JP2019045421A - カップセット機 - Google Patents

Abstract

【課題】機体の大型化を抑えつつ処理能力を充分に高めたカップセット機を提供することを課題とする。【解決手段】カップセット機は、直線ラインに沿ってカップを一列に誘導するための水平なカップ誘導路２２ｒを形成する誘導路形成部材２２と、誘導路形成部材２２に微振動を付与する振動付与部２４とを有し、カップ誘導路を微振動させることによってカップを送るカップ送り機構２０を備える。またカップセット機は、カップ送り機構２０で送られてきた複数のカップＣを所定間隔で一列に離隔してカップ装填位置へ案内する離隔・案内機構３０を備える。更にカップセット機は、離隔・案内機構３０から案内された複数のカップＣを受け止めて一列に保持するラックをカップ装填位置に搬送し、カップ装填後にカップ装填位置からラックを移動させるラック搬送機構を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、複数のカップをラックに装填するカップセット機に関する。

サンプルカップといわれるカップは、検体分析を自動化した機械装置で行うときに、その機械装置に適応するよう作られた検体を収容する樹脂製の容器で、試験管の代わりとなる検体容器である。

このようなカップは、カップを落とし込んで保持する複数のセット穴が開けられたラックに立てられてセットされ、自動化された検査装置にラックごと装填されて使用されることが一般的である。

カップセット機は、台箱状の機体の上面側に、投入されるカップを収容する収容口を備えている。収容口に投入されたカップは、開口部を上に向けて水平で直線状のカップ誘導路に一列に整列されて送り出され、ラックに装填される。

ここで、カップセット機の処理能力を高めるには、カップ誘導路からカップが、きれることなく送り出されるようにすること、そのためにはカップ誘導路に待機させるカップの数を多くすることが必要となる。そのため、直線状のカップ誘導路を長くして多数のカップをカップ誘導路に用意することで対応させている。このため、カップ誘導路が長大になり、機体が大型化し設置面積が大きくなっている。

この対策として、カップ誘導路として、下方へ傾斜しているとともに平面視でカーブしている傾斜誘導路を設けることで、カップ誘導路を長くしつつカップセット機の大型化を抑えることが提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００９−３１０２５号公報

しかし、引用文献１のように傾斜誘導路でカップを送る場合、水平で直線状のカップ誘導路に使用するような小径部を開口部の外周側に有するカップを用いると、カップの送り精度が不十分になってしまう。このため、カップ胴体部に比べてかなり径が大きい大径部を開口部の外周側に有するカップを使用する必要がある。このため、カップを高密度で送ることができず、カップセット機の処理能力をあまり高めることができない。

そこで、本発明は、機体の大型化を抑えつつ処理能力を充分に高めたカップセット機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るカップセット機は、直線ラインに沿ってカップを一列に誘導するための水平なカップ誘導路を形成する誘導路形成部材と、前記誘導路形成部材に微振動を付与する振動付与部とを有し、前記カップ誘導路を微振動させることによってカップを送るカップ送り機構と、前記カップ送り機構で送られてきた複数のカップを所定間隔で一列に離隔してカップ装填位置へ案内する離隔・案内機構と、前記離隔・案内機構から案内された複数のカップを受け止めて一列に保持するラックを前記カップ装填位置に搬送し、カップ装填後に前記カップ装填位置から前記ラックを移動させるラック搬送機構とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、機体の大型化を抑えつつ処理能力を充分に高めたカップセット機を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るカップセット機の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカップセット機の部分断面斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカップセット機の部分斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカップセット機の部分斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカップセット機で、隣り合うカップを所定間隔で離隔することを説明する模式的な斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係るカップセット機で、隣り合うカップ同士を所定間隔で離隔させることを説明する工程毎の模式的な斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカップセット機で、離隔・案内機構からラックへカップをセットすることを説明する模式的な側面図である。

以下、実施形態を挙げ、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、カップセット機を正面側から見て、左右方向をＸ方向、前後方向をＹ方向、上下方向をＺ方向と適宜に言う。

（全体構成）
図１、図２に示すように、本発明の一実施形態（以下、本実施形態という）に係るカップセット機１０は、ボックス状の機体１２と、機体１２の正面側に取付けられて接続される搬送ユニット１４とを備えている。この機体１２の正面側には表示パネル１６が配置されており、使用者が表示パネル１６で操作してカップセット機１０を動作させると、機体１２でラックＲ（後述。図２、図７参照））に複数のカップＣがセットされ、このラックＲが搬送ユニット１４に順次に送り出される構成にされている。

