KR20130103408A - 반송 장치 및 반송 방법 - Google Patents

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데루아키 이토
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아오이 세이키 가부시키가이샤
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Abstract

일 형태에 따른 반송 장치는, 검체를 수용하는 검체 용기를 입위 상태로 보지하는 홀더를 반송하는 반송 장치로서, 소정의 반송 경로를 따라서 배치되는 동시에 회전 가능한 축체와, 상기 축체의 외주측면에서 외측으로 돌출하는 동시에 나선 형상을 따라서 배치되는 돌기를 갖는 스크류와, 상기 스크류를 회전시키는 구동부를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

반송 장치 및 반송 방법{TRANSPORT SYSTEM AND TRANSPORT METHOD}
본 발명의 실시형태는 반송 장치 및 반송 방법에 관한 것이며, 검체 용기의 홀더를 반송하는 것에 관한 것이다.
혈액 등의 검체를 수용 가능한 검체 용기를 반송하는 반송 장치로서, 반송 방향을 따르는 베이스에 팽팽하게 설치된 벨트와, 벨트의 이면측에 마련되는 회전 롤러와, 회전 롤러를 회전 구동하여 벨트를 이송하는 모터 등의 이송 기구와, 벨트 상부에서 일정 폭으로 설치된 한쌍의 가이드 레일을 구비하는 벨트 구동식의 반송 장치가 알려져 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 제 2005-263478 호 공보). 이와 같은 벨트 구동식의 반송 장치에서는, 검체 용기를 보지하는 홀더가 벨트 상에 탑재되고, 가이드 레일에 결합하여 안내되면서, 벨트의 이동을 따라서 반송된다.
상기와 같은 벨트 구동식의 반송 장치에서는 장치 구성이나 유지보수 작업이 복잡하며, 단순한 구성으로 유지보수성이 양호한 반송 장치가 요구되고 있다.
일 형태에 따른 반송 장치는, 검체를 수용하는 검체 용기를 입위 상태로 보지하는 홀더를 반송하는 반송 장치로서, 소정의 반송 경로를 따라서 배치되는 동시에 회전 가능한 축체와, 상기 축체의 외주측면에서 외측으로 돌출하는 동시에 나선 형상을 따라 배치되는 돌기를 갖는 스크류와, 상기 스크류를 회전시키는 구동부를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 실시형태에 따른 반송 장치에 의하면, 스크류가 가이드 기능과 이송 기능을 수행하기 때문에, 부품 점수도 적고, 장치 구성을 단순화할 수 있어서, 제조 가격도 억제된다. 또한, 스크류를 수지 성형품으로 하는 것이 가능해져서, 제조 가격이 억제된다. 벨트를 이용하지 않는 반송이 가능하게 되기 때문에, 벨트 교환이 없어서, 유지보수성이 뛰어나며 사용자의 점검도 경감된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 반송 장치의 평면도,
도 2는 제 1 실시형태에 따른 반송 장치의 측면도,
도 3은 제 1 실시형태에 따른 반송 장치의 단면도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 반송 장치를 도시하는 평면도,
도 5는 제 2 실시형태에 따른 반송 장치의 측면도,
도 6은 제 2 실시형태에 따른 반송 장치의 단면도,
도 7은 다른 실시형태에 따른 반송 장치의 측면도.
본 명세서의 일부를 구성하고 있는 첨부 도면은, 본 발명의 현재의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 동시에, 상술한 개략적인 기재 및 이하의 바람직한 실시예의 상세한 기재와 협동하여, 발명의 본질을 설명하기 위해서 기여한다.
[제 1 실시형태]
이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 반송 장치(10)에 대해서 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 반송 장치(10)의 평면도, 도 2는 동 반송 장치(10)의 측면도, 도 3은 동 반송 장치(10)의 단면도이다. 또한, 각 도면에서는 설명을 위해, 적절히 구성을 확대, 축소, 생략하여 도시하고 있다. 도면 중 화살표 X, Y, Z는 서로 직교하는 3 방향을 각각 나타내고 있다.
