JP4993102B2 - カップセット機 - Google Patents

Description

本発明は、臨床検査及び医療検査分野において、血液や血清等の検体分析に使用するカップ（サンプルカップ）を、ラックに自動でセットするカップセット機についての改良に関する。

サンプルカップといわれるカップは、検体分析を自動化した機械装置で行うときに、その機械装置に適応するよう作られた検体を収容する樹脂製の容器で、試験管の代わりとなる検体容器である。

このカップは、図１にあるよう、カップａを落とし込んで保持せしめるセット穴ｂ’が５連にあけられている試験管立て状に成形されたラックｂに保持せしめた状態として、このラックｂごと、自動化した検査装置に装填することで使用される。

このラックｂにカップａをセットするカップセット機Ｗは、従前にあっては、図２に示しているように、台箱状に形成した機体１の上面側に、投入されるカップａを収容するストッカーとなるドラム２と、そのドラム２の回転によりそのドラム２の内周面に設けたひれ状のプレートによりすくい上げられて放出されるカップａを流下させる放出シュート３と、そのシュート３から放出されるカップａを受け入れて、振動により垂直に立った所定の姿勢のカップａと不整な姿勢のカップａとに選り分けるとともに所定の姿勢のカップａを整列させる整列装置４と、その整列装置４により整列したカップａを順次送り出す待機搬送路５と、その待機搬送路５の搬送方向の終端に送られてきたカップａを一個ずつ下方に落下誘導する垂直方向の降下シュートｃとを装架する。

台箱状に形成した機体１の内部には、前記降下シュートｃ内を落下してくるカップａを挟み込むように受け止めて一時的に保持し、次いで挟み込みを開放することで、カップａを下方に落とし、下方に配置しておくラックｂのセット穴ｂ’に嵌挿せしめるカップセット装置ｄを配設し、かつ、カップセット装置ｄの下方位置に、カップａをセットせしめるラックｂを載置するラック載置台ｅを、エンドレスに回動するコンベアベルトなどにより、左右方向に沿い移動自在の移動装置ｆに支架せしめて配設し、かつ、その移動装置ｆは、それに設けたラック載置台ｅを、載置するラックｂに設けられるセット穴ｂ’のピッチに対応する距離ずつ移動させる移動手段と、５連のセット穴ｂ’の全てにカップａが装填されてセットが終了した状態のラックｂを、機体１の内部に装備せしめておく、収納レーンｇのトレーｔの受入口に臨む位置に横移動させた状態において、そのトレーｔ上に積み込ます積込手段と、ラックｂの載置がないラック載置台ｅを、前記収納レーンｇに並列して、台箱状の機体１の内部に装備される空のラックｂが並列載架してある供給レーンｈのトレーｔの供給口に臨む位置に横移動させた状態において、トレーｔ上に並列する空のラックｂの後端に位置する１個のラックｂを、ラック載置台ｅ上に積み込ます積込手段が装備される。

そして、台箱状に形成した機体１の内部に装設される収納レーンｇおよび供給レーンｈのトレーｔは、機体１の前面または後面から引き出しおよび差し込みが行えるよう、収納レーンｇ及び供給レーンｈに対しスライド自在に組み込まれる。

このように構成されるカップセット機Ｗは、落下シュートｃを落下してくるカップａを、受け止めて放出するカップセット装置ｄが、受け止めたカップａを放出する作動を行う動作の繰り返し速度に応じた処理速度でカップａをラックｂにセットするセット処理が行われるようになるが、カップセット装置ｄが保持していたカップａを放出して、次に落下してくるカップａを受け止める状態となったときに、待機搬送路５を順次終端部に向け送り出されるカップａが、まだ、その待機搬送路５の終端部に届いていないときには、届いて落下シュートｃを落下するまで待たなければならない。

従ってこのカップセット機Ｗは、処理能力を高めるには、待機搬送路５からカップａが、きれることなく送り出されるようにすること、それには待機搬送路５に待機させるカップａの数を多くすることが必要となり、そのため、待機搬送路５を長くして多数のカップａを待機搬送路５に用意することで対応させるようにしている。このことから、待機搬送路５を長大なものとすることになって、機体を大型化させ、設置面積を大きくする問題がある。

