特許 6709023 薬液充填システム、薬液充填方法、ロボットシステム、及びトレイ

(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】6709023

(24)【登録日】2020年5月26日

(45)【発行日】2020年6月10日

(54)【発明の名称】薬液充填システム、薬液充填方法、ロボットシステム、及びトレイ

(51)【国際特許分類】

   A61J 1/20 20060101AFI20200601BHJP

   B25J 15/04 20060101ALI20200601BHJP

   B67C 3/00 20060101ALI20200601BHJP

【ＦＩ】

   A61J1/20 314Z

   B25J15/04 C

   B67C3/00 D

【請求項の数】9

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2015-131903(P2015-131903)

(22)【出願日】2015年6月30日

(65)【公開番号】特開2017-12415(P2017-12415A)

(43)【公開日】2017年1月19日

【審査請求日】2018年5月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(73)【特許権者】

【識別番号】000217594

【氏名又は名称】田辺工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000154

【氏名又は名称】特許業務法人はるか国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川村 義憲

(72)【発明者】

【氏名】山口 栄

(72)【発明者】

【氏名】小舩内 隆

(72)【発明者】

【氏名】小澤 智

【審査官】 小林 睦

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０１−２７９０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４８６７３１５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０５４１８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１７７８６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｊ １／２０

Ｂ２５Ｊ １５／０４

Ｂ６７Ｃ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のバイアルに対して薬液を充填する薬液充填システムであって、
開閉する一対の爪を有する複数のアームと、
前記複数のバイアルを載置し、前記一対の爪により把持されて持ち上げて空中で移動される被把持部が設けられるトレイと、
を有し、
前記被把持部の空中での移動は、反転を含み
前記複数のバイアルを載置する準備トレイと、前記複数のバイアルを載置する作業トレイを含む複数の前記トレイを有し、
前記複数のアームが、前記複数のバイアルが載置された前記準備トレイに対して前記作業トレイを重ねて、重ねられた状態で前記準備トレイと前記作業トレイの上下を反転させることにより、前記複数のバイアルの向きを反転させ、前記準備トレイから前記作業トレイへ前記複数のバイアルを移し替えるように前記複数のアームを制御する移し替え制御部と、
薬液を収容する本体と、前記本体に取り付けられ、外部操作に応じて前記薬液を計量吐出するノズル組立体と、前記ノズル組立体に取り付けられ、前記一対の爪に把持され前記複数のアームの少なくとも一方の動作により前記外部操作を受け付ける操作受付部と、を備えるディスペンサと、
を有する薬液充填システム。

【請求項2】

前記操作受付部は円板形状である、
請求項１に記載の薬液充填システム。

【請求項3】

前記移し替え制御部は、前記準備トレイに対して前記作業トレイを重ねる際、前記複数のアームが、前記準備トレイを水平方向に対して傾斜した状態で前記作業トレイを重ねるように、前記複数のアームを制御する請求項１又は２に記載の薬液充填システム。

【請求項4】

前記移し替え制御部は、複数のアームのうち一のアームが前記準備トレイを把持し、他のアームが前記作業トレイを把持し、前記準備トレイから前記作業トレイへ前記複数のバイアルを移し替えるように前記一のアーム及び前記他のアームを制御する請求項１〜３のいずれか１項に記載の薬液充填システム。

【請求項5】

前記作業トレイに載置された前記複数のバイアル内に前記ディスペンサから前記薬液を吐出し順に充填するように、前記ノズル組立体を操作するとともに前記作業トレイを移動させるように前記複数のアームを制御するディスペンサ制御部を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の薬液充填システム。

【請求項6】

前記ノズル組立体は、水平方向に延びるノズル本体と、前記ノズル本体に対して屈曲して水平方向に延びるノズル先端部とを有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の薬液充填システム。

【請求項7】

複数のバイアルに対して薬液を充填する薬液充填システムであって、
開閉する一対の爪を有する複数のアームと、
前記複数のバイアルを載置し、前記一対の爪により把持されて持ち上げて空中で移動される被把持部が設けられるトレイと、
を有し、
前記被把持部の空中での移動は、反転を含み
前記複数のバイアルを載置する準備トレイと、前記複数のバイアルを載置する作業トレイを含む複数の前記トレイを有し、
前記複数のアームが、前記複数のバイアルが載置された前記準備トレイに対して前記作業トレイを重ねて、重ねられた状態で前記準備トレイと前記作業トレイの上下を反転させることにより、前記複数のバイアルの向きを反転させ、前記準備トレイから前記作業トレイへ前記複数のバイアルを移し替えるように前記複数のアームを制御する移し替え制御部と、
前記一対の爪に対して第１の方向に沿って相対移動されることで前記一対の爪の先端部にそれぞれ着脱可能な一対の着脱爪と、
を更に有し、
前記一対の着脱爪を前記第１の方向に関し固定し、前記第１の方向と直交する第２の方向に関し移動可能とする固定部を有し、
前記一対の着脱爪は、開閉されることで前記バイアルに装着される蓋を複数把持する、
薬液充填システム。

【請求項8】

作業スペースが設けられた作業ブースと、
前記作業ブース及び外部空間に対してそれぞれ遮断可能に接続される収容ブースと、
前記複数のアームが、前記収容ブースに収容される前記一対の着脱爪を前記作業スペースへ移し替えるように前記複数のアームを制御する搬送制御部と、
を有する請求項７に記載の薬液充填システム。

【請求項9】

前記収容ブースの少なくとも一部分に設けられ、前記一対の着脱爪に滅菌処理を施す滅菌領域を有する請求項８に記載の薬液充填システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、薬液充填システム、薬液充填方法、ロボットシステム、及びトレイに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ロボットにより、安全キャビネット内に配置された各種機器を用いて薬剤の調整を行う自動調整システムが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１４／０５４１８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の解決しようとする課題は、作業効率を向上する薬液充填システム、薬液充填方法、ロボットシステム、及びトレイを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一の側面による薬液充填システムは、複数のバイアルに対して薬液を充填する薬液充填システムであって、開閉する一対の爪を有するアームと、前記複数のバイアルを載置し、前記爪により把持されて持ち上げて空中で移動される被把持部が設けられるトレイと、を有する。

【0006】

また、本発明の一の側面による薬液充填システムは、前記被把持部の空中での移動は、反転を含んでよい。

【0007】

また、本発明の一の側面による薬液充填システムは、前記アームを複数有し、前記複数のバイアルを載置する準備トレイと、前記複数のバイアルを載置する作業トレイを含む複数の前記トレイを有し、複数の前記アームが、前記複数のバイアルが載置された前記準備トレイに対して前記作業トレイを重ねて、重ねられた状態で前記準備トレイと前記作業トレイの上下を反転させることにより、前記複数のバイアルの向きを反転させ、前記準備トレイから前記作業トレイへ前記複数のバイアルを移し替えるように前記複数のアームを制御する移し替え制御部を有してもよい。

【0008】

また、本発明の一の側面による薬液充填システムは、前記移し替え制御部は、前記準備トレイに対して前記作業トレイを重ねる際、前記複数のアームが、前記準備トレイを水平方向に対して傾斜した状態で前記作業トレイを重ねるように、前記複数のアームを制御してよい。