반송 장치(10)는 혈액 등의 검체를 수용하는 검체 용기로서의 시험관(11)을 보지하는 홀더(12)를, 화살표(X)를 따르는 반송 방향을 따라서 일단측으로부터 타단측을 향하여 반송하는 기능을 갖는다.
반송 장치(10)는 소정의 반송 경로를 따라서 배치된 스크류(20)와, 스크류(20)의 양측부에 일정 폭으로 배치된 한쌍의 가이드 레일(31)을 갖는 프레임(30)과, 스크류(20)를 회전 구동하는 구동부(40)와, 구동부(40)의 동작을 제어하는 제어부(50)를 구비하고 있다. 또한, 도 1 중 가이드 레일(31)의 일부를 절결하여 내부의 구조를 단면으로 도시하고 있다. 여기서는 반송 경로가 도면 중 X 방향을 따라서 설정되어 있는 경우를 도시한다.
도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 홀더(12)는 예컨대 수지 형상에 의해 형성되는 원기둥 형상의 기체(13)를 구비하며, 이 기체(13)의 축심부에 상방을 향해서 개구하는 수용부(13a)가 형성되어 있다. 이 수용부(13a)의 내주면에는 스프링 등의 부세체에 의해 부세되어 내주 직경을 확장 및 축소하도록 변위 가능한 홀더 가이드(14)가 복수 마련되어 있다. 복수의 홀더 가이드(14)에 의해 검체 용기(11; 시험관)가 둘러싸이고, 수용부(13a)에서 수직으로 수용 보지된다.
기체(13)의 외주부는 소경으로 구성된 환상 홈(13b; 홈부)이 형성되어 있다. 환상 홈(13b)의 상하에는 플랜지(13c, 13d)가 각각 형성되어 있다. 플랜지(13c, 13d)는 환상 홈(13b)보다 대경으로 구성되며 외측으로 돌출되는 원형의 외주면을 구성하고 있다.
도 1 내지 도 3에 도시하는 한쌍의 스크류(20)는, 예컨대 합성 수지의 성형품이며, 반송 방향을 따라서 배치되는 축체(21)와, 축체(32)의 외주면으로부터 직경 방향 외측으로 돌출 형성된 나선 형상의 돌기(22)를 일체로 구비하여 구성된다.
축체(21)는 축심(C1)을 중심으로 한 원기둥 형상이며 반송 방향과 동축으로 구성된다. 축체(21)의 일단측은 구동부(40)에 연결되며, 제어부(50)의 제어에 따라서 회전 동작하도록 되어 있다.
돌기(22)는 축체(21)의 외주면에서 나선 형상을 따라서 형성되고, 축체(21)와 함께 회전한다. 돌기(22)는 축심에 소정의 경사각으로 경사져 둘레 방향으로 연속하는 일체의 나선 형상의 궤적을 따라 형성되고, 축체(21)의 축 방향 양단에 도달하여 형성되어 있다. 돌기(22)는 축체(21)의 주위를 수 회 돌아서 지나도록 구성되고, 여기에서는 10회전하고 있다. 즉, 축체(21)의 한쪽편의 측방에서 보면, 축심(C1)과 둘레 방향으로 경사지는 경사진 돌기 부분(22a)이 복수 개(여기에서는 10개), 축 방향으로 등간격으로 나열되어 있게 된다. 여기에서 돌기 부분(22a)은 돌기(22) 중의 일부분이며, 복수의 돌기 부분(22a)이 이면측을 지나서 일체로 연속하여 나선 형상의 돌기(22)를 구성하고 있다. 스크류(20)의, 돌기(22)의 각도, 두께 및 외경 치수 등의 각종 설계는 홀더(12)를 등간격으로 복수 보지하여 반송하는데 적절한 치수로 설정된다.
