WO2014002953A1

WO2014002953A1 - 容器把持装置

Info

Publication number: WO2014002953A1
Application number: PCT/JP2013/067260
Authority: WO
Inventors: 笹原　潤; 陽介村瀬
Original assignee: 協和メデックス株式会社
Priority date: 2012-06-25
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2014-01-03
Also published as: JP6170917B2; JPWO2014002953A1

Abstract

　対向配置され、本体フレーム（７８）に設けられた軸部に回動可能に取り付けられた把持アーム（８４）と、前記把持アーム（８４）の一端部にそれぞれ回動可能に連結された連結部材（９０）と、前記連結部材（９０）が回動可能に連結され、直動することで該連結部材を押し広げ又は引き戻して前記軸部周りに前記把持アームを回動させ、対向する前記把持アームの他端部同士を接近又は離間させる駆動手段（１１４）と、を有する容器把持装置。

Description

容器把持装置

　本発明は、容器把持装置に関する。

　免疫測定装置等の自動測定装置において、対向配置した把持アームで容器を把持して搬送する容器把持装置がある。この種の容器把持装置において、特開平３－２４５０５９号公報には、把持アームを連結する連結部材に２つの電磁ソレノイド（駆動手段）を接続し、この２つの電磁ソレノイドのうち一方の電磁ソレノイドを駆動させて把持アームを開き、他方の電磁ソレノイドを駆動させて容器を把持する容器把持装置が開示されている。

　しかしながら、容器を把持するために２つの電磁ソレノイドを連動して駆動させる必要があり、装置が大掛かりとなる。

　本発明は、上記事実を考慮し、簡易な機構で容器を把持できる容器把持装置を提供することを課題とする。

　本発明の第１態様の容器把持装置は、対向配置され、本体フレームに設けられた軸部に回動可能に取り付けられた把持アームと、前記把持アームの一端部にそれぞれ回動可能に連結された連結部材と、前記連結部材が回動可能に連結され、直動することで該連結部材を押し広げ又は引き戻して前記軸部周りに前記把持アームを回動させ、対向する前記把持アームの他端部同士を接近又は離間させる駆動手段と、を有する。

　本発明の第１態様の容器把持装置によれば、本体フレームに設けられた軸部には、把持アームが回動可能に取り付けられている。また、把持アームの一端部には、連結部材が回動可能に連結されており、連結部材は駆動手段に回動可能に連結されている。ここで、駆動手段を直動させて連結部材を押し広げ又は引き戻すことで、把持アームを軸部回りに回動させ、対向する把持アームの他端部同士を接近又は離間させる。これにより、駆動手段を直動させるだけの簡易な機構で、把持アームの他端部同士を接近させて容器を把持し、又は把持アームの他端部同士を離間させて容器を放すことができる。

　本発明の第２態様の容器把持装置は、第１態様の容器把持装置であって、前記連結部材は、支軸により前記駆動手段の直動部材へ回動可能に連結され、前記支軸は、前記本体フレームに設けられたガイド溝に沿って往復移動する。

　本発明の第２態様の容器把持装置によれば、駆動手段の直動部材に連結部材を回動可能に連結した支軸をガイド溝に沿って往復移動させることで、対向配置された把持アームが支軸を中心として左右に同じ角度で開閉する。これにより、把持アームの他端部が同時に容器へ接触して容器を把持するので、容器が傾くのを抑制できる。

　本発明の第３態様の容器把持装置は、第２態様の容器把持装置であって、前記連結部材を押し広げる方向へ前記支軸を付勢する付勢手段を有する。

　本発明の第３態様の容器把持装置によれば、駆動手段が直動部材へ駆動力を付与していない状態でも、付勢手段の付勢力で連結部材を押し広げて把持アームを回動させ、容器を把持した状態を維持できる。

　本発明の第４態様の容器把持装置は、第２態様又は第３態様の容器把持装置であって、前記直動部材には、２つのセンサの光信号をそれぞれ遮光可能な遮光板が設けられ、前記遮光板は、前記直動部材の直動動作により、両方のセンサの光信号を遮光する位置、両方のセンサの光信号を透過させる位置、及び一方のセンサの光信号を透過させ、他方のセンサの光信号を遮光する位置に移動可能に設けられている。

　本発明の第４態様の容器把持装置によれば、２つのセンサの光信号をそれぞれ遮光可能な遮光板が直動部材に設けられており、直動部材の３つの位置を検出できる。このため、把持アームが閉じた状態、把持アームが開いた状態、把持アームが容器を把持した状態を検知できる。

　本発明の第５態様の容器把持装置は、第１態様から第４態様の何れか１つの態様の容器把持装置であって、前記把持アームの他端部には、容器の鍔を吊持する爪部が形成されており、前記本体フレームには、対向する前記把持アームの間に位置して前記爪部に該容器の鍔が吊持されているときに、該容器の鍔を押さえる押さえ板が形成されている。

