(57)【要約】【課題】試験管サイズが異なっていても試験管に異なる種類の栓が装着されていても、その栓を迅速且つ的確に当該試験管から取外すことのできる試験管栓取外し装置を提供。【解決手段】開口部を栓２で閉塞された試験管1を所定位置へ搬入する試験管搬入機構１０と、この機構１０で搬入された試験管１を側方から押え付けることによって固定化する試験管固定機構２０と、この機構２０の上方領域において駆動部(摺動リング３１,３２,連結バー３３)を上下に昇降動作させる昇降機構３０と、この機構３０の駆動部(３１〜３３)に対し相対的に上下方向へ所定範囲内で摺動自在に連結され下端部に前記試験管１の栓２の頂部に自重で当接する当接プレート４７を備えた栓捕捉機構４０と、この機構４０の当接プレート４７に付設され前記試験管１の栓２を側方から挟持することによって当該栓２をクランプする栓クランプ機構５０と、を備えたことを主たる特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を栓で閉塞された試験管を、所定位置へ搬入する試験管搬入機構と、
この試験管搬入機構で所定位置へ搬入された試験管を、側方から押え付けることによって固定化する試験管固定機構と、
この試験管固定機構の上方領域において駆動部を上下に昇降動作させる昇降機構と、
この昇降機構の駆動部に対し、相対的に、上下方向へ所定範囲内で摺動自在に連結され、下端部に前記試験管の栓の頂部に自重で当接可能な当接プレートを備えた栓捕捉機構と、
この栓捕捉機構の当接プレートに付設され、当該当接プレートが前記栓の頂部に当接したとき、前記試験管の栓を側方から挟持することによって当該栓をクランプする栓クランプ機構と、
を備えたことを特徴とする試験管栓取外し装置。
【請求項２】
前記試験管固定機構は、前記試験管を、側方から所定圧力で挟持する複数の圧接ローラと、
これら複数の圧接ローラの少なくとも一部を回転させることにより、前記試験管を軸心周りに回転させる回転駆動機構と、を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の試験管栓取外し装置。
【請求項３】
前記栓クランプ機構は、栓の外周面を挟持する先端が、尖った形状の突部となっている挟持部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の試験管栓取外し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば血液などの検体を入れるための試験管の開口部に装着されている栓を、自働的に取外す試験管栓取外し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の試験管栓取外し装置として、試験管押さえで試験管を押え付けた状態で、当該試験管の開口部を閉塞している栓を、引き抜きアームの先端部で挟持し、この引き抜きアームを駆動用シリンダーで引き上げることにより、当該栓を自動的に引き抜くように構成されたものがある。なお上記装置の引き抜きアームは、先端に挟持用のツメを有すると共に、シリンダーで引き上げられる際、傾斜ガイドとの関係で当該栓を軸心周りに回転させるように構成されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２２８３７９号公報（段落［０００７］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
検体容器としての試験管には、種々異なるサイズ(管径及び管長)の試験管(φ１３×７５mm、φ１３×１００mm、φ１６×７５mm、φ１６×１００mmなど)がある。またそれらの試験管の開口部を閉塞する栓として、種々異なる種類の栓(押し込み式のゴム栓やコルク栓、ねじ込み式のスクリュー栓やサーステッドユーブなど)が用いられる。
【０００４】
