JPH02251763A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は液状樹脂の自動分析装置に関し、更に詳しくは
液状樹脂の品質を特定する指標とされる粘度（以下必要
に応じてｒＶｉｓ」と略す、）、Ｐｌ＋及び不揮発分（
蒸発残分、固形分、樹脂分ともいわれる。以下、必要に
応じｒ　ＮＶＪと略す、）を自動分析する装置に関する
。 ［従来の技術］ 一般に液状樹脂の製造メーカでは、当該液状樹脂の品質
を特定するために、その指標としてＶｉａ値、ＰＨ及び
ＭＶ値を採択し、メーカ自らが分析して指標値を求め１
品質を特定していることが多い。 上記指標値を求めるための分析法としては、ＪＩＳ法が
ある０例えば接着剤の一般試験方法はＪＩＳに６８３３
に定められており、そのなかでｐ）ｌはＪＩＳＫ８１１
３３　Ｂ、２に、粘度はＪＩＳに８８３３８．３に、不
揮発分はＪＩＳ　Ｋ　８８３３８．４に定められている
。しかし、当該液状樹脂の品質は定常的に特定されれば
よいので、ユーザによっては簡易分析法で得られた指標
値であっても許容される場合があり、不揮発分について
は例えば加熱時間を短縮する簡易分析法で得られた指標
値が許容されている。 然しながら、液状樹脂製造の分野において従来から行な
われているＶｉｓ値、ｐＨ及びＮＶ値の３指標値の個々
の分析について見ると、　　ＪＩＳ法であれ、簡易法で
あれ、殆どは手操作によって行なわれており、自動化の
試みは余りなされていなかった。 近年に至って、Ｖｉｓ値、ｐＨ及びＮＶ値の各々を単独
で分析する装置を自動化する試みはなされている３例え
ばｐＨ測定に関して特開昭８１−２８８４９号公報に記
載されている。 ［発明が解決しようとする課題］ 上記したように、液状樹脂製造の分野においてはＶｉｓ
値、ｐＨ及びＮＶ値等の指標値を自動分析することが非
常に遅れており、大部分は繁雑な手操作に頼っており、
また指標値の一部自動分析が行なわれているものの依然
として手操作を必要とする部分が多く１作業の煩雑性や
コスト高等の問題がさほど解消されたとは云い難い。 本発明者等は、上記に鑑み、液状樹脂分析の完全自動化
を目的として分析用ロボットの導入を試みた。 黙しながら様々な実験を行なってみると、複数の測定項
目、特にＶｉｓ値、　ＰＨ及びＮＶ値を一連の分析用ロ
ボットの動きの中で自動的に分析しようとすると市販の
分析装置や公知の分析法を単に組み合せただけでは分析
対象や分析項目等の特殊性によって分析時間が余計にか
かったり、思わぬトラブルが発生して手操作が余計にか
かったり、データの再現性が得られないという問題があ
ることが判明した。 また、従来の検査試料容器としては、例えば、小物容器
を使用し、これをターンテーブル装置により回転搬送さ
せ、搬送途中で吸入ノズルを介して検査試料をサンプリ
ングして所望の分析を行うものがあった。 しかし、このような検査試料容器では、分析用ロボット
でターンテーブル装置から移動させる構成となっていな
いので、ターンテーブル上でサンプリングして行う分析
に限定され、したがってロータを浸漬させで行う粘度測
定等は不可能であるという問題があった。 そこで、本発明は前記問題点に着目してなされたもので
、その目的とするところは、分析用ロボットによるハン
ドリングを可能にした検査試料容器を使用して粘度測定
等の完全自動化を図ることのできる自動分析装置を提供
することにある。 ［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成する本発明の自動分析装置はターンテー
ブル装置により間欠的に回転搬送されてきた検査試料容
器内の液状樹脂の粘度、　ｐＨおよび不揮発分を分析用
ロボットにより自動分析する自動分析装置において、前
記検査試料容器はターンテーブルの透孔に分析用ロボッ
トにより位置決め状態で着脱される容器本体と、この容
器本体の開口部に分析用ロポ−／　トにより位置決め状
態で着脱される蓋とからなることを特徴とする。 また、好ましい本発明の実施態様によれば。 ■容器本体はターンテーブルの透孔に形成した位置決め
