JP4547801B2 - オートサンプラ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として熱分析装置において用いられる自動試料搬送用オートサンプラに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のオートサンプラでは、搬送用アームに取り付けられた板状や棒状形状のフィンガーが、試料トレイに並んだ試料セルを把持してディテクタ位置まで搬送している。その際、フィンガーの移送路近傍に光センサを配置して、移送中の試料セルの下面に光を当てて、その反射光を検知することにより試料セルの有無を確認している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のオートサンプラでは上記のようにフィンガーにより把持された試料セルの存在を光センサによって検知しているが、試料セルの存在を確実に検知するには光センサを試料セルに近づける必要がある。しかしながら、光センサをフィンガーにあまり近づけ過ぎるとフィンガー下端面からも光センサ方向に光が反射し、フィンガーが試料セルを把持していないのに試料セルがあるかのように光センサが反応してしまうという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、移送過程の試料セルの有無を確実に検知できるオートサンプラを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のオートサンプラは、被分析試料を収容する試料セルを保持する保持部と、該保持部を駆動するアームとを備え、複数の試料セルを順次自動的にディテクタ上に移送すると共に、移送中の保持部における試料セルの有無を検知する光センサを備えたオートサンプラにおいて、試料セル保持部の下端面に光センサからの入射光が反射しないような低反射物質を塗布、あるいは試料セル保持部の下端面を鋭角度に傾斜させて反射光が光センサに入射しないようにしたことを特徴とするものである。
本発明のオートサンプラは上記の構成を用いることにより、確実に移送中の試料セルの有無を確認することができる。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例によるオートサンプラを図面を参照しながら説明する。
図1は本発明のオートサンプラを熱分析装置に用いた場合の構成を示す斜視図である。本オートサンプラは、試料セル1を搭載するための複数の凹み又は通し孔2aと回転軸2bを有する試料トレイ2と、試料セル1を把持するフィンガー3aとその試料セル1をディテクタ4の位置まで移送する搬送アーム3bを連結してなる試料搬送機構3と、移送中のフィンガー3aに試料セル1が把持されているかどうかを検知する試料セル検知センサ5と、これらの構成要素を搭載すると共に、該構成要素の動作を制御するための制御装置6を収容する筐体7から構成されている。
【0006】
前記試料搬送機構3には、図2に示すような搬送アーム3bを水平方向に回転移動させるためのモータM1、搬送アーム3bを介してフィンガー3aを上下に移動するためのモータM2、同じくフィンガー3aを左右に開閉するためのモータM3、また、試料トレイ2にはこれを回転又は停止させるためのモータM4がそれぞれ組み込まれている。そして、前記試料セル検知センサ5は移送中の試料セル1に向けて光線を発射する発光素子5aとその反射光を検知する受光素子5bから構成されている。
【0007】
前記制御装置6は、図2に示すように、本オートサンプラによる試料セル1の搬送を実行する制御プログラムを記憶しておくROM62、データの出し入れを行うRAM63と、その制御プログラムにおける演算制御を実行するCPU61と、このCPU61からの制御信号に基づき前記試料トレイ2や試料搬送機構3を制御するための駆動信号を出力したり、試料セル検知センサ5からの検知信号を取り込むためのI/Oインターフェース64と、自動分析開始等の指令信号を入力する入力装置66や試料セル検知センサ5からの情報を出力する出力装置67用のI/Oインターフェース65から構成されている。
【0008】
また、図3は本発明に係わるフィンガー3aの実施例による側面図(a)とその正面図(b)を示したものである。図に示すように、このフィンガー3aの下端面には試料セル検知センサ5の発光素子5aからの入射光を反射させない低反射率物質3cが塗布されている。前記発光素子5aと受光素子5bには発光ダイオードとフォトダイオードを個々に配置して構成することもできるが、これらを一体にした汎用の光電センサを用いることもできる。例えば、発光素子5aとして赤外線を発光するGaAsのような半導体発光素子を用いる場合は、低反射率物質3cとして黒色ツヤけし塗料、受光素子5aとして量子型のフォトダイオードや熱型の焦電性赤外線センサを用いることができる。
【0009】
