JP6504900B2

JP6504900B2 - 試料搬送装置

Info

Publication number: JP6504900B2
Application number: JP2015087732A
Authority: JP
Inventors: 祐一高波; 貴紀武山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2015-04-22
Filing date: 2015-04-22
Publication date: 2019-04-24
Anticipated expiration: 2035-04-22
Also published as: JP2016203309A

Description

本発明は、試料搬送装置に関し、特に、複数の試料容器を搭載したバケットをマニピュレータによって搬送する技術に関する。

試料搬送装置は、例えば試験管などの試料容器を搬送する装置である。具体的には、試料搬送装置はマニピュレータを備えており、マニピュレータが試料容器を把持して試料容器を搬送する。試料搬送装置は、例えば、遠心分離装置と共に用いられ、あるいは遠心分離装置に組み込まれて用いられ、試料を入れた試料容器を遠心分離処理を行うロータへ搬送するなどの処理を行う。

搬送効率向上ために、従来、バケットと呼ばれる樹脂ケースに複数の試料容器を搭載し、当該バケットを搬送する方法が用いられている。例えば、遠心分離装置において、試料搬送装置は、まず試料容器を搬送してバケットに搭載し、その後当該バケットを搬送してロータにセットするなどの処理を行っている。

従来、１つのマニピュレータにより試料容器とバケットの両方を搬送することが提案されている。例えば、特許文献１には、試料容器を把持するマニピュレータが、バケットに設けられた把持ピンを把持することで、複数の試料容器を搭載したバケットを保持することが開示されている。また、特許文献２には、試料容器を把持するマニピュレータが受け装置を介して複数の試料容器を搭載したバケットを保持する搬送装置が開示されている。特許文献２においては、受け装置にカラー（水平方向への凸部）を設け、グリッパフィンガーの先端を当該カラーに引っ掛ける構造が開示されている。

特表２０１４−５３０７５７号公報特開２０００−２８３８３５号公報

試料容器を搬送するマニピュレータの把持部（試料容器などを掴む部分）の把持力は十分に大きくないのが一般的である。そのため、重量のあるバケットを確実に保持するために、バケットに設けられる柱状体（例えば把持ピン）をマニピュレータの把持部に引っ掛けて保持することが考えられる。マニピュレータの把持部を柱状体に引っ掛ける際に、マニピュレータの把持面と柱状体との間で滑りが生じると、マニピュレータの把持面が摩耗するおそれがある。

本発明の目的は、マニピュレータが試料容器を搭載したバケットを保持する際に、マニピュレータの把持面の摩耗を防止することにある。

本発明に係る試料搬送装置は、柱状体を有し、遠心分離処理される試料を入れた試料容器が搭載されるバケットと、前記バケットを搬送するために設けられ、前記バケットの搬送時に前記柱状体を把持する開閉可能な複数の把持部を有するマニピュレータと、を備え、前記柱状体は、鉛直上方に延びる軸体、前記軸体から水平方向に突出する水平突出部、及び、前記水平突出部よりも下方において前記軸体に沿って上下にスライド可能なスライド部材を有し、前記各把持部は、前記スライド部材を把持した状態で前記スライド部材と共に上昇動作する過程において前記水平突出部に引っ掛かる引っ掛け構造を有する、ことを特徴とする。

上記構成によれば、複数の把持部は、まず水平突出部よりも下側にあるスライド部材を把持する。その把持状態を維持しつつ複数の把持部が上昇動作する。当該上昇動作により引っ掛け構造が水平突出部に引っ掛かる。スライド部材は上下方向にスライド可能であるから、複数の把持部の上昇動作に伴いスライド部材も上昇動作する。つまり、複数の把持部によるバケットの引っ掛け保持動作の間に、複数の把持部とバケット（スライド部材）との間に滑りを生じさせず、あるいは仮にそれがあってもその滑り量は僅かに留まるので、複数の把持部におけるバケットとの接触面の摩耗が防止される。

望ましくは、前記引っ掛け構造が前記水平突出部に引っ掛かった状態において、前記スライド部材と前記水平突出部との間に隙間が生じる、ことを特徴とする。引っ掛け構造が水平突出部に引っ掛かる前にスライド部材が水平突出部と接触すると、それ以上スライド部材が上側へスライドできなくなる。その状態において複数の把持部がさらに上昇動作を行えば、複数の把持部とスライド部材との間で滑りが生じることになる。つまり、複数の把持部のバケットとの接触面に摩耗が生じてしまう。当該構成によれば、スライド部材の上昇運動の強制停止による滑りが回避されるので、複数の把持部における接触面の摩耗を防止できる。