の溝ないし突起に対応した突起ないし溝を有し、開口部
外周の両側に上下一対の把持突起を有していること、■
蓋は容器本体の把持突起に対応した切欠部を有し、上面
に把持プレートを有していることを特徴とする。

【作用】

ターンテーブル装置により検査試料容器が間欠的に回転
搬送されるが２分析用ロボット把持位置では、ターンテ
ーブルの透孔に形成された位置決め溝とガイド付きの突
起とで位置決めされるので、分析用ロボットで蓋を外し
、容器本体の着脱を行うことができる。その結果、分析
用ロボットによりターンテーブル装置から検査試料容器
を取外して例えばセット済のロータに浸漬させた状態で
保持でき、粘度測定の自動化が可能となる。 したがって、前記問題点が除去される。 本発明の自動分析装置による分析項目は２粘度（Ｖｉｓ
）、　ＰＭ、不揮発分（Ｎｖ）ノウチ３ツヲ全テ含ムこ
とが好ましい態様であるが、この内の２項目だけを分析
するものについても液状樹脂の品質特定に有効であるの
で本発明の装置に包含される。 ［実施例］ 以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。 佐１Ｊと４整 ８１図は本発明の実施例に係る自動分析装置を示す平面
図、第２図は同装置の制御システムを示す説明図、第３
図は自動分析システムを示すフローチャート、第４図は
分析用ロボットおよびターンテーブル装置を示す斜視図
である。 ８１図において、ｌは分析ステージ、ン２の略中央に配
置された分析用ロボットである。該分析用ロボットｌの
周囲の動作範囲には、ターンテーブル装置３１公析用ロ
ボットハンドステーション４、ＮＶ測定装置５．バキュ
ーム装置８．　　Ｖｉｓ測定装Ｗ１７．ｐＨ測定装置８
、洗浄装置１ｔ９．保管装置１０、バーコードリーダ１
１が配置されている。 また該分析用ロボット１の動作範囲外には、コンピュー
タユニッ［２が配置されている。 コンピュータユニッ）１２には、主にｃｐｕ（中央処理
装置）１２１、ＣＲＴ（画面）１２２、キーボード１２
３゜プリンタ１２４．フロッピーディスク装置１２５に
より構成され、後述するようなバーコード管理、分析用
ロボットの管理、シーケンサの通信２　リアルタイムデ
ーターチエツク管理、分析データネ合格再分析管理等の
重要な機能を果たす。 本実施例においては前記コンピュータユニット１２の制
御システムを具現化する手段として、第２図に示す如く
１分析用ロボットコントローラ１３、パワーイベントコ
ントローラ１４．ネットワークコントローラ１５、シー
ケンサ１８が設けられている。 上記分析用ロボット１としては、円筒座標、極座標、直
角座標、多関節ロボットなどあるが、本実施例では円筒
座標が用いられる０本実施例において用いられている分
析用ロボ−／　ト１はアーム長さが８００ｓ＋ｗ、動作
半径３２０Ｉ、上下動作距離は最大３４０ｍｍ、最大動
作速度は？８ｍｍ＃ｅｃ、　９０度回転／３秒である。 本実施例の分析用ロボッ）１は、第４図に示す如く、主
に台部１０１．二本の垂直軸１０２．アーム１０３゜グ
リップハンド１０４．フィンガ一部１０５によって構成
されている。 該分析用ロポッ）１は分析用ロボットコントローラ１３
により動作するが２該分析用ロボットコントローラ１３
の仕様は、制御軸数が最大同時３軸であり、経路制御方
式はサーボモータ方式、制御方式はロータリーエンコー
ダによるセミクローズトループ方式を採用し１位置設定
はティーチング方式、速度は０．１〜１．０のｌＯ段階
可変で、出入力は入力８、出力８である。 分析ステージ、ン２は通常用いられる実験室用の分析台
でよく、前記分析用ロポッ）ｌ及び各種周辺機器等をセ
ット（固定等）可能に構成されていることが好ましい０
分析用ロボットの動作範囲に対応して各種機器を正確に
配置する作業を簡略化するためには、前記の分析合一あ
らかじめ各種機器のセット位置を設けであることが好ま
しく。 また分析台表面に凹凸等の加工を施し、該機器を着脱可
能にセットできる構成にすることも好ましい、なお分析
