JP2020085760A - ピッキング補助装置およびピッキングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】装置の低コスト化および装置構成の簡素化を実現しつつ、どんな形状の試料用チューブでも確実なピッキングを可能とするピッキング補助装置およびピッキングシステムを提供する。【解決手段】試料用チューブを縦立状態で収容するチューブ収容部を複数有した保管ラックから所望の試料用チューブをピッキング可能状態に変位させるピッキング補助装置が、チューブ収容部に収容された試料用チューブの端部に当接可能なプッシュ部材と、プッシュ部材を列状に複数一体配置したプッシュユニットとを有し、プッシュユニットを移動し、所望の試料用チューブの端部を選択的に押し込んで隣接する列の試料用チューブより突出させるように構成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、医学、生物工学、化学、薬学等において試料等を封入する用途に好適な試料用チューブを、縦立状態で収容するチューブ収容部を複数有した保管ラックから、所望の試料用チューブをピッキングするためのピッキング補助装置およびピッキングシステムに関する。

従来、医学、生物工学、化学、薬学等において保管、反応、培養等に用いる試料等を比較的小容量の試料用チューブ（一般的に「マイクロチューブ」、「サンプルチューブ」等の呼称で呼ばれることが多い。）に封入し、例えば図９に示すように、この試料を封入した複数の試料用チューブＴを保管ラックＲに縦立状態で収容して保管や搬送を行うことが一般に知られている。

また、このような保管ラックから試料用チューブを取り出すにあたって、複数のピッキング爪を備えたピッキング装置を用いることについても公知であり（例えば特許文献１を参照）、このようなピッキング装置では、保管ラックに収容された複数の試料用チューブの間隙に各ピッキング爪を挿入した後、これらピッキング爪を接近させて試料用チューブを把持し、試料用チューブを把持したピッキング爪を上昇させることで、保管ラックから試料用チューブを取り出す。

特開２０１５−２１４００８号公報 特開２０１３−１６６１９０号公報 特表２０１７−５１５１００号公報

ところが、例えば、図９に示す保管ラックのように試料用チューブが稠密に収容されている場合、保管ラックに収容された状態の複数の試料用チューブ間の空間が狭く、ピッキング爪を挿入して把持動作する空間を確保できないことがあった。この場合、外周から把持するピッキング爪を備えたピッキング装置を使用することができない。

このような問題を解決する一つの案として、特許文献２に開示されるような押し上げ機構を用いて、ピッキング対象となる試料用チューブを下方から押し上げ、ピッキング対象の試料用チューブを周辺から上方に突出させた後に、ピッキング爪によってピッキング対象の試料用チューブを把持して上方に抜き出すことも考えられる。
しかしながら、このような押し上げ機構を設置した場合、設備コストの増加や装置構成の複雑化を招くという問題があった。
また、特許文献３に開示されるように、試料用チューブのキャップに設けられた凹部の内側から外方に向けて把持するものも公知である。
しかしながら、凹部がない試料用チューブでは使用できず、凹部があった場合でも、外方から把持するものと比べて把持力が小さいため落下の虞もあるという問題があった。

そこで、本発明は、これらの問題点を解決するものであり、装置の低コスト化および装置構成の簡素化を実現しつつ、どんな形状の試料用チューブでも確実なピッキングを可能とするピッキング補助装置およびピッキングシステムを提供することを目的とするものである。

本発明のピッキング補助装置は、試料用チューブを、縦立状態で収容するチューブ収容部を複数有した保管ラックから、所望の試料用チューブをピッキング可能状態に変位させるピッキング補助装置であって、前記チューブ収容部に収容された試料用チューブの端部に当接可能なプッシュ部材と、前記プッシュ部材を、列状に複数一体配置したプッシュユニットと、前記プッシュユニットを試料用チューブの縦方向に移動させる移動機構とを有し、前記移動機構により、前記プッシュユニットを移動し、所望の試料用チューブの端部を押し込んで隣接する試料用チューブより突出させるように構成されていることにより、前記課題を解決するものである。

