ドラムフィーダ
【課題】エーゼのような細長い棒状の部材を堆積した状態で収納したドラムから、その部材を効率的かつ確実に１本ずつ取り出すことができるドラムフィーダを提供すること。
【解決手段】外周に２以上の開口部３を持つ回転自在なドラム１と、ドラム１の外周面と対面する湾曲面を持つ部材ガイド５とを備え、ドラム１内に棒状の部材４を収納するドラムフィーダであって、開口部３のドラム回転方向後方側に、部材受け面と部材フィード面とを備えた部材収容部６を設け、前記部材受け面はドラム外側を向いてドラム回転方向へ突き出し、かつ前記部材フィード面と交わる位置から０〜１５度の角度でドラム内側へ向かい、そのドラム回転方向の長さは部材４の長幅に対し０．７〜１．５倍とし、前記部材フィード面はドラム回転方向を向き、前記部材受け面と交わる位置が前記湾曲面からドラム半径方向へ部材４の短幅に対し１〜１．５倍となるように設けたドラムフィーダ。
【解決手段】外周に２以上の開口部３を持つ回転自在なドラム１と、ドラム１の外周面と対面する湾曲面を持つ部材ガイド５とを備え、ドラム１内に棒状の部材４を収納するドラムフィーダであって、開口部３のドラム回転方向後方側に、部材受け面と部材フィード面とを備えた部材収容部６を設け、前記部材受け面はドラム外側を向いてドラム回転方向へ突き出し、かつ前記部材フィード面と交わる位置から０〜１５度の角度でドラム内側へ向かい、そのドラム回転方向の長さは部材４の長幅に対し０．７〜１．５倍とし、前記部材フィード面はドラム回転方向を向き、前記部材受け面と交わる位置が前記湾曲面からドラム半径方向へ部材４の短幅に対し１〜１．５倍となるように設けたドラムフィーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は検体接種に用いる白金耳や使い捨て型の樹脂製エーゼ等の細長い棒状の部材をドラムに収納し、このドラムから前記部材を１本ずつ取り出すドラムフィーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物の臨床検査において、通称シャーレ又はペトリ皿の底面に薄く寒天、ゼラチン等の固形培地を充填し、その表面に被験菌株の細胞含有物を塗布し、目的によって定まる特定の環境において繁殖させることが行われている。
【０００３】
この被験菌株の細胞含有物を塗布する際に用いられるものが白金耳等であり、別名エーゼと称される細長い棒状の部材である。上記の臨床検査において被験菌株を自動塗布する場合、多数のエーゼをあらかじめ手作業にて１本ずつ自立させるセット作業が行われており、この自立したエーゼをロボット等の搬送手段で把持して、エーゼ端の球状や線状の部分を使用してシャーレ等の固形培地の表面に被験菌株を塗布する。
【０００４】
このようにエーゼを取り扱う場合、これを１本ずつ取り出す作業が必要となるが、この作業を自動化する方案として参考になる機構を備えたものとして、特許文献１にパーツをドラムの回転により整列させ、別に設けたドラムに個別受け取りポケットを設けて要求された間隔で外部に供給する整列・供給装置が開示されている。
【０００５】
この特許文献１に開示された整列・供給装置は、整列供給部とパーツ収納部を別体としており、小物部品を投入当初の塊状態をほぐしながら、概ね回転軸方向に沿う姿勢に予備設定する回転ドラムと、この回転ドラムに連結して個別整送装置とを備える。この個別整送装置には、個別整列ドラムの周面に個別受取ポケットが形成され、このポケット部のまわりに受入案内面と、ドラム回転方向後方側に持ち上げ板と、ドラム回転方向前方側に断面Ｒ形状の姿勢選別板が形成され、前記持ち上げ板の根元周面部位に逆送阻止部が形成され、個別整列ドラムの外側ほぼ下半周部に個別受取ポケットをカバーする支承案内板が張設されている。この構成により、小物部品等の被搬送体は、個別受取ポケットに送り込まれ、持ち上げ板と支承案内板とに保持され、次の個別受け渡しシュートまで搬送される。
【０００６】
しかし、特許文献１の整列・供給装置では、最初の受取・漸出ゾーンから最終の適量規制ゾーンといくつものゾーンを経て、小物部品が整列、個別に取り出されるため、設置スペースが大きくなるという問題はある。
【０００７】
また、本発明者が特許文献１の整列・供給装置を使用してエーゼを１本ずつに取り出せるかテストしたところ、エーゼが細長い棒状で軽量の部材であることから、個別受取ポケットに複数本のエーゼが入り込み、そのまま重なった状態で個別受け渡しシュートへ排出されたり、個別受け渡しシュート上のエーゼが後から排出されたものに押されて同様に重なったりして、エーゼを１本ずつ安定して取り出すことができなかった。
【０００８】
一方、ドラム内にエーゼ収納してドラムを停止状態から回転させると、ドラム内部において、ドラム内で静止して下側に溜まっていたエーゼはドラムの回転に伴い、ドラム内周面との摩擦抵抗によりドラムの回転方向へ持ち上げられ、その先行したものが上死点に達すると順次下方へ転がることで全体としてみかけの流動性が生じる。そこで、ドラムの外周１箇所にエーゼの取り出し口として開口部を設けると共にこの開口部にエーゼを取り出すための爪部を設け、ドラムを回転させて開口部が鉛直方向上側に達したときに、爪部上のエーゼを取り出す機構を検討したが、単に爪部を設けるだけでは、エーゼを１本ずつ取り出すことは困難であり、また開口部が１箇所では、ドラム１回転毎に１本のエーゼしか取り出せないのでサイクルタイムが長くなるという問題があった。
【０００９】
また、サイクルタイムを短くするために開口部を２箇所以上に設けると、１回の取り出しに対してドラムの回転角度が少なくなるため、上記みかけの流動性が悪化し、また、ドラムの上側に位置する開口部からエーゼを取り出す際にドラムの回転を停止しているときに、ドラムの下側の位置する開口部にエーゼが埋まり、厚く堆積したエーゼの塊から１本のみを安定して取り出すことができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−０２０１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本願発明が解決しようとする課題は、エーゼのような細長い棒状の部材を堆積した状態で収納したドラムから、その部材を効率的かつ確実に１本ずつ取り出すことができるドラムフィーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のドラムフィーダは、外周に２以上の開口部を持つ回転自在なドラムと、このドラムの外周面と対面する湾曲面を持ち鉛直方向上側に部材取り出し用の切欠き箇所を設けた部材ガイドとを備え、前記ドラム内に長手方向に対する直角断面が略長方形又は略楕円形である棒状の部材を収納し、前記ドラムを回転させ鉛直方向上側に達した前記開口部から前記部材を１本ずつ取り出し可能とするドラムフィーダであって、前記開口部のドラム回転方向後方側に、部材受け面と部材フィード面とを備えた部材収容部を前記ドラムと一体的に設け、前記部材受け面は、ドラム外側を向いてドラム回転方向へ突き出し、かつ、前記部材フィード面と交わる位置から０〜１５度の角度でドラム内側へ向かい、そのドラム回転方向の長さは前記部材の前記直角断面の長幅に対し０．