CN115087872A - 自动分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供提高了与分注机构或设于其下方的单元的配置相关的自由度的自动分析装置。为此，本发明在具备驱动试剂或样本的探针(7a、8a)的分注机构的自动分析装置中，具备：支撑探针(7a、8a)的二自由度的臂(25、30)；支撑臂(25、30)且向臂(25、30)传递动力的第一传动轴(26)及第二传动轴(40、41)；以及施加使第一传动轴(26)及第二传动轴(40、41)旋转以及上下移动的动力的马达(28、33、37)，第二传动轴(40、41)在轴向上被分割，分别具有不同的直径，在利用马达(37)的动力使臂(25、30)下降时，第二传动轴(40、41)通过将被分割后的一方(40)收纳在另一方(41)的内部而变短。

Description

自动分析装置

技术领域

本发明涉及自动分析装置。

背景技术

自动分析装置中的试剂或样本的分注机构由进行试剂等的抽吸、排出的探针、支撑探针的臂、以及驱动臂的驱动机构构成。而且，探针向试剂等的抽吸位置、排出位置、进行探针的清洗的清洗位置等进行水平移动，并且在各停止位置进行上下移动。随着自动分析装置的高功能化，例如如专利文献1所述，提供了在水平移动中具有两个轴的旋转自由度的、具有所谓的双连杆臂的构造的分注机构。

此处，对现有的二自由度的分注机构进行说明。图2是示出臂下降前的状态(a)和臂下降后的状态(b)的立体图。在现有的双连杆臂的分注机构中，通过利用马达28使第一传动轴26旋转来驱动内侧臂25，通过利用马达33使第二传动轴31旋转来驱动外侧臂30。而且，在使臂下降时，第一传动轴26一边在旋转滚珠花键滑动一边下降，并且第二传动轴31也一边在滚珠花键55滑动一边下降。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-206381号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在上述现有的双连杆臂中，在使臂上下移动时，第二传动轴整体下降，以与下降相应的量从分注机构的基座下部突出。因此，在基座的下方需要用于避开突出的传动轴的空间，从而应配置于分注机构的下方的单元的布局受到制约。或者，需要使分注机构的位置错开，以便传动轴也可以突出。

本发明的目的在于提供一种提高了与分注机构或设于其下方的单元的配置相关的自由度的自动分析装置。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的，本发明提供一种自动分析装置，具备驱动试剂或样本的探针的分注机构，自动分析装置具备：支撑上述探针的二自由度的臂；支撑上述臂且向上述臂传递动力的第一传动轴及第二传动轴；以及施加使上述第一传动轴及第二传动轴旋转以及上下移动的动力的马达，上述第二传动轴在轴向上被分割，分别具有不同的直径，在利用上述马达的动力使上述臂下降时，上述第二传动轴通过将被分割后的一方收纳在另一方的内部而变短。

发明的效果如下。

根据本发明，能够提供一种自动分析装置，该自动分析装置能够不使传动轴的一部分向分注机构的下方突出或者减少突出的量，从而提高了与分注机构或设于其下方的单元的配置相关的自由度。

