JP6913080B2 - 粉体採取器、粉体採取装置及び自動粉体採取システム - Google Patents
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Description
例えば、スポイド状のチップ先端孔に分与すべき粉体を保持できる細孔を有するフィルタを有する粉体分与用チップと、そのチップを着脱自在に保持する先端を有するノズルと、そのノズルに接続できる吸引装置と、そのノズルに接続できる加圧手段と、その2つの手段を切り替える手段とを備えた粉体分与装置が知られている(特許文献1)。
また、筒体と、その筒体内に軸線方向に移動可能に挿通されて筒体の一端部から出没可能に設けたロッドとからなり、そのロッドの出没部の周胴部に粉粒体試料を定量保持する凹状の計量部を形成した粉粒体定量分配器が知られている(特許文献2)。
また、特許文献2に開示されている粉粒体定量分配器は、種類の異なる複数の粉体を採取する等の作業を行うとしても、異種の粉体が混入する対策が採られていないため使用できないという問題がある。仮にこの粉粒体定量分配器を種類の異なる複数の粉体を採取するために使用する場合には、異なる種類の粉体を採取する等の作業を行う度に、その定量分配器を洗浄する作業をしなければならず、その作業がきわめて煩雑になる。
また、この発明は、粉体を採取する等の作業を自動化して効率よく行うことができる簡易な構成の自動粉体採取システムを提供するものである。
吸気及び給気用の配管に着脱自在に接続させる通気路を有する接続部と、
前記接続部の通気路を通じて達する前記配管からの吸気による吸引力を利用して粉体が採取されて留められるとともに前記配管からの給気による吐出力を利用して前記採取された粉体が排出される通気路を有する採取部と、
前記採取部の通気路の中途の位置に配置され、採取される粉体の通過を阻止する第1フィルタ部と、
前記接続部の通気路と前記採取部との間をつなぐ通気路を有する中継部と、
前記中継部の通気路の中途の位置又は前記接続部側の端部に配置され、前記第1フィルタ部をすり抜けた粉体の通過を阻止する第2フィルタ部と、
を備えているものである。
この発明(A3)の粉体採取器は、上記発明A1の粉体採取器において、前記採取部が、前記第1フィルタ部と共に、前記中継部の前記接続部とは反対側の端部に対して直接又は適合用接続管を介在させて着脱自在に取り付けられる部品として構成されているものである。
吸気及び給気用の配管が配置される支持体と、
前記支持体に着脱自在に取り付けられて使用され、前記配管からの吸気による吸引力を利用して粉体を採取するとともに前記配管からの給気による吐出力を利用して採取した粉体を排出させる複数の粉体採取器と、
を有する粉体採取装置であって、
前記粉体採取器が上記発明A1からA3のいずれかの粉体採取器であるものである。
この発明(B3)の粉体採取装置は、上記発明B1の粉体採取装置において、前記粉体採取器の接続部は、前記支持体とワンタッチ着脱継手により接続される部位を有しており、前記支持体は、前記粉体採取器の接続部とワンタッチ着脱継手により接続される取付け部を備えているものである。
この発明(B4)の粉体採取装置は、上記発明B1の粉体採取装置において、前記支持体に、当該支持体に取り付けた前記粉体採取器を振動させる振動装置が設けられているものである。
この発明(B5)の粉体採取装置は、上記発明B1の粉体採取装置において、前記支持体に、ロボットハンドと着脱自在に結合される結合部が設けられているものである。
この発明(B6)の粉体採取装置は、上記発明B1の粉体採取装置において、前記支持体に、手で把持する把持部と、手で動作内容を選択して操作する操作部とが設けられているものである。
この発明(B7)の粉体採取装置は、上記発明B6の粉体採取装置において、前記支持体に前記配管を介して接続されて吸気を行う吸気装置と、前記支持体に前記配管を介して接続されて給気を行う給気装置とを備えているものである。
被接続部を有する吸気及び給気用の配管と、
前記配管の被接続部に着脱自在に取り付けられて使用され、前記配管からの吸気による吸引力を利用して粉体を採取するとともに前記配管からの給気による吐出力を利用して採取した粉体を排出させる複数の粉体採取器と、
を有する粉体採取装置であって、
前記粉体採取器は上記発明A1からA3のいずれかの粉体採取器であるものである。
この発明(B10)の粉体採取装置は、上記発明B8の粉体採取装置において、前記配管の被接続部及び前記粉体採取器の接続部に、ロボットハンドによりつかみ持たれる部位が設けられているものである。
この発明(B11)の粉体採取装置は、上記発明B8の粉体採取装置において、前記配管に接続されて吸気を行う吸気装置と、前記配管に接続されて給気を行う給気装置とを備えているものである。
上記発明B1からB6のいずれかの粉体採取装置と、
前記粉体採取装置の支持体に前記配管を介して接続されて吸気を行う吸気装置と、
前記粉体採取装置の支持体に前記配管を介して接続されて給気を行う給気装置と、
前記粉体採取装置の支持体に前記粉体採取器を取り付けて少なくとも粉体の採取、移動及び排出の作業を行うよう作動するロボットアーム及びロボットハンドを有するロボット装置と、
を備えているものである。
える作業を行うよう構成されているものである。
この発明(C3)の自動粉体採取システムは、上記発明C1のシステムにおいて、前記ロボット装置は、前記ロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器を、前記粉体の採取の作業が終了した後に前記採取部が横に倒れた状態になるよう保持するとともに、その状態に保持したままで前記移動及び排出の作業を行うよう構成されているものである。
この発明(C4)の自動粉体採取システムは、上記発明C3のシステムにおいて、前記粉体の排出の作業を行うときに前記粉体採取器の一部が接触し得る振動補助部材を備え、前記粉体の排出の作業を行うときに、前記ロボット装置のロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器をその一部が前記振動補助部材に接触し得る位置に移動させるとともに、前記粉体採取装置の支持体における振動装置が作動して前記粉体採取器を振動させるものである。
この発明(C5)の自動粉体採取システムは、上記発明C3のシステムにおいて、前記粉体採取器から排出される粉体を上端開口から取り入れて収容する容器を前記上端開口が傾斜した状態になるよう設置し、前記粉体の排出の作業を行うときに、前記ロボット装置のロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器を前記採取部が前記容器の傾斜した状態の上端開口から容器内部に侵入した状態になるよう移動させるものである。
この発明(C7)の自動粉体採取システムは、上記発明C6システムにおいて、前記支持体は、前記支持体に取り付けられた前記粉体採取器を振動させる振動装置が設けられており、前記粉体採取装置は、前記支持体における振動装置が前記洗浄する位置に移動して洗浄されるときの前記粉体採取器を振動させるよう構成されているものである。
上記発明B8からB10のいずれかに記載の粉体採取装置と、
前記粉体採取装置の配管に接続されて吸気を行う吸気装置と、
前記粉体採取装置の配管に接続されて給気を行う給気装置と、
前記粉体採取装置の配管に前記粉体採取器を接続させて少なくとも粉体の採取、移動及び排出の作業を行うよう作動するロボットアーム及びロボットハンドを有するロボット装置と、
を備えている自動粉体採取システム。
この発明(C10)の自動粉体採取システムは、上記発明C8のシステムにおいて、前記粉体の採取の作業が終了したときに前記粉体採取器の一部に接触して振動を付与する第1の振動付与装置を備え、前記粉体の採取の作業が終了したきに、前記ロボット装置のロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器をその一部が前記第1の振動付与装置に接触する位置に移動させるとともに、前記第1の振動付与装置が前記粉体採取器に振動を付与するよう構成されているものである。
この発明(C11)の自動粉体採取システムは、上記発明C8のシステムにおいて、前記ロボット装置は、前記ロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器を、前記粉体の採取の作業が終了した後に前記採取部が横に倒れた状態になるよう保持するとともに、その状態に保持したままで前記移動及び排出の作業を行うよう構成されているものである。
この発明(C12)の自動粉体採取システムは、上記発明C11のシステムにおいて、前記粉体の排出の作業を行うときに前記粉体採取器の一部と接触して振動を付与する第2の振動付与装置を備え、前記粉体の排出の作業を行うときに、前記ロボット装置のロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器をその一部が前記第2の振動付与装置に接触する位置に移動させるとともに、前記第2の振動付与装置が前記粉体採取器に振動を付与するよう構成されているものである。
