JPH0557535B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は材料試験装置等で使用する試料を収
納し、必要に応じて取り出す試料マガジンと、こ
れを試料の取り出し収納位置に回転駆動する駆動
機構とを着脱可能に連結する試料マガジンの着脱
駆動機構に関し、駆動機構を利用して連結を行な
うようにしたものである。

〔従来の技術〕

金属等の材料試験装置の中には、温度勾配炉や
イメージ炉等があり、試験装置に取付けた試料を
溶融加熱し、凝固成長した結晶等を得るように
し、研究に供している。

このような試験装置では、試験が完了する毎に
試料を交換して新たな試料に取り替えることが行
なわれており、通常、複数の試料を用意し、試料
マガジンに収納保管しておき、試料マガジンから
取り出して試験装置に取付けたり、試験装置から
取り出した試験後の試料を試料マガジンに収納す
るようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような試験装置を無重力環境である宇宙船
や宇宙基地等に配置して試験を行なうことが考え
られているが、地上での試験と異なり、効率良く
試験を行なうためには、短期間に多くの試料を交
換しなければならず、予め用意する試料も多く、
複数の試料マガジンを使用する必要がある。

このため試料マガジンとこれを駆動して試料の
取出し収納位置に回転する駆動機構とを着脱する
機構が必要となる。

そこで、最も簡単な機構として試料マガジン側
に雌ねじを形成し、駆動機構側に雄ねじを形成し
てねじ結合により着脱する機構が考えられるが、
周囲の温度等の影響でねじの回転が不能になつた
り、ゆるみやすくなる等の問題が生じたり、駆動
機構の勝点方向によつてねじがゆるんでしまう等
信頼性が低い。

また、試料マガジン側に爪を突接し、駆動機構
側に係止溝を形成して爪を係止溝に回転しながら
係止する機構も考えられ、ねじ機構に比べ、着脱
が容易となるが、駆動機構の回転方向によつて
は、はずれるおそれがある。

一方、駆動機構の回転方向にかかわらず試料マ
ガジンをロツクする機構を装着すると、このため
の駆動源等が必要となり、電力使用等の制約のあ
る宇宙基地等での使用に問題がある。

この発明はかかる従来技術の問題点に鑑みてな
されたもので、試料マガジンと駆動機構が簡単に
着脱できるとともに、連結固定を試料マガジン用
の駆動機構を利用して確実に保持できるようにし
た試料マガジンの着脱駆動機構を提供しようとす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するためこの発明は、試料が
収納された試料マガジンとこの試料マガジンを回
転する駆動機構とを着脱可能に連結保持する着脱
駆動機構において、軸方向端が広く開口したガイ
ド溝が形成されるとともに、側部にロツク用孔が
形成された略円筒状のマガジン側着脱部材を試料
マガジンの端部に設ける一方、駆動機構の端部
に、前記ガイド溝で周方向位置が定められる周方
向ガイドを備え前記マガジン側着脱部材に嵌合内
接し得るとともに、前記ロツク用孔に前記駆動機
構で挿脱し得るロツク爪を備えた駆動側着脱部材
を設けたことを特徴とするものである。

〔作用〕

試料マガジンをアニプレータ等で把持して駆動
側着脱部材の周方向ガイドに沿つてマガジン側着
脱部材のガイド溝を利用して外嵌し、マガジン側
着脱部材のロツク用孔にロツク爪が位置するよう
にし、このロツク爪を試料マガジンの駆動機構で
突出させてロツク用孔に嵌合してロツク状態に
し、試料マガジンのアニプレータ等による把持を
解放することで、試料マガジンの試料の取出し収
納位置への回転駆動を行なうようにしており、１
台のモータ等試料マガジンの駆動機構で試料マガ
ジンの回転駆動とロツク爪の挿脱駆動とを可能と
している。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に基づき詳細
に説明する。

第１図〜第４図はこの発明の試料マガジンの着
脱駆動機構の一実施例にかかり、第１図は試料マ
ガジン側および駆動側を分離して示す断面図、第
２図は駆動機構側の正面図、第３図は第１図の
−断面図、第４図は全体の概略構成図である。

