专利名称：检体移载机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对收容有生物体试样、试剂等的检体容器等进行移载的装置。
背景技术：
检体移载机构可装入IVD(in vitro diagnostics)设备、与IVD设备连接的检体搬运系统等的、构成CLAS(Clinical Laboratory Automation)系统的各种各样的设备中使用。作为IVD的具体例，可认为生物化学的检查、免疫学的检查、血液学的检查、核酸增幅检查等各种各样的检查。另外，作为具备了检体移载机构的IVD设备或其周边设备的一例，存在临床检查室中所采用的检体搬运系统、或检体前处理系统所具备的投入�？�、收纳模块、离心�？榈雀髦指餮慕峁埂＜焯逡圃鼗乖诮獻VD设备等所处理的检体容器从保持架等抓起，向另一保持架等移载的用途中使用。在此，所谓“保持架等”，是对具备保持检体容器的功能的全部部件的总称，至少包括所谓总称为样品载体的全部(样品保持架、样品吊桶、样品架、样品托盘)，除了保持检体容器的功能以外，还包括具备在保持有检体容器的状态下进行检体的处理(批量型的恒温槽等)、检体的分析(吸光光度分析、荧光强度分析等)的功能的全部部件。检体移载机构至少具备夹具装配体；使卡盘机构整体向所期望的位置沿着水平、垂直方向移动的移送机构(例如X-Y-Z台、机械手等)；对这些机构进行控制的控制部。夹具装配体具备作为末端执行器的抓住并把持物体的机构(卡盘机构)，且至少具备用于对所述卡盘机构进行开闭的机构。检体移载机构的动作大体通过X-Y移动动作、进入动作、靠近动作、缩回动作、打开动作、关闭动作、卡夹动作、松开动作、拾取动作、放置动作等的基本动作的组合来实现。关于这些机构的动作的详细的定义在实施例中进行说明。近年来，对多个种类的检体容器进行处理的IVD设备等出现，在其内部混杂有各种各样的长度的检体容器。因而，用于这样的IVD设备等的卡盘机构要求对于各种各样的长度的检体容器都能够牢固地把持并移送。但是，检体容器的适当的把持位置由检体容器的长度、或底面形状、栓形状等的检体容器形状，按照检体容器来固有地确定。当在适当的把持位置以外的位置处把持检体容器时，会担心抓住检体容器的栓这样的问题(成为仅拔出栓的结果，或成为与栓一起将检体容器提起这样的不稳定的把持)、抓住担心受到污染的检体容器的开口部附近这样的问题。进而，也考虑，在拾取动作中，由于检体容器的长度，在比检体容器的上底靠上方开闭把持臂(未抓住)的状况、在放置动作中，不管检体容器是否与保持架嵌合都进行松开(在上空将检体容器放开，故检体容器落下)等的状态。需要说明的是，此处所述的“适当的把持位置”，是指在检体容器的外表面上至少满足以下的条件的范围的位置。(I)在将检体容器稳定地安装在保持架等上的状态下，从保持检体容器的保持架等露出的部分(露出部)。(2)把持动作时，把持臂与保持架等不接触。
(3)与检体容器的开口部附近或检体容器的栓的旁边分离。在现有技术中，采取的是如下的方法:预先使拾取动作或放置动作时的下降/上升行程按照检体容器的长度，以到达适当的把持位置的方式确定，之后，需要作为驱动模式而存储在控制部中，为了按照检体容器的拾取动作而判断适当的把持位置，对检体容器的高度每次进行测定或者检测，根据所述的测定结果，对靠近动作、缩回动作的驱动模式(Z方向的行程、下降/上升速度)进行切换的方法(例如参考专利文献I)。另外，从把持臂与检体容器等接触风险的降低等的观点考虑，在现有技术的检体移载机构中，靠近动作、缩回动作时的上下方向(Z方向)的驱动范围可认为设定成把持臂160与检体容器存在接触的可能性的区域变少(也就是说上方把持)为好。但是，在每次靠近动作时进行检测容器的高度的动作会使原本的装置的生产量降低。进而，为了准备多个驱动模式，必须以多个模式来进行对靠近、缩回时的行程进行校正的示教动作，进行装置的调整之际花费时间和劳力的可能性也较高。在此，所谓“示教动作”，是指机械性地存储或者校正位置信息、促动器等的操作量.控制量与实际的动作的关系等的动作。进而，在现有技术中，存在如下课题:原本作为避免把持臂与检体容器接触的风险的方法，仅有降低检体容器的向架子等安装的安装密度这样的空间效率差的方法、或者在对检体容器的姿势不良进行检测后，进而通过把持臂的动作等对检体容器的姿势进行修正(例如参考专利文献2)等这样的时间性效率差的方法。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开2004-61137号公报专利文献2:日本专利04116206号公报发明的概要发明所要解决的课题这样，在检体移载机构中，为了对各种各样的长度的检体容器进行安全地处理，需要根据各检体容器的长度来对把持位置进行控制，为此需要设置对检体容器的长度进行检测的机构或步骤。由此，存在导致装置成本负担的增大或装置整体的处理速度下降这样的问题。另外，现有技术为了避免把持臂与检体容器的意外的接触、或者该接触所引起的弊害(靠近中检体容器与把持臂卡挂等)，采用的是，在把持臂与检体容器的存在接触风险的位置处，使下降/上升速度大幅下降，扩大检体容器的架设间隔，利用传感器检测对检体容器的姿势进行修正等这样的时间、空间效率差的方法。
发明内容
本发明的目的就是鉴于上述课题而作出的，在能够处理各种各样的长度的检体容器的检体移载装置或者检体移载机构中，提供一种安全性高、生产量高、控制方法、装置结构更加单纯，且维护性良好的检体移载机构。用于解决课题的手段