ステージ□ン２にシステム全体をセットしてシステム商
品として扱えるようにすることも好ましい、従って第１
図のようにコンピュータユニット１２を離れて配置する
必要がないことは言うまでもない。 ターンテーブル装置３は、第４図に示す如く恒温槽３０
１と該恒温槽３０１内に回転可能に設けられたターンテ
ーブル３０２からなる。恒温槽３０１内には水が張られ
ており、約２５℃に温調されている。 温調手段は、特に限定されないが、循環温水を用いるこ
とが簡便である。ターンテーブル３０２は１段であって
もよいが、所定間隔をあけて３段に構成されることが好
ましい、その場合上段と中段のターンテーブルには検査
試料容１１．３０３をセットするための透孔３０４を設
け、該透孔３０４には更に容器３０３のセット位置（方
向）を決定するための位置決め溝３０５を設ける。下段
のターンテーブルは容器３０３をセットしたときに該容
器３０３の落下を防止する支持板として機能するもので
あり、該容器３０３と接する位置に小孔（図示せず）が
設けられていることが好ましい、ターンテーブル３０２
の回転方向は特に限定されないが１本実施例では時計方
向に回転させる。 ＮＶ測定装置５は不揮発分を測定する装置である。　Ｍ
Ｖ値は検査試料を所定温度で、恒量になるまでヒータで
加熱乾燥することにより求められる。 本実施例では分析値の確実性を向上する意味で、２台の
測定装置が設けられている。該装置５は本体内に秤量用
台を有し、蓋体内面にヒータを有する。また蓋の開閉を
自動的に行うための自動開閉機構を有する。 バキューム装置６はＮＶ測測定際に検査試料を入れるト
レー（アルミ皿）をＮＶ測定装置内に装着するための吸
引機（例えば掃除機など）と、吸引ホースと、未使用及
び使用済みのトレーを容器に収納してなるトレー載量部
からなる。トレーの上には検査試料を均一拡散するため
の濾紙が載置されている。 Ｖｉｓ測定測定装線７ロータの回転により検査試料の粘
性に基づｆｉ　Ｖｉｓ値を測定するものであり、ロータ
を回転するため装置本体とロータからなる。検査試料の
種類によって粘性が異なるので適性なロータの選択が望
まれ、このためロータの選択、着脱が自動的に行われる
。ロータの着脱は分析用ロボットによるためワンタッチ
方式カップリング（オートレ、インド）が好ましい、ロ
ータと装置本体との間にはロータ偏心防止のためにユニ
バーサルジヨイントを介在させることが好ましい、ロー
タ中で重量のある大型のものについては分析用ロボット
移送の際の脱落防止を考慮してロータを内部中空にして
軽量化をはかることが好薫しい、粘性は温度によって変
化するので、ロータ回転の際には同時に温度も測定する
必要があるが、かかる温度測定手段としては、熱電対や
サーミスタ等の温度センサが好ましい。 ｐＨ測定装置８には、重版のｐＨセンサを用いることが
できる。 洗浄装置９はＰＲ電極、Ｖｉｇ測定用ロータ、温度セン
サの表面に付着した検査試料を洗い落す装置である。洗
浄手段は特に限定されないが、検査試料の粘度が高い場
合には一対の回転ブラシを用いる構成等が好ましい。 保管装置ｌＯはＶｉａ用ロータ及びｐ）ｌ電極を保管す
る装置で、　ｐＨ電極は所定温度の水中に浸漬保管して
おくことが好ましく、ロータは所定温度の環境下に保管
してあればよく、より好ましくは前記ｐＨ電極と共に保
管することである。保管温度は常温であればよいが、好
ましくは分析温度（例えば２５℃）と等しくなるように
コントロールされていることである。保管装置の構成は
特に限定されないが、恒温水槽にロータ吊下機構及びｐ
Ｈ電極浸漬部を宥していることが好ましい、ロータ吊下
機構は分析用ロボットによる着脱が容易なようにワンタ
ッチ式カップリング（オートジヨイント）が好ましい。 ロータを水中に浸漬保管した場合、その後Ｖ’ｓ測定に
際して予めロータに付着した水滴を除去するためにメタ
ノールで洗浄できる装置を設けることが好ましい。 乞１１−忙叉男 本発明の自動分析システムを図面に基づき説明する。 検査試料の検体数ｎをコンピュータ１２１に入力すると
