JPH0634773A - 物体移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の異なる平面位置間での物体の移動を単
一の駆動源により行い、構造や制御手段の簡略化、低コ
スト化を図る。 【構成】 アーム７を介して保持された電極１０３を、
平面的な位置の異なる測定槽１１と洗浄校正槽１２との
間で移動させる物体移動装置に関する。アーム７が貫通
し、少なくとも２つの下死点及びこれらの間の１つの上
死点を有するガイドスリット６と、何れかの下死点にあ
るアーム７をガイドスリット６に沿って上方へ移動さ
せ、上死点にあるアーム７をガイドスリット６に沿って
下降させると共に、この上下移動に伴うアーム７の左右
方向の移動を可能にする単一のエアシリンダ５等の駆動
源と、ガイドスリット６の上死点近傍に配置され、上死
点から下降したアーム７に従動して移動元である下死点
とは異なる下死点側にアーム７を案内する案内コマ８と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体移動装置に関し、
例えば、工業用ｐＨ装置等の水質測定装置において、電
極を測定槽と洗浄校正槽との間で移動させるための物体
移動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の移動装置としては、左右
に配置された測定槽と洗浄校正槽との間で、電極の引き
上げ、水平移動、浸漬動作を行わせるため、その駆動源
として、上下移動用のエアシリンダまたはモータ、及
び、水平移動用のエアシリンダまたはモータを備えたも
のが知られている。

【０００３】図８は、電極の駆動源としてエアシリンダ
を用いた従来技術の主要部を示しており、１０１は試料
水が収容される測定槽、１０２は洗浄校正槽、１０３は
ｐＨ測定用電極、１０３Ａは電極ホルダ、１０４は電極
１０３（以下、便宜的に電極ホルダ１０３Ａをも含めて
いう）を上下動可能に保持する可動支持部、１０５は可
動支持部１０４に取付けられて電極１０３を上下動させ
る第１のエアシリンダ、１０６は電極１０３を水平移動
させるために可動支持部１０４の全体を水平移動させる
第２のエアシリンダ、１０７は第２のエアシリンダ１０
６が取付けられたエアシリンダ支持部、１０８は第１の
エアシリンダ１０５を作動させる第１の電磁弁、１０９
は第２のエアシリンダ１０６を作動させる第２の電磁
弁、１１０は各電磁弁１０８，１０９に連通している二
方電磁弁である。

【０００４】上記従来技術では、２つの電磁弁１０８，
１０９を所定のタイミングで制御することにより、２つ
のエアシリンダ１０５，１０６を動作させて測定槽１０
１と洗浄校正槽１０２との間で電極１０３を引き上げ、
水平移動、浸漬動作させ、一連の測定サイクルにおける
水質測定及び電極の洗浄、校正を所定の周期で行ってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】すでに明らかなよう
に、上記従来技術によると、電極１０３の駆動源として
２つのエアシリンダ１０５，１０６を必要とし、これら
を作動させるために２つの電磁弁１０８，１０９を必要
とする。また、これに伴うエアの配管等も複雑である。
このため、部品数が多く、機械的構造や制御手段の複雑
化、高コスト化を招いていた。

【０００６】更に、電極１０３の移動中に電極１０３と
測定槽１０１や洗浄校正槽１０２との衝突を未然に防止
するべく、電極１０３の移動経路における上下左右の各
死点を検出するため、リミットスイッチ等の位置検出器
による検出信号をコントローラ（何れも図示せず）に送
って駆動制御を行わなくてはならず、構造や制御手段が
一層複雑かつ高価なものになるという問題があった。ま
た、第２のエアシリンダ１０６により、電極１０３及び
第１のエアシリンダ１０５を具備した可動支持部１０４
の全体をエアシリンダ支持部１０７に沿って水平移動さ
せる機構であることから、比較的重量のある可動支持部
１０４の支持構造として機械的強度の大きい機構を必要
とし、これが装置全体の重量化、大形化を招いていた。

【０００７】更に、上記従来技術では、例えば電極１０
３が水平移動している際に停電して電磁弁１０９がオフ
した場合、第１のエアシリンダ１０５のロッドが下降し
て電極１０１を測定槽１０１及び洗浄校正槽１０２の外
部に下降させてしまい、電極１０３を損傷してしまうお
それがあった。これを防ぐため、停電時には、まず二方
電磁弁１１０を閉じてエアを封じ込め、電源復帰時に
は、二方電磁弁１１０を開放すると共に電磁弁１０８の
オンにより第１のエアシリンダ１０５を動作させて電極
１０３を上方に移動させる等の対策を講じる必要があ
り、これらを実現するために複雑な制御回路やプログラ
ムを追加する必要があった。

