JP4179975B2 - 容器移載装置 - Google Patents

Description

本発明は、ラックに保持された検体を収納する容器を他のラックへ移し換える容器移載装置に関する。

従来、検体（試料）を自動で分注する分注装置や検体を自動で分析する検体分析装置などにおいては、各検体は、試験管のようなチューブ状の容器に収容され、この容器は、複数本の単位でこれらを１列に並べて保持する小さいラックに保持され、ラック毎搬送される。

また、検体を保存する際などには、多数の容器を行列状に並べて保持する大きいラックが用いられる。

このため、例えば、検体分析装置で分析するための子検体を分注装置で分注し終えた残りの親検体を保存する際などには、小さいラックに保持された容器を大きいラックへ移し換えることが行われる。

しかしながら、従来、ラックに保持された検体を収納する容器を他のラックへ移し換える装置は無かった。このため、ラックに保持された容器を他のラックへ移し換えるのは、人手に頼っているので、例えば病院や検査センターなどで多数の検体を処理する場合、多大な手間と時間を要するという問題があった。

なお、上記のような事情により、本願では、特許法第３６条第４項第２号の規定に基づいて記載すべき先行技術文献情報は無い。

本発明の目的は、検体を収納するチューブ状の容器を、コンタミネーションを防止しつつ、第１ラックから第２ラックへ円滑かつ確実に移し換えることができる容器移載装置を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（８）の本発明により達成される。
（１） 検体を収納するチューブ状の容器を、前記容器を複数本保持する第１ラックから、前記容器を行列状に並べて保持する第２ラックへ移し換える容器移載装置であって、
１列に並ぶ複数本の前記容器を同時に把持し得る把持機構と、
前記把持機構を少なくとも前記容器の長手方向に移動させる移動手段と、
前記第２ラックへ移し換えられた前記容器の上端開口を覆う容器覆い手段と、
前記把持機構、前記移動手段および前記容器覆い手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記容器覆い手段は、前記第２ラックの１列のうちの一部にある前記容器の上端開口を覆う第１の状態と、当該列の全部の前記容器の上端開口を覆う第２の状態とをとり得るように構成されており、
前記容器覆い手段が前記第２ラックの１列のうちの一部にある前記容器の上端開口を覆った状態で、当該列の残りの部分へ前記容器を移し換え可能であることを特徴とする容器移載装置。

（２） 検体を収納するチューブ状の容器を、前記容器を複数本保持する第１ラックから、前記容器を２ｎ行×ｍ列（ただし、ｎ、ｍは、それぞれ２以上の整数）に並べて保持する第２ラックへ移し換える容器移載装置であって、
１列に並ぶｎ本の前記容器を同時に把持し得る把持機構と、
前記把持機構を少なくとも前記容器の長手方向に移動させる移動手段と、
前記第２ラックへ移し換えられた前記容器の上端開口を覆う容器覆い手段と、
前記把持機構、前記移動手段および前記容器覆い手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記容器覆い手段は、前記第２ラックの１列の片側半分にある前記容器の上端開口を覆う第１の状態と、当該列の全部の前記容器の上端開口を覆う第２の状態とをとり得るように構成されており、
前記容器覆い手段が前記第２ラックの１列の片側半分にある前記容器の上端開口を覆った状態で、当該列の残り半分の部分へ前記容器を移し換え可能であることを特徴とする容器移載装置。

（３） 前記容器覆い手段は、前記容器の上端開口を覆い得る覆い部材と、前記覆い部材を移動させる移動機構とを備える上記（１）または（２）に記載の容器移載装置。

（４） 前記覆い部材は、本体と、前記本体に対し変位可能に設置された可動部と、前記可動部を移動させる駆動手段とを有し、前記可動部の変位により、前記第１の状態と前記第２の状態とに変化する上記（３）に記載の容器移載装置。

（５） 前記容器覆い手段は、前記第２ラックの移し換え先の列の隣の列に保持された前記容器に当接し得る当接部を備え、この当接部によって当該容器の姿勢を規制する機能を有する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の容器移載装置。

（６） 前記容器覆い手段は、姿勢を規制する対象とする前記容器が、移し換え中の前記容器から離間するように、その姿勢を規制する上記（５）に記載の容器移載装置。

（７） 前記第１ラックを搬送する搬送機構を有する上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の容器移載装置。

（８） 前記第２ラックを搬送する搬送機構を有する上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の容器移載装置。

本発明の容器移載装置によれば、検体を収納するチューブ状の容器を第１ラックから第２ラックへ円滑かつ確実に移し換えることができる。特に、第２ラックへ移し換えられた容器の上端開口を覆う容器覆い手段を設けたことにより、把持機構により把持して移し換え中の容器に収納された検体が万一飛び跳ねた場合であっても、その飛沫が第２ラックに保持された移し換え済みの容器内に混入するのを防ぐことができ、コンタミネーションを確実に防止することができる。

以下、本発明の容器移載装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の容器移載装置の実施形態を示す平面図、図２は、図１に示す容器移載装置における把持機構を示す斜視図、図３は、図１に示す容器移載装置の構成および作動状態を示す断面側面図、図４は、図３の状態における第２ラックおよび覆い部材の平面図、図５ないし図７は、それぞれ、図１に示す容器移載装置の構成および作動状態を示す断面側面図、図８は、図７の状態における第２ラックおよび覆い部材の平面図、図９は、図１に示す容器移載装置の構成および作動状態を示す断面側面図、図１０は、図９の状態における第２ラックおよび覆い部材の平面図、図１１は、図１に示す容器移載装置の構成および作動状態を示す断面側面図、図１２は、図１１の状態における第２ラックおよび覆い部材の平面図、図１３は、図１に示す容器移載装置の概略的なブロック図である。

