JP5500027B2 - Sample container transfer device - Google Patents
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Description
本発明は、ガスクロマトグラフや液体クロマトグラフ等の分析装置で用いられる試料容器搬送装置に関する。 The present invention relates to a sample container transport device used in an analyzer such as a gas chromatograph or a liquid chromatograph.
複数の試料容器に収容された各試料を順次採取してガスクロマトグラフや液体クロマトグラフ等の分析装置に導入し自動的に分析する場合、各試料容器が収納されたラックから所望の試料容器を順に取り出し、それをサンプリングニードル等を有する試料採取部の所定箇所まで搬送する必要がある。このような搬送を行う装置としては、試料容器をグリッパで把持しX軸、Y軸、Z軸の3軸方向に移動させるものや、グリッパが先端に取り付けられた水平アームにより、グリッパで把持された試料容器を円筒座標系(R−θ−Z)内で移動させるもの等がある(特許文献1参照)。 When each sample stored in multiple sample containers is sequentially collected and introduced into an analyzer such as a gas chromatograph or a liquid chromatograph for automatic analysis, the desired sample containers are sequentially ordered from the rack in which each sample container is stored. It is necessary to take it out and transport it to a predetermined location of a sample collection unit having a sampling needle or the like. As a device for carrying such a transport, a sample container is gripped with a gripper and moved in three axial directions of the X, Y, and Z axes, or a gripper is gripped with a gripper by a horizontal arm attached to the tip. The sample container is moved in a cylindrical coordinate system (R-θ-Z) (see Patent Document 1).
図11に、試料容器を円筒座標系内で移動させる試料容器搬送装置50の一例を示す。ドーナツ状のラック51には試料容器の保持穴52が同心円状に複数設けられており、ラック51中央の開口には水平アーム53を支持するアーム台54が回転及び上下動可能に配置されている。水平アーム53はアーム台54上で長手方向に移動可能であり、その一端には試料容器を把持するためのグリッパ55が取り付けられている。グリッパ55は、グリッパ本体551の下面から下方に突出した複数の指部552を有し、グリッパ本体551内の駆動機構を動作させて各指部552の間隔を変化させることで試料容器上部を把持したり放したりすることができる。また、グリッパ55は、アーム台54の回転、上下動、及び、水平アーム53の水平移動により円筒座標系(R−θ−Z)内で移動することができる。以上の構成により試料容器搬送装置50は、ラック51から任意の試料容器を選択的に取り出し、それをラック51内の他の試料容器の上方を通過させ、ラック外にある所定の搬送先まで搬送することができる。
FIG. 11 shows an example of the sample
上記した従来の試料容器搬送装置50では、ラック51内の或る試料容器を取り出して搬送しようとする際に、まず、図12(a)に示すようにその試料容器57の上部周囲の隙間にグリッパ55の指部552を挿入し、指部552の間隔を狭めて試料容器57を把持する。次に、図12(b)に示すように水平アーム53を上昇させ、指部552で把持された試料容器57を他の容器よりも高い位置まで持ち上げ、その状態で試料容器57を水平移動させる。このような搬送では、試料容器57の把持に失敗して試料容器57を持ち上げ損ねたり、一旦把持した試料容器57を搬送中に落下させたりするおそれがある。また、ラック51内の他の試料容器との干渉を避けるためにグリッパ本体551や水平アーム53を試料容器57の上方に配置しなければならない点、及び、グリッパ本体551には指部552の駆動機構が組み込まれるためグリッパ本体551は或る程度の厚さTを有する点が、装置全体の高さを低くする上での制約となる。
In the above-described conventional sample
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、試料容器搬送中のトラブルが生じにくく、装置の小型化を図ることができる試料容器搬送装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a sample container transport device that is less likely to cause trouble during transport of the sample container and can be downsized. It is in.
