(57)【要約】一実施形態は、インデックスマシンをロボットのエンドエフェクタと自動的に位置合わせする方法を提供し、ロボットアームを使用して、ハンティングツールを開口部内に挿入することを含み、ハンティングツールは感圧チップを備え、そして、複数の検知ビームを用いて、開口部内のハンティングツールの第１の位置を検出すること、ロボットアームを使用して、ハンティングツールを１８０度回転させること、複数の検知ビームを用いて、開口部内のハンティングツールの第２の位置を検出すること、第１の位置、第２の位置、およびロボットアームに基づいて、振れの大きさおよび振れの方向を計算すること、ロボットアームを用いてハンティングツールをターゲットに挿入すること、感圧チップを使用して、ターゲットに対するハンティングツールの位置を決定すること、その後、前記決定された位置および前記計算された振れの大きさと方向に基づいて、開口部およびターゲットに対するハンティングツールの位置を調整することと、を含む、方法。他の態様は、本明細書に記載され、特許請求される。
2019521358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動化プローブスイッチ位置合わせシステムであって、
ロボットアームと、
前記ロボットアームに取り付けられたサンプリングチップを有するプローブと、
前記ロボットアームに取り付けられたハンティングツールと、を備え、前記ハンティングツールは感圧チップを有し、
前記プローブの前記サンプリングチップは、前記ハンティングツールの位置合わせに基づいて所定のターゲットと位置合わせされ、
前記ハンティングツールの位置合わせは、前記感圧チップで検出された力に基づいて決定される、
システム。
【請求項２】
試薬ピペットをさらに備え、
前記ハンティングツールは細長いハンティングツールであり、
前記試薬ピペットの位置合わせは、前記細長いハンティングツールの位置合わせに基づいている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記所定のターゲットは、インデックス試薬パック上の円形ターゲット、内側キュベットリング上のスロット付きターゲット、および外側キュベットリング上のスロット付きターゲットのうちの１つである、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ロボットアームに取り付けられたハウジングをさらに備え、前記細長いハンティングツールは、前記ロボットアームに取り付けられた前記ハウジングを通し挿入される、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記細長いハンティングツールは、前記ハウジングから取り外し可能である、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
サンプルピペットをさらに備え、前記サンプルピペットの位置合わせが、前記短くされたハンティングツールの位置合わせに基づく、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記所定のターゲットは、サンプルトラックパック、消耗品チップ用のチップトレイインデクサ、前記内側キュベットリング、および前記外側キュベットリングのうちの１つである、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記ロボットアームに取り付けられたハウジングをさらに備え、
前記ハウジングは、前記短くされたハンティングツールに挿入されるように構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記短くされたハンティングツールは、前記ハウジングから取り外し可能である、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ハンティングツールの前記感圧チップが、前記プローブの前記サンプリングチップよりも下方に延びる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
プローブ振れセンサ装置であって、
上部および底部を有する本体を備え、
前記本体は前記上部から前記底部までの開口部を備え、
前記本体の前記上部は、
前記開口部を横切って延びる１つ以上の検知ビームを備え、
前記１つ以上の検知ビームは、前記開口部を通過する物体の位置を検出する、
装置。
【請求項１２】
