JP6666576B1 - 低温保管システム - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成で、低温格納庫内への熱の持ち込みを抑制でき、駆動音が小さく、往復動部の低温格納庫内での位置決めが容易で、低温格納庫外の装置構成が大型化しない低温保管システムを提供すること。【解決手段】低温保管システム100であって、低温格納庫110と、保管対象Cを搬入出する移送機構120とを有し、移送機構120は、庫内ユニット121と、外部ユニット140とを有し、庫内ユニット121は、保管対象Cを保持し昇降可能に設けられた往復動部122と、往復動部122の昇降をガイドする旋回ガイド126と、往復動部122を昇降させる昇降部材131を有し、外部ユニット140は、旋回ガイド126に接続可能な旋回伝達部141と、昇降部材131に接続可能な昇降伝達部147と、旋回伝達部141および昇降伝達部147を低温格納庫内へ進退させる着脱移動部150とを有すること。【選択図】図1
Description
本発明は、低温下で保管対象を保管する低温保管システムに関し、特に、医学、生物工学および薬学において薬剤を発見したり設計したりするプロセスにおいて用いられる創薬用試料を低温下で保管する低温保管システム、移送機構、および、低温格納庫に関する。
従来、試料を収容した容器を低温で保管する低温保管システムとして、保管対象(容器201)を複数保持した保管プレート203を上下方向に複数収容する保管トレイと、保管トレイを複数格納する低温格納庫(低温格納室105)と、低温格納庫(低温格納室105)に隣接して設けられた外部環境よりも低温な作業室106と、作業室106に隣接して設けられた入出庫室108と、作業室106内に設けられ保管プレート203を搬送するとともに保管トレイ203に出し入れする移送機構(プレート搬送機構110)と、作業室106に設けられ保管プレート203から保管対象(容器201)を個別に取り出し可能なピックアップ機構120とを備えた低温保管システム100が知られている(例えば特許文献1参照)。
移送機構(プレート搬送機構110)は、保管トレイを低温格納庫(低温格納室105)から作業室106に上下方向に個別に出し入れする保管トレイ移動手段と、保管プレート203を保管トレイから個別に出し入れする保管プレート移動手段112とを有するとともに、作業室106内を移動可能に構成されている。
この特許文献1に記載の低温保管システム100では、複数の保管対象(容器201)が保管プレート203に保持されるとともに、複数の保管プレート203が保管トレイに保持され、所望する保管対象(容器201)を低温格納庫(低温格納室105)から取り出す際に、保管トレイを低温格納室105から抜き出した後、作業室106において、保管トレイから保管プレート203を取り出し、当該保管プレート203から所望の保管対象(容器201)を取り出すことができるものである。
ところが、特許文献1に記載の低温保管システム100では、所望の保管対象(容器201)を低温格納室105から取り出す際に、保管トレイを低温格納室105から抜き出す必要があることから、所望しない保管プレート203や保管対象(容器201)も併せて低温格納室105から作業室106に取り出され、低温格納室105よりも室温が高い作業室106において、所望の保管対象(容器201)以外の保管対象(容器201)も温度が上昇することになる。その結果、保管対象(容器201)に収容された試料の品質が劣化する恐れがあるとともに、温度が上昇した保管トレイを低温格納室105に戻した際に低温格納室105の温度が上昇し、低温格納室105を冷却するための冷却材に多大なコストを必要とする問題があった。
上述した問題を解決するために、内部が低温に保たれた低温格納庫10と、低温格納庫10内に配置される複数の円盤状の回転ステージ13と、低温格納庫10に対して保管プレートPを搬入および搬出する移送機構20と、保管プレートPに保持された容器Cを他の保管プレートPに移し替えるピッキング機構とを備えた低温保管システム1が公知である(例えば特許文献2参照)。
この特許文献2に記載の低温保管システム1の移送機構20は、上下方向に沿って昇降可能に設けられた往復動部30と、往復動部30を上下方向に沿ってガイドするガイド手段40とを有しており、往復動部30は、一対の噛合チェーン32によって低温格納庫10の内外を上下動し、庫外ガイド70から駆動力を伝達された庫内ガイド50によって低温格納庫10内での上下方向移動時のブレを防止されるとともに、旋回方向への移動量を規定されるものである。
また、庫内ガイド50は、常に低温格納庫10内に配置されているため、特許文献1に記載の低温保管システム100に比べて低温格納庫10外から出入りする部材が少なく、低温格納室10内の温度の上昇を抑えることができる。