図１に示す容器移載装置１は、第１ラック１００に保持された検体を収納するチューブ状の容器３００を第２ラック２００へ移し換える装置であり、装置本体２と、複数本の容器３００を同時に把持し得る把持機構３と、把持機構３を移動させる移動手段４と、第２ラック２００へ移し換えられた容器３００の上端開口を覆う容器覆い手段５と、第１ラック１００を搬送する第１ラック搬送機構１１と、第２ラック２００を搬送する第２ラック搬送機構１２と、容器３００に付されたバーコードラベル（第１情報担体）が担持する情報を読み取る容器用バーコードリーダ（第１読み取り装置）１３と、第２ラック２００に付されたバーコードラベル（第２情報担体）が担持する情報を読み取る第２ラック用バーコードリーダ（第２読み取り装置）１４とを備えている。

図３に示すように、容器３００は、上下方向に長いチューブ状（有底筒状）をなす、試験管のような容器である。この容器３００には、検体（例えば血液、血液成分等の体液）が収納（収容）されている。図示の構成では、容器３００は、その上端開口部の外周に、全周に渡り突出形成されたフランジ３０２を有している。

図示を省略するが、容器３００の外周面には、収納されている検体に関する（対応する）情報（例えば検体ＩＤ番号、患者ＩＤ番号、患者氏名、病院名、採血日時、容器ＩＤ番号等）が担持されたバーコードが付されたバーコードラベルが貼着されている。

図１に示すように、第１ラック１００は、複数本（本実施形態では５本）の容器３００を立てた状態（起立状態）で第１ラック１００の長手方向に一列に並べて保持し得るように構成されている。すなわち、第１ラック１００には、容器３００の下側の部分が挿入する凹部（穴）１０１が一列に並んで５個形成されている。

図４に示すように、第２ラック２００は、複数本（本実施形態では５０本）の容器３００を立てた状態（起立状態）で行列状（本実施形態では１０行×５列）に並べて保持し得るよう構成されている。すなわち、第２ラック２００には、容器３００の下側の部分が挿入する凹部（穴）２０３が１０行×５列に並んで５０個形成されている。

この第２ラック２００は、後述する把持機構３が把持し得る容器３００の本数をｎ（ｎは、２以上の整数）としたとき、容器３００を２ｎ行×ｍ列（ｍは、以上の整数）に並べて保持するものとされる。本実施形態の場合、後述するようにｎ＝５であるので、第２ラック２００が保持する容器３００の数は、１０行×５列の５０個に限らず、例えば１０行×１０列の１００個でもよい。

第２ラック２００の凹部２０３の配列ピッチは、第１ラック１００の凹部１０１の配列ピッチと等しくなっている。すなわち、第１ラック１００に保持された容器３００の配列ピッチと、第２ラック２００に保持された容器３００の配列ピッチとは、互いに等しくなる。

図示を省略するが、第２ラック２００の側面には、当該第２ラック２００を特定する情報（例えばラックＩＤ番号等）等が担持されたバーコードが付されたバーコードラベルが貼着されている。

図１に示すように、装置本体２には、第１ラック１００をその長手方向に搬送する第１ラック搬送機構１１が設置されている。第１ラック搬送機構１１は、例えばベルト搬送機構（ベルトコンベア）などで構成されている。

第１ラック搬送機構１１の上流側（図１中左側）には、容器３００を保持した第１ラック１００を複数貯留する第１ラック供給部（図示せず）が設けられており、容器３００を保持した第１ラック１００は、この第１ラック供給部より第１ラック搬送機構１１へ供給される。

第１ラック搬送機構１１へ供給された第１ラック１００は、図１中の右方向へ搬送され、所定の停止位置２１まで来ると、図示しないラックストッパ機構の作動により、一旦停止させられる。停止位置２１では、後述する把持機構３および移動手段４の作動により、当該第１ラック１００が保持する容器３００が第２ラック２００へ移し換えられる。移し換え後、空になった第１ラック１００は、第１ラック搬送機構１１の作動により、さらに図１中の右方向へ搬送され、排出される。

また、装置本体２には、第２ラック２００をその長手方向に沿って搬送する第２ラック搬送機構１２が第１ラック搬送機構１１と並行（平行）するように設置されている。第２ラック搬送機構１２は、例えばベルト搬送機構（ベルトコンベア）などで構成されている。

第２ラック搬送機構１２の上流側（図１中の左側）には、空きの第２ラック２００を複数貯留する第２ラック供給部２２が隣接して設けられている。第２ラック供給部２２に貯留された第２ラック２００は、図示しない押し出し機構の作動により図１中の上方向に押し出され、第２ラック搬送機構１２の上流部へ順次供給される。第２ラック供給部２２における第２ラック２００の進行方向は、第２ラック搬送機構１２の搬送方向に対しほぼ垂直方向である。

