(57)【要約】【課題】ラックに対する容器の着脱時におけるラックの撓みを確実に抑制し、ラックに対して容器を着脱し損なうことを防止するラックステージを提供すること。【解決手段】複数の容器Ｃを収容するラックＲを保持するためのラック収容保持部１８０を有するラックステージ１００であって、上下に延びる回動軸Ａを中心として回動可能な状態で、ラック収容保持部１８０の横方向Ｙの一側縁側に配置される押え部材１２０と、ラック収容保持部１８０の横方向Ｙの他側縁側に配置され、ラックＲを横方向Ｙに位置決めする横方向位置決め部１４２と、押え部材１２０を回動させる駆動機構１５０とを備え、押え部材１２０は、押え部材１２０の回動時にラックＲを横方向Ｙに向けて押すカム部１２１を有するラックステージ１００。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の容器を収容するラックを保持するためのラック収容保持部を有するラックステージであって、
上下に延びる回動軸を中心として回動可能な状態で、前記ラック収容保持部の横方向の一側縁側に配置される押え部材と、
前記ラック収容保持部の横方向の他側縁側に配置され、前記ラックを横方向に位置決めする横方向位置決め部と、
前記押え部材を回動させる駆動機構とを備え、
前記押え部材は、前記押え部材の回動時に前記ラックを横方向に向けて押すカム部を有することを特徴とするラックステージ。
【請求項２】
前記カム部は、前記回動軸から偏心して形成された偏心カム部であることを特徴とする請求項１に記載のラックステージ。
【請求項３】
前記駆動機構は、水平方向に沿って移動可能なリニア部材と、前記リニア部材を駆動するアクチュエータとを有し、
前記リニア部材は、前記押え部材に形成された押え側ギア部に係合するリニア側ギア部を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のラックステージ。
【請求項４】
前記リニア部材は、縦方向に移動可能に構成されるとともに、前記ラックを縦方向に押す縦方向プッシャ部を有し、
前記ラックステージは、前記ラック収容保持部を挟んで前記縦方向プッシャ部の反対側に設けられ、前記ラックを縦方向に位置決めする縦方向位置決め部を有していることを特徴とする請求項３に記載のラックステージ。
【請求項５】
前記押え部材は、前記ラック収容保持部の横方向の前記一側縁に沿って複数配置され、
前記リニア部材は、前記リニア側ギア部によって前記複数の押え部材を纏めて回動させることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のラックステージ。
【請求項６】
前記アクチュエータは、その長手方向を水平方向に向けた状態で設置されていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載のラックステージ。
【請求項７】
前記押え部材の前記カム部には、前記押え部材の回動時に前記ラックのフランジ部に係合し、前記ラックの浮き上がりを阻止する浮き上がり規制部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のラックステージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の容器を収容するラックを保持するためのラックステージに関し、特に、創薬研究等の分野において、創薬用試料を封入した多数のチューブを収容するラックを保持するためのラックステージに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラック収容保持部の横方向の一側縁（長辺）側に配置される可動式浮き上がり防止爪と、ラック収容保持部の横方向の他側縁に配置されラックを横方向に位置決めする固定式浮き上がり防止爪と、ラック収容保持部の縦方向の一側縁（短辺）側に配置される可動式浮き上がり防止爪と、ラック収容保持部の縦方向の他側縁に配置されラックを縦方向に位置決めする固定式浮き上がり防止爪と、長辺側および短辺側の可動式浮き上がり防止爪をそれぞれ横方向および縦方向に進退自在に駆動するアクチュエータとを備える創薬用チューブ保管システムが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４２０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１の創薬用チューブ保管システムでは、ラックに対するチューブの着脱時に、ラックがチューブから力を受けて撓むことがあり、このようにラックに変形が生じた場合、ラックに対してチューブを着脱し損なうことがあった。これは、ラックの中央付近と周辺付近とで、チューブ着脱時の撓み量が異なることにも起因する。
【０００５】
