CN106967593A - 头装置以及具备该头装置的移动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供头装置以及具备该头装置的移动装置，缸型尖头安装头包括：沿上下方向移动的轴部件；被安装于所述轴部件的下端，与所述轴部件一体沿上下方向移动，并在内部具备筒状空间的第一筒状杆；具有将所述第一筒状杆以能够沿上下方向移动的方式收容的收容空间，并在下端具备嵌合注吸件的基端部的注吸件安装部的非移动的第二筒状杆；以及被收容在所述第一筒状杆的所述筒状空间内，并在下端具备嵌入柱塞的基端部的柱塞安装部的排出杆。所述排出杆与所述轴部件的上下方向的移动联动，从而安装于所述排出杆的所述柱塞在所述注吸件的管状通道内进退移动，以此将所述对象物吸引到管状通道内以及将被吸引的所述对象物排出。

Description

头装置以及具备该头装置的移动装置
本申请是申请日为2014年6月17日、申请号为201480079233.3、发明名称为“缸型尖头安装头、使用该缸型尖头安装头的头装置以及移动装置”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于安装例如对细胞凝集块那样的对象物进行吸引以及将所述吸引的对象物排出的缸型尖头的头、使用该头的头装置以及对象物的移动装置。
背景技术
在各种技术领域需要使某一对象物从一个容器向另一个容器移动的移动装置。例如可举出具有第一容器和第二容器的装置，其中，第一容器贮存多个移动对象物，例如小型零件、有机或无机的碎片和粒子、细胞等，第二容器接收所述移动对象物，该装置从所述第一容器抽出几个所述移动对象物并将其移动到所述第二容器。在此种移动装置中，需要从所述第一容器吸引对象物以及将所述吸引的对象物排出到所述第二容器的吸引尖头。
在专利文献1公开了将细胞凝集块作为移动对象物，使用吸引尖头(微量移液器)从分注孔吸引所述细胞凝集块，并将其排出到细胞浅底盘的技术。细胞凝集块被保持在液体中，在进行所述吸引时所述吸引尖头的远端开口部浸渍于所述液体中。因此，吸引尖头进行一次吸引以及排出后有时不得不对其进行废弃处理。
在对象物的移动作业中，要求使包括使用所述吸引尖头的对象物的吸引以及排出的一连的动作高度自动化。但是，现状下手动操作所述吸引尖头或自动化仅达到在吸引尖头只附设吸引力产生机构的程度。因此，现在还不能说所述移动作业的作业效率好。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报特开2009-34013号
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够将使用缸型尖头的对象物的吸引以及所述吸引的对象物的排出作业高度自动化的头、使用该头的头装置以及对象物的移动装置。
本发明一方面所涉及缸型尖头安装头，用于安装缸型尖头，所述缸型尖头包括：注吸件，在内部具备成为对象物的吸引路径的管状通道；以及柱塞，在所述管状通道内进退移动。所述头包括：轴部件，沿上下方向移动；第一筒状杆，被安装于所述轴部件的下端，与所述轴部件一体地沿上下方向移动，并在内部具备筒状空间；非移动的第二筒状杆，具有将所述第一筒状杆以能够沿上下方向移动的方式收容的收容空间，并在下端具有嵌合所述注吸件的基端部的注吸件安装部；以及排出杆，被收容在所述第一筒状杆的所述筒状空间内，并在下端具备嵌合所述柱塞的基端部的柱塞安装部。通过所述排出杆与所述轴部件的上下方向的移动联动，安装于所述排出杆的所述柱塞在所述注吸件的所述管状通道内进退移动，从而将所述对象物吸引到管状通道内以及将吸引的所述对象物排出。
本发明另一方面涉及头装置，包括所述的缸型尖头安装头；马达，产生所述旋转驱动力；传递机构，将所述旋转驱动力传递至所述轴部件；框架部件，保持所述马达、所述传递机构以及所述第二筒状杆；以及控制部，通过控制所述马达的驱动，控制所述轴部件的上下方向的移动。
本发明又一方面涉及移动装置，包括所述的头装置，具备使所述缸型尖头安装头整体沿上下方向移动的机构；第一容器，贮存对象物；第二容器，接收对象物；以及头移动机构，使所述头装置在所述第一容器与所述第二容器之间沿水平方向移动。
本发明的目的、特征以及优点通过以下的详细说明和附图会更明确。
附图说明
图1是将本发明的实施方式所涉及的头装置的外观以组装于组件框架的状态表示的立体图。
图2(A)及图2(B)是所述头装置的立体图，其中，图2(A)是表示头沿Z轴方向上升的状态的图，图2(B)是表示沿Z轴方向下降的状态的图。
图3是头装置的侧剖视图。
图4是缸型尖头(cylinder tip)的剖视图。
图5是缸型尖头的分解立体图。
图6(A)～(E)是表示所述缸型尖头进行的细胞凝集块的吸引及排出动作的示意图。
图7是头及其附近的剖视图。
图8是头的分解立体图。
图9是表示在头中排出杆上升的状态的立体图。
图10是图9的状态的头的主要部分剖视图。
图11是表示在头中排出杆下降的状态的立体图。
图12是图11的状态的头的主要部分剖视图。
图13是表示第一筒状杆下降而缸型尖头被拆卸的状态的剖视图。
图14是表示头装置的控制结构的框图。
图15是适用所述头装置的细胞移动装置的立体图。
图16是头部组件的立体图。
图17是表示所述细胞移动装置的细胞移动线的结构要素的立体图。
具体实施方式
下面，基于附图详细说明本发明所涉及的缸型尖头安装头以及使用该头的头装置的实施方式。在该实施方式中，说明缸型尖头进行的吸引及排出的对象物为来自生物体的细胞，尤其是细胞凝集块的情况。另外，对象物并不限定于细胞凝集块，也可为小型的电子元件和机械零件、有机或无机的碎片和粒子、颗粒等。
图1是将本发明的实施方式所涉及的头装置1的外观以组装于组件框架20的状态表示的立体图。图2(A)及图2(B)是头装置1单体的立体图，图3是头装置1的侧剖视图。头装置1包括：用于安装缸型尖头70的头10；保持头10的第一框架21(框架部件)；被安装于第一框架21并沿上下方向(Z方向)移动的第二框架22；被搭载于第一框架21并驱动头10的第一马达31(马达)；以及使第二框架22沿Z方向移动的滚珠丝杠装置3A。多个此种头装置1被组装于组件框架20，从而构成头部组件。
在头10的下端安装缸型尖头70，让该缸型尖头70进行对象物的吸引及排出动作。头10包括：沿上下方向移动的轴部件11；被安装于轴部件11(第二螺旋轴12)的下端并与轴部件11一体地沿上下方向移动的第一筒状杆13；将第一筒状杆13以能够沿上下方向移动的方式收容的非移动(stationary)的第二筒状杆14；以及被收容在第一筒状杆13内的排出杆15。关于头10的详细结构基于图7及图8将在后面详细叙述。
