WO2021245990A1 - 搬送装置、および分析システム - Google Patents

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magnetic
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武司 玉腰
悟 金子
啓之 小林
康明 青山
遼佑 星
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株式会社日立ハイテク
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Definitions

  • the present invention relates to a transport device and an analysis system.
  • Patent Document 1 describes, as an example of a laboratory sample delivery system having high transport performance, "a laboratory sample delivery system is several container carriers, each of which is at least one magnetically active device, preferably at least one.
  • a container carrier equipped with two permanent magnets and adapted to carry a sample container, a transport plane adapted to carry the container carrier, and several electromagnetic actuators stationary and placed below the transport plane. It is provided with an electromagnetic actuator adapted to move the container carrier on the transport plane by applying a magnetic force to the container carrier.
  • sample analysis system for clinical tests, for example, biological samples (samples) such as blood, plasma, serum, urine, and other body fluids (hereinafter referred to as “samples") are tested for the analysis items instructed. Run.
  • samples biological samples
  • devices having a plurality of functions are connected to automatically execute the processing of each process.
  • an analysis unit that executes multiple analyzes such as biochemistry and immunity
  • pretreatment process pretreatment process
  • Patent Document 1 As such a background technology in this technical field, there is a technology described in Patent Document 1.
  • the sample analysis system requires a plurality of container carrier detection devices for detecting the position of the magnetically active device provided in the sample transport carrier. Further, since these container carrier detection devices need to be arranged on the transfer surface side, a dedicated printed circuit board is required. Therefore, there is a problem that the equipment becomes complicated and the cost increases.
  • the present invention provides a transport device capable of sensitively detecting the position of a sample transport carrier without using a container carrier detection device, and an analysis system including the transport device.
  • the present invention includes a plurality of means for solving the above problems, and one example thereof is a transport device for transporting a transport container provided with a magnetic material to a target position, the core, and the core.
  • a plurality of magnetic poles having a coil wound on the outer peripheral side, a drive unit that applies a voltage to each of the coils of the plurality of magnetic poles, a current detection unit that detects a current value flowing through the coil, and the current detection unit.
  • a fixed value pulse voltage is applied to each of the coils of the plurality of magnetic poles in a state where the calculation unit estimates the position of the transport container based on the current value detected by the unit and the magnetic material is not on the transport surface.
  • a storage unit for storing the current change amount for each magnetic pole when applied is provided, and the calculation unit stores the current change amount of the coil acquired when the position of the transport container is detected and the storage unit. It is characterized in that the position of the transport container is estimated based on the deviation from the current change amount of the corresponding coil in the absence of the magnetic material.
  • the position of the sample transport carrier can be detected with high sensitivity without using the container carrier detection device. Issues, configurations and effects other than those mentioned above will be clarified by the description of the following examples.
  • FIG. 1 shows the schematic structure of the transport device of Example 1 of this invention. It is a schematic diagram which shows an example of the specific structure of the current detection part of the transfer apparatus of Example 1.
  • FIG. It is a top view which shows the schematic structure example of the transport surface in which a magnetic pole is arranged in the transport device of Example 1.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the partial cross-sectional composition example of the transport device shown in FIG.
  • FIG. It is a figure which shows an example of the relationship between the voltage waveform applied to a specific magnetic pole, and the corresponding current waveform in the transport apparatus of Example 1.
  • FIG. It is a figure which shows an example of the relationship between the voltage waveform applied to the magnetic pole different from the magnetic pole of FIG.
  • FIG. 5 shows the corresponding current waveform in the transport device of Example 1.
  • FIG. It is a figure which shows the relationship when the distance from a specific magnetic pole is taken on the horizontal axis, and the amount of change of a current is taken on the vertical axis in the transport device of Example 1. It is a figure explaining the current waveform detected by the current detection unit when the same voltage waveform is applied to different magnetic poles. It is a figure explaining the current waveform detected by the current detection unit when the same voltage waveform is applied to different magnetic poles. It is a figure which shows the variation of the current change amount detected by the current detection unit when the same voltage waveform is applied to different magnetic poles.
  • FIG. 3 is a schematic configuration example of a transport surface of the transport device according to the third embodiment of the present invention, and is a top view showing a magnetic pole position on the outermost circumference of the transport surface.
  • FIG. 4 shows the schematic structure example of the analysis system of Example 4 of this invention. It is a block diagram which shows the control circuit configuration example of each transfer apparatus which constitutes the transfer path of the analysis system of Example 4.
  • Example 1 of the transport device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a transport device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 1 schematically shows an outline of a transfer device in which two adjacent magnetic poles 25 and a permanent magnet 10 operate relatively.
  • the transport device 1 of the present embodiment as shown in FIG. 1 is preferably used in an analysis system such as a sample analysis device that executes analysis of a sample and a sample pretreatment device that performs pretreatment necessary for this analysis. To.
  • the transport device 1 is a device for transporting a transport container 20 (see FIG. 4) provided with a permanent magnet (magnetic material) 10 to a target position, and a transport surface 15 (conveying surface 15 (see FIG. 4) on which the transport container 20 is transported is transported above the transport container 20. (See FIG. 3 and the like), a magnetic pole 25, a drive unit 50 for driving the transport container 20, a current detection unit 30, a calculation unit 40, and a power supply 55.
  • the permanent magnet 10 is provided in the transport container 20.
  • a permanent magnet such as neodymium or ferrite is used.
  • the permanent magnet 10 will be described in the first embodiment, other magnets or soft magnetic materials may be used instead of the permanent magnet 10. Further, the permanent magnet 10 and the soft magnetic material may be used in combination.
  • a transport surface 15 for supporting the permanent magnet 10 is provided between the magnetic pole 25 and the permanent magnet 10, and the permanent magnet 10 slides on the transport surface 15.
  • the transport device 1 is provided with at least two or more magnetic poles 25.
  • Each of the magnetic poles 25 has a core 22 made of a magnetic material and a coil 21 wound around the outer circumference of the core 22, one for each.
  • the columnar core 22 is arranged so as to face the permanent magnet 10 with the transport surface 15 interposed therebetween.
  • Such magnetic poles 25 are arranged in a plurality of rows and a plurality of columns to form a transport path.
  • These magnetic poles 25 may be provided with a magnetic material called a yoke, which connects the magnetic poles 25, on the surface opposite to the transport surface 15.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific configuration example for current detection.
  • the current detection unit 30 is a portion that detects the current flowing through the coil 21 provided between the coil 21 and the drive unit 50, and is, for example, a coil as shown in FIG. It is a resistor 31 for detecting the current flowing through 21.
  • the current detection unit 30 may be, for example, a current transformer or a Hall current sensor, but the current detection unit 30 is not limited thereto.
  • the drive unit 50 is connected to a DC power source 55 such as an alternating current or a battery, receives a current from the power source 55, and applies a voltage to each of the coils 21 of the magnetic pole 25 to move the transport container 20.
  • a DC power source 55 such as an alternating current or a battery
  • the calculation unit 40 calculates the relative positional relationship between the core 22 and the permanent magnet 10 based on the current value detected by the current detection unit 30, and calculates the position of the permanent magnet 10 in the transport device 1. Further, the calculation unit 40 uses the calculated position information of the permanent magnet 10 to determine the timing for supplying the current required for driving the permanent magnet 10 from the drive unit 50, and causes the appropriate coil 21 to supply the current. ..
  • the storage unit 45 is a storage medium that stores various parameters and setting values for controlling the operation of each device of the transport device 1, various computer programs for executing various display processes, and the like, and is a flash memory or the like. It is composed of a semiconductor memory, a magnetic disk such as an HDD, and the like.
