特許 7365039 撹拌装置および撹拌方法

(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】

(24)【登録日】2023-10-11

(45)【発行日】2023-10-19

(54)【発明の名称】撹拌装置および撹拌方法

(51)【国際特許分類】

   B01F 27/805 20220101AFI20231012BHJP

   B01F 27/88 20220101ALI20231012BHJP

   B01F 33/501 20220101ALI20231012BHJP

   B01F 35/90 20220101ALI20231012BHJP

【ＦＩ】

B01F27/805

B01F27/88

B01F33/501

B01F35/90

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019181322

(22)【出願日】2019-10-01

(65)【公開番号】P2021053599

(43)【公開日】2021-04-08

【審査請求日】2022-09-06

(73)【特許権者】

【識別番号】599067053

【氏名又は名称】株式会社ピーエムティー

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉田 政幸

【審査官】小久保 勝伊

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－２０１３９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２１０５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０９３３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００２－５４１８８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１９４９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１０２２８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｆ ２７／８０５

Ｂ０１Ｆ ２７／８８

Ｂ０１Ｆ ３３／５０１

Ｂ０１Ｆ ３５／５０

Ｂ０１Ｆ ３５／９０

Ｇ０１Ｎ ３５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撹拌羽を収納する撹拌羽収納部と、
容器を収納する容器収納部と、
前記容器内に被撹拌液を注入する被撹拌液注入部と、
前記被撹拌液を注入した前記容器を搬送する搬送部と、
前記撹拌羽を着脱可能な撹拌部と、
前記撹拌羽による前記被撹拌液の撹拌を制御する制御部と、
前記容器を配置する容器配置部と、
を備える、撹拌装置であって、
前記撹拌部は、
前記撹拌羽を回転可能な撹拌羽回転部と、
前記撹拌羽を上下に移動可能な撹拌羽駆動部と、
前記撹拌羽回転部に前記撹拌羽を着脱する撹拌羽着脱部と、
前記容器を保持する容器保持部と、
を有し、
前記制御部は、
前記撹拌羽を前記撹拌羽回転部に取り付けて前記撹拌羽を前記被撹拌液に浸漬するように前記撹拌部を制御し、かつ、
前記撹拌羽を前記被撹拌液に浸漬した状態で、前記撹拌部と前記撹拌羽と前記容器とを一体的に前記容器配置部に搬送するように前記撹拌部を制御し、かつ、
前記容器保持部で前記容器を保持しながら前記容器配置部に前記容器を配置した状態で、前記容器の内部に注入されている前記被撹拌液を前記撹拌羽で撹拌するように前記撹拌部を制御する、撹拌装置。

【請求項2】

請求項１に記載の撹拌装置において、
前記撹拌羽収納部は、複数の前記撹拌羽を収納し、
前記制御部は、複数の前記撹拌羽のうちの１つを選択して、選択した撹拌羽を前記撹拌羽回転部に取り付けるように前記撹拌部を制御する、撹拌装置。

【請求項3】

請求項２に記載の撹拌装置において、
複数の前記撹拌羽には、
第１サイズの第１撹拌羽と、
前記第１サイズよりも小さい第２サイズの第２撹拌羽と、
が含まれる、撹拌装置。

【請求項4】

請求項１に記載の撹拌装置において、
前記撹拌部は、前記撹拌羽を水平方向にも移動可能に構成されている、撹拌装置。

【請求項5】

請求項１に記載の撹拌装置において、
前記容器配置部は、
第１温度に保たれている高温槽と、
前記第１温度よりも低い第２温度に保たれている低温槽と、
を含み、
前記制御部は、
前記撹拌羽を前記被撹拌液に浸漬した状態で、前記撹拌部と前記撹拌羽と前記容器とを一体的に前記高温槽と前記低温槽のいずれか一方の第１容器配置部に搬送するように前記撹拌部を制御し、かつ、
前記容器保持部で前記容器を保持しながら前記第１容器配置部に前記容器を配置した状態で、前記容器の内部に注入されている前記被撹拌液を前記撹拌羽で撹拌するように前記撹拌部を制御し、かつ、
前記撹拌羽を前記被撹拌液に浸漬した状態で、前記撹拌部と前記撹拌羽と前記容器とを一体的に前記第１容器配置部から他方の第２容器配置部に搬送するように前記撹拌部を制御し、かつ、
前記容器保持部で前記容器を保持しながら前記第２容器配置部に前記容器を配置した状態で、前記容器の内部に注入されている前記被撹拌液を前記撹拌羽で撹拌するように前記撹拌部を制御する、撹拌装置。

【請求項6】

請求項１に記載の撹拌装置において、
前記制御部は、前記容器保持部で前記容器を保持しながら前記容器配置部に前記容器を配置した状態で、前記容器保持部を振動させることによって前記容器に振動を加えながら、前記容器の内部に注入されている前記被撹拌液を前記撹拌羽で撹拌するように前記撹拌部を制御する、撹拌装置。

【請求項7】

請求項１に記載の撹拌装置において、
前記撹拌羽着脱部は、
前記撹拌羽を挿入可能で、かつ、前記撹拌羽回転部と接続可能なチャックと、
前記チャックを回転させるためのチャック着脱ユニットと、
を有し、
前記制御部は、前記チャック着脱ユニットを使用して前記チャックを回転させることを通じて前記撹拌羽を前記チャックに固定することにより、前記撹拌羽回転部に前記撹拌羽を取り付けるように前記撹拌部を制御する、撹拌装置。

