搬送装置及び検査装置
【課題】搬送中の搬送対象物に傷が付くことを抑制可能な搬送装置を提供する。
【解決手段】シリンジ１００を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送装置において、開閉可能な一対のチャック爪２４、２５を有するチャック機構１９と、チャック機構１９を所定の搬送経路に沿って移動させるホイール１７とを備えた入口ホイール１１と、シリンジ１００を上方から吸着保持する吸着ヘッドと、吸着ヘッドを所定の搬送経路に沿って移動させるディスクとを備え、受渡区間にて入口ホイール１１からシリンジ１００を受け取るメインロータとを備え、一対のチャック爪２４、２５は、受渡区間において第２カム５２により一対のチャック爪２４、２５と胴部１０１との間に全周に亘って隙間が生じ、かつフランジ部１０２を下方から支持する状態に維持される。
【解決手段】シリンジ１００を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送装置において、開閉可能な一対のチャック爪２４、２５を有するチャック機構１９と、チャック機構１９を所定の搬送経路に沿って移動させるホイール１７とを備えた入口ホイール１１と、シリンジ１００を上方から吸着保持する吸着ヘッドと、吸着ヘッドを所定の搬送経路に沿って移動させるディスクとを備え、受渡区間にて入口ホイール１１からシリンジ１００を受け取るメインロータとを備え、一対のチャック爪２４、２５は、受渡区間において第２カム５２により一対のチャック爪２４、２５と胴部１０１との間に全周に亘って隙間が生じ、かつフランジ部１０２を下方から支持する状態に維持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンジやプリフォーム等のフランジ部を有する搬送対象物を搬送する搬送装置、及びその搬送装置を備えた検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
入口スターホイールからメインロータにプリフォームを供給し、メインロータにて搬送されているプリフォームを撮影してそのプリフォームの異常の有無を検査する検査装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１００１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置では、入口スターホイールからメインロータにプリフォームを渡す際に、ガイドレールで搬送中のプリフォームのフランジ部を支持してプリフォームの落下を防止する。この際、フランジ部がガイドレール上を滑るので、フランジ部に傷が付くおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、搬送中の搬送対象物に傷が付くことを抑制可能な搬送装置及び検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の搬送装置は、円筒状の胴部（１０１）と、前記胴部から半径方向外側に延びるフランジ部（１０２）と、を有する搬送対象物（１００）を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送装置（１０）において、開閉可能な一対のチャック爪（２４、２５）を有するチャック機構（１９）と、前記チャック機構を前記所定の搬送経路に沿って移動させる移動手段（１７）と、を備え、前記一対のチャック爪の間に前記胴部が挿入され、かつ前記一対のチャック爪にて前記フランジ部を下方から支持することにより前記チャック機構で前記搬送対象物を保持する第１搬送手段（１１）と、前記搬送対象物を吸着保持する吸着ヘッド（６０）と、前記吸着ヘッドを前記所定の搬送経路に沿って移動させる移動手段（６３）と、を備え、前記所定の搬送経路に設定された受渡区間（Ｓ１）にて前記第１搬送手段の前記チャック機構に保持されている搬送対象物を前記吸着ヘッドで上方から吸着保持して前記第１搬送手段から搬送対象物を受け取る第２搬送手段（１２）と、前記受渡区間において、前記一対のチャック爪と前記胴部との間に全周に亘って隙間が生じ、かつ前記フランジ部を下方から支持する状態に前記一対のチャック爪が維持されるように前記チャック機構を操作する操作手段（５２）と、を備えていることにより、上述した課題を解決する。
【０００７】
本発明の搬送装置によれば、受渡区間において一対のチャック爪が胴部との間に全周に亘って隙間が生じ、かつフランジ部を下方から支持する状態に維持されるので、この区間では搬送対象物を胴部とチャック爪との間に生じた隙間分、一対のチャック爪の上面に沿って移動させることができる。そのため、チャック機構に保持されている搬送対象物を吸着ヘッドで吸着保持する際に吸着ヘッドと搬送対象物との中心同士を合わせる、いわゆるセンタリングを容易に行うことができる。また、このように搬送対象物を保持することにより、受渡区間では搬送対象物を上方に引き抜くことができる。そのため、チャック機構に保持されている搬送対象物を吸着ヘッドで直接吸着保持することができる。この場合、搬送手段間に落下防止用のガイドを設ける必要がないので、搬送中に搬送対象物に傷が付くことを抑制できる。
【０００８】
本発明の搬送装置の一形態において、前記チャック機構は、前記一対のチャック爪を閉じ側に付勢するばね手段（３４）をさらに備え、前記一対のチャック爪の一方には、前記ばね手段に抗して前記一対のチャック爪を開き側に駆動するための操作部材（４１）が設けられ、前記操作手段は、前記操作部材と接して前記一対のチャック爪が開くように前記操作部材を操作するカム（５２）であってもよい。この場合、操作部材が操作されない限りは一対のチャック爪で搬送対象物を保持することができる。そのため、搬送中にチャック爪が誤って開いて搬送対象物が落下することを防止できる。また、このようにカムでチャック爪を開けることにより、簡素な構造でチャック爪の開閉操作を行うことができる。
【０００９】
本発明の搬送装置は、品質管理が厳しい搬送対象物の搬送に適している。そのため、例えば、前記搬送対象物はシリンジ（１００）であってもよい。
【００１０】
本発明の検査装置（１）は、上述した搬送装置（１０）と、前記搬送装置にて搬送されている搬送対象物を撮像する撮像手段（２）と、を備え、前記撮像手段が撮像した搬送対象物の画像に基づいて所定の検査を実施することにより、上述した課題を解決する。
【００１１】
本発明の検査装置によれば、上述した搬送装置にて搬送対象物を搬送するので、搬送中に搬送対象物に傷が付くことを抑制できる。
【００１２】
なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１３】
以上に説明したように、本発明の搬送装置によれば、チャック機構に保持されている搬送対象物を吸着ヘッドで直接吸着保持することができる。そのため、搬送中に搬送対象物に傷が付くことを抑制できる。本発明の検査装置は、本発明の搬送装置を備えているので、同様に搬送中に搬送対象物に傷が付くことを抑制できる
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一形態に係る搬送装置が組み込まれた検査装置を示す図。
【図２】搬送装置で搬送されるシリンジを示す図。
【図３】入口ホイールの断面を示す図。
【図４】入口ホイールの上面の一部を示す図。
【図５】入口ホイールのチャック機構の平面図。
【図６】図５のVI−VI線におけるチャック機構の断面を示す図。
【図７】図３のVII−VII線における入口ホイールの断面を示す図。
【図８】図３の矢印VIII方向から見た入口ホイールを示す図。
【図９】メインロータの側面図。
【図１０】メインロータの吸着ヘッドの軸線方向断面を示す図。
【図１１】吸引路に吸引力が作用している状態の吸着ヘッドを示す図。
【図１２】第２カムにて開き側に操作されている途中のチャック爪を示す図。
【図１３】本発明の搬送装置に設けられるチャック爪の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の一形態に係る搬送装置が組み込まれた検査装置を示している。この検査装置１は、図２に一例を示した搬送対象物としてのシリンジ１００に対して検査を行うものである。シリンジ１００は、医療等に使用される周知のものであり、円筒状の胴部１０１を備えている。胴部１０１の一端１０１ａは開口しており、その一端１０１ａには半径方向外側に延びるフランジ部１０２が設けられている。一方、胴部１０１の他端１０１ｂには注射針等が装着されるノズル１０３が設けられている。
【００１６】
検査装置１は、このシリンジ１００を所定経路に沿って搬送しつつその搬送中のシリンジ１００に対して種々の検査を行うものである。検査としては、例えばシリンジ１００の外観の異常の有無を検査する外観検査が行われる。図１に示したように検査装置１は、シリンジ１００を所定の搬送経路に沿って搬送するための搬送装置１０と、搬送装置１０にて搬送されているシリンジ１００を撮像する撮像手段としての複数のカメラ２と、カメラ２で撮像し易いようにシリンジ１００を照明する複数の照明装置３とを備えている。各カメラ２は、ミラー２ａを介してシリンジ１００の互いに異なる部分を撮像するように設けられている。この検査装置１で行われる検査は、複数のカメラ２でシリンジ１００を撮像し、得られた画像に基づいてシリンジ１００の外観の異常の有無を診断する周知の検査である。従って、検査のための機構の詳細は説明を省略する。なお、検査が終了したシリンジ１００は、搬送装置１０の下流に設けられている不図示の搬出コンベアにて次の工程に送られる。
【００１７】
図１、及び図３〜図１２を参照して搬送装置１０について説明する。図１に示したように搬送装置１０は、搬送方向上流側から順に、第１搬送手段としての入口ホイール１１、第２搬送手段としてのメインロータ１２、及び出口ホイール１３を備えている。これら入口ホイール１１、メインロータ１２、及び出口ホイール１３は、それぞれ搬送装置１０のベースＢに設置されている。出口ホイール１３は、軸線ＣＬ３回りを回転するスターホイール１３ａの外周に設けられた複数のポケット（不図示）にシリンジ１００を取り込み、そのシリンジ１００をチャック装置１３ｂで把持して搬送する周知のスターホイール式搬送装置である。
【００１８】
図３は入口ホイール１１の断面図を示し、図４は入口ホイール１１の上面の一部を示している。図３に示したように入口ホイール１１は、検査装置１のベースＢに回転不能に固定された架台１４と、架台１４にベアリング１５を介して軸線ＣＬ１回りに回転可能に支持される回転軸１６とを備えている。回転軸１６の上端には円板状のホイール１７が、下端には不図示のモータから回転運動が伝達されるギア１８がそれぞれ設けられている。これらホイール１７及びギア１８は、回転軸１６と同軸に、かつ一体に回転するように設けられている。図１及び図４に示したようにホイール１７の上面には、複数のチャック機構１９が設けられている。これらチャック機構１９は、ホイール１７の外周に周方向に所定間隔で並ぶように配置されている。そして、ホイール１７が軸線ＣＬ１回りに回転することによりチャック機構１９が旋回経路上を移動する。そのため、ホイール１７が本発明の移動手段に対応する。
【００１９】
