(57)【要約】【課題】物質が付着するのを効率的に防ぐ。【解決手段】表面に物質が付着したことを閾値処理により判断する付着検出センサ２０と、前記物質を振動により除去するアクチュエータ４０とを基板１２上にマトリクス配置する。また、この基板１２には前記付着検出センサ２０からの信号を処理して、前記処理の結果をアクチュエータ４０に出力する回路設けられている。前記回路を有する基板１２上にマトリクス配置した付着検出センサ２０及びアクチュエータ４０により付着防止素子１０を構成する。この付着防止素子１０が格子状をなすようにシートや壁材等に密接して配設する。また、前記シートや壁材には配設された付着防止素子１０へ電力を供給する電力供給手段が設けられている。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に物質が付着したことを閾値処理により判断する付着検出センサと、前記物質を振動により除去するアクチュエータとが、基板上に設けられたことを特徴とする付着防止素子。
【請求項２】
前記基板には前記付着検出センサからの信号を処理して、前記処理の結果をアクチュエータに出力する回路を設け、前記付着検出センサと前記アクチュエータとがマトリクス配置してなることを特徴とした請求項１記載の付着防止素子。
【請求項３】
表面に物質が付着したことを電気的な変化により検出する付着検出センサと、前記物質を除去する手段となるアクチュエータとを、前記付着検出センサからの信号を処理して、前記処理の結果をアクチュエータに出力する回路を設けた基板上にマトリクス配置してなる付着防止素子を、
可撓性のシート上に複数密接して格子状に配設し、前記シートには前記付着防止素子へ電力供給する電力供給手段が設けられてなることを特徴とした付着防止装置。
【請求項４】
表面に物質が付着したことを電気的な変化により検出する付着検出センサと、前記物質を除去する手段となるアクチュエータとを、前記付着検出センサからの信号を処理して、前記処理の結果をアクチュエータに出力する回路を設けた基板上にマトリクス配置してなる付着防止素子を、
壁材上に複数密接して格子状に配設し、前記壁材には前記付着防止素子へ電力供給する電力供給手段が設けられてなることを特徴とした付着防止装置。
【請求項５】
表面に物質が付着したことを電気的な変化により検出する付着検出センサと、前記物質を除去する手段となるアクチュエータとを、前記付着検出センサからの信号を処理して、前記処理の結果をアクチュエータに出力する回路を設けた基板上にマトリクス配置してなる付着防止素子を、複数密接して可撓性のシート上に格子状に配設し、
前記可撓性のシートをアンローダのバケットコンベア部を囲繞するケーシング内部に配設したことを特徴とする付着防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は付着防止素子及び付着防止装置に係り、特にアンローダのケーシング内部にバラ物が付着するのを防止するのに好適な付着防止素子及び付着防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バラ物を船から陸上へ荷役するための運搬機械としてアンローダが用いられている。このアンローダは、チェーンに取付けられた複数のバケットによって船倉内のバラ物を上方まですくい上げ、アンローダ上部に設けられたケーシング内部でベルトコンベアに移し変えて水平に搬送し、ベルトコンベアの排出端まで運搬する。この作業中の、アンローダからベルトコンベアに移し変える際は、バラ物やその粉体がこぼれ落ち、空気の流れに乗って飛散するので、ケーシング内部の表面に付着・堆積していく。このような付着・堆積したバラ物が残った状態で、続いて荷役するバラ物の種類が変わると、異種混合が起こる虞があった。
【０００３】
そのため、荷役するバラ物の種類が変わる度に、ケーシング内部を清掃する作業が必要となり、この清掃方法として、エアーホースを用いて手作業により清掃を行う方法、ケーシング内部に洗浄ノズルを設けて直接水洗いする方法、或いはスクレーパにより掻き落す方法等が用いられてきた。
【０００４】
エアーホースを用いて手作業により清掃を行う方法では、圧縮空気を瞬間的に吹出して付着・堆積したバラ物を排出している。
ケーシング内部を直接水洗いする方法では、洗浄ノズルより噴出される水の水圧や、洗浄ノズルをケーシング内に配設する位置の最適化を行い、付着したバラ物を落すパラメータを決めている。そして、このパラメータに従って、ケーシング内部を水洗いしている。
