JPH10170441A - 金属片自動分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザＩＣＰ発光分析法を採用し、その分析
法の実施を自動化した鉄鋼製品の金属片自動分析装置を
得ること。 【解決手段】 試料１がセットされた試料パレット２
と、試料を切削加工するフライス盤３と、気密状態の切
削試料表面にレーザ光を照射するレーザ照射装置５と、
切削試料をレーザ照射装置内外に搬入、搬出する試料搬
送装置６と、レーザ照射で試料から発生した微粒子に誘
導結合プラズマの励起発光をさせ、各元素の発光強度か
ら元素分析するレーザＩＣＰ発光分析装置７と、試料パ
レットの試料を把持してフライス盤３に移送し、そこで
切削加工された試料を試料搬送装置に移送し、それによ
りレーザ照射装置内に搬入され、レーザ照射後に試料搬
送装置でレーザ照射装置外に搬出された試料を試料パレ
ットに移送する試料ハンドリングロボット４と、試料ハ
ンドリングロボットを所定の移送手順で駆動制御すると
共に、フライス盤、レーザ照射装置及び試料搬送装置に
移送されてきた試料に対して所定の動作をさせる管理パ
ソコン１２と備えて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば鉄鋼製品の
切出し金属片のレーザＩＣＰ発光分析を行う金属片自動
分析装置、特に試料の取り出しから試料の研削を経てレ
ーザＩＣＰ発光分析までを完全自動化したものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】鉄鋼製品のチェック分析は、最終品質保
証の一環として極めて重要である。そのチェック分析は
製品化された後の分析であるために、試料の調整および
熱履歴の影響排除等の必要性から、殆ど人手作業など
で、バッチ的に行われてきた。このようなチェック分析
を行うための一例の作業としては、各製造工場から搬入
される切出し試料を、所定寸法に加工し、分析面をベル
ト研磨し、次に切粉を採取して燃焼赤外線吸収分析を行
うことと、ブロック状でスパーク発光分析を行うことが
必要とされる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、鉄鋼製品
のチェック分析には前述の二つの分析方法を用いること
が必要であり、一連の分析作業に人手が多く、分析効率
の悪さが問題であった。そこで、スパーク発光分析を自
動化して行うものとして、特開昭６２−２４５９４６号
公報に記載の金属片の自動分析装置がある。しかし、こ
の金属片の自動分析装置はスパーク発光分析にしか使用
されず、燃焼赤外線吸収分析を自動化したものはなく、
燃焼赤外線吸収分析を自動化して行う装置が要望されて
いた。ところで、最近レーザＩＣＰ発光分析法が開発さ
れ、この分析法によれば鉄鋼製品のチェック分析に前述
の二つの分析方法を用いるのと同様の効果を得ることが
できる。そこで、レーザＩＣＰ発光分析を自動化して行
う装置が要望されていた。

【０００４】本発明は、このような現状に鑑みなされた
ものであり、レーザＩＣＰ発光分析法を採用し、その分
析法の実施を自動化した鉄鋼製品の金属片自動分析装置
を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る金属片自動
分析装置は、各番地毎に試料がセットされた試料パレッ
トと、試料を指示データに基づき所定の切削量に切削加
工する分析面切削装置と、気密状態の切削加工された試
料の表面にレーザ光を照射するレーザ照射装置と、切削
加工された試料を受け取り、レーザ照射装置内に搬入
し、レーザ照射装置によってレーザ光が照射された試料
をレーザ照射装置外に搬出する試料搬送装置と、レーザ
照射装置のレーザ照射により試料から発生させられ、搬
送ガスで搬送された微粒子に誘導結合プラズマによる励
起発光がなされ、各元素の発光強度から元素分析するレ
ーザＩＣＰ発光分析装置と、試料パレットの各番地毎の
試料を把持して分析面研削装置に移送し、分析面研削装
置により切削加工された試料を試料搬送装置に移送し、
試料搬送装置によってレーザ照射装置内に搬入され、レ
ーザ照射装置によるレーザ照射が行われた後に試料搬送
装置によってレーザ照射装置外に搬出された試料を試料
パレットに移送し、当該番地に戻す試料ハンドリングロ
ボットと、試料ハンドリングロボットを所定の移送手順
で駆動制御すると共に、前記分析面切削装置、レーザ照
射装置及び試料搬送装置に移送されてきた試料に対して
所定の動作をさせる制御装置とを備えてなるものであ
る。