そして、特許文献１の創薬用チューブ保管システムでは、アクチュエータによって水平方向に駆動される可動式浮き上がり防止爪によって、ラックを固定式浮き上がり防止爪側に向けて押し付けることでラックを保持しているため、アクチュエータによる押し付け力以上の力が可動式浮き上がり防止爪に加わった場合、可動式浮き上がり防止爪が押し戻され、上述したようなラックの撓みを適切に抑制することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、これらの問題点を解決するものであり、ラックに対する容器の着脱時におけるラックの撓みを確実に抑制し、ラックに対して容器を着脱し損なうことを防止するラックステージを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本請求項１に係る発明は、複数の容器を収容するラックを保持するためのラック収容保持部を有するラックステージであって、上下に延びる回動軸を中心として回動可能な状態で、前記ラック収容保持部の横方向の一側縁側に配置される押え部材と、前記ラック収容保持部の横方向の他側縁側に配置され、前記ラックを横方向に位置決めする横方向位置決め部と、前記押え部材を回動させる駆動機構とを備え、前記押え部材は、前記押え部材の回動時に前記ラックを横方向に向けて押すカム部を有することにより、前記課題を解決するものである。
【０００８】
本請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の構成に加え、前記カム部は、前記回動軸から偏心して形成された偏心カム部であることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の構成に加え、前記駆動機構は、水平方向に沿って移動可能なリニア部材と、前記リニア部材を駆動するアクチュエータとを有し、前記リニア部材は、前記押え部材に形成された押え側ギア部に係合するリニア側ギア部を有していることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明の構成に加え、前記リニア部材は、縦方向に移動可能に構成されるとともに、前記ラックを縦方向に押す縦方向プッシャ部を有し、前記ラックステージは、前記ラック収容保持部を挟んで前記縦方向プッシャ部の反対側に設けられ、前記ラックを縦方向に位置決めする縦方向位置決め部を有していることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項５に係る発明は、請求項３または請求項４に係る発明の構成に加え、前記押え部材は、前記ラック収容保持部の横方向の前記一側縁に沿って複数配置され、前記リニア部材は、前記リニア側ギア部によって前記複数の押え部材を纏めて回動させることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項６に係る発明は、請求項３乃至請求項５のいずれかに係る発明の構成に加え、前記アクチュエータは、その長手方向を水平方向に向けた状態で設置されていることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに係る発明の構成に加え、前記押え部材の前記カム部には、前記押え部材の回動時に前記ラックのフランジ部に係合し、前記ラックの浮き上がりを阻止する浮き上がり規制部が形成されていることにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本請求項１に係る発明によれば、上下に延びる回動軸を中心として回動可能な状態で、ラック収容保持部の横方向の一側縁側に配置される押え部材を設け、押え部材は、押え部材の回動時にラックを横方向に向けて押すカム部を有することにより、ラックから押え部材からに対して水平方向に力が加わった場合でも、押え部材を回動させる力は生じず、押え部材が水平方向に動くことはないため、押え部材によってラックの撓みを確実に抑制することができ、ラックの変形に起因してラックに対して容器を着脱し損なうことを防止できる。
【００１０】
本請求項２に係る発明によれば、押え部材のカム部が、押え部材の回動軸から偏心して形成された偏心カム部であることにより、押え部材を回動させてラックを保持する際に、押え部材のカム部によってラックを横方向に向けて円滑に押すことができる。
本請求項３に係る発明によれば、水平方向に沿って移動可能なリニア部材によって押え部材を回動させることにより、上下方向における駆動機構の高さを低く抑えることが可能であるため、ラックから容器をピッキングする際に駆動機構が邪魔になることを回避できる。これにより、ピッキング装置が駆動機構を避けつつピッキング動作を行う必要がないため、ピッキング装置の剛性を向上させたり、ピッキング装置の構造を簡素化する等、ピッキング装置の設計自由度を向上することができ、また、ピッキング装置によるピッキング動作の安定性を向上することができる。
