JP6413225B2 - シーリング材の試験体載置用のパレット - Google Patents

Description

本発明は、シーリング材の試験体載置用のパレットに関する。

ビルや家屋などの建造物を構成する建築材同士、例えば外壁同士の間に打設する目地材としてシーリング材が広く用いられており、シーリング材により建築材同士の水密性あるいは気密性を確保している。
特許文献１には、シーリング材の性能評価試験の１つとして引張接着性試験（建築用シーリング材の試験方法（ＪＩＳ Ａ１４３９））を行なうことが開示されている。
引張接着性試験では、建築材料に見立てた一対の基板をシーリング材により接着することで試験体（Ｈ型試験体）を構成し、引張試験機を用いて一対の基板に引張力を加えて規定された複数の試験項目について試験を行なう。
ところで、シーリング材を開発するにあたっては、シーリング材の組成を異ならせた大量の試験体を作成し、それら大量の試験体について引張接着性試験を行なう必要がある。
そのため、自動的に引張接着性試験を行なうことで２４時間稼動を可能とし大量の試験体について引張接着性試験を行なうことが求められている。また、試験の自動化を図ることで、省人効果も期待できる。
そこで、試験を人の手を介さずに自動で行う方法として、複数の試験体を基板の厚さ方向に複数個積み重ねて収容するカセットを複数設け、それらカセットを自動搬送装置により引張試験機近傍まで搬送し、ロボットなどによりカセットから試験体を取り出して引張試験機に自動的に供給して試験を行なうことが考えられる。

特開２０１１−１８５７１３号公報

しかしながら、上記のようなカセットを用いた場合、各試験体は、それよりも上部に位置する試験体全ての荷重が加わることになり、したがって、下部に位置する試験体ほどシーリング材に大きな予備荷重がかかる。
このような予備荷重は、シーリング材の変形を生じさせるため、引張接着性試験の評価結果を正しく得る上で不利が生じる。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであり、その目的は、引張接着性試験の評価結果を正しく得る上で有利なシーリング材の試験体載置用のパレットを提供することにある。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、細長形状のシーリング材を、前記シーリング材の長手方向と直交する方向から前記シーリング材を挟むように取着された一対の基板を備え、前記基板は、一対の横辺と一対の縦辺を有する矩形板状を呈し、前記シーリング材は、前記一対の横辺の中央間にその長手方向を前記縦辺と平行させて延在し、前記シーリング材と前記一対の基板とで試験体が構成され、前記シーリング材の長手方向を上下方向に向けて複数の前記試験体が載置される矩形板状のパレットであって、前記一対の基板が対向する方向と直交する方向をＸ軸方向とし、前記一対の基板が対向する方向をＹ軸方向とした場合、前記パレットの上面に、前記複数の試験体がＸ軸方向とＹ軸方向に間隔をおいて載置されるように、各試験体が載置される前記パレットの上面箇所毎に設けられ、前記シーリング材を基準として前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向における前記試験体の位置決めを行なう位置決め手段と、前記パレットの上面の四隅から前記縦辺よりも大きい寸法で突出する位置決めピンと、前記パレットの下面の四隅に、下方に配置される前記パレットの前記位置決めピンの上端が係止され、上方に位置するパレットの下面と、下方に位置する前記パレットの上面との間に、前記試験体の縦辺よりも大きい寸法の隙間を確保する係止凹部とを備え、前記位置決め手段は、各試験体が載置される前記パレットの上面箇所毎に、各試験体の一対の基板の間で前記シーリング材の両側に近接した箇所に突設された複数組の一対のガイドピンで構成されていることを特徴とするシーリング材の試験体載置用のパレットである。
請求項２記載の発明は、前記複数の試験体が前記位置決め手段により前記上面上でＹ軸方向に間隔をおきＸ軸方向に並べられて載置されることで複数のＸ軸列が構成され、前記複数の試験体が前記位置決め手段により前記上面上でＸ軸方向に間隔をおきＹ軸方向に並べられて載置されることで複数のＹ軸列が構成され、前記複数の試験体は前記各Ｘ軸列において、平面視した場合に、前記複数の試験体の一対の基板の横辺がそれぞれそれらの長手方向に沿って延在するように並べられて配置され、前記複数の試験体は前記各Ｙ軸列において、平面視した場合に、前記複数の試験体の一対の基板の横辺がそれぞれ平行するように並べられて配置され、前記パレットの上面に、Ｘ軸方向に間隔をおいてＹ軸方向に延在し、前記パレットの上面に載置された前記複数の試験体の前記横辺の両端に係止しＹ軸方向において前記複数の試験体の前記横辺の両端を揃える複数のガイドバーが設けられていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、試験体のなかで最も高い精度で形成されたシーリング材を基準として試験体の位置決めを行なうため、パレット上で試験体を正確に整然と並べて載置する上で有利となる。
また、位置決めピンと係止凹部とを設けたため、複数のパレットが積み重ねられた場合であっても、各試験体のシーリング材には、シーリング材の自重以外の予備荷重はかからない。
したがって、シーリング材の物性及び試験体寸法に何ら影響を与えることがなく、大量の試験体についての引張接着性試験の評価結果を自動、かつ正しく得る上で有利となる。
また、試験体を構成する一対の基板に対しても予備荷重がかからないため、基板の損傷や破損を確実に防止でき、引張接着性試験を効率よく、確実に行なう上で有利となる。
また、位置決め手段を一対のガイドピンにより簡単に構成することができ、パレットのコストダウンを図る上で有利となる。
請求項２記載の発明によれば、Ｘ軸方向における試験体の位置決めをさらに高い精度で行なうことができ、引張接着性試験を確実に行う上で有利となる。

