(57)【要約】【課題】回転体の重量増加と大径化を抑制して、２種類の容器に兼用可能な容器搬送装置を提供する。【解決手段】回転体５の円周方向に等ピッチで容器４を保持するグリッパ３が設けられている。グリッパ３は、揺動軸２３を中心として揺動可能な揺動プレート１２と、揺動プレート１２の停止位置を位置決めする位置決め機構とを備えている。揺動プレート１２に、大径の容器４を把持する第１把持部１２Ａと、小径の容器４を把持する第２把持部１２Ｂが形成されている。  図５に示す切替手段１１によって、揺動プレート１２の第１把持部１２Ａと第２把持部１２Ｂとを使用位置に交互に切り替えることができる。使用位置にある第１把持部１２Ａにより大径の容器４の口部４Ａを把持し（図４（ａ））、使用位置にある第２把持部１２Ｂにより小径の容器４の口部４Ａ′を把持する（図４（ｂ））。【選択図】  図４
2020186078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に設けられた回転体と、上記回転体における円周方向の複数箇所に設けられて容器を保持するグリッパとを備え、
上記各グリッパは、第１の容器を把持するための第１把持部と、上記第１の容器とは異なる第２の容器を把持するための第２把持部とを有しており、
さらに、上記グリッパに係合して、上記第１把持部および第２把持部のいずれか一方を容器を把持する使用位置と容器を把持しない後退位置とに位置させる切替手段と、上記回転体および切替手段の作動を制御する制御装置が設けられた容器搬送装置において、
上記グリッパは、上記回転体の回転軸と平行な揺動軸を中心として揺動可能な揺動プレートを備えており、該揺動プレートに上記第１把持部と第２把持部が隣接して配置されており、
上記切替手段は、上記グリッパによる容器の搬送経路に沿って上記回転体の側方に配設されており、該切替手段は、上記揺動プレートと係合可能な係合部材と、容器をグリッパによって搬送する際には上記係合部材を待機位置に位置させるとともに上記第１把持部または第２把持部とを使用位置に切り替える際には上記係合部材を係合位置に位置させる移動機構とを備えており、
上記制御装置は、上記切替手段の係合部材を係合位置に位置させて、上記揺動プレートに係合部材が係合可能にした状態で、上記回転体と上記係合部材とを相対的に移動させて、該係合部材を上記揺動プレートと当接させることにより、上記使用位置に位置する上記両把持部のいずれか一方を当該使用位置から後退位置に移動させるとともに、上記両把持部のいずれか他方を後退位置から使用位置に位置させる切替動作を実行することを特徴とする容器搬送装置。
【請求項２】
上記切替手段の移動機構は、上記係合部材を下降位置と上昇位置とに昇降させる昇降機構と、上記係合部材を上記待機位置と係合位置との間で揺動させる揺動機構とを備えており、
上記切替動作では、上記係合部材を下降位置に位置させた状態で、上記待機位置から係合位置へと揺動して移動させ、該係合位置で上記係合部材を上昇位置に上昇させて上記使用位置に位置する上記両把持部のいずれかに係合可能な状態とし、その後、上記係合部材を揺動させて上記両把持部のいずれかに当接させて揺動プレートを揺動させることにより、使用位置に位置する両把持部のいずれか一方を当該使用位置から後退位置に移動させるとともに、いずれか他方を後退位置から使用位置に位置させることを特徴とする請求項１に記載の容器搬送装置。
【請求項３】
上記回転体、グリッパ及び上記切替手段は、内部を無菌状態に維持された無菌チャンバー内に配置されており、
上記チャンバー内の無菌状態を維持したまま、上記制御装置は上記切替動作を実行することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の容器搬送装置。
【請求項４】
上記グリッパの揺動プレートを上記回転体に対して位置決めして、該揺動プレートの第１把持部または第２把持部を上記使用位置に維持する位置決め機構が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の容器搬送装置。
【請求項５】
上記位置決め機構は、上記グリッパの揺動プレートとそれが載置される部材との少なくともいずれか一方に設けられて、いずれか他方に向けて付勢される突出片と、上記揺動プレートとそれが載置される部材との少なくともいずれか他方に設けられて、上記突出片が嵌合される凹部とを備えることを特徴とする請求項４に記載の容器搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は容器搬送装置に関し、より詳しくは、口部の外径が異なる複数の容器に兼用可能な容器搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、口部の外径が異なる複数の容器に兼用できるグリッパを備えた容器搬送装置は知られている（例えば特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３９３２６１号公報
【特許文献２】特許第４３０１４３７号公報
【特許文献３】特許第５８８９１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の容器搬送装置は、各組のグリッパ毎にグリッパを交換するための機構９を回転ホイールに設ける必要があり（図６〜図８参照）、回転ホイールの重量が増加するという問題があった。
他方、特許文献２の容器搬送装置は、各グリッパにおける左右の把持部を回転ホイールの円周方向に隣接させて配置しているので（図１、図２参照）、回転ホイールが大径化するという問題があった。