前記１つ以上の検知ビームは、複数の検知ビームである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記複数の検知ビームは、前記物体の所定の移動パターンに基づいて前記物体の水平面内の位置を決定し、前記物体の垂直方向の位置合わせは、前記水平面の位置に基づいて決定される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記開口部を通過する物体は、前記プローブと前記ハンティングツールのうちの少なくとも１つである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
インデクスマシンをロボットエンドエフェクタと自動的に位置合わせする方法であって、
ロボットアームを使用して前記ハンティングツールを前記開口部に挿入し、前記ハンティングツールは感圧チップを備え、
複数の検知ビームを用いて、前記開口部内の前記ハンティングツールの第１の位置を検出し、
前記ロボットアームを使用して、前記ハンティングツールを１８０度回転し、
前記複数の検知ビームを用いて、前記開口部内の前記ハンティングツールの第２の位置を検出し、
前記第１の位置、前記第２の位置、および前記ロボットアームに基づいて、振れの大きさおよび振れの方向を計算し、
前記ロボットアームを用いて前記ハンティングツールをターゲットに挿入し、
前記感圧チップを使用して、前記ターゲットに対する前記ハンティングツールの位置を決定し、
その後、前記決定された位置と前記計算された振れの大きさ及び方向とに基づいて、前記開口部および前記ターゲットに対する前記ハンティングツールの位置を調整する、
方法。
【請求項１６】
前記ハンティングツールを、前記ロボットアームに接続された試薬ピペットハウジングに挿入することをさらに含む、請求項１５に記載の方法
【請求項１７】
前記細長いハンティングツールを取り外し、
前記試薬ピペットを挿入すること、をさらに含み  
前記試薬ピペットの位置合わせは、前記細長いハンティングツールの前記位置合わせに基づく、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
サンプルプローブハウジングを前記ハンティングツールに挿入することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記短くされたハンティングツールを取り外し、
サンプルプローブを取り付けること、をさらに含み、
前記サンプルプローブの位置合わせは、前記短くされたハンティングツールの位置合わせに基づく、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記サンプルプローブハウジングを第２のハンティングツールに挿入することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互参照
本出願は、２０１６年７月２１日に出願された米国仮出願第６２／３６５，２２５号の利益を主張するものであり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、一般に、ロボットエフェクタに関するインデクスマシンの位置合わせのための自動化プロセスに関する。
【背景技術】
【０００３】
大規模な自動化の能力が増すにつれて、より多くのプロセスがオペレータレス環境に移行されつつある。検査室試験システムでは、一般に、明確に定義された再現性のある結果が必要である。これは、適切な分析を行うためには、多数の試験が実行されなければならず、多くの試験が複数回実行されるからである。この反復性のため、試験プロセスは自動化プロセスに完全に適している。ただし、試験プロセスの正確な性質のため、関連するステップの大部分を正確かつ一貫して自動化することは困難であり得る。例えば、パックベースのトラック上のサンプルチューブに対してピペットプローブを使用することは、非常に反復的な作業である。しかし、関連する変数と精度が要求されるため、このプロセスを完全に自動化することは困難である。
【０００４】
したがって、現在、試験プロセスの様々なステップを実行するために、いくつかの手作業が必要とされる（例えば、位置合わせ）。これは、典型的には、オペレータがシステムを視覚的に検査し、様々なツール（例えば、ツールピンおよびプレート）を使用してピペットおよびサンプルチューブを調整することを含む。これは、典型的な自動化システムと比較して、遅くて高価なプロセスである。したがって、ピペットサンプリングに関して、より迅速で、より効率的で、より堅牢な自動化の実行方法が必要である。