（Ａ）は実施の形態に係るパレットの平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ矢視図である。 （Ａ）は実施の形態に係るパレットにＪＩＳ規格で規定された試験体が載置された状態を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ矢視図である。 （Ａ）は実施の形態に係るパレットが２段積み重ねられた状態を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ矢視図である。 （Ａ）は実施の形態に係るパレットに載置された試験体がチャック機構により取り出される状態を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ矢視図である。 （Ａ）はＪＩＳ規格で規定された試験体の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図、（Ｃ）は（Ａ）の（Ｃ）矢視図である。 （Ａ）はパレット上で一対のガイドピンにより位置決めされた試験体の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図である。 （Ａ）は実施の形態に係るパレットにＩＳＯ規格で規定された試験体が載置された状態を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ矢視図である。

次に、本実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、試験体について説明する。なお、本実施の形態では、試験体が建築用シーリング材の試験方法（ＪＩＳ Ａ１４３９））で規定するＨ型試験体である場合について説明する。
図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、試験体１０Ａは、細長形状のシーリング材１２と、シーリング材１２の長手方向と直交する方向からシーリング材１２を挟むように取着された一対の基板１４とで構成されている。

基板１４は、一対の横辺１４０２と一対の縦辺１４０４を有する矩形板状を呈し、本実施の形態では、一対の基板１４は、同形同大の正方形の板状を呈している。一対の基板１４の一辺は５０ｍｍであり、厚さは、例えば３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、２５ｍｍの何れかである。
基板１４は、アルミ、ガラス、モルタルなどの建築材料と同様の材料で構成されている。

シーリング材１２は、一対の横辺１４０２の中央間にその長手方向を縦辺１４０４と平行させて延在している。
シーリング材１２は、一対の基板１４が対向する方向の厚さＴが１２ｍｍ、一対の基板１４が対向する方向と直交する方向の幅Ｗが１２ｍｍであり、断面が正方形を呈している。
したがって、一対の基板１４の間隔は１２ｍｍである。
なお、シーリング材１２は一対の基板１４に接着されることで取着されるが、一対の基板１４のシーリング材１２が接着される接着面に予めプライマーを塗布するなど任意である。

次に、本実施の形態に係るシーリング材１２の試験体載置用のパレット（以下パレットという）について説明する。
図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、パレット２０は、複数の試験体１０Ａが位置決めされ、整然と並べて載置されるものである。

図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、パレット２０は、パレット本体２２と、位置決め手段２６と、位置決めピン２８と、係止凹部３０と、ガイドバー３２とを含んで構成されている。
パレット本体２２は、矩形板状を呈し、試験体１０Ａが載置される上面２２０２と、上面２２０２の反対の下面２２０４とを備えている。
なお、本実施の形態では、上面２２０２に位置決め手段２６により複数の試験体１０Ａが整然と並べられて載置された状態で、一対の基板１４が対向する方向と直交する方向をＸ軸方向とし、一対の基板１４が対向する方向をＹ軸方向とする。

図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、位置決め手段２６は、パレットの上面２２０２に、複数の試験体１０ＡがＸ軸方向とＹ軸方向に間隔をおいて載置されるように、各試験体１０Ａが載置されるパレットの上面２２０２箇所毎に設けられ、シーリング材を基準としてＸ軸方向およびＹ軸方向における試験体１０Ａの位置決めを行なうものである。

