遠心分離機
【課題】ロータ室内にセットされたロータの種類を識別すると共に、カバーや試料等が正しく装着されているか否かを検知できる遠心分離機を提供する。
【解決手段】モータ６の回転軸に取り付けられるロータ２と、ロータ室４を形成するボウル１４と、ボウル１４の開口部を閉鎖するドア５と、モータ６の回転を制御する制御装置８を有する遠心分離機１において、ロータ２の画像を撮影するカメラ１０を設け、撮影された画像を画像認識することによりロータ２の種類を識別する。カメラ１０はドア５に取り付け、ドアが開いている際にロータ２の撮影が可能で、ドア５が閉められている際にはカメラ１０がロータ室４の外部に位置するように配置した。
【解決手段】モータ６の回転軸に取り付けられるロータ２と、ロータ室４を形成するボウル１４と、ボウル１４の開口部を閉鎖するドア５と、モータ６の回転を制御する制御装置８を有する遠心分離機１において、ロータ２の画像を撮影するカメラ１０を設け、撮影された画像を画像認識することによりロータ２の種類を識別する。カメラ１０はドア５に取り付け、ドアが開いている際にロータ２の撮影が可能で、ドア５が閉められている際にはカメラ１０がロータ室４の外部に位置するように配置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遠心分離機に関し、特に、ロータ室内にセットされたロータの種類を識別すると共に、カバーや試料等が正しく装着されているか否かを検知して運転制御を行う遠心分離機に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心分離機は、分離する試料（例えば、培養液や血液など）をチューブやボトルを介してロータに挿入し、ロータを高速に回転させることで試料の分離や精製を行う。設定されるロータの回転速度は用途によって異なり、用途に合わせて低速（数千回転程度）から高速（最高回転速度は１５０，０００ｒｐｍ）までの製品群が提供されている。用いられるロータは様々なタイプがあり、チューブ穴が固定角度式で高回転速度に対応できるアングルロータや、チューブを装填したバケットがロータの回転に伴って垂直状態から水平状態に揺動するスイングロータなどがある。また、超高回転速度で回転させて少量の試料に高遠心加速度をかけるロータや、低回転速度となるが大容量の試料を扱えるロータなど様々な大きさのものがある。これらのロータはその分離する試料にあわせて使用するため、ロータはモータ等の駆動手段の回転軸に着脱可能に構成され、ロータの交換が可能である。
【０００３】
各々のロータには、材料の強度を越える遠心力がかからないようにするためのロータ固有の制限回転数（最高回転数）、或いはロータ内に保持された試料の温度を管理するための温度制御計算処理に用いる温度係数等が定められる。遠心分離を行う際には遠心分離機側でこれら数値の把握が必要となるため、従来の遠心分離機においては、これら数値をあらかじめ制御装置に記憶させておき、ロータ室内に装着されたロータの種類を識別し、該当するロータに関するデータを読み出すようにしている。このロータを識別するための識別装置は、これまで種々の方法が提案されている。例えば、特許文献１に記載のように、ロータの回転軸を中心とした同一円周上の等角度間隔の格子点上にロータの種類に応じて互いの配置角度を異ならしめた４個のマグネットを配置したアダプタを取付け、マグネットの配置角度を検出する磁気センサをロータ室内に前記等角度問隔以上の所定問隔で配置し、隣接する磁気センサがマグネットを検出した検出強度に対して所定の演算を行うことによりマグネットの位置を算出し、ロータの種類を特定している。
【０００４】
また、超遠心分離機などで使用する回転速度が４０，０００ｒｐｍを超えるロータでは、ロータに働く遠心力が材料の疲労限度近くで設計されており、繰り返し使用すると金属疲労により強度が落ちていくため、寿命を定めているものがある。これらのロータでは、運転回数や積算運転時間等で寿命が規定されており、寿命に達した時点で使用を中止し廃棄することとなっている。そのため、遠心分離機側でロータの種類だけでなく製造番号をも読み取り、そのロータの運転回数や積算運転時間等を遠心分離機に記録することで、使用者がロータをどれだけ使用しているかを把握でき、ロータの寿命以上使用することがないように寿命管理をしている。または、上記機能を持たない遠心分離機の場合は、使用者が各ロータの運転回数や積算運転時間等を日誌に記録することで寿命管理をしている。
【０００５】
一方、ロータは遠心分離のための高速回転時における空気との摩擦によるエネルギー損失、いわゆる風損を防ぐため、外形が凹凸の少ない形状を成し、ロータ上部には凹凸を覆うカバーを設ける場合がある。カバーを装着することによって極力少ないエネルギーで運転でき、またロータの温度上昇や風切音も抑制することができる。カバーを正しく装着すれば、ロータ特有の最高回転数で回転させても特に問題は生じないが、カバーを取付け忘れたまま回転させると、ロータ上部の凹凸部のファン作用による浮力が生じ、ロータの回転が不安定になる恐れがある。このようなロータの不安定な回転を回避するため、上述した識別装置でロータ種類を特定し、さらにドアに測長装置をロータ側に向けて配置してロータまでの距離を測長し、測長装置によって測長されたロータまでの距離データと、ロータ室に収容されたロータにカバーが装着されているときといないときでの距離データと比較することで、ロータへのカバー装着の有無を識別する技術が特許文献２で提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−７４０７９号公報
【特許文献２】特開２００１−１０４８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
遠心分離機の運転前に把握しておかなければならないロータの情報は多岐にわたること、ロータは多様な種類が出回っていてそれぞれ仕様が異なっていることから、使用者がこれを正確に把握しておくのは困難である。そのため上述した公知の遠心分離機では、ロータの識別手段を専用に設けて必要なロータの情報を認識できるようにして使い勝手を向上させている。しかし、公知例のようなロータの識別手段では製造コストが高くなり、構造や制御システムが複雑化するという課題があった。
【０００８】
また、従来の遠心分離機では、ロータを回転軸にセットし、ドアを閉めて、使用者が運転条件を入力してスタートボタン押した後に運転を開始させるが、ロータの識別のために、数十ｒｐｍ程度の低速でしばらくの間ロータを回転させる必要があった。そのため実際にロータの加速を開始するまでにタイムラグが生じていた。また、このとき使用者がその使用しているロータの許容回転速度（若しくは許容遠心加速度）以上の回転速度（若しくは遠心加速度）を設定していた場合、ロータを識別した時点でアラームを発して、ロータの回転が停止される。そのため、使用者はロータが停止した後に運転条件を再設定し直さなければならなかった。従って、運転条件の再設定のための待ち時間を短縮したいとの要望があった。
【０００９】
さらに、従来技術によるカバー装着有無の検出方法は、カバーの有る時と無い時の距離差が、所定量あれば問題なく識別できるが、例えばロータハンドルを最後まで十分締め付けず、カバーが若干緩んだ状態であっても、正常に締め付けられた状態との距離差が僅かであれば、カバーが緩んでいると識別できない恐れがあった。そのため、カバーが若干緩んだ状態を確実に識別できる精度の良い判定手段の実現が望まれていた。
【００１０】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、装着されたロータの固有情報を容易に識別することができる遠心分離機を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、ロータの回転を開始する前にロータの固有情報を識別することができる遠心分離機を提供することにある。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、予めロータ毎の制御情報を複数記憶させておき、識別されたロータに基づいて制御する遠心分離機を提供することにある。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、装着されたロータ毎の運転実績データを管理することができる遠心分離機を提供することにある。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、ロータの回転を開始する前または開始直後に、カバーの装着忘れやバケットの装着ミスなどをチェックすることができる遠心分離機を提供することにある。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は、ロータ室を冷却するための冷却装置を備える遠心分離機において、結露による影響を受けにくいロータの識別手段を有する遠心分離機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。
【００１７】
