JP2005091340A - Liquid dispenser - Google Patents

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JP2005091340A JP2003366653A JP2003366653A JP2005091340A JP 2005091340 A JP2005091340 A JP 2005091340A JP 2003366653 A JP2003366653 A JP 2003366653A JP 2003366653 A JP2003366653 A JP 2003366653A JP 2005091340 A JP2005091340 A JP 2005091340A
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Toru Hiramatsu
徹 平松
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid dispenser which has a plurality of dispensing heads for dispensing liquids to a plurality of liquid containers from lyophilic containers at once, has a simple structure, and is constituted so that the position of a dispensing head is made variable by a compact mechanism. <P>SOLUTION: A crank link mechanism using a crank arm 6, a crank lever 7, shafts 11 and 13 and a bearing 19 is provided as a drive means in the Z-direction of a dispensing head 15 and a cam 5 is utilized as a moving mechanism being a drive means in a Y-direction through the roll 20, a roll shaft 21 and roll arm 22 provided on the same shaft as the crank arm 6 to obtain a large Y-direction thrust from a single drive motor 14 by the driving in a Z-direction and a Y-direction and the torgue action of a link. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

本発明は液体容器から複数の注入穴を持つ液体容器に、一度に分注する複数の分注ヘッドを備えた分注装置に関する。  The present invention relates to a dispensing apparatus including a plurality of dispensing heads for dispensing from a liquid container to a liquid container having a plurality of injection holes at a time.

従来の血液や遺伝子の検査等に使用される複数の注出部を持つ分注ヘッドの自動分注機では、配置されている試薬槽と小分け分注先のマイクロプレートの種類及び試薬穴数が異なるため、分注ヘッドの位置をそれに合わせて移動させる必要が有り、その為に複雑な機構が用いられていた。  In conventional dispensing head automatic dispensing machines with multiple dispensing parts used for blood and gene testing, etc., the type of reagent tank and the microplate to be dispensed and the number of reagent holes are different. Because of the difference, it is necessary to move the position of the dispensing head in accordance with it, and therefore a complicated mechanism has been used.

具体的な例として図1に従来装置を示す。As a specific example, FIG. 1 shows a conventional apparatus.

発明が解決しようとする課題Problems to be solved by the invention

近年、分注先として周知の部位であるマイクロプレートと呼ばれる容器の注入穴が、分析精度向上や生産性向上のために小さくかつ穴数が増加されてきている。例えば1つのマイクロプレート内でのピッチ9mmで穴数96穴のものから、ピッチ4.5mmで4倍の穴数を持つ384穴数の多孔マイクロプレートが多く用いられる様になっている。  In recent years, an injection hole of a container called a microplate, which is a well-known part as a dispensing destination, has been made small and the number of holes has been increased in order to improve analysis accuracy and productivity. For example, a 384-hole multi-hole microplate having a pitch of 4.5 mm and a hole count of 4 times is often used from one having a pitch of 9 mm and 96 holes in one microplate.

従来の分注装置を図1で示す。分注装置100のテーブル102上に複数の試薬穴119aを有するマイクロプレート119,複数の試薬穴120aを有する多孔マイクロプレート120,試薬121aが充填された試薬槽121,ストックチップ117aが装填されたチップラック122及び、使用済のピペットチップ117を廃棄する廃棄穴102aが設置されている。またテーブル102の上方には複数の継手116の一端に挿入されたピペットチップ117を有する分注ヘッド115がX,Y,Z方向に移動可能に設置されている。又継手116にはチューブ118の一端が接続され、他端は吸入、吐出ポンプ(図示せず)に接続され、試薬121aの吸入、吐出動作を行う様になっている。A conventional dispensing apparatus is shown in FIG. A microplate 119 having a plurality of reagent holes 119a on a table 102 of the dispensing apparatus 100, a porous microplate 120 having a plurality of reagent holes 120a, a reagent tank 121 filled with a reagent 121a, and a chip loaded with a stock chip 117a A discard hole 102a for discarding the rack 122 and the used pipette tip 117 is provided. A dispensing head 115 having a pipette tip 117 inserted into one end of a plurality of joints 116 is installed above the table 102 so as to be movable in the X, Y, and Z directions. One end of a tube 118 is connected to the joint 116, and the other end is connected to a suction / discharge pump (not shown) to perform the suction / discharge operation of the reagent 121a.