７〜１．５倍とし、前記部材フィード面は、ドラム回転方向を向き、前記部材受け面と交わる位置が前記湾曲面からドラム半径方向へ前記部材の前記直角断面の短幅に対し１〜１．５倍となるように設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ドラムの開口部に設けた部材収容部の形状及び寸法関係を上記のように特定したことで、ドラムを１回転未満で回転させるという条件下で、ドラム内に収納された棒状の部材のみかけの流動性が悪く堆積した状態であっても、棒状の部材をドラムから１本ずつ安定して取り出すことができる。すなわち、外周に２以上の開口部を持つドラムを使用して、各開口部から棒状の部材を１本ずつ安定して取り出すことができるので、棒状の部材の取り出しを効率的かつ確実に行うことができ、取り出しのサイクルタイムも短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のドラムフィーダの概略斜視図である。
【図２】図１のドラムストッカーのＡ−Ａ断面図であり、（ａ）はドラム回転前の部材を収納した状態を示し、（ｂ）はドラムの回転中を示し、ドラムの回転に伴う部材の挙動を示す。
【図３】本発明のドラムフィーダの部材収容部周辺の部分正面断面図を示す。
【図４】本発明のドラムフィーダによる部材取り出し過程を示す説明図であり、（ａ）はドラムフィーダの部材収容部周辺と部材との関係を示し、（ｂ）はドラムフィーダの部材収容部に部材が侵入した状態を示し、（ｃ）はドラムフィーダの回転により部材収容部がその頂部近傍に達した取り出し直前の状態を示す。
【図５】本発明で使用する細長い棒状の部材の一例である使い捨て型の樹脂製エーゼを示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】部材収容部の他の実施形態を示す部分正面断面図である。
【図７】本発明のドラムスフィーダの他の実施形態を示す部分正面断面図であり、（ａ）は３個の開口部を設けたドラムフィーダを示し、（ｂ）は４個の開口部を設けたドラムフィーダを示し、（ｃ）は５個の開口部を設けたドラムフィーダを示す。
【図８】部材収容部のさらに他の実施形態を示す部分正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１に本願発明のドラムストッカーを示す。ドラム１は回転軸２で回転自在に支えられている。この回転軸２は図示しないドラム回転用のモータ（駆動機構）に接続され、プログラムの命令によって一方向へ指示された角度分だけ回転する。
【００１６】
ドラム１の外周には２個以上（図１では２個）の開口部３を設けている。また、ドラム１の長手方向の寸法は収納する細長い棒状の部材４の長さに対し余裕を持たせた寸法としている。また、ドラム１が回転しているときに、部材４が設置面側（図１では下側）を向いた開口部３から外に流れ出てしまわないように、ドラム１の外周面と対面する湾曲面を持つ部材ガイド５がドラム１の外周面に沿って配置され、開口部３から流れ出ようとする部材４を支えている。図１では、部材ガイド５はドラム１の長さ寸法の三分の二程度の長さとし、中央部に配置している。また、部材ガイド５には、ドラム１の開口部３が頂上部（鉛直方向上側）に達したとき、その開口部３から部材４を取り出すことができるように、鉛直方向上側に、開口部３のドラム周方向の幅より多少広めとした切欠き箇所が設けられている。なお、部材ガイド５は、ドラムの長手方向（軸方向）全体ではなく、細長い棒状の部材４を安定して支持できる間隔を維持できる範囲内で複数に分割して設けることで、ドラムフィーダ全体の軽量化を図ることができる。また、本発明のドラムフィーダにおいては、後述するようにドラム１と部材ガイド５との寸法関係が重要であるので、その寸法関係を確実に維持するには、ドラム１と部材ガイド５は図１に示すように一体的に設けることが好ましい。
【００１７】
この本発明のドラムフィーダの上方には挟持手段を持った部材搬送手段９が配置されており、ドラム１の開口部３が頂上部に達したとき、ドラム１の回転を一旦停止させて、部材搬送手段９を降下させ、その開口部３の中央部分に形成した切り欠き部９０において部材搬送手段９の挟持手段で部材４を挟んだ後、別の場所（例えば、検体塗り広げ位置）へ搬送する。
【００１８】
図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図２（ａ）に示すように、ドラム１内部に部材４が収納されている。部材４は予め作業者が部材ガイド５の切欠き箇所に位置するドラム１の開口部３からその内部に入れたものである。
【００１９】
なお、本発明のドラムフィーダによる部材の取り出し作業を効率的に行うには、予備のドラムフィーダを準備し、そのドラムフィーダに事前に部材を入れておき、図１に示すドラムフィーダの使用が終了したら、すぐに交換できるようにドラム１の回転軸２はドラム１の駆動機構であるモータの軸と着脱可能に設けることが好ましい。
【００２０】
図２（ｂ）に示すように、部材４はドラムストッカー１の回転に伴いその内周面との抵抗によりその回転方向に持ち上げられ、塊状態にあったそれぞれの部材４の上死点に来たものがドラム１の下方へ崩れ落ちる。本発明では複数の開口部３を設けたので、１回あたりの取り出しにつき、ドラム１は３６０度を開口部３の数で割った角度で回ることになり、上述したみかけの流動性の悪化、若しくは、部材４がドラム下方にきた開口部３を埋めて厚く堆積した状態となる。本発明のドラムフィーダは後述するように開口部３に部材収容部を設け、その構成に工夫を施すことでこの問題を解決している。なお、開口部３の数を増やすことで、ドラム１回転あたりの取り出しの回数を増やすことができ、作業効率を向上させることが可能となる。
【００２１】
ドラム１の外周に３個以上の開口部３（３ａ〜３ｅ）を配置した例を図７に示している。図に示すように開口部３の数を増やせば、部材４の取り出しのサイクルタイムを短くすることができるが、後述するように多く設けた場合は、別の問題が生じる。
【００２２】
本発明のドラムフィーダでは、図３に示すように、ドラム１の開口部３のドラム回転方向後方側に開口部３の周方向においてその一部を覆うように爪部６０を設け、この爪部６０にドラム１の外側を向く部材受け面７を形成し、それに連なる部材フィード面８をドラム１の回転方向に面して設け、それらで囲まれた領域を部材収容部６とした。なお、本実施形態では、爪部６０は部材４の長さ寸法の三分の二程度の間隔で一対配置している。