、自動システムのプログラムがスタートする。 （分析用ロボットハンドの選択） 分析用ロボットハンド（以下必要に応じてｒＨＡＮ［ｌ
Ｊ　という）にはＧＰ　ＦＩＡＮＤとシリンジＨＡＮＤ
があり、　ＣＰ　）ＩＡＮＤには、サイズ　「大」・「
中」・「小」があるが１本実施例で使用するのは「中」
・［小」のＯＰ　ＩＡＮＤ及び「シリンジ）ＩＡＮＤＪ
である。始めにｒ中」のＧＰ　ＨＡＮＩ］を選択する。 なお第２図において、４０１はチップを立てておくチッ
プラツクである。 （検体数チエツク） コンピュータ１２１から入力した検体数より多くなった
場合は終了となる。入力数内の場合は次の工程に進む。 （バーコード読込） バーコード（以下、必要に応じ「ＢＣ」という、）リー
ダ１１及びＢＣセンサ１１０で、検査試料のバーコード
情報を読み取る。ターンテーブルが１つの検査試料量だ
け自動回転する。ＢＣの読み取りが正常の場合は、以下
に示す次工程へ進む、異常の場合はｎに１を加算して戻
る。 （ＮＶ測測定 ＭＶ測定装置５の蓋を開け、バキューム装置６を利用し
てトレー（アルミ皿）５０３を七−Ｉ）Ｌ、ＮＹ測定装
置５の蓋を閉とする（アルミ皿の風袋を消去する）。 次いで検査試料容器３０３の蓋をあけ、　）ＩＡＮＤを
「中」から　「シリンジ」に変え、シリンジＨＡＮＤの
先にチップ（検査試料吸引用のスポイト状のもの）を付
け、検査試料量１！　３０３からチップに検査試料を吸
い取る０次いでＭＶ測定装置５の蓋を開とし２アルミ皿
内のグラスファイバ濾紙に、中央に１ＷＩｉ所とその周
囲に等間隔で８箇所の合計９箇所滴下する。検査試料吸
込みにおいて本実施例では検査試料量１．２ｇである。 次いでＭＶ；Ｊｌｌｌ装定５の蓋を閉として、ＭＶ測測
定開始する９次いでシリンジ１（ＡＮＤ先のチップを捨
てる。なお第２図において、Ｍｌ　、　８２はモータで
ある。 （Ｖｉｓ測定） ＨＡＮＤを　「シリンジ」から「小」に変え、保管装！
１１０からコンピュータユニットの指示に基き検査試料
に合ったロータを選択する。 次いでロータに付着した水滴を乾燥させるためメタノー
ル入り容器１０１中に浸漬し、常温に維持された乾燥器
１０２で室温乾燥させる０次いで、このロータをＶＬｇ
測定装置７の回転軸にオートレ。 インドさせる。 温度センサは、Ｖｉａ測定装置７に有する粘度計の近傍
にセットされている。 次いでにＰ　）ＩＡＮＤを　「小」から　「中」に変え
、ターンテーブル装置３内の検査試料容器を粘度計にセ
ットし、粘度測定する。なお第２図において、７００は
粘度計コントローラである。 この粘度及び温度はＣＲ１画面１２２にグラフ表示され
る。このときデータ処理（データ取込比較）される。 （ｐＨ測定） ｐＨ測定装置８中に有するＰＨセンサを検査試料容器内
にセットし、測定してＣＲ１画面１２２にグラフ表示（
ｐ）Ｉと温度）する、このとき同時にデータ処理（デー
タ取込比較）する。 （洗浄・保管会終了） ｐＨセンサを洗浄装置９で洗浄する。洗浄装置９にｐＨ
センサをセット後、自動的に洗浄装置９が作動する。即
ち、回転ブラシが回動し、洗浄液自動給排水システムが
開始する。 次いで検査試料容器３０３をターンテーブル装置３に戻
し、検査試料容器３０３の蓋をする。 ＧＰ　ＨＡＮＤを「中」から「小」に変え、Ｖｉｓ測定
装置７からロータを取外し、該ロータを前記ＰＨセンサ
と同じように洗浄液自動給排水システムを作動させなが
ら、洗浄装置９で洗浄し付着した検査試料を除去した後
保管装置ｌＯに戻す６次いで温度センサを前記ｐ）Ｉセ
ンサと同じように洗浄液自動給排水システムを作動させ
ながら、洗浄装置９で洗浄し、保管装２１０に戻す。 次いでＧＰ　ＨＡＮＤを　「小」から「中」に変える。 データ処理をしてＮＶ終了チエツクをする０次いでＭＶ
測定装置の蓋を開け、バキューム装置６でＭＶ測定装置
５内のトレー（アルミ皿）を取り出し処理する。 第５ｒｌ！Ｊは本発明に係る検査試料容器を示す分解斜
視図である。 検査試料容器３０３は有底円筒形状を有する容器本体３
３Ｇと、この容器本体３３０の開口部３０６を覆う蓋３
３１とからなる。この蓋３３１の上面には分析用ロボッ
