JP7316643B2 - 筒状容器の搬送用保持部材及び搬送装置 - Google Patents

筒状容器の搬送用保持部材及び搬送装置 Download PDF

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Description

本発明は筒状容器を搬送する際に筒状容器を保持する部材及びこれを備えた搬送装置に関する。
特許文献1、2には、筒状容器をスターホイールの凹部に保持させた状態でスターホイールを回転させることで筒状容器を搬送する装置が開示されている。
特開2018-203426号公報 特公平6-92264号公報
ところで、筒状容器の搬送装置においては、筒状容器の直径に合った部材を装備する必要がある。筒状容器の直径が変わった場合にはそれに合った部材を交換する必要があり、その交換作業が負担であるという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされ、搬送対象となる筒状容器の直径が変わった場合であっても部材交換を抑制できる筒状容器の搬送用保持部材及び搬送装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の筒状容器の搬送用保持部材は、
搬送対象となる筒状容器の中心線に平行な軸線の回りに回転可能であり、互いの前記軸線が平行となるように設けられた一対のローラと、
前記筒状容器の直径に応じて前記ローラの位置を調整する機構を備え、
一対の前記ローラとガイド壁の間に前記筒状容器が配置された状態で一対の前記ローラが前記ガイド壁に沿って移動するに伴い前記筒状容器を搬送する。
本発明によれば、ローラの位置が調整可能であるため、筒状容器の直径に応じたローラ位置に調整することで、一対のローラを交換すること無しにいずれの直径の筒状容器にも対処できる。すなわち、搬送対象となる筒状容器の直径が変わった場合であっても部材交換を抑制できる。
前記機構は、一対の前記ローラの間の距離を調整する機構としてよい。これによれば、一対のローラ間の距離が調整可能であるため、筒状容器の直径に応じたローラ間距離に調整することで、一対のローラを交換すること無しにいずれの直径の筒状容器にも対処できる。すなわち、搬送対象となる筒状容器の直径が変わった場合であっても部材交換を抑制できる。
また前記機構は、前記ローラと前記ガイド壁との距離を調整する機構としてよい。これによれば、ローラとガイド壁との距離が調整可能であるため、筒状容器の直径に応じたローラとガイド壁との距離に調整することで、ローラやガイド壁の交換を交換すること無しにいずれの直径の筒状容器にも対処できる。すなわち、搬送対象となる筒状容器の直径が変わった場合であっても部材交換を抑制できる。
また、前記機構は、一対の前記ローラの配列方向が一定の第1方向を維持するように前記ローラ間の距離を調整し、前記ローラ間の距離の調整に加えて、前記第1方向と前記軸線の両方に直角な方向である第2方向における前記ローラの位置も調整する機構としてよい。
これによれば、筒状容器の直径に応じて、一対のローラ間の距離と、一対のローラとガイド壁との距離の両方を調整可能であるため、筒状容器の直径が変わった場合であっても部材交換をより一層抑制できる。また、ローラ間の距離が変わっても一対のローラの配列方向が一定の第1方向に維持されるので、筒状容器の直径に関わらず、ガイド壁に沿った方向(つまり搬送方向)とローラの配列方向との関係を一定にできる。
また、前記機構は、一対の前記ローラを、前記ローラ間の距離を小さくする方向に移動させるのと同時に前記ガイド壁が配置される側に移動させる機構であるとしてよい。これによれば、ローラ間の距離と、ローラとガイド壁との間の距離とを同時に小さくし又は大きくするように調整可能であるため、ローラを、筒状容器の直径に合った位置に迅速に調整できる。
また、一対の前記ローラの一方を第1ローラ、他方を第2ローラとして、前記機構は、
前記第1ローラを支持するとともに所定の第1ガイド方向に移動可能に設けられる第1可動部と、
前記第1可動部を前記第1ガイド方向に移動可能に支持する第1ガイド部と、
前記第2ローラを支持するとともに所定の第2ガイド方向に移動可能に設けられる第2可動部と、
前記第2可動部を前記第2ガイド方向に移動可能に支持する第2ガイド部と、
前記第1可動部及び前記第2可動部に連結されて、前記機構の作動時に所定方向に駆動される連結部とを備え、
前記機構は、前記連結部が前記所定方向に駆動されるのに伴い前記第1可動部及びこれに支持された前記第1ローラを前記第1ガイド方向に移動させ、前記第2可動部及びこれに支持された前記第2ローラを前記第2ガイド方向に移動させるとしてよい。
この場合、前記連結部は、第1溝及び第2溝を有し、
前記第1可動部は前記第1溝に嵌まる凸部を有し、
前記第2可動部は前記第2溝に嵌まる凸部を有し、
前記機構は、前記連結部が前記所定方向に駆動されるのに伴い、前記第1可動部の前記凸部が前記第1溝内を移動しつつ前記第1可動部及びこれに支持された前記第1ローラを前記第1ガイド方向に移動させ、前記第2可動部の前記凸部が前記第2溝内を移動しつつ前記第2可動部及びこれに支持された前記第2ローラを前記第2ガイド方向に移動させるとしてよい。
これによれば、連結部が駆動されるのに伴い、第1ローラと第2ローラの両方を同時に移動させることができるので、第1ローラ及び第2ローラの両方の位置調整を迅速に行うことができる。第1ローラを移動させる機構と、第2ローラを移動させる機構とを連結部で連結することで、それら機構が独立に設けられる場合に比べて、搬送用保持部材の構成を簡素化できる。
また、前記第1ガイド方向と前記第2ガイド方向の一方は、前記軸線に直角な方向のうち前記第1方向と前記第2方向の両方に対して斜めの方向に設定されてもよい。これによれば、一方のローラの、第1方向における位置と第2方向に位置とを同時に調整できる。
この場合、前記第1ローラと前記第2ローラの中間位置において前記第2方向に伸びた仮想直線を基準線として、
