移動体制御装置における断線検知装置
【課題】装置の製造作業を容易にし、かつ製造コストの増大を抑えて、信号線の断線異常を容易に検知すること。
【解決手段】装置本体１０に対して移動可能な分注アーム２０を備えた分析装置１において、分注アーム２０側から装置本体１０側に信号を伝送する信号線２９，３１，３２，３５の断線を検知する断線検知装置１７であって、信号線２９，３１，３２，３５における分注アーム２０の移動を許容する弛み部分Ｌからの赤外線量を赤外線検知部１７ａで検出し、赤外線検知部１７ａによる赤外線量Ｔに基づいて弛み部分Ｌでの断線異常を断線判断部１７ｂで判断し、この断線判断部１７ｂにより断線異常が判断された場合に、警報部１７ｃから警報を発するで、分析装置１の操作者に警告する。
【解決手段】装置本体１０に対して移動可能な分注アーム２０を備えた分析装置１において、分注アーム２０側から装置本体１０側に信号を伝送する信号線２９，３１，３２，３５の断線を検知する断線検知装置１７であって、信号線２９，３１，３２，３５における分注アーム２０の移動を許容する弛み部分Ｌからの赤外線量を赤外線検知部１７ａで検出し、赤外線検知部１７ａによる赤外線量Ｔに基づいて弛み部分Ｌでの断線異常を断線判断部１７ｂで判断し、この断線判断部１７ｂにより断線異常が判断された場合に、警報部１７ｃから警報を発するで、分析装置１の操作者に警告する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置本体に対して移動する移動体と制御部間を信号線で接続して、信号の伝送を行う移動体制御装置に関し、特に信号線の断線異常を検知する移動体制御装置における断線検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
装置本体に対して移動する移動体を備える装置としては、たとえば血液や尿等の検体と試薬とを反応させて分析を行う分析装置がある。この分析装置は、装置本体の上面に分注アームを備えている。分注アームは、装置本体に対して移動可能に構成された移動体で、たとえば、装置本体の上面に対して前後方向および上下方向のそれぞれに移動が可能に設定されている。この分注アームは、分注ノズルおよび吸排シリンジを備えており、分注ノズルは、検体や試薬等の液体試料を分注するためのノズルで、分注アームの先端に設けてある。分注ノズルは、分注アームの動作によって所定の吸引位置および吐出位置の間を移動可能である。また、吸排シリンジは、分注ノズルに液体試料を吸引、吐出させるためのシリンジで、ピストンを駆動する駆動モータとともに、分注アームの内部に設けられている。駆動モータは、装置本体に設けられた駆動部に接続される。駆動部は、装置本体に設けられたメカ制御部からの駆動指令に従って、駆動モータの駆動を可能にする。
【０００３】
この分析装置では、分注アームおよび吸排シリンジのピストンが適宜動作することにより、吸引位置に配置された試料容器から液体試料を分注ノズルの内部に吸引し、この液体試料を吐出位置に配置された反応容器に吐出することができる。こうして反応容器に分注された検体および試薬は、互いに反応した後、その反応結果が検体の分析に用いられる。
【０００４】
ところで、分注アームには、吸排シリンジのピストンを駆動制御するための各種のセンサ、たとえばピストンの移動限度を検出するリミットセンサや、ピストンを駆動する駆動モータの変位を検出するエンコーダが設けられている。また、分注アームと装置本体との間には、これら各種センサからの信号をメカ制御部に伝送するための信号線が複数配置される。これら複数の信号線には、分注アームの移動を許容するために、所要の弛み、すなわち分注アームの移動範囲において、分注アームがメカ制御部から最も離れた場合であっても、これら複数の信号線に過大な引っ張り力が作用することのないように、所要の弛みを持たせている。
【０００５】
しかしながら、この分析装置では、これら複数の信号線の弛んだ部分（以下、「弛み部分」という）に、分注アームの往復移動に伴う繰り返し応力が作用するため、長年の長期に渡って使用した場合に、たとえば経年劣化などによって、これら複数の信号線の弛み部分が断線する虞れがある。これら複数の信号線のうち一本の信号線でも断線した場合には、吸排シリンジのピストンを正常に駆動制御することができなくなるため、液体試料の分注に支障をきたす等の問題を生じる虞れがある。このため、この分析装置では、断線の虞れのある全ての信号線の断線を検知することが求められる。
【０００６】
信号線の断線を検知する従来技術としては、信号線に対して抵抗器を直列に接続し、この抵抗器の両端間電圧の変化に基づいて断線を検知する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１では、信号線の両端間に所定の電圧が加わっている状態で信号線が断線すると、抵抗器の両端間電圧が所定の値から零に変化する現象を利用し、この電圧変化に基づいて信号線の断線を検知している。
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、信号を伝送する上で本来不要な抵抗器を断線の虞れのある全ての信号線に設けねばならず、装置の製造作業が煩雑になるとともに、抵抗器の抵抗値を所要の値に設定することが困難な場合がある。
【０００８】
そこで、従来では、非接触式の電流計によって信号線を流れる電流を計測し、この電流の変化に基づいて信号線の断線を検知することにより、上述した問題を回避する技術も提案されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１３７０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、この従来技術であっても、断線の虞れのある全ての信号線の断線を検知するには、特許文献１と同様、これら全ての信号線に適用する必要があるので、これら全ての信号線に電流計を個別に設ける結果、装置の製造作業が煩雑になるとともに、専有スペースが広くなって、装置の大型化を招き、製造コストが著しく増大する虞れがある。
【００１１】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、装置の製造作業を容易にし、かつ製造コストの増大を抑えて、信号線の断線異常を容易に検知することができる移動体制御装置における断線検知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】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる移動体制御装置における断線検知装置は、装置本体と、該装置本体に対して移動する移動体と、前記移動体を動作制御する制御手段と、前記移動体と前記制御手段間を接続して信号の伝送を行う信号線と、を備えた移動体制御装置において、前記信号線からの赤外線量を検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記信号線の断線を判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２の発明にかかる断線検知装置は、上記発明において、前記判断手段の判断結果に基づいて、警告を発する警告手段を、さらに備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３の発明にかかる断線検知装置は、上記発明において、前記検知手段は、前記移動体の移動による曲率の変化が最大となる前記信号線の所定部位から前記赤外線量を検出することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４の発明にかかる断線検知装置は、上記発明において、前記判断手段は、前記検出手段で検出された赤外線量が予め設定した赤外線量の基準値よりも大きい場合に、前記信号線の断線異常と判断することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５の発明にかかる断線検知装置は、上記発明において、前記判断手段によって前記信号線の断線と判断された場合に、前記制御手段は、前記移動体の動作を停止させ、かつ前記警告手段は、警告を発することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる断線検知装置は、信号線から発生する赤外線量を検知し、この赤外線量が基準値よりも大きい場合に、信号線の断線異常と判断することで、装置の製造作業を容易にし、かつ製造コストの増大を抑えて、信号線の断線異常を容易に検知することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明にかかる移動体制御装置における断線検知装置の実施の形態を図１〜図３の図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更実施の形態が可能である。