KR100612801B1 - Centrifuge proper to determine the stop position - Google Patents

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KR100612801B1
KR100612801B1 KR1020050012460A KR20050012460A KR100612801B1 KR 100612801 B1 KR100612801 B1 KR 100612801B1 KR 1020050012460 A KR1020050012460 A KR 1020050012460A KR 20050012460 A KR20050012460 A KR 20050012460A KR 100612801 B1 KR100612801 B1 KR 100612801B1
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유명희
이철주
황광연
김은경
김진오
박찬우
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한국과학기술연구원
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
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    • B04B9/10—Control of the drive; Speed regulating

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  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

자동원심분리기에 있어서, 구동모터에 결합되며, 복수개의 튜브를 수용하기 위한 원심분리대; 상기 원심분리대의 샤프트에 결합되며, 외주연에 홈을 가진 위치결정판; 상기 위치결정판의 외주연에 접촉되기 위한 자유회전부재; 상기 자유회전부재를 자유회전 가능하게 지지하기 위한 지지대; 및 상기 자유회전부재가 상기 위치결정판의 외주연에 접촉하도록 상기 지지대를 왕복이동시키기 위한 왕복운동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 정지위치 결정에 적합한 원심분리기가 제공된다. An automatic centrifuge comprising: a centrifuge coupled to a drive motor for receiving a plurality of tubes; A positioning plate coupled to the shaft of the centrifuge and having a groove on an outer circumference thereof; Free rotating member for contacting the outer periphery of the positioning plate; A support for supporting the free rotating member so as to freely rotate; And a reciprocating member for reciprocating the support such that the free rotating member contacts the outer periphery of the positioning plate.

자동원심분리기, 위치결정판, 베어링 Automatic centrifuge, positioning plate, bearing

Description

정지위치 결정에 적합한 원심분리기{Centrifuge proper to determine the stop position}Centrifuge proper to determine the stop position

도 1은 종래 자동원심분리기의 위치결정요부를 나타낸 개략적 단면도;1 is a schematic cross-sectional view showing a positioning portion of a conventional automatic centrifuge;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동원심분리기의 정지위치 결정에 적합한 원심분리기;2 is a centrifuge suitable for determining a stop position of an automatic centrifuge according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동원심분리기의 정지위치 결정에 적합한 원심분리기의 스토퍼부분을 나타낸 단면도; 및3 is a cross-sectional view showing a stopper portion of a centrifuge suitable for determining a stop position of an automatic centrifuge according to a preferred embodiment of the present invention; And

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동원심분리기의 정지위치 결정에 적합한 원심분리기의 구성블럭도이다.Figure 4 is a block diagram of a centrifuge suitable for determining the stop position of the automatic centrifuge according to a preferred embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

100: 본체 110: 베이스플레이트100: main body 110: base plate

120: 상판 130: 튜브블럭120: top 130: tube block

140: 원심분리대 150: 튜브140: centrifuge 150: tube

200: 원심분리기구동부 210: 샤프트200: centrifugal drive unit 210: shaft

220: 구동모터 230: 위치결정판220: drive motor 230: positioning plate

232: 베어링 234: 베어링지지대232: bearing 234: bearing support

234a: 베어링샤프트 234b: 지지대샤프트234a: bearing shaft 234b: support shaft

300: 로봇구동부 310: 암지지대300: robot driving unit 310: arm support

320: 제1 암이동부 330: 제1 암320: first arm moving unit 330: first arm

340: 제2 암이동부 350: 제2 암340: second arm moving unit 350: second arm

400: 공압실린더부 500: 정지신호발생부400: pneumatic cylinder unit 500: stop signal generating unit

600: 제어부600: control unit

본 발명은 액상 시료의 원심분리를 자동적으로 수행하는 원심분리기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 튜브의 정지 위치를 보다 정밀하고 내구적으로 확보할 수 있는 원심분리기에 관한 것이다.The present invention relates to a centrifuge for automatically performing centrifugation of a liquid sample, and more particularly, to a centrifuge capable of more precisely and durably securing a stop position of a tube.

