JP4568227B2 - ラック搬送装置 - Google Patents

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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 (1)

  1. 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。
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