JP4580318B2 - Parts supply device - Google Patents
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Description
本発明は、多数の部品を蓄え、これを順次送り出す部品供給装置に関する。 The present invention relates to a component supply apparatus that stores a large number of components and sequentially sends them out.
多数の部品をホッパに投入し、ここから順次部品を供給する部品供給装置が知られている。部品はホッパ上部より投入され、ホッパ下部の開口から順次送り出されて、他の機器などに供給される。ホッパ内では、送り出された部品の抜けた空間を補うように上部から部品が順次下がってくる。 2. Description of the Related Art There is known a component supply device that puts a large number of components into a hopper and sequentially supplies components from here. The parts are thrown in from the upper part of the hopper, fed out from the opening at the lower part of the hopper, and supplied to other devices. In the hopper, the parts are sequentially lowered from the top so as to make up for the space where the delivered parts are missing.
上述のホッパ内で、上部から下がってくる部品が互いに噛み合い、ブリッジを形成し、詰まってしまう現象が生じることがある。特に、供給される部品の形状が複雑であると、部品同士が絡み合い、ブリッジを形成しやすくなる。このブリッジは、部品が送られる通路が狭まるところのやや上流側でみられる現象であり、複数の部品同士が噛み合って、円弧状に配列する現象である。ブリッジは、部品の流れの上流側から加えられる力に対しては強固で、ここで部品の流れをせき止めて、流路を閉塞する。 In the above-mentioned hopper, parts descending from the upper part may mesh with each other, form a bridge, and become clogged. In particular, when the shape of the supplied component is complicated, the components are entangled with each other and a bridge is easily formed. This bridge is a phenomenon seen on the slightly upstream side where the passage through which the parts are sent is narrowed, and is a phenomenon in which a plurality of parts are engaged with each other and arranged in an arc shape. The bridge is strong against the force applied from the upstream side of the part flow, where the part flow is blocked to block the flow path.
液状の検体を複数の試料に分ける分注装置においても、上記のような部品供給装置が用いられることがある。供給対象となる部品は、検体を吸い上げ分注する際、実際に検体に、先端が接触するノズル状のチップや、分注される検体および試薬を入れる容器などである。チップは、前の検体の混入を防止するために、検体が変わるごとに前のものを廃棄し、新しいものを供給してこれに付け替える必要がある。また、容器は、分注される検体を受け入れるために、順次供給される。これらのチップや容器は、形状が複雑であり、ホッパ内で前述のブリッジを形成しやすい。また、ポリプロピレンなど、比較的柔らかく変形しやすい樹脂で形成されており、ブリッジを崩すために大きな力を加えると、変形したり、損傷を受けたりする場合がある。 Even in a dispensing apparatus that divides a liquid specimen into a plurality of samples, the above-described component supply apparatus may be used. The parts to be supplied include a nozzle-like chip whose tip actually comes into contact with the sample when the sample is sucked up and dispensed, and a container for storing the sample and reagent to be dispensed. In order to prevent the contamination of the previous specimen, it is necessary to discard the previous chip every time the specimen is changed and supply a new one to replace it. Containers are also supplied sequentially to receive the dispensed sample. These chips and containers are complicated in shape and can easily form the aforementioned bridge in the hopper. Further, it is made of a relatively soft and easily deformable resin such as polypropylene, and may be deformed or damaged when a large force is applied to break the bridge.
本発明は、ホッパ内での部品のブリッジ形成を抑制することを目的とする。 An object of this invention is to suppress the bridge formation of the components in a hopper.
