(57)【要約】【課題】通常の変位測定センサまたは光ファイバセンサとそれに対応するマーカの組合せと、三軸以上の多関節ロボットを用いてた自動遠心分離システムを提供すること。【解決手段】スイングバケット５８を有するロータを設けた遠心分離機１００と、多関節ロボット２００とを具備し、ロボットの動作を制御する制御装置によりグリッパー３０に設けられたセンサ７０を所定半径（ｘ）の円周上に位置するように移動させ、グリッパー３０をロータ５０の回転中心軸を中心にして所定の回転方向に移動させることによりセンサ７０がマーカ６０の位置を検出し、これにより遠心分離機１００のバケット５９に載置されるマイクロプレート４０の位置を検出する。【選択図】　　　図１
2004034005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
核酸等の生物物質を含有した各液体を所定の手順によって自動的に遠心分離するための自動遠心分離システムであって、
少なくとも二つのマイクロプレートを載置して遠心分離を行うために、少なくとも二つのスイングバケットを有するロータを設けた遠心分離機と、
その最終アームにグリッパーとそれに結合されるフィンガーを有する三軸以上の多関節ロボットと、
前記所定の手順を制御し、前記ロボットの動作を制御するための制御装置とを備え、
前記遠心分離機と前記多関節ロボットは堅固な床板上で互いに近接して配置され、
前記グリッパーまたはフィンガーに位置検出のためのセンサが設けられ、
少なくとも一つのマーカが前記ロータの回転中心軸から所定の半径方向距離（ｘ）だけ離れてロータの中央フレーム上の所定位置に設けられ、
前記制御装置は、前記グリッパー（またはフィンガー）に設けられたセンサを、前記所定の半径方向距離（ｘ）の半径を有する円周上に位置するように移動させ、前記グリッパーを、ロータの回転中心軸を中心として所定の回転方向に移動させることにより、前記センサが前記マーカの位置を検出し、これにより、遠心分離機のバケットに載置されるマイクロプレートの位置を検出し、前記所定の手順を自動化することができるように構成されたことを特徴とする自動遠心分離システム。
【請求項２】
核酸等の生物物質を含有した各液体を所定の手順によって自動的に遠心分離するための自動遠心分離システムであって、
ロータの回転中心軸を中心として所定の半径を有する円周上に円周方向に所定の間隔で離隔配置された複数の試験管またはチューブ取付孔に試験管またはチューブを取り付けて遠心分離を行う遠心分離機と、
その最終アームにグリッパーとそれに結合されるフィンガーを有する三軸以上の多関節ロボットと、
前記所定の手順を制御し、前記ロボットの動作を制御するための制御装置とを備え、
前記遠心分離機と前記多関節ロボットは堅固な床板上で互いに近接して配置され、
前記グリッパーまたはフィンガーに位置検出のためのセンサが設けられ、
前記回転中心軸から所定の半径よりも小さい所定の半径方向距離（ｘ）だけ離れて前記ロータ上の所定位置に少なくとも一つのマーカを設け、
前記制御装置は、前記グリッパー（またはフィンガー）に設けられたセンサを、前記所定の半径方向距離（ｘ）の半径を有する円周上に位置するように移動させ、前記グリッパーを、ロータの回転中心軸を中心として所定の回転方向に移動させることにより、前記センサが前記マーカの位置を検出し、これにより、遠心分離機のロータの試験管またはチューブ取付孔に取り付けられるそれぞれの試験管またはチューブの位置を検出し、前記所定の手順を自動化することができるように構成されたことを特徴とする自動遠心分離システム。
【請求項３】
前記センサが、変位測定レーザセンサであることを特徴とする請求項１または２に記載の自動遠心分離システム。
【請求項４】
前記センサが、光ファイバセンサであることを特徴とする請求項１または２に記載の自動遠心分離システム。
【請求項５】
前記所定の半径方向距離（ｘ）が、１００ｃｍ以内であることを特徴とする請求項１または２に記載の自動遠心分離システム。
【請求項６】
前記マーカが、水により腐食されない材質で形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の自動遠心分離システム。
【請求項７】
前記材質が、アルミニウム及びプラスチック等で構成された群から選ばれることを特徴とする請求項６に記載の自動遠心分離システム。