図５及び図６を参照してチャック機構１９を説明する。図５はチャック機構１９の平面図を示し、図６は図５のVI−VI線におけるチャック機構１９の断面を示している。これらの図に示すように、チャック機構１９は、第１アーム２０と、第２アーム２１とを備えている。第１アーム２０及び第２アーム２１は、アーム本体２２、２３の先端部にチャック爪２４、２５をボルト２６ａ、２７ａ及びナット２６ｂ、２７ｂにて固定した組み立て部品として構成されている。チャック爪２４、２５のそれぞれの先端部には、シリンジ１００の胴部１０１の外周の一方の側及び他方の側とそれぞれ噛み合い可能な半円弧状の凹部２４ａ、２５ａが設けられている。
【００２０】
第１アーム２０は第１回転軸２８の軸線の回りに回転可能であり、第２アーム２１は第２回転軸２９の軸線の回りに回転可能である。これらの回転軸２８、２９の間の中間点を通過するチャック中心線ＣＬｃに対してチャック爪２４、２５は回転軸２８、２９の並び方向に隣り合うようにして設けられている。そして、アーム２０、２１がチャック中心線ＣＬｃを挟んで対称的に回転することにより、チャック爪２４、２５が開閉して胴部１０１の把持及び胴部１０１の解放が切り替えられる。図５では、チャック爪２４、２５が閉じているときのアーム２０、２１を実線で、開いているときのアーム２０、２１を想像線でそれぞれ示している。チャック爪２４、２５は、それらの先端の間の隙間が胴部１０１の直径よりも小さくなる状態まで閉じることが可能なように設けられている。以下、この状態を全閉状態と称する。また、チャック爪２４、２５は、それらの先端の隙間が胴部１０１の直径より若干大きくなる状態まで開けることが可能なように設けられている。以下、この状態を全開状態と称する。
【００２１】
図６に示すように、第１回転軸２８は、ホイール１７に対して転がり軸受３０を介して回転自在に取り付けられている。第１回転軸２８の上部にはアーム取付軸２８ａが設けられ、そのアーム取付軸２８ａと第１アーム２０のアーム本体２２とは第１回転軸２８上のねじ軸２８ｂとナット３１とを利用して一体回転可能に連結されている。第１回転軸２８の外周にはばねホルダ３２が相対回転可能に嵌め合わされ、そのばねホルダ３２はホイール１７の下面にボルト３３を利用して固定されている。ばねホルダ３２の外周にはばね手段としての捩りコイルばね３４が装着されている。その捩りコイルばね３４の一端部３４ａは、ばねホルダ３２に固定されたピン３５に掛け止めされている。
【００２２】
第１回転軸２８の下端にはねじ軸２８ｃが設けられ、そのねじ軸２８ｃにはばね受け３６がナット３７を利用して固定されている。ばね受け３６にはピン３８が固定され、そのピン３８に捩りコイルばね３４の他端部３４ｂが掛け止めされている。捩りコイルばね３４は、ピン３５、３８間にて幾らか捩られた状態でばねホルダ３２の外周に装着されている。捩りコイルばね３４の捩り変形に対する復元力により、第１アーム２０はそのチャック爪２４が閉じる方向に駆動される。なお、図６では第１回転軸２８のホイール１７に対する取付構造を示しているが、第２回転軸２９も同様の構造でホイール１７に対して回転自在に取り付けられ、かつ第２回転軸２９の外周には捩りコイルばね３４が幾らか捩られた状態で装着されている。ホイール１７を基準としたとき、回転軸２８、２９の軸線方向に関してアーム２０、２１のチャック爪２４、２５は同一高さに配置されている。
【００２３】
捩りコイルばね３４の捩り変形に対する復元力により、第２アーム２１もそのチャック爪２５が閉じる方向に駆動される。図５に示したように、アーム２０、２１間には、ローラ状のストッパ３９が設けられている。ストッパ３９はホイール１７にボルト４０を利用して取り付けられている。捩りコイルばね３４の力でアーム２０、２１がストッパ３９に突き当たることにより、チャック爪２４、２５が閉じる方向へのアーム２０、２１の回転範囲が制限される。なお、ストッパ３９はアーム本体２２、２３の溝２２ａ、２３ａにそれぞれ入り込んでいる。
【００２４】
図５、６から明らかなように、第１アーム２０のアーム本体２２には、第１回転軸２８を越えて後方に延びる操作部材としての操作レバー（操作部）４１が一体に形成されている。操作レバー４１は、第１回転軸２８の位置からチャック中心線ＣＬｃの方向に幾らか延び、さらに、回転軸２８、２９の並び方向に関しては第２回転軸２９側に折れ曲がった形状を有している。操作レバー４１の後端部（図５及図６の右端部）は、チャック中心線ＣＬｃを越えて第２回転軸２９側の領域まで延ばされており、その後端部の下面側には、カラー４２及びカムフォロア４３がボルト４４及びナット４５を利用して取り付けられている。カムフォロア４３は、アーム２０、２１をそれらのチャック爪２４、２５が開く方向に回転させる駆動力の入力部として機能する部品であり、その外周にはボルト４４の軸線の回りに回転自在なローラ部４３ａが設けられている。なお、ボルト４４及びカラー４２は、ホイール１７に設けられた貫通孔１７ａを貫いてホイール１７の下面側に延ばされている。貫通孔１７ａの内径は、操作レバー４１の第１回転軸２８を中心とした回転動作を阻害しないように、カラー４２の外径よりも十分に大きい。
【００２５】
操作レバー４１の中間、すなわち、カムフォロア４３の取付位置と第１回転軸２８の取付位置との間には、転がり軸受４６がボルト４７及びナット４８を利用して取り付けられている。その転がり軸受４６の外周には、伝達部としての伝達ローラ４９が設けられている。伝達ローラ４９は転がり軸受４６を介して操作レバー４１上に支持されることにより、ボルト４７の軸線の回りに回転自在である。図５から明らかなように、伝達ローラ４９の回転中心線（すなわち、ボルト４７の軸線）はチャック中心線ＣＬｃ上に位置している。伝達ローラ４９は、回転軸２８、２９の後方であって、回転軸２８、２９の並び方向に関してはそれらの回転軸２８、２９間に位置していればよい。
【００２６】
一方、第２アーム２１には、第２回転軸２９の後方からチャック中心線ＣＬｃ側に折れ曲がるようにして延びる当接部としての突起部５０が設けられている。その突起部５０のローラ４９と対向する端面にはカム面５０ａが設けられている。第２アーム２１が第２回転軸２９の回りに図５の反時計方向に駆動されることにより、カム面５０ａはばね力で伝達ローラ４９に押し付けられている。
【００２７】
図３に戻って入口ホイール１１の説明を続ける。この図に示したようにホイール１７の下方には、第１カム５１及び第２カム５２が設けられている。図７は、図３のVII−VII線における入口ホイール１１の断面を示している。また、図８は、図３の矢印VIII方向から見た入口ホイール１１を示している。これらのカム５１、５２は、移動不能なように架台１４に固定されている。第１カム５１は、ホイール１７の旋回経路においてチャック機構１９にシリンジ１００を把持させる区間に対応して設けられている。一方、第２カム５２は、ホイール１７の旋回経路において入口ホイール１１からメインロータ１２にシリンジ１００が渡される区間に対応して設けられている。すなわち、これらカム５１、５２は、ホイール１７の旋回経路においてチャック爪２４、２５が開かれるべき区間に対応して設けられている。
【００２８】
第１カム５１はカム面５３を備え、第２カム５２はカム面５４を備えている。チャック爪２４、２５は、カムフォロア４３がこれらカム面５３、５４に沿って移動することにより開かれる。具体的には、これらのカム面５３、５４にカムフォロア４３が接してホイール１７の半径方向外周側に押し出されると、操作レバー４１に駆動力が入力されて操作レバー４１が図５の実線位置から想像線の位置へと駆動される。それにより、第１アーム２０は第１回転軸２８の回りに時計方向に回転する。また、操作レバー４１の動作に連係して伝達ローラ４９が第２アーム２１の突起部５０を図５の実線位置から想像線の位置へと押し出す。これにより、第２アーム２１は第２回転軸２９の回りに反時計方向に回転する。その結果、チャック爪２４、２５が開かれる。カムフォロア４３がカム面５３、５４から離れると、捩りコイルばね３４のばね力で第１アーム２０及び第２アーム２１がストッパ３９に突き当たる位置に復帰し、チャック爪２４、２５が閉じられる。この際、チャック爪２４、２５間に胴部１０１がある場合には、捩りコイルばね３４のばね力で胴部１０１がチャック爪２４、２５間に挟持される。
【００２９】
図７に示したように各カム面５３、５４は、各カム５１、５２の両端５１ａ、５２ａから中央５１ｂ、５２ｂに向かって漸次径方向外側に膨らんでいる。これらカム面５３、５４は、カムフォロア４３が中央５１ｂ、５２ｂに到達したときにチャック爪２４、２５が全開状態になるように形成されている。また、これらカム面５３、５４は、それらの端５１ａ、５２ａにカムフォロア４３が接した時点からチャック爪２４、２５が開くように形成されている。そして、これらカム面５３、５４のうち端５１ａ、５２ａから中央５１ｂ、５２ｂまで部分は、チャック爪２４、２５がそれぞれの凹部２４ａ、２５ａと胴部１０１との間に全周に亘って隙間が生じる状態に維持されるように形成されている。チャック爪２４、２５は、カムフォロア４３がカム面５３、５４に接すると開き始め、その後カムフォロア４３が中央５１ｂ、５２ｂに到達するまで開き側に徐々に駆動される。そして、カムフォロア４３が中央５１ｂ、５２ｂに到達すると全開状態になる。その後、カムフォロア４３が中央５１ｂ、５２ｂを通過すると、チャック爪２４、２５は徐々に閉じられる。
【００３０】
第１カム５１は、入口ホイール１１にシリンジ１００が供給される供給位置Ｐ１（図１参照）においてチャック爪２４、２５が全開状態になるように架台１４に固定されている。第２カム５２は、入口ホイール１１からメインロータ１２にシリンジを渡す第１受渡位置Ｐ２（図１参照）においてチャック爪２４、２５が全開状態になるように架台１４に固定されている。すなわち、各カム５１、５２は、それらの中央５１ｂ、５２ｂが供給位置Ｐ１又は第１受渡位置Ｐ２に位置するようにそれぞれ固定されている。
【００３１】
次に図９を参照してメインロータ１２について説明する。図９は、メインロータ１２の側面図である。メインロータ１２は、吸着ヘッド６０でシリンジ１００を吸引保持し、この吸着ヘッド６０で保持したシリンジ１００を自転させつつ所定の搬送経路に沿って搬送するものである。この図に示したようにメインロータ１２は、ベースＢに固定される架台６１と、架台６１に軸線ＣＬ２回りに回転自在に支持される回転軸６２と、回転軸６２と同軸に設けられて回転軸６２と一体に回転するディスク６３とを備えている。回転軸６２の下端には、回転軸６２と同軸、かつ一体回転するようにギア６４が設けられている。ギア６４には、メインロータ１２が入口ホイール１１と同期して動作するように不図示のモータから回転運動が伝達される。
【００３２】
また、メインロータ１２は、吸着ヘッド６０によるシリンジ１００の保持及びその保持の解除を切り替えるための切替弁６５を備えている。切替弁６５は、吸引源としての真空ポンプ（不図示）と吸着ヘッド６０との間の空気吸引経路の途中に設けられ、メインロータ１２でシリンジ１００を搬送すべき区間において吸着ヘッド６０に吸引力が作用するように真空ポンプと吸着ヘッド６０との接続及び遮断を切り替える周知のものである。そのため、詳細な説明は省略する。
【００３３】
