(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと該ロータに設けられたバケットと、該バケットにラックの搬入または搬出を行うハンド機構を備えたロボットと、該ハンド機構に前記ラックの幅よりも大きく開き且つ前記ラックの幅よりも小さく閉じることができるよう構成されているフィンガとを有し、該フィンガのラックの幅より大きく開いている位置と、ラックを挟持している位置と、ラックの幅より狭くなっている位置を検出する位置検出センサとを備えた自動遠心装置において、
前記ロボットにより前記ラックを前記バケットに搬入する位置まで移動させ、前記搬入する位置にてフィンガを開いた後に再度前記搬入する位置にてフィンガを閉じ、前記位置検出センサにより前記フィンガの位置が前記ラックを挟持している位置を検出した場合は、前記ラックが前記バケットに搬入されていると判断する制御装置を有することを特徴とする自動遠心装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動遠心装置において、さらに前記搬入する位置にて前記フィンガを前記ラックの幅より大きく開き、前記ハンド機構を前記ロボットにより上昇移動させた後に再度フィンガを閉じ、前記位置検出センサにより前記フィンガの位置が前記ラックを挟持していない位置を検出した場合は、前記ラックが前記バケットに搬入されていると判断する制御装置を有することを特徴とする自動遠心装置。
【請求項３】
ロータと該ロータに設けられたバケットと、該バケットにラックの搬入または搬出を行うハンド機構を備えたロボットと、該ハンド機構に前記ラックの幅よりも大きく開き且つ前記ラックの幅よりも小さく閉じることができるよう構成されているフィンガとを有し、該フィンガの前記ラックの幅より大きく開いている位置と、前記ラックを挟持している位置と、前記ラックの幅より狭くなっている位置を検出する位置検出センサとを備えた自動遠心装置において、
前記搬入する位置にて前記フィンガを開き、該フィンガが開いた状態のまま前記ハンド機構を前記ロボットにより上昇移動させた後に再度フィンガを閉じ、前記位置検出センサにより前記フィンガの位置が前記ラックを挟持していない位置を検出した場合は、前記ラックが前記バケットに搬入されていると判断する制御装置を有することを特徴とする自動遠心装置。
【請求項４】
請求項３記載の自動遠心装置において、さらに前記フィンガを再度開き、前記ハンド機構を前記ロボットにより前記ラックを前記バケットに搬入する位置まで下降移動させた後に再度フィンガを閉じ、前記位置検出センサにより前記フィンガの位置が前記ラックを挟持している位置を検出した場合は、前記ラックが前記バケットに搬入されていると判断する制御装置を有することを特徴とする自動遠心装置。
【請求項５】
前記位置検出センサは、フォトセンサであることを特徴とする請求項１乃至４記載の自動遠心装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心機のバケット内にラックを搬入或いは搬出するためのハンド機構を備えた自動遠心装置のハンド機構及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動遠心装置には、血液等の試料を収容する複数本の試験管を保持するラックを遠心機のロータに設けたバケット内に搬入或いは搬出するためのＸ−Ｙロボットが装備されており、このＸ−Ｙロボットにはラックを挟持するためのハンド機構が設けられている。このハンド機構には、ラックを挟持するため左右方向（Ｘ方向）に移動可能な一対のフィンガが設けられている。また、自動遠心装置には、ハンド機構により挟持可能な位置までラックを搬送するための搬送ラインが設けられており、この搬送ライン上のラックをハンド機構にて挟持し順次にバケット内に搬入している。また、遠心分離後におけるバケット内のラックを搬出する場合も上記ハンド機構にてラックを挟持し順次に搬送ラインに搬出し、ラックを次の工程に搬送している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ロータに対して着脱自在に設けられているバケットは、洗浄等によりロータから取外される場合がある。もし、バケットがロータに装着されていない状態のままハンド機構により搬送ライン上のラックを挟持し、そのままラックをバケット内への搬入位置までハンド機構により移動し、ここでフィンガを開きラックを離すと、ラックはそのまま遠心機のロータ室内に落下してしまう。この状態のままロータを回転させてしまうと、上記ラックは、ロータや取外さなかったバケットに接触するため、ロータやバケットの破損を招くことは勿論のこと、試験管の破損により分離試料がロータ室内に飛散してしまうという問題を有していた。
