JP2005035736A

JP2005035736A - 搬送機構及び定量充填機

Info

Publication number: JP2005035736A
Application number: JP2003274710A
Authority: JP
Inventors: Akira Ishizuka; 章石塚; Masami Egawa; 正美江川
Original assignee: Unitec Co Ltd
Current assignee: Universal Bio Research Co Ltd
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【課題】被供給物の破損や汚れを防止して、被供給物がいかなる形状であっても対応できるような汎用性に優れる搬送機構及び定量充填機を提供することを課題とする。
【解決手段】錠剤Ｄが投入される投入部２と、投入部２が内周面１ａ近傍に配置され、錠剤Ｄを真空吸着する複数の吸着孔１２を内周面１ａに有する筒状の搬送ロータ１と、搬送ロータ１を回転自在に支持する基台５と、搬送ロータ１を周方向に回転させるモータ３と、搬送ロータ１の内周面１ａ近傍であって、投入部２より回転方向下流側に設けられるシュート４と、を備える定量充填機Ｍであって、吸着孔１２に真空吸着されて搬送された錠剤Ｄを、吸着孔１２からシュート４が分離することで、錠剤Ｄを装置外部に供給することができるように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、錠剤等の被供給物を一定量ずつ搬送できる搬送機構及び定量充填機に関するものである。

従来、錠剤等をビンに一定数量ずつ詰め込む定量充填機がある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）
特許文献１に開示された定量充填機は、搬送方向に下り勾配のトラフ（溝）を前後一対の基台上に支持しており、トラフを振動させることで所定個数の錠剤をビンに供給することができるものである。
また、特許文献２に開示された定量充填機は、供給容器の内部に外周に向けて下り勾配のテーパ面を有するロータを設けて、そのテーパ面の周方向に複数のポケットを形成し、供給容器の底面にポケットの一つに一致する供給口を設けている。この供給容器内に錠剤を投入した状態でロータを回転させると、錠剤はポケット内に入り込み、そのポケットが供給口と一致すると、錠剤は供給口から下方に排出される。そのため、この定量充填機は、錠剤を１個ずつ確実に供給することができるものである。

特開２００２−４６８４２号公報（請求項１、段落番号[０００５]〜[０００８]）実公平４−４７０４１号公報（第２頁左欄第１６行目〜右欄第３８行目）

しかしながら、特許文献１に開示された定量充填機では、トラフを振動させながら錠剤を整列して搬送させるため、錠剤がトラフの振動によって互いに擦れあい、汚れたりするという問題点があった。
また、錠剤をトラフ上で重なり合うことなく整列させて搬送するため、トラフの幅員を錠剤の大きさに合わせる必要があり、大きさの異なる錠剤に適用する場合は、その都度、錠剤の大きさに合わせたトラフ部品に交換しなければならず、手間がかかるという問題点があった。
さらに、搬送手段が振動によるため、錠剤を均等に搬送すべく錠剤の形状ごとに搬送速度を微妙に調整する必要があるとともに、搬送処理能力も一定しないという問題点があった。

また、特許文献２に開示された定量充填機では、錠剤を１個ずつ供給口から排出させるために、ポケット内に２個以上の錠剤が入らないようにしていたので、錠剤の大きさ、形状にポケット及び供給口の形状を対応させる必要があった。そのため、錠剤の大きさ、形状が変わると使用できないという問題点があった。また、ロータの回転によって、錠剤同士が擦れ合い、錠剤が破損しやすいという問題点があった。錠剤が破損すると粉が発生し、その粉が定量充填機の計数作業を阻害するなど、故障の原因となるおそれがあった。
さらに、ポケットの形状が錠剤の形状に合致するように形成されているため、供給容器内で錠剤の向きが不揃いであると、ポケット内に錠剤を確実に収納することが困難であり、その結果、錠剤を１個ずつ確実に装置外部に排出することができないという問題点があった。

そこで、本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、被供給物の破損や汚れを防止して、多様な形状の被供給物に対応できるような汎用性ある搬送機構及び定量充填機を提供することを課題としている。

本発明は、前記課題を解決すべく構成されるものであり、請求項１に記載の発明は、投入された被供給物を真空吸着して搬送する搬送機構であって、前記被供給物を真空吸着する複数の吸着孔を内周面に有する筒状の搬送ロータと、前記搬送ロータを周方向に回転させる回転駆動手段とを備えることを特徴とする。