また、以下の実施の形態では、本発明にかかる移動体制御装置を血液や尿等の検体と試薬とを反応させて分析を行う分析装置に適用した場合を説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる分析装置の実施の形態の構成を示す構成図である。図１において、分析装置１は、装置本体１０と、装置本体１０の上面に移動可能に配設される移動体としての分注アーム２０と、同じく装置本体１０の上面に回転可能に配設される収容テーブル４０と、同じく装置本体１０の上面に回転可能に配設される反応テーブル５０とを備えている。
【００２０】
分注アーム２０は、上下方向に開口した筒形状に形成されるコラム部２１と、コラム部２１の上端から前方（図１中、左方向）へ向けて直交する中空のアーム部２２とを備えている。コラム部２１は、ベース部３６を介して装置本体１０に取り付けられている。ベース部３６は、上下に開口した筒形状に形成されるベース部本体３７と、ベース部本体３７内部に挿入されたコラム部２１を上下移動および回転移動させるための駆動機構部３８と、このコラム部２１を前後方向（図１中、左右方向）に移動させるための駆動機構部３９とを備える。装置本体１０の上面には、コラム部２１が前後方向に移動した場合にコラム部２１の下方域と連通するように開口する上面開口１０ａが設けてある。アーム部２２は、中空に形成された部分で、先端側の下端部に開口した先端開口２２ａを有している。アーム部２２には、先端開口２２ａを通じて下方に延びる分注ノズル２３が設けられる。
【００２１】
分注ノズル２３は、液状の検体あるいは液状の試薬（以下、これらを総称して「液体試料Ｓ」という）を分注するためのノズルで、先端が開口した筒形状に形成されている。分注ノズル２３は、アーム部２２が前後方向に移動することに伴って、収容テーブル４０に対して設定された吸引位置Ｐ１と、反応テーブル５０に対して設定された吐出位置Ｐ２との間を移動可能である。また、分注ノズル２３は、アーム部２２が上下方向に移動することに伴って、これら吸引位置Ｐ１および吐出位置Ｐ２のそれぞれにおいて上下方向に移動可能である。
【００２２】
また、この分注アーム２０のアーム部２２内部には、吸排シリンジ２４が設けられる。吸排シリンジ２４は、シリンジ本体２５およびピストン２６を備えて構成される。シリンジ本体２５は、円筒形状に形成されており、シリンジ本体２５の前端中央から前方に延びる細管部２５ａを有している。細管部２５ａには、分注ノズル２３および給水配管２７が三方弁２８を介して接続されている。給水配管２７は、可撓性を有する素材によって形成された配管で、分注アーム２０の内部からベース部本体３７内部を通り、上面開口１０ａを介して装置本体１０内部に挿入される。給水配管２７の下端２７ａは、装置本体１０内部に設けられる水タンク１１に挿入されて、水タンク１１内部に貯留される脱気水Ｗの吸い上げを可能にしている。この給水配管２７には、水ポンプＰが設けてある。水ポンプＰは、水タンク１１の内部の脱気水Ｗを吸い上げ、給水配管２７を通じて三方弁２８へ圧送するためのポンプである。三方弁２８は、分注ノズル２３および吸排シリンジ２４の間の流路を開閉する弁と、分注ノズル２３および給水配管２７の間の流路を開閉する弁とを備える。三方弁２８は、通常時、分注ノズル２３および吸排シリンジ２４の間の流路を開いた状態に保持し、かつ分注ノズル２３および給水配管２７の間の流路を閉じた状態に保持している。三方弁２８には、弁の開閉を制御するための信号を伝送する信号線２９が接続されている。
【００２３】
ピストン２６は、シリンジ本体２５の内周面を前後に摺動する円板形状の摺動部２６ａと、摺動部２６ａの後面中央から後方に延びる軸２６ｂとを同軸上に備える。また、ピストン２６の軸２６ｂには、後端部に遮光板２６ｃが設けてある。アーム部２２の内部においてピストン２６の遮光板２６ｃを挟んで前後となる位置には、リミットセンサ３０ａ，３０ｂが設けてある。リミットセンサ３０ａ，３０ｂは、たとえばフォトインタラプタによって構成したセンサで、ピストン２６の前後の移動限界を検知可能に構成される。具体的には、ピストン２６が前方の移動限界に位置した場合に、リミットセンサ３０ａが遮光板２６ｃによって遮光され、かつ、ピストン２６が後方の移動限界に位置した場合に、リミットセンサ３０ｂが遮光板２６ｃによって遮光されるように構成される。リミットセンサ３０ａ，３０ｂには、信号線３１，３２が接続されている。
【００２４】
この軸２６ｂの後端部には、伝達機構部３３を介して駆動モータＭが連結される。伝達機構部３３は、駆動モータＭの回転動作を直線動作に変換する機構部である。駆動モータＭは、その回転動作により、伝達機構部３３を介してピストン２６を前後に駆動することが可能となる。駆動モータＭには、回転変位を検出するためのエンコーダ等の回転センサ３４が設けられ、この回転センサ３４には、信号線３５が接続される。
【００２５】
回転センサ３４の信号線３５は、上述した三方弁２８の信号線２９およびリミットセンサ３０ａ，３０ｂの信号線３１，３２とともに、分注アーム２０内部からベース部本体３７内部を通り、上面開口１０ａを介して装置本体１０内部に挿入されている。これら信号線２９，３１，３２，３５は、装置本体１０内部に設けられたメカ制御部１２に接続される。これら信号線２９，３１，３２，３５には、アーム部２２の移動を許容するために、所要の弛み、すなわちアーム部２２がメカ制御部１２から最も離れた場合であっても、信号線２９，３１，３２，３５に過大な引っ張り力が作用することのないように、所要の弛みを持たせている。ここで、アーム部２２がメカ制御部１２から最も離れた場合とは、図１において例示するように、分注ノズル２３が吸引位置Ｐ１において最も上方に位置する場合をいう。信号線２９，３１，３２，３５の弛んだ部分（以下、「弛み部分」という。）Ｌは、チューブ１３によって覆われている。チューブ１３は、可撓性および赤外線に対する透過性を有する素材によって蛇腹形状に形成した部材である。
【００２６】
収容テーブル４０は、断面が凹状の上方に開口した円筒形状に形成されて、装置本体１０の上面に配設されており、この円筒形の中心軸回りに回転可能に構成される。この収容テーブル４０には、複数の試料容器４１が周方向に沿って配置される。図には明示していないが、収容テーブル４０と装置本体１０との間には、装置本体１０に対して収容テーブル４０を回転可能に支持することにより、複数の試料容器４１を吸引位置Ｐ１に択一的に配置するための駆動機構部が設けられている。なお、各試料容器４１には、分注の対象となる液体試料Ｓが個別に貯留されている。
【００２７】
反応テーブル５０は、断面が凹状の上方に開口した円筒形状に形成されて、装置本体１０の上面に配設されており、この円筒形の中心軸回りに回転可能に構成される。この反応テーブル５０には、複数の反応容器５１が周方向に沿って配置される。図には明示していないが、反応テーブル５０と装置本体１０との間には、装置本体１０に対して反応テーブル５０を回転可能に支持することにより、複数の反応容器５１を吐出位置Ｐ２に択一的に配置するための駆動機構部が設けられている。
