JPH0921814A

JPH0921814A - 自動分注機構

Info

Publication number: JPH0921814A
Application number: JP19613895A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ashida; 武芦田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1995-07-07
Filing date: 1995-07-07
Publication date: 1997-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】分注ノズル機構の構造を簡素化することによ
り、高速且つ効率的な分注作業を行うことができる自動
分注機構を提供すること。【解決手段】試験管１３に入った液体を吸入排出する
とともにＸ−Ｙ方向への移動が可能な分注ノズル機構３
と，試験管１３を支持する試験管支持ラック１１と，こ
の試験管支持ラック１１を搬送するコンベアベルト機構
９と，試験管支持ラック１１を分注ノズル機構３に向け
て上下方向に移動させるラック移動機構７を備えるとと
もに、このラック移動機構７を、コンベアベルト機構９
の搬送経路に併設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体を分注する自
動分注機構に係り、特に、液状の試薬や検体等を試験管
から吸入しマイクロプレートに分注する自動分注機構に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液体を吸入しまた排出して、
試験管等に入った検体や試薬を分注する自動分注機構と
しては、図６に示すようなものが考えられている。即
ち、自動分注機構５１は、試験管６３に入った液体を吸
入排出する分注ノズル機構５３と，試験管６３を支持す
る試験管支持ラック６１と，この試験管支持ラック６１
を搬送するコンベアベルト機構５９とを備えている。

【０００３】先ず、分注ノズル機構５３は、分注ノズル
を上下、左右及び前後（Ｘ−Ｙ−Ｚ方向）に移動させる
機能を有している。特に、上下方向（Ｚ方向）の移動の
ための構造としては、図６に示すように、分注ノズル５
４を支持するとともにその内部に雌ネジ構造が形成され
たノズル支持部材５４ａと、このノズル支持部材５４ａ
の雌ネジ構造に嵌合する長ネジ５４ｂを備え、この長ネ
ジ５４ｂに連結された駆動モータ５５の回転によって移
動させるものである。

【０００４】また、試験管支持ラック６１は、複数の試
験管６３を同時に支持する構造のものであり、通常一つ
の試験管支持ラック６１には、同じ大きさの試験管６３
が支持される。本従来例においては、四本の試験管６３
を支持する構造のものである。また、試験管支持ラック
６１を搬送するコンベアベルト機構５９は、所定間隔を
隔てて配設される駆動ローラ６０ａと、この駆動ローラ
６０ａ相互間に巻装されるコンベアベルト５９ａを備え
ている。

【０００５】次に、上記した自動分注機構５１の動作を
説明すると、図６において、検体が投入されている試験
管６３が試験管支持ラック６１に支持されてコンベアベ
ルト機構５９により搬送される。そして、所定の検体吸
入領域の上流側に配設されている第一ストッパ手段８３
により停止される。そして、所定のタイミングでストッ
パ手段が解放されて、試験管支持ラック６１が吸入領域
側に搬送される。

【０００６】次に、吸入領域に搬送された試験管支持ラ
ック６１は、吸入領域近傍に配設されている第二のスト
ッパ手段８５により停止される。そして、分注ノズル機
構５３における分注ノズル５４が上方から降下して試験
管６３に挿入され、所定の検体を吸入する。所定量の検
体を吸入した分注ノズル５４は上方に上昇し、試験管６
３から抜け出すようになっている。

【０００７】更に、分注ノズル５４を含めて分注ノズル
機構５３は、コンベアベルト５９ａの搬送方向と直角な
方向にレール部材７１に沿って移動し、マイクロプレー
ト６５が配置されている分注領域に到達する。そして、
マイクロプレート６５の各ウェル６５ａに検体を分注す
るようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、以下のような不都合を生じている。即
ち、従来の自動分注機構では、特に分注ノズル機構が検
体を吸入排出する機能を備えるとともに、上下、左右及
び前後方向への移動機構を備え、場合によっては分注ノ
ズル相互間の間隔を変更し得る機構を備える必要があ
り、分注ノズル機構の構造が集中的に複雑になる、とい
う不都合を生じている。

【０００９】また、構造の複雑化に伴う重量の増大のた
めに、分注作業の高速化をはかることが困難である、と
いう不都合を生じている。加えて、製造コストの上昇を
回避することができない、という不都合を生じている。