【0009】

また、本発明の一の側面による薬液充填システムは、前記移し替え制御部は、複数のアームのうち一のアームが前記準備トレイを把持し、他のアームが前記作業トレイを把持し、前記準備トレイから前記作業トレイへ前記複数のバイアルを移し替えるように前記一のアーム及び前記他のアームを制御してよい。

【0010】

また、本発明の一の側面による薬液充填システムは、薬液を収容する本体と、前記本体に取り付けられ、外部操作に応じて前記薬液を計量吐出するノズル組立体と、前記ノズル組立体に取り付けられ、前記一対の爪に把持され前記複数のアームの少なくとも一方の動作により前記外部操作を受け付ける円板形状の操作受付部と、を備えるディスペンサを有してもよい。

【0011】

また、本発明の一の側面による薬液充填システムは、前記作業トレイに載置された前記複数のバイアル内に前記ディスペンサから前記薬液を吐出し順に充填するように、前記ノズル組立体を操作するとともに前記作業トレイを移動させるように前記複数のアームを制御するディスペンサ制御部を有してもよい。

【0012】

また、本発明の一の側面による薬液充填システムは、前記ノズル組立体は、水平方向に延びるノズル本体と、前記ノズル本体に対して屈曲して水平方向に延びるノズル先端部とを有してもよい。

【0013】

また、本発明の一の側面による薬液充填システムは、前記一対の爪に対して第１の方向に沿って相対移動されることで前記一対の爪の先端部にそれぞれ着脱可能な一対の着脱爪とを更に有してもよい。

【0014】

また、本発明の一の側面による薬液充填システムは、前記着脱爪を前記第１の方向に関し固定し、前記第１の方向と直交する第２の方向に関し移動可能とする固定部を有してもよい。

【0015】

また、本発明の一の側面による薬液充填システムは、前記一対の着脱爪は、開閉されることで前記バイアルに装着される蓋を複数把持してもよい。

【0016】

また、本発明の一の側面による薬液充填システムは、作業スペースが設けられた作業ブースと、前記作業ブース及び外部空間に対してそれぞれ遮断可能に接続される収容ブースと、前記複数のアームが、前記収容ブースに収容される前記着脱爪を前記作業スペースへ移し替えるように前記複数のアームを制御する搬送制御部と、を有してもよい。

【0017】

また、本発明の一の側面による薬液充填システムは、前記収容ブースの少なくとも一部分に設けられ、前記着脱爪に滅菌処理を施す滅菌領域を有してもよい。

【0018】

本発明の一の側面による薬液充填方法は、複数のバイアルが載置された準備トレイに対して作業トレイを重ねて、重ねた状態で前記準備トレイと前記作業トレイの上下を反転させることにより、前記複数のバイアルの向きを反転させ、前記準備トレイから前記作業トレイへ前記複数のバイアルを移し替えるように、移し替え制御部が前記複数のアームを制御する。

【0019】

また、本発明の一の側面による薬液充填方法は、前記準備トレイから前記作業トレイへ前記複数のバイアルを移し替える際、前記複数のアームのうち一のアームが、前記複数のバイアルが載置された前記準備トレイを水平方向に対して傾斜した状態で把持するように前記移し替え制御部が前記一のアームを制御し、前記複数のアームのうち他のアームが、水平方向に対して傾斜した前記準備トレイに対して前記作業トレイを重るように、前記移し替え制御部が前記他のアームを制御してよい。

【0020】

本発明の一の側面によるロボットシステムは、開閉する一対の爪を有するアームと、前記複数の容器を載置し、前記爪により把持されて持ち上げて空中で移動される被把持部が設けられるトレイと、を有する。

【0021】

また、本発明の一の側面によるロボットシステムは、前記被把持部の空中での移動は、反転を含んでよい。

【0022】

また、本発明の一の側面によるロボットシステムは、前記アームを複数有し、前記複数の容器を載置する準備トレイと、前記複数の容器を載置する作業トレイを含む複数の前記トレイを有し、複数の前記アームが、前記複数の容易が載置された前記準備トレイに対して前記作業トレイを重ねて、重ねられた状態で前記準備トレイと前記作業トレイの上下を反転させることにより、前記複数の容器の向きを反転させ、前記準備トレイから前記作業トレイへ前記複数の容器を移動させるように前記複数のアームを制御する移し替え制御部を有してもよい。

【0023】

また、本発明の一の側面によるロボットシステムは、前記移し替え制御部は、前記準備トレイに対して前記作業トレイを重ねる際、前記複数のアームが、前記準備トレイを水平方向に対して傾斜した状態で前記作業トレイを重ねるように、前記複数のアームを制御してよい。

【0024】

本発明の一の側面によるトレイは、複数の容器を載置し、アームに設けられる爪により把持されて持ち上げて空中で移動される被把持部が設けられる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本実施形態に係る薬液充填システムを示す外観正面図である。

【図2】本実施形態に係る薬液充填システムの物理的なシステム構成を示すブロック図である。

【図3】本実施形態に係る薬液充填システムの機能的なシステム構成を示すブロック図である。

【図4A】複数のバイアルが準備トレイに載置された状態を示す図である。

【図4B】準備トレイに対して作業トレイを重ねた状態を示す図である。

【図5A】準備トレイと作業トレイの反転後の状態を示す図である。

【図5B】複数のバイアルが作業トレイに載置された状態を示す図である。

【図6】右アームの爪に装着された着脱爪を示す上面図である。

【図7A】着脱爪の装着前の様子を示す上面図である。

【図7B】着脱爪の装着途中の様子を示す上面図である。

【図7C】着脱爪の装着が完了した様子を示す上面図である。

【図8A】着脱爪の装着前の様子を示す側面図である。

【図8B】着脱爪の装着が完了した様子を示す側面図である。

【図8C】突起部から着脱爪の孔が外れるように右アームを移動する様子を示す側面図である。

【図9A】着脱爪の孔が突起部に嵌まるように右アームを移動する様子を示す側面図である。

【図9B】着脱爪の孔が突起部に嵌った様子を示す側面図である。

【図9C】着脱爪の装着部を爪の装着穴から引く抜くように右アームを移動する様子を示す側面図である。

【図10】本実施形態のディスペンサを説明するための斜視図である。

【図11】本実施形態のかしめ装置を説明するための斜視図である。

【図12】本実施形態のロボットの制御を説明するフローチャートである。

【図13】移し替え制御部による移し替え制御の詳細を説明するフローチャートである。

【図14】移し替え制御部による移し替え制御の変形例を説明する図である。

【図15】ディスペンサ制御部による薬液充填制御の詳細を説明するフローチャートである。

【図16】本実施形態の変形例に係るディスペンサによるバイアル内への薬液の充填について説明する図である。

【図17】着脱制御部による装着制御の詳細を説明するフローチャートである。

【図18】かしめ制御部によるかしめ制御の詳細を説明するフローチャートである。

【図19】着脱制御部による取り外し制御の詳細を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

図１は、本発明の実施形態（以下、本実施形態という）に係る薬液充填システムを示す外観正面図である。本実施形態においては、薬液充填システムの一例として、セルボックス内にロボットが配置される自動作業セルについて説明する。なお、以下の説明においては、図１に示すロボット１０の姿勢を基本姿勢と称し、基本姿勢のロボット１０を正面から見て左方向をＸ軸の正方向、基本姿勢のロボット１０を正面から見て背面方向をＹ軸の正方向、鉛直方向の上方をＺ軸の正方向と定義する。