【００２８】
装置本体１０内のメカ制御部１２は、駆動モータＭ、三方弁２８および駆動機構部３８，３９の動作を制御するための処理部で、モータ駆動部１４、弁駆動部１５およびアーム駆動部１６に接続される。モータ駆動部１４は、駆動モータＭを駆動するためのドライバ回路等の回路によって構成された駆動部で、図示せぬ動力線を通じて駆動モータＭに接続される。弁駆動部１５は、三方弁２８を駆動するための回路によって構成された駆動部で、図示せぬ動力線を通じて三方弁２８に接続される。アーム駆動部１６は、ベース部３６の駆動機構部３８，３９を駆動するためのドライバ回路等の回路によって構成された駆動部で、図示せぬ動力線を介して駆動機構部３８，３９に接続される。このメカ制御部１２は、信号線２９，３１，３２，３５を介して取得した信号に基づいて各駆動部１４〜１６に駆動指令を送出することにより、吸排シリンジ２４のピストン２６、三方弁２８および駆動機構部３８，３９を駆動制御できるように構成されている。
【００２９】
ここで、分析装置１によって試料容器４１に貯留した液体試料Ｓを反応容器５１に分注する際の動作について以下に説明する。まず、三方弁２８を所定時間だけ開いた状態で水ポンプＰを駆動し、水タンク１１内の脱気水Ｗを給水配管２７を通して分注ノズル２３に圧送し、分注ノズル２３の先端に空気層Ａを所定量残して脱気水Ｗを満たす。
【００３０】
つぎに、駆動機構部３９によってアーム部２２を前方へ移動させ、分注ノズル２３を吸引位置Ｐ１に位置決めした後、駆動機構部３８によってアーム部２２を下方に移動させ、分注ノズル２３の先端を吸引位置Ｐ１に配置された試料容器４１内の液体試料Ｓ中に所定位置まで挿入させる。そして、駆動モータＭによって吸排シリンジ２４のピストン２６を後方に引き、分注ノズル２３の内部に液体試料Ｓを規定量吸い込む。このとき、液体試料Ｓは、脱気水Ｗとの間に空気層Ａが介在した状態で吸い込まれるので、脱気水Ｗと混ざり合う虞れがない。
【００３１】
つぎに、駆動機構部３８によるアーム部２２の上方移動によって分注ノズル２３を上昇させた後、駆動機構部３９によるアーム部２２の後方への移動によって吐出位置Ｐ２に位置決めする。その後、駆動機構部３８によるアーム部２２の下方移動によって分注ノズル２３を再び降下させ、分注ノズル２３の先端を吐出位置Ｐ２に配置された反応容器５１内に挿入させる。そして、駆動モータＭによって吸排シリンジ２４のピストン２６を前方に押して、分注ノズル２３内の液体試料Ｓを反応容器５１内に吐出する。
【００３２】
この結果、吐出位置Ｐ２に配置された反応容器５１には、吸引位置Ｐ１に配置された試料容器４１の液体試料Ｓが規定量分注される。このように一回分の分注動作が完了すると、新たな反応容器５１が吐出位置Ｐ２に配置され、以降、上述した動作を繰り返すことにより、反応テーブル５０上の各反応容器５１に液体試料Ｓを順次分注することができる。
【００３３】
この間、信号線２９，３１，３２，３５の弛み部分Ｌには、駆動機構部３８，３９によってアーム部２２が上下方向および前後方向に往復移動するのに伴い、曲率が変化して繰り返し応力が作用することになる。具体的には、分注ノズル２３が吸引位置Ｐ１において最も上方に位置する際の姿勢（図１中、二点鎖線で例示する弛み部分Ｌ）と、吐出位置Ｐ２において最も下方に位置する際の姿勢（図１中、破線で例示する弛み部分Ｌ）とを繰り返すため、曲率が変化して繰り返し応力が作用することになる。このため、長年（たとえば１０年以上の長期）に渡って分析装置１を使用した場合には、経年劣化などによって信号線２９，３１，３２，３５の弛み部分Ｌが断線する虞れがある。信号線２９，３１，３２，３５のうち一本の信号線でも弛み部分Ｌにおいて断線しかかった半断線の状態（以下、「断線異常」という）になると、断線異常が生じた部位の抵抗値が著しく増大し、当該部位が発熱して赤外線を発するようになる。
【００３４】
そこで、この実施の形態にかかる断線検知装置１７では、信号線２９，３１，３２，３５の弛み部分Ｌから発せられる赤外線の量を検出し、この検出結果に基づいて弛み部分Ｌでの断線異常を検知するように構成する。この断線検知装置１７は、信号線の弛み部分Ｌ周辺の装置本体１０内下方に設けられる検知手段としての赤外線検知部１７ａと、この赤外線検知部１７ａに接続される判断手段としての断線判断部１７ｂと、この断線判断部１７ｂに接続される警告手段としての警報部１７ｃとを備える。
【００３５】
赤外線検知部１７ａは、各信号線の弛み部分Ｌからチューブ１３を介して外部に発せられる赤外線量を検知している。この赤外線検知部１７ａは、分注動作の際に各信号線の弛み部分Ｌが曲率の変化が最大となる所定部位、具体的には、分注ノズル２３が吐出位置Ｐ２において、最も下方に位置する時の弛み部分Ｌが最下方となる所定部位に近接するように配置される。なお、この曲率の変化が最大となる所定部位の近接する位置に赤外線検知部１７ａを設けた理由は、曲率の変化が最大となる所定部位が作用する繰り返し応力が最大となる部位であり、他の部位よりも先に断線異常が発生する可能性が高いためである。
【００３６】
断線判断部１７ｂは、この弛み部分Ｌでの断線異常発生を判断するものであり、装置本体１０内に設けられる。断線判断部１７ｂは、赤外線検知部１７ａから入力する検知値（赤外線量）を取得し、この赤外線量に基づいて、断線を判断して警報部１７ｃに警報指令を送出するように構成される。断線判断部１７ｂは、たとえば、図２の機能ブロック図に示すように、赤外線検知部１７ａに接続される入力インターフェース部１７ｂ１と、データ格納部１７ｂ２と、異常判定部１７ｂ３と、出力インターフェース部１７ｂ４と、これら各部を制御する制御部１７ｂ５とを備える。
【００３７】
入力インターフェース部１７ｂ１は、赤外線検知部１７ａから入力する赤外線量Ｔを取得するための入力処理部である。データ格納部１７ｂ２は、赤外線量の基準値Ｔ０等のデータを予め格納するものである。このデータ格納部１７ｂ２に格納される基準値Ｔ０としては、各信号線の弛み部分Ｌに断線異常が生じていない状態で分注ノズル２３が吐出位置Ｐ２において最も下方に位置する際に、赤外線検知部１７ａにより検出された赤外線量Ｔと比較する基準となるもので、赤外線量Ｔがこの基準値Ｔ０を超える場合には、異常判定部１７ｂ３によって弛み部分Ｌに断線異常が発生したと判定する。出力インターフェース部１７ｂ４は、警報部１７ｃに警報指令を送出し、かつモータ駆動部１４、弁駆動部１５およびアーム駆動部１６に停止指令等の指令を送出するための出力処理部である。
【００３８】
制御部１７ｂ５は、入力インターフェース部１７ｂ１を介して赤外線検知部１７ａから赤外線量Ｔを取得した場合に、この赤外線量Ｔとデータ格納部１７ｂ２に予め格納させた赤外線量の基準値Ｔ０との比較によって、弛み部分Ｌの断線異常の有無を判断するように異常判定部１７ｂ３を制御する。また、異常判定部１７ｂ３により、弛み部分Ｌに断線異常が生じたと判定された場合には、出力インターフェース部１７ｂ４を介して、モータ駆動部１４、弁駆動部１５およびアーム駆動部１６に停止指令等の指令を送出し、かつ警報部１７ｃに警報指令を送出する。制御部１７ｂ５は、たとえばＣＰＵによって構成することができ、断線判断部１７ｂは、ＩＣチップによって構成することができる。
【００３９】
つぎに、図３のフローチャートを用いて、図１に示した断線判断部１７ｂにおいて断線異常発生を判断する際の動作を説明する。図３において、まず、断線判断部１７ｂでは、制御部１７ｂ５によって予め格納された赤外線量の基準値Ｔ０をデータ格納部１７ｂ２から読み込む（ステップ１０１）。基準値Ｔ０を読み込んだ制御部１７ｂ５は、つぎに入力インターフェース部１７ｂ１を介して赤外線検知部１７ａで検知された赤外線量Ｔを取得する（ステップ１０２）。この赤外線量Ｔとしては、たとえば分注動作の際に分注ノズル２３が吐出位置Ｐ２において最も下方に位置する度、つまり各信号線の弛み部分Ｌにおいて断線異常発生の可能性が高い所定部位に赤外線検知部１７ａが近接する度に、この赤外線検知部１７ａによって検出される検出値を示している。
