(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容物が充填され、第１ネジ部を有するガスケットで密閉されたシリンジに、第２ネジ部を有するプランジャを、該第１ネジ部と該第２ネジ部との締め付けによって装着するための装着装置であって、
該シリンジと該プランジャを、軸線に沿って接近可能に、かつ該軸線廻りに相対回転自在にして搬送する搬送手段と、
駆動モータにより駆動回転され、該シリンジと該プランジャを相対回転させる回転力を付与して、該第１ネジ部と該第２ネジ部とを螺合させて締め付ける回転部と、
該駆動モータに連結される制御部と、を備え、
該第１ネジ部と該第２ネジ部との締め付けが、一次締め付けと二次締め付けの二段階でおこなわれ、
一次締め付けにおいて、該第１ネジ部と該第２ネジ部とが途中位置まで締め付けられたのち、
二次締め付けにおいて、該第１ネジ部と該第２ネジ部との締め付けが再開されるとともに、該制御部により、帰還トルクのピーク値が検出され、帰還トルクのピーク値が検出されると、該ピーク値を基準にした該ピーク値と略等しい値の一定の補正トルク値を指令トルクとして締め付けがおこなわれ、帰還トルクが補正トルク値に達したことが検知されると、一定時間経過後に駆動モータが停止され、該第１ネジ部と該第２ネジ部との締め付けが完了されるようにした装着装置。
【請求項２】
二次締め付けにおける当初の指令トルクが、所定勾配にて上昇する第１指令期間の指令トルクと、これよりも緩やかな勾配にて上昇する第２指令期間の指令トルクと、から構成される請求項１に記載の装着装置。
【請求項３】
該シリンジと該プランジャとの相対位置を測定するセンサを備え、
一次締め付けにおいて、該第１ネジ部と該第２ネジ部との仮着長さが一定範囲内に保たれるようにした請求項１乃至２の何れかに記載の装着装置。
【請求項４】
該第１ネジ部と該第２ネジ部との締め付け前後の状態を撮影する撮影部と、
該撮影部により得られた撮影画像を比較するとともに、該ガスケットと該プランジャの隙間量と、該ガスケットの該軸線方向の移動量と、に基づいて、該第１ネジ部と該第２ネジ部との締着の良否を判定する画像検査部と、を有する検査手段を備えた請求項１乃至３の何れかに記載の装着装置。
【請求項５】
該搬送手段が、
円盤状をなし、略水平に設けられるターレットと、
該ターレットの外周に配設され、該シリンジを、該軸線が垂直となる垂直姿勢で、該軸線廻りに回転自在に保持する回転保持部と、
昇降手段に連結され、該プランジャを、該軸線に沿って該シリンジに上方から接近可能とするとともに、該シリンジの回転に追従しないように規制する回転規制部と、を備え、
該回転部が、該回転保持部に保持される該シリンジに作用して、該シリンジを該軸線廻りに回転させる回転力を付与するようにした請求項１乃至４の何れかに記載の装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装着装置に関し、より詳細には、内容物が充填され、ガスケットで密閉されたシリンジに、プランジャを装着するための装着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、特許文献１に記載される装置がある。上記の従来装置は、シリンジを回転自在に保持する搬送手段と、プランジャを回転しないように保持する保持部と、を備え、回転伝達手段を介して、シリンジを軸線廻りに回転させることにより、シリンジ内のガスケットの雌ネジ部と、プランジャの雄ネジ部とを螺合させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９５５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シリンジにプランジャを装着するにあたっては、ガスケットの雌ネジ部とプランジャの雄ネジ部との締め付け不足があると、プランジャの操作性等が低下するため、着実に締め付けられていることが望まれる。一方、シリンジには、内容物として薬液等が充填されているため、ガスケットの雌ネジ部とプランジャの雄ネジ部との締め付け過ぎがあると、ガスケットが空回り等により滑動し、品質劣化の原因となって好ましくない。
【０００５】
上記の従来装置では、回転伝達手段の動力源となるモータの出力トルクが設定トルク値に達すると、モータの回転を停止させて、ガスケットの雌ネジ部とプランジャの雄ネジ部との締め付け過ぎを防止しようとしている。
【０００６】
上記の従来装置によれば、適正な設定トルク値をあらかじめ設定しておく必要がある。しかしながら、このような設定トルク値を都合よく見つけ出すことが、実際には困難な場合がある。また、単一の（固定された）設定トルク値では、シリンジやガスケット、プランジャ等の個体差に柔軟に対応することができない場合がある。そのため、ガスケットの雌ネジ部とプランジャの雄ネジ部との締め付け不足や締め付け過ぎを生じるおそれがあった。
