专利名称：坩埚空烧装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对坩埚进行空烧的装置，所述坩埚用于元素分析装置中，该元素 分析装置利用加热分析金属等试样中含有的碳和硫等元素。
背景技术：
在所述元素分析装置中，例如把试样放入陶瓷制的坩埚内使试样燃烧，通过对在 燃烧时试样中的碳和硫氧化生成的CO、CO2及SA等气体进行定量，测量所述试样内的碳和 硫的量。此时，如果在坩埚中含有杂质或在坩埚上附着有粉尘，则由此生成的气体成为产 生测量误差的原因，所以在测量前要预先对坩埚进行空烧。然而，如专利文献1、2所示，以往的坩埚空烧装置的结构是在坩埚储料器中使坩 埚朝向侧面且纵向堆积存放，用气缸(cylinder)把最下面的坩埚水平推出，顺序送入到空 烧用的加热炉中。此外，该气缸不仅用于把坩埚送入到加热炉中，同时还具有利用送入的坩 埚把在加热炉内空烧结束的坩埚推出的功能。可是，在上述结构中，在把最下面的坩埚推出时，为了不使最下面的坩埚上方的坩 埚落下，除了所述气缸以外，还需要与该气缸的动作连动的防止落下的止动器等，成为使用 多个执行机构的错综复杂的结构，存在经常出现故障、且难以降低成本的问题。此外，如果使用尺寸精度低、特别是在高度方向尺寸(轴向尺寸)存在偏差的坩 埚，则在储料器内坩埚会堵塞、倾斜、或坩埚根本就进不到储料器中。因此在以往的坩埚空 烧装置中，必须使用尺寸精度高、价格昂贵的坩埚，难以使用比较便宜的坩埚。专利文献1 日本专利公开公报特开昭61-129568号专利文献2 日本实用新型公开公报实开平3-114058号

发明内容
鉴于上述问题，本发明所要解决的主要问题是提供一种坩埚空烧装置，该坩埚空 烧装置结构简单，可以促进降低成本，即使使用尺寸精度差的便宜的坩埚也可以可靠地进 行工作。S卩，本发明提供一种坩埚空烧装置，其特征在于，包括坩埚空烧用的加热炉，该加 热炉在内部具有水平移动通道，该水平移动通道的一端与坩埚的插入口连接，另一端与坩 埚的导出口连接，从所述插入口插入的坩埚通过被下一个插入的在后的坩埚推着，向所述 导出口移动。所述坩埚空烧装置还包括支承轨道部，以使相邻的坩埚的底部和开口部接触的 方式，把沿水平横卧的多个坩埚并排支承成一列；以及滑动执行机构，使由所述支承轨道部 支承的最后面的坩埚向前方移动，从而使所述一列的全部坩埚沿该列方向移动，顺序从设 置在所述支承轨道部前端的送出口送出坩埚，所述支承轨道部的所述送出口与所述水平移 动通道的插入口相接，所述支承轨道部与所述水平移动通道构成串联配置。
按照这样的坩埚空烧装置，由于支承轨道部的坩埚和加热炉内的坩埚在一条水平 直线上串联，所以利用仅设置推在支承轨道部上最后面的坩埚的滑动执行机构的简单结 构，就可以把坩埚送入到加热炉中，并且可以从坩埚导出口把坩埚一个一个推出。此外，由 于具有这样简单的结构，所以本发明的坩埚空烧装置故障少，可以确保动作的可靠性。此 外，通过使水平移动通道和支承轨道部的直径具有余量，即使使用外径和高度方向尺寸稍 有偏差的便宜的坩埚，也可以没有问题地进行动作。在上述发明中，优选的是还包括坩埚储料器，支承相互平行的多个所述支承轨道 部；以及移动机构，使所述坩埚储料器移动，使各所述支承轨道部的所述送出口位于与所述 插入口连接的位置。按照该发明，使得所述坩埚空烧装置不在所述列方向上延长，可以在维 持在该列方向的紧凑性的情况下，保持更多的坩埚。