【０００６】本発明においては、まず試料ハンドリング
ロボットが制御装置の指令に基づき試料パレットにセッ
トされている所定の番地の試料を把持し取り出して分析
面研削装置に移送し、分析面研削装置では制御装置から
の指示データに基づき試料を所定の切削量に切削加工
し、つぎに試料ハンドリングロボットが制御装置の指令
に基づき切削加工された試料を分析面研削装置から試料
搬送装置に移送し、試料搬送装置では制御装置からの指
令に基づき切削加工された試料をレーザ照射装置内の照
射位置に搬入し、レーザ照射装置では制御装置の指令に
基づき気密状態の試料の切削加工面にレーザを照射し、
レーザＩＣＰ発光分析装置では制御装置の指令に基づき
レーザ照射により試料から発生させられ、搬送ガスで搬
送された微粒子に誘導結合プラズマによる励起発光をさ
せ、各元素の発光強度から元素分析し、その元素分析が
終了すれば、レーザＩＣＰ発光分析装置及びレーザ照射
装置の動作を停止させた後に試料搬送装置が照射位置に
ある試料をレーザ照射装置外に搬出し、試料ハンドリン
グロボットが制御装置の指令に基づき試料搬送装置によ
ってレーザ照射装置外にある試料を把持して試料パレッ
トもしくは廃棄ボックスに移送し、試料パレット返却時
は当該番地に戻すようにしているから、オペレータが試
料をパレットにセットし、本装置を起動することによ
り、試料組織（熱履歴）の影響を受けないで分析結果を
得るまでが全自動で短時間に正確に行われる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態に係
る金属片自動分析装置の全体構成を示す平面図、図２は
分析される試料の各種形状を示す斜視図、図３は同金属
片自動分析装置の一部の構成を示す側面図、図４は同金
属片自動分析装置の試料固定装置の構成を示す断面図、
図５は同金属片自動分析装置の試料搬送装置とレーザ照
射装置の概略構成を示す側面図、図６は同金属片自動分
析装置の制御を示すブロック図である。図１において、
１は鉄鋼製品等の分析される試料、２は試料１がセット
される番地付けされた多数のパレット２ａを有する試料
パレット、３は試料１を指示データに基づき所定の切削
量に切削加工する分析面切削装置であるフライス盤、４
は試料パレット２とフライス盤３と後述する試料搬送装
置との間で試料１を移送させる試料ハンドリングロボッ
トである。

【０００８】５は切削加工された試料の気密状態の表面
にレーザ光を照射するレーザ照射装置、６は切削加工さ
れた試料１を受け取り、レーザ照射装置５内に搬入し、
又試料をレーザ照射装置５外に搬出する試料搬送装置、
７はレーザ照射装置５のレーザ照射により試料１から発
生させられ、アルゴンの搬送ガスで搬送された微粒子に
誘導結合プラズマによる励起発光がなされ、各元素の発
光強度から元素分析するレーザＩＣＰ発光分析装置であ
る。８はフライス盤３と後述する自動試料固定装置を駆
動制御する試料加工コントローラ、９は試料ハンドリン
グロボット４を駆動制御する試料ロボットコントロー
ラ、１０はレーザ照射装置５を駆動制御するレーザ照射
コントローラ、１１は試料搬送装置６を駆動制御する試
料搬送コントローラ、１２はレーザＩＣＰ発光分析装置
７を駆動制御するレーザＩＣＰコントローラ、１３はこ
れらコントローラ８〜１２に各種の指令を出力して管理
制御する管理パソコンである。この実施の形態の金属片
自動分析装置は試料パレット２〜管理パソコン１３で構
成されている。

