WO2022219975A1 - 搬送装置、及び検体分析システム - Google Patents

搬送装置、及び検体分析システム Download PDF

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WO2022219975A1
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康明 青山
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株式会社日立ハイテク
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    • G01N2035/0491—Position sensing, encoding; closed-loop control

Definitions

  • the present invention relates to a sample analysis system for analyzing biological samples such as blood and urine (hereinafter referred to as "specimen"), or a sample pretreatment apparatus for pretreatment for analysis, and a transport apparatus for use in such a sample analysis system.
  • the present invention relates to a sample analysis system provided with a transport device.
  • Patent Literature 1 discloses such a conveying device.
  • the transport device of Patent Literature 1 includes a plurality of container carriers.
  • Each of the container carriers comprises at least one magnetically active device (preferably at least one permanent magnet) and is configured to carry specimen containers containing biological samples.
  • the transport device includes a transport plane adapted to transport a plurality of container carriers and several electromagnetic actuators arranged below the transport plane.
  • the electromagnetic actuator is adapted to move the container carrier arranged above the transport plane by applying a magnetic force to the container carrier.
  • Electromagnetic actuators can control movement of the container carriers over the transport plane by driving the container carriers under the control of a control device.
  • a control device performs movement control such that three or more container carriers can be moved simultaneously and independently of each other on the conveying plane.
  • a conventional specimen transport apparatus is equipped with a function for detecting an abnormality in specimen transport, as described in Patent Document 1.
  • the apparatus of the above-mentioned patent document 1 can determine the transport speed based on the increase in friction caused, for example, by contamination of the transport plane. detect a slow decline in If a gradual decrease in the conveying speed is detected, the control device either controls to increase the magnetic force generated by the electromagnetic actuator or displays an error message that the conveying speed is below a given threshold.
  • the present invention provides a transport device and a sample analysis system that can accurately determine the cause of a decrease in the transport speed of a transported object.
  • a conveying apparatus includes a conveying plate that is capable of conveying an object to be conveyed along a conveying surface; a position detection unit for detecting the position of the conveyed body; a current detection unit for detecting current in the winding; a position on the conveying surface of the conveying plate; A data storage unit for storing data indicating the relationship between current and force applied to the transported object, a position detected by the position detection unit, the current detected by the current detection unit, and the data. an abnormality determination unit that determines an abnormality related to the transport of the transported object, including deterioration or abnormality of the transport surface, based on the above.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a sample analysis system 100 according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a sample pretreatment device 150 and a sample analysis system 200 according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of a configuration of a transport device 102 included in sample analysis systems 100 and 200 and a sample pretreatment device 150 according to the first embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of a conveying device 102
  • 4A and 4B are schematic diagrams for explaining the force that the conveyed object 10 receives from the teeth in the conveying device 102.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a sample analysis system 100 according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a sample pretreatment device 150 and a sample analysis system 200 according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of a configuration of a transport device 102 included in sample analysis systems 100 and
  • FIG. 5 is a graph showing an example of change in thrust 61 depending on the position on the carrier plate 15; 5 is a graph showing an example of change in normal force 62 depending on the position on the carrier plate 15; 4 is a flowchart for explaining the operation of the sample analysis system 100 according to the first embodiment;
  • a normal force 62 due to a change in the vertical distance Dg (gap Dg) between the transported object 10 and the transport surface of the transport plate 15 used in the sample analysis system according to the second embodiment. is a graph showing changes in FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a sample analysis system 100 according to a third embodiment; FIG.
  • a sample analysis system 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. The overall configuration of the sample analysis system 100 will be described with reference to FIG. 1, and then the sample pretreatment device 150 will be described with reference to FIG.
  • a sample analysis system 100 is a device that dispenses a sample and a reagent into reaction containers, reacts them, and measures the reacted liquid.
  • a storage unit 103 a buffer 104, an analysis unit 105, an emergency rack inlet 113, a display unit 118, an arithmetic control unit 120, a database 130, and a driver 140.
  • the carry-in unit 101 is a device that installs a sample rack 111 containing a plurality of sample containers 122 containing biological samples such as blood and urine.
  • the transport device 102 is a line that transports the sample rack 111 installed in the loading section 101, and is configured to transport the sample rack 111 having a permanent magnet or a magnetic body by controlling a magnetic circuit. Details of the configuration will be described later.
  • the emergency rack input port 113 is used for inputting the sample rack 111 containing the sample rack (calibration rack) loaded with the standard solution and the sample container 122 storing the sample requiring urgent analysis into the analysis unit 105 . It is a mouth and is provided in the conveying device 102 .
  • the storage unit 103 is a device that stores the sample rack 111 in which the sample container 122 holding the sample analyzed by the analysis unit 105 is stored. Note that the number of sample containers 122 that can be held by one sample rack 111 is not limited to a specific number.
  • the buffer 104 is a device for holding a plurality of sample racks 111 transported by the transport device 102 so that the sample dispensing order in the sample racks 111 can be changed.
  • the analysis unit 105 analyzes the sample contained in the sample container 122 transported from the buffer 104 via the conveyor line 106 .
  • the analysis unit 105 includes, as an example, a conveyor line 106, a specimen dispensing nozzle 107, a reaction disk 108, a reagent disk 110, a reagent dispensing nozzle 109, a cleaning mechanism 112, a reagent tray 114, a reagent ID reader 115, a reagent loader, and a 116, a spectrophotometer 121, and the like.
  • the conveyor line 106 is a transport path for carrying the sample racks 111 in the buffer 104 to the analysis section 105 .
  • the specimen dispensing nozzle 107 is configured to be rotatable about a rotation axis and vertically movable, and distributes the specimen from the specimen container 122 conveyed by the conveyor line 106 to the reaction containers of the reaction disk 108 . configured to note.
  • the reaction disk 108 has a plurality of reaction containers for dispensing and reacting specimens and reagents.
  • the reagent disk 110 is a rotatably disk-shaped container accommodating portion for installing a plurality of reagent containers.
  • a reagent dispensing nozzle 109 is a nozzle for dispensing a reagent from a reagent container in the reagent disk 110 to a reaction container in the reaction disk 108 .
  • the cleaning mechanism 112 cleans the reaction container of the reaction disk 108 .
  • the spectrophotometer 121 measures the absorbance of the reaction liquid in the reaction vessel by measuring transmitted light obtained from a light source (not shown) through the reaction liquid in the reaction vessel.
  • the reagent tray 114 is a tray for placing reagents when registering reagents in the sample analysis system 100 .
  • the reagent ID reader 115 is a reading device for reading the reagent ID attached to the reagent placed on the reagent tray 114 to obtain reagent information.
  • the reagent loader 116 is a device that loads reagents onto the reagent disk 110 .
  • the display unit 118 is a display device for displaying the analysis result of the concentration of a predetermined component in a liquid sample such as blood or urine.
  • the arithmetic control unit 120 is composed of a computer or the like, controls the operation of each mechanism in the sample analysis system 100 via the driver 140 or the like, and performs arithmetic processing to obtain the concentration of a predetermined component in a sample such as blood or urine. I do. Furthermore, the arithmetic control unit 120 detects an abnormality occurring on the transport surface of the transport device 102, a decrease in the transport speed of the sample rack 111 transported by the transport device 102, and the like, according to various data.
  • the database 130 is a database that stores data used for such detection.
  • Sample analysis processing by the sample analysis system 100 is generally executed in the following order.
  • the sample rack 111 is installed in the loading unit 101 or the emergency rack input port 113, and is transported by the transport device 102 into the random-accessible buffer 104.
  • the sample analysis system 100 carries the sample rack 111 with the highest priority among the sample racks 111 stored in the buffer 104 to the analysis unit 105 via the conveyor line 106 according to the priority rule.
  • the sample rack 111 that has reached the analysis unit 105 is further transported by the conveyor line 106 to a sample collection position near the reaction disk 108 .
  • a sample in the sample container 122 stored in the sample rack 111 is aspirated by the sample dispensing nozzle 107 and discharged into the reaction container of the reaction disk 108 .
  • the sample is aspirated and discharged (divided) by the sample pipetting nozzle 107 the required number of times according to the analysis item requested for the sample.
  • the sample rack 111 is transported to the buffer 104 again.
