(57)【要約】  本発明に係る、グリッパベース（４）と、グリッパベース（４）に配置され、サンプルキャリアを把持するための保持セクション（８）を１つずつ有し、それぞれグリッパフィンガ回転軸（５）を中心にグリッパベース（４）に対し相対的に回動可能な少なくとも２つのグリップフィンガ（６）−この場合グリッパフィンガ（６）の保持セクション（８）がそれぞれフィンガ回転軸（５）に関して中心外に配置されている−と、グリッパフィンガ（６）を回動するための第１の駆動装置（９）−この場合グリッパフィンガ（６）が駆動装置（９）によって同時に、またそれぞれ同じ回転速度および回転方向で駆動されるよう互いに結合されている−とを備え、特に小管状のサンプルキャリアの操作のためのグリッパによって、構造上必要な僅かな設置スペースにて割り当てられた狭い空間条件下でも、サンプルキャリアを把持可能で、また、せん断力を生じさせずに半径方向に伝わる締付け力を作用させて、サンプルキャリアの確実な把持を可能にするという趣旨に沿って、改善されることになる。この目的のため、本体（２）に対し相対的にグリッパベース（４）を回動するために第２の駆動装置（10）が設けられ、また、グリッパベース（４）に対する相対的なグリッパフィンガ（６）の回動と、本体（２）に対する相対的なグリッパベース（４）の回動とから構成される運動の組み合わせによって、グリッパフィンガ（６）の保持セクション（８）の各々に対して、その都度基本的に１つの、本体（２）に対し相対的に直線的な運動が結果として生じるように駆動装置（９，10）を制御するために、基本的に１つの制御装置が設けられている構成が提案される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのグリッパベース（４）と、グリッパベース（４）に配置され、サンプルキャリアを把持するための１つの保持セクション（８）を有しフィンガ回転軸（５）を中心にしてグリッパベース（４）に対し相対的に回動可能な少なくとも２つのグリッパフィンガ（６）−この場合グリッパフィンガ（６）の保持セクション（８）は、各グリッパフィンガに割り当てられたフィンガ回転軸（５）に関して非中心的に配置されている−と、そしてグリップフィンガ（６）を回動するための第１の駆動装置（９）−この場合各グリップフィンガ（６）は、駆動装置（９）によって同時に同じ回転速度および回転方向で駆動されるように互いに関連付けられている−とを具備する、特に小管状のサンプルキャリアを操作するためのグリッパであって、グリッパベース（４）は、本体（２）に対し相対的にフィンガ回転軸（５）と別のベース回転軸（３）を中心にして回転できるように本体（２）に配置されており、本体（２）に対し相対的にグリッパベース（４）を回動するための第２の駆動装置（10）と、グリッパベース（４）に対する相対的なグリッパフィンガ（６）の回動、および、本体（２）に対する相対的なグリッパベース（４）の回動にて構成される運動の組み合わせによって、グリッパフィンガ（６）の保持セクション（８）それぞれに対し、本体（２）に相対的に基本的に直線的な運動が生じるように駆動装置（９，10）を制御するための制御装置とが設けられていることを特徴とする。
【請求項２】
請求項１に基づくグリッパであって、フィンガ回転軸（５）とベース回転軸（３）とが、それぞれ対をなすように互いに平行して配置されていることを特徴とする。
【請求項３】
先行する請求項の１つに基づくグリッパであって、ベース回転軸（３）が、グリッパフィンガ（６）の保持セクション（８）の間に、各保持セクションに対して同じ間隔で配置されていることを特徴とする。
【請求項４】
先行する請求項の１つに基づくグリッパであって、少なくとも３つの、特に４つのグリッパフィンガ（６）を有することを特徴とする。
【請求項５】
請求項４に基づくグリッパであって、グリッパフィンガ（６）がその保持セクション（８）と共に、基本的に保持セクション（８）の直線運動の想像上の原点である中心点を中心にして均一の角距離でかつこの中心点に対し同じ間隔で配置されていることを特徴とする。
【請求項６】
先行する請求項の１つに基づくグリッパであって、第１の駆動装置（９）は、フィンガ回転軸（５）を中心にして階層するために遊星歯車機構を介してグリッパフィンガ（６）を駆動させる駆動シャフト−この場合駆動シャフト上には周囲が噛合された太陽歯車（12）が配置されこの太陽歯車がグリッパフィンガ（６）に接続され周囲が噛合された遊星歯車（13）とかみ合う−に接続されていることを特徴とする。
