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【発明の名称】 樹脂系改質剤原料搬送システム
【発明者】 【氏名】馬場 俊之

【氏名】立岩 浩司

【要約】 【課題】樹脂系改質剤製造装置に樹脂系原料を搬送する樹脂系改質剤原料搬送システムを提供する。

【構成】軌道20に沿って配置された樹脂系改質剤製造装置30と、前記軌道に沿って配置され合成樹脂廃材の原料を配置する原料配置部40と、前記軌道に沿って走行する原料搬送ロボット50とからなり、原料搬送ロボットは、操作アーム54によって前記原料配置部に配置された原料を把持して、原料の供給を必要とする前記樹脂系改質剤製造装置に移動して、樹脂系改質剤製造装置に原料を供給するものである。これにより、一台の原料搬送ロボットによって多数の樹脂系改質剤製造装置の原料供給を行うため、それぞれの樹脂系改質剤製造装置に原料搬送装置を取り付けることがなく、全体のシステムを安価に構成することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定位置に布設された軌道と、この軌道に沿って配置された1乃至複数の樹脂系改質剤製造装置と、前記軌道に沿って配置され合成樹脂廃材の原料を配置する原料配置部と、前記軌道に沿って走行する原料搬送ロボットとからなり、前記樹脂系改質剤製造装置は該樹脂系改質剤製造装置に供給された前記原料の一部を燃焼させ、その燃焼した熱により他の残りの原料を溶融・熱分解させ、燃焼炉の下方から溶融化したワックス状溶融物を落下させて樹脂系改質剤を製造するものであり、前記原料搬送ロボットは、該原料搬送ロボット自身が有する操作アームによって前記原料配置部に配置された原料を把持して、原料の供給を必要とする前記樹脂系改質剤製造装置まで前記軌道に沿って移動し、前記樹脂系改質剤製造装置に原料を供給するものであることを特徴とする樹脂系改質剤原料搬送システム。
【請求項2】
前記樹脂系改質剤製造装置は、原料を燃焼する燃焼炉を有し、当該燃焼炉の周囲に配置された炉筐体の外周に設けられた原料投入用開閉窓を開くことにより、前記原料搬送ロボットによる原料の供給が燃焼炉内に成されることを特徴とする請求項1に記載の樹脂系改質剤原料搬送システム。
【請求項3】
前記原料は、前記原料搬送ロボット自身が有する操作アームによって把持され、前記軌道に沿って前記原料配置部から前記樹脂系改質剤製造装置に移動することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の樹脂系改質剤原料搬送システム。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂系改質剤製造装置に樹脂系原料を搬送する樹脂系改質剤原料搬送システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、複数種の合成樹脂若しくはカーボンブラックや無機系添加材を含む樹脂から構成される合成樹脂廃材を加熱溶融して熱分解させ、ワックス状物質を製造する樹脂系改質剤の製造装置として、種々のものが提案されている。(例えば特許文献1〜3)
これにより、ポリエチレン樹脂等の合成樹脂廃棄物を原料として処理し、樹脂・ゴム等の特性改質、インク・塗料或いは顔料用としてのワックス状物質を製造できる。
【0003】
図8は、従来の樹脂系改質剤製造装置の一例を示すものである。図8において、Tはワックス状物質を溜めておく有底円筒状の受溜用タンクであり、支脚1aによって支持されて設けられている。
【0004】
該受溜用タンクTのタンク上端開口部1bには、合成樹脂廃材等の原料Aを加熱溶融する円筒状の燃焼用バスケット2が一体的に載架されて固設されている。該燃焼用バスケット2の側壁には、多数の空気導入孔2bが、燃焼用バスケット2の内部と外部とを連通するように、上記側壁の厚さ方向に穿設されている。
【0005】
燃焼用バスケット2の下端開口部2aには、閉塞した箱状の触媒槽(脱可塑化促進用バスケット)4が、下端開口部2aを下側から塞ぐように取り付けられている。触媒槽4は、その全壁が多孔状となる網目状部4aを有しており、その触媒槽4内に溶融物Bの脱可塑化促進用の金属触媒、例えば白金や銅からなる線状触媒4bを溶融物Bが通過し得るように充填されている。