【0027】

本実施形態に係る薬液充填システム１は、作業中のコンタミネーション（汚染）を回避するために作業器具や作業対象に滅菌処理を施すことを要する生命工学や医薬品化学などの分野において用いられ、ほぼ無菌状態が保たれた領域で、バイアルに対する薬液の充填をロボット１０に自動で行わせるものである。以下の説明において、作業器具とは、作業装置の一部として用いられるものをいう。また、作業対象とは、作業において加工等の操作を加えられるものであって、作業の結果得られる成果物の原料やその一部となるものをいう。

【0028】

薬液充填システム１は、ロボット１０と、作業ブース２０と、収容ブース３０とを有する。作業ブース２０内は、ほぼ無菌状態が保たれるようになっている。また、作業ブース２０には、種々の作業器具、作業対象が配置され、ロボット１０によって作業が行われる作業スペース２１（図２参照）が設けられている。

【0029】

ロボット１０は、作業ブース２０内に配置される。ロボット１０は、いわゆる多関節ロボットであり、胴体１１０と、胴体１１０に設けられる右アーム１２０及び左アーム１３０を有する。また、右アーム１２０には、開閉する一対の爪１２１（１２１ａ、１２１ｂ）が設けられ、左アーム１３０には、開閉する一対の爪１３１（１３１ａ、１３１ｂ）が設けられる。なお、図１においては、ロボット１０が、右アーム１２０の爪１２１で後述の準備トレイ２００を把持し、左アーム１３０の爪１３１で後述の作業トレイ３００を把持した状態を示している。

【0030】

ロボット１０は、胴体１１０及びアーム１２０、１３０を駆動することで、作業器具、作業対象などへアクセスし、爪１２１、１３１で挟んだり、ひっかけたり等することによりそれらを把持したり操作したりする。

【0031】

収容ブース３０は、基本姿勢にあるロボット１０から見て右アーム１２０側に設けられ、各作業器具及び作業対象を収容可能である。なお、収容ブース３０の配置箇所、数は図１に示すものに限られるものではなく、基本姿勢にあるロボット１０の背面側にさらに収容ブースが１又は複数設けられていてもよい。

【0032】

収容ブース３０は、作業ブース２０に対して開閉扉（不図示）により遮断可能に接続されるとともに、外部空間Ｇに対して開閉扉（不図示）により遮断可能に接続されている。なお、収容ブース３０と作業ブース２０とを遮断する開閉扉については、ロボット１０がアーム１２０、１３０を用いて開閉されるようにしてもよいし、他の自動設備等により自動的に開閉されるようにしてもよい。

【0033】

本実施形態においては、収容ブース３０を密閉した状態で、収容する作業器具及び作業対象に対して滅菌処理が施される。外部空間Ｇから収容ブース３０内へ運ばれてきた各作業器具、作業対象は、人の手や外気に触れているため、そのまま用いるとコンタミネーション（汚染）のおそれがあるためである。収容ブース３０には、熱乾滅菌器やオートクレーブ、ケミクレーブ、紫外線／放射線滅菌器等の適宜の滅菌器が取り付けられていてよい。収容ブース３０が複数設けられている場合には、同一の滅菌器が取り付けられてもよいし、互いに異なる形式の滅菌器を取り付けておき、収容ブース３０を収容したい内容物に応じて使い分けるようにしてもよい。また、例えば、抗がん剤等、人体に有害な物質を取り扱う作業を行う場合、有害物質が外部へ漏れないように、収容ブース３０には、ブース内を減圧する排気装置を取り付けるとよい。

【0034】

図２は、本実施形態に係る薬液充填システムの物理的なシステム構成を示すブロック図である。薬液充填システム１は、ロボット１０と、ブース（作業ブース２０及び収容ブース３０）と、コントローラ４０とを有する。ロボット１０は、右アーム１２０及び左アーム１３０により、作業ブース２０及び収容ブース３０にアクセス可能である。

【0035】

コントローラ４０は、予めロボット１０の動作プログラムを記憶するプログラム記憶部４１を有する。そして、ユーザによる外部機器５０の操作や、外部機器５０からの信号により、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）４２を介して、コントローラ４０がプログラム記憶部４１に記憶された動作プログラムを実行する。

【0036】

図３は、本実施形態に係る薬液充填システムの機能的なシステム構成を示すブロック図である。薬液充填システム１は、ロボット１０と、ロボット１０を制御する上述のコントローラ４０を有する。コントローラ４０は、搬送制御部４５、移し替え制御部４６、ディスペンサ制御部４７、着脱制御部４８、及びかしめ制御部４９を含む作業制御部４４を有する。作業制御部４４は、ロボット１０が作業器具を用いてバイアル１００等の作業対象に対して作業を行うように、ロボット１０を制御する。なお、これら作業制御部４４は、本実施形態では、コントローラ４０が実行する動作プログラムにより、ソフトウェアとして実現されており、必ずしも物理的に区別し得る態様として設けられることを要しない。

【0037】

搬送制御部４５は、ロボット１０が作業器具と作業対象を作業ブース２０と収容ブース３０間で搬送するように、ロボット１０を制御する。移し替え制御部４６は、ロボット１０が準備トレイ２００から作業トレイ３００へバイアル１００を移し替えるようにロボット１０を制御する。ディスペンサ制御部４７は、作業トレイ３００に載置されたバイアル１００内に、ディスペンサ４００（図１０参照）を用いて薬液を充填するようにロボット１０を制御する。着脱制御部４８は、爪１２１に着脱爪１２５（図６等参照）を着脱するようにロボット１０を制御する。かしめ制御部４９は、かしめ装置５００（図１１参照）を用いてバイアル１００に対してアルミキャップ１６０をかしめるようにロボット１０を制御する。なお、これら各制御部によるロボット１０の制御の詳細については後述する。

【0038】

ここで、図１及び図４Ａを参照して準備トレイについて説明し、図１及び図５Ｂを参照して作業トレイについて説明する。図４Ａは、複数のバイアルが準備トレイに載置された状態を示し、図５Ｂは、複数のバイアルが作業トレイに載置された状態を示している。

【0039】

準備トレイ２００は、バイアル１００に対して行う作業の準備段階において、バイアル１００が開口を鉛直方向の下向きにして載置される台である。開口が鉛直方向の下向きの状態でバイアル１００が準備トレイ２００に載置されるため、作業の準備段階において、開口から塵埃が入り込むことが抑制される。また、作業トレイ３００は、バイアル１００に対する作業中において、バイアル１００が開口を鉛直方向の上向きにして載置される台である。以下の説明において、バイアル１００を載置した状態における、各トレイの鉛直方向の下方側の面を下面とする。

【0040】

なお、本実施形態においては、一例として、図４Ａ等に示すように、一の方向（Ｘ軸に沿う方向）に４つのバイアル１００を載置可能であり、他の方向（Ｙ軸に沿う方向）に３つのバイアル１００を載置可能な準備トレイ２００及び作業トレイ３００を示すが、各列に載置可能なバイアル１００数はこれに限られるものではなく、複数のバイアル１００が載置される構成であればよい。

