JP6522680B2 - 注射液用容器収容箱及び注射液用容器ピッキングシステム - Google Patents

Description

本発明は、例えば病院の薬局等から医療の現場に払い出された注射液用容器を収容する際に用いられる収容箱に関し、特に、収容されたこれらの注射液用容器を撮像した画像データに基づいて一つずつピッキングさせる際に好適な注射液用容器収容箱、並びに、この注射液用容器収容箱を備える注射液用容器ピッキングシステムに関する。

従来、病院等の医療現場において、使用済みで空になった注射器、アンプル本体部、バイアル等の注射液用空容器は、例えば安全確保等のための必要に応じた措置を施されて廃棄される。また、一旦払い出されたものの、患者の容態の変化等により開封されないままの注射液用容器（以下「未使用注射液用容器」という。）は、回収されて例えば薬局部門に戻入される。そして、使用済みか未使用かに関わらず、これらの注射液用容器の薬価点数を把握することは、医療機関における医療コスト管理や、患者への薬剤費請求の観点等から重要である。

このため、医療現場においては、これらの注射液用容器の薬価点数を集計する集計業務が行われる。この集計業務では、注射液用容器を収容した収容ボックス等から、様々な形状の注射液用容器を一つ一つ手にとってその外周面に貼られたラベル等の情報を目で読取り、集計するという煩雑で困難な作業を人手で行っていた。そのため、読取りミス等による集計間違いが起こることがあった。

このような課題を解決するため、収容ボックス等から注射液用容器を取出し、そこに付された情報を読取るという一連の作業を自動化する技術開発が進められており、その一例として特許文献１に記された注射液用容器収容箱及びピッキングシステムが挙げられる。

特開２０１４−８９９７号公報 特開２０１０−１１５３３９号公報

特許文献１にも示されるように、この種のピッキングシステムにおいて、注射液用容器の種類や同容器の内容物を認識する際には、注射液用容器収容箱に投入された注射液用容器を上方に設置されたカメラによって撮像、画像処理することで、注射液用容器の外観や注射液用容器の外周面に貼られたラベル等の情報を取得することが有利と考えられる。

そして、注射液用容器の外観的な特徴や外周面に貼られたラベルを、上方に設置されたカメラによって効率的かつ正確に撮像するためには、注射液用容器が注射液用容器収容箱内において、自立姿勢ではなく横倒し姿勢で静止することが好都合と考えられる。

そこで、特許文献１に記された注射液用容器収容箱は、上端が開放した箱体と、同箱体に設けられて注射液用容器を載置する載置部であって、複数の凸部と凹部とが交互に連続した波状面を有する波状載置部とを備え、この波状載置部は、任意の姿勢で投入された注射液用容器を、前記波状面によって横倒し姿勢とさせる構成とされている。

すなわち、特許文献１の注射液用容器収容箱においては、任意の姿勢で注射液用容器収容箱に投入された注射液用容器が仮に底面で前記載置部に支持された自立姿勢で静止しかけても、容器底面を受け止める前記載置部が波状面であることによって、容器のバランスが崩されて、横倒し姿勢に矯正されるという効果が得られる。

しかし、上記の効果がうまく発揮されるのは、注射液用容器が比較的細い場合、具体的には、容器底面の外径が隣り合う２つの凸部どうしの間隔を下回る場合に相当する。しかしながら、容器底面の外径が隣り合う２つの凸部どうしの間隔を超える場合には、容器底面が隣り合う２つ以上の凸部の上に支持されて直立した自立姿勢で静止してしまい、必要な注射液用容器の情報をカメラで取得できないという問題が生じる虞があった。

そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、注射液用容器の底面の外径の如何に関わらず、任意の姿勢で投入された注射液用容器が収容箱の載置部で、より確実に横倒し姿勢とされることで、注射液用容器の外観的な特徴や外周面に貼られたラベルの情報をカメラで取得し易い注射液用容器収容箱及びピッキングシステムを提供することにある。

請求項１の発明は、筒状の注射液用容器を収容する収容箱において、上端が開放した箱体と、前記箱体の下端側に設けられて前記注射液用容器を載置する載置部と、を備え、前記載置部は、その上面側から上向きに突出又は膨出した凸部が、所定方向に沿って複数配列されてなる凸部列であって、隣り合う前記凸部列どうしで、前記凸部の配列の位相が前記所定方向で互いにずれた凸部列を含み、しかも前記上面側は、前記所定方向に沿って延びる山部と谷部とが交互に設けられた波状部を有し、前記凸部列は、前記山部の尾根に沿って設けられており、前記箱体に任意の姿勢で投入された前記注射液用容器を横倒し姿勢とさせる、注射液用容器収容箱である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の注射液用容器収容箱において、前記凸部の形状は、前記所定方向に直交する方向から視て波形状又は山形状に形成されることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１に記載の注射液用容器収容箱において、前記尾根に沿って互いに高さの異なる２種類の突起部が交互に配置されており、高い方の前記突起部が前記凸部を構成していることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の注射液用容器収容箱において、前記箱体の下端は開放端からなり、前記載置部は、前記所定方向にスライド自在に配置され、前記開放端を開閉することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４に記載の注射液用容器収容箱において、前記箱体は、前記谷部に嵌合可能な突出下端部を含み、前記谷部が、前記突出下端部に略嵌合しつつ前記載置部がスライドすることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５に記載の注射液用容器収容箱において、前記尾根に沿ったスロープ部であり、高い方の前記突起部から、隣り合う低い方の前記突起部に向って延びる下り勾配のスロープ部を有することを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６に記載の注射液用容器収容箱において、前記尾根に沿って互いに対向する前記突起部の側面には傾斜した面取り部が設けられていることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の注射液用容器収容箱において、前記凸部の上端又は前記尾根の一部に、下向きに窪んだ補助溝部が形成されていることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項２に記載の注射液用容器収容箱において、前記凸部列の形状は、前記所定方向に直交する方向から視て複数の山状部が前記所定方向に沿って連接された連山状に形成されることを特徴とする。

