JP6348771B2 - ワークチャック装置 - Google Patents
ワークチャック装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6348771B2 JP6348771B2 JP2014097831A JP2014097831A JP6348771B2 JP 6348771 B2 JP6348771 B2 JP 6348771B2 JP 2014097831 A JP2014097831 A JP 2014097831A JP 2014097831 A JP2014097831 A JP 2014097831A JP 6348771 B2 JP6348771 B2 JP 6348771B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- holding
- holding member
- diameter
- workpiece
- chuck device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Description
例えば、創薬研究プロセスにおいて、生体活性等を調査するため、多種多様な検査、実験のために微量で多数の試料を取り扱うことが必要であり、マイクロ(テスト)チューブ等の容器に収められた試料を、極低温の安定した環境のもとで大量に保管するとともに、任意の試料を迅速に取り出す技術が欠かせない。
このワークチャック装置は、保持部材としてワークの側面に当接して把持する複数の爪部材と、爪部材を開閉する開閉手段とを有し、複数の爪部材がそれぞれ半径方向に開閉可能に円周上に配置されており、これらの爪部材により、トレイに縦立収納された複数のマイクロ(テスト)チューブ等の中から目的とするものを把持するものであり、移載機構によって引き上げて、所定の場所に移動してマイクロ(テスト)チューブ等を移載するものである(例えば特許文献1等参照。)。
このため、爪部材に近い部分に駆動部や、直線移動機構等を配置する必要があった。
このようなワークチャック装置を、創薬研究プロセス等の低温格納されたワークのピッキングに適用する場合、爪部材に近い部分に配置された駆動部や、直線移動部等を低温下でも確実に動作可能な構成とする必要があり、特殊な部品や構造等を必要とし、非常に高価で複雑なものとなるという問題があった。
また、ワークチャック装置の試料等を保存した低温槽等に進入する部分が大きくなり凹凸の大きな形状となるため、ワークチャック装置自体の移動によってワーク周囲の空気を乱し、試料等を保存した低温槽等の温度を上昇させてしまうという問題があった。
さらに、爪部材がワークの外方で径方向に開閉するため、複数のワークを整列して配置する場合には、隣接するワークの間に爪部材を挿入し開閉するための空間が必要となる。
また、開閉手段が同軸に配置された少なくとも3つの管状部材と、少なくとも3つの管状部材をそれぞれ独立して前記保持部材と相対的に軸方向移動可能とする少なくとも3つのアクチュエータとを有し、少なくとも3つの管状部材が、拡径部材と、拡径部材より外周側に配置された縮径部材と、縮径部材より外周側に配置された切離部材を含むことにより、保持手段を動作させるための構造が極めて簡単な構造となり、また、少なくとも3つのアクチュエータが、それぞれ独立してベース部材に設けられていることで、保持部材に近い部分に駆動部や、直線移動機構等を配置する必要がなく、簡単な構造となるとともに、各部材を軸方向にのみ往復駆動することで確実にワークの保持動作を行うことができる。
また、このことで、例えば極低温の環境に維持された低温槽内のワークを上方からアプローチしてチャックする際、保持部材から上方に距離を離して極低温にさらされない常温位置に駆動部や直線移動機構等を配置することが可能となり、特殊な部品や構造を必要とせず確実に把持解放動作が可能となる。
また、ワークチャック装置の試料等を保存した低温槽等に進入する部分の外形を極めて細く、単純な構造・形状とすることが可能となり、ワーク周囲の空気を乱すことなく、低温槽等の温度上昇を抑制することができる。
さらに、試料等を保存した低温槽等の上方の開口を小さくして、低温槽等の温度上昇を抑制することができる。
さらに、切離部材が、保持部材より先端側に突出可能に構成されていることにより、例えば、ワークが霜等によって他のワークと固着しているような場合でも、切離部材を突出すことによって、他のワークを上方に引っ張ることなく、目的のワークを確実に分離して上方に取り出すことができる。
また、保持部の外周面には縮径用テーパー部が設けられ、縮径部材が保持部材の外周側に保持部材と相対的に軸方向移動可能に設けられているため、自然状態で保持部材がワークの凹部の内径より小さくなるように設定することで、縮径部材の動作のみでワークの保持解放が可能となる。
請求項3に記載の構成によれば、保持部材が軸方向に延びる管状部と、管状部の先端を弾性的に径方向に変位可能とした保持部を有することにより、保持部材自体に開閉のための可動部を設ける必要がなく、簡単な構造とすることができる。
また、保持部の内周面には拡径用テーパー部が設けられ、拡径部材が保持部材の内周側に保持部材と相対的に軸方向移動可能に設けられているため、自然状態で保持部材がワークの凹部の内径より大きくなるように設定することで、拡径部材の動作のみでワークの保持解放が可能となる。