도 1에 도시하는 바와 같이 한쌍의 스크류(20)는 소정의 간격을 갖고 병행으로 배설되어 있다. 폭 방향으로 병렬된 한쌍의 스크류(20)에 각각 형성된 한쌍의 돌기(22) 사이에 홀더(12)가 지지되도록 되어 있다. 홀더(12)는 축체(21) 상에서 축 방향으로 병렬되는 복수의 돌기 부분(22a)의 사이에 보지되어 있다. 여기에서는 홀더(12)의 환상 홈(13b)이 한쌍의 축체(21) 사이에 결합하여 협지되어 있다.
예컨대, 한쌍의 스크류(20)의 축체(21) 사이의 거리(W1)는 환상 홈(13b)의 직경(d1)보다도 약간 크고, 한쌍의 스크류(20)의 돌기(22)의 에지(22b) 사이의 거리(W2)는 환상 홈(13b)의 직경(d1)보다 작게 설정되어 있다. 또한, 플랜지(13c)의 직경(d2) 및 플랜지(13d)의 직경(d3)은 축체(21) 사이의 거리(W1)보다 크게 설정되어 있다.
따라서, 홀더(12)는 플랜지(13c, 13d)가 축 방향 및 폭 방향에 있어서 각각 한쌍의 돌기 부분(22a)에 의해 협지되고, 환상 홈(13d)이 축체(21) 사이에 협지되는 것에 의해, 스크류(20) 사이에 기체(13)가 보지되도록 되어 있다.
한쌍의 스크류(20)가 회전함으로써, 회전하는 돌기(22)에 의해 축 방향으로 가압되고, 검체 용기(11)가 홀더(12)마다 선단측에 홀더(12)가 이송된다. 이때, 홀더(12)는 환상 홈(13b)이 양측의 축체(21)에, 플랜지(13c, 13d)의 축 방향 전후 및 폭 방향 양측이 돌기 부분(22a)에 협지되기 때문에, 홀더(12)의 이동 방향은 축 방향을 따라서 반송 경로로 안내된다.
프레임(30)은 합성 수지 재료 혹은 알루미늄 재료 등에 의해 형성되고, 반송 경로의 양측에 각각 배설되어 대향하는 2개의 가이드 레일(31)과, 반송 경로를 따라서 형성되는 판 형상의 베이스(32)를 구비하고 있다. 한쌍의 가이드 레일(31)은 상부에 홀더(12)가 수용 가능한 개구를 구성하도록 대향 배치되며, 베이스(32)에 고정되어 있다. 한쌍의 가이드 레일(31)의 상단에는 내측으로 돌출하는 가이드 리브(31a; 리브)가 길이 방향에 걸쳐서 마련되어 있다.
구동부(40)는 회전 구동하는 모터(41)와, 모터(41)의 구동축(41a)의 회전력을 2개의 스크류(20)에 전달하는 복수의 기어를 갖는 전달 기구(42)를 구비하여 구성된다. 모터(41)의 구동축(41a)에는 제 1 기어(42a)의 회전축이 연결되어 있다. 이 기어(42a)에 각각 맞물리는 제 2 및 제 3 기어(42b, 42c)의 회전축에, 한쌍의 스크류(20)의 축체(21, 21)가 각각 연결되어 있다.
도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 베이스(32) 상에 홀더(12)의 기체(13)의 저부가 탑재되고, 한쌍의 스크류(20) 사이에서 홀더(12)가 반송 방향으로 이동 가능하게 결합 지지된다.
이 지지 상태에서 모터(41)를 회전시키면, 스크류(20)가 회전하는 것에 의해, 나선 형상으로 접속하는 돌기(22)가 회전함으로써, 상방에서 보면 등간격으로 배치된 복수의 돌기 부분(22a)이 축 방향으로 이동하도록 변위하게 되어 있다. 이 스크류(20)의 회전에 따른 돌기(22)의 이송 기능에 의해 홀더(12)가 축 방향을 따라서 이송되고, 축체(21) 사이 및 돌기 부분(22a) 사이에 보지된 상태에서, 축체(21) 상을 축 방향으로 슬라이딩하도록 이동하면서 전방으로 이송된다. 이때, 홀더(12)의 플랜지(13c, 13d)와 환상 홈(13b)에 돌기(22)나 축체(21)가 각각 결합하는 것에 의해, 홀더(12)가 안정적이며 부드럽게 안내된다.
