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技術 試料管を操作するための装置および方法、ならびに検査室システム

出願人 エフホフマン-ラロッシュアクチェンゲゼルシャフト
発明者 トムロレンツェンレトアンドリンマイヤー
出願日 2014年6月10日 (6年6ヶ月経過) 出願番号 2014-119332
公開日 2014年12月25日 (6年0ヶ月経過) 公開番号 2014-240327
状態 特許登録済
技術分野 自動分析、そのための試料等の取扱い 物品のコンベヤ等への供給
主要キーワード 専用開口 取り外しステーション バルク商品 止り穴 緩衝面 運搬位置 最終挿入位置 運搬速度
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

試料管試料管ラック内に挿入するための装置および方法を提供する。

解決手段

試料管15を操作するための装置は、試料管トレイ1、試料管個別化装置2、第1コンベヤ3、第2コンベヤ、試料管緩衝装置、および試料管ラック挿入装置を備え、試料管トレイ1は試料管15をバルク商品の状態で保管するように構成され、試料管個別化装置2は試料管トレイ1から単一の試料管15を連続して取り出して第1コンベヤ3へ連続的に供給するように構成され、第1コンベヤ3は試料管15を試料管緩衝装置へ運搬するように構成され、試料管緩衝装置は第1コンベヤ3により供給された試料管15を緩衝して一定の速度で第2コンベヤへ供給するように構成され、第2コンベヤは試料管15を試料管ラック挿入装置に運搬するように構成され、試料管ラック挿入装置は試料管15を試料管ラック7内に挿入するように構成される。

概要

背景

検査室試料分配システムは、分析ステーション分析ステーションおよび分析後ステーションなどの、様々な異なる検査室ステーションや検体処理機器の間で、試料管に入れられている、例えば血液試料などの試料または検体分配するために用いられる。

試料管は、通常、バルク商品(bulk commodity)の状態で供給される。効率的な操作を達成するために、試料管は、試料管ラック内に挿入されなければならない。

概要

試料管を試料管ラック内に挿入するための装置および方法を提供する。試料管15を操作するための装置は、試料管トレイ1、試料管個別化装置2、第1コンベヤ3、第2コンベヤ、試料管緩衝装置、および試料管ラック挿入装置を備え、試料管トレイ1は試料管15をバルク商品の状態で保管するように構成され、試料管個別化装置2は試料管トレイ1から単一の試料管15を連続して取り出して第1コンベヤ3へ連続的に供給するように構成され、第1コンベヤ3は試料管15を試料管緩衝装置へ運搬するように構成され、試料管緩衝装置は第1コンベヤ3により供給された試料管15を緩衝して一定の速度で第2コンベヤへ供給するように構成され、第2コンベヤは試料管15を試料管ラック挿入装置に運搬するように構成され、試料管ラック挿入装置は試料管15を試料管ラック7内に挿入するように構成される。

目的

本発明の目的は、試料管を操作するための装置および方法と、非常にフレキシブルで高い処理能力を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

試料管(15)を操作するための装置であって、試料管トレイ(1)と、試料管個別化装置(2)と、第1コンベヤ(3)と、第2コンベヤ(4)と、試料管緩衝装置(5)と、試料管ラック挿入装置(6)とを備え、前記試料管トレイ(1)は、試料管(15)をバルク商品の状態で保管するように構成され、前記試料管個別化装置(2)は、前記試料管トレイ(1)から単一の試料管(15)を連続して取り出し、取り出された前記試料管(15)を前記第1コンベヤ(3)へ連続して供給するように構成され、前記第1コンベヤ(3)は、前記試料管(15)を前記試料管緩衝装置(5)へ運搬するように構成され、前記試料管緩衝装置(5)は、前記第1コンベヤ(3)により供給された前記試料管(15)を緩衝し、緩衝された前記試料管(15)を前記第2コンベヤ(4)へ、予め決定可能な、特に一定の、試料管速度で供給するように構成され、前記第2コンベヤ(4)は、前記試料管ラック挿入装置(6)へ前記試料管(15)を運搬するように構成され、前記試料管ラック挿入装置(6)は、前記試料管(15)を試料管ラック(7)内に挿入するように構成される装置。

