(57)【要約】ラックの配列におけるコンテナに一般に配置されるサンプルを自動的に計量するために有利であるオートメーション化した計量ステーションが提供されている。計量ステーションは、操作可能にはかりに接続されるサンプル処理アセンブリを備え、移動可能なサンプルキャリヤが、はかりとサンプル処理アセンブリとの真下の位置にサンプルをもたらすことを可能とし、それによって、計量を遂行するために、個々のサンプルの移動を最小化する。軽量装置を使用して遂行される測定に関連する様々なデータセットを生成し、そして、変換する際の融通性と便宜性とを供給する計量システムがさらに提供されている。さらに、液体をサンプルコンテナに分配するためにオートメーション化した液体分配システムが開示されている。液体分配システムは、独立して、あるいは、同期された方法で計量システムに関連して、作動することができる。【選択図】図１
2004503742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）サポートフレームと、
ｂ）前記サポートフレームに固定されるはかりと、
ｃ）操作可能に前記はかりに接続されて、前記はかりに固定されるサンプル処理アセンブリと、
ｄ）サンプルを前記サンプル処理アセンブリの真下の位置に移動する移動可能なキャリヤと、
ｅ）前記サンプル処理アセンブリによってアクセスされる位置にサンプルを持ち上げるため前記移動可能なキャリヤと前記サンプル処理アセンブリとの真下に位置決めされるリフトアセンブリと、
ｆ）互いに整合的に作用するように、前記サンプル処理アセンブリ、前記リフトアセンブリおよび前記移動可能なキャリヤを制御し、かつ、個々のサンプルの重量測定を格納するための制御システムと、
を備えるオートメーション化した計量ステーション。
【請求項２】
前記サンプル処理アセンブリが、さらに、
ａ）アームを含むグリッパアセンブリを備え、各アームの１つの端部は、枢支的に、共通のピボット軸に沿って接続され、そして、各アームの対向する端部は、サンプルコンテナに直接接触するように構成されるグリッパフィンガと、前記アームを互いの方に押し進めるスプリングテンショナと、
ｂ）前記グリッパアセンブリと連通している動力を備えたメカニカル駆動コンポーネントと、
を備えている、請求項１のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項３】
前記メカニカル駆動コンポーネントが、前記スプリングテンショナの力に対して前記グリッパアームを広げるように断続的に作動し、それによって、それぞれのグリッパアームの前記グリッパフィンガ間の間隔を増大し、そのため、サンプルがその中に受け入れられ、前記スプリングテンショナによって押し進められるとき閉鎖された位置に戻されるために前記メカニカル駆動コンポーネントが前記アームを解離するとき、前記フィンガによってグリップされる、請求項２のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項４】
前記移動可能なキャリヤが、
ａ）サンプルラックキャリヤと、
ｂ）キャリヤサポートユニットと、
を備えている、請求項１のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項５】
さらに、個々のサンプルの重量測定が電子的に格納されて、そして、少なくとも１つの確認特性によって個々のサンプルと関連するように、前記グリッパアセンブリに対して前記サンプルラックキャリヤの位置を前記制御システムに伝達するように構成される位置決めセンサを備えている、請求項４のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項６】
前記サンプルラックは、前記サンプルラックが前記移動可能なキャリヤに対して１つの可能な方向付けだけに前記サンプルラックキャリヤにおいて配置されることを必要とする非対称形状によって特徴付けられる、請求項４のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項７】
さらに、前記サンプルラックキャリヤによって保持されるラックの配列内にサンプルラックの本体確認を測定するスキャナを備えている、請求項４のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項８】
前記サンプルラックキャリヤは、前記スキャナが前記ラックの配列の内側に配置されるサンプルラックの本体確認を測定するように開口を備えている、請求項７のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項９】
前記サンプルラックが、バーコーディングシステムを利用する前記スキャナによって確認される請求項７のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項１０】
前記サンプルラックキャリヤが、複数のサンプルコンテナを保持するように構成される少なくとも１つのラックを保持するように構成されている、請求項４のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項１１】
前記サンプルラックキャリヤが、前記リフトアセンブルによって前記サンプルラックキャリヤの真下から少なくとも１つのサンプルコンテナにアクセスすることを可能とするように構成されている、請求項４のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項１２】
前記キャリヤサポートユニットが、さらに、前記サンプルラックキャリヤの前後、左右の移動を制御するように構成される少なくとも１つの動力を備えたメカニカル駆動コンポーネントを備えている、請求項４のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの動力を備えたメカニカル駆動コンポーネントが、前記サンプルラックキャリヤの前後移動を制御する第１の電動モータと、前記サンプルラックキャリヤの左右の移動を制御する第２の電動モータとを備えている、請求項１２のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項１４】
前記リフトアセンブリが、
ａ）ハウジングと、
ｂ）前記ハウジングに接続される動力を備えたメカニカル駆動コンポーネントと、
ｃ）前記動力を備えたメカニカル駆動コンポーネントに操作可能に接続されるリフトシャフトとを備え、
前記動力を備えたメカニカル駆動コンポーネントが、前記リフトシャフトの上下の移動を制御する、請求項１のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項１５】
前記リフトシャフトが、さらに、サンプルコンテナの底部分を受け入れるように構成されるチップを備えている、請求項１４のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項１６】
前記チップが、サンプルコンテナの底部分を受け入れるように構成され、その形状は、丸い円形、円錐形の円形、フラット端部の立方体、そしてフラット端部の円形からなる群から選択される、請求項１５のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項１７】
前記動力を備えたメカニカル駆動コンポーネントが、ベルト部材に係合されるプーリを有する電動モータを備え、その遠位部分は、第２のプーリに係合し、前記ベルト部材は、前記リフトシャフトマウントに接続される前記リフトシャフトの上下運動を供給するようにリフトシャフトマウントに取り付けられている、請求項１４のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項１８】
さらに、前記サンプル処理アセンブリのグリッパアセンブリを分離するように構成されるハウジングを備えている、請求項１のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項１９】
前記ハウジングが、前記ハウジングの底プレートを介してサンプルを受け入れる開口と関連する第１のセンサと、前記グリッパアセンブリに隣接して位置決めされる第２のセンサとを備え、前記第１のセンサおよび前記第２のセンサが、前記サンプルの低下した位置と、持ち上げられた位置のそれぞれの測定を可能とする、請求項１８のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項２０】
