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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024029795
(43)【公開日】2024-03-07
(54)【発明の名称】攪拌システム
(51)【国際特許分類】
B01F 31/23 20220101AFI20240229BHJP
B25J 13/00 20060101ALI20240229BHJP
B01F 35/33 20220101ALI20240229BHJP
B01F 35/42 20220101ALI20240229BHJP
B01F 29/321 20220101ALI20240229BHJP
【ＦＩ】
B01F31/23
B25J13/00 Z
B01F35/33
B01F35/42
B01F29/321
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022132176
(22)【出願日】2022-08-23
(71)【出願人】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】川島 健太
(72)【発明者】
【氏名】久保 祐治
【テーマコード（参考）】
3C707
4G036
4G037
【Ｆターム（参考）】
3C707AS01
3C707BS10
3C707DS01
3C707KS34
3C707KX07
3C707MT06
4G036AA21
4G036AB11
4G037DA01
4G037DA25
4G037EA10
(57)【要約】
【課題】容器に入った液体を攪拌するための容器の移動を許容しつつ、容器の脱落を抑制することを可能とした攪拌システムを提供する。
【解決手段】円筒形状を有した容器Ｖ内の液体Ｌを攪拌する攪拌システム１であって、容器Ｖが設置される収容部２１を備える容器ホルダ２０と、上下方向に延びる旋回軸Ｘを中心として容器ホルダ２０を旋回させる旋回運動部１０と、容器Ｖの上面ＵＳを上方から押圧する押圧部３０と、容器ホルダ２０を下方から弾性支持する第１弾性部１１と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】円筒形状を有した容器Ｖ内の液体Ｌを攪拌する攪拌システム１であって、容器Ｖが設置される収容部２１を備える容器ホルダ２０と、上下方向に延びる旋回軸Ｘを中心として容器ホルダ２０を旋回させる旋回運動部１０と、容器Ｖの上面ＵＳを上方から押圧する押圧部３０と、容器ホルダ２０を下方から弾性支持する第１弾性部１１と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筒状の容器内の液体を攪拌する攪拌システムであって、
前記容器が設置される収容部を備える容器ホルダと、
上下方向に延びる旋回軸を中心として前記容器ホルダを旋回させる旋回運動部と、
前記容器の上面を上方から押圧する押圧部と、を備え、
さらに、前記容器ホルダを下方から弾性支持する第１弾性部、及び、前記押圧部のうち前記容器と接する部分を上方から弾性支持する第２弾性部の少なくとも一方を備える
攪拌システム。
前記容器が設置される収容部を備える容器ホルダと、
上下方向に延びる旋回軸を中心として前記容器ホルダを旋回させる旋回運動部と、
前記容器の上面を上方から押圧する押圧部と、を備え、
さらに、前記容器ホルダを下方から弾性支持する第１弾性部、及び、前記押圧部のうち前記容器と接する部分を上方から弾性支持する第２弾性部の少なくとも一方を備える
攪拌システム。
【請求項2】
前記押圧部が前記容器の上面を押圧可能な押圧位置と、前記押圧部が前記容器の上面から退避した退避位置と、の間において、前記押圧部を移動させる移動部をさらに備える
請求項１に記載の攪拌システム。
請求項１に記載の攪拌システム。
【請求項3】
前記容器は、円筒形状を有し、
前記収容部は、円形の底面と、上部に位置する円形の開口とを備え、
前記開口の直径をΦＤＵとし、
前記旋回運動部による前記容器ホルダの旋回において、前記開口の中心が通過する軌跡の直径をΦＤＴとし、
前記容器の底面の直径をΦＤＶとしたときに、
ΦＤＵ＞ΦＤＴ＋ΦＤＶを満たし、
前記収容部の底面の直径をΦＤＢとしたときに、
ΦＤＵ＞ΦＤＢ＞ΦＤＶを満たす
請求項１または２に記載の攪拌システム。
前記収容部は、円形の底面と、上部に位置する円形の開口とを備え、
前記開口の直径をΦＤＵとし、
前記旋回運動部による前記容器ホルダの旋回において、前記開口の中心が通過する軌跡の直径をΦＤＴとし、
前記容器の底面の直径をΦＤＶとしたときに、
ΦＤＵ＞ΦＤＴ＋ΦＤＶを満たし、
前記収容部の底面の直径をΦＤＢとしたときに、
ΦＤＵ＞ΦＤＢ＞ΦＤＶを満たす
請求項１または２に記載の攪拌システム。
【請求項4】
前記押圧部は、前記押圧部のうち前記容器と接する部分として、前記容器ホルダの旋回に追従した前記容器の移動に追従して回転しながら前記容器の上面と接する回転接触部を備える
請求項１または２に記載の攪拌システム。
請求項１または２に記載の攪拌システム。
【請求項5】
前記回転接触部は、ボールローラである
請求項４に記載の攪拌システム。
請求項４に記載の攪拌システム。
【請求項6】
前記容器は、円筒形状を有し、
前記攪拌システムは、前記第１弾性部を備え、
前記第１弾性部は、前記押圧部が前記容器を押圧していない状態を基準として、上下方向に沿って第１圧縮可能距離Ｄ１を変位可能に構成され、
前記容器の側面と対向する視点から見る平面視で、前記容器の底面の端部と前記容器の上面の端部とを繋ぎ、かつ、前記円筒形状の中心軸と交差する対角線の長さをＬＶとし、
前記容器の底面から前記容器の上面までの高さをＨＶとし、
前記押圧部の押圧量をＷとしたとき、
前記押圧部は、Ｄ１＞Ｗ、かつ、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ１－Ｗを満たすように前記容器を押圧する
請求項１または２に記載の攪拌システム。
前記攪拌システムは、前記第１弾性部を備え、
前記第１弾性部は、前記押圧部が前記容器を押圧していない状態を基準として、上下方向に沿って第１圧縮可能距離Ｄ１を変位可能に構成され、
前記容器の側面と対向する視点から見る平面視で、前記容器の底面の端部と前記容器の上面の端部とを繋ぎ、かつ、前記円筒形状の中心軸と交差する対角線の長さをＬＶとし、
前記容器の底面から前記容器の上面までの高さをＨＶとし、
前記押圧部の押圧量をＷとしたとき、
前記押圧部は、Ｄ１＞Ｗ、かつ、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ１－Ｗを満たすように前記容器を押圧する