この発明(C13)の自動粉体採取システムは、上記発明C11のシステムにおいて、前記粉体採取器から排出される粉体を上端開口から取り入れて収容する容器を前記上端開口が傾斜した状態になるよう設置し、前記粉体の排出の作業を行うときに、前記ロボット装置のロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器を前記採取部が前記容器の傾斜した状態の上端開口から容器内部に侵入した状態になるよう移動させるものである。
この発明(C15)の自動粉体採取システムは、上記発明C14のシステムにおいて、前記洗浄する位置に移動された前記粉体採取器の一部に接触して振動を付与する第3の振動付与装置を備え、前記第3の振動付与装置が、前記洗浄する位置に移動させられた前記粉体採取器に振動を付与するよう構成されているものである。
被接続部を有する吸気及び給気用の配管と、
前記配管に接続させるための通気路を有する接続部と、前記接続部の通気路を通じて達する前記配管からの吸気による吸引力を利用して粉体が採取されて留められるとともに前記配管からの給気による吐出力を利用して前記採取の粉体が排出される通気路を有する採取部と、前記接続部の通気路と前記採取部の通気路との間をつなぐ通気路を有する中継部と、前記採取部における通気路の所定の位置に配置され、採取される粉体の通過を阻止するフィルタ部とを備える複数の粉体採取器と、
を有する粉体採取装置と、
前記粉体採取装置の配管に接続されて吸気を行う吸気装置と、
前記粉体採取装置の配管に接続されて給気を行う給気装置と、
前記粉体採取装置の配管を介して前記粉体採取器が取り付けられて少なくとも粉体の採取、移動及び排出の作業を行うよう作動するロボットアーム及びロボットハンドを有するロボット装置と、
を備えているものである。
この発明(C18)の自動粉体採取システムは、上記発明C16のシステムにおいて、前記粉体の採取の作業が終了したときの前記粉体採取器の一部に接触して振動を付与する第1の振動付与装置を備え、前記粉体の採取の作業が終了したときに、前記ロボット装置のロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器をその一部が前記第1の振動付与装置に接触する位置に移動させるとともに、前記第1の振動付与装置が作動して前記粉体採取器に振動を付与するよう構成されているものである。
この発明(C19)の自動粉体採取システムは、上記発明C16のシステムにおいて、
前記ロボット装置は、前記ロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器を、前記粉体の採取の作業が終了した後に前記採取部が横に倒れた状態になるよう保持するとともに、その状態に保持したままで前記移動及び排出の作業を行うよう構成されているものである。
この発明(C20)の自動粉体採取システムは、上記発明C19のシステムにおいて、前記粉体の排出の作業を行うときに前記粉体採取器の一部に接触して振動を付与する第2の振動付与装置を備え、前記粉体の排出の作業を行うときに、前記ロボット装置のロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器をその一部が前記第2の振動付与装置に接触する位置に移動させるとともに、前記第2の振動付与装置が前記粉体採取器に振動を付与するよう構成されているものである。
この発明(C21)の自動粉体採取システムは、上記発明C19のシステムにおいて、前記粉体採取器から排出される粉体を上端開口から取り入れて収容する容器を前記上端開口が傾斜した状態になるよう設置し、前記粉体の排出の作業を行うときに、前記ロボット装置のロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器を前記採取部が前記容器の傾斜した状態の上端開口から容器内部に侵入した状態になるよう移動させるものである。
この発明(C23)の自動粉体採取システムは、上記発明C22のシステムにおいて、
前記洗浄する位置に移動された前記粉体採取器の一部に接触して振動を付与する第3の振動付与装置を備え、前記第3の振動付与装置は前記洗浄する位置に移動させられた前記粉体採取器に振動を付与するよう構成されているものである。
この発明(C24)の自動粉体採取システムは、上記発明C22のシステムにおいて、
前記洗浄する位置に移動された前記粉体採取器を除電する除電装置とを備え、前記除電装置は前記洗浄する位置に移動させられた前記粉体採取器を除電するよう構成されているものである。
しかも、上記発明C1、C8及びC16の自動粉体採取システムによれば、人体に有害な粉体を採取する等の作業を行う必要がある場合でも、その作業がロボット装置を利用して自動化して行えるので、その作業を人体への影響がなく効率よく行うことができる。
図1から図3は、実施の形態1に係る粉体採取器10Aを用いる粉体採取装置1Aを示している。図1はその粉体採取装置1Aにおける粉体採取器10Aと支持体30Aとを分離した状態(実際には粉体採取器10Aを支持体30Aから取り外した状態)を示し、図2はその粉体採取器10Aと支持体30Aとを一体にした状態(実際には粉体採取器10Aを支持体30Aに取り付けた状態)を示し、図3はその粉体採取装置1Aをロボット装置と組み合わせて使用する場合の自動粉体採取システムの主要部を構成するシステム用品5Aの概要を示している。
粉体採取装置1Aは、図1、図2等に示されるように、吸気及び給気用の配管35が配置される支持体30Aと、その支持体30Aに着脱自在に取り付けられて使用され、配管35からの吸気による吸引力を利用して粉体を採取するとともに配管35からの給気による吐出力を利用して採取した粉体を排出させる複数の粉体採取器10Aとを少なくとも有する装置である。図1、図2等では、複数の粉体採取器10Aについて便宜上1つだけ示している。
ここで、粉体採取装置1A(粉体採取器10A)が扱う粉体としては、例えば、医薬品の原料やその中間製品、化学薬品等の材料(平均粒径が例えば1μm〜1mmのもの)が挙げられる。
粉体採取器10Aは、具体的には、図1、図2、図4〜図6等に示されるように、支持体30Aに着脱自在に取り付けられ、その配管35に接続させる通気路11を有する接続部12と、接続部12の通気路11を通じて達する上記吸引力により粉体が採取されて留まる通気路13を有する採取部14と、採取部14の通気路13の中途の位置に配置され、採取される粉体の通過を阻止する第1フィルタ部15と、接続部12の通気路11と採取部14との間をつなぐ通気路16を有する中継部17と、中継部17の通気路16のうち接続部12側になる端部に配置され、第1フィルタ部15をすり抜けた粉体の通過を阻止する第2フィルタ部18と、を備えている。
また、実施の形態1における接続部12は、支持体30Aの取付け部(33)に着脱自在に取り付けるようにするため、磁力により付着して取り付けられる部位125を有している。実際、その部位125は、接続部12の全体(容器上部181を含む)が磁性を有する材料(例えば磁性を有するステンレス鋼)により形成されている。
また、本体部分141における通気路13の寸法や下端開口13aの孔径については、粉体の採取量、種類等の条件に応じて適宜設定することができる。特に下端開口13aの孔径は、本体部分141(通気路13を含む)について下端開口13aにむけて先細りする形状の部材として構成しておき、その先細りの形状部分における途中の位置で切断することで孔径を調整できるようにしてもよい。
適合用接続管25は、例えば、中継部17の下端部172と接続するための上部接続部251と、各採取部14の接続部分142と着脱自在に接続するための下部接続部252とを有する形状からなる管材である。上部接続部251は、ネジ山等の結合手段を形成することにより中継部17の下端部172とネジ山等の結合手段を介して結合できるようになっている。一方の下部接続部252は、その外径や長さ等の寸法が、交換して使用する各採取部14の寸法に適合する値に設定される。また、適合用接続管25の上部接続部251及び下部接続部252の内側には、採取部14の通気路13や中継部17の通気路16に接続される通気路26が連続して形成されている。
また、第2フィルタ部材23は、格納容器180の内部に形成される円盤状の格納空間S1(S2等)内に格納することができる部材である。
格納容器180が有する主な格納空間S1(S2)は、その格納容器180が配置される中継部17の通気路16の開口面積(断面積)よりも広い設置面積(円盤形状の底面部分の面積)を備えた空間である。容器上部181の格納空間S1は、接続部12の嵌合部分121における通気路11の一部でもある補助収容空間S3と接続された空間になっている。また、容器下部183の格納空間S2は、中継部17の本体部171における通気路16の開口面積よりも広く且つ格納空間S2の設置面積より狭い2種の開口面積からなる2段構造の補助収容空間S4,S5と接続された空間になっている。