【0041】

図４Ａに示すように、準備トレイ２００は、載置板２１０と、バイアル１００を保持する保持板２２０と、被把持部２３０とを有する。載置板２１０は、下面から延びる支持足２１１と、バイアル１００が挿通される複数の挿通孔２１２を有する。保持板２２０は、載置板２１０に対して延びる支持足２２１と、バイアル１００の瓶首が挿通される挿通孔２２２を有する。挿通孔２２２の径がバイアル１００の胴体の径よりも小さいため、バイアル１００は、保持板２２０に当接して保持される。

【0042】

準備トレイ２００の被把持部２３０は、載置板２１０の下面に設けられ、アーム１２０、１３０の爪１２１、１３１に挟まれて把持されて持ち上げて空中で移動される。なお、ここでの移動とは、後述するように反転も含むものであるから、被把持部２３０は、その姿勢がいかなるものであっても、爪１２１、１３１から容易に脱落することがないような形状とされる。例えば、図示のように、握りの端部に拡幅された柄頭が設けられた形状とするとよい。図１は、ロボット１０が、右アーム１２０の爪１２１により被把持部２３０を把持し、準備トレイ２００を持ち上げて空中で移動する様子を示している。

【0043】

図５Ｂに示すように、作業トレイ３００は、載置板３１０と、被把持部３３０とを有する。載置板３１０は、下面から延びる支持足３１１と、バイアル１００の底部が嵌る複数の穴３１２を有する。

【0044】

作業トレイ３００の被把持部３３０は、載置板３１０の下面に設けられ、アーム１２０、１３０の爪１２１、１３１に把持されて持ち上げて空中で移動される。なお、ここでの移動とは、後述するように反転も含むものである。被把持部３３０の形状については、準備トレイ２００の被把持部２３０と同様である。図１は、ロボット１０が、左アーム１３０の爪１３１により被把持部３３０を把持し、作業トレイ３００を持ち上げて空中で移動する様子を示している。

【0045】

なお、被把持部２３０、３３０は、図４、図５に示す位置に設けられるものに限られるものではなく、アーム１２０、１３０の爪１２１、１３１に把持され、持ち上げて空中で移動されるものであれば、準備トレイ２００、作業トレイ３００の他の位置に設けられてもよいし、その数も一に限られるものではなく、各トレイに複数設けられてもよい。

【0046】

次に、図６を参照して、本実施形態の着脱爪１２５について説明する。複数のバイアル１００に対して蓋（ゴム栓１５０、アルミキャップ１６０（図１１参照）等）を装着するために、爪１２１によりゴム栓等を一つずつ把持し、バイアル１００の開口へ搬送するという動作を繰り返し行う場合、作業時間が長時間となる。そこで、本実施形態に係る薬液充填システム１は、作業時間を短縮するため、複数の蓋をまとめて把持、搬送することを可能にするよう、爪１２１の先端部に着脱可能な着脱爪１２５を有する。図６は、右アーム１２０の爪１２１ａ、１２１ｂに装着された着脱爪１２５ａ、１２５ｂによりゴム栓１５０を３つまとめて把持しようとする様子を示している。なお、本実施形態においては、右アーム１２０の爪１２１に着脱可能な着脱爪１２５について説明するが、左アーム１３０の爪１３１に着脱可能な着脱爪をさらに有してもよい。

【0047】

図６に示すように、右アーム１２０は、開閉する一対の爪１２１ａ、１２１ｂを有する。爪１２１ａ、１２１ｂは、互いに対向する側の側面にそれぞれ溝１２１ａ１、１２１ｂ１を有しており、爪１２１ａ、１２１ｂは、この溝１２１ａ１、１２１ｂ１にバイアル１００等を嵌めることにより把持する。また、着脱爪１２５ａ、１２５ｂは、互いに対向する側の側面にそれぞれ複数の溝１２５ａ１、１２５ｂ１を有している。

【0048】

爪１２１ａ、１２１ｂが互いに開いた状態で、着脱爪１２５ａ、１２５ｂも互いに開いた状態となり、爪１２１ａ、１２１ｂが互いに閉じた状態で、着脱爪１２５ａ、１２５ｂも互いに閉じた状態となる。まず、図６に示すように、着脱爪１２５ａ、１２５ｂを、互いに開いた状態で、溝１２５ａ１と溝１２５ｂ１の間に、複数のゴム栓１５０を挟む位置に配置する。その後、爪１２１ａ、１２１ｂを互いに閉じる方向（図６中の矢印方向）に移動することで、着脱爪１２５ａ、１２５ｂにより複数のゴム栓１５０をまとめて把持する。

【0049】

図６においては、ゴム栓等を３つまとめて把持できる着脱爪１２５ａ、１２５ｂを示すため、溝１２５ａ１、１２５ｂ１の数も３つとしたが、これに限られるものではなく、まとめて把持するゴム栓等の数に応じて溝１２５ａ１、１２５ｂ１の数を増減させてもよい。

【0050】

次に、図７Ａ〜図７Ｃ、図８Ａ〜図８Ｃを参照して、着脱爪１２５の装着について説明する。図７に示すように、爪１２１ａの先端面には、Ｙ軸方向に沿って延びる装着穴１２７が形成され、装着穴１２７の内周面には溝１２７ａが形成されている。一方、着脱爪１２５ａは、Ｙ軸方向に沿って延びて爪１２１ａの装着穴１２７に挿通される装着部１２６を有し、装着部１２６には突出部１２６ａが設けられている。突出部１２６ａは、外部から働く押圧力により装着部１２６内に押し込められ、外部から働く押圧力が解除されると装着部１２６の側面から突出するように設けられている。例えば、突出部１２６ａの突出方向の末端部にばね等の弾性部材が設けられ、その弾性部材の弾性力により突出部１２６ａが装着部１２６の側面から突出するような構成となっている。

【0051】

図７Ａ、図８Ａは、着脱爪１２５ａの装着前の様子を示している。着脱爪１２５ａの爪１２１ａへの装着は、まず、着脱爪１２５ａを作業スペース２１上に固定し、固定された着脱爪１２５ａの装着部１２６が、爪１２１ａの装着穴１２７が挿通されるように右アーム１２０をＹ軸の負方向に移動することにより行う。

【0052】

ここで、本実施形態においては、作業スペース２１には、Ｚ軸の正方向に突起した、固定部としての突起部２１ａがＹ軸方向に並んで２つ設けられている。一方、着脱爪１２５ａには、Ｚ軸に沿って貫通した孔１２５ａ２が２つ設けられている。２つの突起部２１ａが２つの孔１２５ａ２にそれぞれ嵌るように、着脱爪１２５ａを作業スペース２１上に配置することにより、着脱爪１２５ａは作業スペース２１上においてＹ軸方向（第１の方向）に関する移動が規制される。

【0053】

図７Ｂは、着脱爪１２５ａの装着部１２６が、爪１２１ａの装着穴１２７に挿通される途中の様子を示している。右アーム１２０をＹ軸の負方向に移動することで着脱爪１２５ａの装着部１２６が爪１２１ａの装着穴１２７に挿通される途中において、突出部１２６ａが爪１２１ａの先端面に到達すると、突出部１２６ａは爪１２１ａの先端面から押圧力を受け、装着部１２６内に押し込められる。さらに、右アーム１２０をＹ軸の負方向に移動する際、図７Ｂに示すように、突出部１２６ａは、装着穴１２７の内周面から押圧力を受け、装着部１２６内に押し込められた状態を維持する。

