JP6672467B2

JP6672467B2 - 試料処理装置

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Publication number: JP6672467B2
Application number: JP2018538195A
Authority: JP
Inventors: シャッハー、ゴットリープ; ヤッギ、ビート; インフェルド、パトリック; フェリハメール、ハラルド
Original assignee: エフホフマン−ラロッシュアクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2017-01-16
Publication date: 2020-03-25
Anticipated expiration: 2037-01-16
Also published as: WO2017125355A1; CN108474804B; JP2019502927A; EP3196653A1; US10983138B2; EP3405794B1; CN108474804A; EP3405794A1; US20180321268A1

Description

本発明は、検査室自動化システムで使用するための試料処理装置に関する。本発明は、さらに、試料処理装置を備える検査室自動化システムに関する。

検査室自動化システムは、いくつかの分析前、分析および／または分析後ステーションを備え、その中で試料、たとえば、血液、唾液、スワブ、尿および人体から採取される他の検体が処理される。一般に、試料を含む試料管を提供することが知られている。試料管は試験管とも呼称される。試料の処理のために、試料管は、検査室自動化システムの指定のステーションまたは動作位置に分配される。

いくつかの試料管は、処理のためのいわゆるラックに配置され得る。代替的な分配システムでは、試料管は、単一の試料管を保持するための保持領域を有する、いわゆるパック内で直立位置または垂直位置に配置される。

たとえば特許文献１に、１つまたは複数のカルーセルを備える試料処理装置が示されており、複数の試料管が線形ラック内に保持されている。カルーセルには、径方向に分配されたスロットが設けられ、スロットのそれぞれには、複数の試料管を含む線形ラックを収容し得る。線形ラック上の試料は、カルーセルに入ると、たとえば、カルーセルの周縁部に配置されるピペットステーションまたは希釈ステーションへ移動することにより処理され得る。

特許文献２は、２つのカルーセルと、２つのカルーセルの間で対象物を搬送するためのロボットアームとを備える試料処理装置を示している。

米国特許第７、６７０、５５３号明細書米国特許出願公開第２００２／０００１５４２号明細書

本発明の目的は、構造が簡単であり、かつ、動作が強固で柔軟性のある、試料管の正確な位置決めを可能にする試料処理装置を提供することである。本発明の目的はさらに、そのような試料処理装置を備える検査室自動化システムを提供することである。

この目的は、請求項１の特徴を有する試料処理装置および請求項１３の特徴を有する検査室自動化システムによって解決される。好ましい実施形態が、従属請求項において定義される。

第１の態様によると、第１軸の周りに回転可能に支持されたディスクを有する第１カルーセルと、第１軸に平行な第２軸の周りに回転可能に支持されたディスクを有する第２カルーセルと、第１カルーセルと第２のカルーセルとの間に配置された少なくとも１つの移送要素と、を備えた検査室自動化システム用の試料処理装置が提供され、各ディスクは、ディスクの周囲に放射状に分配された複数の凹部を有し、各凹部は、試料管キャリアを受容するように配置され、第１カルーセルおよび第２カルーセルは、試料管キャリアの第１カルーセルと第２カルーセルとの間における移送を可能にする通路を介して連絡し、少なくとも１つの移送要素は、進路切替部であり、進路切替部は、休止位置に配置されると、第１カルーセルを第２カルーセルから分離させるために通路を少なくとも部分的に閉鎖し、進路切替部は、試料管キャリアを、通路を介して第１カルーセルから第２カルーセルに移送するために、休止位置から、第１軸に平行な第３軸の周りに旋回および／または回転するように配置される。

試料管キャリアは、単一の試料管または複数の試料管を保持するように設計される。試料処理装置は、ロードされたキャリアおよび／または空のキャリアを処理することを可能にする。カルーセルは、カルーセルの周縁に配置された動作位置またはステーションにおけるキャリアの正確な位置決めを可能にする。当業者には明らかであるように、隣接するカルーセルの間に追加の移送要素を有する追加のカルーセルが、装置に追加されてもよく、移送要素は、進路切替部の形態、または回転スターホイールコンベヤの形態であってもよく、隣接するカルーセル間で試料管キャリアを連続的に移送する。カルーセルの数、カルーセルの凹部の数およびカルーセルの大きさは、必要となるプロセスサイクルの数に適合され得る。単一のカルーセルの代わりに２つ以上のカルーセルを設けることにより、利用可能な空間の最適化された使用および／または異なる後続のステーションまたは供給ラインへのキャリアの分配が可能になる。回転可能または旋回可能な移送要素を提供するとき、少なくとも１つの移送要素を回転させることによって、試料管キャリアは、曲線経路に沿って、特に円弧状経路に沿って移動し得る。

