CN116234763A - 检体容器载体及检体搬送装置 - Google Patents

Abstract

搬送装置(700)中的容器载体(100)具有：磁性体(105)、支承检体容器(150)的把持部(101)、以及以与搬送容器载体(100)的搬送面(120)接触的方式配置并随着容器载体(100)的移动而转动的转动体(111)，容器载体通过作用于磁性体(105)的电磁力而被搬送。由此，提供一种与以往相比能够降低在容器载体的搬送时产生的、在容器载体与搬送平面之间产生的摩擦力的检体容器载体以及检体搬送装置。

Description

检体容器载体及检体搬送装置

技术领域

本发明涉及在检体检查自动化系统中容纳检体的容器载体。

背景技术

作为非常柔软且赋予高的搬送性能的研究室试样配送系统以及对应的动作方法的一例，在专利文献1中记载了如下内容：具有几个容器载体，其分别具有至少1个磁活性器件、优选至少1个永久磁铁，且适合于搬运试样容器；搬送平面，其适合于搬运容器载体；以及几个电磁致动器，其静止地配置于搬送平面的下方，适合于通过对容器载体施加磁力而使容器载体在搬送平面之上移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-77971号公报

发明内容

发明要解决的课题

因医疗的高度化使得检体分析的重要性提高，因此，在医疗领域中的以诊断为目的的检体检查中，使用了自动化设备的检查的省力化、迅速化正在推进。

作为该检查的一环，在检体检查自动化系统中，通过检体搬送装置连接前处理装置、自动分析装置、后处理装置，推进检体的分析处理所涉及的作业的全自动化。

在这样的检体搬送装置中，为了提高检体分析系统的分析处理能力，期望检体的高速搬送、大量同时搬送、向多个方向的搬送。

在这样的自动化系统内的检体的搬送中，例如使用了能够搭载装有检体的1个检体容器的容器载体。作为其一例，已知有如下方法：利用固定排列在搬送面的下方的多个电磁铁产生磁场，由此，使容器载体内的磁铁吸引/排斥，从而在搬送面上滑行。通过该搬送方法，除了1维，还实现了2维的检体搬送。

作为这样的技术的一环，有上述的专利文献1所记载的技术。

但是，在上述的专利文献1所记载的技术中，在容器载体的底部与搬送平面接触的状态下，容器载体在搬送平面上相对地移动。在搬送该容器载体时，因在容器载体的底部与搬送平面之间产生的摩擦，存在推力降低这样的问题，期望进行改善。

因此，本发明的目的在于提供一种与以往相比能够降低容器载体的搬送时产生的、在容器载体与搬送平面之间产生的摩擦力的检体容器载体及检体搬送装置。

用于解决课题的手段

本发明包含多个解决上述课题的手段，列举其一例，提供一种检体容器载体，其把持容纳有检体的检体容器，其特征在于，具有：磁性体、支承所述检体容器的把持部、以及以与搬送所述检体容器载体的搬送面接触的方式配置并伴随所述检体容器载体的移动而转动的转动体，所述检体容器载体通过作用于所述磁性体的电磁力而被搬送。

发明效果

根据本发明，与以往相比，能够降低在容器载体的搬送时产生的、在容器载体与搬送平面之间产生的摩擦力。上述以外的课题、结构以及效果通过以下的实施例的说明而变得明确。

附图说明

图1是表示具有本发明的实施例1的检体搬送装置的检体检查自动化系统整体的概略结构的俯视图。

图2是表示实施例1的检体搬送装置的结构的图。

图3是从底面侧观察实施例1的检体容器载体的结构的图。

图4是从底面侧观察实施例1的检体容器载体的其他结构的图。

图5是表示施加电流值相等的情况下的摩擦系数与推力的关系的图表。

图6是表示本发明的实施例2的检体搬送装置的结构的图。

图7是从底面观察实施例2的检体容器载体的结构的图。

图8是从容器载体底面侧观察而说明实施例2的检体容器载体的动作原理的图。

图9是从容器载体底面侧观察而说明实施例2的检体容器载体的动作原理的图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的检体容器载体以及检体搬送装置的实施例进行说明。此外，在本说明书中使用的附图中，对相同或对应的构成要素标注相同或类似的符号，关于这些构成要素有时省略重复的说明。

