(57)【要約】      （修正有）【課題】改善された機能的安全性を有し、かつ、異なったサンプル容器、および、異なったタイプの蓋の自動取扱いで、より大きな順応性を持つサンプル容器取扱方法、および、サンプル容器取扱装置を提供する。【解決手段】カメラ８０による光学的取込みによって、サンプル容器ばかりでなく、蓋が分析され、かつ、蓋、および、容器のタイプに割り当てられ、さらに、必要なトルクが、蓋を取外すのに必要なだけ、蓋、および／または、サンプル容器の各タイプに割り当てられ、このトルクから始めて、把持体ヘッド５０の把持力が調節される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのサンプル容器（１００）が、サンプル容器取扱装置（９５）におけるサンプル容器キャリア（３０）の中で取上げられ、蓋（１０１）が、把持体ヘッド（５０）によって所定の把持力で把持され、前記蓋（１０１）を、直線運動と回転運動とからなる合成運動によって前記サンプル容器（１００）から自動的に取外すサンプル容器取扱方法において、
光学的取込みによって、前記サンプル容器（１００）ばかりでなく、前記蓋（１０１）が分析され、蓋（１０１）、および、サンプル容器（１００）のタイプに割り当てられ、さらに、必要なトルクが、前記蓋（１０１）を取外すのに必要とされるだけ、各蓋（１０１）、および／または、各サンプル容器（１００）に割り当てられ、前記把持体ヘッド（５０）の把持力が、前記トルクから始まって調節されることを特徴とするサンプル容器取扱方法。
【請求項２】
サンプル容器（１００）が、前記サンプル容器キャリア（３０）の中で持上げ把持手段（６０）によって把持され、前記サンプル容器キャリア（３０）から外に持上げられ、続いて、前記把持体ヘッド（５０）が、前記蓋（１０１）を把持し、
前記持上げ把持手段（６０）が、前記サンプル容器（１００）に関する前記把持を解放し、続いて、前記把持体ヘッド（５０）が、把持されたサンプル容器（１００）に関して少なくとも３６０°の回転を遂行し、
前記回転後に、前記サンプル容器（１００）が、前記持上げ把持手段（６０）によって再び把持され、続いて、前記蓋（１０１）が、前記サンプル容器（１００）から直線運動と回転運動とからなる合成運動によって取外され、前記蓋（１０１）の取外し後、前記サンプル容器（１００）が、その開始位置に再び戻されることを特徴とする請求項１に記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項３】
サンプル容器（１００）が、前記サンプル容器キャリア（３０）の中で持上げ把持手段（６０）によって把持され、前記サンプル容器キャリア（３０）から外に持上げられ、続いて、前記把持体ヘッド（５０）が、前記蓋（１０１）を把持し、
前記持上げ把持手段（６０）が、前記サンプル容器（１００）に関する前記把持を解放した後、続いて、前記把持体ヘッド（５０）が、前記把持されたサンプル容器（１００）に関して少なくとも３６０°の回転を遂行し、
前記回転後に、前記サンプル容器（１００）が、前記持上げ把持手段（６０）によって再び把持され、続いて、前記蓋（１０１）が、前記サンプル容器（１００）から直線運動と回転運動とからなる合成運動によって取外され、前記蓋（１０１）の取外し後は、前記サンプル容器（１００）が、その開始位置に再び戻されることを特徴とする請求項１に記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項４】
光学的取込みによって、前記サンプル容器（１００）ばかりでなく、前記蓋（１０１）が分析され、蓋（１０１）、および、サンプル容器（１００）のタイプに割り当てられ、さらに、前記蓋（１０１）を取外すのに必要なトルクが、各蓋（１０１）、および／または、各サンプル容器（１００）のタイプに割り当てられ、前記把持体ヘッド（５０）の把持力が、前記トルクから始まって調節されることを特徴とする請求項３に記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項５】
前記サンプル容器（１００）を前記持上げ把持手段（６０）で把持した後、前記サンプル容器（１００）の回転の後、前記把持体ヘッドが開かれ、その後再び前記蓋（１０１）を前記把持力で把持し、前記蓋（１０１）が、直線運動と回転運動とからなる合成運動によって前記サンプル容器（１００）から取外されることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１つに記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項６】
光学取込み手段（８０）が、既に蓋無しサンプル容器（１００）の蓋（１０１）の取外しが遂行されない場合、前記サンプル容器（１００）の蓋（１０１）が既に取外されたか否かを決定することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項７】
前記把持力が、前記把持体ヘッド（５０）の直線移動距離に関連付けられ、前記蓋（１０１）上の把持体ヘッド（５０）の把持点を位置決めするために、前記トルクに備える保持力に相当する垂直位置が近づけられることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項８】
前記サンプル容器（１００）のもたらす高さが、加えられるトルクに依存して画定されることを特徴とする請求項１に記載のサンプル容器（１００）を自動的に取扱うためのサンプル容器取扱方法。
【請求項９】
前記サンプル容器（１００）の回転の間に、サンプル容器（１００）に適用されるバーコードが、光学取込み手段（８０）によって検知されることを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれか１つに記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項１０】
バーコードの位置が検知され、バーコードが所定の位置に来るまで、前記サンプル容器（１００）が、３６０°を超えて回転されることを特徴とする請求項８に記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項１１】
前記サンプル容器キャリア（３０）の中の前記サンプル容器（１００）の位置が、光学システムによって制御されることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項１２】