また、カップａをラックｂに挿し込みセットするセット位置から取り出すセットし終えたラックｂを収納する収納レーンｇと、セット位置に順次送給する空のラックｂを収容しておく、供給レーンｈとが、機体１内に一体型に組み込まれていることで、ラックセット数が固定であり、検査に大量のカップを使用するところと、小量のみで使用するところと、数々あるユーザーの要求に対応し得ない問題がある。

本発明において解決しようとする課題は、カップセット機を、カップをラックにセットする処理能力を高めるために、待機搬送路に待機させるカップの数を増大させるよう待機搬送路を長くするのが、機体を大型化させることなく構成し得るようにすることと、カップセット機に設ける、セット位置から取り出すカップのセットを終えたラックを並列させて収納する収納レーンと、セット位置に供給する空のラックを並列収容しておく供給レーンとからなるラックの供給収納ユニットを、ラックセット数を可変なものとして、カップセット機に装備せしめ得るようにすることにある。

上述の課題を解決するための手段として、本発明においては、ストッカーのドラム２内から放出シュート３を経てドラム（２）から放出されるカップ（ａ）を所定の姿勢に整えて整列させる整列装置（４）に接続して、整列したカップ（ａ）を振動により一方向に搬送するよう機体（１）に装架せる待機搬送路（５）の搬送方向の終端側に、所定の姿勢に整えられた前記カップ（ａ）をそのまま引き継ぐと共に、自重により自然に滑り落とすよう下降傾斜させた傾斜誘導路（ｕ）を、平面視において前記待機搬送路（５）の搬送終端側からＵターンして前記待機搬送路（５）の搬送始端側と並ぶ位置に向かうようＵ字状に形成して接続して、該傾斜誘導路（ｕ）を前記待機搬送路（５）を延長する延長待機搬送路に構成し、この傾斜誘導路の下端側で、平面視において前記待機搬送路（５）の搬送終端側と並列する部位に、ラック（ｂ）に対しセットするカップ（ａ）の待機位置（ｖ）を設定することを特徴とするカップセット機を提起するものである。
また、これに併せて、機体（１ａ）に、内部に投入されたカップ（ａ）を放出シュート（３）に送給するドラム（２）と、放出シュート（３）から放出されるカップ（ａ）の姿勢を整えて整列させる整列装置（４）と、整列させたカップ（ａ）を振動により搬送する待機搬送路（５）と、その待機搬送路（５）の搬送終端側から整列されたカップ（ａ）を引き継ぐと共に自重による自然の滑落でラック（ｂ）に対しセットする待機位置（ｖ）に誘導するよう下降傾斜させた平面視においてＵ字状の傾斜誘導路（ｕ）と、その傾斜誘導路（ｕ）の下端側に設定する待機位置（ｖ）と、を装備せしめてカップセット機を構成するとともに、このカップセット機を本体ユニット（Ａ）に構成し、前記機体（１ａ）と別体に形成した機体（１ｂ）に、カップ（ａ）をセットするラック（ｂ）のラック載置台（ｅ）と、そのラック載置台（ｅ）から取り出されるカップ（ａ）のセットを終えたラック（ｂ）を並列収容する収納レーン（ｇ）と、ラック載置台（ｅ）に対し供給する空のラック（ｂ）を並列収容する供給レーン（ｈ）と、を装架して搬送ユニット（Ｂ）を構成し、この搬送ユニット（Ｂ）を、前記本体ユニット（Ａ）に構成したカップセット機に対し装脱自在に接続させてカップセット機（Ｗ）に組み立てることを特徴とするカップセット機を提起するものである。

本発明によるカップセット機は、待機搬送路の終端に傾斜下降しながら前記待機搬送路の搬送方向の始端側に向け迂回する傾斜誘導路ｕを接続させて設け、その傾斜誘導路ｕの下端側に、ラックｂに対しカップａをセットする待機位置ｖを設定しているのだから、傾斜誘導路ｕを待機路に利用してカップａに多量に待機させ得ることになり、ラックｂに対しカップａをセットする速度をあげても、カップａがきれることなくラックｂに対し供給されるようになる。

