(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に移送された試験管２を支持するホールディング部材４２０が設けられるフレーム４１０；
前記試験管２の周りの一側に配置され、ラベル付着のために前記試験管２に回転力を付与する駆動ローラー４３０；及び
前記試験管２を挟んで前記駆動ローラー４３０の反対側に配置され、前記駆動ローラー４３０に向けて試験管２を接触させるかまたは離隔させる加圧ローラー４４０；を含み、
前記ホールディング部材４２０は、試験管２の下端を支持する下部ストッパ４２２を含み、スイングモーター４２６と連結された回転軸４２５を中心に回転して、試験管２を内部に挿入させる第１位置Ｐ１から試験管２を外部に排出させる第２位置Ｐ２に移動されるように構成され、
弾性材質で形成され、前記フレーム４１０上に設置され、昇降モーター４６２と連結されたスクリュー４６２０の端部に回転可能に結合されて、前記ホールディング部材４２０の内部に挿入された試験管２の下端を支持するとともに、前記昇降モーター４６２の作動により第１位置Ｐ１を維持する前記ホールディング部材の試験管２の挿入方向に試験管２を昇降移動させる移動性ストッパ４６０をさらに具備する試験管挿入深さ調節装置をさらに含み、
前記移動性ストッパ４６０には、前記ホールディング部材４２０が第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に回転動作時に下部ストッパ４２２が移動性ストッパ４６０を貫通して移動しながら試験管２の下端を支持することができるように、下部ストッパ４２２を貫通させるスロット４６１が形成された試験管ラベリングユニット。
【請求項２】
前記ホールディング部材４２０は、
前記第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に回転しながら前記フレーム４１０の内部から外部に突出し、
前記ホールディング部材４２０は、
試験管２を内部に挿入させる上部挿入口４２１；
試験管２の下端を支持する下部ストッパ４２２；及び
前記上部挿入口４２１と下部ストッパ４２２を連結し、一側には試験管２の離脱を許容する側面開放口４２３０が形成された側面ストッパ４２３を含むことを特徴とする請求項１に記載の試験管ラベリングユニット。
【請求項３】
前記フレーム４１０には、第２位置Ｐ２に回転するホールディング部材４２０の内部に挿入されるプッシャー４７０が設けられ、
前記ホールディング部材４２０が第２位置Ｐ２に回転しながら内部に挿入された前記プッシャー４７０に試験管２が押し出されることによって、側面開放口４２３０を通じて試験管２が分離されるように構成することを特徴とする請求項２に記載の試験管ラベリングユニット。  
【請求項４】
前記駆動ローラー４３０が１個設けられる場合、
前記加圧ローラー４４０は、前記駆動ローラー４３０とともに試験管２の周りに対して３個以上に支持点が確保されるように２個以上で構成され、
前記加圧ローラー４４０は、
前記フレーム４１０に固定設置される固定性加圧ローラー４４１；及び
前記試験管２の回転中心に向けて近接するかまたは離隔するように前記フレーム４１０に連結設置される移動性加圧ローラー４４３；を含み、
前記試験管ラベリングユニットは、
中央部が前記フレーム４１０にヒンジ４４５１で結合され、前記ヒンジ４４５１を中心として、一端には、前記移動性加圧ローラー４４３が回転可能に結合され、他端には、作動シリンダー４４６が連結される回動部材４４５を含むことを特徴とする請求項１に記載の試験管ラベリングユニット。
【請求項５】
多数個の試験管２が垂直な状態に収容される左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂが上部に設けられ、前記左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂの間には、試験管２が貫通して移動する１つ以上の案内孔１１５が形成されたフレーム１００；
前記フレーム１００に設置され、前記左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂに収容された試験管２を前記案内孔１１５に移送させるグリッパー移送ユニット２００；
前記グリッパー移送ユニット２００に結合され、前記試験管２を把持するかまたは分離させるグリッパー３００；及び
前記案内孔１１５の下方に配置され、前記案内孔１１５を貫通して移送された試験管２を支持するホールディング部材４２０により第１位置Ｐ１を維持する試験管２の周りにラベルを付着し、ラベルが付着された試験管２が外部に突出されるように、ホールディング部材４２０は、スイングモーター４２６と連結された回転軸４２５を中心に回転して、試験管２を第２位置Ｐ２に回転移動させながら外部に排出させるラベリングユニット４００；を含み、
前記ラベリングユニット４００は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の試験管ラベリングユニットである試験管準備装置。
【請求項６】
前記フレーム１００は、
前記グリッパー移送ユニット２００が設置される上部フレーム１１０と、前記ラベリングユニット４００が設置される下部フレーム１５０が層を成して配置され、
前記試験管準備装置は、
前記案内孔１１５を遮断させて内部に移送された試験管２を待機させるローディング手段１２０を含んで構成することを特徴とする請求項５に記載の試験管準備装置。
【請求項７】
前記グリッパー移送ユニット２００は、
前後方の両端が前記フレーム１００に対して左右方向に移動可能に結合されるガントリーブロック２１４を具備する左右移送部２１０；
前記ガントリーブロック２１４に対して前後方向に移動可能に結合される前後移動ブロック２３２を具備する前後移送部２３０；及び
前記前後移動ブロック２３２に対して回転可能に結合されるベース板２５４を具備する回転移送部２５０；を含み、
前記ベース板２５４と連結されたグリッパー３００を前記左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂに対して左右方向Ｘ及び前後方向Ｙに移送させる一方で、前記左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂに向けるように回転させ、
前記回転移送部２５０は、
前記ベース板２５４を回転させる回転駆動部２５６を含み、
前記回転駆動部２５６が前記ベース板２５４を回転させて、前記グリッパー３００を回転させることにより、前記グリッパー３００が前記左側収容部１１０Ａと前記右側収容部１１０Ｂとの間を往復して回転するように構成されることを特徴とする請求項５に記載の試験管準備装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験管ラベリングユニット及びこれを含む試験管準備装置に関し、特に病院、研究所、大学などで扱われる試験管に各種関連情報が印字されたラベルを付着して提供する試験管準備装置、及び試験管を内部に流入させた後、ラベルを付着した試験管の移送方向と移送位置を転換させて排出することによって、ラベリング装置と連結されるコンベヤー、クランプなどの周辺移送ユニットと設置互換性に優れたスイング吐出部を有する試験管ラベリングユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
血液、動・植物の見本、化学物などの各種サンプルを保管するためには、一側が詰まった長い管形態の試験管が使用される。
【０００３】
このような試験管は、内部に収納されたサンプル情報が記入されたラベルを付着した状態で使用することによって、作業の効率を高めるようにしている。
【０００４】
特に、病院のように、多数の採血管試験管を扱う場合には、手作業に依存するものではなく、自動化ラベル工程が既に具現化されている。
【０００５】
これと関連して、本発明の出願人は、韓国登録特許第０８６６４１０号を通じて試験管準備装置を提示したことがある。
【０００６】
韓国登録特許第０８６６４１０号に掲示された試験管準備装置は、多数個の試験管が保持される収容部；該収容部の上部に配置され、Ｘ−Ｙ平面及び昇降移動しながら収容部に積載した試験管をクランピングするか、またはアンクランピングする移送部；該移送部の下方に配置され、移送部から落下式に移送された試験管の周りにラベルを付着するラベル取付部；及び該ラベル取付部の下方に配置され、ラベル取付部でラベル付着が完了した試験管を下方に落下させて離脱させる排出部とを含んで構成している。
【０００７】
このような従来の試験管準備装置は、２層構造の収容部と、各収容部の上部に配置される移送部と、ラベル取付部と、排出部とが全体的に４個の層を成しながら配置されていて、多数個の収容部と移送部を利用して多様な種類の試験管に対するラベリング作業を効率的に行うことができるという利点はあるが、全体的に大きく、重さが重く、装置の移動性が低下し、試験管を使用するユーザや設置環境に対して互換性に劣るという問題があった。
【０００８】
また、従来の試験管準備装置は、多層構造を成す収容部ごとに移送部も多層構造を成しているため、装置の製作費用が増加し、生産性が劣る問題が発生した。
【０００９】
試験管は、一般的に、内容物の確認が容易となるように、透明なガラスあるいは樹脂材質で製作される。
【００１０】
特に、病院のように、多数の試験管（採血管）を扱う場合には、手作業に依存するものではなく、自動移送システムを利用して効率を高めるようにしている。
【００１１】
前記のような試験管移送システムには、例えば試験管収集部、洗浄部、ラベリング部、検査部、移送コンベヤーなどの各領域に試験管を移送させるための移送ユニットが適材適所に配置されている。また、移送ユニットの出力端には、試験管を把持（Ｈｏｌｄｉｎｇ）するグリッパーが設けられる。
【００１２】
一般的に、移送ユニットとして、１つ以上の直線（Ｌｉｎｅａｒ）駆動部、多関節ロボットなどが設けられることがある。
【００１３】
なお、図２に示されたように、試験管２は、流通及び管理が容易となるように、まるで卵板のように、多数個の孔１１が形成されたパレット１０に下端部が挿入された状態で保管管理される。
【００１４】
このようにパレット１０に設けられた孔１１に挿入整列された試験管２を１つずつ分離移動させるためには、グリッパー移送ユニットを利用してグリッパーを試験管２に移動させ、その後、グリッパーの把持フィンガー(把持端)を利用して試験管２の両側面を加圧する形態で把持し、このように試験管がグリッパーに把持された状態でグリッパー移送ユニットを上昇させることによって、パレット１０の孔１１から試験管２を分離させる構造がある。
【００１５】
結局、このような構造の従来の試験管グリッパーには、試験管を挟んで把持フィンガー(把持端)を縮めるか、離隔させることができる駆動手段のみを設けることによって、グリッパーのコンパクトで且つ単純設計が容易であるが、パレットの孔から試験管を上昇させて分離するための上昇駆動部をグリッパー移送ユニットに付加的に構成しなければならないので、グリッパーが設置される移送ユニットが相対的に複雑になり、大きくなる傾向が発生し、グリッパーの把持動作と移送ユニットの上昇動作が互いに独立して行われるので、移送ユニットの制御も複雑になり、何よりも把持動作と上昇動作が順次に行われるので、１つの試験管を分離移動させるのに必要な時間が多くなるという問題点がある。
【００１６】
このような問題を解消するために、本発明の出願人は、韓国登録特許第０８６６４１０号の試験管準備装置を提示したことがある。
【００１７】
韓国登録特許第０８６６４１０号に掲示されたグリッパーの構成を見れば、グリッパー本体；前記グリッパー本体に対して上下移動が可能になるように構成されるフィンガー固定ブロック；前記フィンガー固定ブロックを上下移動させる上下駆動部；一端が前記フィンガー固定ブロックに固定結合される固定フィンガー；及び一端が前記フィンガー固定ブロックに回転可能にヒンジ結合される移動フィンガーが設けられる。この際、前記移動フィンガーは、前記固定フィンガーに向けて加圧状態を維持するようにリターンスプリングによって弾力的に設置されていて、前記グリッパー本体の下端部には、前記移動フィンガーの他端に設けられた突出支持端と接触する傾斜ガイドが設けられている。
【００１８】
