(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料試験用サンプルを搬送するための容器であり、両側側面にそれぞれ２組の切り欠きを設けて構成されたサンプルカセットと、
前記複数のサンプルカセットを垂直方向に積み重ねて収容可能であり、底面より前記サンプルカセットを排出可能なマガジンと、
前記マガジンを載せて設置するもので、底面に開口を有するマガジン台と、
前記マガジン台を設置するとともに、前記マガジン台の開口から落下した前記サンプルカセットをスライドさせる搬送面を有する筐体と、
前記マガジン台内を摺動可能であり、前記筐体の搬送面に配されるサンプルカセットを押し出すためのカセット押出しバーと、
前記筐体内に設けられ、前記カセット押出しバーを駆動させるための駆動手段と、
前記マガジン台内部にサンプルカセット搬送方向に付勢されて摺動可能に設けられ、且つ内部を前記カセット押出しバーが摺動可能であり、前記マガジン内に収容されたサンプルカセットの重量を支持する、前記サンプルカセットの切り欠きに合わせて設けられた２組の支持棒を有する移動フレームと、
前記カセット押出しバーを前記マガジン台内で一往復させる度に前記サンプルカセットの切り欠きと前記移動フレームの支持棒との位置を合致させることで、マガジン内の最下部のサンプルカセットを前記筐体の搬送面に自重落下させて、１サンプルカセットずつ前記マガジンから前記搬送面上に取り出し、搬送アームにより試験機把持部へ連続して材料試験サンプルを供給するように前記駆動手段を制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする自動サンプルカセット取出し装置。
【請求項２】
前記マガジンは、底面に設けられ収容したサンプルカセットを排出可能な開口と、該開口近傍に設けられ収容したサンプルカセットの排出を制限可能な開口ストッパーとを有し、前記マガジン台は、前記マガジンが設置した際に、前記マガジンの開口ストッパーを解除して前記マガジンの開口よりサンプルカセットを落下させて前記移動フレームの支持棒に支持させる支持部材を有して構成したことを特徴とする請求項１に記載の自動サンプルカセット取出し装置。
【請求項３】
前記カセット押出しバーは、その先端部が爪形状に形成され、該先端部により上部のサンプルカセットを押し上げながら摺動するとともに、該先端部が前記移動フレームの後端側に設けられた横バーに係合して付勢方向とは逆方向に該移動フレームを摺動させることにより、前記支持棒と前記切り欠きとの位置を合致させることを特徴とする請求項１に記載の自動サンプルカセット取出し装置。
【請求項４】
前記カセット押出しバーの先端部の高さは、前記移動フレームの支持棒の高さよりも高くなるように構成された特徴とする請求項３に記載の自動サンプルカセット取出し装置。
【請求項５】
前記サンプルカセットは、前記材料試験サンプルの収容位置を固定できる収容溝と、前記マガジンの収容方向をガイドするものでマガジンの位置側面内側に設けられたガイド部と嵌入する切り欠きとを設けて構成したことを特徴とする請求項１に記載の自動サンプルカセット取出し装置。
【請求項６】
前記カセット押出しバー，前記移動フレーム及び前記マガジン台に設けられたストッパーと係合して該移動フレームの摺動を規制する移動フレームストッパーを、交換可能に構成したことにより、前記材料試験サンプル厚に応じて前記サンプルカセットの厚さを変更できる請求項１に記載の自動サンプルカセット取出し装置。
【請求項７】
前記サンプルカセットは、材料試験用サンプルを収容する収容溝に複数の貫通孔や切欠きを設け、この貫通孔や切欠きを用いて材料試験サンプルの厚み寸法や幅寸法を測定する測寸装置を設けて試験システムを構成し、前記筐体の搬送面をサンプルカセット長さ間隔で第１〜第３のエリアを割り当てるように構成するとともに、前記第１のエリアには前記マガジン台を設置し、前記第２のエリアには前記測寸装置を設置し、前記第３のエリアは引張試験機に搬送するための移送エリアとし、さらに、前記マガジンの最上部に、材料試験サンプルを収容していない少なくとも１つのダミーサンプルカセットを収容することを特徴とする請求項１に記載の自動サンプルカセット取出し装置。
【請求項８】
前記筐体の搬送面に前記サンプルカセットの搬送をガイドするガイド手段を設けるとともに、このガイド手段に導かれる筐体の端部近傍に、前記搬送アームにより材料試験サンプルが吸着された空きサンプルカセットに再び破断サンプル片を載せ回収し、カセット押出しバーの押出し動作により順次落下させて収容する破断サンプル及びサンプルカセット収容ボックスを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の自動サンプルカセット取出し装置。
【請求項９】
剛性を有して両端側が幅広く中央部分が幅狭なダンベル形状に形成された材料試験サンプルを複数垂直方向に積み重ねて収納可能であり、底面より前記材料試験サンプルを排出可能なマガジンと、
前記マガジンを載置するためのもので、底面に開口を有するマガジン台と、
前記マガジン台を設置すると共に、このマガジン台の前記開口から落下する前記材料試験サンプルをスライドさせる搬送面を有する筐体と、
前記マガジン台内を摺動可能であり、前記筐体の搬送面に配される材料試験サンプルを押し出すための押し出しレバーと、
前記筐体内に設けられ、前記レバーを駆動させるための駆動手段と、
前記マガジン台内部に材料試験サンプルの搬送方向に付勢されて摺動可能に設けられ、且つ内部に前記押し出しレバーが摺動可能であり、前記マガジン内に収納された材料試験サンプルの幅広部分を支持する、前記材料試験サンプルの両側に突き出るように設けられた２組の支持棒を有する移動フレームと、
前記押し出しレバーを前記マガジン台内で一往復させる度に前記材料試験サンプルの側部における幅広部分から幅狭部分にかけての箇所で前記移動フレームの支持棒による支持を解除させることで、マガジン内の最下部の材料試験サンプルを前記筐体の搬送面に自重落下させて、１材料試験サンプルずつ前記マガジンから前記搬送面上に取り出し、搬送アームにより試験機把持部へ連続して材料試験サンプルを供給するように前記駆動手段を制御する制御部と、
を具備したことを特徴とする自動サンプル取出し装置。
【請求項１０】
材料試験用サンプルを搬送するための容器であり、両側側面にそれぞれ２組の切り欠きを設けて構成されたサンプルカセットと、
前記複数のサンプルカセットを垂直方向に積み重ねて収納可能であり、底面より前記サンプルカセットを排出可能なマガジンと、
前記マガジンを載置するためのもので、底面に開口を有すると共に、前記マガジン内に収容されたサンプルカセットの重量を支持する、前記サンプルカセットの切り欠きに合わせて設けられた２組の支持棒を有するマガジン台と、
前記マガジン台を設置すると共に、前記マガジン台の開口から落下した前記サンプルカセットをスライドさせる搬送面を有する筐体と、
前記マガジン台内を摺動可能であり、前記筐体の搬送面に配されるサンプルカセットを押し出すためのカセット押し出しレバーと、
前記筐体内に設けられ、前記カセット押し出しレバーを駆動させるための駆動手段と、
前記マガジン台内部にサンプルカセット搬送方向に付勢されて摺動可能に設けられ、且つ内部を前記カセット押し出しレバーが摺動可能であり、サンプルカセット排出方向端側に横バーを設けて、この横バーにカセット押し出しロッドを設けた移動フレームと、
前記カセット押し出しレバーを前記マガジン台内で一往復させる度に、前記移動フレームを移動させて前記カセット押し出しロッドを最下部のサンプルカセットの側面に当接させて移動させ、前記サンプルカセットの切り欠きと前記マガジン台の支持棒との位置を合致させることで、マガジン内の最下部のサンプルカセットを前記筐体の搬送面に自重落下させて、１サンプルカセットずつ前記マガジンから前記搬送面上に取り出し、搬送アームにより試験機把持部へ連続して材料試験サンプルを供給するように前記駆動手段を制御する制御手段と、  
を具備したことを特徴とする自動サンプルカセット取出し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、材料試験を行う試験装置に関し、特にフィルムや薄いゴム等の試験サンプルの引張試験を目的とする試験装置に対し、簡単且つ容易な操作で自動的に試験サンプルを収容したサンプルカセット毎に供給可能とし、試験作業の省力化及び省人数化を図ることのできる自動サンプルカセット取出し装置及び自動サンプル取出し装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、材料試験を行う場合、試験内容に対応する試験装置を用いて材料試験が行われており、このような材料試験の自動化については、特に品質管理等のラインにおいて全自動で材料試験を行う全自動試験装置が数多く導入され、其々実績を上げている。
