JP2005249648A - Feeder of microplate with lid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体を収納するウェルを複数備え上面に蓋が装着された状態の蓋付きマイクロプレートを供給する蓋付きマイクロプレートの供給装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for supplying a microplate with a lid for supplying a microplate with a lid having a plurality of wells for storing liquids and a lid mounted on the upper surface.
創薬スクリーニング分野、バイオテクノロジー分野等では、物質の生化学的反応などの試験が行われ、この試験において培養や生化学反応を行わせるための薬液や検体などの液体を収納する容器として、マイクロプレートが用いられる。これらの試験は通常多数の試料を対象として系統的に行われる場合が多いため、1つの試験において複数のマイクロプレートが分注操作や成分分析などの処理対象となる。 In the field of drug discovery screening, biotechnology, etc., tests such as biochemical reactions of substances are carried out, and as a container for storing liquids such as chemicals and specimens for culturing and biochemical reactions in this test, A plate is used. Since these tests are usually systematically performed on a large number of samples, a plurality of microplates are subjected to processing operations such as dispensing operation and component analysis in one test.
このため、このような処理を自動的に行う専用の処理装置には、複数のマイクロプレートをストックして1枚づつ処理装置に対して供給するマイクロプレートの供給装置が付設される(例えば特許文献1,2参照)。特許文献1に示す例では、マイクロプレートを複数のプレート載置位置を備えた収納棚に個別に収納しておき、供給時には搬送ロボットによって1枚づつ取り出して処理装置に移送する。
For this reason, a dedicated processing device that automatically performs such processing is provided with a microplate supply device that stocks a plurality of microplates and supplies them to the processing device one by one (for example, Patent Documents). 1 and 2). In the example shown in
また特許文献2に示す例では、マイクロプレートは複数を積層した状態で取り扱われる。このようなマイクロプレートの積層状態について図面を参照して説明する。図30は、マイクロプレートの積層状態の断面図である。図30(a)において、マイクロプレート10は上面側には段違い部10cが、また下面側には段違い部10cが嵌合する形状の凹部10dが設けられた形状となっており、複数のマイクロプレート10を積層する際には、段違い部10cを下面の凹部10dに嵌合させることにより、多数のマイクロプレート10を安定して積み重ねることが出来るようになっている。
In the example shown in
そして積層されたマイクロプレート10は縦型のストッカ内に収納され、マイクロプレート処理装置への供給時にはマイクロプレート10を下方から順に1枚づつ分離させて取り出して、プレート搬送コンベアに渡すようにしている。この方法においては、最下段のマイクロプレート10の段違い部10cに存在する次段のマイクロプレート10の下端部との間の隙間Sに、保持爪の先端を進入させ、示談のマイクロプレート10の下端部に保持爪を係合させて保持することにより、最下段のマイクロプレート10のみが分離される。
マイクロプレート10に設けられた液体収納用のウェルは上面が開放状態であるため、試験目的によってはウェル内に液体が注入された分注操作後のマイクロプレート10を保管する場合に、注入された液体を外部雰囲気から隔離する目的で、図30(b)に示すように、マイクロプレート10の上面に蓋10bを装着した状態で取り扱う場合がある。
Since the upper surface of the well for storing liquid provided in the
ところがこのような蓋付きマイクロプレート10を、上述の特許文献例に示すマイクロプレートの供給装置の供給対象とする場合には、次のような不都合があった。まず、特許文献1に示す例では、蓋が装着された状態のマイクロプレートを載置棚のプレート載置位置に個別に載置する必要があり、マイクロプレートの供給の準備や回収に手間を要していた。
However, when such a
また特許文献2に示す例では、蓋付き状態で積層されたマイクロプレート10を下方から1枚だけ安定して分離することが困難であった。すなわち、図30(b)に示すように、蓋付きのマイクロプレート10を積層した状態においては、マイクロプレート10の上側の段付き部10cには既に外側から蓋10bが嵌着していることから、最下段のマイクロプレート10を1枚だけ分離する際に必要な係合用の隙間を確保することができす、マイクロプレートの分離を蓋無し状態のように安定して行うことが困難であった。
In the example shown in
そこで本発明は、蓋が装着された状態で複数積層されたマイクロプレートを1枚づつ分離して供給することができる蓋付きマイクロプレートの供給装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a microplate-with-lid supply device that can separately supply a plurality of stacked microplates with a lid attached thereto.
本発明の蓋付きマイクロプレートの供給装置は、複数の蓋付きマイクロプレートを積層状態で収納する縦長のストック部と、前記ストック部の内部において複数の蓋付きマイクロプレートを積層状態で支持する支持部材と、前記支持部材を前記ストック部の内部で昇降させる昇降機構と、前記支持部材で支持された積層状態の蓋付きのマイクロプレートのうち最上段の蓋付きマイクロプレートの側面に把持部材を押し当てて把持する把持機構と、前記最上段の蓋付きマイクロプレートを把持した把持部材と前記支持部材とを相互に離隔する方向に相対移動させることにより最上段の蓋付きマイクロプレートを次段の蓋付きマイクロプレートから分離するマイクロプレート分離手段と、前記マイクロプレート分離手段によって分離された最上段の蓋付きマイクロプレートを搬出するマイクロプレート搬出手段とを備えた。 The apparatus for supplying a microplate with a lid according to the present invention includes a vertically long stock portion that stores a plurality of microplates with a lid in a stacked state, and a support member that supports the plurality of microplates with a lid inside the stock portion in a stacked state. An elevating mechanism for elevating and lowering the support member inside the stock portion, and pressing the gripping member against the side surface of the microplate with the uppermost lid among the stacked microplates supported by the support member The gripping mechanism that grips the top plate, the gripping member that grips the topmost microplate with the lid, and the support member are moved relative to each other in a direction away from each other to thereby attach the topmost microplate with the topmost lid. Microplate separation means for separating from the microplate, and the uppermost stage separated by the microplate separation means And a micro-plate carrying out means for carrying out the microplate with a lid.
