(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれのダイ間に形成されるキャビティに試料を配置し、キャビティ内のその試料に、一方のダイの回動部によってねじり又は振動を加え、それによって試料に生起される応力を、他方のダイの検出部により検出して、ムーニー粘度又は加硫度を測定する、粘弾性体の応力測定試験機から試験済みの試料を搬出する装置であって、
測定の終了に伴って、前記試料を、前記他方のダイの、キャビティの形成に寄与する面内で、前記検出部を外れて延在させた高弾性線条に付着させるとともに、その高弾性線条を傾動させて、そこに付着した試料を他方のダイの表面から離隔させ、その付着試料を、高弾性線条上で移動させて高弾性線条の遊端から落下させることを特徴とする応力測定試験機の試料搬出装置。
【請求項２】
両ダイの離隔変位時に、前記一方のダイが前記試料から完全に離隔するまで、高弾性線条を他方のダイ上に拘束することを特徴とする請求項１記載の粘弾性体の応力測定試験機の試料搬出装置。
【請求項３】
それぞれのダイ間に形成されるキャビティに試料を配置し、キャビティ内のその試料に、一方のダイの回動部によりねじり又は振動を加え、それによって試料に生起される応力を、他方のダイの検出部により検出して、ムーニー粘度又は加硫度を測定する、粘弾性体の応力測定試験機から試験済みの試料を搬出する装置であって、
前記他方のダイの、キャビティの形成に寄与する平坦面内に、前記検出部に交わることなく延在する少なくとも一本の条溝を設けて、この条溝内に高弾性線条を配置し、高弾性線条を、支点の周りで、前記条溝から離れる方向に傾動させる駆動手段を設け、その高弾性線条上に摺動ブロックを配設するとともに、この摺動ブロックを、高弾性線条の基端部と遊端部との間で摺動変位させる並進駆動手段を設けたことを特徴とする応力測定試験機の試料搬出装置。
【請求項４】
前記一方のダイ側に、高弾性線条に当接して、その高弾性線条を他方のダイ上に押圧する弾性拘束手段を配設したことを特徴とする請求項３記載の応力測定試験機の試料搬出装置。
【請求項５】
前記弾性拘束手段の、一方のダイの表面からの突出限界長さを、その一方のダイに設けた、キャビティ形成窪みの最大深さより長くしたことを特徴とする請求項４記載の応力測定試験機の試料搬出装置。
【請求項６】
他方のダイ上に複数本の高弾性線条を配置したことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の応力測定試験機の試料搬出装置。
【請求項７】
前記駆動手段を、高弾性線条の遊端部を支持する進退駆動手段としたことを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の応力測定試験機の試料搬出装置。
【請求項８】
前記進退駆動手段の、高弾性線条の支持部に、その高弾性線条の位置決め部を設けたことを特徴とする請求項７記載の応力測定試験機の試料搬出装置。
【請求項９】
傾動変位された高弾性線条を、その傾動位置に維持する保持手段を設けたことを特徴とする請求項３〜８のいずれかに記載の応力測定試験機の試料搬出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ゴム等の粘弾性体のムーニー粘度および加硫度のそれぞれを、所要に応じて測定することができる応力測定試験機に適用されて試験済みの試料を試験機外へ搬出する試料搬出装置に関し、とくに、簡単な構造の低廉な装置にして、試験終了後の試料の自動的な取出しを、測定精度に影響を及ぼすことなく確実にかつ迅速に行うものである。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム等の粘弾性体のムーニー粘度および加硫度を測定する、たとえばローターレスの、ムーニー粘度および加硫度測定装置としては、キャビティの画成に寄与する二つのダイを相互に対向させて配設するとともに、それらの一方のダイに、キャビティ内に収容した粘弾性体試料にねじり又は振動を加える回動部を設け、また、他方のダイに、その粘弾性体試料に生じる応力を検出する検出部を設けたものがあり、この応力測定試験機によれば、キャビティ内に収容した試料に対し、試験条件（例えば、ＪＩＳ  Ｋ６３００）に従う温度やトルクを加えることで、ムーニー粘度および加硫度のそれぞれを測定することができる。