請求項１０の発明は、
請求項１〜９のいずれかに記載の注射液用容器収容箱と、
前記注射液用容器収容箱の上方から前記横倒し姿勢となった前記注射液用容器を撮像する撮像部と、
前記撮像部が取得した画像データを処理する画像処理部と、
前記注射液用容器を一つずつピッキングするロボットハンドと、
前記ロボットハンドの動作を制御する制御部と、を備えることを特徴とする注射液用容器ピッキングシステムである。

請求項１１の発明は、請求項１０記載の注射液用容器ピッキングシステムにおいて、前記注射液用容器収容箱または前記載置部を揺動させる揺動手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、筒状の注射液用容器を収容する収容箱において、上端が開放した箱体と、前記箱体の下端側に設けられて前記注射液用容器を載置する載置部とを備え、前記載置部は、その上面側から上向きに突出又は膨出した凸部が、所定方向に沿って複数配列されてなる凸部列であって、隣り合う前記凸部列どうしで、前記凸部の配列の位相が前記所定方向で互いにずれた凸部列を含み、前記箱体に任意の姿勢で投入された前記注射液用容器を横倒し姿勢とさせる構成であるから、
例えば容器底面の外径が隣り合う２つの凸部列どうしの間隔を超えるような太めの注射液用容器が、隣り合う凸部列の上に跨る姿勢になりかけても、隣り合う前記凸部列どうしで凸部の配列の位相を調整しておくことで、一つの凸部列の凸部と隣の凸部列の凸部との間隔を前記外径より大きくすることができるので、容器は隣り合う２つの凸部列の上に跨って静止できずに傾斜姿勢となるため、最終的にバランスを崩して横倒しとなり易い。その結果、注射液用容器が収容された状態の画像を上方から取得し、この画像に基づいて注射液用容器を一つずつピッキングさせる際に好適な注射液用容器収容箱を提供できる。

また、前記載置部の前記上面側は、前記所定方向に沿って延びる山部と谷部とが交互に設けられた波状部を有し、前記凸部列は、前記山部の尾根に沿って設けられている構成であるから、底面の外径が隣り合う凸部どうしの間隔を下回るような細めの注射液用容器が、隣り合う凸部の間に直立姿勢で落下しても、山部の尾根または波状部の傾斜面の形状的な作用によって、バランスを崩して横倒しとなる傾向が得られる。さらに、横倒しとなった注射液用容器は、容器軸心が波状部の谷部に沿った最も安定した向きで最終的に静止する傾向が得られるので、ピッキングし易くもなる。

また、前記凸部の形状は、平面視で前記所定方向に直交する方向から視て波形状又は山形状に形成される構成であるから、仮に注射液用容器が平面視で前記所定方向に直交する向きで横倒しとなった場合も、これら波形状又は山形状に形成される凸部の斜面が発揮する作用によって、注射液用容器を平面視で時計回りまたは反時計回りで回転させるモーメントが発生するため、注射液用容器はその容器軸心が波状部の谷部に沿った最も安定した向きで最終的に静止する傾向が更に強くなる。

また、前記尾根に沿って互いに高さの異なる２種類の突起部が交互に配置されており、高い方の前記突起部が前記凸部を構成しているので、前記２種類の突起部の各々の高さを対象とする注射液用容器の形状に応じて適宜選択するだけで、当初の形状的な必要条件である、上向きに突出又は膨出した凸部が、所定方向に沿って複数配列されてなる凸部列であって、隣り合う前記凸部列どうしで、前記凸部の配列の位相が前記所定方向で互いにずれた複数の凸部列を含む、という特徴を実現できるので、載置部の設計が容易となる。

また、前記箱体の下端は開放端からなり、前記載置部は、前記所定方向にスライド自在に配置され、前記開放端を開閉する構成であるから、載置部を所定方向にスライドさせるという簡単な操作で、ピッキングされずに載置部に残っている注射液用容器を収容箱外に排出することが可能となる。

また、前記箱体は、前記谷部に嵌合可能な突出下端部を含み、前記谷部が、前記突出下端部に略嵌合しつつ前記載置部がスライドする構成であるから、載置部を所定方向にスライドさせた際に、載置部の谷部などに残っていたアンプルキャップ等のゴミ屑も、突出下端部との接当によって自動的に開放端を介して落下する形で収容箱外に排出される。

また、前記尾根に沿ったスロープ部であり、高い方の前記突起部から、隣り合う低い方の前記突起部に向って延びる下り勾配のスロープ部を有する構成であるから、仮に注射液用容器が平面視で前記所定方向に直交する向きで横倒しとなった場合も、容器の胴部が前記下り勾配のスロープ部を滑り降りる動きが生じ易くなり、これによって注射液用容器を平面視で回転させるモーメントが発生するため、注射液用容器はその容器軸心が波状部の谷部に沿った安定した向きで最終的に静止する傾向が更に強くなる。さらに、注射液用容器の一端にフランジ部がある場合は、載置部をスライドさせる際に、高い方の突起部と突出下端部の間に同フランジ部が挟まれてスライドが困難になる虞があるが、スライド時には同フランジ部が低い方の突起部から高い方の突起部に向って延びる上り勾配のスロープ部によって上方に円滑に案内されて高い方の突起部を乗り超え易くなるため、スライドが困難になる等の事態が防止され易い。

また、前記尾根に沿って互いに対向する前記突起部の側面には傾斜した面取り部が設けられている構成であるから、スライド時に注射液用容器のフランジ部が突起部と突出下端部の間に進入しても、同フランジ部が面取り部によって上方に円滑に案内されて突起部を乗り超え易くなるため、フランジ部が突起部の側面と突出下端部の間に挟まれてスライドが困難になる等の事態が抑止される。

また、前記凸部の上端又は前記尾根の一部に、下向きに窪んだ補助溝部が形成されている構成であるから、ピッキング用のロボットハンドの先端に負圧で対象物を吸着・把持する吸着パッドを用いた場合にも、吸着パッドが凸部の上端や尾根の一部を吸着してしまい、ロボットハンドが操作不能になるという不測の事態は、補助溝部が吸引エアの一部を逃がすことによって抑止されるので、ピッキングが当初の予定通りに円滑に実施される。

