JP2006240738A - バイアル瓶キャッピング装置およびバイアルの瓶キャッピング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、バイアル瓶にキャップを確実に締め付けることができるバイアル瓶キャッピング装置およびバイアル瓶キャッピング方法を提供する。
【解決手段】バイアル瓶キャッピング装置は、内周に、キャップ１の外周面のネジ９と螺合するネジ５６が設けられたキャップ装着リング３５と、バイアル瓶１を把持する把持装置７１と、キャップ装着リング３５に装着されたキャップ２の内周面のネジ６とバイアル瓶１の開口部３との少なくとも一方を他方に接近させる移動装置７１と、キャップ装着リング３５及び把持装置７１の少なくとも一方を回転させる締め付けモータ４２を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、キャップ係合部とバイアル瓶の回転規制部が係合してキャップの回転をロックする機能を備えたバイアル瓶のキャッピング装置およびキャッピング方法に関する。

バイアル瓶に錠剤を充填する充填装置は、図１７に示すような、キャップ２１０をバイアル瓶２２０にかぶせて錠剤を密封するものである。バイアル瓶２２０の側面には患者に提供された薬剤情報のラベル２２１が貼られる。このバイアル瓶２２０は長い間使用されているものであるが、幼児が容易に薬剤瓶を開けられないように工夫されており、キャップ上面を瓶に押し付けて回さなければならず大人でも容易に開封することができないため煩わしい。

図１８Ａに示すように、キャップ２１０は、内面に内蓋２１１を備えている。内蓋２１１の鍔部２１２は、キャップ２１０の内側に突設した係合部２１３に保持されている。そして、図１８Ｂに示すように、キャップ２１０は、係合部２１３がバイアル瓶２２０の回転規制部２２２の係合溝２２３に係合することで、バイアル瓶２２０にロックされるようになっている。内蓋２１１はテンション突起２１４を備え、キャップ２１０がバイアル瓶２２０にロックされたときに、キャップ２１０の内面に接触してキャップ２１０を上方に持ち上げて、係合部２１３と係合溝２２３の係合を維持するように作用する。バイアル瓶２２０の内壁には、内蓋２１１に設けた防湿リング２１５が接触する。防湿リング２１５は逃げ部２１６を備えているので、バイアル瓶２２０の内周に確実に接触し、錠剤は吸湿することなく品質が保たれる。キャップ２１０をバイアル瓶２２０に押し付けると、テンション突起２１４が潰れ、回転規制部２２２の係合溝２２３から係合部２１３が外れる。この状態でキャップ２１０を半時計回りに回転させることでキャップ２１０を開けることができるようになっている。

このようなキャップ２１０とバイアル瓶２２０は操作が煩わしいため、近年、図１９に示すようなバイアル瓶１とキャップ２の組合せが販売され、使用されるようになってきた。このバイアル瓶１は、幼児の誤飲を防止するための構造を有する。バイアル瓶１は、バイアル瓶開口部３の外周面にバイアル瓶外周ネジ４と、その内周面にバイアル瓶内周ネジ５とが設けられ、キャップ２は、バイアル瓶１のバイアル瓶外周ネジ４に螺合するようにキャップ内周面にキャップ内周ネジ６が設けられている。また、このキャップ２は、バイアル瓶１の開口３に設けられたバイアル瓶内周ネジ５とも螺合可能にするため、キャップ内周ネジ６が設けられた大径部７よりも径が小さい小径部８を備え、その外周面にキャップ外周ネジ９が設けられている。

バイアル瓶１は、バイアル瓶外周ネジ４にキャップ２のキャップ内周ネジ６が螺合したときに、キャップ２の下縁とほぼ当接するように部分的に欠損した円盤状のつば１０と、つば１０の欠損部に、先端を下向きに押し下げることができるレバー１１とを有し、レバー１１には斜め上向きに突出する弾性を有するラッチ部材からなる回転規制部材１２が設けられている。また、キャップ２は、内面の下端に突起状の係合部１３が設けられており、バイアル瓶１のバイアル瓶外周ネジ４にキャップ２のキャップ内周ネジ６を螺合したときに、係合部１３が回転規制部材１２を押し下げて乗り越え、その後、回転規制部材１２が再び上方に弾性により突出する、キャップ２を開放方向に回転しようとしても、係合部１３が回転規制部材１２に当接してキャップ２の回転が規制される。このため、バイアル瓶１からキャップ２を取り外すには、レバー１１を押し下げて回転規制部材１２を係合部１３より下方に後退させてキャップ２を回転させる必要がある。幼児はこのような操作ができないため、誤飲を防止できる。また、幼児がバイアル瓶１に触れる心配のないときは、キャップ２を上下反転させて、バイアル瓶１のバイアル瓶内周ネジ５にキャップ２のキャップ外周ネジ９を螺合させることで、回転規制部材１２が係合部１３に係合せず、容易に取り外せるように閉塞することができるので、煩わしさを感じない。

従来のバイアル瓶キャッピング装置は、バイアル瓶を把持するための機構およびキャップを把持するための機構のいずれかを回転させてバイアル瓶にキャップを係止、又は螺合させる必要があり、装置が複雑であった。また、キャップの把持が不十分で、キャップが空回りし、キャップの締め付け不足が発生することもあった。特に、図１９に示すようなバイアル瓶１にキャップ２を螺合させるキャッピング装置は、キャップ外周ネジ９を設けた小径部８を有する複雑な形状のキャップ２を把持する必要があり、装置の構造が複雑化したり、把持の信頼性が低く、キャップが空回りして締め付け不良が発生したりするという問題があった。

