JP4500936B2

JP4500936B2 - オートローダ

Info

Publication number: JP4500936B2
Application number: JP2000148047A
Authority: JP
Inventors: 雅文白土; 好弘後藤
Original assignee: 富士電機エフテック株式会社
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2020-05-19
Also published as: JP2001328704A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬品の製造分野などに適用する物品移載用のオートローダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
或る種の薬品では、その製法として液状の薬剤をガラス製の小瓶に注入した後、この小瓶を凍結乾燥庫（庫内温度が約−６０℃）に移管して薬剤を凍結乾燥するものがあり、この場合に凍結乾燥庫への薬品の搬入，および取出し手段として製造ラインにオートローダを設備し、このオートローダを運転して凍結乾燥庫の庫内棚との間で多数個の薬品を一括して移載するようにしている。
【０００３】
ここで、前記用途に用いるオートローダは、自走式キャリッジの内部に前後移動機構，昇降移動機構，および物品移載用のプッシャ機構と組合せた移動式のテーブルを装備してその運転，薬品の移載操作を全自動で行うようにした構成になり、凍結乾燥庫への搬入工程では製造ラインからコンベヤで送られてきた薬品（薬剤入り小瓶）をテーブル上に整列して載置させた後に、オートローダを指定の凍結乾燥庫（庫内には昇降式の多段棚を内蔵し、前面にシャッタ付き出入口を備えている）に移動し、凍結乾燥庫の入口シャッタを開いた上で前記テーブルを前進移動してテーブル先端を凍結乾燥庫の庫内に差し入れて定位置に待機している棚にアクセスさせた上で、テーブル上に載置した薬品をプッシャ操作によりテーブル面を滑らしながら一括式に押し出して相手側の棚に移載して移管するようにしている。また、凍結乾燥庫から処理済みの薬品を搬出する場合には、前記とは逆の手順で凍結乾燥庫の棚からオートローダのテーブルに製品を一括して取り込んで次の工程に搬送する。
【０００４】
この場合に、移載物品である薬品を転倒，破損なしにオートローダのテーブルと相手棚（凍結乾燥庫内の棚）との間で円滑に受け渡すには、オートローダのアクセス位置でテーブルを相手棚の高さに正しく合せることが必要である。このために、従来のオートローダでは、次のような方式で対処している。
すなわち、テーブルの昇降移動機構に組合せたエンコーダの検知信号を読み取ってテーブルの基準位置（ホームポジション）からの移動量を検知し、これを基にテーブルをホームポジションから移動して所定の待機位置に停止している相手棚にアクセスし、さらにテーブルを相手棚と高さ位置を合わせるように昇降制御してテーブルを位置決めした上で薬品の移載を行うようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来におけるオートローダのテーブル位置合わせ方式では、実際の運用面で次に記すような課題が残る。
すなわち、オートローダのテーブル昇降制御系について、その位置精度を如何に高めても、移載先の凍結乾燥庫の庫内に装備した昇降棚（相手棚）の待機位置が定位置から上下に多少変位している（凍結乾燥庫の昇降棚は、その位置決め精度がかなり低い）、あるいは棚自身に反り，凹凸などの変形がある（凍結乾燥庫のように庫内温度が極端に低温であると、熱的歪みが原因で棚自身に反り，うねりなどが生じ易い）と、オートローダを相手棚にアクセスした状態でテーブルと相手棚との境に高低段差が残り、この段差が大きいとテーブルから押し出した物品、特に先記の薬剤入り小瓶では移載の途中で瓶が転倒，破損したり、逆に相手棚に乗り移れなくなるなどの移載トラブルがしばしば発生する。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、相手棚の待機位置精度，棚自身の変形などに左右されることなく、アクセス位置でテーブルの高さ位置を相手棚の位置に合わせて最適位置にアジャストさせ、物品を安定よく移載できるように改良したオートローダを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、前後移動機構，昇降移動機構，および物品移載用のプッシャ機構と組合せた移動式テーブルを備え、前記テーブルを相手棚にアクセスした上で、プッシャ操作によりテーブルと相手棚との間で物品を移載するオートローダにおいて、前記テーブルの先端に相手棚の位置を検知するセンサ部を装備し、該センサ部で得た検知信号を基に前記昇降移動機構を移動制御してテーブルの高さ位置を相手棚に合わせてアジャストさせるようにし、具体的には次記のような態様で実施するものとする。