【００２３】
部材受け面７は部材フィード面８と交わる位置Ｈ１から０〜１５度の角度Ａでドラム１の内側へ向かうように設けている（角度Ａの起点となる直線は位置Ｈ１における接線である。）。これにより、図４（ａ）に示すように、ドラム１の開口部３と部材ガイド５とに空隙部を形成し、図４（ｂ）に示すように、部材ガイド５に接触している部材４は他の部材４・・ともどもドラム１の回転に伴って持ち上げられると部材受け面７の先端周辺に接触し、他の部材４・・の重みも受けている部材４をドラム１外側へ押しながら、部材４の向きを整え、この部材４は部材フィード面８側へ押され、最終的に部材受け面７と部材ガイド５及び部材フィード面８に囲まれた領域内、すなわち、部材収容部６に部材４が１本だけ収容される。この収まった部材４は他の部材４・・から様々な力を受けるが、部材受け面７がドラム１の内方向きの角度を有しているので、ドラム１の回転中は常に部材４を部材ガイド５の湾曲面に押し付ける力が発生し、部材収納部６内に収まった部材４の挙動が安定する。この状態を維持したまま、収まった部材４は部材ガイド５の湾曲面に沿って、図４（ｃ）に示す部材ガイド５に切欠き箇所がある鉛直方向上側まで送り出され、一対の爪部６０、６０で支持された部材４が露出し部材受け面７上に載った状態が保持される。
【００２４】
上記部材受け面７の角度Ａが、０度未満、つまりドラム回転方向の接線よりドラム外側へ向かう面であると、部材４を部材受け面７と部材ガイド５に挟まれた部材収容部６の領域に取り込めても、部材４を部材ガイド５に押し付ける力が発生せず、部材４の挙動が安定せず、ドラム１の回転抵抗が増大する。また、角度Ａが１５度を超えると、部材収容部６の入口が大きくなりすぎ、部材４が２本以上取り込まれて、ドラム１と部材ガイド５との間で摩擦抵抗が生じ、ドラム１の回転を阻害する恐れがあり、また、部材収容部６に収めた部材４の姿勢を安定させることができない。
【００２５】
部材受け面７の長さＬ（図３参照）は、部材４の直角断面の長幅（図５参照）に対し、０．７〜１．５倍とする。部材受け面７の長さＬが部材４の長幅の０．７倍未満であると、ドラム１が部材取り出し位置で停止した際、部材受け面７上の部材４がドラム１内に落下する恐れがある。また、１．５倍を超えると２本乗ってしまう恐れがあり、また、部材収容部６に複数の部材４が詰まり、ドラム１の回転を阻害する恐れがある。
【００２６】
また、部材受け面７の長さＬを上記のように設定することで、上述の部材受け面７の角度の作用と相まって、確実に部材４の向きを整え、部材収容部６に部材４を１本のみ取り込むことができる。そして、図４（ｃ）に示すように、ドラム１が部材取り出し位置で停止した際の部材収容部６に収まった部材４の近傍の部材４、あるいは図２（ｂ）に示す回転方向の持ち上げ位置の最上部を越えた部材４であって一緒に持ち上げられた部材４はドラム１内に再度戻り、部材受け面７に載った１本だけを開口部３に残こすことができる。
【００２７】
ここで、ドラム１の部材取り出し位置は、部材受け面７が水平、若しくは水平に対し部材受け面７の先端が上向きになる位置とする。この位置でドラム１が停止し、上述のとおり部材搬送手段９が降下し、切り欠き部９０に進入して爪部６０に支持された部材４を把持し、上昇して次の作業位置へ移動する。
【００２８】
なお、部材受け面７に複数の凹凸を設けてドラム１が停止した際に部材受け面７に載った部材４が落ちることを抑制するようにしても良い。そうするとドラム１の部材取り出し位置にある程度の幅を持たすことができるので、ドラム１の回転制御が行いやすくなる。部材受け面７に凹凸に設けた場合は、その複数の凸部の頂点を結んで部材受け面７の角度や位置の起点とする。
【００２９】
さらに、本発明では、部材受け面７と部材フィード面８が交わる位置Ｈ１（図３参照）が、部材ガイド５の湾曲面（内周面）からドラム１半径方向へ部材４の直角断面の短幅（図５参照）の１〜１．５倍になるように、部材フィード面８を設ける。言い換えれば、部材ガイド５の湾曲面（内周面）から位置Ｈ１までの距離Ｈ（図３参照）が、部材４の短幅の１〜１．５倍になるように部材フィード面８を設ける。
【００３０】
これにより、部材４が部材ガイド５から受ける摩擦力で部材受け面７から受ける反力を得ることができ、部材収容部６に取り込んだ１本の部材４を保持し、部材取り出し位置まで安定して送り出すことができる。
【００３１】
距離Ｈが部材４の短幅の１倍未満であると、部材ガイド５の先行部はドラム１の内方向きの角度を有していることから、部材４が部材フィード面８方向へ押し込まれて詰まり、ドラム１の回転負荷が増大してドラム１を回すモータが故障する恐れがある。
【００３２】
また、距離Ｈが部材４の短幅の１．５倍を超えると、部材受け面７からの反力が十分得られず、部材４が部材収容部６において暴れて向きを変え、部材収容部６の爪部６０と部材ガイド５の間に詰まる恐れがある。ここで、距離Ｈが部材４の短幅の１倍あるいは１．５倍とは、部材４が使い捨て型の樹脂製エーゼのように弾性変形を伴う場合、短幅に対して５％の誤差は含むものである。
【００３３】
部材フィード面８はドラム１の回転方向前方を向く面である。また、図８に示すように、部材受け面７と交わる位置は、部材フィード面８の最大径部１０とドラム１中心を結んだ直線に対し、ドラム１の回転方向後側へ部材４の長幅の０．２倍以下の幅Ｗ内に収まるようにすることが好ましい。これにより、取り込んだ部材４の姿勢がより安定し、部材４の送りが確実となる。
【００３４】
次に、本発明のドラムフィーダの動きについて図４を用いて説明する。図４（ａ）は、２個の開口部３を持つドラム１が取り出し位置で停止している位置から動き出した直後の図である。このときにドラム１の開口部３に設けた部材収容部６の部材受け面７の先端付近で、ドラム１に収納されている部材４が整流（向きがばらばらの部材４を部材受け面７の先端付近で捕らえ、部材４の向きを整える）され、その後、部材受け面７あるいは部材フィード面８と部材ガイド５の湾曲面とで部材４を保持する。図４（ｂ）はその後約４０度回転した状態を示した図であり、図４（ｃ）はドラム１が１８０度回転して部材取り出し位置で停止した状態を示した図である。図４（ｂ）において、部材４を保持した状態を維持してドラム１の回転に伴い鉛直方向上側へ導く。その後、図４（ｃ）のように、開口部３がドラムフィーダの設置面に対して鉛直方向上側を向く位置に来たときには、鉛直方向上側に導かれた多数の部材４のうち、部材フィード面８に接する１本だけが部材受け面７上に残留し、他の部材４はドラム１内へ落下する。この状態で、ハンドチャック等を備えた部材搬送手段９（図１参照、駆動装置等は図示していない。）で部材受け面７上に残った部材４を取り、部材４を次工程へ搬送する。
