JP7650876B2 - 自動測定器、製造設備及び方法 - Google Patents

自動測定器、製造設備及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7650876B2
JP7650876B2 JP2022523092A JP2022523092A JP7650876B2 JP 7650876 B2 JP7650876 B2 JP 7650876B2 JP 2022523092 A JP2022523092 A JP 2022523092A JP 2022523092 A JP2022523092 A JP 2022523092A JP 7650876 B2 JP7650876 B2 JP 7650876B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
test
weighing
automatic measuring
solid
measuring instrument
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022523092A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022552565A (ja
Inventor
ヴェンツェル・ヤン
ヴェンツェル・イェルク
Original Assignee
ディメンジョニクス・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ディメンジョニクス・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング filed Critical ディメンジョニクス・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング
Publication of JP2022552565A publication Critical patent/JP2022552565A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7650876B2 publication Critical patent/JP7650876B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/08Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by measuring buoyant force of solid materials by weighing both in air and in a liquid
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/36Analysing materials by measuring the density or specific gravity, e.g. determining quantity of moisture
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/02Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by measuring weight of a known volume
    • G01N2009/022Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by measuring weight of a known volume of solids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

本発明は、固体試験片の密度を特定する自動測定器に関する。
自動測定器は、特に工業的環境、例えば有利には固体試験片の工業生産が行われる製造ホールにおいて使用するためのものである。固体試験片は、例えば工作物、特に付加製造、特に3Dプリントによって製造される工作物である。「固体試験片」という用語は、特に、試験片が液体でないことを表現するものである。さらに、固体試験片は、焼結、鋳造、射出成形又は他の方法によって製造された工作物であってよい。
本発明の課題は、複数の固体試験片の密度の効率的な特定を可能にする自動測定器を提供することにある。
この課題は、請求項1に記載の自動測定器によって解決される。自動測定器は、複数の固体試験片のそれぞれの密度を自動的に特定するために用いられる。自動測定器は、乾式計量装置と湿式計量装置とを有する測定装置を備える。自動測定器は、さらに、複数の固体試験片を保持する試験片マガジンを備える。自動測定器は、さらに、固体試験片を試験片マガジンから測定装置に供給する供給ユニットを備える。自動測定器は、供給ユニットによって、順次固体試験片が測定装置に供給されるように構成されている。自動測定器は、さらに、乾式計量装置と湿式計量装置とを用いて、固体試験片が計量され、これにより、固体試験片ごとにそれぞれの計量測定値が得られるように構成されている。自動測定器は、さらに、固体試験片ごとに、それぞれの計量測定値を基に、それぞれの密度値が特定されるように構成されている。
記載の自動測定器によって、複数の固体試験片の密度の効率的な測定が可能である。自動測定器は、特に固体試験片の密度を完全に自動的に特定するように構成されている。特に、自動測定器は、密度を決定するための固体試験片を完全に自動的に操作するように構成されている。
有利な発展形態は、従属請求項の対象である。
好適には、自動測定器は、自動測定器ハウジングを備え、自動測定器ハウジングは、作業室を囲繞し、作業室内には、測定装置及び試験片マガジンが配置されている。
好適には、自動測定器は、振動減衰懸架装置を備え、振動減衰懸架装置は、湿式計量装置を支持するとともに、自動測定器の周囲環境に起因する機械振動を減衰させ、これにより、計量測定値への機械振動の影響が低減されるように構成されている。
好適には、自動測定器は、枠構造体を有し、枠構造体によって、試験片マガジン及び供給ユニットが、自動測定器がその上に位置する床面に対して支持されていて、湿式計量装置は、枠構造体から振動に関して分離されている。
好適には、自動測定器は、作業室底部を備え、作業室底部上に、試験片マガジンが位置し、作業室底部は、湿式計量空所を有し、湿式計量空所を通して、振動減衰懸架装置と湿式計量装置とを有する湿式計量構造体が延在する。
好適には、試験片マガジンが、それぞれ、各々の試験片を保持するのに用いられる複数の試験片支持体を有し、供給ユニットは、試験片支持体が順次試験片マガジンから取り出され、これにより、各々の試験片支持体内で試験片が測定装置に供給されるように構成されている。
好適には、自動測定器は、乾式計量装置と湿式計量装置とを用いて、試験片が各々の試験片支持体の保持領域内に位置する状態で試験片の計量が行われるように構成されている。
好適には、乾式計量装置及び/又は湿式計量装置は、それぞれ1つの試験片持上げ構造体を有し、試験片持上げ構造体は、固体試験片を計量するとき、各々の試験片支持体に作用し、特に各々の試験片支持体が降下すると試験片支持体に対して相対的に固体試験片を持ち上げる。
好適には、湿式計量装置は、液体が充填された槽と、槽の外側に配置された第1の計量ユニットと、第1の計量ユニットから槽内に通じる力伝達構造体とを有し、力伝達構造体は、湿式計量装置によって固体試験片を計量するとき、液体中で固体試験片から力伝達構造体へ及ぼされる力が槽から第1の計量ユニットへ伝達されるように構成されている。
好適には、湿式計量装置は、槽と、槽内に配置された第1の試験片持上げ構造体とを有し、第1の試験片持上げ構造体は、固体試験片を計量するとき、各々の試験片支持体に作用し、特に各々の試験片支持体が降下すると試験片支持体に対して相対的に固体試験片を持ち上げる。
好適には、湿式計量装置は、槽と、槽の液位を制御する液位制御装置とを有する。
好適には、自動測定器は、湿式計量装置によって固体試験片を計量するために、固体試験片を各々の試験片支持体と共に槽の液体中に浸漬し、試験片支持体の浸漬後に液位の制御が行われるように構成されている。
好適には、湿式計量装置は、槽を有し、槽に充填された液体に界面活性剤が混合されている。
好適には、自動測定器は、試験片マガジンの1つ又は複数の試験片用スペースを表示する選択情報に基づいて、選択情報によって特定されるように表示される試験片用スペースに位置する固体試験片の密度の特定を行うように構成されている。
好適には、自動測定器は、選択情報を入力するためのインタフェース、特にユーザインタフェースを備える。
好適には、試験片マガジンに、付加製造によって製造された複数の固体試験片が配置されている。
自動測定器は、特定された密度値を基に、各々の固体試験片の製造品質をそれぞれ評価し、評価情報を提供するように構成されている。
本発明は、さらに、製造設備に関し、製造設備は、製造ホールと、製造ホール内に配置された、固体試験片を製造する製造装置と、製造ホール内に配置された、前述された自動測定器と、を備える。
