JP2006231330A - 物体をディスペンスするシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 物体を自動的にディスペンスするシステム及び方法を提供する。
【解決手段】 基部と、基部に取り付けられかつ自動制御下でローディング位置とディスペンシング位置との間を移動可能なシャトルとを含む自動ディスペンシングアセンブリを提供する。シャトルには、物体、例えばカバーを搬送するように構成された凹部が含まれる。シャトルにおける凹部の深さは、物体の１つの厚さと概ね同じであるか２つの物体の厚さより小さい。シャトルに近接して収蔵モジュールが取り付けられる。収蔵モジュールは、複数の物体を収蔵しかつ次にディスペンスされる物体を露出する開口部を含んで構成される。凹部は、収蔵モジュールにおいてローディング位置で開口部に隣接して配置され、凹部の端部は、シャトルがディスペンシング位置に移動するときに、収蔵モジュールにおいてディスペンスされる物体を他の物体から分離する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、物体をディスペンスするためのシステム及び方法に関する。

診断検査室で長い間用いられてきた古い手動の扱いにくい技術から得られるのは、再現性の低い不正確な結果であることが多かった。今日でさえ、分子及び細胞に基づく診断システムの大部分は、費用効果が高い方法で大規模並列解析を行うことができない時代遅れの不完全な技術を用いている。ゲノム科学革命が薬剤の発見及び開発における標的確認で用いる潜在的マーカに対する要求を加速したことによって、システム能力は更なるストレスにさらされている。結果的に、効率的な標本の取扱い、処理及び分析を可能にする追加的な自動化及び並列処理が捜し求められている。

保健医療産業全体にわたって、費用削減に重点を置きながら、労力及び関連費用を低減する努力が続けられている。スライド上で標本を調製及び染色する直接費を構成しているのは人件費である。従って、スライドを調製する人件費の割合を下げるために多大な努力がなされてきた。

顕微鏡スライドカバーは通常薄くて壊れ易く、比較的正確に平面研磨された表面を有するので、積み重ねたときに互いに付着し離れ難い傾向がある。カバーの分離を確実に成し遂げるには、ただ１枚のカバーをすぐ隣のカバー上にスライドさせればよいが、一団となったスリップはそのようなスリップのスタック（積み重ね）の端部から束になってスライドする傾向があり、そのような束から１枚のスリップを引き抜くには注意を払って器用に行う必要があるので、実際にはこれは容易ではない。大量のカバーを日常的に顕微鏡スライドに与えなければならないならば、この操作が技術者の標準作業量全体に占める割合はかなりのものになる場合がある。

そこで本発明は、上記従来の状況に鑑み、物体を自動的にディスペンスする（決まった量を小出しに供給する）システム及び方法を提供する。

一実施形態に基づけば、自動ディスペンシングアセンブリには、基部と、基部に取り付けられかつ自動制御下でローディング位置とディスペンシング位置との間を移動可能なシャトルとが含まれる。シャトルには、物体（例えばカバー）を搬送するように構成された凹部が設けられる。シャトルにおける凹部の深さは、物体１つの厚さと概ね同じであるかそれより小さい。シャトルに近接して収蔵モジュールが取り付けられる。収蔵モジュールは、複数の物体を収蔵しかつ次にディスペンスされる物体を露出する開口部を含んで構成される。凹部は、収蔵モジュールにおいてローディング位置で開口部に隣接して配置され、凹部の端部は、シャトルがディスペンシング位置に移動するときに、収蔵モジュールにおいて、ディスペンスされる物体を他の物体から分離する。

本発明のシステム及び方法は、物体収蔵モジュールに収蔵された物体を所望の場所でディスペンスしかつディスペンスされる物体を収蔵モジュール内の他の物体から分離する操作を自動化することができるので、操作者の労力及び関連費用を低減するのみならず、効率的な標本の取扱い、処理及び分析をも可能にする。

図１を参照すると、カバーを自動的に１つずつディスペンスするためのカバーディスペンシング装置１００の一実施形態が示されている。装置１００には、シャトル１０２と、カバー収蔵モジュール１０４（マガジンとも呼ばれる）が含まれる。収蔵モジュール１０４に隣接してシャトル１０２を双方向的に動かすためのアクチュエータ１０６が結合される。シャトル１０２には、１枚のカバー２０４の厚さと概ね同じであるかそれより僅かに小さい深さの凹部２０２が含まれる（図２（Ａ）及び（Ｂ）にシャトル１０２の上面図及び側面図を示す）。シャトル１０２が収蔵モジュール１０４の下に配置されたローディング位置にあるとき、収蔵モジュール１０４の最も下にあるカバーは重力によって下に落ち凹部２０２に填まる。シャトル１０２の残りの表面部分の高さは、実質的に滑らかかつ平らであり、操作中に収蔵モジュール１０４の下端部との衝突をちょうど避けるように構成されている。

アクチュエータ１０６は、連結具１１２を介してシャトル１０２に結合された伸び縮み可能なアーム１１０を含む。図１及び図３に示されている実施形態において、アーム１１０が伸びているときにシャトル１０２はローディング位置にある。図４に示されているように、アーム１１０が引っ込むとシャトル１０２はディスペンシング位置まで移動する。ディスペンシング位置では、凹部２０２においてカバーが露出されており、自動カバー取扱システム（図示せず）が近づくことができる。

