(57)【要約】【課題】駆動機構の劣化の進行などに伴う必要な駆動力を自動的に判定できるようにする。【解決手段】駆動機構制御装置１０は駆動対象となる機構２の駆動源４を制御するものである。その駆動機構制御装置１０は、駆動源４の駆動を制御するとともにその駆動力を変更できる駆動制御部１２と、駆動源４の動作状態を検出する検出部１４と、検出部１４の検出信号に基づいて駆動源４の駆動エラーを検出する駆動エラー検出部１６と、検査時に、駆動制御部１２により駆動源４の駆動力を下げていき、駆動エラー検出部１６が駆動源４の駆動エラーを検出したときの駆動力の閾値を検知する閾値検知部１８とを備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動対象となる機構（２）の駆動源（４）を制御する制御装置（１０）であって、
前記駆動源（４）の駆動を制御するとともにその駆動力を変更できる駆動制御部（１２）と、
前記駆動源（４）の動作状態を検出する検出部（１４）と、
前記検出部（１４）の検出信号に基づいて前記駆動源（４）の駆動エラーを検出する駆動エラー検出部（１６）と、
検査時に、前記駆動制御部（１２）により前記駆動源（４）の駆動力を下げていき、前記駆動エラー検出部（１６）が前記駆動源（４）の駆動エラーを検出したときの駆動力の閾値を検知する閾値検知部（１８）とを備えたことを特徴とする駆動機構制御装置。
【請求項２】
前記閾値検知部（１８）が検知した駆動力の閾値を基にして最適駆動力を設定する最適駆動力設定部（２０）をさらに備え、
前記駆動制御部（１２）は、通常動作時には前記最適駆動力設定部（２０）の設定値に基づいて前記駆動源（４）を駆動するようにした請求項１に記載の駆動機構制御装置。
【請求項３】
前記閾値検知部（１８）が検知した駆動力の閾値を基にして、駆動源（４）を含む駆動対象機構（２）の劣化を判定し、処置が必要な劣化であると判定したときには外部にその旨を出力する劣化判定部（２２）をさらに備えた請求項１又は２に記載の駆動機構制御装置。
【請求項４】
対象物を収納するケースと、前記対象物を前記ケース内の位置とケース外の位置の間で搬送する搬送機構とを備えた対象物処理装置において、
前記搬送機構で対象物を前記ケースに出し入れする機構を駆動する駆動源の制御装置として請求項１から３のいずれかに記載の駆動機構制御装置を備えたことを特徴とする対象物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分析装置を初め、試料、試薬、容器、部品など、必要なものを搬送したり処理したりするための駆動機構の駆動源を制御する制御装置と、そのような制御装置を備えた対象物処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
対象物処理装置の一例として分析装置の前処理装置を取りあげると、分析装置の前処理装置には、バイアルをハンドリングするアームや、サンプルラックをケースに自動的にセットするような機構をもつものがある。そのような前処理装置では、その機構部を駆動するための駆動力は、あらかじめ計算又は試作装置を用いてテストにより求め、その結果にばらつきなどを考慮したマージンを載せた値（固定値）で使用している。
【０００３】
他にもそのような機構を備えた装置は多数存在するが、ほとんどはその駆動力は、上記と同様にあらかじめ計算又は試作装置を用いてテストにより求め、その結果にばらつきなどを考慮したマージンを載せた値で使用している。
【０００４】
また、自動分析装置において、安定した位置決め精度で検体ラックの搬送を行うようにするために、リセットラックを暫時ラック搬送ラインに流し、リセットラックの搬送中の１カ所又は複数カ所の理想到達時間と実到達時間との時間ずれ情報により、検体ラックの位置決め誤差を補償することが提案されている（特許文献１参照。）。
【０００５】
しかし、その提案の装置は、搬送ラインの駆動機構自体の性能を検知したり最適な駆動力を設定したりする技術を提示するものではない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３８８９３号公報
【発明が解決しようとする課題】
従来の駆動機構を備えた装置では、機構部の繰返し動作による摩耗などで機構が劣化し、徐々に必要な駆動力が増していったような場合でも、実際にエラーが発生するまで劣化を認識することはできなかった。
【０００７】
また、駆動源のモータトルクは、製品のバラツキの余裕をみた大きなマージンをもった値に設定されるので、モータ音が大きくなったり、消費電力が大きくなるといった問題もあった。
【０００８】
本発明は駆動機構の劣化の進行などに伴う必要な駆動力を自動的に判定できるようにすることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
