JPH01250071A - 自動前処理装置 - Google Patents

自動前処理装置

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JPH01250071A
JPH01250071A JP26352688A JP26352688A JPH01250071A JP H01250071 A JPH01250071 A JP H01250071A JP 26352688 A JP26352688 A JP 26352688A JP 26352688 A JP26352688 A JP 26352688A JP H01250071 A JPH01250071 A JP H01250071A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 本発明は懸濁液、化学物質液の濾過、希釈、及び反応等
の前処理を自動的に行う自動前処l!I!装置に関する
[従来の技術] 成分分析においてサンプルを注入する場合、サンプル内
に含まれている懸濁物質等を除去し、所定の濃度域にな
るように希釈操作をおこなうのが一設である。
懸濁物質の除去手段としては、遠心分離礪や使い捨てフ
ィルタで濾過する方法がおこなわれており、また希釈手
段としては、メスピペットを使うピペッティング操作が
おこなわれている。
例えば、(高速)液体クロマトグラフィシスデムを用い
て成分分析をおこなう場合、上述の懸濁物質の除去手段
及び希釈手段は、操作上いずれも液体クロマトグラフィ
システムと直結することが出来ず、オートサンプラに前
処理された試料をセットするか又はマイクロシリンジに
て前処理された試料をインジェタに注入する方法がおこ
なわれている。このため、液体クロマトグラフィシステ
ムにおいて試料の調整から分析まで全自動で運転するこ
とが出来ず、これら試料の前処理が入手を介しておこな
われているのが現状である。
[発明が解決しようとする課題] 前処理を入手を介して行うと、処理ミスが生じたり、試
料の汚染が生じたりする不都合の他に、ぼう大な処理時
間を要するという不都合がある。
また、前処理と液体クロマトグラフィシスデムによる成
分分析とを3!初して自動化管理することができないと
いう問題がある。
従って本発明の目的は、前処理を自動化でき、しかも液
体クロマトグラフィシステムと連動して自動化処理可能
な8置を提供することにある。
[課題を解決するための手段1 上述の目的は本発明によれば、放射方向に複数の試験管
を載置可能なターンテーブル手段と、着脱可能なフィル
タを該試験管のうちの1つのLに移動可能なフィルタロ
ボット手段と、該各試験管内の液体を所定量サンプリン
グ可能でありかつ該各試験管及び前記フィルタに所定量
の液体を注入可能なプローブロボット手段と、前記各手
段をあらかじめ定めたシーケンスに従って制御して所望
の前処理を実行する制御手段とを備えた自動面処理装置
によって達成される。
前記ターンテーブル手段は、一放射方向に配列した複数
の試験管から成る試験管群を複数放射方向にそれぞれ載
置可能なターンテーブルと、該試験管群のうちの1つが
処理位置に移動するように該ターンテーブルを水平面内
で回動させることが可能な駆動手段とを備えていること
が望ましい。
前記プローブロボット手段は、前記各試験管及び前記フ
ィルタに先端を挿入可能なプローブニードルと、該ブO
−ブニ一ドルを介して所定量の液体の吸引及び吐出を行
うマイクロシリンジポンプと、前記プローブニードルを
水平方向に駆動1゛る駆動機構と、該プローブニードル
を上下方向に駆動する駆動機構とを描えていることが望
ましい。
前記フィルタロボット手段が支柱部と該支柱部の上部に
取付けられ水平方向に延びたアーム部とを備えており、
該アーム部はフィルタを着脱可能に保持するフィルタ保
持闘構を有しており、前記支柱部は処理位置にある前記
試験管のうちの1つの真上に前記フィルタの出口端が位
置するように前記アーム部を水平面内で回動させること
が可能な駆動手段を有していることが好ましい。
望ましくは、前記アーム部が前記フィルタの注入側を密
封可能な密封aSと、密封時に該注入側に加圧気体を送
り込むは構とを備えている。
未使用のフィルタを供給するフィルタ供給ユニットと使
用後のフィルタを投入するための廃棄ボックスとがさら
に備えられており、前記支柱部の前記駆動手段は前記フ
ィルタ保持は構が前記フィルタ供給ユニット及び廃棄ボ
ックスの真上に位置するように前記アーム部を回動可能
に構成されていることも好ましい。
前記アーム部は垂直面内で回動可能に前記支柱部に軸支
されており、該アーム部を垂直面内で所定角度回動させ
る駆動手段を備えていても良い。
前記プローブニードル及びマイクロシリンジポンプを洗
浄するための洗浄礪構が固定位置に設けられており、該
プローブニードルの先端が該洗浄機構に挿入可能に構成
されていることも望ましい。
液体クロマトグラフィシステムの入力ポートが固定位置
に設けられており、前記プローブニードルの先端が該入
力ポートに挿入可能に構成されていることも望ましい。
前記制御手段は、所望の前処理に関するシーケンスがプ
ログラムされているマイクロコンピュータを備えており
、該マイクロコンピュータからの指示に応じて前記ター
ンテーブル手段、フィルタロボット手段及びプローブロ
ボット手段の駆動を制御するように構成されていること
も望ましい。
[実 施 例] 以下図面を参照して本発明の自動前処理装置を詳細に説
明する。
第1図は本発明の一実施例の構成を概略的に示している
。この実施例は本発明の自動前処理装置を液体クロマト
グラフィシステムと連動させた場合ぐある。なお、第2
図は本実施例の構成及び動作をgJl解するための平面
図である。
本実施例装置の構成は、大きく分けると、ターンテーブ
ル手段10、プローブロボット手段12、フィルタロボ
ット手段14、及びこれらを制御する制御手段(第1図
に図示なし)から成っている。
ターンテーブル手段10は、複数の試験管16.18及
び20を放射方向に順次載置可能なターンテーブル22
を備えている。一放射方向に並ぶ試験管16.18及び
20が一試験管群を構成しており、この−試験管群で前
処理の一サイクルが行われる。ターンテーブル22にt
よ他の放射方向に他の試験管群の試験管を例えば24.