【0006】
燃焼用バスケット2に供給する空気量を調節する円筒状のエアーバランサー5が燃焼用バスケット2の外周を覆うように、上記燃焼用バスケット2の外周に対し所定の間隔をおいて設置されている。そのエアーバランサー5の下部には、空気導入用開口部5aが設けられている。
【0007】
前記受溜用タンクTと燃焼用バスケット2との間には、受溜用タンクT内にて生成した可燃性の高熱ガスGを効率よく燃焼用バスケット2内に送出するために、連通管9が複数、受溜用タンクTの外壁に対し上下方向に沿ってそれぞれ設置されている。各連通管9には受溜用タンクTからのガスを燃焼用バスケット2に送り出すポンプ10が、上記高熱ガスGの送出を促進するためにそれぞれ設けられている。
【0008】
受溜用タンクTの内底部には、ワックス状物質Cの溶融している温度を電気加熱によって上昇させる加熱手段として、パイプ状のヒーター6が設置されている。また、受溜用タンクTの内部には、ワックス状物質Cの溶融している温度を検出するバイメタルや熱電対などの温度センサ7が温度検出手段として設置されている。
【0009】
前記ヒーター6には、該ヒーター6をオン・オフ制御もしくは比例制御するためのマイコン等の制御手段8がワックス状物質Cの溶融物を所定温度に保つように設けられている。
【0010】
上記の燃焼用バスケット2内の下部には、原料Aを載置して、溶融・熱分解するための原料受皿であるロストル3が、燃焼用バスケット2の下端開口部2aを上方から塞ぐように、上記燃焼用バスケット2内の周壁に取り付けられている。
【0011】
上述した製造装置においてワックス状物質を製造するには、まず、原料Aとして、可燃性の例えば架橋ポリエチレン単独、或いは、架橋ポリエチレンと非架橋や低架橋のポリエチレン等のポリオレフィンを少量混合して用い、原料Aをベルトコンベア11により搬送して、原料投入用ホッパー12から所定量燃焼用バスケット2のロストル3上に投入する。
【0012】
次いで、原料Aに含まれる架橋ポリエチレンに着火すると、ワックス状物質生成用の合成樹脂は熱分解して溶融し、その溶融物Bはロストル孔部3aから滴下し、触媒槽4の触媒間を通過して受溜用タンクTに落下する。
【0013】
このとき、触媒槽4および受溜用タンクT内は架橋ポリエチレンの燃焼による酸素の消失で徐々に酸欠状態となり、酸欠状態で熱分解したワックス状物質Cは受溜用タンクTに溜まる。
【0014】
このように、溶融して高熱状態となっているワックス状物質Cは、酸欠状態において一部が気化して可燃性の高熱ガスGを発生する。この高熱ガスGは、受溜用タンクTと燃焼用バスケット2との間に設けた連通管9により燃焼用バスケット2内に送出される。
【0015】
該連通管9は、受溜用タンクT内にて生成した可燃性の高熱ガスGを効率よく燃焼用バスケット2内に送出するためのもので、複数本が受溜用タンクTの外壁に対し上下方向に沿って設置され、各連通管9には受溜用タンクTからのガスを燃焼用バスケット2に送り出すポンプ10が、上記高熱ガスGの送出を促進するために設けられている。高熱ガスGは、燃焼用バスケット2内に送り出された前記原料Aの燃焼場所において、燃焼用バスケット2の空気導入孔2aから導入される空気と混合されて燃焼し、原料Aの溶融を継続させる。このように装置を構成することにより、立ち上げ時において熱エネルギーの供給を必要とするが、その後は自立的に熱エネルギーが供給されるようになる。
【0016】
【特許文献1】特開昭60−190494号公報
【特許文献2】特開平10−128747号公報
【特許文献3】特開2003−206373号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