図１を参照して説明すると、本発明は駆動対象となる機構２の駆動源４を制御する駆動機構制御装置１０であって、駆動源４の駆動を制御するとともにその駆動力を変更できる駆動制御部１２と、駆動源４の動作状態を検出する検出部１４と、検出部１４の検出信号に基づいて駆動源４の駆動エラーを検出する駆動エラー検出部１６と、検査時に、駆動制御部１２により駆動源４の駆動力を下げていき、駆動エラー検出部１６が駆動源４の駆動エラーを検出したときの駆動力の閾値を検知する閾値検知部１８とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
駆動源４として例えばモータを使用した場合には、駆動力である駆動トルクの変更はモータ電流の変更により実現することができる。駆動源４の動作状態を検出する検出部１４としては、例えば駆動時にスリップなどの駆動エラーを検出する機能であり、モータ軸のエンコーダーなどである。
【００１１】
本発明の対象物処理装置は、対象物を収納するケースと、対象物をケース内の位置とケース外の位置の間で搬送する搬送機構とを備えたものであり、その搬送機構で対象物をケースに出し入れする機構を駆動する駆動源の制御装置として本発明の駆動機構制御装置を備えたものである。
【００１２】
本発明の駆動機構制御装置１０により、一定期間毎や装置起動時などに検査を行なうことにより、その対象としている駆動機構がエラーを起こしたときの駆動力の閾値を検知することができる。この駆動力の閾値は機構部の劣化などの指標となるものであり、この駆動力の閾値が高いほど劣化などの原因で正常な駆動に大きな駆動力を必要としていることを意味している。
【００１３】
また、この検査を出荷時に行なえば、この駆動力の閾値がある値以上のものを排除することで出荷検査としても利用もできる。
【００１４】
不必要に大きな力で駆動することは騒音や消費電力の点で好ましくない。そのため、好ましい形態として、閾値検知部１８が検知した駆動力の閾値を基にして最適駆動力を設定する最適駆動力設定部２０をさらに備え、駆動制御部１２は、通常動作時には前記最適駆動力設定部２０の設定値に基づいて駆動源４を駆動するようにするのが好ましい。
【００１５】
また、劣化がある程度進むと、さしあたり稼動には支障がないとしても、そのまま放置すれば稼動停止を余儀なくされる。そのような事態を避けるためには、稼動停止の状態になる前にメンテナンスをしたり部品を交換しておくことが必要である。そこで、そのような処置が必要な状態になったことを警報として表示したりすることができるようにするために、本発明の好ましい形態では、閾値検知部１８が検知した駆動力の閾値を基にして、駆動源４を含む駆動対象機構２の劣化を判定し、処置が必要な劣化であると判定したときには外部にその旨を出力する劣化判定部２２をさらに備えている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図２は、対象物処理装置の一実施例として、分析装置の前処理装置を例にして示している。この前処理装置は、マイクロプレート（ＭＴＰ）３１の載ったマイクロプレートラック３２を複数個収納できるケース３０を備え、指定のマイクロプレートラック３２をＸＹＺ軸のアーム機構を用いて分析ポジションに自動で搬送する機構をもつ前処理装置である。
【００１７】
具体的に示すと、ラック収納ケース３０には棚３３が設けられ、各棚３３にはマイクロプレートラック３２が樹脂製のガイド３４を摺動して出し入れ可能に並べられている。ケース３０から取り出して分析に供するマイクロプレート３１は、分析ポジション（図示略）に搬送され、分析終了後再びケース３０の所定の位置に戻される。
【００１８】
ケース３０に並べられているラック３２の出し入れを行うための駆動機構として、ＸＹＺ軸のアーム機構を備えたものが設けられている。このアーム機構は、基台（図示略）が駆動部を備えてレール（図示略）に沿ってＹ方向に移動し、所定の位置に位置決めすることができる。その基台には垂直方向（Ｚ方向）に延びるシャフト３８が回転可能に設けられ、シャフト３８は基台内に設けられた駆動源により回転させられるようになっている。シャフト３８はネジ棒であり、シャフト３８にはアーム支持部４０が螺合し、シャフト３８の回転と停止によりアーム支持部４０が上下方向（Ｚ方向）に移動して所定の位置に位置決めされるようになっている。３９はアーム支持部４０を案内するガイド棒である。
【００１９】
アーム支持部４０にはアーム板４４が取り付けられ、アーム板４４に設けられたガイド４５に沿ってＸ方向に摺動可能にプレートハンド４７が取り付けられている。プレートハンド４７の先端面にはフック４９が設けられている。
ラック３２の側面には穴５０が開けられ、プレートハンド４７の先端面のフック４９がその穴５０に入って係合することにより、ラック３２がプレートハンド４７に保持され、アームハンド４７の移動によりケース３０から出し入れされる。
【００２０】
プレートハンド４７をＸ方向に移動させるための駆動源としてモータ４６が支持部４０に取りつけられている。モータ４６は回転量を検出するエンコーダ付のステッピングモータである。モータ４６とプレートハンド４７の間がプーリとベルト４８により連結され、モータ４６を駆動してベルト４８を介してプレートハンド４７をＸ方向に移動させることにより、ラック３２をケース３０から出し入れすることができる。