【０００３】
ところで、このような試験機を生産工程で使用する場合には、品質の確認のために装置を常時稼働させておく必要があり、それ故に、トラブルのおそれなしに、粘弾性体試料を自動的にダイ間に搬入し、そして、試験終了後の試料をダイ間から確実に搬出できるものが要求される。
【０００４】
かかる要求を満たす、自動化された加硫度測定試験機としては、特開平６−１０９６２０号公報に開示されたものがあり、この試験機の特徴とするところは、非接着性の耐熱フィルムを、試料搬送用のコンベアベルトとして用いる点にある。これによれば、ベルト状の耐熱フィルムを走行させて、そのフィルム上に載置した試料をダイ間へ搬入するとともに、他のベルト状の耐熱フィルムをその試料上に走行させて、試料を両フィルム間に挾んだ状態で試験を行い、そして、試験終了後の試料を、両耐熱フィルムの走行に基づいてダイの外側へ搬出することができ、これによって、試料の搬入、試験および搬出の自動化が実現されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の試験機では、二枚の耐熱フィルム間に試料を挾んだ状態で試験を行うことから、その試験に当って、フィルムとダイとの間に滑りが発生して、一方のダイ側から加えるねじり振動が試料に十分に伝達されなくなる他、キャビティ内の試料厚みが、上下二枚のフィルム分だけ薄くなる等によって、試料に発生する応力を正確に検出することができない不都合があった。
【０００６】
加えて、キャビティの画成に寄与するそれぞれのダイ表面には、試料へのねじり振動の伝達および、試料のねじり応力の検出効率を高めるべく溝部が形成されているため、たとえば、未加硫状態の配合ゴムのように弾性が低く、伸び易い材料を試料として試験を行う場合には、フィルムの、ダイが局部的に食い込んだ部分に応力集中が生じてそのフィルムが破断することがあり、この結果として、試料の自動的な試験が妨げられることがあった。
【０００７】
ところで、試験終了後の試料の搬出のために、それをダイから剥離させて取出すロボットも提案されているが、これによっても、粘着力の高い試料については、それのダイからの剥離が困難であったり、それの完全なる剥離のために、複数回にわたる剥離作業が必要になったり等して、試験精度、測定作業効率等の低下が余儀なくされることになり、しかも、ロボットそれ自体の構造が複雑になって故障が多くなることに加えて、試料が硬いとか、試料の、ダイへの接着力が強いとかに起因する剥離ミスが生じることから、不稼働率およびミス率が高くなるという不都合もあった。
【０００８】
この発明は、従来技術の有するこのような問題点をことごとく解決することを課題として検討した結果なされたものであり、この発明の目的は、簡単な構造の装置にして、応力測定試験機での試験を終えた試料の、そこからの搬出を、常に確実かつ円滑に、しかも、高い信頼性の下で自動的に行うことができる他、高い測定精度を担保することができる応力測定試験機の試料搬出装置を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の、応力測定試験機の試料搬出装置は、相互に対向させて設けたそれぞれのダイ間に形成されるキャビティに粘弾性体試料を配置し、キャビティ内のその試料に、一方のダイの回動部によってねじり又は振動を加え、それによって試料に生起される応力を、他方のダイの検出部で検出して、ムーニー粘度又は加硫度を測定する応力測定試験機から試験済みの試料を搬出するものであり、
前記測定の終了に伴って、前記試料を、他方のダイの、キャビティの形成に寄与する面内で、前記検出部を外れて延在させた高弾性線条に付着させるとともに、その高弾性線条を傾動させて、そこに付着した試料を他方のダイの表面から離隔させ、そして、その付着試料を、高弾性線条上で移動させて高弾性線条の遊端から落下させるものである。
【００１０】
ここで好ましくは、両ダイの離隔変位時に、一方のダイが、試験終了後の試料から完全に離隔するまで、高弾性線条を他方のダイ上に拘束する。
【００１１】