本発明のピッキングシステムは、試料用チューブを、縦立状態で収容するチューブ収容部を複数有した保管ラックから、所望の試料用チューブをピッキングするピッキングシステムであって、前述のピッキング補助装置と、突出した所望の試料用チューブの端部を外方から把持する把持部を有するピッキング装置とを備えたことにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１及び４に係る発明によれば、ピッキング補助装置が、チューブ収容部に収容された試料用チューブの端部に当接可能なプッシュ部材と、プッシュ部材を、列状に複数一体配置したプッシュユニットと、プッシュユニットを試料用チューブの縦方向に移動させる移動機構とを有し、移動機構によりプッシュユニットを移動し、所望の試料用チューブの端部を押し込んで隣接する試料用チューブより突出させるように構成されていることにより、複数の試料用チューブ間の間隙が狭く設計されている場合、特に、チューブ収容部がハニカム状に配置されたラックに試料用チューブを稠密に収容した場合であっても、ピッキング対象の試料用チューブを含む複数の試料用チューブは、両側方の列に位置する試料用チューブよりも突出し、外方から把持可能となる。

このことで、各試料用チューブのピッキングごとに同期して、プッシュ部材と保管ラックとを毎回位置決めする必要がなく、装置の低コスト化および装置構成の簡素化を実現しつつ、どんな形状の試料用チューブでも確実なピッキングが可能となる。

本請求項２に記載の構成によれば、プッシュユニットは、プッシュ部材の複数の列を一体配置するように構成されていることにより、一度の移動で複数列の試料用チューブが、両側方の列に位置する試料用チューブよりも突出し、外方から把持可能となる。
このことで、さらに位置決めの回数を減らすことができ、より装置の低コスト化および装置構成の簡素化が可能となる。

本請求項３に記載の構成によれば、プッシュユニットが複数設けられ、移動機構が複数のプッシュユニットを選択的に移動させるように構成されていることにより、さらに位置決めの回数を減らす、あるいは位置決めを行うことなくピッキング対象の試料用チューブを含む複数の試料用チューブを突出させることが可能となり、さらなる置の低コスト化および装置構成の簡素化が可能となる。
本請求項５に記載の構成によれば、把持部が、試料用チューブの端部の外周の４方向から把持する把持爪を有することにより、どんな形状の試料用チューブでも高い把持力で確実にピッキングを行うことができる。

本発明の一実施形態であるピッキング補助装置の側面断面図。 本発明の一実施形態であるピッキング補助装置の正面断面図。 本発明の一実施形態であるピッキング補助装置の平面図。 ピッキング補助装置の待機状態の説明図。 ピッキング補助装置の一方の列の突き上げ時の説明図。 ピッキング補助装置の他方の列の突き上げ時の説明図。 本発明の他の実施形態であるピッキング補助装置の側面断面図。 本発明の他の実施形態であるピッキング補助装置の平面図。 試料用チューブを収容した保管ラックの斜視図。

以下に、本発明の一実施形態に係るピッキング補助装置について、図面に基づいて説明する。

ピッキング補助装置１００は、図１、２、３などに示すように、試料用チューブＴを縦立状態で収容するチューブ収容部を複数有した保管ラックＲから、所望の試料用チューブＴをピッキング可能状態に変位させように構成されており、ベースユニット１３０、ラック載置ユニット１４０、第１プッシュユニット１１０、第２プッシュユニット１２０を有している。

ベースユニット１３０には、移動機構の一部を構成するスライドガイド１５０が立設されており、スライドガイド１５０の先端側には、第１プッシュユニット１１０及び第２プッシュユニット１２０を挟んでラック載置ユニット１４０が固定されている。
ラック載置ユニット１４０の上方には、保管ラックＲが載置される（図示しない固定手段で固定してもよい。）。

