JP5362785B2 - 鉛ボタンの処理装置及び鉛ボタンの処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉛ボタンの処理装置及び鉛ボタンの処理方法に関する。

従来、金属中に微量に含まれる貴金属の定量分析の対象となる試料としては、分析対象となるサンプル物質と酸化鉛をアルカリ系の融解剤と混合したものと共にルツボ等で融解させて作製される鉛ボタンが用いられている（例えば、特許文献１等）。

鉛ボタンは試料分析前に秤量されるが、この鉛ボタンは一般に略円錐状に形成されるため、秤量前に分析しやすいように略プレート状にプレスする必要がある。

特開２０１１−１０６９６１号公報

しかしながら、従来、このプレス工程を人力によってプレス機で行っている。そのため、鉛ボタンのプレス形状を一定にすることが困難であり、これが、例えば試料分析で用いるレーザーアブレーション装置の試料室への試料搬送用ガスのガス流速、ガス流量、ガス圧の変化、及び、鉛ボタンへのレーザー照射位置の変化を引き起こし、分析結果に悪影響を及ぼすおそれがある。また、人力でプレス機を用いてプレス工程を行うと、作業者への負担が大きくなり、作業効率が不良となる。
そこで、本発明は、一定の鉛ボタンのプレス形状が得られ、試料の分析結果及び作業効率が良好となる鉛ボタンの処理装置及び鉛ボタンの処理方法を提供することを課題とする。

本発明者は上記課題を解決するために研究を重ねたところ、鉛ボタンをホルダーに設け、これをプレス部でプレスした後に秤量部で秤量する鉛ボタンの処理装置を用いることで、一定の鉛ボタンのプレス形状が得られ、試料の分析結果及び作業効率が良好となることを見出した。

以上の知見を基礎として完成した本発明は一側面において、ホルダーに設けた略円錐状の鉛ボタンを略プレート状にプレスするプレス部と、プレス部で略プレート状にプレスされた鉛ボタンを秤量する秤量部とを備え、更に、略円錐状の鉛ボタンを設けたホルダーを複数個配置するホルダー配置部と、前記ホルダー配置部からホルダーを順に取り出すホルダー取り出し部と、前記ホルダー取り出し部で取り出したホルダーを載せて、前記プレス部へホルダーを連続して搬送し、且つ、前記プレス部でプレスされた鉛ボタンを設けたホルダーを前記秤量部へ連続して搬送するホルダー搬送部と、前記秤量部で秤量された後の鉛ボタンを設けたホルダーを、前記ホルダー搬送部から前記ホルダー配置部へ戻すホルダー移動部とを備えた鉛ボタンの処理装置である。

本発明に係る鉛ボタンの処理装置は一実施形態において、ホルダーが、プレスされる前の鉛ボタンを逆円錐状で保持している。

本発明に係る鉛ボタンの処理装置は更に別の一実施形態において、秤量部で秤量された後のホルダーに設けた鉛ボタンに識別手段を設ける識別手段付与部を更に備える。

本発明に係る鉛ボタンの処理装置は更に別の一実施形態において、ホルダー移動部が、ホルダー取り出し部を兼ねている。

本発明に係る鉛ボタンの処理装置は更に別の一実施形態において、ホルダー配置部は、鉛ボタンを設けたホルダーが複数個配置されるトレーを多段で備えている。

本発明は別の一側面において、本発明の鉛ボタンの処理装置を用いた鉛ボタンの処理方法である。

本発明によれば、一定の鉛ボタンのプレス形状が得られ、試料の分析結果及び作業効率が良好となる鉛ボタンの処理装置及び鉛ボタンの処理方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る鉛ボタンの処理装置の模式図を示す。 本発明の実施形態に係る鉛ボタンを設けたホルダーの模式図を示す。 本発明の実施形態に係るホルダー搬送部及びホルダー配置部の模式図を示す。

（鉛ボタンの処理装置の構成）
図１に、本発明の実施形態に係る鉛ボタンの処理装置の模式図を示す。鉛ボタンの処理装置は、ホルダー配置部、ホルダー搬送部、プレス部、秤量部、識別手段付与部及びホルダー移動部を備えている。

本実施形態の処理対象となる鉛ボタンとしては、例えば、金属中に微量に含まれる貴金属の定量分析において、分析対象となるサンプル物質と酸化鉛をアルカリ系の融解剤と混合したものと共にルツボ等で融解させて作製した鉛ボタンを用いることができる。また、鉛ボタンの処理装置内において、鉛ボタンはホルダー内に設けられており、当該ホルダー単位で装置内を搬送され、また、各種の処理が施される。