かかる装置では、両ダイを相互に離隔させてキャビティを開放した場合に、試験終了後の試料は、高弾性線条に付着して、前記他方のダイ上に常に残留することになり、そして、その後における、その高弾性線条の傾動運動に基づいて、他方のダイの表面から確実に離隔されることになるので、その試料の、他方のダイからの剥離の完全性および迅速性を十分に担保することができ、加えて、その試料を高弾性線条上で移動させてそれの遊端から落下させることで、試験終了後の試料の搬出を、これもまた常に確実に、かつ自動的に行うことができる。
【００１２】
しかもここでは、試料の搬出系の構造を、独立したロボットの構造よりはるかに簡単なものとすることができるので、故障のおそれを極端に低減させることができる。
【００１３】
また、高弾性線条を、検出部から外れた位置に延在させることで、その高弾性線条の存在が、応力の測定精度に及ぼす影響を無くすことができる。
【００１４】
なおここで、一方のダイが、試験終了後の試料から完全に離隔するまでの間、高弾性線条を他方のダイ上に拘束した場合には、その試料が、高弾性線条のみならず、一方のダイにも付着した場合の、高弾性線条の不測の傾動のおそれ、ひいては、高弾性線条の傾動下で、その試料が一方のダイから剥離したときの、それの、他方のダイの表面への衝接に起因する、高弾性線条からの試料の離脱のおそれを取り除くことができる。
【００１５】
この発明の他の装置は、とくに、他方のダイの、キャビティの形成に寄与する平坦面内に、前記検出部に交わることなく延在する少なくとも一本、好ましくは複数本の条溝を設けて、それらの各条溝内に高弾性線条を配設する。なおここで、試料の、ダイに対する剥離抗力の大きい場合には、条溝を広くし、高弾性線条の径を大きくすることが好ましい。そしてまた、各高弾性線条を、支点の周りで、条溝から離れる方向に傾動させる駆動手段を設け、その高弾性線条上に摺動ブロックを配設するとともに、この摺動ブロックを、高弾性線条の基端部と遊端部との間で摺動変位させる並進駆動手段を設けたものである。
【００１６】
ここで好ましくは、前記一方のダイ側に、高弾性線条に当接して、その高弾性線条を他方のダイ上に押圧する弾性拘束手段を配設し、また好ましくは、その弾性拘束手段の、一方のダイの表面からの突出限界長さを、その一方のダイに設けた、キャビティ形成窪みの最大深さより長くする。
【００１７】
そしてより好ましくは、前記駆動手段を、高弾性線条の遊端部を支持する進退駆動手段とし、また好ましくは、その進退駆動手段の、高弾性線条の支持部に、高弾性線条の位置決め部を設ける。
【００１８】
さらに好ましくは、傾動変位された高弾性線条を、その傾動位置に維持する保持手段を設ける。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この発明の一の実施形態を示す側面図であり、図中１，２は、上下方向に対向して位置するそれぞれのダイを示し、これらのダイ１，２は他の構成部材とともに、粘弾性試料の応力測定部を構成する。
【００２０】
また３は、粘弾性試料を応力測定部へ搬入するロボットを、そして４は、応力測定部での応力測定を終えた試料をそこから搬出する試料搬出装置をそれぞれ示し、５は、応力測定部から搬出された試料の落下ボックスを示す。
【００２１】
ここで、ロボット３は、コンベア式の試料テーブル６に載置された粘弾性試料７を、ロボットハンド８に設けたホールド針９のそこへの刺し込みによって保持するとともに、そのロボットハンド８の、ガイドレール１０に沿う移動によって、その試料７を、下部ダイ２の、後に詳述する検出部の上方にもたらし、そこで、ロボットハンド８のホールド針９の後退変位に基づいて、試料７をその検出部上に載置すべく機能する。
【００２２】
このようにして一の作業を終了したロボットハンド８は、試料７に対する所要の応力測定および、その後の、応力測定部からの試料７の搬出が終了するまでの間、ダイ１，２から離隔した所定位置にて、次の作業の開始を待機する。
【００２３】
