JP5757927B2 - キャップ装着装置 - Google Patents
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Description
キャップ装着装置は、例えば、創薬の分野で使用され、チューブは、創薬用チューブである。
そして、ピン列の1回のキャップ装着動作により、Y軸キャップ保持列の第2所定数のキャップが、Y軸キャップ保持列に対応しているY軸チューブ保持列の第2所定数のチューブにそれぞれ装着される。
さらに、Y軸チューブ保持列毎およびX軸チューブ保持列毎でのキャップ装着動作は、複数の押込みピンからなるピン列により行われるので、1回のキャップ装着動作で複数のキャップが同数のチューブに装着されるため、1つのピンにより1回のキャップ装着動作で1つずつキャップがチューブに装着される場合に比べて、キャップ装着動作の回数が減少して、キャップ装着作業の効率を向上させることができる。
ピン列が、第2所定数の押込みピンからなり、Y軸作業位置が、第1所定位置のキャップラックのY軸キャップ保持列の第2所定数のキャップに対して1つであり、第2所定位置のキャップラックのX軸キャップ保持列での第1所定数のキャップに対して2つであることにより、第1所定位置の両ラックに対しては、Y軸チューブ保持列のすべてのチューブに対して1回のキャップ装着動作でキャップが装着され、第2所定位置の両ラックに対しては、X軸チューブ保持列のすべてのチューブに対して2回のキャップ装着動作でキャップが装着されるので、キャップ装着動作の回数が減少して、キャップ装着作業の効率を向上させることができる。
本発明のキャップ装着装置において、X軸アクチュエータは、テーブルおよびピン部材の少なくとも一方をX軸方向に移動させるものであり、Y軸アクチュエータは、テーブルおよびピン部材の少なくとも一方をY軸方向に移動させるものであり、Z軸アクチュエータは、テーブルおよびピン部材の少なくとも一方をZ軸方向に移動させるものである。
本発明のキャップ装着装置に関して、X軸方向およびY軸方向は、互いに交差または直交する方向であり、Z軸方向は、X軸方向およびY軸方向に直交する方向であり、Z軸方向での上方は、第1,第2所定位置にあるチューブラックおよびキャップラックに関して、Z軸方向で、チューブラックに保持されているチューブに対して、キャップラックに保持されているキャップが位置する方向である。
本発明のキャップ装着装置は、創薬の分野および創薬以外の分野のいずれで使用されてもよく、したがってチューブラックに保持されるチューブも、創薬用および創薬用以外の用途のいずれに使用されてもよい。
図1を参照すると、本発明の実施例において、キャップ装着装置100(以下、「装着装置100」という。)は、チューブラックTに着脱可能に保持されている複数の創薬用のチューブとしてのマイクロチューブ10(図4。以下、「チューブ10」という。)の開口部12に、キャップラックCに着脱可能に保持されている複数のキャップ20(図3,図4)を、それぞれ装着する装置である。
キャップ20が装着される容器であるチューブ10には、すべて、収容物としての創薬用の試料が収容されている。キャップ20は、チューブ10の開放口を形成している開口部12に挿入されて、開口部12を密封する。
なお、図の繁雑化を避けるために、図1では、すべてのキャップ保持部Caに保持されているキャップ20およびキャップ保持部Caの一部は省略されており、図4では、キャップ保持部Caの一部が省略され、キャップラックCの一部が破断されて示されるチューブ保持部Taに保持されているチューブ10は省略されている。
X軸アクチュエータ130はターンテーブル112を駆動してX軸方向に移動させ、Y軸アクチュエータ140はピン部材120を駆動してY軸方向に移動させ、Z軸アクチュエータ150は、Y軸アクチュエータ140およびピン部材120を駆動してZ軸方向に移動させる。電動アクチュエータである各アクチュエータ130,140,150は、周知の電動スライダから構成され、電動機および該電動機により駆動されるボールネジ機構を備える駆動部(図示されず)により駆動されて直線往復運動を行うスライダ131,141,151を有する。
本実施例において、X軸方向およびY軸方向は、互いに直交する水平方向であり、Z軸方向は上下方向である。
そして、チューブラックTおよびキャップラックCは、第1所定位置に位置決めされた状態で、Z軸方向で互いに対向する1つのチューブ保持部Taおよび1つのキャップ保持部Ca毎に、キャップ保持部CaがZ軸方向でチューブ保持部Taの真上に位置し、かつチューブ保持部Taに保持されているチューブ10の開口部12の前記開放口の真上にキャップ保持部Caに保持されているキャップ20が位置する整合位置で、Z軸方向に重ねられて、Z軸方向で位置決めされている。
