CN113272234B - 低温保管系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够以简单的构成抑制向低温储存库内带入热量，驱动音小，容易进行往返移动部的低温储存库内的定位，低温储存库外的装置构成不会大型化的低温保管系统。具体而言，为低温保管系统(100)，具有低温储存库(110)、搬入搬出保管对象C的移送机构(120)，移送机构(120)具有库内单元(121)、外部单元(140)，库内单元(121)具有保持保管对象(C)且被设置成可升降的往返移动部(122)、对往返移动部122的升降进行导向的旋转导件(126)、使往返移动部(122)升降的升降部件(131)，外部单元(140)具有可与旋转导件(126)连接的旋转传递部(141)、可与升降部件(131)连接的升降传递部(147)、使旋转传递部(141)及升降传递部(147)向低温储存库内进退的装拆移动部(150)。

Description

低温保管系统

技术领域

本发明涉及在低温下对保管对象进行保管的低温保管系统，尤其涉及在医学、生物工学及药学中，在低温下对发现或设计药剂的过程中所使用的药物开发用试样进行保管的低温保管系统、移送机构及低温储存库。

背景技术

以往，作为在低温下对收容试样的容器进行保管的低温保管系统，已知有低温保管系统100(例如参照专利文献1)，其具备：保管托盘，在上下方向上收容有多个保持有多个保管对象(容器201)的保管盘203；低温储存库(低温储存室105)，储存有多个保管托盘；作业室106，与低温储存库(低温储存室105)邻接而设置，温度比外部环境更低；出入库室108，与作业室106邻接而设置；移送机构(盘搬运机构110)，被设置在作业室106内，搬运保管盘203并且取出和放入于保管托盘；及拾取机构120，被设置在作业室106中，可将保管对象(容器201)从保管盘203个别取出。

移送机构(盘搬运机构110)具有：保管托盘移动单元，将保管托盘从低温储存库(低温储存室105)在上下方向上个别取出和放入到作业室106中；及保管盘移动单元112，将保管盘203从保管托盘个别取出和放入，并且被构成为可在作业室106内移动。

在该专利文献1所述的低温保管系统100中，是在将多个保管对象(容器201)保持在保管盘203上的同时，将多个保管盘203保持在保管托盘上，在将期望的保管对象(容器201)从低温储存库(低温储存室105)取出时，可在将保管托盘从低温储存室105抽出后，在作业室106中，将保管盘203从保管托盘取出，进而将期望的保管对象(容器201)从该保管盘203取出。

可是，在专利文献1所记述的低温保管系统100中，由于在将期望的保管对象(容器201)从低温储存室105取出时，需要将保管托盘从低温储存室105抽出，因此不期望的保管盘203和保管对象(容器201)也被一起从低温储存室105取出到作业室106，导致在室温比低温储存室105更高的作业室106中，期望的保管对象(容器201)以外的保管对象(容器201)的温度也上升。其结果，存在有下述问题，即，可能会导致收容在保管对象(容器201)中的试样的质量发生劣化，并且，在使温度上升后的保管托盘返回到低温储存室105时，低温储存室105的温度上升，导致用于冷却低温储存室105的冷却材料需要大量成本。

为了解决上述问题，公知有低温保管系统1(例如参照专利文献2)，其具备：低温储存库10，内部被保持在低温下；多个圆盘状的旋转载物台13，被配置在低温储存库10内；移送机构20，将保管盘P搬入及搬出于低温储存库10；及拾取机构，将保持在保管盘P上的容器C转移到其他保管盘P。

该专利文献2所述的低温保管系统1的移送机构20为，具有：往返移动部30，被设置成可沿着上下方向进行升降；及导向单元40，沿着上下方向对往返移动部30进行导向，往返移动部30通过一对啮合链条32而在低温储存库10的内外进行上下移动，并通过从库外导件70传递有驱动力的库内导件50，在防止低温储存库10内的上下方向移动时的振摆的同时，规定向旋转方向的移动量。

