(57)【要約】【課題】コンパクトな設備構成で、複雑な搬送制御を不要として鉱石を選別可能とする。【解決手段】  岩石粉砕物１から目的鉱物の含有比率にて予め決められた鉱石の良品１ａ・不良品１ｂを選別する鉱石選別装置であって、岩石粉砕物１を予め決められた落下軌跡ｗで落下させるように供給する供給装置２と、供給装置２で供給された岩石粉砕物１を落下軌跡ｗの途中で撮像する撮像器具３と、撮像器具３による撮像結果に基づいて岩石粉砕物１の中から鉱石の良品１ａ・不良品１ｂを判別する判別装置４と、判別装置４による判別結果に基づいて撮像器具３による撮像位置よりも下方に落下した鉱石の良品１ａ・不良品１ｂの落下軌跡ｗを異ならせるように、いずれか一方の対象物に向けて重力方向に交差する方向から空気を吹き付ける空気吹付器具５と、を備える。【選択図】図１
2017080732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
岩石粉砕物から目的鉱物の含有比率にて予め決められた鉱石の良品・不良品を選別するに際し、
前記岩石粉砕物を予め決められた落下軌跡で落下させるように供給する供給工程と、
前記供給工程で供給された前記岩石粉砕物を落下軌跡の途中で撮像する撮像工程と、
前記撮像工程による撮像結果に基づいて前記撮像工程を経た岩石粉砕物の中から鉱石の良品・不良品を選別し、選別された鉱石の良品・不良品の落下軌跡を異ならせるように、いずれか一方の対象物に向けて重力方向に交差する方向から空気を吹き付ける選別工程と、
を備えたことを特徴とする鉱石選別方法。
【請求項２】
岩石粉砕物から目的鉱物の含有比率にて予め決められた鉱石の良品・不良品を選別する鉱石選別装置であって、
前記岩石粉砕物を予め決められた落下軌跡で落下させるように供給する供給装置と、
前記供給装置で供給された前記岩石粉砕物を落下軌跡の途中で撮像する撮像器具と、
前記撮像器具による撮像結果に基づいて前記岩石粉砕物の中から鉱石の良品・不良品を判別する判別装置と、
前記判別装置による判別結果に基づいて前記撮像器具による撮像位置よりも下方に落下した鉱石の良品・不良品の落下軌跡を異ならせるように、いずれか一方の対象物に向けて重力方向に交差する方向から空気を吹き付ける空気吹付器具と、
を備えたことを特徴とする鉱石選別装置。
【請求項３】
請求項２に記載の鉱石選別装置において、
前記供給装置は、複数の張架ロールに掛け渡されて循環移動し、前記岩石粉砕物を搬送するベルト状搬送体と、前記ベルト状搬送体の搬送方向の下流端に位置する前記張架ロールに掛け渡された部分では、前記岩石粉砕物が前記張架ロールに掛け渡された部分の周面の曲率に近い曲率の落下軌跡を描いて前記ベルト状搬送体上では滑らずに搬送されるように、前記ベルト状搬送体を予め決められた搬送速度で駆動する駆動装置と、を有することを特徴とする鉱石選別装置。
【請求項４】
請求項２に記載の鉱石選別装置において、
前記判別装置は、前記岩石粉砕物の撮像結果から鉱石に起因する濃淡情報を抽出し、この濃淡情報の割合が予め決められた閾値以上であるときに鉱石の良品であると判別することを特徴とする鉱石選別装置。
【請求項５】
請求項２に記載の鉱石選別装置において、
前記判別装置は、前記撮像器具による撮像結果に基づいて空気の吹付対象物の吹付開始時間及び空気の吹付対象物の重力方向に面した投影面積を算出することで、前記空気吹付器具による空気吹付時間を調整することを特徴とする鉱石選別装置。
【請求項６】
請求項２に記載の鉱石選別装置において、
岩石粉砕物のサイズが予め決められた最小寸法以上最大寸法以下の範囲内であるときに、
前記空気吹付器具は、空気が個別に吹き付け可能であって前記最小寸法より小径のノズルを前記最小寸法未満のピッチで水平方向に並設することを特徴とする鉱石選別装置。
【請求項７】
請求項２に記載の鉱石選別装置において、
前記空気吹付器具は、空気が個別に吹き付け可能なノズルを水平方向に並設すると共に重力方向に複数段有することを特徴とする鉱石選別装置。
【請求項８】
請求項２に記載の鉱石選別装置において、
前記空気吹付器具は、鉱石の良品・不良品のいずれか一方の対象物に空気を吹き付けるに当たり、空気の吹付対象物に対して上方向に向かう吹付力成分を生成させるように空気を吹き付けることを特徴とする鉱石選別装置。
【請求項９】
請求項２に記載の鉱石選別装置において、
前記空気吹付器具は、鉱石の良品・不良品のいずれか一方の対象物に空気を吹き付けるに当たり、空気の吹付対象物の重力方向に面した投影面の過半領域に亘って空気を吹き付けることを特徴とする鉱石選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、岩石粉砕物から鉱石の良品・不良品を選別する鉱石選別方法に係り、特に、岩石粉砕物の落下過程にて鉱石の良品・不良品を選別する鉱石選別方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における鉱石選別方法としては、例えば選別対象として金鉱石を例に挙げると、金鉱石を破砕した後、適当な粒度に微粉砕し、得られた鉱粒をシアン化物水溶液中に懸濁させて金を浸出するいわゆる青化法によって金を脈石鉱物や硫化鉱物から分離・濃縮する方法や、比重選鉱および浮遊選鉱によって金鉱物を脈石鉱物や硫化鉱物から分離・濃縮した後に、さらに青化法により金を分離・濃縮する方法が採られている。
しかし、これらの方法を行うには、鉱石を数十ミクロンから数百ミクロンに粉砕しなければならず、非常に莫大なエネルギを必要とするものである。すなわち、採掘されたままの鉱石中には、金銀をほとんど含まない母岩の塊が多く含まれており、このような母岩をそのように微粒子に粉砕することは、それだけエネルギを無駄に消費することになる。また、母岩には粘土鉱物が多く含まれていることから、青化法、銅精錬の溶剤、浮遊選鉱法のいずれの方法においても粘土鉱物が悪影響を及ぼすことは一般によく知られていることである。
【０００３】
元来、金銀を含有している石英は白色であり、灰色もしくは黒色の母岩とは目視で容易に判別できるものである。したがって、粗破砕物から母岩を取り除く方法として、光学検査を行い、母岩かどうか区別する鉱石選別装置による自動選別が知られている。
上記のような鉱石選別装置は、例えば特許文献１に記載されているように、ベルトコンベアで物品を高速にて定速搬送させ、ベルトコンベアのプーリ端から、真横に飛び出させ、プーリ端の飛び出し直後の水平飛行状態において画像検査し、その判定結果を電磁弁で制御するエアノズル列を使用し落下飛行の軌道を変えることで物品の良否を選別する技術を適用することが可能である。
【０００４】
また、選別対象が鉱石ではないが、穀粒の選別装置としては例えば特許文献２〜４に記載のものが既に知られている。
特許文献２には、振動供給装置から流樋を介して供給された異種粒混入穀粒を、光源と受光素子とのなす光電装置の間隙に対しほぼ一定の軌跡をなして通過させ、異種粒混入穀粒に対し光源から投光した光線が穀粒を透過した光線を受光素子が受光し、その光量の程度によって受光素子の信号より、間隙を通過した穀粒を吹散できる位置に設けた吹管の開閉弁を開閉作動する電磁石の制御装置と受光素子とを連結した穀粒色彩選別装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、一対のローラにより回動可能に横設された原料用の搬送ベルトの搬送始端側に振動供給樋を設ける一方、搬送ベルトの搬送終端から落下する原料の軌跡の近傍に検出部を設けるとともに、この検出部と連絡する制御部からの信号によって作動するエジェクタを前記軌跡に臨設してなる粒状物の色彩選別機であって、搬送ベルトの搬送面を、搬送終端側よりも搬送始端側を高位とすべく傾斜させて設けた粒状物色彩選別機が開示されている。
