(57)【要約】【課題】マルチウェルプレートの成形誤差や変形などにより、該マルチウェルプレートの左右方向の寸法にバラツキが生じていても、これに左右されることなくマルチウェルプレートを安定かつ確実に掴持可能にする。【解決手段】マルチウェルプレートの搬送用ハンド装置においては、左右のアーム８０１，８０２が互いに近接する方向に移動してマルチウェルプレートを左右両側面から狭持する時、第１ピン８１７及び第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂの各尖端がマルチウェルプレートの左右両側面に圧接してマルチウェルプレートを左右両側から３点で支持する。第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂをマルチウェルプレートの左右方向へ移動可能に保持するとともに付勢手段によりマルチウェルプレートの側面方向へ突出する方向に付勢する構成にした。【選択図】      図１
2004314199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞保存用チューブの保持や細胞の培養などに適用されるマルチウェルプレートを水平状態に掴持して搬送路上で搬送する際に用いられるハンド装置であって、
前記搬送路上に該搬送路に沿い移動可能に設けられた移動体と、
前記移動体に昇降可能に設けられた枠体と、
前記マルチウェルプレートを水平に維持された状態で左右両側から掴持する平行な左右のアームと、
前記左右のアームを前記マルチウェルプレートの左右両側面に対して接近及び離間する方向に移動できるように前記枠体に支持する支持手段と、
前記左右のアームを前記マルチウェルプレートの左右の側面に対して離接する方向に動作させる開閉手段とを備え、
前記左右のアームのうち、一方のアームの前記マルチウェルプレートの側面と対向する一箇所には尖端を有する１つの第１ピンが設けられ、前記左右のアームのうち、他方のアームの前記マルチウェルプレートの側面と対向する二箇所には尖端を有する一対の第２ピンが設けられ、
前記一対の第２ピンは第１ピンの延長線を挟んで対称に配列されている、
ことを特徴とするマルチウェルプレートの搬送用ハンド装置。
【請求項２】
前記左右のアームを互いに近接する方向に移動して前記マルチウェルプレートが左右の両側面から狭持されるとき、前記第１ピンと第２ピンは二等辺三角形の各頂点に位置するように配置されるとともに、前記第１ピンの尖端及び前記第２ピンの尖端は前記マルチウェルプレート側へ突出し、該各尖端はマルチウェルプレートの側壁面に食い込むように押圧されることを特徴とする請求項１記載のマルチウェルプレートの搬送用ハンド装置。
【請求項３】
前記第１ピン及び第２ピンの一方が前記マルチウェルプレートの側面に対して接近及び離間する方向に移動可能に設けられ、前記移動可能な一方のピンは、該ピンの尖端がマルチウェルプレートの側面方向へ突出されるようにアームに設けた付勢手段により付勢されていることを特徴とする請求項１または２記載のマルチウェルプレートの搬送用ハンド装置。
【請求項４】
前記支持手段は、前記アームの移動方向と平行にして前記枠体に設けられたガイドロットと、前記左右のアームを前記ガイドロッドに該ガイドロッドの長手方向に沿って移動可能に支持する左右の支持部材とを備え、前記開閉手段は、前記左右のアームを前記マルチウェルプレートの左右両側面に対し接近する方向に付勢して該アームに前記マルチウェルプレートの掴持力を付与するバネ部材と、前記左右の支持部材間に位置して該支持部材と圧接する状態に配置され、前記左右のアームを前記バネ部材のバネ作用と協働してマルチウェルプレートの左右両側面に対し接近及び離間する方向に移動するカム部材と、前記カム部材を前記左右のアームがマルチウェルプレートを掴持する角度及びマルチウェルプレートを開放する角度に回転する駆動モータとを備えることを特徴とする請求項１記載のマルチウェルプレートの搬送用ハンド装置。
【請求項５】
前記枠体を昇降する駆動手段が前記移動体に設置され、前記枠体は前記駆動手段に昇降動作されるように構成されていることを特徴とする請求項１項記載のマルチウェルプレートの搬送用ハンド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、細胞の培養やＤＮＡの調製または細胞保存用チューブの保持などに適用されるマルチウェルプレートを水平状態に掴持して搬送路上で搬送する際に用いられるマルチウェルプレートの搬送用ハンド装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ＤＮＡマイクロアレイによる遺伝子解析において、そのターゲットＤＮＡの調製に使用される器材としてマルチウェルプレートが知られている。
この種のマルチウェルプレート２は合成樹脂材により一体成形されるもので、図１０に示しように矩形のトレイ状を呈し、このトレイ状本体４にはＶ字底またはＵ字底の穴（ｗｅｌｌ）、例えば９６または３８４個の有底穴６が一定の間隔でマトリックス状に配列して形成されている。
【０００３】
従来、このようなマルチウェルプレート２を、例えば図示省略の分注機に対して搬出入させる場合は、マルチウェルプレート把持用のハンドを有する直角座標型または多関節型のようなロボットを分注機に組付け、このロボットにマルチウェルプレートの搬送行程をティーチングした後、このティーチング指令に従いロボットを動作させることにより、供給位置に待機するマルチウェルプレートをハンドで把持して分注機の分注ステージ上へ搬入する。そして、溶液が分注された後のマルチウェルプレート２は再びロボットのハンドで把持され、ティーチング指令に従いロボットを動作させることで分注ステージ上から分注機外へ搬出されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のマルチウェルプレート搬出入用ロボットに適用されるマルチウェルプレートのハンド装置は、マルチウェルプレートを左右両側から把持する一対の把持爪を有し、この両把持爪はエアシリンダまたはステッピングモータ等からなる開閉手段により開閉可能に構成され、そして、マルチウェルプレートに対する両把持爪の把持間隔及び把持力をティーチングにより設定し、このティーチング指令に従い開閉手段を制御して把持爪を開閉動作させることにより、マルチウェルプレートを掴持し、または開放するようにしている。