また、前記凸部列の形状は、前記所定方向に直交する方向から視て複数の山状部が前記所定方向に沿って連接された連山状に形成される構成であるから、仮に注射液用容器が平面視で前記所定方向に直交する向きで横倒しとなった場合も、容器の胴部が前記山状部の裾に沿って滑り降りる動きが生じ易くなり、これによって注射液用容器を平面視で回転させるモーメントが発生するため、注射液用容器はその容器軸心が波状部の谷部に沿った安定した向きで最終的に静止する傾向が更に強くなる。また、載置部の上面側が有する形状の単純さから、載置部を合成樹脂の射出成形などで容易に製作可能となる。

また、請求項１〜１０のいずれかに記載の注射液用容器収容箱と、前記注射液用容器収容箱の上方から前記横倒し姿勢となった前記注射液用容器を撮像する撮像部と、前記撮像部が取得した画像データを処理する画像処理部と、前記注射液用容器を一つずつピッキングするロボットハンドと、前記ロボットハンドの動作を制御する制御部と、を備える注射液用容器ピッキングシステムであるから、撮像部は、注射液用容器収容箱に横倒し姿勢で収容されている注射液用容器を撮像可能となるため、画像処理部による注射液用容器の特徴や経歴の解析及び認識が容易で確実となり、その結果、ピッキング精度が高い注射液用容器ピッキングシステムが提供される。

また、前記注射液用容器収容箱または前記載置部を揺動させる揺動手段を備える構成であるから、何らかの要因で一部の注射液用容器が注射液用容器収容箱に投入されただけでは横倒し姿勢になり難い場合でも、揺動手段によってなされる注射液用容器収容箱または前記載置部の搖動操作によって、多くの注射液用容器がより確実に横倒し姿勢とされるため、注射液用容器ピッキングシステムによるピッキング精度がさらに向上する。

本発明の実施形態に係る注射液用容器の例を説明する図である。 本発明の実施形態に係るゴミ屑の例を説明する図である。 本発明の第１実施形態に係る注射液用容器収容箱の斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る注射液用容器収容箱の平面図である。 本発明の第１実施形態に係る注射液用容器収容箱の正面図である。 図４のＫ−Ｋ線断面図である。 本発明の第１実施形態に係る注射液用容器収容箱の載置部を説明する斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る注射液用容器収容箱の作用を説明する図である。 本発明の第１実施形態に係る注射液用容器収容箱の別の作用を説明する図である。 本発明の第１実施形態に係る注射液用容器ピッキングシステムを説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る注射液用容器収容箱の載置部を説明する斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る注射液用容器収容箱の作用を説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る注射液用容器収容箱の別の作用を説明する図である。 本発明の第３実施形態に係る注射液用容器収容箱の載置部を説明する斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る注射液用容器収容箱の載置部を説明する部分拡大斜視図である。 図１４のＭ−Ｍ線断面図である。

以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。
本発明は、例えば手術室等の医療現場で使用済みとなったアンプル本体部等のような筒状の注射液用空容器等が、無作為に複数投入される収容箱に係る発明である。そして、本実施形態の注射液用容器収容箱は、後述する注射液用容器ピッキングシステムに備えられ、注射液用容器を一つずつピッキングする際に好適でしかも、アンプルキャップ等のゴミ屑の排出が容易なものである。

本実施形態に係る注射液用容器収容箱について説明する前に、この注射液用容器収容箱１０に収容される収容物について図１及び図２を用いて説明する。
上述した収容物には、図１及び図２に示す様に、筒状の注射液用容器１、切取られたアンプルヘッド２ａや、バイアルの頭部から取外されたバイアルキャップ２ｂ及びガラス片２ｃ等のゴミ屑が含まれる。

より詳しくは、筒状の注射液用容器１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すバイアル１ａ，１ｂ、図１（ｃ）に示すアンプル本体部１ｃ、図１（ｄ）に示す注射器のシリンジ１ｄ等の注射液用容器を意味する。ここで、バイアル１ａの外径は、バイアル１ｂの外径より小さいものである。
これらの注射液用空容器の形状は、円筒形に限られるものではなく、例えば略六角形の断面形状を有する六角筒形、略楕円形に近い長方形状の断面形状を有する筒状等と様々な筒状体で形成される。また、注射液用容器１には、容器中の注射液が無くなった空の状態のものや、注射液がある程度残ったものや、上述した未使用注射液用容器のように開封されない状態のものも含まれる。

そして、これらの注射液用容器１の側面には、図１（ａ）〜図１（ｄ）に示す様に、注射液の名称、原価等の当該注射液用容器に対応する識別情報を示すバーコード５が付されている。
これらの注射液用容器１は、図３に例示される注射液用容器収容箱１０に収容された後、図１０に例示される注射液用容器ピッキングシステム４０によって一個ずつ取出されて、バーコード読取機能を備える情報読取装置（例えば特許文献２参照）にセットされ、バーコードの情報等が読取られ、これらの情報が、薬価請求、コスト管理或いは薬剤管理に活用される。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る注射液用容器収容箱について図３〜図１０を用いて説明する。
本実施形態の注射液用容器収容箱１０は、図３に示す様に、上端と下端が開放された筒状の箱体１２と、注射液用容器１を載置させる載置部１４と備える。なお、図３（ａ）は、載置部１４が収納されて、箱体１２の下端側の開口１３ｂを閉鎖した状態を示し、図３（ｂ）は、載置部１４の半分以上が箱体１２から引出された状態を示す。また、図４（ａ）は図３（ａ）に対応する平面図を示し、図４（ｂ）は図３（ｂ）にほぼ対応する平面図を示す。