此外，在上述发明中，优选的是还包括接住坩埚部，接住从所述加热炉的所述导出 口导出的坩埚，在具有接住坩埚部的坩埚空烧装置中，为了把经过空烧的坩埚可靠地从加 热炉一个一个导出，并且不在接住坩埚部重复堆积坩埚，优选的是还包括坩埚检测机构，检 测从所述导出口导出坩埚的时刻以及被导出的所述坩埚是否在所述接住坩埚部上。为了提高坩埚空烧装置在所述列方向上的紧凑性，优选的是，所述滑动执行机构 包括导向部，与所述支承轨道部平行，设置在所述支承轨道部的侧方、下方或上方；以及 加力件，由所述导向部引导进行滑动，在所述加力件上设置有臂，该臂从间隙插入所述支承 轨道部内，推所述最后面的坩埚，所述间隙设置在支承轨道部的侧方、下方或上方。按照该 发明，可以使滑动执行机构与支承轨道部具有大体相同的长度，并且可以使滑动执行机构 与支承轨道部并排设置。此外，在上述发明中，优选的是所述支承轨道部由一对平行的棒形构件构成，把 该一对平行的棒形构件的分开距离设定成比坩埚的外径小，所述坩埚以一部分嵌入到所述 一对平行的棒形构件之间的方式被支承。按照该发明，可以减小与坩埚的接触阻力，使坩埚 平稳地移动，并且可以防止在移动时因摩擦产生的磨削粉末等的蓄积。按照本发明，通过把支承轨道部和加热炉内的水平移动通道配置成一条直线，并 且仅设置推支承轨道部上的最后面的坩埚的滑动执行机构的简单的结构，就可以实现把坩 埚送入加热炉中以及把坩埚从导出口推出的功能。因此，本发明故障少，可以确保动作的可 靠性，并且有助于降低成本。此外，因使水平移动通道和支承轨道部在直径方面具有余量，即使使用外径和高 度方向尺寸稍有偏差的便宜的坩埚，也可以没有问题地进行动作。


图1是简要表示本发明一个实施方式的坩埚空烧装置整体的侧视图。图2是表示与图1同一个实施方式的坩埚储料器的立体图。图3是表示与图1同一个实施方式的坩埚储料器的分解立体图。图4是表示与图1同一个实施方式的支承轨道部和坩埚的局部立体图。图5是表示与图1同一个实施方式的滑动执行机构的立体图。图6是表示与图1同一个实施方式的导出口和接住坩埚部等的局部立体图。图7是简要表示与图1同一个实施方式的坩埚空烧装置动作的侧视图。
图8是简要表示与图1同一个实施方式的坩埚空烧装置动作的侧视图。图9是简要表示与图1同一个实施方式的坩埚空烧装置动作的侧视图。图10是简要表示与图1同一个实施方式的坩埚空烧装置动作的侧视图。附图标记说明100…坩埚空烧装置10…加热炉U…坩埚la...插入口Ib…导出口2…水平移动通道3…坩埚储料器31…支承轨道部3 …送出口5…滑动执行机构4…移动机构6…接住坩埚部7…坩埚检测机构51a…导向部(槽)52…加力件53 …臂311…棒形构件
具体实施例方式下面参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。本实施方式的坩埚空烧装置100用于对在元素分析装置(图中没有表示)中使用 的坩埚U进行空烧，所述元素分析装置使试样燃烧，并利用燃烧产生的燃烧气体对该试样 内含有的元素进行分析，如图1所示，坩埚空烧装置100包括加热炉10，加热坩埚U进行 空烧；以及坩埚送出机构20，用于把坩埚U送入所述加热炉10中。该坩埚送出机构20是本坩埚空烧装置100的主要特征部分，首先对加热炉10进 行简单说明。如图1所示，加热炉10设置在基座K上，加热炉10例如为长方体形，加热炉10包 括主体1，在后面开有坩埚U的插入口 la，并且在前面开有坩埚U的导出口 Ib ；直管形的 坩埚用的水平移动通道2，配置在主体1内，一端与所述插入口 Ia连接，并且另一端与导出 口 Ib连接；以及加热器，在图中没有表示出来，设置在所述水平移动通道2的周围。