さらに、低温格納庫10内の保管対象(容器C)を取り出す際、トレイT上に設置された保管プレートPを、往復動部30で低温格納庫10の開口部付近まで搬送し、取り出したい保管対象(容器C)のみをピッキング機構によって取り出すため、他の保管対象(容器C)が外気に触れることがなく、温度変化による劣化を抑制できる。
この特許文献2に記載の低温保管システム1の移送機構20は、上下方向に沿って昇降可能に設けられた往復動部30と、往復動部30を上下方向に沿ってガイドするガイド手段40とを有しており、往復動部30は、一対の噛合チェーン32によって低温格納庫10の内外を上下動し、庫外ガイド70から駆動力を伝達された庫内ガイド50によって低温格納庫10内での上下方向移動時のブレを防止されるとともに、旋回方向への移動量を規定されるものである。
また、庫内ガイド50は、常に低温格納庫10内に配置されているため、特許文献1に記載の低温保管システム100に比べて低温格納庫10外から出入りする部材が少なく、低温格納室10内の温度の上昇を抑えることができる。
さらに、低温格納庫10内の保管対象(容器C)を取り出す際、トレイT上に設置された保管プレートPを、往復動部30で低温格納庫10の開口部付近まで搬送し、取り出したい保管対象(容器C)のみをピッキング機構によって取り出すため、他の保管対象(容器C)が外気に触れることがなく、温度変化による劣化を抑制できる。
ところが、上記特許文献等で公知の搬送システムは、さらなる改善の余地があった。
すなわち、上記特許文献2等で公知の搬送システムは、庫内ガイドは低温格納庫内に常に配置されているが、往復動部や往復動部を低温格納庫内外に進退させる噛合チェーンは、低温格納庫外から低温格納庫内の深部まで移動するため、低温格納庫外の熱を低温格納庫内に持ち込んでしまい、保管している容器に熱が伝わって劣化する虞や、冷却材にかかるコストが増加してしまう虞があった。
すなわち、上記特許文献2等で公知の搬送システムは、庫内ガイドは低温格納庫内に常に配置されているが、往復動部や往復動部を低温格納庫内外に進退させる噛合チェーンは、低温格納庫外から低温格納庫内の深部まで移動するため、低温格納庫外の熱を低温格納庫内に持ち込んでしまい、保管している容器に熱が伝わって劣化する虞や、冷却材にかかるコストが増加してしまう虞があった。
また、往復動部を低温格納庫外から庫内ガイド側へ受け渡す際、互いの位置決めが複雑化してしまう虞があった。
また、往復動部の上下動に噛合チェーンを使用しているため、噛合チェーンの噛み合わせ時や乗り継ぎ時に大きな音が発生する虞があった。
さらに、低温格納庫の深さや噛合チェーンの長さによっては、低温格納庫外に設けられた庫外ガイドが大きく重くなり、低温格納庫の上方の空間を高く確保しなければならない虞や、庫外ガイドを支えるための部材の強度を高くする必要があり、コストアップにつながる虞があった。
また、往復動部の上下動に噛合チェーンを使用しているため、噛合チェーンの噛み合わせ時や乗り継ぎ時に大きな音が発生する虞があった。
さらに、低温格納庫の深さや噛合チェーンの長さによっては、低温格納庫外に設けられた庫外ガイドが大きく重くなり、低温格納庫の上方の空間を高く確保しなければならない虞や、庫外ガイドを支えるための部材の強度を高くする必要があり、コストアップにつながる虞があった。
本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡単な構成で、低温格納庫外の熱の低温格納庫内への持ち込みを抑制でき、装置の駆動時に大きな音が発生することなく、往復動部の低温格納庫内での位置決めが容易で、低温格納庫外の装置が大型化しない低温保管システムを提供することを目的するものである。
本発明の低温保管システムは、低温下で保管対象を保管する低温保管システムであって、保管対象用の保管領域および開口部を有した低温格納庫と、前記低温格納庫に対して保管対象を搬入および搬出する移送機構とを有し、前記移送機構は、前記低温格納庫内に据え置き状態で設置される庫内ユニットと、前記低温格納庫外に設置される外部ユニットとを有し、前記庫内ユニットは、保管対象を保持する保持部と、前記保持部に接続され昇降可能に設けられた往復動部と、前記往復動部の昇降をガイドし前記低温格納庫内で旋回可能な旋回ガイドと、前記往復動部を前記低温格納庫内で昇降させる昇降部材を有し、前記外部ユニットは、前記旋回ガイドに接続可能な旋回伝達部と、前記昇降部材に接続可能な昇降伝達部と、前記旋回伝達部および前記昇降伝達部を前記低温格納庫内へ進退させる着脱移動部とを有することにより、前記課題を解決するものである。
