(57)【要約】【課題】高集積密度の保管ラックに収容された容器を正確に出し入れするのに適した創薬用容器移載装置を提供すること。【解決手段】保管ラックが保管ラック載置プレートに保持され、保管ラックの挿通孔から目的の容器の底面に当接しながら容器を真上に突き上げる突き上げ部材が保管ラック載置プレートの下側に配備され、突き上げられた容器の上部寸法よりも小さな空間径を有するとともに突き上げ部材の突き上げ動作に呼応して進入してきた容器を可撓性の爪部材が拡幅することにより挟持するピッキング部材が保管ラック載置プレートの上側に配備され、ピッキング部材によって挟持された容器を突き落とす突き落とし部材が突き上げ部材の垂直線上に配備され、突き上げ部材、ピッキング部材および突き落とし部材を具備したピッキングハンドが保管ラック載置プレートを挟みながら移動することによって、前記課題を解決する。【選択図】図１
2011137640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
創薬用試料を封入する容器を行列状に複数本縦立収容するとともに該容器の下部形状に嵌合し容器を支持する挿通孔を有している保管ラック内から目的の容器を１本取り出したり、前記保管ラック内の目的の収納保管位置に容器を収納したりする創薬用容器移載装置において、
前記保管ラックが水平に設置された保管ラック載置プレートにラック保持機構によって保持され、
前記保管ラックの挿通孔から目的の容器の底面に当接しながら容器を真上に突き上げる突き上げ部材が保管ラック載置プレートの下側に配備され、
前記突き上げられた容器の上部寸法よりも小さな空間径を有するとともに突き上げ部材の突き上げ動作に呼応して進入してきた容器を可撓性の爪部材が拡幅することにより挟持するピッキング部材が保管ラック載置プレートの上側に配備され、
前記ピッキング部材によって挟持された容器を突き落とす突き落とし部材が突き上げ部材の垂直線上に配備され、
前記突き上げ部材、ピッキング部材および突き落とし部材を具備したピッキングハンドが保管ラック載置プレートを挟みながら移動することを特徴とする創薬用容器移載装置。
【請求項２】
前記爪部材の長手方向の長さが容器の全長よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の創薬用容器移載装置。
【請求項３】
前記突き上げ部材によって突き上げられた容器が周りの容器を一緒に持ち上げないように周りの容器の頭部上面に当接させる共上げ防止部材が保管ラック載置プレートの上側に配備されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の創薬用容器移載装置。
【請求項４】
前記保管ラック載置プレートが複数の保管ラック載置エリアを有するとともに該保管ラック載置エリアのそれぞれに前記ラック保持機構が配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の創薬用容器移載装置。
【請求項５】
前記保管ラックが底面の周縁に鍔部を有し、
前記ラック保持機構が保管ラックの一側面を押し当て支持する固定ガイドと、前記保管ラックの一側面と別の隣り合う二側面に進退自在にそれぞれ対向し進出時に保管ラックの鍔部と係合する可動式浮き上がり防止爪と、前記保管ラックの残りの一側面に対向し可動式浮き上がり防止爪が進出時に保管ラックの鍔部と当接して縮退するとともに可動式浮き上がり防止爪が後退時に伸張して保管ラックの鍔部を押し戻す押し出しピンを内蔵した固定式浮き上がり防止爪とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の創薬用容器移載装置。
【請求項６】
前記容器が底部側壁に容器係止用凹部を有し、前記保管ラックが挿通孔の内側側面に容器係止用凸部を有し、前記容器を保管ラックに収納した際に、前記容器係止用凹部と容器係止用凸部とが嵌合することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の創薬用容器移載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、創薬研究等の分野において、高集積密度で保管ラックに収容された容器を出し入れするのに適した創薬用容器移載装置に関するものであり、さらに詳しくは、保管ラックに収容された隣り合う容器の隙間が極端に狭い３８４チューブラックに適した創薬用容器移載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、創薬研究等の分野においては、試料を溶解した溶液をマイクロチューブと呼ばれる円筒状容器に封入し、このマイクロチューブを格子状に区画された保管ラックに複数本、例えば、図１５（ａ）に示すように、８行１２列で９６個に区画された保管ラック（以下、「９６チューブラック」という）に縦立収容、すなわち、垂直に並び立てて収容し、保管や搬送を行っていた。
【０００３】
