JP3366688B2 - 試験管自動外径測定方法 - Google Patents
試験管自動外径測定方法Info
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- JP3366688B2 JP3366688B2 JP13420893A JP13420893A JP3366688B2 JP 3366688 B2 JP3366688 B2 JP 3366688B2 JP 13420893 A JP13420893 A JP 13420893A JP 13420893 A JP13420893 A JP 13420893A JP 3366688 B2 JP3366688 B2 JP 3366688B2
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- Japan
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- outer diameter
- nozzle
- tube
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- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、試験管自動外径測定方
法、特に分注装置において光学方式により試験管の外径
を測定する試験管自動外径測定方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】分注装置において、試料の入った試験管
等からノズルチップによってその試験管内の液体試料を
吸引する場合、通常試料の液面の下降速度に応じてノズ
ルチップを下降させている。これにより、ノズルチップ
の外壁に必要以上の試料が付着することなく精度よく分
注することができる。 【０００３】ここで、ノズルチップを液面に追従させて
下降させ、かつ一定量の吸引を行う場合、試験管の内径
によってノズルチップの下降速度は著しく異なる。すな
わち、内径が細い試験管の場合には、高速でノズルチッ
プを下降させなければならない。 【０００４】そこで、従来は、予め試験管の内径の同じ
ものを揃えて１つの試験管立てに起立保持させ、分注装
置にその試験管の内径を動作条件の１つとして入力して
いた。そして、従来の分注装置は、この入力された内径
と所定の吸引量とからノズルチップの下降速度を求めて
いた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように予め試験管の内径を揃えて１つの試験管立てに起
立保持させることは極めて困難であった。例えば、試験
センターにおいて検査を行う場合、通常複数の医師より
検査依頼の試験管が入手される。従って、１つの検査項
目について内径の異なる試験管が複数個存在する。この
ため、１つの試験管立てに同一内径の試験管を集めるこ
とは困難であり、また同一内径を有する試験管毎に検査
するとすれば、１つの検査項目に対して複数の試験管立
てが必要となり分注作業が著しく煩雑となるという問題
があった。 【０００６】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、異なる内径を有する試験管が
同一試験管立てに起立保持されていても、各々の試験管
の内径に応じて最適下降速度でノズルチップを下降させ
るための試験管自動外径測定方法を提供することであ
る。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る試験管自動外径測定方法は、発光部か
ら発生した近赤外光をビーム状とし、この近赤外光に交
差させながら、外径の異なる複数の試験管を搬送する搬
送工程と、前記搬送工程により搬送される各試験管を透
過した近赤外光の光量を測定する透過光量測定工程と、
常時一定のパルス幅を有するパルス信号が出力され、前
記透過光量測定工程により検出された試験管の外径の両
端に相当する外壁の一端から他端までの間に出力された
パルス数とパルス幅から試験管の外径を算出する外径算
出工程と、前記算出された試験管の外径と予め入力され
た試験管の肉厚とから各試験管の内径を求める工程と、
前記各試験管内にノズルを挿入し、前記ノズルにより前
記各試験管内の液体試料を吸引するためにノズルを下降
制御する工程であって、前記求められた内径に基づき各
試験管内の液面の下降に対するノズルの追従下降速度を
