JP4804766B2

JP4804766B2 - 容器供給方法および容器供給装置

Info

Publication number: JP4804766B2
Application number: JP2005034260A
Authority: JP
Inventors: 省一星川; 恵三宮宇地; 一弘稲葉
Original assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Current assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2025-02-10
Also published as: JP2006219257A

Description

本発明は容器供給方法および容器供給装置に係り、例えば微生物の培養等に用いられる多数の容器（シャーレ）を自動的に供給することができる容器供給方法および容器供給装置に関するものである。

従来、回転円盤上に多数個積層したシャーレを、回転円盤を回転駆動させて回転円盤内の供給口に移動した後、供給口において下層側より１個ずつ取り出して、次工程へ移送するスターホイール方式の培地分注装置が知られている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、スターホイール方式の容器供給装置１００では、シャーレ搬送面１０１の上方にベースプレート１０２が設けられており、ベースプレート１０２にはシャーレ１０３を落下させるための円形の切欠き１０２ａが１箇所設けられている。ベースプレート１０２の上面には回転円板１０４が回転自在に設けてられており、回転円板１０４には、４箇所に円形の切欠き１０４ａが設けられると共に、この切欠き１０４ａの周囲３箇所にガイドポール１０５が立設されている。

従って、シャーレ１０３は、ベースプレート１０２上で、回転円板１０４の切欠き１０４ａ内において積層され、ガイドポール１０５によって倒れないように支持される。回転円板１０４は、駆動モータ１０６によって回転されるようになっており、回転円板１０４を回転させて切欠き１０４ａをベースプレート１０２の切欠き１０２ａ位置に位置決めすると、積層されているシャーレ１０３は最下段より１個ずつシャーレ搬送面１０１に落下するので、落下したシャーレ１０３を搬送する。なお、回転円板１０４の回転位置を検出する位置センサ１０７が設けられており、回転円板１０４の切欠き１０４ａがベースプレート１０２の切欠き１０２ａ位置に達したことを検出したら、回転円板１０４の回転を停止する。

ところで、図９において前述したスターホイール方式は、供給口が１または２個の場合には適しているが、図１０に示すように、供給口を２個にした回転円盤により、多列のシャーレを次工程へ同時に搬送しようとした場合には、それぞれの回転円板１０４上の供給口に積層されているシャーレ１０３を供給し尽くしたら、回転円板１０４を１８０度回転して搬送を続ける。その際、各列のピッチを等間隔に維持してシャーレ１０３の搬送を行うには、回転円板１０４を図１０に示すように、千鳥状に配置しなければならず、装置の運転制御が複雑になる。また、同じ枚数をセットした場合には、千鳥配列により隣接する回転円板１０４で回転時期が異なるため、消費枚数に差が生じる。また、回転円板１０４が１８０度回転なので、回転終了後にすぐ次のシャーレ群をセットしなければならないため、オペレータが常時つきっきりとなり面倒である。さらに、供給口を２個設けた場合は１個の場合に較べ回転円板１０４が大きくなって、各列の搬送ピッチが大きくなるので、装置全体が大型化するという不都合があった。

そこで、前述した問題点を解決するために多数個積層された複数群のシャーレを１本のコンベアベルトで次工程へ順次搬送するものが考案された。（例えば特許文献３参照）。
特開平６−２２５７５３号公報特開平８−１７３１４１号公報特開平６−１７４７３２号公報

ところで、図１１に示すようにコンベアベルト１１１を用いて複数列のシャーレ１０３を供給する場合には、荷崩れ防止のためシャーレ供給口１１２上に搬送されるシャーレ１０３の積層状態を整えると共に、最下段のシャーレ１０３より順次取り出して次工程へ供給する際の、シャーレ供給口１１２上で上下動されるシャーレ１０３とシャーレ供給口１１２直前に位置するシャーレ１０３との干渉を防止して、シャーレ１０３を安定供給させるために、シャーレ供給口１１２の直前にガイド機能を有するシャッタ１１３が設けられている。このシャッタ１１３は、従来の単列の場合においてはシャーレ供給口１１２上のシャーレ１０３とシャーレ供給口１１２直前のシャーレ１０３との間に無理にこじ入れできた。
しかしながら、コンベアベルト１１１により複数列のシャーレ１０３を同時搬送する多列搬送の場合には、シャッタ１１３をこじ入れることは負荷が過大となるため困難である。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、多数個積層した複数列の容器群から多列コンベアで容器を順次搬送する際に、供給口上の容器と供給口直前の容器との間に容易にシャッタを挿入して容器を安定供給することができる容器供給方法および容器供給装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明にかかる容器供給方法は、多数個の容器を積層するとともに前後に隣接して複数個整列して積層容器の容器列を形成し、この容器列が複数列並べられた容器群を多列コンベアにより前進させて該多列コンベアの前端にある前記容器列を順次容器供給口上へ押出し、前記容器供給口にある前記容器列の容器を順次取り出して供給する容器供給方法であって、前記多列コンベアを前進させて前端の前記積層容器の容器列が前記容器供給口に押し出されたら、前記多列コンベアを逆走させて前記容器群を後退させた後、前記多列コンベアの前端と前記容器供給口との間を遮断するシャッタを閉じ、前記容器供給口にある前記積層容器の容器列を把持して持ち上げ該容器列の最下段の前記容器を順次分離して供給することを特徴としている。