用于解决上述课题的本发明的检体移载装置的特征如下所述。S卩，一种检体移载机构，其具备卡盘机构，该卡盘机构具备对具有开口部、底部及主体部的多个种类的检体容器的主体部外壁进行把持且能够开闭的多根把持臂，所述检体移载机构至少具备夹具装配体100和移送机构010，该夹具装配体100具备所述卡盘机构和进行所述卡盘机构的开闭动作的促动器，该移送机构010使所述夹具装配体100沿着水平垂直方向动作，所述检体移载机构至少具备对卡盘机构、夹具装配体、移送机构010进行控制的控制部，其特征在于，(A)在使把持臂下降至作为处理对象的全部检体容器的“适当的把持位置”的共同部分的状态下，进行拾起/放置动作用的把持臂的开闭动作。 另外，本发明的检体移载装置的另一特征在于，(B)具备至少将所述把持臂的前端部的外侧覆盖且下端位于比所述把持臂的前端靠下方的位置的构件。发明效果根据〈用于解决课题的手段 > 的㈧(以下称为特征(A))和⑶(以下称为特征(B))来说明由本发明的检体移载机构产生的效果。本发明的检体移载机构通过具备特征(A)，至少具有以下的特征(Al) (A7)的效
果O(Al)在所述多个种类的检体容器具有各不相同的长度的主体部的情况下，由于拾起时的下降量无论检体容器如何均为同量，因此，无需具备对检体容器的长度进行测定的机构、或根据所述测定 结果而对拾取动作时的下降量进行切换的机构，能够实现装置结构或控制方法的简单化。(A2)检体容器主体及下底之中的、由把持臂把持的部分的长度无论检体容器如何均大致相同，因此，放置动作时的下降量也无需按照检体容器的长度进行改变，能够实现控制方法的简单化。(A3)至少不再需要检体容器的长度检测所需的时间(由于振动等的状况而不同，为0.2秒至I秒左右)，因此，有利于提闻生广量(例如在具有800检体/h的移载速度的检体移载机构中，对一个检体容器进行移载所需的时间为4.5秒。假设一个检体的移载所需的时间从4.5秒增加为5.0秒的情况下，生产量降低至720检体/h，因此可认为0.2秒至I秒左右的时间为极长的时间)。(A4)动作的模式变少，故示教动作的模式数减少，维护容易。(A5)由于把持检体容器的下方，因此,把持检体容器的把持位置与检体容器的下底的距离变短，在进行放置动作之际，能够进行高精度的定位。(A6)把持检体容器的把持位置与检体容器的下底的距离较短，因此，在放置动作的靠近动作中，向保持架等压入的压入力等所引起的转矩不会向把持位置较强地施加，故能够安全地将检体容器向保持架容器压入。(A7)通过抓住开口部附近或栓，能够避免检体附着于把持臂160的事态、或未抓住任何东西的事态。另外，特征(A)通过还具备特征(B)，还具有以下的效果。(BI)在靠近动作中把持臂与进出对象的检体容器、或周边的检体容器与把持臂不会接触。(B2)虽然把持臂未接触，但也存在罩150与进入对象的检体容器、或周边的检体容器与把持臂接触的可能性，不过，由于罩150前端及罩150外壁比把持臂更为平滑，故接触引起的风险少。(B3)该罩150在卡盘机构的靠近动作·缩回动作时，具有将靠近·缩回对象的检体容器的周边的物体(尤其是检体容器)区分开的效果，因此，能够以比现有技术的卡盘机构快的速度进行上升/下降动作(即使以更快的速度进行上升/下降动作，也没有弊害)，能够使生产量提高。(B4)对于将检体容器以密集的方式保持的保持架而言，罩150发挥对夹具装配体的下降进行引导的作用，故容易抓住检体容器的下方。(B5)在把持臂的开闭动作时，即便在所述卡盘机构与周边的检体容器等发生接触的情况下，也没有由于把持臂的开闭动作而将周边的检体容器等弹飞的风险。(B6)上述(B5)的结果是，消除了使把持臂的开闭高速化所带来的弊害，能够使把持臂的开闭动作高速化。(B7)大幅降低了把持臂与周边的检体容器接触而破坏姿势的风险。(B8)即便在检体容器以倾斜的状态保持于保持架的情况下，由于能够通过罩150对姿势进行修正，因此卡盘机构能够以使检体容器与保持架大致垂直的状态来把持检体容器。
图1是本发明的方式中的检体移载机构的主要部分。图2是本发明的方式中的检体移载机构的夹具装配体部的主要部分。图3是本发明的方式中的卡盘机构的外观图。图4是本发明的方式中的卡盘机构的开闭机构。图5是本发明的方式中的罩的主视图。图6是在使图5的罩从图5状态起逆时针旋转45度的状态下主视观察而得到的图。图7是本发明的方式中的罩的俯视图。图8是本发明的方式中的罩的仰视图。图9是图5的罩的A-A线剖视图。图10是用于说明本发明中的卡盘机构的把持位置的示意图。图11是表示卡盘机构卡夹检体容器时的状况的局部剖视图。图12是图11的B-B线剖视图。图13是表示卡盘机构松开检体容器时的状况的局部剖视图。图14是图13的B-B线剖视图。图15是在与图14相同的剖面中，检体容器最接近把持臂前端的橡胶垫侧的状态。图16是格子状架子的一例。图17是格子状架子的一例(俯视图)。图18是向格子状架子进行靠近动作中/缩回动作中的检体移载机构。
图19是向格子状架子结束靠近的检体移载机构。图20是基于图17的C平面的剖视图。图21是抓住检体容器且进行靠近动作中/缩回动作中的检体移载机构。图22是五个搬运保持架的外观图。图23是向五个搬运保持架靠近的检体移载机构。图24是图23的D-D线剖视图。图25是本发明的检体移载机构的安装例。
具体实施例方式以下，关于本发明的最佳的实施方式，进行详细说明。<本发明的方式中的检体移载机构整体结构>图1表示本发明的一方式中的检体移载机构的整体图。所述检体移载机构包括夹具装配体部100 ;使夹具装配体部100沿着水平、垂直方向动作的移送机构010 ;对所述夹具装配体部100或所述移送机构010的动作进行控制的控制部。本方式的检体移载机构的、移送机构010是使夹具装配体部100沿着X方向001、Y方向002、Z方向003这三个方向动作的X-Y-Z台，但检体移载机构只要是能够向所期望的位置移送夹具装配体部的机构即可，不局限于该方式，也可以为例如机械手等。另外，控制部分别对检体移载机构的促动器进行独立地控制，至少具备存储用于一一实现以下的基本动作的驱动模式的驱动模式存储部；用于顺序实施基于各个驱动模式的动作的时间的时间控制部。· X-Y移动动作通过移送机构010使卡盘机构沿着X-Y方向移动的动作(X-Y方向是与地平面平行的方向)。·进入动作使卡盘机构向检体架等上的特定的检体容器安装部的正上方(卡盘机构及检体容器安装部的中心轴大体一致的位置)进行X-Y移动的X-Y移动动作。