JP7086145B2

JP7086145B2 - 自動剥離装置

Info

Publication number: JP7086145B2
Application number: JP2020126565A
Authority: JP
Inventors: 邦彦佐藤; 栄森田
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2020-07-27
Filing date: 2020-07-27
Publication date: 2022-06-17
Anticipated expiration: 2040-07-27
Also published as: JP2022023553A

Description

本発明は、血液検査等に使用される採血管の口部に設けられた蓋体を剥離する自動剥離装置に関し、特に、蓋体の外周縁に設けられたタブを把持して剥離する自動剥離装置に関する。

一般的に、血液検査等に使用される採血管の口部に設けられた蓋体を剥離する自動剥離装置は、特許文献１に記載のもの等が公知である。
例えば、特許文献１には、ラック２に収納状態で装入される採血管３のうち、剥離操作位置に順送りされてくる採血管３を正確に保持するロック片４と、ロック片４を進退移動させるシリンダ装置５と、ロック片４で保持された採血管３の上端に当接させてフィルムシール蓋１９をおさえる抑えパッド２０と、採血管３の上部外周を抱持する抱持片２２とを有した真空採血管のフィルムシール蓋剥離装置が記載されている。

この真空採血管のフィルムシール剥離装置は、採血管３の上端を抑えパッド２０でおさえるとともに、フィルムシール蓋１９の摘み片２４を下向きに折り曲げた位置よりも下方から抱持片２２の抱持用の内面が採血管３の外周を抱持する。
さらに、抱持片２２を上昇させることで、摘み片２４は擦り上げられて摘み片２４の一部が抱持片２２の内面と抑えパッド２０の外周との間で挟持される。
この状態を維持しながら、抑えパッド２０および抱持片２２を上昇させることで、フィルムシール蓋１９の剥離動作を開始し、さらに、抑えパッドおよび抱持片２２を水平移動させることで、フィルムシール蓋１９の剥離を進行させ、フィルムシール蓋１９を採血管３から離脱させることができるものである。

特開平５－２９４３２９号公報

ところが、特許文献１に記載のフィルムシール蓋剥離装置には、未だ改善の余地があった。
すなわち、特許文献１に記載のフィルムシール蓋剥離装置は、抑えパッドの向きとフィルムシール蓋の摘み片の向きとを予め合わせて配置する必要があり、採血管をラックに収納する際に手間がかかり作業時間が長くなってしまう虞があった。
また、摘み片と抱持片との位置関係によっては、抱持片で摘み片を擦り上げる際に折れ曲がった摘み片に過度に力がかかってフィルムシール蓋の摘み片の根本が裂けてしまう等、フィルムシール蓋を剥離できなくなる虞があった。

また、抱持片が採血管に直接接触しながら摘み片を擦り上げるため、採血管に抱持片が擦った際の傷が発生する虞があった。
さらに、採血管の外周に汚れなどの不純物が付着していた際、抱持片が不純物をこそぎとった上でフィルムシール蓋を剥離中の採血管の上方を水平移動するため、抱持片に付着した不純物が落下して採血管内に混入してしまう虞があった。

本発明は、上記課題を解決するものであり、簡単な構成で、タブの位置を意識する必要がなく、採血管のセッティングの手間がかからず、採血管内に不純物を混入させることがなく、採血管やタブを破損することなく採血管から蓋体を剥離できる自動剥離装置を提供することを目的とするものである。

本発明の自動剥離装置は、採血管を搬入出する搬入出ユニットと、採血管の口部を密閉している蓋体のタブを把持して蓋体を採血管から剥がし廃棄位置まで搬送する剥離ユニットとを有した自動剥離装置であって、前記自動剥離装置は、保持した採血管の中心軸を回転中心として回転可能な回転チャックと、タブの姿勢を矯正するタブ矯正部材とを有し、前記剥離ユニットは、矯正されたタブを把持するタブ把持チャックを有し、前記タブ把持チャックは、採血管の中心軸を挟んでタブの位置と反対側の口部の接線を回転軸として回転可能に構成されていることにより、前記課題を解決するものである。