【０００５】
しかしながら、このような従来のハンド装置では、ハンド装置へのティーチング作業が煩雑になるほか、ハンド装置の把持爪はティーチングされたデータ通りの把持間隔及び把持力を有する開閉動作しかできない。このため、同一種類のマルチウェルプレートであっても、その成形誤差や変形などにより、両把持爪に対向するマルチウェルプレートの左右方向の寸法に±１ｍｍまたはそれ以上のバラツキが生じると、ハンド装置の把持爪によるマルチウェルプレートの把持力に差が生じてしまう。その結果、マルチウェルプレートが必要以上の力で把持された場合には、マルチウェルプレート自体が左右方向から大きく圧縮されて変形されてしまい、マルチウェルプレートのウェルに注入された培養液がこぼれてしまうなどの問題が生じる。また、上記と逆に、マルチウェルプレートの左右方向の寸法が−１ｍｍ以上減少することにより、マルチウェルプレートに対する把持爪の把持力が大幅に不足する場合には、搬送途中でマルチウェルプレートが把持爪から外れて落下してしまう問題があるほか、マルチウェルプレートを把持できないおそれがあった。
【０００６】
本発明の目的は、マルチウェルプレートの成形誤差や変形などにより、該マルチウェルプレートの左右方向の寸法にバラツキが生じていても、これに左右されることなくマルチウェルプレートを安定かつ確実に掴持でき、併せて、マルチウェルプレートを安定して搬送できるようにしたマルチウェルプレートの搬送用ハンド装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、細胞保存用チューブの保持や細胞の培養などに適用されるマルチウェルプレートを水平状態に掴持して搬送路上で搬送する際に用いられるマルチウェルプレートの搬送用ハンド装置であって、前記搬送路上に該搬送路に沿い移動可能に設けられた移動体と、前記移動体に昇降可能に設けられた枠体と、前記マルチウェルプレートを水平に維持された状態で左右両側から掴持する平行な左右のアームと、前記左右のアームを前記マルチウェルプレートの左右両側面に対して接近及び離間する方向に移動できるように前記枠体に支持する支持手段と、前記左右のアームを前記マルチウェルプレートの左右の側面に対して離接する方向に動作させる開閉手段とを備え、前記左右のアームのうち、一方のアームの前記マルチウェルプレートの側面と対向する一箇所には尖端を有する１つの第１ピンが設けられ、前記左右のアームのうち、他方のアームの前記マルチウェルプレートの側面と対向する二箇所には尖端を有する一対の第２ピンが設けられ、前記一対の第２ピンは第１ピンの延長線を挟んで対称に配列されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載のマルチウェルプレートの搬送用ハンド装置において、前記左右のアームを互いに近接する方向に移動して前記マルチウェルプレートが左右の両側面から狭持されるとき、前記第１ピンと第２ピンは二等辺三角形の各頂点に位置するように配置されるとともに、前記第１ピンの尖端及び前記第２ピンの尖端は前記マルチウェルプレート側へ突出し、該各尖端はマルチウェルプレートの側壁面に食い込むように押圧されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２記載のマルチウェルプレートの搬送用ハンド装置において、前記第１ピン及び第２ピンの一方が前記マルチウェルプレートの側面に対して接近及び離間する方向に移動可能に設けられ、前記移動可能な一方のピンは、該ピンの尖端がマルチウェルプレートの側面方向へ突出されるようにアームに設けた付勢手段により付勢されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１記載のマルチウェルプレートの搬送用ハンド装置において、前記支持手段は、前記アームの移動方向と平行にして前記枠体に設けられたガイドロットと、前記左右のアームを前記ガイドロッドに該ガイドロッドの長手方向に沿って移動可能に支持する左右の支持部材とを備え、前記開閉手段は、前記左右のアームを前記マルチウェルプレートの左右両側面に対し接近する方向に付勢して該アームに前記マルチウェルプレートの掴持力を付与するバネ部材と、前記左右の支持部材間に位置して該支持部材と圧接する状態に配置され、前記左右のアームを前記バネ部材のバネ作用と協働してマルチウェルプレート２の左右両側面に対し接近及び離間する方向に移動するカム部材と、前記カム部材を前記左右のアームがマルチウェルプレートを掴持する角度及びマルチウェルプレートを開放する角度に回転する駆動モータとを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明にかかるマルチウェルプレートの搬送用ハンド装置においては、左右のアームが互いに近接する方向に移動してマルチウェルプレートを左右両側面から狭持する時、第１ピン及び第２ピンの各尖端がマルチウェルプレートの左右両側面に圧接してマルチウェルプレートを左右両側から３点で支持する。そして、第１ピン及び第２ピンの一方をマルチウェルプレートの左右方向へ移動可能に保持するとともに付勢手段によりマルチウェルプレートの側面方向へ突出する方向に付勢することで、マルチウェルプレートの側面に対する第１ピン及び第２ピンの押圧力が均一化され、かつマルチウェルプレートの寸法変動を吸収できるようになる。