附图说明

图1是示出自动分析装置的整体结构的立体图。

图2关于现有的自动分析装置中的分注机构，(a)是示出臂下降前的状态的立体图，(b)是示出臂下降后的状态的立体图。

图3关于实施方式的分注机构，是省略了臂以及基座的立体图。

图4是实施例1的分注机构的主视图。

图5是实施例1的分注机构的剖视图。

图6关于实施例1的分注机构，(a)是示出臂下降前的状态的剖视图，(b)是示出臂下降后的状态的剖视图。

图7关于实施例1的分注机构，(a)是示出臂下降前的传动轴的状态的简图，(b)是示出臂下降后的传动轴的状态的简图。

图8关于比较例的分注机构，(a)是示出臂下降前的传动轴的状态的简图，(b)是示出臂下降后的传动轴的状态的简图。

图9是实施例2的分注机构的立体图。

具体实施方式

图1是示出本实施方式的自动分析装置的整体结构的立体图。自动分析装置是向多个反应容器2分别分注试样(样本)和试剂并使其反应、测定该反应后的液体的装置。自动分析装置具备反应盘1、试剂盘9、样本搬运机构17、试剂分注机构7、8、试剂用注射器18、样本分注机构11、12、样本用注射器19、清洗机构3、光源4a、分光光度计4、搅拌机构5、6、清洗用泵20、清洗槽13、14、22、23、56、57以及控制器21。

在反应盘1且在圆周上排列反应容器2。在反应盘1的附近设置有使载置有样本容器(试管)15的样本架16移动的样本搬运机构17。在样本容器15收纳血液等检查样本，其载置于样本架16并由样本搬运机构17搬运。在反应盘1与样本搬运机构17之间设置有能够旋转以及上下移动的样本分注机构11、12。样本分注机构11、12具备连接有样本用注射器19、19a的样本探针11a、12a，样本探针11a、12a一边以样本分注机构11、12的旋转轴为中心描绘圆弧一边移动，进行从样本容器15向反应容器2的样本分注。

能够在试剂盘9且在圆周上载置多个试剂瓶10。试剂盘9保持冷却。在反应盘1与试剂盘9之间设置有能够旋转以及上下移动的试剂分注机构7、8。试剂分注机构7、8分别具备连接有试剂用注射器18、18a的试剂探针7a、8a，试剂探针7a、8a一边以旋转轴为中心描绘圆弧一边移动，接近试剂盘9，进行试剂从试剂瓶10向反应容器2的分注。

在反应盘1的周围配置有：清洗已测定的反应容器的清洗机构3；进行反应容器内的试剂与样本的混合液(反应液)的搅拌的搅拌机构5、6；用于向反应容器内的混合液(反应液)照射光且例如测定其吸光度的光源4a以及分光光度计4。并且，在清洗机构3连接有清洗用泵20。在样本分注机构11、12、试剂分注机构7、8、搅拌机构5、6的动作范围上分别设置有清洗槽13、14、57、56、23、22。自动分析装置的各机构与控制器21连接并被控制器21控制。

自动分析装置所进行的检查样本的分析处理一般按照以下的顺序执行。首先，利用样本分注机构11的样本探针11a将由样本搬运机构17搬运至反应盘1附近的样本架16之上所载置的样本容器15内的样本分注到反应盘1上的反应容器2。接着，利用试剂分注机构7的试剂探针7a或试剂分注机构8的试剂探针8a，将分析所使用的试剂从试剂盘9上的试剂瓶10分注到之前分注有试样的反应容器2中。接着，由搅拌机构5进行反应容器2内的样本与试剂的混合液的搅拌。

之后，使从光源4a产生的光透过装有混合液的反应容器2，由分光光度计4测定透过光的光度。经由A/D转换器以及接口将由分光光度计4测定出的光度发送至控制器21。在控制器21中，例如进行根据混合液(反应液)的吸光度计算与试剂对应的分析项目的预定成分的浓度等的运算。得到的测定结果显示于显示部(未图示)等。此外，以使用分光光度计4求解预定成分的浓度的自动分析装置为例进行说明，但在下述的实施方式中公开的技术也可以用于使用其它光度计测定试样的免疫自动分析装置、凝固自动分析装置。

图3关于本实施方式的分注机构，是省略了臂以及基座24的立体图。如图3所示，本实施方式的分注机构具有第一传动轴26和第二传动轴作为支撑臂且向臂传递动力的传动轴。第一传动轴26成为用于使第一臂旋转的旋转轴，第二传动轴成为用于使第二臂旋转的旋转轴。此外，如在下文中说明，第二传动轴在轴向上被分割为上传动轴41和下传动轴40，分别具有不同的直径。

