JP6379864B2

JP6379864B2 - 物品移載装置

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Publication number: JP6379864B2
Application number: JP2014172951A
Authority: JP
Inventors: 正樹浦
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2018-08-29
Anticipated expiration: 2034-08-27
Also published as: JP2016047750A

Description

本発明は物品移載装置に関し、詳しくは物品を収容する収容部が設けられた収容部材に上記物品を収容する物品移載装置に関する。

従来、物品を収容する収容部が設けられた収容部材に、上記物品を収容する物品移載装置が知られ、例えば作業ヘッドによって保持したシリンジを、箱内に形成された収容部に挿入する物品移載装置が知られている（特許文献１）。

特許４１３４３７４号公報

しかしながら、上記特許文献１におけるシリンジを収容する箱の収容部は、上記シリンジの直径に対してその開口部が十分に広く、作業ヘッドに保持したシリンジを上記収容部の上方にだいたいの位置に位置決めすればよかったが、収容部の開口部を小さくしてシリンジとの隙間を少なくしようとすると、より高精度に作業ヘッドの位置決めを行う必要がある。
このような問題に鑑み、本発明はより高精度に物品と収容部材との位置決めを行うことが可能な物品移載装置を提供するものである。

すなわち本発明にかかる物品移載装置は、物品を収容する収容部が設けられた収容部材に、上記物品を収容する物品移載装置であって、
上記物品を保持する作業ヘッドと、当該作業ヘッドを移動させる移動手段とを備え、
上記移動手段により作業ヘッドを移動させて、上記作業ヘッドが保持した物品を上記収容部材の収容部に収容させる物品移載装置において、
上記収容部材は上記収容部を複数行複数列備え、
上記作業ヘッドは複数の上記物品を上記収容部材における１列の収容部と同じ間隔で保持し、
上記収容部材を保持する位置決め手段を設け、当該位置決め手段に、上記位置決め手段が保持した収容部材の収容部に対して所定の位置に複数の被係合部を形成し、
さらに上記作業ヘッドに上記被係合部に係合する複数の係合部を設けて、
上記作業ヘッドが上記係合部を上記被係合部に係合させると、上記作業ヘッドに保持された物品が上記収容部材の収容部に位置決めされるようにし、
上記作業ヘッドの係合部を上記収容部に係合可能な係合突起として、当該係合突起を、上記物品を収容しようとする列の収容部とは異なる列の収容部に係合させた際に、当該作業ヘッドに保持された物品が上記収容すべき列の収容部に位置決めされるような位置に設け、
上記位置決め手段の被係合部を上記収容部に対応する形状を有した係合孔とし、上記作業ヘッドが上記係合突起を係合孔に係合させると、上記作業ヘッドに保持された物品が所要の列の収容部に位置決めされるようにしたことを特徴としている。

上記発明によれば、収容部材を上記位置決め手段によって保持した状態で、上記作業ヘッドに設けた係合部を上記位置決め手段に形成された被係合部に係合させるため、位置決め手段によって位置決めされた収容部材の収容部と、作業ヘッドに保持された物品との位置決めを高精度に行うことが可能となっている。

本実施例にかかるシリンジ収容装置の平面図。作業ヘッドの正面図。支持部材およびシリンジ供給手段の平面図ならびにその動作を説明する図。作業ヘッドの側面図およびその動作を説明する図。作業ヘッドの側面図の拡大図。シリンジをネストに収容する際の作業ヘッドの動作を説明する図。作業ヘッドのネスト保持部を示す側面図。ネストおよび位置決め手段の平面図。第２実施例にかかるネストおよび位置決め手段の平面図。

以下図示実施例について説明すると、図１は柱状物品としてのシリンジ１を収容部材としてのネスト２に収容し、さらに当該ネスト２を箱状のトレイ３に収容する物品移載装置としてのシリンジ収容装置４を示している。
上記当該シリンジ収容装置４は、作業ヘッド５ａを備えたロボット５と、上記シリンジ１を供給するシリンジ供給手段６と、上記ネスト２を供給するネスト供給手段７と、上記トレイ３を供給するトレイ供給手段８と、上記ネスト２を収容したトレイ３を排出するトレイ排出手段９とから構成され、これらは図示しない制御手段によって制御されるようになっている。
図２に示すように、上記シリンジ１は円筒形状を有するとともに予め薬液が充填された本体部１ａと、当該本体部１ａの先端に装着された栓１ｂと、本体部１ａの後端（上端）より側方に突出するつば部１ｃとから構成されている。

上記ロボット５は、上記シリンジ１およびネスト２を保持する作業ヘッド５ａと、当該作業ヘッド５ａを移動させる移動手段としてのアーム５ｂとから構成されている。
上記作業ヘッド５ａは、図２に示すように上記アーム５ｂの先端に設けられたフレーム１１に、上記シリンジ１を保持するシリンジ保持部１２と、上記ネスト２を保持するネスト保持部１３とを備えたものとなっている。
上記シリンジ保持部１２は、シリンジ１を支持する支持部材１４と、当該支持部材１４との間で上記シリンジ１を保持するセンタリング部材１５と、上記支持部材１４とセンタリング部材１５とによって保持されたシリンジ１を一定の傾斜角度に保持する位置決め部材１６とを有している。
さらに上記シリンジ保持部１２は、図４に示すように、上記支持部材１４およびセンタリング部材１５を上記フレーム１１に対して相対的に上下動させる第１昇降手段１７と、上記センタリング部材１５を上記支持部材１４に対して相対的に上下動させる第２昇降手段１８と、上記位置決め部材１６を上記フレーム１１に対して上下動させる第３昇降手段１９と、上記位置決め部材１６を揺動させる移動手段２０とを備えている。

