(57)【要約】【課題】操作性を改善することができる蓋開閉装置を提供する。【解決手段】本発明の第１態様に係る蓋開閉装置は、回転軸と、チャッキング機構とを備える。回転軸は、第１端と、第１端の反対側の端である第２端と、第１端から第２端に向かう方向に沿う中心軸とを有し、中心軸周りに回転可能となっている。チャッキング機構は、回転軸の第１端側に取り付けられ、かつ、蓋のチャッキングを行う。チャッキング機構は、第１部材と、中心軸に交差する方向において第１部材と離間しながら対向するように配置される第２部材とを有する。第１部材は、第１部分と、第１部分よりも第２端側に位置する第２部分とを含む。第１部分と第２部材との距離は、第２部分と第２部材との距離よりも大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端と、前記第１端の反対側の端である第２端と、前記第１端から前記第２端に向かう方向に沿う中心軸とを有し、前記中心軸周りに回転可能な回転軸と、
前記回転軸の前記第１端側に取り付けられ、かつ蓋のチャッキングを行うチャッキング機構とを備え、
前記チャッキング機構は、第１部材と、前記中心軸に交差する方向において前記第１部材と離間しながら対向するように配置される第２部材とを有し、
前記第１部材は、第１部分と、前記第１部分よりも前記第２端側に位置する第２部分とを含み、
前記第１部分と前記第２部材との距離は、前記第２部分と前記第２部材との距離よりも大きい、蓋開閉装置。
【請求項２】
前記第１部材よりも摩擦係数が大きい防滑部材をさらに備え、
前記第１部材は、前記第２部材と対向する側にある第１面を有し、
前記防滑部材は、前記第１面の上において、前記第１面に沿うように取り付けられる、請求項１に記載の蓋開閉装置。
【請求項３】
前記チャッキング機構は、第３部材と、前記中心軸に交差する方向において前記第３部材と離間しながら対向するように配置される第４部材とをさらに有し、
前記第３部材と前記第４部材との距離は、前記第２部分と前記第２部材との距離よりも小さく、
前記第３部材は前記第１部材に着脱可能に取り付けられ、前記第４部材は前記第２部材に着脱可能に取り付けられる、請求項１又は請求項２に記載の蓋開閉装置。
【請求項４】
第１端と、前記第１端の反対側の端である第２端と、前記第１端から前記第２端に向かう方向に沿う中心軸とを有し、前記中心軸周りに回転可能な回転軸と、
前記回転軸の前記第１端側に取り付けられ、かつ蓋のチャッキングを行うチャッキング機構と、
前記回転軸の前記中心軸に沿う方向の移動を検知する位置センサとを備え、
前記回転軸は、前記位置センサによって前記第１端から前記第２端に向かう方向の前記回転軸の移動が検知されることにより、前記中心軸周りに回転するように構成される、蓋開閉装置。
【請求項５】
前記チャッキング機構は、前記位置センサによって前記第１端から前記第２端に向かう方向の前記回転軸の移動が検知されることにより、蓋のチャッキングを行うように構成される、請求項４に記載の蓋開閉装置。
【請求項６】
弾性部材をさらに備え、
前記弾性部材は、前記回転軸が前記第１端から前記第２端に向かう方向に移動する際、前記回転軸を前記第２端から前記第１端に向かう方向に付勢する、請求項４又は請求項５に記載の蓋開閉装置。
【請求項７】
前記中心軸周りに相対的に回転可能に前記回転軸に取り付けられる接続部材をさらに備え、
前記回転軸は、内部が中空となっており、
前記接続部材は、前記内部に空気を供給するように構成され、
前記チャッキング機構は、前記内部に供給された前記空気の圧力により蓋のチャッキングを行うように構成される、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の蓋開閉装置。
【請求項８】
支柱と、
前記支柱に回転可能に取り付けられ、かつ前記回転軸が収納される筐体とをさらに備える、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の蓋開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓋開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、蓋開閉装置として、非特許文献１に記載の蓋開閉装置が知られている。非特許文献１に記載の蓋開閉装置は、回転軸と、チャッキング機構を有している。非特許文献１に記載の蓋開閉装置は、チャッキング機構が容器の蓋をチャッキングした状態で回転することにより、蓋を容器に取り付け、又は蓋を容器から取り外す。