JP2014077757A

JP2014077757A - ディスポーザブル部品の供給装置

Info

Publication number: JP2014077757A
Application number: JP2012226842A
Authority: JP
Inventors: Minoru Takahashi; 実高橋; Tadashi Osawa; 正大沢; Tetsushi Matsumoto; 哲史松本
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2014-05-01

Abstract

【課題】ディスポーザブル部品の供給装置において、装置の小型化および省力化に寄与する。
【解決手段】ディスポーザブル部品１を載置する部品ラック２を積み重ねた状態で格納可能な部品ラック格納部３と、前記部品ラック格納部３の上方にあって、供給される部品ラックを装置の天面部において保持する部品ラック保持テーブル４と、前記部品ラック格納部３に格納された部品ラック２を前記部品ラック保持テーブル４に搬送する搬送手段と、前記部品ラック保持テーブル４上の部品ラック２を下方に向けて回収する回収部５と、を備えたディスポーザブル部品の供給装置であって、前記搬送手段は、前記部品ラック格納部３に積み重ねられた部品ラック２のうち最上段の部品ラック２を前記部品ラック保持テーブル４に搬送する垂直搬送手段６である。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動分析装置等において、ノズルチップ等のディスポーザブル部品を格納し、所定位置に供給するディスポーザブル部品供給装置に関する。

自動免疫測定装置などの自動分析装置においては、検体や試薬が接触する器具・部品として、汚染物持ち越しの心配のないディスポーザブル部品が多用されている。このようなディスポーザブル部品には、分注ノズルヘッドに装着して使用されるノズルチップのほかに、反応容器や測定容器、容器の蓋等がある（たとえば特許文献１参照）。ディスポーザブル部品は、接触する検体や試薬ごとに取り替えて使用するため、多数必要であり、たとえば９６穴プレートのような形態のラックに並べて供給される。特許文献２の自動分析装置においては、ディスポーザブル部品を多数並べた部品ラックを積み重ね状態で所定の位置に人手で格納し、装置側で部品ラックの在庫の確認と自動搬送を行なうように構成されている。また、特許文献２の部品供給装置は、部品ラックを積み重ねた状態で載置する昇降機と、供給先の部品取り出し部に最上段の部品ラックだけを残すラック分離機構と、使用済みの部品ラックを下方に向けて回収する回収部とを備えている。この部品供給装置は、部品ラックの格納・供給と回収とを積み重ね状態で行なうため、装置の設置面積および高さ方向における小型化に有効である。しかし、最上段以外の、直接使用しない部品ラックが同時に昇降動作を受け、またラック分離機構にフックバーとストッパを組み合わせた部材や複数の位置センサを設ける必要がある。

特開２００９−７７６３９号公報国際公開第２００１／０６９２６３号パンフレット

本発明は、ディスポーザブル部品を載置する部品ラックを複数格納でき、所定の供給先まで自動搬送する、ディスポーザブル部品の供給装置において、簡素な機構で、使用する部品ラックだけを、即ち最上段の部品ラックだけを搬送する機構を有する前記供給装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく、格納部に積み重ねられた部品ラックから最上段の部品ラックを分離する手段に着目して検討を重ね、本発明に至った。すなわち本発明は、以下のとおりである。

（１）供給しようとするディスポーザブル部品を載置する部品ラックを積み重ねた状態で格納可能な部品ラック格納部と、
前記部品ラック格納部の上方にあって、供給しようとするディスポーザブル部品を載置する部品ラックを所定の高さ位置で保持する部品ラック保持テーブルと、
前記部品ラック格納部に格納された部品ラックを前記部品ラック保持テーブルに搬送する搬送手段と、
前記部品ラック保持テーブル上の部品ラックを下方に向けて回収する回収部と、
を備えたディスポーザブル部品の供給装置であって、
前記搬送手段は、前記部品ラック格納部に積み重ねられた部品ラックのうち最上段の１つの部品ラックを前記部品ラック保持テーブルに搬送する垂直搬送手段であることを特徴とする、ディスポーザブル部品の供給装置。
（２）前記垂直搬送手段は、部品ラックを水平状態で支持するチャック手段を有する、（１）に記載の供給装置。
（３）前記部品ラック保持テーブルは、部品ラックが水平状態で上昇通過可能かつ下降阻止可能な開閉機構を有する、（１）または（２）に記載の供給装置。
（４）前記垂直搬送手段は、部品ラックの有無検知手段を有する、（１）から（３）のいずれかに記載の供給装置。

