CN106470913A - 试样收纳体以及试样收纳体自动化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种试样收纳体以及试样收纳体自动化系统，能够使用一个机械手的前端部分进行盖体的安装作业、拆下作业、以及试样收纳体的搬运作业。在具备管体(120)和盖体(110)的试样收纳体(100)的盖体(110)的上表面具备：能够供第一盖接入体接入的盖体上表面内螺纹(112)；以及能够供第二盖接入体接入的盖体上端面凹凸形状(113)。利用第二盖接入体的旋转而借助盖体上端面凹凸形状向盖体(110)施加旋转转矩，从而进行盖体(110)相对于管体(120)的螺合控制以及开放控制，同时施加利用第一盖接入体的旋转而借助盖体上表面内螺纹(112)产生的向上方提拉盖体(110)的提拉力、以及利用第二盖接入体的静止抵接而借助盖体上端面凹凸形状(113)产生的向下方按压盖体(110)的制止按压力，从而夹持盖体(110)。

Description

试样收纳体以及试样收纳体自动化系统
技术领域
本发明涉及被用作保管、收纳多个试样的试样收纳体。试样收纳体具有例如在药物开发领域中将药物开发用试样收纳、保管于内部、在医学领域中收纳、保管保有DNA等基因信息的试样、检测体的用途。随着小型化发展，有时也被称作微型管。
另外，本发明还涉及自动机，该自动机对于试样收纳体，利用机械手等自动地进行盖体的自动安装(封口)、盖体的自动拆下(开封)、夹持试样收纳体使其从规定位置向另一规定位置移动的搬运作业等。
背景技术
在医药品、化学品的研究、开发中，将多个试样收纳于收纳管的技术被广泛使用。例如，为了进行比较对照实验，制作稍微改变条件、配比等的多个样本，在所需期间内对它们进行管理并且收纳、保管等。
如上述那样，作为同时将多个种类的样本以各自分开的形式收纳、保管的试样收纳系统，在现有技术中，已知孔板型的试样收纳管组类型、配置多个微型管型的试样收纳管且排列于收纳架的微型管阵列这两个类型的试样收纳系统。
微型管阵列类型构成为，将各自独立的被称作微型管的小试样收纳体呈阵列状排列于收纳架而进行收纳、保管。微型管是高度约几厘米的塑料制等的收纳管，各自独立，可以单独作为试样收纳体而使用，也可以在收纳架上呈阵列状排列多个并进行保管，作为同时收纳、保管多个试样的微型管阵列而使用。
微型管是高度约几厘米的塑料制等的收纳管，各自独立，可以单独作为试样收纳体而使用，也可以在收纳架上呈阵列状排列多个并进行保管，作为同时收纳、保管多个试样的微型管阵列而使用。
微型管采用如下构造，具备在上表面具有开口且能够将试样收纳于内部的试样收纳体、以及将收纳试样后的试样收纳体的上表面开口紧密地封闭的盖体。
盖体的安装方法有多种。
一个的例子是螺合螺纹方式。例如，有在试样收纳体的上面的外表面设置有阳螺纹且在盖体的内周壁面设置有阴螺纹，使两者螺合而进行开闭的所谓的“外螺纹类型”，或在试样收纳体的上面的内表面设置有阴螺纹且在盖体的外周壁面设置有阳螺纹，使两者螺合而进行开闭的所谓的“内螺纹类型”。
需要说明的是，在微型管阵列的情况下，由于各个微型管是独立的试样收纳体，因此需要单独地识别各个收纳体，近年来，在收纳管的侧面、底面写入将试样的各数据、管理信息编码而成的条形码、二维码等，在管理的过程中读取该条形码、二维码等而进行管理的技术被关注。
图14是示出以往的微型管的图。为了便于理解结构，内部的微型管的构造的一部分用虚线表示。
将试样投入微型管的内部后，能够利用盖体将微型管的上表面开口紧密地封闭。根据微型管主体的上表面开口与盖体的关系，有所谓的外螺纹类型和内螺纹类型。
近年来，利用机械手等进行针对该微型管的操作而逐渐实现自动化，盖体的安装(封口)、盖体的拆下(开封)也逐渐自动化。另外，将微型管从架的规定位置向另一架的规定位置搬运的操作也逐渐自动化。
专利文献1：日本特开2001-158450号公报
专利文献2：日本特开平11-113559号公报
如上述现有技术所述那样，虽然利用机械手等进行针对该微型管的操作而逐渐实现自动化，但特别是在将微型管从架的规定位置向另一架的规定位置搬运时存在以下的问题。
第一问题是难以准确地把持微型管。
一般，作为利用机械手把持微型管等筒型的构造物的技术，有将当作手指的多个销从至少四方按压于盖体，在水平方向上夹持并把持的技术。模仿如利用四根手指抓握物体的动作。在技术方面虽能实现，但在机械手前端的构造变得复杂方面，而且在微型管的周围需要用于接受销的动作的缝隙。由于微型管无间隙地排列于架上，因此难以确保这种缝隙。另外，担心产生在搬运的中途微型管滑落的不良情况，一旦滑落则较小的微型管进入自动机内部、搬运路，微型管的取出有时需要大量的时间。
