JP2003300592A - 容器キャップの着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製薬、創薬、遺伝子解析、タンパク質解析な
どで取り扱う多数で少量の試料を、遠心分離や抽出など
の操作を行う際に液体試料を入れる遠沈管など容器のキ
ャップを迅速に、かつ確実に着脱する装置を提供する。 【解決手段】 容器のキャップを着実に締める場合に、
一旦キャップを閉じる方向と逆の方向に回転した後、容
器とキャップの溝を噛み合わせた後に正回転してキャッ
プを締める方法を、キャップ回転方式と容器回転方式に
応用して自動化キャップ着脱装置とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製薬、創薬、遺伝
子解析、タンパク質解析などの分野で幅広く使用されて
いる遠心分離器などの試験装置に使用される容器のキャ
ップ着脱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多数の容器に液体を落下して充填
した後、キャップを自動的に装着する方法および装置と
しては、平面上に配置された容器にキャップをロボット
アームで摘み、容器の上に正確に置き、キャップを摘ん
で一定方向に回転して閉じるか、ベルトコンベア上を一
定速度で流れる容器に上部からキャップを落として容器
の頭部に固定した後、容器を回転して締める装置が一般
的に用いられていた。

【０００３】また、充填物が液化高圧ガスの様に容器内
にノズルを挿入して圧力液体の充填と同時にキャップを
閉じる必要のある場合に、人手を要さずにキャップの着
脱を行う方法および装置としては特開平６−２０１０９
６に開示されている様に容器を固定し、回転式充填機を
使用する方法などによってなされていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】製薬、創薬、遺伝子解
析、タンパク質解析などの分野で試料を処理するために
使用される遠心分離や抽出操作では少量の液体を容器に
入れ激しく回転させたり、振ったりする場合には試料液
体が圧力液体でなくても作業中に液体は圧力液体と同じ
ような状態となるので容器のキャップは強固に閉じ、ま
た、操作終了時には速やかにキャップを開く必要があ
る。

【０００５】容器へのキャップの着脱操作を円滑に、か
つ確実に行うと共に省力化および自動化を図った優れた
方法として特開平５−７７８８８が開示されている。し
かし、この方法は大型容器に適用される方法であり、遠
心分離器などの科学機器に使用される小型の容器キャッ
プの着脱には適用できない。

【０００６】最近の製薬、創薬、遺伝子解析、タンパク
質解析などの研究においては多数で少量の試料を取り扱
い、遠心分離や抽出などの操作を繰り返して短時間に人
手を掛けずに迅速、確実に作業を行う必要から、試験容
器のキャップの着脱を、多間接ロボットを使用して自動
的に行う装置の開発が待たれている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】係る事情に鑑み、発明者
らは鋭意研究の結果、多数で少量の試料を取り扱い、遠
心分離や抽出操作を行う操作の工程で使用される容器の
キャップを、迅速に確実に行う容器のキャップ着脱装置
の発明に至った。

【０００８】容器のキャップを確実に閉める方法とし
て、容器のねじ溝とキャップのねじ溝とを確実に噛み合
わせる必要がある。両者のねじ溝を確実に噛み合わせる
方法として、手で瓶など容器のキャップを閉じる場合
に、キャップまたは容器を一度閉じる方向と逆の方向に
回し、容器とキャップのねじ溝の噛み合いを確保した
後、正回転の方向にキャップまたは容器を回して締める
方法が一般に行われている。

【０００９】本発明のキャップ着脱装置では、キャップ
を閉じる場合に上述の容器またはキャップを一度逆回転
し、その後に正回転してキャップを確実に締める発想
を、遠心分離器などの科学機器に使用される容器のキャ
ップを自動的に着脱する装置に応用したもので、容器を
逆回転させた状態でキャップを容器口に乗せ、容器をト
ルク制御された回転モーターで正回転させることによっ
て容器キャップを確実に締める方法、またはキャップを
容器口で閉じる方向と逆の方向に回転させ、その後に正
回転させて容器のキャップを閉じる方法によって課題を
達成した。

