JP5226508B2 - シャトル型搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、マイクロプレートを用いて所定の化学反応検査、分析等の作業を行う処理装置に使用するマイクロプレート等の被搬送物を搬送するシャトル型搬送装置、マイクロプレート供給回収装置、マイクロプレートピックアップ装置、マイクロプレート用カセット、及びマイクロプレート用収納棚に関する。尚、本明細書において、「シャトル型搬送装置」とは、一つの搬送路または例えば環状型の搬送路のような閉じた搬送路（シャトル型搬送路）を、往復移動または循環移動して被搬送物を搬送する移送部（シャトル搬送部）を備える搬送装置をいうものとする。また、シャトル型搬送路を複数備える搬送装置も、本発明のシャトル型搬送装置の範囲に含まれるものとする。

創薬スクリーニング分野、バイオテクノロジー分野等においては、物質の生化学反応テストなどの各種試験が行われる。これらの試験においては、培養や生化学反応を行わせるための薬液や検体を収納する容器として、一つのプレート中に複数の穴状の容器（ウェル）を備えるマイクロプレートが用いられる。また、これらの試験は多数の試料を対象として系統的に行われることが多いため、通常、多数のマイクロプレートを用いて分注操作や成分分析などの処理が行われる。本発明は、例えばアッセイ処理装置等のように、これらの試験にマイクロプレートを使用する処理装置において、マイクロプレートを効率的に収納し、取り出し、目的の位置に搬送する各種マイクロプレートの取り扱い装置に関するものである。

ここで、「アッセイ処理」とは、試験官等の中で化学反応に必要な組成物を混ぜ合わせ、一定条件下で反応させることによって、生成されるものや消費されるものを検出し、定量することをいう。これらのアッセイ処理は、初期の段階では、１検体ごとに手作業で行われていたが、近年、多数の検体を高速で処理するために、これら処理を自動化した高速処理装置が開発されている。

このようなマイクロプレートを取り扱う装置の先行技術として、複数のマイクロプレートを載置可能な収納棚にマイクロプレートを個別的に収納しておき、必要に応じて天井走行ロボット形式のプレート搬送機構によって一枚ずつ取り出して分注ステージへ移送し、分注操作後のマイクロプレートを収納棚に戻すマイクロプレート処理装置が提案されている（特許文献１参照）。

また、特許文献１に開示されている技術ではマイクロプレートの蓋の脱着を効率的に行うことができないという問題があるため、これを解決すべく、他の搬送技術が提案されている（特許文献２参照）。特許文献２の技術では、コンベア式のマイクロプレート搬送機構を用いており、コンベア上にマイクロプレート乗せて搬送している。コンベアの上流側には、コンベアより高い位置に蓋を取り外す装置が設けられており、これにより蓋が取り外される。蓋が取り外されたマイクロプレートは所定の分注位置まで搬送されてコンベア上で分注処理が行われ、分注処理の終了後にさらに下流に搬送されて、先に搬送されていた蓋が被せられる。その後、蓋付きのマイクロプレートは回収部により回収される。

さらに、蓋付きのマイクロプレートを多数積層して収納する収納部から、マイクロプレートを１枚ずつ取り出して搬送する蓋付きマイクロプレートの供給装置も提案されている（特許文献３）。特許文献３には、第１のストック部に蓋付きマイクロプレートを積層して収納した後、積層して収納されているすべてのマイクロプレートを第１のストック部の下方に設けられている第２のストック部に移動させて、その後に、積層されているマイクロプレートを一番上から順番に一枚ずつ取り出す先行技術が開示されている。

特開平１１−２２３６３６号公報 特開２００５−３００２００号公報 特開２００５−２４９６４８号公報

このようなマイクロプレートを取り扱う装置では、分注処理の他、インキュベーション処理、分析処理等の各種処理が行われ、これらの処理では大量のマイクロプレートが使用される。そのため、各種処理の要求に応じて、マイクロプレートを迅速かつ正確に搬送することが求められる。これらの要求に応えるには、上述のような先行技術には種々の問題がある。

例えば、特許文献１の技術では、特許文献２でも指摘されているとおり、蓋の取り外すための機構が複雑となるという問題がある。加えて、分注ステージ（分注台）が搬送路の途中にあるために、天井走行ロボットにより分注処理中のマイクロプレートを汚染するおそれがある。より具体的に説明すると、分注台より下流側の処理装置に、マイクロプレートを搬送する場合には、蓋が取り外されて分注台に置かれているマイクロプレートの上を天井走行ロボットが移動するため、分注台に蓋を開けた状態で載置されたマイクロプレートの上に粉塵等のゴミが落ちて検体に混入するおそれがある。

また、特許文献２に記載の技術では、搬送用のコンベアにマイクロプレートを乗せて搬送し、搬送途中のマイクロプレートをコンベア上で停止させて分注処理を行うものである。そのため、先にコンベア上に乗せられたマイクロプレートを飛び越えてそれより先にマイクロプレートを搬送することはできない。従って、分注処理等が終わるまで他のマイクロプレートを分注台よりも先に搬送することができず、他のマイクロプレートの搬送が、分注処理速度の影響を受けて、搬送スループットが極端に低下する。

さらに、マイクロプレートを積層収納しておき、搬送装置にマイクロプレートを一枚ずつ供給しまたは回収する装置である特許文献３においても、種々の問題がある。このように、マイクロプレートを積層して収納しておき、要求に応じて順次一枚ずつ供給することができると、マイクロプレートを収納棚に収納する場合に比べて効率的に収納できるという利点がある。しかし、特許文献３に開示された技術においては、最初にマイクロプレートを第１のストック部に収納するときに、高い位置にある開口部の上からマイクロプレートを挿入しなければならず収納作業の労働負荷が大きい。また、積層されたマイクロプレートを第１のストック部から第２のストック部に移動させた後に、第２のストック部に移動したマイクロプレートを上から順に取り出す構造となっているために、最小構成でも第１のストック部及び第２のストック部の２つが必要となり、装置全体が大型化し、複雑化するという問題もある。

さらに、特許文献３に記載の技術では、蓋部と本体部に分離される２つのユニットとから構成されるマイクロプレートを持ち上げて取り出す際に、単純にマイクロプレートの側面を２つのアームで挟んで持ち上げるものであるため、持ち上げる際に本体部と蓋がはずれて、落下するおそれがあった。

さらに、従来技術においては、棚の上に載置させたマイクロプレートは、横から掴んで取り上げる必要があったので、棚にマイクロプレートをロボットにより取り出すための制御が複雑であった。

本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で一つの搬送路当たりの搬送スループットを向上させたシャトル型搬送装置を提供することをその目的とする。

本発明の他の目的は、マイクロプレートを蓋部と本体部を分離させることなく持ち上げて取り出すことのできるマイクロプレートピックアップ装置を提供することである。

さらに本発明の他の目的は、積層したマイクロプレートを効率よく収納し取り出すことができるマイクロプレート供給回収装置を提供することである。

さらに本発明の他の目的は、マイクロプレートを積層して収納することができ、マイクロプレート供給回収装置に簡単に装着することができるマイクロプレート用カセットを提供することである。

さらに本発明の他の目的は、精度良く組み立てることができ、棚に載置されたマイクロプレートをロボットにより簡単に取り出すことのできるマイクロプレート収納棚を提供することを目的とする。

