JP3446597B2 - 自動分注装置および分注方法 - Google Patents
自動分注装置および分注方法Info
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- JP3446597B2 JP3446597B2 JP08993398A JP8993398A JP3446597B2 JP 3446597 B2 JP3446597 B2 JP 3446597B2 JP 08993398 A JP08993398 A JP 08993398A JP 8993398 A JP8993398 A JP 8993398A JP 3446597 B2 JP3446597 B2 JP 3446597B2
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- positional
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M33/00—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
- C12M33/04—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus by injection or suction, e.g. using pipettes, syringes, needles
- C12M33/06—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus by injection or suction, e.g. using pipettes, syringes, needles for multiple inoculation or multiple collection of samples
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、検体や試薬などの
液体を分注する自動分注装置および分注方法に関するも
のである。
液体を分注する自動分注装置および分注方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】生化学分野等で行われる試験や分析にお
いて、検体や試薬などの液体を試料容器であるマイクロ
プレートの小孔に小分けする分注操作が行われる。この
分注は、分注ノズルによって液体を吸入・吐出すること
によって行われ、分注ノズルには通常使い捨ての分注チ
ップが装着される。そして必要に応じて分注チップは新
しいものと交換される。
いて、検体や試薬などの液体を試料容器であるマイクロ
プレートの小孔に小分けする分注操作が行われる。この
分注は、分注ノズルによって液体を吸入・吐出すること
によって行われ、分注ノズルには通常使い捨ての分注チ
ップが装着される。そして必要に応じて分注チップは新
しいものと交換される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】分注チップの装着は、
分注ノズルの下端部をピペット形状の分注チップの内部
に挿入することにより行われる。ところが分注チップの
分注ノズルへの固定は、弾力性を有する樹脂製の分注チ
ップが、分注ノズルの下端部を外側から弾性によって締
め付けることのみによるため、装着後に分注チップに何
らかの外力が加わった場合には、分注チップは分注ノズ
ルに対して完全に真直に装着された状態とならず、分注
チップの下端部が位置ずれを生じる結果となる。このよ
うにして生じる多少の位置ずれは、分注対象のマイクロ
プレートの小孔の径が大きい場合には特に問題とならな
い。多少の位置ずれがあっても分注チップが小孔の中に
挿入されている限りは、液体の正常な吸入・吐出に支障
がないからである。
分注ノズルの下端部をピペット形状の分注チップの内部
に挿入することにより行われる。ところが分注チップの
分注ノズルへの固定は、弾力性を有する樹脂製の分注チ
ップが、分注ノズルの下端部を外側から弾性によって締
め付けることのみによるため、装着後に分注チップに何
らかの外力が加わった場合には、分注チップは分注ノズ
ルに対して完全に真直に装着された状態とならず、分注
チップの下端部が位置ずれを生じる結果となる。このよ
うにして生じる多少の位置ずれは、分注対象のマイクロ
プレートの小孔の径が大きい場合には特に問題とならな
い。多少の位置ずれがあっても分注チップが小孔の中に
挿入されている限りは、液体の正常な吸入・吐出に支障
がないからである。
【０００４】しかしながら、近年試験作業の効率向上の
要請から１つのマイクロプレートに設けられる試料収納
用の小孔の数が大幅に増大した結果、分注用の小孔は従
来のものと比較すると格段に小径化している。このた
め、このようなマイクロプレートに従来の自動分注装置
を用いた場合には、分注チップの位置ずれに起因する不
具合のため分注が不可能となる場合が生じるという問題
点があった。
要請から１つのマイクロプレートに設けられる試料収納
用の小孔の数が大幅に増大した結果、分注用の小孔は従