シャトル１０２、収蔵モジュール１０４及びアクチュエータ１０６を基部１１４に結合することができる。図示されている実施形態において、収蔵モジュール１０４は基部１０６に固定され、シャトル１０２は、基部１１４の通路１１６内を往復運動することによって収蔵モジュール１０４に関連して動くように配置される。更なる実施形態においては、収蔵モジュール１０４とシャトル１０２は共に互いに関連して動くように構成されることがある。通路１１６は長寸の開口部５０２（図５（Ａ））を有して構成されることができ、これにより、基部１１４の一側上にアクチュエータ１０６が取り付けられ、連結具１１２が開口部５０２に配置されて基部１１４の他側上でシャトル１０２及び／または収蔵モジュール１０４に結合されることが可能になる。

基部１１４及び／または通路１１６は、シャトル１０２（及び／または収蔵モジュール１０４）の移動における摩擦を低減する手段を含むことがある。例えば、ある実施形態においては、移動面間の摩擦係数を低減するために基部１１４及び／またはシャトル１０２を含油材料で製作することができる。通路１１６とシャトル１０２とが接触する表面積を小さくするために、通路１１６及び／またはシャトルに１若しくは複数のレール１１８を設けることもできる。ある実施形態においては、レール１１８は、通路１１６の側部及び底部の接合部の少なくとも一部に沿った僅かに盛り上がった隅肉として構成される。他の実施形態においては、１若しくは複数のレール１１８を通路１１６の中央部分に構成することができる。そのような実施形態においては、レール１１８に係合するための１若しくは複数の対応するスロット（図示せず）をシャトル１０２の底部に設けることができる。更なる実施形態においては、レール１１８の代わりにまたはそれに加えて玉軸受または他の適切な摩擦低減部品を用いて、収蔵モジュール１０４、シャトル１０２、基部１１４、通路１１６間の動きを容易にすることができる。

凹部２０２を通路１１６及び／または収蔵モジュール１０４と一直線上に維持する助けとなるように、シャトル１０２、通路１１６、収蔵モジュール１０４、または装置１００の他の適切な部品に１若しくは複数のアライメントガイド１２４を設けることもできる。例えば、シャトル１０２には、基部１１４において案内部材７０２（図７）に係合するスロットとして構成されるアライメントガイド１２４を設けることができる。案内部材７０２は、基部１１４の開口部から突出するねじ部品または他の適切な案内部材である場合がある。

装置１００には、カバー取扱システムによって凹部２０２から回収されるカバーが在るかどうかを自動コントローラ１１２に示すように適合された１若しくは複数のセンサ１２０を設けることができる。例えば、センサ１２０は、シャトル１０２、連結具１１２、及び／またはアクチュエータ１０６のアーム１１０の位置を示す信号を検出及び生成することができる。図示された実施形態において、センサ１２０は、通路１１６の１つに配置された光学センサである。光学センサの１つの部品は光を発し、その光は少し離れた別のセンサ部品によって検出される。シャトル１０２がディスペンシング位置に移動するときに光が検出されないようにするために、センサ部品間の空間に移動するシャトル１０２の一端につまみ２０６を配置することができる。光の遮断により、光学センサ１２０によってコントローラ１１２に送られる信号が変化する。

凹部２０２にカバー２０４が在ることを示す状態に光学センサ１２０からの信号が変化するときを判定する連続実行論理命令を備えたコンピュータ処理装置をコントローラ１１２に設けることができる。コントローラ１１２は、その後、カバー２０４を回収することによりカバー取扱システム（図示せず）を操作しかつ顕微鏡スライド上の生物試料などの調整された標本上にカバー２０４を載置する信号を生成することができる。凹部２０２に開口部２０６を設ければ、カバー２０４と凹部２０２間に真空が形成されることを防止するのに役立ち、それによって、凹部２０２からのカバー２０４の取外しを容易にすることができる。開口部２０６はまた、カバー取扱装置が吸引によってカバー２０４を持ち上げカバー２０４が凹部２０２に存在しないとき、真空が形成されてエラー状態を生じさせることを防止することもできる。

ある実施形態において、カバー２０４を回収して標本の上にカバー２０４を載置する前に、物質を洗浄、付加するか、境界を決めるか、或いはカバー２０４を準備するカバー取扱システムを設けることができる。その上に、凹部２０２及び／またはカバー２０４には、カバー取扱システムが凹部２０２におけるカバー２０４の位置及び／または方向を判定することができるようにするための検出可能な部品を設けることができる。例えば、カバー取扱システムには、凹部２０２及び／またはカバー２０４の表面上に含まれ得る所定のパターンの塗料または他の物質を検出するセンサを設けることができる。

カバー取扱システムは、カバー２０４が凹部２０２からいつ取り外されたかを示すカバー２０４の処理状態を示す１若しくは複数の信号をコントローラ１１２に送ることができる。コントローラ１１２は、必要に応じて別のカバー２０４を凹部２０２にローディングするためにシャトル１０２（及び／または収蔵モジュール１０４）を動かすための駆動信号をアクチュエータ１０６に送信するように結合されることができる。