【０００７】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的とするところは、シリンジにプランジャを装着するにあたり、締め付け不足や締め付け過ぎを生じさせ難い装着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る装着装置は、内容物が充填され、第１ネジ部を有するガスケットで密閉されたシリンジに、第２ネジ部を有するプランジャを、該第１ネジ部と該第２ネジ部との締め付けによって装着するための装着装置であって、該シリンジと該プランジャを、軸線に沿って接近可能に、かつ該軸線廻りに相対回転自在にして搬送する搬送手段と、駆動モータにより駆動回転され、該シリンジと該プランジャを相対回転させる回転力を付与して、該第１ネジ部と該第２ネジ部とを螺合させて締め付ける回転部と、該駆動モータに連結される制御部と、を備え、該第１ネジ部と該第２ネジ部との締め付けが、一次締め付けと二次締め付けの二段階でおこなわれ、一次締め付けにおいて、該第１ネジ部と該第２ネジ部とが途中位置まで締め付けられたのち、二次締め付けにおいて、該第１ネジ部と該第２ネジ部との締め付けが再開されるとともに、該制御部により、帰還トルクのピーク値が検出され、帰還トルクのピーク値が検出されると、該ピーク値を基準にした該ピーク値と略等しい値の一定の補正トルク値を指令トルクとして締め付けがおこなわれ、帰還トルクが補正トルク値に達したことが検知されると、一定時間経過後に駆動モータが停止され、該第１ネジ部と該第２ネジ部との締め付けが完了されるように構成される。
【００１１】
本発明に係る装着装置はさらに好ましくは、二次締め付けにおける当初の指令トルクが、所定勾配にて上昇する第１指令期間の指令トルクと、これよりも緩やかな勾配にて上昇する第２指令期間の指令トルクと、から構成される。
【００１２】
本発明に係る装着装置はさらに好ましくは、該シリンジと該プランジャとの相対位置を測定するセンサを備え、一次締め付けにおいて、該第１ネジ部と該第２ネジ部との仮着長さが一定範囲内に保たれるように構成される。
【００１３】
本発明に係る装着装置はさらに好ましくは、該第１ネジ部と該第２ネジ部との締め付け前後の状態を撮影する撮影部と、該撮影部により得られた撮影画像を比較するとともに、該ガスケットと該プランジャの隙間量と、該ガスケットの該軸線方向の移動量と、に基づいて、該第１ネジ部と該第２ネジ部との締着の良否を判定する画像検査部と、を有する検査手段を備えて構成される。
【００１４】
本発明に係る装着装置はさらに好ましくは、該搬送手段が、円盤状をなし、略水平に設けられるターレットと、該ターレットの外周に配設され、該シリンジを、該軸線が垂直となる垂直姿勢で、該軸線廻りに回転自在に保持する回転保持部と、昇降手段に連結され、該プランジャを、該軸線に沿って該シリンジに上方から接近可能とするとともに、該シリンジの回転に追従しないように規制する回転規制部と、を備え、該回転部が、該回転保持部に保持される該シリンジに作用して、該シリンジを該軸線廻りに回転させる回転力を付与するように構成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る装着装置によれば、シリンジにプランジャを装着するにあたり、締め付け不足や締め付け過ぎを生じさせ難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る装着装置を示す全体平面図である。
【図２】実施形態に係る装着装置を示す一部側面断面図である。
【図３】実施形態に係る装着装置を示す一部平面断面図である。
【図４】実施形態に係るシリンジにプランジャを装着する装着状況を示す図である。
【図５】実施形態に係る指令トルクおよび帰還トルクを示すグラフである。
【図６】実施形態に係る装着装置による検査状況を示す図である。
【図７】実施形態に係るシリンジおよびプランジャを示す図である。
【図８】変形例に係る指令トルクおよび帰還トルクを示すグラフである。
【図９】他の実施形態に係る装着装置を示す一部平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明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〜図３は実施形態に係る装着装置１を示し、図１は全体平面図、図２は一部側面断面図、図３は一部平面断面図である。図４は実施形態に係るシリンジ８１にプランジャ８２を装着する装着状況を示す図、図５は実施形態に係る指令トルクおよび帰還トルクを示すグラフ、図６は装着装置１による検査状況を示す図である。図７は実施形態に係るシリンジ８１およびプランジャ８２を示す図である。
【００１８】
図１〜図３に示すように、装着装置１は主として、搬送手段１０と、回転ユニット４０と、制御部５０と、検査手段６０と、を備えて構成される。装着装置１により、シリンジ８１にプランジャ８２が装着されている。
【００１９】