  • the sample rack 111 for which all sample sorting processes including automatic retesting have been completed is transported to the storage unit 103 by the conveyor line 106 and the transport device 102 .
  • the reagent used for analysis is dispensed from the reagent container on the reagent disk 110 by the reagent dispensing nozzle 109 into the reaction container from which the sample was previously dispensed.
  • the mixture of the sample and the reagent in the reaction container is stirred by a stirring mechanism (not shown). After that, the stirred mixture is irradiated with measurement light from the spectrophotometer 121 .
  • the light transmitted through the liquid mixture is received by the light receiver of the spectrophotometer 121, and the liquid mixture is measured according to its output signal.
  • the output signal of the photodetector is sent to the arithmetic control section 120 via an A/D converter and an interface (not shown). Then, the computation control unit 120 performs computation to obtain the concentration of a predetermined component of the specimen, and the result is displayed on the display unit 118 or the like or stored in a storage unit (not shown).
  • the analysis unit 105 is not limited to biochemical analysis, and may be used for immunological analysis. Moreover, the number of analysis units 105 does not need to be one, and two or more can be provided. In this case as well, the analysis unit 105 and the loading unit 101 can be connected by the transport device 102 and the sample rack 111 can be transported from the loading unit 101 .
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the overall configuration of the sample pretreatment device 150. As shown in FIG.
  • the sample pretreatment device 150 is a device that performs various pretreatments necessary for analysis in the sample analysis system 100.
  • this sample pretreatment apparatus 150 includes, from left to right in FIG. 157, an opening unit 158, a secondary sample container preparation unit 159, a dispensing unit 160, and a transfer unit 161 as basic elements.
  • An operation unit PC 163 is provided as a control unit for controlling the operations of these units.
  • a sample processed by the sample pretreatment device 150 is transported to the sample analysis system 100 .
  • the sample loading unit 155 is a unit for loading the sample container 122 containing the sample into the sample pretreatment device 150 .
  • the centrifugal separation unit 156 is a unit that performs a centrifugal separation process on the loaded sample container 122 .
  • the liquid volume measurement unit 157 is a unit that measures the liquid volume of the sample contained in the sample container 122 .
  • the unplugging unit 158 is a unit that unplugs the loaded sample container 122 .
  • the secondary sample container preparation unit 159 is a unit that makes necessary preparations for dispensing the sample contained in the loaded sample container 122 in the next dispensing unit 160 .
  • the dispensing unit 160 is a unit that subdivides the centrifuged sample for analysis by the sample analysis system 100, and affixes a barcode or the like to the subdivided sample container 122 and secondary sample container.
  • the transfer unit 161 is a unit that classifies the dispensed secondary sample containers and prepares for transfer to the sample analysis system.
  • the capping unit 152 is a unit that caps the sample container 122 and secondary sample containers.
  • the sample storage unit 153 is a unit that stores the closed sample container 122 .
  • a transport device 102 is provided as a mechanism for transporting the sample rack 111 holding the sample container 122 between these units and between the sample pretreatment device 150 and the sample analysis system 100 .
  • the sample pretreatment apparatus 150 does not need to have all the configurations described above, and it is possible to add more units or to delete some units and some configurations.
  • the sample analysis system of the present embodiment may be a sample analysis system 200 configured from a sample pretreatment device 150 and a sample analysis system 100 as shown in FIG.
  • the sample pretreatment device 150 alone is also a part of the sample analysis system, therefore the sample pretreatment device 150 alone also constitutes the sample analysis system, and the transport device 102 can be included inside the sample pretreatment device.
  • the sample container 122 can be transported not only inside the sample pretreatment device 150 and the sample analysis system 100, but also between them by the transport device 102.
  • the sample analysis systems 100 and 200 and the sample pretreatment device 150 of the present embodiment are equipped with the transport device 102 described above, the sample container 122 can be transported to the transport destination with high efficiency, and the analysis results can be obtained. can be obtained in a shorter time. In addition, transport troubles are few, and the burden on inspection engineers can be reduced.
  • FIG. 3 shows an example of the configuration of the transport device 102 included in the sample analysis systems 100 and 200 and the sample pretreatment device 150 according to the first embodiment.
  • the conveying device 102 is roughly composed of a conveying plate 15, a winding 30, and a yoke 40. As shown in FIG.
  • the transport plate 15 is a flat plate having a smooth planar transport surface on the upper surface (transport surface). It is
  • the winding 30 is wound around teeth (not shown) made of a magnetic material.
  • the teeth are magnetically coupled to a yoke 40 made of a magnetic material under the conveying plate 15 of the conveying device 102 (-Z direction).
  • the windings 30 and the teeth constitute a magnetic circuit section that generates magnetic flux for transporting the transported object 10 .
  • the windings 30 are arranged in the X direction and the Y direction on the lower surface side of the carrier plate 15 together with the teeth.
  • the windings 30 and teeth need not be arranged in parallel in the X and Y directions.
  • Windings 30 and teeth are arranged along the transport direction of the transported object 10, and the transported object 10 can be slid along the upper surface of the transport plate 15 by magnetic coupling with a yoke 40 disposed below. can.
  • a current is passed through the windings 30 , the magnetic flux generated in the teeth and the magnetic flux generated by the permanent magnets and magnetic bodies of the transported body 10 interact with each other to generate a thrust of the transported body 10 .
  • the permanent magnet of the transported body 10 may be covered with a magnetic or non-magnetic cover as long as a relative force can be generated between the teeth and the transported body 10 .
  • Each winding 30 is connected to a drive circuit (not shown) for applying current to the winding 30 .
  • the frictional force can be reduced by reducing the area of the transported object 10 on the side in contact with the transporting plate 15, for example, by providing a concave portion. be able to.
  • the transport device 102 shown in FIG. 3 includes a position detection section 51 and a current detection section 52 .
  • the position detection unit 51 is a detection device that detects the position of the transported object 10 on the transport plate 15 .
  • the position detection unit 51 may be configured by, for example, a Hall element, a search coil, a length meter, a laser displacement meter, a camera, or the like that detects the movement of the transported object 10 based on changes in magnetism.
  • the position detection unit 51 is not limited to a specific method as long as the relative positional relationship between the transported object 10 and each winding 30 (teeth) can be detected.
  • the current detection unit 52 is a device that detects the current flowing through the winding 30 and its timing.
  • the current detection unit 52 may be, for example, detection by a shunt resistor, CT type, or PT type, and is not limited to a specific one.
  • FIG. 4 schematically shows the cross-sectional structure of the conveying device 102 shown in FIG. 3 on the XZ plane, and also shows the magnetic flux relationship when the conveyed object 10 is conveyed in the X direction.
  • a magnetic flux 11 produced by a permanent magnet or a magnetic material of the transported object 10 and a magnetic flux 21 produced by a winding 30 wound on teeth ahead in the traveling direction (X direction) are shown. Due to the interaction of these magnetic fluxes 11 and 21, the transported object 10 is transported in the X direction. At this time, the transported object 10 is moved by the thrust (the force in the X direction) acting on the transported object 10 .
  • FIG. 5 is a schematic diagram of the transported object 10 being transported in the X direction in the schematic diagram of FIG. Describe the force that is applied to When the object to be carried 10 is at position A, current is passed through the winding 30 immediately below position A′ in the traveling direction of the object to be carried 10, and the magnetic flux 21 is applied to the teeth around which the winding 30 is wound. generate. The magnetic flux 21 of this tooth and the magnetic flux 11 of the transported body 10 interact with each other, and the transported body 10 moves in the direction of the teeth generating the magnetic flux 21 (X direction).
  • the forces generated by the transported object 10 at this time are a thrust force 61 that moves the transported object 10 along the surface (transporting surface) of the transporting plate 15 in the X direction, and a force perpendicular to the -Z direction. force 62 and .
  • Normal force 62 is generally equal to or greater than thrust 61 and can be a very large force.
  • a combined force of the vertical force 62 and the gravity due to the weight (mass) of the transported object 10 acts on the transported object 10 in the vertical direction.
  • a force proportional to this vertical combined force is generated as a frictional force 63 .
  • the frictional force 63 has a value obtained by multiplying the coefficient of friction ⁇ between the transported object 10 and the surface of the transporting plate 15 by the above composite force. That is, the effective force for moving the transported object 10 in the X direction is the thrust force 61 minus the frictional force 63 .
