JPH11295322A - 自動分注装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレートや分注材料の交換の作業性、安全性
に優れ、かつ交換作業を迅速に行うことができる自動分
注装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 プレート４に液状の試料を分注する自動
分注装置１において、分注対象の試料を吸入・吐出して
分注する分注部Ａと、プレート４をストックするストッ
ク部Ｂと、プレート４を搬送する天井走行ロボット２０
とを備え、ストック部Ｂに、多数のプレート４を一括し
て収納するマガジン３６を装着したマガジンホルダ３５
を、自動分注装置１の外部までスライドさせるスライド
機構を設けた。これにより、作業性良く安全にプレート
交換作業を行うことができ、またマガジン３６に前段取
りにてプレート４を収納することにより、ストック部Ｂ
にプレート４を一括して収納することができるので、交
換作業を迅速に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生化学分野等で検
体や試薬の分注に用いられる自動分注装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】物質の生化学的反応などの試験を系統的
に行う際に用いられる装置として、自動分注装置が知ら
れている。この自動分注装置は、試料収納用のプレート
内の薬剤や検体などの取り出し、移し替えなどの操作を
自動的に行うものである。試料収納用のプレートには小
さな凹部が多数設けられており、この凹部内の液体を分
注ヘッドによって吸入し、また吐出することにより、各
種の分注操作を行うようになっている。

【０００３】この分注操作に用いられるプレートや、薬
剤が貯溜されているリザーバ、分注ヘッドに装着される
分注チップなどの分注材料は、それぞれ所定の格納場所
にストックされており、必要に応じてロボットアームな
どの搬送手段によって取り出され、分注が行われる分注
ステージまで搬送されるようになっている。また分注が
行われた後のプレートは再び所定場所まで搬送される。

【０００４】従来の分注装置では、プレートや分注材料
のストック部として多段の収納棚を設置し、分注が行わ
れる度に作業者が収納棚の所定位置にプレートや分注材
料を格納し、全ての分注操作が終了した後にこれらを再
び取り出すことが行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動分注装置では、装置のレイアウト上、上述の収納棚
を装置前面に作業性よく配置させることが困難で、やむ
を得ず作業性を犠牲にして装置の内部に配置することを
余儀なくされていた。このため、格納・取り出し時の作
業性が悪く、また狭隘部の作業となるため安全面での改
善が望まれていた。またプレートや分注材料の交換に際
しては、収納棚の多数の段について１つづつ手作業によ
り格納・取り出しを行っていたため、交換作業には相当
の時間を要し、長時間自動分注装置を停止させなければ
ならなかった。

【０００６】このように、従来の自動分注装置には、プ
レートや分注材料の交換に際して作業性が悪く、安全性
が確保されず、また交換作業を迅速に行うことが困難で
あるという問題点があった。

【０００７】そこで本発明は、プレートや分注材料の交
換の作業性、安全性に優れ、かつ交換作業を迅速に行う
ことができる自動分注装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の自動分注
装置は、試料収納用の凹部が設けられたプレートに液状
の試料を分注する自動分注装置であって、分注対象の試
料を吸入・吐出して分注する分注部と、前記プレートを
複数個ストックするストック部と、前記プレートをスト
ック部と分注部との間で搬送する搬送手段とを備え、前
記ストック部に、前記プレートを収納する収納部とこの
収納部を前記ストック部の外部までスライドさせるスラ
イド手段を設けた。

【０００９】請求項２記載の自動分注装置は、試料収納
用の凹部が設けられたプレートに液状の試料を分注する
自動分注装置であって、分注対象の試料を吸入・吐出し
て分注する分注部と、前記プレートを複数個ストックす
るストック部と、前記プレートをストック部と分注部と
の間で搬送する搬送手段とを備え、前記ストック部に、
複数の前記プレートを一括して収納するマガジンを着脱
自在に装着するマガジン装着手段を設けた。

【００１０】請求項１記載の発明によれば、ストック部
にプレートや分注材料を収納する収納部を外部までスラ
イドさせるスライド手段を設けることにより、作業性良
く安全に交換作業を行うことができる。また請求項２記
載の発明によれば、ストック部にプレートや分注材料を
一括して収納するマガジン装着手段を設けることによ
り、交換作業を迅速に行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の自動
分注装置の斜視図、図２（ａ），（ｂ）は同自動分注装
置のマガジンホルダの斜視図、図３（ａ），（ｂ），
（ｃ）は同自動分注装置のマガジンホルダのロック機構
の構造説明図である。

