JPH11160324A - 自動試験システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一つの試料について必要な複数種類の試験や
分析を並行して、かつ自動的に行なえるようにする。 【解決手段】 試料容器の選択，試料容器への試料の分
注，試験装置への試料容器のセット及び試験装置の制御
等を、制御部からの指令で自動的に行なうことによって
試料の試験を行なうシステムにおいて、前記制御部は、
上位制御装置から送られてきた試験情報にもとづいて試
験のための計画を作成し、この作成した計画にしたがっ
て試料の試験を行なわせる。この場合、最優先して試験
を行なう必要のある緊急試料があるときは、この緊急試
料についての試験を優先して行なわせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石油製品，化学物
質等における各種試験，分析を自動的に行なう自動試験
システムに関し、特に、複数種類の試験を並行して行な
えるようにした自動試験システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】石油製品や化学物質等の試験，分析の分
野でも、これら作業を省力化，無人化することが要望さ
れている。これに応える技術として特開平７−２２９９
０３号で開示されている自動分析装置がある。

【０００３】この自動分析装置は、図３に示すように、
液体試料を自動的に分析する分析計本体１０１と、収容
した複数の試料瓶の各々を所定の順序で１個づつ送給す
るとともに、送給された試料瓶から液体試料を取り出し
て所定場所に注入する工程とを自動的に行なうオートサ
ンプラ１０２と、このオートサンプラ１０２の液体試料
注入場所と分析計本体の液体試料受容場所とを往復して
液体試料を分析計本体に導入する搬送手段を備えた液体
試料導入装置１０３と、分析計本体１０１、オートサン
プラ１０２及び液体試料導入装置１０３のそれぞれに設
けたセンサから受け取ったデータを記憶し、データにも
とづき必要な演算を行ない、さらに必要な指令を分析計
本体１０１、オートサンプラ１０２及び液体試料導入装
置１０３に出力するとともに別に設けた研究自動化シス
テムにデータを報告するデータ処理装置１０４とを備え
た構成となっている。

【０００４】その結果、この自動分析装置は、要員の常
時監視又は随伴を必要とすることなく、液体試料の分析
を自動的に行ない、特定サンプルの測定データを所望の
時に出力することができ、また、研究自動化システムで
あるＬＡＳと連結して所定様式にもとづきリアルタイム
式に測定データを報告できるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、石油製品な
どにおいては、一つの試料について複数種類の試験を行
なう必要があるため、個々の試験を自動化するだけでな
く、複数種類の試験を並行して自動的に行なえるように
することが強く望まれている。しかし、上記した特開平
７−２２９９０３号公報の自動分析装置は、単一の分析
作業を自動化する技術に関するものであって、複数種類
の試験や分析を並行して自動的に行なわせることについ
てまでは言及されていない。

【０００６】本発明は、上記の事情にかんがみなされた
もので、一つの試料について必要な複数種類の試験や分
析を並行して、かつ自動的に行なえるようにした自動試
験システムに関する。なお、本発明における試験システ
ムとは、本発明の適用が可能な、分析システム，検査シ
ステム，測定システムなどと称される同様のシステムを
含む概念である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、試料容器の選択，試料容器
への試料の分注，試験装置への試料容器のセット及び試
験装置の制御等を制御部からの指令で自動的に行なうこ
とによって試料の試験を行なうシステムにおいて、前記
制御部は、上位制御装置から送られてきた試験情報にも
とづいて試験のための計画を作成し、この作成した計画
にしたがって試料の試験を行なわせる構成となってい
る。これにより、試料試験を計画的に行なうことが可能
となり、試験と試験の間に待ち時間が生じることなく連
続的かつ効率的に試験を行なえる。

【０００８】請求項２記載の発明は、前記制御部が、試
料の試験を行なうに先立ち、最優先して試験を行なう必
要のある緊急試料があるか否かを判断し、緊急試料があ
るときはこの緊急試料についての試験を優先して行なわ
せる構成となっている。これにより、緊急試料があると
きは、あらかじめ定められた計画の試験順位にかかわら
ず緊急試料についての試験を優先して行なうことができ
る。

【０００９】請求項３記載の発明は、前記制御部が、複
数台配置してある同一試験を行なう装置のうちから、待
機中の装置を選択して試験を行なわせる構成となってい
る。このように、試験が可能な待機中の装置を自動的に
選択することにより、試験を滞りなく実行することが可
能となる。

