JP4489612B2 - 創薬用容器ピッキング装置 - Google Patents

Description

本発明は、創薬研究等の分野において、高集積密度で保管ラックに収容された容器を出し入れするのに適した創薬用容器ピッキング装置に関するものであり、さらに詳しくは、保管ラックに収容された隣り合う容器の隙間が極端に狭い３８４チューブラックに適した創薬用容器ピッキング装置に関するものである。

従来、創薬研究等の分野においては、試料を溶解した溶液をマイクロチューブと呼ばれる円筒状容器に封入し、このマイクロチューブを格子状に区画された保管ラックに複数本、例えば、８行１２列で９６個に区画された保管ラック（以下、「９６チューブラック」という）に垂直に並び立てて収容し、保管や搬送を行っていた。また、同じ大きさの保管ラックで、より小さいマイクロチューブ、すなわち、超マイクロチューブを収容するために、１６行２４列で３８４個の総区画数を有する保管ラック（以下、「３８４チューブラック」という）も知られている。（例えば、特許文献１、２参照）。
特開２００４−４０７０号公報（第１１頁第１〜２０行、図６） 特許第３４２１２５２号公報（第２頁第５段落、図１）

従来の９６チューブラックに比べて１保管ラックあたり４倍の収納力を持つ、３８４チューブラックでは、容器の底面の寸法が１／２と小さく（面積では１／４）、集積率が高い上に、より多くの試料を封入可能にするために、９６チューブラックには存在した容器を把持するための爪部材を挿入できる隣り合う容器間の隙間が、３８４チューブラックでは極端に狭くなり、容器間の隙間に爪部材を挿入して容器を把持する方法は、実現困難である。また、３８４チューブラックを冷凍保管した場合、隣り合う容器同士が氷結してしまい、１本ずつ正確にピッキングすることが困難であった。

そこで、上記特許文献１に記載された例では、３８４チューブラックに収容された目的の容器（３８４チューブ）の頭部上面に当接しながら突き落とし、その容器が３８４チューブラックの収納空間を貫通して、真下に待ち構えた別の３８４チューブラックに容器を移動するという方法がとられていた。

しかしながら、このような方法では、容器を押し込んで保管ラックの収納空間を貫通させるので、一度貫通させてしまうと、保管ラックの収納空間に大きな穴をあけてしまい、別の容器をその収納空間（収納位置）に収納することができなくなる。そこで、保管ラックの各収納空間を容器寸法に対して若干狭くして、可撓性の挟持面から構成されている場合では、容器を繰り返し収納可能となるが、一般的な保管ラックに比べて特別仕様の高価な保管ラックが必要になるという課題があった。

そこで、本発明の目的は、例えば、３８４チューブラックのような高集積密度の保管ラックに収容された容器を正確に出し入れするのに適した創薬用容器ピッキング装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、創薬用試料を封入する容器を行列状に複数本縦立収容する保管ラック内から目的の容器を１本取り出したり、前記保管ラック内の目的の収納保管位置に容器を収納する創薬用容器ピッキング装置において、前記保管ラックには、前記容器の下部形状に嵌合し、前記容器を支持する挿通孔が形成されており、前記保管ラックの挿通孔から目的の容器の底面に当接しながら容器を真上に突き上げる突き上げ部材が前記保管ラックよりも下方に存在し、前記突き上げ部材によって突き上げられた前記容器が周りの容器を一緒に持ち上げないように周りの容器の頭部上面に当接させる共上げ防止部材が前記容器よりも上方に存在し、突き上げられた前記容器の上部寸法よりも若干小さな空間径を有し、前記容器に対する前記突き上げ部材による突き上げ動作に呼応して進入してきた前記容器を可撓性の爪部材が拡幅することにより挟持するピッキング部材を有し、前記ピッキング部材によって挟持された前記容器を突き落とすための突き落とし部材とを有し、前記突き上げ部材、前記共上げ防止部材、前記ピッキング部材及び前記突き落とし部材を有するピッキングハンドが、前記保管ラックを挟みながら移動可能になっていることによって、上記の課題を解決するものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の構成に加えて、前記ピッキング部材の長手方向の長さが、前記容器の長さよりも長く、複数の前記容器を前記ピッキング部材が保持可能であることによって、上記の課題をさらに解決するものである。

