JP5912322B2 - 装着装置 - Google Patents
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Description
プランジャ82は、図7に示すように、適宜断面(実施形態では平面視十字形)をなすロッド部91を備える。ロッド部91の両端には、大径の頭部92と、小径の装着端部93と、が接続される。装着端部93にはさらに、上記雌ネジ部88に対応する雄ネジ部94(第2ネジ部)が、軸線Aに沿って設けられる。雌ネジ部88と雄ネジ部94との締め付けによって、シリンジ81にプランジャ82が装着される。シリンジ81、プランジャ82は、例えば合成樹脂やガラス等の素材によって構成される。
回転部41は、やや低背のローラ形状をなし、回転自在に軸支される。回転部41は、回転保持部15によって保持されるシリンジ81の胴部83に外接可能に構成される。回転部41は好ましくは、シリンジ81の胴部83に弾力的に接触する。
なお、回転ユニット40は好ましくは、シリンダ機構(図示せず)等に連結され、回転部41が、回転保持部15に保持されるシリンジ81に対して接離自在に構成される。
駆動モータ42には、計測手段55が付設される。計測手段55は主として、駆動モータ42の出力トルクを計測するためのものである。計測手段55としては、例えば電流計や電圧計、トルク計等が用いられる。駆動モータ42の出力トルクは、帰還トルクとして制御部50に通知されている。
なお、図示しないが、制御部50は、メモリ等の記憶手段、CPU等の演算処理手段、モニタ・ディスプレイ等の表示手段、タッチパネル・キーパッド・キーボード等の入力手段、ドライバ、各種インターフェース、所定のプログラム等を適宜備える。
画像検査部64は、画像比較手段65と、判定手段66と、を主に備える。画像比較手段65は、第1撮影カメラ61および第2撮影カメラ62によって得られた撮影画像を比較処理する。判定手段66は、画像比較手段65の比較処理を受けて、所定の判定処理をおこなう。
シリンジ81の回転に伴って、シリンジ81内のガスケット87もシリンジ81と一体となって回転される。これに対して、プランジャ82は、回転規制部16によりシリンジ81の回転に追従しないように規制されている。よって、回転部41の回転により、図4(b)(c)に示すように、ガスケット87の雌ネジ部88とプランジャ82の雄ネジ部94とを螺合させ締め付けることができる。締め付け時のプランジャ82は好ましくは、軸線Aに沿って下降自在に構成される。
なお、雌ネジ部88と雄ネジ部94との締め付けに際し、プランジャ82を下方(シリンジ81側)に向けて一時付勢する付勢手段(図示せず)を設けるようにしてもよい。このような付勢手段を設けることにより、雌ネジ部88と雄ネジ部94との螺合がスムーズに開始され得る。
まず制御部50の駆動指令手段51により、停止中の駆動モータ42に対して、駆動指令が出される。駆動指令手段51の駆動指令は、図5に示すように、一定の勾配(=トルク/時間)にて漸次上昇する指令トルクによりおこなわれる。回転部41の回転負荷が、駆動モータ42の出力トルクとなり、帰還トルクとして制御部50に通知される。帰還トルクは、図5に示すように、指令トルクに追随してゆっくりと上昇(初期上昇)する。この帰還トルクが初期上昇している間は、回転部41は未だ回転をはじめていない。シリンジ81も静止したままである。回転部41に回転方向とは逆向きの抵抗力が作用することで、帰還トルクは初期上昇している。
検出手段53により、帰還トルクのピーク値Pが検出されると、駆動指令手段51は、図5に示すように、一定の補正トルク値Tを指令トルクとして駆動指令を出し直す。補正トルク値Tは、検出されたピーク値Pを基準にして演算される。例えば補正トルク値Tは、検出されたピーク値Pに対して所定の数値を加算または減算等したものとされる。以降、この補正トルク値Tを指令トルクとして、帰還トルクがトルク管理される。
そして、監視手段52により、帰還トルクが上記の補正トルク値Tに達したことが検知されると、駆動指令手段51を介して、駆動モータ42が停止される。好ましくは帰還トルクが、補正トルク値Tに到達して一定時間経過後に駆動モータ42が停止される(図5参照)。これにより、誤検知を防止し、確実なトルク管理をおこなうことが可能となる。駆動モータ42が停止されると、回転部41の回転も停止される。これに伴って、シリンジ81が静止され、ガスケット87の雌ネジ部88とプランジャ82の雄ネジ部94との締め付けが完了される。
なお、実施形態の補正トルク値Tは、ピーク値Pと略等しい値とされている。ピーク値Pは、上記のとおり、雌ネジ部88と雄ネジ部94との間の最大静止摩擦力に対応して検出されるものである。よって、補正トルク値Tを、ピーク値Pと略等しい値とすることで、過不足のない理想的な回転力により、雌ネジ部88と雄ネジ部94との締め付けを完了することができると考えられる。
図1に示すように、第1撮影カメラ61により、回転ユニット40を通過前のシリンジ81の状態、即ち雌ネジ部88と雄ネジ部94との締め付け前の状態が撮影され、第2撮影カメラ62により、回転ユニット40を通過後のシリンジ81の状態、即ち雌ネジ部88と雄ネジ部94との締め付け後の状態が撮影される。第1撮影カメラ61、第2撮影カメラ62から画像検査部64に入力される信号はデジタルデータ化され、必要に応じて画像処理や位置補正等の処理が施される。
