JP2017077971A - 研究室試料配送システムおよび対応する動作方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】研究室試料配送システム100は、いくつかの容器キャリア1であって、各々が少なくとも1つの磁気的活性デバイス、好ましくは少なくとも1つの永久磁石を備え、試料容器3を運ぶように適合された容器キャリアと、容器キャリア1を運ぶように適合された搬送平面4と、搬送平面4の下方に静止して配置されたいくつかの電磁アクチュエータであって、容器キャリア1に磁力を印加することによって搬送平面4の上で容器キャリア1を移動させるように適合された電磁アクチュエータとを備える。
【選択図】図1
Description
システムは、搬送平面を覆う、すなわち搬送平面を形成する下位平面を覆う、カバープロファイルを備えることができる。
カバープロファイルは、搬送平面の上に重なるだけでもよいし、配置を安定させ、磁力を減少させる離間を防止するように、下位平面の上部表面に接着されてもよい。
可撓性のカバープロファイルの場合、カバープロファイルの適切な厚さによって、機械的安定性、高低差の軽減、および磁気遮蔽に折り合いが付けられる。プラスチック材料の場合、1〜10mmの厚さを有するカバープロファイルが好適であることが示されている。
台の断面が円形であることによって、異なる方向に隣接して移動する容器キャリアと台が衝突する可能性が低下する。これによって、たとえば方形の台と比較して、隣接する位置同士の間の必要な安全距離および位置決め精度に関する要件が減少する。さらに、円形の台は、容器キャリアの自立性を改善し、たとえば容器キャリアが通常の動作条件下で傾くことを防止する。
本発明の、電磁アクチュエータ間の距離に対する台の大きさまたは直径の比によって、隣接するトラック上を移動する2つのキャリアが衝突することなく互いのそばを通過できることが可能になる。一方、占有面積は、あまり傾斜しないスムーズな搬送を提供するのに十分な大きさである。
に配設される。
セキュリティカバーは、搬送平面の占有面積にほぼ等しい占有面積を有することができる。
セキュリティカバーは、搬送平面の汚染をさらに防止する。
チュエータの反対側にあり、第1の電磁アクチュエータおよび第2の電磁アクチュエータと同じ行または列の一部である第3の電磁アクチュエータを所定の順序で起動することを含むことができる。
支持するように適合されたいくつかの容器キャリアまたは単一管キャリア1を備える。搬送平面4の下方には、複数の電磁アクチュエータ5(図2および3を参照されたい)が静止して配置される。電磁アクチュエータ5の各々は、容器キャリア1に磁力を印加することによって、対応する電磁アクチュエータ5の動作距離内で容器キャリア1を移動させるように適合される。
この2つのキャリアが進むことにより、隣接するトラックは、衝突することなく互いにそばを通ることができる。一方、占有面積は、あまり傾斜しないスムーズな搬送を提供するのに十分な大きさである。
図示のように、各々の電磁アクチュエータ5はキャリア板26上に固定され、搬送平面4に基本的に垂直に延在する強磁性円筒形コア5aを備える。強磁性円筒形コア5aを、コイル5bが囲む。コイル5bは、電気接点5cを介してドライバユニット(図示せず)によって供給される動作電流により印加されることができる。動作電流によって駆動される場合、各々の電磁アクチュエータ5は磁界を生成する。この磁界が、容器キャリア1内に配置された永久磁石2(図4を参照されたい)と相互作用すると、この磁界は、搬送平面4に沿って容器キャリア1を移動させる駆動力を提供する。強磁性円筒形コア5aは、コイル5bによって生成された磁界を束ね、増幅する。
容器キャリア1’は、前記容器キャリア1’の台8の中央に配置された第1の永久磁石6と、前記第1の永久磁石6を囲む前記台8内に配置された環状形状を有する第2の永久磁石7とを備える。永久磁石6と7は、逆の極性を有する。中央の永久磁石6のN極および環状形状の永久磁石7のS極は、搬送平面4に向けられる。
それにもかかわらず、永久磁石2の磁気的に活性な球面とアクティブな電磁アクチュエータ5_3の間の結果として生成される距離が小さくなるので、球形の永久磁石2を使用する所望の移動方向の磁力は、棒磁石に比べて高い。
図示のように、対応するコイルを駆動電流により駆動することによって電磁アクチュエータ5_3のみが起動され、電磁流を引き起こす。この電磁流は、結合要素27によって誘導され、起動されていない電磁アクチュエータ5_2および5_3の強磁性コアの中を延在する。その結果、磁気的な押す力が、永久磁石2と相互作用する電磁アクチュエータ5_2によって生成され、摩擦を減少させ、起動された電磁アクチュエータ5_3によって生成された引っ張る力と所望の方向に重なり合う。