まず、箱体１２は、図３及び図４に示す様に、上端側の開口１３ａ及び下端側の開口１３ｂを有する直方体状の中空箱体で形成される。より詳しくは、箱体１２は、図３及び図５に示す様に、前側垂直板部材２０ａ、後側垂直板部材２０ｂ、左側垂直板部材２０ｃ及び右側垂直板部材２０ｄを備える。さらに、箱体１２は、図５及び図６に示す様に、左側垂直板部材２０ｃ及び右側垂直板部材２０ｄのそれぞれの下端部２９ｃ，２９ｄに、箱体１２の内側に向かって略水平方向に短く突出する突出板２２ｃ，２２ｄを備える。この突出板２２ｃ，２２ｄについては後述する。

なお、箱体１２は、図３、図４及び図５に示す様に、左側垂直板部材２０ｃ及び右側垂直板部材２０ｄのそれぞれの上端から、箱体１２の左右外側に向かって略水平方向に短く突出する係止板２４ｃ，２４ｄを備える。後述するフレーム４３にこの係止板２４ｃ，２４ｄを係止させることで、フレーム４３で箱体１２を支持できる。

また、箱体１２は、図３及び図５に示す様に、前側垂直板部材２０ａの下端部２１の一部が下方に突出した突出下端部２１ｂを含むが、この点は再述する。

そして、このように形成される箱体１２の上端側の開口１３ａから注射液用容器１ａ，１ｂ，１ｃが無作為に任意の姿勢で箱体１２中に投入される。その際、アンプルヘッド２ａ、バイアルキャップ２ｂ及びガラス片２ｃ等のゴミ屑も混入される。
なお、箱体１２の形状は、本実施形態の直方体状に限るものではなく、例えば上端が開放した円筒状や楕円筒状などに形成されてもよい。

次に、本実施形態の要部である載置部１４は、図４及び図７に示す様に、箱体１２の底部と略同サイズの平面視長方形状の板部材で形成される載置部本体１８と、載置部本体１８の正面に配置された把手２６を備える。
載置部本体１８の上面側は、図７に示す様に、山部Ａと谷部Ｂとが、波進行方向Ｆに沿って交互に繰り返される波状部１７で形成される。なお、図３及び図７に示す様に、山部Ａと谷部Ｂはいずれも波進行方向Ｆと直交する所定方向に直線状に延びており、また、図５、図６及び図８に示す様に、複数の山部Ａの尾根（上端）どうしの高さは互いに等しくなるように形成されている。

そして、図３及び図７に示す様に、個々の山部Ａには、その尾根（上端）に沿って複数の突起部Ｐが等間隔で配置され、山部Ａと突起部Ｐとは一体的に形成されている。複数の突起部Ｐは、いずれも概して上方に延びる円柱状を呈しているが、互いに高さの異なる２種類の突起部Ｐ、すなわち、高い方の突起部Ｐ１と低い方の突起部Ｐ２とからなる。いずれの山部Ａにおいても、これら２種類の突起部Ｐ１，Ｐ２は山部Ａの尾根に沿って交互に配置されており、しかも、互いに隣り合う山部Ａどうしで比較すると、２種類の突起部Ｐ１，Ｐ２の配置が逆になっていることが理解される。具体的には、図７の例でみると、載置部１４の左端から見て第１列と第３列の山部Ａでは、突起部Ｐ１，Ｐ２が手前側から（Ｐ２，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１・・・）の順に並べられており、第２列と第４列の山部Ａでは、突起部Ｐ１，Ｐ２が手前側から（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１，Ｐ２・・・）の順に並べられている。

そこで、高い方の突起部Ｐ１のみを、載置部１４の上面側から上向きに突出又は膨出した「凸部Ｑ」と命名すれば、載置部１４は凸部Ｑが前記所定方向に沿って複数配列されてなる凸部列Ｒを有する。しかも、隣り合う凸部列Ｒどうしで比較すると凸部Ｑの配列の位相が所定方向で互いにずれていること、すなわち、隣り合う凸部列Ｒどうしでは凸部Ｑ（突起部Ｐ１）の配列の位相が逆転していることが理解される。

さらに、図７に示す様に、概して円柱状に形成された突起部Ｐ１，Ｐ２の上端は、全体的には概して水平な平面状の端面３０で構成されているが、この端面３０には、下向きに窪んだ補助溝部３０ａが形成されている。補助溝部３０ａは平面視で十字形を呈している。この補助溝部３０ａの役割については後述する。

なお、本実施形態の山部Ａの上端部及び谷部Ｂの下端部の断面形状は、図５、図６、図７及び図８では、略円弧状に形成されるように示されているが、山部及び谷部凹部の断面形状は、略円弧状に限るものではなく、例えば三角形状であってもよい。但し、三角形状に形成された場合、三角形の頂点と三角形の斜面との光の反射態様の相違によって、後述するピッキングシステムの撮像部が取得する画像において、頂点に沿った直線状の画像が前記画像中に現れる虞がある。このような、直線状の画像は、注射液用容器１の画像とは無関係なノイズ画像となるため、画像処理において、必要に応じてノイズ除去処理を実行すればよい。

一方、山部及び谷部の断面形状が略円弧状に形成された場合、三角形状に形成された場合より、山部の頂点付近や谷部の最下点付近は滑らかになるため、山部（或いは谷部）の頂点と山部（或いは谷部）の斜面との光の反射態様の相違が小さくなるため、上述した画像において、頂点（或いは最下点）に沿った直線状の画像が現れることを防止できる。

次に、把手２６は、図４及び図７に示す様に、貫通孔２７を有する板材２６ａを含み、その板材２６ａの板面を略水平にした状態で、載置部本体１８の波進行方向Ｆに平行な２つの側面の一方に突設される。
また、載置部本体１８は、図３、図５、図６及び図７に示す様に、平面視で波進行方向Ｆに沿った両側端に、波進行方向Ｆと直交する所定方向に沿って走る溝部２８，２８をそれぞれ備える。溝部２８，２８は、上述した突出板２２ｃ，２２ｄの厚さより僅かに広い幅の溝で形成される。