本願発明によるシャトル型搬送装置の第１の態様は、リニアガイドレールを備える少なくとも一つの搬送路と、マイクロプレートを載置して昇降可能な搬送台部を備え、前記搬送路の両終端部にベルト端部をそれぞれ固設して備えるタイミングベルトと搬送台部に取り付けられたモータにより駆動するギアとを嵌め合わせて駆動して、前記搬送路上を前記リニアガイドレールに沿って往復移動又は循環移動するシャトル搬送部と、前記搬送路の上方に配置されており、前記搬送台部より大きくかつ前記マイクロプレートより小さい底面開口部を備えるとともに、前記マイクロプレートの載置位置が所定の位置となるように位置決めする位置決めピンを備える受渡し台と、前記シャトル搬送部の前記搬送路上の移動及び前記搬送台部の昇降動作により前記受渡し台上に載置された前記マイクロプレートを取り出し、前記シャトル搬送部を前記受渡し台の外まで移動させた後に前記搬送台部を前記受渡し台より低い位置まで下降させた状態で搬送し、移送先となる前記受渡し台の手前で前記搬送台部を上昇させ、移送先となる前記受渡し台の前記底面開口部の上まで移動した後に前記搬送台部を下降させて、前記マイクロプレートを該移送先の前記受渡し台に載置するよう前記シャトル搬送部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
この態様は、例えば、搬送路の終端または途中に複数設けられた受渡し台のいずれかに載置されたマイクロプレート等の被搬送物を、一つの受渡し台からシャトル搬送部により取り出して他の受渡し台に搬送するものである。シャトル搬送部は１本の搬送路を往復運動する。リング状の閉じた搬送路を循環運動または往復運動するものであっても良い。搬送路は、１本の直線または曲線状の形状をしていても、１本の本線から支線が延びるものであっても良い。このような搬送路が複数も受けられても良い。シャトル搬送部は各搬送路に少なくとも一つ設けられる。受渡し台は、搬送路の真上であって、搬送路と受渡し台の間をシャトル搬送部が被搬送物を載置した状態で走行可能であることが望ましい。

本発明によるシャトル型搬送装置の他の態様は、前記制御部は、前記シャトル搬送部を、前記搬送台部を下降させた状態で前記受渡し台の下に移動させ、前記受渡し台の下から前記搬送台部を上昇させて前記底面開口部を通過させ、これにより前記受渡し台に載置されている前記マイクロプレートを持ち上げる取り出し制御部と、前記マイクロプレートを乗せた前記搬送台部を移送先となる前記受渡し台まで移動させる搬送制御部と、前記マイクロプレートを乗せた前記シャトル搬送部を、移送先となる前記受渡し台の前記底面開口部の上まで移動した後に前記搬送台部を下降させて、前記マイクロプレートを該移送先の前記受渡し台に載置する受け渡し制御部と、を備えることを特徴とする。
この態様は、被搬送物を受取るために、シャトル搬送部を受渡し台の真下まで移動して搬送台部を上昇させて被搬送物を真下から持ち上げることにより受渡し台から取り出し、被搬送物を持ち上げた状態で受渡し台の真上まで移動した後に搬送台部を下降させることにより、受渡し台におけるシャトル搬送部による被搬送物の取り出し、受渡しを行なうものである。

本発明によるシャトル型搬送装置の他の態様は、前記制御部は、前記取り出し制御部により前記マイクロプレートを持ち上げた後、前記シャトル搬送部を前記受渡し台の外まで移動させた後に前記搬送台部を前記受渡し台より低い位置まで下げ、前記マイクロプレートを乗せた前記シャトル搬送部を前記受渡し台の下を通過移動させて、移送先となる前記受渡し台の手前で前記搬送台部を上昇させることを特徴とする。
この態様では、シャトル搬送部は、被搬送物を持ち上げて受渡し台から取り出した後に搬送台部を下降させて、受渡し台の下をシャトル搬送部が走行する。これにより、搬送路の途中に受渡し台があっても、その先の受渡し台に被搬送物を搬送することが可能となる。

本発明によるシャトル型搬送装置の他の態様は、前記搬送路の上に該搬送路を跨ぐように作業台が設けられ、前記作業台の下を前記シャトル搬送部が通過移動することにより、前記作業台を挟んで前記搬送路の上流及び下流側に設けられた前記受渡し台に前記マイクロプレートを搬送することを特徴とする。
この態様では、搬送路途中に分注処理用の作業台等を設けても、作業台を超えて、被搬
送物を搬送することが可能となる。

本発明のシャトル型搬送装置によると、搬送路の上に被搬送物を載置する受渡し台を配置し、昇降可能な搬送台部を備えたシャトル搬送部により、搬送台部を上げ下げするという簡単な動作で、受渡し台に置かれた被搬送物を持ち上げて取り出し、被搬送物を受渡し台の上に置くことが可能となる。また、シャトル搬送部を受渡し台の下を通過させるように制御することにより、搬送路の途中の受渡し台上に被搬送物が滞留していても、それより先の受渡し台まで、被搬送物を搬送することが可能となり、シャトル型搬送路における搬送のスループットを大幅に向上させることが可能となった。

本発明によるマイクロカセット供給回収装置では、マイクロプレートをカセット収納部に対して、マイクロプレートを積層して収納可能なカセットをそのままセットすることができる。また、カセット収納部には、複数のカセットをセットでき、カセット収納部を回転可能な構造とすることもできるので、比較的小さなスペースに多くのマイクロプレートを効率的に収納することが可能となる。また、カセット収納部は、低い位置にあるので、重いカセットでも、カセット収納部に容易にセットすることが可能となり、カセットの作業負担を大幅に軽減することが可能となる。

本発明によるピックアップ装置は、蓋部と本体部とから構成されるマイクロプレートの側面を挟持して持ち上げる際に、左右２つの挟持アームの一方で蓋部に当接し、他方で本体部に当接するように挟むため、蓋部と本体部を押さえつけ会う状態で持ち上げることとなる。これにより、マイクロプレートを持ち上げる際に蓋部と本体部が分離することを防止することが可能となる。

本発明のマイクロカセット装置は、３方の支持枠と全面の小さなドアによりマイクロプレートを積層して収納し、底面及び全面にリフト片が通過可能な開口を有しており、上面にマイクロプレート全体が通過可能な開口を設けたことにより、本発明のマイクロカセット供給回収装置に本カセットを直接セットすることが可能となる。このカセットは、全面ドアの解放が可能であり、マイクロプレートを容易に積層収納することができる。このカセット使用することにより、マイクロカセットの収納及び運搬作業負担を大幅に軽減することが可能となった。

本発明のシャトル型搬送装置等を用いた分析処理システムの一例を示す斜視図である。 図１に示す分析処理装置の供給回収部の内部を示す一部切り欠き図である。 図１に示す分析処理装置の平面図である。 本発明にかかるシャトル型搬送装置等で取り扱うマイクロプレートの一例を示す側面図及び平面図である。 図１に示すシャトル型搬送装置の受渡し台と、シャトル搬送部を拡大した斜視図である。 受渡し台に載置されたマイクロプレートを持ち上げて取り出し、受渡し台より下の位置まで下降させるまでの処理手順を示す斜視図である。 シャトル型搬送装置１０の一部省略した側面図である。 シャトル型搬送装置１０を図７のＡ―Ａ’線方向から見た図である。 受渡し台の支持板を固定する他の実施例を示す斜視図である。 多数のマイクロプレートが積層収納されたカセットが１個だけ回転収納台にセットされている状態を示す一部切り欠き斜視図である。 カセットを取り除き、回転収納台を切り欠いた状態の斜視図である。 回転収納部にカセットを６個セットした状態の模式的な平面図である。 ピックアップ装置の内部構造を示す一部切り欠き斜視図である。 ピックアップ装置による、マイクロプレートの挟持状態を模式的に示す側面図である。 本発明のマイクロプレート供給回収装置に使用するマイクロプレート用カセットの一例を示す斜視図である。 ドアロックピンとストッパの関係を示す部分拡大側面図である。 本発明の水平回動型ロボットの搬送状況を示す平面図である。 本発明の収納棚の平面図と側面図である。 本発明の搬送装置、マイクロプレートピックアップ装置、及びマイクロプレート供給回収装置を制御する制御装置の一例を示す基本機能ブロック図である。 本発明のシャトル型搬送装置による被搬送物の搬送制御処理手順の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 分析処理システム
１０ シャトル型搬送装置
１１ シャトル搬送部
１２ 搬送台部
１３ リニアガイド
１４ ギヤ
１５ シャトルモータ
１６ ローラ
１７ エアシリンダ
１８ 昇降ロッド
２０ 支柱部
２１ 支持板
２２ 位置決めピン
２５ 基台
２７ タイミングベルト
２８ 蓋吸着機
２９ ベルト固定部
３０ 昇降用ロッドレスシリンダ
４０ マイクロプレート供給回収装置
４１ 収納部フレーム
４２ 基台部
４３ 収納台
４３ａ 位置決めピン
４４ リフト片用開口
４５ プレート昇降部
４６ リフト片
５０ ピックアップ装置
５７ 挟持用アクチュエータ
５６ プレート把持部
５９ 二股丸棒
６０ 板状プレート
６１ 突起部
６２ 保持用アクチュエータ
６３ 保持部材
７０ 分注処理装置
７５ 分注ステージ（分注台）
８０ マイクロプレート用カセット
８４ ドア
８９ ドアロックピン
９０ ストッパ
９５ マイクロプレート
９６ マイクロプレート本体部
９７ 底面部
９８ 蓋部
９９ ウェル
１１０ 水平回動型搬送ロボット
１２０ 収納棚
１２１ 細い支柱
１２２ 太い支柱
１２３ 天板
１２４ 底板
１３０ 分析機
１４０ 保湿器
Ｌａ〜Ｌｃ シャトル型搬送路
Ｒ１〜Ｒ４ 受渡し台