請求項１または２に記載の攪拌システム。
【請求項7】
前記容器は、円筒形状を有し、
前記攪拌システムは、前記第２弾性部を備え、
前記第２弾性部は、前記押圧部が前記容器を押圧していない状態を基準として、上下方向に沿って第２圧縮可能距離Ｄ２を変位可能に構成され、
前記容器の側面と対向する視点から見る平面視で、前記容器の底面の端部と前記容器の上面の端部とを繋ぎ、かつ、前記円筒形状の中心軸と交差する対角線の長さをＬＶとし、
前記容器の底面から前記容器の上面までの高さをＨＶとし、
前記押圧部の押圧量をＷとしたとき、
前記押圧部は、Ｄ２＞Ｗ、かつ、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ２－Ｗを満たすように前記容器を押圧する
請求項１または２に記載の攪拌システム。
前記攪拌システムは、前記第２弾性部を備え、
前記第２弾性部は、前記押圧部が前記容器を押圧していない状態を基準として、上下方向に沿って第２圧縮可能距離Ｄ２を変位可能に構成され、
前記容器の側面と対向する視点から見る平面視で、前記容器の底面の端部と前記容器の上面の端部とを繋ぎ、かつ、前記円筒形状の中心軸と交差する対角線の長さをＬＶとし、
前記容器の底面から前記容器の上面までの高さをＨＶとし、
前記押圧部の押圧量をＷとしたとき、
前記押圧部は、Ｄ２＞Ｗ、かつ、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ２－Ｗを満たすように前記容器を押圧する
請求項１または２に記載の攪拌システム。
【請求項8】
前記容器を前記容器ホルダに設置する動作と、前記容器ホルダに設置された前記容器を前記容器ホルダから取り出す動作とを実行可能に構成された容器搬送部をさらに備える
請求項１または２に記載の攪拌システム。
請求項１または２に記載の攪拌システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、攪拌システムに関する。
【背景技術】
【0002】
容器に入った液体を攪拌するための方法として、容器を旋回させることで内部の液体に渦を発生させる方法が知られている。例えば、液体が入った容器を人の手で支持しながら旋回運動するテーブルに押し当てる。これにより、テーブルの旋回運動が容器に伝わることで、容器内の液体に渦が発生して攪拌される。
【0003】
近年、実験の効率化や再現性を高める観点から、実験及びその準備作業の自動化が進められている。例えば、特許文献１では、ロボットハンドで把持したマイクロチューブを旋回運動するミキサに押し当てることで内容物を攪拌する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第５７７６７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ロボットハンドで容器を把持する場合、把持力が強すぎると、容器の移動がロボットハンドによって拘束されることでミキサの旋回運動が容器に伝わらない場合がある。ミキサの旋回運動を容器に伝えるためにロボットハンドの把持力を弱めた場合には、容器を安定して支持することができず、容器の脱落を招くおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するための攪拌システムは、筒状の容器内の液体を攪拌する攪拌システムであって、前記容器が設置される収容部を備える容器ホルダと、上下方向に延びる旋回軸を中心として前記容器ホルダを旋回させる旋回運動部と、前記容器の上面を上方から押圧する押圧部と、を備え、さらに、前記容器ホルダを下方から弾性支持する第１弾性部、及び、前記押圧部のうち前記容器と接する部分を上方から弾性支持する第２弾性部の少なくとも一方を備える。
【0007】
上記構成によれば、容器が設置された容器ホルダを旋回させることで、容器ホルダ及び押圧部によって上下から挟み込まれた容器内の液体が、遠心力によって攪拌される。このとき、第１弾性部及び第２弾性部の少なくとも一方を備えることで、容器ホルダの旋回に追従した容器の移動を許容しつつ、容器ホルダ内に容器を保持するための荷重を容器に作用させることができる。
【0008】
上記攪拌システムにおいて、前記押圧部が前記容器の上面を押圧可能な押圧位置と、前記押圧部が前記容器の上面から退避した退避位置と、の間において、前記押圧部を移動させる移動部をさらに備えてもよい。上記構成によれば、押圧部を移動させる移動部を備えることで、容器ホルダへの容器の設置、及び、攪拌後の容器の容器ホルダからの取出しを容易に行うことができる。例えば、容器ホルダへの容器の設置、及び、攪拌後の容器の容器ホルダからの取出しを、ロボットアーム等で自動化することも可能となる。
【0009】
上記攪拌システムにおいて、前記容器は、円筒形状を有し、前記収容部は、円形の底面と、上部に位置する円形の開口とを備え、前記開口の直径をΦＤＵとし、前記旋回運動部による前記容器ホルダの旋回において、前記開口の中心が通過する軌跡の直径をΦＤＴとし、前記容器の底面の直径をΦＤＶとしたときに、ΦＤＵ＞ΦＤＴ＋ΦＤＶを満たし、前記収容部の底面の直径をΦＤＢとしたときに、ΦＤＵ＞ΦＤＢ＞ΦＤＶを満たす構成としてもよい。収容部の開口の直径を上記の大きさとすることで、旋回軸に対して容器ホルダが何れの位置にあっても、旋回軸の周囲には、容器を挿通可能な大きさの開口の面積が常に確保される。したがって、旋回軸に対して容器ホルダが何れの位置にあっても、容器ホルダへの容器の設置、及び、攪拌後の容器の容器ホルダからの取出しを一定の位置で行うことができる。例えば、容器ホルダへの容器の設置、及び、攪拌後の容器の容器ホルダからの取出しをロボットアーム等で自動化する際には、旋回軸に対する容器ホルダの位置の検出が不要となる。
【0010】
上記攪拌システムにおいて、前記押圧部は、前記押圧部のうち前記容器と接する部分として、前記容器ホルダの旋回に追従した前記容器の移動に追従して回転しながら前記容器の上面と接する回転接触部を備えてもよい。上記構成によれば、容器ホルダの旋回に追従して移動する容器を回転接触部によって押圧することで、容器と押圧部との摩擦力を低減できる。
【0011】
上記攪拌システムにおいて、前記回転接触部は、ボールローラであってもよい。上記構成によれば、回転接触部としてボールローラを用いることで、旋回軸と直交する平面内において、容器の上面がボールローラに対して何れの方向に移動した場合であっても、容器と押圧部との摩擦力を好適に低減できる。
【0012】
