(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部、底部および胴体部を有する複数の検体容器を配列した状態で保持するホルダから任意の検体容器を搬出する、あるいは、複数の検体容器を配列可能なホルダの任意の空きポジションに検体容器を搬入するための検体移載機構において、
長さが異なる複数種類の検体容器の胴体部を把持する開閉可能な複数本の把持アームを供えたグリッパアセンブリと、
前記グリッパアセンブリを把持対象の検体容器に対して所定の位置に移動させる移送機構と、
前記把持アームの外側を覆うようにグリッパアセンブリに組み付けられ、前記把持アームが開いた状態で入り込むことができる溝を有する内壁と、前記把持アームの先端部より長い下端と、を有するカバーと、
前記把持アームが異なる種類の検体容器を把持する把持位置が、前記複数種類の検体容器間で同一となるよう前記移送機構を制御する制御機構とを備えたことを特徴とする検体移載機構。
【請求項２】
請求項１記載の検体移載機構において、
前記カバーの下端が丸みを帯びた形状である検体移載機構。
【請求項３】
請求項１記載の検体移載機構において、
前記カバーは、前記ホルダ上で隣接する検体容器の外形に沿った形状のくぼみを有する外壁を有することを特徴とする検体移載機構。
【請求項４】
請求項１記載の検体移載機構において、
前記カバーの内壁は、前記把持アームが前記溝内に入り込んだ状態において、前記検体容器の胴体部に対して線接触あるいは点接触する形状を有する検体移載機構。
【請求項５】
請求項１記載の検体移載機構において、
前記ホルダは、把持対象の第一の検体容器、および前記第一の検体容器に最も近接した位置にある第二の検体容器を含む複数の検体容器を保持することができ、
前記移送機構は、前記カバーの外壁に設けられたくぼみが、前記第一の検体容器と前記第二の検体容器の間を仕切る位置に位置づけられるよう前記グリッパアセンブリを移動させる検体移載機構。
【請求項６】
請求項１記載の検体移載機構において、
前記ホルダは、把持対象の第一の検体容器、前記第一の検体容器に最も近接した位置にある第二の検体容器、および前記第一の検体容器に２番目に近接した位置にある第三の検体容器を含む複数の検体容器を格子状に保持することができ、
前記移送機構は、前記把持アームが、前記第一の検体容器と前記第三の検体容器との間に位置するよう前記グリッパアセンブリを移動させる検体移載機構。
【請求項７】
請求項１記載の検体移載機構において、
前記把持アームを開閉させる直動カムを備え、
当該直動カムの移動量に従って前記把持アームの開閉角が異なる検体移載機構。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の検体移載機構を備えた処理ユニットを含む複数の処理ユニットと、
当該処理ユニット間で検体容器を搬送する検体搬送機構と、を備える検体処理装置。
【請求項９】
請求項８記載の検体処理装置において、
前記処理ユニットは、外部からトレイに保持された状態で投入された複数の検体容器を他のホルダに移載する投入ユニット、当該検体処理装置における処理が終了した検体容器を外部に取り出すトレイに収納する収納ユニット、ホルダに搭載された状態で搬送された検体容器を遠心分離処理のための専用のホルダに載せ替える遠心分離ユニット、の少なくともいずれかである検体処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体試料，試薬等を収容した検体容器等を移載する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
検体移載機構は、IVD (in vitro diagnostics)機器や、IVD 機器に接続された検体搬送システム等の、CLAS(Clinical Laboratory Automation)システムを構成する様々な機器に組み込まれて使用されている。IVDの具体例としては、生化学的検査、免疫学的検査、血液学的検査、核酸増幅検査等、様々な検査が考えられる。また、検体移載機構を具備したIVD 機器やその周辺機器の一例としては、臨床検査室で用いられる検体搬送システムや、検体前処理システムに具備された投入モジュール、収納モジュール、遠心モジュール等様々なものがある。【０００３】
検体移載機構は、IVD 機器等にハンドリングされる検体容器を、ホルダ等から掴み上げ、別のホルダ等に移載する用途で用いられる。ここで、ホルダ等とは、検体容器を保持する機能を具備した部品全てを総称し、少なくとも、所謂サンプルキャリアと総称されるもの全て（サンプルホルダ、サンプルバケット、サンプルラック、サンプルトレイ）を含み、検体容器を保持する機能に加え、検体容器を保持した状態で検体の処理（バッチ型の恒温槽等）や、検体の分析（吸光光度分析、蛍光強度分析等）を行う機能を具備しているもの全てをも含む。【０００４】
検体移載機構は、少なくともグリッパアセンブリと、チャック機構全体を所望の位置へ水平、垂直方向に移動させる移送機構（例えばＸ−Ｙ−Ｚステージ，ロボットアーム等）と、これらを制御する制御部と、を具備している。【０００５】
グリッパアセンブリは、エンドエフェクタとして、物体を掴み、把持する機構（チャック機構）を具備し、前記チャック機構を開閉するための機構を少なくとも具備している。【０００６】
検体移載機構の動作は、おおまかにいうと、Ｘ−Ｙムーブ動作，アクセス動作，アプローチ動作，リトラクト動作，オープン動作，クローズ動作，チャック動作，リリース動作，ピック動作，プレイス動作等の基本動作の組み合わせで実現される。これらの動作の詳細な定義については、実施例中で説明する。【０００７】
近年では、複数種類の検体容器を扱うIVD機器等が登場しており、その内部には様々な長さの検体容器が混在している。従い、このようなIVD機器等に用いられるチャック機構は、様々な長さの検体容器に対しても着実に把持し、移送することが求められる。しかし、検体容器の適切な把持位置は、検体容器の長さや、底面形状、栓形状等の検体容器形状によって、検体容器ごとに固有に決まる。【０００８】
適切な把持位置以外の位置で検体容器を把持すると、検体容器の栓を掴んでしまうといった問題（栓を引き抜くだけの結果に終わるか、栓と一緒に検体容器を持ち上げるといった不安定な把持となる）、汚染が懸念される検体容器の開口部付近を掴んでしまうといった問題が懸念される。【０００９】
さらに、ピック動作においては検体容器の長さによっては、検体容器の上底よりも上で把持アームを開閉する（つかめない）といった状況や、プレイス動作では、検体容器がホルダに嵌っていないにもかかわらず、リリースをしてしまう（上空で検体容器を手放すことになるため、検体容器が落下することになる）などといった状態も考えられる。なお、ここで述べる「適切な把持位置」とは、検体容器の外表面で、少なくとも以下の条件を充たす範囲のことである。
（１）検体容器をホルダ等に安定に装着された状態において、検体容器を保持するホルダ等から露出した部分（露出部）であること。
（２）把持動作時に把持アームがホルダ等に接触しないこと。
（３）検体容器の開口部付近や、検体容器の栓の近傍から離れていること。【００１０】