【００１０】請求項４記載の発明は、前記制御部が、同
一試料について複数種類の試験を並行して行なわせる構
成となっている。これにより、一つの試料に必要な試験
を効率的に短時間のうちに実行することが可能となる。

【００１１】請求項５記載の発明は、前記制御部が、並
行して行なう複数種類の試験のうち異常を発生した試験
を除き、正常な試験のみを継続して行なわせる構成とな
っている。これにより、部分的に試験異常が生じた場合
でも、試験全体を中断，停止させることなく対応するこ
とが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の自動試験システム
の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本
実施形態では、本発明を石油製品の一つである潤滑油の
試験システムに適用した例について説明する。図１は、
本実施形態のシステムの概略ブロック構成図である。潤
滑油にあっては、中和価試験，密度試験，水分試験，動
粘度試験，ＡＳＴＭ色試験及び流動点試験を行なう必要
がある。したがって、自動試験システムとしては、これ
ら各試験を行なう各種装置が設けてあり、しかもこれら
各種試験装置はそれぞれ複数台ずつまとめて装置群とし
て配置されている。

【００１３】すなわち、図１において、１１は中和価試
験装置群でＪＩＳ Ｋ ２０５１で規定する仕様として
あり、１２は密度試験装置群でＪＩＳ Ｋ ２２４９で
規定する仕様としてあり、１３は水分試験装置群でＪＩ
Ｓ Ｋ ２２７５で規定する仕様としてあり、１４は動
粘度試験装置群でＪＩＳ Ｋ ２２８３で規定する仕様
としてあり、１５はＡＳＴＭ色試験装置群でＪＩＳ Ｋ
２５８０で規定する仕様としてあり、１６は流動点試
験装置群でＪＩＳ Ｋ ２２６９で規定する仕様として
ある。

【００１４】また、図１において、２１は試料台であ
り、各試験装置において用いる各種試験容器が収納され
ている。この試料台２１には、図示してないが、自走式
の分注機及び秤量器が設けてあり、前記各種試験容器
に、試験に必要な量の試料を秤量して分注するようにな
っている。２２は廃棄台であり、試験の終了した試験容
器を廃棄させるための台である。

【００１５】３０はロボットなどからなる搬送装置であ
り、試験容器を、試料台２１から各試験装置群１１〜１
６まで運んでセットしたり、各試験装置群１１〜１６か
ら外して廃棄台２２まで運んだりする。

【００１６】４０は制御部で、図示しない上位の制御装
置からの試験情報を入力するとともに、各種試験装置
（群）１１〜１６，試料台２１，廃棄台２２及び搬送装
置３０のそれぞれに設けた図示しないセンサからの情報
を入力し、これら情報にもとづいて適切な制御を行なう
べく指令信号を各種試験装置（群）１１〜１６，試料台
２１，廃棄台２２及び搬送装置３０のそれぞれに出力
し、さらに、測定したデータを加工計算して上位の制御
装置へ出力する。

【００１７】ここで、上位の制御装置は、試験名，試験
項目等の試験情報を制御部４０へ出力し、また制御部４
０から試験データ，異常情報データ等のデータを入力
後、上位の制御装置へ試験データの出力を行なうラボラ
トリオートメーションシステム（以下、ＬＡＳと称す）
からなっている。

【００１８】また、制御部４０は、具体的には、次のよ
うな各種処理制御を行なう。 ＬＡＳから試験情報データを定期的に入力し、受信デ
ータのファイルを作成しかつ更新する。

【００１９】手動による試験情報データの入力も可能
とし、前記受信データのファイルに入力する。

【００２０】試験情報データをもとに試料採取量を算
出する。

【００２１】試験装置稼動状態の把握 イ．各装置（各種試験装置，試料台，廃棄台及び搬送装
置を含む）からの情報をもとに稼動状態（運転中，スタ
ンバイ中，オフライン，異常状態の有無）を把握して全
体を管理する。 ロ．各試験装置の試料測定数を把握し、試験装置での測
定可能な試料数を管理する。空試験容器が不足した場合
は、アラーム及びメッセージを出す。（測定終了後の試
験容器は試験員が取り出す。） ハ．試験中のものを中断した場合は、メッセージを出
す。