【０００３】
この種の全自動試験器は、同じ種類の試験片を大量に処理するものとして開発されているため、その構成部分が複雑で高価である上、低コスト化が望まれる、少量多品種のサンプルの自動材料試験には望ましくない。
【０００４】
一方、新材料の開発が盛んになるに連れて数本単位の試験の必要性は益々高まるものと想定され、これに伴い、これら比較的少量の数の、異なる試験サンプルの自動化試験を、簡単な操作で且つ低コストで実行可能とすることが望まれている。
【０００５】
例えば、フィルムや薄いゴム等の試験サンプルの引張試験を目的とする試験装置においては、従来、自動化で引張試験を行うことは難しく、試験を行う試験装置毎に検査作業員がついて試験操作を行っているのが現状であり、また試験操作も煩雑となっている。
【０００６】
そこで、このような試験サンプルの自動化試験に対する要望を満足するため、其々の試験サンプル形状にあわせたサンプルカセットを用意し、該試験サンプルをこのサンプルカセットに収納し、上記試験装置へと搬送することで、多種少量の試験サンプルの搬送処理や各種試験工程の自動化を可能としたサンプルカセット取出し装置が望まれている。
ところで、自動化試験方法を考慮すると、一般に、試験用サンプルを試験機に自動的に供給するにはコンベアー上にサンプルを平面的に並べ、連続して送り込む構成及び方法が一番簡単な方法であるが、構造的に比較的大きなスペースを必要とするため、実際には望ましくない。このため、複数のサンプルを垂直方向に収納可能なマガジンを設け、このマガジン内にサンプルをスタックして一個ずつ取り出す方法が３次元の空間利用する点でもっとも一般的であり有効な方法である。
【０００７】
このようにマガジン内にスタックされたサンプルをマガジン内から取り出す方法はその上部から取り出す方法と下部より取り出す方法の２種類があり、これらの方法を実施するための装置の従来構成が図１７及び図１８に示されている。
【０００８】
図１７及び図１８は上記マガジンを用いた従来のサンプル取出し装置による取出し方法を説明するための説明図で、図１７はマガジンの上部からサンプル自体を取り出すようにした装置を示し、図１８はマガジンの下部からサンプルを取り出すようにした装置を示している。
【０００９】
マガジンの上部からサンプルを取り出すようにした装置は、図１７に示すように、引張試験を行うための搬送装置５０と、サンプル５５を図示しない引張試験実行のためのチャック部に搬送するための搬送機構（移動ガイド部５１，支持部５２Ａ，移動ヘッド５３）と、サンプル５５を垂直方向に複数積み重ねるように収納可能なマガジン５４と、該マガジン５４を設置するマガジン台６１と、該マガジン台６１内に設置され、マガジン５４内の最下端に配置されたサンプル５５の底面に当接する当接部６２と該当接部６２の連結された支持部６１Ａとマガジン台６１の裏面側に固定された本体部６０Ａとを有し、該支持部６１Ａが本体部６０Ａ内に垂直方向に摺動駆動可能に構成された昇降機構部６０とを含んで構成されている。
【００１０】
上記構成の装置において、引張試験を行う場合には、図示しない制御部によって昇降機構部６０を駆動制御することにより、昇降機構部６０の本体部６０Ａ内の図示しない駆動機構によって支持部６１Ａを上昇駆動し、これに伴い先端側に配された当接部６２が当接しているサンプル５５の底面を押し上げることで、マガジン内に収納された全てのサンプル５５を押し上げ、その結果、マガジン５４の開口部近傍に配置された移動ヘッド５３にひとつのサンプル５５を装着させることができる。こうして、移動ヘッド５３に装着された状態で、上記搬送機構によって図示しないチャック部に搬送されて、該チャック部に挟持した後、引張試験が実行されることになる。
【００１１】
また、サンプルをマガジン内の下部より取り出すようにした装置は、図１８に示すように、図示しない試験装置近傍に配置されたサンプル取出し装置７０の上面７０Ａに、複数のサンプル５５ａ乃至５５ｄ…を垂直方向に積み重ねるように収納されたマガジン５４が配置されるように構成されている。
【００１２】
サンプル取出し装置７０は、マガジン５４が設置されるマガジン台７０Ａと、マガジン台７０Ａの裏面側に設置された移動用アクチュエータ６４及び支持部材６５と、この支持部材６５に取付けられてマガジン台７０Ａの上面上で水平方向にスライド可能な押出しバー６３とで構成されている。
【００１３】
この移動用アクチュエータ６４は、図示しない制御部による駆動制御により、図中水平方向に移動可能に装着されており、駆動時には、端部に連結される支持部材５６を介して押出しバー６３をマガジン台７０Ａの上面上でスライド駆動させる。この押出しバー６３はＬ字状に形成されており、前記支持部材６５の先端部に固定される固定部６３Ｂと、マガジン台７０Ａの面上を接触しながらスライドする面の先端部に設けられ、サンプル５５の端部と当接して押し出すための当接部６３Ａとを備えて構成されている。なお、マガジン５４のサンプル排出側の下端部には、マガジン台７０Ａとの間にサンプル５５を排出するための排出口が設けられている。
【００１４】
上記構成の装置において、搬送操作を行う場合には、図示しない制御部によって移動用アクチュエータ６４を駆動制御することにより、該移動用アクチュエータ６４が図中左方向に移動駆動し、これに伴い連動する押出しバー６３も同じ方向にスライドすることにより、該押出しバー６３の当接部６３ａと当接している最下部に配置されたサンプル５５ａの端部をマガジン台７０Ａの上面を摺動させながら押出し、その結果、マガジン５４からひとつのサンプル５５ａを排出口から取り出すことができる。こうして、図示はしない試験装置の移動ヘッドによって取り出されたサンプルを該試験装置にセッティングすることで、引張試験が実行されることになる。
【００１５】
そして、次のサンプル５５ｂを取り出す場合には、移動用アクチュエータ６４を逆方向に移動するように駆動制御することで、図中に示すようにカセット押出しバー６３は２番目に取り出すサンプル５５ｂの底面と接触しながら移動用アクチュエータ６４と同方向にスライドし、やがて該押出しバー６３が初期位置に達すると、当接部６３Ａがサンプル５５ｂの底面から外れ、その結果、該サンプル５５ｂがその自重（全てのサンプルの重み）によりマガジン台７０Ａ上に落下し、セットされることになる。以降、最下部に配置されたサンプル５５ａの取出し動作の場合と同様に順次取出しが実行されることになる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のサンプル取出し装置では、下記に示すように問題点がある。すなわち、マガジンの上部からサンプルカセットを取り出すようにした装置では、図１７に示すようにマガジン台の内部に昇降機構部６０を設けなければならず、装置自体の構成が複雑になってしまい、さらに、システム全体的なコストも高価となってしまうといった問題点がある。
【００１７】
また、マガジンの下部からサンプルを取り出すようにした装置では、最下部のサンプル５５ａが、積み重ねられたサンプルの全重量を受けながら自重でマガジン台７０Ａの面上に落下し、この最下端のサンプルを押出しバー６３にて押し出すといった簡単な構成にてサンプルの取出しが実行されてはいるが、このような構成だと、上部に残っているサンプルの重心と押出しバーの上部サンプルに対する支持点とがかけ離れた位置にある場合には、サンプルは図１８に示すように所定の角度θを有して傾斜して落下するため、この落下動作が不安定になってしまい、円滑にサンプルの取出し操作を行うことができず、実用上問題がある。
【００１８】
さらに、上記従来方法では、試験サンプルが強度高いものであることを想定した場合のものであり、例えば薄いゴム等の強度ない試験サンプルの試験を行う場合には、該試験サンプルをサンプルカセットに収容して実施されることになるが、このようなサンプルカセットを利用するに際してもマガジンから確実に且つ円滑にサンプルカセットを取り出すことができず、試験装置への搬送及び材料試験動作全ての全自動化を図るには至っていないのが現状である。
