JP2003083991A - 検体前処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検体分注を行う検体前処理装置において、各
種のエラーが発生した場合に、装置の動作シーケンスを
停止させることなくエラーに対処できるようにする。 【解決手段】 作業台１０上には待避エリア４０が設定
され、その待避エリア４０がエラー種別に対応した複数
のラック４２，４４，４６が設けられている。親検体に
対する一連の処理の中でエラーが発生すると、その親検
体が所定タイミングで取り出されて待避エリア４０上に
おけるエラー対応のラック４２，４４，４６に移送され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は検体前処理装置に関
し、特に検体前処理装置のエラー処理に関する。

【０００２】

【従来の技術】検体前処理装置は、分注により親検体か
ら子検体を作成する装置である。親検体は、例えば人体
から採取された血液、尿などのサンプルである（以下、
サンプルという場合、またはサンプルが収容された容器
の全体を指して親検体あるいは子検体と言う場合があ
る）。そのようなサンプルに対しては検査分析装置にお
いて複数の分析処理が実施されるが、それに先立って１
つの親検体を小分けして複数の子検体を作成する必要が
あり、そのために検体前処理装置が用いられる。この検
体前処理装置は単体の装置として構成される場合もある
が、分析システムの一部として構成される場合もある。

【０００３】検体前処理装置において、親検体としての
サンプルは試験管などの容器に収容され、それらの容器
はラック上に起立保持される。そして、親検体はそれ単
体であるいはラック単位で搬送される。検体前処理装置
における搬送経路上には、例えば、読み取りユニット、
開栓ユニット、分注ユニットなどの各種の処理ユニット
が配設されている。読み取りユニットは、親検体の容器
側面に貼付されたバーコードラベルなどのラベルの内容
を光学的に読み取る装置である。開栓ユニットは、分注
に先だって親検体の上部開口に装着された栓を取り除く
装置である。分注ユニットは、ノズルによって親検体と
してのサンプルを吸引し、子検体容器へそれを吐出する
装置である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の検体前処理装置
においては、各ユニットごとに動作異常、すなわちエラ
ーを検出する手段が備えられている。そして、いずれか
のユニットにおいてエラーが発生した場合、その時点で
装置全体の動作シーケンスを停止させ、かつ、アラーム
報知を行っている。

【０００５】しかしながら、このような制御によると、
エラー発生ごとに装置動作が強制停止することになり、
装置の動作効率の低下という問題が生じる。また、ユー
ザーはエラーが発生した検体を認識してその場所を特定
する必要があり、煩雑であるという問題がある。

【０００６】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、検体前処理装置において、エ
ラー発生時における装置動作の停止を極力防止できるよ
うにすることにある。

【０００７】本発明の他の目的は、検体前処理装置にお
いて、エラー発生後に要する作業性の低下を極力回避し
抑制することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、分注により各親検体から子検体を作成す
る検体前処理装置において、当該装置の動作シーケンス
に従って搬送経路上において各親検体を搬送する搬送機
構と、前記各親検体に対して段階的に複数の処理を実施
する複数の処理ユニットと、前記各処理ユニットごとに
エラー検出を行うエラー監視手段と、前記複数の処理ユ
ニットの中のいずれかの処理ユニットにおいてエラーが
検出された場合に、その親検体をエラー親検体として取
り出して当該エラー親検体を待避エリアへ移送する移送
機構と、を含むことを特徴とする。

【０００９】上記構成によれば、親検体の処理に当たっ
てエラーが発生すると、その親検体が取り出され、それ
が待避エリアに移送される。エラーが生じた親検体の取
り出しは、例えば、そのエラー発生時点で速やかに行っ
てもよいし、その時点から下流側の工程処理を実質的に
パスし、搬送経路上の取り出し位置に当該親検体が到達
した段階で取り出すようにしてもよい。このような制御
によれば、他の親検体の処理に影響を与えずに、つまり
装置全体の動作シーケンスを停止させずに、エラー親検
体の管理を合理的に行える。各エラー親検体が待避エリ
ア内でまとめて管理されるならば、ユーザーによるその
後の作業性を向上できる。