【０００９】この実施の形態に用いられる試料１は図２
の（ａ）〜（ｂ）に示すが、瓦状、板状、管状、扁平状
である。そして、いずれの形状の試料１も、図２に示す
ように１片の寸法を同一（３５±５ｍｍ）或いは近似寸
法にしたものが使用される。それはハンドリング時の掴
み代及び試料加工時のチャック代を配慮したものであ
る。また、試料パレット２のパレットは２種類あり、扁
平状の試料１のみがセットできるものと、瓦状、板状又
は管状の試料がセットできるものである。さらに、瓦
状、板状又は管状の試料がセットできるものには、標準
化試料をセットしておくものと、チェック用試料をセッ
トしておくものがある。また、試料パレット１はそれに
セットされた各パレット１ａが外側に引き出せるように
構成され、試料１のセットを容易にしている。なお、試
料の形状、寸法に合わせ、パレットを作製することは可
能である。

【００１０】次に、図３に示す分析面切削装置であるフ
ライス盤３について説明する。このフライス盤３は、基
台２１と、基台２１に搭載されたコラム２２と、コラム
２２に取り付けられたテーブル２３と、コラム２２の上
部に取り付けられたオーバアーム２４と、オーバアーム
２４に取り付けられたフライス２５と、テーブル２３に
設けられた手送り用ハンドル２６とで構成されている。
そのフライス盤３のテーブル２３には図４に詳細な構成
を示す自動試料固定装置２７が設置されている。その自
動試料固定装置２７は試料固定筺体３０と、試料固定筺
体３０内の上部に配設された試料置台３１と、試料置台
３１を昇降させる置台昇降機構３２と、試料置台３１に
置かれた試料１を締め付けて固定する試料締付部３３
と、試料締付部３３を開閉駆動する締付部駆動シリンダ
３４と、試料置台３１に置かれた試料１を押さえる試料
押さえ部３５ａを先端に有する試料押さえスイングアー
ム３５と、試料押さえスイングアーム３５を上下方向に
駆動すると共に旋回させる押さえ部駆動機構３６とから
構成されている。なお、３７は試料固定筺体３０の開口
部を覆う蓋板である。

【００１１】その置台昇降機構３２は試料置台３１の下
部に固定され、案内レール３８に沿って昇降自在な昇降
体３９と、昇降体３９に螺合し、回転することにより昇
降体３９を昇降させる回転軸４０と、回転軸４０を支承
する軸受台４１と、回転軸４０を一対の傘歯車４２を介
して回転駆動する置台昇降用モータ４３とからなる。ま
た、押さえ部駆動機構３６は試料押さえスイングアーム
３５の基端に直交して取り付けられた回転ロッド４４
と、回転ロッド４４を昇降させるロッド昇降シリンダ４
５と、ロッド昇降シリンダ４５を回転駆動するシリンダ
回転用モータ４６とからなる。

【００１２】この自動試料固定装置２７は図４では試料
１がセットされた状態であるが、試料１を受ける段階で
は、試料押さえスイングアーム３５の試料押さえ部３５
ａが試料置台３１の位置からスイングして逃げており、
試料締付部３３は開の状態となっている。また、試料置
台３１の位置は、置台昇降用モータ４３が後述する試料
加工コントローラの駆動信号を受けて所定量回転し、そ
の回転が一対の傘歯車４２を介して回転軸４０に伝達さ
れ、回転軸４０の回転に伴って昇降体３９が所定量昇降
することにより、試料置台３１に置かれた試料１の加工
量が表面から出るようにセットされる。そのセットが完
了すると、試料１は試料ハンドリングロボット４により
試料置台３１の上に置かれる。

【００１３】そうすると、試料押さえスイングアーム３
５がシリンダ回転用モータ４６の回転駆動により試料１
の上方までスイングされ、しかる後にロッド昇降シリン
ダ４５の駆動によって試料押さえスイングアーム３５が
下降し、試料押さえスイングアーム３５の試料押さえ部
３５ａが試料１の上部を押さえる。この状態で締付部駆
動シリンダ３４が駆動して試料締付部３３が閉じて試料
押さえ部３５ａによって上部が押えられている試料１を
締め付け固定する。試料締付部３３による試料１の締め
付け固定の後に、試料押さえスイングアーム３５が上昇
し、スイングして逃げることにより、自動試料固定装置
２７への試料１のセットが完了する。