本発明は、さらに、複数の固体試験片のそれぞれの密度を自動的に特定する方法に関し、方法は、供給ユニットを用いて、固体試験片を試験片マガジンから測定装置に供給し、測定装置は、乾式計量装置と湿式計量装置とを有する、ステップと、乾式計量装置と湿式計量装置とを用いて、固体試験片を計量し、これにより、各固体試験片についてそれぞれの計量測定値を得る、ステップと、それぞれの計量測定値を基に、各固体試験片についてそれぞれの密度値を特定する、ステップと、を有する。
本発明は、さらに、付加製造法によって製造された固体試験片の製造品質を評価する方法に関し、方法は、乾式計量装置と湿式計量装置とを用いて、固体試験片を計量し、これにより、計量測定値を得る、ステップと、計量測定値を基に、固体試験片の製造品質を評価する、ステップと、固体試験片の製造品質に関する評価情報を提供する、ステップと、を有する。有利には、評価情報は、固体試験片が所定の製造品質に達するか表示する。例示的には、評価情報は、固体試験片が混入物、例えば空気混入物を有するか表示する。固体試験片は、例えば工作物である。
以下、図面を参照して、更なる例示的な詳細及び例示的な実施形態を説明する。
自動測定器の斜視図を示す。 自動測定器の正面図を示す。 自動測定器を上から見た斜視図を示す。 供給ユニットと試験片マガジンと乾式計量装置と湿式計量装置とからなる装置の斜視図を示す。 試験片マガジンと乾式計量装置と湿式計量装置とからなる装置の斜視図を示す。 試験片マガジンの斜視図を示す。 カバーと共に湿式計量構造体の斜視図を示す。 カバーがない状態で湿式計量構造体の斜視図を示す。 湿式計量装置の槽及び力伝達構造体の斜視図を示す。 試験片支持体及びグリッパが装着された槽の斜視図を示す。 試験片支持体及びグリッパが装着された槽の断面図を示す。 グリッパ及び固体試験片がない状態で試験片支持体が装着された槽を上から見た図を示す。 乾式計量装置の斜視図を示す。 試験片支持体及びグリッパが載設された乾式計量装置の斜視図を示す。 試験片支持体及びグリッパが載設された乾式計量装置の正面図を示す。 製造設備の概略図を示す。 方法のフローチャートを示す。
以下、図面に描かれた、互いに直交するように向けられた空間方向「x方向」、「y方向」及び「z方向」が参照される。x方向を幅方向、y方向を奥行方向、z方向を高さ方向と称してもよい。x方向及びy方向は、水平方向であり、z方向は、鉛直方向である。
図1から図3は、例示的な一実施形態による自動測定器10を示す。自動測定器10は、特に、複数の固体試験片1の各々の密度の自動特定を行うように構成されている。自動測定器10は、乾式計量装置3と湿式計量装置4とを有する測定装置2を具備する。自動測定器10は、さらに、複数の固体試験片1を収容する試験片マガジン5を有する。自動測定器10は、さらに、固体試験片1を試験片マガジン5から測定装置2に供給する供給ユニット6を有する。
好適には、自動測定器10は、供給ユニット6によって自動的に固体試験片1を試験片マガジン5から測定装置2へ送るように構成されている。特に、自動測定器10は、固体試験片1を順次試験片マガジン5から測定装置2へ送るように構成されている。特に、自動測定器10は、固体試験片1を、それぞれ個別に、試験片マガジン5から測定装置2へ、特に(順次)乾式計量装置3及び湿式計量装置4へ送り、次いで有利には試験片マガジン5へ戻す。例示的には、自動測定器10は、自動測定器10が次の固体試験片1を測定装置2に供給する前に、固体試験片1を測定装置2に供給し、試験片マガジン5へ戻すことを完了する。
自動測定器10は、有利には、乾式計量装置3と湿式計量装置4とを用いて固体試験片1を自動的に計量し、これにより、各固体試験片1について各々の計量測定値、特に乾式計量測定値と湿式計量測定値とを得るように構成されている。自動測定器10は、好適には、各固体試験片1について自動的に各々の計量測定値を基に各々の密度値を特定し、特に算出するように構成されている。好ましい実施形態によれば、自動測定器10は、固体試験片1の供給及び計量並びに密度の特定を全自動で、つまりユーザによる介入なく行うように構成されている。
以下、更なる例示的な詳細について説明したい。
自動測定器10は、例えば、アルキメデスの原理を用いて、乾式計量測定値及び湿式計量測定値を基に密度値を算出するように構成されている。例えば、自動測定器10は、以下の関係式を利用するように構成されている。
ここで、ρは、固体試験片1の密度であり、ρは、湿式計量装置4の液体19の密度であり、ρは、(例えば作業室8内の)空気の密度であり、Fは、乾式計量測定値に基づく空気中の固体試験片1の重力であり、Fは、湿式計量測定値に基づく水中の固体試験片1の重力である。
好ましい一実施形態によれば、自動測定器10は、特定された密度値を基に、それぞれ、各々の固体試験片1の製造品質を評価し、評価情報を提供するように構成されている。例えば、自動測定器10は、特定された密度値を設定値、特に設定値範囲と比較し、比較に基づいて評価情報を提供するように構成されている。評価情報は、有利には、固体試験片が設定された密度を有するか及び/又は設定された密度範囲内にあるかを示す。
有利には、断面像を用いた(従来慣用の)製造品質評価の代わりに、密度値に基づく製造品質の評価が行われる。特に、自動測定器10は、密度値を基に、固体試験片1が混入物、例えば空気混入物を1種又は複数種有するか推測し、これを示す評価情報を提供する。密度値に基づく製造品質の評価は、特に、従来慣用の断面像評価と比べて、非破壊で及び/又はより迅速に行えるという利点を有する。
製造品質の評価は、特に付加製造された固体試験片について行われる。
考えられる一実施形態によれば、自動測定器10は、液体19の温度を測定する第1の温度センサ、作業室8内の空気の温度を測定する第2の温度センサ及び/又は作業室8内の空気圧を測定する空気圧センサを有する。自動測定器10は、有利には、第1の温度センサ、第2の温度センサ及び/又は空気圧センサによって取得される1つ又は複数のセンサ値を考慮して密度を算出するように構成されている。
有利には、自動測定器10は、密度を0.5mg/cm以下の再現精度及び/又は0.1mg/cm以下の分解能で特定するように構成されている。
以下、自動測定器10の例示的な構造について詳説したい。自動測定器10は、例示的には、自動測定器ハウジング7を有する。自動測定器10、特に自動測定器ハウジング7は、例示的には、直方体状の基本形状を有し、その際、高さは、有利には、自動測定器の幅及び/又は奥行よりも大きく、特に少なくとも2倍大きい。例えば、自動測定器、特に自動測定器ハウジング7は、少なくとも1.60mの高さ及び/又は少なくとも80cmの奥行及び/又は幅を有する。
自動測定器ハウジング7は、例示的には4つの周壁、つまり前壁31と後壁32と第1の側壁33と第2の側壁34とを有する。周壁は、有利には完全に閉鎖可能であり、特に、測定装置、特に湿式計量装置4を空気振動から防護するのに用いられる。前壁31と後壁32とは、互いに対して平行に、特にy方向に対して垂直に向けられている。第1の側壁33と第2の側壁34は、(付属の扉の閉じた状態で)互いに対して平行に、特にx方向に対して垂直に向けられている。自動測定器ハウジング7は、例示的には、ハウジング底部35を有し、ハウジング底部35から、4つの周壁が、z方向に上方へ延在する。ハウジング底部は、z方向に対して垂直に向けられている。自動測定器ハウジング7は、さらに、ハウジング天部36を有し、ハウジング天部36は、有利には、自動測定器ハウジング7の上端を形成し、ハウジング天部36まで周壁が鉛直に延在する。ハウジング天部36は、z方向に対して垂直に向けられている。
前壁31は、例示的には、前扉37を有し、側壁33は、例示的には、第1の側扉38を有し、第2の側壁34は、例示的には、第2の側扉39を有する。前扉37、第1の側扉38及び/又は第2の側扉39は、有利には、z方向に対して平行に延在する各々の旋回軸線を中心に旋回可能に支承されている。図1から図3には、前扉37、第1の側扉38及び第2の側扉39は、開状態で示されている。前壁31には、特に前扉37には、装着用開口44、特に装着用窓が設けられていて、装着用開口44を介して、自動測定器10への固体試験片1の装着が可能である。有利には、自動測定器10は、開放機構を有し、これにより、装着用開口44が自動的に開閉される。
自動測定器10は、枠構造体11を有し、枠構造体11によって、乾式計量装置3、試験片マガジン5及び/又は供給ユニット6が、床面に対して支持される。床面上に、自動測定器10が立設している。枠構造体11は、特にベースフレームとして構成されている。枠構造体11は、例示的には、自動測定器ハウジング7の一部を形成する。枠構造体11は、例示的には、z方向に向けられた細長い4つの鉛直支持要素41を有し、鉛直支持要素41は、好適には、連続鋳造異形材として、特にアルミニウム連続鋳造異形材として構成されている。鉛直支持要素41は、例示的には、自動測定器10の直方体状の基本形状の、z方向に対して平行に延在する縁部を形成する。鉛直支持要素41の下面には、例示的には、スタンド脚部42が配置されている。枠構造体11は、さらに、複数の細長い水平支持要素43、例示的には少なくとも4個、8個又は12個の水平支持要素43を有する。水平支持要素43は、それぞれ水平方向に向けられていて、有利には、連続鋳造異形材として、特にアルミニウム連続鋳造異形材として構成されている。水平支持要素43は、鉛直支持要素41によって支持されていて、特に鉛直支持要素41に取り付けられている。有利には、それぞれ4つの水平支持要素43が、同一の高さに配置されていて、これらが相俟って、特に矩形又は正方形の枠を形成する。好適には、ハウジング底部35及び/又はハウジング天部36は、鉛直支持要素41及び/又は水平支持要素43によって支持されている。自動測定器10は、さらに、作業室底部12を有し、作業室底部12は、有利には、鉛直支持要素41及び/又は水平支持要素43によって支持される。