更に、特許文献４には、原料供給ホッパ及び再選用ホッパの直下にロータリバルブが設けられており、さらにロータリバルブの下方にはベルトコンベアが水平面上に配置されており、穀粒は、ロータリバルブからベルトコンベアへ放出されて搬送され、終端部から自由落下して検査・選別位置へ供給される穀粒選別機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−５５２７４号公報（発明を実施するための最良の形態，図１）
【特許文献２】特開昭５５−５６８７４号公報（発明の詳細な説明，図２）
【特許文献３】特開平８−１０８１４６号公報（実施例，図１）
【特許文献４】特開平９−１２２６０６号公報（発明の実施の形態，図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、例えば特許文献１にあっては、高速搬送による水平飛行にて物品である鉱石の良否を選別する方式であるため、水平方向に対して装置の設置スペースを広く確保する必要があるばかりか、画像検査用カメラとエアノズル列との間の水平距離に対して鉱石を水平飛行させるように搬送制御する必要がある。
更に、特許文献１にあっては、処理量を稼ぐためにベルトコンベア上に鉱石を密な状態で供給して搬送させると、鉱石同士が上下に重なることがあり、上下に重なると下に隠れた鉱石が画像に映らなくなり、鉱石の選別性能が落ちる。また、鉱石同士が重ならないが隣り合っているとエアノズルによる撃ち落としで、撃つべきでない鉱石まで撃ち落とす確率が高くなり、選鉱性能が落ちる。そのため鉱石同士が隣り合わず且つ重ならないように、散らばった状態で搬送させる必要があり、処理量を稼ぎづらいという懸念がある。
【０００８】
また、特許文献２，３にあっては、穀粒の透過情報に基づいて穀粒を選別し、異種粒を吹散させる方式であるが、穀粒は比較的サイズが揃っていて、流樋を滑らせて落下させても、落下速度、落下軌跡、落下時の回転速度が安定するのに対し、本願の選別対象である鉱石が含まれる岩石粉砕物は、サイズが揃っておらず、形状も多様であることから、同様な方式を採用すると、流樋の滑り方が滑り抵抗の違いにより安定しなかったり、転がるように滑り落ちたりなどして落下速度、落下軌跡、落下時の回転速度が不安定になり易く、鉱石の選別性能が低下する懸念がある。
また、特許文献４にあっては、穀粒を規則的に均一かつ安定して検査位置へと送り込み、更に、検査位置へ送り込む穀粒の供給量を変更することができる。これにより、穀粒が不良品であるか否かの検査・選別を高い精度で効率良く行うことができる。しかしながら、本願の選別対象である鉱石が含まれる岩石粉砕物は、サイズが揃っておらず、形状も多様であることから、同様な方式をそのまま採用することは困難である。
【０００９】
本発明が解決しようとする技術的課題は、コンパクトな設備構成で、複雑な搬送制御を不要として鉱石を選別可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、岩石粉砕物から目的鉱物の含有比率にて予め決められた鉱石の良品・不良品を選別するに際し、前記岩石粉砕物を予め決められた落下軌跡で落下させるように供給する供給工程と、前記供給工程で供給された前記岩石粉砕物を落下軌跡の途中で撮像する撮像工程と、前記撮像工程による撮像結果に基づいて前記撮像工程を経た岩石粉砕物の中から鉱石の良品・不良品を選別し、選別された鉱石の良品・不良品の落下軌跡を異ならせるように、いずれか一方の対象物に向けて重力方向に交差する方向から空気を吹き付ける選別工程と、を備えたことを特徴とする鉱石選別方法である。
【００１１】
請求項２に係る発明は、岩石粉砕物から目的鉱物の含有比率にて予め決められた鉱石の良品・不良品を選別する鉱石選別装置であって、前記岩石粉砕物を予め決められた落下軌跡で落下させるように供給する供給装置と、前記供給装置で供給された前記岩石粉砕物を落下軌跡の途中で撮像する撮像器具と、前記撮像器具による撮像結果に基づいて前記岩石粉砕物の中から鉱石の良品・不良品を判別する判別装置と、前記判別装置による判別結果に基づいて前記撮像器具による撮像位置よりも下方に落下した鉱石の良品・不良品の落下軌跡を異ならせるように、いずれか一方の対象物に向けて重力方向に交差する方向から空気を吹き付ける空気吹付器具と、を備えたことを特徴とする鉱石選別装置である。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る鉱石選別装置において、前記供給装置は、複数の張架ロールに掛け渡されて循環移動し、前記岩石粉砕物を搬送するベルト状搬送体と、前記ベルト状搬送体の搬送方向の下流端に位置する前記張架ロールに掛け渡された部分では、前記岩石粉砕物が前記張架ロールに掛け渡された部分の周面の曲率に近い曲率の落下軌跡を描いて前記ベルト状搬送体との接触部位では滑らずに搬送されるように、前記ベルト状搬送体を予め決められた搬送速度で駆動する駆動装置と、を有することを特徴とする鉱石選別装置である。
請求項４に係る発明は、請求項２に係る鉱石選別装置において、前記判別装置は、前記岩石粉砕物の撮像結果から鉱石に起因する濃淡情報を抽出し、この濃淡情報の割合が予め決められた閾値以上であるときに鉱石の良品であると判別することを特徴とする鉱石選別装置である。
請求項５に係る発明は、請求項２に係る鉱石選別装置において、前記判別装置は、前記撮像器具による撮像結果に基づいて空気の吹付対象物の吹付開始時間及び空気の吹付対象物の重力方向に面した投影面積を算出することで、前記空気吹付器具による空気吹付時間を調整することを特徴とする鉱石選別装置である。
請求項６に係る発明は、請求項２に係る鉱石選別装置において、岩石粉砕物のサイズが予め決められた最小寸法以上最大寸法以下の範囲内であるときに、前記空気吹付器具は、空気が個別に吹き付け可能であって前記最小寸法より小径のノズルを前記最小寸法未満のピッチで水平方向に並設することを特徴とする鉱石選別装置である。
請求項７に係る発明は、請求項２に係る鉱石選別装置において、前記空気吹付器具は、空気が個別に吹き付け可能なノズルを水平方向に並設すると共に重力方向に複数段有することを特徴とする鉱石選別装置である。
請求項８に係る発明は、請求項２に係る鉱石選別装置において、前記空気吹付器具は、鉱石の良品・不良品のいずれか一方の対象物に空気を吹き付けるに当たり、空気の吹付対象物に対して上方向に向かう吹付力成分を生成させるように空気を吹き付けることを特徴とする鉱石選別装置である。
請求項９に係る発明は、請求項２に係る鉱石選別装置において、前記空気吹付器具は、鉱石の良品・不良品のいずれか一方の対象物に空気を吹き付けるに当たり、空気の吹付対象物の重力方向に面した投影面の過半領域に亘って空気を吹き付けることを特徴とする鉱石選別装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、コンパクトな設備構成で、複雑な搬送制御を不要として鉱石の良品・不良品を選別することができる。
請求項２に係る発明によれば、コンパクトな設備構成で、複雑な搬送制御を不要として鉱石の良品・不良品を選別することが可能な鉱石選別方法を具現化することができる。
請求項３に係る発明によれば、ベルト状搬送体の搬送方向の下流端から岩石粉砕物を安定した落下軌跡に沿って鉱石の撮像・選別ステージに供給することができる。
請求項４に係る発明によれば、選別対象である鉱石が濃淡特性を有する態様において、の良品・不良品を正確に判別することができる。
請求項５に係る発明によれば、空気の吹付対象物に対して空気吹付器具による空気の吹き付けを無駄なく実施することができる。
請求項６に係る発明によれば、岩石粉砕物のサイズに影響することなく、空気吹付器具による空気の吹き付けを確実に実施することができる。
請求項７に係る発明によれば、ノズル列が一列である態様に比べて、空気吹付器具による空気の吹付量を多く確保することができる。
請求項８に係る発明によれば、空気吹付器具による空気の吹き付けに伴って空気の吹付対象物の飛距離を多く確保することができ、その分、鉱石の良品・不良品の選別精度を高めることができる。