このように構成された容器供給方法においては、多列の容器群を多列コンベアによって前進させ、前端の容器を容器供給口上に押出したら多列コンベアを逆走させて後退させ、多列コンベアの前端の容器と容器供給口の容器との間に空間を設けた後、この空間にシャッタを挿入させるので、複数列の容器群を供給する場合でも容易にシャッタを閉じることができる。これにより、容器供給口に搬送される容器の状態を整えることができると共に、容器供給口上で上下動する容器と容器供給口の直前に位置する容器との干渉を防止して、容器の安定供給をすることができる。

多数個の容器を積層するとともに前後に隣接して複数個整列して積層容器の容器列を形成し、この容器列が複数列並べられた容器群を多列コンベアにより前進させて該多列コンベアの前端にある前記容器列を順次容器供給口上へ押出し、前記容器供給口にある前記容器列の容器を順次取り出して供給する容器供給装置であって、前記多列コンベアを正逆に走行させるコンベア駆動機構と、前記多列コンベアの前端の前記積層容器の容器列が前記容器供給口に押出されたことを検知する容器検出手段と、前記多列コンベアの前端と前記容器供給口との間を遮断するシャッタと、このシャッタを開閉する開閉機構と、前記容器検出手段からの検出信号に基づいて前記コンベア駆動機構を所定距離逆走して後退させた後に前記開閉機構を制御して前記シャッタを閉じるべく制御する制御部と、前記容器供給口に搬入された前記積層容器の容器列を把持して持ち上げ該容器列の最下段の前記容器を順次分離して供給する分離装置と、を有することを特徴とする容器供給装置。

このように構成された容器供給装置においては、多列の容器群を多列コンベアによって前進させ、前端の容器を容器供給口上に押出し、容器検出手段により容器が容器供給口に押出されたことを検出したら、制御部はコンベア駆動機構を制御して多列コンベアを逆走させて多列コンベアの前端の容器を後退させて、容器供給口の容器との間に空間を設ける。その後、制御部の制御により開閉機構を制御してシャッタを閉じるので、容易に多列コンベアの前端と容器供給口との間を遮断することができる。これにより、容器供給口に搬送される容器の状態を整えることができると共に、容器供給口上で上下動する容器と容器供給口の直前に位置する容器との干渉を防止して、容器の安定供給をすることができる。

本発明によれば、前端の容器と容器供給口にある容器との間にシャッタを無理やりこじ入れるため容器の例えば積層状態が乱れるという従来の問題を解消でき、これにより前端の積層容器と容器供給口にある積層容器との間のシャッタを容易に閉じることができるという効果が得られる。

以下、本発明に係る好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の容器供給装置を備えた培地分注装置の正面図、図２は図１中II方向から見た平面図である。

図１および図２に示すように、この培地分注装置１では、基台２の上の上流側（図１中左側）に本発明に係る容器供給装置１０を有しており、この容器供給装置１０の下流側に隣接してクリーンブース３が設けられている。クリーンブース３には、クリーンブース３内部にクリーンエアを充満させるクリーンエア発生装置３ａ、容器供給装置１０によって供給された容器であるシャーレ１１の蓋（図示省略）を開閉するシャーレ蓋開閉部３ｂ、流動的な培地を分注する培地分注ポンプ部３ｃが設けられており、各列のシャーレ１１の上には培地分注ポンプ部３ｃから送られてきた培地をシャーレ１１に分注するための培地分注ノズル部３ｄが各々設けられている。また、クリーンブース３の下流側には、培地が分注されたシャーレ１１を再び積層するシャーレ積層部４が設けられており、シャーレ積層部４に隣接して下流側には、積層されたシャーレ１１を搬出して保管するシャーレ収納コンベア５が設けられている。また、基台２には、操作スイッチボックス６が設けられている。

