JP5025373B2 - カプセルへの物質充填装置におけるカプセル反転機構 - Google Patents

Description

本発明は本体と蓋体が互いに嵌合して構成するカプセルであって、該カプセルに液体、粉体、又は粒状体を充填する装置において、該反対向きに成っているカプセルを反転する為の機構に関するものである。

図１は従来から知られている一般的なカプセル形態であり、該カプセルは筒状の本体と筒状の蓋体から成り、本体の外径は蓋体の外径より小さく成っている。勿論、外径の大きな筒状蓋体の方を本体と定めてもよいが、本発明では外径の小さい方を本体とする。ところで、このカプセルには液状の薬、粉状の薬、又は粒状の薬が充填されている。

上記カプセルに薬を詰める場合、蓋体を取外して本体から分離し、上部が開口した状態の本体に薬を詰めた後で蓋体をし、蓋体が外れないように糊付けしてから乾燥される。蓋体がされた空のカプセルはホッパー内にランダムに入っていて、このホッパーから１個づつ取り出して蓋体を開き、該本体に薬が詰められ、蓋体が外れないように糊付けされる。

特開平１１−５９６０２号に係る「カプセル充填方法および装置」は、カプセルに医薬製品を充填する装置が、カプセルの上シェルが上側となるようにカプセルを鉛直方向に向けるための配向装置を具備し、そのように配向されたカプセルは上シェルを取り外すための取外装置へ逐次供給され、装置がカプセルの不存在を検査するための少なくとも１つの装置と、未だ閉じた状態のカプセルを配向装置から検査装置を通して取外装置へ移送する移送手段を具備している。

特開平６−９２３９３号に係る「薬剤を収納容器、特にカプセルに計量充填する装置」は、連続的に運転されると共に、カプセルの存在を検出する簡単で信頼性を有する装置を備え、かつ液体およびペースト状の両充填物に容易に適用されるように設計される薬剤を計量充填する装置である。
すなわち、可動ピストンにより係合される孔が形成されている回転底部分；カプセルを移送するベルト；薬剤用容器を有する回転頂部分；底部分および頂部分と一体の回転中央部分；中央部分に形成されている孔；各回転において各孔に沿って、容器が孔と連通すると共に、各ピストンが下方移動して薬剤内に引入れられる第１位置、およびピストンが上方移動して、開口が開口して所定量の薬剤が下方のカプセル内に供給される第２位置間を走行するようにされた一方のバルブ；および他方のバルブの移動を制御する機構から構成される。
特開平１１−５９６０２号に係る「カプセル充填方法および装置」 特開平６−９２３９３号に係る「薬剤を収納容器、特にカプセルに計量充填する装置」

このように、カプセルに薬を充填する装置は色々存在している。基本的には蓋体を取外してカプセル本体に薬が詰められるが、カプセルの向きを揃えるために逆向きにあるカプセルは反転させなくてはならない。本発明は従来の機構とは異なる方法とし、反転操作が安定すると共に構造が簡単なカプセルの反転機構を提供する。

本発明に係るカプセルの反転機構は、ランダムに収容しているホッパーからカプセルを１個づつ落下し、この落下したカプセルを穴に入れて収容する。この際、カプセルの向きが本体を下側にしているならば、段付き穴を形成している下側の小さな穴に本体が嵌り、逆に蓋体が下側に位置している場合には小さな段付き穴には嵌らない。このカプセルの向きをセンサーで検出し、蓋体が下側に向いている場合には該カプセルを反転する。

ところで、水平なベースから垂直に起立する軸の上端には間歇的に回転する回転テーブルを備え、該回転テーブル外周には半径方向に設けた水平軸を有す回転体を軸支している。この回転体には上下方向に貫通する収容穴を形成し、そして回転体の下側には円盤状のベースを近接して設け、このベースに本体は嵌るが蓋体は嵌らないように内径を小さくした穴を設けている。従って、回転体に設けた収容穴はカプセル蓋体が嵌る大きな穴であり、回転テーブルの下側ベースに設けた穴はカプセル本体だけが嵌る小さな穴と成っている。

そして、回転体の外周には係合片を突出し、該係合片を回すならば回転体は回転テーブル内で回転する。ここで、回転テーブルは間歇的に回転することが出来るように構成され、その為に回転テーブルには間歇回転機構を備えているが、その具体的な構造は限定しないことにする。そして、回転テーブルに隣接して反転装置を備え、上記回転体の係合片を１８０°回転するように構成している。