アクチュエータ１０６は、アーム１１０の位置を示すフィードバック信号をコントローラ１１２に送信することができる。コントローラ１１２は、位置情報を用いて、アクチュエータ１０６に駆動信号を送信するのをいつ止めるかを決定する。例えば、コントローラ１１２は、装置１００の部品の大きさ、形状、方向及び／または場所に関する情報によりプログラムされることやそのような情報を利用できる状態にあることが可能である。コントローラ１１２には、別のカバー２０４を凹部２０２にローディングすることができるように、凹部２０２が位置決めされるときを判定する論理命令が含まれることがある。センサ１２０はまた、通常、つまみ２０６がセンサ部品間で動くときに状態を変化させることになる。コントローラ１１２は変化した状態の情報を用いてシャトル１０２が動いたことを判定することができる。

装置１００において可動部品の位置を制御するための他の適切な手段、例えば機械停止装置及び／またはセンサを連結具１１２上または装置１００の他の適切な部分に設けることができる。例えば、カバー２０４が凹部２０２にあるときを検出しかつそのような状態を示す信号をコントローラ１１２に供給する重量センサ及び／または光学センサを凹部２０２に設けることができる。装置１００上の部品間では無線及び／または有線通信インタフェースを介して信号を送受信することができる。コントローラ１１２はまた、自動処理システムにおいて他の部品を操作する１若しくは複数の他の部品コントローラのみならず中央制御ユニットとインタフェースをとることができる。

ここで図６（Ａ）〜（Ｄ）を参照されたい。収蔵モジュール１０４の一実施形態の斜視図及び上面図をそれぞれ図６（Ａ）、（Ｂ）に示す。カバー２０４のスタックを収蔵モジュール１０４の中空部６０２の開かれた側面にローディングし、シャトル１０２に隣接して配置された収蔵モジュール１０４の他側面上の開口部６０４からディスペンスすることができる。収蔵モジュール１０４を基部１１４に取外し可能に取着することができるように、フランジ６０６または他の適切な構造を収蔵モジュール１０４に設けることができる。フランジ６０６が確実に基部１１４上に適切に載置されるのに役立つように、スロット５０６を設けることができ、これは図５（Ａ）〜（Ｃ）において基部１１４のそれぞれの上面図及び側断面図に最も良く示されている。

図６（Ａ）に示されているように、収蔵モジュール１０４の２つの互いに対向する側面６０８は、収蔵モジュール１０４におけるカバー２０４の載置及び取外しを容易にするために相当な開口部を含むことができる。シャトル１０２がディスペンシング位置からローディング位置へ移動するときカバー２０４が滑り落ちるか或いは収蔵モジュール１０４とシャトル１０２の間に引っかかることのないように、シャトル１０２に隣接した側面６０８の端部部分は、凹部２０２を囲繞するシャトル１０２の部分からカバー２０４の厚さ以下の距離であるように構成される。

図示された実施形態において、収蔵モジュール１０４には、カバー２０４を載置することができる正方形、長方形、または他の適切な形状の内部中空部６０２を側壁６０８に沿って形成する２つの別の対向する側壁６１２が含まれる。図６（Ｃ）は、中空部６０２に面した側壁６１２の断面図であり、図６（Ｄ）は、側壁６１２の更なる断面図であり、先細になった案内部材６１４、６１６をそれぞれ壁６１２、６０８上に示す。中空部６０２の適所におけるカバー２０４の載置を容易にするために先細になった案内部材６１４、６１６が設けられることがあり、中空部６０２の底部まで徐々に幅が広くなるように実質的に中空部６０２の深さの全部または一部に沿って延在することができる。１若しくは複数の壁６０８、６１２上には１若しくは複数の案内部材６１４、６１６を設けることができる。或いは、壁６１４、６１６を中空部６０２全体で全幅に沿って適切に先細にすることができる。

カバー７０４を含む装置１００の断面側面図を図７に示す。カバー２０４のスタックに汚染物が導入されるのを防ぐために、収蔵モジュール１０４の上方にカバー７０４を配置することができる。カバー７０４は、装置１００の他の部分の上に延在し、１若しくは複数の適切な留め具７０８によって基部１１４に取着され得る。ディスペンスされたカバー２０４へのアクセスを可能にするために、カバー７０４に凹部２０２の上方に開口部７０６が構成される。

図７はまた、アクチュエータ１０６が入力ポート７１０及び出力ポート７１２を備え、流体のフローを収容し、アクチュエータ１０６を操作することができることを示している。１若しくは複数の取付部材７１４、例えば取っ手または他の適切な構造などを基部１１４に固定し、アクチュエータ１０６を装置１００に結合／支持することができる。基部１１４に１若しくは複数の開口部７１８を更に儲け、装置を自動試料処理システムなど別の機器に取り付けることができるようにすることができる。

