浸せき試験用自動測定装置
【課題】測定の省力化及びシステム構成の最小化を可能とする。
【解決手段】浸せき試験用自動測定装置１は、アーム４によりゴム試験片Ｐが供給されゴム試験片Ｐの長さを測定するレーザ測長器６と、レーザ測長器６による測定後にてアーム４によりゴム試験片Ｐが供給されゴム試験片Ｐの質量及び体積を測定する質量体積測定器８と、ターンテーブル３によりゴム試験片Ｐが供給されゴム試験片Ｐの硬さを測定する硬さ測定器９と、各部位の動作を制御プログラムに基づき制御すると共に測定値のそれぞれを取り込んで外部出力するコントローラ２０と、を備えている。ターンテーブル３は、第１及び第２テーブル間で組替可能に構成され、レーザ測長器６は、アーム４によるゴム試験片Ｐの移送中に当該ゴム試験片Ｐの長さを測定し、コントローラ２０は、第１及び第２制御プログラムを制御プログラムとして有している。
【解決手段】浸せき試験用自動測定装置１は、アーム４によりゴム試験片Ｐが供給されゴム試験片Ｐの長さを測定するレーザ測長器６と、レーザ測長器６による測定後にてアーム４によりゴム試験片Ｐが供給されゴム試験片Ｐの質量及び体積を測定する質量体積測定器８と、ターンテーブル３によりゴム試験片Ｐが供給されゴム試験片Ｐの硬さを測定する硬さ測定器９と、各部位の動作を制御プログラムに基づき制御すると共に測定値のそれぞれを取り込んで外部出力するコントローラ２０と、を備えている。ターンテーブル３は、第１及び第２テーブル間で組替可能に構成され、レーザ測長器６は、アーム４によるゴム試験片Ｐの移送中に当該ゴム試験片Ｐの長さを測定し、コントローラ２０は、第１及び第２制御プログラムを制御プログラムとして有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浸せき試験用自動測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば潤滑油等の各種液体（以下、単に「潤滑油等」という）の開発に際しては、潤滑油等が加硫ゴムや熱可塑性ゴム等の樹脂材へ及ぼす影響を求める必要があり、一般的に、樹脂材に対して浸せき試験が行われる。このような樹脂材の浸せき試験は、通常、ＪＩＳ Ｋ ６２５８の規定に準拠して実施されており、複数の樹脂材について潤滑油等に浸せきする前と浸せきした後とにおける物性変化が測定される。そこで、従来、樹脂材の浸せき試験においては、樹脂材の物性を測定するための測定手段として、非特許文献１に記載されたレーザ測長器、非特許文献２に記載された質量測定器（分析天秤）、及び非特許文献３に記載された硬さ測定器（硬度計）が用いられている。
【０００３】
非特許文献１のレーザ測長器では、例えば、樹脂材を保持具にセットして保持し、この状態で樹脂材の長さを測定する。続いて、測定値を手動又は一部自動で記録した後、樹脂材を保持具から取り外す。そして、かかる樹脂材のセット、測定及び取外しを複数の樹脂材に対して繰り返し実施し、これにより、複数の樹脂材の長さ測定を行っている。
【０００４】
また、非特許文献２の質量測定器では、例えば、大気中で樹脂材の重量を気中重量として測定し、当該測定値を手動又は一部自動で記録すると共に、樹脂材を水槽内の水に浸水させ、この状態で樹脂材の重量を水中重量として測定し、当該測定値を手動又は一部自動で記録する。そして、これら気中重量及び水中重量の記録を複数の樹脂材に対して繰り返し実施し、これにより、複数の樹脂材に対し質量及び体積（密度）測定を行っている。
【０００５】
また、非特許文献３の硬さ測定器では、例えば、樹脂材をセットし、圧子部を樹脂材に押圧することにより樹脂材の硬さを測定し、当該測定値を手動又は一部自動で記録する。そして、これを複数の樹脂材に対して繰り返し実施し、これにより、複数の樹脂材の硬さ測定を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「レーザ式外径変位センサカタログ」、キーエンス社製、２０１０年度版、ｐ．６９６〜６９７
【非特許文献２】株式会社 島津製作所ホームページ “分析天びん”［平成２２年８月１３日検索］、インターネット＜URL:http://www.shimadzu.co.jp/balance/products/p01/a-aux.html＞
【非特許文献３】高分子計器株式会社ホームページ “製品情報 自動ゴム硬度計”［平成２２年８月１３日検索］、インターネット＜URL:http://www.asker.co.jp/products/durometer/auto/a/index.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上述したような従来技術では、前述のように、樹脂材の物性それぞれを別途に手動又は一部自動で測定する必要がある。さらに、複数の測定機器が独立して存在するために、システム構成が煩雑になる場合がある。よって、近年、樹脂材の浸せき試験においては、測定における人の介在を少なくして省力化でき、且つシステム構成の最小化が可能な自動測定装置の開発が強く求められている。
【０００８】
そこで、本発明は、測定の省力化及びシステム構成の最小化が可能となる浸せき試験用自動測定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る浸せき試験用自動測定装置は、樹脂材の浸せき試験に用いられ、樹脂材の物性を測定するための浸せき試験用自動測定装置であって、樹脂材が複数載置され、樹脂材を自動移送するターンテーブルと、樹脂材を把持して自動移送するアームと、アームによって樹脂材が供給され、当該樹脂材にレーザ光を照射することにより樹脂材の長さを測定するレーザ測長器と、レーザ測長器による測定後にてアームによって樹脂材が供給され、当該樹脂材の気中重量及び水中重量を測定することにより樹脂材の質量及び体積を測定する質量体積測定器と、ターンテーブルによって樹脂材が供給され、当該樹脂材の硬さを測定する硬さ測定器と、ターンテーブル、アーム、レーザ測長器、質量体積測定器及び硬さ測定器の動作を制御プログラムに基づき制御すると共に、レーザ測長器、質量体積測定器及び硬さ測定器で測定した測定値のそれぞれを取り込んで外部出力するコントローラと、を備え、ターンテーブルは、樹脂材の長さ、質量及び体積を測定するための第１テーブルと、樹脂材の硬さを測定するための第２テーブルとの間で組替可能に構成され、レーザ測長器は、アームによる樹脂材の移送中に当該樹脂材の長さを測定し、コントローラは、樹脂材の長さ、質量及び体積を測定するための第１制御プログラムと、樹脂材の硬さを測定するための第２制御プログラムと、を制御プログラムとして有することを特徴とする。
【００１０】
この本発明の浸せき試験用自動測定装置では、例えば、樹脂材の長さ、質量及び体積を測定する場合、ターンテーブルに第１テーブルをセットし、コントローラによって第１プログラムを実行することで、次の動作が実行される。すなわち、まず、アームにより樹脂材が把持され移送され、その移送中にレーザ測長器により樹脂材の長さが測定され、当該測定値がコントローラに取り込まれて外部出力される。そして、アームにより質量体積測定器に樹脂材が供給され、樹脂材の気中重量及び水中重量が測定され、当該測定値がコントローラに取り込まれて外部出力される。他方、例えば、樹脂材の硬さを測定する場合、ターンテーブルに第２テーブルをセットし、コントローラによって第２プログラムを実行することで、次の動作が実行される。すなわち、ターンテーブルが回転されて、硬さ測定器に樹脂材が供給され、樹脂材の硬さが測定され、その測定値がコントローラに取り込まれて外部出力される。従って、本発明によれば、浸せき試験における樹脂材の長さ、質量、体積及び硬さの測定において、人の介在を少なくして省力化することが可能となる。さらに、上述したようにレーザ測長器にあっては、アームによる樹脂材の移送中に樹脂材の長さを測定する、すなわち、アームによる自動移送に関連させて構成されているため、システム構成の効率性及び合理性を高め、システム構成の最小化が可能となる。
【００１１】
ここで、上記作用効果を好適に奏する構成として、具体的には、質量体積測定器は、負荷される荷重を計量する計量皿と、計量皿に吊り下げられ、樹脂材を収容する第１収容部及び当該第１収容部の鉛直方向下方側に設けられ樹脂材を収容する第２収容部を含む吊下具と、水が貯留され、吊下具に対し鉛直方向に沿って相対移動可能な水槽と、を有しており、第１収容部に樹脂材を収容した状態で計量皿により気中重量を測定する共に、第２収容部により樹脂材を収容しつつ当該樹脂材が浸水するよう水槽を鉛直方向に沿って相対移動させた状態で計量皿により水中重量を測定する構成が挙げられる。
【００１２】
このとき、質量体積測定器は、第２収容部に振動を付加する振動付加機構を有することが好ましい。この場合、浸水させた樹脂材に振動を付加し、樹脂材の水中重量測定時に樹脂材の周囲の気泡を好適に除去することができ、樹脂材の水中重量を精度よく測定することが可能となる。
【００１３】
また、吊下具は、吊ワイヤを含んでおり、吊ワイヤの径は、水中重量測定時に当該吊ワイヤに生じる浮力に基づいて設定されていることが好ましい。ここで、例えば吊ワイヤの径が太い場合、水中重量測定時においては、吊ワイヤに及ぶ水槽内の水の表面張力が大きくなり、その結果、吊ワイヤに生じる浮力が大きくなって樹脂材の水中重量の測定精度が低下してしまうおそれがある。この点、本発明では、かかる浮力に基づいて吊ワイヤの径が設定されているため、樹脂材の水中重量を精度よく測定することが可能となる。
【００１４】
また、質量体積測定器による測定前にてアームによって樹脂材が供給され、洗浄液が貯留された洗浄槽をさらに備えたことが好ましい。これにより、例えば潤滑油等に浸せき後に樹脂材の物性を測定する場合において、質量体積測定器による測定前に樹脂材が洗浄され、樹脂材に付着又は浸透した潤滑油等が確実に除去されることとなる。よって、質量体積測定器により樹脂材の質量及び体積を精度よく測定することが可能となる。
【００１５】
また、アームは、質量体積測定器による測定後にて樹脂材をターンテーブル上に戻すことが好ましい。これにより、長さ、体積及び質量を測定した後の樹脂材について、破棄することなくターンテーブル上に戻されることになり、その後に他の処理を行う場合に容易に取り扱うことができる。
【００１６】
また、アームは、一の水平方向及び鉛直方向のみに樹脂材を移送可能に構成されていることが好ましい。この場合、アームの自由度が最小化されることになり、システム構成の一層の最小化が可能となる。
【００１７】
また、ターンテーブルは、手動で回転可能に構成されていることが好ましい。この場合、例えばターンテーブルの回転位置を手動で簡便に調整することができる。
【００１８】
また、ターンテーブルには、原点復帰機構が設けられていないことが好ましい。これにより、ターンテーブルの回転位置に囚われることなく測定処理を開始することができる。
【００１９】
また、アームに取り付けられ、当該アームで把持した樹脂材にエアを吹き付けるためのエア吹付けノズルを備えたことが好ましい。この場合、エア吹付けノズルにより樹脂材にエアを吹き付け、樹脂材に付着した洗浄液等を除去することが可能となる。
【００２０】
また、質量体積測定器は、樹脂材の浸水を複数回繰り返すと共に、当該複数回目の浸水のときに水中重量を測定することが好ましい。このように複数回目の浸水のときに水中重量を測定することで、樹脂材の水中重量測定時に樹脂材に気泡が付着するのを抑制でき、質量体積測定器により樹脂材の水中重量を精度よく測定することが可能となる。
【００２１】
また、コントローラは、ターンテーブル、アーム、レーザ測長器、質量体積測定器及び硬さ測定器の少なくとも１つについての所定動作に関する動作時間を監視すると共に、当該動作時間が予め設定されたタイムアウト時間を経過した場合に異常発生と判断することが好ましい。この場合、浸せき試験用自動測定装置の異常発生を好適に検知することができる。
【００２２】
また、硬さ測定器は、ターンテーブルに載置された樹脂材を鉛直方向上方から押し付ける圧子部と、ターンテーブルの鉛直方向下方側の圧子部に対応する位置において圧子部で押し付けられた樹脂材を支持するように設けられた支持部と、を含んで構成されていることが好ましい。これにより、ターンテーブルが比較的薄いものであっても、ターンテーブル上で樹脂材及びターンテーブルを確実に支持して硬さ測定器によって硬さを精度よく測定することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、測定の省力化及びシステム構成の最小化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る浸せき試験用自動測定装置を示す概略正面図である。
