(57)【要約】【課題】遠心分離装置において、容器ラックと遠心バケットの間で一度に複数個の試料容器を移載する際、試料容器の余りが出ないようにする。【解決手段】遠心処理前の試料容器２２を収容した容器ラック２４が供給側ラック配列部３２に配列される。遠心バケット１６は、試料容器２２を収容する２行５列に配列された容器収容部４８を有する。配列された容器ラック２４のラック配列方向に並んだ２個の試料容器２２を２個のマニピュレータ４０で把持して取り出し、遠心バケット１６の列を構成する２個の容器収容部４８に移送する。１個の容器ラック２４に関しては、試料容器２２は１個ずつ取り出されるので、余りが出ることがない。【選択図】図１
2015151252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器ラックに収容された試料容器を、ｍ行ｎ列の収容部を有する遠心バケットに移載する、遠心分離装置の試料容器移載装置であって、
試料容器を１列に配列して収容する容器ラックを、試料容器が配列された方向に対して直交する方向に配列するラック配列部と、
それぞれが１個の試料容器を把持するｍ個のマニピュレータを備え、配列された容器ラックからラック配列方向に並んだｍ個の試料容器をｍ個のマニピュレータで把持し、遠心バケットの収容部の一つの列に移送する試料容器移送部と、
を有する、試料容器移載装置。
【請求項２】
請求項１に記載の試料容器移載装置であって、試料容器を移載する際、遠心バケットは、その収容部の列の延びる方向がラック配列部におけるラック配列方向に一致するよう配置される、試料容器移載装置。
【請求項３】
遠心分離装置において、試料容器を１列に配列して収容する容器ラックからｍ行ｎ列の収容部を有する遠心バケットに試料容器を移載する方法であって、
容器ラックを、容器ラックにおいて試料容器が配列された方向に対して直交する方向に配列するラック配列工程と、
それぞれが１個の試料容器を把持するｍ個のマニピュレータによって、配列された容器ラックのラック配列方向に並んだｍ個の試料容器を把持し、遠心バケットの収容部の一つの列に移送する工程と、
を有する、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、試料容器を移送する工程において、遠心バケットを、その収容部の列の延びる方向が容器ラックが配列された方向に一致するよう配置する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラックに収容された試料容器を、遠心分離装置の遠心バケットに移載する試料容器移載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
採取した血液などの試料に対して遠心分離を行う遠心分離装置が知られている。遠心分離装置はロータに保持されたバケットを有し、バケットは試料を収めた試料容器を収容する。ロータを高速回転させるとバケットが旋回し、試料が遠心力によって分離される。試料容器は、容器ラックに収容された状態で遠心分離装置に供給され、容器ラックからバケットに移載されて遠心分離が行われる。試料容器を移載する際には、一つの容器ラックの試料容器の移載が終わった後に、次の容器ラックの試料容器の移載を始める。遠心分離が終了した後、容器ラックに戻されて容器ラックに収容された状態で次の処理工程の装置に送られる。下記特許文献には、試料容器（チューブ）を、ラック（２６）からバケット（２２）に移し替えるチューブ移載機構（１６）を備えた遠心分離装置が開示されている。なお、（  ）で囲まれた符号は、下記特許文献で用いられた符号であり、本願実施形態の説明において用いられる符号とは関連しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−８４４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
容器ラックとバケットの間で試料容器を移送する場合、複数個を同時に移送すると作業時間が短縮できる。しかし、１個の容器ラックが収容可能な試料容器の数（以下、「最大収容数」と記す。）が、同時に移送可能な試料容器の数（以下、「最大移送数」と記す。）の整数倍ではないとき、余りが生じ、最大移送数より少ない数を移送する回が生じる。例えば、１個の容器ラックが５個の試料容器を収容可能で、２個を同時に移送可能な場合、１回目および２回目は２個の試料容器を運べる。しかし、３回目は１個を運ぶことになり、最大移送数に達しておらず、能力が十分に生かされているとは言えない。