求め、前記ノズルの追従下降速度を基に前記ノズルを下
降制御する分注制御工程と、を有することを特徴とす
る。 【０００８】 【作用】以上のように構成された本発明の試験管自動外
径測定方法は、搬送される試験管を透過した近赤外光の
光量を測定し、一方常時一定のパルス幅を有するパルス
信号を出力して、透過光量測定時に検出された試験管の
外径の両端に相当する外壁の一端から他端までの間に出
力されたパルス数とパルス幅から試験管の外径を算出す
る。このため、試験管を近赤外光のビームと交差させる
ことにより試験管の外径を算出することができる。そし
て、求められた試験管の内径を基にして、各試験管内の
液面に対するノズル追従下降速度を求め、ノズルの下降
制御を行うため、最適な分注動作を行うことができる。 【０００９】 【実施例】以下に、本発明の好適な実施例を図面に基づ
いて説明する。 【００１０】図１には、本発明に係る試験管外径測定方
法の概要を説明する概念図が示されている。 【００１１】試験管１０は、複数個試験管立て１８に起
立保持され、白抜き矢印方向に搬送される。そして、近
赤外光を照射する発光部１４と照射された近赤外光のう
ち物体を透過した光を受光する受光部１６から成る光学
センサ１２は、試験管立ての搬送経路を横切るように設
けられている。従って、発光部１４から照射されたビー
ム状の近赤外光は、搬送される試験管１０と交差するよ
うに照射され、この照射された光のうち試験管１０を透
過した光が受光部１６に受光される。このため、ビーム
に対して試験管１０を徐々に搬送することによって、試
験管の外径の両端に相当する外壁の２点の位置を光学的
に把握することができる。 【００１２】一方、ロータリーエンコーダ２０は、一定
のパルス幅でパルス信号を出力しているので、試験管立
ての搬送速度を搬送量に変換することができる。 【００１３】従って、試験管の外径の一端から他端まで
の搬送時間と、ロータリーエンコーダ２０により算出さ
れた搬送量とを掛け合わせることによって、試験管の外
径を求めることができる。 【００１４】以上のことから、算出された外径と予め入
力された試験管１０の肉厚とから内径が求められる。そ
して、求められた試験管１０の内径を基にして、予め分
注装置内に記憶されたノズル下降速度データテーブルか
ら最適ノズル下降速度を求め、分注制御回路によりリア
ルタイムでデータを供給して最適分注動作を行うことが
できる。 【００１５】なお、本実施例の場合、ロータリーエンコ
ーダを用いたが、これに限るものではなく、搬送速度を
搬送量に変換させるものであればよい。また、搬送速度
が一定な場合には、ロータリーエンコーダ等を用いる必
要はない。 【００１６】次に、本発明に係る試験管外径測定方法の
詳細について述べる。 【００１７】図２には、本発明に係る試験管外径測定方
法を適用した回路のブロック図が示されている。図３に
は、試験管に対して光学センサから出力された信号とロ
ータリーエンコーダから出力されたパルス信号のタイミ
ングチャートが示されている。また、図４には、図２に
おける加算器より試験管の外径に対応して出力された信
号のタイミングチャートが示されている。 【００１８】図２において、測定される試験管１０は搬
送経路上を移動し、光学センサ１２の前を通過し始める
と、光学センサ１２からＯＮ信号が出力される。そし
て、通過中はＯＮ信号を出力し続け、試験管１０が通過
し終えると、その時点で初めて光学センサ１２はＯＦＦ
信号を出力する。この信号は、増幅器２２によって増幅
される。そのときの信号は、図３の上段に示すような波
形となる。 【００１９】一方、試験管１０を起立保持する試験管立
て１８を搬送する機構に取り付けられているロータリー
エンコーダ２０は、搬送機能が動作している間、図３の
下段に示すような一定の間隔でパルス信号を発生してい
る。このときパルス信号は予め１パルス当たりの搬送間
隔が決められている。 【００２０】そこで、加算器２４に、増幅器２２から出
力された信号とロータリーエンコーダ２０から出力され
た信号とを入力することによって、図４に示されるよう
な加算信号を得ることができる。 【００２１】従って、この加算された信号を基に、外径
演算回路２６は、光学センサ１２のＯＮ信号入力中にロ
ータリーエンコーダ２０から出力されたパルス信号をカ
ウントし、その試験管１０の外径を求める。 【００２２】すなわち、図４に示すように、外径の異な