なお、図5では、キャップ20が省略されている。
ターンテーブル112は、両ラックT,Cを、Y軸チューブ保持列TyおよびY軸キャップ保持列CyがX軸方向に並んでいる状態となる第1所定位置と、X軸チューブ保持列TxおよびX軸キャップ保持列CxがX軸方向に並んでいる状態となる第2所定位置で支持可能である。
ホルダ126およびピン部121は、Y軸アクチュエータ140に駆動されて、Y軸方向に平行な直線往復運動を行う。Y軸アクチュエータ140は、Z軸アクチュエータ150のスライダ151に固定状態で設けられ、Z軸アクチュエータ150に駆動されて、Z軸方向に平行な直線往復運動を行う。
なお、図5には、Z軸方向で対応する位置にあるチューブ保持部Taおよびキャップ保持部Caが1つのほぼ正方形状の枠で示される一方、各キャップ保持部Caに保持されているキャップ20は省略されている。
準備工程において、ターンテーブル112が、X軸方向で原点位置(図2において、図示されている位置よりも左方の位置である。)を占めるときに、ターンテーブル112は制御装置160により制御されるアクチュエータ118の作動により第1回転位置にある。この状態の載置テーブル113上で、チューブラックTおよびキャップラックCは、位置決め部材114,115により、整合位置で重ねられた状態で、第1所定位置に位置決めされて載置される。この位置決めにより、両ラックT,Cにおいて、Y軸チューブ保持列TyおよびY軸キャップ保持列Cyが第1所定数の列を形成してX軸方向に並ぶ。
該X軸作業位置は、X軸方向に並んだ第1所定数のY軸チューブ保持列Ty(キャップラックCにおいてはY軸キャップ保持列Cy)に対して、X軸方向の送り方向で前端部の端部Y軸チューブ保持列Ty1(または、端部Y軸キャップ保持列Cy1)から、後端部の端部Y軸チューブ保持列Ty24(または、端部Y軸キャップ保持列Cy24)まで、1つのY軸チューブ保持列Ty(または、Y軸キャップ保持列Cy)毎に、ターンテーブル112がX軸方向に逐次移動した後に停止して占めるX軸方向での位置である。図1〜図3には、端部Y軸チューブ保持列Ty1(したがって、端部Y軸キャップ保持列Cy1)でのキャップ装着動作が行われるX軸作業位置でのターンテーブル112およびピン部材120が示されている。
なお、第1所定数のY軸チューブ保持列Tyのうちの一部である1以上の特定のY軸チューブ保持列の各チューブ10にキャップ20が装着されない場合、ターンテーブル112は、X軸アクチュエータ130により駆動されて、前記特定Y軸チューブ保持列でのキャップ装着動作が行われるX軸方向での位置に停止することなく、次のX軸作業位置まで移動する。
該X軸作業位置は、X軸方向に並んだ第2所定数のX軸チューブ保持列Tx(または、X軸キャップ保持列Cx)に対して、前端部の端部X軸チューブ保持列Tx1がキャップ装着対象外チューブ保持列であることから、該X軸チューブ保持列Tx1に隣接する隣接X軸チューブ保持列Tx2(または、隣接X軸キャップ保持列Cx2)から、後端部の端部X軸チューブ保持列Tx16(または、端部X軸キャップ保持列Cx16)まで、1つのX軸チューブ保持列Tx(または、X軸キャップ保持列Cx)毎に、ターンテーブル112が逐次移動して占める位置である。
なお、図3には、説明の便宜上、図5とは異なり、端部X軸チューブ保持列Tx1でのキャップ装着動作が行われるX軸作業位置でのターンテーブル112およびピン列122が示されている。
第1Y軸作業位置(図3にピン列122の押込みピンPの一部が二点鎖線で示される。)において、ピン列122は、先ず、装着作業開始チューブ保持列である隣接X軸チューブ保持列Tx2に対して、第1Y軸作業位置で、キャップ装着動作により、隣接X軸キャップ保持列Cx2のキャップ20を隣接X軸チューブ保持列Tx2のチューブ10に装着し、その後、戻り動作により初期位置に戻る。
その後、ピン列122は、残りの各X軸チューブ保持列Txおよび各X軸キャップ保持列Cxに対して同様の動作を繰り返して、端部X軸チューブ保持列Tx16の第1所定数のチューブ10以外の全チューブ10にキャップ20が装着される。
装着装置100は、整合位置にあるチューブラックTおよびキャップラックCを第1,第2所定位置で支持するターンテーブルと、X軸作業位置において、キャップラックCに保持されているキャップ20をキャップ保持部Caから押し出して、チューブラックTに保持されているチューブ10の開口部12に押し込んで装着するキャップ装着動作を行うピン列122および単独ピン123とを有する。