26及び28(第2図)が載置できるように構成されて
いる。試験管群の数は、第2図に示す3組に限ることな
く、例えば41]、8組、12組、20組、24組、3
2組、36組、40組であっても良いしこれ以外であっ
ても良い。また、一放射方向(−試験管群)内に載置可
能な試験管の数は、本実施例では3つであるが、2以上
いくつであっても良い。
ターンテーブル22は回転軸30に固定されており、こ
の回転軸30と共に水平面内で回動せしめられる。
回転軸30の駆動は、その下方に設けられた駆動円板3
2を電動モータ34で回転駆動することによって行われ
る。本実施例では、駆動円板32の外周に設けられたゴ
ムリング32aを電動モータ34のローラ34aで回転
駆動させている。ゴムリングとローラとの組合せの他に
、ギアを組合せて構成しても良いし、ベルト駆動として
も良い。?¥i動モータ34として通常の交流モータあ
るいは直流モータを用いる場合、ターンデープル22の
位置制御を行うために、駆動内1板32の一面にあらか
じめ設けた位置マークを光学的センサ36で検出してフ
ィードバック制aすることが行われる。電動モータ34
としてステップモータを用いればこのセンサ36を省略
することができる。
プローブロボット手段12は、試験管内の試料水、希釈
水等を所定量サンプリング及び注入するためのプローブ
ニードル38とこのプローブニードル38を第1図にお
いて水平(左右)方向(矢印40)及び上下方向く矢印
42)に移動させるための駆vJ機構とを備えている。
水平方向の駆動は回転軸48の回転をウオームギア50
によって水平方向の変位に変化することにより行われる
。この回転軸48は電動モータ44によってベルト46
を介して回転駆動せしめられる。上下方向の駆動は回転
軸560回転をウオームギア50によって上下方向の変
位に変化することにより行われる。この回転軸56は電
動モータ52により、ベルト54を介して回転駆動せし
められる。本実施例において電動モータ44及び52は
ステップモータで構成させている。
プローブニードル38には、通路60及び切換え弁62
を介してマイクロシリンジポンプ(ダイリュータ)64
が連結されている。マイクロシリンジポンプ64は公知
のものであり、所定色の液体の吸引及び吐出を行う。切
換え弁62にはさらに希釈水のタンク66が連結されて
いる。
フィルタロボット手段14は、垂直方向に延びる支柱部
14aと、この支柱部14aの頂部から水平方向に延び
るアーム部14bとから成っている。
支柱部14aは回転軸68を有しており、この回転軸6
8の回動により支柱部14a及びアーム部14bが回動
する。回転軸68の駆動はその下方に設けられた駆動円
板70を電動モータ72で回転駆動することによって行
われる。本実施例では、駆動円板70の外周に設けられ
たゴムリング70aを電動モータ72のローラ72aで
回転駆動させている。ゴムリングとローラとの組合わせ
の他にギアを組合わせてもベルトとプーリとで構成して
も良い。電動モータ72として通常の交流モータあるい
は直流モータを用いる場合、フィルタロボット手段14
の回動位置を制御するために駆動円板70の一面にあら
かじめ設けた位置マークを光学的センサ74で検出して
フィードバック制御することが行われる。電動モータ7
2としてステップモータを用いればセン4ノア4を省略
することができる。
アーム部14bは、回転軸68を中心とした水平面内の
回動(第2図の矢印130の方向)の他に、支軸76を
中心に垂直面内で所定角度だけ回動く矢印77で示す方
向)してそのアーム部14bの先端部が上下運動できる
ように構成されている。このように構成することにより
、濾過操作中、後述するフィルタの先端(出口端)が試
験管の内部まで挿入されその結果濾過された液の一部が
試験管の外部に流散するような不都合がない。アーム部
14bのこの回vJvJ作は、加圧空気によって矢印7
8の如く前後運動を行うエアシリンダ80がアーム部1
4bに回転モーメントを与えることによって行われる。
アーム部14bの先端部には、使い捨ての成型フィルタ
であるディスポフィルタ82を着脱可能に嵌着し保持す
るフィルタ保持機構と、そのディスポフィルタ82の試
料液注入側に密封室を形成する密封機構と、この密封室
に加圧気体を送り込むn構とが設けられている。本実施
例で用いられるディスポフィルタ82は試料液注入側の
口径が大きい開放型のプラスチック製ハウジングを有し
ており、このフィルタについては本出願人により実願昭
62−189809号によって既に提案されている。
フィルタ保持機構は、下方から嵌着されたディスポフィ
ルタ82の下面の一部に当接してこれを保持フるように