【００１９】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、簡単で且つ安価な構成でマガジン下部からスタックしたダンベルサンプル又はサンプルカセットを確実に且つ円滑に取り出すことができ、ダンベルサンプル又はサンプルカセットの試験装置への搬送及び材料試験動作全ての自動化を図ることができる自動サンプルカセット取出し装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明の自動サンプルカセット取出し装置は、材料試験用サンプルを搬送するための容器であり、両側側面にそれぞれ２組の切り欠きを設けて構成されたサンプルカセットと、前記複数のサンプルカセットを垂直方向に積み重ねて収容可能であり、底面より前記サンプルカセットを排出可能なマガジンと、前記マガジンを載せて設置するもので、底面に開口を有するマガジン台と、前記マガジン台を設置するとともに、前記マガジン台の開口から落下した前記サンプルカセットをスライドさせる搬送面を有する筐体と、前記マガジン台内を摺動可能であり、前記筐体の搬送面に配されるサンプルカセットを押し出すためのカセット押出しバーと、前記筐体内に設けられ、前記カセット押出しバーを駆動させるための駆動手段と、前記マガジン台内部にサンプルカセット搬送方向に付勢されて摺動可能に設けられ、且つ内部を前記カセット押出しバーが摺動可能であり、前記マガジン内に収容されたサンプルカセットの重量を支持する、前記サンプルカセットの切り欠きに合わせて設けられた２組の支持棒を有する移動フレームと、前記カセット押出しバーを前記マガジン台内で一往復させる度に前記サンプルカセットの切り欠きと前記移動フレームの支持棒との位置を合致させることで、マガジン内の最下部のサンプルカセットを前記筐体の搬送面に自重落下させて、１サンプルカセットずつ前記マガジンから前記搬送面上に取り出し、搬送アームにより試験機把持部へ連続して材料試験サンプルを供給するように前記駆動手段を制御する制御手段と、を具備したことを特徴とするものである。
【００２１】
請求項２に記載の発明の自動サンプルカセット取出し装置は、請求項１に記載の自動サンプルカセット取出し装置において、前記マガジンは、底面に設けられ収容したサンプルカセットを排出可能な開口と、該開口近傍に設けられ収容したサンプルカセットの排出を制限可能な開口ストッパーとを有し、前記マガジン台は、前記マガジンが設置した際に、前記マガジンの開口ストッパーを解除して前記マガジンの開口よりサンプルカセットを落下させて前記移動フレームの支持棒に支持させる支持部材を有して構成したことを特徴とするものである。
【００２２】
請求項３に記載の発明の自動サンプルカセット取出し装置は、請求項１に記載の自動サンプルカセット取出し装置において、前記カセット押出しバーは、その先端部が爪形状に形成され、該先端部により上部のサンプルカセットを押し上げながら摺動するとともに、該先端部が前記移動フレームの後端側に設けられた横バーに係合して付勢方向とは逆方向に該移動フレームを摺動させることにより、前記支持棒と前記切り欠きとの位置を合致させることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明の自動サンプルカセット取出し装置は、請求項３に記載の自動サンプルカセット取出し装置において、前記カセット押出しバーの先端部の高さは、前記移動フレームの支持棒の高さよりも高くなるように構成された特徴とするものである。
【００２３】
請求項５に記載の発明の自動サンプルカセット取出し装置は、請求項１に記載の自動サンプルカセット取出し装置において、前記サンプルカセットは、前記材料試験サンプルの収容位置を固定できる収容溝と、前記マガジンの収容方向をガイドするものでマガジンの位置側面内側に設けられたガイド部と嵌入する切り欠きとを設けて構成したことを特徴とするものである。
【００２４】
請求項６に記載の発明の自動サンプルカセット取出し装置は、請求項１に記載の自動サンプルカセット取出し装置において、前記カセット押出しバー，前記移動フレーム及び前記マガジン台に設けられたストッパーと係合して該移動フレームの摺動を規制する移動フレームストッパーを、交換可能に構成したことにより、前記材料試験サンプル厚に応じて前記サンプルカセットの厚さを変更できるものである。
【００２５】
請求項７に記載の発明の自動サンプルカセット取出し装置は、請求項１に記載の自動サンプルカセット取出し装置において、前記サンプルカセットは、材料試験用サンプルを収容する収容溝に複数の貫通孔や切欠きを設け、この貫通孔や切欠きを用いて材料試験サンプルの厚み寸法や幅寸法を測定する測寸装置を設けて試験システムを構成し、前記筐体の搬送面をサンプルカセット長さ間隔で第１〜第３のエリアを割り当てるように構成するとともに、前記第１のエリアには前記マガジン台を設置し、前記第２のエリアには前記測寸装置を設置し、前記第３のエリアは引張試験機に搬送するための移送エリアとし、さらに、前記マガジンの最上部に、材料試験サンプルを収容していない少なくとも１つのダミーサンプルカセットを収容することを特徴とするものである。
【００２６】
請求項８に記載の発明の自動サンプルカセット取出し装置は、請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の自動サンプルカセット取出し装置において、前記筐体の搬送面に前記サンプルカセットの搬送をガイドするガイド手段を設けるとともに、このガイド手段に導かれる筐体の端部近傍に、前記搬送アームにより材料試験サンプルが吸着された空きサンプルカセットに再び破断サンプル片を載せ回収し、カセット押出しバーの押出し動作により順次落下させて収容する破断サンプル及びサンプルカセット収容ボックスを設けたことを特徴とするものである。
【００２７】
請求項９に記載の発明の自動サンプル取出し装置は、剛性を有して両端側が幅広く中央部分が幅狭なダンベル形状に形成された材料試験サンプルを複数垂直方向に積み重ねて収納可能であり、底面より前記材料試験サンプルを排出可能なマガジンと、前記マガジンを載置するためのもので、底面に開口を有するマガジン台と、前記マガジン台を設置すると共に、このマガジン台の前記開口から落下する前記材料試験サンプルをスライドさせる搬送面を有する筐体と、前記マガジン台内を摺動可能であり、前記筐体の搬送面に配される材料試験サンプルを押し出すための押し出しレバーと、前記筐体内に設けられ、前記レバーを駆動させるための駆動手段と、前記マガジン台内部に材料試験サンプルの搬送方向に付勢されて摺動可能に設けられ、且つ内部に前記押し出しレバーが摺動可能であり、前記マガジン内に収納された材料試験サンプルの幅広部分を支持する、前記材料試験サンプルの両側に突き出るように設けられた２組の支持棒を有する移動フレームと、前記押し出しレバーを前記マガジン台内で一往復させる度に前記材料試験サンプルの側部における幅広部分から幅狭部分にかけての箇所で前記移動フレームの支持棒による支持を解除させることで、マガジン内の最下部の材料試験サンプルを前記筐体の搬送面に自重落下させて、１材料試験サンプルずつ前記マガジンから前記搬送面上に取り出し、搬送アームにより試験機把持部へ連続して材料試験サンプルを供給するように前記駆動手段を制御する制御部と、を具備したことを特徴とする。
【００２８】
請求項１０に記載の発明の自動サンプルカセット取出し装置は、材料試験用サンプルを搬送するための容器であり、両側側面にそれぞれ２組の切り欠きを設けて構成されたサンプルカセットと、前記複数のサンプルカセットを垂直方向に積み重ねて収納可能であり、底面より前記サンプルカセットを排出可能なマガジンと、前記マガジンを載置するためのもので、底面に開口を有すると共に、前記マガジン内に収容されたサンプルカセットの重量を支持する、前記サンプルカセットの切り欠きに合わせて設けられた２組の支持棒を有するマガジン台と、前記マガジン台を設置すると共に、前記マガジン台の開口から落下した前記サンプルカセットをスライドさせる搬送面を有する筐体と、前記マガジン台内を摺動可能であり、前記筐体の搬送面に配されるサンプルカセットを押し出すためのカセット押し出しレバーと、前記筐体内に設けられ、前記カセット押し出しレバーを駆動させるための駆動手段と、前記マガジン台内部にサンプルカセット搬送方向に付勢されて摺動可能に設けられ、且つ内部を前記カセット押し出しレバーが摺動可能であり、サンプルカセット排出方向端側に横バーを設けて、この横バーにカセット押し出しロッドを設けた移動フレームと、前記カセット押し出しレバーを前記マガジン台内で一往復させる度に、前記移動フレームを移動させて前記カセット押し出しロッドを最下部のサンプルカセットの側面に当接させて移動させ、前記サンプルカセットの切り欠きと前記マガジン台の支持棒との位置を合致させることで、マガジン内の最下部のサンプルカセットを前記筐体の搬送面に自重落下させて、１サンプルカセットずつ前記マガジンから前記搬送面上に取り出し、搬送アームにより試験機把持部へ連続して材料試験サンプルを供給するように前記駆動手段を制御する制御手段と、を具備したことを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の自動サンプルカセット取出し装置の第１の実施の形態を示し、該装置を搭載した試験装置のシステム構成を説明するもので、図１（ａ）は試験装置の上面図、図１（ｂ）は試験装置の側面図である。
