リサイクル原料の分析用サンプル調製方法及び装置
【課題】微粉砕から袋詰めまで全て自動化が可能で、一日２００個のサンプルの調製を可能とする分析用サンプル調製方法及び装置を提供する。
【解決手段】銅製錬にて使用するリサイクル原料の分析のための分析用サンプルを調製するためのサンプル調製方法は、ロボット２の回りに、リサイクル原料を粗粉砕したマットを有するトレーを収納するための試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）と、分析用サンプルの袋詰装置５と、粗粉砕したマットを微粉砕する微粉砕機６と、後工程に使用する微粉砕機の洗浄のための共洗用マットと分析用サンプルのための分析用マットとを作製するスプリッター（縮分機）７と、試料計量機８と、廃棄箱９とを配置し、ロボット２を作動させることにより、全自動化される。
【解決手段】銅製錬にて使用するリサイクル原料の分析のための分析用サンプルを調製するためのサンプル調製方法は、ロボット２の回りに、リサイクル原料を粗粉砕したマットを有するトレーを収納するための試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）と、分析用サンプルの袋詰装置５と、粗粉砕したマットを微粉砕する微粉砕機６と、後工程に使用する微粉砕機の洗浄のための共洗用マットと分析用サンプルのための分析用マットとを作製するスプリッター（縮分機）７と、試料計量機８と、廃棄箱９とを配置し、ロボット２を作動させることにより、全自動化される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リサイクル原料の有価物を評価するための分析用サンプルを作成するための、サンプル調製方法及び装置に関するものである。例えば、本発明は、非鉄製錬、銅製錬、或いは金属材料のリサイクル事業において用いられる。
【背景技術】
【０００２】
近年、金属加工、メッキ、電子材料工程で発生する金属スクラップや使用済みの電子機器から取り出す部品を銅製錬などの原料（リサイクル原料）として活用し、資源の有効活用と有価金属の回収を進めることが行われている。
【０００３】
銅製錬では、このようなリサイクル原料は、直接に、または、破砕などを行い、自溶炉や転炉（ＰＳコンバータ）に供給される。
【０００４】
また、銅製錬においては、有価金属の回収を目的に購入するため、受け入れたリサイクル原料を全てサンプリング及び試料調製し、売買対象となる有価金属の含有率を正確に分析する必要がある。
【０００５】
例えば、特許文献１には、リサイクル原料処理装置においてリサイクル原料を自動でサンプリングできるサンプリング装置が開示されている。このサンプリング装置は、図６及び図７を参照して説明すると、次の通りである。
【０００６】
サンプリング装置２００は、リサイクル原料処理装置１００に設けられている。リサイクル原料処理装置１００は、リサイクル原料Ｒを受け入れるホッパー１１０と、一次切出しフィーダ１２０と、第１排出コンベア１３０と、第２排出コンベア１４０とを備えている。
【０００７】
一次切出しフィーダ１２０は、ホッパー１１０に設けられたマルチスクリューなどの試料をほぐす手段（解砕機）１２１と、切出しコンベア１２２とを備え、５０〜１５０ｍｍ×１００ｍｍのリサイクル原料を搬送コンベア１２２にて第１排出コンベア１３０へと移送する。
【０００８】
サンプリング装置２００は、第１の回収部として機能する二次切出しフィーダ１５０と、第２の回収部として機能するサンプリングボックス装置２１０とを具備している。
【０００９】
二次切出しフィーダ１５０は、回収ボックス１５１及び搬送ベルト１５３を備えている。二次切出しフィーダ１５０は、図６及び図７にて矢印Ｘ方向に移動可能とされ、切出しコンベア１２２から第１排出コンベア１３０へと落下してくる粉砕されたリサイクル原料Ｒを受け取る。
【００１０】
このようにして粉砕されたリサイクル原料Ｒは、搬送ベルト１５３で搬送され、サンプリング装置２００でサンプリングされる。サンプリング装置２００は、図７にて矢印Ｙ方向に移動可能とされるサンプリングボックス２１０を備えており、搬送ベルト１５３からの粉砕されたリサイクル原料Ｒを受け取る。
【００１１】
このように、上記特許文献１に記載されるサンプリング装置２００は、所定大きさに粉砕されたリサイクル原料をサンプリングボックス２１０にて採取（サンプリング）する構成とされている。また、サンプリング装置２００でサンプリングされるリサイクル原料は、そのサイズが、上述から理解されるように、５０〜１５０ｍｍ×１００ｍｍとされている。
【特許文献１】特開２００３−１０６９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このようなサンプリング装置２００でサンプリングされた分析用サンプルは、手作業により縮分(最小化)し、更に、均一化を図るため、その一定量を硫化鉱と共に融解しマット化する。マット化された分析用サンプルは、ジョークラッシャーで粗粉砕し３ｍｍ以下にする。３ｍｍ以下にされたマット化した分析用サンプルは、縮分機を使用して１／１０にした後、ディスクミルで微粉砕し、０．１５０ｍｍ以下に粉砕された分析用サンプルを調製する必要がある。
【００１３】
このようなリサイクル原料の分析用サンプルの製造は、従来、手作業と半自動化された装置の組合せで行われている。また、近年、資源のリサイクルとの観点から、受け入れるリサイクル原料は増加し、大量のサンプルを調製することが要求されており、従来の一日１００個から一日２００個の分析用サンプルを調製する必要に迫られている。
【００１４】
従来の手作業と半自動化されたサンプルの調製では、効率が悪く、更なる改善が要求されている。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、マット化した後、ジョークラッシャーで粗粉砕し、３ｍｍ以下にされた分析サンプルを、縮分する工程から微粉砕及び袋詰めまでを全て自動化し、一日２００個の分析サンプルの調製を可能とするリサイクル原料の分析用サンプル調製方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的は本発明に係るリサイクル原料の分析用サンプル調製方法及び装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明によると、リサイクル原料の分析用サンプルを調製するためのサンプル調製方法であって、
（ａ）マット化したリサイクル原料を粗粉砕して得られる粗粉砕マットを収容したトレーを、試料マガジンに収納する工程、
（ｂ）前記試料マガジンに収納された、前記粗粉砕マットを収容したトレーを縮分機へと移送し、粗粉砕マットを前記縮分機へと投入する工程、
（ｃ）前記縮分機により、前記粗粉砕マットを、後工程に使用する微粉砕機を洗浄するための共洗用マットと、分析用サンプルとして微粉砕するための分析用マットとに二分割する工程、
（ｄ）前記共洗用マットを微粉砕機に移送し、微粉砕機にて微粉砕することにより、該微粉砕機を洗浄し、そして、微粉砕された前記共洗用マットを廃棄箱に移送して廃棄する工程、
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記分析用マットを前記微粉砕機に移送して微粉砕する工程、
（ｆ）微粉砕された前記分析用マットを計量機へと移送する工程、
（ｇ）前記計量機により前記微粉砕された分析用マットを計量して、所定個数に分割して、分析用サンプルのための微粉砕分析用マットとして袋詰装置へと移送する工程、
（ｈ）前記袋詰装置にて前記微粉砕分析用マットを所定個数に分割して、分析用サンプルとして袋詰めし、バーコードを貼付する工程、
を有することを特徴とするリサイクル原料の分析用サンプル調製方法が提供される。
【００１７】
上記第１の本発明の一実施態様によると、
前記工程（ｂ）における、前記試料マガジンに収納された、前記粗粉砕マットを収容したトレーを前記縮分機へと移送し、粗粉砕マットを前記縮分機へと投入すること、
前記工程（ｄ）における、前記共洗用マットを前記微粉砕機に移送すること、及び、微粉砕された前記共洗用マットを前記廃棄箱に移送すること、
前記工程（ｅ）における、前記分析用マットを前記微粉砕機に移送すること、
前記工程（ｆ）における、微粉砕された前記分析用マットを前記計量機へと移送すること、
前記工程（ｇ）における、前記微粉砕分析用マットを前記袋詰装置へと移送すること、
は、少なくともロボットにて行う。
【００１８】
第２の本発明によると、リサイクル原料の分析用サンプルを調製するためのサンプル調製方法であって、
（ａ）マット化したリサイクル原料を粗粉砕して得られる粗粉砕マットを収容したトレーを、試料マガジンに収納する工程、
（ｂ）前記試料マガジンに収納された、前記粗粉砕マットを収容したトレーを縮分機へと移送し、粗粉砕マットを前記縮分機へと投入する工程、及び、空トレーを前記試料マガジンに戻す工程
（ｃ）前記縮分機により、前記粗粉砕マットを、後工程に使用する微粉砕機を洗浄するための共洗用マットと、分析用サンプルとして微粉砕するための分析用マットとに二分割する工程、
（ｄ）前記共洗用マットをカップマガジンから供給されるカップに収容して微粉砕機に移送し、前記微粉砕機にて微粉砕することにより、該微粉砕機を洗浄し、そして、微粉砕された前記共洗用マットを廃棄箱に移送して廃棄する工程、及び、空カップを洗浄装置に移送し洗浄後にカップマガジンに戻す工程、
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記分析用マットをカップマガジンから供給されるカップに収容して前記微粉砕機に移送し、前記微粉砕機にて微粉砕する工程、
（ｆ）微粉砕された前記分析用マットを計量機へと移送する工程、
（ｇ）前記計量機により前記微粉砕された分析用マットを計量して所定個数に分割して、カップマガジンから供給されるカップに収容して、分析用サンプルのための微粉砕分析用マットとして袋詰装置へと移送する工程、マットを前記袋詰装置へ移送した後の空カップを前記洗浄装置に移送する工程、洗浄後の空カップをカップマガジンに戻す工程、及び、前記計量機の残試料を廃棄箱に移送する工程
（ｈ）前記袋詰装置にて前記微粉砕分析用マットを所定個数に分割して、分析用サンプルとして袋詰めし、バーコードを貼付する工程、
を有することを特徴とするリサイクル原料の分析用サンプル調製方法が提供される。
【００１９】
上記第２の本発明の一実施態様によると、
前記工程（ｂ）における、前記試料マガジンに収納されたトレーを前記縮分機へと移送し、粗粉砕マットを前記縮分機へと投入すること、
前記工程（ｄ）における、前記共洗用マットを前記微粉砕機に移送すること、及び、微粉砕された前記共洗用マットを前記廃棄箱に移送すること、並びに、空カップを前記洗浄装置に移送すること、及び、洗浄後の空カップを前記カップマガジンに移送すること、
前記工程（ｅ）における、前記分析用マットを前記微粉砕機に移送すること、
前記工程（ｆ）における、微粉砕された前記分析用マットを前記計量機へと移送すること、
前記工程（ｇ）における、前記計量機の微粉砕分析用マットを前記袋詰装置へと移送すること、及び、前記計量機の残試料を前記廃棄箱に移送すること、並びに、空カップを前記洗浄装置に移送すること、及び、洗浄後の空カップを前記カップマガジンに移送すること、