請求項2

前記試料管(15)は、キャップ(16)を用いて閉鎖され、前記試料管(15)が、初めは、キャップが先頭になるかキャップが最後方になる、ランダム運搬方向で運搬されるように、前記試料管(15)が前記第1コンベヤ(3)に供給され、前記装置はさらに、それぞれの試料管(15)の運搬方向を判定するように構成される、運搬方向判定装置(8)と、前記運搬方向判定装置(8)および前記第1コンベヤ(3)に機能的に連結される運搬方向変更装置(9)とを備え、前記運搬方向変更装置(9)は、各試料管(15)が所定の運搬方向で前記試料管緩衝装置(5)に供給されるように、前記運搬方向を変更するように構成される請求項1記載の装置。

請求項3

前記第1コンベヤ(3)は、運搬方向(CD)に沿って平行に延び、所定のベルト距離(BD)により離間されている第1および第2ベルト(11、12)を備え、前記運搬方向変更装置(9)は、回転可能なレッグ(17)を備え、前記レッグ(17)は、前記第1および第2ベルト(11、12)の間に配置され、前記所定のベルト距離(BD)よりも小さい幅を有し、回転すると、前記レッグ(17)の上面に置かれた試料管(15)の運搬方向を変更する請求項1または2記載の装置。

請求項4

前記運搬方向変更装置(9)は、所定の回転速度プロファイルを用いて前記レッグ(17)を回転させるように構成される請求項3記載の装置。

請求項5

前記試料管ラック挿入装置(6)は、試料管ラック(7)内に挿入されるべき試料管(15)に押圧力を付与するように適合された押圧手段(25)を備える請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置。

請求項6

前記押圧手段(25)は、押圧ヘッド(25a)を備え、前記押圧ヘッドは、前記試料管ラック(7)内に挿入されるべき前記試料管(15)の上側の部分を収容するように構成されている開口(25c)と、前記開口(25c)を囲み、前記試料管ラック(7)内に挿入されるべき試料管(15)の上側の部分を案内するように構成されている凹面(25b)とを備える請求項5記載の装置。

請求項7

前記押圧手段(25)は、前記試料管ラック(7)内に挿入されるべき試料管(15)に所定の押圧力プロファイルを付与するように構成される請求項5または6記載の装置。

請求項8

前記試料管ラック挿入装置(6)は、前記第2コンベヤ(4)から試料管(15)を受け取るように構成され、さらに、前記試料管(15)を試料管ラック(7)の専用の開口に対してセンタリングするように構成されるホッパ(26)を備える請求項1〜7のいずれか1項に記載の装置。

請求項9

前記試料管ラック挿入装置(6)は、前記第2コンベヤ(4)と前記ホッパ(26)との間に配置されている傾斜したガイド手段(28)を備え、前記傾斜したガイド手段(28)は、前記第2コンベヤ(4)により供給された試料管(15)が、重力によって前記ホッパ(26)に向かって移動するように傾斜する請求項8記載の装置。

請求項10

前記試料管ラック(7)は、対応する試料管(15)を挿入するために、水平に離間された2つまたは3つ以上の開口を有し、前記第2コンベヤ(4)および前記試料管ラック挿入装置(6)のそれぞれは、試料管(15)が前記試料管ラック(7)の対応する開口に挿入されるように、前記試料管ラック(7)に対して水平に移動させられるように構成される請求項1〜9のいずれか1項に記載の装置。

請求項11

前記試料管緩衝装置(5)は、実際に緩衝されている試料管(15)の数を監視し、所定の閾値を超える試料管(15)が実際に緩衝されている場合、前記試料管個別化装置(2)および前記第1コンベヤ(3)が動作を停止するように、前記試料管個別化装置(2)および前記第1コンベヤ(3)に信号を送信するように構成される請求項1〜10のいずれか1項に記載の装置。

請求項12

前記第1および第2コンベヤ(3、4)は、異なる垂直レベルを有し、前記試料管緩衝装置(5)が、傾斜した保管面(20)であって、前記第1コンベヤ(3)が試料管(15)を前記保管面(20)に供給し、前記保管面(20)が、前記第1コンベヤ(3)により供給された試料管(15)が重力によって運搬位置に向かって移動するように傾斜しており、前記保管面(20)が、所定の数の試料管(15)を保管するような幾何学的大きさにされている傾斜した保管面(20)と、垂直コンベヤ(22)であって、前記垂直コンベヤ(22)が、前記運搬位置から単一の試料管(15)を連続して搭載し、搭載された前記試料管(15)を垂直方向(Z)に運搬し、搭載された前記試料管(15)を前記試料管速度で前記第2コンベヤ(4)へ連続して供給するように構成される垂直コンベヤ(22)とを備える請求項1〜11のいずれか1項に記載の装置。