＜实施例1＞

使用图1至图5对本发明的检体容器载体以及检体搬送装置的实施例1进行说明。图1是表示具有实施例1的检体搬送装置的检体检查自动化系统整体的概略结构的俯视图。图2是表示检体搬送装置的结构的图。图3和图4是从底面侧观察检体容器载体的结构的图。图5是表示施加电流值相等的情况下的摩擦系数与推力的关系的图表。

首先，使用图1和图2对检体检查自动化系统的整体结构进行说明。

图1所示的本实施例中的检体检查自动化系统1000是具有用于自动地分析血液、尿等检体的成分的分析装置的系统。

检体检查自动化系统1000的主要的构成要素是：将搭载有容纳检体的检体容器150(参照图2等)的容器载体100(参照图2)或未搭载检体容器150的空的容器载体100搬送到规定的目的地的多个搬送装置700(在图1中为12个)；多个分析装置800(在图1中为4个)；以及综合管理检体检查自动化系统1000的控制用计算机900。

分析装置800是进行由搬送装置700搬送的检体的成分的定性/定量分析的单元。该单元中的分析项目没有特别限定，能够采用分析生物化学项目、免疫项目的公知的自动分析装置的结构。并且，在设置多个分析装置的情况下，可以是相同规格，也可以是不同的规格，没有特别限定。

各个搬送装置700是通过磁极707(参照图2)与设置于容器载体100的磁性体105(参照图2)的相互作用而在搬送路径上滑行，由此，将搭载于容器载体100的容纳有检体的检体容器150搬送到目的地(分析装置800、取出口等)的装置。搬送装置的详细内容使用图2以后的图进行详细说明。

控制用计算机900控制包含搬送装置700、分析装置800在内的系统整体的动作，由具有液晶显示器等显示设备、输入设备、存储装置、CPU、存储器等的计算机构成。控制用计算机900所进行的各设备的动作的控制根据存储装置中记录的各种程序来执行。

此外，由控制用计算机900执行的动作的控制处理可以汇总为1个程序，也可以分别分为多个程序，也可以是它们的组合。另外，程序的一部分或全部可以通过专用硬件来实现，也可以模块化。

此外，在上述的图1中，对设置有4个分析装置800的情况进行了说明，但分析装置的数量没有特别限定，能够设为1个以上。同样地，搬送装置700的数量也没有特别限定，能够设为1个以上。

另外，在检体检查自动化系统1000中，能够设置针对检体执行前处理、后处理的各种检体前处理/后处理部。检体前处理/后处理部的详细结构没有特别限定，能够采用公知的前处理装置的结构。

接着，使用图2对本实施例的搬送装置700的结构进行说明。

如图2所示，检体检查自动化系统1000中的作为检查对象的检体在采集、容纳于检体容器150的状态下被处理。检体容器150由操作员通过手动作业或者通过自动插入单元插入到容器载体100中，在系统内被搬送，实施前处理、分析等各种处理。

如该图2所示，搭载有容纳检体的检体容器150的容器载体100在搬送装置700中设置1个以上，各个容器载体具有：磁性体105、支承检体容器150的把持部101、以及转动体111。

磁性体105设置于多个容器载体100各自的底面110附近，容器载体100通过作用于该磁性体105的电磁力而被搬送。

磁性体105例如由钕、铁氧体等永久磁铁构成，但也能够由其他磁铁或磁性体构成，能够将它们适当组合。

如图3所示，转动体111以与搬送面120接触的方式在容器载体100的底面110配置多个，随着容器载体100的移动而转动。

转动体111只要不妨碍容器载体100的自立即可，个数为1个以上即可。例如，如图3所示，可以在底面110设置4个，也可以如图4所示的容器载体100A那样在底面110A设置3个，个数没有特别限定。但是，将检体容器150的中心轴保持为相对于搬送面120垂直的情况关系到进一步的稳定搬送，因此，如本实施例那样，在仅转动体111与搬送面120接触的情况下，期望转动体111为3个以上。

