特許 5971702 物品搬送ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5971702

(24)【登録日】2016年7月22日

(45)【発行日】2016年8月17日

(54)【発明の名称】物品搬送ユニット

(51)【国際特許分類】

   B65G 23/24 20060101AFI20160804BHJP

   B65G 23/00 20060101ALI20160804BHJP

   B65G 23/10 20060101ALI20160804BHJP

【ＦＩ】

   B65G23/24

   B65G23/00 C

   B65G23/10

【請求項の数】9

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2012-132169(P2012-132169)

(22)【出願日】2012年6月11日

(65)【公開番号】特開2013-256345(P2013-256345A)

(43)【公開日】2013年12月26日

【審査請求日】2015年5月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】511122075

【氏名又は名称】テクノダイナミックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】加藤 平三郎

【審査官】 葛原 怜士郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−２１９５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭４９−０４９１５８（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ １５／００−１５／２８

Ｂ６５Ｇ １５／６０−１５／６４

Ｂ６５Ｇ ２１／００−２１／２２

Ｂ６５Ｇ ２３／００−２３／２４

Ｂ６５Ｇ ２５／００，２５／０４

Ｂ６５Ｇ ４７／８０，４７／８４−４７／８６

Ｂ６５Ｇ ４７／９０−４７／９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品を保持して搬送するスチール製のエンドレスベルト、
前記エンドレスベルトを駆動する駆動プーリー、
前記駆動プ―リーとともに前記エンドレスベルトが巻き掛けられるアイドラープーリー、
前記駆動プーリーと前記アイドラープーリーとの間にて前記エンドレスベルトに沿って往復運動する往復運動部、
前記駆動プーリーと前記駆動プーリーを駆動する動力部との間に介在され、前記駆動プーリーが設けられた出力軸と、前記出力軸と係合し前記動力部の動力を前記出力軸に伝達する伝達軸とが直交する運動方向変更部、及び、
前記伝達軸にて伝達される前記動力にて駆動され前記往復運動部を前記往復運動させる往復機構、を備え、
前記伝達軸は、前記駆動プーリーと前記アイドラープーリーとの間にて前記エンドレスベルトに沿って配置されていることを特徴とする物品搬送ユニット。

【請求項2】

請求項１に記載の物品搬送ユニットであって、
前記往復機構は、
前記伝達軸に設けられた円筒リブカムと、
前記往復運動部に設けられ、前記往復運動部の往復方向における両側から前記円筒リブカムのリブ面に接触する２つのカムフォロアと、を備える円筒リブカム機構であることを特徴とする物品搬送ユニット。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の物品搬送ユニットであって、
前記運動方向変更部は、前記伝達軸がテーパーリブカムを備え、前記出力軸が前記テーパーリブカムと係合して回転されるターレットを備えたローラーギアカム減速機であることを特徴とする物品搬送ユニット。

【請求項4】

請求項２に記載の物品搬送ユニットであって、
前記円筒リブカムは、前記エンドレスベルトに保持された前記物品の搬送速度と、前記往復運動部の一方向への移動速度とが一致するように前記カムフォロアと係合する前記リブ面を有していることを特徴とする物品搬送ユニット

【請求項5】

請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の物品搬送ユニットであって、
前記往復運動部には、前記エンドレスベルトを挟持して当該往復運動部と前記エンドレスベルトとを一体に移動させるクランプ機構を備えていることを特徴とする物品搬送ユニット。

【請求項6】

請求項５に記載の物品搬送ユニットであって、
前記クランプ機構は、前記伝達軸に設けられた板カムと、
前記板カムにより前記往復運動部の往復方向と直交する方向に移動される直交移動部と、
前記往復運動部に設けられ前記直交移動部と前記エンドレスベルトを介して対向する対向部と、を有し、
前記板カムにより移動された前記直交移動部と前記対向部とにて前記エンドレスベルトを挟持することを特徴とする物品搬送ユニット。

【請求項7】

請求項５に記載の物品搬送ユニットであって、
前記クランプ機構は、前記往復運動部の往復方向と直交する方向に移動する直交移動部と、
前記直交移動部を移動させるアクチェーターと、
前記往復運動部に設けられ前記直交移動部と前記エンドレスベルトを介して対向する対向部と、を有し、
前記アクチェーターにより移動された前記直交移動部と前記対向部とにて前記エンドレスベルトを挟持することを特徴とする物品搬送ユニット。

【請求項8】

請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の物品搬送ユニットであって、
前記エンドレスベルトは、２つの前記アイドラープーリーが互いに間隔を隔てて連結部材にて連結されたアイドラーユニットと、前記駆動プーリーと、に巻き掛けられており、
前記アイドラーユニットは、前記連結部材が前記往復運動部の往復方向と交差する交差方向に向けられて配置され、
前記往復機構と前記アイドラーユニットとの間には、前記伝達軸と連結された交差運動入力軸と、前記交差運動入力軸と直交する交差運動出力軸とを有し、前記アイドラーユニットを前記交差方向に往復運動させるカム機構が介在されていることを特徴とする物品搬送ユニット。

【請求項9】

請求項８に記載の物品搬送ユニットであって、
前記アイドラーユニットの前記２つのアイドラープーリー間にて前記エンドレスベルトに保持された前記物品は、前記アイドラーユニットが前記往復運動のうち前記エンドレスベルトの移動方向と反対方向に移動する際には移動しないことを特徴とする物品搬送ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンドレスベルトに物品を保持して搬送する物品搬送ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

エンドレスベルトに物品を保持して搬送する物品搬送ユニットは、既に知られている。かかる物品搬送ユニットにて搬送される物品は、単に搬送されるだけでなく、搬送される間に、たとえば、物品としての容器に内容物を充填する工程、製品や内容物の検査をする工程など、様々な作業が施される場合がある。すなわち、搬送される物品をエンドレスベルトに保持させたり、エンドレスベルトから物品を取り外したりする工程以外に、他の装置、例えば充填装置や検査装置などにより様々な作業が行われる場合がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

上述したように搬送される物品に様々な作業を行う場合には、物品に対して作業する時間が必要であり、また、物品に対して作業する装置と搬送される物品とを所定の位置に保つことが望ましい。このため、物品に対して作業する装置と物品との距離を一定に保ちつつ作業する装置をエンドレスベルトに沿って移動させることが求められる。

【0004】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンドレスベルトに沿わせて容易に移動させることが可能な部位を有する物品搬送ユニットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成するための主たる発明は、
物品を保持して搬送するスチール製のエンドレスベルト、
前記エンドレスベルトを駆動する駆動プーリー、
前記駆動プ―リーとともに前記エンドレスベルトが巻き掛けられるアイドラープーリー、
前記駆動プーリーと前記アイドラープーリーとの間にて前記エンドレスベルトに沿って往復運動する往復運動部、
前記駆動プーリーと前記駆動プーリーを駆動する動力部との間に介在され、前記駆動プーリーが設けられた出力軸と、前記出力軸と係合し前記動力部の動力を前記出力軸に伝達する伝達軸とが直交する運動方向変更部、及び、
前記伝達軸にて伝達される前記動力にて駆動され前記往復運動部を前記往復運動させる往復機構、を備え、
前記伝達軸は、前記駆動プーリーと前記アイドラープーリーとの間にて前記エンドレスベルトに沿って配置されていることを特徴とする物品搬送ユニットである。

【0006】

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、物品を効率よく搬送することが可能であり設置が容易な物品搬送ユニットを提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】プレフィルドシリンジ自動検査装置の構成を説明するための図である。

【図2】図２（ａ）は、プレフィルドシリンジを用いた注射器を示す図であり、図２（ｂ）は、プレフィルドシリンジの製造方法を説明する図である。

【図3】プレフィルドシリンジの検査項目を説明するための図である。

【図4】透過光を用いた検査方法を示す図である。

【図5】反射光を用いた検査方法を示す図である。

【図6】図６（ａ）は、シリンジ搬送治具の構成を示す図であり、図６（ｂ）は、プレフィルドシリンジが収容されたシリンジ搬送治具の平面図であり、図６（ｃ）は、図６（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。

