(57)【要約】【課題】保管用ラックの移載作業の工程中に保管用ラックの側面に添付された識別コードと当該保管用ラックに収容された複数の小型ワークの底面に添付された識別コードを、小型ワークを保管用ラックに収容した状態のまま一括して読み取ることを可能な識別コード読取移載装置を提供すること。【解決手段】複数の容器を縦立収容する保管用ラックを載置するラックプレートと、ラックプレートに幅方向に開口した読取窓と、常時は読取窓を覆う位置に付勢保持され、ラックプレートの長手方向に後退可能に、且つ、ラックプレートの載置面に対し所定の角度で載置面上に設置されたミラーやプリズム等からなる第１の光学的反射物と、直接又は第２の光学的反射物を介して読取窓に臨むように載置面下に設置されたラインスキャナとを有する構成としている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の容器を縦立収容する保管用ラックを載置するラックプレートと、前記ラックプレートに幅方向に開口した読取窓と、直接又は第１の光学的反射物を介して前記読取窓に臨むように前記ラックプレートの載置面下に設置されたラインスキャナとを有する識別コード読取移載装置。
【請求項２】
常時は前記読取窓を覆う位置に付勢保持され、前記ラックプレートに、後退可能に、且つ、前記ラックプレートの載置面に対し所定の角度で前記載置面上に設置された第２の光学的反射物を有する請求項１に記載の識別コード読取移載装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、創薬研究や化学物質の分析等に使用される小型ワーク保管システムに関するものであり、さらに詳しく言えば、例えば、薬品や化合物等を収容したマイクロチューブなどの小型ワークを収納した保管用ラックを保管庫から取り出したり、保管庫へ格納したりする際に使用される移載装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、創薬研究や化学物質の分析等においては、試料を溶解した溶液を封入したマイクロチューブと呼ばれる長尺状容器を保管用ラックに複数本、並び立てて収容し、保管や搬送を行っている。そして、それぞれのマイクロチューブにどのような試料を封入したのか、且つ、それぞれの保管用ラックに、どのようなマイクロチューブを収容しているのかを識別するために、マイクロチューブ及び保管用ラックの側面にバーコードを貼付し、それを一次元ラインセンサを備えたハンディタイプのコードリーダーを使って読み取り、その結果をコンピュータに取り込み、管理することが行われていた。
【０００３】
また、より多くのマイクロチューブを識別するために、バーコードに比べてより多くの情報をより小さな面積で表現できるマトリックスコードやＱＲコードと呼ばれる二次元コードをマイクロチューブに貼付して、二次元エリアセンサを備えたコードリーダーで読み取ることも行われていた。
【０００４】
さらに、一次元コードと二次元コードを一つのコードリーダーで読み取ることも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−３１９８１５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のコード読み取りシステムにおいては、保管用ラックに縦立収容されたマイクロチューブ等の長尺状容器（ワーク）を保管用ラックから１本１本取り出して、識別コードをコードリーダーで読み取る必要があった。そのため大量のワークの識別が必要な場合には、その識別コードの読み取りに膨大な時間が必要であった。
【０００７】
また、ワークを保管用ラックから１本１本取り出すためのピッキング装置が必要となるだけでなく、ワークのピッキングを自動化するためには、ワーク１本１本について、各ワークと保管用ラックとの収納場所との関係を把握し、管理する必要があり、きわめて作業性が悪かった。しかも、識別コードの読み取りの際に、保管用ラックから１本１本ワークを出し入れするため、ワークの収納場所を間違えたり、ワークの損傷や遺失等のトラブル発生が懸念されていた。
【０００８】
さらに、近年、創薬研究の分野において、化合物を自在に組み合わせて、他種類の化合物群（ライブラリー）を効率的に合成するコンビナトリアル・ケミストリーと呼ばれる新しい技術が注目されており、その技術の実用化にあたっては、膨大な数のワークを高速且つ正確に識別すると共に、ワークの格納・取り出しに要する移載時間を短縮することが求められていた。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、保管用ラックの移載作業の工程中に保管用ラックの側面に添付された識別コードと当該保管用ラックに収容された複数の小型ワークの底面に添付された識別コードを、小型ワークを保管用ラックに収容した状態のまま一括して読み取ることを可能な識別コード読取移載装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するため、請求項１に係る識別コード読取移載装置は、複数の容器を縦立収容する保管用ラックを載置するラックプレートと、ラックプレートに幅方向に開口した読取窓と、直接又は第１の光学的反射物を介して読取窓に臨むように載置面下に設置されたラインスキャナとを有する構成としている。
