JPH03157155A - 遠心分離機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、遠心分離機に関し、詳しくは、遠心分離機
のロータの回転停止の際にロータに挿１４されたパケッ
トを所定の取出し位置に停止位置決めすることが短時間
できるような遠心分離機に関する。

〔従来の技術］ この種の従来の遠心分離機としては、第３図に示すよう
に、例えば、２つのパケット２０をその回転中心０を挟
んで対称位置に収納するロータ２１と、ロータ２１の底
面側に設けられ、回転中心０に一致するそのロータ軸に
回転軸２２ａが結合されたドライブモータ２２とを備え
ていて、ドライブモータ２２によりロータ２１を、例え
ば、１２、ＯＯＯｒｌ）ｍ程度で高速回転させて遠心分
離を行う機構となっている。

また、ドライブモータ２２の回転軸２２ａには、ロータ
２２と反対側にインデックス円板２３が設けられ、イン
デックスセンサ２４により得られる信号を制御装置（図
示せず）において監視してドライブモータ２２を制御す
ることでドライブモータ２２の回転数を制御し、もって
ロータ２１の回転を制御している。そして、ロータ２１
の回転を停止Ｆ、させるブレーキ機構として、インデッ
クス円板２３の後側において回転軸２２ａにフリクショ
ンホイール２５が設けられていて、これにロータリーソ
レノイド２６で駆動されるアイドラー２７が摩擦係合す
るようになっている。なお、アイドラー２７の軸には、
インデックス用（位置決め用）のステッピングモータ２
８が結合されていて、このステッピングモータ２８が所
定の敏回転駆動されることで、停止しているロータ２１
が回転位置決めされてこれに収納されているパケット２
０がパケット取出位置に位置決めされる。

［解決しようとする課題］ このような従来の遠心分離機にあっては、フリクション
ホイール２５との摩擦結合の形態で停止位置決めが行わ
れるので停止するのに時間がかかる。また、大きな停止
１：、力を発生させるためにフリクションホイール２５
の径を太き（しようとすると装置全体が大きくなる欠点
がある。しかも、摩擦結合のために停止位置にばらつき
があって、停止してからパケット２０をパケット取出位
置に位置決めしなければならないためにこれに時間を要
し、作業効率がよくない。特に、自動化したシステムで
は、パケット２０をハンドリングロボット等により取り
扱うためにロータ２１の位置決め精度が問題となり、前
記のような遠心分離機は位置決めに時間を畏することと
合わせてあまり自動化には適していない。

この発明は、このような従来技術の問題点を解決するも
のであって、遠心分離機のロータに挿填されたパケット
がロータ停止の際に所定のハンドリング位置に短時間に
かつＩＥ確に停止［―位置決めすることができる遠心分
離機を提供することをＬ１的とする。

口課題を解決するためのＬ段コ この上うな１−１的を達成するためのこの発明の遠心分
離機の構成は、ロータの外面に係合してロータの回転を
停止させるブレーキ機構と、ロータの外面に係合して１
）１１記ロータをステップ状態で回転駆動するステッピ
ングモータと、制御装置とを備えていて、制御装置がス
テッピングモータでロータを回転駆動しかつその駆動の
停ｉ−でロータの回転を停止できる回転状態にロータが
なったときにステッピングモータを駆動して所定の位置
でその駆動を停止することでロータを停止）・位置決め
するものである。

［作用コ このように、ロータの外周又は外周側面等の外面に係合
するようにブレーキ機構とステッピングモータとを設け
、ステッピングモータの制御によりロータの駆動停止が
できる状態になったときにステッピングモータによりロ
ータを駆動して所定の基準位置に位置決めするようにし
ているのでロータの停＋ｈが早期に行われ、その停止Ｆ
とともに位置決めがなされる。しかも、２つのセンサを
設ければ、第１のセンサにより検出してからステ、ピン
グそ一夕の駆動を開始することができ、第２のセンサに
より所定の位置にロータを停止Ｆ位置決めすることがで
きるのでステッピングモータの駆動；１１がロータの１
回転よりも少ない回転制御で済み、高速な停＋ｈ位置決
めができる。

［実施例コ 以ド、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。

第１図は、この発明を適用した遠心分離機の外蓋部分及
び白石部分を取り除いたロータの平面図であり、第２図
（ａ）、（ｂ）は、それぞれその板カム部分の部分拡大
説明図である。なお、ロータ以外の構成は、第３図のフ
リクンヨンホイール２５とロータリンレノイド２６等か
らなるブレーキ機構が削除された構成となっているだけ
であって、その構成が差がないのでロータのド側の構成
の説明については割愛する。