前記蓋（１０１）が取外される前の前記サンプル容器（１００）の姿勢が、制御されることを特徴とする請求項１０に記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項１３】
前記サンプル容器（１００）の姿勢が、蓋取外し後に制御されることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項１４】
前記蓋（１０１）の色が、光学取込み手段（８０）によって読み取られ、
１つの蓋タイプの蓋（１０１）の色が、処理仕様と関連することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１つに記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項１５】
制御部に接続された把持体ヘッド（５０）を備え、サンプル容器（１００）を自動的に取扱うサンプル容器取扱装置（９５）において、
前記把持体ヘッド（５０）が、少なくとも２つの鉗子状の把持体顎（５２、５４）を有し、前記把持体ヘッド（５０）が、直線垂直運動、および、回転運動からなる合成運動においてモータ（９２）によって移動可能であり、
前記把持体顎（５２、５４）の開放角度が、把持体ヘッド（５０）の垂直移動距離に依存し、
制御部に接続された光学取込み手段（８０）が、前記光学取込み手段（８０）に挿入された各サンプル容器（１００）を検知可能であり、前記光学取込み手段（８０）が、蓋（１０１）の各タイプ、および／または、サンプル容器（１００）の各タイプを決定することを特徴とするサンプル容器取扱装置（９５）。
【請求項１６】
前記制御部に接続された持上げ把持手段（６０）を備え、
前記持上げ把持手段（６０）が、前記サンプル容器（１００）を固定するための把持領域を有し、前記持上げ把持手段（６０）が、前記サンプル容器（１００）を持上げ、保持し、下に置くために、前記持上げ把持手段（６０）が、少なくとも１つのモータ（７２、７８）に接続されていることを特徴とする請求項１５に記載のサンプル容器取扱装置（９５）。
【請求項１７】
持上げ把持手段（６０）を備え、該持上げ把持手段（６０）が２つの把持アーム（６２、６４）を有し、該把持アームの端部に、把持領域が配置されていることを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載のサンプル容器取扱装置（９５）。
【請求項１８】
前記持上げ把持手段（６０）が、異なる直径を持ち、円形断面を持つサンプル容器（１００）を取上げるように配置されていることを特徴とする請求項１７に記載のサンプル容器取扱装置（９５）。
【請求項１９】
前記持上げ把持手段（６０）が、バネ（６８、６８ａ）を有し、該バネ（６８、６８ａ）の力によって、サンプル容器（１００）が保持されていることを特徴とする請求項１７に記載のサンプル容器取扱装置（９５）。
【請求項２０】
前記把持体ヘッド（５０）が、軸によって駆動モータ（９２）に接続され、
把持体ヘッド（５０）が、前記軸の回転運動によって作用することを特徴とする請求項１５乃至請求項１９のいずれか１つに記載のサンプル容器取扱装置（９５）。
【請求項２１】
バネ（５３）が、前記把持体顎（５２、５４）と接続しており、前記バネ（５３）によって、前記把持体顎（５２、５４）の張力が、前記把持体顎（５２、５４）の開放角度に依存していることを特徴とする請求項１５乃至請求項２０のいずれか１つに記載のサンプル容器取扱装置（９５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプル容器を自動的に取扱うサンプル容器取扱方法およびサンプル容器を自動的に取扱うサンプル容器取扱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
サンプル容器は、分析されるサンプルを格納するために使用される。
分析のための準備過程の間に、それぞれのサンプルで満たされたサンプル容器は、多くの異なった方法でサンプル容器取扱装置によって取扱われなければならない。
【０００３】
その点で、サンプル容器を取扱うために、サンプル容器は、通常、厳密に制限された所定位置に位置決めされなければならない。
しかしながら、サンプル容器が所定位置の厳密な範囲を維持せず、かつ、それによってサンプル容器が望ましい方法で取扱われ得ないことが幾度も起こる。
【０００４】
そして、サンプル容器取扱装置、特にカバー取外し装置の機能的安全性をかなりの程度まで損なう虞がある。
【０００５】
カバー取外し装置は、多くの場合、より高い順位の過程に統合されるので、高水準が要求される機能的安全性に行き着くために非常に重要である。
【０００６】
欧州特許出願公開第２２８２２１２号の明細書は、カバー取外し装置を開示している。
この文献によれば、蓋取外しのために、把持体ヘッドがサンプル容器の蓋に取付けられ、蓋は、直線運動、および、回転運動からなる合成運動によって容器から取外される。
この種の蓋取外しによって、プレス・ロック蓋ばかりでなく、ねじ込み口金蓋が、１つの装置を用いて容器から取外される可能性がある。
【０００７】
しかしながら、この装置は、把持体ヘッドの把持範囲が、異なった種類の蓋に対して手動で適合されなければならないという欠陥を持つ。
さらに、サンプル容器の傾斜姿勢は、許容され得ない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、改善された機能的安全性を有し、かつ、異なったサンプル容器、および、異なったタイプの蓋の自動取扱いで、より大きな順応性を持つサンプル容器取扱方法、および、サンプル容器取扱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これは、請求項１に記載の方法によって達成される。
従属請求項は、本発明をさらに有利に発展させたものである。
【００１０】
それ自体公知の方法において、少なくとも１つのサンプル容器が、サンプル容器からの自動的蓋取外しのために、サンプル容器取扱装置における容器キャリアの中で取上げられる。
サンプル容器の蓋は、把持体ヘッドによって、所定の把持力で把持される。
蓋は、直線運動、および、回転運動からなる合成運動によって、サンプル容器から取外される。