  • the thrust force 61 and normal force 62 acting on the transported object 10 can be calculated by simulation using magnetic field analysis.
  • the graph of FIG. 7 shows an example of the positional change of the thrust force 61 between the positions A and A′
  • the FIG. 8 graph shows an example of the positional change of the vertical force 62 .
  • the horizontal axis represents section A-A'
  • the distance between positions A and A' is 20 mm.
  • the vertical axis in FIG. 7 indicates the magnitude of the thrust force 61
  • the vertical axis in FIG. 8 indicates the magnitude of the normal force 62.
  • FIG. 7 shows a curve 301 showing changes in the thrust 61 when the rated current (100%) is passed through the winding 30, and a curve 301 showing changes in the thrust 61 when 80% of the rated current is passed through the winding 30. It is represented by 302 .
  • Curve 303 shows the change in thrust 61 when 60% of the rated current is passed through winding 30, and curve 304 shows the change in thrust 61 when 40% of the rated current is passed through winding 30.
  • Curve 305 shows the change in thrust 61 when 20% of the rated current is passed through winding 30, and curve 306 shows the change in thrust 61 when 5% of the rated current is passed through winding 30.
  • a curve 307 represents the change in the thrust 61 when no current flows through the winding 30 (0%).
  • a curve 308 shows the change in the thrust force 61 when a current of 20% (-20%) of the rated current flows in the opposite direction to the rated current.
  • a curve 309 shows the change in the thrust force 61 when a current of 40% (-40%) of the rated current is applied.
  • a curve 310 shows the change in thrust 61 when it is flowed. In this manner, the thrust 61 changes as the current flowing through the winding 30 changes. Further, even if the same amount of current flows, the thrust force 61 changes depending on the position on the carrier plate 15 .
  • FIG. 8 is a graph showing changes in the vertical force 62 depending on the position on the carrier plate 15 (section A-A').
  • Curve 410 shows the change in normal force 62 when the rated current (100%) is passed through winding 30 .
  • the curve 409 shows the change in the vertical force 62 when 80% of the rated current is passed through the winding 30, and the change in the vertical force 62 when 60% of the rated current is passed through the winding 30.
  • the curve 408 shows the change in the vertical force 62 when 40% of the rated current is passed through the winding 30.
  • the curve 407 shows the change in the vertical force 62 when 20% of the rated current is passed through the winding 30.
  • the curve 406 represents the change in the vertical force 62 when 5% of the rated current is passed through the winding 30, and the curve 405 represents the change in the vertical force 62 when no current is passed through the winding 30 (0%). 62 changes are shown by curve 404 .
  • a curve 403 shows the change in the vertical force 62 when a current of 20% of the rated current is passed through the winding 30 in the opposite direction to the rated current (-20%). Conversely, when a current of 40% of the rated current is passed through the winding 30 (-40%), a curve 402 shows the change in thrust.
  • a curve 401 shows the case where a current with a magnitude of % is applied (-60%). As shown in FIG. 8 , the magnitude of the normal force 62 varies depending on the position on the carrier plate 15 , and even at the same position, the magnitude varies depending on the current flowing through the winding 30 .
  • the arithmetic control unit 120 is an abnormality determination unit that determines whether an abnormality has occurred in the conveying device 102 according to various data stored in the database 130 and the detection results of the position detection unit 51 and the current detection unit 52 .
  • the abnormality in the transport device 102 is, for example, the following.
  • the arithmetic control unit 120 of the present embodiment detects changes in the friction coefficient of the conveying surface according to the detection results of the position detecting unit 51 and the current detecting unit 52 and the data of the database 130, and thereby detects the abnormality of the conveying surface. can be determined.
  • the arithmetic control unit 120 detects the position of the transported object 10 according to the output of the position detection unit 51 while moving the transported object 10 between the section A′-A (step S11), and the current detection unit 52, the magnitude of the current flowing through the corresponding winding 30 is detected at predetermined time intervals (step S12).
  • the arithmetic control unit 120 follows the data regarding the change in the current detected by the current detection unit 52 during the movement of the transported object 10 between the section AA' and the data stored in the database 130, Changes in the thrust force 61 and the normal force 62 applied to the transported object 10 are determined (step S13). Then, according to the calculation results of the changes in the thrust force 61 and the normal force 62, the normal force 62 and the frictional force assumed under the weight of the transported object 10 and the average speed of the transported object 10 are calculated. Then, the calculated average speed is compared with the actual average speed of the transported object 10 calculated from the detection output of the position detector 51 (step S14).
  • the coefficient of friction between the transported object 10 and the transport surface can also be estimated with high accuracy (step S15). Deterioration of the conveying surface or the sliding surface of the conveyed object 10 can be detected from this friction coefficient (step S16). In step S14, in addition to (or instead of) comparing the assumed average speed with the average speed actually measured by the position detection unit 51, , and the position of the transported object 10 actually measured by the position detection unit 51 can be compared.
  • the thrust force 61 and the vertical force 62 change greatly depending on which winding 30 and how much current is passed.
  • the thrust 61 has a large change width with respect to the current change in the central portion (10 mm) of the section AA', and the thrust 61 change width with respect to the current change near the position A and the position A'. is small (see FIG. 7).
  • the vertical force 62 the variation width of the vertical force 62 with respect to the current variation is small on the left side of the central portion (10 mm) of the section A-A', and the variation width of the vertical force 62 with respect to the current variation is large on the right side. Therefore, in step S14 of FIG.
  • the average Velocity or position may be compared. Comparing the average speed or position at the central portion makes it possible to detect the deterioration of the conveying surface with higher accuracy.
  • sample analysis system 100 or 200 includes a carrier device 102 similar to that of the first embodiment.
  • the data shown in FIG. 10 is also held in the database 130 in addition to the data shown in FIGS. This is the difference from the first embodiment.
  • the graph in FIG. 10 shows changes in the vertical force 62 due to changes in the vertical distance Dg (gap Dg) between the transported object 10 and the transport surface of the transport plate 15 .
  • the horizontal axis indicates the position between section AA, and the vertical axis indicates the vertical force acting on the transported object 10.
  • Curves 501 to 506 are curves showing changes in the vertical force 62 depending on the position when the gap Dg is set to different values calculated by magnetic field analysis simulation (all the curves 501 to 506 are 30 is assumed to be 0).
  • a curve 501 shows the change in normal force 62 when the gap Dg is normal (100%).
  • Curve 502 shows the change in normal force 62 when gap Dg is reduced to 97.3% of its normal value.
  • Curve 503 shows the change in normal force 62 when gap Dg is reduced to 93.3% of its normal value.
  • Curve 504 shows the change in normal force 62 when gap Dg is reduced to 80% of its normal value.
  • Curve 505 shows the change in normal force 62 when gap Dg is reduced to 77.3% of its normal value.
  • Curve 506 shows the change in normal force 62 when gap Dg is reduced to 73.3% of its normal value.
  • the arithmetic control unit 120 estimates the size of the gap Dg generated on the conveying surface of the conveying plate 15 . After that, taking into account the estimated gap Dg, the vertical force 62 at each position is estimated, and the friction coefficient of the conveying surface is estimated in the same manner as in the first embodiment. In the second embodiment, the normal force 62 is estimated according to the size of the gap Dd according to the graph of FIG. can be done.
  • the normal force 62 when the current flowing through the winding 30 is 0 has a small absolute value near the center of the section AA', and near the positions A and A' the absolute value increases. Therefore, by acquiring the position information of the transported object 10 near the center of the section AA', further acquiring the position information at the positions A and A', and performing linear interpolation at the other positions, the vertical Force effects can be considered. As a result, the accuracy of detection of the state of the conveying surface can be improved as compared with the first embodiment.
  • a sample analysis system 100 and a sample pretreatment device 150 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. Since the overall configuration of the sample analysis system 100 is the same as that of the first embodiment (FIGS. 1 and 2), redundant description will be omitted.
  • the configuration of the conveying device 102 of the third embodiment will be described with reference to FIG.
  • the same reference numerals are used in FIG. 10 for the same components as those in FIG. 3, so redundant description will be omitted.
