JP2010032515A - サンプル管ラックの取扱方法およびその実験室システム - Google Patents

Abstract

【課題】サンプル管ラックを取り扱うための方法および実験室システムを開示する。
【解決手段】該実験室システムは、複数の収納ラックＳＲを収納するための複数の棚を持った収納部分と、該収納ラックＳＲからサンプル管を処分するための廃棄ユニットと、該収納部分中に、収納ラックＳＲを搭載するための、該収納部分から収納ラックＳＲを取り出すための、および所定の収納時間が経過した後に収納ラックを、該廃棄ユニットに持ってくるためのロボット移送システム５１０とを含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、テスト実験室環境におけるサンプル管ラックの取扱に関するものであり、特に貯蔵区画におけるサンプル管を貯蔵との関連で、サンプル管ラックの取扱用の実験室装置に関するものである。さらに詳細には、本発明は、管同定自動化システムに関するものである。

たとえば、患者のサンプルを検査しかつ種々の生体外診断テストを行う臨床実験室などの実験室においては、（血液、尿などの）サンプルを含むテスト管を、多数かつ注意深く効率的に取り扱わねばならない。この数年の間に、対応するシステムおよび装置を備えた自動化手法が、この技術に使用されている。

これらのサンプル管の取扱時の１つの態様は、たとえば冷蔵装置でありうる収納用仕切りに置かれる管に関するものである。効率的な取扱目的のためには、これらの管を、個別に取扱うのではなくて、いわゆるラック中に置くことである。通常、管を特定の収納ラック中に置き、この収納ラックを、収納装置中の棚などの収納仕切り中に、所定の時間の間置くことになる。この時間枠の間に、さらなる分析用の要望に応えて、たとえば（そのラック中に含まれている）サンプル管を送るために、ラック取扱装置により、ラックを取り出し、またその後、収納用に元に戻されなければならない。

欧州特許第１４４１０２６号明細書には、制御された気候条件を持ったキャビネットおよび内部にサンプルを収納するための環状ホルダーを有する収納システムが、開示されている。サンプルホルダー内にサンプルを載せたりまたは降ろしたりする機構を持った自動移送システムが、サンプルを動かす。積載／荷降ろし機構および／またはサンプルホルダーが、中心軸の周りに回転する。垂直リフトカラム、および上部の覆いにあるロックを経由してリフト台車において相対的に垂直移動する移送ガイドを持った伸縮自由なメカニズムにより、サンプルが、組立部の上部で挿入されかつ取り除かれる。

米国特許第６１２９４２８号明細書には、回転ラックでありまた目的物運搬器中の目的物を保持する目的物収納装置が開示されている。目的物は、目的物収納装置の構造上にのみ存在し、かつ持ち上げが可能である。該収納台は、回転ラック状目的物収納装置と、回転ラック状目的物収納装置の軸に対して平行にまた垂直に、目的物運搬器を移動させる目的物運搬器保持するための素子を持った移送装置とを持っている。気候テストキャビネットは、窓と、その内側に目的物収納装置と移送装置からなる収納台とを持っており、それは、目的物収納装置と窓の近辺の間に、目的物キャリヤの１つを、同時に前後に移送させる。

米国特許第６４７８５２４号明細書には、収納配置が、互いのトップに配置された、いくつかの収納スペースを含む少なくとも１つの収納軸を持った収納装置と、目的物の短期での受け取り用の配送装置とを持っていることを特徴とする収納配置と目的物用収納容器とが、開示されている。さらに、該収納配置は、目的物キャリヤを持った移送装置を持っており、また垂直置換装置と、水平回転装置と、目的物キャリヤを、配送装置と収納スペースの間に置き換えるための水平置換装置とを持っている。該目的物は、垂直線に対して常に同一角をとり、そこでは、目的物の基準表面が、水平に配向されていることが好ましい。該収納容器は、収納キャビネットと、統合された収納配置から成っている。該収納キャビネットは、ロック窓開口部を持っており、その寸法は、目的物の寸法に対応している。該配送装置は、収納キャビネットの外側に置かれている。

本発明は、請求項１１および請求項１２それぞれに記載の特徴を持った方法のみならず、請求項１記載の特徴を持ったサンプル管ラックを取扱うための実験室システムを提供する。

本発明によると、実験室サンプル管ラックの取扱用実験室システムは、複数の収納ラックを収納するための複数の棚を持った収納部分と、該収納ラックからサンプル管を処分するための廃棄ユニットと、該収納部分中に、収納ラックを搭載するための、該収納部分から収納ラックを取り出すための、および所定の収納時間が経過した後に収納ラックを、該廃棄ユニットに持ってくるためのロボット移送システムから成っている。好ましい実施形態によると、該搬送システムは、搬送される収納ラックと連結するための連結素子を含み、該連結素子は、そこに連結されるときに、収納ラック上に、押し／引き力を移す。さらに、該移送システムは、移送される収納ラックを運ぶための台を含み、該台は、高さ調整装置に、操作可能に接続されている。収納ラックが、収納位置から該台上に、たとえば、収納装置中の棚上に引かれる場合には、該高さ調整装置が、ラックが引かれる収納位置の水準よりわずかに下に、該台を引き下げる。収納ラックが、収納位置にある台から、たとえば、収納装置中の棚上に引かれる場合には、該高さ調整装置が、収納ラックが押し込まれる収納位置の水準よりわずかに上に、該台を引き上げる。