第１図において、■は、第３図のロータ２２に対応する
ロータであって、第３図に示すドライブモータ２２の回
転軸２２ａに点線で示す軸２が結合されている。なお、
この図では、説明の都合−Ｌ１外蓋３及び内層（ロータ
１に−Ｌ部の開［１に対応して設けられ、そこを閉塞す
る蓋、図示せず）が取り外された状態の図を示していて
点線で示すのが外蓋３である。

ロータ１には、４箇所にバケットを装着するためのパケ
ット受は溝４ａ、４ｂ＋　　４ｃ＋　　４ｄが設けらて
いて、パケット受は溝４ａにのみバケット５（点線）が
装着された状態を示し、他の３つのバケット５について
はその外形のみを点線で示して内部の詳細を省略してい
る。

ロータ１の外側には、ステッピングモータ７と、２つの
回転停止機構８，９とがそれぞれほぼ１２０度間隔で３
箇所に設けられている。ステッピングモータ７は、外蓋
３とロータ１との間の空間に配置されていて、ブラケッ
ト７２にその底面部が固定されている。そして、ブラケ
ット７２は、外、？ジ３側に軸７１を介して揺動可能に
枢支されている。なお、図では、ステッピングモータ７
がブラケット７２のド側となるために点線で示されてい
る。また、ステッピングモータ７の回転軸に結合した第
３図のアイドラー２７に相当するローラ７３が同じく点
線で示されていて、ローラ７３は、ブラケット７２が軸
７１を回転中心として図面において反時計方向へ回転し
たときにロー９１の外周側面に接触して摩擦係合する。

なお、７４は、回転停止［・１機構８，９のローラ８４
，９４に対応するローラであって、ローラ７３より小径
となっているので点線で内側に図示されている。これは
、ブラケット７２に固定されていてこのブラケット７２
を板カム１０（後述）の回転に応じて揺動させる。その
作用については後述する。

回転停止Ｉ：、機構８，９は、同様な構成であって、回
転停止り機構８についてその構成を代表して説明すると
、外蓋３側に回転ガイドローラ８１の軸８２が固定され
、回転ガイドローラ８１が回転可能に軸支されるととも
に、この軸８２を回動中心として弧状のアーム８３が回
転ガイドローラ８１のド側の位置で軸８２に枢着されて
いる。また、アーム８３の先端側にはローラ８４がその
Ｆ側において回転ｉｉＪ能に軸支されている。さらに、
アーム８３の中間位置にはロータ１の回転を停止させる
ためにロータｌの外周側面と摩擦係合する摩擦係合ロー
ラ８５が同じくド側にこれは固設されている。回転停止
機構９は、その回転ガイドローラ９１が＋Ｉｉｆ記の回
転ガイドローラ８１に対応し、軸９２が軸８２に、アー
ム９３がアーム８３に、ローラ９４がローラ８４に、そ
して摩擦係合ローラ９５が摩擦係合ローラ８５にそれぞ
れ対応している。

なお、ロータ１の外周に対して回転ガイドローラ９１は
、回転ガイドローラ８１よりその間隙が少し大きく採ら
れて配置されている。

さて、ステッピングモータ７を固定するブラケット７２
に固定されたローラ７４と、回転停＋）―機構８，９の
ローラ８４，９４は、それぞれ−点鎖線の円Ａで示すよ
うに同一円周ｌ二にその中心が位置していて、それぞれ
がリング状の板カムｌＯに係合する従節となっている。

その関係を第２図（ａ）にその代表として回転停止機構
８について板カム１０を中心に示すが、この図にみるよ
うに、リング状の板カム１０は、ローラ８４（ローラ７
４．９４）の位１ξに対応してこれらを囲むように配置
され、各ローラに対応する位置においてその内側が切欠
かれたり欠き部１１を有している。そして、ローラ８４
（ローラ７４．９４）の外周が切欠き部１１の内周面に
接触する配置となっている。また、図示していないが、
第２図（ａ）の軸８２に巻きばねが装着されテイテこの
巻きばねによりアーム８３（アーム９３、ブラケット７
２も同じ）が時計方向に常時付勢されていて、常にロー
ラ８４（ローラ７４，９４）の外周が切欠き部１１の内
周面に押圧されている。

板カム１０は、同図（ａ）、（ｂ）に示すように、軸１
２に支承されたＶ溝付きのガイドローラ１３にその長穴
１４（同図（ａ）参！！６）に嵌合して、吊られた状態
で支持され、外蓋３側に固定された部材１５に軸１２が
固定され、外蓋３側に３点において（第１図参照）で支
持されている。

