(57)【要約】バラ積みの容器を自動分析器に供給する装置が開示される。このバラ積み容器供給装置は、フレーム構造体と、容器ホッパ（１）と、フレーム構造体によって支持されたエレベータチェーン（５）とを有する。エレベータチェーン（５）は、駆動スプロケット（６）で駆動され、このエレベータチェーンは、容器をホッパ（１）から仕分け配向機構に運搬する複数のスクーパ（４）を支持している。仕分け配向機構は、容器を仕分けると共に配向させながら容器をスクーパ（４）からガイドに突き出す２つの作動ラム（９，１２）を有していて、これら容器は全て、ガイド内で移動する際、これら容器の閉鎖端部を前にして進むようになっている。ガイドは、容器を一度に一つずつ分析器に小出しする脱進機構に通じている。
2004538222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が第１の端部及び第２の端部を備えた細長い本体を有するバラ積みの容器を自動分析器に送る装置であって、
ａ．フレーム構造体と、
ｂ．前記フレーム構造体（２，３）によって支持され、前記容器を経路に沿って運搬する手段と、
ｃ．前記経路に隣接した場所で前記フレーム構造体に取り付けられ、運搬されている前記容器をとらえ、仕分けされた前記容器を前記運搬手段からガイド内へ突き出し、前記容器を配向させてこれら容器が全て、前記案内を出るときにこれらの第１の端部を前にして進むようにする仕分け配向機構と、
ｄ．前記フレームに取り付けられると共に前記ガイドに連結され、前記仕分け配向済みの容器を受け取ってこれらを一度に一つずつ小出しする脱進機構と、
ｅ．前記搬送手段、前記仕分け配向機構及び前記脱進機構の動作を制御して協調させる手段とを有している、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記フレーム構造体は、互いに間隔をおくと共に互いに平行な関係に連結され、前記搬送手段を支持する２つの直立側板（２，３）を有している、
ことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記フレーム構造体に取り付けられ、前記バラ積みの容器を受け取ってこれらを前記搬送手段に供給する容器ホッパ（１）を更に有している、
ことを特徴とする請求項１記載又は２記載の装置。
【請求項４】
前記搬送手段は、前記経路に沿って移動自在であり、前記容器を前記仕分け配向機構の前記場所に運搬するエレベータチェーン（５）を備えている、
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項５】
前記搬送手段は、前記エレベータチェーン（５）を前記経路に沿って移動させる駆動スプロケット（６）を更に有している、
ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項６】
前記運搬手段は、前記駆動スプロケット（６）を駆動する駆動モータ（７）を更に有している、
ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項７】
前記運搬手段は、前記エレベータチェーン（５）と係合する遊びスプロケット（８）を更に有している、
ことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項８】
前記運搬手段は、前記エレベータチェーン（５）によって支持された多数のスクーパ（４）を更に有している、
ことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項９】
各スクーパ（４）は、前記容器を水平配向状態で運搬するよう構成されている、
ことを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記仕分け配向機構は、第１のラム（９）を有し、前記第１のラムは、前記容器の前記第１の端部が前記第１のラム（９）に向いている場合、運搬された前記容器の前記第１の端部に係合し、かかる容器を一度に一つずつ前記運搬手段から前記ガイド内へ突き出すようになっている、
ことを特徴とする請求項１〜９のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１のラム（９）によって突き出された前記容器を操作してこれらの第１の端部が先ず最初に前記ガイドに入るようにする手段を更に有している、
ことを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記仕分け配向機構は、第２のラム（１２）を更に有し、前記第２のラムは、前記容器の前記第２の端部が前記第２のラム（１２）に向いている場合、運搬された前記容器の前記第２の端部に係合し、かかる容器をこれらの第１の端部が先ず最初に前記ガイドに入るような状態で一度に一つずつ前記運搬手段から前記ガイド内へ突き出すようになっている、
ことを特徴とする請求項１〜１１のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項１３】
前記仕分け配向機構は、前記第１のラム（９）及び前記第２のラム（１２）をそれぞれ作動させるラムアクチュエータ（１１）を更に有している、