【発明の概要】
【０００５】
したがって、実施形態は、ロボットアームと、ロボットアームに取り付けられたサンプリングチップを有するプローブと、ロボットアームに取り付けられたハンティングツールを備える自動化プローブスイッチ位置合わせシステムを提供し、ハンティングツールは感圧チップを有し、プローブのサンプリングチップは、ハンティングツールの位置合わせに基づいて所定のターゲットと位置合わせされ、ハンティングツールの位置合わせは、感圧チップで検出された力に基づいて決定される。
【０００６】
さらなる実施形態は、上部および底部を有する本体を備え、本体は、上部から下部への開口部を備え、本体の上部は、開口部を横切って延びる１つ以上の検知ビームを備え、１つ以上の検知ビームは、開口部を通過する物体の位置を検出する。
【０００７】
別の実施形態は、インデックスマシンをロボットエンドエフェクタに自動的に位置合わせする方法を提供し、ロボットアームを使用してハンティングツールを開口部に挿入することを含み、ハンティングツールは感圧チップを備え、そして、複数の検知ビームを用いて、開口部内のハンティングツールの第１の位置を検出すること、ロボットアームを使用して、ハンティングツールを１８０度回転させること、複数の検知ビームを用いて、開口部内のハンティングツールの第２の位置を検出すること、第１の位置、第２の位置、およびロボットアームに基づいて、振れの大きさおよび振れの方向を計算すること、ロボットアームを用いてハンティングツールをターゲットに挿入すること、感圧チップを使用して、ターゲットに対するハンティングツールの位置を決定すること、その後、前記決定された位置および前記計算された振れの大きさおよび方向に基づいて、開口部およびターゲットに対するハンティングツールの位置を調整することと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の上記およびその他の態様は、添付の図面と関連して読むとき、以下の詳細な説明から最もよく理解される。本発明を例示する目的で、図面には現在好ましい実施形態が示されているが、本発明は開示された特定の手段に限定されないことが理解される。図面には、以下の図が含まれている。
【０００９】
【図１】図１は、ロボットエンドエフェクタを備えたインデクスマシン用の位置合わせ自動化のための例示的なシステムの説明図である。
【図２】図２は、例示的な細長いハンティングツールの説明図である。
【図３】図３は、キュベットリングスロット付きターゲットを有する例示的な細長いハンティングツールの説明図である。
【図４】図４は、例示的な短くされたハンティングツールの説明図である。
【図５】図５は、例示的なキュベットリングスロット付きターゲットを有する短くされたハンティングツールの説明図である。
【図６】図６は、例示的なプローブ振れセンサの説明図である。
【図７】図７は、プローブチップによってブロックされたビームを有する例示的なプローブ振れセンサの説明図である。
【図８】図８は、３６０°円境界に沿った例示的なセンサ出力のグラフ図である。
【図９】図９は、３６０°四角形の境界に沿った例示的なセンサ出力のグラフ図である。
【図１０】図１０は、プローブ振れセンサ上の例示的な測定ツールの説明図である。
【図１１】図１１は、振れの大きさおよび方向の計算のグラフ表示である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書の実施形態は、ロボットピペットプローブの診断機器を、インデックスリング内のパックベースのトラック、キュベット、または試薬パック上のサンプルチューブに位置合わせさせるために使用することができる自動化システムに関する。有益なことに、実施形態の自動化システムは、ロボットのピペット操作のプロセスが一貫して正確であることを確実にするための堅牢で効率的なメカニズムを提供する。
【００１１】
本明細書で論じるように、反復試験中に自動化装置の適切な位置合わせおよび動作を確実にする能力は、結果が再現可能であることを確実にするために極めて重要である。しかしながら、現在の自動化ソリューションは、精度が不十分であるか、または非常に高価であり、したがって、人間のオペレータに適した代替物ではない。検査には非常に高い精度が要求されるため、１人以上の訓練を受けたフィールドサービス技術者が手動で行う正確なツールと複雑な手順が必要である。
【００１２】