【００１２】まず図１を参照して自動分注装置の全体構
造を説明する。図１において、自動分注装置１は型材を
組み合わせて構成されたフレーム２およびフレーム２に
固着されたベースプレート３を備えている。自動分注装
置１はフレーム２とベースプレート３によって３つの部
分、すなわち分注部Ａ、ストック部Ｂおよび処理部Ｃに
区分される。分注部Ａはベースプレート３上に配設され
ており、試料を収納したプレートへの分注操作を行う。
ストック部Ｂは分注部Ａで用いられるプレートや分注チ
ップをストックする。処理部Ｃは分注操作後にインキュ
ベータなど他装置に送られ、戻って来たプレートの分析
や洗浄などの処理を行う。

【００１３】次に図１を参照して分注部Ａについて説明
する。ベースプレート３上には、プレート４を載置する
３つのステージ、すなわち分注ステージ１０、バッファ
ステージ１１および待機ステージ１２が設けられてい
る。分注ステージ１０には分注操作が行われる薬剤や検
体のプレート４が載置される。バッファステージ１１は
分注ステージ１０内に載置されるプレート４や分注チッ
プなどの分注材料を一時的に載置するバッファの役割を
果たすものである。また待機ステージ１２はベースプレ
ート３に設けられた搬送孔３ａを介して下方の処理部Ｃ
へ搬送されるプレート４の待機用のステージである。

【００１４】分注ステージ１０の側方には、スライドテ
ーブル１３が分注ステージ１０の長手方向に沿って配設
されている。スライドテーブル１３には、第１の分注ヘ
ッド１４および第２の分注ヘッド１６が装着されてお
り、第１の分注ヘッド１４および第２の分注ヘッド１６
は駆動手段（図示せず）によってそれぞれ個別にスライ
ドテーブル１３に沿って分注ステージ１０上を移動す
る。第１の分注ヘッド１４および第２の分注ヘッド１６
には分注チップ１５が装着されている。これらの分注チ
ップ１５の先端部を、プレート４に格子状に設けられた
凹部内に下降させ液状の薬剤や検体を吸入し、他のプレ
ート４の凹部に吐出することにより、異なるプレート４
間で試料の移し替えなどの各種の分注操作を行う。

【００１５】分注チップ１５は、プレート４と同様の格
子状の配列を有するチップ容器５内に収納されており、
チップ容器５上に分注ヘッド１４，１６を下降させるこ
とにより、分注チップ１５が自動的に装着されるように
なっている。また、使用後には、分注ヘッド１４，１６
を分注部Ａに配設されたチップ取り外し機構部１９上で
昇降させることにより、チップ取り外し機構部１９の櫛
歯状プレートに分注チップ１５を係止して分注ヘッド１
４，１６から自動的に取り外すようになっている。ま
た、ベースプレート３上の、スライドテーブル１３の反
対側の端部には、蓋取外しユニット１８が配設されてい
る。蓋取外しユニット１８は、プレート４のストック時
にプレート４を覆う蓋の取外しを行う。

【００１６】次にストック部Ｂについて説明する。図１
に示すように、ストック部Ｂにはプレートストッカー３
０およびチップストッカー４５が配設されている。プレ
ートストッカー３０はＺ軸テーブル３１によって昇降可
能となっており、プレートストッカー３０の収納部は後
述のスライド手段によってストック部Ｂの外部にスライ
ド可能となっている。次に図２を参照してプレートスト
ッカー３０について説明する。

【００１７】図２（ａ）において、Ｚ軸テーブル３１は
送りネジ３１ｂを回転駆動させるＺ軸モータ３１ａを備
えており、送りネジ３１ｂはＬ字型の背板３２に固着さ
れたナット３１ｃに螺入している。背板３２には、垂直
位置に２カ所、水平位置に１カ所、計３カ所にスライダ
３３が配設されている。スライダ３３は、Ｌ字型のマガ
ジンホルダ３５に水平方向に配設されたガイドレール３
４にスライド自在に嵌合している。マガジンホルダ３５
には複数個のマガジン３６が着脱自在に装着されてい
る。マガジン３６はマガジンホルダ３５に形成されたピ
ン３７によって位置合せされ、固定錠３８によって固定
される。マガジンホルダ３５、ピン３７及び固定錠３８
は、マガジン３６を装着するマガジン装着手段となって
いる。マガジン３６は多数の収納棚３６ａを備えてお
り、収納棚３６ａにはそれぞれプレート４が収納され
る。従って、マガジン３５には多数のプレート４が一括
して収納される。