本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータの回転軸に取り付けられるロータと、ロータを収容するロータ室を形成するボウルと、ボウルの開口部を閉鎖するドアと、モータの回転を制御する制御装置を有する遠心分離機において、ロータの画像を撮影するカメラを設け、カメラによって撮影された画像によってロータの種類を識別するように構成した。制御装置はカメラにて撮影された画像を画像認識することによりロータの種類を識別する。この画像認識はモータの回転を開始させる前に行うことが好ましい。
【００１８】
本発明の他の特徴によれば、カメラは様々な位置に取り付けが可能である。例えば、ドアに取り付けることが可能である。この際、ドアが開いている際にカメラによってロータの撮影が可能であり、ドアが閉められている際にはカメラはロータ室の外部に位置するようにカメラをドアに取り付けると良い。また、カメラはボウルに取り付けてロータ室の内部に配置されるようにしても良い。さらに、カメラは、ドアが開いている際にのみロータを撮影できる箇所、例えばドアの周辺であってロータ室の外部である、操作卓を設けるようにしても良い。
【００１９】
本発明のさらに他の特徴によれば、ロータの一部には、ロータの型式番号がテキスト、符号、記号又はこれらの組み合わせで表示され、制御部はカメラで読み取られたテキスト、符号、記号又はこれらの組み合わせの画像を画像認識することによってロータの型式番号を識別する。また、ロータの一部に、ロータの型式番号を１次元又は２次元バーコードで表示した。ロータの開口部にはカバーが装着可能であり、カバーの一部にもロータの型式番号を表示し、カメラによってロータとカバーに付された型式番号を読み取ることによって、カバーがロータに装着されているかを識別するように構成した。
【００２０】
本発明のさらに他の特徴によれば、モータと、モータの回転軸に取り付けられるロータと、ロータの開口部を覆うカバーと、ロータを収容するロータ室を形成するボウルと、ボウルの開口部を閉鎖するドアと、モータの回転を制御する制御装置を有する遠心分離機において、カバーにロータ固有のＩＤコードを設け、ＩＤコードを光学的に読み取るリーダーを設けた。カバーは、カバー本体とカバー本体をロータに装着するためのハンドルを含んで構成され、識別子は、カバーとハンドルに跨って形成される文字又は符号であり、カバーをロータに装着してハンドルを回転させて完全に閉まったときに、識別子が読み取り可能となるように構成する。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明によれば、遠心分離機において、ロータの画像を撮影するカメラを設け、カメラによって撮影された画像によってロータの種類を識別するので、遠心分離機運転前に必要な複数のロータの情報をカメラ１つで得ることが可能となるため、従来導入していた複数の識別装置は必要なく、構造や制御システムが簡便化される。
【００２２】
請求項２の発明によれば、制御装置は、カメラにて撮影された画像を画像認識することにより、ロータの種類を識別するので、作業者はロータの型番等を遠心分離機に入力する必要が無いので、使い勝手の良い遠心分離機を実現できる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、制御装置は、モータの回転を開始させる前に画像認識を行うので、設定条件等の誤りがある場合にはロータを回転させる前に作業者に警告を発することができるので、誤りの修正を素早く行うことができ、ロータの再起動を迅速に行うことができる。
【００２４】
請求項４の発明によれば、カメラはドアに取り付けられるので、ドア部分の構造の変更だけで容易に本発明の構成を実現できる。
【００２５】
請求項５の発明によれば、ドアが開いている際にカメラによってロータの撮影が可能であり、ドアが閉められている際にはカメラはロータ室の外部に位置するようにカメラが取り付けられるので、カメラがロータ室の冷却後に起きる結露にさらされることなく、故障の心配を激減でき、信頼性の高い遠心分離機を提供できる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、カメラはボウルに取り付けられるので、ロータの運転開始前だけでなく、ロータの回転中の状況をも監視することができる遠心分離機を実現できる。この構成は、ロータ室を冷却しない構成の遠心分離機において特に有効である。
【００２７】
請求項７の発明によれば、カメラは、ドアが開いている際にのみロータを撮影できる箇所に設けられるので、ロータ室やドアの構造を一切変更することなく、その他の一部分を変更するだけで本発明に係る遠心分離機を実現できる。
【００２８】
請求項８の発明によれば、遠心分離条件を設定するための操作卓を有し、カメラは操作卓に取り付けられるので、操作卓の部分の構造を変更するだけで本発明に係る遠心分離機を実現することができる。
【００２９】
請求項９の発明によれば、ロータの型式番号がテキスト、符号、記号又はこれらの組み合わせでロータの一部に表示され、制御部はカメラで読み取られたテキスト、符号、記号又はこれらの組み合わせの画像を画像認識するので、公知の画像認識技術を用いて高精度な認識をおこなうことができる。これによってロータに関する様々な情報を遠心分離機に提供することができる。
【００３０】
請求項１０の発明によれば、ロータの型式番号を１次元又は２次元バーコードでロータの一部に表示したので、カメラを用いて精度良く読み取りを行うことができる。
【００３１】
請求項１１の発明によれば、ロータの開口部にはカバーが装着可能であり、カバーの一部にもロータの型式番号を表示し、カメラによってロータとカバーに付された型式番号を読み取ることによってカバーがロータに装着されているかを識別するので、ロータの識別とカバーの装着状況を同時に行うことができ、信頼性の高い遠心分離機を実現できる。
【００３２】
請求項１２の発明によれば、カバーにロータ固有の識別子を設け、光学的に読み取るリーダーを設けて識別子を読み取るので、カメラでなく走査式のＣＣＤセンサ等を用いても本願発明を実現できる。
【００３３】
請求項１３の発明によれば、カバーは、カバー本体とカバー本体をロータに装着するためのハンドルを含んで構成され、識別子は、カバーとハンドルに跨って形成される文字又は符号であり、カバーをロータに装着してハンドルを回転させて完全に閉まったときに、識別子が読み取り可能となるので、ロータの識別とカバーの装着状況を同時に行うことができる。
【００３４】
請求項１４の発明によれば、カバーは、ハンドルを１回転以下締め付けることでロータに固定できるので、読み取りのできる回転位置を一箇所だけに設定することができ、作業者にとっても容易に目視確認できるロータを提供することができる。
【００３５】
請求項１５の発明によれば、リーダーはドアのロータ室側に設けられるので、読み取りのし易い箇所にリーダーを設けることができる。
【００３６】
請求項１６の発明によれば、ドアを閉めたときに、ロータを照らす照明をドアに設けたので、使用環境に拘わらずに安定した読み取り動作をおこなうことができる。
【００３７】
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例に係る遠心分離機１の構造を示す断面図であり、ドア５を開けた状態を示す。
【図２】本発明の実施例に係る遠心分離機１の構造を示す断面図であり、ドア５を閉めた状態を示す。
【図３】図１のカメラ１０で撮影されたロータ２の画像であり、ロータ２にカバー３を付けた状態を示す。
【図４】図１のカメラ１０で撮影されたロータ２の画像であり、ロータ２にカバー３を付けていない状態を示す。
【図５】遠心分離機１に装着可能なスイングロータ２２を示す上面図である。
【図６】遠心分離機１におけるカメラ１０を用いたロータ識別手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施例２に係る遠心分離機５１の構造を示す断面図であり、ドア５を開けた状態を示す。
【図８】遠心分離機５１におけるカメラ５２を用いたロータ識別手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施例３に係る遠心分離機７１の構造を示す断面図である。
【図１０】スイングロータ７３の形状を示す上面図である。
【図１１】スイングロータ７３の形状を示す側面図である。
【図１２】遠心分離機７１におけるカメラ７２を用いたロータ識別手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例４に係る遠心分離機９１を正面側から見た断面図である。
【図１４】図１３のロータ９２の形状を示す図であり、右半分を側面図で、左半分を断面図にて図示している。
【図１５】図１３のロータ９２の外観を示す斜視図である
【図１６】図１５のレーザーマーク９７を示す図である。
【図１７】図１３のロータ９２の上面図であり、ロータハンドル９４が緩んでいる際のマーキングの状態を示す図である。
【図１８】本発明の実施例４の変形例に係るレーザーマーク１０７を示す図である。
【図１９】本発明の実施例４の変形例に係るレーザーマーク１０７を示す図である（その２）。
【図２０】本発明の実施例４の変形例に係るレーザーマーク１０７を示す図である（その３）。
【図２１】本発明の実施例４の第２変形例に係るロータハンドル１１４の外観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００３９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後、上下の方向は図１に示す方向であるとして説明する。