此外，由于库内导件50总是配置在低温储存库10内，因此与专利文献1所述的低温保管系统100相比，从低温储存库10外出入的部件较少，因而可抑制低温储存室10内的温度的上升。

并且，由于在将低温储存库10内的保管对象(容器C)取出时，是用往返移动部30将设置在托盘T上的保管盘P搬运至低温储存库10的开口部附近，并通过拾取机构仅将想要取出的保管对象(容器C)取出，因此其他保管对象(容器C)不会与外界空气接触，因而可抑制温度变化所导致的劣化。

专利文献

专利文献1：日本特开2012-56730号公报

专利文献2：日本专利第6177216号公报

发明内容

然而，上述专利文献等中公知的搬运系统存在有进一步改善的余地。

即，虽然上述专利文献2等中公知的搬运系统是将库内导件总是配置在低温储存库内，但由于使往返移动部、往返移动部向低温储存库内外进退的啮合链条会从低温储存库外移动至低温储存库内的深部，因此会将低温储存库外的热量带入到低温储存库内，将热量传导到保管中的容器而导致劣化，或者可能会导致冷却材料所花费的成本增加。

此外，可能会导致在将往返移动部从低温储存库外向库内导件侧交接时，彼此的定位复杂化。

此外，由于在往返移动部的上下移动上使用了啮合链条，因此可能会导致在啮合链条的啮合时或搭换时产生较大的声音。

并且，根据低温储存库的深度、啮合链条的长度，设置在低温储存库外的库外导件会变大变重，并可能会导致必须较高地确保低温储存库的上方的空间，或需要提高用于支撑库外导件的部件的强度，因而可能会导致成本上升。

本发明是解决这些问题的发明，所要解决的技术问题是提供一种能够以简单的构成来抑制向低温储存库内带入低温储存库外的热量，在驱动装置时不会产生较大的声音，容易进行往返移动部的低温储存库内的定位，低温储存库外的装置不会大型化的低温保管系统。

本发明的低温保管系统为一种在低温下对保管对象进行保管的低温保管系统，具有：低温储存库，具有保管对象用的保管区域及开口部；及移送机构，将保管对象搬入及搬出于所述低温储存库，其通过下述内容来解决所述课题，即，所述移送机构具有：库内单元，以固定状态设置在所述低温储存库内；及外部单元，被设置在所述低温储存库外，所述库内单元具有：保持部，对保管对象进行保持；往返移动部，与所述保持部连接，被设置成可升降；旋转导件，对所述往返移动部的升降进行导向，在所述低温储存库内可旋转；及升降部件，使所述往返移动部在所述低温储存库内升降，所述外部单元具有：旋转传递部，可与所述旋转导件连接；升降传递部，可与所述升降部件连接；及装拆移动部，使所述旋转传递部及升降传递部向所述低温储存库内进退。

由于技术方案1所涉及的发明的低温保管系统具有：库内单元，以固定状态设置在低温储存库内；及外部单元，被设置在低温储存库外，库内单元具有：保持部，对保管对象进行保持；往返移动部，与保持部连接，被设置成可升降；可旋转的旋转导件，对往返移动部的升降进行导向；及升降部件，使往返移动部升降，因此可将往返移动部、升降部件总是配置在低温储存库内，因而往返移动部、升降部件不会将低温储存库外的热量带入到低温储存库内。

此外，由于旋转导件及升降部件总是被配置在低温储存库内，因此外部单元侧的部件无需进入至低温储存库的深部，只需进入至可向旋转导件及升降部件传递驱动力的位置即可，因而可在抑制将低温储存库外的热量带入到低温储存库内的量的同时，可使旋转导件与旋转传递部的连接关系、或升降部件与升降传递部的连接关系成为简单的构成。

并且，由于外部单元只需为向库内导件传递驱动力的构成即可，因此与使用啮合链条的情况相比，可抑制工作时产生的声音。

此外，无需确保用于保持啮合链条的较大的空间，并且也可较轻地构成装置整体的重量。

此外，由于使往返移动部直接升降的升降部件总是被配置在低温储存库内，因此升降部件自身没有温度变化，不会受到温度变化所导致的膨胀、收缩的影响，因而可使往返移动部向目标位置切实地移动。