来のものと比較すると格段に小径化している。このた
め、このようなマイクロプレートに従来の自動分注装置
を用いた場合には、分注チップの位置ずれに起因する不
具合のため分注が不可能となる場合が生じるという問題
点があった。
【０００５】そこで本発明は、分注チップの位置ずれに
起因する不具合を減少させることができる自動分注装置
および分注方法を提供することを目的とする。
起因する不具合を減少させることができる自動分注装置
および分注方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の自動分注
装置は、分注チップが装着された複数の分注ノズルを備
えた分注ヘッドと、この分注ヘッドを水平方向に移動さ
せる移動手段と、プレートやリザーバを載置して分注を
行う分注ステージと、未使用の新しい分注チップを格納
するストッカと、前記分注ヘッドに装着された分注チッ
プの下端部を撮像する撮像手段と、この撮像手段の撮像
結果に基づいて分注チップの下端部の位置ずれ量を画像
認識により求め、この位置ずれを補正する位置ずれ補正
量を算出する画像認識部と、この位置ずれ補正量に基づ
いて分注時の分注ヘッドの位置を制御する制御部とを備
えた。
装置は、分注チップが装着された複数の分注ノズルを備
えた分注ヘッドと、この分注ヘッドを水平方向に移動さ
せる移動手段と、プレートやリザーバを載置して分注を
行う分注ステージと、未使用の新しい分注チップを格納
するストッカと、前記分注ヘッドに装着された分注チッ
プの下端部を撮像する撮像手段と、この撮像手段の撮像
結果に基づいて分注チップの下端部の位置ずれ量を画像
認識により求め、この位置ずれを補正する位置ずれ補正
量を算出する画像認識部と、この位置ずれ補正量に基づ
いて分注時の分注ヘッドの位置を制御する制御部とを備
えた。
【０００７】請求項２記載の自動分注装置は、請求項１
記載の自動分注装置であって、前記画像認識部が、分注
チップの下端部の位置ずれの態様を判定するずれ状態判
定部と、前記位置ずれが前記分注ヘッドに装着された分
注チップ全体の位置ずれである場合に前記全体の位置ず
れ量に基づいて位置ずれ補正量を算出する全体ずれ処理
部と、前記位置ずれが前記分注チップに装着された分注
チップの部分的なずれである場合に当該位置ずれ部分の
位置ずれ量に基づいて位置ずれ補正量を算出する部分ず
れ処理部とを有するようにした。
記載の自動分注装置であって、前記画像認識部が、分注
チップの下端部の位置ずれの態様を判定するずれ状態判
定部と、前記位置ずれが前記分注ヘッドに装着された分
注チップ全体の位置ずれである場合に前記全体の位置ず
れ量に基づいて位置ずれ補正量を算出する全体ずれ処理
部と、前記位置ずれが前記分注チップに装着された分注
チップの部分的なずれである場合に当該位置ずれ部分の
位置ずれ量に基づいて位置ずれ補正量を算出する部分ず
れ処理部とを有するようにした。
【０００８】請求項３記載の分注方法は、分注ヘッドの
複数の分注ノズルに装着された分注チップの下端部から
液体を吸入・吐出して分注を行う分注方法であって、ス
トッカに格納された未使用の新しい分注チップを分注ノ
ズルに装着させた後に前記分注ヘッドを撮像手段の上方
に位置させて前記分注チップの下端部を撮像手段により
撮像する工程と、この撮像結果に基づいて画像認識を行
い前記分注チップの下端部の位置ずれ量を求める工程
と、この位置ずれ量に基づいて位置ずれ補正量を求める
工程と、この位置ずれ補正量に基づいて移動手段を制御
して分注ヘッドを位置決めする工程とを含む。
複数の分注ノズルに装着された分注チップの下端部から
液体を吸入・吐出して分注を行う分注方法であって、ス
トッカに格納された未使用の新しい分注チップを分注ノ
ズルに装着させた後に前記分注ヘッドを撮像手段の上方
に位置させて前記分注チップの下端部を撮像手段により
撮像する工程と、この撮像結果に基づいて画像認識を行
い前記分注チップの下端部の位置ずれ量を求める工程
と、この位置ずれ量に基づいて位置ずれ補正量を求める
工程と、この位置ずれ補正量に基づいて移動手段を制御
して分注ヘッドを位置決めする工程とを含む。
【０００９】請求項４記載の分注方法は、請求項３記載
の分注方法であって、前記位置ずれ補正量を求める工程
において、ずれ状態判定部にて分注チップの下端部の位
置ずれの態様を判定し、前記位置ずれが前記分注ヘッド
に装着された分注チップ全体の位置ずれであるならば前
記全体の位置ずれ量に基づいて全体ずれ処理部により位
置ずれ補正量を算出し、前記位置ずれが前記分注ヘッド
に装着された分注チップの部分的な位置ずれであるなら
ば当該位置ずれ部分の位置ずれ量に基づいて部分ずれ処
理部により位置ずれ補正量を算出し、前記位置ずれ量が
所定量を超えるならば位置ずれ異常と判定してエラーコ
ードを出力するようにした。
の分注方法であって、前記位置ずれ補正量を求める工程
において、ずれ状態判定部にて分注チップの下端部の位
置ずれの態様を判定し、前記位置ずれが前記分注ヘッド
に装着された分注チップ全体の位置ずれであるならば前
記全体の位置ずれ量に基づいて全体ずれ処理部により位