前記第1ガイド方向と前記第2ガイド方向の他方は、前記基準線に対して前記斜めの方向に対称な方向、又は前記基準線に対して前記斜めの方向に非対称な方向、又は、前記斜めの方向に対して非平行な方向に設定されてもよい。これによれば、一方のローラと他方のローラとの位置関係(距離)と、ローラとガイド壁との位置関係(距離)を同時に調整できる機構を実現できる。
また、前記機構は、回転軸を備え、
前記連結部は、前記回転軸の回転に伴い前記所定方向として前記回転軸が延びた方向に移動するように前記回転軸に連結されるとしてよい。これによれば、回転軸を回転させることでローラの位置を調整できる。
また、前記筒状容器の搬送用保持部材は、前記回転軸の回転を抑制する機構を備えてもよい。これによれば、回転軸が意図せずに回転しまうことを抑制でき、ひいては、ローラが意図しない位置に配置されるのを抑制できる。
また、前記筒状容器は例えば薬を入れる容器である。
本発明の筒状容器の搬送装置は、
前記搬送用保持部材と、
前記機構を駆動する機構駆動部と、
を備える。これによれば、搬送用保持部材の機構が機構駆動部により自動的に駆動されるので、ローラの位置調整に伴う作業者の負担を軽減できる。
また、本発明の筒状容器の搬送装置は、
一対の前記ローラの位置を検出する検出部を備え、
前記機構駆動部は、前記検出部が検出する位置に基づいて前記機構を駆動してもよい。これによって、ローラの位置を正確に制御できる。
また、本発明の筒状容器の搬送装置は、
前記機構駆動部と前記搬送用保持部材との連結と切り離しを制御する連結制御部を備え、
前記連結制御部は、前記機構駆動部が前記機構を駆動する際には前記搬送用保持部材が前記搬送装置に組み付けられた状態で前記機構駆動部を前記搬送用保持部材に連結する一方で、前記筒状容器を搬送する際には前記機構駆動部を前記搬送用保持部材から切り離してもよい。これによれば、機構駆動部を固定位置に配置させることができ、機構駆動部の配置スペースを容易に確保できる。
また、前記搬送用保持部材は前記ガイド壁に沿って複数設けられ、
前記機構駆動部は、複数の前記搬送用保持部材の間で共用する部材としてもよい。これによれば、機構駆動部は複数の搬送用保持部材の間で共用されるので、搬送装置の構成を簡素化できる。
本発明の筒状容器の搬送装置は、前記搬送用保持部材を前記ガイド壁に沿って駆動する保持部材駆動部を備える。これによって、搬送用保持部材及びこれに保持される筒状容器をガイド壁に沿って搬送できる。
搬送装置の平面図である。 図1のA部の拡大図であって、搬送用保持部材及びその周辺部材の平面図である。 図2のB方向から見た図であって、搬送用保持部材及びその周辺部材の側面図である。 図2のC方向から見た図であって、搬送用保持部材及びその周辺部材の正面図である。 搬送用保持部材及びその周辺部材の斜視図である。 図2のVI-VI線での断面図であって、搬送用保持部材の一方の可動部及び支持部の断面図である。 図2のVII-VII線での断面図であって、搬送用保持部材の他方の可動部及び支持部の断面図である。 図2のVIII-VIII線での断面図であって、回転軸支持部に設けられた回転軸ブレーキ機構の構成図である。 筒状容器の側面図である。 搬送装置の電気的構成を示したブロック図である。 制御部が実行する処理のフローチャートである。
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。図1は、搬送対象となる筒状容器100(図9参照)を搬送する搬送装置1の平面図を示している。ここで、図9の筒状容器100(以下単に容器という場合がある)は例えば薬剤を入れる容器としてのアンプル又はバイアルであるが、それ以外の容器(例えばシリンジや、点眼薬を入れるプラスチック製の容器など)であってもよい。容器100は、有底の円筒状の胴部101と、胴部101の上端から上方にいくにしたがって次第に縮径していく縮径部102と、縮径部102の上端において容器100を閉塞する蓋部103とを有する。なお、容器100(特に胴部101)の中心線L3に直角な断面の形状は、例えば真円であるが、搬送時に後述のガイド壁50及びローラ3との間での摺動により容器100が中心線L3回りに保持可能であれば、真円に対して多少ゆがんだ形状であってもよい。
搬送装置1は、例えば内部に薬液等が入った状態の容器100が1個ずつ投入されて、その容器100を所定軌道に沿って例えばラベル貼付装置(図示外)まで搬送する。そして、ラベル貼付装置により、容器100の胴部101の側面にラベルが貼付される。
搬送装置1は、搬送の際に容器100を保持するための保持部材2と、その保持部材2を所定軌道に沿って駆動する駆動ユニット60と、前記所定軌道に沿って設けられるガイド壁50(図2、図3参照)とを備える。なお、図1ではガイド壁50の図示を省略している。図1の駆動ユニット60は、平面視で楕円又は長円のループ状の外周部を有し、その外周部に沿って保持部材2を駆動する。つまり、図1の例では、容器100は、所定軌道として楕円又は長円のループ状の軌道に沿って搬送される。このループ状の軌道の途中に例えばラベル貼付装置が設けられて、ラベル貼付装置にて容器100の側面にラベルが貼付された後、容器100はループ状の軌道から取り出される。駆動ユニット60の外周部には、例えばリニアモータを利用した駆動部61(図1、図10参照)が設けられ、この駆動部61により保持部材2はループ状の軌道に沿って駆動される。なお、容器100の搬送軌道は、楕円又は長円のループ状に限定されず、どのような軌道であってもよい。また、駆動ユニット60(駆動部61)による保持部材2の駆動方式は、リニアモータ以外の方式であってもよい。なお、駆動部61が本発明の保持部材駆動部に相当する。
図2、図3のガイド壁50は、駆動ユニット60の外周部(駆動部61)の外側において該外周部に沿って設けられる。ガイド壁50は、容器100の接地面に対して垂直な面51(言い換えれば、鉛直方向に平行な面)を有しており、この面51が後述の保持部材2の一対のローラ3に間隔をあけて対向するように設けられる。ガイド壁50は、搬送対象となる容器100のサイズ(直径)が変わっても、交換が行われない又は位置調整が行われない部材として構成されている。
図2~図5に示す保持部材2は、一対のローラ3と、各ローラ3を支持するとともに所定方向に移動可能に設けられる可動部6と、各可動部6を前記所定方向に移動可能に支持する支持部9と、各支持部9を支持する基台12とを備えている。