根据技术方案2所述的构成，由于旋转导件被构成为可与升降部件相对地旋转，因此可分别实施往返移动部的旋转移动和升降移动。

根据技术方案3所述的构成，由于升降部件被形成为，在侧面上具有螺旋齿轮部的螺杆状，往返移动部被构成为，可沿着螺旋齿轮部与升降部件相对地移动，因此只需使升降部件旋转，往返移动部即可升降移动，并且由于升降部件自身无需上下移动，因此容易使动作稳定。

此外，由于使往返移动部与螺杆状的升降部件啮合，因此与将往返移动部吊在啮合链条的端部上的情况相比，动力传递效率上升。

根据技术方案4所述的构成，由于旋转传递部的至少一部分由树脂形成，因此与由金属形成的情况相比，积蓄在旋转传递部上的热量减少，因而可抑制向低温储存库内传导的热量。

此外，在旋转传递部与旋转导件连接时，旋转传递部的上部侧所具有的热量不容易传递到旋转导件侧，因而可更进一步抑制向低温储存库内传导热量。

根据技术方案5所述的构成，由于升降传递部具有构成为可与升降部件连接的连结轴，且在低温储存库的开口部上设置闸门，闸门具有连结轴可通过的通过开口部，因此可在对往返移动部进行上下移动时，在解除了旋转传递部与旋转导件的连接的状态下，在维持用闸门将开口部关闭的状态下，将在通过开口部中通过的连结部与升降部件连接，因而可抑制低温储存库内的冷气从开口部泄漏。

此外，由于在将通过开口部形成为延伸至闸门侧方的切口状的情况下，在维持将在通过开口部中通过的连结轴与升降部件连接的状态下，也可滑动并卸下闸门，因此无需解除连结轴与升降部件的连接，即可将开口部扩大成可将旋转传递部与旋转导件连接的大小。

根据技术方案6所述的构成，由于开口部被形成为，至少旋转传递部及升降传递部可通过，且可搬出搬入保管对象，因此可在低温储存库内的库内单元上，将旋转传递部及升降传递部切实地与旋转导件及升降部件连接。

此外，由于通过将低温储存库的上部构成为可装拆，可将低温储存库的上部卸下来大幅开放开口部侧，因此可便于实施低温储存库内的维护。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的主视图。

图2是本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的外部单元140的主视图。

图3是本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的库内单元121的俯视图及主视图。

图4是本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的往返移动部122的俯视图及侧视图。

图5是表示本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的将升降传递部147连接到升降部件131的状态的主视图。

图6是表示本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的往返移动部122的升降动作的主视图。

图7是表示本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的将旋转传递部141连接到旋转导件126的状态的主视图。

图8是本表示发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的往返移动部122的旋转动作的主视图。

图9是表示本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的将收容有保管对象C的保管盘P保管在托盘T上的状态的立体图。

图10是表示本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的将保管对象C直接保管在托盘T上的状态的立体图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的一个实施方式所涉及的搬运系统100进行说明。

本发明的一个实施方式即低温保管系统100是在低温下对保管对象C进行保管的系统，如图1至图4所示，其内部具备：低温储存库110，被保持在低温下；多个板状的载物台115，被位置固定地配置在低温储存库110内；移送机构120，将保管盘P搬入及搬出于低温储存库110；及拾取机构(未图示)，将保持在保管盘P上的保管对象C转移到其他保管盘P。

低温储存库110还具有可对开口部111进行开闭的闸门113，在闸门113上，设置有后述的连结轴149可通过的尺寸的切口状的通过开口部114。

如此，通过在低温储存库110的上面上设置开口部111，可抑制低温储存库110内的冷气向外部漏出，可将低温储存库110内维持在低温下。

此外，在各载物台115上，设置有多个配置有托盘T的保管区域112，在各保管区域112中，设置有支撑托盘T的两侧部的框架、形成在两侧部的框架间的在上下方向上贯穿的通过缝隙。