【図7】スチール製のエンドレスベルトの駆動を説明するためのモデル図である。

【図8】図８（ａ）は、プレフィルドシリンジ自動検査装置に用いられるスチール製のエンドレスベルトとプレフィルドシリンジを保持するホルダーを示す平面図であり、図８（ｂ）は、プレフィルドシリンジ自動検査装置に用いられるスチール製のエンドレスベルトとプレフィルドシリンジを保持するホルダーを示す正面図である。

【図9】サーボモーターに連結された第１減速機と第２減速機とを示す斜視図である。

【図10】ローラーギアカム減速機を示す図である。

【図11】平行往復機構の外観を示す図である。

【図12】図１２（ａ）は、平行往復機構の軸方向における縦断面図、図１２（ｂ）は、平行往復機構の平面図、図１２（ｃ）は、平行往復機構の直交方向における縦断面図である。

【図13】交差往復機構の外観を示す図である。

【図14】図１４（ａ）は、交差往復機構に用いられるローラーギアカム機構を入力軸に沿う方向から見た図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）におけるＢ矢視図である。

【図15】プレフィルドシリンジ自動検査装置における、エンドレスベルト、平行往復機構の円筒リブカム機構、及び、交差往復機構のカム式揺動機構のタイミング線図である。

【図16】本発明に係る物品搬送ユニットをプレフィルドシリンジ製造装置として用いた例を示す図である。

【図17】図１７（ａ）は、プレフィルドシリンジ製造装置にてエンドレスベルトに保持されるシリンジを示す側面図であり、図１７（ｂ）は、プレフィルドシリンジ製造装置にてエンドレスベルトに保持されるシリンジを示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

【0010】

物品を保持して搬送するスチール製のエンドレスベルト、
前記エンドレスベルトを駆動する駆動プーリー、
前記駆動プ―リーとともに前記エンドレスベルトが巻き掛けられるアイドラープーリー、
前記駆動プーリーと前記アイドラープーリーとの間にて前記エンドレスベルトに沿って往復運動する往復運動部、
前記駆動プーリーと前記駆動プーリーを駆動する動力部との間に介在され、前記駆動プーリーが設けられた出力軸と、前記出力軸と係合し前記動力部の動力を前記出力軸に伝達する伝達軸とが直交する運動方向変更部、及び、
前記伝達軸にて伝達される前記動力にて駆動され前記往復運動部を前記往復運動させる往復機構、を備え、
前記伝達軸は、前記駆動プーリーと前記アイドラープーリーとの間にて前記エンドレスベルトに沿って配置されていることを特徴とする物品搬送ユニットである。

【0011】

このような物品搬送ユニットによれば、エンドレスベルトを駆動する駆動プーリーの軸と、移動するエンドレスベルトの移動方向とは直交しているので、駆動プーリーが設けられている出力軸と係合して直交する、運動方向変更部の伝達軸を、駆動プーリーとアイドラープーリーとに巻き掛けられたエンドレスベルトに沿わせて配置することが可能である。このため、伝達軸にて伝達される動力部の動力にて駆動される往復機構により往復運動部を往復運動させることにより、往復運動部をエンドレスベルトに沿わせて容易に移動させることが可能である。このとき、駆動プーリーとアイドラープーリーとの間では、往復運動部とエンドレスベルトとが平行に移動するので、往復運動部との位置を一定に保ちつつエンドレスベルトに保持された物品を搬送することが可能である。このため、往復運動部に各種装置を設置して搬送される物品に様々な処理や作業等を容易に施すことが可能である。

【0012】

かかる物品搬送ユニットであって、
前記往復機構は、
前記伝達軸に設けられた円筒リブカムと、
前記往復運動部に設けられ、前記往復運動部の往復方向における両側から前記円筒リブカムのリブ面に接触する２つのカムフォロアと、を備える円筒リブカム機構であることが望ましい。
このような物品搬送ユニットによれば、伝達軸が回転することにより円筒リブカムのリブ面に接触するカムフォロアが設けられた往復運動部をより確実にエンドレスベルトに沿わせることが可能である。

【0013】

かかる物品搬送ユニットであって、
前記運動方向変更部は、前記伝達軸がテーパーリブカムを備え、前記出力軸が前記テーパーリブカムと係合して回転されるターレットを備えたローラーギアカム減速機であることが望ましい。
このような物品搬送ユニットによれば、運動方向変更部が、バックラッシが無く入力の回転を正確な減速回転を出力軸から得られるローラーギアカム減速機なので、伝達軸にて往復機構を駆動し、出力軸にて駆動プーリーを駆動するので、エンドレスベルトと往復運動部とをより正確に移動させることが可能である。また、減速機により動力部から入力された回転を減速して駆動プーリーを適切な速度に駆動できるとともに、往復機構が駆動される伝達軸と駆動プーリーが駆動される出力軸とに適正な速度差を設けることが可能である。

【0014】

かかる物品搬送ユニットであって、前記円筒リブカムは、前記エンドレスベルトに保持された前記物品の搬送速度と、前記往復運動部の一方向への移動速度とが一致するように前記カムフォロアと係合する前記リブ面を有していることが望ましい。
このような物品搬送ユニットによれば、円筒リブカムにより、エンドレスベルトに保持された物品の移動速度と、往復運動部の一方向への移動速度とが一致するので、物品と往復運動部との相対速度を零にすることが可能である。このため、例えば往復運動部に物品に対する処理及び作業をするための装置を備えると、物品が停止した状態と同様に処理及び作業を行うことが可能である。

【0015】

かかる物品搬送ユニットであって、
前記往復運動部には、前記エンドレスベルトを挟持して当該往復運動部と前記エンドレスベルトとを一体に移動させるクランプ機構を備えていることが望ましい。
このような物品搬送ユニットによれば、クランプ機構に挟持されてエンドレスベルトと往復運動部とが一体に移動するので、エンドレスベルトと往復運動部との微少な速度差をも生じさせることなく相対速度を確実に零にすることが可能である。

【0016】

かかる物品搬送ユニットであって、
前記クランプ機構は、前記伝達軸に設けられた板カムと、前記板カムにより前記往復運動部の往復方向と直交する方向に移動される直交移動部と、前記往復運動部に設けられ前記直交移動部と前記エンドレスベルトを介して対向する対向部と、を有し、
前記板カムにより移動された前記直交移動部と前記対向部とにて前記エンドレスベルトを挟持することが望ましい。
このような物品搬送ユニットによれば、クランプ機構は、伝達軸に設けられた板カムにより移動された、往復運動部の往復方向と直交する方向に移動される直交移動部と、往復運動部に設けられ直交移動部とエンドレスベルトを介して対向する対向部とにてエンドレスベルトを挟持するので、特段の制御を必要とすることなく伝達軸から入力される動力により確実にクランプすることが可能である。

【0017】

また、物品搬送ユニットであって、前記クランプ機構は、前記往復運動部の往復方向と直交する方向に移動する直交移動部と、前記直交移動部を移動させるアクチェーターと、前記往復運動部に設けられ前記直交移動部と前記エンドレスベルトを介して対向する対向部と、を有し、
前記アクチェーターにより移動された前記直交移動部と前記対向部とにて前記エンドレスベルトを挟持することとしてもよい。
このような物品搬送ユニットによれば、クランプ機構は、アクチェーターにより、往復運動部の往復方向と直交する方向に移動された直交移動部と、往復運動部に設けられ直交移動部とエンドレスベルトを介して対向する対向部とにてエンドレスベルトを挟持するので、確実にクランプすることが可能である。このとき、アクチェーターを用いているので、クランプしている時間やタイミングを自由に設定できるとともに、クランプする強さも自由に設定することが可能である。