【００１０】容器キャップの開閉は、キャップに一定の
力が掛かると空転する様に設定したエアチャックをエア
シリンダーに連結して上下、左右に移動させることによ
って容器の口の部分にキャップを合わせた後、トルク制
御された直流モーターを正逆方向に回転させることによ
って容器のキャップを開閉する。

【００１１】本発明の容器のキャップ着脱装置では、電
流検出式のトルクリミッター回路が２系統設置されてい
るので、キャップを開ける時および閉める前の逆回転時
のトルクと、閉じる時のトルクをそれぞれ別個に設定で
きる様になっており、遠心分離器などで激しい振動が与
えられる容器でも液漏れの心配がない。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明を、図面を用いて説明
する。図１は容器として遠心分離器に使用された遠沈管
のキャップを、容器を回転させてキャップを開ける場合
の概略図である。上下二つのエアチャックで遠沈管の容
器部分とキャップ部分を固定し、直流モーターを駆動さ
せて容器をキャップが閉じるのとは逆の方向（ＣＷ方
向）に回転させてキャップを取り、上部のエアチャック
でキャップを所定の位置に移動する。

【００１３】キャップを閉じる場合には容器口にキャッ
プを乗せ、キャップをエアシリンダーで固定した状態で
遠沈管の容器部を一定時間ＣＷ方向に回転させたて容器
とキャップのねじ溝を合わせた後、今度はキャップが閉
じる方向（ＣＣＷ方向）へ容器を回転させることによっ
てキャップを閉じる（図２）。遠沈管にキャップが完全
に閉まったことをトルク制御基板にて検知して作業を終
了する。

【００１４】図１および図２ではキャップ部分を固定し
て容器を回転し、キャップを閉じる方法について示した
が、逆に容器部分を固定してキャップを回転して容器の
キャップ着脱を行う方法についても同様に行うことがで
きることは言うまでもない。

【００１５】

【発明の効果】本発明の容器のキャップ着脱装置は、容
器にキャップを締める場合には閉める方向と逆方向に一
度回転させ、容器とキャップのねじ溝の噛み合わせを確
認した後に正回転方向に回転させてしっかりと閉める機
構を、機械的に自動化された装置に応用したものであ
り、製薬、創薬、遺伝子解析、タンパク質解析などの多
数で少量の試料を、遠心分離や抽出などの操作を行う時
の容器のキャップを迅速に、確実に着脱するための装置
として有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】容器を回転してキャップの開ける状態の概略図
である。

【図２】キャップを閉じている状態の概略図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器を固定するエアチャック、容器固定
   用エアチャックを回転させる回転用モーター、回転用モ
   ーターのトルクを制御する機構と、キャップ本体を固定
   するキャップ固定用エアチャック、該エアチャックを上
   下、左右に移動させ容器にキャップ合わせ、容器を回転
   させてキャップを開閉配置することを特徴とする容器キ
   ャップの着脱装置。
2. 【請求項２】 キャップを固定するエアチャック、キャ
   ップ固定用エアチャックを回転させる回転用モーター、
   回転用モーターのトルクを制御する機構と、容器本体を
   固定する容器固定用エアチャック、キャップ固定用エア
   チャックを上下、左右に移動させ容器にキャップ合わ
   せ、キャップを回転させてキャップを開閉配置すること
   を特徴とする容器キャップの着脱装置。
3. 【請求項３】 電流検出式のトルクリミッター回路を２
   系統有し、キャップを開ける時のトルクと閉じる時のト
   ルクをそれぞれ別個に設定できることを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載の容器キャップの着脱装置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２の容器キャップ
   着脱装置において、容器キャップを閉じる時にキャップ
   または容器を一度閉じる方向と逆方向に回転し、容器と
   キャップのねじ溝の噛み合いを確保した後、正回転して
   キャップを規定トルクで閉じることを特徴とする容器キ
   ャップの着脱装置。