【００４０】
つぎに、断線判断部１７ｂにおいては、異常判定部１７ｂ３による赤外線量Ｔと基準値Ｔ０との比較を行う（ステップ１０３）。ここで、検知された赤外線量Ｔが、赤外線量の基準値Ｔ０以下の場合には、異常判定部１７ｂ３は、各信号線の弛み部分Ｌにおいて断線異常が発生していないと判定して、この判定結果を制御部１７ｂ５に出力する。制御部１７ｂ５は、この判定結果を異常判定部１７ｂ３から取得すると、ステップ１０２に戻って赤外線検知部１７ａから次の赤外線量Ｔの取得を行い、上記動作を繰り返す。
【００４１】
また、ステップ１０３において、検知された赤外線量Ｔが、赤外線量の基準値Ｔ０よりも大きい場合には、異常判定部１７ｂ３は、断線異常が発生したと判定して、この判定結果を制御部１７ｂ５に出力する。制御部１７ｂ５は、この判定結果を異常判定部１７ｂ３から取得すると、断線の虞れがあると判断し、出力インターフェース部１７ｂ４を介して、モータ停止指令、弁閉止指令およびアーム停止指令を、モータ駆動部１４、弁駆動部１５およびアーム駆動部１６へそれぞれ送出する（ステップ１０４）。このモータ停止指令が入力すると、モータ駆動部１４は、吸排シリンジ２４のピストン２６の動作を停止させる。また、この弁閉止指令が入力すると、弁駆動部１５は、三方弁２８を閉止させて停止させる。さらに、このアーム停止指令が入力すると、アーム駆動部１６は、分注アーム２０の動作を停止させる。
【００４２】
これら指令を送出した制御部１７ｂ５は、さらに出力インターフェース部１７ｂ４を介して警報指令を警報部１７ｃに送出する（ステップ１０５）。この結果、警報部１７ｃは、エラーメッセージの表示等の警報を発することができる。
【００４３】
このように、この実施の形態では、断線検知装置において、断線の虞れのある全ての信号線の断線異常を共通の赤外線検知部を用いて検知することで、断線の虞れのある信号線の本数が増大した場合であっても、この共通の赤外線検知部によって断線異常を検知することができ、このため検知部を信号線の数に応じて増加するなどの製造作業が不要になり、装置の製造作業を容易にし、かつ装置の大型化を防いで製造コストの増大を抑えて、信号線の断線を容易に検知することができる。
【００４４】
また、この実施の形態では、赤外線検知部は、各信号線の弛み部分において、分注アームの移動による曲率の変化が最大となる所定部位に近接するように配置されるので、この断線異常が生じる所定部位から赤外線検知部に至る赤外線量の減衰が小さなものとなり、赤外線検知部に要求される検知感度等の性能を抑えることができ、このため赤外線検知部の製造コストを低減することも可能である。
【００４５】
また、この実施の形態では、信号線のうち一本の信号線でも弛み部分において断線しかかった半断線（断線異常）が生じると、この断線異常を直ちに検知し、駆動モータおよび分注アームの動作を停止させ、かつ三方弁を閉止させるので、これらの信号線が完全に断線する以前に、駆動モータおよび分注アームの動作を停止させ、かつ三方弁を閉止させることができ、このため、これら駆動モータ、分注アームおよび三方弁の誤動作を確実に防止することができる。
【００４６】
さらに、この実施の形態では、駆動モータおよび分注アームの動作を停止させ、かつ三方弁を閉止させた後に、警報部によって警報を発するように動作制御するので、断線異常が生じたことを分析装置の操作者に知らせ、復旧を促すことができる。なお、この断線検知装置では、各信号線の断線を検知することができるものの、いずれの信号線が断線したかを特定することはできない。しかしながら、分析装置では、長期に渡って使用された後に一本でも信号線が断線すると、他の信号線の寿命も経年劣化などによって十分でないと判断され、全ての信号線が交換されることになるため、断線した信号線を特定できなくても、復旧に伴う作業を煩雑化する虞れがない。
【００４７】
なお、上述した実施の形態では、分注動作を繰り返す間中、赤外線検知部から赤外線量を取得し、各信号線の弛み部分での断線異常の有無を判断するようにしているが、本発明は必ずしもその必要はない。たとえば、所定の分注回数毎あるいは所定の時間が経過する毎に、赤外線検知部からの赤外線量を取得し、各信号線の弛み部分での断線異常の有無を判断するようにしても良い。
【００４８】
また、上述した実施の形態では、分析装置に断線検知装置を適用した場合を示したが、本発明では分析装置以外の装置であっても断線検知装置を適用可能である。すなわち、装置本体に対して移動する移動体を備え、かつ移動体の移動に伴って曲率が変化する信号線を有した装置であれば、上述した実施の形態の場合と同様に、断線検知装置を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明にかかる分析装置の実施の形態の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示した断線判断部の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】同じく、断線判断部において断線異常発生を判断する際の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１ 分析装置
１０ 装置本体
１０ａ 上面開口
１１ 水タンク
１２ メカ制御部
１３ チューブ
１４ モータ駆動部
１５ 弁駆動部
１６ アーム駆動部
１７ 断線検知装置
１７ａ 赤外線検知部
１７ｂ 断線判断部
１７ｂ１ 入力インターフェース部
１７ｂ２ データ格納部
１７ｂ３ 異常判定部
１７ｂ４ 出力インターフェース部
１７ｂ５ 制御部
１７ｃ 警報部
２０ 分注アーム
２１ コラム部
２２ アーム部
２２ａ 先端開口
２３ 分注ノズル
２４ 吸排シリンジ
２５ シリンジ本体
２５ａ 細管部
２６ ピストン
２６ａ 摺動部
２６ｂ 軸
２６ｃ 遮光板
２７ 給水配管
２８ 三方弁
２９，３１，３２，３５ 信号線
３０ａ，３０ｂ リミットセンサ
３３ 伝達機構部
３４ 回転センサ
３６ ベース部
３７ ベース部本体
３８，３９ 駆動機構部
４０ 収容テーブル
４１ 試料容器
５０ 反応テーブル
５１ 反応容器
Ａ 空気層
Ｍ 駆動モータ
Ｐ 水ポンプ
Ｓ 液体試料
Ｗ 脱気水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置本体に対して移動する移動体と制御部間を信号線で接続して、信号の伝送を行う移動体制御装置に関し、特に信号線の断線異常を検知する移動体制御装置における断線検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
装置本体に対して移動する移動体を備える装置としては、たとえば血液や尿等の検体と試薬とを反応させて分析を行う分析装置がある。この分析装置は、装置本体の上面に分注アームを備えている。分注アームは、装置本体に対して移動可能に構成された移動体で、たとえば、装置本体の上面に対して前後方向および上下方向のそれぞれに移動が可能に設定されている。この分注アームは、分注ノズルおよび吸排シリンジを備えており、分注ノズルは、検体や試薬等の液体試料を分注するためのノズルで、分注アームの先端に設けてある。分注ノズルは、分注アームの動作によって所定の吸引位置および吐出位置の間を移動可能である。また、吸排シリンジは、分注ノズルに液体試料を吸引、吐出させるためのシリンジで、ピストンを駆動する駆動モータとともに、分注アームの内部に設けられている。駆動モータは、装置本体に設けられた駆動部に接続される。駆動部は、装置本体に設けられたメカ制御部からの駆動指令に従って、駆動モータの駆動を可能にする。