構成されており、第3図に保持状態時のその底面図を示
す。即ち、加圧空気により前後方向(矢印84で示す)
に移動可能なエアシリンダ86にロッド88を介して連
結された保持部材90がディスポフィルタ82の下面8
2aの一部を支持している。ディスポフィルタ82を廃
棄する場合は保持部材90を図にて左方向に移動させる
と、このディスポフィルタ82は自重により落下する。
密封機構は貫通穴92を有し、密封的に左右方向に摺動
可能なシャッタ部材94と、このシャッタ部材94にロ
ッド96を介して連結されたエアシリンダ98とを備え
ている。エアシリンダ98が加圧空気により前後方向く
矢印100で示づ)にロッド96を駆動することにより
、シャッタ部材94は試料注入口102を開閉し、これ
によりシャッタ部材94の下側に密封室104が形成さ
れる。
密封室104には孔106及び通路108を介して図示
しない加圧源から加圧空気あるいは加圧窒素等の加圧気
体が印加可能となっている。密封室104を形成して内
部に加圧気体を印加することにより、注入された試料液
は加圧濾過せしめられる。
ターンテーブル手段10の回転軸30、プローブロボッ
ト手段12の回転軸48及び56、フィルタロボット手
段14の回転軸68の軸線は全て第1図に示す同一平面
内に位置している。回転軸30と回転軸68との間の所
定位置には、上記平面内にそれぞれの中心が位置するよ
うに試液管110及び112と攪拌機114 、116
及び118と、洗浄機橘120と、液体クロマトグラフ
ィシステムの入力ポートである自動六方切換弁122と
が順次固設されCいる。
試液管110及び112は反応処理モード時に用いる試
液をあらかじめ入れておくためのもので、ブO−ブニ一
ドル38がこれら試液管110及び112に挿入可能な
ようにターンテーブル22には対応する位置に貫通穴1
26及び124が各放射方向毎に設けられている。
撹拌様114 、116及び118は試験管群が上述の
平面内位置く第1図の試験管20.18及び16の位置
、以下処理位置と称する)にあるときにこれら各試験管
の直下にそれぞれ位置するように配置されており、試料
の撹拌を行うための公知のマグネット式攪拌機である。
即ち、これら攪拌機の上部の直径方向の端部にS、Nの
磁極をそれぞれ設け、これを電動モータ128によって
回転させることにより試験管内に入れた磁性体粒(撹拌
子)を回転させて撹拌を行うものである。
洗浄機構120はプローブニードル38及びこれに連通
ずる要素の洗浄を行うためのものであり、少なくとも洗
浄時は、図示しない洗浄液供給及び排出システムに連通
する開口120a及び120bを介して洗浄液が矢印の
如く流れている。なお、プローブニードル38の初期位
置はこの洗浄機構120の真上に設定されている。 自
動六方切換弁122は液体クロマトグラフィシステムに
試料を注入するための入力ポートであり公知のものであ
る。
フィルタロボット手段14のアーム部14bは、回転軸
68の回動により第2図の矢印130で示す方向に回動
可能であるが、その停止位置は、本実施例では4カ所に
設定されている。1つは、第2図に示されている位置で
あり、試料の濾過処理中はこの位置に停止している。こ
の場合、ディスポフィルタ82の先端(出口端)が処理
位置にある試@管群のうちの最外周側の試験管位置13
2に一致せしめられる。即ち、第1図の試験管16の位
置である。
よた、第2図に示すフィルタ供給ユニット134の2カ
所のフィルタ供給部134a及び134b位置にそれぞ
れ停止可能となっている。フィルタ供給ユニツ1−13
4は2つのフィルタ供給部134a及び134bのどち
らか一方から、未使用の使い捨てディスポフィルタを1
つ、例えばディスポフィルタ136、を押し上げ、アー
ム部14bの下面の所定位置即ちフィルタ保持機構の位
置に嵌着する。嵌着されたディスポフィルタの保持は前
述の如く保持部材90によって行われる。アーム部14
bのさらに他の停止位置として使用済フィルタを廃棄す
るための廃棄ボックス 138(第2図)の位置がある
第4図は本実施例における制御手段の電気的構成を概略
的に表わすブロック図である。同図から明らかのように
本実施例では、中央処理装@(CplJ)140.リー
ドオンリメモリ(ROM)142゜ランダムアクセスメ
モリ(RAM>144.入出力インタフェース146及
び1482表示装置150及びこれらを接続するバス1
52等から成るマイクロコンピュータが用いられている
入出力インタフェース146には、センサ36.74が
接続されており、検出された位置情報信号がマイクロコ
ンピュータに入力される。入出力インタフェース146
