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【発明の名称】 試験管の自動開栓装置
【発明者】 【氏名】伊藤 照明

【要約】 【課題】試験管の開栓が能率的の行える試験管の自動開栓装置を提供する。

【解決手段】試験管ラック19の複数本の試験管20をクランプするクランプ機構87と、試験管ラックに保持された複数本の試験管のうち、一部である複数本の試験管の栓体23を同時に咬持した状態で、上方へ移動して開栓した後、残りの複数本の試験管の栓体を同時に咬持した状態で、上方へ移動して開栓する開栓ユニット112とからなり、開栓ユニットは、栓体に対して進退自在で、前進時に該栓体をその側方から咬持する一対の咬持部材121a、121bと、この一対の咬持部材を交互に上方向に移動しながら該咬持部材を上昇させ栓体を試験管から開栓する昇降機構108と、開栓後、咬持部材が栓体から後退するとき、栓体を咬持部材から分離して落下案内する栓案内部材117とを有することを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
検体が収容され、開口部が栓体23で閉栓された複数本の試験管20を一列で立位状態に保持した試験管ラック19を搬入する試験管ラック搬入ユニット12と、
前記試験管ラック搬入ユニット12から搬入された試験管ラック19を、試験管20の配列方向に搬送するラック搬送路18と、
前記ラック搬送路18の搬送途上に設けられ、該ラック搬送路18を搬送する前記試験管ラック19を一時的に停止した状態で、1本置きの複数本の試験管20の胴部を同時にクランプした後、残りの複数本の試験管20の胴部を同時にクランプする2アクションのクランプ機構87と、
前記クランプ機構87と連動して設けられ、該クランプ機構87によってクランプされた複数本の試験管20の栓体23を同時に咬持した状態で上昇し、栓体23を開栓する開栓機構17と、
前記開栓機構17と連動し、開栓された栓体23を落下案内する栓案内部材117と、
前記開栓機構17を挟んで前記試験管ラック搬入ユニット12の反対側で、前記ラック搬送路18の搬出側に設けられ、開栓された試験管20を保持した試験管ラック19をストックするストッカーユニット13と、
を具備したことを特徴とする試験管の自動開栓装置。
【請求項2】
前記開栓機構17は、前記栓体23を咬持する一対の咬持部材121a,121bを備え、該咬持部材121a,121bには前進時に前記栓体23に穿刺される穿刺ピン126を有していることを特徴とする請求項1記載の試験管の自動開栓装置。
【請求項3】
前記開栓機構17は、前記試験管20に対して前記一対の咬持部材121a,121bを交互に上方向に移動しながら該咬持部材121a,121bを上昇させ前記栓体23を前記試験管20から開栓する昇降機構108を備えていることを特徴とする請求項1または2記載の試験管の自動開栓装置。
【請求項4】
前記クランプ機構87は、前記試験管ラック19の試験管20に対して進退可能なシャッター97を備え、前記試験管20をクランプする動作と連動して前進し、既に開栓された試験管20の開口部を前記シャッター97で塞ぐことを特徴とする請求項1記載の試験管の自動開栓装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
この発明は、血液などの検体を収容した試験管の栓を自動的に開栓する試験管の自動開栓装置に関する。
【背景技術】
【0002】
試験管の栓を開栓する装置として、試験管押え部材により試験管を1本ずつ保持した状態で、試験管の栓を引抜きアームの先端部で咬持する。そして、引抜きアームを栓咬持状態で昇降用シリンダの作動により栓引抜き方向に上昇移動させて栓を試験管から自動的に引き抜くものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
前記引抜きアームは、先端に栓咬持用の爪を有すると共に、昇降用シリンダで引き上げられる際に、傾斜ガイドとの関係でアーム咬持栓を軸心周りに所定の角度範囲だけ回動させるように構成されている。
【0003】
また、別の試験管栓取外し装置として、栓取外し部の上方位置に上下動可能な可動装置枠を設け、この可動装置枠の昇降作動機構が、栓を咬持するチャックの下降停止位置を大サイズ試験管の栓咬持位置から小サイズ試験管の栓咬持位置まで下げ得るようにしたものも知られている(例えば、特許文献2参照。)。
前記昇降作動機構は、垂直方向に設けたボールねじと、このボールねじを作動させる駆動モータとを備え、この駆動モータによるボールねじの作動で前記可動装置枠を試験管サイズに対応する移動ストロークで上下動させるようにしている。そして、前記試験管をクランプ機構で保持し、この試験管の栓をチャック機構で咬持した状態で回転させながら栓離脱方向に上昇移動させることにより栓の取外しを行なうように構成されている。このため、試験管サイズが異なっていても、またそれらの試験管に異なる種類の栓が装着されていても、その栓を迅速且つ的確に試験管から取外すことができる。
