物品キャリアおよび物品処理装置
【課題】第１部材と第２部材を有する物品の、各部材を別々に把持する第１把持部材と第２把持部材を備えた物品キャリアを提供する。また、この物品キャリアに第１部材を供給した後、第２部材をこのキャリア内で第１部材に組み付ける物品処理装置を提供する。
【解決手段】物品キャリアは、物品１０の第１部材６を把持する第１把持部材１６、１８と、その上方に配置され、第２部材８を把持する第２把持部材２０、２２と、これら把持部材をそれぞれ開閉する第１開閉部材と第２開閉部材とを備え、前記第１把持部材と第２把持部材を別々に開閉可能にした。物品処理装置は、物品キャリアの第１把持部材に物品の第１部材を把持させ、この第１把持部材に把持されている第１部材に物品の第２部材を組み付ける。
【解決手段】物品キャリアは、物品１０の第１部材６を把持する第１把持部材１６、１８と、その上方に配置され、第２部材８を把持する第２把持部材２０、２２と、これら把持部材をそれぞれ開閉する第１開閉部材と第２開閉部材とを備え、前記第１把持部材と第２把持部材を別々に開閉可能にした。物品処理装置は、物品キャリアの第１把持部材に物品の第１部材を把持させ、この第１把持部材に把持されている第１部材に物品の第２部材を組み付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は物品を把持部材によって把持して搬送を行う物品キャリア、および、この物品キャリアによって搬送される物品の処理を行う物品処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、容器等の物品の処理を行う装置で、処理される物品が不安定で自立できない物品である場合や、変形の容器等のように処理を行う際に位置決めをする必要がある物品の場合には、この物品をキャリア内に収容し、把持部材によって把持して搬送するようにしている。このような物品キャリアは従来から広く知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された物品キャリア（特許文献１では容器ホルダと呼んでいる）は、有底角筒状のケース（容器ホルダの本体）内に４個の容器保持部材が進退動可能に配設されている。前記ケースには、４方の壁面から中心方向へ向けたシリンダ孔が形成され、これら各シリンダ孔内にそれぞれピンシリンダが摺動自在に嵌合している。各ピンシリンダに前記容器保持部材がそれぞれ取り付けられており、これらピンシリンダを進退動させることにより物品（この特許文献１では容器）を把持し、また、解放するようにしている。
【０００４】
前記特許文献１の物品キャリアでは、シリンダ孔の先端側（ケースの中央部側）からエアを導入し、その圧力によって容器保持部材を原点（ケースの最も外方側）に復帰させ、その後、ケースの中央部に型替え用治具である容器モデルを挿入し、各シリンダ孔内に型替え用プッシュピンを挿入して、容器保持部材が容器モデルに当たる位置まで押し込むことにより、各種形状の容器を安定して保持できるようにしている。
【０００５】
このような物品キャリアでは、各容器保持部材によって容器を保持するためには、各容器保持部材を原点に復帰させた後、それぞれに外力を加えて保持位置まで押し込む必要があり、しかも、容器保持部材の動作を同期させて行う必要がある。
【０００６】
また、前記物品キャリアによって物品を把持して搬送する間に処理を行う物品処理装置は広く用いられているが、例えば、特許文献２に記載された採便容器のように、第１部材（検体採取部材）と第２部材（検査液収納容器）の２つの部材からなる物品を、別々に把持して、処理を行うことができる物品キャリアは従来存在していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３１０８１１３号公報
【特許文献２】特許第４３１９５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、物品を構成する第１部材を把持する第１把持部材と、物品の第２部材を把持する第２把持部材を別々の開閉手段によって開閉するように構成し、第１把持部材と第２把持部材を独立して開閉可能とした物品キャリアを提供することである。また、この物品キャリアの第１把持部材によって把持されている第１部材に、第２部材を供給して第１部材に装着する等の作業のように、２つの部材を別々に把持して処理を行うことができる物品処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、第１部材と第２部材とを有する物品を把持する物品キャリアにおいて、前記物品の第１部材を把持する一対の第１把持部材と、この第１把持部材の上方に配置され、前記物品の第２部材を把持する一対の第２把持部材と、第１把持部材を開閉する第１操作部と、第２把持部材を開閉する第２操作部とを備え、第１把持部材と第２把持部材を独立して開閉可能にしたものである。
【００１０】
また、第２の発明は、請求項１に記載の物品キャリアを備えた物品処理装置であって、前記第１操作部と係合して第１把持部材を開閉する第１開閉手段と、前記第２操作部と係合して第２把持部材を開閉する第２開閉手段と、前記第１把持部材に、前記物品の第１部材を供給する第１部材供給手段と、前記物品の第２部材を保持して第１部材へ装着する第２部材装着手段とを備え、前記第１把持部材により第１部材を把持しつつ、第２把持部材を開放した状態で第２部材装着手段によって第２部材を第１部材に装着し、その後第２把持部材を閉鎖することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の物品キャリアは、第１把持部材とその上方に配置された第２把持部材をそれぞれ別の開閉手段で開閉するようにしたので、各把持部材が別々の部材を把持することができ、また、一方の部材を固定した状態にして他方の部材を装着する等別々の動作による作業を行うことができる。また、本発明の物品処理装置は、物品の第１部材と第２部材を別の第１把持部材と第２把持部材がそれぞれ把持して、第２部材を第１部材に装着する等の処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は物品処理装置の全体の構成を簡略化して示す平面図である。（実施例１）
【図２】図２は物品キャリアの平面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は物品キャリアに第１部材を供給する状態を示す側面図および横断面図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は物品キャリアに第２部材を供給する状態を示す側面図および横断面図である。
【図５】図５は物品キャリアが物品を把持した状態を示す断面図である。
【図６】図６は物品キャリアから正常な物品を排出する状態を示す断面図である。
【図７】図７は物品キャリアから不良品をリジェクトする状態を示す断面図である。
【図８】図８（ａ）、（ｂ）は物品キャリアの第１把持部材の開放時に第２把持部材を連動させる構成を示す斜視図および平面図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｄ）は物品処理装置の作動を順次示す図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｄ）は物品処理装置の図９に続く作動を順次示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
物品キャリアは、枠体内の下部に、一対の第１把持部材がスライドして接近離隔可能に配置され、この第１把持部材の上方に一対の第２把持部材がスライドして接近離隔可能に配置されており、それぞれ、第１開閉手段および第２開閉手段によって独立して開閉できるようになっている。第１把持部材には物品の第１部材が、そして、第２把持部材には物品の第２部材がそれぞれ把持されるようになっているので、先ず、第１把持部材を開放して第１部材を供給し把持させた後、開放している第２把持部材に第２部材を供給し、第２把持部材を開放したままで、第１部材に装着する等の工程を行い、その後第２把持部材によって物品の第２部材を把持する等の処理を行えるようにした