【００１０】また、一つの試験管支持ラックに複数の試
験管を支持するように構成されているので、同じ大きさ
の試験管が所定数量集まる迄、コンベアベルトで搬送す
ることができない、という不都合を生じている。

【００１１】また、試験管支持ラックは試験管の外径に
対応してその大きさが設定されているので、大きさの対
応していない試験管がラックに挿入された場合に、適切
に試験管を支持できない、という不都合を生じている。
このことは、自動的に試薬や検体を吸入する自動分注機
構においては、各試験管の位置決めを正確に行う必要が
あり、特に問題となる。

【００１２】更に、試験管支持ラック上の試験管のピッ
チと検体を分注するマイクロプレートのウェルのピッチ
とは必ずしも一致しないので、分注作業時に検体を漏洩
させたり、また迅速な分注作業ができない、という不都
合を生じている。

【００１３】

【発明の目的】本発明は、上記した種々の不都合を改善
し、特に、分注ノズル機構の構造を簡素化することによ
り、高速且つ効率的な分注作業を行うことができる自動
分注機構を提供することを、その目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１記載の発明では、試験管に入った液体
を吸入排出するとともにＸ−Ｙ方向への移動が可能な分
注ノズル機構と，試験管を支持する試験管支持ラック
と，この試験管支持ラックを搬送するコンベアベルト機
構と，試験管支持ラックを分注ノズル機構に向けて上下
方向に移動させるラック移動機構を備えるとともに、こ
のラック移動機構を、コンベアベルト機構の搬送経路に
併設する、という構成を採っている。

【００１５】また、請求項２記載の発明では、分注ノズ
ル機構に少なくとも二つの分注ノズルを備えるという構
成を採り、その他の構成は請求項１記載の発明と同様で
ある。

【００１６】また、請求項３記載の発明では、分注ノズ
ル機構における分注ノズル相互間の間隔を変更可能にす
るという構成を採り、その他の構成は請求項２記載の発
明と同様である。

【００１７】更に、請求項４記載の発明では、コンベア
ベルト機構の近傍に分注ノズルから液体を分注するマイ
クロプレートを備えるとともに、このマイクロプレート
を上下方向に移動させるプレート移動機構を装備すると
いう構成を採り、その他の構成は請求項１，２または３
記載の発明と同様である。

【００１８】

【作用】請求項１記載の発明では、試験管支持ラックが
上下方向に移動し得るように構成されている。このた
め、先ず、検体が投入されている試験管が試験管支持ラ
ックに支持されてコンベアベルト機構により搬送され
る。そして、所定の検体の吸入領域の上流側に配設され
ている第一のストッパ手段により停止される。そして、
所定のタイミングでストッパ手段が解放されて、試験管
支持ラックが吸入領域側に搬送される。

【００１９】次に、吸入領域に搬送された試験管支持ラ
ックは、吸入領域近傍に配設されている第二のストッパ
手段により停止される。そして、試験管支持ラックは、
コンベアベルト機構の搬送経路に併設されたラック移動
機構により上方へ移動させられる。そして、上方に配設
されている分注ノズル機構における分注ノズルが試験管
に挿入され、所定の検体を吸入する。分注ノズルが検体
を所定量吸入したら、ラック移動機構により試験管支持
ラックはコンベアベルトの高さまでまで降下する。

【００２０】更に、分注ノズルは、コンベアベルトの搬
送方向と直角な方向に移動し、マイクロプレートが配置
されている分注領域に到達する。そして、マイクロプレ
ートの各ウェルに検体を分注する。

【００２１】また、請求項２記載の発明では、分注ノズ
ルが少なくとも二つ装備されている。このため、一度の
吸入及び分注作業により、複数のマイクロプレート上の
複数のウェルに検体を分注することができる。

【００２２】また、請求項３記載の発明では、分注ノズ
ル相互間の間隔が変更可能に構成されている。ここで、
所定の間隔を隔てて試験管から検体を吸入した分注ノズ
ルは、コンベアベルト機構の近傍に配設されているマイ
クロプレート上に移動する。そして、マイクロプレート
上の各ウェルに検体を分注する際に、分注ノズル相互間
の間隔がウェルのピッチと等しくなるように変化する。
その後、分注ノズルから各ウェルに検体が分注される。

【００２３】更に、請求項４記載の発明では、マイクロ
プレートを上下方向に移動させるマイクロプレート移動
機構を備えている。ここで、検体を試験管から吸入した
分注ノズルは、マイクロプレート上に移動する。そし
て、マイクロプレートが、プレート移動機構により分注
ノズル近傍まで持ち上げられる。その後、分注ノズルか
ら検体がマイクロプレートの各ウェルに分注される。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。