一対のローラ3は互いに同一の形状に形成されている。各ローラ3は、筒状部4と、筒状部4の内側に設けられるローラ軸部5とを有する。筒状部4は円筒状に形成されている。ローラ軸部5は丸棒状に形成されている。筒状部4の中心軸線とローラ軸部5の中心軸線とが同一の軸線L2に設定されている。筒状部4は、ローラ軸部5によって、軸線L2回りに回転可能に支持されている。各ローラ3は、ガイド壁50に沿って(言い換えれば搬送方向に沿って)並ぶように設けられる。詳しくは、各ローラ3は、各中心軸線L2が互いに平行かつ、容器100の中心線L3(図3、図4参照)(言い換えれば鉛直方向)に対しても平行となるように設けられる。また、各ローラ3は、ガイド壁50の垂直面51に間隔をあけて対向するように設けられる。一対のローラ3は、後に詳述するように、容器100の直径に合わせて、ローラ3間の距離d1(図4参照)及びガイド壁50との距離d2(図4)が同時に調整可能に設けられる。なお、本実施形態では、各ローラ3の中心軸線L2間の距離d1をローラ3間の距離としている。容器100を搬送する際には、一対のローラ3とガイド壁50の垂直面51との間に容器100が配置される。このとき、容器100の胴部101の側面と、各ローラ3の外周面及びガイド壁50の垂直面51とが、容器100の周方向に沿った3箇所で接触することで、容器100は、ローラ3及びガイド壁50により3点支持の形態で保持される。
また、ローラ軸部5は、筒状部4に挿入される形態で設けられるが、上端側の一部が筒状部4から突出する形態で設けられる。各ローラ軸部5の上端側の突出部が、ローラ軸部5の軸線L2回りに回転不可能に可動部6に固定されている。
可動部6は、ローラ3毎に設けられる。以下では、一対のローラ3の配列方向(言い換えればガイド壁50に沿った方向又は容器100の搬送方向)をX方向、ローラ3の軸線L2(図3、図4参照)に平行な方向(言い換えれば、容器100の上下方向又は鉛直方向)をZ方向、X方向とZ方向の両方に直角な方向をY方向とする。2つの可動部6は、図2の平面視で見て、一対のローラ3の中間位置においてY方向に伸びた仮想直線L1を基準線として、この基準線L1に対して対称な形状かつ位置に形成されている。また、可動部6は、図2の平面視で見た面内方向(Z方向に直角な方向)のうち、X方向とY方向の両方に対して斜め方向W1、W2に移動可能に設けられる。詳しくは、一方の可動部6の移動方向である第1斜め方向W1と、他方の可動部6の移動方向である第2斜め方向W2は、基準線L1に対して対称な方向であり、かつ、ガイド壁50の方向に進行するにしたがって次第に基準線L1に接近する方向に定められる。また、第2斜め方向W2は第1斜め方向W1に対して斜めの方向に設定され、つまり第1斜め方向W1と第2斜め方向とは非平行に設定される。また2つの可動部6は、一方のローラ3のY方向位置と他方のローラ3のY方向位置とが互いに同じ位置を維持するように同期して移動する。なお、第1斜め方向W1が本発明の第1ガイド方向に相当し、第2斜め方向が本発明の第2ガイド方向に相当する。
詳しくは、各可動部6は、各ローラ軸部5が取り付けられるローラ取付部7と、案内溝15(図6、図7参照)が形成された案内溝形成部8とを有する。ローラ取付部7は、斜め方向W1、W2を長手方向とした形状に形成されており、長手方向W1、W2におけるローラ3側の端部に長手方向W1、W2に突出した突出部13を有する。突出部13の、ローラ軸線L2に交差する位置には、ローラ軸線L2の方向に貫通した貫通部14が形成されている。この貫通部14に、ローラ軸部5の上端側の一部が固定されている。
案内溝形成部8は、ローラ取付部7の、基準線L1側の面にネジで固定されている。案内溝形成部8は、案内溝形成部8を斜め方向W1、W2に貫通するとともに、ローラ取付部7が取り付けられた面の反対側の面(基準線L1側の面、後述のレール部10側の面)に開口を形成する案内溝15(図6、図7参照)を有する。図6に示す一方の案内溝形成部8の案内溝15は第1斜め方向W1に延びて形成されている。図7に示す他方の案内溝形成部8の案内溝15は第2斜め方向W2に延びて形成されている。また案内溝15は、図6、図7の方向から見て、案内溝形成部8を逆コの字状又はコの字状とするように形成される。すなわち、案内溝15は、上側内面16と、下側内面17と、これら内面16、17に直角な内面18とを有した形状に形成される。案内溝15の上側内面16及び下側内面17には、それぞれ突起19が形成されている。各突起19は、案内溝15の長手方向(斜め方向W1、W2)に沿って、案内溝15の長手方向における一端から他端までの全範囲を連続するように形成されている。
支持部9は、可動部6毎に設けられて、各可動部6を上記斜め方向W1、W2に移動可能に支持する。2つの支持部9は基準線L1に対して対称な形状かつ位置に形成されている。各支持部9はレール部10とレール支持部11とを有する。レール部10は断面が略矩形であり、直線状に延びた細長形状に形成されている。レール部10の長手方向における長さは、案内溝形成部8の、案内溝15の貫通方向における長さよりも長い。レール部10はレール部10の長手方向が上記斜め方向W1、W2に向くように配置される。またレール部10は、レール支持部11により、基台12の上面に対して平行かつ該上面から間隔をあけて設けられる。また、図6、図7に示すように、レール部10は可動部6の案内溝15に嵌まっている。このとき、レール部10の長手方向に平行な4つの側面のうち第1側面が案内溝15の上側内面16に接触し、第2側面が案内溝15の下側内面17に接触し、第3側面が案内溝15の直角内面18に接触する。また、第1側面及び第2側面はそれぞれ一部が案内溝15の内面16、17に接触し、残部が案内溝15の外側に露出する。また、レール部10の第4側面は案内溝15の外側においてレール支持部11にネジにより固定されている。