【実施例１】
【００１４】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。この実施例では、回転体２の外周部に円周方向等間隔で複数の物品キャリア４を配置し、これら物品キャリア４に、第１部材６と第２部材８とを備えた物品１０（図５参照）を把持させて回転搬送する間に、物品１０の処理を行う。この実施例に係る物品処理装置によって処理される物品１０は、例えば、採便容器のように、検体を採取するスティック状の第１部材６と、この第１部材６によって採取された検体ごと収容する容器である第２部材８とを備えた物品１０である。この物品１０の第１部材６であるスティックは、採便を行う際に手に持つ取っ手６ａと、採便する軸部６ｃと、取っ手６ａと軸部６ｃの中間に位置し、前記軸部６ｃを容器８内に挿入して容器８に対し締結する雄ねじ部６ｂとを備えている。また、第２部材である容器８は、前記第１部材６の軸部６ｃを収容するとともに、第１部材の雄ねじ部６ｂが螺合される雌ねじ部８ａが形成されている。なお、この実施例の容器８は、断面形状が矩形である。
【００１５】
先ず、物品キャリア４の構成について説明する。この物品キャリア４は、底面１２ａとこの底面１２ａ上に直立して固定された四方の壁面１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅからなる長方形の枠体１２内に、物品１０を把持する物品把持部１４（図２参照）が配置されている。なお、この実施例では、２個の物品１０を同時に処理するため、枠体１２内に２箇所の物品把持部１４を備えている。これら２箇所の物品把持部１４は、全く同一の構成をしており、しかも、後に説明するガイドロッドによって連結されているので、一つの操作によって２箇所の物品把持部１４を同時に動作させることができる。但し、必ずしも２箇所の物品把持部１４を備える必要はなく、１箇所でもよく、また、３箇所以上の物品把持部１４を設けることも可能である。
【００１６】
各物品把持部１４は、前記物品１０の第１部材６と第２部材８の２つの部材を別々に把持するように、上下２組の把持部材（下方の一対の把持部材１６、１８が前記物品１０の第１部材６を把持し、その上方に配置された一対の第２把持部材２０、２２が前記物品１０の第２部材８を把持する）を備えている。なお、図２では、下方の第１把持部材１６、１８を示している。上下２組の把持部材２０、２２、１６、１８は、それぞれ互いに接近離隔して物品１０の第２部材８および第１部材６を把持し、また、解放する。下方の第１把持部材１６、１８は、互いの向かい合う面のほぼ中央部に、物品の第１部材６（スティック）の一端部（取っ手６ａ）を把持する溝１６ａ、１８ａが形成されている（図２および図５参照）。また、上方の第２把持部材２０、２２の互いに向かい合う面には、前記第１部材６の一部（ねじ部６ｂおよび軸部６ｃ）を収容する第２部材（容器８）を把持する溝２０ａ、２２ａが形成されている（図５参照）。
【００１７】
下方の一対の第１把持部材１６、１８は、それぞれの互いに向かい合う面が相手側の部材を貫通するガイドロッド２４、２６に連結されている。つまり、図４（ａ）および図５の左側に位置する第１把持部材１６を貫通するガイドロッド２４が、同図の右側に位置する第１把持部材１８に連結され、右側に位置する第１把持部材１８を貫通するガイドロッド２６の先端が、左側に位置する第１把持部材１６に連結されている。また、上方の一対の第２把持部材２０、２２も、それぞれが相手側の部材を貫通するガイドロッド２８、３０に連結されている。つまり、図３（ａ）および図５の左側に位置する第２把持部材２０を貫通するガイドロッド２８が同図の右側に位置する第２把持部材２２に連結され、右側に位置する第２把持部材２２を貫通するガイドロッド３０の先端が左側に位置する第２把持部材２０に連結されている。なお、第１把持部材１６、１８に連結されているガイドロッド２４、２６が請求項１の第１操作部であり、第２把持部材２０、２２に連結されているガイドロッド２８、３０が請求項１の第２操作部である。
【００１８】
下方に配置された一対の第１把持部材１６、１８の側面にそれぞれ水平ピン３２、３４が取り付けられている（図２および図３（ｂ）参照）。また、枠体１２内の前記水平ピン３２、３４が設けられている側の壁面１２ｃ、１２ｅの内側にカムプレート３６が配置されている。このカムプレート３６は、枠体１２の側壁１２ｃ、１２ｅの内面に取り付けたキー３８を介して昇降できるようになっている。カムプレート３６には、一対の第１把持部材１６、１８にそれぞれ対応させて、中央寄りが高く両端部側が低くなる形状の傾斜した一対の長孔（カム溝）３６ａ、３６ｂが形成され、前記水平ピン３２、３４がこれら長孔３６ａ、３６ｂ内にそれぞれ嵌合している。一対の第１把持部材１６、１８が最も離隔した状態（図３（ａ）の状態）では、それぞれの水平ピン３２、３４が長孔３６ａ、３６ｂ内の最も外側に位置しているので、図３（ｂ）に示すように、長孔３６ａ、３６ｂの最も低い部分に位置しており、カムプレート３６が上昇した状態になっている。また、一対の第１把持部材１６、１８が最も接近した状態の時（図４（ａ）参照）には、両第１把持部材１６、１８の水平ピン３２、３４が最も接近しているので、傾斜した長孔３６ａ、３６ｂの最も上方に位置し、カムプレート３６は下降した状態になる（図４（ｂ）参照）。
【００１９】
前記のように一枚のカムプレート３６に逆方向を向けて形成された長孔（カム溝）３６ａ、３６ｂに、一対の第１把持部材１６、１８に取り付けた水平ピン３２、３４をそれぞれ嵌合させているので、一方の第１把持部材１８を他方の第１把持部材１６に向けて前進または後退させると、他方の第１把持部材１６も同時に逆方向に移動し、一対の第１把持部材１６、１８が互いに接近し、また、離隔するように連動する。なお、この実施例では図３（ａ）および図４（ａ）の右側の第１把持部材１８をスライドさせることにより、図の左側の第１把持部材１６を連動させるようにしたが、逆に、図の左側の第１把持部材１６を直接移動させ、右側の第１把持部材１８を連動させるようにしてもよい。
【００２０】
上方に配置された一対の第２把持部材２０、２２の側面にもそれぞれ水平ピン４０、４２が取り付けられ、枠体１２の側壁１２ｃ、１２ｅの内面にキー３８を介して昇降可能に配置されたカムプレート４４の、逆方向に傾斜した長孔（カム溝４４ａ、４４ｂ）に嵌合している。従って、一対の第２把持部材２０、２２が最も離隔した状態（図３（ａ）の状態）では、それぞれの水平ピン４０、４２が最も外側に位置しているので、図３（ｂ）に示すように、長孔４４ａ、４４ｂの最も低い部分に位置しており、カムプレート４４が上昇している。また、一対の第２把持部材２０、２２を最も接近させたときには、カムプレート４４が下降するようになっており、前記第１把持部材１６、１８と同様に、一方の第２把持部材２２を他方の把持部材２０に向かって前進させ、あるいは逆方向に後退させると、他方の第２把持部材２０が連動して逆方向に移動し、一対の第２把持部材２０、２２が互いに接近し、また、離隔する。
【００２１】
この実施例では、枠体１２内に２個の物品把持部１４が設けられており、これら２つの物品把持部１４の、下方に配置されている第１把持部材１６、１８のガイドロッド２４、２６は、連結プレート４６、４８によって連結されて一体的に動作するようになっている（図２参照）。また、２つの物品把持部１４の、上方に配置されている第２把持部材２０、２２のガイドロッド２８、３０も、連結部材５０、５２によって連結されて一体的に動作するようになっている。
【００２２】
上方に配置された第２把持部材２０、２２の、回転体２の内部側に向いている連結部材５０（図３および図４の左側の連結部材）には、水平なカムフォロア５４が取り付けられており、後に説明する円弧状カム１１０によって図３（ａ）および図４（ａ）の右方向に押し込まれるようになっている。第１把持部材１６、１８のガイドロッド２４、２６および第２把持部材２０、２２のガイドロッド２８、３０は、それぞれの把持部材１６、１８と２０、２２が接近した状態の時には外方へ突出しており、外力によってガイドロッド２４、２８が押し込まれると（この実施例では回転体２の中心を向いたガイドロッドが押し込まれる）、一対の把持部材１６、１８と２０、２２が互いに離隔するようになっている。