ことを特徴とする請求項１〜１２のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項１４】
前記脱進機構は、エスケープメントアクチュエータ（１８）を有している、
ことを特徴とする請求項１〜１３のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項１５】
前記フレーム構造体に取り付けられると共に前記制御協調手段に電気的に結合され、スクーパ（４）及びラム（９，１２）の動きを制御する容器センサ（１９）を更に有している、
ことを特徴とする請求項１〜１４のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項１６】
前記容器ホッパ（１）に取り付けられると共に前記制御協調手段に電気的に結合され、前記ホッパ（１）内に残存している容器の量を検出するホッパセンサ（２０）を更に有している、
ことを特徴とする請求項３〜１５のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項１７】
前記駆動スプロケット（６）に隣接して前記フレーム構造体に取り付けられると共に前記制御協調手段に電気的に結合され、前記駆動スプロケットの正確な停止位置を検出するスプロケットセンサ（２１）を更に有している、
ことを特徴とする請求項５〜１６のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項１８】
各々が第１の端部及び第２の端部を備えた細長い本体を有するバラ積みの容器を自動分析器に送る装置であって、
ａ．互いに間隔をおくと共に互いに平行な関係で連結された２つの直立側板（２，３）を有するフレーム構造体を有し、
ｂ．前記フレーム構造体によって支持され、前記容器を経路に沿って運搬する手段を有し、前記運搬手段は、駆動スプロケット（６）によって駆動されるエレベータチェーン（５）及び前記エレベータチェーン（５）によって支持され、各々が前記容器を水平配向状態で運搬するよう構成された多数のスクーパ（４）を有し、
ｃ．前記フレーム構造体に取り付けられ、前記バラ積みの容器を受け取り、これら容器を前記エレベータチェーン（５）によって支持された前記スクーパ（４）に供給する容器ホッパ（１）を有し、
ｄ．前記経路に隣接して位置すると共に前記スクーパ（４）によって支持された前記容器をとらえる場所で前記フレーム構造体に取り付けられた仕分け配向機構を有し、
ｅ．前記仕分け配向機構は、第１のラム（９）を有し、前記第１のラムは、前記容器の前記第１の端部が前記第１のラム（９）に向いている場合、前記スクーパ（４）によって支持された前記容器の前記第１の端部に係合し、かかる容器を一度に一つずつ前記スクーパ（４）から前記ガイド内へ突き出すようになっており、
ｆ．前記仕分け配向機構は、第２のラム（１２）を更に有し、前記第２のラムは、前記容器の前記第２の端部が前記第２のラム（１２）に向いている場合、前記スクーパ（４）によって支持された前記容器の前記第２の端部に係合し、かかる容器を一度に一つずつ前記スクーパ（４）から前記ガイド内へ突き出すようになっており、
ｇ．前記フレームに取り付けられると共に前記ガイドに連結され、前記仕分け配向済みの容器を受け取ってこれらを一度に一つずつ小出しする脱進機構と、
ｈ．前記搬送手段、前記仕分け配向機構及び前記脱進機構の動作を制御して協調させる手段とを有している、
ことを特徴とする装置。
【請求項１９】
前記運搬手段は、前記駆動スプロケット（６）を駆動する駆動モータ（７）を更に有している、
ことを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記運搬手段は、前記エレベータチェーン（５）と係合する遊びスプロケット（８）を更に有している、
ことを特徴とする請求項１８又は１９記載の装置。
【請求項２１】
前記仕分け配向機構は、前記第１のラム（９）によって突き出された前記容器を操作してこれらの第１の端部が先ず最初に前記ガイドに入るようにする手段を更に有している、
ことを特徴とする請求項１８〜２０のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項２２】
前記第２のラム（１２）は、第２の端部が前記第２のラム（１２）に向いている前記容器を、該容器の前記第１の端部が先ず最初に前記ガイドに入るように前記スクーパ（４）から前記ガイド内へ突き出す、
ことを特徴とする請求項１８〜２１のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項２３】
前記仕分け配向機構は、前記第１のラム（９）及び前記第２のラム（１２）をそれぞれ作動させるラムアクチュエータ（１１）を更に有している、
ことを特徴とする請求項１８〜２２のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項２４】
前記脱進機構は、エスケープメントアクチュエータ（１８）を有している、
ことを特徴とする請求項１８〜２３のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項２５】
前記フレーム構造体に取り付けられると共に前記制御協調手段に電気的に結合され、スクーパ（４）及びラム（９，１２）の動きを制御する容器センサ（１９）を更に有している、