る試験管１０ａ、１０ｂ、１０ｃが同一試験管立て１８
に起立保持され搬送された場合、例えばロータリーエン
コーダ２０から出力される１パルスが１ｍｍとすると、
試験管１０ａの外径は６ｍｍ、試験管１０ｂの外径は４
ｍｍ、試験管１０ｃの外径は１０ｍｍと測定される。 【００２３】先に述べたように、試験管１０の通過中は
通常増幅器２２から出力される信号はＯＮ信号である。
しかしながら、ガラス又は透明プラスチック等から成る
試験管であって球面を有するものは、その直径付近で光
の反射が著しく減少し、光の透過性が向上する。従っ
て、図５に示すように、光学センサ１２によって検出さ
れ増幅器２２より出力された信号は、一旦ＯＮ信号から
直径付近でＯＦＦ信号に変化し、直径付近を通過し終え
ると再度ＯＮ信号に変化する。この現象をレンズ効果と
いう。以下に、レンズ効果発生時の外径測定について説
明する。 【００２４】図５には、試験管の透過光のレンズ効果を
説明する図が示されている。 【００２５】上述した方法で、外径を測定してしまう
と、図５に示すような場合には、１本の試験管を２本の
試験管と誤認し、半分の外径と測定しまうおそれがあ
る。一方、試験管は通常内径８〜１６ｍｍのものが用い
られる。 【００２６】そこで、最小内径（例えば８ｍｍ）に一般
的な試験管の肉厚（例えば０．５ｍｍの２倍）を付加し
た最小外径（例えば９ｍｍ）を外径演算回路２６に予め
入力しておけば、最大内径（例えば、１６ｍｍ）の試験
管の測定においてレンズ効果が発生したとしても誤測定
を防止することができる。 【００２７】以上、述べた試験管外径測定方法は、分注
装置に限るものではなく、一般の化学分析等の装置にも
用いることができる。 【００２８】 【発明の効果】以上のように本発明の試験管自動外径測
定方法は、搬送される試験管を通過した近赤外光の光量
を測定し、一方常時一定のパルス幅を有するパルス信号
を出力して、透過光量測定時に検出された試験管の外径
の両端に相当するの外壁の一端から他端までの間に出力
されたパルス数とパルス幅から試験管の外径を算出す
る。このため、試験管を近赤外光のビームと交差させる
ことにより試験管の外径を算出することができる。 【００２９】この算出された外径と予め入力されている
試験管の肉厚とから内径を求めることができる。従っ
て、試験管立てに内径の異なる試験管が複数個起立保持
されいても、各々の内径に応じて最適下降速度でノズル
チップを下降させることができる。これにより、分注精
度の劣化を防止できる。 【００３０】また、ロータリーエンコーダを用いたこと
により、試験管の搬送速度に依存することなく安定した
外径測定を行うことができる。
法、特に分注装置において光学方式により試験管の外径
を測定する試験管自動外径測定方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】分注装置において、試料の入った試験管
等からノズルチップによってその試験管内の液体試料を
吸引する場合、通常試料の液面の下降速度に応じてノズ
ルチップを下降させている。これにより、ノズルチップ
の外壁に必要以上の試料が付着することなく精度よく分
注することができる。 【０００３】ここで、ノズルチップを液面に追従させて
下降させ、かつ一定量の吸引を行う場合、試験管の内径
によってノズルチップの下降速度は著しく異なる。すな
わち、内径が細い試験管の場合には、高速でノズルチッ
プを下降させなければならない。 【０００４】そこで、従来は、予め試験管の内径の同じ
ものを揃えて１つの試験管立てに起立保持させ、分注装
置にその試験管の内径を動作条件の１つとして入力して
いた。そして、従来の分注装置は、この入力された内径
と所定の吸引量とからノズルチップの下降速度を求めて
いた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように予め試験管の内径を揃えて１つの試験管立てに起
立保持させることは極めて困難であった。例えば、試験
センターにおいて検査を行う場合、通常複数の医師より
検査依頼の試験管が入手される。従って、１つの検査項
目について内径の異なる試験管が複数個存在する。この
ため、１つの試験管立てに同一内径の試験管を集めるこ
とは困難であり、また同一内径を有する試験管毎に検査
するとすれば、１つの検査項目に対して複数の試験管立
てが必要となり分注作業が著しく煩雑となるという問題