置ずれ補正量を算出し、前記位置ずれが前記分注ヘッド
に装着された分注チップの部分的な位置ずれであるなら
ば当該位置ずれ部分の位置ずれ量に基づいて部分ずれ処
理部により位置ずれ補正量を算出し、前記位置ずれ量が
所定量を超えるならば位置ずれ異常と判定してエラーコ
ードを出力するようにした。
【００１０】各請求項記載の発明によれば、分注ヘッド
に装着された後の分注チップの下端部の位置ずれを検出
して位置ずれの態様が全体ずれであるか部分ずれである
か判定し、全体ずれであるならば全体の位置ずれ量に基
づいて全体ずれ処理部により位置ずれ補正量を算出し、
部分ずれであるならば当該位置ずれ部分の位置ずれ量に
基づいて部分ずれ処理部により位置ずれ補正量を算出す
ることにより、位置ずれの態様に則した適正な位置ずれ
補正量を迅速に算出することができる。
に装着された後の分注チップの下端部の位置ずれを検出
して位置ずれの態様が全体ずれであるか部分ずれである
か判定し、全体ずれであるならば全体の位置ずれ量に基
づいて全体ずれ処理部により位置ずれ補正量を算出し、
部分ずれであるならば当該位置ずれ部分の位置ずれ量に
基づいて部分ずれ処理部により位置ずれ補正量を算出す
ることにより、位置ずれの態様に則した適正な位置ずれ
補正量を迅速に算出することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の自動
分注装置の構成を示すブロック図、図２は同自動分注装
置の分注ヘッドの斜視図、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
は同自動分注装置の分注チップ下端部を示す画像図、図
４は同分注方法の位置ずれ補正量算出のフロー図、図５
（ａ）は同自動分注装置の分注チップ下端部の位置ずれ
の説明図、図５（ｂ）は同自動分注装置の分注チップ下
端部を示す画像図である。
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の自動
分注装置の構成を示すブロック図、図２は同自動分注装
置の分注ヘッドの斜視図、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
は同自動分注装置の分注チップ下端部を示す画像図、図
４は同分注方法の位置ずれ補正量算出のフロー図、図５
（ａ）は同自動分注装置の分注チップ下端部の位置ずれ
の説明図、図５（ｂ）は同自動分注装置の分注チップ下
端部を示す画像図である。
【００１２】まず図１を参照して自動分注装置の構成を
説明する。図１において、分注ヘッド１のノズルホルダ
２は、複数の分注ノズル３を備えている。分注ノズル３
には分注チップ４が装着されている。分注ヘッド１は移
動手段であるＸＹテーブル５によって水平方向（ＸＹ方
向）に移動自在となっている。
説明する。図１において、分注ヘッド１のノズルホルダ
２は、複数の分注ノズル３を備えている。分注ノズル３
には分注チップ４が装着されている。分注ヘッド１は移
動手段であるＸＹテーブル５によって水平方向（ＸＹ方
向）に移動自在となっている。
【００１３】分注ヘッド１の可動範囲内には分注ステー
ジ６が配設されている。分注ステージ６上にはリザーバ
７およびマイクロプレート９が載置される。分注ヘッド
１を移動させて分注ノズル３の位置をリザーバ７の小孔
７ａ内に挿入した状態で、分注ノズル３内の空気を吸引
することにより、分注チップ４の下端部から小孔７ａ内
の液体を吸入する。次いで分注ヘッド１をマイクロプレ
ート９の上方に移動させ、分注ノズル３の位置をマイク
ロプレート９の小孔９ａに位置合せして分注ノズル３を
下降させ、分注チップ４の下端部を小孔９ａ内に挿入し
た状態で、分注ノズル３内の空気を加圧することによ
り、分注チップ４内に吸入された液体をマイクロプレー
ト９の小孔９ａ内に吐出する。
ジ６が配設されている。分注ステージ６上にはリザーバ
７およびマイクロプレート９が載置される。分注ヘッド
１を移動させて分注ノズル３の位置をリザーバ７の小孔
７ａ内に挿入した状態で、分注ノズル３内の空気を吸引
することにより、分注チップ４の下端部から小孔７ａ内
の液体を吸入する。次いで分注ヘッド１をマイクロプレ
ート９の上方に移動させ、分注ノズル３の位置をマイク
ロプレート９の小孔９ａに位置合せして分注ノズル３を
下降させ、分注チップ４の下端部を小孔９ａ内に挿入し
た状態で、分注ノズル３内の空気を加圧することによ
り、分注チップ４内に吸入された液体をマイクロプレー
ト９の小孔９ａ内に吐出する。
【００１４】分注ヘッド１の可動範囲内には、未使用の
新しい分注チップ４を格納するストッカ１０が配設され
ている。ストッカ１０は、多数の分注チップ４を分注ノ
ズル３の配列に対応した位置に垂直姿勢で格納する。図
２に示すように分注チップ４が除去された分注ヘッド１
をストッカ１０上に位置させ、分注ノズル３の位置を合
わせた状態で分注ヘッド１を下降させることにより、分
注ノズル３の下端部には新しい分注チップ４が装着され
る。
新しい分注チップ４を格納するストッカ１０が配設され
ている。ストッカ１０は、多数の分注チップ４を分注ノ