본 실시형태에 따른 반송 장치(10)에 의하면, 스크류(20)가 가이드 기능과 이송 기능을 수행하기 때문에, 부품 점수도 적고, 장치 구성을 단순화할 수 있어서, 제조 가격도 억제된다. 또한, 스크류(20)를 수지 성형품으로 하는 것이 가능해져서, 제조 가격이 억제된다. 벨트를 이용하지 않는 반송이 가능하게 되기 때문에, 벨트 교환이 없어서, 유지보수성이 뛰어나며 사용자의 점검도 경감된다.
또한, 반송 경로를 따라서 배치되는 롤러 주위에 벨트를 걸어 돌려서 반송되는 벨트 구동식의 반송 장치에서는 높이 치수가 커지지만, 스크류에 의해 이송 기능을 얻을 수 있기 때문에, 높이 방향의 치수를 작게 억제하는 것도 가능하여, 장치의 소형화가 가능하다.
스크류(20)에 의해 반송하는 기구로 함으로써, 벨트식 반송 장치에 있어서 구동 축의 베어링에 가해지고 있던 벨트의 하중이 경감되어, 부품 교환의 횟수가 줄어든다고 하는 효과도 얻을 수 있다.
스크류(20)는 축체(21)의 외주면에 연속하는 나선 형상의 돌기(22)를 마련하는 단순한 구조로서, 한쪽의 측방에서 보면 등간격으로 나열되는 돌기 부분(22a)이 스크류(20)의 회전에 의해 등속이며 축 방향으로 이동하도록 구성되어 있으므로, 어느 일정한 간격으로 복수의 홀더(13)를 고정밀도로 고속으로 반송할 수 있다. 이 때문에, 고정밀도이며 고속으로 다수의 검체를 처리하는 검체 처리 장치의 반송 기구로서 특히 뛰어나다.
또한, 상기 실시형태에서는 동 형상의 단순 구조인 2개의 스크류(20)를 공통의 모터(41)에 의해서 전달 기구(42)를 거쳐 동일한 회전 속도로 동일한 방향으로 회전시키기만 할 뿐이므로, 제어 처리나 장치 구성이 단순하다.
[제 2 실시형태]
이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 반송 장치(100)에 대해서 설명한다. 도 4는 본 실시형태에 따른 반송 장치(100)의 평면도, 도 5는 동 반송 장치(100)의 측면도, 도 6은 동 반송 장치(100)의 단면도이다. 또한, 각 도면에서는 설명을 위해, 적절한 구성을 확대, 축소, 생략하여 도시하고 있다. 도면 중 화살표(X, Y, Z)는 서로 직교하는 3 방향을 각각 나타내고 있다.
본 실시형태에 따른 반송 장치(100)는, 소정의 반송 경로에 걸쳐서 배치된 1개의 스크류(20)와, 스크류(20)의 양측을 지지하는 일정 폭으로 설치된 한쌍의 가이드 레일(31)을 갖는 프레임(30)과, 반송 스크류(20)를 회전 구동하는 구동부(40)와, 구동부(40)의 동작을 제어하는 제어부(50)를 구비하고 있다.
또한, 이 실시형태에서는 1개의 스크류(20)의 상부에서 한쌍의 가이드 레일(31, 31) 사이에 결합시켜 홀더(12)를 지지하여 반송하고 있는 점에서 상기 제 1 실시형태에 따른 반송 장치(10)와 상이하지만, 홀더(12), 스크류(20), 프레임부(30), 구동부(40) 등의 각 부의 각각의 구조에 대해서는 상기 제 1 실시형태에 따른 반송 장치(10)와 동일하기 때문에 공통된 설명을 생략한다.