【０００５】
本発明は、複数個の試料容器を同時に移送可能な移載機構において、最大移送数に達しない移送の回数を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の遠心分離装置の試料容器移載装置は、同時に移送する複数の試料容器を、複数の容器ラックから１個ずつ取得する。これにより、一つの容器ラックにおいては、１回の移送において１個の容器が取り出されることになり、余りが出ることがなくなる。
【０００７】
具体的には、試料容器を１列に配列して収容する容器ラックからｍ行ｎ列の収容部を有する遠心バケットに試料容器を移載する場合において、それぞれが１個の試料容器を把持するｍ個のマニピュレータによって、配列された容器ラックからラック配列方向に並んだｍ個の試料容器を把持して遠心バケットの一つの列に移送する。
【０００８】
試料容器を移載する際に、遠心バケットは、その収容部の列の延びる方向が容器ラックが配列された方向に一致するよう配置することができる。これにより、ｍ個のマニピュレータの平行移動のみで試料容器の移載ができる。
【発明の効果】
【０００９】
複数個の試料容器を同時に移送する場合において、最大移送数に達しない移送の回数を減らすことができ、移載作業が効率化される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の遠心分離装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】試料容器の移載に関連する部分の詳細図である。
【図３】試料容器の移載動作についての説明図である。
【図４】試料容器の移載動作についての説明図である。
【図５】試料容器の移載動作についての説明図である。
【図６】試料容器の移載動作についての説明図である。
【図７】試料容器の移載動作についての説明図である。
【図８】試料容器の移載動作についての説明図である。
【図９】試料容器の移載動作についての説明図である。
【図１０】試料容器の移載動作についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図１は、遠心分離装置１０の概略構成を示す平面図である。遠心分離装置１０は、試料に遠心力を作用させて遠心分離を行う遠心分離部１２と、遠心分離部１２に試料を供給し、遠心分離部１２から試料を回収する試料供給・回収部１４を含む。
【００１２】
遠心分離部１２は、遠心バケット１６を搭載したロータ１８を有する。ロータ１８は、モータなどの駆動源（不図示）により回転駆動される。遠心バケット１６の数は４個であり、ロータ１８の回転軸を中心とする円周上に等間隔で配置されている。遠心バケット１６の数は、４個以外でもよいが、回転時のバランスを取るために円周上に等間隔で配置される。個々の遠心バケット１６は、ロータ１８の半径方向に直交する支持軸回りに回動可能に支持されて、ロータ１８上に配置されている。遠心バケット１６は、支持軸回りに振り子のように運動でき、ロータ１８が回転したときは遠心力によりその底部が半径方向外側となるように傾く。図１においては、説明のためにロータ１８および遠心バケット１６が見えるように示しているが、実際の装置においてはロータ１８の上方は天板で覆われている。天板には、蓋付またはシャッタ付の開口２０が設けられており、図１において一点鎖線で示されている。遠心バケット１６は、開口２０を通して供給された試料容器を収容し、ロータ１８の回転によって収容された試料容器中の試料に遠心力が作用して遠心分離が行われる。
【００１３】
試料供給・回収部１４は、試料が入った試料容器２２を収容可能な容器ラック２４を搬送するラック搬送装置２６と、試料容器２２を容器ラック２４と遠心バケット１６の間で移送する容器移送装置２８を含む。試料容器２２は、細い管状の試験管であってよい。容器ラック２４は、試料容器２２を一列に５個まで収容可能である。最大収容数は５個以外でもよい。ラック搬送装置２６は、試料容器２２を収容した状態の容器ラック２４を受け入れるラック受入部３０と、遠心分離処理を待つ試料容器２２を収容した容器ラック２４が配列された供給側ラック配列部３２と、遠心分離処理を終えた試料容器２２を待ち受けている容器ラック２４が配列される回収側ラック配列部３４を含む。回収側ラック配列部３４には、遠心分離処理済みの試料容器２２をすでに収容した容器ラック２４も配列されてよい。