ことを特徴とする請求項１８〜２４のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項２６】
前記容器ホッパ（１）に取り付けられると共に前記制御協調手段に電気的に結合され、前記ホッパ（１）内に残存している容器の量を検出するホッパセンサ（２０）を更に有していることを特徴とする請求項１８〜２５のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項２７】
前記駆動スプロケット（６）に隣接して前記フレーム構造体に取り付けられると共に前記制御協調手段に電気的に結合され、前記駆動スプロケットの正確な停止位置を検出するスプロケットセンサ（２１）を更に有している、
ことを特徴とする請求項１８〜２６のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項２８】
各々が第１の端部及び第２の端部を備えた細長い本体を有するバラ積みの容器を自動分析器に送る装置であって、
ａ．互いに間隔をおくと共に互いに平行な関係で連結された２つの直立側板（２，３）を有するフレーム構造体を有し、
ｂ．前記フレーム構造体によって支持され、前記容器を経路に沿って運搬する手段を有し、前記運搬手段は、駆動スプロケット（６）によって駆動されるエレベータチェーン（５）及び前記エレベータチェーン（５）によって支持され、各々が前記容器を水平配向状態で運搬するよう構成された多数のスクーパ（４）を有し、
ｃ．前記フレーム構造体に取り付けられ、前記バラ積みの容器を受け取り、これら容器を前記エレベータチェーン（５）によって支持された前記スクーパ（４）に供給する容器ホッパ（１）を有し、
ｄ．前記経路に隣接して位置すると共に前記スクーパ（４）によって支持された前記容器をとらえる場所で前記フレーム構造体に取り付けられた仕分け配向機構を有し、
ｅ．前記仕分け配向機構は、第１のラム（９）を有し、前記第１のラムは、前記容器の前記第１の端部が前記第１のラム（９）に向いている場合、前記スクーパ（４）によって支持された前記容器の前記第１の端部に係合し、かかる容器を一度に一つずつ前記スクーパ（４）から前記ガイド内へ突き出すようになっており、前記仕分け配向機構は、前記第１のラム（９）によって突き出された前記容器を操作してこれらの第１の端部が先ず最初に前記ガイドに入るようにする手段を更に有し、
ｆ．前記仕分け配向機構は、第２のラム（１２）を更に有し、前記第２のラムは、前記容器の前記第２の端部が前記第２のラム（１２）に向いている場合、運搬された前記容器の前記第２の端部に係合し、かかる容器をこれらの前記第１の端部が先ず最初に前記ガイドに入るように一度に一つずつ前記運搬手段から前記ガイド内へ突き出すようになっており、
ｇ．前記フレームに取り付けられると共に前記ガイドに連結され、前記仕分け配向済みの容器を受け取ってこれらを一度に一つずつ小出しする脱進機構と、
ｈ．前記搬送手段、前記仕分け配向機構及び前記脱進機構の動作を制御して協調させる手段とを有している、
ことを特徴とする装置。
【請求項２９】
前記運搬手段は、前記駆動スプロケット（６）を駆動する駆動モータ（７）を更に有している、
ことを特徴とする請求項２８記載の装置。
【請求項３０】
前記運搬手段は、前記エレベータチェーン（５）と係合する遊びスプロケット（８）を更に有している、
ことを特徴とする請求項２８又は２９記載の装置。
【請求項３１】
前記仕分け配向機構は、前記第１のラム（９）及び前記第２のラム（１２）をそれぞれ作動させるラムアクチュエータ（１１）を更に有している、
ことを特徴とする請求項２８〜３０のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項３２】
前記脱進機構は、エスケープメントアクチュエータ（１８）を有している、
ことを特徴とする請求項２８〜３１のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項３３】
前記フレーム構造体に取り付けられると共に前記制御協調手段に電気的に結合され、スクーパ（４）及びラム（９，１２）の動きを制御する容器センサ（１９）を更に有している、
ことを特徴とする請求項２８〜３２のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項３４】
前記容器ホッパ（１）に取り付けられると共に前記制御協調手段に電気的に結合され、前記ホッパ（１）内に残存している容器の量を検出するホッパセンサ（２０）を更に有している、
ことを特徴とする請求項２８〜３３のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項３５】
前記駆動スプロケット（６）に隣接して前記フレーム構造体に取り付けられると共に前記制御協調手段に電気的に結合され、前記駆動スプロケットの正確な停止位置を検出するスプロケットセンサ（２１）を更に有している、