図示のように、時刻t=0では、電磁アクチュエータ5_2のみが起動され、したがって、電磁アクチュエータ5_2は、容器キャリア1を図示の方向に移動させる引っ張る力を生成する。
断面を持つ台8を有する、2つの例示的な容器キャリアを示す。
この2つのキャリアが進むことにより、隣接するトラックは、衝突することなく互いにそばを通ることができる。一方、占有面積は、あまり傾斜しないスムーズな搬送を提供するのに十分な大きさである。
Claims (28)
- 各々が少なくとも1つの磁気的活性デバイス、好ましくは少なくとも1つの永久磁石(2)を備え、試料容器(3)を運ぶように適合されたいくつかの容器キャリア(1、1’)と、
前記容器キャリアを運ぶように適合された搬送平面(4)と、
前記搬送平面の下方に静止して配置されたいくつかの電磁アクチュエータ(5)であって、前記容器キャリアに磁力を印加することによって前記搬送平面の上で容器キャリアを移動させるように適合された電磁アクチュエータと
を備える研究室試料配送システム(100)。 - 前記搬送平面が、複数の隣接する下位平面(23)から形成され、
前記システムが、前記下位平面(23)を覆うカバープロファイル(24)を備える
ことを特徴とする、請求項1に記載のシステム - 前記カバープロファイル(24)が、間隙を覆い、隣接する下位平面(23)間の高低差を軽減するように適合されることを特徴とする、請求項2に記載のシステム。
- 前記カバープロファイル(24)が液密であることを特徴とする、請求項2または3に記載のシステム。
- 前記カバープロファイル(24)が前記下位平面(23)の上部表面に接着されることを特徴とする、請求項2から4のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記カバープロファイル(24)が、ガラス板、たとえばアルミニウム板のような、非磁性金属板、またはプラスチック材料のホイル、たとえばポリエチレンまたはPTFE(ポリ−テトラ−フルオロ−エチレン)のホイルであることを特徴とする、請求項2から5のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記容器キャリアの底部表面および前記カバープロファイルの表面が、前記表面間の摩擦を減少させるように配置されることを特徴とする、請求項2から6のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記電磁アクチュエータ(5)が、格子寸法(g3)を有する格子を形成する行および列の形で配置されることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記容器キャリア(1)が各々、台(8)を有し、前記台(8)が、前記格子寸法(g3)に等しいまたはこれよりも小さい直径(D)を有する円形断面を有することを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記電磁アクチュエータ(5)が、格子を形成する行および列の形で配置され、隣接する行および隣接する列が、第1の格子寸法(g1)または第2の格子寸法(g2)のどちらかから選択された異なる格子寸法を有し、前記第2の格子寸法(g2)が前記第1の格子寸法(g1)よりも大きいことを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記容器キャリア(1)が各々、台(8)を有し、前記台(8)が、前記大きい方の格子寸法に等しいまたはこれよりも小さい直径(D)を有する円形断面を有することを特徴とする、請求項10に記載のシステム。
- 各々の下位平面が、第1の外面(20)と、第2の外面(21)と、第3の外面(18)と、第4の外面(19)とを有し、前記第1の外面および前記第2の外面に沿って、前記電磁アクチュエータが第1の格子寸法g1に配置され、前記第3の外面および前記第4の外面に沿って、前記電磁アクチュエータが第2の格子寸法g2に配置され、g2=2×g1であることを特徴とする、請求項2から11のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記容器キャリアが各々、台(8)を有し、前記台(8)が、5つの電磁アクチュエータ(5)によって形成された十字の中央に位置決めされた場合、5つの電磁アクチュエータ(5)をほぼ覆う円形断面を有することを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記台(8)が、前記5つの電磁アクチュエータ(5)によって形成された前記十字の前記中央に位置決めされる場合、前記十字の前記中央にある前記電磁アクチュエータが完全に覆われ、前記4つの外側の電磁アクチュエータが半分覆われることを特徴とする、請求項13に記載のシステム。