上記課題を解決するために成された本発明に係る試料容器搬送装置は、
a) 試料容器が挿入される貫通孔を複数有する円盤状の移動板であって、円の中心を中心軸にして回転することにより該貫通孔に挿入された試料容器を複数の移動経路に沿って水平方向に移動させる移動板と、
b) 前記移動板の下方に固定して配置されており、該移動板の一部を覆うことにより該移動板により移動される試料容器の一部を底部で支える固定板と、
c) 前記固定板で覆われない部分の前記移動板を覆いつつ前記複数の移動経路を跨ぐように移動可能であって、1本の試料容器が通過可能な取出孔を有する取出板と、
d) 前記取出孔の下方で試料容器を受け、その位置と所定の搬送先位置の間で試料容器を移動させる容器受け部と
を備え、
前記取出孔の移動経路と前記複数の移動経路が交差していることを特徴とする。
A sample container transport device according to the present invention, which has been made to solve the above problems,
A disc-shaped moving plate a plurality have a through-hole that a) the sample container is inserted, the sample container inserted into the through hole by rotating around axis a center of the circle into a plurality of travel route A moving plate that moves along the horizontal direction,
b) are arranged and fixed below the movable plate, a support Ru solid Teiita a portion of the sample container that will be moved by the moving plate by covering a portion of the moving plate at the bottom,
c) an extraction plate having an extraction hole that is movable so as to straddle the plurality of movement paths while covering the moving plate of the portion not covered with the fixed plate ;
d) a container receiving portion for receiving the sample container below the extraction hole and moving the sample container between the position and a predetermined transport destination position ;
Wherein the plurality of the moving path and the moving path of the takeout hole is characterized that you have crossed.
本発明に係る試料容器搬送装置では、移動板の下方に固定板と取出板を配置し、移動板の複数の貫通孔に挿入された試料容器の底部を固定板及び取出板で支持する。支持された試料容器のうちの或る試料容器を取り出そうとする際には、まず、移動板及び取出板を移動させて、その試料容器の直下に取出孔を配置し、その下方で待機させていた容器受け部に試料容器を渡す。次に、容器受け部が試料容器を所定の搬送先まで搬送する。このように試料容器を持ち上げて搬送するのではなく下方で受けて搬送することにより、試料容器の把持に失敗したり一旦把持した試料容器を搬送中に落下させたりといったトラブルが生じない。また、容器受け部は試料容器を下方で支えるだけでよいため、試料容器の下方にグリッパのような機構を配置する必要がなく、その分だけ装置の高さを低くすることができる。また、取出板下方で試料容器を水平移動させるための搬送アームを試料容器の側方に配置し試料容器の高さの範囲で移動させることが可能であり、搬送アームのための余計な高さがいらない。 In the sample container transport device according to the present invention, the fixed plate and the extraction plate are disposed below the moving plate, and the bottom portion of the sample container inserted into the plurality of through holes of the moving plate is supported by the fixed plate and the extraction plate. When trying to take out one of the supported sample containers, first, the moving plate and the extracting plate are moved, and an extraction hole is arranged immediately below the sample container, and is kept waiting below that. Pass the sample container to the container receiving part. Next, a container receiving part conveys a sample container to a predetermined conveyance destination. In this way, the sample container is not lifted and transported, but is received and transported below, so that troubles such as failure of gripping the sample container or dropping the gripped sample container during transport do not occur. Further, since the container receiving portion only needs to support the sample container below, it is not necessary to arrange a mechanism such as a gripper below the sample container, and the height of the apparatus can be lowered accordingly. In addition, a transport arm for moving the sample container horizontally under the extraction plate can be placed on the side of the sample container and moved within the height range of the sample container. I don't need it.
