JPH04324360A - 自動測定装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ポリウレタン
用ポリエーテルなどの化学剤のｐＨ値やＯＨ価などをロ
ボットハンドの操作により測定する自動測定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリウレタン用ポリエーテルのｐＨ値や
ＯＨ価を測定するには、ＪＩＳ−Ｋ−１５５７に規定さ
れている試験方法に従って、一部で自動ｐＨ計などを利
用する外は、全て手操作で行なわれている。

【０００３】天秤でフラスコに入れた試料の重量を計測
する際に、平底フラスコでも底面が比較的狭く天皿上で
は不安定のため、そのまゝ載せることができないので、
天皿の上にフラスコ受け台を配置して、その上にフラス
コを載せて転倒させることなく計量できる様にすること
が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ポリウレタン用ポリエ
ーテルのｐＨ値やＯＨ価を測定するのに、従来からの手
操作による方法は非常に煩雑であり非能率であった。そ
こで本発明者らはロボットを利用した測定の自動化を試
みたのであるが、実用化しようとすると様々な障害があ
ることが判明した。

【０００５】例えば、ロボットによる自動測定では、フ
ラスコに入れた溶媒や試料を度々計量する必要があるが
、ロボットハンドでフラスコを保持して天秤位置まで移
動させ天秤にセットさせようとすると、ロボットハンド
の精度上どうしても若干の位置ずれが生じて、フラスコ
を転倒させてしまう事故が度々発生した。

【０００６】そこで、フラスコ用のフラスコ受け台の上
部テーパーを修正してみたり、或いは、天秤の皿の上に
位置極めガイドを置いてみたが有効な解決策とはならな
かった。

【０００７】フラスコが転倒してしまうと、フラスコが
周囲の部材に接触してしまい計測不能となるばかりでな
く、ロボットが計測を終了したと判断してフラスコを掴
み取ろうとする時、所定の位置にフラスコがないのでス
トップしてしまい、最初から操作をやり直さなければな
らず、非常に煩雑であり測定能率を著しく低下させてし
まう不利益がある。

【０００８】本発明の目的は、上記から明らかな如く、
各種の化学剤のｐＨ値やＯＨ価などをロボット操作によ
り測定する自動測定装置、特に、ロボットハンドでのフ
ラスコの取り扱いの際におけるフラスコの転倒防止機構
を明らかにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の自動測定装置は
、ロボットハンドの操作によりフラスコをセットすべき
位置に、フラスコの外形寸法よりも若干大である内径を
有する断面筒状の転倒防止部材を配置し、ロボットハン
ドにより運ばれてくるフラスコを転倒させることなくセ
ットさせる機構が設けられていること、転倒防止部材が
、円筒形であること、或いは、その上部が、ラッパ状に
形成されていること、を特徴とする。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明をポリウレタン用ポリエーテ
ルのｐＨ値・ＯＨ価自動測定装置に適用したものである
が、本発明は、ロボットハンドによりフラスコをハンド
リングする各種の自動測定装置に適用可能である。本発
明の操作におけるｐＨ測定法は当然ながら他の化学剤の
ｐＨ測定にも利用できるものである。

【００１１】さて、図において、１０はロボットであり
、アームの３６０度の回転・昇降・伸縮、ロボットハン
ドの３６０度の回転、フィンガーの掴み取り動作を行う
。ロボットハンドはシリンジハンド１１とグリップハン
ド１２とが用意されており、操作の手順に従って交換し
て利用される。シリンジハンド１１の前面位置にはピペ
ットラック１３が配置されており、シリンジハンド１１
によって取り扱われるピペットが用意されている。１４
はヒーティングブロックであり、検査すべき試料がはい
った試験管が収納されており粘度を下げてサンプリング
を容易化するための温調が行われている。１５・１６は
スターラー、１７はｐＨ測定を行う際に電極ホルダーを
載せておく電極ホルダーステーション、１８は電極を洗
浄する洗浄ステーション、１９は分注スタンド、２０は
ブザースイッチ、２１・２２は天秤、２３〜２６は測定
に利用するビーカー及びフラスコを用意しておくラック
、２７はリモートティーチングモジュール、２８はＴＡ
ＲＥ切り換えスイッチ、２９は警報解除ないしロボット
始動開始スイッチ、３０は資料や測定データを管理する
ためのパソコン、３１はロボット操作のためのＦＤＤ　
　ＣＲＴ、３２はパワーイベントコントローラー、３３
は測定用の機器を制御するためのコンピューターである
。次に、操作手順について、ＯＨ価の自動測定から説明
する。