は、少なくともロボットにて行う。他の実施態様によると、前記ロボットは、前記洗浄装置内にて、前記空カップを回転させ、前記洗浄装置からの圧縮空気が前記空カップの内周面及び外周面に吹き付けられる。
【００２０】
第３の本発明によると、リサイクル原料の分析用サンプルを調製するためのサンプル調製装置であって、
（ａ）マット化したリサイクル原料を粗粉砕して得られる粗粉砕マットを収容したトレーを収納する試料マガジンと、
（ｂ）前記トレーから投入された前記粗粉砕マットを、共洗用マットと分析用マットとに二分割する縮分機と、
（ｃ）前記試料マガジンに収納された前記トレーを前記縮分機へと移送して、前記トレーに収容したマットを前記縮分機に投入する移送手段と、
（ｄ）前記縮分機からの二分割されたマット、前記微粉砕機からの微粉砕されたマット、及び、前記計量機からの計量されたマット、を収容し移送するためのカップを収納するカップマガジンと、
（ｅ）前記縮分機にて二分割された前記共洗用マットを微粉砕し、その後、前記分析用マットを微粉砕する微粉砕機と、
（ｆ）前記共洗用マットを前記カップマガジンから供給されるカップに収容して前記微粉砕機へと移送し、そして、前記微粉砕機にて微粉砕された前記共洗用マットを廃棄箱に移送して廃棄する移送手段と、
（ｆ）前記分析用マットを前記カップマガジンから供給されるカップに収容して前記微粉砕機へと移送する移送手段と、
（ｇ）前記微粉砕機にて微粉砕された前記分析用マットを計量して、所定個数に分割する計量機と、
（ｈ）前記微粉砕機にて微粉砕された前記分析用マットを前記カップに収容して前記計量機へと移送する移送手段と、
（ｉ）前記計量機にて計量され、所定個数に分割された前記微粉砕分析用マットを所定個数に分割して分析用サンプルとして袋詰めし、バーコードを貼付する袋詰装置と、
（ｊ）前記微粉砕分析用マットを前記カップマガジンから供給されるカップに収容して前記計量機から前記袋詰装置へと移送する移送手段と、
を有することを特徴とするリサイクル原料の分析用サンプル調製装置が提供される。
【００２１】
上記第３の本発明の一実施態様によると、少なくとも、
前記試料マガジンに収納された前記トレーを前記縮分機へと移送して、前記トレーに収容した粗粉砕マットを前記縮分機に投入する前記移送手段と、
前記共洗用マットを前記微粉砕機へと移送し、そして、前記微粉砕機にて微粉砕された前記共洗用マットを廃棄箱に移送して廃棄する前記移送手段と、
前記分析用マットを前記微粉砕機へと移送する前記移送手段と、
前記微粉砕機にて微粉砕された前記分析用マットを前記計量機へと移送する前記移送手段と、
前記微粉砕分析用マットを前記計量機から前記袋詰装置へと移送する前記移送手段と、
はロボットにて構成される。他の実施態様によると、前記微粉砕機或いは前記計量機にて使用された空のカップを洗浄するための洗浄装置を有しており、他の実施態様によると、前記ロボットは、更に、前記空カップを前記洗浄装置へと移動する移送手段として機能し、また、前記洗浄装置内にて前記空カップを回転させる手段として機能する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、銅製錬等にて使用する、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄを含んでいるサンプリングされたリサイクル原料のサンプルを、マット化した後、ジョークラッシャーで粗粉砕し、３ｍｍ以下にされた分析サンプルを縮分から微粉砕及び袋詰めまでを全て自動化し、一日２００個の分析サンプルの調製を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
実施例１
以下、本発明に係る分析用サンプル調製方法及び装置、即ち、銅製錬にて使用する、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄを含んでいるリサイクル原料の分析のためのサンプルの調製方法及び装置を図面を参照して更に詳しく説明する。
【００２４】
図１は、本発明に従った分析用サンプルの調製方法の一実施例を示すフロー図であり、図２及び図３は、斯かるサンプル調製方法を実施するための分析用サンプル調製装置の一実施例の概略構成を示す。
【００２５】
本発明のサンプル調製方法によれば、原料としては、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄを含んでいる分析用の粗粉砕マットが使用される。この粗粉砕マットは、サンプリングされたリサイクル原料をマット化した後、ジョークラッシャーで粗粉砕し、３ｍｍ以下にされた分析サンプルを縮分し、微粉砕及び袋詰めすることにより調製される。
【００２６】
最初に、受け入れたリサイクル原料から分析用サンプル原料を採取するためのサンプリング方法及び装置の一例について説明する。本発明に使用する分析用原料の入手方法などは、以下のサンプリング方法及び装置に限定されるものではなく、種々の方法及び装置にて得ることができる。
【００２７】
本発明者らは、多くの研究実験の結果、例えば、未だ粉砕されていないプリント基板などのリサイクルの原料であっても、リサイクル原料の粉砕を、２段に分けて行うこと、つまり、一次粉砕にて粗粉砕を行い、その後、所定のサイズの原料を得るための二次粉砕を行うことにより、有価物の含有率を正確に把握するために有効な３０ｍｍ以下のリサイクル原料を得ることが可能であることを見出した。
【００２８】
本願明細書（及び特許請求の範囲）にて、破砕物の「大きさ」とは、破砕物が所定の網目サイズの篩を通過する大きさを意味するものとする。例えば、破砕物の大きさ３０ｍｍとは、破砕物が網目サイズ３０×３０ｍｍの篩を通過する大きさを意味するものとする。
【００２９】
図５に、サンプリング設備によるサンプリング方法の一実施例をフローで示す。
【００３０】
図５を参照すると、本実施例におけるサンプリング方法によると、プレコンバックなどにて搬入された、例えば、使用済みの電子機器などから取り出されたプリント基板などの、未だ粉砕されていないリサイクル原料をホイストクレーンにより一次破砕機に装入し、一次破砕機により約５０ｍｍ程度（即ち、通常１０〜１００ｍｍ）の大きさに粉砕する（荒破砕）（工程（Ａ））。
【００３１】
一次破砕機としては、二軸式粉砕機が好適に使用される。二軸式粉砕機としては、例えば、株式会社クボタ製の「型式ＫＴ４２Ｈ（商品名）」を使用することができる。
【００３２】
次いで、荒破砕された一次破砕物は、二次破砕機により４０ｍｍ以下の大きさに粉砕して二次破砕物とされる（工程（Ｂ））。４０ｍｍより大きな破砕物は、二次破砕機へと戻して再度粉砕することができる。
【００３３】
二次破砕機としては、一軸式粉砕機が好適に使用される。一軸式粉砕機としては、例えば、株式会社アーステクニカ製の「型式ＭＲ７／３２ＳＶＣマルチロータ（商品名）」を使用することができる。この一軸式粉砕機は、網目サイズ４０×４０ｍｍのスクリーン（篩）を備えており、４０ｍｍ以下の大きさの二次破砕物を得ることができる。
【００３４】
更に、二次破砕機により粉砕された二次破砕物を、網目サイズ３０×３０ｍｍのスクリーン（篩）に掛けて（工程（Ｃ））、３０ｍｍ以下の、好ましくは２０ｍｍ大きさとされる破砕物をサンプリング装置によりサンプルとして採取する。３０ｍｍより大きい二次破砕物は、再度、二次破砕機へと戻し、粉砕する（工程（Ｄ））。これにより、大きさが３０ｍｍ以下の破砕物を効率よくサンプルとして採取することができる。
【００３５】
前記篩としては、振動篩が好適に使用される。振動篩としては、例えば、株式会社アーステクニカ製の「呼び型式３＊８、単床式、ＭＬ形（商品名）」を使用することができる。
【００３６】
振動篩にて篩分けされた破砕寸法が３０ｍｍ以下の二次破砕物は、先に図６及び図７を参照して説明したサンプリング装置２００と同様のサンプリング装置を備えたサンプリング設備へと送給され、分析用のサンプル（原料）が採取される（工程（Ｅ））。
【００３７】
上記説明では、リサイクル原料としては、プリント基板を使用するものとしたが、これに限定されるものではなく、金銀滓、ＩＣチップ等の電機部品屑、或いは、めっき屑などとすることができる。
【００３８】
次に、図１〜図３を参照して、本発明に係る分析用サンプル調製方法及び装置、即ち、銅製錬工程で処理される、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄを含んでいるリサイクル原料の分析用サンプルを調製するためのサンプル調製方法及び装置について説明する。
【００３９】
本発明の調製方法及び装置にて使用する分析用サンプル原料は、図５を参照して説明した分析用サンプル（原料）をマット化処理して使用することができる。
【００４０】
つまり、サンプリング装置にて得られた分析用サンプル（原料）は、更に、その一定量を硫化鉱と共に融解しマット化し、マット化された分析用サンプル原料とされる。
【００４１】
本実施例によると、図１に示すように、上述のようにして得られた、リサイクル原料の、マット化された分析用サンプル原料は、更に粉砕機へと移送され、３ｍｍ以下の大きさに粗粉砕される。粉砕機は、好ましくは、ジョークラッシャーが使用される。
【００４２】
このように、マット化された分析用サンプル原料を粉砕機にて粗粉砕した破砕物、即ち、粗粉砕マットは、分析用サンプル調製装置１のトレー状の収納容器（以下、「トレー」という。）４（図２参照）に収納され、試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）（図２、図３参照）に収納される。
【００４３】
（分析用サンプル調製装置）
ここで、図２及び図３を参照して、本実施例による、ロボットを使用した分析用サンプル調製装置１の概略構成について説明する。
【００４４】
本実施例の分析用サンプル調製装置１によれば、中心部にロボット２が配置される。ロボット２は、ＡＢＢ社製の「ＩＲＢ４４００」（商品名）が好適に使用される。
【００４５】
ロボット２の回りには、上記トレー４を収納するための試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）が配置される。
【００４６】
また、本実施例では、３台の試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）を備えており、各試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）は、トレー収納のための多数の、本実施例では５２個の収納区画、即ち、収納室を備えている。従って、本実施例では、３台の試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）で、１５６個のトレーを収納することができる。
【００４７】
更に、ロボット２の回りには、前記試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）から反時計回りに順に、袋詰装置５、微粉砕機６、スプリッター（縮分機）７、試料計量機８、廃棄箱９、などが配置されている。更に、必要に応じて、図３に図示するように、カップマガジン１０（１０ａ、１０ｂ）、洗浄装置２０などが設置される。カップマガジン１０は、マット化されたサンプルを収容して移送するためのカップ１１（１１ａ、１１ｂ）を収納しており、また、洗浄装置２０は、後述の、マットを収容するカップを使用後において洗浄するためのものである。
【００４８】