원심분리기는 생명공학 분야에서 널리 이용되고 있을 뿐만 아니라 최근 생명공학의 산업화에 따른 원심분리기의 자동화가 요구되고 있는 실정이다. 액체가 주입된 복수개의 튜브를 원심분리대에 삽입한 후 원심분리대를 구동모터에 의해 회전시켜 튜브 내의 침전물을 획득함에 있어서, 각 시료가 주입된 복수개의 튜브들을 각각 구분하여 원심분리 종료된 튜브대에 옮겨 새로운 측정을 할 때 각 튜브를 정확히 식별할 필요가 있다. 더욱이 신속히 각 튜브의 위치를 식별함에 있어서 원심분리대의 정지위치를 정확히 결정할 필요가 있다.Centrifuges are not only widely used in the field of biotechnology but also require the automation of centrifuges due to the recent industrialization of biotechnology. Inserting a plurality of tubes injected with liquid into the centrifuge and then rotating the centrifuge by a drive motor to obtain a precipitate in the tube, each of the plurality of tubes injected with each sample is separated into a centrifuged tube stand When making a new measurement, each tube needs to be identified correctly. Furthermore, in quickly identifying the position of each tube, it is necessary to accurately determine the stop position of the centrifuge.

이와 관련하여 일본특허출원 제1990-131195호에 개시된 원심분리대의 정지위치결정판에 대하여 도 1을 참조하면서 설명하기로 한다.In this regard, the stop positioning plate of the centrifugal separator disclosed in Japanese Patent Application No. 1990-131195 will be described with reference to FIG.

도 1은 종래 자동원심분리기의 위치결정요부를 나타낸 개략적 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 자동원심분리기의 위치결정요부에 있어서, 회전암위치결정장치의 위치결정판(10)은 원주에 4개소의 V홈(10a)이 형성되어 있다. 스토퍼장치(12)는, 안내블록(12a)에 미끄럼운동 가능하게 끼워맞추어져 있고 선단부가 쐐기 형상인 스토퍼(12b)와, 그 구동부(12c)로 구성된다. 상기와 같은 종래 자동원심분리기는 정지시 구동부(12c)에 의해 스토퍼(12b)가 V홈(10a)에 걸림으로써 정지위치가 결정된다.1 is a schematic cross-sectional view showing a positioning portion of a conventional automatic centrifuge. As shown in Fig. 1, in the positioning recess of the conventional automatic centrifuge, the positioning plate 10 of the rotary arm positioning device is formed with four V grooves 10a around the circumference. The stopper device 12 is comprised by the stopper 12b which is fitted to the guide block 12a so that sliding is possible, and the front-end | tip is wedge-shaped, and its drive part 12c. In the conventional automatic centrifuge, the stop position is determined by the stopper 12b being caught by the V-groove 10a by the driving unit 12c at the time of stopping.

그러나 종래 자동원심분리기의 스토퍼(12b)가 V홈(10a)에 걸리기 직전에, 구동부(12c)에 의해 전달된 밀착력에 의해 위치결정판(10)과 스토퍼(12b) 사이에 무리한 힘이 인가되어 위치결정판(10)의 원주면이 마찰에 의한 불필요한 홈(미도시)이 발생되는 문제점이 있다. 이와 같이 발생된 불필요한 홈에 의해 정확한 정지위치를 가질 수 없는 문제점이 있다.However, just before the stopper 12b of the conventional automatic centrifuge is caught by the V groove 10a, an excessive force is applied between the positioning plate 10 and the stopper 12b by the adhesion force transmitted by the driving unit 12c. The circumferential surface of the crystal plate 10 has a problem that unnecessary grooves (not shown) are generated due to friction. There is a problem that can not have the exact stop position by the unnecessary groove generated in this way.

따라서 본 발명의 목적은 자동원심분리기의 자동화에 따른 정지 위치결정시 정확한 정지위치를 확보할 수 있는 원심분리기를 제공하는 것이다.Therefore, it is an object of the present invention to provide a centrifuge which can secure an accurate stop position during stop positioning by automation of an automatic centrifuge.

또한 본 발명의 다른 목적은 반복적 사용에 따른 마찰을 최소화하여 내구성이 강한 원심분리기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a durable centrifuge by minimizing friction due to repeated use.

본 발명에 의하면, 자동원심분리기에 있어서, 구동모터에 결합되며, 복수개의 튜브를 수용하기 위한 원심분리대; 상기 원심분리대의 샤프트에 결합되며, 외주연에 홈을 가진 위치결정판; 상기 위치결정판의 외주연에 접촉되기 위한 자유회전부재; 상기 자유회전부재를 자유회전 가능하게 지지하기 위한 지지대; 및 상기 자유회전부재가 상기 위치결정판의 외주연에 접촉하도록 상기 지지대를 왕복이동시키기 위한 왕복운동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 정지위치 결정에 적합한 원심분리기가 제공된다. According to the present invention, an automatic centrifuge comprising: a centrifugal separator coupled to a drive motor for accommodating a plurality of tubes; A positioning plate coupled to the shaft of the centrifuge and having a groove on an outer circumference thereof; Free rotating member for contacting the outer periphery of the positioning plate; A support for supporting the free rotating member so as to freely rotate; And a reciprocating member for reciprocating the support such that the free rotating member contacts the outer periphery of the positioning plate.