結局、このような構造の従来グリッパーは、上下駆動部の作動によって固定フィンガーと移動フィンガーがグリッパー本体の下端に位置するとき、移動フィンガーの突出支持端が傾斜ガイドに支持され、試験管を内部に収容できるように固定フィンガーと移動フィンガーが互いに離隔され、上下駆動部の作動によって固定フィンガーと移動フィンガーが上昇すると同時に、前記移動フィンガーの突出支持端が傾斜ガイドから回避されながら、リターンスプリングの復元力によって試験管を加圧する把持動作が実現されるようにしている。
【００１９】
しかし、一般的に、パレットの孔に下端部が挿入された試験管は、正確な垂直状態を維持せず、少し斜めに傾いた状態を維持する場合があり、これは、パレット孔が不良であるか、あるいはパレット孔に試験管を挿入するとき、孔に正確に挿入されない場合に頻繁に発生することがある。
【００２０】
このようにパレット孔に挿入整列された試験管が斜めに傾いて位置する場合、移送ユニットを利用して試験管に向けてグリッパーを前進させる過程で、試験管とフィンガーが衝突する現象が発生するようになり、もし、従来、フィンガー固定ブロックに固定された固定フィンガーに試験管が衝突するようになる場合には、パレット孔に挿入された試験管が倒れて、把持及び分離動作を行うことができない状況をもたらすか、さらには、試験管が破損される現象が発生することがある。
【００２１】
比較的傾いた状態を維持する試験管は、下端部に比べて上端部で大きい勾配誤差を発生するようになり、韓国登録特許第０８６６４１０号に掲示されたグリッパーの場合、フィンガーが試験管の下端部に向けて前進移動する構造を成しているので、初期移送ユニットによって衝突なしに容易に移動を実現することができる。
【００２２】
しかし、その後、試験管の上端部にフィンガーが上昇するうちに、試験管の上端部で相対的に大きい勾配誤差が発生することによって、把持動作で誤作動が発生する恐れがある。
【００２３】
また、もし、パレットの孔に試験管の下端部が強く圧入されている場合には、試験管を把持した状態でグリッパーを上昇させる中に、パレット孔と試験管との間に強い摩擦力に起因して試験管を把持していたフィンガーがスリップし、試験管が正確に分離されない場合が発生する。
【００２４】
このようにフィンガーが試験管からスリップする問題を解決するために、移動フィンガーを加圧しているリターンスプリングの弾性係数を高く設定するなど、フィンガーの強い把持力を実現する場合には、むしろ強い把持力に起因して試験管が歪むか、または割れるなどの問題が発生することがある。
【００２５】
フィンガーの強い把持力を実現するための他の方式として、固定フィンガーと移動フィンガーとの間の距離を狭く設定してもよいが、この場合にも、同様に、強い把持動作によって試験管の損傷問題が発生するだけでなく、初期移送ユニットによって試験管に向けて前進するうちに、固定フィンガーと移動フィンガーとの間の空間が狭いため、前述したように、試験管と容易に衝突してしまい、これを克服するためには、多数のセンサーを付着しなければならないなど、精密制御を具現するための他の方案が講究されなければならない。
【００２６】
本発明の出願人は、前記のようなラベリング装置を含む試験管移送システムの１つの種類として、韓国登録特許第０８６６４１０号の試験管準備装置を提示したことがある。
【００２７】
韓国登録特許第０８６６４１０号に掲示されたラベリング装置の構成を見れば、移送ユニットから落下式に分離される試験管を内部に流入する停車空間部がフレームに設けられ；前記停車空間部に収容された試験管の周りに近接して配置され、試験管を回転させる駆動ローラーが固定設置され；試験管を挟んで前記駆動ローラーの反対側に配置され、前記駆動ローラーに向けて試験管を密着させる１つ以上の加圧ローラーが設置され；前記停車空間部の下方に配置され、ラベル付着が完了した試験管を下方に落下させる開閉カムが設置構成されている。
【００２８】
結局、このような構造のラベリング装置は、上部に落下式に挿入される試験管が停車空間部に挿入した後、駆動ローラーに向けて加圧ローラーを移動させて、駆動ローラーと加圧ローラーとの間に試験管を密着固定させ、その後、駆動ローラーを回転させながら試験管の周りにラベルを付着するようになる。その後、試験管の下端を閉鎖している開閉用カムを開いて、ラベルが付着した試験管を下方に落下させて排出させる構造を成すようになる。
【００２９】
このように韓国登録特許第０８６６４１０号に掲示されたラベリング装置は、ラベリングが行われた試験管をラベリング装置の下方に排出する構造を成しているので、ラベリング装置を中心に上部と下部に移送ユニットが積層構造で設計されなければならず、設置互換性に劣る問題がある。
【００３０】
また、韓国登録特許第０８６６４１０号に掲示されたラベリング装置は、ラベルを側方に移動させるための別途の側方吐出手段を考慮してみるとしても、ラベル付着がなされる試験管の挿入空間の左側には、駆動ローラーを回転させるための駆動部が干渉され、右側には、加圧ローラーを加圧させるための駆動部が干渉され、試験管の吐出方向の変更のための構造変更が容易でなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
本発明が解決しようとする課題は、試験管準備装置に必須に隋伴される構成である収容部、移送部、ラベル取付部の空間配置及び各部の構造を改善することによって、コンパクトであり、且つ軽量化、移動性に優れた試験管準備装置を提供することにある。
【００３２】
本発明が解決しようとする他の課題は、収容部、移送部、ラベル取付部、及び吐出部の空間配置及び各部の構造を改善することによって、ラベリング付着作業だけでなく、試験管の把持、移送、及び吐出など試験管をより迅速に且つ精密にハンドリングできる試験管準備装置を提供することにある。
【００３３】
本発明が解決しようとするさらに他の課題は、収容部に対して前後、左右方向に傾いて位置不良を維持しているか、あるいは収容部に対する試験管挿入形態と関係なく、誤作動なしに迅速に且つ安全に試験管の把持及び分離動作を実現することができる試験管準備装置を提供することにある。
【００３６】
本発明が解決しようとするさらに他の課題は、ラベル付着のために外部から移動する試験管を内部に収容した後、位置変化なしにラベル付着を行い、その後、試験管を所定角度で回転させて、位置及び方向を切り替えて排出させることができるようにして、ラベリング装置を含む試験管移送システムの多様な設計変更が可能なスイング吐出部を有するラベリングユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
前述した課題を達成するための本発明は、多数個の試験管２が垂直した状態に収容される左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂが上部に設けられ、前記左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂの間には、試験管２が貫通して移動する１つ以上の案内孔１１５が形成されたフレーム１００；
【００３８】
前記フレーム１００に設置され、前記左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂに収容された試験管２を前記案内孔１１５に移送させるグリッパー移送ユニット２００；
【００３９】
前記グリッパー移送ユニット２００に結合され、前記試験管２を把持するか、または分離させるグリッパー３００；及び
【００４０】
前記案内孔１１５の下方に配置され、前記案内孔１１５を貫通して移送された試験管２の周りにラベルを付着するラベリングユニット４００；を含んで構成されることを特徴とする。
【００４１】
この際、前記フレーム１００は、前記グリッパー移送ユニット２００が設置される上部フレーム１１０と、前記ラベリングユニット３００が設置される下部フレーム１５０が層を成して配置される。
【００４２】
また、前記案内孔１１５を遮断させて、内部に挿入された試験管２を待機させるローディング手段１２０を含んで構成することができる。
【００４３】
また、前記グリッパー移送ユニット２００は、前後方の両端が前記フレーム１００に対して左右方向に移動可能に結合されるガントリーブロック２１４を具備する左右移送部２１０；前記ガントリーブロック２１４に対して前後方向に移動可能に結合される前後移動ブロック２３２を具備する前後移送部２３０；及び前記前後移動ブロック２３２に対して回転可能に結合されるベース板２５４を具備する回転移送部２５０；を含み、前記ベース板２５４と連結されたグリッパー３００を前記左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂに対して左右方向Ｘ及び前後方向Ｙに移送させる一方で、前記左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂに向けるように回転させるように構成されることができる。
【００４４】
また、前記回転移送部２５０は、前記左側収容部１１０Ａと前記右側収容部１１０Ｂとの間を往復して回転するように構成することができる。
【００４５】
本発明の試験管グリッパーは、パレット１０の孔１１に下端部が挿入された試験管２を把持してパレット１０から分離移送させて、
【００４６】
前記グリッパー３００は、ベース板２５４；前記ベース板２５４に連結され、前記グリッパー移送ユニット２００に回転可能に連結されるグリッパー本体３３０；前記グリッパー本体３３０に対して上下移動が可能になるように構成されるフィンガー固定ブロック３４０；前記フィンガー固定ブロック３４０を上下移動させる上下駆動部３５０；及び前記フィンガー固定ブロック３４０に結合され、フィンガー固定ブロック３４０と一緒に連動して上下移動し、下降時に試験管を内部に収容できるように対向する把持端が互いに離隔し、上昇時に内部に収容された試験管を把持するように対向する把持端が互いに近接して移動するように構成されるフィンガー３６０；を含み、前記試験管２の把持及び分離動作中に発生する試験管２の前後方向Ｙ’の反力に対して前記グリッパー本体３３０が前記グリッパー移送ユニット２００を中心に前後方向Ｙ’に回転する一方で、前記試験管２の把持及び分離動作中に発生する試験管２の左右方向Ｘ’の反力に対して前記フィンガー３６０がフィンガー固定ブロック３４０を中心に左右方向Ｘ’に回転可能に構成されたものとすることができる。
【００４７】
また、前記グリッパー本体３３０と前記グリッパー移送ユニット２００を連結して回転軸を中心として前記グリッパー本体３３０を前方に加圧して回転させる第１リターンスプリング３２５を含むことができる。
【００４８】
また、前記フィンガー３６０は、前記フィンガー固定ブロック３４０と連結される第１固定片３７１と、前記第１固定片３７１から延長形成される第１把持端３７３が設けられる第１フィンガー３７０；前記フィンガー固定ブロック３４０と回転可能に結合される第２固定片と、前記第２固定片３８１から前記第１把持端３７３を対向するように延長形成される第２把持端３８３が設けられる第２フィンガー３８０；及び前記第１フィンガー３７０と第２フィンガー３８０を連結して前記第１把持端３７３と第２把持端３８３が互いに近接するように加圧する第２リターンスプリング３９０を含むことができる。
【００４９】
また、前記グリッパー本体３３０には、前記第１、第２フィンガー３７０、３８０が最大に下降した場合、第２固定片３８１に形成された突出支持端３８７と接触し、第１把持端３７３から第２把持端３８３を離隔させ、前記第１、第２フィンガー３７０、３８０が上昇時に第１把持端３７３に向けて第２把持端３８３を徐々に近接させる傾斜ガイド部３３２８を含む把持連動用ガイド３３２５が形成されたものとすることができる。
【００５０】
また、前記第１固定片３７１は、前記フィンガー固定ブロック３４０から左右方向Ｘ’に回動可能に連結構成されたものとすることができる。
【００５１】
また、前記フィンガー固定ブロック３４０と連結される第１固定片３７１の外周面には、第１フィンガー３７０の左右方向Ｘ’の回動を制限する第１、第２支持面３７１０、３７１２が設けられる。
【００５２】
