JP3622489B2

JP3622489B2 - 自動遠心装置

Info

Publication number: JP3622489B2
Application number: JP08145898A
Authority: JP
Inventors: 浩早坂
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2018-03-27
Also published as: JPH11276933A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心機のロータに設けたバケット内にラックを搬入或いは搬出するためのハンド機構を備えた自動遠心装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動遠心装置には、ロータを高速回転させることにより血液等の試料を分離する遠心分離機と、この試料を収容する複数本の試験管（５本又は１０本）を保持する容器を遠心機のロータに設けたバケット内に搬入或いは搬出するためのＸ−Ｙロボットが装備されており、このＸ−Ｙロボットには容器を挟持するためのハンド機構が設けられている。このハンド機構には、容器を挟持するため左右方向にそれぞれ移動可能な一対の可動部材であるフィンガが設けられている。また、自動遠心装置には、ハンド機構により挟持可能な位置まで容器を搬送するための搬送ラインが設けられており、この搬送ライン上の容器をハンド機構にて挟持し順次にバケット内に搬入している。また、遠心分離後におけるバケット内の容器を搬出する場合も上記ハンド機構にて容器を挟持し順次に搬送ラインに搬出し、上記容器を次の工程に搬送している。
【０００３】
上記遠心機は、試料の遠心分離を行うためロータを高速回転させており、遠心分離作業を効率的に行うためには、ロータのバランスを図る必要がある。つまり、バケット内に搬入する容器の個数を偶数個にする必要がある。しかし、容器の個数は、その時の検体数により異なるため、必ずしも偶数個にならず奇数個になってしまう場合がある。このように容器が奇数個である場合には、容器の搬入された対角に位置するバケット内にロータのバランスを図る、即ちバケットの重量バランスを図るために用意された仮容器（ダミーラック）を搬入している。ここで、仮容器の使用の有無については、遠心装置に設けた制御回路により自動的に判断されているため、ユーザは容器の数を随時、認識することなく必要な容器だけを搬送させれば良い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記容器には、試料を有するラックとロータのバランスを図るために用意されたダミーラックとがあり、遠心分離終了後、バケットからラックを搬出する際、ダミーラックを使用している場合には、特開平７−８０３５５号公報に開示されているようにラックとダミーラックを判別し、ダミーラックのみを遠心機に設けたダミーラック待機位置に戻す必要がある。このため、遠心機に装備したＸ−Ｙロボットのハンド機構に設けたフィンガにダミーラック検出用のセンサを設ける構成になっている。
【０００５】
また、ラックの搬出時、或いは停電後に遠心機を再起動させた場合に行うリセット時に全てのラックを搬出させる場合、どのバケット内にラックが存在するかを確認するため、実用新案登録第２５０８７３５号、実用新案登録第２５３２４１４号に開示されているように各バケット内のラックを挟持可能な位置にてフィンガを閉じることにより、ラックの有無を判別していた。このため、ハンド機構に設けたフィンガにラック判別用のセンサを設ける構成になっている。
【０００６】
よって、従来のハンド機構には、上述した２つのセンサを設ける必要があり、且つ上記ラックを直接的に検出しているため、上記センサをフィンガに実装する必要があることから、安価なハンド機構を提供することができず、且つハンド機構の小形化を図ることができないという問題を有していた。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題を解消し、小型化を図ることのできる安価な自動遠心装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、ロータと該ロータに設けられたバケットと、該バケットにラックまたはダミーラックの搬入または搬出を行うハンド機構を備えたロボットとを有し、該ハンド機構には前記ラックを挟持する一対の可動部材と、該可動部材を開閉可能に支持するハンドケースと、前記可動部材の片側のみの位置を検出する複数の位置検出センサとを備えた自動遠心装置において、前記位置検出センサを、前記ハンドケースに備え、且つ前記位置検出センサの信号の組み合せにより、前記可動部材が前記ラックを挟持している位置、前記ダミーラックを挟持している位置、何も挟持していない位置を判断できる位置に設けたことにより達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明になるハンド機構を備えた自動遠心装置を図１〜図７を用いて説明する。図１は本実施例におけるハンド機構を示す一部縦断側面図、図２は図１のＭ−Ｍ線断面図、図３はハンド機構のフィンガによりラックを挟持した状態を示す状態図、図４はハンド機構のフィンガによりダミーラックを挟持した状態を示す状態図、図５は本実施例におけるハンド機構に設けたカムと原点検出センサの位置関係を示す構成図、図６は本実施例におけるハンド機構に設けたフィンガ位置検出センサとスリット板の位置関係を示す構成図、図７は本実施例における自動遠心装置を示す外観斜視図である。