한편, 상기 자유회전부재는 베어링인 것이 바람직하다.On the other hand, the free rotating member is preferably a bearing.

또한, 상기 왕복운동부재는 공압실린더인 것이 바람직하다.In addition, the reciprocating member is preferably a pneumatic cylinder.

또한, 상기 홈은 상기 자유회전부재의 외주연에 밀착될 수 있는 형상인 것이 바람직하다.In addition, the groove is preferably a shape that can be in close contact with the outer periphery of the free rotating member.

또한, 상기 홈에 상기 자유회전부재의 삽입이 이루어진 후 상기 왕복운동부재의 구동을 정지시키기 위한 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.The apparatus may further include a control unit for stopping the driving of the reciprocating member after the free rotation member is inserted into the groove.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원심분리기에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a centrifuge according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동원심분리기의 정지위치 결정에 적합한 원심분리기의 개략적인 사시도이다.2 is a schematic perspective view of a centrifugal separator suitable for determining a stop position of an automatic centrifuge according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동원심분리기의 정지위치 결정에 적합한 원심분리기는 본체(100)에 회동가능하게 결합된 원심분리기구동부(200), 상기 원심분리기구동부(200)와 본체(100)의 상판(120)에 위치된 튜브블럭(130) 사이에 튜브(150)를 이동시키기 위한 로봇구동부(300), 및 원심분리기구동부(200)의 구동 정지시 정확한 정지위치결정을 위한 공압실린더구동부(400)와 위치결정판(230)을 특정 위치에 정지시키기 위한 베어링(232)을 구비한다.As shown in Figure 2, the centrifugal separator suitable for determining the stop position of the automatic centrifugal separator according to the preferred embodiment of the present invention, the centrifugal driving unit 200, rotatably coupled to the main body 100, the centrifugal driving unit ( The exact stop position when the robot driving unit 300 for moving the tube 150 and the centrifugal driving unit 200 are stopped between the 200 and the tube block 130 positioned on the upper plate 120 of the main body 100. The pneumatic cylinder driving unit 400 and the positioning plate 230 for the determination is provided with a bearing 232 for stopping the position.

원심분리기구동부(200)는 본체(100)의 베이스플레이트(110) 상에 고정결합된 구동모터(220), 및 구동모터(220)의 샤프트(210)에 결합된 원심분리대(140)로 이루어진다. 원심분리대(140) 상에는 복수개의 튜브(150)가 삽입될 수 있는 구조로 되어 있다. The centrifugal driving unit 200 includes a driving motor 220 fixedly coupled to the base plate 110 of the main body 100, and a centrifuge 140 coupled to the shaft 210 of the driving motor 220. The centrifuge 140 has a structure in which a plurality of tubes 150 can be inserted.

로봇구동부(300)는 본체(100)의 상판(120)에 고정결합된 암지지대(310), 암지지대(310)에 수직 회동가능하게 결합된 제1 암이동부(320), 제1 암이동부(320)로부터 선형적으로 이동되는 제1 암(330), 제1 암(330)에 수직결합되는 제2 암이동부(340), 제2 암이동부(340)로부터 선형적으로 이동되는 제2 암(350), 및 제2 암(350)의 단부에 결합된 한 쌍의 핑거(360a, 360b)로 이루어진다. 상기 암지지대(310), 제1 암(330), 제2 암(350), 및 핑거(360a, 360b)는 공압, 유압이나, 기계적 운동에 의하여 구동된다. The robot driving unit 300 is an arm support 310 fixedly coupled to the upper plate 120 of the main body 100, a first arm moving unit 320 coupled to the arm support 310 so as to be vertically rotatable, and the first arm is Linearly moved from the first arm 330 linearly moved from the eastern part 320, the second arm mover 340 vertically coupled to the first arm 330, the second arm mover 340 A second arm 350 and a pair of fingers 360a and 360b coupled to the end of the second arm 350. The arm support 310, the first arm 330, the second arm 350, and the fingers 360a and 360b are driven by pneumatic, hydraulic, or mechanical motion.

