JPS6358166A - 自動試料導入装置 - Google Patents

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） 本発明は、ラックに収容された試料カップから試料を吸
引して分析装置に注入する自動試料導入装置、より詳し
くは水平移動機構の移動ピッチを設定する技術に関する
。

（従来技術） 臨床分析装置等のように多くの検体を自動的に分析する
場合には、試料を収容した同一形状の試料容器をラック
に一定ピツチで配列し、試料導入装置により分析装置に
自動的に試料を注入することか行なわれでいる。

このような目的に使用される試料導入装置は、試料吸引
ノズルをアーム機構によりＸ−Ｙ方向に移動させて目的
の試料容器の上方に位置決めし、次いて昇降機構により
試料吸引ノズルの先端を試料容器に挿入して所定料試料
を吸引させるように構成されている。

ところで、このような試料導入装置においては、ラック
に配設された試料容器の配列ピッチをオペレータが判定
して制御表Ｍに入力し、このデータに基づいてアーム機
構を試料容器の上方に位置決めするように構成されてい
るため、設定ミスによる装置の破損を招く虞れがあると
いう問題がある。

（目的） 本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって
、その目的とするところは、試料容器の配列ピッチを自
動的に検出し、この検出データに基づいて水平移動機構
を制御させ、もって信頼性の向上を図ることができる自
動試料導入装置を提供することにある。

（発明の概要） すなわち、本発明が特徴とするところは、試料容器を収
容するラックの一定位置に試料容器の配列ピッチを表す
凹部を形成し、この凹部を試料吸引ノズルにより検出す
るようにした点にある。

（実施例） そこで、以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づい
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すものであって、図中
符号１は、サンプルラック載置台２の上方の水平面内で
パルスモータ３によりＸ軸方向に駆動されるアームで、
これにはパルスモータ４により軸方向、つまりＹ軸方向
駆動される後述するノズル昇降機構６を取付けて水平位
置決め機構５が構成されている。６は、前述のノズル昇
降機構で、第２図に示したようにアームに設けられたス
テップモータ８とビニオン９を介してラック１０と噛合
う基台１１からなり、この基台１１の表面には吸引口１
２ａ側を下方とするようにスプリング等の弾性部材１３
を介して試料吸引ノズル１２か上下方向に移動可能に取
付けられ、またこの吸引ノズル１２に遮光板１４を固定
する一方、弾性部材１４が一定量圧縮されたとき、つま
り試料吸引ノズル１２に破損を来さない程度の力が作用
したときに遮光板１４か位置する箇所に〕オトヤンサ等
の上下位置検出器１５か配設されている。なあ、図中符
号１７．１８は、試料吸引ノズル１２を上下方向に案内
するガイド部材を、また１９は洗浄用ポートをそれぞれ
示す。

第３図は、制御装置の一実施例を示すものであって、図
中符号２０は、水平位置制御回路で、ラックが載Ｎされ
た段階において後述するラックの配列ピッチ符合部Ｃの
符合部Ｃのポイントを走査させ、また試料吸引時には後
述する試料容器配列ピッチ検出回路２２からの配列ピッ
チデータに一致させて水平位置決め機構５を移動させる
ようにパルスモータ３．４を制御するものである。

２１は、昇降機構制御回路で、水平位置決め機構５によ
り昇降機構６が所定の位置に位置決めされた段階で、パ
ルスモータ８を作動させてノズル昇降機構６を降下させ
、位置検出器１５から信号か出力した段階でノズル昇降
機構６の降下を中止させ、また一定時間の経過後、つま
り試料吸引の終了したり、符合部Ｃの凹部の有無検出が
終了した段階で上昇させるように構成されている。

２２は、試料容器配列ピッチ検出回路で、ラックか載置
された時点で水平位置制御回路１６を作動させてラック
の配列ピッチ符合部Ｃを走査させ、水平位置制御回路１
６から各ポイントの位置データと、上下位置位置検出器
］５からの信号を受けで符合Ｃ部の配列パターンを判定
して試料容器の配列ピッチを検出するように構成されて
いる。

第４図（イ）（ロ）は、前した試料容器収容用のラック
の一実施例を示すものであって、容器のサイズに合せて
容器収容凹所Ａ、Ａ、Ａ・・・・、Ａ’　、Ａ’　、Ａ
’　・・・・をそれぞれ一定のピッチで形成するととも
に、ラック日表面の一定箇所、例えば水平位置決め機構
５のホームポジション近傍に配列ピッチ符合部Ｃを設け
、ここに容器の配列ピッチを表すように通孔Ｈが穿設さ
れている。すなわち、予め定められているポイントＰＨ
、Ｐ２に通孔Ｈを穿設するか、否かによって２進数コー
ドを形成し、これにまって配列と・ｙチを表すように構
成されている。