続いて、中継部17における容器下部183の格納空間S2を構成する内壁面の溝部187に第2のリング部材186を取り付けた後に第2フィルタ部材23を設置し、しかる後、接続部12における容器上部181を容器下部183に外側から嵌め入れて螺合することで固定する。これにより、接続部12と中継部17とが接続された状態になる。また、格納容器180の格納空間S1又はS2や補助収容空間S3〜S5に第2フィルタ部材23が設置された第2フィルタ部18が組み立てられる。
次いで、中継部17の下端部172に適合用接続管25を取り付けた後、その適合用接続管25の下部接続部252に対して、第1フィルタ部15が予め配置された採取部14を取り付ける。
以上により、図1、図4、図5等に示される外観及び接続状態からなる粉体採取器10Aが完成する。粉体採取器10Aの外観は、細長い棒状の部分とその棒状の部分の上部側に存在する円板状の部分とを有する外観である。
支持体30Aは、図1〜図5等に示されるように、本体部31と、その本体部31に配置される吸気及び給気用の配管35と、本体部31のうち配管35の一端部が存在する部位に設けられ、上述した構成からなる粉体採取器10Aの接続部12が着脱自在に取り付けられる取付け部33とを備えている。
このうちハンド結合部313は、後述するロボットハンド(63)におけるつかみ部(612)の構造に対応した構成になっており、そのつかみ部(612)に対して着脱自在に結合されるようになっている。例えば、ロボットハンド(63)のつかみ部(612)の構造が互いに向き合う部位に窪んだ形状の部分を有する2つの挟み爪部材を接近及び離間させる構成になっている場合、ハンド結合部313は、その2つの挟み爪部材における窪み形状の部分により両側から挟んで保持される立体形状(把持用のブロック形状)からなる被つかみ部分314を有する構造が採用される。
前述した粉体採取装置1A(又はシステム用品5A)は、以下の自動粉体採取システム6Aの一部を構成する。
自動粉体採取システム6Aは、図3、図9等に示されるように、上述した構成からなる粉体採取装置1A(特に吸気装置51及び給気装置52を備えた構成からなる装置)と、その粉体採取装置1Aの支持体30Aに粉体採取器10Aが着脱自在に取り付けられて少なくとも粉体の採取、移動及び排出の作業を行うよう作動するロボットアーム62及びロボットハンド63を有するロボット装置61とを備えて構成されている。
また、制御部65は、ロボットアーム62(ロボットハンド63を含む)を駆動する電動モータ等の駆動装置の動作を制御するロボットアームの駆動制御部625、吸気装置51(開閉弁513を含む)を駆動する駆動装置の動作を制御する吸気装置の駆動制御部515、給気装置52(開閉弁523を含む)を駆動する駆動装置の動作を制御する給気装置の駆動制御部525、振動装置37を駆動する駆動装置の動作を制御する振動装置の駆動制御部375等の制御対象と接続されている。
さらに、制御部65は、システム6Aに関する種々の操作(情報の入力、選択、状態の表示など)を行う操作部66や、システム6A(上記各駆動制御部)の各動作に必要な状態等の情報を検知する各種センサ、撮像装置等の検知部67等に接続されている。
この制御部65は、記憶部に格納及び記憶される制御プログラムやデータに基づいて各制御対象に必要な制御信号を送信する。また、制御部65は、操作部66や検知部67から入力される情報に基づいて生成する必要な制御信号を各制御対象に送信する。
そして、自動粉体採取システム6Aは、例えば、図9に模式的に示す作業を行うために適用することができる。
その構成要素とは、クリーンルーム、滅菌ルーム等の作業部屋に設置された作業用テーブル70と、所要の寸法条件からなる採取部14(第1フィルタ部15を含む)を複数本並べて取り外し自在に保持する第1ホルダー部71と、その採取部14を取り付ける前の複数の粉体採取器10Aの一部10a,10b,10cを並べて取り外し自在に保持する第2ホルダー部72と、配管35が接続された支持体30Aを取り外し自在に保持する第3ホルダー部73と、採取部14を取り外した後の粉体採取器10Aの残り部分10a,10b,10cを洗浄する洗浄処理部75等である。採取部14を取り付ける前の粉体採取器の一部10a,10b,10cとは、採取部14を除く部分であって、接続部12、中継部17、第2フィルタ部18及び適合用接続管25で構成される部分である。
図9等においてロボット装置61は、ロボットアーム62及びロボットハンド63のみを図示し、その支持本体や制御部65の図示を省略している。また、図9等においては、第1ホルダー部71、第2ホルダー部72、第3ホルダー部73、洗浄処理部75等が作業用テーブル70上に横一列になって配置された状態で図示されているが、これは便宜上のものであり、実際は作業内容、作業効率等の観点から適宜設定された位置にそれぞれ設置される。
以下、図9に示す自動粉体採取システム6Aの動作について説明する。この動作は、前述した制御部65の制御により実行される。
この作業により、最初の粉体9Aを採取する等の作業を行うための前準備が完了する。この際、秤81は、例えば、第2容器95Aの重さが表示部812に「0.000g」として表示されように調整し、これにより、第2容器95Aに収容される採取対象の粉体9Aの重さのみを計量できるように取り扱うことができる。
すなわち、上述したようにロボットハンド63につまれて保持された支持体30Aを、その取付け部33に、第2ホルダー部72に保持されている粉体採取器10Aの一部10aにおける接続部12が嵌め入れられるよう移動させる。そして、その粉体採取器10Aの一部10aにおける接続部12が、支持体30Aの取付け部33に設けられた磁石36の磁力により嵌入孔332内に付着して固定された状態にすることで、その取り付けが完了する。
また、採取部14の粉体採取器10Aの一部10aへの取り付けは、次のように行われる。
すなわち、上述したようにロボットハンド63につまれて保持された支持体30Aに取り付けられた粉体採取器10Aの一部10aを、その中継部17の下端側にある適合用接続管25の接続部分252が採取部14の接続部分142に挿し込まれるように移動させる。そして、採取部14の接続部分142が適合用接続管25の接続部分252に嵌合された状態にすることで、その取り付けが完了する。
これにより、粉体採取器10Aは、吸気装置51による吸気の作用で採取部14の通気路13に吸引力(F1)が発生し、その通気路13内に第1容器90Aの内部に収容された粉体9Aが吸引されて採取される。
この際、ロボットアーム62の作動により、粉体採取器10Aを上方に少し持ち上げて、その採取部14の下端開口13aが第1容器90A内における粉体9Aの堆積面から離れた状態にする。しかる後、支持体30Aにおける振動装置37を作動させることにより、振動装置37で発生する振動を粉体採取器10Aに付与し、その粉体採取器10Aを少なくとも採取部14の下端開口13aが第1容器90Aの内部に存在している状態で振動させる。
このとき、自動粉体採取システム6Aにおいては、図17に例示するように、必要に応じて支持体30Aにおける振動装置37を作動させて粉体採取器10Aを振動させる。この場合は、その粉体採取器10Aにおける採取部14の通気路13内(内壁など)に存在する採取した粉体9Aを残すことなく振り落して排出させることができる。換言すれば、採取部14の通気路13内に採取されている粉体9Aのすべてを第2容器95A内に収容することができる。
この結果、第2容器95A内には、粉体採取装置1Aの粉体採取器10Aで採取した所定量(例えば秤81の表示部812に示される0.030g)の粉体9Aが収容される(図17)。
一方、自動粉体採取システム6Aは、粉体採取器10Aによる粉体9Aの採取、移動及び排出の作業を行う動作を複数回繰り返すことで、予め設定する重さの粉体9Aの第1容器90Aから第2容器95Aへの移し替えを行う設定になっている場合は、以上の動作(特に図13から図17に示す粉体9Aの採取、移動及び排出の作業を行う動作)を設定された必要な回数だけ同様に繰り返すことになる。
この結果、粉体採取器の一部10aにおける第2フィルタ部18内に付着して残留している粉体9Aや上記各通気路16,26内に付着して残留している粉体9Aが上記空気とともに外部に排出されることにより除去され、その第2フィルタ部18内や上記各通気路16,26内が清浄される。またこの際、吸引動作を行った場合は、その中継部17の外表面や適合用接続管25の外表面に粉体9Aが残留して付着していても、その粉体9Aも吸引作用により除去されて、その各外表面も清浄される。
また、このとき必要であれば、支持体30Aにおける振動装置37を作動させることにより、粉体採取器10Aに振動を付与してもよい。これにより、粉体採取器10Aの通気路の内部や外表面に残留するように付着している粉体9Aを洗浄処理部75の処理筒内に振り落して除去することができる。
しかる後、ロボットアーム62とロボットハンド63を作動させることにより、先に扱った粉体9Aが収容されている第1容器90Aやその粉体9Aが移し替えにより収容された第2容器95Aを元の位置にそれぞれ戻す作業や、次の粉体9Bが収容されている第1容器90Bを採取作業位置に移動する作業や、次の粉体9Bを採取した後に移し替えるために収容する第2容器95Bを秤81の計量台811に乗せる作業を行う(以上、図20)。