適切に構成された凹部２０２を有する対応するシャトル１０２に沿って、異なる大きさ及び形状のカバー２０４を収容するように構成された複数のカバー収蔵モジュール１０４を設けることができることに留意されたい。重力及び／または加えられた力を用いてカバー２０４を収蔵モジュール１０４から供給することができることにも留意されたい。例えば、カバー２０４のスタックの頂部に適切な圧力を加えるために収蔵モジュール１０４にばね荷重をかけることができる。

収蔵モジュール１０４及びシャトル１０２を任意の適切な方向に向けることができる。図１及び図７に示す実施形態において、収蔵モジュール１０４はシャトル１０２の上に配置され、カバー２０４は凹部２０２に平らに置かれる。しかし、ディスペンスされたカバー８１０を掴むのに用いられる機器の種類により、シャトル１０２及び収蔵モジュール８０６をある角度をなして方向付けすることができることが予想される。例えば、実質的に垂直である凹部８０４を有して構成されたシャトル８０２を含むカバーディスペンシング装置８００の一実施形態の正面図及び上面図をそれぞれ図８（Ａ）、（Ｂ）に示す。本明細書に記載の装置１００と同様に、アクチュエータ（図示せず）により収蔵モジュール８０６における開口部を横切るようにシャトル８０２を動かし、カバー８１０のスタックの一端から１枚のカバー８１０を取り外すことができる。基部８０８または装置１００が取り付けられる装置または機器の他の適切な部分は、シャトルが収蔵モジュール８０６を通過するときに凹部８０４の開放端８１４からからカバー８１０を受容するためにスロット８１２を有して構成されることができる。

ある実施形態において、よりアクセスしやすい場所／方向にカバー８１０を載置するためにスロット８１２に角度をつけることができる。凹部８０４の側壁を先細にし、凹部８０４に開口部を設けてカバー８１０が容易に離れるようにすることができる。カバー８１０がスロット８１２にディスペンスされたら、シャトル８０２はローディング位置に戻ることができる。２つの側から及び／または２つの端部に沿ってカバー８１０の一部分をしっかり握ることができるようにスロット８１２を構成することができることに留意されたい。そのような構成においては、機械式グリッパによるほか吸着カップまたは静電装置などの他の装置によるカバー８１０の把持が可能になる。シャトル８０２が引っかかったような動きをして滑らかに動かないことがないように、収蔵モジュール８０６には、カバー８１０の垂直なスタックをシャトル８０２に向けて動かすべく力を加える手段（ばね押しキャップ８１８として示されている）が含まれることにも留意されたい。

他の実施形態において、収蔵モジュール１０４、８０６が静止シャトル１０２、８０２に関連して動くように装置１００、８００中の部品を配置することができる。更に、装置１００、８００中の部品を動かすのに任意の適切な型及び数のアクチュエータ１０６を用いることができ、例えば、特に空気作用により及び／または油圧的、電磁的、圧電的、機械的、電気機械的に駆動されるアクチュエータを用いることができる。

シャトル１０２はまた、２つまたはそれ以上の凹部２０２、８０４を有する構成にしてもよい。更に、収蔵モジュール１０４、８０６を通過しかつ個々のまたは複数のカバー２０４、８１０をディスペンスする一連の凹部２０２、８０４を有するコンベヤーベルトなど別の構造を用いてシャトル１０２、８０２を具現することができる。例えば、スロット８１２の長さを、１若しくは複数の自動試料処理システムによって用いられるようになっている一連の次々にディスペンスされるカバー８１０を収容するのに必要な大きさにすることができる。シャトル８０２の動きは、各カバー８１０がディスペンスされるときに一連のカバー８１０をスロットに沿って動かすことができる。

図９乃至図１１を参照すると、カバーディスペンシング装置１００、８００を利用しかつ複数の試料の処理を同時にかつ個々に制御するように適合された試料処理システム９００の複数の図が示されている。例として示した試料処理システム９００は、カバー載置及び取外し能力、試薬の精密吸引及び分注（dispensing）、標本９０２に対する個々の温度制御を備えた自給式の自動システムである。

ある実施形態において、試料処理システム９００には、台９３０と、台９３０に保持されるか或いは台９３０に結合されて複数の試薬容器９４４を保持するように適合され得るラック９４２とが含まれる。ラック９４２はまた、試薬を異なる選択温度に維持するための１若しくは複数の個別に制御可能な加熱要素を有して構成することができる。試料処理システム９００はまた、複数の標本９０２を異なる環境条件、例えば、異なる温度、光及び／または湿度レベルに独立して維持するように構成することができる。

ある実施形態において、台９３０に対して１次元、２次元、及び／または３次元に位置決めすることができる移動可能なアーム９１４にロボット装置９４０が搭載される。種々の異なる操作及び機能、特に、カバーの把持及び解放、標本へのカバーの位置決め及び取外し、物質のローディング及び分注、標本の周りにバリヤを作るためのシーラントのローディング及び分注、標本内容物の混合、標本９０２の洗浄、標本９０２の乾燥などを行うために、異なる種類の付属装置を受け入れるようにロボット装置９４０を構成することができる。