ズル３の配列に対応した位置に垂直姿勢で格納する。図
２に示すように分注チップ４が除去された分注ヘッド１
をストッカ１０上に位置させ、分注ノズル３の位置を合
わせた状態で分注ヘッド１を下降させることにより、分
注ノズル３の下端部には新しい分注チップ４が装着され
る。
【００１５】分注ステージ６とストッカ１０の間の分注
ヘッド１の経路上には、撮像手段であるカメラ１１が配
設されている。分注ヘッド１をカメラ１１の上方に位置
させてカメラ１１で撮像することにより、分注チップ４
の下端部の画像を得る。ここで得られた画像データは画
像認識部１２に送られる。画像認識部１２は、ずれ状態
判定部１３、全体ずれ処理部１４、部分ずれ処理部１５
およびエラー処理部１６を有している。
ヘッド１の経路上には、撮像手段であるカメラ１１が配
設されている。分注ヘッド１をカメラ１１の上方に位置
させてカメラ１１で撮像することにより、分注チップ４
の下端部の画像を得る。ここで得られた画像データは画
像認識部１２に送られる。画像認識部１２は、ずれ状態
判定部１３、全体ずれ処理部１４、部分ずれ処理部１５
およびエラー処理部１６を有している。
【００１６】ずれ状態判定部１３は、分注チップ４の下
端部の画像を処理してそれぞれの分注チップ４の下端部
のホルダ２の中心位置に対しての相対的な位置ずれを検
出し、位置ずれの態様が、以下に説明する全体ずれ状
態、部分ずれ状態もしくは所定量以上の位置ずれを示す
エラー状態のいずれであるかを判定する。全体ずれ処理
部１４は、分注チップ４の位置ずれが全体ずれである場
合に、全体の位置ずれ量のデータに基づいて位置ずれ補
正量を算出する。部分ずれ処理部１５は、分注チップ４
の位置ずれが部分的である場合に、当該位置ずれ部分の
位置ずれ量のデータに基づいて位置ずれ補正量を算出す
る。エラー処理部１６は、位置ずれ量のデータが所定量
を超える位置ずれ量を含む場合に、補正不可能な位置ず
れ異常と判断してエラーコードを出力する。
端部の画像を処理してそれぞれの分注チップ４の下端部
のホルダ２の中心位置に対しての相対的な位置ずれを検
出し、位置ずれの態様が、以下に説明する全体ずれ状
態、部分ずれ状態もしくは所定量以上の位置ずれを示す
エラー状態のいずれであるかを判定する。全体ずれ処理
部１４は、分注チップ４の位置ずれが全体ずれである場
合に、全体の位置ずれ量のデータに基づいて位置ずれ補
正量を算出する。部分ずれ処理部１５は、分注チップ４
の位置ずれが部分的である場合に、当該位置ずれ部分の
位置ずれ量のデータに基づいて位置ずれ補正量を算出す
る。エラー処理部１６は、位置ずれ量のデータが所定量
を超える位置ずれ量を含む場合に、補正不可能な位置ず
れ異常と判断してエラーコードを出力する。
【００１７】全体制御部１７は、全体ずれ処理部１４、
部分ずれ処理部１５およびエラー処理部１６からの信号
を受け取り、装置各部の制御を行う。すなわち、全体ず
れ処理部１４、部分ずれ処理部１５から位置ずれ補正量
のデータを受け取り、駆動制御部１８を介してＸＹテー
ブル５の駆動を制御し、分注時の分注ヘッド１の位置補
正を行う。また、エラー処理部１６からエラーコードを
受け取り、表示部１９である表示画面にその旨を表示さ
せる。
部分ずれ処理部１５およびエラー処理部１６からの信号
を受け取り、装置各部の制御を行う。すなわち、全体ず
れ処理部１４、部分ずれ処理部１５から位置ずれ補正量
のデータを受け取り、駆動制御部１８を介してＸＹテー
ブル５の駆動を制御し、分注時の分注ヘッド１の位置補
正を行う。また、エラー処理部１６からエラーコードを
受け取り、表示部１９である表示画面にその旨を表示さ
せる。
【００１８】ここで、図３を参照して分注チップ４の下
端部の位置ずれの態様について説明する。図３（ａ），
（ｂ），（ｃ）において、Ｘ方向のピッチＰｘ，Ｙ方向
のピッチＰｙによって定められる各格子点は、ノズルホ
ルダ２の中心位置Ｃに対して分注チップ４の下端部が正
常に位置すべき点を示している。図３（ａ）は、分注チ
ップ４の下端部がほぼ格子点上に位置している場合、す
なわち全ての分注チップ４が正常に装着されている場合
を示している。なお、図３の各図においては、説明に必
要のない部分については分注チップ４の記載を省略して
いる。
端部の位置ずれの態様について説明する。図３（ａ），
（ｂ），（ｃ）において、Ｘ方向のピッチＰｘ，Ｙ方向
のピッチＰｙによって定められる各格子点は、ノズルホ
ルダ２の中心位置Ｃに対して分注チップ４の下端部が正
常に位置すべき点を示している。図３（ａ）は、分注チ
ップ４の下端部がほぼ格子点上に位置している場合、す
なわち全ての分注チップ４が正常に装着されている場合
を示している。なお、図３の各図においては、説明に必
要のない部分については分注チップ４の記載を省略して
いる。
【００１９】次に図３（ｂ），（ｃ）により分注チップ
４の位置ずれの態様を説明する。図３（ｂ）は全体ず
れ、すなわち分注ヘッド１の分注チップ４が全体的にず
れており、位置ずれ量が徐々に増減している場合を示し
ている。図３（ｂ）に示す例では、ノズルホルダ２の右
側部分は分注チップ４はほぼ正常に装着されているが、
