(57)【要約】【課題】移動するロータを効率的に回転する。【解決手段】  ステータ１０ａ、１０ｂをロータ２０の移動経路の両側に複数配列する。そして、このステータ１０ａ、１０ｂに三相の交流電流を供給することで、移動経路を移動するロータ２０に対し回転磁界を生起し、移動するロータ２０を回転する。ロータ２０はその周囲に永久磁石２４を有している。移動するロータ２０には配線等が不要となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた移動経路上を移動するロータと、
このロータの移動経路に沿って配置された複数のステータからなるステータ列と、
を有し、
前記ステータ列の各ステータはステータコイルを含み、各ステータコイルに供給する駆動電流の位相を制御することで、前記移動経路を移動するロータを所望の回転数で回転させることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転駆動装置において、
前記ステータ列は、ロータの移動経路を挟んで対向するように配置された２列からなることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転駆動装置において、
前記ロータは、永久磁石の極を有することを特徴とする回転駆動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の回転駆動装置において、
前記ロータは、
回転軸と、
この回転軸の周辺に設けられた複数の永久磁石を有し、
前記回転軸が回転軸受けを介してロータをステータ列に沿って移動させる移動機構に取り付けられることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項５】
請求項４に記載の回転駆動装置において、
前記ロータの複数の永久磁石は、前記回転軸に平行な方向の両端にＮ極とＳ極をそれぞれ有するものであり、
前記ステータは、略Ｃ字状のコアを有し、このコアに巻回されるコイルによって、コアの両端にＮ極とＳ極を形成し、ステータからの磁界を前記回転軸に平行な方向の磁界を前記ロータの複数の永久磁石に印加することを特徴とする回転駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の回転駆動機構を有する検査装置であって、
前記ロータには、容器を載置する支持台が接続され、
前記ロータの回転によって、支持台を回転させて、前記容器に収容された収容物または容器を検査することを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動するロータに対し所望の回転を付与する回転駆動装置およびこれを利用した検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶液の薬剤や、凍結乾燥製剤は、通常ガラス容器に収容した状態で販売されている。そして、この溶液や凍結乾燥前の液剤については、製造工程において混入異物の検査が行われる。
【０００３】
例えば、特許文献１では、液剤をガラス容器に収容し、この撮影画像をＣＣＤカメラで撮影し、得られた画像を画像処理して、混入異物を検出している。また、特許文献２，３では、液剤を収容した容器を移動させながら、回転させて混入異物の検査を行うことが示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４０４９号公報
【特許文献２】特開平６−２５８２５４号公報
【特許文献３】特開２００３−１０７０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来技術では、移動するガラス容器を回転するために、ベルトや、個別のモータなどを必要とする。ベルトでは正確な回転制御が比較的難しく、個別のモータなどでは機構が複雑になるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、予め定められた移動経路上を移動するロータと、このロータの移動経路に沿って配置された複数のステータからなるステータ列と、を有し、前記ステータ列の各ステータはステータコイルを含み、各ステータコイルに供給する駆動電流の位相を制御することで、前記移動経路を移動するロータを所望の回転数で回転させることを特徴とする。
【０００７】
また、前記ステータ列は、ロータの移動経路を挟んで対向するように配置された２列からなることが好適である。
【０００８】
また、前記ロータは、永久磁石の極を有することが好適である。
【０００９】
また、前記ロータは、回転軸と、この回転軸の周辺に設けられた複数の永久磁石を有し、前記回転軸が回転軸受けを介してロータをステータ列に沿って移動させる移動機構に取り付けられることが好適である。
【００１０】
また、前記ロータの複数の永久磁石は、前記回転軸に平行な方向の両端にＮ極とＳ極をそれぞれ有するものであり、前記ステータは、略Ｃ字状のコアを有し、このコアに巻回されるコイルによって、コアの両端にＮ極とＳ極を形成し、ステータからの磁界を前記回転軸に平行な方向の磁界を前記ロータの複数の永久磁石に印加することが好適である。
【００１１】