该转动体111构成为能够向多个方向转动，例如由球辊、全向轮或脚轮中的任一个构成。

该转动体111主要由非磁性体构成。作为非磁性体，有铝、树脂、规定的SUS等。在铝、SUS等金属的情况下，刚性高，因此，能够得到摩擦力降低的效果大且能够延长容器载体100的寿命这样的优点。另一方面，在树脂的情况下，虽然摩擦力降低的效果小且容易劣化，但与金属相比能够抑制转动时产生的声音。另外，热传导率低，因此，能够得到不易受到电磁搬送时的发热的影响这样的优点。

如本发明那样，在电磁搬送中利用电磁力搬送容器载体100，因此，通过由非磁性体构成转动体111，能够防止转动体111不随着容器载体100的搬送转动而妨碍摩擦力的降低。

此外，关于设置多个转动体111的情况，该转动体各自的规格没有特别限定，但为了将检体容器150的中心轴保持为相对于搬送面120垂直，实现更稳定的搬送，如图2所示，优选为相同的规格，以便以与搬送面120接触的转动体111的下端部将检体容器150的中心轴保持为相对于搬送面120垂直，或者决定尺寸等的规格，以便由与搬送面120的接触点形成的架空的面相对于检体容器150的中心轴垂直。

并且，设置多个转动体111的情况下的容器载体100的底面110中的配置关系也没有特别限定，但如图3、图4所示，优选均等地配置相同的规格的结构，以便将检体容器150的中心轴保持为相对于搬送面120垂直。

返回到图2，具有磁性体105的容器载体100以在搬送面120之上滑动的方式移动。为了生成该搬送力，在搬送面120的下部设置多个由圆柱状的芯705以及卷绕于该芯705的外周的线圈706构成的磁极707。该磁极707构成检测磁性体105的位置的多个检测点的每一个。另外，以覆盖该磁极707的方式在该磁极上方设置多个搬送路径。

搬送面120由摩擦力小的平坦的面构成，容器载体100在该面的上表面滑行。

在本实施例的搬送装置700中，在其内部设置有多个的磁极707负责磁性体105的位置检测，并且负责磁性体105的搬送即检体的搬送。

磁极707与通过对磁极707施加规定的电压而使规定的电流流过线圈706的驱动部708连接。被该驱动部708施加了电压的磁极707作为电磁铁工作，吸附位于搬送面120上的容器载体100所具有的磁性体105。在利用磁极707吸附了容器载体100之后，停止从驱动部708向磁极707施加电压，与上述同样地从驱动部708向与磁极707相邻的不同的磁极707施加电压，由此，将容器载体100所具有的磁性体105吸附到相邻的磁极707。

利用构成搬送路径的全部磁极707反复进行该过程，由此，将设置有磁性体105的容器载体100所搭载的检体容器150内容纳的检体搬送到目的地。

运算部709使用容器载体100的位置信息、速度信息、重量信息等各种信息，运算流过各个线圈706的电流，向各个驱动部708输出指令信号。驱动部708根据该指令信号向对应的线圈706施加电压。

检测部710只要能够检测检体容器150的位置即可，其结构没有特别限定。例如，作为检测检体容器150的磁性体105的磁通的霍尔传感器、测长器等，能够设为能够直接测定检体容器150的位置的结构。并且，能够设为通过检测在磁极707的线圈706流动的电流及该电流的流动方式来求出磁性体105的位置而间接地求出检体容器150的位置的结构。

另外，以下使用图5对设置转动体111的情况下特有的搬送处理进行说明。图5的图表的X轴是容器载体100(支架)与为了对容器载体100施加推力而被施加了电流的线圈706之间的距离，Y轴是考虑了线圈706、摩擦力等的对容器载体100施加的推力的模拟结果。在图5的图表中，假设容器载体100从X轴的左侧向右侧行进，将行进方向设为正。另外，图5的X轴的负的区域表示容器载体100接近线圈706时的推力，X轴的正的区域表示容器载体100远离线圈706时的推力。

在图5中，在容器载体100从X轴的左侧向右侧行进的状态下，在推力为负的情况下，线圈706对容器载体100施加行进方向的相反方向的力，即线圈706成为制动器的作用。换言之，在图5中，在X轴的负的区域中Y轴的推力为正的情况下，线圈706产生吸附容器载体100的力，在Y轴的推力为负的情况下，线圈706产生使容器载体100远离的力。