【0018】

かかる物品搬送ユニットであって、
前記エンドレスベルトは、２つの前記アイドラープーリーが互いに間隔を隔てて連結部材にて連結されたアイドラーユニットと、前記駆動プーリーと、に巻き掛けられており、
前記アイドラーユニットは、前記連結部材が前記往復運動部の往復方向と交差する交差方向に向けられて配置され、
前記往復機構と前記アイドラーユニットとの間には、前記伝達軸と連結された交差運動入力軸と、前記交差運動入力軸と直交する交差運動出力軸とを有し、前記アイドラーユニットを前記交差方向に往復運動させるカム機構が介在されていることが望ましい。
このような物品搬送ユニットによれば、エンドレスベルトが、駆動プーリーとともに巻き掛けられている、アイドラーユニットは、２つのアイドラープーリーが互いに間隔を隔てて連結された連結部材が往復運動部の往復方向と交差する交差方向に向けられており、往復機構とアイドラーユニットとの間には、交差運動入力軸と交差運動出力軸とが直交し、アイドラーユニットを交差方向に往復移動させるカム機構が介在されているので、アイドラーユニットをエンドレスベルトの移動方向と同方向または反対方向に移動させることにより、エンドレスベルトに保持された物品の移動速度を変更することが可能である。このとき、カム機構の交差運動入力軸は往復機構の入力軸と連結されているので、エンドレスベルト、往復運動部、及び、アイドラーユニットとを容易に同期させることが可能である。

【0019】

かかる物品搬送ユニットであって、
前記アイドラーユニットの前記２つのアイドラープーリー間にて前記エンドレスベルトに保持された前記物品は、前記アイドラーユニットが前記往復運動のうち前記エンドレスベルトの移動方向と反対方向に移動する際には移動しないことが望ましい。
このような物品搬送ユニットによれば、アイドラーユニットの往復運動のうちエンドレスベルトの移動方向と反対方向にアイドラーユニットが移動する際には、アイドラーユニットの２つのアイドラープーリー間のエンドレスベルトに保持された物品は移動しないので、エンドレスベルトを停止することなく２つのアイドラープーリー間の物品だけを停止させることが可能である。このため、２つのアイドラープーリー間以外ではエンドレスベルトを移動させたままで、例えば、２つのアイドラープーリー間にてエンドレスベルトに保持された複数の物品に対して、同一の処理や作業を一挙に行うことが可能である。

【0020】

＝＝＝実施形態＝＝＝
以下、本実施形態の物品搬送ユニットの一例について図を用いて詳細に説明する。
本実施形態の物品搬送ユニットは、物品を移動しつつ当該物品に対して様々な作業を行うことが可能であるが、ここでは、注射器に用いられるシリンジに薬液を注入して打栓した、物品としてのプレフィルドシリンジを検査する工程を本発明に係る物品搬送ユニットを用いて行うためのプレフィルドシリンジ自動検査装置を例に挙げて説明する。

【0021】

図１は、プレフィルドシリンジ自動検査装置の構成を説明するための図である。
本実施形態のプレフィルドシリンジ自動検査装置１は、図１に示すように、スチール製のエンドレスベルト３に保持されて搬送されるプレフィルドシリンジ５を検査するための装置であるが、前工程にて製造されたプレフィルドシリンジ５をエンドレスベルト３に保持させ、検査後のプレフィルドシリンジ５をエンドレスベルト３から取り外すために、エンドレスベルト３が搬送されている状態にてプレフィルドシリンジ５を停止した状態（停留状態）とする装置も備えている。

【0022】

図２（ａ）は、プレフィルドシリンジを用いた注射器を示す図であり、図２（ｂ）は、プレフィルドシリンジの製造方法を説明する図である。
本プレフィルドシリンジ自動検査装置１にて検査されるプレフィルドシリンジ５は、図２（ａ）に示すように、注射針５ｅとプランジャー５ｆとが取り付けられ、医薬品である薬液を注射すための医療用機器となるものである。プレフィルドシリンジ５は、円筒状をなし、図２（ｂ）に示すように、一方の端に注射針装着部５ｂが、他方の端にフランジ部５ｇがそれぞれ設けられたシリンジ５ａの注射針装着部５ｂにキャップ６が嵌められた状態にて、フランジ部５ｇ側の端部から薬液５ｃが充填された後にゴム栓５ｄにより封止されることにより製造される。

【0023】

図３は、プレフィルドシリンジの検査項目を説明するための図である。
上述したように、プレフィルドシリンジ５は医薬品及び医療用機器であるため、薬液５ｃはシリンジ５ａに無菌充填される。このため、充填時の菌の混入はもちろん、菌が混入する可能性を高めてしまうシリンジ５ａのキズの発生も避けなければならない。特に、滅菌されたシリンジ５ａは、移動時に接触するとキズが発生し易い。このため検査工程では、図３に示すように、製造されたプレフィルドシリンジ５の薬液５ｃ内への異物の混入及びゴム栓５ｄへの異物の付着とシリンジ５ａのキズや割れ、欠けの有無を検査する。具体的には、薬液の液面異物、液中異物、液底異物、シリンジ５ａの胴キズ、フランジ部５ｇの割れや欠け、ゴム栓液漏れ、ゴム栓付着異物、胴付異物、薬液量、エアー量、キャップ色、キャップ位置などを検査する。本プレフィルドシリンジ自動検査装置１には、上記検査にて規格から外れていると判定されたプレフィルドシリンジ５をエンドレスベルト３から外して回収する回収ユニット４（図１）が設けられている。

【0024】

次にプレフィルドシリンジ５の検査方法について説明する。
図４は、透過光を用いた検査方法を示す図である。図５は、反射光を用いた検査方法を示す図である。

【0025】

プレフィルドシリンジ５の検査には、例えば、図４、図５に示すようにＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ８２を使用する２つの方法がある。１つ目の方法は、図４に示すように、検査装置８０の光源（バックライト）８１とＣＣＤカメラ８２との間に検査対象となるプレフィルドシリンジ５を配置して、検査対象となるプレフィルドシリンジ５を透過した光をＣＣＤカメラ８２で捉え、ＣＣＤカメラ８２にて捉えた画像を処理することにより、主に薬液５ｃの液中異物や、液面異物、その他シリンジ５ａのキズや割れ、欠けの有無等を検査する場合に用いられる。もう一つの方法は、図５に示すように、光源としてリングライト８３を用い、検査対象となるプレフィルドシリンジ５に照射した光の反射光をＣＣＤカメラ８２で捉え、ＣＣＤカメラ８２にて捉えた画像を処理することにより、不透明な検査対象物や、外観を検査する場合に用いられる。本実施形態においては、図４に示すような、透過光を利用した検査方法にて検査する例について説明する。

【0026】

ところで、本検査にて検出しなければならない、プレフィルドシリンジ５の薬液中異物などの大きさは、例えば、医薬品等の製造品質管理基準を、アメリカ食品医薬品局（ＦＤＡ）が定めた、ＧＭＰ（Good Manufacturing Practice）による５０μｍ以上が目安となる。５０μｍの異物を静止しているＣＣＤカメラ８２により検出するためには、搬送されてくる、検査対象となるプレフィルドシリンジ５を停止させて、静止した状態のＣＣＤカメラ８２により撮影することが望ましく、プレフィルドシリンジ５を停止しない場合には画像が乱れ、誤検出するおそれがある。しかしながら、順次搬送されてくる、検査対象となるプレフィルドシリンジ５を、１本毎に停止させて検査すると効率が低下する。そこで、本プレフィルドシリンジ自動検査装置１は、検査対象となるプレフィルドシリンジ５を精確に移動させるためにスチール製のエンドレスベルト３にプレフィルドシリンジ５を保持させ、ＣＣＤカメラ８２及び光源８１を有する検査装置８０をエンドレスベルト３の速度と完全に一致させてエンドレスベルト３に沿って移動させることとした。このため、検査装置８０をエンドレスベルト３の速度と完全に一致させてエンドレスベルト３に沿って移動させるために、エンドレスベルト３とほぼ平行に往復運動する平行往復機構により駆動される平行往復運動部に検査装置を設けている。平行往復運動部及び平行往復機構については後述する。

【0027】

次に、スチール製のエンドレスベルト３に、プレフィルドシリンジ５を保持させ、検査後のプレフィルドシリンジ５をエンドレスベルト３から取り外す着脱工程について説明する。

【0028】

上述したプレフィルドシリンジ５は、たとえば毎分６００本〜毎分８００本の速度での生産が要求される場合がある。一方、上述したプレフィルドシリンジ５を検査する場合には、プレフィルドシリンジ５を１本ずつハンドリング、すなわち、エンドレスベルト３に対して１本ずつ着脱するような、たとえば最も単純なピックアンドプレースであってもせいぜい１２０〜２００回転が限界である。すなわち、本実施形態はあまりにも高速なので、１本ずつのハンドリングでは間に合わない。このため、ハンドリング装置においてプレフィルドシリンジ５を着脱するためのフィンガーに相当する部分を複数個用い、複数取りのハンドリング装置を用いることとする。たとえば、２本とか５本とか１０本、２０本、３０本とフィンガーの数を増やすことにより、運転速度はフィンガーの増加分だけ下げられるので、ハンドリング装置の適用範囲が広がり、搬用ロボットも使用できるようになる。