従来技術においては、あらかじめ、ピック動作やプレイス動作時の、下降/上昇ストロークを検体容器の長さごとに、適切な把持位置に到達するよう定めた上で、制御部に、駆動パタンとして記憶させておく必要性があり、検体容器のピック動作ごとに、適切な把持位置を判断するために、検体容器の高さを毎回測定、あるいは検知し、前記の測定結果に基づいて、アプローチ動作、リトラクト動作の駆動パタン（Ｚ方向のストローク、下降/上昇速度）を切り替える方法が取られていた（例えば特許文献1参照）。【００１１】
また、把持アームと検体容器等と接触リスクの低減等の観点から、従来の検体移載機構では、アプローチ動作、リトラクト動作時の上下方向（Ｚ方向）の駆動範囲は、把持アーム１６０と検体容器が接触する可能性がある領域が少なくなるよう設定される（つまり上方把持される）のがよいと考えられていた。【００１２】
しかし、容器の高さを検出する動作を、アプローチ動作の都度おこなうことは、そもそも、装置のスループットを低下させる。【００１３】
さらに、多数の駆動パタンを用意するためには、アプローチ、リトラクト時のストロークを校正するティーチング動作を多数のパタンで行わなければならず、装置の調整を行う際の手間もかかる可能性が高い。ここで、ティーチング動作とは、機械に位置情報や、アクチュエータ等の操作量・制御量と実際の動作との関係等を記憶させる、あるいは校正する動作のことをさす。【００１４】
さらに従来技術では、そもそも把持アームが検体容器と接触するリスクを回避する方法として、検体容器のラック等への装着密度を下げるといった空間効率の悪い方法や、あるいは、検体容器の姿勢不良を検知した上で、さらに把持アームの動作等で検体容器の姿勢を補正する（例えば特許文献2参照）などといった時間的に効率の悪い方法しかないといった課題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開2004-61137号公報
【特許文献２】特許04116206号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
このように、検体移載機構では、様々な長さの検体容器を安全にハンドリングするためには、各検体容器の長さに応じて把持位置をコントロールする必要があり、そのために検体容器の長さを検出する機構やステップを設ける必要があった。これにより装置コスト負担の増大や装置全体の処理スピードの低下に繋がるという問題があった。【００１７】
また、従来は把持アームと検体容器の不測な接触、あるいはそれによる弊害（アプローチ中に検体容器と把持アームがひっかかる等）を回避するため、把持アームと検体容器の接触リスクのある位置では、下降/上昇速度を大きく下げる、検体容器の架設間隔を広げる、センサー検知で検体容器の姿勢を補正するなどといった、時間、空間効率が悪い方法が取られていた。【００１８】
本発明の目的は上記課題に鑑み、様々な長さの検体容器をハンドリング可能な検体移載装置又は検体移載機構で、安全性が高く、スループットが高く、制御方法、装置構成がより単純で、かつメンテナンス性のよい検体移載機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するための本発明の検体移載装置の特徴は以下の通りである。【００２０】
すなわち、開口部、底部および胴体部を有する複数種類の検体容器の胴体部外壁を把持する、開閉可能な複数本の把持アームを具備したチャック機構を具備し、前記チャック機構と前記チャック機構の開閉動作を行うアクチュエータを具備したグリッパアセンブリ１００と、前記グリッパアセンブリ１００を水平垂直方向に動作させる移送機構０１０とを少なくとも具備し、チャック機構、グリッパアセンブリ、移送機構０１０を制御する制御部を少なくとも具備した検体移載機構であり、
（Ａ）ハンドリング対象となる検体容器全ての「適切な把持位置」の共通部分まで把持アームを下降させた状態において、ピック/プレイス動作のための把持アームの開閉動作を行う点に特徴がある。【００２１】
また、本発明の検体移載装置の他の特徴としては、
（Ｂ）少なくとも前記把持アームの先端部の外側を覆い、かつ、下端が前記把持アームの先端よりも下方に位置する部材を備えた点に特徴がある。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の検体移載機構により生じる効果を、＜課題を解決するための手段＞の（Ａ）（以降特徴（Ａ））、と（Ｂ）（以降特徴（Ｂ））に基づいて説明する。【００２３】
本発明の検体移載機構は、特徴（Ａ）を備えることにより、少なくとも以下の特徴（Ａ１）〜（Ａ７）の効果有する。  
（Ａ１）前記複数種類の検体容器が、それぞれ異なる長さの胴体部を有している場合にも、ピック時の下降量が、検体容器によらず同量となるため、検体容器の長さを測定する手段や、前記測定結果によってピック動作時の下降量を切り替える手段を備える必要がなくなり、装置構成や制御方法が単純化される。  
（Ａ２）検体容器胴体及び下底のうち、把持アームで把持された部分の長さが、検体容器によらず概ね同じとなるため、プレイス動作時の下降量も、検体容器の長さごとに変える必要がなく、制御方法が単純化される。  
（Ａ３）少なくとも検体容器の長さ検知に要する時間（チャタリング等の状況によるが、0.2秒から1秒程度）が必要でなくなるため、スループットの向上に有利である（例えば800検体/hの移載速度を持つ検体移載機構では、１つの検体容器を移載するのに要する時間は、4.5秒である。仮に１検体の移載に要する時間が4.5秒から5.0秒に増加した場合、720検体/hにまでスループットが低下するため、0.2秒から1秒程度の時間は極めて長い時間と考えるべきである）。  
（Ａ４）動作のパタンが少なくなるため、ティーチング動作のパタン数が減少し、メンテナンスが容易となる。  
（Ａ５）検体容器の下方が把持されることになるため、検体容器を把持する把持位置と検体容器の下底との距離が短くなり、プレイス動作を行う際に、精度よい位置決めが可能となる。  
（Ａ６）検体容器を把持する把持位置と検体容器の下底との距離が短いため、プレイス動作のアプローチ動作中に、ホルダ等への押し込み力等に起因したトルクが、把持位置に強くかからないため、安全に検体容器をホルダ容器に押し込むことが出来る。  
（Ａ７）開口部付近や栓を掴むことによって把持アーム１６０に検体が付着する事態、あるいは、何も掴めない事態を回避できる。【００２４】
また、特徴（Ａ）は、さらに特徴(Ｂ)を備えることにより以下の効果をさらに有する。  
（Ｂ１）アプローチ動作中に把持アームとアクセス対象の検体容器や、周辺の検体容器と把持アームが接触しない。  
（Ｂ２）把持アームが接触せずとも、カバー１５０がアクセス対象の検体容器や、周辺の検体容器と把持アームが接触する可能性があるが、カバー１５０先端及びカバー１５０外壁は、把持アームよりも滑らかであるため、接触によるリスクが少ない。  
（Ｂ３）当該カバー１５０が、チャック機構のアプローチ動作・リトラクト動作時に、アプローチ・リトラクト対象の検体容器の周辺の物体（特に検体容器）をかき分ける効果を持つため、従来のチャック機構よりも早い速度で上昇/下降動作出来（よりも早い速度上昇/下降動作をさせても、弊害がなくなり）、スループットを向上できるようになる。  （Ｂ４）検体容器が密集して保持されているホルダに対しても、カバー１５０がグリッパアセンブリの下降をガイドする役割を果たすため、検体容器の下方をつかみ易い。  
（Ｂ５）把持アームの開閉動作時に、前記チャック機構と周辺の検体容器等が接触していた場合でも、把持アームの開閉動作で周辺の検体容器等を弾き飛ばすリスクが無い。  