【００２３】
また、図２に示すように、上下一対の把持部材１６、１８と２０、２２のうち一方の把持部材１８、２２（図２の右側の把持部材）の端面と枠体１２の壁面１２ｄとの間に圧縮スプリング５８、６０が配置されており（図５参照）、一方の把持部材１８、２２を内部側へ常時付勢している。従って、前記ガイドロッド２４、２８に外力が作用していない状態では、圧縮スプリング５８、６０の付勢力によって図５の右側に位置している把持部材１８、２２が図の左方向へ押されて、両第１把持部材１６、１８および両第２把持部材２０、２２が互いに接触した状態になっている。なお、この実施例では、一方の把持部材１８、２２側にだけ圧縮スプリング５８、６０を設けているが両方の把持部材１６、１８、２０、２２に設けるようにしてもよい。
【００２４】
一対の第２把持部材２０、２２の下面のほぼ中央に、鉛直方向を向けてピン６２、６４が取り付けられている。一方、下方に配置された一対の第１把持部材１６、１８の上面には、ほぼ中央部から、互いに向かい合う面と逆側の面に向けて切り欠かれた係合溝６６、６８が形成されている（図３（ａ）、図４（ａ）および図８（ａ）、（ｂ）参照）。この係合溝６６、６８内にそれぞれ前記鉛直ピン６２、６４が嵌合している。上方の第２把持部材２０、２２の鉛直ピン６２、６４が下方の第１把持部材１６、１８の係合溝６６、６８内に嵌合しているので、一対の第１把持部材１６、１８および一対の第２把持部材２０、２２がともに閉じた状態から（図５に示す状態）、第１把持部材１６、１８を離隔させると、上方の第２把持部材２０、２２の鉛直ピン６２、６４が下方の第１把持部材１６、１８の係合溝６６、６８に係合して、第１把持部材１６、１８とともに第２把持部材２０、２２が離隔する。逆に、第１把持部材１６、１８および第２把持部材２０、２２がともに閉じた状態から、上方の第２把持部材２０、２２を離隔させた場合には、第２把持部材２０、２２の鉛直ピン６２、６４が第１把持部材１６、１８の係合溝６６、６８の端面に係合することはないので、第２把持部材２０、２２だけが単独で離隔する。
【００２５】
一対の第２把持部材２０、２２の上面に、それぞれ半円形のシール部材７０、７２が取り付けられている。これら一対の第２把持部材２０、２２を当接した状態にすると、半円形のシール部材７０、７２が一体となり、円形のシール部材が構成される。この円形のシール部材７０、７２は、外周面がテーパ状に傾斜している。
【００２６】
また、２個の物品把持部１４が収容されている枠体１２の底面１２ａの、各物品把持部１４の中央に、リジェクト用の大きい孔１２ａａが形成されている（図７参照）。この物品キャリア４に対する、通常の物品１０の挿入および取り出しは上方から行われるが、後に説明するように、不良品が発生した場合等には、その物品１０をリジェクトしなければならない。このリジェクトの際に第１把持部材１６、１８および第２把持部材２０、２２を最大限に開放することによって、これら第１および第２把持部材１６、１８、２０、２２によって把持していた物品１０を下方に形成したリジェクト用の孔１２ａａから落下させる。
【００２７】
この実施例に係る容器処理装置では、回転体２上に８個の物品キャリア４が等間隔で配置されており、この回転体２は１回転（３６０度）の１／８ずつ間欠的に回転する。回転体２上に配置されている各物品キャリア４の停止位置がそれぞれ容器処理位置になっている。この実施例では、停止位置Ａが第１部材（スティック）供給位置、Ｂが第２部材（容器）供給位置、Ｃが容器巻き締め位置、Ｄが液充填位置、Ｅがシール部材供給およびシール位置、Ｆがリークチェック位置、Ｇが正常品排出位置、Ｈが不良品リジェクト位置になっている。
【００２８】
スティック供給位置Ａには、物品キャリア４の枠体１２内に設けられている２箇所の物品把持部１４に同時に第１部材（スティック）６を供給するスティック供給装置７４（図９（ａ）参照）が配置されている。このスティック供給装置７４は、２個のグリッパ７６を有しており、各グリッパ７６にそれぞれスティック６を保持して前記物品キャリア４に供給する。また、容器供給位置Ｂには、スティック供給装置７４と同様に２個のグリッパ７８を有する容器供給装置８０（図９（ｂ）参照）が配置されており、各グリッパ７８にそれぞれ容器８を把持して、スティック６の上方から物品キャリア４に供給する。容器巻き締め位置Ｃには容器巻き締め装置８２が配置されている。この容器巻き締め装置８２は、それぞれサーボモータ８４によって回転される２個のチャック８６を備えており（図９（ｃ）参照）、これらチャック８６が前記容器供給装置８０によって供給された容器８を保持して回転させ、容器８とスティック６とを巻き締めて一体に組み付ける。
【００２９】
充填位置Ｄには、充填機（全体は図示せず）が配置されており、２本の充填ノズル８８（図９（ｄ）参照）から前記２個の容器８内に液体を充填する。次のシール部材供給およびシール位置Ｅには、シール部材供給手段（図示せず）とシール装置９０が設けられており、前記充填機で充填を行った容器８の開口部にシール用のフィルムを供給した後、シール装置９０のヒータ９２（図１０（ａ）参照）によって加熱してフィルムを溶着する。リークチェック位置Ｆには、リークチェック装置９４が設けられており、２箇所の密封部材９６を前記容器８に被せ、密封部材９６の先端を前記第２把持部材２０、２２の上面に設けられているシール部材７０、７２のテーパ状の外周面に密着させて密封部材９６内を密封し（図１０（ｂ）参照）、その密封空間内を吸引して、リークの有無をチェックする。以上の工程を行った後、正常品は、正常品排出位置Ｇで取り出し装置９８のグリッパ１００（図１０（ｃ）参照）に保持されて取り出され次の工程に送られる。また、不良品は、次の不良品リジェクト位置Ｈで開放した第１把持部材１６、１８および第２把持部材２０、２２から落下してリジェクトされる。
【００３０】
回転体２の上方に固定の取付プレート１０２が設置されており（図３（ａ）および図４（ａ）参照）、この取付プレート１０２に物品キャリア操作用のエアシリンダ１０４、１０６、１０８（図１参照）が取り付けられている。操作用エアシリンダ１０４、１０６、１０８は、物品キャリア４の下方に配置されている第１把持部材１６、１８の開放動作を行うものであり、スティック供給位置Ａ、正常品排出位置Ｇおよび不良品リジェクト位置Ｈにそれぞれ配置されている。また、上方に配置されている第２把持部材２０、２２の開放動作用として、円弧状のカム１１０が配置されている（図１および図４（ａ）参照）。この円弧状カム１１０は、スティック供給位置Ａのほぼ中央部から容器巻き締め位置Ｃを通過した位置に亘って配置されている。前記エアシリンダ１０４、１０６、１０８が、請求項１および請求項２に記載した第１開閉手段であり、円弧状カム１１０が第２開閉手段である。
【００３１】
以上の構成に係る物品キャリア４および物品処理装置の作動について説明する。回転体２の間欠回転によりスティック供給位置Ａに停止した物品キャリア４は、下方の第１把持部材１６、１８および上方の第２把持部材２０、２２ともに離隔した状態になっている（図３（ａ）に示す状態）。このときには、エアシリンダ１０４の作動によりガイドロッド２４を押圧して下方に配置された一対の第１把持部材１６、１８のうち、図３（ａ）の右側の第１把持部材１８を押し込むと、両第１把持部材１６、１８に設けられている水平ピン３２、３４とカムプレート３６によって他方の第１把持部材１６も連動して、両第１把持部材１６、１８が開放する。また、一対の第１把持部材１６、１８の上面には、係合溝６６、６８が形成されており、この係合溝６６、６８が上方に配置されている一対の第２把持部材２０、２２の下面に設けられている鉛直ピン６２、６４に係合して、これら一対の第２把持部材２０、２２も拡開させる。このように上方の第２把持部材２０、２２と下方の第１把持部材１６、１８がともに開放している状態の時に、図９（ａ）に示すように、スティック供給装置７４のグリッパ７６によって保持したスティック６を供給する。スティック６は、取っ手６ａを下方に向けており、この取っ手６ａを下方の第１把持部材１６、１８の把持溝１６ａ、１８ａの間に位置させる。また、スティック６の雄ねじ部６ｂおよび軸部６ｃは、上方の第２把持部材２０、２２の向かい合っている把持溝２０ａ、２２ａの間に位置させる。