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】ＦｌｕｉｄＸ社ホームページ、平成２９年９月４日検索、インターネット（http://www.fluidx.eu/BIOTRACK/xsd-1-decapper---recapper.html）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えばバイオ実験においては、一度の実験の中で、様々なサイズの蓋を容器に取り付ける又は容器から取り外す必要がある。しかしながら、非特許文献１に記載の蓋開閉装置においては、異なるサイズの蓋を開閉するために、チャッキング機構を構成する部材を交換する必要がある。すなわち、非特許文献１に記載の蓋開閉装置は、操作性に改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本発明は、操作性を改善することができる蓋開閉装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１態様に係る蓋開閉装置は、回転軸と、チャッキング機構とを備える。回転軸は、第１端と、第１端の反対側の端である第２端と、第１端から第２端に向かう方向に沿う中心軸とを有し、中心軸周りに回転可能となっている。チャッキング機構は、回転軸の第１端側に取り付けられ、かつ、蓋のチャッキングを行う。チャッキング機構は、第１部材と、中心軸に交差する方向において第１部材と離間しながら対向するように配置される第２部材とを有する。第１部材は、第１部分と、第１部分よりも第２端側に位置する第２部分とを含む。第１部分と第２部材との距離は、第２部分と第２部材との距離よりも大きい。
【０００７】
本発明の第１態様に係る蓋開閉装置においては、相対的に大きい蓋は、第１部材の第１部分と第２部材とで挟持されることにより、チャッキングされ、相対的に小さい蓋は、第１部材の第２部分と第２部材とで挟持されることにより、チャッキングされる。したがって、本発明の第１態様に係る蓋開閉装置によると、チャッキング機構を構成する部材を交換することなく、異なるサイズの蓋に対応することができるため、操作性を改善することができる。
【０００８】
本発明の第１態様に係る蓋開閉装置は、第１部材よりも摩擦係数が大きい防滑部材をさらに備えていてもよい。第１部材は、第２部材と対向する側にある第１面を有していてもよい。防滑部材は、第１面の上において第１面に沿うように取り付けられていてもよい。
【０００９】
通常、蓋には、チャッキングされた状態において第１端から第２端に向かう方向に沿う溝が設けられていることが多い。第１端から第２端に向かう方向に交差する方向に延在する防滑部材が設けられている場合、防滑部材の延在方向と蓋に設けられる溝の延在方向とが交差することになる。そのため、この場合には、チャッキング機構により蓋をより確実にチャッキングすることができるため、操作性をさらに改善することができる。
【００１０】
本発明の第１態様に係る蓋開閉装置において、チャッキング機構は、第３部材と、回転軸の中心軸に交差する方向において第３部材と離間しながら対向するように配置される第４部材とをさらに有していてもよい。第３部材と第４部材との距離は、第２部分と第２部材との距離よりも小さくてもよい。第３部材は、第１部材に着脱可能に取り付けられていてもよい。第４部材は、第２部材に着脱可能に取り付けられていてもよい。この場合、さらに多様なサイズの蓋の開閉に対応することができる。
【００１１】
本発明の第２態様に係る蓋開閉装置は、回転軸と、チャッキング機構と、位置センサとを備える。回転軸は、第１端と、第１端の反対側の端である第２端と、第１端から第２端に向かう方向に沿う中心軸とを有し、中心軸周りに回転可能となっている。チャッキング機構は、回転軸の第１端側に取り付けられ、かつ、蓋のチャッキングを行う。位置センサは、回転軸の中心軸に沿う方向の移動を検知する。回転軸は、位置センサによって第１端から第２端に向かう方向の回転軸の移動が検知されることにより、中心軸周りに回転するように構成される。
【００１２】
例えばバイオ実験においては、ピペットが一方の手に保持されていることが多い。そのため、蓋の開閉は片手で行えることが好ましい。本発明の第２態様に係る蓋開閉装置においては、回転軸は、位置センサが第１端から第２端に向かう方向の回転軸の移動を検知することにより、中心軸周りの回転を行うように構成されている。すなわち、本発明の第２態様に係る蓋開閉装置は、使用者による回転軸の押し込みが検知された場合に、蓋の開閉動作を行うように構成されている。したがって、本発明の第２態様に係る蓋開閉装置によると、使用者は、片手でも蓋の開閉動作を行うことが可能であるため、操作性を改善することができる。
【００１３】
本発明の第２態様に係る蓋開閉装置において、チャッキング機構は、位置センサによって第１端から第２端に向かう方向の回転軸の移動が検知されることにより、蓋のチャッキングを行うように構成されていてもよい。