【００１４】次に、図３に示す試料ハンドリングロボッ
ト４について説明する。試料ハンドリングロボット４は
基台５１と、基台５１上に設けられた軸支承部５２と、
軸支承部５２に回転自在に支承された第１回転軸５３
と、第１回転軸５３を回転駆動する第１回転軸用駆動モ
ータ５４と、第１回転軸５３に軸着され、水平に旋回す
る第１水平アーム５５と、第１水平アーム５５の先端に
回転自在に設けられた第２回転軸５６と、第２回転軸５
６を回転駆動する第２回転軸用駆動モータ５７と、第２
回転軸５６に軸着され、水平に旋回する第２水平アーム
５８と、第２水平アーム５８の先端の下部に設けられ、
ハンド吊持体５９を昇降させる吊持体昇降シリンダ６０
と、第２水平アーム５８の先端の上部に設けられ、吊持
体昇降シリンダ６０を回転駆動するシリンダ回転用モー
タ６１と、ハンド吊支持体５９の下部に設けられたハン
ド駆動シリンダ６２と、ハンド駆動シリンダ６２に垂下
して設けられ、ハンド駆動シリンダ６２によって開閉駆
動する一対のハンド６３と、第２水平アーム５８の先端
の下部に設けられ、フライス盤３のカッターの刃のレベ
ルとの整合をするために試料加工面のレベルを計測する
レベル計６４とで構成される。

【００１５】この試料ハンドリングロボット４は、第１
回転軸用駆動モータ５４が回転するることによって第１
回転軸５３が回転駆動され、第１水平アーム５５が水平
に旋回して一対のハンド６３が大きく旋回し、また第２
回転軸用駆動モータ５７が回転することによって第２回
転軸５６が回転駆動され、第２水平アーム５８が水平に
旋回して一対のハンド６３が小さく旋回し、第１水平ア
ーム５５と第２水平アーム５８が共働して旋回すること
によって一対のハンド６３が円以外のループを描いて旋
回する。さらに、シリンダ回転用モータ６１が回転する
ことによって吊持体昇降シリンダ６０が回転し、吊持体
昇降シリンダ６０が駆動することによってハンド吊持体
５９が昇降して一対のハンド６３が回転すると共に昇降
する。また、ハンド駆動シリンダ６２が駆動することに
よって一対のハンド６３が開閉する。

【００１６】次に、図５に示すレーザ照射装置５及び試
料搬送装置６について説明する。このレーザ照射装置５
は、レーザ光を出力するレーザ照射装置本体７１と、レ
ーザ照射装置本体７１から出射されたレーザ光を試料の
気密状態にした表面にレーザ光を照射するレーザ照射セ
ル７２と、レーザ照射装置本体７１及びレーザ照射セル
７２を収容するレーザ照射室７３とから構成され、レー
ザ照射室７３には図示しないエアシリンダにより駆動さ
れる開閉扉７３ａが設けられている。レーザ照射装置本
体７１はレーザ光を発振するレーザ発振部７５と、レー
ザ光を拡げるエキスパンダー７５´と、レーザ発振部７
５から発振されたレーザ光の焦点制御を行う一対の駆動
ミラー７６と、レーザ光を集光する単焦点集光レンズ７
７とからなる。

【００１７】また、レーザ照射セル７２は、下部に試料
１で閉塞される開口７８ａを有する照射セル室７８と、
照射セル室７８の上部に設けられ、レーザ光を通過させ
ると共にアルゴンの搬送ガスを導入するガス導入管部７
９と、照射セル室７８の側部に設けられ、照射セル室７
８内に導入された搬送ガスをレーザＩＣＰ発光分析器７
に搬送するガス搬送口部７９とからなり、ガス導入管部
７９はアルゴンの搬送ガス供給源（図示省略）に接続さ
れ、ガス搬送口部７９は搬送管８０を介してレーザＩＣ
Ｐ発光分析器７に接続されている。なお、照射セル室７
８の開口７８ａにはパッキング８１が設けられており、
その開口７８ａが試料１の切削加工された表面で閉塞さ
れたときに、搬送ガス及びレーザ光が漏れないようにシ
ールされている。

