(57)【要約】      （修正有）【課題】マニピュレータがラックに搭載された消耗品を把持するための精密なラック位置決めシステムの提供。【解決手段】自動体外診断システム内で消耗品ラック１０を位置決めするためのラック位置決めシステム１００は、複数の消耗品保持位置を備える消耗品ラック１０と、固定して取り付けられた略矩形のシャーシ３０とシャーシ３０に対し移動可能に連結されるラック保持構造体４０とを備えるラック受容区画２０と、を備える。ラック保持構造体４０は、第１位置Ｘから第２位置Ｘ−Δに移動されるときに、ラック１０の側端部に対して押圧し、それによって３つのラック整列要素１６ｂ，ｃ，ｄのそれぞれを、それぞれのシャーシ整列要素３６ｂ，ｃ，ｄに押しつけ、ラック１０を３つのシャーシ整列要素３６ｂ，ｃ，ｄにより画定される固定位置に横方向で保持するように、シャーシ前側部３３ａとシャーシ横側部との間の角部に配置されるラック押圧要素４５を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動体外診断システム（２００）内で消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）を位置決めするためのラック位置決めシステム（１００）であって、前記ラック位置決めシステム（１００）は、
複数の消耗品保持位置（１２）を備える上側表面（１１）を備える消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）と、
前側部（３３ａ）、後側部（３３ｃ）および２つの横側部（３３ｂ、３３ｃ）を備える、固定して取り付けられた略矩形のシャーシ（３０）を備えるラック受容区画（２０）であって、前記シャーシ（３０）に対し少なくとも第１位置（Ｘ）と第２位置（Ｘ−Δ）との間で移動可能であるように、前記シャーシ（３０）に移動可能に連結されるラック保持構造体（４０）をさらに備えるラック受容区画（２０）と
を備え、
前記消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）は、中心（１７）を有する略正方形の前記上側表面（１１）を備えた略正方形であり、前記消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）は、前記ラック（１０、１０’、１０’’）のそれぞれの側部に側壁（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）をさらに備え、少なくとも３つのラック側壁（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）のそれぞれは、前記中心（１７）と実質的に整列しているラック整列要素（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を備え、
前記シャーシ（３０）は、３つのシャーシ整列要素（３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ）を備え、そのそれぞれは、前記後側部（３３ｃ）および前記２つの横側部（３３ｂ、３３ｄ）のそれぞれの固定の位置に配置されており、
消耗品ラック保持構造体（４０）は、前記ラック保持構造体（４０）が前記第１位置（Ｘ）から前記第２位置（Ｘ−Δ）に移動されるときに、２つのラック側壁（１３ａ、１３ｂ）の間のラック（１０、１０’、１０’’）の側端部（１４ａ）に対して押圧し、それによって３つのラック整列要素（１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）のそれぞれを、それぞれのシャーシ整列要素（３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ）に押しつけ、前記消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）を前記３つのシャーシ整列要素（３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ）により画定される固定位置に横方向で保持するように、前記シャーシの前側部（３３ａ）とシャーシの横側部（３３ｂ）との間の角部に配置されるラック押圧要素（４５）を備える、
ことを特徴とする、
ラック位置決めシステム（１００）。
【請求項２】
前記ラック整列要素（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）および前記シャーシ整列要素（３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ）は、互いに適合する接触面（１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ）を備える当接要素である、請求項１記載のラック位置決めシステム（１００）。
【請求項３】
前記ラック整列要素の前記接触面（１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ）、および前記シャーシ整列要素の前記接触面（３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ）は、垂直方向における位置決め公差をもたらすように、それぞれ垂直方向において異なる延びを有する、請求項２記載のラック位置決めシステム（１００）。
【請求項４】
前記ラック押圧要素（４５）は、横方向の力の実質的な釣り合いが得られるように、前記側端部（１４ａ）を通過する前記ラックの対角線（ａｂ）の４５度の角度に対し異なる角度（α）で前記側端部（１４ａ）に力を加えるように配置される、請求項２または３記載のラック位置決めシステム（１００）。
【請求項５】
前記角度（α）は、前記シャーシの前側部（３３ａ）に面する前記ラック側壁（１３ａ）に平行である水平線に対し５０〜７０度の範囲の角度である、請求項４記載のラック位置決めシステム（１００）。
【請求項６】
前記角度は、前記接触面（１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ）に作用する摩擦力を考慮して、略５７度である、請求項５記載のラック位置決めシステム（１００）。
【請求項７】
前記ラック保持構造体（４０）は、一対のベースプレート（４３ｂ、４３ｄ）をさらに備え、前記ベースプレート（４３ｂ、４３ｄ）は、前記ベースプレート（４３ｂ、４３ｄ）の間の異なる距離に対応する異なる位置（Ｘ、Ｘ−Δ、Ｘ＋Δ）の間で互いに対して移動可能である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のラック位置決めシステム（１００）。
【請求項８】
前記ベースプレート（４３ｂ、４３ｄ）は、消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）が底部の少なくとも一部で前記ベースプレート（４３ｂ、４３ｄ）上に載ることが可能になる、前記ラック保持構造体（４０）の前記第１位置に対応する中間位置（Ｘ）から、前記ベースプレート（４３ｂ、４３ｄ）が互いに対してより接近しており、消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）が底部で前記ベースプレート（４３ｂ、４３ｄ）上に載ることが可能である、前記ラック保持構造体（４０）の前記第２位置に対応する閉位置（Ｘ−Δ）に、および前記ベースプレート（４３ｂ、４３ｄ）が互いに対してより離間しており、消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）が前記ベースプレート（４３ｂ、４３ｄ）上に載ることが防止される、前記ラック保持構造体（４０）の第３位置に対応する開位置（Ｘ＋Δ）に移動可能である、請求項７記載のラック位置決めシステム（１００）。