本発明によれば、支持部材で支持された積層状態の蓋付きのマイクロプレートのうち最上段の蓋付きマイクロプレートの側面に把持部材を押し当てて把持する把持機構と、支持部材とマイクロプレートとを把持した把持部材とを相互に離隔する方向に相対移動させることにより最上段の蓋付きマイクロプレートを次段の蓋付きマイクロプレートから分離するマイクロプレート分離手段とを備えることにより、蓋が装着された状態で複数積層されたマイクロプレートを1枚づつ分離して供給することができる。 According to the present invention, the gripping mechanism that presses and grips the gripping member against the side surface of the microplate with the uppermost lid among the stacked microplates with the lid supported by the support member, the support member, and the microplate The lid is attached by providing microplate separation means for separating the microplate with the uppermost lid from the microplate with the uppermost lid by moving the gripping member that grips the baseplate in a direction away from each other. In this state, a plurality of stacked microplates can be separated and supplied one by one.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1のマイクロプレート処理装置の正面図、図2は本発明の実施の形態1のプレート処理装置の側面図、図3は本発明の実施の形態1のマイクロプレート処理装置の全体動作説明図、図4は本発明の実施の形態1のマイクロプレート供給収納装置の要部側面図、図5,図6,図7、図8は本発明の実施の形態1のマイクロプレート供給収納装置の部分断面図、図9は本発明の実施の形態1のマイクロプレート処理装置の制御系の構成を示すブロック図、図10,図11,図12,図13,図14,図15,図16,図17,図18は本発明の実施の形態1のマイクロプレート供給収納装置におけるプレート供給動作の動作説明図、図19,図20,図21,図22,図23,図24は本発明の実施の形態1のマイクロプレート供給収納装置におけるプレート収納動作の動作説明図である。
(Embodiment 1)
1 is a front view of a microplate processing apparatus according to
まず図1、図2を参照してマイクロプレート処理装置の全体構成を説明する。マイクロプレート処理装置は、液体を収容するウェルが複数設けられたマイクロプレートを対象として、ウェル内に検体や試薬を注入・排出する分注処理や検体の分析処理などの各種処理を実行する機能を有している。図1に示すように、マイクロプレート処理装置は、上述の処理を行うマイクロプレート処理装置5の両側に、マイクロプレート供給収納装置1A、
1Bを付設した構成となっている。
First, the overall configuration of the microplate processing apparatus will be described with reference to FIGS. The microplate processing device has a function to perform various processing such as dispensing processing and sample analysis processing for injecting and discharging samples and reagents in wells for microplates with multiple wells that contain liquids. Have. As shown in FIG. 1, the microplate processing apparatus has microplate supply and
1B is attached.
マイクロプレート供給収納装置1A、1Bは、マイクロプレート処理装置5に対して処理対象のマイクロプレート10(図2参照)を供給し、またマイクロプレート処理装置5によって処理が行われたマイクロプレート10を回収して収納する機能を有するものである。マイクロプレート供給収納装置1A、1Bはマイクロプレート処理装置5に対して対称構造となっており、マイクロプレート供給収納装置1Aから供給されたマイクロプレート10をマイクロプレート供給収納装置1Bによって収納し、またその逆にマイクロプレート供給収納装置1Bから供給されたマイクロプレート10をマイクロプレート供給収納装置1Aに収納することができるようになっている。
The microplate supply and
もちろん、このような構成のマイクロプレート供給収納装置1A、1Bを使用するに際して、マイクロプレート10の供給機能のみ、または収納機能のみを用いてもよい。この場合には、マイクロプレート供給収納装置1A、1Bは、マイクロプレート供給装置、またはマイクロプレート収納装置として機能する。
Of course, when using the microplate supply and
なお本実施の形態では、マイクロプレート10として、図18に示すように上面に蓋10bが装着された状態の蓋付きマイクロプレートを対象としており、これらのマイクロプレート10は、ウェルの上面を蓋10bで覆った状態で積層され、また積層状態から個別に分離される。もちろん、蓋10bを取り外した状態のマイクロプレート10を供給・収納の対象としてもよい。
In the present embodiment, the
マイクロプレート供給収納装置1A、1Bは、マイクロプレート10をそれぞれ積層状態で複数収納可能な第1のストック部2および第2のストック部3を上下方向に直列配置した構成となっており、第1のストック部2と第2のストック部3の中間には、プレート取出取込機構4が配設されている。またマイクロプレート処理装置5は、基台5a上に処理装置6を載置した構造となっており、基台5a上には、処理装置6に設けられた処理ユニット6aに対してマイクロプレート10を搬送するマイクロプレート搬送機構9が水平方向に配設されている。
The microplate supply and
マイクロプレート搬送機構9の左右両端にはマイクロプレート搬出機構7が配設されており、マイクロプレート搬出機構7は水平方向の進退および昇降が可能な支持テーブル8によって、プレート取出取込機構4とママイクロプレート搬送機構9との間でマイクロプレート10の受け渡しを行う。すなわちマイクロプレート搬出機構7は、支持テーブル8をプレート取出取込機構4内に進入させて取出対象のマイクロプレート10の下方に位置させ、次いで支持テーブル8を上昇させてマイクロプレート10を下方から支持する。
