JP2007024537A - 分注装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チップの検査とバーコードの読取りの２つの機能を備えた上で、装置の小型化と低コスト化を実現する。
【解決手段】液体を吸引・排出する機能を有する複数のピへット１が搭載され、Ｘ、Ｙ及びＺの各一方向に移動可能な分注ヘッド２を備えた分注装置において、前記分注ヘッド２に搭載されているピヘット１の先端に装着されたチップ６を検査する機能と、液体を貯留して所定位置に載置された容器７に記録されているバーコード１０を読み取る機能とを併有する撮像手段９を設置した。
【選択図】図１

Description

本発明は、分注装置、特に分注容器の判別と、分注液体の量等の検知を有効に行なうことができる分注装置に関する。

従来の分注装置は、図９にその概要を示すように複数のピぺット１を搭載している分注ヘッド２が、Ｘ駆動フレーム（Ｘ駆動手段）３によりＸ方向に、該Ｘ駆動フレーム３と一体でＹ駆動フレーム（Ｙ駆動手段）４によりＹ方向に、それぞれ進退動可能であると共に、明示しないＺ駆動手段によりＺ方向に進退動可能になっている。従って、この分注ヘッド２はステージ５の上方の空間を縦横に移動可能になっている。

又、上記分注ヘッド２に搭載されている各ピペット１は、それぞれ先端にチップ６が装着され、該チップ６内に検体等の液体を吸引したり、吸引した液体を排出したりする機能を有している。このチップ６は透明若しくは半透明の素材で形成され、液体を吸引したときには内部に蓄えられた液体の有無やその量を外側から確認することができるようになっている。

一方、前記ステージ５の上には、複数の微小容器が形成されている、いわゆるマイクロプレートと呼ばれる吸引元容器７と排出先容器８とが、それぞれ所定位置に載置されている。そして、前記分注ヘッド２を、前記Ｘ駆動フレーム３及びＹ駆動フレーム４により吸引元容器７の上方に移動させて位置決めした後、該分注ヘッド２をＺ駆動手段により下降させて微小容器内に貯留されている液体を吸引した後、上昇させて排出先容器８に移動させて排出することにより、液体を容器間で移動させるの分注動作が可能になっている。

この分注動作は確実に実行する必要があることから、前記分注ヘッド２にはチップ６自体の有無や、チップ６内に吸引された液体の有無等を検査するための検査用のＣＣＤカメラ（撮像手段）９が備えられている。

又、この分注装置には、ステージ５上に供給された吸引元容器７が、目的の液体が貯留されているものであることを分注前に確認することが重要であることから、容器７の側面に予め記録されているバーコード１０を読み取るためのバーコードリーダ１１が配設され、これを駆動部１２によりバーコード１０に沿ってＹ方向に移動させることにより、該バーコード１０の読み取り動作が可能になっている。

なお、このような用途に使用されるバーコードリーダとしては、例えば特許文献１に開示されている。又、バーコードリーダには、図示したような１次元の動きだけでなく、分注ヘッド２と同様に３次元的な動きをするものもある。

特開２００２−３５２１８７号公報

しかしながら、前記従来の分注装置には、チップの検査と容器に記録されているバーコードの読取りという２つの機能を、それぞれ独立した駆動部を備えた撮像手段と、バーコードリーダとを用いて実現していることから、装置の大型化が避けられない上に、高コスト化を招くという問題があった。

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、装置の小型化と低コスト化を図った上で、チップの検査とバーコードの読取りの２つの機能を容易に実現することができる分注装置を提供することを課題とする。

本発明は、液体を吸引・排出する機能を有する複数のピへットが搭載され、Ｘ、Ｙ及びＺの各一方向に移動可能な分注ヘッドを備えた分注装置において、前記分注ヘッドに搭載されているピヘットの先端に装着されたチップを検査する機能と、液体を貯留して所定位置に載置された容器に記録されているバーコードを読み取る機能とを併有する撮像手段を設置したことにより、前記課題を解決したものである。