【００４０】
図１、２は本発明の実施例に係る遠心分離機１の構造を示す断面図であり、図１はドア５を開けた状態を示し、図２はドア５を閉めた状態を示す。遠心分離機１は、箱形の板金やプラスチックなどで製作される筐体１３の内部にボウル１４が設けられ、ボウル１４とドア５によってロータ室４を画定し、図示しないドアパッキンによってロータ室４は密閉される。ロータ２は分離する試料を保持し高速回転するものであり、例えば、試料を入れるサンプリングチューブ等を挿入するための孔（図示せず）が複数形成され、モータ６の回転軸に支持される。ロータ２の上部には回転中の風損の影響を避けるためのカバー３が装着される。ロータ２はモータ６によって回転されるが、モータ６の回転は制御装置８によって制御される。ドア５は蝶番２０を中心軸にして上下方向に回動することができる。ドア５の側方（右側）には、使用者がロータの回転速度や分離時間等の条件を入力すると共に、各種情報を表示する操作パネル９が配置される。操作パネル９は、例えば液晶表示装置と操作ボタンの組み合わせ、又は、タッチ式の液晶パネルで構成される。
【００４１】
ロータ室４は、上側の開口部がドア５によって密閉可能に構成され、ドア５を開けた状態でロータ室４の内部に、ロータ２を装着又は取り外しができる。ロータ室４には、その内部を所望の低温に保つために冷却装置７が接続され、遠心分離運転中は制御装置８の制御によってロータ室４の内部は設定された所望の温度に保たれる。ロータ２の温度は、ロータ室４に設置された温度センサ（図示せず）の出力を用いて制御装置８により監視される。
【００４２】
本実施例に係る遠心分離機１では、ドア５の蝶番２０から離れた側付近にカメラ１０を装着したことを特徴とする。カメラ１０は、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の光電変換素子であり、ドア５を開けた際に図１の鎖線で示す方向の映像をカラー又はモノクロで撮影できる。カメラ１０を固定する位置は比較的自由であるが、ドア５を開けた際にカメラ１０がロータ室４内に収容されたロータ２の真上に位置し、ロータ２を良好に撮影できるようにカメラ１０のレンズ（図示せず）の開口が真下を向くように設置されると好ましい。また、カメラ１０には撮影対象たるロータ２付近を照射するライト（図示せず）を設けると良い。カメラ１０によって撮影されたロータ２の画像データは、信号線を介して制御装置８に送られる。制御装置８は、カメラ１０から受信した画像データの画像処理を行って、ロータ２に示された型式と製造番号を読み取るとともに、ロータ２にカバー３が装着されているか否か、ロータ２の表面に施されたアルマイト処理及び塗膜の剥げがないか等のロータ２の異常があるか否かを判定する。
【００４３】
ロータ２の識別が完了し、運転条件等に問題がなければドア５を閉め、そのまま運転を開始することが可能となる。本実施例の遠心分離機１において、遠心分離する試料の中には低温に維持しながら分離しなければならない試料もあるため、その場合は冷却装置７を運転させてロータ室４を冷却しながら遠心分離運転を行う。そして運転終了後にドア５を開けると、ロータ室４が結露してしまうことがある。仮に、ドアを閉めた際にカメラ１０がロータ室４の内部にあるように配置すると、結露の付着により撮影機能が阻害されてしまう恐れがある。また、用いられるカメラ１０の種類によっては湿気や水分に弱いものもあり、結露にさらされるとそれが原因で故障してしまう可能性もあり得る。そこで、本実施例ではカメラ１０のロータ室４内への配置を避けるために、ドア５を閉めたときは図２に示すようにカメラ１０はロータ室４の外部に位置するように構成した。このような位置にカメラ１０を配置することによってロータ室４の冷却後に起きる結露にさらされることがない。また、カメラ１０は常に外気温の環境下にあり頻繁な温度変化に曝されないので、カメラ１０の長寿命化が期待できる。
【００４４】
尚、図１及び図２の構成では、ドア５の前端側が直角でなく約１２０度程度に屈曲し、この屈曲によって生ずる屈曲部５ａ（図１参照）と筐体１３の間の隙間にカメラ１０が収まるように構成した。しかしながら、近年のカメラ１０は非常に小型なものが実用化されており、従来のドア５の形状をほとんど変えることが無くカメラ１０の設置が可能である。
【００４５】
図３はカメラ１０でロータ２を撮影した画像データの一例である。本実施例においては、図１の状態のようにドア５が開いた状態においてカメラ１０を作動させることに特徴がある。従って、カメラ１０によって撮影すると図３に示すようにロータ２及びカバー３を直上から撮影することになる。ロータ２に取付けられたカバー３の上面にはロータの型式１１、製造番号１２が記載されており、これらの画像をカメラ１０によって読み取り、制御装置８が読み取られた画像の画像処理を行って、ロータの型式１１、製造番号１２を識別して文字コードに変換する。ロータの型式１１、製造番号１２の表示は、カメラ１０によってロータの型式１１、製造番号１２の画像が認識できれば良く、その大きさや表示位置は任意である。また、ロータの型式１１、製造番号１２の印字方法は、塗料で描いても良いし、レーザーマーキングで行っても良いし、その他の反射率を変えるような表面処理を行う方法であっても良い。
【００４６】
型式１１、製造番号１２は、数字、アルファベット、漢字等の文字、図形、あるいはこれらの組み合わせであり、カメラ１０で撮影された画像データを公知の文字認識技術を用いて認識することができる。そして読み取った型式１１からロータ２に関するデータを記憶手段から読み出す。制御装置８はマイコンや不揮発性の記憶手段を含んで構成され、記憶手段にはロータの種類と、使用可能な最高回転速度等の運転条件、寿命に関する各種データを予め格納しておく。また、制御装置８は、個々のロータ２毎に運転に関する実績データを収集し、記憶手段に格納することによってロータ２の寿命管理を行う。尚、本実施例においてはロータ２だけでなくカバー３にもロータの型式１１と製造番号１２を表示するようにしたが、カバー３に表示しないでロータ２だけに表示するようにしても良い。また、ロータ２の型式１１、製造番号１２を文字で表示しておくのではなく、１次元又は２次元バーコードを付したり、公知のコーディング技術を用いた表示、記号、形状を用いて、光学的に検知できるようにしても良い。さらにロータ２に表示する情報をカバー３に表示する情報と別のものにしても良い。
【００４７】
図４は、カメラ１０でロータ２を撮影した画像データの別の例である。この例において、図１の状態のようにドア５が開いた状態においてカメラ１０を作動させるために、カメラ１０によって撮影される画像は、ロータ２を直上から撮影したものとなる。図４の例では、カバー３の装着忘れによって試料容器であるボトル１９が露出している状態を示している。カメラ１０で撮影された画像データが図４の場合であったら、画像データからの画像認識によりロータの型式１１、製造番号１２を識別するだけでなく、カバー３が装着されていないことを識別することができる。カバー３が装着されていないことの識別は、カバー３に記された型式１１、製造番号１２が識別できないことから判定することができる。また、別の方法として、制御装置８がカバー２をつけた状態の標準画像（図３に示す画像）と取得した画像を比較する画像処理を行うことによって、カバー３が装着されていないことを識別することができる。また、標準画像との比較をおこなうことによってロータ２の表面にアルマイト及び塗膜の剥げ１５がある等の異常を発見することも可能になる。このような標準画像との比較をおこなう画像処理のために、あらかじめ正常な状態のロータ２及びカバー３の撮影画像を制御装置８内に格納しておくか、以前にロータ２を使用した際の撮影画像を格納しておき、それらを比較するようにすればよい。尚、標準画像との比較をおこなう画像処理の具体的な方法については公知の様々な方法を利用することができるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００４８】
以上説明したように本実施例においては、カメラ１０を設けたことによってロータ２の型式１１、製造番号１２の識別に加えて、さまざまな異常の発見に役立てることができる。カメラ１０によってカバー３の装着し忘れたような重度の問題がある状態で使用者がドア５を閉めた場合、或いはドア５を閉めた後に図示しないスタートボタンが押された場合は、エラーメッセージの警告がなされ、運転の開始が阻止される。
【００４９】
また、ロータ２の表面の状態を検証することでアルマイト及び塗膜の剥げ１５があると検知されたような軽度の問題がある場合は、エラーメッセージ等により使用者に警告がなされる。このような軽度の問題の場合は、エラーメッセージを表示すると共に遠心分離運転の開始を阻止するように構成しても良いし、エラーメッセージを表示するだけにして遠心分離運転の開始を許容するように構成しても良い。
【００５０】
