JP4262249B2 - チューブ接合装置 - Google Patents
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Description
さらに、ローラベアリングを備え、前記切断板を前記一対のチューブ保持手段の間に移動する切断板ホルダと、前記切断板ホルダのローラベアリングが当接される切断用カムとを有し、前記切断用カムは、前記スライド用カムと一体に形成されていてもよい。
このチューブ接合装置では、第2の移動手段により、接合対象となるチューブの切断面同士が対向するようにチューブ保持手段が移動させられる。このとき、異物はチューブの接合面外に押し出されているので、チューブの移動によって異物が接合面に展開する(広がる)ことがない。したがって、チューブの接合部分に粘着物などの異物が付着していても、安定して良好な接合状態を常に確保することができる。
こうすることにより、接合対象となるチューブの切断面同士が対向させられた状態において、異物が切断板に接触していたとしても、その異物をチューブの接合面外に押し出して切断板から離すことができるからである。その結果として、次に実施される切断板抜取工程を実施した際に、異物をチューブの接合面に確実に引き込み展開させないようにすることができる。したがって、チューブの接合部分に粘着物などの異物が付着していても、安定して良好な接合状態を常に確保することができる。
こうすることにより、切断板がチューブから抜き取られる際に異物がチューブの接合面に引き込まれたとしても、異物がチューブの接合面外に押し出されるからである。したがって、チューブの接合部分に粘着物などの異物が付着していても、安定して良好な接合状態を常に確保することができる。
2 第1クランプ
3 第2クランプ
6 ウエハー
11,81 固定クランプ
12,82 可動クランプ
24,224 押圧アーム
25,225 ローラベアリング
92 駆動カム
131,231 スプリング
293,294 スライド用カム
293a〜293c,294a〜294c スライドカム面
そして、そのウエハー6によって切断されたチューブを回転させるためのクランプローターが第1チューブ保持具1に設けられている。ここに、図3は、クランプローターを示した斜視図であり、図4は、図3で示したローター片31(32)のA方向断面図である。
具体的には、クランプローター30は、中央部にチューブを保持するためのチューブ保持部33,33、そのチューブ保持部33,33から半径方向に張り出したフランジ部34,34、及びフランジ部34,34外周のリム部35には、ローターギヤ36,36並びにロック溝37a,37b,37a,37bが形成されてなるものである。
また、固定クランプボディ13の側壁15の上辺と、ボディカバー14の上辺(不図示)には、ローター片31(32)のチューブ保持部33を支持すべく、半円形に切り欠かれた回転支持溝19が形成されている。そして、側壁15には、回転支持溝19と同一中心の円周上に、ローター片31(32)を回転支持するローラ20,20,20が軸支されている。3個のローラ20…は、中央のローラ20に対して60°の間隔で両側のローラ20,20が対称的に配置されている。
更に、固定クランプボディ13には、側壁15の上辺から突き出るように位置決突起21が形成されている。
固定クランプボディ13は、側壁15に垂直にスライド管22が突設され、またガイドローラ23がスライド管22の軸方向に回転自在に軸支されている。スライド管22は、後述するカム支持台290から突設されたガイドロッドにはめ込まれ、ガイドローラ23は、図1に示すベース210に固定されたガイドブロック29のガイド溝29a内に配置される。
従って、第1チューブ保持具1の固定クランプ11は、固定クランプボディ13がスライド管22とガイドローラ23とで支持され、ベース210から浮いた状態で取り付けられる。
そして、スライド管22とガイドローラ23とで支持された移動可能な固定クランプ11は、図1に示すベース210に固定された支持壁181との間にスプリング131が設けられ、このスプリング131によって常時第2チューブ保持具2側へと付勢されている。
そのため、押圧アーム24先端のローラベアリング25が、後述するカム支持台290内の駆動カムに常時当接され、そのカム面を転動可能な構成となっている。