【００１２】なお、測定すべき試料は、試験管に入れら
れてヒーティングブロック１４に用意されており、測定
される順番に試料Ｎｏ．などがＦＤＤ　　ＣＲＴ３１に
より入力されており、測定に利用される試薬溶媒なども
調整されて用意されている。

【００１３】まず、ロボット１０は、グリップハンド１
２の位置に回動して、これをアームの先端に装着して、
フラスコ用フィンガー３に切り換えて、ラック２３から
フラスコを掴み取り、天秤２２に運んで風袋の測定を行
い（測定データはコンピューター３３に自動入力）、更
に、これをスターラー１５に移動させて載置する。次い
で、ロボット１０はグリップハンド１２からシリンジハ
ンド１１に切り換えてピペットラック１３からピペット
を掴んでヒーティングブロック１４に用意されているサ
ンプルから測定順位にあるものを選択してサンプリング
し、スターラー１５に載置されている風袋測定済のフラ
スコに投入し、再び、グリップハンド１２に切り換え、
フラスコを天秤２２に持って行き重量を測定（測定デー
タはコンピューター３３に自動入力）し、次いで、フラ
スコを分注スタンド１９に持って行き、反応液（反応助
液）をフラスコに投入してフラスコをラック２３に戻す
。

【００１４】以上で図１に示した装置による操作は完了
し、後続の測定作業は別装置となっている自動滴定装置
により行われるが、継続してロボットにより行うように
システム化することも可能である。

【００１５】後続の測定作業では、まず、エアーコンデ
ンサーのセット、上記処理したフラスコの反応槽へのセ
ット、反応のための待機、反応槽からの取り出し、フラ
スコのオートサイクラーへの移設、を手操作で行う。自
動滴定装置における滴定位置及び分注位置へのフラスコ
の移設はオートサイクラーにより行われる。自動滴定装
置では、まず、部分中和液の注入（分注）が行われ、ス
ターラーにより攪拌してから測定用電極を挿入してＯＨ
価を測定し、測定データはコンピューター３３に自動入
力され、滴定が完了すると電極の洗浄が自動的に行われ
、測定の１サイクルが完了する。

【００１６】次に、ｐＨ値の自動測定の手順を説明する
。

【００１７】ロボット１０はグリップハンド１２のビー
カー用フィンガーによりラック２３からビーカーを取り
、このビーカーを分注スタンド１９に持って行き、イソ
プロピルアルコール６０ｍｌをビーカーに注入し、次い
で、ビーカーをスターラー１６にセットし、中和剤とし
て１／２０００Ｎ−ＮａＯＨを注入して溶媒の中和を行
なう。中和が完了したら天秤２１に移して風袋の測定（
測定データはコンピューター３３に自動入力）を行い、
ビーカーをスターラー１５に移設して、ヒーティングブ
ロック１４に用意されているサンプルから測定順位にあ
るものをサンプリングしてビーカーに注入する。次いで
、ビーカーを天秤２１に移して重量を測定（データはコ
ンピューター３３に自動入力）する。次いで、ビーカー
をスターラー１６に移動させてセットし、洗浄ステーシ
ョン１８に用意されているｐＨ測定用の電極ホルダーを
電極ホルダーステーション１７に移設し、電極をビーカ
ーの液中に浸漬させてｐＨの測定を行い、測定データを
コンピューター３３に入力させると同時にプリントアウ
トする。ｐＨ測定が完了すると、電極を洗浄ステーショ
ン１８に移設して洗浄すると共に、ビーカーをラック２
３に戻してｐＨ測定の１サイクルが完了する。