そして、この傾斜誘導路ｕは下降傾斜しながらＵターンして待機搬送路５の始端側に向け戻るように機体に装架してあることで、機体の長さを増大させることなく装備でき、機体の小型化が得られるようになる。また、傾斜誘導路ｕを待機路に利用することで、振動させる待機搬送路５は、整列装置４で整列させたカップａを送り出すよう作用すれば足りるので、短く形成でき、待機搬送路５の振動の騒音を少なく押さえられる。

また、カップａをセットするラックｂを載置せしめるラック載置台ｅと、このラック載置台ｅに対し供給するラックｂを収容しておく供給レーンｈ及びカップａのセットが終えたラックｂを取り出して収容しておく収納レーンｇとを、本体ユニットＡの機体１ａと別体に構成した機体１ｂに装架して、搬送ユニットＢを構成し、これを本体ユニットＡに装脱自在に接続してカップセット機Ｗを構成するようにしたときは、搬送ユニットＢを、それに装架するラックの供給レーンｈと収納レーンｇの、レーン数を異にする多種類に用意しておくことで、ユーザーが要求するレーン数のラック供給収納レーンを装備せるカップセット機を提供し得るようになる。

次に本発明の実施の態様を、実施例につき図面に従い詳述する。

図３乃至図１１は、本発明を実施せるカップセット機を示し、図３はそのカップセット機の全体の斜視図、図４は同上カップセット機の一部破断した斜視図、図５は同上カップセット機の、本体ユニットにラック供給収納レーンの連数を増やした搬送ユニットを連結した状態の斜視図、図６は搬送ユニットを外した状態の本体ユニットの斜視図、図７は同上本体ユニットのカバーを外した状態の斜視図、図８は同上状態の本体ユニットの後面側から見た斜視図、図９はさらにカップ装填装置を外した状態の斜視図、図１０は待機搬送路を振動させる振動装置の前面図、図１１は同上の平面図、図１２は同上の側面図を示す。

これらの図において、Ａは本体ユニット、Ｂは搬送ユニット、ｋは本体ユニットＡに被せたカバー、２は本体ユニットＡの機体１ａに装架せるドラム、３は前記ドラム２の回転によりすくい上げられたカップａを受けるよう同上機体に設けた放出シュート、４は前記放出シュート３から放出されるカップａを振動により正立した姿勢に整えて整列させるよう同上機体に設けた整列装置、５は前記整列装置４で整列させたカップａを搬送させる待機搬送路、ｕは待機搬送路５の終端側に接続させて同上機体１ａに設けた下降傾斜しながら平面視においてＵターンするよう迂回する傾斜誘導路、ｖはその傾斜誘導路ｕの下端側に位置せしめて同上機体１ａに設けた待機位置、ｄはその待機位置ｖに位置するカップａを、搬送ユニットＢの機体１ｂに装架せるラック載置台ｅに載置したラックｂにセットするよう同上機体１ｂに設けたカップ装填装置、ｈは搬送ユニットＢの機体１ｂに装架した空のラックｂを並列収容する供給レーン、ｔはその供給レーンｈに組み付けたトレー、ｇはカップａのセットが終えたラックｂを並列収容するよう搬送ユニットＢの機体１ｂに装架した収納レーン、ｔはその収納レーンｇに設けたトレーを示す。

ドラム２は、内部にカップａを投入してストックしておくストッカーの役割と、ストックしたカップａを順次繰り出す繰出装置の役割とを果たすもので、軸線方向を、機体１ａの前後方向に沿わせた姿勢として、機体１ａに前後に並列する一対のつい立て状に設けた支持板１０・１１の間に配し、該ドラム２の軸方向の両端部を、前記一対の支持板１０・１１の各内面側に支持させることで機体１ａに装架してある。

ドラム２は、軸方向の両端部の外周側に、環状のレール２０がそれぞれ設けられ、このレール２０を、支持板１０・１１の各内面側に環状に配設して軸支せる誘導輪１２に嵌合させることで、機体１ａに対し回転自在に装架してあり、誘導輪１２のうちの適宜の誘導輪１２を、図８に示しているように、モーターＭにより駆動される駆動軸２１と伝導連結して駆動することで、図７において時計回りに回転するようにしてある。