さらに、請求項2に記載の構成と併用することで、保持部材の拡径縮径を両方向で能動的に行うことが可能となり、自然状態で保持部材がワークの凹部の内径より小さくなる状態、ワークの凹部の内径より大きくなる状態のいずれであっても、また、何らかの原因でワーク等に保持部材が固着した場合であっても、確実にワークの保持解放動作を行うことができる。
また、管状部材が、保持部材を軸方向の先端側から押圧する第1軸部材と保持部材を軸方向の先端側に向けて押圧する第2軸部材とを含み、第1軸部材と第2軸部材とが相対的に軸方向に移動可能に設けられていることにより、保持手段を動作させるため構造が極めて簡単な構造となる。
請求項6に記載の構成によれば、排出部材の先端側には、ワークへの接触を検知する検知手段を有することにより、該検知手段によって検知動作を行うことで、ワークへのアプローチをさらに正確に行うことができるとともに、ワークの排出や保持不良等を検出することが可能となる。
請求項7に記載の構成によれば、拡径部材又は第1軸部材が排出部材を兼ねていることにより、機能を低下させることなく、可動部や部品点数を少なくして簡単な構造とすることができる。
本実施形態のワークチャック装置100は、例えば、ワーク整列部材Pに整列配置されたマイクロ(テスト)チューブ等の多数のワークWの中から、所定のワークWをピッキングして複数のワーク整列部材Pの間で移載するような用途に用いられる。
ワーク整列部材Pは、例えば、図1に示すように、上方が解放され内部が極低温環境に維持された低温槽Fの底部に載置されており、上方からワークチャック装置100がアプローチしてワークWをピッキングして移載作業が行われる。
保持部材120は、図3に示すように、垂直方向に延びる管状部124の先端にスリット125を設けることで弾性的に径方向に変位可能とした保持部123を設けてなり、保持部123の内周面には拡径用テーパー部121、保持部123の直上の外周面には縮径用テーパー部122が設けられている。
なお、本実施形態で保持されるワークWは、図6に示すように、チューブ状の本体のキャップcapの頂部側に凹部が設けられている。
凹部は、下方に行くほど拡がる形状とするのが望ましい。
また、凹部を上方から見た形状は、図6のc1乃至c3に示すもの等、どのような形態であってもよく、その形態に応じて保持部123の形状を適宜設定すればよい。
拡径部材130、保持部材120の管状部124、縮径部材140および切離部材150は、図4に示すように、全て管状に形成されて同軸に配置されている。
また、図2に示すように、保持部材120の管状部124がベース部材110に固定され、拡径部材130、縮径部材140および切離部材150が、それぞれ個別にベース部材110に配置されたアクチュエータ113、114、115によって軸方向移動可能に構成されている。
また、拡径部材130は排出部材を兼ねており、先端側から、検知回路によってワークWの接触や有無を検知する検知手段(図示せず)が設けられている。
なお、拡径部材130は最内周に配置されるため、管状ではなく中実の棒状に形成されていてもよい。
ベース部材110は移動機構(図示せず)に固定されており、ワークチャック装置100の保持部材120の保持部123がワーク整列部材Pに整列配置されたワークWに対して上方からアクセス可能に設置されている。
まず、図5に示すように、ワークチャック装置100はワーク整列部材Pに整列配置されたワークWの上方で、かつ保持部材120の保持部123がチャックすべきワークWの上方凹部の直上に位置するように水平面内で移動し、当該位置から保持すべきワークWに向かって垂直方向下方に移動する。
上昇した拡径部材130の先端部は、保持部材120の保持部123の内周面に設けられた拡径用テーパー部121に当接し、保持部123が外方に拡がりワークWの上方凹部の内面を確実に保持した状態となる。
この状態から、移動機構(図示せず)によってベース部材110を垂直方向上方に移動させることで、ワークWが保持部材120に保持された状態でワーク保持部材Pから上方にピックアップされる。
このことで、ワークWが霜等によって周囲のワークWと固着しているような場合でも、周囲のワークWを上方に引っ張ることなく、目的のワークWのみを確実に分離して上方に取り出すことができる。
これらの動作において、低温に維持された低温槽等に収容されたワークWに対して、外形がワークWの直径よりわずかに大きい程度の細く滑らかな円筒形状の部分のみが冷凍槽等に進入するようにすることで、アクチュエータ113、114、115を常温部で動作させることが可能となるとともに、ワークWの周囲の空気の乱れを抑制し、低温槽等の温度上昇を抑制することができる。
ワークWの解放時には、アクチュエータ113、114を作動させ、拡径部材130、縮径部材140を保持部材120に対して相対的に下降させる。
下降した縮径部材140の先端部は、保持部材120の保持部123の外周面に設けられた縮径用テーパー部122に当接し、保持部123が内方に縮径し、ワークWの保持を解除する。
なお、保持部材120の保持部123が弾性によりワークWの凹部より小さな径となる状態に設定した場合には、縮径部材140を省略しても、拡径部材130による拡径を解除するだけでワークWの保持を解除することが可能である。
この上方移動の際に、さらにアクチュエータ113を作動させ、排除部材を兼ねた拡径部材130を下降させることで、突出した拡径部材130の先端部によってワークWの上面を押さえて、保持部材120の保持部123に引きずられることなく、ワークWを確実にワーク整列部材P上で解放することができる。