特に、本実施例にて、袋詰装置５としては、東洋自動機株式会社製の「ＴＴ−８Ｃ」（商品名）を使用した。袋詰装置５には、袋詰めしたサンプルにロット番号等を付与するためのバーコード貼付装置４０が付設される。
【００４９】
また、微粉砕機６は、振動ミルであって、ビッグミル（リングとストーンが動き粉砕するミル）を使用した。１．５ｋｇの粉砕が可能であった。斯かる微粉砕機６としては、ハルツォク社製の「ＨＰ−Ｍ１５００」（商品名）を好適に使用することができる。
【００５０】
更に、分析サンプル調製装置１について詳細に説明する。
【００５１】
本実施例にて、分析用サンプル調製装置１は、上述のように、試料マガジン３を備えており、マット化したリサイクル原料を粗粉砕して得られるサンプル（粗粉砕マット）を収容したトレー４を収納する。試料マガジン３に収納されたトレー４は、移送手段として作動するロボット２により、縮分機７へと移送され、粗粉砕マットが縮分機７へと投入される。
【００５２】
縮分機７は、ロボット２により投入された粗粉砕マットを、共洗い用（即ち、共洗用）マットと分析用マットとに二分割する。二分割された共洗用マットと分析用マットは、ロボット２により、カップマガジン１０ａから供給されるカップ１１ａに収容されて、微粉砕機６に移送される。
【００５３】
先ず、微粉砕機６に移送された共洗用マットが、微粉砕機６にて微粉砕される。微粉砕された共洗用マットは、元の上記カップ１１ａに戻して収容し、ロボット２により廃棄箱９に移送され、廃棄される。
【００５４】
さらに、微粉砕機６は、共洗用マットを微粉砕した後、引き続いてロボット２によりカップ１１ａに収容されて移送される分析用マットを微粉砕する。
【００５５】
微粉砕された分析用マットは、元の上記カップ１１ａに戻して収容し、ロボット２により計量機８へと移送される。
【００５６】
計量機８にて計量され、所定個数に分割された分析用マットは、ロボット２により、カップマガジン１０ｂから供給されるカップ１１ｂに収容されて、分析用サンプルとして袋詰装置５へと移送される。
【００５７】
このとき、別の態様として、計量機８にて計量された分析用マットは、一旦カップ１１ｂに収容し、ロボット２によりカップマガジン１０ｂへと移送し、仮置き後に袋詰装置５へと移送する構成とすることもできる。これは、袋詰めには時間を要するため、１つ目の袋詰めが完了するのを待っていると計量機８から２つめの試料が取り出せず、システム全体の処理速度が低下するからである。そのため、装置の稼動率を最大にするため処理の優先順位をつけ、例えば、先ず、二つのカップ１１ｂをカップマガジン１０ｂへ仮置させてから袋詰めを行うシステムとすることができる。
【００５８】
計量機８で計量後に上記カップ１１ｂに残った残試料は、ロボット２により廃棄箱９に移送され、廃棄される。
【００５９】
本実施例によると、ロボット２により微粉砕機６、計量機８などへのマットの移送に使用されたカップ１１（１１ａ、１１ｂ）は、使用後においては、使用済空カップ１１（１１ａ、１１ｂ）として、ロボット２にて、洗浄装置２０へと移送され、洗浄された後、カップマガジン１０（１０ａ、１０ｂ）へと移送され、収納される。
【００６０】
なお、カップ１１（１１ａ、１１ｂ）は、カップ形状をしたマットを収容する容器であり、カップ１１ａとカップ１１ｂとの違いは、マットの収容量にて異なり、カップ１１ａは、約９７０ｍｌ、カップ１１ｂは、約１００ｍｌとされる。
【００６１】
図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して、洗浄装置２０における使用済みカップ１１（１１ａ、１１ｂ）の洗浄方法について説明する。
【００６２】
本実施例によると、ロボット２は、大きさの異なる二種類のカップ１１ａ、１１ｂを把持するアーム２ａを備えている。いずれのカップを把持するかは、適宜ロボットが選択する。
【００６３】
ロボット２は、使用済みカップ１１を洗浄するに先立って、微粉砕機６或いは計量機８へと使用済みカップ１１（１１ａ、１１ｂ）を取りに行く（図４（Ｂ）（Ｂ−１））。所定のカップ１１（１１ａ、１１ｂ）をアーム２ａにて把持したロボット２は、移送手段として機能するロボット２によりカップ１１を洗浄装置２０へと移送する（図４（Ｂ）（Ｂ−２））。この時、カップ１１（１１ａ、１１ｂ）は、開口部が上向き状態にて運搬される。
【００６４】
図４（Ａ）に示すように、洗浄装置２０内に移送されたカップ１１（１１ａ、１１ｂ）は、先ず、ロボット２が有している回転手段として機能するアーム２ａにより１８０°回転され、その開口部が、洗浄装置２０内の圧縮空気噴射ノズル２１と対向するように配置される（図４（Ｂ）（Ｂ−３））。図４（Ａ）は、上述のように、カップ１１（１１ａ、１１ｂ）を洗浄装置２０内へと移送し、１８０°回転された状態を示す。
【００６５】
この状態にて、洗浄用の圧縮空気２２が噴射ノズル２１から噴射され、カップ１１（１１ａ、１１ｂ）の内周面に付着した試料が洗浄される。
【００６６】
次いで、カップ１１（１１ａ、１１ｂ）は、図４（Ｂ）（Ｂ−４）に示すように、噴射ノズル２１からの圧縮空気２２がその開口縁部に噴射されるように上下、左右に揺動して回転される。これによって、カップ１１（１１ａ、１１ｂ）の内周面のみならず、外周面にも圧縮空気が吹き付けられ、カップに付着した試料が洗浄される。
【００６７】
洗浄されたカップ１１（１１ａ、１１ｂ）は、次いで、図４（Ｂ）（Ｂ−５）に示すように、１８０°回転され、その開口部が上向き状態とされ、ロボット２にて、洗浄装置２０から収納場所であるカップマガジン１０（１０ａ、１０ｂ）へと移送される（図４（Ｂ−６））。
【００６８】
（分析用サンプル調製方法）
次に、図１をも参照して、上記構成の分析用サンプル調製装置１の更に詳しい動作態様、即ち、本実施例の分析用サンプル調整装置１に基づく分析用サンプル調製方法について説明する。
【００６９】
上述のように、マット化された分析用サンプル原料を粉砕機にて粗粉砕した破砕物、即ち、粗粉砕マットは、トレー状の収納容器（以下、「トレー」という。）４（図２参照）に収納され、試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）（図２、図３参照）に収納される（工程（ａ））。本実施例では、１個のトレー４に粗粉砕マットが２ｋｇ収納可能とされた。
【００７０】
このように、粗粉砕マットが試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）に収納されると、移送手段として機能するロボット２が作動して、試料マガジン３に収納されたトレー４を縮分機７へと移送し、粗粉砕マットを縮分機７内へと投入する（工程（ｂ））。又、必要に応じて、空トレー４を試料マガジン３へと戻す。本実施例にて、縮分機７の縮分比は、１／２とされる。つまり、本実施例にて、縮分機７は、二分器として機能し、粗粉砕マットを二分割して、後工程に使用する微粉砕機６の洗浄のための共洗用マットと、分析用サンプルのための分析用マットとに分割する（工程（ｃ））。本実施例では、共洗用マット及び分析用マットは、それぞれ、０．５〜１．２５ｋｇ作製された。
【００７１】
上記二分割された一方の共洗用マットは、微粉砕機６に移送され、微粉砕されることにより、微粉砕機６を洗浄する。その後、微粉砕された共洗用マットは、ロボット２により廃棄箱９へと移送されて廃棄される（工程（ｄ））。また、必要に応じて、使用済みの空カップ１１ａは、洗浄装置２０に移送し、洗浄後にカップマガジン１０ａに戻す。
【００７２】
次いで、上記二分割された他方の分析用マットは、ロボット２により微粉砕機６に移送され、微粉砕される（工程（ｅ））。微粉砕された分析用マットは、大きさが０．１４９ｍｍ以下とされる。微粉砕された分析用マットは、ロボット２により、計量機８へと移送される（工程（ｆ））。また、必要に応じて、使用済みの空カップ１１ａは、洗浄装置２０に移送し、洗浄後にカップマガジン１０ａに戻す。
【００７３】
計量機８は、微粉砕された分析用マット（本実施例では、総量０．５ｋｇ〜１．２５ｋｇ）を計量して、所定量（本実施例では、１００ｇ）の分析用サンプルのための微粉砕分析用マットとして、袋詰装置５へと移送する（工程（ｇ））。場合によっては、カップ１１ｂに収容し、ロボット２によりカップマガジン１０ｂへと移送し、仮置き後に袋詰装置５へと移送することもできる。空カップ１１ｂは、洗浄装置２０へと移送され、洗浄後に空カップ１１ｂはカップマガジン１０ｂに移送される。
【００７４】
また、計量機８で計量後に残ったカップ１１ａの残試料は、ロボット２により廃棄箱９へと移送、廃棄される。使用済みの空カップ１１ａは、洗浄装置２０に移送し、洗浄後にカップマガジン１０ａに戻す。
【００７５】
空カップ１１ｂは、洗浄装置２０へと移送され、洗浄後に空カップ１１ｂはカップマガジン１０ｂに移送される。
【００７６】
袋詰装置５では、微粉砕分析用マットの一定量を所定量、通常、５０〜１００ｇ（本実施例では１００ｇ）づつ分析用サンプルとして袋詰めされ、次いで、付設されたバーコード貼付装置４０により、バーコードが貼付される（工程（ｈ））。バーコード情報としては、サンプルの原料入荷時のロット番号等が入力されている。特に、ロット番号は、サンプルの使用目的、例えば、銅分析用、乾式用、などに対応して、有価金属の分析値を算出するのに利用される。
【００７７】
また、袋詰装置５には、パレタイジング装置、即ち、袋詰試料保管機（ストッカー）３０（図２参照）が付設され、分析用サンプルを、例えば、銅分析用、乾式用、或いは、保管用、などとロット毎に仕分けすることも可能である。
【００７８】
特に、本実施例によると、ロボット２により、
（１）試料マガジン３に収納されたトレー４を縮分機７へと移送し、トレー内の粗粉砕マットを縮分機７へと投入すること、及び、空トレー４を試料マガジンに移送すること、
（２）カップマガジン１０ａからカップ１１ａを縮分機７へと移送し、このカップ１１ａに共洗用マットを収容して微粉砕機６に移送すること、及び、微粉砕機６にて微粉砕された共洗用マットを廃棄箱９に移送すること、及び、空カップ１１ａを洗浄装置２０へ移送し洗浄後に空カップ１１ａをカップマガジン１０ａへ移送すること、
（３）カップマガジン１０ａからカップ１１ａを縮分機７へと移送し、このカップ１１ａに分析用マットを収容して微粉砕機６に移送すること、微粉砕機６にて微粉砕された分析用マットを計量機８に移送すること、及び、分析用マットを計量機８で計量後に試料が残ったカップ１１ａを廃棄箱９に移送すること、及び、空カップ１１ａを洗浄装置２０へ移送し洗浄後に空カップ１１ａをカップマガジン１０ａへ移送すること、
（４）カップマガジン１０ｂからカップ１１ｂを計量機８へと移送し、このカップ１１ｂに微粉砕分析用マットを収容して袋詰装置５へと移送すること、及び空カップ１１ｂを洗浄装置２０へ移送し、洗浄後に空カップ１１ｂをカップマガジン１０ｂへ移送すること、
を行うことができる。
【００７９】
従って、本実施例では、第一の実施態様によれば、
（１）前記工程（ｂ）における、試料マガジン３に収納されたトレー４を縮分機７へと移送し、粗粉砕マットを縮分機７内へと投入すること、
（２）前記工程（ｄ）における、共洗用マットを微粉砕機６に移送すること、及び、微粉砕された共洗用マットを廃棄箱９に移送すること、
（３）前記工程（ｅ）における、分析用マットを微粉砕機９に移送すること、
（４）前記工程（ｆ）における、微粉砕された分析用マットを計量機８へと移送すること、