　本発明の第５態様の容器把持装置によれば、把持アームの他端部に形成された爪部が容器の鍔を吊持するので、把持アームの把持力が弱くても容器を落とすことがない。また、本体フレームには、容器の鍔を押さえる押さえ板が形成されている。これにより、爪部と押さえ板とで容器の鍔が挟まれ、安定して容器を把持できる。

　本発明の第６態様の容器把持装置は、第５態様の容器把持装置であって、前記爪部には、容器の外周面に倣って湾曲した湾曲面が形成されている。

　本発明の第６態様の容器把持装置によれば、容器の外周面に湾曲面を当接させて、面接触した状態で容器を把持できる。

　本発明は、上記の構成としたので、簡易な機構で容器を把持できる。

第１実施形態に係るセルハンドを備えた免疫測定装置の基本構成を示す上面図である。第１実施形態に係るセルハンドを示す斜視図である。第１実施形態に係るセルハンドを示す正面図である。第１実施形態に係るセルハンドのジョイント部材を示す分解斜視図である。第１実施形態に係るセルハンドに設けられた遮光板及びセンサを示す要部拡大斜視図である。第１実施形態に係る把持アームが開いた状態の遮光片とセンサとの位置関係を示す模式図である。第１実施形態に係る把持アームがセルを把持した状態の遮光片とセンサとの位置関係を示す模式図である。第１実施形態に係る把持アームが閉じた状態の遮光片とセンサとの位置関係を示す模式図である。第１実施形態に係るセルハンドが開いている状態を示す正面図である。第１実施形態に係るセルハンドが容器を把持している状態を示す正面図である。第１実施形態に係るセルハンドが閉じている状態を示す正面図である。第２実施形態に係るセルハンドを示す斜視図である。

（第１実施形態）
＜全体構成＞
　図を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る容器把持装置としてのセルハンド５２、７２、７４を有する免疫測定装置２００について説明する。図１に示すように、免疫測定装置２００は主として、セル供給ユニット１４、試薬保管ユニット１２、反応テーブル１８、検体テーブル２０、ＢＦユニット２２、及び測定ユニット２４を含んで構成されている。なお、以下の説明において、便宜上、検体テーブル２０側を装置手前側として説明する。

　免疫測定装置２００の左奥に配置されたセル供給ユニット１４は、空のセル２０２（反応容器）を所定の位置へ搬送し、一列に整列させるユニットである。セル供給ユニット１４は、セルタンク３０、レール３２、及びセル送り機構３４を含んで構成されている。セル供給ユニット１４の手前には、ターンテーブル３６を備えた撹拌装置１６を収容した試薬保管ユニット１２が配置されている。ターンテーブル３６にセットされたカセット１０の一部には、免疫測定に必要な試薬が収容された複数の試薬容器２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃが保持されている。また、試薬保管ユニット１２は、冷却手段（不図示）によって一定の温度に冷却されている。

　試薬保管ユニット１２の右側には、反応テーブル１８が配置されている。反応テーブル１８は、免疫測定装置２００の中央部よりやや左側に位置しており、ヒータ（不図示）を備えている。また、反応テーブル１８の外周部には、セル２０２を保持する凹部３８が反応テーブル１８の全周に亘って形成されている。本実施形態では、一例として、反応テーブル１８の周方向に等間隔で６０個の凹部３８が形成されている。また、ヒータ（不図示）により、凹部３８に保持されたセル２０２が温められ、セル２０２内の試薬を活性化させることができる。

　反応テーブル１８の手前には、検体テーブル２０が配置されている。検体テーブル２０には、検体を収容した複数の試験管４０が保持されている。また、反応テーブル１８の右側には、セルハンド７２を挟んでＢＦユニット２２が配置されている。ＢＦユニット２２は、セル２０２を回転搬送するＢＦテーブル４２と、ＢＦテーブル４２にセットされたセル２０２の試薬のＢ／Ｆ分離を行うＢＦノズルユニット４４とを含んで構成されている。なお、本実施形態では、装置の奥側と手前側の２箇所にＢＦユニット２２が配置されているが、１箇所だけに配置してもよい。

　ＢＦユニット２２の右側には、セルハンド７４を挟んで測定ユニット２４が配置されている。測定ユニット２４は、セル２０２内の試薬を撹拌する撹拌部４６と、光量を測定する測定室４８とを含んで構成されている。

　免疫測定装置２００には、上記の他に、セル２０２を反応テーブル１８へ移動させるセルハンド５２、試薬を吸引吐出する試薬分注ノズル５４及び試薬分注ノズル６８が配置されている。また、検体を吸引吐出する検体分注ノズル６０が配置されている。さらに、セルハンド５２、７２、７４はそれぞれ、回動機構５３のアーム５３Ａに取り付けられており、試薬分注ノズル５４、６８、及び検体分注ノズル６０はそれぞれ、回動機構５５のアーム５５Ａに取り付けられている。さらに、免疫測定装置２００を構成するユニット、セルハンド、及びノズル等は、制御部（不図示）に接続されており、制御部からの信号により動作する。