ディスク６３には、複数の吸着ヘッド６０が設けられている、各吸着ヘッド６０は、自転可能なようにディスク６３に支持されている。図１に示したように吸着ヘッド６０は、ディスク６３の外周に所定の間隔で並ぶように配置されている。
【００３４】
図１０を参照して吸着ヘッド６０について詳しく説明する。なお、図１０は吸着ヘッド６０の軸線方向断面図である。この図に示したように吸着ヘッド６０は、ヘッド本体６６と、第１可動体としてのピストン部６７と、第２可動体としての突出部６８と、ばね部材としての複数のコイルばね６９とを備えている。ヘッド本体６６、ピストン部６７、及び突出部６８は、同軸に配置されている。この図から明らかなようにヘッド本体６６の下面６６ａがシリンジ１００の一端１０１ａと対向する吸着ヘッド６０の下面６０ａとなる。ヘッド本体６６は、軸線ＣＬｈ回りに回転可能なようにディスク６３に支持される回転軸７０と、回転軸７０の下端に回転軸７０と一体回転するように取り付けられるケース７１とを備えている。図９に示したように回転軸７０には、回転軸７０と一体に回転するプーリ６０ｃが設けられている。プーリ６０ｃはディスク６３の回転経路の一部に設けられたベルト４（図１参照）と噛み合い、そのベルト４の走行に伴って回転駆動される。そのため、これによりヘッド本体６６が回転駆動される。
【００３５】
図１０に戻り、ケース７１は、ベース７２と、円筒形状のケース本体７３と、蓋部７４と、ガイド筒部７５と、フランジ部７６と、カバー部７７とを備えている。この図に示したようにベース７２、ケース本体７３、及び蓋部７４のそれぞれの外径はほぼ同じである。ベース７２は、回転軸７０に同軸的、かつ一体に回転するように取り付けられている。ベース７２は、回転軸７０が挿入される円筒状の取付部７２ａと、取付部７２ａから径方向外側に突出する円盤状の円板部７２ｂと、円板部７２ｂよりも下方に突出する円筒状のピストン受け部７２ｃとを備えている。ピストン受け部７２ｃには、その内側と外側とを連通する連通孔７２ｄが設けられている。ケース本体７３はベース７２の下面に取り付けられ、蓋部７４はケース本体７３の下面に重ね合わされている。蓋部７４の中心部にはピストン部６７が挿入される貫通孔７４ａが設けられている。また、蓋部７４には、蓋部７４がケース本体７３に同軸に取り付けられるようにケース本体７３の内側に嵌る嵌め込み部７４ｂが設けられている。そして、ベース７２、ケース本体７３、及び蓋部７４は、互いに同軸的に配置されてボルト７８により一体的に接合されている。
【００３６】
ガイド筒部７５は、蓋部７４の下面に同軸に設けられ、ボルト７９により蓋部７４に一体に接合されている。ガイド筒部７５の外周には径方向外側に突出する突起部７５ａが設けられている。フランジ部７６は、大径部７６ａと、その大径部７６ａより下方に突出する小径部７６ｂとを備えている。また、フランジ部７６の中心には、上下に貫通して突出部６８が挿入される中心孔７６ｃが設けられている。カバー部７７には、その下面の中央に孔７７ａが設けられている。フランジ部７６は、その孔７７ａに小径部７６ｂが嵌るようにカバー部７７に内側から嵌め込まれている。ケース７１には、蓋部７４を貫通してケース本体７３に達するばね穴７１ｃが設けられている。ばね穴７１ｃには、コイルばね９５が上下方向に圧縮された状態で挿入されている。コイルばね９５の下方には、上端がコイルばね９５に接し、下端がフランジ部７６に接する押し付け部材９６が設けられている。そのため、コイルばね９５の復元力によってフランジ部７６をカバー部７７に押し付けることができる。小径部７６ｂの高さは、フランジ部７６がカバー部７７に嵌め込まれたときにフランジ部７６の下面とカバー部７７の下面とが略面一になるように設定されている。カバー部７７の上部にはガイド筒部７５の突起部７５ａと係合する爪部７７ｂが設けられている。カバー部７７は、その内部にフランジ部７６を収容しつつ爪部７７ｂが突起部７５ａと係合されることによりガイド筒部７５に同軸的、かつ一体に取り付けられている。
【００３７】
ケース本体７３の内部には、ピストン部６７が収容される第１収容室７１ａが設けられている。第１収容室７１ａの上端はベース７２で、下端は蓋部７４でそれぞれ覆われている。これにより、ベース７２は上部隔壁として、ケース本体７３は周壁として、蓋部７４は下部隔壁としてそれぞれ機能する。また、ガイド筒部７５の内部には、突出部６８が収容される第２収容室７１ｂが設けられている。第２収容室７１ｂの上端は蓋部７４で、下端はフランジ部７６でそれぞれ覆われている。
【００３８】
第１収容室７１ａには、ピストン部６７が上下方向へ移動可能な状態で収容されている。ピストン部６７は、円筒形状の軸部６７ａと、その軸部６７ａから径方向外側に延びる円盤状の仕切り部６７ｂとを備えている。仕切り部６７ｂは、軸部６７ａに同軸に設けられている。仕切り部６７ｂには、その外周から上方に延びる円筒形状の摺動部６７ｃが設けられている。ピストン６７は、この摺動部６７ｃがケース本体７３の内面に上下動自在に嵌め合わされることにより、第１収容室７１ａ内に移動可能に収容される。これにより第１収容室７１ａ内には、仕切り部６７ｂとベース７２との間に大気開放室８０が、仕切り部６７ｂと蓋部７４との間に第１減圧室８１が、それぞれ形成される。ベース７２の円板部７２ｂには、大気開放室８０とヘッド本体６６の外部とを連通する連通孔７２ｅが設けられている。また、ケース本体７３には、ケース本体７３の下端の一部がベース７２と当接せず、その間に隙間ができるように切り欠き部７３ａが設けられている。そのため、この切り欠き部７３ａにて形成される隙間によっても大気開放室８０とヘッド本体６６の外部とを連通させることができる。
【００３９】
軸部６７ａは、仕切り部６７ｂよりも上方に設けられた案内軸６７ｄと、仕切り部６７ｂよりも下方に設けられた取付軸６７ｅとを備えている。回転軸７０には、その下面に開口する凹部７０ａが設けられている。案内軸６７ｄは、その凹部７０ａに挿入されている。それにより、案内軸６７ｄの上端部と凹部７０ａの天井面７０ｂとの間に第２減圧室８２が形成されている。案内軸６７ｄの外周面と凹部７０ａの内周面との間には、スリーブ８３が設けられている。スリーブ８３は、凹部７０ａの内周面に圧入等の嵌め合い手段を用いて固定されている。スリーブ８３と案内軸６７ｄとの間には、案内軸６７ｄがスリーブ８３に沿って円滑に摺動できるように微小な隙間が存在する。その隙間を介して第２減圧室８２に空気が漏れ込むが、この漏れ込み量は第２減圧室８２の減圧に支障がない程度に制限される。案内軸６７ｄには、仕切り部６７ｂとピストン受け部７２ｃとの間に介在してピストン部６７がベース７２に衝突することを防止する緩衝リング８４が設けられている。
【００４０】
取付軸６７ｅは、その下端が第２収容室７１ｂ内に突出するように蓋部７４の貫通孔７４ａに挿入されている。取付軸６７ｅの外周面と貫通孔７４ａの内周面との間には、スリーブ８５が設けられている。スリーブ８５は、貫通孔７４ａの内周面に圧入等の嵌め合い手段を用いて固定されている。スリーブ８５と取付軸６７ｅとの間には、取付軸６７ｅがスリーブ８５に沿って円滑に摺動できるように微小な隙間が存在する。その隙間を介して第１減圧室８１に空気が漏れ込むが、この漏れ込み量は第１減圧室８１の減圧に支障がない程度に制限される。
【００４１】
第２収容室７１ｂには、突出部６８が上下方向へ移動可能な状態で収容されている。この突出部６８は、ピストン部６７の取付軸６７ｅと同軸に連結されている。突出部６８は、円柱状の胴部６８ａと、胴部６８ａから径方向外側に突出する円盤状のつば部６８ｂとを備えている。そして、突出部６８は、つば部６８ｂがガイド筒部７５の内面に上下動自在に嵌め合わされることにより、第２収容室７１ｂ内に移動可能に収容されている。胴部６８ａは、フランジ部７６の中心孔７６ｃに挿入されている。胴部６８ａの外径は、胴部６８ａが中心孔７６ｃ内を上下に移動できるように中心孔７６ｃの内径よりも若干小さい。胴部６８ａの下端には、一端１０１ａからシリンジ１００内に挿入されるコーン部６８ｃが設けられている。コーン部６８ｃは、先端に向かうに従って外径が漸次減少する円錐状に形成されている。コーン部６８ｃの外面は、光を反射する色、例えば白色に塗装されている。
【００４２】
胴部６８ａには、その上面側に開口する凹部６８ｄが設けられている。凹部６８ｄは、大径部６８ｅと小径部６８ｆとを備えている。大径部６８ｅは、その内径が貫通孔７４ａを形成する蓋部７４の筒部７４ｃの外径より大きくなるように設けられている。小径部６８ｆは、その内径が取付軸６７ｅの外径と同じ値になるように設けられている。ピストン部６７の取付軸６７ｅは、小径部６８ｆに嵌め込まれている。胴部６８ａの下面まで貫通してコーン部６８ｃの中央に開口する吸引孔８６が設けられている。そして、この吸引孔８６が、吸着ヘッド６０の吸引口６０ｂとして機能する。胴部６８ａの外周面のうち、つば部６８ｂが突出する部分の上部には、径方向内側に凹む溝８７が設けられている。そして、この溝８７にはシール部材としてのＯリング８８が取り付けられている。
【００４３】
また、第２収容室７１ｂには、複数のコイルばね６９が収容されている。これらコイルばね６９の上端部は、突出部６８のつば部６８ｂに設けられたばね受け穴６８ｇに嵌め合わされている。各コイルばね６９は、フランジ部７６によって上下方向に圧縮された状態で第２収容室７１ｂ内に保持されている。そのため、各コイルばね６９の圧縮に対する復元力により突出部６８及びピストン部６７には上方へ押し上げる力が作用している。この際、ピストン部６７及び突出部６８は、ピストン部６７の仕切り部６７ｂが緩衝リング８４を介してベース７２のピストン受け部７２ｃに当たるまで上方に移動する。そして、ピストン部６７及び突出部６８がこの位置に移動することにより、突出部６８のコーン部６８ｃがヘッド本体６６内に格納される。以降、このように突出部６８のコーン部６８ｃがヘッド本体６６内に格納される位置を突出部６８の待機位置と称することがある。各ばね受け穴６８ｇの底部には、つば部６８ｂを上下に貫通する連絡孔６８ｈが設けられている。カバー部７７とガイド筒部７５との間には、第２収容室７１ｂとヘッド本体６６の外部とを連通する不図示の連通孔が形成されている。
【００４４】
吸引口６０ｂから空気を吸引するため、吸着ヘッド６０には吸引路８９が設けられている。吸引路８９は、回転軸７０の内部をその軸線ＣＬｈに沿って貫通する第１通路９０と、ピストン部６７の内部を軸線ＣＬｈに沿って貫通する第２通路９１とを備えている。第１通路９０と第２通路９１との間には、第２減圧室８２が位置する。それにより、第２減圧室８２も吸引路８９の一部として利用されている。また、第２通路９１は、突出部６８の吸引孔８６と接続されている。そのため、この吸引孔８６も吸引路８９の一部として利用される。これにより、吸引路８９は、ヘッド本体６６の上面側から第２減圧室８２を経由して吸引口６０ｂに至るように取付軸６７ｅの軸線ＣＬｈに沿って延びている。ピストン部６７の取付軸６７ｅには、軸線ＣＬｈと直交する方向に貫通する複数の接続路９２が設けられている。それらの接続路９２を介して第２通路９１と第１減圧室８１とが接続されている。そのため、吸引口６０ｂ、第１減圧室８１、及び第２減圧室８２は、共通の吸引路８９と接続されている。図９に示したように吸着ヘッド２０の上端には第１通路９０の上端と接続される継ぎ手９３が取り付けられ、吸引路８９はこの継ぎ手９３に接続された配管チューブ９４を介して切替弁６５と接続されている。従って、切替弁６５を介して不図示の真空ポンプと吸引路８９とを接続することにより、吸引口６０ｂ、第１減圧室８１、及び第２減圧室８２のそれぞれから空気が吸引される。これにより、第１減圧室８１及び第２減圧室８２の内圧が低下する。