請求項13

前記試料管個別化装置は、多数のチェーン部材(2)を有する垂直チェーンコンベヤを備え、各チェーン部材(2)は、前記試料管トレイ(1)から単一の試料管(15)を取り出し、取り出された前記試料管を前記第1コンベヤ(3)へ供給するように構成される請求項1〜12のいずれか1項に記載の装置。

請求項14

試料管(15)および/または前記試料管(15)に含まれる試料を処理する、少なくとも1つの検査室ステーション、好ましくは、分析前ステーション、分析ステーション、および/または、分析後ステーションと、請求項1〜13のいずれか1項に記載の装置とを備える検査室システム(100)。

請求項15

試料管(15)を操作するための方法であって、試料管トレイ(1)に試料管(15)をバルク商品の状態で保管する工程と、前記試料管トレイ(1)から、一定でない試料管速度で単一の試料管(15)を連続して取り出す工程と、取り出された前記試料管(15)を緩衝する工程と、緩衝された前記試料管(15)を、予め決定可能な、特に一定の、試料管速度で試料管ラック(7)内に連続して挿入する工程とを備える方法。

請求項16

実際に緩衝されている試料管(15)の数を監視し、所定の閾値を超える試料管(15)が実際に緩衝されている場合、下側の緩衝装置の閾値に達するまで、単一の試料管(15)を前記試料管トレイ(1)から連続して取り出す工程を休止する工程を備える請求項15記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、試料管を操作するための装置および方法、ならびに検査室ステムに関する。

背景技術

0002

検査室試料分配システムは、分析ステーション分析ステーションおよび分析後ステーションなどの、様々な異なる検査室ステーションや検体処理機器の間で、試料管に入れられている、例えば血液試料などの試料または検体分配するために用いられる。

0003

試料管は、通常、バルク商品(bulk commodity)の状態で供給される。効率的な操作を達成するために、試料管は、試料管ラック内に挿入されなければならない。

発明が解決しようとする課題

0004

本発明の目的は、試料管を操作するための装置および方法と、非常にフレキシブルで高い処理能力を提供する検査室システムとを提供することである。

課題を解決するための手段

0005

本発明は、請求項1記載の試料管を操作するための装置、請求項14記載の検査室システム、および請求項15記載の試料管を操作するための方法を提供することにより、この目的を解決する。実施形態は、従属請求項を対象とする。

0006

装置は、試料管トレイを備える。試料管トレイは、試料管をバルク商品の状態で保管するように構成される。試料管トレイはウェルを形成してもよく、処理を意図される試料管は、順不同で、試料管トレイに装着されるか、試料管トレイ内に投入されてもよい。試料管トレイは、例えば、50〜500の試料管を保管するような大きさにされてもよい。

0007

この装置はさらに、試料管個別化装置(individualizer)を備える。試料管個別化装置は、試料管トレイに含まれている単一の試料管を連続して取り出し、取り出された試料管を第1コンベヤへと連続して供給するように構成される。試料管個別化装置は、試料管トレイに装着された試料管が、基本的に先入れ先出しスキーム(first-in-first-out scheme)で処理されるように構成されてもよい。

0008

第1コンベヤは、試料管個別化装置により供給される試料管を、試料管緩衝装置へと連続して運ぶように構成される。

0009

試料管緩衝装置は、第1コンベヤにより供給される試料管を緩衝し、緩衝された試料管を、所定、例えば一定の試料管速度で、第2コンベヤへと供給するように構成される。試料管緩衝装置は、例えば、5〜20の試料管の緩衝キャパシティを有していてもよい。

0010

第2コンベヤは、試料管緩衝装置により定められた試料管速度で、試料管を試料管ラック挿入装置へと運ぶように構成される。

0011

第1および第2コンベヤは、略水平な運搬方向を有していてもよく、管はあらゆる向き、例えば、水平または垂直な姿勢運搬されてもよい。詳細には、開示されている、管が略水平に運搬される実施形態においては、管は、試料管の長手軸により定められる方向に沿うなど、実質的に縦向きに運搬される。

0012

試料管ラック挿入装置は、試料管を試料管ラック内に挿入するように構成される。試料管ラックは、検査室オートメーションにおいて用いられる、従来の試料管ラックであってもよい。別の実施形態において、試料管は、単一の試料管を保持するための試料パック内に搭載されてもよい。

