JPH02251767A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液状樹脂の自動分析装置に関し、更に詳しくは
液状樹脂の品質を特定する指標とされる粘度（以下必要
に応じてｒＶｉｓＪと略す、）、ｐｌ（及び不揮発分（
蒸発残分、固形分、樹脂分ともいわれる。以下、必要に
応じｒ　ＮＶＪと略す、）を自動分析する装置に関する
。

［従来の技術］ 一般に液状樹脂の製造メーカでは、当該液状樹脂の品質
を特定するために、その指標としてＶｉａ値、ＰＨ及び
ＭＶ値を採択し、メーカ自らが分析して指標値を求め、
品質を特定していることが多い。

上記指標値を求めるための分析法としては、ＪＩＳ法が
ある０例えば接着剤の一般試験方法はＪＩＳＫＢ８３３
に定められており、そのなかでｐ）ＩはＪＩＳ　Ｋ８８
３３　Ｅ！、２に、粘度はＪＩＳ　Ｋ　８８３３８．３
に、不揮発分はＪＩＳ　Ｋ　８８３３８．４に定められ
ている。しかし、当該液状樹脂の品質は定常的に特定さ
れればよいので、ユーザによっては簡易分析法で得られ
た指標値であっても許容される場合があり、不揮発分に
ついては例えば加熱時間を短縮する簡易分析法で得られ
た指標値が許容されている。

然しながら、液状樹脂製造の分野において従来から行な
われているＶｉｓ値、ｐ）ｌ及びＮＶ値の３指標値の個
々の分析について見ると、　ＪＩＳ法であれ、簡易法で
あれ、殆どは手操作によって行なわれており、自動化の
試みは余りなされていなかった。

近年に至って、　Ｖｉｓ値、ｐＨ及びＮＶ値の各々を単
独で分析する装置を自動化する試みはなされている０例
えばｐＨ測定に関して特開昭８１−２８８４９号公報に
記載されている。

［発明が解決しようとする課ｌｌｌ］ 上記したように、液状樹脂製造の分野においてはＶｉｓ
値、ｐＨ及びＮＶ値等の指標値を自動分析することが非
常に遅れており、大部分は繁雑な手操作に頼っており、
また指標値の一部自動分析が行なわれているものの依然
として手操作を必要とする部分が多く１作業の煩雑性や
コスト高等の問題がさほど解消されたとは云い難い。

本発明者等は、上記に鑑み、液状樹脂分析の完全自動化
を目的として分析用ロボットの導入を試みた。

黙しながら様々な実験を行なってみると、複数の測定項
目、特にＶｉｓ値、　ＰＨ及びＮＶ値を一連の分析用ロ
ボットの動きの中で自動的に分析しようとすると市販の
分析装置や公知の分析法を単に組み合せただけでは分析
対象や分析項目等の特殊性によって分析時間が余計にか
かったり、思わぬトラブルが発生して手操作が余計にか
かったり、データの再現性が得られないという問題があ
ることが判明した。

また、検査試料容器に関する検査試料情報を示すバーコ
ードラベルとしては、特開昭８１−２７５８５７号公報
に示すように有底円筒形状を有する検査試料容器本体に
バーコードラベルを巻付け、バーコードを長芋方向に直
交させてリング状に形成したものがある。

しかし、このようなバーコードラベルでは。

バーコードリーダは検査試料容器の長芋方向に沿って走
査しなければならず、しかもバーコードラベルの曲がり
によるリードミスをなくすために、走査を往復させて読
取りの確実性を確保する必要があった。そのため、リー
グ部を上下方向に走査するリーグ部走査機構が不可欠で
あり、その構造が複雑で、部品点数が増大し、コスト高
を招来するという問題があった。