此外，有在机械手的前端设置产生负压的空吸式的吸附机构进行吸附的技术。在技术方面虽能实现，但空吸式的吸附机构难以小型化。另外，同样担心产生在搬运的中途微型管滑落的不良情况，一旦滑落则较小的微型管进入自动机内部、搬运路，微型管的取出有时需要大量的时间。
另外，例如也能够在机械手前端安装螺纹构件，在使该螺纹构件向盖体的内螺纹插入的状态下进行移动，但塑料产品的螺纹的精度具有偏差，并且仍然担心滑落。
第二问题是机械手的前端部分的切换等处理工序变多，时间增大。
针对微型管的自动操作以盖体的安装、盖体的拆下、微型管的搬运这三个作业为中心，盖体的安装、盖体的拆下用的前端部分无论是外螺纹类型还是内螺纹类型，均形成螺纹构件且伴随有其旋转运动的前端部分。另一方面，对于微型管的搬运中使用的前端部分而言，如上述那样无论是销式的前端部分，还是吸附机构式的前端部分，均为与螺纹构件的前端部分明显不同的构造。因此，两者无法兼用，需要切换机械手的前端部分。由于在进行盖体的安装后马上搬运微型管这一系列的流程的动作已完全设定，因此若在连续作业的流程中产生机械手的前端部分的切换作业，则会导致时间的损失。
第三问题是难以控制微型管的搬运时的空中姿态。
在微型管的搬运时，微型管被机械手的前端部分把持而在空中移动，准确地控制其空中姿态非常重要。这是由于，涉及向搬运移动目的地的架插入的精度。对于微型管的搬运而言，利用机械手的前端部分进行把持而在空中移动，在移动目的地，从微型管的底部方向收纳于架内。但是，若微型管的空中姿态存在倾斜，则微型管的上部与底部的水平方向的位置偏移，定位精度降低。根据情况不同还能想到无法顺利地插入架、或与架的边缘碰撞结果导致滑落的情形。因此，微型管的搬运时的空中姿态的控制非常重要。
第四问题是用于供机械手接入并进行动作的缝隙的问题。
如上述那样，在利用机械手把持微型管的构造中，无论是销式的前端部分，还是吸附机构式的前端部分，均从外侧朝向中心侧抓握盖体，因此该机械手前端所需的缝隙为盖体的面积以上。这样一来，对于架中的微型管的排列而言，不得不隔开该缝隙的间隔而排列，导致架的面积变大。若能够将用于机械手进行动作的缝隙抑制为与盖体的面积相等或在盖体的面积以下，则对于架中的微型管的排列而言，不需要机械手接入用的缝隙的间隔，能够密集地排列微型管。
发明内容
发明要解决的课题
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供具备如下构造的试样收纳体以及试样收纳体自动化系统，采用能够容易地进行盖体的安装作业、拆下作业的机械手，并且还能够使用相同的机械手的前端部分进行状态良好的试样收纳体的搬运作业，且用于机械手的接入的缝隙为盖体的面积以下。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，本发明的试样收纳体的特征在于，具备：管主体，其收纳试样；以及盖体，其通过与所述管主体螺合而对所述上表面开口进行封闭，作为所述盖体的上表面的构造物，所述试样收纳体具备：所述盖体的上表面中央的凹部中的盖体上表面内螺纹，其设置为能够供作为外部构件的第一盖接入体接入；以及所述盖体的上端面的凹凸形状部即盖体上端面凹凸形状部，其设置为能够供作为外部构件的第二盖接入体接入。
作为盖体上端面凹凸形状部的结构例，有设置于盖体的上端面的齿轮状的构造物。若为齿轮状的构造物，第二盖接入体的前端为与之相匹配的齿轮体，则能够接受第二盖接入体的接入并嵌合。
另外，作为盖体上端面凹凸形状的结构例，有形成设置于盖体的上端面的一个或多个凹部或者孔的构造物。若第二盖接入体的前端为与之相匹配的突起物或销，则能够接受第二盖接入体的接入并嵌合。
在此，优选的是，所述试样收纳体能够进行如下控制：所述盖体相对于所述管主体的螺合控制以及开放控制，其中，通过作为外部构件的所述第二盖接入体的旋转而借助所述盖体上端面凹凸形状向所述盖体施加旋转转矩；以及搬运控制，其中，与通过作为外部构件的所述第一盖接入体的旋转而借助所述盖体上表面内螺纹对所述管主体进行的密闭控制一并同时施加向上方提拉所述盖体的提拉力、以及通过作为外部构件的所述第二盖接入体的静止抵接而借助所述盖体上端面凹凸形状向下方按压所述盖体的按压力，从而一体地夹持所述盖体以及与该盖体螺合的所述管主体。
根据上述结构，能够容易地通过第一盖接入体的旋转或第二盖接入体的旋转而向盖体施加旋转转矩而进行盖体的安装作业，并容易地通过第二盖接入体的旋转而向盖体施加旋转转矩而进行盖体的拆下作业。另外，能够通过第一盖接入体与第二盖接入体的协作而夹持盖体，进行准确的搬运作业。这些能够使用一个相同的机械手的前端部分进行。
本发明的试样收纳体对于所谓的内螺纹类型的盖体也能够应用。换句话说，管主体在上表面开口附近的内壁面具备内螺纹，若盖体在具备盖体上表面的内螺纹的基础上，还在盖体的侧面外壁具备与管主体的所述内螺纹相对应的外螺纹，则通过使内螺纹类型的盖与管主体螺合而对上表面开口进行封闭。