請求項1に記載の発明によれば、搬送ロータの内周面に周方向に沿って形成される吸着孔に、被供給物を真空吸着させる。そして、回転駆動手段によって搬送ロータを周方向に回転させて、被供給物を所定の位置まで一定量ずつ整列して搬送させることができる。なお、所定の位置とは、搬送ロータの内周面上の位置にある。

請求項２に記載の発明は、被供給物が投入される投入部と、前記投入部が内周面近傍に配置され、前記被供給物を真空吸着する複数の吸着孔を内周面に有する筒状の搬送ロータと、前記搬送ロータを回転自在に支持する基台と、前記搬送ロータを周方向に回転させる回転駆動手段と、前記搬送ロータの内周面近傍であって、前記投入部より回転方向下流側に設けられる分離手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、投入部に被供給物を投入して、内周面に周方向に沿って形成される吸着孔に被供給物を順次真空吸着させる。そして、回転駆動手段によって被供給物を吸着した搬送ロータを周方向に回転させることで、被供給物を分離手段が設けられる位置まで搬送できる。分離手段は吸着孔から被供給物を分離して、被供給物を装置外部に一定量ずつ供給できる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の定量充填機において、前記分離手段は、前記搬送ロータの回転方向に交差して前記内周面に沿って設けられる分離部と、前記分離部の下方に設けられる開口部とを有する中空部材であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明による作用に加え、搬送ロータが回転して、被供給物は吸着孔に吸着されて搬送される。そして、さらに搬送ロータが回転すると、この被供給物は、搬送ロータの内周面に沿って設けられる分離部に当接し、吸着孔から分離される。分離された被供給物は、開口部から中空部材内に沿って落下して、装置外部に供給される。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の定量充填機において、前記搬送ロータは、回転軸が水平方向に配置されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、請求項２又は請求項３に記載の発明による作用に加え、搬送ロータが回転すると、下方に位置する内周面が上方に移動して、さらに分離手段の位置まで移動する。そのため、下方の内周面上に溜められた被供給物のうち、吸着孔に吸着された被供給物は、その内周面の移動とともに上方に搬送されて、さらに分離手段が配設される位置まで搬送される。一方、その他の被供給物は、内周面とともにある一定の高さまでは移動するが、内周面がある傾斜角度を有すると、自重によって下方に落下する。そのため、確実に一定量の被供給物を搬送させることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の定量充填機において、前記分離手段には、計数センサが設けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の発明による作用に加え、分離手段に計数センサを設けているので、分離手段によって搬送ロータから分離して落下する被供給物をカウントすることができる。そのため、装置外部に配置した収納ビン等に一定量の被供給物を確実にカウントしながら供給することができる。

請求項１に記載の発明に係る搬送機構によれば、被供給物を搬送ロータで真空吸着して搬送するので、従来の振動を利用する場合のように複数の被供給物が整列するときに互いに何度も擦れ合うことがなく、被供給物を破損したり汚したりすることを最小限にできる。また、搬送時に、被供給物が擦れ合うことがないため、粉が発生する確率を極端に低くすることができる。さらに真空吸着を利用するため、被供給物の形状を問わず搬送することができ、汎用性にも優れている。

請求項２に記載の発明に係る定量充填機によれば、投入部から投入される被供給物を、吸着孔に一個ずつ吸着した状態で、搬送ロータを回転させて搬送するので、被供給物を破損したり汚したりすることを最小限にできる。また、被供給物が搬送時に擦れ合うことがないため、粉が発生する確率を極端に低くすることができる。さらに、被供給物の形状を問わず搬送できるので汎用性にも優れている。そして、搬送ロータの回転に従って、搬送された被供給物を分離手段で分離させるため、一定量ずつ装置外部に供給できる。

請求項３に記載の発明に係る定量充填機によれば、請求項２に記載の発明による効果に加え、搬送された被供給物を分離部が吸着孔から分離させ、開口部から中空部材内に沿って落下させるため、分離された被供給物の落下する方向を一定に定め、被供給物の計数を確実にすることができる。

請求項４に記載の発明に係る定量充填機によれば、請求項２又は請求項３に記載の発明による効果に加え、搬送ロータが回転すると、吸着孔に吸着されていない被供給物は自重によって落下する。そのため、一定量の被供給物を確実に搬送できる。また、回転軸が鉛直方向に配置される場合より、装置の幅を小さくできる。