【請求項９】
消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）を前記ラック受容区画（２０）に搭載するための少なくとも１つの可動式搭載構造体（５０）および／または前記ラック受容区画（２０）から取り出すための少なくとも１つの可動式取り出し構造体（６０）をさらに備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載のラック位置決めシステム（１００）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの可動式搭載構造体（５０）および／または前記少なくとも１つの可動式取り出し構造体は、前記ラック保持構造体（４０）が前記第１位置（Ｘ）にあるときに、前記シャーシ（３０）の前記前側部（３３ａ）を通して、消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）を前記ラック受容区画（２０）に挿入する、または消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）を前記ラック受容区画（２０）の外に取り出すように構成される、請求項９記載のラック位置決めシステム（１００）。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの可動式搭載構造体および／または前記少なくとも１つの可動式取り出し構造体（６０）は、前記ラック保持構造体（４０）が第３位置（Ｘ＋Δ）にあるときに、前記シャーシ（３０）の底側部を通して、消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）を前記ラック受容区画に挿入する、または消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）を前記ラック受容区画の外に取り出すように構成される、請求項９記載のラック位置決めシステム（１００）。
【請求項１２】
消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）を前記シャーシ（３０）の前記前側部（３３ａ）を通して前記ラック受容区画（２０）に挿入するための前部可動式搭載構造体（５０）、および、消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）を前記シャーシ（３０）の底側部を通して前記ラック受容区画（２０）の外に取り出すための底部可動式取り出し構造体（６０）、または
消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）を前記シャーシ（３０）の底側部を通して前記ラック受容区画（２０）に挿入するための底部可動式搭載構造体、および、消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）を前記シャーシ（３０）の前側部（３３ａ）を通して前記ラック受容区画（２０）から取り出すための前部可動式取り出し構造体
を備える、請求項９〜１１のいずれか１項に記載のラック位置決めシステム（１００）。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの可動式搭載構造体（５０）および／または前記少なくとも１つの可動式取り出し構造体（６０）は、消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）のスタック（１９、１９’）を上昇および／または下降させ、消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）を一度に１つずつ、前記ラック受容区画（２０）に引き渡す、および／または前記ラック受容区画（２０）から引き取るためのリフト機構（５１、６１）を備える、請求項９〜１２のいずれか１項に記載のラック位置決めシステム（１００）。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載のラック位置決めシステム（１００）を備える自動体外診断システム（２００）。
【請求項１５】
前記ラック位置決めシステム（１００）と協働して特定の消耗品保持位置（１２）にある前記消耗品ラック（１０、１０’、１０’’）内の特定の消耗品（１）を操作するように構成される消耗品マニピュレータ（２２１）をさらに備える、請求項１４記載の自動体外診断システム（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、自動体外診断システム内で消耗品のラックを位置決めするためのラック位置決めシステム、およびラック位置決めシステムを備える自動体外診断システムに関連する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの自動体外診断システムでは、消耗品は、自動分析処理に使用されるシステムに搭載されなければならない。搭載プロセスは、自動式または半自動式であり得る。いくつかの体外診断システムには、消耗品を自動分析システム内に消耗品を搭載するための引出しが設けられる。これらのシステムでは、オペレータは、消耗品をラック内に保管し、ラックを搭載用引出し内に入れることができる。その後に、オペレータは、引出しを閉鎖することによって、引出し内のラックを自動分析システムの作業領域内へと移動させる。たとえば、特許文献１が開示するような他のシステムはリフトを備え、リフトは、ラックのスタックを分析システムの下部からより高い位置のラック分離ステーションに上昇させ、スタックの最上位置にあるラックが一度に１つずつスタックから分離され、使用可能となる。
【０００３】
搭載機構に関わらず、ラックが体外診断システム中の最終位置に達すると、自動体外診断システムは、ラック内に搭載された（１つまたは複数の）消耗品を操作し得る。たとえば、ロボットマニピュレータが、さらなる処理のために、搭載された（１つまたは複数の）消耗品を把持することができる（たとえば、ラック内に保管されるピペットチップおよび／または容器を把持することができる）。
【０００４】
そのようなロボットマニピュレータまたは自動マニピュレータは、搭載された消耗品の極めて精密な設置を必要とし得る。場合によっては、マニピュレータは、特定の位置にあるラック内の特定の消耗品を把持するように指示され得る。いくつかの例においては、マニピュレータは、指示された位置から極めて小さい（たとえば１００μｍより小さい）偏差のみを許容し得る。この許容偏差を超えた場合、マニピュレータは、適切かつ確実に動作しなくなる可能性がある。これにより、ロボットマニピュレータへの再度の指示が必要となり、および／または自動体外診断システムの誤動作を引き起こし得る。
【０００５】
特許文献１は、また、ラックの位置決めにおいてある程度の精度を達成することができるラック位置決めシステムを開示している。しかし、典型的にはプラスチック材料で形成されるラックに、特に長期使用に亘り寸法変化が生じ得ることが考慮されていない。したがって、位置決め精度は変化し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７３６０９８４号明細書