請求項９に係る発明によれば、空気の吹付対象物に対して空気吹付器具による空気の吹き付け量を多く確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用された鉱石選別方法及びその装置の実施の形態の概要を示す説明図である。
【図２】実施の形態１に係る鉱石選別装置の全体構成を示す説明図である。
【図３】実施の形態１に係る鉱石選別装置の要部を示す説明図である。
【図４】実施の形態１に係る鉱石選別装置の制御系を示す説明図である。
【図５】実施の形態１に係る鉱石選別処理過程を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）はカメラによる撮像結果から鉱石であるか否かを判別する手法を示す説明図、（ｂ）はカメラによる撮像結果からの判別例を示す説明図である。
【図７】（ａ）はカメラ、ノズルアレイの前を通過する鉱石の速度ｖ（ｖ１，ｖ２）、落下経過時間ｔ（ｔ１，ｔ２）の算出例を示す説明図、（ｂ）はカメラによる撮像結果から鉱石の大きさの算出例を示す説明図、（ｃ）は吹付ノズルによる空気吹付時間の算出例を示す説明図である。
【図８】（ａ）は吹付けノズルによる空気の吹付けに伴う鉱石の挙動を示す説明図、（ｂ）は鉱石の落下に伴う吹付けノズルによる空気の吹付け動作を模式的に示す説明図である。
【図９】実施の形態２に係る鉱石選別装置の要部を示す説明図である。
【図１０】（ａ）は実施の形態２で用いられる２列型吹付けノズルによる空気の吹付け動作の一例を示す説明図、（ｂ）は同吹付けノズルによる空気の吹付け動作の他の例を示す説明図、（ｃ）は鉱石の落下に伴う２列型吹付けノズルによる空気の吹付け動作を模式的に示す説明図である。
【図１１】（ａ）は変形の形態で用いられる３列型吹付けノズルによる空気の吹付け動作の一例を示す説明図、（ｂ）〜（ｄ）は同吹付けノズルによる空気の吹付け動作の他の例を示す説明図である。
【図１２】（ａ）は実施例１に係る鉱石選別装置においてベルトコンベアから落下した鉱石の挙動を示す説明図、（ｂ）はベルトコンベア方式と振動フィーダ方式とによる落下時の鉱石の挙動を対比した説明図である。
【図１３】実施例１に係る鉱石選別装置においてベルトコンベアから落下する鉱石の落下時間と、ベルトコンベアの搬送速度との関係を示す説明図である。
【図１４】実施例１に係る鉱石選別装置においてベルトコンベアから落下する鉱石の飛び出し量と、ベルトコンベアの搬送速度との関係を示す説明図である。
【図１５】実施例１に係る鉱石選別装置においてベルトコンベアから落下する鉱石の回転量と、ベルトコンベアの搬送速度との関係を示す説明図である。
【図１６】実施例１で用いられるベルトコンベア（ロール径：２００ｍｍ）の各搬送速度におけるコンベア先端からの鉱石の落下軌跡のシミュレーションを示す説明図である。
【図１７】実施例１で用いられるベルトコンベア（ロール径：３００ｍｍ）の各搬送速度におけるコンベア先端からの鉱石の落下軌跡のシミュレーションを示す説明図である。
【図１８】実施例２−１に係る鉱石選別装置（ベルトコンベア搬送面から空気吹付け位置までの落差５５０ｍｍ）における空気吹付けに伴う飛距離の分布を示す説明図である。
【図１９】実施例２−２に係る鉱石選別装置（ベルトコンベア搬送面から空気吹付け位置までの落差７５０ｍｍ）における空気吹付けに伴う飛距離の分布を示す説明図である。
【図２０】実施例２−１に係る鉱石選別装置における落差５５０ｍｍ中の鉱石の回転量の分布を示す説明図である。
【図２１】実施例２−２に係る鉱石選別装置における落差７５０ｍｍ中の鉱石の回転量の分布を示す説明図である。
【図２２】実施例３に係る鉱石選別装置における空気吹付け条件の違いに伴う飛距離の変化を示す説明図である。
【図２３】実施例３に係る鉱石選別装置における空気吹付け条件の違いに伴う鉱石の落下角度の変化を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
◎実施の形態の概要
図１は本発明が適用された鉱石選別方法及びその装置の実施の形態の概要を示す。
同図において、鉱石選別方法は、岩石粉砕物１から目的鉱物の含有比率にて予め決められた鉱石の良品１ａ・不良品１ｂを選別するに際し、岩石粉砕物１を予め決められた落下軌跡ｗで落下させるように供給する供給工程Ａと、供給工程Ａで供給された岩石粉砕物１を落下軌跡ｗの途中で撮像する撮像工程Ｂと、撮像工程Ｂによる撮像結果に基づいて撮像工程Ｂを経た岩石粉砕物１の中から鉱石の良品１ａ・不良品１ｂを選別し、選別された鉱石の良品１ａ及び不良品１ｂの落下軌跡ｗ（本例ではｗ１，ｗ２）を異ならせるように、いずれか一方の対象物（図１では鉱石の良品１ａを例示）に向けて重力方向に交差する方向から空気を吹き付ける選別工程Ｃと、を備えたものである。
【００１６】
本例では、鉱石の良品１ａ・不良品１ｂの選別方法は、鉱石中の目的鉱物の含有比率の閾値を予め定めておき、閾値以上の鉱石を良品１ａ、閾値未満の鉱石を不良品１ｂとして選別するものである。
ここで、供給工程Ａについては、所定速度のベルトコンベア方式で岩石粉砕物１を繰り出して落下させ、選別ステージに供給する態様が代表的である。
また、撮像工程Ｂとしては、落下途中の鉱石を撮像器具３を用いて画像として撮影する工程であればよく、一方向からの撮像に限らず、複数方向から撮像してもよい。
更に、選別工程Ｃとしては、撮像工程Ｂを経て選別対象である鉱石の良品１ａ・不良品１ｂを選別し、いずれかの対象物に空気を吹き付けることで落下軌跡ｗを変更させ、鉱石の良品１ａ・不良品１ｂを物理的に仕分けるものであればよい。この場合において、吹付け対象を良品１ａにするか不良品１ｂにするかについては適宜選定して差し支えないが、選別対象物の中でどちらの比率が高いかに関係し、比率の低い方を吹付け対象にするのが好ましい。この理由は、吹付け対象の比率が少ない方が空気の吹付量が少なくて済み、空気圧縮のためのコンプレッサの負荷を軽減することが可能になることによる。
【００１７】
そして、鉱石選別方法を具現化した鉱石選別装置は、図１に示すように、岩石粉砕物１から目的鉱物の含有比率にて予め決められた鉱石の良品１ａ・不良品１ｂを選別する鉱石選別装置であって、岩石粉砕物１を予め決められた落下軌跡ｗで落下させるように供給する供給装置２と、供給装置２で供給された岩石粉砕物１を落下軌跡ｗの途中で撮像する撮像器具３と、撮像器具３による撮像結果に基づいて岩石粉砕物１の中から鉱石の良品１ａ・不良品１ｂを判別する判別装置４と、判別装置４による判別結果に基づいて撮像器具３による撮像位置よりも下方に落下した鉱石の良品１ａ・不良品１ｂの落下軌跡ｗ（本例ではｗ１，ｗ２）を異ならせるように、いずれか一方の対象物に向けて重力方向に交差する方向から空気を吹き付ける空気吹付器具５と、を備えたものである。
尚、図１中、符号８は鉱石の良品１ａ又は不良品１ｂを選別して収容する選別容器であって、例えば鉱石の良品１ａの収容領域Ｒ１と鉱石の不良品１ｂの収容領域Ｒ２とを仕切り壁にて仕切った構造になっている。
【００１８】
このような技術的手段において、判別装置４は、撮像器具３による撮像結果に基づいて鉱石の良品１ａであること、または、鉱石の不良品１ｂであることを認識することで、鉱石の良品１ａ・不良品１ｂを判別するものであればよい。ここでの判別法は、鉱石中の鉱物の特性に基づいて、例えば濃度特性を有する鉱物については濃淡情報に着目し、この濃淡情報から鉱物比率を選定する手法が挙げられるが、これ以外に例えば色特性を有する鉱物については色情報に着目し、この色情報から鉱物比率を選定する等適宜選定すればよい。
また、空気吹付器具５としては、撮像位置よりも下方に落下した岩石粉砕物１を吹付対象とし、その吹付方向は重力方向に交差する方向（水平方向は勿論、水平方向に対して傾斜した方向をも含む）であればよい。
【００１９】
次に、本実施の形態における鉱石選別装置の代表的態様又は好ましい態様について説明する。