【００１１】
本発明によれば、その方法は、サンプル容器ばかりでなく蓋が、光学検知手段によって分析され、かつ、画定されたタイプの蓋、および、サンプル容器に割り当てられることを特徴とする。
さらに、蓋を取外すのに必要なトルクは、各タイプの蓋、および／または、サンプル容器に割り当てられる。
このトルクから始めて、把持体ヘッドの把持力が調節される。
【００１２】
把持力を異なったタイプの蓋、および、サンプル容器に適合させることによって、複数の異なったタイプの蓋、および、サンプル容器が、把持体ヘッドの把持範囲の幾何学的形状を変更することなく、処理される可能性がある。
それゆえに、安全な自動処理が、手動介入無しで達成される。
【００１３】
本発明のさらなる態様によれば、蓋取外しは、サンプル容器がサンプル容器キャリアのキャリア・ユニットの中で持上げ把持手段によって把持され、かつ、キャリア・ユニットから外に持上げられることによって遂行される。
続いて、把持体ヘッドが蓋を把持するが、これにあたり、持上げ把持手段はサンプル容器に関する把持を解放する。
続いて、把持体ヘッドは、把持されたサンプル容器について、少なくとも３６０°の回転を遂行する。
回転の後、サンプル容器は、持上げ把持手段によって再び把持される。
続いて、蓋が、把持体ヘッドの直線運動、および、回転運動からなる合成運動によって、サンプル容器から取外される。
サンプル容器は、蓋取外しの後、キャリア・ユニット中のその開始位置へ戻される。
【００１４】
サンプル容器の回転によって、恐らく完全に垂直に向いているとは限らないサンプル容器は、垂直姿勢に戻されてもよい。
それによって、蓋取外しの際に起こり得る傾斜は、回避される可能性がある。
エラーに対する信頼性、および、安全性は、それによって上げることができる。
【００１５】
特に、持上げ把持手段の把持力は、必要なトルクに適合される。
【００１６】
好ましくは、サンプル容器を持上げ把持手段で把持した後、かつ、サンプル容器の回転の後、持上げ把持手段は開放される。
新たに開放された後、蓋は、蓋を直線運動、および、回転運動からなる合成運動でサンプル容器から取外すために、必要なトルクを提供するのに必要な把持力で把持される。
【００１７】
特に有利な方法において、把持力は、把持体ヘッドの直線変位経路と相互に関連する。
把持体ヘッドが蓋を把持する把持力は、把持体ヘッドの、その垂直位置における位置決めによって調節される。
【００１８】
特に、把持体ヘッドの蓋上の把持点は、対応する垂直位置に近づいた場所で画定され、これは、必要なトルクに対して適用される把持力に対応する。
把持体ヘッドに関する蓋の位置は、持上げ把持手段が接近することにより、かつ、それによって設定されている。
【００１９】
サンプル容器がもたらされる、把持位置、または、高さの垂直位置は、適用されるトルクに依存して、それぞれ画定されている。
【００２０】
好ましくは、その垂直位置決めのためのサンプル容器の回転の間に、サンプル容器に適用されるコード、特にバーコードもまた、光学取込み手段によって読まれてもよい。
【００２１】
この目的のために、光学取込み手段は、サンプル容器、および、蓋のタイプの他に、特に、コードもまた読出し可能なように配置されている。
少なくとも約３６０°の容器の回転によって、サンプル容器に適用されたコードが、いかなる場合にも読まれることが保証できる。
【００２２】
さらに、コードの位置、または、サンプル容器の回転位置決めは、それぞれ記憶させてもよく、かつ、コードは、３６０°を超えるサンプル容器の回転によって、画定された位置へ回転させてもよい。
画定された位置は、例えば、キャリア・ユニット中の表示ウィンドウの位置によって与えてもよい。
【００２３】
このように、蓋取外し、および、過程制御の間の相乗効果を利用することができ、それによって、２つのタスクを１つの作業ステップの中で遂行することができる。
【００２４】
本発明をさらに発展させると、キャリア・ユニット中のサンプル容器の位置は、光学システムによって制御されることが想像される。
そこでは、特に傾斜、すなわち、サンプル容器の垂直姿勢から外れた位置決めが評価される。
【００２５】
サンプル容器の姿勢は、一方で、蓋取外しの以前に制御されるが、これにあたり、傾斜した位置決めの場合には、正常な取扱いから外れたサンプル容器の取扱いが開始されてもよい。
【００２６】
さらに、サンプル容器の姿勢は、蓋取外し後に、制御されてもよい。
これは、サンプル容器の傾斜した位置決めに依存するその後の過程が、開始されてもよいという長所を持つ。
例えば、許容差を越えた傾斜で位置決めされる容器は、拒絶されてもよい。
【００２７】
本発明のさらなる有利な実施例によれば、蓋の色は取込み手段によって評価されてもよく、カバータイプの蓋の色は処理仕様に関連付けられている。
例えば、安全上の理由から、または、厳密な調査に対しての高い汚染危険性に基づいて、いかなる場合にも開放されるはずのない、所定の色を持つ蓋によって、サンプル容器取扱装置が、開放されないままとなることもあり得る。
【００２８】
その方法の実行のために、本発明のサンプル容器取扱装置は、特に管形状のサンプル容器に対して提供される。
【００２９】
サンプル容器を自動的に取扱うサンプル容器取扱装置は、制御部に接続された把持体ヘッドを有し、把持体ヘッドは、少なくとも２つの鉗子状の把持体顎を有している。
把持体ヘッドは、直線垂直運動、および、回転運動からなる合成運動においてモータによってその垂直位置で変位することが可能であり、把持体顎の開放角度は、把持体ヘッドの垂直移動距離に依存している。
【００３０】
本発明によれば、サンプル容器取扱装置は、制御部に接続されている光学取込み手段を有している。
この光学取込み手段によって、蓋ばかりでなく、サンプル容器の分類が可能である。
分類処理によって、蓋を開けるのに要求される必要最小トルクばかりでなく、サンプル容器のサイズ、蓋閉じの種類が読出されることも可能である。
【００３１】
把持体ヘッドが蓋を把持することができる把持力は、特に、把持体顎を接続するバネによって提供される。
それによって、引張り顎の張力は、把持体顎の開放角度に依存する。
【００３２】
特に、把持体顎の把持範囲は、それが鋸歯状切込みを有するように配置され、鋸歯状切込みは、好ましくは回転方向に向けられている。
さらに、バネは把持範囲の中に設けられているが、このバネは、その緩和状態において、鋸歯状切込みを超えて伸長するが、蓋を把持する上で生じる負荷によって、押出される。