このように形成される載置部１４は、図３、図４、図５及び図６に示す様に、波状部１７を上側に向けた状態で、溝部２８，２８に突出板２２ｃ，２２ｄをそれぞれ挿入させつつ箱体１２の下端部２９ｃ，２９ｄに取付けられる。
ここで、上述した箱体１２の突出下端部２１ｂについて説明する。本実施形態の突出下端部２１ｂは、図５に示す様に、正面視において、前側垂直板部材２０ａに含まれる下向きに突出した５つの先端部分からなり、波状部１７の各谷部Ｂより僅か上方に位置するとともに、谷部Ｂと略嵌合する態様で設けられる。
他方、下端部２１のうち、載置部１４の山部Ａに対応するように上向きに窪んだ４つの箇所には、山部Ａの頂点に配置された突起部Ｐ１，Ｐを通過させるための概して矩形の切欠き２１ａが形成されている。

従って、本実施形態の載置部１４は、図３及び図４に示す様に、箱体１２の下端部に、波進行方向Ｆに直交する所定方向にスライド自在に取付けられ、このスライド操作によって箱体１２の下端側の開口１３ｂ（開放端）を開閉する構成となっているのである。またその際、図３に示す様に、谷部Ｂが、箱体１２の突出下端部２１ｂに略嵌合しつつスライドする構成となっているのである。そのため、載置部１４を箱体１２から引き出す方向にスライド操作すると、載置部１４の谷部Ｂに残っているアンプルヘッド２ａ等のゴミ屑は突出下端部２１ｂによってその移動を規制され、箱体１２の下端側の開口１３ｂから確実に下方に排出される（図１０参照）。

ここから、本実施形態の波状部１７の作用について図８及び図９を用いて説明する。
先ず、図８（ａ）〜図８（ｄ）は、本実施形態の注射液用容器収容箱１０が備える載置部１４に投入された底面外径の小さいバイアル１ａの挙動を示す。すなわち、本実施形態の注射液用容器収容箱１０によれば、図８（ａ）に示す様に、バイアル１ａがその下端部を下方に向けた状態で注射液用容器収容箱１０に投入された場合であっても、図８（ｂ）に示す様に、バイアル１ａの下端部が波状部１７の傾斜面で受止められると、その姿勢が不安定で倒れ易くなり、図８（ｃ）に示す様に、横倒し姿勢となり易い。また、バイアル１ａの下端部が突起部Ｐ１（Ｑ）或いは突起部Ｐ２に当たる様に落ちた場合も、その姿勢は不安定になり易く横倒し姿勢になり易い。そのため、後述する注射液用容器ピッキングシステムの撮像部で注射液用容器１を撮像した場合、画像処理する上で有利な画像を取得可能となるが、この点についての詳細は後述する。

次に、図９（ａ）〜図９（ｄ）は、本実施形態の注射液用容器収容箱１０が備える載置部１４に投入された底面外径の大きいバイアル１ｂの挙動を示す。すなわち、本実施形態の注射液用容器収容箱１０によれば、図９（ａ）に示す様に、底面外径の大きいバイアル１ｂが底部を下にした姿勢で投入され、隣り合う突起部Ｐ１（Ｑ），Ｐ２の双方に跨るように支持された姿勢で静止しかけても、突起部Ｐ１（Ｑ），Ｐ２どうしの高さの違いのために、図９（ｂ）に示す様に、バイアル１ｂは直立できず傾斜するため、次の段階では図９（ｃ）に示す様に、横倒し姿勢とされる。特に、注射液用容器収容箱１０を揺動させることで、横倒し姿勢にし易くなる。

このように、本実施形態の注射液用容器収容箱１０は、箱体１２の開放上端から投入された注射液用容器１を載置部１４が受止める際に、凸部Ｑ（突起部Ｐ１）及び/又は波状部１７を利用して注射液用容器１を横倒し姿勢とさせる構成となっているのである。
因みに、特許文献１などに記された注射液用容器収容箱では、底面外径の大きいバイアル１ｂが底部を下にした姿勢で投入され、隣り合う山部Ａの２つの頂点に同時に跨るように支持された場合、２つの頂点の高さが等しいために、バイアル１ｂが直立してしまい、横倒し姿勢に至らない恐れがあった。

なお、図８（ｃ）及び図９（ｃ）に示す様に、波進行方向Ｆに沿う横倒し姿勢となったバイアル１ａ，１ｂは、波状部１７が有する山部Ａと谷部Ｂの高低差、又は、２つの突起部Ｐ１（Ｑ），Ｐ２どうしの高さの違いによる作用によって傾斜姿勢となるため、バイアル１ａ，１ｂを平面視で回転させるモーメントが発生し、最終的に、図８（ｄ）及び図９（ｄ）に示す様にバイアル１ａ，１ｂは平面視でその容器軸心が波状部の谷部Ｂに沿った、最も安定した向きと位置で静止する傾向が得られる。これらの作用は形状の異なる他の注射液用容器１に対しても生じる。

次に、本実施形態の注射液用容器ピッキングシステム４０について図１０を用いて説明する。
注射液用容器ピッキングシステム４０は、上述した注射液用容器収容箱１０と、注射液用容器収容箱１０を支持するフレーム４３と、撮像部４２と、ロボットハンド４４と、画像処理部４６と、スライド操作部５６と、ロボットハンド４４及びスライド操作部５６等の動作を制御する制御部４８とを備える。

フレーム４３は、例えば、図１０に示す様に、箱体１２の係止板２４ｃ，２４ｄを支持する左右の支持アーム４３ａと、各支持アーム４３ａの前後端から下方に延びた脚部４３ｂとからなる枠状体で構成することができる。そして、注射液用容器収容箱１０は、図１０に示す様に、フレーム４３の枠内に嵌合され、係止板２４ｃ，２４ｄを左右の支持アーム４３ａの上面に載置させた状態で支持される。このようにして、注射液用容器収容箱１０は、所定位置に配置される。