請求項１に係る自動剥離装置によれば、自動剥離装置は、タブ矯正部材を有しているため、タブがどのような姿勢であっても、タブ矯正部材によって、確実にタブを所望の姿勢に矯正することができる。
これによって、自動剥離装置に採血管をセットする際、採血管やタブの姿勢を意識して揃えるための手間がかからない。
また、作業者が触れることなくタブの姿勢を矯正できるため、採血管やタブの破損を抑制できる。
さらに、剥離ユニットは、タブ把持チャックを有し、タブ把持チャックは、採血管の中心軸を挟んでタブの位置と反対側の口部の接線を回転軸として回転可能に構成されているため、タブ把持チャックはタブを把持したままタブの位置と反対側の口部の上方まで回転することで、蓋体を確実に口部から剥離させることができる。
また、タブ把持チャックは採血管や蓋体のタブ以外の箇所に触れることがないため、タブ把持チャックが蓋体を剥離する際に口部の上方を移動しても、不純物が落下、混入することを抑制できる。

請求項２に記載の構成によれば、タブ把持チャックは、矯正されたタブを把持して蓋体を採血管から剥がし廃棄位置まで搬送可能に構成されているため、例えば、廃棄位置に蓋体の回収箱を配置してあれば、廃棄位置まで移動したタブ把持チャックによるタブの把持を解除することで、簡単に蓋体を回収箱に収容することができる。
請求項３に記載の構成によれば、剥離ユニットは、廃棄位置まで移動したタブ把持チャックが把持した蓋体の中心を押圧する蓋体脱落機構を有しているため、タブ把持チャックに蓋体が粘着物等で引っかかった場合でも、蓋体脱落機構が確実に蓋体を押圧してタブ把持チャックから離脱させることができる。
請求項４に記載の構成によれば、自動剥離装置は、タブ検出ユニットをさらに有し、タブ検出ユニットには、回転チャックと、タブ矯正部材と、タブの位置を検出可能なタブ検出部が設けられているため、タブ検出部を移動させることなく、回転チャックによって回転させた採血管のタブを所定の位置で検出することができる。
また、タブ検出部を、タブの位置をタブに直接触れることなく検出可能に構成すれば、採血管やタブの破損をさらに抑制することもできる。
請求項５に記載の構成によれば、タブ矯正部材は、タブよりも下方に位置する下部矯正部と、タブよりも上方に位置する上部矯正部とが、上下方向に間隔を有して設けられているため、回転チャックによる採血管の回転によって上部矯正部と下部矯正部との間にタブを通過させることのみで、タブ検出ユニットで検出しやすく、且つ、剥離ユニットで剥離しやすい位置にタブを簡単に矯正することができる。

請求項６に記載の構成によれば、下部矯正部および上部矯正部の先端部は、先端に向かって徐々に水平方向の幅が狭くなるように構成されているため、タブをタブ矯正部材に通過させる際、タブの根本近傍が最初にタブ矯正部材に触れることができる。
これによって、タブを根本に近い位置から順に矯正できるため、タブ矯正部材はタブに余計な変形をさせることがなく、より確実にタブを矯正することができる。
請求項７に記載の構成によれば、タブ検出部とタブ矯正部材とは、一体的に採血管に向かって半径方向から進退可能に設けられているため、タブ検出部とタブ矯正部材との相対距離が常に一定であるため、互いに干渉することがなく、常に最適な位置関係で蓋体のタブの姿勢を矯正し、矯正したタブを検出することができる。
また、タブ検出部とタブ矯正部材とを１つの駆動部の動作のみで進退移動できるため、可動部の構成を簡略化することもできる。

請求項８に記載の構成によれば、回転チャックは、タブ検出部がタブの位置を検出したタイミングを基準として、タブを前記剥離ユニットで把持可能な位置で回転を停止可能に構成されているため、タブ矯正部材によって矯正されたタブを剥離ユニットで把持する位置へ確実に向けることができる。
これによって、剥離ユニットはタブを把持する際にタブの位置を直接確認する必要がなく、タブを前記剥離ユニットで把持可能な位置へ移動することのみで確実にタブを把持することができる。

請求項９に記載の構成によれば、回転チャックは、軟質素材の保持具を介して採血管を保持するため、採血管を傷つけることがなく、安全に採血管を取り扱うことができ、不純物の発生を抑制できる。

請求項１０に記載の構成によれば、保持具は、採血管を挿通可能な内径の円筒状に形成されているため、採血管を回転チャックで保持する際、確実に採血管の中心軸を回転チャックの回転中心に合わせることができる。

本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００の上面図。本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００の側面図。本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００が取り扱う採血管Ｔおよび蓋体Ｓの側面図。本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００の回転台１１１を示す上面図。本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００の回転台１１１を示す側面図。本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００の回転チャック１２１を示す上面図。本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００による、蓋体Ｓの剥離手順１を示す上面図。本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００による、蓋体Ｓの剥離手順２を示す上面図。本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００による、蓋体Ｓの剥離手順３を示す上面模式図。本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００による、蓋体Ｓの剥離手順４を示す側面模式図。本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００による、蓋体Ｓの剥離手順５を示す正面模式図。本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００による、蓋体Ｓの剥離手順６を示す側面模式図。本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００による、蓋体Ｓの剥離手順７を示す側面模式図。本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００による、蓋体Ｓの剥離手順８を示す側面模式図。本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００による、蓋体Ｓの剥離手順９を示す側面模式図。