【００１８】モータ３１ａを駆動することにより、背板
３２が昇降し、マガジンホルダ３５に装着されたマガジ
ン３６も共に昇降する。このマガジン３６の昇降動作
と、後述の走行ロボットのアームの上下動との組み合わ
せにより、限定された高さ方向スペース内にできるだけ
多数の収納棚３６ａを配列することが可能となってい
る。またマガジンホルダ３５を水平方向へスライドさせ
ることにより、図２（ｂ）に示すようにマガジン３６は
ストック部Ｂから外部へ引き出される（図１参照）。し
たがって、スライダ３４およびガイドレール３３は収納
部であるマガジン３６およびマガジンホルダ３５をスト
ック部Ｂの外部までスライドさせるスライド手段となっ
ている。

【００１９】次に図３を参照してマガジンホルダ３５の
位置固定方法について説明する。図３（ａ）に示すよう
に、マガジンホルダ３５の端部には位置固定用の固定部
材４０が固着されている。固定部材４０はコ字形状をし
ており、中央の切込み部の垂直面にはテーパ部４０ａ
が、また突部４０ｂには垂直方向に溝４０ｃが設けられ
ている。また背板３２の端部にはブラケット４１が固着
されており、ブラケット４１に立設されたピン４２には
回転部材４３が嵌合している。回転部材４３にはレバー
４４が取り付けられており、レバー４４を起倒すること
により、回転部材４３はピン４２を中心として回転す
る。

【００２０】マガジンホルダ３５を押し込んだ状態で、
図３（ｂ）に示すように回転部材４３は固定部材４０の
切欠き部に合致し、レバー４４を矢印方向に倒すと回転
部材４３に設けられたテーパ部４３ａが固定部材４０の
テーパ部４０ａに当接し（図３（ｃ）のＡ−Ａ断面参
照）、マガジンホルダ３５を矢印方向に押し込んで位置
を固定する。このとき、図３（ｃ）のＢ−Ｂ断面に示す
ように、固定部材４０の溝４０ｃに背板３２の端面が当
接することにより、マガジンホルダ３５の前後方向の位
置合せがなされる。上記のような位置固定機構を設ける
ことにより、マガジンホルダ３５の位置あわせと固定を
ワンタッチ動作で迅速に行うことができる。

【００２１】なおプレートストッカー３０と対向して配
設されているチップストッカー４５も、上述のプレート
ストッカー３０と同様の構成、すなわち、チップ容器５
の収納部であるマガジンホルダが昇降式で、かつ手前方
向にスライド可能となっている。

【００２２】次に図１を参照して搬送手段である天井走
向ロボット２０について説明する。天井走行ロボット２
０は、Ｙ軸テーブル２１、Ｘ軸テーブル２３、昇降回転
ユニット２４および移載ヘッド２６より成る。Ｙ軸テー
ブル２１は端部のフレーム２上に長手方向に配設されて
おり、Ｘ軸テーブル２３はＹ軸テーブル２１に一端を結
合され、他端をフレーム２上に配列されたガイドレール
２２によって支持されている。したがってＹ軸テーブル
２１を駆動するとＸ軸テーブル２３はＹ方向へ移動す
る。昇降回転ユニット２４はＸ軸テーブル２３に結合さ
れ、Ｘ軸テーブル２３によってＸ方向へ移動する。昇降
回転ユニット２４のアーム２５を上下に昇降させ、また
水平回転させることによりアーム２５の下端部に装着さ
れた移載ヘッド２６の高さ、向きを変更する。天井走行
ロボット２０は、分注部Ａとストック部Ｂとの間でプレ
ート４やチップ容器５の搬送を行う。

【００２３】前述のように、マガジン３６を昇降可能な
構成とすることにより、所要のプレートストック数、す
なわち所要数の収納棚３６ａの高さにより規定される高
さ方向搬送範囲に対して、小さな昇降ストロークの移載
ヘッド２６で対応可能となり、従って、全体高さを抑え
たコンパクトな自動分注装置を実現することができる。

【００２４】この自動分注装置は上記のように構成され
ており、以下動作について説明する。図１において、チ
ップストッカー３５に格納されたチップ容器５を移載ヘ
ッド２６により保持し、分注ステージ１０に載置する。
次に分注に使用される第１の分注ヘッド１４（または第
２の分注ヘッド１６）をチップ容器５上に位置させてチ
ップ容器５に対して下降させることにより、第１の分注
ヘッド１４に分注チップ１５を装着する。