従って、容器供給装置１０からクリーンブース３に供給されたシャーレ１１は、シャーレ蓋開閉部３ｂによって蓋が開けられ、培地分注ノズル部３ｄから培地が分注された後、蓋が閉じられて搬送される。そして、シャーレ積層部４において、持上げられたシャーレ１１の下に新しいシャーレ１１を挿入して下から積層し、所定量積層されたらシャーレ収納コンベア５に保管される。

次に、容器供給装置１０について説明する。
図３は容器供給装置１０の平面図、図４〜図７は、容器供給装置における各列のシャーレの供給動作を示す斜視図、図８はシャーレ取出機を示す斜視図である。
図１および図２に示したように、この容器供給装置１０は、多数個のシャーレ１１を積層するとともにこの積層容器である積層シャーレ１１Ａを前後に隣接して複数個整列した容器列であるシャーレ列１１Ｂを形成し、このシャーレ列１１Ｂが複数列並べられた容器群としてのシャーレ群１１Ｃを多列コンベア１２により前進させて該多列コンベア１２の前端１２ａにある積層シャーレ１１Ａを順次容器供給口であるシャーレ供給口１３上へ押出し、シャーレ供給口１３にある積層シャーレ１１Ａの最下段から順次シャーレ１１を取り出してクリーンブース３へ供給するものである。

そして、図３、図４〜図７に示すように、多列コンベア１２を正逆に走行させるコンベア駆動機構としてのプーリ駆動軸１５ａと、多列コンベア１２の前端１２ａの積層シャーレ１１Ａがシャーレ供給口１３に押出されたことを検知する容器検出手段である供給部シャーレ検出センサ１４と、多列コンベア１２の前端１２ａとシャーレ供給口１３との間を遮断するシャッタ１６と、このシャッタ１６を開閉する開閉機構であるシャッタ駆動シリンダ１７と、供給部シャーレ検出センサ１４からの検出信号に基づいて図示しない駆動機構によりプーリ駆動軸１５ａを所定量逆転させた後にシャッタ駆動シリンダ１７によりシャッタ１６を閉じるべく制御する制御部１８（図１参照）とを有している。なお、制御部１８は、例えば操作スイッチボックス６内に設けることができる。

図４〜図７に示すように、多列コンベア１２は、プーリ駆動軸１５ａと従動軸１５ｂとの間に列数に対応した本数のコンベアベルト１２ｂが巻回されて形成されている。また、シャーレ供給口１３は、供給部ベースプレート２０における各列に対応する位置に、シャーレ１１が通過できる丸穴を設けて形成されている。供給部ベースプレート２０に対向して上方には供給部上プレート２１が設けられており、両プレート２０、２１間には、各シャーレ供給口１３の周囲における前方および左右に３本のサポートシャフト２２が設けられている。これにより、シャーレ供給口１３に搬入された積層シャーレ１１Ａは、３本のサポートシャフト２２により倒れることなくシャーレ供給口１３の上に位置決めされることになる。

図４〜図７に示すように、多列コンベア１２のコンベアベルト１２ｂを挟むようにして、シャーレ１１を収納する間隔で一対の板状のサイドガイド１９、１９が設けられており、このサイドガイド１９、１９間に各列のシャーレ列１１Ｂが収納されるようになっていて、積層シャーレ１１Ａが左右方向に転倒しないようにガイドしている。なお、隣接する列におけるサイドガイド１９の間には、隙間Ｓ（図２参照）が設けられている。

図３にはシャッタが示されている。（Ａ）はシャッタの正面図、（Ｂ）は（Ａ）中Ｂ−Ｂから見た平面図である。
図３（Ａ）に示すように、シャッタ１６は、上下のシャッタ取付プレート１６ａ、１６ｂ間に一定間隔で隙間Ｓよりも狭幅に設けられた幅Ｗの複数の上下部材１６ｃを取り付けて形成されており、上のシャッタ取付プレート１６ａと供給部上プレート２１との間にシャッタ駆動シリンダ１７が取り付けられている。すなわち、供給部上プレート２１の下面から下方に向かって設けられているブラケット２１ａにシャッタ駆動シリンダ１７のピストンロッド１７ａの先端を取付け、シャッタ駆動シリンダ１７の本体をシャッタ取付プレート１６ａの上面に固定している。これにより、シャッタ１６は、供給部上プレート２１に対して左右に開閉することになる。