【００３５】
図５（ａ）は、部材４の一例である使い捨て型の樹脂製エーゼを示す側面図である。このエーゼは、図５（ｂ）に示すように、主要な胴部４０の長手方向の直角断面が略長方形（角落し、若しくは角部を丸めた形状）を有している。よって、図２、図４においては部材４を略長方形として示している。なお、本発明において部材４の直角断面は略楕円形であっても良い。直角断面が略楕円形の場合、その直角断面の長幅とは略楕円の長軸長さを意味し。短幅とはその短軸長さを意味する。
【００３６】
また、本発明の部材受け面７や部材フィード面８は平面で設けるのが簡単で良いが、ドラム回転軌跡の外へ向かって凸曲面であると、部材受け面７の先端と基端の径の差が大きくなり、多数の部材４を整流しやすく、かつ、取り込んだ際に保持しやすい。なお、この場合、図３に示す角度Ａは、位置Ｈ１と部材受け面７の先端を結んだ直線によって規定する。
【００３７】
さらに、図１〜図４では、部材フィード面８をドラム１の開口部３の１辺（ドラム１の胴部の厚み部分）を利用して設けたが、図６や図８に示す爪部６１、６２のように部材受け面７と同一部品で設けることも、本発明の範疇であることは言うまでもない。
【００３８】
また、上述の部材ガイド５の湾曲面（内周面）に硬質プラスチックなどの低抵抗の部材を貼ることも好ましい。これにより、部材４に対するすべりを向上させてドラム１の回転抵抗を低減させることができる。
【実施例１】
【００３９】
本発明の効果を検証するため、本発明例１〜９、比較例１〜６として、部材受け面７の角度と長さ、部材受け面７と部材フィード面８の交わる位置Ｈ１（距離Ｈ）が表１に示すもので、開口部３の数が２個のドラムフィーダをそれぞれ作製し、部材取り出し実験に供した。ここで、部材４としては図５に示した使い捨て型の樹脂製エーゼ（以下、単に「エーゼ」という。）を使用した。その長幅は３ｍｍ、短幅は２ｍｍで角に曲面取りがなされている。
【００４０】
実験条件は、エーゼをドラム１内に３００本収納し、１回の取り出しにつき、ドラム１は３６０度を開口部３の数で割った角度、つまり１８０度毎で回す。ドラム１の回転と停止はドラム１の回転軸２に接続したエンコーダ式のモータにプログラムによる指令を送り行った。これを３００回行い、取り出しミスの有無を確認した。これを３セット繰り返した結果を表１に示す。また、ドラム回転の阻害がされてないかをドラム回転用のモータの電流値の昇降を指標にして観察した。
【００４１】
【表１】
【００４２】
表１に示すように、本発明例１〜９は３セット、合計９００本とも１本ずつ取り出せ、取り出しミスがなく安定していた。本発明例１、４、９は１００回に数回程度モータの電流値が２割前後上がることがあったが、取り出しミスはなかった。電流値上昇はドラム１の回転抵抗が増加したためであるが、その原因は、本発明例１では部材収容部６がエーゼを取り込むまでの部材受け面７とエーゼの擦過の増加、本発明例４、９ではエーゼの姿勢が部材収容部６で安定しなかったためと考えられる。
【００４３】
一方、比較例１は、１０回目で部材受け面７にエーゼが載ってないことがあり、その後も頻発した。比較例２は、２３回目で部材受け面７にエーゼが２本同時載った状態で送り出されてきた。また、比較例３は、１回目からドラム１が取り出し位置に停止したときに部材受け面７からエーゼが落ちてしまった。比較例４は５回目でエーゼが２本載った状態で送り出され、また、４０回目で複数のエーゼが部材ガイド５との隙間に詰まりドラム１が停止した。比較例５は送り出し自体はできたものの、部材ガイド５とエーゼの擦れが強く、ドラム１の回転に負荷がかかったため実験を中止した。比較例６は１５回目で複数のエーゼが部材ガイド５との隙間に詰まりドラム１の回転に負荷がかかったため実験を中止した。
【００４４】
以上より、本発明のドラムフィーダによれば、エーゼを的確に部材収容部６に取り込み、送り出すことができることが分かった。さらに、部材受け面７の角度Ａは５度〜１０度がさらに好ましく、部材受け面７と部材フィード面８の交わる位置Ｈ１（距離Ｈ）はエーゼの短幅の１〜１．２倍がさらに好ましい範囲ということが分かった。
【実施例２】
【００４５】
本発明例１０〜１２として、上記本発明例６と同様の仕様で開口部３の数が表２に示すものをそれぞれ用意し、実施例１と同様の試験に供した。
【００４６】
【表２】
本発明例１０〜１２は取り出しミスは起こらなかったが、表２に示すように、本発明例１２は他の本発明例に比べ、若干モータの電流値が高く、回転抵抗が大きいと推察された。これは、開口部の数が多く、エーゼと部材ガイド５の湾曲面及び部材受け面７との擦過抵抗が大きくなったためと考えられる。したがって、開口部の数は４以下が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明のドラムフィーダは、白金耳や使い捨て型の樹脂製エーゼのほか、その他の細長い棒状の部材の収納及び取り出しに利用可能である。例えば、長さが１２０〜２００ｍｍ、直角断面の長幅及び短幅が２〜６ｍｍ程度の棒状の部材であれば、本発明のドラムフィーダは問題なく使用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１ ドラム
２ 回転軸
３、３ａ〜３ｅ 開口部 ９０ 切欠き部
４ 部材 ４０ 胴部
５ 部材ガイド
６ 部材収容部 ６０、６１、６２ 爪部
７ 部材受け面
８ 部材フィード面
９ 部材搬送手段
Ａ 部材受け面の角度
Ｌ 部材受け面の長さ
Ｈ１ 交わる位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は検体接種に用いる白金耳や使い捨て型の樹脂製エーゼ等の細長い棒状の部材をドラムに収納し、このドラムから前記部材を１本ずつ取り出すドラムフィーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物の臨床検査において、通称シャーレ又はペトリ皿の底面に薄く寒天、ゼラチン等の固形培地を充填し、その表面に被験菌株の細胞含有物を塗布し、目的によって定まる特定の環境において繁殖させることが行われている。
【０００３】
この被験菌株の細胞含有物を塗布する際に用いられるものが白金耳等であり、別名エーゼと称される細長い棒状の部材である。上記の臨床検査において被験菌株を自動塗布する場合、多数のエーゼをあらかじめ手作業にて１本ずつ自立させるセット作業が行われており、この自立したエーゼをロボット等の搬送手段で把持して、エーゼ端の球状や線状の部分を使用してシャーレ等の固形培地の表面に被験菌株を塗布する。
【０００４】