また、図4、図5、図6、図7に示すように、上記第1側面及び第2側面にはそれぞれ溝20が形成されている。溝20は、レール部10の長手方向(斜め方向W1、W2)に沿って、レール部10の長手方向における一端から他端までの全範囲を連続するように形成されている。そして、溝20に、案内溝15に形成された突起19が嵌合している。これにより、可動部6の案内溝形成部8はレール部10の側面上を摺動しながら斜め方向W1、W2に移動できる。このように、可動部6及びこれに支持されるローラ3は、レール部10により、斜め方向W1、W2に移動可能であるが、それ以外の方向には移動不可能に支持される。なお、案内溝形成部8及びレール部10がいわゆるリニアガイドを構成している。
レール支持部11は、斜め方向W1、W2を長手方向とした形状に形成されている。レール支持部11は、レール部10よりも基準線L1側に配置されている。レール支持部11は、レール部10の方に向いた面でレール部10の上記第4側面を支持する。レール支持部11はネジにより基台12に固定されている。
基台12は、板状に形成されて、板面の法線がZ方向に向くように配置される。また、基台12は、Z方向における、上記可動部6、支持部9と駆動ユニット60の間の位置に配置されている。また、基台12は駆動ユニット60の外周部に設けられた駆動部61(図1、図10参照)からの動力が作用するように設けられる。具体的には、例えば駆動部61の駆動方式がリニアモータ方式の場合には、基台12の下面に、駆動部61からの動力が作用する作用部(図示外)が連結されており、この作用部が駆動部61に微小間隔をあけて対峙している。なお、駆動部61の駆動方式がリニアモータ以外の方式の場合には、基台12は駆動部61に直接に連結される場合もある。また基台12の上面に2つのレール支持部11が固定されている。なお、基台12は、駆動部61によりガイド壁50に沿った搬送方向には移動可能であるが、それ以外の方向(例えばY方向や、Z方向回りの回転方向など)には移動不可能に設けられる。
保持部材2は、さらに、回転軸21と回転軸支持部22と連結部23と位置決めピン24とを備えている。
回転軸21は、丸棒状に形成されて、回転軸21の軸線が上記基準線L1となるように配置される。すなわち、回転軸21は、一対のローラ3間の中間位置においてY方向に向くように配置される。回転軸21は回転軸支持部22により軸線L1回りに回転可能に支持されている。回転軸21の、回転軸支持部22よりもローラ3側の部分の全範囲にネジ溝が形成されている。
回転軸支持部22は、回転軸21が回転軸支持部22を貫通する形で挿入される挿入部29を有する(図2参照)。回転軸支持部22は、挿入部29に挿入された回転軸21を軸線L1回りに回転可能に支持している。回転軸支持部22は下面が基台12に接触して、ネジにより基台12に固定されている。
また回転軸支持部22は、回転軸21に抵抗を付与することで回転軸21を回りにくくするブレーキ機構を有する。このブレーキ機構は、図8に示すように、抵抗付与部材46とピン48とナット49とを含んで構成される。抵抗付与部材46は、C字状に形成され、回転軸支持部22の内部において回転軸21を囲むように(言い換えれば抵抗付与部材46の内側に回転軸21が挿入される形で)設けられる。また抵抗付与部材46は例えば樹脂製である。抵抗付与部材46は、外周部に、ピン48の端部を受ける平坦部46aを有する。ピン48は外周にネジ溝を有した丸棒状に形成される。回転軸支持部22の上面には、抵抗付与部材46の平坦部46aの位置まで導通するネジ孔47が形成されている。ピン48は、一部がネジ孔47に挿入され、残部が回転軸支持部22の上面から突出するように設けられる。ピン48の突出した部分にナット49が挿入されている。
ピン48が、回転軸支持部22の内部に挿入される方向に回転操作された場合には、ピン48の端部が抵抗付与部材46の平坦部46aを押し込むことで、抵抗付与部材46による回転軸21への締付け力が増加し、ひいては回転軸21に作用する抵抗が増加する。反対に、ピン48が、回転軸支持部22から突出する方向に回転操作された場合には、抵抗付与部材46による回転軸21への締付け力が減少し、ひいては回転軸21に作用する抵抗が減少する。このように、ピン48は、抵抗付与部材46によって回転軸21に付与される抵抗の大きさを調整するための部材である。ブレーキ機構により、回転軸21に付与される抵抗が調整されることで、回転軸21が後述のサーボモータ27以外の要因で意図せずに回転してしまうのを抑制できるとともに、サーボモータ27の駆動力で回転軸21を容易に回転させることができる。なお、ピン48の回転操作は作業者が手動で行ってもよいし、モータ等で自動で行ってもよい。
連結部23は、可動部6及び支持部9よりも上方に、回転軸支持部22よりもローラ3側に設けられている。連結部23は、図2の平面視で見てX方向を長手方向とした略長方形状に形成されている。連結部23は、回転軸21の、回転軸支持部22よりもローラ3側の部分が貫通する形で挿入される挿入部30を有する(図2、図4参照)。この挿入部30の内面にはネジ溝が形成されている。そして、回転軸21のネジ溝と、挿入部30のネジ溝とが噛み合っている。これにより、連結部23は、回転軸21の回転に伴い、軸線L1の方向(言い換えればY方向)に移動する。このとき、連結部23は、回転軸21が第1回転方向に回転した場合には、回転軸21の先端に接近する方向(言い換えればガイド壁50に接近する方向)に移動し、回転軸21が第1回転方向と逆の第2回転方向に回転した場合には、回転軸21の先端から離れる方向(言い換えればガイド壁50から離れる方向)に移動する。
また、連結部23はZ方向に貫通する2つの溝31を有する。2つの溝31は回転軸21が挿入される挿入部30に対して対称な形状かつ位置に形成される。各溝31は、図2の平面視で見て、斜め方向W1、W2に交差する方向に延びている。溝31が延びた方向(長手方向)はX方向に平行又はX方向に対して傾いた方向である。溝31の長手方向における幅は位置決めピン24の直径よりも長い。溝31の短手方向における幅は位置決めピン24の直径と同等である。