＜免疫測定法＞
　次に、免疫測定装置２００を用いた免疫測定法の一例を説明する。なお、本実施態様では、不溶性担体粒子含有試薬としてストレプトアビジン結合磁性担体粒子含有試薬を用いているが、これに限らず、他の磁性担体粒子を含有する試薬を用いてもよい。また、磁石を用いずにＢ／Ｆ分離を行う場合は、磁性を有しない不溶性担体粒子、例えば、ラテックス等を用いることができる。本実施態様では、一次抗体含有試薬としてビオチン化一次抗体含有試薬を用いているが、これに限らず、不溶性担体粒子含有試薬の種類に応じて適宜選択される抗体を含有する試薬を用いることができる。本実施態様では、標識化二次抗体含有試薬として、アルカリホスファターゼ標識二次抗体含有試薬を用いているが、これに限らず、測定対象物質の種類に応じて適宜選択される標識物質で標識された抗体を含有する試薬を用いることができる。本実施態様においては、免疫測定法として、サンドイッチ法に基づく化学発光免疫測定法を用いているが、これに限らず、他の免疫測定法を用いてもよい。

　初めに、セル供給ユニット１４のセルタンク３０内に使用者が未使用のセル２０２を複数投入する。なお、本実施形態で用いるセル２０２（キュベットともいう）は、一端部が開口したプラスチック製の有底円筒体であり、開口部に鍔が形成された反応容器である。

　セルタンク３０へ投入されたセル２０２は、エレベータ（不図示）により１個ずつセルタンク３０の上方へ持ち上げられ、その後、傾いた２本の棒で構成されたレール３２を滑ってセル送り機構３４へ搬送される。

　セル送り機構３４へ搬送されたセル２０２は、セル送り機構３４の整列板５０が開閉することによりレール３２の終端部３２Ａへ１つずつ送り込まれる。なお、セル送り機構３４を設けずに、セルタンク３０からレール３２の終端部３２Ａまでセル２０２を滑らせてもよい。

　レール３２の終端部３２Ａに到達したセル２０２は、セルハンド５２に把持され、回動機構５３の回動軸５３Ｂ回りに回動して反応テーブル１８の凹部３８へセットされる。その後、反応テーブル１８の回転により、試薬分注ノズル５４の直下へ搬送される。ここで、試薬分注ノズル５４が回動機構５５により回動軸５５Ｂ周りに回動し、ターンテーブル３６にセットされたカセット１０に保持された試薬容器２６Ａからストレプトアビジン結合磁性担体粒子含有試薬を吸引してセル２０２へ吐出する。

　次に、別の試薬容器２６Ｂからビオチン化一次抗体含有試薬を吸引してセル２０２へ吐出する。ここで、ストレプトアビジン結合磁性担体粒子含有試薬を吐出した試薬分注ノズル５４は、分注ノズル洗浄槽５８で一旦洗浄され、その後、ビオチン化一次抗体含有試薬の吸引が行われる。これにより、試薬の混入を防止できる。

　ストレプトアビジン結合磁性担体粒子含有試薬とビオチン化一次抗体含有試薬とが吐出されたセル２０２は、反応テーブル１８の回転により、検体分注ノズル６０の近傍へ搬送されながら、反応テーブル１８に設けられたヒータにより所定の温度（本実施形態では一例として３７℃）で温められ、磁性担体粒子に結合されたストレプトアビジンとビオチン化抗体との反応が促進される。

　セル２０２が検体分注ノズル６０の近傍へ搬送されると、検体分注ノズル６０は、回動機構５５の回動軸５５Ｂ回りに回動し、検体テーブル２０にセットされた試験管４０から検体を吸引して、ストレプトアビジン結合磁性担体粒子含有試薬とビオチン化一次抗体含有試薬とが吐出されたセルへ吐出する。また、測定において希釈液を用いる場合には、検体分注ノズル６０は、回動軸５５Ｂ回りに回転し、希釈液容器６４から希釈液を吸引する。次いで、検体テーブル２０にセットされた試験管４０から検体を吸引して、検体と希釈液の混合物を、ストレプトアビジン結合磁性担体粒子含有試薬とビオチン化一次抗体含有試薬とが吐出されたセルへ吐出する。その後、検体又は検体と希釈液の混合物をセルへ吐出した検体分注ノズル６０は、検体ノズル洗浄槽６２で洗浄される。これにより、検体分注ノズル６０における検体による汚染が防止される。

