JPH0627004A - 前処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 反応容器３に供給されたサンプル１０の表面
の一部が反応容器３の内面一部を構成するようにサンプ
ル１０をクランプ装置１７により固定する。反応容器３
を垂直面内で正逆回転させ、試薬とサンプル１０との反
応を開始又は終了させ、その反応容器３に供給された反
応試薬を電磁切換弁３０を介し注出する。 【効果】 サンプルの前処理に必要とされるマスキング
作業を不要とでき、反応容器を垂直面内で正逆回転させ
ることにより試薬とサンプルとの反応の開始又は終了を
正確に制御でき、かつ反応容器に供給された反応試薬の
排出を人手によらず行なうことができるため前処理の自
動化に供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サンプルの分析や検査
等のために必要とされる前処理の自動化に供することの
できる前処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】例えば鋼
板にメッキを施すラインにおいては、そのメッキを施し
た鋼板の一部をサンプルとして抽出し、そのメッキ厚さ
が適正か否かの検査を行なっている。すなわち、反応容
器内でサンプルと塩酸溶液とを反応させ、その反応液中
の亜鉛濃度を測定し、その亜鉛濃度に対応するメッキ厚
さの測定を行なっている。この際、サンプルの表面と裏
面のメッキ厚さを個別に測定するため、サンプルの表裏
面の一方の面をマスキングして他方の面のみ塩酸と反応
させることが行なわれる。また、反応溶液の亜鉛濃度が
メッキ厚さに対応することから、反応容器に注入される
塩酸溶液は一定量とされる。また、反応により発生する
気泡量に基づいて反応の終了が目視確認されたならば反
応容器を反転させることで、その反応液は反応容器から
注出されて亜鉛濃度測定器に供給される。また、次のサ
ンプルの検査のため、反応容器から検査済のサンプルが
除去されると共に反応容器の洗浄が行なわれる。

【０００３】従来、上記のようなサンプルのマスキン
グ、反応試薬の計量、反応試薬の反応容器への注入、反
応容器に対するサンプルの供給と除去、反応終了の確
認、反応液の注出、反応容器の洗浄といった前処理はす
べて人手により行なわれ手間を要するものであった。

【０００４】本発明は上記従来技術に鑑み、サンプルの
前処理の自動化に供することのできる前処理装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、反応容器と、この反応容器に供給されたサンプル
の表面一部が反応容器の内面一部を構成するようにサン
プルを固定する手段と、その反応容器に供給された反応
試薬を注出する手段とを備える点にある。その反応容器
を垂直面内で正逆回転させる回転ステージを備えてもよ
い。

【０００６】

【作用】本発明の構成によれば、反応容器に供給された
サンプルの表面一部が反応容器の内面一部を構成するよ
うにサンプルを固定することで、サンプルの表面一部の
みを反応試薬と反応させることができ、サンプルのマス
キングが不要になる。また、反応容器に供給された反応
試薬の注出を人手によらず行なえる。また、反応容器を
垂直面内で正逆回転させることにより試薬とサンプルと
の反応の開始又は終了を正確に制御することもできる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【０００８】図１および図２は、鋼板にメッキを施すラ
インにおいてメッキ厚さが適正か否かを検査する工程で
用いられる前処理装置であって、サンプルとして抽出さ
れる円板形の鋼板一部のメッキ厚さの測定に必要な前処
理を行なうものである。この前処理装置は、テーブル１
と、このテーブル１上に設置された回転ステージ２と、
この回転ステージ２上に設けられた透明材製の反応容器
３とを備えている。その回転ステージ２はモータ４によ
り横軸中心に正逆回転可能とされ、９０°毎に位置決め
可能とされている。その反応容器３は図１に示すように
正面視Ｔ字形であって、円筒形の主管部３ａと、この円
筒形の主管部３ａに直交する円筒形の枝管部３ｂとを有
し、その主管部３ａと枝管部３ｂとは互いに連通し、そ
の主管部３ａの中央が前記回転ステージ２の回転中心Ｒ
となるように治具５ａとクランプ用アクチュエータ５ｂ
により固定されている。その主管部３ａの一端が注入口
７とされ、その主管部３ａの他端が注出口８とされ、そ
の枝管部３ｂの端部がサンプル取り付け口９とされてい
る。その回転ステージ２の９０°毎の位置決めにより反
応容器３は、その注入口７が上向きとなり注出口８が下
向きとなりサンプル取り付け口９が横向きとなる状態
と、その注入口７と注出口８とが横向きとなりサンプル
取り付け口９が上向きとなる状態と、その注入口７と注
出口８とが横向きとなりサンプル取り付け口９が下向き
となる状態とに状態変更可能とされている。