前記ハウジングが、さらに、前記ハウジング内の大気の制御のために、ガスの導入用の少なくとも１つの開口を備えている、請求項１７のオートメーション化した計量ステーション。
【請求項２１】
複数の個々のサンプルを計量する方法であって、前記方法が、静止サンプル処理アセンブルの真下にサンプルコンテナの順序付けられた配列を移動することと、少なくとも１つのサンプルコンテナを持ち上げることと、前記少なくとも１つのサンプルコンテナを前記静止サンプル処理アセンブリのグリッパアセンブリにリバーシブルに固定することと、重量測定が行われた後、前記少なくとも１つのサンプルコンテナを前記順序付けられた配列に戻すこととを含み、前記グリッパアセンブリが、はかりに接続され、そして、前記重量測定が行われる間、前記サンプル処理アセンブリの別のコンポーネントからはずされている、方法。
【請求項２２】
個々のサンプルコンテナ内のサンプルの重量が、約０．０１ｍｇと約５００ｇとの間である、請求項２１の方法。
【請求項２３】
個々のサンプルコンテナ内のサンプルの重量が、約０．１ｍｇと約５０ｇとの間である、請求項２１の方法。
【請求項２４】
個々のサンプルコンテナ内のサンプルの重量が、約１ｍｇと約５ｇとの間である請求項２１の方法。
【請求項２５】
前記個々のサンプルコンテナ内のサンプルの重量が、約１ｍｇと約１００ｍｇとの間である、請求項２１の方法。
【請求項２６】
前記個々のサンプルコンテナ内のサンプルの重量が、約２ｍｇと約５０ｍｇとの間である、請求項２１の方法。
【請求項２７】
前記個々のサンプルコンテナ内のサンプルの重量が、約５ｍｇと約２５ｍｇとの間である、請求項２１の方法。
【請求項２８】
サンプルのオートメーション化した計量のための計量システムであって、
前記システムが、
ａ）サポートフレームと、
ｂ）前記サポートフレームに固定されるはかりと、
ｃ）動作可能に前記はかりに接続されて、前記はかりに固定されるサンプル処理アセンブリと、
ｄ）サンプルを前記サンプル処理アセンブリの真下の位置に移動する移動可能なキャリヤと、
ｅ）前記サンプル処理アセンブリによってアクセスされる位置にサンプルを持ち上げるため前記移動可能なキャリヤと前記サンプル処理アセンブリとの真下に位置決めされるリフトアセンブリと、
ｆ）前記サンプルの重量測定を格納して、処理するデータ処理システムと、
を備える、サンプルのオートメーション化した計量のための計量システム。
【請求項２９】
前記データ処理システムが、はかりと、コンピュータソフトウェアと、コンピュータハードウェアとを備え、前記データ処理システムが、コンピュータソフトウェアとハードウェアとに重量測定を伝達するように構成されている、請求項２８の計量システム。
【請求項３０】
前記データ処理システムが、さらに、コンピュータ制御ユニットに情報を伝達するように位置決めされて、構成される１つ以上のデータコレクタを備え、それによって、前記サンプル処理アセンブリ、前記移動可能なキャリヤおよび前記リフトアセンブリによって整合的に作用されたサンプルの移動を可能とし、その情報は、個々のサンプルの前記はかりによって伝達される重量測定ストレージとコンピュータ制御ユニットによって整合的に作用される、請求項２９の計量システム。
【請求項３１】
前記データ処理システムが、さらに、前記移動可能なキャリヤ上のサンプルラックの位置および確認の検知のためのスキャナと、前記移動可能なキャリヤと関連する少なくとも１つの位置決めセンサと、前記サンプル処理アセンブリと関連する少なくとも１つのサンプル位置決めセンサとを備えている、請求項２９の計量システム。
【請求項３２】
前記コンピュータハードウェアが、下記のもの、ディスプレイ、データエントリ装置、プロセッサ、計量装置へのインターフェイス、プリンタ、あるいは、他の出力装置と、コンポーネント部品間の電子インターフェイスと、メモリの１つ以上を備えている、請求項２９の計量システム。
【請求項３３】
前記コンピュータソフトウェアが、オペレーティングシステム、データベースプログラム、レポート生成プログラム、計量装置からデータを受信するデータ受信プログラムと、計量装置を制御する制御プログラムとを備えている、請求項２９の計量システム。
【請求項３４】
前記レポート生成プログラムが、１つ以上のサンプルラック正体確認、サンプル位置、サンプルコンテナの風袋重量、サンプルおよびサンプルコンテナの総重量、および前記サンプルの正味重量に関連する個々のサンプル確認を備えるデータを供給するように構成されている、請求項３３の計量システム。
【請求項３５】
前記データが、本来、ＡＳＣＩＩテキスト、バイナリおよびＯＤＢＣ（オブジェクトデータベース連結性フォーマット）からなる群から選択されるフォーマットに格納される、請求項３４の計量システム。
【請求項３６】
前記データが、本来、ＡＳＣＩＩテキストフォーマットに格納される、請求項３４の計量システム。
【請求項３７】
サンプルコンテナへの液体のオートメーション化した分配のための液体分配システムであって、
前記システムが、
ａ）サポートフレームと、
ｂ）前記サポートフレームに固定される液体ディスペンサと、
ｃ）前記液体ディスペンサに動作可能に接続されるサンプルコンテナ処理アセンブリと、
ｄ）前記液体ディスペンサの真下の位置にサンプルコンテナを移動する移動可能なキャリヤと、
ｅ）前記サンプルコンテナに液体分配を格納し、そして、処理するデータ処理システムとを備えている、サンプルコンテナへの液体のオートメーション化した分配のための液体分配システム。
【請求項３８】
前記データ処理システムが、コンピュータソフトウェアと、コンピュータハードウェアとを備え、前記データ処理システムが、コンピュータソフトウェアとハードウェアとに液体分配測定を伝達するように構成されている、請求項３７のシステム。
【請求項３９】
前記データ処理システムが、さらに、コンピュータ制御ユニットに情報を伝達するように位置決めされて、構成される１つ以上のデータコレクタを備え、それによって、前記サンプルコンテナ処理アセンブリおよび前記移動可能なキャリヤによって整合的に作用されたサンプルコンテナの移動を可能とし、前記移動情報が、個々のサンプルコンテナの液体の分配をコンピュータ制御ユニットによって整合的に作用される、請求項３８のシステム。
【請求項４０】
前記データ処理システムが、さらに、前記移動可能なキャリヤ上のサンプルコンテナラックの位置および確認の検知のためのスキャナと、前記移動可能なキャリヤと関連する少なくとも１つの位置決めセンサと、前記サンプルコンテナ処理アセンブリと関連する少なくとも１つのサンプル位置決めセンサとを備えている、請求項３９のシステム。
【請求項４１】
前記コンピュータハードウェアが、下記のもの、ディスプレイ、データエントリ装置、プロセッサ、液体分配装置へのインターフェイス、プリンタ、あるいは、他の出力装置と、コンポーネント部品間の電子インターフェイスと、メモリの１つ以上を備えている、請求項３９のシステム。
【請求項４２】
前記コンピュータソフトウェアが、オペレーティングシステム、データベースプログラム、レポート生成プログラム、液体分配装置からデータを受信するデータ受信プログラムと、液体分配装置を制御する制御プログラムとを備えている、請求項３９のシステム。
【請求項４３】
さらに、液体分配システムを備え、前記液体分配システムが、前記サンプル処理アセンブリに操作可能に接続される液体ディスペンサを備えている、請求項１の計量システム。
【請求項４４】
前記液体分配システムおよび前記計量システムが同期されている、請求項４３のシステム。
【請求項４５】
前記同期化により、サンプルを計量するのにかかる時間とほぼ同じ時間で発生する前記液体分配とサンプルの計量とを結果として生ずる、請求項４４のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願の供述）
本発明は、「オートメーション化した計量ステーション」と称する２０００年７月７日出願の米国特許出願番号０９／６１１，３９３の一部継続出願であり、その開示は、参照としてここに組み込まれている。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、液体を計量および／または分配する装置に関する。本発明の実施形態は、自動的に液体を計量および／またはラックの配列のコンテナにおいて一般に処理される少量のサンプルに分配するといる利点がある。本発明は、さらに、計量および／または液体分配装置を使用して遂行される測定と関連する様々なデータセットを生成し、そして、変換する順応性と便宜性とを備えている計量および液体分配システムに関する。