また、近年においては、ＳＢＳ（Society  for  Biomolecular  Screening）規格に準拠した９６チューブラックと外形が同じ大きさで、より多くの試料を収納するために、図１５（ｂ）に示すように、１６行２４列で３８４個の総区画数を有するラック同じ大きさの保管ラックで、より小さいマイクロチューブ、すなわち、超マイクロチューブを収容するために、１６行２４列で３８４個の総区画数を有する保管ラック（以下、「３８４チューブラック」という）も知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００４】
さらに、図１６に示すように、９６チューブラックを搬送して、固定されたピッキング装置によって、所定のマイクロチューブをピッキングするピッキング装置７００も知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１３６１４４０号明細書（図６）
【特許文献２】特許第３４２１２５２号公報（第２頁第５段落、図１）
【特許文献３】米国特許第６８３８０５１号明細書（第１８図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、従来の９６チューブラックに比べて１保管ラックあたり４倍の収納力を持つ、３８４チューブラックでは、容器（いわゆる、超マイクロチューブ）の底面の寸法が１／２と小さく（面積では１／４）、集積率が高い上に、より多くの試料を封入可能にするために、９６チューブラックには存在した容器を把持するための爪部材を挿入できる隣り合う容器間の隙間が、３８４チューブラックでは極端に狭くなり、容器間の隙間に爪部材を挿入して容器を把持する方法は、実現困難である。
【０００７】
また、３８４チューブラックを冷凍保管した場合、隣り合う容器同士が氷結してしまい、１本ずつ正確にピッキングすることが困難であった。
【０００８】
そこで、前記特許文献１に記載された例では、３８４チューブラックに収容された目的の容器（３８４チューブ）の頭部上面に当接しながら突き落とし、その容器が３８４チューブラックの収納空間を貫通して、真下に待ち構えた別の３８４チューブラックに容器を移動するという、いわゆる突き落とし方法がとられていた。
【０００９】
また、保管ラックの床面側から突き上げ棒により、その容器を押し上げるという、いわゆる突き上げ方法も提案されている。
【００１０】
しかしながら、前述した突き落とし方法では、容器を押し込んで保管ラックの収納空間を貫通させるので、一度貫通させてしまうと、保管ラックの収納空間に大きな穴をあけてしまい、別の容器をその収納空間（収納位置）に収納することができなくなる。そこで、保管ラックの各収納空間を容器寸法に対して若干狭くして、可撓性の挟持面から構成されている場合では、容器を繰り返し収納可能となるが、一般的な保管ラックに比べて特別仕様の高価な保管ラックが必要になるという課題があった。
【００１１】
また、前述した突き上げ方法では、９６チューブラックの場合には、位置決めだけを行えば、容器の抜き差しが可能であったが、３８４チューブラックでは、容器と共に保管ラックが押し上げられないように保管ラックを如何に把持するかという課題とともに、如何に保管ラックを正確に位置決めするかという課題があった。
【００１２】
特に、保管ラックを反転させても容器が抜け落ちないように容器の底部側壁に設けた容器係止用凹部と保管ラック底部の挿通孔の内側側面に設けた容器係止用凸部とを係止させた場合には、容器をラックの床面側から突き上げ棒により押し上げると保管ラックにかなり大きな押上力が掛かるため、保管ラックを如何に把持するかということは重要な課題であった。
【００１３】
さらに、保管ラックの把持を開放した場合には、保管ラックをそのまま上方に移動できるように保管ラック把持用の全ての爪部材を保管ラックと干渉しないようにしなければならないという課題があった。
【００１４】
しかも、保管ラックの把持・開放を行うための爪部材を進退駆動するために必要なアクチュエータの数をできるだけ少なくして装置の省スペース化およびコストダウンを図ることが要請されていた。
【００１５】
また、前記特許文献３に記載されたピッキング装置は、保管トレイ側を移動させて容器のピッキングを行うため、複数の保管トレイ間の間で容器の移動を行おうとすると、保管トレイを左右に正確に移動させる必要があり、装置が複雑かつ大型化するという課題があった。
【００１６】
そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、例えば、３８４チューブラックのような高集積密度の保管ラックに収容された容器を正確に出し入れするのに適した創薬用容器移載装置を提供することである。
【００１７】