さらに、前述したワークWの解放時に、ワークWの上面を押さえた状態でワークWとの接触を検知し、ベース部材110の上昇中にワークWの接触の検知が終了することで、確実に解放動作が完了したことを検出することも可能となる。
本実施形態のワークチャック装置は、第1実施形態のものと同様、例えば、ワーク整列部材Pに整列配置されたマイクロ(テスト)チューブ等の多数のワークWの中から、所定のワークWをピッキングして複数のワーク整列部材Pの間で移載するような用途に用いられる。
また、同様に、ベース部材と、ワークWの上端の凹部に挿入され、拡径することで保持する保持部材220と、保持部材220を作動させる開閉手段とを有しており、図示しない移動機構によって少なくとも水平面内および垂直方向の3方向に自在に移動可能に構成されている。
また、保持部材220は、図8aに示すように、第2軸部材270に外嵌して、下端の環状部226が支持され、第1軸部材260に上端を上端の環状部226が下方に押圧されるように配置される。
なお、本実施形態で保持されるワークWは、第1実施形態と同様に、図6に示すようにチューブ状の本体のキャップcapの頂部側に凹部が設けられている。
凹部は、下方に行くほど拡がる形状とするのが望ましい。
また、凹部を上方から見た形状は、図6のc1乃至c3に示すもの等、どのような形態であってもよく、その形態に応じて保持部223の形状や数を適宜設定すればよい。
第1軸部材260、第2軸部材270および切離部材250は、全て管状に形成されて同軸に配置されている。
また、第1軸部材260がベース部材に固定され、第2軸部材270および切離部材250が、それぞれ個別にベース部材に配置されたアクチュエータによって軸方向移動可能に構成されている。
また、第2軸部材270は排出部材を兼ねており、先端側から、検知回路によってワークWの接触や有無を検知する検知手段(図示せず)が設けられている。
なお、第2軸部材270は最内周に配置されるため、管状ではなく中実の棒状に形成されていてもよい。
なお、ベース部材の移動、切離部材250の動作、検知手段の動作は、第1実施形態と同様なので説明を省略する。
保持部材220の保持部223は、上下に圧縮しない状態ではチャックすべきワークWの上方凹部より小さな径に設定されている。
保持部223がワークWの上方凹部に挿入された状態でアクチュエータを作動させ、第2軸部材270を上昇させると、保持部223が外方に拡がりワークWの上方凹部の内面を確実に保持した状態となる。
ワークWの解放時には、アクチュエータを作動させ、第2軸部材270を下降させることで保持部223が弾性によりワークWの凹部より小さな径に戻りワークWの保持を解除する。
また、第1軸部材260の下端と保持部材220の上方の環状部226を固定しておけば、さらにアクチュエータを作動させ、排除部材を兼ねた第2軸部材270を下降させることで、突出した第2軸部材270の先端部によってワークWの上面を押さえて、ワークWが保持部材220の保持部223に引きずられることなく、ワークWを確実に解放することができる。
例えば、上述した第1実施形態では、保持部材120の保持部123を3本のスリット125で3方向に拡径するものとしたが、2方向以上であれば何方向であってもよい。
また、スリット125の配置間隔も、円周上に等間隔でなくてもよい。
さらに、保持部123はワークとの接触部に凹凸加工を施したものや緩衝部材を有するものであってもよい。
また、上述した第2実施形態では、保持部材220の保持部223を6方向に拡径するものとしたが、2方向以上であれば何方向であってもよい。
また、図8bに示すように、保持部材220bをゴム等の弾性材料で構成してもよい。
さらに、本発明に係るワークチャック装置により把持されるワークは、創薬研究用試料や薬品等を収容したバイアル瓶やマイクロチューブ等に限定されるものではなく、各種組立機械、工作機械等のワークの把持に用いられてもよい。
110 ・・・ ベース部材
113 ・・・ アクチュエータ(拡径部材用)
114 ・・・ アクチュエータ(縮径部材用)
115 ・・・ アクチュエータ(切離部材用)
120、220 ・・・ 保持部材
121 ・・・ 拡径用テーパー部
122 ・・・ 縮径用テーパー部
123、223 ・・・ 保持部
124 ・・・ 管状部
125 ・・・ スリット
226 ・・・ 環状部
130 ・・・ 拡径部材(排出部材)
131 ・・・ 検知手段
140 ・・・ 縮径部材
150、250 ・・・ 切離部材
260 ・・・ 第1軸部材
270 ・・・ 第2軸部材
W ・・・ ワーク
P ・・・ ワーク保持部材
F ・・・ 低温槽
Claims (7)
- ベース部材と、ワークを保持する保持部材と、前記保持部材を作動させる開閉手段とを有するワークチャック装置であって、
前記保持部材が、ワークの凹部に挿入され外方に拡径することでワークを保持するように構成され、
前記開閉手段が、同軸に配置された少なくとも3つの管状部材と、前記少なくとも3つの管状部材をそれぞれ独立して前記保持部材と相対的に軸方向移動可能とする少なくとも3つのアクチュエータとを有し、
前記少なくとも3つのアクチュエータが、それぞれ独立して前記ベース部材に設けられ、
前記少なくとも3つの管状部材が、拡径部材と、前記拡径部材より外周側に配置された縮径部材と、前記縮径部材より外周側に配置された切離部材を含み、
前記切離部材が、前記保持部材より先端側に突出可能に構成されていることを特徴とするワークチャック装置。 - 前記保持部材が、軸方向に延びる管状部と、前記管状部の先端を弾性的に径方向に変位可能とした保持部を有するとともに、前記保持部の外周面には縮径用テーパー部が設けられ、