ところで、所要の応力測定を行う図示の応力測定部の上部ダイ１は、図２に断面図で示すように、中空状をなすダイホルダー１１の下端面に取付けた環状固定部１２と、この環状固定部１２の中央部にシール材１３を介して収納した回動部１４とを具え、また、この上部ダイ１に対向して位置する下部ダイ２は、これも中空状のダイホルダー１５の上端面に取付けた環状固定部１６と、この環状固定部１６の中央部にシール材１７を介して収納した検出部１８とを具える。
【００２４】
ここで、これらの上下のダイ１，２は、それらの閉止状態の下では、図３に、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ  線に沿う方向の断面図で示すように、上部ダイ１の環状固定部１２と、この環状固定部１２の下面から幾分後退して位置する回動部１４と、下部ダイ２の環状固定部１６と、検出部１８とで囲繞されるキャビティ１９を画成する。なお、このキャビティ１９の直径および深さは、試験条件、規格等に則って決定される。
【００２５】
またここでは、上部ダイ１の環状固定部１２に、上記キャビティ１９を取り囲んで位置する環状溝２０を設け、キャビティ内で所定の温度に加熱されるとともに、所定圧力に加圧される粘弾性試料７の余剰分の、その環状溝２０への流れ込みを許容する。
【００２６】
ところで、図に波線で示す部分は、キャビティ内の試料７を所定の温度に加熱するために、上部ダイホルダー１１、回動部１４、下部ダイホルダー１５および検出部１８のそれぞれに設けたヒータを示す。
【００２７】
このような構成を有する応力測定部での所要の測定は、ロボット３によって下部ダイ２の検出部１８上に、図２に破線で示すように搬送された試料７に対して上部ダイ１を下降させ、このことにて画成されるキャビティ内に、その試料７を所定の圧力の作用下にて封じ込めるとともに、前述したそれぞれのヒータによって試料７を所定の温度に加熱し、次いで、回動部１４の作用によってキャビティ内の試料７に所定のねじり又は振動を加え、このことによってその試料７に生起される応力を、下部ダイ２の検出部１８にて検出することにより行う。なおこのような応力測定に当り、試料７の余剰分は、前述したように、環状固定部１２に設けた環状溝２０へ流入することになる。
【００２８】
ところで、ここでは、下部ダイ２の環状固定部１６上に、後述する高弾性線条を配設する目的の下で、検出部１８の直径を回動部１４のそれより幾分小径としているが、このことが応力測定に影響を及ぼすことはない。
【００２９】
以上のようにして応力測定を終了した後の試料を、応力測定部の外側へ搬出するためのここにおける搬出装置４では、図３および４に示すように、下部ダイ２の環状固定部１６の、キャビティ１９の形成に寄与する面内、いいかえればキャビティ１９の底面を形成する、環状固定部１６の上面部分で、検出部１８に近接するも、それには交差しない位置に直線状に延在して、その環状固定部１６を横切る二本の平行な条溝２１を設けるとともに、これらの条溝２１内に、高弾性線条２２を配置し、そして、これらの両線条２２の各一端部を、図２に示すように、ヒンジブロック２３を介してスタンド２４にヒンジする。
【００３０】
これにより、両高弾性線条２２は、ヒンジピン２５の周りで、条溝２１から離れる方向へ自由に傾動できることになるも、ここでは、意図しないこのような傾動を阻止して、高弾性線条２２の、条溝２１への常時の嵌まり込みをもたらすべく、スタンド２４と下部ダイホルダー１５との間で、ブロック２３を、引張りばね２６によってその下部ダイホルダー１５に連結する。
【００３１】
この一方で、高弾性線条２２の、上述したような傾動運動を作為的にもたらすために、ここでは、高弾性線条２２の、環状固定部１６から突出する遊端部分を支持して、所要に応じて進退運動する進退駆動手段、たとえばシリンダ２７を、下部ダイホルダー１５と落下ボックス５との間に配設する。
【００３２】
なおここで好ましくは、シリンダ２７に設けた、高弾性線条２２の支持部２８に、高弾性線条２２の位置決め溝２８ａを設け、これにより、高弾性線条２２の、条溝２１の側方への位置ずれ等を拘束する。
【００３３】
そしてさらには、高弾性線条上に、それの長さ方向に変位可能な摺動ブロック２９を、たとえば、高弾性線条２２の貫通下にて配設するとともに、この摺動ブロック２９の、基端部と遊端部との間での摺動変位を、並進駆動手段の一例としての、ヒンジブロック２３に取付けたシリンダ３０によって司る。なおこのシリンダ３０のピストンロッドは、図４に示すところから明らかなように、ヒンジブロック２３に貫通させて摺動ブロック２９に連結する。