　検体、又は、検体と希釈液とが吐出されたセル２０２は、反応テーブル１８の外周に沿って設けられた撹拌機構６６の位置まで搬送され、撹拌機構６６によりセル２０２内の試薬、検体、及び希釈液が非接触で撹拌される。撹拌は、セル２０２の底部を円錐振り子の軌道で回転させて行われるが、これに限らず、セル２０２を掴んで遥動してもよい。また、非接触での撹拌に限らず、撹拌棒をセル２０２へ入れて直接撹拌してもよい。この場合、コンタミネーションを防止するため、撹拌終了後に撹拌棒を洗浄する必要がある。

　以上により、検体中の測定対象物質が一次抗体に結合され、磁性担体粒子上に、一次抗体、及び測定対象物質の複合体が形成される。次に、試薬分注ノズル６８が回動機構５５の回動軸５５Ｂ回りに回動し、試薬保管ユニット１２のカセット１０の所定の位置に保持された試薬容器２６Ｃからアルカリホスファターゼ標識二次抗体を吸引し、セル２０２へ吐出する。試薬分注ノズル６８は、アルカリホスファターゼ標識二次抗体を吐出した後、分注ノズル洗浄槽７０に移動して洗浄が行われる。

　アルカリホスファターゼ標識二次抗体が吐出されたセル２０２内の試薬類は、撹拌機構６６により撹拌され、アルカリホスファターゼ標識二次抗体と検体中の測定対象物質との反応が促進される。これにより、磁性担体粒子上に、一次抗体、測定対象物質、及びアルカリホスファターゼ標識二次抗体からなる複合体（免疫複合体）が形成される。

　次に、セル２０２は、反応テーブル１８の回転によりセルハンド７２の近傍へ搬送され、セルハンド７２に掴まれ、回動機構５３の回動軸５３Ｂ回りに回動して一方のＢＦユニット２２へ搬送される。ＢＦユニット２２に搬送されたセル２０２は、ＢＦテーブル４２の外周部に設けられた凹部４２Ａへセットされる。ここで、ＢＦテーブル４２の内部には、セル２０２の外周面を取り囲んでネオジム磁石（不図示）が設けられており、凹部３８へセットされたセル２０２内の磁性担体粒子を集磁する。

　次に、ＢＦノズルユニット４４が凹部４２Ａにセットされたセル２０２の上方へ移動する。そして、ＢＦノズルユニット４４を構成する４本のＢＦノズル４４Ａが、それぞれの凹部４２Ａにセットされたセル２０２に対して、未反応の試薬類の吸引と洗浄液の吐出を行う。このとき、ネオジム磁石に集磁されている磁性担体粒子、及び磁性担体粒子と結合した免疫複合体は、ＢＦノズル４４Ａに吸引されず、セル２０２内に残留する。

　一方、磁性担体粒子と結合しなかった試薬類は、ＢＦノズル４４Ａに吸引されて、セル２０２から除去される。以上のようにして、磁性担体粒子と結合した物質（Ｂｉｎｄ）と、結合しなかった物質（Ｆｒｅｅ）が分離（Ｂ／Ｆ分離）され、セル２０２内に免疫複合体だけを残す。なお、本実施形態では、Ｂ／Ｆ分離を繰り返し行い、磁性担体粒子と結合しなかった試薬類を確実に取り除くようにしている。

　Ｂ／Ｆ分離が行われたセル２０２は、セルハンド７４に掴まれ、回動機構５３の回動軸５３Ｂ回りに回動して測定ユニット２４の撹拌部４６へ搬送される。このとき、セルハンド７４に設けられたチューブ（不図示）から検出試薬（発光基質試薬）がセル２０２へ吐出される。撹拌部４６では、免疫複合体と、発光基質試薬とが撹拌され、免疫複合体中のアルカリホスファターゼが発光基質試薬と反応して発光する。

　次に、セル２０２は、セルハンド７４に掴まれ、回動機構５３の回動軸５３Ｂ回りに回動して測定室４８内へ搬送される。測定室４８は、完全に閉塞されて光が入らない空間となっており、測定室４８内では、免疫複合体中のアルカリホスファターゼと発光基質試薬との反応により生成した光の発光量が測定される。この測定された発光量から検体中の測定対象物質の濃度を決定する。測定が終わったセル２０２は、セルハンド７４に掴まれ、廃棄管７６へ廃棄される。制御部は、検体中の測定対象物質の濃度をデータとして蓄積し、また、測定結果をモニタ（不図示）等に表示させる。

＜セルハンドの構成＞
　次に、本実施形態に係るセルハンド５２、７２、７４の構成を説明する。なお、以下の説明では、セルハンド５２の構成について説明するが、セルハンド７２、７４も同様の構成である。図２、及び図３に示すように、セルハンド５２は、平板状の本体フレーム７８を有している。本体フレーム７８の上端面には、ボルト孔７８Ａが形成されており、ボルト孔７８Ａにボルト（不図示）が捩じ込まれてセルハンド５２が回動機構５３のアーム５３Ａへ取り付けられる。