図１は、本発明の一実施形態にかかるシャトル型搬送装置、マイクロプレート供給装置を用いて、創薬スクリーニング等の処理を行う分析処理システムの一例を示す斜視図であり、図２は、図１に示すシステムのマイクロプレート供給回収部４０のカバーを一部切り欠いて、その内部構造を示した斜視図である。図３は図１及び図２に示す分析処理システム１の平面図であり、図４はこれらの装置で使用されるマイクロプレートの一例を示す側面図及び平面図である。

〔マイクロプレートの構造について〕
最初に、図４を用いて、本発明で取り扱うマイクロプレート９５について説明する。マイクロプレート９５の構造及びサイズ等は、一定のサイズ及び形状に規格化されている。分析処理システム１は、前述したとおり、検体に試薬等を滴下混合処理して、モニタする装置であり、これに使用するマイクロプレートは、大量の検体を同時に検査分析することができるように、検体を注入可能な小さな井戸状の穴（ウェル）を多数備えている。図４は、このようなマイクロプレートの一例を示しており、横１２個×縦８個の合計９６個の小さな穴状の容器（以下「ウェル９９」と称する）を設けたプラスチック製の８５．５×１２７．８ｍｍの箱型のマイクロプレートを示している。図４（ａ）はマイクロプレートの側面図、（ｂ）は蓋を外した状態の平面図を示しており、（ａ）に示すように、マイクロプレート９５は、マイクロプレート本体部９６と蓋部９８とから構成される。マイクロプレート本体部９６はその周縁が本体よりわずかに突出して、蓋部９８とほぼ同じ幅の底面部９７を備えている。マイクロプレート９５の厚み「ｔ」は、マイクロプレートの種類によって異なる。

合成医薬、生物化学的医薬の開発に関する創薬研究分野では、何十万種、何百万種の検体を高速大量処理スクリーニング（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）を行う。そのために、図４に示すような９６個のウェル９３を備えるマイクロプレート９５の他、より大量の検体を処理するために、外形寸法は図４と同じサイズのマイクロプレートに３８４ｗｅｌｌ、又は１５３４ｗｅｌｌを設けたものも開発されている。分析処理システムでは、これらのマイクロプレートを同時に多数使用するため、収納装置４０からマイクロプレート９５を一枚ずつ取り出して、目的位置に高速で搬送することが求められる。これらのマイクロプレート９５は、分注処理装置７０によりウェル９９に検体や試薬が分注された後、必要に応じて一定時間だけ棚１２０に寝かされ、または保湿機１４０等によりインキュベーション処理が行われた後、可視光吸収スペクトル分析器、蛍光分析器、化学発光分析器、ラジオアイソトープシンチレーションカウンター等の各種分析器１３０による分析処理が行われる。そのため、分析処理装置では、マイクロプレート９５を、供給回収装置４０、分注処理装置７０、棚１２０、各種の分析機１３０、保湿器１４０などの所定の場所に高速で配送することが求められる。

〔分析処理システム１の全体構成〕
分析処理システム１は、未使用または検体の注入されたマイクロプレート９５を供給し使用済みマイクロプレート９５を回収収納する供給回収部４０と、マイクロプレート９５を一枚ずつ取り上げて供給回収部４０から搬送部１０の受渡し台Ｒ１へ、または受渡し台Ｒ１から供給収納部４０へ移動する第１のピックアップ部５０と、受渡し台Ｒ１〜Ｒ４に載置されたマイクロプレート９５を他の受渡し台に一枚ずつ搬送する搬送システム１０と、受渡し台に載置されたマイクロプレート９５をとり上げて分注台に乗せて、ウェル９９に薬液を分注する分注処理部７０と、マイクロプレートを載置する棚１２０と、分析機１３０と、保湿器１４０と、マイクロプレートを取り上げて、受渡し台Ｒ４、棚１２０、及び各種装置１３０，１４０間で移送する水平回動型搬送ロボット１１０とを備えている。

分析処理システム１において、マイクロプレート９５をどのように搬送するかは、処理目的に応じて自由に設定できる。分析処理システム１において、例えば、供給回収部４０から未使用又は検体が分注されたマイクロプレート９５を取り出して、分注ステージ（分注台）７５に搬送して分注処理を行い、その後に、インキュベーション処理等を行ってから分析処理を行うことや、分注処理後すぐに回収処理装置に戻すことが可能である。マイクロプレートをどのような手順で搬送するかは、処理態様に応じてあらかじめ、制御部にプログラムしておくことにより、処理に応じた所定の順序でマイクロプレートを搬送することができる。

〔シャトル型搬送装置〕
マイクロプレート９５を一つの受渡し台から他の受渡し台に搬送するシャトル型搬送装置搬送装置１０について説明する。シャトル型搬送装置１０は、図１乃至図３に示すように、搬送路ＬａからＬｂと、搬送路Ｌ１乃至Ｌ３を移動するシャトル搬送部１１と、受渡し台Ｒ１乃至Ｒ４を備えている。尚、図１乃至図３では、往復運動する３本のシャトル型搬送装置を示しているが

図１に示すシャトル型搬送装置１０の受渡し台Ｒ１と、シャトル搬送部１１を拡大した斜視図を図５に示す。受渡し台Ｒ１は、搬送路の上に設けられ、受渡し台Ｒ１の下をシャトル搬送部１１が通過移動可能である。シャトル搬送部１１は、上下に昇降可能な搬送台部１２を備えており、上昇した位置では、搬送台部１２が受渡し台Ｒ１よりも高くなるように搬送台部１２を持ち上げることができる。本実施例の受渡し台Ｒ１には、搬送路Ｌ１毎に合計三枚のマイクロプレート９５を置くことができる。

受渡し台Ｒ１は、マイクロプレート９５の四隅を支持するための小さな支持板２１で構成されている。四個の支持板２１により一枚のマイクロプレート９５を支持する。支持板２１には、マイクロプレート９５を所定の位置に正確に位置決めするための細長い円錐形の位置決めピン２２が複数設けられている。位置決めピン２２は円錐形となっているため、マイクロプレート９５が載置される際に位置決めピンの斜めの周壁に沿って下降し、正確に位置決め保持される。

支持板２１は、支柱部２０により、搬送路Ｌａ〜Ｌｃ側にわずかに突出するように支持されている。このように、受渡し台Ｒ２は、四隅を支持する小さな支持板２１で構成されているので、受渡し台Ｒ２の各搬送路Ｌａ〜Ｌｃの上部には開口２３が形成されており、シャトル搬送部１１の搬送台部１２が受渡し台Ｒ２の真下から開口２３を貫通して受渡し台Ｒ２の上まで伸びることが可能である。従って、搬送路Ｌｂのようにマイクロプレート九五が載置されている場合に、シャトル搬送部の搬送台部１２をＬｂの真下から上昇させることにより、マイクロプレート９５を受渡し台Ｒ２の上に持ち上げることができる。シャトル搬送部１１は、このようにマイクロプレート９５を持ち上げた状態で、搬送路に沿って移動可能であり、マイクロプレート９５を持ち上げて、受渡し台Ｒ２から取り出す。