したがって、実施形態は、プローブとターゲットとの間の適切な相互作用を確実にするために、超精密位置合わせシステムによる改善を提供する。自動化位置合わせシステムは、プローブスイッチおよび／またはプローブ振れセンサを利用することができる。これらの１つ以上（すなわち、プローブスイッチおよび振れセンサ）を使用して、実施形態はプロセスを単純化することができ、それでも高精度で再現可能な位置合わせを達成することができる。
【００１３】
さらなる実施形態は、長距離高分解能プローブスイッチを利用することができる。高分解能プローブスイッチは、表面（例えば、特定用途のターゲットに近接した表面）を検出するために先端に機械的なプランジャを有することができる。別の実施形態では、機械的プランジャは、バネ負荷低力プランジャを利用して、ターゲット領域の表面を検出することができる。これに加えて、または代替として、実施形態は剛性軸受システムを備えることができる。この高剛性軸受システムは、ターゲットのエッジをより正確に検出することができる。別の実施形態では、本明細書で論じるように、機械的プランジャは、プローブ振れセンサと協働して動作することができる。
【００１４】
本明細書でさらに説明するように、プローブ振れセンサは、プローブの大きさ（例えば、ミリメートル、センチメートル、インチなど）および方向（例えば、ラジアン、度など）を正確に測定することができる。これによって、実施形態は真直度係数（Straightness factor）または真直度誤差（Straightness error）の量を決定することができる。決定されたプローブの真直度に基づいて、さらなる実施形態は、真直度を補正する（例えば、プローブの大きさまたは方向を調整する）処理を行うことができる。真直度を補正することによって、実施形態はより良好な状態にあり、真のプローブ軸と先端が、ターゲットの中心に移動するか、リングのセット内の個々のインデックス位置に移動したときに正しい位置合わせ状態にあるようにする。
【００１５】
次に図１を参照すると、実施形態は、プローブ１０１，１０２，１０３（例えば、線形、回転式など）を備える１つ以上のロボットアームを有することができる。ロボットアームプローブは、実施形態が様々な他の試験装置１０４（例えば、トラック、消耗品、インデックスリングなど）とインターフェースすることを可能にする。別の実施形態は、バネ負荷低力プランジャ１０５を有する長い高分解能プローブスイッチ１０５を備えることもできる。
【００１６】
一実施形態では、細長い（すなわち、長い）ハンティングツール１０６を使用することができる。細長いハンティングツール２００の非限定的な例を図２に示す。長いハンティングツール２００は、図２に示すように、試薬プローブアーム２０１をさらに備えることができる。図２に示されているように、長いハンティングツール２００の追加の非限定的な構成要素は、センサブラケット２０２、ワイドセンサ（例えばＯｐｔｅｋ）２０３、ｅクリップ２０４、ブラケット圧縮バネ２０５、ロックスクリュー２０６、ロッド２０７、チューブディスク２０８、ロッド圧縮バネ２０９、カラー２１０、フランジブッシュ２１１、ハイポチューブ２１３、垂直チューブ２１２、ストレートブッシュ２１４であってもよい。Ｏｐｔｅｋは、米国およびその他の国におけるＯｐｔｅｋ−Ｄａｎｕａｌｔ ＧｍｂＨ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの登録商標である。当業者であれば、前述の各構成要素の１つ以上が実施形態（例えば、２つのｅクリップ）に含まれてもよいことを理解されたい。
【００１７】
図２に示すように、許容される最大回転オフセット（ＲＯ：Rotational Offset）は、カラー２１０の底部からプローブ２１５の先端まで士０．３３ｍｍであり得る。当業者であれば、図２に示すように、ＲＯは、ＲＯ制限の単一の非限定的な例に過ぎず、追加の実施形態では、制限はより大きくても小さくてもよいことを理解されたい。
【００１８】
図２に示す長いハンティングツール２００は、様々な動作中に様々なレベルの力を必要とすることがある。例示的な非制限的な例は、例えば、２．７オンスの初期力、３オンスのセンサ力、および３．７オンスの過度の移動力である。したがって、一実施形態では、変化した力のレベルは、約６ｍｍの全移動をもたらすことができる。１つの非限定的な例では、長いハンティングツール２００は、適切な位置合わせを確実にするために試薬プローブよりも約２ｍｍ長くすることができる。さらに、図２に示すように、試薬プローブアーム２０１から上方に垂直に引き抜くことにより、ハンティングツール２００を取り外すことができる。
【００１９】
