マイクロチューブ用ピッキング装置
【課題】部品点数を削減し、軽量化を図り、安価であるピッキング装置を提供すること。
【解決手段】チューブラック内にマトリックス状に整列収納された複数のマイクロチューブを１本ずつ摘まみ上げることが可能なマイクロチューブ用ピッキング装置において、複数本の爪１２１を有し、つかみ径が前記マイクロチューブの外径より小さく、弾性力によって前記マイクロチューブを保持する爪部ユニット１２０と、前記爪部ユニットを直線ガイド１４０に沿って昇降運動させる直動装置１８０と、前記複数本の爪の中央を挿通し、前記爪部ユニットが上昇した状態において前記複数本の爪よりも突出した状態になるワーク押し出しバー１６０を有することにより、上記課題を解決する。
【解決手段】チューブラック内にマトリックス状に整列収納された複数のマイクロチューブを１本ずつ摘まみ上げることが可能なマイクロチューブ用ピッキング装置において、複数本の爪１２１を有し、つかみ径が前記マイクロチューブの外径より小さく、弾性力によって前記マイクロチューブを保持する爪部ユニット１２０と、前記爪部ユニットを直線ガイド１４０に沿って昇降運動させる直動装置１８０と、前記複数本の爪の中央を挿通し、前記爪部ユニットが上昇した状態において前記複数本の爪よりも突出した状態になるワーク押し出しバー１６０を有することにより、上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、薬品、試料などが注入されるマイクロチューブをチューブラックから一本ずつ抜き取るのに好適なピッキング装置に係わり、特に、研究施設や製薬工場などの創薬用保管装置で使用されるマイクロチューブ用ピッキング装置に関している。
【背景技術】
【０００２】
化学物質の試験研究、創薬関連の研究などの分野において、薬品、試料などが注入される多数のマイクロチューブを並び立てた状態で高集積率で収納保管したり搬送したりするためにチューブラックが用いられる。そして、このチューブラックを自動回転棚に格納し、所定の温度、湿度で所定時間保管した後に、移載装置を用いて所望のチューブラックを自動回転棚から入出庫口へ移載し、入出庫口において所望のマイクロチューブを取り出したり、あるいはチューブラックの所定の位置にマイクロチューブを収納したりするピッキング装置を備えた創薬用保管装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−９０２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上述した文献に開示された従来のピッキング装置は、爪を同一円周上に等間隔に支持する爪支持部材と、爪支持部材に外嵌し、爪の先端方向に常時付勢されている爪支持部材カバーと、爪支持部材カバーを後退させる電磁ソレノイドを有し、爪支持部材カバーの後退に連動し、爪の間隔が拡大するような構成を有しているため、部品点数が多く、製作費が高いという課題が指摘されていた。また、各部品が金属等の剛性部材で構成されているため重たくなり、このピッキング装置を移動させるために余分な駆動力が必要になるという問題が指摘されていた。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、部品点数を削減し、軽量化を図り、安価であるピッキング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本請求項１に係る発明は、チューブラック内にマトリックス状に整列収納された複数のマイクロチューブを１本ずつ摘まみ上げることが可能なマイクロチューブ用ピッキング装置において、複数本の爪を有し、つかみ径がマイクロチューブの外径より小さく、弾性力によってマイクロチューブを保持する爪部ユニットと、爪部ユニットを直線ガイドに沿って昇降運動させる直動装置と、複数本の爪の中央を挿通し、爪部ユニットが上昇した状態において前記複数本の爪よりも突出した状態になるワーク押し出しバーを有している。
【０００６】
なお、本発明における複数本の爪の「つかみ径」とは、常態において爪の先端の肉厚部に内接する円の直径を意味しており、このつかみ径をマイクロチューブの外径よりも小さくすることにより、爪の弾性力によってマイクロチューブを保持している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のマイクロチューブ用ピッキング装置は、複数本の爪を有し、つかみ径がマイクロチューブの外径より小さく、弾性力によってマイクロチューブを保持する爪部ユニットと、爪部ユニットを直線ガイドに沿って昇降運動させる直動装置と、複数本の爪の中央を挿通し、爪部ユニットが上昇した状態において複数本の爪よりも突出した状態になるワーク押し出しバーを有しているため、爪部ユニットを上昇させた状態で、ロボットアームを制御してワーク押し出しバーの先端部を所望のマイクロチューブの頭部に当接させて、直動装置により爪部ユニットを降下させるだけで、チューブラック内にマトリックス状に整列収納された複数のマイクロチューブの１本を複数本の爪により把持することができ、その状態でロボットアームを上昇させることにより、複数本の爪によって把持されたマイクロチューブを摘まみ上げることが可能である。