また、本発明のさらなる目的は、容器の引き抜き時に確実に保管ラックを把持し、かつ、保管ラックの把持を開放した場合には、保管ラック把持用の全ての爪部材を保管ラックと干渉しないようにするとともに装置の小型化およびコストダウンを図った創薬用容器移載装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、前記技術的課題を解決すべく、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、新規な構造を有するピッキング機構とラック保持機構を具備することによって、従来の装置からは予測し難い格別な効果を奏するという新規な知見を得て、かかる知見に基づいて完成するに到ったものである。
【００１９】
まず、本請求項１に係る発明は、創薬用試料を封入する容器を行列状に複数本縦立収容するとともに該容器の下部形状に嵌合し容器を支持する挿通孔を有している保管ラック内から目的の容器を１本取り出したり、前記保管ラック内の目的の収納保管位置に容器を収納したりする創薬用容器移載装置において、前記保管ラックが水平に設置された保管ラック載置プレートにラック保持機構によって保持され、前記保管ラックの挿通孔から目的の容器の底面に当接しながら容器を真上に突き上げる突き上げ部材が保管ラック載置プレートの下側に配備され、前記突き上げられた容器の上部寸法よりも小さな空間径を有するとともに突き上げ部材の突き上げ動作に呼応して進入してきた容器を可撓性の爪部材が拡幅することにより挟持するピッキング部材が保管ラック載置プレートの上側に配備され、前記ピッキング部材によって挟持された容器を突き落とす突き落とし部材が突き上げ部材の垂直線上に配備され、前記突き上げ部材、ピッキング部材および突き落とし部材を具備したピッキングハンドが保管ラック載置プレートを挟みながら移動することにより、前記課題を解決したものである。
【００２０】
そして、本請求項２に係る発明は、請求項１に係る創薬用容器移載装置において、前記爪部材の長手方向の長さが容器の全長よりも長いことにより、前記課題をさらに解決したものである。
【００２１】
また、本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る創薬用容器移載装置において、前記突き上げ部材によって突き上げられた容器が周りの容器を一緒に持ち上げないように周りの容器の頭部上面に当接させる共上げ防止部材が保管ラック載置プレートの上側に配備されていることにより、前記課題をさらに解決したものである。
【００２２】
また、本請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに係る創薬用容器移載装置において、前記保管ラック載置プレートが複数の保管ラック載置エリアを有するとともに該保管ラック載置エリアのそれぞれに前記ラック保持機構が配設されていることにより、前記課題をさらに解決したものである。
【００２３】
また、本請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに係る創薬用容器移載装置において、前記保管ラックが底面の周縁に鍔部を有し、前記ラック保持機構が保管ラックの一側面を押し当て支持する固定ガイドと、前記保管ラックの一側面と別の隣り合う二側面に進退自在にそれぞれ対向し進出時に保管ラックの鍔部と係合する可動式浮き上がり防止爪と、前記保管ラックの残りの一側面に対向し可動式浮き上がり防止爪が進出時に保管ラックの鍔部と当接して縮退するとともに可動式浮き上がり防止爪が後退時に伸張して保管ラックの鍔部を押し戻す押し出しピンを内蔵した固定式浮き上がり防止爪とを有することにより、前記課題をさらに解決したものである。
【００２４】
また、本請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに係る創薬用容器移載装置において、前記容器が底部側壁に容器係止用凹部を有し、前記保管ラックが挿通孔の内側側面に容器係止用凸部を有し、前記容器を保管ラックに収納した際に、前記容器係止用凹部と容器係止用凸部とが嵌合することにより、前記課題をさらに解決したものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、前記のような構成を有するため、以下のような特有の構成に対応した格別の効果を奏することができる。
【００２６】
すなわち、本請求項１に係る発明によれば、創薬用試料を封入する容器を行列状に複数本縦立収容するとともに容器の下部形状に嵌合し容器を支持する挿通孔を有している保管ラック内から目的の容器を１本取り出したり、保管ラック内の目的の収納保管位置に容器を収納したりする創薬用容器移載装置において、保管ラックが水平に設置された保管ラック載置プレートにラック保持機構によって保持され、保管ラックの挿通孔から目的の容器の底面に当接しながら容器を真上に突き上げる突き上げ部材が保管ラック載置プレートの下側に配備され、突き上げられた容器の上部寸法よりも小さな空間径を有するとともに突き上げ部材の突き上げ動作に呼応して進入してきた容器を可撓性の爪部材が拡幅することにより挟持するピッキング部材が保管ラック載置プレートの上側に配備され、ピッキング部材によって挟持された容器を突き落とす突き落とし部材が突き上げ部材の垂直線上に配備され、突き上げ部材、ピッキング部材および突き落とし部材を具備したピッキングハンドが保管ラック載置プレートを挟みながら移動することにより、容器と容器との間に爪部材を挿入する必要がないため、隣り合う容器と容器の間にほとんど隙間がない３４８チューブラックのような高集積密度の保管ラックに収容された容器を正確に出し入れすることが実現できる。