【０００３】
（背景）
最近、ハイスループット合成およびスクリーニングプログラム（ＨＴＳ）における組み合わせライブラリの増殖が、オートメーションについて次第に増大して重要となっている。大量の化合物を調整し、そして、テストする能力により、迅速に競争できる利点を供給することができる。従って、オートメーション化した調整および評価が、早期発見における重要なプロセスとなっている。
【０００４】
スクリーニングに使用可能な化合物の数における最近の急増およびオートメーション化した化学合成の開発とともに化合物における増大する期待は、多数の製薬およびその他の化学会社が、このような化合物のオートメーション化した計量を必要としていることを意味する。しかしながら、自動的に大量の少量サンプルを計量するという問題に、迅速で、効率のよい、かつ、費用に対して最も効率のよい解決法を供給するための試みにおいていくつかの難点に遭遇している。
【０００５】
計量を容易にするために、ラックからサンプルを取り除き、そして、置き換えるロボット化方法を簡単に実施する提案された解決法は、かなりの問題を呈している。ロボットの指は、ラックに接近して置かれたサンプルの配列の間から取り除きのために、個々のサンプルをグリップすることができない。特定の装置は、フラットな底コンテナであるときのみ機能し、それは、計量後そのラックに戻すことが一層難しい。戻す間の置き間違えは、サンプル内容の流出、あるいは、１つ以上のサンプルの破損という結果を生ずることがある（１つ以上のサンプルの混入を導くことがある）。
【０００６】
現行の装置によって解決されない主要な難点は、大量のサンプルを計量するとき遅いことである。最近の装置は、一般に、ロボットのサンプル転送アセンブリを使用し、それは、サンプルを配列から回収し、独立したはかりにサンプルを転送し、次に、テストチューブラックなどのホルダにおける特定の位置にそのサンプルコンテナを戻す。いくつかのこのようなシステムは、特定のサンプルを確認し、そして、その後のデータ記録と処理とを可能にするために、行われる測定とサンプルを関連付ける能力を有しているが、目下使用されているシステムは、多大に効率の悪い、そして、時間のかかる移動を必要としている。サンプルは、配列から引き抜き、はかりに移動され、はかりを囲むチャンバのドアを閉じることによって周囲環境から分離され、そのチャンバのドアを開いた後、はかりから回収し、配列に対する位置に後方に移動され、そして、サンプルの元の位置に戻される必要がある。従って、配列内の実際のサンプル位置からかなりの間隔ではかりを有することにより、はかりの前後に動くように各サンプルを移動するのに時間をむだにすることが多い。
【０００７】
最新の装置は、さらに、各運転の間、比較的限定した量のサンプルを処理する。目下使用可能なこれらの装置よりも大量のサンプルを処理することができるオートメーション化したシステムを提供することが利点である。
【０００８】
従って、本発明の目的は、目下使用可能な装置よりも、１行程につき大量のサンプルを処理するオートメーション化した計量システムを提供することである。さらに、本発明の目的は、より少ない時間で、かつ、精密度や処理効率および信頼性をさらに高めて、大量のサンプルを計量することを遂行することである。さらに、本発明の別の目的は、オートメーション化した軽量装置の増大した制御と、データ収集、ストレージおよび変換における増大した融通性とを可能にする計量システムを提供することである。
【０００９】
本発明のさらなる目的は、目下使用可能な装置よりも、１行程につき大量のサンプルを処理する液体を分配するオートメーション化したシステムを提供することである。さらに、本発明の目的は、少ない時間で、かつ、処理効率および信頼を増大して、大量のサンプルを充填することを遂行することである。
【００１０】
（発明の概要）
本発明は、大量のサンプルのオートメーション化した計量と関連する多数の現行の問題についての解決法を提供する。１つの利点は、重量測定を遂行するための個々のサンプルの全体の移動が最小化されることである。これにより、必要とされる時間を減少し、そして、サンプルコンテナの破損および／またはサンプルの混入などの機能不全の可能性を減少する。
【００１１】
従って、１つの態様において、本発明は、サポートフレームと、そのサポートフレームに固定されるはかりと、周囲環境から分離され、操作可能にはかりに接続されて、はかりに固定されるサンプル処理アセンブリと、サンプルをサンプル処理アセンブリの真下の位置に移動する移動可能なキャリヤと、サンプル処理アセンブリによってアクセスされる位置にサンプルを持ち上げるため移動可能なキャリヤとサンプル処理アセンブリとの真下に位置決めされるリフトアセンブリと、互いに整合的に作用するように、サンプル処理アセンブリ、リフトアセンブリおよび移動可能なキャリヤを制御し、かつ、個々のサンプルの重量測定を格納するための制御システムとを備えるオートメーション化した計量ステーションに関する。制御システムは、さらに、ユーザインターフェイスを備えている。
【００１２】
別の態様において、本発明は、静止サンプル処理アセンブルの真下のサンプルコンテナの順序付けられた配列を移動することと、少なくとも１つのサンプルコンテナを持ち上げることと、少なくとも１つのサンプルコンテナを静止サンプル処理アセンブリのグリッパアセンブリにリバーシブルに固定することと、重量測定が行われた後、少なくとも１つのサンプルコンテナを順序付けられた配列に戻すこととを含む、複数の個々のサンプルを計量する方法に関し、グリッパアセンブリが、はかりに接続され、そして、重量測定が行われる間、サンプル処理アセンブリの別のコンポーネントからはずされている。
【００１３】
さらに別の態様において、本発明は、サポートフレームと、そのサポートフレームに固定されるはかりと、動作可能にはかりに接続されて、はかりに固定されるサンプル処理アセンブリと、サンプルをサンプル処理アセンブリの真下の位置に移動する移動可能なキャリヤと、サンプル処理アセンブリによってアクセスされる位置にサンプルを持ち上げるため移動可能なキャリヤとサンプル処理アセンブリとの真下に位置決めされるリフトアセンブリと、サンプルの重量測定を格納して、処理するデータ処理システムとを備える、サンプルのオートメーション化した計量のための計量システムに関する。
【００１４】
本発明は、重量測定が行われるはかりを有する、グリッパあるいはリフトアセンブリを含むサンプル処理アセンブリの精密な関連によってここに記述される多数の利点を提供する。本発明によって提供されるその利点は、以下により詳細に記述されている。
【００１５】
本発明は、さらに、大量のサンプル、あるいはサンプルコンテナへの液体のオートメーション化した分配と関連する多数の現行の問題についての解決法を提供する。１つの利点は、液体分配を遂行するための個々のサンプルの全体の移動が最小化されることである。これにより、必要とされる時間を減少し、そして、サンプルコンテナの破損および／またはサンプルの混入などの機能不全の可能性を減少する。
【００１６】
その結果、１つの態様において、本発明は、サポートフレームと、ポンプおよび液体分配のズルに連通する液体容器を備える液体分配装置と、操作可能にその液体分配ノズルに接続されるサンプル処理アセンブリと、サンプルをサンプル処理アセンブリの真下の位置に移動する移動可能なキャリヤと、互いに整合的に作用するように、サンプル処理アセンブリ、移動可能なキャリヤおよび液体の分配を制御するための制御システムとを備える、オートメーション化した液体分配システムに関する。制御システムは、さらに、ユーザインターフェイスを備えている。液体分配システムは、特定のインクリメントで、フレッシュなサンプルコンテナ（例えば、テストチューブ）に１つ以上の液体、あるいは、液体の組み合わせを加えるのに利用されることができる。液体分配システムは、さらに、サンプルの液体の前の部の濃度を変更することなどの、希釈、あるいは、他の目的のためのサンプルを含有するサンプルコンテナに液体を分配するのに利用されることが利点である。
【００１７】
液体分配システムは、サンプル、あるいは、サンプルコンテナの液体の特性を測定するためのプローブを含むことができる。例えば、本発明の実施形態において、プローブは、テストチューブのサンプル溶液のｐＨ、あるいは、他の特性を測定するのに利用されることができる。本発明の実施形態において、液体分配システムは、水、水性の溶液、溶媒、溶媒溶液および／または他の液体を分配するのに利用されることができる。