があった。 【０００６】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、異なる内径を有する試験管が
同一試験管立てに起立保持されていても、各々の試験管
の内径に応じて最適下降速度でノズルチップを下降させ
るための試験管自動外径測定方法を提供することであ
る。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る試験管自動外径測定方法は、発光部か
ら発生した近赤外光をビーム状とし、この近赤外光に交
差させながら、外径の異なる複数の試験管を搬送する搬
送工程と、前記搬送工程により搬送される各試験管を透
過した近赤外光の光量を測定する透過光量測定工程と、
常時一定のパルス幅を有するパルス信号が出力され、前
記透過光量測定工程により検出された試験管の外径の両
端に相当する外壁の一端から他端までの間に出力された
パルス数とパルス幅から試験管の外径を算出する外径算
出工程と、前記算出された試験管の外径と予め入力され
た試験管の肉厚とから各試験管の内径を求める工程と、
前記各試験管内にノズルを挿入し、前記ノズルにより前
記各試験管内の液体試料を吸引するためにノズルを下降
制御する工程であって、前記求められた内径に基づき各
試験管内の液面の下降に対するノズルの追従下降速度を
求め、前記ノズルの追従下降速度を基に前記ノズルを下
降制御する分注制御工程と、を有することを特徴とす
る。 【０００８】 【作用】以上のように構成された本発明の試験管自動外
径測定方法は、搬送される試験管を透過した近赤外光の
光量を測定し、一方常時一定のパルス幅を有するパルス
信号を出力して、透過光量測定時に検出された試験管の
外径の両端に相当する外壁の一端から他端までの間に出
力されたパルス数とパルス幅から試験管の外径を算出す
る。このため、試験管を近赤外光のビームと交差させる
ことにより試験管の外径を算出することができる。そし
て、求められた試験管の内径を基にして、各試験管内の
液面に対するノズル追従下降速度を求め、ノズルの下降
制御を行うため、最適な分注動作を行うことができる。 【０００９】 【実施例】以下に、本発明の好適な実施例を図面に基づ
いて説明する。 【００１０】図１には、本発明に係る試験管外径測定方
法の概要を説明する概念図が示されている。 【００１１】試験管１０は、複数個試験管立て１８に起
立保持され、白抜き矢印方向に搬送される。そして、近
赤外光を照射する発光部１４と照射された近赤外光のう
ち物体を透過した光を受光する受光部１６から成る光学
センサ１２は、試験管立ての搬送経路を横切るように設
けられている。従って、発光部１４から照射されたビー
ム状の近赤外光は、搬送される試験管１０と交差するよ
うに照射され、この照射された光のうち試験管１０を透
過した光が受光部１６に受光される。このため、ビーム
に対して試験管１０を徐々に搬送することによって、試
験管の外径の両端に相当する外壁の２点の位置を光学的
に把握することができる。 【００１２】一方、ロータリーエンコーダ２０は、一定
のパルス幅でパルス信号を出力しているので、試験管立
ての搬送速度を搬送量に変換することができる。 【００１３】従って、試験管の外径の一端から他端まで
の搬送時間と、ロータリーエンコーダ２０により算出さ
れた搬送量とを掛け合わせることによって、試験管の外
径を求めることができる。 【００１４】以上のことから、算出された外径と予め入
力された試験管１０の肉厚とから内径が求められる。そ
して、求められた試験管１０の内径を基にして、予め分
注装置内に記憶されたノズル下降速度データテーブルか
ら最適ノズル下降速度を求め、分注制御回路によりリア
ルタイムでデータを供給して最適分注動作を行うことが
できる。 【００１５】なお、本実施例の場合、ロータリーエンコ
ーダを用いたが、これに限るものではなく、搬送速度を
搬送量に変換させるものであればよい。また、搬送速度
が一定な場合には、ロータリーエンコーダ等を用いる必
要はない。 【００１６】次に、本発明に係る試験管外径測定方法の
詳細について述べる。 【００１７】図２には、本発明に係る試験管外径測定方
法を適用した回路のブロック図が示されている。図３に
は、試験管に対して光学センサから出力された信号とロ
ータリーエンコーダから出力されたパルス信号のタイミ
ングチャートが示されている。また、図４には、図２に
おける加算器より試験管の外径に対応して出力された信