【０００４】
また、ラックに粘着性物質が付着したり、試験管のゴムキャップ等がハンド機構に貼りついてしまった場合には、ハンド機構にラックが密着してしまい、バケット内にラックを確実に搬入させることができないという問題を有していた。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題を解消し、作業性及び安全性に優れた自動遠心装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、ロータと該ロータに設けられたバケットと、該バケットにラックの搬入または搬出を行うハンド機構を備えたロボットと、該ハンド機構に前記ラックの幅よりも大きく開き且つ前記ラックの幅よりも小さく閉じることができるよう構成されているフィンガとを有し、該フィンガのラックの幅より大きく開いている位置と、ラックを挟持している位置と、ラックの幅より狭くなっている位置を検出する位置検出センサとを備えた自動遠心装置において、
前記ロボットにより前記ラックを前記バケットに搬入する位置まで移動させ、前記搬入する位置にてフィンガを開いた後に再度前記搬入する位置にてフィンガを閉じ、前記位置検出センサにより前記フィンガの位置が前記ラックを挟持している位置を検出した場合は、前記ラックが前記バケットに搬入されていると判断する制御装置を有することで達成される。
さらに上記した制御の後に、前記搬入する位置にて前記フィンガを前記ラックの幅より大きく開き、前記ハンド機構を前記ロボットにより上昇移動させた後に再度フィンガを閉じ、前記位置検出センサにより前記フィンガの位置が前記ラックを挟持していない位置を検出した場合は、前記ラックが前記バケットに搬入されていると判断する制御装置を有することで達成される。
【０００７】
さらに、ロータと該ロータに設けられたバケットと、該バケットにラックの搬入または搬出を行うハンド機構を備えたロボットと、該ハンド機構に前記ラックの幅よりも大きく開き且つ前記ラックの幅よりも小さく閉じることができるよう構成されているフィンガとを有し、該フィンガの前記ラックの幅より大きく開いている位置と、前記ラックを挟持している位置と、前記ラックの幅より狭くなっている位置を検出する位置検出センサとを備えた自動遠心装置において、前記搬入する位置にて前記フィンガを開き、該フィンガが開いた状態のまま前記ハンド機構を前記ロボットにより上昇移動させた後に再度フィンガを閉じ、前記位置検出センサにより前記フィンガの位置が前記ラックを挟持していない位置を検出した場合は、前記ラックが前記バケットに搬入されていると判断する制御装置を有することで達成される。
さらに、上記した制御の後に、請求項３記載の自動遠心装置において、さらに前記フィンガを再度開き、前記ハンド機構を前記ロボットにより前記ラックを前記バケットに搬入する位置まで下降移動させた後に再度フィンガを閉じ、前記位置検出センサにより前記フィンガの位置が前記ラックを挟持している位置を検出した場合は、前記ラックが前記バケットに搬入されていると判断する制御装置を有することで達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明になる自動遠心装置を図１〜図９を用いて説明する。図１は本実施例における自動遠心装置のハンド機構４を示す側面図、図２はバケット８内にラック５を正常に搬入した状態を示す側面図、図３はロータ９からバケット８を取外した状態でハンド機構４によりラック５を搬入した状態を示す側面図、図４はハンド機構４にラック５が密着した状態を示す側面図、図５はハンド機構４の動作制御を示すタイミングチャート、図６は自動遠心装置の外観を示す斜視図、図７は本実施例になるハンド機構４を示す一部縦断側面図、図８は図７のＭ−Ｍ線断面図、図９は本実施例になるカム１３が原点位置にある場合における切欠き部と原点検出センサ１８の位置関係を示す側面図である。