한편, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동원심분리기의 정지위치 결정에 적합한 원심분리기의 스토퍼부분을 나타낸 단면도이다. On the other hand, Figure 3 is a cross-sectional view showing the stopper portion of the centrifugal separator suitable for the stop position of the automatic centrifuge according to a preferred embodiment of the present invention.

위치결정판(230)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 샤프트(210)의 키홈(미도시)에 고정결합되며, 그 외형은 일부가 안으로 만입된 원호의 홈(230a)을 가진 원주의 형상을 가진다. Positioning plate 230, as shown in Figure 3, is fixedly coupled to the key groove (not shown) of the shaft 210, the outline of which has the shape of a circumference with a groove 230a of the arc of which part is indented inwards. Have

또한 공압실린더부(400)는, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스플레이트(110) 상에 결합되어 위치결정판(230)의 위치를 결정하기 위한 실린더로서, 유압 또는 공압에 의하여 구동되는 실린더와 피스톤을 구비한다. 공압실린더부(400)의 피스톤(410)의 단부에는 위치결정판(230)의 홈(230a)에 삽입되기 위한 원통형의 베어링(232)이 구비된다. 상세하게는, 베어링(232)은 베어링(232)을 자유회전가능하게 지지하는 지지대(234a, 234, 234b)에 의해 공압실린더부(400)의 피스톤(410)의 단부에 구비된다. 지지대(234a, 234, 234b)는, 베어링(232)의 축을 관통하고 베어링(232)을 회전 가능하게 지지하는 베어링샤프트(234a)와, 베어링샤프트(234a)에 결합된 베어링지지대(234)와, 베어링지지대(234)가 결합된 지지대샤프트(234b)로 구성된다. 베어링(232)은 베어링샤프트(234a)와, 베어링지지대(234)와, 지지대샤프트(234b)를 매개로 공압실린더부(400)의 피스톤(410)의 단부에 결합된다.In addition, the pneumatic cylinder unit 400, as shown in Figs. 2 and 3, is coupled to the base plate 110 as a cylinder for determining the position of the positioning plate 230, which is driven by hydraulic or pneumatic It has a cylinder and a piston. The end of the piston 410 of the pneumatic cylinder unit 400 is provided with a cylindrical bearing 232 for insertion into the groove 230a of the positioning plate 230. In detail, the bearing 232 is provided at the end of the piston 410 of the pneumatic cylinder portion 400 by the support 234a, 234, 234b for supporting the bearing 232 freely rotatable. The support 234a, 234, 234b includes a bearing shaft 234a penetrating the shaft of the bearing 232 and rotatably supporting the bearing 232, a bearing support 234 coupled to the bearing shaft 234a, Bearing support 234 is composed of a support shaft 234b coupled. The bearing 232 is coupled to the end of the piston 410 of the pneumatic cylinder unit 400 via a bearing shaft 234a, a bearing support 234, and a support shaft 234b.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동원심분리기의 정지위치 결정에 적합한 원심분리기의 구성 블록도이다.4 is a block diagram of a centrifugal separator suitable for determining a stop position of an automatic centrifuge according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동원심분리기의 정지위치 결정에 적합한 원심분리기의 원심분리기구동부(200), 로봇구동부(300) 및 공압실린더부(400)는 제어부(600)에 의하여 제어된다. 한편, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(600)에 의하여 원심분리기구동부(200)의 구동력이 정지된 후 관성적으로 회전되는 샤프트(210)를 특정위치에 정지시키기 위하여, 공압실린더부(400)는 베어링(232)을 위치결정판(230)의 원주면으로 이동시킨다. 위치결정판(230)의 원주면을 따라 베어링(232)이 회전하면서 홈(230a)에 베어링(232)이 안착될 때까지 제어부(600)는 공압실린더부(400)를 구동시킨다.As shown in FIG. 4, the centrifugal driving unit 200, the robot driving unit 300, and the pneumatic cylinder unit 400 of the centrifugal separator suitable for determining the stop position of the automatic centrifugal separator according to the preferred embodiment of the present invention include a controller ( 600). Meanwhile, as shown in FIGS. 3 and 4, in order to stop the shaft 210 which is rotated inertia in a specific position after the driving force of the centrifugal driving unit 200 is stopped by the controller 600, the pneumatic cylinder The part 400 moves the bearing 232 to the circumferential surface of the positioning plate 230. The control unit 600 drives the pneumatic cylinder unit 400 until the bearing 232 is seated in the groove 230a while the bearing 232 rotates along the circumferential surface of the positioning plate 230.