【０００９】また、前記テーブル１上には、反応容器３
にサンプル１０を供給すると共に反応容器３からサンプ
ル１０を除去する装置が設けられている。すなわち、サ
ンプル１０を１枚づつ送り出すフィーダ１１と、このフ
ィーダ１１から送り出されるサンプル１０を定位置まで
搬送するコンベア１２と、サンプル１０を着脱可能に吸
着して移動させる移送装置１３とが設けられている。そ
の移送装置１３は吸着パッド１３ａと、この吸着パッド
１３ａに接続された真空ポンプ（図示省略）と、その吸
着パッド１３ａを上下方向と横方向とに移動させる移動
機構１３ｂとを有する。その吸着パッド１３ａによりコ
ンベア１２上のサンプル１０を吸着し、そのサンプル１
０を上向きとなった反応容器３のサンプル取り付け口９
の上方まで移動させて吸着を解除することで、そのサン
プル１０をサンプル取り付け口９の周縁部に載置するこ
とができ、また、その吸着パッド１３ａによりサンプル
取り付け口９の周縁部に載置されたサンプル１０を吸着
し、そのサンプル１０をサンプル排出皿１５まで移動さ
せて吸着を解除することでサンプル１０を排出すること
ができる。

【００１０】その反応容器３のサンプル取り付け口９の
周縁部に載置されたサンプル１０は、そのサンプル１０
の表面一部が反応容器３の内面一部を構成するように固
定される。すなわち、反応容器３のサンプル取り付け口
９の周縁部には環状のシール部材１６が取り付けられ、
このシール部材１６を介しサンプル１０を反応容器３に
押し付けるクランプ装置１７が、前記回転ステージ２に
取り付けられている。そのクランプ装置１７は、横軸１
８中心に揺動可能な一対の爪１９と、その爪１９を往復
揺動させるアクチュエータ（図示省略）とを有し、その
爪１９を一方向に揺動させることでサンプル１０を反応
容器３に押し付けて固定し、他方向に揺動させることで
サンプル１０の固定を解除する。これにより、サンプル
１０は表裏面の一方が反応容器３の内面一部を構成する
ように固定される。

【００１１】前記テーブル１上には反応試薬を定量供給
する反応試薬供給装置２０と、洗浄剤を定量供給する洗
浄剤供給装置２１とが設置されている。その反応試薬供
給装置２０は、本実施例では塩酸溶液のタンク２２と、
その塩酸を定量送り出しする電動ビュレット２３と、こ
のビュレット２３のノズル２３ａを横方向に往復動させ
る一軸スライド機構２４とを備え、その洗浄剤供給装置
２１は、水槽２５と、その水を定量送り出しする電動ビ
ュレット２６と、このビュレット２６のノズル２６ａを
横方向に往復動させる一軸スライド機構２７とを備えて
いる。各ビュレット２３、２６のノズル２３ａ、２６ａ
は一軸スライド機構２４、２７により何れか一方が上向
きとなった反応容器３の注入口７の上方まで移動し、反
応容器３内に定量の塩酸あるいは水を注入する。