【0054】

図７Ｃ、図８Ｂは、着脱爪１２５ａの装着が完了した様子を示している。図７Ｃに示すように、着脱爪１２５ａの装着部１２６が、爪１２１ａの装着穴１２７の奥まで挿通された状態において、突出部１２６ａは溝１２７ａに到達し、装着穴１２７の内周面から受ける押圧力が解除され、装着部１２６の側面から突出し、溝１２７ａに嵌る。このように、突出部１２６ａが溝１２７ａに嵌ることにより、爪１２１ａに対する着脱爪１２５ａの装着が完了する。

【0055】

その後、図８Ｃに示すように、着脱爪１２５ａの孔１２５ａ２が、作業スペース２１の突起部２１ａから外れるように、右アーム１２０をＺ軸の正方向（第２の方向）に移動する。着脱爪１２５ａの孔１２５ａ２が、作業スペース２１の突起部２１ａから外れることにより、右アーム１２０を動作することで着脱爪１２５ａを作業ブース２０内の空中で動かすことが可能となる。着脱爪１２５ａを爪１２１ａに装着した状態で右アーム１２０を作業ブース２０内の空中で動かしても、突出部１２６ａが溝１２７ａの内周面にひっかかるため、着脱爪１２５ａが爪１２１ａから離脱することはない。

【0056】

次に、図７、図９を参照して、着脱爪１２５ａの取り外しについて説明する。まず、右アーム１２０を動作することで、図９Ａに示すように、着脱爪１２５ａを作業スペース２１の突起部２１ａの上方に位置させる。そして、図９Ｂに示すように、着脱爪１２５ａの孔１２５ａ２に作業スペース２１の突起部２１ａに嵌るように、着脱爪１２５ａをＺ軸の負方向（第２の方向）に移動し、作業スペース２１上に置く。この状態において、着脱爪１２５ａは、Ｙ軸方向（第１の方向）の移動が規制される。そして、図９Ｃに示すように、右アーム１２０をＹ軸方向の正方向に移動する。この際、突出部１２６ａは、溝１２７ａの内周面から押圧力を受けて装着部１２６内に押し込められ、さらに装着穴１２７の内周面から押圧力を受け、装着部１２６内に押し込められた状態を維持する（図７Ｂ参照）。さらに、右アーム１２０をＹ軸の正方向に移動することで、爪１２１ａから着脱爪１２５ａが取り外され、突出部１２６ａは、装着穴１２７の内周面から受ける押圧力が解除され、装着部１２６の側面から突出した状態となる（図７Ａ参照）。

【0057】

なお、突出部１２６ａは、装着する際において爪１２１ａの先端面に完全に引っ掛かって装着できない状態になることを回避するように、また、取り外す際において溝１２７の内周面に完全に引っ掛かって取り外しできない状態になることを回避するように、突出方向に向けてなだらかに径が小さくなる半球状の先端を持つ円柱形状の部材とした。

【0058】

なお、爪１２１ａに着脱爪１２５ａを装着するための機構は、本実施形態で説明したものに限られるものではない。例えば、着脱爪１２５ａが装着穴を有し、爪１２１ａが装着穴に挿通される装着部を有する構成でもよい。

【0059】

また、着脱爪１２５ａを固定する固定部については、本実施形態で説明した突起部２１ａに限られるものではなく、着脱爪１２５ａを第１の方向に関し固定し、第１の方向と直交する第２の方向に移動可能とするものであればよい。例えば、着脱爪１２５ａがＺ軸方向に沿って延びる突起部を有し、作業スペース２１にその突起部が嵌る固定部としての穴が設けられてもよい。また、固定部は、作業スペース２１に設けられるものに限られるものではなく、作業ブース２０内の他のスペースに設けられていてもよいし、固定部が設けられた別部材としてのトレイなどを作業スペース２１に別途取り付けるような構成であってもよい。

【0060】

次に、図１、図１０を参照して、本実施形態のディスペンサについて説明する。ディスペンサ４００は、薬液を収容する本体４１０と、本体４１０に取り付けられ、外部操作に応じて本体４１０に収容される薬液を計量吐出するノズル組立体４２０と、ノズル組立体４２０に取り付けられ、外部操作を受け付ける円板形状の操作受付部４３０と、本体４１０に固定される枠体４４０とを有する。

【0061】

ノズル組立体４２０の上部に取りつけられる操作受付部４３０は上下移動可能に構成され、下方向に移動されることにより、本体４１０に収容される薬液が計量吐出される構成となっている。ノズル組立体４２０は、Ｙ軸の正方向に延びるノズル本体４２１と、Ｚ軸の負方向に延びるノズル先端部４２２とを有する。このノズル先端部４２２から薬液が吐出される。

【0062】

本実施形態においては、ロボット１０が、右アーム１２０の動作により、操作受付部４３０を操作する。操作受付部４３０は、円板形状であるためいずれの方向からも爪１２１により把持可能である。

【0063】

さらに、ディスペンサ４００により複数のバイアル１００内へ薬液を順に充填していく動作について説明する。ロボット１０が左アーム１３０により複数のバイアル１００が載置された作業トレイ３００を把持し、バイアル１００の開口が、ディスペンサ４００のノズル先端部４２２の直下に位置するように、作業トレイ３００を移動する。そして、ロボット１０が右アーム１２０の爪１２１によりディスペンサ４００の操作受付部４３０を把持し操作することにより、本体４１０に収容される薬液を計量吐出し、バイアル１００内に薬液を充填する。なお、図１０においては、ロボット１０のアーム１２０、１３０についての図示は省略する。

【0064】

さらに、ロボット１０の左アーム１３０が、薬液が充填されていないバイアル１００の開口がディスペンサ４００のノズル先端部４２２の直下に位置するように、作業トレイ３００を移動する。そして、右アーム１２０により操作受付部４３０を操作し、バイアル１００内に薬液を充填する。以上の動作を、作業トレイ３００に載置されるバイアル１００全てに対して順に行う。なお、隣り合うバイアル１００に対して順に薬液を充填するよう、左アーム１３０により作業トレイ３００を移動させることにより、複数のバイアル１００に対して効率よく短時間で薬液の充填を行うことができる。

【0065】

なお、本実施形態においては、ディスペンサ４００は、作業開始前においては、収容ブース３０に収容されている。ロボット１０が、爪１２１及び爪１３１により枠体４４０を把持して搬送することにより作業スペース２１に設置される。

【0066】

図１、図１１を参照して、本実施形態のかしめ装置について説明する。かしめ装置５００は、締め付け部５１０と、締め付け部５１０を動作させるレバー５２０を有する。締め付け部５１０は、バイアル１００の開口を塞ぐように装着されたアルミキャップ１６０をバイアル１００に対して締め付け固定する。

【0067】

かしめ装置５００により、複数のバイアル１００に対してアルミキャップ１６０を順にかしめる動作について説明する。ロボット１０が左アーム１３０によりアルミキャップ１６０が装着されたバイアル１００が複数載置された作業トレイ３００を把持し、アルミキャップ１６０がかしめ装置５００の締め付け部５１０の直下に位置するように、作業トレイ３００を移動する。そして、ロボット１０が右アーム１２０によりかしめ装置５００のレバー５２０を操作することにより、アルミキャップ１６０をバイアル１００に対して締め付け固定する。