【００１８】
別の態様において、本発明は、液体分配装置ノズルの真下のサンプルのコンテナの順序付けられた配列を移行することと、液体を分配することとを含む、液体を複数の個々のサンプルに分配する方法に関する。
【００１９】
別の態様において、本発明は、液体分配システムをさらに備える上記に述べられるような計量システムおよび方法に関する。本発明のシステムにおいて、液体分配システムは、計量と同時に、あるいは、計量直前または直後に、液体を分配するように構成されることができる。別の方法として、液体分配システムは、計量オペレーションとは無関係に液体を分配するように、あるいは、別のサンプルが計量されるなどの間に１つのサンプルに液体を分配するように構成されることができる。
【００２０】
別の態様において、本発明は、液体分配システムを備える計量システムを含む、上述の計量システムおよび液体分配システムなどの計量システム、液体分配システムのためのデータ収集および制御システムに関する。制御システムの実施形態は、コンピュータソフトウェアおよび関連ハードウェアを利用して実施されることができる。制御およびデータ収集システムは、各サンプルのための同等の濃度、あるいは、同等の重量モル濃度のいずれかに基づく均一の、あるいは、個々の液体分配を供給するのに利用されることが利点である。制御およびデータ収集システムは、さらに、計量システムの構成要素部分を制御するのに、例えば、サンプルのグリッピングおよび計量、サンプルトレーの移動、液体などの分配を制御するのに利用されることができる。
【００２１】
本発明の実施形態において、サンプルのオートメーション化した計量によって生成されるデータは、電子形状で維持され、そして、電子的に、コンピュータハードウェアおよびソフトウェア実施データ収集システムに送り込まれる。データは、例えば、重量、重量モル濃度、ｐＨなどの特定のサンプルの特性に関連する情報を備えている。別の方法として、あるいは、追加として、データは、全体として計量システム、あるいは、例えば、計量されるサンプルの数、現行のサンプルおよびラック、１つのサンプルに対する計量時間など計量システムのコンポーネント部分に関連する情報を備えることができる。データ収集システムは、制限されるものではないが、例えば、Ｏｒａｃｌｅ（オラクル）、あるいは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ａｃｃｅｓｓ（マイクロソフトアクセス）ソフトウェアなどを含む他のデータベースに容易に総合されることができるソフトウェアを利用して実施されることができる。
【００２２】
本発明による計量システムの実施形態は、さらに、サンプル、あるいは、サンプルラックについてのバーコードを読み取るためのバーコード走査手段を備えることができる。生成されるデータは、データ収集システムに伝達され、そしてデータベースに組み込まれることができる。
【００２３】
さらに、本発明の計量システムの実施形態は、コンポーネントの破損を最小化するために、コンポーネントが移動前に適切に位置決めされることを確実にするべくシステムコンポーネントのオートメーション化したアクションを監視するために監視、あるいは、安全手段を含むことができる。監視手段は、計量システム、あるいは、そのコンポーネントを損傷する可能性のある状態が検知される場合、１つ、または、複数の計量システムコンポーネントのオペレーションを中断する制御システムと連通するセンサ、レーザースキャナおよび／または同様なハードウェアを備えることができる。
【００２４】
本発明のシステムは、複数のサンプルを計量し、あるいは液体を分配する従来のシステムを越える多くの利点を備えている。
【００２５】
本発明の計量システムは、精密であり、そして、最大０．１ｍｇ以上を計量する精密度で繰り返されることが可能な計量プロセスを提供することが利点である。
【００２６】
本発明の計量システムは、計量、液体分配、あるいは、両方の組み合わせのために利用されることができる。１つは、サンプルのラックに載せることが可能であり、そして、そのサンプルだけを計量するか、あるいは、これらのサンプルだけに溶媒を分配するか、または、サンプルを計量して、そして、それらに液体を分配するかのいずれかを行うことが可能である。これは、各個々のラックのあらゆる組合せで行われることが可能である。
【００２７】
本発明のシステムの特徴は、産業界における生産性および品質、多数のリサーチ、分析およびＱＣラボラトリー適用を高めることである。製薬適用において、本発明のシステムは、化合物収率測定、化合物管理および／または安定／貯蔵寿命測定のためのシステムにおいて利用されることが利点である。化学適用において、本発明のシステムは、粉末および固体の重量測定、安定／貯蔵寿命測定および／またはＨＰＬＣ、あるいは、ＧＣプレパラートのためのシステムにおいて利用されることが利点である。食品および化粧品適用において、本発明のシステムは、サンプルプレパラートのためのシステムにおいて利用されることが利点である。
【００２８】
本発明の実施形態は、下記の利点の１つ以上を提供する。
【００２９】
オートメーション化した、労力のいらない計量、それによって、繰り返し可能な精密度を供給し、そして、他の職務を行うためラボラトリスタッフがいらない。
【００３０】
オートメーション化した、労力のいらない液体分配、それによって、精密度を確実にし、そして、他の職務を行うためためラボラトリスタッフがいらない、
エラーのない証拠としての資料、
１時間ごとに計量され／充填されるサンプルに関する迅速なサンプル割合、
ガラスビン、テストチューブ、ミニチューブおよび／または他のサンプルキャリヤと使用するために構成可能、
サンプルおよび／またはサンプルトレーのバーコード走査。
【００３１】
本発明の計量システムの実施形態は、数百あるいは数千のサンプルを保持し、そして、４つ、５つ、あるいは、６つの場所分析はかりなどのボトムローディング高精密度分析はかりで、１時間につき数百のサンプル以上を計量するように構成されることができる。本発明の装置は、制限されるものではないが、４８あるいは９６テストチューブラック形状を有してなど、マルチプルフォーマットを有して、任意に、構成されることが可能である。本発明の計量システムの実施形態は、さらに、要求に応じて、風袋が計られ、そして、再計量されることが可能なガラスビン、テストチューブ、および／またはミニチューブの複数のラックを保持するように構成されることができる。本発明の実施形態は、ハイスループットの信頼性のある計量および精密で、迅速な液体分配を提供する。
【００３２】
計量システムおよび液体分配システムを備える本発明の実施形態のさらなる利点は、計量システムおよび液体分配システムが、各サンプルにおいて行われる２つの作用のための時間を減少するために、同期させて作動することができる。例えば、液体分配システムは、他のサンプルセットが計量される間、サンプルのセットを充填することができる。その結果、計量し、そして、サンプルに液体を充填するための総時間は、計量するか、あるいは、サンプルに液体を満たすかのいずれかにかかる時間以上に、実質的に増大されない。
【００３３】
本発明のさらなる利点は、本発明の実施形態が、サンプルの計量および／または液体の分配を制御するのに利用され、かつ、さらに、他のデータベースによってアクセスされて、そして、利用されることが可能なフォーマットで、サンプルに関するデータをコレクトして、格納することが利点であるデータ収集および制御システムを備えていることである。
【００３４】
（発明の詳細な説明）
本発明は、複数のサンプルのオートメーション化した計量に関連する多くの問題点についての解決法を提供する。特に、本発明は、大量のサンプルが迅速に計量されることを可能とする。本発明は、さらに、サンプルが破損および／またはサンプル混入の機会を減少して計量されることを可能とする。
【００３５】