（５）前記工程（ｇ）における、微粉砕分析用マットを袋詰装置５へと移送すること、
は、少なくともロボット２にて行う。
【００８０】
また、第二の実施態様によると、
（１）前記工程（ｂ）における、試料マガジン３に収納されたトレー４を縮分機７へと移送し、粗粉砕マットを縮分機７内へと投入すること、
（２）前記工程（ｄ）における、共洗用マットを微粉砕機６に移送すること、及び、微粉砕された共洗用マットを廃棄箱９に移送すること、並びに、空カップ１１ａを洗浄装置２０に移送すること、及び、洗浄後のカップ１１ａをカップマガジン１０ａに移送すること、
（３）前記工程（ｅ）における、分析用マットを微粉砕機６に移送すること、
（４）前記工程（ｆ）における、微粉砕された分析用マットを計量機８へと移送すること、
（５）前記工程（ｇ）における、計量機８の微粉砕分析用マットを袋詰装置５へと移送すること、及び、計量機８の残試料を廃棄箱９に移送すること、並びに、空カップ１１ｂを洗浄装置２０に移送すること、及び、洗浄後の空カップ１１ｂをカップマガジン１０ｂに移送すること、
は、少なくともロボット２にて行う。
【００８１】
本実施例によると、ロボット２は、更に、使用済みの空カップ１１（１１ａ、１１ｂ）を洗浄装置２０へと移動する移送手段の他に、洗浄装置２０内にて空カップ１１を回転させる手段を有しており、ロボット２は、洗浄装置２０内にて、空カップ１１を回転させる。これによって、洗浄装置２０の噴射ノズル２１からの圧縮空気２２が空カップ１１の内周面及び外周面に吹き付けられ、使用済み空カップ１１を洗浄することができる。
【００８２】
上述のように、本実施例による分析用サンプル調製方法及び装置における各工程は、トレー４及びカップ１１などを所定の機器へと移送する移送手段として機能するロボット２を使用することにより、全自動化することができる。本実施例では、１工程が７分で完了することができ、２４時間で２００個、月間で最低２４００個の分析用サンプルを製造することができた。
【００８３】
このように、本発明によれば、銅製錬にて使用する、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄを含んでいるリサイクル原料の分析用サンプルを、微粉砕から袋詰めまで全て自動化が可能で、一日２００個のサンプルの製造を可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明に係る分析用サンプル調製方法の一実施例における調製工程を説明するフロー図である。
【図２】本発明に係る分析用サンプル調製方法を実施するための調製装置を説明する斜視図である。
【図３】本発明に係る分析用サンプル調製方法を実施するための調製装置を説明する平面図である。
【図４】図４（Ａ）は、洗浄装置におけるカップの洗浄方法を説明するための洗浄装置とロボットの一部を示す斜視図であり、図４（Ｂ）は、洗浄装置におけるカップの洗浄方法を説明する概略工程図である。
【図５】リサイクル原料からの分析用サンプル原料の調製工程を説明するフロー図である。
【図６】従来のサンプリング設備の概略構成側面図である。
【図７】従来のサンプリング設備の概略構成平面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１ 分析用サンプル調製装置
２ ロボット
３ 試料マガジン
４ トレー
５ 袋詰装置
６ 微粉砕機
７ 縮分機
８ 試料計量機
９ 廃棄箱
１０（１０ａ、１０ｂ） カップマガジン
１１（１１ａ、１１ｂ） カップ
２０ 洗浄装置
３０ 袋詰試料保管機（ストッカー）
４０ バーコード貼付装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リサイクル原料の有価物を評価するための分析用サンプルを作成するための、サンプル調製方法及び装置に関するものである。例えば、本発明は、非鉄製錬、銅製錬、或いは金属材料のリサイクル事業において用いられる。
【背景技術】
【０００２】
近年、金属加工、メッキ、電子材料工程で発生する金属スクラップや使用済みの電子機器から取り出す部品を銅製錬などの原料（リサイクル原料）として活用し、資源の有効活用と有価金属の回収を進めることが行われている。
【０００３】
銅製錬では、このようなリサイクル原料は、直接に、または、破砕などを行い、自溶炉や転炉（ＰＳコンバータ）に供給される。
【０００４】
また、銅製錬においては、有価金属の回収を目的に購入するため、受け入れたリサイクル原料を全てサンプリング及び試料調製し、売買対象となる有価金属の含有率を正確に分析する必要がある。
【０００５】
例えば、特許文献１には、リサイクル原料処理装置においてリサイクル原料を自動でサンプリングできるサンプリング装置が開示されている。このサンプリング装置は、図６及び図７を参照して説明すると、次の通りである。
【０００６】
サンプリング装置２００は、リサイクル原料処理装置１００に設けられている。リサイクル原料処理装置１００は、リサイクル原料Ｒを受け入れるホッパー１１０と、一次切出しフィーダ１２０と、第１排出コンベア１３０と、第２排出コンベア１４０とを備えている。
【０００７】
一次切出しフィーダ１２０は、ホッパー１１０に設けられたマルチスクリューなどの試料をほぐす手段（解砕機）１２１と、切出しコンベア１２２とを備え、５０〜１５０ｍｍ×１００ｍｍのリサイクル原料を搬送コンベア１２２にて第１排出コンベア１３０へと移送する。
【０００８】
サンプリング装置２００は、第１の回収部として機能する二次切出しフィーダ１５０と、第２の回収部として機能するサンプリングボックス装置２１０とを具備している。
【０００９】
二次切出しフィーダ１５０は、回収ボックス１５１及び搬送ベルト１５３を備えている。二次切出しフィーダ１５０は、図６及び図７にて矢印Ｘ方向に移動可能とされ、切出しコンベア１２２から第１排出コンベア１３０へと落下してくる粉砕されたリサイクル原料Ｒを受け取る。
【００１０】
このようにして粉砕されたリサイクル原料Ｒは、搬送ベルト１５３で搬送され、サンプリング装置２００でサンプリングされる。サンプリング装置２００は、図７にて矢印Ｙ方向に移動可能とされるサンプリングボックス２１０を備えており、搬送ベルト１５３からの粉砕されたリサイクル原料Ｒを受け取る。
【００１１】
このように、上記特許文献１に記載されるサンプリング装置２００は、所定大きさに粉砕されたリサイクル原料をサンプリングボックス２１０にて採取（サンプリング）する構成とされている。また、サンプリング装置２００でサンプリングされるリサイクル原料は、そのサイズが、上述から理解されるように、５０〜１５０ｍｍ×１００ｍｍとされている。
【特許文献１】特開２００３−１０６９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このようなサンプリング装置２００でサンプリングされた分析用サンプルは、手作業により縮分(最小化)し、更に、均一化を図るため、その一定量を硫化鉱と共に融解しマット化する。マット化された分析用サンプルは、ジョークラッシャーで粗粉砕し３ｍｍ以下にする。３ｍｍ以下にされたマット化した分析用サンプルは、縮分機を使用して１／１０にした後、ディスクミルで微粉砕し、０．１５０ｍｍ以下に粉砕された分析用サンプルを調製する必要がある。
【００１３】
このようなリサイクル原料の分析用サンプルの製造は、従来、手作業と半自動化された装置の組合せで行われている。また、近年、資源のリサイクルとの観点から、受け入れるリサイクル原料は増加し、大量のサンプルを調製することが要求されており、従来の一日１００個から一日２００個の分析用サンプルを調製する必要に迫られている。
【００１４】
従来の手作業と半自動化されたサンプルの調製では、効率が悪く、更なる改善が要求されている。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、マット化した後、ジョークラッシャーで粗粉砕し、３ｍｍ以下にされた分析サンプルを、縮分する工程から微粉砕及び袋詰めまでを全て自動化し、一日２００個の分析サンプルの調製を可能とするリサイクル原料の分析用サンプル調製方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的は本発明に係るリサイクル原料の分析用サンプル調製方法及び装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明によると、リサイクル原料の分析用サンプルを調製するためのサンプル調製方法であって、
（ａ）マット化したリサイクル原料を粗粉砕して得られる粗粉砕マットを収容したトレーを、試料マガジンに収納する工程、
（ｂ）前記試料マガジンに収納された、前記粗粉砕マットを収容したトレーを縮分機へと移送し、粗粉砕マットを前記縮分機へと投入する工程、
（ｃ）前記縮分機により、前記粗粉砕マットを、後工程に使用する微粉砕機を洗浄するための共洗用マットと、分析用サンプルとして微粉砕するための分析用マットとに二分割する工程、
（ｄ）前記共洗用マットを微粉砕機に移送し、微粉砕機にて微粉砕することにより、該微粉砕機を洗浄し、そして、微粉砕された前記共洗用マットを廃棄箱に移送して廃棄する工程、
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記分析用マットを前記微粉砕機に移送して微粉砕する工程、
（ｆ）微粉砕された前記分析用マットを計量機へと移送する工程、
（ｇ）前記計量機により前記微粉砕された分析用マットを計量して、所定個数に分割して、分析用サンプルのための微粉砕分析用マットとして袋詰装置へと移送する工程、
（ｈ）前記袋詰装置にて前記微粉砕分析用マットを所定個数に分割して、分析用サンプルとして袋詰めし、バーコードを貼付する工程、
を有することを特徴とするリサイクル原料の分析用サンプル調製方法が提供される。
【００１７】
上記第１の本発明の一実施態様によると、
前記工程（ｂ）における、前記試料マガジンに収納された、前記粗粉砕マットを収容したトレーを前記縮分機へと移送し、粗粉砕マットを前記縮分機へと投入すること、
前記工程（ｄ）における、前記共洗用マットを前記微粉砕機に移送すること、及び、微粉砕された前記共洗用マットを前記廃棄箱に移送すること、
前記工程（ｅ）における、前記分析用マットを前記微粉砕機に移送すること、
前記工程（ｆ）における、微粉砕された前記分析用マットを前記計量機へと移送すること、
前記工程（ｇ）における、前記微粉砕分析用マットを前記袋詰装置へと移送すること、
は、少なくともロボットにて行う。
【００１８】
第２の本発明によると、リサイクル原料の分析用サンプルを調製するためのサンプル調製方法であって、
（ａ）マット化したリサイクル原料を粗粉砕して得られる粗粉砕マットを収容したトレーを、試料マガジンに収納する工程、
（ｂ）前記試料マガジンに収納された、前記粗粉砕マットを収容したトレーを縮分機へと移送し、粗粉砕マットを前記縮分機へと投入する工程、及び、空トレーを前記試料マガジンに戻す工程
（ｃ）前記縮分機により、前記粗粉砕マットを、後工程に使用する微粉砕機を洗浄するための共洗用マットと、分析用サンプルとして微粉砕するための分析用マットとに二分割する工程、
（ｄ）前記共洗用マットをカップマガジンから供給されるカップに収容して微粉砕機に移送し、前記微粉砕機にて微粉砕することにより、該微粉砕機を洗浄し、そして、微粉砕された前記共洗用マットを廃棄箱に移送して廃棄する工程、及び、空カップを洗浄装置に移送し洗浄後にカップマガジンに戻す工程、