尚、カメラ１０で読み取られた画像データを用いることにより様々な異常状態の識別が可能となる。例えば、ロータの種類が図５に示すようなスイングロータ２２であって、複数のボトル１９が装着されたバケット２３が４箇所中の３箇所にだけしか装着されていない場合は、制御装置８はバケット２３の装着状態が非対称であるとして、回転バランスがうまくとれない旨のエラーメッセージを操作パネル９に表示することができる。これらの異常状態の識別においては、上述したように正常状態の標準画像との比較をするように構成しても良いし、各バケット２３にバーコード等のマークを付しておくことにより識別するようにしても良いし、その他の公知の画像認識技術を用いて識別するようにすればよい。また、バケット２３を装着することにより覆われてしまうような部分（例えば矢印２４の部分）にマークや番号をつけたり、反射率を高くする等の加工をすることにより、装着されたバケット２３の数とその位置を制御装置８がカウントできるように構成しても良い。
【００５１】
次に、図６のフローチャートを用いて遠心分離機１におけるカメラ１０を用いたロータ識別手順を説明する。これらの手順は制御装置８に含まれるマイクロコンピュータを用いコンピュータプログラムを実行することによりソフト的に実行することができる。まず、制御装置８は、ドア５が規定の位置で開いているかを検出する（ステップ３１）。規定の位置とは、例えばドア５の最も上側の位置であり、その位置においてカメラ１０の画角との関係により、図１の鎖線で示すようにカメラ１０がロータ室４の全体を撮影できるようになる。ドア５が開いていない場合、あるいは、規定の位置に無い場合は、ステップ３１を繰り返す。次に、ドア５が規定の位置で開いている場合は、ロータ２がセットされているかを識別する（ステップ３２）。ロータ２がセットされていなければステップ３１に戻り、セットされていればカメラ１０に設けられる図示しないライトをロータ２に対して照射するとともに、カメラ１０を動作させてロータ室４内の静止画像（又は動画）を撮影する（ステップ３３）。尚、ライトの照射は、カメラ１０によってロータ室４内の画像を良好に撮影するためのものであるため、十分な明るさの環境下においては必ずしも必要なものではない。
【００５２】
次に、制御装置８は、カメラ１０によって撮影された静止画像（又は動画）を用いて画像認識処理を行い、ロータ２の型式１１や製造番号１２を識別するとともに、ロータ２の状態、カバー３の装着の有無等を識別する（ステップ３４）。制御装置８はロータ２の型式１１が識別できたか否かを判定し（ステップ３５）、識別できなかったら最初の識別不能状態から１分未満かどうかを判定し（ステップ４２）、１分未満の場合はリトライ動作のためにステップ３１に戻る（ステップ４２）。リトライ動作が繰り返されながら１分以上経過した場合は（ステップ４２）、ロータ２の型式１１等を認識できない旨のエラーメッセージを表示して処理を終了させる（ステップ４３）。尚、この際エラーメッセージを操作パネル９に表示すると共に、使用者に操作パネル９からロータ２の型式１１と製造番号１２を入力するように促し、入力されたらステップ３６に移動させるように構成しても良い。この作業者による入力の際には、ドア５が開いている状態であるため、使用者は装着されたロータ２を見ながら型式１１と製造番号１２を容易に入力することが可能となり、たいへん使い勝手がよい。
【００５３】
ステップ３５において、ロータ２の型式が識別できた場合は、制御装置８はドア５が規定の位置（最上位位置）から動いたかどうかを識別し、動いていない場合はステップ３１に戻る。ドア５が動いた場合、即ち使用者がドア５を閉める動作を開始したことを識別した際には、ステップ３７でロータ２がセットされているかを判定する（ステップ３７）。この判定は、ドア５を閉める直前に使用者がロータ２を取り外していないかを判定するためである。取り外されている場合はステップ３１に戻り、装着されたままの場合はステップ３８に進む（ステップ３７）。次に、制御装置８は、ドア５が閉まったかどうかを識別する（ステップ３８）。ドア５が閉まっているかどうかは、ドア５付近に設けられたドアの開閉センサー（図示せず）を用いて検出される。ドアが閉まっていない場合はステップ３７に戻る。このように本実施例では、ドア５を閉める前にカメラ１０によってロータ室４の画像を撮影することによりロータ２を識別し、その後のドア５の閉鎖を認識し、しかも閉鎖の際にロータ２の装着状態を確認するので、ドア５が開いている際にロータ２の装着、交換、取り外し等を行っても確実にロータ２の状態と型式１１及び製造番号１２を識別することができる。
【００５４】
ステップ３８でドア５が閉まっている場合は、使用者によって遠心分離運転開始のためのＳＴＡＲＴスイッチが押されたかどうかを判定し（ステップ３９）、押されていない場合はステップ３８に戻る。ＳＴＡＲＴスイッチが押された場合は、制御装置８は使用者によって設定された運転条件の回転速度が、装着されたロータ２の最高回転速度を超えているか、許容寿命を超えていないか等の各種チェックを行い、問題がある場合には、運転開始前に操作パネル９にエラーメッセージを表示する。そしてその問題の度合いに応じて運転を阻止するが、問題がない場合や問題の度合いが軽微な場合は運転を開始する（ステップ４０）。
【００５５】
モータ６を起動することにより遠心分離運転を開始させ、所定の回転速度で所定の時間だけ遠心分離運転を行ったら運転を終了させる（ステップ４１）。尚、運転を終了させる際に、制御装置８は、ロータ２の型式１１や製造番号１２と運転データの記録を記憶手段に格納すると良い。このようにロータ２を遠心分離機１で運転した運転回数や積算運転時間を制御装置８に記録することによって、制御装置８はロータ２の寿命を個別に管理することが可能となる。また、使用者はロータ２の寿命を気にしなくても制御装置８で自動的に管理されるので、大変使い勝手が良い遠心分離機を実現できる。
【００５６】
以上本実施例によれば、カメラ１０でロータ室４に収容されたロータ２を撮影し、そこから得られる画像データからロータ２の型式１１と製造番号１２、カバー３が装着されているか否か、さらにはロータ２の表面に施されたアルマイト処理及び塗膜のはげの有無といった、遠心分離機運転前に必要なロータ２に関する複数の情報をカメラ１０で得ることが可能となるため、従来技術のような複雑な構成の識別手段や測長装置を設ける必要なく、構造や制御システムが簡便化される。さらに、ドア５を閉めたときにカメラ１０はロータ室４の外部に配置されるため、ロータ室４の冷却後に起きる結露にさらされず、故障が発生する確率をきわめて低減することができる。
【実施例２】
【００５７】
次に図７及び図８を用いて本発明の実施例２を説明する。実施例２において実施例１と同じ部分には同じ参照符号を付して、繰り返しの説明を省略する。図７において実施例１と異なる点は、カメラ５２の設置位置である。実施例１ではカメラ１０をドア５に装着し、ドア５を閉めた際にカメラ１０がロータ室４の外部に位置するように配置した。本実施例においてはカメラ５２をドア５にではなく、操作パネル５３の一部に取り付けるように構成した。実施例２において操作パネル５３は、上から見たときにドア５の右側に設けられる。そしてカメラ５２は操作パネル５３の左側付近であって、ドア５が開いた状態（最も上側に位置する状態）の際に、カメラ５２によってロータ室４の内部の全体を斜め上方から撮影できるように配置される。
【００５８】
実施例２によるカメラ５２の設置位置は、ドア５が開いている時にのみロータ室４の内部を撮影可能である。また、カメラ５２はロータ室４の内部に曝されないため、遠心運転後にドア５を開けた際にも結露現象が起こることが無く、良好にロータ室４内の撮影をすることができ、実施例１と同様の効果を得られることができる。さらに、カメラ５２を操作パネル５３の近傍に設けることによって、カメラ５２から制御装置８への配線も操作パネル５３と合わせて行うことができるので組立効率が良くなる。
【００５９】
次に、図８のフローチャートを用いて遠心分離機５１におけるカメラ５２を用いたロータ識別手順を説明する。これらの手順は制御装置８に含まれるマイクロコンピュータを用いコンピュータプログラムを実行することによりソフト的に実行することができる。まず、制御装置８は、ドア５が規定の位置で開いているかを検出する（ステップ６１）。規定の位置とは、例えばドア５の最も上側の位置であり、その位置においてカメラ５２はロータ２の全体を撮影できるようになる。ドア５が開いていない場合、あるいは、規定の位置に無い場合は、ステップ６１を繰り返す。次に、カメラ５２に設けられる図示しないライトをロータ２に対して照射するとともに、カメラ５２を動作させてロータ室４内の静止画像を撮影する（ステップ６２）。
【００６０】
次に、制御装置８は、カメラ５２によって撮影された静止画像を用いて画像認識処理を行い、ロータ２の型式１１や製造番号１２を識別するとともに、ロータ２の状態、カバー３の装着の有無等を識別する（ステップ６３）。制御装置８はロータ２の型式１１が識別できたか否かを判定し（ステップ６４）、識別できなかったらロータ２の型式１１等を認識できない旨のエラーメッセージを表示して処理を終了させる（ステップ６９）。
【００６１】
ステップ６４において、ロータ２の型式が識別できた場合は、ロータ２の型式を認識した後の所定時間内、例えば１０秒以内にドア５が閉まったかどうかを識別する（ステップ６５）。この判定は、ドア５を閉める直前に使用者がロータ２を取り外して他のロータと交換していないかを判定するためである。１０秒以内にドアが閉まっていない場合はステップ６１に戻り、１０秒以内にドアが閉まった場合はステップ６６に進む（ステップ６５）。次に、制御装置８は、使用者によって遠心分離運転開始のためのＳＴＡＲＴスイッチが押されたかどうかを判定し（ステップ６６）、押されていない場合はステップ６５に戻る。ＳＴＡＲＴスイッチが押された場合には、制御装置８は、使用者によって設定された運転条件の回転速度が、装着されたロータ２の最高回転速度を超えているか、許容寿命を超えていないか等の各種チェックを行い、問題がある場合には、運転開始前にエラーメッセージ等の警告を操作パネル５３に表示する。そしてその問題の度合いに応じて運転を阻止するが、問題がない場合や問題の度合いが軽微な場合は運転を開始する（ステップ６７）。