第２ラック搬送機構１２の上流部へ供給された空きの第２ラック２００は、図１中右方向へ搬送され、所定の停止位置２３まで来ると、図示しないラックストッパ機構の作動により、一旦停止させられる。第１ラック１００が保持していた容器３００は、停止位置２３に停止した第２ラック２００へ移し換えられる。

移し換えが終わると、容器３００を保持した第２ラック２００は、第２ラック搬送機構１２の作動により、さらに図１中の右方向に搬送される。

第２ラック搬送機構１２の下流側（図１中の右側）には、移し換えられた容器３００を保持した第２ラック２００を複数貯留する第２ラック排出部２４が隣接して設けられている。第２ラック搬送機構１２の下流部へ搬送された第２ラック２００は、図示しない押し出し機構の作動により図１中の下方向に押し出され、第２ラック排出部２４へ排出される。第２ラック排出部２４おける第２ラック２００の進行方向は、第２ラック搬送機構１２の搬送方向に対しほぼ垂直方向である。

第１ラック搬送機構１１の上流側には、容器３００に付されたバーコードラベルが担持する情報を読み取る容器用バーコードリーダ１３が設置されている。容器用バーコードリーダ１３は、第１ラック搬送機構１１により搬送された第１ラック１００が容器用バーコードリーダ１３を通過する際に、当該第１ラック１００に保持された各容器３００のバーコードラベルに対しそれぞれ読み取りを行う。

第２ラック搬送機構１２の上流側には、第２ラック２００に付されたバーコードラベルが担持する情報を読み取る第２ラック用バーコードリーダ１４が設置されている。第２ラック用バーコードリーダ１４は、第２ラック２００が第２ラック供給部２２から第２ラック搬送機構１２の上流部に供給された際、当該第２ラック２００のバーコードラベルに対し読み取りを行う。

図２に示すように、本実施形態における把持機構（つかみ機構）３は、１列に並んだ５本の容器３００を同時に把持し得るものであり、容器３００の外周面を押圧する押圧部材３１と、この押圧部材３１との間で容器３００を挟持する平板状の板部材３２と有する５箇所の部分が並設された構成になっている。把持機構３における各容器３００に対応する５個所の部分は、互いに同様の構成であるので、以下ではそのうちの１箇所について代表して説明する。

押圧部材３１は、容器３００に対する接触部にほぼＶ字状の凹部（切欠き）３１１を有しており、この凹部３１１を構成する２つの平面が容器３００の上端付近の外周面に接触（当接）する。把持機構３は、押圧部材３１が凹部３１１を有することにより、容器３００を遊び（がたつき）なく確実に把持することができ、特に、凹部３１１がほぼＶ字状をなすことにより、容器３００の外径にかかわらず、容器３００を遊び（がたつき）なく確実に把持することができる。

５個の押圧部材３１は、共に、１つの板状の支持部材３３により支持されている。支持部材３３は、板部材３２とほぼ平行な姿勢で設置されている。各押圧部材３１の凹部３１１と反対側には、２本の棒状のピン３０が突出するように設けられており、このピン３０が支持部材３３に形成された貫通孔３３１に挿入することにより、支持部材３３が各押圧部材３１を支持している。各押圧部材３１は、それぞれ、ピン３０が貫通孔３３１内を摺動することにより、支持部材３３に対し移動可能になっている。

押圧部材３１と支持部材３３との間には、押圧部材３１を容器３００に対する押圧方向に付勢するコイルバネ（付勢部材）３４が設置されている。図示の構成では、コイルバネ３４は、その内側にピン３０が挿入した状態で設置されており、各押圧部材３１に対し２つずつ設けられている。

板部材３２は、平板状の部材である。本実施形態では、板部材３２は、容器３００のフランジ３０２に対応する位置に、フランジ３０２が挿入し得る逃げ部（開口）３２１を有している。これにより、フランジ３０２を有する容器３００を把持する場合であっても、フランジ３０２が邪魔にならず、板部材３２が容器３００の上端付近の外周面に確実に当接するので、把持機構３は、容器３００を確実に把持することができる。

板部材３２は、把持機構３のフレーム３５に固定されている。図示の構成では、５本の容器３００に対する板部材３２が一体的に形成されているが、板部材３２は、複数に分割されていてもよい。

なお、押圧部材３１および板部材３２の容器３００に接触する部分は、滑り防止手段として、例えばゴム等の弾性材料の被覆が施されていてもよい。

このような把持機構３では、容器３００を挟持する押圧部材３１および板部材３２のうち、板部材３２側においては、容器３００からの張り出し幅がほぼ板部材３２の板厚のみであり、極めて少ない。そして、容器移載装置１は、把持機構３で把持した容器３００を第２ラック２００に１列ずつ移し換えていく際に、板部材３２側の列から順に容器３００を並べていく（図９、図１１参照）。これにより、第２ラックに保持された（既に移し換えた）隣の列の容器３００との隙間が狭い場合であっても、隣の列の容器３００に把持機構３（板部材３２）が接触、干渉することがない。よって、容器移載装置１は、第２ラック２００が保持する容器３００の列と列との間隔（凹部２０３の列と列との間隔）が比較的小さい場合であっても、容器３００の移し換えを円滑に行うことができる。

支持部材３３は、フレーム３５に設けられた図示しないガイドシャフトに案内されることによりフレーム３５に対し移動可能に設置されており、フレーム３５に固定された板部材３２に対し接近・離間するように移動する。