本発明によると、必要であれば、試料管キャリアが第１カルーセルによって搬送されている間に実行される作業プロセス中の誤動作または故障の場合には、試料管キャリアは第２カルーセルに移送されることが可能であり、一方で、他の試料管キャリアは第１カルーセル上に留まる。代替例では、欠陥のある試料管キャリアが、第１カルーセル上に留まり、他のすべての試料管キャリアが、第２カルーセルに移送される。１つの実施形態では、１つの試料管キャリアを移送するために、進路切替部は、単一の試料管キャリアを選択的に移送するために、第３軸の周りに旋回可能に配置され、前後に旋回される。他の実施形態では、進路切替部は回転可能に配置され、試料管キャリアを第２カルーセルに選択的に移送するための回転と同じ方向で段階的または連続的に回転される。

回転により生じる遠心力により、キャリアは、たとえば、径方向で各ディスクの回転軸から離れるように力を受ける。一実施形態では、キャリアをカルーセルの凹部内に保持するために、カルーセルの周縁部の少なくとも一部を囲むガイドレールが提供され、キャリアが凹部自体および各ガイドレールの接触面の間に支持されながら、それぞれの凹部内に保持される。進路切替部の領域において、ガイドレールにはそれぞれ、第１カルーセルと第２カルーセルとの間に通路を形成するための隙間が設けられている。

一実施形態では、進路切替部は、径方向に延在する少なくとも１つのフィンガを備え、少なくとも１つのフィンガは、進路切替部を休止位置から第３軸の周りに回転させる際に、試料管キャリアを第１カルーセルから第２カルーセルへと押すように配置され、進路切替部の休止位置では、第１カルーセルと第２カルーセルとの間の通路を少なくとも部分的に閉鎖する。一実施形態では、進路切替部は、試料管キャリアを第１カルーセルから第２カルーセルへ、およびその逆に移送するために、いずれの方向にも回転するように駆動され得る。他の実施形態では、進路切替部は、試料チューブキャリアを第２カルーセルから第１カルーセルにではなく、第１カルーセルから第２カルーセルへと移送するようにのみ動作され得る。

好ましい実施形態では、進路切替部は、第１フィンガと、第１フィンガに対して約１８０°オフセットしている第２フィンガとを少なくとも備え、第１フィンガは、進路切替部を休止位置から第３軸の周りに回転させる際に、試料管キャリアを第１カルーセルから第２カルーセルへと押すように配置され、進路切替部の休止位置にある第２フィンガは、第１カルーセルと第２カルーセルとの間の通路を少なくとも部分的に閉鎖する。この場合、各フィンガはその機能に応じて設計され得る。たとえば、一実施形態では、第１フィンガは、移送時に試料管キャリアを把持するようにフック形状である。一実施形態における第２フィンガは、ガイドレールの円形経路を延長するように設計される。他の実施形態では、両方のフィンガは、同じ形態を有する。この場合、両フィンガは、通路を閉鎖するように、および試料管キャリアの移送をもたらすために試料管キャリアを押すように適合される。

別の実施形態では、進路切替部は、分離壁を有するディスクを備え、進路切替部の休止位置において、分離壁は、第１カルーセルと第２カルーセルとの間の通路を少なくとも部分的に閉鎖し、試料管キャリアを第１カルーセルから第２カルーセルへと選択的に移送させるために、ディスクは、分離壁と共に、休止位置から旋回および／または回転するように配置される。

少なくとも１つの移送要素の寸法および位置は、カルーセルの寸法およびカルーセル間の距離に適合される。

好ましい実施形態では、第１軸と第３軸との間の距離は、少なくとも１つの移送要素の包囲曲線の半径と第１カルーセルの包囲曲線の半径との和よりも小さく、および／または、第２軸と第３軸との間の距離は、少なくとも１つの移送要素の包囲曲線の半径と第２カルーセルの包囲曲線の半径との和よりも小さく、少なくとも１つの移送要素の少なくとも１つのフィンガまたは分離壁は、それぞれ第１カルーセルのディスクおよび第２カルーセルのディスクから第３軸の方向でオフセットしている。本出願の文脈においては、包囲曲線は、移送要素の少なくとも１つのフィンガまたは分離壁、およびカルーセルのディスクをそれぞれ囲む円であると定義される。換言すると、カルーセルおよび移送要素は、包囲曲線が軸に垂直な面を横切り、少なくとも１つの移送要素は、カルーセル間でキャリアを移送するためにカルーセルのディスクと協働するように配置および寸法決めされ、衝突を回避するために、ディスクと、移送要素の少なくとも１つのフィンガまたは分離壁とはオフセットしている。一実施形態においてカルーセルおよび移送要素の軸は、１つの共通の直線に沿って揃えられる。他の実施形態では、移送要素に関連する第３軸は、第１軸と第２軸とを結ぶ直線からオフセットしている。

一実施形態では、第１カルーセルと第２カルーセルは、試料管キャリアを第１カルーセルおよび／または第２カルーセルに割り当てられる動作位置の間またはステーションの間で運搬するために、ストップ・アンド・ゴー・モードで駆動されるように配置される。凹部の数、すなわち、ステップごとの角変位は、必要とされる動作位置の数に適合され得る。たとえば、一実施形態では、各ステップにおいて、各カルーセルは７２°、すなわち３６０°／５回転するように駆動される。