【００６２】
次にモータ６を起動することにより遠心分離運転を開始させ、所定の回転速度で所定の時間だけ遠心分離運転を行ったら運転を終了させる（ステップ６８）。尚、運転を終了させる際に、制御装置８は、ロータ２の型式１１や製造番号１２と運転データの記録を記憶手段に格納すると良い。
【００６３】
以上説明したように実施例２によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、カメラ５２の設置のためにドア５の形状を何ら変更する必要がないので、製造コストの上昇分を最小に押させることが可能となる。尚、ステップ６５においてドア５が閉まったかどうかを識別する時間を１０秒としたが、この時間に限られずに使われる状況等を考慮の上任意に設定して良い。また、ステップ６２〜ステップ６４で静止画像の取り込みを行ってすぐに画像認識をするのではなく、所定時間分（例えば１秒毎３０カット分）の画像を制御装置８内に蓄積しておき、ドア５が閉まったことを検出したら蓄積された直近の静止画像を用いてロータ２の種類を検出するようにしても良い。このように構成すれば、ドア５を閉める直前にロータ２を交換したとしてもロータ２の誤認識をする恐れがない。
【実施例３】
【００６４】
次に図９〜図１２を用いて本発明の実施例３を説明する。実施例３において実施例１と同じ部分には同じ参照符号を付して、繰り返しの説明を省略する。図９において実施例１と異なる点は、カメラ７２の設置位置である。実施例１ではカメラ１０はドア５に装着し、ドア５を閉めた際にはカメラ１０はロータ室４の外部に位置するように配置されるが、本実施例においてはカメラ７２をロータ室４の側壁に取り付けるようにした。実施例３では遠心分離機７１は冷却装置を持たないため、カメラ７２をロータ室４の側面に取り付けても結露の影響を受けることがない。
【００６５】
カメラ７２の設置位置はボウル１４のなるべく上端付近にすると好ましい。図９においては、モータ６の回転軸に装着されたロータとして、スイングロータ７３である例を示している。カメラ７２をなるべく上側に設けることによってスイングロータ７３の上側すべての面が撮影可能となるため、画像認識を行うことができる。図１０は、スイングロータ７３の形状を示す上面図である。スイングロータ７３は、半径方向にスイングする後述するバケットを保持するために、上から見た際にバケット保持部分７３ａとなる４箇所が外側に突出したような形状となる。また、スイングロータ７３の上面の一部には、スイングロータ７３の型式７４と製造番号７５が、例えば数字及び／又は英文字で印字されている。
【００６６】
図１１はスイングロータ７３の形状を示す側面図である。本図においてはスイングロータ７３において、少なくとも２箇所、多くても３箇所の位置にしかバケット７６が装着されていない様子を示している。実施例３に係るカメラ７２は、スイングロータ７３の真上でなくて斜め上から撮影するので、このようにバケット７６が回転対称位置に装着されていない場合は、画像認識によってその状態を検出することが可能である。また、カメラ７２をロータ室４の内部に設けるということは、ドア５が開いている間だけでなく、スイングロータ７３が回転をし始めた際の画像を撮影することにより、バケット７６の装着具合を画像認識により確認することができるという効果を有する。
【００６７】
次に、図１２のフローチャートを用いて遠心分離機７１におけるカメラ７２を用いたロータ識別手順を説明する。これらの手順は制御装置８に含まれるマイクロコンピュータを用いコンピュータプログラムを実行することによりソフト的に実行することができる。まず、制御装置８は、ドア５が閉まっているかを検出する（ステップ８１）。ドア５の開閉はドア開閉のセンサー（図示せず）により検出することができる。ドア５が閉まっていない場合はステップ８１を繰り返す。ドア５が閉まった場合は、カメラ７２に設けられる図示しないライトをスイングロータ７３に対して照射するとともに、カメラ７２を動作させてスイングロータ７３の斜めからの静止画像を撮影する（ステップ８２）。
【００６８】
次に、制御装置８は、カメラ７２によって撮影された静止画像を用いて画像認識処理を行い、スイングロータ７３の型式７４や製造番号７５を識別する（ステップ８３）。制御装置８はスイングロータ７３の型式７４が識別できたか否かを判定し（ステップ８４）、識別できなかったらスイングロータ７３の型式７４等を認識できない旨のエラーメッセージを操作パネル９に表示して処理を終了させる（ステップ８９）。
【００６９】
次に、制御装置８は、使用者によって遠心分離運転開始のためのＳＴＡＲＴスイッチが押されたかどうかを判定し（ステップ８５）、押されていない場合はステップ８５を繰り返す。ＳＴＡＲＴスイッチが押された場合には、制御装置８は、使用者によって設定された運転条件の回転速度が、装着されたスイングロータ７３の最高回転速度を超えているか、許容寿命を超えていないか等の各種チェックを行い、問題がある場合には、運転開始前にエラーメッセージ等の警告を発する。そしてその問題の度合いに応じて運転を阻止するが、問題がない場合や問題の度合いが軽微な場合は運転を開始する（ステップ８６）。
【００７０】
次にモータ６を起動させた直後であって、スイングロータ７３の回転が低い状態の間に、スイングロータ７３の取り付け状態に異常がないかをチェックする（ステップ８７）。取り付け状態に異常がある場合、例えばバケット７６の取り付け状態が非対称であって、そのまま回転させると振動の発生が懸念されるような場合は、エラーメッセージ等の表示をして運転を中断しても良い（ステップ８９）。スイングロータ７３の取り付け状態に異常がない場合は、そのままスイングロータ７３の回転を加速させ、所定の回転速度で所定の時間だけ遠心分離運転を行ったら運転を終了させる（ステップ８８）。尚、運転を終了させる際に、制御装置８は、スイングロータ７３の型式７４や製造番号７５と運転データの記録を記憶手段に格納すると良い。
【００７１】
以上説明したように実施例３によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、カメラ７２をロータ室４内に設けたため、ドア５の閉鎖前にカメラ７２によって画像認識をしても良いし、ドア５の閉鎖の前後で画像認識をしても良いし、ドア５の閉鎖後にだけ画像認識をするように構成しても良いので、高度な画像認識を行うことができる。尚、ロータ室４にカメラ７２を設けることは回転中のロータの状態を認識することも可能であるので、カメラ７２によって撮影された画像を用いて様々な管理を行うことができる。
【００７２】
尚、実施例３による遠心分離機７１には冷却装置が設けられていないが、冷却装置を有する遠心分離機においてもカメラ７２をロータ室４内に設けることが可能である。近年、防水性が強化されたカメラユニットが実用化されているため、カメラ７２のロータ室４の内部への設置が可能となる。その場合であっても、ロータ室４内の結露対策をするのが好ましい。さらに、冷却装置だけでなく、ロータ室４を真空ポンプを用いて減圧する遠心分離機においても同様に、カメラ７２をロータ室４内に設けることが可能である。この場合は、ロータ室４を減圧することで、結露の問題はほぼ回避することができる。
【実施例４】
【００７３】
次に図１３〜図１８を用いて本発明の実施例４を説明する。図１３は遠心分離機９１を正面から見た断面図であり、本図において実施例１と同じ部分には同じ参照符号を付して、繰り返しの説明を省略する。図１３において実施例１と異なる点は、カメラ９５の設置位置であり、本実施例ではカメラ９５をロータ９２の直上のドア５の内側に取り付けるようにした。また、カメラ９５の隣にはロータ９２を上から照らすライト９６を設けた。
【００７４】
図１４は、実施例４に係る遠心分離機用のロータ９２の形状を示す図であり、右半分を側面図で、左半分を断面図にて図示している。ロータ９２は、試料の入ったチューブを入れるためのチューブ穴９２ａが円周上に均等に配置され、ロータ９２の上部には凹凸をなくすためのカバー９３が配置され、カバー９３はロータ９２の中心部に設けられた雌ねじ９２ｂと雄ねじをきってあるロータハンドル９４によってロータ９２に締め付けられる構造となっている。カバー９３とロータハンドル９４は回転方向には相対的に位置関係は変わるが、ロータハンドル９４に装着された止め輪９４ａによってこれらが分離されないように保持される。ロータ９２の最上部において、円周方向の１箇所に位置決め用のピン９２ｃが圧入されており、カバー９３に開いている１箇所の穴に入るようになっているため、カバー９３とロータ９２の位置関係は１つに決まる。なお、ロータ２の構成部品には、例えば黒色のアルマイト処理又は塗料により塗装が施される。
【００７５】