【０００８】
(1) 前記センサ部を、テーブルの側部から前方に突き出して相手棚の上面に触接させる揺動式の検知レバーと、該検知レバーの支軸に取付けたセンサドグと、該センサドグと組合せたフォトインタラプタとから構成する。
(2) 前項(1) において、検知レバーを、物品の受け渡しガイドを兼ねてテーブルの左右両側縁に設ける。
【０００９】
(3) センサ部で検知した相手棚の位置を基準に、物品をテーブルから相手棚に移載する工程ではテーブルを前記基準位置から僅か高い位置に補正し、物品を相手棚からテーブルに移載する工程では基準位置から僅か低い位置に補正して物品の移載を行うようにする（請求項２）。
上記のオートローダによれば、相手棚が所定の待機位置から多少上下に変位していても、この影響を受けることなくテーブル側に設けたセンサ部が相手棚の絶対高さ位置を的確に検出し、かつこの位置に合わせてテーブルを昇降制御して位置合わせすることができ、これによりオートローダのアクセス位置でテーブルと相手棚との間の段差に起因する物品転倒などの移載トラブルを回避して、常に安定した移載が行える。
【００１０】
また、前項(3) のように、センサ部で検知した相手棚の位置を基準に、物品をテーブルから相手棚に移載する工程ではテーブルを前記基準位置から僅か高い位置（例えば１mm程度）に補正し、物品を相手棚からテーブルに移載する工程では基準位置から僅か低い位置（例えば１mm程度）に補正してテーブルの移載位置を決定することにより、テーブル昇降移動機構の位置決め精度の誤差，相手棚の待機位置誤差，棚自身の反り，うねりなどに起因する僅かな高低差分も補償して物品を安定よく移載できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示実施例に基づいて説明する。まず、頭記した医薬品の製造ラインに適用するオートローダを例にその全体構造を図１，図２に示す。図において、１はオートローダ、２は移載先の凍結乾燥庫、２ａは上下多段の昇降移動式棚として凍結乾燥庫内に配備した相手棚であり、オートローダ１は次のような構成になる。
【００１２】
すなわち、オートローダ１は、自走式キャリッジ３の内部に組込んだ移動式テーブル４と、該テーブル４を前進，後退操作する前後移動機構５と、テーブル４を上下操作する昇降移動機構６と、物品移載用のプッシャ機構７を装備した構成になり、テーブル４の先端を鎖線で表すように凍結乾燥庫２の庫内に差し入れて相手棚２ａにアクセスした上で、プッシャ機構７の操作によりテーブル上に載置した物品８（薬剤入り小瓶）を押し出して相手棚２ａに移載する。なお、凍結乾燥庫２の前面には庫内棚の待機位置に合わせてシャッタ２ｃ付きの出入口が開口している。
【００１３】
ここで、テーブル４はその下面側にフレームを重ね合わせ、かつ左右両側縁に沿って物品ガイド用のフェンス４ａを備えた平角板で、その下面側に突設したガイドブロック４ｂを介して後記する前後移動機構のベース上に敷設したリニアガイドに沿って案内支持されている。なお、図示してないが、テーブル４の前縁下面側にはテーブル４を相手棚２ａにアクセスした際にテーブル前縁が相手棚２ａの前端面に当接したことを検知するセンサ（フォトセンサ）を備えている。
【００１４】
また、前後移動機構５は、フレーム構造になるベース５ａの上面側に駆動モータ５ｂにベルト結合して駆動するボールねじ５ｃを前後方向に敷設した構造になり、ボールねじ５ｃに螺合した雌ねじ５ｄを前記テーブル４の下面に結合している。なお、ボールねじ５ｃの軸端にはエンコーダを連結してその信号をコントローラ（図示せず）に取り込み、テーブル４の前後移動量を検出するようにしている。
【００１５】
かかる構造の前後移動機構５で、指令に基づき駆動モータ５ｂを始動してボールねじ５ｃを回転すると、その回転方向に応じてテーブル４がボールねじ５ｃに沿って前進，後退する。
一方、昇降移動機構６は、フレーム構造になるベース６ａと、前記した前後移動機構５のベース５ａを下方から支えるようにその前後，左右の４箇所に設置したねじ式ジャッキ６ｂと、該ジャッキ６ｂにウォーム歯車，駆動軸を介して連結した駆動モータ６ｃとからなる。なお、先記した前後移動機構４と同様に、駆動軸にはエンコーダを取付け、該エンコーダでジャッキ６ｂの操作に連動して昇降するテーブル４の上下移動量を検知するようにしている。
