KR20160137580A - 피펫 장치 및 액체 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

로봇 장치에 의한 액체의 처리 조작에 있어서, 간편하게 액체의 토출 또는 흡인을 행할 수 있는 피펫 장치를 제공한다. 로봇 장치에 파지되는 피펫 장치이며, 액체의 흡인 및/또는 토출을 행하는 구동부와, 상기 로봇 장치로부터의 신호를 수신하는 수신부와, 상기 구동부를 상기 신호에 따라서 제어하는 제어부를 갖는 피펫 장치를 제공한다.

Description

피펫 장치 및 액체 처리 시스템{PIPETTE DEVICE AND LIQUID TREATMENT SYSTEM}

본 발명은 피펫 장치 및 액체 처리 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 로봇 장치에 파지되는 피펫 장치 등에 관한 것이다.

액체를 계량해서 분주 등을 행하기 위한 기구로서, 생물학, 화학 등의 분야에서는, 각종 피펫이 사용되고 있다. 특히, 수동 또는 전동으로 내부의 플런저를 움직이게 해서 소정량의 액체를 흡인 또는 토출하는 피펫 장치는, 액체의 계량이 간편하기 때문에 액체의 분주 조작에 있어서 적합하게 사용되고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 「피펫 케이스와, 누름 버튼 조작에 의해 상하 이동되는 슬라이드 샤프트와, 이 슬라이드 샤프트의 하방에 배치된 플런저와, 이 플런저를 상방으로 가압하는 적어도 하나의 스프링과, 이 슬라이드 샤프트에 동축적으로 감합되고, 상기 케이스측의 구멍에 대하여 적어도 상하 이동 가능하게 삽입 관통된 결합체와, 상기 슬라이드 샤프트의 축심과는 상이한 축심 위치에 설치되고, 결합체에 대하여 작동적으로 연결 걸림 결합된 전동 모터를 구비한 피펫 장치」가 개시되어 있다. 이 피펫 장치에서는, 수동 조작 시에는, 누름 버튼의 조작에 의해, 슬라이드 샤프트 및 플런저가 상하 이동해서 액체의 흡입 및 토출을 행하고, 또한 전동 조작 시에는, 모터의 구동에 의해, 결합체가 구동되어 상하 이동하고, 이에 의해 플런저가 상하 이동해서 액체의 흡입 및 토출을 행함으로써, 수동 조작과 전동 조작의 양쪽을 전환해서 행할 수 있다.

일본 특허 공개 제2002-113373호 공보

그런데, 상술한 액체의 분주 작업도 포함시켜, 액체의 처리 작업을 행하는 로봇 장치가 개발되어 오고 있다. 이러한 로봇 장치 중에는, 사람이 사용하는 실험 기구를 암 부분에서 조작할 수 있는 것도 있다. 그러나, 로봇 장치의 암부는, 물품을 끼우는 일이나 물품을 누르는 동작에 의해 피펫 장치를 취급할 수는 있어도, 피펫 장치에 설치된 조작 버튼을 정확할 때 누르는 것은 곤란한 경우가 있었다.

그래서, 본 발명은 로봇 장치에 의한 액체의 처리 조작에 있어서, 간편하게 액체의 토출 또는 흡인을 행할 수 있는 피펫 장치를 제공하는 것을 주목적으로 한다.

상기 과제 해결을 위하여, 본 발명은 로봇 장치에 파지되는 피펫 장치로서, 액체의 흡인 및/또는 토출을 행하는 구동부와, 상기 로봇 장치로부터의 신호를 수신하는 수신부와, 상기 구동부를 상기 신호에 따라서 제어하는 제어부를 갖는 피펫 장치를 제공한다.

상기 피펫 장치는, 상기 액체와 접촉하는 칩을 접속시키는 칩 접속부와, 상기 칩 접속부와 접속한 상태에 있어서의 상기 칩의 위치 정보 및 상기 구동부의 상태에 관한 정보를 얻는 정보 취득부와, 상기 칩의 위치 정보 및 상기 구동부의 상태에 관한 정보를 상기 로봇 장치에 송신하는 송신부를 갖고 있어도 된다.

상기 구동부는 플런저를 구비하고, 상기 구동부의 상태에 관한 정보는 상기 플런저의 위치 정보를 포함하고 있어도 된다.

상기 칩의 위치 정보는, 상기 로봇 장치에 의해 상기 칩이 이동할 수 있는 범위 내에 존재하는 것 중 어느 하나 이상과 상기 칩과의 거리에 기초하고 있어도 된다.

상기 정보 취득부는 상기 칩의 내측에 가해지는 압력을 검지하는 내압 센서를 구비할 수 있고, 또한 상기 정보 취득부는 상기 칩 접속부의 상기 칩과 접하는 면에 가해지는 압력을 검지하는 압력 센서를 구비할 수도 있다.

상기 정보 취득부는 상기 액체의 상태에 관한 정보를 취득하고, 상기 송신부는 상기 액체에 관한 정보를 상기 로봇 장치에 송신하는 것으로 할 수 있다.

또한, 상기 신호 및 상기 구동부의 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 액체를 상기 칩에 흡인하는 속도 및/또는 상기 칩에 유지되어 있던 상기 액체를 상기 칩으로부터 토출하는 속도가 제어되고 있어도 된다.

또한, 상기 신호에 의해 상기 액체의 흡인 및/또는 토출 타이밍이 제어되고 있어도 된다.

상기 제어부는 무선 통신에 의해 상기 구동부를 제어하는 것으로 할 수도 있다.

본 발명은 또한, 로봇 장치와 이 로봇 장치에 파지되는 피펫 장치를 구비하고, 상기 피펫 장치는, 액체의 흡인 및/또는 토출을 행하는 구동부와,

상기 로봇 장치로부터의 신호를 수신하는 수신부와, 상기 구동부를 상기 신호에 따라서 제어하는 제어부를 갖는 액체 처리 시스템을 제공한다.

상기 피펫 장치는, 상기 액체와 접촉하는 칩을 접속시키는 칩 접속부와, 상기 칩 접속부와 접속한 상태에 있어서의 상기 칩의 위치 정보 및 상기 구동부의 상태에 관한 정보를 얻는 정보 취득부와, 상기 칩의 위치 정보 및 상기 구동부의 상태에 관한 정보를 상기 로봇 장치에 송신하는 송신부를 갖고, 상기 칩의 위치 정보 및 상기 구동부의 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 로봇 장치의 동작이 제어되고 있어도 된다.

또한, 상기 로봇 장치는, 암부를 구비하고, 이 암부는 복수의 관절을 갖고 있어도 된다.

또한, 상기 로봇 장치는, 제어반 및 컴퓨터를 구비하고 있어도 된다.

상기 컴퓨터는, 입력부, 송신부, 수신부, 표시부, 제어부 및 기억부로부터 이루어지는 군에서 선택되는 부를 포함할 수 있다.

본 발명에 의해, 로봇 장치에 의한 액체의 처리 조작에 있어서, 간편하게 액체의 토출 또는 흡인을 행할 수 있는 피펫 장치 등이 제공된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템의 구성의 개요를 도시하는 도면.
도 2는 제1 실시 형태의 로봇 장치의 구성예를 도시하는 모식도.
도 3은 제1 실시 형태의 피펫 장치의 구성예를 도시하는 모식도.
도 4는 제1 실시 형태의 액체 처리 시스템에 의한 액체 처리 방법의 개요를 도시하는 흐름도.
도 5는 액체 처리 시스템에 있어서의 칩의 위치 결정 공정의 개요를 도시하는 흐름도.
도 6은 액체 처리 시스템에 있어서의 액체의 흡인 공정의 개요를 도시하는 흐름도.
도 7은 액체 처리 시스템에 있어서의 액체의 토출 공정의 개요를 도시하는 흐름도.
도 8은 제1 실시 형태의 변형 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템에 구비되는 피펫 장치의 구성예를 도시하는 모식도.
도 9는 제1 실시 형태의 변형 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템에 의한 액체 처리 방법의 개요를 도시하는 흐름도.
도 10은 액체 처리 시스템에 있어서의 칩 접속 공정의 개요를 도시하는 흐름도.
도 11은 제2 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템에 있어서의 액체의 흡인 공정의 개요를 도시하는 흐름도.
도 12는 제3 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템의 개요를 도시하는 도면.
도 13은 제3 실시 형태의 피펫 장치의 구성예를 도시하는 모식도.
도 14는 제3 실시 형태의 액체 처리 시스템에 의한 액체 처리 방법의 개요를 도시하는 흐름도.
도 15는 제3 실시 형태의 액체 처리 시스템에 의한, 액체의 상태에 관한 정보의 취득 공정의 개요를 도시하는 흐름도.
도 16은 액체 처리 시스템에 있어서의 에러 처리 방법의 일례를 도시하는 흐름도.
도 17은 본 발명의 액체 처리 시스템의 구성의 개요를 도시하는 도면.
도 18은 본 발명의 피펫 장치의 구성예를 도시하는 모식도.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 적합한 형태에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시 형태는, 본 발명의 대표적인 실시 형태를 나타낸 것이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 좁게 해석되는 일은 없다.

1. 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태인 액체 처리 시스템의 개요를 도시하는 도면이다. 도 1 중 부호 D1로 나타내는 액체 처리 시스템은, 크게 구별하면, 로봇 장치(1a)와, 로봇 장치(1a)에 파지되는 피펫 장치(2a)를 구비한다. 이 액체 처리 시스템 D1의 구성에 대해서, 도 1 내지 도 3을 참조하면서 순서대로 설명한다.

<로봇 장치>

우선, 로봇 장치(1a)에 대해서 설명한다. 본 실시 형태의 액체 처리 시스템 D1에 구비되는 로봇 장치(1a)는, 후술하는 피펫 장치(2a)에 의한 액체의 흡인 또는 토출에 있어서, 피펫 장치(2a)를 파지하여, 피펫 장치(2a)를 원하는 위치로 이동시키기 위한 구성이다. 도 2는, 로봇 장치(1a)의 구성의 일례를 모식적으로 도시한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 로봇 장치(1a)는, 파지한 피펫 장치(2a)를 이동시키기 위한 구성으로서, 암부(11)를 구비하고 있어도 된다. 또한, 로봇 장치(1a)는, 암부(11)를 지지하는 몸통체부(14)를 갖고 있어도 된다. 또한, 도 2에 있어서, 후술하는 수신부(12), 송신부(13) 및 제어부(15)의 각 구성은 도시하고 있지 않다.