【００４５】
図１１に示したように吸引路８９から空気が吸引したとき、第２減圧室８２の圧力低下に伴ってピストン部６７に上向きの吸引力Ｆ１が作用する。一方、第１減圧室８１の圧力低下に伴ってピストン部６７に下向きの吸引力Ｆ２が作用する。各減圧室８１、８２は共通の吸引路８９に接続されているため、これらの減圧室８１、８２の圧力は互いに等しい。そのため、ピストン部６７に作用する吸引力の大小関係は、第１減圧室８１の軸線ＣＬｈと直交する断面の面積と、第２減圧室８２の軸線ＣＬｈと直交する断面の面積との大小関係によって定まる。また、ピストン部６７には、突出部６８を介してコイルばね６９の力が上方に作用している。さらに、ピストン部６７の仕切り部６７ｂより上部にはヘッド本体６６の外部と連通している大気開放室８０が設けられている。そのため、ピストン部６７には大気圧による押し下げ力Ｆ４が作用する。従って、上向きの力の合力（Ｆ１＋Ｆ３）よりも下向きの力の合力（Ｆ２＋Ｆ４）が大きくなるように第２減圧室８２の断面積を第１減圧室８１の断面積よりも小さく制限すれば、減圧に伴ってピストン部６７には下向きの駆動力が作用することになる。このように断面積を設定することで、吸引路８９からの空気の吸引に伴ってピストン部６７を下降させることができる。
【００４６】
図１１は、吸引路８９に吸引力を作用させてピストン部６７を下降させた状態の吸着ヘッド６０を示している。この図に示したように、ピストン部６７を下方に移動させることにより、突出部６８のコーン部６８ｃをヘッド本体６６の下面６６ａよりも下方に突出させることができる。そのため、このコーン部６８ｃをシリンジ１００の内部に挿入し、コーン部６８ｃの先端に設けられている吸引口６０ｂから吸引路８９を介してシリンジ１００内の空気を吸引することができる。これによりシリンジ１００内の圧力を低下させ、吸着ヘッド６０にシリンジ１００を吸着保持させることができる。以降、突出部６８が下方に移動し、コーン部６８ｃがヘッド本体６６の下面６６ａよりも下方に突出する位置を突出部６８の突出位置と称することがある。
【００４７】
このメインロータ１２においてディスク６３は、吸着ヘッド６０の下面６０ｂが入口ホイール１１のチャック機構１９に支持されているシリンジ１００の一端１０１ａに接触せず、かつ突出部６８を突出位置に移動させたときにコーン部６８ｃがそのシリンジ１００内に挿入される所定高さで吸着ヘッド６０が移動するように各吸着ヘッド６０を支持している。そして、ディスク６３が回転軸６２と一体に回転することにより、入口ホイール１１からシリンジ１００を受け取る第１受渡位置Ｐ２（図１参照）及び出口ホイール１３にシリンジ１００を送り出す第２受渡位置Ｐ３（図１参照）が含まれる所定の搬送経路に沿って吸着ヘッド６０を移動させる。そのため、ディスク６３が本発明の移動手段に相当する。
【００４８】
次に搬送装置１０によるシリンジ１００の搬送方法について説明する。入口ホイール１１には、供給位置Ｐ１において不図示の供給コンベアからシリンジ１００が供給される。上述したようにこの供給位置Ｐ１では第１カム５１によってチャック爪２４、２５が全開状態に切り替えられるので、このチャック爪２４、２５の間にシリンジ１００が供給される。この際、図３に示したようにシリンジ１００は、一端１０１ａを上にした状態で、かつフランジ部１０２が下方からチャック爪２４、２５で支持されるようにチャック爪２４、２５間に供給される。この状態でホイール１７が回転してカムフォロア４３が第１カム５１から離れるとチャック爪２４、２５が閉じてチャック機構１９にシリンジ１００が保持される。
【００４９】
その後、ホイール１７が回転してチャック機構１９のカムフォロア４３が第２カム５２に接すると、チャック爪２４、２５が開き側に駆動される。そして、チャック爪２４、２５は、カムフォロア４３がカム面５４の端５２ａから中央５２ｂに到達するまでの間、図１２に示したようにそれぞれの凹部２４ａ、２５ａと胴部１０１との間に全周に亘って隙間が生じる状態に維持される。なお、この際においてもシリンジ１００のフランジ部１０２は、チャック爪２４、２５によって下方から支持されているので、シリンジ１００はチャック機構１９に保持される。このようにチャック爪２４、２５を開いた状態に維持することにより第２カム５２が本発明の操作手段として機能する。
【００５０】
メインロータ１２の吸着ヘッド６０は、チャック機構１９の旋回経路のうち第１受渡位置Ｐ２を中心とした所定の受渡区間Ｓ１（図４参照）内においてチャック機構１９に保持されているシリンジ１００の上方を通過する。この受渡区間Ｓ１には、チャック爪２４、２５が第２カム５２で開けられている区間の一部が設定される。メインロータ１２の切替弁６５は、吸着ヘッド６０がこの受渡区間Ｓ１を通過する際に不図示の真空ポンプと吸引路８９とを接続する。これにより、吸着ヘッド６０の下面６０ａから突出部６８が突出してそのコーン部６８ｃがシリンジ１００内に挿入される。受渡区間Ｓ１では、チャック爪２４、２５はそれぞれの凹部２４ａ、２５ｂと胴部１０１との間に隙間が生じるように開いているので、シリンジ１００はチャック爪２４、２５の上面に沿って移動することができる。そのため、このようにコーン部６８ｃがシリンジ１００内に挿入されるとそのコーン部６８ｃによって吸着ヘッド６０とシリンジ１００とのセンタリングが行われる。また、吸着ヘッド６０の吸引口６０ｂからは空気が吸引されているので、シリンジ１００内の圧力が低下し、シリンジ１００が吸着ヘッド６０に引き寄せられる。そして、これにより吸着ヘッド６０にシリンジ１００が吸着保持され、シリンジ１００が入口ホイール１１からメインロータ１２に受け渡される。
【００５１】
その後、シリンジ１００は、メインロータ１２によって第１受渡位置Ｐ２から第２受渡位置Ｐ３まで搬送される。シリンジ１００の撮像は、この搬送中に行われる。第２受渡位置Ｐ３では、メインロータ１２から出口ロータ１３にシリンジ１００が受け渡される。第２受渡位置Ｐ３では、切替弁６５が真空ポンプと吸引路８９との接続を遮断する。これにより吸引路８９への吸引力の作用が止められるので、シリンジ１００内の圧力が大気圧に近付き吸着ヘッド６０によるシリンジ１００の吸着保持が解除される。出口ロータ１３は、この吸着保持が解除されたシリンジ１００をポケットにて受け取り、チャック装置１３ｂにて把持する。その後、シリンジ１００は、搬出位置Ｐ４において出口ホイール１３から不図示の搬出コンベアに渡される。
【００５２】
以上に説明したように、この検査装置１によれば、チャック爪２４、２５は受渡区間Ｓ１においてそれぞれの凹部２４ａ、２５ａとシリンジ１００の胴部１０１との間に隙間が生じるように開けられる。そのため、チャック爪２４、２５にて支持されたシリンジ１００をメインロータ１２の吸着ヘッド６０で直接吸着保持することができる。そのため、搬送装置１０の構造を簡略化することができる。また、このようにシリンジ１００を吸着ヘッド６０で直接吸着保持できるので、入口ホイール１１とメインロータ１２との間にフランジ部１０２を下方から支持するためのガイドレール等を設ける必要がない。従って、搬送中にシリンジ１００のフランジ部１０２に傷が付くことを十分に抑制できる。
【００５３】
本発明は上述した形態に限定されることなく種々の形態にて実施してよい。例えば、本発明の搬送装置の搬送対象物はシリンジに限定されない。例えば、ＰＥＴボトルの予備成型品であるプリフォームなど、円筒状の胴部及びその胴部から半径方向外側に延びるフランジを有する種々の物品を本発明の搬送装置で搬送してよい。
【００５４】
また、本発明の搬送装置は、検査装置以外の装置に組み込まれてもよい。例えば、シリンジに対して殺菌処理などの複数の処理を行うための装置に組み込んでもよい。
【００５５】
チャック爪を開閉操作する機構はカム機構に限定されない。例えば、エアシリンダや電動アクチュエータ等を用いてチャック爪を開閉操作してもよい。
【００５６】
本発明の搬送装置に設けられるチャック爪２４、２５は、図１３に示したように全閉状態にした場合に凹部２４ａ、２５ａが形成する隙間の直径Ｄ１がシリンジ１００の胴部１０１の直径Ｄ２より大きいものでもよい。この場合、チャック爪２４、２５が全閉状態であっても各凹部２４ａ、２５ａとシリンジ１００の胴部１０１との間に全周に亘って隙間ができる。そのため、受渡区間ではチャック爪２４、２５を少し開くだけでシリンジ１００の移動可能な範囲を広くすることができる。これにより、より速やかにシリンジ１００と吸着ヘッド６０とのセンタリングを行うことができる。また、フランジ部１０２の下面のうちチャック爪２４、２５と接触する部分を減らすことができるので、搬送中にシリンジ１００に傷が付くことをさらに抑制できる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 検査装置
２ カメラ（撮像手段）
１０ 搬送装置
１１ 入口ホイール（第１搬送手段）
１２ メインロータ（第２搬送手段）
１７ ホイール（移動手段）
１９ チャック機構
２４ チャック爪
２５ チャック爪
３４ 捩りコイルばね（ばね手段）
４１ 操作レバー（操作部材）
５２ 第２カム（操作手段）
６０ 吸着ヘッド
６３ ディスク（移動手段）
１００ シリンジ（搬送対象物）
１０１ 胴部
１０２ フランジ部
Ｓ１ 受渡区間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンジやプリフォーム等のフランジ部を有する搬送対象物を搬送する搬送装置、及びその搬送装置を備えた検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
入口スターホイールからメインロータにプリフォームを供給し、メインロータにて搬送されているプリフォームを撮影してそのプリフォームの異常の有無を検査する検査装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１００１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の装置では、入口スターホイールからメインロータにプリフォームを渡す際に、ガイドレールで搬送中のプリフォームのフランジ部を支持してプリフォームの落下を防止する。この際、フランジ部がガイドレール上を滑るので、フランジ部に傷が付くおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、搬送中の搬送対象物に傷が付くことを抑制可能な搬送装置及び検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の搬送装置は、円筒状の胴部（１０１）と、前記胴部から半径方向外側に延びるフランジ部（１０２）と、を有する搬送対象物（１００）を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送装置（１０）において、開閉可能な一対のチャック爪（２４、２５）を有するチャック機構（１９）と、前記チャック機構を前記所定の搬送経路に沿って移動させる移動手段（１７）と、を備え、前記一対のチャック爪の間に前記胴部が挿入され、かつ前記一対のチャック爪にて前記フランジ部を下方から支持することにより前記チャック機構で前記搬送対象物を保持する第１搬送手段（１１）と、前記搬送対象物を吸着保持する吸着ヘッド（６０）と、前記吸着ヘッドを前記所定の搬送経路に沿って移動させる移動手段（６３）と、を備え、前記所定の搬送経路に設定された受渡区間（Ｓ１）にて前記第１搬送手段の前記チャック機構に保持されている搬送対象物を前記吸着ヘッドで上方から吸着保持して前記第１搬送手段から搬送対象物を受け取る第２搬送手段（１２）と、前記受渡区間において、前記一対のチャック爪と前記胴部との間に全周に亘って隙間が生じ、かつ前記フランジ部を下方から支持する状態に前記一対のチャック爪が維持されるように前記チャック機構を操作する操作手段（５２）と、を備えていることにより、上述した課題を解決する。