另外，本发明也能够应用于所谓的外螺纹类型的盖体。换句话说，管主体在上表面开口附近的外壁面具备外螺纹，若盖体在具备盖体上表面的内螺纹的基础上，还在盖体的侧面内壁具备与管主体的所述外螺纹相对应的内螺纹，则通过使外螺纹类型的盖与管主体螺合而对上表面开口进行封闭。
作为本发明的试样收纳体，能够采用为了识别各个试样收纳体而在收纳容器的底面或盖面另外设置有信息写入介质的结构。通过在侧面的识别码的基础上还在底面或者盖面另外具有识别码，从而读取姿态的自由度提高。
另外，能够采用如下结构，在管主体的侧面或底面具备旋转防止体，该旋转防止体与架内的构造物抵接而防止管主体旋转。若采用这种旋转防止体，则在管主体收纳于架的状态下，即便利用盖接入体经由盖体向管主体施加旋转转矩，也防止管主体的旋转而不会出现空转，能够可靠地进行盖体的密闭控制、开放控制。
接下来，本发明的试样收纳体自动化系统具备操作试样收纳体的机械手，其中，所述试样收纳体具备收纳试样的管主体、以及通过与所述管主体螺合而对所述上表面开口进行封闭的盖体，所述机械手具备向所述盖体接入并进行操作的第一盖接入体和第二盖接入体，在所述盖体具备：所述盖体的上表面中央的凹部中的盖体上表面内螺纹，其设置为能够供所述第一盖接入体接入；以及所述盖体的上端面的凹凸形状部即盖体上端面凹凸形状部，其设置为能够供所述第二盖接入体接入，所述试样收纳体自动化系统能够进行如下的控制：所述盖体相对于所述管主体的螺合控制以及开放控制，其中，通过所述第二盖接入体的旋转而借助所述盖体上端面凹凸形状向所述盖体施加旋转转矩；以及搬运控制，其中，同时施加通过所述第一盖接入体的旋转而借助所述盖体上表面内螺纹向上方提拉所述盖体的提拉力、以及通过作为外部构件的所述第二盖接入体的静止抵接而借助所述盖体上端面凹凸形状向下方按压所述盖体的制止按压力，从而牢固地夹持盖体而进行稳定且可靠的搬运。
作为具体的结构例，在机械手中，向盖体上表面内螺纹接入的第一盖接入体位于中央，向盖体上端面凹凸形状接入的第二盖接入体位于外侧外周，第一盖接入体是阳螺纹状的构造体，在其周围，第二盖接入体设置为筒状体。
另外，优选的是，试样收纳体自动化系统具备如下机构，该机构形成第一盖接入体位于中心而第二盖接入体位于第一盖接入体的外侧周围的配置关系，该机构能够相互独立地控制第一盖接入体与第二盖接入体进行旋转并上下滑动移动。
作为具体的结构例，第一盖接入体是阳螺纹体，第二盖接入体是筒状体，在该筒状体的前端缘面设置有与盖体上端面凹凸形状部相对应的凹凸形状部。
以下，简单地依次追加说明本发明的试样收纳体自动化系统的动作、试样收纳体的动作。
例如，在盖体安装时能够如下述那样进行控制。
首先，在通过第一盖接入体与第二盖接入体的协作仅夹持盖体的状态下，向已经收纳有试样的管主体的上方搬运盖体。接下来，若在将盖体置于管主体的上表面开口的状态下，使盖接入体(第一盖接入体或者第二盖接入体)旋转，则旋转转矩传递至盖体，盖体旋转而与管主体螺合。需要说明的是，作为盖接入体中的进行旋转的构件，优选选择第一盖接入体。通过选择第一盖接入体，具有以下的优点。第一优点为，在使用第一盖接入体的情况下，旋转时的盖体的姿态更稳定。其原因在于，由于第一盖接入体旋入盖上表面内螺纹中，因此两者的合计接触面积多，第一盖接入体的中心轴与盖体的中心轴容易匹配，能够更准确地控制盖体的姿态。第二优点为：在使用第一盖接入体的情况下，在盖体螺合时向管主体施加的应力较小即可，另外，盖体向管主体的螺合结束的检查简单。在第二盖接入体的情况下，由于与盖体的上端面凹凸形状部上下直接结合而一体化并旋转，因此当与管主体螺合结束，管主体与盖体无法继续旋转而达到旋转停止状态时，存在来自第二盖接入体的旋转转矩的冲击。另一方面，在第一接入体的情况下，由于借助上表面内螺纹进行旋转，因此即便管主体与盖体无法继续旋转而停止，在上表面内螺纹中也残留有旋转余量而不存在冲击，另外，容易根据第一接入体的上下移动的行程长度而检测管主体与盖体的螺合结束位置。
接下来，在抬起该盖体封闭后的试样收纳体整体并搬运的情况下，形成将外周的第二盖接入体按压于盖体上端面凹凸形状部并静止抵接的状态，另一方面，使内侧的第一盖接入体向与盖体上表面内螺纹螺合的方向旋转。这样一来，第一盖接入体将盖体上表面内螺纹拉紧，因此产生向上方提拉盖体的力。但是，另一方面，由于第二盖接入体处于与盖体上端面凹凸形状对面且静止抵接的状态，因此产生将盖体向下方按压的力。利用该向上方提拉的力与向下方按压的力使盖体被机械手的前端牢固地夹持，从而准确地控制姿态。若在该状态下移动机械手，则能够在盖体与管主体彼此螺合、换句话说试样收纳体整体稳定的状态下进行搬运。