ある実施形態において、ロボット装置９４０には、標本９０２を形成するために収蔵部に１若しくは複数の大きさのカバーをディスペンスするように適合されたカバー取扱装置９０６が含まれる。カバーを自動的に１枚ずつディスペンスできるようなカバーディスペンシング装置１００、８００をシステム９００に設けることができる。カバー取扱装置９０６を改変して、カバーディスペンシング装置１００の凹部２０２及び／または、カバーディスペンシング装置１００、８００または試料処理システム９００内またはその付近の他の適切な場所からばらのカバーを回収するようにすることもできる。ロボットヘッド９４０には更に、定量ポンプ、真空ポンプ、ケーブル装置、ロボットヘッド９４０を制御する部品及びデバイスを含むプリント回路板が含まれることもある。

収蔵モジュール１０４は、補充可能であり、アルミニウム、ステンレス鋼、プラスチックまたは他の適切な材料から製作することができる。

試料処理システム９００は、標本９０２または試料処理システム９００の他の場所におけるカバーの位置及び方向を検出する１若しくは複数のセンサを有して構成されることができる。ある実施形態において、１若しくは複数のセンサを移動可能なアーム９１４及び／またはロボット装置９４０の上または中に配置することができる。センサを移動可能なアーム９１４及び／またはロボット装置９４０と同じ場所に配置するのに加えて或いはそれに代えて静止位置に配置することもできる。

ある実施形態において、１若しくは複数の物質、例えば試薬を標本９０２上に分注するように適合された物質分注装置９０４を試料処理システム９００に設けることができる。カバー取扱装置９０６を物質分注装置９０４と併用し、処理中の適時に標本上でのカバーの載置及び取外しを自動化することができる。

物質分注装置９０４、カバーディスペンシング装置１００、カバー取扱装置９０６など試料処理システム９００中の部品の操作及び機能性を制御する論理命令を実行するために、試料処理システム９００にコントローラ９０８を設けることができる。標本９０２の微小環境を制御するために試料処理システム９００において部品を操作するようにコントローラ９０８を適合させることもできる。特定のプロトコル及び処理に対応してプログラムされた論理命令は、特定の時間に取るべき動作、例えば、特に標本９０２上にカバーを載置する、標本９０２からカバーを取り外す、試薬を加熱または冷却する、特定の試薬を標本９０２に分注する、標本９０２を加熱または冷却する、及び／または、標本９０２及び／またはカバーを洗浄するなどを指定することができる。例えば、ユーザインターフェイスを介して特定の処理と特定の標本９０２または標本群９０２とを関連付けることができる。処理は、試料を含む収蔵部に第１の試薬を分注する、標本９０２上にカバーを載置及び密封する、標本９０２からカバーを取り外す、標本９０２から試薬を洗浄する、標本９０２を乾燥させる、第２の選択試薬を標本９０２に分注する、再び標本９０２にカバーをする、種々の動作を選択的に繰り返すなどの動作を指定することができる。

図１２〜１５を参照すると、図９〜１１のカバー取扱装置９０６として用いられ得る種々の機器の実施形態の例が示されている。エフェクタ１００６は、ロボットヘッド１００４に結合されている。１若しくは複数のディスペンシング装置１００、８００は、大きさまたは他の特性が１つでも異なるカバーをディスペンスすることができる。エフェクタ１００６がディスペンシング装置１００、８００からカバーを回収することができるように、ロボットヘッド１００４はディスペンシング装置１００、８００の近くへ移動するように適合されている。エフェクタ１００６を操作し、標本へのカバーの載置及び取外しを含む複数の機能を実行することができる。

カバーを把持及び解放する真空パッドエフェクタ１０２４を含む真空装置１０２２が含まれるカバー取扱システム１０２０の一実施形態を図１３に示す。真空装置１０２２には、水分離器１０２６、真空センサ１０２８、真空ポンプ１０３０、真空緩衝器１０３２及び／または空気弁１０３４が含まれることがある。カバー取扱システム１０２０の操作を制御する信号をコントローラ９０８（図９）に供給するように真空センサ１０２８を構成することができる。

真空センサ１０２８が圧力の増加を示すとき、コントローラ９０８の論理によれば、真空ポンプ１０３０によって真空圧が働くエフェクタ１０２４の開口部をカバーが塞いでいると考えられる。カバーを適所に載置した後に、真空ポンプ１０３０の電源を切って空気弁１０３４を開き、正の空気圧によって真空パッドエフェクタ１０２４からカバーを外すことができるようにする。操作は、カバーが真空パッドエフェクタ１０２４に付着しないようにする。

カバー２０４を把持及び解放する電磁式取付装置１０４２を更に含む電磁エフェクタ１０４０を有する実施形態を図１４に示す。そのような実施形態において、カバー２０４は、１若しくは複数の磁気部分を有する構成である場合がある。例えば、カバー２０４は、磁気塗料または被覆剤、ケミカルコーティング、導電性材料、箔、または他の適切な材料を有して構成されることができる。カバー２０４が互いに付着しないように、材料を塗装、エンボス、または別の構成にすることができる。カバー２０４上に磁気材料を吸引及び反発する正及び負の電界を発生させるように電磁式取付装置１０４２を操作することができる。