·靠近动作使卡盘机构沿着Z方向(与地平面垂直的方向)下降，并接近特定的检体容器安装部的动作。靠近动作是仅仅在使卡盘机构相对于特定的检体容器安装部进入之后能够进行的动作。·缩回动作使向特定的检体容器安装部进行了靠近动作后的检体移载机构沿着Z方向上升的动作。·打开动作使把持臂从关闭的状态向打开的状态转变的动作。·关闭动作使把持臂从打开的状态向关闭的状态转变的动作。·卡夹动作通过将卡盘机构关闭，而抓住特定的一个检体容器等的动作。·松开动作通过将卡盘机构打开，而将已经卡夹的检体容器放开的动作。·拾取动作在将把持臂打开的状态下，相对于特定的检体容器安装部靠近，将向所述检体容器安装部安装检体容器后的检体拔出的动作。·放置动作使保持检体容器的状态下的卡盘机构相对于特定的检体容器安装部靠近，将所述检体容器向所述检体容器安装部安装的动作。<夹具装配体部的整体结构>图2采用局部剖视图表示本发明的方式中的检体移载机构的夹具装配体部100的主视图。图3、图4表示所述夹具装配体部100的卡盘机构。本发明的方式的夹具装配体部100主要包括用于卡夹检体容器的卡盘机构200 ；支承卡盘机构200，并与移送机构010连结的基体部101 ；覆盖卡盘机构200的外侧的罩150。所述卡盘机构包括至少多根(本实施例中为四根)的把持臂160(a)、(b)、(C)、(d);使全部的所述把持臂与基体部101连结的固定用具161 ;直动凸轮230 ;与把持臂同数的弹簧 163 (a)、(b)、(c)、(d)。以后，为了对夹具装配体部100的结构进行说明，对s方向120、t方向130、u方向140这三个方向进行定义。s方向120、t方向130、u方向140以成为左手坐标系的方式来定义，s方向120将朝向下方定义作为正方向。首先，本发明的方式的卡盘机构为轴对称形状。表现卡盘机构的对称性的基准轴(夹具装配体的中心轴110)设为与S方向一致。罩也为轴对称形状，罩150以使罩的中心轴300与夹具装配体的中心轴110 —致的方式组装在夹具装配体部100中。在本方式中，所述的罩通过螺钉170 (a)-(d)而螺纹固定于卡盘机构110的固定用具161，并经由所述固定用具161而组装在夹具装配体100中。在夹具装配体100的基体部101上具备用于对卡盘机构110的把持臂160进行开闭的机构(未图示的促动器等)。进而，夹具装配体100相对于X-Y-Z台010，更详细而言，u方向140以与Z方向003成为反向地并行的方式组装，s方向120、t方向130以分别与X方向001、Y方向002成45度的角度的方式组装。〈卡盘机构的结构〉把持臂160 (a)、(b)、(c)、(d)相对于夹具装配体的中心轴110而呈轴对称配置，在自下望向卡盘机构200之际,沿着逆时针旋转的方向按照160(a)、(b)、(C)、(d)的顺序，以160(a)与160(c)对置，160(b)与(d)对置的方式配置。另外，将把持臂与基体部101连结的固定用具161安装成与s方向120垂直。另外，固定用具160 与把持臂 160 (a)、(b)、(c)、(d)分别在 162 (a)、(b)、(c)、(d)的位置处，以在162 (a)、(b)、(c)、(d)的周围能够摇摆的方式可动地与固定用具161连结。即，把持臂160(a)、(b)、(c)、(d)在上侧的末端附近与固定用具161连结，所述的连结以构成至少具有一个自由度那样的关节(接头)结构的方式进行连结。另外，从基体部101沿着u方向140延伸的直动凸轮230在罩的中心轴300上沿着u方向140上下移动，在基体部101具备螺线管(未图示)作为将直动凸轮230压出的机构。在160 (a)、(b)、(c)、(d)中分别具备环状的随动件231 (a)、(b)、(c)、(d)，且随动件与直动凸轮始终接触。另外，把持臂160(b)和把持臂160(d)的开闭方向与s方向120 —致，把持臂160(a)和把持臂160(d)的开闭方向成为t方向130。另外，所述卡盘机构具备将把持臂160 (a)与把持臂160 (b)连结的弹簧163 (a)；将把持臂160(b)与160(c)连结的弹簧163(c);将把持臂160(c)与把持臂160(d)连结的弹簧163(c);将把持臂160(d)与160(a)连结的弹簧163(d)。在这些弹簧的弹力的作用下，对把持臂160始终向关闭把持臂160的方向作用有力。
打开把持臂160的动作通过借助直动凸轮230的下降而使把持臂160扩开来实现。另外，对打开了把持臂160的状态进行保持通过使直动凸轮230的位置停止在把持臂160打开最大的位置处来实现。另外，直动凸轮230的进给量以在把持臂160成为大致垂直的位置处使直动凸轮230停止的方式来设定。这样，实现了在将把持臂160打开最大的状态下，使把持臂160成为垂直那样的把持臂160的开闭机构。另外，直动凸轮230采用的是现有技术中剖面形状呈大概梯形形状的结构，但带有随着打开进一步增大而直动凸轮的平均单位下降/上升量的开闭角增大那样的台阶232。赋予使直动凸轮230动作而使把持臂160开闭的动力的促动器在本发明的方式中，是安装在基体部101内的螺线管促动器(未图示)，因此，仅仅通过ON与OFF的切换就能够实现这些机构的开闭动作。〈罩的结构〉图5表不本发明的方式中的罩150的主视图。图6是在使图5的罩相对于检体移载机构100的中心轴110而逆时针旋转45度的状态下主视观察而得到的图。图7表示本发明的方式中的罩150的俯视图，图8表示本发明的方式中的罩的仰视图。图9表示基于本发明的方式中的罩的A-A线310的剖视图。本发明的罩150相对于中心轴300而成型为轴对称。罩150既可以是由铝等金属的棒材通过车削加工等的机械加工，作为一体物削出而制成的结构，也可以是由金属、树脂等的成型品而制成的结构，还可以是采用多个零件组装而成的结构。进而，卡盘机构200可以相对于X-Y-Z台010而在前后左右具有某种程度的游隙，当沿着与罩的中心轴300垂直的方向按压罩的开口部330附近时，以塑性地挠曲几mm左右的状态被固定。