可動クランプボディ51及びボディカバー52には、それぞれ対応する位置に半円形に切り欠かれた回転支持溝53,54が形成されている。そして、そのボディカバー52には、回転支持溝54と同一中心の円周上に、ローター片31(32)を回転支持するローラ55,55,55が軸支されている。3個のローラ55…は、中央のローラ55に対して60°の間隔で他の2個のローラ55,55が対称的に配置されている。更に、可動クランプボディ51には、その両端にピン継手用の二股の支持ブラケット56,57が突設されている。
第1チューブ保持具1は、固定クランプ11と可動クランプ12とが支持ブラケット17,56でピン結合され、可動クランプ12が揺動することによって図示するように重ね合わされ、また図1に示すように開くよう構成されている。そして、可動クランプ12の揺動端に形成された支持ブラケット57には、バックル125(図7参照)がピン結合され、その顎部127が固定クランプ11のベアリング28に掛けられて、図示する状態でロックされるよう構成されている。
ローター片31,32は、チューブ保持部33,33とリム部35,35との間にローラ20…,55…が入り込むように装填される。従って、図示するクランプ状態では、ローター片31,32によって1個のクランプローター30(図3参照)が構成され、またローラ20…,55…は、同一円周上に等間隔(60°間隔)に位置する。なお、このクランプローター30は、閉塞部33b,33bが第2チューブ保持具2側に突出す向きに配置されている。
また、固定クランプ11には、ボディカバー14にステッピングモータ3(図2参照)が固定され、貫通孔32a(図1参照)から内部に進入したモータ軸3aに駆動ギヤ61が取り付けられ、その駆動ギヤ61がドライブギヤ63に噛み合い、そのドライブギヤ63がクランプローター30のローターギヤ36に噛み合っている。
この固定クランプ81は、後述する駆動カム92を軸支するカム支持台290に対してスライド可能に配置されている。なお、カム支持台290は、ベース210に固定されている。また、図2に示すように、ベース210に固定された支持壁281との間にスプリング231が設けられ、このスプリング231によって常時第1チューブ保持具1側へと付勢されている。そのため、押圧アーム224先端に設けられたローラベアリング225が後述するスライド用カム294に常時当接され、固定クランプ81は、そのカム面を転動可能な構成となっている。
固定クランプボディ83は、側壁85に垂直にスライド管32が突設され、またガイドローラ33がスライド管32の軸方向に回転自在に軸支されている。スライド管32は、後述するカム支持台290から突設されたガイドロッド91にはめ込まれ、ガイドローラ33は図1に示すベース210に固定されたガイドブロック39のガイド溝39a内に配置される。したがって、第2チューブ保持具2の固定クランプ81は固定クランプボディ83がスライド管32とガイドローラ33とで支持され、ベース210から浮いた状態で取り付けられる。
駆動カム92は、ベース210に固定されたカム支持台290に支持されている。そのカム支持台290の側壁は、駆動カム92が現れるように大きく切りかかれている。
一方、ボディカバー84には、ステッピングモータ4(図2参照)が固定され、図10に示すように、貫通孔84aから内部に進入したモータ軸4aに駆動ギヤ96が取り付けられ、その駆動ギヤ96と減速ギヤ95とが噛み合わされている。
そして、この可動クランプボディ110には、その支持ブラケット112にバックル120がピン結合される。バックル120は、図7に示した第1チューブ保持具1側のバックル125をはめ込んで一体のものとなるよう構成されている。即ちバックル120の把持板121は、片側(第1チューブ保持具1側)に大きく張り出し、そこに、バックル125の挿入部126及びピン129を挿入させる挿入溝122が形成されている。そして、支持ブラケット112の位置には、バックル125と同様に顎部123及び押圧突片124が形成されている。
そして、可動クランプ82の揺動端にピン結合されたバックル120の顎部123がベアリング90に掛けられて、クランプ状態でロックされるよう構成されている。
第1チューブ保持具2のクランプ状態では、固定クランプボディ83の保持溝98と可動クランプボディ110の閉塞部114とは、チューブ7,8を扁平させてチューブ管内を閉塞するだけの隙間があけられるよう構成されている。
そこで、次に切断機構について説明する。前述したような第1チューブ保持具1と第2チューブ保持具2との間には、ウエハー6を保持して上下させるウエハーホルダが配置されている。ここに、図13は、ウエハー6を保持するためのウエハーホルダを示した斜視図である。