首先，对用于经由第一传动轴26使第一臂旋转的构造进行说明。

在使第一臂旋转时，利用马达28的动力。组装于马达28的驱动侧的带轮经由带状件29而与从动侧的带轮27连接，而且带轮27固定于旋转滚珠花键51(图5的套筒部511)。并且，作为第一传动轴用滚珠花键的旋转滚珠花键51对作为花键传动轴的第一传动轴26进行滑动支撑，而且能够将带轮27的转矩传递至第一传动轴26。因此，马达28的旋转动力经由带状件29、带轮27以及旋转滚珠花键51传递至第一传动轴26。此外，在臂上下移动时，第一传动轴26相对于带轮27以及旋转滚珠花键51滑动，从而第一传动轴26能够上下移动。并且，从动侧的带轮27通过与驱动侧的带轮相比增大直径来进行减速，能够降低由第一臂的旋转时的惯性产生的负荷。

接下来，对用于经由第二传动轴使第二臂旋转的构造进行说明。

在使第二臂旋转时，利用马达33的动力。组装于马达33的驱动侧的带轮经由带状件34而与从动侧的带轮32连接，而且带轮32与下传动轴40的下端固定在一起。并且，作为花键传动轴的下传动轴40由作为下传动轴用滚珠花键的滚珠花键43滑动支撑。此处，滚珠花键43固定于接头44，而且接头44与上传动轴41固定在一起(参照图5)。因此，马达33的旋转动力经由带状件34、带轮32以及下传动轴40传递至上传动轴41。并且，从动侧的带轮32通过与驱动侧的带轮相比增大直径来进行减速，能够降低由第二臂的旋转时的惯性产生的负荷。

接下来，对用于经由传动轴使第一臂以及第二臂上下移动的构造进行说明。

在使各臂上下移动时，利用马达37的动力。上下驱动用的带状件38遍及组装于马达37的驱动侧的带轮和从动侧的带轮39呈环状地卷挂。在连结上述两个带轮的带状件38中的、向与第一传动轴26的移动方向相同的方向驱动的一侧固定有接头36，在向与第一传动轴26的移动方向相反的方向驱动的一侧固定有平衡配重53。接头36与滑块35一体地形成。平衡配重53用于减小驱动带状件38时所需的马达37的转矩。并且，在接头36随着带状件38的驱动而上下移动时，传动轴(下传动轴40)经由滑块35发挥轨道的作用，接头36以及滑块35能够顺畅地上下移动。此时，平衡配重53沿轨道54上下移动，因此平衡配重53也能够顺畅地上下移动。此外，在接头36、滑块35、第一传动轴26以及第二传动轴(上传动轴41)上升时，平衡配重53下降，在接头36等下降时，平衡配重53上升。

并且，滑块35在内部组装有轴承，将第一传动轴26以及上传动轴41支撑为能够旋转，并且相对于第一传动轴26限制上传动轴41的轴向位置。因此，若马达37驱动，则第一传动轴26以及上传动轴41经由滑块35上下移动。

实施例1

图4是实施例1的分注机构的主视图，图5是实施例1的分注机构的剖视图。本实施例的分注机构具有支撑试剂探针7a、8a的作为第二臂的外侧臂30和与该外侧臂30连接的作为第一臂的内侧臂25，具备能够进行二自由度的定位的双连杆臂。此外，在本实施例中，对具备试剂探针7a、8a的分注机构进行说明，但当然在具备样本探针的分注机构中也能够采用。

本实施例的分注机构除了具有上述内侧臂25以及外侧臂30之外，还具有基座24、第一传动轴26、第二传动轴、使第一传动轴26旋转的马达28、使第二传动轴旋转的马达33、以及使第一传动轴26及第二传动轴(上传动轴41)上下移动的马达37。而且，马达28、马达33以及马达37固定于基座24。