図１５は、本実施例のロータ９２の外観を示す斜視図である。図１５に示すように、カバー９３とロータハンドル９４にまたがってレーザーマーク９７が印字されている。レーザーマーク９７による印字は、例えば白色であり、図中黒く見える部分の実際の色は白であり、図中白く見える部分の実際の色は黒色アルマイト処理又は黒の塗膜の色である黒である。尚、これらの色の関係は逆であっても、その他の色の組み合わせであっても良い。このレーザーマーク９７は、ロータハンドル９４をカバー９３に装着して適正なトルクで締め付けた状態で印字される。
【００７６】
このように印字された結果、適正なトルクで締め付けられているときは図１６に示すように、ロータハンドル９４に印字されたハンドルマーク９８ａと、カバー９３に印字されたカバーマーク９８ｂが合わさり、正方形のマークが４隅のうち３箇所に現れるようになる。この３箇所のマーク（方向認識マーク９８）によってレーザーマーク９７の向きを認識することができ、ロータ９２がモータ６の回転軸上でどの向きを向いていても読み取ることが可能となる。図１６におけるロータハンドル中心部一番上の列の８マスからなるマーク欄９９ａはロータの型式を表しており、マークされている箇所を“１”、マークされていない箇所を“０”とし、２進法から１０進法に換算することによって、ロータの登録ナンバーとなる。よって図１６の場合は左から読み、“０００１１００１”であるからＮｏ．２５のロータと読み取ることができ、予め遠心分離機本体に登録してあるデータと照合させ、ロータ型式を認識することができる。また、ハンドル中心部２列目と３列目を合わせた１６マスからなるマーク欄９９ｂはロータの製造番号を表している。図１６の場合は、上の列から右方向に読み、続いて下の段を右方向に読むことにより、“００００００１００１１０１１００”が得られて製造番号が“６２０”と認識することができる。これにより、同一遠心分離機で同じ型式のロータを複数個使用していたとしても、それぞれのロータごとの製造番号で識別することができ、ロータの寿命管理が自動で行うことができる。
【００７７】
図１７は、本実施例のロータ９２の外観を示す上面図であり、ロータハンドル９４が緩んでいる際のマーキングの状態を示す図である。図１７に示すようにロータハンドル９４が完全に締め付けられていない（若しくは締め付けすぎの）状態では、方向認識マーク９８が正方形の形を成さなくなり、カメラ９５で読み取れず、運転することができなくなる。この方向認識マーク９８のリーダー読み取り精度を調整する（精度を下げる）ことで僅かなズレによって運転できない等の使い勝手の悪化を避けることができる。
【００７８】
本実施例における運転までの流れは次のようになる。使用者がロータ９２をモータの回転軸にセットし、ドア５を閉めるとライト９６でロータハンドル９４の周辺を照らされ、カメラ９５によって瞬時にロータ９２の型式、製造番号を読み取る。ロータ９２の型式、製造番号が読み取れることはカバー９３が確実に閉まっていることを意味するため、読み取り動作が完了することでカバー９３の確実な装着を確認できる。確認できたロータ９２の型式、製造番号を用いて制御装置８はそのロータ９２に関する情報を記憶装置から読み出し、その一部を操作パネル９に表示する。使用者は表示されたロータ情報に従って回転速度（若しくは遠心加速度）を入力することができるので、使い勝手がよい遠心分離機９１が実現できる。そして使用者がＳＴＡＲＴボタンを押すことにより、ロータは目標の回転速度までスムーズに加速するので、使用者による目標の回転速度に達したことを確認するまでの待ち時間が短縮される。ロータ９２の運転後も自動でロータの製造番号ごとに運転記録が遠心分離機９１の制御装置８に記録されるため、煩わしい手作業での運転記録を省くことが可能となる。
【００７９】
以上説明したように実施例４によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、カメラ９５を用いてカバー９３の装着状況を光学的に認識することができるため確実にカバー９３の装着忘れや装着不良を認識することができる。また、従来目的別にそれぞれセンサや信号を発信するための部品が必要であったものを、１つのカメラ９５に集約しているため、製造コスト的にも安くすることが可能となっている。
【００８０】
次に、図１８を用いて実施例４の変形例を説明する。図１８は、実施例４の変形例に係るレーザーマーク１０７を示す図である。図１８において、４隅のうち３箇所に設けてある３角形に近いマークを方向認識マーク１０８を構成するマークとし、ロータハンドル９４がきちんと締められてカバー９３が確実に閉められた状態では図１９のように方向認識マーク１０８が読み取れるが、ロータハンドル９４の締め付けが不足しカバー９３が緩んでいる場合は図２０のようにカバーマーク１０８ｂにハンドルマーク１０８ａが接することによって、方向認識マーク１０８の形が読み取れなくなっている。この方式では図１９の余裕寸法Ｃの寸法を調整することによって、僅かなズレによって運転できない等の使い勝手の悪化を避けることができる。
【００８１】
実施例４を用いるとカメラ９５を用いて簡易な画像処理にて精度良くロータ９２に関する情報を読み取ることができる。また、いわゆる一次元又は二次元バーコードによるレーザーマーク９７や１０７を用いることによって、カメラ９５の簡略化を図ることができ、例えばカメラ９５の代わりにレーザー光の照射によるスキャナ装置等の公知の光学的読み取り装置を用いることができる。
【００８２】
以上実施例４においては、ロータ９２及び／又はカバー９３に一次元又は二次元バーコードを用いてロータ９２に関する情報を表示するように構成したが、この表示の仕方は一次元又は二次元バーコードを用いるだけでなく、光学的に読み取ることができる方法であれば、その他の任意の読み取り方法を用いても良い。また、図２１に示すようにロータハンドル１１４のマーク位置高さとカバーのマーク位置高さの差が大きい場合は、図示のようなハンドル形状とすることでリーダーでの読み取り可能となる。
【００８３】
以上、本発明を示す実施例に基づき説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例では本発明を冷却装置付きの遠心分離機に適用した例で説明したが、冷却装置無しの遠心分離機に適用しても良いし、冷却装置と減圧装置を有する遠心分離機や、その他の遠心分離機に適用しても良い。
【符号の説明】
【００８４】
１ 遠心分離機 ２ ロータ ３ カバー ４ ロータ室
５ ドア ６ モータ ７ 冷却装置 ８ 制御装置
９ 操作パネル １０ カメラ １１ 型式 １２ 製造番号
１３ 筐体 １４ ボウル １５ （アルマイトの）剥げ
１９ ボトル ２０ 蝶番 ２２ スイングロータ ２３ バケット
５１ 遠心分離機（実施例２） ５２ カメラ
５３ 操作パネル
７１ 遠心分離機（実施例３） ７２ カメラ
７３ スイングロータ ７３ａ バケット保持部分 ７４ 型式
７５ 製造番号 ７６ バケット
９１ 遠心分離機（実施例４）
９２ ロータ ９２ａ チューブ穴
９２ｂ 雌ねじ ９２ｃ ピン
９３ カバー ９４ ロータハンドル
９４ａ 止め輪 ９５ カメラ ９６ ライト
９７ レーザーマーク ９８ 方向認識マーク
９８ａ ハンドルマーク ９８ｂ カバーマーク
９９ａ マーク欄 ９９ｂ マーク欄
１０７ レーザーマーク １０８ 方向認識マーク
１０８ａ ハンドルマーク １０８ｂ カバーマーク
１１４ ロータハンドル
【技術分野】
【０００１】
本発明は遠心分離機に関し、特に、ロータ室内にセットされたロータの種類を識別すると共に、カバーや試料等が正しく装着されているか否かを検知して運転制御を行う遠心分離機に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心分離機は、分離する試料（例えば、培養液や血液など）をチューブやボトルを介してロータに挿入し、ロータを高速に回転させることで試料の分離や精製を行う。設定されるロータの回転速度は用途によって異なり、用途に合わせて低速（数千回転程度）から高速（最高回転速度は１５０，０００ｒｐｍ）までの製品群が提供されている。用いられるロータは様々なタイプがあり、チューブ穴が固定角度式で高回転速度に対応できるアングルロータや、チューブを装填したバケットがロータの回転に伴って垂直状態から水平状態に揺動するスイングロータなどがある。また、超高回転速度で回転させて少量の試料に高遠心加速度をかけるロータや、低回転速度となるが大容量の試料を扱えるロータなど様々な大きさのものがある。これらのロータはその分離する試料にあわせて使用するため、ロータはモータ等の駆動手段の回転軸に着脱可能に構成され、ロータの交換が可能である。
【０００３】
各々のロータには、材料の強度を越える遠心力がかからないようにするためのロータ固有の制限回転数（最高回転数）、或いはロータ内に保持された試料の温度を管理するための温度制御計算処理に用いる温度係数等が定められる。遠心分離を行う際には遠心分離機側でこれら数値の把握が必要となるため、従来の遠心分離機においては、これら数値をあらかじめ制御装置に記憶させておき、ロータ室内に装着されたロータの種類を識別し、該当するロータに関するデータを読み出すようにしている。このロータを識別するための識別装置は、これまで種々の方法が提案されている。例えば、特許文献１に記載のように、ロータの回転軸を中心とした同一円周上の等角度間隔の格子点上にロータの種類に応じて互いの配置角度を異ならしめた４個のマグネットを配置したアダプタを取付け、マグネットの配置角度を検出する磁気センサをロータ室内に前記等角度問隔以上の所定問隔で配置し、隣接する磁気センサがマグネットを検出した検出強度に対して所定の演算を行うことによりマグネットの位置を算出し、ロータの種類を特定している。