【００１１】
請求項２に係る識別コード読取移載装置は、請求項１に係る識別コード読取移載装置の構成に加えて、常時は前記読取窓を覆う位置に付勢保持され、ラックプレートに、後退可能に、且つ、ラックプレートの載置面に対し所定の角度で載置面上に設置された第２の光学的反射物を有する構成としている。
【作用】
本発明は、上述した装置構成を備えているため、以下のような本発明に特有な作用を奏する。
【００１２】
請求項１に係る識別コード読取移載装置によれば、複数の容器を縦立収容する保管用ラックを載置するラックプレートと、ラックプレートに幅方向に開口した読取窓と、直接又は第１の光学的反射物を介して読取窓に臨むように載置面下に設置されたラインスキャナとを有する構成としたことにより、保管用ラックの底面下にラックプレートを挿入していくと、読取窓から、直接又は第１の光学的反射物を介して保管用ラックの底面のイメージが端から順にラインスキャナへ投影される。ラックプレートが、完全に保管用ラックの底面下に挿入された時には、保管用ラックの底面のイメージの読み取りが終了する。
【００１３】
請求項２に係る識別コード読取移載装置によれば、請求項１に係る識別コード読取移載装置が奏する作用に加えて、常時は読取窓を覆う位置に付勢保持され、ラックプレートに、後退可能に、且つ、ラックプレートの載置面に対し所定の角度で載置面上に設置された第２の光学的反射物を有する構成としているので、保管用ラックの底面下にラックプレートが挿入され、識別コードが添付されている保管用ラックの側面が、載置面上の第２の光学的反射物に対峙した際に、保管用ラックの側面に付与された識別コードのイメージが、第２の光学的反射物で屈折され読取窓を通って、直接又は第１の光学的反射物を介してラインスキャナへ投影される。さらに、ラックプレートが保管用ラックの底面下に挿入されると、載置面上の第２の光学的反射物は、保管用ラックの側面によって押され、ラックプレートに沿って後退する。そして、読取窓から、直接又は第１の光学的反射物を介して保管用ラックの底面のイメージが端から順にラインスキャナへ投影される。ラックプレートが、完全に保管用ラックの底面下に挿入されることにより、保管用ラックの底面のイメージの読み取りが終了する。
【００１４】
すなわち、移載装置のラックプレートを保管用ラックの底面下に挿入することにより、個々の容器の底面に添付された容器識別用コードの情報と、保管用ラックの側面に添付されたラック識別用コードの情報とを、個々の容器のハンドリング操作を要することなく、一回の操作で１つのラインスキャナにより読み取ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明による識別コード読取移載装置の一例を示す斜視図である。
【００１６】
図１において、１１０Ｒ，１１０Ｌは、保管用ラックを把持する一対の水平チャックである。この水平チャック１１０Ｒ，１１０Ｌは、チャックアーム１１２Ｒ，１１２Ｌを介して、ラックハンド本体１２０に水平移動可能に支持されたアーム支持部材１１４Ｒ，１１４Ｌに螺設されている。水平チャック１１０Ｒ，１１０Ｌは、用途に応じて、塩化ビニル樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂材料や天然ゴム等のゴム材料等から成形される。例えば、塩化ビニル樹脂から成形した場合、すべり摩擦が大きくなるため、水平チャックの側面により保管用ラックの側部を確実に把持することが可能になり、大重量の保管用ラックを移載する場合に適する。一方、テフロン（登録商標）のような摩擦係数の小さい材料から成形した場合、保管用ラックの側部が氷結している場合でも、保管用ラックと水平チャックの側面がくっつくことが回避でき、低温環境下での使用に適する。
【００１７】
２つのアーム支持部材１１４Ｒ，１１４Ｌは、間隔をあけて対峙するようにラックハンド本体１２０に水平移動可能に支持されている。そして、２つのアーム支持部材１１４Ｒ，１１４Ｌのそれぞれには、等ピッチの歯形を有するラック１１６Ｒ，１１６Ｌが対峙するように設けられている。そして、両ラック間中央に枢設されたピニオンギヤ１３０が、それぞれのラック１１６Ｒ，１１６Ｌに噛み合い、変向機構（逆転仕掛）を構成している。この変向機構により、片方の水平チャック１１０Ｌの開閉動作に同期して、他方の水平チャック１１０Ｒが開閉動作するようになっている。
【００１８】
