JP5896544B2 - 使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの組立機 - Google Patents

Description

本発明は自動化設備に関するものであり、特に使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの組立機に関するものである。

使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップにはフィルタシートを取り付ける必要がある。現在、通気キャップは半自動化生産されており、主な生産の流れは２つのステップに分かれ、第１ステップとして、ストリップ状フィルタペーパーを準備し、それを裁断金型の上に配置して必要な形のフィルタシートに打ち抜き、当該打ち抜いたフィルタシートを手作業で通気キャップの所定の位置に配置し、第２ステップとして、フィルタシートが装着された通気キャップを熱封装置に配置し、フィルタシートと通気キャップとを熱封することにより固定接続した。

従来の使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの生産には、以下の欠点が存在している。一、本製品の生産は半自動化生産であり、半製品を裁断装置から熱封装置に搬送する必要があるため、製品の生産における回転時間が増大し、その生産時間が延長されることにより、生産効率が低下する。二、手作業でフィルタシートを通気キャップに配置するため、操作過程において常にフィルタシートの通気キャップ中における位置ズレが発生し、熱封固定後に不良品が出る事態となり、製品の良品率が低くなる。

本発明が解決しようとする問題点は、使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの自動化生産を実現し、かつ、当該製品の良品率を高めることができる使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの組立機を提供することにある。

本発明は、使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの組立機であって、フレームと、フレームの上に設置される自動制御器及び回転作業テーブルとを含み、前記回転作業テーブルの上方に、自動ロード機構、自動フィルタシート吸着機構、自動熱封機構及び自動アンロード機構が設けられ、前記自動制御器は、回転作業テーブル、自動ロード機構、自動フィルタシート吸着機構、自動熱封機構及び自動アンロード機構と電気的に接続される。

本発明の更なる改良として、前記回転作業テーブルの上方に設置される昇降テーブルを更に含み、前記昇降テーブルの上に、自動ロード機構、自動フィルタシート吸着機構及び自動アンロード機構が順次取り付けられ、前記自動フィルタシート吸着機構と自動アンロード機構との間に自動熱封機構が更に設けられる。

本発明の更なる改良として、前記自動ロード機構内にロードガイドレールが設けられ、前記ロードガイドレールの一端は昇降テーブルの上に固定され、他端は架空し、前記ロードガイドレールの上にロード摺動ブロックが設けられ、前記ロード摺動ブロックの下端にロード爪アームが設けられる。

本発明の更なる改良として、前記自動フィルタシート吸着機構内にフィルタシート吸着ガイドレールが設けられ、前記フィルタシート吸着ガイドレールの一端は昇降テーブルの上に固定され、他端は架空し、前記フィルタシート吸着ガイドレールの上にフィルタシート吸着摺動ブロックが設けられ、前記フィルタシート吸着摺動ブロックの下端にフィルタシート吸着端が設けられる。

本発明の更なる改良として、前記自動熱封機構はフレームの上に取り付けられ、熱封機構内に垂直運動可能な熱封端が設けられる。

本発明の更なる改良として、前記自動アンロード機構内にアンロードガイドレールが設けられ、前記アンロードガイドレールの一端は昇降テーブルの上に固定され、他端は架空し、前記アンロードガイドレールの上にアンロード摺動ブロックが設けられ、前記アンロード摺動ブロックの下端にアンロード爪アームが設けられる。

本発明の更なる改良として、前記回転作業テーブルの上に複数の位置決めチャックが設けられる。

本発明の更なる改良として、フィルタシート裁断金型を更に含み、前記フィルタシート裁断金型はフィルタシート吸着ガイドレールの架空端の下方に設置される。

本発明の更なる改良として、フィード機構を更に含み、前記フィード機構には振動ディスク及びフィード通路が設けられ、前記フィード通路の一端は振動ディスクに接続され、他端はロードガイドレールの架空端の下方に設置される。

本発明は、自動ロード機構、自動フィルタシート吸着機構、自動熱封機構及び自動アンロード機構に、自動制御器を併設することにより、使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの自動ロード、フィルタシートの自動配置及び使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップとフィルタシートとの自動熱封を実現し、使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの自動化生産を実現する。

