(57)【要約】  従来技術では、異なる方向に駆動する搬送ラインを多段に設けた搬送ラインにおいて、各搬送ラインのベルトを駆動させる動力源を、搬送ラインの本数と同じだけ設ける必要があった。そのため、駆動源の数が増加し、装置全体の消費電力の増大は避けられなかった。  本発明は、１つの動力源により複数の搬送ラインを並列駆動させる機構を採用することにより、搬送ラインの駆動に必要な動力源の数を低減し、システムの低消費電力化を実現できる。
2015093353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトを駆動することにより検体容器を架設した検体ラックを搬送する複数の搬送ラインと、
回転軸を有する単一の駆動モータと、
前記駆動モータの動力を伝達するシャフトと、
前記シャフトの回転を前記ベルトに伝達して駆動させる複数のプーリと、
前記プーリの回転駆動により前記複数の搬送ラインのベルトを駆動させることを特徴とする検体搬送ユニット。
【請求項２】
請求項１記載の検体搬送ユニットにおいて、
前記搬送ラインは、上段に設けられた上段搬送ラインと、下段に設けられた下段搬送ラインを有し、
前記シャフトの両端に、前記上段搬送ラインを駆動させる第一のプーリと、前記下段搬送ラインを駆動させる第二のプーリとが設けられていることを特徴とする検体搬送ユニット。
【請求項３】
請求項２記載の検体搬送ユニットにおいて、
前記上段搬送ラインは、処理を実行する検体を一方向に搬送する主搬送ラインと、処理の終了した検体を前記主搬送ラインと逆方向に搬送する戻りラインとを有し、
前記シャフトには、主搬送ラインに動力を伝達する第一のシャフトと、前記戻りラインに動力を伝達する第二のシャフトを有し、
前記第一のシャフトおよび前記第二のシャフトは逆方向に回転駆動するように前記駆動モータに取り付けられることを特徴とする検体搬送ユニット。
【請求項４】
請求項３記載の検体搬送ユニットにおいて、
前記下段搬送ラインは、空の検体ラックを搬送する第一の空検体ラック搬送ラインと、前記第一の空検体ラック搬送装置と逆方向に駆動する第二の空検体ラック搬送ラインを有し、
前記第一のシャフトおよび前記第二のシャフトがそれぞれ、前記第一の空検体ラック搬送ラインと前記第二の空検体ラック搬送ラインとを駆動させることを特徴とする検体搬送ユニット。
【請求項５】
請求項１記載の検体搬送ユニットにおいて、
前記タイミングベルトのベルトテンションを調整できる手段を備えることを特徴とする検体搬送ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の検体搬送ユニットと、
処理する検体をシステム内に投入する検体投入モジュールと、
処理が終了した検体を収納する検体収納モジュールと、
投入された検体に対して所定の処理を実行する処理モジュールと、を備え、
前記検体搬送装置は、前記検体投入モジュール、前記検体収納モジュール、前記処理モジュールを接続することを特徴とする検体前処理システム。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の検体搬送ユニットと、
前記検体に分析処理を実行する複数の分析モジュールと、を備え、
前記検体搬送装置は、前記複数の分析モジュールを接続することを特徴とする分析システム。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかに記載の検体搬送ユニットと、
処理する検体をシステム内に投入する検体投入モジュールと、処理が終了した検体を収納する検体収納モジュールと、投入された検体に対して所定の処理を実行する処理モジュールと、を有する検体前処理システムと、
検体に分析処理を実行する複数の分析モジュールを有する分析システムと、を備え、