【００１０】望ましくは、前記待避エリアはエラー種別
ごとに複数のサブエリアに区分され、前記移送機構は前
記エラー監視手段によって認識されるエラー種別に対応
したサブエリアにエラー親検体を待避する。この構成に
よれば、ユーザーはサブエリアの区別によって各エラー
親検体のエラー種別を一目瞭然に確認できるので、その
後の対処を速やかに行え、その作業労力を軽減できる。

【００１１】望ましくは、前記複数の処理ユニットに
は、前記各親検体に付されたラベルを読み取る読み取り
ユニット、前記各親検体に対して開栓処理を実施する開
栓ユニット、及び、前記各親検体から子検体を作成する
分注ユニットの少なくとも１つが含まれる。

【００１２】望ましくは、前記待避エリアにおけるエラ
ー親検体の収容状況を表した待避状況イメージを作成す
るイメージ作成手段と、前記待避状況イメージを表示す
るイメージ表示手段と、を含む。この構成によれば、画
面上において視覚的にもエラー親検体の発生状況を確認
することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を用いて説明する。

【００１４】図１には、本発明に係る検体前処理装置の
好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を
示す概念図である。

【００１５】この検体前処理装置は、親検体を分注して
複数の子検体を作成する装置である。

【００１６】作業台１０上には、本実施形態において、
ラック搬送台１２、コンベア２０、開栓ユニット２６、
１又は複数の子検体ラック３６、ロボット機構２２及び
待避エリア４０などが設けられている。また作業台１０
の上方にはノズル搬送機構３０によって搬送される分注
用のノズル２８が設けられている。

【００１７】ラック搬送台１２は、大別して、投入部１
２Ａ，横送り部１２Ｂ及び排出部１２Ｃを有するもので
ある。投入部１２Ａには、ユーザーによって複数のラッ
ク１４が載置される。各ラック１４にはサンプルが試験
管に収容されてなる親検体１６が複数個起立保持されて
いる。投入部１２Ａは各ラックを順番に前方へ順送りす
る機構を備えている。

【００１８】横送り部１２Ｂは、投入部１２Ａの前進端
側から横方向にすなわち排出部１２Ｃに向けてラックを
搬送する機構を備えている。その搬送経路の途中にはラ
ベルリーダー１８が設けられており、このラベルリーダ
ー１８は、各親検体の側面に貼付されたバーコードラベ
ルなどのラベルを光学的に読み取る装置である。ここ
で、各ラベルの読み取りは、ラック１４を一定速度で移
動させながら実行するようにしてもよいし、ラベルリー
ダー１８の前方に各親検体を一時停止させて実行するよ
うにしてもよい。排出部１２Ｃは投入部１２Ａから送ら
れてきたラックを順番に前方へすなわち排出側へ順送り
する機構を備えている。この排出部１２Ｃからユーザー
によって各ラックが取り出される。

【００１９】作業台１０上に設けられたループ状のコン
ベア２０には複数の収容部が形成されており、各収容部
にはラック搬送台１２上のラックから取り出された親検
体がそれぞれ収納される。搬送台１２からコンベア２０
への親検体の移送及びコンベア２０からラック搬送台１
２への親検体の移送は本実施形態においてロボット機構
２２によって行われている。このロボット機構２２はそ
の可動端にマニピュレータ２４を有し、試験管を上方に
つかみ上げて搬送する機構である。本実施形態におい
て、ロボット機構２２による搬送範囲には少なくとも後
述する待避エリア４０の全域が含まれる。