上記攪拌システムにおいて、前記容器は、円筒形状を有し、前記攪拌システムは、前記第１弾性部を備え、前記第１弾性部は、前記押圧部が前記容器を押圧していない状態を基準として、上下方向に沿って第１圧縮可能距離Ｄ１を変位可能に構成され、前記容器の側面と対向する視点から見る平面視で、前記容器の底面の端部と前記容器の上面の端部とを繋ぎ、かつ、前記円筒形状の中心軸と交差する対角線の長さをＬＶとし、前記容器の底面から前記容器の上面までの高さをＨＶとし、前記押圧部の押圧量をＷとしたとき、前記押圧部は、Ｄ１＞Ｗ、かつ、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ１－Ｗを満たすように前記容器を押圧してもよい。上記構成によれば、容器ホルダが旋回する際の振動によって、押圧部が容器の上面から外れる程度にまで容器が過剰に傾くことを抑制できる。これにより、押圧部が容器の上面を押圧した状態を保つことができるため、容器ホルダの旋回に伴う容器の脱落を防止できる。
【0013】
上記攪拌システムにおいて、前記容器は、円筒形状を有し、前記攪拌システムは、前記第２弾性部を備え、前記第２弾性部は、前記押圧部が前記容器を押圧していない状態を基準として、上下方向に沿って第２圧縮可能距離Ｄ２を変位可能に構成され、前記容器の側面と対向する視点から見る平面視で、前記容器の底面の端部と前記容器の上面の端部とを繋ぎ、かつ、前記円筒形状の中心軸と交差する対角線の長さをＬＶとし、前記容器の底面から前記容器の上面までの高さをＨＶとし、前記押圧部の押圧量をＷとしたとき、前記押圧部は、Ｄ２＞Ｗ、かつ、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ２－Ｗを満たすように前記容器を押圧してもよい。上記構成によれば、容器ホルダが旋回する際の振動によって、押圧部が容器の上面から外れる程度にまで容器が過剰に傾くことを抑制できる。これにより、押圧部が容器の上面を押圧した状態を保つことができるため、容器ホルダの旋回に伴う容器の脱落を防止できる。
【0014】
上記攪拌システムにおいて、前記容器を前記容器ホルダに設置する動作と、前記容器ホルダに設置された前記容器を前記容器ホルダから取り出す動作とを実行可能に構成された容器搬送部をさらに備えてもよい。上記構成によれば、容器搬送部によって容器を容器ホルダに設置することと、容器ホルダに設置された容器を容器ホルダから取り出すことと、を自動で行うことができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、容器に入った液体を攪拌するための容器の移動を許容しつつ、容器の脱落を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
［攪拌システム］
以下、攪拌システムの一実施形態について図１～図７を参照して説明する。
図１に示すように、攪拌システム１は、容器Ｖに入った液体Ｌを自動で攪拌するための機構である。容器Ｖは、一例として、本体部Ｖ１と蓋部Ｖ２とを備える。本体部Ｖ１は、一例として、上部に開口を有した円筒形状を有する。蓋部Ｖ２は、一例として、本体部Ｖ１よりも小径の円筒形状を有する。蓋部Ｖ２は、本体部Ｖ１に対して着脱可能に構成されるとともに、本体部Ｖ１に装着された状態で本体部Ｖ１の開口を塞ぐ。
以下、攪拌システムの一実施形態について図１～図７を参照して説明する。
図１に示すように、攪拌システム１は、容器Ｖに入った液体Ｌを自動で攪拌するための機構である。容器Ｖは、一例として、本体部Ｖ１と蓋部Ｖ２とを備える。本体部Ｖ１は、一例として、上部に開口を有した円筒形状を有する。蓋部Ｖ２は、一例として、本体部Ｖ１よりも小径の円筒形状を有する。蓋部Ｖ２は、本体部Ｖ１に対して着脱可能に構成されるとともに、本体部Ｖ１に装着された状態で本体部Ｖ１の開口を塞ぐ。
【0018】
攪拌システム１は、旋回運動部１０と、容器ホルダ２０と、押圧部３０と、容器搬送部４０とを備える。旋回運動部１０は、第１弾性部１１を備える。第１弾性部１１は、容器ホルダ２０を下方から弾性支持する。第１弾性部１１は、コイルばね１１Ａを備える。第１弾性部１１は、コイルばね１１Ａによる付勢力によって容器ホルダ２０を下方から上方に向けて付勢する。第１弾性部１１は、容器Ｖが設置された状態であって、容器Ｖに荷重が作用していない状態を基準として、上下方向に沿って所定の第１圧縮可能距離Ｄ１を押圧されて変位可能に構成される。
【0019】
旋回運動部１０は、上下方向に延びる旋回軸Ｘを中心として第１弾性部１１を旋回させる。これにより、容器ホルダ２０が旋回軸Ｘを中心として旋回する。旋回運動部１０は、例えば、ボルテックスミキサであってもよい。
【0020】
容器ホルダ２０は、一例として、ポリアミドなどの樹脂製で構成される。容器ホルダ２０は、収容部２１を備える。収容部２１には、容器Ｖが設置される。収容部２１は、上部に位置するホルダ開口２２と、平坦なホルダ底面２３とを有した凹部である。ホルダ開口２２は、一例として、円形状を有する。ホルダ底面２３は、一例として、ホルダ開口２２よりも小径の円形状を有する。収容部２１は、ホルダ開口２２からホルダ底面２３に向けて徐々に縮径するテーパ状の斜面２４を備える。
【0021】
収容部２１の中心軸Ｙは、ホルダ開口２２の円形状の中心とホルダ底面２３の円形状の中心とを通過する。すなわち、ホルダ開口２２の円形状は、上面視でホルダ底面２３の円形状と同心円である。収容部２１の中心軸Ｙは、容器ホルダ２０が旋回する中心である旋回軸Ｘに対して所定の距離Ｄの分だけ偏心している。容器ホルダ２０は、旋回軸Ｘに対して常に距離Ｄの分だけ中心軸Ｙが偏心した状態で、旋回軸Ｘの周囲を旋回する。
【0022】
押圧部３０は、容器ホルダ２０に設置された容器Ｖの上面ＵＳを上方から押圧する。押圧部３０が容器ホルダ２０に設置された容器Ｖを上方から押圧することで、容器Ｖが上下に挟み込まれるようにして容器ホルダ２０内に保持される。容器Ｖの上面ＵＳは、容器Ｖのなかで蓋部Ｖ２が備える面である。
【0023】
この状態で、旋回運動部１０が容器ホルダ２０を旋回させることで、容器ホルダ２０の旋回に追従して容器Ｖが移動する。このようにして容器Ｖが容器ホルダ２０とともに旋回することで、容器Ｖ内の液体Ｌが遠心力によって攪拌される。言い換えれば、押圧部３０が容器Ｖを押圧することで、第１弾性部１１によって容器ホルダ２０の旋回に追従した容器Ｖの移動を許容しつつ、容器ホルダ２０内に容器Ｖを保持するための荷重を、容器Ｖに作用させることができる。
【0024】
なお、第１弾性部１１が変位可能に構成される第１圧縮可能距離Ｄ１は、押圧部３０が容器Ｖを押圧していない状態を基準として、コイルばね１１Ａが圧縮されることで第１弾性部１１が下方に向かって変位する距離である。
【0025】