先ず、供給装置２の代表的態様としては、図１に示すように、複数の張架ロールに掛け渡されて循環移動し、岩石粉砕物１を搬送するベルト状搬送体６と、ベルト状搬送体６の搬送方向の下流端に位置する張架ロール９ａに掛け渡された部分では、岩石粉砕物１が張架ロール９ａに掛け渡された部分の周面の曲率に近い曲率の落下軌跡ｗを描いてベルト状搬送体６との接触部位では滑らずに搬送されるように、ベルト状搬送体６を予め決められた搬送速度ｖで駆動する駆動装置７と、を有する態様が挙げられる。
本例は、所定の搬送速度ｖのベルト状搬送体６で、岩石粉砕物１を繰り出して落下させる態様である。
ここで、ベルト状搬送体６にて岩石粉砕物１を搬送するに当たり、ベルト状搬送体６の搬送速度ｖは予め決められた範囲内に調整されることが好ましい。本例では、ベルト状搬送体６の搬送速度ｖが予め決められた範囲に調整されるということは、ベルト状搬送体６の搬送方向の下流端に位置する張架ロール９ａに掛け渡された部分において、岩石粉砕物１が張架ロール９ａに掛け渡された部分の周面の曲率に近い曲率の落下軌跡ｗを描いてベルト状搬送体６との接触部位では滑らずに搬送されるという挙動を示すことを条件とした。
今、ベルト状搬送体６の搬送速度ｖが予め決められた範囲を超えたと仮定すると、岩石粉砕物１はベルト状搬送体６の搬送方向の下流端にて大きな水平方向の速度成分を持った状態で飛翔する。この状態では、岩石粉砕物１の落下軌跡ｗは安定したものとして得られるが、水平方向の速度成分が大きいために、岩石粉砕物１の水平方向の飛行距離が大きくなってしまい、その分、鉱物選別装置の水平方向寸法が大型化してしまう懸念がある。
一方、ベルト状搬送体６の搬送速度ｖが予め決められた範囲を下回ると、ベルト状搬送体６の張架ロール９ａに掛け渡された部分において、ベルト状搬送体６の搬送速度ｖが遅いために、岩石粉砕物１がベルト状搬送体６との接触部位で滑り移動してしまい、ベルト状搬送体６から離れる岩石粉砕物１の落下開始位置がばらついたり、あるいは、ベルト状搬送体６から離れる岩石粉砕物１の落下開始姿勢がばらついてしまい、岩石粉砕物１の落下軌跡ｗが不安定になり易い懸念がある。
また、判別装置４の代表的態様としては、岩石粉砕物１の撮像結果から鉱石に起因する濃淡情報を抽出し、この濃淡情報の割合が予め決められた閾値以上であるときに鉱石の良品であると判別する態様が挙げられる。
更に、判別装置４の好ましい態様としては、撮像器具３による撮像結果に基づいて空気の吹付対象物の吹付開始時間及び空気の吹付対象物の重力方向に面した投影面積を算出することで、空気吹付器具５による空気吹付時間を調整する態様が挙げられる。本例は、撮像器具３による撮像結果に基づいて、空気吹付器具５の前を過ぎる空気の吹付対象物の吹付開始時間、及び、重力方向に面した投影面積を算出することで、算出された吹付開始時間から空気吹付器具５による空気の吹付動作を開始し、空気の吹付対象物の投影面積の大きさに対向して空気の吹付動作を続行するようにすればよい。これにより、空気の吹付動作は、空気吹付器具５の前を過ぎる空気の吹付対象物に対して行われ、空気の吹付対象物以外の無駄な領域に対して行われることは少ない。
【００２０】
更に、空気吹付器具５の代表的態様としては、岩石粉砕物１のサイズが予め決められた最小寸法以上最大寸法以下の範囲内であるときに、空気吹付器具５は、空気が個別に吹き付け可能であって最小寸法より小径のノズルを最小寸法未満のピッチで水平方向に並設する態様が挙げられる。岩石粉砕物１のサイズが篩い分けにより所定範囲に決まっている場合において、空気吹付器具５を選定するに当たって、最小寸法より小径のノズルを最小寸法未満のピッチで水平方向に並設すれば、最小寸法の岩石粉砕物１であっても、空気を吹き付けることが可能である。
更にまた、空気吹付器具５の好ましい態様としては、空気が個別に吹き付け可能なノズルを水平方向に並設すると共に重力方向に複数段有する態様が挙げられる。本例はノズル列が複数段である態様を示すが、各列のノズルの空気の吹付タイミングは同時でもよいし、別個でもよい。また、吹き付け方向は平行でもよいし、非平行として一箇所に集中して吹き付けるようにしてもよい。
また、空気吹付器具５の好ましい別の態様としては、鉱石の良品１ａ・不良品１ｂのいずれか一方の対象物に空気を吹き付けるに当たり、空気の吹付対象物に対して上方向に向かう吹付力成分を生成させるように空気を吹き付ける態様が挙げられる。
本例では、落下する空気の吹付対象物が落下軌跡ｗに沿って回転しながら落下する挙動に着目し、落下する空気の吹付対象物の回転姿勢が、例えば空気の吹付対象物の上側が下側よりも空気吹付器具５側に接近するように傾いた姿勢に至ったとすれば、空気の吹付力により、吹付対象物に対して上向きに向かう吹付力成分が与えられる。この場合、吹付対象物に上向きの吹付力成分が作用することで、吹付対象物が落下する際の抵抗力が発生し、その分、吹付対象物の落下時間を稼ぐことができ、空気吹付器具５による空気の吹き付けに伴う対象物の飛距離を多く確保することができる。
また、空気吹付器具５の好ましい更に別の態様としては、鉱石の良品１ａ・不良品１ｂのいずれか一方の対象物に空気を吹き付けるに当たり、空気の吹付対象物の重力方向に面した投影面の過半領域に亘って空気を吹き付ける態様が挙げられる。本例は、空気の吹付対象物が落下するものであるため、重力方向に交差する方向に対して当該対象物を移動させる上で十分な空気の吹き付け力を必要とする。このため、吹付対象物に対しては可能な限り空気の吹き付け面積を広く確保することが好ましく、本例では、空気の吹付対象物の重力方向に面した投影面の過半領域としている。
【００２１】
以下、添付図面示す実施の形態に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
◎実施の形態１
−鉱石選別装置の全体構成−
図２は実施の形態１に係る鉱石選別装置の全体構成を示す説明図である。
同図において、鉱石選別装置２０は、選別対象である鉱石（例えば金鉱石）を含む岩石粉砕物が収容される収容容器２１を有し、この収容容器２１には岩石粉砕物が予め決められた大きさ、例えば最大径寸法５０〜７５ｍｍの大きさに揃えられるための篩２２を付設すると共に、図示外の水洗器具を付設し、収容容器２１内で岩石粉砕物を水洗しながら篩２２にかけて所定範囲の大きさの岩石粉砕物のみを通過するようにしたものである。
そして、本例では、収容容器２１の篩２２の下方には振動フィーダ２３が傾斜配置されており、この振動フィーダ２３の下流側には案内シュート２４を介してベルトコンベア２５が配設されている。
【００２２】
本実施の形態において、ベルトコンベア２５は例えば一対の張架ロール２７，２８間に搬送ベルト２６を循環移動可能に掛け渡したものであり、例えば一方の張架ロール２７を駆動モータ２９による駆動力が伝達可能な駆動ロールとし、搬送ベルト２６を循環移動させるようになっている。
本例では、搬送ベルト２６は岩石粉砕物が搬送可能な厚肉の耐摩耗性のベルト材料（例えばスチールコード、不織布等の補強材を含むエチレン、プロピレン等の弾性ゴム）を用いて構成されており、その表面部には適度な摩擦抵抗を具備させることで、案内シュート２４を介して搬入された岩石粉砕物を不必要に転がすことなく、適度の間隔をおいて保持して搬送するようになっている。
そして、本例では、ベルトコンベア２５は駆動モータ２９によって搬送ベルト２６を予め決められた速度ｖｃで搬送するように調整されている。
尚、図２において、ベルトコンベア２５上には岩石粉砕物Ｇが予め決められた許容幅寸法内において載せられているが、この岩石粉砕物Ｇには選別対象である鉱石の良品Ｇａ（図中○で表記）と、所謂ずりと称される不良品Ｇｂ（図中●で表記）とが含まれている。ここでいう鉱石の良品Ｇａ・不良品Ｇｂの判別基準の詳細については後述する。
【００２３】
また、ベルトコンベア２５は、図２及び図３に示すように、搬送ベルト２６の搬送方向下流側端の張架ロール２８に掛け渡された部分の先端部位から、岩石粉砕物Ｇを所定の落下軌跡ｗに沿って落下させるようになっている。
そして、岩石粉砕物Ｇの落下軌跡ｗの途中に位置する撮像位置Ｑ１に対向した部位には撮像器具としてのカメラ３０が略水平方向に沿って配設されており、更に、カメラ３０の近傍には撮像位置Ｑ１を照明するための照明ランプ４０が一若しくは複数設けられている。