  • the storage unit 45 of the present embodiment is, in particular, for each magnetic pole 25 when a fixed value pulse voltage is applied to each of the coils 21 of the plurality of magnetic poles 25 in a state where the permanent magnet 10 is not on the transport surface.
  • the amount of current change is memorized. The details will be described later.
  • the arithmetic unit 40 and the storage unit 45 may be implemented by software running on a general-purpose computer, or may be implemented by dedicated hardware or a combination of software and hardware.
  • FIG. 3 is a top view showing a schematic configuration example of a transport surface on which the magnetic poles 25 of the transport device 1 are arranged.
  • the magnetic poles 25 having 4 rows and 4 columns are arranged in a grid pattern to form a transport path.
  • the transport path is set to travel on the magnetic poles 25 arranged in a grid pattern.
  • the transport device 1 a voltage is applied to the coil 21 of the magnetic pole 25 to excite the magnetic pole 25 based on the target transport path.
  • the permanent magnet 10 arranged in the transport container 20 is provided with the permanent magnet 10 so as to slide above the plurality of magnetic poles 25 (between the magnetic poles 25 and the magnetic poles 25) and on the transport surface 15.
  • the transport container 20 can be transported in any desired direction.
  • the transport containers 20 on the magnetic poles 25 adjacent to the top, bottom, left, and right of the magnetic pole 25 are attracted. Therefore, as shown in FIG. 3, it is desirable that the transport path has a grid pattern of one-column skip and one-row skip. With such an arrangement, the magnetic pole 25 can be omitted in the region outside the transport path, and the component cost can be reduced or the weight can be reduced.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a partial cross-sectional configuration example of the transport device 1 shown in FIG.
  • the transport container 20 such as a sample holder is configured so that the holding portion of the sample container that holds the sample and the permanent magnet 10 are integrated.
  • the transport container 20 is arranged so as to face the magnetic pole 25 via the transport surface 15.
  • the transport device 1 requires relative position information between the permanent magnet 10 and the magnetic pole 25. This is to efficiently apply the electromagnetic force generated in the core 22 to the permanent magnet 10 by passing an electric current through the coil 21 of the magnetic pole 25, and to move the permanent magnet 10 in a target direction. ..
  • the permanent magnet 10 is above (immediately above) one of the two magnetic poles 25. Even if a voltage is applied to the coil 21a of the magnetic pole 25a directly below the permanent magnet 10, no thrust is generated in the permanent magnet 10 in the transport direction.
  • the magnitude of the magnetic field acting on the magnetic pole 25 on the side closer to the permanent magnet 10 and the magnetic pole 25 on the far side is different. That is, the magnitude of the magnetic field acting on the magnetic pole 25 changes depending on the relative position between the permanent magnet 10 and the magnetic pole 25.
  • the core 22 is made of a magnetic material, and the magnetic flux passing through the core 22 has the property that it becomes difficult to pass as the magnetic flux increases.
  • a magnetic flux magnetic field generated by the current is generated in the core 22. Therefore, the magnetic flux generated by the permanent magnet 10 and the magnetic flux generated by the current flowing through the coil 21 are generated in the core 22.
  • inductance when a current is passed through the coil 21, a magnetic field is generated around it, and the generated magnetic flux is proportional to the current value passed. This proportionality constant is called inductance. However, in a circuit having a magnetic material such as the core 22, the inductance changes due to the saturation characteristic of the core 22.
  • the inductance changes depending on the magnitude of the magnetic flux generated in the core 22. That is, the inductance of the coil 21 changes depending on the magnitude of the magnetic flux of the permanent magnet 10. This means that the inductance of the coil 21 changes depending on the position of the permanent magnet 10. That is, when there is a magnetic field from the permanent magnet 10, magnetic saturation occurs in the coil 21 and the magnetic permeability decreases, so that the current flowing through the coil 21 changes.
  • the inductance L can be calculated by detecting the current flowing through the coil 21 and the flow method thereof. That is, if the inductance L of the coil 21 that changes depending on the position of the permanent magnet 10 is detected, the position of the permanent magnet 10 that affects the inductance can be obtained.
  • the drive unit 50 is connected to the coil 21 of the magnetic poles 25, and a current detection unit 30 (for example, a resistor is arranged) for detecting the current value flowing through the coil 21 is provided. Then, a voltage is applied to the coil 21 by the drive unit 50, the current value generated by the voltage is detected by the current detection unit 30, and the value is read by the calculation unit 40.
  • a current detection unit 30 for example, a resistor is arranged
  • a voltage waveform applied to the coil 21 for detecting the position of the transport container in the transport device 1 and a current waveform corresponding to the voltage waveform will be described.
  • 5 and 6 are diagrams for explaining a voltage waveform applied to the coil by the transfer device 1 to detect the position of the transfer container 20 and a current waveform corresponding to the voltage waveform according to the basic principle.
  • the magnitude (V) and pulse width (T) of the voltage pulse 60 shown in FIGS. 5 and 6 are determined by how much voltage is applied to the magnetic pole 25. Then, when the permanent magnet 10 of the transport container 20 approaches the magnetic pole 25, the current waveform 70a changes to the current waveform 70b due to the magnetic saturation of the magnetic pole 25.
  • the transfer device 1 has a current detection unit 30 that detects a current, and can detect the position of the transfer container 20 based on the current value detected by the current detection unit 30 and measured by the calculation unit 40. can. That is, the position of the transport container 20 is detected by detecting the amount of change in the rising / falling current of the position detection pulse detected by the current detecting unit 30.
  • FIG. 7 is a graph in which the distance from the transport container 20 and the selected nearest magnetic pole 25 is on the horizontal axis, and the amount of current change is on the vertical axis. This makes it possible to know the distance from the selected magnetic pole 25 corresponding to the amount of change in current.
  • the position of the transport container 20 can be detected (position estimation) using the coil current (or the current flowing through the shunt resistor).
  • FIG. 10 is a diagram showing variations in the amount of current change detected by the current detection unit when the same voltage waveform is applied to different magnetic poles.
  • a plurality of magnetic poles 25 are used to drive the transport container 20 on the transport surface 15, but there are variations among the plurality of magnetic poles 25, and the electrical characteristics are not completely the same.
  • FIG. 10 is a diagram showing variations in the amount of current change detected by the current detection unit 30 when a voltage pulse 61 having the same waveform is applied to the coil 21 of each magnetic pole 25 in the transport device 1.
  • the horizontal axis is the coil number, and the vertical axis is the corresponding current change amount.
  • the relationship of the amount of current change with respect to the distance between the magnetic pole 25 and the permanent magnet 10 is different for the coils 21 of the plurality of magnetic poles 25 arranged in the apparatus, and the magnetic pole 25 and the permanent magnet shown in FIG. 7 are assumed to be different from each other.
  • the relationship of the amount of change in current with respect to the distance from 10 is acquired individually for all the magnetic poles 25 in advance, and stored in the storage unit 45 as different ones.
  • the calculation unit 40 has the current change amount of the coil 21 of the magnetic pole 25 acquired when the position of the transport container 20 is detected, and the coil 21 of the corresponding magnetic pole 25 in the state where the permanent magnet 10 stored in the storage unit 45 is not present.
  • This method uses, for example, a method of actually using a transport container to acquire current characteristics for all magnetic poles 25, or a jig in which the same number of permanent magnets are arranged at the same position as the arrangement of the magnetic poles 25. It can be carried out.
  • the relationship of the amount of current change with respect to the distance between the magnetic pole 25 for each magnetic pole 25 and the permanent magnet 10 stored in the storage unit 45 does not have to be a single fixed value pulse voltage, and the plurality of magnetic poles 25 need to be stored.
  • a fixed value pulse voltage with a different duty ratio or a pulse voltage with a different voltage magnitude is applied in advance to all of the coils 21 of the coil 21, and the amount of current change for each magnetic pole 25 at that time is calculated. It is desirable to obtain it and store it in the storage unit 45.