ことを特徴とする請求項２８〜３４のうちいずれか一に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的には、自動化学分析器の容器取扱い機構に関し、詳細には、自動化学分析器用のバラ積み容器の供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動化学分析器は、臨床用化学サンプル採取分析用途で広く用いられており、種々の検定を行なうためにバラ積みの容器の供給を必要とする場合が多い。バラ積みの容器を供給する機構の基本的な機能は、自動化学分析器による処理及び分析のための容器の供給及び仕分けを必要とする場合が多い。
【０００３】
以下に記載する特許文献は、本発明の分野に関連していることが判明した。
１９９０年７月３１日にグラドボエフ等に付与された米国特許第４，９４４，３８２号明細書は、種々のユニットの装置を供給する際に部品を配向させる装置を開示している。この装置は、向きの正しくない部品をピックアップする部材及び部品の向きを再配向させる手段を装備したスクリューコンベヤを有している。
【０００４】
１９９４年５月２４日にフランケル等に付与された米国特許第５，３１４，０７２号明細書は、リサイクル用のボトルが塩素を含んでいるかどうかを検出する方法を開示している。この方法は、ボトルが透明であると共に（或いは）着色状態であるかどうかを検出する段階と、ボトルにＸ線を照射して塩素が存在しているかどうかを検出する工程を有する。この方法は、円偏光状態の光を放出し、これを瓶に通してボトルの組成を判定する工程を更に有している。
１９９５年８月８日にドレヴィッツに付与された米国特許第５，４３９，０９３号明細書は、或る個数の容器を元通りにする装置を開示している。この装置は、送り込みステーション又はガイドと出力ステーションとの間に位置した複数の容器取扱いステーションを有し、各容器取扱いステーションは、２つの容器係合部材及び容器係合部材を回転させて容器の向きを変える回転手段を有している。
【０００５】
１９８７年１月６日にカワカミ等に付与された米国特許第４，６３４，５７５号明細書は、キュベットをマガジンに入れた状態で１つずつキュベット保持ターンテーブルの連続して位置する凹部内へ供給する自動キュベット積込み装置を開示している。この装置は、複数のマガジン及びマガジンをキュベット積込み位置に送る手段を有している。
１９８９年５月２３日にマクインタイヤに付与された米国特許第４，８３２，１７５号明細書は、仕分け配向構造体を開示している。この構造体は、環状仕分け配向テーブル及び加工物を仕分けして配向させるためにテーブルを回転させる駆動シャフトを有している。
【０００６】
１９９１年１１月１９日にマルティに付与された米国特許第５，０６５，８５２号明細書は、ボトルを自動的に位置決めして供給する機械を開示している。この機械は、２つのホッパ（メインホッパ及び受け取りホッパ）と、メインホッパの下に支持された容器ホルダ支持手段と、容器ホルダ支持手段をメインホッパの底部の周辺部分に隣接して位置する経路に沿って駆動する手段とを有している。
１９９２年９月１日にスティッチに付与された米国特許第５，１４３，５０６号明細書は、無秩序状態の部品を整列されて仕分けする装置を開示している。この装置は、２つのコンベヤを有し、かかる２つのコンベヤは、エレベータコンベヤ及び直線仕分けコンベヤである。
【０００７】
１９９３年２月１６日にドーデメント等に付与された米国特許第５，１８６，３０７号明細書は、合成ボトルを製造する際に用いられる互いにロックされた状態のプレフォームを除去する運搬装置を開示している。この装置は、２つの実質的に平行な滑りレールを有するコンベヤ軌道を有している。
１９９５年８月２２日にローゲッタ等に付与された米国特許第５，４４３，１４９号明細書は、無秩序状態で供給された部品を整列させる装置を開示している。この装置は、互いに上下に配置された少なくとも２つの実質的に同軸ディスクで作られた底部を備える回転可能なドラムを有している。
【０００８】
１９９６年１２月１０日にグレンＡ．ケアリー等に付与された米国特許第５，５８２，７９６号明細書は、自動分析器内に設けられた供給配向機構を開示している。この機構は、キュベットを配向させる手段として配向シュートを有している。配向シュートは、スロットによって互いに分離された１対の上側平行滑り面を有し、このスロットは、第１の箇所でキュベットをコンベヤベルトから受け取るための長手方向滑り軸線を有し、キュベットのフランジがスロットの長手方向軸線と平行であり、上記滑り面上に支持されるようになっている。キュベットは、スロット内で下方に延びてキュベットがシュート上で軸線に沿い第１の箇所から第２の箇所に下方に滑ることができるようになっている。
【０００９】