本发明中的罩150以使罩的中心轴300与检体移载机构的中心轴110—致的方式通过螺钉170而相对于卡盘机构200固定。以后，对于罩150自身的结构进行说明。所述罩150的形状为轴对称形状，罩的中心轴300以与夹具装配体的中心轴110 —致的方式组装在夹具装配体100中，因此，在罩的形状说明当中也采用s方向120、t方向130、u方向140这三个方向。本发明的罩在安装于夹具装配体100的状态下，在该罩的内侧具有能够在内侧收容检体容器的程度的中空500。另外，所述罩150成型为，在安装于夹具装配体100的状态下，罩150的前端位于比把持臂160的前端靠下侧的位置。另外，在罩150下端具有前端分割为多个的开口部330，且前端的角部被加工为带有圆角的形状。作为形状，例如，可考虑几_左右的倒C角形状(例如600 (a)-(d))或者圆角加工形状(内侧)610、或者圆角加工形状(外侧)(例如620(a)-(d))等的组合等。另外，所述罩150在该罩150的内壁具备至少与所述把持臂160同数的槽320 (a)-(d)。所述槽320 (a)-(d)在安装于夹具装配体100的状态下，以在将所述把持臂160打开的状态下该把持臂进入该槽内320的方式形成。S卩，向下方延伸的槽320(a)_(d)相对于中心轴300呈轴对称且等间隔地配置，且以320(a)与(c)对置而320(b)与⑷对置的方式形成，并以从320 (b)朝向320(d)的方向成为S方向120而从320(a)朝向320(c)的方向成为t方向130的方式形成。另外，所述的槽未延伸至罩的下端330。凹陷340也相对于罩的中心轴300呈轴对称且等间隔配置，沿着罩150的上下方向延伸，尤其是凹陷340延伸至罩的下端。从所述的凹陷340(b)的顶点朝向340(d)顶点的方向成为与s方向120成45度的角度，从340 (a)的顶点朝向340(c)顶点的方向成为与s方向120成45度的角度。在此，所谓“各个凹陷的顶点”，是指在罩150的垂直截面(与u方向140垂直的截面)中，凹陷340的棱线最为凹陷的位置(从罩的外接圆向内侧方向离开最远的位置)。<关于检体容器的把持位置>图10是用于说明本发明中的示教动作中被示教的卡盘机构的把持位置的示意图。在设置于同一基准面上的一根搬运保持架720、721上分别安装有较短的检体容器710和较长的检体容器720。无论是较长的检体容器中，还是在较短的检体容器中，均分别有栓740、741。需要说明的是，在图10中，为了易于观察，采用以从夹具装配体100将罩150拆除的状态的结构来进行说明。本发明中的较短的检体容器710的把持位置和较长的检体容器720的把持位置在图10中示意性地示出。所谓“把持位置”，是指在检体容器主体的外表面的一区域中，满足以下的(I) (3)这全部条件的区域。(I)从保持检体容器的保持架等露出的部分。(2)在把持动作时夹具装配体100与保持架等不接触。(3)与检体容器的开口部附近或检体容器的栓的旁边分离。上述条件之中的、(I)的露出长度根据检体容器的整体长度、底面形状及保持架的形状等而唯一地确定。在较短的检体容器710的情况下，对应于区域xl，在较长的检体容器720的情况下，对应于区域x2。另外，(2)是指把持臂160的下端从保持检体容器的保持架的上表面离开几mm的部分，根据保持架的形状而唯一地确定。在较长的检体容器710、较短的检体容器720中的任一方的情况下，对应于区域yl及区域y2。进而，(3)是指，在考虑安装在该卡盘机构中的可使用的检体容器中的栓的形状·大小而使栓的一部分向检体容器外部露出的情况下(有OuterGird时或为Screw-Cap时)，把持臂160的突起部210从栓向外部露出的部分、即从栓的一部分呈裙状地覆盖检体容器表面的部分的下端离开几_的部分，对应于区域zl及区域z2。如上所述，对于各个检体容器而言，满足(I) (3)的全部的条件的区域，即在较短的检体容器710中，确定为作为xl zl的重叠部分的区域p730，在较长的检体容器720中，确定为作为x2 z2的重叠部分的区域q731。卡盘机构对于可成为处理对象的检体容器之中的、最长的检体容器及最短的检体容器求出满足上述(I) (3)的区域，作为两者通用的区域为适当的把持位置，来确定把持臂160全部的突起部210来到该高度的靠近动作时等的下降行程。在图10的情况下，区域p730与区域q731的重复区域成为区域p730，因此，在成为处理对象的检体容器之中的露出部分最短的检体容器为检体容器710的情况下，把持臂160对于任一检体容器，只要下降至能够把持区域P730的高度来把持检体即可。另外，当存在露出部分更短的检体容器的情况下，只要将该检体容器看作较短的检体容器即图10的检体容器710而进行同样的考虑即可。在上述的方法中，如果确定卡盘机构的把持位置，除了最短的检体容器以外，在比现有技术更靠下方的位置处可把持检体容器。需要说明的是，此时，为了防止检体容器的栓的上端或开口部与把持臂160或把持臂的开闭机构(本发明的情况下为凸轮随动机构)等夹具装配体的一部分接触，优选的是，把持臂160各自的长度L比从最长的检体容器的(I)的长度xl减去把持位置I而得的长度(L-1)长。另外，如通常的橡胶栓那样，在检体容器的栓螺入检体容器内部而安装，而不将盖的一部分覆盖在检体容器表面的情况下或不向检体容器安装栓的情况下，优选考虑安装向外部露出的方式的栓的情况而进行同样的讨论。最佳的把持位置在检体移载机构的设计时预先确定，根据需要在维护时进行追加.更新。〈把持臂的形状〉在把持臂160各自的前端上形成有在对检体容器进行把持之际，将检体容器向主体部表面压靠的突起210 (a)-(d)。为了可靠地抓住检体容器，在突起210 (a)-(d)抓住检体容器的部分上安装摩擦系数较大的橡胶构件220(a)_(d)，来防止检体容器的滑落等。另外，其特征在于，所述的把持臂160的长度比从所述的下方把持的状态下的把持位置到检体容器的上底部的长度长。<向IVD设备等的安装例>