図３（Ｂ）に示すように、シャッタ１６を閉じたときには、上下部材１６ｃが左右のサイドガイド１９間の中央部に位置して、積層シャーレ１１Ａの搬送を阻止することができるようになっている。一方、シャッタ１６を開ける場合には、上下部材１６ｃが隣接する列の隙間Ｓに完全に収納される位置まで移動して、搬送される積層シャーレ１１Ａと干渉しないようになっている。このため、シャッタ駆動シリンダ１７のわずかな移動により、多列コンベア１２に対応した供給路を開閉することができるようになっている。

また、図４〜図７に示すように、多列コンベア１２の前端１２ａとシャーレ供給口１３との間にはコンベア部シャーレ検出センサ２３が設けられており、多列コンベア１２の前端１２ａとシャーレ供給口１３との間にシャーレ１１がないことを検出することができるようになっている。なお、コンベア部シャーレ検出センサ２３は、制御部１８に検出信号を送るようになっている。

図８には、シャーレ供給口１３の下方位置に設けられている分離装置３０が示されている。
この分離装置３０では、ベースプレート３１上に、シャーレ列１１Ｂの列数（ここでは３列）に対応する個数の１個取り機３２が並設されている。各１個取り機３２は、ベースプレート３１上で上向きに駆動シリンダ３３を有しており、駆動シリンダ３３の左右両側にはガイド部３４が設けられている。各駆動シリンダ３３のピストンロッド３３ａの先端およびガイド部３４のガイドシャフト３４ａの先端には、各々台３５が水平状態を保持して上下動可能に設けられている。また、各台３５の上にはブラケット３６が立設されており、このブラケット３６にはシャーレ１１を把持する一対のアーム３７、３７を開閉する開閉用シリンダ３８が各々取り付けられている。
従って、分離装置３０は、開閉用シリンダ３８によりアーム３７，３７を開閉してシャーレ１１を把持し、駆動シリンダ３３によってシャーレ１１を持ち上げてシャーレ供給口１３上に位置した最下段のシャーレ１１を分離する。

次に、図４〜図７に基づいて、本発明に係る容器供給方法の実施の形態であるシャーレ１１の供給方法について説明する。
図４に示すように、制御部１８の制御により図示省略の駆動機構を作動させることによりプーリ駆動軸１５ａを回転させて多列コンベア１２を走行させ、多列コンベア１２の上に積層されている各列の積層シャーレ１１Ａを前進させる。これにより、多列コンベア１２の前端１２ａにある積層シャーレ１１Ａはシャーレ供給口１３に押出される。シャーレ供給口１３の上に供給された積層シャーレ１１Ａはシャーレ供給口１３から取り出されて、最下段のシャーレ１１から順次消費されていく。

図５に示すように、シャーレ供給口１３上のシャーレ１１がシャーレ供給口１３と同じ高さまで消費されると、供給部シャーレ検出センサ１４が、シャーレ１１が消費されたことを検知して制御部１８に伝達する。制御部１８は、シャッタ駆動シリンダ１７を作動させてシャッタ１６を開くとともに、図示省略の駆動機構によりコンベア駆動機構であるプーリ駆動軸１５ａを回転させて多列コンベア１２を前進させる。

図６に示すように、多列コンベア１２の最前列の積層シャーレ１１Ａが押出されてシャーレ供給口１３に供給され、供給部シャーレ検出センサ１４が、積層シャーレ１１Ａが供給されたことを検出したら制御部１８に信号を送って多列コンベア１２を停止させ、さらにプーリ駆動軸１５ａを逆転させる
図７に示すように、プーリ駆動軸１５ａを逆転させて多列コンベア１２の前端１２ａとシャーレ供給口１３との間に、シャッタ１６を挿入させるための隙間を形成する。コンベア部シャーレ検出センサ２３が多列コンベア１２の前端１２ａとシャーレ供給口１３との間に隙間ができたことを検出して制御部１８に伝達すると、制御部１８はプーリ駆動軸１５ａの回転を停止させた後、シャッタ駆動シリンダ１７を制御してシャッタ１６を閉じる。そして、図４に戻って前述した工程を繰り返す。

以上、前述した容器供給方法および容器供給装置によれば、多列コンベア１２の前端１２ａとシャーレ供給口１３との間に隙間を設けるので、複数列のシャーレ群１１Ｃを供給する場合でも容易にシャッタ１６を閉じることができる。これにより、シャーレ供給口１３に搬送されるシャーレ１１の積層状態を整えることができると共に、シャーレ供給口１３上で上下動するシャーレ１１とシャーレ供給口１３の直前に位置する積層シャーレ１１Ａとの干渉を防止して、シャーレ１１を安定供給することができる。