誤作動のない動作を保証するため、および／または誤作動の場合には即時動作を可能にするために、一実施形態では、少なくとも１つの非接触監視センサ、特に少なくとも１つの光学監視センサを含む制御装置が提供される。

特に、試料処理装置は、ガイド経路に沿った滑らかなガイドを可能にするための円形周縁部を有する本体を有するキャリアと共に使用するのに好適である。一実施形態では、円形周縁部を有する本体を有し、いくつかの試料管を保持するキャリアが提供される。好ましい実施形態では、第１および第２カルーセルの凹部が、単一の試料管を保持する試料管キャリアを受容するように配置される。このようなキャリアは、パックとも呼称される。

装置を検査室自動化システムの他の要素に連結させるために、一実施形態では、試料管キャリアを第１カルーセルに供給するための少なくとも１つの入口領域、および試料管キャリアを第２カルーセルから引き取るための少なくとも１つの出口領域が設けられる、特に、試料管キャリアを、第１カルーセルおよび第２カルーセルにそれぞれ供給するための２つの入力領域、ならびに、試料管キャリアを第１カルーセルおよび第２カルーセルからそれぞれ引き取るための少なくとも２つの出口領域が設けられる。

一実施形態では、試料処理装置が、少なくとも１つの入口領域にて、および／または、少なくとも１つの出口領域において、特にベルトコンベヤ装置である、線形入口コンベヤ装置を備える試料分配システムと連結される。一実施形態では、ベルトコンベヤ装置の代わりに、スクリューコンベヤ装置が、試料管キャリアを第１カルーセルに供給する、および／または、試料管キャリアを第２カルーセルから引き取るために設けられる。一実施形態における第１カルーセルと第２カルーセルとの距離は、既に確立された検査室自動化システムのコンベヤラインによって規定される直線入口コンベヤと線形出口コンベヤとの間の距離に適合される。

一実施形態では、試料管キャリアを第１カルーセルおよび第２カルーセルにそれぞれ供給するための、特に２つのベルトコンベヤ装置である、少なくとも２つの線形入口コンベヤ装置、および試料管キャリアを第１カルーセルおよび第２カルーセルそれぞれから引き取るための、特に２つのベルトコンベヤ装置である、少なくとも２つの線形出口コンベヤ装置が提供される。この場合、装置は、試料管キャリアを検査室自動化システムの代替のラインに分配するためにも使用され得る。

さらに別の代替的な実施形態では、試料処理装置は、特に、着磁可能な輸送面である、搬送面備える分配システムに隣接して配置され、搬送面の下方には多数の電磁アクチュエータが固定配置されており、電磁アクチュエータは、試料管キャリアに磁力を印加することにより、輸送面の上部に試料管キャリアを移動させるように適合されている。このようなシステムは、たとえば、国際公開第２０１３／０６４６６５号明細書に記載されている。

第２の態様によると、複数の分析前ステーション、分析ステーションおよび／または分析後ステーション、および上記のような試料処理装置を備える検査室自動化システムが提供される。

以下において、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図面全体を通して、同一または類似の要素には同一の参照番号が付されている。

第１の動作モードにおける試料処理装置の第１の実施形態の上面図を概略的に示す。第２の動作モードにおける図２の試料処理装置の上面図を概略的に示す。第１の動作モードにおける試料処理装置の第２の実施形態の上面図を概略的に示す。第２の動作モードにおける図３の試料処理装置の上面図を概略的に示す。第２の動作モードにおける、図３および図４に類似の試料処理装置の第３の実施形態を概略的に示す。

図１および図２は、それぞれ、試料処理装置１の第１の実施形態の上面図を示している。試料処理装置１は、第１軸２０の周りに回転可能に支持されたディスク２１を有する第１カルーセル２と、第１軸２０と平行な第２軸３０の周りに回転可能に支持されたディスク３１を有する第２カルーセル３と、試料管キャリア５０、５２を第１カルーセル２から第２カルーセル３へと選択的に移送するために第１カルーセル２と第２カルーセル３との間に配置される、進路切替部（track switch）１０４の形態の移送要素とを備えている。図１および図２に示す進路切替部１０４は、径方向に延在する第１フィンガ４１を備え、試料管キャリア５０、５２の第１カルーセル２から第２カルーセル３への移送をもたらすために、図１に示す休止位置から外れるように第１軸２０に平行な第３軸４０の周りに回転可能（rotatable）または旋回可能（swivellable）である。示された実施形態では、進路切替部１０４には、第２フィンガ４２がさらに備えられ、第１フィンガ４１および第２フィンガ４２は、第３軸４０の周りに１８０°オフセットしている。第１フィンガ４１および第２フィンガ４２は、形状が異なる。

カルーセル２、３および進路切替部１０４は、プラットフォーム７上に配置され、カルーセル２、３および進路切替部１０４を駆動するための駆動システム（図示せず）が、プラットフォーム７の下方に配置され得る。