また、本発明は、上記回転駆動機構を有する検査装置であって、前記ロータには、容器を載置する支持台が接続され、前記ロータの回転によって、支持台を回転させて、前記容器に収容された収容物または容器を検査することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
このように、本発明によれば、ステータ列をロータの移動経路に沿って配置して、各ステータへの電流供給によってロータを回転する。従って、ステータへの電流供給によってロータの回転量を任意に設定することができる。また、移動および回転するロータについては電流供給は不要であり、配線は簡略化できるという効果も得られる。
【００１３】
さらに、永久磁石を軸方向として、ステータからの磁界を軸方向から印加することで、ステータによる磁界をロータに効率的に印加することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１５】
本実施形態は、ロータを所定の移動経路に沿って移動しつつ、その移動経路の両側に配置したステータ列によってロータを回転する。
【００１６】
図１は、本実施形態の原理的構成を示す平面図である。２列のステータ列は、それぞれ個別のステータ１０ａ、１０ｂを多数一定間隔で配列したものであって、各列のステータ１０ａ、１０ｂは一定の間隔をおいて対向配置されている。
【００１７】
一方、ロータ２０は、一つのステータ１０ａ，１０ｂ間の移動経路を別に設けられた駆動装置によって移動される。なお、図においては移動経路を直線状としたが、円状でも、楕円状でも、波状でもよい。また、２列のステータ列で、ロータ２０を挟むように構成することで、ロータ２０への回転力を十分なものにできるが、ステータ列を１列としても、ロータに回転力を付与することができる。
【００１８】
また、ロータ２０は、回転軸２２と、この回転軸２２の周囲に配置される６極の永久磁石２４からなっている。なお、極数は、６極に限られるものではなく、何極でもかまわない。
【００１９】
図２には、一対のステータ１０と、１つのロータ２０について示してあり、この図は移動経路の方向から見た図である。
【００２０】
ステータ１０は、コ字（Ｃ字）状のステータコア１２とそれに巻回されたステータコイル１４を有しており、ステータコア１２の両端には、ロータ２０の回転軸２２と平行な方向に対するティース１６が形成されている。この例では、ステータコイル１４は、ステータコア１２の回転軸２２と平行な辺にのみ設けたが他の辺にもステータコイル１４を設けてもよい。
【００２１】
ロータ２０は、回転軸２２の周囲に配置した永久磁石２４を有している。そして、永久磁石２４の上下両端がステータ１０の一対のティース１６間に近接して位置している。
【００２２】
このように、ロータ２０の永久磁石の極を回転軸２２に平行な方向の両端に設け、ステータ１０をＣ字状にすることで、ロータ２０が移動してもロータ２０の極とステータ１０の端部に位置を近接させることができ、磁力を有効に利用することができる。しかし、ロータ２０の側面に永久磁石２４の極も設け、ステータ１０の極をロータの極に対向するように配置してもよい。ただし、この構成では、ロータの極とステータ１０の端部が近接する期間が短くなり、駆動効率は上述の場合よりも悪くなる。
【００２３】
ステータ１０のステータコイル１４に電流を流すと、この電流に応じた磁界が発生し、その電流に応じて一方のティース１６がＮ極、他方のティース１６がＳ極となる。
【００２４】
ロータ２０の永久磁石２４は、軸方向（図における上下方向）の両端がそれぞれＮ、Ｓ極であり、円周方向において隣接する永久磁石２４の極性が順次反転されている。そこで、図１に示すようにロータを上から見ると、永久磁石２４は、Ｎ，Ｓ，Ｎ，Ｓ，Ｎ，Ｓの各極が交互に位置しており、また上から見た場合にＮ（Ｓ）極であった永久磁石２４が下から見るとＳ（Ｎ）極になっている。
【００２５】
従って、図２において、ステータ１０の上方のティース１６がＮ極、下方のティース１６がＳ極であれば、このステータ１０に挟まれるロータ２０の永久磁石２４は上方がＳ極、下方がＮ極になる。また、移動経路を挟んで対向する一対のステータ１０は極性が反転されており、永久磁石２４の極性も反転されているため、反対側のステータ１０によっても同様の力がロータ２０に印加される。
【００２６】
また、ステータコイル１４には、図３に示すように三相の交流電流が流される。すなわち、互いに１２０度位相が異なるＵ１，Ｖ１，Ｗ１相の交流電流が対応する相のステータコイル１４の供給される。なお、Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２相は、Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１相と１８０度位相が異なる。
【００２７】
そして、図４に示すように、例えば１番目のステータコイルにＵ１相の電流が供給される場合、２番目にＶ１相、３番目はＷ１相、４番目はＵ２相、５番目はＶ２相、６番目はＷ２相の電流が流れる。なお、ステータ１０の一方の列と、他方の列とでは、ステータコイル１４への電流の方向が異なり、位相が逆転している。なお、コモンと記載されている端子がアース端子であり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相と記載されている端子にコモンに対し所定の交流電圧が供給される。