本発明によれば、収納搬送台のレベルは、収納ラックを取り扱う方向により調整され、該収納ラックの適当な挿入および引き戻し／回復が、可能になる。

さらに、本発明は、収納の所定制限時間の終了後に実験室サンプル管を取り扱うための実験室システムを提供する。好ましい実施態様によると、該廃棄ユニットは、廃棄容器上に置かれたラック停止位置を持った傾斜モジュールを含んでいる。傾斜モジュールは、該ラック中に含まれるサンプル管が廃棄容器中に下へ落ちるように、移送システムによってラックと共に搭載されるときに、該ラック停止位置を越えて傾くように設計されている。

本発明によると、廃棄されるラック含有サンプル管は、該傾斜モジュール中に置かれる。該ラック停止位置の傾斜に続いて、該サンプル管は、重力により該ラックから下の廃棄容器中へ落ち込む。このことにより、管の自動廃棄が可能になり、該廃棄容器へ管が次に落ち込まないことが確かなものとなる。落下サンプルを、廃棄容器中に導くために、該傾斜モジュールと該廃棄容器の間に、偏向板または邪魔板を置いてもよい。該ラックが空になった後、それは、通常の（非傾斜）位置中に戻され、該移送システムによって取り出される。引っ込める間に、ラック中に管が残留しているかどうかを、センサーが検出する。該傾斜モジュールに対して該移送システムにより行われる該配送／取り出し機構は、収納位置に対して行われる機構と同一または類似している。

さらなる特徴および実施形態は、以下の説明および添付の図面から明確になる。

本開示の範囲から逸脱しないで、上述した特徴および以後記述するものは、特定の組み合わせで使用できるだけでなく、他の組み合わせまたはそれら自体に基づいて使用できることは、理解される。本発明の開示は、開示された装置およびシステムの操作の対応する方法をもカバーし、かつ本説明は、コンピュータプログラムが、コンピュータまたは制御ユニット上で動く時、本発明の方法を行うために適したプログラムコード化手段を持ったコンピュータプログラムをもカバーしている。コンピュータ可読の媒体上に収納されるのみならず、コンピュータプログラムそれ自体が主張される。

種々の実装の一例を、実施形態による図面中で、概略的に説明し、また以後、図面を参照して詳細に説明する。説明は、決して本開示の範囲に限定するものではなく、また好ましい実施形態の説明である。

図１は、本発明の実験室システムからなる実験室装置ユニットの透視図を示している。 図２は、来入第１ラックが取り扱われる本発明の実験室システムの第１ラック搬送領域上への平面図を示している。 図３は、本発明による手段行使台の平面図を示している。 図４は、図３の手段行使台の収納ラック結合素子の平面透視図を示している。 図５は、収納ラックを取り扱うためのロボット移送システムの第１透視図を示している。 図６は、図５の収納ラックを取り扱うためのロボット移送システムの第２透視図を示している。 図７は、収納ラックと噛み合う図５の収納ラックを取り扱うためのロボット移送システムのフックの拡大詳細を示している。 図８は、収納ラックの透視図を示している。 図９は、図８の収納ラックの拡大詳細を示している。 図１０は、本発明の収納棚上の収納ラックの透視図である。 図１１は、２つの棚の間の収納ラックの他の透視図を示している。 図１２は、本発明の廃棄ユニットおよび図５のロボット移送システムの透視平面図を示している。 図１３Ａ〜図１３Ｃは、以下の操作工程における図１２の廃棄ユニットのドラムの正面図を示している。 図１４は、本発明の廃棄ユニットの他の実施態様を示している。

ここで、いくつかの実施形態を詳細に参照し、その例を添付図面に示す。同じまたは類似の部分を参照するために、全図面にわたり、同じ参照番号を使用する。

図１は、本発明の実験室システムからなる実験室装置ユニット１０の透視図を示している。この実験室装置ユニット１０は、実験室分析全システムの部分を形成するいわゆる収納取り出しモジュール（ＳＲＭ）であってもよい。該収納取り出しモジュールは、ラック搬送部分１２（図１の描写の左手側）と、冷蔵保存または収納部分１４（図１の描写の右手側）とを含んでいる。この２つの部分１２、１４の間には、ラックがラック搬送部分１２から収納部分１４中に移送されまた戻される（回復の場合）搭載／除荷接触面（図示せず）がある。該搭載／除荷接触面は、ゲートなどのように設計してもよい。

収納部分１４は、冷蔵庫１６を含んでいてもよい。本発明の関連における収納部分は、好ましくは、収納ラック中に、複数のサンプル管を収納することができる種々のサイズのキャビネットである。それは、管に対する周囲の温度を、室温以下、出来れば１８℃以下また出来れば１０℃以下の冷蔵庫内に保持するために、適当な焼き戻しユニットを持っていてもよい。

その内部では、収納部分１４は、多数のサンプル管ラックを収納するための複数の棚を含んでいる。本発明によると、該収納部分中に搭載されるサンプル管ラックは、いわゆる収納ラックである。このことは、本発明の幾何学的基準を満たす第１ラック（すなわち、種々のタイプの来入ラック）中に含まれるすべての管は、それぞれの第１ラックから取り出され、また収納部分１４中に搭載される前に、適当な収納ラック中に手段を求めることを意味している。該収納部分は、１人または２人の人間が、扉（図示せず）を経由して、収納部分１４の内部に入ることが可能なだけの充分な大きさであってもよい。この場合、該扉は解放されており、安全スイッチ切り替え回路は、全ての可動システム（ロボットアーム、または他の移送もしくは搬送システム）が、たとえば自然位置またはホーム位置に停止するようになることを保証している。一方第１ラックは、いくらか標準幾何性を持った１列ラックであり、そのために複数の異なった実験室システム中で取り扱われるように設計されているが、第２のラックおよび特に収納ラックは、多数列ラック（たとえば１０個の位置より多い、たとえば１３〜１４位置を持った３列）である。したがって、第２ラックは、特に収納目的に対してより安定でありまた傾斜する可能性が少ない。