一方分注ヘッド115にはリニア軸受112及びナット113が設けられており、リニア軸受112はガイド軸110がZ方向に摺動可能に係合され、ナット113にはボールネジ111が回動可能に係合されている。ガイド軸110の軸端はコの字形状のZ機枠109に固定され、またボールネジ111の一端はZ軸機枠109上に、他端はZ機枠109設けられたZ駆動モータ114と回動可能に係合され、ヘッド台115がZ駆動モータ114の回動により、Z軸のZ1,Z2方向に案内され移動可能となっている。On the other hand, the dispensing head 115 is provided with a linear bearing 112 and a nut 113. The linear bearing 112 is engaged so that the guide shaft 110 is slidable in the Z direction, and the ball screw 111 is rotatably engaged with the nut 113. Are combined. The shaft end of the guide shaft 110 is fixed to a U-shaped Z machine frame 109, one end of the ball screw 111 is on the Z axis machine frame 109, and the other end is rotated with a Z drive motor 114 provided on the Z machine frame 109. The head base 115 is movably engaged, and is guided and moved in the Z1 and Z2 directions of the Z axis by the rotation of the Z drive motor 114.

Z機枠109にはY方向に摺動可能なようにガイド軸104に係合された複数のリニア軸受108と、ボールネジ105と回動可能に係合されたナット107が設けられ、ガイド軸108の軸端はコの字状のY機枠103の両端に固定されている。またボールネジ105は一端をY機枠103に回動可能に係合され、他端はY機枠103に設けられたY駆動モータ106の軸端に結合され、Z機枠109をY1及びY2方向へ案内し移動せしめる構成となっている。The Z machine frame 109 is provided with a plurality of linear bearings 108 that are engaged with the guide shaft 104 so as to be slidable in the Y direction, and nuts 107 that are rotatably engaged with the ball screw 105. These shaft ends are fixed to both ends of a U-shaped Y machine frame 103. One end of the ball screw 105 is rotatably engaged with the Y machine frame 103, the other end is coupled to the shaft end of the Y drive motor 106 provided on the Y machine frame 103, and the Z machine frame 109 is moved in the Y1 and Y2 directions. It is configured to guide and move to.

さらにY機枠103はX駆動装置101に搭載され、X方向に移動可能となっている。以上の構成により分注ヘッド115はコントローラ(図示せず)からの指令によりX方向,Y方向及びZ方向に移動する。Further, the Y machine frame 103 is mounted on the X drive device 101 and is movable in the X direction. With the above configuration, the dispensing head 115 moves in the X direction, the Y direction, and the Z direction in response to a command from a controller (not shown).