【００２７】
そして、本請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る創薬用容器移載装置において、爪部材の長手方向の長さが容器の全長よりも長いことにより、ピッキング部材が複数の容器を保持可能となるため、保管ラックから別の保管ラックへ移載する際の効率を格段に向上することができる。
【００２８】
また、本請求項３に係る発明によれば、請求項１または請求項２に係る創薬用容器移載装置において、突き上げ部材によって突き上げられた容器が周りの容器を一緒に持ち上げないように周りの容器の頭部上面に当接させる共上げ防止部材が保管ラック載置プレートの上側に配備されていることにより、隣り合う容器同士が氷結していたとしても両者が一緒に持ち上がることが防止されるため、極低温で保管される創薬用容器の移載をきわめて正確に実施することができる。
【００２９】
また、本請求項４に係る発明によれば、請求項１乃至請求項３のいずれかに係る創薬用容器移載装置において、保管ラック載置プレートが複数の保管ラック載置エリアを有するとともに保管ラック載置エリアのそれぞれにラック保持機構が配設されていることにより、１つの保管ラック内の容器の移載のみならず、複数の保管ラック間における容器の移載が可能になるため、化合物をランダムスクリーニングすることにより新しい薬効を見出すことをきわめて効率的に実施するいわゆるハイスループットスクリーニング（ＨＴＳ：High  Through-put  Screening）技術を格段に向上させることができる。
【００３０】
また、本請求項５に係る発明によれば、請求項１乃至請求項４のいずれかに係る創薬用容器移載装置において、保管ラックが底面の周縁に鍔部を有し、ラック保持機構が保管ラックの一側面を押し当て支持する固定ガイドと、保管ラックの一側面と別の隣り合う二側面に進退自在にそれぞれ対向し進出時に保管ラックの鍔部と係合する可動式浮き上がり防止爪と、保管ラックの残りの一側面に対向し可動式浮き上がり防止爪が進出時に保管ラックの鍔部と当接して縮退するとともに可動式浮き上がり防止爪が後退時に伸張して保管ラックの鍔部を押し戻す押し出しピンを内蔵した固定式浮き上がり防止爪とを有することにより、容器の引き抜き時に保管ラックが押し上げられないように保管ラックの三側面に設けられた可動式および固定式浮き上がり防止爪で保管ラックを確実に把持できるため、容器の移載エラーを確実に防止できる。また、保管ラックの把持を開放した場合には、保管ラックをそのまま上方に移動できるように押し出しピンを付勢するスプリングの弾性力で保管ラックを水平方向にスライドさせ固定式浮き上がり防止爪と保管ラックとの係合が解除され干渉することがないため、保管ラックの移載エラーが確実に防止できる。
【００３１】
さらに、保管ラックの把持・開放を行うための爪部材のうち進退駆動が必要であるものは、保管ラックの四側面のうち隣り合う二側面に設けられた可動式浮き上がり防止爪だけであるため、必要なアクチュエータの数が２つでよく、装置の省スペース化およびコストダウンを図ることができる。
【００３２】
また、本請求項６に係る発明によれば、請求項１乃至請求項５のいずれかに係る創薬用容器移載装置において、容器が底部側壁に容器係止用凹部を有し、保管ラックが挿通孔の内側側面に容器係止用凸部を有し、容器を保管ラックに収納した際に、容器係止用凹部と容器係止用凸部とが嵌合することにより、保管ラックから容器を引き抜く際に保管ラックを押し上げるかなり大きな力が働くにもかかわらず、確実に保管ラックが把持固定されているため、容器の確実な移載が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による創薬用容器移載装置の外観を示す全体斜視図。
【図２】図１に示した創薬用容器移載装置を矢視II方向から見たときの上面図。
【図３】図１に示した創薬用容器移載装置を矢視III方向から見たときの側面図。
【図４】図２に示した創薬用容器移載装置のIV−IV線における断面図。
【図５】図４に示した創薬用容器移載装置のV−V線における断面図。
【図６】本発明の創薬用容器移載装置の移載機構の斜視図。
【図７】図６とは、別の角度から見た本発明の創薬用容器移載装置の移載機構の斜視図。
【図８】本発明の創薬用容器移載装置の移載対象となる容器（マイクロチューブ）の斜視図。
【図９】（ａ）が、図８に示した容器を収容する保管ラックの一区画を示した斜視図であり、（ｂ）が、図９（ａ）のIXB−IXB線における断面図。