本発明において、ディスポーザブル部品としては特に限定されるものではないが、例えば自動分析装置では検体や試薬ごとに交換して使用される部品等をあげることができ、具体的には、分注ノズルヘッドに装着して使用されるノズルチップのほかに、反応容器や測定容器、容器の蓋等が挙げられる。また反応容器としては、空の反応容器のほかに試薬が収容され封止シールが施されたものであってもよい。ディスポーザブル部品を載置するラックとしては、ディスポーザブル部品を一次元状または二次元状等に配設可能な支持部材であれば制限はなく、トレイ状のものであっても差し支えない。また、部品ラックの形状は同形同寸法が好ましく、積み重ねる部品ラックは異なる部品を載置するものであってもよい。

本発明の構成において、部品ラック格納部に積み重ねられた部品ラックのうち、最上段の１つの部品ラックを部品ラック保持テーブルに搬送する垂直搬送手段を備えたことにより、部品ラックを支持する動作がラック分離を兼ねる効果を有することとなり、特許文献２の部品供給装置にあるようなラッチ機構や位置センサを用いた特殊なラック分離機構を設けなくてもよい。

本発明において、垂直搬送手段が、部品ラックを水平状態で支持するチャック手段を有するならば、ラック上に載置された部品がラックからこぼれることがないので、部品を載置しただけで固定しなくとも、そのラックを使用することができる。また、部品ラック保持テーブルが、部品ラックが水平状態で上昇通過可能かつ下降阻止可能な開閉機構を有する場合には、部品ラックの姿勢や傾きを変える機構を省略することができ、垂直搬送手段の移動経路を上下往復動に限定することができる。さらに、垂直搬送手段に部品ラックの有無検知手段を付ける場合には、部品ラック格納部における部品ラックの在庫の監視と、最上段の部品ラックに対する当該搬送手段の位置決めを可能にする。

本発明のディスポーザブル部品の供給装置の実施形態を示す正面図である。本発明のディスポーザブル部品の供給装置の実施形態を示す斜視図である。本発明を構成する垂直搬送手段（チャック部）の実施形態を示す斜視図である。本発明を構成する部品ラック保持テーブルの実施形態を示す斜視図である。

以下に図面を用いて本発明の実施例を説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

図１は本発明のディスポーザブル部品の供給装置の実施形態を示す正面図である。この実施例に係る供給装置は、供給しようとするディスポーザブル部品としてのノズルチップ１をマトリックス状に複数載置する部品ラック２を積み重ねた状態で格納可能な部品ラック格納部３と、前記部品ラック格納部３の上方にあって、供給される部品ラックを装置の天面部において保持する部品ラック保持テーブル４と、前記部品ラック格納部３に格納された部品ラック２を前記部品ラック保持テーブル４に搬送する搬送手段と、前記部品ラック保持テーブル４上の部品ラック２を下方に向けて回収する回収部５と、を備えたディスポーザブル部品の供給装置であって、前記搬送手段は、前記部品ラック格納部３に積み重ねられた部品ラック２のうち最上段の１つの部品ラック２を前記部品ラック保持テーブル４に搬送する垂直搬送手段６であることを特徴とする。

本発明の供給装置は、自動分析装置に組み込まれて設置することができ、部品ラック保持テーブル４にまで持ち上げられた部品ラック中のディスポーザブル部品、例えばノズルチップは、当該自動分析装置に搭載された分注装置の分注ノズルヘッドに装着されたのち試料または試薬の分注に供される。部品ラック保持テーブル４の上で、すべてのノズルチップが消費された部品ラック２は、回収部５において例えば昇降台５１（使用済み部品ラックが載っていてもよい）が部品ラック保持テーブル４まで上昇したところで、この昇降台５１に載せられ回収される。
図１において、部品ラック保持テーブル４の直下の部品ラック格納部３に供給側の部品ラック待機位置を設定して部品ラックの有無を確認するラック有無検知センサ７ａを設置し、他方、部品ラック保持テーブル４の直下の回収部５に回収側の部品ラック待機位置を設定して部品ラックの有無を確認するラック有無検知センサ７ｂを設置する。本実施例において、部品ラック保持テーブル４には部品ラックを１つまで載置できる構成となっているので、連続運転時は、回収側のラック有無検知センサ７ｂによって、使用済みの部品ラックが昇降台５１に受け渡されて待機位置にあることを確認して初めて、供給側の部品ラックを待機位置から部品ラック保持テーブル４にまで持ち上げることができる。