【０００８】
さらに、ロボットアームにより、所望の位置に移動させた後に、直動装置により爪部ユニットを上昇させることによって、ワーク押し出しバーの先端部によって、爪部ユニットに保持されていたマイクロチューブが押し戻され、マイクロチューブが複数本の爪により把持されている状態を解除することが可能になる。
【０００９】
また、本発明のマイクロチューブ用ピッキング装置は、部品点数が少なく安価であり、構造が簡単であるため故障箇所も少なく信頼性が高い。小型軽量であると共に、爪部ユニットを押し込むだけでマイクロチューブを把持し、引き抜くだけでマイクロチューブの把持を解除するため、きわめて操作性がよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態である一実施例を図１乃至図３に基づいて説明する。図１（ａ）は、本発明によるマイクロチューブ用ピッキング装置をロボットアームの先端に装着したものであって、爪部ユニットが上昇し、押し出しバーの先端部をマイクロチューブの頭部に当接させた状態の側面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したマイクロチューブ用ピッキング装置を矢印の方向から見たときの正面図を示している。一方、図２（ａ）は、爪部ユニットが降下し、４本の爪の弾性力でマイクロチューブを把持した状態の側面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示したマイクロチューブ用ピッキング装置を矢印の方向から見たときの正面図を示している。図３は、本実施例に用いた爪の先端部の形状を図示したものである。
【００１１】
符号１２０で示した部材は、４本の爪１２１を有し、つかみ径Ｄがマイクロチューブの外径より小さく、弾性力によってマイクロチューブを保持する爪部ユニットである。爪１２１の先端部は、図３に示したように爪１２１の先端部近傍に肉厚部１２１ａが形成されており、肉厚部１２１ａの上下にテーパー面１２１ｂ、１２１ｃが形成されている。常態において肉厚部１２１ａに内接する円の直径がつかみ径Ｄである。本実施例においては、爪は、樹脂によって成形しているが、爪の材料は、樹脂、ばね鋼等、弾性を有するものであれば特に限定されるものではない。
【００１２】
この爪部ユニット１２０は、Ｌ字アングル１９０に固設された直線ガイド１４０に摺動可能に設置された昇降ブロック１３０に固着されている。この昇降ブロック１３０には、直動装置１８０の直動軸１８２が接合されている。そして、直動装置１８０に正逆の通電を行うことにより、昇降ブロック１３０に固着された爪部ユニット１２０の直線ガイド１４０に沿った昇降運動を可能にしている。なお、本実施例においては、爪部ユニット１２０と昇降ブロック１３０を別体として構成しているが、樹脂の射出成型等により一体に構成しても構わない。しかしながら、爪１２１は他の部材に比べて破損しやすく、消耗品であるので、図１及び図２に示したように、４つの爪１２１は昇降ブロックと別体とし、パイプ状の爪取付部１２２に４つの爪１２１を一体成型し、昇降ブロック１３０に対して着脱可能な爪部ユニット１２０を構成することが望ましい。
【００１３】
また、符号１６０で示した部材は、４本の爪１２１の中央を挿通し、爪部ユニット１２０が上昇した状態において４本の爪１２１よりも突出した状態になるワーク押し出しバーである。このワーク押し出しバー１６０は、一端に平板状頭部１６２を有しており、この平板状頭部１６２の中央に垂設されている。そして、この平板状頭部１６２によりピッキング装置のＬ字状アングル１９０に固定されている。Ｌ字アングルは、ロボットアーム１１０の先端に固設されている。
【００１４】
次に、図１乃至図３に基づき、本発明のマイクロチューブ用ピッキング装置によりマイクロチューブをピッキングする動作を説明する。図１に示したように、直動装置１８０により爪部ユニット１２０を上昇させた状態で、ロボットアーム１１０を制御してワーク押し出しバー１６０の先端部を所望のマイクロチューブＭＴの頭部に当接させる。そして、直動装置１８０により昇降ブロック１３０を降下させることにより、マイクロチューブの頭部周縁が、爪１２１の先端に形成されたテーパー面１２１ｂに摺接し、爪１２１の先端を押し広げる。さらに昇降ブロック１３０を降下させることにより、マイクロチューブの頭部は、爪１２１の肉厚部１２１ａを通り抜け、図２に示したように、爪部ユニット１２０の４本の爪１２１が、マイクロチューブＭＴの側面を把持するように隣接するマイクロチューブとの隙間に入り込む。その状態でロボットアーム１１０を上昇させることにより、４本の爪１２１によって把持されたマイクロチューブＭＴを摘まみ上げることができる。この時、マイクロチューブＭＴは、４本の爪１２１によって側面を把持されると共に、ワーク押し出しバー１６０の先端部によって、頭部が押さえられているため、きわめて安定した状態で摘み上げることができる。なお、ワーク押し出しバー１６０の先端部に接触センサを設置して、マイクロチューブＭＴがキャップを有しているかを検知することも可能である。
