JP4568227B2

JP4568227B2 - ラック搬送装置

Info

Publication number: JP4568227B2
Application number: JP2005378675A
Authority: JP
Inventors: 智則花谷; 功治谷口
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2025-12-28
Also published as: JP2007176666A

Description

本発明はラック搬送装置に関し、特に、搬送テーブル上でラックをその短手方向及びその長手方向に搬送する機構に関する。

ラック搬送装置は、複数の容器を保持したラックを搬送する装置である。各容器には処理対象となる試料、試薬等が収容されている。かかるラック搬送装置は、サンプル測定装置、分注装置、その他の装置に組み込まれる。サンプル測定装置は、各サンプルに対して放射線測定を行う装置である。分注装置は、各サンプルを吸引してそれを分注する装置である。

ラック搬送装置は、一般に、搬送テーブル上において、設定された搬送経路に従ってラックを搬送する。特許文献１に記載された装置では、最初に、ラックがラック短手方向に（テーブル奥側へ）段階的に搬送され（第１搬送）、次に、ラックがラック長手方向へ（テーブル左方向へ）段階的に搬送され（第２搬送）、更に、ラックがラック短手方向へ（テーブル手前側へ）段階的に搬送される（第３搬送）。テーブル奥側の中央部には測定ユニットが設けられ、測定ユニットの直下に位置決めされた容器が測定ユニット内に取り込まれ、その状態で容器内のサンプルに含まれる放射性物質が測定される。上記の第２搬送を行うため、搬送テーブルの奥側には第２搬送経路が設定される。第１搬送によってテーブル奥側へ搬送されたラックは、第２搬送経路の向こう側に存在して第２搬送経路を規定するレール部材（の垂直壁面）に当接し、その前進が規定される。その後に上記の第２搬送が行われる。通常、第１搬送経路と第３搬送経路との間には仕切壁が設定され、第２搬送経路上においては、仕切壁におけるテーブル奥側の端部と上記レール部材との隙間を通ってラックが搬送される。その場合には、下方側からあるいはフレーム側から第２搬送経路へ突き出た爪部材によって、ラックが段階的に移送される。

特開平１１−３１１６７８号公報

上記従来の構成では、仕切壁と第２搬送経路の側壁との間に常時開放された隙間が形成されている。第１搬送経路から第２搬送経路へラックを送り込む際に、例えば重量アンバランスなどに起因して、ラックの前進運動（平行状態を維持した運動）が損なわれてラックが水平回転して斜めの姿勢になると、ラックの端部が隙間に引っかかったり、その端部の一部分が隙間に嵌り込んだりし、第１搬送の過程であるいは第２搬送経路への導入時点で、ラック姿勢を適正な向きに自然に復帰させることが困難になるという問題があった。

本発明の目的は、上記の問題の発生を防止して、適正なラック搬送を行えるようにすることにある。

本発明は、複数の容器を保持したラックを搬送する搬送テーブルを有するラック搬送装置において、前記搬送テーブル上において、第１経路に沿ってラックをその短手方向に搬送する機構であって、前記ラックの長手方向に並んで設けられそれぞれが前記短手方向の搬送を行う複数のベルト部材で構成された第１搬送機構と、前記第１搬送機構によって搬送されたラックを第２経路に沿って前記長手方向に搬送する第２搬送機構と、前記第２搬送機構によって搬送されたラックを第３経路に沿って前記短手方向に搬送する第３搬送機構と、前記第１経路と前記第３経路との間に設けられた仕切壁と、を含み、前記仕切壁の端部と前記第２経路の側壁との間に前記第２経路上で搬送されるラックの通過を許容する隙間が形成され、前記隙間に対して補助仕切板を挿入する補助仕切機構が設けられ、前記補助仕切機構は、前記補助仕切板としての上方端部を有する垂直部分と、前記垂直部分の下方端部に連なる水平部分と、からなるＬ字形のアーム部材と、所定の回転軸を回転中心として前記アーム部材を回転させることにより、前記補助仕切板を前記第２経路における搬送面の下方から上方へ浮上させる駆動部と、を有し、前記補助仕切機構は、前記第１経路から前記第２経路へ前記ラックを送り込む際に、前記隙間に対して前記補助仕切板が挿入された状態とし、前記第２経路上において前記ラックの搬送を行う際には前記隙間から前記補助仕切板を退避させた状態とし、前記隙間に対する前記補助仕切板の挿入状態において、前記補助仕切板の前記第１経路側のラック案内面が前記仕切壁における前記第１経路側のラック案内面と面一の関係となる、ことを特徴とする。