さらに、収納部分１４は、廃棄ユニット１８を含む。該廃棄ユニット１８は、廃棄ユニット１８から収納部分１４を分離している壁中で、内部開口部（図示せず）を経由して、該収納部分１４に接続されている。この開口部を経由して、有効期限の日（すなわち保管期限）が切れたサンプル管は、廃棄ユニット１８を経由して、自動的に廃棄可能である。

ラック搬送部分１２は、操作する人が、ラック搬送機能を直接目で観察できるように、窓を持ったいくつかの外壁からなるハウジングを持っている。該ラック搬送部分１２は、その外壁の１つに開口部２０を含み、それを経由して、第１ラックを収納取り出しモジュール１０中に挿入できる。該開口部２０は、少なくとも１つのロボットアーム２２０（窓の１つを経由して図１に見られる）を含む第１ラック搬送領域２１０（図２参照）に通じている。該開口部２０は、摺動または後退可能な扉（図示せず）により、閉鎖可能である。

さらに、ラック搬送部分１２は、引出し２２、２４を含み、それを経由して、空になった第１ラックおよび／または間違った記号表示を持ったサンプル管を含む第１ラックおよび／または少なくとも１つの引き出されたサンプル管を含むラックを、収納取り出しモジュール１０から取り出すことができる。

さらに、ラック搬送部分１２は、管のキャップ用フィーダータンク２８を持ったキャッピング台２６を含んでいる。

該収納取り出しモジュール１０も、関節で繋がったアーム３４の先端にタッチスクリーンモニター３２の形状を持っているマン・マシン・インタフェース（ＭＭＩ）３０を含んでいる。

図２は、本発明の実験室システムの第１ラック搬送領域２１０の平面図を示している。該第１ラック搬送領域２１０は、図１のラック搬送部分１２の内側に、台２１２を含んでいる。さらに、それは、実質的に台２１２の中心で、または第１ラック搬送領域２１０内の少なくとも全ての位置に到達可能な少なくともある位置に搭載してもよい第１ロボットアーム２２０を含んでいる。たとえば、この目的のために、４軸および４つの自由角度を持ったＳＣＡＲＡロボットなどの公知の適当なロボットを使用できる。その末端には、該ロボットアーム２２０は、取り扱われるラックをしっかりと握るように設計されたグリッパー２２２を含んでいる。

該台２１２上では、運搬装置２１４が、サンプル管（たとえば、５サンプル管）を含む来入第１ラックＰＲを、台２１２上に置かれている画像解析ユニット２５０に向けて運搬するように、設けられている。

さらに、複数の配列素子２３０が、台２１２上に設けられている。該配列素子２３０は、ロボットアーム２２０のグリッパー２２２の方位に対応する配列または方位で、所定の位置に、第１ラックＰＲを保持するように設計されている。あらゆる処理の工程において、第１ラックＰＲの適当な方位を確かなものとするために（サンプル管の位置が、常に明瞭に同定できるように）、第１ラックは、開口部２０を経由して運搬装置２１４上に直接導入されるのではなく、むしろロボットアーム２２０のグリッパー２２２によって取り上げられかつ運搬装置２１４上に置かれる。このためには、来入ラックに対する受取位置（図示していない）が設けられており、そこから、その後ロボットアームは、来入ラックを運搬装置２１４上に置くために、来入ラックを取り上げる。

該運搬装置２１４は、第１ラックを画像解析ユニット２５０中に運搬し、そこでは、第１ラック中のサンプル管が、それらの幾何パラメータに関して分析される。各サンプル管の求められた幾何パラメータは、所定の幾何基準と比較され、またサンプル管が、システムに合致しているかどうかを確かめられる。分析される幾何パラメータの１つは、サンプル管上のキャップの存在であり、分析される他のパラメータは、たとえば、管の直径および高さである。

サンプル管が、キャップを持っていないことが見出される場合には、さらなる他の処理を行う前に、キャップ付け台２６に、全第１ラックを送付する。このためには、第１ロボットアーム２２０は、キャップを持っていないことを確かめられたサンプル管の再キャップ付けを行うために、サンプル管を持った第１ラックをキャップ付け台２６中に運搬する運搬装置２４０上に、第１ラックを置く。サンプル管の再キャップ付けが、巧く行った後、第１ラックを、以下より詳細に説明されるような通常の処理に戻す。または、場合によっては、ここで、全サンプル管が、キャップを付けまたさらなる処理に適しているように、第１ラックを、画像解析ユニット２５０中に移送する。

図３は、本発明による手段行使台３１０の平面図を示している。該手段行使台３１０も、ラック搬送部分１２の１部であり、また図２の第１ラック搬送領域２１０に隣接して置かれる。たとえば、手段行使台３１０は、図２中の参照符号３１０により示されているように、図２の描写中の第１ラック搬送領域２１０の左手側に置かれる。

該手段行使台３１０は、複数の収納ラックＳＲを受け取るように設計されている収納ラック結合素子３１２を含んでいる。該収納ラック結合素子３１２は、収納ラックＳＲ（図４参照）によりぴったりと受け取るように適合されている多数のリセス３１４（図面に示された実施形態中では５リセス）を持った実質的に長方形プレートの形状を、基本的には持っている。