そして、このドラム２の内周面には、ドラム２の回転によりドラム２内のカップａをすくい上げるひれ状のプレートが設けてあり、これにより、すくい上げたカップａを、機体１ａに固定支架してある前述の放出シュート３の基端側の上面に落下させるよう作用する。

整列装置４は、前記放出シュート３から放出されるカップａを受けとめるようその放出シュート３の先端の下方に配位して機体１ａに装架してある。この整列装置４は、図１０乃至図１２に示しているよう機体１ａに固定装架する振動装置６の機体６０の上部に、左右に一対に並列するよう設けた斜めの板状のバネ板６１・６１を介して支架した左右に長い支持板６２の、右端側の端部に組み付け支持してあり、支持板６２が振動装置６の機体６０の上面側に配設せる電磁石６３の間欠的な励磁によるバネ板６１・６１の作動で、左右方向に往復揺動するよう振動し、正しい姿勢のカップａを当該整列装置４の整列路４０内に受け入れ、不正な姿勢のカップａをドラム２内に戻すよう作用し、かつ、整列路４０に受け入れた直立する正しい姿勢のカップａを、順次、整列路４０に接続している待機搬送路５に送り出すよう作用する。

待機搬送路５は、所定の姿勢に整えたカップａを、ラックｂに対しカップａをセットするカップセット装置ｄの手前に、待機させて準備しておくためのもので、前述の整列装置４の整列路４０の出口側に、該待機搬送路５の始端側を接続させて、前述の振動装置６の機体６０にバネ板６１・６１を介して支架した支持板６１の上面に支持せしめてあり、振動装置６の作動によりカップａを順次終端側に送り出すよう作用する。

傾斜誘導路ｕは、前述の待機搬送路５の終端に送られてきたカップａを、カップセット装置ｄによりラックｂに対しセットせしめる待機位置ｖに誘導するもので、図２に示している従前のカップセット機Ｗにおける降下シュートｃに対応するものであるが、この例においては、カップａを自重により滑り落とすよう下降傾斜し、かつ、平面視において、待機搬送路５の始端側に向けＵターンするように迂回した長い誘導路に構成して、この傾斜誘導路ｕがカップａを待機させる待機路となるようにし、これにより、機体１ａの長さ寸法を増大させずに、待機させるカップａの数を増大させるようにしている。そして、この下降傾斜する傾斜誘導路ｕの下降端には、ラックｂに開設してある５連のセット穴ｂ’に対応して、５個のカップａを並列させて待機させる待機位置ｖを設定している。

カップセット装置ｄは、待機位置ｖに位置しているカップａを、ラック載置台ｅ上に載置して準備しておくラックｂのセット穴ｂ’に移し換えるように装填していくもので、前述の傾斜誘導路ｕの下端側に設けた待機位置ｖの上方に配位して機体１ａに装設してある。

カップセット装置ｄは、この例においては、カムにより開閉が制御される真空ポンプＰに通ずる引き口７０と外気に開放する排気口とを備え、下端側にカップａを吸着する吸着口７１を具備するバキュームノズルｎを、竪の姿勢に直立させて、５連に並列させ、これを、カム機構により、図７に示しているように機体１ａの前面側に突出して下降した状態位置から、直立した姿勢を保持したまま、機体１ａ側に寄りながら上昇した状態位置を経て、機体１ａに装設してある前述の待機位置ｖに位置しているカップａに向け下降した状態位置の間を、往復動するように制御し、かつ、待機位置ｖに下降した状態位置において、引き口７０が真空ポンプＰ側に連通してカップａを下端の吸着口７１に吸着させ、機体１ａの前面側に下降した状態位置において、排気口が開放して吸着口７１に吸着して運び出したカップａを放出するように作動する。

