JP6765428B2 - 診断デバイス - Google Patents

Description

本発明は、試験管を搬送する搬送システムの状態を診断するための診断デバイスに関する。

医療用分析装置または検体検査自動化システムにおいて、検査対象である血液、髄液、尿は専用の試験管に採取され、医療用の分析装置や、分析を実行する前に必要となる前処理工程を実施する検体前処理システム（以降は併せて試験管搬送システムと称する）に投入され、必要な前処理や分析を行う。試験管は、検体チャック機構により把持され、試験管搬送システムに専用の１本、５本または１０本の試験管をまとめて搭載できる検体用ホルダもしくはラックに乗せられ、ベルトコンベア機構、または爪送り機構等により装置内を搬送される。

このような試験管搬送システムの例が特許文献１に記載されている。

国際公開第２０１１／４０２０３号公報

特許文献１に記載の試験管搬送システムでは、検体検査専用の試験管を実装した検体ラックを長距離搬送する搬送ラインを複数のベルトコンベア機構を連結することによって構成している。

現状、検査項目の迅速処理による結果報告を重視するために、装置および機構のメンテナンスを実施する時間を十分に持てていない。そのため、このような試験管搬送システムのベルトコンベア機構に使用されている搬送ベルトの点検の頻度は低い状態にある。

このため、異常が発生したことをオペレータが確認、認識してから初めて装置の状態を改善するための行動を行っている。

このように何らかのトラブルが発生し、サービスマンが装置点検を実施する機会が発生した場合に摩耗状況、損傷状況を確認し、その劣化度合いによって交換されるが、その時期についてはシステムに投入された検体数、稼働年数等使用条件により異なるため、搬送ベルト交換のタイミングの判断は難しい状況である。

しかし、この搬送ベルトの状態を定量的に確認する機能がない、搬送ベルトの状態確認のためには外装カバーを外す必要がある、システム全体の点検をするだけでも多大な時間を必要とする、などの理由から、定期交換やトラブル発生時の装置点検時に交換が必要と判断した場合になってから搬送ベルトを交換しているのが現状である。

本発明は、試験管を搬送する搬送ベルトの状態の確認を容易かつ的確に行うことができる診断デバイスを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、試験管を搬送する搬送システムに対して着脱可能に構成され、前記搬送システムの搬送ベルトの状態を診断するための診断デバイスであって、前記診断デバイスの筐体を前記搬送ベルトに対して非接触状態で前記搬送システムに固定するためのアタッチメントと、前記搬送ベルトの状態を検出するセンサと、前記センサの出力データを記憶する記憶部と、前記センサの出力データを処理して、前記搬送ベルトの劣化の有無を検出する処理部と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、試験管を搬送する搬送ベルトの状態の確認を容易かつ的確に行うことができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

本発明の診断デバイスが好適に用いられる検体検査自動化システムのうち、前処理システムの概略を示す正面図である。 本発明の診断デバイスが好適に用いられる検体検査自動化システムのうち、前処理システムの概略を示す上面図である。 本発明の診断デバイスが好適に用いられる検体検査自動化システムのうち、搬送システムの概略を示す図である。 図３に示す搬送システムに設けられるベルトコンベアの構成の概略を示す図である。 図４に示すベルトコンベアに用いられる搬送ベルトの構造の一例を示す図である。 試験管搬送システムで用いられる試験管搬送体のうち、１本搬送用ホルダの一例を示す図である。 図６のＡ−Ａ断面図である。 試験管搬送システムで用いられる試験管搬送体のうち、複数本搬送用ラックの一例を示す図である。 図８のＡ−Ａ断面図である。 図５に示す搬送ベルトが劣化した状態の一例を示す図である。 図５に示す搬送ベルトが劣化した状態の他の一例を示す図である。 本発明の実施例１の診断デバイスの概略図である。 図１２に示す診断デバイスを搬送システムに取り付けた状態の概略を示す図である。 図１２のＣ−Ｃ断面図である。 図１２のＡ−Ａ断面図である。 図１２のＢ−Ｂ断面図である。 実施例１の診断デバイスによる搬送ベルト状態の測定開始時の様子を示す図である。 実施例１の診断デバイスによって５本ラック用ベルトコンベアの搬送ベルトの状態を測定する際の様子の一例を示す図である。 図１８のＡ−Ａ断面図である。 図１８のＢ−Ｂ断面図である。 実施例１の診断デバイスで取得される搬送ベルト上面からの取得データの一例を示す図である。 実施例１の診断デバイスで取得される搬送ベルト裏面からの取得データの一例を示す図である。 実施例１の診断デバイスで取得される劣化時の搬送ベルト上面からの取得データの一例を示す図である。 実施例１の診断デバイスで取得される劣化時の搬送ベルト裏面からの取得データの一例を示す図である。 実施例１の診断デバイスで取得される劣化時の搬送ベルト裏面からの取得データの他の一例を示す図である。 実施例１の診断デバイスによる取得データのトレンドによる交換時期の予測の一例を示す図である。 実施例１の診断デバイスによる取得データの解析の一例を示す図である。 実施例１の診断デバイスによる取得データの解析の他の一例を示す図である。 本発明の実施例２の診断デバイスの概略と、搬送システムに取り付けた状態の概略を示す図である。 本発明の実施例３の診断デバイスで用いられる搬送ベルト上のマーキングの初期状態を示す図である。 図３０に示すマーキングが摩耗した状態の一例を示す図である。

以下に本発明の診断デバイスの実施例を、図面を用いて説明する。

＜実施例１＞
本発明の診断デバイスの実施例１を、図１乃至図２８を用いて説明する。最初に、本発明の診断デバイスが好適に用いられる検体検査自動化システムについて図１および図２を用いて、その検体検査自動化システムに用いられる試験管搬送システムについて図３乃至図１１を用いて説明する。