図３に示すように、上記支持部材１４は図示左右方向に１０本のシリンジ１を一列に支持するようになっており、支持部材１４の正面側には上記シリンジ１の本体部１ａと略同径に形成された略半円状の凹部１４ａが形成されている。
上記シリンジ１の本体部１ａが上記凹部１４ａに収容されると、当該シリンジ１のつば部１ｃが支持部材１４の上面に当接し、これによりシリンジ１は支持部材１４によって支持されるようになっている。
この支持部材１４によって支持されたシリンジ１は、図５において一点鎖線で示すように、自重によって軸心が上下方向（鉛直方向）を向くようになっており、またその際当該シリンジ１の軸心が上記凹部１４ａの半円部分の中心軸と略一致するようになっている。
また上記支持部材１４は図４に示す上記第１昇降手段１７によって昇降可能に設けられており、図６に示す上記シリンジ１をネスト２に収容する際に、上記フレーム１１に対して昇降するようになっている。

上記センタリング部材１５は上記支持部材１４の上方に設けられ、上記凹部１４ａと同じ間隔で１０個設けられている。また各センタリング部材１５は弾性変形可能に設けられた樹脂製の部材であって、下面には下方側に向けて縮径する円錐状部１５ａが形成されている
これらセンタリング部材１５は上記第２昇降手段１８によって上記支持部材１４に対して相対的に昇降可能に設けられており、これにより図４（ａ）に示す上昇位置と、図４（ｃ）に示す下降位置との間で昇降するようになっている。
そしてセンタリング部材１５を下降位置に位置させると、図５に示すように、上記センタリング部材１５の円錐状部１５ａがシリンジ１の本体部１ａの上端開口部に密着するようになっている。
これにより、上記シリンジ１のつば部１ｃがセンタリング部材１５と支持部材１４の上面とによって上下から挟持され、シリンジ１が凹部１４ａから脱落しないように保持されるようになっている。

しかして、本実施例における上記センタリング部材１５は、その軸心が図５に示すように上記支持部材１４に支持されたシリンジ１の軸心に対して偏倚した位置に配置されている。
これによりセンタリング部材１５を下降位置に向けて下降させると、上記円錐状部１５ａがシリンジ１の上端部に当接し、上端開口部の全周に密着しようとするため、上記シリンジ１は支持部材１４の凹部１４ａとの接触部分を支点にして下端が揺動して傾斜することとなる。
より具体的には、センタリング部材１５の軸心は上記シリンジ１の軸心に対して前方（図５の図示右方）に偏倚しているため、センタリング部材１５が接触するとシリンジ１の上端部が前方側に移動するとともに下端部が後方（図示左方）に移動し、その後センタリング部材１５が下降位置に到達すると、シリンジ１が図５の２点鎖線の状態に傾斜することとなる。

しかしながら、上記シリンジ１の製造誤差や上記支持部材１４の凹部１４ａにおけるシリンジ１の位置のばらつき等により、上記センタリング部材１５によって揺動したシリンジ１の傾斜角度は必ずしも一定とはならない。
後述するように、本実施例では上記シリンジ１をほとんど寸法的な余裕のないネスト２の収容部２ａに収容するため、このような傾斜角度のばらつきはネスト２への収容不良の原因となる。
そこで本実施例では、上記支持部材１４の下方に上記位置決め部材１６を設けて、上記支持部材１４とセンタリング部材１５とによって傾斜するシリンジ１の傾斜角度を一定に保持するようにしている。
具体的に上記位置決め部材１６は、上記支持部材１４に支持されるとともに上記センタリング部材１５の下降に伴って揺動するシリンジ１の本体部１ａの下端部近傍の側面に当接するように配置されている。
その結果、上記センタリング部材１５の下降が完了することによって、図５において２点鎖線で示す傾斜角度に傾斜しようとするシリンジ１を、実線で示す傾斜角度で保持することができる。
また位置決め部材１６には、図８に示すように上記支持部材１４の凹部１４ａと同じ間隔で円弧状の凹部１６ａが形成されており、上記センタリング部材１５によって傾斜したシリンジ１の本体部１ａはこの凹部１６ａに収容されるようになっている。
なお、シリンジ１の傾斜角度は説明のため誇大に表現しており、実際にはセンタリング部材１５によるシリンジ１の傾斜角度および位置決め部材１６によって保持するシリンジ１の傾斜角度はより小さくなっており、特に上記位置決め部材１６によって保持したシリンジ１の傾斜角度を０°、すなわちシリンジ１の軸線が垂直方向を向くようにしてもよい。
そして図２に示すように、上記位置決め部材１６の下面には、上記シリンジ１をネスト２に収容する際に、作業ヘッド５ａとネスト２との位置決めを行うための係合部としての係合突起１６ｂが２つ設けられている。