押圧部３０は、回転接触部３１を備える。回転接触部３１は、押圧部３０の先端に位置する部分であって、容器Ｖの上面ＵＳと接する部分である。回転接触部３１は、一例として、ボールローラである。回転接触部３１は、容器ホルダ２０の旋回に追従した容器Ｖの移動に追従して回転しながら容器Ｖの上面ＵＳと接する。回転接触部３１は、一例として、旋回軸Ｘ上に配置されるが、旋回軸Ｘに対して偏心していてもよい。
【0026】
押圧部３０において、容器Ｖの上面ＵＳとの接触を回転接触部３１が担うことで、容器Ｖと押圧部３０との摩擦力を低減できる。これにより、例えば、容器Ｖの上面ＵＳが削れることを抑制できる。
【0027】
押圧部３０は、押圧量調整部３２を備える。押圧量調整部３２は、回転接触部３１を上下方向に移動させることで、容器Ｖの押圧量を調整する。押圧量調整部３２は、一例として、電動のスライダである。
【0028】
攪拌システム１は、押圧部３０を移動可能に支持する移動部３３を備える。移動部３３は、押圧部３０を移動させることで、押圧部３０が容器Ｖの上面ＵＳを押圧可能な状態と、押圧部３０が容器Ｖの上面ＵＳから退避した状態と、を切り換える。言い換えれば、移動部３３は、押圧部３０が容器Ｖの上面ＵＳを押圧可能な押圧位置と、押圧部３０が容器Ｖの上面ＵＳから退避した退避位置と、の間において、押圧部３０を移動させる。なお、図１では、押圧位置に位置する押圧部３０を実線で示すとともに、退避位置に位置する押圧部３０を二点鎖線で示す。
【0029】
移動部３３によって押圧部３０を容器Ｖの上面ＵＳから退避させることで、容器ホルダ２０への容器Ｖの設置、及び、攪拌後の容器Ｖの容器ホルダ２０からの取出しを容易に行うことができる。言い換えれば、移動部３３を設けることで、容器ホルダ２０に容器Ｖを設置する際、及び、攪拌後の容器Ｖを容器ホルダ２０から取り出す際に、容器Ｖに押圧部３０が干渉することを防ぐことができる。
【0030】
移動部３３は、一例として、押圧部３０を１次元方向に水平移動させる。なお、移動部３３が押圧部３０を１次元方向に上下移動させる構成であってもよいし、２次元方向もしくは３次元方向に移動させる構成であってもよい。また、移動部３３は、押圧部３０と一体の多軸ロボットのような構成であってもよい。例えば、押圧部３０と移動部３３とを一体に構成する場合、３次元方向に移動可能なロボットアームの先端に回転接触部３１を設けてもよい。この場合、ロボットアームが押圧量調整部３２と移動部３３とを担う。
【0031】
容器搬送部４０は、一例として、３次元方向に移動可能なロボットアームである。容器搬送部４０は、先端に容器把持部４１を備える。容器把持部４１は、容器Ｖを掴む動作と掴んだ容器Ｖを離す動作とを実行可能に構成される。容器把持部４１は、一例として、ロボットハンドである。容器搬送部４０は、容器Ｖを容器ホルダ２０に設置する動作と、容器ホルダ２０に設置された容器Ｖを容器ホルダ２０から取り出す動作と、を実行可能に構成される。
【0032】
攪拌システム１は、制御装置１００を備える。制御装置１００は、攪拌システム１の各部の動作を制御する。制御装置１００は、例えば、制御部と、記憶部とを備える。制御部は、一例として、ＣＰＵである。制御部は、例えば、旋回運動部１０が容器ホルダ２０を旋回させる動作を制御する。制御部は、例えば、押圧部３０が容器Ｖの上面ＵＳを押圧する動作を制御する。制御部は、例えば、移動部３３が押圧部３０を移動させる動作を制御する。制御部は、容器搬送部４０が容器Ｖを容器ホルダ２０に設置する動作を制御する。制御部は、容器搬送部４０が容器ホルダ２０に設置された容器Ｖを容器ホルダ２０から取り出す動作を制御する。記憶部は、一例として、攪拌システム１の各部の動作を制御するためのプログラムを記憶する。記憶部は、一例として、ＨＤＤである。
【0033】
図２に示すように、容器ホルダ２０が備える収容部２１のホルダ底面２３と対向する視点から見る上面視で、旋回運動部１０は、一例として、旋回軸Ｘを中心として時計回りに容器ホルダ２０を旋回させる。なお、旋回運動部１０が容器ホルダ２０を旋回させる方向は、反時計回りでもよく、時計回りと反時計回りとが一定の間隔で入れ替わってもよい。
【0034】
容器ホルダ２０の旋回において、収容部２１の中心軸Ｙが通過する軌跡Ａは、図２中に破線で示す円形状で表される。軌跡Ａの直径ΦＤＴは、旋回軸Ｘに対して中心軸Ｙが偏心する距離Ｄの２倍である。
【0035】
［収容部の構成］
図３に示すように、収容部２１において、ホルダ開口２２の直径ΦＤＵは、ホルダ底面２３の直径ΦＤＢよりも大きい。ホルダ底面２３の直径ΦＤＢは、容器Ｖの底面ＢＳの直径ΦＤＶよりも大きい。すなわち、収容部２１は、ΦＤＵ＞ΦＤＢ＞ΦＤＶを満たすように構成される。収容部２１は、所定の深さＨ１を有する。なお、収容部２１の深さＨ１は、ホルダ底面２３からホルダ開口２２までの距離に相当する。容器Ｖの底面ＢＳは、容器Ｖのなかで本体部Ｖ１が備える面である。
図３に示すように、収容部２１において、ホルダ開口２２の直径ΦＤＵは、ホルダ底面２３の直径ΦＤＢよりも大きい。ホルダ底面２３の直径ΦＤＢは、容器Ｖの底面ＢＳの直径ΦＤＶよりも大きい。すなわち、収容部２１は、ΦＤＵ＞ΦＤＢ＞ΦＤＶを満たすように構成される。収容部２１は、所定の深さＨ１を有する。なお、収容部２１の深さＨ１は、ホルダ底面２３からホルダ開口２２までの距離に相当する。容器Ｖの底面ＢＳは、容器Ｖのなかで本体部Ｖ１が備える面である。
【0036】
収容部２１の斜面２４のテーパ角度θは、例えば、９０度超１３５度以下である。斜面２４のテーパ角度θは、ホルダ底面２３と斜面２４とがなす角度である。テーパ角度θを上記範囲とすることで、容器Ｖを収容部２１に設置する際に、ホルダ開口２２からホルダ底面２３に向けて容器Ｖを誘い込むことができるとともに、収容部２１に設置された容器Ｖが斜面２４に向けて倒れ込むことを防止できる。
【0037】
ホルダ開口２２の直径ΦＤＵは、容器ホルダ２０の旋回において、収容部２１の中心軸Ｙが通過する軌跡Ａの直径ΦＤＴと容器Ｖの底面ＢＳの直径ΦＤＶとの和よりも大きいことが好ましい（ΦＤＵ＞ΦＤＴ＋ΦＤＶ）。以下、図４を参照して、ΦＤＵ＞ΦＤＴ＋ΦＤＶを満たす場合の収容部２１の構成について説明する。なお、図４では、説明の便宜上、ホルダ底面２３及び斜面２４を図示していない。
【0038】
図４に示す内接円Ｉは、ホルダ開口２２の円形状に内接し、かつ、旋回軸Ｘを中心とする仮想的な円である。内接円Ｉは、容器ホルダ２０が旋回したときに、ホルダ開口２２の円形状と内接円Ｉとの交点Ｐが通る軌跡である。したがって、旋回軸Ｘに対して容器ホルダ２０が何れの位置にあっても、内接円Ｉの内側の部分にはホルダ開口２２が常に位置することになる。
【0039】