更に、岩石粉砕物Ｇの落下軌跡ｗの途中のうち撮像位置Ｑ１の下方に位置する吹付位置Ｑ２に対向する部位には空気吹付器具５０の一要素であるノズルアレイ５１が配設されている。
更にまた、岩石粉砕物Ｇの落下軌跡ｗにおける吹付位置Ｑ２の下方には、選別対象である鉱石の良品Ｇａ・不良品Ｇｂを選別した収容する選別容器７０が設置されている。
また、符号８０はカメラ３０、照明ランプ４０、空気吹付器具５０及び駆動モータ２９に対して所定の制御信号を送出し、各要素を制御する制御装置である。
【００２４】
＜ベルトコンベアの搬送速度の選定＞
本実施の形態において、ベルトコンベア２５（具体的には搬送ベルト２６）の搬送速度ｖｃは以下のように選定されている。
本例において、ベルトコンベア２５の搬送方向下流側に位置する張架ロール２８は直径ｄであり、搬送ベルト２６は直径ｄの張架ロール２８に掛け渡されて断面半円状に湾曲配置されている。
ここで、岩石粉砕物Ｇはベルトコンベア２５の搬送ベルト２６のうち水平方向に延びる直線部２６ａに載置されて搬送され、搬送ベルト２６の直線部２６ａから湾曲部２６ｂに至る部位にて水平方向に放出される。
このとき、搬送ベルト２６の搬送速度を所定の閾値よりも速く設定すると、岩石粉砕物Ｇの水平方向への放出速度が速くなり、岩石粉砕物Ｇが搬送ベルト２６の湾曲部２６ｂから離れた状態で飛翔してしまう。この場合、岩石粉砕物Ｇの落下軌跡ｗは粒径（重さ）の違いによりばらつきはあるものの、比較的安定したものとして得られるが、岩石粉砕物Ｇの水平方向の放出速度が速すぎると、岩石粉砕物Ｇの水平方向の飛行距離が大きくなってしまい、その分、カメラ３０や空気吹付器具５０の設置スペースをベルトコンベア２５から十分に離れた位置に確保することが必要であり、鉱石選別装置２０の大型化につながる懸念がある。
一方、搬送ベルト２６の搬送速度が所定の閾値を下回ると、岩石粉砕物Ｇが搬送ベルト２６の湾曲部２６ｂの先端位置に相当する落下開始位置に至るまで搬送ベルト２６に接触した状態で搬送されるという落下軌跡を描くが、搬送ベルト２６の搬送速度が極端に遅くなると、岩石粉砕物Ｇが搬送ベルト２６の湾曲部２６ｂとの接触部位で滑り移動してしまい、搬送ベルト２６から離れる岩石粉砕物Ｇの落下開始位置がばらついたり、あるいは、滑り移動した岩石粉砕物Ｇが湾曲部２６ｂ上で転動し、搬送ベルト２６から離れる岩石粉砕物Ｇの落下開始姿勢がばらついてしまい、岩石粉砕物Ｇの落下軌跡ｗが不安定になり易い懸念がある。
そこで、本実施の形態では、搬送ベルト２６の湾曲部２６ｂでは、岩石粉砕物Ｇが湾曲部２６ｂの周面の曲率に近い曲率の落下軌跡ｗを描いて当該湾曲部２６ｂとの接触部位では滑らずに搬送されるように、搬送ベルト２６の搬送速度が予め決められた搬送速度ｖｃに選定されている。
尚、具体的な選定例については実施例にて詳述する。
【００２５】
＜カメラ＞
本実施の形態において、カメラ３０は、図２乃至図４に示すように、モノクロＣＣＤ等の撮像素子３１を所定の画素密度間隔ｋで水平方向に沿って配列したラインセンサにて構成され、撮像位置Ｑ１にて落下する岩石粉砕物Ｇを逐次撮像するようにしたものである。
本例では、カメラ３０は、ベルトコンベア２５の搬送ベルト２６の直線部２６ａに沿った水平位置から鉛直方向にｈ１だけ下方の撮像位置Ｑ１を有し、当該撮像位置Ｑ１を横切る岩石粉砕物Ｇの投影面積及び岩石粉砕物Ｇの濃淡情報を含む撮像情報を取得するようになっている。尚、本例では、選別対象が金鉱石であり、目的鉱物である金はモノクロ画像中では白色に近い画像になることから、岩石粉砕物Ｇの投影面積内での濃淡画像のうち白色に近い画像部の占める比率が目的鉱物の含有比率になり、この含有比率が予め決められた閾値以上か否かによって鉱石の良品・不良品を判別することが可能である。
【００２６】
＜空気吹付器具＞
本実施の形態において、空気吹付器具５０の一要素であるノズルアレイ５１は、図２乃至図４に示すように、ベルトコンベア２５の搬送ベルト２６の直線部２６ａに沿った水平位置から鉛直方向にｈ２（ｈ２＞ｈ１）だけ下方の吹付位置Ｑ２に対向して配置されており、略水平方向に亘って複数の吹付ノズル５２を所定ピッチ間隔ｐで配列したものであり、各吹付ノズル５２による空気の吹付け動作を夫々対応する電磁弁５３にてオンオフ制御するようになっている。
ここで、吹付ノズル５２の内径ｕ及びピッチ間隔ｐは適宜選定して差し支えないが、岩石粉砕物Ｇへの空気の吹付けを良好に保つという観点からすれば、岩石粉砕物Ｇの最小寸法（本例では５０ｍｍ）よりも小さく設定されていればよく、例えば８〜２０ｍｍ位（本例ではいずれも１０ｍｍ前後）に設定されている。
本例では、ノズルアレイ５１が例えばｎ個の吹付ノズル５２が一列に並んでいると仮定すると、各吹付ノズル５２に対応する電磁弁５３は複数段（本例では４段）に分かれ、各段にｎ／４個ずつ配列された電磁弁ユニット５４として構成されている。そして、所定の圧力（例えば０．７〜１．０ＭＰａ）に加圧された圧搾空気が貯留されているエアタンク５５が設けられ、このエアタンク５５が各電磁弁５３の流路に連通接続されており、対応する電磁弁５３のオン動作に伴ってエアタンク５５の圧搾空気が対応する吹付ノズル５２に供給され、吹付ノズル５２による空気の吹付け動作が行われる。
また、各電磁弁５３には電磁弁駆動回路５６からのオンオフ信号が発生するようになっており、この電磁弁駆動回路５６には制御装置８０からの制御信号が送出される。
特に、本例では、制御装置８０は、カメラ３０による撮像結果から岩石粉砕物Ｇが鉱石の良品Ｇａであると判別したときに、当該鉱石の良品Ｇａが吹付位置Ｑ２を通過するタイミングにて対応する電磁弁５３をオン動作させ、対応する吹付ノズル５２による空気の吹付け動作を実施するものである。
【００２７】
＜選別容器＞
本実施の形態において、選別容器７０は、図２及び図３に示すように、吹付位置Ｑ２から鉛直方向にｈ３だけ下方に鉱石の良品Ｇａ・不良品Ｇｂの収容領域（本例では、第１の収容領域Ｒ１が良品Ｇａ、第２の収容領域Ｒ２が不良品Ｇｂの収容領域として使用）を確保するようになっており、更に、吹付位置Ｑ２の略直下位置には各収容領域Ｒ１，Ｒ２が仕切られる仕切り壁７１を有している。
ここで、各吹付ノズル５２による空気の吹付け動作に伴って鉱石の良品Ｇａが吹き付けられると、当該鉱石の良品Ｇａは不良品Ｇｂの落下軌跡ｗ２とは異なる落下軌跡ｗ１にて落下することになるが、この鉱石の良品Ｇａの落下軌跡ｗ１としては、良品Ｇａが決められた収容領域Ｒ１に確実に収容されるように、仕切り壁７１からの飛び出し量ｊが十分に確保されていればよく、吹付位置Ｑ２から選別容器７０までの距離ｈ３は飛び出し量ｊが十分確保されるように選定すればよい。
【００２８】
−鉱石選別処理−
本実施の形態では、制御装置８０は、岩石粉砕物Ｇから鉱石の良品Ｇａ・不良品Ｇｂが選別可能な鉱石選別処理プログラム（図５参照）を有しており、このプログラムを実行することにより、鉱石の良品Ｇａ及び不良品Ｇｂの選別を実施するようになっている。
今、図５に示すように、図示外のスタートスイッチをオン操作すると、鉱石選別装置２０が稼働し、収容容器２１内で岩石粉砕物Ｇが水洗されながら篩２２にかけられ、所定範囲の寸法に絞られた後、振動フィーダ２３及び案内シュート２４を介してベルトコンベア２５上に岩石粉砕物Ｇが供給される。
このとき、ベルトコンベア２５は所定の搬送速度ｖｃにて搬送されており、ベルトコンベア２５上の岩石粉砕物Ｇは所定の搬送速度ｖｃにて搬送され、ベルトコンベア２５の搬送方向下流側にて張架ロール２８に沿う搬送ベルト２６の湾曲部２６ｂの周面の曲率に近い曲率の落下軌跡ｗを描いて落下する。
【００２９】
そして、岩石粉砕物Ｇが撮像位置Ｑ１を通過すると、照明ランプ４０による照明光に照らされた状態でカメラ３０が岩石粉砕物Ｇを撮像する。
この状態において、制御装置８０は、岩石粉砕物Ｇにつき鉱石の良品Ｇａ・不良品Ｇｂを判別する。