本実施の形態では、位置決め手段２６は、上面２２０２に、複数の試験体１０ＡがＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ等間隔をおいて載置されるように、各試験体１０Ａが載置される上面２２０２箇所毎に、各試験体１０Ａの一対の基板１４の間でシーリング材１２の両側に近接した箇所に突設された複数組の一対のガイドピン２４で構成されている。
したがって、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、試験体１０Ａを、シーリング材１２の長手方向を上下方向に向け、一対のガイドピン２４の両側に一対の基板１４を位置させ、一対のガイドピン２４の間にシーリング材１２を位置させると、一対のガイドピン２４により１つの試験体１０ＡのＸ軸方向およびＹ軸方向における位置決めがなされる。

本実施の形態では、ガイドピン２４は、均一の外径で形成され、ガイドピン２４の直径は例えば１０ｍｍである。また、一対のガイドピン２４の外周面の間隔は例えば１４ｍｍであり、この一対のガイドピン２４で挟まれるシーリング材１２の幅Ｗは１２ｍｍであるため、試験体１０ＡがＸ軸方向において正規位置から２ｍｍの範囲で位置決めされることになる。
また、試験体１０Ａの一対の基板１４の間隔は１２ｍｍであり、ガイドピン２４の直径(１０ｍｍ）よりも大きい寸法であるため、試験体１０ＡがＹ軸方向において正規位置から２ｍｍの範囲で位置決めされることになる。

図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、位置決めピン２８は、パレット本体２２の上面２２０２の四隅から基板１４の縦辺１４０４よりも大きい寸法で突出している。
位置決めピン２８の上部には、位置決めピン２８の上端からパレット本体２２に向かうにつれて半径が次第に大きくなるテーパ面２８０２となっており、このテーパ面２８０２は、位置決めピン２８を係止凹部３０へ円滑に挿入するためのガイド面として機能している。

図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、係止凹部３０は、パンレット本体の下面２２０４の四隅に設けられ、下方に配置されるパレット２０の位置決めピン２８の上端が係止されるものである。
係止凹部３０は、位置決めピン２８が係止されることにより、上方に位置するパレット２０の下面２２０４と、下方に位置するパレット２０の上面２２０２との間に、試験体１０Ａの縦辺１４０４（図５（Ａ））よりも大きい寸法の隙間Ｓを確保するように構成されている。

図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、ガイドバー３２は、パレット本体２２の上面２２０２に、Ｘ軸方向に間隔をおいてＹ軸方向に延在して複数設けられている。
すなわち、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、複数の試験体１０Ａを、シーリング材１２の長手方向を上下方向に向け、一対のガイドピン２４の両側に一対の基板１４を位置させ、一対のガイドピン２４の間にシーリング材１２を位置させると共に、上面２２０２上でＹ軸方向に間隔をおきＸ軸方向に並べて載置することで複数のＸ軸列が構成される。
また、複数の試験体１０Ａを上面２２０２上でＸ軸方向に間隔をおきＹ軸方向に並べて載置することで複数のＹ軸列が構成される。
複数の試験体１０Ａは各Ｘ軸列において、平面視した場合に、複数の試験体１０Ａの一対の基板１４の横辺１４０２（図５（Ａ））がそれぞれそれらの長手方向に沿って延在するように並べられて配置される。
複数の試験体１０Ａは各Ｙ軸列において、平面視した場合に、複数の試験体１０Ａの一対の基板１４の横辺１４０２がそれぞれ平行するように並べられて配置される。

そして、各ガイドバー３２は、パレット２０の上面２２０２に載置された複数の試験体１０Ａの横辺１４０２の両端に係止することで、Ｙ軸方向において複数の試験体１０Ａの横辺１４０２の両端を揃え、複数の試験体１０ＡのＸ軸方向の位置決めを位置決め手段２６よりも高精度に行なう。
本実施の形態では、Ｘ軸列が７個の試験体１０Ａで構成され、Ｙ軸列が６個の試験体１０Ａで構成され、したがって、１つのパレット２０当たり４２個の試験体１０Ａが載置される。

次に、本実施の形態のパレット２０を用いた自動試験システムについて説明する。
自動試験システムは、複数のパレット２０に搭載された大量の試験体１０Ａの引張接着性試験を自動的に行なうものであり、複数のパレット２０、台車、第１の自動搬送装置、試験体供給排出装置、引張試験機、コンピュータ、第２の自動搬送装置などを含んで構成されている。

複数のパレット２０には、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、複数の試験体１０Ａが載置されており、各試験体１０Ａは、複数組の一対の位置決めピン２８と、複数のガイドバー３２とによって位置決めされることにより、複数の試験体１０Ａにより複数のＸ軸列と複数のＹ軸列とが構成されている。
そして、複数のパレット２０は、図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、台車上に積み重ねられた状態で搭載される。
この場合、各パレット２０の係止凹部３０は、下方に配置されるパレット２０の位置決めピン２８の上端が係止されており、これにより、上方に位置するパレット２０の下面２２０４と、下方に位置するパレット２０の上面２２０２との間に、試験体１０Ａの縦辺１４０４よりも大きい寸法の隙間Ｓが確保されている。