【００２２】前処理計画を作成する。試験情報データ
をもとに試料採取量の把握、分注ノズルの選択及び試験
装置の選択（１台の試験装置に複数の測定部があるもの
はその測定部の選択を行なう）を行ない前処理計画を作
成，保存する。次に、この前処理計画を装置に送信す
る。 イ．試料採取量の把握 試験情報データをもとに、試料採取量を算出する。 ロ．分注ノズル及び分注条件の選択 試験情報データより、目的の分注ノズル及び分注条件を
選択する。 ハ．試験装置の選択 試験装置の待機状態を確認し、試験情報データより、目
的の試験装置を選択する。

【００２３】測定データを加工計算して試験結果デー
タを算出し、試験項目ごとにＬＡＳへ送信する。

【００２４】異常対応 イ．ＬＡＳ及び各試験装置の一部に異常が生じた場合、
異常部分を切り離して正常に動作している試験装置の試
験のみを続行する。 ロ．異常時の異常情報、試験測定データの採取、保存を
行なう。 ハ．異常時からの運転開始は、基本的に現場で異常部分
を確認、対応してリセットして行なう。

【００２５】 その他各情報やデータの表示，保管，修正，各試験の
進捗状況の把握，表示等、潤滑油の試験に必要な各種処
理と制御を行なう。

【００２６】次に、本発明の一実施形態にかかる潤滑油
の自動試験システムを、図２に示すフローチャートにも
とづいて説明する。 （１）ＬＡＳからの試験情報を入力し、試験の前処理計
画をたてるとともに、この処理計画を各装置に出力する
（Ｓ１）。

【００２７】（２）試験を開始するに際し、試験を最優
先して行なう必要のある緊急試料が試料台２１にセット
されているか否かを、試料台２１からのセンサ情報によ
って判断する（Ｓ２）。そして、緊急試料が有るときは
この緊急試料を優先して試験し（Ｓ３）、緊急試料が無
いときはＬＡＳからの試験情報で指定された順位で試験
を開始する（Ｓ４）。ここで、緊急試料の有無の判断
は、たとえば、試料に付されたコードをセンサが読んで
判断したり、緊急試料用の置場を設定しここに試料が置
かれているか否かをセンサで検知したりするシステムで
行なうことができる。

【００２８】（３）中和価試験，密度試験，水分試験，
動粘度試験，流動点試験及びＡＳＴＭ色試験を、並行し
て開始する。これら各試験の態様はほとんど同じなの
で、ここでは、図２に示すように中和価試験について説
明する（Ｓ５）。

【００２９】（４）制御部４０は、中和価試験に必要な
試料量，試験容器，溶剤，純水あるいは試料採取器など
が規定量以上用意されているか否かを、これらの量を確
認するセンサからの情報にもとづいて確認する（Ｓ
６）。この確認は、たとえばレベルセンサ等を用いて行
なう。そして、不足しているものがないときには次工程
に進み、これらのいずれかが不足しているときは、不足
メッセージを表示するとともに試験を一時中断し、不足
しているものの補充を促す（Ｓ７）。

【００３０】（５）次いで、廃液タンクにおける廃液量
をセンサからの情報にもとづいて測量し、この廃液量が
規定量以下となっているか否かを確認する（Ｓ８）。こ
の確認は、たとえばレベルセンサ等を用いて行なう。そ
して、この廃液量が規定量以下のときは次工程に進み規
定量より多いときは、満杯メッセージを表示するととも
に試験を一時中断し、廃液の廃棄を促す（Ｓ９）。

【００３１】（６）試験容器等が揃い、かつ廃液タンク
の廃液が規定量以下であることが確認されると、所定の
中和価試験装置１１が稼動状態にあるか否かを確認する
（Ｓ１０）。この確認は、たとえば当該試験装置と制御
部４０で双方向通信を行ない稼動状態の確認を行なう。
そして、所定の中和価試験装置が稼動中のときは、この
装置群のうちから次の中和価試験装置を指定し、この装
置の稼動状態を確認する（Ｓ１１）。

【００３２】（７）このようにして停止中の中和価試験
装置を確認すると、いよいよ試験を実行すべく、試験容
器中に試料を分注する（Ｓ１２）。すなわち、制御部４
０からの指令により、試料台２１において、図示しない
秤量器と分注器が作動し、中和価試験に必要な量の試料
を試験容器に分注する。

【００３３】（８）制御部４０は、試験容器内に規定量
の試料が満たされたことを、秤量器からの情報によって
確認すると、搬送装置３０に作動指令を出力し、試料台
２１から指定された中和価試験装置まで試験容器を搬送
させ、かつ中和価試験装置の所定位置にセットさせる
（Ｓ１３）。