請求項1にかかる発明の低温保管システムは、低温格納庫内に据え置き状態で設置される庫内ユニットと、低温格納庫外に設置される外部ユニットとを有し、庫内ユニットは、保管対象を保持する保持部と、保持部に接続され昇降可能に設けられた往復動部と、往復動部の昇降をガイドし旋回可能な旋回ガイドと、往復動部を昇降させる昇降部材を有しているため、往復動部や昇降部材を常に低温格納庫内に配置することができ、往復動部や昇降部材が低温格納庫外の熱を低温格納庫内に持ち込むことがない。
また、旋回ガイドおよび昇降部材が常に低温格納庫内に配置されているため、外部ユニット側の部材が低温格納庫の深部まで進入する必要がなく、旋回ガイドおよび昇降部材に駆動力を伝達可能な位置までの進入で済むため、低温格納庫内に低温格納庫外の熱を持ち込む量を抑制できるとともに、旋回ガイドと旋回伝達部との接続関係や、昇降部材と昇降伝達部との接続関係を簡単な構成にできる。
さらに、外部ユニットは庫内ガイドに駆動力を伝達するのみの構成で済むため、噛合チェーンを使用する場合に比べて、動作時に発生する音を抑制できる。
また、噛合チェーンを保持するための大きな空間を確保する必要がなく、装置全体の重量も軽く構成できる。
また、往復動部を直接昇降させる昇降部材は常に低温格納庫内に配置されているため、昇降部材自体の温度変化がなく、温度変化による膨張・収縮の影響を受けずに確実に目的の位置へ往復動部を移動できる。
また、旋回ガイドおよび昇降部材が常に低温格納庫内に配置されているため、外部ユニット側の部材が低温格納庫の深部まで進入する必要がなく、旋回ガイドおよび昇降部材に駆動力を伝達可能な位置までの進入で済むため、低温格納庫内に低温格納庫外の熱を持ち込む量を抑制できるとともに、旋回ガイドと旋回伝達部との接続関係や、昇降部材と昇降伝達部との接続関係を簡単な構成にできる。
さらに、外部ユニットは庫内ガイドに駆動力を伝達するのみの構成で済むため、噛合チェーンを使用する場合に比べて、動作時に発生する音を抑制できる。
また、噛合チェーンを保持するための大きな空間を確保する必要がなく、装置全体の重量も軽く構成できる。
また、往復動部を直接昇降させる昇降部材は常に低温格納庫内に配置されているため、昇降部材自体の温度変化がなく、温度変化による膨張・収縮の影響を受けずに確実に目的の位置へ往復動部を移動できる。
請求項2に記載の構成によれば、旋回ガイドは、昇降部材と相対的に回転可能に構成されているため、往復動部の旋回移動と昇降移動とを別々に実施することが可能である。
請求項3に記載の構成によれば、昇降部材は、側面にねじ歯車部を有したスクリュー状に形成され、往復動部は、ねじ歯車部に沿って昇降部材と相対的に移動可能に構成されているため、往復動部は、昇降部材を回転させるだけで昇降移動が可能であり、昇降部材自体は上下動する必要がないため、動作を安定させやすい。
また、往復動部を噛合チェーンの端部に吊るす場合に比べて、往復動部をスクリュー状の昇降部材に噛み合わせているため、動力伝達効率が上昇する。
請求項3に記載の構成によれば、昇降部材は、側面にねじ歯車部を有したスクリュー状に形成され、往復動部は、ねじ歯車部に沿って昇降部材と相対的に移動可能に構成されているため、往復動部は、昇降部材を回転させるだけで昇降移動が可能であり、昇降部材自体は上下動する必要がないため、動作を安定させやすい。
また、往復動部を噛合チェーンの端部に吊るす場合に比べて、往復動部をスクリュー状の昇降部材に噛み合わせているため、動力伝達効率が上昇する。
請求項4に記載の構成によれば、旋回伝達部は、少なくとも一部が樹脂で形成されているため、金属で形成されている場合に比べて旋回伝達部に蓄積される熱が少なくなり、低温格納庫内に伝わる熱を抑制できる。
また、旋回伝達部と旋回ガイドとの接続時、旋回伝達部の上部側が有する熱が旋回ガイド側に伝達しにくくなり、低温格納庫内に熱が伝わることをより一層抑制することができる。
請求項5に記載の構成によれば、昇降伝達部は、昇降部材と接続可能に構成された連結軸を有し、低温格納庫の開口部には、シャッタが設けられ、シャッタは、連結軸が通過可能な通過開口部を有しているため、往復動部を上下動する際、旋回伝達部と旋回ガイドとの接続を解除した状態で、シャッタで開口部を閉じたまま通過開口部を通過させた連結部と昇降部材とを接続することができ、開口部からの低温格納庫内の冷気の漏れを抑制することができる。
また、通過開口部がシャッタ側方まで延びる切欠き状に形成されている場合、通過開口部を通過させた連結軸を昇降部材に接続したまま、シャッタをスライドして外すこともできるため、連結軸と昇降部材との接続を解除することなく、開口部を旋回伝達部と旋回ガイドとを接続可能な大きさに広げることもできる。
また、旋回伝達部と旋回ガイドとの接続時、旋回伝達部の上部側が有する熱が旋回ガイド側に伝達しにくくなり、低温格納庫内に熱が伝わることをより一層抑制することができる。
