CN112840214A - 运送装置、以及具备其的检体分析系统、检体前处理装置 - Google Patents

运送装置、以及具备其的检体分析系统、检体前处理装置 Download PDF

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Abstract

提出了运送装置、以及具备其的检体分析系统、检体前处理装置。具备：具有至少1个以上永磁铁(10)的被运送物；具有包含第2磁性体的磁芯(22)以及在磁芯(22)的外周卷绕的绕组(21)的磁极(25)；对磁极(25)的绕组(21)提供电流的驱动电路(50)；检测流过绕组(21)的电流值的电流检测部(30)；根据由电流检测部(30)检测到的电流值来估计永磁铁(10)的位置并根据估计的永磁铁(10)的位置信息来控制从驱动电路(50)提供到绕组(21)的电流值的运算部(40)。

Description

运送装置、以及具备其的检体分析系统、检体前处理装置
技术领域
本发明涉及适于进行例如血液、尿等生物体样品(以下记载为检体)的分析的检体分析系统、进行分析所需的前处理的检体前处理装置的运送装置、以及具备其的检体分析系统、检体前处理装置。
背景技术
作为非常灵活且带来高的运送性能的研究室样品配送系统以及对应的动作方法的一例，在专利文献1记载了具备：若干容器载具，其各自具备至少1个磁活性器件优选是至少1个永磁铁，该若干容器载具被适配来运送样品容器；运送平面，其被适配来运送容器载具；和若干电磁致动器，其静止配置于运送平面的下方，其被适配来通过对容器载具施加磁力而在运送平面上使容器载具移动。
另外，作为与现有技术的样品分配系统关联并具有最佳化的动作参数的实验室样品分配系统的一例，在专利文献2记载了：实验室样品分配系统具备多个电磁致动器，各电磁致动器具备铁磁磁芯以及励磁绕组，各励磁绕组越过其被分配的铁磁磁芯。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2017-77971号公报
专利文献2：JP特开2017-102103号公报
发明内容
发明要解决的课题
在用于临床检查的检体分析系统中，对血液、血浆、血清、尿、其他体液等检体(采样)执行所指示的分析项目的检查。
在该检体分析系统中，将多个功能的装置连在一起，能自动对各过程进行处理。即，为了检查室的业务合理化，将生化学、免疫等多个分析领域的分析部、进行分析所需的前处理的前处理部用运送线连接，作为1个系统来运用。
现有的检体分析系统中所用的运送线中，主要是传送带驱动方式为主体。在这样的传送带驱动方式中，存在若在运送中途由于某个异常而运送停止，会由此不再能对下游侧的装置提供检体的问题。因此，需要密切注意传送带的磨耗。
由于医疗的高度化以及高龄化社会的进展而检体处理的重要性不断提高。因此，为了检体分析系统的分析处理的能力的提升，期望检体的高速运送、大量同时运送以及向多方向的运送。
作为实现这样的运送的技术的一例而有专利文献1、2记载的技术。
在这些专利文献1、2记载的技术中，设有检测设于检体运送载具的磁活性器件的位置的容器载具检测器件。
在专利文献1中，为了探测位于运送平面上的容器载具的存在以及位置而设有容器载具探测器件。另外，具备具有以格子的形状配置于上方的多个基于IR的反射光栅的印刷电路基板。
在专利文献2中，实验室样品分配系统具备移送面。另外，在移送面的下方配置多个电磁致动器。进而，将多个位置传感器分配到移送面上。位置传感器作为霍尔传感器而具体化。
但在上述的专利文献1以及专利文献2中，在这些系统中，容器载具检测器件需要多个，有可能产生器件的故障所引起的可靠性降低。另外，需要配置检测器件的空间，在小型化上存在极限。
进而，在专利文献1、2中，需要将检测位置的检测器件分配到移送面上。因此，有设于检体运送载具的磁活性器件与设于移送面下的电磁致动器的距离无论如何都会远离的制约。因此，存在会出现运送力的降低并且电磁致动器变大且还变重的课题。
本发明提供可靠性高、小型且轻量的运送装置和具备其的检体分析系统、检体前处理装置。
用于解决课题的手段
本发明包含多种解决上述课题的手段，若举出其一例，则特征在于，具备：设于被运送物侧的第1磁性体；具有包含第2磁性体的磁芯以及在所述磁芯的外周卷绕的绕组的磁路；对所述磁路的所述绕组提供电流的驱动电路；检测流过所述绕组的电流值的电流检测部；和根据由所述电流检测部检测到的电流值来运算所述第1磁性体的位置，并根据运算的所述第1磁性体的位置信息来控制从所述驱动电路提供到所述绕组的电流的运算部。
发明的效果
根据本发明，能提供可靠性高、小型且轻量的运送装置。上述的以外的课题、结构以及效果会通过以下的实施例的说明而得以明确。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的运送装置的概略结构的图。
图2是表示实施例1的运送装置中的电流检测部的具体的结构的一例的图。
图3是表示永磁铁-磁极间的间隙与作用于永磁铁的推力的关系的图。
图4是示意表征实施例1的运送装置中的基于电感的大小的电流波形的形状的图。
图5是示意表示图1所示的实施例1的运送装置的截面的图。
图6是示意表示图1所示的实施例1的运送装置的截面的图。
图7是表示实施例1的运送装置中的在图5的位置对绕组施加电压的情况的电流波形的上升的样子的图。
图8是表示实施例1的运送装置中的在图5的位置对绕组施加电压的情况的电流波形的上升的样子的图。
图9是表示本发明的实施例2的运送装置的概略结构的图。