従来装置の動きを説明する。初期状態では分注ヘッドl15は試薬槽121上においてZ2方向に上昇した位置にある。その後分注ヘッド115はZ駆動モータ114の回動によりピペットチップ117が試薬121aの液面下までZ1方向へ下降し停止する。その後吸入ポンプ(図示せず)によりチューブ118を介し試薬121aをピペットチップ117内に吸引し、Z2方向へ上昇し吸入工程は終了する。その後分注ヘッド115は、ピペットチップ117先端とマイクロプレート119上の試薬穴119aとが一致した位置までX駆動装置101によりX1方向へ移動し停止する。その後分注ヘッド115はZ駆動モータ114によりZ1方向へ下降し、ピペットチップ117内の試薬121aをマイクロプレート119上の試薬穴119aに吐出し、再びZ1方向へ上昇し注入工程を終了する。その後分注ヘッド115はテーブル102上にあけられた廃棄穴102aの位置までX2方向へ移動し、ピペットチップ117を廃棄した後さらにX2方向へ移動し、継手116がチップラック112上のストックチップ117aの位置と一致した位置で停止する。その後分注ヘッド115は所定の位置までZ1方向へ下降し、ストックチップ117aを継手116に挿入し、上昇しさらに試薬槽121上までX1方向へ移動して一連の分注動作を終了する。The movement of the conventional apparatus will be described. In an initial state, the dispensing head l15 is at a position raised in the Z2 direction on the reagent tank 121. Thereafter, the pipetting tip 117 moves down in the Z1 direction to stop below the liquid level of the reagent 121a by the rotation of the Z driving motor 114, and stops. Thereafter, the reagent 121a is sucked into the pipette tip 117 through the tube 118 by an inhalation pump (not shown), and is lifted in the Z2 direction to complete the inhalation process. Thereafter, the dispensing head 115 moves in the X1 direction by the X driving device 101 to a position where the tip of the pipette tip 117 and the reagent hole 119a on the microplate 119 coincide with each other, and stops. Thereafter, the dispensing head 115 is lowered in the Z1 direction by the Z drive motor 114, discharges the reagent 121a in the pipette tip 117 to the reagent hole 119a on the microplate 119, and rises again in the Z1 direction to complete the injection process. Thereafter, the dispensing head 115 moves in the X2 direction to the position of the disposal hole 102a formed on the table 102, discards the pipette tip 117, and further moves in the X2 direction, and the joint 116 moves to the stock tip 117a on the tip rack 112. Stop at a position that matches the position of. Thereafter, the dispensing head 115 descends in the Z1 direction to a predetermined position, inserts the stock chip 117a into the joint 116, rises, and further moves onto the reagent tank 121 in the X1 direction to complete a series of dispensing operations.

図2は試薬121aをマイクロプレート119の試薬穴119aに分注する際の分注ヘッド115,ピペットチップ117の相対位置関係を示したものである。一般的には試薬穴109aの数が8列×12行=96個のマイクロプレートが周知の部位として使用され、その際の穴ピッチP1は9mmである。分注ヘッド115のピペットチップ117の設置ピッチP1も同様の9mmとなっており1列同時に注入可能な構成となっている。FIG. 2 shows the relative positional relationship between the dispensing head 115 and the pipette tip 117 when dispensing the reagent 121a into the reagent hole 119a of the microplate 119. Generally, a microplate having 8 columns × 12 rows = 96 reagent holes 109a is used as a well-known part, and the hole pitch P1 at that time is 9 mm. The installation pitch P1 of the pipette tips 117 of the dispensing head 115 is also 9 mm, so that one row can be injected simultaneously.