【０００８】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、物体の駆動源を
単一にして部品数を少なくし、機械的構造や制御手段の
簡略化を図ると共に、装置全体の軽量化、低コスト化を
可能にし、また、停電対策上も有効である物体移動装置
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、アームを介して保持された電極等の物体
を、複数の異なる平面位置（平面的に見て異なる複数位
置）の間で移動させる物体移動装置において、アームが
貫通し、かつ、異なる平面位置に配置された少なくとも
２つの下死点及びこれらの間の１つの上死点を有する例
えばほぼ逆Ｕ字形のガイドスリットと、何れかの下死点
にあるアームをガイドスリットに沿って上方へ移動さ
せ、かつ、上死点にあるアームをガイドスリットに沿っ
て下降させると共に、この上下移動に伴ってアームを左
右方向に移動させる単一のエアシリンダの如き駆動源
と、ガイドスリットの上死点近傍に配置され、上死点か
ら下降したアームに従動して移動元である下死点とは異
なる下死点側にアームを案内する案内部材とを備えたも
のである。

【００１０】

【作用】本発明においては、単一の駆動源により、ガイ
ドスリットの一の下死点にあるアームを上死点を介して
他の下死点に移動させ、アームに保持された電極等の物
体を平面的に異なる複数の位置間で移動させる。ここ
で、上下動するアームには、ガイドスリットの形状に起
因してアームを左右方向に移動させようとする反力がガ
イドスリットから加わるが、例えば駆動源自体を左右方
向に移動可能に設置することにより、上記反力を駆動源
の水平移動によって吸収することができる。また、上死
点にあるアームを他の下死点へ移動させるには、駆動源
によるアームの駆動方向をそれまでとは逆に切り換え
る。これによりアームは下降し、前回のアーム下降時と
は案内方向が反転している案内部材によって他の下死点
側に導かれる。

【００１１】

【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。図１〜図５は本発明の第１実施例を示すものであ
り、まず、図１は正面図、図２は右側面図である。な
お、本実施例は、本発明を水質測定装置の電極移動装置
に適用した場合のものである。これらの図において、１
はフレームであり、その前面には前面パネル２が取付け
られている。前面パネル２の背面には、上下一対のガイ
ド部材３，４が水平方向に並設されており、これらのガ
イド部材３，４の間には、スラストベアリング等を介し
て、単一の駆動源としてのエアシリンダ５が左右方向に
移動できるように上下に取付けられている。

【００１２】図２に示すように、エアシリンダ５の上下
端部には下部給気口５Ｂ及び上部給気口５Ｃがそれぞれ
設けられている。図３はエアシリンダ５に対するエアの
配管構成を示しており、配管の途中に設けられた電磁弁
１１４は、下部給気口５Ｂ側が常閉（ＮＣ）、上部給気
口５Ｃ側が常開（ＮＯ）となっている。なお、ＥＸは排
気口、Ｃは共通の通気口をそれぞれ示す。その動作とし
ては、電磁弁１１４のオン時に下部給気口５Ｂにエアが
供給されてエアシリンダ５のロッド５Ａが上昇し、電磁
弁１１４のオフ時に上部給気口５Ｃにエアが供給されて
ロッド５Ａが下降するようになっている。

【００１３】図１及び図２において、エアシリンダ５の
ロッド５Ａは上部のガイド部材３側から上方に向けて突
出可能となっており、このロッド５Ａの先端には、前面
パネル２に形成された後述のガイドスリット６を貫通す
るアーム７が固定されている。ここで、エアシリンダ５
としては、動作を円滑にするためロッド５Ａが回転不能
であることが望ましい。アーム７の先端には電極ホルダ
１０３Ａが取付けられており、このホルダ１０３Ａの下
端部には電極１０３が保持されている。

【００１４】前面パネル２の上部には、図１に示される
ようにほぼ逆Ｕ字形のガイドスリット６が形成されてお
り、このスリット６の形状に沿って前記アーム７が移動
するようになっている。ここで、ガイドスリット６の形
状としては、異なる平面位置に配置された少なくとも２
つの下死点及びこれらの間の１つの上死点を有するもの
であればよく、例えば逆Ｖ字形のものや、２つの下死点
の高さが異なる逆Ｊ字形のものであってもよい。本実施
例では、エアシリンダ５のロッド５Ａの上下動に伴い、
このロッド５Ａに一体的に固定されたアーム７が上記ガ
イドスリット６により規制されながらその形状に沿って
移動し、ガイドスリット６の内縁からアーム７を介して
エアシリンダ５に伝達される反力により、エアシリンダ
５がガイド部材３，４に沿って左右方向に移動するよう
になっている。なお、上記ガイド部材は常に一対必要な
ものではなく、機械的強度等に問題がなければ単一であ
っても良い。