图10是将实施例2的运送装置的一部分放大的图。
图11是表示实施例2的运送装置的概略结构的图。
图12是图11所示的实施例2的运送装置的顶视图。
图13是图11所示的实施例2的运送装置中的运送部分的部分放大图。
图14是图13的B-B’截面图。
图15是图13的B-B’截面图。
图16是图13的B-B’截面图。
图17是表示图11所示的实施例2的运送装置中的绕组的电感特性的一例的图。
图18是表示图11所示的实施例2的运送装置中的绕组的其他变种中的电感特性的一例的图。
图19是表示在本发明的实施例3的运送装置中对绕组施加的脉冲电压和所产生的电流的概略的图。
图20是表示在实施例3的运送装置中对绕组施加的脉冲电压的模式的一例的图。
图21是表示在实施例3的运送装置中对绕组施加的脉冲电压的模式的一例的图。
图22是表示在实施例3的运送装置中对绕组施加的脉冲电压的模式的一例的图。
图23是表示在实施例3的运送装置中对绕组施加的脉冲电压的模式的一例的图。
图24是表示在实施例3的运送装置中对绕组施加的位置检测用脉冲电压的频率和电感的特性的图。
图25是表示用于使实施例3的运送装置中的电压脉冲得以产生的PWM控制方式的一例的图。
图26是表示控制实施例3的运送装置中的线圈电流的电流控制方式的一例的图。
图27是表示本发明的实施例4的检体分析系统的一例的图。
图28是表示本发明的实施例4的检体前处理装置的一例的图。
具体实施方式
以下使用附图来说明本发明的运送装置、以及具备其的检体分析系统、检体前处理装置的实施例。
<实施例1>
使用图1到图8来说明本发明的运送装置的实施例1。
最初使用图1来说明本实施例的运送装置的概略结构。图1是示意表示2个磁极25和永磁铁10相对动作的本实施例的运送装置的概略的图。
在图1中，运送装置1具备永磁铁10、包含圆柱状的磁芯22和卷绕在该磁芯22的外周侧的绕组21的磁极25、驱动电路50、电流检测部30、运算部40、电源55。
永磁铁10设于被运送物侧，适合包含钕、铁氧体等永磁铁。但永磁铁10还能包含其他磁铁以及软磁性体。另外，也可以组合永磁铁10和软磁性体，还能取代永磁铁而由磁性体构成。
作为设有永磁铁10的被运送物的一例，有检体固定器(holder)、多根进行保持的检体架111(参考图27)。这当中，在检体固定器通常搭载1根放入检体的检体容器122(参考图27)，伴随永磁铁10的移动而被运送到所期望的位置。即，检体容器122、保持检体容器122的检体固定器和永磁铁10构成为成为一体，通过运送永磁铁10，来将检体容器122以及固定器运送到所期望的位置。
通常在磁极25与永磁铁10之间设有支承永磁铁10的运送面(图示省略)，永磁铁10在该运送面上滑动地移动。
如图1所示那样，在运送装置1中至少设置2个以上磁极25。1个1个的磁极25具有包含磁性体的磁芯22、卷绕在磁芯22的外周的绕组21。磁极25当中的圆柱状的磁芯22配置成与永磁铁10对置。
在运送装置1中，通过在绕组21流过电流来对永磁铁10作用电磁力，使其在磁极25间移动。为了效率良好地作用电磁力，还为了使得向目的的方向进行移动，需要永磁铁10与磁极25的相对位置信息。例如，在永磁铁10位于两个磁极25的一方的正上方的情况下，即使在其正下方的磁极25流过电流也不产生向运送方向的力。相反，通过在永磁铁10未位于正上方的磁极25流过电流，能产生将永磁铁10向磁极25拉近的力。即，能效率良好地使力产生，并且控制该力的方向。
在图1的跟前侧的磁极25上有永磁铁10的情况下，永磁铁10所建立的磁通作用于磁极25。在此，永磁铁10与靠近一侧的磁极25和与远离一侧的磁极25，所作用的磁通的大小不同。即，根据永磁铁10与磁极25的相对位置而作用于磁极25的磁通的大小发生改变。
磁芯22包含磁性体，穿过磁芯22的磁通有若磁通变大就变得难以穿过的性质。在此，若对绕组21施加电压而流过电流，就会在磁芯22产生通过该电流产生的磁通。因此，在磁芯22产生永磁铁10引起的磁通和通过流过绕组21的电流而产生的磁通。
一般，若在绕组21流过电流，就会在其周围产生磁场，所产生的磁通与所流过的电流值成正比。该比例常数取决于电感。但在具有磁芯22等磁性体的电路中，由于磁芯22的饱和特性而电感发生变化。
若产生磁芯22的饱和，根据在磁芯22产生的磁通的大小而电感发生改变。即，根据永磁铁10的磁通的大小而绕组21的电感发生变化。这意味着，根据永磁铁10的位置而绕组21的电感发生变化。
在绕组21产生的电压V如以下所示那样表征。
Figure BDA0003017716150000061
在此，
Figure BDA0003017716150000062
是磁通，t是时间。电压V用每单位时间的磁通的变化量表征。
另外，若设为电流I、电感L，则以下所示的关系式成立。
dI/dt＝(1/L)×(dφ/dt) (2)
根据这些式(1)以及式(2)而如下关系式成立。
dI/dt＝-V/L (3)
即，在对绕组21施加固定的电压的情况下，如式(3)所示那样，根据电感L的大小而所提供的电流I的时间微分发生变化。这意味着在施加电压的情况下提供的电流的上升方式不同。
因此，在对绕组21施加电压的情况下，通过检测流过绕组21的电流和其流过方式，能通过运算求取电感L。即，只要检测到根据永磁铁10的位置而变化的绕组21的电感L，就能求得给该电感带来影响的永磁铁10的位置。
因此，在磁极25当中将绕组21连接驱动电路50，并设置检测流过绕组21的电流值的电流检测部30。在本实施例中，由驱动电路50对绕组21施加电压，在电流检测部30检测通过该电压产生的电流值。