  • the conveying apparatus 102 of the third embodiment includes a mass detector 53 for detecting the mass of the transported object 10 in addition to the constituent elements of the first embodiment.
  • the mass of the transported object 10 may vary greatly depending on the type of specimen. Moreover, even for samples of the same type, the contents of the sample containers may vary greatly, or the number of sample containers mounted on one sample rack 111 may vary greatly. Moreover, even if the mass of the sample container is known, the mass may change due to the sample being dispensed on the way. In such a case, the mass of the transported object 10 will be different, and thus the transport speed of the transported object 10 will vary. For this reason, in the third embodiment, the mass of the transported object 10 is detected by the mass detection unit 53, and whether or not there is an abnormality in the transport device 102 is determined in consideration of information regarding this mass.
  • the mass detection unit 53 detects the mass of the transported object 10 using a weight sensor or the like. can be That is, the mass detection unit 53 is one aspect of a mass information acquisition unit that acquires mass information.
  • the mass detection unit 53 by obtaining information about the mass of the transported object 10 by the mass detection unit 53, information about the transport surface of the transport device 102 can be analyzed with higher accuracy. Acquiring information about the state of the lower surface of the transported object 10 in addition to the information about the mass of the transported object 10 makes it possible to detect the transport surface condition more accurately.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications other than those described above.
  • the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • REFERENCE SIGNS LIST 10 conveyed body 11 magnetic flux of permanent magnet 15 conveying plate 21 magnetic flux of tooth due to winding 30 winding 40 yoke 51 position detector 52 current detector 53 mass detector 61 thrust force 62 Vertical force 63 Friction force 100, 200 Sample analysis system 101 Loading unit 102 Transport device 103 Storage unit 104 Buffer 105 Analysis unit 106 Conveyor line 107 Sample dispensing nozzle 108 Reaction disk 109 Reagent amount Injection nozzle 110...Reagent disk 111...Sample rack (transported body) 112... Washing mechanism 113... Emergency rack inlet 114... Reagent tray 115... Reader 116... Reagent loader 118... Display unit 120... Operation control unit 121...
  • Spectrophotometer 122... Sample container, secondary sample container 150... Sample pretreatment device 152 Closing unit 153 Specimen storage unit 154 Empty holder stacker 155 Specimen input unit 156 Centrifuge unit 157 Liquid volume measurement unit 158 Cap opening unit 159 Secondary specimen container preparation unit 160 Dispensing unit 161 Transfer Unit 163 ... operation part PC

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Abstract

被搬送体の搬送速度の低下の原因を的確に判定する。搬送装置は、被搬送体を搬送面に沿って搬送可能にされた搬送板と、前記搬送板の前記搬送面の反対側に配置され、ティースの周囲に巻回された巻線を有する磁気回路部と、前記被搬送体の位置を検出する位置検出部と、前記巻線の電流を検出する電流検出部と、前記搬送板の搬送面上の位置と、前記巻線に流れる電流と、前記被搬送体に掛かる力との関係を示すデータを記憶するデータ記憶部と、前記位置検出部で検出される位置と、前記電流検出部で検出される電流と、前記データとに基づき、前記搬送面の劣化又は異常を含む前記被搬送体の搬送に関する異常を判定する異常判定部とを備える。

Description

搬送装置、及び検体分析システム
　本発明は、血液や尿などの生体試料（以下「検体と言う）の分析を行う検体分析システム、又は分析のための前処理を行う検体前処理装置に使用される搬送装置、及びそのような搬送装置を備えた検体分析システムに関する。
　検体分析システムや検体前処理装置には、検体を搬送するための搬送装置が設けられている。特許文献１には、そのような搬送装置が開示されている。特許文献１の搬送装置は、複数の容器キャリアを備える。容器キャリアの各々は、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、生体試料を含む検体容器を搬送するように構成されている。搬送装置は、複数の容器キャリアを搬送するように適合された搬送平面と、搬送平面の下方に配置されたいくつかの電磁アクチュエータを含む。
　電磁アクチュエータは、容器キャリアに磁力を印加することにより、搬送平面の上に配設された容器キャリアを移動させるように適合される。電磁アクチュエータが、制御デバイスによる制御の下、容器キャリアを駆動することによって、搬送平面の上の容器キャリアの移動を制御することができる。制御デバイスは、３つ以上の容器キャリアが同時に且つ互いに独立して搬送平面上を移動可能であるように移動制御を実行する。
　迅速な検体の検査のために、容器キャリアを高速で大量に搬送することができ、容器キャリアの停止が少なく、エラーを迅速に修復可能な搬送装置が要望されている。従来の検体搬送装置は、特許文献１に記載のように、検体搬送の異常を検知するための機能を搭載している。