【請求項７】
請求項６に基づくグリッパであって、同じ直径および同じ周囲の噛合構造である遊星歯車機構（13）が構成されていることを特徴とする。
【請求項８】
先行する請求項の１つに基づくグリッパであって、駆動装置（9，10）は、それぞれ位置調整装置と回転数調整装置とを有する１つのモータを有することを特徴とする。
【請求項９】
先行する請求項の１つに基づくグリッパであって、グリッパフィンガ（６）とグリッパベース（４）との回動のために設けられたシャフトが、ボールベアリングに取り付けられていることを特徴とする。
【請求項１０】
先行する請求項の１つに基づくグリッパであって、制御装置は、第１の駆動装置および第２の駆動装置が想像上の直線的な運動経路に沿って保持持セクション（８）の位置を同時に維持する際に、本体（２）に対し相対的にグリッパベース（４）を回動して共に作用するように第１の駆動装置(9)および第２の駆動装置（10）を制御するよう調整されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１の上位概念の特徴を有し、特にサンプルキャリアを操作するためのグリッパに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サンプルキャリアに収容されたサンプルの自動化された分析においては、これらサンプルキャリアをそれぞれ把持して移動させることは周知であるが、例えば操作ロボットのような操作装置には対応するグリッパが使用される。この実例としては、特に現代の臨床検査医学を参照できるが、そこでは、血液サンプル、尿サンプル、または溶解した状態や固体として存在する組織サンプルを収容した小管状のサンプルキャリアが高度に自動化されて加工され、特にそれぞれ専門の分析装置に送られ、その後に記録保管所に移送される。
【０００３】
特に、貯蔵および運搬の少なくとも一方のために多数のサンプルをサンプルキャリア内に密に収容した例えば試験管形の小管状のサンプルキャリアは、サンプルキャリアホルダ上、例えばサンプルトレイまたはいわゆるサンプルラック上の領域内では、非常に僅かな間隔を介して、略鉛直に整列された小管縦軸にて互いに並列的に直立して配置されるのが通常である。自動化された追加加工の途中で、このように配置された各サンプルキャリアは、特定の目的に合わせグリッパを使って把持でき、例えば分析のために対応する分析装置への引き渡し、または、各方面へのサンプルキャリアの輸送のための輸送システムへの引き渡しが一般に行われている。
【０００４】
この場合、各サンプルキャリアが密に配置されていると、サンプルキャリア間には、グリッパフィンガがサンプルキャリアの把持のために挿入された状態で動作できるようにグリッパのための自由な空間がほとんどないという問題が生じる。さらに、対応する操作装置内には、空間が総じて僅かしか割り当てられていないため、グリッパ自体は典型的に小さな寸法を有していなければならない。
【０００５】
周知のグリッパは、グリッパフィンガのためのリニアドライブを備えているが、このリニアドライブは比較的大きな設置スペースを必要とするとともに、十分にコンパクトに最小化された構造方式に対応する操作装置が相対する位置にあるグリッパを制約する。
【０００６】
グリッパフィンガや、その保持セクションの傾斜運動または旋回運動を伴う構成のその他の周知のグリッパが交互に作動する。周知のグリッパのこうした実例は、東独国出願公開第２４２５８９号明細書で公開されている。この文献では、各グリッパフィンガは、その後端で回転可能なグリッパ軸受に取り付けられており、グリッパフィンガの中央部で、グリッパベースの開口部を通じて繋がっている。グリップフィンガは、開放された端部に保持セクションを有している。グリッパ軸受の回転によって、グリッパベースを通るブッシング内に存在するその中央セクションを中心にグリッパフィンガが傾斜する。この傾斜運動は、図３および図４に基づく実施の形態のように、所望の場所への到達運動において、対応する細長い穴のガイドを通じて直線化できる。当然のことながら、フィンガ縦軸を斜めに横切る平面内で円弧を描くグリッパフィンガのアプローチ運動のため、グリッパフィンガが把持すべき対象物の表面に接触している場合、把持した対象物に、半径方向に働く押付力だけではなく、同じく対象物に対し斜め方向に働くせん断力により衝撃が与えられることに繋がる。こうしたせん断力は、把持すべき対象物の表面に対し垂直に作用する力の成分にて生じる保持力を弱めるだけでなく、把持した対象物からグリッパフィンガが滑り落ちる危険性、および、せん断に基づく損傷の危険性にも繋がる。