在托盘T上，如图9所示，设置有多个设置部T1，在各设置部T1上，可装拆地设置有多个对装入有试样的带盖子的保管对象C进行收容的保管盘P。

缝隙设置有具有可使托盘T及后述的保持部123通过的形状及尺寸的缝隙、具有仅可使保持部123通过的形状及尺寸的缝隙。

此外，由于可在最上层的载物台115上，在低温储存库110内，进行将保持在保管盘P上的保管对象C转移到其他保管盘P的拾取作业，因此可将保管对象C的温度维持在低温下。

移送机构120具有：库内单元121，以固定状态设置在低温储存库110内；及外部单元140，设置在低温储存库110外。

库内单元121具有：保持部123，介由轴承单元130与低温储存库110可相对旋转地连接，对托盘T进行搬运；往返移动部122，与保持部123连接，被设置成可升降；旋转导件126，对往返移动部122的升降进行导向，可在低温储存库110内旋转；及升降部件131，使往返移动部122在低温储存库110内升降。

外部单元140具有：旋转传递部141，可与旋转导件126连接；升降传递部147，可与升降部件131连接；及装拆移动部150，使旋转传递部141及升降传递部147向低温储存库110内进退。

往返移动部122还具有旋转导件用辊124和升降部件用辊125，旋转导件用辊124被配置成，夹住设置在旋转导件126上的在上下方向上延伸的导杆127，升降部件用辊125被配置成，沿着设置在形成为螺杆状的升降部件131的侧面上的螺旋齿轮部132的凹部。

此外，旋转导件126与升降部件131彼此介由轴承单元128而连接，且构成为可相对旋转。

如此，由于可将库内单元121即往返移动部122、旋转导件126、升降部件131总是配置在低温储存库110内，因此往返移动部122、旋转导件126、升降部件131不会将低温储存库110外的热量带入到低温储存库110内，因而可将低温储存库110内保持在低温下。

旋转传递部141被构成为，通过从旋转用伺服电机142介由传动带146传递驱动力，可在上下方向上进退，在旋转传递部141的下部上，设置有构成为可与旋转导件126连接的连结块144。

此外，旋转传递部141在上部和下部之间具有树脂盘145，由此，可抑制从旋转传递部141的上部侧向旋转传递部141的下部侧传播热量。

升降传递部147具有，被传递有来自升降用伺服电机148的驱动力，可在上下方向上进退的连结轴149，连结轴149的下部与升降部件131的上部被构成为，介由连轴器133而可装拆。

装拆移动部150被构成为，可通过直线导轨151使旋转传递部141在上下方向上移动。

如此，由于外部单元140被构成为，仅通过进入到低温储存库110内的上部，即可与库内单元121连接，因此可抑制将低温储存库110外的热量带入到低温储存库110内的量。

此外，与使用啮合链条的情况相比，可使旋转导件126与旋转传递部141的连接关系、升降部件131与升降传递部147的连接关系成为简单的构成，也可以抑制驱动时的声音。

并且，由于外部单元140仅通过旋转传递部141及升降传递部147的上下移动可与库内单元121进行装拆，因此外部单元140整体的移动量较少，因而无需在低温储存库110的上部确保较大的空间。

接下来，使用图5至图8，对使用有本发明的低温保管系统100的保管对象C的在低温储存库110内的搬运方法进行说明，所述保管对象C为托盘T上的被载放在保管盘P上的保管对象C。