そしてこの支持テーブル8がプレート取出取込機構4から退出して下降することにより、プレート取出取込機構4から取り出したマイクロプレート10をマイクロプレート搬送機構9に渡す。またマイクロプレート搬出機構7が上述と逆順の動作を行うことにより、マイクロプレート搬送機構9から受け取ったマイクロプレート10を、プレート取出取込機構4に渡すことができるようになっている。
Then, the support table 8 retreats from the plate take-out / take-in
図2に示すように、第1のストック部2の下部には、後述する開閉機構により開閉自在な第1の支持部材11が設けられている。第1の支持部材11は第1のストック部2に収納された複数のマイクロプレート10を積層状態で支持するとともに、後述するようにマイクロプレート10の支持を解除して上下に通過させることができるようになっている。すなわち第1のストック部2は、第1の支持部材11の状態をマイクロプレート10の支持が不可能な状態に変化させる支持解除機構を有した構成となっている。
As shown in FIG. 2, a
第1のストック部2の下方に上下方向に直列配置された縦長の第2のストック部3は、上下に配設された幅方向規制ガイド部材3aによって積層状態のマイクロプレート10をガイドして収納可能な構造となっており、第2のストック部3の内部において複数のマイクロプレート10を積層状態で支持する第2の支持部材12を備えている。
The vertically long
第2の支持部材12は昇降部材13を介してガイド15によって上下方向にガイドされ、昇降機構14によって昇降駆動される。昇降機構14は上下2つのプーリ17に展張されたベルト16を、モータ18の回転軸に結合されたプーリ19によって上下方向に走行自在に配列し、ベルト16に昇降部剤13を結合した構成となっている。モータ18を回転駆動することにより、昇降部材13を介して第2の支持部材12は昇降駆動され、上面に支持した積層状態のマイクロプレート10とともに昇降する。
The
第1の支持部材11の下端部の高さレベルL1は、第1のストック部2に収納された積層状態のマイクロプレート10のうち最下段のマイクロプレート10を係止して支持(図4に示す係止部材11a参照)する支持レベルL1となっている。また図2に示す高さレベルL2は、第2のストック部3にストックされた積層状態のマイクロプレート10のうち最上段のマイクロプレート10を搬出するマイクロプレート搬出レベルL2となっている。
The height level L1 of the lower end portion of the
そして後述するマイクロプレート搬出・回収作業は、L1〜L2の間の空間にマイクロプレート搬出機構7に設けられた支持テーブル8を進出させることにより行われる。マイクロプレート搬出機構7および後述する把持機構、マイクロプレート分離手段は、第2のストック部3のマイクロプレート搬出レベルL2に位置するマイクロプレート10を外部へ移送し、また外部よりマイクロプレート10を第2の支持部材12へ受け渡すマイクロプレート移送手段を構成する。
The microplate unloading / collecting operation described later is performed by advancing the support table 8 provided in the
次に図3を参照してマイクロプレート処理装置5において行われるプレート供給・収納の全体動作について説明する。図3においてマイクロプレート処理装置5の両側に示す矩形枠1A、1Bは、それぞれマイクロプレート供給収納装置1A、1Bに設けられたストック部を示している。すなわちこれらのストック部は、複数のマイクロプレート10を積層状態で収納する縦長の第1のストック部2および第1のストック部2よりも下方に配置された縦長の第2のストック部3とを、上下方向に直列配置した構成となっている。
Next, the overall operation of plate supply / storage performed in the
図3(a)に示すように、マイクロプレート供給収納装置1Aの第1のストック部2には、複数のマイクロプレート10を積層したプレート積層体(以下、積層体[10]と略記する)が装着される。なお、積層体[10]において最上段に位置するマイクロプレート10には符号10*を付して他と区別している。まず第1のストック部2に装着された積層体[10]は、後述するマイクロプレート昇降手段によって積層状態のまま第2のストック部3に移動する。
As shown in FIG. 3A, in the
そして第2のストック部3において積層体[10]を昇降させて最上段のマイクロプレート10*をマイクロプレート搬出レベルL2に位置させ、このマイクロプレート10*を、図1に示すマイクロプレート搬出機構7によって取り出す。すなわち、マイクロプレート供給収納装置1A、1Bは、第1のストック部2にストックされた複数のマイクロプレート10を積層状態のまま下降させて第2のストック部3に移動させ、第2のストック部3へ移動した複数のマイクロプレート10のうち最上段のマイクロプレート10*を、第2のストック部3に設定されたマイクロプレート搬出レベルL2に位置させるマイクロプレート昇降手段を備えた構成となっている。
Then, the laminate [10] is moved up and down in the
取り出されたマイクロプレート10は、図3(b)に示すようにマイクロプレート搬送
機構9によって処理ユニット6aによる作業位置に搬送され、ここで処理ユニット6aによって分注処理などの所定の処理作業が行われる。そして処理作業が完了したマイクロプレート10は再びマイクロプレート搬送機構9によって右側へ搬送され、マイクロプレート搬出機構7によってマイクロプレート供給収納装置1Bに渡される。
The taken out
渡されたマイクロプレート10はマイクロプレート供給収納装置1Bの第1のストック部2に下方から順次取り込まれ、図3(c)に示すように、積層体[10]の全てのマイクロプレート10が第1のストック部2に収納されて、1つの処理が完了する。このとき、マイクロプレート供給収納装置1Aの第1のストック部2に装着された状態において最上段に位置していたマイクロプレート10*は、マイクロプレート供給収納装置1Bの第1のストック部2に収納された状態においても同様に最上段に位置している。
The delivered
そしてこの後、次の処理が実行される際には、マイクロプレート供給収納装置1Bにおいて第1のストック部2から積層体[10]を第2のストック部3に下降させ、同様に最上段のマイクロプレート10をマイクロプレート搬出レベルL2に位置させて、マイクロプレート搬出機構7によって取り出す。そしてこのマイクロプレート10をマイクロプレート搬送機構9によって処理ユニット6aへ搬送して所定の処理作業を実行した後、マイクロプレート供給収納装置1Aまで搬送し、同様にマイクロプレート供給収納装置1Aの第1のストック部2に順次収納する。
After that, when the next process is executed, the stacked body [10] is lowered from the
なお、図1に示す例ではマイクロプレート搬出機構7をマイクロプレート処理装置5と一体的に設けているが、マイクロプレート搬出機構7の機能を以下に説明するマイクロプレート供給収納装置1A、1Bに組み込んでもよい。また上述例ではマイクロプレート10をマイクロプレート搬送機構9を介して処理ユニット6aに搬送するようにしているが、マイクロプレート10をマイクロプレート搬出機構7によって直接処理ユニット6aによる作業位置まで搬送するようにしてもよい。
