JP2006231459A

JP2006231459A - バイアル瓶搬送装置およびそのアーム

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Publication number: JP2006231459A
Application number: JP2005049314A
Authority: JP
Inventors: Shoji Yuyama; 正二湯山
Original assignee: Yuyama Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yuyama Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2006-09-07
Also published as: US20090016852A1; KR20070105974A; US7988400B2; CN100562412C; EP1854589A1; CN101128288A; WO2006090683A1

Abstract

【課題】簡単な構成でバイアル瓶を搬送することができるバイアル瓶搬送装置を提供する。
【解決手段】
バイアル瓶２を保持し解放するように開閉可能な少なくとも２つのアーム２６と、バイアル瓶２を保持する方向にアーム２６を付勢する付勢部材３１と、バイアル瓶２の搬送方向と平行に往復移動してアーム２６を開閉する枠体２７と、アーム２６がバイアル瓶２を解放する状態に枠体２７を停止する枠体ストッパ２６ａと、アーム２６をバイアル瓶２の受取り位置と受渡し位置に移動させるアーム移動装置１８,１９と、アーム２６が受取り位置に移動したときに枠体２７に突き当たって枠体２７を枠体ストッパ２６ａから解除し、アーム２６でバイアル瓶２を保持する第１突当部材２と、アーム２６が受渡し位置に移動したときに、枠体２７に突き当たって枠体２７を枠体ストッパ２６ａに係合し、アーム２６をバイアル瓶２から解放する第２突当部材２９とから構成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、錠剤充填装置において錠剤が充填されるバイアル瓶を搬送するバイアル瓶搬送装置およびそのアームに関する。

バイアル瓶に錠剤を充填する錠剤充填装置などは、バイアル瓶を所定位置から他の位置に搬送するバイアル瓶搬送装置がその構成要素となっている場合が多い。バイアル瓶搬送装置には、コンベアや昇降テーブルの他、特に、高速で正確な位置決めを要する場合には、特許文献１に記述されているように、移動可能なベースにモータなどで開閉可能な把持片の対を設けたロボットアームが用いられている。
特開平１１−７０９０１号公報米国特許第５７９８０２０号米国特許第５３３７９１９号米国特許第５２０８７６２号

しかしながら、そのようなロボットアームは、複数の駆動機構からなっているため、構造が複雑で重く、大きなエネルギーを消費し、複雑な制御を必要とするという欠点を有し、結果として高価でもある。

そこで、本発明は、前記問題点に鑑みて、簡単な構成でバイアル瓶を搬送することができるバイアル瓶搬送装置およびそのアームを提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係るバイアル瓶搬送装置は、
バイアル瓶を受取り位置から受渡し位置まで搬送するバイアル瓶搬送装置において、
前記バイアル瓶を保持し解放するように開閉可能な少なくとも２つのアームと、
前記バイアル瓶を保持する方向に前記アームを付勢する付勢部材と、
前記バイアル瓶の搬送方向と平行に往復移動して前記アームを開閉する枠体と、
前記アームが前記バイアル瓶を解放する状態に前記枠体を停止する枠体ストッパと、
前記アームをバイアル瓶の受取り位置と受渡し位置に移動させるアーム移動装置と、
前記アームが受取り位置に移動したときに、前記枠体に突き当たって前記枠体を前記枠体ストッパから解除し、前記アームでバイアル瓶を保持する第１突当部材と、
前記アームが受渡し位置に移動したときに、前記枠体に突き当たって前記枠体を前記枠体ストッパに係合し、前記アームをバイアル瓶から解放する第２突当部材と、
から構成したものである。

前記受取り位置は、他の装置からバイアル瓶を本発明のバイアル瓶搬送装置に受け取る位置であり、前記受渡し位置は、本発明のバイアル瓶搬送装置で搬送したバイアル瓶を他の装置に受け渡す位置であり、垂直方向又は水平方向のいずれに配置されていてもよい。前記アームは、構造を簡単にするために２つ（１対）が好ましいが、安定性を考慮すると３つ又は４つ（２対）でもよい。２つのアームの場合、１つの回転軸で交差するように支持してもよいし、２つの回転軸で別個に支持してもよい。前記付勢部材は、バイアル瓶の内面を保持する方向、すなわちアームの先端を開く方向に付勢してもよいし、逆にバイアル瓶の外面を保持する方向、すなわちアームの先端を閉じる方向に付勢してもよい。また、前記付勢部材は、コイルばね、板ばね等各種のばね手段を使用することができるが、アーム自身がバネ性を有していてもよい。前記枠体は、前記アームを囲む四角形とすることができるが、これに限らず、四角形の１辺を除いたＵ字形や、円形その他任意の形にすることができる。