カバー２０４を把持及び解放する機械式グリッパ機器１０６２を更に含むエフェクタ１０６０を有する一実施形態を図１５に示す。グリッパ機器１０６２には、１次元若しくは複数次元運動をする２つまたはそれ以上のフィンガーまたはグリッパを設けることができる。カバー２０４の取扱いを容易にするために、グリッパにパッド（当て物）をしたり、ゴムまたは他の適切な物質で覆ったりすることができる。電気機械式フィンガーの位置及び操作は、コントローラ９０８により制御可能である。

種々の実施形態において、コントローラ９０８は、ロボットヘッド１００４及びエフェクタ１００６、１０２４、１０４２、１０６２の操作を制御する。標本を乱すこと及び気泡の形成を最小にするような方法で標本へのカバー２０４の載置及び取外しを制御するように、コントローラ９０８により実行される論理命令を適合させることができる。例えば、ロボットヘッド１００４及びエフェクタ１００６、１０２４、１０４２、１０６２を操作し、１つの端部または隅から開始して、気泡を最小にするためにカバー２０４をゆっくり下げることによって、ディスペンスされたカバー２０４を標本上に載置することができる。カバー２０４を取り外す種々のプロセスは、例えば標本からカバー２０４の端部を剥がし、その後、標本及び／またはカバー２０４を吹き飛ばすか洗い落とし、或いは使用済みのカバー２０４を廃棄物トレイに廃棄するなどの処理が完了した後、用いられることができる。

ある実施形態において、エフェクタ１００６、１０２４、１０４２、１０６２及びロボットヘッド１００４を互いに独立して動くように構成することができる。エフェクタ１００６、１０２４、１０４２、１０６２に加えて、またはそれに代えて、他の適切な機器を用いてカバー２０４を取り扱うことができることに留意されたい。

他の機構を用いてカバー２０４をディスペンスできることにも留意されたい。例えば、ステッパー電動機、サーボモータ、またはＤＣモータなどの適切なモータにより駆動されるスピンドルまたはシャフト上に取り付けられた１若しくは複数のベルト、パッド、またはローラーを用いて、シャトル１０２の代わりにカバー２０４を１つずつディスペンスすることができる。ベルト／ローラー／パッドを、ゴム、プラスチック、ガラスまたは他の適切な材料から製作することができる。ベルト／ローラー／パッドには、カバー２０４の端部上の穴に係合してスピンドルの回転に合わせてカバー２０４を１つずつ動かすようなスプロケットを設けることができる。シャフトの回転に合わせて、台上へ、入れ物へ、容器または他の適切な場所へカバー２０４を１つずつディスペンスすることができる。

ある実施形態においては、カバー２０４のラックを傾斜させ、カバー２０４のスタックから１枚のカバー２０４を一度にディスペンスできるように構成することができる。そのようなスタックに異なる厚さ及び形状のカバー２０４を設けることができる。

他の実施形態においては、ロボット装置９４０に針またはプローブを取り付け、この針またはプローブを操作してカバー２０４の端部に設けられた穴からカバー２０４を上下させることができる。針を穴に挿入し、カバー２０４を持ち上げて所望の標本まで搬送することができる。適切なアクチュエータ、モータ、または他の機構によって、針に１次元若しくは複数次元運動をさせることができる。

更なる実施形態においては、カバー２０４を保持するための受口を含み得る円形トレイ（回転ラック）にカバー２０４を載置することができる。エフェクタ１００６、１０２４、１０４２、１０６２によって１若しくは複数のカバー２０４に一度にアクセスできるように、モータまたは他の適切な機構によってトレイを駆動して円を描くように動かすことができる。

他の実施形態においては、ロボット装置９４０上に取り付けられた封入容器にカバー２０４を設けることができる。封入容器から標本上に一度に１若しくは複数のカバー２０４をディスペンスすることができる。適切な形状のピストンまたは他の機構によって、封入容器においてスロットからカバー２０４を押し出すことができる。

カバー２０４を、電気機械式グリッパまたは他の適切な機器によって剥がすことができる連続巻きプラスチックまたは他の適切な材料に構成することができる。ロボット装置９４０またはシステム９００の他の適切な場所から連続巻きカバー材料をディスペンスすることができる。巻かれた状態からの取外しを容易にするためにカバー２０４を穿孔処理するか、或いは所望のカバー材料長さを切り離すためにロボット装置９４０または他の適切な場所にカッティングエッジまたは機器を設けることができる。１つのカバー２０４の長さを一度に検出するレーザセンサ、カバー材料の正確に計った一部分をディスペンスするようにギアを付けられた機械エゼクタ、または他の適切な機構によって、ディスペンシングを制御することができる。

連続巻きカバー材料とカバー２０４を含む封入容器をロボット装置９４０上に自動的に取り付けかつ取り外すように、コントローラ９０８を適合させることができる。更に、残りのまたはディスペンスされたカバー枚数を検出または計数し、封入容器が空になる時及び交換の必要性を判定するようにコントローラ９０８を適合させることもできる。システム９００においてロボット装置９４０が近づける場所に交換用封入容器を設けることができる。空になった封入容器は、システム９００または他の適切な場所に備えられた廃棄物入れに廃棄することができる。所定量及び／または全てのカバー２０４のディスペンシングが終わったとき補充警告メッセージを発するようにコントローラ９０８を構成することができる。