上記構成によれば、第１経路においてラックを搬送する過程において、第２経路上に存在する隙間に補助仕切壁を挿入することができるので、例えば、ラックの並行運動が崩れてそれが回転してしまっても、その一方の端部が隙間に不適正な状態で刺さって、適正な並行姿勢に戻らなくなることを防止できる。もちろん、第２経路上においてラックを搬送する場合には隙間から補助仕切板が退避して、ラックを横送りすることが可能となる。仕切壁の厚みは適宜定めることができる。隙間におけるラック入口に、仕切壁の第１経路側の側面（ラック案内面）と面一状態で、上記の補助仕切板（のラック案内面）が挿入される。

望ましくは、前記補助仕切機構は、前記第１経路から前記第２経路へ前記ラックを送り込む際に、前記隙間に対して前記補助仕切板が挿入された状態とし、前記第２経路上において前記ラックの搬送を行う際には前記隙間から前記補助仕切板を退避させた状態とする。望ましくは、前記補助仕切機構は、前記補助仕切板を前記第２経路における搬送面の下方から上方へ浮上させる昇降機構を含む。この構成によれば、搬送面の下方スペースを有効活用できる。望ましくは、前記補助仕切板は、所定の回転軸を回転中心として回転するアーム部材の一端部として構成され、前記昇降機構は前記アーム部材の他端部を上下動させる駆動部を有する。

以上説明したように、本発明によれば、搬送テーブル上でのラック姿勢が崩れる問題に対処して、適正なラック搬送を行える。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。

図１には、本発明に係るラック搬送装置の好適な実施形態が示されている。図１はラック搬送装置の概略的な斜視図である。このラック搬送装置は、例えば分注装置やサンプル測定装置などに組み込まれるものである。

図１において、ラック搬送装置１０は、複数のラック１４を搬送する台座としての搬送テーブル１２を有している。搬送テーブル１２は、４つの側壁１８，２０，２２，２４によって囲まれている。

搬送テーブル１２上には、図１において符号１００方向にラックを搬送する主搬送路３０及び符号１０４の方向にラックを搬送する主搬送路３２が設定されている。主搬送路３０から主搬送路３２へのラックの送り込みは補助搬送路（横送り搬送路）上において行われ、その補助搬送路上におけるラック搬送方向が符号１０２によって示されている。また、主搬送路３２から主搬送路３０へのラックの搬送は上記同様の補助搬送路において行われており、そこにおけるラックの搬送方向が符号１０６によって示されている。

例えば、符号１００で示すように、主搬送路３０上においてラックが前方に搬送されると、そのラックは側壁２２に突き当たり、その後、そのラックは符号１０２で示される方向に横送りされる。そして、仕切り壁２８を越えてラックの全部が主搬送路３２側へ到達すると、当該ラックが符号１０４で示される方向へ搬送されることになる。そして、このような搬送過程がもう１つの補助搬送経路上においても実行されている。ちなみに、側壁１８，２２の下方には補助搬送路を規定するレール４４が設けられている。ラック１４の下部には一対の脚部１４Ａが形成されており、それらの内で一方側の脚部の外面（側面）がレール４４に当接する。

本実施形態においては、各補助搬送路に補助搬送機構が設けられている。補助搬送機構は爪部材によってラックを横送りする機構を含み、更に、本実施形態においては横送り搬送されるラックの姿勢を安定化するために複数のローラー４６を有する補助案内機構が設けられている。図１においては、補助案内機構に含まれる２つの昇降機構４０，４２が概略的に示されている。

なお、主搬送路３０，３２においては、主搬送機構としての複数のベルト部材３４，３６によってラックの搬送が行われている（各ベルト部材３４，３６は図示のようにラックをその短手方向に搬送する）。ちなみに、符号１００，１０４で示される搬送方向はラックの短手方向に相当しており、符号１０２，１０６で示される搬送方向はラックの長手方向に相当している。

図２には、サンプル搬送装置の上面図が示されている。上述したように、搬送テーブル上には主搬送路３０，３２が設定されており、それらを連絡する搬送路として２つの補助搬送路５０，５２が設定されている。それらは互いに同一の構成を有する。