接下来，在盖体拆下时，能够如下述那样进行控制。
在将试样收纳体收纳于规定的位置的架中后，在保持将内侧的第一盖接入体螺合于盖体上表面内螺纹的情况下，使外周的第二盖接入体向解除盖体的螺合的方向旋转。这样一来，借助盖体上端面凹凸形状部向盖体传递旋转转矩，盖体旋转从而螺合被解除，由此将盖体拆下。在此，由于盖体与管主体的螺合解除，另一方面，盖体借助盖体上表面内螺纹与第一盖接入体螺合，因此若在该情况下使机械手的前端移动，则能够仅使盖体移动。
这样，能够利用一个相同的机械手的前端部分进行盖体的安装作业、试样收纳体的搬运、盖体的拆下作业。
发明效果
根据本发明所涉及的试样收纳体以及试样收纳体自动化系统，能够利用一个相同的机械手的前端部分进行盖体的安装作业、试样收纳体的搬运、盖体的拆下作业。特别是对于搬运姿态而言，能够从上下牢固地夹持盖体而在空中保持试样收纳体整体，能够实现优异的空中的姿态控制。
附图说明
图1是简要地示出本发明的试样收纳体100的构造(内螺纹类型)的图。
图2是简要地示出试样收纳体自动化系统的盖接入体200的构造的图。
图3是简要地示出盖体上端面凹凸形状部113的凹凸形状的另一例的图。
图4是示出盖体的安装作业的流程的图(其一)。
图5是示出盖体的安装作业的流程的图(其二)。
图6是示出盖体的安装作业的流程的图(其三)。
图7是示出试样收纳体的搬运作业的流程的图(其一)。
图8是示出试样收纳体的搬运作业的流程的图(其二)。
图9是示出盖体的拆下作业的流程的图(其一)。
图10是示出盖体的拆下作业的流程的图(其二)。
图11是示出盖体的拆下作业的流程的图(其三)。
图12是简要地示出本发明的试样收纳体100的构造(外螺纹类型)的图。
图13是示出在管主体120的侧面、底面设置有识别码的结构例的图。
图14是示出现有技术的微型管阵列与现有技术的问题的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的试样收纳体的实施例。但是，无需言及，本发明的范围不限于以下的实施例所示的具体用途、形状、个数等。
[实施例1]
说明本发明的实施例1所涉及的试样收纳体。
图1是简要地示出本发明的试样收纳体100的构造的图。在该结构例中采用内螺纹类型。
图1的(a)是安装有盖体110的状态下的内螺纹类型的试样收纳体100的立体图。
图1的(b)是将盖体110放大强调的立体图。
图1的(c)是安装有盖体110的状态下的试样收纳体100的纵剖视图(A-A线纵剖面)。
图1的(d)是将盖体110拆下后的状态下的试样收纳体100的纵剖视图(A-A线纵剖面)。
试样收纳体100采用具备盖体110与管主体120的结构。
以下，依次说明盖体110、管主体120。
如图1所示那样，盖体110采用对管主体120的上表面的开口进行开闭的盖构造。在该结构例中，盖体110向管主体120的安装为螺合类型。
盖体110的材料优选为具有耐化学制剂性的塑料树脂等。
在该结构例中构成为，作为盖体110的构件，具备盖主体111、盖体上表面内螺纹112、盖体上端面凹凸形状部113、以及螺合阳螺纹114。
盖主体111在该结构例中呈大致圆柱形，形成为安装于管主体120的上表面开口122的构件。在该例子中，盖主体111的外径与管主体的外径大致相等。
盖体上表面内螺纹112采用设置于盖主体111的上表面中央的凹部状的内螺纹构造，如后述那样，设置为能够供从上方下降的阳螺纹即第一盖接入体210接入。盖体上表面内螺纹112的内径与后述的盖接入体200的第一盖接入体210的外径彼此螺合。因此，形成为当使盖接入体200的第一盖接入体210插入该盖体上表面内螺纹112并旋转时进行螺合的构造。
需要说明的是，在该结构中，盖体上表面内螺纹112整体形成为圆柱状的凹部的阴螺纹，但也可以是与机械手的前端形状相匹配的形状。
接下来，盖体上端面凹凸形状部113是设置于盖主体111的上端面的凹凸形状部。由于在盖主体111的上端面的中央设置有盖体上表面内螺纹112，因此突起形状呈环绕状排列。由于盖体上端面凹凸形状部113设置于盖体110的上端面，因此如后述那样，能够供从上方下降的第二盖接入体220接入。
盖体上端面凹凸形状部113的凹凸形状与后述的盖接入体200的第二盖接入体220的前端所具有的凹凸形状相匹配。因此，第二盖接入体220的前端的凹凸形状与盖体上端面凹凸形状部113的凹凸形状彼此嵌合，如后述那样，通过第二盖接入体220的水平方向的旋转运动，从而经由盖体上端面凹凸形状部113传递旋转转矩，由此盖体110进行旋转运动。
图1所示的盖体上端面凹凸形状部113的结构例是设置于盖体110的上端面的齿轮状的构造物。另一方面，在图2所示的第二盖接入体220的前端设置有与盖体上端面凹凸形状部113相匹配的齿轮体，盖体上端面凹凸形状部113接受第二盖接入体220的接入并嵌合。