請求項5に記載の構成によれば、昇降伝達部は、昇降部材と接続可能に構成された連結軸を有し、低温格納庫の開口部には、シャッタが設けられ、シャッタは、連結軸が通過可能な通過開口部を有しているため、往復動部を上下動する際、旋回伝達部と旋回ガイドとの接続を解除した状態で、シャッタで開口部を閉じたまま通過開口部を通過させた連結部と昇降部材とを接続することができ、開口部からの低温格納庫内の冷気の漏れを抑制することができる。
また、通過開口部がシャッタ側方まで延びる切欠き状に形成されている場合、通過開口部を通過させた連結軸を昇降部材に接続したまま、シャッタをスライドして外すこともできるため、連結軸と昇降部材との接続を解除することなく、開口部を旋回伝達部と旋回ガイドとを接続可能な大きさに広げることもできる。
請求項6に記載の構成によれば、開口部は、少なくとも旋回伝達部および昇降伝達部が通過可能で、且つ、保管対象を搬出入可能に形成されているため、低温格納庫内の庫内ユニットに、旋回伝達部および昇降伝達部を確実に旋回ガイドおよび昇降部材に接続することができる。
また、低温格納庫の上部を着脱可能な構成にすることで、低温格納庫の上部を外して開口部側を大きく開放することもできるため、低温格納庫内のメンテンナンスを容易に実施できる。
また、低温格納庫の上部を着脱可能な構成にすることで、低温格納庫の上部を外して開口部側を大きく開放することもできるため、低温格納庫内のメンテンナンスを容易に実施できる。
以下に本発明の一実施形態に係る搬送システム100について、図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態である低温保管システム100は、低温下で保管対象Cを保管するものであり、図1乃至図4に示すように、その内部が低温に保たれた低温格納庫110と、低温格納庫110内に位置を固定して配置される複数の板状のステージ115と、低温格納庫110に対して保管プレートPを搬入および搬出する移送機構120と、保管プレートPに保持された保管対象Cを他の保管プレートPに移し替えるピッキング機構(図示しない)とを備えている。
本発明の一実施形態である低温保管システム100は、低温下で保管対象Cを保管するものであり、図1乃至図4に示すように、その内部が低温に保たれた低温格納庫110と、低温格納庫110内に位置を固定して配置される複数の板状のステージ115と、低温格納庫110に対して保管プレートPを搬入および搬出する移送機構120と、保管プレートPに保持された保管対象Cを他の保管プレートPに移し替えるピッキング機構(図示しない)とを備えている。
低温格納庫110は、開口部111を開閉可能なシャッタ113をさらに有し、シャッタ113には、後述する連結軸149が通過可能な大きさの切欠き状の通過開口部114が設けられている。
このように、低温格納庫110の上面に開口部111を設けることにより、低温格納庫110内の冷気が外部に漏れ出すことを抑制し、低温格納庫110内を低温に維持することができる。
このように、低温格納庫110の上面に開口部111を設けることにより、低温格納庫110内の冷気が外部に漏れ出すことを抑制し、低温格納庫110内を低温に維持することができる。
また、各ステージ115には、トレイTが配置される複数の保管領域112が設けられており、各保管領域112には、トレイTの両側部を支持するフレームと、両側部のフレーム間に形成された上下方向に貫通する通過スリットとが設けられている。
トレイT上には、図9に示すように、複数の設置部T1が設けられ、各設置部T1には、試料を入れたキャップ付きの保管対象Cを複数収容した保管プレートPが着脱可能に設置される。
スリットは、トレイTおよび後述する保持部123を通過させることが可能な形状および大きさを有するものと、保持部123のみを通過させることが可能な形状および大きさを有するものが設けられている。
また、最上段のステージ115には、保管プレートPに保持された保管対象Cを他の保管プレートPに移し替えるピッキング作業を低温格納庫110内において行うことが可能であるため、保管対象Cの温度を低温に維持できる。
スリットは、トレイTおよび後述する保持部123を通過させることが可能な形状および大きさを有するものと、保持部123のみを通過させることが可能な形状および大きさを有するものが設けられている。
また、最上段のステージ115には、保管プレートPに保持された保管対象Cを他の保管プレートPに移し替えるピッキング作業を低温格納庫110内において行うことが可能であるため、保管対象Cの温度を低温に維持できる。