【００３４】
ここにおいて、摺動ブロック２９の、高弾性線条２２への取付けは、摺動ブロック２９に設けた溝内に高弾性線条２２を嵌め込んで抜け止めすること、摺動ブロック２９に、高弾性線条２２を内包するブラケットを取付けること等によって行うこともできる。
【００３５】
加えてこの搬出装置４では、傾動姿勢にある高弾性線条上での、それの基端部から遊端部までの摺動ブロック２９の円滑な摺動運動を担保すべく、高弾性線条２２を、シリンダ２７の収縮姿勢においてなお、それの傾動位置に維持する保持手段、図では、スタンド２４に隣接して位置してロッド端がヒンジブロック２３に当接するシリンダ３１を設ける。なおこの保持手段は、水平面内で並進運動もしくは回動運動を行って、高弾性線条２２の傾動状態下の、ヒンジブロック２３の下面に接触するシリンダその他の適宜手段することもできる。
【００３６】
このように構成してなる搬出装置４の、後に詳述する機能をより十分ならしめるため、ここでは図２に示すところから明らかなように、上部のダイホルダー１１に、ばね３２と、それによって下方へ押圧され、環状固定部１２の下面から下方へ突出する複数本のロッド３３とからなる弾性拘束手段３４を設け、上下のダイ１，２の閉止姿勢において、少なくとも一本、好ましくは複数本のロッド３３の先端面を、各高弾性線条２２に当接させる。この場合、ロッド３３の、環状固定部１２からの突出限界長さは適宜に選択可能であるが、好ましくは、上部ダイ１のキャビティ形成窪みの最大深さ、いいかえれば、環状固定部１２の下面と、回動部１４の下面との最大距離よりも長くする。
【００３７】
以下に、両ダイ１，２間での応力測定を終了した試料７、すなわち試験済み試料に対する搬出装置４等の作用を説明する。
キャビティ１９内で加熱、加圧されてキャビティ１９を満たした試料７は、応力測定の終了後は、回動部１４より小径の検出部１８に隣接して延在する高弾性線条上に付着した状態にある。なお、試料７の、キャビティ形成表面への付着は、予めの離型剤塗布その他によって有効に防止されている。
【００３８】
ところで、高弾性線条２２が嵌まり込む条溝２１は、その大部分が高弾性線条２２によって埋め込まれているので、その条溝２１内へ流れ込む試料７の量は無視し得るほどに少量であり、従って、条溝２１の存在が測定精度に影響を及ぼすことはほとんどない。
【００３９】
ここでたとえば、上部ダイ１を下部ダイ２に対して上昇変位させると、その上部ダイ側に配設した弾性拘束手段３４のロッド３３が、高弾性線条２２を下部ダイ上の所定位置に拘束することから、その上部ダイ１は、試料７を下部ダイ上に確実に残留させたまま、いいかえれば、その試料７の、高弾性線条２２への付着状態を損ねることなく上昇する。
【００４０】
この場合において、ロッド３３の、上部ダイ１の表面からの突出限界長さを、その上部ダイ１のキャビティ形成窪みの最大深さより長くした場合には、試料７が、そのキャビティ形成窪みから完全に離隔するまで、試料７を下部ダイ上に拘束することができるので、試料７の、上部ダイ１への不測の付着に起因する、それの意図しない持上げを一層確実に防止することができる。
【００４１】
このようにして、高弾性線条２２への付着状態を保ったまま、図２に仮想線で示すように下部ダイ２上に残留する試料７の、そこからの取出しに際しては、まず、シリンダ２７を、図５に示すように伸長させて、好適にはその支持部２８に設けた位置決め溝２８ａの作用下で、両高弾性線条２２の平行状態を維持したまま、それらの高弾性線条２２、ひいては、それらに付着した試料７を、ヒンジピン２５の周りで下部ダイ２から離れる方向に傾動させる。
【００４２】
なお、高弾性線条２２および試料７のこのような傾動は、モータその他を用いてヒンジブロック２３を直接的に回動させることによって行うことも可能であるが、図示のように、ヒンジピン２５から離れた位置に進退駆動手段の一例としてのシリンダ２７を配設することで、所要動力を小さくすることができるとともに、高弾性線条２２の、所要の傾動位置および復帰位置への位置決めを容易ならしめることができる。