同样地，在图5中，在X轴的正的区域中Y轴的推力为正的情况下，线圈706产生使容器载体100远离的力，在Y轴的推力为负的情况下，线圈706产生吸附容器载体100的力。

接着，对容器载体100的停止进行说明。如图5所示，在摩擦系数大的情况下，当容器载体100接近线圈706时，施加于容器载体100的推力为负值。即，对容器载体100施加行进方向的相反方向的力，成为制动作用于容器载体100的状态。在停止时，能够利用该制动，一边逐渐降低施加于容器载体100处于停止预定位置的线圈706(以下，设为停止线圈)的电流值，一边使容器载体100停止。

另一方面，在摩擦系数小的情况下，如图5所示，即使容器载体100接近线圈，X轴为0的位置处的Y轴也大致表示0，为在摩擦系数大的情况下产生的对容器载体100的制动几乎不工作的状态。因此，若进行与摩擦系数大的情况同样的控制，则仅通过降低停止线圈的电流值，容器载体100可能无法在停止线圈的位置停止而过度地移动。

之后，在过度经过了停止线圈后，通过停止线圈的引力对容器载体100施加行进的方向的相反方向的力，返回到停止线圈的位置。通过反复进行通过停止线圈和返回到停止线圈的作业，一边缩短容器载体100通过停止线圈的距离，一边使容器载体100停止。由于越过停止线圈，例如与在之前的位置停止的容器载体100的距离变窄，容器载体100彼此接触，由此，存在使检体洒落等的危险性。另外，容器载体100需要反复进行通过停止线圈和返回到停止线圈的作业，因此，到停止为止的时间变长。

因此，在本实施例中，优选在停止容器载体100时，除了降低向停止线圈施加的电流值之外，还以容器载体100的行进方向为基准，在容器载体100从近前的线圈706到停止线圈之间行进时，对停止线圈的近前的线圈706施加电流，施加制动。

在此，假设近前的线圈706是停止线圈的一个近前的线圈，但条件根据容器载体100的搬送速度、容器载体100或检体容器150的重量、电流值、搬送面的材质等不同，因此，为了降低容器载体100的速度，也能够从停止线圈的多个近前的线圈706施加容器载体100的行进方向的相反方向的引力。

此外，虽然也取决于容器载体100和搬送面120的材质，但通过设置转动体111，能够使大致的摩擦系数为不设置转动体111而以面接触时的10分之1左右，在本发明中期望上述那样的停止控制。

接着，对本实施例的效果进行说明。

上述的本发明的实施例1的搬送装置700中的容器载体100、100A具有：磁性体105、支承检体容器150的把持部101、以及以与搬送容器载体100、100A的搬送面120接触的方式配置并随着容器载体100、100A的移动而转动的转动体111，通过作用于磁性体105的电磁力搬送容器载体100、100A。

由此，能够减少搬送面120与容器载体100的接触面积。另外，转动体111随着容器载体100的移动而滑动。通过这些效果，与不存在转动体111的情况相比，能够降低容器载体100移动时在底面110与搬送面120之间产生的摩擦力。

在电磁搬送中，基于线圈706的电流施加的容器载体100的推力因摩擦力而降低。在此，如图5所示，若施加电流值相等，则摩擦系数越小，即使是相同的电流值也能够增加“Y轴：作用于容器载体100的水平方向的力”。即，可以说越是减小摩擦系数，越能够减小产生作用于容器载体100的水平方向的力所需的消耗电力。

因此，通过如本发明那样在底面110具有转动体111，能够减小搬送面120与容器载体100的摩擦系数而降低摩擦力，因此，与以往相比能够降低搬送容器载体100时的消耗电力，能够以更小的动力源搬送容器载体100。

另外，在本发明那样的电磁搬送中，为了速度均匀化等稳定地搬送容器载体100，若“作用于容器载体100的水平方向的力”为负，则线圈706对容器载体100赋予反作用力而难以控制，因此，期望“作用于容器载体100的水平方向的力”为正。

并且，一边切换施加于线圈706的电流一边使容器载体100产生推力，因此，搬送中的摩擦力越大，越容易受到切换线圈706时的摩擦力的惯性的影响。结果，容器载体100的搬送速度变得不稳定，担心容纳于检体容器150的检体的摇晃。