【００２０】コンベア２０についてさらに説明すると、
そのコンベア２０上には固定的に親検体の差込取出位
置、開栓位置、分注位置が定められており、それぞれの
位置において親検体に対する所定の処理あるいは操作が
なされる。コンベア２０は動作シーケンスに従って１ス
テップごとに順送りされるものであり、そのコンベアの
搬送は図示されていないコンベア機構によって実行され
ている。例えば、図１において、マニピュレータ２４の
存在位置として示されているコンベア２０上の差込取出
位置に親検体が差し込まれると、その親検体はコンベア
２０の作用によって順番にステップ送りされ、それが開
栓位置に到達すると、開栓ユニット２６によって開栓処
理がなされる。すなわち、親検体の上部開口を封止した
栓が開栓ユニット２６によって取り外される。その後、
その親検体はさらにステップ送りされ、その親検体が分
注位置に到達すると、ノズル搬送機構３０によって搬送
される分注用のノズル２８により当該親検体が吸引さ
れ、それが子検体ラック３６上に収容されている空の試
験管（子検体容器）に分注される。ちなみに、１つの親
検体によって通常は複数の子検体が生成される。

【００２１】分注後の親検体は、コンベア２０の作用に
よって前述同様に前方へ順送りされ、その親検体が最初
の位置に戻って来ると、ロボット機構２２の作用によっ
て当該親検体が取り出されて元のラック１４上の位置に
差し込まれる。そして、このような工程が各親検体につ
いて繰り返し実行される。

【００２２】ただし、本実施形態においては、親検体に
対する上述のような一連の処理あるいは操作の過程にお
いて、エラーが発生した場合には、従来装置のように装
置の動作シーケンスを一斉に停止させることなくそのま
まその動作を継続するためにエラー処理が実行されてお
り、そのための手段の１つとして待避エリア４０が設け
られている。

【００２３】本実施形態において、待避エリア４０は、
３つのサブエリアに区分され、各サブエリアはラック４
２，４４，４６を載置するエリアであって、具体的に
は、ラック４２はラベル読み取り時にエラーが発生した
場合にそのエラー親検体を待避するためのラックであ
る。ラック４４は、開栓時にエラーが発生した場合にそ
のエラー親検体を待避するためのラックである。ラック
４６は分注時にエラーが発生した場合に、そのエラー親
検体を待避するためのラックである。ちなみに、図１に
おいて、ラック上の収容孔に既に親検体が差し込まれて
いる状態が、符号４８で示すようなハッチングが付され
た丸記号で示されている。

【００２４】本実施形態においては、エラー親検体につ
いては、それがコンベア２０上を１回転し、差込取出位
置まで到達した時点で当該エラー親検体がロボット機構
２２によってつかみ上げられ、それが待避エリア４０の
エラー種別に対応したラック４２，４４，４６上に収容
される。すなわち、そのようなエラー親検体が発生した
場合には、エラー種別に応じて後続の処理はパスされ、
そして最終的には待避エリアにまとめて集積されること
になる。よって、そのようなエラー親検体については排
出部１２Ｃ上においてラック上に空き部分が生じること
になる。

【００２５】本実施形態においては可動範囲の広いロボ
ット機構２２が設けられているため、エラー発生時点に
おいてマニピュレータ２４によって当該エラー親検体を
つかみ上げて待避エリアに移送するようにしてもよい。

【００２６】本実施形態において、開栓ユニット２６
は、スクリュー栓及び押込栓の両者に対応した開栓動作
を実行している。ノズル搬送機構３０は、図示されるよ
うにＸ軸レール３２、Ｙ軸レール３４及び図示されてい
ないＺ軸レールを有しており、すなわち分注用のノズル
２８を三次元的に自在に搬送することができる。

【００２７】ノズル２８は本実施形態においてノズル基
部に対してディスポーザブル型のノズルチップを装着し
てなるものである。そのノズルチップを収容したラック
等については図示省略されている。