請求項５に記載の発明に係る定量充填機によれば、請求項２から請求項４のいずれか1項に記載の発明による効果に加え、分離手段に計数センサが設けられているため、分離手段によって吸着孔から分離されて落下する被供給物の個数を正確にカウントしながら装置外部に供給できる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
参照する図面において、図１は本実施の形態に係る定量充填機の斜視図、図２は本実施の形態に係る定量充填機の正面図、図３は本実施の形態に係る定量充填機の側面断面図である。なお、本実施の形態においては、錠剤をビンに供給する場合に本発明に係る定量充填機を適用した場合について説明するものとする。

図１に示すように、本実施の形態に係る定量充填機Ｍは、被供給物を搬送する搬送ロータ１と、搬送ロータ１に錠剤Ｄを投入する投入部２と、搬送ロータ１を回転駆動させる回転駆動手段３（図２参照）と、搬送された被供給物Ｄを搬送ロータ１から分離するシュート（分離手段）４と、真空ポンプＰ（図３参照）と、基台５とを備えている。なお、本実施の形態では、図２に示す図を正面図として、定量充填機Ｍの方向を定めて以下説明するものとする。

基台５は、上板５１ａと下板５１ｂと支持板５１ｃとから断面視略コの字状に構成される基部５１と、基部５１の背面側で上板５１からさらに鉛直上方に延びるロータ支持部５２とを備えている（図３参照）。ロータ支持部５２には、後記する搬送ロータ１の支持部１１を挿通するための貫通孔５３が形成されている。このロータ支持部５２の背面側には、真空ポンプＰと、真空ポンプＰに連続する吸引ホースＨが配置されており、この吸引ホースＨがロータリジョイント等によって貫通孔５３に挿通された支持部１１に接続されている。そのため、基台５が搬送ロータ１を回転自在に支持できるとともに、接続部分から漏れることなく真空吸引作業を行うことができる。

図３に示すように、搬送ロータ１は、ここでは、片側が閉口した円筒部材から形成されており、背面側中央に突起状に形成される支持部（回転軸）１１を有する。この支持部１１が、ベアリングＢを介して基台５の貫通孔５３に挿通されて支持されている。そして、搬送ロータ１の支持部１１は、ロータ支持部５２の貫通孔５３に挿通され、前記した吸引ホースＨに接続することで、支持部１１の孔１１ａと吸引ホースＨを介して、真空ポンプＰまで連通させている。

また、搬送ロータ１の内周面１ａには周方向に沿って、円形状をした複数の吸着孔１２が一列に形成されており、各吸着孔１２は支持部１１に形成されている孔１１ａまで通じるように側壁内部に形成される通路１２ａにそれぞれ連通している。このため、搬送ロータ１は、吸着孔１２に錠剤Ｄを吸着させることができ、この状態で搬送ロータ１を回転させることで、錠剤Ｄを搬送できるようになっている。なお、吸着孔１２及び通路１２ａは、支持部１１の孔１１ａから各吸着孔１２を介して真空ポンプＰにより吸引した場合、全部又は一部に錠剤Ｄを吸着していない状態であっても、各吸着孔１２に錠剤Ｄを吸着することができるような孔径及び通路太さにそれぞれ形成されている。また、本実施の形態では、吸着孔を円形状に形成したが、吸着孔の形状は特に限定されるものではなく、一錠ずつ吸着できるものであれば、長孔形状や四角形状であってもよい。
さらに、搬送ロータ１の内周面１ａの幅は、少なくとも一錠の錠剤Ｄを吸着して保持できる寸法を備えていればよいが、投入部２から投入された錠剤Ｄの複数が内周面１ａに複数載置される寸法であることが好ましい。また、搬送ロータ１の内周面１ａに形成されている吸着孔１２は、所定間隔をあけて一列に形成されているが、後記するシュート４及び計数センサ４３により一錠ずつカウントできる状態であれば、千鳥状に配置しても構わない。

図２に示すように、回転駆動手段３は、モータ３１とプーリＰ１，Ｐ２と、タイミングベルトＴＢとから構成される。
モータ３１は、搬送ロータ１を一定速度で回転させるため、サーボモータなどの回転数を制御して駆動できるものが好ましく、基台５に固定されている。図３に示すように、モータ３１の回転軸３２にはプーリＰ１が取り付けられており、プーリＰ１と搬送ロータ１の支持部１１に取り付けられるプーリＰ２の間にはタイミングベルトＴＢを巻きかけられている。このモータ３１を駆動させて、回転軸３２を回転させると、その回転がプーリＰ１、タイミングベルトＴＢ、プーリＰ２を介して搬送ロータ１に伝達されて、搬送ロータ１を一定速度で回転させることができる。

