(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の特性を測定する測定装置本体と、試料を搭載したトレイを直接的に積み重ねておく測定待ちトレイストッカと、空になったトレイを直接的に積み重ねていく空トレイストッカと、前記トレイを搬送するトレイ搬送手段と、前記トレイ上の試料を前記測定装置本体に搬入する試料搬入手段とを備え、試料を自動的に搬入しながら特性を測定する自動測定装置において、前記空トレイストッカを前記測定待ちトレイストッカの下側に配置したことを特徴とする自動測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の試料を測定装置本体に自動搬入してその物理的特性あるいは化学的特性を測定する自動測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、試料が複数個搭載されたトレイを用いて、試料を自動搬入しながらその物質特性を測定する自動測定装置においては、図９に示すように試料の特性を測定する測定装置本体１と共に、試料Ｓを搭載したトレイ２１ａを積み重ねておく測定待ちトレイストッカ２１、測定中のトレイ２２ａを搭載するターンテーブル２２および試料Ｓを空にしたトレイ２３ａを積み重ねていく空トレイストッカ２３をそれぞれ平面的に配置している。
【０００３】
前記測定待ちトレイストッカ２１の最上段のトレイ２１ａは、トレイ搬送用アクチュエータ２４によってターンテーブル２２に搬送され、試料搬入用アクチュエータ２８により順次試料Ｓが測定装置本体１の測定位置に搬入される。測定中のトレイ２２ａの試料Ｓがすべて測定装置本体１に搬入されると、測定中のトレイ２２ａはトレイ搬送用アクチュエータ２４により空トレイストッカ２３に搬送されて順次積み上げられる。このようにして測定待ちトレイストッカ２１のトレイ２１ａはすべて、順次空トレイストッカ２３のトレイ２３ａとして積み上げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の自動測定装置は上記のように構成されているが、図９に示したように測定待ちトレイストッカ２１、ターンテーブル２２及び空トレイストッカ２３が平面的に配置されているため、自動搬入機としての設置面積が大きく、ひいては自動測定装置全体の設置面積を大きくすることになるため、工場や実験室への新規導入やレイアウト変更に支障を来し、場合によっては自動搬入機付自動測定装置の導入を断念しなければならないことも起こりうるという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、自動搬入機のスペースを従来装置に比し大幅に縮小した自動測定装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の自動測定装置は、試料の特性を測定する測定装置本体と、試料を搭載したトレイを直接的に積み重ねておく測定待ちトレイストッカと、空になったトレイを直接的に積み重ねていく空トレイストッカと、前記トレイを搬送するトレイ搬送手段と、前記トレイ上の試料を前記測定装置本体に搬入する試料搬入手段とを備え、試料を自動的に搬入しながら特性を測定する自動測定装置において、前記空トレイストッカを前記測定待ちトレイストッカの下側に配置したことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の自動測定装置を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施例による自動測定装置の構成を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。また、図２は試料の粘弾性を測定する場合の測定装置本体の構成を示す正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。なお、図において従来の自動測定装置と同等構成品には同符号を付す。
【０００７】
本発明の自動測定装置は、基本的に図１に示すように搭載された試料Ｓの粘弾性を測定する測定装置本体１とトレイ２１ａに予め搭載しておいた試料Ｓを前記測定装置本体１に自動的に搬入する自動搬入機２と、これらを制御する制御部３から構成されている。
【０００８】
前記測定装置本体１は、図２に示すように搭載された試料Ｓに回転振動を加える下ダイ１１と、前記試料Ｓを上から押えると共に試料Ｓから伝達される回転トルクを検出するトルクセル１２を内蔵した上ダイ１３と、台座１４に取り付けられ、前記下ダイ１１に連結して回転振動を発生させるモータ１５と、クロスヘッド１６に取り付けられ、前記上ダイ１３に押力を加えるエアシリンダ１７と、前記台座１４に高さ調整可能に挿入され、前記クロスヘッド１６を支持する４個の支持棒１８から構成されている。
【０００９】
また、前記自動搬入機２は、図１に示したように予め試料Ｓを搭載したトレイ２１ａを積み重ねておく測定待ちトレイストッカ２１と、ターンテーブル２２上で試料Ｓが空になったトレイをトレイ２３ａとして積み重ねていく空トレイストッカ２３と、前記トレイ２１ａをターンテーブル２２上に、またターンテーブル２２上の前記トレイを空トレイストッカ２３に搬送するトレイ搬送用アクチュエータ２４と、前記ターンテーブル２２を回転させるターンテーブル支持台２５と、前記トレイ搬送用アクチュエータ２４とターンテーブル支持台２５とを固定した移動台２６を上下させるトレイ搬送用アクチュエータ２７と、ターンテーブル２２上に搬送されたトレイ２１ａから試料Ｓを前記測定装置本体１に搬入する試料搬入用アクチュエータ２８から構成されている。
【００１０】
前記トレイ搬送用アクチュエータ２４は、前記トレイ２１ａの材質に鉄などの磁性体金属を用いることにより、このトレイ２１ａを例えば、電磁石などの電磁力により吸着するようにした吸着部２４ａを先端に取り付けたアーム２４ｂをモータによる回転機構（図示せず）で回転させるようにしている。また、前記ターンテーブル支持台２５は、内部に固定したモータ２５ａでターンテーブル２２を回転させようにしている。そして、トレイ搬送用アクチュエータ２７はモータによる回転機構（図示せず）によりシャフト２７ａを上下方向に移動させるようにしている。