前記検体搬送装置は、前記検体前処理システムと前記分析システムとを接続することを特徴とする検体検査自動化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の搬送ラインを並列駆動することにより検体容器を搬送させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、ＷＯ２０１１／０４０１９７（特許文献１）がある。この文献には、「装置の大型化・複雑化を避けるために、システム内で検体ラックをループさせて使い回す場合に搬送ライン同士が交差することで処理速度の低下が発生し、また交差を避けるためにエレベータ機構あるいはロボットハンド機構など複雑な機構を必要としていた。空ラック搬送ラインは主搬送ライン・緊急追越ライン・戻りラインとは独立して下段に配するようにし、収納モジュールと投入モジュールの間のラックストッカ内において傾斜する搬送ラインで空ラック搬送ラインと接続することにより、搬送ライン同士の交差を避け、連続して空ラックの供給・回収を行えるようにする。これによって装置を大型化・複雑化させることなく、シンプルな構成で搬送ライン同士の交差を回避し、かつ処理能力を低下させないように連続して空ラックの供給・回収を行うことができる。また施設規模に応じた拡張性の高い検体検査自動化システムを提供することが可能となる。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２０１１／０４０１９７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の方式では、搬送ラインの多様化・複線化に伴い、搬送ラインを駆動させる動力源（モータ）の数も増加するため、多数のモータを駆動することによる消費電力の増大は避けられなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題に鑑みた本願発明の特徴は以下の通りである。すなわち、ベルトを駆動することにより検体容器を架設した検体ラックを搬送する複数の搬送ラインと、回転軸を有する単一の駆動モータと、前記駆動モータの動力を伝達するシャフトと、前記シャフトの回転を前記ベルトに伝達して駆動させる複数のプーリと、前記プーリの回転駆動により前記複数の搬送ラインのベルトを駆動させることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の搬送ラインの駆動機構は、１つの動力源により複数の搬送ラインを並列駆動させる機構を採用することにより、搬送ラインの駆動に必要な動力源の数を低減し、システムの低消費電力化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る検体検査自動化システム及び分析システムを含むシステムレイアウト図である。
【図２】本実施形態に係わる検体検査自動化システム内の搬送ラインユニットにおける搬送ラインの斜視図である。
【図３】搬送ライン駆動機構の斜視図である。
【図４】ギアボックス内部構造を示すギアボックス断面図である。
【図５】搬送ライン駆動機構による搬送ラインの駆動原理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施例を、図面を用いて説明する。
【０００９】
図１は、本実施の形態に係る検体前処理システムと分析システムを含んだ、検体検査自動化システムのレイアウト図である。なお、システム構成は施設の規模により異なり、多種の組み合わせが存在するため、本実施形態ではある一構成を説明する。
【００１０】
図１に示すように、検体検査自動化システム１００には、検体の分析に先立ち必要な処理を施すための前処理システム１１０，１２０と、前処理が終了した検体の分析処理を行う複数（本実施例では２つ）の分析システム２００、２１０が、搬送ラインユニット７，８，９，１０で接続される構成を有する。なお、本発明では、前述した検体前処理システム１１０，１２０、分析システム２００,２１０及び搬送ラインユニット７〜１０といった検体を搬送する機能を有する装置を検体搬送装置と定義する。
【００１１】
検体検査自動化システム１００内の前処理ユニット１１０，１２０は、検体を収容する検体容器を１本、または複数本搭載可能な検体ラックを搬送する搬送ライン1、２と、搬送ライン１、２に沿って配置された検体投入モジュール１１１，１２１、検体収納モジュール１１２、１２２、及び処理モジュール１１３、１１４、１１５、１２３、１２４、１２５を有する。ここで、処理モジュールとしては、例えば検体に対して遠心分離処理を施すための遠心分離モジュールや、検体容器の開口部のキャップを開栓する開栓モジュール、検体容器内の検体を複数の子検体容器に小分けする分注モジュール、容器の開口部を閉栓する閉栓モジュールなどがあるが、その他いかなる公知の処理モジュールを備えていてもよい。
【００１２】