このようにエーゼを取り扱う場合、これを１本ずつ取り出す作業が必要となるが、この作業を自動化する方案として参考になる機構を備えたものとして、特許文献１にパーツをドラムの回転により整列させ、別に設けたドラムに個別受け取りポケットを設けて要求された間隔で外部に供給する整列・供給装置が開示されている。
【０００５】
この特許文献１に開示された整列・供給装置は、整列供給部とパーツ収納部を別体としており、小物部品を投入当初の塊状態をほぐしながら、概ね回転軸方向に沿う姿勢に予備設定する回転ドラムと、この回転ドラムに連結して個別整送装置とを備える。この個別整送装置には、個別整列ドラムの周面に個別受取ポケットが形成され、このポケット部のまわりに受入案内面と、ドラム回転方向後方側に持ち上げ板と、ドラム回転方向前方側に断面Ｒ形状の姿勢選別板が形成され、前記持ち上げ板の根元周面部位に逆送阻止部が形成され、個別整列ドラムの外側ほぼ下半周部に個別受取ポケットをカバーする支承案内板が張設されている。この構成により、小物部品等の被搬送体は、個別受取ポケットに送り込まれ、持ち上げ板と支承案内板とに保持され、次の個別受け渡しシュートまで搬送される。
【０００６】
しかし、特許文献１の整列・供給装置では、最初の受取・漸出ゾーンから最終の適量規制ゾーンといくつものゾーンを経て、小物部品が整列、個別に取り出されるため、設置スペースが大きくなるという問題はある。
【０００７】
また、本発明者が特許文献１の整列・供給装置を使用してエーゼを１本ずつに取り出せるかテストしたところ、エーゼが細長い棒状で軽量の部材であることから、個別受取ポケットに複数本のエーゼが入り込み、そのまま重なった状態で個別受け渡しシュートへ排出されたり、個別受け渡しシュート上のエーゼが後から排出されたものに押されて同様に重なったりして、エーゼを１本ずつ安定して取り出すことができなかった。
【０００８】
一方、ドラム内にエーゼ収納してドラムを停止状態から回転させると、ドラム内部において、ドラム内で静止して下側に溜まっていたエーゼはドラムの回転に伴い、ドラム内周面との摩擦抵抗によりドラムの回転方向へ持ち上げられ、その先行したものが上死点に達すると順次下方へ転がることで全体としてみかけの流動性が生じる。そこで、ドラムの外周１箇所にエーゼの取り出し口として開口部を設けると共にこの開口部にエーゼを取り出すための爪部を設け、ドラムを回転させて開口部が鉛直方向上側に達したときに、爪部上のエーゼを取り出す機構を検討したが、単に爪部を設けるだけでは、エーゼを１本ずつ取り出すことは困難であり、また開口部が１箇所では、ドラム１回転毎に１本のエーゼしか取り出せないのでサイクルタイムが長くなるという問題があった。
【０００９】
また、サイクルタイムを短くするために開口部を２箇所以上に設けると、１回の取り出しに対してドラムの回転角度が少なくなるため、上記みかけの流動性が悪化し、また、ドラムの上側に位置する開口部からエーゼを取り出す際にドラムの回転を停止しているときに、ドラムの下側の位置する開口部にエーゼが埋まり、厚く堆積したエーゼの塊から１本のみを安定して取り出すことができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−０２０１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本願発明が解決しようとする課題は、エーゼのような細長い棒状の部材を堆積した状態で収納したドラムから、その部材を効率的かつ確実に１本ずつ取り出すことができるドラムフィーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のドラムフィーダは、外周に２以上の開口部を持つ回転自在なドラムと、このドラムの外周面と対面する湾曲面を持ち鉛直方向上側に部材取り出し用の切欠き箇所を設けた部材ガイドとを備え、前記ドラム内に長手方向に対する直角断面が略長方形又は略楕円形である棒状の部材を収納し、前記ドラムを回転させ鉛直方向上側に達した前記開口部から前記部材を１本ずつ取り出し可能とするドラムフィーダであって、前記開口部のドラム回転方向後方側に、部材受け面と部材フィード面とを備えた部材収容部を前記ドラムと一体的に設け、前記部材受け面は、ドラム外側を向いてドラム回転方向へ突き出し、かつ、前記部材フィード面と交わる位置から０〜１５度の角度でドラム内側へ向かい、そのドラム回転方向の長さは前記部材の前記直角断面の長幅に対し０．７〜１．５倍とし、前記部材フィード面は、ドラム回転方向を向き、前記部材受け面と交わる位置が前記湾曲面からドラム半径方向へ前記部材の前記直角断面の短幅に対し１〜１．５倍となるように設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ドラムの開口部に設けた部材収容部の形状及び寸法関係を上記のように特定したことで、ドラムを１回転未満で回転させるという条件下で、ドラム内に収納された棒状の部材のみかけの流動性が悪く堆積した状態であっても、棒状の部材をドラムから１本ずつ安定して取り出すことができる。すなわち、外周に２以上の開口部を持つドラムを使用して、各開口部から棒状の部材を１本ずつ安定して取り出すことができるので、棒状の部材の取り出しを効率的かつ確実に行うことができ、取り出しのサイクルタイムも短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のドラムフィーダの概略斜視図である。
【図２】図１のドラムストッカーのＡ−Ａ断面図であり、（ａ）はドラム回転前の部材を収納した状態を示し、（ｂ）はドラムの回転中を示し、ドラムの回転に伴う部材の挙動を示す。
【図３】本発明のドラムフィーダの部材収容部周辺の部分正面断面図を示す。
【図４】本発明のドラムフィーダによる部材取り出し過程を示す説明図であり、（ａ）はドラムフィーダの部材収容部周辺と部材との関係を示し、（ｂ）はドラムフィーダの部材収容部に部材が侵入した状態を示し、（ｃ）はドラムフィーダの回転により部材収容部がその頂部近傍に達した取り出し直前の状態を示す。
【図５】本発明で使用する細長い棒状の部材の一例である使い捨て型の樹脂製エーゼを示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】部材収容部の他の実施形態を示す部分正面断面図である。
【図７】本発明のドラムスフィーダの他の実施形態を示す部分正面断面図であり、（ａ）は３個の開口部を設けたドラムフィーダを示し、（ｂ）は４個の開口部を設けたドラムフィーダを示し、（ｃ）は５個の開口部を設けたドラムフィーダを示す。
【図８】部材収容部のさらに他の実施形態を示す部分正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１に本願発明のドラムストッカーを示す。ドラム１は回転軸２で回転自在に支えられている。この回転軸２は図示しないドラム回転用のモータ（駆動機構）に接続され、プログラムの命令によって一方向へ指示された角度分だけ回転する。