すなわち、回転テーブルが回転することで外周の回転体の係合片が反転装置の係合部に係合し、該係合部が回転することで回転体は１８０°回転して回転体の収容穴に収容されているカプセルはその向きを反転する。すなわち、この反転装置を過ぎることで、回転テーブルの回転体の収容穴に嵌っているカプセルは全て本体を下側にした正しい向きに揃えられる。

このように、本体が下側に向いたカプセルは、本体が蓋体から分離し、この本体に液体、粉体、又は粒体が詰められる。その後、蓋体が取付けられた後、外れないように糊付け（シール）され、該糊は乾燥される。本発明の装置は空のカプセルに液体、粉体、粒体を詰めて蓋体を取付ける一連の工程を具体化したものであり、特に、ホッパーから落下したカプセルの向きを揃えるための機構である。

本発明に係るカプセルの反転機構はその機構が単純であると共に、カプセルの反転動作が確実にしかも安定して行われる。すなわち、ランダムに収容されているホッパーから落下するカプセルの向きが逆向きである場合、蓋体の外径が大きい為に段付き穴と成っている回転テーブル下側のベースに形成している小径穴に嵌ることなく、回転体の穴に嵌った状態となり、該回転体の係合片が反転機構の係合部に係合して回転することでカプセルは反転する。反転したカプセルは蓋体が取外されて本体に液、粉体、又は粒体が詰められて蓋体がされ、その後、糊付け（シール）して乾燥される。

図１はカプセル１を示している具体例であり、本体２と蓋体３から成り、本体２の外径は蓋体３の外径より小さく、すなわち、本体２は蓋体３より細く成っている。本発明は、このカプセル１に液状の薬、粉状の薬、又は粒状の薬を詰めるための装置であり、上記液状の薬、粉状の薬、又は粒状の薬を詰める場合には蓋体３を取外して本体２に充填し、そして蓋体３を取付けると共に外れないように糊付けしてから乾燥する。

ところで、ホッパー内にランダムに収容しているカプセル１，１・・は回転テーブルの外周に設けた回転体の収容穴に落下するが、落下して収容されるカプセル１の向きが逆向きの場合もあり、この場合には向きを反転して正しい向きに揃えることが必要となる。本発明に係る反転機構は本体２を下側にした正しい向きで落下して収容されたカプセルはそのままとし、蓋体３を下側にして逆向きで落下して収容されたカプセル１は反転して、全てのカプセル１，１・・の向きが統一される。

本体２が下側に向いて統一されたところで、蓋体３が取外され、本体２に液状の薬、粉状の薬、又は粒状の薬が充填される。そして、蓋体３が再び取付けられてから糊付けされ、その後、乾燥して排出される。図２はカプセル１がホッパーから落下して、本体２に液状の薬、粉状の薬、又は粒状の薬を入れ、その後、蓋体３をして乾燥する一連の各工程を示している。
同図の（ａ）は本体２を下側にした正しい向きであるが、（ｂ）は蓋体３を下側にした逆向きである。そこで、（ｂ）のように、ホッパーから落下したカプセル１の向きが逆向きである場合には、反転してから蓋体３を外し、本体２に液状の薬、粉状の薬、又は粒状の薬が充填される。

図３は本発明に係るカプセル１の反転機構を表している具体例であり、同図の２９はホッパー、４は回転テーブル、５は回転体を示している。該ホッパー２９には多数のカプセル１，１・・がランダムに収容され、カプセル１はこのホッパー２９の中心軸の下方へ延びるパイプ６の落し穴７から落下する。

ホッパー２９はベース３１から起立する支柱８の上端に取付けられ、そして、上記パイプ６の外周には誘導パイプ９を設け（パイプ６は誘導パイプ９の穴に嵌り）、該誘導パイプ９は上下動可能に取付けられている。すなわち、揺動パイプ９にはパイプ６が嵌っていて、ホッパー２９の中心底にその上端が位置し、ランダムな状態にあるカプセル１，１・・をパイプ６の落し穴７へ導くように作用する。そして、ベース側に設けたエアシリンダー１０の動作で、ロッド１１を介して誘導パイプ９は上下動することが出来る。すなわち、ホッパー２９内のカプセル１が１個づつ落し穴７に入るように、回転テーブル４の間歇的回転運動に同調して上下動することが出来る。