にはさらに、マイクロシリンジポンプ64.切換弁62
.自動六方切換弁122が接続され、マイクロコンピュ
ータからの信号によってこれらが制御される。また入出
力インタフェース146には、エアシリンダ80.86
及び98の前後方向のgi!llをそれぞれ制御するた
めの加圧空気切換弁154゜156及び158が接続さ
れ、マイクロコンピュータによってこれらエアシリンダ
が制御される。入出力インタフェース146にはさらに
また、密封室104への加圧気体の印加を切替制御する
加圧弁160が接続されており、この加圧弁160がマ
イクロコンピュータによって制御されるように構成され
て(する。加圧弁160は第1図の通路108の途中に
設けられる。
入出力インタフェース148には、ステップモータ44
及び52の回転を制御する制御ユニット162及び16
4が接続されてJ3す、プローブロボット手段に従って
プローブニードル38の位置制御がマイクロコンピュー
タによって行われる。入出力インタフェース148には
また電動モータ34及び72の駆動を行う駆動ユニット
166及び168が接続されており、センサ3g及び7
4からの信号とあいまってターンテーブル22、及びフ
ィルタロボット手段14の回動位置制御がマイクロコン
ピュータによって行われる。入出力インタフェース14
8にはさらにまた攪拌機駆動用の電動モータ128の駆
動ユニット170が接続されており、このモータ128
のオン・オフもマイクロコンピュータによって制御され
る。
次に本実施例の動作を説明する。第5図及び第6図はマ
イクロコンピュータの制御プログラムの一例を概略的に
示すフローチャートである。
電源がオンされると(第5図ステップ81 )、CP 
U 140は、RA M 144及び他のメモリ等のク
リアを行い(ステップS2)、次いで全ての駆動要素を
ホーム位置く原点位置)に戻す(ステップ83)。これ
は、ターンテーブル手段10については、スタートすべ
き試験管群を処理位置に戻すことであり、プローブロボ
ット手段12においては、プローブニードル38を洗浄
機構120の真上の所定高さに位置させることであり、
フィルタロボット手段14については、アーム部14b
をフィルタ供給ユニット134の位置に回動させておく
ことである。
次いで以後の動作を自動で行うか手動で行うかの判別を
行い(ステップS4)、手動の場合は手動モートルーチ
ン〈ステップ35 )へ進んで所望の前処理を手動で行
う。手動モートルーチンの各前処理の内容は、自動モー
トルーチンの各前処理の内容と実質的に同じであるため
説明を省略する。
自動の場合は自動モートルーチン(ステップ86)へ進
む。
この自動モートルーチンを詳しく表わしたものが第6図
である。このルーチンではまず自動サンプリングモード
であるか否かを判別しくステップS8)、自動サンプリ
ングモードの場合はサンプリングモードを実行する(ス
テップ39)。このサンプリングモードについては後述
する。自動サンプリングモードではない場合、濾過希釈
モードか(ステップ310)、希釈濾過モードかくステ
ップ511)、濾過モードか(ステップ312)、希釈
モードか(ステップ513)、反応モードかくステップ
514)を順次判別する。どれかのモードに判別された
場合は、そのモードの実行を行う(ステップ315.8
16.317.818あるいは519)。
次に上述の各モードの動作説明を行う。
(A)  濾過希釈モード 処理すべき試料液は最外周の試験管から2番目の周の試
験管(第1図の試験管18に相当)にあらかじめ入れて
おく。以下この周の試験管を試料管と称する。また最外
周の試験管(試験管1Gに相当)を濾液管、最内周の試
験管(試験管20に相当)を希釈管と称する。
この濾過希釈モードは第7図(A)に示すように試料管
の試料液をディスポフィルタで濾過した後、その濾液を
希釈水と共に希釈管に入れる動作モードである。以下こ
のモードの動作シー4rンスを説明する。
■まずフィルタ供給ユニット134により未使用のディ
スポフィルタがアーム部14bの所定位置に嵌合せしめ
られる。■次いでエアシリンダ86が作すノし保持部材
90を移動させてディスポフィルタ82を第1図に示す
如く固定保持する。■ステップモータ44が駆動されプ
ローブニードル38がまず水平方向に移動して試料管1
8の真上で停止する。■ステップモータ52が駆動され
プローブニードル38が試料液をサンプリング出来るま
で降下する。■マイクロシリンジポンプ64が駆動され
試料液のサンプリングが行われる。■ステップモータ5
2が駆動されプローブニードル38が上昇する。■エア
シリンダ80が作動し、アーム部14bの先端部が所定