　上述の特許文献１の装置では、スケジュールに従った検体容器の位置と、検知された実際の検体容器の位置を比較することによって、例えば搬送平面の汚れによって引き起こされる摩擦の増加に基づく、搬送速度の緩やかな低下を検出する。緩やかな搬送速度の低下が検出された場合は、制御デバイスは、電磁アクチュエータによって生成される磁力を増加させる制御を行うか、又は搬送速度が所与の閾値を下回る旨のエラーメッセージを表示する。
　しかしながら、従来の搬送装置では、搬送速度の低下が検出された場合であっても、その原因を的確に判定することが困難であった。具体的には、搬送速度の低下が、搬送平面に生じた劣化又は異常（汚れ、傷等）によるものであるのか、又はその他の何らかの状況の変化により検体容器に作用する推力が低下したことによるものなのかを判断することが困難であった。このため、搬送速度の低下の原因を判定することができる搬送装置の提供が望まれている。
特表２０１５－５０２５２５号公報
　本発明は、被搬送体の搬送速度の低下の原因を的確に判定することができる搬送装置、及び検体分析システムを提供するものである。
　本発明に係る搬送装置は、被搬送体を搬送面に沿って搬送可能にされた搬送板と、前記搬送板の前記搬送面の反対側に配置され、ティースの周囲に巻回された巻線を有する磁気回路部と、前記被搬送体の位置を検出する位置検出部と、前記巻線の電流を検出する電流検出部と、前記搬送板の搬送面上の位置と、前記巻線に流れる電流と、前記被搬送体に掛かる力との関係を示すデータを記憶するデータ記憶部と、前記位置検出部で検出される位置と、前記電流検出部で検出される電流と、前記データとに基づき、前記搬送面の劣化又は異常を含む前記被搬送体の搬送に関する異常を判定する異常判定部とを備える。
　本発明によれば、被搬送体の搬送速度の低下の原因を的確に判定することができる搬送装置、及び検体分析システムを提供することができる。
第１の実施の形態に係る検体分析システム１００を説明する概略図である。 第１の実施の形態に係る検体前処理装置１５０、及び検体分析システム２００を説明する概略図である。 第１の実施の形態に係る検体分析システム１００、２００、及び検体前処理装置１５０に含まれる搬送装置１０２の構成の一例を示す斜視図である。 搬送装置１０２の断面構造を模式的に示す断面図である。 搬送装置１０２において被搬送体１０がティースから受ける力について説明する概略図である。 搬送装置１０２において被搬送体１０がティースから受ける力について説明する概略図である。 搬送板１５上の位置による推力６１の変化の例を示すグラフである。 搬送板１５上の位置による垂直力６２の変化の例を示すグラフである。 第１の実施の形態に係る検体分析システム１００の動作を説明するフローチャートである。 第２の実施の形態に係る検体分析システムにおいて使用される、被搬送体１０と搬送板１５の搬送面との間の垂直方向の距離Ｄｇ（ギャップＤｇ）の大きさの変化による、垂直力６２の変化を示すグラフである。 第３の実施の形態の検体分析システム１００を説明する概略図である。
　以下、添付図面を参照して本実施形態について説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本開示の原理に則った実施形態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。本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本開示の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味においても限定するものではない。
　本実施形態では、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。
［第１の実施の形態］
　第１の実施の形態に係る検体分析システム１００を、図１及び図２を参照して説明する。検体分析システム１００の全体構成について図１を参照して説明し、次いで図２を参照して検体前処理装置１５０について説明する。
　図１に示すように、検体分析システム１００は、反応容器にそれぞれ検体と試薬を分注し反応させ、この反応させた液体を測定する装置であり、搬入部１０１、搬送装置１０２（搬送ライン）、収納部１０３、バッファ１０４、分析部１０５、緊急ラック投入口１１３、表示部１１８、演算制御部１２０、データベース１３０、及びドライバ１４０を備える。
　搬入部１０１は、血液や尿などの生体試料を収容する検体容器１２２が複数個収納された検体ラック１１１を設置する装置である。搬送装置１０２は、搬入部１０１に設置された検体ラック１１１を搬送するラインであり、磁気回路を制御することにより、永久磁石又は磁性体を有する検体ラック１１１を搬送可能に構成されている。その構成の詳細は後述する。緊急ラック投入口１１３は、標準液を搭載した検体ラック（キャリブラック）や緊急で分析が必要な検体が収容された検体容器１２２を収納する検体ラック１１１を分析部１０５内に投入するための投入口であり、搬送装置１０２に設けられている。収納部１０３は、分析部１０５で分析が終了した検体を保持する検体容器１２２が収容された検体ラック１１１を収納する装置である。なお、１つの検体ラック１１１が保持可能な検体容器１２２の数は、特定の数には限定されない。
　バッファ１０４は、検体ラック１１１中の検体の分注順序を変更可能なように、搬送装置１０２によって搬送された複数の検体ラック１１１を保持するための装置である。分析部１０５は、バッファ１０４からコンベアライン１０６を経由して搬送された検体容器１２２に収容されている検体を分析する。具体的に分析部１０５は、一例として、コンベアライン１０６、検体分注ノズル１０７、反応ディスク１０８、試薬ディスク１１０、試薬分注ノズル１０９、洗浄機構１１２、試薬トレイ１１４、試薬ＩＤリーダ１１５、試薬ローダ１１６、分光光度計１２１等により構成される。
　コンベアライン１０６は、バッファ１０４中の検体ラック１１１を分析部１０５に搬入する搬送経路である。検体分注ノズル１０７は、回転軸を中心に回転可能に構成されると共に上下方向にも移動可能に構成され、コンベアライン１０６により搬送された検体容器１２２から反応ディスク１０８の反応容器に検体を分注するよう構成されている。反応ディスク１０８は、検体と試薬を分注して反応させるための複数の反応容器を備えている。
　試薬ディスク１１０は、複数の試薬容器を架設するための回転可能に構成された円盤状の容器収容部である。試薬分注ノズル１０９は、試薬ディスク１１０内の試薬容器から反応ディスク１０８の反応容器に試薬を分注するためのノズルである。洗浄機構１１２は、反応ディスク１０８の反応容器を洗浄する。分光光度計１２１は、光源（図示省略）から反応容器の反応液を介して得られる透過光を測定することにより、反応容器中の反応液の吸光度を測定する。
　試薬トレイ１１４は、検体分析システム１００内への試薬登録を行う場合に、試薬を設置するためのトレイである。試薬ＩＤリーダ１１５は、試薬トレイ１１４に設置された試薬に付された試薬ＩＤを読み取って試薬情報を取得するための読取装置である。試薬ローダ１１６は、試薬を試薬ディスク１１０へ搬入する機器である。表示部１１８は、血液や尿等の液体試料中の所定の成分の濃度の分析結果を表示するための表示機器である。演算制御部１２０は、コンピュータ等から構成され、検体分析システム１００内の各機構の動作をドライバ１４０等を介して制御するとともに、血液や尿等の検体中の所定の成分の濃度を求める演算処理を行う。更に、演算制御部１２０は、各種データに従って、搬送装置１０２の搬送面に生じた異常や、搬送装置１０２で搬送される検体ラック１１１の搬送速度の低下等を検知する。データベース１３０は、このような検知のために用いるデータを記憶するデータベースである。
　検体分析システム１００による検体の分析処理は、一般的に以下の順に従い実行される。まず、検体ラック１１１が搬入部１０１又は緊急ラック投入口１１３に設置され、搬送装置１０２によって、ランダムアクセスが可能なバッファ１０４に搬入される。検体分析システム１００は、バッファ１０４に格納された検体ラック１１１の中から、優先順位のルールに従い、最も優先順位の高い検体ラック１１１をコンベアライン１０６によって、分析部１０５に搬入する。
　分析部１０５に到達した検体ラック１１１は、さらにコンベアライン１０６によって反応ディスク１０８近くの検体分取位置まで移送される。検体ラック１１１に収納された検体容器１２２中の検体は、検体分注ノズル１０７によって吸引され、反応ディスク１０８の反応容器に吐出される。検体は、検体分注ノズル１０７により、当該検体に依頼された分析項目に応じて、必要回数だけ吸引・吐出（分取）される。
　検体ラック１１１中の全ての検体容器１２２に対する分取処理が終了すると、検体ラック１１１は、再びバッファ１０４に搬送される。自動再検を含め全ての検体分取処理が終了した検体ラック１１１は、コンベアライン１０６及び搬送装置１０２によって収納部１０３へと移送される。