【０００５】
また、ケーシング内部に付着したバラ物をスクレーパにより掻き落す装置として特許文献１が挙げられる。この装置はスクレーパを上下多段にしてケーシング内部に配設され、このスクレーパがバラ物をすくい上げるエレベータ部の伸縮を行う保持シリンダと連結している。そして、この保持シリンダが前記エレベータ部を伸縮する毎にスクレーパが連動して上下動をする。このスクレーパの上下動によりケーシング内部に付着したバラ物が掻き落される構成となっている。
【０００６】
【特許文献１】
実開平４−１２１９４０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エアーホースを用いて手作業により清掃を行う方法では、人手による作業に依存するため頻繁に清掃作業をすることは困難であり、また清掃作業が数時間以上にわたる場合があるため、時間を浪費することになっていた。また、水洗いする方法では、バラ物が付着・堆積したケーシング内部と共にバケットも濡れてしまう虞があり、バケットが濡れた場合は多くのバラ物が付着してしまう原因となる。また、スクレーパで掻き落す方法では、スクレーパにもバラ物が付着・堆積してしまい、異種混合が起こる原因となる。また、これらの方法は、すでに付着・堆積したバラ物を落す観点で行われ、付着を防止する観点で行われていない。このため、ケーシング内部に付着するバラ物を効率的に防ぐ手法は確立されていない。
【０００８】
本発明は従来技術の欠点を解消するために、バラ物等の物質が壁面等に付着するのを防止する付着防止素子及び付着防止装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明の付着防止素子は、表面に物質が付着したことを閾値処理により判断する付着検出センサと、前記物質を振動により除去するアクチュエータとが、基板上に設けられたことを特徴としている。
【００１０】
この場合、前記基板には前記付着検出センサからの信号を処理して、前記処理の結果をアクチュエータに出力する回路を設け、この基板上に設けられた前記付着検出センサと前記アクチュエータとがマトリクス配置してなる構成とできる。
【００１１】
また、本発明の付着防止装置は、表面に物質が付着したことを電気的な変化により検出する付着検出センサと、前記物質を除去する手段となるアクチュエータとを、前記付着検出センサからの信号を処理して、前記処理の結果をアクチュエータに出力する回路を設けた基板上にマトリクス配置してなる付着防止素子を、可撓性のシート上に複数密接して格子状に配設し、前記シートには前記付着防止素子へ電力供給する電力供給手段が設けられてなることを特徴としている。
【００１２】
また、表面に物質が付着したことを電気的な変化により検出する付着検出センサと、前記物質を除去する手段となるアクチュエータとを、前記付着検出センサからの信号を処理して、前記処理の結果をアクチュエータに出力する回路を設けた基板上にマトリクス配置してなる付着防止素子を、壁材上に複数密接して格子状に配設し、前記壁材には前記付着防止素子へ電力供給する電力供給手段が設けられてなることを特徴としている。
【００１３】
また、表面に物質が付着したことを電気的な変化により検出する付着検出センサと、前記物質を除去する手段となるアクチュエータとを、前記付着検出センサからの信号を処理して、前記処理の結果をアクチュエータに出力する回路を設けた基板上にマトリクス配置してなる付着防止素子を、複数密接して可撓性のシート上に格子状に配設し、前記可撓性のシートをアンローダのバケットコンベア部を囲繞するケーシング内部に配設したことを特徴としている。
【００１４】
【作用】
上記のごとく構成した本発明では、物質が付着したことをセンサが検出して、アクチュエータを動作させることにより、物質を除去できる。
また、基板上にアクチュエータと付着検出センサとをマトリクス配置し、前記基板に前記付着検出センサと前記アクチュエータとを制御する回路を設けた素子としたので、この素子が単独で動作できるようになる。そして、付着検出センサに物質が付着したことを基板上に設けられた回路で判断して、素子に設けられたすべてのアクチュエータを動作させることにより、付着した物質を除去することができる。
【００１５】