【００３３】
バネによって、蓋は、蓋取外し過程の後、把持体顎から再び容易に解放されてもよい。
【００３４】
さらに、把持体顎は、その把持範囲の中に突出部を有してもよく、これらの突出部は、蓋取外し過程の間、サンプル容器をまたいで寄り掛かる。
それによって、蓋取外し過程の間、サンプル容器の内容物の排出が回避される。
【００３５】
さらなる有利な実施例では、光学取込み手段は色認識の特徴を備えており、その結果、異なる蓋の色が識別される。
評価された蓋の色に依存して、その後の過程は取置かれてもよく、例えば、蓋は、安全上の理由から、または、汚染の拡大した危険性のために、いかなる場合にも開放されないかもしれず、その場合、サンプル容器取扱装置は、蓋が取外されないままとなる可能性がある。
【００３６】
本発明の実施例によれば、光学取込み手段が配置されてもよく、その結果、サンプル容器キャリア中でのサンプル容器のそれぞれの回転位置決めが認識される。
さらに、光学取込み手段は、検知された回転位置決め、および、読出しコードを制御部に送信するばかりでなく、それぞれのサンプル容器の周囲壁で提供されるコードを読むことができる。
【００３７】
このように、蓋の取付け、および／または、取外しの他に、サンプル容器、および／または、そこに含まれるサンプルについての追加情報が、システム中に同時に読込まれてもよい。
【００３８】
本発明のさらなる実施例によれば、光学取込み手段は、それぞれのサンプル容器の蓋が取外された状態と蓋が取付けられた状態を検知し、かつ、これを制御部に送信するために配置されている。
【００３９】
それによって、一方では、意図した蓋取外し、または、蓋取付けの操作が成功したか否かが決定され、かつ、他方では、装置の誤動作（例えば、蓋無しサンプル容器の蓋取外しを試みることによる）が回避される。
【００４０】
したがって、本発明の実施例によれば、サンプル容器取扱装置の蓋取外し操作に先立つ蓋が取外された状態に基づいて、このサンプル容器に対する蓋の取外しを可能にするために、それぞれのサンプル容器の蓋が取外されることになっている場合に、把持体ヘッドは制御部によって制御可能である。
【００４１】
本発明のさらなる態様によれば、サンプル容器を自動的に取扱うサンプル容器取扱装置は、把持体ヘッドを有してもよいが、これは制御部に接続されており、把持体ヘッドは少なくとも２つの鉗子状の把持体顎を有している。
把持体ヘッドは、直線垂直運動、および、回転運動からなる合成運動においてモータによってその垂直位置で移動可能であり、把持体顎の開放角度は把持体ヘッドの垂直移動距離に依存してもよい。
把持体ヘッドの他に、持上げ把持手段が設けられてもよく、これは制御部に接続されており、持上げ把持手段は、サンプル容器を決定するための把持範囲を有し、かつ、持上げ把持手段は、それがサンプル容器を上昇させ、保持し、かつ、下に置くことができるように、モータに接続されている。
【００４２】
持上げ把持手段は、特に２つの把持アームを有し、把持アームの端部には把持領域が配置されている。
持上げ把持手段の把持アームの駆動は、回転円板によって影響されるが、この円板は偏心した案内経路を有し、この中を把持領域から遠くはなれた自由端が案内される。
回転円板が回転する結果、把持領域に対して遠い２つの自由端距離間の距離が変化する。
これは、把持アームの中心領域における支持に基づき、把持範囲の端部での把持運動に再び結びつく。
【００４３】
持上げ把持手段の把持範囲は、それが異なった、特に円形断面のサンプル直径を持上げることが可能なように配置されている。
これは、特に、弾性的な交差する２つの顎によって達成される。
把持領域は、さらに、持上げ把持手段の把持アームを把持体端部に形成することによって形成され、かつ、把持領域は、楕円的基本形状を持つ係合表面を有してもよい。
【００４４】
それゆえに、本発明によれば、１１ｍｍから１６．５ｍｍまでの直径を持つ管状のサンプル容器が、取扱われることが可能である。
【００４５】
好ましくは、把持体ヘッドの垂直移動は、ネジ軸に関する、把持体ヘッドの回転運動によって影響される可能性がある。
それによって、直線運動、および、回転運動を、ただ１つのモータで発生させることができる。
【００４６】
軸は端部位置まで回転し、そこで停止される。
停止位置では、把持体顎は、蓋を把持するため、最大の開放角度を有している。
モータがこの範囲を超えて回転する場合には、蓋は各場合において解放される。
好ましくは、これは停止を超えた１２０°の回転での場合である。
【００４７】
本発明のさらなる実施例によれば、把持体ヘッドは、サンプル容器の公知の回転位置決めに基づいて、サンプル容器をサンプル容器キャリアの中で回転的に調節するために、制御部によって制御されることになっているが、それによって、サンプル容器のそれぞれのコードが、サンプル容器キャリアの側面に各々設けられた検査凹部を通して、見えるようになる。
【００４８】
それによって、その後の操作の間にサンプル容器キャリアのサンプル容器を取出す必要もなく、それぞれのサンプル容器のコードが、信頼性良く読み出されることが有利にも保証される。
【００４９】
それゆえに、異なるタイプのサンプル容器、および、蓋が、この独創的なサンプル容器取扱装置によって可変的な方法で取扱われる。
【００５０】
本発明のさらなる実施例によれば、第１光学取込み手段は、取込みステーションに配置されたカメラを有している。
【００５１】
さらに、第２光学取込み手段が、サンプル容器の位置決めを決定するために設けられてもよい。
それは、ミラー表面の反対に配置されている。
ミラー表面、および、第２光学取込み手段は、位置決定の間、容器キャリア中に挿入されたサンプル容器の垂直目標位置を備えた面内に位置する。
【００５２】
本発明のさらなる態様によれば、把持体ヘッドは、フレキシブル支持体を有している。
【００５３】
把持体ヘッドのフレキシブル支持体とサンプル容器の傾斜姿勢のバランスをとることとによって、安全取扱いのために予め画定された、サンプル容器の所定の位置決め（ここでは垂直位置決め）に対する制限は、拡張することができる。
それによって、そのような制限は、概して、サンプル容器取扱装置の操作の間はサンプル容器を望ましい方法で取扱うことができ、かつ、誤作動が起こらないように保つことができる。
それによって、独創的なサンプル容器取扱装置は、改善された機能的安全性を持つ。
【００５４】