この場合、新たに取り付ける採取部14は、以前の粉体9Aの採取時に使用した採取部14と同じ構成のものであっても、あるいは、採取量が異なる構成からなるものであってもよい。
したがって、この自動粉体採取システム6Aによれば、種類の異なる粉体(例えば粉体9B)の採取、排出等の作業を行う際に異物(例えば粉体9A)が混入することが確実に防止される。
これ以降の動作は、前述した粉体9Aの採取、移動、排出、洗浄等の作業時における各動作と同様に行われる。
すなわち、システム6Aでは、給気装置52による給気動作を通常の排出動作時よりも弱くして排出動作を行うよう設定する。また、その給気装置52による弱めの給気動作と併せて振動装置37による振動の付与を実行して粉体採取器10Aを振動させながら排出動作を行うよう設定する。さらに、振動装置37による振動の付与だけを実行することで排出動作を行うように設定する。
すなわち、採取システム6Aでは、その粉体9A,9B等の所要量の排出が完了した時点で、残す粉体9A,9B等が採取部14から落下して排出されないよう振動装置37による振動動作を停止させる一方で、吸気装置51による吸気動作を行うように設定する。
また、特に自動粉体採取システム6Aによれば、人体に有害な粉体を採取する等の作業が必要な場合であっても、その作業に人がかかわることがないため、その作業を人体への影響を心配することなく自動で効率よく行うことができる。
実施の形態1に係る自動粉体採取システム6Aは、その一部の構成について以下に例示するように変更することが可能である。
また、このときのロボットアーム62及びロボットハンド63は、図25に示すように、粉体採取器10Aを全体がほぼ水平に横たわった状態で保持したままで、粉体採取位置から粉体排出位置まで移動させる作業と粉体を排出させる作業を行うように作動することになる。
この結果、粉体9Aの採取が終了した後の粉体採取器10Aは、採取部14の通気路13内に採取されて留まった粉体9Aが、鉛直の方向にほぼ沿って起立した状態の採取部14に採取されている場合に比べて安定して保持されるようになる。したがって、このときの粉体採取器10Aによれば、横に倒れた状態の採取部14に採取されている粉体9Aの一部が、例えば重力の作用や移動の開始及び停止時に発生する振動の作用の影響を受けることにより採取部14の通気路13内から外に漏れ出すおそれのない状態に保たれる。
すなわち、この自動粉体採取システム6Aでは、その粉体採取器10Aの一部(中継部17)を振動補助部材40の接触部40aに接触させない場合に比べて、振動装置37の振動を粉体採取器10A(の採取部14)に対してより確実かつ良好に伝えることができる。つまり、振動装置37の振動を受けている粉体採取器10Aは、その一部(中継部17)が振動補助部材40の固定された接触部40aに接触する度に衝撃を受けるとともに、その衝撃が中継部17から採取部14まで振動として効率よく伝わるようになるので、採取部14自体が確実に振動するようになる。
この結果、このときの自動粉体採取システム6Aでは、粉体採取器10Aの採取部14に採取されている粉体9Aの排出を微量ずつに分けて安定して行うことができる。
この場合、制御部65は、例えば、計量部82から得られる計量値のデータと第2容器95Aへの粉体の排出量(移し替えて収容すべき量)との差の値から、振動装置37の振動の大きさ及び振動時間を調整するよう駆動制御部375を介して振動装置37の駆動をフィードバック制御すればよい。
態で保持された粉体採取器10Aの採取部14に採取した粉体9Aを第2容器95Aに排出させるときに、その採取部14が第2容器95Aの傾斜した状態にある上端開口96から容器内部に侵入した状態になるので、採取部14の下端開口13aが第2容器95Aの内壁面の一部に囲まれた状態になる。
この結果、この自動粉体採取システム6Aでは、粉体採取器10Aの採取部14の下端開口13aから排出される粉体9Aの一部が排出時の振動等の作用を受けて勢いよく飛び出すことがあっても、その粉体9Aの一部が第2容器95Aの内壁面に当たることもあるので、第2容器95Aの外部に飛び散ることを防止又は抑制することができる。
これにより、粉体の排出作業を行う際に、第2容器95Aの上端開口96を取り囲んで粉体の飛び散りを防ぐ囲い部材を別途設ける必要性がない場合を得ることができる。その一方で、この自動粉体採取システム6Aの場合を含めて粉体の排出作業時に粉体が第2容器95の外部に飛び散ることを確実に防止するためには、例えば、第2容器95Aの上端開口96を囲む範囲内で飛び散る粉体を吸引することができる吸引機構を別途配置しても構わない。
また、上記1つ目の構成のみを採用する場合は、排出させる粉体9Aを収容する第2容器95Aを、その上端開口96がほぼ水平の状態になるよう秤81の計量台811に載せることになる(例えば図10等を参照)。この場合は、ほぼ水平に横たわった状態で保持された粉体採取器10Aの採取部14に採取している粉体9Aを、第2容器95Aのほぼ水平の状態にある上端開口96を通過させて容器内部に落下させるよう排出させればよい。
さらに、上記2つ目の構成のみを採用する場合は、粉体採取器10Aを採取部14が最下位に存在して鉛直の方向にほぼ沿って起立した状態になるよう保持した状態で、粉体の移動や排出の作業を行うことになる(例えば図15、図16等を参照)。この場合は、鉛直の方向にほぼ沿って起立した状態で保持された粉体採取器10Aの最下位にある採取部14に採取している粉体9Aを第2容器95に排出させる作業を、その採取部14が第2容器95Aの傾斜した状態にある上端開口96から容器内部に侵入した状態になるよう粉体採取器10Aを移動させて行えばよい。
また、上記2つ目の構成については、必要であれば、その一部の構成を以下のように変更しても構わない。つまり、粉体の排出の作業を行うときに、ほぼ水平に横たわる状態で保持されている粉体採取器10Aを、第2容器95Aの傾斜した状態にある上端開口96とほぼ直交するように傾斜させた状態に保持し直した後、その傾斜した状態の粉体採取器10Aをその最下位にある採取部14が第2容器95Aの傾斜した状態にある上端開口96から容器内部に侵入した状態になるよう移動させるよう構成してもよい。
この構成を採用する場合は、ほぼ水平に横たわった状態で保持された粉体採取器10Aを、その採取部14の下端開口13aがフラスコ型の容器における水平の方向を向く開口を通して容器本体内に侵入した状態になるよう移動させた後に、粉体の排出作業を行うことになる。
図26及び図27は、実施の形態2に係る粉体採取装置1Bを示すものである。
また、粉体採取装置1Bの支持体30Bにおける配管35は、実施の形態1に係る粉体採取装置1Aにおける配管35の場合と同様に、吸気装置51及び給気装置52と接続されている。粉体採取器10Aは、複数あり、また実施の形態1に係る粉体採取装置1Aにおける粉体採取器10Aと同様の構成からなるものである。
図28から図30は、実施の形態3に係る粉体採取器10Bを用いる粉体採取装置1Cを示している。
図28はその粉体採取装置1Cにおける粉体採取器10Bと配管35Bとを分離した状態(実際には粉体採取器10Bを配管35Bから取り外した状態)を示し、図29はその粉体採取器10Bと配管35Bとの断面を示し、図30はその粉体採取器10Bと配管35Bとを一体にした状態(実際には粉体採取器10Bを配管35Bに取り付けた状態)の粉体採取装置1Cをロボット装置と組み合わせて使用する場合の自動粉体採取システムの主要部を構成するシステム用品5Cの概要を示している。
粉体採取装置1Cは、図28、図30等に示されるように、被接続部56を有する吸気及び給気用の配管35Bと、その配管35Bの被接続部56に着脱自在に取り付けられて使用され、配管35Bからの吸気による吸引力を利用して粉体を採取するとともに配管35Bからの給気による吐出力を利用して採取した粉体を排出させる複数の粉体採取器10Bとを少なくとも有する装置である。図28、図30等では、複数の粉体採取器10Bについて便宜上1つだけ示している。
また、この粉体採取装置1C(粉体採取器10B)が扱う粉体は、実施の形態1に係る粉体採取装置1A(粉体採取器10A)が扱う粉体と同じものであるが、異なる粉体であ
ってもよい。
粉体採取器10Bは、図28、図29等に示されるように、配管35Bの被接続部56に着脱自在に取り付けられ、その配管35Bに接続させる通気路11Bを有する接続部12Bと、接続部12Bの通気路11Bを通じて達する上記吸引力により粉体が採取されて留まる通気路13を有する採取部14と、採取部14の通気路13の中途の位置に配置され、採取される粉体の通過を阻止する第1フィルタ部15と、接続部12Bの通気路11Bと採取部14との間をつなぐ通気路16を有する中継部17と、中継部17の通気路16のうち接続部12B側になる端部に配置され、第1フィルタ部15をすり抜けた粉体の通過を阻止する第2フィルタ部18を備えている。