さらなる実施形態では、インデックス試薬パックトレイ上の円形ターゲット３０１を用いて位置合わせを行うことができる。加えて、または代替的に、位置合わせはスロット付きターゲットに対して実行されてもよい。次に図３を参照すると、細長いハンティングツール２００などの実施形態は、（例えば、内側キュベットリング３０３および外側キュベットリング３０２上の）スロット付きターゲットシステム３００を介して位置合わせを行うことができる。
【００２０】
別の実施形態では、短くされた（すなわち、短い）ハンティングツール４００が使用されてもよい。短くされたハンティングツール４００の非限定的な例が図４に示されている。短いハンティングツール４００は、図４に示すように、サンプルプローブ４０１をさらに備えることができる。図４に示すように、短いハンティングツール４００の追加の非限定的な構成要素は、ロックブラケット４０２、ワイドセンサ（例えばＯｐｔｅｋワイドセンサ）４０３、ロッド４０４、チューブディスク４０５、ロッド圧縮バネ４０６、ｅクリップ４０７、カラー４０８、ブラケット４０９、フランジブッシュ４１１、ハイポチューブ４１０、ストレートブッシュ４１２であってもよい。長いハンティングツールと同様に、当業者であれば、短いハンティングツール４００の実施形態（例えば、２つのｅクリップ）に１つ以上の前述の各構成要素を備えることができることは理解されたい。
【００２１】
図４に示すように、許容される最大ＲＯは、カラーの底からプローブの先端まで０．２３ｍｍであってもよい。当業者であれば、図２に示すように、ＲＯは、ＲＯ制限の１つの非限定的な例に過ぎず、追加の実施形態では、制限はより大きくても小さくてもよいことを理解されたい。
【００２２】
図４に示される短いハンティングツールは、様々な活動の間に様々なレベルの力を必要とすることがある。例示的な非制限的な例は、例えば、２．７オンスの初期力、３オンスのセンサ力、および３．７オンスの過度の移動力であり得る。したがって、一実施形態では、変化した力のレベルは、約６ｍｍの全移動をもたらすことができる。１つの非限定的な例において、短いハンティングツールは、適切な位置合わせを確実にするためにサンプルプローブよりも約２ｍｍ長くすることができる。さらに、図４に示すように、短いハンティングツールは、試薬プローブアームから下方に垂直に分離することによって取り外すことができる。
【００２３】
短いハンティングツールを使用して、実施形態は、短いハンティングツールをサンプルプローブアームに取り付け、位置合わせを実行することができる。さらなる実施形態では、位置合わせは、サンプルトラックパックによって実行されてもよい。加えて、または代替的に、位置合わせは、消耗品チップを提示するチップトレイインデクサについて実行されてもよい。次に図５を参照すると、実施形態は、（例えば、内側キュベットリングおよび外側キュベットリング上の）スロット付きターゲットシステム５０１を介して位置合わせを実行することができる。
【００２４】
一実施形態では、本明細書で論じるように、プローブ振れセンサ６０４を利用して位置合わせプロセスを支援することができる。例えば、プローブ振れセンサ６０４は、図６に示すような口（すなわち、開口部）６０５を横切って延びる１つ以上の検知ビーム（光線）を有することができる。プローブ振れセンサは、上部および底部がある本体を有することができる。実施形態では、１つ以上の検知ビームは、水平ビーム６０３および垂直ビーム６０２を備えることができる。図６に示す２つのビームシステムは、１つの可能な実施形態のみであり、様々な他の実施形態（例えば、１つのビーム、３つのビーム、４つのビーム、５つのビームなど）も使用することができる。ビームは、例えば、レーザ、赤外線、光学、光電などの任意のタイプの既知のビーム検出であってもよい。図６に示すように、実施形態は、互いに直交して配置された２つのスルービームを備えるプローブ振れセンサを有することができる。これにより、実施形態は、感圧プローブチップ６０１のオフセットを極めて正確に検出することができる。実施形態は、プローブアームの底部カラーがどこにあるか（図２および図４）を周知しているので、ロボットアームの位置によってプローブホルダに対する挿入点を決定することができる。
【００２５】
したがって、さらなる実施形態では、センサがプローブ振れセンサ６０４の開口６０５を通過する際に、感圧プローブチップ６０１の位置を検出することができる。図７に示すように、感圧チップ６０１が十分に低いと、感圧チップ６０１は１つ以上のビーム６０２，６０３と交差して、感圧プローブチップ６０１のアームの位置に対する位置を示す。したがって、プローブチップが単一の方向に水平に移動すると、ビーム６０２の１つをブロックする（妨げる）またはブロックしなくなる（妨げなくなる）かもしれない。一実施形態では、感圧プローブ６０１は、ビームセンサのすべてをブロックすることができない場合に、プローブ振れセンサ６０４をさらに通過することが制限されてもよい。