そこで、前記問題点に鑑みて、本発明は、簡単な構成で、バイアル瓶にキャップを確実に締め付けることができるバイアル瓶キャッピング装置およびバイアル瓶キャッピング方法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、本発明によるバイアル瓶キャッピング装置は、キャップの内周面と外周面にそれぞれネジが設けられ、バイアル瓶の開口部外周面にはネジが設けられており、前記キャップは係合部を備え、バイアル瓶は回転規制部を備え、前記キャップ内周面のネジがバイアル瓶開口部に螺合することで、バイアル瓶を閉塞し、且つ、キャップ係合部とバイアル瓶の回転規制部が係合してキャップの回転をロックするバイアル瓶のキャッピング装置であって、前記キャップの外周面のネジと螺合する内周ネジを設けたキャップ装着リングと、前記バイアル瓶を把持する把持装置と、前記キャップ装着リングに装着されたキャップの内周面のネジとバイアル瓶の開口部との少なくとも一方を他方に接近させる移動装置と、前記キャップ及びバイアル瓶の少なくとも一方を回転させる締め付けモータを備えている。

また、前記キャップ装着リングを複数備え、前記キャップ装着リングの径をバイアル瓶の径の種類に対応させてキャップ装着リングの径サイズを複数種類備えてもよい。
また、前記キャップ及びバイアル瓶の少なくとも一方を回転させる為の締め付けモータと前記キャップまたは前記バイアル瓶までの間にトルクリミッターを備えるとモータの損傷を防止できる。

また、前記キャップ装着リングの下部に、前記キャップ装着リングと略同心になるようにキャップが供給されるキャップ供給部と、前記キャップ供給部に供給されたキャップとキャップ装着リングを接近させるように、少なくとも一方を移動する接近装置とを備えれば、キャップ装着リングに自動でキャップを装着できる。

更に、前記キャップ及び前記キャップ装着リングの少なくとも一方を回転させて前記キャップ装着リングと前記キャップ供給部に供給されたキャップとを螺合させる装着モータを備えれば、前記装着モータを回転することによって、キャップ装着リングに前記キャップ供給部に供給されたキャップを螺合して装着できる。

また、前記装着モータから前記キャップまたは前記キャップ装着リングまでの回転伝達経路にトルクリミッターを備えると、キャップ装着リングにキャップを適切なトルクで装着でき、モータの損傷を防止できる。

また、前記キャップ供給部に供給されたキャップと前記キャップ装着リングとが螺合した後、螺合したキャップとバイアル瓶の開口部の間から前記キャップ供給部を退避させる退避機構を備えれば、キャップ装着リングに供給されたキャップを螺合した後、直ちにバイアル瓶を閉塞（キャッピング）できる。

貯留するキャップを前記キャップ供給部へ供給するシュートと、前記キャップ供給部と前記シュートとの間にキャップを停止させるストッパーとを備え、前記キャップ供給部にキャップがなかったら前記ストッパーを外してキャップを供給すれば、１つずつ確実にバイアル瓶のキャッピングが行える。

また、本発明によるバイアル瓶キャッピング装置は、キャップの内周面と外周面にそれぞれネジが設けられ、バイアル瓶の開口部外周面にはネジが設けられており、前記キャップは係合部を備え、バイアル瓶は回転規制部を備え、前記キャップ内周面のネジがバイアル瓶開口部に螺合することで、バイアル瓶を閉塞し、且つ、キャップ係合部とバイアル瓶の回転規制部が係合してキャップの回転をロックするバイアル瓶のキャッピング方法において、
ａ）キャップ装着リングの内周に設けたネジと前記キャップの外周ネジを螺合させる手順と、
ｂ）バイアル瓶の開口部外周面のネジとキャップ内周面のネジ部を接近させる手順と、
ｃ）モータで前記キャップ装着リングを閉塞方向に回転させる手順とを行えば、確実にキャップ締めが行える。

また、前記ａ）の手順は、キャップ係合部とバイアル瓶の回転規制部とが係合してキャップがロックするまで前記キャップ装着リングを回転させる手順とすることで、幼児の誤飲防止機能を働かせることができる。

さらに、キャップがロックした後、
ｄ）前記キャップ装着リングを逆方向に回転させて前記キャップ装着リングのネジと前記キャップの外周ネジの螺合を外す手順を行うと、次のバイアル瓶のキャッピングを続けて行える。

さらに、
ｅ）前記キャップ装着リングの下に設けたキャップ供給部に前記キャップ装着リングと同心になるようにキャップを搭載する手順と、
ｆ）前記キャップ装着リングと前記キャップ供給部とを接近させる手順と、
ｇ）前記キャップ供給部に搭載したキャップ及び前記キャップ装着リングの少なくとも一方を回転させて前記キャップと前記キャップ装着リングとを螺合させる手順とを行うと、キャップ装着リングにキャップを自動で装着できる。