そして上記位置決め部材１６は、図４に示すように上記フレーム１１に固定された第３昇降手段１９（図４（ｃ））によって昇降するようになっており、具体的には図６に示す上記シリンジ１をネスト２に収容する際に、上記フレーム１１に対して昇降するようになっている。
上記移動手段２０は、上記第３昇降手段１９によって昇降する昇降プレート１９ａに設けられたエアシリンダ２０ａと、昇降プレート１９ａに軸支された回転軸２０ｂを中心に上記位置決め部材１６を揺動させる保持アーム２０ｃと、上記エアシリンダ２０ａと保持アーム２０ｃとを連結するリンク２０ｄとから構成されている。
そして上記移動手段２０は、図６に示す上記シリンジ１をネスト２に収容する際に、上記位置決め部材１６を上記シリンジ１に当接する位置決め位置（図６（ａ））と、当該シリンジ１より退避した退避位置（図６（ｅ））とに移動させるようになっている。

上記作業ヘッド５ａのネスト保持部１３は、図２に示すように上記フレーム１１を挟んで２組設けられており、各ネスト保持部１３は図７に示すように上記フレーム１１に固定された第４昇降手段２１と、当該第４昇降手段２１によって昇降する昇降プレート２１ａに設けられた４つの吸着ヘッド２２および上記ネスト２を下方から支持する支持フック２３とから構成されている。
図２における図示左方のネスト保持部１３は上記第４昇降手段２１によって上昇位置に位置した状態を、図示右方のネスト保持部１３は下降位置に位置した状態をそれぞれ示しており、ネスト２を保持する際には下降位置に位置して、上記吸着ヘッド２２が上記支持部材１４の下方に突出するようになっている。
各吸着ヘッド２２は図示しない負圧発生手段に接続されるとともに、図７に示すように一列に整列して設けられており、後述するネスト２の両端部に形成されたフランジ部２ｂの上面を吸着保持するようになっている。
上記支持フック２３は上記ネスト２のフランジ部２ｂに形成された切欠き２ｃの位置に合わせて設けられており、下端部に水平方向に突出する支持部２３ａが形成されるとともにエアシリンダ等からなる開閉手段によって開閉するようになっている。
上記支持フック２３が閉鎖状態のとき、上記支持部２３ａは上記ネスト２に形成された切欠き２ｃを上方から通過可能となっており、支持部２３ａがネスト２の下面側に位置すると、支持フック２３が開放状態となって支持部２３ａがネスト２を下方から支持する。

次に上記シリンジ供給手段６は上記シリンジ１のつば部１ｃを下方から支持する一対のレールによって構成されたシュート６ａを備え、上記シリンジ１を整列した状態で供給するようになっている。
図４（ａ）に示すように、上記シュート６ａは終端部に向けて下降するように傾斜しており、これによりシリンジ１は隙間なく整列した状態で終端部へと移動するようになっている。
そして上記ロボット５は上記作業ヘッド５ａの支持部材１４をこのシュート６ａの終端部の高さに位置させ、また図３に示すように上記凹部１４ａをシュート６ａの終端部に位置させる。これにより、シュート６ａより排出されたシリンジ１は上記凹部１４ａに収容されるようになっている。
またシリンジ供給手段６は、上記シュート６ａの終端部に設けられてシリンジ１を停止させるストッパ手段６ｂと、上記シュート６ａの終端部に隣接して設けられた落下防止ガイド６ｃとを有している。
上記ストッパ手段６ｂは、上記シュート６ａの終端部を閉鎖してシリンジ１の供給を停止させ、また終端部を開放して上記支持部材１４へのシリンジ１の供給を許容するようになっている。
上記落下防止ガイド６ｃは、上記シュート６ａに対して図示左方に向けて設けられた部材となっており、図４（ｂ）に示すように上記支持部材１４の凹部１４ａに収容されたシリンジ１の側面に当接するようになっている。

上記構成を有するシリンジ供給手段６によれば、まず図３（ａ）に示すように上記ロボット５が作業ヘッド５ａにおける支持部材１４の左端の凹部１４ａをシュート６ａの終端部に位置させると、上記ストッパ手段６ｂによりシュート６ａの終端部を開放し、当該図示左端の凹部１４ａにシリンジ１を供給する。
その後、図３（ｂ）に示すように、ロボット５が支持部材１４を図示左方に移動させると、隣接する凹部１４ａに上記シュート６ａから排出されたシリンジ１が順次収容される。
上記凹部１４ａはシュート６ａの終端部を超えると上記落下防止ガイド６ｃに差し掛かり、当該凹部１４ａに収容されたシリンジ１の落下が防止されるようになっている。
そして図３（ｃ）に示すように、すべての凹部１４ａにシリンジ１が収容されると、上記ストッパ手段６ｂがシュート６ａの終端部を閉鎖し、また上記作業ヘッド５ａでは上記センタリング部材１５が作動して上記支持部材１４との間で当該シリンジ１が保持されるようになっている。