補助搬送路５０，５２においては上述したレール４４が設けられている。補助搬送路５０，５２におけるラック搬送面にはラック進行方向に沿って複数の開口５４が形成されている。それらの複数の開口５４に対応して、複数のローラー４６が上下動自在かつ回転自在に設けられている。１つの開口５４内には１つのローラー４６が設けられており、そのローラー４６はラックを横送りする場合に、その搬送を円滑にするためにラック搬送面上から上方へ浮上する。一方、主搬送路３０から補助搬送路５０へのラック投入時、補助搬送路５０から主搬送路３２へのラック排出時、主搬送路３２から補助搬送路５２へのラック投入時、及び、補助搬送路５２から主搬送路３０へのラック排出時にはそれぞれのローラーがラック搬送面より下に沈み込んだ状態となる。すなわち、各ローラー４６は必要に応じてラック搬送面の下方から上方へ突き出て案内動作するものである。複数のローラー４６の昇降は後に詳述する複数の昇降機構４０，４２によって行われている。

ちなみに、図２において符号１１０は、補助搬送路５０においてラック搬送方向に運動する爪部材を模式的に表している。また、符号１１２はその爪部材１１０を前後動する機構を模式的に表している。爪部材１１０によってラックを横送り搬送する場合には符号１１４で示される方向に爪部材１１０が運動する。

図３には、図２においてＡ−Ａ’で示されるライン上の断面図あるいは構造が示されている。図３を用いて昇降機構４２について具体的に説明する。

昇降機構４２は、ベース６０に設けられた回転軸６２を中心として回転運動を行う可動部５６を有する。可動部５６には、アクチュエータ６６の軸６６Ａにおける一端部が連結されており、符号６８はその一端部の連結部材を表している。可動部５６における第１フレーム６４には第２フレーム７０が連結されており、その第２フレーム７０の端部にローラー軸４６Ａを介してローラー４６が設けられている。アクチュエータ６６はベース６０上に固定されており、アクチュエータ６６を通電駆動することにより軸６６Ａが符号１２０の方向に運動し、これによって回転軸６２を中心として可動部５６が反時計回り方向に運動する。すると、ローラー４６がラック搬送面５８より上方に浮上する。

ラック１４には上述したように一対の脚部１４Ａが設けられており、ローラー４６は一対の脚部１４Ａの間にある空間１４Ｂに進入する。そして、ローラー４６とレール４４との間に一方の脚部１４Ａを通過させる隙間が形成される。その隙間を通って当該一方の脚部１４Ａを所定方向に運動させることができる。この場合において、ローラー４６によってその脚部１４Ａをレール４４側へ押しつけるようにしてもよい。いずれにしても、ローラー４６を上方に浮上させてそれによって脚部１４Ａの運動を案内することにより、ラック１４が不必要に搬送テーブル上において回転したりあるいはその姿勢が不必要に変化してしまったりする問題を未然に防止することが可能である。

図４には、ローラー４６がラック搬送面５８より下方に沈み込んだ状態が示されている。すなわち、アクチュエータ６６の作用によって、具体的にはアクチュエータ６６への通電を停止させることにより、軸６６Ａが符号１２２の方向へ運動し、これによって回転軸６２を中心として可動部５６が時計回り方向に運動する。これによってローラー４６は上述したようにラック搬送面５８より下方に沈み込むことになる。

上記のような昇降機構４２によれば、可動部５６の回転運動によってローラー４６を昇降運動、すなわち、浮上あるいは沈み込み運動させることが可能であるので、簡易な機構によってローラーの動作を実現することが可能である。

本実施形態においては、図２に示したように、補助搬送路５０，５２において、それぞれ４つのローラー４６が設けられており、それに対して２つの昇降機構４０，４２が設けられている。すなわち各昇降機構４０，４２は２つのローラー４６の駆動を行っている。複数の昇降機構４０，４２はそれぞれ時間的にシフトしたタイミングで通電されている。すなわち、全ての昇降機構４０，４２に対して同時に通電を行って複数のアクチュエータを同時に動作させると、瞬時電力が増大して電源への負担が高まる。あるいは大きな電源を用意しておく必要がある。これに対し、本実施形態のように、複数の昇降機構を順番に動作させることにより、瞬時的に要する電力を抑圧してすなわち電源に対する負担を分散化して、合理的な通電制御を行えるという利点がある。ちなみに、４つの昇降機構の内で２つずつ昇降機構を同時動作させるようにしてもよい。