前記構成からなるバイアル瓶搬送装置において、枠体が枠体ストッパに係合している状態で、アーム移動装置によりアームを受取り位置に移動すると、第１突当部材が枠体に突き当たって枠体を枠体ストッパから解除するので、アームがバイアル瓶を保持し、バイアル瓶を受け取ることができる。そして、アーム移動装置によりアームを受取り位置に移動すると、第２突当部材が枠体に突き当たって枠体を枠体ストッパに係合するので、アームがバイアル瓶を解放し、バイアル瓶を受け渡すことができる。

前記アームに前記枠体の移動方向に沿って案内溝を設け、前記枠体に前記案内溝内を転動するローラを設けることが好ましい。この場合、前記枠体ストッパは、前記案内溝に形成され、前記ローラが係合する凹部であることが好ましい。

前記アーム移動装置は、前記アームの先端を下方に向けて搬送することが好ましい。

前記第１突当部材は、前記受取り位置にあるバイアル瓶の開口縁部であることが好ましい。

また、本発明に係るバイアル瓶搬送装置のアームの１つの態様は、
バイアル瓶を受取り位置から受渡し位置まで搬送するバイアル瓶搬送装置のアームにおいて、
前記バイアル瓶を保持し解放するように開閉可能な少なくとも２つのアームと、
前記バイアル瓶を保持する方向に前記アームを付勢する付勢部材と、
前記バイアル瓶の搬送方向と平行に往復移動して前記アームを開閉する枠体と、
前記アームが前記バイアル瓶を解放する状態に前記枠体を停止する枠体ストッパとからなり、
前記枠体を突当部材に突き当てることにより往復移動させ、前記アームを開閉するようにしたものである。

さらに、本発明に係るバイアル瓶搬送装置のアームの他の態様は、
バイアル瓶を受取り位置から受渡し位置まで搬送するバイアル瓶搬送装置のアームにおいて、
前記バイアル瓶を保持し解放するように開閉可能な少なくとも２つのアームと、
前記バイアル瓶を保持する方向に前記アームを付勢する付勢部材と、
前記バイアル瓶の搬送方向と平行に往復移動して前記アームを開閉する枠体と、
前記アームが前記バイアル瓶を解放する状態に前記枠体を停止する枠体ストッパとからなり、
前記アームが受取り位置と受渡し位置に移動したときに、前記枠体を突当部材に突き当てることにより往復移動させ、前記アームを開閉するようにしたものである。

本発明のバイアル瓶搬送装置によれば、アーム移動装置によりアームを移動させて、第１突当部材と第２突当部材により枠体を枠体ストッパに係合し又はその係合を解除することにより、バイアル瓶を受取り位置から受渡し位置に搬送することができる。このように、アームを開閉する駆動源を設けなくてもよいため、装置の構造や制御が簡単になり、また、移動部分の重量が小さくなるので、その駆動源の容量も小さくて済む。

また、本発明のバイアル瓶搬送装置のアームによれば、枠体を突当部材に突き当てるだけでアームを開閉することができ、アームを開閉する駆動源を設けなくてもよいため、装置の構造や制御が簡単になり、また、移動部分の重量が小さくなるので、その駆動源の容量も小さくて済む。

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明のバイアル瓶供給装置を備える錠剤充填装置１を示す。錠剤充填装置１は、処方データに基づいてバイアル瓶２に錠剤を充填するもので、３つのバイアル瓶供給装置３と、第１搬送装置４と、フォーク支持装置５と、ラベリング装置５Ａと、第２搬送装置６と、第３搬送装置７と、規則正しく配列された多数の錠剤カセット８と、第４搬送装置９と、キャッピング装置１０と、３段に配設された取出口１１とを備えている。