次に、上記ネスト２およびネスト供給手段７について説明する。
図８に示すように、上記ネスト２は略正方形の平板状の部材に、上記シリンジ１を収容する収容部２ａを複数行複数列備えた構成を有し、上記収容部２ａを囲繞するようにフランジ部２ｂが形成されている。
具体的には、上記収容部２ａは図示横方向（Ｘ方向）に１０個整列し、かつ当該１０個の収容部２ａが縦方向（Ｙ方向）に１０列整列したものとなっており、Ｙ方向に並んだ奇数列の収容部２ａと偶数列の収容部２ａとは相互に半ピッチ偏倚した位置に設けられている。
そして上記フランジ部２ｂにおけるＸ方向両側に突出した部分は、上記作業ヘッド５ａのネスト保持部１３によって保持され、また上記支持フック２３によって保持するための切欠き２ｃが形成されている。
また図５に示すように、各収容部２ａは軸方向が上下方向を向いた円筒形状を有しており、その内径は上記シリンジ１の外径と略同径となっている。このため、上記シリンジ１が上方から挿入されると、当該収容部２ａの上端部に上記シリンジ１のつば部１ｃが当接し、シリンジ１を落下しないように保持することができる。
このように、本実施例の収容部２ａはシリンジ１をぐらつかないように保持することが可能であるものの、上記ロボット５によりシリンジ１をネスト２に収容する際には、シリンジ１を高精度に位置決めして挿入する必要がある。

図１に示すように、上記ネスト供給手段７は、複数のネスト２を保持するネストストッカ３１と、上記ネストストッカ３１より取り出されたネスト２を上記ロボット５に隣接した受け渡し位置まで搬送するネスト搬送手段３２と、上記ネスト搬送手段３２の下流端に設けられてネスト２を上記受け渡し位置に位置決めする位置決め手段３３とから構成されている。
上記ネストストッカ３１は上記ネスト２を複数枚上下に積層させた状態で保持し、積層させたネスト２から最下段のネスト２を一枚ずつ取り出してこれを上記ネスト搬送手段３２に隣接した所要の供給位置に載置するようになっている。
上記ネスト搬送手段３２は、ネスト２を搬送する上流側コンベヤ３２ａおよび下流側コンベヤ３２ｂと、上記ネストストッカ３１の供給位置に載置されたネスト２を上記上流側コンベヤ３２ａまで押し出すプッシャ３２ｃと、上記ネスト２を上流側コンベヤ３２ａの下流端に一時的に停止させるストッパ３２ｄとを備えている。
上記上流側コンベヤ３２ａおよび下流側コンベヤ３２ｂは上記ネスト２のフランジ２ｂを下方から支持する一対の丸ベルトコンベヤによって構成され、上流側コンベヤ３２ａの上流端は上記ネストストッカ３１の供給位置に隣接した位置に設けられ、また下流側コンベヤ３２ｂの下流端に上記位置決め手段３３が設けられている。
上記プッシャ３２ｃは上記ネストストッカ３１の供給位置の搬送方向後方位置から、上記上流側コンベヤ３２ａの搬送経路の略中央までの間で往復動可能に設けられ、これにより上記ネストストッカ３１の供給位置に供給されたネスト２を押圧して上記上流側コンベヤ３２ａ上に移送することが可能となっている。
上記ストッパ３２ｄは、上記上流側コンベヤ３２ａの下流端に設けられており、上流側コンベヤ３２ａを搬送されたネスト２を停止させ、上記位置決め手段３３においてネスト２にシリンジ１が収容される間、当該ネスト２を待機させるようになっている。

上記位置決め手段３３は、上記下流側コンベヤ３２ｂの下流端に設けられており、上記ネスト２を支持する一対のチャック３４Ｒ，３４Ｌと、当該チャック３４Ｒ，３４Ｌを下流側コンベヤ３２ｂの搬送方向に直交する方向（Ｘ方向）に移動させるＸ方向移動手段３５と、当該Ｘ方向移動手段３５ごと上記チャック３４Ｒ，３４Ｌを搬送方向（Ｙ方向）に移動させるＹ方向移動手段３６とから構成されている。
上記チャック３４Ｒ，３４Ｌは上記Ｘ方向移動手段３５によって移動する第１プレート３７上に設けられており、当該第１プレート３７に固定された開閉手段３８によってＸ方向に接離して開閉するようになっている。
そして上記下流側コンベヤ３２ｂを搬送されたネスト２が下流端において停止すると、チャック３４Ｒ，３４Ｌが閉鎖状態となって当該ネスト２を保持するようになっている。
図示左方のチャック３４Ｌには、ネスト２における搬送方向上流側から数えて７列目および９列目の収容部２ａにおける左端の収容部２ａに当接する突起３４ａが設けられており、このうち７列目の収容部２ａに当接する突起３４ａの下流側と、９列目の収容部２ａに当接する突起３４ａの上流側とには、それぞれ上記収容部２ａに斜め方向から当接する傾斜部が形成されている。
これと同様、図示右方のチャック３４Ｒには、６列目および８列目の収容部２ａにおける右端の収容部２ａに当接する突起３４ａが形成され、これらの突起３４ａにも上記傾斜部が形成されている。
このような構成により、上記チャック３４Ｒ，３４Ｌを開閉手段３８によって閉鎖状態とすると、上記突起３４ａの傾斜部によってネスト２がＸ方向およびＹ方向に押圧され、ネスト２が所定の姿勢で保持されるようになっている。

さらに上記チャック３４Ｒ，３４Ｌの基部にはネスト２に向けてそれぞれ突出片が設けられており、当該突出片には上記作業ヘッド５ａの位置決め部材１６に設けた係合突起１６ｂと係合する被係合部としての係合孔３４ｂが形成されている。
左側のチャック３４Ｌの係合孔３４ｂのＹ方向の位置は、奇数列の収容部２ａにおける左端より２番目の収容部２ａと整列した位置に設けられ、右側のチャック３４Ｒの係合孔３４ｂのＹ方向の位置は、奇数列の収容部２ａにおける右端の収容部２ａと整列した位置に設けられている。
換言すると、両チャック３４Ｒ，３４Ｌの係合孔３４ｂのＹ方向の位置は、ネスト２における１０列目（偶数列）の収容部２ａに対して半ピッチ分偏倚した位置に設けられている。
また両チャック３４Ｒ，３４Ｌの係合孔３４ｂのＸ方向の位置は、１０列目の収容部２ａに対する係合孔３４ｂのＸ方向の距離が、奇数列と偶数列の収容部２ａにおけるＸ方向の距離と同距離となるように設けられている。