しかしながら、樹脂系改質剤製造装置への原料Aの供給は、個々の樹脂系改質剤製造装置にそれぞれ備えられたベルトコンベア11により行われていたため、樹脂系改質剤製造装置が増えると、これに要するコストが嵩む課題があった。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明は、かかる点に鑑み、個々の樹脂系改質剤製造装置への原料Aの供給を1台の原料搬送ロボットに行い、全体の製造設備に要する設備コストを低減させることにあり、その具体的な構成は、所定位置に布設された軌道と、この軌道に沿って配置された1乃至複数の樹脂系改質剤製造装置と、前記軌道に沿って配置され合成樹脂廃材の原料を配置する原料配置部と、前記軌道に沿って走行する原料搬送ロボットとからなり、前記樹脂系改質剤製造装置は該樹脂系改質剤製造装置に供給された前記原料の一部を燃焼させ、その燃焼した熱により他の残りの原料を溶融・熱分解させ、燃焼炉の下方から溶融化したワックス状溶融物を落下させて樹脂系改質剤を製造するものであり、前記原料搬送ロボットは、該原料搬送ロボット自身が有する操作アームによって前記原料配置部に配置された原料を把持して、原料の供給を必要とする前記樹脂系改質剤製造装置まで前記軌道に沿って移動し、前記樹脂系改質剤製造装置に原料を供給することを特徴とする樹脂系改質剤原料搬送システムである。
【発明の効果】
【0019】
本発明は、上記のように、樹脂系改質剤製造装置への原料の供給を1台の原料搬送ロボットにより行うので、樹脂系改質剤製造装置の台数が増えても殆んど原料搬送のための設備コストを増やすことが無い効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下本発明を図示した一実施形態によって説明する。図1は本発明の樹脂系改質剤原料搬送システムの構成を示す概念ブロック図であり、図2〜図5はそれぞれその要部構成図である。図1〜図5において、20は所定位置に布設された軌道、30はこの軌道20に沿って配置された1乃至複数の樹脂系改質剤製造装置、40は軌道20に沿って配置され合成樹脂廃材の原料を配置する原料配置部、50は軌道20に沿って走行する原料搬送ロボット、60は原料搬送ロボット50及び樹脂系改質剤製造装置30の一部の動作を制御する制御コントローラである。
【0021】
軌道20は、所定位置、例えば建屋の床に設置された長尺基台21の側面に一対の軌道レール22と駆動レール23とが取付けられて構成されている。(特に図5参照)
【0022】
樹脂系改質剤製造装置30は、図6、図7に示すように、内部に燃焼炉31、燃焼炉31の下部に受溜用タンク32を有し、これらを包囲する炉筐体33(これらについては後述する)、および図2に示すように、炉筐体33の上部に連結された排気用ダクト34等で構成されている。
また、燃焼炉31を横断する位置の炉筐体33の前面には、図5に示すように、切抜き覗き窓31a、31bが形成され、これら切抜き覗き窓31a、31bの前部にはそれぞれエアカーテン装置36、37が取付けられ、炉筐体33の内部雰囲気と外気とを遮断するように構成され、更にテレビカメラ38、39が取付けられ、炉筐体33内部を覗けるようになっている。
また更に、エアカーテン装置36、37を横断する位置の炉筐体33の後面には、原料投入用開閉窓33c、原料点火用開閉窓33dが形成されている。原料投入用開閉窓33c、原料点火用開閉窓33dにはそれぞれ油圧シリンダ等の駆動体による開閉扉33c'、33d'が設置されている。
【0023】
原料配置部40には、原料搭載台41が備えられ、棒状の原料Aがその長手方向を垂直に保ちながら搭載できるように構成されている。原料搭載台41への原料Aの搭載は、人為的に、又はその他の装置により行われる。図示の実施形態においては、原料搭載台41の3個がループ状に間隔を置いて配置され、更にそれらの全体をモータ42で水平面内で回動できるように構成されている。
【0024】
原料搬送ロボット50は、ロボット基台51、走行ローラ52、駆動ローラ53、操作アーム54、点火アーム55等を供えている。ロボット基台51には、走行ローラ52及び駆動ローラ53を備えている。
走行ローラ52は前記軌道レール22に沿って走行可能であるが、軌道レール22に挟まれてこれ以外の方向には移動できないように保持されている。駆動ローラ53は基台51に搭載された駆動モータ53aによって回転可能で、且つ歯車52'で形成され、この歯車52'が駆動レール23の長手方向に沿って形成された平歯に嵌合しなら回転し、駆動レール23に沿って移動する。これによって、走行ローラ52が起動レールに沿って往復移動でき、原料搬送ロボット50の全体が軌道レール22に沿って往復移動できるように構成されている。
【0025】