左側部分では分注チップ４の下端部は格子点からずれて
おり、位置ずれ量ΔＸ、ΔＹは直線状に変化している。
このような全体ずれは、分注チップ４の装着時の分注ヘ
ッド１とストッカ１０との相対的な位置ずれなどによっ
て生じるものである。
４の位置ずれの態様を説明する。図３（ｂ）は全体ず
れ、すなわち分注ヘッド１の分注チップ４が全体的にず
れており、位置ずれ量が徐々に増減している場合を示し
ている。図３（ｂ）に示す例では、ノズルホルダ２の右
側部分は分注チップ４はほぼ正常に装着されているが、
左側部分では分注チップ４の下端部は格子点からずれて
おり、位置ずれ量ΔＸ、ΔＹは直線状に変化している。
このような全体ずれは、分注チップ４の装着時の分注ヘ
ッド１とストッカ１０との相対的な位置ずれなどによっ
て生じるものである。
【００２０】これに対し、図３（ｃ）に示す部分ずれの
場合には、大部分の分注チップ４の下端部は格子点上に
位置しており、特定部分（中央部分）の分注チップ４の
みに下端部の位置ずれが生じている。この部分ずれは、
ストッカ１０の特定部分に異物がある場合や、特定の分
注チップ４の変形など、様々な原因によって生じる。
場合には、大部分の分注チップ４の下端部は格子点上に
位置しており、特定部分（中央部分）の分注チップ４の
みに下端部の位置ずれが生じている。この部分ずれは、
ストッカ１０の特定部分に異物がある場合や、特定の分
注チップ４の変形など、様々な原因によって生じる。
【００２１】このような下端部の位置ずれが存在する状
態で、分注ヘッド１をマイクロプレート９に対して下降
させると、分注チップ４の下端部が正しく小孔９ａ内に
挿入されないおそれがあるため、分注動作においてこれ
らの位置ずれを可能な限り補正する操作が行われる。以
下、図４のフローに沿って図５を参照しながら位置ずれ
補正量の算出について説明する。
態で、分注ヘッド１をマイクロプレート９に対して下降
させると、分注チップ４の下端部が正しく小孔９ａ内に
挿入されないおそれがあるため、分注動作においてこれ
らの位置ずれを可能な限り補正する操作が行われる。以
下、図４のフローに沿って図５を参照しながら位置ずれ
補正量の算出について説明する。
【００２２】まず分注チップ４が装着された分注ヘッド
１をカメラ１１上に位置させ、分注チップ４の下端部を
撮像して画像を取得する（ＳＴ１）。次にこの画像デー
タは画像認識部１２に送られ、画像処理により全ての分
注チップ４の下端部のＸ方向及びＹ方向の位置ずれ量Δ
Ｘｉｊ、ΔＹｉｊ（図５（ａ）に示す格子点からのずれ
量）の検出が行われる（ＳＴ２）。この位置検出データ
の処理は、ノズルホルダ２を適切なノズルの数で括って
分割したブロック毎に行われる。本実施の形態では、図
５（ｂ）に示すように、一列８本で１２列のノズル列を
有するノズルホルダ２を、原則として９本の分注チップ
４を有するブロックで括り、全体を１２のブロック（ａ
１）〜（ｄ３）に分割した例を示している。
１をカメラ１１上に位置させ、分注チップ４の下端部を
撮像して画像を取得する（ＳＴ１）。次にこの画像デー
タは画像認識部１２に送られ、画像処理により全ての分
注チップ４の下端部のＸ方向及びＹ方向の位置ずれ量Δ
Ｘｉｊ、ΔＹｉｊ（図５（ａ）に示す格子点からのずれ
量）の検出が行われる（ＳＴ２）。この位置検出データ
の処理は、ノズルホルダ２を適切なノズルの数で括って
分割したブロック毎に行われる。本実施の形態では、図
５（ｂ）に示すように、一列８本で１２列のノズル列を
有するノズルホルダ２を、原則として９本の分注チップ
４を有するブロックで括り、全体を１２のブロック（ａ
１）〜（ｄ３）に分割した例を示している。
【００２３】次に、このようにして検出された位置ずれ
量が補正可能な範囲内であるか否かの判定が以下の手順
で行われる。まずＸ方向及びＹ方向の位置ずれ量のそれ
ぞれの最大値ΔＸｍａｘ、ΔＹｍａｘと最小値ΔＸｍｉ
ｎ、ΔＹｍｉｎを抽出し（ＳＴ３）、これらの差の絶対
値｜ΔＸｍａｘ―ΔＸｍｉｎ｜、｜ΔＹｍａｘ―ΔＹｍ
ｉｎ｜が所定の位置ずれ量の上限値ΔＸＬ、ΔＹＬを超
えているか否かが判定される（ＳＴ４）。ここで、絶対
値｜ΔＸｍａｘ―ΔＸｍｉｎ｜、｜ΔＹｍａｘ―ΔＹｍ
ｉｎ｜のいずれかが位置ずれ量の上限値ΔＸＬ、ΔＹＬ
を超えているならば、補正不可能と判断されて位置ずれ
異常のエラーコードが出力され、表示部１９によりその
旨表示される（ＳＴ５）。
量が補正可能な範囲内であるか否かの判定が以下の手順
で行われる。まずＸ方向及びＹ方向の位置ずれ量のそれ
ぞれの最大値ΔＸｍａｘ、ΔＹｍａｘと最小値ΔＸｍｉ
ｎ、ΔＹｍｉｎを抽出し（ＳＴ３）、これらの差の絶対
値｜ΔＸｍａｘ―ΔＸｍｉｎ｜、｜ΔＹｍａｘ―ΔＹｍ
ｉｎ｜が所定の位置ずれ量の上限値ΔＸＬ、ΔＹＬを超
えているか否かが判定される（ＳＴ４）。ここで、絶対
値｜ΔＸｍａｘ―ΔＸｍｉｎ｜、｜ΔＹｍａｘ―ΔＹｍ
ｉｎ｜のいずれかが位置ずれ量の上限値ΔＸＬ、ΔＹＬ
を超えているならば、補正不可能と判断されて位置ずれ
異常のエラーコードが出力され、表示部１９によりその
旨表示される（ＳＴ５）。
【００２４】次に、補正可能と判定されたならば、分注