各ディスク２１、３１は、複数の凹部２２、３２、すなわち、示された実施形態では１０個の凹部２２、３２を有し、凹部２２、３２は、ディスク２１、３１の周囲の周りに放射状に分配されている。各凹部２２、３２は、試料管キャリア５０、５２を受容するように配置され、図１では９個の試料管キャリア５０、５２が概略的に示されている。試料管キャリア５０、５２を移動させるために、カルーセル２、３のディスク２１、３１が回転させられる。凹部２２、３２内にキャリア５０、５２を保持するために、ディスク２１、３１の周縁部の少なくとも一部を囲むガイドレール２３、３３が設けられ、キャリア５０、５２は、凹部２２、３２自体の接触面２２０、３２０と各ガイドレール２３、３３との間で支持されながら、それぞれの凹部２２、２３内に保持されている。進路切替部１０４の領域において、ガイドレール２３、３３にはそれぞれ、通路を形成するための隙間が設けられている。第１カルーセル２と第２カルーセル３とは、通路を介して連絡しており、通路を介して、試料管キャリア５０、５２がカルーセル２、３の間で移送されることが可能である。進路切替部１０４が図１に示す休止位置に配置されているとき、ガイドレール２３、３３の隙間は、ガイドレール２３、３３を延長する形状の第２フィンガ４２によって少なくとも部分的に橋絡される。これにより、通路が閉鎖またはブロックされる。

カルーセル２、３の回転ディスク２１、３１、および回転または旋回する進路切替部１０４を囲む円を包囲曲線と呼び、図１に進路切替部１０４のフィンガ４１の包囲曲線４４を一点鎖線で概略的に示す。図１に見られるように、図示の実施形態では、第１軸２０と第３軸４０との間の距離は、フィンガ４１の包囲曲線４４の半径と、第１カルーセル２の包囲曲線の半径との和よりも小さい。同様に、カルーセル２、３は鏡面対称に配置され、少なくともカルーセル２、３のディスクは構造が同一であるため、第２軸３０と第３軸４０との間の距離は、フィンガ４１の包囲曲線４４の半径と第２カルーセル３の包囲曲線の半径との和よりも小さい。結果として、回転の際の進路切替部１０４のフィンガ４１は、軸２０、３０、４０に垂直な面においてカルーセル２、３のディスク２１、３１と重なる。しかし、衝突を避けるために、カルーセル２、３のディスク２１、３１は、軸２０、３０、４０の方向で進路切替部１０４のフィンガ４１からオフセットしている。示された実施形態では、ディスク２１、３１の上方の面内に配置されている。

示された実施形態では、カルーセル２、３の両方は、図１に矢印で示すように反時計方向に回転する。進路切替部１０４が、図１に示すように休止位置に配置されているとき、第１カルーセル２は、第２カルーセル３から分離されている。試料管キャリア５０、５２は、入口領域１０で第１カルーセル２に供給され、出口領域１２で第１カルーセル２を出る。同様に、試料管キャリア５０、５２は、入口領域１７で第２カルーセル３に供給され、出口領域１８で第２カルーセル３を出る。示された実施形態では、４つのベルトコンベヤ１９が設けられている。より具体的には、２つのベルトコンベヤ装置１９が、試料管キャリア５０、５２を第１カルーセル２および第２カルーセル３にそれぞれ供給するために入口領域１０、１７に設けられ、２つのベルトコンベヤ装置１９が、試料管キャリア５０、５２を第１カルーセル２および第２カルーセル３からそれぞれ引き取るために、出口領域１２、１８に設けられている。

進路切替部１０４が図１に示す休止位置に配置されると、２つのカルーセル２、３は、おおむね独立して動作され得る。第１カルーセル２および第２カルーセル３の周縁部に設けられる複数の動作位置１３、１５には、たとえばピペットステーションまたは希釈ステーションのような試料を処理するためのステーション（図示せず）、および／または、試料管を試料管キャリア５０、５２に挿入するためのステーション、および／または、試料管を試料管キャリア５０、５２から除去するためのステーションが設けられ得る。カルーセル２、３を回転させる際に、試料管キャリア５０、５２は動作位置間を移動する。好ましい実施形態では、試料管キャリア５０、５２を１つの動作位置１３、１５に移動させ、移動を停止させて、キャリア５０、５２を動作位置で保持した状態で動作位置での処理を行い、そしてキャリア５０、５２を次の動作位置へと移動させるおよび／またはキャリアを後にカルーセル３へと移送させるための、ストップアンドゴーモード（stop-and-go mode）でカルーセル２、３は、動作される。示された実施形態では、凹部２２、３２の寸法および数から、各ディスク２１、３１は、各ステップで３６０°／１０＝３６°だけ移動する。