而且， 如果从所述插入口 Ia插入坩埚U，则充填在水平移动通道2中的前面的坩埚U被插入的坩 埚U—个接一个推着移动，坩埚U被从所述导出口 Ib顺序推出。此外，在左右(在此是与 图1的纸面垂直的方向)设置有两个水平移动通道2。另一方面，如图1所示，所述坩埚送出机构20设置在所述基座K上，所述坩埚送出 机构20包括坩埚储料器3，配置成与所述加热炉10的后面相邻；移动机构4，驱动所述坩埚储料器3上或下；滑动执行机构5，配置在所述坩埚储料器3的下方；坩埚检测机构7，检 测从加热炉10导出的坩埚U ；以及控制机构(图中没有表示)，控制所述滑动执行机构5和 移动机构4等。下面对各部分进行详细叙述。如图1到图3所示，坩埚储料器3包括多个相互平行的支承轨道部31，沿水平延 伸；以及一对支承板321、322，配置在所述支承轨道部31的两端，支承所述支承轨道部31， 所述支承轨道部31把多个坩埚U以沿水平横卧的状态、且相邻的坩埚的底部和开口部接触 的方式并排支承成一列。此外，在该实施方式中，把该支承轨道部31在上下方向上设置5 列，此外与左右的两个水平移动通道2对应，在左右方向上设置两列，合计设置10列支承轨 道部31。特别如在图4中详细表示的，支承轨道部31由一对平行的圆柱形或圆筒形的直棒 形构件311构成，直棒形构件311相互分开的距离被设定成比坩埚U的外径小，坩埚U以坩 埚U的一部分嵌入到所述一对棒形构件311之间的方式被支承。支承板321、322为与支承轨道部31的延伸方向(坩埚U的列方向)垂直并立起 的板状构件，在前侧的支承板321上设置有送出口 32a，送出口 3 具有坩埚U可以通过的 尺寸，在后侧的支承板322上设置有切入孔32b，该切入孔32b用于使后面叙述的滑动执行 机构5的臂53通过，该切入孔32b在侧面开口。如图1所示，移动机构4例如是利用支承坩埚储料器3的Z载物台的装置。通过 按照支承轨道部31的上下间距使坩埚储料器3分阶段地上下移动，有选择地使上下某一层 的支承轨道部31的送出口 3 位于与所述插入口 Ia相接的位置。如图1、图5等所示，滑动执行机构5从后面推由所述支承轨道部31支承着的一 列坩埚U，使坩埚U沿该列方向移动，从所述送出口 3 顺序送出坩埚U。更具体地说，滑动 执行机构5包括壳体51，具有成为导向部的槽51a ；加力件52，与该槽51a嵌合，沿支承轨 道部31的延伸方向(即坩埚U的列方向)滑动；以及驱动机构，驱动该加力件52前进或后 退，在图中没有表示出来。此外，对应于在左右方向上设置有两个水平移动通道2，在左右方 向上设置两个滑动执行机构5。壳体51为长条形的长方体形，配置在坩埚储料器3的下方，壳体51的延伸方向与 支承轨道部31的延伸方向一致。在壳体51的侧面形成有所述槽51a。加力件52为与所述槽51a嵌合的板状构件，在该加力件52上设置有臂53，该臂 53从加力件52朝向坩埚储料器3向上方延伸。臂53包括基端部531，连接在加力件52 上，沿铅垂方向立起；以及前端部532，从所述基端部531的前端起朝向支承轨道部31水平 延伸，臂53大体为倒L形。所述前端部532从侧方插入到支承轨道部31内，可以从后向前 推支承在所述支承轨道部31上的最后面的坩埚U。所述驱动机构在图中没有表示出来，所述驱动机构包括电动机，配置在壳体51 内；以及螺钉构件，连接在该电动机的转动轴上，设在所述加力件52上的内螺纹孔与该螺 钉构件螺纹配合。利用所述电动机正向或反向转动，加力件52进行前进或后退的移动。