チップ４の位置ずれの態様が全体ずれであるか、部分ず
れであるかが判断される。まず全ての位置ずれ量のデー
タΔＸｉｊ、ΔＹｉｊを対象として、それぞれＸ方向お
よびＹ方向のデータについての全平均値ΔＸａｖ、ΔＹ
ａｖ及び分散σΔＸ、σΔＹが計算され（ＳＴ６）、さ
らに各ブロック（ａ１）〜（ｄ３）ごとの位置ずれ量の
データを対象として、ブロック平均値ΔＸａｖ（ａ１）
〜ΔＸａｖ（ｄ３）、ΔＹａｖ（ａ１）〜ΔＹａｖ（ｄ
３）が計算される（ＳＴ７）。そしてＸ方向およびＹ方
向のそれぞれについて、いずれかのブロック平均値と全
平均値ΔＸａｖ、ΔＹａｖとの差が分散値σΔＸ、σΔ
Ｙの２倍以上であれば、位置ずれの態様は部分ずれであ
ると判断され、また前記の差が分散値σΔＸ、σΔＹの
２倍に満たなければ全体ずれであると判断される（ＳＴ
８，ＳＴ９）。
チップ４の位置ずれの態様が全体ずれであるか、部分ず
れであるかが判断される。まず全ての位置ずれ量のデー
タΔＸｉｊ、ΔＹｉｊを対象として、それぞれＸ方向お
よびＹ方向のデータについての全平均値ΔＸａｖ、ΔＹ
ａｖ及び分散σΔＸ、σΔＹが計算され（ＳＴ６）、さ
らに各ブロック（ａ１）〜（ｄ３）ごとの位置ずれ量の
データを対象として、ブロック平均値ΔＸａｖ（ａ１）
〜ΔＸａｖ（ｄ３）、ΔＹａｖ（ａ１）〜ΔＹａｖ（ｄ
３）が計算される（ＳＴ７）。そしてＸ方向およびＹ方
向のそれぞれについて、いずれかのブロック平均値と全
平均値ΔＸａｖ、ΔＹａｖとの差が分散値σΔＸ、σΔ
Ｙの２倍以上であれば、位置ずれの態様は部分ずれであ
ると判断され、また前記の差が分散値σΔＸ、σΔＹの
２倍に満たなければ全体ずれであると判断される（ＳＴ
８，ＳＴ９）。
【００２５】ここで全体ずれであると判定されたなら
ば、全体ずれ処理部１４にて、全ての分注チップ４の位
置ずれ量のデータΔＸｉｊ、ΔＹｉｊを考慮に入れた位
置ずれ補正量の算出を行う（ＳＴ１０）。また、部分ず
れであると判定された場合には、部分ずれ処理部１５に
て、位置ずれを生じているブロックのみの当該位置ずれ
量のデータに基づいて位置ずれ補正量の算出を行う（Ｓ
Ｔ１１）。
ば、全体ずれ処理部１４にて、全ての分注チップ４の位
置ずれ量のデータΔＸｉｊ、ΔＹｉｊを考慮に入れた位
置ずれ補正量の算出を行う（ＳＴ１０）。また、部分ず
れであると判定された場合には、部分ずれ処理部１５に
て、位置ずれを生じているブロックのみの当該位置ずれ
量のデータに基づいて位置ずれ補正量の算出を行う（Ｓ
Ｔ１１）。
【００２６】このように、位置ずれ補正値を算出する際
に、位置ずれの態様を判定することにより、位置ずれの
態様に則したより適切な位置ずれ補正量を算出すること
ができる。すなわち、部分ずれと判定された場合には、
当該位置ずれ部分のみを対象として位置ずれ補正量算出
処理を行うため、位置ずれを生じていない部分の余分な
データを排除して、適切な位置ずれ補正量を迅速に算出
することができる。
に、位置ずれの態様を判定することにより、位置ずれの
態様に則したより適切な位置ずれ補正量を算出すること
ができる。すなわち、部分ずれと判定された場合には、
当該位置ずれ部分のみを対象として位置ずれ補正量算出
処理を行うため、位置ずれを生じていない部分の余分な
データを排除して、適切な位置ずれ補正量を迅速に算出
することができる。
【００２７】分注ヘッド１に分注動作を行わせる際に
は、上記の位置ずれ補正量を加味して駆動制御部１８に
よりＸＹテーブル５を駆動することによって、分注チッ
プ４の位置ずれの影響が緩和され、位置ずれに起因する
分注不具合の発生を減少させることができる。
は、上記の位置ずれ補正量を加味して駆動制御部１８に
よりＸＹテーブル５を駆動することによって、分注チッ
プ４の位置ずれの影響が緩和され、位置ずれに起因する
分注不具合の発生を減少させることができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、分注ヘッドに装着され
た後の分注チップの下端部の位置ずれを検出して位置ず
れの態様が全体ずれであるか部分ずれであるか判定し、
全体ずれであるならば全体の位置ずれ量のデータに基づ
いて全体ずれ処理部により位置ずれ補正量を算出し、部
分ずれであるならば当該位置ずれ部分の位置ずれ量のデ
ータに基づいて部分ずれ処理部により位置ずれ補正量を
算出するようにしたので、余分なデータを排除して適正
な位置ずれ補正量を迅速に算出することができる。した
がって、分注時にはこの位置ずれ補正量に従って分注ヘ
ッドを位置合せすることにより、位置ずれの影響が緩和
され、小孔径の分注対象に対しても分注チップの位置ず
れに起因する分注不具合を減少させることができる。
た後の分注チップの下端部の位置ずれを検出して位置ず
れの態様が全体ずれであるか部分ずれであるか判定し、
全体ずれであるならば全体の位置ずれ量のデータに基づ
いて全体ずれ処理部により位置ずれ補正量を算出し、部
分ずれであるならば当該位置ずれ部分の位置ずれ量のデ
ータに基づいて部分ずれ処理部により位置ずれ補正量を
算出するようにしたので、余分なデータを排除して適正
な位置ずれ補正量を迅速に算出することができる。した