投入部２は、図１に示すように、錠剤Ｄを供給する開口部２１と、開口部２１の下方に設けられる投入口２２を有し、投入口２２が搬送ロータ１の開口側からその内周面１ａに向けて配置されるように基台５の基部５１の上板５１ａに固定されている。この投入部２は、開口部２１から投入口２２までは下り勾配で傾斜されており、開口部２１に投入された錠剤Ｄを投入口２２から搬送ロータ１の内周面１ａ側に投入できるようになっている。このとき、搬送ロータ１の内周面１ａ上から錠剤Ｄが零れ落ちないように、搬送ロータ１の開口部の下半分を覆うような形状に形成しても構わない。

シュート４は、搬送ロータ１の内周面１ａの近傍であって、搬送ロータ１の回転方向において投入部２よりも下流側に配設される。シュート４は、中空部材で形成されており、その一方の端部（開口部）４１が、搬送ロータ１の回転方向に交差してその内周面１ａに沿って開口するように形成され、他方の端部４２は、基部５１の上板５１ａを貫通して固定される。シュート４は、端部４１が搬送ロータ１の内周面１ａに沿って開口しているので、搬送ロータ１が回転して、錠剤Ｄが吸着孔１２に吸着した状態で搬送されてくると、錠剤Ｄと吸着孔１２との間に端部４１の上辺（分離部）４１ａが入り込む状態となる。そのため、錠剤Ｄが搬送ロータ１から分離されて、シュート４の内部に自重により落下して、錠剤Ｄを収納するためのビン６を載置しておくことで、錠剤Ｄを１個ずつビン６内に他方の端部４２から供給できる。

また、シュート４の一方の端部４１から他方の端部４２に至るまでの間には、計数センサ４３が配設されており、シュート４内部に自重により落下する錠剤Ｄをカウントできるようになっている。

次に、この定量充填機Ｍの動作について説明する。図４は、定量充填機の動作状態を説明するための正面断面図である。
まず、図１に示すように、ビン６を基台５の下板５１ｂ上でシュート４の他方の端部４２の直下に載置する。そして、図４（ａ）に示すように、錠剤Ｄを投入部２の開口部２１から投入し、投入口２２を介して搬送ロータ１の内周面１ａ側に投入する。そして、図示しない真空ポンプの真空供給弁を開いて、吸引ホースＨ、支持部１１の孔１１ａ、通路１２ａを通じて吸着孔１２に錠剤Ｄを真空吸着させる。

次に、図４（ｂ）に示すように、錠剤Ｄを吸着孔１２に吸着保持した状態で、モータ３１を駆動させて、回転軸３２を回転させる。そしてその回転をプーリＰ１からタイミングベルトＴＢを介してプーリＰ２に伝達して、搬送ロータ１を回転させる。こうして、搬送ロータ１の下部付近に位置する内周面１ａ上に投入された錠剤Ｄは、搬送ロータ１の回転に従って、シュート４が配設される位置まで搬送される。

吸着孔１２に吸着された錠剤Ｄは、図４（ｃ）に示すように、シュート４の位置まで一列に整列して搬送されると、シュート４の一方の端部４１の上辺４１ａが吸着孔１２と錠剤Ｄの間に入り込み、搬送ロータ１の吸着孔１２から強制的に分離される。そして、錠剤Ｄはその自重によってシュート４の内部に落下する。

そして、シュート４内に落下した錠剤Ｄは、シュート４の他方の端部４２の下方に載置されるビン６内に供給される。このとき、定量充填機Ｍは、計数センサ４３が落下する錠剤Ｄをカウントしており、例えば、計数センサ４３を制御コントローラに接続させて、錠剤Ｄが一定数量落下したら、搬送ローラ１の回転を停止させ、シュート４への錠剤Ｄの供給を止めるように制御させることや、あるいは、ビン６を取り替えることで、自動的にビン６に一定量ずつ供給させることができる。

以上、説明したように、本実施の形態に係る定量充填機Ｍでは、搬送ロータ１内に投入された錠剤Ｄは、吸着孔１２に真空吸着されて搬送されるため、振動等によって錠剤Ｄが互いに擦れ合うことがなく、破損したり、汚れたりすることを最小限にできる。
また、真空吸着によって錠剤Ｄを保持するため、錠剤Ｄがいかなる形状であっても保持することができる。そのため、錠剤Ｄがいかなる形状であっても対応することができ、汎用性に優れる。