位置決めピン24は2つ設けられている。各位置決めピン24は図2の平面視で円形に形成される。一方の位置決めピン24は一方のローラ取付部7の上面にネジにより固定され、かつ、連結部23の一方の溝31に嵌まっている。他方の位置決めピン24は他方のローラ取付部7の上面にネジにより固定され、かつ、連結部23の他方の溝31に嵌まっている。2つの位置決めピン24は、回転軸21から等距離となる位置で各ローラ取付部7に固定されている。言い換えれば、図2の平面視で見て、一方の位置決めピン24から他方の位置決めピン24に向かう方向はX方向と平行になっている。各位置決めピン24は、連結部23がY方向に移動するに伴い、各溝31内を溝31の長手方向に沿って移動する。
なお、保持部材2の可動部6、支持部9、回転軸21、連結部23及び位置決めピン24がローラ3間の距離d1を調整する機構を構成する。またX方向が本発明の第1方向に相当し、Y方向が第2方向に相当する。連結部23の2つの溝31の一方が本発明の第1溝に相当し、他方が第2溝に相当する。位置決めピン24が凸部に相当する。また、一方の可動部6が第1可動部、他方の可動部6が第2可動部に相当する。一方の支持部9が第1ガイド部、他方の支持部9が第2ガイド部に相当する。
搬送装置1は、保持部材2の機構(ローラ3間の距離d1を調整する機構)を駆動するための部材として、第1軸継手25と第2軸継手26とサーボモータ27とエアシリンダ28と空気圧制御部35と距離センサ36と操作部37と制御部38とを備えている(図2、図3、図5、図10参照)。
第1軸継手25は、回転軸21の、連結部23が設けられる側と反対側の端部に固定されている。第1軸継手25は、回転軸21に固定される側と反対側の端面に噛み合い部32を有する。
第2軸継手26は、サーボモータ27の回転軸34に取り付けられている。第2軸継手26は端面に噛み合い部33を有する。第2軸継手26の噛み合い部33が、第1軸継手25の噛み合い部32に対向する位置に設けられる。
第1軸継手25及び第2軸継手26は、回転軸21と、サーボモータ27の回転軸34とを断続的に連結するクラッチとして機能する。すなわち、第1軸継手25及び第2軸継手26は、各噛み合い部32、33が噛み合うことで回転軸21、34を連結するとともに、噛み合い部32、33の噛み合いが解除されることで回転軸21、34の連結を解除する。
サーボモータ27は、一対のローラ3間の距離d1を制御するためのモータである。サーボモータ27は、その回転軸34が、保持部材2の回転軸21(軸線L1)の延長線上の位置で回転軸21の方に突出するように設けられる。サーボモータ27は、回転軸34の回転方向を第1回転方向とその逆の第2回転方向との間で切り替え可能な電動モータである。またサーボモータ27の、回転軸34が設けられる前面に板部材39が取り付けられている(図2~図5参照)。板部材39には、回転軸34よりも大径の貫通孔40が形成されており(図4、図5参照)、回転軸34はこの貫通孔40を貫通するように設けられる。なお、サーボモータ27が本発明の機構駆動部に相当する。
エアシリンダ28は、サーボモータ27の隣りに配置されて、サーボモータ27の全体をY方向(回転軸34の軸線方向)に移動させるためのアクチュエータである。エアシリンダ28は、駆動ユニット60に移動不可能に固定されている。エアシリンダ28は、空気圧により直線方向に移動する可動部41を有している(図2、図3、図5参照)。可動部41は、1又は複数のロッドと、ロッドの先端に取り付けられた平板部とを有する。エアシリンダ28は、可動部41の移動方向がY方向(サーボモータ27の回転軸34)に平行となるように配置される。可動部41の端面(平板部)が板部材39に取り付けられている。可動部41が前進することで、板部材39及びこれに取り付けられたサーボモータ27及びサーボモータ27の回転軸34に取り付けられた第2軸継手26が、第1軸継手25の方に向かって前進する。これにより、第1軸継手25及び第2軸継手26が連結する。他方、可動部41が後退することで、板部材39及びこれに取り付けられたサーボモータ27及びサーボモータ27の回転軸34に取り付けられた第2軸継手26が、第1軸継手25から離れる方向に後退する。これにより、第1軸継手25と第2軸継手26との連結が解除される。
図10に示す空気圧制御部35は、エアシリンダ28に供給する空気の方向及び空気圧を制御する部材であって、空気の供給方向を切り替える電磁弁や、空気の流量(速度、空気圧)を制御する速度制御弁などから構成される。空気圧制御部35によって、エアシリンダ28への空気の供給方向が第1供給方向に制御された場合には、エアシリンダ28の可動部41が前進する一方、空気の供給方向が第1供給方向の逆方向である第2供給方向に制御された場合には、エアシリンダ28の可動部41が後退する。
距離センサ36は、斜め方向W1、W2におけるローラ3の位置を検出するためのセンサである。距離センサ36は対象物との距離を検出するセンサとされ、具体的には例えば対象物に向けてレーザー光を出射し、その反射光を受光してその受光位置に基づいて対象物との距離を得るセンサとされる。本実施形態では、図2に示すように、距離センサ36は、一方のローラ取付部7の後面42(ローラ3が取り付けられる側と反対側の面)に対向した位置において、後面42との距離を検出するように設けられる。距離センサ36は、駆動ユニット60に移動不可能に取り付けられている。なお、距離センサ36が本発明の検出部に相当する。
図10に示す操作部37は、搬送対象の容器100のサイズ(直径)を特定する情報(直径自体や容器100の種別、品番など)の入力操作を行うための部材である。
図10に示す制御部38は、操作部37からの入力情報及び距離センサ36の検出値を取得して、取得した入力情報及び検出値に基づいて、空気圧制御部35やサーボモータ27を制御することでローラ3間の距離d1を制御する。また制御部38は、駆動ユニット60の駆動部61を制御して、保持部材2をガイド壁50に沿って移動させる。