自動測定器10は、作業室8を有し、作業室8内には、有利には、試験片マガジン5と、測定装置2、特に乾式計量装置3及び湿式計量装置4と、供給ユニット6とが配置されている。作業室8は、例示的には、直方体の基本形状を有する。作業室8は、自動測定器ハウジング7、特に周壁によって包囲されている。自動測定器10は、有利には、作業室8を、例えば装着用開口44の閉鎖によって、自動測定器10の周囲環境に対して完全に閉ざされた状態にするように構成されている。この状態で、湿式計量装置4は、空気振動から防護されている。下側では、作業室8は、作業室底部12によって画定されている。試験片マガジン5及び乾式計量装置3は、有利には、作業室底部12上に位置する。例示的には、作業室8は、自動測定器ハウジング7の鉛直方向延在部分の少なくとも30%、特に少なくとも50%を占める。作業室底部12は、例示的には、自動測定器ハウジング7の高さの少なくとも20%の高さに位置する。好適には、作業室8は、起立しているユーザに適した作業高さにあるので、起立しているユーザは、例えば装着用開口44を通して作業室8内に作用できる。
周壁によって包囲された作業室8は、特に、自動測定器10の周囲環境の空気振動から湿式計量装置4を防護するために用いられる。これにより、空気振動による測定結果の不都合な影響が阻止される。試験片マガジン5が作業室8内に位置することによって、測定装置2への固体試験片1のより迅速な搬送が得られる。
自動測定器10は、さらに、供給室45を有する。供給室45は、自動測定器ハウジング7、特に周壁によって包囲されている。供給室45は、特に作業室8の下に位置する。例示的には、供給室45は、上側で作業室底部12によって、下側では有利にはハウジング底部35によって画定されている。
例示的には、自動測定器10は、少なくとも1つの液体容器46を有し、液体容器46は、有利には、供給室45内に配置されている。液体容器46は、有利には、湿式計量装置4用の液体を有し、有利には、特にポンプを介して、湿式計量装置4に流体連通されている。液体容器46は、例示的には、液位制御装置25の一部である。
考えられる一実施形態によれば、液体容器46は、供給容器であり、自動測定器は、これに対して付加的に、排出容器を有してよく、排出容器は、供給室45内に配置されてよい。自動測定器は、有利には、特に液位制御装置25を用いて、液体を供給容器から槽21へ移送する、及び/又は液体19を槽21から排出容器へ排出するように構成されている。
例示的には、自動測定器10は、特にユーザインタフェースとして構成されたインタフェース26を有する。例示的には、インタフェース26は、表示装置及び/又は操作装置を有する。好適には、インタフェース26は、タッチスクリーンを有する。インタフェース26、特にユーザインタフェースは、例示的には、好適には作業室8の高さで、自動測定器ハウジング7の外側に取り付けられている。
好ましくは、インタフェース26を介して、選択情報が入力可能である。選択情報は、試験片マガジン5の1つ又は複数の試験片位置を決定する。自動測定器10は、有利には、選択情報に基づいて、選択情報によって決定された試験片位置にある固体試験片1の密度の特定を行うように構成されている。
有利には、自動測定器10は、インタフェース26を介して、計量測定値及び/又は密度値及び/又は評価情報を出力する、特に表示するように構成されている。
図4は、どのように測定装置2と試験片マガジン5と供給ユニット6とが互いに対して配置されているか示している。例示的には、測定装置2と試験片マガジン5とは、同一のxy平面内に位置し、x方向及び/又はy方向に互いにずらして配置されている。例示的には、試験片マガジン5は、y方向で測定装置2の前方に配置されている。乾式計量装置3と湿式計量装置4とは、有利には、互いに離間していて、有利には、x方向に互いにずらして配置されている。供給ユニット6は、有利には、z方向で、作業室底部12の上方に、特に測定装置2及び/又は試験片マガジン5の上方に配置されている。
供給ユニット6は、例示的には、ロボット装置として、特にガントリロボットとして構成されている。有利には、供給ユニット6は、グリッパ47を有し、グリッパ47は、xy平面内で、及び有利にはz方向に移動可能である。供給ユニット6は、例示的には、4本の軸線、つまり有利には互いに直交方向に向けられた2本の水平軸線であって、例示的には、そのうちの1本はx軸に対して平行に延び、別の1本はy軸に対して平行に延びる2本の水平軸線と、1本の鉛直軸線と、特にz方向に対して平行に延びる1本の回動軸線とを有する。
供給ユニット6は、有利には、試験片支持体16を順次試験片マガジン5から取り出すように構成されていて、これにより、各々の試験片支持体16における固体試験片1を順次測定装置2に供給するように構成されている。特に、供給ユニット6は、各々の試験片支持体における各固体試験片1を乾式計量装置3及び湿式計量装置4に供給し、これにより、そこで試験片支持体16内で固体試験片1のその都度の計量が可能であるように構成されている。有利には、供給ユニット6は、湿式計量装置4を用いて固体試験片1を計量するために、固体試験片1を、試験片支持体16及び有利にはグリッパ47と共に、湿式計量装置4の液体19に浸漬するように構成されている。グリッパ47は、少なくとも部分的に液体19に浸漬される。
例示的には、供給ユニット6は、互いに対して平行に、特にy方向に対して平行に延在する2つのリニアガイド48を有する。供給ユニット6は、キャリッジ、特に門型キャリッジを有し、キャリッジは、リニアガイド48に沿って、つまり特にy方向に移動可能である。キャリッジ49は、グリッパアーム51と、リニアガイド48に対して直交方向に延在する横ガイド52とを有し、横ガイド52に沿って、グリッパアーム51が移動可能である。グリッパアーム51は、グリッパ47を有し、グリッパ47は、有利にはz方向に移動可能である及び/又はz方向に対して平行に延びる回動軸線を中心に回動可能である。
グリッパ47は、特に図14及び図15に見られる。グリッパ47は、少なくとも1つの把持要素53を有し、把持要素53は、試験片支持体16に係合可能である。例示的には、グリッパ47は、2つの把持要素53を有し、把持要素53は、有利にはピン状に構成されている及び/又はz方向に下方へ突出する。好適には、供給ユニット6は、グリッパ47でもって把持運動を行い、これにより、把持要素53が試験片支持体16に係合するように構成されている。把持運動は、特に、z方向に対して平行に延びる回動軸線を中心とするグリッパ47の回動を有する。例示的には、グリッパ47は、グリッパプレート54を有し、グリッパプレート54から把持要素53が下方へ延在する。
図5は、供給ユニット6を含まない図4の装置を示している。試験片マガジン5と乾式計量装置3と湿式計量装置4とが、同一のxy平面内に(特に作業室8内において)配置されていて、互いに対して水平方向にずらされている。
図6は、試験片マガジン5の例示的な実施形態を詳細に示す。試験片マガジン5は、複数の試験片用スペースを有し、試験片用スペースに、それぞれ1つの固体試験片を保持できる。試験片用スペースは、例示的には、xy平面内に分配して配置されている。例示的には、各試験片用スペースは、各々の試験片支持体16によって提供される。試験片マガジン5は、有利には、複数の試験片支持体16を有し、試験片支持体16は、例示的には、xy平面内に分配して配置されている。例示的には、少なくとも5個、特に少なくとも10個又は少なくとも15個の試験片用スペース及び/又は試験片支持体16が設けられている。見やすくするために、図面には、それぞれ手前の試験片支持体16にだけ符号「16」が付されている。
各試験片支持体16は、特に単一の固体試験片1を保持するのに用いられる。試験片支持体16は、例示的には、移送用ケースとして構成されている。
好ましい一実施形態によれば、試験片マガジン5に、付加製造によって作製された複数の固体試験片1が配置されている。固体試験片1は、例えば工作物である。
固体試験片1は、例えば立方体、球状又は半球状の基本形状を有する。さらに、固体試験片1は、任意の基本形状を有してよい。
有利には、各試験片支持体16、固体試験片1を保持するための保持領域17を有する。例示的には、保持領域17は、保持室として、特に円筒形の保持室として構成されている。各試験片支持体16は、例示的には、支持体プレート55を有し、支持体プレート55は、そのプレート平面でもって、特にz方向に対して垂直に向けられている。各支持体プレート55には、例示的には円形の貫通部が設けられていて、貫通部は、保持領域17、特に保持室を開放する。各保持領域17は、側方で、有利には、管部分56によって画定されていて、管部分56は、支持体プレート55を起点として下方へ延在する。下側では、保持領域17は、例示的には円形に形成された支持体底部57によって画定されている。支持体底部57には、1つ又は複数の支持体底部貫通部58が設けられている。支持体底部貫通部58は、特に図12に見られる。例示的には、支持体底部貫通部58は、径方向に延在する複数のスロット状の貫通部と、中央に配置された1つの貫通部とを有する。スロット状の貫通部は、例示的には、等しい角度間隔を置いて配置されていて、有利には、それぞれ支持体底部57の外縁まで延在する。スロット状の貫通部の長手方向軸線は、有利には、中央に配置された貫通部の中心点で交差する。