また、この粉体採取器10Bは、実施の形態1における適合用接続管25(図5、図6等を参照)を採用しておらず、このため採取部14を中継部17の下端部172に直接、着脱自在に取り付ける構成になっている。
実施の形態3におけるワンタッチ着脱継手57は、例えば、円筒状の本体部571と、開放リング573と、スリーブ574と、開放リング573と弾性スリーブ574の間に存在する図示しないロック爪等で構成されている。
また、本体部571は、その下端部が、第2フィルタ部18における格納容器180Bの容器上部181Bに設けられた補助収容空間S3に対してネジ山等の手段により固定されている。
スリーブ574は、本体部571の貫通孔572における大径孔部の奥に存在するよう配置されているシール部材である。
ロック爪は、接続補助管(58)との接続時に、開放リング573が接続補助管(58)とともに本体部571の貫通孔572に奥側に移動すると、接続補助管(58)を固定してロックした状態に動く部材である。また、ロック爪は、接続補助管(58)の取り外し時に、開放リング573を本体部571の貫通孔572に奥側に押し込んだ状態になると、ロックした状態が解除されるように作用する部材でもある。
突出部190は、その中央部に上下の方向に貫く貫通孔としての補助収容空間S3が設けられている。補助収容空間S3の下部には、第2フィルタ部材23の一部が収容されている。
また、突出部190は、その上端部に設けたフランジ部191と容器上部181Bの間にある外周面部分が、ロボットハンド63(のつかみ部612)によりつかみ持たれる部位193として構成されている。
また、被接続部56は、ロボットハンド63(のつかみ部612)によりつかみ持たれる部位を確保するつかみ補助部材565を介して配管35Bと接続されている。
配管35Bは、管結合部材355Bを介してつかみ補助部材565の上部側と接続されている。
これにより、接続補助管58は、ワンタッチ着脱継手57の本体部571における貫通孔572のなかで移動できない状態になって固定されるので、ワンタッチ着脱継手57を介して接続部12Bと簡単に接続される。
これにより、接続補助管58は、ワンタッチ着脱継手57の本体部571における貫通孔575(実際は開放リング573の貫通孔575を含む)内で移動できる状態になるので、その貫通孔575から完全に引き抜くことにより、接続部12Bとの接続が簡単に解除される。
吸気装置51及び給気装置52に関する構成(開閉弁513,523や接続管55等を含む)は、実施の形態1における吸気装置51及び給気装置52に関する構成と同じである。
粉体採取装置1C(又はシステム用品5C)は、以下の自動粉体採取システム6Cの一部を構成する。
自動粉体採取システム6Cは、図30、図32等に示されるように、上述した粉体採取装置1C(特に吸気装置51及び給気装置52を備えた構成からなる装置)と、その粉体採取装置1Cの配管35Bに粉体採取器10Bが着脱自在に接続されるよう取り付けられて少なくとも粉体の採取、移動及び排出の作業を行うよう作動するロボットアーム62及びロボットハンド63を有するロボット装置61とを備えて構成されている。
また、自動粉体採取システム6Cは、実施の形態1に係る自動粉体採取システム6Aの場合と同様に、各動作を制御する制御部65(図7を参照)を有している。
採取部14の下端開口13aひいては通気路13内に、気体を吸い込む吸引力F1が発生する。これにより、粉体採取器10Bが、その採取部14の通気路13内に粉体を吸引することが可能な状態になる。
また、この吸気装置51による吸気を行った場合は、その吸気により粉体採取器10Bの採取部14の下端開口13aから取り込まれて流れる気体が、粉体採取器10Bにおける第1フィルタ部15と第2フィルタ部18をこの順番で通過することになる。
また、この給気装置52による給気を行った場合は、その給気により粉体採取器10Bの接続部12Bの通気路11Bから流れ込む気体が、粉体採取器10Bにおける第2フィルタ部18と第1フィルタ部15をこの順に通過することになる。
この自動粉体採取システム6Cは、例えば、図32に模式的に示す作業を行うために適用することができる。
その構成要素とは、図32等に示されるように、実施の形態1に係る自動粉体採取システム6Aの場合(図9等を参照)とほぼ同様に、作業用テーブル70と、採取部14(第1フィルタ部15を含む)を複数本並べて取り外し自在に保持する第1ホルダー部71と、その採取部14を取り付ける前の複数の粉体採取器10Bの一部10d,10eと1つの配管35Bを並べて取り外し自在に保持する第2ホルダー部72と、粉体採取器10Bにおける採取部14を取り外した後の粉体採取器10Bの一部10d,10eを洗浄する洗浄処理部75と、秤81である。
配管35Bは、図示しない吸気装置51及び給気装置52と接続されている。秤81としては電子天秤を使用し、その電子天秤の計量部82を制御部65に接続している(図7を参照)。また、秤81の計量台811の上には、実施の形態1に係る自動粉体採取システム6Aの変形例で示した、第2容器95A全体を傾斜した状態で保持する傾斜保持部86が設けられた容器置き台85を設置している。
その構成要素とは、図32等に示されるように、配管35B(の被接続部56)と粉体採取器10Bの一部10d,10e(の接続部12B)とを着脱させる作業を行う着脱作業部77と、粉体の採取の作業が終了したときに粉体採取器10Bの一部10d,10eに接触して振動を付与する第1の振動付与装置41と、粉体の排出の作業を行うときに粉体採取器10Bの一部10d,10eと接触して振動を付与する第2の振動付与装置42等である。
第2の振動付与装置42は、粉体の排出作業を行う位置(粉体排出位置)の近傍の位置に配置される。第2の振動付与装置42は、例えば、作業用テーブル70における粉体排出位置の近傍の位置に固定した状態で配置される支持フレーム420と、支持フレーム420の上部に固定して設けられる振動付与部44とで構成されている。振動付与部44は、第1の振動付与装置41の振動付与部43と同様に、接触面部と振動発生源部を有している。振動付与部44の接触面部は、上方向を向いた状態で配置されている。
特に第2の振動付与装置42の駆動については、実施の形態1に係る自動粉体採取システムの変形例で示したように、制御部65に接続された電子天秤81の計量部82から得られる計量値のデータに基づいて制御されるよう構成されている。この場合、制御部65は、例えば、計量部82から得られる計量値のデータと第2容器95Aへの粉体の排出量(移し替えて収容すべき量)との差の値から、第2の振動付与装置42における振動の大きさ及び振動時間を調整するよう駆動制御部425を介して第2の振動付与装置42の動作をフィードバック制御するようになっている。
以下、図32に示す自動粉体採取システム6Cの動作について説明する。この動作は、実施の形態1に係る自動粉体採取システムの場合と同様に、前述した制御部65の制御により実行される。
この作業により、最初の粉体9Aを採取する等の作業を行うための準備作業が完了する。この際、第2容器95Aは、容器置き台85の傾斜保持部86に保持されることにより、その上端開口96が傾斜した状態になるよう置かれる。
しかる後、ロボット装置61は、図34に示されるように、その配管35Bを着脱作業部77まで移動させて保持部775に保持させる。このときの配管35Bは、図37に示されるように、ロボットハンド63につかまれているつかみ補助部材565の被保持部567が、着脱作業部77における保持部775の保持具776に移し替えられるようにしてつかまれた状態になることで保持される。この際、配管35Bは、その管結合部材355Bをロボットハンド63によりつかんで着脱作業部77まで移動させられた後、その被保持部567を保持部775の保持具776につかませて保持されるようにしてもよい。
しかる後、ロボット装置61は、図36に示されるように、その粉体採取器10Bの一部10dを着脱作業部77まで移動させた後、粉体採取器10Bの一部10dにおける接続部12Bを配管35Bの被接続部56に接続させる作業を行う。
しかる後、着脱作業部77は、シリンダ駆動部771を駆動させて可動シリンダ772を下降させることにより、保持部材775に保持された配管35Bのつかみ補助部材565を介して被接続部56を下降させる。これにより、配管35Bの被接続部56における接続補助管58は、粉体採取器10Bの一部10dにおける接続部12Bのワンタッチ着脱継手57の本体部571における貫通孔575に更に挿し込まれるとともに図示しないロック爪によりロックされたた状態になり、本体部571の貫通孔572内で移動不能の状態になる(図31等を参照)。
この結果、粉体採取器10Bの一部10dにおける接続部12Bが、配管35Bの被接続部56と接続される(図30、図36、図37)。
この際、採取部14の粉体採取器10Bの一部10dへの取り付けは、ロボットハンド63につまれて保持された粉体採取器10Bの一部10dを、その中継部17の下端部172が採取部14の接続部分142に差し込まれた後に嵌合された状態になるまで移動させることにより行われる。
これにより、粉体採取器10Bにおいては、吸気装置51による吸気の作用で採取部14の通気路13に吸引力(F1)が発生し、その通気路13内に粉体9Aが吸引されて採取される。