シリンジ８１は、図７に示すように、略円筒形の胴部８３を備える。胴部８３の両端には、先窄まりの先端部８４と、鍔状に折り返されたフランジ８５と、が形成される。胴部８３内には薬液等の内容物８６が充填される。シリンジ８１は、小容量の内容物８６が充填されるもので、胴部８３が小径に構成される。実施形態のシリンジ８１は、胴部８３の内径が５〜７ｍｍ程度であり、約１ｍＬの内容物８６が充填されるようになっている。内容物８６が充填されたシリンジ８１は、ガスケット８７で密閉されている。ガスケット８７は、ゴムまたは合成樹脂等からなり、胴部８３の内壁面と気密状に密着される。ガスケット８７の中心部には、雌ネジ部８８（第１ネジ部）が軸線Ａに沿って凹設される。シリンジ８１の先端部８４には、注射針（図示せず）が取着され、保護キャップ８９が被装されている。
プランジャ８２は、図７に示すように、適宜断面（実施形態では平面視十字形）をなすロッド部９１を備える。ロッド部９１の両端には、大径の頭部９２と、小径の装着端部９３と、が接続される。装着端部９３にはさらに、上記雌ネジ部８８に対応する雄ネジ部９４（第２ネジ部）が、軸線Ａに沿って設けられる。雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との締め付けによって、シリンジ８１にプランジャ８２が装着される。シリンジ８１、プランジャ８２は、例えば合成樹脂やガラス等の素材によって構成される。
【００２０】
搬送手段１０は、シリンジ８１とプランジャ８２を、軸線Ａに沿って接近可能に、かつ軸線Ａ廻りに相対回転自在にして搬送する。搬送手段１０は、図１〜図３に示すように、ターレット１１と、複数の搬送ユニット１２、１２・・・と、を備える。ターレット１１は円盤状をなし、略水平に設けられる。ターレット１１は、モータ等の駆動手段（図示せず）により、主軸１３廻りを一定方向に回転される。各搬送ユニット１２は、ターレット１１の外周に配設される。実施形態では、図１に示すように、８個の搬送ユニット１２が等間隔に周設されており、これに対応してターレット１１が、４５度毎に間欠停止するようになっている。スターホイール３、４、５、回転ユニット４０、検査手段６０の第１撮影カメラ６１および第２撮影カメラ６２は、この停止位置においてターレット１１の外側に配設される。スターホイール３、４、５は、適宜のポケット部３ａ、４ａ、５ａをそれぞれ備え、ターレット１１の回転と同期して所定方向に水平回転される。スターホイール３は、プランジャ８２を装着装置１に搬入し、スターホイール４は、シリンジ８１を装着装置１に搬入する。スターホイール５は、シリンジ８１にプランジャ８２を装着された装着品８０を、装着装置１から受け取って、次工程へ搬出する。
【００２１】
搬送ユニット１２は、図１〜図３に示すように、シリンジ８１を搬送する回転保持部１５と、プランジャ８２を搬送する回転規制部１６と、から構成される。回転保持部１５により、シリンジ８１が、軸線Ａが垂直となる垂直姿勢（フランジ８５が上方、先端部８４が下方となる）にされ、軸線Ａ廻りに回転自在に保持される。また、回転規制部１６により、プランジャ８２が、同一の軸線Ａが垂直となる垂直姿勢（頭部９２が上方、雄ネジ部９４が下方となる）にされ、シリンジ８１の回転には追従しないよう回転不能に規制される。シリンジ８１は、回転保持部１５により、平面視円弧状の搬送経路に沿って水平搬送されるが、プランジャ８２は、回転規制部１６により、シリンジ８１の直上を搬送されるとともに、昇降手段３２（後述する）を介して、軸線Ａに沿って適宜のタイミングで下降される。
【００２２】
回転保持部１５は、図２〜図３に示すように、ターレット１１の周縁部に固設される本体部１８と、本体部１８から延設される延設部１９、１９と、を備える。延設部１９、１９は、ターレット１１の径方向外方に水平をなして上下に設けられる。延設部１９には、平面視略半円形の窪み部２１が形成される。窪み部２１は、シリンジ８１の胴部８３に対応して寸法構成され、胴部８３の上下端付近をごく僅かなクリアランスで嵌め入れることができるようになっている。延設部１９、１９の間には、受けローラ２７、２７が並設される。受けローラ２７は、回転自在に軸支され、シリンジ８１の胴部８３にちょうど接触し得る外周面を有する。また、延設部１９の外方には、シリンジ８１の脱落を防止するためのガイド部２４が設けられる。ガイド部２４は、図１に示すような平面視円弧状をなし、所定範囲に配置される。
【００２３】
回転規制部１６は、図２に示すように、回転保持部１５の上方に配設されるアーム３１と、アーム３１を上下方向に昇降自在とする昇降手段３２と、を備える。アーム３１は、ターレット１１の径方向に沿って水平に設けられる。アーム３１の外端には、プランジャ８２のロッド部９１を、軸線Ａ廻りに回転不能に挟掴するチャック部３３が設けられる。チャック部３３は、エア圧等を用いた公知の開閉機構（図示せず）に接続されている。昇降手段３２は、ターレット１１上に立設されるレール部３５と、レール部３５にスライド自在に嵌合されるスライダ部３６と、を備える。スライダ部３６は、アーム３１の内端と固着される。スライダ部３６には、ターレット１１と同心状に設けられる環状の立体カム機構（図示せず）等が連結されており、回転規制部１６の周位置等に応じて、スライダ部３６がレール部３５に沿って昇降し、これに伴ってアーム３１が昇降自在に構成される。アーム３１の下降により、チャック部３３に挟掴されたプランジャ８２が、軸線Ａに沿って下降される。プランジャ８２の下降により、プランジャ８２の雄ネジ部９４がシリンジ８１内に挿入され、ガスケット８７の雌ネジ部８８に接近・螺合される。チャック部３３の上方には、変位センサ３８が配設されている。変位センサ３８は、プランジャ８２との間の距離Ｌないしその変化量を検知することで、シリンジ８１とプランジャ８２との相対位置を測定する。プランジャ８２の安定的な下降を補助するための適宜のガイド部材（図示せず）を、回転規制部１６に付設するようにしてもよい。