本発明は使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの自動化生産に適用される。

本発明における機構の電気接続図である。 本発明の正面図である。 本発明の上面図である。 本発明の側面図である。 本発明における自動ロード機構の略図である。 本発明における自動フィルタシート吸着機構の略図である。 本発明における自動熱封機構の略図である。 本発明における自動アンロード機構の略図である。

図１〜図８を参照すると、使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの組立機は、フレーム５及びフレーム５の上に設置される自動制御器７及び回転作業テーブル６を含み、回転作業テーブル６の上方に自動ロード機構１、自動フィルタシート吸着機構２、自動熱封機構３、自動アンロード機構４が設けられ、自動制御器７は、回転作業テーブル６、自動ロード機構１、自動フィルタシート吸着機構２、自動熱封機構３及び自動アンロード機構４と電気的に接続される。

自動ロード機構１、自動フィルタシート吸着機構２、自動熱封機構３及び自動アンロード機構４を介するとともに、自動制御器７及び関連する制御回路を配し、自動制御器７により自動ロード機構１、自動フィルタシート吸着機構２、自動熱封機構３及び自動アンロード機構４を制御することにより、使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの自動ロード、フィルタシートの自動配置及び使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップとフィルタシートとの自動熱封を実現することができ、使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの自動化生産が実現される。

本発明の好ましい実施形態として、回転作業テーブル６の上方に設置される昇降テーブル１０を更に含み、昇降テーブル１０の上に、自動ロード機構１、自動フィルタシート吸着機構２及び自動アンロード機構４が順次取り付けられ、自動制御器７の制御により、昇降テーブル１０は、自動ロード機構１、自動フィルタシート吸着機構２及び自動アンロード機構４を従動して使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップ及びフィルタシートのロード、装着及びアンロードを同時に実現する。自動フィルタシート吸着機構２と自動アンロード機構４との間に自動熱封機構３が更に設けられる。

本発明の好ましい実施形態として、自動ロード機構１内にロードガイドレール１１が設けられ、ロードガイドレール１１の一端は昇降テーブル１０の上に固定され、他端は架空し、ロードガイドレール１１の上にロード摺動ブロック１２が設けられ、ロード摺動ブロック１２の下端にロード爪アーム１３が設けられる。自動制御器７の制御によって、ロード爪アーム１３が回転作業テーブル６外に配置された使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップを把持した後、昇降テーブル１０が上昇し、ロード摺動ブロック１２がロードガイドレール１１の上を摺動し、ロード爪アーム１３を従動して使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップを回転作業テーブル６の上方まで搬送する。昇降テーブル１０が下降し、ロード爪アーム１３が使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップを放すと、使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップを回転作業テーブル６の上に配置することができる。昇降テーブル１０が上昇すると、ロード爪アーム１３が使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの上方まで移動し、昇降テーブル１０が下降すると、ロード爪アーム１３が使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップを把持する。これを繰り返すことにより、使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの自動ロードが実現される。使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップのロード完了後は、回転作業テーブル６の操作によって、使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップをフィルタシートのロード作業位置まで搬送する。

本発明の好ましい実施形態として、自動フィルタシート吸着機構２内にフィルタシート吸着ガイドレール１４が設けられ、フィルタシート吸着ガイドレール１４の一端は昇降テーブル１０の上に固定され、他端は架空し、フィルタシート吸着ガイドレール１４の上にフィルタシート吸着摺動ブロック１５が設けられ、フィルタシート吸着摺動ブロック１５の下端にフィルタシート吸着端１６が設けられる。自動制御器７の制御によって、フィルタシート吸着端１６が回転作業テーブル６外に配置されたフィルタシートを吸着した後、昇降テーブル１０が上昇し、フィルタシート吸着摺動ブロック１５がフィルタシート吸着ガイドレール１４の上を摺動し、フィルタシートを使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの上方まで搬送した後、昇降テーブル１０が下降し、フィルタシート吸着端１６がフィルタシートを放すと、フィルタシートを使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップ内に配置することができる。昇降テーブル１０が上昇すると、フィルタシート吸着端１６がフィルタシートの上方まで移動し、昇降テーブル１０が下降すると、フィルタシート吸着端１６がフィルタシートを吸着する。これを繰り返すことにより、フィルタシートの自動ロードが実現される。フィルタシートの装着完了後は、回転作業テーブル６の操作によって、使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップを熱封作業位置まで搬送する。

