JP4648445B2 - 凍結保存装置 - Google Patents
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Description
これらの先行技術においては、(1)生体試料を封入した多数のアンプルを複数の収納部が区画形成された収納箱の該収納部に収容し、この状態の収納箱をさらに複数個収納ラック内に収容し、数百個から千数百本のアンプルが納められた収納ラックをさらに複数個液体窒素などの低温液化ガスが貯えられた保存容器の内部に収容する形態を採用している。
2)1個の収納ラックの重量が数kgとなるので、これを保存容器に出し入れする作業が困難となる。また、保存容器内で収納ラックやキャニスターが転倒したり、収納ラックから収納箱が落下することがあり、アンプルやストロー管が保存容器の底に沈み、回収できなくなることがある。
この先願発明にかかる凍結保存容器は、図9に示すように、低温液化ガスを貯える容器本体1と、この容器本体1の口部を閉じるとともに複数の挿入孔2、2・・が上下方向に貫通して形成されたキャップ3と、このキャップ3の挿入孔2、2・・に挿入された鞘管4、4・・と、この鞘管4に挿通可能に収容されたアンプル収納具5を備え、鞘管4には、複数のガス透過孔6、6・・が形成されており、前記アンプル収納具5が、支持柱とこの支持柱の上下方向に並んで取り付けられてアンプルを収容する複数のアンプル収納部7、7・・とから構成されているものである。
アンプルを凍結保存容器に収納、取り出す際に、キャップを取り外す必要がないので低温液化ガスの蒸発量を低減できる。
1本のアンプル収納具毎の試料管理が行えるので、煩雑な試料の識別管理を簡便化でき、凍結保存容器外部からアンプルの保存場所を確認することができる。
また、万一鞘管内にアンプルが落下した場合でも、鞘管内にアンプルがとどまるので、キャップから鞘管を引き抜くことにより落下したアンプルを回収することができるなどの効果が奏される。
このため、アンプル収納具及びアンプルの特定に時間がかかり、人手による作業であるので、アンプル収納具およびアンプルを取り違える可能性もあり、改善点が残っていた。
請求項1にかかる発明は、凍結保存容器と、この凍結保存容器を収納する収納庫と、この収納庫上に配されたハンドリングロボットを備え、
前記凍結保存容器は、低温液化ガスを貯える容器本体と、この容器本体の口部を閉じるとともに複数の挿入孔が上下方向に貫通して形成されたキャップと、このキャップの挿入孔に挿通可能に収容されたアンプル収納具を備え、このアンプル収納具が、支持柱とこの支持柱の上下方向に並んで取り付けられた複数のアンプル収納部とから構成され、かつキャップにはその上下方向に貫通するアンプル入出庫作業用孔が形成されたものであり、
前記収納庫は、凍結保存容器を出し入れ可能に収納するものであって、前記容器本体の口部に隣接し、かつ前記アンプル入出庫作業用孔の近傍に設けられた作業テーブルを有し、
前記ハンドリングロボットは、凍結保存容器の前記挿入孔から特定のアンプル収納具を引き抜き、前記アンプル入出庫作業用孔に挿入し、所定の位置で停止し、さらにアンプル入出庫作業用孔から引き抜き、元の挿入孔に挿入する把持ヘッドと、特定のアンプルの識別管理番号を入力する入力装置と、前記収納庫の作業テーブルに設けられてアンプルに付されたバーコードの識別管理番号を読み取るバーコードリーダーと、入力装置からの特定のアンプルの識別管理番号に基づいて把持ヘッドの動作を制御するとともに入力装置からの識別管理番号とバーコードリーダーからの識別管理番号とを比較する制御装置を備えたものであることを特徴とする凍結保存装置である。
また、アンプル収納具の引き抜き、挿入などの一連の動作がハンドリングロボットの把持ヘッドによって行われるので、操作者の負担が軽減し、作業性が向上する。
この凍結保存装置は、図1に示すように、凍結保存容器11と、これを収納する収納庫12と、収納庫12上に設けられたハンドリングロボット13とから概略構成されている。