本発明に係る試料容器搬送装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態に係る試料容器搬送装置10は、複数の試料容器に収容された各試料を順次採取してガスクロマトグラフや液体クロマトグラフ等の分析装置に導入する際に用いられるものであり、ラック11に保持された複数の試料容器の中から任意の容器を選択的に取り出し、試料採取部30に搬送するものである(図1参照)。
An embodiment of a sample container transport device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The sample
ラック11は、試料容器が挿入される貫通孔121が同心円状に形成された回転可能な移動板12と、移動板12の下方に配置されており円弧状に切り取られた切取部131を有する固定板13と、切取部131を塞ぎつつ回転可能な取出板14とから構成される(図2、3参照)。
The
移動板12は、第1駆動部41(図8参照)によって回転軸122を中心に回転駆動される。第1駆動部41は駆動モータやギヤ等を有し、制御部45により制御される。移動板12の回転により、貫通孔121に挿入された各試料容器は固定板13及び取出板14の上面を滑りながら公転する。なお、移動板12は1枚の板であってもよいが、試料容器をより安定して保持するためには図1に示すように離間した2枚以上の板で構成されたものである方が望ましい。
The
固定板13に設けられた切取部131は移動板12の複数の貫通孔121の移動経路Aを全て跨ぐように切り取られた部分であり、ここには取出板14が配置される(図3、4参照)。これにより、移動板12によって公転する各試料容器は固定板13と取出板14の双方の上を通過する。
The cut-out
取出板14は切取部131の円弧に沿う円周を有する円板であり、その上面は固定板13の上面と同じ高さである。取出板14は第2駆動部42(図8参照)によって駆動され、切取部131を塞ぎながら回転軸142を中心に回転する。第2駆動部42は、駆動モータやギヤ等を有し、制御部45により制御される。取出板14には1本の試料容器が通過可能な取出孔141が外周近傍に設けられている。取出孔141は取出板14の自転に伴って回転軸142を中心として公転し、その移動経路Bは各貫通孔121の移動経路Aを全て跨ぐ(図4参照)。なお、取出板14の形状は、切取部131を塞ぐことができるものであればよく、円形に限らず扇形等でもよい。
The
取出板14の下方には、試料容器を受ける容器受け部材19と、容器受け部材19を上昇/降下させる昇降ユニット17と、容器受け部材19で受けた試料容器を水平移動させて試料採取部30まで搬送する搬送ユニット18が配置されている(図1、5参照)。
Below the
容器受け部材19は、側方に開口した溝を有する断面コの字型のコの字型部材191と、コの字型部材191の上面に設けられた容器支持部192を有する。コの字型部材191は、軸193に沿って上下に平行移動する。容器支持部192は、取出孔141から落下する試料容器の衝撃を緩和するためにばね等の弾性部材を有するものであってもよい。
The
昇降ユニット17は、第3駆動部43(図8参照)のサーボモータ21により動作する昇降アーム22を有する。昇降アーム22の一端はサーボモータ21の回転軸に固定されている。昇降アーム22の他端の側面にはローラ(図示せず)が取り付けられており、ローラはコの字型部材191の溝に挿入されている。サーボモータ21で昇降アーム22を回転させると、昇降アーム22のローラがコの字型部材191の溝内を移動しながら上下する。これにより、容器受け部材19は軸193に沿って上下に平行移動する。
The elevating
取出孔141の下方には開閉板15が配置されている。開閉板15は取出孔141からずれた位置の回転軸151を中心として回転し、これにより、取出孔141を図5(a)に示すように塞いだり、図5(b)に示すように開口させたりする。なお、開閉板15は回転するものに限らず、直線的に移動するもの等であってもよい。
An opening /
開閉板15は容器受け部材19の昇降に連動して回転するものであり、容器受け部材19が上昇すると取出孔141の直下から横にずれ(図5(b)参照)、容器受け部材19が降下すると取出孔141の直下に戻る(図5(a)参照)。容器受け部材19と開閉板15を連動させることにより、1台の駆動モータで容器受け部材19の昇降と開閉板15の回転を行うことができる。
The opening /