本請求項４に係る発明によれば、リニア部材が、縦方向に移動可能に構成されるとともに、ラックを縦方向に押す縦方向プッシャ部を有していることにより、リニア部材の縦方向への移動によって、押え部材の回動による横方向へのラックの押し付けと、縦方向プッシャ部による縦方向へのラックの押し付けとを一度に纏めて行うことが可能であるため、アクチュエータの個数を低減する等、ラックステージの構造を簡素化することができる。
本請求項５に係る発明によれば、押え部材がラック収容保持部の横方向の一側縁に沿って複数配置され、リニア部材がリニア側ギア部によって複数の押え部材を纏めて回動させることにより、複数の押え部材によってラックを縦方向に亘って均等に押し込むことができるばかりでなく、複数の押え部材間での回動の同期を図ることができるため、円滑なラックの保持動作を実現することができる。
本請求項６に係る発明によれば、アクチュエータがその長手方向を水平方向に向けた状態で設置されていることにより、上下方向における駆動機構の高さを低く抑えることが可能であるため、ラックから容器をピッキングする際に駆動機構が邪魔になることを防止できる。
本請求項７に係る発明によれば、押え部材のカム部には、押え部材の回動時にラックのフランジ部に係合し、ラックの浮き上がりを阻止する浮き上がり規制部が形成されていることにより、簡便な構造で、押え部材の回動によって、ラックの横方向への押し付けとラックの浮き上がりの規制とを一度に纏めて行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態であるラックステージをおもて側から見て示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態であるラックステージを裏側から見て示す斜視図。
【図３】ラックステージのラック解放状態をおもて側から見て示す斜視図。
【図４】ラックステージのラック解放状態を裏側から見て示す斜視図。
【図５】ラックステージのラック解放状態を示す断面図。
【図６】ラックステージのラック保持状態をおもて側から見て示す斜視図。
【図７】ラックステージのラック保持状態を裏側から見て示す斜視図。
【図８】ラックステージのラック保持状態を示す断面図。
【図９】押え部材を示す斜視図。
【図１０】ラックを示す斜視図。
【図１１】押え部材のカム部の変形例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、複数の容器を収容するラックを保持するためのラック収容保持部を有するラックステージであって、上下に延びる回動軸を中心として回動可能な状態で、前記ラック収容保持部の横方向の一側縁側に配置される押え部材と、前記ラック収容保持部の横方向の他側縁側に配置され、前記ラックを横方向に位置決めする横方向位置決め部と、前記押え部材を回動させる駆動機構とを備え、前記押え部材は、前記押え部材の回動時に前記ラックを横方向に向けて押すカム部を有し、ラックに対する容器の着脱時におけるラックの撓みを確実に抑制し、ラックに対して容器を着脱し損なうことを防止するものであれば、その具体的な構成は如何なるものでもよい。
【００１３】
例えば、後述する実施形態では、ラックが、創薬用試料を封入した多数のチューブを収容するものとして説明するが、ラックの収容対象である容器は上記に限定されず、如何なるものでもよい。
また、後述する実施形態では、ラックに対して容器（チューブ）を上下方向に着脱するものとして説明するが、ラックの具体的態様はこれに限定されない。
また、本明細書内では、用語「横方向」を水平面内における一方向の意味で用い、また、用語「縦方向」を水平面内における他方向の意味で用いており、これら用語は、長手・短手等の上記以外の技術的意味を含むものではない。
【実施例】
【００１４】
本発明の一実施形態であるラックステージ１００は、創薬用試料を封入した多数のチューブ（容器）Ｃを収容するラックＲを着脱可能に保持するものである。
【００１５】
ラックステージ１００は、図１や図２に示すように、ベーステーブル１１０と、押え部材１２０と、ベーステーブル１１０に固定される可動側ガイド１３０および固定側ガイド１４０と、リニア部材１６０およびアクチュエータ１７０を有した駆動機構１５０と、ラックＲを収容保持するための空間であるラック収容保持部１８０とを備えている。
【００１６】
ベーステーブル１１０は、図１や図２に示すように、各構成部材を支持するためのベース部材であり、上下に貫通する開口部１１１を有している。
【００１７】
押え部材１２０は、図１に示すように、ラック収容保持部１８０の横方向Ｙの一側縁に沿って複数配置され、上下に延びる回動軸Ａを中心として回動可能な状態で可動側ガイド１３０に取り付けられている。各押え部材１２０は、図１に示すように、ベーステーブル１１０のおもて面側に配置されるカム部１２１と、図２に示すように、ベーステーブル１１０の裏面側に配置される押え側ギア部１２２とを有している。
【００１８】