このとき、ホルダ開口２２の直径ΦＤＵは、軌跡Ａの直径ΦＤＴと内接円Ｉの直径ΦＤＩとを用いて、ΦＤＵ／２＝ΦＤＴ／２＋ΦＤＩ／２、すなわち、ΦＤＵ＝ΦＤＴ＋ΦＤＩとして表すことができる。ここで、ΦＤＵ＝ΦＤＴ＋ΦＤＩをΦＤＵ＞ΦＤＴ＋ΦＤＶに代入すると、ΦＤＴ＋ΦＤＩ＞ΦＤＴ＋ΦＤＶ、すなわち、ΦＤＩ＞ΦＤＶの関係が導き出される。つまり、ΦＤＵ＞ΦＤＴ＋ΦＤＶを満たすことで、内接円Ｉの直径ΦＤＩが容器Ｖの直径ΦＤＶよりも大きくなる。
【0040】
したがって、旋回軸Ｘの周囲には、容器Ｖを挿通可能な大きさのホルダ開口２２の面積が常に確保される。これにより、旋回軸Ｘに対して容器ホルダ２０が何れの位置にあっても、容器ホルダ２０への容器Ｖの設置、及び、攪拌後の容器Ｖの容器ホルダ２０からの取出しを特定の位置（内接円Ｉの内側）で行うことができる。例えば、容器ホルダ２０への容器Ｖの設置、及び、攪拌後の容器Ｖの容器ホルダ２０からの取出しを容器搬送部４０で自動化する際には、旋回軸Ｘに対する容器ホルダ２０の位置の検出が不要となる。
【0041】
なお、ホルダ開口２２の直径ΦＤＵは、ΦＤＵ＞ΦＤＴ＋ΦＤＶを満たしつつ、さらに、容器搬送部４０の動作精度に応じた位置の誤差を許容できる程度の大きさとしてもよい。また、収容部２１の深さＨ１（図３参照）は、斜面２４のテーパ角度θが上記の範囲を満たし、かつ、ホルダ開口２２の直径ΦＤＵが上記の不等式を満たすように適宜決定すればよい。
【0042】
［容器の大きさと押圧量の関係］
図５に示すように、容器Ｖは、高さＨＶを有する。高さＨＶは、容器Ｖにおける底面ＢＳから上面ＵＳまでの距離に相当する。容器Ｖの高さＨＶは、容器ホルダ２０と容器把持部４１との干渉を避ける観点から、収容部２１の深さＨ１よりも大きいことが好ましいが、収容部２１の深さＨ１と同じであってもよいし、容器Ｖの高さＨＶよりも小さくてもよい。また、容器Ｖの側面と対向する視点から見る平面視で、容器Ｖは、容器Ｖの底面ＢＳにおける端部と容器Ｖの上面ＵＳにおける端部とを繋ぎ、かつ、中心軸Ｙと交差する対角線が長さＬＶを有する。
図５に示すように、容器Ｖは、高さＨＶを有する。高さＨＶは、容器Ｖにおける底面ＢＳから上面ＵＳまでの距離に相当する。容器Ｖの高さＨＶは、容器ホルダ２０と容器把持部４１との干渉を避ける観点から、収容部２１の深さＨ１よりも大きいことが好ましいが、収容部２１の深さＨ１と同じであってもよいし、容器Ｖの高さＨＶよりも小さくてもよい。また、容器Ｖの側面と対向する視点から見る平面視で、容器Ｖは、容器Ｖの底面ＢＳにおける端部と容器Ｖの上面ＵＳにおける端部とを繋ぎ、かつ、中心軸Ｙと交差する対角線が長さＬＶを有する。
【0043】
押圧部３０の押圧量Ｗは、一例として、第１弾性部１１が上下方向に沿って変位可能な第１圧縮可能距離Ｄ１よりも小さい（Ｄ１＞Ｗ）。言い換えれば、押圧部３０の押圧量Ｗは、押圧部３０が容器Ｖを押圧した状態で、第１弾性部１１がさらに圧縮される方向に変位可能な状態となるように設定される。なお、押圧部３０の押圧量Ｗは、回転接触部３１が容器Ｖの上面ＵＳと接した状態を基準として、容器Ｖを押圧することで第１弾性部１１が圧縮されて変位した距離である。
【0044】
押圧部３０の押圧量Ｗは、押圧部３０が容器Ｖを押圧した状態で第１弾性部１１をさらに圧縮可能な距離（Ｄ１－Ｗ）が、容器Ｖの側面と対向する視点から見て、容器Ｖにおける対角線の長さＬＶと容器Ｖの高さＨＶとの差Ｚよりも小さいことが好ましい。すなわち、押圧部３０の押圧量Ｗは、Ｚ＝ＬＶ－ＬＶ＞Ｄ１－Ｗを満たすように設定されることが好ましい。
【0045】
上記の押圧量Ｗであれば、容器ホルダ２０が旋回する際の振動によって、押圧部３０が容器Ｖの上面ＵＳから外れる程度にまで容器Ｖが過剰に傾くことを抑制できる。すなわち、押圧部３０の回転接触部３１が容器Ｖの上面ＵＳを押圧した状態を保つことができるため、容器ホルダ２０の旋回に伴う容器Ｖの脱落を防止できる。
【0046】
［攪拌方法］
攪拌システム１を用いた攪拌方法の一例は、押圧部３０が退避した退避位置に位置する状態から開始される。この状態で、まず、容器搬送部４０は、容器Ｖを容器ホルダ２０に設置する。例えば、制御装置１００は、押圧部３０が退避位置に位置することを検知した後に、容器Ｖを容器ホルダ２０に設置する動作を容器搬送部４０に実行させる。
攪拌システム１を用いた攪拌方法の一例は、押圧部３０が退避した退避位置に位置する状態から開始される。この状態で、まず、容器搬送部４０は、容器Ｖを容器ホルダ２０に設置する。例えば、制御装置１００は、押圧部３０が退避位置に位置することを検知した後に、容器Ｖを容器ホルダ２０に設置する動作を容器搬送部４０に実行させる。
【0047】
このとき、容器搬送部４０は、容器Ｖの中心軸Ｙが旋回軸Ｘと重なるように、容器Ｖを容器ホルダ２０に設置する。これにより、容器Ｖは、容器ホルダ２０のホルダ開口２２における内接円Ｉを通過して斜面２４によって誘い込まれながら容器ホルダ２０の収容部２１に設置される。したがって、容器搬送部４０は、旋回軸Ｘに対する容器ホルダ２０の位置によらず、常に一定の軌道で容器Ｖの設置を行うことができる。
【0048】
次いで、移動部３３は、押圧部３０を退避位置から押圧位置に移動させる。例えば、制御装置１００は、容器Ｖが容器ホルダ２０に設置されたことを検知した後に、押圧部３０を退避位置から押圧位置に移動させる動作を移動部３３に実行させる。例えば、旋回運動部１０は、容器Ｖが容器ホルダ２０に設置されたことを検知するために、容器Ｖが容器ホルダ２０に設置されたときの重量の変化を測定するための機構（例えば、電子天秤や圧力センサ）を備えてもよい。もしくは、制御装置１００は、容器Ｖを容器ホルダ２０に設置する動作を行った容器搬送部４０が、容器ホルダ２０の上方から退避したことを検知した後に、押圧部３０を退避位置から押圧位置に移動させる動作を移動部３３に実行させる。
【0049】
続いて、押圧量調整部３２は、回転接触部３１を下方に移動させることで、容器Ｖの上面ＵＳを押圧する。例えば、制御装置１００は、第１弾性部１１のばね定数、及び、押圧部３０が容器Ｖを押圧する荷重から、押圧量調整部３２が回転接触部３１を下方に移動させる変位量、すなわち、押圧量Ｗを制御してもよい。例えば、旋回運動部１０は、容器Ｖ及び容器ホルダ２０を介して第１弾性部１１が押圧部３０から受ける荷重を検知するための機構（例えば、ロードセル）を備えてもよい。また、押圧部３０は、容器Ｖ及び容器ホルダ２０を介して押圧部３０が第１弾性部１１から受ける反力を検知するための機構を備えてもよい。
【0050】