錠剤充填装置１において、バイアル瓶供給装置３は、多数のバイアル瓶２を収容でき、図示しないリフターにより必要に応じてバイアル瓶２を第１搬送装置４に供給する。第１搬送装置４は、各バイアル瓶供給装置３から供給されるバイアル瓶２を受け止めて搬送する小ベルトコンベヤ４ａと、各小ベルトコンベヤ４ａから搬送されるバイアル瓶２を受け止めて搬送する大ベルトコンベヤ４ｂとからなっている。第１搬送装置４は、各バイアルバイアル瓶供給装置３から排出されたバイアル瓶２をフォーク支持装置５に供給する。フォーク支持装置５は、図３（Ｂ）に示すように、大小異なるサイズのバイアル瓶２のネック部を支持するフォーク状の可動枠５ａで構成され、第１搬送装置４から搬送されてくるバイアル瓶２を受け取る受取り位置と、受け取ったバイアル瓶２をラベリング装置５Ａと対向させるラベリング位置と、ラベリングしたバイアル瓶２を第２搬送装置６に受け渡す受渡し位置に水平移動可能になっている。可動枠５ａの下方には、可動枠５ａが受取り位置からラベリング位置まで移動する際にバイアル瓶２をフォーク先端に移動させる案内板５ｂが設けられている。ラベリング装置５Ａは、フォーク支持装置５に支持されたバイアル瓶２を回転させながら、その周囲にラベルを貼着する。

第２搬送装置６は、本発明のバイアル瓶搬送装置であり、後に詳細に説明するが、ラベルが貼られたバイアル瓶２を受渡し位置にあるフォーク支持装置５から受け取って垂直に持ち上げ、第３搬送装置７に受け渡す。第３搬送装置７は、バイアル瓶２を指定された錠剤カセット８に移動させ、錠剤カセット８から排出される指定された数量の錠剤をバイアル瓶２で受け取る。第４搬送装置９は、第３搬送装置７から錠剤が入ったバイアル瓶２を受け取り、キャッピング装置１０に移動させる。キャッピング装置１０は、バイアル瓶２にキャップを螺合させて封止する。さらに第４搬送装置は、キャップが締め付けられたバイアル瓶２をいずれかの取出口１１に載置して、患者またはオペレータが錠剤が充填されたバイアル瓶２を取り出せるようにする。

続いて、本発明の実施形態である第４搬送装置６について詳細に説明する。
図４および図５は、それぞれ、第４のバイアル瓶搬送装置６の正面図および側面図である。本実施形態は、互いに直行する２枚の直立した板とその上下端に接続した水平な板とからなるフレーム１２からなり、垂直な第１レール１３および第２レール１４がフレーム１２の直立な板にそれぞれ取り付けられ、第１レール１３および第２レール１４に沿ってそれぞれ移動可能に取り付けられた第１スライダ１５および第２スライダ１６に水平な昇降アーム１７が取り付けられている。フレーム１２の上部に設けたモータ１８に回転させられる直立した送りねじ１９によって上下方向に移動させられるナット２０が昇降アーム１７に取り付けられており、昇降アーム１７は、垂直方向上下に移動させられるようになっている。昇降アーム１７の先端には、水平に張り出すように取付板２１が固定され、取付板２１を貫通する取付部材２２により箱体２３が垂下されている。箱体２３にはベースとなるベースプレート２４が固定され、ベースプレート２４に設けた水平な回転軸２５に、一対のアーム２６が互いの下端を接近または離反させて開閉できるように枢支されている。両アーム２６を囲むように枠体２７が設けられており、両アーム２６の下端をバイアル瓶２の中で離反させるように開放して、両アーム２６でバイアル瓶２を二点差線で示すように保持することができる。また、フレーム１２の上部に設けた垂下部材２８に２本の突当部材２９が垂下されている。ベースプレート２４は、昇降アーム１７の上下移動によってバイアル瓶受取り位置Ｐ１からバイアル瓶受渡し位置Ｐ２の間を昇降させられる。