【発明の概要】
【０００７】
本明細書において、自動体外診断システム内で消耗品ラックを位置決めするためのラック位置決めシステムが開示される。
【０００８】
ラック位置決めシステムは、複数の消耗品保持位置を備える上側表面を備える消耗品ラックを備える。
【０００９】
ラック位置決めシステムは、前側部、後側部および２つの横側部を備える、固定して取り付けられた略矩形のシャーシを備えるラック受容区画をさらに備える。
【００１０】
ラック受容区画は、シャーシに対し少なくとも第１位置と第２位置との間で移動可能であるように、シャーシに移動可能に連結されるラック保持構造体をさらに備える。
【００１１】
消耗品ラックは、中心を有する略正方形の上側表面を備えた略正方形である。消耗品ラックは、ラックのそれぞれの側部にラック側壁をさらに備え、少なくとも３つのラック側壁のそれぞれは、中心と実質的に整列しているラック整列要素を備える。
【００１２】
シャーシは、３つのシャーシ整列要素を備え、そのそれぞれは、後側部および２つの横側部のそれぞれの固定の位置に配置される。
【００１３】
ラック保持構造体は、ラック保持構造体が第１位置から第２位置に移動されるときに、２つのラック側壁の間のラックの側端部に対して押圧し、それによって、３つのラック整列要素のそれぞれを、それぞれのシャーシ整列要素に押しつけ、消耗品ラックを３つのシャーシ整列要素により画定される固定位置に横方向で保持するように、シャーシの前側部とシャーシの横側部との間の角部に配置されるラック押圧要素を備える。
【００１４】
本明細書において、また、上記のラック位置決めシステムを備える自動体外診断システムが開示される。
【００１５】
本明細書において開示されるラック位置決めシステムは、１つまたは複数の有利な効果を有し得る。
【００１６】
ラックが略正方形であること、およびラック整列要素が中央位置にあることが、ラックの中心に対するラックの製作寸法公差を均等に分散させること、および、起こり得るラックの寸法変化、たとえば、劣化、温度曝露、および加えられる圧力による、対向する２つの側壁の間のラックの幅の収縮または膨張による位置決め誤差の増幅を最小にすることに寄与する。組み合わせて、ラック押圧要素が、ラック保持構造体が第１位置から第２位置に移動するときにラックの一方の側端部に対して押圧し、それによって、３つのラック整列要素のそれぞれを、それぞれのシャーシ整列要素に押しつけるように、シャーシ前側部の近位に配置されることが、横方向における力の実質的な釣り合いが得られ、それによりラックの起こり得る寸法変化をさらに最小にし、位置決め精度をさらに上昇させることに寄与する。
【００１７】
このようにして、本開示のラック位置決めシステムは、ラックが、ひいては消耗品保持位置がシャーシに対してある一定の精度で位置決めされること、およびこの精度が維持され得ることを確実にし得る。この方法で、自動体外診断システムのマニピュレータ（たとえばロボットマニピュレータ）は、消耗品を任意の消耗品保持位置から取り出すこと、または精密に指示された位置にある任意の消耗品保持位置に消耗品を設置することが可能である。したがって、消耗品を不正確に取り出すもしくは設置すること、または消耗品を取り出しまたは設置し損ねることによるシステムの誤動作または損傷の危険性が減少または除去され得る。
【００１８】
ラック位置決めシステムのいくつかの利点を説明した後に、本開示において特定の意味で用いられるいくつかの用語を説明する。
【００１９】
「自動体外診断システム」は、体外診断のための試料の分析専用の試験室自動装置である。体外診断システムは、必要に応じて、および／または望ましい試験室ワークフローに応じて異なる構成を有してもよい。複数の装置および／またはモジュールを連結することによって、追加の構成が取得されてもよい。「モジュール」は、典型的には体外診断システムの全体よりもサイズが小さく、専用の機能を有する作業セルである。この機能は、分析用であってもよいが、分析前もしくは分析後用であってもよく、または、分析前機能、分析機能、分析後機能のいずれかに対する補助機能であってもよい。特に、モジュールは、たとえば、１つまたは複数の分析前および／または分析および／または分析後工程を行なうことによって、試料処理ワークフローの専用のタスクを実行するために１つまたは複数の他のモジュールと協働するように構成され得る。したがって、体外診断システムは、１つの分析装置、またはそれぞれワークフローを有するそのような分析装置のいずれかの組みあわせを備えてもよく、分析前および／または分析後モジュールは、個々の分析装置に連結されてもよい、または複数の分析装置に共有されてもよい。代替的に、分析前および／または分析後機能は、分析装置に一体化されたユニットによって行なわれてもよい。体外診断システムは、試料および／または試薬および／またはシステム流体の、ピペット操作および／またはポンピング操作および／または混合のための液体取扱ユニットのような機能ユニットを、また、搭載、取り出し、分類、保管、搬送、識別、分離、検出のための機能ユニットを備えていてもよい。
【００２０】
本明細書において「消耗品ラック」は、ラックまたは消耗品のラックと同じ意味で参照され、自動体外診断システムによる消耗品の取扱いを容易にし、消耗品の使用を自動化するために、消耗品を搬送するために保持するように構成されるキャリアである。ラック自体は、再利用可能であってもよく、たとえば、消耗品で再補充されてもよい。ラックは典型的に、消耗品を体外診断システム内に搭載するために使用される。しかし、空のラックは、使用済みの消耗品を体外診断システムから受容する、および取り出すために使用されてもよい。特に、ラックは、上側表面を備え、上側表面は典型的には、複数の消耗品保持位置を備える。原則として、消耗品保持位置が１つだけである単一消耗品キャリアは、特定の必要性に対し使用されてもよい。消耗品保持位置の数ならびにその配置および形状は、対象となる特定の消耗品および特定の用法に応じて異なってもよい。たとえば、消耗品保持位置は、利便性のために、互いの間に一定の距離をおいて整列した一次元または二次元的アレイに配置されてもよく、可能であれば、所定の表面あたりの位置の数を最大にするコンパクトな方法で配置される。消耗品保持位置は、たとえば、消耗品の幾何学的形状およびサイズに応じて任意の幾何学的形状およびサイズを有し得る孔、凹み、空洞または限定された領域の形態であってもよい。特定の用法に応じて、消耗品保持位置は、追加の機能要素、たとえば、挿入部またはアダプタ、たとえば、消耗品の保持を向上させるため、たとえば、消耗品を消耗品保持位置で中央に揃えるため、および／または異なる直径の消耗品を収容するための弾性部材を備えてもよい。
【００２１】
「消耗品」は、体外診断システムに繰り返し導入されるデバイスであり、主に分析処理に使用されるが、分析前または分析後処理にも使用され得る。消耗品は、交換の前に一度使用されてもよい、または複数回使用されてもよい。消耗品の例には、ピペットチップ、反応槽、概してたとえば試薬、品質管理試料、キャリブレータなどを含む流体容器が含まれる。
【００２２】
本開示によるラックは、原則として、試料容器、たとえば試料管のために使用されてもよい。
【００２３】
本開示のラックは、略正方形状の上側表面を有する（上方から見て）略正方形であり、上側表面は、正方形状の上側表面の対角線の交点に位置する中心を有する。