【請求項8】

撹拌羽を収納する撹拌羽収納部と、
容器を収納する容器収納部と、
前記容器内に被撹拌液を注入する被撹拌液注入部と、
前記被撹拌液を注入した前記容器を搬送する搬送部と、
前記撹拌羽を着脱可能な撹拌部と、
前記撹拌羽による前記被撹拌液の撹拌を制御する制御部と、
前記容器を配置する容器配置部と、
を備え、
前記撹拌部は、
前記撹拌羽を回転可能な撹拌羽回転部と、
前記撹拌羽を上下に移動可能な撹拌羽駆動部と、
前記撹拌羽回転部に前記撹拌羽を着脱する撹拌羽着脱部と、
前記容器を保持する容器保持部と、
を有する、撹拌装置を使用した撹拌方法であって、
（ａ）前記制御部が、前記撹拌羽を前記撹拌羽回転部に取り付けて前記撹拌羽を前記被撹拌液に浸漬するように前記撹拌部を制御する工程、
（ｂ）前記制御部が、前記撹拌羽を前記被撹拌液に浸漬した状態で、前記撹拌部と前記撹拌羽と前記容器とを一体的に前記容器配置部に搬送するように前記撹拌部を制御する工程、
（ｃ）前記制御部が、前記容器保持部で前記容器を保持しながら前記容器配置部に前記容器を配置した状態で、前記容器の内部に注入されている前記被撹拌液を前記撹拌羽で撹拌するように前記撹拌部を制御する工程、
を含む、撹拌方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撹拌装置および撹拌技術に関し、例えば、容器に注入された被撹拌液を撹拌羽で撹拌する撹拌装置および撹拌技術に適用して有効な技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０１９－９３３１９号公報（特許文献１）には、使用する際の種々の部品の取り付けや設定の手間を省略して、より安全に使用可能とする撹拌装置が記載されている。

【0003】

特開２０１１－２４５４００号公報（特許文献２）には、ポリビーカ等の可撓性容器により液状物を撹拌混合する作業を安全かつ簡易に行なうことができる撹拌混合用安全治具と撹拌混合方法に関する技術が記載されている。

【0004】

特開平９－８５０７３号公報（特許文献３）には、バリウム造影剤などの紛体の液状混濁物を得る際などに用いる紛体の液状混合撹拌装置に関する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１９－９３３１９号公報

【文献】特開２０１１－２４５４００号公報

【文献】特開平９－８５０７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

例えば、ビーカや試験管などの容器に注入された被撹拌液を撹拌する際には、モータに取り付けられた撹拌羽が使用されることがある。ところが、ある容器の撹拌に使用された撹拌羽を別の容器の撹拌に使用すると、撹拌羽を介して、ある容器に注入された被撹拌液が別の容器の被撹拌液に混入してしまう。このことから、撹拌する容器毎に新規な撹拌羽を使用する必要があるが、現状では、撹拌羽を容器毎に手動で取り換えることが行なわれている。したがって、撹拌作業に費やされる人件費がかさむことになる。このため、撹拌羽の取り換えを含む一連の撹拌作業を自動化することが望まれている。

【0007】

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0008】

一実施の形態における撹拌装置は、撹拌羽を収納する撹拌羽収納部と、容器を収納する容器収納部と、容器内に被撹拌液を注入する被撹拌液注入部と、被撹拌液を注入した容器を待機部に搬送する搬送機構と、撹拌羽を着脱可能な撹拌部と、撹拌羽による被撹拌液の撹拌を制御する制御部とを備える。ここで、撹拌部は、撹拌羽を回転可能な撹拌羽回転部と、撹拌羽を上下に移動可能な撹拌羽駆動部と、撹拌羽回転部に撹拌羽を着脱する撹拌羽着脱部と、容器を保持する容器保持部とを有する。

【発明の効果】

【0009】

一実施の形態によれば、撹拌作業の自動化を実現できる撹拌装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態における撹拌装置の全体構成を示す模式図である。

【図2】実施の形態における撹拌羽収納部の構成例を模式的に示す図である。

【図3】実施の形態における撹拌部の模式的な構成を示す図である。

【図4】実施の形態における撹拌部の模式的な構成を示す図である。

【図5】実施の形態における撹拌部の模式的な構成を示す図である。

【図6】実施の形態における撹拌部の搬送動作を模式的に示す図である。

【図7】実施の形態における撹拌装置の動作を説明するフローチャートである。

【図8】実施の形態における撹拌装置の動作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】

【0011】

実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。

【0012】

＜撹拌装置の全体構成＞
図１は、本実施の形態における撹拌装置１の全体構成を示す模式図である。

【0013】

図１において、本実施の形態における撹拌装置１は、例えば、第１サイズの撹拌羽１００Ａと第１サイズよりも小さな第２サイズの撹拌羽１００Ｂとを収納する撹拌羽収納部１０を有する。この撹拌羽収納部１０には、複数の撹拌羽１００Ａと複数の撹拌羽１００Ｂとが収納されている。なお、撹拌羽１００Ａと撹拌羽１００Ｂとを区別する必要がない場合には、撹拌羽１００Ａと撹拌羽１００Ｂとを合わせて撹拌羽１００と呼ぶ。

【0014】

続いて、撹拌装置１は、互いにサイズの異なる容器１１０Ａと容器１１０Ｂとを収納する容器収納部１１も有している。この容器収納部１１には、複数の容器１１０Ａと複数の容器１１０Ｂとが収納されている。なお、容器１１０Ａと容器１１０Ｂとを区別する必要がない場合には、容器１１０Ａと容器１１０Ｂとを合わせて容器１１０と呼ぶ。この容器１１０は、例えば、ビーカや試験管などである。ここで、容器１１０Ａと容器１１０Ｂには、例えば、被撹拌液が注入される。このとき、例えば、容器１１０Ａに注入された被撹拌液の撹拌には、撹拌羽１００Ａが使用される。一方、例えば、容器１１０Ｂに注入された被撹拌液の撹拌には、撹拌羽１００Ｂが使用される。