また、従来、保持した容器を傾斜させるグリッパを備えた容器搬送装置が提案されている（例えば特許文献３）。この特許文献３の装置においては、グリッパに保持した容器を傾斜させることが可能であり、それによって、容器内への充填液の充填を円滑に行うことができる。しかしながら、上記特許文献１、特許文献２の容器搬送装置においては、特許文献３に開示された構成のグリッパを組み合わせることができないという課題があった。
そこで、本発明の目的は、回転ホイールの重量増加と大径化を抑制して、異なる大きさの容器に兼用可能な容器搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した事情に鑑み、本発明は、回転自在に設けられた回転体と、上記回転体における円周方向の複数箇所に設けられて容器を保持するグリッパとを備え、
上記各グリッパは、第１の容器を把持するための第１把持部と、上記第１の容器とは異なる第２の容器を把持するための第２把持部とを有しており、
さらに、上記グリッパに係合して、上記第１把持部および第２把持部のいずれか一方を容器を把持する使用位置と容器を把持しない後退位置とに位置させる切替手段と、上記回転体および切替手段の作動を制御する制御装置が設けられた容器搬送装置において、
上記グリッパは、上記回転体の回転軸と平行な揺動軸を中心として揺動可能な揺動プレートを備えており、該揺動プレートに上記第１把持部と第２把持部が隣接して配置されており、
上記切替手段は、上記グリッパによる容器の搬送経路に沿って上記回転体の側方に配設されており、該切替手段は、上記揺動プレートと係合可能な係合部材と、容器をグリッパによって搬送する際には上記係合部材を待機位置に位置させるとともに上記第１把持部または第２把持部とを使用位置に切り替える際には上記係合部材を係合位置に位置させる移動機構とを備えており、
上記制御装置は、上記切替手段の係合部材を係合位置に位置させて、上記揺動プレートに係合部材が係合可能にした状態で、上記回転体と上記係合部材とを相対的に移動させて、該係合部材を上記揺動プレートと当接させることにより、上記使用位置に位置する上記両把持部のいずれか一方を当該使用位置から後退位置に移動させるとともに、上記両把持部のいずれか他方を後退位置から使用位置に位置させる切替動作を実行することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
このような構成によれば、上記制御装置が切替動作を実行することで、第１把持部と第２把持部を交互に使用位置に切り替えることができる。そして、切替手段は、回転体とは別個にその外方に設けられているので、回転体の重量増加と大型化を抑制して、異なる大きさの容器に兼用可能な容器搬送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施例を示す概略の平面図。
【図２】図１のＩＩ―ＩＩ線に沿う断面図。
【図３】図１のＩＩＩ―ＩＩＩ線に沿う断面図。
【図４】図３の要部の平面図を示し、図４（ａ）は第２把持部が使用位置に位置した状態を示し、図４（ｂ）は第１把持部が使用位置に位置した状態を示している。
【図５】図１のＶ―Ｖ線に沿う要部の断面図。
【図６】図５の要部の平面図。
【図７】図１の切替手段によるグリッパの揺動プレートの切り替え動作を示す図。
【図８】図１の切替手段によるグリッパの揺動プレートの切り替え動作を示す図。
【図９】位置決め機構の第２実施例としての平面図を示し、図９（ａ）は第２把持部が使用位置に位置した状態を示し、図９（ｂ）は第１把持部が使用位置に位置した状態を示している。
【図１０】図１０（ａ）は図９の要部の縦断面図を示し、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示す機構の変形実施例を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図５において、１は無菌チャンバー２内に配置された回転式の無菌充填システムを示している。この無菌充填システム１は、無菌状態に維持された無菌チャンバー２内において、グリッパ３によって容器４を保持して回転体５の回転に伴って搬送しながら、該容器４内に充填バルブ６によって充填液７を充填できるようになっている。
後に詳述するが、容器４を保持する保持機構としてのグリッパ３は、口部の外径が異なる大小２種類の容器４に兼用可能となっており、充填作業開始前の段階で切替手段１１によって容器４の口部４Ａ（４Ａ′）の外径の違いに応じてグリッパ３の揺動プレート１２の停止位置を切り替えることで、第１把持部１２Ａと第２把持部１２Ｂとを容器４を把持可能な使用位置に交互に位置させるようになっている（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）。
無菌充填システム１は、サーボモータ１３に連動して回転される回転体５と、この回転体５の外周部の円周方向に等ピッチで配置された複数のグリッパ３と、回転体５における各グリッパ３の上方に配置された充填バルブ６と、供給位置Ａ及び排出位置Ｂに配置された入口ホイール１４と出口ホイール１５と、供給位置Ａよりも容器４の搬送方向下流側の充填区間における切替位置Ｃに配置された切替手段１１と、これらの構成要素の作動を制御する制御装置１６とを備えている。本実施例における容器搬送装置は、回転体５、それに設けた複数のグリッパ３、切替手段１１及び制御装置１６によって構成されている。
【０００９】