示された実施形態では、試験管を保持する試料管キャリア５０は、入口領域１０にて第１カルーセル２に供給され、動作位置１３の１つにおいて試験管がキャリア５０から除去され、空の試料管キャリア５２は、第１カルーセル２の出口領域１２に設けられるベルトコンベヤ１９に移送される。一方、試験管を保持していない空の試料管キャリア５２は、入口領域１７において第２カルーセル３に供給され、動作位置１５の１つにおいて試験管が空の試料管キャリア５２に挿入され、試料管を保持する試料管キャリア５０は、第２カルーセル３の出口領域１８に設けられたベルトコンベヤ１９に移送される。

進路切替部１０４は、試料管キャリア５０、５２を第１カルーセル２、すなわち第１のラインから、第２カルーセル３、すなわち第２のラインへと、選択的に移送させるために回転するように配置される。たとえば、試験管キャリア５０から試験管を除去するステーション１３が故障した場合、試験管を保持したままの試料管キャリア５０が第１カルーセル２の出口領域へと搬送されることが回避され、試料管キャリア５０は、第２カルーセル３に移送される。

第１フィンガ４１は、キャリア５０を、曲線状、特に円弧状経路に沿って第１カルーセル２から第２カルーセル３へ移動させるように機能する。この目的のために、示された実施形態における第１フィンガ４１は、第２カルーセル３への移送のために、試料管キャリア５０を少なくとも部分的に把持することを可能にするフック形状である。

上述のように、第２フィンガ４２は、形状が異なる。図１に示す休止位置において、第１カルーセル２内に搬送された試料管キャリア５２が、第２フィンガ４２に沿って誘導され、第１カルーセル２の出口領域１２に配置されたベルトコンベヤ装置１９に向かって搬送されるように、図１に示す休止位置では、第２フィンガ４２は、第１カルーセル２および第２カルーセル３のガイドレール２３、３３を延長するために配置されている。進路切替部１０４を、少なくとも約４５°を超えて（本実施形態では約９０°を超えて）回転させると、第２フィンガ４２は、ガイドレール２３を延長する領域から外れるように移動する。第１フィンガ４１は、図２に示すように、試料管キャリア５０と係合し、試料管キャリア５０の第２カルーセル３への移送をもたらす。

好ましい実施形態では、進路切替部１０４は、第１カルーセル２から第２カルーセル３に１つのキャリア５０を移送するために、完全な１回転を実行するように駆動される。この目的のために、第１カルーセル２は、第１カルーセル２内の試料管キャリア５０と、進路切替部の回転時に進路切替部１０４との衝突を回避するために停止される。第２カルーセル３は、少なくとも２つの連続した空の凹部３２が進路切替部１０４の領域に配置されるまで、空の試料管キャリア５２が第２カルーセル３に供給されることなく前進する。次に、進路切替部１０４が、転送をもたらすために動作され得る。移送が完了し、進路切替部１０４が休止位置に戻った後、第１カルーセル２は再開され得る。一実施形態では、移送領域にて第１フィンガ４１をカルーセル２、３のディスク２１、３１と同じ周速度で移動させるが、進路切替部１０４をキャリア５０に係合する前およびキャリア５０を解放した後により高速で移動させるために、進路切替部１０４は速度を変化させて駆動される。

示された実施形態では、非接触センサ９が設けられており、非接触センサ９は、たとえば、進路切替部１０４の休止位置に戻る移動を検出するために第１フィンガ４１に設けられたマーカーを検出するように配置される。さらに、カルーセル２、３の周縁部には、ディスク２１、３１にそれぞれ設けられるマーカー２５、３５を検出するため２つのさらなる非接触センサ９が設けられている。

図３および図４は、図１および図２に示す装置に類似の、試料処理装置の第２の実施形態の上面図を示している。この試料処理装置は、ディスク２１を有する第１カルーセル２と、ディスク３１を有する第２カルーセル３とを備え、各カルーセル２、３は、試料管キャリア５０、５２をカルーセル２、３に供給するための入口領域１０、１７、および試料管キャリア５０、５２をカルーセル２、３から引き取るための出口領域１２、１７を有している。

図３および図４に示す実施形態では、第１カルーセル２の入口領域１０および出口領域１２は、プラットフォーム７の第１側面７１に配置され、第２カルーセル３の入口領域１７および出口領域１８は、第２側面７２に配置されており、第２側面７２は、第１側面７１に隣接している。プラットフォームは長方形の表面積を有し、第１側面７１および第２側面７２は９０°の角度を成している。

図３に示す動作モードでは、試験管を保持する試料管キャリア５０が第１カルーセル２に供給され、試験管は、動作位置１３の１つにおいてキャリア５０から除去され、空の試料管キャリア５２は、第１カルーセル２の出口領域１２に設けられるベルトコンベヤまたは他の任意の分配システムに移送される。同様に、試験管を保持していない空の試料管キャリア５２は、入口領域１７にて第２カルーセル３に供給され、試験管は、動作位置１５の１つにて空の試料管キャリア５２に挿入され、試料管を保持する試料管キャリア５０は、第２カルーセル３の出口領域１８に設けられた分配システムに移送される。先の実施形態とは対照的に、カルーセル２、３が、矢印で示すように、互いに逆回転方向に回転するように駆動される。