【００２５】自動分注機構は、図１に示すように、試験
管１３に入った液体を吸入排出するとともにＸ−Ｙ方向
への移動が可能な分注ノズル機構３と，試験管１３を支
持する試験管支持ラック１１と，この試験管支持ラック
１１を搬送するコンベアベルト機構９と，試験管支持ラ
ック１１を分注ノズル４に向けて上下方向に移動させる
ラック移動機構７を備えている。そして、ラック移動機
構７がコンベアベルト機構９の搬送経路に併設されてい
る。

【００２６】これらをより詳細に説明すると、先ず、分
注ノズル機構３は、試験管１３の中の検体を吸入する二
本の分注ノズル４を備えている。そして、分注ノズル４
は略鉛直に配設され、ノズルの開口部が下側に来るよう
になっている。この分注ノズル４は、パイプ部材１７を
介して所定の吸入排出手段（図示略）に連結され、この
吸入排出手段の機能により、検体を吸入するようになっ
ている。また、各分注ノズル４は、分注ノズル機構３に
おけるノズル支持部材１９にピッチレール２０を介して
設置されている。このノズル支持部材１９は、コンベア
ベルト９ａの略垂直方向に延設される二本の平行なレー
ル部材２１に嵌合され、このレール部材２１に沿って移
動可能となっている。

【００２７】また、試験管支持ラック１１は、図１及び
図２に示すように、円筒状の外径を有している。そし
て、試験管支持ラック１１の中央部には、試験管１３を
支持するための試験管挿入穴２３が形成されている。こ
の試験管挿入穴２３は、検査や試験に使用される試験管
１３の外径の大きさに対応してその直径が設定されてい
る。即ち、使用される試験管１３の内、最も大きな外径
を有する試験管１３のその外径よりも大きな直径となっ
ている。

【００２８】例えば、一般的に使用されている試験管の
外径は、約１２［ｍｍ］から１６［ｍｍ］程度のもので
あり、少なくとも試験管挿入穴２３の直径は１６［ｍ
ｍ］を超えるものである。但し、本発明は、これに限定
されるものではなく、例えば、より大きな外径を有する
円筒状の物体を搬送する場合などには、更に大きな直径
を有する挿入穴を形成して対応することができる。

【００２９】試験管支持ラック１１の試験管挿入穴２３
の最下部には、試験管担持底２５が設けられている。こ
の試験管担持底２５は、試験管１３の底部が当接して試
験管１３を担持するようになっている。また、試験管担
持底２５は、その中心部に試験管１３の外径よりも小さ
な直径を有するラック貫通孔２７が形成されている。こ
のラック貫通孔２７は、試験や検査の終了後に、試験管
１３を試験管支持ラック１１から取り外す場合に、試験
管支持ラック１１の下方から試験管１３を押し上げるた
めに使用される棒状部材（図示略）が挿入されるための
ものである。これは、特に自動機等で試験管１３を試験
管支持ラック１１から取り外すことを可能にする。

【００３０】また、試験管挿入穴２３の内周壁には、所
定の弾性部材２９が配設されている。この弾性部材２９
は、試験管挿入穴２３の内周壁の四方向から試験管挿入
穴２３の中心方向に突出するようになっている。そし
て、各弾性部材２９は、最も外径の小さな試験管１３が
挿入された場合でも、四つの弾性部材２９が全て試験管
１３の外周面に当接し得るように、試験管挿入穴２３の
中心方向に突出するように構成されている。但し、弾性
部材２９の数は必ずしも四つに限定されるものではな
く、三つでもよいしまた五つ以上でもよい。

【００３１】また、図２に示すように、試験管支持ラッ
ク１１の下面には、後述するラック移動機構７の円筒状
部７ａが挿入されるためのラック溝部３１が形成されて
いる。このラック溝部３１は、ラック移動機構７が試験
管支持ラック１１を分注ノズル４にむけて持ち上げる場
合に、確実に支持できるようにするためのものである。
更には、試験管支持ラック１１の下面には、その中央部
が凸状に形成され、ラック移動機構７の円筒状部７ａが
嵌合するようになっている。