【００３２】
開放した状態の第２把持部材２０、２２と第１把持部材１６、１８の間にスティック６を供給した後、第１把持部材１６、１８のガイドロッド２４を押していたエアシリンダ１０４を収縮させる。エアシリンダ１０４による第１把持部材１６、１８への外力が除かれると、この第１把持部材１６、１８は常時圧縮スプリング５８によって付勢されているので、図４（ａ）に示すように、図の右側の第１把持部材１８が左側の第１把持部材１６に向かって移動する。これら両第１把持部材１６、１８は、水平ピン３２、３４およびカムプレート３６によって連動するようになっているので（図４（ｂ）参照）、一対の第１把持部材１６、１８が互いに接近して当接し、スティック６の取っ手６ａの部分を把持する。一方、上方の第２把持部材は、カムフォロア５４がガイドロッド２８を押し込んだ状態のまま円弧状ガイド１１０に係合する。そのため、上方の第２把持部材２０、２２は開放した状態でスティック６の上部に向かい合っている。
【００３３】
その後、回転体２は１ピッチ（３６０／８度）回転し、スティック６が供給された物品キャリア４は次の容器供給位置Ｂに停止する。この容器供給位置Ｂで、図９（ｂ）に示すように、容器供給装置８０が容器８を両第２把持部材２０、２２間に挿入し、前記スティック６の上部（軸部６ｃとねじ部６ｂ）に被せる。容器６を供給した後も、上方の第２把持部材２０、２２は、ガイドロッド２８が円弧状のカム１１０によって押されており、一対の第２把持部材２０、２２は開放した状態のままである。
【００３４】
容器８を供給した後、スティック６と容器８とが供給された物品キャリア４は、回転体２の回転により次の容器巻き締め位置Ｃに移動して停止する。この容器巻き締め位置Ｃには巻き締め装置８２が配置されており（図９（ｃ）参照）、この巻き締め装置８２のチャック８６によって、スティック６に被せられている容器８を掴み、サーボモータ８４によりこのチャック８６を回転させて、下方の第１把持部材１６、１８によって把持されているスティック６の雄ねじ部６ａに対して容器８の雌ねじ部８ａを巻き締める。この時点では、下方の第１把持部材１６、１８は閉じており、スティック６の取っ手６ａをしっかり把持しており、また、上方の第２把持部材２０、２２は開放したままなので、これら一対の第２把持部材２０、２２間で容器８を回転させることができる。
【００３５】
容器８を回転させてスティック６に締結して一体の物品１０に組み付けた後、回転体２が回転移動する。物品キャリア４が円弧状カム１１０の下流端を通過すると、上方の第２把持部材２０、２２のガイドロッド２８に加えられていた外力が除かれ、圧縮スプリング６０の付勢力によって図５の右側の第２把持部材２２が図の左側に移動し、この移動に連動して図の左側の第２把持部材２０も右側に移動して両第２把持部材２０、２２が当接し、物品１０の容器８を把持する。物品キャリア４の第１把持部材１６、１８および第２把持部材２０、２２によって物品１０の一体となった第１部材６および第２部材８を把持した後、この物品キャリア４は、回転体２によって次の充填位置Ｄに停止される。
【００３６】
図９（ｄ）に示すように、充填位置Ｄには充填機が配置されており、第２把持部材２０、２２に把持されている容器８の上端に形成された開口部の上方から、充填ノズル８８によって液体の充填を行う。液体の充填が行われた物品１０は、次のシール部材供給およびシール位置Ｅに送られる。このシール位置Ｅでは、図示しないシールフィルム供給手段から、前記容器８の充填用開口部にシール用フィルムを供給する。その後、シール装置９０のヒータ９２によってシール用フィルムを加熱して溶着し、容器８内を密封する（図１０（ａ）参照）。
【００３７】
前記各工程によって第１部材（スティック）６と第２部材（容器）８からなる物品１０を組み付け、容器８内に液体を充填し、開口部をシールすることにより物品（採便部材）１０が完成する。その後、完成した物品１０を、次のリークチェック位置Ｆまで回転搬送して検査を行う。リークチェック位置Ｆに配置されているリークチェック装置９４は、図１０（ｂ）に示すように、カップ状の密封部材９６を有しており、この密封部材９６を前記物品キャリア４に把持されて上方に突出している容器８に被せ、その密封部材９６の先端（下端）開口部を第２把持部材２０、２２の上面に取り付けられているシール部材７０、７２に密着させる。カップ状の密封部材９６内を密封した後、その内部をバキュームにより吸引してリークチェックを行う。
【００３８】
リークチェック終了後、物品１０を把持している物品キャリア４は、回転体２の回転により次の正常品排出位置Ｇに移動する。この位置Ｇでは、エアシリンダ１０６により下方の第１把持部材１６、１８のガイドロッド２４を僅かに押し込む。図６の左側からガイドロッド２４を押し込むと、図の右側の第１把持部材１８が僅かに外側（他方の把持部材１６から離れる方向）に向けて移動し、他方の第１把持部材１６もこれに連動して僅かに移動して、一対の第１把持部材１６、１８は、物品１０の第１部材（スティックの取っ手６ａ）６を把持していた状態から、僅かに隙間を空けた状態になる。また、下方の第１把持部材１６、１８が僅かに開放すると、その上面に形成されている係合溝６６、６８が上方の第２把持部材２０、２２に取り付けられている鉛直ピン６２、６４に係合して、一対の第２把持部材２０、２２を拡開する方向へ僅かに移動させる。その結果、上方の第２把持部材２０、２２も、物品１０の第２部材である容器８を把持していた状態から僅かに隙間を空けた状態になる。このように物品キャリア４が把持していた物品１０を離した状態にした後、図１０（ｃ）に示すように、物品取り出し手段９８のグリッパ１００によって物品１０の容器８を把持して取り出し、図示しない排出コンベヤ等に排出する。
【００３９】
また、リークチェック等によって不良品であると判定された物品１０は、前記正常品排出位置Ｇで排出されず、次の不良品リジェクト位置Ｈに送られる。このリジェクト位置Ｈでは、エアシリンダ１０８により第１把持部材１６、１８のガイドロッド２４を大きく押し込み、図７の右側の第１把持部材１８を枠体１２の壁面１２ｄに当たる位置まで移動させる。この移動により他方の第１把持部材（図７の左側の第１把持部材１６）も、水平ピン３２、３４とプレートカム３６によって連動し、両第１把持部材１６、１８は大きく開放する。第１把持部材１６、１８が開放すると、両第１把持部材１６、１８の上面に形成されている係合溝６６、６８が上方の第２把持部材２０、２２の下面に取り付けられている鉛直ピン６２、６４に係合して、第２把持部材２０、２２を開放する。図７に示すように、上下の第１把持部材１６、１８および第２把持部材２０、２２が完全に開放すると、物品１０は把持された状態から解放されて落下し、物品キャリア４の枠体１２の底面１２ａに形成されている開口部１２ａａおよび回転体２に形成されているリジェクト用開口部２ａから落下して、この不良品リジェクト位置Ｈの下方に設置されている受け箱等にリジェクトされる。
【符号の説明】
【００４０】
４ 物品キャリア
６ 第１部材（スティック）
８ 第２部材（容器）
１０ 物品
１６ 第１把持部材
１８ 第１把持部材
２０ 第２把持部材
２２ 第２把持部材
１０４ 第１開閉手段（エアシリンダ）
１１０ 第２開閉手段（円弧状カム）
【技術分野】
【０００１】
本発明は物品を把持部材によって把持して搬送を行う物品キャリア、および、この物品キャリアによって搬送される物品の処理を行う物品処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、容器等の物品の処理を行う装置で、処理される物品が不安定で自立できない物品である場合や、変形の容器等のように処理を行う際に位置決めをする必要がある物品の場合には、この物品をキャリア内に収容し、把持部材によって把持して搬送するようにしている。このような物品キャリアは従来から広く知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された物品キャリア（特許文献１では容器ホルダと呼んでいる）は、有底角筒状のケース（容器ホルダの本体）内に４個の容器保持部材が進退動可能に配設されている。前記ケースには、４方の壁面から中心方向へ向けたシリンダ孔が形成され、これら各シリンダ孔内にそれぞれピンシリンダが摺動自在に嵌合している。各ピンシリンダに前記容器保持部材がそれぞれ取り付けられており、これらピンシリンダを進退動させることにより物品（この特許文献１では容器）を把持し、また、解放するようにしている。