充填バルブ６による容器４への充填液７の充填作業時においては、回転体５がサーボモータ１３により時計方向に連続的に回転されるようになっており（図１）、その際には入口ホイール１４及び出口ホイール１５も図１に矢印で示す方向に同期して回転されるようになっている。そして、供給位置Ａにおいて、入口ホイール１４の各グリッパ１４Ａによって口部４Ａを保持された空の容器４が回転体５の各グリッパ３の揺動プレート１２に順次受け渡されるようになっている。
揺動プレート１２は、大径の容器４の口部４Ａを把持する半円状の第１把持部１２Ａと、小径の容器４の口部４Ａ′を把持する半円状の第２把持部１２Ｂとを備えている。
大径の容器４に充填液７を充填する場合には、事前に第１把持部１２Ａを使用位置に位置させてあり、該第１把持部１２Ａで大径の容器４の口部４Ａを把持するようになっている（図４（ｂ）参照）。他方、小径の容器４に充填液７を充填する場合には、事前に第２把持部１２Ｂを使用位置に位置させてあり、該第２把持部１２Ｂで小径の容器の口部４Ａ′を把持するようになっている（図４（ａ）参照）。
このように、本実施例では、使用位置にある第１把持部１２Ａで大径の容器４を把持する場合と、使用位置にある第２把持部１２Ｂで小径の容器４を把持する場合とで、揺動プレート１２の停止位置を交互に切り替えるようになっており、そのために切替手段１１が配置されている。
【００１０】
揺動プレート１２における各把持部１２Ａ、１２Ｂの下面には、左右一対のクリップ爪１７、１７がそれぞれ配置されており（図７、図８参照）、第１把持部１２Ａ又は第２把持部１２Ｂに供給位置Ａで入口ホイール１４のグリッパ１４Ａから容器４が受け渡されると、その口部４Ａ（４Ａ′）はクリップ爪１７、１７によって左右両側から把持されると同時に、第１把持部１２Ａ（第２把持部１２Ｂ）に係合し、かつ、第１把持部１２Ａ（第２把持部１２Ｂ）の上面によって容器４のフランジ部４Ｂが支持される。それにより、大小の容器４は、揺動プレート１２の各把持部１２Ａ、１２Ｂによって口部４Ａ（口部４Ａ′）を把持されて吊り下げられた状態となり、その状態で充填区間を搬送されるようになっている。
このように供給位置Ａで順次各グリッパ３に受け渡されて保持された容器４は、その後、回転体５の時計方向の回転に伴って搬送方向下流側となる充填区間を搬送されるようになっており、その搬送過程においてグリッパ３の上方に配置された充填バルブ６によって容器４内に所定量の充填液７が充填されるようになっている。その後、充填バルブ６による充填液７の充填が完了した容器４は充填区間を過ぎて排出位置Ｂへ搬送されると、回転体５の各グリッパ３から出口ホイール１５の各グリッパへ受け渡されて排出されるようになっており、その後、容器４は出口ホイール１５のグリッパによって図示しない下流側の装置へ受け渡されるようになっている（図１参照）。
入口ホイール１４のグリッパ１４Ａは、供給位置Ａで容器４を回転体５の各グリッパ３に受け渡す際には、揺動プレート１２の各把持部１２Ａ、１２Ｂのクリップ爪１７、１７を押し広げて容器４を受け渡すようになっている（図３参照）。また、出口ホイール１５のグリッパも入口ホイール１４のグリッパと同様に構成されており、排出位置Ｂにおいて回転体５の各グリッパ３から容器４が受け渡される際には、グリッパ３のクリップ爪１７、１７が出口ホイール１５のグリッパによって押し広げられるようになっている。
【００１１】
サーボモータ１３の作動は制御装置１６によって制御されるようになっており、上述した容器４内への充填作業時においては制御装置１６によってサーボモータ１３により回転体５は時計方向に連続回転されるようになっている。他方、後に詳述する充填作業開始前の段階で各グリッパ３の揺動プレート１２の停止位置を切り替える切替動作の際には、制御装置１６は、サーボモータ１３を時計方向に間欠的に回転させるので、各グリッパ３が順次切替位置Ｃに間欠的に停止するようになっている。そして、各グリッパ３が切替位置Ｃに一時停止された際に、切替手段１１によってグリッパ３の揺動プレート１２の停止位置を容器４の大きさに応じて切り替えるようになっている。
【００１２】
しかして、本実施例のグリッパ３は、口部４Ａ（４Ａ′）の外径が異なるれる充填区間においては、容器４全体を少し傾斜させて充填液７を充填することが特徴となっている。
図２ないし図４に示すように、保持機構としてのグリッパ３は、回転体５の接線方向を回転中心として上下方向に揺動可能な揺動ベース２１と、揺動ベース２１における回転体５の中心側の端面に連結されたガイドブロック２２と、揺動ベース２１及びガイドブロック２２の上面２１Ａ、２２Ａにわたって載置された略三角形の揺動プレート１２とを備えている。
揺動ベース２１の上面２１Ａとガイドブロック２２の上面２２Ａは、ともに平坦面からなりそれらは同一平面となっており、そこに揺動プレート１２が載置されている。
揺動プレート１２は、幅広となった外方部分１２ａが回転体５の外方を向けた状態となり、幅が狭い内方部分１２ｂが回転体５の中心側に位置した状態で、上記揺動ベース２１及びガイドブロック２２上に載置されている。外方部分１２ａの端面に所定間隔を維持して半円状の第１把持部１２Ａと第２把持部１２Ｂが形成されている。つまり、回転体５の外周部に沿った状態で隣り合わせに第１把持部１２Ａと第２把持部１２Ｂが形成されている。第１把持部１２Ａは搬送方向の下流側に位置し、第２把持部１２Ｂは搬送方向上流側に位置しており、前述したように、使用位置にある第１把持部１２Ａにより大径の容器４の口部４Ａを把持するようになっており（図４（ｂ）参照）、使用位置にある第２把持部１２Ｂにより小径の容器４の口部４Ａ′を把持するようになっている（図４（ａ）参照）。