In the example shown in FIG. 1, the microplate carry-out
次にマイクロプレート供給収納装置1A、1Bの詳細構造を、図4〜図8を参照して説明する。図5、図6、図7、図8は、図4におけるA−A断面、B−B断面、C−C断面、D−D断面をぞれぞれ示している。まず図7を参照して第1のストック部2の断面形状を説明する。図7に示すように、第1のストック部2は細長い形状の枠板2c、2dを、マイクロプレート10を平面視して3方向の周囲から囲む配置で上下方向に配設した構造となっており、手前側(矢印参照)の面から内部にマイクロプレート10を装着しまた取出すことが出来る。枠板2c、2dの内側には、それぞれ幅方向規制ガイド部材2a、投入方向位置規制ガイド部材2bが上下方向に取付けられており、第1のストック部2内に収納されたマイクロプレート10はこれらのガイドに沿って昇降する。
Next, the detailed structure of the microplate supply and
次にプレート取出取込機構4の構造を説明する。プレート取出取込機構4は、4隅に配置された支柱部材4aに、以下に説明する機構要素を取付けた構造となっている(図8参照)。これらの支柱部材4aのうち、X方向に相対向する2本は、上部において連結フレーム4bと、下部において連結フレーム4dによってそれぞれ水平方向に連結されており(図5参照)、Y方向に相対向する2本は上部においてY方向に配設された連結フレーム4cによって連結されている(図4参照)。
Next, the structure of the plate takeout /
まず第1の支持部材11について説明する。図8において、支柱部材4aのY方向の内側には1対の第1の支持部材11が対向して配設されている。支柱部材4aにはブラケット22が固着されており、ブラケット22には第1の支持部材11が、水平な支持ピン20によって軸支され支持ピン20廻りに回動可能となっている。図4、図5に示すように、第1の支持部材11はXZ平面内に位置する枠形状部材であり、第1の支持部材11の下端部には、内側方向に突出した係止部材11aが設けられている。係止部材11aは支
柱部材4aと第1の支持部材11の背面との間に介在する圧縮バネ21によって内側方向に付勢されており、相対向する1対の係止部材11aは支持ピン20廻りに回動する形で内外方向に開閉する。
First, the
図6に示すように、連結フレーム4bにはロッド23aを第1の支持部材11の上部に当接させた支持解除アクチュエータ23が配設されており、ロッド23aを突出させることにより、係止部材11aは圧縮バネ21の付勢力に抗して外側方向に移動する。ロッド23aが没入状態にあり、第1の支持部材11の上部が圧縮バネ21の付勢力によってロッド23aに押しつけられて、第1の支持部材11が直立姿勢にある状態では、係止部材11aは図8に示すように、マイクロプレート10の下面を係止して、第1のストック部2内に収納された積層体[10]を支持することができる。
As shown in FIG. 6, the
そしてロッド23aを突出させることにより、係止部材11aを圧縮バネ21の付勢力に抗して外側に移動させて、第1のストック部2内の積層体[10]を下方の第2のストック部3に移動させることができる。したがって、支持解除アクチュエータ23は、第1の支持部材11の状態をマイクロプレート10の支持が不可能な状態に変化させる支持解除機構となっている。
Then, the locking
さらに、相対向する係止部材11aの内側面は、上方が下方よりも狭いテーパ面となっており、これによりマイクロプレート10を下方から第1のストック部2へ通過させることができるようになっている。すなわち第1の支持部材11の下方に位置するマイクロプレート10を上方に向って押し上げると、マイクロプレート10は係止部材11aの内側面に接触してこれを圧縮バネ21の付勢力に抗して外側に押し拡げる。
Furthermore, the inner surfaces of the opposing
これによりマイクロプレート10は係止部材11aの上方まで移動する。そして係止部材11aが圧縮バネ21によって内側に移動して相対向する係止部材11aが閉じることにより、マイクロプレート10の下面は係止部材11aの上面によって係止される。このように外部から取り込まれたマイクロプレート10を、第1のストック部2内に移動させて収納することが可能となっている(図29参照)。この時、第1のストック部2内に既に複数のマイクロプレート10が収納されている状態においても上述の動作が可能であり、これにより外部から取り込んだマイクロプレート10を第1のストック部2内に下方から押し上げて順次収納することができる。
Thereby, the
次にマイクロプレート10の把持機構について説明する。把持機構は、第2のストック部3内においてマイクロプレート搬出レベルL2に位置する最上段のマイクロプレート10*の側面に把持部材を押し当てて把持する機能を有している。図6、図8において、支柱部材4aの側面にはガイドレール24が上下方向に配設されており、ガイドレール24にスライド自在に嵌合したスライダ25は、連結部材26に結合されている。
Next, a gripping mechanism for the
連結部材26は平面視して略門型形状の枠部材であり、連結部材26がX方向に延出した延出部26aには、把持部材開閉アクチュエータ28が固着されている。図6に示すように、把持部材開閉アクチュエータ28のロッドには、垂直な板状の垂直アーム29を介して把持部材30が結合されている。第2の支持部材12によって支持された積層体[10]の最上段のマイクロプレート10*の高さレベルに把持部材30が一致した状態で、把持部材開閉アクチュエータ28を駆動することにより、把持部材30はマイクロプレート10*の側面に押し当てられ、把持される(図18参照)。すなわち、把持部材30および把持部材開閉アクチュエータ28は、マイクロプレート搬出レベルL2に位置する最上段のマイクロプレート10*の側面に、把持部材30を押し当てて把持する把持機構を構成する。
The connecting
連結部材26は、連結フレーム4cの内側に垂直姿勢で配設された把持部材昇降アクチュエータ27のロッド27aに結合されている。把持部材昇降アクチュエータ27を駆動してロッド27aを突没させることにより、連結部材26は把持部材開閉アクチュエータ28、垂直アーム29および把持部材30とともに昇降する。すなわち、把持部材昇降アクチュエータ27、ガイドレール24、スライダ25および連結部材26は、把持部材昇降機構を構成する。
The connecting
把持部材30がマイクロプレート10*を把持した状態で、把持部材昇降アクチュエータ27を駆動して連結部材26を上昇させることにより、マイクロプレート10*を把持した把持部材30は第2の支持部材12に支持された積層体[10]から離隔する方向に移動し、これにより、最上段のマイクロプレート10*は次段のマイクロプレート10から分離する。したがって、把持部材30を昇降させる把持部材昇降機構は、第2の支持部材12とマイクロプレート10を把持した把持部材30とを相互に離隔する方向に相対移動させることにより、最上段のマイクロプレート10*を次段のマイクロプレート10から分離するマイクロプレート分離手段を構成する。
With the gripping
なお、最上段のマイクロプレート10*を分離させるために、マイクロプレート10を把持した把持部材30を上昇させる替りに、昇降機構14を駆動して第2の支持部材12を次段以下の積層体[10]とともに下降させるようにしてもよい。この場合には、昇降機構14がマイクロプレート分離手段として機能する。