本発明の分野にとって関心のあることが判明した他の技術文献としては次のものが挙げられる。すなわち、１９１９年７月２９日にビンハムに付与された米国特許第１，３１１，５９０号明細書、１９２７年１２月２０日にソービエルに付与された米国特許第１，６５３，４８０号明細書、１９４４年２月８日にクロフォードに付与された米国特許第２，３４１，２６５号明細書、１９５６年２月１４日にシールズに付与された米国特許第２，７３４，６２７号明細書、１９６０年５月１０日にハコジに付与された米国特許第２，９３６，０５９号明細書、１９６０年１０月４日にクラークに付与された米国特許第２，９５４，８６２号明細書、１９６１年６月６日にシールズに付与された米国特許第２，９８７，１８０号明細書、１９６４年１月２８日にウェル等に付与された米国特許第３，１１９，４８７号明細書、１９６５年１２月７日にケラーに付与された米国特許第３，２２１，８５７号明細書、１９６６年１０月４日にラーシュに付与された米国特許第３，２７６，５６６号明細書、１９６７年８月２９日にエイドリン等に付与された米国特許第３，３３８，３７３号明細書、１９６８年３月５日にカンターに付与された米国特許第３，３７２，３１０号明細書、１９７０年１１月３日にノビッキに付与された米国特許第３，５３７，５６７号明細書、１９７２年１月１１日にドイチュバインに付与された米国特許第３，６３３，７３０号明細書、１９８１年１月１３日にギャレットに付与された米国特許第４，２４４，４５９号明細書、１９８７年７月２１日にクッパーに付与された米国特許第４，６８１，２３０号明細書である。これら特許文献は一般に、容器取扱い技術の分野と関連している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の特許文献の多くは、バラ積みの又はばらのままの容器を取り扱う機構を開示しているが、これら全てには或る欠点があり、したがって、本発明によって取り組まれている要望を満たすことはできない。例えば、従来機構の中には、平らなフランジを備えた矩形のキュベットを取り扱うが、円形の容器を取り扱うことができないような設計のものがある。加えて、多くの従来機構は、容器を仕分けする傾斜滑りシュートを利用している。更に、多くの従来機構は、容器をランダムに動くキャリジモジュールに送るようには設計されていない。
【００１１】
多くの自動化学分析器においては、ばらのままの容器が好ましい。というのは、ばらの容器は、容器取扱い業者向けの包装材付き容器よりもコストが安いからである。また、ばらの容器は、経済的に貯蔵可能であり、容器貯蔵及び容器供給装置に必要な機器空間は最小限である。加えて、ばらの容器の取扱いでは、必要なオペレータの訓練は最小限であり、しかも人間の誤認により生じる問題が少なくなる。
したがって、自動化学分析器のためにばらのままの容器を供給すると共に仕分ける新規なシステムを提供することが望ましい。
本発明の目的は、バラ積みの容器を仕分けして自動化学分析器に供給するシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の目的及び利点は、容器の仕分け及び配向を行ないながら容器をとらえてこれらをガイド内へ突き出し、容器がガイド内を移動しているときに、容器の全てがこれらの閉鎖端部を前にして前進するようにする仕分け配向機構を有する本発明のバラ積み容器供給装置で達成される。
【００１３】
本発明の実施形態によれば、バラ積み容器供給装置は、互いに間隔をおくと共に互いに平行な関係をなして連結された２つの直立側板を備えたフレーム構造体を有する。駆動スプロケットによって駆動されるエレベータチェーンが、２つの側板相互間に支持され、一連のスクーパを支持している。各スクーパは、少なくとも１つの容器を水平配向状態で運搬するよう構成されている。バラ積み容器供給装置は、スクーパによって支持された容器をとらえる場所でフレーム構造体に取り付けられた仕分け配向機構を有する。仕分け配向機構は、第１のラムを有し、第１のラムは、容器の第１の端部が第１のラムに向いている場合、スクーパによって支持された容器の第１の端部に係合し、かかる容器をこれらの第１の端部が先ず最初にガイドに入るように一度に一つずつスクーパからガイド内へ突き出すようになっている。仕分け配向機構は、第２のラムを更に有し、第２のラムは、容器の第２の端部が第２のラムに向いている場合、運搬された容器の第２の端部に係合し、かかる容器をこれらの第１の端部が先ず最初にガイドに入るように一度に一つずつスクーパからガイド内へ突き出すようになっている。両方の通路は、脱進機構に通じているガイド内へ容器を送り込み、この脱進機構は、容器を一度に一つずつ自動化学分析器に小出しする。
【００１４】
かかる構造は、多くの利点をもたらすことが判明した。以下に詳細に説明するように、本発明のバラ積み容器供給装置は、ランダムに動かされるキャリジモジュールに円形容器の仕分けと供給を行なうという特徴を有することが判明した。また、このバラ積み容器供給装置は、容器を仕分けるために開口及び閉鎖端部という構造的特徴を利用し、これは、容器の重さが最小限なので、重力を利用するだけの場合よりも一層頑丈である。
【００１５】
本発明のバラ積み容器供給装置の別の重要な特徴は、容器を配向中に強制的に移動させる制御可能なアクチュエータを利用していることであり、それにより、容器上への静電荷の蓄積に起因する容器のジャミング（詰まり）の生じやすさが減少する。加えて、本発明のバラ積み容器供給装置は、ホッパ内のステージング部分と関連してホッパ内に設けられた広い水平方向の平らな領域をスイープする大形スクーパを採用しており、かかる広い水平方向の平らな領域は、容器の向きを直してスクーパ内に正しく配向した状態の容器の高い発生率をもたらすようにする。更に、本発明のバラ積み容器供給装置の軌道に角度が付けられていることにより、過剰の容器を好ましい配向状態でホッパ内へ小出しして戻すことができる。これと同様に、バラ積み容器供給装置の往復動エスケープメントは、容器を要望に応じてシャットルモジュールに送る。全体として、本発明のバラ積み容器供給装置は、非常にコンパクトな設計のものであって、容器を高いスループットで送り出し、種々の容器の形状に適合できる。