【００３０】
図１（ａ），図１（ｂ）に示すように、本発明の自動サンプルカセット取出し装置７を採用した試験装置は、試験機本体１Ａ，試験台１Ｂ，移動クロスヘッド２，ロードセル３，上部，下部自動把持チャック部４Ａ，４Ｂ，サンプルヘッド移送アーム部５，ロータリーアクチュエータ６Ａ，６Ｂ，自動サンプルカセット取出し装置７，マガジン台７Ａ，マガジン８，及び機械式開放機構部９等で主に構成されている。
【００３１】
なお、図示はしないが、さらに、上記試験装置の各種動作を制御するとともに、該試験装置により得られた検査データのデータ処理や表示処理を行うパーソナルコンピュータと、検査データや試験装置の動作状態等を表示するモニタ等の表示手段と、得られた検出データ等をプリントアウトするプリンタと設けてシステム構成される。
【００３２】
試験台１Ｂには、上記構成要素を含む前記試験機本体１Ａと自動サンプルカセット取出し装置７とが設置されている。試験器本体１Ａは、試験台１Ｂ上に対向配置され立設された枠部材であり、上部には移動クロスヘッド２が配置されている。この移動クロスヘッド２を具備する雌ねじと嵌合する雄ねじ部を有するねじ棹の端部が試験機本体に固定されるとともに、ねじ棹端部を回転させることで試験機台１Ｂの垂直方向に対して自在に移動可能に配設されている。即ち、引張試験時には、この移動クロスヘッド２が垂直方向上部へと図示しない駆動制御部によって移動制御されることにより、自動把持チャック部４Ａ，４Ｂ間にチャック（セット）された材料サンプルの引張試験が実行されることになる。
【００３３】
移動クロスヘッド２の中央近傍には、上部自動把持チャック部４Ａ及びロータリーアクチュエータ６Ａを下部に配したロードセル３が固定されている。このロードセル３は、引張試験の実行の際の試験荷重を検出し、検出荷重を図示しない制御部へと伝送する。
【００３４】
ロードセル３の下部に配された上部自動把持チャック部４Ａは、試験台１Ｂに固定されている下部自動把持チャック部４Ｂとで、サンプルカセット１１（図１（ａ）参照）内にセットされた試験サンプルの両端側を自動的に把持して引張試験を行うための主要部分である。
【００３５】
また、前記上部，下部自動把持チャック部４Ａ，４Ｂには、それぞれ図示はしないが各チャック部の把持面に残存する試験サンプル片を取り除くための除去手段とロータリーアクチュエータ６Ａ，６Ｂが所定位置に設けられており、この除去手段はロータリーアクチュエータによって回動駆動することにより、前記各チャック部の把持面に残存したサンプルを除去することが可能である。
【００３６】
なお、本実施の形態では、前記ロータリーアクチュエータ６Ａ，６Ｂとして具体的には破断サンプル回収用電気モータを用いて構成しているが、これに限定されるものではなく、破断サンプル回収用電気モータ以外のエアー式、油圧式等で回転駆動が実行される回転駆動手段を用いて構成しても良い。
【００３７】
また、下部自動把持チャック部４Ｂの側方側には、自動サンプルカセット取出し装置７により取り出されたサンプルカセット１１内の試験サンプルを吸着しながら搬送し、前記上部，下部自動把持チャック部４Ａ，４Ｂの各把持部にチャック（セット）するためのサンプルヘッド移送アーム５が設置されている。
【００３８】
このサンプルヘッド移送アーム５は回動前後進可能に試験台１Ｂの本体に取付けられており、試験サンプルを吸着するその先端部がマガジン台７Ａ上のサンプルカセット１１の移送位置と各自動把持チャック部４Ａ，４Ｂの把持部の位置との間を自在に回動前後進可能である。このサンプルヘッド移送アーム５も、前記自動把持チャック部４Ａ，４Ｂ，ロードセル３及び移動クロスヘッド２等の各種駆動を制御する、図示しない制御部によって駆動が制御されるようになっている。
【００３９】
上記構成の試験機（試験機本体１Ａ）が設置された試験台１Ｂには、試験の自動化を可能とするために、ひとつのサンプルカセットを適宜前記サンプルヘッド移送アーム５の回動位置（サンプル移送位置、図１（ａ）参照））まで自動的にセット可能な自動サンプルカセット取出し装置７が配されている。
【００４０】
自動サンプルカセット取出し装置７は、図１（ａ），図１（ｂ）に示すように、試験台１Ｂの所定箇所に配されており、その構成はサンプルカセット１１をスライド可能な上面７ｂを有する筐体７Ｂと、この筐体７Ｂの上面に設置されるマガジン台７Ａと、このマガジン台７Ａに設置され、試験サンプルを収容したサンプルカセット１１を複数垂直方向に重ねるようにして収容可能なマガジン８と、筐体７Ｂのマガジン台７Ａの裏面側に設置された移動用アクチュエータ１５及び支持部材１７と、この支持部材１７に取付けられて筐体７Ｂの上面７ｂ上で水平方向にスライド可能なカセット押出しバー１３と、マガジン台７Ａ内に装着され、マガジン８内に収容されたサンプルカセットを一つずつ確実に落下させて取り出すために改良が施された機械式自動開放機構９と、で主に構成されている。  前記自動サンプルカセット取出し装置７を構成する筐体７Ｂは、図１（ａ）に示すような配置位置で試験台１Ｂ上に設置されている。また、筐体７Ｂの上面７ｂ上には、サンプルカセット１１の搬送をガイドするための一対のガイドプレート１ｃが配されている（図２（ｂ）参照）。
【００４１】
さらに、本実施の形態における自動サンプルカセット取出し装置７の具体的な構成を、図２乃至図４を参照しながら詳細に説明する。
【００４２】
図２乃至図４は本実施の形態の自動サンプルカセット取出し装置の具体的な構成を説明するためのもので、図２は該装置の全体構成を示し、図２（ａ）はサンプルカセットを収容したマガジンの上面図、図２（ｂ）はサンプルカセット移送位置を説明するための該装置の上面図、図２（ｃ）は該装置の断面図、図３は本実施の形態の装置に使用されるサンプルカセットの構成を示すもので、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は側面図である。また、図４は機械式自動開放機構によりサンプルカセットの取出しが可能となるマガジン８の具体的な構成を説明するための斜視図であり、図５は本実施の形態の特徴となる主要構成部分の構成を説明するためのもので、図５（ａ）はカセット押出しバーの構成を示す斜視図、図５（ｂ）はマガジン台に設けられた移動フレーム及びカセット押出しバー等の主要構成部分を示す斜視図、図５（ｃ）は移動フレームの構成を示す斜視図である。
【００４３】
図２（ｃ）に示すように、自動サンプルカセット取出し装置７の筐体７Ｂ内には、マガジン台７Ａの配置位置に合わせて移動用アクチュエータ１５及び支持部材１７が設けられている。
【００４４】
この移動用アクチュエータ１５は、図示しない制御部による駆動制御により、図中水平方向に支持部材１７が移動可能に装着されており、駆動時には、端部に連結される支持部材１７を介してカセット押出しバー１３を筐体７Ｂの上面７ｂ上でスライド駆動させる。なお、支持部材１７は、移動用アクチュエータ１５内部に挿通自在に設けられており、図示しない駆動機構部と連動して水平移動するようになっている。
【００４５】
また、移動用アクチュエータ１５の両側下部には、カセット押出しバー１３のスライド動作を実行するための右リミットスイッチ１６ａ，左リミットスイッチ１６ｂが設けられている。
【００４６】
例えば、図２（ｃ）はマガジン８よりサンプルカセット１１を取り出した排出時を示しているが、この場合、移動用アクチュエータ１５の左リミットスイッチ１６ｂをオンさせることにより、移動用アクチュエータ１５内部に支持部材１７の先端部(図示せず）が、移動用アクチュエータ１５内の左リミット位置まで到達するように引き込み、これに伴い、カセット押出しバー１３は図中に示すようにサンプルカセット１１を押し出す位置までスライドすることになる。一方、この状態から次のサンプルカセット１１を取り出すためのセット時の場合には、移動用アクチュエータ１５の左リミットスイッチ１６ａをオンさせることにより、移動用アクチュエータ１５内部に引き込まれていた支持部材１７の先端部(図示せず）が、移動用アクチュエータ１５内の右リミット位置まで到達するように押し出され、これに伴い、カセット押出しバー１３は図中波線で示すようにサンプルカセット１１のセット位置までスライドすることになる。このようにして、移動用アクチュエータ１５によりカセット押出しバー１３をスライド駆動している。