- 前記台(8)が、3.5cm〜4.5cmの範囲の直径を有することを特徴とする、請求項9から12のいずれか一項に記載のシステム。
- 各々の電磁アクチュエータ(5)が強磁性コア(5a)を備え、前記電磁アクチュエータ(5)が動作電流によって駆動されない場合、前記強磁性コア(5a)が、前記電磁アクチュエータ(5)の上に配設された容器キャリア(1)の前記少なくとも1つの磁気的活性デバイス(2)に作用する保持力を生じさせることを特徴とする、請求項1から15のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの永久磁石(2)が球形であることを特徴とする、請求項1から16のいずれか一項に記載のシステム。
- 各々の容器キャリア(1’)が、前記容器キャリアの台(8)の中央に配置された第1の永久磁石(6)と、前記第1の永久磁石を囲む前記台内に配置された環状形状を有する第2の永久磁石(7)とを備え、好ましくは、前記第1の永久磁石および前記第2の永久磁石が逆の極性を有し、前記環状形状の第2の永久磁石が、隣接する電磁アクチュエータの軸間の距離よりも小さい直径を有する円形領域を構成することを特徴とする、請求項1から17のいずれか一項に記載のシステム。
- 各々の容器キャリアが、特定の容器キャリアに対応する一意のIDを格納するRFIDタグ(9)を備えることを特徴とする、請求項1から18のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記電磁アクチュエータが、中央の指部(11)と4つの外側指部(12、13、14、15)とを有する強磁性コアを備え、前記指部の各々が前記搬送平面に垂直に延在することを特徴とする、請求項1から19のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記搬送平面上に位置する容器キャリアの存在および/または位置を検知するように適合された容器キャリア検知デバイス(17、25)を特徴とする、請求項1から20のいずれか一項に記載のシステム。
- 隣接する電磁アクチュエータ間の磁気結合を提供するように適合された磁化可能な結合要素(27)を特徴とする、請求項1から21のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記搬送平面(4)および前記搬送平面(4)上に配設された前記容器キャリア(1、1’)を覆うように適合されたセキュリティカバーを特徴とする、請求項1から22のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記セキュリティカバーが開状態と閉状態とを有し、前記開状態では、前記搬送平面が使用者によって少なくとも部分的にアクセス可能であり、前記閉状態では、前記搬送平面が使用者によってアクセス可能でないことを特徴とする、請求項23に記載のシステム。
- 請求項1から23のいずれか一項に記載の研究室試料配送システム(100)を動作する方法であって、
前記電磁アクチュエータ(5)のうち少なくとも1つを起動して、前記少なくとも1つの起動された電磁アクチュエータ(5)の有効距離内の容器キャリアに磁力を印加するステップ
を含む方法。 - 前記磁力を用いて印加されるべき前記容器キャリアの検知された位置に応じて前記少なくとも1つの電磁アクチュエータを起動するステップ
を特徴とする、請求項25に記載の方法。 - 第1の所定の搬送経路に沿って複数の電磁アクチュエータ(5_1〜5_5)の第1のグループを起動して、前記第1の搬送経路に沿って対応する第1の容器キャリアを移動させるステップ
を特徴とする、請求項25または26に記載の方法。 - 複数の電磁アクチュエータの前記第1のグループの前記起動と独立して、かつ少なくとも部分的に同時に、第2の所定の搬送経路に沿って複数の電磁アクチュエータの第2のグループを起動し、前記第2の搬送経路に沿って対応する第2の容器キャリアを移動させるステップ
を特徴とする、請求項27に記載の方法。
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