本発明においては、前記撮像手段が、前記分注ヘッドに設置されているようにしてもよく、又、前記撮像手段を、前記チップを撮像する位置と、前記容器に記載されているバーコードを撮像する位置とに、それぞれ移動させる駆動手段を備えているようにしてもよい。

本発明においては、又、前記撮像手段の光軸を、前記容器に記録されているバーコードの方向に変更するミラーが、光軸上と非光軸上との間に移動可能に設置されているようにしてもよい。

本発明によれば、チップを検査する機能を有する撮像手段に、バーコードの読み取り機能を併有させるようにしたことにより、装置の小型化と低コスト化を同時に図ることができた。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

なお、以下の説明では、前記図９に示した分注装置と実値的に同一の部分については同一の符号を使用して詳細な説明を省略する。

本実施形態では、前記図９からバーコードリーダ１１とその駆動部１２とを除き、前記ＣＣＤカメラ（撮像手段）９に、チップ６を撮像してその有無と共に、吸引された液体量を確認する検査機能の外に、バーコードの読取り機能を追加したものである。

具体的には、ＣＣＤカメラ９によりバーコードを撮像して入力される画像データを、図示しない制御装置に内臓されている画像処理部において、画像処理することによりバーコードを読み取る機能を、ソフトウェアにより実現している。

本実施形態の作用を説明すると、まず分注工程に先立ち、吸引元容器７と吐出（排出）先容器８がステージ５上の所定位置にそれぞれ供給され、載置される。次いで、Ｘ駆動フレーム３及びＹ駆動フレーム４により、分注ヘッド２を容器７が設置された位置まで移動させる。

その後、図２に要部を拡大して示すように、分注ヘッド２が有するピペット昇降機構（明示せず）によりピペット１を、ＣＣＤカメラ９の前方の光軸上より上昇させて視野範囲から除去すると共に、該分注ヘッド２自体をＺ駆動手段により下降させて、該カメラ９の光軸上に容器７に記載されているバーコード１０を一致させる。

このように、前記分注ヘッド２に搭載されているＣＣＤカメラ９の視野範囲に、吸引元容器７に記録されているバーコード１０が入るようにした後、該バーコード１０を撮像し、画像処理ソフトによりコードデータを読み取り、適切な容器が適切な位置に載置されているか否かを確認する。

続いて、一旦分注ヘッド２、吸引元容器７と干渉しない高さにをＺ駆動手段により上昇させた後、Ｘ駆動フレーム３及びＹ駆動フレーム４により該分注ヘッド２を吸引元容器７の上方所定位置まで移動させ、分注ヘッド２内の前記昇降機構によりピペット１を下降させ、チップ６内に吸引元容器７に貯留されている液体を吸引する。

その後、図３に示すように昇降機構によりピペット１を撮像高さまで上昇させ、ＣＣＤカメラ９によりチップ６内の液体量を確認する。その結果、液体量に問題が無い場合は、更にＸ駆動フレーム３及びＹ駆動フレーム４により分注ヘッド２を吐出先容器８が設置されているステージ５上の位置まで移動し、分注ヘッド２内の昇降機構によりピペット１を下降させ、各チップ６内の液体を吐出し、１つの分注動作を終了する。

以上詳述した本実施形態によれば、チップ６内の液体量を検知するためのＣＣＤカメラ９により、更に検体や試薬等の液体の容器７に記録されているバーコード１０を読み取ることができるようにしたことにより、専用のバーコードリーダやその駆動部が不要となったため、装置の小型化とコストダウンを実現することが可能となった。

又、ＸＹＺの各方向に移動可能な分注ヘッド２に搭載されたＣＣＤカメラ９に、バーコード読取り機能を追加したことにより、新たな駆動手段を追加することなく、バーコード読取り可能な容器の設置範囲を拡大することが可能となった。