【０００７】
上位概念である請求項１の特徴と同様に製造されたグリッパが、独国特許出願公開第１０２０１００１９３４８号明細書で公開されている。この文献では、シリンダ内を動くことができシリンダ中に形成されたネジガイダンスを有する圧力ピストンを介して、各グリッパフィンガの同期化された回転運動が、それぞれの回転軸に対し非中心的に配置された保持セクションを含めて引き起こされ、この回転運動によって、把持すべき対象物に対し回転するグリッパフィンガの保持セクションの到達運動を生じる。しかしこうした回転する到達運動の欠点は、特に、サンプルキャリアの把持のために使用される割り当てられた空間が狭い場合に生じる。それは、その保持セクションを伴うグリッパフィンガの回転するアプローチ運動が大きく突出している場合に、例えば、その間のサンプルラック内において、密に並べられたサンプルキャリアに密接して収容された保持フィンガが、把持すべきサンプルキャリアに隣接したサンプルキャリアと接触する可能性があるということである。さらに、その保持セクションを含むグリッパフィンガの回転しながらアプローチは、再び、半径方向の保持力に対し斜めに作用するせん断力を引き起こし、このせん断力が把持すべき対象物、すなわちサンプルキャリアにもたらされるとともに、上記説明の欠点を有することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、本発明によって、上記課題に対する解決策が創出され、そして、構造上必要な僅かな設置スペースで、割り当てられた狭い空間条件下でもサンプルキャリアの把持が可能であり、また、せん断力をもたらすことなく半径方向に向かう締付け力により、確実なサンプルキャリアの把持が可能な、上述のグリッパが示される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、特に小管状のサンプルキャリアを操作するための請求項１の特徴を有するグリッパによって解決される。本発明に係るグリッパの有利な追加設計は、従属項である請求項２ないし１０に示されている。
【００１０】
すなわち本発明に係るグリッパは、従来の技術水準、特に独国特許出願公開第１０２０１００１９３４８号明細書に基づく技術水準と一致する以下に示す構成を備える。
・１つのグリッパベース。
・少なくとも２つのグリッパフィンガ。これらグリッパフィンガはそれぞれサンプルキャリアを入れるための１つの保持セクションを有しており、また、それぞれグリッパベースに対し相対的にフィンガ回転軸を中心に回動可能なように前記回転軸に配置されており、さらに、グリッパフィンガの保持セクションが、それぞれ割り当てられたフィンガ回転軸に関して非中心的に配置されている。
・グリッパフィンガを回動するための第１の駆動装置。また、各グリッパフィンガは、駆動装置によって同時に、それぞれ同じ回転速度および回転方向で駆動されるように、互いに関連付けられている。さらに、以下の特徴を持つよう追加設計される。
・グリッパベースは、本体およびグリッパベースに相対的にフィンガ回転軸と異なるベース回転軸を中心に回転可能に配置されている。
・グリッパは、本体に相対的なグリッパベースの回動のための第２の駆動装置を有している。
・グリッパベースに対する相対的なグリッパフィンガの回動と、本体に対する相対的なグリッパベースの回動との運動の組み合わせによって、グリッパフィンガの保持セクションそれぞれに対して、基本的に本体に対し相対的な直線運度が結果として生じるよう、駆動装置、すなわち第１の駆動装置および第２の駆動装置の制御ための１つの制御装置が設けられている。
【００１１】