需要说明的是，作为盖体上端面凹凸形状部113的结构例，也可以是其他凹凸形状部。
例如，也可以是图3的(a)所示的设置于盖体110的上端面的一个或多个凹部或者孔的构造物。在该情况下，若第二盖接入体220的前端为与该凹部或者孔相匹配的突起物或者销，则接受第二盖接入体220的接入并嵌合。除此以外，也可以是图3的(b)所示的环绕的锯齿形状，也可以是图3的(c)所示的多边形的凹部。只要均是与第二盖接入体220的前端相匹配的形状即可。
接下来，螺合阳螺纹114形成为如下的构件，其形成盖体110的下部，并且通过安装于管主体120而作为一种盖塞而发挥功能，由此能够将管主体120的上表面开口122密闭。
螺合阳螺纹114的外径如后述那样与管主体120的内径相匹配，螺合阳螺纹114通过螺合于具有相对应的阴螺纹的管主体120内，从而对管主体120的上表面开口122进行封闭。
接下来，说明管主体120。
管主体120是将试样收纳于内部的收纳容器。在该结构例中，如图1的(c)以及图1的(d)所示那样，形成为具备收纳试样的主体121、主体121的上表面开口122、以及位于上表面开口附近的内壁面的阴螺纹123的结构例。
管主体120是在上表面具有上表面开口122且用于收纳试样的试验管状的容器。
需要说明的是，在该结构例中，采用管主体120呈试验管状的圆筒形的例子，但也可以按照用途等采用其他形状。作为一例，优选构成为在管主体的侧面或者底面具备与架内的构造物抵接而防止管主体旋转的旋转防止体。例如，有在底面附近呈放射状设置有多个叶片状的突起的结构。若预先在架底面附近也设置多个叶片状的突起，则在管主体收纳于架的状态下，两者相互抵接，即便在水平方向上对管主体施加旋转转矩，也能够防止所述管主体的旋转。若能够防止管主体的旋转，即便利用盖接入体200经由盖体110向管主体120传递旋转转矩，管主体120本身也不会空转，能够可靠地进行盖体110的安装作业、拆下作业。
为了目视观察封入内部的试样的保存状态，管主体120的材料优选为透明或者半透明的材料即玻璃或者塑料树脂。作为塑料树脂，可以是耐化学制剂性高的塑料(例如，聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯等)等。另外，也可以将从它们中选择多个材料混合而成的材料作为原料。即，透明的塑料材料也可以为由两种以上的树脂构成的高分子合金。
在该实施例中，透明的塑料原料为聚丙烯。聚丙烯是化学性质上稳定的材料，耐化学制剂性高、透明度高，作为试样收纳体的构件之一是适当的材料。
如图1的(c)以及图1的(d)所示那样，管主体120呈所谓的试验管的形状，具备上端的开口部、柱状的主体部、形成为纺锤形的底部。
对于管主体120的高度而言，优选在收纳于收纳架中的情况下比收纳架的格子框210的高度更高。由于试样收纳体100相对于收纳架反复进行收纳、取出的动作，因此若以管体120从格子框210的上端突出的状态保持，则容易利用机械手接入。
接下来，上表面开口122是管主体120的开口，其内径与盖体110的螺合阳螺纹114的外径大致相等。
接下来，阴螺纹123设置于管主体120的上部的内壁面，该阴螺纹123的内径与盖体110的螺合阳螺纹114的外径相匹配。因此，通过使盖主体110的螺合阳螺纹114与该阴螺纹123螺合，从而管主体的上表面开口122被封闭。
以上是试样收纳体100的结构例。
接下来，说明盖接入体200。
盖接入体200是操作试样收纳体100的机械手的前端部分，向盖体110接入并进行操作。
图2是简要地示出本发明的试样收纳体自动化系统的盖接入体200的构造的图。
图2的(a)是从底面方向观察位于机械手前端的盖接入体200时的立体图。
图2的(b)是将盖接入体200的前端附近放大强调的立体图。
图2的(c)是盖接入体200的纵剖视图(B-B线纵剖面)。
图2的(d)是示出盖接入体200的第一盖接入体210与第二盖接入体220独立地下降移动的情形的图。
在该结构例中，如图2所示那样，机械手具备第一盖接入体210以及第二盖接入体220。如图2所示那样，在该结构例中，向盖体上表面内螺纹112接入的第一盖接入体210位于中央，向盖体上端面凹凸形状部113接入的第二盖接入体220位于外周侧。
第一盖接入体210与位于盖体110的上表面中央的盖体上表面内螺纹112相对应。在该结构例中，第一盖接入体210为阳螺纹的棒状构造体。通过使该阳螺纹的棒状构造体即第一盖接入体210向位于盖体110的上表面中央的盖体上表面内螺纹112插入并旋转，从而两者螺合。