【0015】

次に、撹拌装置１は、容器１１０の内部に被撹拌液を注入する被撹拌液注入部１２を有している。この被撹拌液注入部１２は、例えば、天秤１２１を有しており、この天秤１２１上に容器１１０を配置できるように構成されている。そして、被撹拌液注入部１２は、天秤１２１上に配置された容器１１０の内部に被撹拌液を注入することができるように構成されている。

【0016】

具体的に、被撹拌液注入部１２には、例えば、液体が充填されたボトルと、このボトルに接続された液体チューブポンプと、この液体チューブポンプと接続されたノズルを有し、液体チューブポンプを動作させることよって、ボトルに充填されている液体をノズルから容器１１０に注入する。また、被撹拌液注入部１２は、紛体を容器１１０に入れるための紛体供給機を有し、この紛体供給機によって、容器１１０の内部に紛体も入れられる。このように被撹拌液注入部１２は、容器１１０に液体と紛体とを入れることができるように構成されていることになる。そして、被撹拌液注入部１２では、容器１１０が配置されている天秤１２１によって、容器１１０に入れられる液体と紛体の量を正確に測定することができる。

【0017】

容器１１０に入れられる液体と紛体の混合液である被撹拌液は、例えば、インクサンプルやバリウム造影剤を挙げることができるが、これに限定されることなく、液体と紛体の混合物であって、紛体を液体中に均一に撹拌させる必要がある混合液を幅広く含む。

【0018】

続いて、撹拌装置１は、被撹拌液を注入した容器１１０を被撹拌液注入部１２から待機ステージ１３に搬送する搬送機構１４を有している。この搬送機構１４は、例えば、ロボットアームから構成されている。また、この搬送機構１４は、容器収納部１１に収納されている複数の容器１１０の中から１つの容器１１０を取り出して、この取り出した容器１１０を被撹拌液注入部１２の天秤１２１上に配置するようにも構成されている。さらに、搬送機構１４は、撹拌羽収納部１０に収納されている複数の撹拌羽１００の中から１つの撹拌羽１００を取り出して、この取り出した撹拌羽１００を撹拌羽置き場１５に配置することができるように構成されている。すなわち、ロボットアームから構成される搬送機構１４は、容器１１０の搬送および撹拌羽１００の搬送を行なうことができるように構成されている。

【0019】

次に、図１に示すように、撹拌装置１は、撹拌羽置き場１５に配置された撹拌羽１００を着脱可能な撹拌部１６を有している。この撹拌部１６は、例えば、図１に示すｘ方向に移動可能に構成されており、特に、撹拌羽１００を取り付けた状態で、撹拌部１６はｘ方向に移動することができるように構成されている。なお、本実施の形態では、撹拌部１６は、撹拌羽置き場１５に配置されている撹拌羽１００を着脱するように構成されているが、これに限らず、例えば、撹拌部１６は、搬送機構１４を使用することなく、撹拌羽収納部１０に収納されている撹拌羽１００を直接着脱できるように構成することもできる。さらに、撹拌部１６は、待機ステージ１３に配置されている容器１１０を保持することができるようにも構成されている。このように撹拌部１６は、容器１１０と撹拌羽１００の両方を保持した状態で移動可能なように構成されていることになる。

【0020】

具体的に、撹拌部１６は、撹拌部１６に撹拌羽１００を取り付けた状態で、容器１１０上に移動し、この容器１１０の内部に注入されている被撹拌液に撹拌羽１００を浸漬するように動作した後、この容器１１０も保持した状態で、容器１１０を容器配置部の一方である高温槽１７に搬送できるように構成されている。ここで、高温槽１７には、例えば、第１温度（４０℃や８０℃）の水などの液体が充填されており、撹拌部１６は、待機ステージ１３から搬送してきた容器１１０を高温槽１７に配置するように構成されている。これにより、被撹拌液が入れられた容器１１０は、高温槽１７において第１温度に保温される。この状態で、撹拌部１６は、撹拌羽１００を回転させるとともに上下方向（ｚ方向）に往復動作させることができるように構成されており、これによって、容器１１０の内部に入れられている被撹拌液は、第１温度に保持された状態で撹拌される。すなわち、撹拌部１６は、取り付けられている撹拌羽１００を回転させることができるように構成されているとともに、上下方向に往復動作することができるように構成されている。つまり、撹拌部１６は、撹拌羽１００によって、容器１１０の内部に入れられている被撹拌液を撹拌できるように構成されている。なお、撹拌羽１００は、水平方向（ｘ方向＋ｙ方向）にも往復動作可能に構成されている。

【0021】

さらに、撹拌部１６は、被撹拌液に浸漬されている撹拌羽１００と容器１１０とを一体的に高温槽１７から低温槽１８に搬送できるように構成され、かつ、低温槽１８に容器１１０を配置した状態で、容器１１０の内部に入れられている被撹拌液を撹拌羽１００で撹拌できるように構成されている。例えば、低温槽１８には、第１温度よりも低い第２温度（４℃）の水などの液体が充填されており、被撹拌液が入れられた容器１１０は、低温槽１８において第２温度に保温される。この状態で、撹拌部１６は、撹拌羽１００を回転させるとともに上下方向（ｚ方向）に往復動作させることができるように構成されており、これによって、容器１１０の内部に入れられている被撹拌液は、第２温度に保持された状態で撹拌される。このとき、撹拌羽１００は、水平方向（ｘ方向＋ｙ方向）にも往復動作可能に構成されている。