【００４７】
カセット押出しバー１３は、図２（ｃ），図５（ａ）に示すように、Ｌ字状に形成されており、折曲部分が前記支持部材１７の先端部に固定される固定部１３Ｂと、筐体７Ｂの上面７ｂを接触しながらマガジン台７Ａ内部を介してスライドする面の先端部に設けられ、その基端面にてサンプルカセット１１の端部と当接して押し出すとともに、爪形状部分にて移動フレーム１２と係合してスライド動作させるための係合部１３Ａとを備えて構成されている。
【００４８】
カセット押出しバー１３が内部に収容するマガジン台７Ａには、機械式自動開放機構９が設けられて構成されている。すなわち、この機械式自動開放機構９がマガジン台７Ａに設けられたことにより、該マガジン台７Ａ上にマガジン８が装着された際にマガジン８の下部に設けられたストッパー８ａを解除して、マガジン８内に収容された最下部サンプルカセット１１ａの取出しを可能にさせる。
【００４９】
具体的には、機械式自動開放機構９は、図２（ａ），図２（ｃ）に示すように、マガジン台７Ａの四隅に設けられ、先端部がそれぞれテーパー形状に形成された突起部７Ｃと、該マガジン台７Ａ上にマガジン８を装着する際にマガジン８の最下部の四隅に設けられた位置決め孔８ｄ（図４参照）に嵌入してマガジン８の装着位置の位置決めを行うための位置決めピン７ａとを含んで構成されている。
【００５０】
一方、マガジン８の下端部は、前記機械式自動開放機構９に対応するような形状で形成されている。つまり、マガジン台７Ａ上に装着するマガジン８の下端部８Ｂは、図４に示すように、マガジン本体の側面両側が突出しており、その突出部のそれぞれ内側に、前記各突起部７Ｃと係合するピン形状のストッパー８ａがそれぞれ設けられている。これらのストッパー８ａは、下端部８Ｂの内部にてそれぞれ水平方向自在に装着されると共に、ばね８ｃによってそれぞれマガジン本体内側方向に付勢されるようになっている。また、これらのストッパー８ａは、図４に示すような解除されていない場合には、マガジン内に収容された最下部のサンプルカセット１１ａの底面の一部と係合することで、マガジン８の底面側に設けられた排出開口に落下しないようにしている。
【００５１】
なお、ストッパー８ａは、上述したように各突起部７Ｃの配置位置に合わせて４個設けても良く、あるいは、２本のピン形状のストッパーを設けて、各両側基端部にそれぞれ突起部７Ｃと係合させるように構成しても良い。
【００５２】
このように改良がされたマガジン８は、複数のサンプルカセット１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，…を垂直方向に積み重ねるようにして収容可能な収容部８Ａを備えて構成されている。
【００５３】
本実施の形態では、試験サンプルを縦方向に積み重ねると一個ずつ取り出すのが難しい薄いフィルムや粘着性のある材料の場合、試験サンプルが互いに付着しないようにサンプルカセット１１（図３参照）に一個ずつサンプルを収納し、これらの複数のサンプルカセット１１ａ〜１１ｄ…が前記マガジン８内に収容される。
【００５４】
また、マガジン８の側面には、収容された複数のサンプルカセット１１を目視して確認するための開口が設けられるとともに、また一方の側面の内側中央には、サンプルカセット１１の端部の切り欠き１１Ｃ（図４参照）に嵌入する突起形状のガイド部８ｅが上部から下部にかけて設けられている。これにより、サンプルカセット１１をガイド部８ｅにより容易に且つ確実にマガジン８内に収容することができ、正しく複数のサンプルカセット１１を積み重ねることができる。
【００５５】
上記サンプルカセット１１を含み、本実施の形態の特徴となる改良部分の構成を、さらに詳細に説明する。
【００５６】
本実施の形態の自動サンプルカセット取出し装置７に使用されるサンプルカセット１１は、図３（ａ），図３（ｂ）に示すように、厚みが一定の板状の部材の平面にサンプル形状に合わせて溝加工を施して収容溝１１Ａを形成している。また、サンプルカセット１１の両側基端部の側面には、効率良くひとつのサンプルカセット１１を落下させるための手段として、切り欠き加工を施して成る２組の切り欠き１１Ｂが形成されている。
【００５７】
なお、試験機本体に、サンプルの厚み寸法を測定する測寸装置（図１２参照）が搭載された試験システムとして構成された場合には、図４に示すように、前記収容溝１１Ａの所定箇所に複数の貫通孔１１Ｄを設け、この貫通孔１１Ｄを介して露出するサンプルの厚み寸法を前記測寸装置により測定し検査するように構成しても良い。
【００５８】
一方、上記構成のサンプルカセット１１の改良に伴い、マガジン８を設置するマガジン台７Ａ側にもひとつのサンプルカセット１１を簡単に且つ確実に取り出すための改良がなされている。
【００５９】
マガジン台７Ａは、図５（ｂ）に示すように、２つの角形状の枠部材が対向配置され、筐体７Ｂの上面７ｂに固定されている。また、マガジン台７Ａの両側基端部分には、２つの角形状の棒部材にて形成された移動フレームストッパー７ｃがマガジン台７Ａの面上と均一になるように組み込まれている。
【００６０】
マガジン台７Ａ内には、移動フレーム１２が所定区間摺動可能に設けられており、この移動フレーム１２は、図５（ｃ）に示すように、前記マガジン台７Ａ内に収容可能な幅で２つの角形状の枠部材１２Ｂが配されるとともに、これらの枠部材１２Ｂの両基端部上面にそれぞれ角形状の棒部材でなる移動フレーム横パー１２ｃが取付けられて構成されている。つまり、四角形状の枠部材で構成された移動フレーム１２の内部には、サンプルカセット１１を収容し、且つカセット押出しバー１３のスライド可能な開口１２Ａが形成されることになる。
【００６１】
また、移動フレーム１２の枠部材１２Ｂの内側側面には、それぞれ移動フレーム横バー１２ｃと平行となるように内側方向に突出してなる支持棒１２ａが少なくとも４つ設けられている。
【００６２】
これらの支持棒１２ａは、図中に示すように、それぞれ向かい合うように対向配置されており、これら支持棒１２ａの上部周面がマガジン８の下部の配置されたサンプルカセット１１の底面と当接して支持するものである。つまり、これらの支持棒１２ａは、マガジン８内に収容された全てのサンプルカセット１１の全重量を支持する強度を兼ね備えて構成されている。また、サンプルカセット１１の取出し時には、後述する移動フレームのスライド移動により、これら支持棒１２ａと位置とサンプルカセット１１の切り欠き１１Ｂとの位置が一致した場合のみ、これら支持棒１２ａがサンプルカセット１１の切り欠き１１Ｂに全て嵌入することになる。
【００６３】
なお、支持棒１２ａは、図５（ｂ）に示すように各支持棒１２ａの先端部間の幅寸法を寸法Ａとし、移動フレーム１２内にスライドするカセット押出しバー１３の幅寸法を寸法Ｂとすると、寸法Ａ＞寸法Ｂとなるように構成されている。また、支持棒１２ａの高さ寸法は、カセット押出しバー１３の係合部の厚みよりも低くなるように構成されている。
【００６４】
移動フレーム１２のサンプルカセット排出方向側基端部には、２つのばね１４がそれぞれ取付けられており、これらのばね１４は、試験台筐体７Ｂ上に設けられた一対のピン１ｂに取付けられている。つまり、移動フレーム１２はこれらのばね１４によって、常時サンプルカセット排出方向側に付勢されており、また、移動フレーム１２の移動フレーム横バー１２ｃが図示しないマガジン台７Ａの側面にに当接することによりその付勢力が規制されるようになっている。
【００６５】
また、サンプルカセット排出方向側とは逆方向の移動フレーム横バー１２ｃは、カセット押出しバー１３の係合部１３Ａの爪形状部分が係合されるようになっており、移動用アクチュエータ１５の駆動によりカセット押出しバー１３がスライド動作すると、係合部１３Ａと移動フレーム横バー１２との係合により移動フレーム１２を同方向に移動させる。また、この移動フレーム１２のスライド動作は、前記移動フレーム横バー１２がマガジン台７Ａに設けられた移動フレームストッパー７ｃと当接することにより、規制されるようになっている。
【００６６】