【００１４】
この場合、本発明の第２態様に係る蓋開閉装置は、使用者による回転軸の押し込みが検知された場合に、蓋のチャッキングを行うように構成されている。そのため、この場合、使用者は、片手でも蓋のチャッキング動作を行うことが可能であり、操作性を改善することができる。
【００１５】
本発明の第２態様に係る蓋開閉装置は、弾性部材をさらに備えていてもよい。弾性部材は、回転軸が第１端から第２端に向かう方向に移動する際、回転軸を第２端から第１端に向かう方向に付勢してもよい。
【００１６】
この場合、本発明の第２態様に係る蓋開閉装置は、使用者が回転軸の押し込みを止めた際に、弾性部材の弾性力で回転軸を元の位置に移動させることにより、蓋の開閉動作又は蓋のチャッキング動作を解除することができる。そのため、この場合には、操作性をさらに改善することができる。
【００１７】
本発明の第１態様に係る蓋開閉装置及び本発明の第２態様に係る蓋開閉装置は、中心軸周りに相対的に回転可能に回転軸に取り付けられる接続部材をさらに備えていてもよい。回転軸は、内部が中空となっていてもよい。接続部材は、回転軸の内部に空気を供給するように構成されていてもよい。チャッキング機構は、回転軸の内部に供給された空気の圧力により蓋のチャッキングを行うように構成されていてもよい。
【００１８】
この場合、チャッキング機構を駆動するための配線等が回転軸に絡まってしまうことを抑制することができる。
【００１９】
本発明の第１態様に係る蓋開閉装置及び本発明の第２態様に係る蓋開閉装置は、内部に回転軸を収納する筐体と、支柱とをさらに備えていてもよい。筐体は、支柱に回転可能に取り付けられていてもよい。
【００２０】
蓋の形状及び蓋が容器に取り付けられる角度は、区々である。筐体が支柱に回転可能に取り付けられている場合には、筐体を支柱に対して回転させることにより、様々な蓋の形状及び蓋が容器に取り付けられる角度に対応して蓋の開閉を行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の第１態様に係る蓋開閉装置及び本発明の第２態様に係る蓋開閉装置によると、操作性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る蓋開閉装置の正面図である。
【図２】実施形態に係る蓋開閉装置における筐体１の上面図である。
【図３】実施形態に係る蓋開閉装置における筐体１の側面図である。
【図４】実施形態に係る蓋開閉装置の機能ブロック図である。
【図５】実施形態の変形例に係る蓋開閉装置におけるチャッキング機構３の正面図である。
【図６】第１部材３１の第１面３１ａ側からみた平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図面を参照しながら、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下の図面においては、同一又は相当する部分に同一の符号を付し、重複する説明は繰り返さない。
【００２４】
（実施形態に係る蓋開閉装置の構成）
以下に、実施形態に係る蓋開閉装置の構成を説明する。
【００２５】
図１は、実施形態に係る蓋開閉装置の正面図である。図２は、実施形態に係る蓋開閉装置における筐体１の上面図である。図３は、実施形態に係る蓋開閉装置における筐体１の側面図である。なお、図２及び図３においては、筐体１の内部構造を明らかにするため、筐体１の一部の表示を省略している。図４は、実施形態に係る蓋開閉装置の機能ブロック図である。
【００２６】
図１〜図４に示すように、実施形態に係る蓋開閉装置は、筐体１と、回転軸２と、チャッキング機構３と、位置センサ４と、弾性部材５と、第１ポンプ６ａと、第２ポンプ６ｂと、配管６ｃと、圧力センサ７と、モード切替スイッチ８と、制御部９と、支持部１０とを有している。
【００２７】
支持部１０は、台座１０ａと、支柱１０ｂとを有している。台座１０ａは、設置面の上に配置されている。支柱１０ｂは、台座１０ａに取り付けられている。支柱１０ｂは、設置面に交差する方向に延在している。筐体１は、支柱１０ｂに取り付けられている。筐体１は、支柱１０ｂに対して回転可能に取り付けられていることが好ましい。蓋の形状及び蓋が容器に取り付けられる角度は区々であるためである。
【００２８】
回転軸２は、第１端２ａと、第２端２ｂとを有している。回転軸２は、中心軸を有している。回転軸２の中心軸は、第１端２ａから第２端２ｂに向かう方向に沿っている。回転軸２は、中心軸周りに回転可能となっている。回転軸２の内部は、中空となっている。図示されていないが、回転軸２には、中空になっている回転軸２の内部と連通する空気孔が設けられている。
【００２９】