したがって、本発明の基本な思想は、回転運動の重なり、すなわち、グリッパベースに対し相対的な、回転軸に対し偏心的に配置された保持セクションを有するグリッパフィンガの回転と、グリッパベースの回転との重なりによって、特定の目的に合わせて対抗作用する結果として、グリッパの本体に対し相対的に直線的なグリッパフィンガの保持セクションの運動が生じるという点にある。典型的には、小管状のサンプルキャリアの操作に際し、グリッパ本体が、把持すべきサンプルキャリアに対し固定された位置に留まるので、サンプルキャリアへのグリッパフィンガの保持セクションの直線的な到達運動、または、把持したサンプルキャリアを自由にするため反対方向への対応する直線運動が生じる。このように、簡単で空間的にコンパクトに取り付けられる手段を利用して実現できる２つの回転駆動の組み合わせによって対応する直線駆動装置を用い、取り入れられる構造方式において明らかに大きな空間でのみ可能であった、グリッパフィンガの保持セクションの直線運動が実現できる。特にグリップフィンガが２つ以上の場合、必要な駆動装置の数とこれに対し予め備えるべき制御装置とにより構成が複雑化するかもしれないが、各グリッパフィンガに１つの独自の直線駆動装置が予め設けられるか、または例えば対応する伝動装置を介して対応する直線アクチュエータに伝達すべき駆動力によって、対応する複雑な運動学を生み出すことができるだろう。こうした解決策とは逆に、本発明では、すなわち簡単にかつ比較的格安で設置できる装置を利用し、結果として生じる直線的なグリッパフィンガの保持セクションの到達運動と共に、それぞれの駆動装置が純粋に回転して作用するグリッパを生み出すことができる。結果として生じるグリッパフィンガの保持セクションの運動が直線運動として実現することによって、これらの運動は、独国特許出願公開第１０２０１００１９３４８号明細書に基づく技術水準での純粋に回転する到達運動に比べ、はるかに小さい設置空間にも適用できるため、目標に向けて、例えばサンプルラック上のサンプル小管の密な配置等や、密に配置されたサンプルキャリアの領域においても、隣接するサンプルキャリアと衝突する危険性なしに操作できる。またグリッパフィンガの保持セクションは、傾斜運動または旋回運動やこれらの運動に基づいて斜めにモーメントが作用せずに、半径方向、すなわち特にサンプルキャリアのような把持すべき対象物の表面に対し垂直方向に使用することができる。そのため、保持のためだけに良好かつ正確に作用する保持力により確実にグリップできる。
【００１２】
２つの回転運動、すなわちグリッパフィンガの回動およびグリッパベースの回動のための駆動装置は、基本的に、駆動モータとこの駆動モータの駆動力との分配、例えば対応する伝動装置配列による２つの駆動装置への適切な分配(このケースでは駆動列としても理解できる)を利用することでも実現できる。しかしこの機械的機構の中で簡単に具体化できるため、優先的に別々の駆動モータが使用される。
【００１３】
一方ではグリッパフィンガの回転運動のための、他方ではグリッパベースの互いに関連した回転運動のための両駆動装置を適切に調整する制御装置は、基本的には、機械的な歯車型軸継手によって構成された制御装置である。しかしこのような構成は、設計上の著しい浪費と比較的に大きな設置空間とを必要とするため、２つの別々の駆動モータの電子的制御が優先される。こうした電子的制御は、その都度実行されるべき、グリッパフィンガまたはその保持セクションの組み合わされた運動と、結果として生じる調整すべき運動とにおいて、明らかに自由度を向上できる。このような制御を通じて、特にグリッパフィンガの回転の機械的機構が、グリッパベースと結合されており、またグリッパフィンガの回転運動に対するグリッパベースの回転に際して、結果として生じるならば、例えば遊星歯車機構の構成を利用して実行する際に生じるように、対応する結合された運動によって、同じく結果として生じる運動を実現できる。この場合、グリッパベースに対し相対的なグリッパフィンガまたは保持セクションの適切に制御された反対運動を含め、グリッパベースが本体に対し相対的に回転させられ、その結果、サンプルキャリアのグリップ位置が保持され、またそれと共に、グリップを緩めることなく、サンプルキャリアをグリッパベースと一緒に回転できる（請求項１０を参照。）。これは例えば、適切な識別コード、例えば塗布されたバーコードを備えたサンプルキャリアを、対応する識別コードを選択するために、識別装置の読み取りヘッドの前で回転させなければならない場合に利点となる。こうして例えばバーコードを備えたサンプル小管を、バーコードスキャナの前で、サンプル小管の上に配置されたバーコードをバーコードスキャナで読み取れるように、本発明に係るグリッパと共に、その長手方向の軸を中心に回転させることができる。
【００１４】