【００１２】その反応容器３の注出口８はキャップ２９
により覆われ、そのキャップ２９に電磁切換弁３０が取
り付けられ、その電磁切換弁３０は反応容器３と反応試
薬貯留槽３１とを連通する状態と、反応容器３と廃液貯
留槽３２とを連通する状態と、注出口８を閉鎖する状態
とに切替え可能である。その反応試薬貯留槽３１に反応
試薬の吸入機構を有する公知の亜鉛濃度測定装置３３が
接続される。

【００１３】前記テーブル１上に、反応容器３内におけ
る塩酸と亜鉛との反応の終了を確認するための検知装置
４０が設けられている。この検知装置４０は発光素子４
０ａと受光素子４０ｂとを有し、その反応により発生す
る気泡量の変化に対応する透過光量の変化により反応終
了を検知する。

【００１４】上記前処理装置はシーケンス制御装置（図
示省略）により作動制御される。その動作順序を図３を
参照して説明する。

【００１５】まず、制御を開始すると回転ステージ２の
回転により反応容器３のサンプル取り付け口９が上向き
となり、そのサンプル取り付け口９の周縁部にサンプル
１０が吸着パッド１３ａにより載置され、クランプ装置
１７によりサンプル１０が反応容器３に固定される。こ
れにより、サンプル１０の一面により反応容器３の枝管
部３ｂの内面が構成される。次に、回転ステージ２が９
０°正転して反応容器３の注入口７が上向きとなり、ビ
ュレット２３により塩酸溶液が反応容器３の主管部３ａ
に注入される。次に、回転ステージ２が９０°正転して
反応容器３のサンプル取り付け口９が下向きとなる。こ
れにより、反応容器３の主管部３ａに注入された塩酸溶
液は枝管部３ｂに移動し、サンプル１０の一面の亜鉛メ
ッキに接触し、塩酸と亜鉛とが反応を開始する。その反
応の終了を検知装置４０が検知すると、回転ステージ２
が９０°反転し、反応容器３の注出口８が下向きとな
る。これにより、反応容器３の枝管部３ｂの塩酸溶液は
主管部３ａに移動し、サンプル１０と塩酸溶液との接触
が即座に解消され、メッキの溶出により露出した鋼板自
体と塩酸とが反応するのを防止できる。次に、電磁切換
弁３０が開かれ反応容器３と反応試薬貯留槽３１とが連
通し、反応溶液は反応容器３から注出されて反応試薬貯
留槽３１に流入する。その反応溶液中の亜鉛濃度が測定
装置３３により測定され、サンプル１０の一面における
メッキ厚さが検査される。次に、電磁切換弁３０が閉じ
られ、ビュレット２６により洗浄水が反応容器３の主管
部３ａに注入される。次に、回転ステージ２が９０°正
転して反応容器３のサンプル取り付け口９が下向きとな
る。これにより、反応容器３の主管部３ａに注入された
洗浄水は枝管部３ｂに移動し、反応容器３内が洗浄され
る。次に、タイマー（図示省略）の作動によって一定時
間経過後に回転ステージ２が９０°反転し、反応容器３
の注出口８が下向きとなり、反応容器３の枝管部３ｂの
洗浄水は主管部３ａに移動し、次に、電磁切換弁３０が
開かれ反応容器３と廃液貯留槽３２とが連通し、洗浄水
は反応容器３から注出されて廃液貯留槽３２に排出され
る。次に、タイマーの作動によって一定時間経過後に電
磁切換弁３０が閉じられたならば回転ステージ２が９０
°反転し、反応容器３のサンプル取り付け口９が上向き
となり、クランプ装置１７によるサンプル１０の固定が
解除され、吸着パッド１３ａによりサンプル１０が取外
される。

【００１６】上記構成によれば、サンプル１０のメッキ
厚さの検査のための必要な前処理を自動化できる。ま
た、サンプル１０の一面が反応容器３の枝管部３ｂの内
面一部を構成するので、サンプル１０のマスキングをす
ることなく、サンプル１０の一面のみのメッキ厚さの検
査を行なえる。また、反応容器３を垂直面内で正逆回転
させることにより試薬とサンプル１０との反応の開始又
は終了を正確に制御できる。