これにより、ターンテーブル112上の両ラックT,ラックCに対して、X軸作業位置において、ピン列122および単独ピン123が行うキャップ装着動作により、キャップ保持部Caに保持されているキャップ20を、チューブ保持部Taに保持されているチューブ10の開口部12に装着することができる。
これにより、複数の押込みピンPからなるピン列122は、第1所定位置の両ラックT,Cに対しては、Y軸チューブ保持列Ty毎およびY軸キャップ保持列Cy毎に、第2所定数のチューブ保持部Taに対して、Y軸作業位置を変更することなくキャップ装着動作を行い、第2所定位置の両ラックT,Cに対しては、X軸チューブ保持列Tx毎およびX軸キャップ保持列Cx毎に、第1所定数のチューブ保持部Taに対して、Y軸作業位置を変更して、キャップ装着動作を行う。このように、Y軸チューブ保持列Ty毎でのキャップ装着動作を行うピン列122が、X軸チューブ保持列Tx毎でのキャップ装着動作を行うピン列122を兼ねるので、Y軸チューブ保持列Ty毎でのキャップ装着動作とX軸チューブ保持列Tx毎でのキャップ装着動作とで異なるピン列が必要になる場合に比べて、ピン列122を備える装着装置100の利便性を向上させることができる。
これにより、第1所定位置の両ラックT,Cに対しては、Y軸チューブ保持列Tyのすべてのチューブ10に対して1回のキャップ装着動作でキャップ20が装着され、第2所定位置の両ラックT,Cに対しては、X軸チューブ保持列Txのすべてのチューブ10に対して2回のキャップ装着動作でキャップ20が装着されるので、キャップ装着動作の回数が減少して、キャップ装着作業の効率を向上させることができる。
しかも、ピン列122および単独ピン123を有するピン部121は、ホルダ126を介して共通のY軸アクチュエータ140に設けられていることにより、ピン列122および単独ピン123の併用によるキャップ装着動作が行われる場合に、ピン列および単独ピンが別々のアクチュエータに設けられる装着装置に比べて、ピン列122によるキャップ装着動作と単独ピン123によるキャップ装着動作とを切り換えるためのピン列122および単独ピン123の移動時間の短縮が可能になるので、ピン列122および単独ピン123が併用されるときのキャップ装着作業の効率を向上させることができ、さらに、装着装置100の構造を簡単化および小型化することができて、装着装置100のコストを削減することができる。
第1所定数が第2所定数よりも1だけ大きい場合などに、装着装置100により、ピン列122および単独ピン123によるキャップ装着動作が行われてもよい。この場合に、ピン列122および単独ピン123のすべての押込みピンPは、X軸方向で同じ位置にあることにより、第3所定数が第2所定数未満であるときの第1所定位置におけるY軸チューブ保持列Ty毎、および、第2所定位置におけるX軸チューブ保持列Tx毎でのX軸作業位置の変更が不要になるので、ピン列および単独ピンがX軸方向で異なる位置に配置されているためにX軸作業位置の変更が必要になる場合に比べて、キャップ装着作業の効率を向上させることができる。
さらに、空動作を含むキャップ装着動作により、すべてのY軸チューブ保持列TyおよびすべてのX軸チューブ保持列Txのそれぞれの、すべてのチューブ10にキャップ20を装着することもできる。
ターンテーブルの位置決め部材は、バネやアクチュエータにより載置テーブル113に対して移動可能な可動部材から構成されてもよく、また、載置テーブル113に対して、その取付位置が変更可能に取り付けられてもよい。
ピン列を構成している押込みピンの数である第3所定数が第2所定数未満である場合には、第1所定位置におけるY軸チューブ保持列Tyでのキャップ装着動作の際に、該ピン列は、Y軸作業位置を変更して、複数のY軸作業位置でキャップ装着動作を行う。
そして、第1(第2)所定位置での両ラックT,Cにおいて、キャップ装着対象外チューブ列同士は、X軸方向で隣り合って位置していてもよいし、それらの間に1以上の別のY軸(X軸)チューブ保持列を挟んで位置していてもよい。
112・・・ターンテーブル
113・・・載置テーブル
120・・・ピン部材
122・・・ピン列
123・・・単独ピン
130・・・X軸アクチュエータ
140・・・Y軸アクチュエータ
150・・・Z軸アクチュエータ
160・・・制御装置
C ・・・キャップラック
Ca ・・・キャップ保持部
Cx ・・・X軸キャップ保持列
Cx1、Cx16・・・端部X軸キャップ保持列