【００３２】上記したように、試験管支持ラック１１
は、従来のものとは異なり、一本の試験管１３毎に個別
のものであるので、不要な検査行程に搬送されることが
防止され、自動分注機構全体として、分注作業及び試
験、検査の高速化が図られる。

【００３３】また、試験管支持ラック１１を搬送するコ
ンベアベルト機構９は、実際に試験管支持ラック１１を
担持して搬送するコンベアベルト９ａと、このコンベア
ベルト９ａを移動させる駆動ローラ１０ａとを備えてい
る。そして、特に、コンベアベルト機構９の内、試験管
１３から検体を吸入する吸入領域では、図１乃至図３に
示すように、コンベアベルト９ａと平行に、二本のサイ
ドベルト９ｂ及びサイドローラ１０ｂが配設されてい
る。このサイドベルト９ｂは、図２（Ａ）に示すよう
に、試験管支持ラック１１の外周部を左右両側から担持
して搬送するように構成されている。

【００３４】また、上記した二本のサイドベルト９ｂの
相互間には、試験管支持ラック１１を分注ノズル４に向
けて持ち上げるためのラック移動機構７が配設されてい
る。このラック移動機構７は、中空円筒状の円筒状部７
ａと、この円筒状部７ａを下方から支持するシャフト部
７ｂが一体となって形成されている。そして、試験管支
持ラック１１が所定の位置（ラック移動機構７の真上）
に来たときに、図２（Ｂ）に示すように、ラック移動機
構７が上昇し、円筒状部７ａが上記した試験管支持ラッ
ク１１の下面のラック溝部３１に挿入され、試験管支持
ラック１１を上方に持ち上げる。但し、ラック移動機構
７はこれらに限定されるものではなく、例えば試験管支
持ラック１１の両側の側方からラックを支持し、上方に
持ち上げる構造のものであってもよい。

【００３５】また、検体を分注するためのマイクロプレ
ート１５は、図１及び図５に示すように、矩形形状から
なり、その表面に複数のウェル１５ａが形成されてい
る。このウェル１５ａは、分注ノズルに吸引されている
検体を検査のために分注するためのものであり、一部球
状の凹部となっている。但し、ウェルの形状はこれらに
限定されるものではなく、円筒状であってもよいし、ま
た、四角柱状であってもよい。

【００３６】マイクロプレート１５は、水平方向に設置
される板状支持部材１６ａ及びこれを下方から支持する
脚部材１６ｂからなるプレート移動機構１６により担持
されている。このプレート移動機構１６は、図示しない
駆動装置により、所定のタイミングで上下方向に移動し
て、分注ノズル４とマイクロプレート１５を近接させ、
分注作業を円滑にするようになっている。

【００３７】次に、以上のように構成された自動分注機
構１の機能を、図１乃至図５に基づいて説明する。

【００３８】先ず、検体が入った試験管１３が試験管支
持ラック１１に支持されて、コンベアベルト機構９によ
りその上流側から下流側に向けて搬送される。そして、
所定の検体の吸入領域の上流側に配設されている第一ス
トッパ手段３３により停止される。そして、所定のタイ
ミングで第一ストッパ手段３３が解放されて、試験管支
持ラック１１が吸入領域側に搬送される。

【００３９】次に、吸入領域に搬送された試験管支持ラ
ック１１は、検体の吸入領域に配設されている二本のサ
イドベルト９ｂの間に担持される。そして、このサイド
ベルト９ｂにより、所定の吸入領域まで搬送され、吸入
領域の下流側近傍に配設されている第二ストッパ手段３
５により停止される。本実施例では、二つの試験管支持
ラック１１を同時に停止させるようになっている。

【００４０】そして、試験管支持ラック１１は、コンベ
アベルト機構９の搬送経路に併設されたラック移動機構
７により上方へ移動させられる。そして、上方に配設さ
れている分注ノズル機構３における分注ノズル４が試験
管１３に挿入され、所定の検体を吸入する。そして、分
注ノズル４が検体を所定量吸入し、ラック移動機構７に
より試験管支持ラック１１はサイドベルト９ｂまで降下
する。

【００４１】また、分注ノズル４を備えた分注ノズル機
構３は、図１に示すように、レール部材２１に沿ってコ
ンベアベルト９ａの搬送方向と直角な方向に移動し、マ
イクロプレート１５が配置されている分注領域に到達す
る。そして、図５に示すように、マイクロプレート１５
の各ウェル１５ａに検体を分注する。このとき、各分注
ノズル４は、各ウェル１５ａの相互間距離と等しくなる
ように、間隔が変更される。具体的には、ノズル支持部
材１９に固定されているピッチレール２０に沿って、各
分注ノズル４が移動し、相互間距離が適切に調整され
る。