In order to separate the
そしてこのマイクロプレート分離手段によって分離されたマイクロプレート10は、マイクロプレート搬出機構7の支持テーブル8によって支持され、プレート取出取込機構4の外部に搬出される。したがって、マイクロプレート搬出機構7は、上述のマイクロプレート分離手段によって分離された最上段のマイクロプレート10*を搬出するマイクロプレート搬出手段となっている。そしてマイクロプレート搬出手段は、マイクロプレート分離手段によって分離された最上段のマイクロプレート10*とその次段のマイクロプレート10の間に進入して、最上段のマイクロプレート10*を支持する支持テーブル8を備えた構成となっている。
The
図6において、連結フレーム4dの上面には固定部材開閉アクチュエータ38が水平姿勢で配設されており、固定部材開閉アクチュエータ38のロッドは垂直な板状の垂直アーム39を介して固定部材40に結合されている。固定部材40が積層体[10]の最上段のマイクロプレート10*の次段のマイクロプレート10の高さレベルに位置した状態で、固定部材開閉アクチュエータ38を駆動することにより、次段のマイクロプレート10は固定部材40によって両側面を押さえられて位置が固定される(図18参照)。
In FIG. 6, a fixed member opening /
この位置固定は把持部材30によって最上段のマイクロプレート10*を分離する際に行われる。これにより、分離動作時に次段以下のマイクロプレート10の姿勢が不安定となって位置ずれなどの不具合が生じるのを防止する。すなわち、本実施の形態においては、最上段のマイクロプレート10*を分離する際に、次段のマイクロプレート10を一時的に固定する固定機構を備えた構成となっている。
This position fixing is performed when the
次に第2の支持部材12上に積層状態で支持された複数のマイクロプレート10のうち最上段のマイクロプレート10*の上面を検出する上面検出手段について、図5、図8を参照して説明する。図5において、支柱部材4a(図8において右下方に位置する)の側面には、軸部材32を回転およびスライド自在に軸支する軸受部材31a、31bが配設されている。軸部材32には、軸受部材31aの直上位置から内側に延出する方向に接触子33が、また軸受部材31bの直上位置から内側に延出する方向には回動レバー34が、それぞれ軸部材32に固着して設けられている。接触子33、回動レバー34ともに、
軸部材32廻りに旋回自在かつ上下にスライド自在となっている。
Next, upper surface detection means for detecting the upper surface of the
It can turn around the
図8に示すように、回動レバー34の側面には、連結フレーム4bの下面に結合された接触子進退アクチュエータ36(図4も参照)のロッド36aが当接している。接触子進退アクチュエータ36を駆動してロッド36aを突出させることにより、回動レバー34が移動して軸部材32を軸廻りに回転させる。これにより接触子33も同様に軸廻りに回動して、先端部が第2の支持部材12に支持された積層体[10]の上方まで延出し、接触子33はマイクロプレート10に接触可能な位置に進出する。
As shown in FIG. 8, a
そしてこの状態で第2の支持部材12を上昇させると、最上段のマイクロプレート10*の上面が接触子33に当接してこれを押し下げ、軸部材32は接触し33によって押し上げられて上方にスライドする。軸部材32の上方の連結フレーム4bの下面には上面検出センサ35が配設されており、軸部材32の上端の検出端部32aが上面検出センサ35の検出範囲に進入することにより、上面検出センサ35は検出端部32aを検出する。
When the
これにより、最上段のマイクロプレート10*の上面高さが、予め設定された検出高さレベルに到達したことが検出される。この検出高さレベルは、マイクロプレート搬出レベルL2に関連づけられており、検出高さレベルを基準として昇降機構14の昇降動作を制御することにより、取り出し対象となる最上段のマイクロプレート10*を、マイクロプレート搬出レベルL2に位置させるようにしている。なお回動レバー34は、図示しない付勢機構により常に時計廻り方向に付勢されており、接触子進退アクチュエータ36を駆動しない通常時においては接触子33はマイクロプレート10の昇降移動を妨げない位置に在る。
As a result, it is detected that the upper surface height of the
すなわち上記構成においては、上面検出手段が、マイクロプレート10の上面に接触する接触子33を有する接触式検出手段であり、この接触式検出手段は、接触子33がマイクロプレート10の上面に接触して移動したことを検出する上面検出センサ35を含む構成となっている。そして後述するように、マイクロプレート10の搬出動作においては、上面検出手段がマイクロプレート10の上面を検出した時の第2の支持部材12の高さ位置を基準として、以下に説明する制御部41が昇降機構14を制御することにより、最上段のマイクロプレート10*を、マイクロプレート搬出レベルL2、すなわち把持機構による把持位置に位置させるようにしている。
That is, in the above configuration, the upper surface detection means is a contact type detection means having a
なお上面検出手段として、非接触式検出手段(反射型センサや発光素子と受光素子とを組み合わせた遮光型センサ等)を使用してもよい。但し、マイクロプレートは透明な素材で作られたものが多いので、光学式の非接触式検出手段では、マイクロプレートの上面を正確に検出できないことも予想される。したがって上面検出手段としては、本実施の形態に示すような、マイクロプレートの素材に関係なく確実な検出が可能な接触式検出手段が好ましい。 As the upper surface detection means, non-contact type detection means (such as a reflection type sensor or a light shielding type sensor in which a light emitting element and a light receiving element are combined) may be used. However, since the microplate is often made of a transparent material, it is expected that the optical non-contact detection means cannot accurately detect the upper surface of the microplate. Therefore, as the upper surface detection means, a contact type detection means capable of reliable detection irrespective of the material of the microplate as shown in the present embodiment is preferable.