前記特許文献１に記載されている試験管栓取外し装置は、一定サイズの試験管に適用されている定型タイプの栓を引き抜くことを前提として構成されている。したがって、試験管のサイズや栓の種類に適合させるための調整手段等は全く有していない。すなわち前記特許文献１には、例えば試験管押さえ部と引き抜きアームとの相対的位置関係を調整するための手段や、ねじ込み式のスクリュー栓を取外すための手段などに関する記載は全く見当たらない。なお前記特許文献１に記載されている試験管栓取外し装置の引き抜きアームは、栓を引き抜く際、傾斜ガイドとの関係で栓を軸心周りに回転させる手段を有している。しかし上記手段は、特許文献１の説明文にも記載されているように、専ら栓抜き力の軽減を図るための手段であって、ねじ込み式スクリュー栓などを必要な回転量だけ回して安定に取外し得る構成にはなっていない。
【０００５】
本発明の目的は、試験管サイズが異なっていても、またそれらの試験管に異なる種類の栓が装着されていても、その栓を迅速且つ的確に当該試験管から取り外すことのできる試験管栓取外し装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の試験管栓取外し装置は、下記のような特徴ある構成を有している。なお下記以外の本発明の特徴ある構成については実施形態の中で明らかにする。
【０００７】
本発明の試験管栓取外し装置は、開口部を栓で閉塞された試験管を、所定位置へ搬入する試験管搬入機構と、この試験管搬入機構で所定位置へ搬入された試験管を、側方から押え付けることによって固定化する試験管固定機構と、この試験管固定機構の上方領域において、駆動部(摺動リング、連結バー)を上下に昇降動作させる昇降機構と、この昇降機構の駆動部に対し、相対的に、上下方向へ所定範囲内で摺動自在に連結され、下端部に前記試験管の栓の頂部に自重で当接可能な当接プレートを備えた栓捕捉機構と、この栓捕捉機構の当接プレートに付設され、当該当接プレートが前記栓の頂部に当接したとき、前記試験管の栓を側方から挟持することによって当該栓をクランプする栓クランプ機構と、を備えたことを特徴とする。なお栓捕捉機構は試験管回転駆動手段等を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、栓捕捉機構の当接プレートが栓の頂部に自重で当接したとき、クランプ機構が働いて栓のクランプが行なわれる。そして好ましい態様としては試験管が回転駆動されながら栓の取外しが行なわれる。このため試験管サイズが異なっていても、またそれらの試験管に異なる種類の栓が装着されていても、その栓を迅速且つ的確に当該試験管から取外すことのできる試験管栓取外し装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（一実施形態)
図１は本発明の一実施形態に係る試験管栓取外し装置の構成及び第１動作状態を示す正面図である。図中下方部に示す試験管搬入機構１０は、開口部を栓２で閉塞された試験管1を、所定位置すなわち栓取外し作業位置まで搬入するための機構である。この機構１０は、試験管１を垂直に立てた状態で保持可能な円筒状の試験管ホルダー１１を、ガイドレール１２およびベルトコンベア１３からなる搬送レーンにより所定位置まで搬送し得るように設けられている。
【００１０】
試験管固定機構２０は、試験管搬入機構１０で栓取外し作業位置に搬入された試験管１を、側方から押え付けることによって固定化するための機構である。
【００１１】
この試験管固定機構２０は、前記試験管１を、側方から挟持可能な複数（本実施形態では２個）の圧接ローラ２５，２６と、これら圧接ローラ２５，２６をそれぞれ進退動作させることにより、各ローラ２５，２６を前記試験管１の外周面に対して所定圧力で圧接させたり離反させたりするピストン／シリンダー・デバイス２１，２２と、上記圧接ローラ２５、２６のうち少なくとも一つ（本実施形態では圧接ローラ２５）を回転させることにより、前記試験管１を軸心周りに回転させ得るモータ２７及び減速機構２８からなる回転駆動機構２９とを備えている。
【００１２】
昇降機構３０は、試験管固定機構２０の上方領域において、摺動リング３１及び３２を連結バー３３で連結した構造の駆動部を、ピストン／シリンダー・デバイス３４によって上下に昇降動作させるものとなっている。上記連結バー３３の略中央部位はピストン／シリンダー・デバイス３４のピストン部３５の駆動端に結合されている。