図２に、本発明の実施形態に係る鉛ボタンを設けたホルダーの模式図を示す。本発明の実施形態では、このように略円錐状の鉛ボタンを、先端が下を向くように、すなわち逆円錐状にしてホルダーへ載置する。ホルダーは、小径の孔が形成された下段部と大径の孔が形成された上段部とで構成されており、下段部の小径の孔に鉛ボタンの先端部が嵌まるようにして鉛ボタンを保持している。これにより、搬送や各種処理の間でも鉛ボタンが安定してホルダー内に収まる。ホルダーの構成材料としては、例えば数トン程度のプレス圧によって変形等せずに耐えられるものであればよく、例えばＳＵＳ系材料等を用いることができる。

図３に、本発明の実施形態に係るホルダー搬送部及びホルダー配置部の模式図を示す。ホルダー配置部は、鉛ボタンを設けたホルダーが複数個配置されるトレーを多段で備えている。本実施形態では、図３に示すように、１つのトレーに試料を設けたホルダーが縦４個×横５個で合計２０個配置され、さらにこのトレーが５段構成となっているため、２０個×５段で合計１００個設けられている。このような構成により、多数の試料を設けたホルダーを小さなスペースで配置することができる。

ホルダー搬送部には、ホルダー取り出し部（本実施形態では後述のようにホルダー移動部が兼ねている）によってホルダー配置部から順に取り出されたホルダーが載せられる。本実施形態では、ホルダー搬送部は回転テーブルを構成しており、回転することによって順に載せられた分析前の試料が設けられたホルダーを後述のプレス部、秤量部、識別手段付与部へと搬送し、さらに処理後の鉛ボタンが設けられたホルダーを元の位置（ホルダー取り出し部によって取り出されたホルダーを初めに載せる位置）へ戻すことができる。このような構成により、搬送経路を短くすることができ、スペースを効率的に使用することができる。ホルダー搬送部の構成は特に限定されず、ホルダーの搬送経路が直線上に伸びるようにライン状に形成されていてもよい。

ホルダー搬送部は、ホルダー取り出し部によってホルダー配置部から順に取り出されたホルダーが直接載せられてもよく、ホルダー載置部を複数設けて、ホルダー載置部に各ホルダーを載せており、ホルダー搬送部が回転することで、ホルダー載置部ごとホルダーが搬送される構成としてもよい。

プレス部は、ホルダーに設けられた鉛ボタンをプレスする。プレス部は、ホルダーの上下方向から、それぞれホルダーの下段部の小径の孔及び上段部の大径の孔へ進入して内部の逆円錐状の鉛ボタンをプレスする円柱状の押圧部を備えており、これによってホルダー内の鉛ボタンを略プレート状にプレスする。これにより、鉛ボタンに対して、常に一定の圧力で一定の形状にプレスすることができ、且つ、作業者に負担をかけず、作業効率が良好となる。また、プレス対象の鉛ボタンは比較的柔らかい材料であるため、円錐状の鉛ボタンを通常のプレス装置でプレスする場合、鉛ボタンの先端の鉛材料がプレス装置に付着してしまうことがあるが、本実施形態のように、逆円錐状にした鉛ボタンを本実施形態に係るプレス部でプレスすることにより、そのような鉛材料の付着を良好に抑制している。

秤量部は、プレスされた鉛ボタンを設けたホルダーを電子天秤等により秤量する。なお、秤量部で事前にホルダーのみ秤量しておき、この風袋の質量を差し引くことで、鉛ボタンの質量が算出される。

識別手段付与部は、例えば、秤量された鉛ボタンを設けたホルダーの下段部の小孔から、鉛ボタンに識別手段を付与する。識別手段の付与としては、特に限定されないが、バーコード等の貼り付けであってもよい。

ホルダー移動部は、識別手段付与部で鉛ボタンに識別手段を付与し終えた後のホルダーをホルダー搬送部からホルダー配置部へ戻す。ホルダー移動部の形態は特に限定されず、例えばアーム状に形成されていてもよい。また、本実施形態では、ホルダー移動部は、ホルダー配置部から順にホルダーを取り出してホルダー搬送部へ載せるホルダー取り出し部を兼ねている。このような構成により、搬送効率が良好となる。