（Ｂ６）上記（Ｂ５）の結果、把持アームの開閉を高速化することによる弊害がなくなり、把持アームの開閉動作を高速化できる。  
（Ｂ７）把持アームが周辺の検体容器に接触し、姿勢を崩すリスクが大幅に低減される。  
（Ｂ８）検体容器がホルダに対して傾いた状態で保持されていた場合であっても、カバー１５０によって姿勢を補正することができるため、チャック機構は検体容器をホルダに対して略垂直な状態で把持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の形態における、検体移載機構の主要部
【図２】本発明の形態における、検体移載機構のグリッパアセンブリ部の主要部
【図３】本発明の形態における、チャック機構の外観図
【図４】本発明の形態における、チャック機構の開閉機構
【図５】本発明の形態における、カバーの正面図
【図６】図５のカバーを図５状態から４５度反時計回りに回転させた状態で正視した図
【図７】本発明の形態における、カバーの平面図
【図８】本発明の形態における、カバーの下面図
【図９】図５のカバーのＡ−Ａ線断面図
【図１０】本発明におけるチャック機構の把持位置を説明するための模式図
【図１１】チャック機構が、検体容器をチャックした状況を示す部分断面図
【図１２】図１１のＢ−Ｂ線断面図
【図１３】チャック機構が、検体容器をリリースしたときの状況を示す部分断面図
【図１４】図１３のＢ−Ｂ線断面図
【図１５】図１４と同じ断面で、検体容器が把持アーム先端のゴムパッド側に最も接近した状態
【図１６】格子状ラックの一例
【図１７】格子状ラックの一例（平面図）
【図１８】格子状ラックにアプローチ動作中／リトラクト動作中の検体移載機構
【図１９】格子状ラックにアプローチし終えた検体移載機構
【図２０】図１９のＣ平面による断面図
【図２１】検体容器を掴み、アプローチ動作中／リトラクト動作中の検体移載機構
【図２２】５本搬送ホルダの外観図
【図２３】５本搬送ホルダにアプローチした検体移載機構
【図２４】図２３のＤ−Ｄ線断面図
【図２５】本発明の検体移載機構の実装例
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の好適な実施の形態について、詳細に説明する。
【００２７】
＜本発明の形態における検体移載機構全体構成＞
図1に、本発明の一形態における、検体移載機構の全体図を示す。前記検体移載機構は、グリッパアセンブリ部１００と、グリッパアセンブリ部１００を水平、垂直方向に動作させる移送機構０１０と、前記グリッパアセンブリ部１００や、前記移送機構０１０の動作を制御する制御部と、から構成されている。
【００２８】
本形態の検体移載機構の、移送機構０１０は、グリッパアセンブリ部１００をX方向００１、Y方向００２、Ｚ方向００３の３方向に動作させるＸ−Ｙ−Ｚステージであるが、検体移載機構は所望の位置にグリッパアッセンブリ部を移送可能な機構であれば、この形態に限られず、例えばロボットアーム等であってもよい。
【００２９】
また、制御部は検体移載機構のアクチュエータそれぞれを独立に制御し、少なくとも、以下の基本動作一つ一つを実現するための駆動パタンを記憶する駆動パタン記憶部と、それぞれの駆動パタンに基づいた動作のタイミングを、シーケンシャルに実施するための、タイミング制御部を具備している。
・Ｘ−Ｙムーブ動作：チャック機構を、移送機構０１０にて、Ｘ−Ｙ方向に移動させる動作（Ｘ−Ｙ方向は、地平に対し平行な方向）。
・アクセス動作：チャック機構を、検体ラック等上の特定の検体容器装着部の直上（チャック機構および検体容器装着部の中心軸が概ね一致する位置）に、Ｘ−Ｙムーブさせる、Ｘ−Ｙムーブ動作。
・アプローチ動作：チャック機構をＺ方向（地平に対して垂直な方向）に下降させ、特定の検体容器装着部に接近させる動作。アプローチ動作は、チャック機構を特定の検体容器装着部に対してアクセスさせた後にのみ可能である。
・リトラクト動作：特定の検体容器装着部にアプローチ動作した検体移載機構を、Ｚ方向に上昇させる動作。
・オープン動作：把持アームを、閉じた状態から開いた状態に遷移させる動作。
・クローズ動作：把持アームを、開いた状態から、閉じた状態に遷移させる動作。
・チャック動作：チャック機構をクローズすることで、特定の一つの検体容器等を掴む動作。
・リリース動作：既にチャックした検体容器を、チャック機構をオープンすることで、手放す動作。
・ピック動作：把持アームを開いた状態で、特定の検体容器装着部に対しアプローチし、前記検体容器装着部に検体容器を装着された検体を抜き取る動作。
・プレイス動作：検体容器を保持した状態のチャック機構を特定の検体容器装着部に対しアプローチし、前記の検体容器を前記の検体容器装着部に装着する動作。
【００３０】
＜グリッパアセンブリ部の全体構成＞
図2に、本発明の形態における、検体移載機構の、グリッパアセンブリ部１００の正面図を、部分断面図を用いて示す。図3、図4に、前記グリッパアセンブリ部１００のチャック機構を示す。
【００３１】
本発明の形態のグリッパアセンブリ部１００は、主に
検体容器をチャックするためのチャック機構２００と、
チャック機構２００を支持し、移送機構０１０と連結するベース部１０１と、チャック機構２００の外側を覆うカバー１５０と、から構成されている。
【００３２】
前記チャック機構は、少なくとも複数本（本実施例においては４本）の把持アーム１６０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）と、前記把持アームすべてとを、ベース部１０１と連結させる固定具１６１と、直動カム２３０と、把持アームと同数のバネ１６３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）から構成されている。
【００３３】
以降、グリッパアセンブリ部１００の構造を説明するために、s方向１２０、t方向１３０、u方向１４０の3つの方向を定義する。s方向１２０、t方向１３０、u方向１４０は、左手系をなすように定義し,ｓ方向１２０は下向きを正方向として定義する。
【００３４】
まず、本発明の形態のチャック機構は、軸対称形状である。チャック機構の対称性をあらわすデータム軸（グリッパアセンブリの中心軸１１０）は、s方向と一致しているものとする。
【００３５】
カバーも軸対称形状であり、カバー１５０は、カバーの中心軸３００が、グリッパアセンブリの中心軸１１０と一致するようにグリッパアセンブリ部１００に組みつけられている。本形態においては、前記のカバーは、チャック機構２００の固定具１６１に、ねじ１７０（ａ）−（ｄ）によりネジ止めされ、前記固定具１６１を介してグリッパアセンブリ１００に組みつけられている。
【００３６】
グリッパアセンブリ１００のベース部１０１には、チャック機構２００の把持アーム１６０を開閉するための機構（アクチュエータ等図示しない）が具備されている。
【００３７】
さらに、グリッパアセンブリ１００は、Ｘ−Ｙ−Ｚステージ０１０に対し、より詳しくは、u方向１４０がZ方向００３と逆向きに並行となるように組みつけられ、s方向１２０、t方向１３０が、それぞれ、X方向００１、Ｙ方向００２と45度の角度をなすように組みつけられている。
【００３８】
＜チャック機構の構造＞