マイクロプレート９５を受渡し台に載置する場合は、マイクロプレート９５を乗せた搬送台部１２を上に伸ばした状態でシャトル搬送部１１を受渡し台の中心部まで移動した後、搬送台部１２を受渡し台の下側まで下降させる。これにより、搬送台部１２は底面開口部２３を介して受渡し台の下まで下降するが、マイクロプレートは四隅の支持板２１により支持されるので、マイクロプレートを受渡し台に載置するこができる。この点については後述する。

さらに、支柱部２０は、搬送路Ｌａ〜Ｌｂの両サイドに設けられた支柱部２０は、シャトル搬送部１１がマイクロプレート９５を支持した状態で、各支柱部２０の間を通過できるような間隔を設けて配置されている。従って、シャトル搬送部１１は、マイクロプレート９５を搬送台部に乗せた状態で、受渡し台Ｒ１〜Ｒ４の下を通過移動することができる。これにより、受渡し台Ｒ１〜Ｒ４のいずれかにマイクロプレート９５が載置されていたとしても、シャトル搬送部１１は、受渡し台Ｒ１〜Ｒ４の下を移動して自由にマイクロプレート９５を搬送することが可能となる。

図６に、受渡し台Ｒ４に載置されたマイクロプレート９５を持ち上げて取り出し、受渡し台Ｒ４〜Ｒ１より下の位置まで下降させるまでの処理手順を示す。まず、図６（ａ）に示すように、受渡し台Ｒ４の下にシャトル搬送部１１が移動する。次に、エアシリンダ１７を駆動して搬送台部１２を上昇させて、マイクロプレート１２を持ち上げる（ｂ）。その状態で受渡し台Ｒ４とＲ３の間まで移動し（ｃ）、搬送台部１２を下降させて、マイクロプレート９５を受渡し台Ｒ３、Ｒ４よりも低い位置に保持する。これにより、受渡し台Ｒ１〜Ｒ４及び分注台７５の下を自由に移動搬送可能となるので、搬送路Ｌａ上のいずれの位置にもマイクロプレート９５を搬送可能となる。

図７及び図８を用いて、マイクロプレート９５を受渡し台から取り出して搬送する搬送処理手順について説明する。図７は、シャトル型搬送装置１０の一部省略した側面図である。図８は、シャトル型搬送装置１０を図７のＡ―Ａ’線方向から見た図である。搬送路Ｌａ〜Ｌｃは、基台２５にリニアガイドレール２６を敷設し、これにシャトル搬送部１１のリニアガイド１３がスライド可能に取り付けられている。リニアガイド１３にはギヤ１４が取り付けられたシャトルモータ１５（図８参照）、二つのローラ１６、及び上向きに設けられたエアシリンダ１７が設けられている。エアシリンダ１７は昇降ロッド１８を上下に駆動する。昇降ロッド１８の上端には搬送台部１２が固定されており、昇降ロッド１８の上下動に応じて、搬送台部１２が昇降する。

ギヤ１４と二つのローラ１６の間には直線状のタイミングベルト２７が嵌め合わされており、タイミングベルト２７の両端は基台２５の両端に設けられたベルト固定部２９に固定されている。タイミングベルト２７は表面が平滑であり、裏面に波形が成型されており、ギヤ１４と噛み合わされているので、シャトルモータ１５が回転すると、ギヤ１４の回転に応じてシャトル搬送部１１が搬送路Ｌａ〜Ｌｃに沿って自走する。自走用のシャトルモータ１５としてステピングモータを用い、パルス信号により正確に回転を制御することが望ましい。シャトルモータ１５の回転を制御することにより、シャトル搬送部１１は目的の位置に自由に移動し、停止することが可能である。

シャトル搬送部１１により受渡し台Ｒ１からマイクロプレート９５を取り出し、蓋部９８を開けて搬送する手順を説明する。シャトル搬送部１１により、受渡し台Ｒ１のマイクロプレート９５を取り出す場合、図８に示すように、シャトル搬送部１１が受渡し台Ｒ１の真下まで移動する。この状態では、図８に波線で示すように、搬送台部１２は受渡し台Ｒ１の下にある。その後、図８の実線で示すように、エアシリンダ１７を駆動することにより搬送台部１２を上方に持ち上げる。これによりマイクロプレート９５は受渡し台Ｒ１の位置決めピン２２より高い位置に持ち上げられる。この状態でシャトル搬送部１１を図７の左方向に少し移動して、受渡し台Ｒ１からマイクロプレート９５を取り出し、蓋吸着機２８の下で停止する。尚、シャトル型搬送装置１０の構造をわかり易く示すために、図１乃至図３においては、蓋吸着機２８は記載していない。

蓋吸着機２８は、取り付けた昇降用ロッドレスシリンダ３０に設けられた複数の吸着パッド３１及び確認センサ３２を備えている。昇降用ロッドレスシリンダ３０により吸着パッド３１が下降し、マイクロプレートの蓋部９８を吸着すると、減圧度が変わり吸着していることを検知する。この状態で吸着パッド３１を上昇させることにより、蓋部９８を持ち上げ、蓋を開ける。確認センサ３２は、蓋が正確に閉じられたかどうかを蓋部の位置により検出するものである。確認センサ３２の取り付けは任意である。

蓋部９８が取り外されたマイクロプレート本体９６を受渡し台Ｒ２に載置する場合には、そのまま、シャトル搬送部１１を受渡し台Ｒ２の中心まで移動して、搬送台部１２を下降させることにより、マイクロプレート本体９６を受渡し台Ｒ２に載置する。他の受渡し台Ｒ３、またはＲ４までマイクロプレート本体９６を搬送する場合、図７に示すように蓋吸着機２８で蓋部９８を吸着した後、マイクロプレート本体９６を載置した搬送台部１２を受渡し台Ｒ１〜Ｒ４及び分注台７５よりも下になるように下降させる。その後、シャトル搬送部１１を受渡し台等の下側を通過させて搬送することにより、目的の位置まで搬送する。

尚、受渡し台Ｒ１から、分注処理を行わずに受渡し台Ｒ４に搬送する場合には、蓋部９８を取り外す必要はないので、蓋部９８を取り外すことなく、蓋吸着装置２８の位置で搬送台部１２を下降させて、シャトル搬送部１１を受渡し台Ｒ２、Ｒ３及び分注台７５の下を通過して受渡し台Ｒ４の手前まで移動させる。その後、搬送台部１２を受渡し台Ｒ４より上の高さまで上昇させ、受渡し台Ｒ４の中央まで移動した後、搬送台部１２を下降させて、マイクロプレート９５を受渡し台Ｒ４に載置する。受渡し台Ｒ４に載置されたマイクロプレート９５は、搬送ロボット１１０のアーム１１１の先端部１１２によりすくい上げられて、棚１２０または他の処理装置１３０，１４０に移送される。また、処理の終了したマイクロプレート９５は、搬送ロボット１１０のアーム１１１の先端部１１２に支えられ、受渡し台Ｒ４の上から下に下ろされて、受渡し台Ｒ４に載置される。

分注処理が終了したマイクロプレート本体９６が受渡し台Ｒ２に戻されると、シャトル搬送部が受渡し台の真下からマイクロプレート本体９６を持ち上げ、蓋吸着機２８の下まで移動する。この状態で、蓋部９８を保持した吸着パッド３１が下降し、マイクロプレート本体９６に蓋部９８がかぶせられる。

分注処理は、蓋部９８を取り外して行うため、分注処理のための受渡し台Ｒ２の前に蓋吸着機２８を設けている。受渡し台Ｒ４は、インキュベーション処理等その他の処理のために搬送されたマイクロプレートの受渡し台であり、これから所定の処理が行われるマイクロプレート９５及び所定の処理が終了したマイクロプレートを載置する受渡し台である。分注処理は、インキュベーション等の所定の処理後に行うこともある。本明細書示す実施態様では、このような場合にできるだけ、搬送距離を短くすること及び分注処理の遅れを吸収するバッファ機能を高めるために、さらに受渡し台Ｒ３も設けている。また、図７では、蓋部９８を取り外す機能を強化するため、受渡し台Ｒ３の近傍にも蓋吸着機２８を設けている。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、シャトル搬送部１１の昇降動作及び搬送路の移動動作のみにより、マイクロプレート９５を受渡し台Ｒ１〜Ｒ４から取り出して搬送し、他の受渡し台Ｒ１〜Ｒ４に載置することが可能となる。従って、例えば、分注処理が滞って受渡し台Ｒ２またはＲ３上にマイクロプレート９５が置かれた状態となっていたとしても、受渡し台Ｒ１及び受渡し台Ｒ４の間でマイクロプレート９５を搬送することが可能となる。