上記Ｘ方向移動手段３５は上記Ｙ方向移動手段３６によってＹ方向に移動する第２プレート３９の上面に設けられており、上記チャック３４Ｒ，３４Ｌを保持した上記第１プレート３７をＸ方向に移動させるエアシリンダからなるアクチエータ３５ａを備えている。
また上記Ｙ方向移動手段３６は、上記第２プレート３９の下方に設けられた一対のＹスライダ３６ａと、当該Ｙスライダ３６ａに沿って上記第２プレート３９ごと上記Ｘ方向移動手段３５およびチャック３４Ｒ，３４ＬをＹ方向に移動させるエアシリンダからなるアクチエータ３６ｂとを備えている。
このような構成により、上記下流側コンベヤ３２ｂの下流端にネスト２が搬送され、上記開閉手段３８によってチャック３４Ｒ，３４Ｌを閉鎖してネスト２を保持すると、その後上記Ｘ方向移動手段３５およびＹ方向移動手段３６がネスト２を所要の受け渡し位置に精密に移動させるようになっている。
また、上記制御手段がＸ方向移動手段３５およびＹ方向移動手段３６のアクチエータ３５ａ、３６ｂへのエアの供給を停止すると、ネスト２をチャック３４Ｒ、３４Ｌで保持したままの状態で、当該ネスト２を所要の外力によってＸ方向およびＹ方向に移動させることが可能となっている。

次に、図１を用いて上記トレイ３およびトレイ供給手段８、ならびにトレイ排出手段９について説明する。
上記トレイ３は上面に開口部が形成された箱体となっており、その内部には上記ネスト２のフランジ部２ｂを下方から支持する図示しない支持部が設けられ、これによりシリンジ１の栓１ｂがトレイ３の底面に接触しないようになっている。
一方、トレイ３の上面開口部は収容されたシリンジ１の頂部よりも上方に位置しており、上記シリンジ１を収容したトレイ３が上記トレイ排出手段９によって排出されると、後工程において上記開口部に樹脂製のフィルムが装着され、内部の空間が外部空間より区画されるようになっている。

上記トレイ供給手段８は、複数のトレイ３を保持するトレイストッカ４１と、上記トレイストッカ４１より取り出されたトレイ３を上記ロボット５に隣接した収容位置まで搬送するトレイ搬送手段４２とから構成されている。
上記トレイストッカ４１は上記ネストストッカ３１と同様の構成を有しており、上下に積層されたトレイ３のうち、最下段のトレイ３を取り出して供給位置に位置させるようになっている。
上記トレイ搬送手段４２は、トレイ３を搬送する上流側コンベヤ４２ａおよび下流側コンベヤ４２ｂと、上記トレイストッカ４１で取り出されたトレイ３を上記上流側コンベヤ４２ａまで押し出すプッシャ４２ｃと、上記トレイ３を上流側コンベヤ４２ａの下流端に一時的に停止させるストッパ４２ｄと、トレイ３を下流側コンベヤ４２ｂの下流端に位置決めする位置決め手段４２ｅとを備えている。
上記上流側コンベヤ４２ａおよび下流側コンベヤ４２ｂは上記トレイ３の下面を支持して搬送するベルトコンベヤによって構成され、また下流側コンベヤ４２ｂの下流端の左側方部分には、上記トレイ３を上記トレイ排出手段９へと排出するための開口部が形成されている。
上記位置決め手段４２ｅは、上記下流側コンベヤ４２ｂの下流端で停止したトレイ３に対して斜め後方から当接して、当該トレイ３を下流側コンベヤ４２ｂの下流端で位置決めするようになっている。
そして上記トレイ排出手段９は、図示しないプッシャによって、上記下流側コンベヤ４２ｂの下流端に形成された開口部から当該下流側コンベヤ４２ｂの搬送方向に対して図示左方にトレイ３を排出するように設けられ、上記ネスト２が収容されたトレイ３を図示しない後工程へと搬送するようになっている。

上記構成を有するシリンジ収容装置４の動作について説明すると、まず上記ロボット５は作業ヘッド５ａを上記シリンジ供給手段６へと移動させ、上記シリンジ保持部１２の支持部材１４を上記シリンジ供給手段６のシュート６ａの終端部に移動させる。
そしてロボット５が、図３（ａ）に示すように支持部材１４の左端の凹部１４ａをシュート６ａの終端部に位置させると、シリンジ供給手段６のストッパ手段６ｂが上記シュート６ａの終端部を開放する。
すると上記支持部材１４の凹部１４ａにシリンジ１が収容され（図４（ａ））、さらに上記ロボット５が支持部材１４を図示左方に移動させることで、支持部材１４の各凹部１４ａに順次シリンジ１が収容される（図３（ｂ））。
そしてすべての凹部１４ａにシリンジ１が収容されると、上記ストッパ手段６ｂが作動して上記シュート６ａからのシリンジ１の排出を停止させる（図３（ｃ））。
このとき、シュート６ａを通過した凹部１４ａに収容されたシリンジ１は、上記落下防止ガイド６ｃによって落下が防止されるようになっている（図４（ｂ））。