  • the transport device 1 of the first embodiment of the present invention described above is a device for transporting the transport container 20 provided with the permanent magnet 10 to a target position, and is a device of the cores 22, 22a, 22b, and the cores 22, 22a, 22b.
  • a calculation unit 40 that estimates the position of the transport container 20 based on the current value detected by the current detection unit 30, and fixed to each of the coils 21 of the plurality of magnetic poles 25 in a state where the permanent magnet 10 is not on the transport surface.
  • a storage unit 45 for storing the current change amount for each magnetic pole 25 when a pulse voltage of a value is applied is provided, and the calculation unit 40 has a current change amount of the coil 21 acquired when the position of the transport container 20 is detected. , The position of the transport container 20 is estimated based on the deviation from the current change amount of the corresponding coil 21 in the state where the permanent magnet 10 stored in the storage unit 45 is not present.
  • the transport device 1 that detects the transport container 20 based on the amount of change in current without using a detection device, it is possible to absorb the difference in the electrical characteristics of each of the plurality of magnetic poles 25 constituting the transport device 1, and the sensitivity can be absorbed. It is possible to realize a highly reliable and low-cost sensorless transfer device 1 due to the high value.
  • the storage unit 45 stores the relationship of the amount of current change with respect to the distance between the magnetic pole 25 and the permanent magnet 10, the distance between the magnetic pole 25 and the permanent magnet 10 can be specified with higher accuracy, and the transport container 20 can be identified. Position detection can be performed with higher accuracy.
  • the storage unit 45 stores the amount of change in current when a pulse voltage having a fixed value of a different duty ratio is applied to the coil 21, so that the position can be positioned with higher accuracy according to the setting at the time of actual transfer. Detection is possible.
  • the storage unit 45 stores the relationship of the amount of current change with respect to the distance between the magnetic pole 25 and the permanent magnet 10 for each fixed value pulse voltage having a different duty ratio, so that the magnetic pole 25 is stored at each magnetic pole 25.
  • the distance between the permanent magnet 10 and the permanent magnet 10 can be specified with higher accuracy.
  • the relationship of the amount of current change with respect to the distance between the magnetic pole 25 stored in the storage unit 45 and the permanent magnet 10 is different for each of the plurality of coils 21 arranged in the apparatus.
  • the accuracy of position detection on the magnetic pole 25 can be made very high, and more reliable transfer can be realized.
  • FIGS. 11 to 13 are diagrams showing the relationship between the distance between the magnetic pole and the transport container and the amount of current change when a pulse voltage is applied.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing a position detection characteristic showing a difference in the amount of current change when a magnetic material is present in the vicinity and when it is not present.
  • the relationship of the amount of change in the current with respect to the distance between the magnetic pole 25 stored in the storage unit 45 and the permanent magnet 10 is determined by a plurality of coils arranged in the device. It is common in 21.
  • the position detection characteristic indicating the difference between the presence and absence of the transport container 20 can be dealt with by acquiring at least one coil 21 in advance before shipping the product.
  • the amount of change in current at each coil position when there is no transport container on the transport surface may be acquired in advance.
  • the scanning order of the coils 21 may be continuous scanning of the coil 21 arrangement shown in FIG. 7 or random scanning. Further, the processing time may be shortened by performing parallel processing by simultaneously exciting a plurality of coils 21.
  • the timing for acquiring these relationships may be before the product is shipped, or at the time of initialization or reset of the transport device 1. Alternatively, even if the transport container 20 is on the transport surface 15, it is not affected if the transport container 20 is not around the position of the coil 21 of interest. Therefore, it is periodically performed at the timing when the transport container 20 is not around the position of the coil 21 of interest. It may be carried out in.
  • the transfer device of the second embodiment of the present invention also has almost the same effect as the transfer device of the first embodiment described above.
  • the relationship of the amount of current change with respect to the distance between the magnetic pole 25 stored in the storage unit 45 and the permanent magnet 10 is common to the plurality of coils 21 arranged in the device, so that the transfer device of the first embodiment is used. Compared with 1, the man-hours at the time of setting can be reduced, and the transfer device 1 can be obtained at a lower cost than that of the first embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic configuration example of a transport surface of the transport device of the third embodiment, and is a top view showing a magnetic pole position on the outermost circumference of the transport surface.
  • the magnetic poles 25a4 and the magnetic poles 25a5 and 25a7 on the outermost circumference are each located near the boundary of the transport surface 15, and the other poles.
  • the magnetic poles 25a1, 25a3 and the magnetic poles 25a2, 25a6 the magnetic circuit configuration such as the shape of the core 22 and the iron core such as the yoke connecting the back surface side of the transport surface 15 of each core 22 changes discontinuously.
  • the magnetic poles 25a4, 25a5, 25a7 on the outermost periphery of the transport surface have different current changes (position detection characteristics) with respect to the position of the transport container 20 with respect to the magnetic poles 25a1, 25a2, 25a3, 25a6 at other positions. there is a possibility.
  • the difference is large, there is room for improving the accuracy of detecting the position of the transport container 20 at the magnetic poles 25a4, 25a5, 25a7 on the outermost periphery of the transport surface 15 in the adjustment as in the second embodiment. It will be.
  • the relationship of the amount of current change with respect to the distance between the magnetic pole 25 and the permanent magnet 10 is determined between the coil 21 located at the end of the transport surface 15 and the coil 21 among the plurality of coils 21 arranged in the apparatus. It is stored in the storage unit 45 as a relationship different from that of the coils 21 other than the above.
  • the position detection characteristic (see FIG. 13) indicating the difference between the times is acquired.
  • the corresponding position detection characteristics are used for the magnetic poles 25a4, 25a5, 25a7 at the boundary of the transport surface 15 and the other magnetic poles 25a1 and the like.
  • the transfer device of the third embodiment of the present invention also has almost the same effect as the transfer device of the first embodiment described above.
  • the relationship of the amount of current change with respect to the distance between the magnetic pole 25 stored in the storage unit 45 and the permanent magnet 10 is the coil 21 located at the end of the transport surface among the plurality of coils 21 arranged in the apparatus. Since the relationship between the coil 21 and the other coils 21 is different, it is possible to correct the variation in the electrical characteristics relatively easily as compared with the second embodiment, and the transport container 20 can be used with all the magnetic poles 25 in the transport surface 15. Since the position of the coil can be detected with high accuracy, more stable transfer can be realized. Further, the man-hours at the time of setting are not required as in the first embodiment, and the cost can be reduced.
  • Example 4 The analysis system of Example 4 of the present invention to which the above-mentioned transport devices of Examples 1 to 3 are preferably applied will be described with reference to FIGS. 15 and 16.
  • FIG. 15 is a diagram showing a schematic configuration example of the analysis system of this embodiment
  • FIG. 16 is a block diagram showing a control circuit configuration example of each transport device constituting a transport path.
  • FIG. 15 is a diagram showing a schematic configuration example of the analysis system 100 in this embodiment.
  • the analysis system 100 shown in FIG. 15 includes a control computer 101, a plurality of analysis devices 102, and a plurality of transfer devices 1 described in the first embodiment for transporting a transfer container 20 between the analysis devices 102.
  • the number of the analyzer 102 and the transport device 1 varies depending on the type of the sample to be analyzed and the content of the analysis, and may be one or more.
  • sample pretreatment / posttreatment units that execute pretreatment and posttreatment for the sample in the transport container 20 can be provided.
  • the detailed configuration and number of sample pretreatment / posttreatment units are not particularly limited, and one or more known pretreatment apparatus configurations can be adopted.