【0004】
なお、試験管には、種々異なるサイズ(管径及び管長)があり、(φ13×75mm、φ13×100mm、φ16×75mm、φ16×100mmなど)が一般的である。またそれらの試験管の開口部を閉塞する栓の種類も押込み式のゴム栓やプラスチック栓などがある。
【特許文献1】特開平5−228379号公報
【特許文献2】特開2005−271991号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1及び2に開示されている試験管栓取外し装置は、検体が収容された試験管を搬送する搬送路の途中の栓取外しポジションに試験管クランプ機構が設置されている。搬送路を搬送される試験管が栓取外しポジションに到達すると、試験管が試験管クランプ機構によって保持される。このとき、チャック機構が下降し、試験管の栓をチャック機構で咬持し、チャック機構を回転させながら栓離脱方向に上昇移動させることにより栓の取外しを行なっている。
【0006】
つまり、搬送路を搬送中の試験管を1本ずつ保持して開栓するようになっている。従って、例えば、試験管ラックに整列状態に収納された多数本の試験管の開栓を行なう場合、試験管ラックの試験管を前記搬送路に移載し、試験管を1本ずつ栓取外しポジションに搬入して開栓を行なう必要があり、開栓作業能率が悪いという問題がある。
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、試験管ラックに整列状態に収納された試験管を複数本ずつ同時に開栓することができ、試験管の開栓を能率的に行なうことができる試験管の自動開栓装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明は前記目的を達成するために、請求項1は、検体が収容され、開口部が栓体23で閉栓された複数本の試験管20を一列で立位状態に保持した試験管ラック19を搬入する試験管ラック搬入ユニット12と、前記試験管ラック搬入ユニット12から搬入された試験管ラック19を、試験管20の配列方向に搬送するラック搬送路18と、前記ラック搬送路18の搬送途上に設けられ、該ラック搬送路18を搬送する前記試験管ラック19を一時的に停止した状態で、1本置きの複数本の試験管20の胴部を同時にクランプした後、残りの複数本の試験管20の胴部を同時にクランプする2アクションのクランプ機構87と、前記クランプ機構87と連動して設けられ、該クランプ機構87によってクランプされた複数本の試験管20の栓体23を同時に咬持した状態で上昇し、栓体23を開栓する開栓機構17と、前記開栓機構17と連動し、開栓された栓体23を落下案内する栓案内部材117と、前記開栓機構17を挟んで前記試験管ラック搬入ユニット12の反対側で、前記ラック搬送路18の搬出側に設けられ、開栓された試験管20を保持した試験管ラック19をストックするストッカーユニット13と、を具備したことを特徴とする試験管の自動開栓装置にある。
【0008】
請求項2は、請求項1の前記開栓機構17は、前記栓体23を咬持する一対の咬持部材121a,121bを備え、該咬持部材121a,121bには前進時に前記栓体23に穿刺される穿刺ピン126を有していることを特徴とする。
請求項3は、請求項1または2の前記開栓機構17は、前記試験管20に対して前記一対の咬持部材121a,121bを交互に上方向に移動しながら該咬持部材121a,121bを上昇させ前記栓体23を前記試験管20から開栓する昇降機構108を備えていることを特徴とする。
請求項4は、請求項1の前記クランプ機構87は、前記試験管ラック19の試験管20に対して進退可能なシャッター97を備え、前記試験管20をクランプする動作と連動して前進し、既に開栓された試験管20の開口部を前記シャッター97で塞ぐことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
この発明によれば、試験管ラック搬入ユニットから搬出された試験管を保持した試験管ラックのラック搬送路の搬出側に設けられ、ラック搬送路から搬送された試験管ラックに保持された複数本の試験管の栓体を同時に開栓することができ、試験管の開栓を自動的に能率的に行えるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0011】
図1は試験管の自動開栓装置の斜視図、図2は同じく平面図である。図1及び図2に示すように、中央部には開栓機11が設けられ、開栓機11の左隣には試験管ラック搬入ユニットとしてのスタートユニット12が設置され、開栓機11の右隣にはストッカーユニット13が設置されている。さらに、スタートユニット12の近傍にはCPUを備えたコントロールユニット14が設置されている。
【0012】