従って、１つの態様において、本発明は、サポートフレームと、そのサポートフレームに固定されるはかりと、操作可能にはかりに接続されて、はかりに固定されるサンプル処理アセンブリと、サンプルをサンプル処理アセンブリの真下の位置に移動する移動可能なキャリヤと、サンプル処理アセンブリによってアクセスされる位置にサンプルを持ち上げるため移動可能なキャリヤとサンプル処理アセンブリとの真下に位置決めされるリフトアセンブリと、互いに整合的に作用するように、サンプル処理アセンブリ、リフトアセンブリおよび移動可能なキャリヤを制御し、かつ、個々のサンプルの重量測定を格納するための制御システムとを備える、オートメーション化した計量ステーションに関する。移動可能なキャリヤは、制御システムに出力する複数の位置決めセンサによってリフトアセンブリとサンプル処理アセンブリとのオペレーションと整合的に作用され、サンプルの迅速で安全な処理を可能とし、また、データが電子形状で格納されるか、あるいは、伝達されるとき、各サンプルが対応する重量測定を個々に確認されることを可能とするデータを供給する。
【００３６】
好ましい実施形態において、サンプル処理アセンブリは、さらに、アームを含むグリッパアセンブリを備え、各アームの１つの端部は、枢支的に、共通のピボット軸に沿って接続され、そして、各アームの対向する端部は、サンプルコンテナに直接接触するように構成されるグリッパフィンガと、アームを互いの方に押し進めるスプリングテンショナと、グリッパアセンブリと連通している動力を備えたメカニカル駆動コンポーネントとを備えている。特に、メカニカル駆動コンポーネントは、スプリングテンショナの力に対してグリッパアームを広げるように断続的に作動し、それによって、それぞれのグリッパアームのグリッパフィンガ間の間隔を増大し、そのため、サンプルがその中に受け入れられ、スプリングテンショナによって押し進められるとき閉鎖された位置に戻されるためにメカニカル駆動コンポーネントがアームを解離するとき、フィンガによってグリップされる。グリッパアセンブリは、個々のサンプルの正味重量が精密に計量され、そして、グリッパアセンブリがはかりの計量メカニズムを始動するために、はかりの計量メカニズムを始動するべくはかりのコンポーネントに動作可能に接続されている間に記録されるように十分小さく、かつ、軽量に構成されている。実際の重量測定が行われるとき、メカニカル駆動コンポーネントは、グリッパアセンブリから引き離され、そのため、精密な測定を妨げない。
【００３７】
別の好ましい実施形態において、移動可能なキャリヤは、サンプルラックキャリヤと、キャリヤサポートユニットとを備えている。特に、個々のサンプルの重量測定が電子的に格納されて、そして、少なくとも１つの確認特性によって個々のサンプルと関連するように、グリッパアセンブリに対してサンプルラックキャリヤの位置を制御システムに伝達するように構成される位置決めセンサが設けられている。より好ましくは、サンプルラックは、サンプルラックが移動可能なキャリヤに対して１つの可能な方向付けだけにサンプルラックキャリヤにおいて配置されることを必要とする非対称形状によって特徴付けられる。さらに、スキャナは、サンプルラックキャリヤによって保持されるラックの配列内にサンプルラックの本体確認を測定するために設けられることがより好ましい。さらに、サンプルラックキャリヤは、スキャナがラックの配列の内側に配置されるサンプルラックの本体確認を測定するように開口を備えることがより好ましい。サンプルラックは、バーコーディングシステムを利用するスキャナによって確認されることがより好ましい。サンプルラックキャリヤは、複数のサンプルコンテナを保持するように構成される少なくとも１つのラックを保持するように構成されることができる。より好ましくは、サンプルラックキャリヤは、リフトアセンブルによってサンプルラックキャリヤの真下から少なくとも１つのサンプルコンテナにアクセスすることを可能とするように構成されている。本発明のこの特徴は、サンプルが、短く、ほぼ垂直の通路において、サンプルラックからグリッパアセンブリに移動されるので、個々のサンプルの全体の移動が最小化され、そして、制御されることを可能にすることにより、かなりの利点を提供している。
【００３８】
好ましい実施形態において、キャリヤサポートユニットは、さらに、サンプルラックキャリヤの前後、左右の移動を制御するように構成される少なくとも１つの動力を備えたメカニカル駆動コンポーネントを備えている。少なくとも１つの動力を備えたメカニカル駆動コンポーネントは、サンプルラックキャリヤの前後移動を制御する第１の電動モータと、サンプルラックキャリヤの左右の移動を制御する第２の電動モータとを備えていることがより好ましい。さらに、制御システムに出力する位置決めセンサは、サンプルの個々の本体確認が格納されたデータとしてそれぞれの重量測定と関連されることを可能にするデータを提供する。
【００３９】
別の好ましい実施形態において、リフトアセンブリは、ハウジングと、そのハウジングに接続される動力を備えたメカニカル駆動コンポーネントと、その動力を備えたメカニカル駆動コンポーネントに操作可能に接続されるリフトシャフトとを備え、その動力を備えたメカニカル駆動コンポーネントは、リフトシャフトの上下の移動を制御することを提供する。リフトシャフトは、さらに、サンプルコンテナの底部分を受け入れるように構成されるチップを備えていることがより好ましい。チップは、サンプルコンテナの底部分を受け入れるように構成され、その形状は、丸い円形、円錐形の円形、フラット端部の立方体の円形、そしてフラット端部の円形からなる群から選択されることがより好ましい。動力を備えたメカニカル駆動コンポーネントは、ベルト部材に係合されるプーリを有する電動モータを備え、その遠位部分は、第２のプーリに係合し、ベルト部材は、リフトシャフトマウントに接続されるリフトシャフトの上下運動を供給するようにリフトシャフトマウントに取り付けられることが最も好ましい。位置決めセンサは、移動可能なキャリヤとサンプル処理アセンブリとに対して、サンプル位置とのリフトシャフト移動の作用調整を可能にする。これらの位置決めセンサは、サンプル処理アセンブリのオペレーションと関連して、迅速であるが、安全で、効率のよいサンプル処理を促進するために、制御システムに出力する。
【００４０】
別の好ましい実施形態において、オートメーション化した計量ステーションは、さらに、サンプル処理アセンブリのグリッパアセンブリを分離するように構成されるハウジングを備えている。ハウジングは、ハウジングの底プレートを介してサンプルを受け入れる開口と関連する第１のセンサと、グリッパアセンブリに隣接して位置決めされる第２のセンサとを備え、第１のセンサおよび第２のセンサが、サンプルの低下した位置と、持ち上げられた位置のそれぞれの測定を可能とすることがより好ましい。ハウジング内の大気の制御のために、ガスの導入用の少なくとも１つの開口を備えていることが最も好ましい。センサは、制御システムに出力し、ハウジング内、および、ハウジング外のサンプルの移動に関連して、ステーションの他の移動するコンポーネントの制御を可能とする。
【００４１】
別の態様において、本発明は、静止サンプル処理アセンブルの真下のサンプルコンテナの順序付けられた配列を移動することと、少なくとも１つのサンプルコンテナを持ち上げることと、少なくとも１つのサンプルコンテナを静止サンプル処理アセンブリのグリッパアセンブリにリバーシブルに固定することと、重量測定が行われた後、少なくとも１つのサンプルコンテナを順序付けられた配列に戻すこととを含む、複数の個々のサンプルを計量する方法に関し、グリッパアセンブリが、はかりに接続され、そして、重量測定が行われる間、サンプル処理アセンブリの別の構成要素からはずされている。
【００４２】
好ましい実施形態において、個々のサンプルコンテナ内のサンプルの重量は、約０．０１ｍｇと約５００ｇとの間である。個々のサンプルコンテナ内のサンプルの重量は、約０．１ｍｇと約５０ｇとの間であることがより好ましい。個々のサンプルコンテナ内のサンプルの重量は、約１ｍｇと約５ｇとの間であることが最も好ましい。好ましい実施形態において、個々のサンプルコンテナ内のサンプルの重量は、約１ｍｇと約１００ｍｇとの間である。個々のサンプルコンテナ内のサンプルの重量は、約２ｍｇと約５０ｍｇとの間であることがより好ましい。個々のサンプルコンテナ内のサンプルの重量は、約５ｍｇと約２５ｍｇとの間であることが最も好ましい。
【００４３】
グリッパアセンブリの構成およびサンプル処理アセンブリのメカニカル駆動コンポーネントによるそのオペレーションは、正味サンプル重量の精密で正確な測定を可能とする。
【００４４】