【００１８】このレーザ照射装置５は、照射セル室７８
の開口７８ａが試料１の切削加工された表面で閉塞され
ている場合に、レーザ照射装置本体７１のレーザ発振部
７５から発振されたレーザ光は一対の駆動ミラー７６に
よって焦点が平面的になるように走査され、集光レンズ
７７で集光されて照射セル室７８の開口７８ａを閉塞
し、照射セル室７８内を気密状態にしている試料１の切
削加工面に照射される。このとき、照射セル室７８内に
はガス導入管部７９からアルゴンの搬送ガスが導入され
ており、試料１にレーザ光が照射されて生成された微粒
子は搬送ガスによってガス搬送口部７９から搬送管８０
を介してレーザＩＣＰ発光分析器７に搬送される。その
レーザＩＣＰ発光分析器７では誘導結合プラズマによる
励起発光がなされ、各元素の発光強度から元素分析す
る。その分析データは図６に示すように管理パソコン１
３を介して上位の分析計算機１００に送られる。この分
析計算機１００は各種分析機器の業務管理、指示、実積
管理を行う。１０１は分析計算機１００が計算したデー
タを管理したり、製鉄所全体のシステム管理をする中央
計算機である。

【００１９】さらに、試料搬送装置６は、一端側が外部
に位置し、他端側がレーザ照射室７３内で照射セル室７
８の下方に位置し、図示しないエアシリンダによって昇
降させられる試料搬送台８３と、試料搬送台８３上を図
示しないエアシリンダによってスライドさせられる移動
体８４と、移動体８４上に載置状態に固定された支持台
８５と、支持台８５上にスプリング８６を介して設けら
れた試料受台８７と、移動体８４にアングル部材８８を
介して取り付けられ、照射セル室７８の開口７８ａを閉
塞するセル開口蓋８９とからなる。

【００２０】この試料搬送装置６は、試料１を受け取っ
ていない状態では試料搬送台８３は図示しないエアシリ
ンダによって所定位置まで下降させられ、また試料受台
８７と一体の移動体８４は試料搬送台８３の外部に位置
する一端側にある。このとき、レーザ照射室７３の開閉
扉７３ａは開放させられている。その試料受台８７に切
削加工された試料１が載せられると、まず移動体８４は
図示しないエアシリンダの駆動によって試料搬送台８３
のレーザ照射室７３内に位置する他端側に向けて移動さ
せられ、照射セル室７８の下方位置で停止させられる。
しかる後に、試料搬送台８３が図示しないエアシリンダ
によって上昇させられ、試料受台８７に載せられた試料
１の切削加工された表面が照射セル室７８の開口７８ａ
に設けられたパッキング８１を加圧し、開口７８ａが閉
塞されて搬送ガス及びレーザ光が漏れないようにシール
する状態の位置で停止させられる。こうして、試料１が
照射セル室７８の開口７８ａにセットされる。

【００２１】次に本発明の金属片自動分析装置の実施の
形態の動作を説明する。最初に、管理パソコン１３を用
い、分析計算機からの指示データに基づき、試料１の現
物をチェックし、試料パレット２の番地に合わせて試料
１のリストを作成する。そして、試料１を試料パレット
２の番地に合わせてセットして準備が完了する。管理パ
ソコン１３のオペレータの指示により全自動運転が開始
されると、まず試料ハンドリングロボット４が管理パソ
コン１３の指令に基づいた試料ロボットコントローラ９
によって駆動させられ、試料パレット２にセットされて
いる所定の番地の試料１を取りに行き、試料１を掴み、
旋回してフライス盤３のテーブル２３に設置されている
自動試料固定装置２７の試料置台３１に試料１をセット
する。このとき、その試料置台３１は研削位置と異なる
位置にある。加工に必要な試料１の厚さ、加工量のデー
タは試料セット前に、試料加工コントローラ８が管理パ
ソコン１３から受信している。そして、自動試料固定装
置２７は試料加工コントローラ８によって駆動させら
れ、試料置台３１を研削位置まで上昇させられ、しかる
後に試料締付部３３が閉じて試料１が試料置台３１に固
定される。そこで、試料ハンドリングロボット２に設け
られているレベル計６４でフライス盤３のカッターの刃
のレベルとを整合させる零点確認を行う。なお、微調整
はフライス盤３の昇降駆動機能で自動的に行われる。