【図２】図１のII−II線に沿っての概略断面図である。
【図３】浸せき試験の概要を示すフローチャートである。
【図４】図１の浸せき試験用自動測定装置の第１テーブルを示す斜視図である。
【図５】図１の浸せき試験用自動測定装置の第２テーブルを示す斜視図である。
【図６】図１の浸せき試験用測定装置のアームを示す斜視図である。
【図７】図１の浸せき試験用測定装置のレーザ測長器及び洗浄槽を示す斜視図である。
【図８】図１の浸せき試験用測定装置の質量体積測定器を示す斜視図である。
【図９】図１の浸せき用自動測定装置の硬さ測定器を示す側方断面図である。
【図１０】図１の浸せき用自動測定装置のコントローラによる外部出力の一例を示す図である。
【図１１】図１の浸せき用自動測定装置のコントローラによる外部出力の他の一例を示す図である。
【図１２】図１の浸せき用自動測定装置による測定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１の浸せき用自動測定装置による測定処理の他の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１２のフローチャートによる測定処理を説明するための図１に対応するフロー図である。
【図１５】図１４の続きを示すフロー図である。
【図１６】図１５の続きを示すフロー図である。
【図１７】図１６の続きを示すフロー図である。
【図１８】図１７の続きを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、「上」「下」「左」「右」の語は、図面の状態に基づいており便宜的なものである。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に係る浸せき試験用自動測定装置を示す概略正面図、図２は、図１のII−II線に沿っての概略断面図である。図１，２に示すように、浸せき試験用自動測定装置１は、加硫ゴムや熱可塑性ゴム等で形成された矩形板状の樹脂材であるゴム試験片Ｐの浸せき試験に用いられるものである。そこで、まず、この浸せき試験について説明する。なお、以下においては、一の水平方向をＸ方向（図１の左右方向）、他の水平方向をＹ方向（図１の紙面垂直方向）、鉛直方向をＺ方向（図１の上下方向）として説明する。
【００２７】
図３は、浸せき試験の概要を示すフローチャートである。図３に示すように、ここでの浸せき試験は、「ＪＩＳ Ｋ ６２５８」の規定に準拠して実施される試験であって、ゴム試験片Ｐを潤滑油等に浸せきし、浸せき前と浸せき後との寸法、質量、体積、引張強度、伸びの変化を測定（計測）することにより、ゴム試験片Ｐにおける潤滑油等による影響（耐液性）を求める。具体的には、この浸せき試験では、まず、ゴム試験片Ｐが作成される（Ｓ１）。ゴム試験片Ｐの寸法は、例えば、短手方向の長さ２０ｍｍ、長手方向の長さ５０ｍｍ、厚さ２．０ｍｍ±０．２ｍｍとされる。
【００２８】
続いて、浸せき前測定としてゴム試験片Ｐの物性（長さ、質量、体積、硬さ、厚さ、引張強度及び伸び等）が測定され、その測定値が記録される（Ｓ２）。続いて、試験目的及び製品使用目的に応じて、所定温度の潤滑油等にゴム試験片Ｐが所定時間浸せきされる（Ｓ３）。続いて、ゴム試験片Ｐが取り出されて洗浄された後、浸せき後測定としてゴム試験片Ｐの物性が再度測定され、その測定値が記録される（Ｓ４，Ｓ５）。
【００２９】
続いて、浸せき前測定及び浸せき後測定の各測定値から、浸せき前後でのゴム試験片Ｐの物性変化が算出される。そして、上述の浸せき前測定から物性変化の算出までの一連の工程が複数のゴム試験片Ｐに行われ、これにより、複数のゴム試験片Ｐの物性変化が結果報告されることとなる（Ｓ６）。
【００３０】
図１，２に戻り、本実施形態の浸せき試験用自動測定装置１は、上記浸せき試験の浸せき前測定（上記Ｓ２）及び浸せき後測定（上記Ｓ５）においてゴム試験片Ｐの物性（ここでは、長さ、質量、体積及び硬さ）を測定するものである。浸せき試験用自動測定装置１は、本体部１０及びコントローラ２０を備えている。
【００３１】
本体部１０は、その外囲を構成する筐体２の処理空間Ｒ内に、ターンテーブル３、アーム４、位置センサ３４、レーザ測長器６、洗浄槽７、質量体積測定器８及び硬さ測定器９を有している。筐体２は、直方体外形の箱状を呈しており、滑車２ｘ及びストッパ２ｙによって設置面Ｆに対し移動可能に固定されている。
【００３２】
ターンテーブル３は、環状円形の薄板形状を呈している。ターンテーブル３は、処理空間Ｒ内のＸ方向一方側において回転駆動部３１により回転可能に支持されている。また、ターンテーブル３には、原点復帰機構が設けられておらず、これにより、ターンテーブル３の回転位置によらずに測定処理を開始できるようになっている。
【００３３】
回転駆動部３１は、処理空間Ｒの底面に固定され、ターンテーブル３をその中心を回転軸として回転させる。この回転駆動部３１には、回転停止機構が設けられておらず、例えば非駆動時において外力を加えることで回転可能とされている。すなわち、ターンテーブル３は、手動で回転可能に構成されている。
【００３４】
このターンテーブル３は、樹脂材の長さ、質量及び体積を測定するための第１テーブル３２（図４参照）と、ゴム試験片Ｐの硬さを測定するための第２テーブル３３（図５参照）との間で組替可能に構成されている。具体的には、ターンテーブル３は、その径方向内側部分が回転駆動部３１に載置されることで取り付けられ、第１及び第２テーブル３２，３３間で交換できるよう着脱可能構成されている。
【００３５】
図４は、図１の浸せき試験用自動測定装置の第１テーブルを示す斜視図、図５は、図１の浸せき試験用自動測定装置の第２テーブルを示す斜視図である。図４に示すように、第１テーブル３２の上面には、ゴム試験片Ｐを縦置き且つ径方向を長手方向とする姿勢で挟持し保持するものとして、一対の保持板３２ｘ，３２ｘが設けられている。一対の保持板３２ｘ，３２ｘは、第１テーブル３２上の周方向に沿った複数箇所にて、径方向に沿って（放射状に）延びるように立設されている。
【００３６】
また、これら一対の保持板３２ｘ，３２ｘは、その上端側が互いに離れるように屈曲（オーバーハング）しており、これにより、一対の保持板３２ｘ，３２ｘからのゴム試験片Ｐの出戻しが容易にされている。
【００３７】
一方、図５に示すように、第２テーブル３３の上面には、ゴム試験片Ｐを横置き且つ径方向を長手方向とする姿勢で載置させるものとして、載置ブロック３３ｘが設けられている。載置ブロック３３ｘは、第２テーブル３３上の周方向に沿った複数箇所にて、上方から見て径方向に長尺の矩形形状となるように設置されている。ここでの載置ブロック３３ｘでは、硬さ測定対象を所定厚さ以上（ＪＩＳ Ｋ ６２５３の４及び５の規定によれば６ｍｍ以上）とするため、その上面に３枚のゴム試験片Ｐが重ねて載置される。この載置ブロック３３ｘの径方向両端面のそれぞれには、ゴム試験片Ｐのずれを防止するものとして、載置ブロック３３ｘよりも上方に突出する当て板３３ｙが立設されている。
【００３８】
図１に示すように、このターンテーブル３は、コントローラ２０に接続されており、その動作がコントローラ２０によって制御される。また、このターンテーブル３には、その回転位置（回転方向における位置）を検出するための位置センサ３４が取り付けられている。位置センサ３４は、ターンテーブル３に対しレーザ光を照射しその反射光を受光することで、ターンテーブル３の回転位置を測定すると共に、当該ターンテーブル３の回転位置についての検出値をコントローラ２０へ出力する。
【００３９】
図６は、図１の浸せき試験用測定装置のアームを示す斜視図である。図１，６に示すように、アーム４は、ゴム試験片Ｐを把持すると共に、Ｘ方向及びＺ方向にゴム試験片Ｐを自動移送するものである。具体的には、このアーム４は、ターンテーブル３上の第１所定位置（ここでは、上方から見て９時方向の位置）のゴム試験片Ｐを、レーザ測長器６、洗浄槽７及び質量体積測定器８に向けて自動移送し、その後、このゴム試験片Ｐをターンテーブル３上の第１所定位置に戻す。
【００４０】
このアーム４では、可動部４１と当該可動部４１をＺ方向に移動させるエアシリンダ４２とが、Ｘ方向に沿って延在するレール４３に沿って移動可能に構成されている。可動部４１は、Ｘ方向に延在する長尺状を呈し、その先端側（Ｘ方向他方側）にゴム試験片Ｐを挟持して把持するための把持部４４を有している。把持部４４は、逆Ｌ字状の一対の板材を含んでおり、一対の板材を例えばエア駆動によって開閉することでこれらの間でゴム試験片Ｐを把持／脱離する。
【００４１】
エアシリンダ４２は、その下端部に可動部４１が固定されていると共に、当該下端部が例えばエア駆動によってＺ方向に伸縮（ストローク）可能とされている。これにより、可動部４１ひいては把持部４４は、Ｚ方向に移動可能となっている。また、このエアシリンダ４２は、スライダ（不図示）を介してレール４３に移動可能に取り付けられており、例えば電気駆動によってレール４３に沿ってＸ方向に移動可能とされている。これにより、可動部４１ひいては把持部４４は、Ｘ方向に移動可能となっている。
【００４２】
また、アーム４の可動部４１における把持部４４側には、アーム４で把持したゴム試験片Ｐにエアを吹き付けるものとして、エア吹付けノズル４５が取り付けられている。エア吹付けノズル４５は、質量体積測定器８による質量及び体積の測定前で洗浄槽７による洗浄後において、ゴム試験片Ｐにエアを吹き付けてゴム試験片Ｐに付着した洗浄槽７の洗浄液Ｓ（図７参照）を少なくとも除去する（詳しくは後述）。アーム４は、コントローラ２０に接続されており、その動作（例えば、把持部４４の把持／脱離、可動部４１のＸ，Ｚ方向における移動、及びエア吹付けノズル４５によるエア吹付け）がコントローラ２０によって制御される。
【００４３】
図７は、図１の浸せき試験用測定装置のレーザ測長器及び洗浄槽を示す斜視図である。図１，７に示すように、レーザ測長器６は、ゴム試験片Ｐの長さを測定するためのものであり、Ｙ方向に互いに離間するよう配置された照射部６ａ及び受光部６ｂを含んでいる。ここでのレーザ測長器６は、照射部６ａ及び受光部６ｂ間にアーム４によって供給されたゴム試験片Ｐの長さ（短手方向寸法）を、照射部６ａから照射された平行レーザ光を受光部６ｂで受光して当該平行レーザ光の遮断状態を検知することで測定する。
【００４４】
特に本実施形態のレーザ測長器６にあっては、アーム４によるゴム試験片Ｐの移送経路中に介在するよう配置されている。つまり、照射部６ａ及び受光部６ｂは、その間をアーム４で把持されたゴム試験片Ｐが通るように配置されている。ここでは、照射部６ａ及び受光部６ｂは、処理空間Ｒ内のターンテーブル３に対して上方側で且つＸ方向に離れた位置に配置され、Ｙ方向に沿って並設されるようステー６２により支持されている。これにより、レーザ測長器６では、アーム４による自動移送中のゴム試験片Ｐの長さが、当該自動移送を中断することなく検出される。
【００４５】
このレーザ測長器６は、コントローラ２０に接続されており、その動作（例えば、測定の開始及び停止）がコントローラ２０によって制御される。また、レーザ測長器６は、測定したゴム試験片Ｐの長さについての測定値をコントローラ２０へ出力する。
【００４６】
洗浄槽７は、レーザ測長器６による長さの測定後で質量体積測定器８による質量及び体積の測定前において、ゴム試験片Ｐを洗浄するためのものである。この洗浄槽７は、レーザ測長器６の下方側の位置に配設されている。洗浄槽７においては、その内部に貯留された溶剤等の洗浄液Ｓ中にゴム試験片Ｐがアーム４によって供給され、上記Ｓ３にてゴム試験片Ｐに付着又は浸透した潤滑油等が洗浄され除去される。
【００４７】
溶剤としては、ゴム試験片Ｐに付着した潤滑油等を洗浄又は除去できれば特に限定されるものではなく、好ましくは、炭化水素系溶剤が挙げられる。中でも炭素数５〜９程度の飽和炭化水素を主体とする炭化水素系溶剤がより好ましく、具体的には、石油系溶剤、ヘキサン、ヘプタン等が挙げられる。なお、ゴム試験片Ｐに付着した洗浄液Ｓは、ゴム試験片Ｐが洗浄槽７から取り出され質量体積測定器８へ向けて自動移送される際、当該ゴム試験片Ｐにエア吹き付けノズル４５からエアが吹き付けることにより除去される。
【００４８】
図８は、図１の浸せき試験用測定装置の質量体積測定器を示す斜視図である。図１，８に示すように、質量体積測定器８は、レーザ測長器６による長さの測定及び洗浄槽７による洗浄後において、ゴム試験片Ｐの質量及び体積を測定するためのものである。質量体積測定器８は、負荷される荷重を計量する計量皿８１と、計量皿８１に吊り下げられた吊下具８２と、水Ｗが貯留された水槽８３と、を含んで構成されている。
