JP2004069664A - 液体分注装置 - Google Patents

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Kazuhiro Takabayashi
高林 和弘
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TAKABAYASHI SEISAKUSHO KK
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TAKABAYASHI SEISAKUSHO KK
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Abstract

【課題】Z軸駆動装置をコンパクト化し、分注ヘッドごとに独立させ、直接配置させることにより、小型軽量で安価な液体分注装置を提供する事を課題とする

【解決手段】モータとピニオン歯車を一体化し、コンパクトにしたZ軸駆動装置200a〜200hを各々の分注ヘッド115に直接設け、さらに上下方向にオフ
セットさせ配置する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の親検体容器から複数の子検体容器に一度に分注する複数の分注ヘッドを備えた液体分注装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は従来の血液検査等の検体検査等に使用される複数ヘッドの自動分注機を示し、複数の検体試料2aを採取するべく親ラック1上に配列されている複数の親検体容器2(例えば試験管)のピッチP1と、採取した試料を吐出する子検体容器3のピッチP2が異なるため、液体分注装置300上のピペットチップ314のピッチP0をそれに合わせて可変させる必要が有り、さらに複数の検体資料2aの液面高さがそれぞれ異なるため,分注装置300上のピペットチップ314のZ軸方向の動きを独立して駆動させる必要があり,その為に複雑な機構が用いられていた。以下図5に基づき従来の装置を説明する。
【0003】液体分注装置300はX駆動装置4、取付け台5によりX方向に駆動可能に設置されている。液体分注装置300には機枠301とコの字形状をなす支柱板302,303を貫通するように設けられたガイド軸312,313上をピペットチップ314のピッチP0が近接及び離反可能なようにヘッド台305a,305b,305c,305d,305e,305f,305g,305h,及びスライド軸受け310a,311aにより係合されている。さらにヘッド台305a,305b,305c,305e,305f,305g,305hにはZ方向に駆動可能にラック軸306a,306b,306c,306dは歯面を機枠301方向に向け、またラック軸306e,306f,306g,306hは歯面を機枠301方向とは逆方向に向け、またそれぞれの歯面に回動可能に係合されたピニオン歯車308a,308b,308c,308d,308e,308f,308g,308hが設けられている。ラック軸306a,306b,306c,306d,306e,306f,306g,306hの下方先端には複数のピペットチップ314が挿入されている。一方スプライン軸307a,307b,307c,307dの一端は支え板302上にベアリング315を介し、多端は支え板303上のモータ309a,309b,309c,309dの軸に結合されそれぞれ対応するピニオン歯車308a,308b,308c,308dを貫通し設置されている。またスプライン軸307e,307f,307g,307hは一端を支え板302上にモータ309e,309f,309g,309hと連結され多端はベアリング316を介し、支え板303に取り付けられている。以上のような構成よりモータ309a,309b,309c,309d,309e,309f,309g,309hの回動は、それぞれに対応するスプライン軸307a,307b,307c,307d,307e,307f,307g,307h、ピニオン歯車308a,308b,308c,308d,308e,308f,308g,308h、ラック軸306a,306b,306c,306d,306e,306f,306g,306hを介しピペットチップ314をZ方向に駆動させる。その結果ピペットチップ314のピッチP0の長さに関わらずZ方向の動作が可能になり親検体容器2から子検体容器3への分注を行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来装置では装置構成が複雑で大型となり、重量の増大と共にX駆動装置に対する負荷重量増大に伴う駆動モータの大型化,および可動範囲増大に伴う装置寸法の大型化により多大なスペースを要したり,高価な装置となっていた。またピペットチップのピッチ変更方向へ構成されたガイド軸、スプライン軸の数が多く軸芯の調整が難しく時間を要したり、ピッチ変更動作方向の負荷変動が大きくなりピッチ誤差を発生させていた。
【0005】本発明は上記した欠点を除き、コンパクトで安価な液体分注装置を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明の手段は、液体分注装置に設けられた複数の分注ヘッドおのおのに独立したZ軸上下駆動装置を設け、機構を簡素化、コンパクト化、軽量化させる。
【0007】請求項2記載の発明の手段は、独立した複数のZ軸上下駆動装置をそれぞれ上下、左右方向にオフセット配置することにより、Z軸上下駆動装置の相互干渉を回避し小型化させる。
【0008】請求項3記載の発明の手段は、複数のZ軸上下駆動装置をラック軸、ピニオン歯車、及び駆動源モータと一体化することにより小型軽量化させる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施の形態に係わる液体分注装置全体の構成を示し、図2はZ軸駆動装置の詳細を示し、図3は本発明の他の実施形態を示し、図4はZ軸駆動装置の他の実施形態を示す。
【0010】図1で示す液体分注装置100はガイド軸112,113がヘッド台105a,105b,105c,105d,105e,105f,105g,105hに設けられたスライド軸受け110a,111aを摺動可能に貫通し、機枠101上にコの字状に構成された支え板102,103に設置されている。さらにヘッド台105a,105b,105c,105d,105e,105f,105g,105hには摺動可能にラック軸106a,106b,106c,106d,106e,106f,106g,106hがZ軸駆動装置200a,200b,200c,200d,200e,200f,200g,200hを貫通し係合されている。さらにラック軸106a,106b,106c,106d,106e,106f,106g,106hの下方先端にはピペットチップ114が挿入されている。Z軸駆動装置200a,200b,200c,200d,200e,200f,200g,200hの一端はそれぞれに対応するヘッド台105a,105b,105c,105d,105e,105f,105g,105hに固定されている。またピペットチップ114が接近した時の干渉を回避するためZ軸駆動装置200a,200b,200c,200dの駆動モータ109a,109b,109c,109dは支え板103側へ、またZ軸駆動装置200e,200f,200g,200hの駆動モータ200e,200f,200g,200hは支え板102側へ取り付けられ、さらにそれぞれの干渉回避のため上下方向にオフセットして取り付けられている。