したがって、このような機構により、移動フレーム１２を、カセット押出しバー１３のスライド動作と連動させることにより、所定距離スライド動作させて、移動フレーム１２の支持棒１２ａとサンプルカセット１１の切り欠き１１Ｂの位置合せを行うことができ、その結果、確実且つ円滑に移動フレーム１２内に収容したサンプルカセット１１をひとつ筐体７Ｂの上面７ｂ上に落下させることが可能となる。
【００６７】
次に、上記構成の自動サンプルカセット取出し装置の特徴となるサンプルカセット取出し動作について図６乃至図１２を参照しながら詳細に説明する。
【００６８】
図６乃至図１２は自動サンプルカセット取出し装置によるサンプルカセット取出し動作を説明するため説明図であり、図６は該装置のスタート時におけるカセット押出しバー，移動フレーム及び支持棒の配置状態を示し、図７はカセット押出しバーが移動した後、移動フレーム横バーと係合した状態を示し、図８は移動フレームの支持棒とサンプルカセットの切り欠きが合致して筐体７Ｂ上に落下した状態を示し、図９は落下したサンプルカセットをカセット押出しバーにて押し出す直前の状態を示し、図１０は係合部の高さを用いて次のサンプルカセットを押し上げながら最下部のサンプルカセットを押し出す状態を示し、図１１はばねの付勢力により移動フレームが移動して支持棒が次のサンプルカセットの底面に当接する状態を示し、図１２はカセット押出しの完了の直前の支持棒と次のサンプルカセットの切り欠きとの配置状態を示す図である。
【００６９】
なお、これらの図を用いてサンプルカセット取出し動作を説明するが、本発明の特徴となる移動フレームの支持棒，サンプルカセットの切り欠き及びカセット押出しパー等の主要構成部分に関する動作を主に説明する。
【００７０】
いま、検査作業員が、本実施の形態の自動サンプルカセット取出し装置７を用いてマガジン８の収容されたサンプルカセット１１を取出し、試験機本体に供給するものとする。
【００７１】
まず、検査作業員は複数のサンプルカセット１１ａ〜１１ｄ…を収容したマガジン８を、マガジン台７Ａ上に設置する。すると、上述したようにマガジン８の機械式自動開放機構９によりマガジン８の下端部にあるストッパー８ａ（図４参照）が解除され、マガジン８内の最下部にあるサンプルカセット１１ａの底面が移動フレーム１２の各支持棒１２ａ上に当接する（図６参照）。
【００７２】
このとき、移動用アクチュエータ１５は、図６に示すようにスタート時戻り位置（支持部材１７が移動用アクチュエータ１５内に完全に挿通された状態）にあり、これに伴いカセット押し出しバー１３は最左端に存在することになる。
なお、上述したように移動フレーム１２の内寸はサンプルカセット１１が通過、筐体７Ｂの上面７ｂ上に落下できる寸法に構成されており、また、支持棒１２ａ下面と上面７ｂ上のクリアランスはサンプルカセット１１の厚みより多少大きめに構成されている。
【００７３】
また、移動フレーム１２はばね１４により左位置に引っ張られ、移動フレーム横バー１２ｃをマガジン台７Ａに付設されている移動フレームストッパー７ｃの側面（図示せず）に当接することにより規制されている。つまり、図６に示す状態では、移動フレーム１２に設けられた支持棒１２ａとサンプルカセット１１ａの切り欠き１１Ｂとの位置は一致していない。
【００７４】
その後、移動用アクチュエータ１５の左リミットスイッチ１６ａをオンさせることにより、移動用アクチュエータ１５内部に引き込まれていた支持部材１７の先端部(図示せず）が、移動用アクチュエータ１５内の右リミット位置まで到達するように押し出され、これに伴い、カセット押出しバー１３はサンプルカセット１１のセット位置までスライドすることになる。
【００７５】
この場合、カセット押し出しバー１３がカセットセット準備行程（押し出し準備行程）に入る際、その先端に設けられた係合部１３Ａの爪部が移動フレーム横バー１２ｃと係合し、ばね１４の付勢力に抗して該移動フレーム１２を引張ることになる（図７参照）。
【００７６】
すると、移動フレーム１２は、サンプルカセット排出方向側の移動フレーム横バー１２ｃが移動フレームストッパー７ｃと当接することにより動きが阻止され、同時に、移動フレーム１２と支持棒１２ａはカセット押出しバー１３により移動し、最下部のサンプルカセット１１ａはマガジン台７Ａの側面にて動きが抑制されているため、サンプルカセット１１ａの切り欠き１１Ｂと支持棒１２ａとの位置が重なり、その結果、今まで支持棒１２ａに支持されていた最下部のサンプルカセット１１ａが自重で切り欠き１１Ｂを介して支持棒１２ａにガイドされながら落ち、筐体７Ｂの上面７ｂ上に落下することになる（図８参照）。
【００７７】
次に、サンプルカセット１１ａの押出し行程に入る。すなわち、移動用アクチュエータ１５の左リミットスイッチ１６ｂをオンさせることにより、移動用アクチュエータ１５内部に支持部材１７の先端部(図示せず）が、移動用アクチュエータ１５内の左リミット位置まで到達するように引き込み、これに伴い、カセット押出しバー１３は図中に示すようにサンプルカセット１１の基端部に係合部１３Ａが当接し、該サンプルカセット１１ａを押し出すようにスライドする（図９参照）。
【００７８】
この場合、カセット押出しバー１３の係合部１３Ａは、テーパー形状に形成されており、また係合部１３の高さ寸法が支持棒１２ａの設置高さよりも高くなっていることから、最下部のサンプルカセット１１ａを押し出すと同時に、上部にある次のサンプルカセット１１ｂの基端部底面を係合部１３Ａのそのテーパー形状で押し上げて浮かせる。すると、移動フレーム１２は、ばね１４による付勢力により直ちに元の位置に戻るようにスライドし、その結果、上部のサンプルカセット１１ｂを支持棒１２ａ（図中右側に介在する支持棒）上に支持することになる（図１０参照）。
【００７９】
その後、カセット押出しバー１３は、その係合部１３Ａのテーパー形状により上部のサンプルカセット１１ｂの底面を押し上げながら、該係合部１３にて落下した最下部のサンプルカセット１１ａを押し出すようにスライド動作し（図１１参照）、完全にサンプルカセット１１ａがマガジン台７Ｂ内から押し出される位置（図２（ｂ）参照）までスライドする。
【００８０】
図１２はサンプルカセット押出し動作完了直前の状態を示しているが、カセット押出しバー１３の係合部１３Ａによるサンプルカセット１１ｂの押し上げと、ばね１４の付勢力による移動フレーム１２のスライド動作により、サンプルカセット１１ｂは、完全に支持棒１２ａ上に支持されることになり、同時に最下部のサンプルカセット１１ａは完全にマガジン台７Ｂに設けられたサンプルカセット排出口により押し出され、図２（ｂ）に示すサンプル移送位置に配されて、図１（ｂ）に示すサンプルヘッド移送アーム５により試験サンプルのみが吸着されて、上部，下部自動把持チャック４Ａ，４Ｂへと搬送されることになる。
以降、移動用アクチュエータ１５を駆動制御する制御部に、送り出し信号を供給し、該送り出し信号をもとに制御部によって移動用アクチュエータ１５の駆動状態、つまりカセット押出しバー１３のスライド動作を認識して、該移動用アクチュエータ１５を駆動制御することにより、カセット押出しバー１３が移動フレーム１２内（マガジン台７Ｂ内）を一回往復する度に、マガジン８内のカセットスタックからサンプルカセット１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…を１個ずつ連続して、最後のサンプルカセットまでの取り出しを容易に行うことが可能となる。また、またマガジン８にサンプルカセット１１を上部から使用中に追加することで、連続して試験ができる上に、内部形状の異なるサンプルカセットを使用することで異なる試験サンプルにも対応できる。
【００８１】
なお、本実施の形態では、試験サンプルが吸着された後の空サンプルカセットは、上記カセット押出しバー１３によるサンプルカセット押出し動作によって、筐体端部近傍に配置されたサンプルカセット収容ボックス(図示せず）に落下し、順次カセット取出し動作が行われる度に自動回収されるようになっている。
【００８２】
したがって、本実施の形態によれば、簡単で且つ安価な構成でマガジン下部からスタックしたサンプルカセットを確実に且つ円滑に取り出すことができ、サンプルカセットの試験装置への搬送及び材料試験動作全ての自動化を図ることができる自動サンプルカセット取出し装置の実現が可能となる。
【００８３】
なお、本実施の形態において、サンプルカセット１１の切り欠き１１Ｂの形状は、角形状に切り欠き加工を施した構成について説明したが、この形状に限定されることはなく、例えばサンプルカセット１１の底面をスライドする支持棒１２が円滑に且つ確実に切り欠き１１Ｂに嵌入できるように、各切り欠き１１Ｂの下部サンプルカセット押出し方向の一角をテーパー形状、あるいはＲ形状等の摺動し易い形状に構成しても良い。これにより、さらに、円滑にサンプルカセット取出し動作を行うことが可能である。