【0022】

なお、撹拌部１６は、低温槽１８に容器１１０を配置した状態で、容器１１０の内部に入れられている被撹拌液を撹拌した後、被撹拌液に浸漬されている撹拌羽１００と容器１１０とを一体的に再び待機ステージ１３に移動するように構成されている。

【0023】

そして、撹拌装置１は、さらに液体注入部１９を有している。この液体注入部１９は、撹拌部１６による撹拌工程が終了し、撹拌羽１００が取り出されて待機ステージ１３に配置されている容器１１０を配置する天秤１９１を有している。撹拌装置１では、ロボットアームからなる搬送機構１４によって、待機ステージ１３に配置されている容器１１０を液体注入部１９の天秤１９１に配置するように構成されている。そして、液体注入部１９は、天秤１９１に配置されている容器１１０に液体を注入するように構成されている。その後、液体注入部１９で液体を注入された容器１１０は、容器収納部１１へ戻される。

【0024】

このように構成されている撹拌装置１は、例えば、撹拌羽１００による被撹拌液の撹拌を制御するなどの撹拌装置１を動作させるために必要な制御を行なう制御部２０を有している。具体的に、制御部２０は、例えば、ロボットアームからなる搬送機構１４を制御して、容器収納部１１から容器１１０を取り出す動作や、撹拌羽収納部１０から撹拌羽１００を取り出す動作を制御するように構成されている。さらに、制御部２０は、撹拌部１６による撹拌動作や、容器１１０の保持動作や、撹拌羽１００と容器１１０の搬送動作などを制御するように構成されている。この制御部２０は、例えば、コンピュータから構成されている。以上のようにして、本実施の形態における撹拌装置１が構成されている。

【0025】

＜撹拌羽収納部の構成＞
次に、撹拌羽収納部１０の構成例について説明する。

【0026】

図２は、本実施の形態における撹拌羽収納部の構成例を模式的に示す図である。

【0027】

図２において、本実施の形態における撹拌羽収納部１０は、受皿１０１の上方に配置されたラック１０２を有し、このラック１０２に相対的に大きなサイズの撹拌羽１００Ａと相対的に小さなサイズの撹拌羽１００Ｂとが保持されている。大きなサイズの撹拌羽１００Ａは、大きなサイズの容器（１１０Ａ）に注入された被撹拌液を撹拌するために使用される一方、小さなサイズの撹拌羽１００Ｂは、小さなサイズの容器（１１０Ｂ）に注入された被撹拌液を撹拌するために使用される。このように撹拌羽収納部１０には、サイズの相違する容器（１１０Ａ、１１０Ｂ）に対応する複数のサイズの撹拌羽１００を収納できるように構成されている。

【0028】

具体的に、図２に示すように、撹拌羽収納部１０は、互いに異なるサイズの撹拌羽１００Ａと撹拌羽１００Ｂが隣り合うように配置されている。そして、例えば、撹拌羽１００Ａに着目すると、この撹拌羽１００Ａは、羽部１０３と、引掛部１０４と、チャック部１０５とを有しており、引掛部１０４をラック１０２に引掛けることにより、撹拌羽１００Ａはラック１０２に保持される。同様に、撹拌羽１００Ｂも、羽部１０３と、引掛部１０４と、チャック部１０５とを有しており、引掛部１０４をラック１０２に引掛けることにより、撹拌羽１００Ｂもラック１０２に保持される。

【0029】

なお、撹拌羽１００の羽部１０３は、被撹拌液の撹拌に使用される部位である。一方、撹拌羽１００のチャック部１０５は、図１に示す撹拌部１６に取り付ける部位である。

【0030】

以上のようにして、本実施の形態における撹拌羽収納部１０が構成されている。

【0031】

＜撹拌部の詳細構成および搬送動作＞
続いて、撹拌部１６の詳細な構成例について説明する。

【0032】

図３～図５は、本実施の形態における撹拌部の模式的な構成を示す図である。

【0033】

図３～図５において、本実施の形態における撹拌装置（１）は、撹拌部１６をｘ方向に搬送する搬送レール２０１と、搬送レール２０１の延在方向（ｘ方向）に沿って撹拌部１６を搬送させるための搬送部２０２を有している。これにより、撹拌部１６は、搬送部２０２によって一体的に搬送レール２０１の延在方向（ｘ方向）に移動することができるように構成されている。

【0034】

そして、撹拌部１６は、撹拌羽１００と接続される撹拌モータ２０３Ａを有している。この撹拌モータ２０３Ａによって撹拌羽１００は回転可能に構成されることになる。また、撹拌部１６は、撹拌羽１００を上下方向（ｚ方向）に移動可能な撹拌羽駆動部２０３Ｂを有しており、撹拌羽１００のみを上下方向（ｚ方向）に往復動作させることができる。この結果、撹拌モータ２０３Ａと撹拌羽駆動部２０３Ｂとの組み合わせによって、撹拌羽１００は、回転可能で、かつ、上下方向（ｚ方向）に往復動作可能に構成されている。さらに、撹拌羽１００は、水平方向（ｘ方向＋ｙ方向）にも往復動作可能に構成されている。

【0035】

ここで、撹拌羽１００は、チャック２０６によって撹拌モータ２０３Ａと接続されている。具体的に、チャック２０６は、撹拌羽１００のチャック部１０５（図２参照）を挿入することができるように構成されている。そして、撹拌羽１００のチャック部（１０５）をチャック２０６に挿入した後、チャック２０６を一方向に回転させることにより、撹拌羽１００のチャック部（１０５）は締め付けられる。これにより、撹拌羽１００はチャック２０６に固定される。一方、チャック２０６を逆方向に回転させると、チャック２０６による撹拌羽１００の締め付けが緩まって、チャック２０６から撹拌羽１００が取り外される。このように本実施の形態では、チャック２０６によって、撹拌羽１００は撹拌モータ２０３Ａに着脱可能に構成されることになる。