【0068】

さらに、ロボット１０の左アーム１３０が、アルミキャップ１６０の締め付けが行われていないバイアル１００が、かしめ装置５００の締め付け部５１０の直下に位置するように、作業トレイ３００を移動する。そして、右アーム１２０により、レバー５２０を操作し、アルミキャップ１６０をバイアル１００に対して締め付ける。以上の動作を、作業トレイ３００に載置されるバイアル１００全てに対して順に行う。なお、隣り合うバイアル１００に対して順に締め付けを行うように作業トレイ３００を左アーム１３０により移動させることにより、複数のバイアル１００に対して効率よく短時間でアルミキャップ１６０のバイアル１００に対する締め付けを行うことができる。

【0069】

次に、図１２〜図１９を参照して、本実施形態における薬液が充填されたバイアルを複数得る作業の一例を具体的に説明する。本実施形態においては、作業対象として、バイアル１００、ゴム栓１５０、及びアルミキャップ１６０を用いる。また、作業器具として、準備トレイ２００、作業トレイ３００、ディスペンサ４００、かしめ装置５００、ゴム栓トレイ（不図示）、アルミキャップトレイ（不図示）及び着脱爪１２５ａ、１２５ｂを用いる。

【0070】

ロボット１０により自動で行われる作業に先立ち、まず、人の手又は他の設備等によって、作業対象、作業器具の準備を行う。具体的には、収容ブース３０内に、複数のバイアル１００が載置された準備トレイ２００、空の作業トレイ３００、薬液が収容されたディスペンサ４００、かしめ装置５００、複数のゴム栓１５０が載置されたゴム栓トレイ、複数のアルミキャップ１６０が載置されたアルミキャップトレイ、及び着脱爪１２５ａ、１２５ｂを収容する。なお、バイアル１００は、開口が鉛直方向の下方（Ｚ軸の負方向）を向いて、載置板２１０の挿通孔２１２及び保持板２２０の挿通孔２２２に挿通されて、保持板２２０に保持された状態で、準備トレイ２００に複数載置されている（図４Ａに図示する準備トレイ２００及びバイアル１００を参照）。

【0071】

次に、収容ブース３０に収容される作業対象と作業器具に対して、滅菌処理を施す。なお、全ての作業対象と作業器具に対して滅菌処理を施してもよいし、収容される作業器具及び作業対象の用途、種類によっては、滅菌処理を施さないものがあってもよい。

【0072】

図１２は、本実施形態のロボットの制御を説明するフローチャートである。上述した作業開始前における作業対象、作業器具の準備、及び滅菌処理が終了した後、ロボット１０が各作業器具を用いてバイアル１００に対して作業を行うように、作業制御部４４がロボット１０を制御する。

【0073】

ステップＳ１にて、収容ブース３０に収容される作業対象、作業器具を作業スペース２１に搬送するように、搬送制御部４５がロボット１０を制御する。具体的には、ロボット１０が以下のような動作を行う。まず、ロボット１０がアーム１２０、１３０を用いて収容ブース３０と作業ブース２０とを遮断する開閉扉（不図示）を開ける。そして、ロボット１０が、収容ブース３０に収容される各作業対象、作業器具を、アーム１２０、１３０の爪１２１、１３１により把持し、作業スペース２１へと搬送する。各作業対象、作業器具の作業スペース２１への搬送が完了すると、収容ブース３０と作業ブース２０とを遮断するように、ロボット１０が開閉扉を閉める。なお、着脱爪１２５ａに関しては、作業スペース２１に形成される突起部２１ａに着脱爪１２５ａの孔１２５ａ２が嵌るように、作業スペース２１に配置される。着脱爪１２５ｂに関しても同様である。

【0074】

ステップＳ２にて、ロボット１０が準備トレイ２００から作業トレイ３００へ、複数のバイアル１００をまとめて移し替えるように、移し替え制御部４６がロボット１０を制御する。ここで、図４、図５、図１３を参照して、このステップについての詳細を説明する。図１３は、移し替え制御部による移し替え制御の詳細を説明するフローチャートである。

【0075】

ステップＳ２１にて、ロボット１０が、右アーム１２０の爪１２１で準備トレイ２００の被把持部２３０を把持して持ち上げ、左アーム１３０の爪１３１で作業トレイ３００の被把持部３３０を把持して持ち上げる。

【0076】

ステップＳ２２にて、準備トレイ２００に対して作業トレイ３００を重ねる。具体的には、複数のバイアル１００の底部が、作業トレイ３００の載置板３１０の穴３１２にそれぞれ嵌るように、準備トレイ２００に対して作業トレイ３００を重ねる（図４Ｂ参照）。なお、図４Ｂに示すように、ここでの重ねるという意味は、準備トレイ２００と作業トレイ３００を物理的に接触させることを意味するものではなく、互いに対向するように配置することを意味する。

【0077】

ステップＳ２３にて、重ねた準備トレイ２００と作業トレイ３００の上下を反転させるように、移し替え制御部４６が右アーム１２０と左アーム１３０を制御する（図５Ａ参照）。このステップにより、バイアル１００の開口は鉛直方向の上方（Ｚ軸の正方向）に向いた状態で作業トレイ３００に載置される。

【0078】

ステップＳ２４にて、準備トレイ２００を作業トレイ３００から離れる方向へと移動させるように、移し替え制御部４６が右アーム１２０を制御する（図５Ｂ参照）。以上のようなステップにより、準備トレイ２００から作業トレイ３００へ複数のバイアル１００を移し替える移し替え制御が終了する。

【0079】

図１４は、移し替え制御部による移し替え制御の変形例を説明する図である。本変形例においても、まず、右アーム１２０の爪１２１ａで準備トレイ２００の被把持部２３０を把持して持ち上げ、左アーム１３０の爪１３１ａで作業トレイ３００の被把持部３３０を把持して持ち上げる。

【0080】

載置板２１０の挿通孔２１２、保持板２２０の挿通孔２２２は、バイアル１００に対してクリアランスを持った大きさで形成されているため、準備トレイ２００を水平にした状態でバイアル１００をそれら挿通孔に挿通すると、バイアル１００のそれら挿通孔に対する位置が各バイアルで疎らになってしまう。そこで、準備トレイ２００に対して作業トレイ３００を重ねる際、図１４に示すように、準備トレイ２００が水平方向（Ｘ軸方向）に対して傾斜した状態となるように、移し替え制御部４６が右アーム１２０を制御する。準備トレイ２００が水平方向に対して傾斜した状態となることにより、複数のバイアル１００の全ては、挿通孔２１２の内周面と最大幅Ｃの隙間（図１４参照）を有するように一方に偏った状態で、準備トレイ２００に載置されることとなる。

【0081】

その状態で、準備トレイ２００に対して作業トレイ３００を重ねるように、移し替え制御部４６が左アーム１３０を制御する。準備トレイ２００に載置される複数のバイアル１００の位置が整理されているため、バイアル１００の底部に作業トレイ３００の穴３１２を嵌めることが容易となり、準備トレイ２００と作業トレイ３００を反転させる際に、バイアル１００が作業トレイ３００から離脱して落下してしまう等の作業エラーが生じにくくなる。