また、前記グリッパー本体３３０は、前記グリッパー移送ユニット２００のベース板２５４と連結される上部固定台３３１；前記上部固定台３３１から下部に離隔され、前記フィンガー３６０の下降移動を制限する下部固定台３３３；及び前記上部固定台３３１と下部固定台３３３を連結し、前記フィンガー固定ブロック３４０の上下移動を案内する連結ハウジング３３２；を含んで構成されたものとすることができる。
【００５３】
なお、前記ラベリングユニット４００は、前記案内孔１１５を貫通して移送された試験管２を支持するホールディング部材４２０が設けられるラベリングフレーム４１０；前記試験管２の周りの一側に配置されるように前記ラベリングフレーム４１０に軸結合され、ラベル付着のために前記試験管２に回転力を付与する駆動ローラー４３０；及び前記試験管２を挟んで前記駆動ローラー４３０の反対側に配置され、前記駆動ローラー４３０に向けて試験管２を接触させるか、離隔させる加圧ローラー４４０；を含み、前記ホールディング部材４２０は、前記案内孔１１５を貫通して移送される試験管２を内部に流入させる第１位置Ｐ１と試験管２を外部に排出させる第２位置Ｐ２との間の区間を回転するように構成したものとすることができる。
【００５４】
また、前記ホールディング部材４２０は、前記第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に回転しながら前記ラベリングフレーム４１０の内部から外部に突出するように構成することができる。
【００５５】
また、前記ホールディング部材４２０は、試験管２を内部に挿入させる上部挿入口４２１；試験管２の下端を支持する下部ストッパ４２２；及び前記上部挿入口４２１と下部ストッパ４２２を連結し、一側には、試験管２の離脱を許容する側面開放口４２３０が形成された側面ストッパ４２３を含んで構成することができる。
【００５６】
また、前記ラベリングフレーム４１０には、第２位置Ｐ２に回転するホールディング部材４２０の内部に挿入されるプッシャー４７０が設けられ、前記ホールディング部材４２０が第２位置Ｐ２に回転しながら内部に挿入された前記プッシャー４７０に試験管２が押し出されることによって、側面開放口４２３０を通じて試験管２が分離されるように構成したものとすることができる。
【００５７】
また、前記ホールディング部材４２０の内部に挿入された試験管２の下端を支持する移動性ストッパ４６０を具備する試験管挿入深さ調節装置を含むことができる。
【００５８】
また、前記駆動ローラー４３０が１個設けられる場合、前記加圧ローラー４４０は、前記駆動ローラー４３０とともに試験管２の周りに対して３個以上で支持点が確保されるように２個以上で構成されることが良い。
【００５９】
また、前記加圧ローラー４３０は、前記ラベリングフレーム４１０に固定設置される固定性加圧ローラー４４１；及び前記試験管２の回転中心に向けて近接するか、または離隔されるように前記ラベリングフレーム４１０に連結設置される移動性加圧ローラー４４３；を含んで構成することができる。
【００６０】
また、中央部が前記ラベリングフレーム４１０にヒンジ４４５１で結合され、前記ヒンジ４４５１を中心として、一端には、前記移動性加圧ローラー４４３が回転可能に結合され、他端には、作動シリンダー４４６が連結される回動部材４４５を含むこともできる。
【発明の効果】
【００６１】
本発明は、収容部、移送部、ラベル取付部、及び排出部が２層フレーム構造に集約的に配置し、構造を改善することによって、全体の試験管準備装置の大きさがコンパクトになり、軽量化と移動性に優れ、周囲環境に対する設置互換性に優れた利点が発生する。
【００６２】
また、１つの試験管に対する各部の作業時間が最適に配分され、不要な駆動環境を排除して、迅速精密さによる作業効率が優秀になる。
【００６３】
また、収容部に収容された試験管の整列位置が不良状態を維持するか、あるいは収容部に試験管が圧入された状態を維持しても、誤作動なしに迅速で且つ安全に試験管の把持及び分離動作を実現することができ、試験管移送効率をさらに高めることができる。
【００６４】
本発明は、パレット孔に下端部が挿入された試験管の整列位置が不良状態を維持するか、あるいはパレット孔と試験管の下端部との間に強い摩擦力が存在する場合であるとしても、誤作動なしに迅速で且つ安全に試験管の把持及び分離動作を具現することができ、試験管移送効率を高めることができる。
【００６５】
本発明は、試験管を第１位置に収容した後、収容された第１位置でラベル付着を行い、その後、第１位置の試験管を所定角度で回転させて位置及び方向を切り替えて排出させることによって、周辺移送ユニットとの設置互換に優れた利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】試験管準備装置の斜視図である。
【００６７】
【図２】試験管準備装置を開放して示す斜視図である。
【００６８】
【図３】試験管準備装置のカバー部材を除去して示す斜視図である。
【００６９】
【図４】上部フレームの斜視図（ａ）と平面図（ｂ）である。
【００７０】
【図５】一実施形態によるローディング手段の構成と作動を示すための平面例示図である。
【００７１】
【図６】他の実施形態による案内孔とローディング手段の構成を示すための斜視図である。
【００７２】
【図７】他の実施形態によるローディング手段の構成と作動を示すための平面例示図である。
【００７３】
【図８】グリッパー移送ユニットの構成及び作用を示すための斜視図である。
【００７４】
【図９】グリッパー移送ユニットの構成及び作用を示すための斜視図である。
【００７５】
【図１０】グリッパー移送ユニットの構成及び作用を示すための斜視図である。
【００７６】
【図１１】グリッパーの構成を示すための分離斜視図である。
【００７７】
【図１２】グリッパーの側面図であって、チルティング回転軸の動作を示す作動例である。
【００７８】
【図１３】連結ハウジングの構成を示す斜視図及び切開斜視図である。
【００７９】
【図１４】連結ハウジングとフィンガー固定ブロックの連結構造を示す断面図である。
【００８０】
【図１５】フィンガー固定ブロックとフィンガーの構成及び連結構造を示す斜視図である。
【００８１】
【図１６】フィンガーの下降位置時にグリッパーの構造を示すために多様な方向で眺めた図である。
【００８２】
【図１７】フィンガーの上昇位置時にグリッパーの構造を示すために多様な方向で眺めた図である。
【００８３】
【図１８】フィンガー固定ブロックと第１フィンガーの連結構造を示す断面図である。
【００８４】
【図１９】フィンガーの把持動作を示すために図１６のＣ−Ｃ線に沿って切り取った断面図（ａ）と、図１７のＤ−Ｄ線に沿って切り取った断面図（ｂ）である。
【００８５】
【図２０】試験管の把持動作中に試験管から伝達され得る反力を表示した概念図である。
【００８６】
【図２１】ラベリングユニットの構成を示すための斜視図である。
【００８７】
【図２２】ラベル供給装置の構成を示す平面例示図である。
【００８８】
【図２３】ラベリングユニットの正面斜視図である。
【００８９】
【図２４】ラベリングユニットの背面斜視図である。
【００９０】
【図２５】前面フレームを分離して示すラベリングユニットの正面斜視図である。
【００９１】
【図２６】ラベリングユニットの構成を示す分離斜視図である。
【００９２】
【図２７】ホールディング部材の構成を示すために多様な方向で眺めた図である。
【００９３】
【図２８】試験管挿入深さ調節装置の構成を示す分離斜視図（ａ）及び作動例示図（ｂ）である。
【００９４】
【図２９】駆動ローラーと加圧ローラーの構成を示す正面図である。
【００９５】
【図３０】図２９のＡ−Ａ線に沿って切り取った断面例示図である。
【００９６】
【図３１】駆動ローラーと加圧ローラーによるラベル付着動作を示す平面図である。
【００９７】
【図３２】ラベリングユニットに向けて試験管が挿入される状態を示す作動例示図である。
【００９８】
【図３３】ラベリングユニットから試験管が排出される状態を示す作動例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００９９】
上記に記載されたまたは記載されていない本発明の特徴と効果は、以下、添付図面を参照した本発明の実施形態を通じてさらに明らかにする。
【０１００】
図１は、試験管準備装置の斜視図を、図２は、試験管準備装置を開放して示す斜視図を、図３は、本発明を構成するユニットを示すためにカバー部材を除去して示す斜視図である。
【０１０１】
本発明による試験管準備装置１は、フレーム１００、グリッパー移送ユニット２００、グリッパー３００、ラベリングユニット４００を含む。
【０１０２】
フレーム１００は、試験管準備装置を構成する各ユニット及び試験管２を支持する部材であって、上部フレーム１１０と、支持フレーム１３０、及び下部フレーム１５０を含んで構成される。
【０１０３】
図４を参照すると、前記上部フレーム１１０は、上面に多数個の試験管２が収容される左側収容部１１０Ａと右側収容部１１０Ｂを具備し、このような左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂには、多数個の試験管２が垂直な状態であらかじめ嵌入された１つ以上のパレット１０が収容され得る空間が提供される。左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂには、互いに同一の種類の試験管２が収容されるか、あるいは互いに異なる種類の試験管２が設けられることができる。
【０１０４】
また、上部フレーム１１０には、前記グリッパー移送ユニット２００とグリッパー３００によって移送された試験管２を下方に移動させる１つ以上の案内孔１１５が設けられる。このような案内孔１１５は、左側収容部１１０Ａと右側収容部１１０Ｂが互いに対向する上部フレーム１１０の中央部に配置される。
【０１０５】
実施形態による上部フレーム１１０は、前後方フレーム１１１と、該前後方フレーム１１１の中央部を連結する中央フレーム１１２を具備し、これにより、前記中央フレーム１１２を挟んで両側に左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂが配置されている。結局、前記中央フレーム１１２上には、試験管２を挿入して下方に移動させることができるように１つ以上の案内孔１１５が形成されている。このような案内孔１１５は、中央フレーム１１２の長さ方向のいずれの位置に形成されてもよいが、図示されたように、中央フレーム１１２の前方の一側に形成されることが好ましい。
【０１０６】
図５を参照すると、前記案内孔１１５には、グリッパー移送ユニット２００及びグリッパー３００によって移送された試験管２を保持させたまま待機させるローディング手段１２０を設けることができる。すなわち、このようなローディング手段１２０は、下方に配置されたラベリングユニット４００で先立って移動した試験管２がラベリング作業中であるか、あるいはラベリングユニット４００が維持補修などの理由で、駆動準備ができていない場合に備えて、前記グリッパー移送ユニット２００及びグリッパー３００によって移送された試験管２が案内孔１１５を貫通して下方に落下しないように一時的に待機させるものである。
【０１０７】
図６を参照すると、本実施形態によるローディング手段１２０は、案内孔部材１２１、遮断プレート１２３、及びローディング駆動部１２５を含む。
【０１０８】
前記案内孔部材１２１は、案内孔１１５が形成される部材であって、前記中央フレーム１１２の前方の一端に結合される。
【０１０９】
前記遮断プレート１２３は、案内孔１１５を開放させるかまたは遮断させる部材であって、一端が前記案内孔部材１２１にヒンジ１２３１で結合され、ヒンジ１２３１を中心に案内孔１１５の側方に回動可能に構成される。結局、ヒンジ１２３１を中心に回動しながら案内孔部材１２１に形成された案内孔１１５を開閉させる。
【０１１０】
前記ローディング駆動部１２５は、遮断プレート１２３がヒンジ１２３１を中心に回動することができるように駆動力を提供するものであって、前記案内孔部材１２１に設置構成され、前記遮断プレート１２３と連結される。このようなローディング駆動部１２５は、シリンダーあるいは電動モーターなどで構成することができる。
【０１１１】
結局、ローディング駆動部１２５の伸長あるいは収縮駆動によって、遮断プレート１２３は、ヒンジ１２３１を中心に回動しながら案内孔１１５を開閉させ、これにより、前記グリッパー移送ユニット２００及びグリッパー３００から移送され、前記案内孔１１５に保持された試験管２は、その下端が前記遮断プレート１２３に支持されて位置固定された状態を成すか、あるいは案内孔１１５を開放させて試験管２が案内孔１１５を貫通して下方に移動することができるようになる。