【００２６】
一実施形態では、長いおよび短いハンティングツールの両方が、軸受クリアランス、機械加工および真直度誤差、取り付け誤差などの典型的な制限を有する機械的システムであるため、全ての位置合わせの問題を除去または補正することは不可能ではないにしても困難であり得る。このように、振れセンサを追加することにより、実施形態では、複数のシステムを組み合わせて、可能な限り最も正確で位置合わせされたプローブを確実にすることができる。振れを補正することにより、実施形態はターゲットの中心を見つける能力を高めることができる。振れを補正するためには、大きさと方向（通常、振れ／大きさ／方向と呼ばれる）を測定する必要がある。
【００２７】
一実施形態では、プローブ振れセンサの出力は、センサのＸおよびＹ座標系（例えば、両方のビームに対して４５°で規定される）に沿ったプローブ中心からの一対の距離対ビーム測定値（例えば、Ｄ１、Ｄ２）であってもよい。さらなる実施形態では、検知ゾーンの境界における点は、ＸＹ空間内に規則的な間隔でプロットされてもよい（例えば、所与の１のＸＹスケール＝境界半径方向距離の１００％）。次いで、実施形態は、境界に沿った点に対するＤθ空間（例えば、ビーム距離対θスイープ）に距離対ビーム測定値（例えば、Ｄ１、Ｄ２）をマッピングすることができる。このマッピングは、０°から３６０°まで様々な増分（例えば、１°、５°など）に基づき実行できる。次に図８を参照すると、実施形態では、円境界は、図８に示すような９０°の位相シフトを有する正弦曲線の典型的な形状をとることができる。代替的に、四角形（ボックス）の境界は、図９に示すように、４５°ノードを有する傾斜線と高調波曲線の合成によって、独特のねじれを加える。これは、方向反転ピーク間に直線が存在すると一般的に想定されるので、重要であり得る。しかし、境界に沿った点が等間隔である場合にのみ、直線が生じることがある。
【００２８】
適切な位置合わせを確実にするための鍵の１つは、ツールホルダに取り付けられた「完全に真っ直ぐなツール」に対して振れを周知しているので、実施形態は、同等の取り付け機構を備えた非常に真っすぐな測定ツールを使用することができる。実施形態では、測定ツールはセンサ「ゼロ」点を設定することができ、図９に示すようなロボットアームに対するセンサの取り付けを介して決定されるので、いかなる場所でも検知領域を通過することができるため、ゼロ点はビーム交差点にある必要はない。いったん較正されると、実施形態は、ハンティングツール（例えば、長いまたは短い）で測定ツールを置き換えて、プロセスを繰り返して、ＸＹ位置における相対的な変化を決定し、これにより、振れの大きさおよび方向（すなわち、振れ／大きさ／方向）を計算する。
【００２９】
別の実施形態では、初期較正は必要とされない。一般的に、測定ツールを使用した初期較正では、振れ／大きさ／方向を決定する際に、ほとんどの場合、小さくても重大誤差が発生する。したがって、実施形態は、図１０に示されているようなハンティングツール（例えば、短いおよび長いハンティングツール）およびロボットアームに取り付けられたツールホルダ（複数可）から１８０°で視覚スクライブ線１００１，１００２，１００３を用いてマーキングすることによってプロセスを改善することができる。
【００３０】
第１に、実施形態は、ツールおよびツールホルダ線を位置合わせし、プローブを振れセンサに通すことができる。次に、実施形態は、ツールを１８０°回転させるか、またはツールがツールホルダ線にもう一度位置合わせされるまで、再び、振れセンサを通過させる。上記のプロセスの実行によって実施形態は、２つの点（例えば、プローブが０°と１８０°の両方で振れセンサと交差する場合）の間のＸＹ位置の相対的変化を決定し、線を生成することができる。この線は、振れ円の直径を表す手段として実施形態によって考えられ得る。新たに決定された振れ円直径に基づいて、理論的に真っ直ぐなツールによってツールホルダの中立軸に対して、新たな「真のゼロ点」が決定された直径の中間点として投影される。したがって、振れ／大きさ／方向は、センサを２回通過した後の中間点からツールチップまで計算することができる。プローブ振れセンサおよびプローブスイッチを使用した振れの大きさおよび方向のプロセスの非限定的な詳細な例が図１１に示されている。