【０００７】
本発明の搬送装置によれば、受渡区間において一対のチャック爪が胴部との間に全周に亘って隙間が生じ、かつフランジ部を下方から支持する状態に維持されるので、この区間では搬送対象物を胴部とチャック爪との間に生じた隙間分、一対のチャック爪の上面に沿って移動させることができる。そのため、チャック機構に保持されている搬送対象物を吸着ヘッドで吸着保持する際に吸着ヘッドと搬送対象物との中心同士を合わせる、いわゆるセンタリングを容易に行うことができる。また、このように搬送対象物を保持することにより、受渡区間では搬送対象物を上方に引き抜くことができる。そのため、チャック機構に保持されている搬送対象物を吸着ヘッドで直接吸着保持することができる。この場合、搬送手段間に落下防止用のガイドを設ける必要がないので、搬送中に搬送対象物に傷が付くことを抑制できる。
【０００８】
本発明の搬送装置の一形態において、前記チャック機構は、前記一対のチャック爪を閉じ側に付勢するばね手段（３４）をさらに備え、前記一対のチャック爪の一方には、前記ばね手段に抗して前記一対のチャック爪を開き側に駆動するための操作部材（４１）が設けられ、前記操作手段は、前記操作部材と接して前記一対のチャック爪が開くように前記操作部材を操作するカム（５２）であってもよい。この場合、操作部材が操作されない限りは一対のチャック爪で搬送対象物を保持することができる。そのため、搬送中にチャック爪が誤って開いて搬送対象物が落下することを防止できる。また、このようにカムでチャック爪を開けることにより、簡素な構造でチャック爪の開閉操作を行うことができる。
【０００９】
本発明の搬送装置は、品質管理が厳しい搬送対象物の搬送に適している。そのため、例えば、前記搬送対象物はシリンジ（１００）であってもよい。
【００１０】
本発明の検査装置（１）は、上述した搬送装置（１０）と、前記搬送装置にて搬送されている搬送対象物を撮像する撮像手段（２）と、を備え、前記撮像手段が撮像した搬送対象物の画像に基づいて所定の検査を実施することにより、上述した課題を解決する。
【００１１】
本発明の検査装置によれば、上述した搬送装置にて搬送対象物を搬送するので、搬送中に搬送対象物に傷が付くことを抑制できる。
【００１２】
なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１３】
以上に説明したように、本発明の搬送装置によれば、チャック機構に保持されている搬送対象物を吸着ヘッドで直接吸着保持することができる。そのため、搬送中に搬送対象物に傷が付くことを抑制できる。本発明の検査装置は、本発明の搬送装置を備えているので、同様に搬送中に搬送対象物に傷が付くことを抑制できる
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一形態に係る搬送装置が組み込まれた検査装置を示す図。
【図２】搬送装置で搬送されるシリンジを示す図。
【図３】入口ホイールの断面を示す図。
【図４】入口ホイールの上面の一部を示す図。
【図５】入口ホイールのチャック機構の平面図。
【図６】図５のVI−VI線におけるチャック機構の断面を示す図。
【図７】図３のVII−VII線における入口ホイールの断面を示す図。
【図８】図３の矢印VIII方向から見た入口ホイールを示す図。
【図９】メインロータの側面図。
【図１０】メインロータの吸着ヘッドの軸線方向断面を示す図。
【図１１】吸引路に吸引力が作用している状態の吸着ヘッドを示す図。
【図１２】第２カムにて開き側に操作されている途中のチャック爪を示す図。
【図１３】本発明の搬送装置に設けられるチャック爪の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の一形態に係る搬送装置が組み込まれた検査装置を示している。この検査装置１は、図２に一例を示した搬送対象物としてのシリンジ１００に対して検査を行うものである。シリンジ１００は、医療等に使用される周知のものであり、円筒状の胴部１０１を備えている。胴部１０１の一端１０１ａは開口しており、その一端１０１ａには半径方向外側に延びるフランジ部１０２が設けられている。一方、胴部１０１の他端１０１ｂには注射針等が装着されるノズル１０３が設けられている。
【００１６】
検査装置１は、このシリンジ１００を所定経路に沿って搬送しつつその搬送中のシリンジ１００に対して種々の検査を行うものである。検査としては、例えばシリンジ１００の外観の異常の有無を検査する外観検査が行われる。図１に示したように検査装置１は、シリンジ１００を所定の搬送経路に沿って搬送するための搬送装置１０と、搬送装置１０にて搬送されているシリンジ１００を撮像する撮像手段としての複数のカメラ２と、カメラ２で撮像し易いようにシリンジ１００を照明する複数の照明装置３とを備えている。各カメラ２は、ミラー２ａを介してシリンジ１００の互いに異なる部分を撮像するように設けられている。この検査装置１で行われる検査は、複数のカメラ２でシリンジ１００を撮像し、得られた画像に基づいてシリンジ１００の外観の異常の有無を診断する周知の検査である。従って、検査のための機構の詳細は説明を省略する。なお、検査が終了したシリンジ１００は、搬送装置１０の下流に設けられている不図示の搬出コンベアにて次の工程に送られる。
【００１７】
図１、及び図３〜図１２を参照して搬送装置１０について説明する。図１に示したように搬送装置１０は、搬送方向上流側から順に、第１搬送手段としての入口ホイール１１、第２搬送手段としてのメインロータ１２、及び出口ホイール１３を備えている。これら入口ホイール１１、メインロータ１２、及び出口ホイール１３は、それぞれ搬送装置１０のベースＢに設置されている。出口ホイール１３は、軸線ＣＬ３回りを回転するスターホイール１３ａの外周に設けられた複数のポケット（不図示）にシリンジ１００を取り込み、そのシリンジ１００をチャック装置１３ｂで把持して搬送する周知のスターホイール式搬送装置である。
【００１８】
図３は入口ホイール１１の断面図を示し、図４は入口ホイール１１の上面の一部を示している。図３に示したように入口ホイール１１は、検査装置１のベースＢに回転不能に固定された架台１４と、架台１４にベアリング１５を介して軸線ＣＬ１回りに回転可能に支持される回転軸１６とを備えている。回転軸１６の上端には円板状のホイール１７が、下端には不図示のモータから回転運動が伝達されるギア１８がそれぞれ設けられている。これらホイール１７及びギア１８は、回転軸１６と同軸に、かつ一体に回転するように設けられている。図１及び図４に示したようにホイール１７の上面には、複数のチャック機構１９が設けられている。これらチャック機構１９は、ホイール１７の外周に周方向に所定間隔で並ぶように配置されている。そして、ホイール１７が軸線ＣＬ１回りに回転することによりチャック機構１９が旋回経路上を移動する。そのため、ホイール１７が本発明の移動手段に対応する。
【００１９】
図５及び図６を参照してチャック機構１９を説明する。図５はチャック機構１９の平面図を示し、図６は図５のVI−VI線におけるチャック機構１９の断面を示している。これらの図に示すように、チャック機構１９は、第１アーム２０と、第２アーム２１とを備えている。第１アーム２０及び第２アーム２１は、アーム本体２２、２３の先端部にチャック爪２４、２５をボルト２６ａ、２７ａ及びナット２６ｂ、２７ｂにて固定した組み立て部品として構成されている。チャック爪２４、２５のそれぞれの先端部には、シリンジ１００の胴部１０１の外周の一方の側及び他方の側とそれぞれ噛み合い可能な半円弧状の凹部２４ａ、２５ａが設けられている。
【００２０】
第１アーム２０は第１回転軸２８の軸線の回りに回転可能であり、第２アーム２１は第２回転軸２９の軸線の回りに回転可能である。これらの回転軸２８、２９の間の中間点を通過するチャック中心線ＣＬｃに対してチャック爪２４、２５は回転軸２８、２９の並び方向に隣り合うようにして設けられている。そして、アーム２０、２１がチャック中心線ＣＬｃを挟んで対称的に回転することにより、チャック爪２４、２５が開閉して胴部１０１の把持及び胴部１０１の解放が切り替えられる。図５では、チャック爪２４、２５が閉じているときのアーム２０、２１を実線で、開いているときのアーム２０、２１を想像線でそれぞれ示している。チャック爪２４、２５は、それらの先端の間の隙間が胴部１０１の直径よりも小さくなる状態まで閉じることが可能なように設けられている。以下、この状態を全閉状態と称する。また、チャック爪２４、２５は、それらの先端の隙間が胴部１０１の直径より若干大きくなる状態まで開けることが可能なように設けられている。以下、この状態を全開状態と称する。
【００２１】
図６に示すように、第１回転軸２８は、ホイール１７に対して転がり軸受３０を介して回転自在に取り付けられている。第１回転軸２８の上部にはアーム取付軸２８ａが設けられ、そのアーム取付軸２８ａと第１アーム２０のアーム本体２２とは第１回転軸２８上のねじ軸２８ｂとナット３１とを利用して一体回転可能に連結されている。第１回転軸２８の外周にはばねホルダ３２が相対回転可能に嵌め合わされ、そのばねホルダ３２はホイール１７の下面にボルト３３を利用して固定されている。ばねホルダ３２の外周にはばね手段としての捩りコイルばね３４が装着されている。その捩りコイルばね３４の一端部３４ａは、ばねホルダ３２に固定されたピン３５に掛け止めされている。
【００２２】
第１回転軸２８の下端にはねじ軸２８ｃが設けられ、そのねじ軸２８ｃにはばね受け３６がナット３７を利用して固定されている。ばね受け３６にはピン３８が固定され、そのピン３８に捩りコイルばね３４の他端部３４ｂが掛け止めされている。捩りコイルばね３４は、ピン３５、３８間にて幾らか捩られた状態でばねホルダ３２の外周に装着されている。捩りコイルばね３４の捩り変形に対する復元力により、第１アーム２０はそのチャック爪２４が閉じる方向に駆動される。なお、図６では第１回転軸２８のホイール１７に対する取付構造を示しているが、第２回転軸２９も同様の構造でホイール１７に対して回転自在に取り付けられ、かつ第２回転軸２９の外周には捩りコイルばね３４が幾らか捩られた状態で装着されている。ホイール１７を基準としたとき、回転軸２８、２９の軸線方向に関してアーム２０、２１のチャック爪２４、２５は同一高さに配置されている。
【００２３】