　分析に使用される試薬は、試薬ディスク１１０上の試薬容器から、試薬分注ノズル１０９により、先に検体を分取した反応容器に分取される。反応容器に検体と試薬が注入されると、図示しない撹拌機構により反応容器内の検体と試薬との混合液が撹拌される。その後、撹拌後の混合液には、分光光度計１２１から、測定光が照射される。混合液を透過した光が分光光度計１２１の受光器に受光され、その出力信号に従い、混合液に関する測定が実行される。受光器の出力信号は、図示しないＡ／Ｄコンバータ及びインターフェイスを介して演算制御部１２０に送信される。そして演算制御部１２０によって演算を行い、検体の所定の成分の濃度を求め、その結果が表示部１１８等にて表示されたり、記憶部（図示省略）に記憶されたりする。
　なお、図１の検体分析システム１００の構成は一例であり、図１の構成要素は適宜他の要素に変更されたり、一部の構成要素を削除したり、他の要素を追加することが可能である。分析部１０５は生化学分析用に限られず、免疫分析用であってもよい。また、分析部１０５は、１つである必要はなく、２以上備えることができる。この場合も、分析部１０５と搬入部１０１との間を搬送装置１０２により接続し、搬入部１０１から検体ラック１１１を搬送することができる。
　次に、検体前処理装置１５０の全体構成について図２を用いて説明する。図２は検体前処理装置１５０の全体構成を概略的に示す図である。
　検体前処理装置１５０は、検体分析システム１００での分析に必要な各種前処理を実行する装置である。この検体前処理装置１５０は、一例として、図２中の左側から右側に向けて、閉栓ユニット１５２、検体収納ユニット１５３、空きホルダスタッカー１５４、検体投入ユニット１５５、遠心分離ユニット１５６、液量測定ユニット１５７、開栓ユニット１５８、子検体容器準備ユニット１５９、分注ユニット１６０、移載ユニット１６１の複数のユニットを基本要素として備えている。また、これら複数のユニットの動作を制御する制御部として、操作部ＰＣ１６３が備えられている。検体前処理装置１５０で処理された検体が、検体分析システム１００に搬送される。
　検体投入ユニット１５５は、検体が収容された検体容器１２２を検体前処理装置１５０内に投入するためのユニットである。遠心分離ユニット１５６は、投入された検体容器１２２に対して遠心分離処理を施すユニットである。液量測定ユニット１５７は、検体容器１２２に収容された検体の液量の測定を行うユニットである。開栓ユニット１５８は、投入された検体容器１２２を開栓するユニットである。子検体容器準備ユニット１５９は、投入された検体容器１２２に収容された検体を次の分注ユニット１６０において分注するために必要な準備を行うユニットである。
　分注ユニット１６０は、遠心分離された検体を、検体分析システム１００で分析するために小分けを行うとともに、小分けされた検体容器１２２、子検体容器にバーコード等を貼り付けるユニットである。移載ユニット１６１は、分注された子検体容器の分類を行い、検体分析システムへの移送準備を行うユニットである。閉栓ユニット１５２は、検体容器１２２や子検体容器を閉栓するユニットである。検体収納ユニット１５３は、閉栓された検体容器１２２を収納するユニットである。
　これらユニット間や検体前処理装置１５０と検体分析システム１００との間で検体容器１２２を保持する検体ラック１１１を搬送する機構として搬送装置１０２が設けられている。なお、検体前処理装置１５０は、上述したすべての構成を備えている必要はなく、更にユニットを追加したり、一部ユニットや一部構成を削除したりすることができる。
　本実施の形態の検体分析システムは、図２に示すような検体前処理装置１５０と、検体分析システム１００から構成された検体分析システム２００であってもよい。検体前処理装置１５０単体も、検体分析システムの一部であり、したがって検体前処理装置１５０単体も検体分析システムを構成し、搬送装置１０２を検体前処理装置の内部に含むことができる。検体分析システム２００においては、検体前処理装置１５０、及び検体分析システム１００の各々の内部だけではなく、両者の間を搬送装置１０２にて接続し、検体容器１２２を搬送することができる。
　本実施の形態の検体分析システム１００、２００、及び検体前処理装置１５０は、前述した搬送装置１０２を備えていることにより、高効率で検体容器１２２を搬送先まで搬送することができ、分析結果が得られるまでの時間を短くすることができる。また搬送トラブルも少なく、検査技師の負担を軽減することができる。
　図３の斜視図は、第１の実施の形態に係る検体分析システム１００、２００、及び検体前処理装置１５０に含まれる搬送装置１０２の構成の一例を示している。この搬送装置１０２は、搬送板１５と、巻線３０と、ヨーク４０とから大略構成されている。
　搬送板１５は、その上面が滑らかな平面状の搬送面とされた平板であり、その上面（搬送面）を磁性体又は永久磁石を含む被搬送体１０（例えば検体容器１２２）が滑動可能にされている。巻線３０は、磁性体からなるティース（図示せず）の周囲に巻回されている。ティースは搬送装置１０２の搬送板１５の下部（－Ｚ方向）において、磁性体からなるヨーク４０と磁気的に結合されている。巻線３０及びティースは、被搬送体１０を搬送するための磁束を発生させる磁気回路部を構成する。
　巻線３０は、ティースと共に、搬送板１５の下面側に、Ｘ方向及びＹ方向に配列されている。巻線３０及びティースは、Ｘ方向及びＹ方向の平行に配列されている必要はない。被搬送体１０の搬送方向に沿って巻線３０及びティースが配列され、その下部に配置されたヨーク４０との磁気結合により、被搬送体１０を搬送板１５の上面に沿って滑動させることができる。巻線３０に電流を流すことにより、ティースに生じる磁束と、被搬送体１０の永久磁石や磁性体が発生させる磁束とが作用して、被搬送体１０の推力を発生させる。なお、被搬送体１０は永久磁石を磁性体や非磁性体のカバーなどで覆ってもよく、ティースと被搬送体１０の間に相対的に力を発生できれば良い。各巻線３０には、巻線３０に電流を流すための駆動回路（図示しない）が接続される。
また、被搬送体１０を滑り性の良い樹脂などで覆うことにより、被搬送体１０と搬送板１５の間の摩擦力を小さくすることが可能である。また、被搬送体１０において、搬送板１５に接する側の面積を小さく、例えば凹部を設けることにより摩擦力を小さくすることができ、安定した搬送の実現や、搬送面の異常検出の感度を上げることができる。
　図３に示した搬送装置１０２は、位置検出部５１と、電流検出部５２とを備えている。位置検出部５１は、被搬送体１０の搬送板１５上での位置を検出する検出装置である。位置検出部５１は、一例として、被搬送体１０の移動を磁気の変化により検出するホール素子、サーチコイル、測長計、レーザ変位計、カメラ等により構成され得る。被搬送体１０と各巻線３０（ティース）との相対的位置関係が検出できる限りにおいて、位置検出部５１は特定の方式に限定されるものではない。
　また、電流検出部５２は、巻線３０に流れる電流と、そのタイミングを検出する装置である。電流検出部５２は、一例として、シャント抵抗による検出や、ＣＴ式、ＰＴ式のいずれであってもよく、特定のものに限定されるわけではない。
　図４は、図３にて示した搬送装置１０２のＸＺ平面における断面構造を模式的に示すと共に、被搬送体１０がＸ方向に搬送される際の、磁束の関係を図示している。被搬送体１０の永久磁石又は磁性体が作る磁束１１、進行方向の先（Ｘ方向）のティースに巻回される巻線３０が作る磁束２１を示す。これらの磁束１１、２１の相互作用によって、被搬送体１０はＸ方向に搬送される。この時、被搬送体１０に作用する推力（Ｘ方向の力）によって被搬送体１０が移動する。
　ここで、ある区間において被搬送体１０がティースから受ける力について、図５を参照して説明する。図５は、図４の模式図において、被搬送体１０をＸ方向に搬送している模式的な図であり、被搬送体１０が位置Ａから位置Ａ’に移動する間の被搬送体１０が受ける力について記載する。被搬送体１０が位置Ａにあるときにおいて、被搬送体１０の進行方向にある位置Ａ’の直下の巻線３０に電流を流し、その巻線３０が巻回されているティースに磁束２１を発生させる。このティースの磁束２１と被搬送体１０の磁束１１とが相互的に作用し、被搬送体１０が磁束２１を発生させているティースの方向（Ｘ方向）に移動する。
　この際に被搬送体１０の生じる力は、図６に示すように、被搬送体１０を搬送板１５の表面（搬送面）に沿ってＸ方向に移動させる推力６１と、－Ｚ方向の垂直力６２とに分けられる。垂直力６２は、一般に推力６１と同等か、推力６１よりも大きく、非常に大きな力となり得る。この垂直力６２と被搬送体１０の自重（質量）による重力を合わせた力が、被搬送体１０に垂直方向に作用する。この結果、被搬送体１０がＸ方向に移動しようとする際、この垂直方向の合成力に比例する力が摩擦力６３として発生する。摩擦力６３は、被搬送体１０と搬送板１５の表面との間の摩擦係数μに、上記の合成力を乗じた値を有する。すなわち、被搬送体１０をＸ方向に動かす実効的な力は、推力６１から摩擦力６３を差し引いたものになる。