回転軸２は、第１ギア２１を有している。第１ギア２１は、回転軸２と一体となっている。第１ギア２１が回転軸２の中心軸周りに回転することにより、回転軸２は、中心軸周りに回転する。
【００３０】
回転軸２は、第１端２ａ側が筐体１の外部に位置し、第２端２ｂ側が筐体１の内部に位置するように、筐体１に収納されている。回転軸２は、軸受１１に挿入されている。軸受１１は、回転軸２の中心軸周りの回転を支持する。軸受１１は、筐体１の内部に配置されている。
【００３１】
筐体１の内部には、モータ１２が配置されている。モータ１２は、出力軸１２ａと、第２ギア１２ｂとを有している。出力軸１２ａは、中心軸を有している。モータ１２は、出力軸１２ａを中心軸周りに回転させる。第２ギア１２ｂは、出力軸１２ａに一体に取り付けられている。モータ１２は、出力軸１２ａを中心軸周りに回転させることにより、第２ギア１２ｂを出力軸１２ａの中心軸周りに回転させる。
【００３２】
回転軸２が中心軸に沿って第１端２ａ側から第２端２ｂ側に向かって移動することにより、第１ギア２１と第２ギア１２ｂとが噛み合う。回転軸２が中心軸に沿って第２端２ｂ側から第１端２ａ側に向かって移動する。なお、この際、第１ギア２１と第２ギア１２ｂとの噛み合いは、完全には解除されない。
【００３３】
回転軸２には、接続部材２２が取り付けられている。接続部材２２は、回転軸２の中心軸周りに相対的に回転可能に回転軸２に取り付けられている。接続部材２２が回転軸２の中心軸周りに相対的に回転したとしても、中空になっている回転軸２の内部の気密性は確保されている。
【００３４】
接続部材２２には、配管６ｃが接続されている。第１ポンプ６ａを駆動することによって、配管６ｃ、接続部材２２及び回転軸２に設けられた空気孔を介して、中空になっている回転軸２の内部に空気が注入される。第２ポンプ６ｂを駆動することによって、配管６ｃ、接続部材２２及び回転軸２に設けられた空気孔を介して、中空になっている回転軸２の内部から空気が吸入される。
【００３５】
チャッキング機構３は、容器の蓋をチャッキングすることができるように構成されている。チャッキング機構３は、回転軸２に取り付けられている。より具体的には、チャッキング機構３は、回転軸２の第１端２ａ側に取り付けられている。チャッキング機構３は、回転軸２の中心軸周りの回転に伴って、回転軸２の中心軸周りに回転する。これにより、容器の蓋に対する開閉動作が行われる。
【００３６】
チャッキング機構３は、第１部材３１と、第２部材３２とを有している。第１部材３１と第２部材３２とは、同一の形状であることが好ましい。第１部材３１と第２部材３２とは、回転軸２の中心軸に沿う方向と交差する方向において、互いに離間して配置されている。第１部材３１と第２部材３２とは、回転軸２の中心軸に沿う方向と交差する方向において、対向して配置されている。
【００３７】
第１部材３１は、第１面３１ａを有している。第２部材３２は、第２面３２ａを有している。第１面３１ａと第２面３２ａとは、互いに対向している。第１部材３１は、第１部分３１ｂと、第２部分３１ｃとを有している。第２部材３２は、第３部分３２ｂと、第４部分３２ｃとを有している。第２部分３１ｃは、第１部分３１ｂよりも第２端２ｂ側に位置している。第４部分３２ｃは、第３部分３２ｂよりも第２端２ｂ側に位置している。
【００３８】
第１部分３１ｂは、第３部分３２ｂと対向している。第２部分３１ｃは、第４部分３２ｃと対向している。第１部分３１ｂと第２部材３２との距離（第１部分３１ｂと第３部分３２ｂとの距離）は、第２部分３１ｃと第２部材３２との距離（第２部分３１ｃと第４部分３２ｃとの距離）よりも大きい。
【００３９】
なお、この例においては、第１部材３１及び第２部材３２は、それぞれ２つの部分に分割されているが、第１部材３１及び第２部材３２は、３以上の部分に分割されていてもよい。
【００４０】
チャッキング機構３の内部には、駆動部（図示せず）が設けられている。駆動部は、例えばエアシリンダにより構成されている。駆動部は、中空になっている回転軸２の内部と配管（図示せず）により接続されている。
【００４１】
駆動部は、中空になっている回転軸２の内部における空気の圧力が上昇した場合に、第１部材３１と第２部材３２との距離を縮め、中空になっている回転軸２の内部における圧力が低下した場合に、第１部材３１と第２部材３２との距離を広げるように構成されている。すなわち、チャッキング機構３は、中空になっている回転軸２の内部における空気の圧力に応じて、容器の蓋のチャッキングを行うように構成されている。なお、駆動部は、中空になっている回転軸２の内部における空気の圧力が低下した場合に第１部材３１と第２部材３２との距離を縮め、かつ中空になっている回転軸２の内部における空気の圧力が上昇した場合に第１部材３１と第２部材３２との距離を広げるように構成されていてもよい。