또한, 피펫 장치(2a)를 파지하기 위한 구성으로서, 암부(11)의 단부에는, 예를 들어 갈고리부(111)를 갖고 있어도 된다. 또한, 암부(11)는, 복수의 관절(112a, 112b)을 갖는 것이 바람직하다. 복수의 관절(112a, 112b)에 의해, 암부(11)에, 보다 복잡한 동작을 행하게 하는 것이 가능해진다. 또한, 도 2에 도시하는 로봇 장치(1a)는, 관절(112a, 112b)이 2개 설치된 암부(11)를 갖고 있지만, 본 실시 형태에 따른 로봇 장치(1a)에 있어서, 암부(11)에 설치되는 관절(112a, 112b)의 수는, 복수이면 그 수는 한정되지 않고, 로봇 장치(1a)가 행하는 동작 등의 복잡성에 따라, 적절히 설계할 수 있다.

로봇 장치(1a)가 갖는 암부(11)의 수는 1 이상이면 되지만, 로봇 장치(1a)는, 복수의 암부(11)를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 복수의 암부(11)를 구비하는 경우에는, 하나의 암부(11)가 피펫 장치(2a)를 파지한 상태에 있어서도, 동시에 다른 기구의 조작을 행하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 예를 들어 피펫 장치(2a)에 의해 액체를 흡인할 때, 액체가 수용되어 있는 용기를 다른 암부(11)에 의해 기울이는 것이 가능해진다. 또한, 로봇 장치(1a)가 갖는 암부(11)가 복수인 경우, 복수의 암부(11)의 형상은 각각 상이해도 된다. 각각의 암부(11)는, 그 암부(11)가 행하는 동작에 따라, 적절히 설계할 수 있다.

로봇 장치(1a)는 또한, 후술하는 피펫 장치(2a)로부터의 신호를 수신하는 수신부(12)와, 피펫 장치(2a)에 신호를 송신하는 송신부(13)를 갖는다(도 1 참조). 수신부(12) 및 송신부(13)로서는, 예를 들어 통신용 디바이스를 사용할 수 있다.

이 이외에, 로봇 장치(1a)에는, 로봇 장치(1a) 전체를 제어하기 위한 제어부(15)나, 유저가 로봇 장치(1a)의 동작 프로그램 등을 입력하는 입력부나, 동작 프로그램의 내용을 표시하는 표시부 등이 설치되어 있어도 된다(도 1에 있어서, 입력부 및 표시부는 도시하지 않음).

제어부(15)에 대해서는, 로봇 장치(1a)의 구조나 설치 장소 등에 맞춰서, 공지된 구성 중에서 적절히 선택할 수 있다. 제어부(15)는, 예를 들어 마이크로컴퓨터나 마이크로프로세서, 시퀀서(PLC: 프로그램 가능 로직 컨트롤러), 또는 릴레이 제어반으로 할 수도 있다. 또한, 로봇 컨트롤러나 범용 컴퓨터를 제어부(15)로서 사용할 수도 있다.

이와 같이, 제어부(15)는, 하나의 기기로 구성되어도 되지만, 복수의 기기로 구성되어도 된다. 복수의 기기의 예로서는, 예를 들어 로봇 컨트롤러와 시퀀서와 범용 컴퓨터로 구성되어도 된다. 이 경우, 복수의 기기는, 서로 제휴하여, 또는 독립하여, 로봇 장치(1a) 자체와 피펫 장치(2a)와의 제어에 필요한 처리를 행하게 된다. 단, 이들 처리의 복수의 기기에서의 분담 등은 특별히 한정되지 않는다.

입력부 및 표시부에 대해서도, 로봇 장치(1a)의 구조나 설치 장소 등에 맞춰서, 공지된 구성 중에서 적절히 선택할 수 있다. 입력부에 대해서는, 예를 들어 마우스, 키보드, 터치 패널, 버튼, 스위치, 레버 또는 교시 조작 단말기인 티칭 펜던트로 할 수도 있다. 표시부는, 예를 들어 디스플레이 또는 프린터로 할 수도 있다.

또한, 로봇 장치(1a)에는, 동작 프로그램이나 피펫 장치(2a)에 의한 흡인량 또는 토출량에 관한 데이터를 저장하기 위해서, 기억부(16)가 설치되어 있어도 된다. 기억부(16)에는, 공지된 기억 매체 중에서 로봇 장치(1a)의 구조나 설치 장소 등에 맞춰서 적절히 선택할 수 있다. 기억 매체로서는, 예를 들어 자기 기억 매체, 광 기억 매체, 광자기 기억 매체 등을 들 수 있다. 또한, 이들 기억 매체로서는, 예를 들어 하드 디스크(Hard Disk Drive), 플래시 메모리, SSD(Solid State Drive) 등을 들 수 있다. 이 이외에, 로봇 장치(1a)의 동작 프로그램이나 흡인량 또는 토출량 등의 설정값 등은, 플렉시블 디스크(FD:Flexible Disk) 등의 자기 디스크, 콤팩트 디스크(CD:Compact Disc)나 DVD(Digital Versatile Disc) 등의 광 디스크, MO(Magneto-Optical disk) 등의 광자기 디스크 등에 기억되어, 이들 디스크를 드라이브에 장착해서 그 드라이브를 제어부(15)와 접속함으로써, 제어부(15)에 읽어들여지게 구성할 수도 있다.

상기 수신부, 송신부, 제어부, 입력부, 표시부 및 기억부는, 하나의 부 또는 복수의 부를 조합해서 범용 컴퓨터에 그 기능을 행하게 할 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 도 17에 나타낸 구성을 취할 수 있다. 여기서, 로봇 장치(1a), 제어반(1b), 범용 컴퓨터(1d)를 통합해서 로봇부(1)로 한다. 이 로봇부는, 피펫 장치와 무선으로 접속해도 된다. 즉, 로봇(1b) 및 컴퓨터(1d)는 피펫 장치(2a)와 무선에 의한 네트워크를 통해서 접속할 수 있다.

또한, 상기 제어반(1b)은 로봇 장치(1a)에 내장되어 있어도 된다.

<피펫 장치>

이어서, 피펫 장치(2a)에 대해서, 도 1 및 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3은, 본 실시 형태의 피펫 장치(2a)의 구성예를 도시하는 모식도이다. 피펫 장치(2a)는, 적어도 액체의 흡인 및/또는 토출을 행하는 구동부(21)와, 로봇 장치(1a)로부터의 신호를 수신하는 수신부(22)와, 구동부(21)를 제어하는 제어부(23)를 갖는다. 또한, 케이스(24a, 24b, 24c)는, 이들 구성이나 후술하는 정보 취득부(26a) 등을 수용하기 위한 하우징이다. 도 3에 있어서, 제어부(23)는 케이스(24a)에 수용되어 있지만, 제어부(23)는, 케이스(24a, 24b, 24c) 밖에 설치할 수도 있다. 또한, 피펫 장치(2a)는, 액체와 접촉하는 칩 T를 접속시키는 칩 접속부(25a)와, 칩 접속부(25a)와 접속한 상태에 있어서의 칩 T의 위치 정보 및 구동부(21)의 상태에 관한 정보를 얻는 정보 취득부(26a)와, 칩 T의 위치 정보 및 구동부(21)의 상태에 관한 정보를 로봇 장치(1a)에 송신하는 송신부(27)를 갖고 있는 것이 바람직하다(도 1 참조). 이 이외에, 피펫 장치(2a)에는, 로봇 장치(1a)가 갈고리부(111) 등에 의해 피펫 장치(2a)를 파지하기 위해서, 파지부(281)가 설치되어 있어도 된다(도 3 참조).

또한, 피펫 장치(2a)는, 예를 들어 0.1μl 내지 1ml 정도의 소량의 액체 흡인 및/또는 토출을 행하는 것을 상정한 것인데, 도 18과 같이, 메스피펫용 피펫 장치(2d)에 적용해도 된다. 피펫 장치(2d)는, 파지부(281)에서 로봇 장치(1a)에 파지되고, 메스피펫(311)은 케이스(24a)와 접속되고, 흡인 버튼(283)을 누름으로써 액체가 흡인되고, 토출 버튼(284)을 누름으로써 액체가 토출된다.

이하, 피펫 장치(2a)의 각 구성에 대해서, 상세하게 설명한다.

<구동부>

구동부(21)는, 피펫 장치(2a)에 있어서, 용기 등에 수용되어 있는 액체의, 칩 T 내에의 흡인과, 칩 T 내로부터 칩 T 밖으로의 토출을 행하기 위한 구성이다. 구동부(21)는, 플런저(211)를 구비하고, 플런저(211)에 의해 실린더 내의 공기를 출납함으로써, 후술하는 칩 접속부(25a)에 접속한 칩 T에 소정의 양의 액체를 흡인, 또는 칩 T로부터 소정의 양의 액체를 토출한다. 또한, 플런저(211)를 이동시키는 동력원으로서는, 케이스(24a, 24b, 24c) 내에 탑재 가능한 동력원이면 되고, 그 구성은 한정되지 않는다. 동력원으로서는, 예를 들어 스테핑 모터를 들 수 있다. 구동부(21)에는, 이 이외에, 모터 등의 동력원으로부터의 동력을 플런저(211)에 전달하는 전달 기구가 구비되어 있다. 이 이외에, 구동부(21)의 구성에 대해서는, 피펫 장치(2a)의 크기나 처리할 액체의 성질 등에 맞춰서, 공지된 수동 또는 전동 피펫 장치에 구비되어 있는 구성으로부터 자유롭게 설계할 수 있다.

본 발명에 있어서, 액체는 액상의 것이면 되고, 그 성분은 특별히 한정되지 않는다. 액체로서는, 예를 들어 증류수, 세포 배양액, 생리 식염수, 프라이머나 항체 등의 각종 시약이 용해된 액체 등을 들 수 있다. 또한, 액체에는, 혈액, 혈청, 혈장, 골수액, 오줌 등의 액상의 생체 시료도 포함된다. 이 이외에, 액체에는 겔상의 것도 포함된다.

<수신부>

피펫 장치(2a)에 있어서, 수신부(22)는, 로봇 장치(1a)로부터의 신호를 수신하기 위한 인터페이스이다. 이 신호는, 예를 들어 피펫 장치(2a)에 의한 액체의 흡인 또는 토출 타이밍을 제어하는 신호이다. 이 이외에, 로봇 장치(1a)로부터 보내지는, 칩 T에의 액체의 흡인량이나 칩 T로부터의 토출량, 액체를 칩 T에 흡인하는 속도, 칩 T에 유지되어 있던 액체를 칩 T로부터 토출하는 속도에 관한 데이터 등도 수신할 수 있다.