【０００４】
また、超遠心分離機などで使用する回転速度が４０，０００ｒｐｍを超えるロータでは、ロータに働く遠心力が材料の疲労限度近くで設計されており、繰り返し使用すると金属疲労により強度が落ちていくため、寿命を定めているものがある。これらのロータでは、運転回数や積算運転時間等で寿命が規定されており、寿命に達した時点で使用を中止し廃棄することとなっている。そのため、遠心分離機側でロータの種類だけでなく製造番号をも読み取り、そのロータの運転回数や積算運転時間等を遠心分離機に記録することで、使用者がロータをどれだけ使用しているかを把握でき、ロータの寿命以上使用することがないように寿命管理をしている。または、上記機能を持たない遠心分離機の場合は、使用者が各ロータの運転回数や積算運転時間等を日誌に記録することで寿命管理をしている。
【０００５】
一方、ロータは遠心分離のための高速回転時における空気との摩擦によるエネルギー損失、いわゆる風損を防ぐため、外形が凹凸の少ない形状を成し、ロータ上部には凹凸を覆うカバーを設ける場合がある。カバーを装着することによって極力少ないエネルギーで運転でき、またロータの温度上昇や風切音も抑制することができる。カバーを正しく装着すれば、ロータ特有の最高回転数で回転させても特に問題は生じないが、カバーを取付け忘れたまま回転させると、ロータ上部の凹凸部のファン作用による浮力が生じ、ロータの回転が不安定になる恐れがある。このようなロータの不安定な回転を回避するため、上述した識別装置でロータ種類を特定し、さらにドアに測長装置をロータ側に向けて配置してロータまでの距離を測長し、測長装置によって測長されたロータまでの距離データと、ロータ室に収容されたロータにカバーが装着されているときといないときでの距離データと比較することで、ロータへのカバー装着の有無を識別する技術が特許文献２で提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−７４０７９号公報
【特許文献２】特開２００１−１０４８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
遠心分離機の運転前に把握しておかなければならないロータの情報は多岐にわたること、ロータは多様な種類が出回っていてそれぞれ仕様が異なっていることから、使用者がこれを正確に把握しておくのは困難である。そのため上述した公知の遠心分離機では、ロータの識別手段を専用に設けて必要なロータの情報を認識できるようにして使い勝手を向上させている。しかし、公知例のようなロータの識別手段では製造コストが高くなり、構造や制御システムが複雑化するという課題があった。
【０００８】
また、従来の遠心分離機では、ロータを回転軸にセットし、ドアを閉めて、使用者が運転条件を入力してスタートボタン押した後に運転を開始させるが、ロータの識別のために、数十ｒｐｍ程度の低速でしばらくの間ロータを回転させる必要があった。そのため実際にロータの加速を開始するまでにタイムラグが生じていた。また、このとき使用者がその使用しているロータの許容回転速度（若しくは許容遠心加速度）以上の回転速度（若しくは遠心加速度）を設定していた場合、ロータを識別した時点でアラームを発して、ロータの回転が停止される。そのため、使用者はロータが停止した後に運転条件を再設定し直さなければならなかった。従って、運転条件の再設定のための待ち時間を短縮したいとの要望があった。
【０００９】
さらに、従来技術によるカバー装着有無の検出方法は、カバーの有る時と無い時の距離差が、所定量あれば問題なく識別できるが、例えばロータハンドルを最後まで十分締め付けず、カバーが若干緩んだ状態であっても、正常に締め付けられた状態との距離差が僅かであれば、カバーが緩んでいると識別できない恐れがあった。そのため、カバーが若干緩んだ状態を確実に識別できる精度の良い判定手段の実現が望まれていた。
【００１０】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、装着されたロータの固有情報を容易に識別することができる遠心分離機を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、ロータの回転を開始する前にロータの固有情報を識別することができる遠心分離機を提供することにある。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、予めロータ毎の制御情報を複数記憶させておき、識別されたロータに基づいて制御する遠心分離機を提供することにある。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、装着されたロータ毎の運転実績データを管理することができる遠心分離機を提供することにある。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、ロータの回転を開始する前または開始直後に、カバーの装着忘れやバケットの装着ミスなどをチェックすることができる遠心分離機を提供することにある。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は、ロータ室を冷却するための冷却装置を備える遠心分離機において、結露による影響を受けにくいロータの識別手段を有する遠心分離機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。
【００１７】
本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータの回転軸に取り付けられるロータと、ロータを収容するロータ室を形成するボウルと、ボウルの開口部を閉鎖するドアと、モータの回転を制御する制御装置を有する遠心分離機において、ロータの画像を撮影するカメラを設け、カメラによって撮影された画像によってロータの種類を識別するように構成した。制御装置はカメラにて撮影された画像を画像認識することによりロータの種類を識別する。この画像認識はモータの回転を開始させる前に行うことが好ましい。
【００１８】
本発明の他の特徴によれば、カメラは様々な位置に取り付けが可能である。例えば、ドアに取り付けることが可能である。この際、ドアが開いている際にカメラによってロータの撮影が可能であり、ドアが閉められている際にはカメラはロータ室の外部に位置するようにカメラをドアに取り付けると良い。また、カメラはボウルに取り付けてロータ室の内部に配置されるようにしても良い。さらに、カメラは、ドアが開いている際にのみロータを撮影できる箇所、例えばドアの周辺であってロータ室の外部である、操作卓を設けるようにしても良い。
【００１９】
本発明のさらに他の特徴によれば、ロータの一部には、ロータの型式番号がテキスト、符号、記号又はこれらの組み合わせで表示され、制御部はカメラで読み取られたテキスト、符号、記号又はこれらの組み合わせの画像を画像認識することによってロータの型式番号を識別する。また、ロータの一部に、ロータの型式番号を１次元又は２次元バーコードで表示した。ロータの開口部にはカバーが装着可能であり、カバーの一部にもロータの型式番号を表示し、カメラによってロータとカバーに付された型式番号を読み取ることによって、カバーがロータに装着されているかを識別するように構成した。
【００２０】
本発明のさらに他の特徴によれば、モータと、モータの回転軸に取り付けられるロータと、ロータの開口部を覆うカバーと、ロータを収容するロータ室を形成するボウルと、ボウルの開口部を閉鎖するドアと、モータの回転を制御する制御装置を有する遠心分離機において、カバーにロータ固有のＩＤコードを設け、ＩＤコードを光学的に読み取るリーダーを設けた。カバーは、カバー本体とカバー本体をロータに装着するためのハンドルを含んで構成され、識別子は、カバーとハンドルに跨って形成される文字又は符号であり、カバーをロータに装着してハンドルを回転させて完全に閉まったときに、識別子が読み取り可能となるように構成する。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明によれば、遠心分離機において、ロータの画像を撮影するカメラを設け、カメラによって撮影された画像によってロータの種類を識別するので、遠心分離機運転前に必要な複数のロータの情報をカメラ１つで得ることが可能となるため、従来導入していた複数の識別装置は必要なく、構造や制御システムが簡便化される。
【００２２】
請求項２の発明によれば、制御装置は、カメラにて撮影された画像を画像認識することにより、ロータの種類を識別するので、作業者はロータの型番等を遠心分離機に入力する必要が無いので、使い勝手の良い遠心分離機を実現できる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、制御装置は、モータの回転を開始させる前に画像認識を行うので、設定条件等の誤りがある場合にはロータを回転させる前に作業者に警告を発することができるので、誤りの修正を素早く行うことができ、ロータの再起動を迅速に行うことができる。
【００２４】
請求項４の発明によれば、カメラはドアに取り付けられるので、ドア部分の構造の変更だけで容易に本発明の構成を実現できる。
【００２５】