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記分析用マットをカップマガジンから供給されるカップに収容して前記微粉砕機に移送し、前記微粉砕機にて微粉砕する工程、
（ｆ）微粉砕された前記分析用マットを計量機へと移送する工程、
（ｇ）前記計量機により前記微粉砕された分析用マットを計量して所定個数に分割して、カップマガジンから供給されるカップに収容して、分析用サンプルのための微粉砕分析用マットとして袋詰装置へと移送する工程、マットを前記袋詰装置へ移送した後の空カップを前記洗浄装置に移送する工程、洗浄後の空カップをカップマガジンに戻す工程、及び、前記計量機の残試料を廃棄箱に移送する工程
（ｈ）前記袋詰装置にて前記微粉砕分析用マットを所定個数に分割して、分析用サンプルとして袋詰めし、バーコードを貼付する工程、
を有することを特徴とするリサイクル原料の分析用サンプル調製方法が提供される。
【００１９】
上記第２の本発明の一実施態様によると、
前記工程（ｂ）における、前記試料マガジンに収納されたトレーを前記縮分機へと移送し、粗粉砕マットを前記縮分機へと投入すること、
前記工程（ｄ）における、前記共洗用マットを前記微粉砕機に移送すること、及び、微粉砕された前記共洗用マットを前記廃棄箱に移送すること、並びに、空カップを前記洗浄装置に移送すること、及び、洗浄後の空カップを前記カップマガジンに移送すること、
前記工程（ｅ）における、前記分析用マットを前記微粉砕機に移送すること、
前記工程（ｆ）における、微粉砕された前記分析用マットを前記計量機へと移送すること、
前記工程（ｇ）における、前記計量機の微粉砕分析用マットを前記袋詰装置へと移送すること、及び、前記計量機の残試料を前記廃棄箱に移送すること、並びに、空カップを前記洗浄装置に移送すること、及び、洗浄後の空カップを前記カップマガジンに移送すること、
は、少なくともロボットにて行う。他の実施態様によると、前記ロボットは、前記洗浄装置内にて、前記空カップを回転させ、前記洗浄装置からの圧縮空気が前記空カップの内周面及び外周面に吹き付けられる。
【００２０】
第３の本発明によると、リサイクル原料の分析用サンプルを調製するためのサンプル調製装置であって、
（ａ）マット化したリサイクル原料を粗粉砕して得られる粗粉砕マットを収容したトレーを収納する試料マガジンと、
（ｂ）前記トレーから投入された前記粗粉砕マットを、共洗用マットと分析用マットとに二分割する縮分機と、
（ｃ）前記試料マガジンに収納された前記トレーを前記縮分機へと移送して、前記トレーに収容したマットを前記縮分機に投入する移送手段と、
（ｄ）前記縮分機からの二分割されたマット、前記微粉砕機からの微粉砕されたマット、及び、前記計量機からの計量されたマット、を収容し移送するためのカップを収納するカップマガジンと、
（ｅ）前記縮分機にて二分割された前記共洗用マットを微粉砕し、その後、前記分析用マットを微粉砕する微粉砕機と、
（ｆ）前記共洗用マットを前記カップマガジンから供給されるカップに収容して前記微粉砕機へと移送し、そして、前記微粉砕機にて微粉砕された前記共洗用マットを廃棄箱に移送して廃棄する移送手段と、
（ｆ）前記分析用マットを前記カップマガジンから供給されるカップに収容して前記微粉砕機へと移送する移送手段と、
（ｇ）前記微粉砕機にて微粉砕された前記分析用マットを計量して、所定個数に分割する計量機と、
（ｈ）前記微粉砕機にて微粉砕された前記分析用マットを前記カップに収容して前記計量機へと移送する移送手段と、
（ｉ）前記計量機にて計量され、所定個数に分割された前記微粉砕分析用マットを所定個数に分割して分析用サンプルとして袋詰めし、バーコードを貼付する袋詰装置と、
（ｊ）前記微粉砕分析用マットを前記カップマガジンから供給されるカップに収容して前記計量機から前記袋詰装置へと移送する移送手段と、
を有することを特徴とするリサイクル原料の分析用サンプル調製装置が提供される。
【００２１】
上記第３の本発明の一実施態様によると、少なくとも、
前記試料マガジンに収納された前記トレーを前記縮分機へと移送して、前記トレーに収容した粗粉砕マットを前記縮分機に投入する前記移送手段と、
前記共洗用マットを前記微粉砕機へと移送し、そして、前記微粉砕機にて微粉砕された前記共洗用マットを廃棄箱に移送して廃棄する前記移送手段と、
前記分析用マットを前記微粉砕機へと移送する前記移送手段と、
前記微粉砕機にて微粉砕された前記分析用マットを前記計量機へと移送する前記移送手段と、
前記微粉砕分析用マットを前記計量機から前記袋詰装置へと移送する前記移送手段と、
はロボットにて構成される。他の実施態様によると、前記微粉砕機或いは前記計量機にて使用された空のカップを洗浄するための洗浄装置を有しており、他の実施態様によると、前記ロボットは、更に、前記空カップを前記洗浄装置へと移動する移送手段として機能し、また、前記洗浄装置内にて前記空カップを回転させる手段として機能する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、銅製錬等にて使用する、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄを含んでいるサンプリングされたリサイクル原料のサンプルを、マット化した後、ジョークラッシャーで粗粉砕し、３ｍｍ以下にされた分析サンプルを縮分から微粉砕及び袋詰めまでを全て自動化し、一日２００個の分析サンプルの調製を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
実施例１
以下、本発明に係る分析用サンプル調製方法及び装置、即ち、銅製錬にて使用する、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄを含んでいるリサイクル原料の分析のためのサンプルの調製方法及び装置を図面を参照して更に詳しく説明する。
【００２４】
図１は、本発明に従った分析用サンプルの調製方法の一実施例を示すフロー図であり、図２及び図３は、斯かるサンプル調製方法を実施するための分析用サンプル調製装置の一実施例の概略構成を示す。
【００２５】
本発明のサンプル調製方法によれば、原料としては、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄを含んでいる分析用の粗粉砕マットが使用される。この粗粉砕マットは、サンプリングされたリサイクル原料をマット化した後、ジョークラッシャーで粗粉砕し、３ｍｍ以下にされた分析サンプルを縮分し、微粉砕及び袋詰めすることにより調製される。
【００２６】
最初に、受け入れたリサイクル原料から分析用サンプル原料を採取するためのサンプリング方法及び装置の一例について説明する。本発明に使用する分析用原料の入手方法などは、以下のサンプリング方法及び装置に限定されるものではなく、種々の方法及び装置にて得ることができる。
【００２７】
本発明者らは、多くの研究実験の結果、例えば、未だ粉砕されていないプリント基板などのリサイクルの原料であっても、リサイクル原料の粉砕を、２段に分けて行うこと、つまり、一次粉砕にて粗粉砕を行い、その後、所定のサイズの原料を得るための二次粉砕を行うことにより、有価物の含有率を正確に把握するために有効な３０ｍｍ以下のリサイクル原料を得ることが可能であることを見出した。
【００２８】
本願明細書（及び特許請求の範囲）にて、破砕物の「大きさ」とは、破砕物が所定の網目サイズの篩を通過する大きさを意味するものとする。例えば、破砕物の大きさ３０ｍｍとは、破砕物が網目サイズ３０×３０ｍｍの篩を通過する大きさを意味するものとする。
【００２９】
図５に、サンプリング設備によるサンプリング方法の一実施例をフローで示す。
【００３０】
図５を参照すると、本実施例におけるサンプリング方法によると、プレコンバックなどにて搬入された、例えば、使用済みの電子機器などから取り出されたプリント基板などの、未だ粉砕されていないリサイクル原料をホイストクレーンにより一次破砕機に装入し、一次破砕機により約５０ｍｍ程度（即ち、通常１０〜１００ｍｍ）の大きさに粉砕する（荒破砕）（工程（Ａ））。
【００３１】
一次破砕機としては、二軸式粉砕機が好適に使用される。二軸式粉砕機としては、例えば、株式会社クボタ製の「型式ＫＴ４２Ｈ（商品名）」を使用することができる。
【００３２】
次いで、荒破砕された一次破砕物は、二次破砕機により４０ｍｍ以下の大きさに粉砕して二次破砕物とされる（工程（Ｂ））。４０ｍｍより大きな破砕物は、二次破砕機へと戻して再度粉砕することができる。
【００３３】
二次破砕機としては、一軸式粉砕機が好適に使用される。一軸式粉砕機としては、例えば、株式会社アーステクニカ製の「型式ＭＲ７／３２ＳＶＣマルチロータ（商品名）」を使用することができる。この一軸式粉砕機は、網目サイズ４０×４０ｍｍのスクリーン（篩）を備えており、４０ｍｍ以下の大きさの二次破砕物を得ることができる。
【００３４】
更に、二次破砕機により粉砕された二次破砕物を、網目サイズ３０×３０ｍｍのスクリーン（篩）に掛けて（工程（Ｃ））、３０ｍｍ以下の、好ましくは２０ｍｍ大きさとされる破砕物をサンプリング装置によりサンプルとして採取する。３０ｍｍより大きい二次破砕物は、再度、二次破砕機へと戻し、粉砕する（工程（Ｄ））。これにより、大きさが３０ｍｍ以下の破砕物を効率よくサンプルとして採取することができる。
【００３５】
前記篩としては、振動篩が好適に使用される。振動篩としては、例えば、株式会社アーステクニカ製の「呼び型式３＊８、単床式、ＭＬ形（商品名）」を使用することができる。
【００３６】
振動篩にて篩分けされた破砕寸法が３０ｍｍ以下の二次破砕物は、先に図６及び図７を参照して説明したサンプリング装置２００と同様のサンプリング装置を備えたサンプリング設備へと送給され、分析用のサンプル（原料）が採取される（工程（Ｅ））。
【００３７】
上記説明では、リサイクル原料としては、プリント基板を使用するものとしたが、これに限定されるものではなく、金銀滓、ＩＣチップ等の電機部品屑、或いは、めっき屑などとすることができる。
【００３８】
次に、図１〜図３を参照して、本発明に係る分析用サンプル調製方法及び装置、即ち、銅製錬工程で処理される、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄを含んでいるリサイクル原料の分析用サンプルを調製するためのサンプル調製方法及び装置について説明する。
【００３９】
本発明の調製方法及び装置にて使用する分析用サンプル原料は、図５を参照して説明した分析用サンプル（原料）をマット化処理して使用することができる。
【００４０】
つまり、サンプリング装置にて得られた分析用サンプル（原料）は、更に、その一定量を硫化鉱と共に融解しマット化し、マット化された分析用サンプル原料とされる。
【００４１】
本実施例によると、図１に示すように、上述のようにして得られた、リサイクル原料の、マット化された分析用サンプル原料は、更に粉砕機へと移送され、３ｍｍ以下の大きさに粗粉砕される。粉砕機は、好ましくは、ジョークラッシャーが使用される。
【００４２】
このように、マット化された分析用サンプル原料を粉砕機にて粗粉砕した破砕物、即ち、粗粉砕マットは、分析用サンプル調製装置１のトレー状の収納容器（以下、「トレー」という。）４（図２参照）に収納され、試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）（図２、図３参照）に収納される。