撮像部４２は、例えば公知のデジタルカメラで構成される。そして、撮像部４２は、図１０に示す様に、注射液用容器収容箱１０の上方に配置され、注射液用容器収容箱１０の上方から注射液用容器収容箱１０内の注射液用容器１を撮像し、注射液用容器１の画像データを画像処理部４６に送信する。なお、撮像部は、例えばデジタルカメラを複数備え、注射液用容器１の３次元画像データを取得する構成とすることも可能である。

画像処理部４６は、例えば公知の画像処理ＣＰＵ等を備えて構成され、撮像部４２から送られてくる画像データを処理することで、撮像部４２が撮像した注射液用容器１を認識する。

次に、ロボットハンド４４は、図１０に示す様に、例えば公知の間接的結合のアーム部５０と、注射液用容器１を保持するためにアーム部５０の先端に配置された保持部５２とを備える。
本実施形態の保持部５２には、図１０に示す様に、吸着式の保持手段が採用されている。例えば、保持部５２は、柔軟な蛇腹状部材からなる吸着パッド５４を備え、真空ポンプなどによって吸着パッド５４の先端に負圧を生成させることで、注射液用容器１を吸着、保持しても良い。なお、保持部は、本実施形態のような吸着式に限るものではなく、例えば２本の爪部材などで注射液用容器１の側部を挟持する構成であってもよい。

ところで、仮に突起部Ｐ１，Ｐ２の上向きの端面３０の全体が平坦であれば、ロボットハンド４４による注射液用容器１のピッキング作業中に、吸着パッド５４が端面３０を吸着してしまい、ロボットハンド４４が操作不能になるという不測の事態が生じる可能性がある。しかし、本実施形態の載置部１４では、図７に示すように、突起部Ｐ１，Ｐ２の端面３０に下向きに窪んだ十字形の補助溝部３０ａが形成されているので、吸着パッド５４が端面３０に接触した場合でも、吸引エアの一部が補助溝部３０ａから逃がされることで、吸着パッド５４の先端に強い負圧が生じないため、吸着パッド５４が端面３０を吸着することが防止され、ピッキングが当初の予定通りに円滑に実施される。

次に、スライド操作部５６は、図１０に示す様に、引出アーム部４１と、引出アーム部４１をスライドさせるスライド機構４７とを備える。
引出アーム部４１は、図１０に示す様に、例えば、前側垂直板部材２０ａと直交するように概して水平に延びた丸棒状などの棒部材４１ａと、棒部材４１ａの一端付近から棒部材４１ａと直交するように延びたピン部材４１ｂとを備える。

次に、スライド機構４７としては、図１０に示す様に、例えば公知のリニアモータ機構を用いることが可能である。具体的には例えば、スライド機構４７を、固定子を有し前側垂直板部材２０ａと直交する方向に延びるガイドレール４７ａと、可動子を有しガイドレール４７ａ上をスライド移動自在なキャリッジ４７ｂとで構成すればよい。

なお、スライド機構は、リニアモータ機構に限るものではなく、ガイドレールの両端付近に配置されたタイミングギヤと、これら２つのタイミングギヤと歯合したタイミングベルトと、一方のタイミングギヤを回動操作するサーボモータとを設け、ガイドレール上をスライド移動自在なキャリッジの一部を前記タイミングベルトに固定させた構成などを用いることができる。或いは、例えばランクアンドピニオン機構を用いてスライドさせる構成を用いてもよい。

そこで、先ず、引出アーム部４１のピン部材４１ｂが下向きになるように回転駆動部４５により棒部材４１ａを回動操作し、次に、スライド機構４７によりピン部材４１ｂが、把手２６の貫通孔２７の下方位置となる様にキャリッジ４７ｂを移動させる。次に、回転駆動部４５によって棒部材４１ａを回転させ、ピン部材４１ｂを上方に向かせると、把手２６の貫通孔２７に、ピン部材４１ｂが挿入されて、把手２６と引出アーム部４１とが係合する。この状態で、スライド機構４７によりキャリッジ４７ｂを図１０の右方向にスライドさせると、図１０に示す様に、載置部１４が箱体１２から引出されて、注射液用容器収容箱１０内に残っているアンプルヘッド２ａ等のゴミ屑が、前側垂直板部材２０ａの突出下端部２１ｂによって、載置部１４上を移動させられて、注射液用容器収容箱１０の開口１３ｂから排出できる。

次に、制御部４８は、例えば公知のコンピュータで構成される。そして、制御部４８は、画像処理部４６が撮像部４２から送られた画像データを処理することで取得したデータに基づいて、ロボットハンド４４を対象となる注射液用容器１に誘導する誘導手段４８ａや、ロボットハンド４４の姿勢を補正するとともに保持部５２を可動させてピッキングさせるピッキング手段４８ｂ等を備え、ロボットハンド４４の動作を制御する。また、制御部４８は、スライド操作部５６にも接続されており、スライド操作部５６のスライド機構４７及び引出アーム部４１の動作を制御する。

ところで、本実施形態では、注射液用容器収容箱１０を揺動させる揺動手段を設けることができる。すなわち、何らかの要因で、一部の注射液用容器１が注射液用容器収容箱１０に投入されただけでは横倒し姿勢になり難い場合でも、この揺動手段によって注射液用容器収容箱１０または載置部１４を搖動操作することで、確実に横倒し姿勢とされる。

揺動手段の具体的な構成としては、例えば図１０に示す様に、載置部１４の下面などに取り付けた小型のバイブレータ６０を揺動手段とすることができる。或いは、載置部１４の引出し手段として設けられているスライド機構４７を小さな振幅量で駆動させることで、引出アーム部４１を介して載置部１４を搖動させてもよい。なお、注射液用容器ピッキングシステム４０の稼働時には、揺動手段を常時駆動させる構成としてもよいが、制御部４８が撮像部４２から送られた画像データに基づいて注射液用容器１の姿勢を判定した結果に応じて、すなわち横倒し姿勢でない注射液用容器１が制御部４８によって特定された場合や、バーコード５が真下に位置するために情報を読み取れない場合にのみ、制御部４８が揺動手段を駆動させる構成とすることも可能である。