開栓機11は、基台15の上部に格納ボックス16が設けられ、この格納ボックス16の内部には後述する開栓機構17が設けられている。格納ボックス16の後部にはラック搬送路18が設けられている。ラック搬送路18は試験管20を収納した試験管ラック19を搬送するようになっている。
【0013】
試験管ラック19は、図3に示すように、複数本の試験管20、本実施形態においては、1列に5本の試験管20を立位状態に収納できるようになっている。すなわち、試験管ラック19は、横方向に長いラック本体19aの上部に1列に5本の試験管20を立位状態に収納できるように挿入穴19bが設けられている。さらに、ラック本体19aの端部にはラック識別用のラック用バーコードラベル21が貼着されている。各試験管20には血液等の検体が収容され、側面には試験管識別を行うための試験管用バーコードラベル22が貼着され、開口部にはゴムまたは合成樹脂からなる栓体23が装着されている。
【0014】
また、図2に示すように、開栓機11の後部に設けられたラック搬送路18には試験管ラック19のラック用バーコードラベル21に付されたバーコードを読み取る第1のバーコードリーダー24と各試験管20の試験管用バーコードラベル22に付されたバーコードを同時に読み取る第2のバーコードリーダー25が設けられ、バーコードを読み取った後、試験管ラック19を開栓機構17に搬送するように構成されている。
【0015】
スタートユニット12は、その基台26が開栓機11の基台15と同一高さに構成され、この基台26の上部には未開栓の試験管20を保持した多数の試験管ラック19を収納する複数のラックトレー27が設けられている。ストッカーユニット13も同様に、その基台28が開栓機11の基台15と同一高さに構成され、この基台28の上部には開栓済みの試験管20及び受付エラーの試験管20を保持した多数の試験管ラック19を収納する複数のラックトレー29が設けられている。
【0016】
ラックトレー27,29は基本的には同一構造であり、試験管ラック19を立位状態で横一列(試験管20の配置方向と直交する方向)に配置している。さらに、スタートユニット12のラックトレー27にはプッシャーバー30が設けられ、試験管ラック19をラック搬入路31方向に押圧し、最前端の試験管ラック19から順にラック搬入路31に搬入できるようになっている。
【0017】
また、ストッカーユニット13の後部にはラック搬出路32が設けられている。そして、ラック搬入路31の下流端は前記ラック搬送路18の上流端に接続されている。また、ラック搬出路32の上流端はラック搬送路18の下流端に接続されている。従って、ラック搬入路31とラック搬出路32はラック搬送路18と一直線上に連結され、5本の試験管20を収納した試験管ラック19を搬送できるようになっている。
【0018】
ラック搬送路18、ラック搬入路31及びラック搬出路32は、同一構造であり、図4に示すように構成されている。すなわち、互いに平行に離間して配置した一対のガイド板33によって上部開口の角U字形の通路34が形成されている。通路34の長手方向の前端部と後端部には回転軸35を水平方向に軸支したローラ36が回転自在に設けられている。これらローラ36間にはエンドレスの搬送ベルト37が掛け渡され、搬送ベルト37は後述する駆動機構によって通路34の長手方向に走行するようになっている。従って、試験管ラック19は搬送ベルト37に載置され、通路34に沿って搬送される。
【0019】
図5及び図6に示すように、ラック搬送路18の下方の前記基台15には駆動モータ38がその回転軸39を水平方向にした状態に固定され、この駆動モータ38の回転軸39には駆動プーリ40が嵌着されている。前記ローラ36の回転軸35は水平方向に突出しており、この回転軸35には従動プーリ41が嵌着されている。駆動プーリ40と従動プーリ41との間にはベルト42が掛け渡され、駆動モータ38の回転がベルト42を介して搬送ベルト37に伝達されるようになっている。
【0020】
次に、図5及び図6に示す第1のバーコードリーダー24と第2のバーコードリーダー25を有したバーコードリーダー部43について説明する。バーコードリーダー部43の前部にはラック搬送路18を搬送する試験管ラック19を一時停止する第1のラックストッパー44が設けられている。第1のラックストッパー44は、図7に示すように、基台15に固定されるブラケット45が設けられている。ブラケット45にロータリアクチュエーター46が回転軸47を垂直方向に向けて固定されている。回転軸47にはL字形で、先端部にゲルチップ48aを設けたストッパー片48が取付けられている。ストッパー片48はロータリアクチュエーター46によって矢印方向に略90°回動可能であり、試験管ラック19を停止させる際にはゲルチップ48aが2点鎖線に示すように通路34に突出し、試験管ラック19を通過させる際には実線で示すように通路34から退避するようになっている。