组件框架20是具备沿YZ方向延伸的保持平面20S的平板状的金属框架。在图1中示出了组装有一个头装置1的状态，但是，本实施方式的组件框架20也可将四个头装置1并列排列在Y方向上而保持。在保持平面20S的+Z方向的端部附近(上端附近)突出设置有沿Y方向延伸的保持部201。保持部201具备在Z方向上贯穿该保持部201的四个贯穿孔202。在该贯穿孔202嵌入后述的螺旋轴33的上端轴承322，且上端轴承322通过螺丝固定而固定于保持部201。从保持平面20S的中央至-Z方向的端部附近(下端附近)安装有沿Z方向延伸的导轨203。导轨203是为了引导第一框架21的Z方向的移动而被配置。
滚珠丝杠装置3A包括被配置在Z方向的第二马达32、联轴器321、上端轴承322、螺旋轴33以及螺母部件34。第二马达32是用于产生使螺旋轴33以轴为中心正旋转以及反旋转的旋转驱动力的马达。联轴器321是联接第二马达的输出轴和螺旋轴33的上端的部件。上端轴承322将螺旋轴33的上端旋转自如地支撑。上端轴承322具备筒状部和凸缘部，所述筒状部嵌入所述的贯穿孔202，所述凸缘部被保持在保持部201的上面。螺旋轴33沿Z方向延伸并在周面刻有公螺纹。螺母部件34在内表面具有母螺纹，并螺合于螺旋轴33。通过螺旋轴33正旋转或反旋转，螺母部件34向上方(+Z)或下方(-Z)移动。
第一框架21发挥保持第一马达31的作用、保持轴部件11的上端侧轴承的作用以及固定保持第二筒状杆14的作用。该第一框架21的详细结构基于图7将在后面详细叙述。
第二框架22是具备沿Z方向延伸的垂直部221和从该垂直部221的上端向-X方向突出的水平部222的L字型的框架。在垂直部221的下端附近固定有第一框架21。在水平部222具备Z方向的贯穿孔，滚珠丝杠装置3A的螺母部件34以嵌入于所述贯穿孔的状态被固定于水平部222。因此，如果螺旋轴33被旋转驱动，螺母部件34向上方或下方移动，则第二框架22以及连接于该第二框架22的第一框架21也联动而向上方或下方移动。图2(A)表示第一框架21及第二框架22上升的状态，图2(B)表示下降的状态。
在水平部222的-X侧端面安装有电缆托盘23。电缆托盘23保持第一马达31的供电电缆24。供电电缆24的上端附近被弯曲保护部件25保护。弯曲保护部件25是朝向上方凸而弯曲的部分，追随第二框架22的上下移动而变形。与该弯曲保护部件25的下端附近的垂直部分相向而配置有Z轴传感器26。Z轴传感器26是用于检测第二框架22的Z方向位置，进而检测头10的Z方向位置的传感器。
接着，说明被安装于本实施方式的头10上的缸型尖头70。图4是缸型尖头70的剖视图，图5是缸型尖头70的分解立体图。缸型尖头70包括：在内部具备成为细胞凝集块(对象物)的吸引路径的管状通道71P的注吸件71；以及一边滑动接触于划定管状通道71P的注吸件71的内周壁，一边在管状通道71P内进退移动的柱塞72。
注吸件71包括由大径的圆筒体形成的注吸件基端部711、由细径且长的圆筒体形成的注吸件主体部712以及连接基端部711与主体部712的锥形筒部713。管状通道71P形成在注吸件主体部712。在注吸件主体部712的远端设有吸引口71T(也为排出口)。柱塞72包括由圆筒体形成的柱塞基端部721、针状的柱塞主体部722、以及连接基端部721与主体部722的半球部723。
注吸件基端部711具备圆筒型的中空部71H。柱塞基端部721的外径被设定为比中空部71H的内径小规定长度。柱塞主体部722的外径被设定为稍小于管状通道71P的内径。此外，锥形筒部713的内周面的形状与半球部723的外周面的曲面形状一致。柱塞基端部721被收容在中空部71H内，以柱塞主体部722插通于注吸件主体部712的管状通道71P的方式，柱塞72被组装于注吸件71。
在图5中，示出了柱塞72从注吸件71拔出的状态，但是在图4中示出了柱塞主体部722最深地插通于注吸件主体部712的状态、即柱塞72最下降的状态。此时，处于半球部723完全被收容在锥形筒部713的空腔的状态。柱塞主体部722的长度稍长于注吸件主体部712，在图4的状态下，远端部724从吸引口71T突出。此外，注吸件基端部711的内周面与柱塞基端部721的外周面之间存在间隙。
柱塞72能够从图4的状态相对于注吸件71向+Z方向(上方向)移动。如果柱塞72向+Z方向移动规定长度，柱塞主体部722的远端部724没入管状通道71P的内部。此时，使在吸引口71T产生吸引力，将该吸引口71T周围的液体(在本实施方式中为细胞培养液)吸引到管状通道71P内。在该吸引后，如果使柱塞72向-Z方向(下侧)移动，则能够将吸引到所述管状通道71P内的液体从吸引口71T排出。
在柱塞基端部721设有安装孔72H，安装孔72H在+Z方向的端面具有开口，且由圆筒状的中空空间形成。后述的排出杆15的柱塞安装部152被压入该安装孔72H。通过该压入，排出杆15和柱塞72被一体化。柱塞基端部721的+Z方向端面与第一筒状杆13的-Z方向端面相向。非移动的第二筒状杆14的注吸件安装部142被压入注吸件基端部711的中空部71H。
接着，参照图6(A)～(E)说明缸型尖头70进行的细胞凝集块C的吸引以及排出动作。在此，说明使用缸型尖头70吸引被贮存在第一容器C1的细胞培养液Lm1中存在的细胞凝集块C，并将该细胞凝集块C排出到贮存在第二容器C2的细胞培养液Lm2中的情况。
缸型尖头70进行的细胞凝集块C的吸引及排出动作包括以下的步骤1～6。
[步骤1]如图6(A)所示，使缸型尖头70移动到作为吸引对象的细胞凝集块C的正上方。
[步骤2]当处于柱塞72相对于注吸件71相对地向上方(+Z方向)移动，且柱塞主体部722的远端部724没入注吸件主体部712内的状态时，如图6(B)所示，使柱塞72移动到最下方(-Z方向)，使远端部724从吸引口71T突出。也就是说，设为注吸件主体部712的管状通道71P内不存在空气的状态。
[步骤3]然后，如图6(C)所示，使缸型尖头70整体下降，使吸引口71T进入于第一容器C1的细胞培养液Lm1中。此时，尽量使吸引口71T接近细胞凝集块C。
[步骤4]接着，如图6(D)所示，使柱塞72向上方移动规定高度。通过该动作，在吸引口71T产生吸引力，细胞凝集块C和一部分细胞培养液Lma被吸引到注吸件主体部712内。在该状态下，缸型尖头70整体上升，并移动至第二容器C2的配置位置。
[步骤5]然后，如图6(E)所示，使缸型尖头70整体下降至吸引口71T突入于第二容器C2的细胞培养液Lm2中为止。然后，使处于规定高度位置的柱塞72下降至远端部724从吸引口71T突出为止。通过该下降动作，细胞凝集块C被排出到第二容器C2的细胞培养液Lm2中。