図１および図２は本発明において診断対象となる試験管搬送システムを含む検体検査自動化システムを示す図である。図３は診断デバイスが好適に用いられる検体検査自動化システムのうち、搬送システムの概略を示す図、図４は図３に示す搬送システムに設けられるベルトコンベアの構成の概略を示す図である。

図１、図２および図３に示すように、検体検査自動化システム１００は、搬送システムの搬送方向に沿って試験管や検体に対する処理を実施するユニット群である検体前処理システム１００Ａや分析を実施するユニットである自動分析装置１００Ｂ、これらの各システム・装置の動作を制御する上位ＰＣ１０１から構成される。

試験管搬送システムは、図３に示すように、検体検査自動化システム１００内の試験管３０１（図６，図８参照）の搬送方向に延伸したベルトコンベア１０２を複数組み合わせることで構成されており、検体前処理システム１００Ａ内や自動分析装置１００Ｂ内、検体前処理システム１００Ａから自動分析装置１００Ｂへ、自動分析装置１００Ｂから検体前処理システム１００Ａへ、の試験管３０１の搬送を行う。

図４に示すように、ベルトコンベア１０２は、搬送ベルト１０３、駆動モータ１０４の駆動を搬送ベルト１０３に伝達する駆動プーリー１０５、ベルトにテンションを与えるためのテンションプーリー１０６、ベルト進行方向に配置されるヘッドプーリー１０７、反対方向に配置されるテールプーリー１０８、ガイドプレート１０９などから構成されている。搬送ベルト１０３はつなぎ目のないシームレスタイプを使用しており、動作中は周回し続ける構造となっている。

図５は搬送ベルト１０３の構造を示す図である。図５に示すように、搬送ベルト１０３は心体２００と呼ばれるナイロンやポリエステルなどの帆布を表面ゴム２０１および裏面ゴム２０２で挟み込んだ多層構造となっている。

図６乃至図９は試験管搬送システムにおいて使用される、試験管３０１を保持して搬送する搬送体の一例を示す図である。

図６および図７は試験管３０１を１本ずつ保持して搬送する１本用ホルダ３０２の概略図であり、図８および図９は複数本の試験管３０１を保持して搬送する５本用ラック３０３の概略図である。

試験管３０１が載置された５本用ラック３０３や１本用ホルダ３０２は、搬送ベルト１０３の上面に搭載されて所望の場所へと搬送される。５本用ラック３０３や１本用ホルダ３０２の進行方向を変えるとき、または５本用ラック３０３や１本用ホルダ３０２を一時停止させるときは、搬送タクトを落とさないためにベルトコンベア１０２の動作は停止させずに、方向転換用レバーやストッパで進行方向を変換・停止させて対応する。このため、搬送ベルト１０３と５本用ラック３０３や１本用ホルダ３０２とは擦れ合うことになる。

また、ベルトコンベア１０２には５本用ラック３０３や１本用ホルダ３０２を整列させ、真っすぐ搬送させるためのガイドプレート１０９が設けられている。このため、長期間の使用によっては搬送ベルト１０３が偏ってガイドプレート１０９との擦れが発生する。

このように搬送ベルト１０３が５本用ラック３０３や１本用ホルダ３０２、ガイドプレート１０９と長期間に亘って擦れると、図１０および図１１に示すような剥がれ２０３のような摩耗による劣化が発生する。

また搬送ベルト１０３には搬送ベルト１０３が空転しないようにテンションによる伸びや搬送ベルト１０３の材質である表面ゴム２０１，裏面ゴム２０２自体の硬化によって、図１０および図１１に示すような表面に亀裂２０４などの劣化も発生する。

前出のような摩耗による剥がれ２０３や亀裂２０４等の劣化が進行すると、搬送ベルト１０３の表面ゴム２０１，裏面ゴム２０２が摩耗してめくれ２０５が生じて心体２００がむき出しになる。また、搬送ベルト１０３の端部から亀裂２０４および剥がれが進行すると、同様に搬送ベルト１０３の端部にめくれ２０５が生じる。

このような状態になると、搬送時に、スリップやベルトコンベア１０２間での５本用ラック３０３や１本用ホルダ３０２の乗り移り時に引っ掛かりが発生する。この引っ掛かりの発生する状況によっては搬送異常が発生することになる。

従来の試験管搬送システムにおいてはこのようなベルトコンベア１０２の搬送ベルト１０３の状態を確認する機能はなく、サービスマンもしくは操作者の目視による確認やベルトテンションゲージ等を用いたベルトテンションの確認によりベルトコンベア１０２の異常の有無を確認していた。このような課題に対してなされたのが以下説明する診断デバイス４００である。診断デバイス４００の概要について以下図１２乃至図２８を参照して説明する。図１２に試験管搬送システムの診断デバイス４００の概要を示す。

診断デバイス４００は、試験管３０１を搬送するベルトコンベア１０２に対して着脱可能に構成された、ベルトコンベア１０２の搬送ベルト１０３の状態を診断する装置であり、筐体４０１、ローラユニット４１１、アタッチメント９０１（図１４参照）またはアタッチメント１００１（図１８参照）、および上位ＰＣ１０１の画面１０１Ａから構成される。

筐体４０１は、自動分析装置１００Ｂまたは検体検査自動化システム１００で試験管３０１を１本ずつ搬送する１本用ホルダ３０２または複数本ずつ搬送する５本用ラック３０３どちらのベルトコンベア１０２にでも脱着が可能なようにガイドプレート１０９の幅の狭い方を基準にサイズを決定する。