第二盖接入体220与盖体的上端面的凹凸形状即盖体上端面凹凸形状部113相对应，在该结构例中，在筒状体的前端211的端面，以与盖体上端面凹凸形状部113相对应的方式呈环绕状地设置有凹凸形状部。换句话说，通过使第二盖接入体220的前端211的端面按压抵接于将盖体的上端面的盖体上端面凹凸形状部113，从而两者彼此嵌合。通过该嵌合，第二盖接入体的旋转运动经由盖体上端面凹凸形状部113向盖体110传递，对盖体110旋转转矩，从而能够执行盖体相对于管主体的螺合控制以及开放控制。
在此，虽形成为第一盖接入体210位于中心且第二盖接入体220位于其外侧周围的配置关系，但如图2的(c)以及图2的(d)所示那样，构成为能够相互独立地控制第一盖接入体210与第二盖接入体220旋转并且上下滑动移动。这样，通过将第一盖接入体210与第二盖接入体220组合并组装于一个机械手的前端，相互独立地操作第一盖接入体210的静止状态与旋转状态的切换、第二盖接入体220的静止状态与旋转状态的切换，能够进行以下示出的向管体120安装盖体110的安装作业、试样收纳体的搬运作业、从管体120拆下盖体110的拆下作业。换句话说，能够形成为利用一个相同的机械手的前端部分实现上述作业的构件。
以下，依次简单地追加说明使用机械手的前端部分即盖接入体200对试样收纳体100进行操作的动作。
[盖体的安装作业]
首先，如图4的(a)所示那样，盖体220通过机械手的前端部分即盖接入体200，被搬运至试样收纳体100的上表面开口122附近并被定位。
需要说明的是，此时，如后述那样，基于与试样收纳体的搬运作业同样的原理，利用第一盖接入体210与第二盖接入体220的协作形成夹持的状态，不会发生盖体110从盖接入体200滑落的事故。
盖接入体200的第一盖接入体210螺合进入盖体110的盖体上表面内螺纹112的内部，形成为第二盖接入体220的前端与盖体110的上表面的盖体上端面凹凸形状部113对置并嵌合的状态。
接下来，如图4的(b)所示那样，利用机械手的定位控制将盖体110置于管体120的上表面开口，在该状态下仅使盖接入体200中的外周侧的第二盖接入体220旋转。
这样一来，如图5的(a)所示那样，借助盖体上端面凹凸形状部113与第二盖接入体220的嵌合，通过盖接入体200的旋转向盖体110传递旋转转矩。当盖体110旋转时，螺合阳螺纹114与管主体120的阴螺纹123螺合，从而盖体110被安装于管主体。当盖体110的螺合结束时，停止外周侧的第二盖接入体220的旋转。
接下来，如图5的(b)所示那样，使位于中央侧的第一盖接入体210向解除与盖体上表面内螺纹112的螺合的方向旋转。
若使第一盖接入体210继续旋转，如图6的(a)所示那样，第一盖接入体210从盖体上表面内螺纹112脱出。
最后，如图6的(b)所示那样，盖接入体200与盖体110脱离。此时，形成为盖体110安装于管体120的状态，盖体110的安装作业结束。
该流程是盖体110的安装作业、换句话说封口作业的自动处理。
[试样收纳体的搬运作业]
接下来，说明试样收纳体100的搬运作业。
在从盖体110的安装作业连续地向试样收纳体100的搬运作业转变的情况下，从图5的(b)的状态开始即可。在此，作为向已经被盖体110封闭且收纳于架的状态的试样收纳体100接入的流程而进行说明。
如图7的(a)所示那样，利用机械手的定位控制使盖接入体200位于作为目标的试样收纳体100的上面。
接下来，如图7的(b)所示那样，使盖接入体200下降，与试样收纳体100的上表面对置并抵接。第一盖接入体210与盖体上表面内螺纹112对置，第二盖接入体220与盖体上端面凹凸形状部113抵接并嵌合。
接下来，如图8的(a)所示那样，在使与盖体上端面凹凸形状部113嵌合的第二盖接入体220静止的情况下，仅使第一盖接入体210旋转而与盖体上表面内螺纹112继续螺合。当第一盖接入体210与盖体上表面内螺纹112继续螺合时，形成与图5的(a)相同的状态。
在此，如图8的(a)所示那样，位于外周侧的第二盖接入体220处于按压于盖体上端面凹凸形状部113并静止抵接的状态，另一方面，内侧的第一盖接入体与盖体上表面内螺纹112螺合。这样一来，由于第一盖接入体210将盖体上表面内螺纹112拉紧，因此产生向上方提拉盖体110的力。另一方面，由于第二盖接入体220处于与盖体上端面凹凸形状部113对面且静止抵接的状态，因此作为反作用而产生将盖体110向下方按压的力。利用该向上方提拉的力与向下方按压的力的平衡，使盖体110被机械手的前端的盖接入体200牢固地夹持。
接下来，若如图8的(b)所示那样，从图8的(a)的状态起使机械手移动，则能够以稳定的状态搬运盖体110与管体120螺合后的试样收纳体100。
[盖体的拆下作业]
接下来，说明盖体的拆下作业。