【0029】

このように複数取りのハンドリング装置を用いて一度に複数のプレフィルドシリンジ５を同時に着脱する手法としては、少なくとも２つの手法がある。１つは、ハンドリング装置を、連続的に移動しているエンドレスベルトと平行に移動可能な構成とし、エンドレスベルトの搬送速度と、ハンドリング装置の移動速度とを同期させ、同期区間内において、一度に複数のプレフィルドシリンジ５を同時に着脱する同期型の手法であり、もう１つは、連続的に移動しているエンドレスベルト３が回巻されているアイドラープーリーを移動させることによりエンドレスベルト３の一部を一時的に停止（停留）させ、停止しているハンドリング装置により停止区間内において、一度に複数のプレフィルドシリンジ５を同時に着脱する停留型の手法である。これら２つの手法のうち停留型の手法の方が、ハンドリング装置に対し速度的制約が少なく、高速運転に適している。このため、本プレフィルドシリンジ自動検査装置１は、検査対象となるプレフィルドシリンジ５及び検査後のプレフィルドシリンジ５が保持されているエンドレスベルト３を停止することなく、エンドレスベルト３に保持されたプレフィルドシリンジ５を停止させた状態（停留状態）とする、プレフィルドシリンジの着脱用の往復機構を、揺動運動機構を用いて構成することとした。着脱用の往復機構及び揺動運動機構については後述する。

【0030】

図６（ａ）は、シリンジ搬送治具の構成を示す図であり、図６（ｂ）は、プレフィルドシリンジが収容されたシリンジ搬送治具の平面図であり、図６（ｃ）は、図６（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。

【0031】

プレフィルドシリンジ５の製造時には随所に滅菌処理工程が含まれるので、それらの工程を合理的にしかも完全に次工程に流すことを目的として、シリンジ搬送治具１０を用いる。シリンジ搬送治具１０は、図６（ａ）に示すように、シリンジ５ａ及びプレフィルドシリンジ５が１本ずつ挿入される挿入孔１１ａを有するネストと呼ばれる支持器１１と、シリンジ５ａ及びプレフィルドシリンジ５が支持された支持器１１を収容し器状をなすタブと呼ばれる収容器１２とを有している。支持器１１は、挿入孔１１ａと同じ内形をなす筒状のボス１１ｂが、挿入孔１１ａが設けられた板状の基部１１ｃ上に突出されており、各ボス１１ｂの上端部にフランジ部５ｇが支持されてシリンジ５ａまたはプレフィルドシリンジ５が挿入孔１１ａに挿入されるように構成されている。シリンジ５ａまたはプレフィルドシリンジ５が挿入された支持器１１は、図６（ｂ）、図６（ｃ）に示すように、基部１１ｃが収容器１２の上部側に設けられた段部１２ａに支持された状態で、シリンジ５ａのフランジ部５ｇ側が上方に向くように収容器１２に収容される。

【0032】

支持器１１にはシリンジ５ａの自動取出しができるよう、シリンジ５ａのフランジ部５ｇがボス１１ｂからはみ出した状態で挿入され、シリンジ５ａを取り出す際にはボス１１ｂの間にフィンガー等を差し込んでフランジ部５ｇをひっかけて上方に持ち上げることにより取り出せるように構成されている。シリンジ５ａが挿入された支持器１１は収容器１２に入れられ、外気と遮断するように格納されて次工程に送られる。次工程では無菌状態で開封され、シリンジ５ａを取出し自動機に供給し、処理後は再び支持器１１に挿入し収容器１２に入れて密封してさらに次工程へと進むようになっている。このとき、シリンジ５ａが供給される装置が、薬液５ｃを充填する装置の場合には、支持器１１からは薬液５ｃが未充填のシリンジ５ａが取り出され、薬液５ｃが充填されたプレフィルドシリンジ５が支持器１１及び収容器１２に戻される。本実施形態のプレフィルドシリンジ自動検査装置の場合には、支持器１１からは検査前のプレフィルドシリンジ５が取り出され、検査後のプレフィルドシリンジ５が支持器１１及び収容器１２に戻される。

【0033】

本実施形態のプレフィルドシリンジ自動検査装置は、図１に示すように、シリンジ５ａを保持するホルダー１５（図８）を備えたスチール製のエンドレスベルト３と、エンドレスベルト３を駆動する駆動プーリー２０と、エンドレスベルト３と係合する２つの固定された固定アイドラープーリー２１と、互いに間隔を隔てて連結された２つのアイドラープーリー２２ａがエンドレスベルト３と係合しつつ移動するアイドラーユニット２２と、駆動プーリー２０を駆動する動力部としてのサーボモーター２３と、サーボモーター２３と駆動プーリー２０との間に介在される第１減速機３０及び第２減速機４０と、エンドレスベルト３が掛け渡された駆動プーリー２０と固定アイドラープーリー２１との間の直線移動部３ａに沿って往復運動し検査装置８０が設けられる平行往復機構５０と、アイドラーユニット２２を平行往復機構５０の往復方向とほぼ直交する方向に往復運動させる交差往復機構６０と、を有している。そして、サーボモーター２３、第１減速機３０及び第２減速機４０、平行往復機構５０、交差往復機構６０、及び、固定アイドラープーリー２１は、躯体（不図示）に固定されている。ここで、交差往復機構６０がプレフィルドシリンジ５を着脱するため着脱用の往復機構に相当する。

【0034】

本プレフィルドシリンジ自動検査装置１は、駆動プーリー２０、２つの固定アイドラープーリー２１、アイドラーユニット２２が有する２つのアイドラープーリー２２ａのいずれも、軸が鉛直方向に沿っている。すなわち、エンドレスベルト３は、幅ｈの方向が上下方向となるように配置されている。

【0035】

駆動プーリー２０は、エンドレスベルト３の内側に位置し、２つの固定アイドラープーリー２１は、エンドレスベルト３の外側に位置してエンドレスベルト３と係合している。２つの固定アイドラープーリー２１は、駆動プーリー２０と各固定アイドラープーリー２１との間にて直線移動するエンドレスベルト３の直線移動部３ａが平行になるように配置されている。アイドラーユニット２２は、２つの固定アイドラープーリー２１の軸を繋ぐ線と、連結された２つのアイドラープーリー２２ａの軸を繋ぐ線とが平行になるように配置され、固定アイドラープーリー２１に対して、駆動プーリー２０の反対側に位置している。このアイドラーユニット２２は、エンドレスベルト３と係合した状態で着脱用の往復機構としての交差往復機構６０により直線移動部３ａとほぼ直交する方向（交差方向）に往復運動するように構成されている。

【0036】

図７は、スチール製のエンドレスベルトの駆動を説明するためのモデル図である。
エンドレスベルト３は、図７に示すように、搬送されるプレフィルドシリンジ５の位置精度を高めるために、環状のエンドレスベルト３の両端部側に送り穴３ｂ（パーフォレーション）が打ち抜かれており、駆動プーリー２０、各固定アイドラープーリー２１、各アイドラープーリー２２ａの周面に周方向に沿って等間隔にて周面から突出するように埋め込まれたピン２０ａや球と、エンドレスベルト３の送り穴３ｂとが噛み合うように構成されている。また、エンドレスベルト３は、駆動プーリー２０及び各固定アイドラープーリー２１、各アイドラープーリー２２ａに係合された状態で緩みなく緊張するように張力が掛けられている。また、駆動プーリー２０及びアイドラーユニット２２のアイドラープーリー２２ａにおいてはエンドレスベルト３の外側にホルダー１５及びプレフィルドシリンジ５が配置されるが、固定アイドラープーリー２１はエンドレスベルト３の外側にホルダー１５及びプレフィルドシリンジ５が配置される。このため、固定アイドラープーリー２１の外周面には、巻き付けられたエンドレスベルト３に保持されているプレフィルドシリンジ５を後述するホルダー１５とともに収容する凹部（不図示）が設けられている。