【請求項８】
前記マーカが、少なくとも二つであり、前記所定の半径方向距離に該当する半径を有する円周上において３６０°／（前記マーカの個数）に該当する等角度だけ離れて配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の自動遠心分離システム。
【請求項９】
前記マーカが、同一の重量を有することを特徴とする請求項８に記載の自動遠心分離システム。
【請求項１０】
前記マーカが、互いに異なる形態を有することを特徴とする請求項８に記載の自動遠心分離システム。
【請求項１１】
前記マーカが、互いに異なる色相を有することを特徴とする請求項８に記載の自動遠心分離システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動遠心分離システムに関し、特に、核酸等の生物物質を含有した液体を、一般的な遠心分離機を用いて自動的に遠心分離を行うための自動遠心分離システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
遠心分離は、通常、生物学または医療関連実験において最も多く用いられる技法として、殆ど全ての生物学関連実験室では遠心分離機が備えられている。
【０００３】
この遠心分離機は、試験管等が載置されたロータの回転による遠心力の作用により、その試験管内に保持されている成分または比重が異なる物質を分離、精製及び濃縮することにより、液体中の固体粒子または比重が互いに異なる液体を分離する機械である。この遠心分離機の性能は、発生する遠心力と重力の比率により決定され、この比率を遠心効果という。この遠心効果は、（遠心加速度）／（重力加速度）で表わされる。遠心力の大きさは、（質量）×（回転半径）×（角速度）２）であるので、遠心効果は、遠心分離機の回転半径と回転速度により決められる。
【０００４】
また、このような遠心分離機は、ロータの回転速度（ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ　ｓｐｅｅｄ）により、その回転速度が１００ｒｐｍ以下の低速遠心分離機と、その回転速度が約１０，０００ｒｐｍである高速遠心分離機と、その回転速度が１００，０００ｒｐｍ以上である超高速遠心分離機に分けられる。
【０００５】
このような多様な遠心分離機の一部を用いて遠心分離手順を完全自動化した装備としては、米国のマサチューセッツ州のフラミングハム（Ｆｒａｍｉｎｇｈａｍ）所在のオートジェン（Ａｕｔｏｇｅｎ）社からのＡｕｔｏＧｅｎｅｐｒｅｐ９６０及びスイスのメネドルフ（Ｍａｅｎｎｅｄｏｒｆ）所在のテカン（Ｔｅｃａｎ）社のＧｅｎｅｓｉｓ等のいくつかの装備が市販されている。しかし、これらは、いくつかの特定の遠心分離機、この遠心分離機に専用に用いられる液体処理装置、及びロボット等が、前記自動化装備の製作者が所望の位置にそれぞれ固定的に位置されなければならない制限的なシステムで製作されている。また、製作者が指定した試験管またはマイクロプレートを用いなければならなかった。このため、任意の遠心分離機を使用し難く、使用者が所望の所定の用途で使用できず、また、新たに開発された液体処理器等の新規な装置に連結して用いられないという問題点があった。
【０００６】
また、以下のような遠心分離機の特性のため、一般の遠心分離機及びこれに関連した一般の他の装置等を用いて遠心分離を自動化したシステムの開発が難しくなる。即ち、遠心分離の開始前または終了後に遠心分離すべきまたは遠心分離したサンプルを入れた試験管を有するロータの位置が、任意の回転位置にランダムに置かれているため、各サンプルの初期または最終の位置を検出し難い。また、サンプルを入れた試験管を載置した遠心分離機のロータにサンプルの不意の流出を防止するための保護カバーが設けられた場合は、これを自動的に開閉する過程が遠心分離の自動化をさらに難しくしている。
【０００７】
さらに、任意の位置に存在する物体を認識するための自動化産業分野では、一般に、対象物体の上部に固定されたビジョンカメラを設けて対象物体の位置を判断する方法が主に用いられている。しかし、このようなビジョンカメラは高価であり、三次元測定が難しく、複雑なビジョンカメラ用ソフトウェア及びコンピュータ等が必要であるため、実験室で用いられる場合または少量のサンプルを処理する場合には適当でなかった。