【００４３】
（分析用サンプル調製装置）
ここで、図２及び図３を参照して、本実施例による、ロボットを使用した分析用サンプル調製装置１の概略構成について説明する。
【００４４】
本実施例の分析用サンプル調製装置１によれば、中心部にロボット２が配置される。ロボット２は、ＡＢＢ社製の「ＩＲＢ４４００」（商品名）が好適に使用される。
【００４５】
ロボット２の回りには、上記トレー４を収納するための試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）が配置される。
【００４６】
また、本実施例では、３台の試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）を備えており、各試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）は、トレー収納のための多数の、本実施例では５２個の収納区画、即ち、収納室を備えている。従って、本実施例では、３台の試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）で、１５６個のトレーを収納することができる。
【００４７】
更に、ロボット２の回りには、前記試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）から反時計回りに順に、袋詰装置５、微粉砕機６、スプリッター（縮分機）７、試料計量機８、廃棄箱９、などが配置されている。更に、必要に応じて、図３に図示するように、カップマガジン１０（１０ａ、１０ｂ）、洗浄装置２０などが設置される。カップマガジン１０は、マット化されたサンプルを収容して移送するためのカップ１１（１１ａ、１１ｂ）を収納しており、また、洗浄装置２０は、後述の、マットを収容するカップを使用後において洗浄するためのものである。
【００４８】
特に、本実施例にて、袋詰装置５としては、東洋自動機株式会社製の「ＴＴ−８Ｃ」（商品名）を使用した。袋詰装置５には、袋詰めしたサンプルにロット番号等を付与するためのバーコード貼付装置４０が付設される。
【００４９】
また、微粉砕機６は、振動ミルであって、ビッグミル（リングとストーンが動き粉砕するミル）を使用した。１．５ｋｇの粉砕が可能であった。斯かる微粉砕機６としては、ハルツォク社製の「ＨＰ−Ｍ１５００」（商品名）を好適に使用することができる。
【００５０】
更に、分析サンプル調製装置１について詳細に説明する。
【００５１】
本実施例にて、分析用サンプル調製装置１は、上述のように、試料マガジン３を備えており、マット化したリサイクル原料を粗粉砕して得られるサンプル（粗粉砕マット）を収容したトレー４を収納する。試料マガジン３に収納されたトレー４は、移送手段として作動するロボット２により、縮分機７へと移送され、粗粉砕マットが縮分機７へと投入される。
【００５２】
縮分機７は、ロボット２により投入された粗粉砕マットを、共洗い用（即ち、共洗用）マットと分析用マットとに二分割する。二分割された共洗用マットと分析用マットは、ロボット２により、カップマガジン１０ａから供給されるカップ１１ａに収容されて、微粉砕機６に移送される。
【００５３】
先ず、微粉砕機６に移送された共洗用マットが、微粉砕機６にて微粉砕される。微粉砕された共洗用マットは、元の上記カップ１１ａに戻して収容し、ロボット２により廃棄箱９に移送され、廃棄される。
【００５４】
さらに、微粉砕機６は、共洗用マットを微粉砕した後、引き続いてロボット２によりカップ１１ａに収容されて移送される分析用マットを微粉砕する。
【００５５】
微粉砕された分析用マットは、元の上記カップ１１ａに戻して収容し、ロボット２により計量機８へと移送される。
【００５６】
計量機８にて計量され、所定個数に分割された分析用マットは、ロボット２により、カップマガジン１０ｂから供給されるカップ１１ｂに収容されて、分析用サンプルとして袋詰装置５へと移送される。
【００５７】
このとき、別の態様として、計量機８にて計量された分析用マットは、一旦カップ１１ｂに収容し、ロボット２によりカップマガジン１０ｂへと移送し、仮置き後に袋詰装置５へと移送する構成とすることもできる。これは、袋詰めには時間を要するため、１つ目の袋詰めが完了するのを待っていると計量機８から２つめの試料が取り出せず、システム全体の処理速度が低下するからである。そのため、装置の稼動率を最大にするため処理の優先順位をつけ、例えば、先ず、二つのカップ１１ｂをカップマガジン１０ｂへ仮置させてから袋詰めを行うシステムとすることができる。
【００５８】
計量機８で計量後に上記カップ１１ｂに残った残試料は、ロボット２により廃棄箱９に移送され、廃棄される。
【００５９】
本実施例によると、ロボット２により微粉砕機６、計量機８などへのマットの移送に使用されたカップ１１（１１ａ、１１ｂ）は、使用後においては、使用済空カップ１１（１１ａ、１１ｂ）として、ロボット２にて、洗浄装置２０へと移送され、洗浄された後、カップマガジン１０（１０ａ、１０ｂ）へと移送され、収納される。
【００６０】
なお、カップ１１（１１ａ、１１ｂ）は、カップ形状をしたマットを収容する容器であり、カップ１１ａとカップ１１ｂとの違いは、マットの収容量にて異なり、カップ１１ａは、約９７０ｍｌ、カップ１１ｂは、約１００ｍｌとされる。
【００６１】
図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して、洗浄装置２０における使用済みカップ１１（１１ａ、１１ｂ）の洗浄方法について説明する。
【００６２】
本実施例によると、ロボット２は、大きさの異なる二種類のカップ１１ａ、１１ｂを把持するアーム２ａを備えている。いずれのカップを把持するかは、適宜ロボットが選択する。
【００６３】
ロボット２は、使用済みカップ１１を洗浄するに先立って、微粉砕機６或いは計量機８へと使用済みカップ１１（１１ａ、１１ｂ）を取りに行く（図４（Ｂ）（Ｂ−１））。所定のカップ１１（１１ａ、１１ｂ）をアーム２ａにて把持したロボット２は、移送手段として機能するロボット２によりカップ１１を洗浄装置２０へと移送する（図４（Ｂ）（Ｂ−２））。この時、カップ１１（１１ａ、１１ｂ）は、開口部が上向き状態にて運搬される。
【００６４】
図４（Ａ）に示すように、洗浄装置２０内に移送されたカップ１１（１１ａ、１１ｂ）は、先ず、ロボット２が有している回転手段として機能するアーム２ａにより１８０°回転され、その開口部が、洗浄装置２０内の圧縮空気噴射ノズル２１と対向するように配置される（図４（Ｂ）（Ｂ−３））。図４（Ａ）は、上述のように、カップ１１（１１ａ、１１ｂ）を洗浄装置２０内へと移送し、１８０°回転された状態を示す。
【００６５】
この状態にて、洗浄用の圧縮空気２２が噴射ノズル２１から噴射され、カップ１１（１１ａ、１１ｂ）の内周面に付着した試料が洗浄される。
【００６６】
次いで、カップ１１（１１ａ、１１ｂ）は、図４（Ｂ）（Ｂ−４）に示すように、噴射ノズル２１からの圧縮空気２２がその開口縁部に噴射されるように上下、左右に揺動して回転される。これによって、カップ１１（１１ａ、１１ｂ）の内周面のみならず、外周面にも圧縮空気が吹き付けられ、カップに付着した試料が洗浄される。
【００６７】
洗浄されたカップ１１（１１ａ、１１ｂ）は、次いで、図４（Ｂ）（Ｂ−５）に示すように、１８０°回転され、その開口部が上向き状態とされ、ロボット２にて、洗浄装置２０から収納場所であるカップマガジン１０（１０ａ、１０ｂ）へと移送される（図４（Ｂ−６））。
【００６８】
（分析用サンプル調製方法）
次に、図１をも参照して、上記構成の分析用サンプル調製装置１の更に詳しい動作態様、即ち、本実施例の分析用サンプル調整装置１に基づく分析用サンプル調製方法について説明する。
【００６９】
上述のように、マット化された分析用サンプル原料を粉砕機にて粗粉砕した破砕物、即ち、粗粉砕マットは、トレー状の収納容器（以下、「トレー」という。）４（図２参照）に収納され、試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）（図２、図３参照）に収納される（工程（ａ））。本実施例では、１個のトレー４に粗粉砕マットが２ｋｇ収納可能とされた。
【００７０】
このように、粗粉砕マットが試料マガジン３（３ａ、３ｂ、３ｃ）に収納されると、移送手段として機能するロボット２が作動して、試料マガジン３に収納されたトレー４を縮分機７へと移送し、粗粉砕マットを縮分機７内へと投入する（工程（ｂ））。又、必要に応じて、空トレー４を試料マガジン３へと戻す。本実施例にて、縮分機７の縮分比は、１／２とされる。つまり、本実施例にて、縮分機７は、二分器として機能し、粗粉砕マットを二分割して、後工程に使用する微粉砕機６の洗浄のための共洗用マットと、分析用サンプルのための分析用マットとに分割する（工程（ｃ））。本実施例では、共洗用マット及び分析用マットは、それぞれ、０．５〜１．２５ｋｇ作製された。
【００７１】
上記二分割された一方の共洗用マットは、微粉砕機６に移送され、微粉砕されることにより、微粉砕機６を洗浄する。その後、微粉砕された共洗用マットは、ロボット２により廃棄箱９へと移送されて廃棄される（工程（ｄ））。また、必要に応じて、使用済みの空カップ１１ａは、洗浄装置２０に移送し、洗浄後にカップマガジン１０ａに戻す。
【００７２】
次いで、上記二分割された他方の分析用マットは、ロボット２により微粉砕機６に移送され、微粉砕される（工程（ｅ））。微粉砕された分析用マットは、大きさが０．１４９ｍｍ以下とされる。微粉砕された分析用マットは、ロボット２により、計量機８へと移送される（工程（ｆ））。また、必要に応じて、使用済みの空カップ１１ａは、洗浄装置２０に移送し、洗浄後にカップマガジン１０ａに戻す。
【００７３】
計量機８は、微粉砕された分析用マット（本実施例では、総量０．５ｋｇ〜１．２５ｋｇ）を計量して、所定量（本実施例では、１００ｇ）の分析用サンプルのための微粉砕分析用マットとして、袋詰装置５へと移送する（工程（ｇ））。場合によっては、カップ１１ｂに収容し、ロボット２によりカップマガジン１０ｂへと移送し、仮置き後に袋詰装置５へと移送することもできる。空カップ１１ｂは、洗浄装置２０へと移送され、洗浄後に空カップ１１ｂはカップマガジン１０ｂに移送される。
【００７４】
また、計量機８で計量後に残ったカップ１１ａの残試料は、ロボット２により廃棄箱９へと移送、廃棄される。使用済みの空カップ１１ａは、洗浄装置２０に移送し、洗浄後にカップマガジン１０ａに戻す。
【００７５】
空カップ１１ｂは、洗浄装置２０へと移送され、洗浄後に空カップ１１ｂはカップマガジン１０ｂに移送される。
【００７６】
袋詰装置５では、微粉砕分析用マットの一定量を所定量、通常、５０〜１００ｇ（本実施例では１００ｇ）づつ分析用サンプルとして袋詰めされ、次いで、付設されたバーコード貼付装置４０により、バーコードが貼付される（工程（ｈ））。バーコード情報としては、サンプルの原料入荷時のロット番号等が入力されている。特に、ロット番号は、サンプルの使用目的、例えば、銅分析用、乾式用、などに対応して、有価金属の分析値を算出するのに利用される。
【００７７】
また、袋詰装置５には、パレタイジング装置、即ち、袋詰試料保管機（ストッカー）３０（図２参照）が付設され、分析用サンプルを、例えば、銅分析用、乾式用、或いは、保管用、などとロット毎に仕分けすることも可能である。