したがって、本発明によれば、マルチウェルプレートの成形誤差や変形などにより、該マルチウェルプレートの左右方向の寸法にバラツキが生じていても、これに左右されることなくマルチウェルプレートを安定かつ確実に掴持することができ、しかも、マルチウェルプレートを安定して搬送することが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明にかかるマルチウェルプレートの搬送用ハンド装置を備えるマルチウェルプレート搬送装置の全体の概略構成を示す斜視図、図２は本発明の実施の形態におけるマルチウェルプレート載置台及び昇降機構の一部を切り欠いて示す正面図、図３は本発明の実施の形態における移動体・枠体・ハンド機構部分の正面図、図４は図３を上方から見た平面図、図５は図３の左側面図、図６は図５のＡ−Ａに沿う移動体・枠体・ハンド機構部分の背面図、図７は本実施の形態におけるハンド機構のアームと第１ピン及び第２ピンとの関係を示す説明用拡大図、図８は本実施の形態におけるハンド機構のアームと第１ピン及び第２ピンの詳細を示す拡大断面図、図９は本発明の実施の形態におけるハンド機構の第１ピン及び第２ピンによるマルチウェルプレートの掴持状態を示す説明図である。
【００１３】
図１において、マルチウェルプレート搬送装置は、マルチウェルプレート供給マガジン１００と、マルチウェルプレート収容マガジン２００と、マルチウェルプレート載置用の載置台３００と、昇降機構４００と、移動体５００と、駆動手段６００と、枠体７００と、第１ハンド機構８００と、第２ハンド機構９００等を備え、これらは図示省略の作業台上等に設置するための平板状の設置基台１０上に設置される。また、設置基台１０の四隅部分にはレベル調節脚１２がそれぞれ取り付けられている。
【００１４】
上記マルチウェルプレート供給マガジン１００は、図１に示すように、設置基台１０上に互いに隣接して設けられたマルチウェルプレート供給位置Ｐ１及びマルチウェルプレート排出位置Ｐ２のうちのマルチウェルプレート供給位置Ｐ１に配設されるもので、多数のマルチウェルプレート２を上下方向に積み重ねて収容する四角筒状の両端が開口された所望長さの筐体１０１を有し、この筐体１０１はマルチウェルプレート供給位置Ｐ１に支持部材１０２により鉛直に設置されている。また、筐体１０１の前面は全長に亘り開口され、この開口は扉１０３により開閉できる構成になっている。筐体１０１の前面開口はマルチウェルプレート２の筐体１０１への挿入に利用される。
【００１５】
上記マルチウェルプレート収容マガジン２００は、図１に示すように、設置基台１０上に互いに隣接して設けられたマルチウェルプレート供給位置Ｐ１及びマルチウェルプレート排出位置Ｐ２のうちのマルチウェルプレート排出位置Ｐ２に配設されるもので、マルチウェルプレート供給位置Ｐ１及びマルチウェルプレート排出位置Ｐ２から離間された作業位置Ｐ３からマルチウェルプレート排出位置Ｐ２に搬送されてきた作業処理済みのマルチウェルプレート２Ａを上下方向に積み重ねた状態で収容できるように構成された、四角筒状の両端が開口された所望長さの筐体２０１を有し、この筐体２０１はマルチウェルプレート排出位置Ｐ２に支持部材２０２により鉛直に設置されている。また、筐体２０１の前面は全長に亘り開口され、この開口は扉２０３により開閉できる構成になっている。また、筐体２０１の前面開口は作業処理済みマルチウェルプレート２Ａの筐体２０１からの取り出しに利用される。
【００１６】
上記載置台３００は、マルチウェルプレート供給マガジン１００から１個ずつ分離されたマルチウェルプレート２を載置するとともに作業処理済みのマルチウェルプレート２Ａを載置するもので、図１および図２に示すように、マルチウェルプレート供給マガジン１００の下方とマルチウェルプレート収容マガジン２００の下方とにわたって水平に延在して配置された長方形状の載置板３０１を有し、この載置板３０１は、設置基台１０に固定した基板３０２に鉛直に立設された一対の支柱３０３の上端に水平に取着され、さらに、この載置板３０１の上面には、マルチウェルプレート２を載置板３０１上に位置決めするコーナ係合片３０４及び作業処理済みマルチウェルプレート２Ａを載置板３０１上に位置決めするコーナ係合片３０５がそれぞれ設けられている。
【００１７】
上記昇降機構４００は、マルチウェルプレート供給マガジン１００から分離供給されたマルチウェルプレート２を受け取って載置板３０１上の位置決めするコーナ係合片３０４の部分に載置するとともに載置板３０１上の位置決めするコーナ係合片３０５に保持されている作業処理済みのマルチウェルプレート２Ａをマルチウェルプレート収容マガジン２００に下端開口から押し込むように動作させるもので、分離供給されたマルチウェルプレート２の四隅部分と対向するように載置板３０１を貫通して鉛直方向に配置された４本の昇降ロッド４０１と、作業処理済みマルチウェルプレート２Ａの四隅部分と対向するように載置板３０１を貫通して鉛直方向に配置された４本の昇降ロッド４０２と、この各昇降ロッド４０１及び４０２が一体的に昇降動作できるように、それぞれの下端を一体に結合する支持板４０３と、この支持板４０３を載置板３０１の各支柱３０３に昇降可能に支持する一対のボールブッシュ４０４と、支持板４０３の中央箇所を貫通して鉛直に配置され、かつ基板３０２と載置板３０１とに回転可能に軸支されたネジ軸４０５と、支持板４０３のネジ軸貫通部に固定されネジ軸４０５に螺合された昇降用ナット４０６と、ネジ軸４０５を正逆方向に回転させる駆動手段４０７とを備えている。