본 실시형태에 있어서 한쌍의 가이드 레일(31)의 상단 가장자리에는 내측으로 돌출하는 가이드 리브(31a; 리브)가 길이 방향에 걸쳐서 마련되어 있다. 한쌍의 가이드 리브(31a) 사이의 거리는 플랜지(13c, 13d)의 외경(d2, d3)보다도 작고, 환상 홈(13b)의 외경(d1)보다 크게 설정되어 있다. 이 한쌍의 가이드 리브(13a)가 홀더(12)의 플랜지(13c, 13d) 사이의 환상 홈(13d)에 양측으로부터 결합됨으로써, 홀더(12)가 프레임(30)에 의해 지지되어 있다.
반송 장치(100)에서는, 홀더(12)가 1개의 스크류(20)의 축체(21) 상에 설치되고, 저부의 플랜지(13d)는 축체(21) 상에 배치된다. 이 상태에서 축 방향에 있어서 병렬된 복수의 돌기 부분(22a)의 사이에 저부 플랜지(13d)가 보지되고, 2개의 플랜지(13c, 13d) 사이에 존재하는 환상 홈(13b)에 한쌍의 평행한 가이드 리브(31a)가 결합함으로써, 반송 시에 홀더(12)가 가이드 리브(31a)와 돌기(22)에 의해 폭 방향 및 축 방향으로 지지된다.
그리고, 스크류(20)의 회전에 따른 돌기 부분(22a)의 이송 기능에 의해 홀더(12)가 축 방향으로 이송된다. 이때, 가이드 리브(31a)에 의해 홀더(12)가 반송 경로를 따라서 안내된다.
본 실시형태에 있어서도 상기 제 1 실시형태와 동일한 효과가 얻어진다. 즉, 스크류(20)에 의해 가이드 기능과 이송 기능을 수행하므로 부품 점수도 적으며, 장치 구성을 단순화할 수 있다. 또한, 스크류(20)를 수지 성형품으로 함으로써, 제조 가격이 억제된다. 벨트를 이용하지 않는 반송이 가능해지기 때문에, 벨트의 교환이 없어서, 유지보수성이 뛰어나고, 사용자의 점검도 경감된다. 또한, 스크류(20)에 의해 등간격으로 위치 결정된 복수의 홀더(12)를 고정밀도로 등속으로 반송할 수 있기 때문에, 검체 처리 장치의 반송 기구로서 특히 뛰어나다. 또한, 본 실시형태에서는 동 형상의 단순 구조의 1개의 스크류(20)를 회전시키기만 할 뿐이므로, 제어 처리나 장치 구성을 단순화할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 각 실시형태 그대로 한정되는 것이 아니고, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성요소를 변형하여 구체화할 수 있다.
예컨대 제 1 실시형태의 반송 장치(10)에서는 환상 홈(13b)이 축체(21) 사이에 보지되도록 배치했지만, 이것에 한정되는 것이 아니며, 예컨대 제 2 실시형태의 반송 장치(100)와 마찬가지로, 반송 장치(10)의 축체(21) 상에 홀더(12)를 탑재하는 구성이어도 반송 및 가이드가 가능하게 된다.
예컨대 도 7에 도시하는 반송 장치(10)와 같이, 반송 경로를 따라서, 분취 분주 장치 등 검체에 처리를 실시하는 처리 장치(60)를 배치하고, 반송 경로를 따라서 순차적으로 흘러가는 홀더(12)가 처리 장치(60)에 있어서의 처리 포지션을 통과할 때에, 검체 용기(11) 또는 검체(11a)에 각종 처리가 실행되도록 구성되어도 좋다.
또한, 반송 장치(10, 100)에 있어서, 복수 개의 스크류(20)를 병렬하여 복수열의 반송을 실행하는 것으로 해도 좋다. 또한, 복수의 스크류(20) 또는 복수의 반송 장치(10, 100)를 반송 경로를 따라서 연속 배치하고, 예컨대 반송 방향이 변화하는 반송 경로나 굴곡부를 갖는 반송 경로를 구성해도 좋다.