【００１０】
図７に示す自動遠心装置２２には、血液等の試料を収容する複数本の試験管１４を保持するラック１３を回転室２６のロータ２５に設けたバケット２４内に搬入或いは搬出するためのＸ−Ｙロボット２３が装備されており、このＸ−Ｙロボット２３にはラック１３を挟持するためのハンド機構２１が設けられている。このハンド機構２１には、ラック１３を挟持するため左右方向に移動可能な一対の可動部材１ａ，１ｂ（以下フィンガ１ａ，１ｂと称す）が設けられている。また、自動遠心装置には、ハンド機構２１により挟持可能な位置までラック１３を搬送するための搬送ライン２７が設けられており、この搬送ライン２７上のラック１３をハンド機構２１にて挟持し順次にバケット２４内に搬入している。また、遠心分離後におけるバケット２４内のラック１３を搬出する場合も上記ハンド機構２１にてラック１３を挟持し順次に搬送ライン２７に搬出し、ラック１３を次の工程（例えば開栓機）に搬送している。なお、ラック１３以外の容器として、ロータ２５のバランスを図るために用意された仮容器１５（以下ダミーラック１５と称す）が、遠心機に設けたダミーラック待機位置に載置されている。
【００１１】
ここで、上記ハンド機構４を図１及び図２を用いて説明する。ハンド機構２１には、各フィンガ１ａ，１ｂ間に２個のカムフォロア３ａ，３ｂを有するカム２が設けられており、ステッピングモータ７によりカム３を回転させることで、カムフォロア３ａ，３ｂと接触可能な各フィンガ１ａ，１ｂを開閉方向に移動させることができる。図１は各フィンガ１ａ，１ｂが最大に開いている状態、即ちフィンガ１ａが図中右側に、フィンガ１ｂが図中左側に最も移動した状態を示しており、この時のフィンガ１ａ，１ｂ間の間隔を幅Ａとする。各フィンガ１ａ，１ｂは、ベース４のレール５上を移動できるようになっており、且つスプリング６によりカム２の回転中心方向に引っ張られカム２に常に接触している。カム２が回転して図２に示す状態になると、フィンガ１ａ，１ｂもこれに倣って閉じ、図１に２点鎖線で示すフィンガ位置まで移動する。この時のフィンガ１ａ，１ｂ間の間隔を幅Ｄとする。ここで、幅Ａと幅Ｄは、Ａ＞Ｄの関係になっている。また、図３に示すようにフィンガ１ａ，１ｂ間の間隔が幅Ａから幅Ｄになるまでにフィンガ１ａ，１ｂによりラック１３を挟持した場合には、その挟持した位置でフィンガ１ａ，１ｂの移動は止まり、フィンガ１ａ，１ｂの間隔が幅Ｂになるようにカム２だけが図５に示す位置まで戻るように構成されている。よつて、ラック１３の幅をＢとするとＡ＞Ｂ＞Ｄの関係になる。また、ダミーラック１５の幅Ｃは、ラック１３の幅Ｂよりも短く形成されていることから、ラック１３とダミーラック１５とでは、フィンガ１ａ，１ｂにより挟持される距離が異なっていることから、フィンガ間の寸法は、Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄという関係になっている。
【００１２】
また、図１及び図２に示すように、カム２の原点検知用フォトセンサ１１と、フィンガ位置検出用フォトセンサ１０ａ，１０ｂによる計３個の光学型センサは、ハンド機構２１の固定部に設けたハンドケース１２内で固定されている。この原点検出センサ１１は、カム２の切欠き位置、即ち図５に示す状態であって各フィンガ１ａ，１ｂ間の間隔が幅Ｄにおける位置（原点）を検出している。次にカム２を原点位置まで戻しフィンガ１ａ，１ｂを閉じた時、フィンガ１ｂに固定してあるスリット板８により、フィンガ位置検出用センサ１０ａ，１０ｂを用いてフィンガ１ｂの位置を検出している。これらフィンガ位置検出用フォトセンサ１０ａ，１０ｂと原点検出センサ１１からの信号出力を組合わせることにより、各フィンガ１ａ，１ｂの間隔を検出している。つまり、各フィンガ１ａ，１ｂがフィンガ間の寸法（Ｂ，Ｃ，Ｄ）のどの位置で停止しているかを判断することができる。ここで、フィンガ１ａとフィンガ１ｂは、同程度の移動量になるように制御されている。
【００１３】
次に上述したフィンガ１ａ，１ｂの間隔を検出する手段について、図６及び下表を用いて説明する。図６はスリット板８及びフィンガ位置検出用フォトセンサ１０ａ，１０ｂの位置関係を示しており、上記センサ１０ａ，１０ｂは、スリット板８で遮るとＯＦＦになる。つまり、上記センサ１０ａ，１０ｂの出力は、スリット板８の検出時がＯＦＦである。下表は、原点検出センサ１１の出力信号を基に上記センサ１０ａ，１０ｂの各出力信号から判断されるフィンガ１ａ，１ｂ停止位置、即ちフィンガ１ａ，１ｂの各状態をまとめたものである。
【００１４】
【表１】