在从试样收纳体100的搬运作业连续地向试样收纳体100的盖体110的拆下作业转变的情况下，从图8的(b)的状态开始即可。在此，作为向已经被盖体110封闭且收纳于架的状态的试样收纳体100接入并拆下盖体的流程而进行说明。
如图9的(a)所示那样，利用机械手的定位控制，使盖接入体200位于作为目标的试样收纳体100的上面。
接下来，如图9的(b)所示那样，使盖接入体200下降，与试样收纳体100的上表面对置并抵接。第一盖接入体210与盖体上表面内螺纹112对置，第二盖接入体220与盖体上端面凹凸形状部113抵接并嵌合。
接下来，如图10的(a)所示那样，在使与盖体上端面凹凸形状部113嵌合的第二盖接入体220静止的情况下，仅使第一盖接入体210旋转而与盖体上表面内螺纹112继续螺合。如图10(b)所示那样，当第一盖接入体210与盖体上表面内螺纹112继续螺合时，形成与图8的(b)相同的状态。
接下来，如图11的(a)所示那样，使位于中央侧的第一盖接入体210静止，或者向与外周侧的第二盖接入体220的旋转方向相同的方向旋转，另一方面，使外周侧的第二盖接入体220向解除盖体110与管体120的螺合的方向旋转。
这样一来，如图11的(b)所示那样，借助盖体上端面凹凸形状部113与第二盖接入体220的嵌合，通过盖接入体200的旋转向盖体110传递旋转转矩。当盖体110旋转时，螺合阳螺纹114与管主体120的阴螺纹123的螺合被解除，从盖体110从管主体脱离。
在图11的(b)的状态下，由于从管体120拆下盖体110，另一方面，第一盖接入体210残留在盖体上表面内螺纹112内，因此处于与图5的(a)或者图8的(a)相同的状态，盖体110被机械手的前端的盖接入体200牢固地夹持。
若从图11的(b)的状态起使机械手移动，则能够以仅盖体110被机械手的前端稳定地夹持的状态进行搬运。
该流程是盖体110的拆下作业、换句话说开封作业的自动处理。
以上是试样收纳体自动化系统200的处理的流程。
[实施例2]
作为实施例2，示出盖体110a是外螺纹类型的情况下的试样收纳体100a的结构例。
图12是示出盖体110a是外螺纹类型的情况下的结构例的图。
图12的(a)是安装有盖体110a的状态下的试样收纳体100a的立体图。
图12的(b)是将外螺纹类型的盖体110a拆下的状态下的试样收纳体100a的纵剖视图。
图12的(c)是安装有外螺纹类型的盖体110a的状态下的试样收纳体100a的纵剖视图。
图12的(d)是示出使盖接入体200与外螺纹类型的盖体110a的上表面抵接的状态的图。
如图12的(b)所示那样，管体120a在上表面开口附近的外壁面具有形成外螺纹的阳螺纹124，盖体110a构成为具备与管体120的阳螺纹124相对应的内螺纹即螺合阴螺纹115。
如图12的(d)所示那样，与实施例1相同，第一盖接入体210能够接入盖体上表面内螺纹112内，另外，第二盖接入体220能够接入盖体上端面凹凸形状部113。
[实施例3]
作为实施例3，说明在管主体120的侧面、底面印刷或粘贴识别码的手段。
在同时保存多个试样收纳体100的情况下，由于各个试样收纳体是独立的试样收纳体，因此需要单独地识别各个收纳体。因此，需要如下技术，在试样收纳体100的侧面、底面写入对试样的各数据、管理信息进行编码而成的条形码、二维码等，在管理的过程中读取该条形码、二维码等进行管理。
图13的(a)是在管体120b的侧面的管主体120的周围装配能够利用激光标记发色的发色膜而形成信息写入区域125的结构例。对于信息写入区域125，利用激光标记而使发色膜发生颜色变化，从而能够写入信息。需要说明的是，如图13的(b)所示那样，能够构成为在盖体110的底面设置有发色膜的信息写入区域126。
在该结构例中，简要地示出向试样体120b的侧面的发色膜的信息写入区域125写入一维码，向底面的发色膜的信息写入区域126写入二维码的例子。
以上，图示并说明了本发明的试样收纳体的结构例的优选实施例，但应当理解为能够在不脱离本发明的技术范围的情况下进行各种变更。
工业实用性
若是保管、管理试样的用途的微型管，则能够广泛地应用本发明的试样收纳体。
附图标记说明
100 试样收纳体
110 盖体
111 盖主体
112 盖体上表面内螺纹
113 盖体上端面凹凸形状部
114 螺合阳螺纹
115 螺合阴螺纹
120 试样收纳体
121 管主体
122 上表面开口
123 阴螺纹
124 阳螺纹
125 信息写入区域
126 信息写入区域
200 盖接入体
210 第一盖接入体
220 第二盖接入体

Claims (12)

1.一种试样收纳体，其特征在于，具备：
管主体，其收纳试样；以及
盖体，其通过与所述管主体螺合而对所述上表面开口进行封闭，
作为所述盖体的上表面的构造物，所述试样收纳体具备：