本発明の部品供給装置は、貯留ホッパ内に蓄えられた多数の部品の中に、上部で支持された挿入棒の下部を挿入し、これをその軸方向に往復運動させる。ブリッジが形成したとしても、挿入棒の往復動によりブリッジを形成している部品のバランスが崩れ、ブリッジが壊れる。特に、挿入棒がその軸方向に運動するため、その駆動に大きな力を必要としない。小さな力で駆動することにより部品に加わる力も小さくなり、部品の変形の可能性を低減することができる。 The component supply device of the present invention inserts the lower portion of the insertion rod supported by the upper portion into a large number of components stored in the storage hopper, and reciprocates this in the axial direction. Even if the bridge is formed, the balance of the parts forming the bridge is lost due to the reciprocating motion of the insertion rod, and the bridge is broken. In particular, since the insertion rod moves in the axial direction, a large force is not required for driving the insertion rod. By driving with a small force, the force applied to the component is also reduced, and the possibility of deformation of the component can be reduced.
挿入棒は、軸方向、半径方向に遊びをもって支持されることが好ましい。この遊びによって、部品から加わる力を逃がし、部品に無理な力が加わらないようにする。 The insertion rod is preferably supported with play in the axial direction and the radial direction. By this play, the force applied from the part is released, and an excessive force is not applied to the part.
挿入棒は、その下端部に径方向に大きくなった部分を有するようにすることが好ましい。この部分は、例えば、挿入棒の径を太くすることにより得ることができる。また、全周にわたって径を太くするのではなく、周方向に少なくとも一カ所にふくらみまたは突起を設けることによって形成してもよい。 The insertion rod preferably has a radially enlarged portion at the lower end thereof. This portion can be obtained, for example, by increasing the diameter of the insertion rod. Moreover, you may form by providing a bulge or a protrusion in at least one place in the circumferential direction instead of increasing the diameter over the entire circumference.
また、挿入棒を往復運動させる駆動機構には、緩衝機構を有するようにすることが好ましい。この緩衝機構は、挿入棒を蓄えられた部品内に挿入する際には、挿入棒を駆動する力が弾性部材を介して作用するようにし、引き抜く際には直接作用するようにする機構である。緩衝機構を設けることにより、挿入棒を挿入する際には、挿入棒先端で、部品を無理に押すことが防止され、一方、引き抜く際には、部品に無理な力が加わることは基本的にないので、駆動力が直接加わるようになっている。 Moreover, it is preferable that the drive mechanism for reciprocating the insertion rod has a buffer mechanism. This buffer mechanism is a mechanism that causes the force for driving the insertion rod to act via the elastic member when the insertion rod is inserted into the stored component, and acts directly when the insertion rod is pulled out. . By providing a buffer mechanism, when inserting the insertion rod, it is prevented that the component is pushed by the tip of the insertion rod. On the other hand, when pulling out, an excessive force is basically applied to the component. Because there is no, driving force is applied directly.
また、挿入棒の駆動機構は、他の駆動機構と駆動源を共用するようにできる。例えば、部品を貯留するホッパに加え、このホッパより送り出された部品を受け入れ揺動して部品の向きを整えるホッパを駆動する機構の駆動源と、挿入棒の駆動源とを共通のものとすることができる。 Further, the drive mechanism of the insertion rod can share a drive source with other drive mechanisms. For example, in addition to the hopper that stores the parts, the drive source of the mechanism that drives the hopper that receives and swings the parts sent from the hopper and adjusts the orientation of the parts, and the drive source of the insertion rod are made common. be able to.
多数の部品を蓄えるホッパ内に部品のブリッジが形成されることを抑制して、部品を滞りなく供給することができる。 It is possible to suppress the formation of a bridge of components in a hopper that stores a large number of components, and to supply the components without delay.