複数のパレット２０が搭載された台車が所定の搬送エリアに移動されると、第１の自動搬送装置が台車上に積み重ねられた複数のパレット２０から、例えば、最も上位に位置する１つのパレット２０あるいは最も下位に位置するパレット２０を取り出したのち、このパレット２０を所定の試験エリアまで搬送する。
パレット２０が試験エリアまで搬送されると、試験体供給排出装置によりパレット２０から１つの試験体１０Ａが取り出され、引張試験機に装着される。
試験体供給排出装置は、例えば、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、試験体１０Ａの一対の基板１４のＸ軸方向の両端をそれぞれ挟むチャック爪４２を備えるハンドリング機構４０を備え、このハンドリング機構４０を用いて試験体１０Ａをパレット２０から取り出す。

また、引張試験機は、試験体１０Ａの一対の基板１４が対向する方向を上下方向（鉛直方向）に向けた状態で試験体１０Ａに引張力を加えるように構成されている。
したがって、試験体供給排出装置は、パレット２０上において一対の基板１４が対向する方向が水平方向に向いた試験体１０Ａを、一対の基板１４が対向する方向が鉛直方向を向くように試験体１０Ａを反転させる反転機構を備えている。
引張試験機は、試験体１０Ａが装着されたならば、予め定められた試験項目に従って引張接着性試験を行ない、試験結果をコンピュータに供給する。
コンピュータは、所定のアプリケーションプログラムに基づいて試験結果の保存や分析などの予め定められた処理を行なう。

引張試験機により試験体１０Ａについて引張接着性試験が終了したならば、試験体供給排出装置は、引張試験機から試験済みの試験体１０Ａを取り出し、試験済みの試験体１０Ａを収容するための容器に排出する。
試験体供給排出装置および引張試験機は、試験エリアに位置するパレット２０に載置された全ての試験体１０Ａの試験が終了するまで同様の処理を繰り返す。
パレット２０に載置された全ての試験体１０Ａの引張接着性試験が終了したならば、第２の自動搬送装置が空のパレット２０を試験エリアから所定の退避エリアまで搬送する。
また、第１の自動搬送装置は、台車上に積載された複数のパレット２０から次の１つのパレット２０を取り出したのち、このパレット２０を所定の試験エリアまで搬送する。
以下、このような処理を台車上のパレット２０が無くなるまで繰り返す。

なお、第１、第２の自走搬送装置は、空気シリンダ、電動シリンダ、ロボットなど従来公知の様々なアクチュエータ、及び運動機構を組み合わせることによって構成される。
また、試験体供給排出装置は、前記のハンドリング機構４０を備えるロボット（単軸〜多軸）や複数の空気シリンダ、電動シリンダ、その他ガイド等を組み合わせるなど従来公知の様々なアクチュエータを組み合わせることによって構成される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、複数のパレット２０が積み重ねられた状態で、各パレット２０の係止凹部３０は、下方に配置されるパレット２０の位置決めピン２８の上端が係止されており、これにより、上方に位置するパレット２０の下面２２０４と、下方に位置するパレット２０の上面２２０２との間に、試験体１０Ａの縦辺１４０４よりも大きい寸法の隙間Ｓが確保されている。
そのため、複数のパレット２０が積み重ねられた場合であっても、各試験体１０Ａのシーリング材１２には、シーリング材１２の自重以外の予備荷重はかからない。
したがって、大量の試験体１０Ａを準備して引張接着性試験を行なうに際して、シーリング材１２の物性及び試験体形状に何ら影響を与えることがなく、引張接着性試験の評価結果を正しく得る上で有利となる。
また、試験体１０Ａを構成する一対の基板１４に対しても予備荷重がかからないため、例えば、基板１４がガラスで形成されているような場合であっても、基板１４の損傷や破損を確実に防止でき、引張接着性試験を効率よく、確実に行なう上で有利となる。