そして、旋回運動部１０が旋回軸Ｘを中心に容器ホルダ２０を旋回させることで、容器ホルダ２０の旋回運動に追従して容器Ｖが移動する。このとき、容器Ｖの移動に伴って容器Ｖ内の液体Ｌに遠心力が作用するため、容器Ｖ内の液体Ｌに渦が生じることで液体Ｌが攪拌される。例えば、制御装置１００は、容器ホルダ２０が旋回軸Ｘを中心に旋回する速度が所定の速度に達した状態で、容器ホルダ２０が旋回軸Ｘの周囲を旋回する回数が所定の回数に達するまで、旋回運動部１０に容器ホルダ２０を旋回させる動作を実行させる。
【0051】
容器ホルダ２０の旋回運動が停止した後、移動部３３は、押圧部３０を押圧位置から退避位置に移動させる。そして、容器搬送部４０は、容器Ｖを容器ホルダ２０から取り出す。以上の手順によって、攪拌システム１を用いた攪拌が完了する。
【0052】
［実施形態の効果］
上記実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）容器Ｖが設置された容器ホルダ２０を旋回させることで、容器ホルダ２０及び押圧部３０によって上下から挟み込まれた容器Ｖ内の液体Ｌが遠心力によって攪拌される。このとき、第１弾性部１１によって容器ホルダ２０の旋回に追従した容器Ｖの移動を許容しつつ、容器ホルダ２０内に容器Ｖを保持するための荷重を容器Ｖに作用させることができる。
上記実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）容器Ｖが設置された容器ホルダ２０を旋回させることで、容器ホルダ２０及び押圧部３０によって上下から挟み込まれた容器Ｖ内の液体Ｌが遠心力によって攪拌される。このとき、第１弾性部１１によって容器ホルダ２０の旋回に追従した容器Ｖの移動を許容しつつ、容器ホルダ２０内に容器Ｖを保持するための荷重を容器Ｖに作用させることができる。
【0053】
（２）押圧位置と退避位置との間において、押圧部３０を移動させる移動部３３を備えることで、容器ホルダ２０への容器Ｖの設置、及び、攪拌後の容器Ｖの容器ホルダ２０からの取出しを容易に行うことができる。例えば、容器ホルダ２０への容器Ｖの設置及び容器Ｖの容器ホルダ２０からの取出しを、容器搬送部４０のようなロボットアーム等で自動化することも可能となる。
【0054】
（３）ホルダ開口２２の直径ΦＤＵと、容器ホルダ２０の旋回においてホルダ開口２２の中心が通過する軌跡Ａの直径ΦＤＴと、容器Ｖの底面ＢＳの直径ΦＤＶとが、ΦＤＵ＞ΦＤＴ＋ΦＤＶを満たす。これにより、旋回軸Ｘに対して容器ホルダ２０が何れの位置にあっても、旋回軸Ｘの周囲には、容器をＶ挿通可能な大きさのホルダ開口２２の面積が常に確保される。したがって、旋回軸Ｘに対して容器ホルダ２０が何れの位置にあっても、容器ホルダ２０への容器Ｖの設置、及び、攪拌後の容器Ｖの容器ホルダ２０からの取出しを一定の位置で行うことができる。例えば、容器ホルダ２０への容器Ｖの設置、及び、攪拌後の容器Ｖの容器ホルダ２０からの取出しを容器搬送部４０のようなロボットアーム等で自動化する際には、旋回軸Ｘに対する容器ホルダ２０の位置の検出が不要となる。
【0055】
（４）容器ホルダ２０の旋回に追従して移動する容器Ｖを回転接触部３１によって押圧することで、容器Ｖと押圧部３０との摩擦力を低減できる。特に、回転接触部３１としてボールローラを用いることで、旋回軸Ｘと直交する平面内において、容器Ｖの上面ＵＳがボールローラに対して何れの方向に移動した場合であっても、容器Ｖと押圧部３０との摩擦力を好適に低減できる。
【0056】
（５）第１弾性部１１の第１圧縮可能距離Ｄ１と、容器Ｖの対角線の長さＬＶと、容器Ｖの高さＨＶと、押圧部３０の押圧量Ｗとが、Ｄ１＞Ｗ、かつ、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ１－Ｗを満たすことで、容器ホルダ２０の旋回に伴う容器Ｖの脱落を防止できる。
【0057】
（６）攪拌システム１が容器搬送部４０を備えることで、容器搬送部４０によって容器Ｖを容器ホルダ２０に設置すること、及び、容器ホルダ２０に設置された容器Ｖを容器ホルダ２０から取り出すことを自動で行うことができる。
【0058】
［変更例］
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。また、各変更例は、技術的に矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。また、各変更例は、技術的に矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
【0059】
・図６に示すように、攪拌システム１は、第１弾性部１１に代えて、押圧部３０が第２弾性部３４を備える構成であってもよい。第２弾性部３４は、押圧部３０のうち容器Ｖの上面ＵＳと接する部分である回転接触部３１を上方から弾性支持する。第２弾性部３４は、コイルばね３４Ａを備える。第２弾性部３４は、押圧部３０が容器Ｖを押圧していない状態を基準として、上下方向に沿って所定の第２圧縮可能距離Ｄ２を押圧されて変位可能に構成される。このような構成であっても、第２弾性部３４によって容器ホルダ２０の旋回に追従した容器Ｖの移動を許容しつつ、容器ホルダ２０内に容器Ｖを保持するための荷重を容器Ｖに作用させることができる。なお、この場合、容器ホルダ２０は、第２弾性部３４よりも十分に弾性変形しにくい支持軸１２を介して旋回運動部１０に接続される。すなわち、支持軸１２は、容器Ｖが押圧された際にはほとんど弾性変形しない。
【0060】
この場合、第２弾性部３４の第２圧縮可能距離Ｄ２と、容器Ｖの対角線の長さＬＶと、容器Ｖの高さＨＶと、押圧部３０の押圧量Ｗとが、Ｄ２＞Ｗ、かつ、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ２－Ｗを満たすように構成されることが好ましい。これにより、（５）の効果と同様に容器ホルダ２０の旋回に伴う容器Ｖの脱落を防止できる。なお、押圧部３０の押圧量Ｗは、回転接触部３１が容器Ｖの上面ＵＳと接した状態を基準として、容器Ｖを押圧することで第２弾性部３４が圧縮されて変位した距離である。
【0061】
・図７に示すように、攪拌システム１は、第１弾性部１１に加えて、押圧部３０が第２弾性部３４を備える構成であってもよい。この場合、第１圧縮可能距離Ｄ１、第２圧縮可能距離Ｄ２、容器Ｖの対角線の長さＬＶ、容器Ｖの高さＨＶ、及び、押圧部３０の押圧量Ｗが、Ｄ１＋Ｄ２＞Ｗ、かつ、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ１＋Ｄ２－Ｗを満たすように構成されることが好ましい。これにより、（５）の効果と同様に容器ホルダ２０の旋回に伴う容器Ｖの脱落を防止できる。なお、押圧部３０の押圧量Ｗは、回転接触部３１が容器Ｖの上面ＵＳと接した状態を基準として、容器Ｖを押圧することで第１弾性部１１が圧縮されて変位した距離と、第２弾性部３４が圧縮されて変位した距離との和である。