さらに、該手段行使台３１０は、第２ロボットアーム３２０に付着したグリッパー３２２が手段行使台３１０内のいずれかの位置に到達できるように収納ラック結合素子３１２の後ろに置かれた第２ロボットアーム３２０を含んでいる。上述したように、該第２ロボットアーム３２０は、第１ラック搬送領域２１０の第１ロボットアーム２２０と類似したタイプであるか、同一のタイプであるが、異なったグリッパー３２２、すなわちサンプル管グリッパーが設けられており、一方、第１ラック搬送領域２１０の第１ロボットアーム２２０には、第１ラックグリッパー２２２が設けられている。

さらに、該手段行使台３１０は、第１ラックを搭載するために、第１ラック搬送領域２１０の第１ロボットアーム２２０によって、容易に到達できるように、第１ラック搬送領域２１０に非常に近い位置に置かれている第１ラック結合素子３４０を含んでいる。図３の図面において、参照符号１４および２１０を用いた矢印は、それぞれ、手段行使台３１０の方位を示しており、すなわち第１ラック結合素子３４０および手段行使台３１０の第２ロボットアーム３２０の裏側が、第１ラック搬送領域２１０に向けて配向され、一方、収納ラック結合素子３１２および第２ロボットアーム３２０の前面側は、冷蔵または収納部分１４に向けて配向される。

操作においては、サンプル管Ｓを含む第１ラックＰＲは、運搬装置２１４によって画像解析ユニット２５０中に運ばれ、そこでは、サンプル管が、システム適合か、または非システム適合であるかどうかを決めるために、サンプル管Ｓが、与えられた所定の幾何パラメータに関して分析される。この分析後、第１ラック搬送領域２１０の第１ロボットアーム２２０によって、第１ラックＰＲを、第１ラック結合素子３４０まで移送する（第１ラック中の全てのサンプル管が、キャップを付けていると仮定して；さもなければ、上述したように、再キャップ取り付け手法をまず行い、続いて、場合により、他の画像解析を行う）。

第１ラックを、手段行使台の第１ラック結合素子３４０中に置いたとき、手段行使台３１０の第２ロボットアーム３２０は、管グリッパー３２２を用いてサンプル管を続いて取り上げることにより、第１ラック中に含まれるサンプル管Ｓを除荷することを開始する。該管グリッパー３２２は、単一サンプル管Ｓを取り上げかつそれを収納ラック結合素子３１２に向けて移動させる。その途中では、バーコードリーダーの光学通路に沿って収容ラックＳＲの途中で、第２ロボットアーム３２０が、サンプル管Ｓを移動させるように、サンプル管Ｓは、サンプル管の外面に用いられるバーコードを、バーコードリーダーによって読むことができるように、サンプル管を徐々に回転させると同時に、第２ロボットアーム３２０の前に置かれるバーコードリーダー（図示せず）を通過する。

実験室装置ユニット１０の全ての電子素子、すなわちロボットアームおよびその各制御ユニット、画像解析ユニット、バーコードリーダーなどは、データベースを用いて中央ＣＰＵに接続されるので、第２ロボットアーム３２０は、まさに除荷しようとする第１ラック中のどのサンプル管がシステム適合であり、またかくして除荷されることになるかを「知っている」。従って、以前システム適合として分類されたサンプル管のみが、手段行使台３１０中で除荷され、一方非システム適合として分類されたサンプル管が、第１ラック中に残る。

手段行使台３１０のバーコードリーダーによって、管グリッパー３２２により保持されているサンプル管が、システム適合であるかどうかを、システムがダブルチェックを行い、また手段行使に必要なデータ、たとえば、サンプル管の直径および／またはサンプル管の保存寿命を取り出す。これらは、手段実行のための２つの主なパラメータであってもよい。従って、複数の収納ラックＳＲは、第２ロボットアーム３２０からサンプル管を受け取るために、種々の直径の開口部を持った収納ラック結合素子３１２上に設けられている。このことは、所定の直径を持った全てのサンプル管は、対応して適当な収納ラック中に置かれることを意味し、また同一の保存寿命を持ったサンプル管のみが、同一収納ラック中に置かれることを意味している。勿論、他の分類基準、たとえば、管高さなども可能である。

図３および図４の両方から見られるように、収納ラックＳＲは、互いに平行に置かれるのではなくて、円セグメントに沿って、かつ冷蔵部分または収納部分１４（すなわち、２つの部分１２、１４間の搭載／除荷インターフェース）に通じるゲート（図示せず）に向けて指向する。収納ラックが、収納部分１４の冷蔵庫１６中に今まさに移送されるときには、該ゲートが開き、冷蔵庫１６中に置かれた（第３）ロボット移送システム（図５および図６参照）が、ゲート開口部を経由して伸びまたそれを冷蔵庫中に移送するために、一致した収納ラックをとりあげる。各収納ラックＳＲの前面９０は、垂直スロット９２を含み、その下端においては、実質的に水平な円形開口部３４が設けられている（図７〜９参照）。第３ロボット移送システムは、適当な補助素子、たとえば、適当な寸法を持ったフック５２６を用いて、円形開口部９４中に噛み合わせることにより、収納ラックと連結してもよく、また第３ロボット移送システムの台上に、収納ラックを引いてもよい。収納ラックＳＲの前面９０上の垂直スロット９２の次には、バーコードラベルを受け取る役目の領域９１がある。

図４から見られるように、収納ラック結合素子３１２には、収納ラックを受け取るための複数のリセスが設けられており、該リセスは、収納ラックＳＲが横面９８の下端に沿って設けられた対応する伸展部分９６と摺動して噛み合うことができるＴ字型のスロット断面を持っている。さらに、収納ラック結合素子３１２には、収納ラックの前でロボット移送システムの位置決めをやり易くするために、各リセス３１４の前に、方位および橋脚歯素子３１６が設けられている。