【００１５】
さらに、ロボットアーム１１０により、所望の位置に移動させた後に、直動装置１８０により昇降ブロック１３０を上昇させることにより、図１に示すように、爪部ユニット１２０が上昇し、ワーク押し出しバー１６０の先端部によって、爪部ユニット１２０に保持されていたマイクロチューブＭＴが押さえられ、マイクロチューブが４本の爪１２１による把持状態を解除することが可能になる。
【００１６】
なお、上記の実施例においては、爪部ユニット１２０の爪の数を４本としているが、マイクロチューブの形状とチューブラックへの収納形態に応じて、２本又は３本とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例であるマイクロチューブ用ピッキング装置の側面図と正面図である（爪部ユニット上昇時）。
【図２】本発明の一実施例であるマイクロチューブ用ピッキング装置の側面図と正面図である（爪部ユニット降下時）。
【図３】本発明に用いた爪の拡大図である。
【符号の説明】
【００１８】
１００ ・・・ マイクロチューブ用ピッキング工具
１２０ ・・・ 爪部ユニット
１２１ ・・・ 爪
１２２ ・・・ 爪取付部
１３０ ・・・ 昇降ブロック
１４０ ・・・ 直線ガイド
１６０ ・・・ 押し出しバー
１６２ ・・・ 平板状頭部
１８０ ・・・ 直動装置
１８２ ・・・ 直動軸
【技術分野】
【０００１】
この発明は、薬品、試料などが注入されるマイクロチューブをチューブラックから一本ずつ抜き取るのに好適なピッキング装置に係わり、特に、研究施設や製薬工場などの創薬用保管装置で使用されるマイクロチューブ用ピッキング装置に関している。
【背景技術】
【０００２】
化学物質の試験研究、創薬関連の研究などの分野において、薬品、試料などが注入される多数のマイクロチューブを並び立てた状態で高集積率で収納保管したり搬送したりするためにチューブラックが用いられる。そして、このチューブラックを自動回転棚に格納し、所定の温度、湿度で所定時間保管した後に、移載装置を用いて所望のチューブラックを自動回転棚から入出庫口へ移載し、入出庫口において所望のマイクロチューブを取り出したり、あるいはチューブラックの所定の位置にマイクロチューブを収納したりするピッキング装置を備えた創薬用保管装置が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−９０２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上述した文献に開示された従来のピッキング装置は、爪を同一円周上に等間隔に支持する爪支持部材と、爪支持部材に外嵌し、爪の先端方向に常時付勢されている爪支持部材カバーと、爪支持部材カバーを後退させる電磁ソレノイドを有し、爪支持部材カバーの後退に連動し、爪の間隔が拡大するような構成を有しているため、部品点数が多く、製作費が高いという課題が指摘されていた。また、各部品が金属等の剛性部材で構成されているため重たくなり、このピッキング装置を移動させるために余分な駆動力が必要になるという問題が指摘されていた。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、部品点数を削減し、軽量化を図り、安価であるピッキング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本請求項１に係る発明は、チューブラック内にマトリックス状に整列収納された複数のマイクロチューブを１本ずつ摘まみ上げることが可能なマイクロチューブ用ピッキング装置において、複数本の爪を有し、つかみ径がマイクロチューブの外径より小さく、弾性力によってマイクロチューブを保持する爪部ユニットと、爪部ユニットを直線ガイドに沿って昇降運動させる直動装置と、複数本の爪の中央を挿通し、爪部ユニットが上昇した状態において前記複数本の爪よりも突出した状態になるワーク押し出しバーを有している。
【０００６】