<제어부>

제어부(23)는, 상기 수신부(22)가 수신한 신호에 따라, 구동부(21)의 동작을 제어해서 액체의 흡인 또는 토출을 행하기 위한 구성이다. 이 이외에, 제어부(23)는, 피펫 장치(2a) 전체를 제어하기 위한 구성으로서 사용할 수도 있다. 제어부(23)에 대해서는, 공지된 구성 중에서 적절히 채용할 수 있다. 제어부(23)로서는, 예를 들어 마이크로컴퓨터나 마이크로프로세서, 시퀀서(PLC: 프로그램 가능 로직 컨트롤러) 등을 들 수 있다. 또한, 제어부(23)와, 상술한 수신부(22)와 후술하는 송신부(27)는, 예를 들어 CPU, 메모리, 하드 디스크 및 통신 디바이스 등을 구비하는 범용의 컴퓨터에 의해 구성할 수도 있다.

제어부(23)는, 무선 통신에 의해 구동부(21)를 제어하는 것이 바람직하다. 케이스(24a, 24b, 24c) 밖에 설치되어 있는 제어부(23)와 구동부(21)가 무선 통신을 행함으로써, 제어부(23)와 구동부(21) 사이를 케이블 등으로 접속할 필요가 없어진다. 이로 인해, 암부(11)가 피펫 장치(2a)의 파지부(281)를 파지해서 이동할 때, 케이블에 의한 이동 거리의 제한이나 케이블이 암부(11)나 암부(11) 주변에 설치되어 있는 물품에 접촉할 우려가 없어진다. 무선 통신은, 예를 들어 무선 LAN(Local Area Network)이나, WUSB(Wireless USB)용 통신 카드 등을 사용해서 행할 수 있다. 또한, 케이스(24a, 24b, 24c) 내에는, 구동부(21) 등의 전원이 되는 배터리가 구비되어 있는 것이 바람직하다. 전원이 케이스(24a, 24b, 24c) 내에 수용해 되어 있는 것에 의해, 전원과 구동부(21) 등을 접속하는 케이블이 불필요하게 되고, 로봇 장치(1a)에 의한 피펫 장치(2a)의 조작성이 향상된다. 또한, 케이스(24a, 24b, 24c) 내에 배터리가 구비되어 있는 경우에는, 배터리의 잔량에 관한 정보에 대해서도, 피펫 장치(2a)로부터 로봇 장치(1a)에 송신하도록 구성해도 된다.

<칩 접속부>

칩 접속부(25a)는, 액체를 흡인 또는 토출할 때 액체와 접촉하는 칩 T를 접속하기 위한 구성이다. 또한, 칩 접속부(25a)에 있어서, 칩 T는 착탈 가능하게 접속되어 있다. 칩 접속부(25a)는, 칩 T를 접속할 수 있으면, 그 구성은 특별히 한정되지 않고, 그 형상은, 채용할 칩 T에 맞춰서 적절히 설계할 수 있다. 예를 들어, 관상으로 형성된 칩 접속부(25a)의 외경을 칩 T의 내경보다 작게 함으로써, 칩 접속부(25a)를 칩 T에 감입하여, 칩 T를 칩 접속부(25a)에 장착할 수도 있다.

또한, 칩 접속부(25a)에 접속되는 칩 T에는, 합성 수지 등에 의해 형성되어 있는 공지된 피펫 칩을 채용할 수 있다. 또한, 칩 T에 대해서는, 디스포저블 유즈(1회용)로 함으로써, 조성 등이 상이한 복수 종류의 액체 처리를 1대의 피펫 장치(2a)로 행하는 경우에도, 이들 액체가 서로 오염되는 것이 방지된다.

<정보 취득부>

정보 취득부(26a)는, 적어도 상기 칩 접속부(25a)와 접촉한 상태에 있어서의 「칩 T의 위치 정보」와, 「구동부(21)의 상태에 관한 정보」를 얻기 위한 구성이다. 본 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D1에서는, 이들 2종류의 정보가 피펫 장치(2a)의 송신부(27)로부터 로봇 장치(1a)에 송신됨으로써, 이들 2종류의 정보에 기초하여 로봇 장치(1a)의 동작이 제어되는 것이 바람직하다. 즉, 피펫 장치(2a)로부터 송신되는 정보에 의해, 로봇 장치(1a)가 피드백 제어되는 것이 바람직하다.

칩 T의 위치 정보란, 예를 들어 로봇 장치(1a)가 피펫 장치(2a)의 파지부(281)를 파지한 상태에 있어서의, 칩 T의 선단의 위치에 관한 정보이며, X축, Y축, Z축 등의 좌표축 등으로 나타낼 수도 있다. 구동부(21)의 상태에 관한 정보란, 구동부(21)의 상태를 나타내는 정보이면 어떠한 정보라도 되지만, 예를 들어 플런저의 위치 정보나, 플런저의 가속도 정보 등을 들 수 있다. 또한, 상술한 구동부(21)가 스테핑 모터를 갖는 경우에는, 스테핑 모터의 펄스수나 스테핑 모터를 구비하는 액추에이터의 회전수 등도, 구동부(21)의 상태에 관한 정보로 할 수 있다. 정보 취득부(26a)가 취득하는 구동부(21)의 상태에 관한 정보에는, 후술하는 이유에 의해, 적어도 플런저(211)의 위치 정보를 포함하는 것이 바람직하다. 플런저(211)의 위치 정보란, 예를 들어 플런저(211)를 수용하는 실린더에 대한, 플런저(211)의 위치 정보로 할 수도 있다.

정보 취득부(26a)는, 적어도 상기 2종류의 정보를 취득할 수 있도록 구성되어 있으면 되고, 그 구성은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 정보 취득부(26a)는, 이들 정보를 취득하기 위해서 센서를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 정보 취득부(26a)에 구비되는 센서에는, 공지된 센서 중에서, 피펫 장치(2a)의 크기나 취급하는 액체의 종류 등에 따라 적절한 것을 채용할 수 있다. 또한, 정보 취득부(26a)에 검출 대상 또는 검출 방법이 상이한 센서를 복수 채용할 수도 있다. 정보 취득부(26a)에 복수의 센서가 설치되어 있는 경우에는, 취득할 정보에 따라, 이용할 센서를 전환할 수도 있다. 또한, 1종의 정보를 취득하기 위해서, 복수의 센서를 동시에 사용해도 된다.

정보 취득부(26a)는, 예를 들어 센서가 검지한 압력 등의 값 등을 그대로 정보로서 송신부(27)에 보낼 수도 있다. 또한, 정보 취득부(26a)는, 센서가 검지한 값 등이 미리 정해진 기준값을 초과했는지 여부를 판정하고, 그 판정 결과를 정보로 할 수도 있다.

구동부(21)의 상태에 관한 정보를 얻기 위한 센서로서는, 예를 들어 화상 센서, 거리 센서, 가속도 센서 등을 들 수 있다. 거리 센서로서는, 예를 들어 광전 레이저를 이용하는 센서, 초음파를 이용하는 센서, 정전기량을 이용하는 센서 등의 각 센서를 들 수 있다. 또한, 상기 센서 중, 복수의 센서가 정보 취득부(26a)에 설치되어 있어도 된다.

칩 T의 위치 정보를 얻기 위한 센서로서는, 예를 들어 압력 센서, 화상 센서, 거리 센서 등을 들 수 있다. 거리 센서로서는, 예를 들어 광전 레이저를 이용하는 센서, 초음파를 이용하는 센서, 정전기량을 이용하는 센서 등의 각 센서를 들 수 있다. 또한, 상기 센서 중, 복수의 센서가 정보 취득부(26a)에 설치되어 있어도 된다.

정보 취득부(26a)가 취득하는 칩 T의 위치 정보란, 로봇 장치에 의해 칩 접속부(25a)에 접속된 칩 T가 이동할 수 있는 범위 내에 존재하는 것 중 어느 하나 이상과 칩 T와의 거리에 기초하는 것으로 할 수도 있다. 칩 T가 이동할 수 있는 범위 내에 존재하는 것이란, 예를 들어 로봇 장치(1a)의 주변 바닥이나 작업대 등에 적재되어 있는 물품이며, 구체적으로는, 예를 들어 실험 기구나 실험 장치 등을 들 수 있다. 또한, 액체를 수용한 용기나 액체를 분주하는 튜브나 바이얼도 이들 물품에 포함된다.

본 실시 형태의 로봇 장치에서는, 피펫 장치(2a)는 로봇 장치(1a)의 암부(11)에 고정되어 있지 않기 때문에, 피펫 장치(2a)를 파지하고 있지 않을 때에는, 다른 실험 기기를 조작하는 것도 가능하다. 이러한 경우, 다른 실험 기기도 암부(11) 주변에 놓여 있게 된다. 또한, 복수의 실험 기기 등을 정밀도 높게 소정의 위치에 배치하는 것은, 유저에게 있어서 부담이 크다. 본 실시 형태의 액체 처리 시스템 D1에서는, 칩 T의 위치 정보를 로봇 장치(1a)에 송신해서 로봇 장치(1a)의 동작을 제어함으로써, 예를 들어 다른 실험 기기가 미리 설정한 위치에 배치되어 있지 않았던 경우에도, 칩 T와 다른 실험 기기 등과의 접촉을 방지할 수 있다. 또한, 칩 T가 다른 실험 기기 등에 접촉한 것을 정보로서 로봇 장치(1a)에 송신함으로써, 접촉 후의 칩 T가 용기 내의 액체와 접촉해서 액체가 오염되는 것을 방지하도록 로봇 장치(1a)를 설정해 둘 수도 있다.

또한, 정보 취득부(26a)는, 예를 들어 칩 T의 내측에 가해지는 압력을 검지하는 내압 센서를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 내압 센서에 의해, 액체가 수용된 용기 내에서, 압력의 변화에 기초하여, 칩 T의 위치 정보를 취득할 수 있다. 이 경우, 칩 T의 위치 정보는, 예를 들어 용기 내의 액체의 액면과 칩 T의 선단과의 거리에 기초하는 정보로 할 수도 있다. 또한, 내압 센서에 의해 칩 T의 내압을 모니터함으로써, 액체의 흡인 시 등에 있어서, 칩 접속부(25a)에의 칩 T의 접속 상태가 적절한지 여부를 검출할 수 있다. 또한, 내압 센서에 의해, 후술하는 액체의 상태에 관한 정보도 취득할 수 있다.

<송신부>

피펫 장치(2a)에 있어서, 송신부(27)는, 로봇 장치에 데이터를 송신하기 위한 인터페이스이다. 이 데이터에는, 정보 취득부(26a)가 취득한, 칩 접속부(25a)와 접촉한 상태에 있어서의 칩 T의 위치 정보와 구동부(21)의 상태에 관한 정보를 포함한다. 예를 들어, 로봇 장치(1a)에 있어서는, 이들 정보에 기초하여, 제어부(15)가 암부(11) 등의 동작을 제어할 수 있다.