図５および図６を参照して、本発明のロボット移送システム５１０は、適切な電気モータにより、垂直ガイドスロット５１６中で垂直ポスト５１４に沿って移動可能な実質的に垂直伸展を有するキャリヤ素子５１２を含んでいる。

該キャリヤ素子５１２は、電気モータ５２０およびベルト駆動５２２により、キャリヤ素子５１２から前方に伸びることができる台５１８を運んでいる。さらに、該キャリヤ素子５１２は、台５１８上に摺動可能に置かれまたその前面には、収納ラックＳＲの対応する水平開口部９４と噛み合うためのフック状の素子５２６が設けられているキット５２４を含んでいる。

さらに、該ロボット移送システム５１０は、キャリヤ素子５１２および台５１８が収納ラックの前に置かれるときに、収納ラックＳＲのバーコード表面９１に用いられるバーコードラベルを読むことができるように置かれるバーコードリーダー５３０を含んでいる。この目的のために、バーコードリーダー５３０は、図６に示すようにわずかな角度を持ってキャリヤ素子に取り付けてもよい。

さらに、該ロボット移送システム５１０は、レール棒５４０を含み、その下側には、垂直ポスト５１４がソリ５４２により摺動して取り付けられ、該ソリ５４２は、レール棒５４０のガイドスロットに沿って動くことができる。棚間の細い通路に沿った冷蔵庫の床は、ガイド棒またはガイドレールから自由なままであるという利点があるために、ロボット移送システム５１０の頭上の移動が可能となるように、レール棒５４０は、冷蔵庫１６の天井に設けてもよい。人が冷蔵庫に入るとき、ロボット移送システムは停止し、または扉から反対の細い通路端などにおいて、最初ニュートラル位置もしくは定位置になり、そこでは、それは停止するように、該冷蔵庫には適当なセンサーが設けられている。該センサーは、扉（安全切り替え回路など）および／または床領域（光バリヤ、他の感光性リレー、床上の重さを感知する工程センサーなど）に接続されていてもよい。

ロボット移送システム５１０の垂直ポスト５１４は、キャリヤ素子５１２と共に、垂直ポスト５１４のフル回転運度を可能にするロータリジョイント５４４により、ソリ５４２に取り付けられる。

図１０および図１１は、棚１１０上の収納位置における収納ラックＳＲの透視図である。各棚１１０は、収納ラックＳＲ用の受取区画を形成するように、棚１１０上に配列された複数のＴ−ピン１１２を含む。棚１１０の垂直方向での２つのピン間の距離は、垂直伸展９６を含む底側における収納ラックＳＲの幅に、ほぼ等しくてもよい。搭載方向においては、棚上に摺動するときに、収納ラックＳＲの妥当なガイドを提供するために、少なくとも２つのピン１１２が存在するべきである。１つのピン１１２を、収納ラックの約半分の長さで設けてもよく、および／または該棚の背面側（図１０および図１１参照）において設けてもよい。垂直伸展９６が、Ｔ−形状ピンのヘッドの下に置かれ、いわばＴ−形状ピンのヘッドの下に取り囲むので、ピン１１２のＴ−形状は、棚上の収納ラックＳＲの適合位置を確保し、またこのようにして、該ラックをただ１つの方向にのみ移動可能である。

さらに、棚１１０は、図１０中に示される、高められた保持素子１１４を含んでいてもよい。該保持素子１１４は、各棚１１０の裏領域に置かれるのが好ましくまた収納ラックＳＲの対応リセス１１６の下に適合するように設計されている。棚のシート金属の打ち抜きにより、または他の適当な方法で、該高められた保持素子１１４を形成してもよい。保持素子をそこに固定すること（たとえば、接着、ネジ付け、溶接など）により棚上に保持素子を形成することは可能であるが、ロバスト性の理由から、棚と一体でそれを作ることが有利とするべきである。収納ラックＳＲの底側におけるリセス１１６は、該高められた保持素子１１４との良好な嵌め合いのために、凹部形状を持ってもよい。該保持素子１１４は、その収納位置でフルに挿入された収納ラックを保持する機能を持っており、そのため、システムの操作の間の振動などにより、収納ラックが、収納位置からゆっくりと外れるかつ落ちることを防ぐ。勿論、そのような高められた保持素子１１４を、収納ラック結合素子３１２のリセス３１４中に設けてもよい。

台５１８は、好ましくはキャリヤ素子５１２と共に高さ調節装置と接続される。棚から台上に引っ張られるときに、収納ラックが台５１８の先端で動けなくなることを回避するために、収納ラックを、台上に引くちょうどその前に、収納ラックが引き取られることになる棚のレベルに対して、該高さ調節装置は該台をわずかに低下させる。収納ラックが、台から棚上に押し出されることになる場合には、棚の先端を越えて押し出されるときに、該台が先端で動けなくなることを回避するために、該高さ調節装置は、同じ理由のために、棚のレベルに対してわずかに台を持ち上げる。