容器受け部材19と開閉板15を連動させるための開閉機構23としては様々な機構を用いることができ、例えば図6に示すように、下がった状態の昇降アーム22よりも高い位置で回転軸151に固定された回転部材152と、開閉板15の側面に取り付けられたばね153を用いたものを採用することができる。回転部材152は回転軸151及び開閉板15と一体となって回転するものであり、回転軸151から径方向に突出した部分が、下がった状態の昇降アーム22の直上に配置されている。ばね153は開閉板15が回転軸151を中心として回転すると、その回転を妨げるような弾性力を開閉板15に加える。
Various mechanisms can be used as the opening /
上記構成の開閉機構23では、昇降アーム22(昇降部材)が上向きに回転して回転部材152の下面の縁154(接触部)に接触すると、回転部材152は縁154にて、回転軸151に対して傾斜した方向より力を受ける。これにより、回転部材152は回転軸151及び開閉板15とともに回転軸151を中心として回転する。昇降アーム22により容器受け部材19が上昇し、容器支持部192の上面から開閉板15までの距離が試料容器の高さに近づいたときには、回転部材152が図6(b)に示す位置まで回転しており、回転部材152が昇降アーム22の直上にない。そこから更に昇降アーム22を上昇させても、昇降アーム22は回転部材152の側面に接触しながら上昇するだけで、回転部材152をそれ以上回転させたりはしない。一旦上昇した昇降アーム22が降下して回転部材152から離れると、開閉板15はばね153の作用により元の位置に戻り、取出孔141を塞ぐ。
In the opening /
図7に示すように搬送ユニット18の搬送アーム181は回転軸142を中心にして回転し、その端部には試料容器の転倒を防ぐための保持部182が試料容器46を囲うように設けられている。保持部182は上下する容器受け部材19と干渉しないように容器受け部材19の通過領域と重なる部分が切り取られている。搬送アーム181が回転すると、搬送アーム181の端部が取出孔141下方の位置と試料採取部30の所定位置の間で移動する。この回転は、駆動モータやギヤ等を有し制御部45により制御される第4駆動部44によって行われる(図8参照)。なお、搬送アーム181と取出板14はそれぞれ独立に回転させてもよいが、一体に回転させてもよい。これにより、1台の駆動モータで搬送アーム181及び取出板14を回転させることができる。この場合、図8に示す第2駆動部42と第4駆動部44を統合することができ、装置構成を簡略化することができる。
As shown in FIG. 7, the
制御部45はCPUやメモリ等から成り、所定のプログラムに基づいて上記各駆動部41〜44を制御する(図8参照)。例えば、第1駆動部41を動作させて移動板12の回転角を制御することにより、所望の貫通孔121を自らの移動経路Aが取出孔141の移動経路Bと重なる点Cまで移動させる(図4参照)。また、第2駆動部42を動作させて取出板14の回転角を制御することにより、取出孔141を上記点Cまで移動させる。これにより、所望の貫通孔121と取出孔141を上下に重ねることができる。なお、各回転角は試料容器搬送時にその都度算出しても、予めそれらの値をメモリに記憶しておき搬送時に適宜読み出してもよい。
The
次に、試料容器搬送装置10の動作について説明する。まずオペレータが、試料を収容した複数の試料容器をラック11に装填し、制御部45に動作開始を指示する。それを受けて制御部45は、第1駆動部41及び第2駆動部42を駆動し、移動板12及び取出板14を回転させ、取り出そうとする試料容器の直下に取出孔141を配置する。このとき、取出孔141は開閉板15で閉じられており、試料容器の底部は開閉板15で支持される。
Next, the operation of the sample
次に、制御部45は第3駆動部43を駆動し昇降アーム22を上昇させて容器受け部材19を持ち上げる。このとき、昇降アーム22の動きに連動して開閉板15が回転し、取出孔141が開口する。これにより、開閉板15で支持されていた試料容器が取出孔141から落下し、それを容器受け部材19が受ける。
Next, the
続いて、制御部45が第3駆動部43を駆動して昇降アーム22を降下させると、これに連動して開閉板15が回転し取出孔141を塞ぐ。昇降アーム22が所定位置まで下がると、制御部45は第4駆動部44を駆動して搬送ユニット18を水平移動させ、試料容器を試料採取部30まで搬送する。このとき、搬送ユニット18だけでなく、試料容器を支持した状態の容器受け部材19及び昇降ユニット17も水平移動させる。なお、搬送ユニット18が取出孔141の下方で容器受け部材19から試料容器を受け取る場合には、搬送ユニット18のみを水平移動させればよい。この場合、容器受け部材19と搬送ユニット18を合わせたものが本発明の容器受け部に相当する。