望ましくは、前記スライド部材は、前記軸体の側面を覆う円筒形状である、ことを特徴とする。スライド部材が円筒形状であれば、複数の把持部は、水平方向の任意の方向から好適にスライド部材を把持することができる。

望ましくは、前記スライド部材と前記軸体とに跨って設けられ、前記スライド部材の前記軸体の周方向への回転を防止する回転防止構造をさらに有する、ことを特徴とする。スライド部材の回転を防止することで、複数の把持部により把持された状態においてバケットが回転することを防止できる。

望ましくは、前記各把持部は、下方に延びる延伸部分、及び、閉状態において前記延伸部分から少なくとも水平方向に折れ曲がり前記引っ掛け構造を形成する鉤状部分を有する、ことを特徴とする。また、望ましくは、前記鉤状部分は、水平方向を向いた面であって前記スライド部材に接触する把持面、及び、上方を向いた面であって前記水平突出部に接触する引っ掛け面、を有する、ことを特徴とする。

複数の把持部が閉状態の場合に、複数御把持部が有する各鉤状部分が少なくとも水平方向に延びることで、複数の鉤状部分が水平突出部に引っ掛かることができる。より好ましくは、鉤状部分が延伸部に対して水平方向以上に折れ曲がっている、つまり鉤状部の引っ掛け面が、上側及び延伸部側を向く斜面となっている。このとき、引っ掛かり時において引っ掛け面と接触する水平突出部の下側面も引っ掛け面に対応して、下側及び柱状体側を向く斜面となっているのが好ましい。これにより、引っ掛かり時において、引っ掛け面が水平突出部に対して滑って引っ掛け保持が外れてしまうことを防止でき、より確実にマニピュレータがバケットを引っ掛け保持可能となる。

望ましくは、前記マニピュレータは、バケット搬送工程の前及び後に設けられた容器搬送工程において前記試料容器を搬送する、ことを特徴とする。

本発明によれば、マニピュレータが試料容器を搭載したバケットを保持する際に、マニピュレータの把持面の摩耗を防止することができる。

本実施形態に係る試料搬送装置が組み込まれた遠心分離機の概略構成を示す平面図である。遠心分離部の側面図である。本実施形態に係る試料搬送装置が有するマニピュレータの斜視図である。フィンガ部分の拡大図を示す図である。カバーが省略されたフィンガ部分の拡大図である。複数のフィンガの開閉動作の様子を示す図である。マニピュレータが試験管を保持した状態を示す図である。閉状態におけるフィンガの先端部分の拡大側面図である。バケットの斜視図、側面図、及び正面図である。バケットが有する突出棒の断面図である。マニピュレータによる突出棒の把持動作を示す図である。マニピュレータがバケットを保持した状態を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態に係る試料搬送装置が組み込まれた遠心分離装置１０の概略構成を示す平面図である。遠心分離装置１０は、試料容器としての試験管１２に入れられた試料（例えば血液など）に遠心力を作用させて遠心分離を行う装置である。遠心分離装置１０は、複数の試験管１２を収容可能なラック１４を搬送するラック搬送機構１６、複数の試験管１２を搭載可能なバケット１８、バケット１８を置くための第１バケット台２０ａ及び第２バケット台２０ｂ、水平方向に回転可能なロータ２２、試験管１２及びバケット１８を保持するマニピュレータ２４を有し試験管１２及びバケット１８を搬送するための容器・バケット搬送機構２６、並びに容器・バケット搬送機構２６を制御する制御部２８を含んで構成されている。遠心分離装置１０は、遠心分離処理にあたり、試料を入れた複数の試験管１２をバケット１８に搭載し、試料を入れた複数の試験管１２を搭載した複数のバケット１８をロータ２２にセットした上で、ロータ２２において遠心分離処理が行われる。遠心分離装置１０に含まれる構成要素のうち、試料搬送装置とはマニピュレータ２４及びバケット１８を含む概念である。図１において、遠心分離装置１０の幅方向をＸ方向、奥行き方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向とする。

ラック搬送機構１６は、主搬送路３０、第１供給側ラック配置部３２ａ、第２供給側ラック配置部３２ｂ、副搬送路３４、及び回収側ラック配置部３６を含んで構成されている。

主搬送路３０は、搬送装置などから送られてくる、遠心分離処理前の試料を入れた試験管（以下処理前試験管１２ａと記載する）を複数収容したラック１４を第１供給側ラック配置部３２ａあるいは第２供給側ラック配置部３２ｂへ搬送するための経路である。また、主搬送路３０は、遠心分離処理を終えた試料を入れた試験管（以下処理後試験管１２ｂと記載する）を収容したラック１４を回収側ラック配置部３６から分注装置や分析装置へ搬送するための経路でもある。