また、付着防止素子を可撓性シート上又は壁材上に、格子状をなすように複数配設して付着防止装置を構成しているので、広範囲な設置場所へ一度に設置することができる。また、可撓性のシート上又は壁材上には、付着防止素子への電力を供給する配線が設けられているので、前記付着防止素子を一つ一つ設置していく場合に比べて、素早く簡易に付着防止装置を設置できる。これにより、広範囲に付着する物質を除去することができる。また、付着検出センサに物質が付着した付着防止素子のみがアクチュエータを動作するので、効率的に付着防止を行うことができる。また、可撓性のシート上に付着防止素子を配設した付着防止装置を用いると、設置箇所が湾曲・屈曲していても前記シートを密接して配設することができる。また、壁材上に付着防止素子を配設した付着防止装置を用いると、水中に配設することができる。
【００１６】
また、付着防止装置をアンローダのケーシング内部やバケット内に配設することでバラ物の付着・堆積を防止でき、バラ物の異種混合も防止できる。また、異種のバラ物を荷役するときに、エアや水で清掃を行う必要がないので、効率的な荷役を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る付着防止素子及び付着防止装置の具体的な実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、バラ物等の物質が付着したことを検出する付着検出センサの模式図を示す。付着検出センサ２０は片持ち梁型の圧電素子振動センサからなる。この付着検出センサ２０は基板１２端部の一箇所に電極２２が設けられ、この電極は金属薄膜により形成されている。また、前記基板１２端部の一箇所と対向する基板１２端部の箇所に前記電極２２よりも厚い台座２４が設けられている。この台座２４の上側には基板１２と対向して電極２６が設けられ、この電極２６は金属薄膜により形成されている。この電極２６の上側には絶縁薄膜により絶縁層２８が形成され、この絶縁層２８の上側に二層の圧電体薄膜からなる圧電片３０が設けられている。台座２４上の金属薄膜により形成された電極２６と、絶縁薄膜により形成された絶縁層２８と、二層の圧電体薄膜からなる圧電片３０とは積層構造をなしている。そして、基板１２上に設けられた電極２２には高周波電源３２が接続され、台座２４の上側に形成された電極２６には直流電源３４が接続されている。また、圧電片３０を形成する二層の圧電体薄膜のそれぞれに、周波数信号を読み取る端子３６が接続されている。なお、図１は模式的なものであり、実際の前記高周波電源３２の配線、直流電源３４の配線、及び周波数信号を読み取る端子３６は、台座２４内部及び基板１２表面に付帯配線された構造である。
【００１８】
図２に、付着した物質を除去するアクチュエータの模式図を示す。図２（ａ）はアクチュエータの側面図を、図２（ｂ）はアクチュエータの基板の平面図である。アクチュエータ４０は基板１２上に板部４２を設け、この板部４２が振動することにより付着した物質を除去する構成である。この図２（ａ）は基板１２上に形成された電極を省略して記載している。アクチュエータ４０の基板１２には、互いに対向する角にそれぞれ電極４４，４６が設けられる。また、電極４４，４６が設けられていない基板１２の角には、それぞれ支持部５２が設けられる。また、前記電極４４，４６の間にはヨーク４８が設けられ、このヨーク４８はヒンジ５４により支持部５２に支持されている。このヨーク４８の中心部には板部４２に垂設されたポスト５０が接合され、板部４２を支える構造となっている。前記電極４４，４６に接続される配線は付着検出センサ２０と同様に、基板表面に付帯配線された構成である。
【００１９】
このように構成した付着検出センサ２０とアクチュエータ４０とを一体として付着防止素子を構成している。図３に付着検出センサ２０とアクチュエータ４０とを基板上にマトリクス配置したときの付着防止素子を示し、同図（ａ）は模式の平面図、同図（ｂ）は模式の拡大側面図である。
【００２０】
付着防止素子１０は、付着検出センサ２０と、アクチュエータ４０とが、二層に分割した基板１２上にマトリクス配置されてなる構造であり、一辺の長さが５ｍｍ程度である。すなわち、基板１２の中心部に付着検出センサ２０が配設され、この付着検出センサ２０の周囲に複数のアクチュエータ４０が互いに接触しない間隔をあけて配設される構成である。また、前記二層に分割した基板１２において、下側基板１２ａは回路部となり付着検出センサ２０及びアクチュエータ４０を制御する電源回路、Ａ／Ｄ変換部、或いは信号処理部等の回路が設けられている（図示しない）。また、上側基板１２ｂは機械構造部となり、付着検出センサ２０及びアクチュエータ４０の機械構造部分が設けられている。