【００１５】ガイドスリット６の上死点近傍には、アー
ム７がその上死点から下降する際に、左右方向の移動先
を案内する回動可能な案内コマ８が取付けられている。
この案内コマ８は、図２に示すように一対の板状部材か
らなり、後述するように、下降してくるアーム７に従動
して右側または左側に回動可能である。上記案内コマ８
は、前面パネル２に一端が取付けられたコイルバネ９に
より回動中心軸８Ａ方向に常時、付勢されている。ま
た、図４及び図５に詳しく示すように、案内コマ８はほ
ぼホームベース状を呈しており、その上部に斜辺８０
１，８０２が形成されていると共に、裏面には、前面パ
ネル２の一部を構成するスリット上部端片２Ａの上端縁
に当接する突起状のストッパ８０３，８０４が突設され
ている。

【００１６】再び図１、図２において、前面パネル２の
背面におけるガイドスリット６の左右両下死点には、下
降してきたアーム７によりオン可能なリミットスイッチ
１０Ａ，１０Ｂが配置されている。また、前面パネル２
の前方には、左右両下死点に達した電極１０３が収容さ
れて試料水等に浸漬される測定槽１１及び洗浄校正槽１
２が配置されている。

【００１７】次に、図３ないし図５を参照しつつ本実施
例の動作を説明する。ここで、図４、図５では図を見易
くするために図１のコイルバネ９を省略してある。ま
ず、電極１０３を測定槽１１内の試料水に浸漬して測定
動作を行った後、電極１０３を洗浄、校正するべく洗浄
校正槽１２に移動させるには、図示されていないコント
ローラからの信号により、図３の電磁弁１１４を介して
エアシリンダ５の下部給気口５Ｂにエアを送り、ロッド
５Ａを上方へ伸長させる。これにより、ロッド５Ａに固
定されたアーム７は右側のガイドスリット６内を上昇し
ていくので、アーム７により保持された電極１０３を測
定槽１１から引き上げることができる。

【００１８】ロッド５Ａが伸長してアーム７が上昇して
いくにつれ、図４に示すごとくガイドスリット６内を次
第に左上方へ斜行していくが、前述のようにエアシリン
ダ５自体が左右方向に移動可能であるため、ガイドスリ
ット６の内縁からアーム７に加わる反力がロッド５Ａを
介してエアシリンダ５に加わり、これによってエアシリ
ンダ５は徐々に左方に移動する。そして、ガイドスリッ
ト６の中央の上死点において、下部給気口５Ｂからの給
気を上部給気口５Ｃからの給気に切り換えることによ
り、ロッド５Ａが収縮してアーム７が下降するため、こ
れにつれて電極１０３も下降する。なお、アーム７がほ
ぼ上死点に達するまでの時間は予め測定可能であるか
ら、エアシリンダ５に給気を開始してから上記時間経過
後に給気経路を切り換えれば良い。あるいは、図示され
ていないが、アーム７等がほぼ上死点に達したことをリ
ミットスイッチ等により検出して給気経路を切り換える
こともできる。

【００１９】アーム７の下降時、図４に示すように、ア
ーム７は案内コマ８の左下がりの斜辺８０１に上方から
当接する。従って、アーム７は斜辺８０１に沿って左下
方へ移動すると共に、案内コマ８を押圧して反時計方向
へ回動させ、案内コマ８はストッパ８０３がスリット上
部端片２Ａの上端縁に当接した時点で回動を停止する。
すなわち、図４の状態から図５の状態に回動し、次回に
アーム７の下降時にアーム７をガイドスリット６の反対
側の下死点に案内するように反転する。アーム７は案内
コマ８によってガイドスリット６の左下死点側へ案内さ
れ、斜辺８０１やスリット上部端片２Ａの上端縁からア
ーム７に加わる反力がエアシリンダ５を引き続き左方に
移動させると共に、その後、アーム７がガイドスリット
６の左側直線部に達した時点でエアシリンダ５の水平移
動が停止し、以後はロッド５Ａの収縮によるアーム７の
下降のみとなる。