さらに、バーコードリーダー部43のラック搬送路18の下部には試験管ラック19を一時的に固定するラック固定機構49が設けられている。図8に示すように、ラック固定機構49には基台15に対して固定されたシリンダブラケット50が設けられている。シリンダブラケット50には一対のエアシリンダ51が平行にしかもピストンロッド52を反対方向(ラック搬送路18の幅方向)に突出した状態に設けられている。一対のピストンロッド52の先端部には取付け片53を介してアームベース54が設けられ、これらアームベース54には互いに対向するチャックベース55が設けられている。さらに、チャックベース55には試験管ラック19をその側面から挟持して固定するゴムチャック56が設けられている。
【0021】
また、バーコードリーダー部43には試験管回転機構57が設けられている。試験管回転機構57は、試験管用バーコードラベル22に付されたバーコードを第2のバーコードリーダー25によって読み取る際に、試験管20を試験管ラック19の内部で回転させ、試験管用バーコードラベル22の位置に関係なく読み取ることができるようになっている。
【0022】
すなわち、図9(a)(b)及び図10に示すように、試験管回転機構57には基台15に対して固定したモータブラケット58が設けられている。モータブラケット58は試験管ラック19に保持された試験管20の上端部近傍の高さに水平に設けられている。モータブラケット58には駆動モータ59がその回転軸60を垂直方向に向けて固定され、その回転軸60には駆動プーリ61が嵌着されている。モータブラケット58の一側縁部で、ラック搬送路18の通路34側には5個の軸受62が設けられている。これら軸受62には垂直方向にシャフト63が軸支され、これらシャフト63の上端部には従動プーリ64が嵌着され、下端部には転接ローラ65が嵌着されている。
【0023】
モータブラケット58の通路34と反対側には軸受によって垂直方向に6本のシャフト66が軸支され、これらシャフト64の上端部にはガイドプーリ67が嵌着されている。そして、前記駆動プーリ61、従動プーリ64及びガイドプーリ67にはタイミングベルト68が屈曲して掛け渡されている。
【0024】
通路34を挟んでモータブラケット58と反対側には6個の受けローラ69がローラ支持部材70に対して回転自在に支持されている。これら受けローラ69は試験管20の側面に対向して設置され、試験管20が転接ローラ65の押圧力を受けたときに試験管20が傾倒しないように支持するようになっている。すなわち、通路34側に設けられた5個の転接ローラ65が回転し、試験管ラック18に保持された5本の試験管20が転接ローラ65に転接して回転力が付与される際に、受けローラ69で試験管20を垂直状態に支持するようになっている。
【0025】
このように構成された試験管回転機構57と対向する通路34の反対側には取付けベース71が設けられている。取付けベース71には試験管ラック19に保持された5本の試験管20のバーコードラベル22にそれぞれ対向するように5個のリーダー本体72が傾斜して設けられている。さらに、取付けベース71の隣側には第1のバーコードリーダー24のリーダー本体73が試験管ラック19に対向して設けられている。なお、図10において、74は試験管20の栓体23の有無を検知するセンサーである。
【0026】
次に、前記開栓機構17について説明する。開栓機構17にはラック搬送路18によって搬送される試験管ラック19を開栓ポジションで一時停止する第2のラックストッパー75が設けられている。第2のラックストッパー75は、図11及び図12に示すように基台15に固定されるシリンダブラケット76が設けられている。シリンダブラケット76にはエアシリンダ77がそのピストンロッド78をラック搬送路18と平行に搬送方向に向けて固定されている。ピストンロッド78の先端部にはアクチュエータブラケット79が固定されている。アクチュエータブラケット79にはLMガイド80が固定され、このLMガイド80にはシリンダブラケット79に設けられたLMブッシュ81にスライド自在に支持されている。そして、アクチュエータブラケット79はラック搬送路18の搬送方向に前進位置と後退位置との2段階に進退移動できるようになっている。
【0027】
アクチュエータブラケット79の上端部にはL字形の取付け部82が設けられている。取付け部82にはロータリアクチュエーター83がその回転軸84を垂直方向に向けた状態に固定されている。この回転軸84にはL字形で、先端部にゲルチップ85を設けたストッパー片86が取付けられている。ストッパー片86はロータリアクチュエーター83によって矢印方向に略90°回動可能であり、ラック搬送路18を搬送する試験管ラック19を停止させる際には2点鎖線で示すようにゲルチップ85が通路34に突出し、試験管ラック19を通過させる際には実線で示すように通路34から退避するようになっている。