本例で用いられる判別法としては、図６（ａ）に示すように、カメラ３０からの撮像結果に基づき、撮像画像中の目的鉱物（本例では金）の占有面積Ｓａ、岩石粉砕物Ｇの投影面積Ｓｂを演算した後、以下の式から鉱石の良品Ｇａ・不良品Ｇｂを判別する。
（Ｓａ／Ｓｂ）≧α              ……（式１）
ここで、αは鉱石の良品Ｇａであることを許容する割合（例えば３０％）を示す。
本例では、目的鉱物である金を含有する石英は白色であることから、Ｓａはカメラ３０による撮像画像の濃淡情報（白色に相当）に基づいて演算する。一方、目的鉱物以外は灰色又は黒色であることから、ＳｂはＳａを含んだ岩石粉砕物Ｇの全体の投影面積を演算するようにすればよい。具体的には、制御装置８０は、カメラ３０による撮像結果（投影面積、濃淡情報）から、モノクロ濃淡８ビットの多階調（本例では２５６階調）画像を取得し、これを３値化（白領域、灰色領域、黒領域）した後、白領域の占有比率（目的鉱物の占有比率）が閾値α以上か否かを判別する。この場合、黒領域は背景であり、白領域と灰色領域とが岩石粉砕物Ｇとしての鉱石全体、白領域が目的鉱物である金であるため、Ｓａ／Ｓｂ＝（白領域）／（白領域＋灰色領域）として演算される。
そして、（式１）による演算結果に基づいて、例えば図６（ｂ）のケース１に示すように、（Ｓａ／Ｓｂ）≧αの条件では、当該岩石粉砕物Ｇは鉱石の良品Ｇａと判別する。
また、図６（ｂ）のケース２に示すように、（Ｓａ／Ｓｂ）＜αの条件（鉱物の含有割合が少ない条件）では、当該岩石粉砕物Ｇは鉱石の不良品Ｇｂと判別する。
更に、図６（ｃ）のケース３に示すように、Ｓａが略０の場合には、当該岩石粉砕物Ｇは鉱石の不良品Ｇｂと判別する。
【００３０】
次いで、制御装置８０は、カメラ３０による撮像結果に基づいて、例えば岩石粉砕物Ｇが鉱石の良品Ｇａであると判別した場合には、当該鉱石の良品Ｇａが吹付位置Ｑ２を通過するタイミングにて対応する吹付ノズル５２が鉱石の良品Ｇａに対して空気（Air）を吹き付ける。
このとき、撮像位置Ｑ１と吹付位置Ｑ２とでは、鉱石の良品Ｇａの落下速度が異なるが、両者間の距離は一定であるため、撮像位置Ｑ１を通過した鉱石の良品Ｇａが吹付位置Ｑ２に到達するまでの落下時間は一定であり、これに基づいて、吹付ノズル５２による空気の吹付け動作タイミングが決定される。
本例では、制御装置８０は、図５に示すように、吹付位置Ｑ２を過ぎる鉱石の良品Ｇａに対し、対応する吹付ノズル５２による空気の吹付け動作を実施するように、空気の吹付け条件を演算した後、この空気の吹付け条件に基づいて制御信号を生成する。
【００３１】
ここで、対応する吹付ノズル５２による空気の吹付け条件の演算方法の一例について説明する。
本例において、空気の吹付け条件としては、カメラ３０による撮像結果に基づいて鉱石の大きさや撮像位置Ｑ１から吹付位置Ｑ２までの経過時間を算出し、対応する吹付ノズル５２による空気の吹付け動作の開始時点、及び、鉱石の大きさに合わせた空気吹付時間を算出することが挙げられる。
（１）撮像位置Ｑ１、吹付位置Ｑ２での鉱石の速度、時間について
本例では、図７（ａ）に示すように、撮像位置Ｑ１は鉱石の落下開始位置から鉛直方向にｈ１だけ下方に設定され、吹付位置Ｑ２は鉱石の落下開始位置から鉛直方向にｈ２（ｈ２＞ｈ１）だけ下方に設定されている。
これらの情報ｈ１，ｈ２は制御装置８０のメモリ内に予め入力されており、制御装置８０はこれらの情報ｈ１，ｈ２を用いて、撮像位置Ｑ１での速度ｖ１、落下開始位置からの経過時間ｔ１、吹付位置Ｑ２での鉱石の速度ｖ２、落下開始位置からの経過時間ｔ２、更には、撮像位置Ｑ１から吹付位置Ｑ２に至るまでの経過時間Δｔ（ｔ２−ｔ１）を予め演算して記録する。尚、以下の式においてｇは重力加速度を示す。
【００３２】
ｖ１＝√（２・ｇ・ｈ１）……（式１）
ｖ２＝√（２・ｇ・ｈ２）……（式２）
ｈ１＝（１／２）ｇ・ｔ１２であるから、ｔ１＝√（２・ｈ１／ｇ）……（式３）
ｈ２＝（１／２）ｇ・ｔ２２であるから、ｔ２＝√（２・ｈ２／ｇ）……（式４）
Δｔ＝ｔ２−ｔ１＝√（２・ｈ２／ｇ）−√（２・ｈ１／ｇ）……（式５）
よって、鉱石は、撮像位置Ｑ１に到達した後にΔｔを経過したときに吹付位置Ｑ２に到達し、そのときの速度ｖは√（２・ｇ・ｈ２）であることが理解される。
この状態において、制御装置８０は鉱石が撮像位置Ｑ１から吹付位置Ｑ２までの経過時間を算出し、吹付けノズル５２による空気の吹付け動作を開始すればよい。
尚、本例では、（式５）を用いてΔｔを算出する手法を採用したが、これに限られるものではなく、例えばｈ１、ｈ２の距離差分が短い場合や鉱石が小さい場合には、撮像位置Ｑ１での鉱石の速度ｖ１を用いて以下の（式５’）にて簡易的に算出するようにしてもよい。
Δｔ＝（ｈ２−ｈ１）／ｖ１……（式５’）
【００３３】
（２）鉱石の大きさについて
本例では、鉱石は、図７（ｂ）に示すように、撮像位置Ｑ１においてカメラ３０に撮影され、重力方向に面した投影像が得られる。このとき、前述したように、鉱石の投影像の濃度差情報によって鉱石が良品Ｇａであるか不良品Ｇｂであるかが判定されるが、更に、本例では、鉱石の投影像のうち鉛直方向ｙの最上端位置ｙｍａｘと、最下端位置ｙｍｉｎとを割り出し、両者の差分Ｌ（ｙｍａｘ−ｙｍｉｎ）を算出する。このとき、鉱石の投影像の鉛直方向の寸法Ｌを算出するには、例えば予め寸法の計測された鉱石サンプル（鉛直方向寸法をＬ０とする）の投影像の鉛直方向の画素（ピクセル）数がｎ０であるとすれば、撮影対象の鉱石の投影像の鉛直方向の画素数ｎを計数すれば、当該鉱石の鉛直方向の寸法Ｌは以下の（式６）にて算出される。
Ｌ＝（ｎ／ｎ０）・Ｌ０……（式６）
例えばＬ０が０．０５［ｍ］で、画素数ｎ０が２５００とした場合、例えば計測した鉱石の投影像の鉛直方向の寸法Ｌに相当する箇所の画素数ｎが２０００の場合には、Ｌは０．０４［ｍ］として算出される。
特に、本例では、カメラ３０はラインセンサを用いたラインカメラであるため、撮像位置Ｑ１での速度がｖ１［ｍ／ｓ］に対して、撮像レートｆ［Ｈｚ］（ラインカメラであれば、１ライン毎のラインレート）は一定なので、画素分解能Ｂ［ｍ／画素］はＢ＝ｖ１／ｆ［ｍ／画素］で算出することができる。このため、鉱石の投影像のうち鉛直方向ｙの最上端位置ｙｍａｘと、最下端位置ｙｍｉｎまでの画素数をｎ［画素］とすると、当該鉱石の鉛直方向の寸法Ｌは以下の（式６’）で算出される。
Ｌ＝Ｂ・ｎ……（式６’）
【００３４】
（３）吹付ノズルによる空気吹付時間の調整について
前述した（１）の算出過程において、吹付ノズル５２による空気の吹付開始時点、及び、吹付位置Ｑ２での鉱石の速度ｖ２が認識され、更に、前述した(２)の算出過程において、鉱石の大きさのパラメータとして、鉱石の投影像の鉛直方向の寸法Ｌが認識される。
本例では、寸法Ｌの鉱石が速度ｖ２で吹付ノズル５２の吹付位置Ｑ２を過ぎる間だけ、吹付ノズル５２による空気の吹付け動作を実施させるように、制御装置８０は以下の（式７）にて吹付ノズル５２による空気吹付時間ｔａｉｒを算出する。
ｔａｉｒ＝Ｌ／ｖ２……（式７）
よって、制御装置８０は、吹付ノズル５２による空気の吹付開始時点から空気の吹付け動作を開始し、算出した空気吹付時間ｔａｉｒの間、空気の吹付動作を継続した後に停止させるようにすればよい。
このような空気の吹付制御を行うようにすれば、空気を吹き付けるべき鉱石（本例では鉱石の良品Ｇａ）についてのみ空気を吹き付けることが可能になり、吹付対象でない鉱石（本例では鉱石の不良品Ｇｂ）に吹付ノズル５２からの空気が吹き付けられることは少ないことから、鉱石の選別率は良好に保たれる。
【００３５】
今、ノズルアレイ５１に対向して鉱石の良品Ｇａが落下していくと、制御装置８０は、吹付位置Ｑ２を通過する鉱石の良品Ｇａの落下移動位置を認識し、図８（ｂ）の時間経過（ｔ＝Δｔ→６Δｔ）に伴って、鉱石の良品Ｇａに対応する位置の吹付ノズル５２にて空気の吹付け動作を行うようにする。尚、図８（ｂ）中、○の吹付ノズル５２は空気の吹付け動作が不実施、●の吹付ノズル５２は空気の吹付け動作を実施している状態を示す。