【００１８】
上記駆動手段４０７は、設置基台１０に設けられた正逆回転可能な駆動モータ４０８と、ネジ軸４０５の下端に設けたタイミングプーリ４０９と、この駆動モータ４０８の回転軸に設けたタイミングプーリ４１０と、タイミングプーリ４０９と４１０間に巻き掛けられたタイミングベルト４１１とから構成されている。また、昇降機構４００は、昇降ロッド４０１及び４０２の上昇端及び下降端をそれぞれ検出する上昇端用フォトセンサー４１２と下降端用フォトセンサー４１３を備えている。
【００１９】
上記移動体５００は、新たなマルチウェルプレート２及び作業処理済みマルチウェルプレート２Ａをマルチウェルプレート供給位置Ｐ１及びマルチウェルプレート排出位置Ｐ２と作業位置Ｐ３との間で搬送するためもので、この移動体５００は、図１、図３、図５及び図６に示すように、基板５０１を有し、この基板５０１は、設置基台１０上に設置したガイドレール５０２にスライダ５０３を介して移動可能に取り付けられている。
【００２０】
上記移動体５００を駆動する駆動手段６００は、図１に示すように、ガイドレール５０２の一端側において設置基台１０上に設置された正逆回転可能な減速機内蔵型の駆動モータ６０１と、ガイドレール５０２の他端側において設置基台１０上に回転可能に軸支された従動タイミングプーリ６０２と、この従動タイミングプーリ６０２と駆動モータ６０１の回転軸に設けた駆動タイミングプーリ６０３間に巻き掛けられたタイミングベルト６０４とから構成されている。そして、タイミングベルト６０４は、図１及び図５に示すように、狭持部材６０６と締め付けボルト６０７により基板５０１に固着されている。したがって、このタイミングベルト６０４を駆動モータ６０１の回転に伴い走行駆動することにより、移動体５００をガイドレール５０２の長手方向に沿って往復移動できるようになっている。
【００２１】
上記枠体７００は、上記第１ハンド機構８００及び第２ハンド機構９００を移動体５００に支持するためのもので、この枠体７００は、図３〜図６に示すように移動体５００の移動方向に延在する長方形状の水平基板７０１と、この水平基板７０１の両端及び中間部に上方へ鉛直に突設した一対の支持板７０２と、水平基板７０１の両端部に下方へ鉛直に突設した一対の昇降用支持軸７０４とを備えており、この各昇降用支持軸７０４は、基板５０１に鉛直に設けた一対のガイドブッシュ５０４に上下動可能に嵌合されている。
【００２２】
また、上記移動体５００には、枠体７００を昇降動作する駆動手段７１０が搭載されている。
この駆動手段７１０は、図３、図５及び図６に示すように、移動体５００の基板５０１の長手方向に中間箇所に位置して設けた減速機内臓の駆動モータ７１１と、枠体７００の水平基板７０１の下面に対向させて、駆動モータ７１１の回転軸に偏心して取着された円盤カム７１２と、この円盤カム７１２と係合するように水平基板７０１の下面に設けられたカムフォロアー７１３と、このカムフォロアー７１３が円盤カム７１２の周面に圧接されるように基板５０１と水平基板７０１との間に掛け渡された複数のバネ部材７１４とにより構成されている。
【００２３】
上記第１ハンド機構８００は、図１に示すように、移動体５００と一体にマルチウェルプレート供給位置Ｐ１と作業位置Ｐ３との間で往復移動され、かつマルチウェルプレート供給位置Ｐ１で載置台３００上のマルチウェルプレート２を掴持し作業位置Ｐ３で開放動作するものであり、この第１ハンド機構８００は上記枠体７００に組み付けられている。
【００２４】
すなわち、上記第１ハンド機構８００は、図３〜図６に示すように、マルチウェルプレート２を左右両側から狭持する一対の平行するアーム８０１，８０２を有し、このアーム８０１，８０２は、枠体７００からマルチウェルプレート供給位置Ｐ１及び作業位置Ｐ３側へ水平に突出するように構成されている。このために各アーム８０１，８０２の基部は、枠体７００の水平基板７０１と平行になるようにして両端及び中間の支持板７０２間に差し渡し状態に設けられた複数のガイドロッド７０５に移動可能に設けた左右のスライドブッシュ８０４，８０５に支持部材８０４Ａ，８０５Ａを介してそれぞれ固定され、これにより、アーム８０１，８０２をマルチウェルプレート２の左右方向に移動可能に支持する。
また、第１ハンド機構８００は、各アーム８０１，８０２をマルチウェルプレート２が左右両側から狭持される方向と該挟持方向と逆の方向に動作させる開閉手段８１０を備えている。
なお、ガイドロッド７０５、スライドブッシュ８０４，８０５及び支持部材８０４Ａ，８０５Ａは，請求項に記載した支持手段を構成する。
【００２５】
上記第１ハンド機構８００の開閉手段８１０は、図３〜図６に示すように、両アーム８０１，８０２の基部間に掛け渡され、各アーム８０１，８０２がマルチウェルプレート２を左右両側から狭持する方向（マルチウェルプレート２の左右両側面に対し接近する方向）に付勢してマルチウェルプレート２に掴持力を付与するバネ部材８１１と、支持部材８０４Ａと８０５Ａの相対向する箇所にそれぞれ設けた左右のカムフォロア−８１２，８１３と、この両カムフォロア−８１２と８１３との間に位置してカムフォロア−８１２及び８１３と互いに圧接するように配置され、かつ左右のアーム８０１，８０２をバネ部材８１１のバネ作用と協働してマルチウェルプレート２の左右両側面に対し接近及び離間する方向に移動させるカム部材８１４と、このカム部材８１４を左右のアーム８０１，８０２がマルチウェルプレート２を掴持する方向及びマルチウェルプレートを開放する方向に回転する駆動モータ８１５とを備えている。
また、８１６はアーム８０１と８０２との間の中間に位置するガイドロッド７０５の箇所に固定した、アーム８０１，８０２の接近方向への移動を規制するストッパであり、このストッパ８１６と対向する左右のアーム８０１，８０２の支持部材８０４Ａ，８０５Ａには、ストッパ８１６と当接することによりアーム８０１，８０２の接近方向への移動量を調節する調節ボルト８１９，８２０が設けられている。