図１２および図１３は１本用ホルダ３０２用のベルトコンベアの搬送ベルト状態測定位置での診断デバイス４００の筐体４０１を示す図である。１本用ホルダ３０２用のベルトコンベアに診断デバイス４００の筐体４０１を取り付けるためには、例えば図１４に示すようなアタッチメント９０１を診断デバイス４００の筐体４０１に取り付ける。

図１２および図１４に示すように、ベルトコンベア１０２のガイドプレート１０９には、アタッチメント９０１を容易に脱着可能とするための取り付け穴１０９Ｂが設けてある。図１４に示すように、アタッチメント９０１は略コ字形状をしており、診断デバイス４００の筐体４０１をガイドプレート１０９に容易に取り付け保持が可能とするための前後移動が可能なロックピン９０３を備えた構造となっている。ばね９０４により取り付け穴１０９Ｂにロックピン９０３を押し込む構造となっているため、ガイドプレート１０９に筐体４０１を保持可能となる。このようなアタッチメント９０１により、筐体４０１を搬送ベルト１０３に対して非接触状態でベルトコンベア１０２に固定する。

図１８乃至図２０は５本用ラック３０３用のベルトコンベア１０２の搬送ベルト１０３の状態測定位置での診断デバイスの取り付け方法を示す図である。図１９および図２０に示すように、５本用ラック３０３用のベルトコンベア１０２に設けられるガイドプレート１０９Ａは、その形状、寸法が１本用ホルダ３０２用のガイドプレート１０９とは異なる断面形状となっている。

このため、筐体４０１と搬送ベルト１０３の位置関係が１本用ホルダ３０２用の搬送ベルト状態測定位置と同じになるようなアタッチメント１００１を診断デバイス４００の筐体４０１に取り付ける。ガイドプレート１０９Ａに診断デバイス４００の筐体４０１を取り付ける方法は図１２に示す１本用ホルダ３０２用の場合と同じである。このようなアタッチメント１００１によっても、筐体４０１を搬送ベルト１０３に対して非接触状態でベルトコンベア１０２に固定することが可能である。

筐体４０１内には、第一ＣＣＤカメラ４０２、第一光源４０３、第二ＣＣＤカメラ４０４、第二光源４０５、第三ＣＣＤカメラ４０６、第三光源４０７、ローラ４０８Ａを駆動するローラ駆動機構４０８、測定データの処理や記録、有線または無線による上位ＰＣ１０１へのデータ送信を行うデータ処理部４０９、外部からの有線による充電が可能とする電源部４１０とが配置されている。

図５で示したように搬送ベルト１０３は多層構造であるため、前出のように搬送ベルト１０３の表面が摩耗すると搬送ベルト１０３の表面の色が変化したり、図１０や図１１のように心体２００がむき出しの状態となる、もしくは亀裂２０４が入って通常は遮光される光も搬送ベルト１０３を透過することになる。

第一ＣＣＤカメラ（撮像素子）４０２ではこの搬送ベルト１０３の摩耗による劣化で変化する搬送ベルト１０３の表面の色および反射光の強度を検出する。第一光源４０３は第一ＣＣＤカメラ４０２の検出感度を向上させるために搬送ベルト１０３の表面に光を照射する。

また、搬送ベルト１０３の裏面側に第二光源４０５および第三光源４０７を設置し、第二ＣＣＤカメラ４０４では第二光源４０５から照射され、通常は搬送ベルト１０３によって遮光される範囲の搬送ベルト１０３端部の劣化による変化、または搬送ベルト１０３の偏りによる遮光位置の変化を検出する。第三ＣＣＤカメラ４０６では第三光源４０７から照射され、通常は搬送ベルト１０３によって遮光される範囲の搬送ベルト１０３端部の劣化による変化、または搬送ベルト１０３の偏りによる遮光位置の変化を検出する。

第二ＣＣＤカメラ４０４と第三ＣＣＤカメラ４０６とでは、搬送ベルト１０３の異なる端部を検出するように配置する。具体的には、図１５に示すように第三ＣＣＤカメラ４０６は搬送方向に対して筐体４０１の前側の進行方向右側の端部を、図１６に示すように第二ＣＣＤカメラ４０４は搬送方向に対して筐体４０１の後側の進行方向左側の端部を検出するように配置する。

搬送ベルト１０３の裏面側から光を照射するために、ガイドプレート１０９が障害とならないように、図１５や図１６に示すように、搬送ベルト状態測定位置においてはガイドプレート１０９の底面部分を一部除去した形状としている。

また、先端部に第二光源４０５を組込んだ第二アーム４１５および第三光源４０７を組込んだ第三アーム４１６を筐体４０１内に収納可能な構造となっており、図１５や図１６に示すように、第二アーム４１５および第三アーム４１６を回転させて搬送ベルト裏面側に第二光源４０５や第三光源４０７を移動可能に構成している。

これら第一光源４０３，第二光源４０５，第三光源４０７および第一ＣＣＤカメラ４０２，第二ＣＣＤカメラ４０４，第三ＣＣＤカメラ４０６により、搬送ベルト１０３の状態を検出するセンサは構成される。

データ処理部４０９は、第一ＣＣＤカメラ４０２，第二ＣＣＤカメラ４０４，第三ＣＣＤカメラ４０６の出力データを記憶するとともに、上位ＰＣ１０１に対してこれらのカメラの出力データを送信する。上位ＰＣ１０１に対してのデータ転送にはＲＦＩＤ等の通信機器を用いて実施することが可能である。またＵＳＢ接続ポートを内蔵して有線でのデータ転送も可能である。

また、このデータ処理部４０９では、第一ＣＣＤカメラ４０２，第二ＣＣＤカメラ４０４，第三ＣＣＤカメラ４０６の出力データを処理して、搬送ベルト１０３の劣化の有無を検出する。劣化の有無を検出する際には、装置に投入された試験管３０１の総数や、搬送ベルト１０３の走行時間，走行距離を考慮して処理を行う。