本発明のバイアル瓶キャッピング装置によれば、キャップのキャップ外周ネジをキャップ装着リングのリング内周ネジに螺合させるので、確実にキャップを保持できる。更に、キャップ装着リングに螺合したキャップにバイアル瓶の外周ネジに螺合させる際に、キャップをキャップ装着リングに螺合する方向にキャップ又はキャップ装着リングのトルクが作用することになるので、キャップの保持状態が安定し、簡単な構造で確実にバイアル瓶をキャッピングすることができる。

また、本発明のバイアル瓶キャッピング装置において、複数のキャップ装着リングを設ければ、口径の異なるバイアル瓶をキャッピングでき、トルクリミッターを備えれば、キャップを必要以上に締め付けてキャップを破損させたり、モータを焼損させることがない。

以上のように、本発明によって、簡単な構成で、バイアル瓶にキャップを確実に締め付けることができるバイアル瓶キャッピング装置およびバイアル瓶キャッピング方法が提供できる。

以下、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、図２は、本発明のバイアル瓶キャッピング装置を備える錠剤充填装置２１を示す。錠剤充填装置２１は、３つのバイアル瓶収納部２２と、カセット収納部２３と、キャップ収納部２４と、バイアル瓶排出部２５と、ＰＣ収納部２６とから構成されている。
バイアル瓶収納部２２は、図示する片面に扉２７を備え、この扉２７を開放してバイアル瓶１を収納するようになっている。バイアル瓶収納部２２に収納されたバイアル瓶１は１個づつ取り出されて図示しないロボットアームまで搬送される。

カセット収納部２３は、錠剤充填装置２１の両側面に設けられており、図示しないロボットアームがバイアル瓶１を目的の錠剤カセット背面まで直接移動し、錠剤カセットの背面から薬剤カセットに払出し動力を与えて必要数量の錠剤をバイアル瓶１に取り出すようになっている。錠剤が充填されたバイアル瓶１はロボットアームにより後述するキャッピング装置まで搬送される。

キャップ収納部２４は、後述するキャップ供給ユニット１００を備え、キャップ２を１つずつキャッピング装置へ向きを揃えて搬送する。キャップ２は、扉２８からキャップ収納部２４に補充する。
バイアル瓶排出部２５は、充填が完了した患者のバイアル瓶１を患者毎に分類して排出する窓である。
ＰＣ収納部２６には、ＰＣが収納され、ＬＡＮで薬局ホストコンピュータと接続しており、薬局ホストコンピュータから受信する処方箋データを本体制御部に送信し、当該データの操作情報を操作モニター２９に表示する。

キャッピング装置は、キャップ装着ユニット３１とロボットアーム７１からなっている。図３、図４、図５は、キャップ装着ユニット３１を示す図である。キャップ２は、自重でシュート３２上を滑降してキャップ供給部３３へ、キャップ２に設けられた内周ネジ６の開口部が下向きになるように整列して供給される。キャップ供給部３３は、キャップ２の供給方向と略平行に対向して設けられた１対のＬ字ガイド３４からなっている。

キャップ供給部３３の上方に、該キャップ供給部３３に供給したキャップ２と略同軸になる位置にキャップ装着リング３５が設けられている。キャップ装着リング３５に設けた穴には支持軸３６の一端が挿入され、キャップ装着リング３５は支持軸３６の周りに回転可能且つ支持軸３６に沿って軸方向にスライドできる。支持軸３６の他端は、モータブラケット３７に支持されている。支持軸３６の略中間部には、ベアリング３８で支持された駆動ギア３９が設けられている。駆動ギア３９のキャップ装着リング３５側にはＥリングが装着されているため、駆動ギア３９は支持軸３６から落下しない。駆動ギア３９は、モータギア４０と噛み合うことで駆動される。モータギア４０は、減速ギア４１及びトルクリミッター４１ａを介して回転モータ（締め付けモータ兼、装着モータ）４２によって駆動される。また、キャップ装着リング３５は、支持軸３６の両側に位置する一対のリング支持軸４３によって駆動ギア３９から垂下されている。リング支持軸４３は、駆動ギア３９に設けた穴をスライド可能に貫通し、上端が前記駆動ギア３９の穴より大きく、下端がキャップ装着リング３５の上面にネジ止めされている。また、キャップ装着リング３５と駆動ギア３９に設けたベアリング３８との間の支持軸３６の周りに圧縮バネ４４を設け、キャップ装着リング３５を下方に押し下げている。モータブラケット３７をはじめとするキャップ装着ユニット３１は昇降可能な構造とするため、昇降スライド軸４５に沿って昇降可能なブラケット４６に取り付けられ、ブラケット４６は、昇降駆動軸４７のネジによって昇降するようになっている（接近装置）。昇降駆動軸４７にはベベルギア（傘歯車）４８が設けられ、このベベルギア４８にモータ５０のベベルギア４９が噛み合って、モータ５０の駆動により昇降駆動軸４７が回転し、ブラケット４６が昇降するようになっている。昇降駆動軸４７の両端部は、ベアリングで回転可能に支持され、該ベアリングと昇降スライド軸４５は構造体５１に取り付けられることでキャップ装着ユニット３１全体を支持する。