２つのカルーセル２、３の間には、ディスク２４２および分離壁２４１を備える進路切替部２０４が設けられている。進路切替部２０４は、第１ディスク２１の第１軸２０と、第２ディスク３１の第２軸３０とに平行な第３軸４０の周りで回転するように配置され、図３、図４に示す実施形態では、３つのすべての軸２０、３０、４０は直線状に配置されている。

進路切替部２０４の領域において、ガイドレール２３、３３には、それぞれ通路を形成するための隙間が設けられており、通路を介して試料管キャリア５０、５２はカルーセル２、３の間で移送され得る。進路切替部２０４が図３に示す休止位置に配置されるとき、ガイドレール２３、３３の隙間は、ガイドレール２３、３３を延長する形状の分離壁２４１によって完全に橋絡されている。示された実施形態では、分離壁２４１は、第３の軸の周りにディスク２４２と共に回転するようにディスク２４２上に配置されている。

必要に応じて、進路切替部２０４は、第１カルーセル２から第２カルーセル３へ、またはその逆に試料管キャリア５０、５２を移動させるように駆動される。

図４は、試料管キャリア５０が、第１カルーセル２から第２カルーセル３に移送される動作を示す。この目的のために、第１カルーセル２は停止され、第２カルーセル３は完全にアンロード状態とされるか、または少なくとも搬送領域に配置された一連の連続した空の凹部３２を有するようにアンロードされる。

次に、第２カルーセル３が停止され、進路切替部２０４は、少なくとも１８０°回転するように駆動される。先ず、進路切替部２０４が、第１カルーセル２と共に回転するように駆動され、第１カルーセル２を１ステップ前進させた後、進路切替部２０４がその回転軸の周りで回転駆動され、試料管キャリア５０を第１カルーセル２から第２カルーセル３に移動させる。進路切替部２０４の速度は、第１ディスク２１が約３６°回転する間に進路切替部２０４が約９０°〜約１８０°回転されるように、第１ディスク２１の速度に適合される。次に、２つのカルーセル２、３は、独立した動作を再開してもよい、または必要に応じて、第２カルーセル３が１ステップ３６°前方に移動するように駆動され、１つの試料管キャリア５０を第１カルーセル２から第２カルーセル３へ移送するプロセスが繰り返される。

動作の自動化のために、非接触監視センサ、特に光学センサを備える制御装置が設けられる。示された実施形態では、各カルーセル２、３では、光学センサ８は、ディスク２１、３１の位置の識別のために第１カルーセル２および第２カルーセル３のディスク２１、３１に設けられた溝２６、３６を検出するように配置されている。

図５は、図３および図４に示す装置に類似の、試料処理装置１の第３の実施形態の上面図を示している。試料処理装置は、ディスク２１を有する第１カルーセル２と、ディスク３１を有する第２カルーセル３とを備え、各カルーセル２、３は、試料管キャリア５０、５２をカルーセル２、３に供給するための入口領域１０、１７、および試料管キャリア５０、５２をカルーセル２、３から引き取るための出口領域１２、１８を有している。図３および図４に示す実施形態とは対照的に、第１カルーセル２は、第２側面７２に入口領域１０および出口領域１２を有するように配置され、ディスク２１、３１の両方は、矢印で示すように同一方向に回転するように駆動される。

示された実施形態の特徴は、さらなる実施形態を得るために組み合わされ得る。たとえば、１つの代替的な実施形態では、図１および図２に示す実施形態の、約１８０°オフセットした、径方向に延在する２つのフィンガを有する進路切替部の代わりに、ディスクおよび分離壁を備える進路切替部が設けられる。同様に、さらに別の実施形態では、図３〜５の実施形態の、分離壁を有するディスクを備える進路切替部の代わりに、約１８０°オフセットした径方向に延在する２つのフィンガを有する進路切替部が設けられ、カルーセル間における移送の際に、試料管キャリア５０、５２は、プラットフォーム７の表面を横切ってスライド移動させられる。

本発明による試料処理装置１は、種々の異なる検査室自動化システムに使用することができ、システムの要件に応じて、カルーセル２、３の周縁部の動作位置１３、１５には、異なるステーションが設けられる。考えられるステーションは、限定されないが、ピペットステーション、希釈ステーション、試料管キャリアをロードまたはアンロードするためのハンドオーバーステーション、バーコード読取りステーション、キャッピングまたはキャップ除去ステーションが含まれる。

好ましくは、示したすべての実施形態において、キャリア５０、５２は、単一の試料管を保持するように配置され、検査室自動化システムの指定されたステーションまたはモジュールへの試料管の個別の分布を可能にする。