【図１０】本発明のラック保持機構の正面図。
【図１１】図１０のXI−XI線方向における断面図。
【図１２】図１０のXII−XII線方向における断面図。
【図１３】本発明による創薬用容器移載装置のピッキング動作の仕組みを説明する概念図。
【図１４】本発明による創薬用容器移載装置のピッキング動作の仕組みを説明する概念図。
【図１５】（ａ）が従来の容器と保管ラックの斜視図および（ｂ）が本発明における容器と保管ラックの斜視図。
【図１６】従来の容器移載装置の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の実施の形態の一例について図１乃至図１５に基づいて説明する。
【００３５】
ここで、図１は、本発明の実施例である創薬用容器移載装置の外観を示す全体斜視図であり、図２は、図１に示した創薬用容器移載装置を矢視II方向から見たときの上面図であり、図３は、図１に示した創薬用容器移載装置を矢視III方向から見たときの側面図であり、図４は、図２に示した創薬用容器移載装置のIV−IV線における断面図であり、図５は、図４に示した創薬用容器移載装置のV−V線における断面図であり、図６は、本発明の実施例である創薬用容器移載装置の移載機構の外観を示す斜視図であり、図７は、図６とは、別の角度から見た本発明の実施例の創薬用容器移載装置の移載機構の外観を示す斜視図である。また、図８は、本発明の創薬用容器移載装置の移載対象となるマイクロチューブの斜視図であり、図９は、（ａ）が、図８に示したマイクロチューブを収容する保管ラックの一区画を示した斜視図であり、（ｂ）が、図９（ａ）のIXB−IXB線における断面図であり、図１０は、本発明のラック保持機構の正面図であり、図１１は、図１０のXI−XI線方向における断面図であり、図１２は、図１０のXII−XII線方向における断面図であり、図１３および図１４は、本発明による創薬用容器移載装置の仕組みを説明する概念図であり、図１５は、（ａ）が従来の容器と保管ラックの斜視図および（ｂ）が本発明における容器と保管ラックの斜視図である。
【００３６】
本発明における保管ラック３００は、図１５（ｂ）に示すように、保管ラック３００の外枠を構成するラックフレーム３４０と、その内側に図９に示すような格子状に区画された高さの低い格子状底部３２０があり、この格子状底部３２０の一区画に図８に示すような容器２０（マイクロチューブ）の底部側壁２３が嵌合することによって、複数の容器２０を縦立収容することができるものであって、その収容面は四角形であり、底面の周縁に鍔部３４０ａを有している。
【００３７】
また、図９に示すように格子状底部３２０の各格子交点から鉛直上向きに容器支持ピン３３０が垂設されている。この容器支持ピン３３０は、水平断面が円形であり、上方に行くにしたがって細くなるテーパ形状となっている。
【００３８】
一方、本発明の創薬用容器移載装置１００が移載の対象とする容器２０は、図８に示したように四角筒形状をしており、底部に向けて細くなっていると共に、外側面の角部は４５°の角度で面取り、すなわちＣ面取り処理が施されている。
【００３９】
格子状底部３２０によって構成される収納枠の内側側面には、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、容器係止用凸部３２６が設けられており、一方、図８に示すように、容器２０の底部側壁２３には、容器係止用凹部２４が底部側壁２３の各面中央に設けられている。そして、容器２０を保管ラック３００に収納した際に、容器係止用凹部２４と容器係止用凸部３２６とが嵌合することによって、保管ラック３００を反転させても収容された容器２０が抜け落ちないようになっている。
【００４０】
次に、本発明による創薬用容器移載装置１００における技術的特徴事項の１つである移載機構に関し、そのピッキング動作の仕組みについて説明する。図１３および図１４において、ピッキング部材１１０は、突き上げ部材１２０による突き上げ動作に呼応して進入してきた容器２０を挟持できるように、容器２０の上部寸法よりも若干小さな空間径（図１３および図１４においては、対峙した爪部材１１２の間隔）を有しているとともに、例えば、ポリプロピレンのような非常に低温でも十分な弾力性を有する可撓性材料で構成されている。そして、爪部材１１２は、容器２０の進入が容易に行われるように、先端１１２ａが拡径状に形成されている。また、爪部材１１２の長さは、容器２０を一個ずつピッキングする際には、容器２０の頭部の長さがあれば十分であるが、容器２０の全長よりも長くすることによって、図１４に示したように２個以上の容器をスタック状に保持し、ピッキングすることができる。これによって、２つ以上の容器を別の保管ラックに移載する際の効率が高められる。
【００４１】
また、図１３および図１４において、符号１３０で示された部材は、突き上げ部材１２０によって突き上げられた容器２０が、周りの容器を一緒に持ち上げないように周りの容器の頭部上面に当接させる共上げ防止部材であり、中央に１つの容器２０が挿通する穴を設けたドーナツ形状をしている。