各試験片支持体16、特に各支持体プレート55は、有利には、さらに、少なくとも1つの係合構造部59及び/又は少なくとも1つの固定構造部61を有する。例示的には、各試験片支持体16に、2つの係合構造部59が設けられていて、係合構造部59は、有利には、側方の凹部として支持体プレート55に形成されている。係合構造部59は、把持要素53と係合させるために用いられる。例示的には、さらに、2つの固定構造部61が設けられていて、固定構造部61は、例示的には、貫通部として支持体プレート55に形成されている。固定構造部61は、試験片マガジン5の特にピン状の固定要素と係合させるために用いられ、これにより、(鉛直の回動軸線を中心とする)回転が固定されるので、試験片支持体16は、グリッパ47の把持運動に際して、把持要素53が係合構造部59と係合させられるとき、把持要素53と一緒に回動しない。
試験片マガジン5は、例示的には、試験片支持体16を保持する保持部分62を有する。保持部分62は、特にトレーとして構成されている。保持部分62の上面は、(z方向に対して垂直に向けられたxy保持平面を形成し、xy保持平面内に、試験片支持体16が、x方向及び/又はy方向に互いにずらして配置されている、つまりx方向及びy方向に重畳しない。有利には、保持部分62の上面に、ピン状の固定要素が配置されている。
図6に戻る。試験片マガジン5は、さらに、引出部63を有し、引出部63によって、保持部分62が、特に装着用開口44を通して、作業室8から退出可能である。有利には、引出部63は、保持部分62のy方向の移動を可能にする。引出部63は、有利には、互いに対して平行に配置された2本の引出レール64を有し、引出レール64は、特にy方向に対して平行に向けられている。保持部分62は、有利には、2本の引出レール64の間に配置されている。
試験片マガジン5は、さらに、ハンドグリップ65を有し、ハンドグリップ65でもって、保持部分62は、保持部分62を引出部63を介して移動させるために、ユーザによって操作可能である。ハンドグリップ65は、例示的には、y方向で保持部分62の前方に、かつ有利にはx方向で保持部分62の中央に配置されている。
以下、湿式計量装置4について詳説する。
まず、湿式計量装置4の懸架について述べる。例示的には、自動測定器10は、湿式計量構造体15を有し、湿式計量構造体15は、湿式計量装置4と振動減衰懸架装置9とを有する。湿式計量構造体15は、特に図7及び図8に示されている。例示的には、湿式計量装置4は、振動減衰懸架装置9上に位置する。振動減衰懸架装置9は、有利には、枠構造体11及び/又は自動測定器10と同一の床面上に位置する。振動減衰懸架装置9は、例示的には、架台として構成されている。振動減衰懸架装置9は、例示的には、架台底部66を有し、架台底部66から、複数の鉛直架台部分67が、鉛直方向上向きに延在する。鉛直架台部分67は、架台プラットフォーム68を支持する。振動減衰懸架装置9は、さらに、複数の架台ベース69を有し、架台ベース69によって、振動減衰懸架装置9は、床面上に立設している。振動減衰懸架装置9は、例示的には、(少なくとも部分的に)供給室45内に配置されている。
振動減衰懸架装置9は、有利には、少なくとも1つの振動減衰質量体71を有する。例示的には、振動減衰懸架装置9は、上側の振動減衰質量体72及び/又は下側の振動減衰質量体73を有する。振動減衰質量体71は、有利には、それぞれ重量プレート、好適には石プレート、特に花崗岩プレート及び/又は鋼プレートとして構成されている。振動減衰質量体71は、有利には、少なくとも2g/cm、好適には少なくとも7g/cmの密度を有する。上側の振動減衰質量体72は、有利には、架台プラットフォーム68と湿式計量装置4との間に配置されている。例示的には、湿式計量装置4は、上側の振動減衰質量体72上に位置し、上側の振動減衰質量体72は、架台プラットフォーム68上に載置されている。下側の振動減衰質量体73は、例示的には、架台底部66上に配置されている。
振動減衰懸架装置9は、自動測定器10の周囲環境から到来する機械的振動を減衰し、これにより、計量測定値への機械的振動の影響が低減されるように構成されている。振動減衰は、特に少なくとも1つの振動減衰質量体71によって得られる。有利には、振動減衰懸架装置9は、枠構造体11及び振動減衰懸架装置9がその上に位置する床面の振動が湿式計量装置4へと伝達されるのを阻止する。振動減衰懸架装置9は、特に、2Hzを超える振動周波数を、特に、このような振動周波数が湿式計量装置4による測定に影響を及ぼされないように減衰するように構成されている。
湿式計量装置4は、特に、乾式計量装置3、供給ユニット6及び/又は試験片マガジン5とは異なる形で支持されている。試験片マガジン5、供給ユニット6及び有利には乾式計量装置3が、例示的には、自動測定器10がその上に位置する床面に対して、枠構造体11によって支持されている一方、湿式計量装置4は、振動減衰懸架装置を介して(特に枠構造体11を介してではない)床面に対して支持されている。湿式計量装置4及び特に振動減衰懸架装置9は、有利には、振動に関して枠構造体11から分離されている。
例示的には、試験片マガジン5がその上に位置する作業室底部12は、湿式計量用空所14、特に貫通部を有する。湿式計量構造体15は、湿式計量用空所14を通して延在する。有利には、湿式計量構造体15は、湿式計量用空所14を通して供給室45から作業室8内へと延在する。
湿式計量装置4は、有利には、槽21を有し、槽21には、液体19、特に水が存在する。さらに、液体19は、エタノール又は別の液体であってもよい。有利には、液体19の密度は、固体試験片1の密度よりも低い。湿式計量装置4によって固体試験片1を計量するとき、固体試験片1は、有利には、槽21内の液体19に浸漬され、特に完全に浸漬される。例示的には、液体19、特に水に、界面活性剤が混合されている。界面活性剤によって、液体19中の気泡形成が低減、特に阻止でき、これにより、測定の精度を向上できる。界面活性剤は、有利には、シリコーンを含有しない。好適には、界面活性剤は、湿潤剤と脱泡剤との混合物である。
例えば、液体19、特に水は、有利には0.2体積パーセント濃度の湿潤剤、特にシリコーンを含有しない基材湿潤剤を含む。基材湿潤剤は、有利には、アルコールアルコキシレートを含む又はそれからなる。湿潤剤は、例えばBYKのBYK-DYNWET800Nである。
有利には、自動測定器10は、例えば時間及び/又は測定数制御式に液体19を自動的に交換するように構成されている。
湿式計量装置4は、任意選択的に、さらに、槽21を覆うカバー74を有する。図7には、湿式計量装置4は、カバー74と共に示されていて、図8には、カバー74を設けずに示されている。カバー74は、好適には、フード型カバーである。例示的には、カバーは、特に開いた下面を有する直方体状の基本形状を有する。カバー74は、カバー上面75を有し、カバー上面75には、有利には、支持体用開口76が存在し、支持体用開口76を通して、試験片支持体16が、槽21内へ降下可能である。支持体用開口76が占める面積は、有利には、カバー上面75の3分の1未満である。カバー74は、例示的には、閉じたカバー周壁77を有する。カバー74は、有利には、槽21に被せられている。好適には、カバー74は、槽21と力伝達構造体23と第1の計量ユニット22とに被せられている。
カバー74は、(自動測定器ハウジング7の周壁部に対して付加的に)湿式計量装置4の付加的な被覆部として用いられ、有利には、空気の動きが槽21内の液体19を動かし、これにより測定が妨害されるのを阻止する。
湿式計量装置4は、第1の計量ユニット22を有する。第1の計量ユニット22は、例示的には、実験用精密スケールとして構成されている。湿式計量装置4は、例示的には、さらに、槽21を支持する槽支持構造体77を有する。第1の計量ユニット22と槽支持構造体77とは、有利には、同一の支台上に、例示的には、特にプレート状の湿式計量床面78上に設置されている。湿式計量床面78は、例示的には、上側の振動減衰質量体72上に位置する。第1の計量ユニット22は、第1の力記録部分を有するとともに、第1の力記録部分にかかる力を取得し、取得された力を基に、計量測定値、特に湿式計量測定値を提供するように構成されている。力記録部分は、特に第1の計量ユニット22の上面に配置されている。力伝達構造体23は、例示的には、槽21の内側から力記録部分へと延在する。槽支持構造体77は、例示的には、第1の計量ユニット22の上面にわたって、特に力記録部分にわたって延在する。槽支持構造体77は、有利には、槽支持プレート79を有し、槽支持プレート79上に槽21が設置されていて、槽支持プレート79は、第1の計量ユニット21にわたって、特に力記録部分にわたって延在する。