第１プッシュユニット１１０及び第２プッシュユニット１２０は、スライドガイド１５０にガイドされ、載置された保管ラックＲに収容された試料用チューブＴの縦方向に移動可能に、所定位置で固定可能に構成されている（移動のための駆動手段、固定手段は図示しないが、いかなる形態のものでもよい。）。
第１プッシュユニット１１０には、保管ラックＲの１つおきの列のチューブ収容部に対応した第１プッシュ部材１１１が設けられている。
第２プッシュユニット１２０には、保管ラックＲの他の１つおきの列のチューブ収容部に対応した第２プッシュ部材１２１と、第１プッシュ部材１１１が自由に上下移動可能なプッシュ部材通過孔１２２が設けられている。
ラック載置ユニット１４０には、第１プッシュ部材１１１及び第２プッシュ部材１２１が自由に上下移動可能なプッシュ部材突出孔１４１が設けられている。
以上のように構成されたピッキング補助装置１００の動作について説明する。

まず、図４に示すように、第１プッシュユニット１１０及び第２プッシュユニット１２０はいずれも、第１プッシュ部材１１１及び第２プッシュ部材１２１がラック載置ユニット１４０のプッシュ部材突出孔１４１から突出しない状態で待機し、ラック載置ユニット１４０の上面に保管ラックＲが載置される。
次に、ピッキング対象の所望の試料用チューブの位置に応じて、第１プッシュユニット１１０又は第２プッシュユニット１２０を、選択的に上方に移動させる。

すなわち、ピッキング対象の所望の試料用チューブが第２プッシュ部材１２１に対応する場合、図５に示すように、第１プッシュユニット１１０を固定したまま第２プッシュユニット１２０を上方に移動させることで、第２プッシュ部材１２１をラック載置ユニット１４０のプッシュ部材突出孔１４１から突出させ、対応する列のすべての試料用チューブを保管ラックＲの上方に突出させる。

また、ピッキング対象の所望の試料用チューブが第１プッシュ部材１１１に対応する場合、図６に示すように、第２プッシュユニット１２０を固定したまま第１プッシュユニット１１０を上方に移動させることで、第１プッシュ部材１１１をラック載置ユニット１４０のプッシュ部材突出孔１４１から突出させ、対応する列のすべての試料用チューブを保管ラックＲの上方に突出させる。

こうして、所望の試料用チューブを含む列を列ごと隣接する列より突出させることで所望の試料用チューブを外方から把持する空間を与え、試料用チューブの端部の外周の４方向から把持する把持爪を有するような、公知のピッキング装置で確実に所望の試料用チューブをピッキングすることが可能となる。

上述のピッキング補助装置の例は、縦横８＊１２＝９６のチューブ収容部を有する保管ラックを対象とするものであるが、ラック載置ユニット１４０、第１プッシュユニット１１０及び第２プッシュユニット１２０を変更することで、より数の多い保管ラックに対応することも可能である。

また、図９に示すような、チューブ収容部をハニカム状により稠密に配置した保管ラックＲの場合は、図７、図８に示すように、ラック載置ユニット２４０のプッシュ部材突出孔２４１を、対応した配置とし、第１プッシュユニット２１０の第１プッシュ部材２１１と第２プッシュユニット２２０の第２プッシュ部材２２１を、列方向にずらしたものとすることで、容易に対応可能である。

さらに、ラック載置ユニット１４０の上面に保管ラックを固定せず、予め、図５、図６のように、第１プッシュ部材１１１又は第２プッシュ部材１２１をラック載置ユニット１４０のプッシュ部材突出孔１４１から突出させた状態で、保管ラックを上方から下降させてもよい。