【０１１２】
なお、前記案内孔部材１２１に設けられる案内孔１１５は、２個以上設けることができる。
【０１１３】
図４を参照すると、例えば、案内孔１１５を２個で構成する場合、２個の案内孔１１５のうち１つの案内孔は、試験管準備装置の作動初期に、前記グリッパー移送ユニット２００及びグリッパー３００を利用して左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂに収容された試験管２を案内孔１１５に移送させる動作中に、１つの試験管２を案内孔にあらかじめ手動（ユーザによって）で保持させて、前記グリッパー移送ユニット２００及びグリッパー３００を用いた試験管２の初期移送動作とともに、前記ラベリングユニット４００が前記手動であらかじめ保持された試験管２０に対してラベリング作業をあらかじめ行うようにすることができる。その後、前記ラベリングユニット４００は、前記グリッパー移送ユニット２００及びグリッパー３００によって移送される試験管２に対して順次ラベリング作業を継続して行うようになるものである。
【０１１４】
また、本発明による試験管準備装置は、実質的に前記グリッパー移送ユニット２００及びグリッパー３００を利用して前記左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂに収容された試験管２を案内孔１１５まで移送させる時間より、前記ラベリングユニット４００を利用した１つの試験管２に対してラベリングを行う時間が短く所要されるので、図５に示されたように、１つの案内孔１１５を構成しても、試験管２の移動が停滞される問題が発生しない。しかし、もし、前記グリッパー移送ユニット２００及びグリッパー３００を利用して前記左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂに収容された試験管２を案内孔１１５まで移送させる時間より、ラベリングユニット４００を利用して試験管２にラベリングを行う時間が多く所要されるときには、図６、図７に示されたように、２個以上の案内孔１１５を構成することによって、グリッパー移送ユニット２００及びグリッパー３００を利用した試験管移送動作が間欠的に停止されることを予防し、前記ラベリングユニット４００も停止されることなく、持続的なラベリング作業を行うことができるようになる。
【０１１５】
図６及び図７は、本発明の他の実施形態であって、２個の案内孔が設けられる場合、前記ローディング手段の構成及び作動を示すためのそれぞれ斜視図及び平面例示図（ａ）（ｂ）である。
【０１１６】
２個の案内孔１１５、すなわち第１、第２案内孔１１５１、１１５２を具備する場合であるとしても、ローディング手段１２０は、図６に示された実施形態と同一の構成よりなることができる。すなわち、案内孔部材１２１、遮断プレート１２３、及びローディング駆動部１２５を含んで構成され、各構成に対する重複説明は省略する。未説明の符号’Ｓ１’は、第１、第２案内孔１１５１、１１５２に待機中の試験管２の有無を感知する試験管感知センサーであって、’１１６’は、前記グリッパー移送ユニット２００及びグリッパー３００によってＡ方向に移送される試験管２が最終的にグリッパー３００から分離するとき、傾くことなく、案内孔１１５に向けて垂直に下降して挿入されることができるようにする「ガイダー」である。
【０１１７】
但し、図７を参照すると、第１、第２案内孔１１５１、１１５２を構成する場合、ローディング駆動部１２５の伸長あるいは収縮によって遮断プレート１２３は、ヒンジ１２３１を中心に前記第１、第２案内孔１１５１、１１５２の間を回動するように構成される。言い換えれば、図７（ａ）に示されたように、ローディング駆動部１２５が収縮することによって、遮断プレート１２３は、第１案内孔１１５１を遮断させる一方で、第２案内孔１１５２は開放させ、図７（ｂ）に示されたように、ローディング駆動部１２５が伸長することによって、遮断プレート１２３は、反対に第１案内孔１１５１を開放させる一方で、第２案内孔１１５２を遮断させるように構成される。
【０１１８】
結局、前記グリッパー移送ユニット２００及びグリッパー３００は、前記第１案内孔１１５１と第２案内孔１１５２に向けて交互に試験管２を移送供給することができ、時には、第１案内孔１１５１または第２案内孔１１５２のうち１つの案内孔だけに向けて持続的に試験管２を供給してもよい。このように２個以上の案内孔１１５を構成する場合には、図３２及び図３３を参照すると、どんな案内孔１１５に試験管２が挿入されても、下方に配置されたラベリングユニット４００に向けて試験管２の移動が正確に案内され得るように、案内孔１１５の下部には、下方に行くほど、次第に狭くなる傾斜ガイド１１７を含んで構成するようになる。
【０１１９】
継続して、図１及び図２に示されたように、上部フレーム１１０には、開閉用カバー１１７をさらに設けることができる。このような開閉用カバー１１７は、試験管準備装置の作動中に、左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂに収容された試験管２を外部と隔離させて、試験管２及び後述する移送ユニット２００の清潔状態を確保し、もしも開かれている状態で不注意による試験管の位置が不良になるか、移送ユニット２００の誤動作を予防するためである。このような開閉用カバー１１７の材質は、閉状態で内部識別が容易となるように透明材質を推薦する。また、開閉用カバー１１７は、図１（ａ）及び図２（ａ）に示されたように、左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂを一時に開閉させるか、あるいは図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示されたように、左側収容部１００Ａと右側収容部１００Ｂに対してそれぞれ独立して設置構成されてもよい。また、図示してはいないが、開閉用カバー１１７は、回動式開閉構造だけでなく、スライド開閉構造で構成されてもよい。
【０１２０】
前記支持フレーム１３０は、上部フレーム１１０を底部から一定の高さを有するように維持させて支持する部材であり、このような支持フレーム１３０を互いに連結して側面カバーが設置構成することができる。
【０１２１】
前記下部フレーム１５０は、前記上部フレーム１１０の案内孔１１５から下方に挿入された試験管２が移動する空間を提供する部材であって、このような下部フレーム１５０上に前記ラベリングユニット４００が設置構成される。また、下部フレーム１５０の一側の開放部には、前記ラベリング完了した試験管２が載置されるトレーｔが設けられる。また、本実施形態による下部フレーム１５０は、まるで引き出しのように、前記支持フレーム１３０に対してスライド開閉構造を成しており、このように、スライド開閉構造を成すことによって、内部に設置されているラベリングユニット４００のラベル紙の交替だけでなく、ラベリングユニット４００の維持管理が容易になることができる。このようなスライド開閉構造は、公知の技術事項であって、関連する詳細説明は省略する。
【０１２２】
以上のように、本発明は、案内孔１１５が形成された上部フレーム１１０を挟んで、上側には、左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂ、グリッパー移送ユニット２００、及びグリッパー３００が配置され、下側には、ラベリングユニット４００、及び排出部が配置された２層構造を成すようにして、従来の韓国登録特許第０８６６４１０号に比べて全体的にコンパクトな構造を満足することができ、これにより、病院、実験室、研究室などユーザの狭小な空間での設置及び移動が非常に容易である。
【０１２３】
以下、後述するグリッパー移送ユニット２００、グリッパー３００、及びラベリングユニット４００も、コンパクトな構造の試験管準備装置を満足するための形態を成す。
【０１２４】
図８〜図１０は、グリッパー移送ユニットの構成及び作動を示す図である。
【０１２５】
グリッパー移送ユニット３００は、前記上部フレーム１１０に設置され、上部フレーム１１０の左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂに収容された試験管２を上部フレーム１１０の案内孔１１５に移送させるユニットである。言い換えれば、グリッパー移送ユニット２００は、グリッパー３００を前記左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂに収容された試験管２に移送させるか、あるいは試験管２を把持したグリッパー３００を前記案内孔１１５に移送させるものである。
【０１２６】
このためのグリッパー移送ユニット２００は、左右移送部２１０、前後移送部２３０、及び回転移送部２５０を含んで構成される。
【０１２７】
前記左右移送部２１０は、グリッパー３００を上部フレーム１１０の左右方向に移動させるための手段であって、左右移動ブロック２１２、ガントリーブロック２１４、及び左右駆動部２１６を含んで構成される。
【０１２８】
前記左右移動ブロック２１２は、前記上部フレーム１１０の前後方フレーム１１１に対してそれぞれ左右方向にスライド移動可能に結合される部材であって、前記前後方フレーム１１１と左右移動ブロック２１２の摺動面には、レール結合構造が満足される。
【０１２９】
前記ガントリーブロック２１４は、前記左右移動ブロック２１２に結合され、左右移動ブロック２１２と連動するガントリー構造物であって、上部フレーム１１０の前後方向に長さを有する水平台２１４０と、該水平台２１４０の両端をそれぞれ支持する前後方支持台２１４２よりなり、前記前後方支持台２１４２の下端は、前記左右移動ブロック２１２とそれぞれ結合される。
【０１３０】
ここで、前記左右移動ブロック２１２とガントリーブロック２１４の前後方支持台２１４２は、結合と分離が容易になるように、締結具によって結合構成される。これは、ガントリーブロック２１４と一緒に該ガントリーブロック２１４上に設置される前後移送部２３０、回転移送部２５０、及びグリッパー３００の交替などの維持補修を容易にするためである。
【０１３１】
前記左右駆動部２１６は、前記左右移動ブロック２１２の左右方向駆動力を提供する手段であって、図８を参照すると、本実施形態による左右駆動部２１６は、前記上部フレーム１１０の前後方フレーム１１１の両端に駆動軸２１６１と被動軸２１６２が離隔されて軸設置され、前記駆動軸２１６１と被動軸２１６２は、プーリーとベルト２１６３によって互いに連結されて連動し、前記ベルト２１６３上に前記左右移動ブロック２１２の下端が固定結合されている。結局、駆動軸２１６１と連結された左右駆動モーター２１６０の正・逆方向の回転によって左右移動ブロック２１２と一緒にガントリーブロック２１４は、前後方フレーム１１１上で上部フレーム１１０の左右方向に往復移動するようになる。前記プーリーとベルトによる動力伝達部材は、スプラケットとチェーン、ボルトスクリューとナットブロック、ラックピニオンなどによって構成されてもよい。
【０１３２】
図８の未説明符号“１１１０”は、前後方フレーム１１１に設けられ、左右移動ブロック２１２とレール結合され、左右方向の移動を案内するガイドレールである。
【０１３３】
前記前後移送部２３０は、グリッパー３００を上部フレーム１１０の前後方向に移動させるための手段であって、前後移動ブロック２３２、前後駆動部２３４を含んで構成される。
【０１３４】
前記前後移動ブロック２３２は、前記ガントリーブロック２１４の水平台２１４０に前後方向にスライド移動可能に結合される部材であって、前記水平台２１４０の下部と前後移動ブロック２３２の上部摺動面もレール結合構造が満足される。
【０１３５】
前記前後駆動部２３４は、前記前後移動ブロック２３２の前後方向駆動力を提供する手段であって、図９を参照すると、本実施形態による前後駆動部２３４は、ガントリーブロック２１４の水平台２１４０の両端に駆動軸２３４１と被動軸２３４２がそれぞれ軸設置され、前記駆動軸２３４１と被動軸２３４２は、プーリーとベルト２３４３によって互いに連結されて連動し、前記ベルト２３４３上に前記前後移動ブロック２３２が固定結合されている。結局、駆動軸２３４１と連結された前後駆動モーター２３４０の正・逆方向の回転によって前後移動ブロック２３２は、ガントリーブロック２１４の水平台２１４０上で前後方向に往復移動するようになる。