【００４９】
計量皿８１は、処理空間Ｒ内の上方においてＸ方向の他方側（ターンテーブル３と反対側）に設置され、計量皿８１としては、例えば電子天秤が用いられている。吊下具８２は、計量皿８１に接続された吊ワイヤ８９に、第１及び第２収容部８４，８５が取り付けられて構成されている。第１及び第２収容部８４，８５は、板構造を有しており、ゴム試験片ＰをＸ方向から収容可能な空間Ａが形成されている。具体的には、第１及び第２収容部８４，８５では、Ｚ方向視において略コの字に折れ曲がる一対の板材８６が、ビスＢによってＸ方向に所定間隔で並ぶようにして固定されており、この板材８６の断面矩形の孔８７によって上記空間Ａが構成されている（図２，８参照）。
【００５０】
水槽８３は、処理空間Ｒ内の計量皿８１のＺ方向下側において例えばエア駆動によって伸縮する支持体８７によって支持されており、これにより、吊下具８２に対しＺ方向に沿って相対移動可能とされている。
【００５１】
このように構成された質量体積測定器８では、アーム４によりゴム試験片Ｐが第１収容部８４に供給されて収容され、計量皿８１により気中重量が自動測定される。また、アーム４によりゴム試験片Ｐが第２収容部８５に供給されて収容されると共に、ゴム試験片Ｐが浸水するよう水槽８３をＺ方向に相対移動し、計量皿８１により水中重量が自動測定される。ここでの質量体積測定器８では、ゴム試験片Ｐの浸水が２回（複数）行われ、当該２回目の浸水のときに水中重量が測られている（詳しくは、後述）。
【００５２】
また、本実施形態の吊下具８２は、浸水させたゴム試験片Ｐに振動を付加する振動付加機構として、第２収容部８５をＹ方向に挟むように設けられた一対の振動板８８を有している。この振動板８８にあっては、水中重量測定時に駆動部８８ｘによりエア駆動され、第２収容部８５に対して機械的干渉を繰り返す。これにより、浸水させたゴム試験片Ｐの周囲の気泡が除去される。
【００５３】
また、吊ワイヤ８９の径は、水中重量測定時に当該吊ワイヤ８９に生じる浮力に基づいて設定されている。具体的には、吊ワイヤ８９の径は、ゴム試験片Ｐを確実に吊下可能な太さであって、水中重量測定時に吊ワイヤ８９に及ぶ水槽８３内の水Ｗの表面張力に起因した浮力が所定値（例えば、１ｍｇｆ）よりも大きくならない太さとされている。
【００５４】
この質量体積測定器８は、コントローラ２０に接続されており、その動作（例えば、測定の開始及び停止、水槽８３の移動、振動板８８の駆動）がコントローラ２０によって制御される。また、質量体積測定器８は、測定したゴム試験片Ｐの気中重量及び水中重量を、ゴム試験片Ｐの質量及び体積に関する測定値としてコントローラ２０へ出力する。
【００５５】
図９は、図１の浸せき用自動測定装置における硬さ測定器を示す側方断面図である。図１，２，９に示すように、硬さ測定器９は、ゴム試験片Ｐの硬さ（硬度）を測定するためのものである。ここでの硬さ測定器９は、ターンテーブル３上の第２所定位置（ここでは、上方から見て１２時方向の位置）のゴム試験片Ｐにおける硬さを測定する。
【００５６】
この硬さ測定器９は、ターンテーブル３に載置されたゴム試験片ＰをＺ方向上方から押し付けるロッド状の圧子部９１と、ターンテーブル３のＺ方向下方側の圧子部９１に対応する位置にて圧子部９１で押し付けられたゴム試験片Ｐを支持するように設けられた支持部９２と、を含んで構成されている。この硬さ測定器９においては、ターンテーブル３によってゴム試験片Ｐが圧子部９１の下方まで供給されて、当該ゴム試験片Ｐの硬さが測定される。
【００５７】
また、硬さ測定器９では、圧子部９１の押付け速度がエアダンパ９３によって所望に制御されている。この硬さ測定器９は、コントローラ２０に接続されており、その動作（例えば、測定の開始及び停止）がコントローラ２０によって制御される。また、硬さ測定器９は、測定したゴム試験片Ｐの硬さについての測定値をコントローラ２０へ出力する。なお、硬さとしては、例えば国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ（International Rubber Hardness Degree））やデュロメータ硬さ等が用いられる。
【００５８】
コントローラ２０は、ターンテーブル３、アーム４、レーザ測長器６、質量体積測定器８及び硬さ測定器９の動作を制御プログラムに基づき制御する。コントローラ２０は、制御プログラムとして、ゴム試験片Ｐの長さ、質量及び体積を測定するためにターンテーブル３、アーム４、レーザ測長器６及び質量体積測定器８を動作させる第１制御プログラムと、ゴム試験片Ｐの硬さを測定するためにターンテーブル３及び硬さ測定器９を動作させる第２制御プログラムと、を含んでいる。
【００５９】
また、このコントローラ２０は、レーザ測長器６、質量体積測定器８及び硬さ測定器９で測定した測定値のそれぞれを一括的に取り込んで外部出力する。ここでのコントローラ２０は、質量体積測定器８で測定した気中重量及び水中重量から、浸水させる水Ｗの水温及び密度に基づいてゴム試験片Ｐの質量及び体積（密度）を算出し外部出力する。
【００６０】
外部出力としては、一例として、モニタ画面上に、ゴム試験片Ｐの識別番号に関連付けた表を表示させる場合がある。例えば、図１０に示すように、ゴム試験片Ｐの長さ、質量及び体積を測定する場合には、測定結果テーブルＴ１がモニタに表示され、ゴム試験片Ｐの硬さを測定する場合には、図１１に示すように、測定結果テーブルＴ２がモニタに表示される場合がある。なお、図中において、浸せき温度及び浸せき時間は、浸せき試験における上記Ｓ３の潤滑油等についての値である。また、図１１中において、「硬さ１２３」「硬さ２３１」「硬さ３１２」との表示の付番は、硬さ測定時に重ねられた３枚のゴム試験片Ｐの積層順序を示している。
【００６１】
また、コントローラ２０は、ターンテーブル３、アーム４、レーザ測長器６、質量体積測定器８及び硬さ測定器９の所定動作に関する動作時間を監視する。そして、動作時間が予め設定されたタイムアウト時間内の場合に正常と判断し、筐体２の上面に設けられた報知手段としての表示灯Ｌにより正常状態を報知すると共に、動作時間がタイムアウト時間を経過した場合に異常発生と判断し、表示灯Ｌにより異常状態を報知する。
【００６２】
例えば、アーム４の可動部４１におけるＺ方向の所定移動について、コントローラ２０にタイムアウト時間（例えば、２秒）が予め設定されている。そして、可動部４１の当該所定移動に対する動作時間を監視し、この動作時間がタイムアウト時間以内であれば、表示灯Ｌの緑ランプを点灯させる一方、動作時間がタイムアウト時間を超えた場合、何らかのトラブルが発生したとして、赤ランプを点滅させる。
【００６３】
次に、以上のように構成された浸せき試験用自動測定装置１の測定処理について、図１２，１３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６４】
浸せき試験用自動測定装置１では、浸せき前測定（上記Ｓ２）又は浸せき後測定（上記Ｓ５）においてゴム試験片Ｐの長さ、質量及び体積を測定する場合、まず、ターンテーブル３を第１テーブル３２とし、当該第１テーブル３２の保持板３２ｘ，３２ｘ間にゴム試験片Ｐを縦置き姿勢にしてセットする（Ｓ１０）。そして、コントローラ２０を適宜操作して第１制御プログラムを実行することで、次の処理が実施される。
【００６５】
すなわち、第１テーブル３２が回転されると共に、第１テーブル３２の回転位置が位置センサ３４で検出される。そして、ゴム試験片Ｐがアーム４の把持部４４により把持可能な上記第１所定位置に位置するまで、第１テーブル３２が送られる（Ｓ１１）。
【００６６】
続いて、アーム４によりゴム試験片Ｐが把持され、洗浄槽７へ向けて自動移送される（Ｓ１２）。具体的には、エアシリンダ４２が伸長されて可動部４１が下方へ移動され、ゴム試験片Ｐが把持部４４で把持される。その後、エアシリンダ４２が縮小されて可動部４１が上方へ移動され、これにより、ゴム試験片Ｐが上方へ移送される（図１４参照）。そして、可動部４１がレール４３に沿ってＸ方向に移動され、ゴム試験片ＰがＸ方向に所定長移送された後、エアシリンダ４２が伸長されて可動部４１が下方へ移動され、ゴム試験片Ｐが洗浄槽７内へ供給される（図１５，１６）。
【００６７】
このとき、上述したように、レーザ測長器６の照射部６ａ及び受光部６ｂが、その間をアーム４で把持されたゴム試験片Ｐが通るように洗浄槽７の上方に配置されていることから、図１５に示すように、アーム４によりゴム試験片Ｐが洗浄槽７へ向けて移送されている最中に、レーザ測長器６によりゴム試験片Ｐの長さが測定される（Ｓ１３）。そして、その測定値がコントローラ２０に自動的に取り込まれ外部出力される。
【００６８】
続いて、洗浄槽７にてゴム試験片Ｐが洗浄され（Ｓ１４）、その後、可動部４１がＸ，Ｚ方向に移動され、これにより、ゴム試験片Ｐが質量体積測定器８へ向けて自動移送される。このとき、把持部４４でゴム試験片Ｐが把持された状態にて、エア吹付けノズル４５によりゴム試験片Ｐにエアを吹き付けられ、上記Ｓ１４においてゴム試験片Ｐに付着し残留する洗浄液Ｓや潤滑油等の油分が除去される（Ｓ１５）。
【００６９】
続いて、可動部４１がＸ方向に引き続き移動され、質量体積測定器８の第１収容部８４における空間Ａ内にゴム試験片Ｐが進入された後、把持部４４の把持状態が解除され、当該空間Ａ内にゴム試験片Ｐが載置される（図１７）。この状態で、計量皿８１によりゴム試験片Ｐの気中重量が測定され、その測定値がコントローラ２０に自動的に取り込まれて外部出力される（Ｓ１６）。
【００７０】
続いて、把持部４４によりゴム試験片Ｐが再び把持され、可動部４１がＸ，Ｚ方向に移動され、質量体積測定器８の第２収容部８５における空間Ａ内にゴム試験片Ｐが進入された後、把持部４４の把持状態が解除され、当該空間Ａ内にゴム試験片Ｐが載置される（図１８）。これと共に、支持体８７が伸長して水槽８３が上方に移動され、第２収容部８５が水槽８３の水Ｗに浸水される。そして、支持体８７が縮小して水槽８３が下方に移動され、第２収容部８５が一旦気中に取り出された後、水槽８３が上方に再度移動され、第２収容部８５が水槽８３の水Ｗに再浸水される。
【００７１】
この状態で、浸水させたゴム試験片Ｐの周囲の気泡を除去すべく、振動板８８が駆動部８８ｘ（図８参照）で駆動され、第２収容部８５に対する振動板８８の機械的干渉が繰り返される。その後、計量皿８１によりゴム試験片Ｐの水中重量が測定され、その測定値がコントローラ２０に自動的に取り込まれて外部出力される（Ｓ１７）。コントローラ２０では、取り込まれた気中重量及び水中重量から、浸水させる水の水温及び密度に基づいてゴム試験片Ｐの質量及び体積が算出され、外部出力される。
【００７２】
最後に、可動部４１がＸ，Ｚ方向に移動され、ゴム試験片Ｐが第１テーブル３２上の元の位置に戻される（Ｓ１８）。そして、第１テーブル３２上の複数のゴム試験片Ｐに対して上記Ｓ１１〜Ｓ１８が繰返し実施され、これにより、複数のゴム試験片Ｐについて長さ、質量及び体積の測定が完了される（Ｓ１９）。
【００７３】
他方、浸せき試験用自動測定装置１では、浸せき前測定（上記Ｓ２）又は浸せき後測定（上記Ｓ５）においてゴム試験片Ｐの硬さを測定する場合、まず、ターンテーブル３を第２テーブル３３とし、当該第２テーブル３３の載置ブロック３３ｘ上に３枚に重ねたゴム試験片Ｐを横置き姿勢（寝かせた姿勢）にしてセットする（Ｓ２０）。そして、コントローラ２０を適宜操作して第２制御プログラムを実行することで、次の動作が実行される。
【００７４】
すなわち、第２テーブル３３が回転されると共に、第２テーブル３３の回転位置が位置センサ３４で検出される。そして、ゴム試験片Ｐが硬さ測定器９により硬さ測定可能な上記第２所定位置に位置するまで、第２テーブル３３が送られる（図１３のＳ２１）。
【００７５】
続いて、硬さ測定器９によりゴム試験片Ｐの硬さが測定される（Ｓ２２）。具体的には、圧子部９１の押付け速度がエアダンパ９３で制御されつつ当該圧子部９１がゴム試験片Ｐに押圧され、これにより、３枚に重ねられたゴム試験片Ｐのうち最も上側のゴム試験片Ｐの硬さが測定され、その測定値がコントローラ２０に自動的に取り込まれて外部出力される。そして、上記Ｓ２１,２２が繰返し実施され、複数のゴム試験片Ｐについて硬さの測定が完了される（Ｓ２３）。
【００７６】
なお、ここでは、ゴム試験片Ｐを３枚に重ねて載置ブロック３３ｘにセットしているため、これら３枚に重ねられたゴム試験片Ｐの積層順序を変えて上記Ｓ２０〜２３が繰返し実施することとなる。
【００７７】