【０００８】
しかし、マイクロプレートまたは各種試験管を用いて遠心分離を行う場合には、その回転速度が１００，０００ｒｐｍ以上の超高速遠心分離機が使用されないので、回転平行にさほど敏感ではない。また、サンプル流出防止用保護カバーが設けられなかったことが殆どである。従って、前記保護カバーの開閉と関連した自動化作業は問題とならなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、多関節ロボットと一般の遠心分離機を近い位置に置いて使用する場合、遠心分離の自動化において最大の障害要因であった遠心分離の開始前または終了後のマイクロプレートまたは試験管の位置認識過程、即ち、正確な操作のための遠心分離機のロータのチューブ取付孔内の試験管またはロータに連結されているスイングバケット（ｓｗｉｎｇ　ｂｕｃｋｅｔ）内のマイクロプレートの位置を認識する過程を自動化するのに重点を置いている。
【００１０】
また、本発明では、このように高価であり、操作の複雑なビジョンカメラの代わりに、一般に使用される安価な光ファイバセンサまたは変位測定レーザーセンサを使用して、試験管等の正確な位置を検出する過程を通じた遠心分離の自動化を図ろうとしている。
【００１１】
また、本発明は、通常の変位測定センサまたは光ファイバセンサとそれに対応するマーカ（ｍａｒｋｅｒ）の組合せと、三軸以上の多関節ロボットを用いて、より効果的に一般の遠心分離機の内の試験管またはマイクロプレートの位置を自動的に検出することにより、一般の遠心分離機で行われるサンプルの遠心分離手順を自動的に行うことができる自動遠心分離システムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明による自動遠心分離システムは、核酸等の生物物質を含有した各液体を所定の手順によって自動的に遠心分離するための自動遠心分離システムであって、少なくとも二つのマイクロプレートを載置して遠心分離を行うために、少なくとも二つのスイングバケットを有するロータを設けた遠心分離機と、その最終アームにグリッパー（ｇｒｉｐｐｅｒ）とそれに結合されるフィンガー（ｆｉｎｇｅｒ）を有する三軸以上の多関節ロボットと、前記所定の手順を制御し、前記ロボットの動作を制御するための制御装置とを備え、前記遠心分離機と多関節ロボットは堅固な床板上で互いに近接して配置され、前記グリッパーまたはフィンガーに位置検出のためのセンサが設けられ、少なくとも一つのマーカが前記ロータの回転中心軸から所定の半径方向距離（ｘ）だけ離れてロータの中央フレーム上の所定位置に設けられ、前記制御装置は、前記グリッパー（またはフィンガー）に設けられたセンサを、前記所定の半径方向距離（ｘ）の半径を有する円周上に位置するように移動させ、前記グリッパーを、ロータの回転中心軸を中心にして所定の回転方向に移動させることにより、前記センサが前記マーカの位置を検出し、これにより、遠心分離機のバケットに載置されるマイクロプレートの位置を検出し、前記所定の手順を自動化することができるように構成されたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明による自動遠心分離システムは、核酸等の生物物質を含有した各液体を通常の手順によって自動的に遠心分離するための自動遠心分離システムであって、ロータの回転中心軸を中心として所定の半径を有する円周上に円周方向に所定の間隔で離隔配置された複数の試験管またはチューブ取付孔に試験管またはチューブを取り付けて遠心分離を行う遠心分離機と、その最終アームにグリッパーとそれに結合されるフィンガーを有する三軸以上の多関節ロボットと、前記所定の手順を制御し、前記ロボットの作動を制御するための制御装置とを備え、前記遠心分離機と多関節ロボットは堅固な床板上で互いに近接して配置され、前記グリッパーまたはフィンガーに位置検出のためのセンサが設けられれ、前記回転中心軸から所定の半径よりも小さい所定の半径方向距離（ｘ）だけ離れて前記ロータ上の所定位置に少なくとも一つのマーカを設け、前記制御装置は、前記グリッパー（またはフィンガー）に設けられたセンサを、前記所定の半径方向距離（ｘ）の半径を有する円周上に位置するように移動させ、前記グリッパーを、ロータの回転中心軸を中心として所定の回転方向に移動させることにより、前記センサが前記マーカの位置を検出し、これにより、遠心分離機のロータの試験管またはチューブ取付孔に取り付けられるそれぞれの試験管またはチューブの位置を検出し、前記所定の手順を自動化することができるように構成されたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づいて詳しく説明する。