また、粉体採取器10Bでも、仮に第1フィルタ部15をすり抜けた粉体9Aが発生しても、そのすり抜けた粉体9Aの通過が第2フィルタ部18により阻止される。このため、その採取された粉体9Aが、粉体採取器10Bの通気路11Bや、その先の配管35Bや接続管55側に流れて移動してしまうことが防止される。
図40に示す例では、ロボットアーム62が粉体採取器10Bを第1の振動付与装置41のある側に少し傾けた状態にすることにより、粉体採取器10Bの一部を第1の振動付与装置41の振動付与部43に接触させている。また、図41に示す例では、ロボットアーム62が粉体採取器10Bを鉛直の方向に沿って起立した状態に保持して第1の振動付与装置41の側に接近させることにより、粉体採取器10Bの一部を第1の振動付与装置41の振動付与部43に接触させている。
これにより、粉体9Aの採取が完了した粉体採取器10Bは、その採取部14の外周面に付着した不要の粉体9Aが振動で振り落とされて除去される。また、振り落された粉体9Aは、第1容器90Aの内部に戻される。
また、このときのロボットアーム62及びロボットハンド63は、図42及び44に示すように、粉体採取器10Bを全体がほぼ水平に横たわった状態で保持したままで、粉体採取位置から粉体排出位置までの移動と、粉体の排出の作業を行うように作動する。粉体採取位置から粉体排出位置までの移動時も、吸気装置51は作動し続けて吸気を続行している。
このときの第2の振動付与装置42は、前述した制御部65及び駆動制御部425によるフィードバック制御により作動する。つまり、第2の振動付与装置42で発生させる振動の大きさ及び振動時間が、秤81の計量部82から得られる計量値のデータと第2容器95Aへの粉体9Aの排出設定量との差の値に応じて適宜調整される。
この結果、第2容器95Aには、粉体採取装置1Cの粉体採取器10Bで採取した所定量(例えば図45における秤81の表示部812に示される0.030g)の粉体9Aが正確に安定して収容される。
しかる後、洗浄処理部75では、粉体採取器10Bから使用済みの採取部14を取り外す作業と、採取部14を取り外した後の粉体採取器10Bの一部10dを洗浄する作業が行われる。
この移動が終了した後に、採取部14の取り外し作業が行われる。採取部14の取り外しは、例えば、採取部14の上端部を処理筒部751内に設ける図示しない引っ掛け部に引っ掛けた状態にしたうえで、粉体採取器10Bの一部10dをロボットアーム62により上方に持ち上げることにより行われる。この動作により、採取部14が粉体採取器10Bの一部10dから自動で引き抜かれる。
続いて、採取部14の取り外しが終了した段階で、給気装置52を作動させて給気動作を開始させることにより洗浄作業が行われる。また、洗浄処理部75が処理筒部751と接続される吸引装置を装備している場合は、実施の形態1に係る自動粉体採取システム6Aの場合と同様に、その吸引装置を作動させて吸引動作を単独で行うか又は上記給気装置52による給気動作と併せて行う。
一方、着脱作業部77における保持部材775に保持された配管35Bは、着脱作業部77のシリンダ駆動部771の駆動で可動シリンダ772を少し上昇させることにより、その被接続部56における接続補助管58が保持部材775とともに少し上昇移動させられる。これにより、配管35Bの被接続部56における接続補助管58は、接続部12Bのワンタッチ式着脱継手57における貫通孔572から引き抜くことが可能な状態におかれる。
この結果、粉体採取器10Bの一部10dは、その接続部12Bが配管35Bの被接続部56との接続から開放されて引き離すことができる。この場合、配管35Bは、着脱作業部77に保持させたままで置かれる。
しかる後、図47に例示するように、ロボットアーム62とロボットハンド63を作動させることにより、先に扱った第1容器90Aや粉体9Aを移し替えて収容した第2容器95Aを元の位置にそれぞれ戻す作業や、次の粉体9Bが収容されている第1容器90Bを採取作業位置に移動する作業や、次の粉体9Bを移し替えるために収容する第2容器95Bを秤81の計量台811にある容器置き台85に乗せる作業を行う。
しかる後、自動粉体採取システム6Cは、図49に例示するように、配管35Bと接続させた粉体採取器10Bの一部10eに、第1ホルダー部71にある新しい2つ目の(第1フィルタ部15が配置された)採取部14を取り付ける作業を行う。
また、自動粉体採取システム6Cでは、新たな採取部14を取り付けた粉体採取器10Bを交換して使用することにより、例えば、以前の粉体9Aを採取する等の作業に使用していた採取部14や第1フィルタ部15を再使用した場合のように、その採取部14や第1フィルタ部15に残留付着していた以前の粉体9Aが、次に扱う粉体9Bの採取、排出等の作業において第2容器95Bに混入することがない。
したがって、この自動粉体採取システム6Cによれば、種類の異なる粉体(例えば粉体9B)の採取、排出等の作業を行う際に異物(例えば粉体9A)が混入することが確実に防止される。
これ以降の動作は、前述した粉体9Aの採取、移動、排出、洗浄等の作業時における各動作と同様に行われる。
なお、この自動粉体採取システム6Cにおいても、前述した実施の形態1に係る自動粉体採取システム6Aの場合と同様に扱うことや対応が可能である。
また、この自動粉体採取システム6Cによっても、実施の形態1に係る自動粉体採取システム6Aの場合と同様に、人体に有害な粉体を採取する等の作業が必要な場合であっても、その作業に人がかかわることがないため、その作業を人体への影響を心配することなく自動で効率よく行うことができる。
この振動付与処理を洗浄処理時に併せて行うことにより、使用済みの粉体採取器10Bに付着している粉体が除去されやすくなる。第3の振動付与装置としては、例えば、第1の振動付与装置41や第2の振動付与装置42の場合とほぼ同様に、粉体採取器10Bの一部に接触して振動を付与する部位を備えた装置を用いることができる。
図51及び図52は、実施の形態4に係る自動粉体採取システム6D等を示している。図51はその自動粉体採取システム6Dの概要を示し、図52はその自動粉体採取システム6Dを構成する粉体採取装置1D及びシステム用品5Dを示している。
自動粉体採取システム6Dは、図52に示される粉体採取装置1D(特に吸気装置51及び給気装置52を備えた構成からなるシステム用品5D)と、その粉体採取装置1Dの配管35Cに粉体採取器10Cが取り付けられて少なくとも粉体の採取、移動及び排出の作業を行うよう作動するロボットアーム62及びロボットハンド63を有するロボット装置61とを備えて構成されている。
また、図51に示す自動粉体採取システム6Dは、実施の形態3に係る自動粉体採取システム6C(図32を参照)と対比した場合、粉体採取器10Cを用いる粉体採取装置1Dと粉体採取器10Cの一部10fを保持する第4ホルダー部74とを採用する一方で着脱作業部77を採用していない点で異なるが、それ以外の部分については同じ構成になっている。粉体採取器10Cの一部10fは、採取部14を取り付ける前の残りの部分である。
粉体採取装置1Dは、図52等に示されるように、被接続部56を有する吸気及び給気用の配管35Cと、その配管35Cに取り付けられて使用され、配管35Cからの吸気による吸引力を利用して粉体を採取するとともに配管35Cからの給気による吐出力を利用して採取した粉体を排出させる複数の粉体採取器10Cとを少なくとも有する装置である。図52では、複数の粉体採取器10Cについて便宜上1つだけ示している。
また、この粉体採取装置1D(粉体採取器10C)が扱う粉体は、実施の形態1に係る粉体採取装置1A(粉体採取器10A)が扱う粉体と同じものであるが、異なる粉体であってもよい。
粉体採取器10Cは、図52、図53等に示されるように、配管35Cに取り付けられ、その配管35Cに接続させる通気路11Cを有する接続部12Cと、接続部12Cの通気路11Cを通じて達する上記吸引力により粉体が採取されて留まる通気路13を有する採取部14と、採取部14の通気路13の中途の位置に配置され、採取される粉体の通過を阻止する第1フィルタ部15と、接続部12Bの通気路11Cと採取部14との間をつなぐ通気路16を有する中継部17を備えている。
また、この粉体採取器10Cは、実施の形態3に係る粉体採取器10Bの場合と同様に、適合用接続管25(図5、図6等を参照)を採用しておらず、このため採取部14を中継部17の下端部172に直接、着脱自在に取り付ける構成になっている。
実施の形態4における接続部12Cは、図52、図53等に示されるように、円柱状の構造体からなり、その中央部に上下に貫通する2段の貫通孔128が通気路11Cとして設けられている。2段の貫通孔128は、上方側に配置されて配管35Cとの接続に使用される大径の貫通孔128Aと、下方側に配置されて中継部17との接続に使用される小径の貫通孔128Cとで構成されている。