检测电流的电流检测部30考虑串联电阻、例如基于电流互感器的电流检测部、利用霍尔电流传感器的电流检测部等，但并不限定于此。
以下使用图2来说明电流检测部30的一具体例。图2是表示用于电流检测的结构的具体例的一例的示意图。
在图2所示那样的2个磁极25和永磁铁10相对动作的运送装置1A中，磁极25包含圆柱状的磁芯22和卷绕在磁芯的外周侧的绕组21。另外，配置永磁铁10，使得与圆柱状的磁芯22对置。在绕组21连接驱动电路50。
进而，在绕组21与驱动电路50之间设置用于检测流过绕组21的电流的电阻31。
回到图1，驱动电路50与交流或电池等直流的电源55连接。驱动电路50从该电源55接受电流，对磁极25的绕组21提供电流。
运算部40根据由电流检测部30检测到的电流值来运算磁芯22与永磁铁10的相对位置关系，并运算运送装置1内中的永磁铁10的位置。另外，运算部40使用该运算的永磁铁10的位置信息来决定从驱动电路50提供永磁铁10的驱动所需的电流的定时，对合适的绕组21提供电流。
在本实施例中，特别是运算部40对绕组21施加脉冲电压60，根据通过该脉冲电压60产生的电流波形，更具体是根据电流的变化量来运算永磁铁10的位置。其详情后述。
由此，不需要在永磁铁10与磁极25之间设置某个传感器，能缩短永磁铁10与磁极25的间隔，并且还能减低发生故障的可能性，能谋求可靠性的提升。
在此，在图3示出通过磁场解析算出的永磁铁10-磁极25间的间隙与作用于永磁铁10的推力的关系。
如图3所示那样，永磁铁10与磁极25的间隙越短，则能够使作用于永磁铁10的推力越大。因此，根据图3所示的关系而期望将间隙设为10[mm]以下。由此能充分确保运送永磁铁10、检体容器122的推力。
过去，需要在位于永磁铁10与磁极25之间的运送面埋入容器载具检测器件，在缩短永磁铁10与磁极25的间隙上存在极限。
与此相对，在使用绕组21的电感来检测永磁铁10的位置的本实施例的运送装置1中，能缩短永磁铁10与磁极25的间隙。因此，与过去相比，能加大推力。进而，不再需要多个检测器件，能防止检测器件故障等导致的运送装置的停止。
接下来，使用图4来说明对绕组21施加的电压和通过该电压产生的电流波形。图4示意地表征基于电感的大小的电流波形的形状。
如图4所示那样，对绕组21施加脉冲电压60的情况下的电流波形根据电感的大小而发生变化。
例如在电感小的情况下，电流的上升变快，成为电流波形70a那样的形状。另一方面，在电感大的情况下，电流的上升变钝，成为电流波形70b那样的形状。即，通过检测施加任意的电压特别是脉冲电压60的情况下的电流变化，能检测电感、即与永磁铁10的位置相关的信息。
使用图5以及图6来说明磁极25与永磁铁10的相对位置和电感。图5以及图6是示意表示图1所示的运送装置1的截面的图。以下说明永磁铁10位于位置P以及位置P’的情况的电感。
在图5的情况下，在绕组21a、磁芯22a的正上方的位置P有永磁铁10。这时，永磁铁10所建立的磁通在磁芯22a和磁芯22b的任一者都产生。但由于永磁铁10位于磁芯22a的正上方，因此相对于磁芯22a而永磁铁10所建立的磁通比相对于磁芯22b而永磁铁10所建立的磁通小。因此，绕组21a和绕组21b的电感不同。
因此，根据通过对绕组21施加的电压产生的电流变化来检测电感，能根据该电感检测永磁铁10的位置。
如图6所示那样，在永磁铁10存在于磁芯22a与磁芯22b之间的位置P’的情况下，在磁芯22a和磁芯22b，永磁铁10所建立的磁通变得大致相同。例如，在永磁铁10从位置P向位置P’不断移动的情况下，通过根据相邻的绕组21的电感的差分、各个绕组21的电感的倾斜度以及其值来检测永磁铁10的位置，能使检测精度提升。
在图7以及图8示出对图5的位置处的各绕组21a、21b施加电压的情况下的电流波形的上升。图7表示在图5那样的位置关系下对绕组21a施加电压的情况下的电流波形，图8表示在图5那样的位置关系下对绕组21b施加电压的情况下的电流波形。
如图7所示那样，在永磁铁10存在于绕组21a、磁芯22a的正上方的情况下，电流的上升时间是约0.005秒。与此相对，如图8所示那样，在永磁铁10存在于相邻的绕组21b、磁芯22b的正上方的情况下，上升时间是约0.003秒。
如此地，在时刻T，比较施加脉冲状的电压的情况下的电流上升时间(T到T’的时间)或其倾斜度。在永磁铁10位于正上方且电感小的情况下，如图7所示那样，电流的增加变得平稳。另一方面，在永磁铁10未位于正上方且电感大的情况下，如图8所示那样，电流的增加变陡。
即，通过检测施加脉冲状的电压时的电流变化，能以高的精度检测永磁铁10的有无、位置。因此，在本发明中，通过利用该原理，无需在磁极25与永磁铁10之间设置检测机构而检测永磁铁10即被运送物的位置，将其用在运送控制中。
因此，运算部40期望预先存储确定电感与距离的关系的关系式、表格数据、确定电流的上升时间与距离的关系的关系式、表格数据等各种数据、关系式。
例如，在作为图2所示的电流检测部30而设置与绕组21连接的电阻31的方式的情况下，运算部40根据电阻31的电压值来运算流过绕组21的电流值、增加量、减少量的信息，算出磁芯22与永磁铁10的相对位置。然后，基于由运算部40运算的磁芯22与永磁铁10的相对位置信息来控制从驱动电路50流到绕组21的电流。电阻31只要能检测流过绕组21的电流即可，因此电路上的位置无论位于哪里都没关系。
接下来说明本实施例的效果。