以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図1および図2は、本実施例の部品供給装置の供給対象となる部品10であるキュベット10aとチップ10bを示す図である。キュベットとチップは、分注装置において使い捨て使用される部品である。図1に示すキュベット10aには、検体および試薬が注がれ、この中で検体と試薬の反応が進行する。図2に示すチップ10bは、提供された液状の検体を吸い上げて所定量をキュベットに注入する分注ノズルの先端に取り付けられるものである。チップは、汚染防止のため検体が変わるごとに交換されるため、新しいものを順次供給する必要がある。また、キュベットも、検体を次々受け入れるために、新しいものが順次供給される。これらの供給を行うのが、本実施形態の部品供給装置12である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are views showing a
図3および図4には、部品供給装置12全体の概略構成が示されている。装置12の上部には、投入される部品10を受け入れ、蓄える貯留ホッパ14が配置される。部品10は、貯留ホッパ14内に投入される際、バラバラの状態であり、よって貯留ホッパ14内では、整列されずにバラバラの方向を向いている。貯留ホッパ14の下方には、かき落とし機構16が設けられ、このかき落とし機構が貯留ホッパ14下部の部品を所定数、好ましくは数個から十数個、更に下方の揺動ホッパ18へと落下させる。揺動ホッパ18は、固定された底部20と揺動する枠22を含み、枠22が底部20に対して揺動することにより、部品を順次底部20に設けられた溝24内に落とす。供給対象部品であるキュベット10aもチップ10bも上部、すなわち開口がある側が太くなっているため、溝24に落ちるとき開口を上に向けた状態に方向がそろう。溝24内で向きがそろえられた部品10は、振動搬送装置26によりピックアップ点28に送り出される。
3 and 4 show a schematic configuration of the entire
貯留ホッパ14内には、貯留ホッパ14の上部に渡される梁30から吊り下げられた挿入棒32が配置されている。挿入棒32は、上部が梁30に支持される一方、下部が貯留ホッパ14内に蓄えられた多数の部品の中に挿入されている。挿入棒32は、上下に往復運動するように駆動され、この運動により貯留ホッパ14内の部品10が絡み合った状態を崩して、部品がかき落とし機構16に順次送られるようにしている。
In the
図5には、部品供給装置12の断面図が示され、この断面図と、図6以降の各部の詳細図を用いて当該部品供給装置12を詳細に説明する。図6には、貯留ホッパ14の一部を省略し、その内部およびかき落とし機構16の要部を見えるようにした斜視図が示される。貯留ホッパ14の下部は、周囲の辺よりほぼ中央部分の下部開口34に向けて斜面が形成されている。下部開口34内には、ロータ36が配置される。ロータ36は、図5に示されるように断面が風車のような形状をしており、モータ38により図5に示す矢印Aの向きに回転駆動される。ロータ36が回転することにより、貯留ホッパ14の下部にある部品10のいくつかがかき落とされて、揺動ホッパ18内に落下する。
FIG. 5 shows a cross-sectional view of the
図7および図8には、揺動ホッパ18および振動搬送装置26の要部が示されている。前述のように揺動ホッパ18は、図5の矢印Bの方向に揺動する枠22と、揺動運動を行わない底部20を有している。底部20の上面は、揺動の軸に直交する断面において略円弧を形成しており、枠22の下端は、この底部の上面に沿って摺動する。図8に示されるように底部20は、略円筒の側面の一部を有する円筒部20aと略円錐の側面の一部を有する円錐部20bとを含む。また、底部20の中央には溝24が形成され、これは、図5の紙面に直交する方向に延びている。枠22は、図5に実線で示された位置と、一点鎖線で示された位置の間で揺動する。それぞれの位置においては、枠の一方の側面が溝24の位置まで来ており、これにより揺動ホッパ18内にある部品は、溝24内に落とされる。部品10は、太くなっている開口が設けられた側が、溝24の開口部分に引っ掛かり、ここを上にして溝24内に整列される。
7 and 8 show the main parts of the
この底部20には、加振プレート42を介して加振装置40の振動が伝達される。この振動により、部品10は溝24内を円錐部20b内を通過してピックアップ点28に向けて順次搬送される。したがって、加振装置40、加振プレート42および底部20等が部品10を搬送する振動搬送装置26として機能する。ピックアップ点28において、先頭の部品が、チップ10bであれば分注ノズルの先端に装着され、またキュベット10aであれば所定の把持具で把持されて取り出される。取り出されたあとは、後続の部品により埋められる。