また制御部38は、ROM等の不揮発性メモリ44を有する。メモリ44には、制御部38が実行する各処理のプログラムが記憶される。加えて、メモリ44には、操作部37から入力される、容器100のサイズ(直径)を特定する情報と、距離センサ36の検出対象であるローラ取付部7の後面42の目標位置との関係45が記憶されている。目標位置は、ローラ3間の距離d1及びローラ3とガイド壁50との距離d2が容器100を保持するのに適した値となるように、定められる。すなわち、容器100が一対のローラ3とガイド壁50との間に配置された際に、容器100が一対のローラ3の間から外れないようにし、かつ、容器100の側面がローラ3及びガイド壁50の面51に接触して、保持部材2がガイド壁50に沿って移動するに伴い容器100も同期して移動するように、容器100の直径に応じたローラ取付部7の後面42の目標位置(言い換えれば距離d1、d2)が定められる。関係45は例えば以下の手順で得られる。すなわち、容器100の種別毎に、一対のローラ3とガイド壁50との間に容器100を配置して、この容器100がローラ3及びガイド壁50により適切に保持された状態となるように、回転軸21を手動で回転させる。そして、容器100がローラ3及びガイド壁50により適切に保持された状態になったときの、ローラ取付部7の後面42の位置を読み取って、この位置を目標位置として容器100の種別(品番など)に対応付けてメモリ44に記憶させる。
なお、第1軸継手25、第2軸継手26、エアシリンダ28、空気圧制御部35及び制御部38が本発明の連結制御部に相当する。
以下、制御部38が実行する処理の詳細を説明する。図11はこの処理のフローチャートを示している。なお、図11の処理を行う前提として、事前に、操作部37により、今回の搬送対象の容器100の種別が設定されており、制御部38のメモリ44には、この設定情報(容器100の種別を示す情報)が記憶されているものとする。制御部38は、図11の処理を開始すると、駆動ユニット60の駆動部61を制御して、保持部材2を、ローラ3間の距離d1の調整を行う位置として予め定められた距離調整位置に配置させる(S1)。距離調整位置は、具体的には図2~図5に示す位置であり、すなわち、第1軸継手25と第2軸継手26とが連結可能な位置かつ距離センサ36がローラ取付部7の後面42の距離を検出可能な位置である。
次いで、空気圧制御部35を制御することで、エアシリンダ28の可動部41を前進させて、第1軸継手25及び第2軸継手26を連結させる(S2)。
次いで、距離センサ36の検出値を取得する(S3)。次いで、その検出値に基づいてサーボモータ27の回転を制御する(S4)。具体的には、図10のメモリ44に記憶された関係45から、事前に設定された今回の容器100の種別に対応する目標位置(距離センサ36とローラ取付部7の後面42との目標距離)を読み出す。そして、ステップS3で取得した距離センサ36の検出値(ローラ取付部7の後面42の現在位置)と、メモリ44から読み出した目標位置との差分を求める。この差分を相殺する(ゼロにする)位置に後面42が位置するように、サーボモータ27の回転方向及び回転量を制御する。この場合、図10のメモリ44に、上記差分と、サーボモータ27の回転量との関係を予め記憶しておき、この関係に基づいて、差分に対応する回転量を決定すればよい。
また、上記差分が負の値の場合、つまり、距離センサ36の検出値が目標位置よりも小さい場合には、サーボモータ27を第1回転方向に回転させる。サーボモータ27が第1回転方向に回転するに伴い、回転軸21が第1回転方向と同方向に回転する。回転軸21が第1回転方向に回転するに伴い、連結部23が回転軸21の先端の方に前進する。連結部23が前進するに伴い、各位置決めピン24が連結部23の溝31内を回転軸21の方に向かって移動しつつ、可動部6及びこれに接続されたローラ3が、レール部10に沿って斜め方向W1、W2のガイド壁50に向かう方向に移動する。これにより、ローラ3間の距離d1及びローラ3とガイド壁50との距離d2が同時に小さくなる。このとき、距離d1が変わったとしてもX方向(ローラ3の配列方向)は一定の方向(具体的にはガイド壁50に平行な方向)を維持する。
他方、上記差分が正の値の場合、つまり、距離センサ36の検出値が目標位置よりも大きい場合には、サーボモータ27を第1回転方向と逆の第2回転方向に回転させる。サーボモータ27が第2回転方向に回転するに伴い、回転軸21が第2回転方向と同方向に回転する。回転軸21が第2回転方向に回転するに伴い、連結部23が回転軸21の先端から離れる方向に後退する。連結部23が後退するに伴い、各位置決めピン24が連結部23の溝31内を回転軸21から離れる方向に移動しつつ、可動部6及びこれに接続されたローラ3が、レール部10に沿って斜め方向W1、W2のガイド壁50から離れる方向に移動する。これにより、ローラ3間の距離d1及びローラ3とガイド壁50との距離d2が同時に大きくなる。
なお、上記のサーボモータ制御に代えて、サーボモータ27の回転中も距離センサ36の検出値を取得して、この検出値が目標位置に一致したときにサーボモータ27の回転を停止させるようにしてもよい。
その後、空気圧制御部35を制御することで、エアシリンダ28の可動部41を後退させて、第1軸継手25と第2軸継手26との連結を解除する(S5)。
なお、距離d1の調整は、一対のローラ3間に容器100が配置される前に予め行う。ただし、これに限定されず、一対のローラ3間に容器100が配置された状態で距離d1の調整を行ってもよい。
その後、駆動ユニット60の駆動部61を制御して、保持部材2をガイド壁50に沿って搬送装置1への容器100の投入口まで移動させ、この投入口から投入された容器100を一対のローラ3とガイド壁50との間に配置させる。その後、駆動ユニット60の駆動部61を制御して、保持部材2をガイド壁50に沿って移動させることで容器100をガイド壁50に沿って搬送する(S6)。このとき、容器100は、その中心線L3がZ方向に向いた状態で一対のローラ3とガイド壁50との間に保持されながら搬送される。また容器100は、一対のローラ3及びガイド壁50に接触しながら搬送されることで、容器100の中心線L3回りに回転しながら搬送される。
なお、サーボモータ27、エアシリンダ28、及び距離センサ36は搬送されずに図2~図5に示した位置(距離調整位置)に留まる。また搬送装置1への容器100の投入口(一対のローラ3とガイド壁50との間に容器100を投入する入口)はガイド壁50の側に設けられている。この投入口はガイド壁50に沿ったどの位置に設けられてもよい。