さらに別の態様において、本発明は、サポートフレームと、そのサポートフレームに固定されるはかりと、動作可能にはかりに接続されて、はかりに固定されるサンプル処理アセンブリと、サンプルをサンプル処理アセンブリの真下の位置に移動する移動可能なキャリヤと、サンプル処理アセンブリによってアクセスされる位置にサンプルを持ち上げるため移動可能なキャリヤとサンプル処理アセンブリとの真下に位置決めされるリフトアセンブリと、サンプルの重量測定を格納して、処理するデータ処理システムとを備える、サンプルのオートメーション化した計量のための計量システムに関する。
【００４５】
好ましい実施形態において、データ処理システムは、はかりと、コンピュータソフトウェアと、コンピュータハードウェアとを備え、データ処理システムは、コンピュータソフトウェアとハードウェアとに重量測定を伝達するように構成されている。データ処理システムは、さらに、コンピュータ制御ユニットに情報を伝達するように位置決めされて、構成される１つ以上のデータコレクタを備え、それによって、サンプル処理アセンブリ、移動可能なキャリヤおよびリフトアセンブリによって整合的に作用されたサンプルの移動を可能とし、その情報は、個々のサンプルのはかりによって伝達される重量測定ストレージとコンピュータ制御ユニットによって整合的に作用されることがより好ましい。データ処理システムは、さらに、移動可能なキャリヤ上のサンプルラックの位置および確認の検知のためのスキャナと、移動可能なキャリヤと関連する少なくとも１つの位置決めセンサと、サンプル処理アセンブリと関連する少なくとも１つのサンプル位置決めセンサとを備えていることが最も好ましい。
【００４６】
別の好ましい実施形態において、データ処理システムのコンピュータハードウェアは、下記のもの、ディスプレイ、データエントリ装置、プロセッサ、計量装置へのインターフェイス、プリンタ、あるいは、他の出力装置と、コンポーネント部品間の電子インターフェイスと、メモリの１つ以上を備えている。
【００４７】
別の好ましい実施形態において、データ処理システムのコンピュータソフトウェアは、オペレーティングシステム、データベースプログラム、レポート生成プログラム、計量装置からデータを受信するデータ受信プログラムと、計量装置を制御する制御プログラムとを備えている。レポート生成プログラムは、１つ以上のサンプルラック正体確認、サンプル位置、サンプルコンテナの風袋重量、サンプルおよびサンプルコンテナの総重量、およびサンプルの正味重量に関連する個々のサンプル確認を備えるデータを供給するように構成されていることがより好ましい。データは、本来、ＡＳＣＩＩテキスト、バイナリおよびＯＤＢＣ（オブジェクトデータベース連結性フォーマット）からなる群から選択されるフォーマットに格納されることがより好ましい。データは、本来、ＡＳＣＩＩテキストフォーマットに格納されることが最も好ましい。他のフォーマットは、さらに、特定の状態におけるデータストレージと転送のために使用されることができる。
【００４８】
別の態様において、本発明は、サポートフレームと、そのサポートフレームに固定される液体ディスペンサと、その液体ディスペンサに操作可能に接続されるサンプル処理アセンブリと、サンプルコンテナの充填を可能とするために、サンプル処理アセンブルの真下の位置にサンプル、あるいは、サンプルコンテナを移動する移動可能なキャリヤと、サンプル処理アセンブリ、液体ディスペンサおよび移動可能なキャリヤを整合的に作用して制御する制御システムとを備えるオートメーション化した液体分配装置に関する。移動可能なキャリヤは、制御システムに出力する複数の位置決めセンサによって液体ディスペンサとサンプル処理アセンブリとのオペレーションと整合的に作用され、サンプルの迅速で安全な処理を可能とし、また、データが電子形状に格納されるか、あるいは、転送されるとき、各サンプルが個々にその対応する液体測定を確認されることを可能とするデータを供給する。
【００４９】
本発明に使用される液体ディスペンサは、ノズル、あるいは、チューブなどの端部を含む分配部分を備えている。液体ディスペンサは、さらに、分配部分と液体源とを接続するチューブ、あるいは、類似の装置を備えている。液体源は、容器を備えることができるか、あるいは、流体源への接続を備えることができる。本発明の実施形態において、液体源は、標準のラボラトリ試薬ボトルを備え、そして、液体ディスペンサは、試薬ボトルのキャップを取り替える接続部を備えている。
【００５０】
液体ディスペンサは、一般に、容器、あるいは、液体源から分配部分に液体を移動するためのポンプを備えている。ポンプは、装置のフレームに取り付けられる、あるいは、分配部分と液体源との間の別の位置に取り付けられることができる。
【００５１】
本発明のオートメーション化した液体分配装置の他の態様は、液体ディスペンサが計量装置の代わりとなる本発明のオートメーション化した計量ステーションの類似の態様と同じであってよい。
【００５２】
別の態様において、本発明は、サンプルのオートメーション化した計量のためと、液体のオートメーション化した分配のためとに利用されることできる１つの装置を提供する。本発明の態様の実施形態は、サンプルの計量および／またはサンプルへの液体の分配を可能にするために、計量装置に近接して液体ディスペンサの分配部分を位置決めしている。
【００５３】
さらなる態様において、本発明は、静止サンプル処理アセンブリの真下にサンプルコンテナの順序付けられた配列を移動することと、少なくとも１つのサンプルコンテナの上に液体ディスペンサを位置決めすることと、サンプルコンテナに液体を分配することとを備えている液体を複数の個々のサンプルを分配する方法に関する。
【００５４】
当業者によって認められているように、そして、上記に記述されているように、本発明のオートメーション化した液体分配装置の実施形態は、データ処理システム、あるいは、本発明のオートメーション化した計量ステーションに関して上記に記述されるものに類似するデータ収集および制御システムを備えることができる。データ収集および制御システムの実施形態のさらなる態様は、以下に記述されている。
【００５５】
ここでは、図面、特に図１を参照すると、本発明のオートメーション化した計量ステーション２の１つの実施形態の正面斜視図が示されている。はかり６およびサンプル処理アセンブリ８を支持するエンクロージャおよびサポートフレーム４が示されている。さらに、サンプルリフトアセンブリ１４、サンプルラックキャリヤ１０およびキャリヤサポートユニット１２が示されている。
【００５６】
フレーム４は、さらに、オートメーション化した計量ステーション２を囲むために、フレーム４と関連して使用されることができる材料のための支持を行う。フレーム４は、従来の方法で正面の、リフトタイプのドアによって、および／または側面アクセスドア開口によってアクセスを可能とするように構成され、そのため、サンプルは、オートメーション化した計量行程前、間、あるいは、終りに容易にアクセスされることができる。
【００５７】
サンプルリフトアセンブリ１４は、サンプル処理アセンブリ３によってサンプルへのアクセスを促進するために、個々のサンプルを上昇するように機能する。従って、サンプルラックキャリヤ１０のサンプルラックは、各個々のサンプル区画の真下に開口を有し、サンプルの下からのアクセスを可能とする。キャリヤサポートユニット１２は、サンプルラックキャリヤ１０を安定して支持し、そして、横方向にキャリヤ１０を搬送し、各個々のサンプルがサンプル処理アセンブリ８の真下の処理位置にもたらされることを可能とする。
【００５８】
図２は、図１に示すようなフレーム４、あるいは、はかり６を示さず、本発明の装置の実施形態を示している。モータ１８および２０は、キャリヤサポートユニット１２上のサンプルラックキャリヤ１０の左右、前後の移動のためのパワーを供給する。スキャナ１６は、各サンプルラックの端部において確認情報、例えば、バーコードを読み取る。図２には、キャリヤ１０のラックの前方列を読み取るスキャナ１６が示されている。ラックの後方列が分析されるとき、スキャナ１６は、キャリヤ１０の装置１７を介して確認情報を読み取る。ラックデザインの非対称のため、各ラック内に位置決めされるサンプルは、ラック確認によって確認される必要がある。図３は、サンプルラックおよびサンプルラックキャリア１０が示されていないことを除くと、きわめて図２に類似している。サンプル処理アセンブリ８によってサンプルの受理を促進するために、キャリヤサポートユニット１２の上に取り付けられ、そして、サンプルコンテナと相互作用するサンプルリフトアセンブリが示されている。
【００５９】