　本体フレーム７８の表面の下端部には、２つの円柱体８０が本体フレーム７８から突出して形成されている。この円柱体８０の中心部には、円柱体８０より小径の軸部８２が突設されている。軸部８２にはそれぞれ把持アーム８４が回動可能に取り付けられており、軸部８２の先端部の雄ネジ部には２つのナット８３が取り付けられ、把持アーム８４の抜出しを防止している。

　把持アーム８４は、対向配置された細長の板材であり、把持アーム８４の長さ方向の中心部よりやや上方に軸部８２が挿通されている。また、把持アーム８４の下部は、把持アーム８４の上部より肉薄に形成されており、把持アーム８４の下端部には、把持アーム８４の対向する面を切り欠いて切り欠き部８４Ａが形成されている。さらに、切り欠き部８４Ａの下端部から対向する把持アーム８４へ向けて、爪部８４Ｂが突設されており、爪部８４Ｂでセル２０２の鍔２０２Ａを吊持できるようになっている。

　図２に示すように、爪部８４Ｂの対向する面は、セル２０２の外周面に倣って水平方向に湾曲した湾曲面８４Ｃとなっている。湾曲面８４Ｃは、把持アーム８４がセル２０２を把持している状態で、セル２０２の外周面に面接触する（図８参照）。

　図３に示すように、対向する把持アーム８４の間には、平板状の押さえ板８６が本体フレーム７８に取り付けられている。押さえ板８６は、把持アーム８４の上部から切り欠き部８４Ａまで垂直に延びている。また、把持アーム８４がセル２０２を把持して爪部８４Ｂがセル２０２の鍔２０２Ａを吊持している状態で、押さえ板８６がセル２０２の鍔２０２Ａを押さえる（図８参照）。

　一方の把持アーム８４の上端部の表面側には段差面が形成され、この段差面にピン８８が突設されている。他方の把持アーム８４の上端部の裏面側には、同様の段差部が形成され、この段差部にピン８８が突設されている。また、それぞれのピン８８には連結部材９０の一端部が挿通され、把持アーム８４に回動可能に連結されている。連結部材９０は、肉薄で細長の板材であり、図４に示すように、連結部材９０の他端部同士が支軸９２に挿通され、ジョイント部材９４と回動可能に連結されている。このように、把持アーム８４の上端部の表面と裏面にそれぞれ段差面を形成することで、連結部材９０が傾かずに連結される。

　ジョイント部材９４は、後述するソレノイド１１４を構成する直動部材としての駆動軸１１４Ｂの下部に連結されたブロック体であり、ジョイント部材９４の下端部には、連結部材９０を挟んで互いに平行な２つの支持片９４Ａが下方に延びている。支持片９４Ａにはそれぞれ、挿通孔９４Ｂが形成されており、この挿通孔９４Ｂへ支軸９２が挿通されている。

　ジョイント部材９４の表面側には、ガイド溝９８Ａが形成されたガイド板９８が設けられており、このガイド溝９８Ａに支軸９２の一端部が挿入される。また、ジョイント部材９４の裏面側には、ガイド溝９６Ａが形成されたガイドブロック９６が設けられており、ガイド溝９６Ａへ支軸９２の他端部が挿入される。これにより、支軸９２がガイド溝９８Ａ、９６Ａに沿って上下に往復移動可能となっている。

　ガイド板９８及びガイドブロック９６には、貫通孔９８Ｂ、９６Ｂが形成されており、この貫通孔９８Ｂ、９８Ｂにボルト９９が挿通され、ガイド板９８及びガイドブロック９６を本体フレーム７８へ取り付けている。このとき、ガイド板９８とガイドブロック９６は、ボルト９９へ挿通された円筒体１００により間隔を開けて本体フレーム７８に取り付けられている（図２参照）。また、ガイド板９８には、ガイド溝９８Ａの上方に後述する引張りバネ１２２が取り付けられる貫通孔９８Ｃが形成されている。

　ジョイント部材９４の両側壁には、ボルト孔９４Ｃが形成されており、ボルト孔９４Ｃにボルトが捩じ込まれて遮光板１０２と遮光板１０４が取り付けられている。遮光板１０２と遮光板１０４は、上面視で略Ｕ字形状に形成された板材である。また、遮光板１０２は、Ｌ字形状の取付部１０２Ａと、取付部１０２Ａの一端から延出したＬ字形状の遮光片１０２Ｂとを含んで構成されている。遮光板１０４は、取付部１０２Ａより縦長でＬ字形状の取付部１０４Ａと、取付部１０４Ａの一端から延出し、遮光片１０２Ｂより高さが低いＬ字形状の遮光片１０４Ｂとを含んで構成されている（図３参照）。また、取付部１０２Ａ、１０４Ａには、下端部から上方へ延びて、ボルトが挿通されるスリット溝１０２Ｃ、１０４Ｃが形成されている。