また、保持部材2はガイド壁50に沿って複数設けられてもよい。この場合、各保持部材2に対して図11の処理が実行されて、投入口から1つずつ順次投入される容器100が、ガイド壁50に沿って順番に配置される複数の保持部材2のうちの1つに保持されながら搬送される。
以上説明したように、本実施形態では、保持部材2により容器100を保持した状態で搬送するので、容器100の搬送位置や搬送速度等を制御しやすい。特に、複数の保持部材2で複数の容器100を搬送する場合には、容器100の搬送間隔を容易に制御できる。
また、容器100の直径に応じてローラ3間の距離d1を自動調整できるので、容器100の直径が変わったとしても保持部材2の交換を不要にできる。また、容器100の直径に応じてローラ3とガイド壁50との距離d2も自動調整できるので、容器100の直径が変わったとしても保持部材2及びガイド壁50の交換を不要にできる。つまり、直径が異なる複数種類の容器100の間で、保持部材2及びガイド壁50を共通化できる。
さらに、距離d1及び距離d2は同時に調整可能であるので、距離d1及び距離d2の調整を迅速に行うことができる。また、保持部材2の回転軸21(駆動軸)は1つのみであり、つまり、共通の回転軸21により距離d1と距離d2の両方を調整可能であるので、保持部材2の構造を簡素化できる。また、保持部材2の機構を駆動するサーボモータ27の個数を1つのみにできる。
また、容器100は、ガイド壁50に沿って摺動しながら搬送されることで、中心線L3回りの回転力が加わる。このとき、各ローラ3は、容器100の中心線L3に平行な軸線L2回りに回転可能に設けられるので、容器100の回転を促進でき(言い換えれば、容器100の回転が阻害されるのを抑制でき)、その結果、搬送の際に容器100の側面にキズがついてしまうのを抑制できる。
また、保持部材2の機構を駆動するためのサーボモータ27、エアシリンダ28、及び距離センサ36が、搬送装置1の搬送ライン沿いに設けられるので、保持部材2を搬送装置1に組み付けた状態で距離d1、d2を調整できる。つまり、距離d1、d2の調整の際に、保持部材2を搬送装置1から取り外さなくてもよいので、その調整が容易である。
また、サーボモータ27と保持部材2とは、軸継手25、26により連結と切り離しとを切り替え可能であるので、サーボモータ27を保持部材2から切り離した状態で容器100を搬送できる。これにより、保持部材2の機構を駆動するための部材(サーボモータ27、エアシリンダ28、及び距離センサ36)を、固定位置に配置できるので、その配置スペースを容易に確保できるとともに、この部材に電力を供給したり、信号を入出力したりするケーブルの取り回しが容易となる。また、保持部材2の機構を駆動するための部材(サーボモータ27、エアシリンダ28、及び距離センサ36)を、保持部材2毎に設けなくてもよく、複数の保持部材2の間で、保持部材2の機構を駆動するための部材を共通化できる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその具体的な記載に限定されることなく、例示した構成等を技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせて実施することも可能であるし、またある要素、処理を周知の形態に置き換えて実施することもできる。例えば上記実施形態では、ラベル貼付装置に容器を搬送する装置に本発明を適用した例を示したが、他の目的で容器を搬送する装置に本発明を適用してもよい。また、搬送用保持部材の機構を、ローラ間の距離と、ローラとガイド壁との距離とを個別に調整可能に構成してもよい。すなわち、搬送用保持部材において、一対のローラをX方向の互いに反対方向に移動させる第1機構(ローラ間の距離を調整する機構)と、一対のローラをY方向の同じ方向に移動させる第2機構(ローラとガイド壁との距離を調整する機構)とを設けて、第1機構を駆動する駆動部と、第2機構を駆動する駆動部とを個別に設けてもよい。これによって、搬送用保持部材全体がガイド壁に対してどの距離に設けられたとしても、ローラ間の距離と、ローラとガイド壁との距離の両方を容器の直径に合った距離に調整できる。
また、上記実施形態では、一方の可動部の第1ガイド方向と、他方の可動部の第2ガイド方向とが回転軸の軸線に対して対称となる方向としていたが、回転軸の軸線に対して非対称な方向であってもよい。この場合、例えば、第1ガイド方向と第2ガイド方向の一方が、X方向とY方向の両方に斜めな方向であれば、他方は、ローラの軸線に直角な方向のうち回転軸の軸線に対して該斜めな方向に非対称な方向又は該斜めな方向に非平行な方向に設定されてよい。これによっても、ローラ間の距離と、ローラとガイド壁との距離を同時に調整できる。また、第1ガイド方向と第2ガイド方向とが回転軸の軸線に対して非対称な方向に設定される場合、各ローラを各ガイド方向に移動させる機構(可動部6、支持部9、連結部23の溝31)は、回転軸の軸線に対して非対称な形状に形成されてもよい。
1 搬送装置
2 搬送用保持部材
3 ローラ
6 可動部(第1可動部、第2可動部)
9 支持部(第1ガイド部、第2ガイド部)
21 回転軸
23 連結部
24 位置決めピン(凸部)
25、26 軸継手
27 サーボモータ(機構駆動部)
28 エアシリンダ
36 距離センサ(検出部)
38 制御部
50 ガイド壁
100 筒状容器

Claims (15)

  1. 搬送対象となる筒状容器の中心線に平行な軸線の回りに回転可能であり、互いの前記軸線が平行となるように設けられた一対のローラと、
    前記筒状容器の直径に応じて前記ローラの位置を調整する機構を備え、
    一対の前記ローラとガイド壁の間に前記筒状容器が配置された状態で一対の前記ローラが前記ガイド壁に沿って移動するに伴い前記筒状容器を搬送
    前記機構は、一対の前記ローラの配列方向が一定の第1方向を維持するように前記ローラ間の距離を調整し、前記ローラ間の距離の調整に加えて、前記第1方向と前記軸線の両方に直角な方向である第2方向における前記ローラの位置も調整する機構であり、