その場合、図４に示す待機位置は不要となり、さらに、ラック載置ユニット１４０を上下動可能とすることで、第１プッシュユニット１１０と第２プッシュユニット１２０のいずれかのみの上下位置を変更するようにしてもよい。
また、ラック載置ユニット１４０のプッシュ部材突出孔１４１の数が、保管ラックの収容部よりも少ない数であっても、所望の試料用チューブに応じて保管ラックの載置位置をする変更することで対応してもよい。
その際、列を変更する方向に位置決め可能であれば、列数を少なくすることが可能であり、最低１列あればよく、１列の場合は、第１プッシュユニット１１０のみでよい。

なお、ピッキング装置の具体的態様は、試料用チューブの収容方向に移動可能であるとともに、試料用チューブを外方から水平方向に挟んで把持することが可能であれば如何なるものでもよい。例えば、ピッキング対象となる試料用チューブを列方向と４５°交差する水平方向の４方向から把持する把持爪を有するものであれば、空間を有効に利用でき、かつ、把持を確実行うことができ好適である。
上述した実施形態では、保管ラックの移載、位置決め、固定のための構成や、ピッキング装置の動作、制御のための構成の説明は省略したが、公知のいかなるものを使用してもよい。

また、プッシュ部材、プッシュユニットとの構成は、同様の動作を行うものであれば、適宜設計することが可能であり、プッシュユニットを試料用チューブの縦方向に移動させる移動機構についても、いかなる機構構成であってもよく、移動のための駆動源も、手動、流体圧、電磁気等、いかなるものであってもよい。

また、試料用チューブの具体的態様については、医学、生物工学、化学、薬学等において試料等を封入する用途に好適なものであり、保管ラックに縦立状態で収容可能なものであれば、断面その他の形状はいかなるものであってもよく、チューブ本体とキャップとから構成されたもの等、いかなるものでもよい。

１００、２００ ・・・ ピッキング補助装置
１１０、２１０ ・・・ 第１プッシュユニット
１１１、２１１ ・・・ 第１プッシュ部材
１２０、２２０ ・・・ 第２プッシュユニット
１２１、２２１ ・・・ 第２プッシュ部材
１２２、２２２ ・・・ プッシュ部材通過孔
１３０、２３０ ・・・ ベースユニット
１４０、２４０ ・・・ ラック載置ユニット
１４１、２４１ ・・・ プッシュ部材突出孔
１５０、２５０ ・・・ スライドガイド（移動機構の一部）
Ｒ ・・・ 保管ラック
Ｔ ・・・ 試料用チューブ

Claims (5)

1. 試料用チューブを、縦立状態で収容するチューブ収容部を複数有した保管ラックから、所望の試料用チューブをピッキング可能状態に変位させるピッキング補助装置であって、
   前記チューブ収容部に収容された試料用チューブの端部に当接可能なプッシュ部材と、
   前記プッシュ部材を、列状に複数一体配置したプッシュユニットと、
   前記プッシュユニットを試料用チューブの縦方向に移動させる移動機構とを有し、
   前記移動機構により、前記プッシュユニットを移動し、所望の試料用チューブの端部を押し込んで隣接する試料用チューブより突出させるように構成されていることを特徴とするピッキング補助装置。
2. 前記プッシュユニットは、前記プッシュ部材の複数の列を一体配置するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のピッキング補助装置。
3. 前記プッシュユニットが、複数設けられ、
   前記移動機構が、前記複数のプッシュユニットを選択的に移動させるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のピッキング補助装置。
4. 試料用チューブを、縦立状態で収容するチューブ収容部を複数有した保管ラックから、所望の試料用チューブをピッキングするピッキングシステムであって、
   請求項１乃至３のいずれかに記載のピッキング補助装置と、
   突出した所望の試料用チューブの端部を外方から把持する把持部を有するピッキング装置とを備えたことを特徴とするピッキングシステム。
5. 前記把持部が、試料用チューブの端部の外周の４方向から把持する把持爪を有することを特徴とする請求項４に記載のピッキングシステム。

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