与之相对地，通过如本发明那样设置转动体111来减小摩擦系数，由此，如图5所示，在“作用于容器载体100的水平方向的力”中正的区域增加，因此，在施加了规定的电流时仅通过吸引容器载体100的力就能够控制的区域变宽。因此，在控制搬送时不需要施加反作用力，能够稳定地控制容器载体100的速度。另一方面，若提高施加的电流，则能够增加正的区域，但消耗电力变高。另外，若提高施加的电流，则线圈706的发热量变高，由此，存在消耗电力的增加、线圈706的消耗变快的可能性。

另外，转动体111能够向多方向转动，因此，也能够应对呈二维状搬送容器载体100、100A的情况。

并且，转动体111是球辊、全向轮或脚轮中的任一个，由此，能够实现廉价且可靠性高的、降低了摩擦力的电磁搬送。

另外，转动体111由非磁性体构成，由此，能够防止转动体111作用于在磁极707产生的搬送用的电磁力而对转动体111的动作造成影响的情况，能够实现更稳定的电磁搬送。

并且，通过具有多个转动体111，能够实现进一步降低了摩擦力的电磁搬送。

另外，在停止容器载体100时，除了降低向停止线圈施加的电流值之外，还以容器载体100的行进方向为基准，在容器载体100从近前的线圈706到停止线圈之间行进时对停止线圈的近前的线圈706施加电流，由此，通过从近前的线圈施加容器载体100的行进方向的相反方向的引力，能够使容器载体100的速度稳定地减速。即，由此，即使在摩擦系数低的情况下，也更容易地在目标位置停止。

＜实施例2＞

使用图6至图9对本发明的实施例2的检体容器载体以及检体搬送装置进行说明。图6是表示实施例2的检体搬送装置的结构的图。图7是从底面观察检体容器载体的结构的图。图8和图9是从容器载体底面侧观察而说明检体容器载体的动作原理的图。

如图6和图7所示，本实施例的容器载体100B在底面110B除了2个转动体111之外，还在把持部101的底面110B侧具有与搬送面120接触的底面突起部112。

如图7所示，该底面突起部112设置于隔着容器载体100B的中心轴与转动体111相对的位置，利用在底面突起部112产生的摩擦力使容器载体100B朝向规定的方向。

在检体搬送中，有时读取提供给检体容器150、容器载体100B的条形码、二维码等，这样的情况下，需要使读取器正对条形码。

因此，如图6所示，通过将底面突起部112和转动体111设置于容器载体100B的底面110B，从而使底面的摩擦力偏心。

在这样的容器载体100B中，当搬送开始时，如图8所示，搬送所产生摩擦力11作用于与容器载体100B的行进方向10的方向呈180°的方向。

该情况下，如图8所示，在从容器载体100B的中心轴朝向径向外侧的方向与摩擦力11的作用方向不一致的情况下，底面突起部112部分的相反侧的设置有转动体111的一侧先活动，底面突起部112侧不活动而转动力13作用，容器载体100B在向搬送方向前进时转动。

并且，如图9所示，当成为底面突起部112位于行进方向10的180°相反侧的状态时，从中心轴朝向径向外侧的方向与摩擦力11的作用方向一致，成为转动力13的方向的摩擦力11的成分消失，在转动停止而底面突起部112侧配置于行进方向10后方侧的状态下，容器载体100B被搬送至规定的位置。

这样，容器载体100B能够随着搬送而自动地转动，因此，容器载体100B相对于搬送方向以一定的朝向排列，例如能够使读取器自动地正对条形码。

该底面突起部112的与搬送面120接触的面积根据容器载体100、搬送面120的材质、容器载体100的搬送速度等而不同，因此，没有特别限定，能够通过调整面积来调整摩擦力，能够根据容器载体100、搬送面120的材质、容器载体100的搬送速度等适当设计为适当的值。另外，对于形状也没有特别限定。