発明のさらなる実施例によれば、サンプル容器取扱装置は、サンプル容器を搬送するサンプル容器キャリアをアンロードするためのアンロード・ステーションを有し、光学取込み手段は、アンロード・ステーションに配置されたカメラを有している。
【００５５】
発明の実施例によれば、アンロード・ステーションに配置されたカメラは、サンプル容器キャリアの中で取上げられるサンプル容器の各々に対して誤作動を決定するとともに、これを制御部に送信するために配置されている。
【００５６】
本発明はまた、後述する特許請求の範囲の特徴の組合せによって限定されないような実施例に明白に及ぶが、その場合、本発明の開示された特徴は、これが技術的に意味をなす限りにおいて、任意の方法でお互いに結合してもよい。
【００５７】
本発明のさらなる利点、特徴、および、潜在的な応用は、図面で例示されている実施例と共になされる明細書の説明から、理解することが可能である。
【００５８】
明細書、特許請求の範囲、および、図面を通して、それらの用語、および、関連する参照符号は、付属の参照符号リストから顕著であるように使用される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】２つの処理ステーションを持つ独創的なサンプル容器取扱装置９５の一部分を示す図である。
【図２】本発明のサンプル容器取扱装置の必須構成要素を示す図。
【図３】詳細としての把持体ヘッドのヘッドアームの把持領域を示す図。
【図４】詳細としての持上げ把持手段の把持アームの端部を示す図。
【図５】把持モータを備えた持上げ把持手段を示す図。
【図６】サンプル容器取扱装置の模式的側面図。
【図７】発明の実施例によるサンプル処理システムの上面図。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
以下には、本発明の実施例のサンプル容器１００を取扱うサンプル容器取扱装置９５が、図１〜図７に関連して説明される。
【００６１】
図１は、２つの処理ステーションを持つ、本発明のサンプル容器取扱装置９５の一部分を示す。
１つの処理ステーションは、モータ７２によって把持機能を遂行することが可能な持上げ把持手段６０を有し、持上げ把持手段６０の把持アーム６２、把持アーム６４は、サンプル容器１００の周りで位置決めされている。
続いて、把持されたサンプル容器１００は、モータ７８によって垂直に移動させることができるように構成されている。
このように、サンプル容器１００は、キャリア・ユニット４０から取外され、かつ、把持体ヘッド５０に供給することができる。
把持体ヘッド５０は、サンプル容器１００の蓋１０１に把持力を加えるが、この力は、把持体顎５２、把持体顎５４を結合するバネの調節に起因する。
【００６２】
図２は、本発明のサンプル容器取扱装置９５の必須構成要素を示す斜視図である。
サンプル容器取扱装置９５は、カメラ８０ばかりではなく、把持体ヘッド５０、持上げ把持手段６０を有している。
把持体ヘッド５０、持上げ把持手段６０を駆動する駆動手段は、この図を簡単化するため、示されていない。
カメラ８０は、供給されるサンプル容器１００を取込むことができるように配置されている。
カメラ８０は知的なカメラとして具体化され、かつ、それはサンプル容器１００の画像に基づき、蓋１０１のタイプばかりではなく、サンプル容器１００のタイプを決定することができるように構成されている。
この目的のために、カメラ８０は、サンプル容器１００、および、蓋１０１の形状と表面とを処理する。
【００６３】
決定の結果に従って、持上げ把持手段６０によって把持された状態のサンプル容器１００は、その高さが変位する。
蓋１０１のタイプに関連する情報は、制御部（図示せず）によって、位置が、蓋１０１が移動される把持体ヘッド５０に伝達されるように処理されるが、それは、サンプル容器１００が把持体顎５２、把持体顎５４の間に挿入されるのが可能なように、把持体顎５２、把持体顎５４の十分な開放角度を保証するためである。
したがってサンプル容器１００が位置決めされる際、把持体顎５２、把持体顎５４は、把持体ヘッド５０を駆動するモータ（図示せず）の回転運動によってバネ５３を通して加えられるバネ力によって閉じられてもよい。
【００６４】
サンプル容器１００が把持体ヘッド５０によって把持される際、把持アーム６２、把持アーム６４は外側に旋回させられ、かつ、それによって、把持されたサンプル容器１００を解放する。
サンプル容器１００は、把持体ヘッド５０によって自由に保持されている。
サンプル容器１００は、把持体ヘッド５０によって回転されてもよい。
少なくとも約３６０°のこの回転の間、サンプル容器１００に適用されたコード、特にバーコードは、カメラ８０によって読まれる可能性がある。
さらに、把持体ヘッド５０の回転軸に対して軸方向のサンプル容器１００の調節は影響を受け、このことは、回転後にサンプル容器１００が垂直方向に調節されることを保証する。
コードに対する所定位置、または、サンプル容器１００の対応する回転位置決めにそれぞれ到達する際に、サンプル容器１００の自由回転は終了する。
【００６５】
その位置に到達すると、サンプル容器１００は、持上げ把持手段６０の把持アーム６２、把持アーム６４によって再び把持される。
持上げ把持手段６０がサンプル容器１００を保持した後、把持体ヘッド５０によって保持されたサンプル容器１００の蓋１０１は、直線運動、および、回転運動から構成されている把持体ヘッド５０の運動によって取外される。
【００６６】
蓋１０１が取外された後、蓋１０１無しのサンプル容器１００は、持上げ把持手段６０の純粋な直線運動によってサンプル容器キャリア３０の中で再び下に置かれ、把持アーム６２、把持アーム６４を傾けることによって把持が解放される。
蓋１０１は、把持体ヘッド５０を再び開くことによって解放され、廃棄される。
【００６７】
図３は、把持体顎５２の把持領域の一部分を示す。
把持領域は、回転の方向に向けられた鋸歯状切込み５６を有している。
さらに、その解放状態では鋸歯状切込み５６を超えて伸長するバネ５８が設けられている。
把持体ヘッド５０が蓋１０１を把持するとすぐに、バネ５８は把持領域から外へ強制的に出される。
これは、把持体ヘッド５０が蓋１０１を把持するとすぐに、バネ５８が把持領域から外へ強制的に出されるという目的にかなう。
これは、蓋１０１がサンプル容器１００から取られた後、開放後にそれが鋸歯状切込みに付着せず、バネ５８によって把持端部から押出されるという目的にかなう。