【００１７】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、図４に示す前処理装置は、円筒状
の反応容器５０を有し、この反応容器５０内に流体圧シ
リンダ５１により上下作動されるピストン５２がシール
リング５３を介し嵌合され、そのピストン５２に内蔵さ
れたソレノイド５２′によりサンプル１０はピストン５
２の上面にシールリング５４を介し吸着される。また、
その反応容器５０の上部にはシリンダヘッド５５がシー
ルリング５６を介し嵌合され、そのシリンダヘッド５５
に第１、第２、第３電磁切り換え弁５７、５８、５９が
取り付けられている。その第１電磁切換弁５７は反応容
器５０と反応試薬貯留槽３１とを連通する状態と、反応
容器５０と水槽２５とを連通する状態と、反応容器５０
の上部開口を閉鎖する状態とに切替え可能であり、その
第２電磁切換弁５８は反応容器５０と大気中とを連通す
る状態と閉鎖する状態とに切替え可能であり、その第３
電磁切換弁５９は反応容器５０と測定装置３３とを連通
する状態と、反応容器５０と廃液貯留槽３２とを連通す
る状態と、反応容器５０の上部開口を閉鎖する状態とに
切替え可能である。また、反応容器５０は流体圧シリン
ダ６０により上下作動され、上方に移動することでシリ
ンダヘッド５５に嵌合し、下方に移動することでピスト
ン５２上のサンプル１０を交換できる。その他上記実施
例と同様に反応容器３にサンプル１０を供給すると共に
反応容器３からサンプル１０を除去する装置６２や反応
容器５０内における反応の終了を確認するための検知装
置４０が設けられている。これにより、反応容器５０と
ピストン５２とを下降させた状態でピストン５２上にサ
ンプル１０を載置し、そのサンプル１０をソレノイド５
２′により吸着して固定し、しかる後に反応容器５０を
上昇させることで、サンプル１０の上面を反応容器５０
の内面の一部とすることができる。また、電磁切換弁５
７により反応容器５０と反応試薬貯留槽３１とを連通
し、ピストン５２を下降させることで反応容器５０内に
塩酸溶液を吸入でき、塩酸と亜鉛とを反応させることが
できる。その反応が終了したならば、電磁切換弁５９に
より反応容器５０と測定装置３３とを連通し、ピストン
５２を上昇させることで反応容器５０内の反応液を測定
装置３３に注出することができる。また、電磁切換弁５
７により反応容器５０と水槽２５とを連通し、ピストン
５２を下降させることで反応容器５０内に水を吸入して
洗浄を行なうことができ、洗浄が終了したならば、電磁
切換弁５９により反応容器５０と廃液貯留槽３２とを連
通し、ピストン５２を上昇させることで洗浄水を廃液貯
留槽３２に排出することができる。また、電磁切換弁５
８を開くことで反応の際に反応容器５０の内圧が上昇す
るのを防止できる。

【００１８】また、上記各実施例では本発明をメッキ厚
さの検査のための前処理装置に適用したが、その用途は
限定されるものではなく、サンプルの分析や検査のため
の前処理装置として広く利用することができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明の前処理装置によれば、サンプル
の前処理に必要とされるマスキング作業を不要とでき、
また、反応容器に供給された反応試薬の排出を人手によ
らず行なうことができ、その前処理の自動化に供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の前処理装置の構成説明用正面
図

【図２】本発明の実施例の前処理装置の構成説明用平面
図

【図３】本発明の実施例の前処理装置の動作説明図

【図４】本発明の異なった実施例の前処理装置の構成説
明用正面図

【符号の説明】

３、５０ 反応容器 １０、 サンプル １７ クランプ装置 ３０、５９ 電磁切換弁 ５２′ ソレノイド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応容器と、この反応容器に供給された
   サンプルの表面一部が反応容器の内面一部を構成するよ
   うにサンプルを固定する手段と、その反応容器に供給さ
   れた反応試薬を注出する手段とを備えることを特徴とす
   る前処理装置。