施形態(tài)的元素分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。[0041 ]圖23是坩禍供給機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖24是以電極部分和輸送/清掃單位為主進(jìn)行表示的剖面圖。
[0043]圖25是表示臂部的各停止位置的圖。
[0044]圖26是表示臂部的退避位置R2的示意圖。
[0045]圖27是表示臂部的把持位置R3的示意圖。
[0046I圖28是表示臂部的放置位置R4的示意圖。
[0047I圖29是表示臂部的廢棄位置R5的示意圖。
[0048I圖30是表示臂部的相對位置Rl的示意圖。
[0049]圖31是表示清掃階段的示意圖。
[0050]符號說明
[0051]100元素分析裝置
[0052]R 坩禍
[0053]3坩禍供給機(jī)構(gòu)
[0054]311放置面
[0055]312引導(dǎo)構(gòu)件
[0056]312a引導(dǎo)構(gòu)件的出口
[0057]314 供給口
[0058]313坩禍移動機(jī)構(gòu)
[0059]3131坩禍移動體
[0060]3131x收納凹部
[0061]3131a 周面部
[0062]S收納位置
[0063]T供給位置
[0064]3132 驅(qū)動部
[0065]6翻轉(zhuǎn)放置結(jié)構(gòu)
[0066]318相對面
【具體實(shí)施方式】
[0067]〈第I實(shí)施形態(tài)〉
[0068]下面，參照附圖對本發(fā)明的第I實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。圖1是第I實(shí)施形態(tài)的元素分析裝置100的概要結(jié)構(gòu)圖，圖2是表示坩禍供給機(jī)構(gòu)3的結(jié)構(gòu)的剖面示意圖，圖3是坩禍?zhǔn)占{部31的正視圖，圖4是表示坩禍移動機(jī)構(gòu)313的剖面示意圖，圖5是表示坩禍移動體3131的動作的圖，圖6是以坩禍移動體3131和引導(dǎo)構(gòu)件312的出口312a的附近為主進(jìn)行表示的局部立體圖，圖7是表示倒下防止結(jié)構(gòu)6的圖。
[0069]〈裝置構(gòu)成〉
[0070]本實(shí)施形態(tài)的元素分析裝置100是對坩禍R內(nèi)所收納的金屬試樣(以下也僅稱為試樣)進(jìn)行加熱，分析當(dāng)時產(chǎn)生的氣體成分，由此對該試樣中所含有的元素進(jìn)行測定的裝置，具有分析裝置主體I，向該分析裝置主體I輸送坩禍R的坩禍輸送機(jī)構(gòu)2，以及供給該坩禍輸送機(jī)構(gòu)2所輸送的坩禍R的坩禍供給機(jī)構(gòu)3。下面對這些分別進(jìn)行說明。
[0071]〈〈分析裝置主體I?
[0072]從分析裝置主體I開始進(jìn)行說明，如圖1所示，在該分析裝置主體I的正面，上下分離地設(shè)有上部電極12和下部電極11，在下部電極11上，能夠放置收納有試樣的坩禍R。放置在該圖1所示的下部電極11上的坩禍的位置為加熱位置P1。另外，在圖1中，符號13表示對下部電極11上有無坩禍進(jìn)行檢測的檢測傳感器(例如光電傳感器)。而且，坩禍R以石墨為原料，呈上部開口的圓筒狀，其下端部呈越來越細(xì)的錐形。另外，坩禍R除了下端部呈越來越細(xì)的錐形以外，也可以在下端部的外周形成有環(huán)狀凹槽。
[0073]進(jìn)行分析時，對于放置在加熱位置Pl的坩禍R，下部電極11向上方滑動，將坩禍R夾在下部電極11和上部電極12之間。在這種狀態(tài)下，從設(shè)在上部電極12上方的試樣投入口 12A向坩禍R內(nèi)投入試樣，然后，在電極11、12之間施加電流，坩禍R發(fā)熱而內(nèi)部的試樣被加熱。從已加熱的試樣產(chǎn)生的氣體被送到未圖示的分析部進(jìn)行成分測定，根據(jù)其結(jié)果，對試樣原來所含有的元素進(jìn)行分析。
[0074]例如，測定試樣中的氧含量時，通過試樣加熱而產(chǎn)生反應(yīng)生成物CO(—氧化碳)，采用例如構(gòu)成分析部的非分散型紅外檢測器對CO進(jìn)行測定，根據(jù)該CO值測定/算出在該試樣中所存在的氧含量。此外，通過設(shè)定反應(yīng)生成物和與其對應(yīng)的分析部，也能夠?qū)?、氮等成分進(jìn)行測定。另外，分析后，通過輸送機(jī)構(gòu)2使已使用的坩禍R與試樣一起被廢棄處理。
[0075]〈〈坩禍輸送機(jī)構(gòu)2?