【００２４】
回転ユニット４０は、シリンジ８１とプランジャ８２を相対回転させる回転力を付与する回転部４１を備える。回転部４１は、図１〜図３に示すように、ターレット１１の径方向外方から回転保持部１５に臨むように配設される。回転部４１は、シリンジ８１に作用して、シリンジ８１を軸線Ａ廻りに回転させる回転力を付与する。これにより、シリンジ８１内の雌ネジ部８８とプランジャ８２の雄ネジ部９４とが螺合して締め付けられ、シリンジ８１にプランジャ８２が装着される。
回転部４１は、やや低背のローラ形状をなし、回転自在に軸支される。回転部４１は、回転保持部１５によって保持されるシリンジ８１の胴部８３に外接可能に構成される。回転部４１は好ましくは、シリンジ８１の胴部８３に弾力的に接触する。
【００２５】
回転部４１は、図１〜図２に示すように、駆動モータ４２により駆動回転される。駆動モータ４２は、プーリ４５、４６およびタイミングベルト４７を介して、回転部４１に連結される。プーリ４５は、回転部４１よりも小径に、かつ回転部４１と同軸に設けられ、回転部４１と一体に回転される。プーリ４６には、駆動モータ４２の出力軸４３が連結され、プーリ４５、４６間に、タイミングベルト４７が掛回される。これにより、回転部４１に駆動モータ４２の出力軸４３の回転が伝達され、回転部４１と駆動モータ４２とを連動させることができるようになっている。駆動モータ４２としては、サーボモータが好ましく用いられる。駆動モータ４２には、エンコーダ等が適宜付設される。
なお、回転ユニット４０は好ましくは、シリンダ機構（図示せず）等に連結され、回転部４１が、回転保持部１５に保持されるシリンジ８１に対して接離自在に構成される。
【００２６】
制御部５０は、図１に示すように、駆動モータ４２に連結される。制御部５０により、駆動モータ４２を介して、回転部４１の作動が制御される。制御部５０は、駆動指令手段５１と、監視手段５２と、検出手段５３と、を主に備える。駆動指令手段５１は、指令トルクにより駆動モータ４２を駆動させる指令を出す。監視手段５２は、駆動モータ４２から還される帰還トルクを監視する。検出手段５３は、監視手段５２により監視される帰還トルクから、所定のピーク値Ｐ（後述する）を検出する。
駆動モータ４２には、計測手段５５が付設される。計測手段５５は主として、駆動モータ４２の出力トルクを計測するためのものである。計測手段５５としては、例えば電流計や電圧計、トルク計等が用いられる。駆動モータ４２の出力トルクは、帰還トルクとして制御部５０に通知されている。
なお、図示しないが、制御部５０は、メモリ等の記憶手段、ＣＰＵ等の演算処理手段、モニタ・ディスプレイ等の表示手段、タッチパネル・キーパッド・キーボード等の入力手段、ドライバ、各種インターフェース、所定のプログラム等を適宜備える。
【００２７】
検査手段６０は、図１に示すように、撮影部としての第１撮影カメラ６１および第２撮影カメラ６２と、これらに接続される画像検査部６４と、を備える。第１撮影カメラ６１、第２撮影カメラ６２は、回転ユニット４０の上流と下流にそれぞれ適宜高さで配設される。第１撮影カメラ６１、第２撮影カメラ６２には、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラが用いられる。図示しないが、第１撮影カメラ６１、第２撮影カメラ６２の撮影に必要な光を照射する光源等が適宜設けられている。
画像検査部６４は、画像比較手段６５と、判定手段６６と、を主に備える。画像比較手段６５は、第１撮影カメラ６１および第２撮影カメラ６２によって得られた撮影画像を比較処理する。判定手段６６は、画像比較手段６５の比較処理を受けて、所定の判定処理をおこなう。
【００２８】
次に、上記構成の装着装置１の動作について説明する。
【００２９】
図１に示すように、スターホイール３、４により、プランジャ８２、シリンジ８１が装着装置１に順次搬入される。シリンジ８１は、図示しない前工程で、胴部８３内に内容物８６が充填され、ガスケット８７で密閉されている。シリンジ８１およびプランジャ８２は、搬送手段１０の搬送ユニット１２により、所定の垂直姿勢をなし、円弧状の搬送経路に沿って間欠停止しながら搬送される。プランジャ８２は、シリンジ８１の上方においてシリンジ８１から適宜距離を隔てて搬送されている。
【００３０】