【0037】

図８（ａ）は、プレフィルドシリンジ自動検査装置に用いられるスチール製のエンドレスベルトとプレフィルドシリンジを保持するホルダーを示す平面図であり、図８（ｂ）は、プレフィルドシリンジ自動検査装置に用いられるスチール製のエンドレスベルトとプレフィルドシリンジを保持するホルダーを示す正面図である。

【0038】

プレフィルドシリンジ自動検査装置１に用いるエンドレスベルト３には、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、エンドレスベルト３にて搬送されるプレフィルドシリンジ５を保持するためのホルダー１５と、検査装置の光源８１から照射される光がプレフィルドシリンジ５を透過するように、光源８１とプレフィルドシリンジ５との間に介在される部位に、ホルダー１５に保持されたプレフィルドシリンジ５と対向する部位より僅かに大きな開口３ｃとが設けられている。ホルダー１５は、ホルダー１５及びホルダー１５に保持されたプレフィルドシリンジ５が、上下に設けられた送り穴３ｂ間に位置するように設けられている。

【0039】

ホルダー１５は、プレフィルドシリンジ５のフランジ部５ｇが下になるように配置され、脱落防止爪１５ａを備えた台座１５ｂと、台座１５ｂを回転させる回転機構１５ｃとを有し、エンドレスベルト３の周方向に沿って等間隔で複数配置され、各プーリー２０、２１、２２ａの周面に沿ってエンドレスベルト３が屈曲可能に設けられている。

【0040】

スチール製のエンドレスベルト３は、ベルトの伸縮がほとんどないため精確な位置精度が得られる一方で、プーリーに巻き付ける曲率により寿命が左右されるため、エンドレスベルト３の厚さｔと各プーリー径Ｄとの比率がＤ／ｔ＞５００を満たすことが求められる。このため、サーボモーター２３の回転速度を適切なエンドレスベルト３の速度に対応させるために、本実施形態では、サーボモーター２３と駆動プーリー２０との間に第１減速機３０と第２減速機４０との２つの減速機を介在させている。

【0041】

図９は、サーボモーターに連結された第１減速機と第２減速機とを示す斜視図である。
本実施形態のプレフィルドシリンジ自動検査装置１は、図９に示すように、第１減速機３０の入力軸３１にはサーボモーター２３の軸２３ａが連結されており、第１減速機３０の出力軸３２がそのまま第２減速機４０の入力軸をなし、第２減速機４０の出力軸４１にはエンドレスベルト３を駆動する駆動プーリー２０が設けられている。このため、サーボモーター２３の回転は第１減速機３０の減速比率に従っての減速された後、第２減速機４０の減速比率に従って減速され、駆動プーリー２０に伝達される。ここで、サーボモーター２３の回転速度を適切なエンドレスベルト３の速度に対応させることが可能であれば、必ずしも減速機を介在させなくてもよく、また１つの減速機であっても構わない。このため、駆動プーリー２０が設けられた出力軸４１と、出力軸４１と係合しサーボモーター２３の動力を出力軸４１に伝達し、出力軸４１と直交する伝達軸は第１減速機３０の出力軸３２に相当し、第２減速機４０が運動方向変更部に相当する。

【0042】

図１０は、ローラーギアカム減速機を示す図である。
第１減速機３０及び第２減速機４０はいずれも、図１０に示すような、ローラーギアカム減速機である。このため、ここでは、第１減速機３０を例に挙げて構成を説明する。第１減速機３０の入力軸３１にはネジ状をなすテーパーリブでなるローラーギアカム３３が一体に形成されており、出力軸３２には、入力軸３１のローラーギアカム３３と係合する複数のカムフォロア３４が外周に放射状に設けられたターレット３５が一体に形成されている。また、第１減速機３０の出力軸３２は、第２減速機４０の入力軸をなしているので、第１減速機３０の出力軸３２には、第２減速機４０のローラーギアカム（不図示）も一体に形成されている。第２減速機４０は、第１減速機３０と同様に、出力軸４１に第２減速機４０のローラーギアカムと係合する複数のカムフォロアが外周に放射状に設けられた、第２減速機のターレットが一体に形成されている。

【0043】

第１減速機３０及び第２減速機４０をなす各ローラーギアカム減速機は、入力軸３１と出力軸３２との軸間距離を適切に設定しターレット３５のカムフォロア３４をローラーギアカム３３のテーパーリブの両側に係合させることにより、出力軸３２に作用する負荷に対して、バックラッシが無く入力軸３１の回転を減速して精確な回転を出力軸３２に伝達するように構成されている。そして、第１減速機３０及び第２減速機４０は、第１減速機３０の出力軸３２であり第２減速機４０の入力軸が駆動プーリー２０と固定アイドラープーリー２１との間にて直線移動するエンドレスベルト３の直線移動部３ａに沿って直線移動部３ａとほぼ平行をなすように配置されている。このように回転性能の高いローラーギアカム減速機を第１減速機３０及び第２減速機４０に使用することにより、サーボモーター２３の回転が高い回転精度にて第１減速機３０の出力軸３２と第２減速機４０の出力軸４１に伝えられ、第２減速機４０の出力軸４１に設けられている駆動プーリー２０がより精確に駆動される。このため、駆動プーリー２０により移動されるエンドレスベルト３およびエンドレスベルト３に保持されたプレフィルドシリンジ５もより精確に移動される。

【0044】

平行往復機構５０は、エンドレスベルト３に保持されて移動する検査対象となるプレフィルドシリンジ５を検査するために、駆動プーリー２０と固定アイドラープーリー２１との間の直線移動部３ａにおいて、移動されるプレフィルドシリンジ５と検査装置８０であるＣＣＤカメラ８２及び光源８１の速度を一致させて並進させる機構である。

【0045】

図１１は、平行往復機構の外観を示す図である。図１２（ａ）は、平行往復機構の軸方向における縦断面図、図１２（ｂ）は、平行往復機構の平面図、図１２（ｃ）は、平行往復機構の直交方向における縦断面図である。

【0046】

平行往復機構５０は、図１１、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示すように、円筒リブカム５１と板カム５２とが一体に形成された入力軸５３と、円筒リブカム５１により入力軸５３に沿う方向（軸方向）に往復移動される軸方向往復移動部５４と、軸方向往復移動部５４とともに軸方向に往復移動しつつ軸方向往復移動部５４に対して軸方向と直交する直交方向に往復移動する直交移動部５５と、直交移動部５５と直交方向において対向し軸方向往復移動部５４に固定された対向部５６と、直交移動部５５を対向部５６側に押圧する圧縮スプリング５７と、軸方向往復移動部５４上に固定され、光源８１が載置される載置台５８と、入力軸５３と軸方向往復移動部５４が案内される２本のレール５９とが支持され円筒リブカム５１と板カム５２とが収容されるハウジング５０ａと、を有している。

【0047】

この平行往復機構５０は、入力軸５３がエンドレスベルト３の内側に位置するともに駆動プーリー２０と固定アイドラープーリー２１との間の直線移動部３ａに沿って配置され、軸方向往復移動部５４上をエンドレスベルト３の一方の直線移動部３ａが横切るように配置される。このため、軸方向往復移動部５４は、エンドレスベルト３の内側に位置する内領域５４ｃと外側に位置する外領域５４ｄとを有している。外領域５４ｄには、検査装置８０のＣＣＤカメラ８２と対向部５６とが設けられ、内領域５４ｃには、検査装置８０の光源８１と直交移動部５５とが設けられている。

【0048】

本実施形態においては、対をなすＣＣＤカメラ８２と光源８１とがエンドレスベルト３を挟んで対向するように配置された２つの検査装置８０が、軸方向に間隔を隔てて軸方向往復移動部５４上に設けられている。また、平行往復機構５０は、エンドレスベルト３を挟んで対向するように配置された、外領域５４ｄに固定された対向部５６と、内領域５４ｃに設けられた直交移動部５５とが、エンドレスベルト３を挟持するようなクランプ機構４８をなしている。このクランプ機構４８は、平行往復機構５０の入力軸５３に設けられた板カム５２により直交移動部５５が対向部５６に向かって移動されてエンドレスベルト３を挟持するように構成されている。