【００１５】
上記表１において、フィンガ間の寸法Ａ，Ｂは、原点検出センサ１１の出力信号により判別できる。
【００１６】
以上のことから、ラック１３の有無を検出する検出手段をハンド機構２１の固定部に設けることができるので、フィンガ１ａ，１ｂの先端部にラック１３検出用のセンサを設ける必要がなくなるため、結果的にハンド機構２１の小形化を図ることができると共に、ラック１３かダミーラック１５かを確実且つ容易に判断することができるので、最終的に自動遠心装置の信頼性及び機能性の向上を図ることができる。
【００１７】
また、停電後、遠心機を再起動した場合、リセット処理を行うが、この時、バケット２４内のラック１３を全て搬出する動作が生じる。復帰時、場合によってはハンド機構２１によりラック１３或いはダミーラック１５の一方を挟持している可能性があるため、挟持物がラック１３かダミーラック１５かを判断する必要がある。このような場合には、上述した構成において先ずカム２を原点まで戻すことにより、通常と同様に判断することができる。
【００１８】
なお、本実施例では、上記センサによりフィンガ１ｂの位置を検出しているが、フィンガ１ａの位置を検出しても良いし、各フィンガ１ａ，１ｂごとに検出手段を設けて、各フィンガ１ａ，１ｂごとの位置を検出しても良い。
【００１９】
また、本実施例では、安価なフォトセンサを利用しているが、特にフォトセンサに限らず、他の種々のセンサにより検出しても良い。例えばフォトセンサの代わりにリニアセンサや接触型センサである渦流センサを用いても良い。もし、リニアセンサを用いてフィンガ１ａ，１ｂの位置を任意に検出させれば、今まで以上に多種類の容器を判別することができるようになる。
【００２０】
また、本実施例では、センサ等の検出手段をハンド機構の固定部側、即ちハンドケース１２内に設けたが、フィンガ１ａ，１ｂの間隔を検出することができるのであれば、特にハンド機構２１の可動部側、即ちフィンガ１ａ，１ｂに設けても良い。
【００２１】
更に、本実施例において、遠心機に装備したハンド機構に設けたフィンガ１ａ，１ｂにより挟持されるラック１３の搬入或いは搬出されるロータ２５に奇数個のラック１３を搬入する場合、バランス用のダミーラック１５をロータ２５に搬入する必要があるが、遠心分離後、ロータ２５からラック１３及びダミーラック１５を搬出する際、どれがラック１３でどれがダミーラック１５なのかを判別しなければならないため、ラック１３の寸法を幅Ｂとし、ダミーラック１５の寸法を幅Ｃとして、各寸法がＢ＞Ｃという関係になるように構成している。これによりフィンガ１ａ，１ｂにより挟持されるまでの距離が異なるため、ラック１３とダミーラック１５とでは、フィンガ１ａ，１ｂの停止位置が異なる。よって、上記停止位置を検出することでラック１３とダミーラック１５を判別することができる。なお、容器の容量違いによりラック１３の寸法を変えれば、容量違いのラックを検出することができるので、ロータ２５にラック１３をセットする時、自動的にバランスを図りラック１３の配置を変更させることができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、ハンド機構に対して相対的に移動する可動部材の位置を検出する検出手段を設けることで、小型化を図ることのできる安価な自動遠心装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になるハンド機構を示す一部縦断側面図である。
【図２】図１のＭ−Ｍ線断面図である。
【図３】本発明になるハンド機構のフィンガによりラックを挟持した状態を示す状態図である。
【図４】本発明になるハンド機構のフィンガによりダミーラックを挟持した状態を示す状態図である。
【図５】本発明になるハンド機構に設けたカムと原点検出センサの位置関係を示す構成図である。、図６は本実施例におけるハンド機構に設けたフィンガ位置
【図６】本発明になる検出センサとスリット板との位置関係を示す構成図である。
【図７】本発明になる自動遠心装置を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
１はフィンガ、２はカム、３はカムフォロア、４はベース、５はレール、６はスプリング、７はステッピングモータ、８はスリット板、９はグリップ、１０ａ，１０ｂはフィンガ位置検出センサ、１１は原点検出センサ、１２はハンドケース、１３はラック、１４は試験管、１５はダミーラック、２１はハンド機構、２２は遠心装置、２３はロボットハンド、２４はバケット、２５はロータ、２６はロータ室、２７は搬送ラインである。

Claims

ロータと該ロータに設けられたバケットと、該バケットにラックまたはダミーラックの搬入または搬出を行うハンド機構を備えたロボットとを有し、該ハンド機構には前記ラックを挟持する一対の可動部材と、該可動部材を開閉可能に支持するハンドケースと、
前記可動部材の片側のみの位置を検出する複数の位置検出センサとを備えた自動遠心装置において、
前記位置検出センサを、前記ハンドケースに備え、且つ前記位置検出センサの信号の組み合せにより、前記可動部材が前記ラックを挟持している位置、前記ダミーラックを挟持している位置、何も挟持していない位置を判断できる位置に設けたことを特徴とする自動遠心装置
前記検出手段は、フォトセンサであることを特徴とする請求項１記載の自動遠心装置。
前記検出手段は、渦流センサであることを特徴とする請求項１記載の自動遠心装置。