图25表示本发明的方式中的检体移载机构的安装例。图25是向对于投入的检体容器实施开栓处理、离心分离处理、子检体分注处理、闭栓处理这一连串的处理的检体前处理系统装入本发明的检体移载机构的图。本发明的检体移载机构可以装入到用于将载置而投入于托盘的多个检体容器从托盘向检体搬运用保持架移载的检体投入单元2510(b)、将由保持架搬运的检体容器向吊桶移载而进行离心分离的离心分离单元2510(a)、用于将结束处理的检体容器从保持架取出而排列在收纳托盘上的收纳单元2510 (c)等、在保持架、托盘、吊桶之间移载检体容器所需的各种单元中。另外，如图1所示那样，可提供X-Y-Z台与夹具装配体100 —体化的状态，故能够容易地装入到各种设备中。需要说明的是，本发明的检体移载机构的控制部也可以兼用作检体前处理系统体的控制部或各自单元的控制部。实施例1关于本发明第一实施方式的说明，以本发明的检体移载机构从检体架将检体容器向另一检体架移载的动作之中的、拾取动作作为一例来进行说明。图16、图17表示作为呈mXn的正方格子状地排列检体保持架的特征的检体架(格子状架子)的一例，m、η均为3时的格子状架子。即，本实施例的格子状架子1400为，将安装检体容器的检体容器安装部1410 (a)-(e)沿着纵向(图17的Cy轴1510方向)排列3行、沿着横向(图17的Cx轴1500方向)排列3列这共计9个的检体容器安装部排列成正方格子状，但只要是呈正方格子状排列的保持架等即可，也可是其他的结构。另外，所述格子状架子1400将以Cx轴方向1500成为X轴方向001的相反方向而Cy轴方向1510成为Y轴方向002的相同方向的方式设置的情况作为一例，但只要格子状架子设置为表面，Cx轴方向1500与X方向001之间的角度为0°、90°、180°、270°中的任
一者即可。以下，说明通过检体移载机构100将安装于该格子状架子1400上的特定的检体容器安装部1400(e)的检体容器800抓起的动作。需要说明的是，在本实施例中，设为在全部的格子状架子1400上安装检体容器800。图18 图21是向格子状架子1400靠近中的检体移载机构100的示意图。以下，说明检体容器的抓起动作的流程。1.首先，通过X-Y-Z台，沿着X方向001、Y方向002驱动检体移载机构100，在检体移载装置的中心轴110与安装有抓起的对象的检体容器的检体安装部1410(e)的中心轴大概一致的时刻，停止卡盘机构200的X方向001、Y方向002的动作(进入动作)。2.之后，将把持臂160打开(打开动作)。3.在该状态下如图18所示，使检体移载机构100沿着Z轴方向120下降，如图19所示，在能够抓住安装于检体容器安装部1410(e)的检体容器800的状态下，停止Z方向的移动(靠近动作)。4.将把持臂160关闭而抓住固定检体容器800 (卡夹动作)。5.在上述的状态下，如图21所示，向上方驱动检体移载机构100 (缩回动作)。在本发明中，在实施这些步骤的基础上，不需要进行作为拾取动作的对象的检体容器的倾斜或高度的测定。图19的状态下的C平面1700剖视图如图20所示。于是，考虑作为夹具装配体100的进入的对象的检体容器安装部1400(e)与最为接近的检体容器安装部(例如1400(d)等)的距离al520及与第二接近的检体容器安装部(例如1400 (i)等)的距离bl530。检体容器安装部呈正方格子状配置，故距离b相对于距离a而为士倍长。另一方面，夹具装配体100如前所述，相对于X-Y-Z台010，更详细而言，u方向140以与Z方向003成为反向地并行的方式组装，S方向120、t方向130以分别与X方向001、Y方向002成45度的角度的方式组装。另外，格子状架子的配置如前述那样。由此，夹具装配体100的四根把持臂160以相对于安装在容器保持架上的容器的正方格子状排列的格子轴、CX1500、CY1510而具有45度(参考角度尺寸cl800)的角度的方式配置。其结果是，在靠近动作、缩回动作中的任一方中，把持臂160分别位于与各个第二接近的检体容器安装部四个之间的较宽的间隙部(距离b)。另外，在把持臂打开最大的状态下与地平面垂直。因而，可有效活用空间效率，基于把持臂160的存在或罩150的存在的占有体积不会使格子状架子的检体容器的可安装密度降低。另外，通过具有本实施例的方式的罩150，即便在靠近动作中、缩回动作中，在把持臂未保持检体容器的时间由于某种原因而使检体容器较大地倾斜，检体容器也不会靠向罩150内壁，故不会翻倒。另外，在靠近动作时，在由保持架保持的检体容器的倾斜较大的情况下，在现有技术的检体移载机构中，无法利用把持臂160较好地抓住检体容器。但是，在本发明的检体移载机构中，由于具备罩150且把持检体容器的下方，即便检体容器较大地倾斜，随着靠近的进展，罩150内壁成为引导件而对检体容器的姿势进行修正，从而能够笔直地把持检体容器。另外，也可以在本实施例的罩150的外壁设置凹陷340。在本发明的方式的检体移载机构中，相对于格子轴、CX1500、CY1510而把持臂160的开闭方向、S卩s方向120与t方向130具有45度(参考角度尺寸C1800)的角度的方式配置，因此，在向格子状架子进入的状态下，凹陷340 (a)-(d)位于所进入的检体容器的与位于第一接近位置的其他的全部检体容器之间。由此，即便在检体容器密集于保持架的情况下，罩150上的凹陷340能够将邻接的检体容器分开靠近，无需周边的检体容器，不会施加意外的张力。进而，即便在保持于保持架上的检体容器倾斜的情况下，由于罩150的存在也能够对检体容器800的姿势进行修正。另外，也可以在本实施例的罩150内壁上形成有与把持臂160的根数同数的、用于收容把持臂160的槽320。在这种情况下，检体移载机构如在〈卡盘机构的结构 > 中说明那样(参考图4)，在把持臂160打开最大的状态下，优选的是，各把持臂160与保持架的上端面垂直。