以下に本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００について、図面に基づいて説明する。
なお、各図は説明のため装置の一部を図示していない。

自動剥離装置１００は、図１乃至図６に示すように、採血管Ｔを搬入出する搬入出ユニット１１０と、採血管Ｔの口部ＴｃをフランジＳｆで密閉している蓋体Ｓを剥がす剥離ユニット１３０と、蓋体ＳのタブＳｔの位置を検出する検出ユニット１２０とを有している。
搬入出ユニット１１０は、回転台１１１と、回転台１１１に等間隔で配置された第１移送筒１１２および第２移送筒１１３と、移送チャック１１４とを有している。
第１移送筒１１２および第２移送筒１１３は、採血管Ｔを一本ずつ載置可能に構成されている。
移送チャック１１４は、第１移送筒１１２および第２移送筒１１３に載置された採血管Ｔを所定の位置で授受可能且つ、後述する回転チャック１２１と採血管Ｔを授受可能な位置まで移動可能に構成されている。

検出ユニット１２０は、採血管Ｔを保持する回転チャック１２１と、タブＳｔを検出するタブ検出部１２３と、タブＳｔの姿勢を矯正するタブ矯正部材１２４とを有している。
回転チャック１２１は、開閉動作可能な保持ツメ１２２と、保持ツメ１２２の内周面側に配置された軟質素材で構成された円筒状の保持具Ｈとを有している。

タブ検出部１２３は、回転チャック１２１に保持された採血管ＴのタブＳｔの根本の高さに位置を合わせて配置され、タブＳｔの検出位置まで水平移動可能に構成されている。
タブ矯正部材１２４は、回転チャック１２１に保持された採血管ＴのタブＳｔの根本の高さよりも上方に配置された上部矯正部１２４ａと、回転チャック１２１に保持された採血管ＴのタブＳｔの根本の高さよりも下方に位置された下部矯正部１２４ｂとを有している。
すなわち、タブ矯正部材１２４は、上部矯正部１２４ａと下部矯正部１２４ｂとの間に所定の間隔が設けられた櫛状に形成されている。
また、タブ矯正部材１２４はタブ検出部１２３とともに水平移動可能に構成されている。

剥離ユニット１３０は、回転チャック１２１に保持された蓋体ＳのタブＳｔを把持する把持チャック１３１と、蓋体脱落機構１３２とを有している。
把持チャック１３１は、回転機構１３４に接続されるとともに、回転チャック１２１側と蓋体脱落機構１３２側との間を水平移動可能に構成されている。
蓋体脱落機構１３２は、上下方向に進退移動可能な押出ロッド１３３を有している。

次に、本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００による、採血管ＴのタブＳｔの剥離方法について、図７乃至図１５に基づいて説明する。

まず、第１移送筒１１２に採血管Ｔを載せ、回転台１１１を回転させて所定の位置へ移動させる。
次に、図７に示すように移送チャック１１４が採血管Ｔを掴んで第１移送筒１１２から抜き取り、図８に示すように回転チャック１２１へ採血管Ｔを移送する。

回転チャック１２１へ移送された採血管Ｔは、保持具Ｈに挿通される。
なお、保持具Ｈの内径は採血管Ｔの外径よりも大きくしてあるが、保持具Ｈの内径を採血管Ｔの外径との差をわずかにしておくことで、採血管Ｔと回転チャック１２１との互いの中心軸のズレを小さくすることができる。

保持具Ｈに採血管Ｔを挿通した後、保持ツメ１２２によって３方から採血管Ｔを押圧して位置固定する。
このとき、保持ツメ１２２は直接採血管Ｔに接触しておらず、軟質素材の保持具Ｈを介して採血管Ｔを押圧しているため、採血管Ｔの外周面が傷つくことがなく、採血管Ｔの破損や、採血管Ｔの外周面が傷ついた際に発生する不純物を抑制できる。

次に、図９に示すように、タブ検出部１２３およびタブ矯正部材１２４を、タブ検出部１２３がタブＳｔを検出する位置まで水平移動させる。
これによって、タブ矯正部材１２４もタブＳｔを矯正する位置まで移動する。