図9は、槽21及び力伝達構造体23の例示的な一形態を詳細に示す。槽21は、例示的には、直方体状に形成されていて、有利には、開いた上面を有する。力伝達構造体23は、骨組みと称されてもよい。力伝達構造体23は、例示的には、槽21の内側から、特に液体19から、槽21の開いた上面から外へ通じ、次いで下方へ、有利には、槽21の下側まで、特に槽支持プレート79の下側まで通じる。力伝達構造体23は、特に第1の閉じた輪郭83を有し、第1の閉じた輪郭83は、槽21の内側から、特に液体19から、槽21の開いた上面から外へ延在し、次いで第1の槽周壁81に沿って下方へ槽21の下側まで、特に槽支持プレート79の下側まで延在し、次いで槽21、特に槽支持プレート79の下側を通して延在し、第1の槽周壁81に対して平行に配置された第2の槽周壁82に沿って上方へ延在し、槽21の開いた上面2を通して槽21内へ、特に液体19に延在する。力伝達構造体23は、有利には、さらに、第2の閉じた輪郭84を有し、第2の閉じた輪郭84は、有利には、第1の閉じた輪郭83に相応して構成されていて、有利には、第1の閉じた輪郭83に対して水平に、特にy方向にずらして配置されている。第1の閉じた輪郭83と第2の閉じた輪郭84とは、例示的には、特にx方向に対して平行に延在する特にビーム状の結合要素85を介して互いに結合されている。
力伝達構造体23は、特に図11に見られる。力伝達構造体23、特に第1の閉じた輪郭83は、例示的には、構造体底部86を有し、構造体底部86は、特に槽21内で液体19中に位置する。構造体底部86から、例示的には、第1の試験片持上げ構造体24が、上方へ延在し、第1の試験片持上げ構造体24もまた槽21内で液体19中に位置する。さらに、構造体底部86から、内側の鉛直部分87が、鉛直方向上方へ延在し、つまり少なくとも1つの内側の鉛直部分87が、第1の槽周壁81の内側面に沿って延在し、少なくとも1つの内側の鉛直部分87が、第2の槽周壁82の内側面に沿って延在する。例示的には、それぞれ2つの内側の鉛直部分87が、1つの上側の水平部分88を介して互いに結合されていて、上側の水平部分88は、有利には、槽21の上方を延在する。内側の鉛直部分87は、槽21から突出し、槽21の外側で鉛直方向下方へ延在する外側の鉛直部分89に移行する。少なくとも1つの外側の鉛直部分89は、第1の槽周壁81の外側面に沿って下方へ延在し、少なくとも1つの外側の鉛直部分89は、第2の槽周壁82の外側面に沿って下方へ延在する。それぞれの2つの外側の鉛直部分89は、下側の水平部分91を介して結合されていて、下側の水平部分91は、槽21の下方で、特に槽支持プレート79の下方で延在する。下側の水平部分91は、有利には、第1の計量ユニット22の力記録部分に連結されていて、特に結合されている。
力伝達構造体23の重量は、有利には、120g未満である。有利には、力伝達構造体23は、槽21に接触しない。力伝達構造体23は、一部で、例えば構造体底部86及び第1の試験片持上げ構造体24でもって液体19中に位置する。
第1の試験片持上げ構造体24は、例示的には、ピンベッドとして構成されている。第1の試験片持上げ構造体24は、有利には、複数のピン92を有し、ピン92は、有利には、構造体底部86から鉛直方向上方へ延在する。
自動測定器10は、有利には、各固体試験片1の計量が、湿式計量装置4を用いて、固体試験片1が各々の試験片支持体16の保持領域17内に位置する状態で実行されるように構成されている。第1の試験片持上げ構造体24は、固体試験片1の計量に際して、各々の試験片支持体16に作用し、試験片支持体16に対して固体試験片1を持ち上げるように用いられる。
図11は、試験片支持体16が、固体試験片1と共に、供給ユニット6から、槽21内の液体19中に降下した状態を示す。試験片支持体16及び固体試験片1は、例示的には、完全に液体19中に位置する。好適には、自動測定器10は、この状態で、湿式計量測定値を得るために、湿式計量装置4による計量を行うように構成されている。第1の試験片持上げ構造体24、特にピン92が、支持体底部貫通部58を通して保持領域17に作用し、固体試験片1を支持するので、固体試験片1は、試験片支持体16に対して、特に支持体底部57に対して持ち上げられ、特に試験片支持体16によってもはや支持されない。
有利には、試験片支持体16が槽21内に降下すると、ピン92は、支持体底部貫通部58を通して保持領域17内に進入するので、固体試験片は、ピン92上に載置され、それ以上(試験片支持体16と共に)降下しない。
好ましい一実施形態によれば、自動測定器10は、槽21の液位を制御する液位制御装置25を有する。液位制御装置25は、有利には、液体容器46を有する。好適には、液位制御装置25は、さらに、液体供給装置、液位センサ装置及び/又は槽排出部を有する。液体供給装置は、好適には、ポンプ、特にマイクロ内接ギヤポンプを有し、これにより、特に液体容器46から槽21に液体19が供給される。液位制御装置25は、液位センサ装置によって、槽21内の実際液位が取得され、特に液体供給装置、特にマイクロ内接ギヤポンプを用いて、実際液位及び目標液位に基づいて液位の制御を行うように構成されている。有利には、液位制御装置25は、特にマイクロ内接ギヤポンプによって、液位の制御を気泡発生なく行うように構成されている。
有利には、自動測定器10は、湿式計量装置4によって固体試験片1を計量するために、固体試験片1を、各々の試験片支持体16と共に、槽21の液体19中に浸漬し、試験片支持体16を浸漬した後で、特に液位制御装置25によって液位の制御を行うように構成されている。自動測定器10は、特に、湿式計量測定値が取得される前に、液位の制御を行うように構成されている。
有利には、自動測定器10は、液位のこのような制御によって、試験片支持体16及び/又はグリッパ47が槽21内の液体19中に浸漬されるとき、液位が変化し、これにより湿式計量測定値に影響を及ぼすことが補償されるように構成されている。
図13から図15を参照して、以下、乾式計量装置3について説明する。乾式計量装置3は、例示的には、実験用精密スケールとして構成された第2の計量ユニット93を有する。第2の計量ユニット93は、第2の力記録部分94を有するとともに、第2の力記録部分94に掛かる力を取得し、取得された力を基に計量測定値、特に乾式計量測定値を提供するように構成さている。第2の力記録部分94は、特に第2の計量ユニット93の上面に配置されている。第2の力記録部分94上に、例示的には、第2の試験片持上げ構造体95が配置されている。第2の試験片持上げ構造体95は、例示的には、ピンベッドとして構成されている。第2の試験片持上げ構造体95は、有利には、特にプレート状に構成された第2の構造体床面96と、有利には、第2の構造体床面96から鉛直方向上方へ延在する複数の第2のピン97とを有する。
測定器10は、有利には、乾式計量装置3を用いた各固体試験片1の計量が、固体試験片1が各々の試験片支持体16の保持領域17内に位置する状態で行われるように構成されている。第2の試験片持上げ構造体95は、固体試験片1が計量されるときに各々の試験片支持体16に作用し、固体試験片1を試験片支持体16に対して持ち上げるように構成されている。
図15は、試験片支持体16が固体試験片1でもって供給ユニット6から第2の試験片持上げ構造体95上に降下した状態を示す。好適には、自動測定器10は、この状態で乾燥計量装置3による計量が行われ、これにより、乾式計量測定値が得られるように構成されている。第2の試験片持上げ構造体95、特にピン97が、支持体底部貫通部58を通して保持領域17に作用し、固体試験片1を支持するので、固体試験片1は、試験片支持体16、特に支持体床部57に対して持ち上げられ、特にもはや試験片支持体16によって支持されない。有利には、ピン92は、試験片支持体16が降下するとき、支持体底部貫通部58を通して保持領域17内に進入するので、固体試験片1は、ピン92上に載置され、それ以上(試験片支持体16と共に)降下しない。
図16は、製造設備20を示す。製造設備20は、製造ホール27、例えば建造物ホールを有する。製造設備20は、特に産業用製造設備である。製造設備20は、自動測定器10を有し、自動測定器10は、有利には、ここで述べられているように構成されている。製造設備20は、さらに、固体試験片1、例えば工作物を製造する製造装置28を有する。製造装置28は、例えば、固体試験片1を付加製造によって製造するように構成されている。例えば、製造装置28は、固体試験片1を製造する3Dプリンタを有する。
製造装置28と自動測定器10とは、有利には、同一の床面、特に製造ホール27の床面上に位置する。
製造設備20は、好適には、さらに、製造装置28によって製造される固体試験片1を自動測定器10に装填するための装填ユニット98を有する。装填ユニットは、例えば、ロボットユニットである。
自動測定器10は、有利には、固体試験片1ごとに、計量測定値、特に湿式計量測定値と乾式計量測定値とを取得するように構成されている。自動測定器10は、有利には、さらに、計量測定値を基に固体試験片1の製造品質を評価し、対応する評価情報を提供するように構成されている。
考えられる一実施形態によれば、製造装置28は、評価情報に基づいて固体試験片の製造を適合させるように構成されている。例えば、自動測定器10と製造装置28との間に通信接続部が存在し、通信接続部を介して、評価情報が伝送される。
図17を参照して、以下、自動測定器10の運転について述べる。図17は、方法30のフローチャートを示し、この方法30に従って自動測定器が運転可能である。方法30は、測定手順と称されてもよい。