2. 제1 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템에 의한 액체의 처리

본 실시 형태의 액체 처리 시스템 D1의 동작에 대해서 설명한다. 즉, 액체 처리 시스템 D1에 의한 액체의 처리 방법에 대해서 설명한다. 도 4는, 액체 처리 시스템 D1에 의한 액체의 처리에 관한 전체 동작의 개요를 도시하는 흐름도이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 액체의 처리 방법에서는, 칩의 위치 결정 공정 S11, 액체의 흡인 공정 S12, 칩의 위치 결정 공정 S13, 액체의 토출 공정 S14의 각 공정을 갖는다. 또한, 본 실시 형태의 액체 처리 시스템 D1은, 소정량의 액체를 흡인해서 토출함으로써, 액체의 분주 조작에 적합하게 사용될 수 있지만, 예를 들어 액체의 흡인과 토출을 반복해서 액체를 교반하는 조작이나, 용기에 수용된 액체로부터 특정한 층만을 흡인하여, 용기로부터 제거하는 조작 등에 사용하는 것도 가능하다. 따라서, 본 실시 형태의 액체 처리 시스템 D1의 용도는, 액체의 분주에 한정되는 것은 아니다.

도 5는, 액체 처리 시스템 D1에 있어서의 칩의 위치 결정 공정 S11의 개요를 도시하는 흐름도이다. 도 5를 참조하면서, 칩 T의 위치 결정 공정 S11에 대해서 상세하게 설명한다.

액체 처리 시스템 D1에서는, 우선, 로봇 장치(1a)는 피펫 장치(2a)와 접속한 칩 T의 위치 결정을 개시하는 신호를 송신한다(도 5, S1111). 피펫 장치(2a)에서는, 신호를 수신하면 정보 취득부(26a)를 기동시키고(도 5, S1121), 기동한 것을 로봇 장치(1a)에 송신한다. 로봇 장치(1a)가 신호를 수신하면, 칩의 위치 결정을 개시하여, 미리 설정되어 있는 소정의 위치(설정 좌표축)로 칩 T가 이동하도록 피펫 장치(2a)를 이동시킨다(도 5, S1112). 설정 좌표축에 대해서는, 예를 들어 X축, Y축, Z축의 각 좌표축을 기억부(16)등에 보존해 둘 수 있다.

칩 T가 설정 위치로 이동되는 동안, 정보 취득부(26a)는, 계속적으로 칩 T의 위치 정보를 로봇 장치(1a)에 송신해도 된다. 이 경우, 칩 T의 위치 정보는, 로봇 장치(1a)에 의해 칩 T가 이동할 수 있는 범위 내에 존재하는 것 중 어느 하나 이상과 칩 T와의 거리에 기초하는 것으로 할 수 있다. 이들 물품에 대해서는, 상술한 바와 같다. 또한, 공정 S1112에 있어서, 칩 T와 물품과의 접촉을 회피하기 위해서, 정보 취득부(26a)는 거리 센서 또는 화상 센서를 갖고 있는 것이 바람직하다.

로봇 장치(1a)에 있어서 미리 설정되어 있는 좌표축에의 칩 T의 이동이 완료되면, 로봇 장치(1a)는, 칩 T의 위치 정보의 취득 개시를 피펫 장치(2a)에 송신한다(도 5, S1113). 신호를 수신한 피펫 장치(2a)에서는, 정보 취득부(26a)에 의해 칩 T의 위치 정보를 취득하고, 그 정보를 로봇 장치(1a)에 송신한다(도 5, S1122).

이때, 공정 S1112에 있어서, 정보 취득부(26a)가 칩 T의 위치 정보를 취득하여, 로봇 장치(1a)에 송신하고 있는 경우에는, 정보 취득부(26a)는 공정 S1113의 처음에 칩 T의 위치 정보의 내용을 전환할 수도 있다. 구체적으로는, 칩 T의 위치 정보를, 칩 T가 이동할 수 있는 범위 내에 존재하는 것과의 거리에 기초하는 것에서, 용기에 수용된 액체의 액면이나, 용기의 저면과의 거리에 기초하는 것으로 전환할 수 있다. 또한, 예를 들어 정보 취득부(26a)가 복수 종류의 센서를 갖고 있는 경우, 공정 S1112와 공정 S1113의 각각에서 송신되는 신호에 따라, 사용할 센서를 전환할 수도 있다. 예를 들어, 공정 S1113의 신호를 수신한 피펫 장치(2a)의 정보 취득부(26a)는, 사용할 센서를 화상 센서에서 거리 센서로 전환할 수도 있다.

칩 T의 위치 정보에 대해서는, 로봇 장치(1a)에 있어서, 미리 정해진 기준을 만족시키는지 여부가 판정되고(도 5, S1114), 기준을 만족시키는 경우에는, 칩의 위치 정보의 취득을 종료하는 신호를 피펫 장치(2a)에 송신하고(도 5, S1116), 피펫 장치(2a)는 칩의 위치 정보의 취득을 종료하여(도 5, S1123), 칩 T의 위치 결정 동작은 완료된다.

한편, 기준에 못 미치는 경우에는, 로봇 장치(1a)는 칩 T의 위치에 대해서 보정한다(도 5, S1115). 구체예로서는, 정보 취득부(26a)에 구비되어 있는 거리 센서에 의해 측정되는 칩 T의 선단과 용기 내의 액면과의 거리가 기준보다 길면, 그 거리가 기준을 만족하도록 암부(11)를 구동시켜서, 칩 T의 위치를 하방으로 이동시킨다. 또한, 상기 거리가 기준값보다도 짧으면, 그 거리가 기준을 만족하도록, 칩 T의 위치를 상방으로 이동시킨다.

액체 처리 시스템 D1에서는, 칩 T의 위치 정보의 취득 개시 신호의 송신(S1113), 칩 T의 위치 정보의 취득(S1122), 기준과의 비교(S1114), 칩 T 위치의 보정(S1115)의 각 공정을 반복함으로써, 다음 공정인 액체의 흡인(도 4, S12)에 있어서, 최적인 위치에 칩 T를 위치 부여할 수 있다.

도 6은, 액체 처리 시스템 D1에 있어서의 액체의 흡인 공정 S12의 개요를 도시하는 흐름도이다. 도 6을 참조하면서, 액체의 흡인 공정 S12에 대해서 상세하게 설명한다.

액체 처리 시스템 D1에서는, 우선 로봇 장치(1a)는 피펫 장치(2a)에 액체의 흡인을 개시하는 신호를 송신한다(도 6, S1211). 본 공정 S1211에서 송신되는 신호와 함께, 액체의 흡인량에 관한 정보가 로봇 장치(1a)로부터 피펫 장치(2a)로 송신되는 것이 바람직하다. 게다가, 액체의 흡인 속도에 관한 정보에 대해서도, 로봇 장치(1a)로부터 피펫 장치(2a)에 송신되는 것이 바람직하다. 피펫 장치(2a)에서는, 신호를 수신하면 정보 취득부(26a)를 기동시켜서(도 6, S1221), 구동부(21)의 상태에 관한 정보를 로봇 장치(1a)에 송신한다(도 6, S1222). 또한, 피펫 장치(2a)에서는, 신호에 따라서 액체의 흡인을 행하기 때문에, 구동부(21)에 있어서, 플런저(211)의 이동을 개시한다(도 6, S1223).

구동부(21)의 상태에 관한 정보를 취득한 로봇 장치(1a)에서는, 암부(11)의 구동을 개시한다(도 6, S1212). 이 피펫 장치(2a)로부터의 정보의 취득은, 피펫 장치(2a)로부터의 흡인 완료 신호(도 6, S1226)를 수신할 때까지 계속된다. 예를 들어, 로봇 장치(1a)는, 구동부(21)에 관한 정보로서, 플런저(211)의 위치 정보를 피펫 장치(2a)로부터 수신한다. 이 정보에 기초하여, 로봇 장치(1a)에서는, 암부(11)를 구동시켜, 피펫 장치(2a)를 파지하고 있지 않은 다른 암부(11)에 의해, 액체의 흡인 속도에 맞춰서, 액체가 수용되고 있는 용기를 기울일 수도 있다. 또한, 칩 T에의 액체의 흡인 속도에 맞춰서, 칩 T의 위치를 하방으로 이동시킬 수도 있다. 이와 같이, 액체 처리 시스템 D1에서는, 로봇 장치(1a)와 피펫 장치(2a)를 동기시켜서, 액체의 흡인 공정 S12를 행할 수 있다.

한편, 피펫 장치(2a)에서는, 구동부(21)의 상태에 관한 정보에 기초하여, 제어부(23)는, 예를 들어 플런저(211)의 위치가 설정된 값에 도달할 때까지(도 6, S1224), 플런저(211)의 이동을 계속한다. 설정값은, 예를 들어 액체의 흡인량에 상당하는 플런저(211)의 이동량 등에 대응하는 값으로 할 수 있다. 로봇 장치(1a)로부터의 흡인 개시 신호와 마찬가지로, 설정값이 로봇 장치(1a)로부터 피펫 장치(2a) 측으로 송신됨으로써, 피펫 장치(2a)에 있어서, 액체의 흡인량을 정할 수 있다.

플런저(211)의 이동량이 설정값에 도달하면, 피펫 장치(2a)에서는, 플런저(211)의 이동을 종료한다(도 6, S1225). 그 후, 피펫 장치(2a)로부터 로봇 장치(1a)에 액체의 흡인 완료의 신호가 송신되고(도 6, S1226), 신호를 수신한 로봇 장치(1a)에서는, 암부(11)의 구동이 종료되고(도 6, S1213), 액체 처리 시스템 D1에 의한 액체의 흡인 동작은 완료된다.

액체를 흡인한 후, 액체 처리 시스템 D1에서는, 원하는 용기 등에 액체를 토출하기 위해서, 다시 칩 T의 위치 결정 공정 S13을 행한다. 칩 T의 위치 결정 동작에 대해서는, 상술한 액체의 흡인 공정 S12의 앞 공정인 칩 T의 위치 결정 공정 S11과 마찬가지이다. 이로 인해, 칩의 위치 결정 공정 S13에 대해서는, 설명을 생략한다.

도 7은, 액체 처리 시스템 D1에 의한 액체의 토출 공정 S14의 개요를 도시하는 흐름도이다. 도 7을 참조하면서, 액체의 토출 공정 S14에 대해서 상세하게 설명한다.

액체 처리 시스템 D1에서는, 우선, 로봇 장치(1a)는 피펫 장치(2a)에 토출을 개시하는 신호를 송신한다(도 7, S1411). 본 공정 S1411에서 송신되는 신호와 함께, 액체의 토출량에 관한 정보가 로봇 장치(1a)로부터 피펫 장치(2a)에 송신되는 것이 바람직하다. 게다가, 액체의 토출 속도에 관한 정보에 대해서도, 로봇 장치(1a)로부터 피펫 장치(2a)에 송신되는 것이 바람직하다. 피펫 장치(2a)에서는, 신호를 수신하면 정보 취득부(26a)를 기동시켜서(도 7, S1421), 구동부(21)의 상태에 관한 정보를 로봇 장치(1a)에 송신한다(도 7, S1422). 또한, 피펫 장치(2a)에서는, 신호에 따라서 액체의 토출을 행하기 위해서, 구동부(21)에 있어서, 플런저(211)의 이동을 개시한다(도 7, S1423).