なお、本発明における複数本の爪の「つかみ径」とは、常態において爪の先端の肉厚部に内接する円の直径を意味しており、このつかみ径をマイクロチューブの外径よりも小さくすることにより、爪の弾性力によってマイクロチューブを保持している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のマイクロチューブ用ピッキング装置は、複数本の爪を有し、つかみ径がマイクロチューブの外径より小さく、弾性力によってマイクロチューブを保持する爪部ユニットと、爪部ユニットを直線ガイドに沿って昇降運動させる直動装置と、複数本の爪の中央を挿通し、爪部ユニットが上昇した状態において複数本の爪よりも突出した状態になるワーク押し出しバーを有しているため、爪部ユニットを上昇させた状態で、ロボットアームを制御してワーク押し出しバーの先端部を所望のマイクロチューブの頭部に当接させて、直動装置により爪部ユニットを降下させるだけで、チューブラック内にマトリックス状に整列収納された複数のマイクロチューブの１本を複数本の爪により把持することができ、その状態でロボットアームを上昇させることにより、複数本の爪によって把持されたマイクロチューブを摘まみ上げることが可能である。
【０００８】
さらに、ロボットアームにより、所望の位置に移動させた後に、直動装置により爪部ユニットを上昇させることによって、ワーク押し出しバーの先端部によって、爪部ユニットに保持されていたマイクロチューブが押し戻され、マイクロチューブが複数本の爪により把持されている状態を解除することが可能になる。
【０００９】
また、本発明のマイクロチューブ用ピッキング装置は、部品点数が少なく安価であり、構造が簡単であるため故障箇所も少なく信頼性が高い。小型軽量であると共に、爪部ユニットを押し込むだけでマイクロチューブを把持し、引き抜くだけでマイクロチューブの把持を解除するため、きわめて操作性がよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態である一実施例を図１乃至図３に基づいて説明する。図１（ａ）は、本発明によるマイクロチューブ用ピッキング装置をロボットアームの先端に装着したものであって、爪部ユニットが上昇し、押し出しバーの先端部をマイクロチューブの頭部に当接させた状態の側面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したマイクロチューブ用ピッキング装置を矢印の方向から見たときの正面図を示している。一方、図２（ａ）は、爪部ユニットが降下し、４本の爪の弾性力でマイクロチューブを把持した状態の側面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示したマイクロチューブ用ピッキング装置を矢印の方向から見たときの正面図を示している。図３は、本実施例に用いた爪の先端部の形状を図示したものである。
【００１１】
符号１２０で示した部材は、４本の爪１２１を有し、つかみ径Ｄがマイクロチューブの外径より小さく、弾性力によってマイクロチューブを保持する爪部ユニットである。爪１２１の先端部は、図３に示したように爪１２１の先端部近傍に肉厚部１２１ａが形成されており、肉厚部１２１ａの上下にテーパー面１２１ｂ、１２１ｃが形成されている。常態において肉厚部１２１ａに内接する円の直径がつかみ径Ｄである。本実施例においては、爪は、樹脂によって成形しているが、爪の材料は、樹脂、ばね鋼等、弾性を有するものであれば特に限定されるものではない。
【００１２】
この爪部ユニット１２０は、Ｌ字アングル１９０に固設された直線ガイド１４０に摺動可能に設置された昇降ブロック１３０に固着されている。この昇降ブロック１３０には、直動装置１８０の直動軸１８２が接合されている。そして、直動装置１８０に正逆の通電を行うことにより、昇降ブロック１３０に固着された爪部ユニット１２０の直線ガイド１４０に沿った昇降運動を可能にしている。なお、本実施例においては、爪部ユニット１２０と昇降ブロック１３０を別体として構成しているが、樹脂の射出成型等により一体に構成しても構わない。しかしながら、爪１２１は他の部材に比べて破損しやすく、消耗品であるので、図１及び図２に示したように、４つの爪１２１は昇降ブロックと別体とし、パイプ状の爪取付部１２２に４つの爪１２１を一体成型し、昇降ブロック１３０に対して着脱可能な爪部ユニット１２０を構成することが望ましい。
【００１３】
また、符号１６０で示した部材は、４本の爪１２１の中央を挿通し、爪部ユニット１２０が上昇した状態において４本の爪１２１よりも突出した状態になるワーク押し出しバーである。このワーク押し出しバー１６０は、一端に平板状頭部１６２を有しており、この平板状頭部１６２の中央に垂設されている。そして、この平板状頭部１６２によりピッキング装置のＬ字状アングル１９０に固定されている。Ｌ字アングルは、ロボットアーム１１０の先端に固設されている。
【００１４】