前記ブラケット４６には、位置検出用の突起片５２が設けられ、構造体５１には、ブラケット４６の上限位置と下限位置でそれぞれ突起片６２を検出する位置検出センサ５３が設けられている。位置検出センサ５３は、透過光検出センサであり、センサ５３本体の隙間部分に突起片５２が到達すると光が遮断されてブラケット４６の位置を検出する。上限位置は、キャップ供給部３３にキャップ２が投入されるのを阻害しない高さで、下限位置はキャップ２とバイアル瓶１を螺合する際、互いのネジ部４，６が接触可能な高さとなる位置である。

また、本発明はモータギア４０を中心にして両側に駆動ギア３９を設け、各駆動ギヤ３９に径が相違するキャップ装着リング３５を設けて、本キャップ装着ユニット３１で扱うバイアル瓶１の種類に対応させているが、径が相違する以外の構成は前記説明の通りである。

また、キャップ供給部３３のキャップ供給方向手前の上方には、ソレノイド５４が設けられ、該ソレノイド５４のプランジャーはレバー５５ａに連結され、該レバー５５ａの先端にストッパー５５が取り付けられている。ストッパー５５はキャップ装着時に、シュート３２上に待機する次のキャップ２がキャップ供給部３３へ移動してキャップ締めを阻害しないように、次のキャップ２の上部に当接してその場に停止させるようになっている。シュート３２には、センサ３２ａが設けられ、キャップ供給部３３にキャップ２があるか否かを検出する。キャップ供給部３３からキャップ２がなくなったときに、ソレノイド５４に電流が流れてストッパー５５が上昇し、キャップ２の当接が解除され、キャップ２がキャップ供給部３３へ移動する。

図６は、バイアル瓶１、キャップ２及びキャップ装着リング３５の下方斜視図である。キャップ装着リング３５の内周には装着リング内周ネジ５６が設けられている。この装着リング内周ネジ５６にキャップ２の大径部７よりも径が小さい小径部８に設けたキャップ外周ネジ９が螺合する関係にある。

図７Ａ，７Ｂは、キャップ２を搭載するＬ字ガイド３４の構成（退避機構）を示すものである。Ｌ字ガイド３４は、ガイド回転軸５７を中心に回転可能であり、対向するＬ字ガイドの回転角度を等しくするための伝達ギア５８を備えている。また、対向するＬ字ガイド３４間にはバネ５９が掛け渡されており、平行な位置を限度として互いに接近し合うように付勢されている。一方のＬ字ガイド３４には、伝達突起部６０が設けられその下部にはスライド伝達レール６１が設けられ、スライド伝達レール６１の一端には、伝達突起部６０と当接するベアリング６２を備え、他端部には、ソレノイド６３と接続するアーム６４が連結されている。

スライド伝達レール６１は、構造支持板５１に貫通して取り付けられ、図示しないガイドに沿って長手方向にスライドするように設けられている。また、スライド伝達レール６１の略中心には、構造支持板５１に支持される位置規制ベアリング６５と係合する長穴６６を備えている。ソレノイド６３に電源が供給されない場合、位置規制ベアリング６５は、図７Ａに示すように、長穴６６のアーム６４側に当接しており、電源が供給されると、図７Ｂに示すように、位置規制ベアリング６５は、長穴６６のＬ字ガイド３４側に当接する。Ｌ字ガイド３４は、位置規制ベアリング６５が長穴６６のアーム６４側に当接している状態で略平行となるよう調整されている。各Ｌ字ガイド３４の上方には、構造支持体５１から延びる１対の支持アーム３３ａの先端にストッパー３３ｂが設けられ、このストッパー３３ｂにシュート３２から滑降してきたキャップ２が当接してキャップ供給部３３に正しく停止するようになっている。

図８は、キャップ装着ユニット３１の下部に設けられたロボットアーム（把持装置兼、移動装置）７１の斜視図である。このロボットアーム７１は、充填が完了したバイアル瓶１をキャップ締めし、さらに、図１に示すバイアル瓶排出部６に搬送するものである。このロボットアーム７１は、ユニット筐体部７２の長手方向、両端部にレール部材７３が立設され、このレール部材７３に沿って昇降するようになっている。昇降の駆動源は、ユニット筐体部７２と略平行の軸（不図示）を昇降範囲の上下端に設け、その軸に設けたプーリ（不図示）に架け渡した２本のタイミングベルト（不図示）の片側面をそれぞれ前記ユニット筐体部７２に固定して、このタイミングベルトを回動することによって与えられる。昇降範囲の上下端には、図示しないセンサが設けられ、昇降範囲をオーバーランしないようになっている。

ユニット筐体部７２には、図示しない回転軸を中心に水平方向に回転可能な水平回転ギア７４が設けられている。水平回転ギア７４は、水平回転駆動ギア７５と係合し、水平回転駆動モータ７６が回転すると、その駆動力により水平回転駆動ギア７５を介して水平回転ギア７４が回転するようになっている。また、水平回転ギア７４は、その回転軸に図示しないエンコーダと、裏面に原点突起７４ａを備え、ユニット筐体部７２に設けた図示しないセンサが原点突起７４ａを検出した回転位置を原点としている。エンコーダを用いて、原点からのスリット数、ブラインド数に応じて停止箇所等の制御ができる。さらに、平面回転ギア７４上には、スライドレール支持板７７を備え、該スライドレール支持板７７とアームユニット支持板７８との間に図示しないスライドレールを設けている。また、スライドレール支持板７７には、スライドレールと略平行になるようラックギア７９を配置し、このラックギア７９に噛み合う伸縮ギア８０と、アームユニット支持板７８側に支持される伸縮駆動モータ８１によって、スライドレールが伸縮し、スライドレール支持板７８が移動する。ロボットアーム７１は、さらに、スライド限界を検出するセンサ８２を備えている。