Cy・・・Y軸キャップ保持列
Cy1、Cy24・・・端部Y軸キャップ保持列、
T ・・・チューブラック
Ta ・・・チューブ保持部
Tx,Tx2,Tx3・・・X軸チューブ保持列
Tx1,Tx16・・・端部X軸チューブ保持列
Txs・・・特定X軸チューブ保持列
Ty ・・・Y軸チューブ保持列
Ty1,Ty24・・・端部Y軸チューブ保持列、
P ・・・押込みピン
L ・・・回転中心線
Claims (4)
- 複数である設定数のチューブ保持部を有するチューブラックおよび前記設定数のキャップ保持部を有するキャップラックをX軸方向およびY軸方向での所定位置に位置決めされた状態で支持するテーブルと、前記チューブ保持部に保持されているチューブの開口部に、前記キャップ保持部に保持されているキャップを装着する複数の押込みピンを有するピン部材と、前記テーブルおよび前記ピン部材のX軸方向での相対的な位置であるX軸位置を変更するX軸アクチュエータと、前記テーブルおよび前記ピン部材のZ軸方向での相対的な位置であるZ軸位置を変更するZ軸アクチュエータとを備え、
前記所定位置の前記チューブラックおよび前記キャップラックが、Z軸方向で互いに対向する1つの前記チューブ保持部および1つの前記キャップ保持部毎に、前記キャップ保持部がZ軸方向で前記チューブ保持部の真上に位置する整合位置にあり、
前記X軸位置が、前記ピン部材による前記キャップの装着が行われるX軸作業位置であるときに、前記押込みピンが、前記Z軸アクチュエータの作動により、前記キャップを前記キャップ保持部から押し出して前記開口部に押し込んで装着するキャップ装着動作を行うキャップ装着装置において、
前記所定位置の前記チューブラックおよび前記キャップラックにおいて、前記設定数の前記チューブ保持部が、X軸方向に配列されている第1所定数の前記チューブ保持部からなる第2所定数の列数のX軸チューブ保持列と、Y軸方向に配列されている前記第2所定数の前記チューブ保持部からなる前記第1所定数の列数のY軸チューブ保持列とを形成して配置され、前記設定数の前記キャップ保持部が、X軸方向に配列されている前記第1所定数の前記キャップ保持部からなる前記第2所定数の列数のX軸キャップ保持列と、Y軸方向に配列されている前記第2所定数の前記キャップ保持部からなる前記第1所定数の列数のY軸キャップ保持列とを形成して配置されており、
複数である前記第1所定数が、複数である前記第2所定数よりも大きく、
前記ピン部材が、Y軸方向に配列された前記第2所定数以下の複数の押込みピンからなるピン列を有し、
前記テーブルが、前記チューブラックおよび前記キャップラックを、前記Y軸チューブ保持列および前記Y軸キャップ保持列がX軸方向に並んでいる状態の前記所定位置である第1所定位置と、前記X軸チューブ保持列および前記X軸キャップ保持列がX軸方向に並んでいる状態の第2所定位置とで支持可能であり、
前記テーブルと前記ピン列とのY軸方向での相対的な位置であるY軸位置を変更するY軸アクチュエータを備え、
前記Y軸位置が、前記第1所定位置での前記キャップラックにおける前記Y軸キャップ保持列の前記キャップに対して、および、前記第2所定位置での前記キャップラックにおける前記X軸キャップ保持列の前記キャップに対して、前記ピン列が前記キャップ装着動作を行う複数のY軸作業位置を含むことを特徴とするキャップ装着装置。 - 前記テーブルが、前記第1所定位置を設定する第1回転位置と前記第2所定位置を設定する第2回転位置との間で、Z軸方向に平行な回転中心線を中心に回転可能なターンテーブルであることを特徴とする請求項1に記載のキャップ装着装置。
- 前記ピン部材が、前記ピン列と、1つの前記押込みピンからなる単独ピンとを有し、
前記ピン列および前記単独ピンのすべての前記押込みピンが、X軸方向で同じ位置にあることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のキャップ装着装置。 - 前記第2所定数が、前記第1所定数の1/2以上であり、
前記ピン列が、前記第2所定数の前記押込みピンからなり、
前記Y軸作業位置が、前記第1所定位置の前記キャップラックの前記Y軸キャップ保持列の前記第2所定数の前記キャップに対して1つであり、前記第2所定位置の前記キャップラックの前記X軸キャップ保持列での前記第1所定数の前記キャップに対して2つであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1つにキャップ装着装置。
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