【００１４】
ラック搬送装置２６は、さらに、容器ラック２４を次の処理装置または分析装置に送る主搬送路３６を有している。遠心分離処理が必要な試料容器２２を収容した容器ラック２４は、主搬送路３６から分岐して供給側ラック配列部３２に送られる。供給側ラック配列部３２にて試料容器２２が抜き取られて空になった容器ラック２４を、回収側ラック配列部３４に搬送するために副搬送路３８が設けられている。回収側ラック配列部３４で再び試料容器２２を収容した容器ラック２４は、主搬送路３６に戻され、次の装置に向けて送り出される。
【００１５】
容器移送装置２８は、試験容器２２を移載する際、これらを把持する２個のマニピュレータ４０を備える。２個のマニピュレータ４０は、互いに直交する３方向に自由度を有する三自由度駆動機構４２により移動可能である。三自由度駆動機構４２は、図１において左右方向、上下方向、紙面を貫く方向にマニピュレータ４０を移動させることができ、これらの方向を以降、それぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向と記す。三自由度駆動機構４２は、Ｘ軸方向に移動可能なベース４４と、ベース４４に搭載されＹ軸方向に伸縮するアーム４６と、アーム４６の先端に配置されマニピュレータ４０を吊り下げるロッドとを有する。マニピュレータ４０は、ベース４４のＸ軸方向の移動によりＸ軸方向に駆動され、アーム４６のＹ軸方向の伸縮によりＹ軸方向に駆動される。マニピュレータ４０のＺ軸方向の移動は、これを吊り下げるロッドの伸縮により実現されてよい。マニピュレータ４０を駆動する機構は、上記の三自由度駆動機構３２に限らず、例えば関節アーム式の駆動機構を採用してもよく、また三自由度を超える自由度を有する機構を採用してもよい。
【００１６】
供給側および回収側ラック配列部３２，３４において容器ラック２４が配列される方向はアーム４６の伸縮方向であるＹ軸方向となっている。しかし、これらの方向は一致していなくともよい。
【００１７】
図２は、供給側および回収側ラック配列部３２，３４と遠心分離部１２の拡大図である。試料容器２２の移載対象である２個の遠心バケット１６Ａ，１６Ｂを明示する一方、他の遠心バケット１６は一点鎖線で描くに留めている。また、４個の遠心バケット１６は、１０個の容器収容部４８を備え、それぞれの容器収容部４８には１個の試料容器２２が収容される。１０個の容器収容部４８は、２行５列に整列配置されている。遠心バケット１６が開口２０（図１参照）の位置にあるとき、容器収容部４８のうち一つの列を構成するものは、Ｙ軸方向に並んで位置する。つまり、遠心バケット１６Ａの第１列を構成する容器収容部４８-11,４８-21 はＹ軸方向に並び、第２列を構成する容器収容部４８-12,４８-22 もＹ軸方向に並ぶ。第３〜５列も同様である。また、行を構成する容器収容部４８はＸ軸方向に並んでいる。他の遠心バケット１６でも同様である。図２から図１０において、試料容器２２を収容した容器収容部４８を斜線を入れた円によって表し、試料容器２２を収容していない容器収容部４８は、白抜きの円によって表す。また、容器収容部４８に施した斜線の傾きの方向は、収容される試料容器２２が遠心分離処理済みか否かで異なる方向としている。図２は、２個の遠心バケット１６Ａ，１６Ｂの容器収容部４８の全てが試料容器２２を収容している状態を示している。
【００１８】
供給側ラック配列部３２に配列された容器ラック２４には、区別のために先端（図中、下端）から符号２４-1,２４-2,２４-3,２４-4 を付している。先頭の容器ラック２４-1の右端に収容された試料容器に符号２２-11 を付し、隣の試料容器に符号２２-12 を付している。２番目に並んでいる容器ラック２４-2の右端に収容された試料容器に符号２２-21 を付し、隣の試料容器に符号２２-22 を付している。回収側ラック配列部３４には、２個の空の容器ラック２４-5,２４-6 が配列されている。
【００１９】