次に、図１乃至図３に基づき、本発明のマイクロチューブ用ピッキング装置によりマイクロチューブをピッキングする動作を説明する。図１に示したように、直動装置１８０により爪部ユニット１２０を上昇させた状態で、ロボットアーム１１０を制御してワーク押し出しバー１６０の先端部を所望のマイクロチューブＭＴの頭部に当接させる。そして、直動装置１８０により昇降ブロック１３０を降下させることにより、マイクロチューブの頭部周縁が、爪１２１の先端に形成されたテーパー面１２１ｂに摺接し、爪１２１の先端を押し広げる。さらに昇降ブロック１３０を降下させることにより、マイクロチューブの頭部は、爪１２１の肉厚部１２１ａを通り抜け、図２に示したように、爪部ユニット１２０の４本の爪１２１が、マイクロチューブＭＴの側面を把持するように隣接するマイクロチューブとの隙間に入り込む。その状態でロボットアーム１１０を上昇させることにより、４本の爪１２１によって把持されたマイクロチューブＭＴを摘まみ上げることができる。この時、マイクロチューブＭＴは、４本の爪１２１によって側面を把持されると共に、ワーク押し出しバー１６０の先端部によって、頭部が押さえられているため、きわめて安定した状態で摘み上げることができる。なお、ワーク押し出しバー１６０の先端部に接触センサを設置して、マイクロチューブＭＴがキャップを有しているかを検知することも可能である。
【００１５】
さらに、ロボットアーム１１０により、所望の位置に移動させた後に、直動装置１８０により昇降ブロック１３０を上昇させることにより、図１に示すように、爪部ユニット１２０が上昇し、ワーク押し出しバー１６０の先端部によって、爪部ユニット１２０に保持されていたマイクロチューブＭＴが押さえられ、マイクロチューブが４本の爪１２１による把持状態を解除することが可能になる。
【００１６】
なお、上記の実施例においては、爪部ユニット１２０の爪の数を４本としているが、マイクロチューブの形状とチューブラックへの収納形態に応じて、２本又は３本とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例であるマイクロチューブ用ピッキング装置の側面図と正面図である（爪部ユニット上昇時）。
【図２】本発明の一実施例であるマイクロチューブ用ピッキング装置の側面図と正面図である（爪部ユニット降下時）。
【図３】本発明に用いた爪の拡大図である。
【符号の説明】
【００１８】
１００ ・・・ マイクロチューブ用ピッキング工具
１２０ ・・・ 爪部ユニット
１２１ ・・・ 爪
１２２ ・・・ 爪取付部
１３０ ・・・ 昇降ブロック
１４０ ・・・ 直線ガイド
１６０ ・・・ 押し出しバー
１６２ ・・・ 平板状頭部
１８０ ・・・ 直動装置
１８２ ・・・ 直動軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブラック内にマトリックス状に整列収納された複数のマイクロチューブを１本ずつ摘まみ上げることが可能なマイクロチューブ用ピッキング装置において、
複数本の爪を有し、つかみ径が前記マイクロチューブの外径より小さく、弾性力によって前記マイクロチューブを保持する爪部ユニットと、
前記爪部ユニットを直線ガイドに沿って昇降運動させる直動装置と、
前記複数本の爪の中央を挿通し、前記爪部ユニットが上昇した状態において前記複数本の爪よりも突出した状態になるワーク押し出しバーを有すること
を特徴とするマイクロチューブ用ピッキング装置。
【請求項１】
チューブラック内にマトリックス状に整列収納された複数のマイクロチューブを１本ずつ摘まみ上げることが可能なマイクロチューブ用ピッキング装置において、
複数本の爪を有し、つかみ径が前記マイクロチューブの外径より小さく、弾性力によって前記マイクロチューブを保持する爪部ユニットと、
前記爪部ユニットを直線ガイドに沿って昇降運動させる直動装置と、
前記複数本の爪の中央を挿通し、前記爪部ユニットが上昇した状態において前記複数本の爪よりも突出した状態になるワーク押し出しバーを有すること
を特徴とするマイクロチューブ用ピッキング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２６７７６（Ｐ２００６−２６７７６Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０７３５４（Ｐ２００４−２０７３５４）
【出願日】平成１６年７月１４日（２００４．７．１４）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１４日（２００４．７．１４）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【Ｆターム（参考）】
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