【００１６】
本発明のバラ積み容器供給装置は、自動化学分析器、例えば、Access Nexgen （カナダ国ベックマン・コールター・インコーポレイテッド）（これには限定されない）と関連して用いるのに好適である。
本発明は、その最も広い範囲が特許請求の範囲に記載されており、以下において、本発明の内容をその好ましい実施形態を参照して説明する。
本発明の上述の特徴及び他の特徴並びにこれらを得る仕方は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むと明らかになり、最もよく理解されよう。かかる図面は、本発明の代表的な実施形態をのみ示している。これら図面は、具体的構成及び詳細を補足するのに役立つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、自動化学分析器と関連して用いられる新規なバラ積み容器供給装置に関する。バラ積み容器供給装置は、バラ積みの試験管状反応容器又は他の円筒形物品を供給するよう設計されている。
【００１８】
図１〜図３を参照すると、本発明のバラ積み容器供給装置は次の主要構成要素、即ち、容器ホッパ１、左側板２、右側板３、容器スクーパ４、エレベータチェーン５、駆動スプロケット６、駆動モータ７、遊びスプロケット８、第１のラム９、第１の通路１０、ラムアクチュエータ１１、第２のラム１２、第２の通路１３、カバー１４、エスクローガイド１５、エスケープメントハウジング１６、エスケープメント１７、エスケープメントアクチュエータ１８、容器センサ１９、ホッパセンサ２０及びスプロケットセンサ２１を有している。
【００１９】
本発明のバラ積み容器供給装置の上述の構成要素の構造的及び機能的特徴は、以下の説明から明らかになろう。
本発明のバラ積み容器供給装置は、主として左側板２及び右側板３によって形成されたフレーム構造体を有する。容器ホッパ１はフレーム構造体又はフレーム構造体に隣接した位置に取り付けられ、この容器ホッパは、バラ積みの反応容器を受け入れる大形容器である。本発明の一実施形態によれば、容器ホッパ１は、容器をホッパ１の底部のステージング領域に送る傾斜底面を有している。ホッパ１の底部のステージング領域は、一例として高さが約４インチ（約１０．２ｃｍ）であるのがよい。ステージング領域は、容器がスクーパ４の前側頂部と垂直面との間で谷部の底部のところにある凹み内へ落下する可能性を最大にするよう容器を差し向ける。ホッパ１のステージング領域の下にはゲート領域が設けられ、このゲート領域は、容器がスクーパ４とホッパ１との間に進むことにより装置から外れて落下するのを防止する。
【００２０】
本発明のバラ積み容器供給装置は、フレーム構造体によって支持された運搬機構を更に有している。運搬機構は、容器スクーパ４、エレベータチェーン５、駆動スプロケット６、駆動モータ７及び遊びスプロケット８を有している。スクーパ４は、エレベータチェーン５に取り付けられている。エレベータチェーン５は、左側板２と右側板３との間に取り付けられた駆動スプロケット６によって駆動される。駆動スプロケット６は、左側板２に取り付けられた駆動モータ７によって駆動される。
【００２１】
各スクーパ４の各側にはフランジが設けられており、これらフランジは、左側板２及び右側板３にそれぞれ設けられた溝内に嵌まることにより特定の経路内でスクーパを案内するようになっている。エレベータチェーン５とスクーパ４は、無端ループを形成し、かかる無端ループは、一例として、長さが約４８インチ（１２１．９ｃｍ）であるのがよい。遊びスプロケット８が、エレベータチェーン５及びスクーパ４の案内を助けるため、エレベータチェーン５の底部のところで左側板２と右側板３との間に設けられている。
【００２２】
容器スクーパ４は、容器をホッパ１から持ち上げて出すと共にホッパ１内に入っている容器をかき混ぜる。スクーパ４は、スクーパ４が各スクーパの凹み内の少なくとも１つの容器を捕捉する機会を最大にするよう広い保持領域を備えるよう設計されている。スクーパ内の過剰な容器を容易に破棄してホッパ１内に戻すことができる。
【００２３】
スクーパの形状及びエレベータチェーン５内でのこれらの向きは、スクーパ４が駆動スプロケットに近づくと過剰な容器がスクーパ４から滑り落ち、ホッパ１内へ落下して戻り、各スクーパ４の凹み内には容器が１つしか残らないように設計されている。スクーパ４から滑り落ち、ホッパ１に戻る容器の大部分は、互いに平行であって且つ全体としてスクーパ４に平行であり、このため、これら容器がホッパ１の容器ステージング領域内に入りやすくなっている。
【００２４】
本発明のバラ積み容器供給装置は、バラ積み容器を仕分けして配向させる機構を有している。仕分け配向機構は、２つのラム９，１２、２つの対応関係にある通路１０，１３、ラムアクチュエータ１１、カバー１４及びエスクローガイド１５を有している。
【００２５】