0013

試料管は、従来のように、キャップを用いて閉鎖されてもよい。試料管がまずはランダムな運搬方向、すなわち、キャップが先頭になるかキャップが最後方になる方向で運搬されるように、試料管は第1コンベヤおよび/または第2コンベヤに供給されてもよい。この自由度に対処するために、装置は、それぞれの試料管の運搬方向を判定するように構成された、少なくとも1つの運搬方向判定装置を備えていてもよい。装置はさらに、運搬方向判定装置、および、第1および/または第2コンベヤに機能的に連結される、少なくとも1つの運搬方向変更装置を備えていてもよく、運搬方向変更装置は、運搬方向を、特に180度まで変更するように構成され、各試料管は、定められた運搬方向で試料管緩衝装置および/または試料管ラック挿入装置に供給される。統一された運搬方向により、試料管のさらなる処理が単純になる。

0014

運搬方向判定装置が第2コンベヤ上に置かれた試料管の、それぞれの運搬方向を判定するように構成される場合、運搬方向が定められていない、第2コンベヤ上に置かれた試料管は、例えば、第2コンベヤと試料管トレイとの間に延びるスライダを用いて、試料管トレイに再び挿入されてもよい。代替的には、運搬方向変更装置(または複数の運搬方向変更装置の1つ)が、第2コンベヤに割り当てられた運搬方向判定装置に機能的に連結されてもよく、この運搬方向変更装置は、第2コンベヤ上の運搬方向を、特に180度まで変更するように構成され、試料管は所定の運搬方向で試料管ラック挿入装置に供給される。

0015

第1運搬方向判定装置、および対応する第1運搬方向変更装置が、第1コンベヤに割り当てられ、付加的に、第2運搬方向判定装置、および対応する第2運搬方向変更装置が、第2コンベヤに割り当てられることが考えられる。第1方向変更操作が失敗した場合、および/または、試料管が第1運搬方向判定装置を通過した後に、意図しない方向変更が起きた場合、この失敗を修正することが可能である。

0016

第1および/または第2コンベヤは、運搬方向に沿って平行に延び、所定のベルト距離によって離間されている、第1および第2ベルトを備えていてもよい。ベルト距離は、試料管が縦方向において2つのベルト上に置かれ得るような大きさにされる。ベルト距離は、0.5cm〜5cmの範囲にあってもよい。第1および第2ベルトは、例えば共通の駆動シリンダーを用いて、同一のベルト速度で駆動されてもよい。

0017

運搬方向変更装置は、第1ベルトと第2ベルトとの間に配置されている、回転可能なレッグまたは回転可能なポストを備えていてもよい。レッグの幅は、所定のベルト距離よりも小さくてもよい。レッグは回転時に、レッグの上面に置かれた試料管の運搬方向を変更するように構成される。また、レッグは回転時に、ベルト上に置かれた試料管も回転させる。レッグの非作動状態において、レッグは、ベルトにより定められる運搬レベルの下のレベルに置かれてもよい。

0018

運搬方向変更装置は、所定の回転速度プロファイルでレッグを回転させるように構成されてもよい。最初に、すなわち、水平に対する角度がゼロよりも小さいか、ゼロに等しい(運搬方向に平行なレッグ)角度で、レッグは、毎分30回転(rpm)の回転速度を有していてもよい。この比較的低い回転速度により、レッグが最初に試料管に接触したときに、試料管がレッグによってはね飛ばされることを防ぐ。ゼロ度〜約40度の角度の間に、回転速度は75rpmまで上昇させられてもよい。41度〜100度の角度では、回転速度は75rpmで一定に維持されてもよい。101度〜約135度の角度の間に、回転速度はゼロrpmまで減少されてもよい。レッグはその後、60rpmで開始し、150rpmまで加速し、0rpmまで減速して回転し、例えば−120度の角度にある、開始位置まで戻る。この回転速度プロファイルにより、安全である一方で迅速な試料管の回転が確実となる。

0019

試料管ラック挿入装置は、試料管、例えば、試料管ラック内に挿入されるべき試料管のキャップに、押圧力を付与するように構成された押圧手段を備えていてもよい。押圧手段は、垂直動作を行うように構成されてもよい。押圧手段は、例えば、モータ作動プランジャまたはピストンとして組み込まれていてもよく、このプランジャは、試料管ラックまたは試料パック内へ試料管を押し込むか、押圧する。