そこで、本発明は前記問題点に１目してなされたもので
、その目的とするところは、リーグ部走査機構を不要に
して部品点数を減少させ、コストの低廉化を図り、読取
りの確実性を向上させることのできる自動分析装置を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成する本発明の自動分析装置は液状樹脂の
粘度、ｐＨおよび不揮発分を分析用ロボットにより自動
分析する自動分析装置において、ターンテーブル装置に
より間欠的に回転搬送されてきた検査試料容器内の検査
試料に関する検査試料情報をバーコードラベルを介して
読取るバーコードリーダと、このバーコードリーダから
の検査試料情報に基づき、分析条件の設定等を行うコン
ピュータユニットと、このコンピュータユニットからの
指令に基づき、所定の分析動作を行う分析用ロボットと
を備え、ターンテーブルの透孔に位置決めされる検査試
料容器の蓋に分析用ロボットで把持する把持プレートを
設け、この把持プレートに前記バーコードラベルを平面
保持状態でターンテーブルの半径方向に指向させて設け
たことを特徴とする。

〔作用Ｊ バーコードの読取りを行う場合１位置決めによりバーコ
ードラベルはターンテーブルの半径方向に指向し、読取
位置では平面保持状態でバーコードリーダに対向する。

そのため、バーコードリーダはバーコードを確実に読取
ってコンピュータユニットに送る。送られてきたバーコ
ード情報に基づき、コンピュータユニットでは、データ
処理され、サンプルに対応した分析条件の設定等が可能
となる。したがって、前記問題点を除去することが１き
る０本発明のバーコードラベルはコンピユータによって
出力される。即ち、検査試料毎にコンピュータに予じめ
決められた記号等を入力すると、それに応じたバーコー
ドラベルがコンピュータによって出力される。このラベ
ルを把持プレートに対し着脱自在に取付ける。

本発明の自動分析装置による分析項目は、粘度（Ｖｉａ
）、ｐＨ１不揮発分（ＭＶ）＋７）　ウチ３　ツを全て
含むことが好ましい態様であるが、この内の２項目だけ
を分析するものについても液状樹脂の品質特定に有効で
あるので本発明の装置に包含される。

［実施例］ 以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。

聚棗二且息 第１図は本発明の実施例に係る自動分析装置を示す平面
図、第２図は同装置の制御システムを示す説明図、第３
図は自動分析システムを示すフローチャート、第４図は
分析用ロボットおよびターンテーブル装置を示す斜視図
である。

第１図において、ｌは分析ステージ、ン２の略中央に配
置された分析用ロボットである。該分析用ロボッ）ｌの
周囲の動作範囲には、ターンテーブル装置３、分析用ロ
ボットハンドステーション４、ＮＹ測定装置５、バキュ
ーム装置６、Ｖｉｓ測定装置７．ｐＨ測定装置８．洗浄
装置９、保管装置１０、バーコードリーダ１１が配置さ
れている。

また該分析用ロボット１の動作範囲外には、コンピュー
タユニット１２が配置されている。

コンピュータユニット１２には、主にＣＰＵ（中央処理
装置）１２１．　ＣＲＴ（画面）１２２、キーボード１
２３゜プリンタ１２４．フロッピーディスク装置１２５
により構成され、後述するようなバーコード管理、分析
用ロボットの管理、シーケンサの通信、リアルタイムデ
ーターチエツク管理、分析データネ合格再分析管理等の
重要な機能を果たす。

本実施例においては前記コンピュータユニツ）１２の制
御システムを具現化する手段として。

第２図に示す如く、分析用ロボットコントローラ１３、
パワーイベントコントローラ１４．ネットワークコント
ローラ１５．シーケンサ１８が設けられている。

上記分析用ロボッ）ｌとしては、円筒座標、極座標、直
角座標、多関節ロボットなどあるが、本実施例では円筒
座標が用いられる０本実施例において用いられている分
析用ロボッ）１はアーム長さが８００ｍｍ、動作半径３
２０＋＋＊、上下動作距離は最大３４０ｓ＋ｓ、最大動
作速度は７８ａｍｌｓｅｃ、　９０度回転７３秒である
。