【００１６】
ドラム１の外周には２個以上（図１では２個）の開口部３を設けている。また、ドラム１の長手方向の寸法は収納する細長い棒状の部材４の長さに対し余裕を持たせた寸法としている。また、ドラム１が回転しているときに、部材４が設置面側（図１では下側）を向いた開口部３から外に流れ出てしまわないように、ドラム１の外周面と対面する湾曲面を持つ部材ガイド５がドラム１の外周面に沿って配置され、開口部３から流れ出ようとする部材４を支えている。図１では、部材ガイド５はドラム１の長さ寸法の三分の二程度の長さとし、中央部に配置している。また、部材ガイド５には、ドラム１の開口部３が頂上部（鉛直方向上側）に達したとき、その開口部３から部材４を取り出すことができるように、鉛直方向上側に、開口部３のドラム周方向の幅より多少広めとした切欠き箇所が設けられている。なお、部材ガイド５は、ドラムの長手方向（軸方向）全体ではなく、細長い棒状の部材４を安定して支持できる間隔を維持できる範囲内で複数に分割して設けることで、ドラムフィーダ全体の軽量化を図ることができる。また、本発明のドラムフィーダにおいては、後述するようにドラム１と部材ガイド５との寸法関係が重要であるので、その寸法関係を確実に維持するには、ドラム１と部材ガイド５は図１に示すように一体的に設けることが好ましい。
【００１７】
この本発明のドラムフィーダの上方には挟持手段を持った部材搬送手段９が配置されており、ドラム１の開口部３が頂上部に達したとき、ドラム１の回転を一旦停止させて、部材搬送手段９を降下させ、その開口部３の中央部分に形成した切り欠き部９０において部材搬送手段９の挟持手段で部材４を挟んだ後、別の場所（例えば、検体塗り広げ位置）へ搬送する。
【００１８】
図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図２（ａ）に示すように、ドラム１内部に部材４が収納されている。部材４は予め作業者が部材ガイド５の切欠き箇所に位置するドラム１の開口部３からその内部に入れたものである。
【００１９】
なお、本発明のドラムフィーダによる部材の取り出し作業を効率的に行うには、予備のドラムフィーダを準備し、そのドラムフィーダに事前に部材を入れておき、図１に示すドラムフィーダの使用が終了したら、すぐに交換できるようにドラム１の回転軸２はドラム１の駆動機構であるモータの軸と着脱可能に設けることが好ましい。
【００２０】
図２（ｂ）に示すように、部材４はドラムストッカー１の回転に伴いその内周面との抵抗によりその回転方向に持ち上げられ、塊状態にあったそれぞれの部材４の上死点に来たものがドラム１の下方へ崩れ落ちる。本発明では複数の開口部３を設けたので、１回あたりの取り出しにつき、ドラム１は３６０度を開口部３の数で割った角度で回ることになり、上述したみかけの流動性の悪化、若しくは、部材４がドラム下方にきた開口部３を埋めて厚く堆積した状態となる。本発明のドラムフィーダは後述するように開口部３に部材収容部を設け、その構成に工夫を施すことでこの問題を解決している。なお、開口部３の数を増やすことで、ドラム１回転あたりの取り出しの回数を増やすことができ、作業効率を向上させることが可能となる。
【００２１】
ドラム１の外周に３個以上の開口部３（３ａ〜３ｅ）を配置した例を図７に示している。図に示すように開口部３の数を増やせば、部材４の取り出しのサイクルタイムを短くすることができるが、後述するように多く設けた場合は、別の問題が生じる。
【００２２】
本発明のドラムフィーダでは、図３に示すように、ドラム１の開口部３のドラム回転方向後方側に開口部３の周方向においてその一部を覆うように爪部６０を設け、この爪部６０にドラム１の外側を向く部材受け面７を形成し、それに連なる部材フィード面８をドラム１の回転方向に面して設け、それらで囲まれた領域を部材収容部６とした。なお、本実施形態では、爪部６０は部材４の長さ寸法の三分の二程度の間隔で一対配置している。
【００２３】
部材受け面７は部材フィード面８と交わる位置Ｈ１から０〜１５度の角度Ａでドラム１の内側へ向かうように設けている（角度Ａの起点となる直線は位置Ｈ１における接線である。）。これにより、図４（ａ）に示すように、ドラム１の開口部３と部材ガイド５とに空隙部を形成し、図４（ｂ）に示すように、部材ガイド５に接触している部材４は他の部材４・・ともどもドラム１の回転に伴って持ち上げられると部材受け面７の先端周辺に接触し、他の部材４・・の重みも受けている部材４をドラム１外側へ押しながら、部材４の向きを整え、この部材４は部材フィード面８側へ押され、最終的に部材受け面７と部材ガイド５及び部材フィード面８に囲まれた領域内、すなわち、部材収容部６に部材４が１本だけ収容される。この収まった部材４は他の部材４・・から様々な力を受けるが、部材受け面７がドラム１の内方向きの角度を有しているので、ドラム１の回転中は常に部材４を部材ガイド５の湾曲面に押し付ける力が発生し、部材収納部６内に収まった部材４の挙動が安定する。この状態を維持したまま、収まった部材４は部材ガイド５の湾曲面に沿って、図４（ｃ）に示す部材ガイド５に切欠き箇所がある鉛直方向上側まで送り出され、一対の爪部６０、６０で支持された部材４が露出し部材受け面７上に載った状態が保持される。
【００２４】
上記部材受け面７の角度Ａが、０度未満、つまりドラム回転方向の接線よりドラム外側へ向かう面であると、部材４を部材受け面７と部材ガイド５に挟まれた部材収容部６の領域に取り込めても、部材４を部材ガイド５に押し付ける力が発生せず、部材４の挙動が安定せず、ドラム１の回転抵抗が増大する。また、角度Ａが１５度を超えると、部材収容部６の入口が大きくなりすぎ、部材４が２本以上取り込まれて、ドラム１と部材ガイド５との間で摩擦抵抗が生じ、ドラム１の回転を阻害する恐れがあり、また、部材収容部６に収めた部材４の姿勢を安定させることができない。
【００２５】
部材受け面７の長さＬ（図３参照）は、部材４の直角断面の長幅（図５参照）に対し、０．７〜１．５倍とする。部材受け面７の長さＬが部材４の長幅の０．７倍未満であると、ドラム１が部材取り出し位置で停止した際、部材受け面７上の部材４がドラム１内に落下する恐れがある。また、１．５倍を超えると２本乗ってしまう恐れがあり、また、部材収容部６に複数の部材４が詰まり、ドラム１の回転を阻害する恐れがある。
【００２６】
また、部材受け面７の長さＬを上記のように設定することで、上述の部材受け面７の角度の作用と相まって、確実に部材４の向きを整え、部材収容部６に部材４を１本のみ取り込むことができる。そして、図４（ｃ）に示すように、ドラム１が部材取り出し位置で停止した際の部材収容部６に収まった部材４の近傍の部材４、あるいは図２（ｂ）に示す回転方向の持ち上げ位置の最上部を越えた部材４であって一緒に持ち上げられた部材４はドラム１内に再度戻り、部材受け面７に載った１本だけを開口部３に残こすことができる。