【０００４】
前記特許文献１の物品キャリアでは、シリンダ孔の先端側（ケースの中央部側）からエアを導入し、その圧力によって容器保持部材を原点（ケースの最も外方側）に復帰させ、その後、ケースの中央部に型替え用治具である容器モデルを挿入し、各シリンダ孔内に型替え用プッシュピンを挿入して、容器保持部材が容器モデルに当たる位置まで押し込むことにより、各種形状の容器を安定して保持できるようにしている。
【０００５】
このような物品キャリアでは、各容器保持部材によって容器を保持するためには、各容器保持部材を原点に復帰させた後、それぞれに外力を加えて保持位置まで押し込む必要があり、しかも、容器保持部材の動作を同期させて行う必要がある。
【０００６】
また、前記物品キャリアによって物品を把持して搬送する間に処理を行う物品処理装置は広く用いられているが、例えば、特許文献２に記載された採便容器のように、第１部材（検体採取部材）と第２部材（検査液収納容器）の２つの部材からなる物品を、別々に把持して、処理を行うことができる物品キャリアは従来存在していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３１０８１１３号公報
【特許文献２】特許第４３１９５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、物品を構成する第１部材を把持する第１把持部材と、物品の第２部材を把持する第２把持部材を別々の開閉手段によって開閉するように構成し、第１把持部材と第２把持部材を独立して開閉可能とした物品キャリアを提供することである。また、この物品キャリアの第１把持部材によって把持されている第１部材に、第２部材を供給して第１部材に装着する等の作業のように、２つの部材を別々に把持して処理を行うことができる物品処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、第１部材と第２部材とを有する物品を把持する物品キャリアにおいて、前記物品の第１部材を把持する一対の第１把持部材と、この第１把持部材の上方に配置され、前記物品の第２部材を把持する一対の第２把持部材と、第１把持部材を開閉する第１操作部と、第２把持部材を開閉する第２操作部とを備え、第１把持部材と第２把持部材を独立して開閉可能にしたものである。
【００１０】
また、第２の発明は、請求項１に記載の物品キャリアを備えた物品処理装置であって、前記第１操作部と係合して第１把持部材を開閉する第１開閉手段と、前記第２操作部と係合して第２把持部材を開閉する第２開閉手段と、前記第１把持部材に、前記物品の第１部材を供給する第１部材供給手段と、前記物品の第２部材を保持して第１部材へ装着する第２部材装着手段とを備え、前記第１把持部材により第１部材を把持しつつ、第２把持部材を開放した状態で第２部材装着手段によって第２部材を第１部材に装着し、その後第２把持部材を閉鎖することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の物品キャリアは、第１把持部材とその上方に配置された第２把持部材をそれぞれ別の開閉手段で開閉するようにしたので、各把持部材が別々の部材を把持することができ、また、一方の部材を固定した状態にして他方の部材を装着する等別々の動作による作業を行うことができる。また、本発明の物品処理装置は、物品の第１部材と第２部材を別の第１把持部材と第２把持部材がそれぞれ把持して、第２部材を第１部材に装着する等の処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は物品処理装置の全体の構成を簡略化して示す平面図である。（実施例１）
【図２】図２は物品キャリアの平面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は物品キャリアに第１部材を供給する状態を示す側面図および横断面図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は物品キャリアに第２部材を供給する状態を示す側面図および横断面図である。
【図５】図５は物品キャリアが物品を把持した状態を示す断面図である。
【図６】図６は物品キャリアから正常な物品を排出する状態を示す断面図である。
【図７】図７は物品キャリアから不良品をリジェクトする状態を示す断面図である。
【図８】図８（ａ）、（ｂ）は物品キャリアの第１把持部材の開放時に第２把持部材を連動させる構成を示す斜視図および平面図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｄ）は物品処理装置の作動を順次示す図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｄ）は物品処理装置の図９に続く作動を順次示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
物品キャリアは、枠体内の下部に、一対の第１把持部材がスライドして接近離隔可能に配置され、この第１把持部材の上方に一対の第２把持部材がスライドして接近離隔可能に配置されており、それぞれ、第１開閉手段および第２開閉手段によって独立して開閉できるようになっている。第１把持部材には物品の第１部材が、そして、第２把持部材には物品の第２部材がそれぞれ把持されるようになっているので、先ず、第１把持部材を開放して第１部材を供給し把持させた後、開放している第２把持部材に第２部材を供給し、第２把持部材を開放したままで、第１部材に装着する等の工程を行い、その後第２把持部材によって物品の第２部材を把持する等の処理を行えるようにした
【実施例１】
【００１４】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。この実施例では、回転体２の外周部に円周方向等間隔で複数の物品キャリア４を配置し、これら物品キャリア４に、第１部材６と第２部材８とを備えた物品１０（図５参照）を把持させて回転搬送する間に、物品１０の処理を行う。この実施例に係る物品処理装置によって処理される物品１０は、例えば、採便容器のように、検体を採取するスティック状の第１部材６と、この第１部材６によって採取された検体ごと収容する容器である第２部材８とを備えた物品１０である。この物品１０の第１部材６であるスティックは、採便を行う際に手に持つ取っ手６ａと、採便する軸部６ｃと、取っ手６ａと軸部６ｃの中間に位置し、前記軸部６ｃを容器８内に挿入して容器８に対し締結する雄ねじ部６ｂとを備えている。また、第２部材である容器８は、前記第１部材６の軸部６ｃを収容するとともに、第１部材の雄ねじ部６ｂが螺合される雌ねじ部８ａが形成されている。なお、この実施例の容器８は、断面形状が矩形である。
【００１５】
先ず、物品キャリア４の構成について説明する。この物品キャリア４は、底面１２ａとこの底面１２ａ上に直立して固定された四方の壁面１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅからなる長方形の枠体１２内に、物品１０を把持する物品把持部１４（図２参照）が配置されている。なお、この実施例では、２個の物品１０を同時に処理するため、枠体１２内に２箇所の物品把持部１４を備えている。これら２箇所の物品把持部１４は、全く同一の構成をしており、しかも、後に説明するガイドロッドによって連結されているので、一つの操作によって２箇所の物品把持部１４を同時に動作させることができる。但し、必ずしも２箇所の物品把持部１４を備える必要はなく、１箇所でもよく、また、３箇所以上の物品把持部１４を設けることも可能である。
【００１６】