【００３１】
本発明を例示的な実施形態を参照して説明したが、これに限定されるものではない。当業者は、本発明の好ましい実施形態に多くの変更および修正を加えることができ、そのような変更および修正を本発明の真の趣旨から逸脱することなく行うことができることを理解するであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の趣旨および範囲内に含まれるすべてのそのような均等な変形を包含するものと解釈されることが意図される。
【符号の説明】
【００３２】
１０１、１０２、１０３  プローブ
２０２  センサブラケット
２０３  ワイドセンサ（例えばＯｐｔｅｋ）
２０４  ｅクリップ
２０５  ブラケット圧縮バネ
２０６  ロックスクリュー
２０７  ロッド
２０８  チューブディスク
２０９  ロッド圧縮バネ
２１０  カラー
２１１  フランジブッシュ
２１３  ハイポチューブ
２１２  垂直チューブ
２１４  ストレートブッシュ
３００  ターゲットシステム
３０２  外側キュベットリング
３０３  内側キュベットリング
４００  ハンティングツール
４０１  サンプルプローブ
４０２  ロックブラケット
４０３  ワイドセンサ（例えばＯｐｔｅｋワイドセンサ）
４０４  ロッド
４０５  チューブディスク
４０６  ロッド圧縮バネ
４０７  ｅクリップ
４０８  カラー
４０９  ブラケット
４１０  ハイポチューブ
４１１  フランジブッシュ
４１２  ストレートブッシュ
６０１  感圧プローブチップ
６０２  ビーム
６０３  水平ビーム
６０４  プローブ振れセンサ
【図１】
2019521358.tif 000003
【図２】
2019521358.tif 000004
【図３】
2019521358.tif 000005
【図４】
2019521358.tif 000006
【図５】
2019521358.tif 000007
【図６】
2019521358.tif 000008
【図７】
2019521358.tif 000009
【図８】
2019521358.tif 000010
【図９】
2019521358.tif 000011
【図１０】
2019521358.tif 000012
【図１１】
2019521358.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月12日(2019.4.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動プローブスイッチ位置合わせシステムであって、
ロボットアームと、
前記ロボットアームに取り付けられたサンプリングチップを有するプローブと、
前記ロボットアームに取り付けられたハンティングツールと、を備え、前記ハンティングツールは感圧チップを有し、
前記プローブの前記サンプリングチップは、前記ハンティングツールの位置合わせに基づいて所定のターゲットと位置合わせされ、
前記ハンティングツールの位置合わせは、前記感圧チップで検出された力に基づいて決定される、
システム。
【請求項２】
試薬ピペットをさらに備え、
前記ハンティングツールは細長いハンティングツールであり、
前記試薬ピペットの位置合わせは、前記細長いハンティングツールの位置合わせに基づいている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記所定のターゲットは、インデックス試薬パック上の円形ターゲット、内側キュベットリング上のスロット付きターゲット、および外側キュベットリング上のスロット付きターゲットのうちの１つである、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ロボットアームに取り付けられたハウジングをさらに備え、前記細長いハンティングツールは、前記ロボットアームに取り付けられた前記ハウジングを通して挿入される、請求項２又は請求項２を引用する請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記細長いハンティングツールは、前記ハウジングから取り外し可能である、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
サンプルピペットをさらに備え、前記サンプルピペットの位置合わせが、短くされたハンティングツールの位置合わせに基づく、請求項１〜５のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項７】