【００２７】
ここで、ドラム１の部材取り出し位置は、部材受け面７が水平、若しくは水平に対し部材受け面７の先端が上向きになる位置とする。この位置でドラム１が停止し、上述のとおり部材搬送手段９が降下し、切り欠き部９０に進入して爪部６０に支持された部材４を把持し、上昇して次の作業位置へ移動する。
【００２８】
なお、部材受け面７に複数の凹凸を設けてドラム１が停止した際に部材受け面７に載った部材４が落ちることを抑制するようにしても良い。そうするとドラム１の部材取り出し位置にある程度の幅を持たすことができるので、ドラム１の回転制御が行いやすくなる。部材受け面７に凹凸に設けた場合は、その複数の凸部の頂点を結んで部材受け面７の角度や位置の起点とする。
【００２９】
さらに、本発明では、部材受け面７と部材フィード面８が交わる位置Ｈ１（図３参照）が、部材ガイド５の湾曲面（内周面）からドラム１半径方向へ部材４の直角断面の短幅（図５参照）の１〜１．５倍になるように、部材フィード面８を設ける。言い換えれば、部材ガイド５の湾曲面（内周面）から位置Ｈ１までの距離Ｈ（図３参照）が、部材４の短幅の１〜１．５倍になるように部材フィード面８を設ける。
【００３０】
これにより、部材４が部材ガイド５から受ける摩擦力で部材受け面７から受ける反力を得ることができ、部材収容部６に取り込んだ１本の部材４を保持し、部材取り出し位置まで安定して送り出すことができる。
【００３１】
距離Ｈが部材４の短幅の１倍未満であると、部材ガイド５の先行部はドラム１の内方向きの角度を有していることから、部材４が部材フィード面８方向へ押し込まれて詰まり、ドラム１の回転負荷が増大してドラム１を回すモータが故障する恐れがある。
【００３２】
また、距離Ｈが部材４の短幅の１．５倍を超えると、部材受け面７からの反力が十分得られず、部材４が部材収容部６において暴れて向きを変え、部材収容部６の爪部６０と部材ガイド５の間に詰まる恐れがある。ここで、距離Ｈが部材４の短幅の１倍あるいは１．５倍とは、部材４が使い捨て型の樹脂製エーゼのように弾性変形を伴う場合、短幅に対して５％の誤差は含むものである。
【００３３】
部材フィード面８はドラム１の回転方向前方を向く面である。また、図８に示すように、部材受け面７と交わる位置は、部材フィード面８の最大径部１０とドラム１中心を結んだ直線に対し、ドラム１の回転方向後側へ部材４の長幅の０．２倍以下の幅Ｗ内に収まるようにすることが好ましい。これにより、取り込んだ部材４の姿勢がより安定し、部材４の送りが確実となる。
【００３４】
次に、本発明のドラムフィーダの動きについて図４を用いて説明する。図４（ａ）は、２個の開口部３を持つドラム１が取り出し位置で停止している位置から動き出した直後の図である。このときにドラム１の開口部３に設けた部材収容部６の部材受け面７の先端付近で、ドラム１に収納されている部材４が整流（向きがばらばらの部材４を部材受け面７の先端付近で捕らえ、部材４の向きを整える）され、その後、部材受け面７あるいは部材フィード面８と部材ガイド５の湾曲面とで部材４を保持する。図４（ｂ）はその後約４０度回転した状態を示した図であり、図４（ｃ）はドラム１が１８０度回転して部材取り出し位置で停止した状態を示した図である。図４（ｂ）において、部材４を保持した状態を維持してドラム１の回転に伴い鉛直方向上側へ導く。その後、図４（ｃ）のように、開口部３がドラムフィーダの設置面に対して鉛直方向上側を向く位置に来たときには、鉛直方向上側に導かれた多数の部材４のうち、部材フィード面８に接する１本だけが部材受け面７上に残留し、他の部材４はドラム１内へ落下する。この状態で、ハンドチャック等を備えた部材搬送手段９（図１参照、駆動装置等は図示していない。）で部材受け面７上に残った部材４を取り、部材４を次工程へ搬送する。
【００３５】
図５（ａ）は、部材４の一例である使い捨て型の樹脂製エーゼを示す側面図である。このエーゼは、図５（ｂ）に示すように、主要な胴部４０の長手方向の直角断面が略長方形（角落し、若しくは角部を丸めた形状）を有している。よって、図２、図４においては部材４を略長方形として示している。なお、本発明において部材４の直角断面は略楕円形であっても良い。直角断面が略楕円形の場合、その直角断面の長幅とは略楕円の長軸長さを意味し。短幅とはその短軸長さを意味する。
【００３６】
また、本発明の部材受け面７や部材フィード面８は平面で設けるのが簡単で良いが、ドラム回転軌跡の外へ向かって凸曲面であると、部材受け面７の先端と基端の径の差が大きくなり、多数の部材４を整流しやすく、かつ、取り込んだ際に保持しやすい。なお、この場合、図３に示す角度Ａは、位置Ｈ１と部材受け面７の先端を結んだ直線によって規定する。
【００３７】
さらに、図１〜図４では、部材フィード面８をドラム１の開口部３の１辺（ドラム１の胴部の厚み部分）を利用して設けたが、図６や図８に示す爪部６１、６２のように部材受け面７と同一部品で設けることも、本発明の範疇であることは言うまでもない。
【００３８】
また、上述の部材ガイド５の湾曲面（内周面）に硬質プラスチックなどの低抵抗の部材を貼ることも好ましい。これにより、部材４に対するすべりを向上させてドラム１の回転抵抗を低減させることができる。
【実施例１】
【００３９】
本発明の効果を検証するため、本発明例１〜９、比較例１〜６として、部材受け面７の角度と長さ、部材受け面７と部材フィード面８の交わる位置Ｈ１（距離Ｈ）が表１に示すもので、開口部３の数が２個のドラムフィーダをそれぞれ作製し、部材取り出し実験に供した。ここで、部材４としては図５に示した使い捨て型の樹脂製エーゼ（以下、単に「エーゼ」という。）を使用した。その長幅は３ｍｍ、短幅は２ｍｍで角に曲面取りがなされている。
【００４０】
実験条件は、エーゼをドラム１内に３００本収納し、１回の取り出しにつき、ドラム１は３６０度を開口部３の数で割った角度、つまり１８０度毎で回す。ドラム１の回転と停止はドラム１の回転軸２に接続したエンコーダ式のモータにプログラムによる指令を送り行った。これを３００回行い、取り出しミスの有無を確認した。これを３セット繰り返した結果を表１に示す。また、ドラム回転の阻害がされてないかをドラム回転用のモータの電流値の昇降を指標にして観察した。
【００４１】
【表１】
【００４２】
表１に示すように、本発明例１〜９は３セット、合計９００本とも１本ずつ取り出せ、取り出しミスがなく安定していた。本発明例１、４、９は１００回に数回程度モータの電流値が２割前後上がることがあったが、取り出しミスはなかった。電流値上昇はドラム１の回転抵抗が増加したためであるが、その原因は、本発明例１では部材収容部６がエーゼを取り込むまでの部材受け面７とエーゼの擦過の増加、本発明例４、９ではエーゼの姿勢が部材収容部６で安定しなかったためと考えられる。