なお、本発明の容器供給方法および容器供給装置は、前述した実施の形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した実施の形態においては、容器としてシャーレ１１を用いる場合について説明したが、シャーレ１１に限らず、一定の厚みがある容器あるいはその他の製品にも適用することができる。
また、前述した実施の形態においては、シャッタ１６の開閉機構としてシャッタ駆動シリンダ１７を用いた場合について例示したが、そのほか、モータを用いることも可能である。

また、前述した実施の形態においては、多列コンベア１２を逆走させる際に、コンベア部シャーレ検出センサ２３によって、多列コンベア１２の前端１２ａとシャーレ供給口１３との間にシャーレ１１がないことを検出した後に停止するようにしたが、コンベア部シャーレ検出センサ２３を用いずに、所定距離だけ逆走させたり、あるいは、所定時間だけ逆走させるようにすることもできる。

以上のように、本発明に係る容器供給方法および容器供給装置は、前端の積層容器と容器供給口にある積層容器との間にシャッタを無理やりこじ入れるための負荷の増大と容器の積層状態が乱れるという従来の問題を解消でき、これにより前端の積層容器と容器供給口にある積層容器との間のシャッタを容易に閉じることができるという効果を有し、例えば微生物を培養等に用いられる多数の容器を自動的に供給することができる容器供給方法および容器供給装置等として有用である。

本発明の容器供給装置を備えた培地分注装置の正面図である。図１中II方向から見た平面図である。（Ａ）はシャッタの正面図、（Ｂ）は（Ａ）中Ｂ−Ｂから見た平面図である。シャッタの開閉動作を示す説明図である。シャッタの開閉動作を示す説明図である。シャッタの開閉動作を示す説明図である。シャッタの開閉動作を示す説明図である。シャーレ取り出す分離装置の斜視図である。従来の円形の容器供給装置を示す（Ａ）平面図及び、（Ｂ）側面図である。円形の容器供給装置の問題点を示す平面図である。多列コンベアを用いた容器供給装置を示す断面図である。

符号の説明

１０容器供給装置
１１シャーレ（容器）
１１Ａ積層シャーレ（積層容器）
１１Ｂシャーレ列（容器列）
１１Ｃシャーレ群（容器群）
１２多列コンベア
１２ａ前端
１３シャーレ供給口（容器供給口）
１５プーリ駆動軸（コンベア駆動機構）
１４供給部シャーレ検出センサ（容器検出手段）
１６シャッタ
１７シャッタ駆動シリンダ（開閉機構）
１８制御部

Claims

多数個の容器を積層するとともに前後に隣接して複数個整列して積層容器の容器列を形成し、この容器列が複数列並べられた容器群を多列コンベアにより前進させて該多列コンベアの前端にある前記容器列を順次容器供給口上へ押出し、前記容器供給口にある前記容器列の容器を順次取り出して供給する容器供給方法であって、
前記多列コンベアを前進させて前端の前記積層容器の容器列が前記容器供給口に押し出されたら、前記多列コンベアを逆走させて前記容器群を後退させた後、前記多列コンベアの前端と前記容器供給口との間を遮断するシャッタを閉じ、前記容器供給口にある前記積層容器の容器列を把持して持ち上げ該容器列の最下段の前記容器を順次分離して供給することを特徴とする容器供給方法。
多数個の容器を積層するとともに前後に隣接して複数個整列して積層容器の容器列を形成し、この容器列が複数列並べられた容器群を多列コンベアにより前進させて該多列コンベアの前端にある前記容器列を順次容器供給口上へ押出し、前記容器供給口にある前記容器列の容器を順次取り出して供給する容器供給装置であって、
前記多列コンベアを正逆に走行させるコンベア駆動機構と、前記多列コンベアの前端の前記積層容器の容器列が前記容器供給口に押出されたことを検知する容器検出手段と、前記多列コンベアの前端と前記容器供給口との間を遮断するシャッタと、このシャッタを開閉する開閉機構と、前記容器検出手段からの検出信号に基づいて前記コンベア駆動機構を所定距離逆走して後退させた後に前記開閉機構を制御して前記シャッタを閉じるべく制御する制御部と、前記容器供給口に搬入された前記積層容器の容器列を把持して持ち上げ該容器列の最下段の前記容器を順次分離して供給する分離装置と、を有することを特徴とする容器供給装置。