前記縮径部材が、前記保持部材の外周側に前記保持部材と相対的に軸方向移動可能に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のワークチャック装置。 - 前記保持部材が、軸方向に延びる管状部と、前記管状部の先端を弾性的に径方向に変位可能とした保持部を有するとともに、前記保持部の内周面には拡径用テーパー部が設けられ、
前記拡径部材が、前記保持部材の内周側に前記保持部材と相対的に軸方向移動可能に設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のワークチャック装置。 - 前記保持部材が、軸方向に変形することで外径が変化するように構成され、
前記管状部材が、前記保持部材を軸方向の先端側から押圧する第1軸部材と前記保持部材を軸方向の先端側に向けて押圧する第2軸部材とを含み、
前記第1軸部材と前記第2軸部材とが相対的に軸方向に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のワークチャック装置。 - 前記管状部材が、前記保持部材の内周側に前記保持部材と相対的に軸方向に移動可能な排出部材を含み、
前記排出部材が、前記保持部材より先端側に突出可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のワークチャック装置。 - 前記排出部材の先端側には、ワークへの接触を検知する検知手段を有することを特徴とする請求項5に記載のワークチャック装置。
- 前記管状部材が、前記保持部材を軸方向の先端側から押圧する第1軸部材と前記保持部材を軸方向の先端側に向けて押圧する第2軸部材とを含み、
前記拡径部材又は前記第1軸部材が、前記排出部材を兼ねていることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載のワークチャック装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014097831A JP6348771B2 (ja) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | ワークチャック装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014097831A JP6348771B2 (ja) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | ワークチャック装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015213987A JP2015213987A (ja) | 2015-12-03 |
JP6348771B2 true JP6348771B2 (ja) | 2018-06-27 |
Family
ID=54751393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014097831A Expired - Fee Related JP6348771B2 (ja) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | ワークチャック装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6348771B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017209684A1 (en) | 2016-05-31 | 2017-12-07 | Blueair Ab | Method for determining utilized capacity of an air filter |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52158478U (ja) * | 1976-05-25 | 1977-12-01 | ||
JPS5995076U (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-28 | 神崎製紙株式会社 | 吊上用補助具 |
JPH0651244B2 (ja) * | 1986-06-11 | 1994-07-06 | 日立電子エンジニアリング株式会社 | デイスク部材のクランプ装置 |
JPH04133589U (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-11 | ぺんてる株式会社 | 円筒ワ−クの把持装置 |
JPH0615987U (ja) * | 1992-07-31 | 1994-03-01 | 武蔵精密工業株式会社 | マニピュレータの把持構造 |
DE19801178C2 (de) * | 1998-01-15 | 2000-12-07 | Mwg Biotech Ag | Deckelgreifvorrichtung |
JP2000086144A (ja) * | 1998-09-14 | 2000-03-28 | Mitsuboshi Belting Ltd | チャッキング装置 |
JP2005231006A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Sumitomo Denko Shoketsu Gokin Kk | チャックおよびワーク把持方法 |