【００４３】
一方、比較例１は、１０回目で部材受け面７にエーゼが載ってないことがあり、その後も頻発した。比較例２は、２３回目で部材受け面７にエーゼが２本同時載った状態で送り出されてきた。また、比較例３は、１回目からドラム１が取り出し位置に停止したときに部材受け面７からエーゼが落ちてしまった。比較例４は５回目でエーゼが２本載った状態で送り出され、また、４０回目で複数のエーゼが部材ガイド５との隙間に詰まりドラム１が停止した。比較例５は送り出し自体はできたものの、部材ガイド５とエーゼの擦れが強く、ドラム１の回転に負荷がかかったため実験を中止した。比較例６は１５回目で複数のエーゼが部材ガイド５との隙間に詰まりドラム１の回転に負荷がかかったため実験を中止した。
【００４４】
以上より、本発明のドラムフィーダによれば、エーゼを的確に部材収容部６に取り込み、送り出すことができることが分かった。さらに、部材受け面７の角度Ａは５度〜１０度がさらに好ましく、部材受け面７と部材フィード面８の交わる位置Ｈ１（距離Ｈ）はエーゼの短幅の１〜１．２倍がさらに好ましい範囲ということが分かった。
【実施例２】
【００４５】
本発明例１０〜１２として、上記本発明例６と同様の仕様で開口部３の数が表２に示すものをそれぞれ用意し、実施例１と同様の試験に供した。
【００４６】
【表２】
本発明例１０〜１２は取り出しミスは起こらなかったが、表２に示すように、本発明例１２は他の本発明例に比べ、若干モータの電流値が高く、回転抵抗が大きいと推察された。これは、開口部の数が多く、エーゼと部材ガイド５の湾曲面及び部材受け面７との擦過抵抗が大きくなったためと考えられる。したがって、開口部の数は４以下が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明のドラムフィーダは、白金耳や使い捨て型の樹脂製エーゼのほか、その他の細長い棒状の部材の収納及び取り出しに利用可能である。例えば、長さが１２０〜２００ｍｍ、直角断面の長幅及び短幅が２〜６ｍｍ程度の棒状の部材であれば、本発明のドラムフィーダは問題なく使用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１ ドラム
２ 回転軸
３、３ａ〜３ｅ 開口部 ９０ 切欠き部
４ 部材 ４０ 胴部
５ 部材ガイド
６ 部材収容部 ６０、６１、６２ 爪部
７ 部材受け面
８ 部材フィード面
９ 部材搬送手段
Ａ 部材受け面の角度
Ｌ 部材受け面の長さ
Ｈ１ 交わる位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に２以上の開口部を持つ回転自在なドラムと、このドラムの外周面と対面する湾曲面を持ち鉛直方向上側に部材取り出し用の切欠き箇所を設けた部材ガイドとを備え、前記ドラム内に長手方向に対する直角断面が略長方形又は略楕円形である棒状の部材を収納し、前記ドラムを回転させ鉛直方向上側に達した前記開口部から前記部材を１本ずつ取り出し可能とするドラムフィーダであって、
前記開口部のドラム回転方向後方側に、部材受け面と部材フィード面とを備えた部材収容部を前記ドラムと一体的に設け、
前記部材受け面は、ドラム外側を向いてドラム回転方向へ突き出し、かつ、前記部材フィード面と交わる位置から０〜１５度の角度でドラム内側へ向かい、そのドラム回転方向の長さは前記部材の前記直角断面の長幅に対し０．７〜１．５倍とし、
前記部材フィード面は、ドラム回転方向を向き、前記部材受け面と交わる位置が前記湾曲面からドラム半径方向へ前記部材の前記直角断面の短幅に対し１〜１．５倍となるように設けたドラムフィーダ。
【請求項２】
前記部材が、使い捨て型の樹脂製エーゼ又は白金耳である請求項１に記載のドラムフィーダ。
【請求項３】
前記開口部の数が２〜４である請求項１又は２に記載のドラムフィーダ。
【請求項４】
前記部材受け面の、前記部材フィード面と交わる位置からドラム内側へ向かう角度が５〜１０度であり、前記部材フィード面の前記部材受け面と交わる位置が前記湾曲面からドラム半径方向へ前記部材の前記直角断面の短幅に対し１〜１．２倍の位置にある請求項１〜３のいずれかに記載のドラムフィーダ。
【請求項１】
外周に２以上の開口部を持つ回転自在なドラムと、このドラムの外周面と対面する湾曲面を持ち鉛直方向上側に部材取り出し用の切欠き箇所を設けた部材ガイドとを備え、前記ドラム内に長手方向に対する直角断面が略長方形又は略楕円形である棒状の部材を収納し、前記ドラムを回転させ鉛直方向上側に達した前記開口部から前記部材を１本ずつ取り出し可能とするドラムフィーダであって、
前記開口部のドラム回転方向後方側に、部材受け面と部材フィード面とを備えた部材収容部を前記ドラムと一体的に設け、
前記部材受け面は、ドラム外側を向いてドラム回転方向へ突き出し、かつ、前記部材フィード面と交わる位置から０〜１５度の角度でドラム内側へ向かい、そのドラム回転方向の長さは前記部材の前記直角断面の長幅に対し０．７〜１．５倍とし、
前記部材フィード面は、ドラム回転方向を向き、前記部材受け面と交わる位置が前記湾曲面からドラム半径方向へ前記部材の前記直角断面の短幅に対し１〜１．５倍となるように設けたドラムフィーダ。
【請求項２】
前記部材が、使い捨て型の樹脂製エーゼ又は白金耳である請求項１に記載のドラムフィーダ。
【請求項３】
前記開口部の数が２〜４である請求項１又は２に記載のドラムフィーダ。
【請求項４】
前記部材受け面の、前記部材フィード面と交わる位置からドラム内側へ向かう角度が５〜１０度であり、前記部材フィード面の前記部材受け面と交わる位置が前記湾曲面からドラム半径方向へ前記部材の前記直角断面の短幅に対し１〜１．２倍の位置にある請求項１〜３のいずれかに記載のドラムフィーダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２２２０７２（Ｐ２０１０−２２２０７２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６８４４８（Ｐ２００９−６８４４８）
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００１５９６１８）吉川工業株式会社 (60)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００１５９６１８）吉川工業株式会社 (60)
【Ｆターム（参考）】
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