捩りコイルばね３４の捩り変形に対する復元力により、第２アーム２１もそのチャック爪２５が閉じる方向に駆動される。図５に示したように、アーム２０、２１間には、ローラ状のストッパ３９が設けられている。ストッパ３９はホイール１７にボルト４０を利用して取り付けられている。捩りコイルばね３４の力でアーム２０、２１がストッパ３９に突き当たることにより、チャック爪２４、２５が閉じる方向へのアーム２０、２１の回転範囲が制限される。なお、ストッパ３９はアーム本体２２、２３の溝２２ａ、２３ａにそれぞれ入り込んでいる。
【００２４】
図５、６から明らかなように、第１アーム２０のアーム本体２２には、第１回転軸２８を越えて後方に延びる操作部材としての操作レバー（操作部）４１が一体に形成されている。操作レバー４１は、第１回転軸２８の位置からチャック中心線ＣＬｃの方向に幾らか延び、さらに、回転軸２８、２９の並び方向に関しては第２回転軸２９側に折れ曲がった形状を有している。操作レバー４１の後端部（図５及図６の右端部）は、チャック中心線ＣＬｃを越えて第２回転軸２９側の領域まで延ばされており、その後端部の下面側には、カラー４２及びカムフォロア４３がボルト４４及びナット４５を利用して取り付けられている。カムフォロア４３は、アーム２０、２１をそれらのチャック爪２４、２５が開く方向に回転させる駆動力の入力部として機能する部品であり、その外周にはボルト４４の軸線の回りに回転自在なローラ部４３ａが設けられている。なお、ボルト４４及びカラー４２は、ホイール１７に設けられた貫通孔１７ａを貫いてホイール１７の下面側に延ばされている。貫通孔１７ａの内径は、操作レバー４１の第１回転軸２８を中心とした回転動作を阻害しないように、カラー４２の外径よりも十分に大きい。
【００２５】
操作レバー４１の中間、すなわち、カムフォロア４３の取付位置と第１回転軸２８の取付位置との間には、転がり軸受４６がボルト４７及びナット４８を利用して取り付けられている。その転がり軸受４６の外周には、伝達部としての伝達ローラ４９が設けられている。伝達ローラ４９は転がり軸受４６を介して操作レバー４１上に支持されることにより、ボルト４７の軸線の回りに回転自在である。図５から明らかなように、伝達ローラ４９の回転中心線（すなわち、ボルト４７の軸線）はチャック中心線ＣＬｃ上に位置している。伝達ローラ４９は、回転軸２８、２９の後方であって、回転軸２８、２９の並び方向に関してはそれらの回転軸２８、２９間に位置していればよい。
【００２６】
一方、第２アーム２１には、第２回転軸２９の後方からチャック中心線ＣＬｃ側に折れ曲がるようにして延びる当接部としての突起部５０が設けられている。その突起部５０のローラ４９と対向する端面にはカム面５０ａが設けられている。第２アーム２１が第２回転軸２９の回りに図５の反時計方向に駆動されることにより、カム面５０ａはばね力で伝達ローラ４９に押し付けられている。
【００２７】
図３に戻って入口ホイール１１の説明を続ける。この図に示したようにホイール１７の下方には、第１カム５１及び第２カム５２が設けられている。図７は、図３のVII−VII線における入口ホイール１１の断面を示している。また、図８は、図３の矢印VIII方向から見た入口ホイール１１を示している。これらのカム５１、５２は、移動不能なように架台１４に固定されている。第１カム５１は、ホイール１７の旋回経路においてチャック機構１９にシリンジ１００を把持させる区間に対応して設けられている。一方、第２カム５２は、ホイール１７の旋回経路において入口ホイール１１からメインロータ１２にシリンジ１００が渡される区間に対応して設けられている。すなわち、これらカム５１、５２は、ホイール１７の旋回経路においてチャック爪２４、２５が開かれるべき区間に対応して設けられている。
【００２８】
第１カム５１はカム面５３を備え、第２カム５２はカム面５４を備えている。チャック爪２４、２５は、カムフォロア４３がこれらカム面５３、５４に沿って移動することにより開かれる。具体的には、これらのカム面５３、５４にカムフォロア４３が接してホイール１７の半径方向外周側に押し出されると、操作レバー４１に駆動力が入力されて操作レバー４１が図５の実線位置から想像線の位置へと駆動される。それにより、第１アーム２０は第１回転軸２８の回りに時計方向に回転する。また、操作レバー４１の動作に連係して伝達ローラ４９が第２アーム２１の突起部５０を図５の実線位置から想像線の位置へと押し出す。これにより、第２アーム２１は第２回転軸２９の回りに反時計方向に回転する。その結果、チャック爪２４、２５が開かれる。カムフォロア４３がカム面５３、５４から離れると、捩りコイルばね３４のばね力で第１アーム２０及び第２アーム２１がストッパ３９に突き当たる位置に復帰し、チャック爪２４、２５が閉じられる。この際、チャック爪２４、２５間に胴部１０１がある場合には、捩りコイルばね３４のばね力で胴部１０１がチャック爪２４、２５間に挟持される。
【００２９】
図７に示したように各カム面５３、５４は、各カム５１、５２の両端５１ａ、５２ａから中央５１ｂ、５２ｂに向かって漸次径方向外側に膨らんでいる。これらカム面５３、５４は、カムフォロア４３が中央５１ｂ、５２ｂに到達したときにチャック爪２４、２５が全開状態になるように形成されている。また、これらカム面５３、５４は、それらの端５１ａ、５２ａにカムフォロア４３が接した時点からチャック爪２４、２５が開くように形成されている。そして、これらカム面５３、５４のうち端５１ａ、５２ａから中央５１ｂ、５２ｂまで部分は、チャック爪２４、２５がそれぞれの凹部２４ａ、２５ａと胴部１０１との間に全周に亘って隙間が生じる状態に維持されるように形成されている。チャック爪２４、２５は、カムフォロア４３がカム面５３、５４に接すると開き始め、その後カムフォロア４３が中央５１ｂ、５２ｂに到達するまで開き側に徐々に駆動される。そして、カムフォロア４３が中央５１ｂ、５２ｂに到達すると全開状態になる。その後、カムフォロア４３が中央５１ｂ、５２ｂを通過すると、チャック爪２４、２５は徐々に閉じられる。
【００３０】
第１カム５１は、入口ホイール１１にシリンジ１００が供給される供給位置Ｐ１（図１参照）においてチャック爪２４、２５が全開状態になるように架台１４に固定されている。第２カム５２は、入口ホイール１１からメインロータ１２にシリンジを渡す第１受渡位置Ｐ２（図１参照）においてチャック爪２４、２５が全開状態になるように架台１４に固定されている。すなわち、各カム５１、５２は、それらの中央５１ｂ、５２ｂが供給位置Ｐ１又は第１受渡位置Ｐ２に位置するようにそれぞれ固定されている。
【００３１】
次に図９を参照してメインロータ１２について説明する。図９は、メインロータ１２の側面図である。メインロータ１２は、吸着ヘッド６０でシリンジ１００を吸引保持し、この吸着ヘッド６０で保持したシリンジ１００を自転させつつ所定の搬送経路に沿って搬送するものである。この図に示したようにメインロータ１２は、ベースＢに固定される架台６１と、架台６１に軸線ＣＬ２回りに回転自在に支持される回転軸６２と、回転軸６２と同軸に設けられて回転軸６２と一体に回転するディスク６３とを備えている。回転軸６２の下端には、回転軸６２と同軸、かつ一体回転するようにギア６４が設けられている。ギア６４には、メインロータ１２が入口ホイール１１と同期して動作するように不図示のモータから回転運動が伝達される。
【００３２】
また、メインロータ１２は、吸着ヘッド６０によるシリンジ１００の保持及びその保持の解除を切り替えるための切替弁６５を備えている。切替弁６５は、吸引源としての真空ポンプ（不図示）と吸着ヘッド６０との間の空気吸引経路の途中に設けられ、メインロータ１２でシリンジ１００を搬送すべき区間において吸着ヘッド６０に吸引力が作用するように真空ポンプと吸着ヘッド６０との接続及び遮断を切り替える周知のものである。そのため、詳細な説明は省略する。
【００３３】
ディスク６３には、複数の吸着ヘッド６０が設けられている、各吸着ヘッド６０は、自転可能なようにディスク６３に支持されている。図１に示したように吸着ヘッド６０は、ディスク６３の外周に所定の間隔で並ぶように配置されている。
【００３４】
図１０を参照して吸着ヘッド６０について詳しく説明する。なお、図１０は吸着ヘッド６０の軸線方向断面図である。この図に示したように吸着ヘッド６０は、ヘッド本体６６と、第１可動体としてのピストン部６７と、第２可動体としての突出部６８と、ばね部材としての複数のコイルばね６９とを備えている。ヘッド本体６６、ピストン部６７、及び突出部６８は、同軸に配置されている。この図から明らかなようにヘッド本体６６の下面６６ａがシリンジ１００の一端１０１ａと対向する吸着ヘッド６０の下面６０ａとなる。ヘッド本体６６は、軸線ＣＬｈ回りに回転可能なようにディスク６３に支持される回転軸７０と、回転軸７０の下端に回転軸７０と一体回転するように取り付けられるケース７１とを備えている。図９に示したように回転軸７０には、回転軸７０と一体に回転するプーリ６０ｃが設けられている。プーリ６０ｃはディスク６３の回転経路の一部に設けられたベルト４（図１参照）と噛み合い、そのベルト４の走行に伴って回転駆動される。そのため、これによりヘッド本体６６が回転駆動される。
【００３５】
図１０に戻り、ケース７１は、ベース７２と、円筒形状のケース本体７３と、蓋部７４と、ガイド筒部７５と、フランジ部７６と、カバー部７７とを備えている。この図に示したようにベース７２、ケース本体７３、及び蓋部７４のそれぞれの外径はほぼ同じである。ベース７２は、回転軸７０に同軸的、かつ一体に回転するように取り付けられている。ベース７２は、回転軸７０が挿入される円筒状の取付部７２ａと、取付部７２ａから径方向外側に突出する円盤状の円板部７２ｂと、円板部７２ｂよりも下方に突出する円筒状のピストン受け部７２ｃとを備えている。ピストン受け部７２ｃには、その内側と外側とを連通する連通孔７２ｄが設けられている。ケース本体７３はベース７２の下面に取り付けられ、蓋部７４はケース本体７３の下面に重ね合わされている。蓋部７４の中心部にはピストン部６７が挿入される貫通孔７４ａが設けられている。また、蓋部７４には、蓋部７４がケース本体７３に同軸に取り付けられるようにケース本体７３の内側に嵌る嵌め込み部７４ｂが設けられている。そして、ベース７２、ケース本体７３、及び蓋部７４は、互いに同軸的に配置されてボルト７８により一体的に接合されている。
【００３６】
ガイド筒部７５は、蓋部７４の下面に同軸に設けられ、ボルト７９により蓋部７４に一体に接合されている。ガイド筒部７５の外周には径方向外側に突出する突起部７５ａが設けられている。フランジ部７６は、大径部７６ａと、その大径部７６ａより下方に突出する小径部７６ｂとを備えている。また、フランジ部７６の中心には、上下に貫通して突出部６８が挿入される中心孔７６ｃが設けられている。カバー部７７には、その下面の中央に孔７７ａが設けられている。フランジ部７６は、その孔７７ａに小径部７６ｂが嵌るようにカバー部７７に内側から嵌め込まれている。ケース７１には、蓋部７４を貫通してケース本体７３に達するばね穴７１ｃが設けられている。ばね穴７１ｃには、コイルばね９５が上下方向に圧縮された状態で挿入されている。コイルばね９５の下方には、上端がコイルばね９５に接し、下端がフランジ部７６に接する押し付け部材９６が設けられている。そのため、コイルばね９５の復元力によってフランジ部７６をカバー部７７に押し付けることができる。小径部７６ｂの高さは、フランジ部７６がカバー部７７に嵌め込まれたときにフランジ部７６の下面とカバー部７７の下面とが略面一になるように設定されている。カバー部７７の上部にはガイド筒部７５の突起部７５ａと係合する爪部７７ｂが設けられている。カバー部７７は、その内部にフランジ部７６を収容しつつ爪部７７ｂが突起部７５ａと係合されることによりガイド筒部７５に同軸的、かつ一体に取り付けられている。