本実施例の分析用ロボッ）ｌは、第４図に示す如く、主
に台部１０１、二本の垂直軸１０２．アーム１０３、グ
リップハンド１０４、フィンガ一部１０５によって構成
されている。

該分析用ロボッ）１は分析用ロボットコントローラ１３
により動作するが、該分析用ロボットコントローラ１３
の仕様は、制御軸数が最大同時３軸であり、経路制御方
式はサーボモータ方式、制御方式はロータリーエンコー
ダによるセミクローズトループ方式を採用し１位置設定
はティーチング方式、速度は０゜１−１．０の１０段階
可変で、出入力は入力８、出力８である。

分析ステージ、ン２は通常用いられる実験室用の分析台
でよく、前記分析用ロボット１及び各種周辺機器等をセ
ット（固定等）可能に構成されていることが好ましい０
分析用ロボットの動作範囲に対応して各種機器を正確に
配置する作業を簡略化するためには、前記の分析台にあ
らかじめ各種機器のセット位置を設けであることが好ま
しく、また分析台表面に凹凸等の加工を施し、該機器を
着脱可能にセットできる構成にすることも好ましい、な
お分析ステージ、ン２にシステム全体をセットしてシス
テム商品として扱えるようにすることも好ましい、従っ
て第１図のようにコンピュータユニツ）１２を離れて配
置する必要がないことは言うまでもない。

ターンテーブル装置３は、第４図に示す如く恒温槽３０
１と該恒温槽３０１内に回転可能に設けられたターンテ
ーブル３０２かもなる。恒温槽３０１内には水が張られ
ており、約２５℃に温調されている。

温調手段は、特に限定されないが、循環温水を用いるこ
とが簡便である。ターンテーブル３０２は１段であって
もよいが、所定間隔をあけて３段に構成されることが好
ましい、その場合上段と中段のターンテーブルには検査
試料容器３０３をセットするための透孔３０４を設け、
該透孔３０４には更に容器３０３のセット位置（方向）
を決定するための位置決め溝３０５を設ける。下段のタ
ーンテーブルは容器３０３をセットしたときに該容器３
０３の落下を防止する支持板として機能するものであり
、該容器３０３と接する位置に小孔（図示せず）が設け
られていることが好ましい、ターンテーブル３０２の回
転方向は特に限定されないが、本実施例では時計方向に
回転させる。

ＭＶ測定装置５は不揮発分を測定する装置である。　Ｍ
Ｖ個は検査試料を所定温度で、恒量になるまでヒータで
加熱乾燥することにより求められる。

本実施例では分析値の確実性を向上する意味で、２台の
測定装置が設けられている。該装置５は本体内に秤量用
台を有し、蓋体内面にヒータを有する。また蓋の開閉を
自動的に行うための自動開閉機構を有する。

バキューム装置６はＭＶ測測定際に検査試料を入れるト
レー（アルミ皿）をＮＶｎ定装置内に装着するための吸
引４ｍ（例えば掃除機など）と、吸引ホースと、未使用
及び使用済みのトレーを容器に収納してなるトレー載置
部からなる。トレーの上には検査試料を均一拡散するた
めの濾紙が載置されている。

Ｖｆ測定装置７は、ロータの回転により検査試料の粘性
に基づきＶｉａ値を測定するものであり、ロータを回転
するため装置本体とロータからなる。検査試料の種類に
よって粘性が異なるので適性なロータの選択が望まれ、
このためロータの選択、着脱が自動的に行われる。ロー
タの着脱は分析用ロボットによるためワンタッチ方式カ
ップリング〔オートジ、インド）が好ましい、ロータと
装置本体との間にはロータ偏心防止のためにユニバーサ
ルジヨイントを介在させることが好ましい、ロータ中で
重量のある大型のものについては分析用ロボット移送の
際の脱落防止を考慮してロータを内部中空にして軽量化
をはかることが好ましい、粘性は温度によって変化する
ので、ロータ回転の際には同時に温度も測定する必要が
あるが、かかる温度測定手段としては、熱電対やサーミ
スタ等の温度センサが好ましい。