【００４２】
一方、図１３および図１４において、符号１４０で示された部材は、ピッキング部材１１０によって挟持された容器２０を目的の収納保管位置に突き落とすための突き落とし部材である。突き落とし部材１４０の長さは、ピッキング部材１１０に保持される容器２０の個数によって異なり、多くの容器２０をピッキング部材１１０が保持する場合には、最後の容器２０（一番最初に挟持した容器）を確実に突き落とすことが可能な長さが要求される。
【００４３】
保管ラック３００には、容器２０の下部形状に嵌合する挿通孔３１０が形成されている。また、この保管ラック３００には、底面側を後述するラック保持機構で確実に保管ラック載置プレート上に保持するため底面の周縁に鍔部３４０ａが形成されている。また、各容器２０の識別を確実に行うために容器底部に２次元コードを貼付または印字し、突き上げ部材１２０の近傍でかつ容器２０の底面を臨める位置にカメラ４００を設置し、容器２０をピッキングする際にカメラ４００によって、容器２０の底面の２次元コードを撮像することも可能である。また、突き上げ部材１２０がカメラの撮像部を兼ねることによって、突き上げ部材１２０の突き上げ動作と共に容器２０の底面を撮像することも可能である。
【００４４】
前述した突き上げ部材１２０と必要に応じてカメラ４００は、図３に示したピッキングハンド１５０の下部フレーム１５０ａの側面に装着されており、共上げ防止部材１３０、ピッキング部材１１０および突き落とし部材１４０（図３には図示されていない）は、ピッキングハンド１５０の上部フレーム１５０ｂの側面に装着されている。そして、このピッキングハンド１５０は、水平に設置された保管ラック載置プレートに後述するラック保持機構によって保持された保管ラック３００を挟みながら水平面上を移動可能になっており所望の容器２０の取り出しおよび目的の収納保管位置への収納を行うことが可能になっている。なお、図１に示した本発明の実施例である創薬用容器移載装置１００は、７箇所の保管ラック載置エリア２１０を有する保管ラック載置プレート２００を示しているが、保管ラック載置エリア２１０の数を増やすことによって、より多くの保管ラック３００を保持することも可能である。その結果、移載元、移載先の区別をすることなく、多数の保管ラック３００と多数の保管ラック３００との間で、所望の容器２０の取り出しおよび目的の収納保管位置への収納を行うことが可能になる。また、容器２０のピッキングの際に保管ラック３００を移動させる必要がないため、装置構造の簡略化および省スペース化が図られる。そして、本実施例では、２機の移載機構、すなわちピッキング部材１１０を備えた例を示しているが、移載機構は１機でもよく、また、３機以上備えることもできる。なお、図１において、２つのピッキング部材１１０のうち、一方のピッキング部材１１０については、その構造が分かるように筐体１８０を外した状態を示している。
【００４５】
図６および図７は、前述したピッキング動作を実現するための移載機構の構造を示す斜視図である。図６および図７においては、ラック保持機構は、保管ラック３００の鍔部３４０ａを保管ラック固定プレート５００で押さえて保管ラック載置プレート２００に螺着する簡易な機構のものを示している。
【００４６】
図６から明らかなように、この創薬用容器移載装置１００は、対象とする容器２０（例えば、３８４チューブ）より小さな幅で対峙し、容器２０が下から押し込まれると弾性変形により拡幅し、容器２０を把持する一対の爪部材１１２を有している。そして、この爪部材１１２が把持した容器２０を所定の保管ラック３００に移す際に爪部材１１２から押し出すための突き落とし機構を有している。この突き落とし機構は、一対の爪部材１１２の間を通って、爪部材１１２に把持された容器２０の頭部に当接する突き落とし部材１４０とこの突き落とし部材１４０を出退させる突き落としシリンダ１０６とから構成されている。
【００４７】
爪部材昇降機構は、つかみ上げシリンダ可動部１０８とつかみ上げシリンダ１０９とから構成されており、突き落としシリンダ１０６と爪部材１１２は、つかみ上げシリンダ可動部１０８に固設されている。そして、つかみ上げシリンダ可動部１０８は、つかみ上げシリンダ１０９の伸縮動作により、爪部材１１２が容器２０を把持して引き抜くときおよびピッキングハンド１５０が別の場所に移動する時に上昇し、爪部材１１２が把持している容器２０を保管ラック３００に挿入する際および保管ラック３００から容器２０を引き抜く時に降下する。
【００４８】
図７は、図６に示した本発明の創薬用容器移載装置１００を図６とは別の方向から見た時の斜視図である。符号１０２を付した一対の部材は、目的の容器２０を爪部材１１２によって確実に把持されているかどうかを検知する把持確認センサである。この把持確認センサ１０２は、具体的には、光線の透過の有無によって物体の有無を確認するラインセンサを用いており、爪部材１１２に容器２０が把持されていると、光線は遮光され、容器２０の存在が確認される。
【００４９】