【００２１】
Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれの駆動源による駆動により、ラック３２ほケース３０から取り出して分析ポジションへ移送したり、分析ポジションからケース３０へ戻したりすることができる。
【００２２】
この前処理装置でラック３２を格納場所へ出し入れするプレートハンド４７のＸ方向の駆動は、ラック３２をカイド３４に沿って押し込む必要があるため、位置決めの誤差やガイドの摩耗などにより必要な駆動力がばらついてくる。
そこで、本発明の駆動機構制御装置は、モータ４６の駆動を制御する駆動機構制御装置として使用する。
【００２３】
次に、この実施例における動作を図３のフローチャートを参照して説明する。
装置電源投入時に、以下の手順で最適化及び劣化判断を行う。
１）１番目のラック収納ポジションに移動する（ステップＳ１）。
２）モータ４６を設定されている現在の駆動トルク（＝モータ電流値）で駆動し、プレートハンド４７のＸ軸駆動を行ない、ラック３２の出し入れ動作を実行させる（ステップＳ２）。
【００２４】
３）ラック出し入れを駆動するモータ軸上のエンコーダ（モータ４６に付属している。）をチェックし、エラーにならないかどうかを確認する（ステップＳ３）。正常動作時はモータ４６は一定の駆動パルス数に対して一定の回転量を回転するためエンコーダカウント値も一定値となるが、駆動力不足になるとモータ４６がスリップし、エンコーダカウント値が所定の値よりも減るので、エンコーダカウント値によってモータ４６の動作のエラーを検知することができる。
【００２５】
４）エラーにならなければ駆動トルクを一定値下げ、再度駆動を実行しエラーになるかどうか確認する（ステップＳ４→Ｓ２→Ｓ３）。
５）ステップＳ４→Ｓ２→Ｓ３の動作を、エラーが起こるまで繰り返す。
【００２６】
６）エラーが起こったとき、そのときのモータ電流値を保存しておく（ステップＳ５）。これをそのラック収納ポジションについての「エラー閾値」（駆動力の閾値）とする。
７）エラー閾値を求める上記の動作を全てのラック収納ポジションについて順に行い（ステップＳ６→Ｓ７）、それぞれのラック収納ポジションについてエラー閾値を調べ保存する。
【００２７】
８）上記で調査したエラー閾値の１つでも、危険値以上になっているものがあれば、サービスマン依頼用の警報を出す（ステップＳ８→Ｓ９）。危険知は予め設定しておく。
このただし、危険値は装置の稼動には支障のない値に設定しておき、この警報が出されてもこの前処理装置はそのまま使用可能にしておく。
【００２８】
９）上記で調査したエラー閾値のどれもが危険値になっていない場合は、一番大きなエラー閾値に、ある一定のマージン量を上乗せしたモータ電流値を最適駆動トルクに対応するモータ電流値として設定する（ステップＳ１０）。
【００２９】
この設定されたモータ電流値は、従来のように過大なマージンをもたせたものではなく、検出されたエラー閾値を基にして設定されたものであるので、最適設定値ということができる。
【００３０】
ここでは、エラー閾値を検出する動作を装置電源投入時に行なう場合を説明したが、この動作は随時に行なってもよく、工場出荷時に行うようにしてもよく、随時に行なうようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
従来の装置では、ユーザが使用中に稼動を停止するような機構部エラーが発生するまでわからず、エラーが発生した場合、その装置は修理するまで使えなくなる。しかし、本発明では随時又は定期的に、稼動停止に至らない程度のエラー閾値を自動検出することができるので、稼動停止に至るエラーが起こる前に事前に警告を出すことができ、あらかじめサービスマンへの連絡や、部品の準備などが可能となり、装置の稼働率を落とさないですむ。
また、実際の製品では、組立のばらつきや調整不良などで必要な駆動力がかなりばらつくことがあるが、この方法を出荷前に行うことで、エラー閾値がある一定値以上のものを再調整など行うことで不良品、クレームを滅らすことができる。
さらに、検出したエラー閾値を基に最適駆動力を設定することができるので、その場合には必要以上に駆動力のマージンをとる必要がなくなり、消費電力の低減や、ステッピングモータなどを使用する場の動作音の低減も図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を示すブロック図である。
【図２】一実施例の分析装置前処理装置のラック収納部付近を示す要部斜視図である。
【図３】同実施例の動作を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
２      駆動対象機構
４      駆動源
１０      駆動機構制御装置
１２      駆動制御部
１４      検出部
１６      駆動エラー検出部
１８      閾値検知部
【図１】
2004198268.tif 000003
【図２】
2004198268.tif 000004
【図３】
2004198268.tif 000005