図１は、マイクロプレートを使用して遠心分離を行う通常の遠心分離機と、該マイクロプレートを遠心分離機内に取付け及び／または取外しするための多関節ロボットとから構成された、本発明の第１の実施の形態による自動遠心分離システムの斜視図である。図２は、図１に示した自動遠心分離機システムの側面図である。図３は、図２のＡ部分の拡大断面図である。　図４は、図１に示した遠心分離機のロータと、それに載置されたマイクロプレート及びロータフレーム上に設けられたマーカとの配置関係を示す斜視図であり、図５は、図４に示した構成の配置関係を示す平面図である。
【００１５】
図１から図３に示すように、本発明による自動遠心分離システムは、堅固かつ平らな床板（図示せず）上の所定位置に近接して配置された通常の遠心分離機１００及び多関節ロボット２００と、このロボットの動作を制御するための制御装置（図示せず）とを備えている。ここで、遠心分離機１００は、実験室等で使用される通常の遠心分離機であり、多関節ロボット２００は少なくとも三軸の多関節ロボットであることが好ましい。
【００１６】
遠心分離機１００は、一般に、保護カバー１０と本体２０で構成されている。このカバー１０は、遠心分離の前後に開閉されるカバーとして、通常多関節ロボットを用いて自動的に開閉自在となっている。本体２０には上方が開口した所定の大きさの空間が形成され、その内部に遠心分離機のロータ５０が設けられている。図４及び図５に示すように、ロータ５０は、回転軸５６と、この回転軸から半径方向に延びるロータフレーム５２、５４とを備え、さらに、このロータフレームは、回転軸５６から半径方向に所定距離延びる中央フレーム５２と、この中央フレームの端部から前記中央フレームの延長方向に対し垂直な方向へ所定長さに延びる端部フレーム５４で構成されている。遠心分離すべき核酸等の生物物質を含有したサンプルを保持するためのマイクロプレート４０は、中央及び端部フレーム５２、５４により形成されるコ字状の凹部に設けられたスイングバケット５８を介してロータ５０に載置されている。このようにマイクロプレート４０がロータ５０に載置された後、カバー１０を覆って遠心分離機１００の遠心分離動作を開始すると、回転軸５６を中心としてロータが回転し、これによりスイングバケット５８が遠心分離機の外壁に向かって回動し、マイクロプレート４０内の各サンプルが遠心分離されるようになる。
【００１７】
また、本発明では、遠心分離機のカバー１０の開閉機能だけでなく、遠心分離機内のマイクロプレートまたはチューブの位置を検出し、それを自動的に取付け及び取外しすることができるように、少なくとも三軸以上の多関節ロボット２００が使用されている。周知のとおり、ロボット２００は、複数のアームとこれらを連結する複数の関節で構成され、最終アームの端部には、図３に示すように、グリッパー３０が設けられている。このグリッパー３０は、ロボットが所定の目標物を把持するために使用されるものであって、使用者の必要に応じて、グリッパー３０の端部にフィンガーをさらに設けて使用することもできる。
【００１８】
以下、上記した遠心分離機１００と少なくとも三軸の多関節ロボット２００とを用いて、遠心分離機の遠心分離動作を自動化するのに必須的な過程の一つであるマイクロプレートまたは各試験管の位置検出のための本発明の特徴的な構成について説明する。
【００１９】
図３に示すように、本発明では、ロボット２００のグリッパー３０にフィンガー３２を設け、このフィンガーにセンサ７０を設けて、後述のように、遠心分離機１００のロータ５０に載置されるマイクロプレートまたは試験管の位置検出に用いている。このようなロボットの回転半径、即ちロボット２００の運動範囲は、通常約１００ｃｍであり、必要に応じて５０ｃｍとなることもある。特に、本発明で使用されるロボットには、フィンガー３２に設けられたセンサ７０からマイクロプレートまたは各チューブの位置情報を受信するために、センサ７０に連結された信号ケーブル７２が連結されている。