首先，如图5所示，通过将在闸门113的通过开口部114中通过的连结轴149连接到升降部件131，可将升降用伺服电机148的旋转传递给升降部件131。

由此，通过来自低温储存库110外的操作，可使低温储存库110内的升降部件131旋转，并使往返移动部122在上下方向上移动。

此外，由于开口部111仅在通过开口部114的部分上向外部开放，因此低温储存库110内的冷气不容易流出，外界空气不容易流入到低温储存库110内。

由此，可将低温储存库110内的温度变化控制在最小限度内，因而可抑制低温储存库110内的保管对象C的劣化。

接下来，如图6所示，使升降部件131旋转，使往返移动部122移动到载放有搬运的保管对象C的托盘T的高度上。

此时，由于旋转导件126与升降部件131彼此介由轴承单元128而连接，且构成为可相对旋转，因此当升降部件131进行旋转时，则夹着旋转导件126的导杆127的往返移动部122不发生旋转，并且升降部件用辊125沿着螺旋齿轮部132的凹部进行滑动，可在上下方向上移动。

此外，由于升降部件131自身不会上下移动，仅通过旋转动作即可使往返移动部122上下移动，因此容易使动作稳定，且便于调整往返移动部122的移动量。

在移动到载放有搬运对象的保管对象C的托盘T的高度后，如图7所示，可移动闸门113将开口部111敞开，将旋转传递部141与旋转导件126连接，以便将旋转用伺服电机142的旋转传递给旋转导件126。

此时，虽然可通过使旋转导件126旋转而使往返移动部122旋转，但由于往返移动部122是沿着升降部件131的螺旋齿轮部132的凹部而进行旋转，因此仅使旋转导件126旋转，会导致往返移动部122上升或下降。

因此，通过在使旋转导件126旋转时也使升降部件131旋转规定的量，可以使往返移动部122进行旋转而不会上下移动。

在往返移动部122如图8所示与载放有搬运的保管对象C的托盘T对准后，使升降部件131旋转，用保持部123将托盘T抬起，并且使旋转导件126旋转，在使保持部旋转移动到不会与其他托盘T发生干涉的位置后，使往返移动部122向开口部111侧上升，使移送对象的托盘T移动至最上层的载物台115的上方侧的空间中。

接下来，在最上层的载物台115的上方侧的空间中，在使保持部123旋转后，使其向下方侧移动，将移送对象的托盘T配置在最上层的载物台115的拾取区域中。

最后，在拾取区域中，利用拾取机构(未图示)将期望的保管对象C从保持有期望的保管对象C的保管盘P转移到其他保管盘P，并取出仅收容有期望的保管对象C的保管盘P。

由此，由于不会将期望以外的保管对象C从低温储存库110内取出，因此可防止温度变化所导致的劣化。

另外，也可以利用保持部123和另外的卡盘单元、手动等各种各样的方法，从低温储存库110取出保管盘P。

以上，虽然对本发明的实施方式进行了详述，本发明不局限于上述实施方式，在不脱离技术方案的范围中记述的本发明的前提下，可进行各种设计变更。

另外，虽然在上述的实施方式中，对低温储存库具有可开闭开口部的闸门，并在闸门上设置有连结轴可通过的尺寸的切口状的通过开口部的情况进行了说明，但低温储存库的开口部的规格不局限于此，例如也可以构成为，在闸门上不设置通过开口部，而是在将闸门卸下之后，使连结轴从开口部向低温储存库内移动，且也可以在闸门上设置连结轴可通过的通孔。

此外，虽然在上述的实施方式中对下述情况进行了说明，即，低温储存库的构成为，在其内部设置有多个具有保管区域的载物台，并通过使形成在各载物台上的移送用缝隙对齐而形成有在上下方向上延伸的移送路的情况，但低温储存库的具体地形态不局限于此，只要具有保管对象用的保管区域及开口部，则也可以为任意形态。

此外，虽然在上述的实施方式中，对将低温储存库的开口部设置在低温储存库的上面上的情况进行了说明，但低温储存库的开口部的形成位置不局限于此，例如，也可以设置在低温储存库的侧面上。

此外，虽然在上述的实施方式中对下述情况进行了说明，即，升降部件用辊被配置成，沿着设置在升降部件的侧面上的螺旋齿轮部的凹部，所述升降部件被形成为螺杆状，并通过使升降部件旋转，升降部件用辊沿着螺旋齿轮部的凹部进行滑动，可在上下方向上移动的情况，但往返移动部的升降方法不局限此，例如，也可以在升降部件上设置在上下方向上旋转的传动带，并利用从升降传递部传递来的旋转，使传动带或链条在上下方向上旋转，使与传动带连接的往返移动部升降。