カップセット機１０はカップ送り機構２０を備える（図３、図４参照）。このカップ送り機構２０は、直線ラインに沿ってカップを一列に誘導するための水平なカップ誘導路２２ｒを形成する誘導路形成部材２２と、誘導路形成部材２２に微振動を付与する振動付与部２４とを有し、カップ誘導路２２ｒを微振動させることによってカップＣを送るように構成されている。

また、カップセット機１０は、投入されるカップＣを収容する開閉自在な収容口１８（図１、図２参照）を、ボックス状の機体１２の上面側に備えている（図１、図２参照）。収容口１８に投入されたカップは、このカップ誘導路２２ｒに一列に整列されて送り出される。

更に、カップセット機１０は、カップ送り機構２０で送られてきた複数のカップＣを所定間隔ｄ（図６参照）で一列に離隔してカップ装填位置ＰＬへ案内する離隔・案内機構３０を備える（図３、図４参照）。

そして、カップセット機１０はラック搬送機構Ｔを備える（図２参照）。このラック搬送機構Ｔは、離隔・案内機構３０で案内された複数のカップＣを受け止めて一列に保持するラックＲをカップ装填位置ＰＬに搬送し、カップ装填後にカップ装填位置ＰＬからラックＲを移動させる。

ここで、ラックＲは、カップＣを自重で落とし込ませて保持する複数の凹部Ｒｄを一列に備えている。そして、カップＣは、カップ装填位置ＰＬで一列に並んだまま落下してそれぞれ凹部Ｒｄにセットされて上下方向に向けられてラックＲに保持される。

また、カップＣは上側に開口部Ｃｍを有していて、開口部Ｃｍの外周側にリング状に僅かに張出す張出部Ｃｐを有している（図３〜図５参照）。

（カップ送り機構）
振動付与部２４は、電磁石２５と、誘導路形成部材２２の底側にネジ止めされた磁性部材２６と、磁性部材２６と機体１２とに固定された板バネ２７と、を備える。磁性部材２６は、電磁石２５の電磁吸引力が作用する位置に配置されている。そして、電磁石２５の電磁吸引力の作用、非作用の切り替えによって磁性部材２６の吸引、非吸引が切り替えられることで、板バネ２７による振動が誘導路形成部材２２に生じ、カップＣがカップ誘導路２２ｒに案内されて前進する構造になっている。

本実施形態では、誘導路形成部材２２は、２枚の平板部２２ｐを互いに平行に備えており（図５、図６参照）、２枚の平板部２２ｐは、何れもＸ−Ｚ平面内に位置している。そして、下向きに向けられたカップＣの張出部Ｃｐの下側が２枚の平板部２２ｐの上縁部２２ｕ（図５、図６参照）に当接し、カップ胴体Ｃｂ（図５参照）が２枚の平板部間に位置する構成にされている。そして２枚の平板部２２ｐの水平な上縁部２２ｕによってカップ誘導路２２ｒが形成されている。

（離隔・案内機構）
離隔・案内機構３０は、カップ送り機構２０で送られてきて一列に並んでいる複数（例えば５本）のカップＣにおいて隣接するカップ同士を所定間隔ｄで離隔させる離隔部３２と、離隔部３２によって離隔された各カップをカップ装填位置ＰＬへ案内する案内部３４と、を備える。

離隔部３２は、２枚の平板部２２ｐと同様に、上縁部４２ｕでカップＣの張出部Ｃｐを水平に支えて一列に並べる互いに平行な２枚の平板部４２を備える。２枚の平板部４２は、カップ誘導路２２ｒから送り出されるカップＣを受け入れように配置されている。

また、離隔部３２は、カップセット機１０の前後方向（Ｙ方向）に進退動する本体枠部４４と、本体枠部４４から前後方向（Ｙ方向）の延び出していて、２枚の平板部４２で支えられている互いに隣接したカップ同士の間に挿入しカップ間を所定間隔ｄで離隔させる櫛歯部４６と、櫛歯部４６で離隔させる際に各カップＣの位置を規制するストッパ４８と、を備える。

また、離隔部３２は、２枚の平板部４２のうちカップセット機正面側の平板部４２ｆ（図５参照）を、前後方向（Ｙ方向）に移動可能に保持するとともに、平板部４２ｆを背面側に向けて付勢する付勢している。そして、離隔部３２は、櫛歯部４６が延出し端（正面側の端）にまで到達したときに平板部４２ｆを正面側へ押し出す押出部（図示せず）を備えている。押出部が平板部４２ｆを押し出すことで平板部同士の間隔が広がってカップＣが落下し、押出部が元の位置に退避すると平板部４２ｆは元の位置（カップＣを支える位置）に戻る。このような構成により、離隔部３２は、所定間隔ｄで離隔した複数のカップＣを落下させる落下手段５０を備えている。