【０００３】
この分析装置では、分注アームおよび吸排シリンジのピストンが適宜動作することにより、吸引位置に配置された試料容器から液体試料を分注ノズルの内部に吸引し、この液体試料を吐出位置に配置された反応容器に吐出することができる。こうして反応容器に分注された検体および試薬は、互いに反応した後、その反応結果が検体の分析に用いられる。
【０００４】
ところで、分注アームには、吸排シリンジのピストンを駆動制御するための各種のセンサ、たとえばピストンの移動限度を検出するリミットセンサや、ピストンを駆動する駆動モータの変位を検出するエンコーダが設けられている。また、分注アームと装置本体との間には、これら各種センサからの信号をメカ制御部に伝送するための信号線が複数配置される。これら複数の信号線には、分注アームの移動を許容するために、所要の弛み、すなわち分注アームの移動範囲において、分注アームがメカ制御部から最も離れた場合であっても、これら複数の信号線に過大な引っ張り力が作用することのないように、所要の弛みを持たせている。
【０００５】
しかしながら、この分析装置では、これら複数の信号線の弛んだ部分（以下、「弛み部分」という）に、分注アームの往復移動に伴う繰り返し応力が作用するため、長年の長期に渡って使用した場合に、たとえば経年劣化などによって、これら複数の信号線の弛み部分が断線する虞れがある。これら複数の信号線のうち一本の信号線でも断線した場合には、吸排シリンジのピストンを正常に駆動制御することができなくなるため、液体試料の分注に支障をきたす等の問題を生じる虞れがある。このため、この分析装置では、断線の虞れのある全ての信号線の断線を検知することが求められる。
【０００６】
信号線の断線を検知する従来技術としては、信号線に対して抵抗器を直列に接続し、この抵抗器の両端間電圧の変化に基づいて断線を検知する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１では、信号線の両端間に所定の電圧が加わっている状態で信号線が断線すると、抵抗器の両端間電圧が所定の値から零に変化する現象を利用し、この電圧変化に基づいて信号線の断線を検知している。
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、信号を伝送する上で本来不要な抵抗器を断線の虞れのある全ての信号線に設けねばならず、装置の製造作業が煩雑になるとともに、抵抗器の抵抗値を所要の値に設定することが困難な場合がある。
【０００８】
そこで、従来では、非接触式の電流計によって信号線を流れる電流を計測し、この電流の変化に基づいて信号線の断線を検知することにより、上述した問題を回避する技術も提案されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１３７０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、この従来技術であっても、断線の虞れのある全ての信号線の断線を検知するには、特許文献１と同様、これら全ての信号線に適用する必要があるので、これら全ての信号線に電流計を個別に設ける結果、装置の製造作業が煩雑になるとともに、専有スペースが広くなって、装置の大型化を招き、製造コストが著しく増大する虞れがある。
【００１１】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、装置の製造作業を容易にし、かつ製造コストの増大を抑えて、信号線の断線異常を容易に検知することができる移動体制御装置における断線検知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】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる移動体制御装置における断線検知装置は、装置本体と、該装置本体に対して移動する移動体と、前記移動体を動作制御する制御手段と、前記移動体と前記制御手段間を接続して信号の伝送を行う信号線と、を備えた移動体制御装置において、前記信号線からの赤外線量を検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記信号線の断線を判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２の発明にかかる断線検知装置は、上記発明において、前記判断手段の判断結果に基づいて、警告を発する警告手段を、さらに備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３の発明にかかる断線検知装置は、上記発明において、前記検知手段は、前記移動体の移動による曲率の変化が最大となる前記信号線の所定部位から前記赤外線量を検出することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４の発明にかかる断線検知装置は、上記発明において、前記判断手段は、前記検出手段で検出された赤外線量が予め設定した赤外線量の基準値よりも大きい場合に、前記信号線の断線異常と判断することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５の発明にかかる断線検知装置は、上記発明において、前記判断手段によって前記信号線の断線と判断された場合に、前記制御手段は、前記移動体の動作を停止させ、かつ前記警告手段は、警告を発することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる断線検知装置は、信号線から発生する赤外線量を検知し、この赤外線量が基準値よりも大きい場合に、信号線の断線異常と判断することで、装置の製造作業を容易にし、かつ製造コストの増大を抑えて、信号線の断線異常を容易に検知することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明にかかる移動体制御装置における断線検知装置の実施の形態を図１〜図３の図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更実施の形態が可能である。また、以下の実施の形態では、本発明にかかる移動体制御装置を血液や尿等の検体と試薬とを反応させて分析を行う分析装置に適用した場合を説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる分析装置の実施の形態の構成を示す構成図である。図１において、分析装置１は、装置本体１０と、装置本体１０の上面に移動可能に配設される移動体としての分注アーム２０と、同じく装置本体１０の上面に回転可能に配設される収容テーブル４０と、同じく装置本体１０の上面に回転可能に配設される反応テーブル５０とを備えている。
【００２０】
分注アーム２０は、上下方向に開口した筒形状に形成されるコラム部２１と、コラム部２１の上端から前方（図１中、左方向）へ向けて直交する中空のアーム部２２とを備えている。コラム部２１は、ベース部３６を介して装置本体１０に取り付けられている。ベース部３６は、上下に開口した筒形状に形成されるベース部本体３７と、ベース部本体３７内部に挿入されたコラム部２１を上下移動および回転移動させるための駆動機構部３８と、このコラム部２１を前後方向（図１中、左右方向）に移動させるための駆動機構部３９とを備える。装置本体１０の上面には、コラム部２１が前後方向に移動した場合にコラム部２１の下方域と連通するように開口する上面開口１０ａが設けてある。アーム部２２は、中空に形成された部分で、先端側の下端部に開口した先端開口２２ａを有している。アーム部２２には、先端開口２２ａを通じて下方に延びる分注ノズル２３が設けられる。
【００２１】