揺動ベース２１の上面２１Ａの所定位置に鉛直方向の揺動軸２３が突設させてあり、この揺動軸２３は、揺動プレート１２の中央側に形成された貫通孔１２Ｃに嵌合されている。揺動軸２３は、回転体５の回転中心と平行になっており、そのため、揺動プレート１２は、ガイドブロック２２及び揺動ベース２１上において揺動軸２３を回転中心として揺動可能となっている。それにより、揺動プレート１２の各把持部１２Ａ、１２Ｂを、それらに対応する容器４の口部４Ａ（４Ａ′）を把持可能な使用位置に停止させるようになっている。
【００１３】
ガイドブロック２２には、回転体５の直径方向と交差する円弧状のガイド孔２２Ｂが形成されている。揺動プレート１２の内方部分１２ｂの下面にガイドピン２４が取り付けてあり、そのガイドピン２４をガイドブロック２２のガイド孔２２Ｂに係合させている。
揺動プレート１２は、揺動軸２３を中心として揺動可能であるが、ガイドピン２４がガイド孔２２Ｂにおける搬送方向の下流端と当接する位置が一方の移動端となり、ガイドピン２４がガイド孔２２Ｂにおける搬送方向の上流端と当接する位置が他方の移動端となる。
そして、揺動プレート１２が一方の移動端に停止した際に、第１把持部１２Ａが大径の容器４を把持可能な使用位置に位置する（図４（ｂ）の状態）。他方、揺動プレート１２が他方の移動端に停止した際に、第２把持部１２Ｂが小径の容器４を把持可能な使用位置に位置する（図４（ａ）の状態）。
なお、使用位置は、上記充填バルブ６の直下位置となっているので、揺動プレート１２の各把持部１２Ａ、１２Ｂに把持された容器４の口部４Ａ（４Ａ′）の大きさが異なっても、支障なく大小の容器４内に充填液７を充填できるようになっている。
【００１４】
また、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、回転体５の中心側となるガイドブロック２２の隅部（２箇所）は大きく面取りされており、それら２箇所に板ばね１９がボルト２０によって取り付けられている。搬送方向下流側の板ばね１９は、その自由端を搬送方向下流側に位置させてあり、搬送方向上流側の板ばね１９は、その自由端搬送方向上流側に位置させている。そして、各板バネ１９の自由端の上部は円弧状に形成された凸部１９Ａとなっており、該凸部１９Ａはガイドブロック２２の上面２２Ａの上方まで突き出した状態となっている。他方、揺動プレート１２の内方部分１２ｂの先端中央には、上記凸部１９Ａと係合可能な凹部１２Ｅが形成されている。
そして、揺動プレート１２が上記一方の移動端に位置した際には、揺動プレート１２の凹部１２Ｅが下流側の板ばね１９の凸部１９Ａと係合する。そのため、揺動プレート１２は、第１把持部１２Ａが使用位置に停止した状態に維持される（図４（ｂ）参照）。
他方、揺動プレート１２が他方の移動端に位置した際には、揺動プレート１２の凹部１２Ｅが上流側の板ばね１９の凸部１９Ａと係合する。そのため、揺動プレート１２は、第２把持部１２Ｂが使用位置に停止した状態に維持されるようになっている（図４（ａ））。
このように、揺動プレート１２が一方の移動端に停止されると、第１把持部１２Ａが大径の容器４を把持可能な使用位置に位置し（図４（ｂ））、揺動プレート１２が他方の移動端に停止されると、第２把持部１２Ｂが小径の容器４を把持可能な使用位置に位置するようになっている（図４（ａ））。
そして、把持の対象となる容器４の大きさに応じて切替手段１１によって、図４（ａ）と図４（ｂ）に示す一方と他方の移動端のいずれかに揺動プレート１２の停止位置を切り替えるようになっている。なお、切替時の揺動プレート１２が揺動開始の際には、板ばね１９の凸部１９Ａが弾性変形して凹部１２Ｅから係合がはずれることで、揺動プレート１２の位置決め状態が解除されるようになっている。
本実施例においては、両板ばね１９の凸部１９Ａと揺動プレート１２の凹部１２Ｅとによって、揺動プレート１２を上記両移動端に維持する位置決め機構が構成されている。
【００１５】
グリッパ３は、回転体５の外周部に配置されており、容器４を把持した状態のグリッパ３全体を揺動させることで、グリッパ３に保持された容器４を充填区間において傾斜させるようになっている。
回転体５の外周部には、半径方向外方に延びる左右一対の上部ベース５Ａが突設されるとともに、それらの下方側に左右一対の下部ベース５Ｂが突設されている。
上記揺動ベース２１の下面には下方へ延びるアーム２１Ｂが一体に形成されており、このアーム２１Ｂにそれと直交するように支持軸２６が一体に取り付けられている。支持軸２６の両端の外周部は、左右の上部ベース５Ａに形成された軸受部５Ａａによって回転自在に軸支されている。
これにより、上記揺動プレート１２、揺動ベース２１及びガイドブロック２２が上部ベース５Ａによって支持されるとともに、それらは水平な支持軸２６を回転中心として上下方向に揺動できるようになっている。
揺動ベース２１のアーム２１Ｂの下端部には、上記支持軸２６と同様に支持軸２７が一体に連結されている。この支持軸２７の両端と上記下部ベース５Ｂとにわたって、左右一対のリンク機構２８が取り付けられている。リンク機構２８は、前方アーム２８Ａと後方アーム２８Ｂ及び、それらを揺動可能に軸支する揺動軸２８Ｃとを備えており、前方アーム２８Ａの先端の貫通孔に上記支持軸２７の外周部が挿通されている。また、後方アーム２８Ｂの基部には貫通孔が穿設されており、そこに下部ベース５Ｂの貫通孔に挿通された支持軸２９が挿通されている。
【００１６】