さらに、開栓機構17は、後述するように試験管ラック19に支持された5本の試験管20のうち、搬送方向側から1番目、3番目、5番目(図11に付した番号20−1、20−3、20−5)の試験管20の開栓を行い、次に残りの2番目、4番目(番号20−2、20−4)の試験管20の開栓を行うように2段階開栓を行う。従って、1段階目の開栓時には、図11に示すように、アクチュエータブラケット79を後退させた状態で、1番目、3番目、5番目の試験管20が開栓ポジションに位置決めしたとき試験管ラック19を停止させる。2段階目の開栓時には、エアシリンダ77によってアクチュエータブラケット79を前進させた状態で、2番目、4番目の試験管20が開栓ポジションに位置決めしたとき試験管ラック19を停止させることができる。
【0028】
さらに、開栓機17には試験管ラック19に支持された試験管20を開栓時にクランプする試験管クランプ機構87が設けられている。試験管クランプ機構87は、図13及び図14に示すように、ラック搬送路18を挟んで両側には一対のシリンダベース88が対向して設けられている。これらシリンダベース88はラック搬送路18を跨ぐようにセンサーブラケット89が架設されている。センサーブラケット89には試験管ラック19が開栓ポジションに停止したときに、試験管ラック19に支持された5本の試験管20のうち、搬送方向側から1番目、3番目、5番目の試験管20−1、20−3、20−5に対向し、試験管20の有無を検知する3個の試験管センサー90が等間隔に設けられている。
【0029】
一対のシリンダベース88には試験管センサー90と同様に、試験管ラック19に支持された5本の試験管20のうち、搬送方向側から1番目、3番目、5番目の試験管20−1、20−3、20−5に対向する3対のエアシリンダ91が等間隔に、しかもラック搬送路18を挟んで互いに対向して設けられている。各エアシリンダ91にはラック搬送路18に対して進退自在なピストンロッド92が設けられ、各ピストンロッド92の先端部にはクランプ片93が取付けられている。クランプ片93は試験管20の外径に沿うように半円状で、その内周面はゴムパッド94が貼着され、試験管20の胴部を両側からクランプして固定的に把持できるようになっている。
【0030】
一対のシリンダベース88のうち、一方(図14において右側)には図13に示すようにエアシリンダ91に隣接して3個のシャッター用シリンダ95が平行に設けられている。これらシャッター用シリンダ95のピストンロッド96はラック搬送路18に対して進退自在であり、このピストンロッド96にはシャッター97が固定されている。シャッター97は下向きに開口する断面コ字状であり、前進時には試験管20の開口部の上面を含む開口部周辺を覆って試験管20の開栓時に、既に開栓された隣の試験管20の開口部から異物等が侵入するのを防止するようになっている。
【0031】
さらに、開栓機17について説明を加えると、図15に示すように、基台15にはラック搬送路18を支持する支持プレート98が設けられている。この支持プレート98の上部にはラック搬送路18を跨ぐように支持台99が設けられている。支持台99のさらに上部には開栓機17の前後方向に離間して一対の支柱100が立設されている。一対の支柱100の上端部には3本のツインロッドシリンダ101が平行に、しかも水平状態に固定されている。そして、これらツインロッドシリンダ101のツインロッド102は開栓機17の前後方向(ラック搬送路18と直交する方向)に突出している。
【0032】
各ツインロッド102の先端部には垂直方向に連結部材103が固定され、この連結部材103にはブラケット104を介して移動ブロック105が設けられている。各移動ブロック105にはLMブロック106a,106bが設けられ、これらLMブロック106a,106bはLMロッド107a,107bにガイドされて開栓機17の前後方向に移動自在になっている。すなわち、移動ブロック105は開栓ポジションP1と栓廃棄ポジションP2との間を往復運動するようになっている。
【0033】
各移動ブロック105の両端部には昇降機構108を構成する2本の2段シリンダ108a,108bが垂直にしかもピストンロッド109a,109bを下向きにして固定されている。2段シリンダ108a,108bは、例えば、ピストンロッド109a,109bが1段目で時間差を持って交互に10mm上昇し、2段目で同時に40mm上昇するデュアルストロークシリンダである。
【0034】
2段シリンダ108a,108bのピストンロッド109a,109bの下端部はナックルジョイント110とジョイントシャフト111を介して開栓ユニット112が傾動自在に連結されている。開栓ユニット112は3本のツインロッドシリンダ101によって駆動される移動ブロック105に1基ずつ設けられているため、ラック搬送路18の搬送方向に等間隔に3基配置されており、その間隔は、試験管ラック19に支持された5本の試験管20の1本置きのピッチに設定されている。
【0035】