図3,図4は多孔マイクロプレート120の試薬穴120aへ試薬121aを注入する際の、分注ヘッド115及びピペットチップ117の相対位置関係を示している。近年分析精度の向上や高価な試薬節減の目的で作業効率を向上させるために、多孔マイクロプレート120が用いられることが多くなっている。すなわち96穴マイクロプレート119の穴ピッチP19mmに対し、多孔マイクロプレート120の試薬穴121aのピッチP2は4.5mmであり、穴数はその4倍の384個設けられている。図3で示す様に、分注ヘッド115のピペットチップ117は、そのピッチP1が試薬穴121aのピッチP2の2倍であることから、試薬穴121aの一列上の奇数番目、すなわちひとつおきの位置と一致している。最初の分注動作では、分注ヘッド115が下降しピペットチップ117は奇数番目の試薬穴120aへ試薬121aを注入する。その後分注ヘッド115は上昇し、前述したピペットチップ117の着脱および試薬121aを吸入を行う。その後分注ヘッド115はすでに奇数番目に注入された試薬穴120aの上方に移動する。さらに分注ヘッド115は、図1で示すY駆動モータ106の回動により、ボールネジ105,ガイド軸104,ナットl07,リニア軸受108,Z機枠109を介し、Y1方向へP2の距離だけ移動する。即ち図4で示す様に分注ヘッド115のピペットチップ117が、試薬121aが既に注入された奇数番目と同じ列をなす未注入の試薬穴120a、即ち偶数番目の位置と一致した上方で停止する。その後分注ヘッド115は下降しピペットチップ117から偶数番目の試薬穴120aに試薬121aを吐出する。以上の動作により多孔マイクロプレート120の試薬穴120aの1列分の分注工程は終了する。3 and 4 show the relative positional relationship between the dispensing head 115 and the pipette tip 117 when the reagent 121a is injected into the reagent hole 120a of the porous microplate 120. FIG. In recent years, porous microplates 120 are often used to improve working efficiency for the purpose of improving analysis accuracy and saving expensive reagents. That is, with respect to the hole pitch P19 mm of the 96-hole microplate 119, the pitch P2 of the reagent holes 121a of the porous microplate 120 is 4.5 mm, and the number of holes is 384, which is four times the number. As shown in FIG. 3, since the pipette tip 117 of the dispensing head 115 has a pitch P1 that is twice the pitch P2 of the reagent holes 121a, the odd-numbered, that is, every other position on one row of the reagent holes 121a. Is consistent with In the first dispensing operation, the dispensing head 115 is lowered and the pipette tip 117 injects the reagent 121a into the odd-numbered reagent holes 120a. Thereafter, the dispensing head 115 rises, and the above-described attachment / detachment of the pipette tip 117 and inhalation of the reagent 121a are performed. Thereafter, the dispensing head 115 moves above the odd-numbered reagent holes 120a. Further, the dispensing head 115 moves by a distance of P2 in the Y1 direction via the ball screw 105, the guide shaft 104, the nut l07, the linear bearing 108, and the Z machine frame 109 by the rotation of the Y drive motor 106 shown in FIG. . That is, as shown in FIG. 4, the pipette tip 117 of the dispensing head 115 stops above the uninjected reagent holes 120a in the same row as the odd number into which the reagent 121a has already been injected, that is, above the even number position. . Thereafter, the dispensing head 115 descends and discharges the reagent 121a from the pipette tip 117 to the even-numbered reagent holes 120a. With the above operation, the dispensing process for one row of the reagent holes 120a of the porous microplate 120 is completed.

しかし従来の分注装置はY方向の駆動手段としてモータやボールネジ等を独立して構成しなければならなかった。さらにZ軸駆動機構はストックチップ挿入時に多大な推力を必要とするために、大きなトルクを有する駆動モータを必要とした。また分注ヘッドの上方にボールネジや駆動モータ等の駆動機構を設けなければならず装置の大形化や高コスト、及びに重量増加に伴うX駆動装置の大形化や多大な消費電力が必要とされる等の問題があった。However, the conventional dispensing apparatus has to be configured independently with a motor, a ball screw, and the like as the driving means in the Y direction. Further, since the Z-axis drive mechanism requires a large thrust when inserting the stock chip, a drive motor having a large torque is required. In addition, a drive mechanism such as a ball screw or a drive motor must be provided above the dispensing head, and the size and cost of the device must be increased, and the X drive device must be increased in size and power consumption due to the increase in weight. There were problems such as being said.

発明が解決しようとする課題Problems to be solved by the invention

本発明は上記した欠点を除き、小さなピッチで多くの穴数を持つマイクロプレートに対応可能で、コンパクトで安価な分注装置を提供する事を課題とする。  An object of the present invention is to provide a dispensing apparatus that is compact and inexpensive, capable of dealing with a microplate having a large number of holes at a small pitch, excluding the above-described drawbacks.

課題を解決するための手段Means for solving the problem

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、分注ヘッドをクランク機構による駆動手段で鉛直方向に駆動すると共に、トグルリンク作用による上死点または下死点近辺でのピペットチップ着脱を行う。  In order to solve the above-mentioned problems, the means of the invention according to claim 1 is a pipette in which the dispensing head is driven in the vertical direction by the driving means by the crank mechanism and the top dead center or the bottom dead center in the vicinity of the bottom dead center by the toggle link action. Insert and remove the chip.

請求項2記載の発明の手段は、鉛直方向の駆動手段でるクランク機構の時計回りと反時計回りの軌跡運動の差を利用し、Y方向の駆動力として変換し分注ヘッドを鉛直方向と共に水平方向へ同時に駆動する。According to the second aspect of the present invention, the difference between the clockwise and counterclockwise trajectory movements of the crank mechanism, which is the vertical driving means, is converted into a driving force in the Y direction, and the dispensing head is horizontally aligned with the vertical direction. Drive in the same direction.