此外如图1、图6等所示，在该实施方式中，坩埚空烧装置100还设置有接住坩埚 部6，接住从所述加热炉10的导出口 Ib导出的坩埚U ；以及连接通道9，把从所述导出口 Ib 导出的坩埚U导向所述接住坩埚部6。
首先，对连接通道9进行说明，连接通道9包括基端部分91，从所述导出口 Ib起 沿水平向前方延伸；以及前端部分92，与该基端部分91相连，向斜前下方垂下，在该实施方 式中，与支承轨道部31相同，利用一对平行的管(圆筒)或圆柱形成连接通道9。但是，把 所述基端部分91的长度设定成小于坩埚U高度(轴向的长度)的一半，被从导出口 Ib推 出的坩埚U靠自重滑落向前端部分92。接住坩埚部6包括板件61，配置成面对所述连接通道9的前端；托架62，把该板 件61支承成可以绕左右方向上的水平轴转动；以及弹性件(图中没有表示出来)，对所述 板件61施加弹性作用力，使得板件61与连接通道9的前端接触。板件61为矩形薄板，在 板件61的表面形成有部分圆形凹部61a，坩埚U的底部可以嵌入该部分圆形凹部61a。托 架62被安装在加热炉主体1的前面，在该托架62上设置有转动轴62a，该转动轴6 与列 方向垂直、且沿水平方向延伸。板件61被支承成板件61的基端部利用所述转动轴6 可 以转动。弹性件在图中没有表示出来，例如是安装在转动轴6 或托架62上的弹簧，利用 弹簧的弹力对板件61施加作用力，使得板件61的前端部向上方转动。在不施加外力的状 态下，板件61的姿态被保持成板件61被按压在连接通道9的前端上，板件61与连接通道 9的前端接触，并且板件61的表面与连接通道9的前端部分92的延伸方向大体垂直。此 外，板件61的转动范围被限制在从按压在连接通道9的前端上并与连接通道9的前端接触 的倾斜姿态到板件61的前端部分92下降成为水平姿态的范围内。坩埚检测机构7安装在各导出口 Ib附近(在此为上方)，具有例如超声波传感器 等物体探测传感器71。该物体探测传感器71的探测范围达到所述连接通道9的前端部分 92及接住坩埚部6，如果坩埚U通过连接通道9或位于接住坩埚部6上，则物体探测传感器 71探测到坩埚U的存在，并输出探测到坩埚U存在内容的信号。控制机构在图中没有表示出来，例如由具有CPU和存储器等的电路构成，接收来 自所述物体探测传感器71等的信号，控制移动机构4和滑动执行机构5的动作。下面对具有上述构成的坩埚空烧装置100的动作进行说明。首先，操作人员把坩埚U填充到坩埚储料器3的各支承轨道部31上。此外，由于 该坩埚储料器3是可以从移动机构4取下的结构，所以操作人员也可以在把坩埚储料器3 取下来的状态下，把坩埚U在前面的送出口 3 从开口一侧插入。在这样把坩埚U填充到 坩埚储料器3的各支承轨道部31上后，把坩埚储料器3安装到移动机构4上。在这种状态下，如果例如操作人员按下图中没有表示的开始按钮，则加热炉10被 启动，并且开始由所述控制机构进行自动运行。首先，移动机构4按照控制机构的指令工作，使坩埚储料器3移动，例如使最上面 一列的支承轨道部31的送出口 3 大体与加热炉10的插入口 Ia相连。然后，使一侧的滑动执行机构5工作，把滑动执行机构5的臂53通过切入孔32b 从最上面一列的支承轨道部31的后方插入，位于在该支承轨道部31最后端的坩埚U的后 面。图7表示该状态。然后，由物体探测传感器71检测在与该支承轨道部31对应的一侧的接住坩埚部 6上是否有坩埚U。作为检测的结果，如果没有坩埚U，则臂53按照控制机构的指令向前方 滑动，使该列的坩埚U向前方移动。此时，由于在加热炉10的水平移动通道2内填充有上次残留的坩埚U，所以也推动该残留的坩埚U向前方移动，最前端的坩埚U被从加热炉10的导出口 Ib推出。