【００３７】
ケース本体７３の内部には、ピストン部６７が収容される第１収容室７１ａが設けられている。第１収容室７１ａの上端はベース７２で、下端は蓋部７４でそれぞれ覆われている。これにより、ベース７２は上部隔壁として、ケース本体７３は周壁として、蓋部７４は下部隔壁としてそれぞれ機能する。また、ガイド筒部７５の内部には、突出部６８が収容される第２収容室７１ｂが設けられている。第２収容室７１ｂの上端は蓋部７４で、下端はフランジ部７６でそれぞれ覆われている。
【００３８】
第１収容室７１ａには、ピストン部６７が上下方向へ移動可能な状態で収容されている。ピストン部６７は、円筒形状の軸部６７ａと、その軸部６７ａから径方向外側に延びる円盤状の仕切り部６７ｂとを備えている。仕切り部６７ｂは、軸部６７ａに同軸に設けられている。仕切り部６７ｂには、その外周から上方に延びる円筒形状の摺動部６７ｃが設けられている。ピストン６７は、この摺動部６７ｃがケース本体７３の内面に上下動自在に嵌め合わされることにより、第１収容室７１ａ内に移動可能に収容される。これにより第１収容室７１ａ内には、仕切り部６７ｂとベース７２との間に大気開放室８０が、仕切り部６７ｂと蓋部７４との間に第１減圧室８１が、それぞれ形成される。ベース７２の円板部７２ｂには、大気開放室８０とヘッド本体６６の外部とを連通する連通孔７２ｅが設けられている。また、ケース本体７３には、ケース本体７３の下端の一部がベース７２と当接せず、その間に隙間ができるように切り欠き部７３ａが設けられている。そのため、この切り欠き部７３ａにて形成される隙間によっても大気開放室８０とヘッド本体６６の外部とを連通させることができる。
【００３９】
軸部６７ａは、仕切り部６７ｂよりも上方に設けられた案内軸６７ｄと、仕切り部６７ｂよりも下方に設けられた取付軸６７ｅとを備えている。回転軸７０には、その下面に開口する凹部７０ａが設けられている。案内軸６７ｄは、その凹部７０ａに挿入されている。それにより、案内軸６７ｄの上端部と凹部７０ａの天井面７０ｂとの間に第２減圧室８２が形成されている。案内軸６７ｄの外周面と凹部７０ａの内周面との間には、スリーブ８３が設けられている。スリーブ８３は、凹部７０ａの内周面に圧入等の嵌め合い手段を用いて固定されている。スリーブ８３と案内軸６７ｄとの間には、案内軸６７ｄがスリーブ８３に沿って円滑に摺動できるように微小な隙間が存在する。その隙間を介して第２減圧室８２に空気が漏れ込むが、この漏れ込み量は第２減圧室８２の減圧に支障がない程度に制限される。案内軸６７ｄには、仕切り部６７ｂとピストン受け部７２ｃとの間に介在してピストン部６７がベース７２に衝突することを防止する緩衝リング８４が設けられている。
【００４０】
取付軸６７ｅは、その下端が第２収容室７１ｂ内に突出するように蓋部７４の貫通孔７４ａに挿入されている。取付軸６７ｅの外周面と貫通孔７４ａの内周面との間には、スリーブ８５が設けられている。スリーブ８５は、貫通孔７４ａの内周面に圧入等の嵌め合い手段を用いて固定されている。スリーブ８５と取付軸６７ｅとの間には、取付軸６７ｅがスリーブ８５に沿って円滑に摺動できるように微小な隙間が存在する。その隙間を介して第１減圧室８１に空気が漏れ込むが、この漏れ込み量は第１減圧室８１の減圧に支障がない程度に制限される。
【００４１】
第２収容室７１ｂには、突出部６８が上下方向へ移動可能な状態で収容されている。この突出部６８は、ピストン部６７の取付軸６７ｅと同軸に連結されている。突出部６８は、円柱状の胴部６８ａと、胴部６８ａから径方向外側に突出する円盤状のつば部６８ｂとを備えている。そして、突出部６８は、つば部６８ｂがガイド筒部７５の内面に上下動自在に嵌め合わされることにより、第２収容室７１ｂ内に移動可能に収容されている。胴部６８ａは、フランジ部７６の中心孔７６ｃに挿入されている。胴部６８ａの外径は、胴部６８ａが中心孔７６ｃ内を上下に移動できるように中心孔７６ｃの内径よりも若干小さい。胴部６８ａの下端には、一端１０１ａからシリンジ１００内に挿入されるコーン部６８ｃが設けられている。コーン部６８ｃは、先端に向かうに従って外径が漸次減少する円錐状に形成されている。コーン部６８ｃの外面は、光を反射する色、例えば白色に塗装されている。
【００４２】
胴部６８ａには、その上面側に開口する凹部６８ｄが設けられている。凹部６８ｄは、大径部６８ｅと小径部６８ｆとを備えている。大径部６８ｅは、その内径が貫通孔７４ａを形成する蓋部７４の筒部７４ｃの外径より大きくなるように設けられている。小径部６８ｆは、その内径が取付軸６７ｅの外径と同じ値になるように設けられている。ピストン部６７の取付軸６７ｅは、小径部６８ｆに嵌め込まれている。胴部６８ａの下面まで貫通してコーン部６８ｃの中央に開口する吸引孔８６が設けられている。そして、この吸引孔８６が、吸着ヘッド６０の吸引口６０ｂとして機能する。胴部６８ａの外周面のうち、つば部６８ｂが突出する部分の上部には、径方向内側に凹む溝８７が設けられている。そして、この溝８７にはシール部材としてのＯリング８８が取り付けられている。
【００４３】
また、第２収容室７１ｂには、複数のコイルばね６９が収容されている。これらコイルばね６９の上端部は、突出部６８のつば部６８ｂに設けられたばね受け穴６８ｇに嵌め合わされている。各コイルばね６９は、フランジ部７６によって上下方向に圧縮された状態で第２収容室７１ｂ内に保持されている。そのため、各コイルばね６９の圧縮に対する復元力により突出部６８及びピストン部６７には上方へ押し上げる力が作用している。この際、ピストン部６７及び突出部６８は、ピストン部６７の仕切り部６７ｂが緩衝リング８４を介してベース７２のピストン受け部７２ｃに当たるまで上方に移動する。そして、ピストン部６７及び突出部６８がこの位置に移動することにより、突出部６８のコーン部６８ｃがヘッド本体６６内に格納される。以降、このように突出部６８のコーン部６８ｃがヘッド本体６６内に格納される位置を突出部６８の待機位置と称することがある。各ばね受け穴６８ｇの底部には、つば部６８ｂを上下に貫通する連絡孔６８ｈが設けられている。カバー部７７とガイド筒部７５との間には、第２収容室７１ｂとヘッド本体６６の外部とを連通する不図示の連通孔が形成されている。
【００４４】
吸引口６０ｂから空気を吸引するため、吸着ヘッド６０には吸引路８９が設けられている。吸引路８９は、回転軸７０の内部をその軸線ＣＬｈに沿って貫通する第１通路９０と、ピストン部６７の内部を軸線ＣＬｈに沿って貫通する第２通路９１とを備えている。第１通路９０と第２通路９１との間には、第２減圧室８２が位置する。それにより、第２減圧室８２も吸引路８９の一部として利用されている。また、第２通路９１は、突出部６８の吸引孔８６と接続されている。そのため、この吸引孔８６も吸引路８９の一部として利用される。これにより、吸引路８９は、ヘッド本体６６の上面側から第２減圧室８２を経由して吸引口６０ｂに至るように取付軸６７ｅの軸線ＣＬｈに沿って延びている。ピストン部６７の取付軸６７ｅには、軸線ＣＬｈと直交する方向に貫通する複数の接続路９２が設けられている。それらの接続路９２を介して第２通路９１と第１減圧室８１とが接続されている。そのため、吸引口６０ｂ、第１減圧室８１、及び第２減圧室８２は、共通の吸引路８９と接続されている。図９に示したように吸着ヘッド２０の上端には第１通路９０の上端と接続される継ぎ手９３が取り付けられ、吸引路８９はこの継ぎ手９３に接続された配管チューブ９４を介して切替弁６５と接続されている。従って、切替弁６５を介して不図示の真空ポンプと吸引路８９とを接続することにより、吸引口６０ｂ、第１減圧室８１、及び第２減圧室８２のそれぞれから空気が吸引される。これにより、第１減圧室８１及び第２減圧室８２の内圧が低下する。
【００４５】
図１１に示したように吸引路８９から空気が吸引したとき、第２減圧室８２の圧力低下に伴ってピストン部６７に上向きの吸引力Ｆ１が作用する。一方、第１減圧室８１の圧力低下に伴ってピストン部６７に下向きの吸引力Ｆ２が作用する。各減圧室８１、８２は共通の吸引路８９に接続されているため、これらの減圧室８１、８２の圧力は互いに等しい。そのため、ピストン部６７に作用する吸引力の大小関係は、第１減圧室８１の軸線ＣＬｈと直交する断面の面積と、第２減圧室８２の軸線ＣＬｈと直交する断面の面積との大小関係によって定まる。また、ピストン部６７には、突出部６８を介してコイルばね６９の力が上方に作用している。さらに、ピストン部６７の仕切り部６７ｂより上部にはヘッド本体６６の外部と連通している大気開放室８０が設けられている。そのため、ピストン部６７には大気圧による押し下げ力Ｆ４が作用する。従って、上向きの力の合力（Ｆ１＋Ｆ３）よりも下向きの力の合力（Ｆ２＋Ｆ４）が大きくなるように第２減圧室８２の断面積を第１減圧室８１の断面積よりも小さく制限すれば、減圧に伴ってピストン部６７には下向きの駆動力が作用することになる。このように断面積を設定することで、吸引路８９からの空気の吸引に伴ってピストン部６７を下降させることができる。
【００４６】
図１１は、吸引路８９に吸引力を作用させてピストン部６７を下降させた状態の吸着ヘッド６０を示している。この図に示したように、ピストン部６７を下方に移動させることにより、突出部６８のコーン部６８ｃをヘッド本体６６の下面６６ａよりも下方に突出させることができる。そのため、このコーン部６８ｃをシリンジ１００の内部に挿入し、コーン部６８ｃの先端に設けられている吸引口６０ｂから吸引路８９を介してシリンジ１００内の空気を吸引することができる。これによりシリンジ１００内の圧力を低下させ、吸着ヘッド６０にシリンジ１００を吸着保持させることができる。以降、突出部６８が下方に移動し、コーン部６８ｃがヘッド本体６６の下面６６ａよりも下方に突出する位置を突出部６８の突出位置と称することがある。
【００４７】
このメインロータ１２においてディスク６３は、吸着ヘッド６０の下面６０ｂが入口ホイール１１のチャック機構１９に支持されているシリンジ１００の一端１０１ａに接触せず、かつ突出部６８を突出位置に移動させたときにコーン部６８ｃがそのシリンジ１００内に挿入される所定高さで吸着ヘッド６０が移動するように各吸着ヘッド６０を支持している。そして、ディスク６３が回転軸６２と一体に回転することにより、入口ホイール１１からシリンジ１００を受け取る第１受渡位置Ｐ２（図１参照）及び出口ホイール１３にシリンジ１００を送り出す第２受渡位置Ｐ３（図１参照）が含まれる所定の搬送経路に沿って吸着ヘッド６０を移動させる。そのため、ディスク６３が本発明の移動手段に相当する。
【００４８】