更に、データ処理部４０９は、第一ＣＣＤカメラ４０２，第二ＣＣＤカメラ４０４，第三ＣＣＤカメラ４０６の出力データの推移に基づいて、搬送ベルト１０３の交換推奨時期を予測する。

上位ＰＣ１０１の画面１０１Ａには、搬送ベルト１０３の劣化を生じさせる５本用ラック３０３や１本用ホルダ３０２との擦れ、ガイドプレート１０９，１０９Ａとの擦れに関係してくるパラメータである、装置に投入された試験管３０１の総数や、搬送ベルト１０３の走行時間，走行距離が表示される（図２６参照）。

これらの検出処理，予測処理の詳細については詳しくは後述する。

通常状態では搬送ベルト１０３表面に発生した亀裂２０４は検出しにくい。このためにローラ駆動機構４０８が設けられている。ローラ駆動機構４０８は筐体４０１に内蔵されており、ローラ４０８Ａを搬送ベルト１０３の表面に一定距離押し付けて搬送ベルト１０３を一定寸法撓ませた状態にすることで亀裂２０４を見つけやすい状況を作り出す。それと同時に、ローラ４０８Ａを一定距離押し付けた時の搬送ベルト１０３からの反力をセンサ４０８Ｂにより検出することで搬送ベルト１０３のテンションを確認することが可能となる。

搬送ベルト１０３のテンションが正常範囲を超えていた場合は搬送ベルト１０３の伸び、ベルトテンション調整機構のズレ等の異常が考えられるため、データ処理部４０９に記録し、上位ＰＣ１０１に対して処理結果の転送を行う。

ローラユニット４１１は、搬送ベルト１０３の状態の測定位置で搬送ベルト１０３の下に配置されるように組み込まれており、ローラ駆動機構４０８のローラ４０８Ａによって搬送ベルト１０３を撓ませる際に効率的に押し付け力が搬送ベルト１０３に加えられるようになっている。搬送ベルト１０３の下に配置されるローラユニット４１１も、ガイドプレート１０９に設けられた取り付け穴１０９Ｂに容易に脱着、保持が可能な構造となっており、筐体４０１と併せて取り付け可能な構造となっている。

筐体４０１を搬送ベルト状態測定位置に取り付けた状態では搬送ルートを診断デバイス４００がふさいでしまうため、試験管３０１の搬送が出来ない。そのため、診断デバイスの装置への着脱確認用センサを設けることが望ましい。

また逆に装置内に５本用ラック３０３や１本用ホルダ３０２等の搬送体が残った状態で搬送ベルト状態測定を実施すると診断デバイス４００に試験管３０１等が衝突するなどの不具合につながる。このため、搬送ベルト状態測定前には直前の運用でシステム内部の試験管３０１の在荷情報を記憶しておき、システム内のベルトコンベア１０２に検体が残っていないことを確認するためのメッセージを上位ＰＣ１０１の画面１０１Ａに出力することでベルトコンベア１０２に検体の置き忘れ等がないか確認を促すことが望ましい。

更に、搬送ベルト１０３の測定状態位置にセットされた筐体４０１の直近に配置された搬送体一時停止用のストッパを起動させておくことが望ましい。これにより確認漏れによる試験管３０１が搬送されてきた場合の筐体４０１への検体衝突をストッパで止めることが可能となる。

次に、本実施例に係る診断デバイス４００による搬送ベルト１０３の診断処理について説明する。

まず、搬送ベルト１０３の劣化はベルトコンベア１０２の各機構に調整不良や機構上の特別な異常が無い場合は短期間では発生しない。このような搬送ベルト１０３の劣化を確認するために定期的な状態確認を実施し、データの経時変化を捉える。

そのために、検体を搬送していない状態で、診断デバイス４００をベルトコンベア１０２に取り付ける。図１２および図１３が診断デバイス４００をベルトコンベア１０２の搬送ベルト状態測定位置に取り付けた状態である。

搬送ベルト１０３の状態測定位置の取り付けが完了して、診断デバイス４００が搬送ベルト状態測定位置に正常に取り付けられていることを着脱確認センサの情報を元に確認した後、問題なければ、上位ＰＣ１０１より搬送ベルト状態測定を開始させる。これに対し筐体４０１の取り付け異常、取り付け忘れを検出した場合にはその時点で筐体４０１の取り付け状態確認を促すメッセージをＰＣ１０１の画面１０１Ａに出力する。

測定開始後は、検体がない状態での空運転状態となる。筐体４０１と搬送ベルト１０３は非接触状態であるため筐体４０１の下を搬送ベルト１０３が全周通過するまで空運転を実施する。搬送ベルト１０３はベルトコンベア１０２毎に長さが異なるものを使用している。ベルトコンベア１０２の長さに合わせて空運転の距離を設定することで必要最小限の空運転距離で測定を実施することが可能となる。

搬送ベルト１０３の状態測定については以下の通りである。まず、搬送ベルト１０３の表面側の第一光源４０３に照射された搬送ベルト１０３の表面の劣化状態を第一ＣＣＤカメラ４０２により撮影する。

また、第二光源４０５、第三光源４０７は搬送ベルト１０３の裏面側に配置し、第二ＣＣＤカメラ４０４、第三ＣＣＤカメラ４０６によって搬送ベルト裏面側から照射された光を検出し、搬送ベルト１０３の端部位置および劣化状態を撮影する。搬送ベルト１０３の裏面の第二光源４０５，第三光源４０７より照射された光は搬送ベルト１０３に遮光されるため、遮光される位置から端部位置を検出し、端部位置の変位から搬送ベルト端部の劣化状況、搬送ベルト１０３の片寄りを検出する。また、搬送ベルト１０３の中央部では、第二光源４０５，第三光源４０７から照射された光が劣化により発生した亀裂２０４などから透過してくる光の有無を検出する。