[步骤6]虽然省略图示，使缸型尖头70从头10脱离。这是因为，一旦浸渍于细胞培养液的缸型尖头70不能再利用的情况多，所以将新的缸型尖头70重新安装于头10。当然，也可以不用每次使用就更换缸型尖头70，可将同一个缸型尖头70使用至因细胞的成分污浊而妨碍使用的次数(例如20～30次的吸引以及排出)为止，然后使该缸型尖头70从头10脱离。
本实施方式的头装置1(头10)具备自动地执行使用以上的缸型尖头70的步骤1～6的功能。下面，说明头10的详细结构。图7是头10及其附近(第一框架21)的剖视图，图8是头10的分解立体图。
头10包括配置在Z方向的轴部件11、第一筒状杆13、第二筒状杆14、排出杆15、连接片16、连接销17、线圈弹簧18(弹性部件)以及止动件(stopper)19。第一框架21包括：沿上下方向(Z方向)延伸的垂直框架211；组装于垂直框架211的上端并向-X方向突出的保持框架212；组装于保持框架212上的马达支撑框架213；以及从垂直框架211的下端向-X方向突出的杆保持框架214。
轴部件11是在外周面刻有公螺纹的螺旋轴，包括被赋予旋转驱动力的第一螺旋轴11A和螺合于第一螺旋轴11A的筒状的第二螺旋轴12。第二螺旋轴12包括：刻有与第一螺旋轴11A的所述公螺纹卡合的母螺纹的上端部分121；以及经由连接片16安装第一筒状杆13的下端部122。通过第一螺旋轴11A以轴为中心正旋转或反旋转，第二螺旋轴12向下方向(-Z方向)或上方向(+Z方向)移动。第一螺旋轴11A的上端部111旋转自如地被支撑于轴承311。此外，在第一螺旋轴11A的最上端安装有输入齿轮312。
第一马达31是产生使第一螺旋轴11A以轴为中心正旋转或反旋转的旋转驱动力的马达，被搭载于马达支撑框架213。在第一马达31的输出轴与输入齿轮312之间存在齿轮组件313(传递机构)。所述旋转驱动力通过齿轮组件313被传递至输入齿轮312，使第一螺旋轴11A旋转。轴承311及齿轮组件313被保持于保持框架212。
在第二螺旋轴12的下端部122具备狭缝123和销孔124。狭缝123通过将筒状的周壁的一部分以矩形形状切出而形成。在图8中，虽然只显示了一个狭缝123，但是，在与该狭缝123相向的周壁也存在同样的狭缝。销孔124在未形成有狭缝123的一对周壁部分，分别在周向上与狭缝123错开90度的位置穿孔而形成。在销孔124插通将第二螺旋轴12和连接片16机械性地连接的连接销17。
第二螺旋轴12的上下方向的中间部附近的周壁上形成有沿上下方向延伸的长槽125。在长槽125嵌入引导螺丝215的远端部。引导螺丝215包括螺固于杆保持框架214的部分和与该部分连续设置的所述远端部。如上所述，如果第一螺旋轴11A以轴为中心旋转，第二螺旋轴12沿上下方向移动。此时，第二螺旋轴12通过被嵌入于长槽125的引导螺丝215而不以轴为中心旋转，而是其上下方向的移动被引导。长槽125的上下方向的长度相当于第二螺旋轴12的移动范围。
连接片16包括位于上侧的钩部161和位于下侧的螺丝部162。钩部161具有能够收容于狭缝123的宽度，且具有能够夹持连接销17的接收槽163。在钩部161被收容于狭缝123的状态下，连接销17贯穿一对销孔124以及接收槽163，从而连接片16连接于第二螺旋轴12的下端部122。
第一筒状杆13是在内部具备收容排出杆15及线圈弹簧18的筒状空间13H的圆筒部件。划定筒状空间13H的内壁的上端附近刻有螺旋槽。通过该螺旋槽螺合于连接片16的螺丝部162，第一筒状杆13经由连接片16连接于第二螺旋轴12(轴部件11)。其结果，第一筒状杆13与第二螺丝轴12能够一体地沿上下方向移动。
第一筒状杆13呈从下方朝向上方其外径分三个阶段扩径的形状。第一筒状杆13包括：位于最下方且外径最小的第一筒部131；连续设置于第一筒部131的上方且相对于该第一筒部131大径的第二筒部132；以及连续设置于第二筒部132的上方且相对于该第二筒部132大径的第三筒部133。在第二筒部132的周壁形成有沿上下方向延伸的长孔134。
排出杆15是用于使柱塞72沿上下方向动作的部件，以针对第一筒状杆13能够在上下方向上相对移动的方式收容在第一筒状杆13的筒状空间13H内。排出杆15也呈从下方朝向上方其外径分三个阶段扩径的形状。排出杆15包括：位于最下方且具有最小的第一外径的第一圆柱部151；连续设置于第一圆柱部151的上方且具有大于所述第一外径的第二外径的第二圆柱部153；以及连续设置于第二圆柱部153的上方且具有大于所述第二外径的第三外径的第三圆柱部155。第一圆柱部151的下端附近是柱塞72的柱塞基端部721被外嵌的柱塞安装部152。此外，在第二圆柱部153的下端附近穿出了沿横向贯穿该第二圆柱部153的止动孔154。
也参照表示头10的主要部分剖视图的图10，第一筒状杆13的第一筒部131具有稍大于所述第一外径的内径，收容第一圆柱部151。第二筒部132具有稍大于所述第二外径的内径，收容第二圆柱部153。第三筒部133具有稍大于所述第三外径的内径，收容第三圆柱部155。关于上下方向的长度，第一圆柱部151长于第一筒部131，第二圆柱部153与第二筒部132大致相同。第三圆柱部155是充分短于第三筒部133的圆板状的部件。
止动孔154是用于使由圆柱状的销部件形成的止动件19插通的孔。止动孔154在排出杆15收容在第一筒状杆13的状态下与长孔134对准。止动件19以贯穿对准的长孔134以及止动孔154的方式组装于第一筒状杆13及排出杆15。止动件19是长于第二筒部132的外径的部件。因此，在插通于长孔134的状态下，止动件19的两端部从第二筒部132的外周壁向侧方突出。
长孔134容许止动件19的上下方向的相对移动。这意味着止动件19被插通于止动孔154的状态下的排出杆15的上下方向的移动范围、即针对第一筒状杆13的排出杆15的相对的移动范围受到长孔134的上下方向的长度范围的限制。在图10中，示出了止动件19接触于长孔134的下端的状态。在该状态下，成为第一圆柱部151的下端、即柱塞安装部152从第一筒部131突出的状态。
线圈弹簧18是产生在上下方向上伸长的作用力的弹簧，在第一筒状杆13的筒状空间13H内，介于连接片16的下端面与第三圆柱部155的上表面之间(轴部件11于排出杆15之间)。连接片16被螺固于第一筒状杆13，因此，线圈弹簧18产生将排出杆15压向下方的作用力。通过该作用力，如图10所示，第三圆柱部155的下面(排出杆15的一部分)抵接并停止在基于第二筒部132与第三筒部133之间的内径差而形成的台阶部13A(第一筒状杆13的一部分)。通过伴随该作用力的抵接停止，排出杆15处于与第二螺旋轴12(轴部件11)的上下移动联动的状态。另外，如果止动件19与第二筒状杆14的卡止部145发生干扰，排出杆15的所述联动无法进行，线圈弹簧18被压缩。关于这一点将在后面说明。