移送機構120は、低温格納庫110内に据え置き状態で設置される庫内ユニット121と、低温格納庫110外に設置される外部ユニット140とを有している。
庫内ユニット121は、ベアリングユニット130を介して低温格納庫110に相対的に回転可能に接続されており、トレイTを搬送する保持部123と、保持部123に接続され昇降可能に設けられた往復動部122と、往復動部122の昇降をガイドし低温格納庫110内で旋回可能な旋回ガイド126と、往復動部122を低温格納庫110内で昇降させる昇降部材131とを有している。
外部ユニット140は、旋回ガイド126に接続可能な旋回伝達部141と、昇降部材131に接続可能な昇降伝達部147と、旋回伝達部141および昇降伝達部147を低温格納庫110内へ進退させる着脱移動部150とを有している。
外部ユニット140は、旋回ガイド126に接続可能な旋回伝達部141と、昇降部材131に接続可能な昇降伝達部147と、旋回伝達部141および昇降伝達部147を低温格納庫110内へ進退させる着脱移動部150とを有している。
往復動部122は、旋回ガイド用ローラ124と昇降部材用ローラ125とをさらに有し、旋回ガイド用ローラ124は、旋回ガイド126に設けられた上下方向に延びるガイドロッド127を挟み込むように配置され、昇降部材用ローラ125は、スクリュー状に形成された昇降部材131の側面に設けられたねじ歯車部132の凹部に沿うように配置されている。
また、旋回ガイド126と昇降部材131とは、互いにベアリングユニット128を介して接続されており、相対的に回転可能に構成されている。
また、旋回ガイド126と昇降部材131とは、互いにベアリングユニット128を介して接続されており、相対的に回転可能に構成されている。
このように、庫内ユニット121である往復動部122、旋回ガイド126、昇降部材131を常に低温格納庫110内に配置することができるため、往復動部122、旋回ガイド126、昇降部材131が低温格納庫110外の熱を低温格納庫110内に持ち込むことがなく、低温格納庫110内を低温に保つことができる。
旋回伝達部141は、旋回用サーボモータ142から伝達ベルト146を介して駆動力を伝達されることで、上下方向に進退可能に構成され、旋回伝達部141の下部には、旋回ガイド126に接続可能に構成された連結ブロック144が設けられている。
また、旋回伝達部141は、上部と下部の間に樹脂プレート145を有しており、これによって、旋回伝達部141の下部側への、旋回伝達部141の上部側からの熱の伝播を抑制することができる。
また、旋回伝達部141は、上部と下部の間に樹脂プレート145を有しており、これによって、旋回伝達部141の下部側への、旋回伝達部141の上部側からの熱の伝播を抑制することができる。
昇降伝達部147は、昇降用サーボモータ148から駆動力を伝達され、上下方向に進退可能な連結軸149を有し、連結軸149の下部と昇降部材131の上部とは、カップリング133を介して着脱可能に構成されている。
着脱移動部150は、リニアガイド151で旋回伝達部141を上下方向に移動可能に構成されている。
着脱移動部150は、リニアガイド151で旋回伝達部141を上下方向に移動可能に構成されている。
このように、外部ユニット140は、低温格納庫110内の上部に進入するのみで庫内ユニット121に接続可能に構成されているため、低温格納庫110内に低温格納庫110外の熱を持ち込む量を抑制できる。
また、噛合チェーンを使用する場合に比べて、旋回ガイド126と旋回伝達部141との接続関係や、昇降部材131と昇降伝達部147との接続関係を簡単な構成にでき、駆動時の音も抑制できる。
さらに、外部ユニット140は、旋回伝達部141および昇降伝達部147の上下動のみで庫内ユニット121と着脱するため、外部ユニット140全体の移動量が少なく、低温格納庫110の上部に大きな空間を確保する必要がない。
また、噛合チェーンを使用する場合に比べて、旋回ガイド126と旋回伝達部141との接続関係や、昇降部材131と昇降伝達部147との接続関係を簡単な構成にでき、駆動時の音も抑制できる。
さらに、外部ユニット140は、旋回伝達部141および昇降伝達部147の上下動のみで庫内ユニット121と着脱するため、外部ユニット140全体の移動量が少なく、低温格納庫110の上部に大きな空間を確保する必要がない。
次に、本発明の低温保管システム100を用いた、トレイT上の保管プレートPに載置された保管対象Cの、低温格納庫110内での搬送方法について、図5乃至図8を用いて説明する。
まず、図5に示すように、シャッタ113の通過開口部114を通過させた連結軸149を、昇降部材131に接続することで、昇降用サーボモータ148の回転を昇降部材131に伝達可能にする。