0020

押圧手段は、押圧ヘッドを備えていてもよい。押圧ヘッドは、試料管ラック内に挿入されるべき試料管(またはその試料管の上部に配置されたキャップ)の、上側の部分を収容するように構成されている、例えば止り穴の形状の開口を備えていてもよい。押圧ヘッドの凹面は、開口を囲んでいる。開口は、凹面の中心に配置されてもよいし、凹面の中心から外れて配置されてもよい。凹面は、試料管の上側の部分が、開口に向かって凹状表面に沿って滑り、最終的に、少なくとも部分的に開口に収容されるように、挿入工程の間、試料管の上側の部分を案内するように構成される。押圧力は、開口の上側の境界表面を用いて、例えば、試料管または試料管の上側の部分に付与されてもよい。押圧ヘッドによって、挿入工程の間、試料管を垂直に調整することが可能となり、試料管は、可能な限り垂直に試料管ラック内へ挿入され得る。

0021

押圧手段は、試料管に所定の押圧力プロファイルを付与するように構成されてもよい。最初に、最大押圧力(利用可能な最大の押圧力)が試料管に付与されてもよい。第1挿入位置への到達後、押圧力は、50%〜100%減少されてもよい。試料管ラック内への、試料管の完全な挿入経路の90%〜98%に達したときに、第1挿入位置が到達され得る。その後、最終挿入位置に達するまで、最大押圧力の80%〜95%が試料管に付与されてもよい。最終挿入位置は、例えば、試料管と試料管ラックとの間の嵌合によって、機械的に定められてもよい。この押圧力プロファイルは、滑らかな一方で安全な挿入工程をもたらす。

0022

試料管ラック挿入装置は、搬送ホッパまたはファンネルを備えていてもよい。ホッパは、第2コンベヤから試料管を受け取り、受け取った試料管を試料管ラックの専用の開口に対してセンタリングする。押圧手段またはプランジャは、試料管がホッパによりセンタリングされた後に、試料管に押圧力を付与してもよい。押圧手段またはプランジャは、挿入動作の間にホッパ内に挿入されてもよいし、ホッパを貫通してもよい。

0023

ホッパは、水平方向および/または垂直方向に移動可能であってもよい。

0024

ホッパは、垂直な開口を有していてもよい。ホッパは、例えば、3つの垂直面のみで閉鎖されてもよい。垂直な開口により、試料管が試料管ラック内に挿入された後の、ホッパの水平方向への動作が可能となる。試料管が、試料管の直径よりも大きな直径のキャップを用いて閉鎖される場合、ホッパの垂直な上向きの動作は、ホッパの装着開口の直径がキャップの直径よりも小さい場合に、意図せずとも試料管ラックから試料管を取り外す場合がある。

0025

試料管ラック挿入装置は、第2コンベヤとホッパとの間に配置される傾斜したガイド手段を備えていてもよい。傾斜したガイド手段は、第2コンベヤによって供給された試料管が重力によってホッパに向かって移動するように傾斜している。

0026

試料管ラックは、対応する試料管を挿入するために、水平に離間されている2つまたは3つ以上の開口を有していてもよい。第2コンベヤ、試料管ラック挿入装置、および/または、押圧手段は、それぞれ、試料管ラックに対して水平に移動させられるように構成されてもよく、試料管は、試料管ラックを移動させる必要性なしに、対応する試料管ラックの開口へ挿入され得る。代替的には、ラックを移動させることもでき、第2コンベヤ、試料管ラック挿入装置、および/または、押圧手段は、静止したままであってもよい。これは例えば、運搬手段によって分析システムの他の構成要素に向かって直接移動することが可能な試料パックが、試料管ラックに取って替わる場合などである。

0027

第1および第2コンベヤは、同一の垂直レベルを有していてもよいし、異なる垂直レベルを有していてもよい。

0028

試料管緩衝装置は、傾斜した保管面を備えていてもよい。第1コンベヤは、試料管を保管面に供給するように構成されてもよい。保管面は、第1コンベヤにより供給された試料管が重力によって所定の運搬位置に向かって移動するように、傾斜していてもよい。保管面は、所定数の試料管を保管するような、幾何学的な大きさにされてもよい。

0029

試料管緩衝装置は、垂直コンベヤを備えていてもよく、垂直コンベヤは、運搬位置から単一の試料管を連続して搭載し、搭載された試料管を垂直方向に運搬し、搭載された試料管を所定の試料管速度で第2コンベヤへ連続して供給するように構成されている。垂直コンベヤは、所定の試料管速度で試料管を供給する、試料管の昇降機として機能する。