図３に示すように、フレーム３５には、支持部材３３を移動させることにより把持機構３を開閉させる駆動手段３６が設置されている。駆動手段３６は、支持部材３３を移動させる送りねじ３６１と、この送りねじ３６１をベルト３６２を介して回転させる把持機構開閉用モータ３６３とを有している。把持機構開閉用モータ３６３の出力軸が所定方向に回転すると、支持部材３３およびすべての押圧部材３１が板部材３２に接近するように移動し、把持機構開閉用モータ３６３の出力軸が逆方向に回転すると、支持部材３３およびすべての押圧部材３１が板部材３２から離間するように移動する。

把持機構３で容器３００をつかむ前には、押圧部材３１と板部材３２とが離間し、その両者の間に容器３００の上端部が位置する状態とされる。容器３００をつかんでいない状態では、コイルバネ３４の長さは、自然長になっている。なお、ピン３０は、図示しない係止部が支持部材３３に係止することにより、図６に示す状態以上には貫通孔３３１から抜けないようになっており、これにより、押圧部材３１は、支持部材３３から離脱しないようになっている。

把持機構３で容器３００をつかむときには、把持機構開閉用モータ３６３を作動させて支持部材３３を板部材３２に接近させると、押圧部材３１と板部材３２とが容器３００の外周面に接触し、容器３００が押圧部材３１と板部材３２とで挟まれ、さらにコイルバネ３４が圧縮され、コイルバネ３４の弾性力（押圧力）により、押圧部材３１と板部材３２との間で容器３００がしっかりと挟持される（図２および図３参照）。

容器移載装置１は、このような把持機構３を容器３００の長手方向を含む３次元方向に移動させる移動手段４を有している。移動手段４は、把持機構３を容器３００の長手方向、すなわち上下方向（鉛直方向）に移動させる把持機構昇降機構４１と、把持機構３を水平方向（図１中の上下方向）に移動させる把持機構水平移動機構４２とで構成される。

図３に示すように、把持機構昇降機構４１は、支柱４１１と、支柱４１１に沿って上下方向に移動可能なブラケット４１２とを有している。ブラケット４１２には、把持機構３のフレーム３５が固定されている。支柱４１１には、例えば送りねじ、ラック＆ピニオンギアなどの機構（図示せず）と、これを駆動するモータ（図示せず）とが設けられており、これらの機構の作動により、ブラケット４１２を上下方向に移動させることができるようになっている。これにより、把持機構昇降機構４１は、把持機構３を上下方向に移動させる。

図１および図３に示すように、把持機構水平移動機構４２は、装置本体２の両方の側部付近にそれぞれ設置され、互いに平行に位置するレール４２１、４２２と、レール４２１、４２２間に架け渡されるように設置され、レール４２１、４２２に対し垂直な姿勢になっている移動梁４２３とを有している。レール４２１、４２２は、装置本体２の上面から所定距離離間した高さに設置されており、第１ラック搬送機構１１により搬送される第１ラック１００などと干渉しないようになっている。

移動梁４２３には、把持機構昇降機構４１の支柱４１１が移動梁４２３の長手方向に移動可能に設置されている。

この把持機構水平移動機構４２は、例えば送りねじ、ラック＆ピニオンギアなどの機構（図示せず）と、これを駆動するモータ（図示せず）とを有し、これらの作動により、移動梁４２３をレール４２１、４２２に沿って移動させるとともに、支柱４１１を移動梁４２３に沿って移動させることができるようになっている。これにより、把持機構昇降機構４１および把持機構３は、図１中の上下方向および左右方向に移動する。

図１に示すように、容器覆い手段５は、停止位置２３に停止した第２ラック２００の近くに設置されている。この容器覆い手段５は、第２ラック２００へ移し換えた容器３００の上端開口を覆うものである。この容器覆い手段５を設けたことにより、把持機構３が把持して移し換えている最中の容器３００に収納された検体が移動中の衝撃等の原因で万一飛び跳ねた場合であっても、その飛沫が第２ラック２００に保持された他の容器３００に混入するのを防ぐことができ、コンタミネーションを確実に防止することができる。

図３に示すように、容器覆い手段５は、覆い部材５１と、覆い部材５１を移動させる覆い部材移動機構５２とを備えている。

覆い部材移動機構５２には、例えば送りねじ、ラック＆ピニオンギアなどの機構（図示せず）と、これを駆動するモータ（図示せず）とが内蔵されており、これらの機構の作動により、覆い部材５１を上下方向（鉛直方向）および水平方向（図３中の左右方向）に移動させることができるようになっており、第２ラック２００へ容器３００が移し換えられた後、それらの容器３００上端開口を覆い部材５１が覆うような位置に覆い部材５１を移動させることができる。

図４に示すように、覆い部材５１は、覆い部材本体５３と、覆い部材本体５３に対し変位可能に設置された可動部５４と、可動部５４を移動させる駆動手段としてのエアシリンダ５５とを有している。

覆い部材本体５３の先端部５３１の幅は、第２ラック２００の１０行分の幅のうち、片側半分の５行分を覆い得る幅になっている。また、可動部５４の幅は、第２ラック２００の１０行分の幅のうち、残り半分の５行分を覆い得る幅になっている。