押え部材１２０のカム部１２１は、図９や図１１（ａ）に示すように、押え部材１２０の回動時にラックＲを横方向Ｙに向けて押すカム形状で形成されている。なお、本実施形態では、カム部１２１が、図９や図１１（ａ）に示すように、押え部材１２０の回動軸Ａから偏心して形成された偏心カム部として形成されている。しかしながら、カム部１２１の具体的形状は、これに限定されず、回動軸Ａから外周までの距離が一定ではないカム形状であれば如何なるものでもよく、例えば、図１１（ｂ）に示すような外周の一部が滑らかに突出した形状であってもよい。なお、図１１（ａ）の符号Ａ'は、カム部１２１の中心軸である。カム部１２１の上部は、図９に示すように、上方に向かって細くなるテーパ形状に形成され、これにより、ラックＲがラック収容保持部１８０に入り易くなる。カム部１２１の下面側には、図８や図９に示すように、押え部材１２０の回動時にラックＲのフランジ部Ｆの上面側に係合し、ラックＲの浮き上がりを阻止する浮き上がり規制部１２３が形成されている。
【００１９】
押え部材１２０の押え側ギア部１２２は、図９に示すように、押え部材１２０の外周面に形成されたギア部であり、図２に示すように、リニア部材１６０の第１のリニア側ギア部１６２に係合する。
【００２０】
可動側ガイド１３０は、図１に示すように、ラック収容保持部１８０の横方向Ｙの一側縁側に配置されている。可動側ガイド１３０は、図１に示すように、ラックＲを縦方向Ｘに位置決めする縦方向位置決め部１３１を有している。
【００２１】
可動側ガイド１３０の縦方向位置決め部１３１は、図１に示すように、ラック収容保持部１８０を挟んでリニア部材１６０の縦方向プッシャ部１６１とは反対側の、ラック収容保持部１８０の縦方向Ｘの一側縁に配置されている。
【００２２】
固定側ガイド１４０は、図１に示すように、ラック収容保持部１８０の横方向Ｙの他側縁側、すなわち、ラック収容保持部１８０を挟んで可動側ガイド１３０の反対側に配置されている。
【００２３】
固定側ガイド１４０は、図１に示すように、ラックＲを縦方向Ｘに位置決めする縦方向位置決め部１４１と、ラックＲを横方向Ｙに位置決めする横方向位置決め部１４２と、ラックＲの浮き上がりを阻止する浮き上がり規制部１４３と、ラック収容保持部１８０にセットされたラックＲを横方向Ｙの押え部材１２０側に向けて付勢する付勢バネ１４４とを有している。
【００２４】
固定側ガイド１４０の縦方向位置決め部１４１は、図１に示すように、ラック収容保持部１８０を挟んでリニア部材１６０の縦方向プッシャ部１６１の反対側の、ラック収容保持部１８０の縦方向Ｘの一側縁に配置されている。横方向位置決め部１４２には、浮き上がり規制部１４３が形成されている。浮き上がり規制部１４３は、図８に示すように、ラックＲが押え部材１２０のカム部１２１によって横方向Ｙに押されて移動した際に、ラックＲのフランジ部Ｆの上面側に係合する。付勢バネ１４４は、図８に示すように、ラックＲが押え部材１２０のカム部１２１によって横方向Ｙに押されて移動した際に、ラックＲを横方向Ｙの押え部材１２０側に向けて付勢する。この付勢バネ１４４の付勢によって、ラック収容保持部１８０からラックＲを取り外す際に、ラックＲのフランジ部Ｆが浮き上がり規制部１４３から取り外し易くなる。
【００２５】
駆動機構１５０は、押え部材１２０を回動させる機能およびラックＲを縦方向Ｘに押す機能を担うものであり、図１や図２に示すように、縦方向Ｘに沿って移動可能なリニア部材１６０と、リニア部材１６０を駆動するアクチュエータ１７０とを有している。
【００２６】
リニア部材１６０は、図１や図２に示すように、ベーステーブル１１０のおもて面側に配置され、ラックＲを縦方向Ｘに押す縦方向プッシャ部１６１と、ベーステーブル１１０の裏面側に配置され、押え部材１２０の押え側ギア部１２２に係合する第１のリニア側ギア部１６２と、ベーステーブル１１０の裏面側に配置され、アクチュエータ１７０のアクチュエータ側ギア部１７１に係合する第２のリニア側ギア部１６３とを有している。第１のリニア側ギア部１６２は、図２に示すように、複数の押え部材１２０の各押え側ギア部１２２に係合し、リニア部材１６０の縦方向Ｘへの移動によって複数の押え部材１２０を纏めて回動させる。なお、縦方向ＸにおけるラックＲの位置決めを先行して行うために、縦方向プッシャ部１６１にバネを取り付けてもよい。
【００２７】
アクチュエータ１７０は、モータとして構成され、図１に示すように、その長手方向を水平方向（本実施形態では横方向Ｙ）に向けた状態で設置されている。
【００２８】
ラックＲは、合成樹脂等の可撓性を有する材料から成り、図１０に示すように、多数のチューブＣを保持するものである。ここで、ラックＲに対するチューブＣの着脱については、ラックステージ１００によってラックＲを保持した状態で、ピッキング装置（図示しない）を用いて行われる。本実施形態では、ラックＲに対してチューブＣを挿入する際には、ピッキング装置によってチューブＣを把持し、ラックＲに対して上方からチューブＣを挿入する。一方、ラックＲからチューブＣを抜き出す際には、ピッキング装置によってチューブＣを下方から押し上げ、押し上げたチューブＣをピッキング装置によって把持して抜き出す。なお、上記はピッキング装置の動作の一例であり、ピッキング装置の動作は上記に限定されない。