図９は、ロボットアーム７１の平面図である。アームユニット支持板７８には、一対のアーム部材８３がアーム軸８４を中心に開閉するように支持され、両アーム部材８３の中央部を貫通するように掴み取り駆動軸８５が設けられており、その両端部はアームユニット支持板７８にベアリングで支持されている。

図１０は、ロボットアーム７１の前方からの斜視図である。掴み取り駆動軸８５には、略中心より左右にそれぞれ、左巻きネジと右巻きネジとが設けられ、掴み取り駆動軸８５が１方向に回転すると、一対のアーム部材８３が接近または離反するようになっている。掴み取り駆動軸８５は、アーム部材８３とそれぞれ交差する部分で、前記左巻きネジまたは右巻きネジにナット８６が螺合している。このナット８６は、図９（Ｂ）に示すように、姿勢修正軸８７を有し、該姿勢修正軸８７の上端はアーム部材８３に回動可能に支持されている。これにより、アーム部材８３の開閉状態に関係無く、ナット８６は掴み取り駆動軸８５の左巻きネジおよび右巻きネジの軸方向に一致するようになっている。掴み取り駆動軸８５の一端には、掴み取り駆動プーリ８８が設けられ、駆動ベルト８９によって掴み取りモータプーリ９０に接続されている。掴み取り駆動プーリ９０は掴み取り駆動モータ９１によって駆動される。アーム軸８４は、開閉動作中に左右方向に移動せず、伸縮方向に移動できるように、軸径に適合する伸縮方向の長穴９２でアームユニット支持板７８に取り付けられている。これにより、一対のアーム部材８３が接近離反すると、左右の姿勢修正軸８７がアーム部材８３に対して相対的に回転し、且つ前記アーム軸８４は伸縮方向に軸を移動させながら、両アーム部材８３の先端に取り付けられた把持部材９３がバイアル瓶１を掴み取り、又は開放する。

また、掴み取り軸８５に略平行に補助ガイドピン９４を設けているが、これはアーム部材８３が、アーム軸８４部分を中心に上下方向に傾斜しないように補助的に案内している。上下方向の傾きの範囲は、前記伸縮方向の長穴９２に固定されるＥリングで調整することができる。アーム部材８３の先端にはそれぞれ把持部材９３が回転軸９５によって回転可能に支持され、アーム付勢バネ９６によって、把持部材９３の先端が接近し合う方向に付勢されている。バイアル瓶１を把持していないときは、把持部材９３の後端がアーム部材８３の壁面に当接しているが、バイアル瓶１を握ると、把持部材９３の後端はアーム支持部の面部から離反し、アーム付勢バネ９６の付勢力でバイアル瓶１を保持できるようになっている。

また、本ロボットアーム７１は、掴み取り駆動軸８５に設けた左巻きネジおよび右巻きネジのナット８６を左右の姿勢修正軸８７で支持しており、且つ、アーム軸８４で支持する構造であるため、スライドユニットより安価に製造可能である。また、アーム軸８４のみによる支持では、把持部材９３が掴み取り動作中、円弧に沿った掴み取り動作となるが、掴み取り駆動軸８５に設けた左巻きネジ、右巻きネジのナット８６を左右の姿勢修正軸８７で支持する事で、アーム軸８４が伸縮方向の長穴９２に沿って移動し、把持部材９３は左右に略直線的に移動する事になる。

図１１は、キャップ供給ユニット１００の正面外観図を示す。キャップ供給ユニット１００は、大キャップ供給ユニット１００ａと小キャップ供給ユニット１００ｂとが左右に隣接して配置されている。大キャップ供給ユニット１００ａの図において左側には、大キャップ導入ダクト１０１が取り付けられている。大キャップ導入ダクト１０１は、大キャップ供給ユニット１００ａの左側壁に形成された導入口１０１ａから正面側に延設され、その正面の開口部１０１ｂは、前記扉２８と対向している。小キャップ供給ユニット１００ｂの正面には、小キャップ導入ダクト１０２が取り付けられている。小キャップ導入ダクト１０２は、小キャップ供給ユニット１００ｂのカバー１０３と一体に形成され、このカバー１０３に形成された導入口１０２ａから左側に延設され、さらに大キャップ供給ユニット１００ａの正面を通り越して大キャップ供給ユニット１００ａの左側から正面側に延設され、その正面の開口部１０２ｂは、前記扉２８と対向している。図１２は小キャップ導入ダクト１０２を取り外した状態を示す。大キャップ供給ユニット１００ａと小キャップ供給ユニット１００ｂは、前記キャップ導入ダクト１０１，１０２を除き、同一の構成を有しているので、以下両者を区別することなく、説明する。

図１３は、キャップ供給ユニット１００の側面図を示す。キャップ供給ユニット１００は、キャップの収納部１０４と、排出ユニット１０５と、撹拌ユニット１０６とからなっている。