可動部５４は、エアシリンダ５５の作動により、覆い部材本体５３の先端部５３１より手前側に退避した第１の状態（図４に示す状態）と、先端部５３１と同じ位置まで前進した第２の状態（図１０に示す状態）とに変位する。

図３に示すように、覆い部材本体５３の先端には、水平面にほぼ垂直な姿勢になっている板状の当接部５３２が設置されている。また、可動部５４の先端にも、同様の当接部５４１が設置されている。

図７、図９および図１１に示すように、容器覆い手段５は、把持機構３が把持した容器３００を第２ラック２００へ移し換える際、第２ラック２００中の、移し換え先の列の隣の列に保持された容器３００の側部（フランジ３０２または容器３００の胴部の外周面）に当接部５３２、５４１の内面を当接させ、これらの容器３００を図中の右方向に引き寄せるように覆い部材移動機構５２を作動させる。これにより、これらの容器３００は、移し換え中の（把持機構３が把持する）容器３００から離間するように（遠ざかるように）、その姿勢（傾斜の向き）が規制される。その結果、容器３００の移し換えの際、第２ラック２００中の移し換えを行う列の隣の列に保持された容器３００と、把持機構３や把持機構３が把持した容器３００とが接触、干渉するのをより確実に防止することができ、容器の移し換えを円滑、確実に行うことができる。

図１３に示すように、容器移載装置１は、前述したような容器移載装置１の各部がそれぞれ接続された制御手段１５を備えている。この制御手段１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、シーケンサとを有し、ソフト的およびハード的に構成されている。なお、制御手段１５には、さらに、記憶部（記憶手段）７１、表示部７２および操作部（入力部）７３がそれぞれ接続されている。

記憶部７１は、プログラムやデータ等を記憶（記録）する、制御手段１５に読み取り可能な記憶媒体（記録媒体）を有している。この記憶媒体は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory：揮発性、不揮発性のいずれをも含む）、ＦＤ（Floppy Disk（「Floppy」は登録商標））、ＨＤ（Hard Disk）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）等のような、磁気的、光学的記録媒体、もしくは半導体メモリで構成されている。この記憶媒体は、記憶部７１に固定的に設けたもの、もしくは着脱自在に装着するものであり、この記憶媒体には、容器移載装置１の各部に対応する各種アプリケーションプログラム、後述するような容器移載装置１の制御動作を実行するためのプログラム等の各種プログラムおよび各種データが予め記憶されているとともに、各プログラムで処理されたデータおよび制御手段１５に接続された各部からの入力データ等が記憶される。

制御手段１５は、記憶部７１に記憶された各種プログラムおよびデータを必要に応じて読み出し、そのプログラムおよびデータに基づいて、容器移載装置１の各部の作動を制御する。

なお、制御手段１５は、シーケンサを有さずにすべてソフト的に構成されていてもよく、または、シーケンサのみを用いてすべてをシーケンス制御で行うようにハード的に構成されていてもよい。

第１ラック搬送機構１１および第２ラック搬送機構１２は、それぞれ、制御手段１５に接続されており、制御手段１５は、第１ラック搬送機構１１および第２ラック搬送機構１２の作動をそれぞれ制御する。

容器用バーコードリーダ１３および第２ラック用バーコードリーダ１４は、それぞれ、制御手段１５に接続されている。容器用バーコードリーダ１３および第２ラック用バーコードリーダ１４は、それぞれ、バーコードラベルから読み取った情報を制御手段１５へ出力する。

制御手段１５は、これら容器用バーコードリーダ１３および第２ラック用バーコードリーダ１４から入力された情報を、記憶部７１に記憶する。これらの情報は、管理用データ（管理用情報）の作成等に用いられる。

把持機構３の把持機構開閉用モータ３６３は、ドライバ（駆動回路）７５を介して、制御手段１５に接続されており、制御手段１５は、ドライバ７５を介して、把持機構開閉用モータ３６３の作動を制御する。

把持機構昇降機構４１は、制御手段１５に接続されており、制御手段１５は、把持機構昇降機構４１の作動を制御する。把持機構昇降機構４１を駆動するモータは、パルスモータ（ステッピングモータ）で構成されており、制御手段１５は、オープンループ制御により把持機構昇降機構４１を制御する。すなわち、制御手段１５は、把持機構昇降機構４１を駆動するモータに対する駆動パルス数を監視することにより、把持機構３の上下方向の位置（高さ）を把握している。なお、このような構成に限らず、把持機構３の上下方向の位置を検出する検出器を設け、制御手段１５がクローズドループ制御により把持機構昇降機構４１を制御するようにしてもよい。

把持機構水平移動機構４２は、制御手段１５に接続されており、制御手段１５は、把持機構水平移動機構４２の作動を制御する。把持機構水平移動機構４２を駆動するモータは、パルスモータ（ステッピングモータ）で構成されており、制御手段１５は、オープンループ制御により把持機構水平移動機構４２を制御する。すなわち、制御手段１５は、把持機構水平移動機構４２を駆動するモータに対する駆動パルス数を監視することにより、把持機構３の水平方向の位置を把握している。なお、このような構成に限らず、把持機構３の水平方向の位置を検出する検出器を設け、制御手段１５がクローズドループ制御により把持機構水平移動機構４２を制御するようにしてもよい。