容器本体14は、ステンレス鋼などからなる内槽18と外槽19から形成される二重構造であり、内槽18と外槽19との間の空隙が真空である真空二重断熱容器である。
鞘管17…の上部の前記キャップ15に接する部分は、樹脂パイプから構成され、これより下側の部分はステンレス鋼、アルミニウム合金などから構成されている。
鞘管17の頂部には、この鞘管17をキャップ15に固定するための固定爪(図示略)が一体に取り付けられており、キャップ15の挿入孔29の上縁部(上板26)に形成された係合凹部(図示略)に前記固定爪を係合することで、鞘管17がキャップ15に固定され、アンプル収容具16の引き上げに伴って鞘管17が同時に引き上げられないようになっている。
前記断熱部32は、その外径が前記鞘管17の内径とほぼ同径とされており、その上下方向の長さは前記キャップ15の上下方向の厚さとほぼ同じとなっている。
図5に示すように、前記支持柱31は前記断熱部の中心軸上には位置しておらず、支持柱31が断熱部32の側部に連設された状態となっている。
これにより、多数のアンプル36…を凍結状態で保存し、凍結保存することができる。
なお、凍結保存容器11に収容するアンプル36は、予備凍結した状態のアンプルが一般的であるが、その他の状態のアンプルであってもよい。
この識別管理番号については、例えば各アンプル収納具16の取っ手部33あるいはそのアンプル収納具16が挿入されている鞘管17にそれぞれ第1識別符号(例えば、1、2、3…N)を付しておき、1本のアンプル収納具16に収容されるアンプルの本数を8本と定め、上から順にA、B、C…Hとする第2識別符号を付することにすると、1本のアンプル25を例えば「2−B」の識別管理番号により識別管理することができる。
また、天板38の一部であって、凍結保存容器11の前記アンプル入出庫作業用孔29aの近傍の部分は、外方に向けて膨らんで作業テーブル38aとして機能するようになっている。
なお、バーコードリーダー46は、2基に限らず、1基であってもよい。
また、収納庫12の一方の側面に形成された扉41を開閉することで、前述のように、収納庫12から凍結保存容器11を出し入れすることができる。
収納庫12の上方には、その四隅に立設された4本の柱とこれら4本の柱間に架け渡された4本の梁からなるフレーム45が設けられており、このフレーム45にロボット本体42が取り付けられている。
X軸レール51、51には、それぞれこのX軸レール51を往復移動する一対のX軸架台52、52が装着されている。このX軸架台52は、中空の円筒状の部材であって、その内部の中空部に前記X軸レール51が挿通されて摺動し、X軸方向に往復移動するように構成されている。
摺動体55は、中空円筒体からなり、その内部の中空部に前記Y軸レール53が挿通されて摺動し、Y軸方向に往復移動するように構成されており、これによりY軸架台54もY軸方向に往復移動することになる。
この把持ヘッド58の下面には、図8に示すように、前記アンプル収納具16の取っ手部33を把持する一対の把持片59、59が設けられている。
この一対の把持片59、59は、互いに接近もしくは離間するようになっており、これにより前記取っ手部33を把持もしくは開放できるようになっている。
この例では、前記取っ手部33の形状は角柱状とされており、これにより把持片59、59で取っ手部33を把持した際に、アンプル収納具16のアンプル収容部34の向きが定まり、その向きを操作者側とすることができ、バーコードの読み取り、アンプルの取り出し、収容操作が容易となる。
このような把持ヘッド58の動作は、制御装置44に内蔵されているプログラムによってよって制御され、以下の操作を実行するようになっている。
初めに、収納庫12内での凍結保存容器11の位置が、凍結保存容器11の出し入れによって僅かにずれることがあるので、その都度把持ヘッド58の基準点(原点)を定める必要がある。