収納部１０４は、前記キャップ導入ダクト１０１，１０２を通して投入された多数のキャップ２をランダムに収納する矩形箱形の容器である。

排出ユニット１０５は、収納部１０４の背面側の壁から底壁にかけて、２つのローラ１０７ａ，１０７ｂ間に掛け渡された無端ベルト１０８を有し、前記無端ベルト１０８に一定間隔で支持部材１０９を設けたものである。無端ベルト１０８は、垂直部１０８ａと、垂直部１０８ａの下端から下方に斜めに延びる傾斜部１０８ｂとからなる。裏側の無端ベルト１０８の垂直部１０８ａと傾斜部１０８ｂの間には内側からテンションローラ１１０が当接している。上側のローラ１０８ａをモータ１１１によりギア１１１ａ，１１２を介して駆動することにより、表側の無端ベルト１０８は下端から斜め上方に上昇し、さらに垂直方向に上昇し、上端で折り返すように移動する。支持部材１０９は、図１４に示すように、キャップ２の厚さよりやや大きい寸法で無端ベルト１０８から突出し、中央にはキャップ２が安定して支持されるように切欠き１０９ａが形成されている。支持部材１０９は、図１５の上部に示すように、キャップ２の開口部が無端ベルト１０８と反対側に向いているときは、キャップ２を安定して支持することができるが、図１５の下部に示すように、キャップ２の開口部が無端ベルト１０８と対向しているときは支持部材１０９から脱落する。これは、縦向きにしたキャップ２の重心がキャップ２の肉厚の中心ではなく、開口部と反対側すなわち、閉鎖側にあるからである。

排出ユニット１０５の無端ベルト１０８の上端近傍には、支持部材１０９に支持されたキャップ２が折り返されるときに作動する検知レバー１１３と、前記検知レバー１１３の作動に応じてオンオフするセンサ１１４とが設けられている。

排出ユニット１０５の背後には、無端ベルト１０８の垂直部１０８ａに並行に排出路１１５が形成されている。この排出路１１５は、排出ユニット１０５により搬送されて上端の折り返し部に到達したキャップ２を受け入れて下方に導くようになっている。排出路１１５の上端には、キャップ２を排出路１１５に案内するガイド板１１６が設けられている。

撹拌ユニット１０６は、複数のガイド１１７により、収納部１０４の内側壁に沿って垂直方向に往復移動可能に設けた撹拌板１１８を有している。撹拌板１１８の下部には、収納部１０４に収納されたキャップ２が係止する水平方向に延びる複数の係止孔１１８ａが垂直方向に一定間隔で形成されている。この撹拌板１１８の係止孔１１８ａは、孔に限らず、突起でも可能である。収納部１０４の容量を減少しない点では、係止孔１１８ａのほうが好ましい。撹拌板１１８の上部には側縁に切欠き１１８ｂが形成され、この切欠き１１８ｂの上側の縁に、前記排出ユニット１０５のモータ１１１の駆動ギヤ１１１ａと噛合するギヤ１１９と一体に設けたカム１２０の先端のローラ１２１が当接することで、前記排出ユニット１０５の無端ベルト１０８と連動して、垂直方向に周期的に往復移動するようになっている。

次に、バイアルキャッピング装置の動作の説明をする。
図１６Ａから１６Ｆは、キャップ装着ユニット３１とロボットアーム７１の側面図であり、ロボットアーム７１の動作を説明するものである。ロボットアーム７１は、バイアル瓶１を受け渡し位置からキャップ装着ユニット３１に移動させ、キャップ装着ユニット３１がキャップ２を締め付け後、さらに、バイアル瓶１をバイアル瓶排出部６まで移動させる。

図１６Ａは、ロボットアーム７１がバイアル瓶受け渡し位置にある状態であって、ロボットアーム７１は、スライドレールが伸びて、スライド限界付近に達している状態である。なおこの位置の調整ができるように伸縮駆動モータ８１にパルスモータを採用してエンコーダによるフィードバックをしたり、位置検出センサによって停止させてもよい。バイアル瓶受け渡し位置に、アーム先端の把持部材９３の位置が一致したら、掴み取り駆動モータ９１を駆動する。すると、掴み取り駆動プーリ９０が回転して駆動ベルト８９に伝達され、掴み取り駆動プーリ８８が回転し、その回転は、ベアリングで支持された掴み取り駆動軸８５を回転させる。掴み取り駆動軸８５が回転すると、左右のネジが回転し、左巻きネジおよび右巻きネジに螺合している２つのナット８６が互いに接近する。これにより、一対のアーム部材８３は互いに接近し、先端の把持部材９３がバイアル瓶１を掴み取る。このとき、アーム付勢バネ９６の付勢力と反発力が釣り合いながら駆動モータ９１の動作を続けると、アーム付勢バネ９６の反力を受けて電流値が上昇し、予め設定した電流値を超えると停止するようにプログラムされている。これは、径の相違するバイアル瓶１を供用しても一定の把持力でバイアル瓶１を把持することができることを意味する。つまり、制御や検出部をバイアル瓶１の種類に対応して設定する必要がないという長所を有している。

ロボットアーム７１がバイアル瓶１を把持すると、図示しないロボットアーム昇降モータを駆動してレール部材７３に沿って上昇させ、続いて伸縮駆動モータ８１を回転し、アームユニット支持板７８をスライドレールに沿って縮める。図において把持しているバイアル瓶１は大径であるので、キャップ装着ユニット３１の大径のキャップ２に適合するキャップ装着リング３５直下のキャップ供給部３３に来たときに伸縮駆動モータ８１を停止する。また、図示しないロボットアーム昇降モータは、図１６Ｂの待機位置に到達したとき、停止してキャップ締めを開始する。