号のタイミングチャートが示されている。 【００１８】図２において、測定される試験管１０は搬
送経路上を移動し、光学センサ１２の前を通過し始める
と、光学センサ１２からＯＮ信号が出力される。そし
て、通過中はＯＮ信号を出力し続け、試験管１０が通過
し終えると、その時点で初めて光学センサ１２はＯＦＦ
信号を出力する。この信号は、増幅器２２によって増幅
される。そのときの信号は、図３の上段に示すような波
形となる。 【００１９】一方、試験管１０を起立保持する試験管立
て１８を搬送する機構に取り付けられているロータリー
エンコーダ２０は、搬送機能が動作している間、図３の
下段に示すような一定の間隔でパルス信号を発生してい
る。このときパルス信号は予め１パルス当たりの搬送間
隔が決められている。 【００２０】そこで、加算器２４に、増幅器２２から出
力された信号とロータリーエンコーダ２０から出力され
た信号とを入力することによって、図４に示されるよう
な加算信号を得ることができる。 【００２１】従って、この加算された信号を基に、外径
演算回路２６は、光学センサ１２のＯＮ信号入力中にロ
ータリーエンコーダ２０から出力されたパルス信号をカ
ウントし、その試験管１０の外径を求める。 【００２２】すなわち、図４に示すように、外径の異な
る試験管１０ａ、１０ｂ、１０ｃが同一試験管立て１８
に起立保持され搬送された場合、例えばロータリーエン
コーダ２０から出力される１パルスが１ｍｍとすると、
試験管１０ａの外径は６ｍｍ、試験管１０ｂの外径は４
ｍｍ、試験管１０ｃの外径は１０ｍｍと測定される。 【００２３】先に述べたように、試験管１０の通過中は
通常増幅器２２から出力される信号はＯＮ信号である。
しかしながら、ガラス又は透明プラスチック等から成る
試験管であって球面を有するものは、その直径付近で光
の反射が著しく減少し、光の透過性が向上する。従っ
て、図５に示すように、光学センサ１２によって検出さ
れ増幅器２２より出力された信号は、一旦ＯＮ信号から
直径付近でＯＦＦ信号に変化し、直径付近を通過し終え
ると再度ＯＮ信号に変化する。この現象をレンズ効果と
いう。以下に、レンズ効果発生時の外径測定について説
明する。 【００２４】図５には、試験管の透過光のレンズ効果を
説明する図が示されている。 【００２５】上述した方法で、外径を測定してしまう
と、図５に示すような場合には、１本の試験管を２本の
試験管と誤認し、半分の外径と測定しまうおそれがあ
る。一方、試験管は通常内径８〜１６ｍｍのものが用い
られる。 【００２６】そこで、最小内径（例えば８ｍｍ）に一般
的な試験管の肉厚（例えば０．５ｍｍの２倍）を付加し
た最小外径（例えば９ｍｍ）を外径演算回路２６に予め
入力しておけば、最大内径（例えば、１６ｍｍ）の試験
管の測定においてレンズ効果が発生したとしても誤測定
を防止することができる。 【００２７】以上、述べた試験管外径測定方法は、分注
装置に限るものではなく、一般の化学分析等の装置にも
用いることができる。 【００２８】 【発明の効果】以上のように本発明の試験管自動外径測
定方法は、搬送される試験管を通過した近赤外光の光量
を測定し、一方常時一定のパルス幅を有するパルス信号
を出力して、透過光量測定時に検出された試験管の外径
の両端に相当するの外壁の一端から他端までの間に出力
されたパルス数とパルス幅から試験管の外径を算出す
る。このため、試験管を近赤外光のビームと交差させる
ことにより試験管の外径を算出することができる。 【００２９】この算出された外径と予め入力されている
試験管の肉厚とから内径を求めることができる。従っ
て、試験管立てに内径の異なる試験管が複数個起立保持
されいても、各々の内径に応じて最適下降速度でノズル
チップを下降させることができる。これにより、分注精
度の劣化を防止できる。 【００３０】また、ロータリーエンコーダを用いたこと
により、試験管の搬送速度に依存することなく安定した
外径測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る試験管外径測定方法の概要を説明
する概念図である。 【図２】本発明に係る試験管外径測定方法を適用した回
路のブロック図である。 【図３】試験管に対して光学センサから出力された信号
とロータリーエンコーダから出力された信号のタイミン
グチャートである。 【図４】図２における加算器より試験管の外径に対応し
て出力された信号のタイミングチャートである。 【図５】試験管の透過光のレンズ効果を説明する図であ