同図（ａ）に見るように、切欠き部１１の切欠きのロー
ラ接触前は、傾斜していて図面−に側がロータ１の外周
側面との間隔が広く採られ、■側が狭く採られるような
テーパのある軌跡となっている。そこで、板カム１０が
第１図において反時計方向へ回転したときにはローラ８
４（ローラ７４゜９４）の外周側面が切欠き部１１の内
周面から力を受けてそれがアーム８３（アーム９３．ブ
ラケット７２も同じ）を反時計方向に回転させることが
できる。このとき、アーム８３（アーム９３゜ブラケッ
ト７２も同じ）の中間位置に固定されている摩擦係合ロ
ーラ８５（Ｉｑ！擦係合ローラ９５゜ステッピングモー
タ７では、ローラ７３）がロータ１の外周側面に接触し
てロータ１の回転を停止させるブレーキとなる。

このような停止ヒ動作をさせるための板カム１０の反時
計方向への回動は、外蓋３側に固定された板カム駆動シ
リンダ１６（第１図参照）により行われる。板カム駆動
シリンダ１６のロッドｌｅａの先端はピン１８ｂを介し
て板カム１０の上面に枢支されていて、板カム駆動シリ
ンダ１６が制御装置１９により制御されて収縮駆動され
たときには板カム１０が反時計方向に回転してロータ１
の外周側面に摩擦係合ローラ８５．摩擦係合ローラ９５
、ステッピングモータ７のローラ７３を接触させる。そ
の結果、ロータ１の回転にブレーキがかかり、その回転
を停止させることになる。

そこで、制御装置１９が回転停止信号を内部で時間監視
等により発生し、あるいは外部から受けて、板カム駆動
シリンダ１６を収縮駆動してロータｌの停止処理をする
と、ロータ１がこのようなブレーキ機構により停止り状
態に入り、その回転が高速回転から低速回転へと落ちて
やがて停止１：、状態になる。このとき制御装置１９が
後述するセンサ１７の信号を監視して、例えば、ロータ
Ｉがステッピングモータ７の駆動で停＋ｈできるような
低速回転までその回転が落ちたときに、回転位置の検出
をしてステッピングモータ７を駆動すれば、ロータ１に
収納されたバケット５を容易に所定の位置に停止位置決
めすることができる。なお、このとき、ロータ１は、１
１１に２点で摩擦接触しているだけになるのでステッピ
ングモータ７によるロータ１をｒｎ’を慴に駆動できる
。

なお、板カム駆動シリンダ１６が制御装置１９により制
御されて伸張駆動されたときには板カム１０が時計方向
に回転してロータ１の外周側面に係合しいた摩擦係合ロ
ーラ８５．摩擦係合ローラ９５、ステッピングモータ７
のローラ７３はそれぞれロータ１の外周側面に接触しな
くなり、ロータｌは自由に回転できるようになる。なお
、ロー９１が回転中は、回転ガイドローラ８１，９１が
回転のガイドをする。

第１図に説明を戻し、ロータ１を所定の位置で停止１：
、させる制御を行うのが、点線で示すセンサ１１７．１
８と制御装置Ｌ９である。

さて、点線で示すセンサ１７，１８は、反射型のホトセ
ンサであって、所定の角度離れてブラケット１７ａ、１
８ａを介して外蓋３側に固定され、ロータ１の枠り側表
面に設けられた９０度間隔でパケット受は溝に対応して
設けられたマークＭｌ　。

Ｍ２　、　Ｍ３　、　Ｍ４　　（それぞれ０．８ｍｎ＋
φ程度の検出穴）を検出する。なお、図では、マークＭ
２は、センサ１７の位置に一致して隠れている。

制御装置１９は、４つのマークＭ、−Ｍ４を検出するセ
ンサＩ７の信号を受けてその周期（ピッチ）を検出し、
ステ、ピングモータ７の駆動４Ｊ　ｆｍで停止Ｆ、でき
る範囲にその周期（ピッチ）が入ると、センサ１７がマ
ークＭ１〜Ｍ４のうちの１つのマークを検出した時点で
ステ、ピングモータ７を駆動してピッチ送りに入り、セ
ンサ１８の出力信号を監視する。そして、センサ１８で
マークＭｌ　〜Ｍ４のうちの１つのマークが検出された
ときにステッピングモータ７の駆動を停止してロータ１
の送りを停止させる。このとき、センサ１８の検出位置
にマークＭ１〜Ｍ４のうちの１つのマークが位置し、例
えば、マークＭ２がセンサ１８により検出されたとすれ
ば、パケット受は溝４ａの位置にあるパケット５がバケ
ットハンドリング機構の取出し基準位置（あるいは挿填
基準位置）に位置する。なお、センサ１８の位置とマー
クＭｔ　−Ｍ４の位置との関係はあらかじめパケット受
は溝４ａ〜４ｄが前記のような関係になるように設定さ
れている。そこで、パケット５が取り出される（あるい
は挿填される）と、制御装置１９は、ステッピングモー
タ７の駆動によりロータ１を９０度反時計方向に回転さ
せる。ことにより次のパケット受は溝４ｂが取出し基準
位置（挿填キジュン位置）に位置付けられる。