【００８４】
図１３は本発明の自動サンプルカセット取出し装置の第２の実施の形態を示し、該装置及び測寸装置を搭載した試験装置のシステム構成を説明する側面図である。なお、図１３は前記第１の実施の形態の装置と同様な構成要素については同一に符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００８５】
本実施の形態では、前記第１の実施の形態の引張試験を行う試験装置に、試験サンプルの厚みを測定する測寸装置を設けてシステム構成した場合でも、簡単な構成で且つ確実にマガジンからのサンプルカセットの取出しや試験装置への搬送を自動的に行うことができ、厚み測定行程を含む全検査工程の自動化を図ることができるように構成したことが前記第１の実施の形態とは異なる点である。
【００８６】
具体的には、図１３に示すように、本実施の形態では、前記第１の実施の形態の試験装置１及び自動サンプルカセット取出し装置７の他に、サンプルカセット１１の試験サンプルの厚み寸法を測定可能な測寸装置２０を設けて試験装置システム１ｄとして構成されている。
【００８７】
これに伴い、全検査工程の全自動化を図るために、本実施の形態の自動サンプルカセット取出し装置７に改良がなされており、具体的には、該装置７の筐体７Ｃのサンプルカセット搬送方向における長さ寸法が前記第１の実施の形態よりも長くなるように形成している。
【００８８】
例えば、自動サンプルカセット取出し装置７の筐体７Ｃには、前記第１の実施の形態と同様の構成で、その上面７ｂ上の所定位置にマガジン台７Ａが設置され、該マガジン台７Ａ上にはマガジン８が設置される。この場合、マガジン台７Ａは、サンプルヘッド移送アーム５の回動によりサンプルカセット１１の装着可能なサンプルカセット移送位置を含み、３つのサンプルカセット１１の長さ分に対応する位置の上面７ｂ上に設置されている。つまり、マガジン台７Ａ下部から落下した上面７ｂ上のサンプルカセット１１の長さ分に対応するエリアをＬ１とし、このＬ１に続くサンプルカセット１１の長さ分のエリアをＬ２とし、このＬ”に続くサンプルカセット１１の長さ分のエリア（サンプルカセット移送位置）をＬ３となる。したがって、これらのエリアの長さ関係を示すと、Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３となり、このような関係を有するように筐体７Ｃが構成されている。
【００８９】
前記測寸装置２０は、筐体７Ｃの上面７ｂ上の前記エリアＬ２上に設置されるようになっている。この場合、エリアＬ２に搬送されたサンプルカセット１１の貫通孔１１Ｄ（図４参照）が、設置された測寸装置２０内の対応する検査部に高精度に位置決めされるように該測寸装置２０が設置されている。
【００９０】
この測寸装置２０は、このエリアＬ２に搬送されてセットされたサンプルカセット１１内の試験サンプルの厚み寸法や幅寸法等を測定し、測定結果を図示はしないが該システム試験装置を制御する制御部へと出力する。
【００９１】
なお、本実施の形態では、筐体７Ｃの上面７ｂ上において、エリアＬ１〜Ｌ３、あるいはエリアＬ２〜Ｌ３のサンプルカセット搬送ラインに対応する部分に、前記実施の形態と略同様に図示はしないがサンプルカセット１１の幅寸法に対応する一対のガイドプレート１ｃ（図２（ｂ）参照）を延設して、サンプルカセット１１を確実にガイドしながら搬送するように構成されている。
【００９２】
その他の自動サンプルカセット取出し装置の構成は、前記第１の実施の形態と同様である。
【００９３】
したがって、上記構成によれば、前記第１の実施の形態と同様に、自動サンプルカセット取出し装置７によりマガジン８に収容されたひとつのサンプルカセット１１ａを筐体７Ｃの上面７ｂ上のエリアＬ１に落下させ、カセット押出しバー１２にてマガジン台７Ａから押し出すようにしてエリア２に移動させる。
【００９４】
そして、エリアＬ２にてサンプルカセット１１ａ内の試験サンプルの厚みや幅寸法等を測寸装置２０で測定し、測定完了後、自動サンプルカセット取出し装置７にて次のサンプルカセット１１ｂを筐体７Ｃの上面７ｂ上に落下させて、前記同様に落下したサンプルカセット１１ｂをカセット押出しバー１３にて押し出す。すると、押し出されたこのサンプルカセット１１ｂの先端部がエリアＬ２に配される測寸完了後のサンプルカセット１１ａの基端部と当接して押し出され、やがて、このサンプルカセット１１ａはサンプルヘッド移送アーム５により吸着可能なエリアＬ３に移動されると同時に、次のサンプルカセット１１ｂについても測寸装置２０により測定可能なエリアＬ２に配されることになる。
【００９５】
以降、同様に前記自動サンプルカセット取出し装置７を用いてサンプルカセット１１ｃ…を取出すと同時に落下させたサンプルカセットを利用して、一度に複数のサンプルカセットの搬送を行う。
【００９６】
しかしながら、このような方法だと、マガジン８に収容された最上部（最後）のサンプルカセット１１を、引張試験を行うエリアＬ３に搬送することができない。
【００９７】
そこで、本実施の形態では、試験サンプルを収容していないダミーサンプルカセット１１ｄａを少なくとも１つ設け、このダミーサンプルカセット１１ｄａをマガジン８の最上部に収容するようにしている。これにより、新たな部材を設けることなく、また作業員の手を煩わすことなく、試験を行うための最後のサンプルカセット１１を、ダミーサンプルカセット１１ｄａにて押出してエリアＬ３まで確実に搬送することができ、試験の全行程の自動化が可能となる。
【００９８】
したがって、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と同様の効果が得られる他に、試験サンプルの厚み寸法や幅寸法を行う測寸装置を追加してシステムを構成した場合でも、簡単な構成で且つ確実にサンプルカセットを自動的に搬送することができ、全試験行程の全自動化が可能となる。また、新たな部材を設けることなく、実施することができるので低コスト化にも大きく寄与する。
【００９９】
図１４は本発明の自動サンプルカセット取出し装置の第３の実施の形態を示し、移動フレームの支持棒位置を変更することでサンプルカセットを用いずにサンプル取出し動作を可能にした装置の構成を示す上面図であり、図１４（ａ）はダンベルサンプルを筐体上面に落下させた際の移動フレームと支持棒の関係を示し、図１４（ｂ）はダンベルサンプルが支持棒によって支持されている状態を示している。なお、図１４は前記第１の実施の形態の装置と同様な構成要素については同一に符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【０１００】
前述した第１，第２の実施の形態では、試験サンプルとして薄いゴム等の試験サンプルである場合について説明したが、本発明では、勿論、充分な剛性を有するダンベル形状の試験サンプルでもその効果を得ることが可能である。
【０１０１】
具体的には、本実施の形態にて用いる試験サンプルは、充分な剛性を有する材質のもので、図１４に示すように、両端側が幅広く中央部分に介して幅狭い形状、すなわちダンベル形状に構成されたものを使用する。また、このようなダンベル状試験サンプル３０は、前記第１，第２の実施の形態にて使用されたサンプルカセット１１と略同様の高さ及び長さ寸法となるように形成するとともに、一方の端部にサンプルカセット同様の切り欠き（サンプルカセット１１Ｃに相当）を設けて形成する。
【０１０２】
また、本実施の形態に使用する移動フレーム１２は、前記ダンベル形状試験サンプル３０の使用に伴い、支持棒１２ａが図１４に示すような配置位置となるように構成されている。
【０１０３】
その他の構成は、前記第１の実施の形態と同様である。
【０１０４】
上記構成により、サンプルカセット１１を用いずに直接ダンベル形状試験サンプル３０をマガジン８に収容すれば、前記第１の実施の形態におけるサンプルカセット取出し動作と同様に、移動フレーム１２のスライドにより、該支持棒１２ａがダンベル形状試験サンプル３０の幅広部分から幅狭部分にかけての箇所で支持状態が解除され、その結果、該ダンベル形状試験サンプル３０が筐体７Ｂの上面７ｂ状に落下することになり（図１４（ａ）参照）、その後、カセット押出しバー１３によりダンベル形状試験サンプル３０の押出しを行うと、次のダンベル形状試験サンプル２０の底面が支持棒１２ａにより支持されることになる（図１４（ｂ）参照）。以降、の動作についても、前記第１の実施の形態と同様である。