【００２９】
このようにして得られた本実施形態のラックステージ１００によれば、上下に延びる回動軸Ａを中心として回動可能な状態で、ラック収容保持部１８０の横方向Ｙの一側縁側に配置される押え部材１２０を設け、押え部材１２０は、押え部材１２０の回動時にラックＲを横方向Ｙに向けて押すカム部１２１を有している。これにより、ラックＲから押え部材１２０からに対して水平方向に力が加わった場合でも、押え部材１２０を回動させる力は生じず、押え部材１２０が水平方向に動くことはないため、押え部材１２０によってラックＲの撓みを確実に抑制することができ、ラックＲの変形に起因してラックＲに対してチューブＣを着脱し損なうことを防止できる。
【００３０】
また、押え部材１２０のカム部１２１が、押え部材１２０の回動軸Ａから偏心して形成された偏心カム部であることにより、押え部材１２０を回動させてラックＲを保持する際に、押え部材１２０のカム部１２１によってラックＲを横方向Ｙに向けて円滑に押すことができる。
【００３１】
また、水平方向に沿って移動可能なリニア部材１６０によって押え部材１２０を回動させることにより、上下方向における駆動機構１５０の高さを低く抑えることが可能であるため、ラックＲからチューブＣをピッキングする際に駆動機構１５０が邪魔になることを回避できる。これにより、ピッキング装置が駆動機構１５０を避けつつピッキング動作を行う必要がないため、ピッキング装置の剛性を向上させたり、ピッキング装置の構造を簡素化する等、ピッキング装置の設計自由度を向上することができ、また、ピッキング装置によるピッキング動作の安定性を向上することができる。
【００３２】
また、リニア部材１６０が、縦方向Ｘに移動可能に構成されるとともに、ラックＲを縦方向Ｘに押す縦方向プッシャ部１６１を有していることにより、リニア部材１６０の縦方向Ｘへの移動によって、押え部材１２０の回動による横方向ＹへのラックＲの押し付けと、縦方向プッシャ部１６１による縦方向ＸへのラックＲの押し付けとを一度に纏めて行うことが可能であるため、アクチュエータ１７０の個数を低減する等、ラックステージ１００の構造を簡素化することができる。
【００３３】
また、押え部材１２０がラック収容保持部１８０の横方向Ｙの一側縁に沿って複数配置され、リニア部材１６０が第１のリニア側ギア部１６２によって複数の押え部材１２０を纏めて回動させることにより、複数の押え部材１２０によってラックＲを縦方向Ｘに亘って均等に押し込むことができるばかりでなく、複数の押え部材１２０間での回動の同期を図ることができるため、円滑なラックＲの保持動作を実現することができる。
【００３４】
また、アクチュエータ１７０がその長手方向を水平方向に向けた状態で設置されていることにより、上下方向における駆動機構１５０の高さを低く抑えることが可能であるため、ラックＲからチューブＣをピッキングする際に駆動機構１５０が邪魔になることを防止できる。
【００３５】
また、押え部材１２０のカム部１２１には、押え部材１２０の回動時にラックＲのフランジ部Ｆに係合し、ラックＲの浮き上がりを阻止する浮き上がり規制部１２３が形成されていることにより、簡便な構造で、押え部材１２０の回動によって、ラックＲの横方向Ｙへの押し付けとラックＲの浮き上がりの規制とを一度に纏めて行うことができる。
【符号の説明】
【００３６】
１００  ・・・  ラックステージ
１１０  ・・・  ベーステーブル
１１１  ・・・  開口部
１２０  ・・・  押え部材
１２１  ・・・  カム部
１２２  ・・・  押え側ギア部
１２３  ・・・  浮き上がり規制部
１３０  ・・・  可動側ガイド
１３１  ・・・  縦方向位置決め部
１４０  ・・・  固定側ガイド
１４１  ・・・  縦方向位置決め部
１４２  ・・・  横方向位置決め部
１４３  ・・・  浮き上がり規制部
１４４  ・・・  付勢バネ
１５０  ・・・  駆動機構
１６０  ・・・  リニア部材
１６１  ・・・  縦方向プッシャ部
１６２  ・・・  第１のリニア側ギア部（リニア側ギア部）
１６３  ・・・  第２のリニア側ギア部
１７０  ・・・  アクチュエータ
１７１  ・・・  アクチュエータ側ギア部
１８０  ・・・  ラック収容保持部
Ｘ    ・・・  縦方向
Ｙ    ・・・  横方向
Ｒ    ・・・  ラック
Ｆ    ・・・  フランジ部
Ｃ    ・・・  チューブ（容器）
Ａ    ・・・  押え部材の回動軸
【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】
2015045550.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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