シリンジ８１およびプランジャ８２が所定の周位置まで搬送されると、昇降手段３２を介して、プランジャ８２が下降される。実施形態では、シリンジ８１およびプランジャ８２が、第１撮影カメラ６１を通過して回転部４１に到達するまでの間に、プランジャ８２が下降されるようになっている。プランジャ８２は、図４（ａ）に示すように、雄ネジ部９４とガスケット８７の雌ネジ部８８とが略接触する高さ位置まで下降して停止する。
【００３１】
図４（ａ）に示す状態で、回転ユニット４０の回転部４１が、シリンジ８１の胴部８３に接触する。回転部４１は駆動モータ４２により回転され、これによりシリンジ８１が軸線Ａ廻りの所定方向に回転される。このとき、回転部４１と、回転保持部１５の受けローラ２７、２７とが、シリンジ８１の胴部８３に三方向から接触するため（図３参照）、シリンジ８１が安定して回転されるようになっている。回転部４１、受けローラ２７の外周面は、比較的グリップ性が有り、シリンジ８１を損傷させ難い素材によって構成されるのが好ましく、例えばゴムまたは合成樹脂製とされる。
シリンジ８１の回転に伴って、シリンジ８１内のガスケット８７もシリンジ８１と一体となって回転される。これに対して、プランジャ８２は、回転規制部１６によりシリンジ８１の回転に追従しないように規制されている。よって、回転部４１の回転により、図４（ｂ）（ｃ）に示すように、ガスケット８７の雌ネジ部８８とプランジャ８２の雄ネジ部９４とを螺合させ締め付けることができる。締め付け時のプランジャ８２は好ましくは、軸線Ａに沿って下降自在に構成される。
なお、雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との締め付けに際し、プランジャ８２を下方（シリンジ８１側）に向けて一時付勢する付勢手段（図示せず）を設けるようにしてもよい。このような付勢手段を設けることにより、雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との螺合がスムーズに開始され得る。
【００３２】
装着装置１では、ガスケット８７の雌ネジ部８８とプランジャ８２の雄ネジ部９４との締め付けが、一次締め付けと二次締め付けの二段階でおこなわれる。
【００３３】
一次締め付けでは、回転部４１が駆動モータ４２により回転される。駆動モータ４２は、制御部５０により適宜制御される。一次締め付けでは、回転部４１を比較的高速度で回転させることができる。一次締め付けにより、ガスケット８７の雌ネジ部８８とプランジャ８２の雄ネジ部９４とが途中位置まで締め付けられる。即ち、一次締め付けにより、図４（ｂ）に示すように、プランジャ８２の雄ネジ部９４は、ガスケット８７の上端から仮着長さｄの位置まで雌ネジ部８８に螺入される。この仮着長さｄは、任意に設定され得るが、複数のシリンジ８１間で正確に一定である必要はない。仮着長さｄは、締め付け完了時の締着長さＤ（図４（ｃ）参照）の概ね２／３〜１／２程度となるように設定されるのが好ましい。一次締め付けのあと、駆動モータ４２は一旦停止され、これにより回転部４１の回転も一旦停止される。実施形態では、プランジャ８２の上方に変位センサ３８が設けられるが（図２参照）、変位センサ３８は制御部５０と接続されており、プランジャ８２が所定の高さ位置まで締め付けられると、駆動モータ４２が停止するように制御されている。これにより、上記仮着長さｄを一定範囲内に保つことが容易となる。出力軸４３が所定の回転角度や回転時間、出力トルク等に到達すると、駆動モータ４２が停止するような構成とすることもできる。回転部４１の停止に伴って、シリンジ８１が静止され、雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との螺合が中断される。
【００３４】
一次締め付けに次いで、二次締め付けがおこなわれる。二次締め付けでは、回転部４１が駆動モータ４２により回転される。二次締め付けでは、回転部４１は比較的低速度で回転される。回転部４１が比較的低速度で回転されることで、所定のピーク値Ｐ（後述する）を高精度に検出し易くなる。また、一次締め付けにおける回転部４１の回転速度を、二次締め付けにおける回転部４１の回転速度よりも高速度にすることで、締め付け時間が短縮され、効率的な締め付けをおこなうことが可能となる。二次締め付けにより、ガスケット８７の雌ネジ部８８とプランジャ８２の雄ネジ部９４との螺合が再開されて、締着位置まで締め付けられる。即ち、二次締め付けにより、図４（ｃ）に示すように、プランジャ８２の雄ネジ部９４は、ガスケット８７の上端から所要の締着長さＤの位置まで雌ネジ部８８に螺入され、締め付けが完了される。
【００３５】
二次締め付けにおいて、回転部４１は、制御部５０による駆動モータ４２の制御を介して、次のように動作する。
まず制御部５０の駆動指令手段５１により、停止中の駆動モータ４２に対して、駆動指令が出される。駆動指令手段５１の駆動指令は、図５に示すように、一定の勾配（＝トルク／時間）にて漸次上昇する指令トルクによりおこなわれる。回転部４１の回転負荷が、駆動モータ４２の出力トルクとなり、帰還トルクとして制御部５０に通知される。帰還トルクは、図５に示すように、指令トルクに追随してゆっくりと上昇（初期上昇）する。この帰還トルクが初期上昇している間は、回転部４１は未だ回転をはじめていない。シリンジ８１も静止したままである。回転部４１に回転方向とは逆向きの抵抗力が作用することで、帰還トルクは初期上昇している。