也就是说，当将把持臂160打开时，全部的把持臂160的、至少前端部埋入到所述槽内，因此，在使检体移载机构向检体保持架靠近之际，把持臂160不会卡挂在移载对象的检体容器或其他的检体容器上。另外，本实施例的罩的前端330也可以位于比把持臂160的下端靠下方的位置。罩前端的角部成为由几_左右的倒C角形状、或者圆角加工形状的组合等来形成的带有圆角的结构。由此，即便安装在与安装有作为抓起的对象的检体容器800的检体容器安装部1400(e)邻接的其他的检体容器安装部1400(b)等上的其他的检体容器800与罩前端发生接触，对检体容器800施加的张力与把持臂160直接接触的情况相比也充分�。佣芄灰种萍焯迦萜�800的翻倒、破损风险。进而，作为其他的效果，例如在将把持臂160打开而将检体容器800松开的状态下，由于某种理由而使检体容器800与检体移载机构100的相对位置向X-Y方向偏离，检体容器800最为接近把持臂160前端的橡胶构件220，即便在这种状态(参考图15)下，由于检体容器800具有与罩内壁的接点1300 (a)、(b)(通常为点接触，最差也为线接触)，不会进一步地倾倒。进而，把持臂160埋入到形成于罩壁面的槽320内，因此，在将把持臂160打开的状态下，检体容器800外侧表面与把持臂前端的橡胶构件220不接触，从而能够防止检体容器800的翻倒等。如上所述，即便在把持臂长距离下降而向检体容器靠近动作的情况下，由于罩成为将把持臂引导至下方的引导件，因此也能够实现顺畅的下降动作及下方把持。因而，伴随着促动器的停止或起动而必然进行的加减速动作以外的加减速基本上不需要，或者加减速区间为更加小的区域，从而能够实现高速下的靠近动作、缩回动作。另外，与判断检体容器的高度来改变下降行程的现有技术的方式相比，不需要传感器检测，故能够降低时间损失及装置成本。另外，即便在下方把持的情况下，下降距离/上升距离也未必变长，不过，在假定下降距离变大的情况下，在把持臂160下端位于比检体容器上底靠下侧的区域中，能够以高速进行上下移动(没有以高速移动所引起的弊害)，故还能够减少时间损失的影响。进而，无需根据检体容器的高度来切换下降动作，故检体移载机构的控制变得简单。
另外，该罩150还一并具有将检体容器的姿势修正为垂直这样的效果。由此，无论检体容器的种类如何，都能够实现安全性高且由于姿势修正等的效果而精度良好的移载处理。另外，借助上述的效果而能够实现下方把持，故无论检体容器的种类如何，均能够可靠地进行把持 移载。也就是说，无论在哪一种检体容器的种类当中，均能够下降至能够把持的位置，因此，降低了翻倒风险或移载中的检体容器的脱落的风险。实施例2接着，以在能够将检体容器800安装成正方格子状的格子状架子1400上安装检体容器800的放置动作为一例，说明本发明第二实施方式。因而，对于与第一实施方式同样的结构标以同一符号,省略其说明。以已经卡夹检体容器800的检体移载机构相对于未搭载检体保持架的检体安装部1410(e)进入，并将检体容器800向检体保持架安装的情况为一例进行说明。首先，关于检体容器的放置的流程进行说明。1.通过X-Y-Z台010，在检体移载装置的中心轴110和检体容器安装部1410e的中心轴大体一致的时刻下，使卡盘机构200的X方向001、Y方向002的动作停止(进入)。2.之后，在保持卡夹检体容器800的状态下，沿着Z轴方向120下降，在检体容器800的底部与检体容器安装部1410e的底部接触的状态下，停止下降(靠近)。3.在这种状态下，通过将把持臂160打开，而松开检体容器800。4.之后，在保持将把持臂160打开的状态下，通过使检体移载机构100沿着Z方向003上升，而使把持臂1 60向上方退避(缩回)。即便在放置动作中，与实施例1同样地，罩150的外壁或内壁成为引导件而能够顺畅地下降，在使把持臂160较大下降的情况下，不仅仅能够缩短减速区间，而且，即便在使把持臂160较大下降那样的动作当中，罩还具有对检体容器的姿势修正等效果进行显示等的效果。进而，在放置动作中，在把持臂160下降的状态下，产生将把持臂160打开的动作。在将把持臂160打开之际，从生产量的观点考虑以更高速的方式打开较好。但是，当被施力的把持臂160与周边的检体容器发生接触时，顾虑使周边的检体容器倾斜、或由于作用力而被弹飞的风险。不过，在把持臂160打开最大的状态下，由于把持臂160大致垂直的结构和罩的槽的结构，在靠近后，即便在将把持臂160打开的动作中(放置动作时等)，也没有把持臂160与周边的检体容器接触的风险。因此，能够以高速的方式打开把持臂160 (消除基于高速打开所引起的弊害。)。另外，在检体容器以稍微倾斜的状态被把持的状态下，为了放置动作而进行靠近时，如果倾斜的角度相同，则把持位置与检体容器下底的距离越短而检体容器下底的距中心位置的偏差越小。因而，下方把持比上方把持的定位精度更加良好。另外，在使用不同种类的检体容器的检体保持架等中，安装检体容器的检体容器安装部成为能够安装剖面的直径不同的检体容器的结构。作为代表性的结构，检体容器安装部的外形较大地设计成能够安装直径最大的检体容器，在内部具备通过弹簧等弹性体的弹力来保持检体容器的机构，以便于也能够保持比该直径小的直径的检体容器。因而，在对检体容器进行安装之际，需要克服由所述弹性体的接触的摩擦力等引起的阻力而将检体容器向检体容器安装部压入。来自此时的保持架侧的阻力在理想上应该仅沿着垂直方向施力口，但在实际当中，在插入时，作为检体容器稍微倾斜等那样的几种现象的结果，可能对检体的把持位置施加有转矩。该转矩在检体容器的接触于检体保持架的部分与把持部分的距离越大时越大，因而，下方把持的所述转矩的影响少，故能够进行更加稳定的放置动作。另外，在同样地以下方把持的状态来进行放置动作的情况下，从把持位置到检体容器的下底的距离比上方把持时变短。因而，万一检体容器前端在下降中与周边的检体容器或保持架等检体容器安装部的缘等接触，对把持位置施加的转矩也比上方把持时变小。