第二筒状杆14呈从下方朝向上方其外径分三个阶段扩径的形状。第二筒状杆14包括：位于最下方且外径最小的第一筒部141；连续设置在第一筒部141的上方且相对于该第一筒部141大径的第二筒部143；以及连续设置在第二筒部143的上方且相对于该第二筒部143大径的第三筒部144。第二筒状杆14包括将第一筒状杆13能够在上下方向上移动地收容的收容空间14H。收容空间14H的内径对应第一筒部141、第二筒部143、第三筒部144的外径而从下方朝向上方扩径。此外，第一筒部141的下端附近是注吸件71的注吸件基端部711被外嵌的注吸件安装部142。
第二筒状杆14的上端部分14T被固定保持于杆保持框架214。因此，第二筒状杆14虽然与第一框架21一体地上下移动，但是，不会与第一框架21相对移动。也就是说，第一筒状杆13与第二螺旋轴12联动从而针对第一框架21相对地移动，相对于此，第二筒状杆14非移动。
在第二筒状杆14的内部具备与止动件19干扰的卡止部145。卡止部145是被设置在第二筒部143与第三筒部144的边界部分的内表面，基于两者的内径差而形成的台阶部分。沿水平方向插通于排出杆15的止动孔154的止动件19具有短于第三筒部144的内径且长于第二筒部143的内径的长度。因此，如果具备止动件19的排出杆15下降至规定位置，则止动件19的两端与卡止部145发生干扰。
如上所述地构成的安装头10使缸型尖头70动作而进行细胞凝集块的吸引及排出。即，排出杆15与第二螺旋轴12(轴部件11)的上下方向的移动联动，从而安装于排出杆15的柱塞72在注吸件71的管状通道71P内进退移动，从吸引口71T向管状通道71P内吸引细胞凝集块以及将吸引的所述细胞凝集块从吸引口71T排出。基于图9至图12说明该动作。
图9是表示在头10中排出杆15上升的状态的立体图，图10是图9的状态的头10的主要部分剖视图。图9及图10的状态相当于所述的步骤4中进行细胞凝集块的吸引动作的状态(参照图6(D))。在该吸引动作时，第一螺旋轴11A以让第二螺旋轴12向上方移动的方式被旋转驱动。
如果第二螺旋轴12上升，通过连接片16及连接销17而与第二螺旋轴12连接的第一筒状杆13也一体上升。此外，利用线圈弹簧18的作用力，成为排出杆15的第三圆柱部155的下表面抵接并停止于第一筒状杆13的台阶部13A的状态，因此，排出杆15也与第二螺旋轴12的上升联动。因此，柱塞基端部721被嵌合于排出杆15的柱塞安装部152的柱塞72相对于安装在非移动的第二筒状杆14的注吸件71而向上方移动。
在图9及图10中，示出了第二螺旋轴12在其可移动范围内移动到最上方的状态。在该状态下，引导螺丝215位于第二螺旋轴12的长槽125的下端附近。柱塞72的柱塞主体部722从注吸件主体部712的管状通道71P大部分脱离，处于只有远端部724附近插通于管状通道71P的上端附近的状态。据此，能够将细胞凝集块吸引到管状通道71P内。
图11是表示排出杆15下降的状态的立体图，图12是图11的状态的头10的主要部分剖视图。图11及图12的状态相当于所述的步骤2的进行细胞凝集块的吸引动作之前的状态(参照图6(B))以及步骤5的进行细胞凝集块的排出动作的状态(参照图6(E))。在进行这些动作时，第一螺旋轴11A以使第二螺旋轴12向下方移动的方式被旋转驱动。
如果第二螺旋轴12从图9及图10的状态下降，则连接于第二螺旋轴12的第一筒状杆13也一体下降。并且，利用线圈弹簧18的作用力而所述的第三圆柱部155与台阶部13A抵接并停止，从而排出杆15也与第二螺旋轴12的下降联动。因此，安装于排出杆15的柱塞72向下方移动以便插通于注吸件71内。
在图11及图12中，示出了第二螺旋轴12在其可移动范围内移动至最下方的状态。在该状态下，引导螺丝215位于第二螺旋轴12的长槽125的上端附近。柱塞72的柱塞主体部722最深地插通于注吸件主体部712的管状通道71P，成为远端部724从吸引口71T突出的状态。据此，能够形成在管状通道71P内不存在空气的状态或将一旦吸引到管状通道71P的细胞凝集块排出的状态。
以上是通过使排出杆15与第二螺旋轴12(轴部件11)的上下方向的移动联动，从而使缸型尖头70进行对象物的吸引及排出的动作状态(称为第一状态)。本实施方式的头10能够形成不管第二螺旋轴12的上下方向的移动而使排出杆15停止的动作状态(称为第二状态)。该第二状态专门用于从头10自动地拆卸缸型尖头70。以下说明该点。
图13是表示第一筒状杆13从图12的状态进一步下降而缸型尖头70被拆卸的状态的剖视图。在所述的第一状态下，排出杆15的柱塞安装部152从第一筒状杆13的下端(第一筒部131)向下方突出，利用第二螺旋轴12的上下方向的移动，柱塞72在注吸件71的管状通道71P内进退移动。另一方面，在所述第二状态下，利用螺旋轴12的向下方向的移动，柱塞安装部152被收容在第一筒状杆13的筒状空间13H内。据此，被安装于柱塞安装部152的柱塞72(柱塞基端部721)的上端缘被第一筒状杆13的下端131T按压，柱塞72从排出杆15脱离。被该柱塞72的脱离力按压，注吸件71也从第二筒状杆14脱离。
详述所述的动作。如果螺旋轴12从图12的状态(第一状态)向下方移动(向第二状态的转移)，则第一筒状杆13也一体地向下方移动。相对于此，排出杆15的止动件19与第二筒状杆14的卡止部145发生干扰，因此，不能再进一步向下方移动。也就是说，在第一状态下，利用线圈弹簧18的作用力，排出杆15的第三圆柱部155抵接并停止于第一筒状杆13的台阶部13A，头10在止动件19不与卡止部145发生干扰的范围进行动作，因此，排出杆15与第二螺旋轴12的上下移动联动。但是，如果转移到第二状态，因止动件19与卡止部145的干扰，排出杆15不与第二螺旋轴12的上下移动联动。在本实施方式中，线圈弹簧18、止动件19以及卡止部145构成联动机构。
在第二状态下，因止动件19与卡止部145的干扰，排出杆15抗拒线圈弹簧18的作用力而针对第一筒状杆13而相对地向上方移动。也就是说，线圈弹簧18被压缩。此时，止动件19在长孔134内相对地向上方移动。通过此种移动动作，排出杆15的柱塞安装部152逐渐被收容于第一筒状杆13的第一筒部131内。并且，第一筒状杆13的下端131T撞到柱塞基端部721的上缘，将柱塞72向下方推开。
图13表示第一筒状杆13下降至最下位置的状态。在该状态下，止动件19位于长孔134的上端，第一筒部131完全覆盖柱塞安装部152，下端131T与排出杆15的下端大致齐平。因此，如果达到该状态，柱塞72从柱塞安装部152脱离。