【0049】

ハウジング５０ａは、内部に中空部５０ｂを有するほぼ直方体状をなし上方が開放された箱形の部材であり、直方体上の長手方向に沿って入力軸５３と２本のレール５９とが設けられている。ハウジング５０ａの長手方向において両端の面を形成する端壁部５０ｃには、ほぼ中央に軸受け５０ｄを介して入力軸５３が回動自在に支持され、入力軸５３の両端部は各々端壁部５０ｃより外方向に延出されている。また、２本のレール５９は、それぞれ入力軸５３より上方にて、ハウジング５０ａの開放された部位にて端壁部５０ｃ間に掛け渡される円柱状の部材であり、軸方向往復移動部５４を水平方向に貫通させて両端壁部５０ｃ間に掛け渡されている。

【0050】

軸方向往復移動部５４は、検査装置８０及び直交移動部５５等が載置された状態で往復運動可能な十分な剛性を備えた板状の部材であり、２本のレール５９が移動可能に貫通されてハウジング５０ａの開放された部位に、軸方向に移動可能に取り付けられている。軸方向往復移動部５４の下面には、入力軸５３の円筒リブカム５１と係合する２つのカムフォロア５４ａが設けられている。

【0051】

入力軸５３に一体に設けられた円筒リブカム５１は、入力軸５３と同心の円形状の外周をなし、リブ面５１ａが軸方向に変化する曲面をなしている。このリブ面５１ａには、軸方向における両側から軸方向往復移動部５４に設けられたカムフォロア５４ａが接触されている。このため、入力軸５３が回動するとカムフォロア５４ａがリブ面５１ａにより軸方向に往復移動され、軸方向往復移動部５４も軸方向に往復移動される。このとき、円筒リブカム５１のリブ面５１ａに両側からカムフォロア５４ａを接触させることにより、カムフォロア５４ａに作用する負荷に対して、バックラッシを無くしている。

【0052】

そして、円筒リブカム５１により往復移動される軸方向往復移動部５４の速度Ｖ_１、Ｖ_２（図１参照）をエンドレスベルト３の移動速度Ｖ_０と一致させることにより、プレフィルドシリンジ５を静止した状態と同様にＣＣＤカメラ８２にて撮影することが可能となる。しかしながら、上述したように、本実施形態の検査のように、微少な異物やキズを検出する場合には、より高い精度が求められるため、本実施形態では、エンドレスベルト３を挟持して、エンドレスベルト３と軸方向往復移動部５４とを一体として移動させるためのクランプ機構４８を備えている。

【0053】

クランプ機構４８を構成する直交移動部５５は、対向部５６と対向してエンドレスベルト３を挟持する挟持部５５ａを備え、軸方向往復移動部５４上に載置されて軸方向往復移動部５４の上面を摺動しつつ移動する摺動移動部５５ｂと、摺動移動部５５ｂの、挟持部５５ａと反対側の端から下方に垂設された垂設部５５ｃとを有している。垂設部５５ｃは、摺動移動部５５ｂが軸方向往復移動部５４上に載置された状態にて、軸方向往復移動部５４に設けられた開口５４ｂに挿通されて軸方向往復移動部５４より下方に至るように配置されている。開口５４ｂに挿通された垂設部５５ｃの、挟持部５５ａと反対側の部位と開口５４ｂの縁との間には圧縮スプリング５７が介在されており、直交移動部５５が対向部５６側に向かって押圧され、垂設部５５ｃは軸方向往復移動部５４の下方に設けられている板カム５２に当接されている。このため、入力軸５３とともに板カム５２が回転すると、入力軸５３の中心と垂設部５５ｃが接触しているカム面５２ａとの距離の変化に伴って直交移動部５５が、入力軸５３と直交する直交方向に移動し、挟持部５５ａと対向部５６とにてエンドレスベルト３を挟持可能に構成されている。このとき、対向部５６及び挟持部５５ａのエンドレスベルト３に当接される部位には、滑り止めをなす硬質ゴムなどの緩衝材５５ｄ、５６ａが設けられている。

【0054】

本実施形態においては、軸方向往復移動部５４上にて移動する直交移動部５５の移動を阻害しないように、直交移動部５５を跨ぐように光源８１の載置台５８が設けられている。

【0055】

駆動プーリー２０と固定アイドラープーリー２１との間の直線移動部３ａに沿って配置されている、平行往復機構５０の入力軸５３の駆動プーリー２０側の端部は、駆動プーリー２０と固定アイドラープーリー２１との間の直線移動部３ａに沿って配置されている、第１減速機３０の出力軸３２（第２減速機の入力軸）と直線をなすように配置されカップリング３７により連結されている。すなわち、第１減速機３０の出力軸３２及び平行往復機構５０の入力軸５３は、エンドレスベルト３の直線移動部３ａに沿ってほぼ平行に配置されている。ここで、平行往復機構５０の入力軸５３と第１減速機３０の出力軸３２とをカップリング３７にて連結している理由について説明する。本プレフィルドシリンジ自動検査装置１は、エンドレスベルト３がサーボモーター２３の回転に対して忠実に移動するように第１減速機３０として、バックラッシの無いローラーギアカム減速機を選定しているように、平行往復機構５０の入力軸５３の駆動においてもサーボモーター２３の回転に対して忠実であることが望ましい。このため、第１減速機３０の出力軸３２と平行往復機構５０の入力軸５３とは一体であることが理想的である。しかしながら、第１減速機３０の出力軸３２と平行往復機構５０の入力軸５３とを一体とすると、第１減速機３０と平行往復機構５０とのアライメントに高い精度が要求されることになる。このため、平行往復機構５０の入力軸５３と第１減速機３０の出力軸３２とをカップリング３７にて連結することにより、第１減速機３０と平行往復機構５０とのミスアライメントが生じた場合であっても、カップリング３７により吸収させて、第１減速機３０と平行往復機構５０とを容易に配置することを可能をし、サーボモーター２３の回転に対して忠実に駆動することを可能としている。このとき用いるカップリング３７としては回転剛性の高いカップリングを選定することが望ましい。このように、平行往復機構５０の入力軸５３と第１減速機３０の出力軸３２とをカップリング３７にて連結することにより、エンドレスベルト３と軸方向往復移動部５４とはサーボモーター２３の回転に対して忠実に同期運転することが可能となる。

【0056】

また、平行往復機構５０の入力軸５３の、駆動プーリー２０と反対側の端部には、タイミングプーリー３８が設けられており、交差往復機構６０の交差運動入力軸６１に設けられたタイミングプーリー３９とタイミングベルト３６にて連結されている。

【0057】

着脱部に用いられる交差往復機構６０は、検査対象となるプレフィルドシリンジ５及び検査後のプレフィルドシリンジ５が保持されているエンドレスベルト３を停止することなく、エンドレスベルト３に保持されたプレフィルドシリンジ５を停留状態とする機構である。

【0058】

図１３は、交差往復機構の外観を示す図である。図１４（ａ）は、交差往復機構に用いられるローラーギアカム機構を入力軸に沿う方向から見た図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）におけるＢ矢視図である。

【0059】

交差往復機構６０は、図１３に示すように、平行往復機構５０の入力軸５３とタイミングベルト３６により連結された交差運動入力軸６１の回転を、鉛直方向に沿った交差運動出力軸６２を所定の角度範囲αの回動に変換するカム機構としてのカム式揺動装置６３と、カム式揺動装置６３の交差運動出力軸６２に固定され交差運動出力軸６２の回動により揺動する揺動アーム６４と、プレフィルドシリンジ自動検査装置１の躯体（不図示）に支持されてエンドレスベルト３の直線移動部３ａと直交する直交方向に沿って配置された２本のスライド軸６５と、２本のスライド軸６５が貫通されスライド軸６５に沿ってスライド可能なスライダー６６と、２つのアイドラープーリー２２ａを連結する連結部材２２ｂがスライダー６６に固定されるアイドラーユニット２２と、を有している。