Subsequently, when the
試料採取部30は、搬送された試料容器内の試料をサンプリングニードル等で採取する。その際、試料容器を加熱して試料成分を気化させ、試料容器のヘッドスペースに充満したガスを試料ガスとして採取してもよい。
The
試料採取部30にて試料の採取が完了すると、制御部45は第4駆動部44を駆動して搬送ユニット18を動作させ、試料容器を取出孔141の下方に戻す。次に、第3駆動部43を駆動して昇降アーム22を上昇させ容器受け部材19を持ち上げる。開閉板15はこの動きに連動して回転し、試料容器の上面が取出孔141に到達する前に取出孔141の直下から完全にずれ、取出孔141を開口させる。この状態で更に容器受け部材19を持ち上げると、試料容器が取出孔141を通過し、取出板14の上面側に移動する。このとき、試料容器は移動板12の貫通孔121に挿入されており、貫通孔121によって横移動が規制されている。試料容器が上昇しきったときに、その底面は取出板14の上面よりも僅かに低い位置にある。通常の試料容器は底面の縁が丸みを帯びているため、この状態で取出板14を回転させると、試料容器と容器受け部材19の間に取出孔141の縁が容易に入り込む。これにより、取出板14の上面で試料容器を支えることができ、試料容器をラック11に戻すことができる。
When the sample collection by the
以上のように試料容器搬送装置10では、試料容器を持ち上げて搬送するのではなく、下方で受けて搬送するため、試料容器の把持に失敗したり一旦把持した試料容器を搬送中に落下させたりといったトラブルが生じない。また、容器受け部材19は試料容器を下方で支えるものであるため、試料容器の下方にグリッパのような機構を配置する必要がなく、その分だけ装置の高さを低くすることができる。また、搬送アーム181を試料容器の側方に配置して試料容器の高さの範囲で水平移動させることが可能であり、搬送アーム181のための余計な高さがいらない。
As described above, the sample
なお、上記実施例は一例であって、本発明の趣旨に添って適宜変形や修正を行えることは明らかである。例えば、図9に示すように、固定板13bに各貫通孔の移動経路Aを跨る円形の開口(切取部131b)を設け、その開口を円板状の取出板14bで塞いでもよい。この場合、取出板14bを回転させることにより、取出孔141bを各貫通孔の移動経路Aに重ねることができる。また、図10に示すように、固定板13cに各貫通孔の移動経路Aを跨る矩形の切り込み(切取部131c)を設け、その切り込みを矩形の取出板14cで塞いでもよい。この場合、取出板14cを切取部131cに沿って平行移動させることにより、取出孔141cを各貫通孔の移動経路Aに重ねることができる。
It should be noted that the above embodiment is merely an example, and it is apparent that appropriate modifications and corrections can be made in accordance with the spirit of the present invention. For example, as shown in FIG. 9, a circular opening (
移動板は、貫通孔に挿入された所望の試料容器を取出孔の移動経路まで移動可能なものであればよく、回転するものに限らず、水平面内で平行移動するもの等であってもよい。
移動板の各貫通孔のピッチが大きい場合などには、取出板の取出孔を、各貫通孔の間の部分の下方を通過するように移動させてもよい。これにより、開閉板で取出孔を塞がなくても、取出孔から不所望の試料容器が落下することを防止することができる。
The moving plate only needs to be able to move the desired sample container inserted into the through-hole to the moving path of the take-out hole, and is not limited to a rotating plate, and may be a plate that moves in parallel in a horizontal plane. .