開栓ユニット112は、図16〜図20に示すように構成されている。すなわち、支持板113は長方形状をなし、この支持板113の長手方向の両端部のハンガー113aがナックルジョイント110とジョイントシャフト111によって水平状態に支持されている。支持板113の長手方向の中間部には支持板113を貫通して栓押えピン114が鉛直方向に固定され、この栓押えピン114にはコイルスプリング115を介して栓押え部材116が設けられている。さらに、支持板113には栓押えピン114を囲むように4本の栓案内部材117が下方に向って突出しており、栓案内部材117は栓押え部材116の周囲に等間隔で、栓体23の外径より狭い間隔に配置されている。
【0036】
支持板113の長手方向の両端部には取付けブラケット118が固定され、これら取付けブラケット118にはエアシリンダ119が水平に、しかも互いに対向するように固定されている。従って、エアシリンダ119のピストンロッド120は栓押え部材116に対して進退自在であり、このピストンロッド120の先端部にはそれぞれ咬持部材121が固定されている。
【0037】
一対の咬持部材121は一対の栓案内部材117の間隔より狭く、一対の栓案内部材117の間を通って前進し、栓体23を両側から挟持できるように円弧状の凹陥部122が設けられている。咬持部材121a,121bには上方に突出するガイドバー123が設けられ、このガイドバー123にはガイドローラ1124が軸受を介して回転自在に支持されている。支持板113にはその長手方向にガイド孔125が設けられている。そして、ガイドバー123はガイド孔125を貫通して支持板113の上部に突出し、ガイドローラ124は支持板113の上面を転動できるようになっている。
一対の咬持部材121a,121bの凹陥部122には穿刺ピン126が栓押え部材116方向に突出して設けられている。この穿刺ピン126は一対の咬持部材121a,121bが栓押え部材116が前進し、凹陥部122が栓体23に嵌合して栓体23を両側から挟持したとき、栓体23の側部に穿刺され、栓体23を確実に保持するようになっている。
【0038】
次に、前述のように構成された試験管の自動開栓装置の作用について説明する。
【0039】
スタートユニット12のラックトレー27には多数の試験管ラック19が収納され、各試験管ラック19には1列に5本の試験管20が立位状態に収納されている。スタートユニット12のプッシャーバー30が作動して試験管ラック19をラック搬入路31方向に押圧すると、最前端の試験管ラック19から順にラック搬入路31に搬入される。ラック搬入路31から搬入された試験管ラック19はラック搬送路18の搬送ベルト37に載置され、通路34に沿ってバーコードリーダー部43に搬送される。
【0040】
バーコードリーダー部43には第1のバーコードリーダー24と第2のバーコードリーダー25が設けられ、試験管ラック19がバーコードリーダー部43に到達すると、第1のラックストッパー44が作動する。すなわち、ロータリアクチュエーター46が作動して回転軸47が回転すると、図7の2点鎖線で示すように、ストッパー片48が略90°回動してゲルチップ48aが2点鎖線に示すように通路34に突出する。従って、ラック搬送路18を搬送する試験管ラック19はゲルチップ48aに当接して停止する。
【0041】
試験管ラック19が停止すると、ラック固定機構49の一対のエアシリンダ51が同時に作動し、ピストンロッド52が引き込まれるため、アームベース54に設けられたチャックベース55が互いに接近する方向に移動する。従って、チャックベース55はゴムチャック56を介して試験管ラック19をその側面から挟持して固定する。このとき、ラック搬送路18の搬送ベルト37は走行しているが、試験管ラック19はラック固定機構49によって固定されるため、試験管ラック19は搬送ベルト37に対してスリップする状態となる。
【0042】
一方、このときバーコードリーダー部43の試験管回転機構57の駆動モータ59が駆動するため、駆動プーリ61が回転してタイミングベルト68がガイドプーリ67に案内されて走行する。従って、モータブラケット58に支持された5個の転接ローラ65が回転し、試験管ラック18に保持された5本の試験管20が転接ローラ65に転接して回転する。このとき、各試験管20は受けローラ69によって支持されるため、試験管20が傾倒することはなく、垂直状態で回転する。
【0043】
試験管回転機構57と対向する通路34の反対側には試験管ラック19のバーコード21に対向して第1のバーコードリーダー24と試験管ラック19に保持された5本の試験管20のバーコードラベル22に対向して第2のバーコードリーダー25が設けられているため、試験管ラック19の種別と試験管20の種別が同時に読み取られる。
【0044】
バーコードリーダー部43で試験管ラック19の種別と試験管20の種別が読み取られると、ラック固定機構49の一対のエアシリンダ51が同時に作動し、ピストンロッド52が突出するため、チャックベース55が互いに離間する方向に移動する。従って、チャックベース55は試験管ラック19の側面から離間し、試験管ラック19の固定を解除する。同時に、第1のラックストッパー44のロータリアクチュエーター46が作動して回転軸47が回転し、図7の実線で示すように、ストッパー片48が略90°回動してゲルチップ48aが実線に示すように通路34から退避する。従って、試験管ラック19は解放されてラック搬送路18によって次の開栓機構17に搬送される。