さらに、本発明に係るグリッパは、直線的に調整すべき到達運動または「解除」運動を含めサンプルキャリアの表面に対し垂直に(小管状のサンプルキャリアの場合、特に径方向に)作用し斜めに作用するせん断力成分が生じない保持力により、サンプルキャリアを把持できるという利点を提供する。こうした作用点においてサンプルキャリア表面の平面に対し垂直方向に作用する保持力は、せん断力の影響でグリップ状態から滑り落ちることによりサンプルキャリアが落下することなく、または、グリップ力の中に含まれるせん断力成分によりサンプルキャリアが損傷することなく、サンプルキャリアを正確に把持できる。
【００１５】
フィンガ回転軸及びベース回転軸は、それぞれ一対で互いに平行に配置される構成が好ましい。この配置によって、本発明は特に容易に構成できる。
【００１６】
対称的に動くグリッパフィンガを含むグリッパの対称的構造において、グリッパフィンガの保持セクション間にあるベース回転軸は、これらグリッパフィンガに対して同一の間隔で配置されることが好ましい。また、その保持セクションを含めたグリップフィンガは、それぞれのフィンガ回転軸に対し、同程度の偏心率である構成がより好ましい。さらに、配置の中心に位置する回転軸に対し垂直な平面上への投影において、グリッパフィンガの保持セクションがベース回転軸に対し同じ距離であるとグリッパが対称的で特に好ましい構成となる。
【００１７】
本発明に係るグリッパは、特に少なくとも３つのグリッパフィンガを有している場合に確実な「グリップ」を実行する。また、４つのグリッパフィンガを備えたグリッパが特に好適である。そして、グリッパフィンガは、その保持セクションと共に、基本的に保持セクションの直線運動の想像上の原点である中心点を中心に均等な角距離にあり、またこの中心点に対し同じ距離に配置される。このような配置に伴ってサンプルキャリアの周面へのグリップ力の対称的な配分が生じて、特に確実にグリップできる。
【００１８】
上述のように、本発明に係るグリッパの特に簡単な設計上の解決策および具体化は、第１の駆動装置が、遊星歯車機構を介してグリッパフィンガをフィンガ回転軸を中心に回動するために駆動する１つの駆動軸と結合される構成により実現される。そして、駆動軸上には、周囲を噛合された１つ太陽歯車が配置されており、これが周囲を噛合されグリッパフィンガに接続された遊星歯車とかみ合う。これが利点を予め備えられることができるように、同じ直径と同じ噛合状態とを有する遊星歯車が形成されれば、各グリッパフィンガの同種の結合と同様に形成された運動が生じるため、その機能性において一層大きなグリッパの対称性が生じる。
【００１９】
本発明に係るグリッパでは、一方で保持セクションを正確に位置決めできまた事前調整できるように構成するため、他方で結果として生じる好ましいグリッパフィンガの保持セクションの運動のため、相互に関連する運動に必要な制御を十分正確に実行できるように、駆動装置それぞれが位置制御手段および回転制御手段を有する１つのモータを備えた構成が好ましい。本発明に係るグリッパの好ましい制御のため、モータに対して例えば、駆動装置の運転のために消費される電流の上昇を確認し、そしてその電流の上昇から例えば把持されるべきサンプルと保持セクションとの接触を推測する消費電流センサを備えた構成にしてもよい。この種のセンサによって、本発明に係るグリッパは、モータの消費電流の上昇により、設備または把持すべき対象物と保持セクションとの接触を信号で検知でき、把持すべきサンプルキャリアの方向への、グリッパフィンガまたは保持セクションのさらなる送達運動を停止させる自動停止機構を装備できる。当然のことながら、他のセンサを介して、例えばグリッパフィンガの保持セクション中に組み込まれた圧力センサまたは圧力センサに類するものを介して、対応する制御機構を構成してもよい。
【００２０】
グリッパフィンガおよびグリッパベースの回動のために設けられたシャフトは、ボールベアリングに取り付けられていることが好ましい。一定で変わらない無視できる程の僅かな摩擦抵抗で、この大きな力を受け止めることができる適切な軸受が適用される。このような構成は、正確なグリップのために、グリッパフィンガにて把持すべきサンプルキャリアに対する適切な保持力を得るために重要である。この適切な保持力は、駆動装置によって生み出される。また、コンパクトな構造方式が、優先的に利用すべき遊星歯車機構の歯車の組み合わせの短いクランクのため、ボールベアリングを通じて緩衝される大きな力の伝達を可能にする。さらに、ボールベアリングは、その正確な軸受により、全機械的機構を微細に調整できるように位置決めできる。これは、２つの回転する駆動装置の組み合わせによって引き起こされ制御装置を介して調整された運動の組み合わせにとって、非常に重要である。同様に摩擦の少ない軸受は、システム内の抵抗または対抗力の上昇を非常に敏感に伝えることが可能であるため、非常に詳細な許容範囲で例えば把持すべきサンプルキャリアにおける保持セクションの接触を認識できる。このような認識については、上述のように、例えば駆動モータの消費電流の変化に基づいて説明される。