【００２８】図２には、図１に示した装置の構成がブロ
ック図として示されている。制御部５２は、本装置内の
各構成の動作制御を行っている。特に、ラック搬送台１
２、ラベルリーダー１８、開栓ユニット２６、コンベア
機構５６、分注ポンプ５０、ノズル搬送機構３０、ロボ
ット機構２２などの構成の動作制御を行っている。ここ
で、分注ポンプ５０は例えばエアチューブなどを介して
ノズル２８に接続されるものであり、この分注ポンプ５
０によって吸引力及び吐出力が発生される。入力器５８
はユーザーによって情報や命令を入力するための装置で
あり、例えばキーボードなどによって構成される。表示
器６０はディスプレイであって、後に説明する図３のよ
うな表示画面を表示する。

【００２９】本実施形態において、制御部５２は、読み
取りエラー判定部６２、開栓エラー判定部６４、分注エ
ラー判定部６６を有しており、さらにそれらのエラーに
応じた制御を実行するエラー制御部６８を有している。
ここで、読み取りエラー判定部６２は、ラベルリーダー
１８によってラベルの読み取りを行う際に何らかの異常
が発生した場合には、その読み取りエラーを判定するユ
ニットである。例えば、ラベルの貼付位置が適正でない
場合やラベルが汚れている場合などに読み取りエラーが
判定される。ちなみにラベルにはそのＩＤ番号などの情
報が符号として印刷されている。

【００３０】開栓エラー判定部６４は、開栓ユニット２
６による開栓処理の結果が適正であるかどうかを判定す
るものであり、開栓を行えなかったあるいは栓が存在し
ていなかったなどの開栓エラーがある場合には、この開
栓エラー判定部６４によってエラーと判定される。

【００３１】分注エラー判定部６６は、親検体から子検
体を生成する場合において、何らかの異常が発生した場
合にそのエラーを判定するユニットである。例えば親検
体の量が規定量存在しなかった、吸引不足や吐出不足が
発生した、などの事態が生じた場合には分注エラーと判
定される。

【００３２】エラー制御部６８は、上述のようなエラー
親検体が発生した場合に、そのエラー親検体をコンベア
上からラック搬送台１２へ戻すことなく、そのエラー親
検体をエラー種別に応じて待避エリアに移送管理する制
御を実行する。具体的には、ロボット機構２２を制御
し、コンベア上における所定の差込取出位置からエラー
親検体をつかみ上げてそれをエラー種別に対応したラッ
ク４２，４４，４６の空き位置に差し込む制御を実行す
る。

【００３３】従来装置においては、上述したように、た
とえばラベルの読み取りが行えなかったような場合に
は、その時点で装置全体の動作シーケンスが停止してい
たが、本実施形態によれば、そのようなエラー親検体は
そのまま搬送経路を流すことができ、最終的にそのエラ
ー親検体を待避管理することができるという利点があ
る。

【００３４】図３には、表示器６０に表示される表示画
面７０の一例が示されている。この表示画面７０は待避
エリア４０におけるエラー親検体の待避状況をビジュア
ルに表したものである。その表示画面７０内には４２，
４４，４６に対応して３つのラックイメージ７２，７
４，７６が示されており、その各イメージ上において収
容されているエラー親検体については色表示あるいはハ
イライト表示などがなされている。ここで、所定のエラ
ー親検体についてカーソルを合わせてマウスをクリック
すると、例えば図３に示されるようにウインド７８が表
示され、そのエラー親検体に対するエラー種別、エラー
内容、検体ＩＤなどの必要な情報がユーザーに提供され
る。すなわち、図２に示した制御部５２は、図３に示す
ような表示画面を構成できるように、待避エリア４０上
におけるエラー親検体の位置及び情報の管理を行ってい
る。

【００３５】ちなみに、待避エリア４０からユーザーに
よってエラー親検体が取り出され、あるいはラック単位
でエラー親検体が取り出された場合には、そのリカバリ
ー操作の内容がユーザーによって入力器５８を用いて装
置に入力され、制御部５２は、そのような入力情報に基
づいて、エラー親検体について管理している情報を更新
する。