次に図9を参照して制御系の構成を説明する。なお、マイクロプレート供給収納装置1A、1Bは同一構成であり、図9においてはマイクロプレート供給収納装置1Aの構成のみを明示している。図9において、制御部41はマイクロプレート処理装置5に備えられた制御装置であり、処理ユニット6a、マイクロプレート搬送機構9の動作制御処理とともに、マイクロプレート供給収納装置1A、1Bの各要素の動作を制御する。
Next, the configuration of the control system will be described with reference to FIG. Note that the microplate supply and
ここで制御部41中の高さ検出処理部42、マイクロプレート供給動作処理部43、マイクロプレート収納動作処理部44は、制御部41に記憶された処理プログラムを実行することにより実現される処理機能を示している。これらの制御処理に際しては、処理対象となるマイクロプレート10の枚数および寸法(マイクロプレート10の厚み寸法)が予
め入力される。
Here, the height
高さ検出処理部42は、前述の上面検出手段によるマイクロプレート10の高さ検出処理を行う。すなわち接触子進退アクチュエータ36を制御して接触子33を検出位置に進出させた状態で、昇降機構14を制御して第2の支持部材12を上昇させる。そして第2の支持部材12上に保持された積層体[10]の最上段のマイクロプレート10*の上面が、接触子33に当接したことを上面検出センサ35によって検出し、このときの第2の支持部材12の高さ位置を上面高さとして出力する。この高さ検出処理は以下に説明するマイクロプレート供給動作処理部43からの指令により実行され、検出結果はマイクロプレート供給動作処理部43に伝達される。
The height
マイクロプレート供給動作処理部43は、昇降機構14、支持解除アクチュエータ23、把持部材開閉アクチュエータ28、把持部材昇降アクチュエータ27、固定部材開閉アクチュエータ38およびマイクロプレート搬出機構7を制御することにより、以下の動作処理を実行する。すなわち昇降機構14を制御することにより、第2の支持部材12を上昇させて第1の支持部材11に支持された複数のマイクロプレート10を第2の支持部材12に載せ替える動作を行わせ、支持解除アクチュエータ23を制御することにより、第1の支持部材11をマイクロプレート10の支持が不可能な状態に変化させる動作を実行する。
The microplate supply
さらにマイクロプレート供給動作処理部43は、昇降機構14を制御することにより、第2の支持部材12を下降させて載せ替えた複数のマイクロプレート10を第2のストック部3へ移動させ、次いで高さ検出処理部42による高さ検出結果に基づいて第2の支持部材12の高さ位置を制御することにより、複数のマイクロプレート10の最上段のマイクロプレート10*をマイクロプレート搬出レベルL2に位置させるように、支持解除機構と昇降機構14を作動させる。
Further, the microplate supply
マイクロプレート収納動作処理部44は、昇降機構14、把持部材昇降アクチュエータ27、把持部材開閉アクチュエータ28およびマイクロプレート搬出機構7を制御することにより、マイクロプレート搬出機構7によって外部からプレート取出取込機構4内に搬入されたマイクロプレート10を、下方から第1のストック部2内に収納する動作を実行させる。すなわちマイクロプレート収納動作処理部44は、第2の支持部材12を上昇させて前述のマイクロプレート移送手段から受け渡されたマイクロプレート10を第1の支持部材11に支持させるように昇降機構14を作動させる。
The microplate storage
マイクロプレート供給収納装置1A、1Bは上記のように構成されており、以下、マイクロプレート供給収納装置1A、1Bからマイクロプレート処理装置5にマイクロプレート10を供給するマイクロプレート供給動作について、図10〜図18を参照して説明する。
The microplate supply and
図10は複数のマイクロプレート10を積層した積層体[10]を第1のストック部2へ投入した直後の状態を示している。このとき、第1の支持部材11はマイクロプレート10を支持可能な支持状態にあり、最下段のマイクロプレート10の下面を係止部材11aによって係止している。このとき、下方に位置する第2の支持部材12はマイクロプレート10を支持していない空の状態にある。
FIG. 10 shows a state immediately after the stacked body [10] in which a plurality of microplates 10 are stacked is put into the
次いでマイクロプレート供給動作処理部43より昇降機構14に制御指令が出される。これにより、図11に示すように、第2の支持部材12が上昇し第1の支持部材11によって支持された状態の積層体[10]を下方から支持して、最下段のマイクロプレート10が係止部材11aの上面から離れるまで上昇させ、積層体[10]を第2の支持部材1
2に載せ替える。そして図12に示すように、支持解除アクチュエータ23を駆動して係止部材11aを外側に移動させて第1の支持部材11を開き、第1の支持部材11による積層体[10]の支持が不可能な状態とする。次いで第2の支持部材12を下降させて、載せ替えた積層体[10]を第2のストック部3へ移動させた後、支持解除アクチュエータ23の作動を停止して、第1の支持部材11の状態をマイクロプレート10が支持可能な状態に戻す。
Next, a control command is issued from the microplate supply
Reload to 2. Then, as shown in FIG. 12, the
この後、高さ検出処理部42による高さ検出処理が実行される。まず接触子33を検出位置に進出させ、次いで第2の支持部材12を低速で上昇させるサーチ動作を行わせる。この後図13に示すように、最上段のマイクロプレート10*の上面が接触子33に当接することにより、軸部材32が上方に移動して上面検出センサ35が検出端部32aを検出したならばサーチ動作を終了させる。そして検出結果をマイクロプレート供給動作処理部43に伝達し、マイクロプレート供給動作処理部43による処理に戻す。
Thereafter, height detection processing by the height
次いで予め入力されているマシンパラメータとマイクロプレート10の寸法情報(厚み寸法)に基づいて、最上段のマイクロプレート10*の高さ位置を把持部材30が把持可能な位置に調整する。そして図14に示すように、把持部材開閉アクチュエータ28を駆動して把持部材30を閉じ、図18(a)に示すように、最上段のマイクロプレート10*の側面10aを把持するとともに、固定部材開閉アクチュエータ38を駆動して次段のマイクロプレート10を固定部材40によって把持して固定し、接触子33を通常位置に退避させる。
Next, the height position of the
この後把持部材昇降アクチュエータ27を駆動して、図15に示すように把持部材30を上昇させる。これにより図18(b)に示すように、最上段のマイクロプレート10*が次段以下のマイクロプレート10から分離される。次いで最上段マイクロプレート10*下面と、次段のマイクロプレート10の上面との間の空間に支持テーブル8を進入させ、支持テーブル8を上昇させてマイクロプレート10の下面を支持させる。次いで把持部材開閉アクチュエータ28を駆動して把持部材30による把持を解除し、図16に示すように支持テーブル8を退出させてマイクロプレート10を搬出する。そして把持部材30を下降させるとともに、固定部材40によるマイクロプレート10の固定を解除する。
Thereafter, the gripping
この後、図17に示すように、第2の支持部材12をマイクロプレート10の厚み分だけ上昇させ、次段に位置していたマイクロプレート10を把持部材30による把持位置、すなわちマイクロプレート搬送レベルL2に位置させる。そしてこの後図14に示す状態に戻り、これ以降前述と同様の動作が反復実行される。なお、第2の支持部材12をマイクロプレート10の寸法情報に基づいて上昇させる替りに、その都度高さ検出処理部42による高さ検出処理を実行するようにしてもよい。
Thereafter, as shown in FIG. 17, the
上述のマイクロプレート供給動作は、第2の支持部材12を上昇させて第1の支持部材11によって支持された複数のマイクロプレート10を第2の支持部材12に載せ替えるステップと、支持解除機構を作動させて第1の支持部材11の状態をマイクロプレート10の支持が不可能な状態に変化させるステップと、第2の支持部材12を下降させて載せ替えた複数のマイクロプレート10を第2のストック部3へ移動させるステップと、第2の支持部材12の高さ位置を制御することにより複数のマイクロプレート10の最上段のマイクロプレート10*をマイクロプレート搬出レベルL2に位置させるステップと、マイクロプレート搬出レベルL2に位置するマイクロプレート10をマイクロプレート移送手段によって外部へ移送するステップとを含む形態となっている。