0030

試料管緩衝装置は、保管面、すなわち、その緩衝装置の装着レベルに配置された試料管の数を監視するように構成されてもよい。これは、例えば光バリアなどの、例えば適切なセンサを用いて行われてもよい。所定の閾値を超える試料管が保管面に置かれる場合には、試料管緩衝装置は試料管個別化装置および第1コンベヤに信号を送ってもよく、試料管個別化装置および第1コンベヤは、緩衝装置がいっぱいである場合には動作を停止する。

0031

試料管トレイは試料管をバルク商品の状態で保管するので、試料管個別化装置は、取り外しステップ毎に対応する試料管を取り出すことができない場合もある。それゆえ、試料管個別化装置は、通常、予測不能な試料管速度ではあるが、概して一定である平均値を有する試料管速度で試料管を供給する。この平均値が、試料管緩衝装置により第2コンベヤに供給される試料管の平均値よりも大きい場合、試料管を一定の速度で第2コンベヤへ供給することが可能である。緩衝装置がいっぱいである場合、下側の緩衝装置の閾値に到達するまで、緩衝装置への供給は一時的に停止される。これは処理を単純化し、処理能力を強化する。

0032

試料管個別化装置は、多数のチェーン部材を有する垂直チェーンコンベヤを備えていてもよく、各チェーン部材は、試料管トレイから単一の試料管を取り出し、取り出された試料管を第1コンベヤに供給するように構成されている。

0033

検査室(オートメーション)システムは、少なくとも1つの検査室ステーションを備える。検査室ステーションは、試料管および/または試料管に含まれる試料を処理する、分析前ステーション、分析ステーション、および/または、分析後ステーションであってもよい。検査室ステーションは、試料管ラックをベースに動作してもよく、すなわち、試料管は試料管ラックに含まれて検査室ステーションへ供給される。

0034

検査室(オートメーション)システムはさらに、上述のような試料管を操作するための装置を備える。この装置は、検査室(オートメーション)システムのフロントエンドを形成する。試料管は、全く未分類のバルク商品の状態で供給され得る。試料管は、単に試料管トレイ内へと投入される場合もあり、装置は、検査室ステーションによるさらなる処理のために、装着された試料管ラックを供給する。

0035

試料管を操作する方法、または、試料管を操作する装置を操作する方法は、試料管を試料管トレイにバルク商品の状態で保管する工程と、例えば試料管個別化装置を用いて、一定でない試料管速度で試料管トレイから単一の試料管を連続して取り出す工程と、例えば試料管緩衝装置を用いて、取り外された試料管を緩衝する工程と、例えば試料管ラック挿入装置を用いて、あらかじめ決定可能な、特に、一定の試料管速度で、緩衝された試料管を試料管ラック内に連続して挿入する工程とを備える。

0036

実際に緩衝された試料管の数が監視されてもよく、所定の閾値を超える試料管が実際に緩衝されている場合、試料管トレイから単一の試料管を連続して取り出す工程は、下側の緩衝装置の閾値に達するまで中断または停止される。

0037

次に本発明を、図面に関して詳細に記載する。

図面の簡単な説明

0038

試料管を操作するための装置を、第1の視点から概略的に示す図である。
試料管を操作するための装置を、別の視点から概略的に示す図である。
試料管を操作するための装置を、さらに別の視点から概略的に示す図である。
図1〜3に示した装置の、運搬方向変更装置の概略図である。
図1〜3に示した装置の、搬送ホッパの概略図である。
特定の押圧ヘッドを有する押圧手段の一実施形態の概略図である。

実施例

0039

図1は、試料管15を操作するための装置を、第1の視点から示す。

0040

図1に示すように、この装置は、試料管トレイ1を備える。試料管トレイ1は、試料管15をバルク商品の状態で保管するように構成される。試料管トレイ1はウェルを形成し、処理を意図される試料管15は、順不同で、試料管トレイ1内に投入される。試料管トレイ1は、数百の試料管15を保管するような大きさにされている。

0041

試料管トレイ1は、取り外し可能または枢動可能なカバー(図示せず)により被覆されてもよい。

0042

装置はさらに、多数のチェーン部材2を有する、垂直チェーンコンベヤの形状の試料管個別化装置を備える。各チェーン部材2は、試料管トレイ1の底から単一の試料管15を取り出し、取り出された試料管15を第1ベルトコンベヤ3に供給するように構成される。