以上、本実施形態の浸せき試験用測定装置１では、コントローラ２０にて第１プログラムが実行されることで、第１テーブル３２及びアーム４によって複数のゴム試験片Ｐが自動移送され、レーザ測長器６、洗浄槽７及び質量体積測定器８に自動的且つ連続的に供給される。また、コントローラ２０にて第２プログラムが実行されることで、第２テーブル３３によって複数のゴム試験片Ｐが自動移送され、硬さ測定器９に自動的且つ連続的に供給される。そして、コントローラ２０により、レーザ測長器６、質量体積測定器８及び硬さ測定器９で測定した測定値のそれぞれが、手入力することなく一括して自動的に取り込まれて外部出力される。従って、浸せき試験における測定において、人の介在を少なくして省力化することが可能となる。その結果、人為的ミスを抑制して信頼性を高めることができると共に、浸せき試験における測定精度を向上することが可能となる。さらには、浸せき試験全体の処理時間を低減することも可能となる。
【００７８】
また、レーザ測長器６にあっては、アーム４によるゴム試験片Ｐの移送中にゴム試験片Ｐの長さを測定しており、すなわち、アーム４による自動移送に関連させて構成されている。従って、システム構成の効率性及び合理性を高め、システム構成の最小化が可能となる。
【００７９】
また、本実施形態では、上述したように、質量体積測定器８において水中重量を測定する際、水Ｗに浸水させたゴム試験片Ｐに対して振動板８８により振動が付加される。よって、水中重量測定時にゴム試験片Ｐの周囲に付着するよう存在する気泡を好適に除去することができ、ゴム試験片Ｐの水中重量を精度よく測定することが可能となる。
【００８０】
ここで、質量体積測定器８では、例えば吊ワイヤ８９の径が太い場合、その表面積が大きいことに起因し、水中重量測定時に吊ワイヤ８９に及ぶ水槽８３内の水Ｗの表面張力が大きくなることがある。その結果、吊ワイヤ８９に生じる浮力が大きくなり、ゴム試験片Ｐの水中重量の測定精度が低下してしまう場合がある。この点、本実施形態では、上述したように、水中重量測定時にて吊ワイヤ８９に生じる浮力に基づいて、吊ワイヤの径が設定されているため、水中重量を精度よく測定することが可能となる。
【００８１】
また、本実施形態では、上述したように、ゴム試験片Ｐの長さ、質量及び体積を測定する場合、質量体積測定器８による測定前に洗浄槽７でゴム試験片Ｐが洗浄され、ゴム試験片Ｐに付着又は浸透した潤滑油等が確実に除去される。よって、質量体積測定器８によりゴム試験片Ｐの質量及び体積を精度よく測定することが可能となる。ちなみに、ゴム試験片Ｐの質量及び体積の測定は、ゴム試験片Ｐに付着又は浸透された潤滑油等によってその測定値が変動し易いため、かかる効果は顕著である。
【００８２】
また、上述したように、ゴム試験片Ｐの長さ、質量及び体積を測定する場合、アーム４は、質量体積測定器８による測定後にゴム試験片Ｐを破棄することなくターンテーブル３上の元の位置に戻すことから、その後に他の処理（例えば、硬さ測定処理等）を行う際にゴム試験片Ｐを容易に取り扱うことができる。
【００８３】
また、上述したように、アーム４は、Ｘ，Ｚ方向のみにゴム試験片Ｐを移送可能に構成されている。よって、ゴム試験片Ｐの物性測定に際して、アーム４の自由度を最小化して当該アーム４によりゴム試験片Ｐを自動することができ、システム構成の一層の最小化が可能となる。
【００８４】
また、本実施形態では、上述したように、ターンテーブル３が手動で回転可能に構成されているため、ターンテーブル３の回転位置を手動で簡便に調整することができる。さらに、上述したように、このターンテーブル３には、原点復帰機構が設けられていないため、原点復帰機構が設けられている場合にターンテーブル３に設定されるような原点位置に囚われる必要がなくなり、ターンテーブル３の回転位置によらず測定処理を開始することができる。
【００８５】
また、本実施形態では、上述したように、アーム４にエア吹付けノズル４５が取り付けられている。よって、洗浄槽７による洗浄（上記Ｓ１４）後にゴム試験片Ｐにエアを吹き付けることで、ゴム試験片Ｐに付着した洗浄液Ｓを好適に除去することが可能となる。その結果、質量体積測定器８によりゴム試験片Ｐの質量及び体積を一層精度よく測定することができる。ちなみに、ゴム試験片Ｐの質量及び体積の測定は、ゴム試験片Ｐに付着された洗浄液Ｓによってその測定値が変動し易いため、かかる効果は顕著である。
【００８６】
また、本実施形態の質量体積測定器８では、上述したように、ゴム試験片Ｐの浸水が２回繰り返されると共に、当該２回目の浸水のときに水中重量が測定されることから、ゴム試験片Ｐの水中重量測定時にゴム試験片Ｐに気泡が付着するのを抑制でき、水中重量を精度よく測定することが可能となる。なお、本実施形態では浸水を２回繰り返しているが、３回以上繰り返してもよい。
【００８７】
また、本実施形態では、上述したように、コントローラ２０により、ターンテーブル３、アーム４、レーザ測長器６、質量体積測定器８及び硬さ測定器９の少なくとも１つについての所定動作に関する動作時間が監視されている。そして、当該動作時間がタイムアウト時間を経過した場合に異常発生と判断され、表示灯Ｌにより異常状態が報知される。よって、浸せき試験用自動測定装置１の異常発生を好適に検知して把握することができる。
【００８８】
また、本実施形態の硬さ測定器９では、上述したように、第２テーブル３３のＺ方向下方側に設けられた支持部９２（図９参照）によって、圧子部９１で押し付けられたゴム試験片Ｐ及び第２テーブル３３が支持される。よって、第２テーブル３３が比較的薄いものであっても、第２テーブル３３上でゴム試験片Ｐを確実に支持して硬さを精度よく測定することが可能となる。
【００８９】
なお、上述したように、質量体積測定器８による測定がレーザ測長器６による測定後に実施されることから、例えば長さ測定の際に水中重量測定に起因した誤差（ゴム試験片Ｐに付着した水による測定誤差等）を抑止することができ、長さ測定の精度を一層向上することが可能となる。
【００９０】
また、上述したように、硬さ測定器９では、圧子部９１の押付け速度がエアダンパ９３によって所望に制御されることから、手動で圧子部９１を操作して硬さ測定する場合に生じる押付け速度のバラツキを抑制することができ、硬さ測定の精度を好適に高めることが可能となる。
【００９１】
ここで、本実施形態の浸せき試験用自動測定装置１を用いた浸せき試験と、ゴム試験片Ｐの物性それぞれを別途に手動又は一部自動で測定する従来手法による浸せき試験とにおいて比較試験を行った。その結果、本実施形態による浸せき試験では、従来手法による浸せき試験と比較して処理時間を１／１０に短縮でき、処理時間を低減するという上記効果を確認することができた。さらに、本実施形態による浸せき試験では、１人での操作が容易に可能であり、測定の省力化を可能とするという上記効果を確認することができた。
【００９２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００９３】
例えば、樹脂材としては、上記実施形態のものに限定されず、一般ゴムやプラスチック等を用いてもよい。また、レーザ測長器６、質量体積測定器８及び硬さ測定器９として、種々の測定器（計測器）を用いてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１…浸せき試験用自動測定装置、３…ターンテーブル、４…アーム、６…レーザ測長器、７…洗浄槽、８…質量体積測定器、９…硬さ測定器、２０…コントローラ、３２…第１テーブル、３３…第２テーブル、４５…エア吹付けノズル、８１…計量皿、８２…吊下具、８３…水槽、８４…第１収容部、８５…第２収容部、８８…振動板（振動付加機構）、８９…吊ワイヤ、９１…圧子部、９２…支持部、Ｐ…ゴム試験片（樹脂材）、Ｓ…洗浄液。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浸せき試験用自動測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば潤滑油等の各種液体（以下、単に「潤滑油等」という）の開発に際しては、潤滑油等が加硫ゴムや熱可塑性ゴム等の樹脂材へ及ぼす影響を求める必要があり、一般的に、樹脂材に対して浸せき試験が行われる。このような樹脂材の浸せき試験は、通常、ＪＩＳ Ｋ ６２５８の規定に準拠して実施されており、複数の樹脂材について潤滑油等に浸せきする前と浸せきした後とにおける物性変化が測定される。そこで、従来、樹脂材の浸せき試験においては、樹脂材の物性を測定するための測定手段として、非特許文献１に記載されたレーザ測長器、非特許文献２に記載された質量測定器（分析天秤）、及び非特許文献３に記載された硬さ測定器（硬度計）が用いられている。
【０００３】
非特許文献１のレーザ測長器では、例えば、樹脂材を保持具にセットして保持し、この状態で樹脂材の長さを測定する。続いて、測定値を手動又は一部自動で記録した後、樹脂材を保持具から取り外す。そして、かかる樹脂材のセット、測定及び取外しを複数の樹脂材に対して繰り返し実施し、これにより、複数の樹脂材の長さ測定を行っている。
【０００４】
また、非特許文献２の質量測定器では、例えば、大気中で樹脂材の重量を気中重量として測定し、当該測定値を手動又は一部自動で記録すると共に、樹脂材を水槽内の水に浸水させ、この状態で樹脂材の重量を水中重量として測定し、当該測定値を手動又は一部自動で記録する。そして、これら気中重量及び水中重量の記録を複数の樹脂材に対して繰り返し実施し、これにより、複数の樹脂材に対し質量及び体積（密度）測定を行っている。
【０００５】
また、非特許文献３の硬さ測定器では、例えば、樹脂材をセットし、圧子部を樹脂材に押圧することにより樹脂材の硬さを測定し、当該測定値を手動又は一部自動で記録する。そして、これを複数の樹脂材に対して繰り返し実施し、これにより、複数の樹脂材の硬さ測定を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「レーザ式外径変位センサカタログ」、キーエンス社製、２０１０年度版、ｐ．６９６〜６９７
【非特許文献２】株式会社 島津製作所ホームページ “分析天びん”［平成２２年８月１３日検索］、インターネット＜URL:http://www.shimadzu.co.jp/balance/products/p01/a-aux.html＞
【非特許文献３】高分子計器株式会社ホームページ “製品情報 自動ゴム硬度計”［平成２２年８月１３日検索］、インターネット＜URL:http://www.asker.co.jp/products/durometer/auto/a/index.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上述したような従来技術では、前述のように、樹脂材の物性それぞれを別途に手動又は一部自動で測定する必要がある。さらに、複数の測定機器が独立して存在するために、システム構成が煩雑になる場合がある。よって、近年、樹脂材の浸せき試験においては、測定における人の介在を少なくして省力化でき、且つシステム構成の最小化が可能な自動測定装置の開発が強く求められている。
【０００８】
そこで、本発明は、測定の省力化及びシステム構成の最小化が可能となる浸せき試験用自動測定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る浸せき試験用自動測定装置は、樹脂材の浸せき試験に用いられ、樹脂材の物性を測定するための浸せき試験用自動測定装置であって、樹脂材が複数載置され、樹脂材を自動移送するターンテーブルと、樹脂材を把持して自動移送するアームと、アームによって樹脂材が供給され、当該樹脂材にレーザ光を照射することにより樹脂材の長さを測定するレーザ測長器と、レーザ測長器による測定後にてアームによって樹脂材が供給され、当該樹脂材の気中重量及び水中重量を測定することにより樹脂材の質量及び体積を測定する質量体積測定器と、ターンテーブルによって樹脂材が供給され、当該樹脂材の硬さを測定する硬さ測定器と、ターンテーブル、アーム、レーザ測長器、質量体積測定器及び硬さ測定器の動作を制御プログラムに基づき制御すると共に、レーザ測長器、質量体積測定器及び硬さ測定器で測定した測定値のそれぞれを取り込んで外部出力するコントローラと、を備え、ターンテーブルは、樹脂材の長さ、質量及び体積を測定するための第１テーブルと、樹脂材の硬さを測定するための第２テーブルとの間で組替可能に構成され、レーザ測長器は、アームによる樹脂材の移送中に当該樹脂材の長さを測定し、コントローラは、樹脂材の長さ、質量及び体積を測定するための第１制御プログラムと、樹脂材の硬さを測定するための第２制御プログラムと、を制御プログラムとして有することを特徴とする。
【００１０】