【００７８】
特に、本実施例によると、ロボット２により、
（１）試料マガジン３に収納されたトレー４を縮分機７へと移送し、トレー内の粗粉砕マットを縮分機７へと投入すること、及び、空トレー４を試料マガジンに移送すること、
（２）カップマガジン１０ａからカップ１１ａを縮分機７へと移送し、このカップ１１ａに共洗用マットを収容して微粉砕機６に移送すること、及び、微粉砕機６にて微粉砕された共洗用マットを廃棄箱９に移送すること、及び、空カップ１１ａを洗浄装置２０へ移送し洗浄後に空カップ１１ａをカップマガジン１０ａへ移送すること、
（３）カップマガジン１０ａからカップ１１ａを縮分機７へと移送し、このカップ１１ａに分析用マットを収容して微粉砕機６に移送すること、微粉砕機６にて微粉砕された分析用マットを計量機８に移送すること、及び、分析用マットを計量機８で計量後に試料が残ったカップ１１ａを廃棄箱９に移送すること、及び、空カップ１１ａを洗浄装置２０へ移送し洗浄後に空カップ１１ａをカップマガジン１０ａへ移送すること、
（４）カップマガジン１０ｂからカップ１１ｂを計量機８へと移送し、このカップ１１ｂに微粉砕分析用マットを収容して袋詰装置５へと移送すること、及び空カップ１１ｂを洗浄装置２０へ移送し、洗浄後に空カップ１１ｂをカップマガジン１０ｂへ移送すること、
を行うことができる。
【００７９】
従って、本実施例では、第一の実施態様によれば、
（１）前記工程（ｂ）における、試料マガジン３に収納されたトレー４を縮分機７へと移送し、粗粉砕マットを縮分機７内へと投入すること、
（２）前記工程（ｄ）における、共洗用マットを微粉砕機６に移送すること、及び、微粉砕された共洗用マットを廃棄箱９に移送すること、
（３）前記工程（ｅ）における、分析用マットを微粉砕機９に移送すること、
（４）前記工程（ｆ）における、微粉砕された分析用マットを計量機８へと移送すること、
（５）前記工程（ｇ）における、微粉砕分析用マットを袋詰装置５へと移送すること、
は、少なくともロボット２にて行う。
【００８０】
また、第二の実施態様によると、
（１）前記工程（ｂ）における、試料マガジン３に収納されたトレー４を縮分機７へと移送し、粗粉砕マットを縮分機７内へと投入すること、
（２）前記工程（ｄ）における、共洗用マットを微粉砕機６に移送すること、及び、微粉砕された共洗用マットを廃棄箱９に移送すること、並びに、空カップ１１ａを洗浄装置２０に移送すること、及び、洗浄後のカップ１１ａをカップマガジン１０ａに移送すること、
（３）前記工程（ｅ）における、分析用マットを微粉砕機６に移送すること、
（４）前記工程（ｆ）における、微粉砕された分析用マットを計量機８へと移送すること、
（５）前記工程（ｇ）における、計量機８の微粉砕分析用マットを袋詰装置５へと移送すること、及び、計量機８の残試料を廃棄箱９に移送すること、並びに、空カップ１１ｂを洗浄装置２０に移送すること、及び、洗浄後の空カップ１１ｂをカップマガジン１０ｂに移送すること、
は、少なくともロボット２にて行う。
【００８１】
本実施例によると、ロボット２は、更に、使用済みの空カップ１１（１１ａ、１１ｂ）を洗浄装置２０へと移動する移送手段の他に、洗浄装置２０内にて空カップ１１を回転させる手段を有しており、ロボット２は、洗浄装置２０内にて、空カップ１１を回転させる。これによって、洗浄装置２０の噴射ノズル２１からの圧縮空気２２が空カップ１１の内周面及び外周面に吹き付けられ、使用済み空カップ１１を洗浄することができる。
【００８２】
上述のように、本実施例による分析用サンプル調製方法及び装置における各工程は、トレー４及びカップ１１などを所定の機器へと移送する移送手段として機能するロボット２を使用することにより、全自動化することができる。本実施例では、１工程が７分で完了することができ、２４時間で２００個、月間で最低２４００個の分析用サンプルを製造することができた。
【００８３】
このように、本発明によれば、銅製錬にて使用する、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄを含んでいるリサイクル原料の分析用サンプルを、微粉砕から袋詰めまで全て自動化が可能で、一日２００個のサンプルの製造を可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明に係る分析用サンプル調製方法の一実施例における調製工程を説明するフロー図である。
【図２】本発明に係る分析用サンプル調製方法を実施するための調製装置を説明する斜視図である。
【図３】本発明に係る分析用サンプル調製方法を実施するための調製装置を説明する平面図である。
【図４】図４（Ａ）は、洗浄装置におけるカップの洗浄方法を説明するための洗浄装置とロボットの一部を示す斜視図であり、図４（Ｂ）は、洗浄装置におけるカップの洗浄方法を説明する概略工程図である。
【図５】リサイクル原料からの分析用サンプル原料の調製工程を説明するフロー図である。
【図６】従来のサンプリング設備の概略構成側面図である。
【図７】従来のサンプリング設備の概略構成平面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１ 分析用サンプル調製装置
２ ロボット
３ 試料マガジン
４ トレー
５ 袋詰装置
６ 微粉砕機
７ 縮分機
８ 試料計量機
９ 廃棄箱
１０（１０ａ、１０ｂ） カップマガジン
１１（１１ａ、１１ｂ） カップ
２０ 洗浄装置
３０ 袋詰試料保管機（ストッカー）
４０ バーコード貼付装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リサイクル原料の分析用サンプルを調製するためのサンプル調製方法であって、
（ａ）マット化したリサイクル原料を粗粉砕して得られる粗粉砕マットを収容したトレーを、試料マガジンに収納する工程、
（ｂ）前記試料マガジンに収納された、前記粗粉砕マットを収容したトレーを縮分機へと移送し、粗粉砕マットを前記縮分機へと投入する工程、
（ｃ）前記縮分機により、前記粗粉砕マットを、後工程に使用する微粉砕機を洗浄するための共洗用マットと、分析用サンプルとして微粉砕するための分析用マットとに二分割する工程、
（ｄ）前記共洗用マットを微粉砕機に移送し、微粉砕機にて微粉砕することにより、該微粉砕機を洗浄し、そして、微粉砕された前記共洗用マットを廃棄箱に移送して廃棄する工程、
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記分析用マットを前記微粉砕機に移送して微粉砕する工程、
（ｆ）微粉砕された前記分析用マットを計量機へと移送する工程、
（ｇ）前記計量機により前記微粉砕された分析用マットを計量して、所定個数に分割して、分析用サンプルのための微粉砕分析用マットとして袋詰装置へと移送する工程、
（ｈ）前記袋詰装置にて前記微粉砕分析用マットを所定個数に分割して、分析用サンプルとして袋詰めし、バーコードを貼付する工程、
を有することを特徴とするリサイクル原料の分析用サンプル調製方法。
【請求項２】
前記工程（ｂ）における、前記試料マガジンに収納された、前記粗粉砕マットを収容したトレーを前記縮分機へと移送し、粗粉砕マットを前記縮分機へと投入すること、
前記工程（ｄ）における、前記共洗用マットを前記微粉砕機に移送すること、及び、微粉砕された前記共洗用マットを前記廃棄箱に移送すること、
前記工程（ｅ）における、前記分析用マットを前記微粉砕機に移送すること、
前記工程（ｆ）における、微粉砕された前記分析用マットを前記計量機へと移送すること、
前記工程（ｇ）における、前記微粉砕分析用マットを前記袋詰装置へと移送すること、
は、少なくともロボットにて行うことを特徴とする請求項１のリサイクル原料の分析用サンプル調製方法。
【請求項３】
リサイクル原料の分析用サンプルを調製するためのサンプル調製方法であって、
（ａ）マット化したリサイクル原料を粗粉砕して得られる粗粉砕マットを収容したトレーを、試料マガジンに収納する工程、
（ｂ）前記試料マガジンに収納された、前記粗粉砕マットを収容したトレーを縮分機へと移送し、粗粉砕マットを前記縮分機へと投入する工程、及び、空トレーを前記試料マガジンに戻す工程
（ｃ）前記縮分機により、前記粗粉砕マットを、後工程に使用する微粉砕機を洗浄するための共洗用マットと、分析用サンプルとして微粉砕するための分析用マットとに二分割する工程、
（ｄ）前記共洗用マットをカップマガジンから供給されるカップに収容して微粉砕機に移送し、前記微粉砕機にて微粉砕することにより、該微粉砕機を洗浄し、そして、微粉砕された前記共洗用マットを廃棄箱に移送して廃棄する工程、及び、空カップを洗浄装置に移送し洗浄後にカップマガジンに戻す工程、
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記分析用マットをカップマガジンから供給されるカップに収容して前記微粉砕機に移送し、前記微粉砕機にて微粉砕する工程、
（ｆ）微粉砕された前記分析用マットを計量機へと移送する工程、
（ｇ）前記計量機により前記微粉砕された分析用マットを計量して所定個数に分割して、カップマガジンから供給されるカップに収容して、分析用サンプルのための微粉砕分析用マットとして袋詰装置へと移送する工程、マットを前記袋詰装置へ移送した後の空カップを前記洗浄装置に移送する工程、洗浄後の空カップをカップマガジンに戻す工程、及び、前記計量機の残試料を廃棄箱に移送する工程
（ｈ）前記袋詰装置にて前記微粉砕分析用マットを所定個数に分割して、分析用サンプルとして袋詰めし、バーコードを貼付する工程、
を有することを特徴とするリサイクル原料の分析用サンプル調製方法。
【請求項４】
前記工程（ｂ）における、前記試料マガジンに収納されたトレーを前記縮分機へと移送し、粗粉砕マットを前記縮分機へと投入すること、
前記工程（ｄ）における、前記共洗用マットを前記微粉砕機に移送すること、及び、微粉砕された前記共洗用マットを前記廃棄箱に移送すること、並びに、空カップを前記洗浄装置に移送すること、及び、洗浄後の空カップを前記カップマガジンに移送すること、
前記工程（ｅ）における、前記分析用マットを前記微粉砕機に移送すること、
前記工程（ｆ）における、微粉砕された前記分析用マットを前記計量機へと移送すること、
前記工程（ｇ）における、前記計量機の微粉砕分析用マットを前記袋詰装置へと移送すること、及び、前記計量機の残試料を前記廃棄箱に移送すること、並びに、空カップを前記洗浄装置に移送すること、及び、洗浄後の空カップを前記カップマガジンに移送すること、
は、少なくともロボットにて行うことを特徴とする請求項３のリサイクル原料の分析用サンプル調製方法。
【請求項５】
前記ロボットは、前記洗浄装置内にて、前記空カップを回転させ、前記洗浄装置からの圧縮空気が前記空カップの内周面及び外周面に吹き付けられることを特徴とする請求項４のリサイクル原料の分析用サンプル調製方法。
【請求項６】
リサイクル原料の分析用サンプルを調製するためのサンプル調製装置であって、
（ａ）マット化したリサイクル原料を粗粉砕して得られる粗粉砕マットを収容したトレーを収納する試料マガジンと、
（ｂ）前記トレーから投入された前記粗粉砕マットを、共洗用マットと分析用マットとに二分割する縮分機と、
（ｃ）前記試料マガジンに収納された前記トレーを前記縮分機へと移送して、前記トレーに収容したマットを前記縮分機に投入する移送手段と、