구동부(21)의 상태에 관한 정보를 취득한 로봇 장치(1a)에서는, 암부(11)의 구동을 개시한다(도 7, S1412). 이 피펫 장치(2a)로부터의 정보의 취득은, 피펫 장치(2a)로부터의 토출 완료 신호(도 7, S1426)을 수신할 때까지 계속된다. 예를 들어, 로봇 장치(1a)는 구동부(21)에 관한 정보로서, 플런저(211)의 위치 정보를 피펫 장치(2a)로부터 수신한다. 이 정보에 기초하여, 로봇 장치(1a)에서는, 암부(11)를 구동시켜, 피펫 장치(2a)를 파지하고 있지 않은 다른 암부(11)에 의해, 액체의 토출 속도에 맞춰서, 액체가 수용되는 용기를 움직이게 할 수도 있다. 또한, 칩 T로부터의 액체의 토출 속도에 맞춰서, 칩 T의 위치를 상방으로 이동시킬 수도 있다. 이와 같이, 액체 처리 시스템 D1에서는, 로봇 장치(1a)와 피펫 장치(2a)를 동기시켜서, 액체의 토출 공정 S14를 행할 수 있다.

한편, 피펫 장치(2a)에서는, 구동부(21)의 상태에 관한 정보에 기초하여, 제어부(23)는, 예를 들어 플런저(211)의 위치가 설정된 값에 도달할 때까지(도 7, S1424), 플런저(211)의 이동을 계속한다. 설정값이란, 예를 들어 액체의 토출량에 상당하는 플런저(211)의 이동량 등에 대응하는 값으로 할 수 있다. 로봇 장치(1a)로부터의 토출 개시 신호와 마찬가지로, 설정값이 로봇 장치(1a)로부터 피펫 장치(2a) 측으로 송신됨으로써, 피펫 장치(2a)에 있어서, 액체의 토출량을 정할 수 있다.

플런저(211)의 이동량이 설정값에 도달하면, 피펫 장치(2a)에서는, 플런저(211)의 이동을 종료한다(도 7, S1425). 그 후, 피펫 장치(2a)로부터 로봇 장치(1a)에 액체의 토출 완료의 신호가 송신되고(도 7, S1426), 신호를 수신한 로봇 장치(1a)에서는, 암부(11)의 구동이 종료되고(도 6, S1413), 액체 처리 시스템 D1에 의한 액체의 토출 동작은 완료된다.

상술한 액체의 토출 공정 S14에서는, 액체를 1회 토출하는 경우를 설명했지만, 예를 들어 액체의 토출 동작은, 복수의 용기에 액체를 연속해서 분주하게 설정되어 있어도 된다. 이 경우에도, 로봇 장치(1a)로부터의 액체의 토출 개시 신호를 피펫 장치(2a)가 수신함으로써, 피펫 장치(2a)에 있어서의 액체의 분주가 개시된다. 또한, 액체를 1회 토출하는 동작과 액체의 연속 분주 동작을 전환하기 위한 신호가 로봇 장치(1a)로부터 피펫 장치(2a)에 송신되어도 된다.

본 실시 형태의 액체 처리 시스템 D1에서는, 상술한 바와 같이, 액체의 흡인 개시 및/또는 토출의 개시 신호가 로봇 장치(1a)로부터 피펫 장치(2a)에 보내진다. 이 결과, 피펫 장치(2)의 제어부(23)는, 신호에 따라서 액체의 흡인 및/또는 토출을 개시할 수 있다. 즉, 로봇 장치(1a)로부터 송신되는 신호에 의해 액체의 흡인 및/또는 토출 타이밍이 제어된다. 이로 인해, 본 실시 형태의 액체 처리 시스템 D1에서는, 로봇 장치(1a)의 암부(11)나 갈고리부(111)가, 액체의 흡인 및/또는 토출을 위해서, 플런저(211)를 구동시키기 위한 버튼이나 레버 등을 조작할 필요가 없다. 따라서, 암부(11)에 복잡한 동작을 설정하지 않아도, 로봇 장치(1a)가 파지하는 피펫 장치(2a)에 의해, 간편하게 액체의 흡인 및/또는 토출을 행할 수 있다. 또한, 복잡한 동작이 불필요하게 됨으로써, 암부(11)의 갈고리부(111) 등의 구성을 단순화할 수도 있다.

본 실시 형태의 액체 처리 시스템 D1에 있어서, 액체의 흡인량 및 토출량의 설정값이 로봇 장치(1a)로부터 피펫 장치(2a)에 송신되는 경우에는, 공지된 수동 또는 전동 피펫과 같이, 액량의 설정을, 피펫측을 조작해서 입력할 필요가 불필요해진다. 이로 인해, 암부(11)가, 피펫에 설정값을 입력하기 위한 복잡한 동작을 행할 필요가 없어져, 액체 처리 시스템 D1의 동작 프로그램을 보다 단순화할 수 있다.

또한, 액체 처리 시스템 D1에 있어서, 액체의 흡인 속도 및 토출 속도의 설정값이 로봇 장치(1a)로부터 피펫 장치(2a)에 송신되는 경우에는, 공지된 수동 피펫을 사용하는 경우와 달리, 갈고리부(111) 등에 의해, 피펫에 설치된 버튼 등을 소정의 속도로 밀어내리는 동작이나, 상기 버튼을 밀어 내린 상태에서 소정의 속도로 원래의 위치로 복귀시키는 동작을 행할 필요가 없다. 이로 인해, 암부(11)가 복잡한 동작을 행할 필요가 없어져, 액체 처리 시스템 D1의 동작 프로그램을 보다 단순화할 수 있다.

본 실시 형태의 액체 처리 시스템 D1에서는, 칩 T의 위치 정보를 취득하는 정보 취득부(26a)를 가짐으로써, 로봇 장치(1a)에 의한 칩 T의 위치 결정의 정밀도가 높아진다. 이로 인해, 예를 들어 검체마다 액량이 상이한 경우에도, 미리 정해진 칩의 위치와 실제의 액면과의 오차를 보정함으로써, 원하는 액량을 확실하게 흡인할 수 있다. 또한, 예를 들어 유저가 용기 등을 설치할 위치에 대해서도 미리 정해진 위치와 실제 위치와의 오차에 대해서, 허용 범위가 넓어진다.

또한, 본 실시 형태의 액체 처리 시스템 D1에서는, 정보 취득부(26a)는, 구동부(21)의 상태에 관한 정보를 취득함으로써, 액체의 흡인 및/또는 토출 시, 액체의 유속 등에 맞춰서 암부(11)를 구동시킬 수 있다. 이로 인해, 예를 들어 사람의 손에 의해 행하여지는 피펫 조작에 있어서, 액면과 피펫 칩 선단 사이의 적절한 거리를 유지하면서 액체를 흡인 또는 토출하는 동작 등을, 복잡한 프로그램을 작성하지 않고, 로봇 장치(1a)에 행하게 할 수 있다.

3. 제1 실시 형태의 변형 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템

제1 실시 형태의 변형 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D11에 대해서, 도 8에 피펫 장치(2b)의 구성을 나타낸다. 피펫 장치(2b)는, 정보 취득부(26b)에 설치된 외압 센서(261) 이외의 구성은 제1 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D1의 피펫 장치(2a)와 동일하기 때문에, 동일한 구성에 관한 설명은 생략한다. 또한, 로봇 장치에 대해서도 제1 실시 형태의 로봇 장치(1a)와 동일한 구성이기 때문에, 설명은 생략한다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 정보 취득부(26b)는 적어도, 칩 접속부(25a)의 칩 T와 접하는 면에 가해지는 압력을 검지하는 압 센서를 구비한다. 본 실시 형태 및 후술하는 실시 형태에서는, 그 압력 센서는, 칩 접속부(25a)의 외면에 있어서 칩 T와 접촉하기 때문에, 이것을 편의적으로 외압 센서(261)라고 칭한다. 외압 센서(261)에 의해, 후술하는 칩 접속부(25a)에의 칩 T의 접속을 보다 확실하게 행할 수 있다. 외압 센서로서는, 예를 들어 로드셀 등을 채용할 수 있다.

특히, 정보 취득부(26b)는, 외압 센서(261) 외에 상술한 내압 센서를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 내압 센서와 외압 센서(261)의 양쪽이 정보 취득부(26b)에 구비되는 것에 의해, 칩 T를 보다 적절하게 칩 접속부(25a)에 접속할 수 있다.

4. 제1 실시 형태의 변형 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템에 의한 액체의 처리

도 9는, 제1 실시 형태의 변형 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D11의 동작 개요를 도시하는 흐름도이다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 칩의 위치 결정 공정 S11 전에, 칩 접속 공정 S10을 갖는다. 칩 접속 공정 S10은, 피펫 장치(2b)의 칩 접속부(25a)에 칩 T를 접속하는 공정이다. 칩 T는 상술한 바와 같이, 예를 들어 디스포저블 유즈의 것을 사용할 수도 있다. 이하, 칩 접속 공정 S10에 대해서, 도 10을 참조하면서 설명한다. 또한, 칩의 위치 결정 공정 S11로부터 액체의 토출 공정 S14까지는, 상술한 각 공정과 동일하기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.

칩 접속 공정 S10에 있어서는, 우선, 로봇 장치(1a)가 피펫 장치(2b)에 칩 T의 접속을 개시하는 신호를 송신한다(도 10, S1011). 피펫 장치(2b)에서는, 신호를 수신하면 정보 취득부(26b)를 기동시킨다(도 10, S1021). 또한, 로봇 장치(1a)는 파지하고 있는 피펫 장치(2b)를, 칩 접속부(25a)가 미리 정해진 위치(설정 위치)에 위치되도록 이동시킨다(도 10, S1012).

피펫 장치(2b)의 이동이 완료되면, 로봇 장치(1a)는 칩 T의 위치 정보의 취득을 개시하는 신호를 송신한다(도 10, S1013). 이 신호를 받고, 피펫 장치(2b)는 칩 T의 위치 정보를 로봇 장치(1a)에 송신한다(도 10, S1022). 여기에서 설명하는 칩 T의 위치 정보란, 칩 접속부(25a)에 접속되어 있는 상태에 있어서의 칩 T의 위치 정보가 아니라, 예를 들어 칩 케이스 등에 수용된 상태에 있는 칩 T의 위치 정보이다. 또한, 공정 S1022에 있어서, 정보 취득부(26b)가 사용할 센서는, 거리 센서 또는 화상 센서가 바람직하다. 거리 센서 또는 화상 센서에 의해, 칩 T에 대한 피펫 접속부(25a)의 거리를 측정할 수 있다.