）ｌで把持する把持プレー）　　３８０が立てられ、こ
の把持プレート　３６０にバーコードラベル３１１１が
挾持部３８２を介して平面保持状態で着脱自在に装着さ
れている。詳しくは容器本体３３０はその外周壁に案内
するガイド部３０８付きの突起３３２が形成され、ター
ンテーブル３０２の透孔３０４に形成した位置決め溝３
０５とで位置決めされるようになっている。また、容器
本体３３０の開口部外周の両側には突起３３２の方向と
直角方向に指向する上下一対の把持突起３３４が夫々形
成され。 上下一対の把持突起３３４間を分析用ロボット１で把持
し、検査試料容器３０３の着脱を行えるようになってい
る０把持プレート３６０の長手方向と交差する蓋３３１
の外縁部に切欠部３３３が形成され、蓋閉の際、前記突
起３３４との嵌合により容器本体３３０の開口部３０Ｂ
に位置決めできるようになっている。　次に、前記構成
においては、ターンテーブル装置３により検査試料容器
３０３が間欠的に回転搬送されるが、分析用ロボット把
持位置では。 ターンテーブル３０２の透孔３０４に形成された位置決
め溝３０５とガイド付きの突起３３２とで位置決めされ
るので、分析用ロボット１で蓋３３１を外し容器本体３
３０の着脱を行うことができる。したがって分析用ロボ
ット１によりターンテーブル装置３から検査試料容器３
０３を取り外して例えば、セット済のロータに浸漬させ
た状態で保持でき、粘度測定の自動化が可能となる。 なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない０
例えば、この実施例ではターンテーブルの透孔に位置を
決め溝を形成し、これに対応した突起を容器本体に形成
した場合について説明したが、これに限らず、透孔に突
起を形成し、容器本体に位置決め溝を形成して位置決め
を行ってもよい。 ［発明の効果］ 本発明によれば検査試料容器はターンテーブルの透孔に
分析用ロボットにより位置決め状態で着脱される容器本
体と、この容器本体の開口部に分析用ロボットにより位
置決め状態で着脱される蓋とからなる構成としたので１
分析用ロボットにより検査試料容器のハンドリングが可
能となり。 したがって、粘度測定等の完全自動化を図ることができ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る自動分析装置を示す平面
図、第２図は同装置の制御システムを示す説明図、第３
図は自動分析システムを示すフローチャート、第４図は
ロボットおよびターンテーブル装置を示す斜視図、第５
図は検査試料容器を示す分解斜視図である。 １：ロボット ２： ３＝ ４： ５： ８＝ ７＝ ８： ３： ｌＯ： １１： １２： ３０３： ３３０： ３３１： ３３２： ３３３＝ ３３４＝ 分析ステーション ターンテーブル装置 ロボットハンドステーション ＮＶ測定装置 バキューム装置 粘度測定装置 ｐＨ測定装置 洗浄装置 保管装置 バーコードリーグ コンピュータユニット 検査試料容器 容器本体 蓋 突起 切欠部 把持突起 ｌ２ 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ターンテーブル装置により間欠的に回転搬送されて
   きた検査試料容器内の液状樹脂の粘度、ｐＨおよび不揮
   発分を分析用ロボットにより自動分析する自動分析装置
   において、前記検査試料容器はターンテーブルの透孔に
   分析用ロボットにより位置決め状態で着脱される容器本
   体と、この容器本体の開口部に分析用ロボットにより位
   置決め状態で着脱される蓋とからなることを特徴とする
   自動分析装置。 ２、容器本体はターンテーブルの透孔に形成した位置決
   めの溝ないし突起に対応した突起ないし溝を有し、開口
   部外周の両側に上下一対の把持突起を有していることを
   特徴とする請求項１記載の自動分析装置。 ３、蓋は容器本体の把持突起に対応した切欠部を有し、
   上面に把持プレートを有していることを特徴とする請求
   項１記載の自動分析装置。