【００３６】
駆動指令手段５１により、漸次上昇する指令トルクによる駆動指令が引き続き出される一方、帰還トルクは、図５に示すように、或る時点でピーク値Ｐを示して折り返す。これは回転部４１（および駆動モータ４２）の回転力が、ガスケット８７の雌ネジ部８８とプランジャ８２の雄ネジ部９４との間の最大静止摩擦力を超えるのに対応する。帰還トルクがピーク値Ｐを示すと、回転部４１が回転をはじめ、雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との螺合が再開される。
【００３７】
制御部５０では、上記の帰還トルクは、監視手段５２によって監視されている。初期上昇している帰還トルクが折り返して下降をはじめると、検出手段５３により、ピーク値Ｐが検出される。具体的には、監視手段５２が、帰還トルクが所定時間内に所定数値以上下落したことを検知すると、帰還トルクが折り返して下降をはじめたものとして認識する。すると、検出手段５３が、そこから遡って帰還トルクの数値をチェックし、最大の数値をピーク値Ｐとして検出する。
検出手段５３により、帰還トルクのピーク値Ｐが検出されると、駆動指令手段５１は、図５に示すように、一定の補正トルク値Ｔを指令トルクとして駆動指令を出し直す。補正トルク値Ｔは、検出されたピーク値Ｐを基準にして演算される。例えば補正トルク値Ｔは、検出されたピーク値Ｐに対して所定の数値を加算または減算等したものとされる。以降、この補正トルク値Ｔを指令トルクとして、帰還トルクがトルク管理される。
【００３８】
図５に示すように、帰還トルクは、ピーク値Ｐを示したのち下降する。これはガスケット８７の雌ネジ部８８とプランジャ８２の雄ネジ部９４との螺合が再開され、回転部４１の回転負荷（および駆動モータ４２の出力トルク）が暫く軽減されるためである。螺合が進むと、雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との間の摩擦抵抗が増大するため、帰還トルクは再上昇をはじめる。
そして、監視手段５２により、帰還トルクが上記の補正トルク値Ｔに達したことが検知されると、駆動指令手段５１を介して、駆動モータ４２が停止される。好ましくは帰還トルクが、補正トルク値Ｔに到達して一定時間経過後に駆動モータ４２が停止される（図５参照）。これにより、誤検知を防止し、確実なトルク管理をおこなうことが可能となる。駆動モータ４２が停止されると、回転部４１の回転も停止される。これに伴って、シリンジ８１が静止され、ガスケット８７の雌ネジ部８８とプランジャ８２の雄ネジ部９４との締め付けが完了される。
なお、実施形態の補正トルク値Ｔは、ピーク値Ｐと略等しい値とされている。ピーク値Ｐは、上記のとおり、雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との間の最大静止摩擦力に対応して検出されるものである。よって、補正トルク値Ｔを、ピーク値Ｐと略等しい値とすることで、過不足のない理想的な回転力により、雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との締め付けを完了することができると考えられる。
【００３９】
このようにして、搬送手段１０のターレット１１が間欠停止するたびに、回転ユニット４０および制御部５０を介して、ガスケット８７の雌ネジ部８８とプランジャ８２の雄ネジ部９４とが締め付けられ、次々とシリンジ８１にプランジャ８２が装着されるようになっている。
【００４０】
また、実施形態の装着装置１では、検査手段６０により、ガスケット８７の雌ネジ部８８とプランジャ８２の雄ネジ部９４との締着の良否が検査される。
図１に示すように、第１撮影カメラ６１により、回転ユニット４０を通過前のシリンジ８１の状態、即ち雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との締め付け前の状態が撮影され、第２撮影カメラ６２により、回転ユニット４０を通過後のシリンジ８１の状態、即ち雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との締め付け後の状態が撮影される。第１撮影カメラ６１、第２撮影カメラ６２から画像検査部６４に入力される信号はデジタルデータ化され、必要に応じて画像処理や位置補正等の処理が施される。
図６（ａ）（ｂ）には、第１撮影カメラ６１、第２撮影カメラ６２によりそれぞれ得られる撮影画像６８、６９を例示している。これに示すように、撮影画像６８、６９は、少なくともガスケット８７を含むようにシリンジ８１の胴部８３を真横から撮影したものである。
【００４１】
画像検査部６４では、画像比較手段６５により、上記の撮影画像６８、６９が比較処理される。実施形態では、この比較処理に基づき、１）ガスケット８７の上端面とプランジャ８２の装着端部９３の下端面との隙間量ｈ１（図６（ａ）参照）と、２）ガスケット８７の上下方向（軸線Ａ方向）の移動量ｈ２（図６（ｂ）参照）と、が算出されるようになっている。