被推出的 坩埚U通过所述连接通道9，被接住坩埚部6接住。然后，由于在所述坩埚U通过连接通道9时，物体探测传感器71输出坩埚U通过 连接通道9的信号，控制机构接收到该信号后，在该时刻使臂53停止。这样，作为结果，臂 53只使一个坩埚U向前方移动，由接住坩埚部6接住一个坩埚U。图8表示该状态。此外， 在初始状态下，在水平移动通道2内没有坩埚U或没有填充满坩埚U的情况下，臂53连续 向前方移动，直到推出一个坩埚U为止。然后，等待经过推出坩埚U的规定的时间间隔，控制机构使另一侧的滑动执行机 构5工作，进行与上述相同的动作。由图中没有表示出来的机器人或操作人员取下位于接住坩埚部6上的坩埚U。在 是由机器人取下坩埚的情况下，设定成机器人的手对抗弹性作用力，使所述板件61成水 平，在使坩埚U在铅垂方向立起的状态下，握住该坩埚U。如果取下坩埚U，则由于物体探测传感器71检测到接住坩埚部6上已经没有坩埚 U，与前面叙述的顺序相同，控制机构此次使一侧的臂53向前方移动，推出下一个坩埚U。此 时，控制机构进行控制，使得推出坩埚U的时机从推出前一个坩埚U的时刻起空出上述的规 定的时间间隔以上。这样做是为了使各坩埚U在加热炉10内滞留一定时间以上，充分进行空烧。这样，左右的臂53交替进行动作，在最上层的两列支承轨道部31上的坩埚U全部 被送到加热炉10内后，控制机构利用图中没有表示出来的极限传感器(limit sensor)等 检测这种情况。图9表示此时的状态。此后，控制机构使各臂53向后移动，脱离支承轨道 部31。然后，控制机构使移动机构4动作，使坩埚储料器3上升，使下一层的支承轨道部 31的送出口 3 位于加热炉10的插入口 la。图10表示此时的状态。然后反复进行上述 的动作，直到上述支承轨道部31上没有坩埚U为止。以上是该坩埚空烧装置100动作的简要介绍。按照这样构成的本实施方式，支承轨道部31上的坩埚U与加热炉10内的坩埚U 串联排列在一条水平直线上，而且，利用仅设置推支承轨道部31上的最后端的坩埚U的滑 动执行机构5的简单结构，就可以把坩埚U送入到加热炉10中，并且可以把坩埚U从加热 炉10的导出口 Ib推出。此外，设置有坩埚检测机构7，检测坩埚U从加热炉10的导出口 Ib被导出的时刻以及该被导出的坩埚U是否在所述接住坩埚部6上，根据从该坩埚检测机 构7输出的信号使滑动执行机构5动作，因此即使坩埚U在高度方向上的尺寸不齐，也可以 可靠地把经过空烧的坩埚U —个一个从加热炉10导出，并且不会使坩埚U重复积存在接住 坩埚部6上。此外，假设为了使坩埚U移动使用气缸的情况下，作为气缸的规格，由于需要坩埚 U移动长度部分的活塞和具有收容该活塞的长度的腔体，所以作为整个装置不得不在列方 向上变长。可是按照本实施方式，如前面叙述的那样，由于使用滑动执行机构5，该滑动执行 机构5具有加力件52，该加力件52与螺钉构件螺纹配合并利用螺钉构件的转动来进行前进 或后退的移动，所以可以把滑动执行机构5设成与支承轨道部31大体相同的长度，而且可 以把该滑动执行机构5与支承轨道部31并排配置。因此，可以使坩埚空烧装置100在所述8列方向上更紧凑。此外，由于支承轨道部31和连接通道9由设定成分开的距离比坩埚U外径更小的 一对平行的棒形构件311构成，所以可以减小与坩埚U的接触阻力，可以使坩埚U平稳地移 动，并且可以防止因在移动时摩擦产生的磨削粉末等掉下来堆积的情况。此外，在该实施方式中设置了两列水平移动通道2，采用交替推出坩埚U的方式， 所以与以相同的时间间隔推出坩埚U的、一列的情况相比，坩埚U在加热炉10内滞留的时 间可以变长。