上述したように、本実施形態の注射液用容器ピッキングシステム４０によれば、注射液用容器収容箱１０に投入された注射液用容器１は、投入された当初の姿勢に関わらず、主に載置部１４が有する形状的な特徴によって横倒し姿勢にされる。ここで、一般に注射液用容器収容箱１０内にある注射液用容器１を上方にある撮像部４２で撮像した場合、直立姿勢を取っている注射液用容器１を撮像した画像よりも、横倒し姿勢になっている注射液用容器１を撮像した画像の方が、画像サイズが大きいだけでなく、注射液用容器１の形状的な特徴を的確に示すなど情報量も多い。すなわち、注射液用容器１が横倒し姿勢になっていることで、撮像した画像の画像処理によって得られたデータに基づいて注射液用容器１を認識するなどの、制御部４８による一連のプロセスが迅速かつ正確に進められるため、有利である。また、本実施形態の注射液用容器ピッキングシステム４０によれば、例えば注射液用容器収容箱１０を装置から取り出すことなく、載置部１４をスライドさせることで、注射液用容器収容箱１０内のアンプルヘッド等のゴミ屑を容易に排出できる。

これまで説明してきた様に、本実施形態の注射液用容器収容箱１０によれば、注射液用容器が無作為に回収された状態の画像データを上方から取得し、この画像データに基づいて注射液用容器を一つずつピッキングさせる際に好適な注射液用容器収容箱、並びに、この注射液用容器収容箱を備える注射液用容器ピッキングシステム４０を提供できる。また、本実施形態の注射液用容器ピッキングシステム４０によれば、注射液用容器箱からアンプルヘッド等のゴミ屑の排出を、容易に行うことができる。

〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態について図１１〜図１３を用いて説明する。なお、図１１は、二点鎖線で囲まれた部分の拡大図を含む。
本実施形態が第１実施形態と異なる点は、注射液用容器収容箱１０に取り付けられた載置部の上面側の形状に限られている。より具体的にいえば、本実施形態の特徴は、第１実施形態における載置部１４の山部Ａに設けられた突起部及び尾根に対して加えられた新たな形状的特徴である。

本実施形態に係る載置部６４の第１の特徴は、図１１に示す様に、山部Ａに設けられた高い方の突起部Ｐ１（凸部Ｑ）と低い方の突起部Ｐ２の間にスロープ部Ｓを有する点である。
すなわち、第１実施形態の載置部１４の場合、山部Ａに設けられた高い方の突起部Ｐ１（凸部Ｑ）と低い方の突起部Ｐ２の間の領域では、山部Ａの頂点は概して水平に延びている。これに対して、図１１に示す様に、第２実施形態の載置部６４の場合には同領域に、高い方の突起部Ｐ１（凸部Ｑ）から低い方の突起部Ｐ２に向かって尾根に沿って延びる下り勾配のスロープ部Ｓが設けられている。このスロープ部Ｓの存在によって、突起部Ｐ１（凸部Ｑ）の形状は、所定方向に直交する方向から視て山形状に形成される。

このようなスロープ部Ｓが設けられているので、図１２（ａ）に示す様に、注射液用容器１が前記所定方向と直交する姿勢で横倒しになった場合も、このスロープ部Ｓが発揮する作用によって、図１２（ｂ）に示す様に、注射液用容器１を平面視で回転させるモーメントが発生し、図１２（ｃ）に示す様に、注射液用容器１はその容器軸心が波状部の谷部Ｂに沿った向きで最終的に静止する傾向が強くなる。この傾向は、前述した様に、載置部６４を揺動させることで、更に強くなる。そのため、不作為に投入される注射液用容器１の容器軸心を揃えつつ、ロボットハンド４４で取出すことができる。

また、図１（ｄ）に示す注射器のシリンジ１ｄの様に大径のフランジ部Ｇが注射液用容器１の一端にある場合は、載置部６４をスライドさせる際に、高い方の突起部Ｐ１と突出下端部２１ｂの間にフランジ部Ｇが挟まれてスライドが困難になる虞があるが、図１３に示す様に、スライド時に同フランジ部が低い方の突起部Ｐ２から高い方の突起部Ｐ１に向って延びる上り勾配のスロープ部Ｓによって上方に滑らかに案内される形で、高い方の突起部Ｐ１を乗り超え易くなるため、フランジ部Ｇが高い方の突起部Ｐ１と前側垂直板部材２０ａの間に挟まれてスライドが困難になる等の事態が防止される。

本実施形態に係る載置部６４の第２の特徴は、尾根に沿って互いに対向する突起部Ｐ１，Ｐ２の側面に、傾斜した面取り部Ｔが設けられている点である。
このような面取り部Ｔが設けられているので、スライド時に注射液用容器のフランジ部Ｇが突起部Ｐ１，Ｐ２の側面と突出下端部２１ｂの間に挟まれそうになっても、同フランジ部Ｇが面取り部Ｔによって上方に案内されて突起部Ｐ１，Ｐ２を乗り超え易くなるため、スライドが困難になる等の事態を抑止し易くなる。

なお、図１１及び図１３では、高い方の突起部Ｐ１（凸部Ｑ）から尾根に沿って延びたスロープ部Ｓは低い方の突起部Ｐ２の根本に達している形態が示されているが、同スロープ部Ｓが高い方の突起部Ｐ１と低い方の突起部Ｐ２との中間地点付近で終わっている形態で実施しても構わない。

また、本実施形態における載置部６４の場合には、突起部Ｐ１，Ｐ２の側面に面取り部Ｔが設けられているので、突起部Ｐ１，Ｐ２の上端は平坦な端面で構成されていないが、吸着パッド５４による不用意な吸着を防止する目的で、やはり突起部Ｐ１，Ｐ２の上端には下向きに窪んだ補助溝部３０ａが形成されている。

〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態について図１４〜図１６を用いて説明する。
本実施形態が第２実施形態と異なる点は、山部Ａの上の形状である。