また、不図示のバネにより、ウエハーホルダー140のローラベアリング155が常に偏心カム面94aを転動するように構成されている。
送りコマ161は、先端部にウエハー6の厚さ分の段差による爪部161aが形成され、スライダ162と一体に形成されている。スライダ162は、ベース210上に固定された支持壁181,182間に掛け渡して固定されたガイドロッド171に摺動支持されている。
雄ネジ172には、支持壁182側端部に伝達ギヤ173が固定されている。そして、支持壁182には、外側からステッピングモータ5が固定され、その支持壁182を貫いたモータ軸に固定された駆動ギヤ174と、伝達ギヤ173とが噛み合っている。
また、ガイドロッド171には、スライダ162のオーバーランを防止するストッパ175,176が、それぞれ支持壁181,182に当てられて嵌合されている。
そして、スライダ162から突設された支持アーム168の先端が、この操作ロッド195の後端部に横から当てられ、その支持アーム168先端のピン169が、操作ロッド191に軽くはめ込まれている。
バックル120は、バックル125と一体的に形成されているため、把持板121(図11参照)を持って操作することによって、両方の可動クランプ12,82を一緒に閉じることができる。そして、可動クランプ12,82が固定クランプ11,81に重ねられた状態(図8参照)でバックル120を回転させれば、顎部123,127が固定クランプ11,81のベアリング28,90に引っかけられてロック状態になる。
このとき、第1チューブ保持具1側では、図8に示すように可動クランプ12側に進入した位置決突起21によって板バネ71が押し退けられる。そのため、位置決突起21の押圧力によって板バネ71が撓められて変形し、その変形によって係合片72が後退して、クランプローター30のロック溝37bから外される。
ウエハー6は、一回のチューブ接合毎に一枚が使用され、先に使用された使用済みウエハー6は、ウエハーホルダ140(図1参照)内に残されたままとなっているからである。そのため、スタートスイッチが入力されると、先ず次の動作によってウエハー6の交換が行われる(図1及び図2参照)。
そこで、X方向に送られた送りコマ161は、先端の爪部161aがウエハー6の後端を引っかけて前方へ押し出し、ウエハーカセット160からは一枚のウエハー6だけが抜き取られる。送りコマ161によって押し出されたウエハー6は、起立した状態のままX方向へ進み、ウエハーホルダ140内の溝へと送られる。
そこで、マーカ167が送りコマ161と一体になってX方向へ移動し、それが送り検出センサ186によって検出されると、その送り検出センサ186からの検出信号が制御側に送られ、ステッピングモータ5には逆回転の駆動制御が行われる。
そして、図2に示す位置まで戻ったところで、待機検出センサ185がマーカ166を検出し、その検出信号が制御側に送られてステッピングモータ5の回転停止が制御される。
そこで、ステッピングモータ4の起動によって、その回転出力がモータ軸4aに固定された駆動ギヤ96から減速ギヤ95へ伝達され、その減速ギヤ95と一体に形成された駆動カム92に回転が与えられる。そして、駆動カム92が回転すれば、ローラベアリング155が載せられた切断用カム94の頂部の高さが変化する。その場合、ウエハーホルダ140は、駆動カム92によって押し上げられて上昇し、また駆動カム92に従って下降することとなる。
そして、ウエハーホルダ140内のウエハー6がチューブ7,8に対して直交方向に移動することとなる。
加熱されたウエハー6は、その切断辺(上辺)がチューブ7,8に対して下方から当てられ、揺動するウエハーホルダ140によってチューブ7,8に対して斜めにスライドするように切り進められる。従って、チューブ7,8を切断するウエハー6の切断辺の当接部分が切断する過程でずれるため、ウエハー6における切断部分の熱量が保たれる。
固定クランプ11,81に可動クランプ12,82が重ねられると、チューブガイド100(図1参照)に支持されたチューブ7,8は、第1チューブ保持具1では、クランプローター30の閉塞部33b,33b(図3参照)によって、また第2チューブ保持具2では、固定クランプボディ83の保持溝98(図9参照)と可動クランプボディ110の閉塞部114(図11参照)とによって、図12に示すようにクランプされる。従って、第1チューブ保持具1及び第2チューブ保持具2の間には、円筒形状のチューブ7,8が扁平形状になって管内が密着した部分が現れる。当該部分がウエハー6によって切断され、また接合される部分である。