【００２１】
本発明のその他の利点や特徴は、図面を用いた以下の実施の形態で詳細に説明する。そして、各図面は以下の事項を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明に係るグリッパの実施の形態を概略的に示す側面図である。
【図２】図２はグリッパの底面図である。
【図３】図３ａないしｃは、グリッパフィンガまたはその保持セクションの直線的な送達運動を構成する組み合わされた運動学を説明するための、グリッパの異なる底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図面では、全ての詳細部分を図示せず概略的に本発明に係るグリッパの実施の形態が示されており、以下に、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
まず、図１および図２には、本発明に係るグリッパの構造上の構成が、図１および図２に示されている。これら図１および図２では、本発明に係るグリッパ１が示されている。このグリッパ１は本体２を備え、この本体２には、ベース回転軸３を中心にして本体２対し相対的に捩じるように回動可能なグリッパベース４が配置されている。グリッパベース４には、フィンガ回転軸５を中心に捩じるように回動可能なグリップフィンガ６、すなわちこの実施の形態では４つのグリッパフィンガ６が配置されている。グリッパフィンガ６は、互いに平行に延び、また、ベース回転軸３に対し平行なフィンガ回転軸５に対して平行方向に延びている。グリッパフィンガ６はフィンガ回転軸５に対して非放射状にそれぞれのフィンガベース７に配置されている。グリッパフィンガの自由端には、グリッパフィンガ６より径方向に太くなった部分を有する保持セクション８が設けられている。運転中において、グリッパフィンガ６は、太くなった部分にて把持すべきサンプルキャリアに力を加える。
【００２５】
本体２におけるグリッパベース４とは反対側には、２つの駆動モータ９，10が固定的に配置されている。第１の駆動モータ９は、ベース回転軸３に沿って導かた図中では詳細に示されていないシャフトを駆動するのに対して、第２の駆動モータ10は、第１の駆動モータのシャフトに対して平行に配置され、駆動軸11に沿って延び、同じく図中に詳細に示されていない第２のシャフトを駆動する。
【００２６】
第１の駆動モータ９に接続されたシャフトの端部には、図２に示されるような遊星歯車機構の太陽歯車12が設置されており、この太陽歯車は、各グリッパフィンガ６のフィンガベース７において構成される太陽歯車の歯が噛みあうことにより、遊星歯車13と噛合する。
【００２７】
駆動モータ９によって駆動された太陽歯車12の最初の回転方向への回転によって、各フィンガベース７の回転が、太陽歯車の回転方向とは反対に引き起こされる。この場合、フィンガベース７の遊星歯車13が同じ直径と同一の周囲の噛合とを伴って形成され、その結果、これら遊星歯車が互いに１：１の比率で太陽歯車12によって駆動される。図１および図２は、最大限に広く開いた状態のグリッパフィンガ６が示されている。すなわち、これらグリッパフィンガは、グリッパベース４の最も周縁にて、太陽歯車12の中心で回転するベース回転軸３に対しそれぞれ同じ間隔で配置されている。
【００２８】
グリッパベース４は、第２の駆動モータ10によって、ベース回転軸３を中心に回転する。この駆動モータに接続された駆動シャフトに、図示されていない駆動歯車が設けられており、これがグリッパベース４の周囲の歯と噛み合う。この周囲の噛合は同じく図示されていない。このような設計により、駆動モータ10によって作動されること、すなわちベース回転軸３を中心にして一方向または他方向への駆動モータの回転方向に応じ、図２に示す平面視で時計方向または時計とは反対方向に回動できる。
【００２９】