前記所定のターゲットは、サンプルトラックパック、消耗品チップ用のチップトレイインデクサ、前記内側キュベットリング、および前記外側キュベットリングのうちの１つである、請求項１〜６のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項８】
前記ロボットアームに取り付けられたハウジングをさらに備え、
前記ハウジングは、前記短くされたハンティングツールにより挿入されるように構成される、請求項６または請求項６を引用する請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記短くされたハンティングツールは、前記ハウジングから取り外し可能である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ハンティングツールの前記感圧チップが、前記プローブの前記サンプリングチップよりも下方に延びる、請求項１〜９のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１１】
プローブ振れセンサ装置であって、
上部および底部を有する本体を備え、
前記本体は前記上部から前記底部までの開口部を備え、
前記本体の前記上部は、
前記開口部を横切って延びる１つ以上の検知ビームを備え、
前記１つ以上の検知ビームは、前記開口部を通過する物体の位置を検出する、
装置。
【請求項１２】
前記１つ以上の検知ビームは、複数の検知ビームである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記複数の検知ビームは、前記物体の所定の移動パターンに基づいて前記物体の水平面内の位置を決定し、前記物体の垂直方向の位置合わせは、前記水平面の位置に基づいて決定される、請求項１１又は１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記開口部を通過する前記物体は、前記プローブと前記ハンティングツールのうちの少なくとも１つである、請求項１１〜１３のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１５】
インデクスマシンをロボットエンドエフェクタと自動的に位置合わせする方法であって、
ロボットアームを使用して感圧チップを備えるハンティングツールを開口部に挿入し、
複数の検知ビームを用いて、前記開口部内の前記ハンティングツールの第１の位置を検出し、
前記ロボットアームを使用して、前記ハンティングツールを１８０度回転し、
前記複数の検知ビームを用いて、前記開口部内の前記ハンティングツールの第２の位置を検出し、
前記第１の位置、前記第２の位置、および前記ロボットアームに基づいて、振れの大きさおよび振れの方向を計算し、
前記ロボットアームを用いて前記ハンティングツールをターゲットに挿入し、
前記感圧チップを使用して、前記ターゲットに対する前記ハンティングツールの位置を決定し、
前記決定された位置と前記計算された振れの大きさ及び振れの方向とに基づいて、前記開口部および前記ターゲットに対する前記ハンティングツールの位置を調整する、
方法。
【請求項１６】
前記ハンティングツールを、前記ロボットアームに接続された試薬ピペットハウジングに挿入することをさらに含む、請求項１５に記載の方法
【請求項１７】
前記細長いハンティングツールを取り外し、
前記試薬ピペットを挿入すること、をさらに含み
前記試薬ピペットの位置合わせは、前記細長いハンティングツールの前記位置合わせに基づく、請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
サンプルプローブハウジングを前記ハンティングツールに挿入することをさらに含む、請求項１５〜１７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１９】
短くされたハンティングツールを取り外し、
サンプルプローブを取り付けること、をさらに含み、
前記サンプルプローブの位置合わせは、前記短くされたハンティングツールの位置合わせに基づく、請求項１５〜１８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２０】
サンプルプローブハウジングを第２のハンティングツールに挿入することをさらに含む、請求項１５〜１９のいずれか１つに記載の方法。
【国際調査報告】
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