CN116490781A - 输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够在抑制推力的降低的同时增大电感变化的输送装置。输送装置(1)输送被输送物(110)。能够通过磁力进行输送被输送物(110)。输送装置(1)具备多个电磁铁(25a、25b)。各电磁铁(25a、25b)具备包含磁性体的齿(22、22a、22b、22c、22e)和卷绕于齿(22、22a、22b、22c、22e)的绕组(21、21a、21b)。输送装置(1)具备：磁轭(26)，其对各电磁铁(25a)、(25b)进行磁耦合；以及驱动电路(50a、50b)，其向绕组(21、21a、21b)供给电流。齿(22、22a、22b、22c、22e)具有沿轴向延伸的空洞(27)。

Description

输送装置

技术领域

本发明涉及一种输送装置。输送装置例如用于进行血液、尿等生物体试样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。

背景技术

在进行血液、血浆、血清、尿及其他体液等生物体试样(以下有时称为“检体”)的分析的检体分析系统中，对于各个检体，为了检查所指示的分析项目，连接具有多个功能的装置，自动地处理各工序。换言之，在检体分析系统中，用输送线连接生物化学或免疫等多个分析领域的分析部件，统一进行多个分析。

输送线的输送方式有(1)带式输送机的方式和(2)将电磁吸引力利用于推力的方式。(2)的方式的一例中，在保持检体的支架等的容器载体上设置永久磁铁，将通过向设置于移送面的磁路的绕组供给电流而产生的电磁吸引力用作容器载体的推力。磁路由配置成格子状的齿、安装于齿的绕组、以及将齿彼此连结的磁轭构成。在这些输送方法中，设置有对设置于容器载体的磁活性器件的位置进行检测的容器载体检测器件。

在专利文献1中，为了检测位于输送平面上的容器载体的存在以及位置，设置有容器载体探测设备。存在具备具有多个IR基础反射光屏障的印刷电路基板的记载。

在专利文献2中，实验室试样分配系统具备移送面。在移送面的下方配置有多个电磁致动器。而且，多个位置传感器被分配于移送面上。存在位置传感器被具体化为Hall传感器的记载。

为了降低由绕组引起的损失，期望每电流的电磁吸引力大。为了提高电磁吸引力，扩大齿径、增加与磁铁的对置面积是有效的。另外，为了实现低成本化，期望废弃上述专利文献1至2所记载的检测设备，进行无传感器化。

作为用于无传感器化的方式的之一，存在有效利用磁路的绕组的电感变化的方式。在该方式中，随着容器载体被通电的绕组接近齿，与绕组交链的永久磁铁的磁通量增加。由此，齿内的磁通饱和，绕组的电感变化。即，在电感中，设置于容器载体的永久磁铁具有相对于位置的依赖性，将其有效利用于检测。在以无传感器的方式进行位置检测时，若增大电感变化，则检测精度提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-77971号公报

专利文献2：日本特开2017-102103号公报

发明内容

然而，在以往的技术中，存在若增大电感变化，则推力降低这样的折衷的问题。

为了提高电感变化，例如缩小齿的直径，形成容易引起磁饱和现象的结构是有效的。然而，若为了提高电感变化而缩小齿的直径，则如上述那样电磁吸引力变小，结果推力降低。

本发明是为了解决这样的课题而完成的，其目的在于提供一种能够在抑制推力的降低的同时增大电感变化的输送装置。

本发明的输送装置的一例是输送被输送物的输送装置，能够利用磁力输送所述被输送物，所述输送装置具备：多个电磁铁，各所述电磁铁具备包含磁性体的齿和卷绕于所述齿的绕组；磁轭，其对各所述电磁铁进行磁耦合；以及驱动电路，其向所述绕组供给电流，所述齿具有沿轴向延伸的空洞。