本発明の好ましい実施形態として、自動熱封機構３はフレーム５の上に取り付けられ、熱封機構３内に垂直運動可能な熱封端２４が設けられる。熱封端２４はシリンダ２５の出力端に接続される。自動制御器７の制御によって、シリンダ２５は熱封端２４を駆動して下向き方向に垂直運動をさせ、熱封端２４は使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップとフィルタシートとを熱封固定し、使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップとフィルタシートとを組立する。使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップとフィルタシートとの熱封完了後、シリンダ２５は熱封端２４を駆動して上向き方向に運動をさせ、熱封端２４を使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップから脱離させるとともに、回転作業テーブル６の操作によって、使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップをアンロード作業位置まで搬送する。

本発明の好ましい実施形態として、自動アンロード機構４内にアンロードガイドレール１７が設けられ、アンロードガイドレール１７の一端は昇降テーブル１０の上に固定され、他端は架空し、アンロードガイドレール１７上にアンロード摺動ブロック１８が設けられ、アンロード摺動ブロック１８の下端にアンロード爪アーム１９が設けられる。自動制御器７の制御によって、アンロード爪アーム１９が回転作業テーブル６内に配置されかつ組立済みの使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップを把持した後、昇降テーブル１０が上昇し、アンロード摺動ブロック１８がアンロードガイドレール１７上を摺動し、アンロード爪アーム１９を従動して組立済みの使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップを回転作業テーブル６の外まで搬送する。昇降テーブル１０が下降すると、組立済みの使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップを収集ボックス内に配置することができる。昇降テーブル１０が上昇すると、アンロード爪アーム１９が組立済みの使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの上方まで移動し、昇降テーブル１０が下降すると、アンロード爪アーム１９が使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップを把持する。これを繰り返すことにより、使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの自動アンロードが実現される。

本発明の好ましい実施形態として、回転作業テーブル６の上に複数の位置決めチャック２０が設けられるとともに、位置決めチャック２０を順次に番号付ける。使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップは位置決めチャック２０の上に固定配置することができる。回転作業テーブル６が回転した際、位置決めチャック２０は使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの変位を防止することができる。実際の生産工程の必要に応じて、自動ロード機構１、自動フィルタシート吸着機構２、自動熱封機構３及び自動アンロード機構４を異なる位置決めチャック２０の上方に順次設置することができる。

本発明において、好ましい実施例は、８つの位置決めチャック２０を回転作業テーブル６の上に均一に分布するとともに、時計回りに位置決めチャック２０の位置を順次に番号付けするものである。自動ロード機構１は一番目位置の位置決めチャックの上方に取り付けられ、自動フィルタシート吸着機構２は三番目位置の位置決めチャックの上方に取り付けられ、自動熱封機構３は六番目位置の位置決めチャックの上方に取り付けられ、自動アンロード機構４は七番目位置の位置決めチャックの上方に取り付けられる。自動ロード機構１と自動フィルタシート吸着機構２との間の位置決めチャックの傍に感知制御器２３が更に設けられ、当該感知制御器２３は当該位置の位置決めチャックの上に使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップがあるか否かを検出して自動制御器７にフィードバックすることができ、自動制御器７は判断を下して自動フィルタシート吸着機構２の動作を制御することができる。

本発明の好ましい実施形態として、フィルタシート裁断金型８を更に含み、フィルタシート裁断金型８はフィルタシート吸着ガイドレール１４の架空端の下方に設置される。フィルタシート裁断金型８はフィルタペーパーを必要とする形状のフィルタシートに裁断することができる。フィルタシート吸着ガイドレール１４、フィルタシート吸着摺動ブロック１５及び昇降テーブル１０の操作によって、フィルタシート吸着端１６は裁断されたフィルタシートを使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップ内まで搬送することができる。

当然ながら、本発明はフィルタペーパー巻き出し機構及びフィルタペーパー巻き取り機構を更に含み、裁断金型に組み合わせてフィルタシートの自動生産を実現することができる。