このようにして順次パケット受は溝４ｃ、パケット受は
溝４ｄが位置決めされて効率よくパケット５の出入れが
自動的に行われる。

以１−説明してきたが、実施例のブレーキ機構は一例で
あって、これに限定されるものではな（、ロータの外周
側面又は外周面に係合する形態でブレーキ機構が設けら
れればどのような構成であってもよい。

回転状態を検出するマークは、穴に限定されるものでは
なく、種々のマーク（ホトインタラプタでは板）であっ
てよく、その数は１つであってもよい。また、パケット
が収納される数に応じて多数設けることもできる。さら
に、マークは、ロータの枠表面に設けなくても側面に設
けてもよい。

実施例では、ステッピングモータを回転停止機構と同様
なブレーキ機能の−・部に利用しているが、ステンピン
グモータと回転停止機構とを独立に設けてもよいことは
もちろんである。

［発明の効果］ 以ｌ−の説明から理解できるように、この発明にあって
は、ロータの外周又は外周側面等の外面に係合するよう
にブレーキ機構とステッピングモータ七を設け、ステッ
ピングモータの制御によりロータの駆動停止ができる状
態になったときにステッピングモータによりロータを駆
動して所定の基準位置に位置決めするようにしているの
でロータの停止１−１が早期に行われ、その停［ヒとと
もに位置決めがなされる。しかも、２つのセンサを設け
れば、第１のセンサにより検出してからステッピングモ
ータの駆動を開始することができ、第２のセンサにより
所定の位置にロータを停止位置決めすることができるの
でステンピングモータの駆動）迂がロータの１回転より
も少ない回転制御で済み、高速な停止位置決めができる
。

【図面の簡単な説明】 第１図は、この発明を適用した遠心分離機の外在部分及
び内蓋部分を取り除いたロータの平面図、第２図（ａ）
、（ｂ）は、それぞれその板カム部分の部分拡大説明図
、第３図は、従来の遠心分離機の構成の説明図である。 １．２２・・・ロータ、２．１２・・・軸、３・・・外
蓋、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ−−・パケット受は溝、５
・・・パケット、６・・・内蓋、７・・・ステッピング
モータ、８．９・・・回転停［ヒ機構、 １０・・・板カム、１１・・・切欠き部、１３・・・ガ
イドローラ、１４・・・長穴、１６・・・板カム駆動シ
リンダ、１７．１８・・・センサ、１９・・・制御装置
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロータの外面に係合してロータの回転を停止させ
   るブレーキ機構と、前記ロータの外面に係合して前記ロ
   ータをステップ状態で回転駆動するステッピングモータ
   と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記ステッピ
   ングモータで前記ロータを回転駆動しかつその駆動の停
   止で前記ロータの回転を停止できる回転状態に前記ロー
   タがなったときに前記ステッピングモータを駆動して所
   定の位置でその駆動を停止することで前記ロータを停止
   位置決めすることを特徴とする遠心分離機。
2. （２）ロータの外面に係合してロータの回転を停止させ
   るブレーキ機構と、前記ロータの外面に係合して前記ロ
   ータをステップ状態で回転駆動するステッピングモータ
   と、前記ロータに設けられたマークと、このマークを検
   出するために所定間隔離れて配置された第１及び第２の
   センサと、制御装置とを備え、第２のセンサは前記マー
   クを検出する位置において前記ロータに収納された容器
   が所定の位置に位置決めされる位置に配置され、前記制
   御装置は、第１のセンサで前記マークを検出し、この検
   出信号を受けて前記ステッピングモータで前記ロータを
   回転駆動しかつその駆動の停止で前記ロータの回転を停
   止できる状態になったことを前記検出信号により検出し
   て、この状態に入ったときに第１のセンサが前記マーク
   を検出してから前記ステッピングモータを駆動し、第２
   のセンサが前記マークを検出してその駆動を停止するこ
   とを特徴とする遠心分離機。