図示の実施形態では、試料管キャリア５０を入口領域１０、１７において第１カルーセル２または第２カルーセル３に供給するため、および試料管キャリア５０、５２を出口領域１２、１８にて第２カルーセル３から受容するために、レールまたはベルトコンベヤ１９が設けられている。別の実施形態では、装置１は、搬送面を備える分配システムに隣接して配置され、搬送面の下方には多数の電磁アクチュエータが固定配置されており、電磁アクチュエータは、試料管キャリアに磁力を印加することにより、搬送面の上部に試料管キャリアを移動させるように構成されている。このようなシステムは、たとえば、国際公開第２０１３／０６４６６５号明細書に記載されている。

Claims

第１軸（２０）の周りに回転可能に支持されたディスク（２１）を有する第１カルーセル（２）と、
前記第１軸（２０）に平行な第２軸（３０）の周りに回転可能に支持されたディスク（３１）を有する第２カルーセル（３）と、
前記第１カルーセル（２）と前記第２カルーセル（３）との間に配置された少なくとも１つの移送要素と、を備えた検査室自動化システム用の試料処理装置であって、
各ディスク（２１、３１）は、前記ディスク（２１、３１）の周囲に放射状に分配された複数の凹部（２２、３２）を有し、各凹部（２２、３２）は、試料管キャリア（５０、５２）を受容するように配置され、
前記第１カルーセル（２）および前記第２カルーセル（３）は、試料管キャリア（５０、５２）の前記第１カルーセル（２）と前記第２カルーセル（３）との間における移送を可能にする通路を介して連絡し、
前記少なくとも１つの移送要素は、進路切替部（１０４、２０４）であり、進路切替部（１０４、２０４）は、休止位置に配置されると、前記第１カルーセル（２）を前記第２カルーセル（３）から分離させるために前記通路を少なくとも部分的に閉鎖し、前記進路切替部（１０４、２０４）は、試料管キャリア（５０、５２）を、前記通路を介して前記第１カルーセル（２）から前記第２カルーセル（３）に選択的に移送するために、前記休止位置から、前記第１軸（２０）に平行な第３軸（４０）の周りに旋回および／または回転するように配置され、
前記カルーセル（２、３）の周縁部の少なくとも一部を囲むガイドレール（２３、３３）が設けられ、前記進路切替部（１０４、２０４）の領域において、前記ガイドレール（２３、３３）にはそれぞれ、前記第１カルーセル（２）と前記第２カルーセル（３）との間に前記通路を形成するための隙間が設けられ、前記進路切替部（１０４、２０４）が、休止位置に配置されると、前記ガイドレール（２３、３３）の隙間が、前記第１カルーセル（２）と前記第２カルーセル（３）との間の前記通路を閉鎖するために、少なくとも部分的に橋絡される、
試料処理装置。
前記進路切替部（１０４）は、径方向に延在する少なくとも１つのフィンガ（４１、４２）を備え、前記少なくとも１つのフィンガ（４１、４２）は、前記進路切替部を前記休止位置から前記第３軸（４０）の周りに回転させる際に、試料管キャリア（５０、５２）を前記第１カルーセル（２）から前記第２カルーセル（３）へと押すように配置され、前記進路切替部の前記休止位置では、前記第１カルーセル（２）と前記第２カルーセル（３）との間の前記通路を少なくとも部分的に閉鎖する、請求項１記載の試料処理装置。
前記進路切替部は、第１フィンガ（４１）と、前記第１フィンガ（４１）に対して約１８０°オフセットしている第２フィンガ（４２）とを少なくとも備え、前記第１フィンガ（４１）は、前記進路切替部を前記休止位置から前記第３軸（４０）の周りに回転させる際に、試料管キャリア（５０、５２）を前記第１カルーセル（２）から前記第２カルーセル（３）へと押すように配置され、前記進路切替部の前記休止位置にある前記第２フィンガ（４２）は、前記第１カルーセル（２）と前記第２カルーセル（３）との間の前記通路を少なくとも部分的に閉鎖する、請求項２記載の試料処理装置。
前記第１フィンガ（４１）は、フック形状である、請求項３記載の試料処理装置。
前記進路切替部（２０４）は、分離壁（２４１）を有するディスク（２４２）を備え、前記進路切替部（２０４）の前記休止位置において、前記分離壁（２４１）は、前記第１カルーセル（２）と前記第２カルーセル（３）との間の前記通路を少なくとも部分的に閉鎖し、試料管キャリア（５０、５２）を前記第１カルーセル（２）から前記第２カルーセル（３）へと選択的に移送させるために、前記ディスク（２４２）は、前記分離壁（２４１）と共に、前記休止位置から旋回および／または回転するように配置される、請求項１記載の試料処理装置。
前記第１軸（２０）と前記第３軸（４０）との間の距離は、前記少なくとも１つの移送要素（１０４）の包囲曲線（４４）の半径と前記第１カルーセル（２）の包囲曲線（２４）の半径との和よりも小さく、および／または、
前記第２軸（３０）と前記第３軸（４０）との間の距離は、前記少なくとも１つの移送要素（１０４）の包囲曲線（４４）の半径と前記第２カルーセル（３）の包囲曲線（３４）の半径との和よりも小さく、
前記少なくとも１つの移送要素（１０４）の前記少なくとも１つのフィンガ（４１）は、それぞれ前記第１カルーセル（２）の前記ディスク（２１）および前記第２カルーセル（３）の前記ディスク（３１）から前記第３軸（４０）の方向でオフセットしている、請求項２〜４のいずれか１項に記載の試料処理装置。