上述的本发明的实施例1的运送装置1具备：设于被运送物侧的永磁铁10；具有包含磁性体的磁芯22以及卷绕在磁芯22的外周的绕组21的磁极25；对磁极25的绕组21提供电流的驱动电路50；检测流过绕组21的电流值的电流检测部30；和根据由电流检测部30检测到的电流值来运算永磁铁10的位置并根据运算的永磁铁10的位置信息来控制从驱动电路50提供到绕组21的电流的运算部40。
由此，在与传送带驱动式不同的可靠性高的磁驱动式的运送机构中，不在运送面上设置检测运送对象的机构，就能求取被运送物的位置。因此，不需要使运送对象与磁极的距离比现有的情况更远离，能使用于运送的电磁力充分对运送对象侧的磁铁(永磁铁10)传递，能形成解决了现有那样进行运送的力的降低、电磁致动器变大并变重等各种课题的小型且轻量的运送装置。
另外，由于电流检测部30是与绕组21连接的电阻31，运算部40根据电阻31的电压值来检测电流，因此能用简易的结构高精度地检测流过绕组21的电流，能更加提高可靠性，并能可靠地谋求小型化。
进而，运算部40控制驱动电路50，使得施加脉冲电压60，根据通过脉冲电压60产生的电流变化来运算永磁铁10的位置，由此能更正确、可靠地求取磁极25与永磁铁10的相对位置关系。
另外，通过永磁铁10与磁芯22的间隙是10[mm]以下，能将从磁极25产生的运送力对与被运送物一体的永磁铁10充分传递，能充分确保运送性能。
<实施例2>
使用图9到图18来说明本发明的实施例2的运送装置。对与实施例1相同的结构示出相同的附图标记，省略说明。以下的实施例中也同样。
本实施例中的运送装置除了磁极25A、永磁铁10A的形状不同以外，其他都是与实施例1记载的运送装置1、1A相同的结构、动作。
如图9所示那样，在本实施例的运送装置中，具备2个以上的磁极25A，其包含方柱状的磁芯22A和卷绕在该磁芯22A的周围的绕组21A，纵横配置多个。在图9中包含纵10个、横10个磁极25A。
在本实施例中，关于电流检测部30，也可以对于磁极25A的各自而一对一地具备。
另外，运算部40使用电流检测部30中检测到的电流值来运算永磁铁10A的位置这点是相同的。在本实施例中，使用对相邻的2个磁芯22A卷绕的绕组21A施加脉冲电压60时的电流值来运算永磁铁10A的位置。其详情后述。
在本实施例中，与固定器、检体容器122一体构成的永磁铁10A形成为方柱形状。另外，形状并不限定于方柱。例如也可以是环状、组合多个磁铁的形状。
永磁铁10A在被排列的磁极25A上相对地移动。在磁极25A上设置运送面(图示省略)，永磁铁10A顺着其进行移动。
驱动电路50、检测电流的电流检测部30由于与其他实施例同样，因此省略图示并且还省略详细的说明。
将图9所示的多个磁极25A当中的2个磁极25A拔出而在图10中示出。在本实施例中，在磁极25A当中不与永磁铁10A对置一侧、即图10的磁极25A的下部，通过包含磁性体的磁轭23A进行连结。通过使用磁轭23A进行连结，能增大绕组21的电感。
图11是在图9所示的磁极25A的下部图示磁轭23的图。以下使用图12到图18来说明本实施例的结构例中的永磁铁10的检测方法。
以下在图11等中示出永磁铁10A从位置A向位置A’移动时的检测例。
在图12示出运送装置的顶视图，在图13示出运送部分的放大图。另外，在图14、图15、图16示出在图13的B-B’截面切断并从侧面来看的示意图。在此，流过电流，使得永磁铁10所建立的磁通和各绕组所建立的磁通成为相同朝向。
如图14所示那样，在永磁铁10A位于位置A上的情况下，若流过电流，使得永磁铁10A所建立的磁通和绕组21A所建立的磁通成为相同朝向，绕组21a的电感变小。另外，永磁铁10A的影响对其旁边的绕组21b产生作用，电感稍微降低。在进一步旁边的绕组21c中，永磁铁10A的影响几乎没有，看不到电感的降低。
如图15所示那样，随着永磁铁10A移动而接近于位置A与位置A’之间，绕组21a的电感不断增加，绕组21b的电感减少。另外，关于绕组21c，电感也减少。
之后，若如图16那样永磁铁10A移动到位置A’，则绕组21b的电感变小，旁边的绕组21a的电感大致回到本来的值。进而，绕组21c的电感的降低开始，值稍微降低。
如此地，通过探测永磁铁10A位于附近的绕组的电感与其周围的绕组的电感的差。能正确地检测永磁铁10的位置、行进方向等。
在图17示出通过磁场解析求取图11中永磁铁10A按位置A→位置A’→位置C移动时的绕组21a、绕组21b、绕组21c的电感特性的结果。
在图17中，电感特性80a表示绕组21a中的磁铁位置与电感的关系，电感特性80b表示绕组21b中的磁铁位置与电感的关系，电感特性80c表示绕组21c中的磁铁位置与电感的关系。这些电感特性是流过电流使得永磁铁10所建立的磁通和绕组所建立的磁通成为相同朝向的情况的一例。在此是将各绕组的间隔设为10[mm]的情况，位置表征永磁铁10的位置，在位置0[mm]，在图12等中位于位置A上，在位置10[mm]，位于位置A’上，在位置20[mm]，位于位置C上。
在永磁铁10A位于位置0[mm]时，绕组21a的电感跌落，随着向旁边的绕组21b、再旁边的绕组21c离开而电感变大。
若永磁铁10A不断向位置A’移动，则绕组21a的电感增加，与此相对，绕组21b的电感减少，绕组21c的电感稍微减少。
进而，若永磁铁10A移向位置C，则绕组21a的电感平缓地增加，向本来的值接近。另外，绕组21b的电感从减少转为增加，绕组21c的电感不断减少。
如此地可知，通过使用各绕组的电感的大小、变化量、倾斜度、比率等，能确保永磁铁10A的位置、移动方向、速度的检测精度。