【００２０】
図３から図５に示すように、遠心分離機１００のロータ５０の中央フレーム５２上の所定位置に二つのマーカ６０が設けられている。このマーカ６０は、センサ７０の種類または必要に応じて適切な個数、形態及び大きさを有する。以下、これについて詳述する。
【００２１】
このマーカ６０は、センサ７０がスキャンする時間を減らし、または複数のロータ位置を検出するために、二つ以上を配置してもよい。この場合、マーカは、遠心分離機の平衡に影響しないように、同一または類似した重量をもって３６０°の角度をマーカの個数で割った角度に等分される位置に配置されることが好ましい。
【００２２】
また、マーカ６０は用いられるセンサ７０によってその構成が異なってくる。例えば、用いられるセンサが変位測定用センサ（例えば、変位測定用レーザーセンサ）である場合は、図３及び図４に示すように、所定の厚さを有する小さな四角形の板状のマーカ６０と、四角形の平板の中央部が少し突出して逆Ｔ字状の断面を有する他の形態のマーカ６０が用いられてもよい。センサ７０がロータの中央フレーム上を所定半径の円周に沿ってスキャンするとき、このマーカ６０を通過すると、所定の厚さ分だけの変位（測定距離）差が生じ、特に、突出した部分を有するマーカ６０を通過するときは、変位差がさらに顕著に現れ、マーカの容易な位置検出が可能になる。勿論、このように変位差を検出することができれば、四角形の平板の代わりに円形または他の形態の平板が用いられることは勿論のことである。
【００２３】
これに対し、用いられるセンサが色相検出用センサ（例えば、色相検出用の光電センサ）である場合は、センサによって検出されやすく、ロータの中央フレームの色相と明確に区分される所定の色相を有する、その厚さを無視してもよい極めて薄い四角形状のマーカが使用され得る。色相検出用センサが、このような固有の色相を有する前記マーカを通過することにより、特有の信号値を取得することができる。このようなマーカは、遠心分離機のロータの回転時、その平衡に殆ど影響しないという点で効果的である。
【００２４】
また、冷蔵機能または温熱機能を有する遠心分離機の場合、ロータ周囲の環境が湿気がある可能性が高く、かつ所定の熱が加えられることもあるので、この湿気及び熱環境においても円滑に使用できるように、マーカは水または湿気に影響されず、温度変化による収縮及び膨張が起こらない材質で製造されることが好ましい。例えば、マーカ６０は、プラスチックまたはアルミニウム等で製造されても、必要に応じてコーティングされた紙で製造されてもよい。
【００２５】
以下、このマーカ６０を用いてマイクロプレートまたは試験管の位置検出に用いられるセンサについて説明する。
【００２６】
所定の厚さを有する小さな四角形の板状のマーカでは、通常レーザー距離測定用のセンサが用いられている。このレーザー距離測定用のセンサは、光を媒体とするので、高速の測定が可能であり、温度及び水分のような環境要因の影響を殆ど受けない長所があった。このレーザー距離測定センサは、測定方式により三種に大別されるが、干渉分光法（ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ）と、光三角測量法（ｏｐｔｉｃａｌ　ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｉｏｎ）と、光飛行時間測定法（ｔｉｍｅ　ｏｆ　ｆｌｉｇｈｔ）とに分けられる。特に、本発明では、対象物体に照射されたレーザービームがセンサに結像する位置を検出し、三角測量法を用いて距離を算出する方式であって、数ｃｍや数ｍ離れた地点で、高精度を要する応用分野に適合した光三角測量法のレーザー距離測定センサが通常用いられている。
【００２７】
また、固有の色相を有するマーカが用いられる場合は、赤外線や赤色光若しくは緑色光を用いて、物体の有無及び位置を検出する光ファイバ光電センサが通常用いられている。この光ファイバ光電センサは、投光素子、受光素子及び信号処理回路が組み込まれているアンプ部分と、検出場所まで光を伝達するファイバ部分とから構成されている。また、光ファイバ光電センサは、投光用ファイバを介して検出部まで光を伝達し、検出部から反射または透過された光を受光用ファイバを介してアンプの受光素子に到達した光の強さを感知してマーカの位置を検出するように動作する。現在使用される通常の光ファイバ光電センサは、その測定距離が５ｃｍから２ｍであり、特に、本発明では物体からの距離及び物体の色相に応じて決められる反射光の強さにより物体を認識する機能がある光ファイバ光電センサが使用される。