次に搬送装置１０によるシリンジ１００の搬送方法について説明する。入口ホイール１１には、供給位置Ｐ１において不図示の供給コンベアからシリンジ１００が供給される。上述したようにこの供給位置Ｐ１では第１カム５１によってチャック爪２４、２５が全開状態に切り替えられるので、このチャック爪２４、２５の間にシリンジ１００が供給される。この際、図３に示したようにシリンジ１００は、一端１０１ａを上にした状態で、かつフランジ部１０２が下方からチャック爪２４、２５で支持されるようにチャック爪２４、２５間に供給される。この状態でホイール１７が回転してカムフォロア４３が第１カム５１から離れるとチャック爪２４、２５が閉じてチャック機構１９にシリンジ１００が保持される。
【００４９】
その後、ホイール１７が回転してチャック機構１９のカムフォロア４３が第２カム５２に接すると、チャック爪２４、２５が開き側に駆動される。そして、チャック爪２４、２５は、カムフォロア４３がカム面５４の端５２ａから中央５２ｂに到達するまでの間、図１２に示したようにそれぞれの凹部２４ａ、２５ａと胴部１０１との間に全周に亘って隙間が生じる状態に維持される。なお、この際においてもシリンジ１００のフランジ部１０２は、チャック爪２４、２５によって下方から支持されているので、シリンジ１００はチャック機構１９に保持される。このようにチャック爪２４、２５を開いた状態に維持することにより第２カム５２が本発明の操作手段として機能する。
【００５０】
メインロータ１２の吸着ヘッド６０は、チャック機構１９の旋回経路のうち第１受渡位置Ｐ２を中心とした所定の受渡区間Ｓ１（図４参照）内においてチャック機構１９に保持されているシリンジ１００の上方を通過する。この受渡区間Ｓ１には、チャック爪２４、２５が第２カム５２で開けられている区間の一部が設定される。メインロータ１２の切替弁６５は、吸着ヘッド６０がこの受渡区間Ｓ１を通過する際に不図示の真空ポンプと吸引路８９とを接続する。これにより、吸着ヘッド６０の下面６０ａから突出部６８が突出してそのコーン部６８ｃがシリンジ１００内に挿入される。受渡区間Ｓ１では、チャック爪２４、２５はそれぞれの凹部２４ａ、２５ｂと胴部１０１との間に隙間が生じるように開いているので、シリンジ１００はチャック爪２４、２５の上面に沿って移動することができる。そのため、このようにコーン部６８ｃがシリンジ１００内に挿入されるとそのコーン部６８ｃによって吸着ヘッド６０とシリンジ１００とのセンタリングが行われる。また、吸着ヘッド６０の吸引口６０ｂからは空気が吸引されているので、シリンジ１００内の圧力が低下し、シリンジ１００が吸着ヘッド６０に引き寄せられる。そして、これにより吸着ヘッド６０にシリンジ１００が吸着保持され、シリンジ１００が入口ホイール１１からメインロータ１２に受け渡される。
【００５１】
その後、シリンジ１００は、メインロータ１２によって第１受渡位置Ｐ２から第２受渡位置Ｐ３まで搬送される。シリンジ１００の撮像は、この搬送中に行われる。第２受渡位置Ｐ３では、メインロータ１２から出口ロータ１３にシリンジ１００が受け渡される。第２受渡位置Ｐ３では、切替弁６５が真空ポンプと吸引路８９との接続を遮断する。これにより吸引路８９への吸引力の作用が止められるので、シリンジ１００内の圧力が大気圧に近付き吸着ヘッド６０によるシリンジ１００の吸着保持が解除される。出口ロータ１３は、この吸着保持が解除されたシリンジ１００をポケットにて受け取り、チャック装置１３ｂにて把持する。その後、シリンジ１００は、搬出位置Ｐ４において出口ホイール１３から不図示の搬出コンベアに渡される。
【００５２】
以上に説明したように、この検査装置１によれば、チャック爪２４、２５は受渡区間Ｓ１においてそれぞれの凹部２４ａ、２５ａとシリンジ１００の胴部１０１との間に隙間が生じるように開けられる。そのため、チャック爪２４、２５にて支持されたシリンジ１００をメインロータ１２の吸着ヘッド６０で直接吸着保持することができる。そのため、搬送装置１０の構造を簡略化することができる。また、このようにシリンジ１００を吸着ヘッド６０で直接吸着保持できるので、入口ホイール１１とメインロータ１２との間にフランジ部１０２を下方から支持するためのガイドレール等を設ける必要がない。従って、搬送中にシリンジ１００のフランジ部１０２に傷が付くことを十分に抑制できる。
【００５３】
本発明は上述した形態に限定されることなく種々の形態にて実施してよい。例えば、本発明の搬送装置の搬送対象物はシリンジに限定されない。例えば、ＰＥＴボトルの予備成型品であるプリフォームなど、円筒状の胴部及びその胴部から半径方向外側に延びるフランジを有する種々の物品を本発明の搬送装置で搬送してよい。
【００５４】
また、本発明の搬送装置は、検査装置以外の装置に組み込まれてもよい。例えば、シリンジに対して殺菌処理などの複数の処理を行うための装置に組み込んでもよい。
【００５５】
チャック爪を開閉操作する機構はカム機構に限定されない。例えば、エアシリンダや電動アクチュエータ等を用いてチャック爪を開閉操作してもよい。
【００５６】
本発明の搬送装置に設けられるチャック爪２４、２５は、図１３に示したように全閉状態にした場合に凹部２４ａ、２５ａが形成する隙間の直径Ｄ１がシリンジ１００の胴部１０１の直径Ｄ２より大きいものでもよい。この場合、チャック爪２４、２５が全閉状態であっても各凹部２４ａ、２５ａとシリンジ１００の胴部１０１との間に全周に亘って隙間ができる。そのため、受渡区間ではチャック爪２４、２５を少し開くだけでシリンジ１００の移動可能な範囲を広くすることができる。これにより、より速やかにシリンジ１００と吸着ヘッド６０とのセンタリングを行うことができる。また、フランジ部１０２の下面のうちチャック爪２４、２５と接触する部分を減らすことができるので、搬送中にシリンジ１００に傷が付くことをさらに抑制できる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 検査装置
２ カメラ（撮像手段）
１０ 搬送装置
１１ 入口ホイール（第１搬送手段）
１２ メインロータ（第２搬送手段）
１７ ホイール（移動手段）
１９ チャック機構
２４ チャック爪
２５ チャック爪
３４ 捩りコイルばね（ばね手段）
４１ 操作レバー（操作部材）
５２ 第２カム（操作手段）
６０ 吸着ヘッド
６３ ディスク（移動手段）
１００ シリンジ（搬送対象物）
１０１ 胴部
１０２ フランジ部
Ｓ１ 受渡区間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の胴部と、前記胴部から半径方向外側に延びるフランジ部と、を有する搬送対象物を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送装置において、
開閉可能な一対のチャック爪を有するチャック機構と、前記チャック機構を前記所定の搬送経路に沿って移動させる移動手段と、を備え、前記一対のチャック爪の間に前記胴部が挿入され、かつ前記一対のチャック爪にて前記フランジ部を下方から支持することにより前記チャック機構で前記搬送対象物を保持する第１搬送手段と、
前記搬送対象物を吸着保持する吸着ヘッドと、前記吸着ヘッドを前記所定の搬送経路に沿って移動させる移動手段と、を備え、前記所定の搬送経路に設定された受渡区間にて前記第１搬送手段の前記チャック機構に保持されている搬送対象物を前記吸着ヘッドで上方から吸着保持して前記第１搬送手段から搬送対象物を受け取る第２搬送手段と、
前記受渡区間において、前記一対のチャック爪と前記胴部との間に全周に亘って隙間が生じ、かつ前記フランジ部を下方から支持する状態に前記一対のチャック爪が維持されるように前記チャック機構を操作する操作手段と、を備えていることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記チャック機構は、前記一対のチャック爪を閉じ側に付勢するばね手段をさらに備え、
前記一対のチャック爪の一方には、前記ばね手段に抗して前記一対のチャック爪を開き側に駆動するための操作部材が設けられ、
前記操作手段は、前記操作部材と接して前記一対のチャック爪が開くように前記操作部材を操作するカムであることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記搬送対象物はシリンジであることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の搬送装置と、前記搬送装置にて搬送されている搬送対象物を撮像する撮像手段と、を備え、前記撮像手段が撮像した搬送対象物の画像に基づいて所定の検査を実施することを特徴とする検査装置。
【請求項１】
円筒状の胴部と、前記胴部から半径方向外側に延びるフランジ部と、を有する搬送対象物を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送装置において、
開閉可能な一対のチャック爪を有するチャック機構と、前記チャック機構を前記所定の搬送経路に沿って移動させる移動手段と、を備え、前記一対のチャック爪の間に前記胴部が挿入され、かつ前記一対のチャック爪にて前記フランジ部を下方から支持することにより前記チャック機構で前記搬送対象物を保持する第１搬送手段と、
前記搬送対象物を吸着保持する吸着ヘッドと、前記吸着ヘッドを前記所定の搬送経路に沿って移動させる移動手段と、を備え、前記所定の搬送経路に設定された受渡区間にて前記第１搬送手段の前記チャック機構に保持されている搬送対象物を前記吸着ヘッドで上方から吸着保持して前記第１搬送手段から搬送対象物を受け取る第２搬送手段と、
前記受渡区間において、前記一対のチャック爪と前記胴部との間に全周に亘って隙間が生じ、かつ前記フランジ部を下方から支持する状態に前記一対のチャック爪が維持されるように前記チャック機構を操作する操作手段と、を備えていることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記チャック機構は、前記一対のチャック爪を閉じ側に付勢するばね手段をさらに備え、
前記一対のチャック爪の一方には、前記ばね手段に抗して前記一対のチャック爪を開き側に駆動するための操作部材が設けられ、
前記操作手段は、前記操作部材と接して前記一対のチャック爪が開くように前記操作部材を操作するカムであることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記搬送対象物はシリンジであることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の搬送装置と、前記搬送装置にて搬送されている搬送対象物を撮像する撮像手段と、を備え、前記撮像手段が撮像した搬送対象物の画像に基づいて所定の検査を実施することを特徴とする検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−３７６１６（Ｐ２０１１−３７６１６Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８９０７６（Ｐ２００９−１８９０７６）
【出願日】平成２１年８月１８日（２００９．８．１８）
【出願人】（３９００１４６６１）キリンテクノシステム株式会社 (126)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１８日（２００９．８．１８）
【出願人】（３９００１４６６１）キリンテクノシステム株式会社 (126)
【Ｆターム（参考）】
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