同样地，底面突起部112的个数也没有特别限定，不需要如图7等那样为一个，能够设置多个。该情况下，也能够在调整摩擦力的范围内适当设计接触面积。

另外，底面突起部112的与搬送面120接触的部分的铅垂方向位置也没有特别限定，但优选为将检体容器150的中心轴保持为相对于搬送面120垂直的形状。

并且，在本实施例的容器载体100B中，转动体111的个数也没有特别限定，只要是1个以上即可。

其他结构/动作是与上述的实施例1的检体容器载体以及检体搬送装置大致相同的结构/动作，省略详细说明。

在本发明的实施例2的检体容器载体以及检体搬送装置中，也能够得到与上述的实施例1大致相同的效果。

另外，容器载体100的停止等控制需要一定程度的摩擦力，但通过进一步具有与搬送面120接触的底面突起部112，能够调整接触面的面积，因此，能够调整摩擦系数，能够使搬送控制更高精度化。

并且，底面突起部112设置于隔着容器载体100B的中心轴与转动体111相对的位置，由此，能够不提高容器载体100整体的摩擦系数而使容器载体100B的行进方向具有指向性，因此，例如能够容易且自动地将具有条形码的面修正为与读取器正对的方向。

＜其他＞

此外，本发明并不限定于上述的实施例，包含各种变形例。上述的实施例是为了容易理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须具有所说明的全部结构。

另外，也能够将某实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，另外，也能够在某实施例的结构中添加其他实施例的结构。另外，也能够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，搬送装置700的结构并不限定于上述的结构，能够设为将容器载体100在直线状的搬送路径上进行电磁搬送的一维状的结构。该情况下，转动体111不需要能够向多方向转动，能够使用仅向搬送方向或者反搬送方向转动的轮胎那样的部件。

附图标记说明

10…行进方向

11…摩擦力

13…转动力

100、100A、100B…容器载体

101…把持部

105…磁性体(磁性体、第二磁性体)

110、110A、110B…底面

111…转动体

112…底面突起部

120…搬送面

150…检体容器

700…搬送装置(检体搬送装置)

705…芯(第一磁性体)

706…线圈

707…磁极

708…驱动部

709…运算部(控制部)

710…检测部

800…分析装置

900…控制用计算机

1000…检体检查自动化系统。

Claims (9)

1.一种检体容器载体，其把持容纳有检体的检体容器，其特征在于，

所述检体容器载体具有：

磁性体；

把持部，其支承所述检体容器；以及

转动体，其以与搬送所述检体容器载体的搬送面接触的方式配置，伴随所述检体容器载体的移动而转动，

所述检体容器载体通过作用于所述磁性体的电磁力而被搬送。

2.根据权利要求1所述的检体容器载体，其特征在于，

所述转动体能够向多方向转动。

3.根据权利要求2所述的检体容器载体，其特征在于，

所述转动体是球辊、全向轮或脚轮中的任一个。

4.根据权利要求1所述的检体容器载体，其特征在于，

所述转动体由非磁性体构成。

5.根据权利要求1所述的检体容器载体，其特征在于，

所述检体容器载体具有多个所述转动体。

6.根据权利要求1所述的检体容器载体，其特征在于，

所述检体容器载体还具有：底面突起部，其设置于所述把持部的底面侧，与所述搬送面接触。

7.根据权利要求6所述的检体容器载体，其特征在于，

所述底面突起部设置于隔着所述检体容器载体的中心轴与所述转动体相对的位置。

8.一种检体搬送装置，其搬送容纳有检体的检体容器，其特征在于，

所述检体搬送装置具有：

检体容器载体，其把持所述检体容器；以及

搬送部，其具有磁极、驱动部、搬送面以及控制部，所述磁极具有由第一磁性体构成的芯以及卷绕于所述芯的外周侧的线圈，所述驱动部向所述磁极的所述线圈供给电流，所述搬送面供所述检体容器载体在该搬送面的上表面滑行，所述控制部控制从所述驱动部向所述线圈供给的电流值，

所述检体容器载体具有：

第二磁性体；

把持部，其支承所述检体容器；以及

转动体，其以与所述搬送面接触的方式配置，伴随所述检体容器载体的移动而转动。

9.根据权利要求8所述的检体搬送装置，其特征在于，

所述控制部在使所述检体容器载体停止时，利用所述驱动部向所述检体容器载体通过后的所述磁极供给电流，由此对所述检体容器载体施加所述检体容器载体的行进方向的相反方向的力。

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