【００２８】
例えば、６０Ｈｚの三相交流電流を各ステータコイル１４に供給すると、ロータ２０が６極であれば、３６００×（１／３）＝１２００ｒｐｍとなる。本実施形態では、ロータ２０が移動経路上を移動するが、ステータ６個分の移動で電流の１周期分（ロータの１／３回転）分であり、回転数は基本的に上述の回転数になる。
【００２９】
このように、本実施形態によれば、ステータ１０列をロータ２０の移動経路の両側に対向配置して、このステータ１０への電流供給によってロータ２０を回転する。従って、ステータ１０への電流供給によってロータ２０の回転量を任意に設定することができる。また、移動および回転するロータ２０については電流供給は不要であり、配線は簡略化できるという効果も得られる。
【００３０】
さらに、本実施形態においては、永久磁石２４を軸方向として、ティース１６を上下方向から近接配置する構成とした。これによって放射方向の磁界に比べ効果的にステータ１０による磁界をロータ２０に印加することができる。すなわち、放射方向からステータ１０の磁界をロータ２０に印加した場合、両者間の距離を近くすることが難しく、効率的な駆動が行えない。
【００３１】
また、本実施形態においては、図５および図６に示すように、ステータ１０の列を上下方向にステータ１０−１，１０−２，１０−３の３列設けてあり、ロータ２０は隣接するものが順次ステータ１０−１，１０−２，１０−３に対応して設けられている。従って、ロータ２０は、３つおきに上下方向の同じステータ１０−１，１０−２，１０−３に対応する位置に設けられる。また、ステータ１０−１，１０−２，１０−３はその移動経路方向において、ロータ２０の間隔分ずれて配置されている。従って、隣接する３つのロータ２０がそれぞれ対応するステータ１０−１，１０−２，１０−３の列によって独立に回転され、それぞれ所定時間だけ設定された回転駆動がなされる。
【００３２】
また、ロータ２０の回転軸２２は、その上部が軸受け３０で支持されている。また、回転軸２２の上端には、薬剤ビンを載置する台３２が設けられており、回転軸２２の回転に伴って台３２およびその上の薬剤ビンが回転する。なお、その軸受け３０は、所定の移動機構が接続され、この移動機構によって、軸受け３０が移動経路に沿って移動されてロータ２０が移動される。
【００３３】
本実施形態に係る回転駆動装置は、薬剤ビン内の薬剤の混入異物検査などに利用される。図７には、検査装置の模式図が示されている。なお、図６に示すように、回転軸２２の上端には台３２が設けられており、その台３２上に薬剤ビン４０が載せられる。そして、薬剤ビン４０が、円周上を移動される。薬剤ビン４０の移動経路の一部に対応してステータ１０ａ、１０ｂの列が両側に配置され、この部分においてロータ２０が回転される。この部分には、カメラ４２が設けられており、このカメラ４２によって回転駆動された薬剤ビン４０内の薬剤の状態が撮影され、混入異物の検査が行われる。混入異物の検査は、薬剤ビンの回転前画像、回転後画像の比較などによって行い、一方向回転でも往復回転でもよい。薬剤ビンの回転数、回転位置などもステータ１０への電流供給によって正確に制御することができる。
【００３４】
さらに、本実施形態に係る回転駆動装置は、上述の薬剤ビン内の薬剤に対する混入異物検査の他、ボトルにラベルを貼る装置、ボトルにキャップを締める装置、バイアルビンにフィルムをシュリンクする際に熱を掛ける装置など、ワーク（処理対象物）を移動経路上に移動させながら回転させる各種装置に利用することができる。
【００３５】
また、収容物の検査としては異物の検査だけではなく色調の検査もあり、容器に収容される収容物は溶液だけでなく凍結乾燥製剤のような固形物も含まれる。さらに、容器内の収容物の検査だけでなく、容器の外観や空容器も検査の対象になる。検査内容は、Ｘ線による異物検査、近赤外線を用いた内容物の物性検査など様々な検査であってもよい。
【００３６】
なお、永久磁石は、軸に直接接着剤などで固定してもよいし、プラスチック製のホルダなどに収容してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施形態の概略構成を模式的に示す。
【図２】ステータとロータの構成を示す図である。
【図３】駆動電流の波形を示す図である。
【図４】ステータへの電流供給経路を示す図である。
【図５】３種類のステータ列を設ける構成を示す図である。
【図６】３種類のステータ列に対応するロータの構成を示す図である。
【図７】検査装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  ステータ、１２  ステータコア、１４  ステータコイル、１６  ティース、２０  ロータ、２２  回転軸、２４  永久磁石、３０  軸受け、３２  台、４０  薬剤ビン、４２  カメラ。
【図１】
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【図２】
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【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】
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