The vibration of the vibration
図9には、揺動ホッパ18の駆動機構が示されている。揺動ホッパの枠22は、装置本体に対してベアリング44を介して支持される。ベアリング44のアウタレースが本体に結合し、インナレースが枠体22を支持する軸46と結合している。軸46から、揺動アーム48が延びており、その先端がモータ50に結合されたクランク機構のロッド52に結合されている。クランク機構は、モータ50により回転されるクランク円板54と、クランク円板54の円周上の一カ所で、回動可能に一端が結合されるロッド52を含む。ロッド52のもう一端が揺動アーム48と回動可能に結合される。したがって、モータ50が回転すると、この回転がクランク機構を介して揺動アーム48に伝達され、揺動ホッパの枠22の揺動運動を生じさせる。
FIG. 9 shows a drive mechanism of the
次に、挿入棒32およびこれの駆動機構について説明する。図10には、挿入棒がない場合の貯留ホッパ14内の部品10の様子が示されている。図においては、部品10の例としてキュベット10aが示されている。前述のように、貯留ホッパ14内の部品10は、下側の部品から、かき落とし機構16により落下させられ、空いた部分を埋めるように上方の部品10が順に降下してくる。ところが、図10に太い実線で示すように、いくつかの部品10が開口34を囲うように円弧状に並び、ブリッジを形成すると、部品10同士が噛み合い、容易にこの噛み合いが解けない状態になる。このブリッジは、上方から降下してこようとする部品10を支え、ブリッジより下方に部品が供給されないようになる。言い換えれば、ブリッジによって部品10の流れが遮られ、貯留ホッパ14の開口が閉塞した状態となる。挿入棒32は、この部品のブリッジを崩す、またはブリッジが形成しないようにするために設けられている。
Next, the
図6に示されるように、本実施形態においては、挿入棒32は、貯留ホッパの開口34の上方に2本配置されている。本数については、開口34の大きさ、貯留ホッパ14内への部品10の投入の際に妨げとならないかなどを考慮して適宜選定することができる。
As shown in FIG. 6, in the present embodiment, two
図11には、挿入棒32と挿入棒の駆動機構が示されている。挿入棒32は、貯留ホッパ14の上方に渡された梁30より吊り下げるようにして配置される。図12には、挿入棒32が梁30から吊り下げられている様子が示されている。挿入棒32の上端には雌ねじが切られており、ここに梁30を上下に貫通する貫通孔56を貫いた吊り下げボルト58の先端の雄ねじが結合している。吊り下げボルト58は、柱状の首下部58aと、その先端にねじ部58bを有している。首下部58aの長さは、ワッシャ60の厚さと、梁30の上下寸法、すなわち貫通孔56の長さとを加えたものより、1〜2mm程度長く、また首下部の直径は、貫通孔56の直径より0.3〜0.5mm程度細くなっている。これらにより、挿入棒32は、軸方向および径方向に遊びまたはがたを持った状態で吊り下げられている。
FIG. 11 shows the
図11に示されるように、梁30の一端(図中の左端)は、貯留ホッパ14の上部の開口近傍に設けた支持ロッド62に支持されている。支持ロッド62は、後述する梁30の上下の動きを許容するように遊びをもって梁30を支持している。梁30の反対側の端は、挿入棒の駆動機構と係合されている。図11には、挿入棒の駆動機構のうち、駆動力の伝達系の構成が示されている。図9に示す揺動ホッパ18の軸46の端にリンクプレート64が固定されている。したがって、リンクプレート64は、揺動ホッパ18を駆動するモータ50の回転によって揺動する。リンクプレート64には、伝達ロッド66が回動可能に係合している。伝達ロッド66は、上方に延びスライドプレート68に回動可能に係合し、さらにスライドプレート68は、駆動力の伝達方向(図中上下方向)のスライドを一定の範囲で許容して、プッシュロッド70に係合している。プッシュロッド70は、ガイド72により、それ自身の軸方向の動きのみ許容されて支持され、上端が梁30の端に係合している。以上のように、揺動ホッパ18を駆動するモータ50と、その駆動力を揺動ホッパ18に伝達するロッド52、クランク円板54、揺動アーム48および揺動ホッパの軸46に固定されたリンクプレート64、伝達ロッド66、スライドプレート68、プッシュロッド70および梁30が挿入棒32を駆動する駆動機構として機能する。