次に、上記構成によるオートサンプラを使用した熱分析装置の自動分析動作を図1、図2を参照しながら説明する。自動分析開始指令を入力装置66に入力すると、フィンガー3aは搬送アーム3bと共にモータM1により試料トレイ2上の規定位置に移動し、モータM3により左右方向に開いた後、モータM2により試料セル1の位置まで下降する。そして、フィンガー3aはモータM3により試料セル1を把持した後、モータM2により一定の高さまで上昇し、続いてモータM1により試料セル1をディテクタ4まで移送する。
【0010】
前記フィンガー3aにより把持された試料セル1を試料トレイ2から、ディテクタ4方向(図4(a)における矢印方向)に移送中、試料セル検知センサ5により、試料セル1の有無が検知される。図4は試料セル1がある場合(a)と無い場合(b)の試料セル検知センサ5の動作を説明する図である。すなわち、フィンガー3aに試料セル1が把持されている場合は、図4(a)に示すように発光素子5aからの赤外線は試料セル1の下端面で反射されて受光素子5bに入射し、試料セル1の把持が確認される。
【0011】
一方、フィンガー3aに試料セル1を把持していない場合は、図4(b)に示すように発光素子5aからの赤外線はフィンガー3aの下端面に当たっても黒色ツヤけし塗装面で吸収されるので、受光素子5bへの赤外線の入射光がなくなり、フィンガー3aで試料セル1が把持されていないことが確実に確認される。
【0012】
前記フィンガー3aはディテクタ4上で停止し、モータM2により試料セル1をディテクタ4に設置した後、モータM1〜M3を駆動して試料トレイ2に戻る。そして、加熱炉8がディテクタ4上に降下し、ディテクタ上4の試料セル1を加熱炉8内に収容して加熱を行い、熱分析のための熱重量測定を行う。試料が所定の設定温度に達した時点で熱重量測定を終了すると共に、加熱炉8の加熱運転を停止する。炉内温度があらかじめ設定された温度にまで低下した後、加熱炉8が上昇しフィンガー3aの動作によって測定を終了した試料セル1をディテクタ4から元の位置に移送して1つのサイクルを終了し、次のサイクルへ移行する。
次のサイクルにおいて、先ず試料トレイ2を1ピッチ回動させ、フィンガー3aの下の位置に次の試料セル1を移動させる。そして、上記サイクルと同様にフィンガー3aで試料セル1を把持して、ディテクタ4上に移送し、加熱して熱重量測定を行う。
【0013】
図5は、フィンガー3aの他の実施例による断面図と試料セル検知センサ5とを示したものである。このフィンガー3dの下端部分は、図に示されるように、その側面に傾斜をつけ下端面に平坦部を無くすように仕上げられている。これにより、発光素子5aからフィンガー3dの下端部分に入射した光線は、受光素子5bの方向から外れた矢印方向Aに反射するので、試料セル1が把持されていないことが確実に検知できる。
【0014】
本発明は、フィンガーが移動中、その下端面からの反射光によって試料セルがない場合でも試料セル検知センサが有りと判定することを防止するため、下端面に低反射率物質を塗布して反射光を無くすこと、あるいは反射面に傾斜をつけて光の反射方向を変えるようにしたことを特徴するもので、試料セル検出センサの光線、低反射率物質およびフィンガーの形状の種類は実施例にのみ限定されるものではない。
【0015】
【発明の効果】
本発明のオートサンプラは、試料セル検知センサをフィンガーに十分近づけて試料セルの有無の判定が行えるので、試料セルの有無による判別は当然のこと、セルを少々斜めに掴んでいてもセルの有無が確実に判別できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のオートサンプラの概略構成図である。
【図2】実施例に係わる制御装置の構成図である。
【図3】実施例のフィンガーの側面図(a)と正面図(b)である。
【図4】実施例のフィンガーによる試料セルあり(a)となし(b)の場合の動作説明図である。
【図5】実施例の他のフィンガーの動作説明図である。
【符号の説明】
1…試料セル
2…試料トレイ
3…試料搬送機構
3a、3d…フィンガー
3b…搬送アーム
3c…低反射率物質
4…ディテクタ
5…試料セル検知センサ
5a…発光素子
5b…受光素子
6…制御装置
66…入力装置
67…出力装置
7…筐体
8…加熱炉
9…加熱炉移動機構
Claims (1)
- 被分析試料を収容する試料セルを保持する保持部と、該保持部を駆動するアームとを備え、複数の試料セルを順次自動的にディテクタ上に移送すると共に、移送中の保持部における試料セルの有無を検知する光センサを備えたオートサンプラにおいて、試料セル保持部の下端面に光センサからの入射光が反射しないような低反射物質を塗布、あるいは試料セル保持部の下端面を鋭角度に傾斜させて反射光が光センサに入射しないようにしたことを特徴とするオートサンプラ。
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