各物品把持部１４は、前記物品１０の第１部材６と第２部材８の２つの部材を別々に把持するように、上下２組の把持部材（下方の一対の把持部材１６、１８が前記物品１０の第１部材６を把持し、その上方に配置された一対の第２把持部材２０、２２が前記物品１０の第２部材８を把持する）を備えている。なお、図２では、下方の第１把持部材１６、１８を示している。上下２組の把持部材２０、２２、１６、１８は、それぞれ互いに接近離隔して物品１０の第２部材８および第１部材６を把持し、また、解放する。下方の第１把持部材１６、１８は、互いの向かい合う面のほぼ中央部に、物品の第１部材６（スティック）の一端部（取っ手６ａ）を把持する溝１６ａ、１８ａが形成されている（図２および図５参照）。また、上方の第２把持部材２０、２２の互いに向かい合う面には、前記第１部材６の一部（ねじ部６ｂおよび軸部６ｃ）を収容する第２部材（容器８）を把持する溝２０ａ、２２ａが形成されている（図５参照）。
【００１７】
下方の一対の第１把持部材１６、１８は、それぞれの互いに向かい合う面が相手側の部材を貫通するガイドロッド２４、２６に連結されている。つまり、図４（ａ）および図５の左側に位置する第１把持部材１６を貫通するガイドロッド２４が、同図の右側に位置する第１把持部材１８に連結され、右側に位置する第１把持部材１８を貫通するガイドロッド２６の先端が、左側に位置する第１把持部材１６に連結されている。また、上方の一対の第２把持部材２０、２２も、それぞれが相手側の部材を貫通するガイドロッド２８、３０に連結されている。つまり、図３（ａ）および図５の左側に位置する第２把持部材２０を貫通するガイドロッド２８が同図の右側に位置する第２把持部材２２に連結され、右側に位置する第２把持部材２２を貫通するガイドロッド３０の先端が左側に位置する第２把持部材２０に連結されている。なお、第１把持部材１６、１８に連結されているガイドロッド２４、２６が請求項１の第１操作部であり、第２把持部材２０、２２に連結されているガイドロッド２８、３０が請求項１の第２操作部である。
【００１８】
下方に配置された一対の第１把持部材１６、１８の側面にそれぞれ水平ピン３２、３４が取り付けられている（図２および図３（ｂ）参照）。また、枠体１２内の前記水平ピン３２、３４が設けられている側の壁面１２ｃ、１２ｅの内側にカムプレート３６が配置されている。このカムプレート３６は、枠体１２の側壁１２ｃ、１２ｅの内面に取り付けたキー３８を介して昇降できるようになっている。カムプレート３６には、一対の第１把持部材１６、１８にそれぞれ対応させて、中央寄りが高く両端部側が低くなる形状の傾斜した一対の長孔（カム溝）３６ａ、３６ｂが形成され、前記水平ピン３２、３４がこれら長孔３６ａ、３６ｂ内にそれぞれ嵌合している。一対の第１把持部材１６、１８が最も離隔した状態（図３（ａ）の状態）では、それぞれの水平ピン３２、３４が長孔３６ａ、３６ｂ内の最も外側に位置しているので、図３（ｂ）に示すように、長孔３６ａ、３６ｂの最も低い部分に位置しており、カムプレート３６が上昇した状態になっている。また、一対の第１把持部材１６、１８が最も接近した状態の時（図４（ａ）参照）には、両第１把持部材１６、１８の水平ピン３２、３４が最も接近しているので、傾斜した長孔３６ａ、３６ｂの最も上方に位置し、カムプレート３６は下降した状態になる（図４（ｂ）参照）。
【００１９】
前記のように一枚のカムプレート３６に逆方向を向けて形成された長孔（カム溝）３６ａ、３６ｂに、一対の第１把持部材１６、１８に取り付けた水平ピン３２、３４をそれぞれ嵌合させているので、一方の第１把持部材１８を他方の第１把持部材１６に向けて前進または後退させると、他方の第１把持部材１６も同時に逆方向に移動し、一対の第１把持部材１６、１８が互いに接近し、また、離隔するように連動する。なお、この実施例では図３（ａ）および図４（ａ）の右側の第１把持部材１８をスライドさせることにより、図の左側の第１把持部材１６を連動させるようにしたが、逆に、図の左側の第１把持部材１６を直接移動させ、右側の第１把持部材１８を連動させるようにしてもよい。
【００２０】
上方に配置された一対の第２把持部材２０、２２の側面にもそれぞれ水平ピン４０、４２が取り付けられ、枠体１２の側壁１２ｃ、１２ｅの内面にキー３８を介して昇降可能に配置されたカムプレート４４の、逆方向に傾斜した長孔（カム溝４４ａ、４４ｂ）に嵌合している。従って、一対の第２把持部材２０、２２が最も離隔した状態（図３（ａ）の状態）では、それぞれの水平ピン４０、４２が最も外側に位置しているので、図３（ｂ）に示すように、長孔４４ａ、４４ｂの最も低い部分に位置しており、カムプレート４４が上昇している。また、一対の第２把持部材２０、２２を最も接近させたときには、カムプレート４４が下降するようになっており、前記第１把持部材１６、１８と同様に、一方の第２把持部材２２を他方の把持部材２０に向かって前進させ、あるいは逆方向に後退させると、他方の第２把持部材２０が連動して逆方向に移動し、一対の第２把持部材２０、２２が互いに接近し、また、離隔する。
【００２１】
この実施例では、枠体１２内に２個の物品把持部１４が設けられており、これら２つの物品把持部１４の、下方に配置されている第１把持部材１６、１８のガイドロッド２４、２６は、連結プレート４６、４８によって連結されて一体的に動作するようになっている（図２参照）。また、２つの物品把持部１４の、上方に配置されている第２把持部材２０、２２のガイドロッド２８、３０も、連結部材５０、５２によって連結されて一体的に動作するようになっている。
【００２２】
上方に配置された第２把持部材２０、２２の、回転体２の内部側に向いている連結部材５０（図３および図４の左側の連結部材）には、水平なカムフォロア５４が取り付けられており、後に説明する円弧状カム１１０によって図３（ａ）および図４（ａ）の右方向に押し込まれるようになっている。第１把持部材１６、１８のガイドロッド２４、２６および第２把持部材２０、２２のガイドロッド２８、３０は、それぞれの把持部材１６、１８と２０、２２が接近した状態の時には外方へ突出しており、外力によってガイドロッド２４、２８が押し込まれると（この実施例では回転体２の中心を向いたガイドロッドが押し込まれる）、一対の把持部材１６、１８と２０、２２が互いに離隔するようになっている。
【００２３】
また、図２に示すように、上下一対の把持部材１６、１８と２０、２２のうち一方の把持部材１８、２２（図２の右側の把持部材）の端面と枠体１２の壁面１２ｄとの間に圧縮スプリング５８、６０が配置されており（図５参照）、一方の把持部材１８、２２を内部側へ常時付勢している。従って、前記ガイドロッド２４、２８に外力が作用していない状態では、圧縮スプリング５８、６０の付勢力によって図５の右側に位置している把持部材１８、２２が図の左方向へ押されて、両第１把持部材１６、１８および両第２把持部材２０、２２が互いに接触した状態になっている。なお、この実施例では、一方の把持部材１８、２２側にだけ圧縮スプリング５８、６０を設けているが両方の把持部材１６、１８、２０、２２に設けるようにしてもよい。
【００２４】
一対の第２把持部材２０、２２の下面のほぼ中央に、鉛直方向を向けてピン６２、６４が取り付けられている。一方、下方に配置された一対の第１把持部材１６、１８の上面には、ほぼ中央部から、互いに向かい合う面と逆側の面に向けて切り欠かれた係合溝６６、６８が形成されている（図３（ａ）、図４（ａ）および図８（ａ）、（ｂ）参照）。この係合溝６６、６８内にそれぞれ前記鉛直ピン６２、６４が嵌合している。上方の第２把持部材２０、２２の鉛直ピン６２、６４が下方の第１把持部材１６、１８の係合溝６６、６８内に嵌合しているので、一対の第１把持部材１６、１８および一対の第２把持部材２０、２２がともに閉じた状態から（図５に示す状態）、第１把持部材１６、１８を離隔させると、上方の第２把持部材２０、２２の鉛直ピン６２、６４が下方の第１把持部材１６、１８の係合溝６６、６８に係合して、第１把持部材１６、１８とともに第２把持部材２０、２２が離隔する。逆に、第１把持部材１６、１８および第２把持部材２０、２２がともに閉じた状態から、上方の第２把持部材２０、２２を離隔させた場合には、第２把持部材２０、２２の鉛直ピン６２、６４が第１把持部材１６、１８の係合溝６６、６８の端面に係合することはないので、第２把持部材２０、２２だけが単独で離隔する。