がって、分注時にはこの位置ずれ補正量に従って分注ヘ
ッドを位置合せすることにより、位置ずれの影響が緩和
され、小孔径の分注対象に対しても分注チップの位置ず
れに起因する分注不具合を減少させることができる。
【図１】本発明の一実施の形態の自動分注装置の構成を
示すブロック図
示すブロック図
【図２】本発明の一実施の形態の自動分注装置の分注ヘ
ッドの斜視図
ッドの斜視図
【図３】本発明の一実施の形態の自動分注装置の分注チ
ップ下端部を示す画像図
ップ下端部を示す画像図
【図４】本発明の一実施の形態の分注方法の位置ずれ補
正量算出のフロー図
正量算出のフロー図
【図５】（ａ）本発明の一実施の形態の自動分注装置の
分注チップ下端部の位置ずれの説明図 （ｂ）本発明の一実施の形態の自動分注装置の分注チッ
プ下端部を示す画像図
分注チップ下端部の位置ずれの説明図 （ｂ）本発明の一実施の形態の自動分注装置の分注チッ
プ下端部を示す画像図
１ 分注ヘッド
３ ノズル
４ 分注チップ
５ ＸＹテーブル
６ 分注ステージ
７ リザーバ
９ マイクロプレート
１０ ストッカ
１１ カメラ
１２ 画像認識部
１３ ずれ状態判定部
１４ 全体ずれ処理部
１５ 部分ずれ処理部
１６ エラー処理部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 宮崎 直紀
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(72)発明者 黒田 健一
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(72)発明者 北原 秀吉
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(72)発明者 石山 健二
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(72)発明者 大黒 隆
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 昭62−200410（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−166701（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−58153（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−160326（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−257927（ＪＰ，Ａ)
特公 平５−79944（ＪＰ，Ｂ２)
実公 平１−34127（ＪＰ，Ｙ２)
登録実用新案3002709（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 35/00 - 35/10
G01N 1/00 - 1/26
Claims (4)
- 【請求項１】分注チップが装着された複数の分注ノズル
を備えた分注ヘッドと、この分注ヘッドを水平方向に移
動させる移動手段と、プレートやリザーバを載置して分
注を行う分注ステージと、未使用の新しい分注チップを
格納するストッカと、前記分注ヘッドに装着された分注
チップの下端部を撮像する撮像手段と、この撮像手段の
撮像結果に基づいて分注チップの下端部の位置ずれ量を
画像認識により求め、この位置ずれを補正する位置ずれ
補正量を算出する画像認識部と、この位置ずれ補正量に
基づいて分注時の分注ヘッドの位置を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする自動分注装置。 - 【請求項２】前記画像認識部が、分注チップの下端部の
位置ずれの態様を判定するずれ状態判定部と、前記位置
ずれが前記分注ヘッドに装着された分注チップ全体の位
置ずれである場合に前記全体の位置ずれ量に基づいて位
置ずれ補正量を算出する全体ずれ処理部と、前記位置ず
れが前記分注チップに装着された分注チップの部分的な
ずれである場合に当該位置ずれ部分の位置ずれ量に基づ
いて位置ずれ補正量を算出する部分ずれ処理部とを有す
ることを特徴とする請求項１記載の自動分注装置。 - 【請求項３】分注ヘッドの複数の分注ノズルに装着され
た分注チップの下端部から液体を吸入・吐出して分注を
行う分注方法であって、ストッカに格納された未使用の
新しい分注チップを分注ノズルに装着させた後に前記分
注ヘッドを撮像手段の上方に位置させて前記分注チップ
の下端部を撮像手段により撮像する工程と、この撮像結
果に基づいて画像認識を行い前記分注チップの下端部の
位置ずれ量を求める工程と、この位置ずれ量に基づいて
位置ずれ補正量を求める工程と、この位置ずれ補正量に
基づいて移動手段を制御して分注ヘッドを位置決めする
工程とを含むことを特徴とする分注方法。 - 【請求項４】前記位置ずれ補正量を求める工程におい
て、ずれ状態判定部にて分注チップの下端部の位置ずれ
の態様を判定し、前記位置ずれが前記分注ヘッドに装着