【００２８】
以下、このセンサ及びマーカを用いて、通常の遠心分離機の遠心分離動作を自動化した本発明による自動遠心分離システムの具体的な構成及び動作について説明する。
【００２９】
図１から図５に示すように、グリッパー、フィンガー及び前述した形態のセンサが設けられている少なくとも三軸の多関節ロボット２００と通常の遠心分離機１００は、堅固かつ平らな底板（図示せず）上の所定位置に近接して配置されている。ロボット２００の最終アームに設けられたグリッパー３０に、またはそのグリッパーに設けられたフィンガー３２にセンサ７０が設けられ、マーカ６０との相互作用により、マイクロプレートまたは試験管の位置を検出する。
【００３０】
このマーカ６０は、突部を有する逆Ｔ字状の変位検出用マーカであり、または厚さを無視できる薄い色相検出用マーカであってもよいことは上述のとおりである。このマーカ６０は、ロータ５０の中央フレーム５２上でロータ５０の回転軸５６から半径方向に所定距離（ｘ、１００ｃｍ以内）だけ離れた位置に設けられている。図４及び図５に示すように、二つの所定位置にそれぞれ異なる形態のマーカ６０が配置されることが好ましい。即ち、この図面に示す形態の遠心分離機では、前記位置のいずれかの位置に設けられたマーカ６０が、遠心分離機のロータの定められた回転方向に９０°角度だけさらに進行した位置に配置されたマイクロプレート４０の位置を指定するように決定すると、二つのマイクロプレート４０の位置を混同せず、正確に判断することができる。一つのマーカ６０のみを用いる場合も、前記の方法により複数のマイクロプレートの位置を正確に検出することができる。但し、一つのマーカのみを用いる場合は、センサ７０がロータ５０の中心軸５６を中心として半径（ｘ）を有する円周上をスキャンする距離が最大３６０度に至ることができるのに対し、互いに異なるマーカがｎ個設けられた場合は、多くても３６０°／ｎの角度距離のみをスキャンすればよい。また、単に一つのマーカを設けようとする場合は、遠心分離機の回転平衡に影響しないように、その重量を最小化する必要がある。例えば、設けられるマーカの重量は１０ｇ以下であることが好ましい。
【００３１】
センサ７０がロータ５０の回転中心軸５６を中心として半径がｘである円周上に沿ってスキャンするためには、以下の方法により、ロボット２００のグリッパー３０を移動させる。即ち、グリッパー３０は、通常のロボット制御装置（図示せず）の制御により、図３において左右方向に互いに離隔したりまたは接近するように移動することができる。この移動距離は、１００ｃｍ以内であることが好ましい。より好ましくは、この移動距離は５０ｃｍ以内である。グリッパー３０に設けられたフィンガー３２とそれに設けられたセンサ７０の中心等の位置関係を考慮して、所定距離（ｘ）に相応する適切な距離だけ移動させると、センサ７０の中心が正確にマーカ６０が位置する所定の円周上に位置するように制御され得る。この状態でロボットの最終アームを所定の回転方向に回転させると、センサ７０がマーカ６０が設けられた所定半径（ｘ）の円周をスキャンしながら、マーカ６０を探り出し、これにより、遠心分離機１００内に載置された所望のマイクロプレート４０の位置を正確に検出することができる。センサのスキャン作業中にセンサが獲得した信号を、センサケーブル７２を通じて制御装置に伝達するようになる。
【００３２】
図６は、マイクロプレートの代わりに複数の試験管を使用して、遠心分離を行う形態であり、本発明の第２実施の形態による遠心分離機のロータとその上面に設けられたマーカとの配置関係を示す斜視図であり、図７は、図６の平面図である。
【００３３】
第２の実施の形態は、マイクロプレート等を載置するためのスイングバケットを備えたロータの代わりに、一般の試験管を使用して遠心分離を行うために複数の試験管を挿入するための複数のチューブ取付孔が形成された他の形態のロータ５０′を備えた遠心分離機を使用している。この第２の実施の形態は、上述した第１の実施の形態の構成のうち、ロータの構成のみが異なるだけであり、残りの他の構成及び作動は、殆ど同様である。図６及び図７に示すように、本発明の第２の実施の形態によるロータ５０′は、中央に回転中心軸５６′が備えられ、平らなロータ上面を経て半径方向の外郭に複数のチューブ取付孔８０が一定の半径の円周上に設けられた構成である。遠心分離のためにチューブ取付孔８０は、ロータ５０′の上面に対し所定の角度で傾斜していることが分かる。