由此，即便在成为这样的事态的情况下，脱落等的风险也少。另外，在放置动作时能够可靠地将检体容器松开。例如，有在检体容器800上贴附有用于对所收容的检体进行识别的、条形码标签等封条的情况，但存在由于该封条而在检体容器表面上有时会产生具有粘合力的区域。在现有技术的检体移载机构中，即便将把持臂160打开而进行松开动作，由于检体容器800与把持臂160前端的橡胶构件(例如220(d))之间的粘合力，也有把持臂160与检体容器800不分离的情况。在本实施例的方式中的检体移载机构100中，由于在把持臂160打开的状态下供把持臂160埋入那样的槽320形成在罩的内壁上，因此，在来自与罩内壁的接点1300(a)、(b)的垂直抗力的作用下，能够从把持臂前端的橡胶构件220 (d)将检体容器800可靠地松开。进而，罩150、检体容器800均为轴对称形，故罩内壁与检体容器800之间的接触面积较�。诖影殉直�160前端的橡胶构件220将检体容器800剥下之际，无需考虑在罩内壁上附着检体容器800的情况。如此，使把持臂160下降至成为把持臂160的下端比检体容器的上端大幅向下那样的位置关系的区域，对于处理速度的降低(使下降速度等降低所引起的)也不会带来事故的风险，故如〈关于检体容器的把持位置 > 中所述那样的、能够实现下方把持。其结果是，成为如〈关于检体容器的把持位置 > 中所述那样，对于所处理的哪一个检体，均能够把持可把持的部位，更准确而言，对于所处理的哪一个检体，均能够使可把持的位置下降，可实现生产量的降低、不会引发翻倒风险。因而，与现有技术那样，对检体容器的高度进行判断并按照检体容器的长度来切换下降行程的方式相比，不会产生由于传感器检测等所引起的时间损失。另外，即便在 下方把持的情况下，不限于下降行程变长的情况，但即便这样，在把持臂160下端位于比检体容器上底靠下侧的区域中也能够以高速进行上下移动(没有以高速移动所引起的弊害)，故无需切换多个下降距离，控制变得容易。另外，无论把持位置如何，相对于不具备罩150的现有技术的检体移载机构而言，由于没有把持臂的向检体容器等的接触风险等，故安全性更高，借助姿势修正等的效果也能够实现再现性高的移载。实施例3接着，说明本发明的第三实施方式。本实施方式中，在可搬运将多个检体容器安装部排列成一列的检体架的检体搬运机构中具备检体移载机构100的情况下，以将检体架所具备的检体容器抓起的动作为一例。因而，关于与第一实施方式同样的结构标以同一符号，省略其说明。另外，作为前述的检体架，通常采用将五个检体保持架排列成一列的检体架(五个搬运架子)，故在本实施例中，以向五个搬运架子的拾起/放置动作为一例进行说明。图22表示本实施例中的五个搬运架子2100的外观。在该五个搬运架子2100中存在五个检体容器安装部2110(a)-(e)。图22中示意性地表示向在全部的检体安装部2110上安装有检体容器800的五个搬运架子2100靠近结束后的检体移载机构100。检体容器从左依次标以2210(a)_(e)的符号，并分别安装在检体容器安装部2110 (a) - (e)上。关于检体移载机构100向移载对象的检体容器安装部2110(c)进入，并将其通过检体移载机构抓取的动作为一例的检体移载机构100的动作进行说明。此时，该检体移载机构的卡盘机构200还未卡夹检体容器。首先，通过X-Y-Z台沿着X方向001、Y方向驱动检体移载机构100，在检体移载机构的中心轴110与检体容器安装部2110(c)的中心轴大体一致的时刻，停止检体卡盘机构200的X方向001、Y方向002的动作。之后，在将把持臂160打开的状态下，沿着Z轴方向120下降，如图21所示，如果成为可抓住检体容器2120(c)的状态，则停止Z方向的移动。然后，在保持抓住检体容器2120 (c)的状态下，通过沿着Z方向上升，对移载对象的检体容器进行移载。在本实施例中，与移载对象的检体容器2210(c)邻接的检体容器2210(b)、(d)仅仅存在于一方向(图23的Gx轴方向2300)上,故设于罩外壁的凹陷340只要仅存在于Gx方向2300的两边即可。也就是说，Gy方向2310的凹陷340未必需要。但是，例如在向五个搬运架子2100移载检体容器之前，在进入从格子状架子1400将检体容器抓起的动作的情况下，考虑到还是存在Gy方向2310的凹陷340为好。另外，用于将检体容器抓起的把持臂160的根数为两根就足够。这种情况下，存在能够简化检体移载机构100的结构并抑制装置成本的优点。另外，如果在Gy方向2310上设置把持臂160的运转区域，无需留意邻接的检体容器而能够进行检体把持动作。在设有四根把持臂160的情况下，能够稳定地抓住检体容器。这种情况下，四根把持臂160的配置设为作为把持臂160的开闭方向的X轴方向130、Y轴方向140与Gx轴方向2300、Gy轴方向2310成45°的角度。这样，即便在将把持臂160打开的状态下，把持臂160也不会进入所邻接的检体容器之间，从而能够提高检体容器的安装密度。
实施例4其他，例如就图10所记载那样的对于一根搬运保持架的拾起/放置动作而言，可发现臂与拾起/放置对象的检体容器的接触避免、在检体容器表面附着衬垫时的剥下效果等这样的效果。另外，在检体容器的上侧进入罩150内的状态下，进行移送，因此具有如下效果:即使万一在移送动作中发生操作者等与移载机构的夹具装配体100接触那样的事故，与罩150接触也比与检体容器本身接触的落下等的风险更低。符号说明OOlX 方向002Y 方向003Z 方向010本发明的方式中的检体移载机构的移送机构(X-Y-Z台)100检体移载机构的夹具装配体101检体移载机构的夹具装配体的基体部110检体移载机构的中心轴(其为基准轴)120s 方向