この本発明の浸せき試験用自動測定装置では、例えば、樹脂材の長さ、質量及び体積を測定する場合、ターンテーブルに第１テーブルをセットし、コントローラによって第１プログラムを実行することで、次の動作が実行される。すなわち、まず、アームにより樹脂材が把持され移送され、その移送中にレーザ測長器により樹脂材の長さが測定され、当該測定値がコントローラに取り込まれて外部出力される。そして、アームにより質量体積測定器に樹脂材が供給され、樹脂材の気中重量及び水中重量が測定され、当該測定値がコントローラに取り込まれて外部出力される。他方、例えば、樹脂材の硬さを測定する場合、ターンテーブルに第２テーブルをセットし、コントローラによって第２プログラムを実行することで、次の動作が実行される。すなわち、ターンテーブルが回転されて、硬さ測定器に樹脂材が供給され、樹脂材の硬さが測定され、その測定値がコントローラに取り込まれて外部出力される。従って、本発明によれば、浸せき試験における樹脂材の長さ、質量、体積及び硬さの測定において、人の介在を少なくして省力化することが可能となる。さらに、上述したようにレーザ測長器にあっては、アームによる樹脂材の移送中に樹脂材の長さを測定する、すなわち、アームによる自動移送に関連させて構成されているため、システム構成の効率性及び合理性を高め、システム構成の最小化が可能となる。
【００１１】
ここで、上記作用効果を好適に奏する構成として、具体的には、質量体積測定器は、負荷される荷重を計量する計量皿と、計量皿に吊り下げられ、樹脂材を収容する第１収容部及び当該第１収容部の鉛直方向下方側に設けられ樹脂材を収容する第２収容部を含む吊下具と、水が貯留され、吊下具に対し鉛直方向に沿って相対移動可能な水槽と、を有しており、第１収容部に樹脂材を収容した状態で計量皿により気中重量を測定する共に、第２収容部により樹脂材を収容しつつ当該樹脂材が浸水するよう水槽を鉛直方向に沿って相対移動させた状態で計量皿により水中重量を測定する構成が挙げられる。
【００１２】
このとき、質量体積測定器は、第２収容部に振動を付加する振動付加機構を有することが好ましい。この場合、浸水させた樹脂材に振動を付加し、樹脂材の水中重量測定時に樹脂材の周囲の気泡を好適に除去することができ、樹脂材の水中重量を精度よく測定することが可能となる。
【００１３】
また、吊下具は、吊ワイヤを含んでおり、吊ワイヤの径は、水中重量測定時に当該吊ワイヤに生じる浮力に基づいて設定されていることが好ましい。ここで、例えば吊ワイヤの径が太い場合、水中重量測定時においては、吊ワイヤに及ぶ水槽内の水の表面張力が大きくなり、その結果、吊ワイヤに生じる浮力が大きくなって樹脂材の水中重量の測定精度が低下してしまうおそれがある。この点、本発明では、かかる浮力に基づいて吊ワイヤの径が設定されているため、樹脂材の水中重量を精度よく測定することが可能となる。
【００１４】
また、質量体積測定器による測定前にてアームによって樹脂材が供給され、洗浄液が貯留された洗浄槽をさらに備えたことが好ましい。これにより、例えば潤滑油等に浸せき後に樹脂材の物性を測定する場合において、質量体積測定器による測定前に樹脂材が洗浄され、樹脂材に付着又は浸透した潤滑油等が確実に除去されることとなる。よって、質量体積測定器により樹脂材の質量及び体積を精度よく測定することが可能となる。
【００１５】
また、アームは、質量体積測定器による測定後にて樹脂材をターンテーブル上に戻すことが好ましい。これにより、長さ、体積及び質量を測定した後の樹脂材について、破棄することなくターンテーブル上に戻されることになり、その後に他の処理を行う場合に容易に取り扱うことができる。
【００１６】
また、アームは、一の水平方向及び鉛直方向のみに樹脂材を移送可能に構成されていることが好ましい。この場合、アームの自由度が最小化されることになり、システム構成の一層の最小化が可能となる。
【００１７】
また、ターンテーブルは、手動で回転可能に構成されていることが好ましい。この場合、例えばターンテーブルの回転位置を手動で簡便に調整することができる。
【００１８】
また、ターンテーブルには、原点復帰機構が設けられていないことが好ましい。これにより、ターンテーブルの回転位置に囚われることなく測定処理を開始することができる。
【００１９】
また、アームに取り付けられ、当該アームで把持した樹脂材にエアを吹き付けるためのエア吹付けノズルを備えたことが好ましい。この場合、エア吹付けノズルにより樹脂材にエアを吹き付け、樹脂材に付着した洗浄液等を除去することが可能となる。
【００２０】
また、質量体積測定器は、樹脂材の浸水を複数回繰り返すと共に、当該複数回目の浸水のときに水中重量を測定することが好ましい。このように複数回目の浸水のときに水中重量を測定することで、樹脂材の水中重量測定時に樹脂材に気泡が付着するのを抑制でき、質量体積測定器により樹脂材の水中重量を精度よく測定することが可能となる。
【００２１】
また、コントローラは、ターンテーブル、アーム、レーザ測長器、質量体積測定器及び硬さ測定器の少なくとも１つについての所定動作に関する動作時間を監視すると共に、当該動作時間が予め設定されたタイムアウト時間を経過した場合に異常発生と判断することが好ましい。この場合、浸せき試験用自動測定装置の異常発生を好適に検知することができる。
【００２２】
また、硬さ測定器は、ターンテーブルに載置された樹脂材を鉛直方向上方から押し付ける圧子部と、ターンテーブルの鉛直方向下方側の圧子部に対応する位置において圧子部で押し付けられた樹脂材を支持するように設けられた支持部と、を含んで構成されていることが好ましい。これにより、ターンテーブルが比較的薄いものであっても、ターンテーブル上で樹脂材及びターンテーブルを確実に支持して硬さ測定器によって硬さを精度よく測定することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、測定の省力化及びシステム構成の最小化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る浸せき試験用自動測定装置を示す概略正面図である。
【図２】図１のII−II線に沿っての概略断面図である。
【図３】浸せき試験の概要を示すフローチャートである。
【図４】図１の浸せき試験用自動測定装置の第１テーブルを示す斜視図である。
【図５】図１の浸せき試験用自動測定装置の第２テーブルを示す斜視図である。
【図６】図１の浸せき試験用測定装置のアームを示す斜視図である。
【図７】図１の浸せき試験用測定装置のレーザ測長器及び洗浄槽を示す斜視図である。
【図８】図１の浸せき試験用測定装置の質量体積測定器を示す斜視図である。
【図９】図１の浸せき用自動測定装置の硬さ測定器を示す側方断面図である。
【図１０】図１の浸せき用自動測定装置のコントローラによる外部出力の一例を示す図である。
【図１１】図１の浸せき用自動測定装置のコントローラによる外部出力の他の一例を示す図である。
【図１２】図１の浸せき用自動測定装置による測定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１の浸せき用自動測定装置による測定処理の他の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１２のフローチャートによる測定処理を説明するための図１に対応するフロー図である。
【図１５】図１４の続きを示すフロー図である。
【図１６】図１５の続きを示すフロー図である。
【図１７】図１６の続きを示すフロー図である。
【図１８】図１７の続きを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、「上」「下」「左」「右」の語は、図面の状態に基づいており便宜的なものである。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に係る浸せき試験用自動測定装置を示す概略正面図、図２は、図１のII−II線に沿っての概略断面図である。図１，２に示すように、浸せき試験用自動測定装置１は、加硫ゴムや熱可塑性ゴム等で形成された矩形板状の樹脂材であるゴム試験片Ｐの浸せき試験に用いられるものである。そこで、まず、この浸せき試験について説明する。なお、以下においては、一の水平方向をＸ方向（図１の左右方向）、他の水平方向をＹ方向（図１の紙面垂直方向）、鉛直方向をＺ方向（図１の上下方向）として説明する。
【００２７】
図３は、浸せき試験の概要を示すフローチャートである。図３に示すように、ここでの浸せき試験は、「ＪＩＳ Ｋ ６２５８」の規定に準拠して実施される試験であって、ゴム試験片Ｐを潤滑油等に浸せきし、浸せき前と浸せき後との寸法、質量、体積、引張強度、伸びの変化を測定（計測）することにより、ゴム試験片Ｐにおける潤滑油等による影響（耐液性）を求める。具体的には、この浸せき試験では、まず、ゴム試験片Ｐが作成される（Ｓ１）。ゴム試験片Ｐの寸法は、例えば、短手方向の長さ２０ｍｍ、長手方向の長さ５０ｍｍ、厚さ２．０ｍｍ±０．２ｍｍとされる。
【００２８】
続いて、浸せき前測定としてゴム試験片Ｐの物性（長さ、質量、体積、硬さ、厚さ、引張強度及び伸び等）が測定され、その測定値が記録される（Ｓ２）。続いて、試験目的及び製品使用目的に応じて、所定温度の潤滑油等にゴム試験片Ｐが所定時間浸せきされる（Ｓ３）。続いて、ゴム試験片Ｐが取り出されて洗浄された後、浸せき後測定としてゴム試験片Ｐの物性が再度測定され、その測定値が記録される（Ｓ４，Ｓ５）。
【００２９】
続いて、浸せき前測定及び浸せき後測定の各測定値から、浸せき前後でのゴム試験片Ｐの物性変化が算出される。そして、上述の浸せき前測定から物性変化の算出までの一連の工程が複数のゴム試験片Ｐに行われ、これにより、複数のゴム試験片Ｐの物性変化が結果報告されることとなる（Ｓ６）。
【００３０】
図１，２に戻り、本実施形態の浸せき試験用自動測定装置１は、上記浸せき試験の浸せき前測定（上記Ｓ２）及び浸せき後測定（上記Ｓ５）においてゴム試験片Ｐの物性（ここでは、長さ、質量、体積及び硬さ）を測定するものである。浸せき試験用自動測定装置１は、本体部１０及びコントローラ２０を備えている。
【００３１】
本体部１０は、その外囲を構成する筐体２の処理空間Ｒ内に、ターンテーブル３、アーム４、位置センサ３４、レーザ測長器６、洗浄槽７、質量体積測定器８及び硬さ測定器９を有している。筐体２は、直方体外形の箱状を呈しており、滑車２ｘ及びストッパ２ｙによって設置面Ｆに対し移動可能に固定されている。
【００３２】
ターンテーブル３は、環状円形の薄板形状を呈している。ターンテーブル３は、処理空間Ｒ内のＸ方向一方側において回転駆動部３１により回転可能に支持されている。また、ターンテーブル３には、原点復帰機構が設けられておらず、これにより、ターンテーブル３の回転位置によらずに測定処理を開始できるようになっている。
【００３３】
回転駆動部３１は、処理空間Ｒの底面に固定され、ターンテーブル３をその中心を回転軸として回転させる。この回転駆動部３１には、回転停止機構が設けられておらず、例えば非駆動時において外力を加えることで回転可能とされている。すなわち、ターンテーブル３は、手動で回転可能に構成されている。
【００３４】
このターンテーブル３は、樹脂材の長さ、質量及び体積を測定するための第１テーブル３２（図４参照）と、ゴム試験片Ｐの硬さを測定するための第２テーブル３３（図５参照）との間で組替可能に構成されている。具体的には、ターンテーブル３は、その径方向内側部分が回転駆動部３１に載置されることで取り付けられ、第１及び第２テーブル３２，３３間で交換できるよう着脱可能構成されている。
【００３５】
図４は、図１の浸せき試験用自動測定装置の第１テーブルを示す斜視図、図５は、図１の浸せき試験用自動測定装置の第２テーブルを示す斜視図である。図４に示すように、第１テーブル３２の上面には、ゴム試験片Ｐを縦置き且つ径方向を長手方向とする姿勢で挟持し保持するものとして、一対の保持板３２ｘ，３２ｘが設けられている。一対の保持板３２ｘ，３２ｘは、第１テーブル３２上の周方向に沿った複数箇所にて、径方向に沿って（放射状に）延びるように立設されている。
【００３６】
また、これら一対の保持板３２ｘ，３２ｘは、その上端側が互いに離れるように屈曲（オーバーハング）しており、これにより、一対の保持板３２ｘ，３２ｘからのゴム試験片Ｐの出戻しが容易にされている。
【００３７】