案内部３４は、落下手段５０で落下した複数のカップＣをカップ装填位置ＰＬへカップ自重で案内する案内路６０を備える。

本実施形態では、案内路６０は、落下手段５０で各カップＣが落下する位置からカップ装填位置ＰＬにまで斜め下方へ傾斜しながら直線状に延びる構成にされている。具体的には、各カップＣ毎に２枚の平板部６２（図３、図７参照）が配置されており、２枚の平板部６２の上縁部６２ｕでカップＣの張出部Ｃｐが支えられることで、カップ自重によりカップＣが上縁部６２ｕに沿って斜め下方へ案内される構成になっている。

また、本実施形態では、案内部３４は、案内路６０の下端から出てきたカップＣを挟持し、下降してラックＲの凹部ＲｄにカップＣを移動して挟持解除する移送部６６を備えている。

また、本実施形態では、案内部３４は、案内路６０の途中でカップＣを待機させる待機部７０を備えており、ラックＲがカップ装填位置ＰＬに到達すると待機部７０で待機しているカップＣを開放するように制御部（図示せず）で制御されている。待機部７０で開放されたカップＣは、自重により案内部３４の上縁部６２ｕに沿ってカップ装填位置ＰＬにまで到達し、落下してラックＲに保持される。本実施形態では、待機部７０として規制部材７０ｃが設けられており、規制部材７０ｃが規制位置に位置しているときにはカップＣが規制部材７０ｃに当接して下方移動が規制され、規制部材７０ｃが退避位置に位置しているときにはカップＣの下方移動が規制されない。

櫛歯部４６を構成する各櫛歯４６ｔの幅は、上記所定間隔ｄが得られるように予め決められている。また、この所定間隔ｄは、ラックＲでカップＣが保持されたときの隣り合うカップ間隔ｄ´（図３参照）に合わせられている。そして、隣り合う案内路６０でのカップ間隔もこのカップ間隔ｄ´に合わせられている。このため、本実施形態では、櫛歯部４６に離隔された所定間隔、ラックＲでのカップ間隔、および、案内路６０での隣り合うカップ間隔が全て同じ例で説明している。

（作用、効果）
以下、本実施形態の作用、効果を述べる。カップセット機１０の収容口１８にカップＣを投入すると、カップＣは、開口部Ｃｍを上側に向けた状態でカップ誘導路２２ｒへ一列に整列されて送り出されてくる。そして、振動付与部２４からの微振動によりカップＣが離隔・案内機構３０に向けてカップ誘導路２２ｒを前進していく。

離隔・案内機構３０では、カップ誘導路２２ｒから２枚の平板部４２にカップＣが受け渡される。そして、櫛歯部４６によって隣接するカップ同士は所定間隔ｄで離隔する。

そして、このように離隔されたカップＣは、落下手段５０により落下し、案内路６０でカップ自重により待機位置ＰＷにまで到達する。そして、ラック搬送機構ＴでラックＲがカップ装填位置ＰＬに搬送されると、カップＣは待機位置ＰＷから開放され、ラックＲにセットされる。

カップＣが装填されたラックＲは、カップ装填位置ＰＬからカップセット機１０の正面側などに送り出され、次に装填するラックＲがカップ装填位置ＰＬに送られてくる。カップが装填されて送り出されたラックＲは、自動化された検査装置にラックごと装填されて使用される。

以上説明したように、本実施形態のカップセット機１０では、直線ラインに沿ったカップ誘導路２２ｒでカップＣを一列に誘導して離隔・案内機構３０に送り出す。従って、上側に開口部Ｃｍを有するカップＣとして、開口部Ｃｍの外周側にリング状に僅かに張出す張出部Ｃｐを有しているカップＣを用いることができ、開口部の外周側に太径部が形成されたカップを用いなくて済む。従って、カップＣの送り精度を維持しつつ高密度でカップＣを送ることができるので、機体の大型化を抑制できたカップセット機１０とすることができる。

そして、離隔・案内機構３０で、各カップＣを所定間隔ｄで離隔させて各案内路６０でカップ装填位置ＰＬにまでカップ自重により案内し、ラックＲに各カップＣをセットする。よって、カップ誘導路２２ｒから送り出されたカップＣをラックＲにセットする処理速度は大変に高い。