  • the control computer 101 controls the entire system, such as designating a transport route for transporting the transport container 20 and the order of analysis. Further, the control computer 101 performs a designated operation in response to an instruction input from the operator.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a control circuit configuration example of each transfer device 1 that constitutes a transfer path of the analysis system 100.
  • the control circuit of the transport device 1 shown in FIG. 16 includes a processor 201, a memory 202, a position detection unit 203, a coil drive unit 205, an input device 206, and an output device 207, which are the bus 208. Are connected to each other.
  • the processor 201 is composed of a CPU, an MPU, and the like.
  • the memory 202 stores various data, operation parameters, and the like.
  • the position detection unit 203 calculates the position of the transport container 20.
  • the coil drive unit 205 drives the coil 21 by applying a voltage to the coil terminal 204.
  • the input device 206 includes input / output ports for serial communication and parallel communication, a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like.
  • the output device 207 includes a display, a printer, and the like.
  • the function of the position detection unit 203 is included in the calculation unit 40, the memory 202 corresponds to the storage unit 45, and the coil drive unit 205 is the drive unit 50 described above. Corresponds to. It should be noted that a part of the functions of the position detection unit 203 may be realized by a software program so that the processor 201 may execute the functions.
  • control lines and information lines are shown as necessary for explanation, and the product does not necessarily show all the control lines and information lines. All configurations may be interconnected.
  • the above-mentioned disclosure can also be realized by the program code of the software that realizes the function of the embodiment.
  • a storage medium in which the program code is stored is provided to the system or the device, and the computer (or CPU or MPU) of the system or the device reads out the program code stored in the storage medium.
  • the program code itself read from the storage medium realizes the function of the above-described embodiment, and the program code itself and the storage medium storing it constitute the present disclosure.
  • Examples of the storage medium for supplying such a program code include a flexible disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-R, a magnetic tape, a non-volatile memory card, and a ROM. Etc. are used.
  • the OS operating system
  • the like running on the computer performs a part or all of the actual processing, and the processing enables the function of the above-described embodiment to be realized. You may.
  • the CPU of the computer or the like performs a part or all of the actual processing based on the instruction of the program code, and the processing is performed. May realize the function of the above-described embodiment.
  • the program code is distributed as a storage means such as a hard disk or a memory of the system or an apparatus, or a storage medium such as a CD-RW or a CD-R.
  • the computer (or CPU or MPU) of the system or device may read and execute the program code stored in the storage means or the storage medium at the time of use.
  • Transfer device 15 ... Transfer surface 10 ... Permanent magnet (magnetic material) 20 ... Conveyor container 21,21a, 21b ... Coil 22,22a, 22b ... Core 25,25a, 25a1,25a2,25a3,25a4,25a5,25a6,25b ... Magnetic pole 30 ... Current detection unit 31 ... Resistance 40 ... Calculation unit 45 ... Storage unit 50 ... Drive unit 55 ... Power supply 60, 61 ... Voltage pulse 70a, 70b ... Current waveform 71a, 71b ... Current change amount (amplitude) 100 ... Analytical system 101 ... Control computer 102 ... Analytical device 201 ... Processor 202 ... Memory 203 ... Position detection unit 204 ... Coil terminal 205 ... Coil drive unit 206 ... Input device 207 ... Output device 208 ... Bus