【０１０５】
したがって、本実施の形態によれば、移動フレーム１２の支持棒１２ａの位置を変更するだけで、サンプルカセット１１を用いることなく、ダンベル形状試験サンプル３０をマガジンから確実に且つ円滑に取り出すことができ、試験装置へと搬送することが可能となる。他の効果については前記第１の実施の形態と同様である。
【０１０６】
図１５及び図１６は本発明の自動サンプルカセット取出し装置の第４の実施の形態を示し、図１５は本実施の形態の特徴となる主要構成部分の構成を説明するためのもので、図１５（ａ）はマガジン台に設けられた移動フレーム及びカセット押出しバー等の主要構成部分を示す斜視図、図１５（ｂ）は移動フレームの構成を示す斜視図であり、図１６は改良がなされた収容構成部分の構成を示す断面図である。なお、図１５及び図１６は前記第１の実施の形態の装置と同様な構成要素については同一に符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【０１０７】
本実施の形態では、前記第１の実施の形態の主要構成部分を改良したもので、図１５（ａ），図１５（ｂ）に示すように、前記移動フレーム１２の支持棒１２ａに代えて前記マガジン台７Ａの内側面の前記支持棒１２ａの位置に対応する位置に支持棒７ｄを設けるとともに、前記移動フレーム１２のサンプルカセット排出方向端側の移動フレーム横バー７ｃの内側面に突出形状に形成されたカセット押出しロッド１２ｄを付設する。
【０１０８】
すなわち、前記マガジン台７Ａの支持棒７ｄは、前記移動フレーム１２の支持棒１２ａ（図５参照）と同様の作用，動作を行うためのものであり、また、前記カセット押出しロッド１２ｄは、移動フレーム１２の移動の際に、それらの先端部が最下部のサンプルカセット１１ａの側面と当接することにより、該サンプルカセット１１ａを移動させて、該サンプルカセット１１ａの切り欠き１１Ｂと前記支持棒１７ｄとの位置を合致させる役割がある。
【０１０９】
その他の構成は、前記第１の実施の形態と同様である。
【０１１０】
上記構成によれば、図１６に示すように、前記カセット押出しバー１３の係合部１３Ａとの係合に伴い移動フレーム１２が移動する際に、カセット押出しロッド１２ｄにより最下部のサンプルカセットの側面に当接して移動させ、その結果、前記支持棒７ｄと該サンプルカセット１１ａの切り欠き１１Ｂとの位置を合致させることで、最下部のサンプルカセット１１ａを筐体７の搬送面上面）７ｂに自重落下させることが可能となる。
【０１１１】
以降、同様に動作してカセット押出しバー１３が一往復する度に、ひとつのサンプルカセット１１が取り出されることになる。
【０１１２】
したがって、本実施の形態によれば、支持棒７ｄを移動フレーム１２ではなく、マガジン台７Ａの対応する箇所に設け、移動フレーム１２のサンプルカセット排出方向端側の移動フレーム横バー７ｃの内側面にカセット押出しロッド１２ｄを付設した構成でも、前記第１の実施の形態と同様にひとつのサンプルカセット１１を確実且つ円滑に取り出すことが可能となる。その他の効果は、前記第１の実施の形態と同様である。
【０１１３】
なお、本発明は上記第１，第２，第３及び第４の実施の形態に限定されることはなく、これらの実施の形態の組み合わせや応用も適用される。
【０１１４】
また、前記第１，第２の実施の形態において、試験サンプルの厚みに応じてサンプルカセットの厚みを変更する場合に、カセット押出しバーの係合部，前記移動フレーム及び移動フレームストッパーを交換するだけで、薄い試験サンプル用のサンプルカセットへの変更、適用が可能となる。このため、マガジン収容サンプルカセット数を増加させ、より多くの試験サンプルを試験することが可能であり、検査性能向上に大きく寄与する。
【０１１５】
さらに、前記第１〜第４の実施の形態においては、破断サンプルの回収方法に関し、前記サンプル移送アームヘッドの先端部に設けられたサンプル移送ヘッド１０にて吸着保持し、破断サンプル回収容器に収容して回収する方法が採用されているが、これ以外に、例えばサンプル移送ヘッドの吸着移送し、空きサンプルカセット上に放し、該サンプルカセットとともにサンプルカセット回収容器にて回収する方法や、ロータリーアクチュエータとそれに付設される除去手段により破断サンプル回収容器に回収する方法、あるいは、実際に使用されているロボットハンドで破断サンプルを掴み、破断サンプル回収容器に収容して回収する方法などのいずれかの方法を採用しても良い。これにより、材料試験動作全ての自動化が可能である。
【０１１６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、簡単で且つ安価な構成でマガジン下部からスタックしたサンプルカセットを確実に且つ円滑に取り出すことができ、サンプルカセットの試験装置への搬送及び材料試験動作全ての自動化を図ることができる。
【０１１７】
また、試験サンプルの厚み寸法や幅寸法を行う測寸装置を追加してシステムを構成した場合でも、簡単な構成で且つ確実にサンプルカセットを自動的に搬送することができ、全試験行程の全自動化が可能となる。また、新たな部材を設けることなく、実施することができるので低コスト化にも大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動サンプルカセット取出し装置の第１の実施の形態を示し、該装置を搭載した試験装置のシステム構成を説明する構成図。
【図２】本実施の形態の自動サンプルカセット取出し装置の全体構成を示す構成図。
【図３】本実施の形態の装置に使用されるサンプルカセットの構成を示す構成図。
【図４】機械式自動開放機構によりサンプルカセットの取出しが可能となるマガジンの具体的な構成を説明するための斜視図。
【図５】本実施の形態の特徴となる主要構成部分の構成を説明するための斜視図。
【図６】装置のスタート時におけるカセット押出しバー，移動フレーム及び支持棒の配置状態を示す動作説明図。
【図７】カセット押出しバーが移動した後、移動フレーム横バーと係合した状態を示す動作説明図。
【図８】移動フレームの支持棒とサンプルカセットの切り欠きが合致して筐体上に落下した状態を示す動作説明図。
【図９】落下したサンプルカセットをカセット押出しバーにて押し出す直前の状態を示す動作説明図。
【図１０】係合部の高さを用いて次のサンプルカセットを押し上げながら最下部のサンプルカセットを押し出す状態を示す動作説明図。
【図１１】ばねの付勢力により移動フレームが移動して支持棒が次のサンプルカセットの底面に当接する状態を示す動作説明図。
【図１２】カセット押出しの完了の直前の支持棒と次のサンプルカセットの切り欠きとの配置状態を示す動作説明図。
【図１３】本発明の自動サンプルカセット取出し装置の第２の実施の形態を示し、該装置及び測寸装置を搭載した試験装置のシステム構成を説明する側面図。
【図１４】本発明の自動サンプルカセット取出し装置の第３の実施の形態を示し、サンプルカセットを不要に構成した装置の上面図。
【図１５】本発明の自動サンプルカセット取出し装置の第４の実施の形態を示し、改良がなされた主要構成部分の構成を説明するための斜視図。
【図１６】改良がなされた主要構成部分の全体構成を示す断面図。
【図１７】従来のサンプル取出し装置の構成を示す説明図。
【図１８】従来の他のサンプル取出し装置の構成を示す説明図。
【符号の説明】
１…試験装置、
１Ａ…試験機本体、
１Ｂ…試験台、
１ｃ…ガイドプレート、
２…移動クロスヘッド、
３…ロードセル、
４Ａ…上部自動把持チャック部、
４Ｂ…下部自動把持チャック部、
５…サンプルヘッド移送アーム、
６Ａ，６Ｂ…ロータリーアクチュエータ、
７…自動サンプルカセット取出し装置、
７Ａ…マガジン台、
７Ｂ…筐体、
７Ｃ…突起部、
７ｂ…上面（搬送面）、
７ｃ…移動フレームストッパー、
８…マガジン、
８Ａ…収容部、
８Ｂ…下端部、
８ａ…ストッパー（開口ストッパー）、
８ｂ…ばね、
９…機械式自動開放機構、
１０…サンプル移送ヘッド、
１１ａ〜１１ｄ…サンプルカセット、
１１Ａ…サンプル収容溝、
１１Ｂ，１１Ｃ…切り欠き、
１２…移動フレーム、
１２ａ…支持棒、
１２ｃ…移動フレーム横バー、
１３…カセット押出しバー、
１３Ａ…係合部、
１４…ばね、
１５…移動用アクチュエータ、
１７…支持部材、
２０…測寸装置。
【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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