前記第１軸（２０）と前記第３軸（４０）との間の距離は、前記少なくとも１つの移送要素（２０４）の包囲曲線（４４）の半径と前記第１カルーセル（２）の包囲曲線（２４）の半径との和よりも小さく、および／または、
前記第２軸（３０）と前記第３軸（４０）との間の距離は、前記少なくとも１つの移送要素（２０４）の包囲曲線（４４）の半径と前記第２カルーセル（３）の包囲曲線（３４）の半径との和よりも小さく、
前記少なくとも１つの移送要素（２０４）の前記分離壁（２４１）は、それぞれ前記第１カルーセル（２）の前記ディスク（２１）および前記第２カルーセル（３）の前記ディスク（３１）から前記第３軸（４０）の方向でオフセットしている、請求項５記載の試料処理装置。
前記第１カルーセル（２）および前記第２カルーセル（３）は、前記試料管キャリア（５０、５２）を前記第１カルーセル（２）および／または前記第２カルーセル（３）に割り当てられたステーションの間で運搬するために、ストップ・アンド・ゴー・モードで駆動されるように配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の試料処理装置。
少なくとも１つの非接触監視センサ、特に少なくとも１つの光学センサ（８）を備えた制御装置が設けられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の試料処理装置。
前記第１カルーセル（２）および前記第２カルーセル（３）の前記凹部（２２、３２）は、単一の試料管を保持する試料管キャリア（５０、５２）を収容するように配置されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の試料処理装置。
試料管キャリア（５０、５２）を前記第１カルーセルに供給するための少なくとも１つの入口領域（１０、１７）、および試料管キャリア（５０、５２）を前記第２カルーセル（３）から引き取るための少なくとも１つの出口領域（１２、１８）が設けられ、特に、試料管キャリア（５０、５２）を、前記第１カルーセル（２）および前記第２カルーセル（３）にそれぞれ供給するための２つの入力領域（１０、１７）、ならびに、試料管キャリア（５０、５２）を前記第１カルーセル（２）および前記第２カルーセル（３）からそれぞれ引き取るための少なくとも２つの出口領域（１２、１８）が設けられている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の試料処理装置。
前記試料処理装置が、前記少なくとも１つの入口領域（１０、１７）において、および／または、前記少なくとも１つの出口領域（１２、１８）において、特にベルトコンベヤ装置（１９）である、線形入口コンベヤ装置、および／または、特に着磁可能な搬送面である、搬送面を備えた試料分配システムと連結される、請求項１１に記載の試料処理装置。
複数の分析前ステーション、分析ステーションおよび／または分析後ステーション、および請求項１〜１２のいずれか１項に記載の試料処理装置を備えた検査室自動化システム。
第１軸（２０）の周りに回転可能に支持されたディスク（２１）を有する第１カルーセル（２）と、
前記第１軸（２０）に平行な第２軸（３０）の周りに回転可能に支持されたディスク（３１）を有する第２カルーセル（３）と、
前記第１カルーセル（２）と前記第２カルーセル（３）との間に配置された少なくとも１つの移送要素と、を備えた検査室自動化システム用の試料処理装置であって、
各ディスク（２１、３１）は、前記ディスク（２１、３１）の周囲に放射状に分配された複数の凹部（２２、３２）を有し、各凹部（２２、３２）は、試料管キャリア（５０、５２）を受容するように配置され、
前記第１カルーセル（２）および前記第２カルーセル（３）は、試料管キャリア（５０、５２）の前記第１カルーセル（２）と前記第２カルーセル（３）との間における移送を可能にする通路を介して連絡し、
前記少なくとも１つの移送要素は、進路切替部（２０４）であり、進路切替部（２０４）は、休止位置に配置されると、前記第１カルーセル（２）を前記第２カルーセル（３）から分離させるために前記通路を少なくとも部分的に閉鎖し、前記進路切替部（２０４）は、試料管キャリア（５０、５２）を、前記通路を介して前記第１カルーセル（２）から前記第２カルーセル（３）に選択的に移送するために、前記休止位置から、前記第１軸（２０）に平行な第３軸（４０）の周りに旋回および／または回転するように配置され、
前記進路切替部（２０４）は、分離壁（２４１）を有するディスク（２４２）を備え、前記進路切替部（２０４）の前記休止位置において、前記分離壁（２４１）は、前記第１カルーセル（２）と前記第２カルーセル（３）との間の前記通路を少なくとも部分的に閉鎖し、試料管キャリア（５０、５２）を前記第１カルーセル（２）から前記第２カルーセル（３）へと選択的に移送させるために、前記ディスク（２４２）は、前記分離壁（２４１）と共に、前記休止位置から旋回および／または回転するように配置される、
試料処理装置。