これは、把持体ヘッド５０から蓋１０１が確実に緩められることを保証する。
【００６８】
図４は、持上げ把持手段６０の把持アーム６２の端部領域の一部分を示す。
把持アーム６２の下部に固定されている下部板６６が、示されている。
上方端部を閉じる上部板は、明快さの理由から示されていない。
持上げ把持手段６０の把持領域は、２つの交差するバネ素子６８、バネ素子６８ａが把持領域を形成するように、対応して配置されている。
それによって、いかなる直径にも依存せず、常に十分に大きな力がサンプル容器１００に加えられることが保証されている。
バネ素子６８、および、バネ素子６８ａは、この目的のために、１つの端部で耐トルク性の方法によって、把持領域の上部板、および、下部板６６に接続されている。
最大に把持可能なサンプル容器１００の直径だけが、下部板６６の幾何学的形状によって予め画定されている。
【００６９】
図５は、把持機能のためのモータ７２を備えた持上げ把持手段６０を示す。
持上げ把持手段６０の垂直移動のための移動手段は、図面の明快さの理由のために示されない。
持上げ把持手段６０は、持上げ把持手段６０の把持領域で終了する把持アーム６２、および、把持アーム６４を有している。
持上げ把持手段６０の把持アーム６２、把持アーム６４は、把持アーム支持体７０で回転可能に支持されている。
把持領域から遠くの端部で、把持アーム６２、把持アーム６４は、モータ７２によって駆動される回転円板７４の中に案内される接続手段を有している。
案内手段は、偏心した案内経路として具体化される。
それによって、モータ７２の回転運動は、お互いに関して２つの自由端の側方運動に変換される。
それによって、持上げ把持手段６０は、それぞれ、サンプル容器１００へ移動し、また、そこから遠ざかるように移動する。
示される全体構造は、図示されていない移動手段によって垂直に移動可能であり、かつ、それゆえに、キャリア・ユニット４０からサンプル容器１００を取外し、また、サンプル容器１００をキャリア・ユニット４０中に戻すように構成されている。
さらに、蓋取外しの間、サンプル容器１００の位置は、このように画定することができる。
【００７０】
図６は、持上げ把持手段６０、把持体ヘッド５０、および、カメラ８０を備えたサンプル容器取扱装置９５の模式的側面図である。
さらに、把持体ヘッド５０を駆動するステップ・モータ９２も示されている。
カメラ８０は、カメラ８０と並置されたミラー９０を備えた光学システムを形成するような方法で利用可能である。
この光学システムによって、サンプル容器１００の傾斜した位置決めが検知される。
【００７１】
図７は、サンプル処理システム１を示す図である。
サンプル処理システム１は、入力格納領域Ａと、第１中間格納領域Ｂと、第２中間格納領域Ｃと、第３中間格納領域Ｄと、第４中間格納領域Ｅと、遠心機領域Ｆと、蓋取外し領域Ｇと、第５中間格納領域Ｈと、第６中間格納領域Ｉと、出力格納領域Ｋとを有している。
【００７２】
入力格納領域Ａと、第１中間格納領域Ｂと、第２中間格納領域Ｃと、第３中間格納領域Ｄと、第４中間格納領域Ｅと、遠心機領域Ｆと、蓋取外し領域Ｇとの間のおおよそ中央部では、連結されたロボット・アームで動作する第１ロボット２００が、中心領域１０に配置されている。
【００７３】
第５中間格納領域Ｈ、第６中間格納領域Ｉ、および、出力格納領域Ｋの上方では、ガントリー・クレーンのように動作する第２ロボット３００が設けられている。
【００７４】
入力格納領域Ａでは、所定の寸法を持つサンプル容器１００を取上げるための複数のモジュールから構成されている複数の取上げモジュール１０が配置され、かつ、サンプル容器１００で満たされている。
【００７５】
サンプル容器１００は、好ましくは、各々が試験管のような、管状に形成されている。
【００７６】
サンプル容器取扱装置９５は、ハウジング９９の中に配置され、かつ、少なくとも１つの把持体ヘッド５０を有し、この把持体ヘッド５０は、それぞれの蓋１０１をサンプル容器１００のそれぞれの開放端に取付け、および／または、サンプル容器１００から蓋１０１を取外すために、移動機能、回転機能、および、把持機能の過程で、把持体ヘッド５０に接続された制御部（図示せず）によって制御可能である。
【００７７】
本発明によれば、把持体ヘッド５０は、フレキシブルに支持され、その結果、把持体ヘッド５０は、サンプル容器キャリア３０の中で取上げられたサンプル容器１００の垂直位置決めから外れた傾斜位置決めをバランスさせることができる。
【００７８】
サンプル容器取扱装置９５は、光学取込み手段（図示せず）をさらに有し、光学取込み手段は、制御部に接続され、かつ、サンプル容器キャリア３０の中でサンプル容器１００のそれぞれの回転位置決めを検知し、サンプル容器１００のそれぞれの周囲壁上に設けられたコード（ここでは、例えば、バーコード）を読み、検知された回転位置決め、および、読まれたコードを制御部に送信するように配置されている。
【００７９】
光学取込み手段は、さらに、それぞれのサンプル容器１００の蓋取外し状態、および、蓋取付け状態を検知し、これを制御部に送信するように構成されている。
【００８０】
光学取込み手段は、さらに、サンプル容器１００のタイプ、および、蓋１０１のタイプを検知し、これを制御部に送信するように構成されている。
【００８１】
把持体ヘッド５０は、サンプル容器１００の検知された回転位置決めに基づいて、サンプル容器１００のそれぞれのコードが、サンプル容器キャリア３０の中の側面に各々設けられた検査凹部を通して見えるように、サンプル容器キャリア３０の中でサンプル容器１００を回転可能に調節するために、制御部から制御可能である。
【００８２】
さらに、それぞれのサンプル容器１００の蓋１０１が取外される際には、サンプル容器取扱装置９５の蓋取外し動作によって検知されるような、サンプル容器１００の蓋取外し状態に基づいて、把持体ヘッド５０は、このサンプル容器１００の蓋１０１を取外すことを考慮に入れるため、制御部によって制御可能である。
【００８３】
さらに、把持体ヘッド５０は、捻じりタイプの回転運動によって要求されるような、それぞれの蓋１０１を捻じって閉める、または、開けるために、または、直線運動によって蓋１０１を閉める、または、開けるために、制御部によって制御可能である。
光学取込み手段は、ロードステーション９７に配置されたカメラと、アンロード・ステーション９８に配置されたカメラとを有している。
【００８４】