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Abstract

電流検出部３０で検出された電流値に基づいて搬送容器２０の位置を推定する演算部４０と、永久磁石１０が搬送面上に無い状態において、複数の磁極２５のコイル２１の各々に固定値のパルス電圧が印加された際の各磁極２５毎の電流変化量を記憶する記憶部４５と、を備え、演算部４０は、搬送容器２０の位置検出時に取得するコイル２１の電流変化量と、記憶部４５に記憶されている永久磁石１０が無い状態での該当するコイル２１の電流変化量と、の偏差に基づいて搬送容器２０の位置を推定する。これにより、容器キャリア検出デバイスを用いずに検体搬送キャリアの位置を感度よく検出することが可能な搬送装置、およびそれを備えた分析システムを提供する。

Description

搬送装置、および分析システム
　本発明は、搬送装置、および分析システムに関する。
　特許文献１は、高い搬送性能を有する研究室試料配送システムの一例として、「研究室試料配送システムは、いくつかの容器キャリアであって、各々が少なくとも１つの磁気的活性デバイス、好ましくは少なくとも１つの永久磁石を備え、試料容器を運ぶように適合された容器キャリアと、前記容器キャリアを運ぶように適合された搬送平面と、前記搬送平面の下方に静止して配置されたいくつかの電磁アクチュエータであって、前記容器キャリアに磁力を印加することによって前記搬送平面の上で容器キャリアを移動させるように適合された電磁アクチュエータとを備える」ことが記載されている。
特許第６０７２０５２号
　臨床検査のための検体分析システムでは、例えば血液、血漿、血清、尿、その他の体液などの生体試料（サンプル）（以下「検体」と呼称する）に対して、指示される分析項目の検査を実行する。この検体分析システムでは、複数の機能を有する装置を接続して、自動的に各工程の処理を実行する。つまり、検査室の業務合理化のため、生化学や免疫などの複数の分析を実行する分析部（分析工程）やこの分析に必要な複数の前処理を実行する前処理部（前処理工程）などを搬送ラインで接続して、１つの検体分析システムとして使用する。
　近年、医療の高度化および患者の高齢化によって、検体分析の重要性が高まっている。そこで、検体分析システムの分析処理能力を向上させるため、検体の高速搬送、大量搬送、同時搬送、および複数方向への搬送が要望されている。
　このような本技術分野の背景技術として、特許文献１に記載の技術がある。
　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、検体分析システムでは検体搬送キャリアに設けられた磁気活性デバイスの位置を検出する容器キャリア検出デバイスが複数必要となる。また、これらの容器キャリア検出デバイスは移送面側に配置する必要があるため、専用のプリント回路基板が必要となる。従って、装置の複雑化とコスト増加につながるという課題がある。
　本発明は、このような状況に鑑み、容器キャリア検出デバイスを用いずに検体搬送キャリアの位置を感度よく検出することが可能な搬送装置、およびそれを備えた分析システムを提供する。
　本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、磁性体が設けられた搬送容器を目的位置に搬送する搬送装置であって、コア、および前記コアの外周側に巻かれているコイルを有する複数の磁極と、複数の前記磁極の前記コイルの各々に電圧を印加する駆動部と、前記コイルに流れる電流値を検出する電流検出部と、前記電流検出部で検出された電流値に基づいて前記搬送容器の位置を推定する演算部と、前記磁性体が搬送面上に無い状態において、複数の前記磁極の前記コイルの各々に固定値のパルス電圧が印加された際の各磁極毎の電流変化量を記憶する記憶部と、を備え、前記演算部は、前記搬送容器の位置検出時に取得する前記コイルの電流変化量と、前記記憶部に記憶されている前記磁性体が無い状態での該当する前記コイルの電流変化量と、の偏差に基づいて前記搬送容器の位置を推定することを特徴とする。
　本発明によれば、容器キャリア検出デバイスを用いずに検体搬送キャリアの位置を感度よく検出することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
本発明の実施例１の搬送装置の概略構成を示す図である。 実施例１の搬送装置の電流検出部の具体的な構成の一例を示す模式図である。 実施例１の搬送装置のうち、磁極が配置された搬送面の概略構成例を示す上面図である。 図１に示す搬送装置の部分的断面構成例を示す模式図である。 実施例１の搬送装置において、ある特定の磁極に印加される電圧波形と対応する電流波形との関係の一例を示す図である。 実施例１の搬送装置において、図５の磁極とは異なる磁極に印加される電圧波形と対応する電流波形との関係の一例を示す図である。 実施例１の搬送装置のうち、ある特定の磁極からの距離を横軸、電流変化量を縦軸に取った時の関係を示す図である。 異なる磁極に同じ電圧波形を印加した際に、電流検出部で検出される電流波形を説明する図である。 異なる磁極に同じ電圧波形を印加した際に、電流検出部で検出される電流波形を説明する図である。 異なる磁極に同じ電圧波形を印加した際の、電流検出部で検出される電流変化量のバラツキを示す図である。 本発明の実施例２の搬送装置の記憶部に記憶されている、磁極と搬送容器との距離と、パルス電圧を印加したときの電流変化量と、の関係を示す図である。 実施例２の搬送装置の記憶部に記憶されている、図１１とは異なる磁極と搬送容器との距離と、パルス電圧を印加したときの電流変化量と、の関係を示す図である。 実施例２の搬送装置における、磁性体が付近に存在するときと無いときの電流変化量の差異を示す位置検出特性を示す模式図である。 本発明の実施例３の搬送装置の搬送面の概略構成例、および搬送面の最外周にある磁極位置を示す上面図である。 本発明の実施例４の分析システムの概略構成例を示す図である。 実施例４の分析システムの搬送経路を構成する、個々の搬送装置の制御回路構成例を示すブロック図である。
　以下に本発明の搬送装置、および分析システムの実施例を、図面を用いて説明する。なお、本明細書で用いる図面において、同一のまたは対応する構成要素には同一、または類似の符号を付け、これらの構成要素については繰り返しの説明を省略する場合がある。
　＜実施例１＞　
　本発明の搬送装置の実施例１について図１乃至図１０を用いて説明する。
　最初に、搬送装置の全体構成や各部の構成について図１乃至図７を用いて説明する。
　＜搬送装置の概略構成＞　
　図１は、本実施形態による搬送装置１の概略構成を示す図である。図１では、２つの隣り合う磁極２５と永久磁石１０が相対的に動作する搬送装置の概略を模式的に示している。
　図１に示すような本実施例の搬送装置１は、好適には、検体の分析を実行する検体分析装置やこの分析に必要な前処理を実行する検体前処理装置などの分析システムに使用される。
　搬送装置１は、永久磁石（磁性体）１０を具備する搬送容器２０（図４参照）を目的位置に搬送するための装置であり、その上方側で搬送容器２０が搬送される搬送面１５（図３等参照）と、磁極２５と、搬送容器２０を駆動する駆動部５０と、電流検出部３０と、演算部４０と、電源５５と、を備える。
　永久磁石１０は、搬送容器２０に設けられる。永久磁石１０には、例えば、ネオジムやフェライトなどの永久磁石が使用される。なお、本実施例１では、永久磁石１０を使用して説明するが、永久磁石１０の代わりに、その他の磁石や軟磁性体を使用してもよい。また、永久磁石１０と軟磁性体とを組み合わせて、使用してもよい。
　通常、磁極２５と永久磁石１０の間には永久磁石１０を支持する搬送面１５が設けられており、その搬送面１５上を永久磁石１０が滑るように移動する。
　図１に示すように、搬送装置１には磁極２５が少なくとも２つ以上設けられている。１つ１つの磁極２５は、磁性体からなるコア２２、コア２２の外周に巻かれたコイル２１を各々が１個づつ有している。磁極２５のうち円柱状のコア２２が搬送面１５を挟んで永久磁石１０に対向するように配置されている。このような磁極２５が複数行および複数列に配置され、搬送経路が形成される。
　これら磁極２５には、搬送面１５側の反対側の面に、ヨークと呼ばれる各磁極２５を連結する磁性体を設けてもよい。
　図２は、電流検出のための具体的構成例を示す模式図である。図１および図２に示すように、電流検出部３０は、コイル２１と駆動部５０の間に設けられているコイル２１に流れる電流を検出する部分であり、例えば、図２に示すようなコイル２１に流れる電流を検出するための抵抗３１である。
　なお、電流検出部３０は、直列抵抗３１の他には、例えば、カレントトランスによるもの、ホール電流センサを用いたものなどが考えられるが、これらに限定するものではない。
　駆動部５０は、交流または電池などの直流の電源５５に接続されており、この電源５５から電流を受け取り、磁極２５のコイル２１の各々に電圧を印加することで搬送容器２０を移動させる。