角度だけ上向きとなる。■電動モータ72が駆動されて
アーム部14bが回動し、処理位置までくる。即ち第2
図に示す位置に回動せしめられる。■エアシリンダ80
が再び作動し、アーム部14bを水平に戻す。これによ
ってディスポフィルタ82の出口端が濾過管16内に挿
入される。(10)ステップモータ44が駆動されプロ
ーブニードル38がディスポフィルタ82の真上に移動
する。0ステツプモータ52が駆動されてプローブニー
ドル38が試料注入口102内に挿入される。0マイク
ロシリンジポンプ64が駆動されステップ■でサンプリ
ングした試料液が密封室104内に注入される。0ステ
ツプモータ44及び52が駆動されてブ0−ブニードル
38が初期位置に戻る。Oエアシリンダ98が作動しシ
ャッタ部材94が第1図にて右方向に移動する。これに
より密封室104が密封せしめられる。■加圧弁160
がオンとなり、加圧気体が密封室104内に印加される
これにより、密封室104内の試料液がディスポフィル
タ82で加圧濾別され、濾液管Oに流下する。
16加圧弁160がオフとなる。Oエアシリンダ98が
作動してシャッタ部材94が元へ戻る。Oエアシリンダ
80が作動してアーム部14bが上向きとなる。
○周動モータ72が駆動されアーム部14bが初期位置
に回動する。Oステップモータ52が駆動され、プロー
ブニードル38が下降して洗浄機@ 120内に挿入さ
れプローブニードル等の洗浄が行われた後初期位置まで
上昇する。0電動モータ34が駆動され、ターンテーブ
ル22が回動して次の試験管群が処理位置にくる。Oス
テップ■からOまでのシーケンスが繰り返され処理すべ
きサイクル数(試験管群数)が終了する。0電動モータ
72が駆動され、アーム部14bが回動して廃棄ボック
ス138の真上にディスポフィルタ82が位置する。0
エアシリンダ86が作動し、保持部材90が第1図にて
左方向に移eする。これによりディスポフィルタ82の
廃棄が行われ、その後アーム部14bが初期位置に戻さ
れる。0電動モータ34が駆動され、ターンテーブル2
2が回動してスタート位置に戻る。即ち、スタートすべ
き試験管群が再び処理位置にくる。Oステップモータ4
4が駆動され、プローブニードル38が濾液管16の真
上に移動する。Oステップモータ52の駆動によりプロ
ーブニードル38が濾液管16丙の濾液をサンプリング
できるまで下降する。Oマイクロシリンジポンプ64が
駆動され、濾液がサンプリングされる。Oステップモー
タ52の駆動によりプローブニードル38が上昇する。
■ステップモータ44の駆動によりプローブニードル3
8が水平移動して希釈管20の真上に位置する。0ステ
ツプモータ52の駆動によりプローブニードル38の先
端が希釈管20内に挿入される。■マイクロシリンジポ
ンプ64の駆動により、ステップOでサンプリングされ
た濾液が希釈管20内に注入される。O切換弁62が作
動し、希釈水タンク66をマイクロシリンジポンプ64
に連通せしめる。0マイクロシリンジポンプ64が所定
巾の希釈水をサンプリングする。0切換弁62が元に切
換えられる。0マイクロシリンジポンプ64が作動し、
希釈水を希釈管20内に注入し、これによって所望の濃
度の希釈液が調製される。なお、ステップOの前にマイ
クロシリンジポンプ64側に希釈水をあらかじめサンプ
リングしておきその状態で濾液をサンプリングして希釈
するように構成しても良い。Oステップモータ52の駆
動により、プローブニードル38を上昇させる。Oステ
ップモータ44及び52の駆動により、プローブニード
ル38を水平移動、下降させて洗浄動作を行い、再び上
昇させて初期位置に戻す。0雷動モータ34が駆動され
、ターンテーブル22が回動して次の試験管群が処理位
置にくる。0ステツプOから0まぐのシーケンスが繰り
返され処理すべきサイクル数が終了する。
(B)  希釈濾過モード このモードは第7図(B)に示すように、試料管内の試
料液と希釈水とを共にディスポフィルタ″C″濾過する
動作モードである。このモードの動作シーケンスは前述
のステップOの次に希釈水タンク66からの所定量の希
釈水を密封室104に注入するステップを追加し、次い
でステップOまで実行するかあるいは、ステップ■の前
にステップ0がらOを実行した後、ステップ■から0ま
で実行すれば良い。
(C)  il!過モード このモードは第7図(C)に示すように、試料管内の試
料液をディスポフィルタで濾過するものであり、その動
作シーケンスは前述のステップ■から0までのみを実行
するものである。
(D)  希釈モード このモードには一次希釈モードと二次希釈モードとがあ
る。前者は、第7図(D)の実線に示すように、試料管