【００２５】これと並行して分注ステージ１０には検体
プレート４Ｃおよび希釈プレート４Ａがそれぞれプレー
トストッカー３０のマガジン３６の所定の収納棚３６ａ
から移載ヘッド２６により搬送されて載置される。そし
て第１の分注ヘッド１４（または第２の分注ヘッド１
６）を希釈プレート４Ａに対して下降させ、分注チップ
１５内に希釈薬液を吸入する。次いで第１の分注ヘッド
１４を移動させて検体プレート４Ｃに分注チップ１５内
の希釈薬液を吐出させて分注を行う。この後、所定の分
注操作を終了した検体プレート４Ｃは、移載ヘッド２６
によって分注ステージ１０から搬出され、プレートスト
ッカー３０の所定のマガジン３６の収納棚３６ａに格納
される。

【００２６】このようにして、ストック部Ｂの全てのマ
ガジン３６のプレート４について分注操作を終了したな
らば、マガジン３６の交換作業が行われる。まずストッ
ク部Ｂのカバー扉を開放し、レバー４４を操作してマガ
ジンホルダ３５の位置固定を解除する。次に、マガジン
ホルダ３５を手前側にスライドさせ、マガジンホルダ３
５をストック部Ｂの外部に引き出す（図２（ｂ）参
照）。この状態で固定錠３８の固定を解放し、分注済み
のマガジン３６をマガジンホルダ３５から取外す。そし
て既に前もって新しいプレート４が収納されたマガジン
３６を装着する。この後、マガジンホルダ３５をストッ
ク部Ｂ内に押し込み、再びレバー４４を操作してマガジ
ンホルダ３５の位置を固定する。そしてカバー扉を閉鎖
することにより、マガジン３６の交換作業を終了する。

【００２７】この交換作業において、作業者はマガジン
ホルダ３５がストック部Ｂの外部に引き出された状態で
作業を行うことができるので、作業性が良く、狭隘場所
での作業を排除して作業上の安全性を向上させることが
できる。また、プレート４は、前段取りにてマガジン３
６に収納されたものを一括して交換することができるの
で、交換に必要な時間が短縮されて、交換時の自動分注
装置の停止時間を最短に抑えることができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、ストック部にプレート
を収納する収納部を外部までスライドさせるスライド手
段を設けることにより、作業性良く安全にプレートの交
換作業を行うことができ、またストック部にプレートや
分注材料を一括して収納するマガジン装着手段を設ける
ことにより、交換作業を迅速に行うことができる。した
がって自動分注装置の停止時間を最短に抑えることがで
き、装置の稼働効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の自動分注装置の斜視図

【図２】（ａ）本発明の一実施の形態の自動分注装置の
マガジンホルダの斜視図 （ｂ）本発明の一実施の形態の自動分注装置のマガジン
ホルダの斜視図

【図３】（ａ）本発明の一実施の形態の自動分注装置の
マガジンホルダのロック機構の構造説明図 （ｂ）本発明の一実施の形態の自動分注装置のマガジン
ホルダのロック機構の構造説明図 （ｃ）本発明の一実施の形態の自動分注装置のマガジン
ホルダのロック機構の構造説明図

【符号の説明】

１ 自動分注装置 ４ プレート １０ 分注ステージ １４ 第１の分注ヘッド １５ 分注チップ １６ 第２の分注ヘッド ２０ 天井走行ロボット ２６ 移載ヘッド ３５ マガジンホルダ ３６ マガジン Ａ 分注部 Ｂ ストック部

フロントページの続き (72)発明者 宮崎 直紀 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 黒田 健一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 北原 秀吉 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 石山 健二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大黒 隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試料収納用の凹部が設けられたプレートに
   液状の試料を分注する自動分注装置であって、分注対象
   の試料を吸入・吐出して分注する分注部と、前記プレー
   トを複数個ストックするストック部と、前記プレートを
   ストック部と分注部との間で搬送する搬送手段とを備
   え、前記ストック部に、前記プレートを収納する収納部
   と、この収納部を前記ストック部の外部までスライドさ
   せるスライド手段を設けたことを特徴とする自動分注装
   置。
2. 【請求項２】試料収納用の凹部が設けられたプレートに
   液状の試料を分注する自動分注装置であって、分注対象
   の試料を吸入・吐出して分注する分注部と、前記プレー
   トを複数個ストックするストック部と、前記プレートを
   ストック部と分注部との間で搬送する搬送手段とを備
   え、前記ストック部に、複数の前記プレートを一括して
   収納するマガジンを着脱自在に装着するマガジン装着手
   段を設けたことを特徴とする自動分注装置。