【００１１】
また、前記試料搬入用アクチュエータ２８は、図２に示すように先端に試料Ｓを吸着する吸着部２８ａを、後端にねじ孔２８ｂが設けられたブロック２８ｃを結合したアーム２８ｄと、前記ねじ孔２８ｂに螺合するシャフト２８ｅとこれを回転駆動するモータ２８ｆを配設したガイドレール２８ｇから構成されている。このモータ２８ｆを回転させるとシャフト２８ｅが回転し、ブロック２８ｃが移動し、吸着部２８ａが前記ターンテーブル２２と測定装置本体１の下ダイ１１間を往復移動する。
【００１２】
そして、図３に示すようなＣＰＵ３ａ、演算制御プログラムを記憶しておくＲＯＭ３ｂ、演算内容を記憶しておくＲＡＭ３ｃからなるマイクロコンピュータで構成される制御部３により、インターフェースボード３ｄを介して前記測定装置本体１の下ダイ１１の駆動用モータ１５及びエアシリンダ１７と、前記トレイ搬送用アクチェータ２４、２７、ターンテーブル支持台２５の駆動用モータ２５ａ及び試料搬入用アクチュエータ２８の駆動用モータ２８ｆ等が制御されると共に、測定装置本体１のトルクセル１２から検出信号が入力され、演算処理されることにより試料Ｓの粘弾性値が測定される。
【００１３】
本発明の自動測定装置の自動搬入機２の動作手順を図４〜図８に基づき説明する。なお、図４、図５は自動搬入機２の平面図（ａ）と側面図（ｂ）を、図６、７、８は同側面図を各状態別に示したものである。
１．測定待ちトレイストッカ２１より、試料Ｓを搭載したトレイ２１ａを吸着部２４ａで吸着して取り出し、ターンテーブル２２上に設置する（図４）。
２．試料搬入用アクチュエータ２８により、ターンテーブル２２に設置されたトレイ２２ａ上の試料Ｓを吸着部２８ａで吸着し、測定装置本体１の測定位置に搬入した後（図５）、ターンテーブル２２を次の試料Ｓ位置まで回転し、アーム２８ｄをターンテーブル２２上に戻して、測定装置本体１により試料Ｓの測定が演算制御プログラムに基づいて行われる。そして、トレイ２２ａ上の試料Ｓがすべて無くなるまでこの試料搬入、測定動作を繰り返す。
３．ターンテーブル２２上のトレイ２２ａが空になった時点で、トレイ搬送用アクチュエータ２７により、移動台２６を下方位置に移動する（図６）。
４．ターンテーブル２２上のトレイ２２ａをトレイ搬送用アクチュエータ２４により空トレイストッカ２３上へ搬送し、トレイ２３ａとして集積する（図７）。
５．トレイ搬送用アクチュエータ２４の吸着部をターンテーブル２２上に戻して、前記移動台２６を元の位置まで上昇させる（図８）。
６．測定待ちトレイストッカ２１上のトレイ２１ａが無くなるまで１項から５項までの操作を繰り返す。
【００１４】
以上は、測定装置本体１として粘弾性を測定する粘弾性測定装置を例として説明しているが、各種の測定装置を使用することもできる。例えば、測定位置に透過率を測定する光分析計を配置することにより、試料の光透過率を測定することができる。
上記のように本発明の自動測定装置は、測定待ちトレイストッカ２１の下方に空トレイストッカ２３を配置し、空のトレイ２２ａをトレイ搬送用アクチュエータ２７とトレイ搬送用アクチュエータ２４により、空トレイストッカ２３にトレイ２３ａとして積み重ねて収納することにより、図９と図１の比較から明らかなように、空トレイストッカ２３の平面的スペースが削減されることを特徴としており、本実施例に限定されるものではない。例えば、トレイ２１ａを円周上に移動させるトレイ搬送用アクチュエータ２４を直線上に移動させるようにしてもよい。また、トレイを吸着する吸着部に真空に引いて吸着する方法や機械的に把持する方法を用いることも可能である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の自動測定装置は、測定待ちトレイストッカと空トレイストッカを上下に配置した自動搬入機を備えているので、装置全体の設置面積を大幅に減少させることができ、自動測定装置の導入を容易にし、研究や工程段階の材料測定の自動化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による自動測定装置の構成を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図２】実施例に係わる測定装置本体の構成を示す正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図３】実施例に係わる制御部と制御対象の関係を示すブロック図である。
【図４】本発明の自動測定装置の動作状態を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図５】本発明の自動測定装置の動作状態を示す平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図６】本発明の自動測定装置の動作状態を示す側面図である。
【図７】本発明の自動測定装置の動作状態を示す側面図である。
【図８】本発明の自動測定装置の動作状態を示す側面図である。
【図９】従来の自動測定装置の動作状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１…測定装置本体
１１…下ダイ
１２…トルクセル
１３…上ダイ
１４…台座
１５、２５ａ、２８ｆ…モータ
１６…クロスヘッド
１７…エアシリンダ
１８…支持棒
２…自動搬入機
２１…測定待ちトレイストッカ
２１ａ、２２ａ、２３ａ…トレイ
２２…ターンテーブル
２３…空トレイストッカ
２４、２７…トレイ搬送用アクチュエータ
２４ａ、２８ａ…吸着部
２４ｂ、２８ｄ…アーム
２５…ターンテーブル支持台
２６…移動台
２７ａ…シャフト
２８…試料搬入用アクチュエータ
２８ｂ…ねじ孔
２８ｃ…ブロック
２８ｅ…シャフト
２８ｇガイドレール
３…制御部
３ａ…ＣＰＵ
３ｂ…ＲＯＭ
３ｃ…ＲＡＭ
３ｄ…インターフェース
Ｓ…試料
【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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