本说明书包括作为本申请优先权基础的日本专利申请号2020-175128号的公开内容。

发明的内容

根据本发明所涉及的输送装置，能够在抑制推力的降低的同时增大电感变化。其他的课题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是本发明的实施例1的输送装置的概略结构图。

图2是说明图1的输送装置的结构的截面概略比较图。

图3是对图2(a)的输送装置以及图2(b)的输送装置中的推力和电感的特性进行比较的曲线图。

图4是表示实施例2的输送装置的结构例的剖视概略图。

图5是示意性地表示图2(a)中的被输送物与齿之间的磁通的流动的图。

图6是示意性地表示图2(b)中的被输送物与齿之间的磁通的流动的图。

图7是表示实施例3的输送装置的结构例的概略图。

图8是表示实施例3中的输送装置的另一结构例的概略图。

图9是表示实施例4的齿和空洞的各种例子的截面概略图。

图10是表示实施例5的齿和空洞的各种例子的剖面概略图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施例进行说明。另外，本发明并不限定于以下的实施例，也可以变更实施例的形状、配置及其他结构。

＜实施例1＞

图1是本发明实施例1的输送装置的结构示意图。本发明的输送装置1是输送被输送物110的输送装置。输送装置1形成供被输送物110移动的输送路径。输送路径例如形成在平面上，作为具体例形成在水平面上。

输送装置1具备用于输送被输送物110的电磁铁25a、25b。电磁铁25a、25b对于例如形成输送路的板(未图示)，设置在与输送路相反侧的面。另外，输送装置1具备向电磁铁25a、25b供给电流的驱动电路50a、50b。电磁铁25a、25b设置有多个(在本实施例中为2个)，通常多个例如配置成格子状。驱动电路50a、50b与电源55连接。电源55例如是电池，供给直流电流，但也可以供给脉冲电流。在电磁铁25a、25b与驱动电路50a、50b之间设置有电流检测器40a、40b。电流检测器40a、40b与运算部41连接。

以下，对各结构进行详述。被输送物110能够通过磁力进行输送，具备磁铁(例如永久磁铁)。作为具体例，在被输送物110的底面(即与输送路对置的面)内置有未图示的永久磁铁。被输送物110的一例是检体支架。检体支架各保持1个检体容器。检体容器可以是放入了液体的检体(或者也可以是试剂)的试管，也可以是试样单元。被输送物110的另一例是检体架子。检体架子能够安放多个检体容器。作为设置于被输送物110的永久磁铁，优选使用钕合金、铁氧体等。此外，也可以使用电磁铁来代替永久磁铁，还可以使用磁性体(例如软磁性体)。

在被输送物110与电磁铁25a、25b之间存在未图示的输送路。例如也可以配置形成输送路的板，在板的单面形成输送路。被输送物110通过磁力的作用而在输送路径上滑动移动。

电磁铁25a、25b具备齿22a、22b。齿22a、22b包含磁性体，例如由强磁性体形成。另外，电磁铁25a、25b具备卷绕于齿22a、22b的绕组21a、21b。关于齿22a、22b能够定义轴(例如中心轴。关于具体例，参照图10在后面叙述)，绕组21a、21b例如绕齿22a、22b的轴沿着齿22a、22b的外周卷绕。在图1中，齿22a、22b的形状为圆柱状，但并不限定于此，也可以为棱柱状。

电磁铁25a、25b的绕组21a、21b分别与驱动电路50a、50b连接，上述的驱动电路50a、50b向绕组21a、21b供给电流。电磁铁25a、25b分别被供给电流而产生磁场。齿22a、22b的一端(例如上端)以与输送路或被输送物110对置的方式配置。特别是，本实施例的齿22a、22b在其一端侧具有与输送路或被输送物110相对的面。磁场的一部分以通过该一端的方式(例如在大致上下方向上)产生(与图6等相关联地在后面叙述)。通过该磁场，在被输送物110的永久磁铁上产生推力。