本発明の好ましい実施形態として、フィード機構を更に含み、フィード機構には振動ディスク２１及びフィード通路２２が設けられ、フィード通路２２の一端は振動ディスク２１に接続され、他端はロードガイドレール１１の架空端の下方に設置される。動作時には、使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップを振動ディスク２１内に配置することができ、振動ディスク２１の操作によって、使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップをフィード通路２２の末端まで搬送することができ、ロード爪アーム１３はフィード通路２２末端の使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップを把持して位置決めチャック２０の上まで搬送することができる。

当然ながら、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、当業者であれば本発明の趣旨を逸脱しないことを前提として同等な修正または変更を実施することが可能であるが、それらの同等な修正または変更はいずれも本発明の特許請求の範囲が限定する範囲内に含まれるものとする。

Claims (9)

1. フレーム（５）と、フレーム（５）の上に設置される自動制御器（７）及び回転作業テーブル（６）とを含み、前記回転作業テーブル（６）の上方に、自動ロード機構（１）、自動フィルタシート吸着機構（２）、自動熱封機構（３）及び自動アンロード機構（４）が設けられ、前記自動制御器（７）は、回転作業テーブル（６）、自動ロード機構（１）、自動フィルタシート吸着機構（２）、自動熱封機構（３）及び自動アンロード機構（４）と電気的に接続されることを特徴とする使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの組立機。
2. 前記回転作業テーブル（６）の上方に設置される昇降テーブル（１０）を更に含み、前記昇降テーブル（１０）の上に、自動ロード機構（１）、自動フィルタシート吸着機構（２）及び自動アンロード機構（４）が順次取り付けられ、前記自動フィルタシート吸着機構（２）と自動アンロード機構（４）との間に自動熱封機構（３）が更に設けられることを特徴とする請求項１に記載の使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの組立機。
3. 前記自動ロード機構（１）内にロードガイドレール（１１）が設けられ、前記ロードガイドレール（１１）の一端は昇降テーブル（１０）の上に固定され、他端は架空し、前記ロードガイドレール（１１）の上にロード摺動ブロック（１２）が設けられ、前記ロード摺動ブロック（１２）の下端にロード爪アーム（１３）が設けられることを特徴とする請求項２に記載の使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの組立機。
4. 前記自動フィルタシート吸着機構（２）内にフィルタシート吸着ガイドレール（１４）が設けられ、前記フィルタシート吸着ガイドレール（１４）の一端は昇降テーブル（１０）の上に固定され、他端は架空し、前記フィルタシート吸着ガイドレール（１４）の上にフィルタシート吸着摺動ブロック（１５）が設けられ、前記フィルタシート吸着摺動ブロック（１５）の下端にフィルタシート吸着端（１６）が設けられることを特徴とする請求項２に記載の使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの組立機。
5. 前記自動熱封機構（３）はフレーム（５）の上に取り付けられ、熱封機構（３）内に垂直運動可能な熱封端（２４）が設けられることを特徴とする請求項２に記載の使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの組立機。
6. 前記自動アンロード機構（４）内にアンロードガイドレール（１７）が設けられ、前記アンロードガイドレール（１７）の一端は昇降テーブル（１０）の上に固定され、他端は架空し、前記アンロードガイドレール（１７）の上にアンロード摺動ブロック（１８）が設けられ、前記アンロード摺動ブロック（１８）の下端にアンロード爪アーム（１９）が設けられることを特徴とする請求項２に記載の使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの組立機。
7. 前記回転作業テーブル（６）の上に複数の位置決めチャック（２０）が設けられることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの組立機。
8. フィルタシート裁断金型（８）を更に含み、前記フィルタシート裁断金型（８）はフィルタシート吸着ガイドレール（１４）の架空端の下方に設置されることを特徴とする請求項４に記載の使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの組立機。
9. フィード機構を更に含み、前記フィード機構には振動ディスク（２１）及びフィード通路（２２）が設けられ、前記フィード通路（２２）の一端は振動ディスク（２１）に接続され、他端はロードガイドレール（１１）の架空端の下方に設置されることを特徴とする請求項３に記載の使い捨て細胞培養フラスコ用通気キャップの組立機。

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