칩 T의 위치 정보를 취득한 로봇 장치(1a)에서는, 위치 정보가 기준을 만족하는지 여부를 판정한다(도 10, S1014). 기준을 만족하고 있는 경우, 로봇 장치(1a)는 파지하고 있는 피펫 장치(2b)를 밀어내리는 동작을 개시한다(도 10, S1015).

상기 위치 정보가 기준을 만족하지 않은 경우, 로봇 장치(1a)는 암부(11)를 구동시킴으로써, 대응할 수 있는지 여부를 판정한다(도 10, S1018). 이 판정에 대해서도, 기준을 마련하여, 기준을 만족하는지 여부에 따라 판정할 수 있다. 대응 가능이라고 판정된 경우, 로봇 장치(1a)는 암부(11)를 구동시켜서(도 10, S1019), 다시 칩 T의 위치 정보의 취득 개시 신호를 피펫 장치(2b)에 송신하여, 칩 T의 위치 정보가 기준을 만족할 때까지, 공정 S1013과 공정 S1014를 반복한다. 또한, 공정 S1018에 있어서, 암부(11)의 구동으로는 대응할 수 없다고 판정된 경우에는, 로봇 장치(1a)는 칩 접속 공정 S10을 종료한다.

공정 S1014에 있어서, 칩 T의 위치 정보가 기준을 만족하고, 피펫 장치(2b)의 밀어 내림이 개시된 후, 피펫 장치(2b)에서는, 정보 취득부(26b)에 의해, 칩 장착부(25a)의 칩 T와 접하는 면에 가해지는 압력에 관한 정보를 취득하여, 로봇 장치(1a)에 송신한다(도 10, S1023). 또한, 압력에 관한 정보란 구체적인 압력값이어도 되고, 압력값을 미리 정해진 규칙 등에 기초하여 변환한 값이어도 되고, 외압 센서(261)가 검지한 압력값에 기초하는 정보이면, 어느 것이어도 된다.

로봇 장치(1a)에서는, 피펫 장치(2b)로부터 송신된 압력에 관한 정보가 기준을 만족하는지 여부를 판정한다(도 10, S1016). 기준을 만족시킨 경우에는, 로봇 장치(1a)는 칩 접속 완료 신호를 피펫 장치(2b)에 송신하고(도 10, S1017), 칩의 접속 공정 S10이 완료된다.

한편, 공정 S1016에 있어서, 압력에 관한 정보가 기준을 만족시키지 않은 경우에는, 로봇 장치(1a)는 다시 피펫의 밀어 내림을 계속하여, 기준을 만족시킬 때까지, 공정 S1015와 공정 S1016을 반복한다.

본 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D11에서는, 정보 취득부(26b)에 외압 센서(261)를 구비함으로써, 칩 접속부(25a)의 칩 T와 접하는 면에 가해지는 압력의 변화에 기초하여, 칩 접속부(25a)와 칩 T의 접속 상태를 확인할 수 있다. 이로 인해, 액체의 흡인이나 토출 과정에서 칩 T가 칩 접속부(25a)로부터 벗어나 버려, 액체를 오염시키는 것 등을 방지할 수 있다.

또한, 정보 취득부(26b)에 거리 센서 또는 화상 센서가 구비되어 있는 경우에는, 칩 T의 접속에 있어서 미리 설정되어 있는 위치의 정보와, 피펫 장치(2b)로부터 송신되는 칩 T의 위치 정보의 양쪽에 기초하여, 암부(11)를 구동시킬 수 있다. 이로 인해, 미리 설정되어 있는 위치 정보만으로 칩 T를 접속하는 경우에 비하여, 보다 정확도 높게 칩 T를 칩 접속부(25a)에 접속할 수 있다. 본 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D11의 다른 효과는, 상술한 제1 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D1과 마찬가지이다.

또한, 칩 T를 칩 접속부(25a)로부터 제거하는 경우에 대해서는, 칩 T의 폐기용 용기 등에 대한 칩 T의 위치 결정을, 도 5에 도시하는 칩 위치 결정 공정 S11에 따라 행할 수도 있지만, 폐기용 용기의 개구부가 충분한 크기를 갖고 있으면, 암부(11)에 의해 미리 칩 T의 폐기 위치로서 설정되어 있는 지점까지 피펫 장치(2b)를 이동시켜, 정교하고 치밀한 위치 결정을 행하지 않고, 칩 T를 제거해도 된다. 또한, 칩 T의 제거에 대해서는, 피펫 장치(2b)에, 칩 제거용의 이젝터 버튼(282)을 설치하고, 암부(11)에 설치된 갈고리부(111) 등으로, 이젝터 버튼(282)을 눌러, 칩 T를 칩 접속부(25a)로부터 제거해도 된다.

5. 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템

본 발명의 제2 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D2의 동작에 대해서, 도 11을 참조하여 설명한다. 또한, 액체 처리 시스템 D2의 구성은, 제1 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D1과 동일하기 때문에, 각 구성의 설명은 생략한다.

도 11은, 제2 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D2에 있어서의 액체의 흡인 동작의 개요를 도시하는 흐름도이다. 액체 처리 시스템 D2에서는, 로봇 장치(1a)로부터의 신호 및 구동부(21)의 상태에 관한 정보에 기초하여 액체를 칩 T에 흡인하는 속도 및/또는 칩 T에 유지되어 있던 액체를 칩 T로부터 토출하는 속도가 제어된다.

액체 처리 시스템 D2에서는, 우선, 로봇 장치(1a)는 피펫 장치(2a)에 흡인을 개시하는 신호를 송신한다(도 11, S2211). 또한, 액체의 흡인량과 흡인 속도의 설정값에 대해서도, 아울러 피펫 장치(2a)에 송신된다. 피펫 장치(2a)에서는, 신호를 수신하면 정보 취득부(26a)를 기동시켜서(도 11, S2221), 구동부(21)의 상태에 관한 정보를 로봇 장치(1a)에 송신한다(도 11, S2222). 또한, 피펫 장치(2a)에서는, 신호에 따라서 액체의 흡인을 행하기 위해서, 구동부(21)에 있어서, 플런저(211)의 이동을 개시한다(도 11, S2223).

구동부(21)의 상태에 관한 정보를 취득한 로봇 장치(1a)에서는, 암부(11)의 구동을 개시한다(도 11, S2212). 이 암부(11)의 구동에 대해서는, 도 6에 나타내는 액체의 흡인 공정 중 공정 S1212와 마찬가지이다.

한편, 피펫 장치(2a)에서는, 구동부(21)의 상태에 관한 정보에 기초하여, 제어부(23)는, 예를 들어 플런저(211)의 위치가 설정된 값에 도달할(도 11, S2225) 때까지 플런저(211)의 이동을 계속한다. 또한, 본 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D2에서는, 정보 취득부(26a)가 취득하는 구동부(21)의 상태에 관한 정보에 기초하여, 제어부(23)는 액체의 흡인 속도가 설정값과 일치하고 있는지 여부를 판정하고(도 11, S2224), 일치하고 있지 않은 경우에는, 구동부(21)의 구동을 제어하여, 미리 정해진 액체의 흡인 속도가 되도록, 흡인 속도의 재조정을 행한다(도 11, S2226).

플런저(211)의 이동량이 설정값에 도달하면, 피펫 장치(2a)에서는, 플런저(211)의 이동을 종료한다(도 11, S2227). 그 후, 피펫 장치(2a)로부터 로봇 장치(1a)에 액체의 흡인 완료 신호가 송신되고(도 11, S2228), 암부(11)의 구동이 종료되고(도 11, S2213), 액체 처리 시스템 D2에 의한 액체의 흡인 동작은 완료된다.

액체의 토출에 대해서도, 상술한 흡인과 마찬가지로, 로봇 장치(1a)로부터 액체의 토출량과 토출 속도의 설정값이 피펫 장치(2a)에 송신된다. 또한, 정보 취득부(26a)가 구동부(21)의 상태에 관한 정보를 취득함으로써, 설정값과 일치하고 있지 않은 경우에는, 제어부(23)가 구동부(21)를 제어해서 토출 속도의 설정값과 일치시킬 수도 있다.

본 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D2에서는, 상술한 바와 같이, 구동부(21)의 상태에 관한 정보를 정보 취득부(26a)가 취득함으로써, 액체의 흡인 속도 및 토출 속도에 대해서, 피드백 제어를 행할 수 있다. 이로 인해, 보다 확실하게, 미리 설정된 유속으로 액체를 흡인해서 토출할 수 있다. 본 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D2의 다른 효과는, 상술한 제1 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D1과 마찬가지이다.

6. 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템

도 12에, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D3의 구성의 개요를 나타낸다. 액체 처리 시스템 D3에 구비된 로봇 장치(1c)의 구성에 있어서, 해석부(17) 이외의 구성은, 제1 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D1에 구비되는 로봇 장치(1a)와 동일하기 때문에, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 12에 도시하는 해석부(17)는, 후술하는 액체의 상태에 관한 정보를 해석하기 위한 구성이다. 해석부(17)에는, 예를 들어 CPU나 메모리 등을 구비하는 범용 컴퓨터를 채용할 수도 있고, 또한 제어부(15)에 범용 컴퓨터를 채용하고 있는 경우에는, 제어부(15)와 해석부(17)를 1대의 범용 컴퓨터로 구성해도 된다.

도 13에 피펫 장치(2c)의 구성예를 도시한다. 도 13에 도시하는 각 구성 중, 제1 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D1에 구비되어 있는 피펫 장치(2a)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

액체 처리 시스템 D3에 있어서, 피펫 장치(2c)에 구비된 정보 취득부(26c)는, 액체에 관한 정보를 취득할 수 있다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 정보 취득부(26c)는 상술한 정보 외에, 액체의 상태에 관한 정보를 취득하기 위한 센서를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 그 센서에 대해서는, 액체의 상태에 관한 정보를 취득할 수 있으면, 그 구성에 대해서는 공지된 센서 중에서 적절히 채용할 수 있다. 예를 들어, 압력 센서, 온도 센서, pH 센서, 광 센서, 흡광도 센서, 탁도 센서, 화상 센서, 거리 센서 등을 들 수 있다. 또한, 센서는 1종이어도 되고, 복수 종류를 조합해서 사용할 수도 있다.