内の試料液と希釈水とを希釈管に注入するものであり、
後者は第7図(D)の破線に示すように、上述の如く希
釈された希釈管内の液と希釈水とを濾液管に注入するも
のである。
この両モードの動作シーケンスは、前述のステップOか
らOまでのシーケンスに類似している。
叩も、−次元状モードでは濾液管内の濾液の代りに試料
管内の試料液をサンプリングする点のみが異り、二次希
釈モードでは濾液管内の濾液の代りに希釈管内の一次希
釈液をサンプリングして濾液管に二次希釈液を注入する
点のみが異る。従って具体的な動作シーケンスの説明は
省略する。
(E)  反応モード このモードは第7図(E)に示すように、試料管内の試
料液と試薬管内の試薬I及び/又は試薬■とを混合して
反応させるモードである。混合に撹拌が必要な場合は、
希釈管内に磁性体粒〈撹拌子)をあらかじめ入れておく
以下このモードの動作シーケンスを説明する。
O前述のステップ■から■までが行われる。Oステップ
モータ44の駆動によりプローブニードル38が希釈管
の真上に移動する。53ステツプモータOの駆動により
、プローブニードル38が希釈管内に挿入される。Oマ
イクロシリンジポンプ64の駆動により試料液を希釈管
内に注入する。Oステップモータ44及び52の駆動に
より、プローブニードル38の上昇、水平移動、降下が
行われ、洗浄機構120による洗浄を行った後、上昇、
水平移動を行ってプローブニードル38を試薬管112
の真上に位置させる。Oステップモータ52により、プ
ローブニードル38を下降させて試薬管112内の試I
Iをサンプリングできるようにする。○マイクロシリン
ジポンプの駆動により試薬工のサンプリングをする。O
ステップモータ44及び52の駆動によりプローブニー
ドル38を上昇、水平移動、降下を行って希釈管に挿入
する。Oマイクロシリンジモータの駆動により試薬■を
希釈管内に注入する。OステップOからOと同様にして
試Wnを希釈管内に注入する。Oステップモータ44及
び52により、プローブニードル38を洗浄した後初期
位置に戻す。
O電動モータ128を駆動することにより、撹拌目11
4を回転させ撹拌する。O撹拌後必要に応じてサンプリ
ングモード(後述する)を直ちに実施して希釈管内の反
応液を自動六方切換弁122に注入する。0=動モータ
34を駆動し、ターンテーブル22を回動して次の試験
管群を処理位置に位置させる。0以上のシーケンスを繰
り返して処理すべきサイクル数を終了する。
上述のシーケンスでは、試料管内の試料液を希釈管に移
して反応させているが、試料管内に直接試薬を注入して
反応させても良い。また、濾液管内さらには希釈管内(
上述の場合)にも試薬を入れておくことが可能である。
さらにまた、反応管を2本以上としても良い。この場合
、反応処理を2倍以上の容量で行うことができる。
(F)  自動サンプリングモード このモードは第7図(F)に示すように、濾過管、試料
管、もしくは希釈管内の前処理後の液体を液体クロマト
グラフィシステムの自動六万切jす弁122に注入する
モードである。このモードは、本実施例では全試験官群
について前処理を行った後に実行されるようになってい
るが、各試験管群の前処理が終った毎、即ち各サイクル
終了毎に実行するようにしても良い。後者の場合、試験
管群の数を32IIf1とすることによって、試料の濾
過希釈の@処理及び成分分析を12時間連続して自動的
におこなうことが出来、更に試験管群の数を64組にす
ると、24時間連続自vJ運転することが出来る。
このモードの動作シーケンスを以下説明する。
ただし以下のシーケンスは希釈管内の液をサンプリング
する例である。Oまず、ステップモータ44及び52の
駆動によりプローブニードル38を希釈管内の液をサン
プリングできる位置まで水平移動降下させる。0マイク
ロシリンジポンプ64を駆動させ吸引する。Oステップ
モータ44及び52の駆動により、プローブニードル3
8を上昇、水平移動、及び下降させ六方切換弁122の
注入口に挿入させる。
〇六方切換弁122を切換える。Oマイクロシリンジポ
ンプ64により注入を行う。0プローブニードル38を
上界させる。〇六方切換弁122を元に切換える。Oグ
ローブニードル38の洗浄を行い、初期位置に戻す。
以上述べた各動作モードの他に、1つの試験管群につい
て濾過モード、希釈モードをそれぞれ任意の回数行うよ
うに構成することも可能である。
ただしこの場合、各試験管群に関する試験管の数は、お
こなう動作モードの数に1を加えた数である。すなわち
、濾過モード1回、希釈モード1回の場合は、3本(=
2+1>の試験管が、濾過モード1回、希釈モード2回