【００１６】
かかる構成で、テーブルの昇降指令に基づき、駆動モータ６ｃによりジャッキ６ｂを操作すると、これに合わせ前後移動機構５のベース５ａがテーブル４と共に上下方向に昇降移動する。
また、前記構成になるオートローダ１のテーブル４に対し、本発明によりテーブルの前縁には新たにセンサ部９を装備し、このセンサ部９で物品移載先の相手棚４（凍結乾燥庫の庫内棚）の高さ位置を検知するようにしている。
【００１７】
さらに、プッシャ機構７は、テーブル４の左右両側に配して前後方向に移動する駆動部７ａと、駆動部７ａから前後に延在するアームの先端に取付けた上下動式のプッシャ板７ｂとからなる。そして、テーブル４に載置した物品８を相手棚２ａに移載する場合には、テーブル４を相手棚２ａにアクセスした状態で、前端側のプッシャ板７ｂをテーブル面から上方に引き上げた上で駆動部７ａを前進させ、後端側のプッシャ７ｂにより物品８を背後から一括して前方に押し出す。また、相手棚２ａから物品９を取出してテーブル４に移載する場合には、前端側のプッシャ板７ｂを引き上げた状態でそのプッシャ板が相手棚２ａの後縁に達するまで駆動部７ａを前進させ、続いてプッシャ板７ｂを相手棚２ａの上に降ろした上で、駆動部７ａ後退させて物品８をかき寄せてテーブル４に移載する。
【００１８】
次に、前記したセンサ部９の詳細構造を図３(a) 〜(d) で説明する。すなわち、テーブル４の前端両サイドには、先記したフェンス４ａの延長線上に並べて前方に突出した揺動式の検知レバー９ａと、検知レバー９ａに結合した揺動ブロック９ｂと、該ブロック９ｂに結合して引出した支軸９ｃと、該支軸９ｃの軸受９ｄと、前記ブロック９ｂから背後に突き出たアーム部９ｂ-1とテーブル４のフレームとの間に介挿して検知レバー９ａを時計方向に付勢する圧縮ばね９ｅと、支軸９ｃの先端に取付けた円盤状のセンサドグ９ｆと、センサドグ９ｆを挟んで配置したフォトインタラプタ（発光素子と受光素子を組合せたフォトカプラ）９ｇとの組立体からなる。
【００１９】
ここで、検知レバー９ａは、テーブル４の上面に合わせてフェンス４ａの前方に配置し、さらにレバーの内側面を先端に向けて先細りとなるようにテーパー面を形成して物品を相手棚から受け取る際のガイドとしての役目を果たすようにしている。一方、センサドグ９ｆは円盤の周上一箇所に透光スリット９ｆ-1を開口したもので、検知レバー９ａが図３(a) の実線位置から鎖線で表す水平姿勢に揺動した際に、フォトインタラプタ９ｇの光路とセンサドグ９ｆの透光スリット９ｆ-1とが一致するように位置決めしている。
【００２０】
かかる構成のセンサ部９は次記のように動作する。すなわち、常時は検知レバー９ａがばね付勢により図３(a) の実線で表す位置に前傾している。一方、テーブル４を前進移動して相手棚２ａにアクセスすると、検知レバー９ａが相手棚２ａの上に乗って該棚の上面に触接する。なお、この状態ではフォトインタラプタ９ｇの光路はフォトドグ９ｆで遮光された状態にある。ここから、昇降移動機構６の操作でテーブル４を僅かに下降させると、検知レバー９ａが反時計方向に揺動し、鎖線で表す水平姿勢になったところでフォトインタラプタ９ｇの光路とフォトドグ９ｆのスリット９ｆ-1とが一致してフォトインタラプタから信号で出力する。したがって、フォトインタラプタ９ｇの前記信号を捕らえて昇降移動機構６を停止制御すれば、テーブル４の上面が相手棚２ａの上面と面一に並ぶようになる。
【００２１】
次に、前記オートローダの物品移載動作を図４のフローチャートに従って説明する。すなわち、オートローダ１のテーブル４に載置した物品８を相手棚２ａに移載する移載工程では、フローチャートのステップＳ1 で前進移動機構５によりテーブル４をホームポジションから前進移動し、相手棚２ａとのアクセス位置で停止する（Ｓ2 ）。続いて昇降駆動機構６の操作によりテーブル４を下降移動し（Ｓ3 ）、その下降の途上でセンサ部９で相手棚２ａの高さ位置を検知し（Ｓ4 ）、図３で説明したようにセンサ部９のフォトインタラプタ９ｇが検知レバー９ａの水平姿勢を検知すると、ホームポジション９ｇの出力信号でテーブル４の下降移動を停止する（Ｓ5 ）。この状態ではテーブル４と相手棚２ａとが同一面上に並ぶようなる。続いて、本発明により、ステップＳ5 の停止位置（相手棚２ａの高さ位置）を起点に、図５(a) で示すようにテーブル４を相手棚２ａの高さ位置ＨからΔＨ（例えば１mm程度）だけ上昇させるように補正し（Ｓ6 ）、この補正位置でプッシャ機構７の操作によりテーブル上に並んでいる物品８を背後から押し出して相手棚２ａに移載する（Ｓ7 ）。ここで、物品の移載が済むと、テーブル４を上昇移動し相手棚２ａから上方離間し（Ｓ8 ）、続くステップＳ9 でテーブル４を後退移動してホームポジションに復帰させ、これで一連の移載動作が終了する。