【００１３】
栓捕捉機構４０は、一対の昇降シャフト４１，４２と、これらの昇降シャフト４１，４２の下端部に両端近傍が結合され、水平に吊り下げられた態様をなす当接プレート４７とを有している。一対の昇降シャフト４１，４２は、後述する支持機構６０の支持フレーム６２に取り付けられた一対の軸受４３,４４によって、それぞれ昇降自在に支持されている。一対の昇降シャフト４１，４２の途中には、ストッパーとしてのナット４５，４６が螺合されている。両ナット４５，４６は、等しい高さ位置となるように上下に位置調整可能となっている。
【００１４】
一対の昇降シャフト４１，４２におけるナット４５，４６が固定されている個所より下方に位置する部位には、前記昇降機構３０の摺動リング３１,３２がそれぞれ摺動自在に嵌め込まれている。昇降シャフト４１，４２の下端部に取り付けられている当接プレート４７は、その下側中央部位に前記試験管１の栓２の頂部に対し自重（本実施形態では当接プレート４７の重さに昇降シャフト４１，４２等の重さが加わった重量）で当接可能な当接部４７ａが設けられている。かくして栓捕捉機構４０は、昇降機構３０の駆動部３１〜３３に対し、相対的に、上下方向へ所定範囲内で摺動自在に連結されている。
【００１５】
栓クランプ機構５０は、栓捕捉機構４０の当接プレート４７の両端に付設された一対のピストン／シリンダー・デバイス５１，５２と、当該デバイス５１，５２の各ピストン部５３，５４にそれぞれ取り付けられた挟持部５５，５６とからなり、その挟持部５５，５６で前記試験管１の栓２を側方から挟持することによって、当該栓２をクランプするものとなっている。挟持部５５,５６は、栓２を安定確実に挟持し得るように、栓２の外周面を挟持する先端が、尖った形状の突部となっている。
【００１６】
支持機構６０は、水平に配設された支持用ガイドレール６１に沿って、矩形板状をなす支持フレーム６２が矢印Ｘの方向へ移動し得るものとなっている。そして支持フレーム６２は、駆動シャフト６３により駆動操作されることにより、栓廃棄ダクト（図５参照）７０等まで移動し得るものとなっている。
【００１７】
なお図示はしてないが、本装置はＣＰＵ（中央処理装置)により、シーケンス制御等が行なわれるものとなっている。
【００１８】
次に図１ないし図５を参照して上記の如く構成された試験管栓取外し装置の動作を説明する。図１に示すように、所定位置まで搬送されてきた試験管１は、その位置で図示しない停止機構（例えば線条からなる停止用ピンを、ピストン／シリンダー・デバイスにより、搬送レーン上を搬送されつつある試験管ホルダー１１の進行方向前方へ適時挿入操作するように構成されたもの）により停止制御され、栓取外し作業待機状態となる。ここで昇降機構３０が下降動作を開始し、それに伴って駆動部３１〜３３が下降動作を開始すると、この駆動部に吊り下げられた状態となっている栓捕捉機構４０も下降動作する。当接プレート４７の当接部４７ａが栓２の頂部に当接すると、栓捕捉機構４０はこの位置で下降を停止する。このとき当接プレート４７の当接部４７ａは、自重（当接プレート４７の重さに昇降シャフト４１，４２等の重さが加わった重量）で当接する。従って試験管１の管長サイズが比較的大きく、栓２の頂部レベルが高い場合にはその高いレベルで、また試験管１の管長サイズが比較的小さく、栓２の頂部レベルが低い場合にはその低いレベルでそれぞれ停止することになる。かくして、いずれの場合においても、当接プレート４７に付設されているクランプ機構５０の挟持部５５、５６の各先端は、栓２の外周面の略真横に正対する高さレベルに位置決めされる。
【００１９】
栓捕捉機構４０が上記の如く下降動作を停止したのちも昇降機構３０は動作を続ける。従って摺動リング３１，３２は昇降シャフト４１，４２に沿って摺動し、駆動部３１〜３３は更に下降動作を継続する。そして下限位置に到達したところで停止する。
【００２０】