図２に、図１から部品ラック保持テーブル４および側壁を取り去った斜視図を示す。垂直搬送手段６は、その支持部により、最上段にある１つの部品ラック２の下方縁部の底部４箇所を支え持ち上げる。

図３は垂直搬送手段のチャック部の詳細を示す右斜視図（ａ）および左斜視図（ｂ）である。部品ラックの下方縁部の底部４箇所に接する、開閉可能な一対の支持部６１ａ，６１ａおよび支持部６１ｂ，６１ｂが、チャック開閉用ロータリーソレノイド６２により動作する（非通電時閉；通電時開）。また、部品ラックの有無検知手段としての反射型光センサ６３を付け、不図示のステッピングモータにより垂直搬送手段６を上下に走査することにより、部品ラック格納部における部品ラックの在庫の監視を可能にする。この動作により部品ラックの最上段の位置がわかるので、支持すべき部品ラックの下方縁部の底部を、垂直搬送手段６の支持部６１によって支持する。この時、部品ラックを水平に支持することが好ましい。つづいて垂直搬送手段６を制御された上昇分だけステッピングモータによって上昇させ、支持した部品ラック２を部品ラック保持テーブル４の直下にある待機位置まで運ぶ。この位置に到達したことは、図１に記載のラック有無検知センサ７ａによって確認される。

図４に部品ラック保持テーブル４の構成例を示し、動作説明を続ける。基体４４に開けられた供給側開口部４０ａから部品ラック２を受け入れるときは、部品ラック用保持枠体４９がステッピングモータ４３およびタイミングベルトにより負のＸ軸方向にスライド移動し、ラック受け入れ位置確認センサ４８ａがフラグ部材４９ｆを確認できる位置すなわち供給側開口部４０ａの真上のラック受け入れ位置に位置決めされる。この状態で、開閉レール４１ａ，４１ｂが開閉駆動モータ４２によってｙ軸方向に広げられる。このとき光センサ４７ａにより開閉レールが開放位置にあることが確認される。このように部品ラック保持テーブル４側の受け入れ状態が整った段階で、上記した待機位置において垂直搬送手段の支持部上に捧げ持たれた部品ラックは、供給側開口部４０ａおよび開閉レール４１ａ，４１ｂの間を上方に向けて通過し、さらに部品ラック用保持枠体４９から部品ラックの大半が突き出た状態になる。この状態で開閉レール４１ａ，４１ｂの間隔を狭めていき、部品ラックを下から支えられる位置で止める。ついで垂直搬送手段を下降させる。こうして部品ラック保持テーブル４上に受け渡された部品ラックは、その底部が開閉レール４１ａ、４１ｂの上に接触し、その側面部が部品ラック用保持枠体４９のなかに遊嵌された状態で、Ｘ軸方向にスライド移動する。部品ラック用保持枠体４９がスライド移動につれて、以下に詳述するラック押さえレバー４５，４５がガイド部材４６に押圧された領域から、ガイド部材のない領域に移行すると、ラック押さえレバー４５，４５は部品ラック２を部品ラック用保持枠体４９の中に固定位置決めする。

部品ラック用保持枠体４９には、部品ラック２を保持したとき、その水平面上の位置（ＸＹ座標）を固定するためのラック押さえレバー４５，４５が２箇所に備えられている。それらラック押さえレバー４５，４５のラック押圧部は、支点周りのねじりコイルばねにより部品ラック２をＸ方向およびＹ方向に押圧しており、支点を介した反対端にはそれぞれ垂直軸のローラが取り付けられ、ラック押さえレバーを開放側に作用させる力点部を形成している。二つのラック押さえレバー４５，４５の力点部は、それぞれ部品ラック２を押圧した状態において、上下わずかに離間して重なった位置にある。保持枠体４９がガイド部材４６の延在する領域に移動すると、ラック押さえレバー４５の二つの力点部がほぼ同時にガイド部材４６に押圧され、ラック押さえレバー４５，４５がそれぞれラックを解除する向きに、ねじりコイルばねに抗して所定角度だけ回転する。