本発明に係るグリッパ１の機能の仕方および駆動メカニズムは、図３を参照して説明する。図３は、異なる状態を示すａないしｃにより、グリッパベースまたはフィンガベース、および、グリッパベースやフィンガベースに配置された様々な位置にあるグリッパフィンガが示されている。これらの図は、グリッパ１に備えられた図示されていない制御装置を介して互いに関連させられ、結果として生じるグリッパフィンガまたは底部に対し相対的なその保持セクションの直線運動を維持するためのグリッパベースおよびフィンガベースの回転運動の動作の説明に用いられる。なお、説明を簡略化するため、ｘ軸およびｙ軸を有する二次元座標が、図３ａに記載されている。
【００３０】
図３ａは、図２に対応し、４つのグリッパフィンガ６が可能な限り互いに離間して配置され広く開いた状態を示す平面図である。
【００３１】
図３ｂおよび図３ｃは、順次、下に示されたステップで、グリッパを閉じるために、すなわち直線的な運動方向に沿った連続したグリッパフィンガ６の移動のために、制御装置を介して関連付けられた運動を説明している。ここでは第一に、グリッパベース４の時計回りの回転を矢印によって示されている。この回転によって、グリッパフィンガはｘ軸方向にもｙ軸方向にも動くが、この動きを図中では円弧状の運動線として説明している。
【００３２】
直線運動を維持するためには、制御装置によって適切に始動されるとともに駆動モータ10によって開始されたグリッパベース４の時計回りの回転運動に加えて、駆動モータ９によって駆動されたフィンガベースの反時計回りの対抗運動が開始される。この対抗運動は、人為的に個別に図示され分離したステップとして図３ｃに示されており、また運動を示す矢印によって説明している。良く分かる通りこの対抗運動は、グリッパフィンガ６は、フィンガ内に十字線で示されたグリッパフィンガ６の配置の中心点が、ベース回転軸の位置と一致する交差したライン上となるように制御できる。そして、図３ａと図３ｃとの比較は、グリッパフィンガ６が中心側への直線方向の運動、すなわち直線的に移動したグリッパフィンガ６によりグリッパが閉じることを示している。駆動速度と移動範囲とが互いに関連した、反時計回りのフィンガベースの追従を伴う時計回りのグリッパベースの更なる運動は、グリッパフィンガ６の一層の直線的な開閉運動に繋がる。このようにしてグリッパフィンガ６は、サンプルキャリアを把持するまで連続的に導かれる。反対方向へ運動する場合、改めてグリッパベース４の駆動装置とフィンガベースの駆動装置との間の関連付けが行われ、次いでグリッパを開くために、互いに直線的に離れていくグリッパフィンガ６の運動が生じる。グリッパベースを駆動させるための遊星歯車機構の配置によって、ベース回転軸がある中心部に対し均等にグリッパフィンガが中心部に向かってまたは中心部から離間するように動くことにより、グリップフィンガまたはその保持セクションの対称的な閉じ行程または開き行程が生じる。
【００３３】
同様の方法で、グリッパベース４とフィンガベース４とこれらに伴ったグリッパフィンガ６の互いに関連した運動によって、想像上の中心点に対し同じ間隔に配置されたグリッパフィンガが本体に対し相対的に回転可能となるため、グリッパによるグリップ状態からサンプルキャリアの把持を解除することなく、この把持されたサンプルキャリアを回転できる。
【００３４】
上記説明から、本発明に係るグリッパには、どのような利点および欠点を有するかが明らかである。特に明らかなのは、完全に直線的に導かれ、いかなる傾斜運動または旋回運動なしで把持できるグリッパをコンパクトに設計できるため、特に冒頭に引用した種類の従来の構造のグリッパの場合に常に発生するせん断力またはせん断モーメントを、サンプルキャリアを掴む際に回避でき、また、把持したサンプルキャリアに生じる可能性のある破損することなく確実なグリップできる。
【符号の説明】
【００３５】
１    グリッパ
２    本体
３    ベース回転軸
４    グリッパベース
５    フィンガ回転軸
６    グリッパフィンガ
７    フィンガベース
８    保持セクション
９    駆動モータ
10    駆動モータ
11    駆動軸
12    太陽歯車
13    遊星歯車
【図１−２】
2015515931.tif 000003
【図３ａ）】
2015515931.tif 000004
【図３ｂ）】
2015515931.tif 000005
【図３ｃ）】
2015515931.tif 000006
【国際調査報告】
2015515931.tif 000007
2015515931.tif 000008
2015515931.tif 000009
2015515931.tif 000010