また、本実施の形態では、試験体１０Ａを、シーリング材１２の長手方向を上下方向に向け、一対のガイドピン２４の両側に一対の基板１４を位置させ、一対のガイドピン２４の間にシーリング材１２を位置させることで、一対のガイドピン２４により１つの試験体１０ＡのＸ軸方向およびＹ軸方向における位置決めを行なうようにした。
したがって、一対の基板１４の厚さが変化しても一対のガイドピン２４によって試験体１０Ａの位置決めを行える。
すなわち、基板１４の厚さが、例えば３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、２５ｍｍの何れの場合であっても、一対のガイドピン２４によって試験体１０Ａの位置決めを行えるため、一対の基板１４の厚さに拘わらずパレット２０を共通して使用することができ、コストを抑制する上で有利となる。
また、図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、基板１４の厚さがＩＳＯ規格に対応した寸法でＪＩＳ Ａ１４３９の規格よりも大きい試験体１０Ｂの場合であっても、試験体１０ＢをＸ軸方向およびＹ軸方向に整然と並べて載置することが可能となる。

また、本実施の形態では、一対のガイドピン２４に加えてガイドバー３２を設けたため、試験体１０Ａの位置決めをより正確に行なう上で有利となり、ハンドリング機構４０を用いてパレット２０から試験体１０Ａを取り出す作業を確実に行なえることから、引張試験機への試験体１０Ａ、１０Ｂの装着作業をより効率よく行なう上で有利となる。
また、基板１４の横辺１４０２の寸法が規格を上回る不良品の試験体１０Ａ、１０Ｂがあった場合、このような不良品をパレット２０上に載置しようとしても、試験体１０Ａ、１０Ｂの基板１４の部分がガイドバー３２にぶつかってしまう。これにより、一目で不良品であることが判別できるため、不良品を的確に排除することができ、引張接着性試験を効率よく、確実に行なう上で有利となる。

１０Ａ、１０Ｂ 試験体
１２ シーリング材
１４ 基板
１４０２ 横辺
１４０４ 縦辺
２０ パレット
２２ パレット本体
２２０２ 上面
２２０４ 下面
２４ ガイドピン
２６ 位置決め手段
２８ 位置決めピン
３０ 係止凹部
３２ ガイドバー
Ｓ 隙間

Claims (2)

1. 細長形状のシーリング材を、前記シーリング材の長手方向と直交する方向から前記シーリング材を挟むように取着された一対の基板を備え、
   前記基板は、一対の横辺と一対の縦辺を有する矩形板状を呈し、
   前記シーリング材は、前記一対の横辺の中央間にその長手方向を前記縦辺と平行させて延在し、
   前記シーリング材と前記一対の基板とで試験体が構成され、
   前記シーリング材の長手方向を上下方向に向けて複数の前記試験体が載置される矩形板状のパレットであって、
   前記一対の基板が対向する方向と直交する方向をＸ軸方向とし、前記一対の基板が対向する方向をＹ軸方向とした場合、前記パレットの上面に、前記複数の試験体がＸ軸方向とＹ軸方向に間隔をおいて載置されるように、各試験体が載置される前記パレットの上面箇所毎に設けられ、前記シーリング材を基準として前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向における前記試験体の位置決めを行なう位置決め手段と、
   前記パレットの上面の四隅から前記縦辺よりも大きい寸法で突出する位置決めピンと、
   前記パレットの下面の四隅に、下方に配置される前記パレットの前記位置決めピンの上端が係止され、上方に位置するパレットの下面と、下方に位置する前記パレットの上面との間に、前記試験体の縦辺よりも大きい寸法の隙間を確保する係止凹部とを備え、
   前記位置決め手段は、各試験体が載置される前記パレットの上面箇所毎に、各試験体の一対の基板の間で前記シーリング材の両側に近接した箇所に突設された複数組の一対のガイドピンで構成されている、
   ことを特徴とするシーリング材の試験体載置用のパレット。
2. 前記複数の試験体が前記位置決め手段により前記上面上でＹ軸方向に間隔をおきＸ軸方向に並べられて載置されることで複数のＸ軸列が構成され、
   前記複数の試験体が前記位置決め手段により前記上面上でＸ軸方向に間隔をおきＹ軸方向に並べられて載置されることで複数のＹ軸列が構成され、
   前記複数の試験体は前記各Ｘ軸列において、平面視した場合に、前記複数の試験体の一対の基板の横辺がそれぞれそれらの長手方向に沿って延在するように並べられて配置され、
   前記複数の試験体は前記各Ｙ軸列において、平面視した場合に、前記複数の試験体の一対の基板の横辺がそれぞれ平行するように並べられて配置され、
   前記パレットの上面に、Ｘ軸方向に間隔をおいてＹ軸方向に延在し、前記パレットの上面に載置された前記複数の試験体の前記横辺の両端に係止しＹ軸方向において前記複数の試験体の前記横辺の両端を揃える複数のガイドバーが設けられている、
   ことを特徴とする請求項１記載のシーリング材の試験体載置用のパレット。

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