次に、符号１１４を付した一対の部材は、目的の容器２０の周りに存在する容器が、氷結等により、目的の容器２０または爪部材１１２に付着して上がった時に異常として検知する共上げ防止センサである。この共上げ防止センサ１１４は、目的の容器２０の周りに別の容器があるか否かを確認するため、容器の幅以上の検知幅を有するエリアセンサを用いており、目的の容器２０の周りの容器が、付着して上がった時に、光が遮光されるため異常として検知する。また、共上げ防止センサ１１４は、共上げされたチューブが落下した場合も検知できるように、保管ラックに収容された容器２０の上面から容器２０の幅以内の高さに設置されている。一方、爪部材昇降機構は、目的の容器２０の下面または爪部材１１２の下面に付いてきた容器が、共上げ防止センサ１１４の検知エリアに入るように、爪部材１１２の持ち上げ量が容器２０の幅（共上げ防止センサ１１４の設定高さ）に容器２０の長さを加算した長さ以下となるように設定されている。
【００５０】
また、符号１１６を付した部材は、爪部材１１２が対向している保管ラック３００上の一区画に容器２０が存在するか否かを検知する二重挿入防止センサである。この二重挿入防止センサ１１６は、光線を照射して、物体にあたって反射して戻ってくる距離によって感度が変わる反射型光センサを用いており、爪部材１１２が対向している保管ラック３００上の一区画に容器２０が存在しているときのみ、容器２０の上面からの反射を検知し、二重挿入を防止する。
【００５１】
センサ昇降機構は、センサ昇降シリンダ可動部１１８とセンサ昇降シリンダ１２０から構成されており、保管ラック３００の近くに設置される共上げ防止センサ１１４および把持確認センサ１０２が、センサ昇降シリンダ可動部１１８に固設されている。そして、センサ昇降シリンダ可動部１１８は、センサ昇降シリンダ１２０の伸張動作により、共上げ防止センサ１１４と把持確認センサ１０２を引き上げて、ピッキングハンド１５０の走行中に、保管ラック３００上の落下物や挿入不良で突き出ている容器２０に当たらないようにしている。
【００５２】
以上のように、本発明の創薬用容器移載装置１００に具備された移載機構によれば、容器２０のピッキングの際に移動するのは、ピッキングハンド１５０のみであり、容器の突き上げ、突き落としは、単純な直線移動を行うシリンダーのみで行うことが可能であるので、装置構成が簡単であり、制御が簡素で低コストで実現することが可能である。
【００５３】
次に、本発明による創薬用容器移載装置１００におけるさらなる技術的特徴事項であるラック保持機構について説明する。
【００５４】
図１０は、ラック保持機構の正面図である。中央に二点鎖線で描かれた略長方形の枠１００ａ、１００ｂが、保管ラックの最外縁を示しており、１００ａが保管ラックが把持された時の位置を示しており、１００ｂが保管ラックが開放された時の位置を示している。
【００５５】
このラック保持機構は、保管ラックの把持時に保管ラックの短辺側の一側面を押し当て支持する２つの固定ガイド１、１を有しており、この一側面と別の隣り合う二側面に進退自在に対向し、進出時に保管ラックの鍔部と係合する保管ラックの長辺側と対向する可動式浮き上がり防止爪２、２と保管ラックの短辺側と対向する可動式浮き上がり防止爪３、３を有している。可動式浮き上がり防止爪２、２は、アクチュエータ５により進退自在に駆動され、可動浮き上がり防止爪３、３は、アクチュエータ６により進退自在に駆動される。なお、可動式浮き上がり防止爪２、３の進出時の位置を参照符号２ａ、３ａとして示している。また、固定ガイド１、１は、可動式浮き上がり防止爪３、３の進出時、すなわち保管ラックの把持時に保管ラックが移動するのを規制するものであって、保管ラックの鍔部と係合する機能は有していない。
【００５６】
そして、保管ラックの残りの一側面（長辺側）に対向し、可動式浮き上がり防止爪２、２が進出した時に保管ラックの鍔部と当接して縮退するとともに、可動式浮き上がり防止爪２、２が後退した時に伸張して保管ラックの鍔部を押し戻すスプリングによって付勢された押し出しピンを内蔵した固定式浮き上がり防止爪４、４を有している。なお、参照符号８、９を付した部材は、保管ラックが載置される位置を案内するための保管ラック案内部材である。
【００５７】
図１１は、図１０に示したラック保持機構のXI−XI線における断面図であり、図１１（ａ）がラック開放時、図１１（ｂ）がラック把持時を表している。図１１（ａ）および図１１（ｂ）において、符号Ｃを付した一点鎖線は、保管ラック載置エリアの中心線である。保管ラック開放時には、図１１（ａ）に示すように、可動式浮き上がり防止爪２が後退して保管ラック３００の鍔部３４０ａとの係合が解除されると共に、固定式浮き上がり防止爪４の押し出しピン４ｅが、図示はされていないがスプリングによって突出して、保管ラック３００の鍔部３４０ａを押し戻し、係止部材４ａと保管ラック３００の鍔部３４０ａとの係合が解除される。したがって、保管ラック３００をラック保持機構から取り出す際に係止部材等と干渉することなく上下方向に移動させることが可能になる。