有利には、自動測定器10は、制御ユニット、特に演算ユニット、例えばマイクロコントローラを有し、制御ユニットは、運転を、特に以下に述べるステップを制御する。特に、制御ユニットは、自動測定器10の自動運転を制御するように構成されている。有利には、制御ユニットは、供給ユニット6を操作し、これにより、固形試験片1の供給がもたらされるように構成されている。さらに、制御ユニットは、有利には、液位制御装置25を操作し、これにより、液位の制御が得られるように構成されている。さらに、制御ユニットは、乾式計量装置3と湿式計量装置4とに通信し、これにより、有利には、乾燥計量測定値と湿式計量測定値とが読み取られるように構成されている。有利には、制御ユニットは、さらに、乾式計量測定値と湿式計量測定値とを基に密度値が算出されるように構成されている。
方法は、ステップP1で始まり、ステップP1では、複数の固体試験片1が、自動測定器10、特に試験片マガジン5に装填される。例えば、保持部分62が、手動で、ハンドグリップ65を用いて、装着用開口44を通して作業室8から引き出され、固体試験片1が、試験片用スペース、特に試験片支持体16に装填される。
考えられる一実施形態によれば、装填は、自動的に行われる。さらに、既に固体試験片1が装填された保持部分62が特に自動的に自動測定器10に送られることによって、装填の実行が可能である。
方法は、任意選択的なステップP2に続き、ステップP2では、自動測定器10に、試験片マガジン5の1つ又は複数の試験片用スペースを示す選択情報が提供される。自動測定器10は、選択情報によって特定される試験片用スペースに位置する固体試験片1の密度の特定が行われるように構成されている。例えば、選択情報は、ユーザ入力によって、特にインタフェース26を介して入力される。例えば、インタフェース26が、試験片用スペースの描画(例えばチェッカーボードパターン)を表示し、ユーザは、表示された試験片用スペースに触れることによって、密度の特定が行われるべき試験片用スペースを選択できる。
考えられる一実施形態によれば、自動測定器10は、例えば光学センサ技術を用いて、どの試験片用スペースに固体試験片が配置されているか自動的に検出するように構成されている。
ステップP2は、有利には、ステップP1の前に又はステップP1に対して並行して行ってもよい。
方法30は、測定サブ手順40に続く。有利には、自動測定器10は、固体試験片(これについて密度特定を行うべき)ごとに独自の測定サブ手順40が行われるように構成されている。
測定サブ手順40は、供給ユニット6が第1の試験片支持体16を保持するステップUP1を有する。有利には、自動測定器10は、例えばグリッパ47が自動的に第1の試験片支持体16の方へ移動され、例えば把持運動の実行によって、第1の試験片支持体16に係合され、次いで、試験片支持体16が、試験片マガジン5から、特に保持部分62から外へ取り出されることによって、第1の試験片支持体16を保持するように構成されている。
測定サブ手順40は、さらに、ステップUP2を有し、ステップUP2では、第1の試験片支持体16に位置する第1の固体試験片1が乾式計量装置3によって計量される。有利には、自動測定器10は、有利にはグリッパ47をx方向に及び/又はy方向に動かすことによって、第1の試験片支持体16における第1の固体試験片1が供給ユニット6によって乾式計量装置3の方へ移動されるように構成されている。有利には、自動測定器10は、さらに、供給ユニット6によって第1の試験片支持体16が乾式計量装置3上に降下するように構成されている。有利には、試験片支持体16が降下するとき、第2の試験片持上げ構造体95が、第1の試験片支持体16の保持領域17に作用し、第1の固体試験片1を第1の試験片支持体16に対して持ち上げる。第1の固体試験片1から第2の試験片持上げ構造体95へ及ぼされる力は、第2の力記録部分94へと伝達され、第2の計量ユニット93によって、乾式計量測定値として取得される。
測定サブ手順40は、さらに、ステップUP3を有し、ステップUP3では、第1の試験片支持体16に位置する第1の固体試験片1が湿式計量装置4によって計量される。有利には、自動測定器10は、有利にはグリッパ47をx方向に及び/又はy方向に動かすことによって、第1の試験片支持体16における第1の固体試験片1が供給ユニット6によって湿式計量装置4の方へ移動されるように構成されている。有利には、自動測定器10は、さらに、供給ユニット6によって第1の試験片支持体16が槽21内に、特に液体19中に降下するように構成されている。有利には、試験片支持体16が降下するとき、第1の試験片持上げ構造体24が、第1の試験片支持体16の保持領域に作用し、第1の固体試験片1を第1の試験片支持体16に対して持ち上げる。第1の固体試験片1から第2の試験片持上げ構造体24へ及ぼされる力は、力伝達構造体23を介して、第1の力記録部分へと伝達され、第1の計量ユニット22によって、湿式計量測定値として取得される。
有利には、自動測定器10は、第1の試験片支持体16が液体19中に浸漬された後で、槽21の液位の制御を行うように構成されている。有利には、液位の制御は、湿式計量値の取得前に行われる。特に、液位の制御は、第1の固体試験片1が第1の試験片持上げ構造体24上に降下する前に行われる。有利には、自動測定器10は、液位の制御の後で、第1の固体試験片1が第1の試験片持上げ構造体24上に降下する前に、第1の計量ユニット22をゼロに調整するように構成されている。
測定サブ手順40は、さらに、ステップUP4を有し、ステップUP4では、乾式計量測定値と湿式計量測定値とを基に、第1の固体試験片1の密度値が算出される。特に、自動測定器10は、アルキメデスの原理に従って密度値が算出されるように構成されている。自動測定器10は、算出された密度値を、有利には、密度情報として提供する。
測定サブ手順40は、さらに、ステップUP5を有し、ステップUP5では、供給ユニット6が、第1の試験片支持体16を試験片マガジン5内に戻す。有利には、自動測定器10は、供給ユニット6によって、例えばグリッパ47が自動的に試験片マガジン5の方へ移動され、第1の試験片支持体16が保持部分62に降下し、特にグリッパ47の回動運動によって第1の試験片支持体16との係合を解除することによって、自動的に第1の試験片支持体16を試験片マガジン5内に戻すように構成されている。
ステップUP5は、有利には、ステップUP4の前に又はステップUP4に対して並行して行ってもよい。
有利には、自動測定器10は、測定サブ手順40のステップが完全に自動的に、つまりユーザの介入なしに行われるように構成されている。有利には、自動測定器10は、固体試験片1の測定サブ手順が2分以内で行われるように構成されている。
方法30は、ここでステップP3に続き、ステップP3では、自動測定器10が、次に測定されるべき(第2の)固体試験片1を選択する。次いで、方法は、次に測定されるべき(第2の)固体試験片1が位置する第2の試験片支持体16について、別の測定サブ手順40を行う。
自動測定器10は、有利には、固体マガジン5内に装填された全ての固体試験片1及び/又は選択情報によって表示された全ての固体試験片1について密度が特定されるまで、測定されるべき別の固体試験片1について測定サブ手順40が行われるように構成されている。
方法30は、次いで、ステップ4に続く。ステップ4では、方法30が終了する。例えば、ステップP4では、固体試験片1は、自動測定器10から取り出される及び/又は例示的には得られた密度値に応じて特に自動的に選別される。
なお、本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の態様として以下を含む。
1.
複数の固体試験片(1)のそれぞれの密度を自動的に特定する自動測定器(10)において、
乾式計量装置(3)と湿式計量装置(4)とを有する測定装置(2)と、
複数の固体試験片(1)を保持する試験片マガジン(5)と、
固体試験片(1)を試験片マガジン(5)から測定装置(2)に供給する供給ユニット(6)と、
を備え、
自動測定器(10)は、供給ユニット(6)によって、順次固体試験片(1)が測定装置(2)に供給され、乾式計量装置(3)と湿式計量装置(4)とを用いて、固体試験片(1)が計量され、これにより、固体試験片(1)ごとにそれぞれの計量測定値が得られ、固体試験片(1)ごとに、それぞれの計量測定値を基に、それぞれの密度値が特定されるように構成されている、自動測定器(10)。
2.
試験片マガジン(5)が、それぞれ、各々の試験片(1)を保持するのに用いられる複数の試験片支持体(16)を有し、供給ユニット(6)は、試験片支持体(16)が順次試験片マガジン(5)から取り出され、これにより、各々の試験片支持体(16)内で試験片(1)が測定装置(2)に供給されるように構成されている、上記1の自動測定器(10)。
3.
自動測定器(10)は、乾式計量装置(3)と湿式計量装置(4)とを用いて、各試験片(1)が各々の試験片支持体(16)の保持領域(17)内に位置する状態で試験片(1)の計量が行われるように構成されている、上記2の自動測定器(10)。
4.
乾式計量装置(3)及び/又は湿式計量装置(4)は、それぞれ1つの試験片持上げ構造体(18)を有し、試験片持上げ構造体(18)は、固体試験片(1)を計量するとき、各々の試験片支持体(16)に作用し、特に各々の試験片支持体(16)が降下すると試験片支持体(16)に対して相対的に固体試験片(1)を持ち上げる、上記2又は3の自動測定器(10)。
5.