把持アーム１６０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、グリッパアセンブリの中心軸110に対して軸対称に配置され、チャック機構２００を下から覗き込んだ際に、反時計回りの方向に１６０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の順に、１６０（ａ）と１６０（ｃ）が対向し、１６０（ｂ）と（ｄ）が対向するように配置されている。
【００３９】
また、把持アームをベース部１０１と連結する固定具１６１は、s方向１２０と垂直となるように取り付けられている。
【００４０】
また、固定具１６１と把持アーム１６０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）それぞれは、１６２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の位置で、１６２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の周りでスイング可能なように可動的に固定具１６１と連結されている。すなわち、把持アーム１６０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は上側の末端付近において固定具１６１と連結され、前記の連結は、少なくとも１自由度を持つような関節（ジョイント）構造をなすように連結されている。
【００４１】
また、ベース部１０１からｕ方向１４０に伸びた直動カム２３０は、カバーの中心軸３００上をｕ方向１４０に上下し、ベース部１０１には、直動カム２３０を押し出す機構として、ソレノイド（図示しない）が具備されている。１６０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）それぞれには、リング状のフォロア２３１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）が具備されていて、フォロアと直動カムが常に接触するように構成されている。また、把持アーム１６０（ｂ）と把持アーム１６０（ｄ）の開閉方向がｓ方向１２０と一致し、把持アーム１６０（ａ）と把持アーム１６０（ｃ）の開閉方向がｔ方向１３０となるよう、構成されている。
【００４２】
また、前記チャック機構は、把持アーム１６０（ａ）と把持アーム１６０（ｂ）とを連結するバネ１６３（ａ）と、把持アーム１６０（ｂ）と１６０（ｃ）とを連結するバネ１６３（ｂ）と、把持アーム１６０（ｃ）と把持アーム１６０（ｄ）とを連結するバネ１６３（ｃ）と、把持アーム１６０（ｄ）と１６０（ａ）とを連結するバネ１６３（ｄ）と、を具備している。これらのバネの弾性力により、把持アーム１６０には、常に把持アーム１６０を閉じる方向に力がかかっていることになる。
【００４３】
把持アーム１６０を開く動作は、直動カム２３０の下降により、把持アーム１６０を押し広げることで実現される。また、把持アーム１６０を開いた状態を保持することは、直動カム２３０の位置を、把持アーム１６０が最も開いた位置で停止させることで実現している。また、直動カム２３０の送り量は、把持アーム１６０が略垂直となった位置にて直動カム２３０が停止するよう設定される。このようにして、把持アーム１６０を最も開いた状態において、把持アーム１６０が垂直となるような把持アーム１６０の開閉機構が実現される。
【００４４】
また、直動カム２３０は、従来は、断面形状が概ね台形形状であるようなものが用いられていたが、より開きが大きくなるにつれ直動カムの単位下降/上昇量あたりの開閉角が大きくなるよう、段差２３２をつけてある。
【００４５】
直動カム２３０を動作させ、把持アーム１６０を開閉させる動力を与えるアクチュエータは、本発明の形態においては、ベース部１０１内に装着されたソレノイドアクチュエータ(図示しない)であるため、ＯＮとＯＦＦの切り替えのみでこれらの開閉動作が実現可能である。
【００４６】
＜カバーの構造＞
図５に、本発明の形態におけるカバー１５０の、正面図を示す。図６は、図５のカバーを、グリッパアセンブリ１００の中心軸１１０に対し、反時計まわりに４５度回転させた状態で正視した図である。図７に、本発明の形態におけるカバー１５０の平面図を、図８に本発明の形態におけるカバーの下面図を示す。図９に本発明の形態における、カバーのＡ−Ａ線３１０による断面図を示す。
【００４７】
本発明のカバー１５０は、中心軸３００に対し、軸対称に成型されている。カバー１５０は、アルミニウム等金属の棒材から旋盤加工等の機械加工によって、一体物として削り出しで作成したものであってもよいし、金属，樹脂等の成型品で作製したものでもよく、複数のパーツを用いて組み立てたものでも可とする。
【００４８】
さらに、チャック機構２００は、Ｘ−Ｙ−Ｚステージ０１０に対して、前後左右にある程度の遊びを持たせ、カバーの開口部３３０付近を、カバーの中心軸３００と垂直な方向に押すと、可塑的に数mm撓む程度の状態で固定されていてもよい。
【００４９】
本発明におけるカバー１５０は、チャック機構２００に対し、カバーの中心軸３００と検体移載機構の中心軸１１０が、一致するよう、ねじ１７０によって固定されている。
【００５０】
以降、カバー１５０自体の構造について、説明する。前記カバー１５０の形状は、軸対称形状であり、カバーの中心軸３００は、グリッパアセンブリの中心軸１１０と一致するようにグリッパアセンブリ１００に組みつけられるため、カバーの形状説明にも、s方向１２０、t方向１３０、u方向１４０の3つの方向を用いることにする。
【００５１】
本発明のカバーは、グリッパアセンブリ１００に装着された状態において、内側に検体容器を収容できる程度の中空５００を内側にもつ。
【００５２】
また、前記カバー１５０は、グリッパアセンブリ１００に装着された状態において、カバー１５０の先端が、把持アーム１６０の先端よりも下側に位置するように成型されている。
【００５３】
また、カバー１５０下端に先端が複数に割れた開口部３３０を有し、かつ、先端の角部は丸みをおびた形状に加工されている。形状としては、例えば、数mm程度のＣ面取り形状（例えば６００（ａ）−（ｄ））あるいはＲ加工形状（内側）６１０、あるいはＲ加工形状（外側）（例えば６２０（ａ）−（ｄ））等の組み合わせ等が考えられる。
【００５４】
また、前記カバー１５０は、少なくとも前記把持アーム１６０と同数の溝３２０(a)-(d)で、当該カバー１５０の内壁に備えている。前記溝３２０（ａ）−（ｄ）は、グリッパアセンブリ１００に装着された状態において前記把持アーム１６０を開いた状態で当該把持アームが当該溝内３２０に入り込むように形成されている。
【００５５】
すなわち、下方向に伸びる溝３２０（ａ）−（ｄ）は、中心軸３００に対して軸対称かつ等間隔に配置され、３２０（ａ）と（ｃ）が対向し、３２０（ｂ）と（ｄ）が対向するように形成され、３２０（ｂ）から３２０（ｄ）に向かう方向がs方向１２０となり、３２０（ａ）から３２０（ｃ）に向かう方向がt方向１３０となるように形成されている。また、前記の溝は、カバーの下端３３０まで延びていない。
【００５６】
くぼみ３４０も、カバーの中心軸３００に対して軸対称かつ等間隔に配置され、カバー１５０の上下方向に伸びていて、特にくぼみ３４０は、カバーの下端まで伸びている。前記のくぼみ３４０（ｂ）の頂点から３４０（ｄ）頂点に向かう方向が、ｓ方向１２０と45度の角度をなすよう形成され、３４０（ａ）の頂点から３４０（ｃ）頂点に向かう方向が、ｓ方向１２０と45度の角度をなすよう形成されている。ここで、それぞれのくぼみの頂点とは、カバー１５０の垂直断面（u方向１４０に垂直な断面）において、くぼみ３４０の稜線がもっとも凹んだ位置（カバーの外接円から最も内側方向に離れた位置）のことを指す。