判定手段６６は、これらの隙間量ｈ１、移動量ｈ２により、雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との締着の良否を判定する。例えば、隙間量ｈ１または移動量ｈ２の何れかが、所定量を超えて過大となっている場合、締着不良と判定する。検査手段６０で締着不良と判定された装着品８０は、図１に示すスターホイール５を介して、系外へ排出される。
上記の隙間量ｈ１によれば、ガスケット８７の雌ネジ部８８とプランジャ８２の雄ネジ部９４との締め付け不足を検査することができる。また、上記の移動量ｈ２によれば、ガスケット８７の雌ネジ部８８とプランジャ８２の雄ネジ部９４との締め付け過ぎ（シリンジ８１の胴部８３に対するガスケット８７の滑動具合）を検査することができる。
【００４２】
このような検査手段６０を設けることで、雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との締め付け不足や締め付け過ぎを、簡単かつ確実に検査することができる。
なお、上記の隙間量ｈ１、移動量ｈ２は、雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との締め付け不足や締め付け過ぎ以外の要因によっても過大となることがあり得る。通常、雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との締め付け不足がなければ、上記の隙間量ｈ１は所定範囲内におさまる。また、雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との間に生じる摩擦抵抗は、シリンジ８１の胴部８３の内壁面とガスケット８７の外周面との間の摩擦抵抗よりも小さく設計されているため、雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との締め付け過ぎがなければ、上記の移動量ｈ２も所定範囲内におさまるはずである。ところが、各部材（シリンジ８１、プランジャ８２、ガスケット８７、雌ネジ部８８、雄ネジ部９４等）に成形不良や組付不良等の製品不良があると、雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との締め付け不足や締め付け過ぎに拘わらず、上記の隙間量ｈ１や移動量ｈ２が過大となる可能性が考えられる。検査手段６０によれば、このようなシリンジ８１やプランジャ８２等の各部材の製品不良を併せて検査することができる。
【００４３】
以上説明した装着装置１によれば、ガスケット８７の雌ネジ部８８とプランジャ８２の雄ネジ部９４との締め付け不足や締め付け過ぎを生じさせ難くすることができる。装着装置１によれば、所定のピーク値Ｐを基準にして雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との締め付けが完了されるようにしたため、適正な設定トルク値をあらかじめ設定しておく必要がない。また、シリンジ８１やガスケット８７、プランジャ８２等に個体差がある場合、例えば、これらの実寸法やガスケット８７の組付位置に製品公差等がある場合でも、柔軟に対応することができる。
【００４４】
特に実施形態のシリンジ８１のように、小容量の内容物８６が充填されるものにあっては、シリンジ８１の胴部８３の内壁面とガスケット８７の外周面との間に生じる摩擦抵抗等が非常に微小となり、ごく僅かな力加減の差で、雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との締め付け不足や締め付け過ぎを生じてしまう。装着装置１によれば、このようなシリンジ８１であっても、雌ネジ部８８と雄ネジ部９４との締め付け不足や締め付け過ぎを生じさせ難くすることが可能となる。
【００４５】
また、装着装置１によれば、搬送手段１０や回転ユニット４０等を備えたコンパクトな構造であり、シリンジ８１とプランジャ８２を所定姿勢で搬送しながら、効率よくシリンジ８１にプランジャ８２を装着することができる。
【００４６】
図８には、上記実施形態の変形例を示している。変形例では、図８に示すように、二次締め付けにおける当初（立上り直後）の指令トルクが、第１指令期間ｔ１と第２指令期間ｔ２の指令トルクに分けて構成される。第１指令期間ｔ１の指令トルクは、比較的急勾配にて上昇し、第２指令期間ｔ２の指令トルクは、これよりも緩やかな緩勾配にて上昇する。これにより、帰還トルクを、第１指令期間ｔ１の指令トルクに追随して速やかに上昇させたのち、ピーク値Ｐに向けて、第２指令期間ｔ２の指令トルクに追随してごくゆっくりと上昇させることができる。よって、帰還トルクのピーク値Ｐを、非常に精度良く検出することが可能となり、しかもタクトタイムを犠牲にする必要がない。第１指令期間ｔ１から第２指令期間ｔ２への移行タイミングは、例えばトルク値や経過時間等に基づき、適宜設定される。上記実施形態のように、変位センサ３８等を介して、仮着長さｄが一定範囲内に保たれる構成であれば、締め付け完了までに必要な残りの締め付け量が或る程度絞り込まれるため、第１指令期間ｔ１、第２指令期間ｔ２を効率的に設け易くなる。