この実施例においで、試料容器Ｂ、Ｂ、Ｂ・・・・を一
定のピッチで収容したラック日を載置台２にセットする
と（第１図）、水平位置制御装置２０は、試料容器配列
ピッチ検出回路２２からの指令により水平位置決め機構
５を配列ピッチ符合部Ｃの端部に移動させた後、符合形
成用の通孔か形成されている第１のポイント臼工に試料
吸引用ノズル１２を位置決めし、ついで昇降機構６を作
動させてノズル１２を降下させる。今の場合、この箇所
Ｐ工に通孔Ｈか形成されているため、昇降機構１２か限
界点まで降下しても、ノズル１２ａの先端はラックの表
面に当接することができず（第５図イ）、シたかって上
下位置検出器１５からは信号が出力されない。第１のポ
イントＰ□の走査が終了したすると、昇降制御回路２１
は昇降機構６を上昇させ、また水平位置制御回路２０は
ノズル１２を第２のポイントに移動させる。第２のポイ
ントＰ２に到達した時点で、再びノズル１２を降下させ
る。このポイントＰ２には通孔Ｈか形成されていないた
め、昇降機構６の降下の過程で試料吸引ノズル１２はラ
ック日の表面に当接する。この状態で昇降機構６がさら
に降下を続けると、弾銖部材１３か試料吸引ノズル１２
からの力を受けて圧縮され、所定量圧縮された時点で上
下位置検出器１５から信号が出力する（同図口）。以下
、このように順次、配列ピッチ符合部Ｃのポイントを走
査して上下位置検出器１５からの信号の有無を調べる。

このようにして、配列ビ・ンチ符合部Ｃの走査が終了す
ると、試料容器配列ピッチ検出回路２２は、今、載置さ
れているラックＲの試料容器の配列ピッチを判定しで、
この配列ピッチを水平位置制御回路２ｏに出力する。制
御回路２０は、パルスモータ３．４を駆動して水平位置
決め機構５をホームポジションから第１の試料容器Ｂの
上方に移動させ、第１の試料容器Ｂの上方にノズル１２
を位置決めさせ、次いで、昇降機構制御回路２１は、昇
降機構６を作動させて試料吸引ノズル１２の先端を試料
容器Ｂに挿入し、試料吸引ノズル１２の先端を試料容器
Ｂの底部に当接させる。

このような状態で、昇降機構６がざらに降下を続けると
、試料吸引ノズル１２を昇降機構６に取付けでいる弾性
部材１３か試料吸引ノズル１２からの力を受けて圧縮さ
れ、所定量圧縮された時点で位置検出器１５から信号が
出力する。制御装置１６は、この信号を受けると同時に
昇降機構６の降下を停止させる。これにより、試料吸引
ノズル１２は弾性部材１３がらの反力により先端を試料
容器Ｂの底部に当接させた状態を維持する。この段階で
図示しない分析装置のポシブを作動させると、ノズル１
２から吸引された試料はチューブを通って分析装置に運
ばれる。試料の吸引か終了した段階で昇降機構６を上昇
させ、ついで水平位置決め機構５を作動させ試料吸引ノ
ズル１２を図示しない洗浄用ボートに移動させてノズル
１２に残留している試料を排出させる。このような一連
の工程が終了した段階で、制御装置１６は、第２の試料
容器Ｂ′の位置データを呼出して水平位置決め機構５を
作動させ、昇降機構６を第２の試料客器Ｂ゛の上方に位
置決めさせる。このとき、水平位置決め機構５を構成し
ている各部材の摩耗等によりパルスモータ３．４に脱調
が生して、昇降機構６を正確な位置に移動させ得ながっ
た場合には、昇降機構６は、降下の過程で試料吸引ノズ
ル１２の先端を例えば試料容器やラックＲに当てて状態
で降下を続けることになる。しかしながら、試料吸引ノ
ズル１２に破損を生じない程度の力がこれに作用した段
階で弾性部材１３が所定量圧縮されて遮光板１４が位置
検出器１５に対向しするため、位置検出器１５がら信号
が出力して昇降機構６の降下が停止する。この段階で図
示しない試料吸引機構は作動を開始することになるが、
試料吸引ノズル１２が試料に浸漬されていないため、所
定時間か経過した時点においても液検出信号が出力され
ない。、このため、制御装置１６は、昇降機構６を元の
位置まで上昇させ、次いで水平位置決め機構５をホーム
ポジションに戻させる。この段階で、第２の試料容器Ｂ
′の位置データを呼び出し、前回よりも駆動パルスの周
波数を下げてパルスモータ３．４を駆動し、水平位置決
め機構５を再び第２の試料容器Ｂ′に移動させる。云う
までもなく、パルスモータのトルクは、駆動パルスの周
波数に反比例するため、今度は少々の負荷には打勝って
脱調を起すことなく水平位置決め機構５を正確に位置決
めすることになる。なお、再び位置決めが不調に終った
場合には警報を発してオペレータに点検を促す。