【００３４】（９）試験容器が中和価試験装置の所定位
置にセットされたことを、位置センサ等で確認すると、
制御部４０は当該試験装置に作動指令を出力して稼動さ
せる（Ｓ１４）。

【００３５】（１０）制御部４０は、試験中、試験装置
に異常が発生しているか否かを、作動データ，測定デー
タ，異常検知センサ等からの情報にもとづいてチェック
する（Ｓ１５）。そして、異常がないと判断したときは
次工程へ進み、異常があると判断したときは当該試験装
置を停止して試験を中断させる（Ｓ１６）。

【００３６】（１１）同時に、当該試験装置をシステム
より切り離し、以上メッセージを表示する。他の試験は
待機中の中和価試験装置を選択して試験を行なわせ（Ｓ
１８）、故障試験装置は、補修後、システムへ接続す
る。

【００３７】（１２）次いで、制御部４０は、作動デー
タ，測定データ，異常検知センサ等からの情報に異常が
ないか否かを、各情報にもとづいて判断する（Ｓ１
９）。たとえば、作動データが基準値から大きく外れて
いるような場合を異常データと判断する。そして、デー
タに異常がないと判断したときには、この測定データを
加工計算して試験結果データの算出と試験結果データの
丸めを行なう。一方、測定データに異常があると判断し
たときには、異常メッセージを表示するとともに中和価
試験装置が故障した場合は、処理を中断し、システムよ
り切り離す（Ｓ２０）。

【００３８】このようにして中和価試験を実行するが、
前記したように他の試験も制御部４０によって並行して
同様に実行され、各種試験が終了すると、これら各種試
験における試験結果データは各項目ごとにＬＡＳへ出力
される。

【００３９】また、制御部４０は、各種試験において、
装置異常あるいは測定データの異常があり試験・処理を
中断することもあるが、この場合、各種試験は並行して
行なわれているので中断した試験以外の試験は正常に行
なわれる。

【００４０】なお、試験終了後、搬送装置は制御部４０
からの指令にもとづき、各試験装置から試験容器を回収
して廃棄台２２まで搬送する。

【００４１】このようにして試験が終了したときに、次
の試験についての情報が制御部４０に入力されている
と、制御部４０はこの情報にもとづいて次の試験を直ち
に開始する。この場合、次に行なう試験に関するＬＡＳ
からの試験情報データの入力，試験装置稼動状態の把握
及び前処理計画の作成等は、前試験の実公中に予め行な
っておくことも可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、本発明の自動試験システ
ムによれば、試料の試験を効率良く自動的に行なうこと
ができ、しかも、緊急試料あるいは試験異常等にも対応
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動試験システムの一実施形態例の概
略構成図。

【図２】本発明の自動試験システムの一実施形態を説明
するためのフローチャート。

【図３】従来の自動分析装置の概略構成図。

【符号の説明】

１１〜１６ 試験装置 ２１ 試料台 ２２ 廃棄台 ３０ 搬送装置 ４０ 制御部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料容器の選択，試料容器への試料の分
   注，試験装置への試料容器のセット及び試験装置の制御
   等を制御部からの指令で自動的に行なうことによって試
   料の試験を行なうシステムにおいて、 前記制御部は、上位制御装置から送られてきた試験情報
   にもとづいて試験のための計画を作成し、この作成した
   計画にしたがって試料の試験を行なわせることを特徴と
   した自動試験システム。
2. 【請求項２】 前記制御部が、試料の試験を行なうに先
   立ち、最優先して試験を行なう必要のある緊急試料があ
   るか否かを判断し、緊急試料があるときはこの緊急試料
   についての試験を優先して行なわせる請求項１記載の自
   動試験システム。
3. 【請求項３】 前記制御部が、複数台配置してある同一
   試験を行なう装置のうちから、待機中の装置を選択して
   試験を行なわせる請求項１又は２記載の自動試験システ
   ム。
4. 【請求項４】 前記制御部が、同一試料について複数種
   類の試験を並行して行なわせる請求項１，２又は３記載
   の自動試験システム。
5. 【請求項５】 前記制御部が、並行して行なう複数種類
   の試験のうち異常を発生した試験を除き、正常な試験の
   みを継続して行なわせる請求項４記載の自動試験システ
   ム。