所述盖体的上表面中央的凹部中的盖体上表面内螺纹，其设置为能够供作为外部构件的第一盖接入体接入；以及
所述盖体的上端面的凹凸形状部即盖体上端面凹凸形状部，其设置为能够供作为外部构件的第二盖接入体接入。
2.根据权利要求1所述的试样收纳体，其中，
所述盖体上端面凹凸形状部是设置于所述盖体的上端面的齿轮状的构造物，接受相对应的齿轮体的接入并嵌合。
3.根据权利要求1所述的试样收纳体，其中，
所述盖体上端面凹凸形状部是设置于所述盖体的上端面的一个或多个凹部或者孔，接受相对应的突起物或销的接入并嵌合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的试样收纳体，其中，
所述管主体在上表面开口附近的内壁面具备内螺纹，
所述盖体具备与所述管主体的所述内螺纹相对应的外螺纹，所述盖体通过作为内螺纹类型的盖而与所述管主体螺合，从而对所述上表面开口进行封闭。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的试样收纳体，其中，
所述管主体在上表面开口附近的外壁面具备外螺纹，
所述盖体具备与所述管主体的所述外螺纹相对应的内螺纹，所述盖体通过作为外螺纹类型的盖而与所述管主体螺合，从而对所述上表面开口进行封闭。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的试样收纳体，其中，
能够在所述管主体的至少侧面及底面的任一方或两方印刷或粘贴识别码。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的试样收纳体，其中，
在所述管主体的侧面或底面具备旋转防止体，该旋转防止体与架内的构造物抵接而防止所述管主体旋转，在所述管主体收纳于所述架的状态下，即便在水平方向上对所述管主体施加旋转转矩，也防止所述管主体的旋转。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的试样收纳体，其中，
所述试样收纳体能够进行如下控制：
所述盖体相对于所述管主体的螺合控制以及开放控制，其中，通过作为外部构件的所述第二盖接入体的旋转而借助所述盖体上端面凹凸形状部向所述盖体施加旋转转矩；以及
搬运控制，其中，与通过作为外部构件的所述第一盖接入体的旋转而借助所述盖体上表面内螺纹对所述管主体进行的密闭控制一并同时施加向上方提拉所述盖体的提拉力、以及通过作为外部构件的所述第二盖接入体的静止抵接而借助所述盖体上端面凹凸形状部向下方按压所述盖体的按压力，从而一体地夹持所述盖体以及与该盖体螺合的所述管主体。
9.一种试样收纳体自动化系统，其具备操作试样收纳体的机械手，其中，
所述试样收纳体具备收纳试样的管主体、以及通过与所述管主体螺合而对所述上表面开口进行封闭的盖体，
所述机械手一体地具备向所述盖体接入并进行操作的第一盖接入体和第二盖接入体，
在所述盖体具备：所述盖体的上表面中央的凹部中的盖体上表面内螺纹，其设置为能够供所述第一盖接入体接入；以及所述盖体的上端面的凹凸形状部即盖体上端面凹凸形状部，其设置为能够供所述第二盖接入体接入，
所述试样收纳体自动化系统能够进行如下的控制：
所述盖体相对于所述管主体的螺合控制以及开放控制，其中，通过所述第二盖接入体的旋转而借助所述盖体上端面凹凸形状部向所述盖体施加旋转转矩；以及
搬运控制，其中，与通过所述第一盖接入体的旋转而对所述管主体进行的密闭控制一并同时施加借助所述盖体上表面内螺纹向上方提拉所述盖体的提拉力、以及通过作为外部构件的所述第二盖接入体的静止抵接而借助所述盖体上端面凹凸形状部向下方按压所述盖体的按压力，从而夹持所述盖体。
10.根据权利要求9所述的试样收纳体自动化系统，其中，
在所述机械手中，向所述盖体上表面内螺纹接入的所述第一盖接入体位于中央，向所述盖体上端面凹凸形状部接入的所述第二盖接入体位于外侧外周，所述第一盖接入体是阳螺纹状的构造体，在其周围，所述第二盖接入体设置为筒状体。
11.根据权利要求9或10所述的试样收纳体自动化系统，其中，
所述试样收纳体自动化系统具备如下机构，该机构形成所述第一盖接入体位于中心而所述第二盖接入体位于所述第一盖接入体的外侧周围的配置关系，且该机构能够相互独立地控制所述第一盖接入体与所述第二盖接入体进行旋转并上下滑动移动。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的试样收纳体自动化系统，其中，
所述第一盖接入体是阳螺纹体，
所述第二盖接入体是筒状体，在该筒状体的前端缘面设置有与所述盖体上端面凹凸形状部相对应的凹凸形状部。
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