操作アーム54は、先端部に原料Aを把持する把持具54aを備え、油圧シリンダ等の水平方向伸縮駆動体54cによって駆動レール23の長手方向と直交する方向に伸縮自在に構成され、更に、ロボット基台51に搭載された油圧シリンダなどの操作アーム上下駆動体54dに搭載され、上下方向に移動できるようになっている。
【0026】
点火アーム55は、ロボット基台51に搭載された油圧シリンダ等の水平方向伸縮駆動体55aによって駆動レール23の長手方向と直交する方向に伸縮自在に構成され、先端にブロパンガスバーナ55b等による点火装置55cを備えている。
【0027】
制御コントローラ60は、各樹脂系改質剤製造装置30、原料配置部40、及び原料搬送ロボット50に制御線61を介して接続されており、各装置等から信号を入力し、またこの入力した信号を信号処理して各装置等に制御信号を発するように構成されている。
【0028】
図6及び図7は燃焼炉31の内部を図示したもので、図6は燃焼炉31の上部を正面方向からみた要部断面図、図7は燃焼炉31を側面方向からみた要部断面図である。
図7には、炉筐体33の中心部に鉄などの耐火性円筒体による燃焼筒31cが配置され、その下端には金網等による半円球状のロストル31dが取付けられ、燃焼筒31c内に配置された原料Aがロストル31d上に配置されている。更に燃焼筒31cの下方には、空気などの酸素供給ノズル35がロストル31dの方向に向けて設置されている。
【0029】
燃焼筒31cの上部は、図6に示すように、吊下棒31eの一端に燃焼筒31cの内径よりもやや小さな押板31fが取付けられ、更に、吊下棒31eの他端は油圧シリンダ等によって上下に駆動される駆動体31gに取付けられ、駆動体31gの動作によって押板31fが燃焼筒31cの上部から挿入自在に操作可能に配置されている。なお、図6において、31hは燃焼筒31cの上端に被せられた蓋である。
【0030】
原料Aを燃焼筒31cに配置するには、駆動体31gによって吊下棒31eを上方方向に駆動し、蓋31h及び押板31fを燃焼筒31cの上部から取り除き、この状態で燃焼筒31cの上端から原料Aを挿入し、挿入した後は、駆動体31gの操作によって先に取り除いた蓋31h及び押板31fを元に戻し、原料Aの上に押板31fを載せる。
【0031】
次に、上記による本実施形態を動作順に更に詳しく説明する。
初め、制御コントローラ60を制御することによって、各樹脂系改質剤製造装置30の原料投入用開閉窓33cを開き、更に押板31fを燃焼筒31cから抜き取り、原料Aを人為的にまたは後述する原料搬送ロボット50の動作により、各樹脂系改質剤製造装置30の燃焼筒31cに詰め込む。詰め込んだ後は、先に抜き取った押板31f等を燃焼筒31c内に戻し、更に原料投入用開閉窓33cを閉じる。
【0032】
次に、制御コントローラ60を運転モードに切替えて、原料搬送ロボット50を各樹脂系改質剤製造装置30の後部に移動させ、原料点火用開閉窓33dを開く。原料搬送ロボット50は、点火アーム55を伸ばして開いた原料点火用開閉窓33dからブロパンガスバーナ55bによる火炎をロストル31dの外側から放射して原料Aの下端に着火させる。原料の着火状態は、テレビカメラ38によって検知され、原料Aの着火が確認される。原料Aが着火した後は、点火アーム55を縮め、ブロパンガスバーナ55bを樹脂系改質剤製造装置30から取り外し、原料点火用開閉窓33dを閉じる。この際、酸素供給ノズル35からは空気等の燃焼用補助ガスの適量が供給され続け、着火した後もテレビカメラ38からの情報に基づいて制御され、燃焼が適切に維持される。
【0033】
運転を行う他の樹脂系改質剤製造装置30についても上記と同様に、原料搬送ロボット50を動作させて、原料Aに着火させ、樹脂系改質剤製造装置30を動作させる。
【0034】
これにより、各樹脂系改質剤製造装置30は、燃焼筒31c内に配置された原料Aの一部を燃焼させ、この燃焼させて得られた熱により他の一部の原料Aを溶融・熱分解させ、燃焼炉31の下方から溶融化したワックス状溶融物を生成させ、このワックス状溶融物を受溜用タンク32に落下させて、受溜用タンク32に溜め込む。
【0035】
このようにして、樹脂系改質剤製造装置30を運転させると、燃焼筒31c内に配置された原料Aは徐々に量が少なくなってくる。樹脂系改質剤製造装置30は、この燃焼筒31c内の原料Aの量を押板31fと連動して動く棒の位置を図示しないレーザ光センサで検知し、これを制御コントローラ60が認識する。制御コントローラ60は原料Aが少なくなったことを認識すると、原料搬送ロボット50に対して原料Aの補充をするための一連の指示を行う。