スクーパ４の凹みに入っている容器は、これらの開口端部が左側板２の左側に向き、又は右側板３の右側に向いた状態にあるのがよい。２つのラム９，１２は、エレベータチェーン５の頂部の近くで且つスプロケット６に隣接した互いに間隔をおいた場所に設けられている。２つのラム９，１２は、左側板２に取り付けられたアクチュエータによって作動される。第１のラム９は、容器の内径よりも小さい寸法を有しているが、第２のラム１２は、容器の内径よりも大きな寸法を有している。２つの通路１０，１３は、２つのラム９，１２の場所にそれぞれ態様する場所で右側板３に取り付けられている。
【００２６】
図７ａ及び図７ｂを参照すると、第２のラム１２及び第１のラム９の構成がそれぞれ示されている。第１のラム９は、脚部及び容器に向いた開口端部を備える全体として“Ｕ”形の形態をしている。可動磁石が、ラム１２，９にそれぞれ連結されたシリンダ２３，２４の内側に設けられ、ホールセンサ２５，２６がそれぞれ、これらシリンダ２３，２４の外側に取り付けられている。ラム９の全体として円筒形の下方脚部は、もし容器の開口端部が容器に向いていれば容器に入る。ラム９の全体として矩形の上方脚部は、もし容器の開口端部がラム９に向いていれば容器上を進む。上方脚部は、容器がたとえ案内装置内へのその運動中上方に弾んでも案内装置内へ正確に入るようにする。
【００２７】
図１〜図３に関連して、図４〜図６を参照すると、容器がスクーパ４によって支持され、第１のラム９の場所に達すると、アクチュエータ１１のうち１つが、第１のラム９を作動させてこれを左から右へ移動させる。容器の閉鎖端部は左に向いており（このため、第１のラム９に向いており）容器の開口端部が右に向いていれば、第１のラム９は容器を右に押すことになる。図５は、容器が下方ガイドに入る前の容器を示すと共に下方ガイドの各種要素を示している。図６は、容器が第１の段部２２に当たった後、まさにエスクローガイドに入ろうとしているときの容器を示している。
【００２８】
通路１０は、容器の閉鎖端部が先ず最初に通路１０から出るようにする配向機構を有している。配向機構は、通路１０の開口部のところに設けられたスロットを有している。このスロットの幅は、スロットが終端する右側のところを除き、容器のリングの外径よりも小さい。開口端部が右に向いた容器をスロット上に押すと、その開口端部は、通路１０に落下するのが阻止される。というのは、スロットの幅が、容器のリングの外径よりも小さいからである。容器のリングがスロットの端に達すると、容器の開口端部は、スロットの前側段部上に載り、容器の閉鎖端部は、依然としてスクーパ上に載っていて、容器が依然として通路１０内へ落下するのが阻止されるようになっている。
【００２９】
第１のラム９の行程の終わりに、容器の閉鎖端部は、スクーパから押し出され、重力に起因して先ず最初にスロット内へ落下し、他方、容器の開口端部は依然としてスロットの前側段部上に載っている。最終的に、容器の閉鎖端部が通路１０内へ落下し、したがって、容器が傾くと、容器の開口端部は、滑ってスロットの前側段部から外れ、容器全体が通路１０内に落下する。というのは、スロットの幅の広い端部が容器のリングを通過させることができるからである。速い速度では、第１の段部のところで傾斜路に当たる容器は、開口端部を上方に押し、容器を逆になるよう回転させ、閉鎖端部がスロットに入るようにする。この機構は、通路１０がエスクローガイド１５に通じているので容器の閉鎖端部が通路１０内へ落下するようにする。
【００３０】
容器の開口端部が左に向いていれば、第１のラム９の下方脚部は、容器の開口端部に入り、容器は、押し出されないで、定位置に留まることになる。というのは、第１のラム９が単に容器の内側に延びているからである。第１のラム９を引っ込めると、左側壁には、容器が左に移動するのを阻止し、したがって、容器は、スクーパ４内に留まり、スクーパ４が、第２のラム１２が設けられた場所に前進すると、スクーパ４と共に移動する。
【００３１】
開口端部が左に向いた状態の容器がスクーパ４によって支持され、第２のラム１２の場所に到達すると、アクチュエータ１１のうち他方のものが第２のラム１２を作動させてこれを左から右に移動させる。第２のラム１２は容器の開口端部に係合するほど大きいので、第２のラムは、容器を第２の通路１３内へ押し込み、この通路１３は又、エスクローガイド１５に通じており、ここで、容器の閉鎖端部は通路１３内で下方に差し向けられる。
第２のラム１２が設けられているスクーパ４内に残っている容器だけが開口端部が左に向いている容器なので、この場所での容器全てが突き出される。容器がスクーパ内で最初に向いている方向がどのような方向であれ、容器は、最後にはエスクローガイド１５内で、これらの開口端部が上方に向き、閉鎖端部が下方に向いた状態になる。
【００３２】
エスクローガイド１５は、開口端部が上方に、閉鎖端部が下方に向いた状態の容器を本発明のバラ積み容器供給装置のエスケープメント又は脱進機構に導き、このエスケープメント機構は、エスケープメントハウジング１６、エスケープメント１７及びエスケープメントアクチュエータ１８を有している。エスケープメント１７は、エスケープメントアクチュエータ１８を伸長させると、容器を一度に一つずつ小出しする。次に、エスケープメントアクチュエータ１８を引っ込めると、次の容器をエスケープメントアクチュエータ１８の伸長時にいつでもエスケープメントが可能な状態にすることができる。
【００３３】
本発明のバラ積み容器供給装置は、運搬機構、仕分け配向機構及びエスケープメント機構の動きを制御して協調させる機器制御装置を更に有している。この機器制御装置は、種々のセンサに電気的に結合されており、かかるセンサとしては、容器センサ１９、ホッパセンサ２０及びスプロケットセンサ２１が挙げられる。