取得された画像データはデータ処理部４０９において記憶するとともに、その画像データを元に画像認識により搬送ベルト１０３の劣化状況を確認する。

次に、本実施例におけるデータ取得および劣化判定の処理について図２１乃至図２８を用いて説明する。

まず、装置設置後の使用開始前の搬送ベルト１０３の状態の初期データの一例について図２１および図２２を用いて説明する。図２１は第一ＣＣＤカメラ４０２で取得される初期データ、図２２は第二ＣＣＤカメラ４０４，第三ＣＣＤカメラ４０６で取得される初期データを示す。

搬送ベルト１０３の状態の初期値を取得するために、検体検査自動化システム１００の設置直後や搬送ベルト１０３の交換直後に診断デバイス４００による確認を実施し、その結果を初期値としてデータ処理部４０９に転送し、保管する。

初期データとして、第一ＣＣＤカメラ４０２では、搬送ベルト１０３表面の色強度（ｍａｘ、ｍｉｎ、ａｖｅｒａｇｅ）や、搬送ベルト１０３表面の反射光強度（ｍａｘ、ｍｉｎ、ａｖｅｒａｇｅ）のデータを取得する。第二ＣＣＤカメラ４０４，第三ＣＣＤカメラ４０６では、搬送ベルト１０３の端部の劣化状況（透過光検出）および搬送ベルト１０３の端部（遮光位置）を検出するため、ある位置における光量のデータを取得する。

正常状態であれば搬送ベルト１０３の表面の摩耗は進んでいない。このため、図２１に示すように、色、光の反射ともに表面全体で一定値以上の値となる。また、搬送ベルト１０３の端部劣化や偏りもない。このため、第二ＣＣＤカメラ４０４で検出される端部位置Ｘ_１と、第三ＣＣＤカメラ４０６で検出される端部位置Ｘ_２との差分Ｘ_２−Ｘ_１は搬送ベルト１０３の初期寸法と一致する。データ処理部４０９では、これら初期値Ｓｉ，Ｘ_１，Ｘ_２の値を記憶する。

図２３、図２４および図２５は長期に亘る使用により搬送ベルト１０３の劣化が進んだ状態で取得されるデータの一例を示す図である。

搬送ベルト１０３の劣化が進むと、前出のように搬送ベルト１０３の表面が摩耗により変色し、光の反射率が低下する。

また、図２３に示すように搬送ベルト１０３端部の一部がガイドプレート１０９，１０９Ａとの擦れにより摩耗、欠損した剥がれ２０３が発生したＡ−Ａ断面位置では、剥がれ２０３が生じていない位置では色強度や反射光強度Ｓｘは初期値Ｓｉに対してさほど小さくはならない。これに対し、剥がれ２０３が生じた位置では、色強度および反射光強度が大きく変化し、小さい値が検出される。

また、図１０に示すような剥がれ２０３が生じた場合には端部位置Ｘ_１，Ｘ_２の位置が変化する。例えば図２４に示すように、第二ＣＣＤカメラ４０４で検出される端部位置Ｘ_３は初期値Ｘ_１から大きくは変化しないが、第三ＣＣＤカメラ４０６で検出される端部位置端部位置はＸ_２に近い値ではなくＸ_４と検出され、値が大きく変わる。

同様に、図１１に示すようなめくれ２０５が生じた場合にも端部位置Ｘ_１，Ｘ_２の位置が変化する。例えば図２５に示すように、第二ＣＣＤカメラ４０４で検出される端部位置Ｘ_５は初期値Ｘ_１から大きくは変化しないが、第三ＣＣＤカメラ４０６で検出される端部位置Ｘ_６はＸ_２に近い値ではなく、絶対値が大きく変わる。

検体検査自動化システム１００のユーザーまたはサービスマンは、図２１乃至図２５で示した搬送ベルト１０３の色強度および反射光強度、端部位置のデータを定期的に取得して、初期値との差分をデータ処理部４０９内の搬送ベルト診断アプリケーション（以下、アプリケーションとする）に定期的に蓄積する。アプリケーションでは装置に投入された検体総数、搬送ベルト走行時間、走行距離と併せて確認することが可能となっている（図２６参照）。

図２６、図２７および図２８にデータ処理部４０９上位ＰＣにおける搬送ベルト１０３の診断アルゴリズムの一例を示す。

図２６に示すように、データ処理部４０９では蓄積されたデータをアプリケーションに取り込み、それぞれのトレンドを確認して、予め設定した、交換、調整目安となる推奨値（ＳｅＣ，ＳｅＲ）、ベルトコンベア１０２の運転限界となる許容値（ＳａＣ，ＳａＲ）と比較することで搬送ベルト１０３の表面摩耗状態、端部状態、偏りの有無を定期的に診断する。なお、ＳｅＣ＞ＳａＣ、およびＳｅＲ＞ＳａＲの関係とする。

より具体的には、データ処理部４０９では、取得された色強度または光の反射強度の値Ｓｘと初期値Ｓｉとの差がある所定値以下（Ｓｘ≒Ｓｉ（初期値））であれば、搬送ベルト１０３に摩耗が生じておらず、メンテナンスや交換は不要であると判断し、特に注意を喚起する動作は行わない。また、後述するような各判定項目のトレンドを求め、交換寿命の予測を行ってもよい。