第１供給側ラック配置部３２ａ及び第２供給側ラック配置部３２ｂは、処理前試験管１２ａを収容した複数のラック１４を待機させる場所である。本実施形態では、１つのラック１４に５本の試験管１２が収容可能であり、第１供給側ラック配置部３２ａ及び第２供給側ラック配置部３２ｂにはそれぞれ８個のラック１４が配置可能となっている。つまり、第１供給側ラック配置部３２ａ及び第２供給側ラック配置部３２ｂにはそれぞれ４０本の処理前試験管１２ａを待機させることが可能である。

副搬送路３４は、容器・バケット搬送機構２６によって処理前試験管１２ａがバケット１８へ移され、空となったラック１４を回収側ラック配置部３６へ搬送するための経路である。

回収側ラック配置部３６は、空のラック１４を待機させる場所である。この場所で待機中の空のラック１４には、バケット１８から搬送されてくる処理後試験管１２ｂが収容される。処理後試験管１２ｂを収容したラック１４は、主搬送路３０を通って分注装置や分析装置などへ搬送される。なお、回収側ラック配置部３６も、８個のラック１４が配置可能となっている。

第１バケット台２０ａ及び第２バケット台２０ｂは、バケット１８を置くための場所である。本実施形態においては、１つのバケットには１０個の試験管差し込み穴１８ａが設けられており、つまりバケット１つは１０本の試験管１２を搭載可能となっている。第１バケット台２０ａ及び第２バケット台２０ｂにはそれぞれ４個のバケット１８が配置可能となっている。つまり、第１バケット台２０ａ及び第２バケット台２０ｂには、それぞれ４０本の試験管１２が配置可能である。

ロータ２２は、遠心分離処理を行う機構である。本実施形態では、ロータ２２には、複数の試験管１２を搭載したバケット１８を４個セットすることができる。ロータ２２においてバランスを取るために、４つのバケット１８は、ロータ２２の回転中心に対して９０度ずつの回転対称となるセット位置（セット位置２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、及び２２ｄ）にセットされる。４つのバケット１８がセットされた状態で、ロータ２２が水平面（ＸＹ平面）において回転することで、４つのバケット１８に搭載された複数の試験管１２内の試料に対して遠心分離処理が行われる。なお、ロータ２２は、第１バケット台２０ａ及び第２バケット台２０ｂの下方に位置している。

容器・バケット搬送機構２６は、Ｘ方向、つまり遠心分離装置１０の幅方向に移動可能な搬送ベース５０、基端が搬送ベース５０に接続され、Ｙ方向、つまり遠心分離装置１０の奥行き方向に伸縮可能な水平アーム５２、水平アーム５２の先端部分に設けられ、Ｚ方向、つまり遠心分離装置１０の高さ方向に伸縮可能であり、試験管１２及びバケット１８を保持するマニピュレータ２４を含んで構成されている。マニピュレータ２４の下端部には把持対象（試験管１２及びバケット１８）を把持する把持部としての複数のフィンガ（図１において不図示）が設けられている。搬送ベース５０、水平アーム５２、複数のフィンガを含むマニピュレータ２４は、制御部２８から送られる制御信号に基づいて動作する。複数のフィンガ７２の位置、つまり把持対象を把持する位置は、搬送ベース５０、水平アーム５２、及びマニピュレータの協働により、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の３方向に自由に動かすことが可能となっている。

制御部２８は、例えばＣＰＵやマイクロプロセッサなどで構成され、容器・バケット搬送機構２６を動作させるための制御を行う。具体的には、容器・バケット搬送機構２６に対して制御信号を送信することで容器・バケット搬送機構２６の動作制御を行う。制御部２８は、ＣＰＵあるいはマイクロプロセッサがメモリ（図１において不図示）に記憶されたプログラムを読み込み、当該プログラムに従って、あるいはユーザの指示に従って容器・バケット搬送機構２６の制御を行う。

以下、遠心分離装置１０における試験管１２及びバケット１８の搬送処理の流れについて説明する。

まず、複数の処理前試験管１２ａはラック１４に収容された状態で搬送装置などから主搬送路３０に搬送されてくる。ラック搬送機構１６は、不図示の搬送手段により、主搬送路３０に搬送されてきた複数の試験管１２を収容したラック１４を第１供給側ラック配置部３２ａに送る。