（鉛ボタンの処理方法）
次に、本発明に係る鉛ボタンの処理装置を用いた鉛ボタンの処理方法について説明する。
まず、分析対象となるサンプル物質と酸化鉛をアルカリ系の融解剤と混合したものと共にルツボ等で融解させて生じた、略円錐状の鉛ボタンを準備する。
次に、事前に秤量部で風袋を秤量しておいたホルダー内に、上記鉛ボタンを逆さ（逆円錐状）にして設け、このホルダーをホルダー配置部の多段に設けられたトレー上に配置する。
次に、ホルダー取り出し部（本実施形態ではホルダー移動部が兼ねている）によって１つずつ順にホルダー配置部のホルダーをホルダー搬送部上に取り出していく。取り出されたホルダーは、図１及び３に便宜的に記したポジション（ｐｏｓ．１〜４）におけるｐｏｓ．１に載置する。なお、このポジションの数は特に限定されない。
次に、ホルダー搬送部が回転することにより、ｐｏｓ．１のホルダーがｐｏｓ．２へ搬送される。ｐｏｓ．２では、プレス部による鉛ボタンのプレスが行われる。また、このとき、ｐｏｓ．１では、ホルダー配置部から新たなホルダーが取り出されて載置される。
次に、ホルダー搬送部が回転することにより、ｐｏｓ．２のホルダーがｐｏｓ．３へ搬送される。ｐｏｓ．３では、秤量部による鉛ボタンを設けたホルダーの秤量が行われる。また、この間に、ｐｏｓ．１のホルダーがｐｏｓ．２へ搬送されてプレス部によるプレスが行われ、さらにｐｏｓ．１では、ホルダー配置部から新たなホルダーが取り出されて載置される。
次に、ホルダー搬送部が回転することにより、ｐｏｓ．３のホルダーがｐｏｓ．４へ搬送される。ｐｏｓ．４では、識別手段付与部によって識別手段が付与される。この間、ｐｏｓ．３では秤量部による鉛ボタンを設けたホルダーの秤量が行われ、ｐｏｓ．２ではプレス部による鉛ボタンのプレスが行われ、ｐｏｓ．１では新たなホルダーがホルダー配置部から取り出されている。
次に、ホルダー搬送部が回転することにより、ｐｏｓ．４のホルダーがｐｏｓ．１へ搬送される。ｐｏｓ．１へ搬送されたホルダーは、ホルダー移動部によってホルダー配置部へ戻され、続いて新たなホルダーがホルダー配置部からｐｏｓ．１へ取り出される。このとき、ホルダー搬送部のｐｏｓ．１とホルダー配置部との間に識別手段読み取り部を設けておき、これにより、ホルダーがホルダー移動部によってホルダー配置部へ戻される際に、当該ホルダーに貼り付けられた識別手段を読み取ってもよい。また、この間、上記と同様に、ｐｏｓ．４では識別手段付与部によって識別手段が付与され、ｐｏｓ．３では秤量部による鉛ボタンを設けたホルダーの秤量が行われ、ｐｏｓ．２ではプレス部による鉛ボタンのプレスが行われる。
また、秤量部で秤量した鉛ボタンを設けたホルダーの質量から、事前に秤量しておいた風袋の質量を差し引いて、プレスされた鉛ボタンの質量を算出する。
このようにして、鉛ボタンを一定形状にプレスして秤量することができ、試料の分析結果及び作業効率が良好となる。さらに鉛ボタンを設けた多数のホルダーを自動で次々に効率よく処理することができる。このような構成により、鉛ボタンのプレス及び秤量を短時間で効率的に行うことができる。

以下に本発明を実施例でさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

上述の図１〜３に記載した本発明に係る鉛ボタンの処理装置及び鉛ボタンの処理方法を用いて、合計１００個の鉛ボタンを処理した。
その結果、１００個の鉛ボタンがほぼ一定の略プレート状にプレスされ、安定した秤量結果を得ることができた。また、鉛ボタンの搬入、各種処理及び搬出までが自動化されているため、従来の装置及び方法では３〜４日程度要していた処理を１日で行うことができた。

Claims (6)

1. ホルダーに設けた略円錐状の鉛ボタンを略プレート状にプレスするプレス部と、
   前記プレス部で略プレート状にプレスされた鉛ボタンを秤量する秤量部と、
   を備え、更に、
   略円錐状の鉛ボタンを設けたホルダーを複数個配置するホルダー配置部と、
   前記ホルダー配置部からホルダーを順に取り出すホルダー取り出し部と、
   前記ホルダー取り出し部で取り出したホルダーを載せて、前記プレス部へホルダーを連続して搬送し、且つ、前記プレス部でプレスされた鉛ボタンを設けたホルダーを前記秤量部へ連続して搬送するホルダー搬送部と、
   前記秤量部で秤量された後の鉛ボタンを設けたホルダーを、前記ホルダー搬送部から前記ホルダー配置部へ戻すホルダー移動部と、
   を備えた鉛ボタンの処理装置。
2. 前記ホルダーが、プレスされる前の前記鉛ボタンを逆円錐状で保持している請求項１に記載の鉛ボタンの処理装置。
3. 前記秤量部で秤量された後の前記ホルダーに設けた鉛ボタンに識別手段を設ける識別手段付与部を更に備えた請求項１又は２に記載の鉛ボタンの処理装置。
4. 前記ホルダー移動部が、前記ホルダー取り出し部を兼ねている請求項１〜３のいずれか一項に記載の鉛ボタンの処理装置。
5. 前記ホルダー配置部は、前記鉛ボタンを設けたホルダーが複数個配置されるトレーを多段で備えている請求項１〜４のいずれか一項に記載の鉛ボタンの処理装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の鉛ボタンの処理装置を用いた鉛ボタンの処理方法。

Images