ｐＨ＊定装置８には、市販のｐ）Ｉセンサを用いること
ができる。

洗浄装置９はｐＨ電極、Ｖｉａ測定用ロータ、温度セン
サの表面に付着した検査試料を洗い落す装置である。洗
浄手段は特に限定されないが、検査試料の粘度が高い場
合には一対の回転ブラシを用いる構成等が好ましい。

保Ｖ装置１０はＶｉａ用ロータ及びｐ）ｌ電極を保管す
る装置で、　ｐＨ電極は所定温度の水中に浸漬保管して
おくことが好ましく、ロータは所定温度の環境下に保管
してあればよく、より好ましくは前記Ｐ）ｌ電極と共に
保管することである。保管温度は常温であればよいが、
好ましくは分析温度（ｇ４えば２５℃）と等しくなるよ
うにコントロールされていることである。保管装置の構
成は特に限定されないが、恒温水槽にロータ吊下機構及
びｐ）ｌ電極浸漬部を宥していることが好ましい、ロー
タ吊下機構は分析用ロボットによる着脱が容易なように
ワンタッチ式カップリング（オートレ、インド）が好ま
しい。

ロータを水中に浸漬保管した場合、その後ＶＬｓ測定に
際して予めロータに付着した水滴を除去するためにメタ
ノールで洗浄できる装置を設けることが好ましい。

乞五二土盈Ｊ 本発明の自動分析システムを図面に基づき説明する。

検査試料の検体数ｎをコンピュータ１２１に入力すると
、自動システムのプログラムがスタートする。

（分析用ロボットハンドの選択） 分析用ロボットハンド（以下必要に応じてｒ）ＩＡＮＤ
Ｊという）にはＧＰ　ＨＡＮＤとシリンジ）ＩＡＮＤが
あり、　ＧＰ　ＨＡＮＤには、サイズ　「大」・「中」
・「小」があるが、本実施例で使−用するのはｒ中」・
「小」のＧＰ　１（ＡＮＤ及び「シリンジＨＡＮＤＪで
ある。始めに「中」の（ｉＰ　ＨＡＮＤを選択する。な
お第２図において、　４０１はチップを立てておくチッ
プラツクである。

（検体数チエツク） コンピュータ１２１から入力した検体数より多くなった
場合は終了となる。入力数内の場合は次の工程に進む。

（バーコード読込） バーコード（以下、必要に応じｒＦｉｃＪという、）リ
ーダ１１及びＢｅセンサ１１０で、検査試料のバーコー
ド情報を読み取る。ターンテーブルが１つの検査試料量
だけ自動回転する。　ＢＣの読み取りが正常の場合は、
以下に示す次工程へ進む、異常の場合はｎに１を加算し
て戻る。

（ＭＶ測測定 ＭＶ測定′ＩＩｃ装５の蓋を開け、バキューム装置６を
利用してトレー（アルミ＠）　５Ｇ３をセットし、　Ｍ
Ｖ測定装置５の蓋を閉とする（アルミ皿の風袋を消去す
る）。

次いで検査試料容器３０３の蓋をあけ、ＧＰ　ＲＡＭ口
を　「中」から　ｒシリンジ」に変え、シリンジＨＡＮ
ＩＩの先にチップ（検査試料吸引用のスポイト状のもの
）を付け、検査試料容器３０３からチップに検査試料を
吸い取る０次いでＭＶ測定装置５の蓋を開とし、アルミ
皿内のグラスファイバ濾紙に、中央に１箇所とその周囲
に等間隔で８筒所の合計９箇所滴下する。検査試料吸込
みにおいて本実施例では検査試料量１．２ｇである。