电流检测器40a、40b具有分别检测流过电磁铁25a、25b的绕组21a、21b的电流，并将检测出的电流值发送到运算部41的功能。电流检测器40a、40b的具体结构可以任意设计。例如，可以使用测定串联电阻的电压的装置、基于电流互感器的装置、使用霍尔电流传感器的装置等，但并不限定于此。

运算部41基于检测出的电流值，计算电磁铁25a、25b各自的电感。然后，基于电感，计算齿22a、22b各自与被输送物110的相对位置关系。进而，基于该位置关系，运算输送装置1内的被输送物110的位置。这样，输送装置1作为基于绕组21a、21b的电感的变化来检测被输送物110的位置的检测装置发挥功能。

另外，运算部41基于计算出的被输送物110的位置，决定为了适当地驱动被输送物110而应该分别向驱动电路50a、50b供给的电流量、和应该分别向驱动电路50a、50b供给电流的定时。运算部41基于所决定的电流量以及定时，生成用于使被输送物110移动的控制信号，并分别向驱动电路50a、50b输出。驱动电路50a、50b根据控制信号向电磁铁25a、25b供给电流，由此能够将被输送物110输送到期望的位置。

接着，对齿22a、22b的结构进行说明。图2是说明输送装置1的结构的截面概略比较图。图2(a)表示现有技术的齿122的结构例，图2(b)表示本实施例的齿22的结构例。

图2(a)的输送装置和图2(b)的输送装置1均具备磁轭26。磁轭26对多个电磁铁进行磁耦合，由此形成磁路。磁路通过绕组21的内周、磁轭26和绕组21的外周(即相邻的2根绕组21之间)而形成。

在图2(a)即现有技术中，齿122没有空洞。在图2(b)即本实施例中，齿22具有空洞27。在图2(b)中，空洞27用阴影表示。空洞27沿轴向延伸。在本实施例中，空洞27在不与被输送物110对置的面上(例如朝向z轴负方向)开口。

在图2(a)即现有技术中，齿22的端部的外径与孔28的内径相同，以便能够将齿22插入并固定于磁轭26的孔28。图2(b)即本实施例的空洞27的轴向的截面形状为圆形。另外，空洞27包括齿22的轴(更严格地说，包括构成齿22的轴的某个线段)。特别是，在本实施例中，空洞27的轴与齿22的轴一致。即，空洞27的中心轴与齿22的中心轴相同。

在图2(b)中，在磁轭26设置有与齿的空洞27相同内径的孔28。在图2B中，孔28由点图案表示。在本实施例中，输送装置1具备插入于空洞27的非磁性体29。另外，在图2的(b)中，为了便于图示，示出了仅在1个空洞27中插入有非磁性体29的状态，但实际上在所有的空洞27中插入有同样的非磁性体29。非磁性体29例如能够构成为销或螺钉。通过将非磁性体29插入并固定于齿22的空洞27以及磁轭26的孔28，能够将齿22固定于磁轭26。

在此，在图2(b)的结构中，空洞27在齿22的不与被输送物110对置的面开口，因此非磁性体29的插入作业能够不与输送路干涉地实施，输送装置1的制造工序变得简单。

另外，在图2(b)的结构中，由于空洞27的轴与齿22的轴一致，因此保持齿22整体的对称性，磁路以及控制的设计容易。

图3是对图2(a)即现有技术的输送装置以及图2(b)即本实施例的输送装置1中的推力和电感的特性进行比较的曲线图。X轴表示被输送物110的位置，X＝0是某个齿22的轴的位置，X＝p是相邻的齿22的轴的位置。图3(a)表示推力特性，图3(b)表示电感特性。运算部41能够基于计算出的电感和图3(b)所例示的关系，计算各齿与被输送物110的相对位置关系。

在图3的(a)和图3的(b)中，单点划线与图2的(a)的结构对应，实线与图2的(b)即本实施例的结构对应。在被输送物110从X＝0朝向X＝p移动时，相对于位置的推力以及电感如图3所示那样变化。