図２はこのときの動作状態を示している。図２において高さレベルＬ１、Ｌ２、ＬＳは、昇降機構３０の駆動部３１〜３３が下降動作する時のレベル変動を示している。高さレベルＬ１は試験管１の管長サイズが比較的大きく栓２の頂部レベルが高い場合において、当接プレート４７の当接部４７ａが栓２の頂部に当接し、栓捕捉機構４０が下降を停止した時の駆動部３１〜３３の高さレベルを示している。また高さレベルＬ２は試験管１の管長サイズが比較的小さく栓２の頂部レベルが低い場合において、当接プレート４７の当接部４７ａが栓２の頂部に当接し、栓捕捉機構４０が下降を停止した時の駆動部３１〜３３の高さレベルを示している。さらに高さレベルＬＳは栓捕捉機構４０が下降を停止したのち、駆動部３１〜３３のみが更に下降動作を継続して到達した下限位置を示している。
【００２１】
上記の如く、当接プレート４７の当接部４７ａが栓２の頂部に当接した状態になると、クランプ機構５０が動作する。このため挟持部５５、５６が栓2を両側から挟持する。この状態で昇降機構３０が動作を開始すると、それに伴って駆動部３１〜３３が上昇動作を開始する。駆動部３１〜３３の摺動リング３１，３２が捕捉機構４０のナット４５，４６に衝接するまでは駆動部３１〜３３のみが単独で上昇する。駆動部３１〜３３の摺動リング３１，３２が捕捉機構４０のナット４５，４６に衝接すると、駆動部３１〜３３によって捕捉機構４０の引き上げが開始される。これと略同時に、モータ２７が所定方向へ回転開始する。このため圧接ローラ２５が所定方向へ回転し、試験管１が所定方向へ回転駆動される。これにより栓２の取外し作業がスムーズに開始される。上記回転動作はモータ２７、減速機構２８からなる回転駆動機構２９によって、必要な時間だけ継続的に行なわれる。このため栓２が差込式の栓であっても、ねじ込み式のスクリュー栓等であっても、いずれの場合においても極めて安定に栓２の取外しが行なわれる。
【００２２】
図３は上記栓２の取外し開始時の動作状態を示している。また図４は上記栓２の取外し終了時の動作状態を示している。
【００２３】
図5に示すように、栓２の取外しが終了したところで支持機構６０が動作する。そうすると、支持フレーム６２は駆動シャフト６３により図中左方へ牽引され、支持用ガイドレール６１に沿って栓廃棄ダクト７０の設置個所まで移動する。ここで栓捕捉機構４０の当接プレート４７に取り付けられている一対のストン／シリンダー・デバイス５１，５２が不作動状態となる。このためクランプ機構５０の挟持部５５、５６の各先端は、栓２の外周面から引き離される。その結果、栓２は栓廃棄ダクト７０の中へ投棄され廃棄処分される。図５は上記栓２が栓廃棄ダクト７０の中へ投棄される直前の動作状態を示している。この後、支持機構６０は元の位置へ移動する。かくして本実施形態の試験管栓取外し装置は初期状態に戻る。以下、上記同様の動作が、各検体入り試験管につき次々と繰り返し行なわれる。
【００２４】
（実施形態における特徴点)
［１］実施形態に示された試験管栓取外し装置は、
開口部を栓２で閉塞された試験管1を、所定位置へ搬入する試験管搬入機構１０と、
この試験管搬入機構１０で所定位置へ搬入された試験管１を、側方から押え付けることによって固定化する試験管固定機構２０と、
この試験管固定機構２０の上方領域において、駆動部(摺動リング３１,３２,連結バー３３)を上下に昇降動作させる昇降機構３０と、
この昇降機構３０の駆動部(３１〜３３)に対し、相対的に、上下方向へ所定範囲内で摺動自在に連結され、下端部に前記試験管１の栓２の頂部に自重で当接可能な当接プレート４７を備えた栓捕捉機構４０と、
この栓捕捉機構４０の当接プレート４７に付設され、当該当接プレート４７が前記栓２の頂部に当接したとき、前記試験管１の栓２を側方から挟持することによって当該栓２をクランプする栓クランプ機構５０と、
を備えたことを特徴とする。
【００２５】