覆い部材移動機構５２は、制御手段１５に接続されており、制御手段１５は、覆い部材移動機構５２の作動を制御して、覆い部材５１を移動させる。

容器覆い手段５のエアシリンダ５５は、エアシリンダ駆動手段を介して制御手段１５に接続されており、制御手段１５により作動が制御される。

表示部７２は、例えばＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）、液晶ディスプレイなどで構成されており、例えば操作画面、データ入力画面などを表示する。

操作部７３は、例えばマウス、キーパッド、キーボードなどで構成されており、データ入力等の際に操作する。

また、制御手段１５は、容器移載装置１の他に分注装置（図示せず）、分析装置（図示せず）等の各種の装置を含む検体処理システムの全体を管理する管理システム５００に接続されている。

制御手段１５は、管理用データ（管理用情報）等を管理システム５００へ出力（送信）し、管理システム５００は、その管理用データを、そのまま、または適宜編集等して、図示しない記憶部（記憶手段）に記憶（記録）する。

次に、図３〜図１２に基づいて、容器移載装置１の制御動作を順を追って説明する。
［１］ 制御手段１５は、第１ラック搬送機構１１、第２ラック搬送機構１２および図示しないラックストッパ機構の作動をそれぞれ制御して、容器３００を保持した第１ラック１００を停止位置２１に停止させ、空きの第２ラック２００を停止位置２３に停止させる。

［２］ 制御手段１５は、把持機構水平移動機構４２の作動を制御して、把持機構３を停止位置２１に停止した第１ラック１００の上方に移動させる。また、把持機構３は、押圧部材３１が板部材３２から離間した状態（開いた状態）とされる。

［３］ 図３に示すように、制御手段１５は、把持機構昇降機構４１の作動を制御して、把持機構３を所定の位置まで下降させ、押圧部材３１と板部材３２との間に容器３００の上端付近の部分が位置するようにする。次いで、制御手段１５は、把持機構開閉用モータ３６３を作動させ、把持機構３に容器３００をつかませる。容器覆い手段５の覆い部材５１は、第２ラック２００を覆わない位置にある。また、図４に示すように、エアシリンダ５５は、収縮状態とされ、可動部５４は、引っ込んだ状態になっている。

［４］ 図５に示すように、制御手段１５は、把持機構昇降機構４１の作動を制御して、把持機構３を所定の位置まで上昇させ、容器３００を持ち上げて、第１ラック１００の凹部１０１内から抜去する。

［５］ 制御手段１５は、把持機構水平移動機構４２の作動を制御して、把持機構３でつかんだ５本の容器３００を水平移動させ、第２ラック２００の図４中で上から５列目、すなわち一番下の列の左側の５個の凹部２０３の上方に位置させた後、把持機構昇降機構４１の作動を制御して、把持機構３を下降させ、把持機構３でつかんでいる容器３００の下側をそれらの凹部２０３内に挿入させる。これにより、第２ラック２００の図４中で上から５列目の左側の５個の凹部２０３に容器３００が移し換えられた。第２ラック２００の凹部２０３の内径は、容器３００の外径よりもやや大きくなっており、凹部２０３の内周面と容器３００の外周面との間には、隙間（遊び）があるので、第２ラック２００へ移し換えられた容器３００は、鉛直方向に対しいずれかの向きにやや傾斜した姿勢になっている（図６参照）。

次いで、制御手段１５は、把持機構開閉用モータ３６３を作動させ、押圧部材３１を板部材３２から離間させて、把持機構３の容器３００に対する把持を解除する。さらに、制御手段１５は、把持機構昇降機構４１を作動させて把持機構３を所定位置まで上昇させた後、把持機構水平移動機構４２を作動させて把持機構３を第１ラック１００の上方に移動させる（図６参照）。また、この間に、制御手段１５は、第１ラック搬送機構１１を作動させて、空になった１つ目の第１ラック１００を下流側に搬送して排出するとともに、２つ目の第１ラック１００を停止位置２１まで搬送する。また、制御手段１５は、覆い部材移動機構５２の作動を制御して、覆い部材５１を上昇させた後、第２ラック２００の方へ向かって水平方向に前進させ、覆い部材５１の覆い部材本体５３の先端部５３１を、第２ラックへ移し換えた容器３００の上方に位置させる。

［６］ 図７に示すように、制御手段１５は、把持機構３を所定の位置まで下降させ、２つ目の第１ラック１００が保持する容器３００を把持機構３につかませ、これらの容器３００を持ち上げる。また、制御手段１５は、覆い部材移動機構５２の作動を制御して、第２ラック２００へ移し換えられた容器３００の上端部が当接部５３２の内側に位置するように、覆い部材５１を下降させた後、覆い部材５１を覆い部材移動機構５２側に向かって水平方向に移動させる。これにより、第２ラック２００へ移し換えられた容器３００のフランジ３０２に当接部５３２が当接し、これらの容器３００の上端部が覆い部材移動機構５２側に引き寄せられて、これらの容器３００の姿勢が第２ラック２００の空いている側から遠ざかるように傾斜するような姿勢に規制される（図７参照）。

