JP7034210B2 - 試料容器を取り扱うための把持装置および分析機器 - Google Patents

Description

本発明は、試料容器を取り扱うための把持装置および分析機器に関する。

本発明の目的は、試料容器を取り扱うための把持装置を提供すること、および、高度に柔軟で高パフォーマンスを有する分析機器を提供することである。

把持装置は、例えば従来の試料管の形態の試料容器を取り扱うように構成されている。試料容器は所定のキャップタイプのキャップによって閉鎖されているか、またはキャップによって閉鎖されていない。キャップタイプは、異なるキャップタイプのセットから選択され得る。異なるタイプの試料容器は、例えば、異なるタイプのキャップによって閉鎖され得る。

把持装置は、共同して試料容器を把持するように構成された、および／または、試料容器の把持を引き起こすように構成された複数のフィンガを備えている。

把持装置はさらに、フィンガのうちの少なくとも１つに配置される、および／または、フィンガのうちの少なくとも１つに機械的に連結された、触覚センサ装置を備えている。触覚センサ装置は、試料容器の、および、ある場合には把持されるキャップの、長手方向の輪郭を測定および／またはサンプリングするように構成されている。長手方向の輪郭は、試料容器の長手方向への延在の輪郭である。

把持装置はさらに、触覚センサ装置に連結された制御装置を備えており、制御装置は、サンプリングされた長手方向の輪郭に基づいて、試料容器がキャップによって閉鎖されているか、または、キャップによって閉鎖されていないかを判定するように構成されている。サンプリングされた長手方向の輪郭は、キャップによって試料容器が閉鎖されているかいないかに左右される。典型的には、試料容器に挿入されないキャップの一部は、別の外径、特に、試料容器よりも大きな外径を有する。その結果、サンプリングされた長手方向の輪郭は、試料容器およびキャップの間の遷移位置において明確に変化する。したがって、制御装置は、キャップが存在するかを判定するために、例えばサンプリングされた長手方向の輪郭の勾配を評価することができる。追加または代替的に、制御装置は、サンプリングされた長手方向の輪郭を、記憶された、キャップを有する／有しない既知の試料容器の長手方向の輪郭と比較してもよい。

一実施形態によると、触覚センサ装置は、長手方向の輪郭をサンプリングするために、移動可能であり、フィンガの少なくとも１つに沿って長手方向に配置された、例えば２～１００個の、複数の触覚センサを備えている。触覚センサは軸方向に移動可能であってもよい。触覚センサは、把持される試料容器の長手軸に対して垂直な方向に移動可能であってもよい。

一実施形態によると、試料容器がキャップによって閉鎖されていると制御装置が判定した場合、制御装置はさらに、特にサンプリングされた長手方向の輪郭に基づいて、キャップタイプを判定するように構成されている。典型的には、サンプリングされた長手方向の輪郭は、キャップタイプに特有である。したがって、サンプリングされた長手方向の輪郭に基づいて、キャップタイプを判定することができる。制御装置は、例えばサンプリングされた長手方向の輪郭を、記憶された既知のキャップタイプの長手方向の輪郭と比較してもよい。制御装置はさらに、キャップタイプを判定するために、検知されたキャップの色を用いてもよい。

一実施形態によると、キャップは、試料容器に挿入される基部を備え、試料容器がキャップによって閉鎖されていると制御装置が判定した場合、制御装置はさらに、サンプリングされた長手方向の輪郭に基づいて、基部が試料容器に挿入された程度を判定するように構成されている。典型的には、キャップは試料容器に挿入される基部と、試料容器よりも大きな外径を有する、隣接する頭部とを備えている。基部が試料容器に完全に挿入された場合、サンプリングされた輪郭は、試料容器および頭部の間の遷移位置において、試料容器の外径によって判定された値と、頭部の外径によって判定された値との間で変化する。基部が試料容器に完全に挿入されない場合、サンプリングされた輪郭は、試料容器の外径によって判定された値と、そして基部の外径によって判定された値と、そして頭部によって判定された値との間で変化する。その結果、試料容器に挿入されていない基部の長さが判定され得る。さらに、キャップタイプが既知である場合、キャップの幾何学的特徴、例えば基部および頭部の長手方向の延在がわかる。したがって、基部が試料容器に挿入された程度が、サンプリングされた長手方向の輪郭に基づいて計算できる。

一実施形態によると、複数の触覚センサのそれぞれが、軸方向に可動のピンと、軸方向に可動のピンの軸方向の変位を測定するように構成された変位測定セルとを備えている。長手方向の輪郭は、触覚センサの軸方向の変位により形成される。

一実施形態によると、軸方向に可動のピンが把持された試料容器の表面にバネ力によって押圧されるように、触覚センサはバネ付勢されている。

一実施形態によると、複数の触覚センサは、複数のフィンガのそれぞれ１つに沿って長手方向に配置されている。例えば把持装置が２つのフィンガを備える場合、複数の触覚センサが第１のフィンガに沿って長手方向に配置され、同じ数の触覚センサが第２のフィンガに沿って長手方向に配置される。