の場合は4本(=3+1)の試験管が必要となる。
上述した実施例ではフィルタロボット手段14はターン
テーブル22の中心方向に水平移動することができない
が、このような水平移動が可能な如く構成すると、濾液
管の位置を最外周以外に変更することができる。例えば
最外周側から、希釈管/試料管/a1液管、試料@/希
希釈管/液液管試料管/濾液管/希釈管、又は希釈管/
ill液管/試料管の順に配置することにより濾過・希
釈を行なうことが可能であり、また濾液管/試料管/濾
液管の順に配置することにより濾過を2倍の容量でおこ
なうことが出来る。
第8図は本発明の他の実施例の構成を概略的に表わして
いる。本実施例の構成は第1図の実施例の場合と基本的
に同じであり、以下異る点のみを説明する。なお、第8
図において、第1図の要素と同一構成、機能のものは同
一の符号で示されている。
まず、ターンデープル手段210において、ターンテー
ブル222の形状が若干異る他に、その回転が電動モー
タ234によるベルト駆動である点が異っている。また
、洗浄[@ 220については位圓及び構造が異る。し
かしながらこのターンテーブル手段の義能は第1図の実
施例の場合とほぼ同じである。
プローブロボット手段212においては、プローブニー
ドル38の水平方向の駆動が電動モータ244によって
直接駆動される回転軸248からラックアンドピニオン
ギア250を介して行われる点、上下方向の駆動が電動
モータ252からラックアンドビニオンギア258を介
して行われる点が異っているが機能的には第1図の実施
例の場合と同じである。
フィルタロボッ81段214においては、回転軸268
が電動モータ272によって直接駆動される点が異るが
最も大きな相違点は、本実施例ではそのアーム部が水平
面内での回動のみ可能であり、第1図の実施例の場合の
如く垂直面内で回動しない点であり、その弁構造が簡易
となっている。さらに本実施例では、ディスポフィルタ
82の保持機構が第1図の実施例のものと異なる4m造
を有している。第9図はその底面図を示している。即ち
、エアシリンダ86により、ロンド88が図にて右方向
に移動するとカム部材290がクランプ部材292を押
圧しその結果、クランプ部材292は二点eaで示す如
く軸294を中心に開成する。この状態の2つのクラン
プ部材292の間にディスポフィルタが挿入されるよう
にした後、エアシリンダ86を作動させてロッド88従
ってカム部材290を左方向に駆動すると、クランプ部
材292は実線に示す如く開成し、ディスポフィルタ8
2の外周と当接してこれを確実に把持固定する。
本実施例の動作については、第1図の実施例の動作とほ
ぼ同じであるため、説明を省略りる。
このようにフィルタとして、注入側の[1径が大きい開
放型ハウジングを有する使い捨てのfイスボノイルタを
用いでいるため、試料の汚染、注入場所の位買決めの困
M等の不都合がない。
[発明の効粟1 以F述べたように本発明の自動前処理装置は、敢胴り向
に複数の試M管を載置可能なターンテーブル手段と、着
脱可能なフィルタを該試験管のうちの1つのトに移動可
能なフィルタロボット手段と、該各試験管内の液体を所
定量サンプリング可能でありかつ該各試験管及びフィル
タに所定量の液体を注入可能なプローブロボット手段と
、前記各手段をあらかじめ定めたシーケンスに従って制
御して所望の前処理を実行する制御手段とを備えている
ため、前処理を人手を介することなく自動的に実行でき
、従って処理ミス及び試料汚染を防止できると共に処理
時間を大幅に短縮することができる。また、液体クロマ
トグラフィシステムと連動して自動化できるため、成分
分析及びその前処理の操作及び管理が非常に容易となる
ばかりか、信頼性の高い成分分析を行うことが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は第1図の
実施例の一部の平面図、第3図は第1図の実施例のフィ
ルタ保持機構の底面図、第4図は制御手段のブロック図
、第5図及び第6図は制御手段におけるマイクロコンピ
ュータのプログラムのフローチャート、第7図は各動作
モードの説明図、第8図は本発明の他の実施例の構成図
、第9図は第8図の実施例のフィルタ保持機構の底面図
である。 10、210・・・・・・ターンテーブル手段、 12
.212・・・・・・プローブロボット手段、 14.
214・・・・・・フィルタロボット手段、 14a・
・・・・・支柱部、 14b・・・・・・アーム部、 
16.18.20.24.26.28・・・・・・試験
管、 22.222・・・・・・ターンテーブル、 3
4.44゜52、72・・・・・・電動モータ、36.