进一步，在本实施方式中，当第一筒状杆13下降至最下位置时，下端131T与第二筒状杆14的下端也大致齐平。也就是说，处于被收容在第一筒状杆13的筒状空间13H内的状态的排出杆15的柱塞安装部152的高度位置与第二筒状杆14的注吸件安装部142的高度位置大致相同。因此，伴随柱塞72被下端131T按压而从柱塞安装部152脱离，注吸件71也被柱塞72按压而从注吸件安装部142脱离。这样，通过下端131T的按压而柱塞72逐渐从柱塞安装部152脱离，伴随于此，半球部723(图4)按压注吸件71的锥形筒部713，注吸件71逐渐从注吸件安装部142脱离。由此，根据本实施方式，能够通过第二螺旋轴12的向下方向的移动动作自动地从头10拆卸柱塞72及注吸件71双方。另外，该动作相当于所述的步骤6的动作。
图14是表示头装置1的控制结构的框图。头装置1包括轴控制部30(控制部)，用于控制轴部件11(第二螺旋轴12)的上下方向的移动以及控制头装置1本身的X方向、Y方向以及Z方向的移动。轴控制部30控制所述的第一马达31及第二马达32(Z轴马达；使头10整体地沿上下方向移动的机构)和在上述的图中未图示的X轴马达302及Y轴马达301(使头装置1沿水平方向移动的头移动机构)。
第一马达31通过使第一螺旋轴11A旋转而使第二螺旋轴12上下移动，如上所述地让缸型尖头70进行细胞凝集块(对象物)的吸引及排出，进而使缸型尖头70从头10脱离。第二马达32通过使滚珠丝杠装置3A动作，使搭载有头10的第一框架21沿Z方向移动。X轴马达302被搭载于引导头装置1的X方向的移动的X引导框架(图略)上，使头装置1沿X方向移动。Y轴马达301被搭载于引导头装置1的Y方向的移动的Y引导框架(图略)上，使头装置1沿Y方向移动。
轴控制部30通过控制第一马达31的驱动，控制第二螺旋轴12的上下方向的动作，据此，控制细胞凝集块的吸引及排出，并且控制缸型尖头70的脱离动作。
此外，轴控制部30通过控制第二马达32的驱动，控制头10的Z方向上的高度位置。例如，在所述的步骤3及步骤5进行使缸型尖头70整体地下降的动作(参照图6(C)及图6(E))以及步骤4进行吸引(图6(D))后使缸型尖头70整体地上升的动作时，轴控制部30控制第二马达32，控制所述下降及上升的动作。
而且，轴控制部30通过控制X轴马达302及Y轴马达301的驱动，控制头装置1的X方向及Y方向的移动。例如，在从所述的步骤4向步骤5转移时，轴控制部30以使头10(缸型尖头70)从第一容器C1的上空移动到第二容器C2的上空的方式控制X轴马达302及Y轴马达301，使头装置1移动。
如以上说明，根据本实施方式的头10，缸型尖头70的柱塞72嵌合于与轴部件11的第二螺旋轴12的上下方向的移动联动的排出杆15，注吸件71嵌合于非移动的第二筒状杆14。利用排出杆15的向上方向的移动，柱塞72针对注吸件71相对地向上方移动，向注吸件71的管状通道71P内吸引作为对象物的细胞凝集块。然后，利用排出杆15的向下方向的移动，被吸引到管状通道71P内的所述对象物从缸型尖头70排出。因此，使第二螺旋轴12沿上下方向移动，就能执行向缸型尖头70内的所述对象物的吸引以及从缸型尖头70的所述对象物的排出。
此外，根据本实施方式的头10，在所述的第一状态下，由于排出杆15与第二螺旋轴12的上下方向的移动联动，因此，利用第二螺旋轴12的上下移动，能够执行向缸型尖头70内的所述吸引以及从缸型尖头70的所述排出。另一方面，在所述第二状态下，排出杆15不与第二螺旋轴12的上下方向的移动联动，如果第二螺旋轴12向下方移动则只有第一筒状杆13下降，排出杆15被收容在筒状空间13H内。此时，被安装于柱塞安装部152的柱塞72被第一筒状杆13的下端131T按压而脱离。此外，伴随柱塞72的脱离，也能够使注吸件71从注吸件安装部142脱离。因此，通过第二螺旋轴12的向下方向的移动动作，能够自动地将缸型尖头70从头10拆卸。
接着，例示适合将本实施方式所涉及的头10及头装置1适用的细胞的移动装置4。图15是移动装置4的立体图，图16是组装有头10(头装置1)的头部组件61的立体图。移动装置4包括支撑框架41、由支撑框架41支撑的基台42、组装于基台42的细胞移动线50、配置在基台42的上方的头部组件61及照明组件62和配置在基台42的下方的摄像组件63。
支撑框架41包括基础框架411和一对侧框架412。基础框架411是在X方向上长的长方体形状的框架组装体，包括矩形的下层框架411A和其上的上层框架411B。在上层框架411B的上面具备用于使摄像组件63沿X方向移动的导轨413。基台42具有规定的刚性，其一部分或全部由透光性的材料形成，是俯视时具有与基础架框411大致相同的尺寸的长方形的平板。
在基台42上竖立设置有框架架台43。框架架台43包括作为沿X方向延伸的平板的上框架431以及中框架432。在上框架431的上面组装有用于使头部组件61沿X方向移动的上导轨433。此外，在中框架432的上面组装有用于使照明组件62沿X方向移动的中导轨434。
细胞移动线50是实施从细胞含有液抽出所需的细胞凝集块，并将其移动到规定的容器的一连的细胞移动工序所需的要素在X方向排列而成。细胞移动线50包括：贮存细胞含有液的对象物贮存部51；分注尖头贮存部52；被分注细胞含有液且用于分选细胞凝集块的细胞分选部53；尖头贮存部54；尖头拍摄部55；接收被分选的细胞凝集块的细胞移载部56；黑盖载置部57；以及尖头废弃部58。在此，细胞分选部53是相当于图6(A)～(D)所示的第一容器C1的容器，细胞移载部56是相当于图6(E)所示的第二容器C2的容器。
头部组件61包括组件主体611、头部612、X滑动件613以及Y滑动件614。如图16所示，头部612包括在上述说明的多个头10、第一嘴615以及第二嘴616。在本实施方式中，示出了8个头10在X方向上排成一列的例子。头10的个数为任意，此外，也可以在X-Y方向上排成矩阵状。第一嘴615以及带有吸盘617的第二嘴616被组装于能够上下移动的组件主体611，在内部具备产生吸引力及排出力的活塞机构。在组件主体611的内部内置有如图1至图3所示的滚珠丝杠装置3A等用于使头10沿Z方向移动的机构。
X滑动件613被组装于上导轨433。在上导轨433附设有相当于图14的X轴马达302的X驱动马达441。通过X驱动马达441的动作，X滑动件613在上导轨433上沿X方向移动。Y滑动件614在Y方向的一端(前端)支撑组件主体611。Y滑动件614组装于配置在X滑动件613的上面的Y轨道(未示于图15中)。通过所述Y轨道上附设的图略的驱动马达(相当于图14的Y轴马达301)动作，Y滑动件614以及组件主体611沿Y方向移动。也就是说，头部612通过组件主体611沿上导轨433以及所述Y轨道移动，从而沿X方向以及Y方向移动自如。因此，头部612在基台42的上方能够在细胞移动线50上沿规定的移动路径移动。