　ここで、正面から向かって右側の遮光板１０２は、遮光片１０２Ｂの先端が表面側に向くように取り付けられている。また、向かって左側の遮光板１０４は、反転させて遮光片１０４Ｂの先端が裏面側に向くように取り付けられている。なお、遮光板１０２を取り付ける高さは、ボルトを緩めてスリット溝１０２Ｃをスライドさせることで調整できる。また、遮光板１０４を取り付ける高さは、スリット溝１０４Ｃをスライドさせることで調整できる。このため、同形状の遮光板１０２及び遮光板１０４を用いて取り付ける高さを変えてもよい。

　図２に示すように、ジョイント部材９４の表面側には、センサ保持基板１０６が設けられている。センサ保持基板１０６は、矩形の板材であり、２つのボルト１０８により本体フレーム７８へ取り付けられている。また、センサ保持基板１０６の裏面には、図５に示すように、遮光片１０２Ｂを跨いでセンサ１１０が設けられている。さらに、本体フレーム７８の表面には、遮光片１０４Ｂを跨いでセンサ１１２が設けられている。

　センサ１１０及びセンサ１１２は、発光部と受光部の一端側を連結している。ここで、発光部から受光部へ向けて射出された信号光が遮光片１０２Ｂ及び遮光片１０４Ｂにより遮光されることで、センサ１１０及びセンサ１１２が遮光片１０２Ｂ及び遮光片１０４Ｂの位置を検知する。本実施形態では、センサとして光電センサを用いているが、遮光片１０２Ｂ及び遮光片１０４Ｂの位置を検知可能なセンサであれば、いかなるセンサを用いてもよく、例えば、反射光を検知するファイバーセンサを用いてもよい。

　図４に示すように、ジョイント部材９４の上端部には、上方に延びる連結片９４Ｄが形成されている。この連結片９４Ｄには、駆動手段としてのソレノイド１１４の駆動軸１１４Ｂの下端部が連結片９４Ｄを挟んで螺子止めされている。図３に示すように、駆動軸１１４Ｂは、ソレノイド１１４の本体部１１４Ａから下方へ突出して直動する略円柱形状の部材であり、駆動軸１１４Ｂにはストッパ部材１１６が挿通されている。ストッパ部材１１６は、肉厚の板材であり、ストッパ部材１１６の側面からボルト１１８を捩じ込んで駆動軸１１４Ｂとストッパ部材１１６とが連結されている。

　ストッパ部材１１６の正面には、ボルト１２０が捩じ込まれており、このボルト１２０に付勢手段としての引張りバネ１２２の一端部が取り付けられている。引張りバネ１２２の他端部は、下方へ延びてガイド板９８の貫通孔９８Ｃに引っ掛けられている。これにより、駆動軸１１４Ｂは、引張りバネ１２２の付勢力により下方へ付勢されている。

　駆動軸１１４Ｂの上端部は、本体フレーム７８の上部に取り付けられたブラケット１２４を貫通してソレノイド１１４の本体部１１４Ａへ接続されている。本体部１１４Ａは、内部にコイルを備えた円柱状の部材であり、ブラケット１２４の上面に支持されている。ここで、ソレノイド１１４は、プル型のソレノイド１１４であり、電流を流すと、引張りバネ１２２の付勢力に抗って駆動軸１１４Ｂを上方へ引き込む。

　なお、本実施形態では、ソレノイド１１４の駆動軸１１４Ｂを引き下げるのに引張りバネ１２２を用いたが、これに限らず、ソレノイド１１４へ逆向きの電流を流して駆動軸１１４Ｂを押し下げてもよい。また、ソレノイド１１４に限らず、他のアクチュエータを用いてもよく、例えば、駆動軸を上下に移動可能なエアシリンダや、モータ等を駆動手段としてもよい。

＜動作説明＞
　次に、本実施形態に係るセルハンド５２の動作を説明する。以下の説明では、セルハンド５２の動作についてのみ説明するが、セルハンド７２、７４についても同様である。図１に示すように、レール３２に配列されたセル２０２がセル送り機構３４により終端部３２Ａへ送り込まれると、セルハンド５２を有する回動機構５３が回動して、セルハンド５２を終端部３２Ａの上方へ移動させる。

　このとき、セルハンド５２のソレノイド１１４には電流が流されていないので、把持アーム８４は図３及び図９に示す状態となっている。すなわち、駆動軸１１４Ｂが引張りバネ１２２の付勢力で下方へ引き下げられ、支軸９２がガイド溝９８Ａ、及びガイド溝９６Ａの下端部に位置した状態となっている。また、図６Ｃに示すように、遮光片１０２Ｂ及び遮光片１０４Ｂは、センサ１１０及び１１２の発光部から射出される信号光の光軸Ｌより下方に位置している。このため、両方のセンサ１１０、１１２の信号光が透過した状態となっている。