一方、回転テーブル４はベース３１から起立する支柱１２に支えられ、該支柱１２には支軸１３が貫通しており、該支軸１３の上端に回転テーブル４が取着されている。支軸１３の下端部は支柱１２から下方へ延び、下端はプーリー１４が取付けられ、タイミングベルト(図示なし)を介して該プーリー１４が回転することで、上記回転テーブル４も回転することが出来る。この場合、該回転テーブル４は９０°づつ間歇的に回転駆動する。

回転テーブル４を間歇回転駆動する機構は色々あるが、一般的にはカムが使用され、タイミングベルトを介してプーリー１４と連結している他方のプーリーはカムに取付けられて間歇運動を行うように構成している。この間歇運動に関してはプレス機械へ材料を供給する送り装置などにも一般に使用されているもので、ここでの説明は省略する。

そして、回転テーブル４の外周に半径方向に水平軸を持った回転体５，５・・が取付けられているが、この回転体５は上下方向にカプセル１が嵌る収容穴１５を有し、外側には係合片１６を回転テーブル４の外周から突出して設けている。そこで、ホッパー２９から落し穴７を通って落下したカプセル１は回転体５の収容穴１５に嵌る。そして、回転体５の収容穴１５の下方には押上げピン１７が設けられ、該押上げピン１７はエアシリンダー３０にて上下動することが出来る。

カプセル１の高さ（長さ）寸法は色々あり、落し穴７には複数のカプセル１，１・・が連続して積み重なった状態にあり、その為に、上方に位置するカプセル１の下端部が収容穴１５に係合することがあり、このカプセル１を押上げピン１７を上昇する為に押し上げる。従って、回転体５の収容穴１５にはあくまでも１個のカプセル１が収容された状態とし、そして該押上げピン１７が降下しても上方のカプセル１が落下して収容穴１５に侵入しないようにエアーにて吸着することが出来る。

このように、回転体５の収容穴１５に嵌ったカプセル１は回転テーブル４の回転と共に９０°回転移動し、この位置でカプセル１の向きが検出される。図４は回転体５の収容穴１５に収容されているカプセル１の状態を表している拡大図である。図４（ａ）は正しい向きであり、本体２は下側に位置し、蓋体３は上側に位置している。これに対して図４（ｂ）はカプセル１が逆向き状態にある場合で、本体２は上側に位置し、蓋体３は下側に位置している。

回転体５の下側には概略リング状のベース１８が設けられ、このベース１８に形成した穴１９に本体２が嵌って下方へ突出する。しかし、（ｂ）のように逆向きに成っている場合には、蓋体３の外径が大きくて穴１９に嵌らない。従って、ベース１８の下方へ突出した本体２をセンサーで検出してカプセル１の向きを知ることが出来る。このように、回転体５の収容穴１５とベース１８の穴１９とは段付き穴と成っている。

図５は回転テーブル４の正面図であり、回転テーブル４の外周４箇所には回転体５，５・・が回転可能に軸支され、各回転体５，５・・には細長い係合片１６，１６・・が突出している。そして、回転テーブル４の下側にはベース１８が設けられ、該ベース１８の下側に設けたセンサー２０にて穴１９に嵌ってベース下側へ突出するカプセル１の本体２を検出することが出来る。そして、穴１９の下方には押上げピン２１が取付けられ、該押上げピン２１はエアシリンダー２２の動作にて上下動することが出来る。

回転テーブル４が回転する場合、図４（ａ）のように、穴１９に嵌っているカプセル１の本体２を押し上げる必要があり、又、（ｂ）のように一部下端が嵌っている蓋体３を押し上げることが必要になる。この為に、上記エアシリンダー２２の動作によって押上げピン２１を上昇させてカプセル１を押し上げることが出来る。所定の高さに押し上げられた状態で回転テーブル４が回転してカプセル１を収容した回転体５は、その位置を９０°回転移動する。

回転体５が９０°回転移動するならば、前記図３に示しているように回転体５の外側へ突出した係合片１６は係合部２３の凹溝に嵌って係合する。係合片１６は細長い水平部位を成している為に、同じく水平に切欠かれた凹溝に嵌合することになる。そこで、係合部２３が１８０°回転するならば、該係合部２３の凹溝に係合している係合片１６及び回転体５も１８０°回転することになる。