このような吹付ノズル５２による空気の吹付け動作が実施されると、鉱石の良品Ｇａの重力方向に面した投影面の略全域に亘っては圧搾空気が吹き付けられ、選別容器７０の仕切り壁７１から十分な飛び出し量ｊをもった落下軌跡ｗ２を経て第２の収容領域Ｒ２に収容される。本例では、鉱石の良品Ｇａの重力方向に面した投影面の略全域に圧搾空気が吹き付けられているが、前述した投影面の過半領域に圧搾空気を吹き付けるようにすれば、選別容器７０に対する鉱石の選別動作は良好に実施可能である。
尚、鉱石の不良品Ｇｂに対しては、吹付ノズル５２による空気の吹付け動作は実施されないため、鉱石の不良品Ｇｂは、予め決められた落下軌跡ｗに連なる落下軌跡ｗ２を経て第２の収容領域Ｒ２に収容される。
【００３６】
また、本実施の形態では、図８（ａ）に示すように、吹付ノズル５２は、Ｍ方向に回転しながら落下中の鉱石の良品Ｇａに対し空気を吹き付けるため、鉱石の良品Ｇａの回転姿勢が、良品Ｇａの上側が下側よりも吹付ノズル５２側に接近するように傾いた姿勢に至ると、吹付ノズル５２からの空気が良品Ｇａに吹き付けられたとき、この良品Ｇａには、水平方向に押す吹付力成分Ｆｈに加えて、上向きに向かう吹付力成分Ｆｖが与えられる。このとき、鉱石の良品Ｇａに上向きの吹付力成分Ｆｖが作用することで、当該良品Ｇａが落下する際の抵抗力が発生し、その分、良品Ｇａの落下時間を稼ぐことができ、空気の吹付けに伴う良品Ｇａの飛距離を多く確保することができる。
更に、本実施の形態では、ベルトコンベア２５から落下した岩石粉砕物Ｇである鉱石は落下に伴って重力加速度が働き、落下方向に散らばる挙動を示す。このため、ベルトコンベア２５上への岩石粉砕物Ｇの供給量については岩石粉砕物Ｇが重ならない程度のばらつきでよく、水平飛行方式を採用する場合のように、ベルトコンベア２５上に分散させた状態で岩石粉砕物Ｇを供給する必要はない。
【００３７】
◎実施の形態２
図９は実施の形態２に係る鉱石選別装置の要部を示す説明図である。
同図において、鉱石選別装置２０の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なる空気吹付器具５０を備えている。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本例において、空気吹付器具５０は上下２段のノズルアレイ５１ａ，５１ｂを有しており、各ノズルアレイ５１ａ，５１ｂには夫々吹付ノズル５２を所定ピッチ間隔毎に配列したものである。
本実施の形態では、上下２段のノズルアレイ５１ａ，５１ｂは、例えば図１０（ａ）に示すように、各列の吹付ノズル５２による空気の吹付け動作を同時に実施する態様（同時打撃方式）でもよいし、図１０（ｂ）に示すように、各列の吹付ノズル５２による空気の吹付け動作を時間差をもって実施する態様（時間差打撃方式）でもよい。
また、本例では、今、ノズルアレイ５１ａ，５１ｂに対向して鉱石の良品Ｇａが落下していくと、制御装置８０は、吹付位置Ｑ２を通過する鉱石の良品Ｇａの落下移動位置を認識し、図１０（ｃ）の時間経過（ｔ＝Δｔ→６Δｔ）に伴って、鉱石の良品Ｇａに対応する位置の吹付ノズル５２にて空気の吹付け動作を行うようにする。尚、図１０（ｃ）中、○の吹付ノズル５２は空気の吹付け動作が不実施、●の吹付ノズル５２は空気の吹付け動作を実施している状態を示す。
このような吹付ノズル５２による空気の吹付け動作が実施されると、実施の形態１に比べて、鉱石の良品Ｇａは約２倍の圧搾空気によって吹き付けられ、選別容器７０の仕切り壁７１から更に十分な飛び出し量ｊをもった落下軌跡ｗ１を経て第１の収容領域Ｒ１に収容される。
【００３８】
◎変形の形態
本実施の形態では、空気吹付器具５０として、上下２段のノズルアレイ５１ａ，５１ｂを採用しているが、これに限られるものではなく、例えば図１１（ａ）に示すように、上下３段のノズルアレイ５１ａ〜５１ｃを有し、各ノズルアレイ５１ａ〜５１ｃには夫々吹付ノズル５２を所定ピッチ間隔毎に配列したものである。
本変形の形態では、上下３段のノズルアレイ５１ａ，５１ｂは、例えば図１１（ａ）に示すように、各列の吹付ノズル５２による空気の吹付け動作を同時に実施する態様（同時打撃方式）でもよいし、図１１（ｂ）に示すように、各列の吹付ノズル５２による空気の吹付け動作を時間差をもって実施する態様（時間差打撃方式）でもよい。
更に、図１１（ｃ）に示すように、各列の吹付ノズル５２を平行に配置し、平行な空気流による吹付け動作を実施する態様（平行打撃方式）でもよいし、図１１（ｄ）に示すように、各列の吹付ノズル５２を角度を付けて一点に集中するように配置し、一点に集中する空気流による吹付け動作を実施する態様（一点集中打撃方式）でもよい。
尚、空気吹付器具５０として、上下４段以上のノズルアレイを採用するようにしてもよいことは勿論である。
【実施例】
【００３９】
◎実施例１
本実施例は、実施の形態１に係る鉱石選別装置を具現化したものについて、その性能を評価したものである。
本実施例は、図１２（ａ）に示すように、ベルトコンベア２５の搬送方向端部から鉱石が含まれる岩石粉砕物Ｇを繰り出し落下させたものである。
ここで、岩石粉砕物Ｇとしては転がりやすい形状のものを選定した。
図１２（ａ）において、Ａはベルトコンベア２５の岩石粉砕物Ｇの搬送面から０．５ｍ下方の位置、ＢはＡ位置から０．５ｍ下方の位置である。
ｔｆはＡからＢに至るまでの落下時間（落下距離）、ｘはベルトコンベア２５の先端位置からＢに至るまでの飛び出し量（１ｍ落下時）、θはＡからＢに至るまでの回転量（１００ｍｓ当たり）を示し、夫々複数回（Ｎ＝１０回）実験を行った。
本例では、ベルトコンベア２５の張架ロール径は２００ｍｍで、ベルトコンベア２５の搬送速度は１ｍ／ｓである。
尚、比較例１は、ベルトコンベア２５を用いずに、振動フィーダ２３から直接落下させたものである。但し、振動フィーダ２３の振動条件は６０Ｈｚ、搬送速度は８ｍ／ｍｉｎ．である。
実施例１，比較例１についての比較項目の結果を図１２（ｂ）に示す。
実施例１は、全ての比較項目において、比較例１よりもばらつきが少なく、岩石粉砕物Ｇの落下挙動が安定することが理解される。
【００４０】
実施例１において、ベルトコンベア２５の搬送速度を変化させた条件で、各搬送速度で２０回ずつ実験を行い、落下時間のばらつき、飛び出し量のばらつき、回転量のばらつきを調べたところ、図１３乃至図１５に示す結果が得られた。
但し、落下時間のばらつきは、７００ｍｍから１２００ｍｍとした。また、飛び出し量のばらつきについては落差を１２００ｍｍとした。更に、回転量のばらつきについては７００ｍｍから１２００ｍｍでの落差間とした。
図１３は落下時間のばらつきを示すものである。
ここで、「食い込み量０」とは、岩石粉砕物が張架ロールに掛け渡された搬送ベルトの湾曲部の周面の曲率に沿った落下軌跡を描いて搬送されるようにベルトコンベアの搬送速度を選定した場合に相当し、また、「食い込み無し」とは、岩石粉砕物が張架ロールに掛け渡された湾曲部の曲率未満の曲率軌跡を描いて搬送されるようにベルトコンベアの搬送速度を選定した場合に相当し、「食い込み有り」とは、岩石粉砕物が張架ロールに掛け渡された湾曲部の曲率より大きい曲率軌跡を描いて搬送されるようにベルトコンベアの搬送速度を選定した相当に相当する。
同図によれば、「食い込み無し」の場合には、「食い込み有り」の場合に比べて、落下時間のばらつきが小さいことが理解され、また、「食い込み有り」の場合には、「食い込み量０」に相当する速度（図１３では１．０４ｍ／ｓ）に対して遅くなればなるほど落下時間のばらつきが大きくなることが理解される。このことは、ベルトコンベアの搬送速度を極端に遅くした場合には、岩石粉砕物がベルトコンベアの湾曲部から繰り出し落下する際に、岩石粉砕物がベルトコンベアの湾曲部との接触部位で滑り移動してしまい、これに伴って、ベルトコンベアからの落下開始位置や落下開始姿勢がばらつくことに起因するものと推測される。