观察图3(a)的推力特性，推力在图2(a)和图2(b)的情况下几乎不变。另一方面，若观察图3(b)的电感特性，则与图2(a)即现有技术的情况相比，在图2(b)即本实施例的情况下，X＝0时的电感与X＝p时的电感之差较大。根据以上内容，通过如图2(b)那样设置空洞27，能够抑制推力的降低，并且增大电感变化而提高位置检测的精度。

此外，作为抑制推力的降低的理由，例如考虑大致维持齿22中与被输送物110对置的面的面积。另外，作为电感变化变大的理由，例如考虑由于空洞27而磁路的截面积减少。

如上所述，通过设置空洞27，能够较大地维持齿22的外径而抑制推力的降低，并且增大电感变化而提高位置检测精度。

＜实施例2＞

实施例2是在实施例1中空洞贯通齿的结构。以下，对实施例2进行说明，但对于与实施例1共通的部分，有时省略说明。

图4是表示实施例2的输送装置的结构例的剖视概略图。空洞27贯通齿22。与实施例1同样地，空洞27的中心轴与齿22的中心轴一致。齿22的一端的外径缩小，通过将该一端插入磁轭26的孔28，能够将齿22与磁轭26接合并固定。因此，不需要使用用于固定齿22和磁轭26的部件(非磁性体的销或螺钉等)。

由于空洞27贯通齿22，因此能够将空洞27利用作制冷剂的流路。例如，通过设置送风机并将风送入空洞27，能够抑制由绕组21的发热引起的输送装置1的温度上升。

图5是示意性地表示图2(a)即现有技术的例子中的被输送物110与齿122之间的磁通170的流动的图。另外，图6是示意性地表示本实施例(例如与图2(b)相同的结构)中的被输送物110与齿22之间的磁通70的流动的图。

如图6所示，通过使空洞27(用阴影表示)贯通，从而齿22的与被输送物110对置的对置面23的面积减少。但是，在图5以及图6的任一情况下，磁通70以及磁通170的大部分都不通过对置面23以及对置面123中的轴附近的部分，而通过对置面23以及对置面123的外周附近的部分24以及外周附近的部分124(或者它们的一部分)。这是因为磁通70和磁通170要通过磁阻小的路径，因此进入到更近的强磁性体中。因此，如图6所示，即使是空洞27贯通的结构，通过将空洞27的位置设为齿22的对置面23中的轴附近，也能够抑制推力的降低。

＜实施例3＞

实施例3是在实施例1或2中混合存在不具备空洞的齿的结构。以下，对实施例3进行说明，但对于与实施例1或2共同的部分，有时省略说明。

图7是表示实施例3的输送装置的结构例的概略图。输送装置具备实施例1的齿22c和另一个齿22d。齿22c根据实施例1而具备空洞27，但其他齿22d不具有空洞27。其他的齿22d例如能够设为与现有技术的齿相同的结构。

图8是表示实施例3中的输送装置的另一结构例的概略图。输送装置具备实施例2的齿22e和上述的没有空洞27的其他齿22d。齿22e根据实施例2而具备空洞27，但其他齿22d不具有空洞27。

这样，通过使具有空洞27的齿22c或齿22e与不具有空洞27的其他齿22d混合存在，从而能够有效利用各个齿的优点。

齿22c或齿22e与齿22d的配置能够任意地设计。例如，能够仅在利用机械臂将被输送物110移设到分析装置时的、要求高精度的位置检测的部位配置具有空洞27的齿22c、齿22e。这样，在输送路径中，能够进行在某区域重视推力、在其他区域重视电感变化的大小这样的区分使用。