【００２１】
このように構成した付着防止素子１０を複数個用いて、可撓性のシート上に格子状に密接して配設して付着防止装置を構成する。この付着防止装置の前記可撓性のシートには電力供給手段となる配線と端子とが設けられている。この電力供給手段の配線は可撓性のシート上に設けられ、各付着防止素子１０へ電力を供給する。また、前記端子は可撓性のシートの一箇所に設けられ、前記配線を外部電源へ接続する。
【００２２】
また、付着防止装置は上述した実施の形態の他に、タイル等の壁材の上に付着防止素子１０を格子状に密接して配設する構成とできる。この場合も、壁材には電力供給手段となる配線と端子とが設けられ、前記配線は各付着防止素子１０へ電力を供給する。また、前記端子は壁材の一箇所に設けられ、前記配線を外部電源へ接続する。
【００２３】
このように構成した付着防止装置を、物質の付着を防止したい箇所に配設する。この付着防止装置をアンローダに取付ける場合は、バケットコンベア部を囲繞するケーシング内部やバケット内部等である。この付着防止装置の動作は次のようになる。
【００２４】
図４に付着防止装置の動作のフローを示す。付着防止装置の各付着防止素子１０の付着検出センサ２０には、基板１２上に形成された電極２２に高周波電圧が印加される。また、台座２４上に形成された電極２６には直流電圧が印加されている。前記高周波電圧及び前記直流電圧により、電極２２と電極２６との間に引力又は斥力を生じさせて圧電片３０を振動させる。このとき、付着検出センサ２０に物質が付着すると、圧電片３０の振動周波数が変化する。
【００２５】
圧電片３０の振動周波数は周波数信号として、端子３６を介して基板１２に形成された前記Ａ／Ｄ変換部に入力する。前記Ａ／Ｄ変換部では入力された周波数信号をアナログ信号からディジタル信号に変換して前記信号処理部へ出力する。前記信号処理部では入力されたディジタル信号の閾値処理を行い、予め設定しておいた値以上の値が得られると物質が付着したと判断する。また、設定値未満の値しか得られない場合は、物質は付着していないと判断する。そして、前記信号処理部により物質が付着したと判断したときは、付着防止素子１０に設けられた全てのアクチュエータ４０に信号を出力する。
【００２６】
アクチュエータ４０では前記信号に基づいて基板１２上の電極４４，４６のどちらかに電圧を印加して電極４４（電極４６）と板部４２との間に静電気力を生じさせ、この静電気力により板部４２を電極４４（電極４６）に引き付ける。そして、板部４２が最大に傾斜すると電極４４（電極４６）への電圧供給を止め、板部４２の傾斜を元に戻す。次に、前回と逆の電極４６（電極４４）へ電圧を印加して、前回とは逆側へ板部４２を傾斜させる。そして、板部４２が最大に傾斜すると電圧供給を止め、板部４２の傾斜を元に戻す。この振動動作は、付着検出センサ２０からの周波数信号が前記信号処理部における閾値の設定値未満の値になるまで、すなわち、付着検出センサ２０に付着した物質が除去されるまで繰り返し行われる。
【００２７】
この付着防止装置は、複数ある付着防止素子１０の中で、物質が付着したと判断した付着防止素子１０のみが動作して付着物質を落す構成であり、それぞれの付着防止装置１０が独立して動作する。
【００２８】
このような実施の形態によれば、物質が付着防止装置に付着すると、付着検出センサ２０の振動周波数が変化し、この変化により周波数信号が閾値処理の設定値以上になるとアクチュエータ４０が動作する。この動作は周波数信号が閾値以下になるまで続くので、前記物質を除去することができ、物質が付着・堆積していくこと防止できる。また、付着防止装置は人の手や水が届かない狭い隙間にも配設することができ、さらに付着防止の最適化を必要としないため、効率的な付着防止を行うことができる。
【００２９】