図5は本発明の構成の概要を示したものであり、図6〜図9は本発明の動作の概要を示したものである。  FIG. 5 shows an outline of the configuration of the present invention, and FIGS. 6 to 9 show an outline of the operation of the present invention.

図5は主要なヘッドユニット2の構成を示す。分注ヘッド15には先端には複数の継手16が貫通して設けられ、下端にはピペットチップ17が、上端にはチューブ18が挿入されている。さらに分注ヘッド115には、複数のガイド軸10をZ軸方向に対し摺動可能に係合したリニア軸受け12及び軸受19と回動可能に係合された軸13が設けられている。一方Z機枠9の背面には駆動モータ14が設置され、その軸端14aにはカム5と、クランク腕6が取付けられている。さらにクランク腕6の一端にはクランクレバー7が軸11を介し回動可能に係合されている。またクランクレバー7の他端は軸13を介し軸受19に回動可能に係合されている。さらにZ機枠9にはガイド軸4とY方向に対して摺動可能に係合された複数のリニア軸受8が取付けられている。一方コの字形状のY機枠3にはガイド軸4の端部が固定され、さらにコロ21が回動可能にコロ軸21,コロ腕22を介してカム5の外周面に接するように取付けられている。またZ機枠9にはバネ掛け25が、Y機枠3にはバネ掛け24が設けられ、バネ23により接続されることにより、常にコロ20がカム5に圧接するように係合されている。FIG. 5 shows the configuration of the main head unit 2. The dispensing head 15 is provided with a plurality of joints 16 penetrating at the tip, a pipette tip 17 at the lower end, and a tube 18 at the upper end. Further, the dispensing head 115 is provided with a linear bearing 12 in which a plurality of guide shafts 10 are slidably engaged in the Z-axis direction and a shaft 13 that is rotatably engaged with a bearing 19. On the other hand, a drive motor 14 is installed on the rear surface of the Z machine frame 9, and a cam 5 and a crank arm 6 are attached to the shaft end 14a. Further, a crank lever 7 is engaged with one end of the crank arm 6 via a shaft 11 so as to be rotatable. The other end of the crank lever 7 is rotatably engaged with a bearing 19 via a shaft 13. Further, a plurality of linear bearings 8 slidably engaged with the guide shaft 4 in the Y direction are attached to the Z machine frame 9. On the other hand, the end portion of the guide shaft 4 is fixed to the U-shaped Y-frame 3 and the roller 21 is rotatably attached to the outer peripheral surface of the cam 5 via the roller shaft 21 and the roller arm 22. It has been. The Z machine frame 9 is provided with a spring hook 25, and the Y machine frame 3 is provided with a spring hook 24. By being connected by the spring 23, the roller 20 is always engaged so as to be in pressure contact with the cam 5. .

図6は実施形態の初期の状態を示す。モータ軸14aが回動しクランク腕6が12時方向、すなわち上死点位置の状態を示す。このとき分注ヘッド15はガイド軸10,リニア軸受13,クランクレバー7,軸11,軸13を介しZ2方向の最上点に案内される。またこのときY機枠3のY方向の位置はガイド軸4,リニア軸受8,バネ23に案内されると共に、カ厶5,コロ20,コロ軸21,コロ腕22により制限され、ピペットチップ17が,多孔マイクロプレート120上の試薬穴120aの奇数番目と偶数番目のピッチP2のほぼ中間に位置するように案内されている。FIG. 6 shows an initial state of the embodiment. The motor shaft 14a rotates and the crank arm 6 is in the 12 o'clock direction, that is, the top dead center position. At this time, the dispensing head 15 is guided to the uppermost point in the Z2 direction via the guide shaft 10, the linear bearing 13, the crank lever 7, the shaft 11, and the shaft 13. At this time, the position of the Y machine frame 3 in the Y direction is guided by the guide shaft 4, the linear bearing 8, and the spring 23, and is limited by the hook 5, the roller 20, the roller shaft 21, and the roller arm 22. Are guided so as to be positioned approximately in the middle of the odd-numbered and even-numbered pitches P2 of the reagent holes 120a on the porous microplate 120.