一実施形態によると、フィンガの数は２つである。

一実施形態によると、把持装置はさらに、把持されるキャップがある場合に、キャップの色を検知するように構成された色センサを備えている。制御装置は、キャップの色に応じてキャップタイプを判定するように構成され得る。

分析機器は上述した把持装置を備えている。分析機器は典型的には、例えば試料容器に収容された試料を処理する装置、遠心分離機、分取装置など、把持装置と相互作用する他の構成要素を備えている。

図面を参照して、本発明が詳細に説明される。

第１の実施形態による、試料容器を取り扱うための把持装置を備えた分析機器の側面図を示す。 開放状態における、図１の把持装置の側面図である。 閉鎖状態における、図１の把持装置の側面図である。 さらなる実施形態による、試料容器を取り扱うための把持装置を備えた分析機器の側面図を示す。

図１は、試料容器２を取り扱うための把持装置１を備えた分析機器１００をかなり概略的に示しており、試料容器２は、所定のキャップタイプのキャップ３によって閉鎖されている、またはキャップによって閉鎖されていない。

試料容器２は、例えば血液試料など、処理されるべきおよび／または分析されるべき検査室試料１２を含んでいる。

分析機器は、例えば分取用装置を形成し得る。

把持装置１は、示されているように、対応する把持面４ａによって試料容器２を共同して把持するように構成された２つのＬ字型フィンガ４を備えている。フィンガ４は、試料容器２を解放するために開放することができ（図２参照）、試料容器２を把持するために閉鎖することができる（図３参照）。

フィンガ４は、例えば電動モータの形態など、明確には図示していない従来の駆動機構によって、移送／移動／回転され得る。

把持装置１はさらに、試料容器２の、および、（あるならば）把持されるキャップ３の長手方向の輪郭ＬＰをサンプリングするために、長手に、すなわち長手方向ＬＤに、フィンガ４に沿って配置された複数の触覚センサ５を備えた触覚センサ装置を備えている。

それぞれの触覚センサ５は、その長手軸ＬＡに沿って可動のピン７を備えている。ピン７は、それぞれのピンの長手軸が、把持される試料容器２の長手軸に直交するように配置されている。

それぞれの触覚センサ５はさらに、対応する軸方向に可動のピン７の軸方向の変位を測定するように構成された変位測定セル８を備えている。

それぞれの触覚センサ５はさらに、軸方向に可動のピン７が、把持される試料容器２の外面を押圧するように、バネ９を備えている。

長手方向の輪郭ＬＰは、長手方向の位置ｚに応じた、軸方向に可動のピン７の軸方向の変位（ｘ方向における変位、すなわち長手軸ＬＡの方向における変位）を意味し得る。

把持装置１はさらに、制御装置６が長手方向の輪郭ＬＰを読み取ることができるように、それぞれの触覚センサ５の変位測定セル８に連結された制御装置６を備えていてもよい。長手方向の輪郭ＬＰに基づいて、制御装置６は、試料容器２がキャップ３によって閉鎖されているか、または、キャップによって閉鎖されていないかを判定する。さらに、制御装置６は、サンプリングされた長手方向の輪郭ＬＰに基づいて、キャップタイプを判定する。

図２および図３を参照すると、把持装置１はさらに、制御装置６に連結され、（あるならば）把持されるキャップ３の色を検知するように構成された色センサ１０を備えている。制御装置は、キャップ３の色に基づいて、キャップタイプおよび／または試料容器のタイプを判定することができる。

図２および図３を参照すると、把持装置１はさらに、制御装置６に連結され、（あるならば）把持されるキャップ３までの距離を検知するように構成された任意の距離センサ１１を備えている。制御装置は、検知された距離に基づいて、把持動作を制御することができる。

図１を参照すると、キャップ３は頭部３ａと、試料容器２に挿入される基部３ｂとを備えている。試料容器２がキャップ３によって閉鎖されていると制御装置６が判断する場合、制御装置６は、サンプリングされた長手方向の輪郭ＬＰに基づいて、基部３ｂが試料容器２に挿入されている程度を判定する。

図４は、さらなる実施形態による試料容器２を取り扱うための把持装置１’を示している。

把持装置１’は、２つのＩ型フィンガ４を備え、バネ付勢された触覚センサ５によって試料容器２を把持し、図１に示された把持装置１はフィンガ４の把持面４ａによって試料容器２を把持する。

残りの特徴に関しては、図１～図３に示された実施形態に関する説明が参照される。

本発明の把持装置１／１’は、試料容器を取り扱う間に、キャップの存在、キャップタイプ、試料容器へのキャップの挿入の程度、試料容器の外径およびキャップの色を判定することができる。