【0036】

このとき、チャック２０６の回転は、図３～図５に示す一対のチャック回転部２０４Ａ、２０４Ｂによって自動で実施される。すなわち、例えば、チャック回転部２０４Ａは、モータ２０５Ａと接続されて回転するように構成されている。同様に、チャック回転部２０４Ｂは、モータ２０５Ｂと接続されて回転するように構成されている。この結果、チャック回転部２０４Ａとチャック回転部２０４Ｂの両方をチャック２０６に接触させた後、モータ２０５Ａでチャック回転部２０４Ａを回転させるとともに、モータ２０５Ｂでチャック回転部２０４Ｂを回転させることにより、チャック２０６で撹拌羽１００を撹拌モータ２０３Ａに固定することができる。このことから、本実施の形態では、チャック２０６と一対のチャック回転部２０４Ａ、２０４Ｂと一対のモータ２０５Ａ、２０５Ｂとによって撹拌羽１００の着脱を行なう撹拌羽着脱部が構成されることになる。特に、一対のチャック回転部２０４Ａ、２０４Ｂは、チャック２０６を回転させるためのチャック着脱ユニットを構成することになる。

【0037】

次に、図３～図５において、撹拌部１６は、容器１１０を保持する一対の容器保持部２０７Ａと容器保持部２０７Ｂを有している。この一対の容器保持部２０７Ａと容器保持部２０７Ｂを容器１１０に接触させることにより、容器１１０は、一対の容器保持部２０７Ａと容器保持部２０７Ｂで保持される。さらに、撹拌部１６では、一対の容器保持部２０７Ａと容器保持部２０７Ｂは、容器１１０を保持するだけでなく、容器１１０を水平方向（ｘ方向＋ｙ方向）に振動することができるようにも構成されている。

【0038】

続いて、図３～図５において、撹拌部１６は、例えば、撹拌羽１００と容器１１０とを一体的に垂直方向（ｚ方向）に移動させるための全体駆動部２０３Ｃを有している。これにより、撹拌部１６は、容器１１０とは別に撹拌羽１００を垂直方向に移動させる撹拌羽駆動部２０３Ｂと、撹拌羽１００と容器１１０とを一体的に垂直方向に移動させる全体駆動部２０３Ｃとを有していることになる。

【0039】

具体的に、撹拌羽駆動部２０３Ｂは、撹拌モータ２０３Ａと撹拌羽着脱部（チャック２０６と一対のチャック回転部２０４Ａ、２０４Ｂと一対のモータ２０５Ａ、２０５Ｂ）と撹拌羽１００とを一体的に垂直方向に移動可能に構成されている。言い換えれば、撹拌羽駆動部２０３Ｂでは、容器保持部２０７Ａ、２０７Ｂと容器１１０は移動することができない。このことから、容器保持部２０７Ａ、２０７Ｂで容器１１０を固定した状態において、撹拌羽駆動部２０３Ｂで撹拌羽１００を垂直方向に往復動作させることが可能となる結果、容器１１０に注入されている被撹拌液を撹拌羽１００で撹拌することができる。一方、全体駆動部２０３Ｃは、撹拌モータ２０３Ａと撹拌羽駆動部２０３Ｂと撹拌羽着脱部（チャック２０６と一対のチャック回転部２０４Ａ、２０４Ｂと一対のモータ２０５Ａ、２０５Ｂ）と撹拌羽１００と容器保持部２０７Ａ、２０７Ｂと容器１１０とを一体的に垂直方向に移動することができるように構成されている。

【0040】

以上のようにして、本実施の形態における撹拌部１６が構成されている。

【0041】

なお、本実施の形態では、チャック着脱ユニットであるチャック回転部２０４Ａ、２０４Ｂを回転させることにより、チャック２０６を撹拌羽１００のチャック部１０５（図２参照）に締め付けている。ただし、チャック着脱ユニットは、これに限らず、例えば、回転せずに単にチャック２０６を固定して保持するだけのチャック保持部から構成することができる。この場合、チャック２０６をチャック保持部で保持した状態で、撹拌モータ２０３Ａを回転させることにより、チャック２０６を撹拌羽１００のチャック部（１０５）に締め付ける。この結果、チャック２０６によって、撹拌羽１００を撹拌モータ２０３Ａに固定することができる。

【0042】

続いて、図３～図５に示す撹拌部１６の搬送動作について説明する。

【0043】

図６は、本実施の形態における撹拌部の搬送動作を模式的に示す図である。

【0044】

図６において、まず、待機ステージ１３上に容器１１０が配置されており、この容器１１０の内部には、被撹拌液が注入されている。そして、被撹拌液が注入されている容器１１０は、撹拌部１６の容器保持部２０７Ａと容器保持部２０７Ｂで保持されている。一方、撹拌羽１００は、被撹拌液に浸漬しており、チャック２０６に対してチャック回転部２０４Ａとチャック回転部２０４Ｂを使用することにより、チャック２０６で撹拌羽１００は撹拌モータ２０３Ａに固定されている。そして、撹拌モータ２０３Ａに固定されている撹拌羽１００は被撹拌液に浸漬している。この状態で、撹拌部１６の容器保持部２０７Ａと容器保持部２０７Ｂで保持されている容器１１０は、待機ステージ１３から搬送される。このとき、図６に示すように、本実施の形態における撹拌部１６の構成要素は、搬送部（２０２）と全体駆動部（２０３Ｃ）とを使用することにより、撹拌羽１００および容器１１０とともに一体的に搬送される。具体的には、撹拌部１６を構成する撹拌モータ２０３Ａとチャック２０６とチャック回転部２０４Ａ、２０４Ｂと撹拌羽１００と容器保持部２０７Ａ、２０７Ｂと容器１１０とが一体的に待機ステージ１３から高温槽１７に向って搬送される。