　被搬送体１０に作用する推力６１と垂直力６２は、磁界解析によるシミュレーションにより算出することができる。位置Ａ－Ａ’間における推力６１の位置による変化の例を図７のグラフに、垂直力６２の位置による変化の例を図８のグラフに示す。ここでは、例として、横軸は区間Ａ－Ａ’を表し、位置ＡとＡ’の間の距離を２０ｍｍとした。また、図７の縦軸は推力６１の大きさを示しており、図８の縦軸は垂直力６２の大きさを示している。
　図７は、巻線３０に定格電流（１００％）を流した場合の推力６１の変化を曲線３０１で、巻線３０に定格電流の８０％の電流を流した場合の推力６１の変化を曲線３０２で表している。その他、巻線３０に定格電流の６０％の電流を流した場合の推力６１の変化を曲線３０３で、巻線３０に定格電流の４０％の電流を流した場合の推力６１の変化を曲線３０４で、巻線３０に定格電流の２０％の電流を流した場合の推力６１の変化を曲線３０５で、巻線３０に定格電流の５％の電流を流した場合の推力６１の変化を曲線３０６で、巻線３０に電流を流さない場合（０％）の推力６１の変化を曲線３０７で表している。
　また、定格電流とは向きが反対で大きさが定格電流の２０％（－２０％）の電流を流した場合の推力６１の変化を曲線３０８で、定格電流とは向きが反対で大きさが定格電流の４０％（－４０％）の電流を流した場合の推力６１の変化を曲線３０９で、定格電流とは向きが反対で大きさが定格電流の６０％（－６０％）の電流を流した場合の推力６１の変化を曲線３１０で示している。このように、巻線３０に流れる電流が変わることにより推力６１が変化する。また、同じ大きさの電流が流れる場合であっても、搬送板１５上の位置によって推力６１は変化する。
　図８は、搬送板１５上の位置（区間Ａ－Ａ’）による垂直力６２の変化を示すグラフである。巻線３０に定格電流（１００％）を流した場合の垂直力６２の変化を曲線４１０で示している。同様に、巻線３０に定格電流の８０％の電流を流した場合の垂直力６２の変化を曲線４０９で、巻線３０に定格電流の６０％の電流を流した場合の垂直力６２の変化を曲線４０８で、巻線３０に定格電流の４０％の電流を流した場合の垂直力６２の変化を曲線４０７で、巻線３０に定格電流の２０％の電流を流した場合の垂直力６２の変化を曲線４０６で、巻線３０に定格電流の５％の電流を流した場合の垂直力６２の変化を曲線４０５で、巻線３０に電流を流さなかった場合（０％）の垂直力６２の変化を曲線４０４で示している。
　また、定格電流とは向きが反対で巻線３０に定格電流の２０％の大きさの電流を流した場合（－２０％）の垂直力６２の変化を曲線４０３で、定格電流とは向きが反対で巻線３０に定格電流の４０％の大きさの電流を流した場合（－４０％）の推力の変化を曲線４０２で、定格電流とは向きが反対で巻線３０に定格電流の６０％の大きさの電流を流した場合（－６０％）を曲線４０１で示している。図８に示すように、垂直力６２は、搬送板１５上の位置によって大きさが異なり、また、同じ位置であっても、巻線３０に流れる電流によって大きさが異なる。
　この図７、図８に示すような、推力６１及び垂直力６２の位置や電流による変化に関するデータは、データベース１３０に記憶されている。各種データは、図７及び図８のようなグラフの形式でデータベース１３０に記憶されていてもよいし、テーブル型式で記憶されていてもよい。演算制御部１２０は、データベース１３０に記憶された各種データと、位置検出部５１、及び電流検出部５２の検出結果に従い、搬送装置１０２における異常の発生をの有無を判定する異常判定部である。ここで搬送装置１０２における異常とは、例えば、以下のものである。
（１）搬送される検体ラック１１１等の搬送速度の低下
（２）搬送装置１０２の搬送板１５の搬送面の異常（摩擦係数の変化）
　搬送装置１０２の搬送板１５の搬送面は、傷や異物により摩擦係数が増加することがあり、逆に油や水分の含有により、逆に摩擦係数が減少することもある。本実施の形態の演算制御部１２０は、位置検出部５１や電流検出部５２での検出結果と、データベース１３０のデータとに従い、搬送面の摩擦係数の変化を検出し、これにより搬送面の異常の発生の有無を判定することができる。
　図９のフローチャートを参照して、区間Ａ－Ａ’で被搬送体１０を移動させた場合における異常判定の手順について説明する。まず、演算制御部１２０は、区間Ａ’－Ａ間で被搬送体１０を移動させる間、位置検出部５１の出力に従い、被搬送体１０の位置を検出すると共に(ステップＳ１１)、電流検出部５２の出力に従い、対応する巻線３０に流れる電流の大きさを、所定の時間間隔で検知する（ステップＳ１２）。このとき、異常判定の実行をより高精度に行う場合には、質量が既知の被搬送体１０を区間Ａ－Ａ’間で移動させるようにするのが好適である。質量が既知であるのに加え、更に下面（滑動面）の形状が既知の被搬送体１０を異常判定時に使用することが一層好適である。
　続いて、演算制御部１２０は、電流検出部５２で区間Ａ－Ａ’間の被搬送体１０の移動の間において検出された電流の変化に関するデータと、データベース１３０に記憶されたデータとに従い、被搬送体１０に印加される推力６１と垂直力６２の変化を判定する（ステップＳ１３）。そして、その推力６１と垂直力６２の変化の演算結果に従い、その垂直力６２及び被搬送体１０の自重の下で想定される摩擦力、更に被搬送体１０の平均速度を演算する。そして、その演算された平均速度を、位置検出部５１の検知出力から演算される、実際の被搬送体１０の平均速度と比較する（ステップＳ１４）。算出された摩擦力により、被搬送体１０と搬送面との間の摩擦係数も高精度に推定することができる（ステップＳ１５）。この摩擦係数により、搬送面又は被搬送体１０の滑動面の劣化を検出することができる（ステップＳ１６）。なお、ステップＳ１４では、想定される平均速度と、位置検出部５１により実際に測定された平均速度とを比較することに加え（又はこれに代えて）、想定される被搬送体１０の位置と、位置検出部５１により実際に測定された被搬送体１０の位置とを比較することも可能である。
　図７及び図８からも分かるように、推力６１及び垂直力６２は、どの巻線３０において、どれくらいの電流を流すかによって大きく変化する。例えば、推力６１は、区間Ａ－Ａ’の中央部（１０ｍｍ）においては、電流の変化に対する推力６１の変化幅が大きく、位置Ａ及び位置Ａ’付近では、電流の変化に対する推力６１の変化幅が小さい（図７参照）。また、垂直力６２に関しては、区間Ａ－Ａ’の中央部（１０ｍｍ）から左側では電流の変化に対する垂直力６２の変化幅が小さく、右側では電流の変化に対する垂直力６２の変化幅が大きい。このため、図９のステップＳ１４において、区間Ａ－Ａ’の全体での被搬送体１０の平均速度又は位置を比較する代わりに、区間Ａ－Ａ’の中央部での被搬送体１０の平均速度又は位置を比較するようにしてもよい。中央部での平均速度又は位置を比較する方が、より高精度に搬送面の劣化等を検出することが可能になる。
　以上説明したように、第１の実施の形態によれば、搬送板１５の送面の摩擦係数の変化を検出し、これにより搬送面の異常の発生の有無を的確に判定することが可能になる。
［第２の実施の形態］
　次に、図１０を参照して第２の実施の形態に係る検体分析システム１００又は２００を説明する。この第２の実施の形態の検体分析システム１００又は２００は、その内部に第１の実施の形態と同様の搬送装置１０２を備えている。ただし、この第２の実施の形態は、データベース１３０において、図７及び図８のデータに加え、図１０に示すデータも保持しており、この図１０のデータに従って搬送装置１０２の異常判定を実行するよう構成されており、この点において第１の実施の形態とは異なっている。
　図１０のグラフは、被搬送体１０と搬送板１５の搬送面との間の垂直方向の距離Ｄｇ（ギャップＤｇ）の大きさの変化による、垂直力６２の変化を示す。図１０のグラフは、横軸を区間Ａ－Ａ間の位置とし、縦軸を被搬送体１０に作用する垂直力を示している。そして、曲線５０１～５０６は、磁界解析シミュレーションにより算出された、ギャップＤｇを異なる値に設定した場合における、位置による垂直力６２の変化を示す曲線である（曲線５０１～５０６はいずれも、巻線３０の電流は０である場合を想定している）。曲線５０１は、ギャップＤｇが正常値（１００％）である場合における垂直力６２の変化を示す。曲線５０２は、ギャップＤｇが正常値の９７．３％まで縮まった場合の垂直力６２の変化を示している。曲線５０３は、ギャップＤｇが正常値の９３．３％まで縮まった場合の垂直力６２の変化を示している。曲線５０４は、ギャップＤｇが正常値の８０％まで縮まった場合の垂直力６２の変化を示している。曲線５０５は、ギャップＤｇが正常値の７７．３％まで縮まった場合の垂直力６２の変化を示している。曲線５０６は、ギャップＤｇが正常値の７３．３％まで縮まった場合の垂直力６２の変化を示している。