図４は、はかり６、サンプル処理アセンブリ８およびサンプルリフトアセンブリ１４の間の相対位置決めおよび相互作用を示している。サンプルリフトアセンブリ１４と関連して計量するサンプルを保持し、リフトモータ２８によって動力が備えられるグリッパアセンブリ２４が示されている。サンプル処理アセンブリ８は、グリッパスプレッダモータ２２を含んでいる。サンプルラックおよびサンプルラックキャリヤ１０は、図４に示されていないが、スキャナ１６は、コンポーネントの相対位置決めを図示するために示されている。
【００６０】
図５は、サンプル処理アセンブリ８の拡大図である。グリッパアセンブリ２４は、サンプルコンテナ３０と直接接触するグリッパフィンガ３２を備えている。グリッパフィンガ３２は、スプリング３６によって互いの方に押し進められるグリッパアーム３４に接続されている。アウタＵリンク３５およびインナＵリンク３７は、段付きねじ３８によって、グリッパアーム３４を取り付けブロック３９に接続している。取り付けブロック３９は、だぼ付きぴん４１（図６に示されるような）によって、はかりシャフト４０に接続されている。だぼ４１は、だぼつきピン４１（図６を参照）によってはかり６（図４を参照）に接続されている。
【００６１】
グリッパアセンブリ２４のグリッパアーム３４は、アームスプレッダ４４および４６にそれぞれ接続されているだぼ４２および４３によって広げられる（スプリング３６によって供給される引張に対して）。アームスプレッダ４４は、アウタシャフト５８に接続されて、そして、アウトシャフト５８によって始動される。アームスプレッダ４６は、インナシャフト５７に接続されて、そして、インナシャフト５７によって始動される。アウタシャフト５８およびインナシャフト５７は、それらがフロントマウント５０を貫通するときベアリング４９によって支持されている。この接続は、フロントマウント５０の前方および後方に配置されるスナップリング４８によって固定されている。アウトシャフト５８の後方端部は、リアマウント５４の前で終端し、そして、ブロンズブッシュ５９によってインナシャフト５７に対して支持されている。インナシャフト５７は、リアマウント５４を介して後方に続き、ベアリング５１によって支持されて、そして、スナップリング５５によって固定されている。
【００６２】
アウタアーム回転子５６およびインナアーム回転子６０は、それぞれアウタシャフト５８およびインナアームシャフト５７に接続されている。アーム回転子５６、６０は、だぼ６２によって回転子６４に接続されている。回転子６４は、ステッピングモータ２２によって、始動されたアーム回転子５６および６０に動力が供給される。回転子６４のオペレーションは、センサフラッグ７０によって作動されるセンサ６６（例えば、オムロンセンサ）によって制御される。センサブラケット６８は、センサ６６およびセンサフラグ７０の取り付けのためにプラットフォームを供給する。センサアセンブリは、サンプル処理アセンブリ８と装置の他のコンポーネントとのオペレーションの調整作用を可能とする。特に、サンプル処理アセンブリ８のオペレーションは、サンプルリフトアセンブリ１４のオペレーションと調整作用される。
【００６３】
図７乃至図１０は、サンプルリフトアセンブリ１４の様々な詳細図を示している。図７は、アセンブリの正面斜視図であり、図８は、正面図であり、図９は、側面図（図８の右からの）であり、そして、図１０は、アセンブリの平面立面図である。
【００６４】
プラットフォーム９０のブラケット８８で取り付けられているリフトモータ２８は、プーリ９２によって駆動ベルト７８に動力を供給する。サンプルリフトアセンブリ１４の上方端部において、プーリ７６は、駆動ベルト７８を搬送するために、リアマウント８０の延長上に取り付けられている。サイドマウント８１は、リアマウント８０に対する１つの端部に沿って、その底部でプラットフォーム９０に、そして、そのフロントサイドの下方部分で、ブラケット８８に接続されている。サイドマウント８１に近接する駆動ベルト７８の側面で、ブラケット８２は、リフトシャフトマウント７４に接続されている。リフトシャフトマウント７４の対向する側面で、ブラケット８４は、センサコンポーネントおよび移動ストップのための取り付けプラットフォームを供給し、それらは、リフトモータ２８および駆動アセンブリのオペレーションと関連して、リフトシャフトマウント７４のオペレーションの範囲と移動の範囲とを制御するために、サイドマウント８１に取り付けられるセンサコンポーネントと移動ストップ８６と整合的に作用する。リフトシャフト２６は、リフトシャフトマウント７４に取り付けられ、そして、チップ７２を有する上方端部で終端する。チップ７２は、サンプルコンテナ３０の底の形状により、様々に構成されることができる。好ましい実施形態において、チップ７２は、丸い底を有するコンテナの処理を可能とするために、上部に形成されるキャップである。円錐形のコンテナ、あるいは、フラット底のコンテナは、従って、当業者によって認められるように、チップ７２を構成することによって処理されることができる。
【００６５】
サンプル処理アセンブリ８の前方部分は、オペレーション中、サンプルのより大きい分離、あるいは、大気環境の制御を必要とする特定の計量オペレーションを促進するために、分離されることができる。ハウジング９２は、この容量（図１３を参照）を供給するために任意に設置されることができる。図１１および図１２は、それぞれ平面斜視図および正面立面図を供給し、ハウジング９２の詳細を示している（装置は図示せず）。上部取り付けプレート９４には、ハウジング９２をはかり６の底に接続するために、接続開口１１４とブラケット１１２とが設けられている。開口１１６は、ハウジング９２が設置されるとき（グリッパアセンブリ２４はハウジング９２内に含まれている）、グリッパアセンブリ２４のはかりシャフト４０をはかり６に通過させることを可能とする。ハウジング９２の下方区画は、上部取り付けプレート９４への下方区画９６の取り付けによって形成される上部を有して、前後、左右および底プレート１０２（図１２を参照）を有するほぼ矩形のボックスである。下方区画９６のリアサイドにある開口１１０は、アウタシャフト５８とインナシャフト５７の通過を可能とし、そのため、グリッパアセンブリ２４は、ハウジング９２内で作動されることができる。図１２は、センサブラケット９８によって固定される持ち上げられたサンプルセンサ１００を示している。座を備えたサンプルセンサ１０６は、センサブラケット１０８によって固定されている。座を備えたサンプルセンサ１０６およびブラケット１０８は、開口１１８に近接して位置決めされ、それにより、リフトアセンブリ１４によって底プレート１０２を介してサンプルコンテナ３０（図５および図６を参照）の持ち上げを可能とする。これとともに、センサ配列により、ハウジング９６が利用されるとき、リフトアセンブリ１４とサンプル処理アセンブリ８とのオペレーションの精密な調整作用を可能とする。
【００６６】
図１３は、設置されたハウジング９２を有する、オートメーション化した計量ステーション２の実施形態を示している。
【００６７】
図１４は、本発明のオートメーション化した装置のためのデータ収集および制御システムの実施形態の様々な入力および出力の概略全体像を供給している。
【００６８】
図１５は、本発明のオートメーション化したシステムに使用される液体ディスペンサの概略図を供給している。図１５に示されるように、液体ディスペンサは、サンプルコンテナの上に垂直に配置される分配手段１３２を含むことができる。分配手段１３２は、チュービング１３４によって液体源１４０に接続されている。ポンプ、あるいは、バルブ１３６は、液体分配手段を介して液体のフローを制御するのに利用されることができる。液体ディスペンサは、サンプル処理アセンブリ８に取り付けられ、そして、計量装置に関して上記に記述される方法でサンプル処理アセンブリと共に移動することができる。
【００６９】
本発明の実施形態において、計量、あるいは、液体分配装置は、さらに、サンプルリフトピンおよび／またはサンプルグリッパの相対位置を検知するために、位置決めセンサシステムを備え、そして、移動を妨害しないようにリフトピンが位置決めされないかぎり、キャリヤ装置の移動を防止する。位置決めセンサシステムは、レシーバと組み合わせて、レーザー、あるいは、走査レーザーを備えることができる。センサシステムは、さらに、レーザーを方向付けるために１つ以上のミラーを備えることができる。
【００７０】