また、XY軸については、予めキャップ15の上面に任意の基準点(2点)を設け、各アンプル収納具16の位置と基準点の位置は予めそれらの位置関係を制御装置44に記憶させておき、凍結保存容器11がずれた場合は、微調整の駆動によりロボット(レーザ光により視認可能)を基準点に戻し再記憶させる方法もあるが、これらに限定されるものではない。
なお、Z軸については、取っ手部33の首下部を長めに取ることにより多少のずれに対して対応可能であるが、凍結保存容器11の高さを容器11の足元に取り付けたレベルアジャスターにより調整し、把持片59、59と取っ手部33の位置を合わせることができる。
前記入力装置43に取り出すべきアンプルの識別管理番号を入力すると、制御装置44が前記プログラムを実行し、ロボットの把持ヘッド58が目的のアンプル収納具16を凍結保存容器11から引き抜き、クランプ60でアンプル収納具16の下部を保持し、この状態でアンプル収納具16をアンプル入出庫作業用孔29aの直上の位置まで移動させる。
この時、2基のバーコードリーダー46、46がアンプル36のバーコードを読み取り、その識別管理番号を制御装置44に送る。
操作者は、この表示を確認した後、アンプル収納具16から目的のアンプルを取り出す。
なお、アンプル収納具16を凍結保存容器11の元の位置に挿入、あるいは前記アンプル入出庫作業用孔29aに挿入する際、アンプル収納具16の断熱部32の下部とガイドパイプ35の下部の形状をそれぞれの胴部より細くなるようにテーパ状とすること(図示略)によって、よりスムースに挿入することができる。
この状態で、操作者が人手によりアンプル36を空のアンプル収容部34に収容する。
しかしながら、アンプル収納具16の挿入孔29からの引き抜きからアンプル入出庫作業用孔29aへの挿入までの動作は、ハンドリングロボット13によって行われるので、迅速になされ、大気に曝される時間が短く、着霜は比較的少ないものとなる。
また、アンプルの入出庫作業のかなりの部分、特にアンプルの特定のための作業が自動的に行われ、操作者の負担が大幅に軽減される。
Claims (2)
- 凍結保存容器と、この凍結保存容器を収納する収納庫と、この収納庫上に配されたハンドリングロボットを備え、
前記凍結保存容器は、低温液化ガスを貯える容器本体と、この容器本体の口部を閉じるとともに複数の挿入孔が上下方向に貫通して形成されたキャップと、このキャップの挿入孔に挿通可能に収容されたアンプル収納具を備え、このアンプル収納具が、支持柱とこの支持柱の上下方向に並んで取り付けられた複数のアンプル収納部とから構成され、かつキャップにはその上下方向に貫通するアンプル入出庫作業用孔が形成されたものであり、
前記収納庫は、凍結保存容器を出し入れ可能に収納するものであって、前記容器本体の口部に隣接し、かつ前記アンプル入出庫作業用孔の近傍に設けられた作業テーブルを有し、
前記ハンドリングロボットは、凍結保存容器の前記挿入孔から特定のアンプル収納具を引き抜き、前記アンプル入出庫作業用孔に挿入し、所定の位置で停止し、さらにアンプル入出庫作業用孔から引き抜き、元の挿入孔に挿入する把持ヘッドと、特定のアンプルの識別管理番号を入力する入力装置と、前記収納庫の作業テーブルに設けられてアンプルに付されたバーコードの識別管理番号を読み取るバーコードリーダーと、入力装置からの特定のアンプルの識別管理番号に基づいて把持ヘッドの動作を制御するとともに入力装置からの識別管理番号とバーコードリーダーからの識別管理番号とを比較する制御装置を備えたものであることを特徴とする凍結保存装置。 - 前記凍結保存容器が、前記キャップの挿入孔に挿入された鞘管をさらに備え、この鞘管にアンプル収納具が挿通可能に収められるものであることを特徴とする請求項1記載の凍結保存装置。
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