次に、図５〜図８を用いて、本実施形態のラック搬送装置が有する補助仕切機構について説明する。図５には、上記の図２と同様に、搬送テーブル１２の上面が示されている。上述したように、主搬送路３０と主搬送路３２との間には仕切壁２８が設けられている。仕切壁２８は、具体的には、搬送テーブル１２から上方に起立した壁部材であって、その下部には一方側又は両側に張り出た肩部２８Ａを有する。主搬送路３０においては、２つのベルト部材３４によってラックが符号１００で示される方向に搬送される。主搬送路３２においては２つのベルト部材３６によってラックが符号１０４で示す方向に搬送される。

上述したように、搬送テーブル１２における図中左側には補助搬送路５０が設定されており、搬送テーブル１２の図中右側には補助搬送路５２が設定されている。各補助搬送路５０，５２はラックをその長手方向に横送りする経路である。各補助搬送路５０，５２においてはラックが爪部材によって搬送されており、図５においても爪部材が模式的に符号１１０によって表されており、それを前後動作する機構が符号１１２によって模式的に示されている。なお、図５において、補助搬送路５２については爪部材等は図示省略されている。仕切壁２８と側壁２２との間には隙間７３が形成されている。すなわち隙間７３は、補助搬送路５０上においてラックを通過させる開口として機能するものである。同様に仕切壁２８と側壁１８との間には隙間７７が形成されており、補助搬送路５２上においてはその隙間７７を介してラックが搬送されている。

各隙間７３，７７においては、ラック搬送面に開口（スリット）が形成されており、各スリットに対応して補助仕切機構７２，７６が設けられている。各補助仕切機構７２，７６はラック搬送面の下方から上方へ浮上する補助仕切板７４，７８を有しており、また補助仕切板７４，７８を上下動させる機構を備えている。これに関して図６を用いて説明する。

図６には、図５においてＢ−Ｂ’のラインで示される位置の断面あるいは構造が示されている。図６には１つの補助仕切機構７２についての詳細構造が示されているが、他の補助仕切機構についても同様の構成が採用される。上述したように、ラックが載置されるラック搬送面には開口８０が形成されている。補助仕切機構７２は、アーム部材７５とアクチュエータ８４とを有する。アーム部材７５は、図示されるように、垂直部分と水平部分とからなるＬ字形部材として構成され、補助仕切機能を発揮するのは垂直部分の上方端部すなわち一方端部としての補助仕切板７４である。図示されるように、水平部分は垂直部分の下方端部に連なっている。前記一方端部が開口８０を介して上下に運動する。一方端部が上方へ浮上した状態では、上述した隙間の下方が一方端部つまり補助仕切板７４によって塞がれることになり、隙間を介してラックの端部が不必要に進入することが防止される。

補助仕切板７４は、上記の通りアーム部材の一方端部として構成され、アーム部材７５は回転軸８２を回転中心として回転運動を行う。具体的には、アーム部材７５の他方端部７９が、アクチュエータ８４によって駆動される軸８４Ａに連結されている。アクチュエータ８４は例えばソレノイド等によって構成され、その軸８４Ａが符号１３０で示されるように上方へ運動すると、アーム部材７５が反時計回り方向に回転し、その結果、その一方端部がラック搬送面より下方へ沈み込む。

一方、図７に示されるように、アクチュエータ８４の作用によって他方端部７９が下方に引き下げられると、アーム部材７５が時計回り方向に回転し、その結果、一方端部がラック搬送面上に浮上し、隙間の下方が部分的に塞がれた状態となる。なお、補助仕切機構７２においては各可動部分にリミットスイッチ等のセンサが設けられている。

図８には、第１搬送路においてラックが不適正な姿勢となった状態が示されている。すなわち、例えばラック８６における重量バランスの崩れなどに起因して、ラック８６の底面が搬送テーブル上に接しつつも、ラック８６が回転した状態となっている。このような状態において、ラック８６の一端部分８６Ａが上記の隙間７３に入り込むと、その状態如何によってはラック８６の前送りを行ってもその姿勢が適正なものに復帰せずに、その傾斜状態が維持されてしまうという問題がある。これに対し、本実施形態においては、隙間７３に対して補助仕切板７４を浮上させ、つまり、一端部分８６Ａが隙間７３に入り込むことを防止できるので、２つのベルト部材の作用によって、符号１３２で示されるように、ラック８６の他方端部分８６Ｂを側壁まで移動させてつまり逆回転運動を行わせて、補助搬送路上に適正な状態でラックを位置決めすることが可能である。つまりラック８６を平行状態に復帰させることが可能となる。このように、本実施形態においては、ラックや主搬送路から補助搬送路へ投入される段階で、隙間７４を部分的に塞ぐように補助仕切板７４が挿入されるため、従来例で指摘したような問題を未然に防ぐことが可能である。