【0062】
・攪拌システム１が第１弾性部１１を備え、かつ、第２弾性部３４を備えない場合において、例えば、旋回時の振動によって第１弾性部１１がほとんど変位しない場合には、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ１－Ｗを満たさなくてもよい。すなわち、旋回時の振動によって容器Ｖが過剰に傾くことを抑制可能な構成であれば、Ｄ１－Ｗの値がＬＶ－ＨＶの値以上であってもよい。同様に、攪拌システム１が第２弾性部３４を備え、かつ、第１弾性部１１を備えない場合において、例えば、旋回時の振動によって第２弾性部３４がほとんど変位しない場合には、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ２－Ｗを満たさなくてもよい。すなわち、旋回時の振動によって容器Ｖが過剰に傾くことを抑制可能な構成であれば、Ｄ２－Ｗの値がＬＶ－ＨＶの値以上であってもよい。攪拌システム１が第１弾性部１１及び第２弾性部３４を備える場合において、例えば、旋回時の振動によって第１弾性部１１及び第２弾性部３４の少なくとも一方がほとんど変位しない場合には、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ１＋Ｄ２－Ｗを満たさなくてもよい。すなわち、旋回時の振動によって容器Ｖが過剰に傾くことを抑制可能な構成であれば、Ｄ１＋Ｄ２－Ｗの値がＬＶ－ＨＶの値以上であってもよい。
【0063】
・攪拌システム１は、容器搬送部４０によって容器Ｖを容器ホルダ２０に設置する構成に代えて、手作業によって容器Ｖを容器ホルダ２０に設置してもよい。また、容器搬送部４０によって容器Ｖを容器ホルダ２０から取り出す構成に代えて、手作業によって容器Ｖを容器ホルダ２０から取り出してもよい。
【0064】
・回転接触部３１は、容器ホルダ２０の旋回に追従した容器Ｖの移動に追従して回転する構成であればボールローラに限定されず、例えば、容器Ｖの上面ＵＳと線接触する円柱状のローラであってもよい。この場合、円柱状のローラは、例えば、容器Ｖの上面ＵＳの接線方向と直交するように容器Ｖの上面ＵＳと線接触する。このような構成であっても、容器Ｖと押圧部３０との摩擦力を低減できる。
【0065】
・容器Ｖの耐摩耗性が高い場合や、押圧部３０において容器Ｖに接する部分と容器Ｖとの摩擦係数が低い場合などには、押圧部３０が回転接触部３１を備えなくてもよい。例えば、押圧部３０が回転接触部３１に代えて、先端に球面を有した丸棒であってもよい。
【0066】
・ホルダ開口２２の直径ΦＤＵの大きさが、軌跡Ａの直径ΦＤＴと容器Ｖの底面ＢＳの直径ΦＤＶとの和と同じか、それよりも小さくてもよい。容器搬送部４０に容器ホルダ２０の開口の位置を検知する機構を設ける場合や、手作業によって容器Ｖを容器ホルダ２０に設置する場合などには、ホルダ開口２２の直径ΦＤＵが少なくとも容器Ｖの底面ＢＳの直径ΦＤＶよりも大きければよい。
【0067】
・容器ホルダ２０は、容器Ｖを設置可能な構成であれば、その形状は限定されない。例えば、容器ホルダ２０が、ホルダ開口２２を構成するリング状の部材（直径：ΦＤＵ）と、ホルダ底面２３を構成する円盤状の部材（直径：ΦＤＢ）と、リング状の部材及び円盤状の部材を繋ぐ連結部材とを備える構成であってもよい。また、直径が異なる複数のリング状の部材を、上から下に向かうにつれて直径が小さくなるように間欠的に配置することで、間欠的な斜面２４を備える構成としてもよい。例えば、最上部に直径ΦＤＵを有したリング状の部材を配置するとともに、最下部に直径ΦＤＢを有したリング状の部材を配置してもよい。また、リング状の部材は、リング状の部材の一部が欠落したＣ字状の部材であってもよい。
【0068】
・容器Ｖは、上面ＵＳと底面ＢＳとを備える構成であれば円筒形状に限定されず、例えば、角筒状であってもよい。この場合、容器ホルダ２０の収容部２１の形状は、容器Ｖの形状に合わせて適宜変更すればよい。
【0069】
・移動部３３は、押圧部３０を押圧位置と退避位置との間で移動させる構成であれば、その構成は限定されない。また、移動部３３が押圧部３０を押圧位置と退避位置との間で移動させる構成に代えて、手作業によって押圧部３０を押圧位置と退避位置との間で移動させてもよい。
【0070】
【0071】
［実施例１］
実施例１では、攪拌システム１を用いて容器Ｖに入った液体Ｌを攪拌した。容器Ｖは、円筒形状を有したガラス製の本体部Ｖ１と、ポリプロピレン製の蓋部Ｖ２とを備えるスクリュー管（Ｎｏ．３、株式会社マルエム製）を使用した。容器Ｖの底面ＢＳの直径ΦＤＶが２１ｍｍ、蓋部Ｖ２を本体部Ｖ１に装着した状態における容器Ｖの高さＨＶが４７ｍｍ、対角線の長さＬＶが５０ｍｍであった。液体Ｌは、水を用いた。旋回運動部１０は、ボルテックスミキサの一例であるＭＸ－Ｓ（ＤＬＡＢ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を使用した。旋回運動部１０には、第１弾性部１１を介してポリアミド製の容器ホルダ２０を接続した。第１弾性部１１の第１圧縮可能距離Ｄ１を４ｍｍとした。容器ホルダ２０は、ホルダ開口２２の直径ΦＤＵを３５ｍｍ、ホルダ底面２３の直径ΦＤＢが２２ｍｍ、収容部２１の深さＨ１を２２ｍｍとした。押圧部３０は、回転接触部３１を備えない構成であって、先端に球面を有した直径３ｍｍのステンレス丸棒を用いた。押圧部３０は、押圧量Ｗが３．５ｍｍとなるように容器Ｖを押圧した。この状態で、旋回運動部１０を駆動させた。なお、実施例１の攪拌システム１は、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ１－Ｗを満たす。
実施例１では、攪拌システム１を用いて容器Ｖに入った液体Ｌを攪拌した。容器Ｖは、円筒形状を有したガラス製の本体部Ｖ１と、ポリプロピレン製の蓋部Ｖ２とを備えるスクリュー管（Ｎｏ．３、株式会社マルエム製）を使用した。容器Ｖの底面ＢＳの直径ΦＤＶが２１ｍｍ、蓋部Ｖ２を本体部Ｖ１に装着した状態における容器Ｖの高さＨＶが４７ｍｍ、対角線の長さＬＶが５０ｍｍであった。液体Ｌは、水を用いた。旋回運動部１０は、ボルテックスミキサの一例であるＭＸ－Ｓ（ＤＬＡＢ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を使用した。旋回運動部１０には、第１弾性部１１を介してポリアミド製の容器ホルダ２０を接続した。第１弾性部１１の第１圧縮可能距離Ｄ１を４ｍｍとした。容器ホルダ２０は、ホルダ開口２２の直径ΦＤＵを３５ｍｍ、ホルダ底面２３の直径ΦＤＢが２２ｍｍ、収容部２１の深さＨ１を２２ｍｍとした。押圧部３０は、回転接触部３１を備えない構成であって、先端に球面を有した直径３ｍｍのステンレス丸棒を用いた。押圧部３０は、押圧量Ｗが３．５ｍｍとなるように容器Ｖを押圧した。この状態で、旋回運動部１０を駆動させた。なお、実施例１の攪拌システム１は、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ１－Ｗを満たす。