第１供給側ラック配置部３２ａに処理前試験管１２ａを収容したラック１４が８個蓄積されると、容器・バケット搬送機構２６は、第１供給側ラック配置部３２ａに待機しているラック１４から第１バケット台２０ａに配置されているバケット１８へ処理前試験管１２ａを移送する。具体的には、マニピュレータ２４が有する複数のフィンガは、処理前試験管１２ａを把持し、その状態で上昇することでラック１４から処理前試験管１２ａを引き抜く。そして、マニピュレータ２４の把持部は、把持状態を維持したまま第１バケット台２０ａに配置されたバケット１８の試験管差し込み穴１８ａの鉛直上方まで水平移動する。その後、マニピュレータ２４の把持部は、下降することにより処理前試験管１２ａをバケット１８の試験管差し込み穴１８ａへ差し込む。以上の動作を繰り返すことで、処理前試験管１２ａがラック１４からバケット１８へ移送される。

上述の通り、第１供給側ラック配置部３２ａには４０本の処理前試験管１２ａが待機可能であり、第１バケット台２０ａにも４０本の試験管１２が配置可能であるから、第１供給側ラック配置部３２ａに待機した全ての処理前試験管１２ａは、第１バケット台２０ａに配置された４つのバケットに全て搭載される。なお、第１供給側ラック配置部３２ａからバケット１８への移送処理の間に搬送されてくる処理前試験管１２ａを収容したラック１４は、ラック搬送機構１６により第２供給側ラック配置部３２ｂへ送られる。

第１供給側ラック配置部３２ａに配置された全ての処理前試験管１２ａがバケット１８へ移されると、ラック搬送機構１６は、空となったラック１４を回収側ラック配置部３６へ送る。それと共に、容器・バケット搬送機構２６は、複数の処理前試験管１２ａを搭載した４つのバケット１８を第１バケット台２０ａからロータ２２まで搬送し、ロータ２２にセットする処理を行う。具体的には、マニピュレータ２４がバケット１８を保持して搬送し（当該保持方法については後に詳述する）、バケット通し孔４０を介して第１バケット台２０ａの下方に位置するロータ２２のセット位置２２ａにバケット１８をセットする。セット位置２２ａにバケット１８がセットされたロータ２２は、時計回り（反時計回りでもよい）に９０度回転しバケット通し孔４０の直下にセット位置２２ｂを配置させる。そして、マニピュレータ２４は２つめのバケット１８を保持して搬送し、バケット通し孔４０を介してセット位置２２ｂに２つめのバケット１８をセットする。この処理を繰り返すことで４つのバケット１８がロータ２２にセットされる。

図２（ａ）に、バケット１８がセットされたロータ２２の側面図が示されている。ロータ２２の各セット位置２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、及び２２ｄには、それぞれカゴ６０が設けられており、４つのバケット１８は、４つのカゴ６０それぞれに載置される。カゴ６０は、ロータ２２の周方向に延びる軸６２により軸支されている。

４つのバケット１８がロータ２２にセットされると、ロータ２２が水平面において回転することで遠心分離処理が行われる。図２（ｂ）に、ロータ２２における遠心分離処理の様子が示されている。バケット１８が載置されるカゴ６０は、周方向に延びる軸６２で軸支されているから、ロータ２２が回転するとカゴ６０は遠心力を受け、その下側面がロータの径方向外側へ向く。これに伴い、バケット１８に搭載された試験管１２の底側もロータ２２の径方向外側へ向く。これにより試験管１２の底側方向へ遠心力が加えられる。

遠心分離処理の終了後、容器・バケット搬送機構２６は、ロータ２２から４つのバケット１８を第１バケット台２０ａへ搬送する。この場合においても、ロータ２２を９０度ずつ回転させながら、バケット通し孔４０の直下に位置するセット位置２２ａ〜ｄにセットされたバケット１８を保持して第１バケット台２０ａまで搬送する。さらに、容器・バケット搬送機構２６は、第１バケット台２０ａへ搬送された４つのバケット１８に搭載された処理後試験管１２ｂを回収側ラック配置部３６に配置された空のラック１４へ移送する。処理後試験管１２ｂを収容したラック１４は、回収側ラック配置部３６から主搬送路３０を通って分注装置あるいは分析装置などに送られる。