このカップセット装置ｄで、待機位置ｖから取り出されるカップａをセットせしめるラックｂを、所定の位置において載置せしめるラック載置台ｅは、この実施例においては、図４に示しているように、本体ユニットＡの機体１ａとは別体に形成した搬送ユニットＢの機体１ｂの、本体ユニットＡに対し突き合わされる後端部に、左右方向に連続する凹溝１３を形成して、それの溝底に、左右方向に長い帯板状の金属板のプレート１４を設置し、このプレート１４の上面をもって、ラック載置台ｅを構成するようにし、これにより、載置したラックｂが、帯板状のラック載置台ｅの上面を滑って左右方向に移動可能となるようにしている。

そして、この帯板状のラック載置台ｅの上方には、搬送ユニットＢの機体１ｂの後端部に前記凹溝１３の後面側の壁面を形成するように設けた左右に長い機筐１５から前方に向けて突出する左右に一対のアーム１６・１６が、ラックｂの左右の巾寸法に対応する間隔をおいて配設してあり、ラックｂは、この一対のアーム１６・１６の間隔内に嵌入することで、ラック載置台ｅに載置した状態において、この一対のアーム１６・１６により保持されるようにしてある。

この一対のアーム１６・１６は、それの基端側が、前記機筐１５の前面側の機壁に左右方向に長いスリット状のガイド穴１７を介し、機筐１５内に突入していて、その突入端が、機筐１５内に左右方向にエンドレスに回動するコンベアベルト状に張設してある無端ベルト１８に固着連結してあって、無端ベルト１８を正方向または逆方向に回動するよう作動させることで、長溝状のガイド穴１７に沿い左右に移動するようにしてある。

この一対のアーム１６・１６の無端ベルト１８による作動で、ラック載置台ｅ上に載置したラックｂを、カップセット装置ｄと対応する位置に動かし、その位置においてカップａの供給を受け、それによりセットが終えたところで、機体１ｂに装架してある収納レーンｇのトレーｔの始端部と対面する位置に移動させ、その位置において、前述の機筐１５に前方に向け突出と引込が行われるよう組み込んである押込装置ｌの作動で、収納レーンｇのトレーｔの始端部に移し換え、次いで、間隔内が空になった一対のアーム１６・１６を、空のラックｂが並列装架してある供給レーンｈのトレーｔの、供給口となる後端側の端部に対面する位置に移動させ、供給レーンｈに前後方向に動くよう組み込まれている押出装置ｍを作動させて、並列装架してある空のラックｂのうちの一つのラックｂを押し出し、これを一対のアーム１６・１６の間隔内に押し込み保持させ、次いで、アーム１６・１６の横移動により、この保持せしめた空のラックｂをカップセット装置ｄと対応する位置に移動させるようにしてある。

収納レーンｇおよび供給レーンｈは、搬送ユニットＢの機体１ｂの上面に、前後方向に沿う凹溝８０を形設して、これにレール８１を付設し、凹溝８０内にトレーｔを前記レール８１により摺動自在に嵌挿することで構成している。

この収納レーンｇ及び供給レーンｈを装架せる搬送ユニットＢは、それの機体１ｂの後端部の下面に、この後端部が突き合わされる本体ユニットＡの機体１ａの前端部から、舌片状に突出するように設けたバネ板９の上面に植設してある突起９０に対して嵌合する透孔が開設してあって、その透孔を前記バネ板９の上面の突起９０に嵌め合わせることで、本体ユニットＡに一体的に連結して、カップセット機Ｗを組み立てるようになる。

そして、この搬送ユニットＢは、図５に示しているように、装架する収納レーンｇ、供給レーンｈの連数を増やしたものを、何種類か作っておいて、これを交換して本体ユニットＡに連結し、組み合わせることで、装架する収納レーンｇ、供給レーンｈの連数を変化させ得るようにしてある。

カップをセットするラックの斜視図である。 ラックにカップをセットする従前のカップセット機の一部破断した正面図である。 本発明を実施せるカップセット機の全体の斜視図である。 同上カップセット機の一部破断した斜視図である。 同上カップセット機の、本体ユニットに、供給レーン及び収納レーンの連数を増やした搬送ユニットを連結した状態の斜視図である。 同上カップセット機の、搬送ユニットを外した状態の本体ユニットの斜視図である。 同上本体ユニットの、カバーを外した状態の斜視図である。 同上状態の本体ユニットの後面側から見た斜視図である。 同上状態の本体ユニットから、さらに、カップセット装置を外した状態の斜視図である。 待機搬送路および整列装置とそれを振動させる振動装置の前面図である。 同上待機搬送路および整列装置とそれを振動させる振動装置の平面図である。 同上待機搬送路および整列装置とそれを振動させる振動装置の側面図である。