すなわち、本発明の搬送方式によれば、上下に昇降動作が可能な搬送台部を備えるシャトル搬送部と、搬送路上部に受渡し台とを設けた簡単な搬送機構により、一つの処理装置による処理の遅れが隘路となって、同一搬送路上の他の処理装置へのマイクロプレート９５の搬送を遅延させることを、防止することが可能となる。このように、各種処理装置の近傍に、本発明にかかる受渡し台を複数設けることにより、搬送路途中の受渡し台が満杯であっても、さらに先の受渡し台まで、マイクロプレートを搬送することが可能となる。従って、シャトル型搬送処理のスループットを大幅に向上させることができる。また、受渡し台が搬送バッファの機能を果たすので、本発明にかかる受渡し台を複数設けることにより、一つの搬送路の搬送スループットをさらに向上させることが可能となる。特に、本発明では、シャトル搬送部に上下方向に昇降する搬送台部を設けたという簡単な構造と、底面開口部を有する受渡し台を搬送路の上部に設けたのみで、搬送スループットを大幅に向上という顕著な効果を得ることができた。

尚、以上の説明では、受渡し台Ｒ１〜Ｒ４の支持板２１を支柱部２０により、支える構造を示しているが、図９に示すように、搬送路の両端に所定の高さで装架された支持フレーム３５に支持板２０を固定するように設けても良い。その際、支持フレーム３５に支持板２１を取り付けるネジ穴を所定の間隔で複数設けることにより、任意の位置に支持板２１を取り付け可能とすることにより、受渡し台の設置位置、設置個数を容易に変更できるようにすることもできる。また、この装架フレーム３５の代わりに、所定の高さの壁を設けてその上端の支持板２１を固定するように構成してもよい。

また、以上説明した実施形態においては、３本の搬送路Ｌａ〜Ｌｃを備える例を示しているが、搬送路の数は一本であっても、３本以上であってもよい。

〔マイクロプレート供給回収装置〕
次に、マイクロプレート供給回収装置４０について説明する。図２に、マイクロプレート供給回収装置４０の内部構造の一部を示している。図２では、回転収納台（カセット収納部）４３の上にマイクロプレートカセット８０が１個セットされている例を示している。図２のカセット８０は、マイクロプレート９５はほとんどがすでに供給されてほぼ空になっている状態を示している。図１０は、多数のマイクロプレート９５が積層収納されたカセット８０が１個だけ回転収納台４３にセットされている状態を示す一部切り欠き斜視図である。図１０では、ピックアップ装置５０ａによりマイクロプレート９５の取り出し位置まで、最上段のマイクロプレート９５が持ち上げられた状態を示している。

回転収納台４３には、同様のカセット８０を６個セットすることができるが、図３、図１０では、１つのカセットのみをセットした状態を示している。図１１にカセット８０を取り除き、回転収納台４３を切り欠いた状態の斜視図を示し、図１２に回転収納部４３にカセット８０を６個セットした状態の模式的な平面図を示す。回転収納台４３は、供給回収部４０のフレーム４１に固定される基台部４２の上に、図示しない回転モータにより回転駆動できるように保持されている。基台部４２の中央には、カセット８０内に積層されているマイクロプレート全体を下から持ち上げるプレート昇降部４５が固定されている。プレート昇降部４５はマイクロプレート全体を乗せて上昇可能なリフト片４６を備えている。リフト片４６はプレート昇降部用モータ４９（図１２参照）により回転駆動されるボールネジ４７によって上下に駆動される。

図１０からわかるように、回転収納台４３は、カセット８０をセットする位置に４個の位置決め固定ピン４３ａを備えている。 図１０に示す回転収納台では６個のカセットをセットすることが可能である。回転収納台４３は、カセット８０の底面部に相当する位置に開口（リフト片用開口）４４を備えており、回転収納台４３が回転するときには、リフト片４６はこの開口４４から回転収納台４３の下に退避する。回転収納台４３が回転して、取り出し対象となるマイクロプレートを積層したカセット８０がプレート昇降部４５の正面で停止した後、リフト片４６が開口４４を介して上昇し、カセット８０の底面からカセット８０内に積層されているマイクロプレート全体を押し上げ、図１０に示すように最上段に積層されているマイクロプレート９５がピックアップ装置５０ａによるピックアップ位置まで持ち上げられる。

供給回収部４０には、同様の回転収納台４３がピックアップ装置５ｂの側にも設けられており、合計１２個のカセット８０を収納可能である。マイクロカセット９５が積層されたカセット８０をセットすることにより、マイクロカセット９５を受渡し台Ｒ１に供給することができ、空のカセット８０を回転収納台４３にセットしておくことにより、受渡し台Ｒ１から回収したマイクロプレート９５を空のカセット８０に回収順に積層して収納することが可能である。プレート昇降部４５は、マイクロプレート９５が上から順に取り出される毎に一つ分押し上げるように制御され、マイクロプレート９５がカセット８０に戻されるたびにマイクロプレート１枚分下降するよう制御される。このようにリフト片４６を上下方向に移動させることにより、カセット８０内の最上段のマイクロプレート９５が常にピックアップ部５０による取り出し位置または、戻し位置になるように高さを調整が行われる。

以上の説明からわかるように、本発明のマイクロカセット供給回収装置では、マイクロプレートをカセット収納部に対して、マイクロプレートを積層して収納可能なカセットをそのままセットすることができる。また、カセット収納部には、複数のカセットをセットでき、カセット収納部を回転可能な構造とすることもできるので、比較的小さなスペースに多くのマイクロプレートを効率的に収納することが可能となる。また、カセット収納部は、低い位置にあるので、重いカセットでも、カセット収納部に容易にセットすることが可能となり、カセットの作業負担を大幅に軽減することが可能となる。

〔マイクロプレートピックアップ装置〕
次に供給回収部４０からマイクロプレート９５を取り上げて受渡し台Ｒ１に載置し、又は受渡し台Ｒ１からマイクロプレート９５を取り上げて供給回収部４０のカセット８０に収納するマイクロピックアップ装置について説明する。このようなピックアップ装置の全体の外観が図１に第１のピックアップ装置５０として示されており、その内部機構が図２に示されている。図１３及び図１４を用いて第１のピックアップ装置５０の内部構造及びその機能をより詳細に説明する。図１３は、第１のピックアップ装置５０の内部構造を示す一部切り欠き斜視図であり、図１４は、第１のピックアップ装置５０による、マイクロプレート９５の挟持状態を模式的に示す側面図である。

本実施例では、２つの回転収納台４３からそれぞれマイクロプレート９５を取り出す２つのマイクロプレートピックアップ装置５０ａ、５０ｂが設けられている。マイクロプレートピックアップ装置５０ａと５０ｂはそれぞれ同じものであるため、以下では、マイクロプレート５０ａのみについて説明する。

マイクロプレートピックアップ装置５０の両端にはフレーム５１に取り付けられたシリンダ支持部５２が設けられる。シリンダ支持部５２には、水平ロッドレスエアシリンダ５３が支持され、エアシリンダ可動部５４が取り付けられて水平方向に移動可能となる。エアシリンダ可動部５４には昇降ロッドレスエアシリンダ５５が取り付けられており、これにプレート把持部５６が取り付けられる。これにより、プレート把持部５６は、上下方向に昇降可能であり、図１に示す供給回収装置のマイクロプレート９５の取り出し位置から受渡し台Ｒ１の間を水平移動可能である。