【０１３６】
前記回転移送部２５０は、グリッパー３００が左側収容部１１０Ａまたは右側収容部１１０Ｂに向けることができるようにグリッパー３００を回転させるための手段であって、固定支持ブロック２５２、グリッパーベース板２５４、及び回転駆動部２５６を含んで構成される。
【０１３７】
前記固定支持ブロック２５２は、前記前後移動ブロック２３２に固定結合され、前後移動ブロック２３２と連動するように構成される。
【０１３８】
ここで、前後移動ブロック２３２と固定支持ブロック２５２は、互いに結合と分離が容易になるように締結具によって結合構成される。これは、前記固定支持ブロック２５２に設置される回転駆動部２５６だけでなく、グリッパー３００の交替などの維持補修を容易にするためである。特に、固定支持ブロック２５２の上面には、前後移動ブロック２３２の下面に形成された接続孔２３２０に挿入される接続突起２５２０を形成し、前後移動ブロック２３２に対する固定支持ブロック２５２の結合時に接続孔２３２０に対する接続突起２５２０の自然な挿入過程から固定支持ブロック２５２の電気接続具２５２１に対する迅速で且つ正確な接続と組み立て位置を維持することができるようにしている。
【０１３９】
前記グリッパーベース板２５４は、後述するグリッパー３００を支持する部材であって、前記固定支持ブロック２５２に対して回転可能に結合される。言い換えれば、グリッパーベース板２５４は、前記固定支持ブロック２５２の下端に垂直な回転軸２５４０で連結構成される。
【０１４０】
ここで、前記ベース板２５４は、前記固定支持ブロック２５２に対して回転軸２５４０を中心に正方向あるいは逆方向に継続した回転が可能になるように構成することができるが、好ましくは、左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂの間の区間（１８０度）を往復回転するように構成することが良い。言い換えれば、上部フレーム１１０の前方（案内孔に向ける０度）を中心に左右側に９０度の回転角度を有すれば十分である。このために、前記固定支持ブロック２５２の一側には、ストッパ２５２ａが設けられ、これと対応するように、前記グリッパーベース板２５４には、最大回転角を制限する防止鍔２５４ａが形成される。
【０１４１】
前記回転駆動部２５６は、前記グリッパーベース板２５４の回転駆動力を提供する手段であって、本実施形態による回転駆動部２５６は、前記固定支持ブロック２５２に設置された回転駆動モーター２５６０と前記グリッパーベース板２５４の回転軸２５４０を減速ギア群２５６１で連結構成している。
【０１４２】
図１１及び図１２は、グリッパーの構成を示す図である。
【０１４３】
図１１及び図１２を参照すると、グリッパー３００は、グリッパー本体３２０、フィンガー固定ブロック３４０、上下駆動部３５０、及びフィンガー３６０を含んで構成される。
【０１４４】
ベース板２５４は、グリッパー移送ユニットに連結される。すなわち、このようなベース板２５４は、直線（Ｌｉｎｅａｒ）駆動部、多関節ロボットなどの出力端に結合され、本発明によるグリッパー本体３３０を支持する部材であって、このようなベース板２５４は、多様な種類の移送ユニットに結合のために、図示されたものとは異なって、多様な形状を成すか、または多様な構造の別途のブラケットを付加構成することができる。
【０１４５】
本実施形態によるベース板３１０は、グリッパー本体３３０と結合される下端部がプレート構造を成しながら一端（前方）にはチルティング回転軸３２０が貫通する軸孔３１１が設けられる。
【０１４６】
グリッパー本体３３０は、グリッパー３００の各部を支持及び保護するハウジング構造物であって、前記回転移送部２５０を構成するベース板２５４の下部に結合され、垂直下部に延長するブロック形状を維持している。
【０１４７】
この際、グリッパー本体３３０は、前記ベース板２５４とチルティング回転軸３２０を媒介して連結構成される。すなわち、グリッパー本体３３０の上部の一端（前方）には、ベース板２５４に形成された軸孔２５４７と対応する軸孔３３１０が設けられる。
【０１４８】
前記ベース板２５４とグリッパー本体３３０を連結するチルティング回転軸３２０は、前記グリッパー移送ユニット２００によって試験管２に向けて近接するか、または離隔される前後方向Ｙ’に対して直交する左右方向Ｘ’に設置される。結局、グリッパー本体３３０は、チルティング回転軸３２０を中心に前後方向に回転可能な構造が満足するようになる。
【０１４９】
このようなチルティング回転軸３２０によってグリッパー本体３３０は、平常時に、自重によってベース板２５４から垂直位置（鉛直方向）を維持するようになる。この場合、グリッパー本体３３０は、フィンガー３６０が前方に突出した構造を成しているので、重さ中心の変化に起因して試験管２の把持可否によってグリッパー本体３３０の回転位置が変化することができる。以後、把持された試験管を正確に離脱させるためには、グリッパー本体３３０は、試験管２の把持可否と関係なく、ベース板２５４に対して常に垂直位置（鉛直位置）を維持しなければならない。
【０１５０】
本実施形態によれば、ベース板２５４とグリッパー本体３３０を連結するチルティング回転軸３２０は、グリッパー本体３３０の重さ中心（試験管の把持時）を通る垂直線より前方にかたよるように構成しており、また、ベース板２５４の一側には、グリッパー本体３３０の一端が接触する第１位置制限ストッパ３１３を具備し、グリッパー本体３３０は、自重によってチルティング回転軸３２０を中心に回転して、一端が前記第１位置制限ストッパ３１３に接触することによって、チルティング回転軸３２０を通る垂直線を経て前方に回転することが遮断される。なお、前記ベース板２５４の他側には、前記グリッパー本体３３０の他端が接触する第２位置制限ストッパ３１５がさらに設けられることができ、このように第２位置制限ストッパ３１５を具備する場合、試験管の把持動作中に試験管２から伝達される反力によってグリッパー本体３３０の後方に最大回転することができる回転角度が制限される。このようにグリッパー本体３３０に付与される前後方向の回転角Ｄ１は、パレット１０の孔１１に嵌入された試験管２の前後方向勾配と対応する角度を具現すればよいものであって、結局、グリッパー本体３３０のチルティング回転角度は、第１位置制限ストッパ３１３に対する第２位置制限ストッパ３１５の間隔を適切に設計変更することによって調節することができる。
【０１５１】
また、回転移送部２５０に設けられるベース板２５４とグリッパー本体３３０との間には、ベース板２５４からグリッパー本体３３０を離隔させてグリッパー本体３３０をさらに垂直位置に復帰させる第１リターンスプリング３２５が設けることができる。このように第１リターンスプリング３２５を設けることによって、チルティング回転軸３２０を中心にグリッパー本体３３０が後方に回転した後、自重によって垂直位置を復帰することに比べて、グリッパー本体３３０の垂直位置をさらに迅速に維持させることができる。このような第１リターンスプリング３５２は、試験管２から伝達される反力によってグリッパー本体３３０が後方に容易に回転することができるように適切なサイズの弾性係数を有するように設計されなければならない。
【０１５２】
本実施形態によるグリッパー本体３３０は、前記回転移送部２５０のベース板２５４とチルティング回転軸３２０に結合され、内部に上下駆動部３５０が装着される上部固定台３３１；前記フィンガー固定ブロック３４０の上下移動空間を確保するように上部固定台３３１から下方に離隔配置される下部固定台３３３；及び前記上部固定台３３１と下部固定台３３３を連結する連結ハウジング３３２を含む。
【０１５３】
前記上部固定台３３１は、側面で眺めたとき、断面が’Ｕ’字構造を成しながら上部の前端が前記ベース板２５４とチルティング回転軸３２０で連結設置される。また、中央の内部には、前記上下駆動部３５０を構成する上下駆動モーター３５１が装着される。
【０１５４】
図１３及び図１４を参照すると、前記連結ハウジング３３２は、上下移動する前記フィンガー固定ブロック３４０を取り囲む構造を成しながら、前方には、前記フィンガー３６０の把持端を突出させるように開放された構造を成す。図１１の未説明の符号’３３２０’は、連結ハウジング３３２の後方に設置され、内部に各種センサー、制御パネル、及びケーブルの配置空間を提供する’ボードパネル’である。
【０１５５】
また、連結ハウジング３３２の前方の内部には、フィンガー固定ブロック３４０の上下移動を案内する摺動面３３２１が設けられ、このような摺動面３３２１には、垂直方向に多数個のガイドレール３３２２を設けることができる。
【０１５６】
また、連結ハウジング３３２の前方の内部に形成された摺動面３３２１の後端には、フィンガー３６０と連結される把持連動用ガイド３３２５が一体に設けられる。このような把持連動用ガイド３３２５は、上部から下部に垂直につながる垂直ガイド部３３２６と、前記垂直ガイド部３３２６の下端から側方に傾いて延長形成される傾斜ガイド部３３２８とで構成される。
【０１５７】
フィンガー固定ブロック３４０は、前記フィンガー３６０を固定支持する部材であって、前記グリッパー本体３３０に対して上下垂直移動を実現するようになる。
【０１５８】
図１５を参照すると、本実施形態によるフィンガー固定ブロック３４０は、前記連結ハウジング３３２の摺動面３３２１に挿入されて上下移動が案内され、外周面には、前記連結ハウジング３３２の摺動面３３２１に形成されたガイドレール３３２２に挿入されて上下移動が案内されるガイドホーム３４３が設けられる。
【０１５９】
また、フィンガー固定ブロック３４０は、上下駆動部３５０を構成する上下駆動軸３５３に設けられるヒンジ軸３５５が貫通結合される軸孔３４１が設けられ、両側の内部には、前記フィンガー３６０を構成する第１固定片３７１と第２固定片３８１が接触するフィンガー支持部３４５が設けられる。
【０１６０】
結局、このようなフィンガー固定ブロック３４０は、上下駆動部３５０の作動によって連結ハウジング３３２の下端と上端との間を往復して直線移動する。
【０１６１】
前記上下駆動部３５０は、前記フィンガー固定ブロック３４０と連結され、フィンガー固定ブロック３４０の上下駆動力を提供する部材であって、実質的にフィンガー固定ブロック３４０の上下駆動及びフィンガー３６０の把持駆動力を同時に提供するものである。
【０１６２】
さらに図１１を参照すると、本実施形態による上下駆動部３５０は、上部固定台３３１に装着される上下駆動モーター３５１と、前記上下駆動モーター３５１に連結され、上下移動する上下駆動軸３５３を含む。具体的には、上下駆動モーター３５１にねじ結合されるスクリュー型上下駆動軸３５３を具備し、前記上下駆動軸３５３の下端に設けられるヒンジ軸３５５がフィンガー固定ブロック３４０が回転可能に結合されている。
【０１６３】
結局、前記上下駆動モーター３５１の正・逆方向回転によって前記スクリュー型上下駆動軸３５３は連動して上下直線移動するようになり、前記上下駆動軸３５３と連動してフィンガー固定ブロック３４０は連結ハウジング３３２の内部で上下直線移動する。
【０１６４】
フィンガー３６０には、試験管２の周りの両側面を互いに向き合って加圧することによって、試験管２を把持することができるように互いに対向する第１、第２把持端３７３、３８３が設けられる。
【０１６５】
前述したように、フィンガー３６０は、試験管２の把持あるいは離脱動作のための別途の駆動部が設けられておらず、前記上下駆動部３５０によるフィンガー固定ブロック３４０の上下移動と連動して試験管２の把持及び離脱動作を実現する。
【０１６６】
言い換えれば、前記上下駆動部３５０の作動によって前記フィンガー固定ブロック３４０が下降位置にあるとき、対向する第１、第２把持端３７３、３８３は、試験管２をそれら間の空間に収容できるように互いに離隔され、前記上下駆動部３５０の作動によって前記フィンガー固定ブロック３４０が上昇位置にあるとき、対向する第１、第２把持端３７３、３８３は、それらの間に収容された試験管２を把持することができるように、互いに近接して移動する構造が満足するようになる。
【０１６７】
図１５を参照すると、本実施形態によるフィンガー３６０は、第１フィンガー３７０と第２フィンガー３８０とで構成される。