図7は図6の状態からモータ軸14a及びカム5がA方向に回転した状態を示す。このときカム5の外周面はコロ20を押し付けるため、Z機枠9は15はガイド軸4,リニア軸受8,バネ23,コロ20,コロ軸21,コロ腕22を介しY2方向へ駆動される。また分注ヘッド15は同時にガイド軸10,リニア軸受12クランク腕6,クランクレバー7,軸11,軸12を介しZ1方向へ下降し、ピペットチップ17が多孔マイクロプレート120上で停止する。このときピペットチップ17の位置はピッチP2で試薬穴120aが成す1列上の奇数番目とピッチP1で順次一致している。その後ピペットチップ17から奇数番目の試薬穴120aに試薬121aが注入される。  FIG. 7 shows a state where the motor shaft 14a and the cam 5 are rotated in the A direction from the state of FIG. At this time, since the outer peripheral surface of the cam 5 presses the roller 20, the Z machine frame 9 is driven in the Y2 direction via the guide shaft 4, the linear bearing 8, the spring 23, the roller 20, the roller shaft 21, and the roller arm 22. . At the same time, the dispensing head 15 descends in the Z1 direction via the guide shaft 10, the linear bearing 12 crank arm 6, the crank lever 7, the shaft 11, and the shaft 12, and the pipette tip 17 stops on the perforated microplate 120. At this time, the position of the pipette tip 17 is sequentially coincident with the odd number on one row formed by the reagent holes 120a at the pitch P2 at the pitch P1. Thereafter, the reagent 121a is injected from the pipette tip 17 into the odd-numbered reagent holes 120a.

図8は図6の状態からモータ軸14a及びカム5がB方向に回転した状態を示す。このときカム5の外周面はコロ20を押し付けるため、Z機枠9はガイド軸4,リニア軸受8,バネ 23,コロ20,コロ軸21,コロ腕22を介しY1方向へ駆動される。また分注ヘッド15は同時にガイド軸10,リニア軸受12,クランク腕6,クランクレバー7,軸11,軸13を介してZ1方向に下降し、ピペットチップ17が多孔マイクロプレート120上で停止する。このときピペットチップ17の位置は試薬穴120aが成す1列上の偶数番目とP1で順次一致している。その後ピペットチップ17から偶数番目の試薬穴120aに試薬121aが注入され1列上の試薬穴120aへの注入動作は終了する。FIG. 8 shows a state where the motor shaft 14a and the cam 5 are rotated in the B direction from the state of FIG. At this time, since the outer peripheral surface of the cam 5 presses the roller 20, the Z machine frame 9 is driven in the Y1 direction via the guide shaft 4, the linear bearing 8, the spring 23, the roller 20, the roller shaft 21, and the roller arm 22. At the same time, the dispensing head 15 is lowered in the Z1 direction via the guide shaft 10, the linear bearing 12, the crank arm 6, the crank lever 7, the shaft 11, and the shaft 13, and the pipette tip 17 stops on the perforated microplate 120. At this time, the position of the pipette tip 17 is sequentially matched with the even-numbered one row formed by the reagent holes 120a at P1. Thereafter, the reagent 121a is injected from the pipette tip 17 into the even-numbered reagent holes 120a, and the injection operation to the reagent holes 120a in the first row is completed.