この後、容器・バケット搬送機構２６は、第２供給側ラック配置部３２ｂに配置された処理前試験管１２ａを第２バケット台２０ｂに配置された４つのバケットへ移送し、処理前試験管１２ａを搭載した４つのバケットを第２バケット台２０ｂからロータ２２へ搬送してセットする。ロータ２２において遠心分離処理が終了すると、ロータ２２から４つのバケット１８を第２バケット台２０ｂへ搬送し、第２バケット台２０ｂに搬送された４つのバケット１８から処理後試験管１２ｂを回収側ラック配置部３６に送られた空のラック１４へ移送する。

上記の処理を繰り返すことで、次々に遠心分離処理が行われる。

以下、マニピュレータ２４の詳細構造について詳細に説明する。

図３は、マニピュレータ２４の斜視図である。マニピュレータ２４は、鉛直方向に延びる垂直アーム７０、及び垂直アーム７０の下端に設けられる複数のフィンガ７２を含んで構成される。マニピュレータ２４は、ベルト機構に直結されており、当該ベルト機構によって上下方向（Ｚ方向）に移動可能となっている。

図４は、マニピュレータ２４の下端部分、つまりフィンガ７２部分の拡大図である。本実施形態においては、図４に示すように、複数のフィンガ７２には、近傍にある試料容器やバケットなどに干渉した際にフィンガ７２を保護するためのカバー７３がそれぞれ設けられている。

図５は、カバーを省略したフィンガ７２部分の拡大図である。図５以降の図面においてフィンガ７２に設けられたカバー７３（図４参照）の図示は省略する。本実施形態においては、マニピュレータ２４は４本のフィンガ７２を有している。各フィンガ７２は、下方に延びる枝部７４、及びフィンガ７２の先端部であって、枝部７４に対して内側（マニピュレータ２４の中心軸側）へ折れ曲がっている爪部７６を含んで構成されている。

爪部７６は爪部上面７６ａを有しており、後述するように爪部上面７６ａがバケット１８を引っ掛け保持する際のバケット１８との接触面になる。爪部７６の内側端部（内側面）には、比較的摩擦係数の大きい物質（例えばゴムなどの樹脂）で形成されたパッド７８が設けられている。後述するように、パッド７８のパッド内側面７８ａが把持対象（試験管１２やバケット１８）との接触面となる。

図６には、フィンガ７２の開閉動作の様子が示されている。本実施形態においては４つのフィンガ７２が設けられているが、複数のフィンガ７２は同様の動作により開閉するため、ここでは２つのフィンガ７２の開閉動作について説明する。複数のフィンガ７２は、垂直アーム７０との接続部であるフィンガ基端７２ａを中心に回動可能となっている。具体的には、複数のフィンガ７２は、その先端つまり爪部７６が、マニピュレータ２４の中心軸２４ａへ向かって近づく、あるいは中心軸２４ａから遠ざかるように回動可能となっている。フィンガ７２は当該回動動作により開閉する。当該回動動作は制御部２８からの制御信号に基づいて行われる。

図６（ａ）には開状態の２つのフィンガ７２が示されている。開状態においては、各フィンガ７２の枝部７４は鉛直方向に延伸している。図６（ｂ）には、複数のフィンガ７２が回動して閉状態となった様子が示されている。閉状態においては、爪部７６の内側端に設けられたパッド７８のパッド内側面７８ａが水平方向内側に向いている。

図７には、複数のフィンガ７２が試験管１２を保持した状態が示されている。図７に示すように、閉状態においてパッド内側面７８ａが水平方向に向いていることで、試験管１２を好適に保持できる。また、パッド７８は比較的摩擦係数が大きい物質で形成されるから、保持状態においてフィンガ７２が試験管１２をしっかりとグリップできる。

図８は、閉状態におけるフィンガ７２の先端部分、つまり爪部７６の拡大図である。上述のように、爪部７６は枝部７４に対して折れ曲がっているが、本実施形態においては、フィンガ７２の閉状態において、爪部上面７６ａが水平面（図８において１点鎖線で示す）に対して所定の角度を有している。具体的には、爪部上面７６ａが、上側及び外側（枝部７４側、あるいはマニピュレータ２４の中心軸２４ａ（図６参照）とは反対側）を向く斜面となるように、水平面に対して所定の角度θ（本実施形態では２５度程度）を有している。図８には１つのフィンガ７２のみが示されているが、他のフィンガ７２についても同様である。爪部上面７６ａを上側及び枝部７４側を向く斜面とすることで、後述するようにフィンガ７２がバケット１８をより好適に引っ掛け保持することが可能になる。