【００４２】更に、マイクロプレート１５は、分注ノズ
ル４から検体が分注される際に、分注ノズル４の開口部
の近傍まで、プレート移動機構１６によって持ち上げら
れる。そして、マイクロプレート１５が分注ノズル４の
近傍まで持ち上げられ、その高さで停止し、分注作業の
終了までその高さを維持する。

【００４３】以上のような、一連の吸入及び分注作業が
終了すると、再び同様な吸入分注作業が繰り返され、種
々の検査または試験が連続的に行われる。

【００４４】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能し、
請求項１記載の発明によれば、試験管支持ラックが上下
方向に移動するので、分注ノズル機構が分注ノズルを上
下方向に移動させる構造を備える必要が無くなる。この
ため、分注ノズル機構の軽量化が図られ、高速で且つ効
率的な分注作業が可能となる。また、構造の簡素化に伴
い、製造コストも低減できる、という優れた効果を生じ
る。

【００４５】また、請求項２記載の発明によれば、分注
ノズル機構に複数の分注ノズルを装備したので、一度の
分注作業でマイクロプレート上の複数のウェル上に同時
に検体を分注することができることとなり、さらなる分
注作業の高速化を図ることができる、という優れた効果
を生じる。

【００４６】また、請求項３記載の発明によれば、分注
ノズル相互間の間隔が変更可能に構成されている。この
ため、各試験管支持ラック相互間の間隔とマイクロプレ
ートの各ウェル相互間の間隔が異なっていても、検体の
吸入行程とマイクロプレートへの分注行程で分注ノズル
の間隔を変更することができる。この結果、分注作業時
に円滑に検体の分注が行われる、という優れた効果を生
じる。これは、特に、ウェルの間隔（ピッチ）が異なる
マイクロプレートに対しても、柔軟に対応することがで
きる、という優れた効果をも生じる。

【００４７】更に、請求項４記載の発明によれば、自動
分注機構にはマイクロプレートを上下方向に移動させる
プレート移動機構が装備されている。このため、検体を
マイクロプレートに分注する際にも、マイクロプレート
が分注ノズルの近傍に位置決めされ、適切に検体を分注
できる、という優れた効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る自動分注機構の概略を
示す斜視図である。

【図２】図１に開示した自動分注機構におけるラック移
動機構を説明する断面図であり、図２（Ａ）は試験管支
持ラックがコンベアベルトに担持されている状態を示
し、図２（Ｂ）は試験管支持ラックが持ち上げられてい
る状態を示す。

【図３】試験管支持ラックが、サイドベルトに担持され
ている状態を示す斜視図である。

【図４】図１に開示した自動分注機構の分注ノズルが、
試験管内の検体を吸入している状態を示す斜視図であ
る。

【図５】図１に開示した自動分注機構の分注ノズルが、
マイクロプレートに検体を分注している状態を示す斜視
図である。

【図６】従来の自動分注機構を示す斜視図である。

【符号の説明】

１自動分注機構３分注ノズル機構４分注ノズル７ラック移動機構９コンベアベルト機構１１試験管支持ラック１３試験管１５マイクロプレート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試験管に入った液体を吸入排出するとと
もにＸ−Ｙ方向への移動が可能な分注ノズル機構と，前
記試験管を支持する試験管支持ラックと，この試験管支
持ラックを搬送するコンベアベルト機構と，前記試験管
支持ラックを前記分注ノズル機構に向けて上下方向に移
動させるラック移動機構を備え、前記ラック移動機構
を、前記コンベアベルト機構の搬送経路に併設したこと
を特徴とする自動分注機構。
【請求項２】前記分注ノズル機構に少なくとも二つの
分注ノズルを備えたことを特徴とする請求項１記載の自
動分注機構。
【請求項３】前記分注ノズル機構における分注ノズル
相互間の間隔を変更可能に構成したことを特徴とする請
求項２記載の自動分注機構。
【請求項４】前記コンベアベルト機構の近傍に前記分
注ノズルから液体を分注するマイクロプレートを備える
とともに、このマイクロプレートを上下方向に移動させ
るプレート移動機構を装備したことを特徴とする請求項
１，２または３記載の自動分注機構。