図８に示すように、この状態では、第２ラック２００の図８中で上から５列目の左側の５個の凹部２０３に移し換えられた容器３００の上端開口を覆い部材本体５３の先端部５３１が覆っている。これにより、この後に把持機構３が把持した容器３００を第２ラック２００の他の領域へ移し換える際、それらの容器３００内の検体が移動の衝撃によって万一飛び跳ねた場合であっても、その飛沫が第２ラック２００にある容器３００内に混入するおそれがなく、コンタミネーションを確実に防止することができる。また、図８の状態では、可動部５４が引っ込んだ（退避した）状態になっているので、第２ラック２００の図８中で上から５列目の右側の５個の凹部２０３については可動部５４によって覆われていない。これにより、この後、これらの凹部２０３に容器３００を移し換える際、支障無く行うことができる。

［７］ 制御手段１５は、把持機構水平移動機構４２および把持機構昇降機構４１の作動を制御して、図７において把持機構３でつかんでいる５本の容器３００を、第２ラック２００の図８中で上から５列目の右側の５個の凹部２０３に移し換える。次いで、覆い部材移動機構５２およびエアシリンダ５５の作動を制御して、覆い部材５１を一旦上昇させた後エアシリンダ５５を伸長させて可動部５４を前進させ、さらに覆い部材５１を下降させる。これにより、図９および図１０に示す状態となる。この状態では、図１０に示すように、第２ラック２００の図中で上から５列目の右側の５個の凹部２０３へ移し換えられた５本の容器３００の上端開口を可動部５４が覆っているので、これらの容器３００内の検体についても飛沫の混入によるコンタミネーションを防止することができる。また、この状態では、図９に示すように、当接部５４１は当接部５３２と同じ位置まで前進し、これらの５本の容器３００の姿勢を規制する。

［８］ 次いで、制御手段１５は、次の第１ラック１００に保持された５本の容器３００を、第２ラック２００の図１０中で上から４列目の左側の５個の凹部２０３へ移し換える。このとき、把持機構３における容器３００を挟持する部分の一方が板部材３２で構成されていることにより、移し換え先の隣の列の容器３００との隙間が狭い場合であっても、その隙間に板部材３２が容易に挿入することができる。よって、容器移載装置１は、容器３００が挿入する凹部２０３の配列ピッチが比較的小さい第２ラック２００に対しても容器３００の移し換えを円滑に行うことができる。

また、このとき、前述したように、移し換え先の隣の列の容器３００の姿勢が容器覆い手段５により規制されているので（図９参照）、これらの容器３００と、下降する容器３００や把持機構３（板部材３２）とが接触、干渉するのをより確実に防止することができ、容器３００を円滑かつ丁寧に移し換えることができ、容器３００の破損等を確実に防止することができる。

次いで、制御手段１５は、覆い部材移動機構５２およびエアシリンダ５５の作動を制御して、覆い部材５１を一旦上昇させ、エアシリンダ５５を収縮させて可動部５４を退避させた状態とし、さらに覆い部材５１を前進させた後、下降させる。これにより、図１１および図１２に示す状態となる。この状態では、図１２に示すように、第２ラック２００の図中で上から４列目の左側の５個の凹部２０３へ移し換えられた５本の容器３００の上端開口を覆い部材本体５３の先端部５３１が覆っているので、これらの容器３００内の検体についても飛沫の混入によるコンタミネーションを防止することができる。さらに、可動部５４が引っ込んだ（退避した）状態になっているので、第２ラック２００の図１０中で上から４列目の右側の５個の凹部２０３については可動部５４によって覆われていない。これにより、この後、これらの凹部２０３に容器３００を移し換える際、支障無く行うことができる。

［９］ 以後、容器移載装置１は、同様にして、第２ラック２００の図１２中で上から４列目の右側、上から３列目の左側および右側、上から２列目の左側および右側、上から１列目の左側および右側にも順次容器３００を５本ずつ移し換える。

そして、当該第２ラック２００への移し換えが終了したら、制御手段（情報作成手段）１５は、記憶部７１に記憶されている、容器用バーコードリーダ１３が各容器３００のバーコードラベルから読み取った情報と、第２ラック用バーコードリーダ１４が第２ラック２００のバーコードラベルから読み取った情報とを読み出し、これらの情報に基づいて、第２ラック２００に保持（収納）された各容器３００をそれぞれ特定する管理データ（管理情報）を作成し、その管理データを管理システム５００へ出力（送信）する。また、作成した管理データを記憶部７１に記憶してもよい。

また、前記容器３００の第２ラック２００への移し換えが終了したら、制御手段１５は、第２ラック搬送機構１２を作動させ、当該第２ラック２００を下流側へ搬送し、第２ラック排出部２４へ排出するとともに、次の空きの第２ラック２００を停止位置２３に搬送し、この第２ラック２００に対して同様に容器３００を第１ラック１００から移し換え、前記と同様に、管理用データを作成し、管理システム５００へ出力（送信）する。そして、容器移載装置１は、このような作動を繰り返す。

以上、本発明の容器移載装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、容器移載装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。

また、前述した実施形態では、第２ラックの行数が、把持機構が把持する容器の本数の２倍であるが、３倍以上であってもよい。この場合、容器覆い手段は、容器を覆う領域を３段階以上に可変するように構成すればよい。