　この状態で、ソレノイド１１４に電流が流されると、図７に示すように、駆動軸１１４Ｂが引張りバネ１２２の付勢力に抗って引き上げられ、ストッパ部材１１６がブラケット１２４の下面に設けられたワッシャ１２５へ当接するまで上方へ移動する。これに伴い、駆動軸１１４Ｂに連結されたジョイント部材９４が上方に移動し、ジョイント部材９４に連結された支軸９２は、ガイド溝９８Ａ（９６Ａ）に沿って上方へ移動して連結部材９０を引き戻す。これにより、把持アーム８４が軸部８２周りに回動して把持アーム８４の他端部同士を離間させる。

　ここで、ジョイント部材９４に設けられた遮光板１０２及び遮光板１０４は、図６Ａに示す位置まで移動する。すなわち、遮光片１０２Ｂは、センサ１１０の信号光の光軸Ｌを遮る高さに位置しており、遮光片１０４Ｂは、センサ１１２の光信号の光軸Ｌより上方に位置している。このため、一方のセンサ１１０だけが遮光された状態となる。

　次に、回動機構５３がセルハンド５２を下降させ、押さえ板８６の下端部をセル２０２の鍔２０２Ａに当接させてセル２０２を押さえ付ける。そして、ソレノイド１１４への電流が遮断され、駆動軸１１４Ｂを上方へ引き上げる力が解除される。すると、図８に示すように、駆動軸１１４Ｂは、引張りバネ１２２の付勢力で下方へ引き下げられ、ジョイント部材９４に連結された支軸９２は、ガイド溝９８Ａ（９６Ａ）に沿って下方へ移動して連結部材９０を押し広げる。これにより、把持アーム８４が軸部８２周りに回動して把持アーム８４の他端部同士を接近させて爪部８４Ｂを閉じる。

　爪部８４Ｂが閉じると、爪部８４Ｂの湾曲面８４Ｃ（図２参照）がセル２０２の外周面に面接触してセル２０２を把持する。このとき、セル２０２は、爪部８４Ｂの上面と押さえ板８６とで挟まれて把持される。

　ここで、ジョイント部材９４に設けられた遮光板１０２及び遮光板１０４は、図６Ｂに示す位置まで移動する。すなわち、遮光片１０２Ｂは、センサ１１０の信号光の光軸Ｌを遮る高さに位置しており、遮光片１０４Ｂについても、センサ１１２の信号光の光軸Ｌを遮る高さに位置している。これにより、両方のセンサ１１０、１１２が遮光された状態となる。

　次に、回動機構５３がセルハンド５２を上昇させ、回動軸５３Ｂ周りに回動して反応テーブル１８へセルハンド５２を移動させる（図１参照）。そして、回動機構５３がセルハンド５２を下降させる。また、セルハンド５２のソレノイド１１４には電流が流される。これにより、先程と同様に爪部８４Ｂが開かれ、セル２０２が反応テーブル１８の凹部３８へセットされる。

＜作用＞
　次に、本実施形態に係るセルハンド５２の作用について説明する。本実施形態に係るセルハンド５２は、駆動軸１１４Ｂを上下に移動させることで、連結部材９０を押し広げ、又は引き戻して把持アーム８４を回動させる。これにより、簡易な機構でセル２０２を把持し、又は放すことできる。

　また、支軸９２をガイド溝９８Ａ及びガイド溝９６Ａに沿って上下に移動させる構成なので、支軸９２が左右に振れることがなく、連結部材９０の回動する角度を左右で均一にできる。これにより、セル２０２を把持する際に、一方の爪部８４Ｂだけがセル２０２に接触してセル２０２を傾ける不具合を抑制できる。

　さらに、爪部８４Ｂには、セル２０２の外周面に倣って湾曲した湾曲面８４Ｃが形成されているので、セル２０２の外周面に湾曲面８４Ｃが面接触して確実にセル２０２を保持できる。また、爪部８４Ｂでセル２０２を吊持し、押さえ板８６がセル２０２の鍔２０２Ａを押さえて保持するため、搬送中にセル２０２が落下するのを抑制できる。

　また、ジョイント部材９４の両側壁に形成された遮光板１０２及び遮光板１０４がセンサ１１０、１１２の信号光を遮ることで、センサ１１０及びセンサ１１２が遮光された状態と、センサ１１０及びセンサ１１２が透過した状態と、一方のセンサ１１０（１１２）が遮光された状態の少なくとも３つの状態を検知できる。これにより、例えば、図９に示すように、レール３２の終端部３２Ａにセル２０２がセットされていない状態で、把持アーム８４が閉じられた場合、遮光片１０２Ｂ、１０４Ｂは図６Ｃの位置に移動する。これにより、センサ１１０及びセンサ１１２がセル２０２を把持していないことを検知して、直ちに装置を一時停止状態にできる。