【００３４】
第１の実施の形態と同様に、少なくとも一つのマーカ６０′が、前記ロータの平らな上面上に回転中心軸５６′から半径方向に所定距離（ｘ、１００ｃｍ以内）だけ離れた位置に設けられている。このようにマーカ６０′を設けた後、前述したように、グリッパーまたはフィンガーに設けられたセンサの中心を前記マーカ６０′と一致するようにグリッパーを移動させた後、グリッパーが設けられたロボットの最終アームを所定の回転方向に移動させながら、前記マーカ６０′の位置を検出するようになる。従って、回転中心軸５６′の中心とマーカ６０′の中心を通過する延長線上に位置したチューブの正確な位置が得られ、その結果、他のチューブの位置は検出されたチューブの位置に対する相対的な位置情報により正確に得られる。
【００３５】
以上、変位測定用センサまたは色相検出用センサと、これらにそれぞれ適合した突部を有する逆Ｔ字状マーカまたは固有な色相を有する薄いマーカとを用いて遠心分離機内に載置されるマイクロプレートまたは試験管（またはチューブ）等の位置を正確に検出した後、少なくとも三軸の多関節ロボットのグリッパー等を用いて遠心分離機の所定の手順を自動化したシステムについて説明したが、本発明は必ずしもこのようなシステムに限定されることではない。本発明は、以下の請求の範囲に記載された範囲に属する全てのものを含むものと理解されるべきである。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、前記センサ及びマーカを用いて、遠心分離の前後に、任意の回転位置に停止するような遠心分離機のロータ内のマイクロプレートまたは試験管の位置を正確に検出することができるので、多関節ロボットのグリッパー等を用いて遠心分離機内にマイクロプレート及び試験管を正確に取付け及び取外しすることができる。従って、任意の遠心分離機の所定の遠心分離手順を自動化することができる。
【００３７】
また、変位検出用センサまたは色相検出用センサ等、必要に応じて適切なセンサを用いることができ、マーカを遠心分離機のロータの所定位置に適切に設けることができるので、遠心分離機の種類に関係なく、遠心分離手順を自動化することができる。また、多関節ロボットのグリッパーをセンサが位置する所定の円周上に移動させた後、そのグリッパーを所定の回転方向にる移動させる簡単な動作により、センサによるマーカのスキャンが行われるので、システム全体の作動が簡単になり、システムの製作費用が著しく低減し、その作動信頼度も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動遠心分離システムの概略的な構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示した自動遠心分離機システムの側面図である。
【図３】図２のＡ部分の拡大断面図である。
【図４】図１に示した遠心分離機のロータ、それに載置されたマイクロプレート及びロータのフレーム上に設けられたマーカとの配置関係を示す斜視図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】試験管を使用して遠心分離を行う遠心分離機のロータとその上部に設けられたマーカとの配置関係を示す斜視図である。
【図７】図６の平面図である。
【符号の説明】
１０…カバー
２０…遠心分離機本体
３０…グリッパー
３２…フィンガー
５０…ロータ
５０′…ロータ
６０…マーカ
６０′…マーカ
７０…センサ
１００…遠心分離機
２００…多関節ロボット
【図１】
2004034005.tif 000003
【図２】
2004034005.tif 000004
【図３】
2004034005.tif 000005
【図４】
2004034005.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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