分注ノズル２３は、液状の検体あるいは液状の試薬（以下、これらを総称して「液体試料Ｓ」という）を分注するためのノズルで、先端が開口した筒形状に形成されている。分注ノズル２３は、アーム部２２が前後方向に移動することに伴って、収容テーブル４０に対して設定された吸引位置Ｐ１と、反応テーブル５０に対して設定された吐出位置Ｐ２との間を移動可能である。また、分注ノズル２３は、アーム部２２が上下方向に移動することに伴って、これら吸引位置Ｐ１および吐出位置Ｐ２のそれぞれにおいて上下方向に移動可能である。
【００２２】
また、この分注アーム２０のアーム部２２内部には、吸排シリンジ２４が設けられる。吸排シリンジ２４は、シリンジ本体２５およびピストン２６を備えて構成される。シリンジ本体２５は、円筒形状に形成されており、シリンジ本体２５の前端中央から前方に延びる細管部２５ａを有している。細管部２５ａには、分注ノズル２３および給水配管２７が三方弁２８を介して接続されている。給水配管２７は、可撓性を有する素材によって形成された配管で、分注アーム２０の内部からベース部本体３７内部を通り、上面開口１０ａを介して装置本体１０内部に挿入される。給水配管２７の下端２７ａは、装置本体１０内部に設けられる水タンク１１に挿入されて、水タンク１１内部に貯留される脱気水Ｗの吸い上げを可能にしている。この給水配管２７には、水ポンプＰが設けてある。水ポンプＰは、水タンク１１の内部の脱気水Ｗを吸い上げ、給水配管２７を通じて三方弁２８へ圧送するためのポンプである。三方弁２８は、分注ノズル２３および吸排シリンジ２４の間の流路を開閉する弁と、分注ノズル２３および給水配管２７の間の流路を開閉する弁とを備える。三方弁２８は、通常時、分注ノズル２３および吸排シリンジ２４の間の流路を開いた状態に保持し、かつ分注ノズル２３および給水配管２７の間の流路を閉じた状態に保持している。三方弁２８には、弁の開閉を制御するための信号を伝送する信号線２９が接続されている。
【００２３】
ピストン２６は、シリンジ本体２５の内周面を前後に摺動する円板形状の摺動部２６ａと、摺動部２６ａの後面中央から後方に延びる軸２６ｂとを同軸上に備える。また、ピストン２６の軸２６ｂには、後端部に遮光板２６ｃが設けてある。アーム部２２の内部においてピストン２６の遮光板２６ｃを挟んで前後となる位置には、リミットセンサ３０ａ，３０ｂが設けてある。リミットセンサ３０ａ，３０ｂは、たとえばフォトインタラプタによって構成したセンサで、ピストン２６の前後の移動限界を検知可能に構成される。具体的には、ピストン２６が前方の移動限界に位置した場合に、リミットセンサ３０ａが遮光板２６ｃによって遮光され、かつ、ピストン２６が後方の移動限界に位置した場合に、リミットセンサ３０ｂが遮光板２６ｃによって遮光されるように構成される。リミットセンサ３０ａ，３０ｂには、信号線３１，３２が接続されている。
【００２４】
この軸２６ｂの後端部には、伝達機構部３３を介して駆動モータＭが連結される。伝達機構部３３は、駆動モータＭの回転動作を直線動作に変換する機構部である。駆動モータＭは、その回転動作により、伝達機構部３３を介してピストン２６を前後に駆動することが可能となる。駆動モータＭには、回転変位を検出するためのエンコーダ等の回転センサ３４が設けられ、この回転センサ３４には、信号線３５が接続される。
【００２５】
回転センサ３４の信号線３５は、上述した三方弁２８の信号線２９およびリミットセンサ３０ａ，３０ｂの信号線３１，３２とともに、分注アーム２０内部からベース部本体３７内部を通り、上面開口１０ａを介して装置本体１０内部に挿入されている。これら信号線２９，３１，３２，３５は、装置本体１０内部に設けられたメカ制御部１２に接続される。これら信号線２９，３１，３２，３５には、アーム部２２の移動を許容するために、所要の弛み、すなわちアーム部２２がメカ制御部１２から最も離れた場合であっても、信号線２９，３１，３２，３５に過大な引っ張り力が作用することのないように、所要の弛みを持たせている。ここで、アーム部２２がメカ制御部１２から最も離れた場合とは、図１において例示するように、分注ノズル２３が吸引位置Ｐ１において最も上方に位置する場合をいう。信号線２９，３１，３２，３５の弛んだ部分（以下、「弛み部分」という。）Ｌは、チューブ１３によって覆われている。チューブ１３は、可撓性および赤外線に対する透過性を有する素材によって蛇腹形状に形成した部材である。
【００２６】
収容テーブル４０は、断面が凹状の上方に開口した円筒形状に形成されて、装置本体１０の上面に配設されており、この円筒形の中心軸回りに回転可能に構成される。この収容テーブル４０には、複数の試料容器４１が周方向に沿って配置される。図には明示していないが、収容テーブル４０と装置本体１０との間には、装置本体１０に対して収容テーブル４０を回転可能に支持することにより、複数の試料容器４１を吸引位置Ｐ１に択一的に配置するための駆動機構部が設けられている。なお、各試料容器４１には、分注の対象となる液体試料Ｓが個別に貯留されている。
【００２７】
反応テーブル５０は、断面が凹状の上方に開口した円筒形状に形成されて、装置本体１０の上面に配設されており、この円筒形の中心軸回りに回転可能に構成される。この反応テーブル５０には、複数の反応容器５１が周方向に沿って配置される。図には明示していないが、反応テーブル５０と装置本体１０との間には、装置本体１０に対して反応テーブル５０を回転可能に支持することにより、複数の反応容器５１を吐出位置Ｐ２に択一的に配置するための駆動機構部が設けられている。
【００２８】
装置本体１０内のメカ制御部１２は、駆動モータＭ、三方弁２８および駆動機構部３８，３９の動作を制御するための処理部で、モータ駆動部１４、弁駆動部１５およびアーム駆動部１６に接続される。モータ駆動部１４は、駆動モータＭを駆動するためのドライバ回路等の回路によって構成された駆動部で、図示せぬ動力線を通じて駆動モータＭに接続される。弁駆動部１５は、三方弁２８を駆動するための回路によって構成された駆動部で、図示せぬ動力線を通じて三方弁２８に接続される。アーム駆動部１６は、ベース部３６の駆動機構部３８，３９を駆動するためのドライバ回路等の回路によって構成された駆動部で、図示せぬ動力線を介して駆動機構部３８，３９に接続される。このメカ制御部１２は、信号線２９，３１，３２，３５を介して取得した信号に基づいて各駆動部１４〜１６に駆動指令を送出することにより、吸排シリンジ２４のピストン２６、三方弁２８および駆動機構部３８，３９を駆動制御できるように構成されている。
【００２９】
ここで、分析装置１によって試料容器４１に貯留した液体試料Ｓを反応容器５１に分注する際の動作について以下に説明する。まず、三方弁２８を所定時間だけ開いた状態で水ポンプＰを駆動し、水タンク１１内の脱気水Ｗを給水配管２７を通して分注ノズル２３に圧送し、分注ノズル２３の先端に空気層Ａを所定量残して脱気水Ｗを満たす。
【００３０】
つぎに、駆動機構部３９によってアーム部２２を前方へ移動させ、分注ノズル２３を吸引位置Ｐ１に位置決めした後、駆動機構部３８によってアーム部２２を下方に移動させ、分注ノズル２３の先端を吸引位置Ｐ１に配置された試料容器４１内の液体試料Ｓ中に所定位置まで挿入させる。そして、駆動モータＭによって吸排シリンジ２４のピストン２６を後方に引き、分注ノズル２３の内部に液体試料Ｓを規定量吸い込む。このとき、液体試料Ｓは、脱気水Ｗとの間に空気層Ａが介在した状態で吸い込まれるので、脱気水Ｗと混ざり合う虞れがない。
【００３１】
つぎに、駆動機構部３８によるアーム部２２の上方移動によって分注ノズル２３を上昇させた後、駆動機構部３９によるアーム部２２の後方への移動によって吐出位置Ｐ２に位置決めする。その後、駆動機構部３８によるアーム部２２の下方移動によって分注ノズル２３を再び降下させ、分注ノズル２３の先端を吐出位置Ｐ２に配置された反応容器５１内に挿入させる。そして、駆動モータＭによって吸排シリンジ２４のピストン２６を前方に押して、分注ノズル２３内の液体試料Ｓを反応容器５１内に吐出する。
【００３２】