【００４２】
上記においては、チャッキング機構３による蓋のチャッキングを空気圧により行う例を示したが、チャッキング機構３による蓋のチャッキングは、歯車等を用いた機械的機構及びそれを駆動するモータにより行われてもよい。この場合には、回転軸２の回転に伴うモータの配線の絡まりは、回転式接点を使用することにより防止される。
【００４３】
図５は、実施形態の変形例に係る蓋開閉装置におけるチャッキング機構３の正面図である。図５に示すように、チャッキング機構３は、第３部材３５と、第４部材３６とを有していてもよい。第３部材３５は、第１部材３１に取り付けられている。第４部材３６は、第２部材３２に取り付けられている。第３部材３５及び第４部材３６は、回転軸２の中心軸に沿う方向と交差する方向において、互いに離間しながら対向して配置されている。第３部材３５と第４部材３６との距離は、第２部分３１ｃと第４部分３２ｃとの距離よりも小さい。第３部材３５及び第４部材３６の取り付けは、例えば位置決めピン及びマグネットを用いて行われる。第３部材３５及び第４部材３６を取り付けることにより、さらに多様なサイズの蓋の開閉に対応することができる。
【００４４】
図６は、第１部材３１の第１面３１ａ側からみた平面図である。図６に示すように、チャッキング機構３は、防滑部材３３と、下地部材３４とを有していてもよい。防滑部材３３は、第１部材３１よりも摩擦係数が大きい材料により構成されている。
【００４５】
防滑部材３３は、例えば樹脂材料により構成されている。防滑部材３３を構成する材料は、例えばシリコーンゴムである。但し、防滑部材３３を構成する材料は、これに限られるものではない。防滑部材３３は、好ましくは、第１面３１ａの上において、第１面３１ａに沿って、回転軸２の中心軸の方向に交差する方向に延在している。ここで、防滑部材３３の延在方向が回転軸２の中心軸の方向に交差するとは、防滑部材３３の延在方向と回転軸２の中心軸の方向とが平行ではないことをいう。防滑部材３３の延在方向は、回転軸２の中心軸の方向と直交していることが好ましい。防滑部材３３は、回転軸２の中心軸に沿う方向に延在していてもよい。
【００４６】
下地部材３４は、例えば樹脂材料により構成されている。下地部材３４は、第１面３１ａに取り付けられている。下地部材３４は、例えばネジ止めにより、第１面３１ａに取り付けられている。防滑部材３３は、下地部材３４の上に接着剤等によって取り付けられている。なお、防滑部材３３は、下地部材３４に着脱可能に取り付けられていてもよい。この場合には、防滑部材３３が摩擦により消耗した際に、容易に新たな防滑部材３３に取り換えることが可能となる。
【００４７】
図６においては図示されていないが、防滑部材３３及び下地部材３４は、第２面３２ａの上に取り付けられていてもよい。この場合、防滑部材３３は、第２面３２ａの上において、第２面３２ａに沿って、回転軸２の中心軸の方向に交差する方向に延在している。下地部材３４は、第２面３２ａの上に接着剤等によって取り付けられている。
【００４８】
位置センサ４は、回転軸２の中心軸方向に沿う移動を検知する。位置センサ４は、筐体１の内部に配置されている。より具体的には、位置センサ４は、第１ギア２１の底面に対向する位置に配置されている。位置センサ４は、第１ギア２１の底面が位置センサ４に近づいていること又は位置センサ４から遠ざかっていることを検知する。
【００４９】
これにより、位置センサ４は、回転軸２が中心軸方向に沿って第１端２ａ側から第２端２ｂ側に向かって移動していること又は第２端２ｂ側から第１端２ａ側に向かって移動していることを検知することができる。位置センサ４には、例えばアンプ内蔵型の近接センサが用いられる。位置センサ４には、例えば近接センサ、反射・透過型光センサ、接点センサ、圧力センサ等が用いられてもよい。
【００５０】
弾性部材５は、回転軸２が中心軸に沿って第１端２ａ側から第２端２ｂ側に向かって移動する際に、回転軸２が中心軸に沿って第２端２ｂ側から第１端２ａ側に向かって移動する方向に、回転軸２を付勢する。このことを別の観点からいえば、弾性部材５は、回転軸２が筐体１の内部に向かって押し込まれた際に回転軸２が元の位置に戻るように、回転軸２を付勢する。弾性部材５は、例えば、筐体１とチャッキング機構３との間において、回転軸２に中心軸周りに巻き回されるように配置されている。
【００５１】
圧力センサ７は、配管６ｃの経路上に配置されている。これにより、圧力センサ７は、配管６ｃ内の空気の圧力を検知している。このことを別の観点からいえば、圧力センサ７は、中空になっている回転軸２の内部における空気の圧力を検知している。圧力センサ７は、これにより、チャッキング機構３による蓋のチャッキングの状態（蓋をチャッキングしているか、蓋をリリースしているか）を検知している。