【００２２】フライス盤３は試料加工コントローラ８に
よって駆動され、所定の切削量に加工する。その加工量
は0 〜50mm で設定可能である。但し、１回の切削は0.
５mmであり、複数回の切削を行って設定された加工量で
指示された切削量を切削する。なお、加工量は２〜３の
レベルを持ち、精度を上げることも可能である。フライ
ス盤３による試料１の切削加工が完了すると、試料置台
３１にセットされている試料１の固定を試料締付部３３
が開いて開放する。しかる後に、試料ハンドリングロボ
ット４が管理パソコン１３の指令に基づいた試料ロボッ
トコントローラ９によって駆動され、切削加工された試
料１をフライス盤３における試料置台３１から試料搬送
装置６におけるレーザ照射装置の外に位置する試料受台
８７に移送してセットする。この試料受台８７の形状
は、試料１の位置を保つために自動試料固定装置２７の
試料置台３１と同じとしている。試料１がセットされる
と同時に、試料１のデータがレーザＩＣＰ発光分析装置
７へ送信される。

【００２３】試料搬送装置６では管理パソコン１３から
の指令に基づいた試料搬送コントローラ１１によって図
示しないエアシリンダが駆動され、試料受台８７と一体
の移動体８４が移動させられて試料受台８７がレーザ照
射装置５内の照射位置に搬入させられる。しかる後に、
図示しないエアシリンダによりレーザ照射室７３の開閉
扉７３ａが閉じられる。その後、試料受台８７と一体の
移動体８４が載置されている試料搬送台８３が図示しな
いエアシリンダによって上昇させられ、試料受台８７に
載せられた試料１の切削加工された表面が照射セル室７
８の開口７８ａに設けられたパッキング８１を加圧し、
開口７８ａが閉塞されて搬送ガス及びレーザ光が漏れな
いようにシールする状態の位置で停止させられる。こう
して、試料１が照射セル室７８の開口７８ａにセットさ
れ、照射セル室７８は気密性を保つ。

【００２４】レーザ照射装置５では管理パソコン１３か
らの指令に基づいたレーザ照射コントローラ１０により
駆動されて試料１の切削加工面にレーザ光を照射する。
試料１の切削加工面にレーザ光が照射されて生成された
微粒子はアルゴンの搬送ガスによってガス搬送口部７９
から搬送管８０を介してレーザＩＣＰ発光分析器７に搬
送される。レーザＩＣＰ発光分析装置７では管理パソコ
ン１３からの指令に基づいたレーザＩＣＰコントローラ
１２により駆動されてレーザ照射により試料から発生さ
せられ、搬送ガスで搬送された微粒子に誘導結合プラズ
マによる励起発光をさせ、各元素の発光強度から多元素
の同時分析が行われる。その分析結果は分析計算機１０
０に伝送され、判定がなされ、中央計算機１０１への伝
送、結果の表示、印字がなされる。