【００３６】例えば読み取りエラーに係る親検体につい
ては、入力器５８を用いてユーザーが直接的に装置にそ
のＩＤ番号を入力することにより、その後ラック搬送台
１２からコンベア２０へ自動的に差し込まれるようにし
てもよい。あるいはユーザーがＩＤ番号を入力するとと
もに直接的にコンベア２０へ当該親検体を差し込むよう
にしてもよい。また、開栓エラーに係る親検体について
は、ユーザーが手作業によって開栓を実行し、その処置
後の親検体をコンベア２０上における空き収容位置に挿
入するようにしてもよい。さらに、分注エラーに係る親
検体についても、そのエラー内容に応じてユーザーが所
定の処置を行い、その後再びコンベア２０上に当該親検
体を投入するようにしてもよい。

【００３７】以上のようなエラーリカバリーに対処する
ため、コンベア２０上にエラー親検体を特別に収納する
空き収容位置を設けるようにしてもよいし、またラック
搬送台１２上、あるいはその近傍にエラー親検体を割り
込み投入するための特別のラックあるいは差込口を設け
るようにしてもよい。

【００３８】図４には、ある親検体が搬送経路上に流さ
れ、その搬送経路上において各種の処理操作が行われる
場合においてエラーが発生した場合における動作内容が
概念的に示されている。図４において、Ｓ１００はラベ
ルリーダー１８によるラベル読み取り工程を示し、Ｓ１
０１はロボット機構２２によるつかみ投入工程を示し、
Ｓ１０２は開栓ユニット２６による開栓工程を示し、Ｓ
１０３はノズル２８による分注工程を示し、さらにＳ１
０４はロボット機構２２によるつかみ搬送工程を示して
いる。

【００３９】ある親検体についてまずＳ１００で示すよ
うにラベル読み取りが実行されると、そのラベル読み取
りの成否によらずに、本実施形態においてはその親検体
がロボット機構２２によってコンベア２０上につかみ投
入される（Ｓ１０１）。次に、開栓工程Ｓ１０２におい
てラベルの読み取りが適正に行われた親検体については
そのまま開栓処理が実行され、一方、読み取りエラーが
発生した親検体については、開栓処理Ｓ１０２がパスさ
れる。すなわちそのような場合には、開栓ユニット２６
は事実上機能しないことになる。そして、Ｓ１０３の分
注工程においては、ラベル読み取り及び開栓処理の両者
が適正に行われた親検体について分注が実行され、その
分注が適正に行われたならば、Ｓ１０４のつかみ搬送工
程において、当該親検体が所定位置から元あったラック
上の位置へ戻されることになる。

【００４０】その一方、読み取りエラーが発生した親検
体については、上述したように開栓処理Ｓ１０２及び分
注処理Ｓ１０３の両者がパスされ、最終的にＳ１０４の
つかみ搬送工程において、待避エリア４０上のＡラック
４２へ待避搬送される。これと同様に、開栓エラーが発
生した親検体についても分注工程Ｓ１０３がパスされ、
Ｓ１０４がつかみ搬送工程で待避エリア４０上のＢラッ
ク４４へ待避搬送される。また同様に、分注処理Ｓ１０
３でエラーが発生した親検体については、Ｓ１０４のつ
かみ搬送工程においてその親検体の待避エリア４０上の
Ｃラック４６へ待避搬送される。もちろん、図４におい
て符号８０で示すように、例えばラベル読み取りエラー
が発生した場合には、その時点であるいはその直後に当
該エラー親検体をつかんで搬送し、それをエラー種別に
応じたラックに差し込むようにしてもよい。しかしなが
ら、図４に示す動作例によれば、ロボット機構２２は通
常の動作シーケンスの流れの中でエラー親検体の待避搬
送を行えるため、装置の動作シーケンスをそのまま維持
して稼動効率を維持向上できるという利点がある。