As shown in FIG. 11, one end (the left end in the figure) of the
図13には、スライドプレート68とプッシュロッド70の係合部の詳細が示されている。スライドプレート68には、その長手方向に離れた2カ所に、長手方向に延びる長穴74があけられている。長穴74には、プッシュロッド70に固定されたガイドボルト76が貫通している。これにより、スライドプレート68は、プッシュロッド70に対し、その長手方向に長穴74の範囲で動きを許容され係合している。さらに、スライドプレート68とプッシュロッド70には、それぞれ1本のフックボルト78,80が立設されている。これらのフックボルト78,80には、これら2本のフックボルト78,80が近接する方向に付勢するばね82が架け渡されている。この結果、自由状態では、ガイドボルト76が長穴74の最下端に位置する状態、すなわちスライドプレート68がプッシュロッド70に対して、その移動範囲の最も上に位置する状態となる。
FIG. 13 shows details of the engaging portion between the
モータ50の回転が伝わって、スライドプレート68が下に引かれると、この力は、ばね82を介してプッシュロッド70に伝達される。挿入棒32が部品10に掛からなければ、ばね82を介して伝達した力により、プッシュロッド70が梁30の右端を引き下ろす。梁30は、左端の支持ロッド62の支持点を支点として回動し、これにより挿入棒32が下降する。挿入棒32が貯留ホッパ14内の部品10に突き当たった場合、ばね82が伸び、挿入棒32には駆動力が伝達せず、部品10に無理な力が作用しない。また、スライドプレート68が上に押し上げられるときは、ガイドボルト76から直接プッシュロッド70に駆動力が伝達され、挿入棒32が引き上げられる。このようにスライドプレート68とプッシュロッド70の係合部分は、挿入棒32を上げるときには伝達力を直接伝え、挿入棒32を降ろすときにはばね82を介して伝達する緩衝機構となっている。このような緩衝機構を設けるのは、挿入棒32を引き抜くときには、すでに挿入棒自身により部品が排除された部分を挿入棒が移動するのに対し、降下するときには部品10で埋められている空間に挿入棒を押し込むことになって、部品に対し過大な力が掛かる可能性があるためである。前述の緩衝機構により、部品に過大な力がかかることを防止している。また、無理に挿入棒32を駆動する必要がないので、駆動機構、特にモータが過負荷となることを防止できる。
When the rotation of the
本実施形態では、スライドプレートに設けられた長穴74は、スライドプレートが移動する行程より長く設けられ、挿入棒32が最も高い位置にあるときであっても、スライドプレートの下降が挿入棒に伝達することを防止するようにしている。しかし、長穴74の長さを短めにして、挿入棒32がある程度、動かされるようにすることも可能である。
In this embodiment, the
挿入棒32は、本実施形態においては、下部に径の若干太くなった太径部84(図11参照)を設けているが、異なる形状のものを使用することができる。例えば、太い部分がない単純な棒、更には、図14に示すように棒の周囲に、少なくとも1個の突起または張り出し86を設け、その部分の径が大きくなるようにしてもよい。太い径の部分を設けることにより、この部分で部品10を引っかけて動かすことができる。また、本実施形態では、挿入棒32は丸棒であるが、他の断面形状でもよく、短冊状すなわち長い長方形断面の棒であってもよい。
In the present embodiment, the
挿入棒32が貯留ホッパ14に蓄えられた部品内で上下すると、部品10がわずかであるが動かされ、噛み合ってブリッジを構成する部品の噛み合いを解いて、ブリッジをくずすことができる。挿入棒32は、それ自身の軸方向、言い換えれば長手方向に動かされるため、部品10の抵抗をほとんど受けることがない。これに対し、ホッパ内で棒を旋回させるように動かす、すなわち棒の軸に直交する方向に動かそうとする場合、棒は部品を押しのけて移動しなければならず、また部品の重さも棒に作用するため、棒の駆動に大きな駆動力が必要となる。前述のように、本実施形態の挿入棒32は、その軸方向に動くので、小さな力で駆動することができる。また、下から部品10を突き上げるようにして、部品を動かすものでもない。部品を突き上げるようにする場合、蓄えられた部品の重さに抗して棒を駆動する必要があるが、本実施形態においては、挿入棒32を上から吊って、引き上げるようにしているので、挿入棒32に部品の重さが直接掛かることがほとんどなく、挿入棒を駆動するのに大きな力が必要とならない。
When the