When the pitch of each through-hole of a movement board is large, you may move the extraction hole of an extraction board so that the downward direction of the part between each through-hole may pass. Accordingly, it is possible to prevent an undesired sample container from dropping from the extraction hole without closing the extraction hole with the opening / closing plate.
10、50…試料容器搬送装置
11、51…ラック
12…移動板
121…貫通孔
122…回転軸
13、13b、13c…固定板
131、131b、131c…切取部
14、14b、14c…取出板
141、141b、141c…取出孔
142…回転軸
15…開閉板
151…回転軸
152…回転部材
153…ばね
154…縁
17…昇降ユニット
18…搬送ユニット
181…搬送アーム
182…保持部
19…容器受け部材
191…コの字型部材
192…容器支持部
193…軸
21…サーボモータ
22…昇降アーム
23…開閉機構
30…試料採取部
41…第1駆動部
42…第2駆動部
43…第3駆動部
44…第4駆動部
45…制御部
46、57…試料容器
52…保持穴
53…水平アーム
54…アーム台
55…グリッパ
551…グリッパ本体
552…指部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
b) 前記移動板の下方に固定して配置されており、該移動板の一部を覆うことにより該移動板により移動される試料容器の一部を底部で支える固定板と、
c) 前記固定板で覆われない部分の前記移動板を覆いつつ前記複数の移動経路を跨ぐように移動可能であって、1本の試料容器が通過可能な取出孔を有する取出板と、
d) 前記取出孔の下方で試料容器を受け、その位置と所定の搬送先位置の間で試料容器を移動させる容器受け部と
を備え、
前記取出孔の移動経路と前記複数の移動経路が交差していることを特徴とする試料容器搬送装置。 A disc-shaped moving plate a plurality have a through-hole that a) the sample container is inserted, the sample container inserted into the through hole by rotating around axis a center of the circle into a plurality of travel route A moving plate that moves along the horizontal direction,
b) are arranged and fixed below the movable plate, a support Ru solid Teiita a portion of the sample container that will be moved by the moving plate by covering a portion of the moving plate at the bottom,
c) an extraction plate having an extraction hole that is movable so as to straddle the plurality of movement paths while covering the moving plate of the portion not covered with the fixed plate ;
d) a container receiving portion for receiving the sample container below the extraction hole and moving the sample container between the position and a predetermined transport destination position ;
The removal hole sample container transport device moving path and the plurality of travel route is characterized that you have crossed the.
前記取出板が、前記円弧に沿う円周を有し、該円弧に沿って回転する円板であることを特徴とする請求項1に記載の試料容器搬送装置。 The portion not covered with the fixed plate is a part of the arcuate shape of the moving plate ,
The sample container transport device according to claim 1, wherein the extraction plate is a disc having a circumference along the arc and rotating along the arc.
前記容器受け部の上昇に連動して前記取出孔を開口し、前記容器受け部の降下に連動して前記取出孔を塞ぐ開閉板を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の試料容器搬送装置。 The container receiving part raises / lowers the sample container below the extraction hole;
3. The sample according to claim 1, further comprising an opening / closing plate that opens the extraction hole in conjunction with the rising of the container receiving portion and closes the extraction hole in conjunction with the lowering of the container receiving portion. Container transport device.
前記容器受け部の上下動に伴って昇降する昇降部材と、
前記回転軸に固定されており、前記昇降部材との接触時に該回転軸に対して傾斜した方向より力を受ける接触部を有し、該力が該接触部に加わると該回転軸とともに回転する回転部材と
を備えることを特徴とする請求項3に記載の試料容器搬送装置。 The open / close plate rotates about a rotation axis at a position shifted from the take-out hole to open and close the take-out hole;
An elevating member that elevates as the container receiver moves up and down;
A contact portion that is fixed to the rotating shaft and receives a force from a direction inclined with respect to the rotating shaft when in contact with the elevating member, and rotates together with the rotating shaft when the force is applied to the contact portion. The sample container transport device according to claim 3, further comprising a rotating member.
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