また、覆い部材の可動部の、覆い部材本体に対する可動方向は、前述した実施形態と垂直な方向であってもよい。

本発明の容器移載装置の実施形態を示す平面図である。 図１に示す容器移載装置における把持機構を示す斜視図である。 図１に示す容器移載装置の構成および作動状態を示す断面側面図である。 図３の状態における第２ラックおよび覆い部材の平面図である。 図１に示す容器移載装置の構成および作動状態を示す断面側面図である。 図１に示す容器移載装置の構成および作動状態を示す断面側面図である。 図１に示す容器移載装置の構成および作動状態を示す断面側面図である。 図７の状態における第２ラックおよび覆い部材の平面図である。 図１に示す容器移載装置の構成および作動状態を示す断面側面図である。 図９の状態における第２ラックおよび覆い部材の平面図である。 図１に示す容器移載装置の構成および作動状態を示す断面側面図である。 図１１の状態における第２ラックおよび覆い部材の平面図である。 図１に示す容器移載装置の概略的なブロック図である。

符号の説明

１ 容器移載装置
１１ 第１ラック搬送機構
１２ 第２ラック搬送機構
１３ 容器用バーコードリーダ
１４ 第２ラック用バーコードリーダ
１５ 制御手段
２ 装置本体
２１ 停止位置
２２ 第２ラック供給部
２３ 停止位置
２４ 第２ラック排出部
３ 把持機構
３０ ピン
３１ 押圧部材
３１１ 凹部
３２ 板部材
３２１ 逃げ部
３３ 支持部材
３３１ 貫通孔
３４ コイルバネ
３５ フレーム
３６ 駆動手段
３６１ 送りねじ
３６２ ベルト
３６３ 把持機構開閉用モータ
４ 移動手段
４１ 把持機構昇降機構
４１１ 支柱
４１２ ブラケット
４２ 把持機構水平移動機構
４２１、４２２ レール
４２３ 移動梁
５ 容器覆い手段
５１ 覆い部材
５２ 覆い部材移動機構
５３ 覆い部材本体
５３１ 先端部
５３２ 当接部
５４ 可動部
５４１ 当接部
５５ エアシリンダ
５６ エアシリンダ駆動手段
７１ 記憶部
７２ 表示部
７３ 操作部
７５ ドライバ
１００ 第１ラック
１０１ 凹部
２００ 第２ラック
２０２ 底
２０３ 凹部
３００ 容器
３０２ フランジ
５００ 管理システム

Claims (8)

1. 検体を収納するチューブ状の容器を、前記容器を複数本保持する第１ラックから、前記容器を行列状に並べて保持する第２ラックへ移し換える容器移載装置であって、
   １列に並ぶ複数本の前記容器を同時に把持し得る把持機構と、
   前記把持機構を少なくとも前記容器の長手方向に移動させる移動手段と、
   前記第２ラックへ移し換えられた前記容器の上端開口を覆う容器覆い手段と、
   前記把持機構、前記移動手段および前記容器覆い手段の作動を制御する制御手段とを備え、
   前記容器覆い手段は、前記第２ラックの１列のうちの一部にある前記容器の上端開口を覆う第１の状態と、当該列の全部の前記容器の上端開口を覆う第２の状態とをとり得るように構成されており、
   前記容器覆い手段が前記第２ラックの１列のうちの一部にある前記容器の上端開口を覆った状態で、当該列の残りの部分へ前記容器を移し換え可能であることを特徴とする容器移載装置。
2. 検体を収納するチューブ状の容器を、前記容器を複数本保持する第１ラックから、前記容器を２ｎ行×ｍ列（ただし、ｎ、ｍは、それぞれ２以上の整数）に並べて保持する第２ラックへ移し換える容器移載装置であって、
   １列に並ぶｎ本の前記容器を同時に把持し得る把持機構と、
   前記把持機構を少なくとも前記容器の長手方向に移動させる移動手段と、
   前記第２ラックへ移し換えられた前記容器の上端開口を覆う容器覆い手段と、
   前記把持機構、前記移動手段および前記容器覆い手段の作動を制御する制御手段とを備え、
   前記容器覆い手段は、前記第２ラックの１列の片側半分にある前記容器の上端開口を覆う第１の状態と、当該列の全部の前記容器の上端開口を覆う第２の状態とをとり得るように構成されており、
   前記容器覆い手段が前記第２ラックの１列の片側半分にある前記容器の上端開口を覆った状態で、当該列の残り半分の部分へ前記容器を移し換え可能であることを特徴とする容器移載装置。
3. 前記容器覆い手段は、前記容器の上端開口を覆い得る覆い部材と、前記覆い部材を移動させる移動機構とを備える請求項１または２に記載の容器移載装置。
4. 前記覆い部材は、本体と、前記本体に対し変位可能に設置された可動部と、前記可動部を移動させる駆動手段とを有し、前記可動部の変位により、前記第１の状態と前記第２の状態とに変化する請求項３に記載の容器移載装置。
5. 前記容器覆い手段は、前記第２ラックの移し換え先の列の隣の列に保持された前記容器に当接し得る当接部を備え、この当接部によって当該容器の姿勢を規制する機能を有する請求項１ないし４のいずれかに記載の容器移載装置。
6. 前記容器覆い手段は、姿勢を規制する対象とする前記容器が、移し換え中の前記容器から離間するように、その姿勢を規制する請求項５に記載の容器移載装置。
7. 前記第１ラックを搬送する搬送機構を有する請求項１ないし６のいずれかに記載の容器移載装置。
8. 前記第２ラックを搬送する搬送機構を有する請求項１ないし７のいずれかに記載の容器移載装置。

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