図9は分注ヘッドl5に設けられた継手16がストックチップ117aを装着する状態を示す。分注ヘッド15がX駆動装置によりチップラックl22上へ移動した後停止し、その後分注ヘッド15はモータ軸14a,クランク腕6,クランクレバー7,軸11,軸13を介してZ1方向へ下降し、さらに継手16がストックチップ117に接し圧入される寸前には継手16とストックチップ117aの位置はP1で一致している。その後さらに分注ヘッド15が下降すると、ストックチップ117aは継手16に挿入され装着される。このときクランク腕6とクランクレバー7はリンク機構として周知であるトグル機構の構成をなし、モータ軸14aのトルクTが小さくZ1方向の推力が大きいという特徴を持っている。その後分注ヘッド15が上昇及びX方向に移動し初期状態に戻る。  FIG. 9 shows a state in which the joint 16 provided in the dispensing head 15 is mounted with the stock chip 117a. After the dispensing head 15 has been moved onto the tip rack 122 by the X drive device, it is stopped, and then the dispensing head 15 is lowered in the Z1 direction via the motor shaft 14a, the crank arm 6, the crank lever 7, the shaft 11, and the shaft 13. Furthermore, the positions of the joint 16 and the stock chip 117a coincide with each other at P1 immediately before the joint 16 comes into contact with the stock chip 117 and is press-fitted. Thereafter, when the dispensing head 15 is further lowered, the stock chip 117a is inserted into the joint 16 and attached. At this time, the crank arm 6 and the crank lever 7 form a toggle mechanism known as a link mechanism, and have a feature that the torque T of the motor shaft 14a is small and the thrust in the Z1 direction is large. Thereafter, the dispensing head 15 rises and moves in the X direction to return to the initial state.

以上、実施例としてY方向への移動手段の変換機構として、カムを用い説明をしたが、リンクやクランク等他の変換駆動機構を用いても同様の結果が得られる。  As described above, the cam is used as the conversion mechanism of the moving means in the Y direction as an embodiment, but the same result can be obtained even when other conversion drive mechanisms such as a link and a crank are used.

本実施の形態に係わる分注装置によれば、単一のアクチュエータで鉛直方向の駆動手段と横方向への駆動手段を同時に得ることが出来るという利点がある。  The dispensing apparatus according to the present embodiment has an advantage that the vertical driving means and the lateral driving means can be obtained simultaneously with a single actuator.

さらにこのような分注装置は、鉛直方向への駆動手段としてクランク機構のトグル作用を利用することにより、ピペット着脱での必要な推力を効率よく得ることができ、軽量,安価,小型でさらには消費エネルギが少ないという利点がある。Further, such a dispensing device can efficiently obtain the thrust required for attaching and detaching the pipette by utilizing the toggle action of the crank mechanism as the vertical driving means, and it is lightweight, inexpensive, compact, and further There is an advantage that less energy is consumed.

発明の効果The invention's effect

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、分注に係わる鉛直動作の駆動手段を簡単なクランク機構で構成すると共に、リンク機構のトグル作用効果により、駆動源のモータ又はアクチュエータを小さくすることができ、コストを安価に、且つ分注ヘッドの構成を簡潔にコンパクトに収納することが可能で、さらにロボットアームを構成する装置全体の小型化や軽量化、駆動動力源の省エネに多大な効果をもたらすことができる。  The present invention has the following effects by the configuration as described above. The invention described in claim 1 is configured such that the vertical motion driving means related to dispensing is constituted by a simple crank mechanism, and the motor or actuator of the driving source can be reduced by the toggle effect of the link mechanism, The cost can be reduced and the configuration of the dispensing head can be stored in a compact and compact manner. Furthermore, the robot arm can be reduced in size and weight, and the drive power source can be saved significantly. Can do.

請求項2に記載されている発明は、単一の駆動源によって分注ヘッドを鉛直方向と水平方向に移動させることが可能になり、複雑な制御を行うソフトウエアーが不要で、コストを安価に、且つ分注ヘッドの構成を簡潔にコンパクトに収納することが可能で、小型化や軽量化、さらにはロボットアー厶を構成する装置の消費電力の省エネに多大な効果をもたらすことができる。The invention described in claim 2 makes it possible to move the dispensing head in the vertical direction and the horizontal direction by a single drive source, and does not require software for complicated control, thereby reducing the cost. In addition, the configuration of the dispensing head can be accommodated simply and compactly, which can bring about a great effect in miniaturization and weight reduction, and further in energy saving of the power consumption of the apparatus constituting the robot arm.