如图5所示，在构成第二传动轴的上传动轴41的上端安装有内侧臂25内的带轮45。该带轮45经由带状件46使带轮47和固定于该带轮47的传动轴48旋转。该传动轴48与外侧臂30连结。因此，若上传动轴41旋转，则外侧臂30以内侧臂25的前端为旋转轴而旋转，对外侧臂30的前端的试剂探针7a、8a进行定位。此外，由于第一传动轴26的上端与内侧臂25连结，所以若第一传动轴26旋转，则内侧臂25旋转。

在本实施例中，具有：旋转滚珠花键51，其将第一传动轴26支撑为能够相对于基座24沿上下方向滑动；以及滚珠花键43，其将下传动轴40支撑为能够相对于上传动轴41沿上下方向滑动。此处，旋转滚珠花键51具备外嵌于作为花键传动轴的第一传动轴26的圆筒状的套筒部511和经由旋转轴承而配置于该套筒部511的外周侧的凸缘部512。而且，套筒部511的上侧与带轮27固定在一起。并且，凸缘部512用于将旋转滚珠花键51固定在形成于基座24的上部的贯通孔。

并且，水平截面为实心的下传动轴40的外径比水平截面为中空的上传动轴41的内径小，下传动轴40呈同心圆状地被收纳在上传动轴41的内部。在臂的下降动作时，下传动轴40不沿轴向移动，但上传动轴41下降。此处，在本实施例中，由于在下传动轴40的上端配置有衬套42，所以下传动轴40与上传动轴41的接触部位限定于衬套42以及滚珠花键43。因此，在臂的下降动作时，上传动轴41能够一边相对于下传动轴40滑动一边顺畅地下降，防止上传动轴41与下传动轴40的外周面直接接触而产生不良情况。此外，在配置衬套42的情况下，需要在下传动轴40的外周面形成槽，但由于该下传动轴40是实心的，所以具有即使形成槽也能够抑制强度的降低的优点。

在本实施例中，由于将下传动轴40设为实心而将上传动轴41设为中空，所以能够抑制第一传动轴26的直径增加。假设在将下传动轴40设为中空而将上传动轴41设为实心的情况下，下传动轴用滚珠花键的径向尺寸变大，因此配置于其外径侧的第一传动轴26的直径变大，传动轴整体的重量增加。

但是，只要能够在一定程度上允许第一传动轴26的直径的增加，则不会妨碍将下传动轴40设为中空、将实心的上传动轴41收纳在下传动轴40的内部的结构。并且，若使上传动轴41及下传动轴40均为中空，则能够使布线在内径侧的中空传动轴的内部穿过。另外，通过在第一传动轴26的外径侧追加其它传动轴，也能够将定位的自由度增加到三自由度以上。

在本实施例中，用于使第一传动轴26旋转的带轮27经由旋转滚珠花键51被支撑于基座24的上部，用于使下传动轴40旋转的带轮32经由轴承52被支撑于基座24的下部。而且，由于对带轮27以及带轮32作用由带状件29以及带状件34产生的张力，所以分别向马达28侧以及马达33侧施加负荷。但是，本实施例的下传动轴40具有从基座24的下部到上部的长度，其两端由基座24的上部及下部支撑。因此，即使经由带轮对下传动轴40施加由带状件的张力产生的负荷，下传动轴40的位置也难以偏离。并且，由于下传动轴40还起到上传动轴41及第一传动轴26的轨道的作用，所以能够防止上传动轴41及第一传动轴26倾斜，其结果，能够高精度地控制试剂探针7a、8a的停止位置。