検体投入モジュール１１１，１２１では、検体容器をアレイ状に配置した投入トレイによって検体容器が投入される。投入された検体容器は図示しない検体チャック機構によって掴み上げられ、空の検体ラックに載せられたのち、前処理ユニット搬送ライン１，２を介して他の処理モジュールへと搬送される。検体収納モジュール１１２，１２２も同様に、処理や分析が終了した検体容器をアレイ状に収納可能な収納トレイが設置されており、前処理ユニット搬送ライン１，２を介して搬送されてきた検体ラックから図示しない検体チャック機構により検体容器をつかみ上げ、収納トレイに格納する。このとき検体容器が取り除かれた検体ラックは、再び検体投入モジュール１１１，１２１へと搬送されることにより、新たに投入された次の検体容器が載せられる。
【００１３】
前処理ユニット１１０、１２０から搬出された検体ラックは、分岐搬送ラインユニット１１，１２，１３，１４および搬送ラインユニット７，８，９，１０を介して、下流に配置された分析システム２００，２１０に搬送される。なお、搬送ラインユニットや分析システムが渋滞している場合や、一部の分析ユニットが分析実行できない状態となっている場合には、一時的にバッファ部３，４，５，６のいずれかに検体ラックを退避させる。
【００１４】
分析システムに検体ラックが搬入されると、搬送ライン１５，１６を介して、依頼された分析項目を測定可能ないずれかの分析モジュール２０１，２０２，２１１，２１２へと搬入され、分析が実行される。分析が終了した検体ラックは搬送ライン７，８，９，１０を介して再び前処理システム１１０，１２０へと戻され、検体収納モジュール１１２に収納される。
【００１５】
図２は、本実施形態に係わる検体検査自動化システム１００内の搬送ラインユニット７〜１０を構成する搬送ラインの斜視図である。各搬送ラインユニットは、長さに応じて複数の搬送ラインが接続されて構成されていてもよい。また、同様の構成を、前処理ユニット１１０，１２０内にて検体容器を搬送する前処理ユニット搬送ライン１，２や、分析システム２００，２１０内にて検体容器を搬送する搬送ライン１５，１６が有していてもよい。
【００１６】
搬送ラインユニット７〜１０を構成する搬送ラインは、前処理ユニットから分析システムへ搬入される検体ラックを搬送する主搬送ライン２１と、分析システムから前処理ユニットへと戻される検体ラックを搬送する戻りライン２２と、主搬送ライン２１および戻り搬送ライン２２の下段に配置され、検体容器を搭載していない空の検体ラックを搬送する空ラック搬送ライン２３と、これらのラインを駆動させる搬送ライン駆動機構２４から構成される。各ラインは、検体ラックを安定的に搬送するための側壁と、無端状に構成され回転駆動するベルトを有し、ベルトがそれぞれの方向に駆動することによって、その上に載せられている検体ラックも駆動する。
【００１７】
ここで空ラック搬送ライン２３には、たとえば検体収納モジュールによって検体容器２６が抜き取られた空の検体ラック２５が、主搬送ライン２１と空ラック搬送ラインを接続する図示しない接続搬送ラインによって、空ラック搬送ライン２３に搬送される。接続搬送ラインは、上下の搬送ラインを接続できるように斜めに配置されている。
【００１８】
空ラック搬送ライン２３は、主搬送ライン２１と戻りライン２２に平行かつ同じライン長さで併設され、主搬送ライン２１と戻りライン２２の下段に配置されている。空ラック用搬送ライン２３を主搬送ライン２１、戻りライン２２と同じライン長さとしている目的はシステムの拡張性（たとえば、後から処理モジュールの追加あるいは削減を可能とするため）を容易に行うことにある。なお、ここで空ラック搬送ライン２３は空ラック搬送ライン２３ａ，２３ｂから構成されているが、空ラック搬送ライン２３ａは主搬送ライン２１の直下に設けられているとともに、主搬送ライン２１とは逆方向に空の検体ラックを搬送する。同様に、空ラック搬送ライン２３ｂは戻りライン２２の直下に設けられているが、戻りライン２２とは逆方向に空の検体ラックを搬送する。
【００１９】
図３は、本発明における搬送ライン駆動機構２４の斜視図である。
【００２０】
この搬送ライン駆動機構２４は、鉛直方向を回転軸心とする駆動モータ３１の動力を、ウォームギアを内蔵するギアボックス３２によって動力方向を変換し、少なくとも１つ（本実施例では２つ）のシャフト３３ａ，３３ｂへ動力を伝達させるものである。シャフト３３ａ，３３ｂが回転することにより、タイミングプーリ３４が回転し、ベルトを駆動させる。