【００２６】
上記第２ハンド機構９００は、図１に示すように、移動体５００と一体にマルチウェルプレート排出位置Ｐ２と作業位置Ｐ３との間で往復移動され、かつ作業位置Ｐ３で作業処理済みマルチウェルプレート２Ａを掴持しマルチウェルプレート排出位置Ｐ２で開放動作するものであり、上記枠体７００に組み付けられている。
【００２７】
すなわち、上記第２ハンド機構９００は、図３〜図６に示すように、マルチウェルプレート２Ａを左右両側から狭持する一対のアーム９０１，９０２を有し、このアーム９０１，９０２は、枠体７００からマルチウェルプレート排出位置Ｐ２及び作業位置Ｐ３側へ水平に突出するように構成されている。このために各アーム９０１，９０２の基部は、枠体７００の水平基板７０１と平行になるようにして両側板７０２間に差し渡し状態に設けられた複数のガイドロッド７０５に移動可能に設けた左右のスライドブッシュ９０４，９０５に支持部材９０４Ａ，９０５Ａを介してそれぞれ固定され、これにより、アーム９０１，９０２をマルチウェルプレート２Ａの左右方向に移動可能に支持する。
また、第２ハンド機構９００は、各アーム９０１，９０２をマルチウェルプレート２Ａが左右両側から狭持される方向と該挟持方向と逆の方向に動作させる開閉手段９１０を備えている。
【００２８】
上記第２ハンド機構９００の開閉手段９１０は、図３〜図６に示すように、両アーム９０１，９０２の基部間に掛け渡され、各アーム９０１，９０２をマルチウェルプレート２Ａが左右両側から狭持される方向（マルチウェルプレート２の左右両側面に対し接近する方向）に付勢してマルチウェルプレート２に掴持力を付与するバネ部材９１１と、支持部材９０４Ａと９０５Ａの相対向する箇所にそれぞれ設けた左右のカムフォロア−９１２，９１３と、この両カムフォロア−９１２と９１３との間に位置してカムフォロア−９１２及び９１３と互いに圧接するように配置され、かつ左右のアーム９０１，９０２をバネ部材９１１のバネ作用と協働してマルチウェルプレート２Ａの左右両側面に対し接近及び離間する方向に移動させるカム部材９１４と、このカム部材９１４を左右のアーム９０１，９０２がマルチウェルプレート２Ａを掴持する方向及びマルチウェルプレート２Ａを開放する方向に回転する駆動モータ９１５とを備えている。
また、９１６はアーム９０１と９０２との間の中間に位置するガイドロッド７０５に固定した、アーム９０１，９０２の接近方向への移動を規制するストッパであり、このストッパ９１６と対向する左右のアーム９０１，９０２の支持部材９０４Ａ，９０５Ａには、ストッパ９１６と当接することによりアーム９０１，９０２の接近方向への移動量を調節する調節ボルト９１９，９２０が設けられている。
【００２９】
上記第１ハンド機構８００のアーム８０１，８０２のうち、左側のアーム８０１のマルチウェルプレート２の側面と対向する先端箇所には、図４及び図７に示すように、先端が円錐状に形成された尖端８１７ａを有する１つの第１ピン８１７が設けられ、右側のアーム８０２のマルチウェルプレート２の側面と対向する先端よりの２箇所には、図４に示すように、先端が円錐状に形成された尖端８１８ａ，８１８ｂを有する一対の第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂが設けられ、この一対の第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂは第１ピン８１７の延長線を挟んで対称に配列されている。
【００３０】
すなわち、左右のアーム８０１，８０２が互いに近接する方向に移動してマルチウェルプレート２が左右の両側面から狭持されるとき、第１ピン８１７と第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂは二等辺三角形の各頂点に位置するように配置されるとともに、第１ピン８１７の尖端８１７ａ及び前記第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂの尖端８１８ａ，８１８ｂはマルチウェルプレート２側へ突出し、この各尖端８１８ａ，８１８ｂがマルチウェルプレート２の側壁面に食い込むように押圧される構成になっている。
【００３１】
また、上記第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂは、図８に示すように、右側のアーム８０２に、これを水平方向に貫通するように設けた取付穴８０２ａ，８０２ｂに移動可能に嵌合され、これにより、第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂをマルチウェルプレート２の側壁面に対して接近及び離間する方向に移動可能にする。さらに、右側のアーム８０２には、第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂを、その尖端８１８ａ，８１８ｂがマルチウェルプレート２の側面方向へ突出されるように付勢するための付勢手段８０Ａ，８０Ｂが設けられている。
上記付勢手段８０Ａ，８０Ｂは、図８に示すように、ゴム材から円盤状に形成してなる所定厚さ弾性体８０Ａａ，８０Ｂｂを有し、この各弾性体８０Ａａ，８０Ｂａは、それぞれの第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂの頭部に重ね合わされ、そして、この各弾性体８０Ａａ，８０Ｂａはアーム８０２に螺着した取付ねじ８０Ａｂ，８０Ｂｂによってアーム８０２に保持されるとともに、第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂの尖端８１８ａ，８１８ｂがマルチウェルプレート２の側壁面方向へ突出されるように弾性体８０Ａａ，８０Ｂａのバネ力により第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂを付勢している。