[0076]如圖1所示，坩禍輸送機(jī)構(gòu)2將設(shè)置在下述坩禍設(shè)置部33上的坩禍R輸送到分析裝置主體I上的加熱位置Pl，具有可相對加熱位置Pl (下部電極11)進(jìn)退移動的臂部21，驅(qū)動該臂部21的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(未圖示)，以及安裝在臂部21的頂端的一對把持爪22，該坩禍輸送機(jī)構(gòu)2由來自另外設(shè)置的控制設(shè)備(未圖示)的指令進(jìn)行控制。
[0077]臂部21的基端部與設(shè)置在基臺101上的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)，通過該驅(qū)動機(jī)構(gòu)，臂部21在加熱位置Pl和離開該加熱位置Pl的退避位置之間旋轉(zhuǎn)而進(jìn)退移動。這里，退避位置相對于加熱位置Pl，位于坩禍設(shè)置部33的更外側(cè)。而且，把持爪22至少一側(cè)呈例如大致<字形。各把持爪22的基端部可滑動驅(qū)動地保持在臂部21上，根據(jù)所述控制設(shè)備的指令使把持爪22滑動以縮小把持爪22之間的距離，由此能夠在各把持爪22的中央部分之間夾壓抓住所述坩禍R的側(cè)周面。
[0078]對坩禍輸送機(jī)構(gòu)2的動作進(jìn)行說明，輸送坩禍時，臂部21從退避位置旋轉(zhuǎn)移動到達(dá)坩禍設(shè)置部33。接下來，把持爪22將坩禍設(shè)置部33上的坩禍R抓住。然后，再一次旋轉(zhuǎn)移動，移動到加熱位置Pl，將坩禍R放置在加熱位置Pl(下部電極11)上。放置后，臂部21回到退避位置。而且，分析后，臂部21從退避位置向加熱位置Pl移動，把持爪22將下部電極11上的坩禍R抓住，輸送到未圖示的廢棄容器中，使之廢棄。
[0079]〈〈坩禍供給機(jī)構(gòu)3?
[0080]坩禍供給機(jī)構(gòu)3自動供給坩禍輸送機(jī)構(gòu)2所輸送的坩禍R，尤其如圖2所示，具有可收納多個坩禍R的坩禍?zhǔn)占{部31，使坩禍R在重力作用下從坩禍?zhǔn)占{部31下落的引導(dǎo)路32，以及設(shè)在引導(dǎo)路32的導(dǎo)出口 32b上的、接收下落的坩禍R的坩禍設(shè)置部33。
[0081]如圖2和圖3所示，坩禍容納部31具有并列放置有多個坩禍R的傾斜的放置面311，在放置面311的傾斜方向的下方形成有出口 312a的、將在重力作用下在放置面311滑降的坩禍R向出口 312a引導(dǎo)的引導(dǎo)構(gòu)件312，以及介于引導(dǎo)構(gòu)件312的出口 312a以及將坩禍R向引導(dǎo)路32供給的供給口 314之間而設(shè)置的、使滑降到出口 312a的坩禍R向供給口 314移動的坩禍移動機(jī)構(gòu)313。另外，供給口 314設(shè)在平板31X的放置面311的下方。
[0082]如圖2所示，放置面311相對水平方向傾斜成使坩禍R在重力作用下滑降而不倒下的角度，形成在相對水平方向傾斜而設(shè)置的平板31x的上表面上。該傾斜角度是使移動到供給口 314的坩禍R在重力的作用下下落的角度，具體來說，大約為30度。
[0083]如圖3所示，引導(dǎo)構(gòu)件312設(shè)置成在所述平板31x的上表面上遮擋放置面311的周圍。具體來說，引導(dǎo)構(gòu)件312立設(shè)在放置面311的左右兩側(cè)和傾斜面下方，以使放置面311的上部和傾斜方向的上方開放。在傾斜方向的下方，形成有用于使坩禍R滑降并向外部導(dǎo)出的出口 312a。而且，本實(shí)施形態(tài)的引導(dǎo)構(gòu)件312，為了將滑降的坩禍R聚集到出口 312a，在出口312a的附近，具有引導(dǎo)面312b，該引導(dǎo)面312b呈左右相對面的寬度向著出口 312a漸漸變窄的錐形。另外，通過使放置面311的傾斜方向的上方開口，能夠容易地進(jìn)行坩禍R的補(bǔ)給。
[0084]如圖3和圖4所示，坩禍移動機(jī)構(gòu)313具有:坩禍移動體3131，該坩禍移動體3131在周面部3131a上形成有對在放置面311滑降的坩禍R進(jìn)行收納的收納凹部3131x;驅(qū)動部3132，該驅(qū)動部使坩禍移動體3131在收納凹部3131x接收收納滑降的坩禍R的收納位置S、和收納凹部3131x與供給口 314連通而使收納凹部3131x內(nèi)的坩禍R在重力的作用下下落到供給口 314的供給位置T之間旋轉(zhuǎn)移動。
[0085]坩禍移動體3131在平板31x的上表面，設(shè)在引導(dǎo)構(gòu)件312的出口 312a的附近。而且，坩禍移動體3131呈大致旋轉(zhuǎn)體形，在本實(shí)施形態(tài)中，呈大致圓柱體形。坩禍移動體3131在其中心軸上具有旋轉(zhuǎn)軸RS，通過該旋轉(zhuǎn)軸RS可圍繞一軸旋轉(zhuǎn)。
[0086]而且，在坩禍移動體3131的周面部313Ia上，沿其軸向方向，設(shè)有從軸向的一端面即上表面貫穿到另一端面即下表面而形成的收納凹部3131x。該收納凹部3131x具有收納一個坩禍R的大小，在收納坩禍R的狀態(tài)下，該坩禍R位于坩禍移動體3131的虛擬外接圓內(nèi)。
[0087]驅(qū)動部3132設(shè)在平板31x的里側(cè)，