把持装置１／１’は、図４上で軸方向に可動のピン７を含む、触覚／機械的センサを備え、それぞれの軸方向に可動のピン７は、把持装置１／１’によって取り扱われる／把持される試料容器の表面に独立して応答する。

変位測定セル８は、キャップ３の、および、試料容器２の長手方向の輪郭ＬＰを生成するために、それぞれのピン７の軸方向の位置をマップ化する。

この輪郭ＬＰの情報は、キャップ３のタイプ、および、試料容器２内にキャップ３が挿入される程度を分類するために用いられる。

キャップ３の挿入が安定していない場合、軸方向に可動のピン７が、移送／取り扱いの間にキャップ３を所定の場所で保持／固定する。

追加の色センサ１０は、キャップの色判定のために把持装置１に一体化されていてもよい。

Claims (11)

1. 試料容器（２）を取り扱うための把持装置（１、１’）であって、前記試料容器（２）は、所定のキャップタイプのキャップ（３）によって閉鎖されているか、または、キャップによって閉鎖されておらず、前記把持装置（１、１’）は、
   共同して試料容器（２）の把持を引き起こすように構成された複数のフィンガ（４）と、
   前記フィンガ（４）の少なくとも１つに配置された触覚センサ装置（５、７、８、９）であって、前記触覚センサ装置（５、７、８、９）は、試料容器（２）の長手方向の輪郭（ＬＰ）を得るように、または、試料容器（２）がキャップによって閉鎖されている場合には、前記試料容器（２）と前記キャップ（３）との長手方向の輪郭（ＬＰ）を得るように構成された、触覚センサ装置（５、７、８、９）と、
   前記触覚センサ装置（５、７、８、９）に連結された制御装置（６）と
   を備え、前記制御装置（６）は、得られた前記長手方向の輪郭（ＬＰ）における、前記長手方向の位置に応じた前記長手方向に垂直な方向での変位に基づいて、前記試料容器（２）がキャップ（３）によって閉鎖されているか、または、キャップによって閉鎖されていないかを判定するように構成されている、把持装置（１、１’）。
2. 前記触覚センサ装置（５、７、８、９）は、前記長手方向の輪郭（ＬＰ）を得るために、前記フィンガ（４）の少なくとも１つに沿って長手方向に配置された複数の触覚センサ（５）を備えている、請求項１に記載の把持装置（１、１’）。
3. 前記試料容器（２）がキャップ（３）によって閉鎖されていると前記制御装置（６）が判定した場合、前記制御装置（６）がさらにキャップタイプを判定するように構成されている、請求項１または２に記載の把持装置（１、１’）。
4. 前記制御装置が、得られた前記長手方向の輪郭（ＬＰ）に基づいて、前記キャップタイプを判定するように構成されている、請求項３に記載の把持装置（１、１’）。
5. 前記キャップ（３）が、前記試料容器（２）に挿入される基部（３ｂ）と、前記試料容器（２）の外径よりも大きな外径を有する頭部（３ａ）とを備え、
   前記試料容器（２）がキャップ（３）によって閉鎖されていると前記制御装置（６）が判定した場合、前記制御装置（６）はさらに、前記頭部（３ａ）、前記基部（３ｂ）および前記試料容器（２）の外径の違いに応じた、得られた前記長手方向の輪郭（ＬＰ）における変化に基づいて、前記基部（３ｂ）が前記試料容器（２）に挿入された程度を判定するように構成されている、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の把持装置（１、１’）。
6. 前記触覚センサ装置（５、７、８、９）は、前記フィンガ（４）の少なくとも１つに沿って長手方向に配置された複数の触覚センサ（５）を備え、
   触覚センサ（５）のそれぞれが、
   軸方向に可動のピン（７）と、
   前記軸方向に可動のピン（７）の軸方向の変位を測定するように構成された変位測定セル（８）と
   を備えている、請求項１～５のいずれか１項に記載の把持装置（１、１’）。
7. 前記触覚センサ装置（５、７、８、９）は、前記フィンガ（４）の少なくとも１つに沿って長手方向に配置された複数の触覚センサ（５）を備え、
   前記触覚センサがバネ付勢されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の把持装置（１、１’）。
8. 前記触覚センサ装置（５、７、８、９）は、前記フィンガ（４）の少なくとも１つに沿って長手方向に配置された複数の触覚センサ（５）を備え、
   複数の触覚センサ（５）が、複数のフィンガ（４）のそれぞれ１つに沿って長手方向に配置されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の把持装置（１、１’）。
9. 前記フィンガ（４）の数が２つである、請求項１～８のいずれか１項に記載の把持装置（１、１’）。
10. 前記把持装置（１、１’）がさらに、
    把持されるキャップ（３）がある場合に、キャップ（３）の色を検知するように構成された色センサ（１０）を備えている、請求項１～９のいずれか１項に記載の把持装置（１、１’）。
11. 請求項１～１０のいずれか１項に記載の把持装置（１、１’）を備えた分析機器（１００）。

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