照明组件62能够移动地被配置在基台42的上方，以便专门从上方照明细胞分选部53及细胞移载部56。所述照明在使用摄像组件63拍摄被保持在细胞分选部53或细胞移载部56的细胞凝集块时，作为透过照明而被使用。照明组件62包括发出照明光的照明器621、X滑动件622以及保持件623。X滑动件622组装于中导轨434上。在中导轨434附设有照明组件驱动马达443。通过驱动马达443的动作，X滑动件622在中导轨434上沿X方向移动。保持件623保持照明器621，并且，以通过图略的驱动装置能够相对于X滑动件622沿Y方向移动短距离的方式被组装。因此，照明器621在基台42的上方能够沿X方向及Y方向移动。
摄像组件63能够移动地被配置在基台42的下方，以便从基台42的下方拍摄被保持在细胞分选部53及细胞移载部56的细胞凝集块。而且，在本实施方式中，摄像组件63也用于在尖头拍摄部55观察向头10的缸型尖头70的安装状态。摄像组件63包括摄像机631、落射照明器632、X滑动件633以及保持件634。
摄像机631包括CCD图像传感器以及将光像成像于该CCD图像传感器的受光面的光学系统。落射照明器632是在摄像机631的拍摄对象不是光的透过体的情况以及荧光染色的情况等下使用的光源。X滑动件633被组装于支撑框架41的导轨413。在导轨413附设有摄像组件驱动马达444。通过驱动马达444的动作，X滑动件633在导轨413上沿X方向移动。保持件634保持摄像机631以及落射照明器632，并且，以通过图略的驱动装置能够相对于X滑动件633沿Y方向移动短距离的方式被组装。因此，摄像机631在基台42的下方能够沿X方向及Y方向移动。
图17是省略基台42的图示并抽出细胞移动线50的结构要素而示出的立体图。在图17中示意性地附上了所述的头部组件61、照明组件62及摄像组件63的配置位置。细胞移动线50从X方向的上游侧(图17的左端侧)依次成一列排列分注尖头贮存部52、对象物贮存部51、尖头贮存部54、尖头拍摄部55、细胞分选部53、黑盖载置部57、细胞移载部56以及尖头废弃部58而成。这些各部通过定位部件42S而被决定基台42上的位置。在此所示的细胞移动线50的排列只是一例，也能考虑作业效率等而适当设定各部的配置位置。例如，也可将黑盖载置部57配置在细胞分选部53、细胞移载部56的前方侧(+Y)或后方侧(-Y)。
对象物贮存部51是贮存作为分注源的、分散有大量的细胞凝集块(对象物)的细胞培养液(液体)的部位。对象物贮存部51包括被配置在基台42上的规定位置的盒511、被保持于该盒511的管512以及载置于盒511上的盖部件513。管512是上面开口的圆筒状容器，贮存包含细胞凝集块以及夹杂物的细胞培养液。盖部件513是用于堵塞管512的开口的部件。
分注尖头贮存部52是保管多个分注尖头80的部位。分注尖头80是细长的管状的部件，包括嵌入于第一嘴615的上端部和在端缘具备吸引以及排出细胞培养液的开口的下端部。分注尖头80能够对第一嘴615进行安装以及拆卸。分注尖头80通过从第一嘴615赋予吸引力而吸引细胞培养液，通过赋予所述排出力而将吸引的细胞培养液排出。分注尖头贮存部52包括保持以竖立设置状态矩阵状整列的分注尖头80的保持盒521和盒盖部件523。在保持盒521的内部配置有用于整列保持分注尖头80的保持部件522。
细胞分选部53是用于从包含各种大小的细胞凝集块以及夹杂物的细胞培养液分选出所需大小的细胞凝集块的部位。细胞分选部53包括皿件64、保持台531以及台盖部件532。皿件64是使用分注尖头80将包含细胞凝集块的细胞培养液分注，且能够贮存该细胞培养液的上面开口的容器。保持台531将皿件64定位并保持。台盖部件532是用于遮盖皿件64及保持台531的上表面的盖部件。
皿件64包括孔板，该孔板在上面侧具备用于载持细胞凝集块的多个凹部。在所述凹部的底部设有贯穿孔，作为抽出对象的细胞凝集块被保持在所述凹部，夹杂物等从所述贯穿孔落下。由此，进行细胞凝集块与夹杂物的分选，在所述孔板上只残留细胞凝集块。被载持在所述凹部的状态的细胞凝集块的图像在照明组件62的点灯下由摄像机631拍摄。据此，确定应吸引的细胞凝集块的位置。
尖头贮存部54是保持多个所述的缸型尖头70的部位。缸型尖头70能够对头10进行安装以及拆卸。缸型尖头70发挥吸引被载持在所述的孔板的凹部的细胞凝集块，伴随头部组件61的移动而搬送该细胞凝集块，并将其排出到细胞移载部56的作用。
尖头贮存部54包括保持盒541和盒盖部件543。保持盒541保持以竖立设置状态矩阵状整列的缸型尖头70。在保持盒541的内部配置有用于整列保持缸型尖头70的保持部件542。缸型尖头70以其上端部分从保持盒541的上端面向上方突出的状态保持于保持盒541中。也就是说，以能够容易安装于沿Z方向移动的头10的状态，缸型尖头70被保持于保持盒541中。盒盖部件543是被盖在保持盒541的上端面上而用于遮盖缸型尖头70的盖部件。
尖头拍摄部55是提供拍摄安装于头10的缸型尖头70的图像的位置的凹坑。所述拍摄由摄像组件63进行。在进行所述拍摄时，摄像组件63的摄像机631被移动至尖头拍摄部55的正下方，在落射照明器632的照明下，拍摄各缸型尖头70的图像。基于缸型尖头70的图像以及拍摄时的焦点位置信息，求出缸型尖头70的吸引口71T的XYZ坐标位置。根据该坐标位置与预先决定的基准位置的差分导出修正值。该修正值作为头10的移动控制时的修正值而被利用。另外，也可以代替落射照明器632而尖头拍摄部55本身具备如LED照明器具那样的照明器具，在该照明器具的照明下进行所述拍摄。
细胞移载部56在细胞移动线50配置在X方向的下游侧端部附近，是成为从细胞分选部53的皿件64吸引的细胞凝集块的移动目的地的部位。细胞移载部56包括微孔板65、保持台561以及台盖部件562。另外，也可以代替微孔板65而在细胞移载部56具备与皿件64一样的容器。
微孔板65是上面开口的多个小的孔66以矩阵状排列的板。微孔板65使用透光性的部件，例如透明塑料而形成。一般来讲，在一个孔66收容一个细胞凝集块。因此，能够使用摄像机631拍摄被收容在各孔66的状态的细胞凝集块。此外，孔66的排列间距被设定为与安装于成一列排列的头10的缸型尖头70群的排列间距大致相同。据此，能够从一群缸型尖头70同时向孔66排出细胞凝集块。另外，也能在一个孔66收容规定个数的细胞凝集块，或者收容规定量(总体积或总面积)的细胞凝集块。保持台561将微孔板65定位并保持。台盖部件562是用于遮盖微孔板65及保持台561的上表面的盖部件。