이 외에, 상기 실시형태에 예시된 각 구성요소를 삭제해도 좋고, 각 구성요소의 형상, 구조, 재질 등을 변경해도 좋다. 상기 실시형태에 개시되어 있는 복수의 구성요소의 적절한 조합에 의해, 여러 가지 발명을 형성할 수 있다.
그 이외의 이점 및 변형예는 당업자에 있어서 용이하게 생각하게 될 수 있을 것이다. 본 발명의 보다 넓은 개념은 특정의 상세한 대표적 장치나, 여기에 기재된 도시 예에 한정되는 성질의 것이 아니다. 즉, 본 발명의 여러 가지 변형예는, 첨부된 특허청구범위 및 그것과 동일한 것에 의해 규정된 큰 발명의 개념으로부터 일탈하지 않는 범위에서 이루어지는 것이 가능하다.

Claims (6)

  1. 검체를 수용하는 검체 용기를 입위 상태로 보지하는 홀더를 반송하는 반송 장치에 있어서,
    소정의 반송 경로를 따라서 배치되는 동시에 회전 가능한 축체와, 상기 축체의 외주측면에서 외측으로 돌출하는 동시에 나선 형상을 따라서 배치되는 돌기를 갖는 스크류와,
    상기 스크류를 회전시키는 구동부를 구비한 것을 특징으로 하는
    반송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    평행하게 배치되는 한쌍의 상기 스크류를 구비하고,
    상기 돌기는 상기 축체의 외주측면에서 축 방향을 따라서 나란히 배치되는 복수의 돌기 부분을 갖고,
    한쌍의 상기 스크류 사이에 있어서, 상기 축 방향으로 나열되는 복수의 돌기 부분 사이에 상기 홀더를 보지하고,
    한쌍의 상기 스크류의 회전에 의해, 스크류 사이에서 상기 홀더를 상기 반송 경로를 따라서 이송하는 것을 특징으로 하는
    반송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크류의 상기 반송 경로의 양측에 마련된 한쌍의 가이드 레일을 구비하고,
    상기 돌기는 상기 축체의 외주측면에서 축 방향을 따라서 나란히 배치되는 복수의 돌기 부분을 갖고,
    한쌍의 상기 가이드 레일 사이에 있어서, 축 방향으로 나열되는 상기 돌기 부분 사이에 상기 홀더를 보지하고,
    상기 스크류의 회전에 의해, 상기 홀더를 상기 가이드 레일을 따라서 이송하는 것을 특징으로 하는
    반송 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 홀더는 그 외주면에서, 내측으로 오목한 홈부를 갖는 동시에, 상기 홈부의 상하에 상기 홈부보다 외측으로 돌출하는 플랜지를 갖고,
    상기 홈부가 상기 한쌍의 스크류의 상기 축체 사이에 보지되며,
    상기 상하의 플랜지가 각각, 한쌍의 상기 스크류에 있어서 각각 축 방향으로 나열되는 복수 돌기 부분 사이에 보지되는 것을 특징으로 하는
    반송 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 홀더는 그 외주면에서, 내측으로 오목한 홈부를 갖고,
    상기 홀더가 상기 축체 상에 탑재되고, 축 방향으로 나열되는 복수의 상기 돌기 부분 사이에 배치되며,
    상기 홀더의 외주면에 있어서 상기 홈부가 상기 한쌍의 가이드 레일에 결합하여, 상기 스크류 상에 홀더를 보지하는 것을 특징으로 하는
    반송 장치.
  6. 검체를 수용하는 검체 용기를 입위 상태로 보지하는 홀더를 반송하는 반송 방법에 있어서,
    소정의 반송 경로를 따라서 배치되는 동시에 회전 가능한 축체와, 상기 축체의 외주측면에서 외측으로 돌출하는 동시에 나선 형상을 따라서 배치되는 돌기부를 갖고, 축 방향을 따라서 나열되는 복수의 돌기 부분 사이에 홀더를 보지 가능하게 구성된 스크류를 회전시키고,
    복수의 상기 돌기 부분 사이에 보지되는 상기 홀더를 반송 경로를 따라서 이송하는 것을 특징으로 하는
    반송 방법.
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