JP5116500B2 - 創薬用自動保管庫に用いられる棚位置自動ティーチング装置 - Google Patents
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ここで、本発明における「ワーク」とは、薬剤や化合物などの試料が封入されたバイアル瓶やマイクロチューブなどの複数の小型容器をマトリクス状に並び立てて収容する保管トレイの総称である。また、本発明における「ラインセンサ」とは、一直線状に照射した光が物体で拡散反射され戻って来るまでの時間tを計測することにより、時間tの変化から物体の位置を認識するとともに、その時間tから物体までの距離を認識する機能を有するセンサ及び一直線上に照射した光が物体で拡散反射されて戻ってきた光を2次元センサ上に結像させ、位置・形状の変化を検出することで変位・形状を測定するセンサなどを総称した広義のセンサを意味している。
ここで、図1は、本発明の実施例である棚位置自動ティーチング装置のティーチング対象である垂直収納フレームと本発明の主要構成要素である計測用プレートとを示す斜視図であり、図2は、計測用プレートを斜め下方から見た斜視図であり、図3は、計測用プレートを斜め上方から見た斜視図であり、図4は、本実施例の棚位置自動ティーチング装置の構造を示す斜視図であり、図5は、図4を矢視V方向から見た上面図であり、図6は、図5を矢視VI方向から見た側面図であり、図7乃至図9は、本実施例のティーチング動作を説明する平面図であり、図10は、本実施例である棚位置自動ティーチング装置のティーチング対象である垂直収納フレームを複数装備した創薬用保管棚の斜視図であり、図11は、図10に示す創薬用保管棚を格納した創薬用自動保管庫の一部を切り欠いた斜視図である。
図11に示した創薬用自動保管庫900は、バイアル瓶やマイクロチューブなどの円筒状又は四角筒状の小型容器を縦列収容した保管トレイ100を恒温・恒湿・低温などの環境のもとで保管する保管エリア910と、入出庫窓935を介して保管トレイ100の入庫及び出庫を行う入出庫エリア930と、保管エリア910から取り出された保管トレイ100と入出庫エリア930から運び込まれた保管トレイ100との間で、所定の小型容器の差し替えを行うピッキングロボット200と、保管エリア910に垂直及び水平方向に並んだ複数の保管棚に対して保管トレイ100の出し入れを行う移載ハンド300とが設置された移載エリア940を有している。
前記のように計測用プレート300は、保管棚とほとんど同じ幅を有しているため、この挿入作業だけは、作業者の手作業によって行われる。さらに、この計測用プレート300の寸法公差がティーチングの精度に大きな影響を与えるため、この計測用プレート300の水平板310と垂直板320と凸部330は、樹脂のバルクから切削加工で一体物として削り出している。ここで、樹脂の材質としては特に限定されるものではないが、本実施例においては、大型の素材(バルク)を容易に入手可能であって、耐摩耗性、自己潤滑性に優れた6ナイロンを用いている。
距離D:距離F=距離H:(距離H+距離G) ・・・ (1)
の関係が成立する。
この関係式(1)を変形することにより、
距離G=(距離F/距離D−1)*距離H ・・・ (2)
の関係式(2)が導出される。そして、距離H+距離G、すなわち、三角形状の凸部330の高さ及び距離F、すなわち、三角形状の凸部330の底辺は、既知であるので、一直線Lの2つの境界点e、f間の距離Dを求めることによって、三角形状の凸部330の底辺から境界点e、fまでの距離、すなわち、Z座標が求められる。
また、基準となる垂直収納フレームの保管棚の位置情報の計測が終わると、隣の垂直収納フレームの保管棚の位置情報の計測を順次行う。本発明によれば、4つの位置情報の計測を同時に、しかも、人手を介さずに、行うことができるので大幅に計測時間を短縮することができる。さらに、位置情報の計測を非接触で計測するため、接触による誤差が生じることがない。
120 ・・・ マイクロチューブ
200 ・・・ ピッキングロボット
300 ・・・ 計測用プレート
310 ・・・ (計測用プレートの)水平板
320 ・・・ (計測用プレートの)垂直板
322 ・・・ (計測用プレートの垂直板の)底面
330 ・・・ (計測用プレートの)凸部
332 ・・・ (計測用プレートの凸部の)底辺
334 ・・・ (計測用プレートの凸部の)垂線
400 ・・・ ラインセンサ
410 ・・・ (ラインセンサの)半導体レーザ
420 ・・・ (ラインセンサの)シリンドリカルレンズ
430 ・・・ (ラインセンサの)レンズ系
440 ・・・ (ラインセンサの)CMOSセンサ
600 ・・・ 計測用プレート
610 ・・・ (計測用プレートの)中央横線
620 ・・・ (計測用プレートの)中央縦線
630 ・・・ (計測用プレートの)位置合わせ用窓
700 ・・・ 移載ハンド
710 ・・・ 中央横線
720 ・・・ 中央縦線
740 ・・・ ハンドプレート
800 ・・・ 創薬用保管棚
810、820、830 ・・・ 垂直収納フレーム
812、822、832 ・・・ 保管棚
900 ・・・ 創薬用自動保管庫
910 ・・・ (創薬用自動保管庫の)保管エリア
930 ・・・ (創薬用自動保管庫の)入出庫エリア
935 ・・・ (創薬用自動保管庫の)入出庫窓
940 ・・・ (創薬用自動保管庫の)移載エリア
O ・・・ 無端循環軌道
Claims (3)
- 創薬研究用のワークを恒温・恒湿・冷凍などの環境のもとで保管管理する垂直及び水平方向に並んだ複数の保管棚と、該保管棚に対して前記ワークの出し入れを行う移載ハンドと、前記保管棚の最下段及び/又は最上段に挿入される計測用プレートとを有する創薬用自動保管庫に用いられる棚位置自動ティーチング装置において、
前記計測用プレートが、前記保管棚の幅に適合した水平板と該水平板の前面に垂設された垂直板を有し、
該垂直板が、その中央部に三角形状の凸部を有し、
該凸部を跨ぐ一直線上の複数の測定点の位置座標と該測定点までの距離を測定するラインセンサとを有し、
前記凸部の縁と前記一直線との2つの境界点間の距離から、前記三角形状の凸部の底辺から前記境界点までの高さ(Z座標)を求め、
前記ラインセンサから前記一直線上の前記凸部を跨ぐ前記垂直板上の2点までのそれぞれの距離から、前記保管棚の奥行き方向の傾き角度(θ)を求め、
前記凸部の縁と前記一直線上との1つの境界点の位置から、水平方向の位置(X座標)を求め、
前記ラインセンサから前記1つの境界点までの距離から、前記保管棚の奥行き方向の長さ(Y座標)を求めることをによって、特定の保管棚の位置情報(X座標、Y座標、Z座標、θ)を取得することを特徴とする創薬用自動保管庫に用いられる棚位置自動ティーチング装置。 - 前記三角形状の凸部が、前記垂直板の底面と面一となる底辺と、前記垂直板の高さと等しくかつ前記底面と直交する垂線を有する直角三角形状であることを特徴とする請求項1記載の創薬用自動保管庫に用いられる棚位置自動ティーチング装置。
- 前記ラインセンサが、レーザ式変位センサであることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の創薬用自動保管庫に用いられる棚位置自動ティーチング装置。
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