プレート把持部５６は、二股丸棒５９と板状プレート６０とから構成されてマイククロプレート９５の両側面を挟持する１対の挟持部材と、該一対の挟持部材と反対側の両側面からマイクロプレート９５の底面を支えるように保持する一対の保持アーム６３を備えている。

一対の挟持部材を構成する板状プレート６０は、その底部にマイクロプレート本体部の底面突出部９７の側面と当接する突出部６１を備えている。突出部６１がマイクロプレート９５の側面方向に所定の長さだけ伸びている。板状プレート６０と二股丸棒５９は、挟持用アクチュエータ５７により開閉可能に移動させることができ、これにより板状プレート６０の突出部６１と、二股丸棒５９の先端でマイクロプレート９５を挟持する。

図１４を用いて、挟持状態を説明する。前述の通り、直線状の突出部６１はマイクロプレート本体９６の底面突出部９７と当接する。一方、二股丸棒５９はその先端がマイクロプレート９５の蓋部９８の側面と当接するように、二股丸棒５９の先端位置がやや高い位置となっている。そのため、図１４に示すように、二股丸棒５９の先端部と突出部６１とでマイクロプレート９５を挟持する場合、マイクロプレートの蓋部９８とマイクロプレート本体部９６とを互いに押しつけられるようにして斜めに押されながら挟持されるので、挟持して持ち上げる際に蓋部９８と本体部９６とが分離することが無くなる。このように、マイクロプレート本体の底面部９７と蓋部９８とを斜めに正確に挟持するには、プレート把持部５６の高さ調整が重要となるので、高さセンサ６５が設けられており、高さセンサからのプレート検知信号によりプレート把持部５６の高さが正確に調整される。

一対の挟持部材により挟持されてわずかに持ち上げられると、次に１対の保持アーム６３により、マイクロプレート９５の底面が保持される。１対の保持用アーム６３は、保持用アクチュエータ６２により開閉可能に移動させることができる。１対の保持用アーム６３は、それぞれ水平に伸びる爪６４を備えている。保持用アーム６３はマイクロプレート９３が正確に挟持された時に爪６４がマイクロプレートの底面部を支持する高さとなるように設けられており、一対の挟持部材によりマイクロプレート９５を僅かに持ち上げた後、１対の保持部材６３を閉じることにより、爪６４によりマイクロプレート９５の底面を確実に保持する。

１対の挟持部材及び１対の保持部材６３により、マイクロプレート９５を把持したプレート把持部５６は、昇降ロッドレスエアシリンダ５５により、上方に持ち上げられる。その後、水平ロッドレスエアシリンダ５３により、供給収納部４０から受渡し台Ｒ１へ、または受渡し台Ｒ１から又は供給収納部４０へ水平に移動される。所定の位置まで移動すると、プレート把持部５６は、昇降ロッドレスエアシリンダ５５により所定の高さまで下降された後、１対の保持アーム６３、及び１対の挟持部材が解放され、マイクロプレート９５が受渡し台Ｒ１または供給収納部４０のカセット４０の最上段に載置される。

〔マイクロプレート用カセット〕
本発明のマイクロプレート供給回収装置に使用するマイクロプレート用カセットの一例を図１５に示す。図１５（ａ）は、マイクロプレート９５を収納していない状態を示し、図１５（ｂ）は、マイクロプレート９５を収納した状態を示す。本発明にかかるマイクロプレート用カセット８０は、マイクロプレート９５を積層して収納することができる。

カセット８０は、略四角形の３辺のみからなるカセット上枠８１とカセット下枠８２との間を上枠８１と下枠８２の３辺を連結するように配した６本の金属パイプ８３でこれらを固定し、上枠８１に取手８５を設けている。さらに解放された１辺の両側に、小さい観音開きのドア８４を設けている。

ドア下部のヒンジ８７の先端にドア爪８７が設けられている。さらに、カセット下枠８２の、ドア下部のヒンジ８７が閉まった位置の外側部分に穴をあけて、この穴に上端と下端にストッパ９０を設けたドアロックピン８９を、自重で自由に下降するように嵌め合わせている。

図１６（ａ）、（ｂ）は、ドアロックピン８９とストッパ９０の関係を示す部分拡大側面図である。カセット８０を平板状の台の上に置くと、図１６（ａ）に示すように、ドアロックピン８９は押し上げられて、ドアロックピン８９の軸より外径の大きいストッパ９０がドア爪８８よりも上に突出する。ドアロックピン８９の軸は細いのでドア爪８８は軸とは係合することなく、ドア８４は自由に開閉することができる。

他方、カセット８０を持ち上げると、図１６（ｂ）に示すように、ピン８９は下に落ちる。これにより、開閉動作の際に、ドア下部８７のドア爪８８がストッパ９０と係合し、ドア８４の開放を防止する。また、ドア下部８７にはカセット下枠８２との間にスプリング９０が設けられており、ドア８４は閉じる方向に付勢されている。

これにより、カセット８０を平坦な台の上に置くと、ドア８４を開くことができ、マイクロプレート９５を解放部９４の側面から自由に挿入し積み重ねることが可能となる。カセット８０を持ち上げると、ドアロックピン８９が下降しドア８４がスプリング９２により閉じられてロックされるので、マイクロプレートが解放部９２の方に倒れることはない。

また、カセット８０をセットする回転収納台４３には、カセットを載置したときにドアロックピン８９が退避する退避穴（図示せず）を設けて、ドアロックピン８９が解除されないように構成することができる。これにより、回転収納台４３にカセットを収納した状態で、ドア８４が開くことはなく、マイクロカセット９５が解放部９４側から倒れることを防止することが可能となる。

カセット８０の底面には底面開口９３が設けられ、小さいドア８４が閉じた状態でも底面開口９３と同程度の側面開口９２が存在している。また、カセットの上面はマイクロプレート９５の出し入れが可能な程度の上面開口９４が設けられている。これにより、プレート昇降部４５のリフト片４６は、底面９４及び側面開口９２を介して上方に上昇可能であり、上面開口９４からマイクロプレート９５を取り出し、またはカセットに収納することが可能となる。

尚、本発明にかかる供給回収部４０は、カセット８０の上側からマイクロプレートを取り出し又は回収する。従って、床から僅かに持ち上げるだけの低い位置に設けられる回転収納台４３にカセット８０を載置するだけで、カセットを回転収納台４３にセットできる。このように、マイクロプレート９５を供給回収装置４０に一枚ずつセットする必要もなく、カセット８０単位でセットするだけで供給回収装置４０にマイクロカセット９５を補充することができる。また、カセットのセットも、重いカセットを高い位置に持ち上げる必要もなく、カセット８０を僅かに持ち上げて回転収納台４３に乗せるだけでよいので、従来よりも格段に軽い作業でマイクロプレートを補充することが可能となった。

〔分注処理装置〕
以下、分注処理について簡単に説明する。蓋部９８が取り外されて受渡し台Ｒ２に載置されたマイクロプレート本体部９６は、分注装置７０のピックアップ部（第２のピックアップ部）により持ち上げられ、分注台７５に載置される。ピックアップ装置（図示せず）が、Ｘ軸、Ｙ軸、ゼット軸方向に移動可能な分注ヘッド７４の先端に設けられており、受渡し台Ｒ２のマイクロプレート本体を持ち上げ、分注台７５に移動する。

分注ヘッド７４は、可動部材７３の下部に取り付けられている。可動部材７３は、搬送路に沿って縦方向（Ｘ軸向）に移動可能な２本の可動フレーム７１に、上下方向（Ｚ軸方向）及び搬送路を横切る方向（Ｙ軸方向）に移動可能に設けられている。これにより、分注ヘッド７４はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向のすべてに移動可能である。

分注ヘッド７４の先端には、マイクロプレートのウェル９９に対応する数の分注ピペット（図示せず）が設けられており、該ピペットで薬液タンク７７から薬液を吸い上げた後、吸い上げた薬液をマイクロプレート９５のウェル９９に分注する。薬液を吸い上げる前には、ピペットカセット７６に分注ヘッド７４のピペット先端を挿入し、ピペットの先端に使い捨てのピペットチップ（図示せず）を取り付ける。ピペットチップは分注処理を終了した後にピペット先端から自動的に取り外されて、廃棄される。