以下、図９から図１１を参照して、バケット１８の詳細構造について説明する。

図９には、バケット１８の斜視図（図９（ａ））、側面図（図９（ｂ））、及び正面図（図９（ｃ））が示されている。バケット１８は、バケットベース９０、及びバケットベース９０から鉛直上方へ延びる柱状の突出棒９２を含んで構成されている。

バケットベース９０には、上方に開口した１０個の試験管差し込み穴１８ａが設けられている。試験管差し込み穴１８ａには、マニピュレータ２４により試験管１２が上方から挿入され、それにより試験管１２はバケット１８に搭載される。本実施形態においては、バケットベース９０は樹脂で形成されているが、その他の材質で形成されてもよい。

突出棒９２は、マニピュレータ２４がバケット１８を保持する際に、複数のフィンガ７２により把持され、また、複数のフィンガ７２により引っ掛けられる部材である。図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示される通り、突出棒９２は、軸１００、傘部１０２、スライダ１０４、及びピン１０６を含んで構成されている。本実施形態においては、突出棒９２が有する各部材はステンレスで形成されているが、その他の材質で形成されてもよい。

軸１００は、円柱形状の部材であり、その基端はバケットベース９０の上面９０ａに接続されている。傘部１０２は、軸１００の上側端に連なって設けられる平面視において円形の平板状部材である。傘部１０２は、軸１００の側方、つまり水平方向に突出したフランジ部１０２ａを有している。スライダ１０４は、軸１００の側面外周に沿って設けられる部材であり、傘部１０２よりも下側において上下にスライド可能となっている。本実施形態では、スライダ１０４は軸１００の側面外周を覆うように設けられる円筒形状となっている。図９（ｃ）に示されるように、スライダ１０４の側面には少なくとも１つの長孔１０８が設けられる。長孔１０８は上下方向を長手方向とする孔である。本実施形態においては、スライダ１０４の対向する位置に２つの長孔１０８が設けられている。ピン１０６は、長孔１０８と協働してスライダ１０４の周方向への回転を防止する回転防止機構を形成するものである。本実施形態では、ピン１０６は軸１００に固定され、長孔１０８に挿通されている。長孔１０８を上下方向に延びる孔とし、そこにピン１０６を挿通することで、スライダ１０４の周方向への回転を防止しつつ、スライダ１０４の上下方向の運動を許容している。もちろん、回転防止機構としては、軸１００側に上下方向に延びる長孔を設け、スライダ１０４側に当該長孔に挿通されるピンを設けるようにしてもよい。

図１０は、突出棒９２の断面図である。フランジ部１０２ａの下側面において、その内周側が軸１００の外周に沿ってリング状に切り欠かれており、深さｄのリング状溝１１０が形成されている。また、フランジ部１０２ａ下側面の外周側、つまり非切り欠き部分にはフランジ下側斜面１１２が形成されている。フランジ下側斜面１１２は、下側及び内側（軸１００側）を向く斜面である。後述のように、フランジ下側斜面１１２は、フィンガ７２が突出棒９２を引っ掛け保持する際の爪部上面７６ａとの接触面となる。

なお、突出棒９２の上側面の外周側部分には、上側斜面１１４が設けられている。これは、下降してくるフィンガ７２が突出棒９２の外周側部分に当たった場合にフィンガ７２が外側へ逃げられるようにしたものである。

以下、図１を参照しながら図１１を用いて、複数のフィンガ７２によるバケット１８の保持動作について説明する。保持動作において、４つのフィンガ７２は同様の動作をするため、図１１においても、２つのフィンガ７２の動きに着目して説明する。

バケット１８を保持するにあたり、まず複数のフィンガ７２は、搬送ベース５０及び水平アーム５２の協働により、保持対象となるバケット１８が有する突出棒９２の鉛直上方まで移動される。そして、複数のフィンガ７２はその位置から、爪部７６、具体的には爪部７６の先端に設けられたパッド７８のパッド内側面７８ａがスライダ１０４の側方（好適にはスライダ１０４の上端部分の側方）に位置するまで下降動作する。その後複数のフィンガ７２は閉動作を行い、パッド内側面７８ａをスライダ１０４上端近傍に接触させる。つまりスライダ１０４を把持する。

図１１（ａ）に、複数のフィンガ７２がスライダ１０４を把持した状態が示されている。複数のフィンガ７２がスライダ１０４を把持した状態においては、爪部７６、具体的には爪部上面７６ａがフランジ部１０２ａ、具体的にはフランジ下側斜面１１２の鉛直下方に位置する。つまり、複数のフィンガ７２によりスライダ１０４を把持させることで、爪部上面７６ａのフランジ下側斜面１１２に対する位置決めを行っている。ここで、スライダ１０４は円筒形状となっているから、複数のフィンガ７２は、水平方向のいずれの方向からでも好適にスライダ１０４を把持可能となっている。