従来の分注装置の全体の構成を示す要部斜視図である。  It is a principal part perspective view which shows the whole structure of the conventional dispensing apparatus. 従来の分注装置のマイクロプレートへの分注動作を示す正面図である。  It is a front view which shows the dispensing operation | movement to the microplate of the conventional dispensing apparatus. 従来の分注装置の多孔マイクロプレートへの分注動作を示す正面図である。  It is a front view which shows the dispensing operation | movement to the porous microplate of the conventional dispensing apparatus. 従来の分注装置の多孔マイクロプレートへの分注動作を示す正面図である。  It is a front view which shows the dispensing operation | movement to the porous microplate of the conventional dispensing apparatus. 本発明の機構構成示す要部斜視図である。  It is a principal part perspective view which shows the mechanism structure of this invention. 本発明の分注ヘッドの動作を示す正面図である。  It is a front view which shows operation | movement of the dispensing head of this invention. 本発明の多孔マイクロプレートへの分注動作を示す正面図である。  It is a front view which shows the dispensing operation | movement to the porous microplate of this invention. 本発明の多孔マイクロプレートへの分注動作を示す正面図である。  It is a front view which shows the dispensing operation | movement to the porous microplate of this invention. 本発明のピペットチップ交換動作を示す正面図である。  It is a front view showing pipette tip exchange operation of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 X駆動装置
2 ヘッドユニット
3 Y機枠
4 ガイド軸
5 カム
6 クランク腕
7 クランクレバー
8 リニア軸受
9 Z機枠
10 ガイド軸
11 軸
12 リニア軸受
13 軸
14 駆動モータ
14a モータ軸
15 分注ヘッド
16 継手
17 ピペットチップ
18 チューブ
19 軸受け
20 コロ
21 コロ軸
22 コロ腕
23 バネ
24 バネ掛け
25 バネ掛け
100 分注装置
101 X駆動装置
102 テーブル
102a 廃棄穴
103 Y機枠
104 ガイド軸
105 ボールネジ
106 Y駆動モータ
107 ナット
108 リニア軸受
109 Z機枠
110 ガイド軸
111 ボールネジ
112 リニア軸受
113 ナット
114 Z駆動モータ
115 分注ヘッド
116 継手
117 ピペットチップ
117a ストックチップ
118 チューブ
119 マイクロプレート
119a 試薬穴
120 多孔マイクロプレート
120a 試薬穴
121 試薬槽
121a 試薬
122 チップラック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 X drive device 2 Head unit 3 Y machine frame 4 Guide shaft 5 Cam 6 Crank arm 7 Crank lever 8 Linear bearing 9 Z machine frame 10 Guide shaft 11 Axis 12 Linear bearing 13 Axis 14 Drive motor 14a Motor axis 15 Dispensing head 16 Joint 17 Pipette tip 18 Tube 19 Bearing 20 Roller 21 Roller shaft 22 Roller arm 23 Spring 24 Spring hook 25 Spring hook 100 Dispensing device 101 X drive device 102 Table 102a Waste hole 103 Y machine frame 104 Guide shaft 105 Ball screw 106 Y drive motor 107 Nut 108 Linear Bearing 109 Z Machine Frame 110 Guide Shaft 111 Ball Screw 112 Linear Bearing 113 Nut 114 Z Drive Motor 115 Dispensing Head 116 Joint 117 Pipette Tip 117a Stock Tip 118 Tube 119 Microplate 119a Reagent hole 120 Perforated microplate 120a Reagent hole 121 Reagent tank 121a Reagent 122 Chip rack

Claims (2)

先端部に少なくとも1つの注出部を有する分注ヘッドにおいて、鉛直方向の動作手段にクランク機構を用い、分注動作又はピペットチップの着脱動作を行う分注装置。  In a dispensing head having at least one dispensing portion at a tip, a dispensing device that performs a dispensing operation or a pipette tip attaching / detaching operation using a crank mechanism as a vertical operation means. 先端部に少なくとも1つの注出部を有する分注ヘッドにおいて、分注動作に係わる鉛直動作を行わせる駆動手段が、鉛直動作と共に動作方向を変換する機構により、水平動作を同時に行なう分注装置。  In a dispensing head having at least one dispensing portion at the tip, a dispensing device in which a driving means for performing a vertical operation related to a dispensing operation simultaneously performs a horizontal operation by a mechanism that changes an operation direction together with the vertical operation.
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