このようにして支持部材１４における全ての凹部１４ａにシリンジ１が収容されると、上記作業ヘッド５ａの第２昇降手段１８によってセンタリング部材１５が下降し、当該センタリング部材１５と上記支持部材１４との間でシリンジ１が保持される（図４（ｃ））。
このとき、センタリング部材１５の軸心はシリンジ１の軸心に対して前方に偏倚しているため、センタリング部材１５が下降するとシリンジ１は図５の２点鎖線で示すように支持部材１４の凹部１４ａとの接触部分を支点に傾斜しようとする。
しかしながら、上記シリンジ１は上記支持部材１４の下方に設けた位置決め部材１６に当接してその傾斜角度が規制されるため、図５の実線で示すように支持部材１４によって支持された全てのシリンジ１の傾斜角度が一定に揃えられるようになっている。

このようにして作業ヘッド５ａにシリンジ１を保持する間、上記ネスト供給手段７およびトレイ供給手段８では上記ネスト２およびトレイ３をそれぞれ受け渡し位置および収容位置に位置させる。
ネスト供給手段７では、ネストストッカ３１がネスト２を載置位置に載置すると、上記プッシャ３２ｃが当該ネスト２を上流側コンベヤ３２ａに移動させる。ここで最初のネスト２については上記ストッパ３２ｄによって停止させずに、下流側コンベヤ３２ｂへと移動させることができる。
下流側コンベヤ３２ｂはネスト２を上記位置決め手段３３へと移動させ、その際位置決め手段３３のＸ方向移動手段３５はチャック３４Ｒ、３４Ｌを開放状態としておき、これによりネスト２はこれらの間に進入する。
ネスト２が下流側コンベヤ３２ｂの下流端に位置すると、上記チャック３４Ｒ、３４Ｌが閉鎖状態となり、チャック３４Ｒ、３４Ｌの各突起３４ａがそれぞれネスト２の所要の収容部２ａに当接することで、ネスト２がチャック３４Ｒ、３４Ｌによって保持される。
続いてＸ方向移動手段３５およびＹ方向移動手段３６は上記チャック３４Ｒ、３４Ｌごとネスト２をＸ方向およびＹ方向に移動させ、これによりネスト２は位置決め手段３３によって所定の受け渡し位置に高精度に位置決めされることとなり、その後上記Ｘ方向移動手段３５およびＹ方向移動手段３６のアクチエータ３５ａ、３６へのエアの供給を停止させる。
一枚のネスト２が位置決め手段３３によって位置決めされると、上記ネストストッカ３１からは新たなネスト２が供給され、当該ネスト２はプッシャ３２ｃによって上流側コンベヤ３２ａに供給された後、上記ストッパ３２ｄによって上流側コンベヤ３２ａの下流端で待機するようになっている。

一方トレイ供給手段８においても、トレイストッカ４１から取り出されたトレイ３がプッシャ４２ｃによって上流側コンベヤ４２ａに押し出され、その後下流側コンベヤ４２ｂを搬送される。
そして上記位置決め手段４２ｅが作動してトレイ３の斜め後方から当接すると、トレイ３が下流側コンベヤ４２ｂの下流端において供給位置に位置決めされることとなる。
また一枚のトレイ３が位置決め手段４２ｅによって位置決めされると、上記トレイストッカ４１から取り出された新たなトレイ３が上記ストッパ４２ｄによって上流側コンベヤ４２ａの下流端において待機するようになっている。

このようにしてネスト供給手段７の受け渡し位置にネスト２が位置決めされると、上記ロボット５は作業ヘッド５ａを上記ネスト供給手段７に移動させ、保持したシリンジ１を上記ネスト２に収容する。
その際の動作を図６を用いて説明すると、上記ロボット５は上記ネスト２における搬送方向上流側の１列目の収容部２ａからシリンジ１を収容させる。なお図６において上記１列目の収容部２ａは図示右端に位置している。
まず、ロボット５は上記１列目の収容部２ａの上方に上記シリンジ１が位置するように作業ヘッド５ａを移動させる（図６（ａ））。すると、上記位置決め部材１６の係合突起１６ｂが２列目の収容部２ａの上方に位置することとなる。
図８に示すように、ロボット５が一列目の収容部２ａの上方にシリンジ１を位置させると、上記係合突起１６ｂは２列目の収容部２ａにおける左端の収容部２ａおよび右端から２番目の収容部２ａの上方に位置するようになっている。