また、データ処理部４０９は、取得値Ｓｘと初期値Ｓｉとの差がある所定値を上回ったと判断したときは、取得値Ｓｘ＞ＳｅＣ，ＳｅＲの関係を満たすかどうかを判断する。関係を満たすときは、搬送ベルト１０３の摩耗は小さいと判断し、各判定項目のトレンドから近似曲線を求めることで各判定項目のいずれかが交換、調整目安となる交換推奨値ＳｅＣ，ＳｅＲを予測する。この際、初期状態から判断時期までの間の搬送した試験管３０１の総本数や搬送ベルト１０３の走行時間、走行距離を考慮し、今後見込まれる搬送予定の試験管３０１の本数や走行時間、走行距離を予め見積もり、この見込まれる本数や時間、距離に基づいて適切な近似曲線を設定する。例えば総搬送本数が走行距離や走行時間に比べて非常に多い場合は劣化が早いことが見込まれ、走行距離，時間に対し総搬送本数が少ない場合は劣化の進行速度は遅いことが見込まれるため、これらのパラメータを考慮した近似曲線を用いる。

データ処理部４０９は、交換推奨値ＳｅＣ，ＳｅＲを下回ると予測される時期について知らせるメッセージを上位ＰＣ１０１の画面１０１Ａに表示するとともに、交換推奨時期が到達する前に上位ＰＣ１０１の画面１０１Ａにメンテナンスを要請するメッセージを表示させることでユーザーに通知する。また。上位ＰＣ１０１をリモートによりサービスセンターと接続することで定期点検のトレンドから予測される交換目安時期がサービスセンターで確認可能となり、的確なタイミングでのメンテナンス対応が可能となる。

取得値ＳｘがＳｘ≦ＳｅＣ，ＳｅＲであり、かつＳｘ≧ＳａＣ，ＳａＲの関係を満たすときは、データ処理部４０９は、搬送ベルト１０３の交換を行うことを推奨するメッセージを上位ＰＣ１０１の画面１０１Ａに表示させることでユーザーに通知したり、サービスセンターに対してその旨の通知を知らせたりする。

また、データ処理部４０９は、取得値ＳｘがＳｘ≦ＳａＣ，ＳａＲであれば、使用を中断して、即時に搬送ベルト１０３の交換を行うことを知らせるメッセージを上位ＰＣ１０１の画面１０１Ａに表示させることでユーザーに通知したり、サービスセンターに対してその旨の通知を知らせたりする。

また、ベルト端部異常、偏り判定については、図２７に示す初期状態に近い状態であれば、搬送ベルト１０３の端部の位置は、第二ＣＣＤカメラ４０４で検出される搬送ベルト１０３の進行方向左端部の遮光状態、位置Ｘ_３，Ｘ_５はＸ_３≒Ｘ_１（初期値）（Ｘ_５≒Ｘ_１（初期値））であり、かつ第三ＣＣＤカメラ４０６で検出される進行方向右端部の遮光状態、位置Ｘ_４，Ｘ_６はＸ_４≒Ｘ_２（初期値）（Ｘ_６≒Ｘ_２（初期値））の関係を満たす。また、図２７に示すように、進行方向左端部の検出値と進行方向右端部の検出値を合成すると、Ｘ_４−Ｘ_３≒Ｘ_２−Ｘ_１（Ｘ_６−Ｘ_５≒Ｘ_２−Ｘ_１）の関係を満たすことから、ベルト幅に異常は無い、と判定することができる。

もし搬送ベルト１０３の端部に剥がれ２０３やめくれ２０５等の異常が生じている場合は、図２８に示すように、Ｘ_４−Ｘ_３＜Ｘ_２−Ｘ_１（Ｘ_６−Ｘ_５＜Ｘ_２−Ｘ_１）の関係となり、進行方向左端部の検出値と進行方向右端部の検出値を合成すると、図２８に示すように剥がれ２０３やめくれ２０５が生じている位置を検出することができる。

搬送ベルト１０３に偏りが生じている場合は、Ｘ_４−Ｘ_３＝Ｘ_２−Ｘ_１（Ｘ_６−Ｘ_５＝Ｘ_２−Ｘ_１）の関係は満たすが、Ｘ_１＞Ｘ_３（Ｘ_１＞Ｘ_５）、またはＸ_１＜Ｘ_３（Ｘ_１＜Ｘ_５）の関係となり、偏りが生じている方向についてもＸ_３，Ｘ_４，Ｘ_５，Ｘ_６の値から判定することができる。

データ処理部４０９は、進行方向左端部の検出値と進行方向右端部の検出値とを上述したような関係を満たしているか否かで搬送ベルト１０３の端部の劣化や、ベルト自体の偏りの有無を判定する。また、これら検出値のトレンドを確認して、搬送ベルト１０３の交換時期を予測する。

次に、本実施例の効果について説明する。

上述した本発明の実施例１のベルトコンベア１０２の搬送ベルト１０３の状態を診断するための診断デバイス４００では、試験管３０１を搬送するベルトコンベア１０２に対して着脱可能に構成されており、診断デバイス４００の筐体４０１を搬送ベルト１０３に対して非接触状態でベルトコンベア１０２に固定するためのアタッチメント９０１，１００１と、搬送ベルト１０３の状態を検出する第一光源４０３，第二光源４０５，第三光源４０７および第一ＣＣＤカメラ４０２，第二ＣＣＤカメラ４０４，第三ＣＣＤカメラ４０６と、第一ＣＣＤカメラ４０２，第二ＣＣＤカメラ４０４，第三ＣＣＤカメラ４０６の出力データを記憶するとともに、出力データを処理して、搬送ベルト１０３の劣化の有無を検出するデータ処理部４０９と、を備えている。

定期点検、保守、交換ではサービスマンによる作業に多大な時間を要する。また、搬送ベルト１０３については組込時の調整不良、調整箇所の位置ズレによるテンション低下等明確な異常がない場合は短期間での状態変化は現れにくい。しかし、例えば毎日の検体検査業務の始業前後でのルーチンワークとして、もしくは定期的な点検等に本実施例の診断デバイス４００による搬送ベルト１０３の診断を組込むことで、搬送ベルト１０３の状態確認を容易かつ的確に実施することができるようになる。また、得られたこれらのデータを蓄積させ、データの変移を確認することで、より最適なタイミングでの搬送ベルト１０３の交換が可能となる、との効果も奏する。

また、データ処理部４０９は、上位ＰＣ１０１の画面１０１Ａに搬送ベルト１０３の累積運転時間、および試験管３０１の総搬送数を表示することで、搬送ベルト１０３への負荷に最も因果関係があるパラメータについても把握することができ、より正確な搬送ベルト１０３の劣化の有無の判定が可能となる。

更に、データ処理部４０９は、第一ＣＣＤカメラ４０２，第二ＣＣＤカメラ４０４，第三ＣＣＤカメラ４０６の出力データの推移に基づいて、搬送ベルト１０３の交換推奨時期を予測することで、実際に搬送ベルト１０３が使用に耐えられない状態になる前に交換を行うことが可能となり、より適切なタイミングでの搬送ベルト１０３の交換が可能となる。

またセンサは、第一光源４０３と第一ＣＣＤカメラ４０２とからなることにより、高感度での搬送ベルト１０３の表面状態の検出が可能となる。

更に、センサは、第二光源４０５，第三光源４０７と第二ＣＣＤカメラ４０４，第三ＣＣＤカメラ４０６からなり、第二ＣＣＤカメラ４０４，第三ＣＣＤカメラ４０６は、搬送ベルト１０３の裏面側に配置された第二光源４０５，第三光源４０７から搬送ベルト１０３に照射され、搬送ベルト１０３の端部を通過した光を検出することで、同様に、高感度での搬送ベルト１０３の端部の検出が可能となる。

また、搬送ベルト１０３を押圧するローラ４０８Ａと、搬送ベルト１０３へのローラ４０８Ａの押圧力を検出するセンサ４０８Ｂとを有するローラ駆動機構４０８を更に備えたことにより、搬送ベルト１０３に対して生じている小さな亀裂２０４を押圧がない場合に比べて見逃すことなく検出することができ、より正確な搬送ベルト１０３の劣化の有無の診断を行うことが可能となる。

更に、アタッチメント９０１，１００１は、ベルトコンベア１０２の仕様に応じて複数種類あることで、一般的な試験管搬送用の構造物として１本用ホルダ３０２、５本用ラック３０３を用いるベルトコンベア１０２に関係なく、診断デバイス４００を取り付けることが可能であり、汎用性に富んだ診断デバイスとすることができる。

なお、本実施例では、第二光源４０５を第二アーム４１５に、第三光源４０７を第三アーム４１６に組込む構造としているが、これは一例であり、筐体４０１をガイドプレート１０９に保持させるアタッチメント９０１，１００１に光源を組込む等の構造とすることができる。

また、搬送ベルト１０３のテンションを確認する機構はセンサ４０８Ｂに限られず、ローラ４０８Ａを駆動するアクチュエータによりローラ４０８Ａを一定距離押し付けた時の搬送ベルト１０３からの反力を検出することで搬送ベルト１０３のテンションを確認することができる。

＜実施例２＞
本発明の実施例２の診断デバイスを図２９を用いて説明する。実施例１の図１乃至図２８と同じ構成には同一の符号を示し、説明は省略する。以下の実施例においても同様とする。

実施例１の診断デバイス４００は、毎日の検体検査業務の始業前後でのルーチンワークとして、もしくは定期的な点検等でベルトコンベア１０２の搬送ベルト状態測定位置に診断デバイス４００の筐体４０１を取り付けて搬送ベルト１０３の状態を測定するのに適した診断デバイスである。

そのため、実施例１の診断デバイス４００で診断を行う際には搬送体が通過する部分に筐体４０１を取り付ける。このため通常運用時には筐体４０１を取り外す必要がある。これに対し、本実施例の診断デバイスは、通常運用時にも搬送ベルト１０３の診断を行うことができるものである。その概要を図２９に示す。図２９は本実施例の診断デバイスの使用状態を示す図である。

図２９に示すように、本実施例の診断デバイスでは、筐体４０１をベルトコンベア１０２の下部の検体が通過しない部分に組込むことで搬送体との干渉が無くなるため筐体４０１の常設が可能となる。

本実施例では、実施例１で用いたアタッチメント９０１，１００１の代わりに、搬送ベルト１０３上を搬送される試験管３０１と干渉しない位置に筐体４０１を固定する診断デバイス取り付けプレート１１０１を用いる。図２９に示すように、筐体４０１はガイドプレート１０９の下部に準備された診断デバイス取り付けプレート１１０１に取り付ける。ガイドプレート１０９への筐体４０１の固定は、固定治具など等で固定する、など公知の方法を用いればよい。

また、通常運用時にも搬送ベルト１０３の状態の測定が可能となるため、上位ＰＣ１０１からの操作により、常時監視、または任意のタイミングによる定期的な監視の設定を行い、データ処理部４０９は、その設定に基づいて常時診断または任意のタイミングでの診断処理を実行する。

その他の構成・動作は前述した実施例１の診断デバイスと略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

本発明の実施例２の診断デバイスにおいても、前述した実施例１の診断デバイスとほぼ同様な効果が得られる。

また、アタッチメントとしての診断デバイス取り付けプレート１１０１によって搬送ベルト１０３上を搬送される試験管３０１と干渉しない位置に筐体４０１を固定することにより、診断デバイス４００の筐体４０１のベルトコンベア１０２への常設が可能となる。このため、通常運用時にも搬送ベルト１０３の診断が可能となり、より高い精度での搬送ベルト１０３の劣化の有無の診断が可能となる。また、通常運転時に測定が可能であるため、搬送ベルト状態確認のためのメンテナンス時間は不要になる、との効果も奏する。