仮に、まず１個の容器ラック２４について試料容器２２の移送を行い、終了後次の容器ラック２４に移るという方法を採用すると、２回は２個の試料容器２２を移送できるが、３回目は１個を移送することになる。この場合、２個を移送する場合と、１個を移送する場合で動作が異なり、異なる制御を行う必要があるため、動作および制御が複雑となる。この遠心分離装置１０においては、簡易な制御が採用されている。
【００２０】
試料容器２２の移載手順について図３〜図１０を参照して説明する。試料容器２２の移載に係る試料容器移載装置は、遠心分離処理前の試料容器２２を収容した容器ラック２４を配列する供給側ラック配列部３２と、遠心分離処理後の試料容器２２が回収される容器ラック２４を配列する回収側ラック配列部３４と、遠心分離処理時に試料容器２２を収容する遠心バケット１６と、供給側ラック配列部３２に配列された容器ラック２４と遠心バケット１６の間、および回収側ラック配列部３４に配列された容器ラック２４と遠心バケット１６の間で試料容器２２の移送を行う容器移送装置２８を含む。
【００２１】
図３は、遠心分離処理が終わった状態を示している。遠心バケット１６Ａの第１列の２個の容器収容部４８-11,４８-21 に収容されている試料容器２２を２個のマニピュレータ４０でそれぞれ掴み、遠心バケット１６Ａから取り出す。さらに、取り出した試料容器２２を回収側ラック配列部３４にある空の容器ラック２４-5,２４-6 の右端に回収する。つまり、取り出された２個の試料容器２２は、一つの容器ラック２４に収容されるのではなく、配列された隣接する２個の容器ラック２４-5,２４-6 にそれぞれ収容される。２個の試料容器２２の移送が終わった状態が図４に示されている。
【００２２】
次に、これから遠心分離処理を行う試料容器２２を遠心バケット１６に移載する。図４に示すように、供給側ラック配列部３２の先頭および２番目の容器ラック２４-1,２４-2 の右端の試料容器２２-11,２２-21 をマニピュレータ４０で掴み上げ、先程試料容器２２を取り出した遠心バケット１６Ａの容器収容部４８-11,４８-21 に移送する。この状態が図５に示されている。新たに移載された試料容器２２を収容する容器収容部４８-11,４８-21 については、斜線の傾きを逆にして示している。
【００２３】
次に遠心分離済みの試料容器２２を取り出すのは、図５に示すように、前回とは異なる遠心バケット１６Ｂである。遠心バケット１６Ｂの第１列の容器収容部４８-11,４８-21 に収容されている２個の試料容器２２を２個のマニピュレータ４０でそれぞれ掴んで取り出し、容器ラック２４-5,２４-6 のそれぞれ右から２番目の位置に回収する。この状態が図６に示されている。
【００２４】
次に、図６に示すように、容器ラック２４-1,２４-2 の右から２番目の試料容器２２-12,２２-22 をマニピュレータ４０で掴み上げ、先程試料容器２２を取り出した遠心バケット１６Ｂの容器収容部４８-11,４８-21 に移送する。この状態が図７に示されている。
【００２５】
次に取り出すのは、図７に示すように、遠心バケット１６Ａの第２列の容器収容部４８-12,４８-22 に収容されている２個の試料容器２２である。これら２個の試料容器２２を２個のマニピュレータ４０でそれぞれ掴んで取り出し、容器ラック２４-5,２４-6 のそれぞれ右から３番目の位置に回収する。
【００２６】
遠心バケット１６Ａ，１６Ｂを交互に試料容器２２の入れ替え対象するのは、重量のバランスを取るためである。一方の遠心バケット１６Ａの１０個の試料容器２２の入れ替えが全て終わった後、他方の遠心バケット１６Ｂの入れ替えを始めるようにすると、遠心バケット１６Ｂの入れ替えが完了する前に供給される試料容器２２が尽きた場合に、遠心バケット１６Ｂが遠心バケット１６Ａに比べて軽くなり、質量のバランスがとれない状態となる。この状態では、振動発生のためロータ１８を回転させることができない。試料容器２２の入れ替えを交互に行うと、試料容器２２が尽きたとき、２個の遠心バケット１６Ａ，１６Ｂには、ほぼ同数の試料容器２２が収容されることになり、バランスが取れる。また、遠心バケット１６Ａ，１６Ｂの各々で１回目に試料容器２２の入れ替えを行う容器収容部４８は、ロータ１８の回転軸に対して対称位置であることが望ましい。上述の説明における遠心バケット１６Ａ，１６Ｂのそれぞれの容器収容部４８-11,４８-21 の位置は、ロータ１８の回転軸に対して対称な位置にある。２回目以降の入れ替えでも同様である。