　演算部４０は、電流検出部３０によって検出された電流値を基に、コア２２と永久磁石１０との相対位置関係を演算して、搬送装置１内における永久磁石１０の位置を演算する。また、演算部４０は、この演算した永久磁石１０の位置情報を用いて、駆動部５０から永久磁石１０の駆動に必要な電流を供給するタイミングを決定し、適切なコイル２１に電流を供給させる。
　記憶部４５は、搬送装置１の各機器の動作の制御用の各種パラメータや設定値、各種表示処理等を実行するための様々なコンピュータプログラム等が記憶されている記憶媒体であり、フラッシュメモリ等の半導体メモリやＨＤＤ等の磁気ディスク等から構成される。
　本実施例の記憶部４５は、特には、永久磁石１０が搬送面上に無い状態において、複数の磁極２５のコイル２１の各々に固定値のパルス電圧が印加された際の各磁極２５毎の電流変化量を記憶している。その詳細は後述する。
　これら演算部４０や記憶部４５は、汎用コンピュータ上で稼動するソフトウェアで実装しても良いし専用ハードウェア又はソフトウェアとハードウェアの組み合わせで実装しても良い。
　＜搬送面１５の構成例＞　
　図３は、搬送装置１の磁極２５が配置された搬送面の概略構成例を示す上面図である。図３には、４行４列の磁極２５が格子状に配列され、搬送経路を形成している。搬送経路は、この格子状に配置された磁極２５の上を進むように設定される。
　搬送装置１では、目標とする搬送経路に基づいて、磁極２５のコイル２１に電圧を印加して磁極２５を励磁する。これにより、搬送容器２０に配置する永久磁石１０が、複数の磁極２５間（磁極２５と磁極２５との間）の上方で、かつ搬送面１５上を滑るようにして、永久磁石１０を具備する搬送容器２０を任意の目的の方向に搬送することができる。
　１つの磁極２５を励磁すると、その磁極２５の上下左右に隣接する磁極２５上の搬送容器２０が引き寄せられるが、磁極２５を密に敷き詰めると複数載置された搬送容器２０同士が衝突しやすくなるため、図３に示すように、搬送経路は１列飛びおよび１行飛びの格子状になっている方が望ましい。このような配列により、搬送経路外の領域では磁極２５を省略することができ、部品コストを削減したり、軽量化したりすることができる。
　＜搬送面１５の部分的断面構成例＞　
　図４は、図１に示す搬送装置１の部分的断面構成例を示す模式図である。検体ホルダなどの搬送容器２０は、検体を保持する検体容器の保持部と永久磁石１０とが一体となるように構成される。搬送容器２０は、搬送面１５を介して磁極２５と対向して配置される。
　搬送装置１では、永久磁石１０と磁極２５との相対的な位置情報が必要となる。これは、磁極２５のコイル２１に電流を流すことによりコア２２に発生させた電磁力を効率よく永久磁石１０に作用させるためであり、また、永久磁石１０を目的の方向に移動させるためである。
　例えば、永久磁石１０が、２つの磁極２５の一方の上方（直上）にある場合を想定する。永久磁石１０の直下にある磁極２５ａのコイル２１ａに電圧を印加しても、永久磁石１０には、搬送方向への推力が発生しない。
　一方、永久磁石１０が上方（直上）にない磁極２５ｂのコイル２１ｂに電圧を印加すると、永久磁石１０をその磁極２５ｂに引き寄せる力が発生し、搬送方向への推力が発生する。
　つまり、所望の磁極２５のコイル２１に電圧を印加することによって、永久磁石１０に効率よく搬送方向への力を発生させることができる。そして、電圧を印加する磁極２５のコイル２１を選択することによって、搬送方向への力の向き（方向）を制御することができる。
　＜搬送容器２０の位置検出の原理＞　
　搬送経路上の搬送容器２０の位置検出について説明する。図１の手前側の磁極２５の上に永久磁石１０があった場合、永久磁石１０が作る磁場が磁極２５に作用する。
　ここで、永久磁石１０に近い側の磁極２５と、遠い側の磁極２５とでは、作用する磁場の大きさが異なる。つまり、永久磁石１０と磁極２５の相対位置によって磁極２５に作用する磁場の大きさが変わることになる。
　コア２２は磁性体で構成されており、コア２２を通る磁束は、磁束が大きくなると通りにくくなる、との性質がある。ここで、コイル２１に電圧を印加して電流を流すと、その電流によって生じた磁束（磁場）がコア２２に発生する。したがって、コア２２には、永久磁石１０による磁束と、コイル２１に流した電流によって生じる磁束と、が発生する。
　一般的に、コイル２１に電流を流すと、その周りに磁場が発生し、生じる磁束は流した電流値に比例する。この比例定数はインダクタンスとよばれる。しかし、コア２２などの磁性体を有した回路では、コア２２の飽和特性により、インダクタンスが変化する。
　コア２２の飽和が発生すると、コア２２に生じる磁束の大きさによってインダクタンスが変わる。つまり、永久磁石１０の磁束の大きさによってコイル２１のインダクタンスが変化する。これは、永久磁石１０の位置によってコイル２１のインダクタンスが変化することを意味する。つまり、永久磁石１０からの磁場があるとコイル２１に磁気飽和が起こって透磁率が小さくなるため、コイル２１に流れる電流に変化が生じることになる。
　従って、コイル２１に電圧を印加した場合、コイル２１に流れる電流とその流れ方を検出することにより、インダクタンスＬを演算で求めることができる。つまり、永久磁石１０の位置によって変化するコイル２１のインダクタンスＬを検出すれば、そのインダクタンスに影響を与える永久磁石１０の位置が求められることになる。
　そのため、磁極２５のうちコイル２１に駆動部５０を接続するとともに、コイル２１に流れる電流値を検出する電流検出部３０（例えば、抵抗を配置）を設ける。そして、駆動部５０によりコイル２１に電圧を印加し、その電圧によって生じる電流値を電流検出部３０で検出し、その値を演算部４０で読み取る。
　＜コイル２１への印加電圧波形と検出される電流波形＞　
　搬送装置１における、搬送容器の位置を検出するためにコイル２１に印加する電圧波形と対応する電流波形について説明する。図５および図６は、基本原理によって搬送装置１が搬送容器２０の位置を検出するためにコイルに印加する電圧波形とそれに対応する電流波形とを説明するための図である。
　図５および図６に示す電圧パルス６０の大きさ（Ｖ）やパルス幅（Ｔ）は、磁極２５に、どの程度の電圧を印加するかによって決定される。そして、搬送容器２０の永久磁石１０が磁極２５に接近すると、磁極２５の磁気飽和によって、電流波形７０ａから電流波形７０ｂに変化する。
　搬送装置１は、電流を検出する電流検出部３０を有し、この電流検出部３０にて検出され、演算部４０によって測定された電流値に基づいて、搬送容器２０の位置を検出することができる。つまり、電流検出部３０が検出する、位置検出パルスの立上り／立下りの電流の変化量を検出することによって、搬送容器２０の位置を検出する。
　図５に示されるように、磁極２５が搬送容器２０の永久磁石１０による影響を受けない場合は、電流変化量はＩ１となる。一方、図６に示されるように、例えば、磁極２５の真上や近傍に永久磁石１０があるような、磁極２５が搬送容器２０の永久磁石１０による影響を受ける場合は、電流変化量はＩ１より大きいＩ２となる。
　＜選択された磁極２５からの距離と電流変化量との関係＞
　図７は、搬送容器２０と選択された最寄の磁極２５からの距離を横軸、電流変化量を縦軸にしたグラフである。これにより、電流変化量に対応する、選択した磁極２５からの距離を知ることができる。
　以上によって、コイル電流（あるいはシャント抵抗を流れる電流）を用いて搬送容器２０の位置検出（位置推定）を行うことができる。
　＜各磁極２５毎の電流変化量の違いと、それに対する対処法について＞　
　図８および図９は、異なる磁極に同じ電圧波形を印加した際に、電流検出部で検出される電流波形を説明する図である。図１０は、異なる磁極に同じ電圧波形を印加した際の、電流検出部で検出される電流変化量のバラツキを示す図である。
　上述のように、搬送面１５上で搬送容器２０を駆動させるために、複数の磁極２５を利用するが、複数の磁極２５間にばらつきがあり、電気的特性が完全に同じなわけではない。
　例えば、コイル２１自身の抵抗やインダクタンスなどの特性だけではなく、コア２２やヨークなどの磁器回路を構成する部分の特性、さらにコイル２１に電流を流す駆動部５０、電流検出部３０に使用される回路素子の特性のバラツキがどうしても存在する。
　前述した電流変化量による位置検出の原理は、磁極２５間でのバラツキが小さい場合には、そのまま適用可能である。一方、磁極２５間でのバラツキが大きい場合には位置を検出する際に誤差が生じかねないことが本発明者らの検討により明らかとなった。そのような場合に対し、以下のような構成によりそのばらつきによる誤差を解決する。
　図８および図９に示すように、異なるコイル２１に同じ波形の電圧パルス６１を印加したにもかかわらず、電流検出部３０で検出される電流変化量（振幅）７１ａ，７１ｂは、異なる可能性が非常に高い。
　図１０は、搬送装置１内の各磁極２５のコイル２１に同じ波形の電圧パルス６１を印加したときの、電流検出部３０で検出される電流変化量のバラツキを示す図である。横軸はコイルの番号、縦軸は対応する電流変化量である。
　この図１０に示すように、磁極２５の各々の電気特性は同じである可能性は非常に低く、すべての磁極２５の電気特性が同じであるとして位置検出の演算処理を行うものとする検出精度に改善の余地があることが分かった。