【０１６８】
前記第１フィンガー３７０には、フィンガー固定ブロック３４０と結合される第１固定片３７１と、前記第１固定片３７１の一端から延長形成される第１把持端３７３が設けられる。また前記第１固定片３７１の中央部には、上下駆動軸３５３のヒンジ軸３５５が貫通する第１軸孔３７５が設けられ、外周面には、前記フィンガー固定ブロック３４０のフィンガー支持部３４５と接触するように構成される。
【０１６９】
この際、図１８及び図１９を参照すると、第１固定片３７１の外周面は、前記フィンガー支持部３４５と遊びを維持しながら当該遊びによってヒンジ軸３５５を中心に左右方向に回動可能に構成される。具体的に、前記フィンガー固定ブロック３４０の両側に設けられたフィンガー支持部３４５は、平坦構造を成す一方で、各フィンガー支持部３４５と接触する第１固定片３７１の外周面には、第１、第２支持面３７１０、３７１２が所定の勾配Ｄ３をもって形成されている。
【０１７０】
結局、第１フィンガー３７０は、ヒンジ軸３５５を中心に前記第１、第２支持面３７１０、３７１２の勾配Ｄ３に対応する左右方向に回動が可能な構造が満足するようになる。このように、前記第１フィンガー３７０に付与される左右方向の回転角Ｄ３は、パレット１０の孔１１に下端部が挿入された試験管２の左右方向の勾配と対応する角度を実現すればよいものであって、結局、１フィンガー３７０の左右方向の回転角Ｄ３の設定は、第１、第２支持面３７１０、３７１２の勾配Ｄ３を適切に設計変更することによって調節することができる。
【０１７１】
継続して、前記第２フィンガー３８０には、フィンガー固定ブロック３４０と結合される第２固定片３８１と、前記第２固定片３８１の一端から延長形成され、前記第１把持端３７３と対向する第２把持端３８３が設けられる。この際、前記第２固定片３８１は、前記第１固定片３７１と積層構造で結合されるものの、第２把持端３８３は、前記第１把持端３７３と対向する位置を維持するように構成される。また、前記第２固定片３８１の中央部には、上下駆動軸３５３のヒンジ軸３５５が貫通する第２軸孔３８５が設けられ、前記第２把持端３８３と反対である外周面の一側には、前記連結ハウジング３３２の把持連動用ガイド３３２５と接触する突出支持端３８７が設けられる。この際、前記突出支持端３８７には、連結ハウジング３３２の把持連動用ガイド３３２５と接触時に摩擦抵抗を低減し、安定的な動作を行い、騒音を減らすことができるように、ローラーあるいはベアリングが設けられることが良い。
【０１７２】
なお、前記第１フィンガー３７０と第２フィンガー３８０は、対向する第１把持端３７３と第２把持端３８３が互いに近接して加圧された状態を維持するように弾力的に設置構成される。図１５及び図１９を参照すると、本実施形態によれば、互いに積層構造を成す第１固定片３７１と第２固定片３８１との間に第２リターンスプリング３９０が介在され、ヒンジ軸３５５を中心に第１把持端３７３と第２把持端３８３が互いに近接して移動するように加圧している。結局、このような第２リターンスプリング３９０は、試験管２の側面に加えられる把持圧力に対応するものであって、使用される試験管によって弾性係数を適切に変更することによって把持圧力を調節することができる。
【０１７３】
図１９の（ａ）を参照すると、結局、前記第１、第２フィンガー３７０、３８０は、最大に下降した状態で前記第２固定片３８１に形成された突出支持端３８７が前記連結ハウジング３３２に形成された傾斜ガイド部３３２８に案内され、前記第１把持端３７３から第２把持端３８３が離隔され、このように最大に下降した状態で上下駆動部３５０の作動で第１、第２フィンガー３７０、３８０で上昇する時点に前記傾斜ガイド部３３２８に案内され、前記第１把持端３７３に向けて第２把持端３８３が徐々に近接移動する。
【０１７４】
前記第１、第２フィンガー３７０、３８０が最大に下降して、第１、第２把持端３７３、３８３が離隔された状態で、前述したように、第１フィンガー３７０は、フィンガー固定ブロック３４０のフィンガー支持部３４５と接触する第１、第２支持面３７１０、３７１２が勾配Ｄ３を維持しているので、第１把持端３７３に反力が作用する場合、第２リターンスプリング３９０の復元力を克服し、第１、第２支持面３７１０、３７１２が有する勾配Ｄ３の遊び分だけ外側（左側）に回動することができる構造が満足される。
【０１７５】
また、第２フィンガー３８０もヒンジ軸３５５を中心に回転可能に設置されており、前記傾斜ガイド部３３２８と接触しない突出支持端３８７の他端は、開放構造を成しているので、第２把持端３８３に反力が作用する場合、第２リターンスプリング３９０の復元力を克服し、外側（右側）に回動することができる構造が満足される。
【０１７６】
なお、図１９ｂを参照すると、上下駆動部３５０の作動によって前記フィンガー固定ブロック３４０が上昇位置にあるとき、第２固定片３８１に形成された突出支持端３８７は、連結ハウジング３３２の傾斜ガイド部３３２８を外れて垂直ガイド部３３２６に支持されることによって、第２把持端３８３は、第２リターンスプリング３９０の復元力によってヒンジ軸３５５を中心に回転し、第１把持端３７３に向けて近接して移動して試験管２が把持される。
【０１７７】
このように、第１、第２把持端３７３、３８３が試験管を把持した状態でも、前述したように、第１フィンガー３７０は第２リターンスプリング３９０の復元力を克服し、第１、第２支持面３７１０、３７１２が有する勾配Ｄ３の遊び分だけ外側（左側）に回動することができる構造が満足され、第２フィンガー３８０も第２リターンスプリング３９０の復元力を克服し、外側（右側）に回動することができる構造が満足される。
【０１７８】
なお、以下、このような構成よりなるグリッパー３００に適用され得るセンサーについて説明する。
【０１７９】
まず、フィンガー３６０の最大上昇位置と最大下降位置を感知する上・下限感知センサーが構成されることができる。このような上・下限感知センサーは、フィンガー３６０が結合されたフィンガー固定ブロック３４０の上下移動区間を提供する連結ハウジング３３２に設けられる連結ボード３３２０に設置されることが好ましい。グリッパー３００の上下移動区間は、パレット１０の孔１１から試験管２が分離され得る高さ、すなわちパレット１０の孔１１の深さより少なくても大きい上下移動区間が確保されればよいのであって、これは、上下駆動部３５０の上下移動区間をあらかじめ設定しておくことによって、その動作の実現は十分であるが、前記のように、上・下限感知センサーから毎度さらに正確な上・下限位置を受信し、これを基盤として上下駆動部３５０の駆動をコントロールすることによって、グリッパー３００制御の迅速性と正確性を高めることができる。
【０１８０】
また、前記グリッパー移送ユニット２００によって試験管２に向けてグリッパー３００が前進する過程で第１、第２フィンガー３７０、３８０の間に試験管２が正確に進入（把持可能な位置）されたか否かを感知する試験管挿入位置感知センサーが適用されることができる。このような試験管挿入位置感知センサーは、フィンガー３６０、フィンガー固定ブロック３４０、連結ハウジング３３２、下部固定台３３３の中から選択された適正位置に設置構成することができる。
【０１８１】
また、前記グリッパー３００は、フィンガー３６０の上昇動作と連動してフィンガー３６０の把持動作が連動して実現されるものであって、このようにパレット１０孔１１から試験管２を分離するために、フィンガー３６０の上昇動作と把持動作がすべて終了した後、試験管２がパレット１０の孔１１から完全に分離したか否かを判断する試験管高さ感知センサーが適用されることが良い。このような試験管高さ感知センサーは、フィンガー３６０に把持された試験管２の上端部と対向することができるグリッパー本体３３０の上部固定台３３１あるいは連結ハウジング３３２の前面部に設置することができる。
【０１８２】
このように、試験管高さ感知センサーを適用することによって、例えばフィンガー３６０の上昇及び把持動作時に当該パレット１０孔１１に試験管２の下端部が圧入され、孔１１と試験管２との間に強い摩擦力が反力として作用する場合、試験管２の側面を加圧するフィンガー３６０が上昇時に試験管２からスリップ（Ｓｌｉｐ）する現象が発生することができる。この際、フィンガー３６０は、最大上昇位置を維持するが、試験管２は、パレット１０の孔１１から分離が完全にならない状況が招来されることができる。このように試験管高さ感知センサーは、試験管２の上昇（分離）動作中に誤作動を感知し、グリッパーの作動を停止するか、またはブザー、ランプ、ディスプレイなどのアラーム手段を通じて後措置を迅速に行うことができる。
【０１８３】
なお、図９の表示番号’Ｓ１’は、「試験管有無確認センサー」であって、図示されたように、試験管有無確認センサーＳ１は、グリッパー３００の後方の一側に設置され、グリッパー３００の後方領域を感知するように設置されている。例えば、このような試験管有無確認センサーＳ１は、左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂに収容された試験管２を把持するために前記グリッパー移送ユニット２００の左右移送部２１０を駆動してグリッパー３００を左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂに移送させる前に、前記左側収容部１１０Ａあるいは右側収容部１１０Ｂに収容された試験管２の有無をあらかじめ確認することができるようにするためであり、前記グリッパー移送ユニット２００の不要な移送動作を減らすことができる。また、グリッパー３００の前方部には、フィンガー３６０部材が設置されるとともに、実際試験管２の把持有無及び把持状態を感知する各種感知センサーが設けられるところ、前記試験管有無確認センサーＳ１は、前記フィンガー３６０だけでなく、各種感知センサーから干渉が回避される。
【０１８４】
結局、左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂの間で前記グリッパー移送ユニット２００の前後移送部２３０を駆動してグリッパー３００を前後方向Ｙに移送させながら、試験管２の有無をあらかじめ確認し、その後、前記グリッパー移送ユニット２００の回転移送部２５０を駆動してグリッパー３００を回転（１８０度）させた後、前記グリッパー移送ユニット２００の左右移送部２１０を駆動してグリッパー３００を当該試験管２に移送完了させるようになる。
【０１８５】
以上の構成を含むグリッパー３００について、以下ではパレット１０孔１１に挿入整列された試験管２の分離移送動作を説明する。
【０１８６】
まず、前記グリッパー移送ユニット２００の左右移送部２１０を駆動してグリッパー３００をパレット１０が配置された左側収容部１１０Ａあるいは右側収容部１１０Ｂに向けて前方Ｙ’に移動させる。
【０１８７】
この際、グリッパー３００は、図１６及び図１９ａに示されたように、ベース板２５４からグリッパー本体３３０は自重及び第１リターンスプリング３２５によってチルティング回転軸３２０を中心に垂直位置を維持する。また、第１、第２フィンガー３７０、３８０は、連結ハウジング３３２の下端に最大に下降した状態を維持し、第２フィンガー３８０の突出支持端３８７が連結ハウジング３３２の傾斜ガイド部３３２８に支持されて第２リターンスプリング３９０の復元力を克服し、ヒンジ軸３５５を中心に第１フィンガー３７０から離隔されている。
【０１８８】
前記グリッパー移送ユニット２００の継続した駆動から第１、第２フィンガー３７０、３８０の間に試験管が挿入される途中に、試験管挿入位置感知センサーによって第１、第２フィンガー３７０、３８０の間に正確に挿入されるかどうかが感知され、このような試験管挿入位置感知センサーの受信信号から移送ユニットの前進駆動を終了し、試験管の把持及び分離動作を直ちに引き続いて行うようになる。
【０１８９】
この際、前記第１、第２フィンガー３７０、３８０の間に試験管２が挿入される過程でもし第１フィンガー３７０あるいは第２フィンガー３８０に試験管２の側面部が少しでも接触する場合には、第１フィンガー３７０と第２フィンガー３８０は、前述したように、ヒンジ軸３５５を中心に左右方向Ｘ’にそれぞれ試験管２の反力を収容する動作を実現するようになり、当該フィンガー３６０に接触した試験管２は、むしろ第２リターンスプリング３９０の復元力によって反対方向に移動するようになって、第１、第２フィンガー３７０、３８０の間にさらに正確な位置を維持することができるようになる。