従って、回転体５の収容穴１５に逆向きに嵌っているカプセル１は、その向きが正されて本体２が下側で蓋体３は上側に位置する反転する。本発明では、前記図５で示したように、カプセル１の向きをセンサー２０によって検出し、該カプセル１が正しい向きにある時には上記係合部２３は回転することなく、しかしカプセル１の向きが逆向きにある時には、係合部２３は１８０°回転してカプセル１の向きを正すことが出来る。

ところで、図６は係合部２３の回転機構を示す具体例である。係合部２３には軸２４が設けられてベース３１から起立する支柱２５にベアリングを介して軸支され、そして、この軸２４にはピニオン２６が取着されている。このピニオン２６はラック２７と噛み合っていて、エアシリンダー２８の動作によってラック２７が上下動するならば、該ピストン２６は回転することが出来る。ラック２７は回転体５が１８０°回転するように、その上昇距離又は下降距離が制御されている。

上昇又は下降したラック２７は回転テーブル４がさらに回転して係合部２３の凹溝から係合片１６が外れたところで元の位置に戻される。そして、上記反転機構によって、カプセル１が正しい向きに揃ったところで、該カプセル１は本体２と蓋体３が分離される。そして、分離した本体２に液体、粉体、又は粒体を充填してから蓋体３が取付けられ、さらに糊付け（シール）される。その後は、この糊を乾燥する為に乾燥工程へ導かれ、乾燥されたカプセル１は排出穴から排出される。

図７は本発明の反転機構を備えたカプセルへの物質充填装置を示す概略図である。この物質充填装置はカプセル１，１・・をランダムに収容しているホッパー、本発明の反転機構、本体と蓋体との分離部、液体の充填部、乾燥部を備えている。

カプセルの具体例。 カプセルに物質を充填する一連の工程。 本発明に係る反転機構を示す実施例。 回転体の収容穴に嵌っているカプセルの向き。 回転体を具えた回転テーブルの正面図。 回転体の回転機構を示す具体例。 カプセルへの物質充填装置。

符号の説明

１ カプセル
２ 本体
３ 蓋体
４ 回転テーブル
５ 回転体
６ パイプ
７ 落し穴
８ 支柱
９ 誘導パイプ
10 エアシリンダー
11 ロッド
12 支柱
13 支軸
14 プーリー
15 収容穴
16 係合片
17 押上げピン
18 ベース
19 穴
20 センサー
21 押上げピン
22 エアシリンダー
23 係合部
24 軸
25 支柱
26 ピニオン
27 ラック
28 エアシリンダー
29 ホッパー
30 エアシリンダー
31 ベース

Claims (5)

1. 外径の小さい本体と外径の大きな蓋体が嵌合して成るカプセル内部に液体、粉体、又は粒体を詰める充填装置であって、ランダムに収容されているホッパーから落下するカプセルの向きが逆に成っている場合に、本体が下側で蓋体が上側に位置するように正す為の反転機構において、上記ホッパーからカプセルが導かれて落下する落し穴に隣接して間歇的に回転する回転テーブルを設け、該回転テーブルの外周には落下したカプセルが収容される収容穴を有す回転体を半径方向の軸を中心として回転可能に軸支し、そして回転体の外側には係合片を突出し、又、回転テーブルに隣接した位置に上記係合片に係合して１８０°回転する係合部を設けたことを特徴とするカプセルへの物質充填装置におけるカプセル反転機構。
2. 上記ホッパーから下方へ延びる落し穴の位置に、回転体の収容穴に嵌ったカプセルを押し上げる押上げピンを、回転テーブルの間歇回転動に同調して上下動するように取付けた請求項１記載のカプセルへの物質充填装置におけるカプセル反転機構。
3. 回転テーブルの下側にベースを近接して設け、該ベースにはカプセル本体が嵌る穴を形成し、この穴に嵌ってベース下方へ突出する本体の検出するセンサーを取付けた請求項１、又は請求項２記載のカプセルへの物質充填装置におけるカプセル反転機構。
4. ホッパーから下方へ延びる落し穴を形成するパイプが嵌る誘導パイプを回転テーブルの間歇回転動に同調して上下動するように取付けた請求項１、請求項２、又は請求項３記載のカプセルへの物質充填装置におけるカプセル反転機構。
5. 係合部が軸支される軸にはピニオンを取付け、該ピニオンにはエアシリンダーの動作で上下動するラックを噛み合わせた請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載のカプセルへの物質充填装置におけるカプセル反転機構。

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