（第２実施形態）
　次に、第２実施形態に係るセルハンド１５０について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。図１０に示すように、本実施形態に係るセルハンド１５０は、回動機構１５２のアーム１５２Ａの上面に支持されておりセルハンド１５０の把持アーム１５８は、水平方向に延びている。

　回動機構１５２のアーム１５２Ａは、回動軸１５２Ｂに回動可能に取り付けられており、アーム１５２Ａとセルハンド１５０の本体フレーム１５６とが２本のシャフト１５４で連結されている。シャフト１５４は、アーム１５２Ａに内蔵された駆動手段を駆動させることにより、アーム１５２Ａから押し出され、又はアーム１５２Ａへ引き込まれる構成となっている。なお、駆動手段としては、ソレノイドや、エアシリンダ等が用いられる。

　セルハンド１５０の把持アーム１５８の間には、押さえ板が形成されておらず、また、把持アーム１５８の先端部には、セル２０２の外周面に倣って凹ませた凹部１５８Ａが形成されている。その他の構成は第１実施形態と同様である。

　本実施形態に係るセルハンド１５０でセル２０２を把持する場合、ソレノイド１１４に電流を流して駆動軸１１４Ｂを本体部１１４Ａ側へ引き込み、連結部材９０を回動させて把持アーム１５８の先端部を開いた状態にする。次に、アーム１５２Ａに内蔵された駆動手段がシャフト１５４を押し出し、把持アーム１５８がセル２０２の上方に到達するまでセルハンド１５０を水平移動させる。

　把持アーム１５８がセル２０２の上方へ到達すると、昇降装置（不図示）によりセルハンド１５０を下降させる。そして、ソレノイド１１４の電流を遮断し、引張りバネ１２２の付勢力で駆動軸１１４Ｂを図中左側へ水平移動させる。これにより、連結部材９０が回動して、把持アーム１５８を閉じる。このとき、凹部１５８Ａがセル２０２の外周面に面接触して、把持アーム１５８でセル２０２を把持する。以上のように、本実施形態に係るセルハンド１５０は、水平に設けられているので、第１実施形態と比べて、装置全体の高さを低く設計できる。

　以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、実施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、遮光板、及びセンサの数を増やして、把持アームの角度を細かく検出できるようにしてもよい。

５２　　　　セルハンド
７８　　　　本体フレーム
８２　　　　軸部
８４　　　　把持アーム
８４Ｂ　　　爪部
８４Ｃ　　　湾曲面
８６　　　　押さえ板
９０　　　　連結部材
９２　　　　支軸
９８Ａ　　　ガイド溝
９６Ａ　　　ガイド溝
１０２　　　遮光板
１０４　　　遮光板
１１０　　　センサ
１１２　　　センサ
１１４　　　ソレノイド（駆動手段）
１１４Ｂ　　駆動軸（直動部材）
１２２　　　引張りバネ（付勢手段）
１５０　　　セルハンド
１５６　　　本体フレーム
１５８　　　把持アーム
２０２　　　セル（容器）
２０２Ａ　　鍔

Claims

　対向配置され、本体フレームに設けられた軸部に回動可能に取り付けられた把持アームと、
　前記把持アームの一端部にそれぞれ回動可能に連結された連結部材と、
　前記連結部材が回動可能に連結され、直動することで該連結部材を押し広げ又は引き戻して前記軸部周りに前記把持アームを回動させ、対向する前記把持アームの他端部同士を接近又は離間させる駆動手段と、
　を有する容器把持装置。
　前記連結部材は、支軸により前記駆動手段の直動部材へ回動可能に連結され、
　前記支軸は、前記本体フレームに設けられたガイド溝に沿って往復移動する請求項１に記載の容器把持装置。
　前記連結部材を押し広げる方向へ前記支軸を付勢する付勢手段を有する請求項２に記載の容器把持装置。
　前記直動部材には、２つのセンサの光信号をそれぞれ遮光可能な遮光板が設けられ、前記遮光板は、前記直動部材の直動動作により、両方のセンサの光信号を遮光する位置、両方のセンサの光信号を透過させる位置、及び一方のセンサの光信号を透過させ、他方のセンサの光信号を遮光する位置に移動可能に設けられた請求項２又は３に記載の容器把持装置。
　前記把持アームの他端部には、容器の鍔を吊持する爪部が形成されており、
　前記本体フレームには、対向する前記把持アームの間に位置して前記爪部に該容器の鍔が吊持されているときに、該容器の鍔を押さえる押さえ板が形成されている請求項１～４の何れか１項に記載の容器把持装置。
　前記爪部には、容器の外周面に倣って湾曲した湾曲面が形成されている請求項５に記載の容器把持装置。