補助搬送路上にラックが適正に位置決められた後、補助仕切板７４は下方に沈み込む。その後、補助搬送路上において、適正な姿勢となったラックを横送り搬送することが可能となる。ちなみに、もう一方の補助搬送路上においても上記同様の制御が行われており、もう一方の主搬送路においてラックが回転運動を行ったとしても、ラックを適正な姿勢に復帰させることが可能である。

補助仕切板７４を設ける位置は、そのラック当接面（ラック案内面）が、仕切壁２８におけるラック当接面（ラック案内面）と面一の関係となるような位置に設けるのが望ましい。すなわち、実際上、仕切壁２８のラック案内面が隙間内に伸長したような面一状態を形成するのが望ましい。なお、隙間における全体を補助仕切板７４によって覆うようにしてもよいが、側面から爪部材が補助搬送経路内に突出し、その爪部材が運動するような場合には、その運動空間を確保するように、補助仕切板７４における横幅や高さを適宜設定するのが望ましい。

上記の実施形態においては、図６及び図７に示したように、アーム部材の回転運動を利用してその一方端部分の上下運動を行わせることができ、つまり、簡易な構成でありながら効果的に従来例で示した問題を改善することが可能である。

本実施形態におけるラック搬送装置は、上述した複数のローラーのラック案内と共に、上述した補助仕切板による作用を発揮させることができ、これによって補助搬送経路へのラックの適正な投入と、その後におけるラックの適正な横送り搬送とを実現できると利点がある。したがって、信頼性の高いラック搬送装置を構成できるという利点がある。

本発明に係るラック搬送装置の概略的な斜視図である。本発明に係るラック搬送装置の上面図である。ローラーが浮上した状態を示す図である。ローラーが沈み込んだ状態を示す図である。補助仕切機構の設けられている位置を説明するための図である。補助仕切機構の構成を示す図であって、補助仕切板が下方に沈み込んだ状態を示す図である。補助仕切機構の構成を示す図であって、補助仕切板が上方へ浮上した状態を示す図である。ラックの回転とその状態からの復帰を説明するための図である。

符号の説明

１０ラック搬送装置、１２搬送テーブル、１４ラック、１６容器（試験管）、３０，３２主搬送路、４０，４２昇降機構、４４レール、４６ローラー、５０，５２補助搬送路（副搬送路）、５４開口、７２，７６補助仕切機構、７３，７７隙間、７４，７８補助仕切板、８４アクチュエータ。

Claims

複数の容器を保持したラックを搬送する搬送テーブルを有するラック搬送装置において、
前記搬送テーブル上において、第１経路に沿ってラックをその短手方向に搬送する機構であって、前記ラックの長手方向に並んで設けられそれぞれが前記短手方向の搬送を行う複数のベルト部材で構成された第１搬送機構と、
前記第１搬送機構によって搬送されたラックを第２経路に沿って前記長手方向に搬送する第２搬送機構と、
前記第２搬送機構によって搬送されたラックを第３経路に沿って前記短手方向に搬送する第３搬送機構と、
前記第１経路と前記第３経路との間に設けられた仕切壁と、
を含み、
前記仕切壁の端部と前記第２経路の側壁との間に前記第２経路上で搬送されるラックの通過を許容する隙間が形成され、
前記隙間に対して補助仕切板を挿入する補助仕切機構が設けられ、
前記補助仕切機構は、
前記補助仕切板としての上方端部を有する垂直部分と、前記垂直部分の下方端部に連なる水平部分と、からなるＬ字形のアーム部材と、
所定の回転軸を回転中心として前記アーム部材を回転させることにより、前記補助仕切板を前記第２経路における搬送面の下方から上方へ浮上させる駆動部と、
を有し、
前記補助仕切機構は、前記第１経路から前記第２経路へ前記ラックを送り込む際に、前記隙間に対して前記補助仕切板が挿入された状態とし、前記第２経路上において前記ラックの搬送を行う際には前記隙間から前記補助仕切板を退避させた状態とし、
前記隙間に対する前記補助仕切板の挿入状態において、前記補助仕切板の前記第１経路側のラック案内面が前記仕切壁における前記第１経路側のラック案内面と面一の関係となる、ことを特徴とするラック搬送装置。