符号の説明

Ａ 本体ユニット
Ｂ 搬送ユニット
Ｍ モーター
Ｐ 真空ポンプ
Ｗ カップセット機
ａ カップ
ｂ ラック
ｂ’セット穴
ｃ 降下シュート
ｄ カップセット装置
ｅ ラック載置台
ｆ 移動装置
ｇ 収納レーン
ｈ 供給レーン
ｋ カバー
ｌ 押込装置
ｍ 押出装置
ｎ バキュームノズル
ｔ トレー
ｕ 傾斜誘導路
ｖ 待機位置
１ 機体
１ａ 本体ユニットの機体
１ｂ 搬送ユニットの機体
１０・１１ 支持板
１２ 誘導輪
１３ 凹溝
１４ プレート
１５ 機筐
１６・１６ アーム
１７ ガイド穴
１８ 無端ベルト
２ ドラム
２０ レール
２１ 駆動軸
３ 放出シュート
４ 整列装置
４０ 整列路
５ 待機搬送路
６ 振動装置
６０ 機体
６１・６１ バネ板
６２ 支持板
６３ 電磁石
７０ 引き口
７１ 吸着口
８０ 凹溝
８１ レール
９ バネ板
９０ 突起

Claims (2)

1. ドラム（２）から放出されるカップ（ａ）を所定の姿勢に整えて整列させる整列装置（４）に接続して、整列したカップ（ａ）を振動により一方向に搬送するよう機体（１）に装架せる待機搬送路（５）の搬送方向の終端側に、所定の姿勢に整えられた前記カップ（ａ）をそのまま引き継ぐと共に、自重により自然に滑り落とすよう下降傾斜させた傾斜誘導路（ｕ）を、平面視において前記待機搬送路（５）の搬送終端側からＵターンして前記待機搬送路（５）の搬送始端側と並ぶ位置に向かうようＵ字状に形成して接続して、該傾斜誘導路（ｕ）を前記待機搬送路（５）を延長する延長待機搬送路に構成し、この傾斜誘導路の下端側で、平面視において前記待機搬送路（５）の搬送終端側と並列する部位に、ラック（ｂ）に対しセットするカップ（ａ）の待機位置（ｖ）を設定することを特徴とするカップセット機。
2. 機体（１ａ）に、内部に投入されたカップ（ａ）を放出シュート（３）に送給するドラム（２）と、放出シュート（３）から放出されるカップ（ａ）の姿勢を整えて整列させる整列装置（４）と、整列させたカップ（ａ）を振動により搬送する待機搬送路（５）と、その待機搬送路（５）の搬送終端側から整列されたカップ（ａ）を引き継ぐと共に自重による自然の滑落でラック（ｂ）に対しセットする待機位置（ｖ）に誘導するよう下降傾斜させた平面視においてＵ字状の傾斜誘導路（ｕ）と、その傾斜誘導路（ｕ）の下端側に設定する待機位置（ｖ）と、を装備せしめてカップセット機を構成するとともに、このカップセット機を本体ユニット（Ａ）に構成し、前記機体（１ａ）と別体に形成した機体（１ｂ）に、カップ（ａ）をセットするラック（ｂ）のラック載置台（ｅ）と、そのラック載置台（ｅ）から取り出されるカップ（ａ）のセットを終えたラック（ｂ）を並列収容する収納レーン（ｇ）と、ラック載置台（ｅ）に対し供給する空のラック（ｂ）を並列収容する供給レーン（ｈ）と、を装架して搬送ユニット（Ｂ）を構成し、この搬送ユニット（Ｂ）を、前記本体ユニット（Ａ）に構成したカップセット機に対し装脱自在に接続させてカップセット機（Ｗ）に組み立てることを特徴とする請求項１記載のカップセット機。

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