後方アーム２８Ｂとその上方側の上部ベース５Ａにわたっては、引っ張りばね３１が取り付けられているので、後方アーム２８Ｂは支持軸２９を回転中心として常時上方に向けて付勢されるとともに、前方アーム２８Ａ及び揺動軸２８Ｃも支持軸２７を回転中心として常時上方に向けて付勢されている。
上部ベース５Ａの下面には、下方に向けてストッパ５Ａｂが突設されており、引っ張りばね３１によって上方に引っ張られたリンク機構２８の揺動軸２８Ｃにストッパ５Ａｂが当接することで、リンク機構２８の前方アーム２８Ａと後方アーム２８Ｂの上方側への移動端が規制されるようになっている（図２参照）。
支持軸２９の中央部には、ブラケットを介してカムフォロア３２が取り付けられており、このカムフォロア３２は、供給位置Ａ、排出位置Ｂに配置された円弧状のカム３３Ａ、３３Ｂ及び切替手段１１が備えるカム３３Ｃと係合できるようになっている（図１、図３、図６参照）。
上述したように回転体５及び両ホイール１４、１５が連続回転されて充填作業が行われる際に、供給位置Ａにグリッパ３が位置すると、グリッパ３側のカムフォロア３２が供給位置Ａのカム３３Ａと係合する。そのため、引っ張りばね３１に抗してリンク機構２８の前方アーム２８Ａ、後方アーム２８Ｂが下方へ押し下げられて、後方アーム２８Ｂからストッパ５Ａｂから離隔する（図３参照）。この状態においては、揺動プレート１２は水平に支持されるので、該水平に維持された揺動プレート１２の第１把持部１２Ａまたは第２把持部１２Ｂに、入口ホイール１４のグリッパ１４Ａによって支障なく容器４が受け渡されて、容器４の口部４Ａ（４Ａ′）が把持されるようになっている。このように供給位置Ａでグリッパ３の揺動プレート１２に把持された容器４は、その軸心が鉛直方向となった直立状態となる。
その後、回転体５の時計方向の回転に伴って、グリッパ３に把持された容器４が供給位置Ａを通過して充填区間に移動されると、グリッパ３のカムフォロア３２が供給位置Ａのカム３３Ａから離隔する。この充填作業時おいては、切替手段１１のカム３３Ｃは、カムフォロア３２と係合しない待機位置に位置している（図６の破線参照）。そのため、引っ張りばね３１によってリンク機構２８が上方に引っ張られて、後方アーム２８Ｂがストッパ５Ａｂに当接する。これにより、揺動ベース２１のアーム２１Ｂの下端部が、供給位置Ａにある時と比較して回転体５の外方側まで僅かに前進される。そのため、揺動ベース２１に載置された揺動プレート１２が支持軸２６を中心として僅かに揺動され、両把持部１２Ａ、１２Ｂが内方部分１２ｂに対してわずかに浮き上がった状態となる。そのため、揺動プレート１２に把持された容器４は、僅かに傾斜した状態に維持されるようになっている（図２参照）。
このように、充填区間においては、グリッパ３に把持された容器４は、傾斜状態を維持されて搬送されるようになっており、その傾斜状態の容器４に充填バルブ６から充填液７が充填される。その際、充填バルブ６から容器４内に充填される充填液７は、回転体５が回転されることによる遠心力が作用しているので、下方側の流下部分が回転体５の外方側に押しやられる状態となる（図２参照）。
ここで、グリッパ３に保持された容器４は僅かに傾斜状態に維持されているので、容器４内の底部中央の盛り上り部４Ｃに充填液７が直接流下する。そのため、容器４内に充填される充填液７の泡立ちが抑制されて、充填液７が容器４内に円滑に充填されるようになっている。
このように充填作業中において、回転体５の回転に伴って充填区間を搬送される傾斜状態の容器４に充填液７が充填されるが、この充填作業時においては、切替手段１１のカム３３Ｃは、グリッパ３側のカムフォロア３２と係合しない待機位置に位置している（図６の破線参照）。そのため、充填区間をグリッパ３が移動しても、グリッパ３側のカムフォロア３２がカム３３Ｃと係合することはない。
充填後の容器４が充填区間を過ぎて排出位置Ｂに移動すると、グリッパ３のカムフォロア３２が排出位置Ｂのカム３３Ｂと係合するので、図３に示した供給位置Ａの場合と同様に、引っ張りばね３１に抗してリンク機構２８が押し下げられて、ストッパ５Ａｂから後方アーム２８Ｂが離隔する。これにより、揺動プレート１２が水平状態に維持され、その状態においてグリッパ３から出口ホイール１５のグリッパへ容器４が円滑に受け渡されてから排出されるようになっている。
本実施例においては、カム３３Ａ〜３３Ｃとカムフォロア３２、リンク機構２８、アーム２１Ｂ、支持軸２６、２７等により揺動プレート１２に保持した容器４を傾斜させる揺動機構が構成されている。
【００１７】
次に、グリッパ３の揺動プレート１２を揺動軸２３周りに揺動させて、第１把持部１２Ａと第２把持部１２Ｂを容器４の大きさに応じて使用位置に切り替える切替手段１１の構成について説明する。
図５ないし図６に示すように、切替手段１１は、無菌状態に維持された無菌チャンバー２内に鉛直方向に軸支された揺動軸３６と、無菌チャンバー２内に配置されて下面に揺動軸３６の上端が連結された密閉ボックス３７と、密閉ボックス３７の上面にそれぞれ昇降可能に設けられた第１ピン３８Ａ及び第２ピン３８Ｂとを備えている。
揺動軸３６は、サーボモータ３９によって回動されるようになっており、このサーボモータ３９の作動は、制御装置１６によって制御される。
制御装置１６がサーボモータ３９を所要量回動させることにより、揺動軸３６を介して密閉ボックス３７を実線で示す係合位置と、破線で示す待機位置とに移動させるようになっている。グリッパ３の両把持部１２Ａ、１２Ｂのいずれかを使用位置に位置させるための切替動作を行う際には、先ず実線で示す係合位置に密閉ボックス３７を位置させ、その後、密閉ボックス３７を、サーボモータ３９によって揺動軸３６を回転中心として所要角度だけ時計方向又は反時計方向に回転させるようになっている。