JP5003265B2 (ja) * | 2006-09-26 | 2012-08-15 | 株式会社デンソー | ワーク把持具 |
-
2014
- 2014-05-09 JP JP2014097831A patent/JP6348771B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015213987A (ja) | 2015-12-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20240208078A1 (en) | Systems and methods for acquiring and moving objects | |
EP3349952B1 (en) | Everting end effector for use with an articulated arm in a robotic system | |
US10502751B2 (en) | Device for lifting a sample tube | |
US9079178B2 (en) | Apparatus and methods for pipetting with interchangeability among different pipette tips | |
US9073052B2 (en) | Lab members and liquid handling systems and methods including same | |
US20120134769A1 (en) | Methods, Systems, And Apparatus Adapted To Transfer Sample Containers | |
US20150233957A1 (en) | Transport device, sample distribution system and laboratory automation system | |
CN105705241B (zh) | 具有便于夹持毛细管‑活塞组件的活塞的设计的容积式移液系统 | |
EP3187313A1 (en) | End effector, industrial robot, and operating method thereof | |
EP2982439B1 (en) | Reagent carrier unit with coupling section to permit pipettor arm attachment and handling | |
JP6348771B2 (ja) | ワークチャック装置 | |
JP2017094413A (ja) | ワークピッキング装置 | |
JP4489612B2 (ja) | 創薬用容器ピッキング装置 | |
JP5939714B2 (ja) | ワークチャック装置 | |
JP6101091B2 (ja) | 検体容器移動システムおよび検体容器移動方法 | |
EP3890929B1 (en) | Apparatus for transferring a vial from a first station to a second station | |
JP6147222B2 (ja) | ワークチャック装置 | |
TWI745621B (zh) | 握持裝置及工業機器人 | |
EP3838516B1 (en) | Gripper assembly and method for operating the gripper assembly | |
CN108349050B (zh) | 密封构件取出装置 | |
US20170145470A1 (en) | Specimen transfer apparatus and method | |
CN116322803A (zh) | 用于将多个物体转移通过转移端口的转移装置 | |
EP4179337A1 (en) | Robotic sample handling system | |
CN217436865U (zh) | 用于释放或锁住工作台的结构和转运分离装置 | |
US20210396773A1 (en) | Methods and systems for picking and placing vessels and for aligning an instrument |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170906 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171013 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171220 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171222 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180515 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180601 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6348771 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |