JP7321182B2 - 自動化極低温貯蔵及び回収システム - Google Patents
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Description
管ピッカロボットは押上ピンを支持するアームを備えてもよく、アームは冷却液に少なくとも部分的に浸漬されるように構成される。
a) 識別された又は識別されていない冷凍機(例えば、冷凍機105a)へのI/Oポート125における試料ボックス180aの貯蔵、
b) I/Oポート125への識別された貯蔵ボックス又は試料管の回収、
c) 識別された冷凍機への識別された試料ボックス180aの移送、
d) I/Oポート125への識別された個々の試料管又は試料管の組の回収、
e) 試料ボックス間での識別された試料管の移送、又は
f) 識別された冷凍機の内容物の、他の冷凍機又はI/Oポート125への移送。
なお、本発明は、態様として以下の内容を含む。
〔態様1〕
極低温貯蔵システムであって、
各冷凍機から取り出された第1の試料ボックスを受け取るように構成された少なくとも1つの冷凍機ポートと、
極低温環境を維持するように構成された作業チャンバと、
試料への外部アクセスを可能にするように構成された入出力(I/O)ポートと、
前記少なくとも1つの冷凍機ポートと前記作業チャンバと前記I/Oポートとの間で前記第1の試料ボックスを輸送するように構成されたボックス輸送ロボットと、
前記第1の試料ボックスと第2の試料ボックスとの間で試料管を前記作業チャンバ内において輸送するように構成されたピッカロボットと、
を備える極低温貯蔵システム。
〔態様2〕
態様1に記載のシステムにおいて、前記少なくとも1つの冷凍機ポートの少なくとも一部を通して前記ボックス輸送ロボットにとってアクセス可能な位置まで前記第1の試料ボックスを輸送するように構成される、排出器をさらに備える、システム。
〔態様3〕
態様2に記載のシステムにおいて、前記排出器は、前記第1の試料ボックスの位置決めを制御するために、対向する側を移動させてガイドするように構成されたアームの対を備える、システム。
〔態様4〕
態様2に記載のシステムにおいて、前記排出器は前記第1の試料ボックスを支持するように構成された床を備え、前記床の少なくとも一部は前記ボックス輸送ロボットによって加えられた力を介して押し下げ可能である、システム。
〔態様5〕
態様2に記載のシステムにおいて、前記排出器は複数の異なる試料ボックスフォーマットを輸送するように構成される、システム。
〔態様6〕
態様1に記載のシステムにおいて、輸送チャンバをさらに備え、前記輸送チャンバは前記ボックス輸送ロボットによるアクセス中は前記少なくとも1つの冷凍機ポートに連結されており、前記輸送チャンバは前記ボックス輸送ロボットを収容する、システム。
〔態様7〕
態様6に記載のシステムにおいて、前記輸送チャンバは、さらに、前記第1の試料ボックスの試料のガラス転移温度より高い環境を維持するように構成される、システム。
〔態様8〕
態様6に記載のシステムにおいて、前記輸送チャンバは開口を介して前記作業チャンバに接続される、システム。
〔態様9〕
態様6に記載のシステムにおいて、前記輸送チャンバは中間チャンバを介して前記作業チャンバに接続され、前記中間チャンバは前記ピッカロボットの少なくとも一部を収容する、システム。
〔態様10〕
態様8に記載のシステムにおいて、前記ボックス輸送ロボットは、前記第1の試料ボックスの輸送中に前記開口を介して前記作業チャンバ内に拡張するように構成される、システム。
〔態様11〕
態様8に記載のシステムにおいて、前記ピッカロボットは、前記試料管の輸送中に前記開口を介して前記作業チャンバ内に拡張するように構成される、システム。
〔態様12〕
態様1に記載のシステムにおいて、前記ボックス輸送ロボットは、前記第1の試料ボ
ックスを把持するように構成されたボックス把持具アセンブリをさらに備える、システム。
〔態様13〕
態様12に記載のシステムにおいて、前記ボックス把持具アセンブリは前記第1の試料ボックスの対向する角をクランプするように構成されたアームの対を備え、前記アームの対のそれぞれは複数の試料ボックスフォーマットを受け入れるのに適した接点の組を備え、前記アームの対は、さらに、前記第1の試料ボックスを目標の回転的且つ位置的な向きに調整するように構成される、システム。
〔態様14〕
態様13に記載のシステムにおいて、前記接点の組のうち少なくとも1つがW字を画成し、前記W字の第1の部分が第1の試料ボックスフォーマットを受け入れ、前記W字の第2の部分が第2の試料ボックスフォーマットを受け入れる、システム。
〔態様15〕
態様12に記載のシステムにおいて、前記ボックス輸送ロボットはレールアセンブリを備え、前記レールアセンブリ上で前記ボックス把持具アセンブリが移動する、システム。
〔態様16〕
態様1に記載のシステムにおいて、前記ピッカロボットは、管把持具アセンブリを備える第1のアームと、押上ピンを備える第2のアームと、を備える、システム。
〔態様17〕
態様16に記載のシステムにおいて、前記第2のアームは前記作業チャンバにおいて試料ボックスを支持するプラットフォームの下方に延在し、前記第2のアームは、前記第1の試料ボックスから前記試料管の一部分を持ち上げるべく前記押上ピンを前記第1の試料ボックス内に駆動するように構成される、システム。
〔態様18〕
態様16に記載のシステムにおいて、前記管把持具アセンブリは複数のティースを備え、前記管把持具アセンブリは中心軸心を中心に且つ前記中心軸心に向けて前記複数のティースを水平に回転させて前記試料管を把持するように構成される、システム。
〔態様19〕
態様18に記載のシステムにおいて、前記ティースは、前記作業チャンバの外にある前記ピッカロボットの部品から断熱材を介して熱的に絶縁されている、システム。
〔態様20〕
態様16に記載のシステムにおいて、前記第1のアームは、前記試料管の識別(ID)タグをIDリーダーによって読み取り可能にする位置へ前記試料管を移動させるように構成される、システム。
〔態様21〕
態様20に記載のシステムにおいて、前記位置は前記作業チャンバの外部にある、システム。
〔態様22〕
態様20に記載のシステムにおいて、前記第1のアームは、さらに、1)前記試料管から霜を除去するためのクリーナーに沿って前記試料管を通し、2)前記試料管を回転させて前記IDタグを前記IDリーダーと整列させる、ように構成される、システム。
〔態様23〕
態様20に記載のシステムにおいて、前記位置は、ミラーからの前記IDタグの反射を介して前記IDリーダーによって前記IDタグが読み取られることを可能にする、システム。
〔態様24〕
態様1に記載のシステムにおいて、前記作業チャンバは、前記第1及び第2の試料ボックスを支持するように構成されたプラットフォームを備える、システム。
〔態様25〕
態様24に記載のシステムにおいて、前記第1の試料ボックスの角に加えられた力を介して前記第1の試料ボックスを固定するように構成されたクランプアセンブリをさらに備え、前記クランプは複数の試料ボックスフォーマットを受け入れるのに適した接点の組を備える、システム。
〔態様26〕
態様25に記載のシステムにおいて、前記接点の組はW字を画成し、前記W字の第1の部分が第1の試料ボックスフォーマットを受け入れ、前記W字の第2の部分が第2の試料ボックスフォーマットを受け入れる、システム。
〔態様27〕
態様24に記載のシステムにおいて、前記プラットフォームは前記第1の試料ボックスの底面の一部分を露出させる開口を含み、前記開口は前記管ピッカロボットによる前記試料管の底へのアクセスを可能にする、システム。
〔態様28〕
態様24に記載のシステムにおいて、前記作業チャンバは、さらに、前記プラットフォームの下方に冷却液を収容するように構成される、システム。
〔態様29〕
態様28に記載のシステムにおいて、前記プラットフォームに連結されて前記冷却液に部分的に浸漬されるように構成されたヒートシンクをさらに備える、システム。
〔態様30〕
態様28に記載のシステムにおいて、前記管ピッカロボットは押上ピンを支持するアームを備え、前記アームは前記冷却液に少なくとも部分的に浸漬されるように構成される、システム。
〔態様31〕
態様1に記載のシステムにおいて、前記I/Oポートにおいて第3の試料ボックスのフォーマットを検出するように構成された光カーテンをさらに備える、システム。
〔態様32〕
態様31に記載のシステムにおいて、前記光カーテンは単一のコリメート光源を投影する、システム。
〔態様33〕
態様1に記載のシステムにおいて、前記少なくとも1つの冷凍機ポートは複数の冷凍機ポートを含み、前記複数の冷凍機ポートのそれぞれは、対応する冷凍機から取り出された試料ボックスを受け取るように構成される、システム。
〔態様34〕
態様1に記載のシステムにおいて、複数の冷凍機間で前記少なくとも1つの冷凍機ポートを移動させるように構成されたレールアセンブリをさらに備える、システム。
〔態様35〕
態様34に記載のシステムにおいて、前記レールアセンブリは、さらに、前記作業チャンバと前記ボックス輸送ロボットと前記管ピッカロボットとを前記少なくとも1つの冷凍機ポートと一致して移動させるように構成される、システム。
〔態様36〕
態様1に記載のシステムにおいて、前記少なくとも1つの冷凍機ポートは取り出し具アセンブリと接続されるように構成され、前記取り出し具アセンブリは、冷凍機から貯蔵ラックを持ち上げて当該ラックから前記第1の試料ボックスを排出するように構成される、システム。
〔態様37〕
試料を輸送する方法であって、
冷凍機ポートを介して各冷凍機から第1の試料ボックスを取り出すことと、
前記冷凍機ポートから極低温環境を維持するように構成された作業チャンバへボックス輸送ロボットを介して前記第1の試料ボックスを輸送することと、
前記作業チャンバ内においてピッカロボットを介して前記第1の試料ボックスと第2の試料ボックスとの間で試料管を輸送することと、
を含む方法。
〔態様38〕
態様37に記載の方法において、試料への外部アクセスを可能にするように構成されたI/Oポートへ前記作業チャンバから前記ボックス輸送ロボットを介して前記第1の試料ボックスを輸送することをさらに備える、方法。
〔態様39〕
態様37に記載の方法において、前記作業チャンバは、前記第1の試料ボックスと前記第2の試料ボックスとを含む複数の試料ボックスを支持するように構成されたプラットフォームを備える、方法。
〔態様40〕
態様39に記載の方法において、前記作業チャンバは、さらに、前記プラットフォームの下方に冷却液を収容するように構成される、方法。
〔態様41〕
態様40に記載の方法において、前記プラットフォームに連結されて前記冷却液に部分的に浸漬されるように構成されたヒートシンクがさらに設けられる、方法。
〔態様42〕
態様40に記載の方法において、前記管ピッカロボットは押上ピンを支持するアームを備え、前記アームは前記冷却液に少なくとも部分的に浸漬されるように構成される、方法。
〔態様43〕
態様37に記載の方法において、
前記ピッカロボットを用いて前記作業チャンバ内の前記試料管を抜き取ることと、
前記試料管が少なくとも部分的に前記作業チャンバの前記極低温環境内にある間に前記試料管から霜を除去することと、
前記試料管から表示を読み取ることと、
をさらに含む方法。
Claims (39)
- 極低温貯蔵システムであって、
各冷凍機から取り出された第1の試料ボックスを受け取るように構成された少なくとも1つの冷凍機ポートと、
極低温環境を維持するように構成された作業チャンバと、
試料への外部アクセスを可能にするように構成された入出力(I/O)ポートと、
前記少なくとも1つの冷凍機ポートと前記作業チャンバと前記I/Oポートとの間で前記第1の試料ボックスを輸送するように構成されたボックス輸送ロボットと、
前記第1の試料ボックスと第2の試料ボックスとの間で試料管を前記作業チャンバ内において輸送するように構成されたピッカロボットと、
を備える極低温貯蔵システムにおいて、
輸送チャンバをさらに備え、前記輸送チャンバは前記ボックス輸送ロボットによるアクセス中は前記少なくとも1つの冷凍機ポートに連結されており、前記輸送チャンバは前記ボックス輸送ロボットを収容し、
前記輸送チャンバは中間チャンバを介して前記作業チャンバに接続され、前記中間チャンバは前記ピッカロボットの少なくとも一部を収容する、極低温貯蔵システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、前記少なくとも1つの冷凍機ポートの少なくとも一部を通して前記ボックス輸送ロボットにとってアクセス可能な位置まで前記第1の試料ボックスを輸送するように構成される、排出器をさらに備える、システム。
- 極低温貯蔵システムであって、
各冷凍機から取り出された第1の試料ボックスを受け取るように構成された少なくとも1つの冷凍機ポートと、
極低温環境を維持するように構成された作業チャンバと、
試料への外部アクセスを可能にするように構成された入出力(I/O)ポートと、
前記少なくとも1つの冷凍機ポートと前記作業チャンバと前記I/Oポートとの間で前記第1の試料ボックスを輸送するように構成されたボックス輸送ロボットと、
前記第1の試料ボックスと第2の試料ボックスとの間で試料管を前記作業チャンバ内において輸送するように構成されたピッカロボットと、
を備える極低温貯蔵システムにおいて、
前記少なくとも1つの冷凍機ポートの少なくとも一部を通して前記ボックス輸送ロボットにとってアクセス可能な位置まで前記第1の試料ボックスを輸送するように構成される、排出器をさらに備え、
前記排出器は、前記第1の試料ボックスの位置決めを制御するために、前記第1の試料ボックスの対向する側面を押して前記第1の試料ボックスがガイド通路に沿って移動するように構成されたアームの対を備える、システム。 - 請求項2に記載のシステムにおいて、前記排出器は前記第1の試料ボックスを支持するように構成された床を備え、前記床の少なくとも一部は前記ボックス輸送ロボットによって加えられた力を介して押し下げ可能である、システム。
- 請求項2に記載のシステムにおいて、前記排出器は複数の異なる試料ボックスフォーマットを輸送するように構成される、システム。
- 請求項1に記載のシステムにおいて、前記輸送チャンバは、さらに、前記第1の試料ボックスの試料のガラス転移温度より高い環境を維持するように構成される、システム。
- 請求項1に記載のシステムにおいて、前記輸送チャンバは開口を介して前記作業チャンバに接続される、システム。
- 請求項7に記載のシステムにおいて、前記ボックス輸送ロボットは、前記第1の試料ボックスの輸送中に前記開口を介して前記作業チャンバ内に拡張するように構成される、システム。
- 請求項7に記載のシステムにおいて、前記ピッカロボットは、前記試料管の輸送中に前記開口を介して前記作業チャンバ内に拡張するように構成される、システム。
- 請求項1に記載のシステムにおいて、前記ボックス輸送ロボットは、前記第1の試料ボックスを把持するように構成されたボックス把持具アセンブリをさらに備える、システム。
- 請求項10に記載のシステムにおいて、前記ボックス把持具アセンブリは前記第1の試料ボックスの対向する角をクランプするように構成されたアームの対を備え、前記アームの対のそれぞれは複数の試料ボックスフォーマットを受け入れるのに適した接点の組を備え、前記アームの対は、さらに、前記第1の試料ボックスを目標の回転的且つ位置的な向きに調整するように構成される、システム。
- 請求項11に記載のシステムにおいて、前記接点の組のうち少なくとも1つがW字を画成し、前記W字の第1の部分が第1の試料ボックスフォーマットを受け入れ、前記W字の第2の部分が第2の試料ボックスフォーマットを受け入れる、システム。
- 請求項10に記載のシステムにおいて、前記ボックス輸送ロボットはレールアセンブリを備え、前記レールアセンブリ上で前記ボックス把持具アセンブリが移動する、システム。
- 請求項1に記載のシステムにおいて、前記ピッカロボットは、管把持具アセンブリを備える第1のアームと、押上ピンを備える第2のアームと、を備える、システム。
- 請求項14に記載のシステムにおいて、前記第2のアームは前記作業チャンバにおいて試料ボックスを支持するプラットフォームの下方に延在し、前記第2のアームは、前記第1の試料ボックスから前記試料管の一部分を持ち上げるべく前記押上ピンを前記第1の試料ボックス内に駆動するように構成される、システム。
- 請求項14に記載のシステムにおいて、前記管把持具アセンブリは複数のティースを備え、前記管把持具アセンブリは中心軸心を中心に且つ前記中心軸心に向けて前記複数のティースを水平に回転させて前記試料管を把持するように構成される、システム。
- 請求項16に記載のシステムにおいて、前記ティースは、前記作業チャンバの外にある前記ピッカロボットの部品から断熱材を介して熱的に絶縁されている、システム。
- 請求項14に記載のシステムにおいて、前記第1のアームは、前記試料管の識別(ID)タグをIDリーダーによって読み取り可能にする位置へ前記試料管を移動させるように構成される、システム。
- 請求項18に記載のシステムにおいて、前記位置は前記作業チャンバの外部にある、システム。
- 請求項18に記載のシステムにおいて、前記第1のアームは、さらに、1)前記試料管から霜を除去するためのクリーナーに沿って前記試料管を通し、2)前記試料管を回転させて前記IDタグを前記IDリーダーと整列させる、ように構成される、システム。
- 請求項18に記載のシステムにおいて、前記位置は、ミラーからの前記IDタグの反射を介して前記IDリーダーによって前記IDタグが読み取られることを可能にする、システム。
- 請求項1に記載のシステムにおいて、前記作業チャンバは、前記第1及び第2の試料ボックスを支持するように構成されたプラットフォームを備える、システム。
- 請求項22に記載のシステムにおいて、前記第1の試料ボックスの角に加えられた力を介して前記第1の試料ボックスを固定するように構成されたクランプをさらに備え、前記クランプは複数の試料ボックスフォーマットを受け入れるのに適した接点の組を備える、システム。
- 請求項23に記載のシステムにおいて、前記接点の組はW字を画成し、前記W字の第1の部分が第1の試料ボックスフォーマットを受け入れ、前記W字の第2の部分が第2の試料ボックスフォーマットを受け入れる、システム。
- 請求項22に記載のシステムにおいて、前記プラットフォームは前記第1の試料ボックスの底面の一部分を露出させる開口を含み、前記開口は前記ピッカロボットによる前記試料管の底へのアクセスを可能にする、システム。
- 請求項22に記載のシステムにおいて、前記作業チャンバは、さらに、前記プラットフォームの下方に冷却液を収容するように構成される、システム。
- 請求項26に記載のシステムにおいて、前記プラットフォームに連結されて前記冷却液に部分的に浸漬されるように構成されたヒートシンクをさらに備える、システム。
- 請求項26に記載のシステムにおいて、前記ピッカロボットは押上ピンを支持するアームを備え、前記アームは前記冷却液に少なくとも部分的に浸漬されるように構成される、システム。
- 請求項1に記載のシステムにおいて、前記I/Oポートにおいて第3の試料ボックスのフォーマットを検出するように構成された光カーテンをさらに備える、システム。
- 請求項29に記載のシステムにおいて、前記光カーテンは単一のコリメート光源を投影する、システム。
- 請求項1に記載のシステムにおいて、前記少なくとも1つの冷凍機ポートは複数の冷凍機ポートを含み、前記複数の冷凍機ポートのそれぞれは、対応する冷凍機から取り出された試料ボックスを受け取るように構成される、システム。
- 請求項1に記載のシステムにおいて、複数の冷凍機間で前記少なくとも1つの冷凍機ポートを移動させるように構成されたレールアセンブリをさらに備える、システム。
- 請求項32に記載のシステムにおいて、前記レールアセンブリは、さらに、前記作業チャンバと前記ボックス輸送ロボットと前記ピッカロボットとを前記少なくとも1つの冷凍機ポートと一致して移動させるように構成される、システム。
- 請求項1に記載のシステムにおいて、前記少なくとも1つの冷凍機ポートは取り出し具アセンブリと接続されるように構成され、前記取り出し具アセンブリは、冷凍機から貯蔵ラックを持ち上げて当該ラックから前記第1の試料ボックスを排出するように構成される、システム。
- 試料を輸送する方法であって、
冷凍機ポートを介して各冷凍機から第1の試料ボックスを取り出すことと、
前記冷凍機ポートから極低温環境を維持するように構成された作業チャンバへボックス輸送ロボットを介して前記第1の試料ボックスを輸送することと、
前記作業チャンバ内においてピッカロボットを介して前記第1の試料ボックスと第2の試料ボックスとの間で試料管を輸送することと、
を含む方法において、
前記作業チャンバは、前記第1の試料ボックスと前記第2の試料ボックスとを含む複数の試料ボックスを支持するように構成されたプラットフォームを備え、
前記作業チャンバは、さらに、前記プラットフォームの下方に冷却液を収容するように構成される、方法。 - 請求項35に記載の方法において、試料への外部アクセスを可能にするように構成されたI/Oポートへ前記作業チャンバから前記ボックス輸送ロボットを介して前記第1の試料ボックスを輸送することをさらに備える、方法。
- 請求項35に記載の方法において、前記プラットフォームに連結されて前記冷却液に部分的に浸漬されるように構成されたヒートシンクがさらに設けられる、方法。
- 請求項35に記載の方法において、前記ピッカロボットは押上ピンを支持するアームを備え、前記アームは前記冷却液に少なくとも部分的に浸漬されるように構成される、方法。
- 請求項35に記載の方法において、
前記ピッカロボットを用いて前記作業チャンバ内の前記試料管を抜き取ることと、
前記試料管が少なくとも部分的に前記作業チャンバの前記極低温環境内にある間に前記試料管から霜を除去することと、
前記試料管から表示を読み取ることと、
をさらに含む方法。
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