此外，虽然在上述的实施方式中，对旋转传递部在上部和下部之间具有树脂盘的情况进行了说明，但旋转传递部的构成不局限此，例如，也可以不设置树脂盘，也可以全部用树脂材料来形成旋转传递部。

此外，虽然在上述的实施方式中，对升降部件与升降传递部介由连轴器而连接的情况进行了说明，但升降部件与升降传递部的连接方法不局限此，只要为可将旋转从升降传递部传递到升降部件的连接方法，则可为任意。

此外，虽然在上述的实施方式中，对在托盘上设置有多个保持保管对象的保管盘的情况进行了说明，但保管对象的具体的保管方法不局限此，例如如图10所示，也可以将多个保管对象直接保持在托盘上。

此外，虽然在上述的实施方式中，对在低温储存库内设置有拾取区域，在拾取区域中将被保持在保管盘上的保管对象转移到其他保管盘的情况进行了说明，但对于低温储存库内的拾取区域、拾取单元而言，可根据需要任意设置。

此外，虽然在上述的实施方式中，对载物台被位置固定地配置在低温储存库内的情况进行了说明，但载物台的构成不局限此，例如，也可以将载物台构成为，以低温储存库的中心轴为旋转轴可旋转移动。

符号说明

100-低温保管系统；110-低温储存库；111-开口部；112-保管区域；113-闸门；114-通过开口部；115-载物台；120-移送机构；121-库内单元；122-往返移动部；123-保持部；124-旋转导件用导辊；125-螺杆用辊；126-旋转导件；127-导杆；128、130-轴承单元；129-导辊；131-升降部件；132-螺旋齿轮部；133-连轴器；140-外部单元；141-旋转传递部；142-旋转用伺服电机；144-连结块；145-树脂盘；146-传动带；147-升降传递部；148-升降用伺服电机；149-连结轴；150-装拆移动部；151-直线导轨；C-保管对象；P-保管盘；T-托盘；T1-设置部。

Claims (6)

1.一种低温保管系统，在低温下对保管对象进行保管，具有：低温储存库，具有保管对象用的保管区域及开口部；及移送机构，将保管对象搬入及搬出于所述低温储存库，其特征在于，

所述移送机构具有：库内单元，总是以固定状态设置在所述低温储存库内；及外部单元，被设置在所述低温储存库外，

所述库内单元与所述外部单元构成为相互可装拆，

所述库内单元具有：保持部，对保管对象进行保持；往返移动部，与所述保持部连接，被设置成可升降；旋转导件，对所述往返移动部的升降进行导向，在所述低温储存库内可旋转；及升降部件，使所述往返移动部在所述低温储存库内升降，

所述外部单元具有：旋转传递部，可与所述旋转导件连接；升降传递部，可与所述升降部件连接；及装拆移动部，使所述旋转传递部及升降传递部向所述低温储存库内进退。

2.根据权利要求1所述的低温保管系统，其特征在于，所述旋转导件被构成为，相对于所述升降部件可旋转。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的低温保管系统，其特征在于，

所述升降部件被形成为在侧面上具有螺旋齿轮部的螺杆状，

所述往返移动部被构成为，沿着所述螺旋齿轮部相对于所述升降部件可移动。

4.根据权利要求1至权利要求3中任一所述的低温保管系统，其特征在于，所述旋转传递部的至少一部分由树脂形成。

5.根据权利要求1至权利要求4中任一所述的低温保管系统，其特征在于，

所述升降传递部具有构成为可与所述升降部件连接的连结轴，

在所述低温储存库的所述开口部上设置有闸门，

所述闸门具有所述连结轴可通过的通过开口部。

6.根据权利要求1至权利要求5中任一所述的低温保管系统，其特征在于，所述开口部被形成为，至少所述旋转传递部及升降传递部可通过，且可对保管对象进行搬出和搬入。