請求項１に係る発明は、創薬用試料を封入する容器を行列状に複数本縦立収容する保管ラック内から目的の容器を１本取り出したり、前記保管ラック内の目的の収納保管位置に容器を収納する創薬用容器ピッキング装置において、前記保管ラックには、前記容器の下部形状に嵌合し、前記容器を支持する挿通孔が形成されており、前記保管ラックの挿通孔から目的の容器の底面に当接しながら容器を真上に突き上げる突き上げ部材が前記保管ラックよりも下方に存在し、前記突き上げ部材によって突き上げられた前記容器が周りの容器を一緒に持ち上げないように周りの容器の頭部上面に当接させる共上げ防止部材が前記容器よりも上方に存在し、突き上げられた前記容器の上部寸法よりも若干小さな空間径を有し、前記容器に対する前記突き上げ部材による突き上げ動作に呼応して進入してきた前記容器を可撓性の爪部材が拡幅することにより挟持するピッキング部材を有し、前記ピッキング部材によって挟持された前記容器を突き落とすための突き落とし部材とを有し、前記突き上げ部材、前記共上げ防止部材、前記ピッキング部材及び前記突き落とし部材を有するピッキングハンドが、前記保管ラックを挟みながら移動可能になっていることによって、隣り合う容器と容器の間にほとんど隙間がない３４８チューブラックのような高集積密度の保管ラックに収容された容器を正確に出し入れすることが可能になる。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の構成に加えて、前記ピッキング部材の長手方向の長さが、前記容器の長さよりも長くしたことによって、前記ピッキング部材が複数の前記容器を保持可能となり、保管ラックから別の保管ラックへ移載する際の効率が高められる。

本発明の実施の形態の一例について図１乃至図３に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例である創薬用容器ピッキング装置１００のピッキングハンドの構成を示す概念図であり、ピッキング部材１１０が、１つの容器２０を保持した状態を示している。図２は、同じく本発明の実施例である創薬用容器ピッキング装置１００のピッキングハンドの構成を示す概念図であり、ピッキングハンドの突き上げ部材１２０が上昇して、既に１つの容器２０を保持しているピッキング部材１１０に別の容器２０を押し込んでいる状態を示している。図３は、移載テーブル２００から延設されたラック支持アーム２１０に保管ラック３００を支持させて、ピッキングハンド１５０により、容器２０の取り出し、収納作業を行っている様子を図示した斜視図である。

図１及び図２において、ピッキング部材１１０は、突き上げ部材１２０による突き上げ動作に呼応して進入してきた容器２０を挟持できるように、容器２０の上部寸法よりも若干小さな空間径（図１及び図２においては、対峙した爪部材１１２の間隔）を有していると共に、例えば、ポリプロピレンのような非常に低温でも十分な弾力性を有する可撓性材料で構成されている。そして、爪部材１１２は、容器２０の進入が容易に行われるように、先端１１２ａが拡径状に形成されている。また、爪部材１１２の長さは、容器２０を一個ずつピッキングする際には、容器２０の頭部の長さがあれば十分であるが、容器２０の全長よりも長くすることによって、図２に示したように２個以上の容器をスタック状に保持し、ピッキングすることができる。これによって、２つ以上の容器を別の保管ラックに移載する際の効率が高められる。

また、図１及び図２において、符号１３０で示された部材は、突き上げ部材１２０によって突き上げられた容器２０が、周りの容器を一緒に持ち上げないように周りの容器の頭部上面に当接させる共上げ防止部材であり、中央に１つの容器２０が挿通する穴を設けたドーナツ形状をしている。

一方、図１及び図２において、符号１４０で示された部材は、前記ピッキング部材１１０によって挟持された容器２０を目的の収納保管位置に突き落とすための突き落とし部材である。突き落とし部材１４０の長さは、ピッキング部材１１０に保持される容器２０の個数によって異なり、多くの容器２０をピッキング部材１１０が保持する場合には、最後の容器２０（一番最初に挟持した容器）を確実に突き落とすことが可能な長さが要求される。

保管ラック３００には、容器２０の下部形状に嵌合する挿通孔３１０が形成されている。また、この保管ラック３００には、底面側をフリーの状態で支持できるように、側面３２０に、ラック支持アーム２１０と係合するラック支持凹部３２０ａが形成されている。また、各容器２０の識別を確実に行うために容器底部に２次元コードを貼付または印字し、突き上げ部材１２０の近傍でかつ容器２０の底面を臨める位置にカメラ４００を設置し、容器２０をピッキングする際にカメラ４００によって、容器２０の底面の２次元コードを撮像することも可能である。また、突き上げ部材１２０がカメラの撮像部を兼ねることによって、突き上げ部材１２０の突き上げ動作と共に容器２０の底面を撮像することも可能である。