The above-described microplate supply operation includes a step of raising the
そしてさらに積層状態の複数のマイクロプレート10を第2の支持部材12に載せ替えた後、最上段のマイクロプレート10*の上面を上面検出手段で検出するステップを含み
、この上面検出手段によってマイクロプレート10の上面を検出した時の第2の支持部材12の高さ位置を基準として昇降機構14を制御することにより、最上段のマイクロプレート10*をマイクロプレート搬出レベルL2に位置させるようにしている。
The method further includes a step of detecting the upper surface of the
次に図19〜図24を参照して、外部から受け渡されたマイクロプレート10を第1のストック部2内に収納するマイクロプレート収納動作について説明する。図19において、第1の支持部材11には既収納のマイクロプレート10が2枚係止部材11aによって係止されており、第2の支持部材12、把持部材30は所定の高さ位置で待機している。
Next, with reference to FIGS. 19 to 24, a microplate storage operation for storing the
次にマイクロプレート収納動作処理部44による新たなマイクロプレート収納動作が開始され、図20に示すように上面にマイクロプレート10を支持した支持テーブル8が第1の支持部材11と第2の支持部材12との間に進入する。次いで把持部材開閉アクチュエータ28を駆動して、把持部材30によってマイクロプレート10を把持したならば、支持テーブル8を退避させ、次いで図21に示すように第2の支持部材12を上昇させ、把持部材30によるマイクロプレート10*の把持を解除してマイクロプレート10の下面を第2の支持部材12によって支持する。これにより、マイクロプレート10はマイクロプレート移送手段から第2の支持部材12へ受け渡される。
Next, a new microplate storage operation by the microplate storage
そしてさらに第2の支持部材12を上昇させ、図22に示すように、マイクロプレート10の上端部を係止部材11aのテーパ面に沿って上昇させる。これにより、係止部材11aは外側に押し拡げられ、図23に示すように。マイクロプレート10が係止部材11aの上方まで移動することにより、係止部材11aはマイクロプレート10の下面を係止可能な位置に復帰する。
Then, the
次いで図24に示すように、第2の支持部材12が下降することにより、マイクロプレート10は係止部材11aによって係止され、新たに受け渡されたマイクロプレート10は既収納のマイクロプレート10とともに第1の支持部材11によって支持される。すなわち上述のマイクロプレート収納動作は、マイクロプレート移送手段によって第2の支持部材12へマイクロプレート10を受け渡すステップと、第2の支持部材12を上昇させることによりマイクロプレート移送手段から受け渡されたマイクロプレート10を第1の支持部材11に支持させるステップとを含む形態となっている。
Next, as shown in FIG. 24, when the
(実施の形態2)
図25は本発明の実施の形態2のマイクロプレート供給収納装置の要部側面図、図26、図27は本発明の実施の形態2のマイクロプレート供給収納装置におけるプレート供給動作の動作説明図、図28,図29は本発明の実施の形態2のマイクロプレート供給収納装置におけるプレート収納動作の動作説明図である。
(Embodiment 2)
FIG. 25 is a side view of an essential part of the microplate supply and storage device according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. 26 and 27 are operation explanatory diagrams of the plate supply operation in the microplate supply and storage device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 28 and FIG. 29 are operation explanatory views of the plate storing operation in the microplate supply and storage device according to the second embodiment of the present invention.
図25は実施の形態2のマイクロプレート収納供給装置のプレート取出取込機構4Aを示している。プレート取出取込機構4Aは、実施の形態1におけるプレート取出取込機構4からマイクロプレート10の把持機構を除いた構成となっている。そしてマイクロプレート搬出機構7Aは、実施の形態1におけるマイクロプレート搬出機構7にマイクロプレート10の把持機構を付加した構成となっている。すなわち、本実施の形態2においては、マイクロプレート搬出手段に、マイクロプレート10の把持機構を設けた構成となっている。
FIG. 25 shows a plate take-out / take-in
図25に示すように、X方向に水平移動可能な水平移動機構50上には昇降駆動部51が配設されており、昇降駆動部51には水平アーム52が結合されている。水平アーム52の先端部には把持部材開閉機構53が設けられており、把持部材開閉機構53の開閉アーム53aには把持部材54が装着されている。昇降駆動部51を駆動することにより水
平アーム52は昇降し、これにより把持部材54が昇降する。したがって昇降駆動部51は、把持部材昇降機構となっている。また把持部材開閉機構53を駆動することにより開閉アーム53aは水平方向に伸縮し、これにより把持部材54によってマイクロプレート10を把持することができる。すなわち、把持部材54および把持部材開閉機構53は、把持機構を構成する。
As shown in FIG. 25, an elevating
図26、図27は、マイクロプレート供給動作を示している。図26において、第2のストック部3の第2の支持部材12は積層体[10]を保持しており、最上段のマイクロプレート10*はマイクロプレート搬出機構7Aの把持部材54によって把持されている。そして次段のマイクロプレート10は、実施の形態1と同様の固定機構の固定部材40によって位置固定されている。次に図27に示すように、マイクロプレート搬出機構7Aの昇降駆動部51を駆動して、把持部材54に把持された状態のマイクロプレート10を上昇させ、次段のマイクロプレート10から分離する。
26 and 27 show the microplate supply operation. In FIG. 26, the
すなわち本実施の形態2においては、マイクロプレート分離手段が、把持部材54を昇降させる把持部材昇降機構であり、この把持部材昇降機構をマイクロプレート搬送手段に設けた形態となっている。そして実施の形態1と同様に、最上段のマイクロプレート10*を分離する際に、次段のマイクロプレート10を一時的に固定する固定機構を備えた構成となっている。
That is, in the second embodiment, the microplate separating means is a gripping member lifting mechanism that lifts and lowers the gripping
次に図28、図29を参照してマイクロプレート収納動作について説明する。図28において、第1の支持部材11には既収納のマイクロプレート10が2枚保持されており、第1の支持部材11の下方には、新たに収納対象となるマイクロプレート10が把持部材54に把持された状態でマイクロプレート搬出機構7Aによって搬入されている。らにマイクロプレート10は、第2の支持部材12によって下面を支持されている。そしてマイクロプレート10が第2の支持部材12によって支持された後には、把持部材54による把持を解除して、マイクロプレート搬出機構7Aを退出させる。
Next, the microplate storage operation will be described with reference to FIGS. In FIG. 28, two already stored microplates 10 are held on the
そして図28に示すように、実施の形態1の図22に示す動作と同様に、第2の支持部材12によってマイクロプレート10を押し上げて、マイクロプレート10を係止部材11aの上方まで移動させ、係止部材11aによって係止する。これにより、マイクロプレート搬出機構7Aによって搬入されたマイクロプレート10は第1のストック部2に順次収納される。