【0082】

さらに図１２に戻って説明を続ける。ステップＳ３にて、ディスペンサ４００に収容される薬液をバイアル１００内に充填するように、ディスペンサ制御部４７がロボット１０を制御する。図１０、図１５を参照して、このステップの詳細を説明する。図１５は、ディスペンサ制御部による薬液充填制御の詳細を説明するフローチャートである。

【0083】

ステップＳ３１にて、作業トレイ３００に載置されるバイアル１００の一つがディスペンサ４００のノズル先端部４２２の直下に配置されるようにアーム１３０を移動する（図１０参照）。

【0084】

ステップＳ３２にて、右アーム１２０でディスペンサ４００のノズル組立体４２０を操作し、バイアル１００内に薬液を充填する。具体的には、右アーム１２０の爪１２１でディスペンサ４００の操作受付部４３０を把持し、操作受付部４３０をＺ軸の負方向に移動することにより、ディスペンサ４００に収容される薬液をノズル先端部４２２から計量吐出させ、バイアル１００の開口からバイアル１００内に薬液を充填する。

【0085】

作業トレイ３００に載置されるバイアル１００の全てに薬液の充填が完了していない場合（Ｓ３３のＮＯ）、ステップＳ３１にて、薬液が充填されていないバイアル１００の開口がノズル先端部４２２の直下に配置されるように左アーム１３０が作業トレイ３００を移動する。そして、Ｓ３２にて、右アーム１２０でディスペンサ４００を操作し、バイアル１００内に薬液を充填する。

【0086】

作業トレイ３００に載置されるバイアル１００の全てに薬液の充填が完了した場合（Ｓ３３のＹＥＳ）、ディスペンサ制御部４７によるバイアル１００内に薬液を充填する薬液充填制御を終了する。

【0087】

図１６は、本実施形態の変形例に係るディスペンサによるバイアル内への薬液の充填について説明する図であって、複数のバイアルが載置される作業トレイとディスペンサを上方から見た図である。本変形例に係るディスペンサ４００は、Ｙ軸の正方向に延びるノズル本体４２１と、ノズル本体４２１に対して屈曲してＸ軸の正方向に延びるノズル先端部４２５を有する。なお、ノズル先端部４２５は、ノズル本体４２１と一体に構成されるものであってもよいし、図１０で示したノズル先端部４２２に対して着脱可能に設けられる構成であってもよい。

【0088】

図１６に示すように、ノズル先端部４２５がノズル本体４２１に対して屈曲して設けられるため、作業トレイ３００をＹ軸方向に沿って移動することにより、Ｙ軸方向に沿って配置される複数のバイアル１００に対して順に薬液を充填する場合、ノズル本体４２１がバイアル１００の開口の直上を通過しない。そのため、バイアル１００内の汚染を抑制することができる。

【0089】

具体的には、まず、Ｙ軸方向に沿って、ある列に配置されるバイアル１００に対して順に薬液を充填し、その後、作業トレイ３００をＹ軸の正方向に移動することで、一旦作業トレイ３００をノズル本体４２１の直下から回避する。そして、作業トレイ３００をＸ軸方向に移動し、前に薬液が順に充填された列とは異なる列に配置されるバイアル１００に対して順に薬液を充填するように、Ｙ軸に沿って作業トレイ３００を移動させる。このような動作を繰り返し行うことにより、いずれのバイアル１００の開口の直上にもノズル本体４２１を通過させることなく、作業トレイ３００に載置される全てのバイアル１００内に薬液を充填することができる。

【0090】

さらに図１２に戻って説明を続ける。Ｓ４にて、右アーム１２０の爪１２１ａ、１２１ｂに着脱爪１２５ａ、１２５ｂをそれぞれ装着するように、着脱制御部４８が右アーム１２０を制御する。図７、図８、図１７を参照して、このステップの詳細を説明する。図１７は、着脱制御部による装着制御の詳細を説明するフローチャートである。上述したように、着脱爪１２５ａは、作業スペース２１の突起部２１ａが着脱爪１２５ａの孔１２５ａ２に嵌るように、作業スペース２１に配置されている。

【0091】

Ｓ４１にて、爪１２１の装着穴１２７に、着脱爪１２５ａの装着部１２６が嵌るように右アーム１２０が移動する。具体的には、爪１２１の装着穴１２７に、着脱爪１２５ａの装着部１２６が嵌るように、右アーム１２０をＹ軸の負方向に移動する（図８Ａ参照）。そして、装着部１２６の突出部１２６ａが装着穴１２７の溝１２７ａに嵌る位置まで、装着部１２６を装着穴１２７に挿通する（図７Ｃ、図８Ｂ参照）。

【0092】

ステップＳ４２にて、突起部２１ａから着脱爪１２５ａの孔１２５ａ２が外れるように右アーム１２０をＺ軸の正方向に移動する（図８Ｃ参照）。以上のようなステップにより、着脱爪１２５ａを爪１２１ａに装着する装着制御が終了する。

【0093】

なお、着脱爪１２５ｂの装着に関しては、着脱爪１２５ａの装着制御と同様の制御を別途行ってもよいが、爪１２１ａの装着穴１２７に着脱爪１２５ａの装着部１２６を挿通する際に同時に、爪１２１ｂの装着穴に着脱爪１２５ｂの装着部が挿通されるように、着脱爪１２５ｂを作業スペース２１に配置することで、着脱爪１２５ａの装着と合わせて着脱爪１２５ｂを装着することができ、着脱爪の装着に要する時間を短縮できる。

【0094】

さらに図１２に戻って説明を続ける。Ｓ５にて、ゴム栓１５０及びアルミキャップ１６０を薬液が充填された複数のバイアル１００のそれぞれに装着する。具体的には、まず、右アーム１２０の爪１２１に装着された着脱爪１２５ａ、１２５ｂにより、３つのゴム栓１５０をまとめて把持する（図６参照）。そして、作業トレイ３００に載置された３つのバイアル１００の各開口の直上に、それら３つのゴム栓１５０が位置するように、右アーム１２０を移動する。そして、爪１２１ａと１２１ｂを互いに離間するように移動することで、着脱爪１２５ａと着脱爪１２５ｂを離間させ、ゴム栓１５０の把持を解除し、３つのゴム栓１５０が３つのバイアル１００それぞれの開口を閉じるようにバイアル１００に装着される。さらに、着脱爪１２５ａ、着脱爪１２５ｂにより、ゴム栓１５０をバイアル１００に対して押し込むことにより、ゴム栓１５０をバイアル１００の開口に圧入する。

【0095】

同様に、アルミキャップに関しても、右アーム１２０の爪１２１ａ、１２１ｂに装着された着脱爪１２５ａ、１２５ｂにより、３つまとめて把持する。そして、ゴム栓１５０が圧入された複数のバイアル１００にそれぞれ装着されるように、右アーム１２０を移動する。

【0096】

さらに図１２に戻って説明を続ける。Ｓ６にて、かしめ装置５００を用いてアルミキャップ１６０をバイアル１００に対してかしめるように、かしめ制御部４９がロボット１０を制御する。図１１、図１８を参照して、このステップの詳細を説明する。図１８は、かしめ制御部によるかしめ制御の詳細について説明するフローチャートである。