0043

チェーン部材2は、チェーン10に取り付けられている。チェーン10は、2つのギヤホイールにより案内および駆動され、上側のギヤホイール31のみが示されている。上側のギヤホイール31は、第1コンベヤ3の運搬方向にある水平軸周りを回転する。チェーン10が上側のギヤホイール31の周りを回転すると、対応するチェーン部材2が水平軸周りを回転し、試料管15がチェーン部材2から放出されて第1コンベヤ3上に落下する。

0044

第1コンベヤ3は第1のラバーバンドまたはベルト11(図2を参照)および第2のラバーバンドまたはベルト12(図2を参照)を備え、第1ベルト11および第2ベルト12は、運搬方向CDに沿って平行に延び、所定のベルト距離BDだけ離間されている。ベルト距離BDは、処理される試料管15の直径よりも小さくなるよう選択されている。

0045

第1ベルト11および第2ベルト12は、ロール13および14により駆動され、また、同一の運搬速度を有する。

0046

試料管15は、キャップ16を用いて閉鎖される。試料管個別化装置2の特性により、試料管が、所定の運搬方向、すなわち、キャップが先頭になるかキャップが最後方になる方向を有するように試料管15を第1コンベヤ3へ供給することは不可能である。

0047

さらなる処理ステップは、試料管が、キャップが最後方になった状態で供給されることを要するので、装置は、それぞれの試料管15の運搬方向を判定するように構成される運搬方向判定装置8と、運搬方向判定装置8および第1コンベヤ3に機能的に連結される運搬方向変更装置9とを備え、運搬方向変更装置9は、各試料管が、キャップが最後方になった状態で試料管緩衝装置5へ供給されるように、運搬方向を変更するように構成される。

0048

一実施形態において、運搬方向判定装置8は、運搬される試料管15の高さプロファイルをサンプリングする。通常、キャップ16の直径は試料管15の直径よりも大きい。ゆえに、キャップ16により閉鎖された試料管15が、キャップが先頭になった状態で運搬される場合、サンプリングされる高さは、キャップが運搬方向判定装置8を通過すると減少する。試料管15が、キャップが最後方になった状態で運搬される場合、サンプリングされる高さは、キャップが運搬方向判定装置8を通過するとすぐに上昇する。ゆえに、高さプロファイルを分析することによって、運搬方向判定装置8は、運搬方向を判定することができる。

0049

別の実施形態において、運搬方向判定装置8は、運搬方向を判定するために、カメラおよび画像処理手段を備えていてもよい。画像処理は、キャップ16の直径が試料管15の直径とおおむね同じである場合に有用である場合がある。

0050

運搬方向判定装置8および運搬方向変更装置9は、機能的に連結されている。運搬方向判定装置8が「不適切な」運搬方向を判定した場合、運搬方向変更装置9は、運搬方向判定装置8により、運搬方向を変更するように信号を送られる。信号送信の時点は、対応する試料管15が運搬方向変更装置9の動作範囲内にあるように選択される。

0051

運搬方向変更装置9は、回転可能な中心レッグ17を備え、この中心レッグ17(図4参照)は、第1ベルト11と第2ベルト12との間に配置され、この中心レッグ17は、所定のベルト距離BDよりも幅が狭く、そして、この中心レッグ17は、回転すると、中心レッグ17の上面に置かれる試料管15の運搬方向を変更する。中心レッグ17に隣接して、2つの支持レッグ18および19が配置され、この支持レッグ18および19は、回転動作中に試料管15を支持する。

0052

レッグ17〜18は、それぞれ、ステッピングモータ29により回転される。

0053

レッグ17〜19は、方向変更動作の間、「低速、低速から高速への加速、一定高速、ゼロへの減速、その逆」という角速度プロファイルを用いて、初期位置から開始してその初期位置へと戻るように回転される。

0054

方向変更動作により、必要に応じて、試料管15は統一された運搬方向で緩衝装置5へそれぞれ提供される。

0055

緩衝装置5は、傾斜した保管または緩衝面20を備える。第1コンベヤ3により供給される試料管15は、偏向器21により第1コンベヤから取り外され、保管面20に向けられる。保管面は、第1コンベヤ3により供給される試料管が、重力によって運搬位置に向かって移動するように傾斜している。保管面20は、例えば、水平に対して5〜15度傾斜していてもよい。