複数のフィンガ７２は、スライダ１０４を把持したまま、つまり閉状態のまま上昇動作を行う。すると、複数のフィンガ７２に把持されたスライダ１０４も共に上昇する。複数のフィンガ７２がスライダ１０４を把持したことにより爪部上面７６ａがフランジ下側斜面１１２の鉛直下方に位置決めされているから、その上昇動作の過程において、爪部上面７６ａとフランジ下側斜面１１２が接触する。爪部上面７６ａとフランジ下側斜面１１２が接触した後も、複数のフィンガ７２は引き続き上昇動作を行う。すると、爪部７６がフランジ部１０２ａに引っ掛かり、バケット１８は、複数のフィンガ７２により持ちあげられる。つまり、バケット１８は複数のフィンガ７２に引っ掛け保持される。

爪部７６がフランジ部１０２ａに引っ掛かった状態（以下単に「引っ掛け状態」と記載する）が図１１（ｂ）に示されている。引っ掛け状態において、複数のフィンガ７２が安定的にバケット１８を保持できるよう、爪部上面７６ａとフランジ下側斜面１１２の間に隙間が無いのが好ましい。つまり、爪部上面７６ａの形状は、フランジ下側斜面１１２に対応したものとなっているのが好ましい。

爪部上面７６ａが上側及び外側を向いており、フランジ下側斜面１１２が下側及び内側を向いていることで、爪部７６がフランジ部１０２ａの外側へ移動すること、つまり爪部７６の上面ａとフランジ部１０２ａの下側面との間に滑りが生じて爪部７６がフランジ部１０２ａの外側へ滑って外れてしまうことを防止している。

フランジ部１０２ａの下側面にリング状溝１１０が形成されていることで、引っ掛け状態において、スライダ１０４の上端とフランジ部１０２ａの下側面との間に隙間が生じている。さらに、引っ掛け状態において、ピン１０６がスライダ１０４に設けられた長孔１０８の下端１０８ａに接触していない。これらは、複数のフィンガ７２がスライダ１０４を把持して上昇動作し、爪部７６がフランジ部１０２ａに引っ掛かるまでの間に、共に上昇するスライダ１０４の上昇動作がフランジ部１０２ａあるいはピン１０６により阻害されないことを意味する。つまり、複数のフィンガ７２がスライダ１０４を把持してから爪部７６がフランジ部１０２ａに引っ掛かるまでの間、複数のフィンガ７２とスライダ１０４は一体となって移動し、パッド内側面７８ａとスライダ１０４との間に滑りが生じない。これにより、パッド内側面７８ａの摩耗を防止している。

複数のフィンガ７２によりスライダ１０４のどの位置が把持されるかによって、引っ掛け状態におけるスライダ１０４の位置が変わる。したがって本実施形態では、引っ掛け状態において、スライダ１０４がフランジ部１０２ａに接触しないようにするために、複数のフィンガ７２はスライダ１０４の上端近傍を把持している。

図１２に、複数のフィンガ７２がバケット１８を引っ掛け保持した状態が示されている。この状態において搬送ベース５０及び水平アーム５２の協働により、複数のフィンガ７２が水平方向に移動させられることでバケット１８が搬送される。

バケット１８の搬送先において、複数のフィンガ７２は、以下のようにしてバケット１８を放す（保持状態を解除する）。まず、搬送先において、バケット１８を引っ掛け保持した状態の複数のフィンガ７２は下降動作を行う。バケット１８の底面が床面に接触した後も、複数のフィンガ７２は引き続き下降動作を行い、爪部上面７６ａとフランジ下側斜面１１２の接触状態が解除され、フランジ下側斜面１１２に干渉することなく爪部７６を水平方向に移動できる位置まで下降する。複数のフィンガ７２の当該下降動作に伴い、スライダ１０４も下降する。その後、複数のフィンガ７２は開動作を行うことでバケット１８の保持状態を解除する。このように、複数のフィンガ７２がバケット１８を放す際にも、パッド内側面７８ａとスライダ１０４の間に滑りは生じず、パッド内側面７８ａが摩耗することがない。