アンロード・ステーション９８に配置されたカメラは、サンプル容器キャリア３０で取上げられた各サンプル容器１００に対して、誤動作を決定するとともに、これを制御部に送信するように構成されている。
【符号の説明】
【００８５】
１      ・・・  サンプル処理システム
１０    ・・・  取上げモジュール配置
３０    ・・・  サンプル容器キャリア
４０    ・・・  キャリア・ユニット
５０    ・・・  把持体ヘッド
５２    ・・・  把持体顎
５４    ・・・  把持体顎
５６    ・・・  鋸歯状切込み
５８    ・・・  バネ
６０    ・・・  持上げ把持手段
６２    ・・・  把持アーム
６４    ・・・  把持アーム
６６    ・・・  下部板
６８    ・・・  バネ素子
６８ａ  ・・・  バネ素子
７０    ・・・  把持アーム支持体
７２    ・・・  モータ
７４    ・・・  回転円板
８０    ・・・  カメラ
９０    ・・・  ミラー
９２    ・・・  ステップ・モータ
９５    ・・・  サンプル容器取扱装置
９６    ・・・  輸送手段
９７    ・・・  ロード・ステーション
９８    ・・・  アンロード・ステーション
９９    ・・・  ハウジング
１００  ・・・  サンプル容器
１０１  ・・・  蓋
２００  ・・・  第１ロボット
３００  ・・・  第２ロボット
Ａ      ・・・  入力格納領域
Ｂ      ・・・  第１中間格納領域
Ｃ      ・・・  第２中間格納領域
Ｄ      ・・・  第３中間格納領域
Ｅ      ・・・  第４中間格納領域
Ｆ      ・・・  遠心機領域
Ｇ      ・・・  蓋取外し領域
Ｈ      ・・・  第５中間格納領域
Ｉ      ・・・  第６中間格納領域
Ｌ      ・・・  第７中間格納領域
Ｋ      ・・・  出力格納領域
Ｚ      ・・・  中央領域
【図１】
2013152214.tif 000003
【図２】
2013152214.tif 000004
【図３】
2013152214.tif 000005
【図４】
2013152214.tif 000006
【図５】
2013152214.tif 000007
【図６】
2013152214.tif 000008
【図７】
2013152214.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月15日(2013.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのサンプル容器（１００）が、サンプル容器取扱装置（９５）におけるサンプル容器キャリア（３０）の中で取上げられ、蓋（１０１）が、把持体ヘッド（５０）によって所定の把持力で把持され、前記蓋（１０１）を、直線運動と回転運動とからなる合成運動によって前記サンプル容器（１００）から自動的に取外すサンプル容器取扱方法において、
光学的取込みによって、前記サンプル容器（１００）ばかりでなく、前記蓋（１０１）が分析され、蓋（１０１）、および、サンプル容器（１００）のタイプに割り当てられ、さらに、必要なトルクが、前記蓋（１０１）を取外すのに必要とされるだけ、各蓋（１０１）、および／または、各サンプル容器（１００）に割り当てられ、前記把持体ヘッド（５０）の把持力が、前記トルクから始まって調節されることを特徴とするサンプル容器取扱方法。
【請求項２】
サンプル容器（１００）が、前記サンプル容器キャリア（３０）の中で持上げ把持手段（６０）によって把持され、前記サンプル容器キャリア（３０）から外に持上げられ、続いて、前記把持体ヘッド（５０）が、前記蓋（１０１）を把持し、
前記持上げ把持手段（６０）が、前記サンプル容器（１００）に関する前記把持を解放し、続いて、前記把持体ヘッド（５０）が、把持されたサンプル容器（１００）に関して少なくとも３６０°の回転を遂行し、
前記回転後に、前記サンプル容器（１００）が、前記持上げ把持手段（６０）によって再び把持され、続いて、前記蓋（１０１）が、前記サンプル容器（１００）から直線運動と回転運動とからなる合成運動によって取外され、前記蓋（１０１）の取外し後、前記サンプル容器（１００）が、その開始位置に再び戻されることを特徴とする請求項１に記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項３】
少なくとも１つのサンプル容器（１００）が、サンプル容器取扱装置（９５）におけるサンプル容器キャリア（３０）の中で取上げられ、蓋（１０１）が、把持体ヘッド（５０）によって所定の把持力で把持され、前記蓋（１０１）を、直線運動と回転運動とからなる合成運動によって前記サンプル容器（１００）から自動的に取外すサンプル容器取扱方法において、
サンプル容器（１００）が、前記サンプル容器キャリア（３０）の中で持上げ把持手段（６０）によって把持され、前記サンプル容器キャリア（３０）から外に持上げられ、続いて、前記把持体ヘッド（５０）が、前記蓋（１０１）を把持し、
前記持上げ把持手段（６０）が、前記サンプル容器（１００）に関する前記把持を解放した後、続いて、前記把持体ヘッド（５０）が、前記把持されたサンプル容器（１００）に関して少なくとも３６０°の回転を遂行し、
前記回転後に、前記サンプル容器（１００）が、前記持上げ把持手段（６０）によって再び把持され、続いて、前記蓋（１０１）が、前記サンプル容器（１００）から直線運動と回転運動とからなる合成運動によって取外され、前記蓋（１０１）の取外し後は、前記サンプル容器（１００）が、その開始位置に再び戻されることを特徴とするサンプル容器取扱方法。
【請求項４】
光学的取込みによって、前記サンプル容器（１００）ばかりでなく、前記蓋（１０１）が分析され、蓋（１０１）、および、サンプル容器（１００）のタイプに割り当てられ、さらに、前記蓋（１０１）を取外すのに必要なトルクが、各蓋（１０１）、および／または、各サンプル容器（１００）のタイプに割り当てられ、前記把持体ヘッド（５０）の把持力が、前記トルクから始まって調節されることを特徴とする請求項３に記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項５】