130t 方向140u 方向150 罩160 (a)、(b)、(c)、(d)把持臂161固定用具162(a)、(b)、(c)、(d)把持臂与固定用具的连结部分(为了便于观察附图，一部分符号未记载在图中)170(a)、(b)、(c)、(d)螺钉(为了便于观察附图，一部分符号未记载在图中)200卡盘机构210 (a)-(d)突起220 (a)-(d)橡胶构件230直动凸轮231随动件(a)、(b)、(c)、⑷(为了便于观察附图，一部分符号未记载在图中)232 台阶300罩的中心轴(其为基准轴)31OA-A 线320 (a)-(d)槽330 开口部340 (a)-(d)凹陷500 中空510罩内壁600 (a) - (d)倒 C 角形状610圆角加工部(内侧)620 (a)-(d)圆角加工部(外侧)700,701夹具装配体(罩除外)710较短的检体容器711较长的检体容器720、721 —根搬运保持架730较短的检体容器的能够把持位置731较长的检体容器的能够把持位置740、741 栓750基准面800检体容器900B-B 线1300(a)、(b)与罩内壁的接点1400格子状架子1410(a)-(i)、2110(a)_(e)检体容器安装部1500CX 轴15IOCy 轴
1520 距离 a1530 距离 b1600 (a)-(g)安装于格子状架子的检体容器(为了便于观察附图，一部分符号未记载在图中)1700C 平面1800X轴与Cx轴所成的角度(角度尺寸c)2100五个搬运架子2200D-D 线2210 (a)-(f)检体容器(a、b、C、d、e、f面对图20从左依次起，且一部分符号未记载在图中。)2020 一根搬运保持架外壁2300GX 轴方向23IOGy 轴方向2500检体前处理系统2510 (a)-(c)安装于检体前处理系统的检体移载机构
权利要求
1.一种检体移载机构，具备: 能够开闭的多根把持臂(160)，该多根把持臂(160)对具有开口部、底部及主体部的多个种类的检体容器(710、711、800)的主体部进行把持； 升降机构(010)，其使所述多根把持臂相对于把持对象的检体容器而下降至规定的位置， 在所述检体移载机构中， 所述多个种类的检体容器具有不同的长度的主体部(730、731)， 所述检体移载机构还具备控制机构，该控制机构以使所述把持臂对不同的长度的检体容器进行把持的把持位置在所述多个种类的检体容器之间成为相同的方式，控制所述升降机构的下降距离。
2.如权利要求1所述的检体移载机构，其中， 所述检体容器保持在对至少一个检体容器进行保持的保持架(720、721)上， 所述控制机构以使所述检体容器的把持位置成为(I)多个种类的检体容器之中的最短的检体容器从所述保持架露出的区域、且(2)所述把持臂与所述保持架不接触的区域的方式，控制所述升降机构的升降距离。
3.如权利要求1所述的检体移载机构，其中， 具备至少将所述把持臂的前端部的外侧覆盖且下端位于比所述把持臂的前端靠下方的位置的构件(150) 。
4.如权利要求3所述的检体移载机构，其中， 所述构件的下端为带有圆角的形状(600 (a)-(d)、610、620(a)_(d))。
5.如权利要求3所述的检体移载机构，其中， 所述构件在内壁上具有凹陷部(340)，该凹陷部(340)在所述把持臂打开的状态下收纳所述把持臂。
6.如权利要求1所述的检体移载机构，其中， 所述臂在打开的状态下与地平面垂直。
7.如权利要求3所述的检体移载机构，其中， 所述构件具有姿势修正构件(150)，在把持对象的检体容器以倾斜的状态保持于所述保持架上时，该姿势修正构件(150)用于对该检体容器的姿势进行修正。
8.如权利要求3所述的检体移载机构，其中， 所述检体容器保持在对包括把持对象的第一检体容器及位于最接近所述第一检体容器的位置上的第二检体容器在内的多个检体容器进行保持的保持架(2100)上， 所述构件在所述第一检体容器与所述第二检体容器之间具有分隔构件。
9.如权利要求3所述的检体移载机构，其中， 所述检体容器保持在将包括把持对象的第一检体容器、位于最接近所述第一检体容器的位置上的第二检体容器、及位于第二接近所述第一检体容器的位置上的第三检体容器在内的多个检体容器保持成格子状的保持架(1400)上， 所述升降机构以使所述把持臂位于所述第一检体容器与所述第三检体容器之间的方式，使所述把持臂下降。
10.如权利要求1所述的检体移载机构，其中具有比从所述多个检体容器之中的最长的检体容器的开口部或栓(740、741)到把持位置的距离长的把持臂。
11.一种检体处理装置，是具备权利要求1 10中任一项所述的检体移载机构的检体处理装置(2500)，其中， 该检体检查装置具备: 对检体进行处理的多个处理单元； 在该处理单元之间对检体容器进行搬运的检体搬运机构。
12.如权利要求11所述的检体处理装置，其中， 所述处理单元是将从外部以保持于托盘的状态投入的多个检体容器向其他的保持架移载的投入单元(2510(b))、将该检体处理装置中的处理结束后的检体容器收纳在向外部取出的托盘内的收纳单元(2510(c))、及将以搭载于保持架的状态搬运的检体容器更换载置在离心分离处理用的专用的保持架上的离心分离单元(2510(a))中的至少任一个。
全文摘要
本发明的检体移载机构的特征在于大体可为对检体容器的下方进行把持的检体的把持方法；避免抓住检体容器的把持臂与其他的物体的接触、靠近，在缩回动作时区分开周边的物体尤其是检体容器的、具有作为引导件的效果的罩。另外，在进一步提高作为引导件的效果，且以罩自身对检体容器集成度较高地架设没有障碍的方式形成的罩的形状、或检体移载机构的配置等方面具备几个特征。由此，在混杂各种各样的种类的检体容器的状况下，即便在将检体容器以集成度较高的方式架设的状态下，也提供一种能够以高生产量，且安全地进行移载作业的检体移载机构。
文档编号G01N35/04GK103080749SQ201180040358
公开日2013年5月1日 申请日期2011年8月31日 优先权日2010年9月3日
发明者大礒彰裕, 平间芳辉, 福垣达也, 矶部哲也, 酒井洋晃 申请人:株式会社日立高新技术
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