自動測定器(10)は、自動測定器ハウジング(7)を有し、自動測定器ハウジング(7)は、作業室(8)を囲繞し、作業室(8)内には、測定装置(2)及び試験片マガジン(5)が配置されている、上記2から4のいずれか一つの自動測定器(10)。
6.
振動減衰懸架装置(9)を更に備え、振動減衰懸架装置(9)は、湿式計量装置(4)を支持するとともに、自動測定器(10)の周囲環境に起因する機械振動を減衰させ、これにより、計量測定値への機械振動の影響が低減されるように構成されている、上記2から5のいずれか一つの自動測定器(10)。
7.
自動測定器は、枠構造体(11)を有し、枠構造体(11)によって、試験片マガジン(5)及び供給ユニット(6)が、自動測定器(10)がその上に位置する床面に対して支持されていて、湿式計量装置(4)は、枠構造体(11)から振動に関して分離されている、上記6の自動測定器(10)。
8.
作業室底部(12)を更に備え、作業室底部(12)上に、試験片マガジン(5)が位置し、作業室底部は、湿式計量空所(14)を有し、湿式計量空所(14)を通して、振動減衰懸架装置(9)と湿式計量装置(4)とを有する湿式計量構造体が延在する、上記6又は7の自動測定器(10)。
9.
湿式計量装置(4)は、液体(19)が充填された槽(21)と、槽(21)の外側に配置された第1の計量ユニット(22)と、第1の計量ユニット(22)から槽(21)内に通じる力伝達構造体(23)とを有し、力伝達構造体(23)は、湿式計量装置(4)によって固体試験片(1)を計量するとき、液体(19)中で固体試験片(1)から力伝達構造体(23)へ及ぼされる力が槽(21)から第1の計量ユニット(22)へ伝達されるように構成されている、上記2から8のいずれか一つの自動測定器(10)。
10.
湿式計量装置(4)は、槽(21)と、槽(21)内に配置された第1の試験片持上げ構造体(24)とを有し、第1の試験片持上げ構造体(24)は、固体試験片(1)を計量するとき、各々の試験片支持体(16)に作用し、特に各々の試験片支持体(16)が降下すると試験片支持体(16)に対して相対的に固体試験片(1)を持ち上げる、上記2から9のいずれか一つの自動測定器(10)。
11.
湿式計量装置(4)は、槽(21)と、槽(21)の液位を制御する液位制御装置(25)とを有する、上記2から10のいずれか一つの自動測定器(10)。
12.
自動測定器(10)は、湿式計量装置(4)によって固体試験片(1)を計量するために、固体試験片(1)を各々の試験片支持体(16)と共に槽(21)の液体(19)中に浸漬し、試験片支持体(16)の浸漬後に液位の制御が行われるように構成されている、上記11の自動測定器(10)。
13.
湿式計量装置(4)は、槽(21)を有し、槽(21)に充填された液体(19)に界面活性剤が混合されている、上記2から12のいずれか一つの自動測定器(10)。
14.
自動測定器(10)は、試験片マガジン(5)の1つ又は複数の試験片用スペースを表示する選択情報に基づいて、選択情報によって特定されるように表示される試験片用スペースに位置する固体試験片(1)の密度の特定を行うように構成されている、上記2から13のいずれか一つの自動測定器(10)。
15.
自動測定器(10)は、選択情報を入力するためのインタフェース(26)、特にユーザインタフェースを有する、上記14の自動測定器(10)。
16.
試験片マガジン(5)に、付加製造によって製造された複数の固体試験片(1)が配置されている、上記2から15のいずれか一つの自動測定器(10)。
17.
自動測定器(10)は、特定された密度値を基に、各々の固体試験片(1)の製造品質をそれぞれ評価し、評価情報を提供するように構成されている、上記2から16のいずれか一つの自動測定器(10)。
18.
製造ホール(27)と、製造ホール(27)内に配置された、固体試験片(1)を製造する製造装置(28)と、製造ホール内に配置された、上記2から17のいずれか一つの自動測定器(10)と、を備える、製造設備(20)。
19.
複数の固体試験片(1)のそれぞれの密度を自動的に特定する方法(30)において、 供給ユニット(6)を用いて、固体試験片(1)を試験片マガジン(5)から測定装置(2)に供給し、測定装置(2)は、乾式計量装置(3)と湿式計量装置(4)とを有する、ステップと、
乾式計量装置(30)と湿式計量装置(40)とを用いて、固体試験片(1)を計量し、これにより、各固体試験片(1)についてそれぞれの計量測定値を得る、ステップと、 それぞれの計量測定値を基に、各固体試験片(1)についてそれぞれの密度値を特定する、ステップと、
を有する、方法。
20.
付加製造法によって製造された固体試験片(1)の製造品質を評価する方法において、 乾式計量装置(3)と湿式計量装置(4)とを用いて、固体試験片(1)を計量し、これにより、計量測定値を得る、ステップと、
計量測定値を基に、固体試験片(1)の製造品質を評価する、ステップと、
固体試験片(1)の製造品質に関する評価情報を提供する、ステップと、
を有する、方法。
21.
方法を、上記1から17のいずれか一つの自動測定器(10)を用いて行う、上記19又は20の方法。

Claims (18)

  1. 複数の固体試験片(1)のそれぞれの密度を自動的に特定する自動測定器(10)において、
    乾式計量装置(3)と湿式計量装置(4)とを有する測定装置(2)と、
    複数の固体試験片(1)を保持する試験片マガジン(5)と、
    固体試験片(1)を試験片マガジン(5)から測定装置(2)に供給する供給ユニット(6)と、
    を備え、
    自動測定器(10)は、供給ユニット(6)によって、順次固体試験片(1)が測定装置(2)に供給され、乾式計量装置(3)と湿式計量装置(4)とを用いて、固体試験片(1)が計量され、これにより、固体試験片(1)ごとにそれぞれの計量測定値が得られ、固体試験片(1)ごとに、それぞれの計量測定値を基に、それぞれの密度値が特定されるように構成されてい
    試験片マガジン(5)が、それぞれ、各々の試験片(1)を保持するのに用いられる複数の試験片支持体(16)を有し、供給ユニット(6)は、試験片支持体(16)が順次試験片マガジン(5)から取り出され、これにより、各々の試験片支持体(16)内で試験片(1)が測定装置(2)に供給されるように構成されている、自動測定器(10)。
  2. 自動測定器(10)は、乾式計量装置(3)と湿式計量装置(4)とを用いて、各試験片(1)が各々の試験片支持体(16)の保持領域(17)内に位置する状態で試験片(1)の計量が行われるように構成されている、請求項に記載の自動測定器(10)。
  3. 乾式計量装置(3)及び/又は湿式計量装置(4)は、それぞれ1つの試験片持上げ構造体(18)を有し、試験片持上げ構造体(18)は、固体試験片(1)を計量するとき、各々の試験片支持体(16)に作用し、各々の試験片支持体(16)が降下すると試験片支持体(16)に対して相対的に固体試験片(1)を持ち上げる、請求項又はに記載の自動測定器(10)。
  4. 自動測定器(10)は、自動測定器ハウジング(7)を有し、自動測定器ハウジング(7)は、作業室(8)を囲繞し、作業室(8)内には、測定装置(2)及び試験片マガジン(5)が配置されている、請求項からのいずれか一項に記載の自動測定器(10)。
  5. 振動減衰懸架装置(9)を更に備え、振動減衰懸架装置(9)は、湿式計量装置(4)を支持するとともに、自動測定器(10)の周囲環境に起因する機械振動を減衰させ、これにより、計量測定値への機械振動の影響が低減されるように構成されている、請求項からのいずれか一項に記載の自動測定器(10)。
  6. 自動測定器は、枠構造体(11)を有し、枠構造体(11)によって、試験片マガジン(5)及び供給ユニット(6)が、自動測定器(10)がその上に位置する床面に対して支持されていて、湿式計量装置(4)は、枠構造体(11)から振動に関して分離されている、請求項に記載の自動測定器(10)。
  7. 作業室底部(12)を更に備え、作業室底部(12)上に、試験片マガジン(5)が位置し、作業室底部は、湿式計量空所(14)を有し、湿式計量空所(14)を通して、振動減衰懸架装置(9)と湿式計量装置(4)とを有する湿式計量構造体が延在する、請求項又はに記載の自動測定器(10)。
  8. 湿式計量装置(4)は、液体(19)が充填された槽(21)と、槽(21)の外側に配置された第1の計量ユニット(22)と、第1の計量ユニット(22)から槽(21)内に通じる力伝達構造体(23)とを有し、力伝達構造体(23)は、湿式計量装置(4)によって固体試験片(1)を計量するとき、液体(19)中で固体試験片(1)から力伝達構造体(23)へ及ぼされる力が槽(21)から第1の計量ユニット(22)へ伝達されるように構成されている、請求項からのいずれか一項に記載の自動測定器(10)。
  9. 湿式計量装置(4)は、槽(21)と、槽(21)内に配置された第1の試験片持上げ構造体(24)とを有し、第1の試験片持上げ構造体(24)は、固体試験片(1)を計量するとき、各々の試験片支持体(16)に作用し、各々の試験片支持体(16)が降下すると試験片支持体(16)に対して相対的に固体試験片(1)を持ち上げる、請求項からのいずれか一項に記載の自動測定器(10)。
  10. 湿式計量装置(4)は、槽(21)と、槽(21)の液位を制御する液位制御装置(25)とを有する、請求項からのいずれか一項に記載の自動測定器(10)。
  11. 自動測定器(10)は、湿式計量装置(4)によって固体試験片(1)を計量するために、固体試験片(1)を各々の試験片支持体(16)と共に槽(21)の液体(19)中に浸漬し、試験片支持体(16)の浸漬後に液位の制御が行われるように構成されている、請求項10に記載の自動測定器(10)。
  12. 湿式計量装置(4)は、槽(21)を有し、槽(21)に充填された液体(19)に界面活性剤が混合されている、請求項から11のいずれか一項に記載の自動測定器(10)。
  13. 自動測定器(10)は、試験片マガジン(5)の1つ又は複数の試験片用スペースを表示する選択情報に基づいて、選択情報によって特定されるように表示される試験片用スペースに位置する固体試験片(1)の密度の特定を行うように構成されている、請求項から12のいずれか一項に記載の自動測定器(10)。
  14. 自動測定器(10)は、選択情報を入力するためのインタフェース(26)又はユーザインタフェースを有する、請求項13に記載の自動測定器(10)。
  15. 試験片マガジン(5)に、付加製造によって製造された複数の固体試験片(1)が配置されている、請求項から14のいずれか一項に記載の自動測定器(10)。
  16. 自動測定器(10)は、特定された密度値を基に、各々の固体試験片(1)の製造品質をそれぞれ評価し、評価情報を提供するように構成されている、請求項から15のいずれか一項に記載の自動測定器(10)。