【００２４】
ラックは、ラックのそれぞれの側部に、限定されないが、利便性のために、上側表面から下方向に延び、実質的に等しい高さおよび好ましくは実質的に等しい長さを有する４つのラック側壁をさらに備える。特に、安定性の向上のために、４つのラック側壁は、ラックの周りに連続した周壁を形成するように上側表面に対して対角に配置される４つの側端部によって互いに結合されてもよい。
【００２５】
少なくとも３つのラック側壁はそれぞれ、上側表面の中心に実質的に整列しているラック整列要素を備える。
【００２６】
本明細書では「実質的に」または「実質的な」という用語は、機能においては同等である、または少なくとも所定の公差範囲に収まる特定の幾何学的形状、サイズ、寸法または位置からの任意の偏差を含むように使用される。所定の公差範囲は、たとえば、そのような偏差の結果による効果の悪化が、与えられた用途において、依然として許容可能であると考えられる場合、５％または１０％までである。
【００２７】
たとえば、略正方形という用語は、本開示の教示においては役割を果たすことのない丸みのあるまたは切除された角部を有する幾何学的形状、および／または、わずかに左右非対称である、たとえば、部分的には本開示が解決しようとする課題の本質でもある製作公差により縦と横がわずかに異なる幾何学的形状を含んでもよい。
【００２８】
「ラック位置決めシステム」は、体外診断システムに連結される個別かつ交換可能のモジュールとして区別可能であるか、または体外診断システムに一体化される機能ユニットであって、可能であれば構成要素を共有し、および／または体外診断システムの他の構成要素もしくは機能ユニットと協働する機能ユニットである。ラック位置決めシステムの機能は、体外診断システムよる消耗品の使用に関連して消耗品をラックから取り出すため、またはラック上に配置するための消耗品ロボットマニピュレータの指示された空間座標に関する空間の公差範囲内に消耗品ラックが位置決めされることを確実にすることである。
【００２９】
ラック位置決めシステムは、ラック受容区画を備え、ラック受容区画は、一度に少なくとも１つのラックを受容するように構成される３次元空間であって、ラックをそのような３次元空間内の固定の安定した位置に保持するように構成される３次元空間である。しかし、ラック位置決めシステムは、複数のラック受容区画、または複数のラックを一度に収容するように構成されるラック受容区画を備えてもよい。特に、ラック受容区画は、前側部、後側部および２つの横側部を備える、固定して取り付けられた略矩形のシャーシを備える。ラック受容区画は、シャーシに対して少なくとも第１位置と第２位置との間で移動可能となるようにシャーシに移動可能に連結されるラック保持構造体をさらに備える。
【００３０】
「シャーシ」という用語は、本開示において、ラック位置決めシステムに対して固定され、可動式ラック保持構造体が移動するときに動かないラック受容区画の一部を識別するために使用される。「シャーシ」という用語は、特定の機能または特定の構成に限定されるようには使用されない。たとえば、シャーシは、ラック位置決めシステムの異なる要素を担持するフレーム、またはフレームもしくはラック位置決めシステムの他の固定部分に取り付けられる要素を含み得る。他の例では、シャーシは、ラック位置決めシステムのハウジングの一部であってもよい。
【００３１】
シャーシは、３つのシャーシ整列要素を備え、そのそれぞれは、後側部および２つの横側部のそれぞれの固定の位置に配置されている。「シャーシ整列要素」は、ラックの位置決めのための固定基準として作用するシャーシの要素であり、各シャーシ整列要素が、少なくとも一方向のラックのさらなる移動を防止しており、また、ラック保持構造体と共に、ラックのさらなる横移動を制限している。
【００３２】
「ラック保持構造体」とは、固定のシャーシに対し移動可能であり、想定される位置に応じてラックをラック受容区画内に導入させる、もしくはラック受容区画から取り出させることを可能にする、またはラックをラック受容区画内の固定の安定した位置に保持することを可能にする機械装置である。
【００３３】
特に、ラック保持構造体は、ラック保持構造体が第１位置から第２位置に移動するときに、２つのラック側壁の間のラックの側端部に対して押圧して、それによって、３つのラック整列要素のそれぞれを、それぞれのシャーシ整列要素に押しつけ、消耗品ラックを３つのシャーシ整列要素により画定される固定位置に横方向で保持するように、シャーシ前側部とシャーシ横側部との間の角部に配置されるラック押圧要素を備える。
【００３４】
「ラック押圧要素」とは、ラック保持構造体が異なる位置の間で移動したときに、ラック保持構造体と共に２つの反対方向のいずれかに移動し、それによって、ラックと接触するときにラックに対して指向性の押圧力が加えられるように構成される接触ツールである。加えられる力の方向は、移動の方向と異なってもよい。たとえば、接触ツールは、ラックの側端部に対し摺動し得る楔形を備えていてもよく、またはラックの側端部に対して回転することにより摩擦を減少させるためのボールベアリングを備えてもよい。ラック押圧要素は、ラック押圧要素への過負荷または負荷不足を防止するために、弾性体をさらに備えてもよい、または弾性部材に連結されてもよく、それによって、ラック保持構造体が第１位置から第２位置に移動させられるときに、加えられる力の量および方向におけるある程度の許容誤差が与えられる。
【００３５】
「横方向で保持する」という用語は、いずれの横方向においても、すなわち、シャーシの前側部、後側部または横側部のいずれかに向かうラックのさらなる移動を防止すること、および水平面における角運動（回転）を防止することを指す。
【００３６】
シャーシ整列要素は、ラック保持構造体が第１位置から第２位置に移動する際にラック整列要素の位置に適合するように、それぞれのシャーシ側部に対して配置される。
【００３７】
実施形態によると、ラック整列要素およびシャーシ整列要素は、互いに適合する接触面を備える当接要素である。
【００３８】
実施形態によると、ラック整列要素の接触面およびシャーシ整列要素の接触面は、垂直方向における位置決め公差をもたらすように、それぞれ垂直方向において異なる延びを有する。
【００３９】
しかし、ラック整列要素およびシャーシ整列要素は、他の任意の形状嵌合関係を有してもよい。
【００４０】
実施形態によると、ラック押圧要素は、横方向の力の実質的な釣り合いが得られるように、側端部を通過するラックの対角線の４５度の角度に対して異なる角度で側端部に力を加えるように配置される。特に、角度は、ラック整列要素の接触面とシャーシ整列要素の接触面との間に作用する摩擦力も計算に入れることによって選択されてもよく、そしてそれによりすべての横方向においてより精密な力の釣り合いが得られる。
【００４１】
実施形態によると、角度は、シャーシ前側部に面するラック側壁に平行である水平線に対し５０〜７０度の範囲の角度である。
【００４２】
実施形態によると、角度は、約５７度である。
【００４３】
実施形態によると、ラック保持構造体は、一対のベースプレートをさらに備え、ベースプレートは、ベースプレートの間の異なる距離に対応する異なる位置の間で互いに対して移動可能である。
【００４４】