タブ矯正部材１２４がタブＳｔを矯正する位置まで移動した後、回転チャック１２１を回転させることで、採血管Ｔは回転を始め、タブＳｔはタブ矯正部材１２４に向かって移動する。
図１０に示すように、タブＳｔが折れ曲がった状態では、タブ検出部１２４がタブＳｔを検出することや、把持チャック１３１でタブＳｔを把持することが困難であるが、タブ矯正部材１２４に向かったタブＳｔはタブＳｔの根本付近から上部矯正部１２４ａと下部矯正部１２４ｂとの間を通り始め、徐々にタブＳｔの先端側まで上部矯正部１２４ａと下部矯正部１２４ｂとの間を通過するため、図１１に示すように、タブＳｔの姿勢を水平方向に矯正することができる。

なお、タブ矯正部材１２４は、タブＳｔの根本付近を最初に通過させるため、タブＳｔが折れ曲がることなく確実に上部矯正部１２４ａと下部矯正部１２４ｂとの間を通り抜け、タブＳｔの姿勢を矯正することができる。
また、タブＳｔをタブ矯正部材１２４に通過させる回数は特に限定されないが、２回以上タブ矯正部材１２４に通過させることが好適である。

姿勢を矯正されたタブＳｔは、図１１に示すように、回転チャックの回転によってタブ検出部１２３側へ移動する。
タブ検出部１２３がタブＳｔを正しく検出した後、回転チャックは所定の回転角度で回転を止める。
これによって、タブＳｔの姿勢の矯正および検出が完了した後、タブＳｔを任意の位置に確実に移動させた状態で回転を止めることができるため、把持チャック１３１は常に同じ位置でタブＳｔを把持することができ、把持チャック１３１の動作に複雑な制御を導入する必要がない。

回転チャック１２１が回転を止めた後、図１２に示すように、把持チャック１３１はタブＳｔを把持し、回転機構１３４によって回転移動する。
このとき、回転機構１３４の回転軸が、採血管Ｔの中心軸を挟んでタブＳｔと反対側の口部Ｔｃの接線と同一であれば、図１３に示すように、回転機構１３４の回転によって把持チャック１３１はタブＳｔと反対側の口部Ｔｃの端部の直上まで弧を描いて移動して確実に蓋体Ｓを口部Ｔｃから剥離させることができる。
また、把持チャック１３１はタブＳｔとのみ接触しており、採血管Ｔとは接触していないため、採血管Ｔと接触した他の構成部材も蓋体Ｓを剥離した後の採血管Ｔの上方を移動することがないため、口部Ｔｃを開放された採血管Ｔ内に不純物等が混入する虞がない。

把持チャック１３１は、口部Ｔｃから剥離した蓋体Ｓを把持したまま、廃棄位置である蓋体回収箱Ｂの直上まで移動した後、タブＳｔの把持を解除することで、蓋体Ｓは落下し蓋体回収箱Ｂ内へ回収される。
このとき、図１４に示すように、蓋体Ｓに付着していた血液等でタブＳｔが把持チャック１３１に貼り付いて蓋体Ｓが落下しないことがあるが、図１５に示すように、蓋体脱落機構１３２の押出ロッド１３３によって蓋体Ｓを下方へ押し込むことで、確実に蓋体Ｓを把持チャック１３１から脱落させることができる。

蓋体Ｓを剥離された採血管Ｔは、移送チャック１１４を介して回転チャック１２１から第１移送筒１１２へ移動した後、回転台１１１を回転させて取り出し位置で作業者が受け取ることができる。
このとき、第２移送筒１１３に次に蓋体を剥離する採血管を載置しておくことで、第１移送筒１１２から採血管Ｔを取り出している間に自動剥離装置１００が次の蓋体の剥離作業を始めることができるため、作業効率を向上することができる。

なお、本発明の一実施形態に係る自動剥離装置１００は、採血管Ｔの蓋体Ｓを剥離するものであるが、採血管Ｔは血液を入れたものに限定されず、他の医療用等の用途にも使用可能なものである。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

なお、上述した実施形態では、搬入出ユニットは、回転台に第１移送筒と第２移送筒が配置されているものとして説明したが、搬入出ユニットの構成はこれに限定されず、例えば、回転台に移送筒が３つ以上配置されていてもよく、回転台を設けずに移送チャックが採血管を移送可能な位置に固定した移送筒が１つのみ配置されていてもよい。
また、上述した実施形態では、回転チャックは円筒状の保持具を有しているものとして説明したが、回転チャックの構成はこれに限定されず、例えば、保持ツメの採血管を押圧する箇所のみにシート状の軟質素材で構成された保持具を貼り付けていてもよく、保持具がなくてもよい。