個々のカバー２０４は、カバー２０４が互いに付着しないようにする助けとなるように、ラック中で離しておくか或いは薄い紙切れなどの適切なスペーサによって分離することができる。カバー２０４には、ケミカルコーティング（全体的または部分的に、例えば端部上のペイントライン）または他の分離器が含まれることがあるが、これらは、エフェクタ１００６、１０２４、１０４２、１０６２を有するスタックから１枚のカバー２０４を一度に取り外すことを可能にする。種々の形状のカバー２０４、例えば長い連続ファンフォールド（扇子折り）カバー２０４のスタックを設けることもできる。ここで、カバー２０４の端部は、互いに少なくとも部分的に結合されている。端部同士の結合は、エフェクタ１００６、１０２４、１０４２、１０６２からの力、または他の適切な分離／切断装置によって分離可能である。

自動試料処理システム９００においてカバー２０４をディスペンスするためにカバーディスペンシング装置１００、８００を用いることができるが、コインなどのカバースリップ以外の物体及び他の実質的に平らな物体をディスペンスするようにディスペンシング装置１００、８００を適合させることもできる。ほとんど如何なる大きさ、形状、数の物体でも１若しくは複数を一度にディスペンスされ、このとき、自動処理機は、或いは人間でさえも、このような物体に近づくことができる。

本明細書では種々の実施形態について説明しているが、これらの実施形態は説明のためのものであり、特許請求の範囲を制限するものではないことは理解されるであろう。上記した実施形態を変形、改変、付加、改良することが可能である。例えば、当業者であれば、本明細書中に開示された構造体及び方法を提供するのに必要なステップを容易に実現するであろうし、本明細書中で与えられている処理パラメータ、材料、寸法は例示目的に過ぎないことも理解できるであろう。所望の構造及び変更を達成するためにパラメータ、材料、寸法を変更することができ、それは特許請求の範囲内のことである。例えば、多くの新規な機能を有する特定のシステムについて説明してきたが、有用性を維持する一方で、他の機能を含むか含まないかいずれかであるシステムにおいてそれぞれの異なる機能を実現することができる。

本明細書で開示した教示に基づくカバーディスペンシング装置の一実施形態の斜視図である。 図１のカバーディスペンシングアセンブリと共に用いることができるカバーシャトルの上面図及び側面図を示す。 図１のカバーディスペンシングアセンブリの側面図であり、引込位置にある動作機構を示す。 図１のカバーディスペンシングアセンブリの側面図であり、伸展位置にある動作機構を示す。 （Ａ）〜（Ｃ）からなり、（Ａ）は図１のカバーディスペンシングアセンブリと共に用いることができるシャトル基部の上面図、（Ｂ）及び（Ｃ）はその側面図を示す。 （Ａ）〜（Ｄ）からなり、（Ａ）は図１のカバーディスペンシングアセンブリと共に用いることができるカバー収蔵モジュールの斜視図、（Ｂ）はその上面図、（Ｃ）及び（Ｄ）は図１のカバーディスペンシングアセンブリと共に用いることができるカバーシャトルの側面図を示す。 図１のカバーディスペンシングアセンブリの断面側面図を示す。 （Ａ）〜（Ｃ）からなり、（Ａ）はカバーディスペンシング装置の別の実施形態の正面図、（Ｂ）はその上面図、（Ｃ）は図８（Ａ）、（Ｂ）のシャトルの正面図を示す。 図１及び図８（Ａ）、（Ｂ）のカバーディスペンシング装置を利用することができ、複数の試料の処理を同時にかつ個々に制御するように適合された試料処理システムの図を示す。 図１及び図８（Ａ）、（Ｂ）のカバーディスペンシング装置を利用することができ、複数の試料の処理を同時にかつ個々に制御するように適合された試料処理システムの図を示す。 図１及び図８（Ａ）、（Ｂ）のカバーディスペンシング装置を利用することができ、複数の試料の処理を同時にかつ個々に制御するように適合された試料処理システムの図を示す。 図９の試料処理システムにおけるカバー取扱装置として用いることができる機器の実施形態を示す。 図９の試料処理システムにおけるカバー取扱装置として用いることができる機器の実施形態を示す。 図９の試料処理システムにおけるカバー取扱装置として用いることができる機器の実施形態を示す。 図９の試料処理システムにおけるカバー取扱装置として用いることができる機器の実施形態を示す。

符号の説明

１００、８００ カバーディスペンシング装置
１０２ シャトル
１０４ カバー収蔵モジュール
１０６ アクチュエータ
１１０ アーム
１１４ 基部
１１６ 通路
１１８ レール
１２２ コントローラ
２０２ 凹部
２０４ カバー
９００ 試料処理システム
９０６ カバー取扱装置

Claims (20)