【０００９】
図６に示す自動遠心装置には、血液等の試料を収容する複数本の試験管６を保持するラック５を遠心機のロータ９に設けたバケット８内に搬入或いは搬出するためのＸ−Ｙロボット２２が装備されており、このＸ−Ｙロボット２２にはラック５を挟持するためのハンド機構４が設けられている。このハンド機構４には、ラック５を挟持するため左右方向（Ｘ方向）に移動可能な一対のフィンガ２，３が設けられている。また、自動遠心装置には、ハンド機構４により挟持可能な位置までラック５を搬送するための搬送ライン１１が設けられており、この搬送ライン１１上のラック５をハンド機構４にて挟持し順次にバケット８内に搬入している。また、遠心分離後におけるバケット８内のラック５を搬出する場合も上記ハンド機構４にてラック５を挟持し順次に搬送ライン１１に搬出し、ラック５を次の工程に搬送している。
【００１０】
ここで、上記ハンド機構４を図７〜図９を用いて説明する。ハンド機構４には、可動部材である各フィンガ２，３間に２個のカムフォロア１２ａ，１２ｂを有するカム１３が設けられており、ステッピングモータ１４によりカム１３を回転させることで、カムフォロア１２ａ，１２ｂと接触可能な各フィンガ２，３を開閉方向に移動させることができる。図７及び図８は、各フィンガ２，３が最大に開いている状態、即ち各フィンガ２，３が反ラック５側に最も移動した状態を示しており、この時のフィンガ２，３間の間隔を幅Ｃとする。各フィンガ２，３は、ベース１５のレール１６上を移動できるようになっており、各々スプリング１７でカム１３の回転中心方向に引かれている。カム１３が回転して図９に示す状態になると、フィンガ２，３もこれに倣って閉じ、図７に２点鎖線で示すフィンガ位置まで移動する。この時のフィンガ２，３間の間隔を幅Ｂとする。ここで、幅Ｂと幅Ｃは、Ｂ＜Ｃの関係になっている。フィンガ２，３間の間隔が幅Ｃから幅Ｂになるまでにフィンガ２，３によりラック５を挟持した場合には、その挟持した位置でフィンガ２，３の移動は止まり、フィンガ２，３の間隔が最も小さくなる幅Ｂになるようにカム１３だけが図９に示す位置まで戻るように構成されている。即ち、ラック５の幅をＡとするとＢ＜Ａ＜Ｃの関係になる。また、図７及び図８に示すようにカム１３の原点検出用フォトセンサ１８と、フィンガ位置検出フォトセンサ１９（１９ａ，１９ｂ）による計３個のセンサがハンドケース２０に固定されている。この原点検出センサ１８は、カム１３の切欠き位置、即ち図９に示す状態であって各フィンガ２，３間の間隔が幅Ｂにおける位置（原点）を検出している。次にカム１３を原点位置まで戻しフィンガ２，３を閉じた時、右フィンガ２に固定してあるスリット板２１により、フィンガ位置検出センサ１９（１９ａ，１９ｂ）を用いて右フィンガ２の位置を検出する。これらフィンガ位置検出フォトセンサ１９（１９ａ，１９ｂ）の出力を組合わせることにより、各フィンガ２，３の間隔を検出し、各フィンガ２，３がどの位置にあるかを判断している。なお、構成上、右フィンガ２と左フィンガ３は同量移動するようになっている。
【００１１】
上述したように上記ハンド機構４は、図１に示すようにラック５を挟持するため、右フィンガ２と左フィンガ３を有しており、双方が相反して左右方向に移動すると共に、カム１３の原点検出用フォトセンサ１８及びフィンガ位置検出フォトセンサ１９（１９ａ，１９ｂ）から成るセンサ１により右フィンガ２の位置を検知することで、右フィンガ２と左フィンガ３との間隔を検出することができる。ここで、右フィンガ２と左フィンガ３との間隔は、ラック５を挟持しなければ図中の破線で示す幅、即ち幅Ｂになることから、ラック５幅Ａよりも小さくなるように制御される。
【００１２】
なお、センサ１により左フィンガ３の位置を検知したり、各フィンガ２，３ごとにセンサ１を設けることで、各フィンガ２，３の位置から上記間隔を検出しても良い。また、センサ１に使用されるものは、フォトセンサに限らず、他の種々のセンサによっても同様の機能を有することができる。
【００１３】