在此，绕组21a的电感是卷绕数越多则电感越大。因此，为了用永磁铁10A的磁通的变化量高精度检测电感，期望绕组的电感是10[mH]以上，绕组21A的匝数是100匝以上。
关于这些电感特性，在流过电流使得永磁铁10A所建立的磁通和绕组21A所建立的磁通是相同朝向的情况下与在流过电流使得永磁铁10A所建立的磁通和绕组21A所建立的磁通成为相反朝向的情况下，特性不同。在图18示出永磁铁10A所建立的磁通和绕组所建立的磁通是相同朝向的情况和相反朝向的情况的绕组的电感特性。
图18的电感特性80b与图17所示的条件相同，是流过电流使得永磁铁10A所建立的磁通和绕组21A所建立的磁通成为相同朝向的情况的特性。电感特性80d是流过电流使得永磁铁10A所建立的磁通和绕组21A所建立的磁通成为相反朝向的情况的特性。
如图18所示那样，通过改变绕组21A所建立的磁通的方向，能得到不同的特性。即，在使所施加的电压的正负、其大小、频率等变化的情况下，能得到不同的电感特性。通过利用这些信息，能进行更高精度的永磁铁10A的位置检测。
在本发明的实施例2的运送装置中，也能得到与前述的实施例1的运送装置大致同样的效果。
另外，至少具备2个以上磁极25A以及电流检测部30，运算部40通过使用至少2个以上电流检测部30中检测到的电流值来运算永磁铁10A的位置，特别是通过使用对在相邻的2个磁芯22A卷绕的绕组21A施加脉冲电压60时的电流值来运算永磁铁10A的位置，能做出检测精度更高、与位置相关的信息量多的运送装置。
进而，通过绕组21A的卷绕数是100匝以上，能更高精度地检测永磁铁10A的磁通的变化量所引起的电感的变化量。
另外，在本实施例中，以使用方柱形状的磁芯22A和方柱形状的永磁铁10的情况为例进行了说明，但只要根据永磁铁10A的位置而电感发生变化即可，并不限定于此。
通过如实施例1那样使永磁铁10和磁芯22为圆柱形形状，能使电感的变化平缓。在电感的变化平缓的情况下，具有不管永磁铁10位于哪个位置都能以相同的精度检测位置的好处。
与此相对，通过如本实施例那样使永磁铁10A和磁芯22A为方柱形形状，能在电感的变化中形成陡峭的部位和平稳的部位。在陡峭的部位，电感的变化大，能使该位置处的检测精度高。
另外，期望永磁铁10A位于正上方的情况与永磁铁10A不在绕组21A的周边的情况的电感的差是10[mH]以上。该电感的差越大，越能提升位置的检测精度。
<实施例3>
使用图19到图26来说明本发明的实施例3的运送装置。
本实施例的运送装置涉及对绕组21、21A施加的电压的变种。本实施例的运送装置的基本的结构与实施例1以及实施例2同样，省略其细节。
以下说明为了检测流过绕组21、21A的电流而对绕组21、21A施加的脉冲电压的变种。
最初使用图19来说明对绕组21、21A施加的脉冲电压60与在绕组21、21A产生的电流的关系。
如图19所示那样，由于若对绕组21、21A连续施加脉冲电压60，根据永磁铁10、10A的位置而电感发生变化，因此电流波形70的倾斜度、形状发生变化。通过使用电流的信息来运算电感，检测磁铁位置。
在图20到图23示出脉冲电压的施加的模式。图20以及图21是永磁铁10、10A静止的情况下施加的脉冲电压的一例，图22以及图23是在永磁铁10、10A的位置每时每刻变化的情况下施加的脉冲电压的一例。
图20是仅施加正方向的脉冲电压60A的模式。
图21是施加正负的脉冲电压60B的模式。如此地，通过由运算部40控制驱动电路50来施加正负的脉冲电压60B，能改变绕组21、21A所创建的磁通的朝向，能更加提升检测精度。
在此，如上述那样，为了产生驱动永磁铁10、10A的电磁力而需要对绕组21、21A施加电压。因此，能在该驱动用的电压或脉冲电压叠加位置检测用脉冲电压。在此，位置检测用脉冲电压的频率期望设为与驱动用脉冲电压的频率不同的值。在稳态时，期望的是，由于驱动用脉冲电压以高频使电流变化，因此使驱动用脉冲电压为高频、使位置检测用脉冲电压为低频为好。
图22是使被运送物断续地移动的情况下的波形例。另外，图22所示的脉冲电压60C是在驱动用脉冲电压60d叠加了位置检测用脉冲电压60c的脉冲电压。一般，驱动用脉冲电压60通过PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)调制等生成，例如通过使10000[Hz]等高频的电压脉冲的宽度变化来使平均电压变化。另外，图22是断续地施加驱动用脉冲电压60d而使被运送物断续地动作的情况的示例。
驱动用脉冲电压60d使绕组产生用于使永磁铁10移动的推力。
位置检测用脉冲电压60c期望设为与驱动用脉冲电压60d不同的频率。驱动用脉冲电压60d通过PWM调制等生成，在稳态时例如使10000[Hz]程度的脉冲宽度变化而生成。特别期望驱动用脉冲电压60d相对于位置检测用脉冲电压60c，频率更高且电压的大小是同等或其以上。
图23是使被运送物断续地移动的情况下的波形例。另外，图23所示的脉冲电压60D是在驱动用脉冲电压60f叠加了正负的位置检测用脉冲电压60e的脉冲电压。
在图23所示那样的脉冲电压60D中，也是在稳态时，期望通过PWM调制等生成的位置检测用脉冲电压60e比驱动用脉冲电压60f频率低，且电压的大小是同等或其以下。
另外，驱动用的电压并不需要是图22以及图23所示那样的脉冲电压60d、60f那样的周期性的波形的电压，也可以是非周期的。
另外，通过PWM调制等生成的驱动用脉冲电压60d、60f的频率期望相对于位置检测用脉冲电压60c、60e的频率是5倍以上。