黑盖载置部57是载置盖到细胞移载部56的第一黑盖571和盖到细胞分选部53的第二黑盖572的部位。第一黑盖571和第二黑盖572是在遮光的状态下拍摄载持在皿件64或微孔板65的细胞凝集块时使用的遮光体。例如在向细胞培养液添加荧光剂并荧光观察细胞凝集块时，第一黑盖571和第二黑盖572以遮盖保持台531、561的方式被盖上。
尖头废弃部58在细胞移动线50被配置在X方向的最下游侧端部，是结束所述的吸引以及排出动作的使用后的缸型尖头70以及分注尖头80被废弃的部位。尖头废弃部58包括用于收容使用后的缸型尖头70以及分注尖头80的回收盒581。在所述废弃时，安装了缸型尖头70或分注尖头80的头部组件61移动到回收盒581的开口部582上，执行从头部612拆卸缸型尖头70或分注尖头80的动作。通过该拆卸动作，缸型尖头70或分注尖头80通过开口部582落到回收盒581。
如上所述地构成的移动装置4通过相当于图14的轴控制部30的控制部(连接于移动装置4的个人计算机等)控制其动作。所述控制部使移动装置4大致执行分注动作和使用本实施方式所涉及的头10的细胞移动动作。首先，在所述分注动作中，所述控制部让移动装置4依次执行如下控制：
[控制1]使头部组件61移动到分注尖头贮存部52上，将分注尖头80安装于第一嘴615的控制；
[控制2]使头部组件61移动到对象物贮存部51上，将贮存在管512的包含细胞凝集块的细胞培养液以规定的分注量吸引到分注尖头80内的控制；
[控制3]使头部组件61移动到细胞分选部53上，使分注尖头80内的所述细胞培养液排出到皿件64的控制；以及
[控制4]使头部组件61移动到尖头废弃部58上，将使用过的分注尖头80从第一嘴615拆卸并废弃到回收盒581内的控制。
在所述细胞移动动作中，所述控制部让移动装置4依次执行如下控制：
[控制5]使头部组件61移动到尖头贮存部54上，将缸型尖头70安装于头10的控制；
[控制6]使头部组件61移动到细胞分选部53上，使贮存在皿件64的细胞凝集块吸引到缸型尖头70内的控制；
[控制7]使头部组件61移动到细胞移载部56上，将缸型尖头70内的细胞凝集块排出到微孔板65的控制；以及
[控制8]使头部组件61移动到尖头废弃部58上，将使用过的缸型尖头70从头10拆卸并废弃到回收盒581内的控制。
所述控制5是在先前说明的图6(A)的步骤1之前进行的控制。在本实施方式的移动装置4中，将缸型尖头70安装于头10的动作也被自动化。头部组件61移动到尖头贮存部54上后，与一个缸型尖头70对准位置的一个头10下降。此时，如图4所示，排出杆15的下端面与第二筒状杆14的下端面被设定为大致齐平，相对于这些下端面，第一筒状杆13的下端面处于向上方没入的状态。该没入长度是排出杆15的柱塞安装部152露出的长度(安装孔72H的深度)。如果该状态的头10下降，柱塞安装部152被压入柱塞基端部721的安装孔72H，而且，第二筒状杆14的注吸件安装部142被压入注吸件基端部711的中空部71H。据此，向头10的缸型尖头70的安装结束。
该安装后，头部组件61向尖头拍摄部55移动，进行安装于头10的缸型尖头70的拍摄。通过该拍摄，检测出各缸型尖头70向头10的安装状态，求出缸型尖头70的吸引口71T的XYZ坐标位置(相对于头10的远端的XYZ坐标的修正值)。
所述控制6是用于进行图6(A)～图6(D)的步骤1～4的动作的控制。将细胞凝集块吸引到缸型尖头70内的动作通过排出杆15从下降的状态(图12)通过轴部件11的驱动而移动到上升状态(图10)而实现。关于这点如先前说明。
所述控制7是用于进行图6(E)所示的步骤5的动作的控制。将缸型尖头70内的细胞凝集块排出到微孔板65的动作与所述控制6相反，通过使上升状态的排出杆15(图10)通过轴部件11的驱动设为下降状态(图12)而实现。
所述控制8是用于进行所述的步骤6的动作的控制。将使用过的缸型尖头70从头10拆卸的动作如先前基于图13说明，通过使第一筒状杆13下降到最下位置而实现。
根据以上说明的移动装置4，通过适用本发明的实施方式所涉及的头10(头装置1)，能够在所述控制部的控制下，将缸型尖头70向头10的安装、缸型尖头70进行的从皿件64(第一容器C1)的细胞凝集块的吸引、该细胞凝集块的向微孔板65(第二容器C2)的排出以及向尖头废弃部58的缸型尖头70的废弃的一连的作业自动化。因此，能够显著提高细胞凝集块的移动作业效率。
另外，所述的具体实施方式主要包含具有以下结构的发明。
本发明一方面涉及缸型尖头安装头，用于安装缸型尖头，所述缸型尖头包括：注吸件，在内部具备成为对象物的吸引路径的管状通道；以及柱塞，在所述管状通道内进退移动，所述缸型尖头安装头包括：轴部件，沿上下方向移动；第一筒状杆，被安装于所述轴部件的下端，与所述轴部件一体地沿上下方向移动，并在内部具备筒状空间；非移动的第二筒状杆，具有将所述第一筒状杆以能够沿上下方向移动的方式收容的收容空间，并在下端具有嵌合所述注吸件的基端部的注吸件安装部；以及排出杆，被收容在所述第一筒状杆的所述筒状空间内，并在下端具备嵌合所述柱塞的基端部的柱塞安装部，其中，通过所述排出杆与所述轴部件的上下方向的移动联动，安装于所述排出杆的所述柱塞在所述注吸件的所述管状通道内进退移动，从而将所述对象物吸引到管状通道内以及将吸引的所述对象物排出。
根据所述头，柱塞的基端部嵌合于与轴部件的上下方向的移动联动的排出杆，注吸件的基端部嵌合于非移动的第二筒状杆。通过所述排出杆的向上方向的移动，所述柱塞针对所述注吸件相对地向上方移动，所述对象物被吸引到缸型尖头内(所述管状通道内)。然后，通过所述排出杆的向下方向的移动，被吸引到所述管状通道内的所述对象物从缸型尖头排出。因此，仅让轴部件沿上下方向移动，就能执行向缸型尖头内的所述对象物的吸引以及从缸型尖头的所述对象物的排出。
在所述的缸型尖头安装头中，优选：所述排出杆以针对所述第一筒状杆能够进行相对移动的方式被收容在所述筒状空间内，所述缸型尖头安装头还包括：联动机构，用于形成使所述排出杆与所述轴部件的上下方向的移动联动的第一状态和不管该上下方向的移动而使所述排出杆停止的第二状态，其中，在所述第一状态下，所述排出杆的所述柱塞安装部从所述第一筒状杆的下端向下方突出，基于所述轴部件的上下方向的移动，所述柱塞在所述管状通道内进退移动，在所述第二状态下，基于所述轴部件的向下方向的移动，所述排出杆的所述柱塞安装部被收容在所述第一筒状杆的所述筒状空间内，被安装于所述柱塞安装部的所述柱塞被所述第一筒状杆的下端按压而脱离。