前記サンプル容器（１００）を前記持上げ把持手段（６０）で把持した後、前記サンプル容器（１００）の回転の後、前記把持体ヘッドが開かれ、その後再び前記蓋（１０１）を前記把持力で把持し、前記蓋（１０１）が、直線運動と回転運動とからなる合成運動によって前記サンプル容器（１００）から取外されることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１つに記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項６】
光学取込み手段（８０）が、既に蓋無しサンプル容器（１００）の蓋（１０１）の取外しが遂行されない場合、前記サンプル容器（１００）の蓋（１０１）が既に取外されたか否かを決定することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項７】
前記把持力が、前記把持体ヘッド（５０）の直線移動距離に関連付けられ、前記把持体ヘッド（５０）の垂直方向での位置によって調節され、前記把持体ヘッド（５０）の蓋（１０１）上の把持点が、対応する垂直方向での位置に近づいた場所で画定されて前記トルクに対して適用される把持力と対応するように設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項８】
前記サンプル容器（１００）のもたらす高さが、加えられるトルクに依存して画定されることを特徴とする請求項１に記載のサンプル容器（１００）を自動的に取扱うためのサンプル容器取扱方法。
【請求項９】
前記サンプル容器（１００）の回転の間に、サンプル容器（１００）に適用されるバーコードが、光学取込み手段（８０）によって検知されることを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれか１つに記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項１０】
バーコードの位置が検知され、バーコードが所定の位置に来るまで、前記サンプル容器（１００）が、３６０°を超えて回転されることを特徴とする請求項８に記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項１１】
前記サンプル容器キャリア（３０）の中の前記サンプル容器（１００）の位置が、光学システムによって制御されることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項１２】
前記蓋（１０１）が取外される前の前記サンプル容器（１００）の姿勢が、制御されることを特徴とする請求項１０に記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項１３】
前記サンプル容器（１００）の姿勢が、蓋取外し後に制御されることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項１４】
前記蓋（１０１）の色が、光学取込み手段（８０）によって読み取られ、
１つの蓋タイプの蓋（１０１）の色が、処理仕様と関連することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１つに記載のサンプル容器取扱方法。
【請求項１５】
制御部に接続された把持体ヘッド（５０）を備え、サンプル容器（１００）を自動的に取扱うサンプル容器取扱装置（９５）において、
前記把持体ヘッド（５０）が、少なくとも２つの鉗子状の把持体顎（５２、５４）を有し、前記把持体ヘッド（５０）が、直線垂直運動、および、回転運動からなる合成運動においてモータ（９２）によって移動可能であり、
前記把持体顎（５２、５４）の開放角度が、把持体ヘッド（５０）の垂直移動距離に依存し、
制御部に接続された光学取込み手段（８０）が、前記光学取込み手段（８０）に挿入された各サンプル容器（１００）を検知可能であり、前記光学取込み手段（８０）が、蓋（１０１）の各タイプ、および／または、サンプル容器（１００）の各タイプを決定することを特徴とするサンプル容器取扱装置（９５）。
【請求項１６】
制御部に接続された把持体ヘッド（５０）を備え、サンプル容器（１００）を自動的に取扱うサンプル容器取扱装置（９５）において、
前記制御部に接続された持上げ把持手段（６０）を備え、
前記把持体ヘッド（５０）が、少なくとも２つの鉗子状の把持体顎（５２、５４）を有し、前記把持体ヘッド（５０）が、直線垂直運動、および、回転運動からなる合成運動においてモータ（９２）によって移動可能であり、
前記把持体顎（５２、５４）の開放角度が、把持体ヘッド（５０）の垂直移動距離に依存し、
前記持上げ把持手段（６０）が、前記サンプル容器（１００）を固定するための把持領域を有し、前記持上げ把持手段（６０）が、前記サンプル容器（１００）を持上げ、保持し、下に置くために、前記持上げ把持手段（６０）が、少なくとも１つのモータ（７２、７８）に接続されていることを特徴とするサンプル容器取扱装置（９５）。
【請求項１７】
持上げ把持手段（６０）を備え、該持上げ把持手段（６０）が２つの把持アーム（６２、６４）を有し、該把持アームの端部に、把持領域が配置されていることを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載のサンプル容器取扱装置（９５）。
【請求項１８】
前記持上げ把持手段（６０）が、異なる直径を持ち、円形断面を持つサンプル容器（１００）を取上げるように配置されていることを特徴とする請求項１７に記載のサンプル容器取扱装置（９５）。
【請求項１９】
前記持上げ把持手段（６０）が、バネ（６８、６８ａ）を有し、該バネ（６８、６８ａ）の力によって、サンプル容器（１００）が保持されていることを特徴とする請求項１６乃至請求項１８に記載のサンプル容器取扱装置（９５）。
【請求項２０】
前記把持体ヘッド（５０）が、軸によって駆動モータ（９２）に接続され、
前記把持体ヘッド（５０）が、前記軸の回転運動によって作用することを特徴とする請求項１５乃至請求項１９のいずれか１つに記載のサンプル容器取扱装置（９５）。
【請求項２１】
バネ（５３）が、前記把持体顎（５２、５４）と接続しており、前記バネ（５３）によって、前記把持体顎（５２、５４）の張力が、前記把持体顎（５２、５４）の開放角度に依存していることを特徴とする請求項１５乃至請求項２０のいずれか１つに記載のサンプル容器取扱装置（９５）。
【外国語明細書】
2013152214000001.pdf