【００１８】図２及び図３に本発明に係る天秤２２の詳
細が示されている。天皿１の上にはフラスコ受け台２が
載置されており、その周囲には円筒形の転倒防止部材３
が配置されている。この転倒防止部材３は、弾力性を有
する合成樹脂製のシートを円筒形に形成して、その重量
が天皿１に掛からないように配置したものである。なお
、図示しないが、ロボットのグリップハンド１２のフラ
スコ用フィンガーの形状によっては、フラスコのセット
や取り出しの際に、転倒防止部材３の上部に接触する場
合があるので、このような場合には、対応した位置に切
欠部を設けるようにしてもよい。

【００１９】また、転倒防止部材３をフラスコ受け台２
に直接取りつける構成も本発明に包含されるが、高い秤
量精度を維持させるためには、別体とする方が好ましい
。

【００２０】図４に他の実施例が示されている。この実
施例は、フラスコ受け台２の上部をラッパ状に延長して
転倒防止部材３とするものであり、フラスコ４がロボッ
トハンドによって若干傾いた状態で挿入された場合でも
フラスコ４の底部側面がラッパ状部の曲面に従ってスラ
イドするので徐々に垂直状態に姿勢制御される結果、フ
ラスコのセットを確実に行うことが可能となる。図３に
示した実施例における転倒防止部材３の上部を、図４に
示す実施例の如くに、ラッパ状に構成することも本発明
に包含される。

【００２１】以上、フラスコ転倒防止部材３を天秤２２
に適用した例を説明したが、本発明は、天秤２２ばかり
でなく、自動測定装置においてフラスコ４をロボットハ
ンドの操作によってセットしなければならない様々な位
置に適用される。

【００２２】転倒防止部材３の内径寸法は、フラスコ４
の外形寸法よりも数ミリ〜１０ミリ程度大であればよい
。更に、フラスコ４は容量により外形寸法を異にするの
で、取り扱うフラスコ４のサイズに対応した転倒防止部
材３を用意するが、サイズを異にする複数種を用意して
おき、交換可能な状態で取りつけられる様に構成するこ
とが好ましい。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、ロボットハンドによっ
て運ばれてきたフラスコ４を天秤２２などにセットする
場合、ロボットハンドによるフラスコの掴み取り姿勢に
若干のバラツキがあっても、フラスコ４を転倒させるこ
となく確実にセットさせることができ、頭記した課題が
解決される。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動測定装置の概略図

【図２】天秤２２の斜視図

【図３】図２ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図

【図４】他の実施例を示す断面図

【符号の説明】

１　　　　天秤２２の天皿 ２　　　　フラスコ受け台 ３　　　　転倒防止部材 ４　　　　フラスコ １０　　ロボット １１　　シリンジハンド １２　　グリップハンド １３　　ピペットラック １４　　ヒーティングブロック １５　　スターラー １６　　スターラー １７　　電極ホルダーステーション １８　　洗浄ステーション １９　　分注スタンド ２０　　ブザースイッチ ２１　　天秤 ２２　　天秤 ２３　　ビーカー（フラスコ）ラック ２４　　ビーカー（フラスコ）ラック ２５　　ビーカー（フラスコ）ラック ２６　　ビーカー（フラスコ）ラック ２７　　リモートティーチングモジュール２８　　ＴＡ
ＲＥ切り換えスイッチ ２９　　警報解除ないしロボット始動開始スイッチ３０
　　管理用パソコン ３１　　ロボット操作のためのＦＤＤ　　ＣＲＴ３２　
　パワーイベントコントローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロボットハンドの操作によりフラスコをセ
   ットすべき位置に、フラスコの外形寸法よりも若干大で
   ある内径を有する断面筒状の転倒防止部材を配置し、ロ
   ボットハンドにより運ばれてくるフラスコを転倒させる
   ことなくセットさせる機構が設けられていることを特徴
   とする自動測定装置。
2. 【請求項２】転倒防止部材が、円筒形であることを特徴
   とする請求項１に記載の自動測定装置。
3. 【請求項３】転倒防止部材の上部が、ラッパ状に形成さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載の自動測定装
   置。