베어링(232)이 위치결정판(230)의 홈(230a)에 안착됨에 따라 위치결정판(230)에 키 결합된 샤프트(210)는 특정위치에 정지되며, 그에 따라 샤프트(210)에 고정결합된 원심분리대(140)도 특정 위치에 정지된다. As the bearing 232 is seated in the groove 230a of the positioning plate 230, the shaft 210 keyed to the positioning plate 230 is stopped at a specific position, and thus the centrifugal fixed to the shaft 210. The separator 140 is also stopped at a specific position.

위치결정판(230)을 특정위치에 고정시키기 위한 베어링(232)은 베어링샤프트(234a)에 자유회전이 가능한 베어링으로 결합되어 있기 때문에, 위치결정판(230)과 베어링(232) 사이에 마찰의 발생을 억제할 수 있다. Since the bearing 232 for fixing the positioning plate 230 to a specific position is coupled to the bearing shaft 234a as a freely rotatable bearing, friction between the positioning plate 230 and the bearing 232 is generated. It can be suppressed.

따라서 장기간 사용에 따른 위치결정판(230)의 마모를 줄일 수 있게 됨에 따라 정확한 위치결정이 지속될 수 있으며, 내구성을 향상시킬 수 있다.Therefore, as the wear of the positioning plate 230 can be reduced due to long-term use, accurate positioning can be continued and durability can be improved.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 청구범위에 기재된 바와 같이 다양한 치환, 변경 및 수정이 가능하다함은 당해 기술분야에 속한 자에게 자명하다 할 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described, it will be apparent to those skilled in the art that various substitutions, changes and modifications can be made as described in the claims without departing from the spirit of the invention.

따라서 본 발명에 의하면 자동원심분리기의 자동화에 따른 정지 위치결정시 정확한 정지위치를 확보할 수 있다. 또한 원심분리기의 반복적 사용에 따른 마찰을 최소화하여 내구성이 강한 원심분리기를 제공할 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to secure an accurate stop position when determining the stop position according to the automation of the automatic centrifuge. In addition, it is possible to provide a durable centrifuge by minimizing friction due to repeated use of the centrifuge.

Claims (5)

자동원심분리기에 있어서,In the automatic centrifuge, 구동모터에 결합되며, 복수개의 튜브를 수용하기 위한 원심분리대;A centrifuge coupled to the drive motor for receiving a plurality of tubes; 상기 원심분리대의 샤프트에 결합되며, 외주연에 홈을 가진 위치결정판;A positioning plate coupled to the shaft of the centrifuge and having a groove on an outer circumference thereof; 상기 위치결정판의 외주연에 접촉되기 위한 자유회전부재; Free rotating member for contacting the outer periphery of the positioning plate; 상기 자유회전부재를 자유회전 가능하게 지지하기 위한 지지대; 및 A support for supporting the free rotating member so as to freely rotate; And 상기 자유회전부재가 상기 위치결정판의 외주연에 접촉하도록 상기 지지대를 왕복이동시키기 위한 왕복운동부재A reciprocating member for reciprocating the support such that the free rotating member contacts the outer circumference of the positioning plate 를 포함하는 것을 특징으로 하는 정지위치 결정에 적합한 원심분리기. Centrifuge suitable for determining the stop position, characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서, 상기 자유회전부재는 베어링인 것을 특징으로 하는 정지위치 결정에 적합한 원심분리기.The centrifuge of claim 1, wherein the free rotating member is a bearing. 제1항에 있어서, 상기 왕복운동부재는 공압실린더인 것을 특징으로 하는 정지위치 결정에 적합한 원심분리기.The centrifuge of claim 1, wherein the reciprocating member is a pneumatic cylinder. 제1항에 있어서, 상기 홈은 상기 자유회전부재의 외주연에 밀착될 수 있는 형상인 것을 특징으로 하는 정지위치 결정에 적합한 원심분리기.The centrifuge of claim 1, wherein the groove is shaped to be in close contact with an outer circumference of the free rotating member. 제1항에 있어서, 상기 홈에 상기 자유회전부재의 삽입이 이루어진 후 상기 왕복운동부재의 구동을 정지시키기 위한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정지위치 결정에 적합한 원심분리기.The centrifugal separator according to claim 1, further comprising a control unit for stopping the driving of the reciprocating member after the free rotation member is inserted into the groove.
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