　図１０の曲線５０１～５０６に示すように、被搬送体１０と搬送板１５の搬送面の間のギャップＤｇが変化すると、被搬送体１０と搬送板１５の間に生じる垂直力６２が変化する。このため、第２の実施の形態では、巻線３０に流す電流を０に設定した状態で被搬送体１０を移動させ、その際の被搬送体１０の挙動と、図１０の曲線５０１～５０６とを比較して、演算制御部１２０が搬送板１５の搬送面に生じたギャップＤｇの大きさを推定する。その後、この推定されたギャップＤｇも考慮に入れて各位置での垂直力６２を推定して、第１の実施の形態と同じ要領にて搬送面の摩擦係数を推定する。第２の実施の形態では、図１０のグラフに従って、ギャップＤｄの大きさに従って垂直力６２が推定されるため、第１の実施の形態に比べより高精度に搬送面の摩擦係数を推定することができる。
　なお、図１０に示すように、巻線３０に流す電流が０の状態における垂直力６２は、区間Ａ－Ａ’の中央部付近でその絶対値が小さくなり、位置Ａ及びＡ’の近傍で絶対値が大きくなる。従って、区間Ａ－Ａ’の中央部付近での被搬送体１０の位置情報を取得し、更に位置Ａ、Ａ’での位置情報を取得し、他の位置では線形補間を行うことで、垂直力の影響を考慮することができる。この結果、搬送面の状態の検知の精度を第１の実施の形態に比べ向上させることができる。
［第３の実施の形態］
　第３の実施の形態に係る検体分析システム１００及び検体前処理装置１５０を、図１１を参照して説明する。検体分析システム１００の全体構成は、第１の実施の形態（図１及び図２）と同一であるので、重複する説明は省略する。
　図１１を参照して、第３の実施の形態の搬送装置１０２の構成を説明する。図３と同一の構成要素については図１０でも同一の参照符号を付しているので、重複する説明は省略する。この第３の実施の形態の搬送装置１０２は、第１の実施の形態の構成要素に加え、被搬送体１０の質量を検出する質量検出部５３を備えている。
　被搬送体１０の質量が、検体の種別によって大きく変わる場合がある。また、同一種類の検体であっても、検体容器の含有量にバラつきが大きかったり、１つの検体ラック１１１に搭載される検体容器の数のばらつきが大きかったりする。また、検体容器の質量が既知であっても、途中で検体が分注されることにより、その質量は変化し得る。このような場合においては、被搬送体１０の質量が異なることになり、これにより、被搬送体１０の搬送速度にバラつきが生じる。このため、第３の実施の形態では、質量検出部５３により被搬送体１０の質量を検出し、この質量に関する情報をも考慮に入れて、搬送装置１０２の異常の有無を判定する。質量検出部５３は、重量センサ等により、被搬送体１０の質量を検出するものであるが、質量を検出することに代えて、外部から得られた被搬送体１０の質量に関する情報を取り込むようにしてもよい。すなわち、質量検出部５３は、質量の情報を取得する質量情報取得部の一態様である。
　この第３の実施の形態によれば、質量検出部５３により被搬送体１０の質量に関する情報を取得することで、より搬送装置１０２の搬送面に関する情報を精度良く分析することができる。被搬送体１０の質量に関する情報に加え、被搬送体１０の下面の状態に関する情報を取得することで、より搬送面の状態を精度よく検出することが可能になる。
　＜その他＞
　本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、上記以外の様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
１０…被搬送体
１１…永久磁石の磁束
１５…搬送板
２１…巻線によるティースの磁束
３０…巻線
４０…ヨーク
５１…位置検出部
５２…電流検出部
５３…質量検出部
６１…推力
６２…垂直力
６３…摩擦力
１００、２００…検体分析システム
１０１…搬入部
１０２…搬送装置
１０３…収納部
１０４…バッファ
１０５…分析部
１０６…コンベアライン
１０７…検体分注ノズル
１０８…反応ディスク
１０９…試薬分注ノズル
１１０…試薬ディスク
１１１…検体ラック（被搬送体）
１１２…洗浄機構
１１３…緊急ラック投入口
１１４…試薬トレイ
１１５…リーダ
１１６…試薬ローダ
１１８…表示部
１２０…演算制御部
１２１…分光光度計
１２２…検体容器，子検体容器
１５０…検体前処理装置
１５２…閉栓ユニット
１５３…検体収納ユニット
１５４…空きホルダスタッカー
１５５…検体投入ユニット
１５６…遠心分離ユニット
１５７…液量測定ユニット
１５８…開栓ユニット
１５９…子検体容器準備ユニット
１６０…分注ユニット
１６１…移載ユニット
１６３…操作部ＰＣ

Claims (10)

  1. 　被搬送体を搬送面に沿って搬送可能にされた搬送板と、
    　前記搬送板の前記搬送面の反対側に配置され、ティースの周囲に巻回された巻線を有する磁気回路部と、
    　前記被搬送体の位置を検出する位置検出部と、
    　前記巻線の電流を検出する電流検出部と、
    　前記搬送板の搬送面上の位置と、前記巻線に流れる電流と、前記被搬送体に掛かる力との関係を示すデータを記憶するデータ記憶部と、
    　前記位置検出部で検出される位置と、前記電流検出部で検出される電流と、前記データとに基づき、前記搬送面の劣化又は異常を含む前記被搬送体の搬送に関する異常を判定する異常判定部と
    を備える搬送装置。
  2. 　前記異常判定部は、前記電流検出部で検出される位置と、前記電流検出部で検出される電流とに従い、前記被搬送体を前記搬送面に沿って移動させる推力と、前記搬送面に垂直な方向において前記被搬送体に作用する垂直力とを前記データに従って判定し、更に前記垂直力に基づいて前記搬送面の摩擦係数を演算することにより、前記異常を判定する、請求項１に記載の搬送装置。
  3. 　前記被搬送体と前記搬送面との間の垂直方向の距離であるギャップを推定するギャップ推定部を更に備え、
    　前記データ記憶部は、前記搬送板の搬送面上の位置と、前記被搬送体に掛かる力と、前記ギャップの大きさとの関係を示すデータを記憶し、
    　前記異常判定部は、前記ギャップ推定部で推定された前記ギャップと、前記位置検出部で検出される位置と、前記電流検出部で検出される電流と、前記データとに基づき、前記搬送面の劣化又は異常を含む前記被搬送体の搬送に関する異常を判定する、請求項１に記載の搬送装置。
  4. 　前記被搬送体の質量に関する情報を取得する質量情報取得部を更に備え、
    　前記異常判定部は、前記位置検出部で検出される位置と、前記電流検出部で検出される電流と、前記データと、前記質量に関する情報に基づき、前記搬送面の劣化又は異常を含む前記被搬送体の搬送に関する異常を判定する、請求項１に記載の搬送装置。
  5. 　前記異常判定部は、質量が既知である前記被搬送体を前記搬送面上で移動させて前記異常の判定を実行する、請求項１に記載の搬送装置。
  6. 　被搬送体から検体を注入されて前記検体を分析する分析部と、
    　前記分析部に向けて前記被搬送体を搬送する搬送装置と
    　を備える検体分析システムであって、
    　前記搬送装置は、
    　前記被搬送体を搬送面に沿って搬送可能にされた搬送板と、
    　前記搬送板の前記搬送面の反対側に配置され、ティースの周囲に巻回された巻線を有する磁気回路部と、
    　前記被搬送体の位置を検出する位置検出部と、
    　前記巻線の電流を検出する電流検出部と、
    　前記搬送板の搬送面上の位置と、前記巻線に流れる電流と、前記被搬送体に掛かる力との関係を示すデータを記憶するデータ記憶部と、
    　前記位置検出部で検出される位置と、前記電流検出部で検出される電流と、前記データとに基づき、前記搬送面の劣化又は異常を含む前記被搬送体の搬送に関する異常を判定する異常判定部と
    を備える、検体分析システム。
  7. 　前記異常判定部は、前記電流検出部で検出される位置と、前記電流検出部で検出される電流とに従い、前記被搬送体を前記搬送面に沿って移動させる推力と、前記搬送面に垂直な方向において前記被搬送体に作用する垂直力とを前記データに従って判定し、更に前記垂直力に基づいて前記搬送面の摩擦係数を演算することにより、前記異常を判定する、請求項６に記載の検体分析システム。
  8. 　前記被搬送体と前記搬送面との間の垂直方向の距離であるギャップを推定するギャップ推定部を更に備え、
    　前記データ記憶部は、前記搬送板の搬送面上の位置と、前記被搬送体に掛かる力と、前記ギャップの大きさとの関係を示すデータを記憶し、
    　前記異常判定部は、前記ギャップ推定部で推定された前記ギャップと、前記位置検出部で検出される位置と、前記電流検出部で検出される電流と、前記データとに基づき、前記搬送面の劣化又は異常を含む前記被搬送体の搬送に関する異常を判定する、請求項６に記載の検体分析システム。
  9. 　前記被搬送体の質量に関する情報を取得する質量情報取得部を更に備え、
    　前記異常判定部は、前記位置検出部で検出される位置と、前記電流検出部で検出される電流と、前記データと、前記質量に関する情報に基づき、前記搬送面の劣化又は異常を含む前記被搬送体の搬送に関する異常を判定する、請求項６に記載の検体分析システム。
  10. 　前記異常判定部は、質量が既知である前記被搬送体を前記搬送面上で移動させて前記異常の判定を実行する、請求項６に記載の検体分析システム。
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