换句话来说，在确保相同的滞留时间的情况下，与一列的情况相比，可以缩短 加热炉10在列方向上的长度。此外，在一列因故障等原因造成不能动作的情况下，仅用剩 余的一列也可以送出坩埚。此外，本发明不限于所述实施方式。例如，在所述实施方式中，设置有两列的水平移动通道；与该两列的水平移动通 道对应的、水平设置的两列支承轨道；以及两个滑动执行机构5，但也可以设置一列，还可 以设置三列以上。此外，在所述实施方式中采用交替推出两列的坩埚U的方式，但也可以同 时推出坩埚U。支承轨道部的形状只要可以实现轨道功能(导向功能)就可以，例如可以把管状 构件等作为支承轨道部使用。除此以外，本发明在不脱离上述宗旨的范围内可以进行各种变形。
权利要求
1.一种坩埚空烧装置，其特征在于，包括坩埚空烧用的加热炉，该加热炉在内部具有水 平移动通道，该水平移动通道的一端与坩埚的插入口连接，另一端与坩埚的导出口连接，从 所述插入口插入的坩埚通过被下一个插入的在后的坩埚推着，向所述导出口移动，所述坩 埚空烧装置还包括支承轨道部，以使相邻的坩埚的底部和开口部接触的方式，把沿水平横卧的多个坩埚 并排支承成一列；以及滑动执行机构，使由所述支承轨道部支承的最后面的坩埚向前方移动，从而使所述一 列的全部坩埚沿该列方向移动，顺序从设置在所述支承轨道部前端的送出口送出坩埚，所述支承轨道部的所述送出口与所述水平移动通道的插入口相接，所述支承轨道部与 所述水平移动通道构成串联配置。
2.根据权利要求1所述的坩埚空烧装置，其特征在于，所述坩埚空烧装置还包括坩埚储料器，支承相互平行的多个所述支承轨道部；以及移动机构，使所述坩埚储料器移动，使各所述支承轨道部的所述送出口位于与所述插 入口连接的位置。
3.根据权利要求1或2所述的坩埚空烧装置，其特征在于，所述坩埚空烧装置还包括接住坩埚部，接住从所述加热炉的所述导出口导出的坩埚；以及坩埚检测机构，检测从所述导出口导出坩埚的时刻以及被导出的所述坩埚是否在所述 接住坩埚部上。
4.根据权利要求1或2所述的坩埚空烧装置，其特征在于，所述滑动执行机构包括导向部，与所述支承轨道部平行，设置在所述支承轨道部的侧 方、下方或上方；以及加力件，由所述导向部引导进行滑动，在所述加力件上设置有臂，该臂从间隙插入所述支承轨道部内，推所述最后面的坩埚， 所述间隙设置在支承轨道部的侧方、下方或上方。
5.根据权利要求1或2所述的坩埚空烧装置，其特征在于，所述支承轨道部由一对平行 的棒形构件构成，把该一对平行的棒形构件的分开距离设定成比坩埚的外径小，所述坩埚 以一部分嵌入到所述一对平行的棒形构件之间的方式被支承。
全文摘要
本发明提供一种坩埚空烧装置(100)，即使使用尺寸精度差的便宜的坩埚也可以可靠地进行动作，而且结构简单，可以促进降低成本。所述坩埚空烧装置(100)使支承轨道部(31)与坩埚(U)的水平移动通道(2)串联配置，所述支承轨道部(31)，以使相邻坩埚的底部和开口部相接的方式，把沿水平横卧的多个坩埚(U)并排支承成一列，所述坩埚(U)的水平移动通道(2)设置在加热坩埚(U)的加热炉(10)内，通过把位于支承轨道部(31)上的坩埚(U)沿所述列方向水平推入，顺序把坩埚(U)送入到加热炉(10)内。
文档编号G01N1/44GK102053032SQ201010535470
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月4日 优先权日2009年11月4日
发明者平田泰士 申请人:株式会社堀场制作所