初期操作段階においては、ロボット移送システム５１０を制御するＣＰＵのプログラムは、独習ルーチンを行う。該独習ルーチンは、たとえば、各トップ棚収納ラック端位置および底棚収納ラック端位置の各々に適用される棚に沿ったマーキングを読み取るセンサーにより動作し、また棚あたりの収納位置数および棚数（すなわち、棚の列）を、収納部分の１つの棚壁が含むかという情報を用いて動作する。該独習ルーチンにより、ロボット移送システム５１０が、トップ棚または底棚のいずれかの第１収納ラック端位置にむけて、ロボット移送システム５１０を移動させ、その後、２つの収納ラック端位置間の距離を全て測定することにより、それが、各対向する収納ラック端位置を同定するまで、棚に沿って水平に移動させることにより、それ自身を計測することができる。その後、２つの収納ラック端位置間の距離を、再び測定することにより、それが、第３収納ラック端位置を同定するまで、ロボット移送システム５１０が、各対向するトップ棚または底棚に対して垂直に移動する。その後、これら２つの収納ラック端位置間の距離を再び測定することにより、ロボット移送システム５１０が、棚に沿って、第４収納ラック端位置まで水平に再び移動する。それを完全にするために、場合によっては、ロボット移送システム５１０は、第４の測定距離を得るために、初期収納ラック端位置に対して垂直に再び移動してもよい。勿論、移動の順序は、縛られたものではなく、ロボット移送システム５１０も、水平に移動させる前に、第１に垂直に移動してもよい。たとえば４つのマーキング、すなわち収納ラック端位置につき１つのマーキングという基準で、記述された独習ルーチンを行うことができる。

水平収納ラック端位置間の距離を、収納ラック位置の数で割ることにより、また垂直収納ラック端位置間の距離を、棚の数により割ることにより、また４つの収納ラック端位置の絶対座標を蓄えることにより、各収納位置間の距離を計算することにより、位置関係が得られる。これらの数字に基づいて、ロボット移送システム５１０は、その内部座標システムを用いて、全ての棚収納位置を見出してもよい。収納ラックＳＲが、収納されまたは取り出されなければならないとき、図４に示された収納ラック結合素子３１２に関しても、類似の独習ルーチンが実行され、そこでは、橋脚歯素子３１６は、各リセス３１４の前に置かれたマーキングの機能を持っている。

図１２は、冷蔵庫１６の外側に置かれているが、冷蔵庫１６に近接している収納部分１４の１部である廃棄ユニット１８の概略透視図を示している。冷蔵庫１６および廃棄ユニット１８は、フルに搭載された収納ラックが通過するに充分な大きさのゲート開口部６１２が設けられている隔壁６１０（その一部のみが、図１２中に示されている）によって、分離されている。

該廃棄ユニット１８は、ゲート開口部６１２と一直線になって隔壁６１０に固定してとり付けられている傾斜モジュール６２０を含んでいる。該取り付けは、たとえば、適当な寸法（図１２参照）を持ったボルトおよびナットにより行われる。傾斜モジュール６２０の下には、廃棄容器６４０が設けられている。該傾斜モジュールは、収納ラック停止位置６２２を含んでいる。該収納ラック停止位置６２２は、収納ラックＳＲが、傾斜モジュール６２０中で傾斜するときに、収納ラックＳＲを位置に保持するために、Ｔ−形状またはＬ−形状の断面を持ったガイド素子を備えた台であってもよい。収納ラックの垂直端に沿って設けられた、突出した伸展９６が、台６２２の上げられた端ガイド溝と噛み合うように、停止位置に摺動するときに、収納ラックの下端を取り囲むガイド素子は、上げられた側端により形成されるガイド溝であってもよい。または、ガイド溝の代わりに、ガイド素子として、該台６２２は、収納部分１４の棚１１０と関連して上記したＴ−形状のガイドピン１１２を含んでいてもよい。

該収納ラック停止位置６２２は、中心軸６２６の周りに回転可能なドラム６２４内に設けられてもよい。

操作においては、冷蔵庫１６と廃棄ユニット１８との間の隔壁６１０中で、ゲート開口部６１２を経由して、冷蔵庫１６のロボット移送システム５１０により、収納ラック停止位置６２２中のドラム６２４中に、収納ラックＳＲを押し込む。一度、収納ラックＳＲが所定の位置にあり、またゲート開口部６１２が閉じられると、上述したガイド溝により、収納ラック停止位置６２２中で所定の位置に保持されている収納ラックモジュールが傾斜し、かつそこに含まれるサンプル管Ｓが、重力により、傾斜モジュール６２０の下に設けられた廃棄容器６４０中に落ち込むように、ドラム６２４は、たとえば、図１３Ａ、図１３Ｂおよび図１３Ｃに示されたように、反時計方向に、回転軸６２６の周りに回転する。

傾斜モジュール６２０に対する代わりとして、収納ラックモジュールが所定の位置に保持され、かつそこに含まれているサンプル管Ｓが、重力により、下に設けられた廃棄容器６４０中に落下するように、冷蔵庫１６のロボット移送システム５１０は、隔壁６１０中のゲート開口部６１２を経由して、冷蔵庫１６と廃棄ユニット１８の間に伸展しかつ回転軸の周りに回転するように、採用されていてもよい（図示せず）。

このように、本発明の方法は、ロボット移送システム５１０により、ゲートを経由して、収納ラックＳＲを、収納部分１４中に搭載する工程と、必要によりまたはある期間、たとえば製品寿命が経過した後に、ゲートを経由して、ロボット移送システム５１０により、収納ラックＳＲを収納部分１４から取り出す工程と、ある期間が経過した場合に、ロボット移送システム５１０により、収納ラックＳＲを廃棄ユニット１８中に持ち込む工程と、廃棄ユニット１８を経由して、サンプル管を廃棄する工程とから成る。

図１３Ａ〜Ｃから見られるように、サンプル管が、収納ラックから落下するよりも収納ラックから摺動するように、収納ラックＳＲを反転させるプロセスが、なめらかになるように、収納ラックＳＲそれ自身を回転させるのではなくむしろ傾斜させる回転軸６２６から、収納ラック停止位置６２２は、中心を外して置かれる。この効果は、収納ラックＳＲの側壁９８に隣接して管Ｓの高さを越えて伸びるドラム６２４内の２つの側壁６２８の存在により、強化される。効果としては、廃棄容器６４０からサンプル管を落下させる可能性を排除するかまたは最小限にするような制御された方法で、サンプル管Ｓは、ドラム６２４から落下するかまたは滑り出る。