密閉ボックス３７におけるグリッパ３と対向する前面に上記カム３３Ｃが固定されており、密閉ボックス３７が実線で示す係合位置に位置した状態でグリッパ３がそこに移動されてくると、グリッパ３のカムフォロア３２がカム３３Ｃと係合する。係合位置にあるカム３３Ｃにカムフォロア３２が係合することで、グリッパ３の揺動プレート１２は水平に維持されるようになっている。このように、切替動作を行う際には、切替位置Ｃではグリッパ３の揺動プレート１２は水平に支持され、その状態で揺動プレート１２の第１把持部１２Ａと第２把持部１２Ｂの使用位置への切替動作が行われるようになっている（図５参照）。
なお、密閉ボックス３７が図６に破線で示す待機位置にある時、つまり、Ｉ４内への充填バルブ６による充填液７の充填作業時には、カム３３Ｃはカムフォロア３２とは係合しない。その際には、前述したように引っ張りばね３１によって揺動プレート１２が僅かに傾斜されているので、前述したように、グリッパ３の揺動プレート１２の第１把持部１２Ａまたは第２把持部１２Ｂに把持された容器４はわずかに傾斜した状態が維持され、その状態で充填液７が充填されるようになっている（図２参照）。
【００１８】
第１ピン３８Ａは、段付きの昇降軸４１の上端に鉛直方向を向けて固定されており、昇降軸４１は、密閉ボックス３７の円筒ガイド４２に摺動自在に貫通して配置されている。円筒ガイド４２と昇降軸４１の上方側の大径部とにわたっては蛇腹状部材４３が取り付けられており、それにより、円筒ガイド４２と昇降軸４１との間の気密が維持されている。
昇降軸４１の下端部はエアシリンダ４４に連結されており、このエアシリンダ４４はエア配管４５を介して無菌チャンバー２外の図示しない圧縮空気の供給源に連通されている。圧縮空気の供給源は、制御装置１６によって作動を制御されるようになっている。制御装置１６が圧縮空気の供給源の作動を切り替えることで、エアシリンダ４４を介して昇降軸４１を実線で示す下降位置と破線で示す上昇位置とに第１ピン３８Ａを昇降させるようになっている。エア配管４５の途中には、それから分岐させたエアパージ４５Ａが設けられており、そこから密閉ボックス３７内に無菌チャンバー２内よりも陽圧の圧縮エアが供給されている。そのため、密閉ボックス３７内は常時、無菌チャンバー２よりも陽圧に維持されている。
第２ピン３８Ｂ側の構成も上記第１ピン３８Ａ側と同様に構成されており、第２ピン３８Ｂも昇降軸４１、エアシリンダ４４、エア配管４５等によって実線で示す下降位置と破線で示す上昇位置に昇降できるようになっている。
密閉ボックス３７が図６に実線で示す係合位置に位置している状態で、第１ピン３８Ａ、第２ピン３８Ｂを上昇位置に上昇させると、それらはグリッパ３の揺動プレート１２の上面よりも上方側に位置し、かつ、半円状となった両把持部１２Ａ、１２Ｂ内に位置するようになっている。その状態で、密閉ボックス３７を揺動軸３６を回転中心として、密閉ボックス３７をサーボモータ３９によって所定角度、時計方向または反時計方向に回転させることで、第１ピン３８Ａ、第２ピン３８Ｂのいずれかを両把持部１２Ａ、１２Ｂのいずれかに当接させて揺動プレート１２を揺動させることで、両把持部１２Ａ、１２Ｂを使用位置に切り替えるようになっている。
【００１９】
次に、図７ないし図８により切替手段１１によるグリッパ３の揺動プレート１２の切替動作について説明する。
すなわち、先ず、図７により、小径の容器４用の第２把持部１２Ｂが実線で示す使用位置に位置した状態から大径の容器４用の第１把持部１２Ａを使用位置に移動させる場合について説明する。この場合には、制御装置１６がサーボモータ１３により回転体５を所定角度回転させて、切替手段１１に対向する切替位置Ｃにグリッパ３を停止させる。具体的には、両ピン３８Ａ、３８Ｂが揺動される際の中心となる揺動軸３６の軸心と回転体５の回転中心を結ぶ仮想線Ｌ１から見て、グリッパ３の揺動軸２３が搬送方向よりも少し上流側となる位置にグリッパ３を停止させる。
その時点では、切替手段１１の密閉ボックス３７等は図６に破線で示した待機位置に停止しており、かつ、両ピン３８Ａ、３８Ｂは下降位置にある。この後、両ピン３８Ａ、３８Ｂを下降位置としたままで、サーボモータ３９により密閉ボックス３７を待機位置から実線で示す係合位置まで揺動させる。
これにより、密閉ボックス３７のカム３３Ｃがグリッパ３のカムフォロア３２と係合するので、揺動プレート１２が水平状態に維持される（図５、図６参照）。この時、第１ピン３８Ａは、揺動プレート１２の第１把持部１２Ａの下方側に位置しており、その後、エアシリンダ４４によって第１ピン３８Ａが上昇位置まで上昇される。
この時点で、第１ピン３８Ａは、第１把持部１２Ａの内方側でそれよりも上方まで突出しているが、第１把持部１２Ａとは当接していない。
ここから、サーボモータ３９により密閉ボックス３７を揺動軸３６を中心として時計方向に所定角度揺動させるので、第１ピン３８Ａが時計回りに所定角度揺動される。その過程において第１ピン３８Ａが第１把持部１２Ａに当接し、その後、揺動プレート１２を揺動軸２３を中心として反時計方向に所定角度θ１だけ揺動させる。これにより、第２把持部１２Ｂが使用位置から容器４を把持しない後退位置まで移動される一方、第１把持部１２Ａが容器４を把持しない後退位置から容器４を把持する使用位置へ移動される（図７に破線で示す状態）。
この時には、図４（ｂ）に示すように、ガイドピン２４がガイド孔２２Ｂの下流側の端部に位置し、かつ、揺動プレート１２の凹部１２Ｅが下流側の板ばね１９の凸部１９Ａと係合して、揺動プレート１２はそこで停止状態に維持される。