【００５７】
＜検体容器の把持位置について＞
図１０は、本発明におけるティーチング動作においてティーチングされる、チャック機構の把持位置を説明するための模式図である。同一基準面上に設置された一本搬送ホルダ７２０，７２１それぞれに、短い検体容器７１０と、長い検体容器７１１がそれぞれ装着されている。長い検体容器にも、短い検体容器にも、それぞれ栓７４０，７４１がなされている。なお、図１０においては、見易さのためにグリッパアセンブリ１００からカバー１５０を取り外した状態のものを用いて説明する。
【００５８】
本発明における、短い検体容器７１０の把持位置と、長い検体容器７１１の把持位置を図１０中に模式的に示した。把持位置とは、検体容器胴体の外表面の一領域であって、以下の（１）〜（３）の条件全てを充たす領域のことである。
（１）検体容器を保持するホルダ等から露出した部分であること。
（２）把持動作時にグリッパアセンブリ１００がホルダ等に接触しないこと。
（３）検体容器の開口部付近や、検体容器の栓の近傍から離れていること。
【００５９】
上記条件のうち、（１）の露出長さは、検体容器の全長さ、底面形状、ホルダの形状等によって、一意に定まる。
【００６０】
短い検体容器７１０の場合は領域ｘ１、長い検体容器７１１の場合は領域ｘ２がこれに当たる。
【００６１】
また、（２）は、把持アーム１６０の下端が、検体容器を保持したホルダの上面から数ｍｍ離れていることを意味し、ホルダの形状によって一意に定まる。長い検体容器７１１、短い検体容器７１０のいずれの場合も、領域ｙ１および領域ｙ２がこれに当たる。
【００６２】
さらに（３）は、当該チャック機構において使用されうる検体容器に装着される栓の形状・大きさを考慮し、栓の一部が検体容器外部に露出している場合（Outer Girdがある場合や、Screw-Capである場合）に、把持アーム１６０の突起部２１０が、栓が外部に露出した部分、即ち、検体容器表面を栓の一部がスカート状に覆っている部分の下端から数mm離れていることを意味し、領域ｚ１および領域ｚ２がこれに当たる。
【００６３】
以上より、それぞれの検体容器について、（１）〜（３）の全ての条件を満たす領域、つまり短い検体容器７１０にあっては、ｘ１〜ｚ１の重なり部分としての領域ｐ７３０、長い検体容器７１１にあっては、ｘ２〜ｚ２の重なり部分としての領域ｑ７３１が定まる。
【００６４】
チャック機構は、ハンドリング対象となりうる検体容器のうち、最も長い検体容器および最も短い検体容器について上記（１）〜（３）を満たす領域を求め、両者に共通した領域が適切な把持位置であるとして、当該高さに把持アーム１６０全ての突起部２１０が来るようアプローチ動作時等の下降ストロークを定める。図１０の場合においては、領域ｐ７３０と領域ｑ７３１の重複領域は、領域ｐ７３０になるため、ハンドリング対象となる検体容器のうち、最も露出部分が短い検体容器が、検体容器７１０であった場合には、把持アーム１６０はどの検体容器に対しても、領域ｐ７３０を把持可能な高さまで下降して検体を把持すれば良い。他に、より露出部分が短い検体容器があった場合には、その検体容器を短いほうの検体容器、即ち図10の検体容器７１０と見立て、同様の検討をすればよい。
【００６５】
上記の方法でチャック機構の把持位置を決定すれば、最も短い検体容器を除き、従来よりも下方の位置で検体容器が把持されることとなる。なお、このとき、検体容器の栓の上端、あるいは開口部が把持アーム１６０や把持アームの開閉機構（本発明の場合はカム-フォロア機構）等グリッパアセンブリの一部と接触するのを防ぐため、把持アーム１６０それぞれの長さＬは、最も長い検体容器の（１）の長さｘ１から把持位置ｌを差し引いた長さ（Ｌ−ｌ）よりも長いことが望ましい。
【００６６】
また、通常のゴム栓のように、検体容器の栓が検体容器内部にねじ込まれて装着され、検体容器表面に、蓋の一部が覆いかからないような場合や、検体容器に栓が装着されていない場合には、外部に露出した形態の栓が装着された場合を考え、同様の検討をするのが望ましい。
【００６７】
最適な把持位置は、検体移載機構の設計時にあらかじめ決定され、必要に応じ、メンテナンス時に追加・更新される。
【００６８】
＜把持アームの形状＞
把持アーム１６０それぞれの先端には、検体容器を把持する際に、検体容器が胴体部表面に押し付けられる突起２１０（ａ）−（ｄ）が形成されている。更に確実に検体容器を掴むため、突起２１０（ａ）−（ｄ）が検体容器を掴む部分には、摩擦係数の大きいゴム部材２２０（ａ）−（ｄ）が装着され、検体容器の滑り落下等を防いでいる。
【００６９】
また、前記の把持アーム１６０の長さは、前記の下方把持の状態における把持位置から検体容器の上底部よりも長いことを特徴としている。
【００７０】
＜IVD機器等への実装例＞
図２５に、本発明の形態における検体移載機構の実装例を示す。図２５は、投入された検体容器に対して、開栓処理、遠心分離処理、子検体分注処理、閉栓処理といった一連の処理を実施する、検体前処理システムに本発明の検体移載機構を組合みこんだ図である。
【００７１】
本発明の検体移載機構は、トレイに載せて投入された多数の検体容器をトレイから検体搬送用ホルダに移載するための検体投入ユニット２５１０（ｂ）、ホルダで搬送された検体容器をバケットに移載して遠心分離させる遠心分離ユニット２５１０（ａ）、処理が終了した検体容器をホルダから取り出して収納トレイ上に並べるための収納ユニット２５１０（ｃ）など、ホルダ、トレイ、バケット間で検体容器を移載する必要がある種々のユニットに組み込むことができる。また、図１のように、Ｘ−Ｙ−Ｚステージとグリッパアセンブリ１００が一体化した状態で提供されるため、様々な機器に容易に組み込むことが出来る。尚、本発明の検体移載機構の制御部は、検体前処理システム体の制御部、あるいはそれぞれのユニットの制御部の兼用でもよい。
【実施例１】
【００７２】
本発明第１の実施形態の説明を、本発明の検体移載機構が、検体ラックから検体容器を別の検体ラックに移載する動作のうち、ピック動作を一例として説明する。【００７３】
図１６，図１７に、ｍ×ｎの正方格子状に検体ホルダを並べたことを特徴とする検体ラック（格子状ラック）の一例としてm,nが共に3の場合の格子状ラックを示す。即ち、本実施例の格子状ラック１４００は、検体容器を装着する検体容器装着部１４１０（ａ）−（ｅ）を縦方向（図１7のＣY軸１５１０方向）に３行、横方向（図１7のＣX軸１５００方向）に３列、合計９個の検体容器装着部を正方格子状に並べたものであるが、正方格子状に配列してあるホルダ等であれば、他の構成でも構わない。【００７４】
また、前記格子状ラック１４００は、ＣX軸方向１５００がＸ軸方向００１の逆方向に、ＣＹ軸方向１５１０がＹ軸方向００２と同じ方向になるよう、設置されている場合を一例とするが、格子状ラックが表向きに設置され、ＣX軸方向１５００とＸ方向００１との間の角度が、０°、90°、180°、270°のいずれかであれば、よい。【００７５】
以降は、この格子状ラック１４００上の特定の検体容器装着部１４１０（ｅ）に装着された検体容器８００をグリッパアセンブリ１００で掴み上げる動作を説明する。尚、本実施例では、全ての格子状ラック１４００に検体容器８００が装着されているものとする。