【００２５】レーザＩＣＰ発光分析装置７による元素分
析が終了すれば、レーザＩＣＰ発光分析装置７及びレー
ザ照射装置５の動作を停止させた後に、試料搬送装置６
が照射位置にある試料１をレーザ照射装置５の外に搬出
し、試料ハンドリングロボット４がレーザ照射装置５の
外にある試料１を把持して試料パレット２に移送し、当
該番地に戻すようにしている。こうして１つの試料１の
元素分析が終了すれば、残りの試料１について前述と同
様の手順で次々と元素分析が行われることとなり、オペ
レータが複数の試料１を試料パレット２に番地毎にセッ
トし、本装置を起動することにより、試料組織（熱履
歴）の影響を受けないで分析結果を得るまでが全自動で
短時間に正確に行われることになる。なお、時間の短縮
を図るために、実際は試料１がレーザＩＣＰ発光分析装
置７で元素分析が行われている時に、次の試料１の試料
ハンドリングロボット４による試料パレット２からの取
り出しが開始される。本発明装置の実施の形態では、１
個の試料１の試料調製から分析完了までの時間が従来の
約１８分から５分に短縮された。又、約１２時間無人完
全自動運転が可能となり、特に夜間無人運転で効果を上
げている。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、まず試料
ハンドリングロボットが制御装置の指令に基づき試料パ
レットにセットされている所定の番地の試料を把持し取
り出して分析面研削装置に移送し、分析面研削装置では
制御装置からの指示データに基づき試料を所定の切削量
に切削加工し、つぎに試料ハンドリングロボットが制御
装置の指令に基づき切削加工された試料を分析面研削装
置から試料搬送装置に移送し、試料搬送装置では制御装
置からの指令に基づき切削加工された試料をレーザ照射
装置内の照射位置に搬入し、レーザ照射装置では制御装
置の指令に基づき気密状態の切試料の切削加工面にレー
ザを照射し、レーザＩＣＰ発光分析装置では制御装置の
指令に基づきレーザ照射により試料から発生させられ、
搬送ガスで搬送された微粒子に誘導結合プラズマによる
励起発光をさせ、各元素の発光強度から元素分析し、そ
の元素分析が終了すれば、レーザＩＣＰ発光分析装置及
びレーザ照射装置の動作を停止させた後に試料搬送装置
が照射位置にある試料をレーザ照射装置外に搬出し、試
料ハンドリングロボットが制御装置の指令に基づき試料
搬送装置によってレーザ照射装置外にある試料を把持し
て試料パレットに移送し、当該番地に戻すようにしてい
るので、オペレータが試料をパレットにセットし、本装
置を起動することにより、試料組織（熱履歴）の影響を
受けないで分析結果を得るまでが全自動で短時間に正確
に行われ、しかも分析員の省力化が得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る金属片自動分析装
置の全体構成を示す平面図ブロック図である。

【図２】分析される試料の各種形状を示す斜視図であ
る。

【図３】同金属片自動分析装置の一部の構成を示す側面
図である。

【図４】同金属片自動分析装置の試料固定装置の構成を
示す断面図である。

【図５】同金属片自動分析装置の試料搬送装置とレーザ
照射装置の概略構成を示す側面図である。

【図６】同金属片自動分析装置の制御を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１ 試料 ２ 試料パレット ３ フライス盤（分析面切削装置） ４ 試料ハンドリングロボット ５ レーザ照射装置 ６ 試料搬送装置 ７ レーザＩＣＰ発光分析装置 ８ 試料加工コントローラ（制御装置） ９ 試料ロボットコントローラ（制御装置） １０ レーザ照射コントローラ（制御装置） １１ 試料搬送コントローラ（制御装置） １２ レーザＩＣＰコントローラ（制御装置） １３ 管理パソコン（制御装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 裕泰 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各番地毎に試料がセットされた試料パレ
   ットと、 試料を指示データに基づき所定の切削量に切削加工する
   分析面切削装置と、 気密状態の切削加工された試料の表面にレーザ光を照射
   するレーザ照射装置と、 切削加工された試料を受け取り、レーザ照射装置内に搬
   入し、レーザ照射装置によってレーザ光が照射された試
   料をレーザ照射装置外に搬出する試料搬送装置と、 レーザ照射装置のレーザ照射により試料から発生させら
   れ、搬送ガスで搬送された微粒子に誘導結合プラズマに
   よる励起発光がなされ、各元素の発光強度から元素分析
   するレーザＩＣＰ発光分析装置と、 試料パレットの各番地毎の試料を把持して分析面研削装
   置に移送し、分析面研削装置により切削加工された試料
   を試料搬送装置に移送し、試料搬送装置によってレーザ
   照射装置内に搬入され、レーザ照射装置によるレーザ照
   射が行われた後に試料搬送装置によってレーザ照射装置
   外に搬出された試料を試料パレットに移送し、当該番地
   に戻す試料ハンドリングロボットと、 試料ハンドリングロボットを所定の移送手順で駆動制御
   すると共に、前記分析面切削装置、レーザ照射装置及び
   試料搬送装置に移送されてきた試料に対して所定の動作
   をさせる制御装置と備えたことを特徴とする金属片自動
   分析装置。