【０１９０】
また、パレット１０の孔１１に挿入された試験管が左右方向Ｘ’に傾いた位置不良状態を維持する場合には、当該試験管２が第１、第２フィンガー３７０、３８０の間に円滑に挿入させることができ、第２リターンスプリング３９０によって試験管と弾力的に衝突するので、試験管２の損傷をも予防することができる。
【０１９１】
また、このように第１、第２フィンガー３７０、３８０が左側と右側にそれぞれ拡張され得る遊びを確保することによって、相対的に精密度が高い高価な試験管挿入位置感知センサーではない低費用の感知センサーを使用しても、同一の動作制御を実現することができる利点が発生する。
【０１９２】
このように第１、第２フィンガー３７０、３８０の内部に試験管の挿入が完了すれば、上下駆動部３５０を上昇作動してフィンガー固定ブロック３４０と一緒に第１、第２フィンガー３７０、３８０を上昇させ、試験管２の把持及び分離動作を一時に実現するようになる。
【０１９３】
すなわち、上下駆動モーター３５１を作動してフィンガー固定ブロック３４０と一緒に第１、第２フィンガー３７０、３８０を上昇移動させる。このような上昇作動初期に第２フィンガー３８０の突出支持端３８７は、連結ハウジング３３２の傾斜ガイド部３３２８に沿って案内され、これと同時に、第２固定片３８１はヒンジ軸３５５を中心に回転して第１固定片３７１に向けて近接移動する。
【０１９４】
継続した上昇移動中に第２フィンガー３８０の突出支持端３８７が傾斜ガイド部３３２８から外れる時点で、第１フィンガー３７０と第２フィンガー３８０は、試験管２の両側を同時に接触して把持する。
【０１９５】
図２０を参照すると、第１、第２フィンガー３７０、３８０が上昇し、試験管２を把持する瞬間、試験管２が前後方向Ｙ’に傾いている場合には、試験管２から伝達される前後方向Ｙ’の反力によってグリッパー本体３３０はチルティング回転軸３２０を中心に後方に回転しつつ引き続いてグリッパー本体３３０の自重と第１リターンスプリング３２５の復元力によってさらに反対方向に復帰回転するようになる。
【０１９６】
結局、前後方向Ｙ’のチルティング作用によって第１、第２フィンガー３７０、３８０に把持された試験管２は、姿勢補正された垂直位置に復帰させることができ、その後、上下駆動部３５０の継続した上昇動作から第１、第２フィンガー３７０、３８０に把持された試験管２をパレット１０孔１１から容易に分離させることができるようになる。
【０１９７】
また、このようにチルティング回転軸３２０を中心に第１、第２フィンガー３７０、３８０が前後方向Ｙ’に回動する動作は、まるで手で試験管をねじりながら上昇（分離）させる動作と似ている動作が具現化されるところ、そのため、試験管２がパレット１０の孔１１に圧入された状態を維持する場合であるとしても、容易な分離が可能なものである。
【０１９８】
なお、第１、第２フィンガー３７０、３８０が上昇し、試験管２を把持する瞬間、試験管２が左右方向Ｘ’に傾いている場合には試験管２から伝達される左右方向Ｘ’の反力によって第１フィンガー３７０と第２フィンガー３８０が独立して左右方向Ｘ’に回転し、引き続いて第２リターンスプリング３９０の復元力によってさらに反対方向に復帰回転するようになる。
【０１９９】
前記前後方向Ｙ’の回転作用と同じ左右方向Ｘ’の回転作用によって第１、第２フィンガー３７０、３８０に把持された試験管２は、姿勢補正された垂直位置に復帰されることができ、試験管２をパレット１０の孔１１から容易に分離させることができ、このような第１、第２フィンガー３７０、３８０の左右方向Ｘ’に回動する動作も、手で試験管をねじりながら上昇（分離）させる動作を具現するようになるところ、そのため、試験管２がパレット１０の孔１１に圧入された状態を維持しても、容易な分離が可能なものである。
【０２００】
このようにグリッパー３００は、パレット孔１１に挿入された試験管の前後方向Ｙ’あるいは、左右方向Ｘ’の姿勢不良あるいはパレット孔１１に対する圧入程度を考慮して試験管の把持及び分離動作を誤作動なしに迅速に且つ精密に実現することができるものである。
【０２０１】
なお、図２１及び図２２を参照すると、ラベリングユニット４００が設置される下部フレーム１５０の上部の一側には、ラベリングユニット４００に向けてラベル紙を供給するラベル供給装置５００が設けられる。このようなラベル供給装置５００は、一般的にラベル素地５１１がロール形態で巻き取られた素地ロール５１０と、前記素地ロール５１０から剥離された剥離紙５２１を回収する剥離紙ロール５２０が設けられ、前記素地ロール５１０に巻き取られたラベル素地５１１を繰り出しながら、剥離紙５２１は、剥離紙ロール５２０に巻き取られ、ラベル紙Ｌは、供給ローラー５３０の駆動力でラベリングユニット４００に供給される構造を成すようになる。また、素地ロール５１０と剥離紙ロール５２０との間に配置され、素地ロール５１０から繰り出されるラベル素地５１１に特定のラベル情報をあらかじめ印刷させる印刷手段５４０が一緒に設けられてもよい。このようなラベル供給装置５００と関連した技術事項は、既に広く公知になった技術構成から多様な形態で適用されることができ、本発明の技術要旨を不明にすることができると判断して、これ以上の具体的な説明は省略する。
【０２０２】
ラベリングユニット４００は、前記グリッパー移送ユニット２００及びグリッパー３００を通じて前記案内孔１１５を貫通して下部に移動された試験管２を内部に挿入させて位置固定させて、試験管２の周りに前記ラベル供給装置５００を通じて供給されるラベルを密着させてラベルとともに試験管を回転させながら試験管２の周りにラベルを付着させた後、ラベルが付着した試験管２を外部に排出させるものであって、前記案内孔１１５の下方に配置されるように下部フレーム１５０の上部に設置される。
【０２０３】
まず、ラベリング装置の一側には、ラベリング装置と連動してラベル紙を供給するラベル供給装置が設けられる。ラベル供給装置は、ラベリング装置の一側面に配置され、特定ラベル情報があらかじめ印刷したラベルを本発明によるラベリング装置に向けて供給する装置であって、一般的にラベル供給装置は、ラベル素地がロール形態で巻き取られた素地ロールと、前記素地ロールから剥離された剥離紙を回収する剥離紙ロールが設けられ、前記素地ロールに巻き取られたラベル素地を繰り出しながら、剥離紙は、剥離紙ロールに巻き取られ、ラベル紙だけがラベリング装置に供給される構造を成す。また、素地ロールと剥離紙ロールとの間に配置され、素地ロールから繰り出されるラベル素地に特定ラベル情報をあらかじめ印刷させる印刷手段が一緒に設けられてもよい。このようなラベル供給装置及び印刷手段と関連した技術事項は、既に広く公知になった技術構成から多様な形態で適用されることができる。
【０２０４】
図２３、図２４、及び図２５を参照すると、ラベリングユニット４００は、ラベリングフレーム４１０、ホールディング部材４２０、駆動ローラー４３０、加圧ローラー４４０を含んで構成される。
【０２０５】
ラベリングフレーム４１０は、ラベリングユニット４００の各構成要素が設置及び支持されるものであって、上部フレーム１１０に形成された案内孔１１５を貫通した試験管２を内部に収容するための試験管挿入孔４１０ａが上部に設けられ、ラベル供給装置５００から供給されるラベル紙を内部に収容するためのラベル供給用スロット４１０ｃが背面に設けられ、また、ラベル付着が完了した試験管２を排出するための試験管排出孔４１０ｂが一側面に設けられる。前記ラベル供給用スロット４１０ｃには、ラベル紙の有無を確認するラベル紙感知センサーを設けることができる。本実施形態によるラベリングフレーム４１０は、背面フレーム４１１、前面フレーム４１２、上部フレーム４１３によって結合構成され、全体的に四角形面の構造を成している。背面フレーム４１１、前面フレーム４１２、上部フレーム４１３を互いに組み立てることによって、上部に流入孔４１０ａと側面に排出孔４１０ｂが’Ｌ’字構造を成して互いに延長している。
【０２０６】
ホールディング部材４２０は、内部に挿入された試験管２の適正な周りにラベルが付着され得るように試験管２を適正高さに固定支持する部材であって、内部に挿入された試験管２を適正高さで固定支持する機能だけでなく、ラベルが付着した試験管２を回転させて側方に排出させる機能を含む。すなわち、ホールディング部材４２０は、上部フレーム１１０の案内孔１１５を貫通した試験管２を内部に流入させる第１位置Ｐ１と、試験管２を外部に排出させる第２位置Ｐ２との間の区間を回転することができるように、前記ラベリングフレーム４１０に結合される。図示されたように、第１位置Ｐ１では、ラベリングフレーム４１０の内部に完全に挿入された状態を維持し、第２位置Ｐ２でラベリングフレーム４１０の外部に突出した状態を維持するようになる。
【０２０７】
図示された本実施形態では、第１位置Ｐ１が垂直状態であり、第２位置Ｐ２が水平状態を維持しているが、これとは別に、試験管２を水平に挿入させた後、垂直に排出させる構造を取ることもできる。
【０２０８】
図２７を参照すると、本実施形態によるホールディング部材４２０は、ラベリングフレーム４１０の挿入孔４１０ａを貫通する試験管２を内部に挿入させる上部挿入口４２１が設けられ、内部に挿入された試験管２の下端を支持する下部ストッパ４２２が設けられ、前記上部挿入口４２１と下部ストッパ４２２を連結して、内部に挿入された試験管２の離脱を遮断させる側面ストッパ４２３を一体に具備する。
【０２０９】
前記上部挿入口４２１には、外部から近接して移動する試験管２の挿入過程を案内する傾斜誘導部４２１０を設けることができる。
【０２１０】
前記側面ストッパ４２３は、以後に、試験管２の排出のために第２位置にＰ２に回転する過程で内部に試験管２を一緒に回転させるためのストッパ構造に過ぎないものであって、側面ストッパ４２３によって設けられる内部空間は、試験管２の直径より大きい空間が確保され、また、試験管２の周りを完全に取り囲む構造を取るものではなく、ホールディング部材４２０の側方に配置されるラベル紙、駆動ローラー４３０、加圧ローラー４４０がホールディング部材４２０に挿入された試験管２の周りに接触が許容され、且つ、ホールディング部材４２０の回転動作過程で干渉が回避され得るように、前記ラベル紙、駆動ローラー４３０、加圧ローラー４４０が配置される対応位置が部分的に開放された幾何学的形状を維持している。結局、側面ストッパ４２３は、下部ストッパ４２２とともに、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に試験管２を回転させる過程で試験管２がホールディング部材４２０から分離することを遮断させるための形状構造なら十分である。
【０２１１】
また、側面ストッパ４２３の一側には、試験管２の離脱を許容する側面開放口４２３０が形成される。このような側面開放口４２３０は、ホールディング部材４２０が第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に回転する過程で試験管２が側面開放口４２３０に離脱しないように回転方向に対して直交する側面に設けられる。言い換えれば、図示された本実施形態のように、側面開放口４２３０を含む側面ストッパ４２３の断面構造が’Ｕ’字断面を維持するように構成される。もちろん図示された本実施形態とは異なって、’Ｃ’字断面のような弧形状の断面構造を取ることもできる。
【０２１２】
継続して、ホールディング部材４２０の下部ストッパ４２２には、軸孔４２４０が形成された延長ブラケット４２４が設けられ、前記軸孔４２４０を貫通してフレーム４１０に回転軸４２５結合される。
【０２１３】
また、このようなホールディング部材４２０には、第１位置Ｐ１で挿入された試験管の有無及び試験管の種類（高さ）を感知する試験管感知センサー（図示せず）を設けることができる。このような試験管感知センサーを通じて以後の排出過程でも試験管の排出可否を正確に確認することができる。
【０２１４】
前記ホールディング部材４２０の回転軸４２５は、スイングモーター４２６の出力軸と直接連結されることができ、図２６に示されたように、回転軸４２５の側面にスイングモーター４２６を配置し、スイングモーター４２６の出力軸と回転軸４２５をベルトアンドプーリー方式の動力連結手段を実現することができ、これにより、フレーム４１０の前後方向の大きさをコンパクトに実現することができる。