【００５２】
モード切替スイッチ８は、実施形態に係る蓋開閉装置の動作モードを切り替えるスイッチである。モード切替スイッチ８は、例えば、通常モード、連続開モード及び連続閉モードの間で、実施形態に係る蓋開閉装置の動作モードを切り替え可能に構成されている。図１及び図２においては図示していないが、モード切替スイッチ８は、例えば台座１０ａに取り付けられている。
【００５３】
制御部９は、モータ１２、位置センサ４、第１ポンプ６ａ、第２ポンプ６ｂ、圧力センサ７及びモード切替スイッチ８に接続されている。制御部９は、例えばマイクロコントローラにより構成されている。
【００５４】
（実施形態に係る蓋開閉装置の動作）
以下においては、制御部９の動作を説明することにより、実施形態に係る蓋開閉装置の動作を説明する。
【００５５】
第１に、モード切替スイッチ８が通常モードに入っている場合の制御部９の動作を説明する。圧力センサ７により中空になっている回転軸２の内部における空気の圧力が低いと検知されている状態で、回転軸２が筐体１の内部に向かって押し込まれていることが位置センサ４に検知された場合、制御部９は、第１ポンプ６ａを駆動させることにより、チャッキング機構３に容器の蓋をチャッキングさせる制御を行う。
【００５６】
中空になっている回転軸２の内部における空気の圧力が所定の圧力に到達すると、制御部９は、第１ポンプ６ａの駆動を停止する制御を行う。チャッキング機構３が蓋をチャッキングしている間は、中空になっている回転軸２の内部における空気の圧力は、当該所定の圧力に保持される。なお、第１ポンプ６ａは、中空になっている回転軸２の内部における圧力を保持するために、オン・オフを繰り返すように制御されてもよい。
【００５７】
その後、制御部９は、出力軸１２ａが第１方向に回転するように、モータ１２の制御を行う。これにより、蓋が容器から取り外されることになる。なお、蓋が容器から取り外された後においては、回転軸２の筐体１の内部に向かう押し込みが解除され、弾性部材５により回転軸２は元の位置に戻され、回転軸２は、回転を停止する。
【００５８】
位置センサ４が再び回転軸２が筐体１の内部に向かって押し込まれていることを検知した場合に、制御部９は、出力軸１２ａが第１方向と逆方向の第２方向に回転するように、モータ１２の制御を行う。これにより、蓋が容器に取り付けられることになる。蓋が容器に取り付けられた後においては、回転軸２の筐体１の内部に向かう押し込みが解除され、弾性部材５により回転軸２は元の位置に戻され、回転軸２は、回転を停止する。
【００５９】
回転軸２が元の位置に戻されたことを位置センサ４が検知した場合、制御部９は、第２ポンプ６ｂを駆動させることにより、チャッキング機構３に容器の蓋のチャッキングを解除させる制御を行う。以上により、実施形態に係る蓋開閉装置は初期状態に戻り、再び蓋の開閉が可能な状態となる。
【００６０】
第２に、モード切替スイッチ８が連続開モードに入っている場合の制御部９の動作を説明する。圧力センサ７により中空になっている回転軸２の内部における空気の圧力が低いと検知されている状態で、回転軸２が筐体１の内部に向かって押し込まれていることが位置センサ４に検知された場合、制御部９は、第１ポンプ６ａを駆動させることにより、チャッキング機構３に容器の蓋をチャッキングさせる制御を行う。
【００６１】
中空になっている回転軸２の内部における空気の圧力が所定の圧力に到達すると、制御部９は、第１ポンプ６ａの駆動を停止する制御を行う。チャッキング機構３が蓋をチャッキングしている間は、中空になっている回転軸２の内部における空気の圧力は、当該所定の圧力に保持される。
【００６２】
その後、制御部９は、出力軸１２ａが第１方向に回転するように、モータ１２の制御を行う。これにより、蓋が容器から取り外されることになる。なお、蓋が容器から取り外された後においては、回転軸２の筐体１の内部に向かう押し込みが解除され、弾性部材５により回転軸２は元の位置に戻される。
【００６３】
回転軸２が元の位置に戻されたことを位置センサ４が検知した場合、制御部９は、第２ポンプ６ｂを駆動させることにより、チャッキング機構３に容器の蓋のチャッキングを解除させる制御を行う。以上の動作を繰り返すことにより、実施形態に係る蓋開閉装置は、連続的に容器の蓋を取り外すことができる。
【００６４】
第３に、モード切替スイッチ８が連続閉モードに入っている場合の制御部９の動作を説明する。圧力センサ７により中空になっている回転軸２の内部における空気の圧力が低いと検知されている状態で、回転軸２が筐体１の内部に向かって押し込まれていることが位置センサ４に検知された場合、制御部９は、第１ポンプ６ａを駆動させることにより、チャッキング機構３に容器の蓋をチャッキングさせる制御を行う。
【００６５】