【００２５】
一対の第２把持部材２０、２２の上面に、それぞれ半円形のシール部材７０、７２が取り付けられている。これら一対の第２把持部材２０、２２を当接した状態にすると、半円形のシール部材７０、７２が一体となり、円形のシール部材が構成される。この円形のシール部材７０、７２は、外周面がテーパ状に傾斜している。
【００２６】
また、２個の物品把持部１４が収容されている枠体１２の底面１２ａの、各物品把持部１４の中央に、リジェクト用の大きい孔１２ａａが形成されている（図７参照）。この物品キャリア４に対する、通常の物品１０の挿入および取り出しは上方から行われるが、後に説明するように、不良品が発生した場合等には、その物品１０をリジェクトしなければならない。このリジェクトの際に第１把持部材１６、１８および第２把持部材２０、２２を最大限に開放することによって、これら第１および第２把持部材１６、１８、２０、２２によって把持していた物品１０を下方に形成したリジェクト用の孔１２ａａから落下させる。
【００２７】
この実施例に係る容器処理装置では、回転体２上に８個の物品キャリア４が等間隔で配置されており、この回転体２は１回転（３６０度）の１／８ずつ間欠的に回転する。回転体２上に配置されている各物品キャリア４の停止位置がそれぞれ容器処理位置になっている。この実施例では、停止位置Ａが第１部材（スティック）供給位置、Ｂが第２部材（容器）供給位置、Ｃが容器巻き締め位置、Ｄが液充填位置、Ｅがシール部材供給およびシール位置、Ｆがリークチェック位置、Ｇが正常品排出位置、Ｈが不良品リジェクト位置になっている。
【００２８】
スティック供給位置Ａには、物品キャリア４の枠体１２内に設けられている２箇所の物品把持部１４に同時に第１部材（スティック）６を供給するスティック供給装置７４（図９（ａ）参照）が配置されている。このスティック供給装置７４は、２個のグリッパ７６を有しており、各グリッパ７６にそれぞれスティック６を保持して前記物品キャリア４に供給する。また、容器供給位置Ｂには、スティック供給装置７４と同様に２個のグリッパ７８を有する容器供給装置８０（図９（ｂ）参照）が配置されており、各グリッパ７８にそれぞれ容器８を把持して、スティック６の上方から物品キャリア４に供給する。容器巻き締め位置Ｃには容器巻き締め装置８２が配置されている。この容器巻き締め装置８２は、それぞれサーボモータ８４によって回転される２個のチャック８６を備えており（図９（ｃ）参照）、これらチャック８６が前記容器供給装置８０によって供給された容器８を保持して回転させ、容器８とスティック６とを巻き締めて一体に組み付ける。
【００２９】
充填位置Ｄには、充填機（全体は図示せず）が配置されており、２本の充填ノズル８８（図９（ｄ）参照）から前記２個の容器８内に液体を充填する。次のシール部材供給およびシール位置Ｅには、シール部材供給手段（図示せず）とシール装置９０が設けられており、前記充填機で充填を行った容器８の開口部にシール用のフィルムを供給した後、シール装置９０のヒータ９２（図１０（ａ）参照）によって加熱してフィルムを溶着する。リークチェック位置Ｆには、リークチェック装置９４が設けられており、２箇所の密封部材９６を前記容器８に被せ、密封部材９６の先端を前記第２把持部材２０、２２の上面に設けられているシール部材７０、７２のテーパ状の外周面に密着させて密封部材９６内を密封し（図１０（ｂ）参照）、その密封空間内を吸引して、リークの有無をチェックする。以上の工程を行った後、正常品は、正常品排出位置Ｇで取り出し装置９８のグリッパ１００（図１０（ｃ）参照）に保持されて取り出され次の工程に送られる。また、不良品は、次の不良品リジェクト位置Ｈで開放した第１把持部材１６、１８および第２把持部材２０、２２から落下してリジェクトされる。
【００３０】
回転体２の上方に固定の取付プレート１０２が設置されており（図３（ａ）および図４（ａ）参照）、この取付プレート１０２に物品キャリア操作用のエアシリンダ１０４、１０６、１０８（図１参照）が取り付けられている。操作用エアシリンダ１０４、１０６、１０８は、物品キャリア４の下方に配置されている第１把持部材１６、１８の開放動作を行うものであり、スティック供給位置Ａ、正常品排出位置Ｇおよび不良品リジェクト位置Ｈにそれぞれ配置されている。また、上方に配置されている第２把持部材２０、２２の開放動作用として、円弧状のカム１１０が配置されている（図１および図４（ａ）参照）。この円弧状カム１１０は、スティック供給位置Ａのほぼ中央部から容器巻き締め位置Ｃを通過した位置に亘って配置されている。前記エアシリンダ１０４、１０６、１０８が、請求項１および請求項２に記載した第１開閉手段であり、円弧状カム１１０が第２開閉手段である。
【００３１】
以上の構成に係る物品キャリア４および物品処理装置の作動について説明する。回転体２の間欠回転によりスティック供給位置Ａに停止した物品キャリア４は、下方の第１把持部材１６、１８および上方の第２把持部材２０、２２ともに離隔した状態になっている（図３（ａ）に示す状態）。このときには、エアシリンダ１０４の作動によりガイドロッド２４を押圧して下方に配置された一対の第１把持部材１６、１８のうち、図３（ａ）の右側の第１把持部材１８を押し込むと、両第１把持部材１６、１８に設けられている水平ピン３２、３４とカムプレート３６によって他方の第１把持部材１６も連動して、両第１把持部材１６、１８が開放する。また、一対の第１把持部材１６、１８の上面には、係合溝６６、６８が形成されており、この係合溝６６、６８が上方に配置されている一対の第２把持部材２０、２２の下面に設けられている鉛直ピン６２、６４に係合して、これら一対の第２把持部材２０、２２も拡開させる。このように上方の第２把持部材２０、２２と下方の第１把持部材１６、１８がともに開放している状態の時に、図９（ａ）に示すように、スティック供給装置７４のグリッパ７６によって保持したスティック６を供給する。スティック６は、取っ手６ａを下方に向けており、この取っ手６ａを下方の第１把持部材１６、１８の把持溝１６ａ、１８ａの間に位置させる。また、スティック６の雄ねじ部６ｂおよび軸部６ｃは、上方の第２把持部材２０、２２の向かい合っている把持溝２０ａ、２２ａの間に位置させる。
【００３２】
開放した状態の第２把持部材２０、２２と第１把持部材１６、１８の間にスティック６を供給した後、第１把持部材１６、１８のガイドロッド２４を押していたエアシリンダ１０４を収縮させる。エアシリンダ１０４による第１把持部材１６、１８への外力が除かれると、この第１把持部材１６、１８は常時圧縮スプリング５８によって付勢されているので、図４（ａ）に示すように、図の右側の第１把持部材１８が左側の第１把持部材１６に向かって移動する。これら両第１把持部材１６、１８は、水平ピン３２、３４およびカムプレート３６によって連動するようになっているので（図４（ｂ）参照）、一対の第１把持部材１６、１８が互いに接近して当接し、スティック６の取っ手６ａの部分を把持する。一方、上方の第２把持部材は、カムフォロア５４がガイドロッド２８を押し込んだ状態のまま円弧状ガイド１１０に係合する。そのため、上方の第２把持部材２０、２２は開放した状態でスティック６の上部に向かい合っている。
【００３３】
その後、回転体２は１ピッチ（３６０／８度）回転し、スティック６が供給された物品キャリア４は次の容器供給位置Ｂに停止する。この容器供給位置Ｂで、図９（ｂ）に示すように、容器供給装置８０が容器８を両第２把持部材２０、２２間に挿入し、前記スティック６の上部（軸部６ｃとねじ部６ｂ）に被せる。容器６を供給した後も、上方の第２把持部材２０、２２は、ガイドロッド２８が円弧状のカム１１０によって押されており、一対の第２把持部材２０、２２は開放した状態のままである。
【００３４】
容器８を供給した後、スティック６と容器８とが供給された物品キャリア４は、回転体２の回転により次の容器巻き締め位置Ｃに移動して停止する。この容器巻き締め位置Ｃには巻き締め装置８２が配置されており（図９（ｃ）参照）、この巻き締め装置８２のチャック８６によって、スティック６に被せられている容器８を掴み、サーボモータ８４によりこのチャック８６を回転させて、下方の第１把持部材１６、１８によって把持されているスティック６の雄ねじ部６ａに対して容器８の雌ねじ部８ａを巻き締める。この時点では、下方の第１把持部材１６、１８は閉じており、スティック６の取っ手６ａをしっかり把持しており、また、上方の第２把持部材２０、２２は開放したままなので、これら一対の第２把持部材２０、２２間で容器８を回転させることができる。