【0036】
即ち、原料搬送ロボット50を原料配置部40の背後に移動させ、操作アーム54を伸ばして原料搭載台41に配置されている原料Aを把持具54aで把持させ、その後、操作アームを縮ませる。
【0037】
次に、駆動モータ54bを回転させて、前記原料Aの量が少なくなった樹脂系改質剤製造装置30の背後に原料搬送ロボット50を移動させる。
【0038】
次に、前記樹脂系改質剤製造装置30の原料投入用開閉窓33cを開くと共に、押板31fを燃焼筒31cから抜き取り、燃焼筒31cへの原料Aの追加の準備を行う。次に、原料搬送ロボット50の操作アーム54を伸ばしたり、上下運動を行わせて、原料Aの燃焼筒31cの上端に移動させ、そこで、把持具54aの原料Aの把持を解除して、原料Aを燃焼筒31cに追加する。
【0039】
その後は、操作アーム54を縮めて54aを樹脂系改質剤製造装置から抜き去った後に、先に抜き取った押板31f等を燃焼筒31c内に戻し、更に原料投入用開閉窓33cを閉じて、原料Aを燃焼及び溶融・熱分解させ、ワックス状溶融物の生成を行わせる。
他の樹脂系改質剤製造装置30に対してもこのような操作を繰り返して行わせ、ワックス状溶融物の生成を行わせる。
【0040】
このように、本樹脂系改質剤原料搬送システムは、一台の原料搬送ロボット50によって多数の樹脂系改質剤製造装置30の原料供給を行うため、それぞれの樹脂系改質剤製造装置30に原料搬送装置を取り付けることがなく、全体のシステムを安価に構成することができる。
【0041】
なお、上記実施形態は図8と異なる樹脂系改質剤製造装置を説明したが、本発明は図8のような樹脂系改質剤製造装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明の一実施形態における樹脂系改質剤原料搬送システムのブロック図。
【図2】本発明の一実施形態における樹脂系改質剤原料搬送システムの要部正面図。
【図3】本発明の一実施形態における樹脂系改質剤原料搬送システムの要部背面図。
【図4】本発明の一実施形態における樹脂系改質剤原料搬送システムの要部平面図。
【図5】本発明の一実施形態における樹脂系改質剤原料搬送システムの要部右側面図。
【図6】本発明の一実施形態における樹脂系改質剤製造装置の要部断面説明図。
【図7】本発明の一実施形態における樹脂系改質剤製造装置の他の要部断面説明図。
【図8】一般的な樹脂形改質剤製造装置の一例を示す要部断面図。
【符号の説明】
【0043】
A 原料
20 軌道
21 長尺基台
22 軌道レール
23 駆動レール
30 樹脂系改質剤製造装置
31 燃焼炉
31a 切抜き覗き窓
31b 切抜き覗き窓
31c 燃焼筒
31d ロストル
31e 吊下棒
31f 押板
31g 駆動体
31h 蓋
32 受溜用タンク
33 炉筐体
33c 原料投入用開閉窓
33c' 開閉扉
33d 原料点火用開閉窓
33d' 開閉扉
34 排気用ダクト
35 酸素供給ノズル
36 エアカーテン装置
37 エアカーテン装置
38 テレビカメラ
39 テレビカメラ
40 原料配置部
41 原料搭載台
42 モータ
50 原料搬送ロボット
51 ロボット基台
52 走行ローラ
52' 歯車
53 駆動ローラ
53a 駆動モータ
54 操作アーム
54a 把持具
54b 駆動モータ
54c 水平方向伸縮駆動体
54d 操作アーム上下駆動体
55 点火アーム
55a 水平方向伸縮駆動体
55b ブロパンガスバーナ
55c 点火装置
60 制御コントローラ
61 制御線
【出願人】 【識別番号】593047426
【氏名又は名称】社団法人電線総合技術センター
【識別番号】000213297
【氏名又は名称】中部電力株式会社
【出願日】 平成18年9月14日(2006.9.14)
【代理人】 【識別番号】100095810
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 雄一


【公開番号】 特開2008−69288(P2008−69288A)
【公開日】 平成20年3月27日(2008.3.27)
【出願番号】 特願2006−249895(P2006−249895)