在图24示出对绕组21、21A施加的位置检测用脉冲电压的频率与电感的特性的关系。
在图24中，在电感特性80f表示永磁铁10、10A不位于绕组21、21A的近旁的情况下施加的脉冲电压的频率与电感的关系，在电感特性80e示出永磁铁10、10A位于绕组21、21A的正上方的情况下施加的脉冲电压的频率与电感的关系。
如图24所示那样，随着脉冲电压的频率变大，在永磁铁10、10A不位于绕组21、21A近旁的情况下与在永磁铁10、10A位于绕组21、21A正上方的情况下的电感的差不断减少。
即，由于绕组21、21A的电感根据频率而发生变化，因此为了将永磁铁10、10A的位置检测所需的电感的差可靠地确保在0.01[mH]以上，期望位置检测用脉冲电压的频率是10000[Hz]以下。通常，通过PWM调制等生成的驱动用脉冲以10000[Hz]以上而施加。另外，被运送物的驱动的电周期(驱动频率)由于通常以10～100[Hz]以下的间隔被驱动，因此期望将位置检测用脉冲电压的频率设为100[Hz]以上。更期望地，设定在1000～2000[Hz]之间。
在本发明的实施例3的运送装置中，能得到与前述的实施例1、实施例2的运送装置大致同样的效果。
另外，通过将从驱动电路50施加的脉冲电压60C、60D设为至少2个以上不同的频率，在被运送物的运送中，运送和位置检测的任一个也均能执行。
进而，通过使驱动电路50所施加的频率不同的脉冲电压60当中的频率最高的脉冲电压60的频率比最低的脉冲电压60的频率高5倍以上，抑制了由于位置检测用脉冲电压60e而永磁铁10、10A侧被驱动，能抑制振动、脉动以及噪声等问题。
另外，运算部40通过控制驱动电路50以使得施加正负的脉冲电压60B、60D，能改变绕组21、21A所创建的磁通的朝向，能更加提升检测精度。
进而，通过驱动电路50所施加的脉冲电压60当中的为了运算永磁铁10的位置而施加的脉冲电压60c、60e为通过用于永磁铁10的驱动的驱动用脉冲电压60d、60f生成的驱动频率以下，能抑制通过位置检测用脉冲电压60c、60e而向永磁铁10、10A作用驱动力从而成为振动、脉动的原因。
另外，通过将驱动电路50所施加的脉冲电压60当中的为了运算永磁铁10的位置而施加的脉冲电压60c、60e的频率设为10000[Hz]以下，能将到永磁铁10、10A的距离不同的情况下的电感的绝对值的差异确保得大，能将位置检测精度确保得高。
进而，通过将为了运算永磁铁10的位置而施加的脉冲电压60c、60e的频率设为100[Hz]以上，能明确地辨别驱动用电压和位置检测用脉冲电压，能将位置检测精度可靠地确保得高，并能更为抑制成为振动、脉动的原因。
关于以上叙述的驱动电路50中的位置检测用以及驱动用电压脉冲的产生方法，在使用一般所用的PWM控制方式的情况下，能精度良好对线圈施加电压脉冲。在图25示出这时的PWM脉冲的产生方法。
如图25所示那样，在驱动用电压指令上加上上述的位置检测用脉冲，来运算最终的电压指令。进而，将该电压指令在三角波比较部51中与PWM载波进行比较。通过与该PWM载波的大小比较来生成PWM脉冲。这里虽未图示，但将所生成的PWM脉冲作为电信号输入到驱动电路50，生成实际遵循PWM脉冲的电压脉冲，对线圈进行施加。通过该操作，在线圈流过与将上述的驱动用电压指令和位置检测用脉冲相加的最终的电压指令相应的电流。进而，能用与这里产生的位置检测用脉冲相应的线圈电流的变化检测上述的电感的变化。
另外，关于上述驱动用电压指令的运算方法，并没有特别限定，能包含一般的电流控制方式。在图26示出该电流控制方式的一例。图26所示的电流控制方式是电流反馈控制方式，运算流过线圈的驱动用电流的指令值与线圈电流的检测值的差分，将该值输入到由比例积分等构成的电流控制器52，来运算驱动用电压指令。
在利用这里叙述的电流控制方式以及PWM控制方式的情况下，能使任意的线圈电流精度良好地产生。进而，由于能任意变更用于检测线圈的电感的位置检测用电压脉冲的频率、振幅，因此能进行与位置检测精度、噪声相应的电压脉冲的调整。
<实施例4>
使用图27以及图28来说明具备本发明的实施例4的运送装置的检体分析系统以及检体前处理装置的实施例。最初使用图27来说明检体分析系统100的整体结构。图27是概略示出检体分析系统100的整体结构的图。
在图27中，检体分析系统100是在反应容器中各自分注检体和试剂并使之反应并测定该反应的液体的装置，具备运入部101、紧急架投入口113、运送线102、缓冲器104、分析部105、收纳部103、显示部118、控制部120等。
运入部101是设置收纳多个收容血液、尿等生物体样品的检体容器122的检体架111的场所。紧急架投入口113是用于将搭载标准液的检体架(校准架)、收纳收容需要紧急进行分析的检体的检体容器122的检体架111投入到装置内的场所。
缓冲器104保持由运送线102运送的多个检体架111，使得能变更检体架111中的检体的分注顺序。
分析部105对从缓冲器104经由输送线106运送的检体进行分析。其详情后述。
收纳部103收纳检体架111，该检体架111收容保持分析部105中分析结束的检体的检体容器122。
运送线102是运送设置在运入部101的检体架111的线路，是与上述的实施例1到实施例3中说明的运送装置的任一者同等的结构。在本实施例中，将磁性体(适合的是永磁铁)设置于检体架111的背面侧。