搬送ロータ１は、開口側が正面を向くように基台５に支持されるため、開口側が上方を向くように支持される場合よりも、デッドスペースが形成されないように構成される。そのため、定量充填機Ｍの幅を小さくできる。特に、大径の搬送ロータ１を用いる場合には、このように構成すると、幅狭な収納スペースであっても収納できる。そして、搬送ロータ１を回転させると、吸着孔１２に吸着されない錠剤Ｄは自重によって落下するため、一定量の錠剤Ｄのみを確実に搬送させることができる。
さらに、シュート４に計数センサ４３が設けられていることで、シュート４内に落下する錠剤Ｄの個数を正確にカウントしてビン６内に確実に供給できる。

以上、本発明は本実施の形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
本実施の形態では、被供給物を錠剤としたが、本発明はこれに限定されず、容器等に一定量充填されるいずれのものにも適用することができる。例えば、顆粒状の薬を内包したカプセルや半導体のチップ、歯医者で用いられるスポンジ等であってもよい。また、被供給物が供給される容器は本実施の形態のようなビンに限られず、ビニール状の袋等であってもよい。さらに、この容器を定量充填機Ｍに設置する方法は、作業者が手作業で交換する方法や、ベルトコンベアを制御して自動的に交換する方法等を適宜変更可能であることはいうまでもない。

また、本実施の形態では吸着孔１２を円形状に形成したが、本発明はこれに限定されず、吸着させる被供給物の形状に応じた形状に形成することもできる。例えば、図５（ａ−１），（ａ−２）に示すように、小さめの吸着孔１３を形成してもよいし、図５（ｂ−１）に示すように、搬送ロータ１の内周面１ａ上から通路１２ａにかけて球型の錠剤Ｄの形状に合致するように窪んだ半球形状で吸着孔１４を形成してもよい（図５（ｂ−２）参照）。また、図５（ｃ−１），（ｃ−２）に示すように、長だ円型の錠剤Ｄの形状に合致するように、搬送ロータ１の内周面１ａ上から通路１２ａにかけて窪んだ長孔形状の吸着孔１５を形成してもよいし、図５（ｄ−１），（ｄ−２）に示すように、吸着孔１５を搬送ロータ１の内周面１ａ上で９０度反転させた形状の吸着孔１６を形成してもよい。このように形成することで、それぞれの形状に合致した錠剤Ｄをより安定して保持することが可能になる。

また、本実施の形態では、通路１２ａから吸着孔１２まで直接真空引きする構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、吸引ホースＨから連続して通路１２ａ内に配設されるホースを備え、そのホースの先端に接続された吸着ノズルを吸着孔１２がある位置に配置させて、真空引きするように構成させてもよい。このように必要最小限に真空引きさせることで、経済性に優れる。

本実施の形態では、吸着孔１２を搬送ロータ１の内周面１ａに周方向に沿って一列形成するものとしたが、本発明はこれに限定されず、複数列形成してもよい。例えば、二列形成して、シュートの開口も二つ配置することとすれば、搬送時間を半分に短縮できる。

本実施の形態に係る定量充填機の斜視図である。本実施の形態に係る定量充填機の正面図である。本実施の形態に係る定量充填機の側面断面図である。定量充填機の動作状態を説明するための正面断面図である。他の実施例に係る吸着孔を示す図であり、枝１は搬送ロータの部分斜視図、枝２は搬送ロータを周方向に沿って断面にした部分断面図である。

符号の説明

１搬送ロータ
２投入部
３回転駆動手段
４シュート（分離手段）
５基台
１２吸着孔
Ｄ錠剤
Ｍ定量充填機

Claims

投入された被供給物を真空吸着して搬送する搬送機構であって、
前記被供給物を真空吸着する複数の吸着孔を内周面に有する筒状の搬送ロータと、
前記搬送ロータを周方向に回転させる回転駆動手段とを備えることを特徴とする搬送機構。
被供給物が投入される投入部と、
前記投入部が内周面近傍に配置され、前記被供給物を真空吸着する複数の吸着孔を内周面に有する筒状の搬送ロータと、
前記搬送ロータを回転自在に支持する基台と、
前記搬送ロータを周方向に回転させる回転駆動手段と、
前記搬送ロータの内周面近傍であって、前記投入部より回転方向下流側に設けられる分離手段と、を備えることを特徴とする定量充填機。
前記分離手段は、前記搬送ロータの回転方向に交差して前記内周面に沿って設けられる分離部と、前記分離部の下方に設けられる開口部とを有する中空部材であることを特徴とする請求項２に記載の定量充填機。
前記搬送ロータは、回転軸が水平方向に配置されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の定量充填機。
前記分離手段には、計数センサが設けられていることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の定量充填機。