次いでＮＶ測定装置５の蓋を閉として、　ＭＶ測測定開
始する０次いでシリンジ！（ＡＮＤ先のチップを捨てる
。なお第２図において、）ＩＩ、）１２はモータである
。

（Ｖｉａ測定） １１ＡＮＤを「シリンジ」から　「小」に変え、保管装
置ｌＯからコンピュータユニットの指示に基き検査試料
に合ったロータを選択する。

次いでロータに付着した水滴を乾燥させるためメタノー
ル入り容器１０１中に浸漬し、常温に維持された乾燥４
１０２で室温乾燥させる。このロータをＶｉａ測定装置
７の回転軸にオートジ璽インドさせる。

温度センサは、Ｖｉｇ測定装置７に有する粘度計の近傍
に七−２トされている。

次いでＧＰ　ＨＡＮＤを　「小」から　ｒ中」に変え、
ターンテーブル装置３内の検査試料容器を粘度計にセッ
トし、粘度測定する。なお第２図において、７００は粘
度計コントローラである。

この粘度及び温度はＯＲ丁画面１２２にグラフ表示され
る。このときデータ処理（データ取込比較）される。

（ｐＨ測定） ｐＨ測定装置８中に有するｐ）ｌセンサを検査試料容器
内にセットし、測定してＣＲ７画面１２２にグラフ表示
（ｐ）ｌと温度）する、このとき同時にデータ処理（デ
ータ取込比較）する。

（洗浄・保管・終了） ｐ）ｌセンサを洗浄装置９で洗浄する。洗浄装置９にＰ
Ｈセンサをセット後、自動的に洗浄装置９が作動する。

即ち９回転ブラシが回動し、洗浄液自動給排水システム
が開始する。

次いで検査試料容器３０３をターンテーブル装置３に戻
し、検査試料容器３０３の蓋をする。

ＧＰ　ＨＡＮ［ｌｌを「中」から「小」に変え、Ｖｉｓ
測定装置７からロータを取外し、該ロータを前記ｐｌ（
センサと同じように洗浄液自動給排水システムを作動さ
せながら、洗浄装置９で洗浄し付着した検査試料を除去
した後保管装置ｌｌＯに戻す０次いで温度センサを前記
ｐｎセンサと同じように洗浄液自動給排水システムを作
動させながら、洗浄装置９で洗浄し、保管装置ｌＯに戻
す。

次いでＧＰ　ＨＡＮＤを「小」から　「中」に変える。

データ処理をしてＮＶ終了チエツクをする０次いでＮＹ
測定装置の蓋を開け、バキューム装置６でＭＶ測定装置
５内のトレー（アルミ皿）を取り出し処理する。

第５図は検査試料容器及びこれに付されたバーコードラ
ベルを示す分解斜視図である。

検査試料容器３０３は有底円筒形状を有する容器本体３
３０と、この容器本体３３Ｇの開口部３０６を覆う蓋３
３１とからなる。この蓋３３１の上面には分析用ロボッ
トｌで把持する把持プレート３８０が立てられ、この把
持プレート　３６０にバーコードラベル３６１が挾持部
３６２を介して平面保持状態で着脱自在に装着されてい
る。バーコードラベル３８１はその表面に検査試料容器
３０３内の検査試料に関する検査試料情報を示すバーコ
ード３０７が表示され。

ターンテーブル装置３ではターンテーブル３０２の半径
方向に指向し、読取位置ではバーコードリーダ１１に対
向するようになっている。詳しくは容器本体３３０はそ
の外周壁において、案内するガイド部３０８付きの突起
３３２が形成され、ターンテーブル３０２の透孔３０４
に形成した位置決め溝３０５とで位置決めされるように
なっている。また、容器本体３３０の外周壁において上
端部の両側には突起３３２の方向と直角方向に指向する
上下一対の把持突起３３４が夫々形成され、上下一対の
把持突起３３４間を分析用ロボット１で把持し、検査試
料容器３０３の着脱を行えるようになっている６把持ブ
レー）　　３８０の長手方向と交差する蓋３３１の外縁
部に切欠部３３３が形成され、蓋閉の際、前記把持突起
３３４との嵌合により容器本体３３０に対し位置決めで
きるようになっている。