【００４７】
また、変形例では、図８に示すように、ピーク値Ｐの検出により補正された指令トルクが、第３指令期間ｔ３と第４指令期間ｔ４の指令トルクを備える。第３指令期間ｔ３の指令トルクは、補正トルク値Ｔで一定とされ、第４指令期間ｔ４の指令トルクは、補正トルク値Ｔから緩勾配にて下降する。第４指令期間ｔ４の終了後に、駆動モータ４２が停止される。そして、帰還トルクが補正トルク値Ｔに達して所定時間経過後に、第３指令期間ｔ３から第４指令期間ｔ４に移行するように構成されている。補正トルク値Ｔに達した帰還トルクは、第４指令期間ｔ４の指令トルクに追随してごくゆっくりと下降される。これにより、ガスケット８７の雌ネジ部８８とプランジャ８２の雄ネジ部９４との締め付け過ぎを確実に防止しつつ、着実な締め付けをおこなうことが可能となる。
【００４８】
他の実施形態について、図９に基づき説明する。図９は他の実施形態に係る装着装置１０１を示す一部平面図である。上記実施形態と共通の構成には同一の符号を付し、制御部５０や画像検査部６４等の図示は省略している。
【００４９】
図９に示すように、装着装置１０１は、一次締め付けステーション１０７と、二次締め付けステーション１０８と、を備える。一次締め付けステーション１０７、二次締め付けステーション１０８は、搬送手段１０のターレット１１が間欠停止する位置に隣り合って配設される。一次締め付けステーション１０７、二次締め付けステーション１０８は、それぞれ所定の回転ユニット４０を備える。装着装置１０１では、ガスケット８７の雌ネジ部８８とプランジャ８２の雄ネジ部９４との締め付けが、一次締め付けステーション１０７と二次締め付けステーション１０８により分担される。即ち、一次締め付けステーション１０７において、所定の一次締め付けがおこなわれ、二次締め付けステーション１０８において、所定の二次締め付けがおこなわれるようになっている。
【００５０】
このような装着装置１０１によれば、搬送手段１０のターレット１１が間欠停止している間に、一次締め付けステーション１０７と二次締め付けステーション１０８により、一次締め付けと二次締め付けを同時進行的におこなうことができる。よって、ターレット１１の停止時間が短くて済み、装着能力を向上させることが可能となる。
【００５１】
以上の実施形態の記述は、本発明をこれに限定するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の修正や設計変更等が可能である。
【００５２】
例えば、搬送手段１０や回転ユニット４０等の大きさ・形状、配置等は適宜変更することができる。搬送手段１０は、シリンジ８１およびプランジャ８２を、略水平の寝姿勢や斜め姿勢で搬送したり、直線状の搬送経路に沿って搬送するものであってもよい。また、プランジャ８２を一定位置に保持し、シリンジ８１の方をプランジャ８２に対して接近させるようにしてもよい。プランジャ８２を軸線Ａ廻りに回転自在に保持し、シリンジ８１をプランジャ８２の回転に追従しないように規制して、回転部４１をプランジャ８２に作用させる構成とすることもできる。また、シリンジ８１ないしプランジャ８２を適宜のホルダで把持し、回転部４１の回転力を、このホルダを介して間接的に付与するようにしてもよい。さらに、ローラ形状の回転部４１に替えて、ベルトやチェーン等をシリンジ８１ないしプランジャ８２に作用させ、所定の回転力を付与するようにしてもよい。実施形態では、小容量の内容物８６が充填されるシリンジ８１を特に例示したが、シリンジ８１（およびプランジャ８２、ガスケット８７）として、様々な大きさ・形状のものに本発明を用いることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  装着装置
１０  搬送手段
１５  回転保持部
１６  回転規制部
４１  回転部
４２  駆動モータ
５０  制御部
５１  駆動指令手段
５２  監視手段
５３  検出手段
５５  計測手段
６０  検査手段
６１  第１撮影カメラ
６２  第２撮影カメラ
６４  画像検査部
８０  装着品
８１  シリンジ
８２  プランジャ
８３  胴部
８７  ガスケット
８８  雌ネジ部（第１ネジ部）
９４  雄ネジ部（第２ネジ部）
Ａ  軸線
Ｐ  ピーク値
Ｔ  補正トルク値
【図１】
0005912322.tif 000002
【図２】
0005912322.tif 000003
【図３】
0005912322.tif 000004
【図４】
0005912322.tif 000005
【図５】
0005912322.tif 000006
【図６】
0005912322.tif 000007
【図７】
0005912322.tif 000008
【図８】
0005912322.tif 000009
【図９】
0005912322.tif 000010