る。 【符号の説明】 １０ 試験管 １２ 光学センサ １４ 発光部 １６ 受光部 １８ 試験管立て ２０ ロータリーエンコーダ ２２ 増幅器 ２４ 加算器 ２６ 外径演算器
する概念図である。 【図２】本発明に係る試験管外径測定方法を適用した回
路のブロック図である。 【図３】試験管に対して光学センサから出力された信号
とロータリーエンコーダから出力された信号のタイミン
グチャートである。 【図４】図２における加算器より試験管の外径に対応し
て出力された信号のタイミングチャートである。 【図５】試験管の透過光のレンズ効果を説明する図であ
る。 【符号の説明】 １０ 試験管 １２ 光学センサ １４ 発光部 １６ 受光部 １８ 試験管立て ２０ ロータリーエンコーダ ２２ 増幅器 ２４ 加算器 ２６ 外径演算器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 11/00 - 11/30
G01N 35/10
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 発光部から発生した近赤外光をビーム状
とし、この近赤外光に交差させながら、外径の異なる複
数の試験管を搬送する搬送工程と、 前記搬送工程により搬送される各試験管を透過した近赤
外光の光量を測定する透過光量測定工程と、 常時一定のパルス幅を有するパルス信号が出力され、前
記透過光量測定工程により検出された試験管の外径の両
端に相当する外壁の一端から他端までの間に出力された
パルス数とパルス幅から試験管の外径を算出する外径算
出工程と、前記算出された試験管の外径と予め入力された試験管の
肉厚とから各試験管の内径を求める工程と、 前記各試験管内にノズルを挿入し、前記ノズルにより前
記各試験管内の液体試料を吸引するためにノズルを下降
制御する工程であって、前記求められた内径に基づき各
試験管内の液面の下降に対するノズルの追従下降速度を
求め、前記ノズルの追従下降速度を基に前記ノズルを下
降制御する分注制御工程と 、 を有することを特徴とする試験管自動外径測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13420893A JP3366688B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 試験管自動外径測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13420893A JP3366688B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 試験管自動外径測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06347224A JPH06347224A (ja) | 1994-12-20 |
| JP3366688B2 true JP3366688B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=15122953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13420893A Expired - Lifetime JP3366688B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 試験管自動外径測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3366688B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2862558B1 (en) * | 2012-06-13 | 2017-01-18 | Takazono Technology Incorporated | Medicine filling device |
-
1993
- 1993-06-04 JP JP13420893A patent/JP3366688B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06347224A (ja) | 1994-12-20 |
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