チューブ切断時、チューブ7,8の切断部分は樹脂が溶融又は軟化した高温の状態であるため、その切断面がウエハー6に気密に接触しているため、続いて行われるチューブ切断面の接合までの間、チューブ7,8内部が大気に触れることなく無菌状態が維持される。
そこで、ウエハー6が十分上昇したところでステッピングモータ4の駆動は停止し、続くステッピングモータ3(図2参照)の駆動によってクランプローター30に回転が与えられる。ステッピングモータ3の回転は、図8に示すように、そのモータ軸3aの駆動ギヤ61からアクセスギヤ62及びドライブギヤ63を介してクランプローター30へと伝達される。そこで、クランプローター30は、ローター片31,32が図8に示す1個の回転体となって回転する。
クランプローター30は、ステッピングモータ3によってローター片31,32が固定クランプ11と可動クランプ12とで入れ替わるように180°の回転が与えられる。従って、図15(c)に示すように、クランプされた2本のチューブ7,8は、互い違いに対面するように回転することとなる。
このように、チューブ7,8の接合部分に異物9が存在していても、ウエハー6を下降させる際には、図16(e)に示すように、異物9がウエハー6に接触していないため、異物9がチューブ7,8の接合面に引き込まれることがない。また、ウエハー6の下降時に異物9がチューブの接合面に展開した(広がった)としても、ウエハー6がチューブから抜き取られた後にチューブ同士が押し付けられることにより、図16(f)に示すように、異物9がチューブの接合面外(バリ外)に押し出される。したがって、安定して良好な接合状態を確保することができる。
そこで、使用者は、バックル120,125を外し、可動クランプ12,82を開いてチューブ7,8の取り出しを行う。
寄せられた第1チューブ保持具1および第2チューブ保持具2は、次のチューブ接合動作が行われるまでそのままの位置にとどまっている。そして、スイッチが入れられると、ステッピングモータ4が起動し、駆動カム92の回転を調節して、第1チューブ保持具1および第2チューブ保持部2の位置を初期状態に戻す。
Claims (5)
- 複数の可撓性チューブを無菌的に接合するチューブ接合装置において、
前記チューブを保持する一対のチューブ保持手段と、
前記一対のチューブ保持手段の間で前記チューブを切断する切断板と、
前記一対のチューブ保持手段を近接および離間する方向に移動させる第1の移動手段とを有し、
前記第1の移動手段は、前記一対のチューブ保持手段の少なくとも一方に設けられたローラベアリングと、前記ローラベアリングが当接され、その端面に軸方向に高さを変化させる傾斜を付けた第1のスライドカム面を有するスライド用カムとを備え、前記切断板により前記チューブを切断した後に、前記チューブの切断面を前記切断板に押しつけるために前記チューブ保持手段の少なくとも一方を移動させることを特徴とするチューブ接合装置。 - 請求項1に記載するチューブ接合装置において、
さらに、ローラベアリングを備え、前記切断板を前記一対のチューブ保持手段の間に移動する切断板ホルダと、
前記切断板ホルダのローラベアリングが当接される切断用カムとを有し、
前記切断用カムは、前記スライド用カムと一体に形成されていることを特徴とするチューブ接合装置。 - 請求項1または請求項2に記載するチューブ接合装置において、
さらに、前記チューブを切断した後に、接合するチューブの切断面同士が対向するように前記チューブ保持手段の少なくとも一方を移動させる第2の移動手段を有することを特徴とするチューブ接合装置。 - 請求項3に記載するチューブ接合装置において、
前記スライド用カムは、さらに、その端面に軸方向に高さを変化させる傾斜を付けた第2のスライドカム面を有し、
前記第1の移動手段は、前記第2の移動手段により接合するチューブの切断面同士が対向した状態で、前記チューブの切断面を前記切断板に押しつけるために前記チューブ保持手段の少なくとも一方を移動させることを特徴するチューブ接合装置。 - 請求項4に記載するチューブ接合装置において、
前記スライド用カムは、さらに、その端面に軸方向に高さを変化させる傾斜を付けた第3のスライドカム面を有し、
前記第1の移動手段は、前記チューブを切断した後に、前記切断板が前記チューブの切断面外へ抜き去られた状態で、前記チューブの切断面同士を押し付けるために前記チューブ保持手段の少なくとも一方を移動させることを特徴とするチューブ接合装置。
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