【0060】

カム式揺動装置６３は、図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示すように、交差運動入力軸６１にローラーギアカム６１ａが一体に設けられ、交差運動出力軸６２に、交差運動入力軸６１のローラーギアカム６１ａと係合する２つのカムフォロア６２ａが設けられたターレット６２ｂが一体に形成されている。そして、交差運動入力軸６１と交差運動出力軸６２との軸間距離を適切に設定しターレット６２ｂが有する２つのカムフォロア６２ａをローラーギアカム６１ａのテーパーリブの両側に係合させることにより、交差運動出力軸６２に作用する負荷に対して、バックラッシが無く交差運動入力軸６１の回転を精確に交差運動出力軸６２に伝達するように構成されている。

【0061】

揺動アーム６４は、一方の端部がカム式揺動装置６３の鉛直方向に沿って設けられた交差運動出力軸６２に固定されており、他方の端部には上側に突出させてカムフォロア６４ａが設けられている。

【0062】

２本のスライド軸６５は、カム式揺動装置６３の交差運動入力軸６１と直交する方向に配置されており、スライド軸６５に案内されてスライドするスライダー６６の下面には、下方に開放された溝状のレール６７ａを形成するレールブロック６７が設けられており、溝状のレール６７ａはスライド軸６５と直交する方向、すなわち交差運動入力軸６１に沿う方向に設けられている。この溝状のレール６７ａには、下方から揺動アーム６４に設けられたカムフォロア６４ａが係合されており、揺動アーム６４が揺動することにより、カムフォロア６４ａが溝状のレール６７ａ内を移動しつつスライダー６６がスライド軸６５に沿ってスライドして往復運動するように構成されている。このスライダー６６には、アイドラーユニット２２が設けられているので、揺動アーム６４の揺動によりアイドラーユニット２２がスライド軸６５に沿う方向に往復移動する。

【0063】

本プレフィルドシリンジ自動検査装置１において、サーボモーター２３により駆動されている駆動プーリー２０により移動されているエンドレスベルト３の移動速度Ｖ_０とし、交差往復機構６０の揺動アーム６４によるスライダー６６の往復運動速度を±Ｖ_３すると、アイドラーユニット２２が有する２つのアイドラープーリー２２ａ間におけるエンドレスベルト３の、カム式揺動装置６３が固定されている躯体に対する移動速度Ｖ_４、Ｖ_５は、（式１）（式２）にて示される。ここで、速度Ｖ_４、Ｖ_５は、エンドレスベルト３の移動速度であり、スライダー６６に固定されているアイドラーユニット２２は動滑車の運動に等しいので、アイドラーユニット２２の往復運動速度をエンドレスベルト３の移動速度に変換して±２Ｖ_３となる。
Ｖ_４＝Ｖ_０＋２Ｖ_３・・・・（式１）
Ｖ_５＝Ｖ_０−２Ｖ_３・・・・（式２）

【0064】

すなわち、スライダー６６がエンドレスベルト３と同方向に移動するときの移動速度（往路速度）Ｖ_４は、Ｖ_０＋２Ｖ_３であり、スライダー６６がエンドレスベルト３と逆方向に移動するときの移動速度（復路速度）Ｖ_５は、Ｖ_０−２Ｖ_３である。

【0065】

本プレフィルドシリンジ自動検査装置１においては、交差往復機構６０によりエンドレスベルト３に保持されたプレフィルドシリンジ５を、エンドレスベルト３を停止することなく停留状態とするので、Ｖ_５＝０となるようにスライダー６６の往復運動速度を±Ｖ_３を設定しなければならない。すなわち、Ｖ_０＝２Ｖ_３となるように、Ｖ_３を１／２Ｖ_０と設定する。

【0066】

このように、スライダー６６の往復運動速度±Ｖ_３を１／２Ｖ_０とすることにより、スライダー６６がエンドレスベルト３の移動方向と反対方向にスライドする際には、アイドラーユニット２２が有する２つのアイドラープーリー２２ａ間におけるエンドレスベルト３が、躯体に対して停止している停留状態となる。

【0067】

そして、エンドレスベルト３が停留する距離は、スライダー６６の往復動作においてエンドレスベルト３の移動方向と反対方向にアイドラーユニット２２が移動する時間を変更することにより調整することが可能である。このとき、スライダー６６の移動距離Ｌは、揺動アーム６４の回動中心とカムフォロア６４ａの取付位置までの距離Ｒと揺動アーム６４が取り付けられている、カム式揺動装置６３の交差運動出力軸６２の揺動角度α（ｄｅｇ）から（式３）に従って設定される。
Ｌ＝２Ｒｓｉｎ（α／２）・・・・（式３）

【0068】

図１５は、プレフィルドシリンジ自動検査装置における、エンドレスベルト、平行往復機構の円筒リブカム、及び、交差往復機構のカム式揺動装置のタイミング線図である。

【0069】

本プレフィルドシリンジ自動検査装置１においては、図１５に示すようなタイミング線図を実現する、平行往復機構５０の円筒リブカム５１、及び、交差往復機構６０のカム式揺動装置６３により、エンドレスベルト３を連続的に回動しつつ、検査装置のＣＣＤカメラ８２及び光源８１とプレフィルドシリンジ５とを速度差を生じることなく移動させ、また、プレフィルドシリンジ５を一時的に停留させることが可能となる。

【0070】

本実施形態のプレフィルドシリンジ自動検査装置１によれば、エンドレスベルト３を駆動する駆動プーリー２０の軸、すなわち第２減速機４０の出力軸４１と、移動するエンドレスベルト３の移動方向とは直交しているので、駆動プーリー２０が設けられている出力軸４１と係合して直交する、第２減速機４０の伝達軸、すなわち第１減速機３０の出力軸３２を、駆動プーリー２０と固定アイドラープーリー２１とに巻き掛けられたエンドレスベルト３の直線移動部３ａに沿わせて配置することが可能である。このため、伝達軸である出力軸３２にて伝達されるサーボモーター２３の動力で駆動される平行往復機構５０により軸方向往復移動部５４を往復運動させて、軸方向往復移動部５４をエンドレスベルト３に沿わせて容易に移動させることが可能である。このとき、駆動プーリー２０とアイドラープーリー２１との間では、軸方向往復移動部５４とエンドレスベルト３とが平行に移動するので、軸方向往復移動部５４との位置を一定に保ちつつエンドレスベルト３に保持されたプレフィルドシリンジ５を搬送することが可能である。このため、軸方向往復移動部５４に検査装置８０を設置して搬送されるプレフィルドシリンジ５をより精確に検査することが可能である。

【0071】

また、軸方向往復移動部５４を往復運動させる機構を第１減速機３０の出力軸３２に設けられた円筒リブカム５１のリブ面５１ａ、軸方向往復移動部５４に設けられたカムフォロア５４ａとにて構成したので、第１減速機３０の出力軸３２が回転することにより軸方向往復移動部５４をより確実にエンドレスベルト３に沿わせて往復運動させることが可能である。

【0072】

また、第１減速機３０及び第２減速機４０が、バックラッシが無く入力の回転を正確な減速回転を出力軸３２、４１から得られるローラーギアカム減速機なので、第１減速機３０の出力軸３２にて平行往復機構５０を駆動し、第２減速機４０の出力軸４１にて駆動プーリー２０を駆動すると、エンドレスベルト３と軸方向往復移動部５４とをより正確に移動させることが可能である。また、第１減速機３０及び第２減速機４０によりサーボモーター２３から入力された回転を減速して駆動プーリー２０を適切な速度に駆動できるとともに、平行往復機構５０が駆動される第１減速機３０の出力軸３２と駆動プーリー２０が駆動される出力軸４１とに適正な速度差を確実に設けることが可能である。

【0073】

また、円筒リブカム５１により、エンドレスベルト３に保持されたプレフィルドシリンジ５の移動速度と、軸方向往復移動部５４の一方向への移動速度とが一致するので、プレフィルドシリンジ５と軸方向往復移動部５４との相対速度を零にすることが可能である。このため、軸方向往復移動部５４に設けた検査装置８０に対してエンドレスベルト３に保持されているプレフィルドシリンジ５が停止した状態と同様に検査を行うことが可能である。このため、より精確な検査を行うことが可能である。