【００７６】
図１8〜図21は、格子状ラック１４００にアプローチ中のグリッパアセンブリ１００の模式図である。検体容器の掴み上げ動作の流れを以下に説明する。
１．まず、Ｘ−Ｙ−ＺステージによってＸ方向００１，Ｙ方向００２にグリッパアセンブリ１００を駆動させ、検体移載装置の中心軸１１０と、掴み上げる対象の検体容器が装置された検体装着部１４１０（ｅ）の中心軸が概ね一致した時点でチャック機構２００のＸ方向001，Ｙ方向００２の動作を止める（アクセス動作）。
２．その後、把持アーム１６０を開く（オープン動作）。
３．この状態で図18のように、Ｚ軸方向１２０にグリッパアセンブリ１００を下降させ、図１9のように、検体容器装着部１４１０（ｅ）に装着された検体容器８００を掴むことができる状態で、Ｚ方向の移動を止める（アプローチ動作）。
４．把持アーム１６０を閉じて検体容器８００を掴み固定（チャック動作）する。
５．前記の状態で、図21のように、グリッパアセンブリ１００を上方に駆動させる（リトラクト動作）。
【００７７】
本発明においては、これらのステップを実施する上でピック動作の対象となる検体容器の傾きや高さの測定をする必要がない。【００７８】
図１９の状態におけるＣ平面１７００断面図を図２０に示す。さて、グリッパアセンブリ１００のアクセスする対象である検体容器装着部１４１０（ｅ）と、最も近い検体容器装着部（例えば１４１０（ｄ）等）との距離ａ１５２０と、２番目に近い検体容器装着部（例えば１４１０（ｉ）等）との距離ｂ１５３０を考える。検体容器装着部は正方格子状に配置されているため、距離ｂは距離ａに対して√２倍分長い。
【００７９】
一方、グリッパアセンブリ１００は、先述のようにＸ−Ｙ−Ｚステージ０１０に対し、より詳しくは、u方向１４０がＺ方向００３と逆向きに並行となるように組みつけられ、s方向１２０、t方向１３０は、それぞれ、X方向００１、Ｙ方向００２と45度の角度をなすように組みつけられている。また、格子状ラックの配置は、前述の通りである。このため、グリッパアセンブリ１００の４本の把持アーム１６０は、容器ホルダ上に装着された容器の正方格子状配列の格子軸，ＣX１５００，ＣY１５１０に対して、４５度（角度寸法ｃ１８００参照）の角度を有するように配置されることになる。【００８０】
この結果、アプローチ動作、リトラクト動作のいずれにおいても、把持アーム１６０は、それぞれ２番目に近い検体容器装着部４つとの間の広いギャップ部（距離ｂ）にそれぞれ位置することになる。また、把持アームが最もひらいた状態において地平に対して垂直である。従って、空間効率が有効に活用され、把持アーム１６０の存在や、カバー１５０の存在による占有体積が、格子状ラックの検体容器の装着可能密度を低下させない。【００８１】
また、本実施例の形態のカバー１５０があることで、アプローチ動作中，リトラクト動作中であって、把持アームが検体容器を保持していないタイミングに、何らかの原因で検体容器が大きく傾いたとしても、検体容器はカバー１５０内壁にもたれかかるため、転倒には至らない。【００８２】
また、アプローチ動作時において、ホルダに保持された検体容器の傾きが大きい場合、従来の検体移載機構では把持アーム１６０では上手く検体容器を掴むことができなかった。しかし本発明の検体移載機構では、カバー１５０を備え、且つ検体容器の下方を把持することにより、検体容器が大きく傾いていたとしてもアプローチが進むにつれ、カバー150内壁がガイドとなって検体容器の姿勢を補正することができ、検体容器を真っ直ぐ把持することが可能となる。【００８３】
また、本実施例のカバー１５０の外壁には、くぼみ３４０が設けられていても良い。本発明の形態の検体移載機構では、格子軸，ＣX１５００，ＣY１５１０に対して、把持アーム１６０の開閉方向、即ちs方向１２０とt方向１３０が４５度（角度寸法ｃ１８００参照）の角度を有するように配置されているため格子状ラックにアクセスした状態において、アクセスされた検体容器の第一近接位置にある他の検体容器全てとの間にくぼみ３４０（ａ）−（ｄ）が位置することになる。これにより、ホルダ上に検体容器が密集している場合でも、カバー１５０上のくぼみ３４０が隣接する検体容器をかきわけてアプローチでき、周辺の検体容器に不要，不測のテンションをかけることがない。さらに、ホルダ上に保持された検体容器が傾いていた場合であっても、カバー１５０の存在によって検体容器８００の姿勢を補正することも可能である。【００８４】
また、本実施例のカバー１５０内壁には、把持アーム１６０を収容するための溝３２０が把持アーム１６０の本数と同数形成されていても良い。【００８５】
この場合、検体移載機構は＜チャック機構の構造＞で説明したように（図4参照）、把持アーム１６０が最も開いた状態で各把持アーム１６０がホルダの上端面に対して垂直となることが望ましい。つまり、把持アーム１６０を開くと、全ての把持アーム１６０の、少なくとも先端部が前記溝内に埋もれるため、検体移載機構を検体ホルダにアプローチさせる際に、把持アーム１６０が移載対象の検体容器や他の検体容器にひっかかることがない。【００８６】
また、本実施例のカバーの先端３３０が把持アーム１６０の下端よりも下方に位置していても良い。カバー先端の角部は、数ｍｍ程度のＣ面取り形状、あるいはＲ加工形状の組み合わせ等で形成される、丸みを帯びた構造となっている。これによって、掴み上げる対象である検体容器８００を装着した検体容器装着部１４１０（ｅ）に隣接した他の検体容器装着部１４１０（ｂ）等に装着された他の検体容器８００とカバー先端が接触したとしても、検体容器８００にかかるテンションは、把持アーム１６０が直接接触する場合に比べはるかに小さく、検体容器８００の転倒，破損リスクを抑えることができる。
【００８７】
さらに、別の効果として、例えば把持アーム１６０を開き、検体容器８００をリリースした状態において、何らかの理由で検体容器８００とグリッパアセンブリ１００との相対位置がＸ−Ｙ方向にずれ、検体容器８００が最も把持アーム１６０先端のゴム部材２２０に近づいた状態（図１5を参照）であっても、検体容器８００がカバー内壁との接点１３００（ａ），（ｂ）（通常点接触、最悪でも線接触）を有し、それ以上倒れることはない。さらに、把持アーム１６０が、カバー壁面に形成された溝３２０内に埋もれているため、把持アーム１６０を開いた状態で、検体容器８００外側表面と把持アーム先端のゴム部材２２０とが接触せず、検体容器８００の転倒等を防ぐことができる。
【００８８】
以上より、把持アームが長距離下降して検体容器にアプローチ動作するケースでも、カバーが把持アームを下方まで導くガイドとなるため、スムーズな下降動作および下方把持が可能となる。従ってアクチュエータの停止や始動に伴って必然的に行う加減速動作以外の加減速は基本的に不要となる、あるいは、加減速区間はより小さい領域でよくなり、高速でのアプローチ動作、リトラクト動作が可能となる。【００８９】
また、検体容器の高さを判別して下降ストロークを変える従来の方式に比べ、センサー検知が不要なため、時間ロスおよび装置コストを低減させることが可能となる。また、下方把持の場合でも、必ずしも下降距離/上昇距離が長くなるとは限らないが、仮に下降距離が大きくなった場合にも、把持アーム１６０下端が検体容器上底より下側に位置する領域でも高速に上下移動できるため（高速で移動することによる弊害がないため）時間ロスの影響も少なくすることができる。さらに、検体容器の高さに応じて下降動作を切り替える必要がないため、検体移載機構の制御が簡単となる。【００９０】