続いて、上記作業ヘッド５ａの第３昇降手段１９が上記位置決め部材１６を下降させ、これにより上記一対の係合突起１６ｂがシリンジ１の下端部よりも下方に突出し、それぞれ２列目の上記収容部２ａに嵌合する（図６（ｂ））。
この時、上記位置決め手段３３のＸ方向移動手段３５およびＹ方向移動手段３６のアクチエータ３５ａ、３６ｂへのエアの供給が停止されているため、ネスト２がチャック３４Ｒ、３４Ｌに把持された状態のまま、Ｘ方向およびＹ方向への微小な移動が許容されるようになっている。
したがって、ネスト２の収容部２ａの位置に対して作業ヘッド５ａに保持されたシリンジ１の位置がずれていたとしても、上記一対の係合突起１６ｂが収容部２ａに嵌合することで、ネスト２がＸ方向およびＹ方向に微小に移動し、保持されたシリンジ１との位置が補正されることとなる。
この状態で、上記第１昇降手段１７が上記支持部材１４およびセンタリング部材１５を一体的に下降させ、シリンジ１の先端部を１列目の収容部２ａに挿入させる（図６（ｃ））。
このとき、すべてのシリンジ１は上記位置決め部材１６によって傾斜角度が一定に揃えられているため、すべてのシリンジ１を同じ条件ですべての収容部２ａに挿入することができ、シリンジ１の挿入不良を可及的に防止することができる。
また、上述のとおりＸ方向移動手段３５およびＹ方向移動手段３６へのエアの供給を停止させているため、傾斜したシリンジ１が収容部２ａに挿入されるのに従って、ネスト２の微小な移動を許容することができる。

シリンジ１の一部が収容部２ａに挿入されると、上記第３昇降手段１９が上記位置決め部材１６を上昇させ、これにより上記係合突起１６ｂが２列目の収容部２ａより離脱する（図６（ｄ））。
続いて、上記移動手段２０が上記位置決め部材１６を位置決め位置から退避位置へと揺動させ、これにより位置決め部材１６は上記シリンジ１より離脱し、上記支持部材１４に対して上方となる位置まで退避する（図６（ｅ））。
また位置決め部材１６がシリンジ１より離脱すると、上記第２昇降手段１８が上記センタリング部材１５を上昇させ、これによりセンタリング部材１５と支持部材１４とによるシリンジ１の保持状態が解除される。
その結果、上記シリンジ１は凹部１４ａにおいて軸心が上下方向を向くこととなり、その後上記第１昇降手段１７が上記支持部材１４を下降させ、さらに所定の高さで支持部材１４を水平方向図示左方に移動させると、シリンジ１から支持部材１４が離脱する。
その後、シリンジ１は自重により収容部２ａに沿って下降し、上記つば部１ｃが収容部２ａに当接することで、当該シリンジ１は収容部２ａに支持されることとなる。

このようにして１列目の収容部２ａにシリンジ１が収容されると、ロボット５は作業ヘッド５ａを再びシリンジ供給手段６へと移動させ、新たに１０個のシリンジ１を保持させる。また上記Ｘ方向移動手段３５およびＹ方向移動手段３６にエアの供給を復帰させてネスト２を所定の受け渡し位置に位置させる。
次に、上記ロボット５は支持部材１４に保持されたシリンジ１を今度は２列目の収容部２ａの上方に位置させる。すると、図８に示すように上記位置決め部材１６の係合突起１６ｂは３列目における左端から２番目の収容部２ａと、右端の収容部２ａの上方にそれぞれ位置することとなる。
そして図６に示す動作に基づいて２列目の収容部２ａにシリンジ１を収容し、その後は上記動作に基づいて順次３列目以降の収容部２ａへとシリンジ１を収容してゆく。
最後に、１０列目の収容部２ａにシリンジ１を収容する際、作業ヘッド５ａが支持部材１４のシリンジ１を当該１０列目の収容部２ａの上方に位置させると、上記位置決め部材１６の係合突起１６ｂは上記位置決め手段３３のチャック３４Ｒ，３４Ｌに形成した係合孔３４ｂの上方にそれぞれ位置することとなる。
このため、１０列目の収容部２ａにシリンジ１を収容する際には、上記チャック３４Ｒ，３４Ｌに設けた係合孔３４ｂにより作業ヘッド５ａとネスト２との位置決めを行うことで、ネスト２に位置決め用の孔を形成せずとも、シリンジ１を収容することができる。

このようにしてネスト２の全ての収容部２ａにシリンジ１が収容されると、上記Ｘ方向移動手段３５はチャック３４Ｒ，３４Ｌを開放状態とし、続いて上記作業ヘッド５ａのネスト保持部１３が上記第４昇降手段２１によって下降位置に位置する。
そしてロボット５は上記ネスト保持部１３の支持フック２３を閉鎖状態としたまま上記ネスト２のフランジ部２ｂに形成した切欠き２ｃの上方から挿入し、その後支持フック２３を開放状態とすることで、支持フック２３の支持部２３ａによりフランジ部２ｂが下方から支持される。
すると、上記吸着ヘッド２２がフランジ部２ｂの上面を吸着保持し、その後作業ヘッド５ａはこのネスト２を保持して上記トレイ供給手段８へと移送する。
トレイ供給手段８ではトレイ３が位置決め手段４２ｅによって収容位置に位置しているため、上記作業ヘッド５ａが保持したネスト２をトレイ３内に収容することができる。
このようにしてトレイ３にネスト２が収容されると、当該トレイ３は上記トレイ排出手段９によって排出され、後工程において当該トレイ３の開口部がフィルムによって閉鎖される。