上述した突き上げ部材１２０と必要に応じてカメラ４００は、図３に示したピッキングハンド１５０の下部１５０ａの中に装着されており、共上げ防止部材１３０、ピッキング部材１１０及び突き落とし部材１４０は、ピッキングハンド１５０の上部１５０ｂに装着されている。そして、このピッキングハンド１５０は、移載テーブル２００に延設されたラック支持アーム２１０に保持された保管ラック３００を挟みながら水平面上を移動可能になっており所望の容器２０の取り出し及び目的の収納保管位置への収納を行うことが可能になっている。なお、図３においては、３本のラック支持アーム２１０を有し２個の保管ラック３００を支持可能な移載テーブル２００を示しているが、ラック支持アーム２１０の数を増やすことによって、より多くの保管ラック３００を支持することも可能である。その結果、移載元、移載先の区別をすることなく、多数の保管ラックと多数の保管ラックとの間で、所望の容器２０の取り出し及び目的の収納保管位置への収納を行うことが可能になる。また、容器２０のピッキングの際に保管ラックを移動させる必要がないため、省スペース化が図られる。なお、図３においては、ラック支持アーム２１０の先端は、垂直に切り立っているが、この先端を次第に細くなるように加工したり、丸みを持たせたりすることによって、２本のラック支持アーム２１０間に保管ラック３００を装填することが容易になる。

なお、保管ラックの支持方法については、上述した移載テーブルに限られることはなく、開閉するラック支持アームを有するアクチュエータを用いて、保管ラックの側面を挟持することも可能である。

また、容器２０のピッキングの際に移動するのは、ピッキングハンド１５０のみであり、容器の突き上げ、突き落としは、単純な直線移動を行うシリンダーのみで行うことが可能であるので、装置構成が簡単であり、制御が簡素で低コストで実現することが可能である。

本発明による創薬用容器ピッキング装置によれば、これまで困難とされてきた３８４チューブラックに収納された容器の取り出し及び収納動作の機械化を、簡単な装置構成で実現するものであって、その産業上の利用可能性は、きわめて高い。

本発明による創薬用容器ピッキング装置の仕組みを説明する概念図である。 本発明による創薬用容器ピッキング装置の仕組みを説明する概念図である。 本発明による創薬用容器ピッキング装置の稼動状態を示す斜視図である。

符号の説明

２０ ・・・ 容器（超マイクロチューブ）
１００ ・・・ 創薬用容器ピッキング装置
１１０ ・・・ ピッキング部材
１１２ ・・・ 爪部材
１１２ａ ・・・ 爪部材の先端部
１２０ ・・・ 突き上げ部材
１３０ ・・・ 共上げ防止部材
１４０ ・・・ 突き落とし部材
１５０ ・・・ ピッキングハンド
１５０ａ ・・・ ピッキングハンド下部
１５０ｂ ・・・ ピッキングハンド上部
２００ ・・・ 移載テーブル
２１０ ・・・ ラック支持アーム
３００ ・・・ 保管ラック
３１０ ・・・ 挿通孔
３２０ ・・・ 側面
３２０ａ ・・・ ラック支持凹部
４００ ・・・ カメラ

Claims (2)

1. 創薬用試料を封入する容器を行列状に複数本縦立収容する保管ラック内から目的の容器を１本取り出したり、前記保管ラック内の目的の収納保管位置に容器を収納する創薬用容器ピッキング装置において、
   前記保管ラックには、前記容器の下部形状に嵌合し、前記容器を支持する挿通孔が形成されており、
   前記保管ラックの挿通孔から目的の容器の底面に当接しながら容器を真上に突き上げる突き上げ部材が前記保管ラックよりも下方に存在し、
   前記突き上げ部材によって突き上げられた前記容器が周りの容器を一緒に持ち上げないように周りの容器の頭部上面に当接させる共上げ防止部材が前記容器よりも上方に存在し、
   突き上げられた前記容器の上部寸法よりも若干小さな空間径を有し、前記容器に対する前記突き上げ部材による突き上げ動作に呼応して進入してきた前記容器を可撓性の爪部材が拡幅することにより挟持するピッキング部材を有し、
   前記ピッキング部材によって挟持された前記容器を突き落とすための突き落とし部材とを有し、
   前記突き上げ部材、前記共上げ防止部材、前記ピッキング部材及び前記突き落とし部材を有するピッキングハンドが、前記保管ラックを挟みながら移動可能になっていること
   を特徴とする創薬用容器ピッキング装置。
2. 前記爪部材の長手方向の長さが、前記容器の全長よりも長く、複数の前記容器を前記爪部材が保持可能であること
   を特徴とする請求項１に記載の創薬用容器ピッキング装置。

Images