またこの接続部12Cは、円柱状の構造体における外周面の上下に所要の距離をあけて2つのフランジ部129A,129Bが設けられており、その2つのフランジ部129A,129Bの間にある外周面部がロボットハンド53(のつかみ部612)によりつかみ持たれる部位130として構成されている。
管結合部材355Bは、中央部に上下方向に貫通する貫通孔356が設けられた筒状の部材であり、その貫通孔356に配管35Cの一端部を嵌め入れて固定するようになっている。また、管結合部材355Bは、その下端部が、粉体採取器10Cの接続部12Cにおける大径の貫通孔128Aに対してネジ山等の手段により嵌め入れて固定されるようになっている。
吸気装置51及び給気装置52に関する構成(開閉弁513,523や接続管55等を含む)は、実施の形態1における吸気装置51及び給気装置52に関する構成と同じである。
図51に示す自動粉体採取システム6Dは、以下のように動作する。このときの動作は、実施の形態1、3に係る自動粉体採取システムの場合と同様に、前述した制御部65の制御により実行される。
この作業により、最初の粉体9Aを採取する等の作業を行うための前準備が完了する。
これにより、粉体採取器10Cにおいては、吸気装置51による吸気の作用で採取部14の通気路13に吸引力(F1)が発生し、その通気路13内に粉体9Aが吸引されて採取される。
粉体採取器10Cの採取部14に採取された粉体9Aは、採取部14に配置された第1フィルタ部15により通過が阻止される。このため、採取された粉体9Aが、その第1フィルタ部15よりも内側に存在する他の通気路16,11Cに流れて移動することや、粉体採取器10Cよりも先にある配管35Cや接続管55側に流れて移動することが防止される。
これにより、粉体9Aの採取が完了した粉体採取器10Cは、その採取部14の外周面に付着した不要の粉体9Aが振動で振り落とされて除去される。また、振り落された粉体9Aは、第1容器90Aの内部に戻される。
また、粉体9Aの排出の作業は、図58に示すように、粉体採取器10Bの排出作業位置までの移動が終了した段階で、第2の振動付与装置42が作動して粉体採取器10Bを振動させることにより行われる。この際、給気装置52による給気動作と吸気装置51による吸気動作は、実施の形態3に係る自動粉体採取システム6Cの場合と同様に、原則として行われない。
しかる後、洗浄処理部75では、粉体採取器10Cから使用済みの採取部14を取り外す作業と、採取部14を取り外した後の粉体採取器10Cの一部10fを洗浄する作業が行われる。
このときの動作の内容は、実施の形態3に係る自動粉体採取システム6Cにおける動作の内容(図45)と同じである。
す作業を行う。
しかる後、図61に例示するように、ロボットアーム62とロボットハンド63を作動させることにより、先に扱った第1容器90Aや粉体9Aを移し替えて収容した第2容器95Aを元の位置にそれぞれ戻す作業や、次の粉体9Bが収容されている第1容器90Bを採取作業位置に移動する作業や、次の粉体9Bを移し替えるために収容する第2容器95Bを秤81の計量台811にある容器置き台85に乗せる作業を行う。
したがって、この自動粉体採取システム6Dによれば、種類の異なる粉体(例えば粉体9B)の採取、排出等の作業を行う際に異物(例えば粉体9A)が混入することが防止又は抑制される。
これ以降の動作は、前述した粉体9Aの採取、移動、排出、洗浄等の作業時における各動作と同様に行われる。
また、この自動粉体採取システム6Dによっても、実施の形態1、3に係る自動粉体採取システム6A、6Cの場合と同様に、人体に有害な粉体を採取する等の作業が必要な場合であっても、その作業に人がかかわることがないため、その作業を人体への影響を心配することなく自動で効率よく行うことができる。
実施の形態4に係る自動粉体採取システム6Dは、その一部の構成について以下に例示するように変更することが可能である。
この場合、自動粉体採取システム6Dにおいては、第4ホルダー部74に代えて、実施の形態3に係る自動粉体採取システム6C(図33等を参照)において用いた配管35Bと粉体採取器10Bの一部10d等を設置する第2ホルダー部72と着脱作業部77を採用すればよい。
自動粉体採取システム6Dは、上記第3の振動付与装置と上記除電装置を併設し、使用済みの粉体採取器10Cを洗浄するときに振動付与処理と除電処理を併せて行うように構成することもできる。
実施の形態1〜3では、粉体採取器10A,10Bとして、第2フィルタ部18を中継部17の上端部に(格納容器180を介して)設けた構成例を示したが、粉体採取器10A,10Bとしては、第2フィルタ部18を中継部17の中途の位置に配置するように構成しても構わない。
例えば、第2フィルタ部材23が格納容器180のような容器(収容ケース)に予め収容されているフィルタ構造物がある場合は、その格納容器180を設けず、そのフィルタ構造物を接続部12の下端部と中継部17の上端部に直接、あるいは取り付け用の接続管を介して取り付けて構成される第2フィルタ部18を適用してもよい。また、第2フィルタ部材23を、格納容器180に格納することなく、例えば中継部17の通気路16内に直接設置することで構成される第2フィルタ部18を適用してもよい。
図3、図8、図26、図30及び図52においては、給水装置53を支持体30の配管35や単独の配管35B,35Cに接続管55を介して接続する構成や、その接続管55の途中に開閉弁533を設ける構成を示している。また、図7においては、システム6の制御部65に対して給水装置53の駆動を制御する給水装置の駆動制御部535を追加して接続する構成を示している。
この給水装置53を増設した場合は、使用済みの採取部14を取り外した後の各粉体採取器10の一部を洗浄する際、その粉体採取器10の一部にむけて給水装置53から給水(図8,図31等に示す左向きの黒塗矢印)し、粉体採取器10の一部に水の洗浄力M1を作用させて通気路等の洗浄を行うことができる。
5A,5C,5D…自動粉体採取システムのシステム用品
6A,6B,6C,6D…自動粉体採取システム
9 …粉体
10A,10B,10C…粉体採取器
11,13,16,26…通気路
12…接続部
14…採取部
15…第1フィルタ部
17…中継部
18…第2フィルタ部
25…適合用接続管
30A,30B…支持体
31…本体部
35…配管
36…磁石
40…振動補助部材
41…第1の振動付与装置
42…第2の振動付与装置
51…吸気装置
52…給気装置
61…ロボット装置
62…ロボットアーム
63…ロボットハンド
95…第2容器
96…上端開口
Claims (21)
- 吸気及び給気用の配管が配置される支持体と、前記支持体に着脱自在に取り付けられて使用される複数の粉体採取器とを有する粉体採取装置と、
前記粉体採取装置の支持体に前記配管を介して接続されて吸気を行う吸気装置と、
前記粉体採取装置の支持体に前記配管を介して接続されて給気を行う給気装置と、
前記粉体採取装置の支持体に前記粉体採取器を取り付けて少なくとも粉体の採取、移動及び排出の作業を行うよう作動するロボットアーム及びロボットハンドを有するロボット装置と、
を備えた自動粉体採取システムであって、
前記粉体採取器は、
吸気及び給気用の配管に着脱自在に接続させる通気路を有する接続部と、
前記接続部の通気路を通じて達する前記配管からの吸気による吸引力を利用して粉体が採取されて留められるとともに前記配管からの給気による吐出力を利用して前記採取された粉体が排出される通気路を有する採取部と、
前記採取部の通気路の中途の位置に配置され、採取される粉体の通過を阻止する第1フィルタ部と、
前記接続部の通気路と前記採取部との間をつなぐ通気路を有する中継部と、
前記中継部の通気路の中途の位置又は前記接続部側の端部に配置され、前記第1フィルタ部をすり抜けた粉体の通過を阻止する第2フィルタ部と、
を備えており、
前記ロボット装置は、
前記ロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器を、前記粉体の採取の作業が終了した後に前記採取部が横に倒れた状態になるよう保持するとともに、その状態に保持したままで前記移動及び排出の作業を行うよう構成されている自動粉体採取システム。 - 前記ロボット装置は、前記ロボットアーム及びロボットハンドが前記支持体に取り付ける前記粉体採取器を取り替える作業を行うよう構成されている請求項15に記載の自動粉体採取システム。
- 前記粉体採取装置の支持体には、前記支持体に取り付けられた前記粉体採取器を振動させる振動装置が設けられており、
前記粉体の排出の作業を行うときに前記粉体採取器の一部が接触し得る振動補助部材を備え、
前記粉体の排出の作業を行うときに、前記ロボット装置のロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器をその一部が前記振動補助部材に接触し得る位置に移動させるとともに、前記粉体採取装置の支持体における振動装置が作動して前記粉体採取器を振動させる請求項15に記載の自動粉体採取システム。 - 前記粉体採取器から排出される粉体を上端開口から取り入れて収容する容器を前記上端開口が傾斜した状態になるよう設置し、