前記構成において、バーコード３０７の読取りを行う場
合、透孔３０４に形成した位置決め溝３０５がターンテ
ーブル３０２の中心に指向しているため、検査試料容器
３０３をセットすると、バーコードラベル３８１はター
ンテーブル３０２の半径方向に指向し、読取位置では平
面保持状態でバーコードリーダ１１に対向する。そのた
め、バーコードリーダ１１はバーコード３０７を確実に
読取ってコンピュータユニット１２に送る。送られてき
たバーコード情報に基づき、コンピュータユニツ）１２
では、データ処理され、検査試料に対応した分析条件の
設定等が可能となる。

なお１本発明は前記実施例に限定されるものではない０
例えば、この実施例ではターンテーブルの透孔に位置決
め溝を形成し、これに対応した突起を容器本体に形成し
た場合について説明したが、これに限らず、透孔に突起
を形成し、容器本体に位置決め溝を形成して位置決めを
行ってもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、ターンテーブル装置により間欠的に回
転搬送されてきた検査試料容器内の検査試料に関する検
査試料情報をバーコードラベルを介して読取るバーコー
ドリーダと、このバーコードリーダからの検査試料情報
に基づき、分析条件の設定等行うコンピュータユニット
と、このコンピュータユニットからの指令に基づき、所
定の分析動作を行う分析用ロボットとを備え、ターンテ
ーブルの透孔に位置決めされる検査試料容器の蓋に分析
用ロボットで把持する把持プレートを設け、この把持プ
レートに前記バーコードラベルを平面保持状態でターン
テーブルの半径方向に指向させて設けた構成としたので
、リーグ部走査機構を不要にして部品点数を減少させ、
コストの低廉化を９図り、読取りの確実性を向上させる
ことができるという効果が得られる。また、バーコード
ラベルは把持プレートに対し着脱自在とすることによっ
て、検査試料毎にコンピュータにバーコードラベルを出
力させ、このバーコードラベルを取付ければよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る自動分析装置を示す平面
図、第２図は同装置の制御システムを示す説明図、第３
図は自動分析システムを示すフローチャート、第４図は
ロボットおよびターンテーブル装置を示す斜視図、第５
図は検査試料容器及びこれに付されたバーコードラベル
を示す分解斜視図である。 ｌ二分析用ロボット ２：分析ステージ、ン ３：ターンテーブル装置 ４＝分析用ロボットハンドステーション５：ＮＶＪｗ定
装置 ８：バキューム装置 ７：粘度測定装置 ［１：ｐＨ測定装置 ８：洗浄装置 ｌＯ：保管装置 ｌｌ：バーコードリーダ １２：コンピュータユニツ ３０２：ターンテーブル ３０３：検査試料容器 ３０４：透孔 ３０７：バーコード ト ３３１：蓋 ３８０：把持プレート ３８１：バーコードラベル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液状樹脂の粘度、ｐＨおよび不揮発分を分析用ロボット
   により自動分析する自動分析装置において、ターンテー
   ブル装置により間欠的に回転搬送されてきた検査試料容
   器内の検査試料に関する検査試料情報をバーコードラベ
   ルを介して読取るバーコードリーダと、このバーコード
   リーダからの検査試料情報に基づき、分析条件の設定等
   を行うコンピュータユニットと、このコンピュータユニ
   ットからの指令に基づき、所定の分析動作を行う分析用
   ロボットとを備え、ターンテーブルの透孔に位置決めさ
   れる検査試料容器の蓋に分析用ロボットで把持する把持
   プレートを設け、この把持プレートに前記バーコードラ
   ベルを平面保持状態でターンテーブルの半径方向に指向
   させて設けたことを特徴とする自動分析装置。