【0045】

その後、図６に示すように、容器保持部２０７Ａ、２０７Ｂで保持している容器１１０を高温槽１７に配置する。具体的には、高温槽１７を満たしている第１温度の液体（水）に容器１１０が埋没しないように設けられているアダプタ１７１を介して、容器１１０を高温槽１７に配置する。このようにして、本実施の形態における撹拌部１６によれば、容器１１０と、容器１１０の内部に存在する被攪拌液に浸漬している撹拌羽１００とを一体的に搬送することができる。つまり、本実施の形態における撹拌部１６によれば、撹拌羽１００を被攪拌液に浸漬した状態で、被攪拌液が入っている容器１１０を待機ステージ１３から高温槽１７に搬送することができる。

【0046】

＜撹拌装置の動作＞
本実施の形態における撹拌装置１は上記のように構成されており、以下に、その動作について、図面を参照しながら説明する。

【0047】

図７および図８は、本実施の形態における撹拌装置１の動作を説明するフローチャートである。以下では、図１、図７および図８を使用して、本実施の形態における撹拌装置１の動作を説明することにする。

【0048】

図１において、まず、制御部２０は、ロボットアームからなる搬送機構１４を制御することにより、容器収納部１１に収納されている複数の容器１１０の中から１つの容器１１０を搬送機構１４で抽出した後、搬送機構１４によって抽出された容器１１０を被撹拌液注入部１２に設けられている天秤１２１上に配置する（図７のＳ１０１）。

【0049】

次に、制御部２０によって被撹拌液注入部１２を制御することにより、天秤１２１上に配置されている容器１１０の内部に、例えば、液体と紛体とからなる被撹拌液を注入する（図７のＳ１０２）。そして、制御部２０は、ロボットアームからなる搬送機構１４を制御することにより、天秤１２１上に配置されている容器１１０を待機ステージ１３上に配置する。これにより、待機ステージ１３には、被撹拌液が注入された容器１１０が配置されることになる（図７のＳ１０３）。

【0050】

続いて、制御部２０は、例えば、搬送機構１４を制御することにより、撹拌羽収納部１０に収納されている複数の撹拌羽１００の中から１つの撹拌羽１００を搬送機構１４で抽出した後（図７のＳ１０４）、搬送機構１４で抽出された撹拌羽１００を撹拌羽置き場１５に配置する。ただし、制御部２０は、撹拌部１６を制御することにより、ロボットアームからなる搬送機構１４を使用せずに、撹拌羽収納部１０から１つの撹拌羽１００を抽出するように構成することもできる。

【0051】

そして、制御部２０は、撹拌部１６を制御することにより、チャック２０６（図３～図５参照）を使用して、撹拌モータ２０３Ａ（図３～図５参照）に撹拌羽１００を取り付ける（図７のＳ１０５）。次に、制御部２０は、撹拌部１６を制御することにより、撹拌モータ（２０３Ａ）に取り付けられた撹拌羽１００を待機ステージ１３上に配置された容器１１０の内部に入れられている被撹拌液に浸漬する（図７のＳ１０６）。詳細には、制御部２０は、撹拌羽１００を撹拌モータ（２０３Ａ）に取り付けるとともに撹拌羽１００を被撹拌液に浸漬するように撹拌羽駆動部２０３Ｂ（図３～図５参照）と撹拌羽着脱部（チャック回転部２０４Ａ、２０４Ｂ、モータ２０５Ａ、２０５Ｂ、チャック２０６（図３～図５参照））を制御する。

【0052】

次に、制御部２０は、撹拌羽１００を被撹拌液に浸漬した状態で、撹拌羽１００と容器１１０と撹拌部１６の全体とを一体的に待機ステージ１３から高温槽１７に搬送するように撹拌部１６を制御する（図７のＳ１０７）。つまり、図６に示すように、制御部２０は、撹拌部１６を制御することにより、撹拌羽１００を容器１１０の内部に入れられている被撹拌液に浸漬した状態で、容器１１０を待機ステージ１３から高温槽１７に搬送する。

【0053】

その後、制御部２０は、撹拌部１６を制御することにより、容器１１０を高温槽１７に配置する（図７のＳ１０８）。そして、制御部２０は、撹拌モータ（２０３Ａ）と撹拌羽駆動部（２０３Ｂ）と容器保持部（２０７Ａ、２０７Ｂ）とを制御することにより、容器保持部（２０７Ａ、２０７Ｂ）で容器１１０を保持しながら高温槽１７に容器１１０を配置した状態で、容器１１０の内部に注入されている被撹拌液を撹拌羽１００で撹拌する（図７のＳ１０９）。例えば、制御部２０は、容器保持部（２０７Ａ、２０７Ｂ）を水平方向（ｘ方向＋ｙ方向）に振動させることによって容器１１０に振動を加えながら、容器１１０の内部に注入されている被撹拌液を撹拌羽１００で撹拌するように撹拌モータ（２０３Ａ）と撹拌羽駆動部（２０３Ｂ）と容器保持部（２０７Ａ、２０７Ｂ）とを制御する。これにより、容器１１０の内部に入れられている被撹拌液は、第１温度（例えば、４０℃や８０℃）に保たれた状態で撹拌羽１００によって撹拌されることになる。

【0054】

続いて、制御部２０は、撹拌羽１００を被撹拌液に浸漬した状態で、撹拌部１６と撹拌羽１００と容器１１０とを一体的に高温槽１７から低温槽１８に搬送するように撹拌部１６を制御する（図７のＳ１１０）。