【００３２】
上記第２ハンド機構９００のアーム９０１，９０２のうち、左側のアーム９０１のマルチウェルプレート２Ａの側面と対向する先端箇所には、図４及び図７に示すように、先端が円錐状に形成された尖端９１７ａを有する１つの第１ピン９１７が設けられ、右側のアーム９０２のマルチウェルプレート２Ａの側面と対向する先端よりの２箇所には、図４及び図７に示すように、先端が円錐状に形成された尖端９１８ａ，９１８ｂを有する一対の第２ピン９１８Ａ，９１８Ｂが設けられ、この一対の第２ピン９１８Ａ，９１８Ｂは第１ピン９１７の延長線を挟んで対称に配列されている。
【００３３】
すなわち、左右のアーム９０１，９０２が互いに近接する方向に移動してマルチウェルプレート２Ａが左右の両側面から狭持されるとき、第１ピン９１７と第２ピン９１８Ａ，９１８Ｂは二等辺三角形の各頂点に位置するように配置されるとともに、第１ピン９１７の尖端９１７ａ及び前記第２ピン９１８Ａ，９１８Ｂの尖端９１８ａ，９１８ｂはマルチウェルプレート２Ａ側へ突出し、この各尖端がマルチウェルプレート２Ａの側壁面に食い込むように押圧される構成になっている。
なお、この第２ハンド機構９００の第２ピン９１８Ａ，９１８Ｂも第１ハンド機構８００の第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂと同様な構成になっているため、第２ピン９１８Ａ，９１８Ｂの構成説明は省略する。
【００３４】
次に、上記のように構成された本実施の形態の動作について説明する。この実施の形態では、マルチウェルプレートに細胞の培養やＤＮＡの調整などに使用される培地などの溶液を分注する場合の搬送について述べる。
この場合は、マルチウェルプレート供給マガジン１００に多数のマルチウェルプレート２を上下方向に積み重ねて収容する。また、作業位置Ｐ３には、図１に示すように分注機３０を配設する。さらに、枠体７００、第１ハンド機構８００及び第２ハンド機構９００を含む移動体５００をマルチウェルプレート供給位置Ｐ１及びマルチウェルプレート排出位置Ｐ２と対向する位置に移動し、第１ハンド機構８００のアーム８０１，８０２及び第２ハンド機構９００のアーム９０１，９０２を載置板３０１上に臨ませておく。
【００３５】
かかる状態において、図示省略の制御装置により昇降機構４００の駆動モータ４０８が逆方向に起動されと、ネジ軸４０５の反時計方向に回転に伴い、昇降用ナット４０６及び支持板４０３を含めた各昇降ロッド４０１及び４０２は図２の仮想線に示すように上昇端用フォトセンサー４１２が動作する上昇端まで上昇する。
この時、マルチウェルプレート排出位置Ｐ２に対応する載置板３０１上に作業処理済みのマルチウェルプレート２Ａがあれば、このマルチウェルプレート２Ａは図２の仮想線に示すように４本の昇降ロッド４０２により押し上げられ、マルチウェルプレート収容マガジン２００内にその下端開口から押し込まれ、収納される。
【００３６】
一方、マルチウェルプレート供給位置Ｐ１に対応する４本の昇降ロッド４０１が上昇端に達した状態になると、マルチウェルプレート供給マガジン１００内の最下端に位置するマルチウェルプレート２が分離されて４本の昇降ロッド４０１の先端に載置される。
また、各昇降ロッド４０１及び４０２は図２の実線に示すように下降端用フォトセンサー４１３が動作する下降端に達すると、４本の昇降ロッド４０１の先端に載置されたマルチウェルプレート２は載置板３０１上に載置され、コーナ係合片３０４により位置決め保持される。
【００３７】
このように昇降機構４００の昇降ロッド４０１及び４０２が下降端に達したことが下降端用フォトセンサー４１３で検出されると、図示省略の制御装置により第１ハンド機構８００の開閉手段８１０が動作され、載置板３０１上に載置されたマルチウェルプレート２はアーム８０１，８０２により左右両側から挟持される。
すなわち、制御装置からの制御指令により駆動モータ８１５が起動されると、カム部材８１４が図３において反時計回り方向（図６では時計回り方向）に回転される。そして、カム部材８１４が回転されることにより、このカム部材８１４の凹部８１４ａがカムフォロア−８１２，８１３と対向する位置にくると、左右のアーム８０１，８０２は、バネ部材８１１の引張り力により、ガイドロッド７０５に沿って互いに接近する方向に移動される。これに伴い、載置板３０１上に載置されたマルチウェルプレート２を、アーム８０１の第１ピン８１７とアーム８０２の一対の第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂにより、左右両側から挟圧保持する。
【００３８】
この場合のマルチウェルプレート２の掴持動作について、図９を参照して更に詳細に説明する。
上述のようにカム部材８１４の回転に伴い、その凹部８１４ａがカムフォロア−８１２，８１３と対向する位置にくると、調節ボルト８１９，８２０の先端がストッパ８１６に当接し、それ以上のアーム８０１，８０２の接近方向への移動を規制する。これと同時に、支持部材８０５Ａに設けた、図３に示す検出片８２１がセンサー８２２に到達するため、このセンサー８２２からの検出信号を図示省略の制御装置が受信すると、駆動モータ８１５は停止制御される。
【００３９】