さて、部品ラック２がラック押さえレバー４５，４５により固定位置決めされた状態において、たとえば部品ラックに載置されたノズルチップは、不図示の分注ノズルヘッドに装着されたのち試料または試薬の分注に供されたのち廃棄される。分注ノズルヘッドがＹ−Ｚ面内を可動自在なアームの先に取り付けられているならば、その分注ノズルヘッドをＹ軸方向に走査して、部品ラック内にマトリックス上に並べられたノズルチップを１列分消費したのち、今度は部品ラック用保持枠体４９を水平搬送用ステッピングモータ４３によって正または負のＸ軸方向にノズルチップの並び１列分だけ移動させてからノズルチップを装着する動作を繰り返す必要がある。一方、分注ノズルヘッドがＸ−Ｙ−Ｚ空間内を可動自在なアームの先に取り付けられているならば、一つの部品ラック中のノズルチップをすべて消費する間、部品ラック用保持枠体４９を固定しておくことができる。

ノズルチップをすべて消費すると、部品ラックを載せた保持枠は図４の位置から負のＸ軸方向にスライド移動し、回収側開口部４０ｂの真上で静止する。この位置はガイド部材４６が延在する領域なので、上述した機構により部品ラックの押圧状態は解除されている。このとき部品ラックは下方縁部を開閉レール４１ａ、４１ｂの上に載せた状態となっている。つぎに、回収側にある昇降台５１（図１）が、又は昇降台５１に部品ラックが載っていればその最上段の部品ラックが、上昇して、保持テーブル上の部品ラックに接触する位置に、好ましくは接触して２ｍｍ程度持ち上げる位置に達し、部品ラック２を支える状態となる。こののち開閉レール４１ａ、４１ｂを開放位置に移動し、昇降台５１を下降させることにより使用済みの部品ラックを回収部５に収めることができる。

１ディスポーザブル部品としてのノズルチップ
２部品ラック
３部品ラック格納部
４部品ラック保持テーブル
４０ａ供給側開口部
４０ｂ回収側開口部
４１ａ、４１ｂ開閉レール
４２開閉駆動モータ
４３水平搬送用ステッピングモータ
４４部品ラック保持テーブルの基体
４５ラック押さえレバー
４６ラック押さえ解除用ガイド部材
４７ａ開閉レール開放位置確認センサ
４７ｂ開閉レール保持位置確認センサ
４８ａラック受け入れ位置確認センサ
４８ｂラック排出位置確認センサ
４９部品ラック用保持枠体
４９ｆフラグ部材
５回収部
５１昇降台
６垂直搬送手段
６１ａ、６１ｂ支持部
６２チャック開閉用ロータリーソレノイド
６３反射型光センサ
７ａ、７ｂラック有無検知センサ

Claims

供給しようとするディスポーザブル部品を載置する部品ラックを積み重ねた状態で格納可能な部品ラック格納部と、
前記部品ラック格納部の上方にあって、供給しようとするディスポーザブル部品を載置する部品ラックを所定の高さ位置で保持する部品ラック保持テーブルと、
前記部品ラック格納部に格納された部品ラックを前記部品ラック保持テーブルに搬送する搬送手段と、
前記部品ラック保持テーブル上の部品ラックを下方に向けて回収する回収部と、
を備えたディスポーザブル部品の供給装置であって、
前記搬送手段は、前記部品ラック格納部に積み重ねられた部品ラックのうち最上段の１つの部品ラックを前記部品ラック保持テーブルに搬送する垂直搬送手段であることを特徴とする、ディスポーザブル部品の供給装置。
前記垂直搬送手段は、部品ラックを水平状態で支持するチャック手段を有する、請求項１に記載の供給装置。
前記部品ラック保持テーブルは、部品ラックが水平状態で上昇通過可能かつ下降阻止可能な開閉機構を有する、請求項１または２に記載の供給装置。
前記垂直搬送手段は、部品ラックの有無検知手段を有する、請求項１から３のいずれかに記載の供給装置。