（ｄ）前記縮分機からの二分割されたマット、前記微粉砕機からの微粉砕されたマット、及び、前記計量機からの計量されたマット、を収容し移送するためのカップを収納するカップマガジンと、
（ｅ）前記縮分機にて二分割された前記共洗用マットを微粉砕し、その後、前記分析用マットを微粉砕する微粉砕機と、
（ｆ）前記共洗用マットを前記カップマガジンから供給されるカップに収容して前記微粉砕機へと移送し、そして、前記微粉砕機にて微粉砕された前記共洗用マットを廃棄箱に移送して廃棄する移送手段と、
（ｆ）前記分析用マットを前記カップマガジンから供給されるカップに収容して前記微粉砕機へと移送する移送手段と、
（ｇ）前記微粉砕機にて微粉砕された前記分析用マットを計量して、所定個数に分割する計量機と、
（ｈ）前記微粉砕機にて微粉砕された前記分析用マットを前記カップに収容して前記計量機へと移送する移送手段と、
（ｉ）前記計量機にて計量され、所定個数に分割された前記微粉砕分析用マットを所定個数に分割して分析用サンプルとして袋詰めし、バーコードを貼付する袋詰装置と、
（ｊ）前記微粉砕分析用マットを前記カップマガジンから供給されるカップに収容して前記計量機から前記袋詰装置へと移送する移送手段と、
を有することを特徴とするリサイクル原料の分析用サンプル調製装置。
【請求項７】
少なくとも、
前記試料マガジンに収納された前記トレーを前記縮分機へと移送して、前記トレーに収容した粗粉砕マットを前記縮分機に投入する前記移送手段と、
前記共洗用マットを前記微粉砕機へと移送し、そして、前記微粉砕機にて微粉砕された前記共洗用マットを廃棄箱に移送して廃棄する前記移送手段と、
前記分析用マットを前記微粉砕機へと移送する前記移送手段と、
前記微粉砕機にて微粉砕された前記分析用マットを前記計量機へと移送する前記移送手段と、
前記微粉砕分析用マットを前記計量機から前記袋詰装置へと移送する前記移送手段と、
は、ロボットにて構成されることを特徴とする請求項６のリサイクル原料の分析用サンプル調製装置。
【請求項８】
前記微粉砕機或いは前記計量機にて使用された空のカップを洗浄するための洗浄装置を有することを特徴とする請求項６又は７のリサイクル原料の分析用サンプル調製装置。
【請求項９】
前記ロボットは、更に、前記空カップを前記洗浄装置へと移送する移送手段として機能し、また、前記洗浄装置内にて前記空カップを回転させる手段として機能することを特徴とする請求項８のリサイクル原料の分析用サンプル調製装置。
【請求項１】
リサイクル原料の分析用サンプルを調製するためのサンプル調製方法であって、
（ａ）マット化したリサイクル原料を粗粉砕して得られる粗粉砕マットを収容したトレーを、試料マガジンに収納する工程、
（ｂ）前記試料マガジンに収納された、前記粗粉砕マットを収容したトレーを縮分機へと移送し、粗粉砕マットを前記縮分機へと投入する工程、
（ｃ）前記縮分機により、前記粗粉砕マットを、後工程に使用する微粉砕機を洗浄するための共洗用マットと、分析用サンプルとして微粉砕するための分析用マットとに二分割する工程、
（ｄ）前記共洗用マットを微粉砕機に移送し、微粉砕機にて微粉砕することにより、該微粉砕機を洗浄し、そして、微粉砕された前記共洗用マットを廃棄箱に移送して廃棄する工程、
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記分析用マットを前記微粉砕機に移送して微粉砕する工程、
（ｆ）微粉砕された前記分析用マットを計量機へと移送する工程、
（ｇ）前記計量機により前記微粉砕された分析用マットを計量して、所定個数に分割して、分析用サンプルのための微粉砕分析用マットとして袋詰装置へと移送する工程、
（ｈ）前記袋詰装置にて前記微粉砕分析用マットを所定個数に分割して、分析用サンプルとして袋詰めし、バーコードを貼付する工程、
を有することを特徴とするリサイクル原料の分析用サンプル調製方法。
【請求項２】
前記工程（ｂ）における、前記試料マガジンに収納された、前記粗粉砕マットを収容したトレーを前記縮分機へと移送し、粗粉砕マットを前記縮分機へと投入すること、
前記工程（ｄ）における、前記共洗用マットを前記微粉砕機に移送すること、及び、微粉砕された前記共洗用マットを前記廃棄箱に移送すること、
前記工程（ｅ）における、前記分析用マットを前記微粉砕機に移送すること、
前記工程（ｆ）における、微粉砕された前記分析用マットを前記計量機へと移送すること、
前記工程（ｇ）における、前記微粉砕分析用マットを前記袋詰装置へと移送すること、
は、少なくともロボットにて行うことを特徴とする請求項１のリサイクル原料の分析用サンプル調製方法。
【請求項３】
リサイクル原料の分析用サンプルを調製するためのサンプル調製方法であって、
（ａ）マット化したリサイクル原料を粗粉砕して得られる粗粉砕マットを収容したトレーを、試料マガジンに収納する工程、
（ｂ）前記試料マガジンに収納された、前記粗粉砕マットを収容したトレーを縮分機へと移送し、粗粉砕マットを前記縮分機へと投入する工程、及び、空トレーを前記試料マガジンに戻す工程
（ｃ）前記縮分機により、前記粗粉砕マットを、後工程に使用する微粉砕機を洗浄するための共洗用マットと、分析用サンプルとして微粉砕するための分析用マットとに二分割する工程、
（ｄ）前記共洗用マットをカップマガジンから供給されるカップに収容して微粉砕機に移送し、前記微粉砕機にて微粉砕することにより、該微粉砕機を洗浄し、そして、微粉砕された前記共洗用マットを廃棄箱に移送して廃棄する工程、及び、空カップを洗浄装置に移送し洗浄後にカップマガジンに戻す工程、
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記分析用マットをカップマガジンから供給されるカップに収容して前記微粉砕機に移送し、前記微粉砕機にて微粉砕する工程、
（ｆ）微粉砕された前記分析用マットを計量機へと移送する工程、
（ｇ）前記計量機により前記微粉砕された分析用マットを計量して所定個数に分割して、カップマガジンから供給されるカップに収容して、分析用サンプルのための微粉砕分析用マットとして袋詰装置へと移送する工程、マットを前記袋詰装置へ移送した後の空カップを前記洗浄装置に移送する工程、洗浄後の空カップをカップマガジンに戻す工程、及び、前記計量機の残試料を廃棄箱に移送する工程
（ｈ）前記袋詰装置にて前記微粉砕分析用マットを所定個数に分割して、分析用サンプルとして袋詰めし、バーコードを貼付する工程、
を有することを特徴とするリサイクル原料の分析用サンプル調製方法。
【請求項４】
前記工程（ｂ）における、前記試料マガジンに収納されたトレーを前記縮分機へと移送し、粗粉砕マットを前記縮分機へと投入すること、
前記工程（ｄ）における、前記共洗用マットを前記微粉砕機に移送すること、及び、微粉砕された前記共洗用マットを前記廃棄箱に移送すること、並びに、空カップを前記洗浄装置に移送すること、及び、洗浄後の空カップを前記カップマガジンに移送すること、
前記工程（ｅ）における、前記分析用マットを前記微粉砕機に移送すること、
前記工程（ｆ）における、微粉砕された前記分析用マットを前記計量機へと移送すること、
前記工程（ｇ）における、前記計量機の微粉砕分析用マットを前記袋詰装置へと移送すること、及び、前記計量機の残試料を前記廃棄箱に移送すること、並びに、空カップを前記洗浄装置に移送すること、及び、洗浄後の空カップを前記カップマガジンに移送すること、
は、少なくともロボットにて行うことを特徴とする請求項３のリサイクル原料の分析用サンプル調製方法。
【請求項５】
前記ロボットは、前記洗浄装置内にて、前記空カップを回転させ、前記洗浄装置からの圧縮空気が前記空カップの内周面及び外周面に吹き付けられることを特徴とする請求項４のリサイクル原料の分析用サンプル調製方法。
【請求項６】
リサイクル原料の分析用サンプルを調製するためのサンプル調製装置であって、
（ａ）マット化したリサイクル原料を粗粉砕して得られる粗粉砕マットを収容したトレーを収納する試料マガジンと、
（ｂ）前記トレーから投入された前記粗粉砕マットを、共洗用マットと分析用マットとに二分割する縮分機と、
（ｃ）前記試料マガジンに収納された前記トレーを前記縮分機へと移送して、前記トレーに収容したマットを前記縮分機に投入する移送手段と、
（ｄ）前記縮分機からの二分割されたマット、前記微粉砕機からの微粉砕されたマット、及び、前記計量機からの計量されたマット、を収容し移送するためのカップを収納するカップマガジンと、
（ｅ）前記縮分機にて二分割された前記共洗用マットを微粉砕し、その後、前記分析用マットを微粉砕する微粉砕機と、
（ｆ）前記共洗用マットを前記カップマガジンから供給されるカップに収容して前記微粉砕機へと移送し、そして、前記微粉砕機にて微粉砕された前記共洗用マットを廃棄箱に移送して廃棄する移送手段と、
（ｆ）前記分析用マットを前記カップマガジンから供給されるカップに収容して前記微粉砕機へと移送する移送手段と、
（ｇ）前記微粉砕機にて微粉砕された前記分析用マットを計量して、所定個数に分割する計量機と、
（ｈ）前記微粉砕機にて微粉砕された前記分析用マットを前記カップに収容して前記計量機へと移送する移送手段と、
（ｉ）前記計量機にて計量され、所定個数に分割された前記微粉砕分析用マットを所定個数に分割して分析用サンプルとして袋詰めし、バーコードを貼付する袋詰装置と、
（ｊ）前記微粉砕分析用マットを前記カップマガジンから供給されるカップに収容して前記計量機から前記袋詰装置へと移送する移送手段と、
を有することを特徴とするリサイクル原料の分析用サンプル調製装置。
【請求項７】
少なくとも、
前記試料マガジンに収納された前記トレーを前記縮分機へと移送して、前記トレーに収容した粗粉砕マットを前記縮分機に投入する前記移送手段と、
前記共洗用マットを前記微粉砕機へと移送し、そして、前記微粉砕機にて微粉砕された前記共洗用マットを廃棄箱に移送して廃棄する前記移送手段と、
前記分析用マットを前記微粉砕機へと移送する前記移送手段と、
前記微粉砕機にて微粉砕された前記分析用マットを前記計量機へと移送する前記移送手段と、
前記微粉砕分析用マットを前記計量機から前記袋詰装置へと移送する前記移送手段と、
は、ロボットにて構成されることを特徴とする請求項６のリサイクル原料の分析用サンプル調製装置。
【請求項８】
前記微粉砕機或いは前記計量機にて使用された空のカップを洗浄するための洗浄装置を有することを特徴とする請求項６又は７のリサイクル原料の分析用サンプル調製装置。
【請求項９】
前記ロボットは、更に、前記空カップを前記洗浄装置へと移送する移送手段として機能し、また、前記洗浄装置内にて前記空カップを回転させる手段として機能することを特徴とする請求項８のリサイクル原料の分析用サンプル調製装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−３０４４４１（Ｐ２００８−３０４４４１Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７４５４９（Ｐ２００７−１７４５４９）
【出願日】平成１９年７月２日（２００７．７．２）
【出願人】（５９１００７８６０）日鉱金属株式会社 (545)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２日（２００７．７．２）
【出願人】（５９１００７８６０）日鉱金属株式会社 (545)
【Ｆターム（参考）】
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