根据所述头，在所述第一状态下，排出杆与轴部件的沿上下方向的移动联动，因此，利用轴部件的上下移动，能够执行向缸型尖头内的所述对象物的吸引以及从缸型尖头的所述对象物的排出。另一方面，在所述第二状态下，排出杆不与轴部件的沿上下方向的移动联动，如果轴部件向下方移动，只有第一筒状杆下降，所述排出杆被收容在所述筒状空间内。此时，被安装于柱塞安装部的所述柱塞被所述第一筒状杆的下端按压而脱离。因此，利用轴部件的向下方向的移动动作，能够自动地进行从柱塞安装部的所述柱塞的拆卸。
在所述的缸型尖头安装头中，可采用如下结构：所述联动机构包括：弹性部件，处于所述筒状空间内的所述轴部件与所述排出杆之间，并产生作用力；止动件，被设置于所述排出杆；以及卡止部，被设置在所述第二筒状杆，与所述止动件干扰，其中，在所述第一状态下，利用所述作用力，所述排出杆的一部分抵接于所述第一筒状杆的一部分并停止，从而所述排出杆成为与所述轴部件联动的状态，在所述第二状态下，通过所述止动件与所述卡止部的干扰，抗拒所述作用力而所述排出杆向上方相对移动，从而所述柱塞安装部被收容在所述筒状空间内。
根据所述头，通过所述弹性部件、所述止动件以及所述卡止部的简单的结构，就能够实现在所述第一状态下排出杆与轴部件的上下移动联动，在所述第二状态下排出杆不与轴部件的上下移动联动而被收容在所述筒状空间内的机构。
在所述的缸型尖头安装头中，可采用如下结构：所述排出杆包括：第一圆柱部，具有所述柱塞安装部，且具有第一外径，第二圆柱部，在所述第一圆柱部的上方连续设置，具有大于所述第一外径的第二外径，且形成有所述止动件；以及第三圆柱部，在所述第二圆柱部的上方连续设置，且具有大于所述第二外径的第三外径，所述第一筒状杆包括：第一筒部，具有稍大于所述第一外径的内径，收容所述第一圆柱部；第二筒部，在所述第一筒部的上方连续设置，具有稍大于所述第二外径的内径，收容所述第二圆柱部；第三筒部，在所述第二筒部的上方连续设置，具有稍大于所述第三外径的内径，收容所述第三圆柱部；以及长孔，形成于所述第二筒部的周壁，容许所述止动件的相对移动，且沿上下方向延伸，其中，所述弹性部件是被配置在所述轴部件的下端面与所述第三圆柱部的上表面之间的线圈弹簧，在所述第一状态下，所述第三圆柱部抵接于基于所述第二筒部与所述第三筒部的径差而形成的台阶并停止，在所述第二状态下，所述止动件在所述长孔内相对移动，并且，所述第一筒部的下端面按压所述柱塞的基端部。
根据所述头，通过简单的形状的排出杆以及第一筒状杆，能够容易且可靠地实现所述第一状态及第二状态。
在所述的缸型尖头安装头中，优选：在所述第二状态下，被收容在所述第一筒状杆的所述筒状空间内的状态的所述排出杆的所述柱塞安装部的高度位置与所述第二筒状杆的所述注吸件安装部的高度位置大致相同，被安装于所述柱塞安装部的所述柱塞被所述第一筒状杆的下端按压而脱离，伴随于此，安装于所述注吸件安装部的所述注吸件被所述柱塞按压而脱离。
根据所述头，所述排出杆的所述柱塞安装部的高度位置与所述第二筒状杆的所述注吸件安装部的高度位置大致相同。因此，如果所述柱塞从所述柱塞安装部脱离，所述注吸件也被所述柱塞按压而从注吸件安装部脱离。因此，通过轴部件的向下方向的移动动作，能够自动地进行柱塞及注吸件双方的拆卸。
在所述的缸型尖头安装头中，优选：所述轴部件是螺旋轴，所述轴部件包括：第一螺旋轴，被赋予旋转驱动力；以及第二螺旋轴，具备螺合于所述第一螺旋轴的上端部和安装所述第一筒状杆的下端部，且沿上下方向移动。
根据所述头，能够通过基于第一螺旋轴的以轴为中心的旋转的第二螺旋轴的上下移动，实现轴部件的上下移动，能够简化轴部件的驱动系统。
本发明另一方面涉及头装置，包括所述的缸型尖头安装头；马达，产生所述旋转驱动力；传递机构，将所述旋转驱动力传递至所述轴部件；框架部件，保持所述马达、所述传递机构以及所述第二筒状杆；以及控制部，通过控制所述马达的驱动，控制所述轴部件的上下方向的移动。
本发明又一方面涉及移动装置，包括所述的头装置，具备使所述缸型尖头安装头整体沿上下方向移动的机构；第一容器，贮存对象物；第二容器，接收对象物；以及头移动机构，使所述头装置在所述第一容器与所述第二容器之间沿水平方向移动。
根据以上说明的本发明，能够将使用缸型尖头的对象物的吸引、所述吸引的对象物的排出、进而向头的缸型尖头的安装以及拆卸自动化。因此，能够显著提高使用包含注吸件和柱塞的缸型尖头的对象物的移动作业的作业效率。

Claims (4)

1.一种头装置，具备：
头，具备：用于安装尖头的尖头安装部，所述尖头具有吸引对象物以及将吸引的所述对象物排出的吸引口；以及通过向上下方向移动而使所述吸引口产生吸引力或排出力的轴部件；
第一马达，产生使所述轴部件向上下方向移动的驱动力；
框架部件，保持所述头以及所述第一马达；
第二马达，产生使所述框架部件向上下方向移动的驱动力；以及
控制部，通过控制所述第一马达的驱动，控制所述轴部件的上下方向的移动，并且，通过控制所述第二马达的驱动，控制所述头的高度位置。
2.根据权利要求1所述的头装置，其中，
所述尖头是包括注吸件的缸型尖头，所述注吸件在内部具备成为对象物的吸引路径的管状通道，
所述头具备：
第一筒状杆，被安装于所述轴部件的下端，与所述轴部件一体地沿上下方向移动；以及
非移动的第二筒状杆，具备：将所述第一筒状杆以能够沿上下方向移动的方式收容的收容空间；以及作为所述尖头安装部而嵌合所述注吸件的基端部的注吸件安装部，
通过所述第一筒状杆与所述轴部件的上下方向的移动联动，将所述对象物吸引到管状通道内以及将吸引的所述对象物排出。
3.根据权利要求1所述的头装置，其中，
所述尖头是包括注吸件和柱塞的缸型尖头，所述注吸件在内部具备成为对象物的吸引路径的管状通道，所述柱塞在所述管状通道内进退移动，
所述头具备：
第一筒状杆，被安装于所述轴部件的下端，与所述轴部件一体地沿上下方向移动，并在内部具备筒状空间；
非移动的第二筒状杆，具有将所述第一筒状杆以能够沿上下方向移动的方式收容的收容空间，并在下端具备作为所述尖头安装部而嵌合所述注吸件的基端部的注吸件安装部；以及
排出杆，被收容在所述第一筒状杆的所述筒状空间内，并在下端具备嵌合所述柱塞的基端部的柱塞安装部，
通过所述排出杆与所述轴部件的上下方向的移动联动，安装于所述排出杆的所述柱塞在所述注吸件的所述管状通道内进退移动，从而将所述对象物吸引到管状通道内以及将吸引的所述对象物排出。
4.一种移动装置，具备：
如权利要求1～3中任一项所述的头装置；
第一容器，贮存对象物；
第二容器，接收对象物；以及
头移动机构，使所述头装置在所述第一容器与所述第二容器之间沿水平方向移动。
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