上記試験管栓取外し装置においては、昇降機構３０の駆動部３１〜３３により栓捕捉機構４０を下降させていくと、当接プレート４７が栓２の頂部に当接したところで、栓捕捉機構４０は下降を停止する。このとき当接プレート４７に付設されているクランプ機構５０の挟持部５５、５６の各先端は、栓２の外周面の真横に正対する高さレベルに位置決めされる。その後、昇降機構３０の駆動部のみが下降動作を継続し、下限位置に到達したところで停止する。そこでクランプ機構５０を動作させ、挟持部５５、５６で栓2を挟持した状態で、昇降機構３０の駆動部を上昇動作させる。そうすると、初めは昇降機構３０の駆動部のみが引き上げられる。駆動部３１〜３３が捕捉機構４０のストッパーとしてのナット４５，４６に衝接したところで捕捉機構４０も同時に引き上げられる。したがって栓２は引き抜かれる。
【００２６】
上記動作において、試験管１の管長サイズが異なると、それに応じて当接プレート４７が栓２の頂部に当接する高さ位置が異なるものとなる。しかしその他の動作は全く同様である。このため験管１の管長サイズが大きくても小さくても、栓取外し動作が同様に実行される。したがって試験管１の長さの如何に拘らず、当該試験管１からその栓を的確に取り外すことができる。
【００２７】
［２］実施形態に示された試験管栓取外し装置は、前記［１］に記載の試験管栓取外し装置であって、
前記試験管固定機構２０は、前記試験管１を、側方から所定圧力で挟持する複数の圧接ローラ（２５，２６）と、これら複数の圧接ローラ（２５，２６）の少なくとも一部を回転させることにより、前記試験管１を軸心周りに回転させる回転駆動機構２９(モータ２７，減速機構２８)と、を更に備えたことを特徴とする。
【００２８】
上記試験管栓取外し装置においては、回転駆動機構２９(２７，２８)により試験管１が軸心周りに所定方向へ安定且つ継続的に回転駆動されるので、試験管１に装着されている栓が、ねじ込み式のスクリュー栓等であっても、当該栓２を安定確実に取り外すことができる。
【００２９】
［３］実施形態に示された試験管栓取外し装置は、前記［１］又は［２］に記載の試験管栓取外し装置であって、
前記栓クランプ機構５０は、栓２の外周面を挟持する先端が、尖った形状の突部となっている挟持部５５,５６を備えていることを特徴とする。
【００３０】
上記試験管栓取外し装置においては、挟持部５５,５６の尖った形状の先端が、栓２の外周面に食い込む形で栓２の挟持が行なわれる。このため栓2のクランプ操作が安定且つ確実に行なわれる。
【００３１】
（変形例）
(1) 圧接ローラを３個以上設けたもの。
【００３２】
(2) 各部駆動アクチュエータとして、ピストン／シリンダー・デバイス以外の駆動源、例えば電磁式アクチュエータ等を適用したもの。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本装置を用いることによって、多数本の異なるサイズの試験管に、異なる種類の栓が装着されていても、それらの栓を迅速且つ的確に取外したのち、検体分析装置等へ順次送り込むことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る試験管栓取外し装置の構成及び第１動作状態を示す正面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る試験管栓取外し装置の構成及び第２動作状態を示す正面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る試験管栓取外し装置の構成及び第３動作状態を示す正面図。
【図４】本発明の一実施形態に係る試験管栓取外し装置の構成及び第４動作状態を示す正面図。
【図５】本発明の一実施形態に係る試験管栓取外し装置の構成及び第５動作状態を示す正面図。
【符号の説明】
【００３５】
１０…試験管搬入機構分注チップ、２０…試験管固定機構、３０…昇降機構、４０…栓捕捉機構、５０…栓クランプ機構、６０…支持機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005075395.tif 000005
【図４】
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【図５】
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