【0055】

その後、制御部２０は、撹拌部１６を制御することにより、容器１１０を低温槽１８に配置する（図７のＳ１１１）。そして、制御部２０は、撹拌モータ（２０３Ａ）と撹拌羽駆動部（２０３Ｂ）と容器保持部（２０７Ａ、２０７Ｂ）とを制御することにより、容器保持部（２０７Ａ、２０７Ｂ）で容器１１０を保持しながら低温槽１８に容器１１０を配置した状態で、容器１１０の内部に注入されている被撹拌液を撹拌羽１００で撹拌する（図７のＳ１１２）。例えば、制御部２０は、容器保持部（２０７Ａ、２０７Ｂ）を水平方向（ｘ方向＋ｙ方向）に振動させることによって容器１１０に振動を加えながら、容器１１０の内部に注入されている被撹拌液を撹拌羽１００で撹拌するように撹拌モータ（２０３Ａ）と撹拌羽駆動部（２０３Ｂ）と容器保持部（２０７Ａ、２０７Ｂ）とを制御する。これにより、容器１１０の内部に入れられている被撹拌液は、第２温度（例えば、４℃）に保たれた状態で撹拌羽１００によって撹拌されることになる。

【0056】

その後、制御部２０は、撹拌羽１００を被撹拌液に浸漬した状態で、撹拌部１６と撹拌羽１００と容器１１０とを一体的に低温槽１８から待機ステージ１３に搬送するように撹拌部１６を制御する（図８のＳ１１３）。これにより、容器１１０は、待機ステージ１３に配置される（図８のＳ１１４）。

【0057】

次に、制御部２０によって撹拌部１６を制御することにより、被撹拌液に浸漬されている撹拌羽１００を容器１１０の内部から取り出した後、制御部２０は、ロボットアームからなる搬送機構１４を制御することにより、待機ステージ１３に配置されている容器１１０を液体注入部１９に設けられている天秤１９１上に配置する（図８のＳ１１５）。そして、制御部２０は、液体注入部１９を制御することにより、容器１１０に液体を注入する。その後、例えば、制御部２０によって搬送機構１４を制御することにより、液体注入部１９の天秤１９１上に配置されている容器１１０を容器収納部１１に収納する（図８のＳ１１６）。

【0058】

一方、制御部２０によって撹拌部１６を制御することにより、撹拌部１６の撹拌モータ（２０３Ａ）から撹拌羽１００が取り外された後（図８のＳ１１７）、取り外された撹拌羽１００を撹拌羽収納部１０に収納する（図８のＳ１１８）。

【0059】

以上のようにして、本実施の形態における撹拌装置１が動作する。特に、本実施の形態における撹拌装置１では、例えば、容器１１０の抽出動作と、容器１１０への被撹拌液の注入動作と、撹拌羽１００の抽出動作と、撹拌羽１００の着脱動作と、撹拌羽１００と容器１１０との一体搬送動作と、被撹拌液の撹拌動作などの全動作が自動化される。したがって、本実施の形態における撹拌装置１によれば、撹拌作業を自動化することができる。このことから、本実施の形態によれば、撹拌作業の無人化を実現することができる。つまり、本実施の形態における撹拌装置１を撹拌作業に使用することにより、撹拌作業に伴う人件費を削減することができる。さらには、撹拌作業の効率化も図ることができる。

【0060】

＜実施の形態における特徴＞
次に、本実施の形態における特徴点について説明する。

【0061】

本実施の形態における第１特徴点は、例えば、図１において、撹拌羽収納部１０に収納されている複数の撹拌羽１００から１つの撹拌羽１００を抽出した後、この抽出した撹拌羽１００を撹拌モータ２０３Ａ（図３～図５参照）にチャック２０６（図３～図５参照）を使用して自動で取り付ける点にある。これにより、本実施の形態における第１特徴点によれば、人手作業に頼ることなく、撹拌羽１００の撹拌モータ（２０３Ａ）への装着を実現することができる。つまり、本実施の形態では、チャック（２０６）とチャック回転部２０４Ａ、２０４Ｂ（図３～図５参照）を含む撹拌羽着脱部を設けて、この撹拌羽着脱部を制御部２０で制御するように構成している。この結果、本実施の形態によれば、撹拌羽１００の撹拌モータ（２０３Ａ）への自動装着が可能となる。

【0062】

特に、本実施の形態では、撹拌羽１００を撹拌モータ（２０３Ａ）へ装着するためにチャック（２０６）を使用している点に大きな技術的意義がある。なぜなら、チャック（２０６）は、チャック（２０６）に撹拌羽１００を挿入できれば、その後、チャック（２０６）の締め付けによって撹拌羽１００を撹拌モータ（２０３Ａ）に固定できるからである。つまり、撹拌羽１００のチャック部１０５（図２参照）の径が相違しても、このチャック部（１０５）がチャック（２０６）に挿入できる範囲であれば、チャック（２０６）によって撹拌羽１００を撹拌モータ（２０３Ａ）に固定することができるからである。すなわち、本実施の形態では、径の異なる撹拌羽１００Ａと撹拌羽１００Ｂとを同一のチャック（２０６）を使用して撹拌モータ（２０３Ａ）に固定できる点で優れている。これにより、例えば、図１の撹拌羽収納部１０にサイズの異なる撹拌羽１００Ａと撹拌羽１００Ｂとを配置することができる。このことは、本実施の形態における第１特徴点によれば、容器１１０のサイズに応じて適切なサイズの撹拌羽１００を選択することができることを意味する。このようにして、本実施の形態によれば、１つの撹拌装置１において、サイズの異なる容器１１０に注入された被撹拌液の撹拌羽１００による撹拌を自動的にできる点で汎用性に優れているということができる。