図２に示すようにバケット８内にラック５を正常に搬入した状態において、一度右フィンガ２及び左フィンガ３の間隔を大きくとる、即ち右フィンガ２及び左フィンガ３を反ラック５側にそれぞれ移動し、再度ラック５を挟持する方向に右フィンガ２及び左フィンガ３を移動させると、上記間隔はラック幅Ａと等しくなり、幅Ｂまで狭くならないため、これにより確実にラック５がバケット８内に搬入されたと判断することができる。また、図３に示すようにロータ９にバケット８を取付けずにラック５を離した場合には、回転室７内にラック５が落下してしまうため、再度ラック５を挟持する方向に移動させた右フィンガ２及び左フィンガ３の間隔は、ラック幅Ａよりも小さい間隔Ｂになるため、これによりラック５がバケット８内に搬入されなかったと判断することができる。
【００１４】
更に、上記動作後、右フィンガ２及び左フィンガ３を反ラック５側にそれぞれ移動しハンド機構４をラック５の上方に上昇動作させ、再びラック５を挟持する方向に右フィンガ２及び左フィンガ３を移動させる。このような動作を行うことで、図４に示すようにラック５に粘着性物質が付着しハンド機構４に密着しているラック５の有無を検知することができる。例えば、ハンド機構４にラック５が密着した状態で、右フィンガ２及び左フィンガ３を閉じる方向に移動させると右フィンガ２及び左フィンガ３の間隔は、ラック幅Ａと等しくなるため、これによりラック５が密着していることを確実に判断することができる。また、ハンド機構４にラック５が密着していない状態で、右フィンガ２及び左フィンガ３を閉じる方向に移動させると右フィンガ２及び左フィンガ３の間隔は、ラック幅Ａよりも小さい間隔Ｂになるため、これによりラック５が密着していないことを確実に判断することができる。
【００１５】
これらの動作を行った後、右フィンガ２及び左フィンガ３をそれぞれ開く方向に移動させた状態で、搬送ライン１１に待機している次のラック５を右フィンガ２及び左フィンガ３により挟持し、上記動作を必要なだけ繰り返し行うことにより、バケット８内へのラック５の搬入作業を行う。
【００１６】
次に、図５を用いてハンド機構４の動作制御を説明する。時間Ｔ＝ｔ１の時、バケット４内にラック５を搬入するため、右フィンガ２及び左フィンガ３を反ラック５側に移動させる制御を行い、その後、Ｔ＝ｔ２の時、ラック５を挟持する方向に右フィンガ２及び左フィンガ３を移動させる。この時、正常な搬入動作時における各フィンガ２，３間の間隔は、図中（ｃ）に示すようにラック幅Ａと等しくなるため、これにより確実にラック５がバケット８内に搬入されたと判断することができるが、ロータ９にバケット８を取付けなかった場合における各フィンガ２，３間の間隔は、図中（ｄ）に示すようにラック幅Ａよりも小さい幅Ｂとなるため、これによりラック５がバケット８内に搬入されなかったと判断することができる。更に、Ｔ＝ｔ３の時、ハンド機構４を上昇させた後、Ｔ＝ｔ４の時、再びラック５を挟持する方向に右フィンガ２及び左フィンガ３を移動させることで、ハンド機構４にラック５が密着している場合における各フィンガ２，３間の間隔は、図中（ｅ）に示すようにラック幅Ａと等しくなるため、これによりラック５がバケット８内に搬入されずにハンド機構４に密着していると判断することができると共に、ハンド機構４にラック５が密着していない場合における各フィンガ２，３間の間隔は、ラック幅Ａよりも小さい幅Ｂになることから、これによりバケット８内におけるラック５の有無を判断することができる。
【００１７】
また、上記搬入方法とは別の搬入方法を以下に説明する。搬送ライン１１上のラック５をハンド機構４にて挟持し順次にバケット８内に搬入する場合において、まず、搬送ライン１１上のラック５をバケット８内に搬入するため、ラック５を載置すべき位置までハンド機構４によりラック５を移送した後、ラック５をフィンガ２，３から離す、即ち右フィンガ２及び左フィンガ３を反ラック５側にそれぞれ移動し、、更にハンド機構４をラック５の上方に上昇動作させ、再度ラック５を挟持する方向に右フィンガ２及び左フィンガ３を移動させた後、右フィンガ２及び左フィンガ３を反ラック５側にそれぞれ移動し、更にラック５を挟持する位置までハンド機構４を下降動作させ、ラック５を挟持する方向に右フィンガ２及び左フィンガ３を移動させる。