本実施形態における凸部は、図１４〜図１６に示す様に、山形状の山状部３４で形成される。具体的には、図１４〜図１６に示す様に、本実施形態における載置部７４の上面側は、山部Ａの尾根に沿って幅の狭い板状体３２が立設される。この板状体３２の上端面が、特に図１６に示す様に、所定方向に沿ってサインカーブ状に延びており、上向きに突出した板状体３２の部分が山状部３４を形成する。しかも、隣り合う山状部３４の裾は連続しており、そのため凸部列の形状が、図１６に示す様に、所定方向に直交する方向から視て複数の山状部３４が所定方向に沿って交互に連接された連山状をなしている。

その際、隣り合う凸部列どうしで、山状部３４の配列の位相が所定方向で互いにずれるように形成されている。そのため、仮に注射液用容器が平面視で前記所定方向に直交する向きで横倒しとなった場合も、容器の胴部が山状部３４の裾に沿って滑り降りる動きが生じ易くなり、これによって注射液用容器を平面視で回転させるモーメントが発生するため、注射液用容器はその容器軸心が波状部１７の谷部に沿った安定した向きで最終的に静止する傾向が更に強くなる。この傾向は、前述した様に、載置部６４を揺動させることで、更に強くなる。
図１４及び図１６において符号３６は、隣り合う山状部３４の間の谷状部を示す。

また、本実施形態による載置部７４では、その上面側が有する形状が第２実施形態と比較して単純なため、合成樹脂の射出成形などで製造する際に、金型の作製が容易となり、さらに成形品を金型から脱型する操作も容易となる。
なお、板状体３２の上端面には、下向きに窪んだ補助溝部３７を備える。本実施形態の補助溝部３７は、図１５に示す様に、板状体３２の上端面に穿設され、所定方向に走る長溝３７ａと、長溝３７ａに直交する複数の横溝３７ｂとからなる。これらの補助溝部３７の役目は、吸着パッド５４による不用意な吸着を防止することである。

以上、本発明の実施形態のうちのいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらはあくまでも例示であり、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

本発明は、注射液用容器を収容する注射液用容器収容箱、及び注射液用容器収容箱に収容された注射液用容器をピッキングする注射液用容器ピッキングシステムに従来見られた課題を解決するための技術として利用可能な発明である。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 注射液用容器
１０ 注射液用容器収容箱
１２ 箱体
１３ａ 上端側開口
１３ｂ 下端側開口（開放端）
１４，６４，７４ 載置部
１７ 波状部
２１ｂ 突出下端部
３０ａ，３４ａ 補助溝部
３４ 山状部（突起部Ｐ１、凸部Ｑ）
４０ 注射液用容器ピッキングシステム
４２ 撮像部
４４ ロボットハンド
４６ 画像処理部
４７ スライド機構（揺動手段）
４８ 制御部
５６ スライド部
６０ バイブレータ（揺動手段）
Ａ 山部
Ｂ 谷部
Ｐ１ 高い方の突起部（凸部Ｑ）
Ｐ２ 低い方の突起部
Ｑ 凸部
Ｒ 凸部列
Ｓ スロープ部
Ｔ 面取り部

Claims (11)

1. 筒状の注射液用容器を収容する収容箱において、
   上端が開放した箱体と、
   前記箱体の下端側に設けられて前記注射液用容器を載置する載置部と、を備え、
   前記載置部は、その上面側から上向きに突出又は膨出した凸部が、所定方向に沿って複数配列されてなる凸部列であって、隣り合う前記凸部列どうしで、前記凸部の配列の位相が前記所定方向で互いにずれた凸部列を含み、しかも前記上面側は、前記所定方向に沿って延びる山部と谷部とが交互に設けられた波状部を有し、前記凸部列は、前記山部の尾根に沿って設けられており、
   前記箱体に任意の姿勢で投入された前記注射液用容器を横倒し姿勢とさせることを特徴とする注射液用容器収容箱。
2. 前記凸部の形状は、前記所定方向に直交する方向から視て波形状又は山形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の注射液用容器収容箱。
3. 前記尾根に沿って互いに高さの異なる２種類の突起部が交互に配置されており、高い方の前記突起部が前記凸部を構成していることを特徴とする請求項１記載の注射液用容器収容箱。
4. 前記箱体の下端は開放端からなり、前記載置部は、前記所定方向にスライド自在に配置され、前記開放端を開閉することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の注射液用容器収容箱。
5. 前記箱体は、前記谷部に嵌合可能な突出下端部を含み、前記谷部が、前記突出下端部に略嵌合しつつ前記載置部がスライドすることを特徴とする請求項４記載の注射液用容器収容箱。
6. 前記尾根に沿ったスロープ部であり、高い方の前記突起部から、隣り合う低い方の前記突起部に向って延びる下り勾配のスロープ部を有することを特徴とする請求項５記載の注射液用容器収容箱。
7. 前記尾根に沿って互いに対向する前記突起部の側面には傾斜した面取り部が設けられていることを特徴とする請求項６記載の注射液用容器収容箱。
8. 前記凸部の上端又は前記尾根の一部に、下向きに窪んだ補助溝部が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の注射液用容器収容箱。
9. 前記凸部列の形状は、前記所定方向に直交する方向から視て複数の山状部が前記所定方向に沿って連接された連山状に形成されることを特徴とする請求項２記載の注射液用容器収容箱。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の注射液用容器収容箱と、
    前記注射液用容器収容箱の上方から前記横倒し姿勢となった前記注射液用容器を撮像する撮像部と、
    前記撮像部が取得した画像データを処理する画像処理部と、
    前記注射液用容器を一つずつピッキングするロボットハンドと、
    前記ロボットハンドの動作を制御する制御部と、を備えることを特徴とする注射液用容器ピッキングシステム。
11. 前記注射液用容器収容箱または前記載置部を揺動させる揺動手段を備えることを特徴とする請求項１０記載の注射液用容器ピッキングシステム。
    
    

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