【0011】図2はヘッド台200hの詳細図を示し、機枠201hにはモータ109hが取り付けられ、機枠201hを貫通したモータ軸207hにはピニオン歯車202hが設けられている。また機枠201hには軸204hを介し、ピニオン歯車203hの一端はピニオン歯車202hと、さらに他端は機枠201hに設けられた穴205h,206hに貫通されたラック軸106hと係合し取り付けられている。図1で示す他のZ軸駆動装置200a,200b,200c,200d,200e,200f,200gも同様の構成をなす。
【0012】以上の構成によりモータ109a,109b,109c,109d,109e,109f,109g,109hの回動が、Z軸駆動装置200a,200b,200c,200d,200e,200f,200g,200h、ラック軸106a,106b,106c,106d,106e,106f,106g,106hを介しピペットチップ114をピッチ距離P0の制約を受けることなくZ方向の動作に変換され、親ラック1に設けられた親検体容器2の検体試料2aを子検体容器3へ分注することが出来る。
【0013】図3は別の発明の実施形態を示しピペットチップ114のピッチP0が最小の時にモータ109a,109b,109c,109d,109e,109f,109g,109hおよびZ軸駆動装置200a,200b,200c,200d,200e,200f,200g,200hの取り付け方向の状態、及びオフセットの状態を任意の向き、位置に配置にしても同様の効果が得られる。
【0014】図4はZ軸駆動装置400eの別の発明の実施形態を示し、モータ409eのモータ軸407eに大きなピニオン歯車402eを取り付け、直接ラック軸106eを駆動しても同様の効果が得られる。
【0015】
【発明の効果】
本発明は以上に説明したような構成により、次のような効果を奏する。請求項1に記載された発明は、Z軸駆動装置を分注ヘッドごとに独立させ、かつ分注ヘッドに直接配置することにより複雑な調整を不要とし、機構を簡素化して装置をコンパクトに収納することが可能となり、装置の小型化や軽量化、さらにはロボットアームを構成する駆動装置の省エネに多大な効果をもたらすことができる。
【0016】請求項2および請求項3に記載されている発明でも同様の効果をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の全体の構成を示す要部斜視図である。
【図2】本発明のZ軸駆動装置の詳細を示す要部斜視図である。
【図3】本発明の他の実施例を示す要部斜視図である。
【図4】本発明のZ軸駆動装置の他の実施例を示す要部斜視図である。
【図5】従来例の全体の構成を示す要部斜視図である。
【符号の説明】
1                    親ラック
2                    親検体容器
2a                   検体試料
3                    子検体容器
4                    X駆動装置
5                    取付け台
100                  液体分注装置
101                  機枠
102                  支え板
103                  支え板
105a,105b,105c,105d,
105e,105f,105g,105h  ヘッド台
106a,106b,106c,106d,
106e,106f,106g,106h  ラック軸
109a,109b,109c,109d,
109e,109f,109g,109h  モータ
110a                 スライド軸受け
111a                 スライド軸受け
112                  ガイド軸
113                  ガイド軸
114                  ピペットチップ
115                  分注ヘッド
200a,200b,200c,200d,
200e,200f,200g,200h  Z軸駆動装置
201h                 機枠
202h                 ピニオン歯車
203h                 ピニオン歯車
204h                 軸
205h                 穴
206h                 穴
207h                 モータ軸
300                  液体分注装置
301                  機枠
302                  支え板
303                  支え板
305a,305b,305c,305d,
305e,305f,305g,305h  ヘッド台
306a,306b,306c,306d,
306e,306f,306g,306h  ラック軸
307a,307b,307c,307d,
307e,307f,307g,307h  スプライン軸
308a,308b,308c,308d,
308e,308f,308g,308h  ピニオン歯車
309a,309b,309c,309d,
309e,309f,309g,309h  モータ
310a                 スライド軸受け
311a                 スライド軸受け
312                  ガイド軸
313                  ガイド軸
314                  ピペットチップ
315                  ベアリング
316                  ベアリング
400e                 Z軸駆動装置
402e                 ピニオン歯車
407e                 モータ軸
409e                 モータ

Claims (3)

  1. 先端部に注出部を有し、さらに横方向案内手段により近接及び離反可能な複数の分注ヘッドにおいて、分注ヘッドのZ軸駆動装置を各々に独立して設けた液体分注装置。
  2. 分注ヘッドのZ軸駆動装置を、上下方向にオフセットされた位置に設けた請求項1の液体分注装置。
  3. 分注ヘッドに設けられたラック軸が、モータと一体となりZ軸駆動装置を形成したピニオン歯車と系合され、モータにてピニオン歯車を回動させ、ピペットチップを上下駆動させる請求項1の液体分注装置。
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