中空になっている回転軸２の内部における空気の圧力が所定の圧力に到達すると、制御部９は、第１ポンプ６ａの駆動を停止する制御を行う。チャッキング機構３が蓋をチャッキングしている間は、中空になっている回転軸２の内部における空気の圧力は、当該所定の圧力に保持される。
【００６６】
制御部９は、出力軸１２ａが第１方向とは逆方向の第２方向に回転するように、モータ１２の制御を行う。これにより、蓋が容器に取り付けられることになる。なお、蓋が容器に取り付けられた後においては、回転軸２の筐体１の内部に向かう押し込みが解除され、弾性部材５により回転軸２は元の位置に戻される。
【００６７】
回転軸２が元の位置に戻されたことを位置センサ４が検知した場合、制御部９は、第２ポンプ６ｂを駆動させることにより、チャッキング機構３に容器の蓋のチャッキングを解除させる制御を行う。以上の動作を繰り返すことにより、実施形態に係る蓋開閉装置は、連続的に容器の蓋を取り付けることができる。なお、連続的に容器の蓋を取り付ける場合には、蓋が仮止めされた容器をあらかじめ複数用意しておくことが好ましい。また、この場合には、回転軸２の第１端２ａ側が設置面に近づくように筐体１を支柱１０ｂに対して回転させることが好ましい。
【００６８】
（実施形態に係る蓋開閉装置の効果）
以下に、実施形態に係る蓋開閉装置の効果を説明する。
【００６９】
チャッキング機構３は、上記のとおり、第１部材３１と第２部材３２とを有している。第１部分３１ｂと第２部材３２との距離は、第２部分３１ｃと第２部材３２との距離よりも大きくなっている。そのため、チャッキング機構３は、相対的に大きい蓋を第１部分３１ｂと第２部材３２との間に挟持し、相対的に小さい蓋を第２部分３１ｃと第２部材３２との間に挟持することができる。このように、実施形態に係る蓋開閉装置によると、チャッキング機構３を構成する部材を交換することなく複数の異なる大きさの蓋に対応することができるため、操作性を改善することができる。
【００７０】
蓋には、通常、溝が設けられている。この溝は、通常、チャッキング機構３にチャッキングされた状態で、第１端２ａから第２端２ｂに向かう方向に沿って形成されている。防滑部材３３は、第１端２ａから第２端２ｂに向かう方向と交差する方向に沿って延在している。そのため、実施形態に係る蓋開閉装置が防滑部材３３を有している場合には、チャッキング機構３は、より確実に容器の蓋をチャッキングすることができる。
【００７１】
上記のとおり、実施形態に係る蓋開閉装置においては、第１端２ａ側から第２端２ｂ側へと向かう回転軸２の移動が位置センサ４により検知されることにより（筐体１の内部へと回転軸２を押し込む動作が位置センサ４により検知されることにより）、回転軸２は、中心軸周りの回転を行うように構成されている。
【００７２】
また、上記のとおり、実施形態に係る蓋開閉装置においては、第１端２ａ側から第２端２ｂ側へと向かう回転軸２の移動が位置センサ４により検知されることにより（筐体１の内部へと回転軸２を押し込む動作が位置センサ４により検知されることにより）、チャッキング機構は、蓋のチャッキングを行うように構成されている。
【００７３】
バイオ実験等を行っている実験者は、実験中においては、片手にピペット等を保持していることが多い。そのため、蓋を開閉するために両手を使う必要があると、ピペットを保持したまま蓋の開閉動作を行う必要がある。その結果、ピペットを保持している手の動作が不安定になり、ピペットの破壊やピペットに付着している溶液の飛散が生じるおそれがある。さらに、蓋を床面に置く必要があるため、コンタミネーションの危険もある。回転軸２を筐体１の内部へと押し込む動作は、片手で行うことも可能であるため、実施形態に係る蓋開閉装置を用いる場合、片手で蓋の開閉を行うことができる。このように、実施形態に係る蓋開閉装置によると、操作性を改善することができる。
【００７４】
実施形態に係る蓋開閉装置が弾性部材５を有している場合、筐体１の内部に向かって押し込まれた回転軸２を、元の位置に戻すことができる。実施形態に係る蓋開閉装置は、位置センサ４により回転軸２が元の位置に戻ったことを検知することにより、例えば蓋のチャッキングを解除する、回転軸２の回転を停止する等の制御が可能となる。そのため、この場合には、操作性をさらに改善することができる。
【００７５】
実施形態に係る蓋開閉装置において、回転軸２の内部が中空になっており、中空になっている回転軸２の内部における空気の圧力によってチャッキング機構３のチャッキングが行われ、かつ回転軸２が接続部材２２を有している場合、回転軸２が中心軸周りに回転しても、配線等が回転軸に絡み付くことを抑制できる。
【００７６】