一方、アーム８０１，８０２の調節ボルト８１９，８２０がストッパ８１６に当接した状態では、マルチウェルプレート２は、図９に示すように、アーム８０１の第１ピン８１７とアーム８０２の第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂとにより、左右両側面から３点支持されるとともに、第１ピン８１７の尖端８１７ａ及び第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂの尖端８１８ａ，８１８ｂがマルチウェルプレート２の側壁面に食い込むように押圧される。この時、第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂは弾性体８０Ａａ，８０Ｂａによってマルチウェルプレート２の側壁面方向へ突出される方向に付勢されているため、マルチウェルプレート２の側面に対する第１ピン８１７及び第２ピン８１８Ａ，８１８Ｂの押圧力が均一になり、しかも、マルチウェルプレート２の寸法変動を吸収することができる。
【００４０】
したがって、本実施の形態によれば、マルチウェルプレート２の成形誤差や変形などにより、マルチウェルプレート２の左右方向の寸法にバラツキが生じていても、これに左右されることなくマルチウェルプレート２を安定かつ確実に掴持することができる。しかも、比較的変形し易い軟質の樹脂材からなるマルチウェルプレート２を左右両側から挟持して搬送する時に好適となる。
【００４１】
マルチウェルプレート供給位置Ｐ１での第１ハンド機構８００によるマルチウェルプレート２の把持がなされたことが、第１ハンド機構８００に設けた図示省略のセンサーにより検出されると、枠体７００の昇降用駆動手段７１０を構成する駆動モータ７１１が図示省略の制御装置からの指令を受けて起動され、図６において偏心円盤カム７１２を１８０度回転させる。この円盤カム７１２が１８０度回転されると、これにカムフォロアー７１３を介して圧接された枠体７００全体がバネ部材７１４のバネ圧に抗して上昇され、その上昇位置を保持する。これにより、第１ハンド機構８００及びこれに把持されたマルチウェルプレート２と第２ハンド機構９００を載置台３００の載置板３０１上から離間させる。
【００４２】
上記第１ハンド機構８００及び第２ハンド機構９００を含む枠体７００全体の上昇端位置が図示省略のセンサーにより認識されると、移動体５００の往復用駆動手段６００を構成する駆動モータ６０１が制御装置２０からの指令により起動され、枠体７００を含む移動体５００全体が図１においてマルチウェルプレート供給位置Ｐ１及び排出位置Ｐ２から作業位置Ｐ３に向けガイドレール５０２上を移動される。そして、第２ハンド機構９００のアーム９０１，９０２が作業位置Ｐ３に設けられているマルチウェルプレート載置台４０と対向する位置まで移動されると移動体５００が停止する。この停止動作につれて枠体昇降用駆動手段７１０の駆動モータ７１１が再起動され、偏心円盤カム７１２を更に１８０度回転させる。これにより、枠体７００を下降して第２ハンド機構９００のアーム９０１，９０２をマルチウェルプレート載置台４０上に接近保持させる。
【００４３】
ここで、マルチウェルプレート載置台４０上に分注機３０による溶液分注済みのマルチウェルプレート２Ａが載置されていれば、第２ハンド機構９００の開閉手段９１０が動作し、第２ハンド機構９００のアーム９０１，９０２を互いに接近する方向に作動させて、その第１ピン９１７及び第２ピン９１８Ａ，９１８Ｂにより、マルチウェルプレート載置台４０上にある溶液分注済みのマルチウェルプレート２Ａを左右両側から、上記第１ハンド機構８００のアーム８０１，８０２と同様に狭圧保持する。そして、マルチウェルプレート２Ａの把持動作が終了すると、枠体昇降用駆動手段７１０の駆動モータ７１１を再起動し、偏心円盤カム７１２を更に１８０度回転することにより枠体７００を再度上昇させ、マルチウェルプレート２Ａを把持した状態の第２ハンド機構９００のアーム９０１，９０２をマルチウェルプレート載置台４０から離間する。
なお、第２ハンド機構９００のアーム９０１，９０２によりマルチウェルプレート載置台４０上の溶液分注済みマルチウェルプレート２Ａを左右両側から挟持する時の動作は、上述した第１ハンド機構８００のアーム８０１，８０２と同様であるので、その動作説明は省略する。
【００４４】
上記枠体７００の上昇端位置が図示省略のセンサーにより認識されると、移動体往復用駆動手段６００の駆動モータ６０１が図示省略の制御装置からの指令により上記往き時と逆に起動され、枠体７００を含む移動体５００を上記と逆の方向に移動させる。そして、この移動につれて第１ハンド機構８００のアーム８０１，８０２で把持されたマルチウェルプレート２がマルチウェルプレート載置台４０と相対向される位置くると移動体５００の移動が停止させる。これと同時に、枠体昇降用駆動手段７１０の駆動モータ７１１が再起動され、偏心円盤カム７１２が更に１８０度回転されることにより枠体７００を再度下降動作させる。これにより、第１ハンド機構８００のアーム８０１，８０２で把持されているマルチウェルプレート２をマルチウェルプレート載置台４０上に載置した後、第１ハンド機構８００のアーム８０１，８０２を開閉手段８１０により開動作する。これにより、マルチウェルプレート２をマルチウェルプレート載置台４０上に搬入セットする。その後、枠体昇降用駆動手段７１０の駆動モータ７１１を再起動し、偏心円盤カム７１２を更に１８０度回転することにより枠体７００を再度上昇させ、第１ハンド機構８００のアーム８０１，８０２をマルチウェルプレート載置台４０から離間する。
【００４５】