【００２２】
この場合に、前記フローチャートのステップＳ5 でテーブル４を上昇補正し、図５(a) で表すようにテーブル４と相手棚２ａとの間に僅かな段差ΔＨを設定することにより、昇降移動機構６の位置誤差，ないし相手棚２ａの前縁に生じた反り，局部的な凹凸分を補償して物品８を移載トラブルなしにテーブル４から相手棚２ａへ円滑に受け渡すことができる。
【００２３】
一方、物品８を相手棚２ａからオートローダのテーブル４に取り込む移載工程では、図４のフローチャートでステップＳ1 からＳ5 までは前記と同様であるが、ステップＳ6 では図５(b) で示すように相手棚２ａの高さ位置Ｈに対し、テーブル４をΔＨの補正距離だけ下降させ、この位置でプッシャ操作により相手棚２ａから物品８をかき寄せてテーブル４に移載する。なお、この場合に、テーブル４の左右両側縁から相手棚２ａの上面側に突き出した検知レバー９ａが物品８の取り込みガイドの役目を果す。その後にステップＳ7 ，Ｓ8 を経てテーブル４をホームポジションに復帰させて一連の移載動作が終了する。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、前後移動機構，昇降移動機構，および物品移載用のプッシャ機構と組合せた移動式テーブルを備え、前記テーブルを相手棚にアクセスした上で、プッシャ操作によりテーブルと相手棚との間で物品を移載するオートローダにおいて、前記テーブルの先端に相手棚の位置を検知するセンサ部を装備し、該センサ部で得た検知信号を基に前記昇降移動機構を移動制御してテーブルの高さ位置を相手棚に合わせてアジャストさせるようにしたことにより、テーブルと相手棚との間の段差に起因する物品転倒などの移載トラブルを回避して移載動作の安定化が図れる。
【００２５】
さらに、本発明の請求項４のように、センサ部で検知した相手棚の位置を基準に、テーブルの高さ位置を補正することにより、テーブル昇降移動機構の位置決め精度の誤差，相手棚の待機位置誤差，棚自身の反り，うねりなどに起因する僅かな高低差分も補償して物品の移載動作をの間で転倒，破損などの防いで安定よく移載できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるオートローダの全体構造を表す側面図
【図２】図１における要部機構の端面図
【図３】図１におけるセンサ部の詳細構造図であり、(a) は側面図、(b) は平面図、(c) は断面図、(d) は(c) におけるセンサドグとフォトインタラプタとの位置関係を表す図
【図４】本発明の実施例による物品移載動作のフローチャートを表す図
【図５】図４におけるテーブルの補正移動による物品移載動作の補足説明図であり、(a),(b) はそれぞれ物品をテーブルから相手棚，および相手棚からテーブルに移載する過程でのテーブルと相手棚の相対位置を表した模式図
【符号の説明】
１オートローダ
２移載相手設備としての凍結乾燥庫
２ａ相手棚
４テーブル
５前後移動機構
６昇降移動機構
７プッシャ機構
８物品
９センサ部
９ａ検知レバー
９ｃ支軸
９ｆセンサドグ
９ｇフォトインタラプタ

Claims

前後移動機構，昇降移動機構，および物品移載用のプッシャ機構と組合せた移動式テーブルを装備し、前記テーブルを相手棚にアクセスした上で、プッシャ操作によりテーブルと相手棚との間で物品を移載するオートローダにおいて、
前記テーブルの側縁から前方に突き出して相手棚の上面に触接させる揺動式の検知レバーと、該検知レバーの支軸に取付けたセンサドグと、該センサドグとを組合せたフォトインタラプタからなる相手棚の位置を検知するセンサ部を前記テーブルの先端に装備し、
前記検知レバーを、物品の移載ガイドを兼ねてテーブルの左右両側縁に設け、
前記センサ部で得た検知信号を基に前記昇降移動機構を移動制御してテーブルの高さ位置を相手棚に合わせてアジャストさせるようにしたことを特徴とするオートローダ。
請求項１記載のオートローダにおいて、センサ部で検知した相手棚の位置を基準に、物品をテーブルから相手棚に移載する工程ではテーブルを前記基準位置から僅か高い位置に補正し、物品を相手棚からテーブルに移載する工程では基準位置から僅か低い位置に補正して物品の移載を行うようにしたことを特徴とするオートローダ。