  17. 製造ホール(27)と、製造ホール(27)内に配置された、固体試験片(1)を製造する製造装置(28)と、製造ホール内に配置された、請求項から16のいずれか一項に記載の自動測定器(10)と、を備える、製造設備(20)。
  18. 請求項1から16のいずれか一項に記載の自動測定器(10)を用いて、複数の固体試験片(1)のそれぞれの密度を自動的に特定する方法(30)において、
    供給ユニット(6)を用いて、固体試験片(1)を試験片マガジン(5)から測定装置(2)に供給し、測定装置(2)は、乾式計量装置(3)と湿式計量装置(4)とを有する、ステップと、
    乾式計量装置(30)と湿式計量装置(40)とを用いて、固体試験片(1)を計量し、これにより、各固体試験片(1)についてそれぞれの計量測定値を得る、ステップと、
    それぞれの計量測定値を基に、各固体試験片(1)についてそれぞれの密度値を特定する、ステップと、
    を有する、方法。
JP2022523092A 2019-10-16 2020-10-16 自動測定器、製造設備及び方法 Active JP7650876B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019215936.2 2019-10-16
DE102019215936.2A DE102019215936A1 (de) 2019-10-16 2019-10-16 Messautomat, Fertigungsanlage und Verfahren
PCT/EP2020/079260 WO2021074410A1 (de) 2019-10-16 2020-10-16 Messautomat, fertigungsanlage und verfahren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022552565A JP2022552565A (ja) 2022-12-16
JP7650876B2 true JP7650876B2 (ja) 2025-03-25

Family

ID=73030079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022523092A Active JP7650876B2 (ja) 2019-10-16 2020-10-16 自動測定器、製造設備及び方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US12399096B2 (ja)
EP (1) EP4045889B1 (ja)
JP (1) JP7650876B2 (ja)
KR (1) KR20220079895A (ja)
CN (1) CN114761784B (ja)
BR (1) BR112022007153A2 (ja)
CA (1) CA3157894A1 (ja)
DE (1) DE102019215936A1 (ja)
MX (1) MX2022004460A (ja)
WO (1) WO2021074410A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021115492A1 (de) 2021-04-14 2022-10-20 MTU Aero Engines AG Verfahren zur charakterisierung einer beschichtung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012068057A (ja) 2010-09-21 2012-04-05 Jx Nippon Oil & Energy Corp 浸せき試験用自動測定装置
CN109883881A (zh) 2019-04-02 2019-06-14 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种称重装置、pbx炸药柱自动密度测试仪及其测试方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1443789A (en) * 1973-11-28 1976-07-28 Monsanto Ltd Apparatus for measuring specific gravity
GB9303887D0 (en) 1993-02-26 1993-04-21 British Nuclear Fuels Plc An apparatus and a method for automatically measuring the density of an object
DE19911859A1 (de) * 1999-03-17 2000-09-21 Mettler Toledo Gmbh Waage
DE19919011A1 (de) * 1999-04-27 2000-11-02 Mettler Toledo Gmbh Flüssigkeit zum Messen der Dichte von Körpern
KR100764065B1 (ko) * 2006-03-24 2007-10-11 주식회사 나노하이테크 고체밀도 자동측정기 및 방법
KR200419207Y1 (ko) * 2006-03-28 2006-06-19 주식회사 나노하이테크 고체밀도 자동측정기
DE102015007648A1 (de) * 2015-06-17 2016-12-22 DB Sediments GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichtes von einem Messvolumen einer Wasser-Feststoff-Mischung und/oder der Dichte einer Wasser-Feststoff-Mischung
CN206832619U (zh) * 2017-04-17 2018-01-02 杭州安费诺飞凤通信部品有限公司 一种自动化密度测试设备
CN108861543B (zh) * 2018-06-28 2021-02-09 格力电器(武汉)有限公司 一种上下料系统及方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012068057A (ja) 2010-09-21 2012-04-05 Jx Nippon Oil & Energy Corp 浸せき試験用自動測定装置
CN109883881A (zh) 2019-04-02 2019-06-14 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种称重装置、pbx炸药柱自动密度测试仪及其测试方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022552565A (ja) 2022-12-16
EP4045889C0 (de) 2024-06-26
EP4045889A1 (de) 2022-08-24
CN114761784A (zh) 2022-07-15
KR20220079895A (ko) 2022-06-14
CN114761784B (zh) 2026-02-03
WO2021074410A1 (de) 2021-04-22
US12399096B2 (en) 2025-08-26
CA3157894A1 (en) 2021-04-22
US20230076189A1 (en) 2023-03-09
MX2022004460A (es) 2022-06-08
EP4045889B1 (de) 2024-06-26
DE102019215936A1 (de) 2021-04-22
BR112022007153A2 (pt) 2022-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7650876B2 (ja) 自動測定器、製造設備及び方法
CN109883881A (zh) 一种称重装置、pbx炸药柱自动密度测试仪及其测试方法
CN100577867C (zh) 用于称出存储容器中剩余物质量的设备
KR101382251B1 (ko) 물속 무게 측정 장치 및 이를 이용한 물속 무게 측정 방법
KR20070010739A (ko) 밀도측정장치 및 방법
CN210071589U (zh) 料浆扩散度检测设备
CN221037646U (zh) 一种吊钩秤自动检定装置
CN102072915B (zh) 模拟工作环境测试塑料填料高温稳定性的方法及其专用装置
CN214334750U (zh) 一种热膨胀发泡测试仪
JP6178210B2 (ja) 秤量装置に用いられるタンク支持筐体
KR100456959B1 (ko) 밀도구의 질량 측정을 위한 자동화장치
JP2017181366A (ja) 圧縮試験装置
CN101893474B (zh) 一种下皿式天平砝码自动定心装置
CN216209253U (zh) 一种扫描探针显微镜
KR102526563B1 (ko) 밀도 측정 장치 및 이를 이용한 밀도 측정 방법
CN112197848B (zh) 一种用于砝码加载的自动加载装置
CN214471198U (zh) 一种流体定量计量装置
CN210110136U (zh) 一种阿基米德原理试验台
CN207832611U (zh) 安息角测量装置
CN222230095U (zh) 一种工程测量用支架
CN218271830U (zh) 一种下料稳定的静水力学天平
TWI914909B (zh) 熱變形測量裝置及方法
CN223229418U (zh) 一种混凝土密实度快速评估工具
CN107238550B (zh) 一种恒温静水力学天平及其使用方法
CN207717569U (zh) 一种智能密度检测设备

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230829

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240522

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240522

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20240820

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241119

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250312

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7650876

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150