マルチウェルプレート２がマルチウェルプレート載置台４０上に搬入された後の枠体７００の上昇端位置が図示省略のセンサーにより認識されると、移動体往復用駆動手段６００の駆動モータ６０１が図示省略の制御装置からの指令により再度上記往き時と逆に起動され、枠体７００を含む移動体５００全体が作業位置Ｐ３からマルチウェルプレート供給位置Ｐ１及び排出位置Ｐ２に向けガイドレール５０２上を移動される。そして、第１ハンド機構８００のアーム８０１，８０２がマルチウェルプレート供給位置Ｐ１と対向し、かつ、溶液分注済みマルチウェルプレート２Ａを把持した第２ハンド機構９００のアーム９０１，９０２がマルチウェルプレート排出位置Ｐ２と対向すると移動体５００の動作は停止する。これと同時に、枠体昇降用駆動手段７１０の駆動モータ７１１が再起動され、偏心円盤カム７１２が更に１８０度回転されることにより枠体７００を再度下降動作させる。これにより、開放状態にある第１ハンド機構８００のアーム８０１，８０２を載置台３００に近接させて、次のマルチウェルプレート２の把持に待機する。また、溶液分注済みマルチウェルプレート２Ａを把持した第２ハンド機構９００のアーム９０１，９０２も載置台３００に近接され、この状態でアーム９０１，９０２を開閉手段９１０で開動作することにより溶液分注済みマルチウェルプレート２Ａを開放し、マルチウェルプレート収容マガジン２００と対向する載置板３０１上に載置する。
【００４６】
以下、上述した一連の動作を繰り返し実行することにより、マルチウェルプレート供給マガジン１００から分離されたマルチウェルプレート２を第１ハンド機構８００によりマルチウェルプレート供給位置Ｐ１から作業位置Ｐ３へ自動的に搬送し、作業位置Ｐ３で処理された溶液分注済みマルチウェルプレート２Ａを第２ハンド機構９００によりマルチウェルプレート排出位置Ｐ２へ自動的に搬出することができる。
なお、第１ハンド機構８００の作用効果は、分注済みのマルチウェルプレート２Ａを把持する第２ハンド機構９００においても得られることは勿論である。
【００４７】
なお、本発明にかかるマルチウェルプレートの搬送用ハンド装置は、分注機へのマルチウェルプレートの搬入、搬出に限らず、遺伝子診断、ゲノム創薬、遺伝子治療等の解析や分析に使用されるマルチウェルプレートの搬送にも適用することができるほか、１つのハンド機構を有するマルチウェルプレート搬送装置にも適用可能である。
また、本発明における昇降機構４００、第１ハンド機構８００および第２ハンド機構９００等の構成は上記実施の形態に示すものに限定されない。
また、上記実施の形態では、ハンド機構の第１ピンを固定し、第２ピンをマルチウェルプレートの左右方向に移動可能にした場合について説明したが、本発明はこれに限らず、第２ピンを固定し、第１ピンを移動可能にしてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかるマルチウェルプレートの搬送用ハンド装置によれば、左右のアームが互いに近接する方向に移動してマルチウェルプレートを左右両側面から狭持する時、第１ピン及び第２ピンの各尖端がマルチウェルプレートの左右両側面に圧接してマルチウェルプレートを左右両側から３点で支持し、そして、第１ピン及び第２ピンの一方をマルチウェルプレートの左右方向へ移動可能に保持するとともに付勢手段によりマルチウェルプレートの側面方向へ突出する方向に付勢するようにしたので、マルチウェルプレートの側面に対する第１ピン及び第２ピンの押圧力が均一化され、かつマルチウェルプレートの寸法変動を吸収できる。
よって、マルチウェルプレートの成形誤差や変形などにより、該マルチウェルプレートの左右方向の寸法にバラツキが生じていても、これに左右されることなくマルチウェルプレートを安定かつ確実に掴持することができ、しかも、マルチウェルプレートを安定して搬送することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるマルチウェルプレートの搬送用ハンド装置を備えるマルチウェルプレート搬送装置の全体の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるマルチウェルプレート載置台及び昇降機構の一部を切り欠いて示す正面図である。
【図３】本発明の実施の形態における移動体・枠体・ハンド機構部分の正面図である。
【図４】図３を上方から見た平面図である。
【図５】図３の左側面図である。
【図６】図５のＡ−Ａに沿う移動体・枠体・ハンド機構部分の背面図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるハンド機構のアームと第１ピン及び第２ピンとの関係を示す説明用拡大図である。
【図８】本実施の形態におけるハンド機構のアームと第１ピン及び第２ピンの詳細を示す拡大断面図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるハンド機構の第１ピン及び第２ピンによるマルチウェルプレートの掴持状態を示す説明図である。
【図１０】マルチウェルプレートの説明用斜視図である。
【符号の説明】
１０……設置基台、１００……マルチウェルプレート供給マガジン、２００……マルチウェルプレート収容マガジン、３００……載置台、４００……昇降機構、５００……移動体、６００……駆動手段、７００……枠体、７０１……駆動手段、８００……第１ハンド機構、８０１，８０２……アーム、８１０……開閉手段、８１１……バネ部材、９００……第２ハンド機構、９０１，９０２……アーム、９１０……開閉手段、９１１……バネ部材、８１７……第１ピン、８１８Ａ，８１８Ｂ……第２ピン、９１７……第１ピン、９１８Ａ，９１８Ｂ……第２ピン、８０Ａ，８０Ｂ……付勢手段。
【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】
2004314199.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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