これによって、低温格納庫110外からの操作で、低温格納庫110内の昇降部材131を旋回させて、往復動部122を上下方向に移動させることができる。
まず、図5に示すように、シャッタ113の通過開口部114を通過させた連結軸149を、昇降部材131に接続することで、昇降用サーボモータ148の回転を昇降部材131に伝達可能にする。
これによって、低温格納庫110外からの操作で、低温格納庫110内の昇降部材131を旋回させて、往復動部122を上下方向に移動させることができる。
また、開口部111は通過開口部114の部分のみ外部に開放されているため、低温格納庫110内の冷気が流出しにくく、外気が低温格納庫110内に流入しにくい。
これによって、低温格納庫110内の温度変化を最小限に留めることができ、低温格納庫110内の保管対象Cの劣化を抑制できる。
これによって、低温格納庫110内の温度変化を最小限に留めることができ、低温格納庫110内の保管対象Cの劣化を抑制できる。
次に、図6に示すように、昇降部材131を旋回させ、搬送する保管対象Cが載置されているトレイTの高さに往復動部122を移動させる。
このとき、旋回ガイド126と昇降部材131とは、互いにベアリングユニット128を介して接続されており、相対的に回転可能に構成されているため、昇降部材131が旋回すると、旋回ガイド126のガイドロッド127を挟み込んだ往復動部122は旋回せずに、ねじ歯車部132の凹部に沿って昇降部材用ローラ125が滑り、上下方向に移動することができる。
また、昇降部材131自体は上下動することなく、旋回動作のみで往復動部122を上下動させることができるため、動作を安定させやすく、往復動部122の移動量を調整しやすい。
このとき、旋回ガイド126と昇降部材131とは、互いにベアリングユニット128を介して接続されており、相対的に回転可能に構成されているため、昇降部材131が旋回すると、旋回ガイド126のガイドロッド127を挟み込んだ往復動部122は旋回せずに、ねじ歯車部132の凹部に沿って昇降部材用ローラ125が滑り、上下方向に移動することができる。
また、昇降部材131自体は上下動することなく、旋回動作のみで往復動部122を上下動させることができるため、動作を安定させやすく、往復動部122の移動量を調整しやすい。
搬送対象の保管対象Cが載置されているトレイTの高さに移動させた後、図7に示すように、シャッタ113を移動して開口部111を広く開け、旋回伝達部141を旋回ガイド126と接続し、旋回用サーボモータ142の回転を旋回ガイド126に伝達可能にする。
このとき、旋回ガイド126を旋回させることで往復動部122を旋回させることが可能だが、往復動部122は昇降部材131のねじ歯車部132の凹部に沿って旋回するため、旋回ガイド126を旋回させるのみでは往復動部122が上昇または下降してしまう。
そこで、旋回ガイド126を旋回させる際に昇降部材131も所定の量旋回させることで、往復動部122を上下動させることなく旋回させることができる。
このとき、旋回ガイド126を旋回させることで往復動部122を旋回させることが可能だが、往復動部122は昇降部材131のねじ歯車部132の凹部に沿って旋回するため、旋回ガイド126を旋回させるのみでは往復動部122が上昇または下降してしまう。
そこで、旋回ガイド126を旋回させる際に昇降部材131も所定の量旋回させることで、往復動部122を上下動させることなく旋回させることができる。
往復動部122は、図8に示すように、搬送する保管対象Cが載置されているトレイTに位置を合わせた後、昇降部材131を旋回させて保持部123でトレイTを持ち上げ、さらに、旋回ガイド126を旋回させて他のトレイTに干渉しない位置に保持部を旋回移動した後、往復動部122を開口部111側へ上昇させ、移送対象のトレイTを最上段のステージ115の上方側の空間まで移動させる。
次に、最上段のステージ115の上方側の空間において、保持部123を旋回させた後に下方側に移動させ、移送対象のトレイTを最上段のステージ115のピッキング領域にセットする。
次に、最上段のステージ115の上方側の空間において、保持部123を旋回させた後に下方側に移動させ、移送対象のトレイTを最上段のステージ115のピッキング領域にセットする。
最後に、ピッキング領域において、ピッキング機構(図示しない)によって、所望の保管対象Cを保持していた保管プレートPから所望の保管対象Cを他の保管プレートPに移し替え、所望の保管対象Cのみを収容した保管プレートPを取り出す。
これによって、所望の保管対象C以外は低温格納庫110内から取り出されることがないため、温度変化による劣化を防止できる。
なお、保持部123や別のチャックユニット、手動等の様々な方法によって、低温格納庫110から保管プレートPを取り出すようにしてもよい。