【００５８】
一方、ラック把持時には、図１１（ｂ）に示すように、可動式浮き上がり防止爪２が進出し保管ラック３００の鍔部３４０ａと係止すると共に保管ラック３００を固定式浮き上がり防止爪４方向に距離Ｓだけ移動させる。その結果、保管ラック３００の鍔部３４０ａが押し出しピン４ｅと当接して、押し出しピン４ｅが縮退し、固定式浮き上がり防止爪４の係止部材４ａと保管ラック３００の鍔部３４０ａとが係合する。
【００５９】
したがって、ラック把持時には、可動式浮き上がり防止爪２が保管ラック３００を固定式浮き上がり防止爪４の係止部材４ａに押し当てるとともに、可動式浮き上がり防止爪３がラックを固定ガイド１に押し当てるため、保管ラックの把持とともに、保管ラック３００の位置決めが行われる。しかも、保管ラック３００を把持するために駆動する必要があるのは、保管ラック３００の隣り合う二側面に対向させた可動式浮き上がり防止爪２、３のみであるので、駆動源であるアクチュエータ５、６が２つだけでよく、ラック保持機構の省スペース化およびコストダウンを図ることができる。
【００６０】
次に、固定式浮き上がり防止爪４の内部構造を図１２に基づき説明する。固定式浮き上がり防止爪４は、保管ラック３００の鍔部３４０ａと係合する溝を有する係止部材４ａと、この係止部材４ａをラック保持機構の保管ラック載置プレート２００に固設するための爪固設部材４ｂと、この爪固設部材４ｂに螺設される中空ねじ部材４ｄと、この中空ねじ部材４ｄを爪固設部材４ｂに固定するためのダブルナット機構を構成するナット４ｃと、係止部材４ａに設けられた保管ラック３００の鍔部３４０ａと係合する溝の中央に穿孔された挿通孔４ｇから中空ねじ部材４ｄ側から進退自在に挿通させた天板４ｆに垂設された押し出しピン４ｅと、押し出しピン４ｅの天板４ｆと当接し、押し出しピン４ｅを付勢するために中空ねじ部材４ｄに内挿されたスプリング４ｈとを有している。
【００６１】
以上のように、本発明の創薬用容器移載装置１００に具備されたラック保持機構によれば、２方向からの可動式浮き上がり防止爪と１方向からの固定式浮き上がり防止爪とからなる３方向の浮き上がり防止爪で保管ラックの固定および位置決めを正確に行うことができるとともに、保管ラックの固定を開放した際には、保管ラックが全ての爪部材の係止から開放され、持ち上げることが可能になるため、保管ラックの自動移載に適しており、前述した移載機構が奏する効果と相俟って、創薬用容器移載装置の高速化、信頼性の向上、省スペース化を実現することができるなどその効果は絶大である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明による創薬用容器移載装置によれば、これまで困難とされてきた３８４チューブラックに収納された容器の取り出しおよび収納動作の機械化を、簡単な装置構成で実現するものであって、その産業上の利用可能性は、きわめて高い。
【符号の説明】
【００６３】
１  ・・・  固定ガイド
２、３  ・・・  可動式浮き上がり防止爪
４  ・・・  固定式浮き上がり防止爪
４ａ  ・・・（固定式浮き上がり防止爪の）係止部材
４ｂ  ・・・（固定式浮き上がり防止爪の）爪固設部材
４ｃ  ・・・（固定式浮き上がり防止爪の）ナット
４ｄ  ・・・（固定式浮き上がり防止爪の）中空ねじ部材
４ｅ  ・・・（固定式浮き上がり防止爪の）押し出しピン
４ｆ  ・・・（固定式浮き上がり防止爪の）天板
４ｇ  ・・・（固定式浮き上がり防止爪の）挿通孔
４ｈ  ・・・  （固定式浮き上がり防止爪の）スプリング
５、６  ・・・  アクチュエータ
８、９  ・・・  保管ラック案内部材
２０  ・・・  容器（超マイクロチューブ）
２２  ・・・  面取り面
２３  ・・・  底部側壁
２４  ・・・  チューブ係止用凹部
１００  ・・・  創薬用容器移載装置
１１０  ・・・  ピッキング部材
１１２  ・・・  爪部材
１１２ａ  ・・・  爪部材の先端部
１２０  ・・・  突き上げ部材
１３０  ・・・  共上げ防止部材
１４０  ・・・  突き落とし部材
１５０  ・・・  ピッキングハンド
１５０ａ  ・・・（ピッキングハンドの）下部フレーム
１５０ｂ  ・・・（ピッキングハンドの）上部フレーム
１８０  ・・・  筐体
２００  ・・・  保管ラック載置プレート
２１０  ・・・  保管ラック載置エリア
３００  ・・・  保管ラック
３１０  ・・・  挿通孔
３２０  ・・・  格子状底部
３２６  ・・・  容器係止用凸部
３３０  ・・・  容器支持ピン
３４０  ・・・  ラックフレーム
３４０ａ  ・・・  鍔部
４００  ・・・  カメラ
５００  ・・・  保管ラック固定プレート
【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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