一方、図５に示すように、第２テーブル３３の上面には、ゴム試験片Ｐを横置き且つ径方向を長手方向とする姿勢で載置させるものとして、載置ブロック３３ｘが設けられている。載置ブロック３３ｘは、第２テーブル３３上の周方向に沿った複数箇所にて、上方から見て径方向に長尺の矩形形状となるように設置されている。ここでの載置ブロック３３ｘでは、硬さ測定対象を所定厚さ以上（ＪＩＳ Ｋ ６２５３の４及び５の規定によれば６ｍｍ以上）とするため、その上面に３枚のゴム試験片Ｐが重ねて載置される。この載置ブロック３３ｘの径方向両端面のそれぞれには、ゴム試験片Ｐのずれを防止するものとして、載置ブロック３３ｘよりも上方に突出する当て板３３ｙが立設されている。
【００３８】
図１に示すように、このターンテーブル３は、コントローラ２０に接続されており、その動作がコントローラ２０によって制御される。また、このターンテーブル３には、その回転位置（回転方向における位置）を検出するための位置センサ３４が取り付けられている。位置センサ３４は、ターンテーブル３に対しレーザ光を照射しその反射光を受光することで、ターンテーブル３の回転位置を測定すると共に、当該ターンテーブル３の回転位置についての検出値をコントローラ２０へ出力する。
【００３９】
図６は、図１の浸せき試験用測定装置のアームを示す斜視図である。図１，６に示すように、アーム４は、ゴム試験片Ｐを把持すると共に、Ｘ方向及びＺ方向にゴム試験片Ｐを自動移送するものである。具体的には、このアーム４は、ターンテーブル３上の第１所定位置（ここでは、上方から見て９時方向の位置）のゴム試験片Ｐを、レーザ測長器６、洗浄槽７及び質量体積測定器８に向けて自動移送し、その後、このゴム試験片Ｐをターンテーブル３上の第１所定位置に戻す。
【００４０】
このアーム４では、可動部４１と当該可動部４１をＺ方向に移動させるエアシリンダ４２とが、Ｘ方向に沿って延在するレール４３に沿って移動可能に構成されている。可動部４１は、Ｘ方向に延在する長尺状を呈し、その先端側（Ｘ方向他方側）にゴム試験片Ｐを挟持して把持するための把持部４４を有している。把持部４４は、逆Ｌ字状の一対の板材を含んでおり、一対の板材を例えばエア駆動によって開閉することでこれらの間でゴム試験片Ｐを把持／脱離する。
【００４１】
エアシリンダ４２は、その下端部に可動部４１が固定されていると共に、当該下端部が例えばエア駆動によってＺ方向に伸縮（ストローク）可能とされている。これにより、可動部４１ひいては把持部４４は、Ｚ方向に移動可能となっている。また、このエアシリンダ４２は、スライダ（不図示）を介してレール４３に移動可能に取り付けられており、例えば電気駆動によってレール４３に沿ってＸ方向に移動可能とされている。これにより、可動部４１ひいては把持部４４は、Ｘ方向に移動可能となっている。
【００４２】
また、アーム４の可動部４１における把持部４４側には、アーム４で把持したゴム試験片Ｐにエアを吹き付けるものとして、エア吹付けノズル４５が取り付けられている。エア吹付けノズル４５は、質量体積測定器８による質量及び体積の測定前で洗浄槽７による洗浄後において、ゴム試験片Ｐにエアを吹き付けてゴム試験片Ｐに付着した洗浄槽７の洗浄液Ｓ（図７参照）を少なくとも除去する（詳しくは後述）。アーム４は、コントローラ２０に接続されており、その動作（例えば、把持部４４の把持／脱離、可動部４１のＸ，Ｚ方向における移動、及びエア吹付けノズル４５によるエア吹付け）がコントローラ２０によって制御される。
【００４３】
図７は、図１の浸せき試験用測定装置のレーザ測長器及び洗浄槽を示す斜視図である。図１，７に示すように、レーザ測長器６は、ゴム試験片Ｐの長さを測定するためのものであり、Ｙ方向に互いに離間するよう配置された照射部６ａ及び受光部６ｂを含んでいる。ここでのレーザ測長器６は、照射部６ａ及び受光部６ｂ間にアーム４によって供給されたゴム試験片Ｐの長さ（短手方向寸法）を、照射部６ａから照射された平行レーザ光を受光部６ｂで受光して当該平行レーザ光の遮断状態を検知することで測定する。
【００４４】
特に本実施形態のレーザ測長器６にあっては、アーム４によるゴム試験片Ｐの移送経路中に介在するよう配置されている。つまり、照射部６ａ及び受光部６ｂは、その間をアーム４で把持されたゴム試験片Ｐが通るように配置されている。ここでは、照射部６ａ及び受光部６ｂは、処理空間Ｒ内のターンテーブル３に対して上方側で且つＸ方向に離れた位置に配置され、Ｙ方向に沿って並設されるようステー６２により支持されている。これにより、レーザ測長器６では、アーム４による自動移送中のゴム試験片Ｐの長さが、当該自動移送を中断することなく検出される。
【００４５】
このレーザ測長器６は、コントローラ２０に接続されており、その動作（例えば、測定の開始及び停止）がコントローラ２０によって制御される。また、レーザ測長器６は、測定したゴム試験片Ｐの長さについての測定値をコントローラ２０へ出力する。
【００４６】
洗浄槽７は、レーザ測長器６による長さの測定後で質量体積測定器８による質量及び体積の測定前において、ゴム試験片Ｐを洗浄するためのものである。この洗浄槽７は、レーザ測長器６の下方側の位置に配設されている。洗浄槽７においては、その内部に貯留された溶剤等の洗浄液Ｓ中にゴム試験片Ｐがアーム４によって供給され、上記Ｓ３にてゴム試験片Ｐに付着又は浸透した潤滑油等が洗浄され除去される。
【００４７】
溶剤としては、ゴム試験片Ｐに付着した潤滑油等を洗浄又は除去できれば特に限定されるものではなく、好ましくは、炭化水素系溶剤が挙げられる。中でも炭素数５〜９程度の飽和炭化水素を主体とする炭化水素系溶剤がより好ましく、具体的には、石油系溶剤、ヘキサン、ヘプタン等が挙げられる。なお、ゴム試験片Ｐに付着した洗浄液Ｓは、ゴム試験片Ｐが洗浄槽７から取り出され質量体積測定器８へ向けて自動移送される際、当該ゴム試験片Ｐにエア吹き付けノズル４５からエアが吹き付けることにより除去される。
【００４８】
図８は、図１の浸せき試験用測定装置の質量体積測定器を示す斜視図である。図１，８に示すように、質量体積測定器８は、レーザ測長器６による長さの測定及び洗浄槽７による洗浄後において、ゴム試験片Ｐの質量及び体積を測定するためのものである。質量体積測定器８は、負荷される荷重を計量する計量皿８１と、計量皿８１に吊り下げられた吊下具８２と、水Ｗが貯留された水槽８３と、を含んで構成されている。
【００４９】
計量皿８１は、処理空間Ｒ内の上方においてＸ方向の他方側（ターンテーブル３と反対側）に設置され、計量皿８１としては、例えば電子天秤が用いられている。吊下具８２は、計量皿８１に接続された吊ワイヤ８９に、第１及び第２収容部８４，８５が取り付けられて構成されている。第１及び第２収容部８４，８５は、板構造を有しており、ゴム試験片ＰをＸ方向から収容可能な空間Ａが形成されている。具体的には、第１及び第２収容部８４，８５では、Ｚ方向視において略コの字に折れ曲がる一対の板材８６が、ビスＢによってＸ方向に所定間隔で並ぶようにして固定されており、この板材８６の断面矩形の孔８７によって上記空間Ａが構成されている（図２，８参照）。
【００５０】
水槽８３は、処理空間Ｒ内の計量皿８１のＺ方向下側において例えばエア駆動によって伸縮する支持体８７によって支持されており、これにより、吊下具８２に対しＺ方向に沿って相対移動可能とされている。
【００５１】
このように構成された質量体積測定器８では、アーム４によりゴム試験片Ｐが第１収容部８４に供給されて収容され、計量皿８１により気中重量が自動測定される。また、アーム４によりゴム試験片Ｐが第２収容部８５に供給されて収容されると共に、ゴム試験片Ｐが浸水するよう水槽８３をＺ方向に相対移動し、計量皿８１により水中重量が自動測定される。ここでの質量体積測定器８では、ゴム試験片Ｐの浸水が２回（複数）行われ、当該２回目の浸水のときに水中重量が測られている（詳しくは、後述）。
【００５２】
また、本実施形態の吊下具８２は、浸水させたゴム試験片Ｐに振動を付加する振動付加機構として、第２収容部８５をＹ方向に挟むように設けられた一対の振動板８８を有している。この振動板８８にあっては、水中重量測定時に駆動部８８ｘによりエア駆動され、第２収容部８５に対して機械的干渉を繰り返す。これにより、浸水させたゴム試験片Ｐの周囲の気泡が除去される。
【００５３】
また、吊ワイヤ８９の径は、水中重量測定時に当該吊ワイヤ８９に生じる浮力に基づいて設定されている。具体的には、吊ワイヤ８９の径は、ゴム試験片Ｐを確実に吊下可能な太さであって、水中重量測定時に吊ワイヤ８９に及ぶ水槽８３内の水Ｗの表面張力に起因した浮力が所定値（例えば、１ｍｇｆ）よりも大きくならない太さとされている。
【００５４】
この質量体積測定器８は、コントローラ２０に接続されており、その動作（例えば、測定の開始及び停止、水槽８３の移動、振動板８８の駆動）がコントローラ２０によって制御される。また、質量体積測定器８は、測定したゴム試験片Ｐの気中重量及び水中重量を、ゴム試験片Ｐの質量及び体積に関する測定値としてコントローラ２０へ出力する。
【００５５】
図９は、図１の浸せき用自動測定装置における硬さ測定器を示す側方断面図である。図１，２，９に示すように、硬さ測定器９は、ゴム試験片Ｐの硬さ（硬度）を測定するためのものである。ここでの硬さ測定器９は、ターンテーブル３上の第２所定位置（ここでは、上方から見て１２時方向の位置）のゴム試験片Ｐにおける硬さを測定する。
【００５６】
この硬さ測定器９は、ターンテーブル３に載置されたゴム試験片ＰをＺ方向上方から押し付けるロッド状の圧子部９１と、ターンテーブル３のＺ方向下方側の圧子部９１に対応する位置にて圧子部９１で押し付けられたゴム試験片Ｐを支持するように設けられた支持部９２と、を含んで構成されている。この硬さ測定器９においては、ターンテーブル３によってゴム試験片Ｐが圧子部９１の下方まで供給されて、当該ゴム試験片Ｐの硬さが測定される。
【００５７】
また、硬さ測定器９では、圧子部９１の押付け速度がエアダンパ９３によって所望に制御されている。この硬さ測定器９は、コントローラ２０に接続されており、その動作（例えば、測定の開始及び停止）がコントローラ２０によって制御される。また、硬さ測定器９は、測定したゴム試験片Ｐの硬さについての測定値をコントローラ２０へ出力する。なお、硬さとしては、例えば国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ（International Rubber Hardness Degree））やデュロメータ硬さ等が用いられる。
【００５８】
コントローラ２０は、ターンテーブル３、アーム４、レーザ測長器６、質量体積測定器８及び硬さ測定器９の動作を制御プログラムに基づき制御する。コントローラ２０は、制御プログラムとして、ゴム試験片Ｐの長さ、質量及び体積を測定するためにターンテーブル３、アーム４、レーザ測長器６及び質量体積測定器８を動作させる第１制御プログラムと、ゴム試験片Ｐの硬さを測定するためにターンテーブル３及び硬さ測定器９を動作させる第２制御プログラムと、を含んでいる。
【００５９】
また、このコントローラ２０は、レーザ測長器６、質量体積測定器８及び硬さ測定器９で測定した測定値のそれぞれを一括的に取り込んで外部出力する。ここでのコントローラ２０は、質量体積測定器８で測定した気中重量及び水中重量から、浸水させる水Ｗの水温及び密度に基づいてゴム試験片Ｐの質量及び体積（密度）を算出し外部出力する。
【００６０】
外部出力としては、一例として、モニタ画面上に、ゴム試験片Ｐの識別番号に関連付けた表を表示させる場合がある。例えば、図１０に示すように、ゴム試験片Ｐの長さ、質量及び体積を測定する場合には、測定結果テーブルＴ１がモニタに表示され、ゴム試験片Ｐの硬さを測定する場合には、図１１に示すように、測定結果テーブルＴ２がモニタに表示される場合がある。なお、図中において、浸せき温度及び浸せき時間は、浸せき試験における上記Ｓ３の潤滑油等についての値である。また、図１１中において、「硬さ１２３」「硬さ２３１」「硬さ３１２」との表示の付番は、硬さ測定時に重ねられた３枚のゴム試験片Ｐの積層順序を示している。
【００６１】
また、コントローラ２０は、ターンテーブル３、アーム４、レーザ測長器６、質量体積測定器８及び硬さ測定器９の所定動作に関する動作時間を監視する。そして、動作時間が予め設定されたタイムアウト時間内の場合に正常と判断し、筐体２の上面に設けられた報知手段としての表示灯Ｌにより正常状態を報知すると共に、動作時間がタイムアウト時間を経過した場合に異常発生と判断し、表示灯Ｌにより異常状態を報知する。
【００６２】
例えば、アーム４の可動部４１におけるＺ方向の所定移動について、コントローラ２０にタイムアウト時間（例えば、２秒）が予め設定されている。そして、可動部４１の当該所定移動に対する動作時間を監視し、この動作時間がタイムアウト時間以内であれば、表示灯Ｌの緑ランプを点灯させる一方、動作時間がタイムアウト時間を超えた場合、何らかのトラブルが発生したとして、赤ランプを点滅させる。