【００２１】
図４は、ギアボックス内部構造を示すギアボックス３２断面図である。当該断面図は図３の斜視図を上方から見た状態である。駆動モータ３１の回転軸に取り付けられたウォーム３６とシャフト３３に取り付けられたウォームホイール３７とが噛み合い、駆動モータ３１の動力がシャフト３３ａ，３３ｂに伝達される。なお、シャフト３３ａ，３３ｂはそれぞれ逆向きに回転するように調整されている。シャフト３３ａ，３３ｂの回転は、タイミングプーリ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄに伝達される。
【００２２】
図５は、搬送ライン駆動機構２４による搬送ラインの駆動原理を、搬送ラインユニット７〜１０における主搬送ライン２１及び空ラック搬送ライン２３a側を例にして図示したものである。同様の構造が、戻りライン２２及び空ラック搬送ライン２３ｂの側にも設けられているものとする。
【００２３】
ここで、搬送ラインは、駆動プーリ４１、従動プーリ４２、テールプーリ４３に沿って引き回したベルト４４を回転させ、ベルト４４の上面に検体ラック２６を乗せ移動させる。駆動プーリ４１は、駆動機構２４のシャフト３３に取り付けられたタイミングプーリ３４とタイミングベルト４５によって接続されており、駆動モータ３１からの動力をベルト４４へ伝達している。本実施例では、タイミングプーリ３４ａ，３４ｂが逆方向に回転しているため、駆動プーリ４１ａ，４１ｂも逆方向に回転し、ベルトの駆動方向も逆方向とすることができる。また、張力調整ローラ３５ａの位置を調整することにより、タイミングベルト４５のベルトテンションが調整可能である。
【００２４】
図５では片側しか記載されていないが、反対側にも同様の構成が備わることにより、シャフト３３ａに接続されたタイミングプーリ３４ａにより主搬送ライン２１、タイミングプーリ３４ｃにより空ラック搬送ライン２３ｂが駆動され、シャフト３３ｂに接続されたタイミングプーリ３４ｂにより空ラック搬送ライン２３ａ、タイミングプーリ３４ｄにより戻りライン２２が駆動される。
【００２５】
上記の動作原理により、１つの駆動モータ３１により、二つのシャフト３２ａ，３２ｂを駆動させ、それにより四つの搬送ラインを同時に駆動させる事が可能となる。また、それぞれの搬送ラインの搬送方向も必要に応じて適切に調整することができる。つまり、本実施例では、シャフト３３ａからの伝達動力により主搬送ライン２１及び空ラック搬送ライン２３ｂを駆動し、シャフト３３ｂからの伝達動力により戻りライン２２及び搬送ライン２３ａを駆動させることが可能となり、搬送ラインの数が増えたとしてもそれらの搬送ラインを駆動させるモータの数を低減することができ、ひいては消費電力の上昇を防ぐことが可能である。なお、本発明の思想は上記組み合わせに限らず、駆動プーリ４１とタイミングベルト４５の接続を変更すれば、搬送方向を任意に変更可能である。また、駆動モータ３１に取り付けられるウォームホイール３７の数を調整すれば、駆動させる搬送ラインの本数を変更することも可能である。ウォームホイール３７ａのみの構造とすれば、一つの駆動モータ３１で二本の搬送ラインを駆動させることが可能である。また、ウォームホイール３７を三つ以上駆動モータ３１に取り付ければ、一つの駆動モータで六本以上の搬送ラインを駆動させることも可能である。
【００２６】
上記実施例では、最も形態が単純である搬送ラインユニット７〜１０の搬送ラインについて述べたが、前処理ユニット１１０、１２０、バッファ部３〜６、分岐搬送ラインユニット及び分析システム２００、２１０において、複数並列する搬送ラインが存在する場合、本発明は実施可能である。この場合、主搬送ライン２１は検体２６を前処理ユニット内の各処理装置、または分析システム内の各分析モジュールに搬送するためのラインであり、戻りライン２２は検体２６をシステム内でループさせるための搬送ラインとなる。
【符号の説明】
【００２７】
１，２  前処理ユニット搬送ライン
３，４，５，６  バッファ部
７，８，９，１０  搬送ラインユニット
１１，１２，１３，１４  分岐搬送ラインユニット
２１  主搬送ライン
２２  戻りライン
２３  空ラック搬送ライン
２４  搬送ライン駆動機構
２５  検体ラック