액체의 상태에 관한 정보란, 예를 들어 액체에 있어서의 기포의 유무, 액체에 있어서의 이물의 혼입, 액체의 점도, 액체의 탁도, 액체의 온도, 액체의 pH, 액체의 흡광도, 액체의 형광 강도 등이다. 또한, 액체가 예를 들어, 세포 배양액이라면, 액체의 상태에 관한 정보에, 배양액 중의 세포수를 포함시킬 수도 있다. 정보 취득부(26c)는 이러한 액체의 상태에 관한 정보 중, 1항목만의 취득을 행해도 되고, 복수의 항목의 취득을 행해도 된다.

도 13은, 정보 취득부(26c)의 일례로서, 칩 접속부(25c)의 칩 T와 접하는 면에 가해지는 압력을 검지하기 위한 압력 센서(외압 센서(261)), 칩 T의 내측에 가해지는 압력을 검지하기 위한 내압 센서(262), 화상 센서(263) 및 거리 센서(264)의 4종류의 센서가 설치된 구성을 나타낸다. 또한, 각 센서의 배치는, 도 13에 도시하는 배치에 한정되는 것이 아니라, 피펫 장치(2c)의 크기나 취급하는 액체의 성질, 로봇 장치(1c)의 갈고리부(111)의 형상 등에 따라, 적절히 설계할 수 있다.

또한, 액체의 상태에 관한 정보를 취득하기 위한 센서는, 상술한 칩 T의 위치 정보나 구동부(21)의 상태에 관한 정보를 취득하기 위한 센서와 병용되어 있어도 된다. 센서가 병용될 경우, 로봇 장치(1c)는 동작에 따라, 센서가 검출할 대상 등을 전환하는 신호를 피펫 장치(2c)에 보내도록 설정되어 있어도 된다.

또한, 피펫 장치(2c)에서는, 칩 접속부(25c) 중 적어도 칩 T와 접촉하는 부분 E는, 도전성을 갖는 재료로 구성되어 있다. 도전성을 갖는 재료로서는, 예를 들어 금, 백금, 질화티타늄 등의 금속이나 카본 등을 들 수 있다. 또한, 칩 접속부(25c)에 접속되는 칩 T에 대해서도, 후술하는 액체의 상태에 관한 정보를 취득하기 위해서, 도전성을 갖는 칩 T를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 사용하는 칩 T의 종류를 변경함으로써, 후술하는 액체의 상태에 관한 정보 중, 취득할 정보를 변경할 수도 있다. 도전성을 갖는 칩 T로서는, 예를 들어 카본제 칩을 들 수 있다. 이 칩 T를 사용함으로써, 액체의 상태에 관한 정보를, 액체의 흡인 공정이나 액체의 토출 공정에 있어서, 액체의 흡인이나 토출과 아울러 취득할 수도 있다.

7. 제3 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템에 의한 액체의 처리

도 14는, 액체 처리 시스템 D3에 의한 액체의 처리 방법의 개요를 도시하는 흐름도이다. 도 14에 도시하는 바와 같이, 액체의 처리 방법은, 칩 접속 공정 S31, 칩의 위치 결정 공정 S32, 액체의 흡인 공정 S33, 액체의 상태에 관한 정보의 취득 공정 S34, 칩의 위치 결정 공정 S35, 액체의 토출 공정 S36의 각 공정을 갖는다. 이들 공정 중, 액체의 상태에 관한 정보의 취득 공정 S34 이외에 대해서는, 제1 실시 형태의 액체 처리 시스템 D1에 있어서의 액체 처리 공정의 동일 명칭의 공정과 마찬가지이다. 그로 인해, 이들 공정의 설명은 생략한다. 또한, 액체의 상태에 관한 정보의 취득 공정 S34는, 후술하는 액체의 상태에 관한 정보 취득이 가능하면, 액체의 처리 방법에 있어서, 도 14에 도시하는 순서에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 액체의 흡인 공정 S33 전에 액체의 상태에 관한 정보의 취득 공정 S34를 행해도 된다.

도 15는, 액체의 상태에 관한 정보의 취득 공정 S34의 개요를 도시하는 흐름도이다. 본 공정 S34에서는, 로봇 장치(1c)는 액체의 상태에 관한 정보의 취득 개시 신호를 피펫 장치(2c)에 송신한다(도 15, S3411). 피펫 장치(2c)에 있어서 제어부(23)는 정보 취득부(26c)를 기동시킨다(도 15, S3421). 피펫 장치(2c)는, 액체의 상태에 관한 정보를 취득하고, 송신부(27)는 액체의 상태에 관한 정보를 로봇 장치(1c)에 송신한다(도 15, S3422).

정보 취득부(26c)에 구비되어 있는 센서 중, 예를 들어 내압 센서(262)에 의해, 칩 T 내의 압력 변화를 검지할 수 있다. 예를 들어, 액체에 기포가 포함되어 있는 경우, 칩 T 내의 압력은, 기포가 존재하지 않는 경우와 비교해서 변화되기 때문에, 내압의 변화를 검지함으로써, 액체에 있어서의 기포의 유무에 관한 정보를 취득할 수 있다. 또한, 점도가 높은 액체를 흡인하는 경우나 토출하는 경우에도, 칩 T 내의 압력의 변화가 점도가 낮은 액체와 비교해서 상이하다. 이로 인해, 칩 T의 내압의 변화를 검지함으로써, 액체의 점도에 관한 정보를 취득할 수도 있다. 또한, 화상 센서(263)에 의해, 액체의 탁도나 액체의 흡광도, 액체의 형광 강도, 액체에 있어서의 이물의 혼입 유무를 검출할 수도 있다.

또한, 액체 처리 시스템 D3에서는, 칩 접속부(25c)의 적어도 일부를, 도전성을 갖는 재료로 구성하고, 칩 T에 도전성을 갖는 것을 채용함으로써, 칩 T가 전극으로서 기능함으로써, 액체의 온도, pH 등을 측정할 수도 있다. 액체에 관한 정보에 대해서는, 상술한 센서가 검출한 값 자체를 정보로서 로봇 장치(1c)에 송신할 수도 있지만, 정보 취득부(26c)에 있어서 검출값 등을 기포의 유무나 이물의 유무 등, 별도의 정보로 변환한 후에, 로봇 장치(1c)에 송신할 수도 있다.

정보를 수신한 로봇 장치(1c)에서는, 해석부(17)에 의해, 액체의 상태에 관한 정보가 해석된다(도 15, S3412). 해석부(17)는, 액체의 상태에 관한 정보 중, 예를 들어 탁도 등 하나의 항목 정보만을 해석할 수도 있고, 또한 탁도와 온도 등, 복수 항목의 정보를 조합해서 해석할 수도 있다. 해석부(17)가 행하는 해석에는 공지된 해석 방법을 사용할 수 있다. 또한, 해석부(17)에 의한 해석에 사용되는 프로그램은, 기억부(16)에 저장되어 있어도 된다.

해석부(17)에 있어서의 해석이 종료되면, 로봇 장치(1c)는 해석 완료 신호를 피펫 장치(2c)에 송신하고(도 15, S3413), 피펫 장치(2c)의 제어부(23)는 정보 취득부(26c)를 정지시킨다(도 15, S3423).

액체 처리 시스템 D3에서는, 해석 결과는, 예를 들어 기억부(16) 등에 보존해 두고, 유저가 적절한 시기에 해석 결과를 이용할 수도 있다. 또한, 액체 처리 시스템 D3에 의한 액체의 처리에 있어서, 복수의 공정 중에 액체의 상태에 관한 정보의 취득 공정 S34를 복수회 짜 넣음으로써, 액체의 상태를 모니터하고, 각 해석 결과를 이력으로서 보존할 수도 있다.

또한, 액체 처리 시스템 D3에서는, 로봇 장치(1c)의 제어부(15)가 실행하는 프로그램에 대해서, 해석 결과에 맞춰서 로봇 장치(1c)의 동작을 변경하도록 설정해 둘 수도 있다. 예를 들어, 해석의 결과, 액체가 기준을 초과해서 기포를 포함한다고 판정된 경우에는, 칩 T 내에 흡인된 액체를 폐기하고, 다시, 액체의 흡인 공정 S33을 행하도록 설정할 수 있다. 또한, 예를 들어 취급하는 복수의 액체 시료 중, 어느 한쪽의 시료에 이물이 검지된 경우에는, 액체의 상태에 관한 정보의 취득 공정 S34의 다음 공정 이후, 그 시료를 액체 처리의 대상으로부터 제외하도록 액체 처리 시스템 D3의 동작을 변경한다.

또한, 액체 처리 시스템 D3에서는, 상술한 1종 또는 복수 종류의 센서를 사용해서 취득되는, 액체의 상태에 관한 정보를 이용함으로써, 액체 처리 시스템에 의한 액체의 처리 시에 발생한 이상을 검지하여, 로봇 장치(1c)에 에러 처리의 동작을 실행시킬 수도 있다. 도 16은, 액체 처리 시스템 D3에 있어서의 에러 처리 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다. 도 16을 참조하면서, 에러 처리 방법에 대해서 설명한다.

도 16에 도시하는 바와 같이, 우선, 피펫 장치(2c)에 있어서 이상값을 검지하면(도 16, S4201), 피펫 장치(2c)는 에러 신호를 송신한다(도 16, S4202). 또한, 이 에러 신호와 함께, 이상값에 관한 정보가 로봇 장치(1c)에 송신된다(도 16, S4203). 이상값에 관한 정보란, 예를 들어 이상값이 검출된 항목과 그 값, 또한 이상값이 검출된 시점의 피펫 장치(2c)의 상태 등이다. 구체적으로는, 예를 들어 액체의 온도, 탁도, pH, 점도 등, 상술한 각종 센서에 의해 측정되는 항목과 그 값 등이다. 또한, 이 이상값의 검지에는, 상술한 각종 센서가 검출하는 값 등을 미리 정해진 기준과 비교함으로써 행할 수 있다. 로봇 장치(1c)에 송신된 이상값에 관한 정보는, 예를 들어 기억부(16)에 보존할 수도 있다. 또한, 로봇 장치(1c)에 있어서는, 도 16에 예시되는 에러 처리 동작에 관한 로그가 기억부(16) 등에 보존되어도 된다.

에러 신호를 수신한 로봇 장치(1c)에서는, 제어부(15)가 에러 처리의 동작을 개시한다(도 16, S4101). 제어부(15)는 수신한 이상값에 관한 정보에 대해서 판정을 개시한다(도 16, S4102). 판정에 있어서는, 우선, 에러의 중독도(重篤度)가 판정된다(도 16, S4103). 예를 들어, 기포의 혼입이 기준 내이면, 에러는 경미하다고 판정한다. 한편, 기포의 혼입이 기준을 만족시키지 않으면, 에러는 중독이라고 판정한다. 에러가 중독이라고 판정된 경우에는, 로봇 장치(1c)는 유저에게 이상 통지 처리를 행하고(도 16, S4113), 로봇 장치(1c)는 대기 상태로 된다(도 16, S4114).