された分注チップ全体の位置ずれであるならば前記全体
の位置ずれ量に基づいて全体ずれ処理部により位置ずれ
補正量を算出し、前記位置ずれが前記分注ヘッドに装着
された分注チップの部分的な位置ずれであるならば当該
位置ずれ部分の位置ずれ量に基づいて部分ずれ処理部に
より位置ずれ補正量を算出し、前記位置ずれ量が所定量
を超えるならば位置ずれ異常と判定してエラーコードを
出力することを特徴とする請求項３記載の分注方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08993398A JP3446597B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 自動分注装置および分注方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08993398A JP3446597B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 自動分注装置および分注方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11287812A JPH11287812A (ja) | 1999-10-19 |
| JP3446597B2 true JP3446597B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=13984509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08993398A Expired - Lifetime JP3446597B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 自動分注装置および分注方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3446597B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100681237B1 (ko) * | 2002-09-27 | 2007-02-09 | 시마쯔 코퍼레이션 | 액체 분주를 위한 방법 및 장치 |
| JP4534013B2 (ja) * | 2004-12-02 | 2010-09-01 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | ライブラリ製造装置及びライブラリ製造方法 |
| JP5171839B2 (ja) * | 2006-11-22 | 2013-03-27 | ヘルス ロボティクス エスアールエル | 有害物質を操作するための方法、コンピュータプログラム、及び、有害物質を操作するための機械 |
| JP2010145284A (ja) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Toshiba Corp | 自動分析装置 |
| JP5597731B2 (ja) * | 2013-01-04 | 2014-10-01 | あおい精機株式会社 | 検査前処理装置 |
| CA2961223C (en) * | 2013-12-12 | 2019-04-30 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | A moving apparatus for moving a subject using tips |
| EP3159396B1 (en) * | 2014-06-17 | 2019-12-18 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Object moving device |
| JP6387427B2 (ja) * | 2017-01-31 | 2018-09-05 | ヤマハ発動機株式会社 | 対象物の移動装置 |
| CN112585478B (zh) | 2018-08-28 | 2024-03-29 | 株式会社日立高新技术 | 自动分析装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3002709U (ja) | 1994-04-04 | 1994-10-04 | 株式会社ニチリョー | 自動分注装置 |
-
1998
- 1998-04-02 JP JP08993398A patent/JP3446597B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3002709U (ja) | 1994-04-04 | 1994-10-04 | 株式会社ニチリョー | 自動分注装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11287812A (ja) | 1999-10-19 |
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