また、上述した実施形態では、回転チャックが回転してタブをタブ矯正部材およびタブ検出部に通過させるものとして説明したが、タブ矯正部材およびタブ検出部への通過方法はこれに限定されず、例えば、タブ矯正部材やタブ検出部が位置固定された採血管の周囲を回転してタブの姿勢を矯正および検出するように構成してもよい。
また、上述した実施形態では、把持チャックに貼り付いた蓋体を蓋体脱落機構の押出ロッドで押し込んで落下させるものと説明したが、蓋体脱落機構の構成はこれに限定されず、例えば、エアブローによって把持チャックから蓋体を吹き飛ばしてもよく、把持チャックを振動させて蓋体を脱落させてもよい。

１００・・・自動剥離装置
１１０・・・搬入出ユニット
１１１・・・回転台
１１２・・・第１移送筒
１１３・・・第２移送筒
１１４・・・移送チャック
１２０・・・検出ユニット
１２１・・・回転チャック
１２２・・・保持ツメ
１２３・・・タブ検出部
１２４・・・タブ矯正部材
１２４ａ・・・上部矯正部
１２４ｂ・・・下部矯正部
１３０・・・剥離ユニット
１３１・・・把持チャック
１３２・・・蓋体脱落機構
１３３・・・押出ロッド
１３４・・・回転機構
Ｂ・・・蓋体回収箱
Ｈ・・・保持具
Ｓ・・・蓋体
Ｓｆ・・・フランジ
Ｓｔ・・・タブ
Ｔ・・・採血管
Ｔｃ・・・口部

Claims

採血管を搬入出する搬入出ユニットと、採血管の口部を密閉している蓋体のタブを把持して蓋体を採血管から剥がし廃棄位置まで搬送する剥離ユニットとを有した自動剥離装置であって、
前記自動剥離装置は、保持した採血管の中心軸を回転中心として回転可能な回転チャックと、タブの姿勢を矯正するタブ矯正部材とを有し、
前記剥離ユニットは、矯正されたタブを把持するタブ把持チャックを有し、
前記タブ把持チャックは、採血管の中心軸を挟んでタブの位置と反対側の口部の接線を回転軸として回転可能に構成されていることを特徴とする自動剥離装置。
前記タブ把持チャックは、矯正されたタブを把持して蓋体を採血管から剥がし廃棄位置まで搬送可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動剥離装置。
前記剥離ユニットは、廃棄位置まで移動した前記タブ把持チャックが把持した蓋体の中心を押圧する蓋体脱落機構を有していることを特徴とする請求項２に記載の自動剥離装置。
前記自動剥離装置は、タブ検出ユニットをさらに有し、
前記回転チャックおよび前記タブ矯正部材は、前記タブ検出ユニットに設けられ、
前記タブ検出ユニットには、タブの位置を検出可能なタブ検出部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の自動剥離装置。
前記タブ矯正部材は、前記回転チャックに保持された採血管のタブよりも下方に位置する下部矯正部と、前記回転チャックに保持された採血管のタブよりも上方に位置する上部矯正部とを有し、
前記下部矯正部と前記上部矯正部とは上下方向に間隔を有して設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動剥離装置。
前記下部矯正部および前記上部矯正部の先端部は、先端に向かって徐々に水平方向の幅が狭くなるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の自動剥離装置。
前記自動剥離装置は、タブ検出ユニットをさらに有し、
前記回転チャックおよび前記タブ矯正部材は、前記タブ検出ユニットに設けられ、
前記タブ検出ユニットには、タブの位置を検出可能なタブ検出部が設けられ、
前記タブ検出部と前記タブ矯正部材とは、一体的に採血管に向かって半径方向から進退可能に設けられていることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれかに記載の自動剥離装置。
前記自動剥離装置は、タブ検出ユニットをさらに有し、
前記回転チャックおよび前記タブ矯正部材は、前記タブ検出ユニットに設けられ、
前記タブ検出ユニットには、タブの位置を検出可能なタブ検出部が設けられ、
前記回転チャックは、前記タブ検出部がタブの位置を検出したタイミングを基準として、タブを前記剥離ユニットで把持可能な位置で回転を停止可能に構成されていることを特徴とする請求項４乃至請求項７のいずれかに記載の自動剥離装置。
前記回転チャックは、軟質素材の保持具を介して採血管を保持することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の自動剥離装置。
前記保持具は、採血管を挿通可能な内径の円筒状に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の自動剥離装置。