図6(a)(b)には、第1撮影カメラ61、第2撮影カメラ62によりそれぞれ得られる撮影画像68、69を例示している。これに示すように、撮影画像68、69は、少なくともガスケット87を含むようにシリンジ81の胴部83を真横から撮影したものである。
判定手段66は、これらの隙間量h1、移動量h2により、雌ネジ部88と雄ネジ部94との締着の良否を判定する。例えば、隙間量h1または移動量h2の何れかが、所定量を超えて過大となっている場合、締着不良と判定する。検査手段60で締着不良と判定された装着品80は、図1に示すスターホイール5を介して、系外へ排出される。
上記の隙間量h1によれば、ガスケット87の雌ネジ部88とプランジャ82の雄ネジ部94との締め付け不足を検査することができる。また、上記の移動量h2によれば、ガスケット87の雌ネジ部88とプランジャ82の雄ネジ部94との締め付け過ぎ(シリンジ81の胴部83に対するガスケット87の滑動具合)を検査することができる。
なお、上記の隙間量h1、移動量h2は、雌ネジ部88と雄ネジ部94との締め付け不足や締め付け過ぎ以外の要因によっても過大となることがあり得る。通常、雌ネジ部88と雄ネジ部94との締め付け不足がなければ、上記の隙間量h1は所定範囲内におさまる。また、雌ネジ部88と雄ネジ部94との間に生じる摩擦抵抗は、シリンジ81の胴部83の内壁面とガスケット87の外周面との間の摩擦抵抗よりも小さく設計されているため、雌ネジ部88と雄ネジ部94との締め付け過ぎがなければ、上記の移動量h2も所定範囲内におさまるはずである。ところが、各部材(シリンジ81、プランジャ82、ガスケット87、雌ネジ部88、雄ネジ部94等)に成形不良や組付不良等の製品不良があると、雌ネジ部88と雄ネジ部94との締め付け不足や締め付け過ぎに拘わらず、上記の隙間量h1や移動量h2が過大となる可能性が考えられる。検査手段60によれば、このようなシリンジ81やプランジャ82等の各部材の製品不良を併せて検査することができる。
10 搬送手段
15 回転保持部
16 回転規制部
41 回転部
42 駆動モータ
50 制御部
51 駆動指令手段
52 監視手段
53 検出手段
55 計測手段
60 検査手段
61 第1撮影カメラ
62 第2撮影カメラ
64 画像検査部
80 装着品
81 シリンジ
82 プランジャ
83 胴部
87 ガスケット
88 雌ネジ部(第1ネジ部)
94 雄ネジ部(第2ネジ部)
A 軸線
P ピーク値
T 補正トルク値
Claims (5)
- 内容物が充填され、第1ネジ部を有するガスケットで密閉されたシリンジに、第2ネジ部を有するプランジャを、該第1ネジ部と該第2ネジ部との締め付けによって装着するための装着装置であって、
該シリンジと該プランジャを、軸線に沿って接近可能に、かつ該軸線廻りに相対回転自在にして搬送する搬送手段と、
駆動モータにより駆動回転され、該シリンジと該プランジャを相対回転させる回転力を付与して、該第1ネジ部と該第2ネジ部とを螺合させて締め付ける回転部と、
該駆動モータに連結される制御部と、を備え、
該第1ネジ部と該第2ネジ部との締め付けが、一次締め付けと二次締め付けの二段階でおこなわれ、
一次締め付けにおいて、該第1ネジ部と該第2ネジ部とが途中位置まで締め付けられたのち、
二次締め付けにおいて、該第1ネジ部と該第2ネジ部との締め付けが再開されるとともに、該制御部により、帰還トルクのピーク値が検出され、帰還トルクのピーク値が検出されると、該ピーク値を基準にした該ピーク値と略等しい値の一定の補正トルク値を指令トルクとして締め付けがおこなわれ、帰還トルクが補正トルク値に達したことが検知されると、一定時間経過後に駆動モータが停止され、該第1ネジ部と該第2ネジ部との締め付けが完了されるようにした装着装置。 - 二次締め付けにおける当初の指令トルクが、所定勾配にて上昇する第1指令期間の指令トルクと、これよりも緩やかな勾配にて上昇する第2指令期間の指令トルクと、から構成される請求項1に記載の装着装置。
- 該シリンジと該プランジャとの相対位置を測定するセンサを備え、
一次締め付けにおいて、該第1ネジ部と該第2ネジ部との仮着長さが一定範囲内に保たれるようにした請求項1乃至2の何れかに記載の装着装置。 - 該第1ネジ部と該第2ネジ部との締め付け前後の状態を撮影する撮影部と、
該撮影部により得られた撮影画像を比較するとともに、該ガスケットと該プランジャの隙間量と、該ガスケットの該軸線方向の移動量と、に基づいて、該第1ネジ部と該第2ネジ部との締着の良否を判定する画像検査部と、を有する検査手段を備えた請求項1乃至3の何れかに記載の装着装置。 - 該搬送手段が、
円盤状をなし、略水平に設けられるターレットと、
該ターレットの外周に配設され、該シリンジを、該軸線が垂直となる垂直姿勢で、該軸線廻りに回転自在に保持する回転保持部と、
昇降手段に連結され、該プランジャを、該軸線に沿って該シリンジに上方から接近可能とするとともに、該シリンジの回転に追従しないように規制する回転規制部と、を備え、
該回転部が、該回転保持部に保持される該シリンジに作用して、該シリンジを該軸線廻りに回転させる回転力を付与するようにした請求項1乃至4の何れかに記載の装着装置。
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