これによって、所望の保管対象C以外は低温格納庫110内から取り出されることがないため、温度変化による劣化を防止できる。
なお、保持部123や別のチャックユニット、手動等の様々な方法によって、低温格納庫110から保管プレートPを取り出すようにしてもよい。
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
なお、上述した実施形態では、低温格納庫は開口部を開閉可能なシャッタを有し、シャッタには、連結軸が通過可能な大きさの切欠き状の通過開口部が設けられているものとして説明したが、低温格納庫の開口部の仕様はこれに限定されず、例えば、シャッタに通過開口部を設けずにシャッタを外してから連結軸を開口部から低温格納庫内へ移動するように構成してもよく、シャッタに連結軸が通過可能な貫通孔が設けられていてもよい。
また、上述した実施形態では、低温格納庫の構成が、保管領域を有した複数のステージがその内部に設置され、各ステージに形成された移送用スリットを合わせることで上下方向に延びる移送路を形成するものとして説明したが、低温格納庫の具体的態様はこれに限定されず、保管対象用の保管領域および開口部を有するものであれば、如何なるものでもよい。
また、上述した実施形態では、低温格納庫の構成が、保管領域を有した複数のステージがその内部に設置され、各ステージに形成された移送用スリットを合わせることで上下方向に延びる移送路を形成するものとして説明したが、低温格納庫の具体的態様はこれに限定されず、保管対象用の保管領域および開口部を有するものであれば、如何なるものでもよい。
また、上述した実施形態では、低温格納庫の開口部が低温格納庫の上面に設けられているものとして説明したが、低温格納庫の開口部の形成位置はこれに限定されず、例えば、低温格納庫の側面に設けられていてもよい。
また、上述した実施形態では、昇降部材用ローラは、スクリュー状に形成された昇降部材の側面に設けられたねじ歯車部の凹部に沿うように配置され、昇降部材を旋回させることで、ねじ歯車部の凹部に沿って昇降部材用ローラが滑り、上下方向に移動するものとして説明したが、往復動部の昇降方法はこれに限定されず、例えば、昇降部材に上下方向に回転するベルトを設け、昇降伝達部から伝達された回転でベルトやチェーンを上下方向に回転させ、ベルトに接続した往復動部を昇降させてもよい。
また、上述した実施形態では、昇降部材用ローラは、スクリュー状に形成された昇降部材の側面に設けられたねじ歯車部の凹部に沿うように配置され、昇降部材を旋回させることで、ねじ歯車部の凹部に沿って昇降部材用ローラが滑り、上下方向に移動するものとして説明したが、往復動部の昇降方法はこれに限定されず、例えば、昇降部材に上下方向に回転するベルトを設け、昇降伝達部から伝達された回転でベルトやチェーンを上下方向に回転させ、ベルトに接続した往復動部を昇降させてもよい。
また、上述した実施形態では、旋回伝達部は、上部と下部の間に樹脂プレートを有しているものとして説明したが、旋回伝達部の構成はこれに限定されず、例えば、樹脂プレートを設けなくてもよく、旋回伝達部をすべて樹脂材料で形成してもよい。
また、上述した実施形態では、昇降部材と昇降伝達部とは、カップリングを介して接続するものとして説明したが、昇降部材と昇降伝達部との接続方法はこれに限定されず、昇降伝達部から昇降部材に回転を伝達できる接続方法であれば、如何なるものでもよい。
また、上述した実施形態では、昇降部材と昇降伝達部とは、カップリングを介して接続するものとして説明したが、昇降部材と昇降伝達部との接続方法はこれに限定されず、昇降伝達部から昇降部材に回転を伝達できる接続方法であれば、如何なるものでもよい。
また、上述した実施形態では、複数の保管対象を保持した保管プレートがトレイ上に設置されるものとして説明したが、保管対象の具体的な保管方法はこれに限定されず、例えば、図10に示すように、複数の保管対象をトレイ上で直接的に保持するようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、低温格納庫内にピッキング領域が設けられ、ピッキング領域において保管プレートに保持された保管対象を他の保管プレートに移し替えるものとして説明したが、低温格納庫内のピッキング領域やピッキング手段については、必要に応じて任意に設ければよい。
また、上述した実施形態では、低温格納庫内にピッキング領域が設けられ、ピッキング領域において保管プレートに保持された保管対象を他の保管プレートに移し替えるものとして説明したが、低温格納庫内のピッキング領域やピッキング手段については、必要に応じて任意に設ければよい。