このように、第１ピン３８Ａによる揺動プレート１２の揺動動作の完了は、回転体５の所定位置に設けた光電センサ４７が、揺動プレート１２の外方部分１２ａの一側端によって遮蔽されることで検出され、そのことは制御装置１６によって認識できるようになっている。
この後、第１ピン３８Ａは上昇位置から下降位置まで下降されるので、第１ピン３８Ａは揺動プレート１２の第１把持部１２Ａから離隔してその下方に位置する。なお、この間、第２ピン３８Ｂは下降位置に位置しており、揺動プレート１２とは係合しない。
この後、サーボモータ３９により密閉ボックス３７が、上記θ１よりも少し大きな所定角度だけ反時計方向に回転されてそこで停止する。
この後、サーボモータ１３により回転体５が所定角度時計方向に回転されると、次のグリッパ３が図７に実線で示す切替位置Ｃに停止される。すると、その後、上述した切替動作と同様にして該新たなグリッパ３の揺動プレート１２の第１把持部１２Ａが後退位置から使用位置に切り替えられると同時に第２把持部１２Ｂは使用位置から後退位置に切り替えられる。
このようにして、切替位置Ｃに一時停止される各グリッパ３の揺動プレート１２は、切替手段１１によって第１把持部１２Ａが使用位置に位置するように切り替えられるようになっている。
【００２０】
次に、グリッパ３の揺動プレート１２の第１把持部１２Ａが使用位置に位置した状態から、第２把持部１２Ｂを使用位置に移動させる場合について図８により説明する。
この場合には、制御装置１６がサーボモータ１３により回転体５を所定角度回転させて、切替位置Ｃにグリッパ３を停止させる。具体的には、図８に実線で示すように、揺動軸３６の軸心と回転体５の回転中心を結ぶ仮想線Ｌ１から見て、グリッパ３の揺動軸２３が搬送方向の少し下流側となる位置にグリッパ３を停止させる。
その時点で、切替手段１１の密閉ボックス３７等は図６に破線で示した待機位置に位置し、かつ、両ピン３８Ａ、３８Ｂは下降位置にある。この後、両ピン３８Ａ、３８Ｂを下降位置としたままサーボモータ３９により密閉ボックス３７を待機位置から実線で示す係合位置まで揺動させる（図５、図６参照）。
これにより、密閉ボックス３７のカム３３Ｃがグリッパ３のカムフォロア３２と係合するので、揺動プレート１２が水平状態に維持される。
この時、第２ピン３８Ｂは、揺動プレート１２の第２把持部１２Ａの下方側に位置しており、その後、エアシリンダ４４によって第２ピン３８Ｂが上昇位置まで上昇される。この時点では、第２ピン３８Ｂは、第２把持部１２Ｂの内方側でそれよりも上方まで突出しているが、第２把持部１２Ｂとは当接していない。
ここから、サーボモータ３９により密閉ボックス３７を揺動軸３６を中心として反時計方向に所定角度だけ揺動させることで、第２ピン３８Ｂが反時計回りに所定角度だけ揺動される。その過程において第２ピン３８Ｂが第２把持部１２Ｂに当接したのち、揺動プレート１２を揺動軸２３を中心として時計方向に所定角度θ２だけ揺動させる。これにより、第１把持部１２Ａが実線で示す使用位置から破線で示す後退位置まで移動される一方、第２把持部１２Ｂが後退位置から使用位置へ移動される（図８に破線で示す状態）。
この時には、図４（ａ）に示すように、ガイドピン２４がガイド孔２２Ｂの上流側の端部に位置し、かつ、揺動プレート１２の凹部１２Ｅが上流側の板ばね１９の凸部１９Ａに係合して、そこで停止状態が維持される。
また、このように第２ピン３８Ｂによる揺動プレート１２の揺動の完了は、回転体５の所定位置に設けた他方の光電センサ４７′が、揺動プレート１２の外方部分１２ａの他側によって遮蔽されることで検出されるようになっており、そのことは制御装置１６によって認識できるようになっている。
この後、第２ピン３８Ｂは上昇位置から下降位置まで下降されるので、第２ピン３８Ｂは揺動プレート１２の第２把持部１２Ｂから離隔してその下方に位置する。この間、第１ピン３８Ａは下降位置に位置したままとなっている。
この後、サーボモータ３９により密閉ボックス３７が、時計方向に所定角度θ２より少し大きな角度だけ回転されてそこに停止する。
これにより、切替位置Ｃにおいて、最初のグリッパ３の揺動プレート１２の第２把持部１２Ｂが使用位置に切り替えられると同時に、第１把持部１２Ａは使用位置から後退位置に切り替えられる。
この後、回転体５が所定角度回転されると、次のグリッパ３が切替位置Ｃに停止されるので、上述した切替動作と同様にして、新たなグリッパ３の揺動プレート１２の第２把持部１２Ｂが後退位置から容器４を把持する使用位置に切り替えられるようになっている。
このようにして、切替位置Ｃに一時停止される各グリッパ３の揺動プレート１２が、切替手段１１によって第２把持部１２Ｂが使用位置に位置するように切り替えられるようになっている。
以上のように、本実施例では、切替位置Ｃに間欠的にグリッパ３が一時停止される際に、各グリッパ３の揺動プレート１２の各把持部１２Ａ、１２Ｂを容器４を把持する使用位置と容器４を把持しない後退位置に切替動作を行うようになっている。
【００２１】
以上のように、本実施例においては、グリッパ３の揺動プレート１２は、大小異なる大きさの容器４を把持するための第１把持部１２Ａと第２把持部１２Ｂを備えており、把持する容器４の大きさを変更する際には、切替手段１１によって各グリッパ３の揺動プレート１２の停止位置を自動的に切り替え可能となっている。
そして、本実施例においては、切替手段１１は、回転体５とは別個にその外方に設けられている。そのため、本実施例によれば、回転体５の重量増加と大型化を抑制して、異なる大きさの容器４に兼用可能な容器搬送装置を提供することができる。