下传动轴40的长度也可以增长为比带轮27更向上方突出，但长条的传动轴的加工成本变大，因此下传动轴40的上端成为位于旋转滚珠花键51的轴向范围内的程度。尤其是在本实施例中，由于下传动轴40的上端位于旋转滚珠花键51的凸缘部512的轴向范围内，所以分注机构整体的强度进一步提高。此外，在下传动轴40较短的情况下，即在下传动轴40的上端位于比旋转滚珠花键51的下端靠下方的位置的情况下，下传动轴40的上端的位置容易晃动，上传动轴41以及第一传动轴26有可能倾斜。在该情况下，下传动轴40及上传动轴41在滑块35的位置处折弯，有成为臂上下移动时的阻力、或者传动轴的磨损变得剧烈的担忧。

图6关于本实施例的分注机构，是示出臂下降前的状态(a)和臂下降后的状态(b)的剖视图。

如图6的(a)所示，在内侧臂25以及外侧臂30位于上方时，第二传动轴成为伸长的状态，第一传动轴26和第二传动轴的上传动轴41相对于第二传动轴的下传动轴40位于上方。与此相对，如图6的(b)所示，在内侧臂25以及外侧臂30位于下方时，第二传动轴成为收缩的状态，第一传动轴26和上传动轴41与图6的(a)的状态相比相对地位于下方。

接下来，具体地对在本实施例的分注机构中由马达37使第一传动轴以及第二传动轴下降时的动作进行说明。图7关于本实施例的分注机构，是示出臂下降前的传动轴的状态(a)和臂下降后的传动轴的状态(b)的简图。

在臂下降之前，如图7的(a)所示，第一传动轴26以及上传动轴41位于上方。之后，若驱动马达37，则第一传动轴26一边在旋转滚珠花键51滑动一边下降。此处，由于相对于上传动轴41限制第一传动轴26的轴向位置，所以若第一传动轴26下降，则上传动轴41也与滚珠花键43一起下降。

此时，滚珠花键43一边沿下传动轴40滑动一边下降。于是，如图7的(b)所示，第一传动轴26以及上传动轴41相对于下传动轴40相对地向下方移动，在中空且大径的上传动轴41的内部逐渐收纳小径的下传动轴40，在第二传动轴的长度变短了的状态下，臂的下降完成。此外，下传动轴40的下端与带轮32一起固定于基座24，轴向位置受到限制。因此，在本实施例中，第二传动轴的一部分不会从基座24的下部突出，能够有效地利用基座24的下方的空间。其结果，能够实现自动分析装置的小型化以及高性能化。此外，在本实施例中，设为即使第二传动轴的上端下降，第二传动轴的下端也不下降的结构，即采用第二传动轴完全不从基座24的下部突出的结构，但只要能够减少因第二传动轴的长度变短而突出的部分，就能够得到一定程度的效果。

与此相对，作为比较例，对不分割第二传动轴而是将其设为一根的分注机构的动作进行说明。图8关于比较例的分注机构，是示出臂下降前的传动轴的状态(a)和臂下降后的传动轴的状态(b)的简图。

在臂下降之前，如图8的(a)所示，第一传动轴26以及第二传动轴31位于上方。之后，若驱动马达，则第一传动轴26一边在旋转滚珠花键51滑动一边下降。此处，由于相对于第二传动轴31限制第一传动轴26的轴向位置，所以若第一传动轴26下降，则第二传动轴31也下降。

此时，第二传动轴31一边在基座24的下部的滚珠花键55滑动一边下降。因此，如图8的(b)所示，第二传动轴31的一部分从基座24的下部突出，基座24的下方的空间受到限制。

实施例2

实施例1是在作为第一臂的内侧臂25的前端连结作为第二臂的外侧臂30且试剂探针7a、8a安装于外侧臂30的前端的构造。因此，能够相对于一处停止位置以二自由度进行定位。与此相对，实施例2为如下构造：具有上下两段的一自由度的臂，各个臂能够通过第一传动轴及第二传动轴独立地旋转。