図９は第２実施例にかかるシリンジ収容装置４を説明する図であり、この第２実施例では第１実施例に対して上記ネスト供給手段７における位置決め手段３３および上記作業ヘッド５ａに設けた位置決め部材１６の係合突起１６ｂの構成が異なっている。
それ以外の構成については、上記第１実施例と同様であるので、詳細な説明については省略する。
本実施例の位置決め手段３３も、ネスト２を保持するチャック３４Ｒ，３４Ｌと、当該チャック３４Ｒ，３４ＬをＸ方向に移動させるＸ方向移動手段３５と、チャック３４Ｒ，３４ＬごとＸ方向移動手段３５をＹ方向に移動させるＹ方向移動手段３６によって構成されている。
本実施例のチャック３４Ｒ，３４Ｌのうち、図示左方のチャック３４Ｌには、ネスト２における奇数列の収容部２ａにおける図示左端に位置する収容部２ａに合わせて複数の半円状の凹部３４ｃが形成され、これと同様図示右方のチャック３４Ｒにも、偶数列の収容部２ａにおける図示右端の収容部２ａに合わせて複数の半円状の凹部３４ｃが形成されている。

そして上記チャック３４Ｒ，３４Ｌには、ネスト２における各列の収容部２ａのそれぞれに対応する位置に、それぞれＹ方向に向けて１０個の係合孔３４ｂが形成されている。
具体的には、各列の収容部２ａに対応した係合孔３４ｂは、それぞれ各列の収容部２ａとＸ方向に直線上に整列するように設けられており、また図示左方のチャック３４Ｌにおいて、各係合孔３４ｂとこれに対応する列の左端の収容部２ａとの距離は一定となっており、これと同様、図示右方のチャック３４Ｒも同様の関係を有している。
一方、上記作業ヘッド５ａにおける上記位置決め部材１６の係合突起１６ｂは、上記支持部材１４に形成された凹部１４ａの半円部分の中心軸と直線上に整列する位置に設けられている。
また図示左方の係合突起１６ｂと図示左端の凹部１４ａとの距離は、上記図示左方のチャック３４Ｌの係合孔３４ｂとこれに隣接する左端の収容部２ａとの距離と同じとなっており、これと同様、図示右方のチャック３４Ｒも同様の関係を有している。
なお、ネスト２の収容部２ａとの位置関係が一定であれば、上記係合突起１６ｂおよび係合孔３４ｂを上記凹部１４ａおよび上記収容部２ｂと直線上に整列させる必要はない。
ちなみに、第１実施例とは異なり、第２実施例においては、係合突起１６ｂはネスト２の収容部２ａに係合しないため、係合突起１６ｂおよび係合孔３４ｂの形状を自由に設定することが可能である。

上記構成を有するシリンジ収容装置４においても、上記第１実施例同様、シリンジ１を高精度にネスト２の収容部２ａに収容することができる。つまり、上記作業ヘッド５ａの位置決め部材１６に設けた上記係合突起１６ｂを各列の収容部２ａに対応した上記チャック３４Ｒ，３４Ｌの係合孔３４ｂに嵌合させることで、各列の収容部２ａにそれぞれシリンジ１を収容することができる。
なお、上記第１実施例の場合、ネスト２の収容部２ａに係合突起１６ｂを嵌合させてからシリンジ１の収容を行うため、搬送方向上流側の１列目からシリンジ１を収容する必要があるが、本実施例であれば逆に１０列目からの収容も行うことができる。

なお、上記実施例では柱状物品としてシリンジ１をネスト２に収容するようになっているが、他にもアンプルやバイアルを筒状の収容部２ａに収容する構成とすることも可能である。

１シリンジ２ネスト
２ａ収容部３トレイ
４シリンジ収容装置５ロボット
５ａ作業ヘッド６シリンジ供給手段
１４支持部材１４ａ凹部
１５センタリング部材１６位置決め部材
１６ｂ係合突起３３位置決め手段
３４Ｒ，３４Ｌチャック３４ａ突起
３４ｂ係合孔

Claims

物品を収容する収容部が設けられた収容部材に、上記物品を収容する物品移載装置であって、
上記物品を保持する作業ヘッドと、当該作業ヘッドを移動させる移動手段とを備え、
上記移動手段により作業ヘッドを移動させて、上記作業ヘッドが保持した物品を上記収容部材の収容部に収容させる物品移載装置において、
上記収容部材は上記収容部を複数行複数列備え、
上記作業ヘッドは複数の上記物品を上記収容部材における１列の収容部と同じ間隔で保持し、
上記収容部材を保持する位置決め手段を設け、当該位置決め手段に、上記位置決め手段が保持した収容部材の収容部に対して所定の位置に複数の被係合部を形成し、
さらに上記作業ヘッドに上記被係合部に係合する複数の係合部を設けて、
上記作業ヘッドが上記係合部を上記被係合部に係合させると、上記作業ヘッドに保持された物品が上記収容部材の収容部に位置決めされるようにし、
上記作業ヘッドの係合部を上記収容部に係合可能な係合突起として、当該係合突起を、上記物品を収容しようとする列の収容部とは異なる列の収容部に係合させた際に、当該作業ヘッドに保持された物品が上記収容すべき列の収容部に位置決めされるような位置に設け、
上記位置決め手段の被係合部を上記収容部に対応する形状を有した係合孔とし、上記作業ヘッドが上記係合突起を係合孔に係合させると、上記作業ヘッドに保持された物品が所要の列の収容部に位置決めされるようにしたことを特徴とする物品移載装置。
上記係合部を移動させる移動手段を設け、
上記作業ヘッドが上記係合部を上記被係合部に係合させ、さらに上記作業ヘッドが柱状物品の少なくとも一部を上記収容部に収容すると、上記係合部移動手段が上記係合部を上記被係合部より離脱させることを特徴とする請求項１に記載の物品移載装置。