分析部105包含输送线106、反应盘108、检体分注喷嘴107、试剂盘110、试剂分注喷嘴109、清洗机构112、试剂托盘114、试剂ID读取器115、试剂装载器116、分光光度计121等。
输送线106是将缓冲器104中的检体架111运入分析部105的线路，是与上述的实施例1到实施例3中说明的运送装置同等的结构。
反应盘108具备多个反应容器。检体分注喷嘴107通过旋转驱动、上下驱动而从检体容器122对反应盘108的反应容器分注检体。试剂盘110架设多个试剂。试剂分注喷嘴109从试剂盘110内的试剂瓶对反应盘108的反应容器分注试剂。清洗机构112清洗反应盘108的反应容器。分光光度计121通过测定从光源(图示省略)经由反应容器的反应液得到的透过光，来测定反应液的吸光度。
试剂托盘114是在进行向检体分析系统100内的试剂登记的情况下设置试剂的构件。试剂ID读取器115是用于通过读取赋予设置于试剂托盘114的试剂的试剂ID来取得试剂信息的设备。试剂装载器116是将试剂向试剂盘110运入的设备。
显示部118是用于显示血液、尿等液体样品中的给定的成分的浓度的分析结果的显示设备。
控制部120包含计算机等，控制检体分析系统100内的各机构的动作，并进行求取血液、尿等检体中的给定的成分的浓度的运算处理。
以上是检体分析系统100的整体的结构。
上述那样的检体分析系统100所进行的检体的分析处理一般遵循以下的顺序执行。
首先，将检体架111设置于运入部101或紧急架投入口113，由运送线102运入能随机访问的缓冲器104。
检体分析系统100在存放于缓冲器104的架中遵循优先顺位的规则将优先顺位最高的检体架111用输送线106运入到分析部105。
抵达分析部105的检体架111进一步通过输送线106移送到反应盘108附近的检体分取位置，用检体分注喷嘴107将检体分取到反应盘108的反应容器。通过检体分注喷嘴107，对应于该检体所委托的分析项目进行需要次数的检体的分取。
用检体分注喷嘴107对搭载于检体架111的全部检体容器122进行检体的分取。将结束了对全部检体容器122的分取处理的检体架111再度移送到缓冲器104。进而，将包括自动再检在内的全部检体分取处理结束的检体架111通过输送线106以及运送线102向收纳部103移送。
另外，将分析所使用的试剂相对于从试剂盘110上的试剂瓶用试剂分注喷嘴109先前分取了检体的反应容器进行分取。接着，用搅拌机构(图示省略)进行反应容器内的检体与试剂的混合液的搅拌。
之后，使从光源产生的光透过放入搅拌后的混合液的反应容器，用分光光度计121测定透过光的光度。将由分光光度计121测定的光度经由A/D转换器以及接口发送到控制部120。然后由控制部120进行运算，求取血液、尿等液体样品中的给定的成分的浓度，使结果在显示部118等显示，或存储到存储部(图示省略)。
另外，并不需要如图27所示那样检体分析系统100具备上述的全部结构，还能适当追加前处理用的组件，或者将一部分组件、一部分结构删除。另外，分析部105并不限于生化学分析用，也可以是免疫分析用，进而也不需要是1个，还可以具备2个以上。在该情况下，也通过运送线102将分析部105与运入部101之间进行连接，从运入部101运送检体架111。
接下来，使用图28来说明检体前处理装置150的整体结构。图28是概略表示检体前处理装置150的整体结构的图。
在图28中，检体前处理装置150是执行检体的分析所需的各种前处理的装置。图28中从左侧向右侧，包含以闭栓组件152、检体收纳组件153、空固定器堆料机154、检体投入组件155、离心分离组件156、液量测定组件157、开栓组件158、子检体容器准备组件159、分注组件165、移载组件161为基本要素的多个组件、运送装置170、控制这多个组件的动作的操作部PC163。
作为检体前处理装置150中处理过的检体的移送目的地，连接用于进行检体的成分的定性/定量分析的检体分析系统100。
检体投入组件155是用于将收容检体的检体容器122投入检体前处理装置150内的组件。离心分离组件156是用于对所投入的检体容器122进行离心分离的组件。液量测定组件157是进行收容于检体容器122的检体的液量测定的组件。开栓组件158是将投入的检体容器122的栓开栓的组件。子检体容器准备组件159是为了将收容于所投入的检体容器122的检体在接下来的分注组件165进行分注而进行必要的准备的组件。分注组件165是为了在检体分析系统等中进行分析而将离心分离过的检体进行细分、并在细分的检体容器122、子检体容器122贴附条形码等的组件。移载组件161是进行所分注的子检体容器122的分类并进行向检体分析系统的移送准备的组件。闭栓组件152是对检体容器122、子检体容器122将栓闭栓的组件。检体收纳组件153是收纳被闭栓的检体容器122的组件。
运送装置170是在这些各组件间、检体前处理装置150与检体分析系统100之间运送保持检体容器122的检体固定器、检体架的机构，使用实施例1到实施例3的运送装置。
另外，检体前处理装置150不需要具备上述的全部结构，能进一步追加组件，还能将一部分组件、一部分结构删除。
另外，本实施例的检体分析系统可以是包含图28所示那样的检体前处理装置150和检体分析系统100的检体分析系统200。在该情况下，能够不仅将各系统内，还将系统与系统之间用上述的实施例1到实施例3的运送装置1、1A进行连接，来运送检体容器122。
本发明的实施例4的检体分析系统100、200、检体前处理装置150通过具备前述的实施例1的运送装置1、1A，能高效率地将检体容器122运送到运送目的地，能缩短到得到分析结果为止的时间。另外，运送事故也少，能减轻检查技师的负担。