【0072】
［実施例２］
実施例２では、押圧部３０は、押圧量Ｗが０．５ｍｍとなるように容器Ｖを押圧した点を除き、実施例１と同様に容器Ｖに入った液体Ｌを攪拌した。なお、実施例２の攪拌システム１は、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ１－Ｗを満たさず、ＬＶ－ＨＶ＜Ｄ１－Ｗとなっている。
実施例２では、押圧部３０は、押圧量Ｗが０．５ｍｍとなるように容器Ｖを押圧した点を除き、実施例１と同様に容器Ｖに入った液体Ｌを攪拌した。なお、実施例２の攪拌システム１は、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ１－Ｗを満たさず、ＬＶ－ＨＶ＜Ｄ１－Ｗとなっている。
【0073】
［実施例３］
実施例３では、押圧部３０として、回転接触部３１を備える構成であって、先端にボールローラを設けた棒体を用いた点を除き、実施例１と同様に容器Ｖに入った液体Ｌを攪拌した。
実施例３では、押圧部３０として、回転接触部３１を備える構成であって、先端にボールローラを設けた棒体を用いた点を除き、実施例１と同様に容器Ｖに入った液体Ｌを攪拌した。
【0074】
［比較例１］
図８に示すように、比較例１では、旋回運動部１０、第１弾性部１１、及び容器ホルダ２０の構成に代えて、旋回テーブル５０を用いた。旋回テーブル５０は、ボルテックスミキサの一例であるＶＯＲＴＥＸ－ＧＥＮＩＥ２（Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社製）を用いた。旋回テーブル５０は、旋回運動するテーブルと、テーブルの表面に設けられたゴム製の接触面とを備える。この状態で、液体Ｌを入れた容器Ｖをロボットハンド６１で把持した状態で旋回テーブル５０の接触面に押し付けた。ロボットハンド６１は、ロボットアーム６０の先端に配置される。ロボットハンド６１は、容器Ｖの蓋部Ｖ２を把持した。ロボットアーム６０は、ＵＲ５ｅ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｒｏｂｏｔｓ社製）を用いた。ロボットハンド６１は、２Ｆ-１４０ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｇｒｉｐｐｅｒｓ（Ｒｏｂｏｔｉｑ社製）を用いた。容器Ｖ及び液体Ｌは、実施例１と同じ構成とした。
図８に示すように、比較例１では、旋回運動部１０、第１弾性部１１、及び容器ホルダ２０の構成に代えて、旋回テーブル５０を用いた。旋回テーブル５０は、ボルテックスミキサの一例であるＶＯＲＴＥＸ－ＧＥＮＩＥ２（Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社製）を用いた。旋回テーブル５０は、旋回運動するテーブルと、テーブルの表面に設けられたゴム製の接触面とを備える。この状態で、液体Ｌを入れた容器Ｖをロボットハンド６１で把持した状態で旋回テーブル５０の接触面に押し付けた。ロボットハンド６１は、ロボットアーム６０の先端に配置される。ロボットハンド６１は、容器Ｖの蓋部Ｖ２を把持した。ロボットアーム６０は、ＵＲ５ｅ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｒｏｂｏｔｓ社製）を用いた。ロボットハンド６１は、２Ｆ-１４０ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｇｒｉｐｐｅｒｓ（Ｒｏｂｏｔｉｑ社製）を用いた。容器Ｖ及び液体Ｌは、実施例１と同じ構成とした。
【0075】
［評価］
実施例１～３及び比較例１において、容器Ｖ内の液体Ｌに渦が発生したかどうかを目視にて確認した。また、攪拌後の容器Ｖにおいて、攪拌に伴う樹脂粉の発生の有無を目視にて確認した。評価結果を図９に示す。
実施例１～３及び比較例１において、容器Ｖ内の液体Ｌに渦が発生したかどうかを目視にて確認した。また、攪拌後の容器Ｖにおいて、攪拌に伴う樹脂粉の発生の有無を目視にて確認した。評価結果を図９に示す。
【0076】
図９に示すように、実施例１～３では、旋回運動部１０を駆動すると、容器Ｖ内の液体Ｌに渦が生じることで液体Ｌが攪拌されていることが確認された。一方、比較例１では、容器Ｖ内の液体Ｌにおける渦の発生、及びそれに伴う液体Ｌの攪拌は確認されなかった。比較例１では、ロボットアーム６０及びロボットハンド６１が容器Ｖの位置を固定していることから、旋回テーブル５０の旋回運動に追従した容器Ｖの移動が規制されたためと考えられる。したがって、攪拌システム１によれば、容器Ｖ内の液体Ｌの攪拌を自動で行うことができることが確認された。
【0077】
また、実施例１，２では、攪拌後の容器Ｖにおいて、容器Ｖにおける押圧部３０との接点が削れることで生じた樹脂粉が確認された。一方で、実施例３では、実施例１のような樹脂粉が確認されなかった。したがって、押圧部３０に回転接触部３１を設けることで、攪拌に伴う樹脂粉の発生を抑制できることが確認された。
【0078】
また、実施例２では、容器ホルダ２０の旋回に伴って容器Ｖが移動する際に、容器Ｖが上下方向に振動することで第１弾性部１１がさらに圧縮される変位量が実施例１，３よりも大きくなっていた。したがって、ＬＶ－ＨＶ＞Ｄ１－Ｗを満たすように押圧量Ｗを設定することで、容器ホルダ２０の旋回に伴う容器Ｖの脱落をより確実に防止できることが確認された。
【符号の説明】
【0079】
ＢＳ…底面
Ｄ１…第１圧縮可能距離
Ｄ２…第２圧縮可能距離
ＨＶ…高さ
Ｌ…液体
ＵＳ…上面
Ｖ…容器
Ｘ…旋回軸
Ｙ…中心軸
１…攪拌システム
１０…旋回運動部
１１…第１弾性部
２０…容器ホルダ
２１…収容部
２２…ホルダ開口
２３…ホルダ底面
３０…押圧部
３１…回転接触部
３３…移動部
３４…第２弾性部
４０…容器搬送部
Ｄ１…第１圧縮可能距離
Ｄ２…第２圧縮可能距離
ＨＶ…高さ
Ｌ…液体
ＵＳ…上面
Ｖ…容器
Ｘ…旋回軸
Ｙ…中心軸
１…攪拌システム
１０…旋回運動部
１１…第１弾性部
２０…容器ホルダ
２１…収容部
２２…ホルダ開口
２３…ホルダ底面
３０…押圧部
３１…回転接触部
３３…移動部
３４…第２弾性部
４０…容器搬送部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】