また、図１４は岩石粉砕物の飛び出し量のばらつき、図１５は岩石粉砕物の回転量のばらつきであるが、いずれも、「食い込み量０」、「食い込み量無し」の場合に、「食い込み量有り」の場合に比べて、岩石粉砕物の飛び出し量、回転量のばらつきが小さいことが理解され、また、「食い込み有り」の場合には、「食い込み量０」に相当する速度に対して遅くなればなるほど飛び出し量、回転量のばらつきが大きくなることが理解される。
尚、実施例１において、張架ロール径を２００ｍｍから３００ｍｍのものに変更し、ベルトコンベア２５の搬送速度を変化させた条件で、各搬送速度で２０回ずつ実験を行い、岩石粉砕物の落下時間のばらつき、飛び出し量のばらつき、回転量のばらつきを調べたところ、張架ロールが２００ｍｍの場合と略同様な傾向が見られた。
【００４１】
また、ベルトコンベアの張架ロール（本例では張架ロール径：２００ｍｍ）に掛け渡された部分における岩石粉砕物の落下軌跡をベルトコンベアの搬送速度を変えて調べたところ、図１６に示す結果が得られた。
同図によれば、ベルトコンベアの搬送速度が１ｍ／ｓ（「食い込み量０」に略相当する速度）である場合、岩石粉砕物の落下軌跡はベルトコンベアの湾曲部の曲率に略対応しており、落下軌跡が安定することが理解される。また、ベルトコンベアの搬送速度を例えば１．２ｍ／ｓにすると、岩石粉砕物の落下軌跡はベルトコンベアの湾曲部の曲率未満になるが、ベルトコンベアの湾曲部の曲率に近い曲率の軌跡に変化することが理解される。尚、「食い込み有り」の場合でも、食い込み量０の近傍（例えばベルトコンベアの搬送速度を０．８ｍ／ｓにする）であれば、岩石粉砕物の落下軌跡はベルトコンベアの湾曲部の曲率に近い軌跡になることが理解される。
更に、ベルトコンベアの張架ロール（本例では張架ロール径：３００ｍｍ）に掛け渡された部分における岩石粉砕物の落下軌跡をベルトコンベアの搬送速度を変えて調べたところ、図１７に示す結果が得られた。
同図によれば、ベルトコンベアの搬送速度が１．２ｍ／ｓ（「食い込み量０」に略相当する速度）である場合、岩石粉砕物の落下軌跡がベルトコンベアの湾曲部の曲率に略対応しており、落下軌跡が安定することが理解される。また、ベルトコンベアの搬送速度を例えば１．４ｍ／ｓにすると、岩石粉砕物の落下軌跡はベルトコンベアの湾曲部の曲率未満になるが、ベルトコンベアの湾曲部の曲率に近い曲率の軌跡に変化することが理解される。尚、「食い込み有り」の場合でも、食い込み量０の近傍（例えばベルトコンベアの搬送速度を１．０ｍ／ｓにする）であれば、岩石粉砕物の落下軌跡はベルトコンベアの湾曲部の曲率に近い軌跡になることが理解される。
よって、「食い込み無し」の場合、つまり、「食い込み量０」に相当するベルトコンベアの速度を超える速度条件であれば、岩石粉砕物の落下軌跡は安定するが、ベルトコンベアの速度を速く設定し過ぎると、岩石粉砕物の水平方向に沿う移動量が大きくなることから、岩石粉砕物の水平方向に沿う移動量を少なくするという観点からすれば、「食い込み量０」に相当するベルトコンベアの速度に近い速度を選定することが好ましい。
また、「食い込み有り」の場合には、「食い込み量０」の近傍では岩石粉砕物の落下軌跡はベルトコンベアの湾曲部の曲率に近い軌跡にはなるものの、岩石粉砕物の形状によっては岩石粉砕物の落下時間、飛び出し量、あるいは、回転量のばらつきが大きくなる可能性があるため、ベルトコンベアの搬送速度の選定に当たっては、少なくとも「食い込み有り」を除き、「食い込み量０」又は「食い込み無し」で「食い込み量０」の近傍を許容範囲として選定することが好ましい。
【００４２】
◎実施例２
本実施例は、実施の形態１に係る鉱石選別装置を具現化したもので、図３に示すように、ベルトコンベア２５の岩石粉砕物Ｇの搬送面から空気吹付器具５０による空気の吹付位置Ｑ２までの落差ｈ２を５５０ｍｍ、７５０ｍｍに代えて、鉱石の選別性能（本例では選別容器の仕切り壁からの飛距離）に対する影響を調べたものである。尚、本実施例では、ｈ３＝５００ｍｍである。
図１８はｈ２＝５５０ｍｍの態様につき、吹付ノズル５２による空気の吹付け動作を行うように構成し、２０種類の岩石粉砕物Ｇである鉱石に対し８回ずつ１６０回実施した結果を示す。
また、図１９はｈ２＝７５０ｍｍの態様につき、吹付ノズル５２による空気の吹付け動作を行うように構成し、２０種類の岩石粉砕物Ｇである鉱石に対し８回ずつ１６０回実施した結果を示す。
尚、図１８及び図１９において、Ｐｚは吹付ノズル５２による空気の吹付け動作不実施時における鉱８の落下位置を示す。
【００４３】
図１８及び図１９によれば、落差５５０ｍｍにおける空気の吹付け動作方式の方が、落差７５０ｍｍにおける空気の吹付け動作方式に比べて、全体として飛距離（飛び出し量）ｊがアップしていることが理解される。
ここで、ｈ２＝５５０ｍｍにおいて、吹付位置Ｑ２に至るまでの鉱石の回転量の分布を調べたところ、図２０に示す結果が得られた。
図２０によれば、鉱石の回転量は４０度から１４５度の広がりの中で中央値が９５度であった。
また、ｈ２＝７５０ｍｍにおいて、吹付位置Ｑ２に至るまでの鉱石の回転量の分布を調べたところ、図２１に示す結果が得られた。
図２１によれば、鉱石の回転量は５０度から１６５度の広がりの中で中央値が１１０度であった。
このように、ｈ２＝５５０ｍｍの態様の方が全体として飛距離（飛び出し量）ｊがアップしたのは、鉱石の回転量が最適になり、吹付ノズル５２による空気の吹付けにより、鉱石への上向きの吹付力成分が有効に作用し、その分、鉱石の落下速度も遅くなったことが要因であると推測される。
【００４４】
◎実施例３
実施例３は実施の形態２に係る鉱石選別装置を具現化したもので、空気吹付器具５０による空気の吹付け条件を変えて、鉱石の選別性能を評価するようにしたものである。
本例では、以下の４つの態様について、鉱石の選別性能（飛距離ｊ）を評価した。
（１）１列吹付ノズル
エア圧力  ０．７ＭＰａ
（２）２列吹付ノズル
エア圧力  ０．７ＭＰａ
同時打撃方式
（３）２列吹付ノズル
エア圧力  １．０ＭＰａ
同時打撃方式
（４）２列吹付ノズル
エア圧力  １．０ＭＰａ
時間差打撃方式
尚、（１）は比較の意味で１列吹付ノズル方式について同様な実験を行った。
【００４５】
各ケースについて、夫々１０回測定したところ、図２２に示す結果が得られた。
１列吹付ノズル方式よりも２列吹付ノズル方式による空気の吹付け動作を実施した方が選別容器の仕切り壁からの飛距離（飛び出し量）ｊが大きく、鉱石の選別性能が高いことが理解される。
また、２列吹付ノズル方式においては、エア圧が高い方が飛距離ｊが大きいことが理解される。
更に、２列吹付ノズル方式では、同時打撃個方式より時間差打撃方式の方が飛距離ｊが大きいことが理解される。
尚、図２２中、Ｐｚは吹付ノズルによる空気の吹付け動作を実施しない条件下での鉱石の不良品の落下位置を示す。
【００４６】
また、実施例３において、吹付ノズル列数、エア圧力を変更し、吹付位置Ｑ２から鉱石の落下位置（飛距離）までの傾斜角度を落下角度として、各ケースにつき３０回ずつ測定したところ、図２３に示す結果が得られた。
同図によれば、エア圧力が同じであけば、２列吹付ノズル方式が１列ノズル方式よりも大きな落下角度が得られることが理解される。
また、１列吹付ノズル方式、２列吹付ノズルでは、エア圧力が０．７ＭＰａよりも１ＭＰａである態様の方落下角度が大きいことが理解される。
尚、図２３中、理論アップ率は、１列吹付ノズルでエア圧力０．７ＭＰａの態様の空気の吹付け力を１とした場合の各ケースの理論上の空気の吹付け力の比率を示す。
【符号の説明】
【００４７】
１    岩石粉砕物
１ａ  鉱石の良品
１ｂ  鉱石の不良品
２    供給装置
３    撮像器具
４    判別装置
５    空気吹付器具
６    ベルト状搬送体
７    駆動装置
８    選別容器
９ａ  張架ロール
Ａ    供給工程
Ｂ    撮像工程
Ｃ    選別工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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