よって、機体の大型化を抑えつつ処理能力を充分に高めたカップセット機１０が実現される。

また、この所定間隔ｄは、ラックＲでカップが保持されたときの隣り合うカップ間隔ｄ´に合わせられている。よって、離隔・案内機構３０からこの所定間隔ｄでラックＲにまで送ってセットすることができるので、カップ誘導路２２ｒから送り出されたカップＣをラックＲにセットする処理速度を更に上げることができる。

また、離隔・案内機構３０は、カップ送り機構２０で送られてきて一列に並んでいる複数のカップＣを所定間隔ｄで離隔させる離隔部３２と、離隔部３２によって離隔された各カップＣをカップ装填位置ＰＬへ案内する案内部３４とを備える。従って、離隔と案内とを確実に行うことができる。

また、離隔部３２は、カップ間を所定間隔ｄで離隔させる櫛歯部４６と、櫛歯部４６で離隔された複数のカップＣを落下させる落下手段５０とを備える。従って、所定間隔ｄで離隔させた複数のカップＣを案内部３４へ短時間で送り出すことができる。

また、案内部３４は、落下手段５０で落下した複数のカップＣをカップ装填位置ＰＬへカップ自重で案内する案内路６０を備える。これにより、案内部３４の大型化を抑えて効率良く案内できる。

また、案内部３４は、カップＣを案内路６０の途中で待機させる待機部７０を備え、ラックＲがカップ装填位置ＰＬに到達すると待機部７０で待機しているカップを開放する。これにより、待機位置ＰＷで予め複数のカップＣを待機させておいて順次にカップ装填位置ＰＬに案内することができ、離隔・案内機構３０に到達したカップＣをラックにセットする処理能力を更に高めることができる。

また、待機部７０や移送部６６を設けない構成にすることも可能であり、これにより、カップセット機１０の構造を簡素にすることができる。

以上、実施形態を説明したが、これらの実施形態は本発明の技術的思想を具体化するための例示であって、構成部品の材質、形状、構造、配置等を上記実施形態に特定するものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

１０ カップセット機
２０ カップ送り機構
２２ 誘導路形成部材
２２ｒ カップ誘導路
２４ 振動付与部
３０ 離隔・案内機構
３２ 離隔部
３４ 案内部
４６ 櫛歯部
５０ 落下手段
６０ 案内路
７０ 待機部
Ｃ カップ
Ｒ ラック
Ｔ ラック搬送機構
ＰＬ カップ装填位置
ｄ 所定間隔

Claims (6)

1. 直線ラインに沿ってカップを一列に誘導するための水平なカップ誘導路を形成する誘導路形成部材と、前記誘導路形成部材に微振動を付与する振動付与部とを有し、前記カップ誘導路を微振動させることによってカップを送るカップ送り機構と、
   前記カップ送り機構で送られてきた複数のカップを所定間隔で一列に離隔してカップ装填位置へ案内する離隔・案内機構と、
   前記離隔・案内機構から案内された複数のカップを受け止めて一列に保持するラックを前記カップ装填位置に搬送し、カップ装填後に前記カップ装填位置から前記ラックを移動させるラック搬送機構と
   を備えることを特徴とするカップセット機。
2. 前記所定間隔は、前記ラックでカップが保持されたときの隣り合うカップ間隔に合わせられていることを特徴とする請求項１に記載のカップセット機。
3. 前記離隔・案内機構は、
   前記カップ送り機構で送られてきて一列に並んでいる複数のカップを前記所定間隔で離隔させる離隔部と、
   前記離隔部によって離隔された各カップを前記カップ装填位置へ案内する案内部と、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のカップセット機。
4. 前記離隔部は、
   前記カップ送り機構で送られてきて一列に並んでいる複数のカップの間に挿入してカップ間を前記所定間隔で離隔させる櫛歯部と、
   前記櫛歯部で離隔された複数のカップを落下させる落下手段と
   を備えることを特徴とする請求項３に記載のカップセット機。
5. 前記案内部は、前記落下手段で落下した複数のカップを前記カップ装填位置へカップ自重で案内する案内路を備えることを特徴とする請求項４に記載のカップセット機。
6. 前記案内部は、カップを前記案内路の途中で待機させる待機部を備え、前記ラックが前記カップ装填位置に到達すると前記待機部で待機しているカップを開放することを特徴とする請求項５に記載のカップセット機。

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