また、当カバー１５０は検体容器の姿勢を垂直に補正するといった効果も併せ持つ。これにより検体容器の種別によらず、安全性が高く、姿勢補正などの効果により精度良い移載処理が可能となる。【００９１】
また、上記の効果により下方把持が可能となるため、検体容器の種別によらず確実に把持・移載することが可能となる。つまり、いかなる検体容器の種別でも把持可能な位置まで下降することができるため、転倒リスクや移載中の検体容器の脱落のリスクを低減することになる。
【実施例２】
【００９２】
次に、正方格子状に検体容器８００を装着可能な格子状ラック１４００に対して、検体容器８００を装着するプレイス動作を一例として、本発明第２の実施形態を説明する。したがって、第一実施形態と同様の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。【００９３】
既に検体容器８００をチャックした検体移載手段が、検体容器を搭載していない検体装着部１４１０（ｅ）にアクセスし、検体容器８００を検体ホルダに装着する場合を一例に説明する。
【００９４】
まず、検体容器のプレイスの流れを説明する。
１．Ｘ−Ｙ−Ｚステージ０１０によって、検体移載装置の中心軸１１０と、検体容器装着部１４１０ｅの中心軸が概ね一致した時点でチャック機構２００のＸ方向００１，Ｙ方向002の動作を止める（アクセス）。
２．その後、検体容器８００をチャックしたままＺ軸方向１２０に下降し、検体容器８００の底が、検体容器装着部１４１０ｅの底に接触した状態で、下降を止める（アプローチ）。
３．この状態で、把持アーム１６０を開くことで、検体容器８００をリリースする。
４．その後、把持アーム１６０を開いたままでグリッパアセンブリ１００をＺ方向００３に上昇させることで、把持アーム１６０を上方退避させる（リトラクト）。
【００９５】
プレイス動作においても、実施例１と同様に、カバー１５０の外壁や内壁がガイドとなりスムーズな下降が可能で、把持アーム１６０を大きく下降させる場合にも、減速区間を短くできるばかりか、把持アーム１６０を大きく下降させるような動作であっても、カバーが、検体容器の姿勢補正等の効果を示すなどの効果もある。【００９６】
さらに、プレイス動作では、把持アーム１６０が下降した状態において、把持アーム160を開く動作が発生する。把持アーム１６０を開く際には、より高速で開いたほうが、スループットの観点からよい。しかし、付勢された把持アーム１６０が周辺の検体容器と接触すると、周辺の検体容器を傾かせてしまうことや、勢いによって、弾き飛ばしてしまうリスクが懸念される。しかし、把持アーム１６０が最も開いた状態において把持アーム１６０が略垂直となる構造と、カバーの溝の構造により、アプローチ後に把持アーム１６０開く動作においても（プレイス動作時等）、把持アーム１６０が周辺の検体容器と接触するリスクが無い。そのため、把持アーム１６０を高速で開くことが可能となる（高速に開くことによる弊害がなくなる。)。また、検体容器が若干傾いた状態で把持された状態で、プレイス動作のためにアプローチをする場合には、傾いた角度が同じであれば、把持位置と、検体容器下底の距離が短ければ短いほど検体容器下底の、中心位置からのずれが小さくなる。従って、下方把持のほうが上方把持よりも位置決め精度が良い。【００９７】
また、異なる種類の検体容器を取り扱う検体ホルダ等では、検体容器を装着する検体容器装着部は断面の直径が異なる検体容器を装着できる構造となっている。代表的な構造としては、検体容器装着部の外形は最も直径の大きい検体容器が装着できるよう、大きく設計されており、内部にはこの径よりも小さい直径の検体容器も保持できるよう、バネなどの弾性体の弾性力で検体容器を保持する機構が備わっている。従い、検体容器を装着する際には検体容器を検体容器装着部に、前記弾性体の接触による摩擦力等による抵抗力に抗して押し込む必要がある。この際のホルダ側からの抵抗力は、理想的には、垂直方向にしかかからないはずであるが、実際には、挿入時に若干検体容器が傾くなどといったいくつかの現象の結果として、検体の把持位置に対してトルクがかかることになる。このトルクは、検体容器の、検体ホルダと接触している部分と、把持部分との距離が大きくなれば大きくなるほど大きくなるため、従って、下方把持のほうが、前記トルクの影響は少なく、従ってより安定したプレイス動作が可能となる。【００９８】
また、同様に下方把持の状態でプレイス動作を行う場合、把持位置から検体容器の下底の距離が、上方把持の場合に対して短くなる。従って、万一、検体容器先端が、下降中に周辺の検体容器や、ホルダ等の検体容器装着部の縁等に接触したとしても、把持位置にかかるトルクが、上方把持の場合に比べ小さくなる。そのため、このような事態になった場合にも、脱落等のリスクが少ない。【００９９】
また、プレイス動作時に確実に検体容器をリリースすることができる。たとえば、検体容器８００には、収容された検体を識別するため、バーコードラベル等のシールが貼られている場合があるが、このシールにより検体容器表面に粘着力のある領域が生じる場合がある。従来の検体移載機構では、把持アーム１６０を開いてリリース動作をしようとしても、検体容器８００と把持アーム160先端のゴム部材（例えば２２０（ｄ））との間の粘着力によって、把持アーム１６０と検体容器８００が離れない場合が有る。本実施例の形態におけるグリッパアセンブリ１００では、把持アーム１６０を開いた状態で把持アーム１６０が埋まるような溝３２０がカバーの内壁に形成されているため、カバー内壁との接点１３００（ａ），（ｂ）からの垂直抗力で、把持アーム先端のゴム部材２２０（ｄ）から検体容器８００を確実にリリースすることができる。さらに、カバー１５０，検体容器８００は共に、軸対称形であるため、カバー内壁と検体容器８００との間の接触面積が小さく、把持アーム１６０先端のゴム部材２２０から検体容器８００が引き剥がされる際、カバー内壁に検体容器８００が付着することは考えにくい。
【０１００】
このように、把持アーム１６０の下端が検体容器の上端よりも大幅に下になるような位置関係になる領域にまで、把持アーム１６０を下降させることが、処理速度の低下（下降速度等を低下させることによる）にも、事故のリスクにもならなくなるため、＜検体容器の把持位置について＞で述べたような、下方把持ができるようになる。この結果、＜検体容器の把持位置について＞で述べたような、ハンドリングするどの検体も把持可能な場所を把持可能となる、より正確に言えば、ハンドリングするどの検体も把持可能な位置を下降することが、スループットの低下や、転倒リスクを起こさないことになる。従って、従来のように、検体容器の高さを判別して下降ストロークを検体容器の長さごとに切り替えるえる方式に比べ、センサー検知等による時間ロスが発生しない。【０１０１】
また、下方把持の場合でも、下降ストロークが長くなるとは限らないが、仮にそうなったとしても、把持アーム１６０下端が検体容器上底より下側に位置する領域でも高速に上下移動できるため（高速で移動することによる弊害がないため）、多数の下降距離を切り替える必要がなく、制御が容易となる。【０１０２】
また、把持位置によらず、カバー１５０を具備しない従来の検体移載機構に対して、把持アームの検体容器等への接触リスクが無いなどから、より安全性が高く、姿勢補正などの効果により再現性の高い移載が可能となっている。
