JP2020056704A - 振動試料型磁力計用自動試料交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定者の拘束時間の短縮および測定者間での測定差異が起こらないような振動試料型磁力計用自動試料交換装置を提供する。【解決手段】振動試料型磁力計用自動試料交換装置によって、サンプルホルダ載置用パレットにセットされたサンプルホルダをサンプルホルダ移動機構によって振動試料型磁力計の加振器からつり下がられ電磁石部の磁極間上部まで伸びている加振棒下まで移動させ、加振棒下部に組込まれている真空吸着装置によって加振棒へ自動にて取付けをする。自動取付け後、サンプルホルダの加振棒への取付けを自動認識し、自動にて測定が開始され、測定完了後、加振棒からのサンプルホルダの取り外しおよびパレットへの戻し作業をサンプルホルダ移動機構にて行い、再度同じ動作を繰り返すことによって振動試料型磁力計用自動試料交換装置を提供することが可能となる。【選択図】図１

Description

本装置は振動試料型磁力計に用いられる自動試料交換装置に関する。

振動試料型磁力計は均一磁界中に置いた試料を一定周波数、一定振幅にて振動させ、試料の周辺に置いた検出コイルに誘起する起電力を測定することにより、試料の磁化特性を評価する装置である。

振動試料型磁力計の測定は自動化されており手順の確定したルーチン測定となっているが、試料交換は手動で行われており、１測定毎に振動試料型磁力計への取付けおよび取外し作業を行っている。

手動での試料の取付けおよび交換は試料を取付けたサンプルホルダを振動試料型磁力計の加振器からつり下がる加振棒へ取付ける。加振棒へ取付け後、振動試料型磁力計の制御装置の設定を行い測定を開始する。測定完了後、加振器による加振を停止させ、加振棒からサンプルホルダを取り外し、さらにサンプルホルダから試料を取り外し、１測定が完了となる。

特開平５−１７２９２２号

振動試料型磁力計における測定の測定点数は測定者によっては膨大となり、連続で１週間なり１か月間なりを測定に費やしている。そのため、技術者においては測定以外の研究や一般業務が疎かになってしまう。

またルーチン測定であるため、技術者ではなく例えばパートタイマーによる測定が行われているケースもある。しかし、ルーチン測定ではあるが、測定者によって測定差異が生まれる。結果、技術者によるパートタイマーの測定結果の確認作業や再測定が行われ、時間を無駄にしてしまっていた。

本発明の目的は、上述した点に鑑み、測定者の拘束時間の短縮および測定者間での測定差異が起こらないような振動試料型磁力計用自動試料交換装置を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明にかかる振動試料型磁力計用自動試料交換装置は、振動試料型磁力計および自動試料交換装置から成り、振動試料型磁力計は磁力計本体部、電磁石部、システム制御部によって構成され、自動試料交換装置はサンプルホルダ移動機構部、サンプルホルダ載置用パレット部、真空吸着部、システム制御部から構成される。

パレットに載置されたサンプルホルダは、サンプルホルダ移動機構によって加振器からつり下げられ電磁石部の磁極間上部まで伸びている加振棒下まで移動し、加振棒下部に組込まれている真空吸着装置によって加振棒へ真空吸着によって取付けられる。サンプルホルダの加振棒への取付けを認識後、測定が開始され、測定完了後、加振棒からサンプルホルダの取り外しおよびパレットへの戻し作業をサンプルホルダ移動機構にて行い、再度同じ動作を繰り返す。一連の動作を自動で行うことによって振動試料型磁力計用自動試料交換装置を提供することが可能となる。

本発明の振動試料型磁力計用自動試料交換装置によれば、これまで手動で行われていた振動試料型磁力計への試料の取付けおよび交換作業が自動にて行われ、測定の無人化に成功した。

振動試料型磁力計による連続自動測定が可能となり、測定者の拘束時間の短縮および測定者間での測定差異の防止に成功した。

本発明にかかる振動試料型磁力計用自動試料交換装置の一実施例を示す図である。

本発明の装置では、従来の振動試料型磁力計に自動試料交換装置を組込むことによって、試料を自動で振動試料型磁力計に取付けし自動測定を行うことができる。

サンプルホルダ移動機構部はグリッパー部と移動機構部から構成され、コンピュータによって制御できる構造になっている。

コンピュータには従来の振動試料型磁力計の制御ソフトウェアのほかに、サンプルホルダ移動機構と真空吸着部への制御ソフトウェアおよびサンプルホルダがサンプルホルダ移動機構部のグリッパーと加振棒への取付け合否判定を自動にて行うソフトウェアが追加されている。

サンプルホルダ載置用パレットにおいては、サンプルホルダ移動機構部のグリッパーによってサンプルホルダを抜き差しする際に両隣のサンプルホルダに当たらない構造となっている。

真空吸着部においては、振動試料型磁力計の加振棒下部に組込まれ、サンプルホルダ移動機構部によって加振棒下へ移動したサンプルホルダを真空吸着によって加振棒へ取付けることを可能とする。センサーによって加振棒への取付けの合否を判断させ、否の場合は測定を中止させる。

図１に示す具体的な一例では、振動試料型磁力計においては発生磁界の強さは磁界発生部である電磁石の磁極直径が５０ｍｍおよび磁極間隔が１４ｍｍ、コイル間隔が１４４ｍｍにおいて約１００００ Ｏｅである。この時のコイルに流れる電流は約１５Ａであり、電圧は最大で約１８Ｖである。また電磁石の重さは約２４０ｋｇであり、システム制御装置が組み込まれた収納スペース付台車上部に載置されている。発生磁界の強さによりコイルに流れる電流電圧および電磁石の重さが異り、台車においても電磁石の重さにより、電磁石と各装置が分離されても良い。

自動試料交換装置はサンプルホルダ移動機構においては４軸ロボットアームを使用し、空気圧開閉式のグリッパーを取付け、４軸ロボットアームの中心が電磁石中心から４２０ｍｍ離れた位置になるよう電磁石正面側に配置をした。パレットにおいては、電磁石正面に配置されたサンプルホルダ移動機構から装置正面側に２００ｍｍ離れた位置に配置をし、３段構造とし１段目は９本、２段目は１０本、３段目は１１本のサンプルホルダの載置を可能とし、サンプルホルダ同士の間隔を２０ｍｍとした。

自動試料交換装置は試料の形状によって、サンプルホルダ移動機構をロボットアームの形状ではなくとも良く、パレットも載置するサンプルホルダ数を変更して良い。またサンプルホルダ移動機構およびパレットにおいては、組み合わせる振動試料型磁力計によって収納スペース付台車から分離し独立させても良い。

図１による振動試料型磁力計用自動試料交換装置は、７時間連続にて３０個の試料を自動測定が可能であり、動作に不具合が発生した場合は自動停止機能にて測定の停止を行うことができる。

振動試料型磁力計を用いた測定に広く利用できる。

１ サンプルホルダ移動機構部
２ サンプルホルダ載置用パレット部
３ 真空吸着部および加振棒
４ 電磁石部
５ 磁力計本体部およびシステム制御部

Claims (2)

1. 振動試料型磁力計において、自動試料交換装置を設けたことを特徴とする振動試料型磁力計用自動試料交換装置。
2. 複数の試料付サンプルホルダを載置可能なパレット部と、試料付サンプルホルダを振動試料型磁力計へ取付け、取外しを制御するサンプルホルダ移動装置部と真空吸着部を備えた請求項１に記載の振動試料型磁力計用自動試料交換装置。