前記粉体の排出の作業を行うときに、前記ロボット装置のロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器を前記採取部が前記容器の傾斜した状態の上端開口から容器内部に侵入した状態になるよう移動させる請求項15に記載の自動粉体採取システム。 - 前記ロボット装置は、前記ロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器をそのまま又は前記採取部を取り外した後に洗浄する位置に移動させて洗浄の作業を行うよう構成されているとともに、
前記給気装置は、前記洗浄する位置に移動した前記粉体採取器に給気するよう構成されている請求項15に記載の自動粉体採取システム。 - 前記支持体は、前記支持体に取り付けられた前記粉体採取器を振動させる振動装置が設けられており、
前記粉体採取装置は、前記支持体における振動装置が前記洗浄する位置に移動して洗浄されるときの前記粉体採取器を振動させるよう構成されている請求項20に記載の自動粉体採取システム。 - 被接続部を有する吸気及び給気用の配管と、前記配管の被接続部に着脱自在に取り付けられて使用される複数の粉体採取器とを有する粉体採取装置と、
前記粉体採取装置の配管に接続されて吸気を行う吸気装置と、
前記粉体採取装置の配管に接続されて給気を行う給気装置と、
前記粉体採取装置の配管に前記粉体採取器を接続させて少なくとも粉体の採取、移動及び排出の作業を行うよう作動するロボットアーム及びロボットハンドを有するロボット装置と、
を備えた自動粉体採取システムであって、
前記粉体採取器は、
吸気及び給気用の配管に着脱自在に接続させる通気路を有する接続部と、
前記接続部の通気路を通じて達する前記配管からの吸気による吸引力を利用して粉体が採取されて留められるとともに前記配管からの給気による吐出力を利用して前記採取された粉体が排出される通気路を有する採取部と、
前記採取部の通気路の中途の位置に配置され、採取される粉体の通過を阻止する第1フィルタ部と、
前記接続部の通気路と前記採取部との間をつなぐ通気路を有する中継部と、
前記中継部の通気路の中途の位置又は前記接続部側の端部に配置され、前記第1フィルタ部をすり抜けた粉体の通過を阻止する第2フィルタ部と、
を備えており、
前記ロボット装置は、
前記ロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器を、前記粉体の採取の作業が終了した後に前記採取部が横に倒れた状態になるよう保持するとともに、その状態に保持したままで前記移動及び排出の作業を行うよう構成されている自動粉体採取システム。 - 前記ロボット装置は、前記ロボットアーム及びロボットハンドが前記配管に取り付ける前記粉体採取器を取り替える作業を行うよう構成されている請求項22に記載の自動粉体採取システム。
- 前記粉体の採取の作業が終了したときに前記粉体採取器の一部に接触して振動を付与する第1の振動付与装置を備え、
前記粉体の採取の作業が終了したきに、前記ロボット装置のロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器をその一部が前記第1の振動付与装置に接触する位置に移動させるとともに、前記第1の振動付与装置が前記粉体採取器に振動を付与するよう構成されている請求項22に記載の自動粉体採取システム。 - 前記粉体の排出の作業を行うときに前記粉体採取器の一部と接触して振動を付与する第2の振動付与装置を備え、
前記粉体の排出の作業を行うときに、前記ロボット装置のロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器をその一部が前記第2の振動付与装置に接触する位置に移動させるとともに、前記第2の振動付与装置が前記粉体採取器に振動を付与するよう構成されている請求項22に記載の自動粉体採取システム。 - 前記粉体採取器から排出される粉体を上端開口から取り入れて収容する容器を前記上端開口が傾斜した状態になるよう設置し、
前記粉体の排出の作業を行うときに、前記ロボット装置のロボットアームが及びロボットハンド前記粉体採取器を前記採取部が前記容器の傾斜した状態の上端開口から容器内部に侵入した状態になるよう移動させる請求項22に記載の自動粉体採取システム。 - 前記ロボット装置は、前記ロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器をそのまま又は前記採取部を取り外した後に洗浄する位置に移動させて洗浄の作業を行うよう構成されているとともに、
前記給気装置は、前記洗浄する位置に移動した前記粉体採取器に給気するよう構成されている請求項22に記載の自動粉体採取システム。 - 前記洗浄する位置に移動された前記粉体採取器の一部に接触して振動を付与する第3の振動付与装置を備え、
前記第3の振動付与装置が、前記洗浄する位置に移動させられた前記粉体採取器に振動を付与するよう構成されている請求項28に記載の自動粉体採取システム。 - 被接続部を有する吸気及び給気用の配管と、前記配管に取り付けて使用される複数の粉体採取器とを有する粉体採取装置と、
前記粉体採取装置の配管に接続されて吸気を行う吸気装置と、
前記粉体採取装置の配管に接続されて給気を行う給気装置と、
前記粉体採取装置の配管を介して前記粉体採取器が取り付けられて少なくとも粉体の採取、移動及び排出の作業を行うよう作動するロボットアーム及びロボットハンドを有するロボット装置と、
を備えた自動粉体採取システムであって、
前記粉体採取器は、
前記配管に接続させるための通気路を有する接続部と、前記接続部の通気路を通じて達する前記配管からの吸気による吸引力を利用して粉体が採取されて留められるとともに前記配管からの給気による吐出力を利用して前記採取の粉体が排出される通気路を有する採取部と、前記接続部の通気路と前記採取部の通気路との間をつなぐ通気路を有する中継部と、前記採取部における通気路の所定の位置に配置され、採取される粉体の通過を阻止するフィルタ部とを備えており、
前記ロボット装置は、
前記ロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器を、前記粉体の採取の作業が終了した後に前記採取部が横に倒れた状態になるよう保持するとともに、その状態に保持したままで前記移動及び排出の作業を行うよう構成されている自動粉体採取システム。 - 前記ロボット装置は、前記ロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器における採取部を取り替える作業を行うよう構成されている請求項30に記載の自動粉体採取システム。
- 前記粉体の採取の作業が終了したときの前記粉体採取器の一部に接触して振動を付与する第1の振動付与装置を備え、
前記粉体の採取の作業が終了したときに、前記ロボット装置のロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器をその一部が前記第1の振動付与装置に接触する位置に移動させるとともに、前記第1の振動付与装置が作動して前記粉体採取器に振動を付与するよう構成されている請求項30に記載の自動粉体採取システム。 - 前記粉体の排出の作業を行うときに前記粉体採取器の一部に接触して振動を付与する第2の振動付与装置を備え、
前記粉体の排出の作業を行うときに、前記ロボット装置のロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器をその一部が前記第2の振動付与装置に接触する位置に移動させるとともに、前記第2の振動付与装置が前記粉体採取器に振動を付与するよう構成されている請求項30に記載の自動粉体採取システム。 - 前記粉体採取器から排出される粉体を上端開口から取り入れて収容する容器を前記上端開口が傾斜した状態になるよう設置し、
前記粉体の排出の作業を行うときに、前記ロボット装置のロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器を前記採取部が前記容器の傾斜した状態の上端開口から容器内部に侵入した状態になるよう移動させる請求項30に記載の自動粉体採取システム。 - 前記ロボット装置は、前記ロボットアーム及びロボットハンドが前記粉体採取器をそのまま又は前記採取部を取り外した後に洗浄する位置に移動させて洗浄の作業を行うよう構成されているとともに、
前記給気装置は、前記洗浄する位置に移動した前記粉体採取器に給気するよう構成されている請求項30に記載の自動粉体採取システム。 - 前記洗浄する位置に移動された前記粉体採取器の一部に接触して振動を付与する第3の振動付与装置を備え、
前記第3の振動付与装置は前記洗浄する位置に移動させられた前記粉体採取器に振動を付与するよう構成されている請求項36に記載の自動粉体採取システム。 - 前記洗浄する位置に移動された前記粉体採取器を除電する除電装置を備え、
前記除電装置は前記洗浄する位置に移動させられた前記粉体採取器を除電するよう構成されている請求項36に記載の自動粉体採取システム。
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