＜実施例３＞
本発明の実施例３の診断デバイスを図３０および図３１を用いて説明する。

実施例１の診断デバイス４００では、搬送ベルト１０３の劣化状態を搬送ベルト１０３の上面側に設けられた第一ＣＣＤカメラ４０２により搬送ベルト表面の色強度、光の反射強度の変化を撮影し、画像認識により搬送ベルト表面の劣化状況を検出している。

これに対し、図３０に示すように、本実施例では、搬送ベルト１０３の表面上にマーキング１２０１を設ける。そして、第一ＣＣＤカメラ４０２は、搬送ベルト１０３の表面上のマーキング１２０１の状態も撮像し、データ処理部４０９は、検出されたマーキング１２０１の状態に基づいて搬送ベルト１０３の劣化の有無を検出する。例えば、図３１に示すように、マーキング１２０１が摩耗により薄れた部分（かすれ１２０２）が生じる等の変化する様子を第一ＣＣＤカメラ４０２で撮影する。また、データ処理部４０９では、画像認識により、かすれ１２０２の有無を検出することで搬送ベルト１０３の劣化状態の判断を行う。

その他の構成・動作は前述した実施例１の診断デバイスと略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

本発明の実施例３の診断デバイスにおいても、前述した実施例１の診断デバイスとほぼ同様な効果が得られる。

また、搬送ベルト１０３は、表面上にマーキング１２０１を有し、第一ＣＣＤカメラ４０２は、マーキング１２０１の状態も検出し、データ処理部４０９は、検出されたマーキング１２０１の状態に基づいて搬送ベルト１０３の劣化の有無を検出することで、搬送ベルト１０３の劣化状態の確認をより行いやすくすることができ、より高精度な劣化の有無の診断を行うことができる。

＜その他＞
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

１００…検体検査自動化システム
１００Ａ…検体前処理システム
１００Ｂ…自動分析装置
１０１…上位ＰＣ
１０１Ａ…画面（表示装置）
１０２…ベルトコンベア
１０３…搬送ベルト
１０４…駆動モータ
１０５…駆動プーリー
１０６…テンションプーリー
１０７…ヘッドプーリー
１０８…テールプーリー
１０９，１０９Ａ…ガイドプレート
１０９Ｂ…取り付け穴
２００…心体
２０１…表面ゴム
２０２…裏面ゴム
２０３…剥がれ
２０４…亀裂
２０５…めくれ
３０１…試験管
３０２…１本用ホルダ
３０３…５本用ラック（検体ラック）
４００…診断デバイス
４０１…筐体
４０２…第一ＣＣＤカメラ（撮像素子）
４０３…第一光源
４０４…第二ＣＣＤカメラ
４０５…第二光源
４０６…第三ＣＣＤカメラ
４０７…第三光源
４０８…ローラ駆動機構
４０８Ａ…ローラ
４０８Ｂ…センサ
４０９…データ処理部
４１０…電源部
４１１…ローラユニット
４１５…第二アーム
４１６…第三アーム
９０１…アタッチメント（１本用ホルダ３０２用）
９０３…ロックピン
９０４…ばね
１００１…アタッチメント（５本用ラック３０３用）
１００１…アタッチメント
１１０１…診断デバイス取り付けプレート
１２０１…マーキング
１２０２…かすれ

Claims (9)

1. 試験管を搬送する搬送システムに対して着脱可能に構成され、前記搬送システムの搬送ベルトの状態を診断するための診断デバイスであって、
   前記診断デバイスの筐体を前記搬送ベルトに対して非接触状態で前記搬送システムに固定するためのアタッチメントと、
   前記搬送ベルトの状態を検出するセンサと、
   前記センサの出力データを記憶する記憶部と、
   前記センサの出力データを処理して、前記搬送ベルトの劣化の有無を検出する処理部と、を備えた
   ことを特徴とする診断デバイス。
2. 請求項１に記載の診断デバイスにおいて、
   前記搬送ベルトの累積運転時間、および前記試験管の総搬送数を表示する表示装置を更に備えた
   ことを特徴とする診断デバイス。
3. 請求項１に記載の診断デバイスにおいて、
   前記処理部は、前記センサの出力データの推移に基づいて、前記搬送ベルトの交換推奨時期を予測する
   ことを特徴とする診断デバイス。
4. 請求項１に記載の診断デバイスにおいて、
   前記センサは、光源と撮像素子とからなる
   ことを特徴とする診断デバイス。
5. 請求項１に記載の診断デバイスにおいて、
   前記センサは、光源と受光素子からなり、前記受光素子は、前記搬送ベルトの裏面側に配置された前記光源から前記搬送ベルトに照射され、前記搬送ベルトの端部を通過した光を検出する
   ことを特徴とする診断デバイス。
6. 請求項１に記載の診断デバイスにおいて、
   前記搬送ベルトを押圧するローラと、前記搬送ベルトへの前記ローラの押圧力を検出する押圧センサとを有するローラ駆動機構を更に備えた
   ことを特徴とする診断デバイス。
7. 請求項１に記載の診断デバイスにおいて、
   前記アタッチメントは、前記搬送システムの仕様に応じて複数種類ある
   ことを特徴とする診断デバイス。
8. 請求項１に記載の診断デバイスにおいて、
   前記アタッチメントは、前記搬送ベルト上を搬送される前記試験管と干渉しない位置に前記筐体を固定する
   ことを特徴とする診断デバイス。
9. 請求項１に記載の診断デバイスにおいて、
   前記搬送ベルトは、表面上にマーキングを有し、
   前記センサは、前記マーキングの状態も検出し、
   前記処理部は、検出された前記マーキングの状態に基づいて前記搬送ベルトの劣化の有無を検出する
   ことを特徴とする診断デバイス。

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