【0063】

さらには、本実施の形態では、撹拌羽収納部１０に収納されている複数の撹拌羽１００から任意の1つの撹拌羽１００を選択して、被撹拌液の撹拌に使用できる点に大きな利点がある。なぜなら、例えば、容器１１０に注入される被撹拌液は、それぞれの容器１１０で異なる成分となっていることが多い。この場合、例えば、ある容器１１０に注入されている被撹拌液の撹拌に使用した撹拌羽１００を、異なる別の容器１１０に注入されている被撹拌液の撹拌に使用すると、撹拌羽に付着した成分の異なる被撹拌液が混入することになってしまう。この点に関し、本実施の形態では、複数の撹拌羽１００から任意の１つの撹拌羽１００を選択することができることから、選択基準として撹拌に使用していない未使用の撹拌羽１００を選択することによって、撹拌羽１００に付着した成分の異なる被撹拌液が混入することを防ぐことができる。したがって、本実施の形態によれば、複数の容器１１０のそれぞれに注入された被撹拌液の成分の独立性を保持しながら、複数の容器１１０の撹拌作業を自動で実現できる点で大きな技術的意義を有する。

【0064】

続いて、本実施の形態における第２特徴点は、例えば、図６に示すように、撹拌羽１００を被撹拌液に浸漬した状態で、撹拌羽１００と容器１１０とを一体的に搬送する点にある。これにより、撹拌羽１００は、容器１１０に注入されている被撹拌液に浸漬した状態で、容器１１０と一緒に搬送されるため、撹拌羽１００に付着した被撹拌液の液だれを防止することができる。つまり、例えば、被撹拌液が注入された容器１１０から撹拌羽１００を取り出して、容器１１０と撹拌羽１００とを別々に搬送する場合、撹拌羽１００に付着した被撹拌液の液だれが生じる可能性がある。これに対し、本実施の形態における第２特徴点のように、撹拌羽１００と容器１１０とを一体的に搬送する場合には、搬送動作中での撹拌羽１００からの液だれは生じない。このことから、本実施の形態によれば、液だれに起因する撹拌装置１の汚染を抑制することができる。

【0065】

さらに、本実施の形態における第２特徴点のように、撹拌羽１００と容器１１０とを一体的に搬送する場合には、再び、容器１１０の内部に注入されている被撹拌液に撹拌羽１００を浸漬するための位置合わせが不要となる。このことは、制御部２０による撹拌装置１の制御が複雑化することを抑制できることを意味し、これによって、制御複雑化に伴う撹拌装置１の動作不良を低減することができる。

【0066】

次に、本実施の形態における第３特徴点は、例えば、図６（左側）に示すように、容器１１０を一対の容器保持部２０７Ａと容器保持部２０７Ｂで保持した状態で、容器１１０の内部に注入されている被撹拌液を撹拌羽１００で撹拌する点にある。例えば、容器１１０を一対の容器保持部２０７Ａと容器保持部２０７Ｂで保持しない状態で、容器１１０の内部に注入されている被撹拌液を撹拌羽１００で撹拌すると、被撹拌液の粘性によって、容器１１０が撹拌羽１００の回転動作と上下方向（ｚ方向）の往復動作に引きずられる。この結果、撹拌羽１００による撹拌動作の際に、容器１１０が動くことになり、撹拌動作をうまく実施することが困難となる。この点に関し、本実施の形態における第３特徴点によれば、撹拌羽１００による被撹拌液の撹拌の際にも、容器１１０は、一対の容器保持部２０７Ａと容器保持部２０７Ｂで保持されている。このことから、本実施の形態では、撹拌羽１００による撹拌動作の際に、容器１１０が動くことを防止できる。したがって、本実施の形態における第３特徴点によれば、一対の容器保持部２０７Ａと容器保持部２０７Ｂで容器１１０を固定しているため、容器１１０が動くことなく、撹拌羽１００による被撹拌液の撹拌を確実に行なうことができる。さらに、本実施の形態では、一対の容器保持部２０７Ａと容器保持部２０７Ｂで容器１１０を保持しながら、一対の容器保持部２０７Ａと容器保持部２０７Ｂを水平方向（ｘ方向＋ｙ方向）に振動させることもできる。そして、この場合、撹拌羽１００を回転させながら上下方向（ｚ方向）に往復運動させる動作と容器１１０を水平方向に振動させる動作との相乗効果によって、被撹拌液の撹拌を充分に実施することができる。

【0067】

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0068】

１ 撹拌装置
１０ 撹拌羽収納部
１１ 容器収納部
１２ 被撹拌液注入部
１３ 待機ステージ
１４ 搬送機構
１５ 撹拌羽置き場
１６ 撹拌部
１７ 高温槽
１８ 低温槽
１９ 液体注入部
２０ 制御部
１００ 撹拌羽
１００Ａ 撹拌羽
１００Ｂ 撹拌羽
１０１ 受皿
１０２ ラック
１０３ 羽部
１０４ 引掛部
１０５ チャック部
１１０ 容器
１１０Ａ 容器
１１０Ｂ 容器
１２１ 天秤
１７１ アダプタ
１９１ 天秤
２０１ 搬送レール
２０２ 搬送部
２０３Ａ 撹拌モータ
２０３Ｂ 撹拌羽駆動部
２０３Ｃ 全体駆動部
２０４Ａ チャック回転部
２０４Ｂ チャック回転部
２０５Ａ モータ
２０５Ｂ モータ
２０６ チャック
２０７Ａ 容器保持部
２０７Ｂ 容器保持部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】