２６  検体
３１  駆動モータ
３２  ギアボックス
３３  シャフト
３４  タイミングプーリ
３５  張力調整ローラ
３６  ウォーム
３７  ウォームホイール
４１  駆動プーリ
４２  従動プーリ
４３  テールプーリ
４４  ベルト
４５  タイミングベルト
１００  検体検査自動化システム
１１０，１２０  前処理ユニット
１１１，１２１  検体投入モジュール
１１２，１２２  検体収納モジュール
１１３，１１４，１１５，１２３，１２４，１２５  処理モジュール
２００，２１０  分析システム
２０１，２０２，２１１，２１２  分析モジュール
【図１】
2015093353.tif 000003
【図２】
2015093353.tif 000004
【図３】
2015093353.tif 000005
【図４】
2015093353.tif 000006
【図５】
2015093353.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月1日(2015.7.1)
【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】
処理を実行する検体を一方向に搬送する主搬送ラインと、処理の終了した検体を前記主搬送ラインと逆方向に搬送する戻りラインと、
前記主搬送ラインの下段に設けられ前記主搬送ラインとは逆方向に搬送する第一の空ラック搬送ラインと、
前記戻りラインの下段に設けられ前記戻りラインとは逆方向に搬送する第二の空ラック搬送ラインと、
回転軸を有する単一の駆動モータと、
前記主搬送ラインに前記駆動モータの動力を伝達する第一のシャフトと、
前記第一のシャフトとは逆方向に回転し、前記戻りラインに前記駆動モータの動力を伝達する第二のシャフトと、
前記第一のシャフトに設けられ、前記主搬送ラインを駆動させる第一のプーリと、
前記第一のシャフトに設けられ、前記第一の空ラック搬送ラインを駆動させる第二のプーリと、
前記第二のシャフトに設けられ、前記戻り搬送ラインを駆動させる第三のプーリと、
前記第二のシャフトに設けられ、前記第二の空ラック搬送ラインを駆動させる第四のプーリと、
前記第一のプーリ、前記第二のプーリ、前記第三のプーリ、前記第四のプーリの回転駆動により前記主搬送ライン、前記戻り搬送ライン、前記第一の空ラック搬送ライン、および第二の空ラック搬送ラインのベルトを駆動させることを特徴とする検体搬送ユニット。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
請求項１記載の検体搬送ユニットにおいて、
前記タイミングベルトのベルトテンションを調整できる手段を備えることを特徴とする検体搬送ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の検体搬送ユニットと、
処理する検体をシステム内に投入する検体投入モジュールと、
処理が終了した検体を収納する検体収納モジュールと、
投入された検体に対して所定の処理を実行する処理モジュールと、を備え、
前記検体搬送装置は、前記検体投入モジュール、前記検体収納モジュール、前記処理モジュールを接続することを特徴とする検体前処理システム。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の検体搬送ユニットと、
前記検体に分析処理を実行する複数の分析モジュールと、を備え、
前記検体搬送装置は、前記複数の分析モジュールを接続することを特徴とする分析システム。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかに記載の検体搬送ユニットと、
処理する検体をシステム内に投入する検体投入モジュールと、処理が終了した検体を収納する検体収納モジュールと、投入された検体に対して所定の処理を実行する処理モジュールと、を有する検体前処理システムと、
検体に分析処理を実行する複数の分析モジュールを有する分析システムと、を備え、
前記検体搬送装置は、前記検体前処理システムと前記分析システムとを接続することを特徴とする検体検査自動化システム。
【国際調査報告】
2015093353.tif 000008
2015093353.tif 000009
2015093353.tif 000010
2015093353.tif 000011