【0097】

Ｓ６１にて、作業トレイ３００に載置されてアルミキャップ１６０が装着されたバイアル１００の一つがかしめ装置５００の締め付け部５１０の直下に配置されるように、作業トレイ３００を把持する左アーム１３０を移動する（図１１参照）。

【0098】

Ｓ６２にて、右アーム１２０でかしめ装置５００のレバー５２０を操作し、アルミキャップ１６０をバイアル１００に対してかしめる。具体的には、右アーム１２０でレバー５２０を押すことにより、アルミキャップをバイアル１００に対して締め付けるように締め付け部５１０を動作させる。

【0099】

作業トレイ３００に載置されるバイアル１００の全てにアルミキャップ１６０のかしめ作業が完了していない場合（Ｓ６３のＮＯ）、ステップＳ６１にて、アルミキャップ１６０がかしめられていないバイアル１００が締め付け部５１０の直下に配置されるように左アーム１３０を移動する。そして、Ｓ６２にて、右アーム１２０でレバー５２０を操作し、アルミキャップ１６０をバイアル１００に対してかしめる。

【0100】

作業トレイ３００に載置されるバイアル１００の全てにアルミキャップ１６０のかしめ作業が完了した場合（Ｓ６３のＹＥＳ）、かしめ制御部４９によるかしめ制御が終了する。なお、複数のバイアル１００に対するかしめ作業の効率化を図るため、まず、Ｙ軸方向に沿って配置される３つのバイアル１００に対して順にアルミキャップをかしめて、さらに他の列の３つのバイアル１００に対して順にアルミキャップをかしめるという動作を繰り返すとよい。

【0101】

さらに図１２に戻って説明を続ける。Ｓ７にて、右アーム１２０の爪１２１ａ、１２１ｂから着脱爪１２５ａ、１２５ｂをそれぞれ取り外すように、着脱制御部４８が右アーム１２０を移動する。図９、図１９を参照して、このステップの詳細を説明する。図１９は、着脱制御部による取り外し制御の詳細について説明するフローチャートである。

【0102】

Ｓ７１にて、着脱爪１２５ａの孔１２５ａ２が作業スペース２１の突起部２１ａに嵌まるように、右アーム１２０をＺ軸の負方向に移動する（図９Ａ、図９Ｂ参照）。Ｓ７２にて、着脱爪１２５ａの装着部１２６を爪１２１ａの装着穴１２７から引く抜くように、右アーム１２０をＹ軸の正方向に移動する（図９Ｃ参照）。以上のようなステップにより、着脱爪１２５ａを爪１２１ａから取り外す取り外し制御が終了する。

【0103】

さらに、図１２のステップＳ８にて、作業スペース２１に配置される作業対象、作業器具を収容ブース３０へ搬送するように、搬送制御部４５がロボット１０を制御する。以上説明したような各制御を行うことにより本実施形態における薬液が充填されたバイアル１００を複数得る作業が終了する。

【0104】

本実施形態に係る薬液充填システム１は、複数のアームを用いてバイアル１００に対して作業を行うため、作業効率がよく、少量多品種の生産に向いている。特に、一のアームにより作業対象としての複数のバイアル１００を載置する作業トレイ３００の被把持部３３０を把持して空中で移動し、他のアームにより作業器具の操作を行うことができるため、効率よく作業を自動で行うことができる。さらに、複数のバイアル１００に対してまとめて各作業を行う構成を採用するため、複数のバイアル１００の一つ一つを順にアームにより把持して作業を行う場合と比較して、作業効率が向上し、作業時間を大幅に短縮することができる。具体的には、移し替え制御部４６により、準備トレイ２００に載置された複数のバイアル１００をまとめて作業トレイ３００に移し替える移し替え制御を含むため、作業時間を短縮できる。また、ディスペンサ制御部４７により、複数のバイアル１００を作業トレイ３００に載置したまま、薬液を順に充填する薬液充填制御を含むため、作業時間を短縮できる。また、かしめ制御部４９により、複数のバイアル１００を作業トレイ３００に載置したまま、複数のバイアル１００に順にアルミキャップ１６０をかしめるかしめ制御を含むため、作業時間を短縮できる。さらに、着脱爪１２５ａ、１２５ｂが複数のゴム栓１５０、アルミキャップ１６０をまとめて把持して、まとめて複数のバイアル１００に装着する構成を採用するため、作業時間を短縮できる。

【0105】

なお、本発明においては、使用する作業対象、作業器具は本実施形態で説明したものに限られるものではなく、作業の内容に応じて種々の作業対象、作業器具を用いることができる。例えば、本実施形態においては、容器の一例としてバイアル１００について説明したが、これに限られるものではなく、液体が充填され、作業の結果得られる成果物の原料やその一部となるものであれば他の容器であってもよい。また、容器に対する薬液の計量吐出については、シリンジ、ピペット等を用いて行ってもよい。また、本発明のトレイは、本実施形態で説明した準備トレイ２００、作業トレイ３００に限定されるものではなく、複数の容器を載置し、アームの爪により把持されて持ち上げて空中で移動される被把持部が設けられるトレイであればよい。

【0106】

なお、ロボット１０による作業は、収容ブース３０内に準備した全ての作業器具を用いて行う必要はなく、作業対象又は作業の内容に依存した作業器具を用いて行えばよい。そのため、予め多種の作業器具を収容ブース３０にストックしておくことで、様々な作業に対応することができる。なお、本実施形態においては、ディスペンサ４００、かしめ装置５００等の作業器具について、収容ブース３０と作業ブース２０間で搬送可能なものについて説明したが、作業ブース２０の作業スペース２１に固定されるものを用いてもよい。

【0107】

なお、本発明の適用範囲は、本実施形態で説明する生命工学や医薬品化学の分野に限られるものではなく、ロボットにより作業を自動で行わせるものであれば、他の分野に用いられるロボットシステムであってもよい。

【符号の説明】

【0108】

１ 薬液充填システム、１０ ロボット、２０ 作業ブース、２１ 作業スペース、２１ａ 突起部、３０ 収容ブース、４０ コントローラ、４１ プログラム記憶部、４２ Ｉ／Ｏ、４４ 作業制御部、４５ 搬送制御部、４６ 移し替え制御部、４７ ディスペンサ制御部、４８ 着脱制御部、４９ かしめ制御部、５０ 外部機器、１００ バイアル、１１０ 胴体、１２０ 右アーム、１２１ａ、１２１ｂ 爪、１２１ａ１ 溝、１２５ａ、１２５ｂ 着脱爪、１２５ａ１、１２５ｂ１ 溝、１２５ａ２ 孔、１２６ 装着部、１２６ａ 突出部、１２７ 装着穴、１２７ａ 溝、１３０ 左アーム、１３１ 爪、１５０ ゴム栓、１６０ アルミキャップ、２００ 準備トレイ、２１０ 載置板、２１１ 支持足、２１２ 挿通孔、２２０ 保持板、２２１ 支持足、２２２ 挿通孔、２３０ 被把持部、３００ 作業トレイ、３１０ 載置板、３１１ 支持足、３１２ 挿通孔、３３０ 被把持部、４００ ディスペンサ、４１０ 本体、４２０ ノズル組立体、４２１ ノズル本体、４２２ ノズル先端部、４２５ ノズル先端部、４３０ 操作受付部、４４０ 枠体、５００ かしめ装置、５１０ 締め付け部、５２０ レバー。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】