　そこで、磁極２５と永久磁石１０との距離に対する電流変化量の関係は、装置内に配置された複数の磁極２５のコイル２１に対してそれぞれ異なるものとして、図７に示した磁極２５と永久磁石１０との距離に対する電流変化量の関係を全ての磁極２５に対して予め個々に取得し、それぞれ異なるものとして記憶部４５に記憶しておく。
　そして、演算部４０は、搬送容器２０の位置検出時に取得する磁極２５のコイル２１の電流変化量と、記憶部４５に記憶されている永久磁石１０が無い状態での該当する磁極２５のコイル２１の電流変化量と、の偏差に基づいて搬送容器２０の位置を推定する際、この記憶部４５に記憶されている個々の磁極２５と永久磁石１０との距離に対する電流変化量の関係に基づいて位置推定処理を実行する。
　このように搬送容器２０の位置を検出するのに使用する磁極２５のコイル２１毎に、対応する位置検出特性の情報を使用することで、各磁極２５毎の特性のバラツキを吸収することができる。その代わり、全ての磁極２５に対して、基本原理で説明した図７に示す特性を事前に評価をして、その情報を保持する必要がある。
　この方法は、例えば搬送容器を実際に使用してすべての磁極２５に対して電流特性を取得する方法や、磁極２５の配置と同じ位置に同じ数だけ永久磁石を配置した治具などを用いて行うことができる。
　ここで、搬送容器２０を搬送する際は、単一の固定値のパルス電圧のみを印加して搬送するわけではなく、搬送速度や搬送距離、搬送の設定に応じて印加するパルス電圧の絶対値やデューティ比を適宜変更することがある。
　そこで、記憶部４５に記憶しておく、各磁極２５毎の磁極２５と永久磁石１０との距離に対する電流変化量の関係は単一の固定値のパルス電圧である必要はなく、複数の磁極２５のコイル２１の各々のコイル２１のすべてに対して、異なるデューティ比の固定値のパルス電圧や電圧の大きさの異なるパルス電圧を予め印加して、その際の各磁極２５毎の電流変化量を求め、記憶部４５に記憶しておくことが望ましい。
　次に、本実施例の効果について説明する。
　上述した本発明の実施例１の搬送装置１は、永久磁石１０が設けられた搬送容器２０を目的位置に搬送する装置であって、コア２２，２２ａ，２２ｂ、およびコア２２，２２ａ，２２ｂの外周側に巻かれているコイル２１を有する複数の磁極２５と、複数の磁極２５のコイル２１の各々に電圧を印加する駆動部５０と、コイル２１に流れる電流値を検出する電流検出部３０と、電流検出部３０で検出された電流値に基づいて搬送容器２０の位置を推定する演算部４０と、永久磁石１０が搬送面上に無い状態において、複数の磁極２５のコイル２１の各々に固定値のパルス電圧が印加された際の各磁極２５毎の電流変化量を記憶する記憶部４５と、を備え、演算部４０は、搬送容器２０の位置検出時に取得するコイル２１の電流変化量と、記憶部４５に記憶されている永久磁石１０が無い状態での該当するコイル２１の電流変化量と、の偏差に基づいて搬送容器２０の位置を推定する。
　これによって、検出デバイスを用いずに電流変化量により搬送容器２０を検出する搬送装置１において、搬送装置１を構成する複数の磁極２５の各々の電気的特性の違いを吸収することができ、感度が高いことによる信頼性の高い低コストなセンサレスの搬送装置１を実現することができる。
　また、記憶部４５は、磁極２５と永久磁石１０との距離に対する電流変化量の関係を記憶しているため、磁極２５と永久磁石１０との距離をより高い精度で特定でき、搬送容器２０の位置検出をより高精度に行うことができる。
　更に、記憶部４５は、コイル２１に異なるデューティ比の固定値のパルス電圧が印加された際の電流変化量を記憶していることによって、実際の搬送時の設定に応じたより高い精度での位置検出が可能となる。
　特に、記憶部４５は、磁極２５と永久磁石１０との距離に対する電流変化量の関係を、異なるデューティ比の固定値のパルス電圧毎に記憶していることで、各々の磁極２５で、磁極２５と永久磁石１０との距離をより高い精度で特定することができる。
　また、記憶部４５が記憶している磁極２５と永久磁石１０との距離に対する電流変化量の関係は、装置内に配置された複数のコイル２１に対してそれぞれ異なる関係であることにより、すべての磁極２５における位置検出の精度を非常に高くすることができ、より信頼性の高い搬送を実現することができる。
　＜実施例２＞　
　本発明の実施例２の搬送装置について図１１乃至図１３を用いて説明する。図１１および図１２は磁極と搬送容器との距離とパルス電圧を印加したときの電流変化量との関係を示す図である。図１３は、磁性体が付近に存在するときと無いときの電流変化量の差異を示す位置検出特性を示す模式図である。
　本実施例の搬送装置１では、実施例１とは異なり、記憶部４５が記憶している磁極２５と永久磁石１０との距離に対する電流変化量の関係は、装置内に配置された複数のコイル２１で共通である。
　上述のように、搬送装置１では、複数の磁極２５の電気特性にバラツキがあるため、図１１や図１２に示すように、搬送容器２０が磁極２５付近にあるときと無いときの電流変化量は、それぞれ異なる値をとる。
　しかしながら、搬送容器２０があるときと無いときとの電流変化量の差異は、図１３に示すように磁極２５毎で概略変わらないと見なすことができる。
　すなわち、搬送容器２０があるときと無いときとの差異を示す位置検出特性に関しては、製品出荷前の事前に少なくとも１つのコイル２１に対して取得しておくことで対応することができる。
　その他は、図１０に示したような、各コイル位置における、搬送面上に搬送容器が無い状態での電流変化量を事前に取得すればよい。
　具体的には、搬送装置１内の全てのコイル２１を所定の手順で励磁して、その電流変化量を取得し、記憶部４５に保存する。コイル２１の走査順は、図７に示すコイル２１配置を連続的に走査してもよいし、ランダムに走査してもよい。また複数のコイル２１を同時に励磁することで並列処理して、処理時間を短縮してもよい。
　これらの関係を取得するタイミングとしては、製品出荷前であったり、搬送装置１の初期化時やリセット時でもよい。あるいは搬送面１５上に搬送容器２０があっても、注目するコイル２１の位置周辺に搬送容器２０が無ければ影響を受けないので、注目するコイル２１位置周辺に搬送容器２０が無いタイミングで定期的に実施してもよい。
　その他の構成・動作は前述した実施例１の搬送装置と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。
　本発明の実施例２の搬送装置においても、前述した実施例１の搬送装置とほぼ同様な効果が得られる。
　また、記憶部４５が記憶している磁極２５と永久磁石１０との距離に対する電流変化量の関係は、装置内に配置された複数のコイル２１で共通であることにより、実施例１の搬送装置１に比べて、設定時の工数を削減することができ、実施例１に比べてより低コストな搬送装置１を得ることができる。
　＜実施例３＞　
　本発明の実施例３の搬送装置について図１４を用いて説明する。図１４は本実施例３の搬送装置の搬送面の概略構成例、および搬送面の最外周にある磁極位置を示す上面図である。
　図１４に示すように、一つの搬送装置１の搬送面１５の磁極２５のうち、最外周にある磁極２５ａ４や磁極２５ａ５，２５ａ７は、それぞれが搬送面１５の境界付近に位置しており、他の磁極２５ａ１，２５ａ３や磁極２５ａ２，２５ａ６とは、コア２２や、各々のコア２２の搬送面１５の裏面側を接続するヨークなどの鉄心の形状等の磁気回路構成が不連続に変化する。
　そのため、搬送面の最外周にある磁極２５ａ４，２５ａ５，２５ａ７では、それ以外の位置の磁極２５ａ１，２５ａ２，２５ａ３，２５ａ６に対して、搬送容器２０の位置に対する電流変化量（位置検出特性）が異なる可能性がある。その差異が大きい場合には、実施例２の形態のような調整では、搬送面１５の最外周にある磁極２５ａ４，２５ａ５，２５ａ７で、搬送容器２０の位置の検出の精度を向上させる余地が残ることになる。
　そこで、本実施例では、磁極２５と永久磁石１０との距離に対する電流変化量の関係を、装置内に配置された複数のコイル２１のうち、搬送面１５の端部に位置するコイル２１とそれ以外のコイル２１とで異なる関係として記憶部４５に記憶することとする。
　本実施例では、製品出荷前の事前に、少なくとも１つの搬送面１５境界の磁極２５ａ４，２５ａ５，２５ａ７と、それ以外の位置の磁極２５ａ１等のそれぞれに対して、搬送容器２０があるときと無いときの差異を示す位置検出特性（図１３参照）を取得する。
　そして、搬送容器２０の位置を検出する際には、搬送面１５境界の磁極２５ａ４，２５ａ５，２５ａ７と、それ以外の磁極２５ａ１等で、それぞれ対応する位置検出特性を使用する。
　その他の構成・動作は前述した実施例１の搬送装置と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。
　本発明の実施例３の搬送装置においても、前述した実施例１の搬送装置とほぼ同様な効果が得られる。