1. 自動ディスペンシングアセンブリであって、
   基部と、
   前記基部に取り付けられかつ自動制御下でローディング位置とディスペンシング位置との間を移動可能なシャトルと、
   シャトルに近接して取り付けられた収蔵モジュールとを含み、
   前記シャトルが、物体を搬送するように構成された凹部を含み、前記シャトルにおける前記凹部の深さが前記物体の１つの厚さと概ね同じであり、
   前記収蔵モジュールが、複数の物体を収蔵するように構成され、かつ次にディスペンスされる物体を露出する開口部を含み、
   前記凹部が前記ローディング位置において前記収蔵モジュールの前記開口部に隣接して配置され、前記シャトルが前記ディスペンシング位置に移動すると、前記凹部の端部が、前記ディスペンスされる前記物体を収蔵モジュールの他の物体から分離することを特徴とするアセンブリ。
2. 前記基部が、含油材料で製作されることを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記基部が通路を含み、前記シャトルが前記通路内に配置されることを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
4. 前記基部と前記シャトルの間に１若しくは複数のレールを更に含み、前記シャトルが前記レールに沿って前記通路内を移動することを特徴とする請求項３に記載のアセンブリ。
5. 前記シャトルを前記ローディング位置と前記ディスペンシング位置との間で動かすために結合されたアクチュエータを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
6. 前記シャトル及び前記アクチュエータからなる群の少なくとも１つの位置を示す信号を検出及び生成するために結合されたセンサを更に含むことを特徴とする請求項５に記載のアセンブリ。
7. 前記凹部からの前記物体の取外しを容易にするための、前記凹部を貫通する開口部を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
8. 前記センサが、前記ディスペンシング位置及び前記ローディング位置からなる群の少なくとも１つに前記シャトルが到達したときに前記シャトルの存在を光学的に検出するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載のアセンブリ。
9. コントローラを更に含み、
   前記コントローラが、
   取扱システムの操作を制御して前記凹部から前記物体を取り外し、
   前記センサから信号を受信し、かつ
   別の物体がディスペンスされるべきかを自動的に判断することによって前記アクチュエータの操作を制御するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載のアセンブリ。
10. 前記取扱システムが前記凹部における前記物体の方向を判定できるようにするための検出可能な部品を前記アセンブリ上または前記物体上に更に含むことを特徴とする請求項９に記載のアセンブリ。
11. 前記物体が、重力及びからなる群の少なくとも１つによって、前記収蔵モジュールから供給されることを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
12. 物体をディスペンスする方法であって、
    前記シャトルと自動コントローラの間に結合されたアクチュエータを介して物体モジュールにおける開口部に隣接してシャトルを往復摺動させる過程と、
    前記シャトルが第１の位置にあるとき前記物体収蔵モジュールから物体を受容する過程であって、前記物体が前記シャトルの凹部に受容され、前記凹部の深さが前記物体１つの厚さと概ね同じであるような該過程と、
    前記凹部の端部部分で前記凹部において前記物体の１つの端部に力を及ぼし、前記シャトルが前記第１の位置から第２の位置へ移動するときに前記物体収蔵モジュールにおいて前記物体を残りの物体から分離し、前記残りの物体を前記物体収蔵モジュールに保持する過程とを含むことを特徴とする方法。
13. 前記シャトルが基部の通路内に配置され、前記通路が、前記シャトルと前記基部間の摩擦を低減するように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記シャトルが、前記第１の位置及び前記第２の位置からなる群の少なくとも１つにあるときに、前記シャトルの位置を自動的に検出する過程を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
15. 前記シャトル及び前記アクチュエータからなる群の少なくとも１つの位置を示す信号を生成する過程を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
16. 装置であって、
    シャトルと、
    複数の物体の１つにアクセスできるようにするための開口部を含む物体収蔵モジュールと、
    アクチュエータとを含み、
    前記アクチュエータが、自動コントローラとつながっており、かつ前記シャトル及び前記収蔵モジュールからなる群の少なくとも１つを互いに双方向的に動かすように構成されており、
    前記シャトルが、前記収蔵モジュールから物体を受容するように構成された凹部を含み、前記凹部の深さが物体１つの厚さと概ね同じであることを特徴とする装置。
17. 物体取扱システムによって回収されるような物体が在るかどうかを前記自動コントローラへ示すように適合されたセンサを更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. 異なる大きさの物体を収容するように構成された複数の物体収蔵モジュールと、
    前記複数の収蔵モジュールに対応する複数のシャトルとを更に含み、
    前記シャトルにおける前記凹部が、前記対応する収蔵モジュールにおいて前記物体を収容する大きさであることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
19. 前記自動コントローラが、
    前記センサから信号を受信し、
    物体取扱システムの操作を制御して前記凹部から前記物体を取り外し、かつ
    別の物体がディスペンスされるべきかを自動的に判断することによって前記アクチュエータの操作を制御するように構成されていることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
20. 基部を更に含み、
    前記シャトルと前記収蔵モジュールが前記基部に結合され、
    前記基部が、前記シャトル及び前記収蔵モジュールの少なくとも一方の移動における摩擦を低減する手段を含むことを特徴とする請求項１９に記載の装置。
    
    
    

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