【００４３】
そして、上部ダイ２から、高弾性線条２２とともに持上げられた試料７に対しては、その高弾性線条上で摺動する摺動ブロック２９を、シリンダ３０の作動に基づいて進出変位させることにより、試料７を、その摺動ブロック２９で高弾性線条上に押圧滑動させて、高弾性線条２２の遊端から落下ボックス５へ落下させることによって、試料７の応力測定部からの所要の搬出を行うことができるが、図５に示すような、シリンダ２７の作用状態のままで摺動ブロック２９をこのように進出変位させた場合には、試料７が支持部２８を乗り越すときの抵抗および衝撃が発生し、また、ときとしては、これに加えて、摺動ブロック２９がその支持部２８に乗り上げるときの抵抗および衝撃が、摺動ブロック２９の先端厚みの厚薄のいかんにかかわらず発生することになる。従って、好ましくは、摺動ブロック２９の進出変位に先だって、図６に示すように、傾動姿勢の高弾性線条２２の支持を、シリンダ２７からシリンダ３１に肩代りさせ、その後に摺動ブロック２９を進出変位させることで、各種の抵抗、衝撃等の発生を防止する。
【００４４】
このようにして、試料７を落下ボックス５内へ落下させた後は、シリンダ３１の収縮作用に基づき、より好ましくは、シリンダ２７の再度の伸長によって、それの支持部２８で高弾性線条２２を位置決め支持した後におけるそのシリンダ２７の収縮作用に基づいて、それぞれの高弾性線条２２をそれぞれの条溝２１内に正確に嵌まり込ませる。
【００４５】
以上のことによって、応力測定部への試料７の搬入から、応力測定を終了した試料のそこからの搬出までの一連の工程を終了し、その後は、次の測定作業を再開する。
【００４６】
なお、測定作業の再開に際し、試料７が粘着性の高いものである場合には、図２に示すように、離型剤ノズル３５によって、上下部のそれぞれのダイ１，２の表面に離型剤を塗布することが好ましい。
【００４７】
以上、この発明の実施形態を図面に示すところに基づいて説明したが、下部ダイ上に延在させる高弾性線条を一本もしくは三本以上の複数本とすることもでき、なかでも、粘弾性試料が下部ダイから剥離し難いものである場合には、検出部の各側部に二本以上の高弾性線条を配設することおよび各線条の径を太くすることなどが効果的である。
【００４８】
【発明の効果】
かくして、この発明によれば、応力測定部に対する試料の搬入はもちろん、とくには、そこからの試料の搬出を、常に迅速かつ確実に、しかも、高い信頼性をもって自動的に行うことができる他、試料に対する応力測定精度の低下のおそれを除去することができ、併せて、試料の搬出のための機構部の構造を十分簡単なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施形態を示す側面図である。
【図２】応力測定部を断面として示す拡大側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ  線に沿う方向の断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う平面図である。
【図５】高弾性線条の傾動状態を示す側面図である。
【図６】摺動ブロック等の作用状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１，２  ダイ
３  ロボット
４  搬出装置
５  落下ボックス
６  試料テーブル
７  粘弾性試料
８  ロボットハンド
９  ホールド針
１０  ガイドレール
１１，１５  ダイホルダー
１２，１６  環状固定部
１３，１７  シール材
１４  回動部
１８  検出部
１９  キャビティ
２０  環状溝
２１  条溝
２２  高弾性線条
２３  ヒンジブロック
２４  スタンド
２５  ヒンジピン
２６  引張りばね
２７，３０，３１  シリンダ
２８  支持部
２８ａ  位置決め溝
２９  摺動ブロック
３２  ばね
３３  ロッド
３４  弾性拘束手段
３５  離型剤ノズル
【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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