【００２０】アーム７の下降により、その延長線上に配
置された洗浄校正槽１２内に電極１０３が下降、収容さ
れ、アーム７がガイドスリット６の左下死点に達した時
点で電極１０３の移動が停止する。従って、この状態で
適宜、電極１０３の洗浄や校正動作を行えば良い。そし
て、洗浄、校正動作が終了した後に再び測定動作を行う
には、上述した場合と同一行程でエアシリンダ５に給気
する。これにより、図５に示す状態から、図４の場合と
対称的な動作によって案内コマ８が反転し、アーム７を
ガイドスリット６の右下死点側に導いて最終的に電極１
０３を測定槽１１内に下降、停止させる。

【００２１】なお、図３に示したような４ポート式の電
磁弁１１４を用いてエアシリンダ５の各給気口５Ｂ，５
Ｃにエアを出し入れすれば、電磁弁１１４の１回のオン
／オフ動作により電極１０３を二槽１１，１２の間で移
動させることができる。本実施例において、図１のコイ
ルバネ９は、左側または右側に完全に回動した状態の案
内コマ８をその位置で安定させるためのものである。

【００２２】また、ガイドスリット６の左右両下死点に
配置されたリミットスイッチ１０Ａ，１０Ｂは、電極１
０３が測定モードまたは洗浄校正モードにあることを検
出するためのものであり、本発明に必ずしも必要不可欠
のものではない。ところで、仮りに電極１０３が移動中
に停電してエアシリンダ５の作動用電磁弁１１４がオフ
した場合には、前述した電磁弁１１４の動作により、上
部給気口５Ｃにエアが供給されてロッド５Ａが常に下降
する。これに伴い、アーム７がリミットスイッチ１０
Ａ，１０Ｂの何れかをオンさせるため、電源復帰後にど
ちらのリミットスイッチがオン状態にあるかを検知すれ
ば、現在のモードが測定モードと洗浄校正モードの何れ
であるかを検出することができるから、そのモードに応
じて以後の制御動作を行えば良く、従来のように特別な
停電対策をとる必要もない。

【００２３】図６は本発明の第２実施例であり、この実
施例は複数の槽の間で電極１０３を移動可能としたもの
である。すなわちこの実施例では、図示するように、水
平方向に並設された３つの槽１１１，１１２，１１３間
で電極１０３を移動させるために、ほぼ逆Ｕ字形の２つ
のスリット間をほぼＵ字形の１つのスリットにより連結
した一連のガイドスリット６１を形成し、その２つの上
死点及び中央の下死点近傍に案内コマ８１，８３，８２
をそれぞれ配置したものである。また、中央の案内コマ
８２は、その上方に取付けたソレノイド等の案内コマ駆
動部材１３，１４の選択的な操作により、予め左側また
は右側に回動させておくことができるようになってい
る。

【００２４】この動作を説明すると、隣合う槽の間では
第１実施例と同様の動作により電極１０３を移動させる
ことが可能であり、いま、例えば電極１０３が槽１１１
から槽１１２まで移動してアーム７が中央の案内コマ８
２の直下にあるとする。この状態でエアシリンダ５を再
び動作させ、そのロッド５Ａを伸長及び収縮させれば、
図６の案内コマ８２の状態では、アーム７は案内コマ８
３側へとガイドスリット６１内を移動していき、最終的
には残りの槽１１３内に下降することになる。ここで、
アーム７が中央の案内コマ８２の直下にある時に左側の
案内コマ駆動部材１３を動作させ、一点鎖線で示すよう
に中央の案内コマ８２を反時計方向に回動させれば、ア
ーム７が上方へ移動した際に再び左上方の案内コマ８１
方向へ案内されるため、最終的には電極１０３を再び左
端の槽１１１に戻すことができる。

【００２５】このように、本実施例によれば、案内コマ
駆動部材１３，１４の選択的な操作によって任意の複数
槽間で電極１０３を移動させることができる。なお、ガ
イドスリット６１を更に延長して４槽以上の間で電極１
０３を移動させることも同一の原理により可能である。

【００２６】図７は本発明の第３実施例を示しており、
この実施例は、電極１０３を円周上で移動させるように
したものである。図において、１５は円筒状のケーシン
グであり、その内部にはエアシリンダ５がロッド５Ａを
上方に向けて設置されている。なお、このエアシリンダ
５はロッド５Ａが矢印方向に回動可能である。ケーシン
グ１５の周面には、正面から見て逆Ｕ字形のガイドスリ
ット６２が形成されており、このスリット６２を貫通す
るアーム７の一端がロッド５Ａの上端部に固定されてい
る。そして、アーム７の他端には電極ホルダ１０３Ａを
介して電極１０３が保持されている。ここで、ガイドス
リット６２の上死点付近に設けられる案内コマは便宜
上、図示されていない。