74・・・・・・センサ、38・・・・・・プローブニ
ードル、50.58・・・・・・ウオームギア、 62
.154 、156 、158・・・・・・切換弁、6
4・・・・・・マイクロシリンジポンプ、 66・・・
・・・希釈水タンク、 80.86.98・・・・・・
エアシリンダ、  82゜136・・・・・・ディスポ
フィルタ、 90・・・・・・保持部材、94・・・・
・・シャッタ部材、 102・・・・・・試料注入口、
104・・・・・・密封室、 106・・・・・・孔、
 108・・・・・・通路、110 、112・・・・
・・試薬管、 120・・・・・・洗浄機構、122・
・・・・・自動六方切換弁、 140・・・・・・cp
u。 142 ・・・・・・ROM、   144  ・・・
・・・RAM。 146 、148・・・・・・入出力インタフェース、
 160・・・・・・加圧弁。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)放射方向に複数の試験管を載置可能なターンテー
    ブル手段と、着脱可能なフィルタを該試験管のうちの1
    つの上に移動可能なフィルタロボット手段と、該各試験
    管内の液体を所定量サンプリング可能でありかつ該各試
    験管及び前記フィルタに所定量の液体を注入可能なプロ
    ーブロボット手段と、前記各手段をあらかじめ定めたシ
    ーケンスに従つて制御して所望の前処理を実行する制御
    手段とを備えたことを特徴とする自動前処理装置。
  2. (2)前記ターンテーブル手段が、一放射方向に配列し
    た複数の試験管から成る試験管群を複数放射方向にそれ
    ぞれ載置可能なターンテーブルと、該試験管群のうちの
    1つが処理位置に移動するように該ターンテーブルを水
    平面内で回動させることが可能な駆動手段とを備えてい
    る請求項1に記載の装置。
  3. (3)前記プローブロボット手段が、前記各試験管及び
    前記フィルタに先端を挿入可能なプローブニードルと、
    該プローブニードルを介して所定量の液体の吸引及び吐
    出を行うマイクロシリンジポンプと、前記プローブニー
    ドルを水平方向に駆動する駆動機構と、該プローブニー
    ドルを上下方向に駆動する駆動機構とを備えている請求
    項1又は2に記載の装置。
  4. (4)前記フィルタロボット手段が支柱部と該支柱部の
    上部に取付けられ水平方向に延びたアーム部とを備えて
    おり、該アーム部はフィルタを着脱可能に保持するフィ
    ルタ保持機構を有しており、前記支柱部は処理位置にあ
    る前記試験管のうちの1つの真上に前記フィルタの出口
    端が位置するように前記アーム部を水平面内で回動させ
    ることが可能な駆動手段を有している請求項1、2又は
    3に記載の装置。
  5. (5)前記アーム部が前記フィルタの注入側を密封可能
    な密封機構と、密封時に該注入側に加圧気体を送り込む
    機構とを備えている請求項4に記載の装置。
  6. (6)未使用のフィルタを供給するフィルタ供給ユニッ
    トと使用後のフィルタを投入するための廃棄ボックスと
    がさらに備えられており、前記支柱部の前記駆動手段は
    前記フィルタ保持機構が前記フィルタ供給ユニット及び
    廃棄ボックスの真上に位置するように前記アーム部を回
    動可能に構成されている請求項4に記載の装置。
  7. (7)前記アーム部は垂直面内で回動可能に前記支柱部
    に軸支されており、該アーム部を垂直面内で所定角度回
    動させる駆動手段を備えている請求項4に記載の装置。
  8. (8)前記プローブニードル及びマイクロシリンジポン
    プを洗浄するための洗浄機構が固定位置に設けられてお
    り、該プローブニードルの先端が該洗浄機構に挿入可能
    に構成されている請求項3に記載の装置。
  9. (9)液体クロマトグラフィシステムの入力ポートが固
    定位置に設けられており、前記プローブニードルの先端
    が該入力ポートに挿入可能に構成されている請求項3に
    記載の装置。
  10. (10)前記制御手段は、所望の前処理に関するシーケ
    ンスがプログラムされているマイクロコンピュータを備
    えており、該マイクロコンピュータからの指示に応じて
    前記ターンテーブル手段、フィルタロボット手段及びプ
    ローブロボット手段の駆動を制御するように構成されて
    いる請求項1から9のいずれか1項に記載の装置。
  11. (11)前記各試験管群が試料管と希釈管と濾液管とを
    備えている請求項1から10のいずれか1項に記載の装
    置。
  12. (12)前記フィルタが注入側の口径が大きい開放型プ
    ラスチック製ハウジングを有するディスポフィルタであ
    る請求項1から11のいずれか1項に記載の装置。
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