次に、図６に、昇降アーム１７の先端部を拡大して示す。取付部材２２は、取付板２１を貫通して上下に移動可能であり、取付部材２２の周囲には緩衝ばね３０が取り付けられており、取付板２１と箱体２３とが離反するように付勢している。箱体２３は、緩衝ばね３０を押し縮めるようにして取付板２１に接近することができ、この構成により、アーム２６を通じて加えられる外力を吸収して昇降アーム１７に大きな衝撃が加わらないようにしている。ベースプレート２４に回転軸２５で枢支された２つのアーム２６は、上端が箱体２３の中に延伸し、それぞれ上端に取り付けられた付勢部材である開放ばね３１で互いに下端が離反し合い開放するように付勢されている。枠体２７は、２つのローラ３２が、ピン３３で回転可能に取り付けられており、両アーム２６を挟み込んでいる。アーム２６の側面には、やや深い凹部として設けたストッパ部２６ａと、ストッパ部２６ａから上方にアーム２６に沿って延伸する浅い溝である案内溝２６ｂとを有し、ローラ３２は、案内溝２６ｂ沿ってストッパ部２６ａにまで移動することができる。また、アーム２６の先端には、それぞれゴム製の摩擦部材３４が取り付けられており、摩擦部材３４は、開放ばね３１の付勢力によってアーム２６を開放してアーム２６の先端をバイアル瓶２の内壁に当接させたときにアーム２６とバイアル瓶２との間の摩擦を増大させて、アーム２６が確実にバイアル瓶２を保持できるようにしている。図６では、枠体２７は、バイアル瓶２の開口縁部２ａに当接して、ローラ３２が案内溝２６ｂの上端近くに当接した解除位置にあり、開放ばね３１の付勢力によってアーム２６を開放することでバイアル瓶２を保持しているが、図７では、枠体２７は、ローラ３２がストッパ部２６ａに係合した係合位置にあり、開放ばね３１の付勢力に抗してアーム２６を閉塞している。このとき、相対する案内溝２６ｂは、ストッパ部２６ａから遠く回転軸２５に近いほど互いの距離が近くなるように形成されている。さらに、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を図８に示す。枠体２７は、対になったアーム２６を取り囲んでいる。ピン３３に枢支されたローラ３２は、アーム２６のおよそ３分の１の厚みを有し、アーム２６の側面に設けたストッパ部２６ａに嵌入するように係合している。これにより、アーム２６と枠体２７は、直接接触しないようになっている。

続いて、以上の構成からなるバイアル瓶搬送装置６の動作を説明する。
図４から図６に示したように、バイアル瓶受取り位置Ｐ１で、バイアル瓶２は図３のフォーク支持装置５に支持されている。バイアル瓶２の中でアーム２６を開放してバイアル瓶２を保持した状態で、モータ１８で送りねじ１９を回転させると、昇降アーム１７とベースプレート２４が上昇し、バイアル瓶２をアーム２６で保持したまま垂直に持ち上げることができる。バイアル瓶受渡し位置Ｐ２の手前で枠体２７が突当部材２９に当接するまで昇降アーム１７を上昇させて、図２の第３搬送装置７の保持装置でバイアル瓶２を保持した後、さらに昇降アーム１７を上昇させると、アーム２６は上昇するが枠体２７はそれ以上上昇できないので、ローラ３２が案内溝２６ｂに沿ってアーム２６に対して下降し、枠体２７に規制された両アーム２６は、開放ばね３１の付勢力に抗して回転軸２５を中心にして回動し、先端が接近し合うように閉塞する。こうして、アーム２６の摩擦部材２４は、バイアル瓶２の内壁から離れ、バイアル瓶２を解放して、図２の第３搬送装置７の保持装置に受け渡す。