さらに、前述のように、挿入棒32の駆動機構に緩衝機構を設けていることにより、比較的大きな負荷がかかると考えられる挿入棒32の降下行程においても、大きな負荷が掛かることを防止している。以上により、挿入棒32の駆動機構を小型、簡略なものとすることができる。また、大きな駆動力で挿入棒32を駆動しないので、部品10に大きな力がかかり、部品が変形、破損することも防止できる。
Furthermore, as described above, by providing a buffer mechanism in the drive mechanism of the
10 部品、12 部品供給装置、14 貯留ホッパ、16 かき落とし機構、18 揺動ホッパ、30 梁、32 挿入棒、66 伝達ロッド、68 スライドプレート、70 プッシュロッド、74 長穴、76 ガイドボルト、82 ばね、84 太径部。 10 parts, 12 parts supply device, 14 storage hopper, 16 scraping mechanism, 18 swing hopper, 30 beam, 32 insertion rod, 66 transmission rod, 68 slide plate, 70 push rod, 74 oblong hole, 76 guide bolt, 82 spring , 84 Large diameter part.
Claims (3)
多数の部品を受け入れて蓄え、下部に部品が送出される開口を有する貯留ホッパと、
上部で支持され、下部が貯留ホッパ内に蓄えられた部品内に挿入されている挿入棒と、
挿入棒を支持し、この棒の軸方向に往復運動させる挿入棒駆動機構と、
貯留ホッパより送り出された部品を受け入れ、揺動して部品の向きを整える揺動ホッパと、
揺動ホッパを揺動させる揺動ホッパ駆動機構と、
を含み、
挿入棒駆動機構は、挿入棒を蓄えられた部品内に挿入する際には、駆動力が弾性部材を介して作用するようにし、引き抜く際には直接作用するようにする、緩衝機構を有し、
挿入棒駆動機構と揺動ホッパ駆動機構は共通の駆動源を有する、
部品供給装置。 A parts supply device that stores a large number of parts and sends them out sequentially.
A storage hopper having an opening through which a number of parts are received and stored and the parts are delivered at the bottom;
An insertion rod supported in the upper part and inserted in a part stored in the storage hopper at the lower part;
An insertion rod drive mechanism that supports the insertion rod and reciprocates in the axial direction of the rod;
A swing hopper that accepts parts sent from the storage hopper and swings to align the parts;
A swing hopper drive mechanism that swings the swing hopper;
Only including,
The insertion rod drive mechanism has a buffer mechanism that allows the drive force to act via an elastic member when the insertion rod is inserted into a stored part and acts directly when the insertion rod is pulled out. ,
The insertion rod drive mechanism and the swing hopper drive mechanism have a common drive source,
Parts supply device.
The component supply device according to claim 2, wherein the insertion rod has a radially enlarged portion at a lower end portion thereof.
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