このような動作を行うことで、図４に示すようにラック５に粘着性物質が付着しハンド機構４に密着しているラック５の有無を検知することができる。つまり、ハンド機構４を上昇動作させた後、ラック５を挟持する方向に右フィンガ２及び左フィンガ３を移動させることで、ハンド機構４にラック５が密着した状態であれば、右フィンガ２及び左フィンガ３の間隔は、ラック幅Ａと等しくなるため、これによりラック５が密着していることを確実に判断することができる。また、ハンド機構４にラック５が密着していない状態であれば、右フィンガ２及び左フィンガ３の間隔は、ラック幅Ａよりも小さい間隔Ｂになるため、これによりラック５が密着していないことを確実に判断することができる。また、ハンド機構４を下降動作させた後、ラック５を挟持する方向に右フィンガ２及び左フィンガ３を移動させることで、バケット８内におけるラック５の有無を検知することができる。つまり、ハンド機構４を下降動作させた後、ラック５を挟持する方向に右フィンガ２及び左フィンガ３を移動させることで、バケット８内にラック５が確実に搬入されている状態であれば、右フィンガ２及び左フィンガ３の間隔は、ラック幅Ａと等しくなるため、これにより確実にラック５がバケット８内に搬入されたと判断することができる。また、ロータ９にバケット８を装着していない状態であれば、右フィンガ２及び左フィンガ３の間隔は、ラック幅Ａよりも小さい間隔Ｂになるため、これによりラック５がバケット８内に搬入されなかったと判断することができる。
【００１８】
これらの動作を行った後、右フィンガ２及び左フィンガ３をそれぞれ開く方向に移動させた状態で、搬送ライン１１に待機している次のラック５を右フィンガ２及び左フィンガ３により挟持し、上記動作を必要なだけ繰り返し行うことにより、バケット８内へのラック５の搬入作業を行っている。
【００１９】
ここで、ラック５の有無を検出するため本実施例では、センサ１により右フィンガ２の位置を検知することで、右フィンガ２と左フィンガ３との間隔を検出しているが、他の検知手段として、ラック５を挟持する際にラック５と接触する各フィンガ２，３の挟持部に近接スイッチを設けることにより、直接的にラック５の有無を検知させても良い。
【００２０】
以上のことから、バケット８内におけるラック５の有無を確実且つ容易に判断することができるため、この種における自動遠心装置の信頼性及び機能性の向上を図ることができる。即ち、ラックの搬入または搬出を行うハンド機構と、ハンド機構にラックの幅よりも大きく開き且つラックの幅よりも小さく閉じることが可能なフィンガとを備えた自動遠心装置において、ハンド機構によりラックを載置すべき位置まで移動させ、上記位置にてフィンガを開いた後、上記位置にてフィンガを閉じるようフィンガを制御する制御装置を設けることにより達成される。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、バケット内にラックを搬入する位置にてフィンガを閉じることにより、作業性及び安全性に優れた自動遠心装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる自動遠心装置のハンド機構を示す側面図。
【図２】本発明になるバケットにラックを正常に搬入した状態を示す側面図。
【図３】本発明になるロータからバケットを取外した状態でハンド機構によりラックを搬入した状態を示す側面図。
【図４】本発明になるハンド機構にラックが密着した状態を示す側面図。
【図５】本発明になるハンド機構の動作制御を示すタイミングチャート。
【図６】本発明になる自動遠心装置の外観を示す斜視図。
【図７】本発明になるハンド機構を示す一部縦断側面図。
【図８】図７におけるＭ−Ｍ線断面図。
【図９】本発明になるカムが原点位置にある場合における切欠き部と原点検出センサの位置関係を示す側面図。
【符号の説明】
１はセンサ、２は右フィンガ、３は左フィンガ、４はハンド機構、５はラック、１０は制御装置である。
【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】
0003624674.tif 000009
【図９】
0003624674.tif 000010