実施形態に係る蓋開閉装置がモード切替スイッチ８を有している場合、実施形態に係る蓋開閉装置は、位置センサ４からの出力及び圧力センサ７からの出力とモード切替スイッチ８の状態とを組み合せることにより、連続開閉などの多様な動作を行うことが可能となるため、操作性をさらに改善することができる。
【００７７】
今回開示された実施形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
上記の実施形態は、蓋開閉装置に特に有利に適用される。
【符号の説明】
【００７９】
１  筐体、１１  軸受、１２  モータ、１２ａ  出力軸、１２ｂ  第２ギア、２  回転軸、２１  第１ギア、２２  接続部材、２ａ  第１端、２ｂ  第２端、３  チャッキング機構、３１  第１部材、３１ａ  第１面、３１ｂ  第１部分、３１ｃ  第２部分、３２  第２部材、３２ａ  第２面、３２ｂ  第３部分、３２ｃ  第４部分、３３  防滑部材、３４  下地部材、３５  第３部材、３６  第４部材、４  位置センサ、５  弾性部材、６ａ  第１ポンプ、６ｂ  第２ポンプ、６ｃ  配管、７  圧力センサ、８  モード切替スイッチ、９  制御部、１０  支持部、１０ａ  台座、１０ｂ  支柱。
【図１】
2019059510.tif 000003
【図２】
2019059510.tif 000004
【図３】
2019059510.tif 000005
【図４】
2019059510.tif 000006
【図５】
2019059510.tif 000007
【図６】
2019059510.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月23日(2019.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端と、前記第１端の反対側の端である第２端と、前記第１端から前記第２端に向かう方向に沿う中心軸とを有し、前記中心軸周りに回転可能な回転軸と、
前記回転軸の前記第１端側に取り付けられ、かつ蓋のチャッキングを行うチャッキング機構と、
前記回転軸の前記中心軸に沿う方向の移動を検知する位置センサとを備え、
前記チャッキング機構は、第１部材と、前記中心軸に交差する方向において前記第１部材と離間しながら対向するように配置される第２部材とを有し、
前記第１部材は、第１部分と、前記第１部分よりも前記第２端側に位置する第２部分とを含み、
前記第１部分と前記第２部材との距離は、前記第２部分と前記第２部材との距離よりも大きく、
前記回転軸は、前記位置センサによって前記第１端から前記第２端に向かう方向の前記回転軸の移動が検知されることにより、前記中心軸周りに回転するように構成される、蓋開閉装置。
【請求項２】
前記第１部材よりも摩擦係数が大きい防滑部材をさらに備え、
前記第１部材は、前記第２部材と対向する側にある第１面を有し、
前記防滑部材は、前記第１面の上において、前記第１面に沿うように取り付けられる、請求項１に記載の蓋開閉装置。
【請求項３】
前記チャッキング機構は、第３部材と、前記中心軸に交差する方向において前記第３部材と離間しながら対向するように配置される第４部材とをさらに有し、
前記第３部材と前記第４部材との距離は、前記第２部分と前記第２部材との距離よりも小さく、
前記第３部材は前記第１部材に着脱可能に取り付けられ、前記第４部材は前記第２部材に着脱可能に取り付けられる、請求項１又は請求項２に記載の蓋開閉装置。
【請求項４】
前記チャッキング機構は、前記位置センサによって前記第１端から前記第２端に向かう方向の前記回転軸の移動が検知されることにより、蓋のチャッキングを行うように構成される、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の蓋開閉装置。
【請求項５】
弾性部材をさらに備え、
前記弾性部材は、前記回転軸が前記第１端から前記第２端に向かう方向に移動する際、前記回転軸を前記第２端から前記第１端に向かう方向に付勢する、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の蓋開閉装置。
【請求項６】
前記中心軸周りに相対的に回転可能に前記回転軸に取り付けられる接続部材をさらに備え、
前記回転軸は、内部が中空となっており、
前記接続部材は、前記内部に空気を供給するように構成され、
前記チャッキング機構は、前記内部に供給された前記空気の圧力により蓋のチャッキングを行うように構成される、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の蓋開閉装置。
【請求項７】
支柱と、
前記支柱に回転可能に取り付けられ、かつ前記回転軸が収納される筐体とをさらに備える、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の蓋開閉装置。