【0074】

また、軸方向往復移動部５４の往復方向と直交する方向に移動される直交移動部５５と、軸方向往復移動部５４に設けられ直交移動部５５とエンドレスベルト３を介して対向する対向部５６とにてエンドレスベルト３を挟持するクランプ機構４８を備えているので、軸方向往復移動部５４とエンドレスベルト３に保持されているプレフィルドシリンジ５とを一体として移動させることが可能である。このため、軸方向往復移動部５４に設けた検査装置８０に対してエンドレスベルト３に保持されているプレフィルドシリンジ５を確実に停止した状態することが可能である。また、クランプ機構４８を構成する直交移動部５５は、第１減速機３０の出力軸３２に設けられた板カム５２により移動されるので、特段の制御を必要とすることなく確実にクランプすることが可能である。

【0075】

また、エンドレスベルト３が、駆動プーリー２０とともに巻き掛けられている、アイドラーユニット２２は、２つのアイドラープーリー２２ａを互いに間隔を隔てて連結する連結部材２２ｂが軸方向往復移動部５４の往復方向と交差する交差方向に向けられており、平行往復機構５０とアイドラーユニット２２との間には、交差運動入力軸６１と交差運動出力軸６２とが直交し、アイドラーユニット２２を交差方向に往復移動させるカム式揺動装置６３が介在されているので、アイドラーユニット２２をエンドレスベルト３の移動方向と同方向または反対方向に移動させることにより、エンドレスベルト３に保持されたプレフィルドシリンジ５の移動速度を変更することが可能である。このとき、カム式揺動装置６３の交差運動入力軸６１は平行往復機構５０の入力軸５３と連結されているので、エンドレスベルト３、軸方向往復移動部５４、及び、アイドラーユニット２２とを容易に同期させることが可能である。

【0076】

また、アイドラーユニット２２の往復運動のうちエンドレスベルト３の移動方向と反対方向にアイドラーユニット２２が移動する際に、アイドラーユニット２２の移動速度を、エンドレスベルト３の移動速度の１／２としたので、アイドラーユニット２２の２つのアイドラープーリー２２ａ間のエンドレスベルト３に保持されたプレフィルドシリンジ５は移動しない。このため、エンドレスベルト３を停止することなく２つのアイドラープーリー２２ａ間のプレフィルドシリンジ５だけを停止させることが可能である。そして、２つのアイドラープーリー２２ａ間以外ではエンドレスベルト３を移動させたままで、２つのアイドラープーリー２２ａ間にてエンドレスベルト３に保持された複数のプレフィルドシリンジ５を着脱する作業を一挙に行うことが可能である。

【0077】

上記実施形態においては、クランプ機構４８を構成する直交移動部５５を板カム５２により駆動する例について説明したが、これに限らず、例えばアクチェーターにより直交移動部５５を駆動しても良い。この場合には、アクチェーターを制御することによりクランプしている時間やタイミングを自由に設定できるとともに、クランプする強さも自由に設定することが可能である。

【0078】

図１６は、本発明に係る物品搬送ユニットをプレフィルドシリンジ製造装置として用いた例を示す図である。図１７は、プレフィルドシリンジ製造装置にてエンドレスベルトに保持されるシリンジを示す図である。

【0079】

このプレフィルドシリンジ製造装置１００は、前述したプレフィルドシリンジ自動検査装置１の前工程にて、シリンジ５ａに薬液５ｃを充填し打栓してプレフィルドシリンジ５を製造する装置である。このプレフィルドシリンジ製造装置１００は、図１６に示すように、スチール製のエンドレスベルト３を用いてシリンジ５ａを保持しつつ搬送させる物品搬送機構と、２つの平行往復機構５０を用いた薬液自動充填装置７０及び打栓装置７１と、シリンジの着脱部を可能とする交差往復機構６０とを有している。

【0080】

プレフィルドシリンジ製造装置１００は、上記プレフィルドシリンジ自動検査装置１にて検査装置８０が設けられていた平行往復機構５０が、エンドレスベルト３が掛け渡された駆動プーリー２０と固定アイドラープーリー２１との間の直線移動部３ａに沿って２つ並べて設けられている。一方の平行往復機構５０には薬液５ｃを充填する薬液自動充填装置７０が設けられ、他方の平行往復機構５０にはシリンジ５ａにゴム栓５ｄを打栓する打栓装置７１が設けられている。また、エンドレスベルト３に保持されるシリンジ５ａは、薬液５ｃを充填するため、フランジ部５ｇ側が上方に位置するようにエンドレスベルト３に設けられたホルダー１６に保持されるように構成されている。このとき、シリンジ５ａは、内部に異物が混入しないように、図１７に示すように、シリンジ５ａのフランジ部５ｇ側となる開口部５ｈが、薬液自動充填装置７０の最も高い位置に位置するように配置されており、ＨＥＡＰフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）から流れる最も空気洗浄度が高いラミラエアフロー（Lamina Air Flow）を直接受けられるように構成されており、薬液自動充填装置の各部位からの異物の混入を防ぐように構成されている。

【0081】

上述したように本発明に係る物品搬送ユニットは、基本構成としてスチール製のエンドレスベルト３を用いた物品の搬送機構と、エンドレスベルト３の直線移動部３ａと平行な入力軸にて直線移動部３ａに沿って往復移動される平行往復機構５０を少なくとも１つ備えており、交差往復機構６０や他の平行往復機構５０と組み合わせるとともに平行往復機構５０に、搬送される物品に施す作業を行う装置等を設置することにより、物品を搬送しつつ各種作業を効率よく行うことを可能とする汎用性の高い装置である。また、交差往復機構６０を物品着脱部とした本物品搬送ユニットを、物品着脱部が連なるように複数配置することにより、複数の作業工程を連続して行うことが可能な製造装置など構成することも可能である。

【0082】

以上、上記実施の形態に基づき本発明に係るカム装置等を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。

【符号の説明】

【0083】

１ プレフィルドシリンジ自動検査装置
３ エンドレスベルト
３ａ 直線移動部
３ｂ 送り穴
３ｃ 開口
４ 回収ユニット
５ プレフィルドシリンジ
５ａ シリンジ
５ｂ 注射針装着部
５ｃ 薬液
５ｄ ゴム栓
５ｅ 注射針
５ｆ プランジャー
５ｇ フランジ部
５ｈ 開口部
６ キャップ
１０ 搬送治具
１１ 支持器
１１ａ 挿入孔
１１ｂ ボス
１１ｃ 基部
１２ 収容器
１２ａ 段部
１５ ホルダー
１５ａ 脱落防止爪
１５ｂ 台座
１５ｃ 回転機構
１６ ホルダー
２０ 駆動プーリー
２０ａ ピン
２１ 固定アイドラープーリー
２２ アイドラーユニット
２２ａ アイドラープーリー
２２ｂ 連結部材
２３ サーボモーター
２３ａ 軸
３０ 第１減速機
３１ 入力軸
３２ 出力軸
３３ ローラーギアカム
３４ カムフォロア
３５ ターレット
３６ タイミングベルト
３７ カップリング
３８ タイミングプーリー
３９ タイミングプーリー
４０ 第２減速機
４１ 出力軸
４８ クランプ機構
５０ 平行往復機構
５０ａ ハウジング
５０ｂ 中空部
５０ｃ 端壁部
５１ 円筒リブカム
５１ａ リブ面
５２ 板カム
５２ａ カム面
５３ 入力軸
５４ 軸方向往復移動部
５４ａ カムフォロア
５４ｂ 開口
５４ｃ 内領域
５４ｄ 外領域
５５ 直交移動部
５５ａ 挟持部
５５ｂ 摺動移動部
５５ｃ 垂設部
５５ｄ 緩衝材
５６ 対向部
５７ 圧縮スプリング
５８ 載置台
５９ レール
６０ 交差往復機構
６１ 交差運動入力軸
６１ａ ローラーギアカム
６２ 交差運動出力軸
６２ａ カムフォロア
６２ｂ ターレット
６３ カム式揺動装置
６４ 揺動アーム
６４ａ カムフォロア
６５ スライド軸
６６ スライダー
６７ レールブロック
６７ａ レール
７０ 薬液自動充填装置
７１ 打栓装置
８０ 検査装置
８１ 光源
８２ ＣＣＤカメラ
８３ リングライト
１００ プレフィルドシリンジ製造装置

【図1】

【図2】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図3】

【図4】

【図5】

【図10】