図１４は、廃棄ユニットの他の実施態様を示している。この実施態様は、２つの小さな廃棄容器６４２を含んでいる。図１３（収納ラック停止位置６２２のみが、鏡面反転状態で、回転軸６２６の外側に置かれる）に示された実施態様に比べて、傾斜モジュール６２０は、変化しないまま残る。

ドラム６２４と２つの廃棄容器６４２の間の傾斜モジュール６２０の下には、偏向板６５０が、設けられている。該偏向板６５０は、実質的に三角形の形状（２つの下方に傾斜した偏向板６５２を持ったある種のダブル偏向板にさせる）の断面を持っており、また互いに接触する２つの廃棄容器６４２の近接端上に、その中央垂直面を用いて、垂直に置かれる。該三角形偏向板６５０の位置決めは、ドラム６２４が、どちらかの方向に回転するとき、三角形断面が、廃棄容器の上部の開口部に向けて傾斜しているから、収納ラックＳＲから落下するまたは滑り出るサンプル管は、側壁６２８に沿ってまたその後、偏向板６５０の２つの傾斜面６５２のいずれかに沿って、最初に、各廃棄容器６４２中に滑り込む。したがって、ダブル偏向板６５０は、サンプル管Ｓが２つの廃棄容器６４２中に落下することを防止するか、またはそれらを丸くしかつ次に廃棄容器へ落下するドラム６２４の下に置かれている廃棄容器６４２の端を殴打することを防止している。

さらに、何時廃棄容器が満たされ、かつ変更するべきかを検出するために、センサー（図示せず）を設けてもよい。サンプル管が溢流したり、またサンプルがこぼれるのを避けるために廃棄容器を空にしたり、または交換するまで傾斜モジュールの操作を中断するために、このセンサーを、傾斜モジュールの制御ユニットまたはＣＰＵ（図示せず）に接続する。ドラム６２４の機能、たとえば回転角、受取位置などが正しいことをチェックするために、他のセンサーも、設けてもよい。

廃棄に続いて、ロボット移送システム５１０によって、廃棄ユニット１８から、空になった収納ラックを引き出す。引き込みの間、ロボット移送システム５１０上に置かれたセンサー５２８は、収納ラックＳＲ中に管が残っているかどうかを検出する。もしこの場合には、非適合状態が検出され、またさらなる処理の前に、高さでよりスペースを割り当てられる収納部分１４の上部棚１１０の１つの上などの停止位置に、収納ラックＳＲは移送される。同じまたは他のセンサーも、収納ラックを収納する間に、管の高さが、たとえば、冷蔵庫１６の２つの棚の間の距離により与えられるある閾値を越えていないことをチェックするなどの高さセンサーの機能を持っている。または、収納ラックを、手段行使台３１０の収納ラック結合素子３１２に移送する。ここで、収納ラック中に残っているサンプル管（Ｓ）は、異なったラック、たとえば、好ましくは、システムにより取り扱われるいかなる管の直径よりも典型的には大きい、たとえば直径２〜３ｃｍまたはそれ以上のより大きな直径を含む廃棄ラック（ＷＲ）を頼りとすることになる。後ほど、廃棄ラック（ＷＲ）は、ロボット移送システム５１０によって、廃棄ユニット１８に移送され、また廃棄手法は、反復される。必要により、全てのプロセスを、さらに多くの回数で反復してもよい。通常、廃棄ラック（ＷＲ）中での大きな直径の開口部の使用は、このことが起きるリスクを減少させる。

このように、本発明の方法は、センサー５２８により、サンプル管Ｓが、廃棄後の収納ラックＳＲ中に、残存しているかどうかを感知する工程と、肯定的には、収納ラックＳＲを停止位置に移送する工程および／または残ったサンプル管Ｓを廃棄ラックＷＲに預けて、廃棄手法を反復する工程とを含んでいてもよい。

１４ 収納部分
１８ 廃棄ユニット
９４ 対応する開口部
１１０ 棚
１１２ Ｔ−ピン
５１０ ロボット移送システム
５１８ 台
５２６ 連結素子
５２８ センサー
６２０ 傾斜モジュール
６２２ ラック停止位置
６４０、６４２ 廃棄容器
６５０ 傾向板

Claims (13)