さらに、一方の水平チャック１１０Ｌのチャックアーム１１２Ｌの端部に垂設された固定ピン１１８とラックハンド本体１２０に垂設された固定ピン１４０の間に張架されたバネ等の弾性部材１５０により、前記一方の水平チャック１１０Ｌは、閉状態に付勢されている。そして、前記変向機構により、他方の水平チャック１１２Ｒも閉状態に保たれている。
【００１９】
前記アーム支持部材１１２Ｌには、（図示はされていないが）直動ソレノイドの駆動軸が繋がれており、直動ソレノイドの駆動により、アーム支持部材１１２Ｌは、弾性部材１５０の付勢力に抗して後退し、開状態になる。また、前記変向機構により、アーム支持部材１１２Ｌの後退に同期して、他方の水平チャック１１２Ｒも後退して開状態になる。
【００２０】
水平チャック支持部材１１４Ｒには、下面に傾斜面を有するカム部材１８０が固設されている。また、ラックハンド本体１２０から前方に延設されたラックプレート１７０の開口部から上下方向に出没可能に係止片１９０が設けられている。そして、この係止片１９０に垂設された係止片駆動ピン２００の頭部が、前記カム部材１８０の傾斜面に摺接している。そのため、直動ソレノイドの駆動により、一対の水平チャック部材１１０Ｒ，１１０Ｌが開状態になった時には、前記傾斜面によって、係止片駆動ピン２００の頭部が下方に押し下げられ、前記係止片１９０がラックプレート１７０の表面より下方へ引き下げられる。反対に、直動ソレノイドの停止により、一対の水平チャック部材１１０Ｒ，１１０Ｌが閉状態になった時には、前記カム部材１８０が前記係止片駆動ピン２００の頭部から外れるため、該係止片駆動ピン２００は、その頭部とラックハンド本体１２０の間に介挿した弾性部材２１０により上方へ引き上げられる。それによって、前記係止片１９０が、ラックプレート１７０の開口部から上方へ突出する。この係止片１９０は、保管用ラックの底部に設けられた係止片受部と係合し、移載中の保管用ラックの脱落を防止している。
【００２１】
次に、本発明の主要部分である識別コードを読み取るための構造について説明する。上述した移載装置のラックプレート１７０には、幅方向に開口した読取窓２２０が設けられている。そして、常時は読取窓２２０を覆う位置にバネ２４０により付勢保持され、ラックプレート１７０の長手方向に後退可能に第１のミラー２３０が設けられている。この第１のミラー２３０は、ラックプレートの載置面に対し所定の角度（例えば、４５度）を成すように設置され、ラックプレート１７０に垂直な面のイメージを読取窓２２０へ導く働きをしている。ラックプレート１７０の下側には、図示はされていないが、第２のミラーが設置され、読取窓２２０を通過したイメージをラインスキャナへ投影している。なお、第１及び第２のミラーは、プリズム等の他の光学的反射物を用いることも可能である。また、読取窓２２０に臨むようにラインスキャナを設置して、第２のミラーを用いずに、第１のミラー２３０により導かれたイメージを直接ラインスキャナに投影することも可能である。
【００２２】
図２及び図３は、本発明によって保管用ラック及び保管用ラックに収容された容器に付与された識別コードを読み取る仕組みを示した斜視図及び側面図である。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、本発明の識別コード読取移載装置１００のラックプレート１７０が、保管用ラック１４の底面下に差し込まれると、ラックプレートの載置面に対し所定の角度（例えば、４５度）を成すように設置された光学反射物（ミラー２３０）により、保管用ラック１４側面に添付されたラック識別用のラック識別用コード１８（バーコード）のイメージが、読取窓２２０に導かれ、別の光学反射物（ミラー２５０）により、ラインスキャナ２６０へ投影され、ラック識別用コード１８が読み取られる（図３（ａ）参照）。
【００２４】
ラックプレート１７０を、保管用ラック１４の底面下にさらに差し込むことにより（図２（ｂ）参照）、保管用ラック１４の側面により、ミラー２３０は、後退する。そして、読取窓２２０を通して、保管用ラック１４の底面のイメージがミラー２５０により、側面に近い側から順に、ラインスキャナ２６０へ順次、投影される（図３（ｂ）、（ｃ）参照）。
【００２５】
こうして、ラックプレート１７０が、保管用ラック１４の底面下に完全に挿入された時点で、保管用ラック１４の底面のイメージが、すべて、ラインスキャナ２６０により読み取られる。図２及び図３は、本発明の構成を理解しやすくするため、ミラーやラインスキャナを大きく描写しているが、実際には、ラインスキャナは、市販のＣＣＤリニアセンサをそのまま使用することが可能であるため、ごく薄く構成できる。また、ミラーもラインスキャナに確実にイメージを投影できる厚さがあれば足りる。したがって、ミラーやラインスキャナ等の付帯装置を含めても、ラックプレート１７０の厚さをそれほど増すことなく装置を構成できる。それ故、保管用ラック１４の底面下にラックプレート１７０を挿入する操作が阻害されることはない。