【実施例３】
【０１０３】
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。本実施形態はグリッパアセンブリ１００が、複数の検体容器装着部を一列に並べた検体ラックを搬送可能な検体搬送機構に具備されている場合において、検体ラックに具備された検体容器を掴み上げる動作を一例とする。したがって、第一実施形態と同様の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。また、前述の検体ラックとしては、５本の検体ホルダを一列に並べた検体ラック（５本搬送ラック）が一般的に用いられるため、本実施例において５本搬送ラックへのピック/プレイス動作を一例に説明する。
【０１０４】
図２２に本実施例における５本搬送ラック２１００の外観を示す。この５本搬送ラック２１００には、５個の検体容器装着部２１１０（ａ）−（ｅ）がある。図２２には、全ての検体装着部２１１０に検体容器８００が装着された５本搬送ラック２１００にアプローチし終えたグリッパアセンブリ１００を模式的に示す。検体容器は、左から順に２２１０（ａ）−（ｅ）の符号が付されており、それぞれ、検体容器装着部２１１０（ａ）−（ｅ）に装着されている。
【０１０５】
グリッパアセンブリ１００が、移載対象の検体容器装着部２１１０（ｃ）にアクセスし、これを検体移載手段により掴み取る動作を一例にグリッパアセンブリ１００の動作を説明する。この際、当然検体移載手段のチャック機構２００は、検体容器をまだチャックしていないものとする。
【０１０６】
まず、Ｘ−Ｙ−ＺステージによってＸ方向００１，Ｙ方向にグリッパアセンブリ１００を駆動させ、検体移載機構の中心軸１１０と、検体容器装着部２１１０（ｃ）の中心軸が概ね一致した時点で検体チャック機構２００のＸ方向００１，Ｙ方向００２の動作を止める。その後、把持アーム１６０を開いた状態でＺ軸方向１２０に下降し、図２３のように、検体容器２２１０（ｃ）を掴み可能な状態となったら、Ｚ方向の移動を止める。その後、検体容器２２１０（ｃ）を掴んだままＺ方向に上昇することで、移載対象の検体容器を移載する。
【０１０７】
本実施例においては、移載対象の検体容器２２１０（ｃ）に隣接する検体容器２２１０（ｂ），（ｄ）は、一方向（図２４のＧＸ軸方向２３００）にしか存在しないため、カバー外壁に設けられたくぼみ３４０は、ＧＸ方向２３００の両隣にのみ存在すればよい。つまりＧＹ方向２３１０のくぼみ３４０は必ずしも必要ではない。しかし、例えば５本搬送ラック２１００に検体容器を移載前に、格子状ラック１４００から検体容器を掴み上げる動作が入る場合には、ＧＹ方向２３１０のくぼみ３４０もあったほうがよいことは考えられる。
【０１０８】
また、検体容器を掴み上げるための把持アーム１６０の本数は２本で充分である。この場合にはグリッパアセンブリ１００の構造を簡易にし、装置コストを抑えることができるメリットがある。また、ＧY方向２３１０に把持アーム１６０の稼動領域を設ければ、隣接する検体容器を意識することなく検体把持動作が可能である。
【０１０９】
把持アーム１６０を４本設ける場合には、安定して検体容器を掴むことができる。この場合、４本の把持アーム１６０の配置は、把持アーム１６０の開閉方向であるｔ方向１３０，ｓ方向１２０と、ＧＸ軸方向２３００，ＧＹ軸方向２３１０が４５°の角度を成すようにする。このようにすることで、把持アーム１６０を開いた状態であっても隣接した検体容器と間に把持アーム１６０が入ることなく、検体容器の装着密度を高めることができる。
【実施例４】
【０１１０】
その他、例えば、図10に記載されているような一本搬送ホルダに対するピック/プレイス動作に対しても、アームとピック/プレイス対象の検体容器との接触回避、検体容器表面にパッドが付着した場合の引き剥がし効果などといった効果が発現する。【０１１１】
また、検体容器の上側が、カバー１５０内にくわえ込まれた状態で、移送されるため、万が一移送動作中にオペレータ等が移載機構のグリッパアセンブリ１００に接触するような事故が発生したとしても、検体容器そのものに接触するよりも、カバー１５０に接触したほうがより、落下等のリスクが低いといった効果もある。
【符号の説明】
【０１１２】
００１  Ｘ方向
００２  Ｙ方向
００３  Ｚ方向
０１０  本発明の形態における検体移載機構の移送機構（Ｘ−Ｙ−Ｚステージ）
１００  検体移載機構のグリッパアセンブリ
１０１  検体移載機構のグリッパアセンブリのベース部
１１０  検体移載機構の中心軸（これはデータム軸である）
１２０  ｓ方向
１３０  ｔ方向
１４０  ｕ方向
１５０  カバー
１６０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）  把持アーム
１６１  固定具
１６２  （ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）  把持アームと固定具の連結部分（図の見易さのため、一部符号を図中に記載せず）
１７０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）  ねじ（図の見易さのため、一部符号を図中に記載せず）
２００  チャック機構
２１０（ａ）−（ｄ）  突起
２２０（ａ）−（ｄ）  ゴム部材
２３０  直動カム
２３１  フォロア（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）（図の見易さのため、一部符号を図中に記載せず）
２３２  段差
３００  カバーの中心軸（これはデータム軸である）
３１０  Ａ−Ａ線
３２０（ａ）−（ｄ）  溝
３３０  開口部
３４０（ａ）−（ｄ）  くぼみ
５００  中空
５１０  カバー内壁
６００（ａ）−（ｄ）  Ｃ面取り形状
６１０  Ｒ加工部（内側）
６２０（ａ）−（ｄ）  Ｒ加工部（外側）
７００，７０１  グリッパアセンブリ（カバー除外）
７１０  短い検体容器
７１１  長い検体容器
７２０、７２１  一本搬送ホルダ
７３０  短い検体容器の把持可能位置
７３１  長い検体容器の把持可能位置
７４０，７４１  栓
７５０  基準面
８００  検体容器
９００  Ｂ−Ｂ線
１３００（ａ），（ｂ）  カバー内壁との接点
１４００  格子状ラック
１４１０（ａ）−（ｉ），２１１０（ａ）−（ｅ）  検体容器装着部
１５００  ＣＸ軸
１５１０  ＣＹ軸
１５２０  距離ａ
１５３０  距離ｂ
１６００（ａ）−（ｇ）  格子状ラックに装着された検体容器（図の見易さのため一部符号を図中に記載せず）
１７００  Ｃ平面
１８００  Ｘ軸とＣＸ軸のなす角度（角度寸法ｃ）
２１００  ５本搬送ラック
２２００  Ｄ−Ｄ線
２２１０（ａ）−（ｆ）  検体容器（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは図２０に向かって左から順、一部符号を図中に記載せず。）
２０２０  一本搬送ホルダ外壁
２３００  ＧＸ軸方向
２３１０  ＧＹ軸方向
２５００  検体前処理システム
２５１０（ａ）−（ｃ）  検体前処理システムに装着された検体移載機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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