また、付着防止装置は可撓性のシート上又は壁材上に複数の付着防止素子１０を格子状に配設する構成である。可撓性のシート上に付着防止素子を配設した付着防止装置を用いると、設置箇所が湾曲・屈曲していても前記シートを密接して配設することができる。また、タイル等の壁材上に付着防止素子を配設した付着防止装置を用いると、水中に配設することができる。この付着防止装置は物質の付着防止を行いたい広範囲な所へ一度に設置することができ、付着防止素子１０を一つ一つ設置していく場合に比べて設置時間がかからない。また、付着防止装置のシート又は壁材上には、すでに付着防止素子１０へ電力を供給する配線がされているので、付着を防止したい箇所への付着防止装置の設置時間が短くて済む。これにより、付着防止装置を簡易に設置することができ、広範囲に付着する物質を除去することができる。
【００３０】
また、付着防止装置の各付着防止素子１０が独立して動作する構成なので、物質が付着しても全ての付着防止素子１０に設けられたアクチュエータ４０を動作させる必要はない。すなわち、物質が付着したと判断した付着検出センサ２０を有する付着防止素子１０のみがアクチュエータ４０を動作させるので、効率的に付着防止を行うことができる。また、付着する物質が大きく、複数の付着検出センサ２０にわたって付着するときは、物質が付着したことを検出した複数の付着防止素子１０のアクチュエータ４０のみが動作するので、効率的に付着防止を行うことができる。
【００３１】
また、付着検出センサ２０に電圧を供給する高周波電源３２の周波数を高くすると圧電片３０の発振周波数が高くなり、物質が付着したときの周波数変化を検出する感度が高くなる。これにより付着検出センサ２０の感度が高くなり、軽い物質が付着しても検出でき、軽い付着物質も除去できる。
【００３２】
また、付着防止装置をアンローダに設けられたケーシング内部に配設すると、アクチュエータ４０の動作によりバラ物や微粉等が付着するのを防止でき、異種のバラ物を荷役する場合でも、異種混合を生じることがなくなる。また、ケーシング内部をエアや水で清掃しなくてもよいため、効率的な荷役を行うことができる。
【００３３】
本実施の形態において、付着防止素子１０の付着検出センサ２０は圧電素子振動センサとして説明したが、他の実施の形態として、静電容量の変化により物質の付着を検出するセンサとできる。すなわち、センサの表面に２枚の電極を設けてこの電極に直流電圧を印加する。この電極に物質が付着すると、前記電極間の静電容量が変化する。この変化量を基板１２に設けられたＡ／Ｄ変換部、及び信号処理部で閾値処理をして、物質が付着したか否かの判断をする構成である。
【００３４】
また、アクチュエータ４０の他の実施例として、エアを噴出するポンプとできる。すなわち、基板内にはポンプにエアを供給する通路と、噴出口近傍の通路にバルブとを設けておき、付着検出センサ２０で物質の付着を検出すると、前記バルブが開いてエアを噴出する構成である。また、付着防止装置のシート又は壁材には基板１２の前記通路にエアを供給する供給通路を設けておけばよい。
【００３５】
本実施の形態に係る付着防止装置の利用例として、アンローダに利用する場合の他に、打錠機に適用することができる。すなわち、薬等の錠剤を作る打錠機の洗浄が必要な箇所に付着防止装置を配設することにより、薬等を錠剤にする前の粉体の付着防止を行うことができる。
また、付着防止装置に耐水処理を施して海水路に配設することにより、海水路設備に付着・堆積する貝類の付着防止を行うことができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明に係る付着防止装置は、表面に物質が付着したことを閾値処理により判断する付着検出センサと、前記物質を振動により除去するアクチュエータとが、基板上に設けられた構成としている。これにより、壁面等にバラ物等の物質が付着するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る付着検出センサの模式図である。
【図２】本実施の形態に係るアクチュエータの模式図である。
【図３】本実施の形態に係る付着防止素子を示す図である。
【図４】本実施の形態に係る付着防止装置の動作のフローである。
【符号の説明】
１０………付着防止素子、１２………基板、２０………付着検出センサ、３０………圧電片、４０………アクチュエータ、４２………板部、４８………ヨーク、５０………ポスト、５２………支持部、５４………ヒンジ。
【図１】
2004244171.tif 000003
【図２】
2004244171.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004244171.tif 000006