図１６Ｂは、キャップ回転モータ４２を回転させながら、モータブラケット３７を昇降駆動軸４７のネジで下降させてキャップ装着ユニット３１を降下している過程である。キャップ装着リング３５は回転するが、キャップ供給部３３にあるキャップ２はキャップ装着リング３５の押し圧を受けてＬ字ガイド３４との間の摩擦力で停止し、キャップ２のキャップ外周ネジ９にキャップ装着リング３５のリング内周ネジ５６が螺合する。

所定の高さまでキャップ装着リング３５が下降すると、図１６Ｃに示すように、キャップ２はキャップ装着リング３５完全に螺合された状態となり、ここで、キャップセット用のトルクリミッター４１ａが作動する。この状態で、図７ＢのようにＬ字ガイド３４を開き、ロボットアーム７１を待機位置から閉塞位置に上昇させる。キャップ装着リング３５に螺合したキャップ２は、キャップ装着リング３５と共に回転し、キャップ２のキャップ内周ネジ６がバイアル瓶１のバイアル瓶外周ネジ４に螺合する。ここで、トルクリミッター４１ａが作動してキャップ２の締めすぎを防止する。なお、キャップ装着リング３５に螺合したキャップ２のキャップ内周ネジ６とバイアル瓶の外周ネジ４が螺合する際に、キャップ２がキャップ装着リング３５に螺合する方向にキャップ２のトルクが作用することになるので、キャップ装着リング３５によるキャップ２の保持状態が安定し、簡単な構造で確実にキャッピングすることができる。

ここでは、ロボットアーム７１が閉塞位置に上昇する説明としたが、ロボットアーム７１を待機位置で静止したまま、キャップ装着ユニット３１を更に降下させて、バイアル瓶をキャッピングしてもよいし、双方のユニットが接近してもよい。

キャップ２が完全に締めつけられると、図１６Ｄに示すような状態で停止する。一定時間キャップ回転モータ４２を回転し、閉塞状態となったであろう時間が経過したら、キャップ回転モータ４２を逆転させ、キャップ装着ユニット３１を上昇させて図１６Ｅに示すように原点に戻す。このとき、バイアル瓶１の回転規制部１２にキャップ２の係合部１３が係合してキャップ２の回転を阻止しているので、キャップ装着リング３５とキャップ２の螺合部が外れてキャップ２は、バイアル瓶１に装着される。次にＬ字ガイド３４を閉じて、ロボットアーム７１を図１６Ｆに示す移動位置に降下させ、キャッピングされたバイアル瓶１を図１に示すバイアル瓶排出部６のいずれか該当場所へ搬送する。

本発明の大きな特徴は、キャップ２が備えるキャップ外周ネジ９と、キャップ装着リング３５のリング内周ネジ５６を螺合してキャップ２をしっかりと保持してからバイアル瓶１に装着することにある。上記実施形態では、Ｌ字ガイド３４上のキャップ２にキャップ装着ユニット３１を降下させているが、Ｌ字ガイド３４に昇降手段を設けて、キャップ装着リング３５へ向けてキャップ２を押し付けても良く、双方を移動してキャップ装着リング３５にキャップ２を装着してもよい。また、上記実施形態では、バイアル瓶１にキャップ２を装着する際に、キャップ２を回転させているが、バイアル瓶１を回転させてもよいし、バイアル瓶１とキャップ２の両方を回転させてもよい。

本発明のバイアル瓶キャッピング装置を備える錠剤充填装置の斜視図。 図１のバイアル瓶キャッピング装置の立面図。 本発明のバイアルキャッピング装置のキャップ装着ユニットの斜視図。 図３のキャップ装着ユニットの正面図。 図３のキャップ装着ユニットの側面図。 図３のキャップ装着ユニットのキャップ装着リングとキャップおよびバイアル瓶の関係を示す斜視図。 図３のキャップ装着ユニットのＬ字ガイドの閉塞状態の平面図。 図７ＡのＬ字ガイドの開放状態の平面図 本発明のバイアルキャッピング装置のロボットアームの斜視図。 図８のロボットアームの平面図。 図９Ａのロボットアームの一部拡大図。 図８のロボットアームの異なる方向からの斜視図。 キャップ供給ユニットの正面図。 キャップ供給ユニットの小キャップ導入ダクトを取り外した状態の正面図。 キャップ供給ユニットの断面図。 無端ベルトの支持部材の斜視図。 無端ベルトの支持部材へのキャップの支持状態を示す側面図。 図３のキャップ装着ユニットと図８のロボットアームとのキャッピング開始前の位置関係を示す側面図。 図３のキャップ装着ユニットと図８のロボットアームとのキャッピング開始時の位置関係を示す側面図。 図３のキャップ装着ユニットと図８のロボットアームとの図１６Ｂの次の段階の位置関係を示す側面図。 図３のキャップ装着ユニットと図８のロボットアームとの図１６Ｃの次の段階の位置関係を示す側面図。 図３のキャップ装着ユニットと図８のロボットアームとのキャッピング終了時の位置関係を示す側面図。 図３のキャップ装着ユニットと図８のロボットアームとのキャッピング終了後の位置関係を示す側面図。 従来のバイアル瓶およびキャップの斜視図。 従来のバイアル瓶およびキャップの側面図。 従来のバイアル瓶およびキャップの断面図。 近年使用されているバイアル瓶およびキャップの斜視図。