另外，本实施例例示了将保持5根收容检体的检体容器122的检体架111作为运送对象进行运送的情况，但除了保持5根检体容器122的检体架111以外，还能将保持1根检体容器122的检体固定器作为运送对象进行运送。
<其他>
另外，本发明并不限定于上述的实施例，包含种种变形例。上述的实施例为了易于理解地说明本发明而详细进行了说明，但不一定限定于具备说明的全部结构。
另外，还能将某实施例的结构的一部分置换成其他实施例的结构，另外，还能在某实施例的结构加进其他实施例的结构。另外，还能对各实施例的结构的一部分进行其他结构的追加、删除、置换。
例如在实施例1到实施例4中，对以运送装置运送的被运送物是检体架111、检体固定器的情况进行了说明，但被运送物并不限于保持检体容器122的架、固定器等，能将谋求大规模运送的种种物体作为运送对象。
附图标记的说明
1、1A...运送装置
10、10A...永磁铁(第1磁性体)
21、21A、21a、21b、21c...绕组
22、22A、22a、22b...磁芯(第2磁性体)
23A...磁轭
25、25A...磁极(磁路)
30...电流检测部
31...电阻
40...运算部
50...驱动电路
51...三角波比较部
52...电流控制器
55...电源
60、60A、60B、60C、60D...脉冲电压
60c、60e...位置检测用脉冲电压
60d、60f...驱动用脉冲电压
70、70a、70b...电流波形
80a、80b、80c、80d、80e、80f...电感特性
100...检体分析系统
101...运入部
102...运送线
103...收纳部
104...缓冲器
105...分析部
106...输送线
107...检体分注喷嘴
108...反应盘
109...试剂分注喷嘴
110...试剂盘
111...检体架(被运送物)
112...清洗机构
113...紧急架投入口
114...试剂托盘
115...读取器
116...试剂装载器
118...显示部
120...控制部
121...分光光度计
122...检体容器、子检体容器
150...检体前处理装置
152...闭栓组件
153...检体收纳组件
154...固定器堆料机
155...检体投入组件
156...离心分离组件
157...液量测定组件
158...开栓组件
159...子检体容器准备组件
161...移载组件
163...操作部PC
165...分注组件
170...运送装置
200...检体分析系统。

Claims (17)

1.一种运送装置，具备：
设于被运送物侧的第1磁性体；
具有包含第2磁性体的磁芯以及在所述磁芯的外周卷绕的绕组的磁路；
对所述磁路的所述绕组提供电流的驱动电路；
检测流过所述绕组的电流值的电流检测部；和
根据由所述电流检测部检测到的电流值来运算所述第1磁性体的位置，并根据运算的所述第1磁性体的位置信息来控制从所述驱动电路提供到所述绕组的电流的运算部。
2.根据权利要求1所述的运送装置，其特征在于，
所述电流检测部是与所述绕组连接的电阻，
所述运算部根据所述电阻的电压值来检测电流。
3.根据权利要求2所述的运送装置，其特征在于，
所述运算部控制所述驱动电路以使得施加脉冲电压，根据通过所述脉冲电压产生的电流波形来运算所述第1磁性体的位置。
4.根据权利要求3所述的运送装置，其特征在于，
所述运算部根据所述电流波形的上升时间来运算所述第1磁性体的位置。
5.根据权利要求3所述的运送装置，其特征在于，
将从所述驱动电路施加的所述脉冲电压设为至少2个以上不同的频率。
6.根据权利要求5所述的运送装置，其特征在于，
将所述驱动电路所施加的频率不同的所述脉冲电压当中的频率最高的脉冲电压的频率设为最低的脉冲电压的频率的5倍以上。
7.根据权利要求3所述的运送装置，其特征在于，
所述运算部控制所述驱动电路以使得施加正负的脉冲电压。
8.根据权利要求3所述的运送装置，其特征在于，
将所述驱动电路所施加的所述脉冲电压当中的为了运算所述第1磁性体的位置而施加的脉冲电压设为用于所述第1磁性体的驱动的电压以下。
9.根据权利要求3所述的运送装置，其特征在于，
将所述驱动电路所施加的所述脉冲电压当中的为了运算所述第1磁性体的位置而施加的脉冲电压的频率设为10000Hz以下。
10.根据权利要求9所述的运送装置，其特征在于，
将为了运算所述第1磁性体的位置而施加的脉冲电压的频率设为100Hz以上。
11.根据权利要求1所述的运送装置，其特征在于，
所述运送装置至少具备2个以上的所述磁路以及所述电流检测部，
所述运算部使用至少2个以上的所述电流检测部中检测到的电流值来运算所述第1磁性体的位置。
12.根据权利要求11所述的运送装置，其特征在于，
所述运算部使用对在相邻的2个所述磁芯卷绕的所述绕组施加脉冲电压时的电流值来运算所述第1磁性体的位置。
13.根据权利要求1所述的运送装置，其特征在于，
所述第1磁性体与所述磁芯的间隙是10mm以下。
14.根据权利要求1所述的运送装置，其特征在于，
所述绕组的卷绕数是100匝以上。
15.根据权利要求1所述的运送装置，其特征在于，
所述第1磁性体是永磁铁。
16.一种检体分析系统，其特征在于，具备权利要求1所述的运送装置。
17.一种检体前处理装置，其特征在于，具备权利要求1所述的运送装置。
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