【0045】
開栓機構17にはラック搬送路18によって搬送される試験管ラック19を開栓ポジションで一時停止する第2のラックストッパー75が設けられ、この第2のラックストッパー75のアクチュエータブラケット79はラック搬送路18の搬送方向に前進位置と後退位置との2段階に進退移動する。
【0046】
まず、アクチュエータブラケット79が後退位置において、ロータリアクチュエーター83が作動すると、ストッパー片86が略90°回動し、図11に2点鎖線で示すように、ゲルチップ85が通路34に突出する。従って、ラック搬送路18を搬送する試験管ラック19はゲルチップ85に当接して停止する。
【0047】
試験管ラック19が停止すると、試験管ラック19に支持された5本の試験管20のうち、搬送方向側から1番目、3番目、5番目の試験管20−1、20−3、20−5が開栓ポジションに位置決めされる。そして、3個の試験管センサー90によって試験管20の有無が検知される。
【0048】
これら試験管センサー90と同様に、試験管ラック19に支持された5本の試験管20のうち、搬送方向側から1番目、3番目、5番目の試験管20−1、20−3、20−5に対向する3対のエアシリンダ91が同時に作動し、ピストンロッド92が突出する。従って、各ピストンロッド92のクランプ片93が試験管20の胴部を両側からクランプして固定する。
【0049】
試験管ラック19の3本の試験管20−1、20−3、20−5が固定されると、これら試験管20−1、20−3、20−5に対向する開栓ユニット112が同時に作動して開栓する。
【0050】
すなわち、開栓ユニット112が2段シリンダ108a,108bの作動によって下降したとき、栓押えピン114が試験管20−1、20−3、20−5の栓体23の上面に当接する。そして、開栓ユニット112が2段シリンダ108a,108bの作動によってさらに下降すると、栓押えピン114はコイルスプリング115を圧縮して栓押えピン114が上昇するため、栓体23をコイルスプリング115の付勢力によって下方に押圧した状態となる。
【0051】
この状態で、開栓ユニット112のエアシリンダ119が同時に作動してピストンロッド120が突出すると、ピストンロッド120の先端部の咬持部材121a,121bが試験管20の栓体23に向かって前進する。咬持部材121a,121bは一対の栓案内部材117の間隔より狭く形成されているため、一対の栓案内部材117の間を通って前進して栓体23を両側から挟持する。さらに、咬持部材121a,121bには穿刺ピン126が突出して設けられているため、穿刺ピン126は咬持部材121a,121bが栓体23に嵌合して栓体23を両側から挟持したとき、栓体23の側部に穿刺され、栓体23を確実に保持する。
【0052】
次に、各移動ブロック105の両端部の2本の2段シリンダ108a,108bのうち、まず一方の2段シリンダ108aが作動して10mm上昇すると、支持板113の一端側(図中左側)を支点として他端側(図中右側)が上方に移動する。つまり、支持板113が傾斜し、咬持部材121a,121bに把持された栓体23は試験管20の垂線に対して強制的に傾斜されるため、栓体23は試験管20の開口部から半開き状態に傾く。
【0053】
次に、まず他方の2段シリンダ108bが作動して10mm上昇すると、支持板113の図中右側を支点として図中左側が上方に移動する。つまり、支持板113が前述と逆方向に傾斜し、咬持部材121a,121bに把持された栓体23は試験管20の垂線に対して強制的に反対側に傾斜されるため、栓体23は試験管20の開口部から抜き取られる。
【0054】
次に、一対の2段シリンダ108a,108bが同時に作動して40mm上昇すると、支持板113は水平状態で上昇し、栓体23は試験管20から引き上げられて開栓される。その後、開栓ユニット112のエアシリンダ119が同時に作動してピストンロッド120が没入すると、咬持部材121a,121bが試験管20の栓体23から後退する。このとき、栓体23は一対の咬持部材117の間隔より大径であるため、栓体23は一対の咬持部材117に当接し、栓案内部材121a,121bの後退に追従することなく、咬持部材121a,121bの後退に伴って栓体23が穿刺ピン126から抜ける。しかも、栓体23はコイルスプリング115によって付勢された栓押えピン114によって下方へ押圧されているため、栓体23は栓案内部材117によって真下の栓体回収ボックス127に回収される。
【0055】