分注処理の終了したマイクロプレート９５は、分注ヘッド７５先端に設けられたピックアップ装置により持ち上げられて、受渡し台Ｒ２又はＲ３に戻される。受渡し台Ｒ２またはＲ３に戻されたマイクロプレート９５は、前述の説明と同様に、シャトル搬送部１１の搬送台部１２により持ち上げられて、受渡し台Ｒ１またはＲ４に搬送される。受渡し台Ｒ２に搬送されたマイクロプレート９５は、ピックアップ装置５０により供給回収装置４０に戻され、受渡し台Ｒ４に搬送されたマイクロプレートは、水平回動型送ロボット１１０により、棚１２０、分析装置１３０、保湿装置１４０に搬送される。

〔水平回動型ロボット及びその他の周辺機器〕
図１７は、水平回動型ロボット１１０によるマイクロプレート９５の搬送状況を示す平面図である。本実施例では水平回動型ロボット１１０としてローツェ株式会社製搬送ロボットＲＲ７０１を用いた。水平回動型ロボット１１０は、第１アーム１１１と第２アーム１１２とフィンガ１１３とからなるアーム体２本を有し、それぞれ水平面内で回動し、２つのフィンガ１１３は高低差をもって重なって同一垂直平面内を水平に直線運動し、胴体１１５は旋回運動とＺ軸昇降運動をし、さらに前記シャトル型搬送ラインＬａ〜Ｌｃに直角に水平回動型ロボット１１０全体を移動させるＸ軸軌道を有している。但し、フィンガ１１３はその周囲に高さ８ｍｍ直径６ｍｍの６個のプラスチック製釣鐘状突起を取り付けた進行方向に長い長方形で、ここに載置したマイクロプレート９５が落ちず、且つ、受渡し台Ｒ４と干渉しない構造となっている。この水平回動型ロボット１１０は、マイクロプレート９５の置かれた受渡し台Ｒ４の下にフィンガ１１３を挿入し、胴体１１５をＺ軸方向に持ち上げてマイクロプレート９５をすくい上げるようにフィンガ１１３の上に載置する。搬送して目的搬送台部の上方に到着すると、Ｚ軸方向に胴体１１５を降下させ、フィンガ１１３からマイクロプレート９５を目的場所に載置する。ここで目的場所とは、棚１２０、分析装置サンプル出入り口１３１、保温器サンプル出入り口１４１及び各ステージ４８である。

水平回動型ロボット１１０は、シャトル型搬送装置１０で送られてきた薬液入りのマイクロプレート９５を下からすくい上げるようにして一方のフィンガ１１３上に載置し、旋回して保温器１４０方向に向かう。保温器サンプル出入口１４１に所定時間処理が終わって出てきたサンプルのマイクロプレート９５を、他方のフィンガ１１３に載置して取り出し、代わりに運んできた新しいサンプルのマイクロプレート９５を挿入する。保温器（Ｃｙｔｏｍａｔ６０００）は、自動的にサンプルを１箱ずつ投入しても自動的に所定時間、一定温度で処理して１箱ずつ出庫する。次に、旋回して分析装置（１４３０ＶｉｅｗＬｕｘＩ／Ｆ）のサンプル出入口１３１の方向に向かい、空いたフィンガ１１３を伸張して分析済みサンプルマイクロプレート９５を取り出し、保温器から取り出した処理済サンプルマイクロプレート９５を挿入する。尚、分析するためにはマイクロプレートの蓋１９２を取り外さなければならないので、分析装置サンプル出入口１３１にも蓋吸着機２８が備えられている。取り出した分析済みサンプルマイクロプレート９５は、シャトル型搬送路Ｌａ〜Ｌｃの受渡し台Ｒ４に載置する。尚、処理前サンプルマイクロプレート９５は、保温器１４０の順番待ち、あるいは保温器１４０からの出庫と分析装置１３０へのタイミングが合わない時は、棚１２０に一時的に保管し、順番を待って分析される。

図１２（ａ）は、本発明の収納棚１２０の構造を示す平面図である。図１２（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ´での断面図である。底板１２４と天板１２３との間に、複数の細い内側柱（支柱）１２１と複数の太い外側柱（支柱）１２２とを同本数それぞれ同心の円弧状に配置してある。それぞれの柱の形状は内外とも棚１段分は、上から円柱部１２５と円台形部１２６と鍔部１２７とが繋がっており、鍔部１２７の上面に、マイクロプレート９５の底の外縁隅部が載る。従って、２個の内側柱１２１の円台形部１２６下部との間と、２個の外側柱１２２の円台形部１２６下部との間との寸法は同じでマイクロプレート９５の幅よりわずかに長く、内側柱１２１と外側柱１２２との中心間寸法はマイクロプレート９５の長さよりわずかに短く設計してあり、そこに１個のマイクロプレート９５が載置される。外側柱１２２のさらに外側には、マイクロプレート９５が突き抜けて落ちるのを防止するための箱止め１２８が備えられている。

このように、収納棚１２０では、支柱１２１、１２２の中間部分に複数の突起を設けて、支柱間の突起により、マイクロプレートを支持している。そのため、収納棚１２０に収納されたマイクロプレート９５を、ロボットのフィンが１１３ですくい上げることにより、簡単に取り出すことができる。そのため、側面を挟持して取り出すのに比べて、制御が簡単であり、マイクロプレートを高速かつ正確に取り出すことが可能となる。

また、支柱の途中に突起を設けて、この支柱により天板と底板を連結するだけで収納棚１２０を組み立てることができる。そのため部品点数が少なく、組み立てが容易である。また、突起部は支柱に一体整形されているので、組み立てに比べて高精度の収納棚を容易に作成することが可能となる。

マイクロプレート９５は、水平回動型ロボット１１０のフィンガ１１３上に載置されたまま、図１２の収納棚１２０の２つ内側柱１２１の円柱部１２５間を外側柱１２２付近まで挿入され、フィンガ１１３が降下すると、マイクロプレート９５の４つの底の外縁隅部が鍔部１２７上に置かれる。逆にマイクロプレート９５を取り出す際は、空のフィンガ１１３を、２つの円柱部１２５間に挿入して６個のプラスチック製釣鐘状突起がマイクロプレート９５の外縁部外の下に来るように停止し、次に上昇させてこれを載置し、ロボット１１０側にフィンガを引く。ついで目的場所にロボット１１０がそのマイクロプレート９５を搬送する。

〔マイクロプレートの搬送制御について〕
シャトル型搬送装置１０、供給回収装置４０及びピックアップ装置５０の各駆動部は制御部により制御されている。図１９に制御装置１５０の基本機能ブロック図を示す。制御装置１５０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、制御プログラム、制御プログラムや制御データ等を記記憶する記憶部、及び論理回路等を備えたコンピュータであり、これらの制御プログラムにより、分析処理システムのシステム制御からの制御コマンドに従い各種動作を順次実行する。各種動作に当たっては、搬送路、シャトル搬送部、その他の各部に配置された各種センサ（図示せず）からのフィードバック信号が参照される。

制御装置１５０は、制御部１５１を備えており、通信インタフェース（図示せず）を介して分析処理システム全体の動作を制御するシステム制御部と通信し、システム制御部の命令に従い、シャトル搬送部１１、供給回収部４０及びピックアップ部５０の各種動作を制御する。制御装置１５０は、制御部１５１の他、取り出し制御部１５２、搬送制御部１５３、受渡制御部１５４、供給回収制御部１５５、ピックアップ制御部１５６を備えている。

取り出し制御部１５２は、制御部１５１の制御のもと、シャトルモータ１５、搬送台部用モータ１７を制御して、受渡し台Ｒ１〜Ｒ４上のマイクロプレート（被搬送物）を持ち上げて、取り出すシャトル搬送部１１を制御する。搬送制御部１５３は、制御部１５１の制御の下、シャトルモータ１５、搬送台部用モータ１７を制御して、取り出した被搬送物を目的の受渡し台Ｒ１〜Ｒ４まで搬送するシャトル搬送部１１を制御する。受渡制御部１５４は、制御部１５１の制御のもと、シャトルモータ１５、搬送台部用モータ１７を制御して、搬送台部上の被搬送物を移送先の受渡し台Ｒ１〜Ｒ４の上に載置するようシャトル搬送部１１を制御する。