実施形態によると、ベースプレートは、ラックが少なくとも底部の一部、すなわち少なくとも対向する２つのラック側壁の底部の少なくとも一部でベースプレート上に載ることが可能になる、ラック保持構造体の第１位置に対応する中間位置から、ベースプレートが互い対してより接近しており、ラックが底部の少なくとも一部でベースプレート上に載ることが可能である、ラック保持構造体の第２位置に対応する閉位置に、およびベースプレートが互いに対してより離間しており、ラックがベースプレート上に載ることが防止される、ラック保持構造体の第３位置に対応する開位置に移動可能である。
【００４５】
実施形態によると、ラック押圧要素は、ベースプレートと共に移動するようにベースプレートの１つに固定される。
【００４６】
実施形態によると、両方のベースプレートは、ラック保持構造体が異なる位置の間で移動すると互いに向かって、または互いから離れるように移動することができる。そうすることによって、ラックは、ベースプレートが開位置にあるときに、シャーシの底側部を通してラック受容区画内に挿入され得る、またはラック受容区画から取り除かれ得る。
【００４７】
ベースプレートの移動は、利便性のために、たとえば、モータ駆動式スピンドル駆動部または類似の機構により自動化され得る。
【００４８】
ラック保持構造体は、たとえば、ラック押圧要素および／またはベースプレートを異なる位置の間で移動させるために手動で作動されるように構成されることが可能であり、構造体を、一度達した位置のいずれかで固定するための１つまたは複数の係止機構を備えてもよい。
【００４９】
ラック保持構造体による可動式ベースプレートの使用は、完全に任意であり、ラックがシャーシ前側部を通して、または、たとえばシャーシの上側部から挿入および取り除かれる場合は不要である。その場合、ラック受容区画またはシャーシは、ラック保持構造体から独立した固定ベースを備えてもよい。
【００５０】
実施形態によると、ラック位置決めシステムは、ラックをラック受容区画に搭載するための少なくとも１つの可動式搭載構造体および／またはラック受容区画から取り出すための少なくとも１つの可動式取り出し構造体をさらに備える。
【００５１】
実施形態によると、少なくとも１つの可動式搭載構造体および／または少なくとも１つの可動式取り出し構造体は、ラック保持構造体が第１位置にあるときに、シャーシの前側部を通して、ラックをラック受容区画に挿入する、またはラックをラック受容区画の外に取り出すように構成される。
【００５２】
実施形態によると、少なくとも１つの可動式搭載構造体および／または少なくとも１つの可動式取り出し構造体は、ラック保持構造体が第３位置にあるときに、シャーシの底側部を通して、ラックをラック受容区画に挿入する、またはラックをラック受容区画の外に取り出すように構成される。
【００５３】
実施形態によると、ラック位置決めシステムは、ラックをシャーシの前側部を通してラック受容区画に挿入するための前部可動式搭載構造体と、ラックをシャーシの底側部を通してラック受容区画の外に取り出すための底部可動式取り出し構造体とを備える。
【００５４】
実施形態によると、ラック位置決めシステムは、ラックをシャーシの底側部を通してラック受容区画に挿入するための底部可動式搭載構造体と、ラックをシャーシの前側部を通してラック受容区画から取り出すための前部可動式取り出し構造体とを備える。
【００５５】
実施形態によると、少なくとも１つの可動式搭載構造体および／または少なくとも１つの可動式取り出し構造体は、ラックのスタックを上昇および／または下降させ、ラックを一度に１つずつラック受容区画に引き渡すおよび／またはラック受容区画から引き取るためのリフト機構を備える。
【００５６】
実施形態によると、少なくとも１つの可動式搭載構造体および／または少なくとも１つの可動式取り出し構造体は、ラックのスタックから一度に１つのラックを分離し、ラックをラック受容区画に引き渡すための分離装置をさらに備える。
【００５７】
本明細書において、上記の実施形態のいずれかのラック位置決めシステムを備える自動体外診断システムも開示される。
【００５８】
実施形態によると、自動体外診断システムは、ラック位置決めシステムと協働して特定の消耗品保持位置にあるラック内の特定の消耗品を操作するように構成される消耗品マニピュレータをさらに備える。
【００５９】
「消耗品マニピュレータ」とは、ラック受容区画の上方の空間を含む３次元空間における所定の範囲の移動を有する自動ロボット装置であって、体外診断システムによる消耗品および消耗品ラックの使用に関連する動作を実行し得る。
【００６０】
消耗品マニピュレータは、そのような３次元空間内における移動の精度を向上させるように、体外診断システムの固定基準点に対して較正され得る。特に、較正された消耗品マニピュレータは、そのような３次元空間を有する任意の特定の座標に、および特に、消耗品ラックの消耗品保持位置のいずれかに対応して整列するように移動するように指示されてもよく、ラック位置決めシステムによりラックが位置決めされると、消耗品保持位置の位置がわかる。
【００６１】
いくつかの実施形態によると、消耗品マニピュレータは、消耗品ラックから消耗品を、たとえば一度に１つの消耗品もしくは一度に複数の消耗品、たとえば槽、たとえば反応槽を把持するように、または消耗品を、消耗品ラックの消耗品保持位置のいずれかに設置するように、グリッパまたはマルチグリッパとして構成され得る。他の実施形態によると、消耗品マニピュレータは、消耗品ラックから消耗品を、たとえば一度に１つの消耗品もしくは一度に複数の消耗品、たとえばピペットチップを取り出すように、もしくは消耗品を、消耗品ラックの消耗品保持位置のいずれかに設置するように、または、液体容器から液体のような消耗品を吸引するように、もしくは消耗品ラックの消耗品保持位置のいずれかに保持される液体容器へ液体のような消耗品を分注するように、ピペットノズルまたはマルチピペットノズルとして構成されてもよい。
【００６２】
他のさらなる目的、特徴、および利点が、原理をより詳細に説明するのに役立つ例示的な実施形態および添付の図面の以下の説明から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】消耗品ラックの一例を３次元的な視点で示す図である。
【図２】ラック位置決めシステムのラック受容区画内に位置決めされた図１の消耗品ラックの上面図である（明確性のために部品が除かれている）。
【図３】図２と同じ実施形態の部分側面図である。
【図４】ラック位置決めシステムのラック受容区画への消耗品ラックの挿入および位置決めの一例を示す図である。
【図５】ラック位置決めシステム内に位置決めされた消耗品ラックの側面図である（明確性のために部品が除かれている）。
【図６】ラック位置決めシステム内に位置決めされた消耗品ラックの別の側面図である（明確性のために部品が除かれている）。
【図７】ラック保持構造体によって想定され得る異なる位置を示す図である。
【図８】消耗品ラックを位置決めする時に伴う力を示す図である。
【図９】消耗品ラックを位置決めするために加えられる力の最適な方向を決定する方法を示す図である。
【図１０】実施形態によるラック位置決めシステムの他の構成要素を示す図である。
【図１１】ラック位置決めシステムを備える自動体外診断システムの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
図１は、消耗品ラック１０の一例を示している。消耗品ラックは、消耗品、たとえば反応槽（図示されず）を保持するための複数の消耗品保持位置１２を備える上側表面１１を備える。消耗品ラック１０は、略正方形の上側表面１１を備えた略正方形である。
【００６５】