さらに、図７に示すように、昇降アーム１７はバイアル瓶受渡し位置Ｐ２まで上昇して、枠体２７のローラ３２が、係合位置に達してアーム２６のストッパ部２６ａに係合するまでベースプレート２４を引き上げる。このように、一度、ローラ３２が深い溝であるストッパ部２６ａに係合した状態では、開放ばね３１の付勢力に抗して、僅かにアーム２６を閉塞させる力が加わらなければ枠体２７がアーム２６に対して移動することができない。このため、図２の第３搬送装置７の保持装置が引き上げたバイアル瓶２を取り除いた後、モータ１８を逆回転して昇降アーム１７を下降させると、アーム２６は、枠体２７によって閉塞させられたまま下降する。そして、アーム２６の下降する先に新たなバイアル瓶２が供給されると、ベースプレート２４がバイアル瓶受取り位置Ｐ１に達する直前に、アーム２６の先端はバイアル瓶２の中に挿入されて、枠体２７がバイアル瓶２上部の開口縁部２ａに当接する。さらに、昇降アーム１７が下降すると、ローラ３２がアーム２６のストッパ部２６ａから、案内溝２６ｂに乗り上げるようにして、アーム２６を僅かに閉塞させる。このようにして、ローラ３２は、ストッパ部２６ａから離脱して案内溝２６ｂに移動して案内溝２６ｂに沿って容易に上昇し、枠体２７が解除位置に移動することができるようになる。特に、回転軸２５に近付くと、案内溝２６ｂのローラ３２に対する当接方向が、当接部分の回転軸周りの開放方向よりも上向きになり、ローラ３２を押し上げる圧力角を構成する。こうして、ローラ３２は、開放ばね３１の付勢力により案内溝２６ｂに沿って上昇し、ベースプレート２４がバイアル瓶受取り位置Ｐ１まで下降したときに、枠体２７は、図７に示したように案内溝２６ｂの上端近くの解除位置まで移動する。この結果、アーム２６は、摩擦部材２４がバイアル瓶２の内面に当接するように開放され、バイアル瓶２を保持する。

以上のように、本実施形態のバイアル瓶搬送装置６は、昇降アーム１７上にアクチュエータなどの駆動装置を有しておらす、軽量であるのでモータ１８も容量が小さくてよい。そして、昇降アーム１７上に制御や動力供給のための配線が不要であるので可撓性ケーブルダクトのような付属設備も不要であり構造が簡単である。また、枠体２７を係合位置または解除位置に移動、つまり、ストッパ部２６ａに係合または案内溝２６ｂに離脱させるために、バイアル瓶２を上下に搬送するためのモータ１８による昇降アーム１７を介したベースプレート２４の上下移動と、簡単な固定構造物である規制操作部材１９および被搬送物であるバイアル瓶２の開口縁部２ａとが利用されるため、バイアル瓶２を保持または解放するために特別な動力源や制御が不要である、これにより、バイアル瓶搬送装置６全体の構造が簡単で、制御装置の負担も軽い。

尚、本実施形態では、アーム２６は、開放ばね３１で開放方向に付勢され、バイアル瓶２をその内面に当接することで摩擦保持するようになっているが、閉塞方向に付勢された一対のアームがバイアル瓶２を挟み込んで保持してもよく、一対のアームの内側に枠体が係合してもよい。

また、前記実施形態では、突当部材２９を固定し、アーム２６が移動しているときに枠体２７が突当部材２９に突き当たるようにしたが、アーム２９がバイアル瓶受取り位置Ｐ１又はバイアル瓶受渡し位置Ｐ２で静止しているときに突当部材２９を移動させて枠体２７に突き当てるようにしてもよい。このようにすれば、アーム２６の移動方向に制約されずに枠体２７を任意の方向に移動させることができるし、また、バイアル瓶２の搬送方向や経路およびアーム２６や枠体２７の形状設計にも自由度が増す。さらに、本実施形態では、アーム２６先端の摩擦部材３４とバイアル瓶２の壁面とが僅かに擦れ合うが、ベースプレート２４がバイアル瓶受取り位置Ｐ１またはバイアル瓶受渡し位置Ｐ２に到達して静止しているときに、突当部材を動作させて枠体２７を移動させれば、摩擦部材３４とバイアル瓶２との擦れ合いがなくなる。

また、前記実施形態では、第１突当部材としてバイアル瓶２の開口縁部２ａを利用したが、図６中２点鎖線で示すように、バイアル瓶２の開口縁部２ａと同じ高さに設けた固定突当部材としてもよい。