【００２７】この実施例では、ロッド５Ａの伸縮によ
り、アーム７がガイドスリット６２の形状に従ってロッ
ド５Ａを中心とする円周方向に移動する。これにより、
ケーシング１５の周囲に配置された２つの槽（図示せ
ず）の間で電極１０３を移動させることができる。ま
た、図６のようにガイドスリット６２を更に延長して波
形とし、３以上の複数槽間で電極１０３を移動させるこ
とも可能である。この実施例によれば、アーム７の左右
方向の移動をロッド５Ａが回動可能なエアシリンダ５に
より担保し、第１または第２実施例のようにエアシリン
ダ５を水平方向に移動させる必要がないので、その移動
のためのガイド部材が不要になり、構造を一層簡略化す
ることができる。

【００２８】上記各実施例では、電極１０３の駆動源と
してエアシリンダ５を用いた場合を説明したが、駆動源
としてはアーム７を上下移動させ、しかもそれに伴う左
右方向の移動を可能にするものであれば、モータを用い
たラックピニオン機構やリニアモータ等でも良い。ま
た、本発明は原理上、電極１０３のみならず各種物体の
移動装置に適用可能であり、その用途は水質測定装置に
何ら限定されず、例えばモータにより回転する撹拌棒を
移動させる撹拌器や、試薬注入用のチューブを移動させ
る試薬注入器等に適用しても良い。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電極等の
物体を保持したアームを、駆動源によりガイドスリット
内で上下移動させ、また、ガイドスリットからの反力に
よるアームの左右方向の移動を許容するように上記駆動
源を構成したため、単一の駆動源を用いて平面的に異な
る複数の位置間で物体を移動させることができる。この
ため、複数の駆動源が必要である従来の移動装置に比
べ、駆動源やその支持手段、制御手段が簡略化され、部
品数の減少による装置全体の小形軽量化、低コスト化が
可能になる。

【００３０】同時に、駆動源を制御するためにアームの
位置検出を行う必要がないため、位置検出器も原則とし
て不要であり、制御回路等も簡単になって一層の低コス
ト化、構造の簡略化に寄与することができる。また、停
電時にはアームが常にガイドスリットの下死点に復帰す
るような構成にすることにより、停電対策上も面倒がな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す正面図である。

【図２】図１の右側面図である。

【図３】第１実施例におけるエアの配管構成図である。

【図４】第１実施例の動作を示す要部の説明図である。

【図５】第１実施例の動作を示す要部の説明図である。

【図６】本発明の第２実施例を示す正面図である。

【図７】本発明の第３実施例を示す正面図である。

【図８】従来の技術の主要部を示す説明図である。

【符号の説明】

１ フレーム ２ 前面パネル ２Ａ スリット上部端片 ３，４ ガイド部材 ５ エアシリンダ ５Ａ ロッド ５Ｂ，５Ｃ 給気口 ６，６１，６２ ガイドスリット ７ アーム ８，８１，８２，８３ 案内コマ ８Ａ 回動中心軸 ８０１，８０２ 斜辺 ８０３，８０４ ストッパ ９ コイルバネ １０Ａ，１０Ｂ リミットスイッチ １１ 測定槽 １２ 洗浄校正槽 １１１，１１２，１１３ 槽 １３，１４ 案内コマ駆動部材 １５ ケーシング １０３ 電極 １０３Ａ 電極ホルダ １１４ 電磁弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アームを介して保持された物体を、複数
   の異なる平面位置の間で移動させる物体移動装置におい
   て、 アームが貫通し、かつ、異なる平面位置に配置された少
   なくとも２つの下死点とこれらの間の１つの上死点とを
   有するガイドスリットと、 何れかの下死点にあるアームをガイドスリットに沿って
   上方へ移動させ、かつ、上死点にあるアームをガイドス
   リットに沿って下降させると共に、この上下移動に伴っ
   てアームを左右方向に移動させる単一の駆動源と、 ガイドスリットの上死点近傍に配置され、上死点から下
   降したアームに従動して移動元である下死点とは異なる
   下死点側にアームを案内する案内部材と、 を備えたことを特徴とする物体移動装置。