【００２７】
図８は、供給側ラック配列部３２に位置する容器ラック２４-1,２４-2 の１０個の試料容器２２が全て移送され、容器ラック２４-1,２４-2 が空になった状態を示している。一方、回収側ラック配列部３４の容器ラック２４-5,２４-6 には、遠心分離処理が終わった試料容器２２が１０個収容され、容器ラック２４-5,２４-6 は一杯になっている。この状態から、回収側ラック配列部３４の各容器ラック２４を主搬送路３６に向けて移動させ、あいたスペースに供給側ラック配列部３２から容器ラック２４-1,２４-2 順に移動させる。容器ラック２４の移動が終わった状態が図９に示されている。
【００２８】
次に、図９に示すように、遠心バケット１６Ｂの第３列の試料容器２２を、回収側ラック配列部３４に搬送された容器ラック２４-1,２４-2 の右端の位置に回収する。この状態が図１０に示されている。
【００２９】
次に、図１０に示すように、容器ラック２４-3,２４-4 の右端の試料容器２２を、遠心バケット１６Ａの空いた３列目の容器収容部４８に移送する。
【００３０】
以上を繰り返して、遠心バケット１６Ａ，１６Ｂの試料容器２２を入れ替える。これが終了したら、ロータ１８を９０度回転させて、残りの２個の遠心バケット１６の試料容器２２の入れ替えを同様に行う。
【００３１】
供給される試料容器２２が尽きたとき、遠心バケット１６に遠心分離処理済みの試料容器２２が残っていれば、これらを回収する。このとき、対向する遠心バケット１６に収容される試料容器２２の数が等しくなければ、ダミーの容器を投入して重量のバランスを取るようにする。例えば、遠心バケット１６Ａに６個、遠心バケット１６Ｂに４個処理前の試料容器２２が投入した時点で試料容器２２が尽きた場合には、遠心バケット１６Ｂの次の２個の試料容器２２を取り出す際に、この２個とダミーの容器と入れ替える。残りの試料容器２２は取り出すのみで、ダミーの容器の投入は不要である。
【００３２】
２個のマニピュレータ４０を、供給側および回収側ラック配列部３２，３４におけるラックの配列方向に沿って並べる。これにより、２個の容器ラック２４から１個ずつ試料容器２２を取り出すことができる。２個のマニピュレータ４０の間隔を容器ラック２４の配列のピッチに一致させれば、隣接する２個の容器ラック２４から１個ずつ試料容器２２を取り出すことができる。
【００３３】
遠心バケット１６は、試料容器２２が移載される位置にあるとき、供給側および回収側ラック配列部３２，３４におけるラックの配列方向に並ぶ容器収容部４８の数がマニピュレータ４０の数と一致していることが望ましい。このようにすれば、マニピュレータ４０が容器ラック２４に対応する位置にあるときと、遠心バケット１６に対応する位置にあるときとで、２個のマニピュレータ４０の配列の方向を変える必要がない。このため、容器移送装置２８にＺ軸回りの回転の自由度を与える必要がなく、機構が簡略となる。また、容器収容部４８の数をマニピュレータの数の整数倍とすることもできる。この場合においても、２個のマニピュレータ４０の配列の方向を変える必要がない。
【００３４】
遠心バケット１６の容器収容部４８の配列は、２行５列以外の配列（ｍ行ｎ列）を採用することもできる。ｍ，ｎともに２以上であり、縦横に並んだ配列とする。マニピュレータ４０の個数は、行の数ｍ、つまり配列部３２，３４におけるラックの配列方向と同じ方向に並ぶ容器収容部４８の数と一致させることが好ましい。
【符号の説明】
【００３５】
１０  遠心分離装置、１４  試料供給・回収部、１６  遠心バケット、２２  試料容器、２４  容器ラック、２８  容器移送装置、３２  供給側ラック配列部、３４  回収側ラック配列部、４０  マニピュレータ、４８  容器収容部。
【図１】
2015151252.tif 000003
【図２】
2015151252.tif 000004
【図３】
2015151252.tif 000005
【図４】
2015151252.tif 000006
【図５】
2015151252.tif 000007
【図６】
2015151252.tif 000008
【図７】
2015151252.tif 000009
【図８】
2015151252.tif 000010
【図９】
2015151252.tif 000011
【図１０】
2015151252.tif 000012