【００３４】
容器センサ１９は、エスクローガイド頂部の近くで右側板３に取り付けられている。この容器センサは、容器がガイド１５に入ると間欠的に遮断され、容器がガイド内のセンサのところ又はその上に位置していると、連続的に遮断される。機器制御システムは、このセンサ１９をエスケープメントハウジング１６から小出しされた容器の個数と共に利用して駆動モータ７及びラム９，１２を必要に応じて前進させることによりエスクローガイド１５内における容器の高さ位置を維持する。
【００３５】
対をなすホッパセンサ２０は、それぞれ容器ホッパ１の互いに反対側の側部に取り付けられている。ホッパセンサ２０は、ホッパ内に或る量の検査を実行するのに十分な容器があるかどうかをモニタする。ホッパセンサ２０の対をなすエミッタと検出器との間の経路が閉鎖されていない状態になると、機器制御システムは容器がホッパ１から取り出されるにつれて所定数からのカウントダウンを開始する。ホッパ１内での容器の第２の所定数になると、オペレータは、ホッパ１の充填が必要であること旨、警告される。利用可能な容器の数がほぼ空のカウントに達すると、新たな検査が停止される。というのは、それ以上の検査を行なう上での容器の数が不十分だからである。スクーパ４の攪拌作用により、ホッパ１内での容器の頂面は、このセンサレベルでセンサ経路の遮断時に容器の個数を予測可能にすることができる特徴的なプロフィールを持つ。
【００３６】
スプロケットセンサ２１は、駆動スプロケット６の近くに設けられ、正確なスプロケット停止位置を検出し、これを信号で知らせるようになっている。この配置場所により、スクーパ停止位置に対するチェーンの伸び（摩耗）の効果が減少する。
【００３７】
本発明のバラ積み容器供給装置は、多くの独特且つ有利な特徴を有しており、かかる特徴としては、開口及び閉鎖端部の構造的特徴を利用する容器の仕分け、専用案内経路を用いる容器の配向、スコップ・アンド・ダンプ（scoop-and-dump）法を利用して一度に一つの容器をピックアップすること、往復動エスケープメントを用いる肩付き容器の小出しが挙げられる。これら特徴は全てコンパクトで効率的なシステム内に組み込まれる。
【００３８】
本発明のバラ積み容器供給装置は、種々の仕事を行なうのに用いることができる。例えば、このバラ積み容器供給装置を用いて試験管様の容器を送ることができる。また、このバラ積み容器供給装置を用いて、エスケープメントの有無を問わず、単一の突出し装置を用いて円筒形の物品を送ることができる。当然のことながら、本発明のバラ積み容器供給装置は、種々の形状の反応容器に合うように設計変更できることは理解されるべきである。かかる設計変更は、本発明の教示に鑑みて当業者によりそれほど多くの実験を行なわないでも想到することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のバラ積み容器供給装置の好ましい実施形態の斜視図である。
【図２】本発明のバラ積み容器供給装置の露出側面図であり、容器スクーパを備えた垂直エレベータチェーンを示す図である。
【図３】本発明のバラ積み容器供給装置の別の側面図であり、エスケープメント機構を示す図である。
【図４】本発明のバラ積み容器供給装置の仕分け配向機構の一部の拡大斜視図である。
【図５】本発明のバラ積み容器供給装置の仕分け配向機構の一部の拡大斜視図であり、第１のラムによってエスケープメントに通じるガイドのスロット開口部にそしてこれを覆って突き出された容器を示す図である。
【図６】本発明のバラ積み容器供給装置の仕分け配向機構の一部の拡大斜視図であり、反応容器が正しい配向状態でガイドに沿って落下している状態を示す図である。
【図７ａ】本発明のバラ積み容器供給装置の第１のラムの拡大斜視図である。
【図７ｂ】本発明のバラ積み容器供給装置の第２のラムの拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  容器ホッパ
２  左側板
３  右側板
４  容器スクーパ
５  エレベータチェーン
６  駆動スプロケット
７  駆動モータ
８  遊びスプロケット
９  第１のラム
１０  第１の通路
１１  ラムアクチュエータ
１２  第２のラム
１３  第２の通路
１４  カバー
１５  エスクローガイド
１６  エスケープメントハウジング
１７  エスケープメント
１８  エスケープメントアクチュエータ
１９  容器センサ
２０  ホッパセンサ
２１  スプロケットセンサ
２２  第１の段部
２３，２４  シリンダ
２５，２６  ホールセンサ
【国際公開パンフレット】
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2004538222.tif 000025
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004538222.tif 000026
2004538222.tif 000027
【国際調査報告】
2004538222.tif 000028
2004538222.tif 000029
2004538222.tif 000030