消耗品ラック１０は、ラック１０のそれぞれの側面に、上側表面１１から下方向外側に延び、実質的に等しい高さおよび長さを有する４つのラック側壁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄをさらに備える。４つのラック側壁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、ラック１０の周りに連続した周壁を形成するように、上側表面１１に対して対角に配置される４つの側端部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄによって互いに結合される。端部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、少なくとも部分的に面取り表面（blunt surface）１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを有する。
【００６６】
ラック側壁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄはそれぞれ、上側表面１１の中心１７に実質的に整列し、それによりそれぞれの側壁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに対して中心に位置するラック整列要素１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを備える。
【００６７】
ラック整列要素１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、それぞれ接触面１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄを備える当接要素である。
【００６８】
消耗品ラック１０全体は、たとえば射出成型工程により、たとえば高分子材料を使用して一体的に形成されてもよい。
【００６９】
図２は、ラック位置決めシステム１００のラック受容区画２０内に位置決めされた図１の消耗品ラック１０の上面図である（明確にするために部品が除かれている）。
【００７０】
ラック受容区画２０は、一度に１つの消耗品ラック１０を受容するように構成される３次元空間であって、消耗品ラック１０をそのような３次元空間内の固定の安定した位置に保持するように構成される３次元空間である。ラック受容区画２０は、前側部３３ａ、後側部３３ｃ、および２つの横側部３３ｂ、３３ｄを備える、固定して取り付けられた略矩形のシャーシ３０を備える。ラック受容区画２０は、シャーシ３０に対し少なくとも第１位置と第２位置との間で移動可能であるように（図４および図７参照）、シャーシ３０に移動可能に連結されるラック保持構造体４０をさらに備える（図４〜７に関連してよりよく図示されている）。
【００７１】
シャーシ３０は、３つのシャーシ整列要素３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを備え、そのそれぞれは、後側部３３ｃおよび２つの横側部３３ｂ、３３ｄのそれぞれの固定位置に配置されている。シャーシ整列要素３６ｂ、３６ｃ、３６ｄは、ラック整列要素１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの接触面１８ｂ、１８ｃ、１８ｄにそれぞれ適合する接触面３８ｂ、３８ｃ、３８ｄを備える当接要素であり、消耗品ラック１０の位置決めのための固定基準として機能する。
【００７２】
ラック保持構造体４０は、２つのラック側壁１３ａ、１３ｂの間のラック１０の側端部１４ａ、特に端面１５ａに対して押圧し、３つのラック整列要素１６ｂ、１６ｃ、１６ｄのそれぞれを、それぞれのシャーシ整列要素３６ｂ、３６ｃ、３６ｄに押しつけ、そして消耗品ラック１０を３つのシャーシ整列要素３６ｂ、３６ｃ、３６ｄにより画定される固定位置に横方向で保持するように、シャーシ前側部３３ａとシャーシ横側部３３ｂとの間の角部に配置されるラック押圧要素４５を備える。シャーシ整列要素３６ｂ、３６ｃ、３６ｄは、ラック保持構造体４０が第１位置から第２位置に移動し、ラック押圧要素４５が消耗品ラック１０を押圧するときに、ラック整列要素１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの位置と適合するように、それぞれのシャーシ側部３３ｂ、３３ｃ、３３ｄに対し配置される。
【００７３】
実際には、消耗品ラック１０は４つのラック整列要素１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを備えるが、位置決めのためには３つのラック整列要素１６ｂ、１６ｃ、１６ｄのみが必要である。しかし、消耗品ラックが対称の正方形状であるので、消耗品ラック１０がいずれの方向でもラック受容区画２０に挿入されることが可能になる。したがって、４つのすべてのラック整列要素１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは同等であり、そのうちのいずれの３つが使用されてもよい。同様に、面取り表面１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを有する側端部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄのいずれもが、ラック押圧要素４５に向けられてもよいため、同等の関係が得られる。
【００７４】
図２の同じ実施形態の部分側面図である図３に示される実施形態によると、ラック整列要素１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの接触面１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、およびシャーシ整列要素３６ｂ、３６ｃ、３６ｄの接触面３８ｂ、３８ｃ、３８ｄは、垂直方向における位置決め公差をもたらすように、それぞれ垂直方向に異なる延びを有する。図３は、簡潔にするために、消耗品ラック１０の１つのラック整列要素１６ｂおよびその接触面１８ｂのみ、ならびにシャーシ３０の１つのシャーシ整列要素３６ｂおよびその接触面３８ｂのみを示している。
【００７５】
図４は、消耗品ラック１０をラック位置決めシステム１００のラック受容区画２０内に挿入し、位置決めするためのプロセスの一例を示している。ラック保持構造体４０は、一対のベースプレート４３ｂ、４３ｄをさらに備え、一対のベースプレート４３ｂ、４３ｄは、ベースプレート４３ｂ、４３ｄの間の異なる距離に対応する異なる位置の間で互いに対して移動可能である（図７も参照）。ベースプレート４３ｂ、４３ｄは、ラック保持構造体４０の第１位置に対応する中間位置Ｘ（図４のステップＡ、ＢおよびＣ）から、ラック保持構造体４０の第２位置に対応する、ベースプレート４３ｂ、４３ｄが互いに対してより接近している閉位置Ｘ−Δ（ＸマイナスΔ）（図４のステップＤ）に移動可能である。中間位置Ｘおよび閉位置Ｘ−Δの両方において、消耗品ラック１０は、対向する２つのラック側壁１３ｂ、１３ｄの底部で、それぞれのベースプレート４３ｂ、４３ｄ上に載ることが可能である。
【００７６】
図４のステップＡ、ＢおよびＣにおいて、まず、シャーシ３０の前側部３３ａを通して、シャーシ３０の後側部３３ｃに達するまで、ラック側壁１３ｂ、１３ｄの底部がそれぞれベースプレート４３ｂ、４３ｄ上にある状態で、消耗品ラック１０を摺動させることによって、消耗品ラック１０は、ラック受容区画２０に挿入される。