図４には、ＣＣＤカメラ９自体を昇降動させるＺ駆動機構（明示せず）を、分注ヘッド２に追加した第２実施形態の分注装置の要部を示す。

このように、ＣＣＤカメラ９自体を矢印方向に昇降動可能にする機構を分注ヘッド２に搭載することにより、図４のバーコード１０の読取り状態から、図５に示されるチップ６の撮像状態への切り替えや、異なる高さに記録されたバーコードや、隣接する鉛直面（容器側面）に記載されているバーコード等を読取ることが可能となることから、バーコードが記録された容器等の設置範囲を拡大することが可能となる。

図６には、第３実施形態の分注装置の要部を示す。この実施形態では、チップ６と、これを撮像する位置に固定されているＣＣＤカメラ９との間の光軸上に、該カメラ９の光軸を吸引元容器７に記録されているバーコード１０の方向に変更するミラー１３を配置すると共に、該ミラー１３を図７に示すように光軸上の位置より上の非光軸上に上昇可能にしている。

本実施形態によれば、ミラー１３をＣＣＤカメラ９の撮像方向の光軸上と直交する方向の非光軸上の間で移動可能に設置したことにより、図７に示されるチップ６内の液体量の撮像と、図６に示される容器７のバーコード１０の撮像との間の切り替えを、ミラー１３の高さ位置を変更するだけで容易に行なうことができる。

又、ミラー１３の傾斜角度を調製することにより、容器７のバーコードの記録高さの違いにも対応可能である。更に、図８に示すように、複数の容器が近接して載置されている場合でも、容器７の側面（鉛直面）に記録されているバーコードを確実に読み取ることが可能となる。従って、読取り可能なバーコードの記録範囲を拡大することが可能となる。

なお、前記実施形態では、ＣＣＤカメラ９自体が分注ヘッド２に搭載されている場合、又はＣＣＤカメラ９の昇降機構が分注ヘッド２に搭載されている場合について説明したが、これに限定されず、カメラ９を分注ヘッド２とは独立に移動させることが可能な、専用の駆動手段を設置するようにもよい。

本発明に係る第１実施形態の分注装置の概要を示す概略斜視図 第１実施形態の要部を示す部分正面図 第１実施形態の要部を示す他の部分正面図 本発明に係る第２実施形態の要部を示す部分正面図 第２実施形態の要部を示す他の部分正面図 本発明に係る第３実施形態の分注装置要部を示す部分正面図 第３実施形態の分注装置の要部を示す他の部分正面図 第３実施形態の効果を示す部分正面図 従来の分注装置の概要を示す概略斜視図

符号の説明

１…ピヘット
２…分注ヘッド
３…Ｘ駆動フレーム（Ｘ駆動手段）
４…Ｙ駆動フレーム（Ｙ駆動手段）
５…ステージ
６…チップ
７…吸引元容器
８…排出先容器
９…ＣＣＤカメラ（撮像手段）
１０…バーコード
１１…バーコードリーダ
１２…バーコード駆動部
１３…ミラー

Claims (4)

1. 液体を吸引・排出する機能を有する複数のピへットが搭載され、Ｘ、Ｙ及びＺの各一方向に移動可能な分注ヘッドを備えた分注装置において、
   前記分注ヘッドに搭載されているピヘットの先端に装着されたチップを検査する機能と、液体を貯留して所定位置に載置された容器に記録されているバーコードを読み取る機能とを併有する撮像手段を設置したことを特徴とする分注装置。
2. 前記撮像手段が、前記分注ヘッドに設置されていることを特徴とする請求項１に記載の分注装置。
3. 前記撮像手段を、前記チップを撮像する位置と、前記容器に記録されているバーコードを撮像する位置とに、それぞれ移動させる駆動手段を備えていることを目的とする請求項１又は２に記載の分注装置。
4. 前記撮像手段の光軸を、前記容器に記録されているバーコードの方向に変更するミラーが、光軸上と非光軸上との間に移動可能に設置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の分注装置。

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