また、グリッパ３全体が支持軸２６を中心として揺動機構によって揺動可能となっており、充填バルブ６によって充填作業が行われる充填区間においては、グリッパ３の揺動プレート１２の外方部分１２ａを内方部分１２ｂよりも少し高く維持させている。それによって揺動プレート１２の両把持部１２Ａ、１２Ｂに把持された容器４は、少し傾斜した状態に維持され、その状態で充填液７が充填される（図２参照）。それにより、充填液７は容器４内の盛り上り部４Ｃに直接流下し、それにより容器４内での充填液７の泡立ちが抑制されて容器４内に充填液７に円滑に充填されるようになっている。
【００２２】
次に、図９ないし図１０は、揺動プレート１２を使用位置に維持するための位置決め機構に関する第２実施例を示したものであり、この第２実施例においては、ガイドブロック２２に設けたボールプランジャ２５と揺動プレート１２に形成した有底孔１２Ｄ（１２Ｄ′）によって位置決め機構が構成されている。
すなわち、図９（ａ）、図９（ｂ）及び図１０（ａ）に示すように、ガイドブロック２２には、ガイド孔２２Ｂの一方と他方の移動端に近い位置に有底孔２２Ｃ、２２Ｃが形成されており、それらにコイルばね２５Ａとその上端に取り付けたボール２５Ｂとからなるボールプランジャ２５が収容されている。自然状態では、ボール２５Ｂが部分的にガイドブロック２２の上面２２Ａよりも上方に突出するようになっている。他方、揺動プレート１２の内方部分１２ｂの下面には、ガイドピン２４に近い２箇所に有底孔１２Ｄ、１２Ｄ′が形成されている。
そして、揺動プレート１２が上記一方の移動端に位置した際には、下流側のボールプランジャ２５のボール２５Ｂが、揺動プレート１２の一方の有底孔１２Ｄに嵌合される。そのため、揺動プレート１２は、第１把持部１２Ａが使用位置に停止した状態に維持される（図９（ｂ）参照）。
他方、揺動プレート１２が他方の移動端に位置した際には、上流側のボールプランジャ２５のボール２５Ｂが、揺動プレート１２の他方の有底孔１２Ｄ′に嵌合されるので、揺動プレート１２は、第２把持部１２Ｂが使用位置に停止した状態が維持されるようになっている（図９（ａ）参照）。
このように、揺動プレート１２が一方の移動端に停止されると、第１把持部１２Ａが大径の容器４を把持可能な使用位置に位置するようになっており（図９（ｂ）の状態）、他方、揺動プレート１２が他方の移動端に停止されると、第２把持部１２Ｂが小径の容器４を把持可能な使用位置に位置するようになっている（図９（ａ）の状態）。
そして、把持の対象となる容器４の大きさに応じて切替手段１１によって、図９に示す一方と他方の移動端のいずれかに揺動プレート１２の停止位置を切り替えるようになっている。
このように、第２実施例においては、上記ボールプランジャ２５と有底孔１２Ｄ（１２Ｄ′）とによって、揺動プレート１２を上記両移動端に停止させて位置決めする位置決め機構が構成されている。
なお、図１０（ｂ）に示すように、図１０（ａ）のボールプランジャ２５のボール２５Ｂの代わりに上方側が小径となる円錐状の係合部材２５Ｂを採用するとともに、それに合わせて揺動プレート１２の有底孔１２Ｄ（１２Ｄ′）も円錐状に形成しても良い。
【００２３】
また、上記図９ないし図１０の第２実施例においては、ボールプランジャ２５はガイドブロック２２に配置されているが、揺動プレート１２に設けても良い。また、それら両部材にボールプランジャを取り付けることも可能である。
さらに、グリッパ３の揺動プレート１２の位置決め機構としては、コイルバネ２５Ａを用いたボールプランジャ２５だけでなく、強力な磁石を用いても良い。この場合には、磁石のＮ極を一方の部材に、磁石のＳ極を他方の部材に設ける構成となる。
さらに、上記実施例では、密閉ボックス３７に第１ピン３８Ａと第２ピン３８Ｂを設けているが、密閉ボックス３７にピンを１本だけ設けて、それを水平面のＸＹ方向に移動させる方式を採用しても良い。
また、上記実施例においては、切替手段１１の第１ピン３８Ａ、第２ピン３８Ｂは、それぞれ第１把持部１２Ａと、第２把持部１２Ｂに係合して揺動プレート１２の位置を切り替える構成となっているが、各把持部１２Ａ、１２Ｂから外れた位置であって揺動プレート１２の側面に第１ピン３８Ａ、第２ピン３８Ｂが係合することにより、揺動プレート１２の位置を切り替えるようにしても良い。
【符号の説明】
【００２４】
１‥無菌充填システム            ３‥グリッパ
４‥容器                        ５‥回転体
１１‥切替手段                  １２‥揺動プレート
１２Ａ‥第１把持部              １２Ｂ‥第２把持部
１６‥制御装置                  ２３‥揺動軸
３６‥揺動軸（移動機構）
３７‥密閉ボックス（移動機構）
３８Ａ‥第１ピン（係合部材）
３８Ｂ‥第２ピン（係合部材）
３９‥サーボモータ
【図１】
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【図２】
2020186078.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020186078.tif 000009
【図８】
2020186078.tif 000010
【図９】
2020186078.tif 000011
【図１０】
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