    一対の前記ローラの一方を第1ローラ、他方を第2ローラとして、
    前記機構は、
    前記第1ローラを支持するとともに所定の第1ガイド方向に移動可能に設けられる第1可動部と、
    前記第1可動部を前記第1ガイド方向に移動可能に支持する第1ガイド部と、
    前記第2ローラを支持するとともに所定の第2ガイド方向に移動可能に設けられる第2可動部と、
    前記第2可動部を前記第2ガイド方向に移動可能に支持する第2ガイド部と、
    前記第1可動部及び前記第2可動部に連結されて、前記機構の作動時に所定方向に駆動される連結部とを備え、
    前記連結部は、第1溝及び第2溝を有し、
    前記第1可動部は前記第1溝に嵌まる凸部を有し、
    前記第2可動部は前記第2溝に嵌まる凸部を有し、
    前記機構は、前記連結部が前記所定方向に駆動されるのに伴い、前記第1可動部の前記凸部が前記第1溝内を移動しつつ前記第1可動部及びこれに支持された前記第1ローラを前記第1ガイド方向に移動させ、前記第2可動部の前記凸部が前記第2溝内を移動しつつ前記第2可動部及びこれに支持された前記第2ローラを前記第2ガイド方向に移動させる、
    筒状容器の搬送用保持部材。
  2. 前記機構は、一対の前記ローラを、前記ローラ間の距離を小さくする方向に移動させるのと同時に前記ガイド壁が配置される側に移動させる機構である請求項に記載の筒状容器の搬送用保持部材。
  3. 前記第1ガイド方向と前記第2ガイド方向の一方は、前記軸線に直角な方向のうち前記第1方向と前記第2方向の両方に対して斜めの方向に設定される請求項又はに記載の筒状容器の搬送用保持部材。
  4. 前記第1ローラと前記第2ローラの中間位置において前記第2方向に伸びた仮想直線を基準線として、
    前記第1ガイド方向と前記第2ガイド方向の他方は、前記基準線に対して前記斜めの方向に対称な方向、又は前記基準線に対して前記斜めの方向に非対称な方向、又は、前記斜めの方向に対して非平行な方向に設定される請求項に記載の筒状容器の搬送用保持部材。
  5. 前記機構は、回転軸を備え、
    前記連結部は、前記回転軸の回転に伴い前記所定方向として前記回転軸が延びた方向に移動するように前記回転軸に連結される請求項のいずれか1項に記載の筒状容器の搬送用保持部材。
  6. 前記回転軸の回転を抑制する機構を備える請求項に記載の筒状容器の搬送用保持部材。
  7. 前記筒状容器は薬を入れる容器である請求項1~のいずれか1項に記載の筒状容器の搬送用保持部材。
  8. 請求項1~のいずれか1項に記載の筒状容器の搬送用保持部材と、
    前記機構を駆動する機構駆動部と、
    を備える筒状容器の搬送装置。
  9. 搬送対象となる筒状容器の中心線に平行な軸線の回りに回転可能であり、互いの前記軸線が平行となるように設けられた一対のローラと、
    前記筒状容器の直径に応じて前記ローラの位置を調整する機構とを備える筒状容器の搬送用保持部材であって、一対の前記ローラとガイド壁の間に前記筒状容器が配置された状態で一対の前記ローラが前記ガイド壁に沿って移動するに伴い前記筒状容器を搬送する筒状容器の搬送用保持部材と、
    前記機構を駆動する機構駆動部と、
    前記ローラの位置を検出する検出部とを備え、
    前記機構駆動部は、前記検出部が検出する位置に基づいて前記機構を駆動する筒状容器の搬送装置。
  10. 搬送対象となる筒状容器の中心線に平行な軸線の回りに回転可能であり、互いの前記軸線が平行となるように設けられた一対のローラと、
    前記筒状容器の直径に応じて前記ローラの位置を調整する機構とを備える筒状容器の搬送用保持部材であって、一対の前記ローラとガイド壁の間に前記筒状容器が配置された状態で一対の前記ローラが前記ガイド壁に沿って移動するに伴い前記筒状容器を搬送する筒状容器の搬送用保持部材と、
    前記機構を駆動する機構駆動部と、
    前記機構駆動部と前記搬送用保持部材との連結と切り離しを制御する連結制御部とを備える搬送装置であり、
    前記連結制御部は、前記機構駆動部が前記機構を駆動する際には前記搬送用保持部材が前記搬送装置に組み付けられた状態で前記機構駆動部を前記搬送用保持部材に連結する一方で、前記筒状容器を搬送する際には前記機構駆動部を前記搬送用保持部材から切り離す筒状容器の搬送装置。
  11. 搬送対象となる筒状容器の中心線に平行な軸線の回りに回転可能であり、互いの前記軸線が平行となるように設けられた一対のローラと、
    前記筒状容器の直径に応じて前記ローラの位置を調整する機構とを備える筒状容器の搬送用保持部材であって、一対の前記ローラとガイド壁の間に前記筒状容器が配置された状態で一対の前記ローラが前記ガイド壁に沿って移動するに伴い前記筒状容器を搬送する筒状容器の搬送用保持部材と、
    前記機構を駆動する機構駆動部とを備え、
    前記搬送用保持部材は前記ガイド壁に沿って複数設けられ、
    前記機構駆動部は、複数の前記搬送用保持部材の間で共用する部材である筒状容器の搬送装置。
  12. 前記ローラの位置を検出する検出部を備え、
    前記機構駆動部は、前記検出部が検出する位置に基づいて前記機構を駆動する請求項に記載の筒状容器の搬送装置。
  13. 前記機構駆動部と前記搬送用保持部材との連結と切り離しを制御する連結制御部を備え、
    前記連結制御部は、前記機構駆動部が前記機構を駆動する際には前記搬送用保持部材が前記搬送装置に組み付けられた状態で前記機構駆動部を前記搬送用保持部材に連結する一方で、前記筒状容器を搬送する際には前記機構駆動部を前記搬送用保持部材から切り離す請求項8又は9に記載の筒状容器の搬送装置。
  14. 前記搬送用保持部材は前記ガイド壁に沿って複数設けられ、
    前記機構駆動部は、複数の前記搬送用保持部材の間で共用する部材である請求項8、9、10、13のいずれか1項に記載の筒状容器の搬送装置。
  15. 前記搬送用保持部材を前記ガイド壁に沿って駆動する保持部材駆動部を備える請求項14のいずれか1項に記載の筒状容器の搬送装置。
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