以上、本実施形態によれば、複数のフィンガ７２は、爪部７６をフランジ部１０２ａに引っ掛けることで、バケット１８を引っ掛け保持する。そのため、複数のフィンガ７２の把持力が弱い場合であっても、バケット１８を好適に保持することができる。また、バケット１８の突出棒９２に上下にスライドするスライダ１０４を設けたことで、爪部７６をフランジ部１０２ａに引っ掛ける動作を行う際に、複数のフィンガ７２の把持面であるパッド内側面７８ａと突出棒９２との間で滑りが生じないため、パッド内側面７８ａの摩耗が防止される。

本実施形態では、マニピュレータが４本のフィンガを有する例について説明したが、フィンガの数は２以上の任意の数であってよい。また、爪部上面の向きについて、本実施形態では爪部上面７６ａが上側及び外側を向く斜面となっていたが、爪部上面はフィンガが閉状態において少なくとも水平面と平行であればよい。あるいは、本実施形態のリング状溝１１０のように、フランジ部の下側面に溝が設けられている場合には、フィンガの一部が当該溝に入り込んでこれに引っ掛かるＵ字状などの構造となっていてもよい。

本実施形態では、バケット１８の突出棒９２に含まれる軸１００の形状を円柱形状とし、それに伴いスライダ１０４を円筒形状としていたが、突出棒の軸は柱状であればその他の形状、例えば角柱状などであってもよい。この場合、スライダも軸の形状に対応して筒形状とするのが好ましい。なお、軸１００を角柱状とし、スライダを角筒状とすれば、本実施形態で設けられていたスライダの回転防止機構を設ける必要はない。

本実施形態では、軸１００の上端に連なって傘部１０２が設けられており、つまりフランジ部１０２ａが突出棒９２の上端部に設けられていたが、フランジ部は必ずしも突出棒の上端部に設けられる必要はない。ただし、スライダはフランジ部よりも下方において軸の側面に沿って上下にスライド可能であることを要する。

また、本実施形態では、スライダ１０４とフランジ部１０２ａを接触させない機構としてリング状溝１１０を設けたが、スライダ１０４とフランジ部１０２ａを接触させないための機構として他の態様を採用することができる。例えば、フィンガの把持面からある程度離れた上方位置にフランジ部との引っ掛け部を形成するなど、フィンガの形状を工夫することでスライダとフランジ部との接触を回避するようにしてもよい。

１０遠心分離装置、１２試験管、１８バケット、２４マニピュレータ、７２フィンガ、７４枝部、７６爪部、７６ａ爪部上面、７８パッド、７８ａパッド内側面、９２突出棒、１００軸、１０２傘部、１０２ａフランジ部、１０４スライダ、１０６ピン、１０８長孔、１１０リング状溝、１１２フランジ下側斜面。

Claims

柱状体を有し、遠心分離処理される試料を入れた試料容器が搭載されるバケットと、
前記バケットを搬送するために設けられ、前記バケットの搬送時に前記柱状体を把持する開閉可能な複数の把持部を有するマニピュレータと、
を備え、
前記柱状体は、鉛直上方に延びる軸体、前記軸体から水平方向に突出する水平突出部、及び、前記水平突出部よりも下方において前記軸体に沿って上下にスライド可能なスライド部材を有し、
前記各把持部は、前記スライド部材を把持した状態で前記スライド部材と共に上昇動作する過程において前記水平突出部に引っ掛かる引っ掛け構造を有する、
ことを特徴とする、試料搬送装置。
前記引っ掛け構造が前記水平突出部に引っ掛かった状態において、前記スライド部材と前記水平突出部との間に隙間が生じる、
ことを特徴とする、請求項１に記載の試料搬送装置。
前記スライド部材は、前記軸体の側面を覆う円筒形状である、
ことを特徴とする、請求項２に記載の試料搬送装置。
前記スライド部材と前記軸体とに跨って設けられ、前記スライド部材の前記軸体の周方向への回転を防止する回転防止構造をさらに有する、
ことを特徴とする、請求項３に記載の試料搬送装置。
前記各把持部は、下方に延びる延伸部分、及び、閉状態において前記延伸部分から少なくとも水平方向に折れ曲がり前記引っ掛け構造を形成する鉤状部分を有する、
ことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の試料搬送装置。
前記鉤状部分は、水平方向を向いた面であって前記スライド部材に接触する把持面、及び、上方を向いた面であって前記水平突出部に接触する引っ掛け面、を有する、
ことを特徴とする、請求項５に記載の試料搬送装置。
前記マニピュレータは、バケット搬送工程の前及び後に設けられた容器搬送工程において前記試料容器を搬送する、
ことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の試料搬送装置。