【００７７】
ラック押圧要素４５は、ベースプレート４３ｂと共に移動するようにベースプレート４３ｂの１つに固定される。
【００７８】
図４のステップＤでは、ベースプレート４３ｂ、４３ｄは、中間位置Ｘから閉位置Ｘ−Δに互いに向かって移動させられる。そうすることにより、ラック押圧要素４５は、消耗品ラック１０の側端面１５ａに対して押圧し、３つのラック整列要素１６ｂ、１６ｃ、１６ｄのそれぞれを、それぞれのシャーシ整列要素３６ｂ、３６ｃ、３６ｄに押しつけ、消耗品ラック１０を、３つのシャーシ整列要素３６ｂ、３６ｃ、３６ｄにより画定される固定位置に横方向で保持する。
【００７９】
その一例が図５〜７に関連して図示されているラック押圧要素４５の位置および設計は、側端面１５ａの向きも含めて、結果として側端面１５ａに対し加えられる押圧力の方向が、特定の角度αを有するように選択され、その効果は図８および図９に関連して説明される。
【００８０】
ベースプレート４３ｂ、４３ｄの移動は、モータ駆動式スピンドル駆動部４４により制御される。実施形態によると、ベースプレート４３ｂ、４３ｄは、ラック保持構造体４０の第３位置に対応する開位置Ｘ＋Δ（ＸプラスΔ）へと移動されることが可能であり、ベースプレート４３ｂ、４３ｄは、互いからより離間しており、消耗品ラック１０は、ベースプレート４３ｂ、４３ｄ上に載ることが防止される。この位置Ｘ＋Δでは、シャーシ３０の底側部を通してラック受容区画２０から消耗品ラック１０を取り除く、またはシャーシ３０の底側部を通して消耗品ラック１０を挿入することが可能である。
【００８１】
図５は、シャーシ３０の前側部３３ａから見たラック位置決めシステム１００（明確にするために部品が除かれている）内に位置決めされた消耗品ラック１０’を示している。図６は、シャーシ３０（明確にするために部品が除かれている）の横側部３３ｂを通して見た、図５と同じ位置にある図５の同じ消耗品ラック１０’を示している。特に、ラック整列要素３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを備えるシャーシ３０の要素、ならびにベースプレート４３ｂ、４３ｄおよびラック押圧要素４５を備えるラック保持構造体４０の要素が示されている。より具体的には、ラック押圧要素４５が、ベースプレート４３ｂと共に移動可能であるように、いかにベースプレート４３ｂの１つに固定されるか、および消耗品ラック１０’の側端部１４ａの面取り表面１５ａに対し回転することで摩擦を低減させるためのボールベアリング４６をいかに備えるかを見ることができる。また、ラック押圧要素４５は、ラック押圧要素４５への過負荷または負荷不足を防止するために弾性体４７をさらに備え、それによって、ラック保持構造体４０が第１位置から第２位置に移動させられるときに、加えられる力の量および方向におけるある程度の許容誤差がもたらされる（図７参照）。消耗品ラック１０’は、ラック側壁が、わずかに異なる設計であるが同一の機能を有することを除いて、図１〜図４の消耗品ラック１０と同一である。
【００８２】
図７は、ラック保持構造体４０によって想定され得る異なる位置を示している。既に図４に関連して説明されたように、ベースプレート４３ｂ、４３ｄは、互いに近づくように、および互いから離れるように移動可能であり、それによってベースプレート４３ｂ、４３ｄの間の異なる距離に対応する異なる位置が想定される。特に、ベースプレート４３ｂ、４３ｄは、ラック保持構造体４０の第１位置に対応する中間位置Ｘから、ラック保持構造体４０の第２位置に対応する、ベースプレート４３ｂ、４３ｄが互いに対してより接近する閉位置Ｘ−Δ（ＸマイナスΔ）に移動可能である。ここでは、Δ（デルタ）は、２つの位置の間の距離の差である。中間位置Ｘおよび閉位置Ｘ−Δの両方において、消耗品ラック１０’は、それぞれのベースプレート４３ｂ、４３ｄ上に載ることができる。中間位置Ｘにおいて、ラック１０’は、シャーシ３０の前側部を通して挿入され、または取り出され得る。ラック保持構造体が閉位置Ｘ−Δへと移動すると、ラック１０’は、ベースプレート４３ｂと共に移動するラック押圧要素４５により印加される力によって位置決めされる。
【００８３】
ベースプレート４３ｂ、４３ｄは、また、閉位置Ｘ−Δから、中間位置Ｘに戻るように、またはラック保持構造体４０の第３位置に対応する開位置であって、ベースプレート４３ｂ、４３ｄが互いに対してより離間し、消耗品ラック１０’がベースプレート４３ｂ、４３ｄ上に載ることが防止される開位置Ｘ＋Δ（ＸプラスΔ）に移動され得る。この位置Ｘ＋Δでは、たとえば、消耗品ラック１０’をシャーシ３０の底側部を通して取り除く、または消耗品ラック１０’をシャーシ３０の底側部を通して挿入することが可能である。
【００８４】
図８および図９は、消耗品ラック１０、１０’をラック位置決めシステム１００内に位置決めする際に伴う力を示し、その力がラック押圧要素４５により加えられる力の方向に応じていかに変化するかを示す。特に、ｘ方向における力の釣り合いは、式ＲD＋Ｃ＋ＲB−Ｆｃｏｓα＝０で記述できる。ここでは、ＲDは、ラック整列要素１６ｄとシャーシ整列要素３６ｄとの間の界面における摩擦力であり、Ｃは、ラック整列要素３６ｄにより誘起される対向力であり、ＲBは、ラック整列要素１６ｂとシャーシ整列要素３６ｂとの間の界面における摩擦力であり、Ｆｃｏｓαは、ラック押圧要素４５により側端面１５ａに、前ラック側壁１３ａに対し、またはシャーシ前側部３３ａに平行である直線に対し角度αで加えられる力Ｆのｘ方向におけるベクトル成分である。ｙ方向における力の釣り合いは、式−Ｄ−Ｂ−ＲC＋Ｆｓｉｎα＝０で記述することができる。ここでは、Ｄは、ラック整列要素３６ｄにより誘起される対向力であり、Ｂは、ラック整列要素３６ｂにより誘起される対向力であり、ＲCは、ラック整列要素１６ｃとシャーシ整列要素３６ｃとの間の界面における摩擦力であり、Ｆｓｉｎαは、ラック押圧要素４５により側端面１５ａに同じ角度αで加えられる力Ｆのｙ方向におけるベクトル成分である。
【００８５】
摩擦力は、それぞれ式ＲD＝Ｄμ、ＲB＝ＢμおよびＲC＝Ｃμによって決定される。ここでは、μは、使用される材料に特有の摩擦係数である。たとえば、ラック１０、１０’にプラスチック材料を、シャーシ３０に金属を用いることによって、Ｒｏｌｏｆｆ−Ｍａｔｅｋにより推定される摩擦係数は、約０．３または０．２５〜０．４の範囲である。
【００８６】
図９のグラフは、摩擦力ＲD、ＲBおよびＲCならびに０．３の摩擦係数を考慮に入れた上で、ニュートン（Ｎ）の単位における力Ｄ、ＣおよびＢの分布が、角度αを変えることによっていかに変化するかをプロットで示す。Ｄ、ＢおよびＣの実質的な力の釣り合いが、約５７°の角度αで得られることがわかる。
【００８７】
摩擦力ＲB、ＲCおよびＲDを考慮しない場合、Ｂ、ＣおよびＤの実質的な力の釣り合いが得られる角度αは、約６３〜６４°である（図示されず）。角度αを選択された値、たとえば５７°で固定する１つの方法は、ラック１０、１０’および特に側端面１５ａをラック押圧要素４５に対して対応する向きに設計することである。図８では、側端面１５ａが、ラックの対角線ａｂに対し９０°ではない角度βで方向付けられていることがわかる。また、図５〜７から、側端面１５ａはこの対角線に対し非対称である、すなわち、前側壁１３ａに向かってより大きく延びて（傾いて）、横側壁１３ｂに向かってより小さく延びて（傾いて）いることがわかる。
【００８８】
図１０は、実施形態によるラック位置決めシステム１００の他の構成要素を示している。