この発明の試料マガジンの着脱駆動機構１０
は、例えば第４図に示すように、試料１１の試験
を行なう試験装置１２に付設された試料自動交換
装置１３に使用され、試料１１が収納される略円
筒状の試料マガジン１４の一端部を着脱自在に支
持し、回転駆動することで、各試料１１を試料取
出し収納位置に割り出すようになつている。

そして、試料取出し収納位置には、試料１１の
把持機構１５が設置され、この把持機構１５を旋
回機構１６で旋回することで試料１１の試料マガ
ジン１４からの側方への取出しおよび収納を行な
い、挿脱機構１７で往復動することで試料１１の
試験装置１２への挿入および取出しを行なうよう
になつている。

このような試料マガジンの着脱駆動機構１０で
は、試料マガジン１４側には、第１図に示すよう
に、中心部の支柱１８の一端部にマガジン側着脱
部材１９が同軸上に取付けられている。

このマガジン側着脱部材１９は、略中空円筒状
とされ、その先端部に軸方向端が広く開口したテ
ーパ状のガイド溝２０が形成されるとともに、中
間の側部には、対角位置に２つのロツク用孔２１
が形成してある。

一方、試料マガジン１４を回転駆動する駆動機
構２２は、第４図に示すように、試験装置１２上
にブラケツト２３を介して駆動モータ２４が取付
けられ、必要に応じ減速機や制御装置等を備えて
構成されており、その回転軸２５の先端部に、第
１図に示すように、マガジン側着脱部材１９と着
脱可能に連結される駆動側着脱部材２６が設けら
れる。

この駆動側着脱部材２６は、第１図〜第３図に
示すように、マガジン側着脱部材１９の中空円筒
部に内接嵌合させる円筒状に形成され、その先端
部が円錐状に細くされたガイド部２７を備えてお
り、駆動機構２２の回転軸２５に２つの軸受２８
を介して相対回転可能に取付けられている。

この駆動側着脱部材２６の基端外周には、マガ
ジン側着脱部材１９のガイド溝２０に嵌合される
周方向ガイド２９が突出するよう取付けてあり、
ガイド溝２０に周方向ガイド２９を嵌合すること
でマガジン側着脱部材１９と駆動側着脱部材２６
が軸方向および周方向の一定位置で連結できるよ
うになつている。

また、回転軸２５の回転力を試料マガジン１４
に周方向ガイド２９とともに伝達し、同時に連結
状態を保持するため、回転軸２５の先端部に円板
状で中間部に２つの円弧状のカム溝３０が形成さ
れたカム板３１が一体に取付けてあり、このカム
板３１先端面に沿つて放射方向に摺動し、マガジ
ン側着脱部材１９のロツク用孔２１に挿脱される
ロツク爪３２が２個設けられている。

これらロツク爪３２には、カム板３１のカム溝
３０内に位置するローラを備えたカムフオロア３
３がねじ止めしてあり、カム板３１の回動により
ロツク爪３２が挿脱できるようになつている。

かように構成した試料マガジンの着脱駆動機構
１０では、次のようにして着脱を行なう。

まず、試料マガジン１４のマガジン側着脱部材
１９と反対側の端部をマニプレータ等で把持し、
駆動側着脱部材２６とほぼ同軸上で、しかも周方
向ガイド２９とガイド溝２０がほぼ同一円周方向
となるようにし、駆動側着脱部材２６にはマガジ
ン側着脱部材１９をかぶせるようにする。

このとき、駆動側着脱部材２６とマガジン側着
脱部材１９との間に軸芯のずれがあつても円錐状
のガイド部２７で自動的に調心されると同時に、
周方向のずれがあつても周方向ガイド２９とガイ
ド溝２０によつて一定の位置に位置決めされ、駆
動側着脱部材２６とマガジン側着脱部材１９は常
にロツク用孔２１にロツク爪３２が対向する状態
で連結されることになる。