前述のようにして試験管ラック19に支持された5本の試験管20のうち、搬送方向側から1番目、3番目、5番目の試験管20−1、20−3、20−5の開栓は終了すると、次に残りの2番目、4番目の試験管20−2、20−4の開栓を行う。つまり、2段階目の開栓時には、エアシリンダ77によってアクチュエータブラケット79を前進させた状態で、2番目、4番目の試験管20が開栓ポジションに位置決めしたとき、第2のラックストッパー75によって停止させる。
【0056】
2番目、4番目の試験管20の開栓を行う動作は、前述した1番目、3番目、5番目の試験管20−1、20−3、20−5の開栓と同じであるが、1番目、3番目、5番目の試験管20−1、20−3、20−5は既に開栓されて試験管20の開口部が開放されているため、2番目、4番目の試験管20を開栓する際に異物が混入する恐れがある。しかし、クランプ片93を進退するエアシリンダ91に隣接して設けられた3個のシャッター用シリンダ95が同時に作動する。すなわち、シャッター用シリンダ95のピストンロッド96がエアシリンダ91と同時に作動して突出するため、シャッター97は前進時に試験管20の開口部の上面を含む開口部周辺を覆って試験管20の開口部から異物等が侵入するのを防止する。
【0057】
このようにして試験管ラック19に支持された5本の試験管20の開栓が完了すると、第2のラックストッパー75のロータリアクチュエーター83が作動し、ストッパー片86が略90°回動し、図11の実線で示すように、ゲルチップ85が通路34から退避する。従って、開栓された試験管20を支持した試験管ラック19はラック搬送路18によってストッカーユニット13に搬出される。
【0058】
なお、前記実施形態においては、試験管ラック19に5本の試験管20を保持し、1段階目で1本置きの1番目、3番目、5番目の試験管20の開栓を行い、2段階目で残りの2番目、4番目の試験管20の開栓を行うようにしたが、試験管ラック19に保持する試験管20の本数及び1本置きの開栓方法に限定されるものではない。
【0059】
なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】この発明の第1の実施形態に係る試験管の自動開栓装置の斜視図。
【図2】同実施形態を示し、同装置の平面図。
【図3】同実施形態を示し、試験管ラックの斜視図。
【図4】同実施形態を示し、ラック搬送路の横断面図。
【図5】同実施形態を示し、ラック搬送路の側面図。
【図6】同実施形態を示し、ラック搬送路の平面図。
【図7】同実施形態を示し、第1のラックストッパーの平面図。
【図8】同実施形態を示し、ラック固定機構の側面図。
【図9】同実施形態を示し、(a)は試験管回転機構の平面図、(b)は試験管と転接ローラとの関係を示す側面図。
【図10】同実施形態を示し、試験管と第2のバーコードセンサーとの関係を示す側面図。
【図11】同実施形態を示し、第2のラックストッパーの平面図。
【図12】同実施形態を示し、第2のラックストッパーの側面図。
【図13】同実施形態を示し、試験管クランプ機構の平面図。
【図14】同実施形態を示し、試験管クランプ機構の側面図。
【図15】同実施形態を示し、開栓機構の側面図。
【図16】同実施形態を示し、開栓ユニットの平面図。
【図17】同実施形態を示し、開栓ユニットの正面図。
【図18】同実施形態を示し、開栓ユニットの正面図。
【図19】同実施形態を示し、開栓ユニットの正面図。
【図20】同実施形態を示し、開栓ユニットの作用を示す正面図。
【符号の説明】
【0061】
11…開栓機、12…試験管ラック搬入ユニット、13…ストッカーユニット、17…開栓機構、18…ラック搬送路、19…試験管ラック、20…試験管、23…栓体、87…クランプ機構、97…シャッター、108…昇降機構、112…開栓ユニット、117…栓案内部材、121a,121b…咬持部材、126…穿刺ピン
【出願人】 【識別番号】397054691
【氏名又は名称】株式会社アイディエス
【出願日】 平成20年9月18日(2008.9.18)
【代理人】 【識別番号】100058479
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦

【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊

【識別番号】100091351
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 哲

【識別番号】100088683
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 誠

【識別番号】100109830
【弁理士】
【氏名又は名称】福原 淑弘

【識別番号】100075672
【弁理士】
【氏名又は名称】峰 隆司

【識別番号】100084618
【弁理士】
【氏名又は名称】村松 貞男


【公開番号】 特開2008−297016(P2008−297016A)
【公開日】 平成20年12月11日(2008.12.11)
【出願番号】 特願2008−238940(P2008−238940)