供給回収制御部１５５は、回転収納台４３を回転駆動する回転駆動用モータ４３ｂの駆動を制御し、取り出したいマイクロプレートをプレート昇降部の正面に回転移動させる用制御する。また、マイクロプレート９５をカセット８０から送り出したときには、リフト片４６をマイクロカセット１枚分持ち上げ、マイクロカセット９５を回収したときには、１枚分リフト片４６を下降させる。

ピックアップ制御部１５６は、制御部１５１の制御の下、ピックアップ装置５６の挟持用アクチュエータ５７、及び保持用アクチュエータ６２を制御して、マイクロプレート９５の側面を１対の挟持アーム５９，６０で挟持し、一対の保持アーム６３で保持して持ち上げる。

〔搬送処理手順フローチャート〕
図２０を用いて、被搬送物の搬送処理手順の一例を説明する。図２０は、本発明のシャトル型搬送装置による被搬送物の搬送制御処理手順を示すフローチャートである。尚、フローチャートにおいて、搬送台部の上昇完了及び下降完了の確認、各種搬送位置の確認を行っている。これらの確認は、各駆動部の駆動時間、フィードバック信号により確認することが可能であるが、さらに、搬送路の各部及びシャトル搬送部等に各種センサを設け、センサ信号により確認することが望ましい。制御部１５１は、搬送命令を受信したか否かを確認し、搬送命令を受信すると（Ｓ１０１；Ｙｅｓ）、シャトル搬送部１１が動作中否かを確認する（Ｓ１０２）。シャトル搬送部１１が動作中でなければ（Ｓ１０２；Ｎｏ）、シャトル搬送部の搬送台部１２を下降させる（Ｓ１０３）。搬送台部１２の下降が完了すると（Ｓ１０４；Ｙｅｓ）、シャトル搬送部１１を被搬送物の置かれている受渡し台Ｒ１〜Ｒ４に移動させる（Ｓ１０５）。

シャトル搬送部１１が目的の受渡し台の真下まで移動すると（Ｓ１０６；Ｙｅｓ）、搬送台部１２を上昇させて、受渡し台の下から搬送台部１２により被搬送物を持ち上げる（Ｓ１０７）。搬送台部１２の上昇が完了すると（Ｓ１０８）、被搬送物を持ち上げたままシャトル搬送部１１を受渡し台の外まで移動させ（Ｓ１０９）、移動が完了すると（Ｓ１１０；Ｙｅｓ）、被搬送物を乗せたまま搬送台部１２を下降させる（Ｓ１１１）。このとき、制御部１５１により、移送先が隣接する受渡し台である等、移送先までに障害物が存在しないかどうかを判定し、障害物が存在しない場合には、工程Ｓ１１１及びＳ１１２をスキップすることが可能である。

搬送台部１２の下降が完了すると（Ｓ１１２；Ｙｅｓ）、シャトル搬送部１１の移動を開始する（Ｓ１１３）。シャトル搬送部１１は、被搬送物を搬送台部１２の上に載置したまま、受渡し台の下を通過移動する。シャトル搬送部１１が指定された搬送先となる受渡し台の隣まで移動すると（Ｓ１１４；Ｙｅｓ）、搬送台部１２を上昇させる（Ｓ１１５）。搬送台部１２の上昇が完了すると（Ｓ１１６；Ｙｅｓ）、シャトル搬送部１１を受渡し台の真上まで移動させる（Ｓ１１７）。移動が完了すると（Ｓ１１８；Ｙｅｓ）、操作台部１２を底面開口部２３を通過させて受渡し台の下まで下降させる（Ｓ１１９）。操作台部１２の下降が完了すると、搬送処理を終了し、次の搬送命令を待つ。

尚、以上の説明においては、シャトル型搬送装置で搬送する被搬送物として、マイクロプレートを搬送する例のみを説明したが、本発明にかかるシャトル型搬送装置により搬送可能な被搬送物は、これは例示であり、マイクロプレートに限定されることはなく、一定の幅を有し、本発明の受け渡し台に載置可能で、シャトル搬送部の搬送台部にのせることが可能な物であれば、搬送することが可能である。

マイクロカセット以外の物を搬送する場合、被搬送物の重量に応じて搬送台部１２の構造、昇降装置、駆動装置の構造も周知技術により適宜変更可能である。例えば、重量が重い場合には、油圧駆動のピストンを使って持ち上げることができる。尚、搬送台部を昇降する昇降装置は、高い位置と低い位置の２つのポジションをとることができればよい。高い位置は、搬送台部１２がマイクロプレート９５等の被搬送物を受渡し台Ｒ１〜Ｒ４の上に持ち上げた位置であり、低い位置は、被搬送物を受渡し台Ｒ１〜Ｒ４より低い位置に保持して、受渡し台Ｒ１〜Ｒ４の下を走行する位置である。

また、搬送路Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃにおけるシャトル搬送部１１の移動の駆動手段として、ステッピングモータ、リニアモータ、超音波モータ等の当業者が利用可能な周知慣用技術を用いることが可能である。

Claims (4)

1. リニアガイドレールを備える少なくとも一つの搬送路と、
   マイクロプレートを載置して昇降可能な搬送台部を備え、前記搬送路の両終端部にベルト端部をそれぞれ固設して備えるタイミングベルトと搬送台部に取り付けられたモータにより駆動するギアとを嵌め合わせて駆動して、前記搬送路上を前記リニアガイドレールに沿って往復移動又は循環移動するシャトル搬送部と、
   前記搬送路の上方に配置されており、前記搬送台部より大きくかつ前記マイクロプレートより小さい底面開口部を備えるとともに、前記マイクロプレートの載置位置が所定の位置となるように位置決めする位置決めピンを備える受渡し台と、
   前記シャトル搬送部の前記搬送路上の移動及び前記搬送台部の昇降動作により前記受渡し台上に載置された前記マイクロプレートを取り出し、前記シャトル搬送部を前記受渡し台の外まで移動させた後に前記搬送台部を前記受渡し台より低い位置まで下降させた状態で搬送し、移送先となる前記受渡し台の手前で前記搬送台部を上昇させ、移送先となる前記受渡し台の前記底面開口部の上まで移動した後に前記搬送台部を下降させて、前記マイクロプレートを該移送先の前記受渡し台に載置するよう前記シャトル搬送部を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とするシャトル型搬送装置。
2. 前記制御部は、
   前記シャトル搬送部を、前記搬送台部を下降させた状態で前記受渡し台の下に移動させ、前記受渡し台の下から前記搬送台部を上昇させて前記底面開口部を通過させ、これにより前記受渡し台に載置されている前記マイクロプレートを持ち上げる取り出し制御部と、
   前記マイクロプレートを乗せた前記搬送台部を移送先となる前記受渡し台まで移動させる搬送制御部と、
   前記マイクロプレートを乗せた前記シャトル搬送部を、移送先となる前記受渡し台の前記底面開口部の上まで移動した後に前記搬送台部を下降させて、前記マイクロプレートを該移送先の前記受渡し台に載置する受け渡し制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のシャトル型搬送装置。
3. 前記制御部は、前記取り出し制御部により前記マイクロプレートを持ち上げた後、前記シャトル搬送部を前記受渡し台の外まで移動させた後に前記搬送台部を前記受渡し台より低い位置まで下げ、前記マイクロプレートを乗せた前記シャトル搬送部を前記受渡し台の下を通過移動させて、移送先となる前記受渡し台の手前で前記搬送台部を上昇させることを特徴とする請求項２に記載のシャトル型搬送装置。
4. 前記搬送路の上に該搬送路を跨ぐように作業台が設けられ、前記作業台の下を前記シャトル搬送部が通過移動することにより、前記作業台を挟んで前記搬送路の上流及び下流側に設けられた前記受渡し台に前記マイクロプレートを搬送することを特徴とする請求項３に記載のシャトル型搬送装置。

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