こうしてマガジン側着脱部材１９に駆動側着脱
部材２６を内接嵌合した状態で、駆動モータ２４
により回転軸２５を回転すると、回転軸２５と一
体のカム板３１が回転され、カム溝３０およびカ
ムフオロア３３によつてロツク爪３２が外側に突
き出し、ロツク用孔２１に嵌合される。

このとき、試料マガジン１４はマニアプレータ
等で把持されているので、駆動側着脱部材２６
は、回転せず、カム板３１のみが回転される。

この結果、試料マガジン１４と駆動機構２２と
が完全にロツクされた状態となる。

こうしてロツク状態となしたのち、試料マガジ
ン１４を把持していたマニプレータ等を解放する
と、回転軸２５の回転がロツク爪３２およびロツ
ク用孔２１と、ガイド溝２０および周方向ガイド
２９とで試料マガジン１４に伝達され、全体を回
転駆動することができる。

一方、試料マガジン１４を取外す場合には、試
料マガジン１４をマニプレータ等で把持したの
ち、回転軸２５を逆転すると、カム板３１のみが
回転し、ロツク爪３２がロツク用孔２１から外
れ、ロツクが解除される。

こののち、マニプレータ等で試料マガジン１４
を引き抜くようにすれば、試料マガジン１４が外
れる。

以上のように、駆動モータ２４を１台だけ使用
して試料マガジン１４の全体回転と、駆動機構２
２との駆動機構とができ、着脱駆動機構１０をコ
ンパクトにして軽量化をはかることができる。

なお、上記実施例では、ロツク爪の挿脱をカム
によつて行なうようにしたが、他の回転→往復動
機構を使用することもできる。

〔発明の効果〕

以上、一実施例とともに具体的に説明したよう
にこの発明の試料マガジンの着脱駆動機構によれ
ば、マガジン側着脱部材と駆動側着脱部材をガイ
ド溝と周方向ガイドとによつて一定の位置で着脱
するようにし、ロツク用孔とロツク爪とでロツク
する場合に試料マガジンの回転駆動機構を用いる
ようにしているので、１台の駆動モータ等のアク
チユエータで試料マガジンと駆動機構とのロツク
と、試料マガジンの回転駆動ができる。

したがつて、着脱駆動機構がコンパクトとな
り、軽量化をはかることができる。

また、１台の駆動機構で済むため消費電力等が
少なく、宇宙空間等での使用に好適である。

さらに、ロツク爪とロツク用孔とでロツクする
ようにするので、着脱時に大きな力を必要とせ
ず、温度変化等があつてもスムーズに着脱できる
とともに、回転方向にかかわらずロツク状態を保
持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明の試料マガジンの着
脱駆動機構の一実施例にかかり、第１図は分離状
態の断面図、第２図は駆動側の正面図、第３図は
第１図中の−断面図、第４図は試料交換装置
とともに示す概略構成図である。 １０……着脱駆動機構、１１……試料、１４…
…試料マガジン、１８……支柱、１９……マガジ
ン側着脱部材、２０……ガイド溝、２１……ロツ
ク用孔、２２……駆動機構、２４……駆動モー
タ、２５……回転軸、２６……駆動側着脱部材、
２９……周方向ガイド、３０……カム溝、３１…
…カム板、３２……ロツク爪、３３……カムフオ
ロア。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 試料が収納された試料マガジンとこの試料マ
   ガジンを回転する駆動機構とを着脱可能に連結保
   持する着脱駆動機構において、軸方向端が広く開
   口したガイド溝が形成されるとともに、側部にロ
   ツク用孔が形成された略円筒状のマガジン側着脱
   部材を試料マガジンの端部に設ける一方、駆動機
   構の端部に、前記ガイド溝で周方向位置が定めら
   れる周方向ガイドを備え前記マガジン側着脱部材
   に嵌合内接し得るとともに、前記ロツク用孔に前
   記駆動機構で挿脱し得るロツク爪を備えた駆動側
   着脱部材を設けたことを特徴とする試料マガジン
   の着脱駆動機構。