【０２１５】
なお、前記のようなホールディング部材４２０によれば、第１位置Ｐ１で内部に試験管２が流入されれば、試験管２の下端が下部ストッパ４２２に支持される構造を取るようになり、前記左・右側収容部１１０Ａ、１１０Ｂに収容された試験管２は、内容物や試験種類によって多様な大きさ（長さ）の試験管２が積載されることができ、もし長さが長い異なる種類の試験管２の場合、ラベルが付着される位置が試験管２の下側にかたよるようになる現象が発生し、これにより、多様な種類の試験管に対してラベル付着位置の均一化が確保されないなどの問題が発生することができる。
【０２１６】
このために、第１位置Ｐ１でラベリング待機中の試験管２の挿入深さを調節することができる試験管挿入位置調節装置を含んで構成することができる。図２６、図２８を参照すると、本実施形態による試験管挿入位置調節装置は、第１位置Ｐ１を維持するホールディング部材４２０に挿入される試験管２の長さ方向（挿入方向）に移動可能に前記フレーム４１０上に設置される移動性ストッパ４６０を含む。
【０２１７】
このような移動性ストッパ４６０は、ホールディング部材４２０の下部ストッパ４２２より少なくとも高い位置を維持するようにして、ホールディング部材４２０が第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ１に回転動作時に下部ストッパ４２２が移動性ストッパ４６０を貫通して移動しながら試験管２の下端を支持することができるように、移動性ストッパ４６０には、下部ストッパ４２２を貫通させるスロット４６１が設けられる。このように、移動性ストッパ４６０とホールディング部材４２０が重畳される構造を満足することによって、さらにコンパクト設計が可能である。
【０２１８】
また、移動性ストッパ４６０は、ホールディング部材４２０に挿入される試験管２の下端に衝撃を減少させることができるように弾性材質よりなるものであることができ、一般的に、試験管２の凸状の下端部に対応する形状の凹部を形成することができる。
【０２１９】
また、このような移動性ストッパ４６０の昇降高さを感知して、実際試験管に付着されるラベル高さを判断することができる試験管高さ感知センサー（図示せず）が設けられることができる。
【０２２０】
このような移動性ストッパ４６０は、昇降モーター４６２と連結されたスクリュー４６２０の端部に回転可能に結合され、昇降モーター４６２の正・逆方向回転によってスクリュー４６２０に沿って連動し、第１位置Ｐ１を維持するホールディング部材４２０に向ける試験管２の挿入方向に昇降移動する。
【０２２１】
このような移動性ストッパ４６０を含む試験管挿入位置調節装置を通じてホールディング部材４２０に挿入された試験管２は、長さと関係なく、当該試験管の中間適正位置にラベルを均一に付着させるか、あるいはユーザはラベルの付着位置を任意に設定することができるようになる。
【０２２２】
図２６、図２９、図３０、図３１を参照すると、駆動ローラー４３０は、内部に挿入された試験管２に対してラベルを付着するための回転力を提供するための部材であって、第１位置Ｐ１を維持するホールディング部材４２０に挿入された試験管２の周りの一側（図面で左側）に配置されている。このような駆動ローラー４３０は、ラベリングフレーム４１０のラベル供給用スロット４１０ｃを通じて供給されるラベルＬが試験管２と駆動ローラー４３０との間に挿入され得るように試験管２から所定の遊びを維持するように、ラベリングフレーム４１０上に垂直に回転軸４３１結合され、後述する加圧ローラー４４０の作動からラベルＬを挟んでホールディング部材４２０に挿入された試験管２の周りに接触する。
【０２２３】
図示された本実施形態では、１個の駆動ローラー４３０を具備しているが、これとは異なって、２個以上の個数で設けられてもよい。また、試験管２の回転中心が捻れることを遮断するために、試験管２の長さ方向（挿入方向）にも多数個設けられてもよい。
【０２２４】
このような駆動ローラー４３０も、回転モーター４３２の出力軸に直接連結されることができ、図示された本実施形態のように、駆動ローラー４３０の回転軸４３１と回転モーター４３２の出力軸をベルトアンドプーリー方式の動力連結手段で連結構成してもよい。
【０２２５】
図２６、図２９、図３０を参照すると、加圧ローラー４４０は、駆動ローラー４３０と試験管２を連結させて駆動ローラー４３０の回転力を試験管２に伝達させ、回転する試験管２の回転中心を前記駆動ローラー４３０とともに固定支持するための部材であって、第１位置Ｐ１を維持するホールディング部材４２０に挿入された試験管２を挟んで加圧ローラー４３０と略反対側に配置される。このような加圧ローラー４４０も、試験管２の周りを安定的に支持するために多数個で設けられる。
【０２２６】
本実施形態によれば、前記駆動ローラー４３０が１個設けられる場合、前記加圧ローラー４４０は、駆動ローラー４３０とともに試験管２の周りに対して３個の支持点が確保されるように２個の加圧ローラー４４０が設けられる。言い換えれば、１個の駆動ローラー４３０と２個の加圧ローラー４４０とで試験管２を挟んで三角構造を成すようになる。
【０２２７】
前記加圧ローラー４４０は、１つの固定性加圧ローラー４４１と１つの移動性加圧ローラー４４３で構成される。
【０２２８】
前記固定性加圧ローラー４４１は、ラベリングフレーム４１０に回転可能に固定設置され、前記移動性加圧ローラー４４３は、試験管２の回転中心に向けて近接するか、または離隔され得るように設置構成される。
【０２２９】
前記移動性加圧ローラー４４３の移動構造を満足するための本実施形態では、中央部が前記フレーム４１０にヒンジ４４５１で結合される回動部材４４５を含んで構成している。このような回動部材４４５は、ヒンジ４４５１を中心に一端が移動性加圧ローラー４４３が回転可能に結合され、他端には作動シリンダー４４６が結合される。
【０２３０】
結局、作動シリンダー４４６が膨張作動すれば、回動部材４４５は、ヒンジ４４５１を中心に回動しながら、移動性加圧ローラー４４３が試験管２の周りを試験管の回転中心に加圧することによって、試験管２は、駆動ローラー４３０、固定性加圧ローラー４４１、移動性加圧ローラー４４３によって周りに３個の支持点が維持される。
【０２３１】
反対に、作動シリンダー４４６が収縮作動すれば、回動部材４４５は、ヒンジ４４５１を中心に反対に回動しながら移動性加圧ローラー４４３が試験管２から離隔される。この際、移動性加圧ローラー４４３は、前記ホールディング部材４２０の回転動作時に干渉にならない分だけ、充分に試験管２から離隔配置されなければならない。
【０２３２】
前記作動シリンダー４４６は、通常、ガラス、樹脂などの材質よりなる試験管２の損傷が予防されるように、電磁バルブ（ソレノイドバルブ）、空圧シリンダーなどの形態が適用されることが良い。もちろん、これとは異なって、モーターで構成されてもよい。
【０２３３】
また、試験管２に密着する駆動ローラー４３０、加圧ローラー４４０の外周面には、試験管２に衝撃を低減することができるように、弾性材質を適用するか、あるいは回転する試験管２のスリップ（Ｓｌｉｐ）現象を減らすことができるように、摩擦を高めることができる材質が設けられることができる。
【０２３４】
また、図示されたように、このような加圧ローラー４４０も、試験管２の回転中心が捻れることを遮断するために試験管２の長さ方向（挿入方向）に多数個設けることができる。
【０２３５】
以下では、以上の構成よりなるラベリングユニット４００の作用を説明する。
【０２３６】
図２３、図２４、図３２、及び図３３を参照すると、前記グリッパー移送ユニット２００及びグリッパー３００を通じて案内孔１１５に移送された試験管２は、案内孔１１５を貫通して落下しながら第１位置Ｐ１を維持しているホールディング部材４２０の上部挿入口４１０ａを通じて内部に挿入される。
【０２３７】
このようにホールディング部材４２０に挿入された試験管２は、下端が移動性ストッパ４６０に支持され、側面ストッパ４２３の内部で一定の高さを維持するようになる。また、第１位置Ｐ１を維持するホールディング部材４２０は、ラベリングフレーム４１０の内部に挿入されているので、側面開放口４２３０がラベリングフレーム４１０によって自然に閉鎖される構造を成し、これにより、側面開放口４２３０を用いた試験管２の分離も遮断される。
【０２３８】
ここで、ユーザは、移動性ストッパ４６０の高さを調節することによって、ホールディング部材４２０に挿入された試験管２の挿入深さを調節することができる。
【０２３９】
その後、ラベル供給装置５００を通じて供給されるラベルＬがラベリングフレーム４１０に形成されたラベル供給用スロット４１０ｃを貫通して駆動ローラー４３０と試験管２との間に供給されれば、作動シリンダー４４６を作動させる。すなわち、作動シリンダー４４６のロードを膨張させれば、回転部材４４５は、ヒンジ４４５１を中心に回転し、他端に結合された移動性加圧ローラー４４３は、ホールディング部材４２０の内側に進入しながら試験管２の周りに密着する。継続した移動で反対側に配置されている駆動ローラー４３０と固定性加圧ローラー４４１に試験管２を密着させて、試験管２は、駆動ローラー４３０、固定性加圧ローラー４４１、移動性加圧ローラー４４３にすべて支持されて位置固定される。この際、駆動ローラー４３０と試験管２との間にはラベルＬが介在されている。
【０２４０】
その後、回転モーター４３２を作動させて駆動ローラー４３０を回転させることによって、試験管２は、駆動ローラー４３０と反対方向に回転するようになり、回転速度と対応してラベルＬが付着される。
【０２４１】
この際、回転中の試験管２に対して駆動ローラー４３０、固定性加圧ローラー４４１、移動性加圧ローラー４４３にすべて十分な摩擦力が維持され得るように、前記作動シリンダー４４６は、ラベルＬの付着中に継続して前記移動性加圧ローラー４４３を加圧させる。
【０２４２】
このようにラベル付着が完了した後には、回転モーター４３２を停止させて駆動ローラー４３０の回転を停止させ、作動シリンダー４４６を収縮作動させて移動性加圧ローラー４４３を試験管２から離隔させる。
【０２４３】
その後、スイングモーター４２６を作動させて第１位置Ｐ１を維持しているホールディング部材４２０を、回転軸４２５を中心に回転させて、第２位置Ｐ２に移動させる。
【０２４４】
第２位置Ｐ２に移動したホールディング部材４２０は、ラベリングフレーム４１０の側方に突出されるので、側面開放口４２３０が露出して試験管２が側面開放口４２３０を通じて分離され、トレー（Ｔｒａｙ）に向けて横になった状態で排出される。
【０２４５】
ここで、前記ホールディング部材４２０に設けられる側面開放口４２３０は、ホールディング部材４２０の回転方向に対して側面に向けるように形成されているので、円形断面の試験管２であるとしても、第２位置Ｐ２を維持しているホールディング部材４２０から外部の助力なしに分離されることが容易でないことがある。
【０２４６】
このために、ラベリングフレーム４１０には、ホールディング部材４２０の内部に挿入され得るように、前記ホールディング部材４２０の第２位置Ｐ２と対応する位置にプッシャー４７０（Ｐｕｓｈｅｒ）を含んで構成することができ、そのため、ホールディング部材４２０が第２位置Ｐ２に回転すると同時に、プッシャー４７０がホールディング部材４２０の内部に挿入され、試験管２の周りを加圧するので、ホールディング部材４２０の側面開放口４２３０で試験管２を強制分離させてトレーｔに落下させるようになる。
【０２４７】
このようにプッシャー４７０によってホールディング部材４２０から試験管２を外部に強制分離させる場合には、第２位置Ｐ２を維持するホールディング部材４２０の下部にトレーを設置して、ユーザがラベルが付着された試験管を直ちに使用することができるようにする場合が好適である。
【０２４８】
本発明は、前述した特定の好ましい実施形態に限定されず、請求範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者なら誰でも多様な変形実施が可能であることはもちろんであり、そのような変更は、請求範囲記載の範囲内にある。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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