また、上述した実施形態では、ステージは低温格納庫内に位置を固定して配置されているものとして説明したが、ステージの構成はこれに限定されず、例えば、ステージが低温格納庫の中心軸を回転軸として回転移動可能に構成されていてもよい。
100 ・・・ 低温保管システム
110 ・・・ 低温格納庫
111 ・・・ 開口部
112 ・・・ 保管領域
113 ・・・ シャッタ
114 ・・・ 通過開口部
115 ・・・ ステージ
120 ・・・ 移送機構
121 ・・・ 庫内ユニット
122 ・・・ 往復動部
123 ・・・ 保持部
124 ・・・ 旋回ガイド用ガイドローラ
125 ・・・ スクリュー用ローラ
126 ・・・ 旋回ガイド
127 ・・・ ガイドロッド
128、130 ・・・ ベアリングユニット
129 ・・・ ガイドローラ
131 ・・・ 昇降部材
132 ・・・ ねじ歯車部
133 ・・・ カップリング
140 ・・・ 外部ユニット
141 ・・・ 旋回伝達部
142 ・・・ 旋回用サーボモータ
144 ・・・ 連結ブロック
145 ・・・ 樹脂プレート
146 ・・・ 伝達ベルト
147 ・・・ 昇降伝達部
148 ・・・ 昇降用サーボモータ
149 ・・・ 連結軸
150 ・・・ 着脱移動部
151 ・・・ リニアガイド
C ・・・ 保管対象
P ・・・ 保管プレート
T ・・・ トレイ
T1 ・・・ 設置部
110 ・・・ 低温格納庫
111 ・・・ 開口部
112 ・・・ 保管領域
113 ・・・ シャッタ
114 ・・・ 通過開口部
115 ・・・ ステージ
120 ・・・ 移送機構
121 ・・・ 庫内ユニット
122 ・・・ 往復動部
123 ・・・ 保持部
124 ・・・ 旋回ガイド用ガイドローラ
125 ・・・ スクリュー用ローラ
126 ・・・ 旋回ガイド
127 ・・・ ガイドロッド
128、130 ・・・ ベアリングユニット
129 ・・・ ガイドローラ
131 ・・・ 昇降部材
132 ・・・ ねじ歯車部
133 ・・・ カップリング
140 ・・・ 外部ユニット
141 ・・・ 旋回伝達部
142 ・・・ 旋回用サーボモータ
144 ・・・ 連結ブロック
145 ・・・ 樹脂プレート
146 ・・・ 伝達ベルト
147 ・・・ 昇降伝達部
148 ・・・ 昇降用サーボモータ
149 ・・・ 連結軸
150 ・・・ 着脱移動部
151 ・・・ リニアガイド
C ・・・ 保管対象
P ・・・ 保管プレート
T ・・・ トレイ
T1 ・・・ 設置部
Claims (6)
- 低温下で保管対象を保管する低温保管システムであって、
保管対象用の保管領域および開口部を有した低温格納庫と、前記低温格納庫に対して保管対象を搬入および搬出する移送機構とを有し、
前記移送機構は、前記低温格納庫内に据え置き状態で設置される庫内ユニットと、前記低温格納庫外に設置される外部ユニットとを有し、
前記庫内ユニットは、保管対象を保持する保持部と、前記保持部に接続され昇降可能に設けられた往復動部と、前記往復動部の昇降をガイドし前記低温格納庫内で旋回可能な旋回ガイドと、前記往復動部を前記低温格納庫内で昇降させる昇降部材とを有し、
前記外部ユニットは、前記旋回ガイドに接続可能な旋回伝達部と、前記昇降部材に接続可能な昇降伝達部と、前記旋回伝達部及び昇降伝達部を前記低温格納庫内へ進退させる着脱移動部とを有することを特徴とする低温保管システム。 - 前記旋回ガイドは、前記昇降部材と相対的に回転可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の低温保管システム。
- 前記昇降部材は、側面にねじ歯車部を有したスクリュー状に形成され、
前記往復動部は、前記ねじ歯車部に沿って前記昇降部材と相対的に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の低温保管システム。 - 前記旋回伝達部は、少なくとも一部が樹脂で形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の低温保管システム。
- 前記昇降伝達部は、前記昇降部材と接続可能に構成された連結軸を有し、
前記低温格納庫の前記開口部には、シャッタが設けられ、
前記シャッタは、前記連結軸が通過可能な通過開口部を有していることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の低温保管システム。 - 前記開口部は、少なくとも前記旋回伝達部及び昇降伝達部が通過可能で、かつ、保管対象を搬出入可能に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の低温保管システム。
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