このようにして、全ての試料容器の試料についての分析
が終了しで、新しいラックが載置されると、再び上述の
過程を最初から繰返しで新しいラックの試料を分析装置
に分注していく。

なお、この実施例においては、バネの圧縮量を光学的に
検出しているが、磁気的、電気的に検出することもでき
ることは言うまでもない。

またこの実施例においては、バネの圧縮量を検出して試
料吸引ノズルか物体に当接したことを検知しているが、
弾性部材にストレンゲージ等の力検出器を設けて反力を
検出するようにしても同様の作用を奏することは明らか
である。

ざらに、この実施例においては、アーム機構をＸ−Ｙ方
向に移動させるようにしているが、回転軸と伸縮アーム
を用いるθ−Ｂ運動による位置決め方式を使用したり、
ラック載置台の方を移動させて水平方向の位置決めを行
なうようにしても同様の作用を奏することは云うまでも
ない。

（効果） 以上、説明したように本発明によれば、昇降機構に弾性
部材を介して取付けられて上下方向に移動可能な試料吸
引ノズルと、弾性部材が所定量圧縮された時点で信号を
出力する降下位置検出手段と、ラック表面の一定部位に
設けられている配列ど・ンチ形成用の凹所を試料吸引動
作に先立って前記水平位置決め機構を走査させるととも
に、試料吸引工程時には配列ピッチデータに基づいて水
平位置決め機構を制御する手段と、前記位置検出手段か
ら信号が出力するまで前記昇降機構を降下させる制御手
段と、前記配列ピッチ形成用の凹部の走査時に降下位置
検出手段からの信号を受けて配列ピッチデータを出力す
る手段昇降機構に弾性部材を介して試料の引ノズルを配
設するとともに、弾性部材が所定量圧縮されるまで昇降
機構を降下させるようにしたので、試料容器を収容する
ラックの表面に試料容器の配列ピッチに対応させて符１
　］ 台形成用の凹部を設けることにより、試料の吸引動作に
先立って配列と・ｙチを自動的に読取ることができて、
オペレータの判断事項を可及的に少なくして高い信頼性
でもって分析装置に試料を注入することができるばかっ
てなく、昇降機構に対する精密なティーチングや試料吸
引ノズルの上下位置検出手段を不要として試料容器の形
状に閏わりなく、試料吸引ノズルの先端を試料容器底部
に確寅に当接させて試料を吸引させることができ、さら
には水平方向の位置決め動作１こ誤Ｍか生した場合には
弾性部材によりノズルへの荷重を吸収して試料吸引ノズ
ルの破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す装置の構成図、第２
図は、同上装置における昇降機構を拡大して示す斜視図
、第３図は制御装置の一実施例を示すブロック図、第４
図は同上装置１こ使用する試料容器収容用ラックの一実
施例を示す斜視図、及び第５図は同上装置の動作を示す
説明図である。 １・・・・アーム　　　　　　　２・・・・ラック載置
台３．４・・・・パルスモータ ５・・・・水平方向位置決め機構 ６・・・・昇降機構　　　　　　９・・・・パルスモー
タ１２・・・・試料吸引ノズル　　１３・・・・弾性部
材１４・・・・連光板 １５・・・・上下位置検出器 Ａ・・・・試料容器収容用凹部 Ｃ・・・・試料容器配列ピッチ符合部 Ｂ・・・・試料容器　　　　　　Ｈ・・・・通孔Ｐ□、
Ｐ２・・・・符合用通孔形成ポイントＲ・・・・ラック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 試料容器の上方において水平方向に相対的に移動する水
   平位置決め機構と、上下方向に移動する昇降機構と、該
   昇降機構に弾性部材を介して取付けられて上下方向に移
   動可能な試料吸引ノズルと、前記弾性部材が所定量圧縮
   された時点で信号を出力する降下位置検出手段と、ラッ
   ク表面の一定部位に設けられている配列ピッチ形成用の
   凹所を試料吸引動作に先立って前記水平位置決め機構を
   走査させるとともに、試料吸引工程時には配列ピッチデ
   ータに基づいて水平位置決め機構を制御する手段と、前
   記位置検出手段から信号が出力するまで前記昇降機構を
   降下させる制御手段と、前記配列ピッチ形成用の凹部の
   走査時に降下位置検出手段からの信号を受けて配列ピッ
   チデータを出力する手段を備えてなる自動試料導入装置
   。