この結果、吐出位置Ｐ２に配置された反応容器５１には、吸引位置Ｐ１に配置された試料容器４１の液体試料Ｓが規定量分注される。このように一回分の分注動作が完了すると、新たな反応容器５１が吐出位置Ｐ２に配置され、以降、上述した動作を繰り返すことにより、反応テーブル５０上の各反応容器５１に液体試料Ｓを順次分注することができる。
【００３３】
この間、信号線２９，３１，３２，３５の弛み部分Ｌには、駆動機構部３８，３９によってアーム部２２が上下方向および前後方向に往復移動するのに伴い、曲率が変化して繰り返し応力が作用することになる。具体的には、分注ノズル２３が吸引位置Ｐ１において最も上方に位置する際の姿勢（図１中、二点鎖線で例示する弛み部分Ｌ）と、吐出位置Ｐ２において最も下方に位置する際の姿勢（図１中、破線で例示する弛み部分Ｌ）とを繰り返すため、曲率が変化して繰り返し応力が作用することになる。このため、長年（たとえば１０年以上の長期）に渡って分析装置１を使用した場合には、経年劣化などによって信号線２９，３１，３２，３５の弛み部分Ｌが断線する虞れがある。信号線２９，３１，３２，３５のうち一本の信号線でも弛み部分Ｌにおいて断線しかかった半断線の状態（以下、「断線異常」という）になると、断線異常が生じた部位の抵抗値が著しく増大し、当該部位が発熱して赤外線を発するようになる。
【００３４】
そこで、この実施の形態にかかる断線検知装置１７では、信号線２９，３１，３２，３５の弛み部分Ｌから発せられる赤外線の量を検出し、この検出結果に基づいて弛み部分Ｌでの断線異常を検知するように構成する。この断線検知装置１７は、信号線の弛み部分Ｌ周辺の装置本体１０内下方に設けられる検知手段としての赤外線検知部１７ａと、この赤外線検知部１７ａに接続される判断手段としての断線判断部１７ｂと、この断線判断部１７ｂに接続される警告手段としての警報部１７ｃとを備える。
【００３５】
赤外線検知部１７ａは、各信号線の弛み部分Ｌからチューブ１３を介して外部に発せられる赤外線量を検知している。この赤外線検知部１７ａは、分注動作の際に各信号線の弛み部分Ｌが曲率の変化が最大となる所定部位、具体的には、分注ノズル２３が吐出位置Ｐ２において、最も下方に位置する時の弛み部分Ｌが最下方となる所定部位に近接するように配置される。なお、この曲率の変化が最大となる所定部位の近接する位置に赤外線検知部１７ａを設けた理由は、曲率の変化が最大となる所定部位が作用する繰り返し応力が最大となる部位であり、他の部位よりも先に断線異常が発生する可能性が高いためである。
【００３６】
断線判断部１７ｂは、この弛み部分Ｌでの断線異常発生を判断するものであり、装置本体１０内に設けられる。断線判断部１７ｂは、赤外線検知部１７ａから入力する検知値（赤外線量）を取得し、この赤外線量に基づいて、断線を判断して警報部１７ｃに警報指令を送出するように構成される。断線判断部１７ｂは、たとえば、図２の機能ブロック図に示すように、赤外線検知部１７ａに接続される入力インターフェース部１７ｂ１と、データ格納部１７ｂ２と、異常判定部１７ｂ３と、出力インターフェース部１７ｂ４と、これら各部を制御する制御部１７ｂ５とを備える。
【００３７】
入力インターフェース部１７ｂ１は、赤外線検知部１７ａから入力する赤外線量Ｔを取得するための入力処理部である。データ格納部１７ｂ２は、赤外線量の基準値Ｔ０等のデータを予め格納するものである。このデータ格納部１７ｂ２に格納される基準値Ｔ０としては、各信号線の弛み部分Ｌに断線異常が生じていない状態で分注ノズル２３が吐出位置Ｐ２において最も下方に位置する際に、赤外線検知部１７ａにより検出された赤外線量Ｔと比較する基準となるもので、赤外線量Ｔがこの基準値Ｔ０を超える場合には、異常判定部１７ｂ３によって弛み部分Ｌに断線異常が発生したと判定する。出力インターフェース部１７ｂ４は、警報部１７ｃに警報指令を送出し、かつモータ駆動部１４、弁駆動部１５およびアーム駆動部１６に停止指令等の指令を送出するための出力処理部である。
【００３８】
制御部１７ｂ５は、入力インターフェース部１７ｂ１を介して赤外線検知部１７ａから赤外線量Ｔを取得した場合に、この赤外線量Ｔとデータ格納部１７ｂ２に予め格納させた赤外線量の基準値Ｔ０との比較によって、弛み部分Ｌの断線異常の有無を判断するように異常判定部１７ｂ３を制御する。また、異常判定部１７ｂ３により、弛み部分Ｌに断線異常が生じたと判定された場合には、出力インターフェース部１７ｂ４を介して、モータ駆動部１４、弁駆動部１５およびアーム駆動部１６に停止指令等の指令を送出し、かつ警報部１７ｃに警報指令を送出する。制御部１７ｂ５は、たとえばＣＰＵによって構成することができ、断線判断部１７ｂは、ＩＣチップによって構成することができる。
【００３９】
つぎに、図３のフローチャートを用いて、図１に示した断線判断部１７ｂにおいて断線異常発生を判断する際の動作を説明する。図３において、まず、断線判断部１７ｂでは、制御部１７ｂ５によって予め格納された赤外線量の基準値Ｔ０をデータ格納部１７ｂ２から読み込む（ステップ１０１）。基準値Ｔ０を読み込んだ制御部１７ｂ５は、つぎに入力インターフェース部１７ｂ１を介して赤外線検知部１７ａで検知された赤外線量Ｔを取得する（ステップ１０２）。この赤外線量Ｔとしては、たとえば分注動作の際に分注ノズル２３が吐出位置Ｐ２において最も下方に位置する度、つまり各信号線の弛み部分Ｌにおいて断線異常発生の可能性が高い所定部位に赤外線検知部１７ａが近接する度に、この赤外線検知部１７ａによって検出される検出値を示している。
【００４０】
つぎに、断線判断部１７ｂにおいては、異常判定部１７ｂ３による赤外線量Ｔと基準値Ｔ０との比較を行う（ステップ１０３）。ここで、検知された赤外線量Ｔが、赤外線量の基準値Ｔ０以下の場合には、異常判定部１７ｂ３は、各信号線の弛み部分Ｌにおいて断線異常が発生していないと判定して、この判定結果を制御部１７ｂ５に出力する。制御部１７ｂ５は、この判定結果を異常判定部１７ｂ３から取得すると、ステップ１０２に戻って赤外線検知部１７ａから次の赤外線量Ｔの取得を行い、上記動作を繰り返す。
【００４１】
また、ステップ１０３において、検知された赤外線量Ｔが、赤外線量の基準値Ｔ０よりも大きい場合には、異常判定部１７ｂ３は、断線異常が発生したと判定して、この判定結果を制御部１７ｂ５に出力する。制御部１７ｂ５は、この判定結果を異常判定部１７ｂ３から取得すると、断線の虞れがあると判断し、出力インターフェース部１７ｂ４を介して、モータ停止指令、弁閉止指令およびアーム停止指令を、モータ駆動部１４、弁駆動部１５およびアーム駆動部１６へそれぞれ送出する（ステップ１０４）。このモータ停止指令が入力すると、モータ駆動部１４は、吸排シリンジ２４のピストン２６の動作を停止させる。また、この弁閉止指令が入力すると、弁駆動部１５は、三方弁２８を閉止させて停止させる。さらに、このアーム停止指令が入力すると、アーム駆動部１６は、分注アーム２０の動作を停止させる。
【００４２】
これら指令を送出した制御部１７ｂ５は、さらに出力インターフェース部１７ｂ４を介して警報指令を警報部１７ｃに送出する（ステップ１０５）。この結果、警報部１７ｃは、エラーメッセージの表示等の警報を発することができる。
【００４３】
このように、この実施の形態では、断線検知装置において、断線の虞れのある全ての信号線の断線異常を共通の赤外線検知部を用いて検知することで、断線の虞れのある信号線の本数が増大した場合であっても、この共通の赤外線検知部によって断線異常を検知することができ、このため検知部を信号線の数に応じて増加するなどの製造作業が不要になり、装置の製造作業を容易にし、かつ装置の大型化を防いで製造コストの増大を抑えて、信号線の断線を容易に検知することができる。
【００４４】
また、この実施の形態では、赤外線検知部は、各信号線の弛み部分において、分注アームの移動による曲率の変化が最大となる所定部位に近接するように配置されるので、この断線異常が生じる所定部位から赤外線検知部に至る赤外線量の減衰が小さなものとなり、赤外線検知部に要求される検知感度等の性能を抑えることができ、このため赤外線検知部の製造コストを低減することも可能である。