0056

保管面20は、約10の試料管15が保管面上に置かれ得るように選択された深さSDを有する。換言すれば、保管面は、約10の試料管15の緩衝キャパシティを有する。

0057

緩衝装置5はさらに、垂直コンベヤ22を備え、この垂直コンベヤ22は、運搬位置から単一の試料管15を連続して搭載し、搭載された試料管15を垂直方向Zに運搬し、搭載された試料管15を、所定の試料管速度、例えば、1分あたり10〜200の試料管の速度で、第2コンベヤ4へ連続して供給するように構成されている。

0058

緩衝装置5は、適切なセンサ、例えば、光バリア、圧力センサ、カメラ、緩衝レベルに応じて状態を切り替えるスイッチなどを用いて、その緩衝レベルを監視する。緩衝レベルが所定の上限閾値を超えた場合、緩衝装置5により試料管個別化装置2および第1コンベヤ3は停止される。緩衝レベルが所定の下限閾値を下回る場合、試料管個別化装置2および第1コンベヤ3は再び作動させられ、試料管15を緩衝装置5へと供給し続ける。

0059

第2コンベヤ4も、第1コンベヤ3と同様に、2つのゴムベルト23および24により形成される。

0060

第2コンベヤは、試料管15を試料管ラック挿入装置6へ供給する(図3参照)。試料管ラック挿入装置6は、試料管15を試料管ラック7内に挿入するように構成される。

0061

試料管ラック挿入装置6は、試料管ラック7の対応する開口に挿入される試料管15のキャップ16に押圧力を付与するように構成された、垂直に移動可能な押圧手段25を備える。押圧手段25は、ステッピングモータ30により駆動され、押圧手段25およびステッピングモータ30は、軸部(図示せず)により機械的に連結されている。

0062

押圧手段25は、試料管15に押圧力プロファイルを付与するように構成される。最初に、最大押圧力が試料管15に付与される。最終的な挿入位置の95%に達すると、押圧力は0.1秒の間100%減少される(すなわち、押圧力がない)。その後、試料管15と試料管ラック7との間の嵌合により定められた最終的な挿入位置に達するまで、最大押圧力の95%が試料管15に付与される。

0063

試料管ラック挿入装置6は、垂直な開口27(図5を参照)を有する装着ホッパ26を備える。ホッパ26は、第2コンベヤ4から試料管15を受け取るように構成され、また、試料管15を、試料管ラック7の専用開口に対してセンタリングするように構成される。

0064

試料管ラック挿入装置6は、さらに、第2コンベヤ4とホッパ26との間に配置されている傾斜したガイド手段28を備える。傾斜したガイド手段28は、第2コンベヤ4により供給された試料管15が、重力によってホッパ26に向かって移動するように傾斜している。

0065

第2コンベヤ4および試料管ラック挿入装置6は、それぞれ、試料管ラック7に対して水平に移動するように構成され、試料管15は、試料管ラック7を移動させる必要なしに、試料管ラック7の対応する開口内に挿入される。

0066

試料管ラック7は、装着方向FDから手動または自動で供給される。装着された後、試料管ラック7は、装着方向FDに垂直な処理方向PDへと自動で移動させられる。

0067

試料管を処理するための装置は、検査室(オートメーション)システムの一部であって、検査室システムのフロントエンドを形成する。検査室システムはさらに、例えば、キャップ取り外しステーションアリコートステーション、バーコード読み取り機などの、検査室ステーションを備える。

0068

試料管15は、完全に未分類のバルク商品の状態で供給され得る。試料管15は、単に試料管トレイ1内に投入されてもよい。装置は、検査室ステーションがラックをベースとして動作できるように、未分類の試料管15を効率的に試料管ラック7内に装着する。

0069

この装置は、非常にフレキシブルで、高い処理性能を提供する。

0070

図6は、特定の押圧ヘッド25aを有する押圧手段25の実施形態を示す。押圧ヘッド25aは、試料管ラック7内に挿入されるべき試料管15のキャップ16の上側の部分を収容するように構成されている、止り穴の形状の開口25cを備える。

0071

凹面25bは、開口または止り穴25cを囲む。凹面25bは、挿入工程の間、上側の部分が確実に開口25c内に案内されるように、試料管ラック7内に挿入されるべき試料管15の上側の部分を、止り穴25cに向かって案内するように構成される。開口または止り穴25cを囲む凹面25bは、挿入された試料管15の垂直方向の調整をもたらす。

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