에러를 경미하다고 판정한 경우, 로봇 장치(1c)는 이상이 발생했을 때의 피펫 장치(2c)의 상태에 대해서 판정한다(도 16, S4104). 판정의 결과, 이상 발생시가 액체의 처리시가 아니면, 로봇 장치(1c)는 피펫 장치(2c)를 액체 폐기 장소까지 이동시킨다(도 16, S4106). 한편, 이상이 발생했을 때의 피펫 장치(2c)가 액체의 처리 중이면, 로봇 장치(1c)는 취급하는 액체가 희소한 것인지 여부를 판정한다(도 16, S4105). 액체가 희소한 것인지 여부 등의 정보는, 예를 들어 기억부(16) 등에 보존되어 있어도 된다. 취급하는 액체를 희소한 것이라고 판정하면, 로봇 장치(1c)는 유저에게 이상 통지 처리를 행하고(도 16, S4113), 로봇 장치(1c)는 대기 상태로 된다(도 16, S4114). 액체가, 희소한 것이 아니라고 판정되면, 로봇 장치(1c)는 피펫 장치(2c)를 액체 폐기 장소까지 이동시킨다(도 16, S4106).

로봇 장치(1c)는 피펫 장치(2c)를 액체 폐기 장소까지 이동시키면, 피펫 장치(2c)에 있어서, 토출과 흡인을 반복해서 칩 T 내의 액체를 배출시키는 「퍼지」를 실행시키기 위해서, 신호를 송신한다(도 16, S4107). 피펫 장치(2c)는 로봇 장치(1c)로부터 신호를 수신하면 구동부(21)를 구동시켜서 퍼지를 행한다(도 16, S4204). 퍼지를 행한 후, 피펫 장치(2c)는 퍼지가 완료되었는지 여부를 판정한다(도 16, S4205). 퍼지가 완료되었는지 여부는, 정보 취득부(26c)에 구비된 각종 센서가 검지하는 값 등에 기초하여 판정할 수 있다.

피펫 장치(2c)에 있어서, 제어부(23)가, 퍼지가 완료되었다고 판정한 경우에는, 피펫 장치(2c)는 로봇 장치(1c)에 퍼지 완료 신호를 송신한다(도 16, S4206). 한편, 퍼지가 완료되지 않았다고 판정한 경우에는, 피펫 장치(2c)는 로봇 장치(1c)에 퍼지 이상 신호를 송신하고(도 16, S4207), 피펫 장치(2c)는 대기 상태로 된다(도 16, S4208).

로봇 장치(1c)는 피펫 장치(2c)로부터 송신되는 신호가, 퍼지 완료 신호와 퍼지 이상 신호 중 어느 쪽인지에 따라, 동작을 변경한다(도 16, S4108). 로봇 장치(1c)는 퍼지 이상 신호를 수신한 경우에는, 유저에게 이상 통지 처리를 행하고(도 16, S4113), 로봇 장치(1c)는 대기 상태로 된다(도 16, S4114). 로봇 장치(1c)는 퍼지 완료 신호를 수신한 경우에는, 칩 접속부(25c)에 접속되어 있는 칩 T의 제거 동작을 행하고(도 16, S4109), 피펫 장치(2c)를 액체 처리 동작의 개시 시의 위치로 복귀시킨다(도 16, S4110).

로봇 장치(1c)는 액체의 처리 동작 재개가 가능한지 여부를 판정한다(도 16, S4111). 그 결과, 재개가 가능하다고 판정되면, 로봇 장치(1c)는 액체 처리 동작을 재개한다(도 16, S4112). 한편, 재개는 불가능하다고 판정되면, 로봇 장치(1c)는 유저에게 이상 통지 처리를 행하고(도 16, S4113), 로봇 장치(1c)는 대기 상태로 된다(도 16, S4114).

상술한 에러 방법에서는, 액체의 상태에 대해서 이상을 검출한 경우를 예로 들어 설명하고 있지만, 피펫 장치(2c)는 정보 취득부(26c)에 의해, 예를 들어 플런저(211)의 위치 어긋남이나, 구동부(21)의 동작 이상 등을 검지한 경우에, 에러 신호를 로봇 장치(1c)에 송신해도 된다. 또한, 피펫 장치(2c)는 정보 취득부(26c)에 있어서 취득한 구동부(21)에 있어서의 이상 동작의 횟수를 로봇 장치(1c)에 에러의 정보로서 송신해도 된다. 액체 처리 시스템 D3에 있어서는, 이들 에러 신호나 에러의 정보에 따라, 에러 처리 동작을 행하도록 로봇 장치(1c) 및 피펫 장치(2c)의 동작을, 미리 프로그램해 둘 수도 있다.

상술한 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D3에서는, 정보 취득부(26c)에 복수 종류의 센서를 구비함으로써, 액체의 상태에 관한 정보를 취득할 수 있다. 또한, 액체의 상태에 관한 정보를 이용함으로써, 로봇 장치(1c)는 피펫 장치(2c)와 협동해서 액체의 처리 동작 시에 발생한 에러의 처리를 행할 수도 있다. 이러한 에러 처리는, 복잡한 동작을 행하는 로봇 장치(1c)를 사용한 액체의 처리에 있어서는, 시료 등의 액체의 처리 정밀도를 높이기 위해서 유용하다. 본 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D3의 다른 효과는, 상술한 제1 실시 형태에 따른 액체 처리 시스템 D1과 마찬가지이다.

본 기술에 의하면, 피펫 장치에 지시를 내리는 즉시, 소량의 액체이어도, 고정밀도인 피펫 조작을 대량으로 고속으로 행할 수 있다. 또한, 무선을 이용함으로써, 피펫 조작을 사람들로부터 격리된 장소에서 행할 수 있으므로, 가혹한 환경 하에서의 피펫 조작이나, 위험한 검체의 취급이 가능해진다. 피펫 조작을 무인화할 수도 있다.

본 기술은, 용기의 이동·개폐나, 검체·배양액 등의 교반 등의, 연구실에서 행하여지는 여러 가지 조작을 행하는 데 응용할 수 있다. 또한, 종래부터 연구실에 있는 여러 가지 장치도, 본 기술을 적용함으로써 활용할 수 있다.

D1, D11, D2, D3 : 액체 처리 시스템
T : 칩
1 : 로봇부
1a, 1c : 로봇 장치
1b : 제어반
1d : 범용 컴퓨터
11 : 암부
111 : 갈고리부
112a, 112b : 관절
12 : (로봇 장치) 수신부
13 : (로봇 장치) 송신부
14 : 몸통체부
15 : (로봇 장치) 제어부
16 : 기억부
17 : 해석부
18 : 입력부
19 : 표시부
2a, 2b, 2c, 2d : 피펫 장치
21 : 구동부
211 : 플런저
22 : (피펫 장치) 수신부
23 : (피펫 장치) 제어부
24a, 24b, 24c : 케이스
25a, 25c : 칩 접속부
26a, 26b, 26c : 정보 취득부
261 : 외압 센서
262 : 내압 센서
263 : 화상 센서
264 : 거리 센서
27 : (피펫 장치) 송신부
281 : 파지부
282 : 이젝터 버튼
283 : 흡인 버튼
284 : 토출 버튼
311 : 메스피펫

Claims (15)

1. 로봇 장치에 파지되는 피펫 장치로서,
   액체의 흡인 및/또는 토출을 행하는 구동부와,
   상기 로봇 장치로부터의 신호를 수신하는 수신부와,
   상기 구동부를 상기 신호에 따라서 제어하는 제어부
   를 갖는 피펫 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 액체와 접촉하는 칩을 접속시키는 칩 접속부와,
   상기 칩 접속부와 접속한 상태에 있어서의 상기 칩의 위치 정보 및 상기 구동부의 상태에 관한 정보를 얻는 정보 취득부와,
   상기 칩의 위치 정보 및 상기 구동부의 상태에 관한 정보를 상기 로봇 장치에 송신하는 송신부
   를 갖는 피펫 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 구동부는 플런저를 구비하고,
   상기 구동부의 상태에 관한 정보는 상기 플런저의 위치 정보를 포함하는 피펫 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 칩의 위치 정보는, 상기 로봇 장치에 의해 상기 칩이 이동할 수 있는 범위 내에 존재하는 것 중 어느 하나 이상과 상기 칩의 거리에 기초하는 피펫 장치.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 정보 취득부는 상기 칩의 내측에 가해지는 압력을 검지하는 내압 센서를 구비하는 피펫 장치.
6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 정보 취득부는 상기 칩 접속부의 상기 칩과 접하는 면에 가해지는 압력을 검지하는 압력 센서를 구비하는 피펫 장치.
7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 정보 취득부는 상기 액체의 상태에 관한 정보를 취득하고,
   상기 송신부는 상기 액체에 관한 정보를 상기 로봇 장치에 송신하는 피펫 장치.
8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 신호 및 상기 구동부의 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 액체를 상기 칩에 흡인하는 속도 및/또는 상기 칩에 유지되어 있던 상기 액체를 상기 칩으로부터 토출하는 속도가 제어되는 피펫 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 신호에 의해 상기 액체의 흡인 및/또는 토출 타이밍이 제어되는 피펫 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 무선 통신에 의해 상기 구동부를 제어하는 피펫 장치.
11. 로봇 장치와 이 로봇 장치에 파지되는 피펫 장치를 구비하고,
    상기 피펫 장치는,
    액체의 흡인 및/또는 토출을 행하는 구동부와,
    상기 로봇 장치로부터의 신호를 수신하는 수신부와,
    상기 구동부를 상기 신호에 따라서 제어하는 제어부
    를 갖는 액체 처리 시스템.
12. 제11항에 있어서,
    상기 피펫 장치는,
    상기 액체와 접촉하는 칩을 접속시키는 칩 접속부와,
    상기 칩 접속부와 접속한 상태에 있어서의 상기 칩의 위치 정보 및 상기 구동부의 상태에 관한 정보를 얻는 정보 취득부와,
    상기 칩의 위치 정보 및 상기 구동부의 상태에 관한 정보를 상기 로봇 장치에 송신하는 송신부를 갖고,
    상기 칩의 위치 정보 및 상기 구동부의 상태에 관한 정보에 기초하여 상기 로봇 장치의 동작이 제어되는 액체 처리 시스템.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 로봇 장치는, 암부를 구비하고,
    이 암부는 복수의 관절을 갖는 액체 처리 시스템.
14. 제13항에 있어서,
    상기 로봇 장치는, 제어반 및 컴퓨터를 구비하는, 액체 처리 시스템.
15. 제14항에 있어서,
    상기 컴퓨터는, 입력부, 송신부, 수신부, 표시부, 제어부 및 기억부로 이루어진 군으로부터 선택되는 부를 포함하는, 액체 처리 시스템.

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