本発明のバイアル瓶搬送装置を備える錠剤充填装置の斜視図。図１の錠剤充填装置の立面断面図。（Ａ）は図２の錠剤充填装置のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線断面図、（Ｂ）は図２の錠剤充填装置のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図．本発明の第１実施形態のバイアル瓶搬送装置の正面図。図４のバイアル瓶搬送装置の側面図。図４のバイアル瓶搬送装置の部分拡大図。図４のバイアル瓶搬送装置のアーム上昇時の部分拡大図。図７のバイアル瓶搬送装置のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図。

符号の説明

２バイアル瓶
２ａ開口縁部（第１突当部材）
６第４搬送装置（バイアル瓶搬送装置）
１８モータ（アーム移動装置）
１９送りねじ（アーム移動装置）
２６アーム
２６ａストッパ部
２６ｂ案内溝
２７枠体
２９突当部材（第２突当部材）
３１開放ばね（付勢部材）
３２ローラ
Ｐ１バイアル瓶受取り位置
Ｐ２バイアル瓶受渡し位置

Claims

バイアル瓶を受取り位置から受渡し位置まで搬送するバイアル瓶搬送装置において、
前記バイアル瓶を保持し解放するように開閉可能な少なくとも２つのアームと、
前記バイアル瓶を保持する方向に前記アームを付勢する付勢部材と、
前記バイアル瓶の搬送方向と平行に往復移動して前記アームを開閉する枠体と、
前記アームが前記バイアル瓶を解放する状態に前記枠体を停止する枠体ストッパと、
前記アームをバイアル瓶の受取り位置と受渡し位置に移動させるアーム移動装置と、
前記アームが受取り位置に移動したときに、前記枠体に突き当たって前記枠体を前記枠体ストッパから解除し、前記アームでバイアル瓶を保持する第１突当部材と、
前記アームが受渡し位置に移動したときに、前記枠体に突き当たって前記枠体を前記枠体ストッパに係合し、前記アームをバイアル瓶から解放する第２突当部材と、
からなるバイアル瓶搬送装置。
前記アームに前記枠体の移動方向に沿って案内溝を設け、前記枠体に前記案内溝内を転動するローラを設けたことを特徴とする請求項１に記載のバイアル瓶搬送装置。
前記枠体ストッパは、前記案内溝に形成され、前記ローラが係合する凹部である請求項２に記載のバイアル瓶搬送装置。
前記アーム移動装置は、前記アームの先端を下方に向けて搬送することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のバイアル瓶搬送装置。
前記第１突当部材は、前記受取り位置にあるバイアル瓶の開口縁部であることを特徴とする請求項１に記載のバイアル瓶搬送装置。
バイアル瓶を受取り位置から受渡し位置まで搬送するバイアル瓶搬送装置のアームにおいて、
前記バイアル瓶を保持し解放するように開閉可能な少なくとも２つのアームと、
前記バイアル瓶を保持する方向に前記アームを付勢する付勢部材と、
前記バイアル瓶の搬送方向と平行に往復移動して前記アームを開閉する枠体と、
前記アームが前記バイアル瓶を解放する状態に前記枠体を停止する枠体ストッパとからなり、
前記枠体を突当部材に突き当てることにより往復移動させ、前記アームを開閉するようにしたことを特徴とするバイアル瓶搬送装置のアーム。
バイアル瓶を受取り位置から受渡し位置まで搬送するバイアル瓶搬送装置のアームにおいて、
前記バイアル瓶を保持し解放するように開閉可能な少なくとも２つのアームと、
前記バイアル瓶を保持する方向に前記アームを付勢する付勢部材と、
前記バイアル瓶の搬送方向と平行に往復移動して前記アームを開閉する枠体と、
前記アームが前記バイアル瓶を解放する状態に前記枠体を停止する枠体ストッパとからなり、
前記アームが受取り位置と受渡し位置に移動したときに、前記枠体を突当部材に突き当てることにより往復移動させ、前記アームを開閉するようにしたことを特徴とするバイアル瓶搬送装置のアーム。
前記アームに前記枠体の移動方向に沿って案内溝を設け、前記枠体に前記案内溝内を転動するローラを設けたことを特徴とする請求項６又は７に記載のバイアル瓶搬送装置のアーム。
前記枠体ストッパは、前記案内溝に形成され、前記ローラが係合する凹部である請求項８に記載のバイアル瓶搬送装置のアーム。