【００６３】
次に、以上のように構成された浸せき試験用自動測定装置１の測定処理について、図１２，１３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６４】
浸せき試験用自動測定装置１では、浸せき前測定（上記Ｓ２）又は浸せき後測定（上記Ｓ５）においてゴム試験片Ｐの長さ、質量及び体積を測定する場合、まず、ターンテーブル３を第１テーブル３２とし、当該第１テーブル３２の保持板３２ｘ，３２ｘ間にゴム試験片Ｐを縦置き姿勢にしてセットする（Ｓ１０）。そして、コントローラ２０を適宜操作して第１制御プログラムを実行することで、次の処理が実施される。
【００６５】
すなわち、第１テーブル３２が回転されると共に、第１テーブル３２の回転位置が位置センサ３４で検出される。そして、ゴム試験片Ｐがアーム４の把持部４４により把持可能な上記第１所定位置に位置するまで、第１テーブル３２が送られる（Ｓ１１）。
【００６６】
続いて、アーム４によりゴム試験片Ｐが把持され、洗浄槽７へ向けて自動移送される（Ｓ１２）。具体的には、エアシリンダ４２が伸長されて可動部４１が下方へ移動され、ゴム試験片Ｐが把持部４４で把持される。その後、エアシリンダ４２が縮小されて可動部４１が上方へ移動され、これにより、ゴム試験片Ｐが上方へ移送される（図１４参照）。そして、可動部４１がレール４３に沿ってＸ方向に移動され、ゴム試験片ＰがＸ方向に所定長移送された後、エアシリンダ４２が伸長されて可動部４１が下方へ移動され、ゴム試験片Ｐが洗浄槽７内へ供給される（図１５，１６）。
【００６７】
このとき、上述したように、レーザ測長器６の照射部６ａ及び受光部６ｂが、その間をアーム４で把持されたゴム試験片Ｐが通るように洗浄槽７の上方に配置されていることから、図１５に示すように、アーム４によりゴム試験片Ｐが洗浄槽７へ向けて移送されている最中に、レーザ測長器６によりゴム試験片Ｐの長さが測定される（Ｓ１３）。そして、その測定値がコントローラ２０に自動的に取り込まれ外部出力される。
【００６８】
続いて、洗浄槽７にてゴム試験片Ｐが洗浄され（Ｓ１４）、その後、可動部４１がＸ，Ｚ方向に移動され、これにより、ゴム試験片Ｐが質量体積測定器８へ向けて自動移送される。このとき、把持部４４でゴム試験片Ｐが把持された状態にて、エア吹付けノズル４５によりゴム試験片Ｐにエアを吹き付けられ、上記Ｓ１４においてゴム試験片Ｐに付着し残留する洗浄液Ｓや潤滑油等の油分が除去される（Ｓ１５）。
【００６９】
続いて、可動部４１がＸ方向に引き続き移動され、質量体積測定器８の第１収容部８４における空間Ａ内にゴム試験片Ｐが進入された後、把持部４４の把持状態が解除され、当該空間Ａ内にゴム試験片Ｐが載置される（図１７）。この状態で、計量皿８１によりゴム試験片Ｐの気中重量が測定され、その測定値がコントローラ２０に自動的に取り込まれて外部出力される（Ｓ１６）。
【００７０】
続いて、把持部４４によりゴム試験片Ｐが再び把持され、可動部４１がＸ，Ｚ方向に移動され、質量体積測定器８の第２収容部８５における空間Ａ内にゴム試験片Ｐが進入された後、把持部４４の把持状態が解除され、当該空間Ａ内にゴム試験片Ｐが載置される（図１８）。これと共に、支持体８７が伸長して水槽８３が上方に移動され、第２収容部８５が水槽８３の水Ｗに浸水される。そして、支持体８７が縮小して水槽８３が下方に移動され、第２収容部８５が一旦気中に取り出された後、水槽８３が上方に再度移動され、第２収容部８５が水槽８３の水Ｗに再浸水される。
【００７１】
この状態で、浸水させたゴム試験片Ｐの周囲の気泡を除去すべく、振動板８８が駆動部８８ｘ（図８参照）で駆動され、第２収容部８５に対する振動板８８の機械的干渉が繰り返される。その後、計量皿８１によりゴム試験片Ｐの水中重量が測定され、その測定値がコントローラ２０に自動的に取り込まれて外部出力される（Ｓ１７）。コントローラ２０では、取り込まれた気中重量及び水中重量から、浸水させる水の水温及び密度に基づいてゴム試験片Ｐの質量及び体積が算出され、外部出力される。
【００７２】
最後に、可動部４１がＸ，Ｚ方向に移動され、ゴム試験片Ｐが第１テーブル３２上の元の位置に戻される（Ｓ１８）。そして、第１テーブル３２上の複数のゴム試験片Ｐに対して上記Ｓ１１〜Ｓ１８が繰返し実施され、これにより、複数のゴム試験片Ｐについて長さ、質量及び体積の測定が完了される（Ｓ１９）。
【００７３】
他方、浸せき試験用自動測定装置１では、浸せき前測定（上記Ｓ２）又は浸せき後測定（上記Ｓ５）においてゴム試験片Ｐの硬さを測定する場合、まず、ターンテーブル３を第２テーブル３３とし、当該第２テーブル３３の載置ブロック３３ｘ上に３枚に重ねたゴム試験片Ｐを横置き姿勢（寝かせた姿勢）にしてセットする（Ｓ２０）。そして、コントローラ２０を適宜操作して第２制御プログラムを実行することで、次の動作が実行される。
【００７４】
すなわち、第２テーブル３３が回転されると共に、第２テーブル３３の回転位置が位置センサ３４で検出される。そして、ゴム試験片Ｐが硬さ測定器９により硬さ測定可能な上記第２所定位置に位置するまで、第２テーブル３３が送られる（図１３のＳ２１）。
【００７５】
続いて、硬さ測定器９によりゴム試験片Ｐの硬さが測定される（Ｓ２２）。具体的には、圧子部９１の押付け速度がエアダンパ９３で制御されつつ当該圧子部９１がゴム試験片Ｐに押圧され、これにより、３枚に重ねられたゴム試験片Ｐのうち最も上側のゴム試験片Ｐの硬さが測定され、その測定値がコントローラ２０に自動的に取り込まれて外部出力される。そして、上記Ｓ２１,２２が繰返し実施され、複数のゴム試験片Ｐについて硬さの測定が完了される（Ｓ２３）。
【００７６】
なお、ここでは、ゴム試験片Ｐを３枚に重ねて載置ブロック３３ｘにセットしているため、これら３枚に重ねられたゴム試験片Ｐの積層順序を変えて上記Ｓ２０〜２３が繰返し実施することとなる。
【００７７】
以上、本実施形態の浸せき試験用測定装置１では、コントローラ２０にて第１プログラムが実行されることで、第１テーブル３２及びアーム４によって複数のゴム試験片Ｐが自動移送され、レーザ測長器６、洗浄槽７及び質量体積測定器８に自動的且つ連続的に供給される。また、コントローラ２０にて第２プログラムが実行されることで、第２テーブル３３によって複数のゴム試験片Ｐが自動移送され、硬さ測定器９に自動的且つ連続的に供給される。そして、コントローラ２０により、レーザ測長器６、質量体積測定器８及び硬さ測定器９で測定した測定値のそれぞれが、手入力することなく一括して自動的に取り込まれて外部出力される。従って、浸せき試験における測定において、人の介在を少なくして省力化することが可能となる。その結果、人為的ミスを抑制して信頼性を高めることができると共に、浸せき試験における測定精度を向上することが可能となる。さらには、浸せき試験全体の処理時間を低減することも可能となる。
【００７８】
また、レーザ測長器６にあっては、アーム４によるゴム試験片Ｐの移送中にゴム試験片Ｐの長さを測定しており、すなわち、アーム４による自動移送に関連させて構成されている。従って、システム構成の効率性及び合理性を高め、システム構成の最小化が可能となる。
【００７９】
また、本実施形態では、上述したように、質量体積測定器８において水中重量を測定する際、水Ｗに浸水させたゴム試験片Ｐに対して振動板８８により振動が付加される。よって、水中重量測定時にゴム試験片Ｐの周囲に付着するよう存在する気泡を好適に除去することができ、ゴム試験片Ｐの水中重量を精度よく測定することが可能となる。
【００８０】
ここで、質量体積測定器８では、例えば吊ワイヤ８９の径が太い場合、その表面積が大きいことに起因し、水中重量測定時に吊ワイヤ８９に及ぶ水槽８３内の水Ｗの表面張力が大きくなることがある。その結果、吊ワイヤ８９に生じる浮力が大きくなり、ゴム試験片Ｐの水中重量の測定精度が低下してしまう場合がある。この点、本実施形態では、上述したように、水中重量測定時にて吊ワイヤ８９に生じる浮力に基づいて、吊ワイヤの径が設定されているため、水中重量を精度よく測定することが可能となる。
【００８１】
また、本実施形態では、上述したように、ゴム試験片Ｐの長さ、質量及び体積を測定する場合、質量体積測定器８による測定前に洗浄槽７でゴム試験片Ｐが洗浄され、ゴム試験片Ｐに付着又は浸透した潤滑油等が確実に除去される。よって、質量体積測定器８によりゴム試験片Ｐの質量及び体積を精度よく測定することが可能となる。ちなみに、ゴム試験片Ｐの質量及び体積の測定は、ゴム試験片Ｐに付着又は浸透された潤滑油等によってその測定値が変動し易いため、かかる効果は顕著である。
【００８２】
また、上述したように、ゴム試験片Ｐの長さ、質量及び体積を測定する場合、アーム４は、質量体積測定器８による測定後にゴム試験片Ｐを破棄することなくターンテーブル３上の元の位置に戻すことから、その後に他の処理（例えば、硬さ測定処理等）を行う際にゴム試験片Ｐを容易に取り扱うことができる。
【００８３】
また、上述したように、アーム４は、Ｘ，Ｚ方向のみにゴム試験片Ｐを移送可能に構成されている。よって、ゴム試験片Ｐの物性測定に際して、アーム４の自由度を最小化して当該アーム４によりゴム試験片Ｐを自動することができ、システム構成の一層の最小化が可能となる。
【００８４】
また、本実施形態では、上述したように、ターンテーブル３が手動で回転可能に構成されているため、ターンテーブル３の回転位置を手動で簡便に調整することができる。さらに、上述したように、このターンテーブル３には、原点復帰機構が設けられていないため、原点復帰機構が設けられている場合にターンテーブル３に設定されるような原点位置に囚われる必要がなくなり、ターンテーブル３の回転位置によらず測定処理を開始することができる。
【００８５】
また、本実施形態では、上述したように、アーム４にエア吹付けノズル４５が取り付けられている。よって、洗浄槽７による洗浄（上記Ｓ１４）後にゴム試験片Ｐにエアを吹き付けることで、ゴム試験片Ｐに付着した洗浄液Ｓを好適に除去することが可能となる。その結果、質量体積測定器８によりゴム試験片Ｐの質量及び体積を一層精度よく測定することができる。ちなみに、ゴム試験片Ｐの質量及び体積の測定は、ゴム試験片Ｐに付着された洗浄液Ｓによってその測定値が変動し易いため、かかる効果は顕著である。
【００８６】
また、本実施形態の質量体積測定器８では、上述したように、ゴム試験片Ｐの浸水が２回繰り返されると共に、当該２回目の浸水のときに水中重量が測定されることから、ゴム試験片Ｐの水中重量測定時にゴム試験片Ｐに気泡が付着するのを抑制でき、水中重量を精度よく測定することが可能となる。なお、本実施形態では浸水を２回繰り返しているが、３回以上繰り返してもよい。
【００８７】
また、本実施形態では、上述したように、コントローラ２０により、ターンテーブル３、アーム４、レーザ測長器６、質量体積測定器８及び硬さ測定器９の少なくとも１つについての所定動作に関する動作時間が監視されている。そして、当該動作時間がタイムアウト時間を経過した場合に異常発生と判断され、表示灯Ｌにより異常状態が報知される。よって、浸せき試験用自動測定装置１の異常発生を好適に検知して把握することができる。
【００８８】
また、本実施形態の硬さ測定器９では、上述したように、第２テーブル３３のＺ方向下方側に設けられた支持部９２（図９参照）によって、圧子部９１で押し付けられたゴム試験片Ｐ及び第２テーブル３３が支持される。よって、第２テーブル３３が比較的薄いものであっても、第２テーブル３３上でゴム試験片Ｐを確実に支持して硬さを精度よく測定することが可能となる。
【００８９】
なお、上述したように、質量体積測定器８による測定がレーザ測長器６による測定後に実施されることから、例えば長さ測定の際に水中重量測定に起因した誤差（ゴム試験片Ｐに付着した水による測定誤差等）を抑止することができ、長さ測定の精度を一層向上することが可能となる。
【００９０】
また、上述したように、硬さ測定器９では、圧子部９１の押付け速度がエアダンパ９３によって所望に制御されることから、手動で圧子部９１を操作して硬さ測定する場合に生じる押付け速度のバラツキを抑制することができ、硬さ測定の精度を好適に高めることが可能となる。
【００９１】
ここで、本実施形態の浸せき試験用自動測定装置１を用いた浸せき試験と、ゴム試験片Ｐの物性それぞれを別途に手動又は一部自動で測定する従来手法による浸せき試験とにおいて比較試験を行った。その結果、本実施形態による浸せき試験では、従来手法による浸せき試験と比較して処理時間を１／１０に短縮でき、処理時間を低減するという上記効果を確認することができた。さらに、本実施形態による浸せき試験では、１人での操作が容易に可能であり、測定の省力化を可能とするという上記効果を確認することができた。