Then, as shown in FIG. 28, similarly to the operation shown in FIG. 22 of the first embodiment, the
以上実施の形態1,2において説明した構成により、本発明のマイクロプレート供給収納装置は、以下に説明するような効果を有している。まず、マイクロプレート供給収納装置1A,1Bにおいて、マイクロプレート10を収納するストック部を、積層状態のマイクロプレートを収納可能な縦長の第1のストック部2,第2のストック部3を上下方向に直列配置した構成とすることにより、専有面積の小さいコンパクトなマイクロプレート供給収納装置を実現するとともに、作業者によるマイクロプレート10の装着・取り出しを作業姿勢の楽な高さに位置する第1のストック部2にて積層状態で行うことができるようになっている。
With the configuration described in the first and second embodiments, the microplate supply and storage device of the present invention has the effects described below. First, in the microplate supply and
これにより、多数のマイクロプレートを対象として試験を行う場合において、載置棚形式のストック部を有する従来装置において必要とされた煩瑣な作業、すなわちマイクロプレートの補給や回収に際して載置棚のプレート載置位置にマイクロプレートを個別に載置しまた取り出す作業を大幅に簡略化することができ、作業性や操作性を向上させることができる。 As a result, when a test is performed on a large number of microplates, the troublesome work required in a conventional apparatus having a stocking unit of a mounting shelf type, that is, plate mounting on the mounting shelf when replenishing and collecting microplates is performed. The work of placing and removing the microplates individually at the placement position can be greatly simplified, and workability and operability can be improved.
また、第1のストック部2における積層状態のマイクロプレート10の支持・支持解除
を可能とし、第2のストック部3内において積層状態のマイクロプレート10を支持して昇降可能なマイクロプレート昇降手段を備え、第2のストック部3のマイクロプレート搬出レベルL2に位置するマイクロプレートの外部との受渡が可能なマイクロプレート移送手段を備えた構成を採用している。
Also, a microplate lifting / lowering means that can support and release the support of the stacked
これにより、第1のストック部2に収納されたマイクロプレート10を第2のストック部3に移動させて、最上段のマイクロプレート10から順次外部へ供給するマイクロプレート供給動作と、外部から受け渡されたマイクロプレート10を順次第1のストック部2に収納するマイクロプレート収納動作とを同一装置によって行わせることができる。
As a result, the
これにより、同一のマイクロプレートを対象として複数回の操作を反復する場合において、2つのマイクロプレート供給収納装置の一方側から供給されたマイクロプレートを他方側のマイクロプレート供給収納装置に収納する際に、マイクロプレートの積層順序を常に一定に保つことができる。したがって、従来装置において必要とされたリスタック作業、すなわち各スタッカにおいてマイクロプレートの積層順を並び替える作業が不要となり、試験作業の効率を向上させることができる。 Accordingly, when a plurality of operations are repeated for the same microplate, the microplates supplied from one side of the two microplate supply / storage devices are stored in the microplate supply / storage device on the other side. The stacking order of the microplates can always be kept constant. Therefore, the restacking operation required in the conventional apparatus, that is, the operation of rearranging the stacking order of the microplates in each stacker becomes unnecessary, and the efficiency of the test operation can be improved.
さらに本発明のマイクロプレート供給収納装置においては、マイクロプレートの積層体からマイクロプレートを1枚づつ取り出し際に、最上段のマイクロプレートを分離させて取り出すようにしていることから、上面に蓋が装着された状態のマイクロプレートを対象とする場合にあっても、安定してマスクプレートを分離して供給することができる。 Furthermore, in the microplate supply and storage device of the present invention, when the microplates are taken out one by one from the stack of microplates, the uppermost microplate is separated and taken out, so a lid is attached to the upper surface. Even when the target microplate is used, the mask plate can be stably separated and supplied.
本発明のマイクロプレート供給装置は、蓋が装着された状態で複数積層されたマイクロプレートを1枚づつ分離して供給することができるという効果を有し、上面に蓋が装着された状態の蓋付きマイクロプレートを供給する装置に有用である。 The microplate supply device of the present invention has an effect that a plurality of stacked microplates can be separated and supplied one by one with the lid attached, and the lid with the lid attached to the upper surface It is useful for an apparatus for supplying a microplate with a plate.
1A マイクロプレート供給収納装置
1B マイクロプレート供給収納装置
2 第1のストック部
3 第2のストック部
4 プレート取出取込機構
5 マイクロプレート処理装置
6a 処理ユニット
7 マイクロプレート搬出機構
8 進退テーブル
9 マイクロプレート搬送機構
10 マイクロプレート
10b 蓋
11 第1の支持部材
12 第2の支持部材
14 昇降機構
27 把持部材昇降アクチュエータ
28 把持部材開閉アクチュエータ
30 把持部材
33 接触子
35 上面検出センサ
38 固定部材開閉アクチュエータ
40 固定部材
51 昇降駆動部
53 把持部材開閉機構
54 把持部材
DESCRIPTION OF
Claims (10)
The apparatus for supplying a microplate with a lid according to claim 9, further comprising a fixing mechanism for temporarily fixing the microplate with a lid of the next stage when separating the microplate with the uppermost lid.
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