【００８９】
特に、ラック位置決めシステム１００は、ラック保持構造体４０が第１位置にあるときに、消耗品１を運搬する消耗品ラック１０’’を、シャーシ前側部３３ａを通してラック受容区画２０内へ挿入するように構成される前部可動式搭載構造体５０と、ラック保持構造体４０が第３位置にあるときに、空のラック１０’’を、シャーシ底側部３４を通してラック受容区画２０の外に取り出すための底部可動式取り出し構造体６０とをさらに備える。
【００９０】
前部可動式搭載構造体５０および底部可動式取り出し構造体６０の両方は、ラック１０’’のスタック１９、１９’を上昇させ、それぞれ一度に１つのラック１０’’をラック受容区画２０に引き渡し、ラック受容区画２０から引き取るために、それぞれ段階的に上方向および下方向に移動可能であるリフト機構５１、６１を備える。
【００９１】
前部可動式搭載構造体５０は、ラック保持構造体４０が第１位置にあるときに、リフト機構５１と協働して、ラックのスタック１９から一度に１つのラック１０’’を分離し、ラック１０’’を、シャーシ前側部３３ａを通してラック受容区画２０に引き渡すための分離装置５２をさらに備える。適切な分離装置は、たとえば、米国特許第７３６０９８４号明細書に開示されており、本明細書においてはこれ以上説明しない。一度使用された消耗品ラック１０’’は、ラック保持構造体４０が第３位置にあるときに、シャーシ底側部３４を通してラック受容区画２０の外に取り出されてもよい。たとえば、リフト機構６１は、ラック受容区画２０内でラック１０’’の底部にほとんど達するまで上昇させられてもよく、ラック１０’’は、他のラック１０’’のための空間が存在するまで、取り出し構造体６０内に既に存在するラック１０’’の最終のスタック１９’の頂部に追加されてもよい。リフト機構６１は、したがって、最も低い位置に達するまで、ラック１０’’の高さに対応して一度に一段階ずつ下に移動し、その後に、使用済みのラック１０’’のスタック１９’全体が、取り出し構造体６０の外に取り出されることが可能であり、新しいスタック１９’を積み上げることによってこのプロセスは反復されることが可能である。同様に、新しい消耗品ラック１０’’が、リフト機構５１が最も低い位置にあるときに、リフト機構５１に適合する所定の数の消耗品ラック１０’’のスタック１９として挿入され、そして、リフト機構５１は、ラック１０’の高さに対応して一度に一段階ずつ上方向に移動することができる。代替的に、任意の数のラック１０’’が、任意の時点で、それぞれのスタック１９、１９’に追加される、またはそれぞれのスタック１９、１９’から取り出されることが可能である。
【００９２】
消耗品ラック１０’’は、ラック側壁が異なる設計であるが同一の機能を有すること以外は図１〜図８の消耗品ラック１０、１０’に類似している。
【００９３】
図１１は、ラック位置決めシステム１００を備える自動体外診断システム２００の一例を示している。自動体外診断システム２００は、ラック位置決めシステム１００と協働して、特定の消耗品保持位置１２にある、ラック１０、１０’、１０’’内の特定の消耗品１を操作するように構成される消耗品マニピュレータ２２１をさらに備える。
【００９４】
この例では、消耗品１は、検出の前に反応を起こすための一定分量の試料および１つまたは複数の試薬を受容するために使用される反応槽である。特に、体外診断システム２００は、試料管２０１を運搬する試料ラック２１０を搭載するための試料搭載ユニット２１１を備える。試料ラックは、取り出しユニット２１３へとさらに移動する前に、試料ピペット操作ユニット２３２が試料管２０１から一定分量の試料を吸引するために設置される吸引位置２１２に搬送され得る。体外診断システム２００は、試薬容器２４１、および試薬容器２４１から試薬を吸引するための試薬ピペット操作ユニット２４２を備える試薬区画２４０をさらに備える。体外診断システム２００は、複数の反応槽保持位置２５１を含む培養ステーション２５０をさらに備え、反応槽１に添加される試料および試薬の反応混合物が、第３のピペット操作ユニット２５２に吸引される前に培養され、検出器２６０による分析を受け得る。
【００９５】
消耗品マニピュレータ２２１は、この場合、ラック受容区画２０の上方の空間、培養ステーション２５０の上方の空間の一部、ならびに試料分注位置２３３および反応槽配置位置２３４の上方の空間を含む３次元空間における所定の移動範囲内で、反応槽１を把持し移動させるためのグリッパとして構成される。特に、消耗品マニピュレータ２２１は、第１並進ガイド２２２および直交並進ガイド２２３に沿った平面において、さらに垂直方向に移動するように構成され、それにより消耗品ラック１０、１０’、１０’’内の任意の消耗品１への任意アクセスを可能にする。
【００９６】
消耗品マニピュレータ２２１は、制御装置２７０によって、体外診断システム２００による消耗品１の使用に関連する動作を実行するように制御される。特に、作動中、消耗品マニピュレータは、ラック位置決めシステム１００のラック受容区画２０内に位置決めされるラック１０、１０’、１０’’の消耗品保持位置１２の１つから反応槽１を把持し、反応槽１を試料分注位置２３３に設置する。ここでは、一定分量の試料が試料ピペット操作ユニット２３２によって添加される。そして消耗品マニピュレータ２２１は、反応槽１を再度把持し、培養ステーション２５０の反応槽保持位置２５１の１つへ移動させる。検出後、消耗品マニピュレータ２２１は、培養ステーション２５０から使用済みの反応槽１を把持し、反応槽１が配置される配置位置２３４へと搬送する。
【００９７】
先行の本明細書において、本開示の完全な理解をもたらすために、数多くの特定の詳細を明記した。しかし、本教示を実行するためには特定の詳細は使用される必要がないことは、当業者には明らかである。他の例では、本開示を不明瞭にすることを避けるために、周知の材料または方法が詳細に説明されていない。
【００９８】
特に、上記説明の観点から、開示した実施形態の修正例または変形例が確実に可能である。したがって、本発明は、添付の請求項の範囲内において、上記の例で具体的に案出されたもの以外の方法で実行されてもよいことが理解される。
【００９９】
先行の本明細書における「一実施形態」、「実施形態」、「一例」または「例」、「一態様」または「態様」への参照は、実施形態または例に関連して説明される特定の特徴、構造または特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書中の様々な場所に見られる「一実施形態において」、「実施形態において」、「一例」または「例」、「一態様」または「態様」という語句は、すべてが同じ実施形態または例を参照するとは限らない。
【０１００】
さらに、特定の特徴、構造、または特性は、１つまたは複数の実施形態または例において、任意の適切な組み合わせおよび／または部分的組み合わせで組み合わされてもよい。
【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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【外国語明細書】
2019078744000001.pdf
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2019078744000003.pdf
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