【００４１】図５には他の実施形態に係る検体前処理装
置の概念が示されている。

【００４２】作業台１００上には投入部１０１及び排出
部１０４が設けられ、それらの間には搬送ライン１０２
が形成されている。投入部１０１に投入したラックは搬
送ライン１０２によって図５の右側へ搬送され、最終的
に排出部１０４に送り込まれる。搬送ライン１０２上に
は複数の処理位置が設定されており、各位置に対応して
ラベルリーダー１０８、開栓ユニット１１０及びノズル
搬送機構１１４によって搬送されるノズル１１２などが
設けられている。

【００４３】図１に示した実施形態においては、ラック
１４上から親検体１６が取り出されてコンベア２０上に
挿入されていたが、この図５に示す実施形態において
は、親検体がラック１０６単位で搬送されている。

【００４４】図５に示す装置において、ラベル読み取り
エラー、開栓エラー、分注エラーが発生すると、そのエ
ラー発生時点でマニピュレータ１１８を有するロボット
機構１１６が動作し、そのエラー親検体をつかみ上げて
待避エリア１２２へ待避搬送する動作が実行される。待
避エリア１２２上には、図１に示した実施形態と同様
に、エラー種別に対応した３つのラック１２４，１２
６，１２８が設けられており、ロボット機構１１６は、
エラー種別に応じたラックにエラー親検体を収納する。
ちなみに、ノズル搬送機構１１４は、吸引位置において
親検体を吸引し、その親検体を子検体ラック１２０上に
設けられた空の検体容器に吐出することにより１又は複
数の子検体を作成するものである。

【００４５】図５に示した実施形態によれば、図１に示
した実施形態と同様に、待避エリア１２２上にエラー親
検体を特別に待避管理することができるので、装置の動
作シーケンスを停止させることなくエラーに対処するこ
とが可能となる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
検体前処理装置において、エラー発生時における装置動
作の停止を極力防止することができ、また、エラー発生
後に要する作業性の低下を極力回避し抑制することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る検体前処理装置の好適な実施形
態を示す概念図である。

【図２】 図１に示す装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】 表示器に表示される表示画面の一例を示す図
である。

【図４】 親検体についての一連の処理を説明するため
の図である。

【図５】 他の実施形態に係る検体前処理装置の概念を
示す図である。

【符号の説明】

１０ 作業台、１２ ラック搬送台、１４ ラック、１
６ 親検体、２０ コンベア、２２ ロボット機構、２
４ マニピュレータ、２６ 開栓ユニット、２８ ノズ
ル、３０ ノズル搬送機構、３６ 子検体ラック、４０
待避エリア。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分注により各親検体から子検体を作成す
   る検体前処理装置において、 当該装置の動作シーケンスに従って搬送経路上において
   各親検体を搬送する搬送機構と、 前記各親検体に対して段階的に複数の処理を実施する複
   数の処理ユニットと、 前記各処理ユニットごとにエラー検出を行うエラー監視
   手段と、 前記複数の処理ユニットの中のいずれかの処理ユニット
   においてエラーが検出された場合に、その親検体をエラ
   ー親検体として取り出して当該エラー親検体を待避エリ
   アへ移送する移送機構と、 を含むことを特徴とする検体前処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記待避エリアはエラー種別ごとに複数のサブエリアに
   区分され、 前記移送機構は前記エラー監視手段によって認識される
   エラー種別に対応したサブエリアにエラー親検体を待避
   することを特徴とする検体前処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の装置において、 前記複数の処理ユニットには、前記各親検体に付された
   ラベルを読み取る読み取りユニット、前記各親検体に対
   して開栓処理を実施する開栓ユニット、及び、前記各親
   検体から子検体を作成する分注ユニットの少なくとも１
   つが含まれることを特徴とする検体前処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の装置において、 前記待避エリアにおけるエラー親検体の収容状況を表し
   た待避状況イメージを作成するイメージ作成手段と、 前記待避状況イメージを表示するイメージ表示手段と、 を含むことを特徴とする検体前処理装置。