【００４５】
また、この実施の形態では、信号線のうち一本の信号線でも弛み部分において断線しかかった半断線（断線異常）が生じると、この断線異常を直ちに検知し、駆動モータおよび分注アームの動作を停止させ、かつ三方弁を閉止させるので、これらの信号線が完全に断線する以前に、駆動モータおよび分注アームの動作を停止させ、かつ三方弁を閉止させることができ、このため、これら駆動モータ、分注アームおよび三方弁の誤動作を確実に防止することができる。
【００４６】
さらに、この実施の形態では、駆動モータおよび分注アームの動作を停止させ、かつ三方弁を閉止させた後に、警報部によって警報を発するように動作制御するので、断線異常が生じたことを分析装置の操作者に知らせ、復旧を促すことができる。なお、この断線検知装置では、各信号線の断線を検知することができるものの、いずれの信号線が断線したかを特定することはできない。しかしながら、分析装置では、長期に渡って使用された後に一本でも信号線が断線すると、他の信号線の寿命も経年劣化などによって十分でないと判断され、全ての信号線が交換されることになるため、断線した信号線を特定できなくても、復旧に伴う作業を煩雑化する虞れがない。
【００４７】
なお、上述した実施の形態では、分注動作を繰り返す間中、赤外線検知部から赤外線量を取得し、各信号線の弛み部分での断線異常の有無を判断するようにしているが、本発明は必ずしもその必要はない。たとえば、所定の分注回数毎あるいは所定の時間が経過する毎に、赤外線検知部からの赤外線量を取得し、各信号線の弛み部分での断線異常の有無を判断するようにしても良い。
【００４８】
また、上述した実施の形態では、分析装置に断線検知装置を適用した場合を示したが、本発明では分析装置以外の装置であっても断線検知装置を適用可能である。すなわち、装置本体に対して移動する移動体を備え、かつ移動体の移動に伴って曲率が変化する信号線を有した装置であれば、上述した実施の形態の場合と同様に、断線検知装置を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明にかかる分析装置の実施の形態の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示した断線判断部の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】同じく、断線判断部において断線異常発生を判断する際の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１ 分析装置
１０ 装置本体
１０ａ 上面開口
１１ 水タンク
１２ メカ制御部
１３ チューブ
１４ モータ駆動部
１５ 弁駆動部
１６ アーム駆動部
１７ 断線検知装置
１７ａ 赤外線検知部
１７ｂ 断線判断部
１７ｂ１ 入力インターフェース部
１７ｂ２ データ格納部
１７ｂ３ 異常判定部
１７ｂ４ 出力インターフェース部
１７ｂ５ 制御部
１７ｃ 警報部
２０ 分注アーム
２１ コラム部
２２ アーム部
２２ａ 先端開口
２３ 分注ノズル
２４ 吸排シリンジ
２５ シリンジ本体
２５ａ 細管部
２６ ピストン
２６ａ 摺動部
２６ｂ 軸
２６ｃ 遮光板
２７ 給水配管
２８ 三方弁
２９，３１，３２，３５ 信号線
３０ａ，３０ｂ リミットセンサ
３３ 伝達機構部
３４ 回転センサ
３６ ベース部
３７ ベース部本体
３８，３９ 駆動機構部
４０ 収容テーブル
４１ 試料容器
５０ 反応テーブル
５１ 反応容器
Ａ 空気層
Ｍ 駆動モータ
Ｐ 水ポンプ
Ｓ 液体試料
Ｗ 脱気水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、該装置本体に対して移動する移動体と、前記移動体を動作制御する制御手段と、前記移動体と前記制御手段間を接続して信号の伝送を行う信号線と、を備えた移動体制御装置において、
前記信号線からの赤外線量を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて、前記信号線の断線を判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする移動体制御装置における断線検知装置。
【請求項２】
前記断線検知装置は、前記判断手段の判断結果に基づいて、警告を発する警告手段を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の移動体制御装置における断線検知装置。
【請求項３】
前記検知手段は、前記移動体の移動による曲率の変化が最大となる前記信号線の所定部位から前記赤外線量を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の移動体制御装置における断線検知装置。
【請求項４】
前記判断手段は、前記検出手段で検出された赤外線量が予め設定した赤外線量の基準値よりも大きい場合に、前記信号線の断線異常と判断することを特徴とする請求項１または２に記載の移動体制御装置における断線検知装置。
【請求項５】
前記判断手段によって前記信号線の断線異常と判断された場合に、前記制御手段は、前記移動体の動作を停止させ、かつ前記警告手段は、警告を発することを特徴とする請求項４に記載の移動体制御装置における断線検知装置。
【請求項１】
装置本体と、該装置本体に対して移動する移動体と、前記移動体を動作制御する制御手段と、前記移動体と前記制御手段間を接続して信号の伝送を行う信号線と、を備えた移動体制御装置において、
前記信号線からの赤外線量を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて、前記信号線の断線を判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする移動体制御装置における断線検知装置。
【請求項２】
前記断線検知装置は、前記判断手段の判断結果に基づいて、警告を発する警告手段を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の移動体制御装置における断線検知装置。
【請求項３】
前記検知手段は、前記移動体の移動による曲率の変化が最大となる前記信号線の所定部位から前記赤外線量を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の移動体制御装置における断線検知装置。
【請求項４】
前記判断手段は、前記検出手段で検出された赤外線量が予め設定した赤外線量の基準値よりも大きい場合に、前記信号線の断線異常と判断することを特徴とする請求項１または２に記載の移動体制御装置における断線検知装置。
【請求項５】
前記判断手段によって前記信号線の断線異常と判断された場合に、前記制御手段は、前記移動体の動作を停止させ、かつ前記警告手段は、警告を発することを特徴とする請求項４に記載の移動体制御装置における断線検知装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−３０９８８７（Ｐ２００７−３０９８８７Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４１６６２（Ｐ２００６−１４１６６２）
【出願日】平成１８年５月２２日（２００６．５．２２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月２２日（２００６．５．２２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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