【００２６】
本発明に使用される保管用ラック１４は、少なくともその底面を透明の材料で構成するか、あるいは、底面に個々の容器（例えば、マイクロチューブ）の底面と嵌合する貫通孔を設けている。それにより、保管用ラック１４に収容された各容器１２の底面に設けられた容器識別用コード１６のパターンをラインスキャナ２６０により、読み取ることができる。
【００２７】
ラインスキャナ２６０により読み取られたラック識別用コード１８及び容器識別用コード１６に関するデータは、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４シリアルインターフェイス等の通常のインターフェイスを介して、画像データとしてパソコン３０に転送され、所定の画像処理が施される。画像処理の一例については、本発明者らが先に特許出願したコード読み取りシステム（特願２００３−４５２８明細書参照）に開示しているので、詳述は省略する。
【００２８】
なお、本発明における保管用ラックの把持機構については、上述した構成に限定されることなく種々のものを適用することができる。しかしながら、上記の構成の把持機構を用いることにより、コードの読み取り完了と共に保管用ラックの確実な把持及び係止が行われるため、本発明を実施する上で特に好ましい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるコード読み取りシステムは、上述したような構成を備えているため、以下のような本発明に特有の効果を奏する。
【００３０】
請求項１に係る識別コード読取移載装置によれば、複数の容器を縦立収容する保管用ラックを載置するラックプレートと、ラックプレートに幅方向に開口した読取窓と、直接又は第１の光学的反射物を介して読取窓に臨むように載置面下に設置されたラインスキャナとを有する構成としたことにより、保管用ラックの移載作業と、保管用ラックに収容された容器に付与された容器識別用コードの読み取り作業を同時に行うことができ、作業時間の大幅な短縮が図られる。
【００３１】
請求項２に係る識別コード読取移載装置によれば、請求項１に係る識別コード読取移載装置が奏する効果に加えて、常時は読取窓を覆う位置に付勢保持され、ラックプレートに、後退可能に、且つ、ラックプレートの載置面に対し所定の角度で載置面上に設置された第２の光学的反射物を有する構成としているので、保管用ラックの側面に添付されたラック識別用コードと、保管用ラックに収容された容器に付与された容器識別用コードの読み取り作業を、保管用ラックの移載作業と同時に行うことができ、作業時間をより一層、短縮することが可能になる。
【００３２】
さらに、保管用ラックと、収容されている個々の容器、さらにはそれらの容器が収容されている保管用ラック上の収容場所の関係を簡単に管理することが可能になる。また、移載工程中に、読み取った情報をディスプレイに表示させることにより、移載中のワークが何であるかを、作業員がその場で確認できるため、入出庫ミスを防ぐことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の識別コード読取移載装置の斜視図である。
【図２】本発明の識別コード読み取り機構を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の識別コード読み取り機構を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１００              ・・・  識別コード読取移載装置
１１０Ｒ，１１０Ｌ  ・・・  水平チャック部材
１１２Ｒ，１１２Ｌ  ・・・  チャックアーム
１１４Ｒ，１１４Ｌ  ・・・  アーム支持部材
１１６Ｒ，１１６Ｌ  ・・・  ラック
１１８              ・・・  固定ピン
１２０              ・・・  ラックハンド本体
１３０              ・・・  ピニオン
１４０              ・・・  固定ピン
１５０              ・・・  弾性部材
１７０              ・・・  ラックプレート
１９０              ・・・  係止片
２００              ・・・  係止片駆動ピン
２１０              ・・・  弾性部材
２２０              ・・・  読取窓
２３０              ・・・  ミラー
２４０              ・・・  バネ
２５０              ・・・  ミラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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