【００９２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００９３】
例えば、樹脂材としては、上記実施形態のものに限定されず、一般ゴムやプラスチック等を用いてもよい。また、レーザ測長器６、質量体積測定器８及び硬さ測定器９として、種々の測定器（計測器）を用いてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１…浸せき試験用自動測定装置、３…ターンテーブル、４…アーム、６…レーザ測長器、７…洗浄槽、８…質量体積測定器、９…硬さ測定器、２０…コントローラ、３２…第１テーブル、３３…第２テーブル、４５…エア吹付けノズル、８１…計量皿、８２…吊下具、８３…水槽、８４…第１収容部、８５…第２収容部、８８…振動板（振動付加機構）、８９…吊ワイヤ、９１…圧子部、９２…支持部、Ｐ…ゴム試験片（樹脂材）、Ｓ…洗浄液。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材の浸せき試験に用いられ、前記樹脂材の物性を測定するための浸せき試験用自動測定装置であって、
前記樹脂材が複数載置され、前記樹脂材を自動移送するターンテーブルと、
前記樹脂材を把持して自動移送するアームと、
前記アームによって前記樹脂材が供給され、当該樹脂材にレーザ光を照射することにより前記樹脂材の長さを測定するレーザ測長器と、
前記レーザ測長器による測定後にて前記アームによって前記樹脂材が供給され、当該樹脂材の気中重量及び水中重量を測定することにより前記樹脂材の質量及び体積を測定する質量体積測定器と、
前記ターンテーブルによって前記樹脂材が供給され、当該樹脂材の硬さを測定する硬さ測定器と、
前記ターンテーブル、前記アーム、前記レーザ測長器、前記質量体積測定器及び前記硬さ測定器の動作を制御プログラムに基づき制御すると共に、前記レーザ測長器、前記質量体積測定器及び前記硬さ測定器で測定した測定値のそれぞれを取り込んで外部出力するコントローラと、を備え、
前記ターンテーブルは、前記樹脂材の長さ、質量及び体積を測定するための第１テーブルと、前記樹脂材の硬さを測定するための第２テーブルとの間で組替可能に構成され、
前記レーザ測長器は、前記アームによる前記樹脂材の移送中に当該樹脂材の長さを測定し、
前記コントローラは、前記樹脂材の長さ、質量及び体積を測定するための第１制御プログラムと、前記樹脂材の硬さを測定するための第２制御プログラムと、を前記制御プログラムとして有することを特徴とする浸せき試験用自動測定装置。
【請求項２】
前記質量体積測定器は、
負荷される荷重を計量する計量皿と、
前記計量皿に吊り下げられ、前記樹脂材を収容する第１収容部及び当該第１収容部の鉛直方向下方側に設けられ前記樹脂材を収容する第２収容部を含む吊下具と、
水が貯留され、前記吊下具に対し鉛直方向に沿って相対移動可能な水槽と、を有しており、
前記第１収容部に前記樹脂材を収容した状態で前記計量皿により前記気中重量を測定する共に、前記第２収容部により前記樹脂材を収容しつつ当該樹脂材が浸水するよう前記水槽を鉛直方向に沿って相対移動させた状態で前記計量皿により前記水中重量を測定することを特徴とする請求項１記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項３】
前記質量体積測定器は、前記第２収容部に振動を付加する振動付加機構を有することを特徴とする請求項２記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項４】
前記吊下具は、吊ワイヤを含んでおり、
前記吊ワイヤの径は、前記水中重量測定時に当該吊ワイヤに生じる浮力に基づいて設定されていることを特徴とする請求項２又は３記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項５】
前記質量体積測定器による測定前にて前記アームによって前記樹脂材が供給され、洗浄液が貯留された洗浄槽をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項６】
前記アームは、前記質量体積測定器による測定後にて前記樹脂材を前記ターンテーブル上に戻すことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項７】
前記アームは、一の水平方向及び鉛直方向のみに前記樹脂材を移送可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項８】
前記ターンテーブルは、手動で回転可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項９】
前記ターンテーブルには、原点復帰機構が設けられていないことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項１０】
前記アームに取り付けられ、当該アームで把持した前記樹脂材にエアを吹き付けるためのエア吹付けノズルを備えたことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項１１】
前記質量体積測定器は、前記樹脂材の浸水を複数回繰り返すと共に、当該複数回目の浸水のときに前記水中重量を測定することを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項１２】
前記コントローラは、前記ターンテーブル、前記アーム、前記レーザ測長器、前記質量体積測定器及び前記硬さ測定器の少なくとも１つについての所定動作に関する動作時間を監視すると共に、当該動作時間が予め設定されたタイムアウト時間を経過した場合に異常発生と判断することを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項１３】
前記硬さ測定器は、
前記ターンテーブルに載置された前記樹脂材を鉛直方向上方から押し付ける圧子部と、
前記ターンテーブルの鉛直方向下方側の前記圧子部に対応する位置において前記圧子部で押し付けられた前記樹脂材を支持するように設けられた支持部と、を含んで構成されていることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項１】
樹脂材の浸せき試験に用いられ、前記樹脂材の物性を測定するための浸せき試験用自動測定装置であって、
前記樹脂材が複数載置され、前記樹脂材を自動移送するターンテーブルと、
前記樹脂材を把持して自動移送するアームと、
前記アームによって前記樹脂材が供給され、当該樹脂材にレーザ光を照射することにより前記樹脂材の長さを測定するレーザ測長器と、
前記レーザ測長器による測定後にて前記アームによって前記樹脂材が供給され、当該樹脂材の気中重量及び水中重量を測定することにより前記樹脂材の質量及び体積を測定する質量体積測定器と、
前記ターンテーブルによって前記樹脂材が供給され、当該樹脂材の硬さを測定する硬さ測定器と、
前記ターンテーブル、前記アーム、前記レーザ測長器、前記質量体積測定器及び前記硬さ測定器の動作を制御プログラムに基づき制御すると共に、前記レーザ測長器、前記質量体積測定器及び前記硬さ測定器で測定した測定値のそれぞれを取り込んで外部出力するコントローラと、を備え、
前記ターンテーブルは、前記樹脂材の長さ、質量及び体積を測定するための第１テーブルと、前記樹脂材の硬さを測定するための第２テーブルとの間で組替可能に構成され、
前記レーザ測長器は、前記アームによる前記樹脂材の移送中に当該樹脂材の長さを測定し、
前記コントローラは、前記樹脂材の長さ、質量及び体積を測定するための第１制御プログラムと、前記樹脂材の硬さを測定するための第２制御プログラムと、を前記制御プログラムとして有することを特徴とする浸せき試験用自動測定装置。
【請求項２】
前記質量体積測定器は、
負荷される荷重を計量する計量皿と、
前記計量皿に吊り下げられ、前記樹脂材を収容する第１収容部及び当該第１収容部の鉛直方向下方側に設けられ前記樹脂材を収容する第２収容部を含む吊下具と、
水が貯留され、前記吊下具に対し鉛直方向に沿って相対移動可能な水槽と、を有しており、
前記第１収容部に前記樹脂材を収容した状態で前記計量皿により前記気中重量を測定する共に、前記第２収容部により前記樹脂材を収容しつつ当該樹脂材が浸水するよう前記水槽を鉛直方向に沿って相対移動させた状態で前記計量皿により前記水中重量を測定することを特徴とする請求項１記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項３】
前記質量体積測定器は、前記第２収容部に振動を付加する振動付加機構を有することを特徴とする請求項２記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項４】
前記吊下具は、吊ワイヤを含んでおり、
前記吊ワイヤの径は、前記水中重量測定時に当該吊ワイヤに生じる浮力に基づいて設定されていることを特徴とする請求項２又は３記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項５】
前記質量体積測定器による測定前にて前記アームによって前記樹脂材が供給され、洗浄液が貯留された洗浄槽をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項６】
前記アームは、前記質量体積測定器による測定後にて前記樹脂材を前記ターンテーブル上に戻すことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項７】
前記アームは、一の水平方向及び鉛直方向のみに前記樹脂材を移送可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項８】
前記ターンテーブルは、手動で回転可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項９】
前記ターンテーブルには、原点復帰機構が設けられていないことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項１０】
前記アームに取り付けられ、当該アームで把持した前記樹脂材にエアを吹き付けるためのエア吹付けノズルを備えたことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項１１】
前記質量体積測定器は、前記樹脂材の浸水を複数回繰り返すと共に、当該複数回目の浸水のときに前記水中重量を測定することを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項１２】
前記コントローラは、前記ターンテーブル、前記アーム、前記レーザ測長器、前記質量体積測定器及び前記硬さ測定器の少なくとも１つについての所定動作に関する動作時間を監視すると共に、当該動作時間が予め設定されたタイムアウト時間を経過した場合に異常発生と判断することを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【請求項１３】
前記硬さ測定器は、
前記ターンテーブルに載置された前記樹脂材を鉛直方向上方から押し付ける圧子部と、
前記ターンテーブルの鉛直方向下方側の前記圧子部に対応する位置において前記圧子部で押し付けられた前記樹脂材を支持するように設けられた支持部と、を含んで構成されていることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項記載の浸せき試験用自動測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−６８０５７（Ｐ２０１２−６８０５７Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１１０７１（Ｐ２０１０−２１１０７１）
【出願日】平成２２年９月２１日（２０１０．９．２１）
【出願人】（０００００４４４４）ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社 (1,898)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２１日（２０１０．９．２１）
【出願人】（０００００４４４４）ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社 (1,898)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]