1. −複数の収納ラック（ＳＲ）を収納するための複数の棚（１１０）を持った収納部分（１４）と、該収納ラック（ＳＲ）からサンプル管を処分するための廃棄ユニット（１８）と、
   −該収納部分（１４）中に、収納ラック（ＳＲ）を搭載するための、該収納部分（１４）から収納ラック（ＳＲ）を取り出すための、および所定の収納時間が経過した後に収納ラックを、該廃棄ユニット（１８）に持ってくるためのロボット移送システム（５１０）とから成っていることを特徴とする実験室サンプル管ラックの取扱用実験室システム。
2. 該ロボット移送システム（５１０）は、搬送される収納ラック（ＳＲ）と連結するための連結素子（５２６）であって、そこに連結されるときに、収納ラック（ＳＲ）上に押し／引き力を移す連結素子（５２６）と、移送される収納ラック（ＳＲ）を運ぶための台（５１８）とを含み、該台（５１８）は、高さ調整装置に接続され、
   収納ラック（ＳＲ）が該台（５１８）上に引かれる場合には、該高さ調整装置が棚レベルに関してわずかに該台（５１８）を引き下げ、また収納ラック（ＳＲ）が、台（５１８）から押される場合には、該高さ調整装置が、棚レベルに関してわずかに上に、該台（５１８）を引き上げることを特徴とする請求項１記載の実験室システム。
3. 該連結素子（５２６）は、収納ラック（ＳＲ）の対応する開口部（９４）と噛み合わせるためのＬ−形状のフックであることを特徴とする請求項２記載の実験室システム。
4. 各棚１１０は、収納ラック（ＳＲ）用の受取仕切りを形成するように、また該棚（１１０）上へ摺動するときに収納ラック（ＳＲ）の適当なガイドを提供するように、棚（１１０）上に配列された複数のＴ−ピン（１１２）を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の実験室システム。
5. 該収納部分（１４）の棚（１１０）は、収納位置中に十分に挿入された収納ラック（ＳＲ）を保持するための複数の高められた保持素子（１１４）からなる棚を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の実験室システム。
6. 該廃棄ユニット（１８）は、廃棄容器（６４０、６４２）上に置かれたラック停止位置を持った傾斜モジュール（６２０）を含み、収納ラック（ＳＲ）中に含まれるサンプル管（Ｓ）が、下の廃棄容器（６４０、６４２）中に落ちるように、該傾斜モジュール（６２０）は、ロボット移送システム（５１０）によってラック停止位置（６２２）中に搭載される該収納ラック（ＳＲ）上に傾斜するように設計されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の実験室システム。
7. 該ラック停止位置（６２２）は、収納ラック（ＳＲ）が傾斜モジュール（６２０）中に傾斜するときの位置において、収納ラック（ＳＲ）を保持するためのＴ−形状またはＬ−形状の断面を持ったガイド素子を含むことを特徴とする請求項６記載の実験室システム。
8. 落下サンプル管（Ｓ）を廃棄容器（６４０、６４２）中に導くために、該傾斜モジュール（６２０）と該廃棄容器（６４０、６４２）の間に、偏向板（６５０）が置かれていることを特徴とする請求項６または７のいずれか１項に記載の実験室システム。
9. 該ロボット移送システム（５１０）が、それ自身を測定することができる独習システムをさらに含み、該独習システムが、棚（１１０）に沿って定められた位置にマーキングを含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の実験室システム。
10. 該ロボット移送システム（１１０）は、収納ラック（ＳＲ）中での存在および／またはサンプル管（Ｓ）の高さを感知するためのセンサー（５２８）を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の実験室システム。
11. 実験室システムの収納部分（１４）であって、複数の収納ラック（ＳＲ）を収納するための複数の棚（１１０）を含む該収納部分（１４）と、ゲートを経由して該収納部分（１４）中に該収納ラック（ＳＲ）を搭載しまた該収納部分（１４）から該収納ラック（ＳＲ）を取り出すためのロボット移送システム（５１０）とを操作する方法であって、初期操作の以下の工程；
    −該ロボット移送システム（５１０）が、トップ棚または底棚の１つに向けて移動する；
    −該ロボット移送システム（５１０）が、トップ棚または底棚の第１端に向けて移動しかつセンサーによって、第１収納ラック端位置を定める第１マーキングを同定する；
    −ロボット移送システム（５１０）が、トップ棚または底棚に沿って反対の棚端に向けて移動しかつセンサーによって、第１および第２収納ラック端位置の間の距離を測定することにより、第２収納ラック端位置を定める第２マーキングを同定する；
    −該ロボット移送システム（５１０）が、センサーによって、第２および第３収納ラック端位置の間の距離を測定することにより、それが、第３収納ラック端位置を定める第３マーキングを同定するまで、トップ棚または底棚の各他の１つに対して垂直に移動し；
    −該ロボット移送システム（５１０）が、棚に沿って反対の棚端に向けて移動しかつセンサーによって、第３および第４収納ラック端位置の間の距離を測定することにより、第４収納ラック端位置を定める第４マーキングを同定する；
    −該ロボット移送システム（５１０）のＣＰＵ中で、水平収納ラック端位置間の距離を、収納ラック位置の数で割ることにより、また垂直収納ラック端位置間の距離を、棚の数により割ることにより、各収納位置間の距離を計算する；ならびに
    −４つの収納ラック端位置の絶対座標を蓄える工程を含むことを特徴とする方法。
12. −複数の収納ラック（ＳＲ）を収納するための複数の棚（１１０）を持った収納部分（１４）と、
    −廃棄ユニット（１８）と、
    −ロボット移送システム（５１０）とから成っている実験室システム中の実験室サンプル管ラックの取扱方法であって、
    ａ）ロボット移送システム（５１０）により、ゲートを経由して、収納ラック（ＳＲ）を、収納部分（１４）中に搭載する工程と、
    ｂ）必要により、ゲートを経由して、ロボット移送システム（５１０）により、収納ラック（ＳＲ）を収納部分（１４）から取り出す工程と、
    ｃ）所定の時間後に、ロボット移送システム（５１０）により、収納ラック（ＳＲ）を廃棄ユニット（１８）中に持ち込む工程と、
    ｄ）廃棄ユニット（１８）を経由して、サンプル管を廃棄する工程とから成ることを特徴とする方法。
13. ｅ）センサー（５２８）により、サンプル管（Ｓ）が、廃棄後の収納ラック（ＳＲ）中に、残存しているかどうかを感知する工程と、
    ｆ）収納ラック（ＳＲ）を停止位置に移送する工程および／または残ったサンプル管（Ｓ）を、異なった収納ラック（ＳＲ）に預けて、ｃ）およびｄ）工程を反復する工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項１２記載の方法。

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