另外，输送装置的结构不限于图7和图8的例子。例如，也可以在1个输送装置中混合存在齿22c、齿22d、齿22e这3种。

＜实施例4＞

实施例4表示在实施例1-3中能够使用的齿22以及空洞27的形状的具体例。

图9是表示实施例4的齿22和空洞27的各种例子的截面概略图。齿22的轴向截面的外周在图9(a1)～图9(a5)中为圆形，在图9(b1)～图9(b5)中为正方形。另外，齿22的轴向截面的内周(即空洞27的形状)在图9(a1)中为圆形，在图9(a2)中为正方形，在图9(a3)中为正六边形，在图9(a4)中为正方形(但是，空洞27相对于齿22的排列方向的朝向与图9(a2)不同)，在图9(a5)中为正八边形，在图9(b1)中为正方形，在图9(b2)中为正方形(但是，空洞27相对于齿22的排列方向的朝向与图9(b1)不同)，在图9(b3)中为正八边形，在图9(b4)中为圆形，在图9(b5)中为正六边形。

在图9所示的任一结构中，空洞27(至少其一部分)具有关于齿22的轴成为旋转对称的形状。这样，推力、电感的特性不会根据被输送物110的输送方向而变化，因此是优选的。

另外，若空洞27的形状关于xz平面面对称，则在沿y轴方向输送被输送物110的情况下，推力、电感的特性不会根据输送的朝向而变化，因此是优选的。同样地，若空洞27的形状关于yz平面面对称，则在沿x轴方向输送被输送物110的情况下，推力、电感的特性不会根据输送的朝向而变化，因此优选。

＜实施例5＞

实施例5表示在实施例1-3中能够使用的齿22以及空洞27的形状的进一步的具体例。特别是，在实施例1和2中，空洞27的形状沿轴向恒定，但在实施例5中，空洞27的形状沿轴向变化。

图10是表示实施例5的齿22和空洞27的各种例子的截面概略图。单点划线表示齿22的轴。空洞27的轴在图10的各例中与齿22的轴一致。

在图10(a)的例子中，空洞27在开口端附近具有朝向开口端扩展的锥形部27a。在图10(b)的例子中，空洞27具有在开口端附近扩径的阶梯部27b。在图10(c)的例子中，空洞27在底部附近具有圆锥部27c。

在图10所示的任一结构中，空洞27的基于与轴向垂直的截面的截面形状均沿着轴向变化。通过这样使截面形状变化，齿22的制造以及向磁轭26的固定变得容易。

符号说明

1…输送装置

21、21a、21b…绕组

22、22a、22b、22c、22e…齿

22d…其他齿

23…对置面

24…对置面的外周附近的部分

25a、25b…电磁铁

26…磁轭

27…空洞

28…孔

29…非磁性体

40a、40b…电流检测器

41…运算部

50a、50b…驱动电路

55…电源

70…磁通

110…被输送物

本说明书中引用的所有刊物、专利和专利申请直接通过引用并入本说明书中。

Claims (9)

1.一种输送装置，是输送被输送物的输送装置，其特征在于，

能够利用磁力输送所述被输送物，

所述输送装置具备：

多个电磁铁，各所述电磁铁具备包含磁性体的齿和卷绕于所述齿的绕组；

磁轭，其对各所述电磁铁进行磁耦合；以及

驱动电路，其向所述绕组供给电流，

所述齿具有沿轴向延伸的空洞。

2.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，

所述空洞在所述齿的不与所述被输送物相对的面开口。

3.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，

所述空洞贯通所述齿。

4.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，

还具备被插入所述空洞的非磁性体。

5.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，

所述输送装置还具备其他的齿，所述其他的齿不具有沿轴向延伸的空洞。

6.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，

所述空洞的与轴向垂直的截面的截面形状沿着轴向变化。

7.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，

所述输送装置还具备检测装置，该检测装置基于所述绕组的电感的变化来检测所述被输送物的位置。

8.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，

所述空洞的轴与所述齿的轴一致。

9.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，

所述空洞具有关于所述齿的轴成为旋转对称的形状。