　また、記憶部４５が記憶している磁極２５と永久磁石１０との距離に対する電流変化量の関係は、装置内に配置された複数のコイル２１のうち、搬送面の端部に位置するコイル２１とそれ以外のコイル２１とで異なる関係であることにより、実施例２に比べて比較的簡易に電気的特性のバラツキを補正することができ、搬送面１５内の全ての磁極２５で搬送容器２０の位置を高精度に検出することができるため、より安定した搬送を実現することができる。また、実施例１ほど設定時の工数が必要ではなく、低コスト化も達成できる。
　＜実施例４＞　
　上述した実施例１乃至実施例３の搬送装置が好適に適用される本発明の実施例４の分析システムについて図１５および図１６を用いて説明する。図１５は本実施例の分析システムの概略構成例を示す図、図１６は搬送経路を構成する、個々の搬送装置の制御回路構成例を示すブロック図である。
　図１５は、本実施例における分析システム１００の概略構成例を示す図である。図１５に示す分析システム１００は、制御用コンピュータ１０１と、複数の分析装置１０２と、分析装置１０２間で搬送容器２０を搬送する、実施例１で説明した複数の搬送装置１と、を備える。
　分析装置１０２や搬送装置１の数は、分析対象の検体の種類や分析内容によって変わるものであり、１つ以上であればよい。
　また、搬送容器２０内の検体に対する前処理や後処理を実行する各種検体前処理・後処理部を設けることができる。検体前処理・後処理部の詳細な構成や数についても特に限定されず、公知の前処理装置の構成を１つ以上採用することができる。
　制御用コンピュータ１０１は、搬送容器２０を搬送する搬送経路の指定や分析の順序など、システム全体の制御を行う。また、制御用コンピュータ１０１は、オペレータからの指示入力に応答して、指定された動作を行う。
　図１６は、分析システム１００の搬送経路を構成する、個々の搬送装置１の制御回路構成例を示すブロック図である。図１６に示す搬送装置１の制御回路は、プロセッサ２０１と、メモリ２０２と、位置検出部２０３と、コイル駆動部２０５と、入力装置２０６と、出力装置２０７とを備えており、それらがバス２０８で互いに接続されている。
　プロセッサ２０１は、ＣＰＵやＭＰＵなどで構成される。メモリ２０２は、各種データや動作パラメータなどを格納する。位置検出部２０３は、搬送容器２０の位置検出の演算を行う。コイル駆動部２０５は、コイル端子２０４に電圧を印加してコイル２１を駆動する。入力装置２０６は、シリアル通信やパラレル通信などの入出力ポート、キーボート、マウス、タッチパネルなどで構成される。出力装置２０７は、ディスプレイやプリンタなどで構成される。
　図１に示す搬送装置１との対応関係を示すと、位置検出部２０３の機能は演算部４０に含まれ、メモリ２０２は記憶部４５に相当し、コイル駆動部２０５は前出の駆動部５０に相当する。なお、位置検出部２０３の一部の機能をソフトウェアプログラムで実現してプロセッサ２０１がそれを実行するようにしてもよい。
　搬送装置の他の構成・動作は前述した実施例１の搬送装置と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。なお、実施例１の搬送装置に換えて、あるいは加えて、実施例２や実施例３の搬送装置を用いることができる。
　＜その他＞　
　なお、実施例や添付図面は本開示の原理に則った具体的な実施例と実装例を示しているが、これらは本開示の理解のためのものであり、決して本開示を限定的に解釈するために用いられるものではない。
　本実施例では、当業者が本開示を実施するのに十分詳細にその説明がなされているが、他の実装・形態も可能で、本開示の技術的思想の範囲と精神を逸脱することなく構成・構造の変更や多様な要素の置き換えが可能であることを理解する必要がある。従って、以降の記述をこれに限定して解釈してはならない。
　例えば、上述の実施例では、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。全ての構成が相互に接続されていても良い。
　また、上述した本開示は、実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードによっても実現できる。この場合、プログラムコードを記憶した記憶媒体をシステム或は装置に提供し、そのシステム或は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す。
　この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそれを記憶した記憶媒体は本開示を構成することになる。
　このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどが用いられる。
　また、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現されるようにしてもよい。
　さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータ上のメモリに書きこまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータのＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現されるようにしてもよい。
　さらに、実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを、ネットワークを介して配信することにより、それをシステム又は装置のハードディスクやメモリ等の記憶手段又はＣＤ－ＲＷ、ＣＤ－Ｒ等の記憶媒体に格納し、使用時にそのシステム又は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が当該記憶手段や当該記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行するようにしても良い。
１…搬送装置
１５…搬送面
１０…永久磁石（磁性体）
２０…搬送容器
２１，２１ａ，２１ｂ…コイル
２２，２２ａ，２２ｂ…コア
２５，２５ａ，２５ａ１，２５ａ２，２５ａ３，２５ａ４，２５ａ５，２５ａ６，２５ｂ…磁極
３０…電流検出部
３１…抵抗
４０…演算部
４５…記憶部
５０…駆動部
５５…電源
６０，６１…電圧パルス
７０ａ，７０ｂ…電流波形
７１ａ，７１ｂ…電流変化量（振幅）
１００…分析システム
１０１…制御用コンピュータ
１０２…分析装置
２０１…プロセッサ
２０２…メモリ
２０３…位置検出部
２０４…コイル端子
２０５…コイル駆動部
２０６…入力装置
２０７…出力装置
２０８…バス

Claims (8)

  1. 　磁性体が設けられた搬送容器を目的位置に搬送する搬送装置であって、
    　コア、および前記コアの外周側に巻かれているコイルを有する複数の磁極と、
    　複数の前記磁極の前記コイルの各々に電圧を印加する駆動部と、
    　前記コイルに流れる電流値を検出する電流検出部と、
    　前記電流検出部で検出された電流値に基づいて前記搬送容器の位置を推定する演算部と、
    　前記磁性体が搬送面上に無い状態において、複数の前記磁極の前記コイルの各々に固定値のパルス電圧が印加された際の各磁極毎の電流変化量を記憶する記憶部と、を備え、
    　前記演算部は、前記搬送容器の位置検出時に取得する前記コイルの電流変化量と、前記記憶部に記憶されている前記磁性体が無い状態での該当する前記コイルの電流変化量と、の偏差に基づいて前記搬送容器の位置を推定する
    　ことを特徴とする搬送装置。
  2. 　請求項１に記載の搬送装置において、
    　前記記憶部は、前記磁極と前記磁性体との距離に対する電流変化量の関係を記憶している
    　ことを特徴とする搬送装置。
  3. 　請求項１に記載の搬送装置において、
    　前記記憶部は、前記コイルに異なるデューティ比の固定値のパルス電圧が印加された際の電流変化量を記憶している
    　ことを特徴とする搬送装置。
  4. 　請求項３に記載の搬送装置において、
    　前記記憶部は、前記磁極と前記磁性体との距離に対する電流変化量の関係を、異なるデューティ比の固定値のパルス電圧毎に記憶している
    　ことを特徴とする搬送装置。
  5. 　請求項２に記載の搬送装置において、
    　前記記憶部が記憶している前記磁極と前記磁性体との距離に対する電流変化量の関係は、装置内に配置された複数の前記コイルに対してそれぞれ異なる関係である
    　ことを特徴とする搬送装置。
  6. 　請求項２に記載の搬送装置において、
    　前記記憶部が記憶している前記磁極と前記磁性体との距離に対する電流変化量の関係は、装置内に配置された複数の前記コイルで共通である
    　ことを特徴とする搬送装置。
  7. 　請求項２に記載の搬送装置において、
    　前記記憶部が記憶している前記磁極と前記磁性体との距離に対する電流変化量の関係は、装置内に配置された複数の前記コイルのうち、搬送面の端部に位置するコイルとそれ以外のコイルとで異なる関係である
    　ことを特徴とする搬送装置。
  8. 　請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の搬送装置を備えたことを特徴とする分析システム。
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