图9是示出本实施例的构造的立体图。如图9所示，本实施例的分注机构具有两根试剂探针7a、8a。作为第一臂的下段臂49通过第一传动轴26一边旋转一边进行定位，作为第二臂的上段臂50通过第二传动轴(上传动轴41及下传动轴40)一边旋转一边进行定位。在各个臂的前端安装有试剂探针7a、8a，下段臂49及上段臂50能够同时一体地上下移动，同时独立地旋转。由于臂分为上下两段，所以上段臂50的试剂探针7a、8a比下段臂49的试剂探针7a、8a长，以便与下段臂49的试剂探针7a、8a相比前端成为相同高度。

根据本实施例，能够实现具有能够同时定位于两处、同时分注到两处的二自由度的臂的自动分析装置。并且，由于能够利用一个分注机构同时向两处进行分注，所以也能够减少自动分析装置中的分注机构自身的数量。

并且，通过追加中空传动轴，也能够增加定位的自由度。例如，若追加两个中空传动轴，在下段臂49及上段臂50的前端分别连结不同的臂，则不仅能够同时定位于两处，还能够分别以二自由度进行定位，因此停止位置的精度也提高。

此外，上述的实施例1、2是为了容易理解地说明本发明而详细地进行了说明的例子，并不限定于必须具备所说明的所有结构。并且，也能够将某实施例的结构的一部分置换成其它实施例的结构，并且，也能够在某实施例的结构中追加其它实施例的结构。并且，也能够对各实施例的结构的一部分进行其它结构的追加、删除、置换。

符号的说明

1—反应盘，2—反应容器，3—清洗机构，4—分光光度计，4a—光源，5、6—搅拌机构，7、8—试剂分注机构，7a、8a—试剂探针，9—试剂盘，10—试剂瓶，11、12—样本分注机构，11a、12a—样本探针，13、14—(样本分注机构用)清洗槽，15—样本容器(试管)，16—样本架，17—样本搬运机构，18、18a—试剂用注射器，19、19a—样本用注射器，20—清洗用泵，21—控制器，22、23—(搅拌机构用)清洗槽，24—基座，25—内侧臂，26—第一传动轴，27—带轮，28、33、37—马达，29、34、38、46—带状件，30—外侧臂，31—第二传动轴，32、39、45、47—带轮，35—滑块，36、44—接头，40—下传动轴，41—上传动轴，42—衬套，43—滚珠花键，48—传动轴，49—下段臂，50—上段臂，56、57—(试剂分注机构用)清洗槽。

Claims (6)

1.一种自动分析装置，具备驱动试剂或样本的探针的分注机构，其特征在于，具备：

支撑上述探针的二自由度的臂；

支撑上述臂且向上述臂传递动力的第一传动轴及第二传动轴；以及

施加使上述第一传动轴及第二传动轴旋转以及上下移动的动力的马达，

上述第二传动轴在轴向上被分割，分别具有不同的直径，

在利用上述马达的动力使上述臂下降时，上述第二传动轴通过将被分割后的一方收纳在另一方的内部而变短。

2.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

即使上述第二传动轴的上端下降，上述第二传动轴的下端也不会下降。

3.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

上述第二传动轴被分割为上传动轴和下传动轴，

上述上传动轴的水平截面为中空，上述下传动轴的水平截面为实心。

4.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

上述第一传动轴及第二传动轴是花键传动轴，

上述第二传动轴被分割为上传动轴和下传动轴，

上述自动分析装置具有：

支撑上述下传动轴的下端及上述马达的基座；

将上述第一传动轴支撑为能够相对于上述基座沿上下方向滑动的第一传动轴用滚珠花键；以及

将上述下传动轴支撑为能够相对于上述上传动轴沿上下方向滑动的下传动轴用滚珠花键。

5.根据权利要求4所述的自动分析装置，其特征在于，

上述下传动轴的上端位于上述第一传动轴用滚珠花键的轴向范围内。

6.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

上述臂具有上下两段的一自由度的臂，

各个臂通过上述第一传动轴及第二传动轴独立地旋转。

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