センサシステムは、計量、あるいは、液体分配システムにおけるコンポーネント部分の相対位置を測定するために、乱されていない、あるいは乱されていないレーザービームによる。例えば、本発明の実施形態において、センサシステムは、第２の位置に位置されるレシーバによって検知されるレーザービーム生成器を備えることができる。レーザービーム生成器およびレシーバは、サンプルの計量がビームを乱さないような高さにおいて装置のフレーム上に位置決めされることができる。データ収集および制御システムは、ビームのブレークが、計量、あるいは、液体分配装置の１つ以上のコンポーネント部分の移動を制限するように制御システムに指令する。
【００７１】
実施形態において、システムは、サンプルがテーブルの移動のための適切なクリアランスを有してその位置に戻っているかどうかを見るためにチェックする。グリッパおよびサンプルがグリッパの方に移行する穴の下の領域をカバーする走査レーザーによりこれを確実にする。
【００７２】
システムは、さらに、あるいは、別の方法として、リフトピンが、テーブルの移動のための適切なクリアランスを有するその位置に戻っているかどうかを見るためにチェックすることができる。グリッパおよびピンがサンプルをグリッパの方にリフトする穴の下の領域をカバーする走査レーザーによりこれを確実にする。リフトピンアセンブリ上の別のセンサは、ピンがホーム位置にあることを確実にする。
【００７３】
センサシステムは、さらに、サンプルが、計量プロセスがスタートする前にグリッパ内に適切に配置されているかどうかを見るためにチェックすることができる。センサは、サンプルが、適切な位置にあり、そして、他の物体と接触することなくグリッパに自由に下がっていることを確実にするべく、グリッパアセンブリ内で利用されることができる。
【００７４】
別の実施形態において、本発明の計量および／または液体分配装置は、さらに、バーコードスキャナを備えている。バーコードスキャナは、ラックサポートアセンブリの上に取り付けられ、そして、テストチューブのラックに貼られたバーコードを読み取るように位置決めされることができる。バーコードスキャナは、電子的にデータ収集および制御システムに結合され、そしてシステムにデータを送り込むことができる。適切なバーコード走査装置は、ＩＢＭ、Ｓｙｍｂｏｌ、ＣｏｇｎｅｘおよびＮＣＲをはじめとする様々なソースから市販で入手可能である。
【００７５】
図１６は、レーザー検知システムを備えている本発明の実施形態を図示している。図１６に示されるように、レーザー生成器１５０は、レーザービームをレシーバ１５２に送信するように、装置の上に取り付けられて、位置決めされることができる。レーザーの通路は、ラックのサンプルコンテナのレベルのちょうど上に平面を備えている。レーザービームは、サンプルコンテナが、計量されるまで、持ち上げられるか、あるいは、ピックアップされるとき、乱される。サンプルコンテナが、ラックの位置に正確に戻されない場合、レーザービームは、乱されたままである。レシーバ１５２は、データ収集および制御システムと連絡し、そして、ビームが乱されたままである間、装置のオペレーションを停止する。
【００７６】
図１６は、さらに、バーコード走査ユニット１６０の可能な位置決めを図示している。バーコード走査ユニットは、サンプルコンテナラックの上に含まれるバーコードを読み取ることができるように位置決めされている。バーコードスキャナからの情報は、装置の制御および監視態様を援助するように、データ収集および制御システムに送り込まれる。
【００７７】
上記に記述されるように、本発明の態様は、データ収集および制御システムである。図１４は、上記を参照すると、システムによって処理されることができる情報およびデータのタイプの全体像を供給している。図１７乃至図２０は、本発明のデータ収集および制御システムの実施形態のディスプレイからのスクリーンショットを供給している。
【００７８】
図１７に示されるように、システムは、システムのサンプルコンテナの各ラックに関するデータの異なるタイプを供給するように構成されることができる。ラックは、計量および／または液体分配システムおよび計量などの時間に関して格納されるデータを介して追跡されることができる。
【００７９】
図１８および図１９は、１つのラックおよびそのラックのサンプルコンテナに関する情報を供給するグラフディスプレイを図示している。システムソフトウェアは、十分に総合されて、そして、ＯＲＡＣＬＥ、あるいは、ＡＣＣＥＳＳのようなデータベースの異なるタイプにインターフェイスで連結されることができる。すべてのデータは、ＯＤＢＣに制限されるものではないが、別の操作のためのデータベースに、および、ＡＳＣＩＩレポートに直接読み込まれることができるように多くのフォーマットに格納されることができる。これらのレポートは、サンプルＩＤ、ラックナンバ、位置、風袋重量、総重量、正味重量および／または各サンプルのために分配される液体の容量についての詳細を有して、完全であり、そして、エラーがない。
【００８０】
図２０は、液体分配のためのオプションを供給するグラフディスプレイを図示している。図２０に示されるように、多数の溶媒の液体分配は、フレッシュチューブ、あるいは、ガラスビンへ、または、希釈および複数のフォーマットにおける異なる濃度用のサンプルへ分配されることが可能である。
【００８１】
従って、上記の説明から明らかであるこれらの間で、記述される目的は、効率よく得られ、そして、特定の変更は、上記の実施形態を実施する際に行われてよく、そして、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、上述の装置および方法において、上記の説明に含まれるすべての事柄は、具体的な説明であり、制限するものでないと解釈されることが意図されるということが分かるであろう。
【００８２】
さらに、下記の請求の範囲は、ここに記述される本発明の全般的で、特定の特徴のすべておよび言葉として、それらの中に含むと言われる本発明の範囲のすべての供述をカバーするように意図されることは理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の装置の１つの実施形態の正面斜視図である。
【図２】
本発明の装置の実施形態の切り欠き平面斜視図である（はかりおよび上方フレーム部分は図示せず）。
【図３】
図２におけるような本発明の装置の切り欠き平面斜視図である（サンプルラックおよびキャリヤは図示せず）。
【図４】
装置の実施形態のはかり、サンプル処理、サンプルリフトおよびラック検知／確認コンポーネントの斜視図である（図１の図の下方右から上方左に見て、サンプルラック、キャリヤ、フレームは図示せず）。
【図５】
サンプル処理アセンブリの実施形態の平面斜視図である。
【図６】
サンプル処理アセンブリの実施形態の側面図である。
【図７】
サンプルリフトアセンブリの実施形態の斜視図である（図２の上方右後方から下方左前方に見て）。
【図８】
サンプルリフトアセンブリの実施形態の立面図である（図２の右から見て）。
【図９】
サンプルリフトアセンブリの実施形態の立面図である（図８の右から見て）。
【図１０】
サンプルリフトアセンブリの実施形態の平面立面図である。
【図１１】
装置の任意の計量分離ハウジングの実施形態の平面斜視図である。
【図１２】
任意の計量分離ハウジングの実施形態の側面図である。
【図１３】
設置される任意の計量分離ハウジングを有する装置の１つの実施形態の正面斜視図である。
【図１４】
本発明の１つの実施形態による、制御システム、関連装置およびシステムのブロック図である。
【図１５】
本発明の液体分配装置の可能な実施形態を図示している。
【図１６】
レーザー検知システムを示す本発明の装置の実施形態の正面斜視図である。
【図１７】
本発明のデータ収集および制御システムにおけるグラフィカルユーザディスプレイの実施形態からのスクリーンショットを示している。
【図１８】
本発明のデータ収集および制御システムにおけるグラフィカルユーザディスプレイの実施形態からのスクリーンショットを示している。
【図１９】
本発明のデータ収集および制御システムにおけるグラフィカルユーザディスプレイの実施形態からのスクリーンショットを示している。
【図２０】
本発明のデータ収集および制御システムにおけるグラフィカルユーザディスプレイの実施形態からのスクリーンショットを示している。
図において、同一参照符号は、対応する部分を表示している。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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