【００３５】
容器８を回転させてスティック６に締結して一体の物品１０に組み付けた後、回転体２が回転移動する。物品キャリア４が円弧状カム１１０の下流端を通過すると、上方の第２把持部材２０、２２のガイドロッド２８に加えられていた外力が除かれ、圧縮スプリング６０の付勢力によって図５の右側の第２把持部材２２が図の左側に移動し、この移動に連動して図の左側の第２把持部材２０も右側に移動して両第２把持部材２０、２２が当接し、物品１０の容器８を把持する。物品キャリア４の第１把持部材１６、１８および第２把持部材２０、２２によって物品１０の一体となった第１部材６および第２部材８を把持した後、この物品キャリア４は、回転体２によって次の充填位置Ｄに停止される。
【００３６】
図９（ｄ）に示すように、充填位置Ｄには充填機が配置されており、第２把持部材２０、２２に把持されている容器８の上端に形成された開口部の上方から、充填ノズル８８によって液体の充填を行う。液体の充填が行われた物品１０は、次のシール部材供給およびシール位置Ｅに送られる。このシール位置Ｅでは、図示しないシールフィルム供給手段から、前記容器８の充填用開口部にシール用フィルムを供給する。その後、シール装置９０のヒータ９２によってシール用フィルムを加熱して溶着し、容器８内を密封する（図１０（ａ）参照）。
【００３７】
前記各工程によって第１部材（スティック）６と第２部材（容器）８からなる物品１０を組み付け、容器８内に液体を充填し、開口部をシールすることにより物品（採便部材）１０が完成する。その後、完成した物品１０を、次のリークチェック位置Ｆまで回転搬送して検査を行う。リークチェック位置Ｆに配置されているリークチェック装置９４は、図１０（ｂ）に示すように、カップ状の密封部材９６を有しており、この密封部材９６を前記物品キャリア４に把持されて上方に突出している容器８に被せ、その密封部材９６の先端（下端）開口部を第２把持部材２０、２２の上面に取り付けられているシール部材７０、７２に密着させる。カップ状の密封部材９６内を密封した後、その内部をバキュームにより吸引してリークチェックを行う。
【００３８】
リークチェック終了後、物品１０を把持している物品キャリア４は、回転体２の回転により次の正常品排出位置Ｇに移動する。この位置Ｇでは、エアシリンダ１０６により下方の第１把持部材１６、１８のガイドロッド２４を僅かに押し込む。図６の左側からガイドロッド２４を押し込むと、図の右側の第１把持部材１８が僅かに外側（他方の把持部材１６から離れる方向）に向けて移動し、他方の第１把持部材１６もこれに連動して僅かに移動して、一対の第１把持部材１６、１８は、物品１０の第１部材（スティックの取っ手６ａ）６を把持していた状態から、僅かに隙間を空けた状態になる。また、下方の第１把持部材１６、１８が僅かに開放すると、その上面に形成されている係合溝６６、６８が上方の第２把持部材２０、２２に取り付けられている鉛直ピン６２、６４に係合して、一対の第２把持部材２０、２２を拡開する方向へ僅かに移動させる。その結果、上方の第２把持部材２０、２２も、物品１０の第２部材である容器８を把持していた状態から僅かに隙間を空けた状態になる。このように物品キャリア４が把持していた物品１０を離した状態にした後、図１０（ｃ）に示すように、物品取り出し手段９８のグリッパ１００によって物品１０の容器８を把持して取り出し、図示しない排出コンベヤ等に排出する。
【００３９】
また、リークチェック等によって不良品であると判定された物品１０は、前記正常品排出位置Ｇで排出されず、次の不良品リジェクト位置Ｈに送られる。このリジェクト位置Ｈでは、エアシリンダ１０８により第１把持部材１６、１８のガイドロッド２４を大きく押し込み、図７の右側の第１把持部材１８を枠体１２の壁面１２ｄに当たる位置まで移動させる。この移動により他方の第１把持部材（図７の左側の第１把持部材１６）も、水平ピン３２、３４とプレートカム３６によって連動し、両第１把持部材１６、１８は大きく開放する。第１把持部材１６、１８が開放すると、両第１把持部材１６、１８の上面に形成されている係合溝６６、６８が上方の第２把持部材２０、２２の下面に取り付けられている鉛直ピン６２、６４に係合して、第２把持部材２０、２２を開放する。図７に示すように、上下の第１把持部材１６、１８および第２把持部材２０、２２が完全に開放すると、物品１０は把持された状態から解放されて落下し、物品キャリア４の枠体１２の底面１２ａに形成されている開口部１２ａａおよび回転体２に形成されているリジェクト用開口部２ａから落下して、この不良品リジェクト位置Ｈの下方に設置されている受け箱等にリジェクトされる。
【符号の説明】
【００４０】
４ 物品キャリア
６ 第１部材（スティック）
８ 第２部材（容器）
１０ 物品
１６ 第１把持部材
１８ 第１把持部材
２０ 第２把持部材
２２ 第２把持部材
１０４ 第１開閉手段（エアシリンダ）
１１０ 第２開閉手段（円弧状カム）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と第２部材とを有する物品を把持する物品キャリアにおいて、
前記物品の第１部材を把持する一対の第１把持部材と、この第１把持部材の上方に配置され、前記物品の第２部材を把持する一対の第２把持部材と、第１把持部材を開閉する第１操作部と、第２把持部材を開閉する第２操作部とを備え、第１把持部材と第２把持部材を独立して開閉可能にした物品キャリア。
【請求項２】
請求項１に記載の物品キャリアを備えた物品処理装置であって、
前記第１操作部と係合して第１把持部材を開閉する第１開閉手段と、前記第２操作部と係合して第２把持部材を開閉する第２開閉手段と、前記第１把持部材に、前記物品の第１部材を供給する第１部材供給手段と、前記物品の第２部材を保持して第１部材へ装着する第２部材装着手段とを備え、前記第１把持部材により第１部材を把持しつつ、第２把持部材を開放した状態で第２部材装着手段によって第２部材を第１部材に装着し、その後第２把持部材を閉鎖することを特徴とする物品処理装置。
【請求項１】
第１部材と第２部材とを有する物品を把持する物品キャリアにおいて、
前記物品の第１部材を把持する一対の第１把持部材と、この第１把持部材の上方に配置され、前記物品の第２部材を把持する一対の第２把持部材と、第１把持部材を開閉する第１操作部と、第２把持部材を開閉する第２操作部とを備え、第１把持部材と第２把持部材を独立して開閉可能にした物品キャリア。
【請求項２】
請求項１に記載の物品キャリアを備えた物品処理装置であって、
前記第１操作部と係合して第１把持部材を開閉する第１開閉手段と、前記第２操作部と係合して第２把持部材を開閉する第２開閉手段と、前記第１把持部材に、前記物品の第１部材を供給する第１部材供給手段と、前記物品の第２部材を保持して第１部材へ装着する第２部材装着手段とを備え、前記第１把持部材により第１部材を把持しつつ、第２把持部材を開放した状態で第２部材装着手段によって第２部材を第１部材に装着し、その後第２把持部材を閉鎖することを特徴とする物品処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−４７１１４（Ｐ２０１３−４７１１４Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８６４７０（Ｐ２０１１−１８６４７０）
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【出願人】（０００２５３０１９）澁谷工業株式会社 (503)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【出願人】（０００２５３０１９）澁谷工業株式会社 (503)
【Ｆターム（参考）】
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