符号の説明

１ バイアル瓶
２ キャップ
３１ キャップ装着ユニット
３３ キャップ供給部
３４ Ｌ字ガイド
３５ キャップ装着リング
４２ 回転モータ（締め付けモータ兼、装着モータ）
５６ リング内周ネジ
７１ ロボットアーム（把持装置兼、移動装置）

Claims (12)

1. キャップの内周面と外周面にそれぞれネジが設けられ、バイアル瓶の開口部外周面にはネジが設けられており、前記キャップは係合部を備え、バイアル瓶は回転規制部を備え、前記キャップ内周面のネジがバイアル瓶開口部に螺合することで、バイアル瓶を閉塞し、且つ、キャップ係合部とバイアル瓶の回転規制部が係合してキャップの回転をロックするバイアル瓶のキャッピング装置であって、
   前記キャップの外周面のネジと螺合する内周ネジを設けたキャップ装着リングと、
   前記バイアル瓶を把持する把持装置と、
   前記キャップ装着リングに装着されたキャップの内周面のネジとバイアル瓶の開口部との少なくとも一方を他方に接近させる移動装置と、
   前記キャップ装着リング及び前記把持装置の少なくとも一方を回転させる締め付けモータを備えた事を特徴とするバイアル瓶キャッピング装置。
2. 前記キャップ装着リングを複数備え、前記キャップ装着リングの径をバイアル瓶の径の種類に対応させてキャップ装着リングの径サイズを複数種類備えた事を特徴とする請求項１に記載のバイアル瓶キャッピング装置。
3. 前記締め付けモータとキャップ及びバイアル瓶までの間にトルクリミッターを備えた事を特徴とする請求項１ないし請求項２に記載のバイアル瓶キャッピング装置。
4. 前記キャップ装着リングの下部に、前記キャップ装着リングと略同心になるようにキャップが供給されるキャップ供給部と、
   前記キャップ供給部に供給されたキャップとキャップ装着リングを接近させるように、少なくとも一方を移動する接近装置とを備えた事を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のバイアル瓶キャッピング装置。
5. 前記キャップ及び前記キャップ装着リングの少なくとも一方を回転させて前記キャップ装着リングと前記キャップ供給部に供給されたキャップとを螺合させる装着モータを備えたことを特徴とする請求項４に記載のバイアル瓶キャッピング装置。
6. 前記装着モータから前記キャップまたは前記キャップ装着リングまでの回転伝達経路にキャップセット用のトルクリミッターを備えた事を特徴とする請求項５に記載のバイアル瓶キャッピング装置。
7. 前記キャップ供給部に供給されたキャップと前記キャップ装着リングとが螺合した後、螺合したキャップとバイアル瓶の開口部の間から前記キャップ供給部を退避させる退避機構を備えた事を特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれかに記載のバイアル瓶キャッピング装置。
8. 貯留するキャップを前記キャップ供給部へ供給するシュートと、
   前記キャップ供給部と前記シュートとの間にキャップを停止させるストッパーとを備え、
   前記キャップ供給部にキャップがなかったら前記ストッパーを外してキャップを供給する事を特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれかに記載のバイアル瓶キャッピング装置。
9. キャップの内周面と外周面にそれぞれネジが設けられ、バイアル瓶の開口部外周面にはネジが設けられており、前記キャップは係合部を備え、バイアル瓶は回転規制部を備え、前記キャップ内周面のネジがバイアル瓶開口部に螺合することで、バイアル瓶を閉塞し、且つ、キャップ係合部とバイアル瓶の回転規制部が係合してキャップの回転をロックするバイアル瓶のキャッピング方法において、
   キャップ装着リングの内周に設けたネジと前記キャップの外周ネジを螺合させる手順と、
   バイアル瓶の開口部外周面のネジとキャップ内周面のネジ部を接近させる手順と、
   モータで前記キャップ装着リングを閉塞方向に回転させる手順とを有する事を特徴とするバイアル瓶キャッピング方法。
10. 前記モータでキャップ装着リングを閉塞方向に回転させる手順は、キャップ係合部とバイアル瓶の回転規制部とが係合してキャップがロックするまで前記キャップ装着リングを回転させる手順である事を特徴とする請求項９に記載のバイアル瓶キャッピング方法。
11. さらに、前記モータでキャップ装着リングを閉塞方向に回転させる手順の後に、前記キャップ装着リングを逆方向に回転させて前記キャップ装着リングのネジと前記キャップの外周ネジの螺合を外す手順を有する事を特徴とする請求項１０に記載のバイアル瓶キャッピング方法。
12. 前記キャップ装着リングの下に設けたキャップ供給部にキャップを搭載する手順と、
    前記キャップ装着リングと前記キャップ供給部とを接近させる手順と、
    前記キャップ供給部に搭載したキャップ及び前記キャップ装着リングの少なくとも一方を回転させて前記キャップと前記キャップ装着リングとを螺合させる手順とを有する事を特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載のバイアル瓶キャッピング方法。

Images