請求項５の発明によれば、ドアが開いている際にカメラによってロータの撮影が可能であり、ドアが閉められている際にはカメラはロータ室の外部に位置するようにカメラが取り付けられるので、カメラがロータ室の冷却後に起きる結露にさらされることなく、故障の心配を激減でき、信頼性の高い遠心分離機を提供できる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、カメラはボウルに取り付けられるので、ロータの運転開始前だけでなく、ロータの回転中の状況をも監視することができる遠心分離機を実現できる。この構成は、ロータ室を冷却しない構成の遠心分離機において特に有効である。
【００２７】
請求項７の発明によれば、カメラは、ドアが開いている際にのみロータを撮影できる箇所に設けられるので、ロータ室やドアの構造を一切変更することなく、その他の一部分を変更するだけで本発明に係る遠心分離機を実現できる。
【００２８】
請求項８の発明によれば、遠心分離条件を設定するための操作卓を有し、カメラは操作卓に取り付けられるので、操作卓の部分の構造を変更するだけで本発明に係る遠心分離機を実現することができる。
【００２９】
請求項９の発明によれば、ロータの型式番号がテキスト、符号、記号又はこれらの組み合わせでロータの一部に表示され、制御部はカメラで読み取られたテキスト、符号、記号又はこれらの組み合わせの画像を画像認識するので、公知の画像認識技術を用いて高精度な認識をおこなうことができる。これによってロータに関する様々な情報を遠心分離機に提供することができる。
【００３０】
請求項１０の発明によれば、ロータの型式番号を１次元又は２次元バーコードでロータの一部に表示したので、カメラを用いて精度良く読み取りを行うことができる。
【００３１】
請求項１１の発明によれば、ロータの開口部にはカバーが装着可能であり、カバーの一部にもロータの型式番号を表示し、カメラによってロータとカバーに付された型式番号を読み取ることによってカバーがロータに装着されているかを識別するので、ロータの識別とカバーの装着状況を同時に行うことができ、信頼性の高い遠心分離機を実現できる。
【００３２】
請求項１２の発明によれば、カバーにロータ固有の識別子を設け、光学的に読み取るリーダーを設けて識別子を読み取るので、カメラでなく走査式のＣＣＤセンサ等を用いても本願発明を実現できる。
【００３３】
請求項１３の発明によれば、カバーは、カバー本体とカバー本体をロータに装着するためのハンドルを含んで構成され、識別子は、カバーとハンドルに跨って形成される文字又は符号であり、カバーをロータに装着してハンドルを回転させて完全に閉まったときに、識別子が読み取り可能となるので、ロータの識別とカバーの装着状況を同時に行うことができる。
【００３４】
請求項１４の発明によれば、カバーは、ハンドルを１回転以下締め付けることでロータに固定できるので、読み取りのできる回転位置を一箇所だけに設定することができ、作業者にとっても容易に目視確認できるロータを提供することができる。
【００３５】
請求項１５の発明によれば、リーダーはドアのロータ室側に設けられるので、読み取りのし易い箇所にリーダーを設けることができる。
【００３６】
請求項１６の発明によれば、ドアを閉めたときに、ロータを照らす照明をドアに設けたので、使用環境に拘わらずに安定した読み取り動作をおこなうことができる。
【００３７】
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例に係る遠心分離機１の構造を示す断面図であり、ドア５を開けた状態を示す。
【図２】本発明の実施例に係る遠心分離機１の構造を示す断面図であり、ドア５を閉めた状態を示す。
【図３】図１のカメラ１０で撮影されたロータ２の画像であり、ロータ２にカバー３を付けた状態を示す。
【図４】図１のカメラ１０で撮影されたロータ２の画像であり、ロータ２にカバー３を付けていない状態を示す。
【図５】遠心分離機１に装着可能なスイングロータ２２を示す上面図である。
【図６】遠心分離機１におけるカメラ１０を用いたロータ識別手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施例２に係る遠心分離機５１の構造を示す断面図であり、ドア５を開けた状態を示す。
【図８】遠心分離機５１におけるカメラ５２を用いたロータ識別手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施例３に係る遠心分離機７１の構造を示す断面図である。
【図１０】スイングロータ７３の形状を示す上面図である。
【図１１】スイングロータ７３の形状を示す側面図である。
【図１２】遠心分離機７１におけるカメラ７２を用いたロータ識別手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例４に係る遠心分離機９１を正面側から見た断面図である。
【図１４】図１３のロータ９２の形状を示す図であり、右半分を側面図で、左半分を断面図にて図示している。
【図１５】図１３のロータ９２の外観を示す斜視図である
【図１６】図１５のレーザーマーク９７を示す図である。
【図１７】図１３のロータ９２の上面図であり、ロータハンドル９４が緩んでいる際のマーキングの状態を示す図である。
【図１８】本発明の実施例４の変形例に係るレーザーマーク１０７を示す図である。
【図１９】本発明の実施例４の変形例に係るレーザーマーク１０７を示す図である（その２）。
【図２０】本発明の実施例４の変形例に係るレーザーマーク１０７を示す図である（その３）。
【図２１】本発明の実施例４の第２変形例に係るロータハンドル１１４の外観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００３９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後、上下の方向は図１に示す方向であるとして説明する。
【００４０】
図１、２は本発明の実施例に係る遠心分離機１の構造を示す断面図であり、図１はドア５を開けた状態を示し、図２はドア５を閉めた状態を示す。遠心分離機１は、箱形の板金やプラスチックなどで製作される筐体１３の内部にボウル１４が設けられ、ボウル１４とドア５によってロータ室４を画定し、図示しないドアパッキンによってロータ室４は密閉される。ロータ２は分離する試料を保持し高速回転するものであり、例えば、試料を入れるサンプリングチューブ等を挿入するための孔（図示せず）が複数形成され、モータ６の回転軸に支持される。ロータ２の上部には回転中の風損の影響を避けるためのカバー３が装着される。ロータ２はモータ６によって回転されるが、モータ６の回転は制御装置８によって制御される。ドア５は蝶番２０を中心軸にして上下方向に回動することができる。ドア５の側方（右側）には、使用者がロータの回転速度や分離時間等の条件を入力すると共に、各種情報を表示する操作パネル９が配置される。操作パネル９は、例えば液晶表示装置と操作ボタンの組み合わせ、又は、タッチ式の液晶パネルで構成される。
【００４１】
ロータ室４は、上側の開口部がドア５によって密閉可能に構成され、ドア５を開けた状態でロータ室４の内部に、ロータ２を装着又は取り外しができる。ロータ室４には、その内部を所望の低温に保つために冷却装置７が接続され、遠心分離運転中は制御装置８の制御によってロータ室４の内部は設定された所望の温度に保たれる。ロータ２の温度は、ロータ室４に設置された温度センサ（図示せず）の出力を用いて制御装置８により監視される。
【００４２】
本実施例に係る遠心分離機１では、ドア５の蝶番２０から離れた側付近にカメラ１０を装着したことを特徴とする。カメラ１０は、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の光電変換素子であり、ドア５を開けた際に図１の鎖線で示す方向の映像をカラー又はモノクロで撮影できる。カメラ１０を固定する位置は比較的自由であるが、ドア５を開けた際にカメラ１０がロータ室４内に収容されたロータ２の真上に位置し、ロータ２を良好に撮影できるようにカメラ１０のレンズ（図示せず）の開口が真下を向くように設置されると好ましい。また、カメラ１０には撮影対象たるロータ２付近を照射するライト（図示せず）を設けると良い。カメラ１０によって撮影されたロータ２の画像データは、信号線を介して制御装置８に送られる。制御装置８は、カメラ１０から受信した画像データの画像処理を行って、ロータ２に示された型式と製造番号を読み取るとともに、ロータ２にカバー３が装着されているか否か、ロータ２の表面に施されたアルマイト処理及び塗膜の剥げがないか等のロータ２の異常があるか否かを判定する。
【００４３】
ロータ２の識別が完了し、運転条件等に問題がなければドア５を閉め、そのまま運転を開始することが可能となる。本実施例の遠心分離機１において、遠心分離する試料の中には低温に維持しながら分離しなければならない試料もあるため、その場合は冷却装置７を運転させてロータ室４を冷却しながら遠心分離運転を行う。そして運転終了後にドア５を開けると、ロータ室４が結露してしまうことがある。仮に、ドアを閉めた際にカメラ１０がロータ室４の内部にあるように配置すると、結露の付着により撮影機能が阻害されてしまう恐れがある。また、用いられるカメラ１０の種類によっては湿気や水分に弱いものもあり、結露にさらされるとそれが原因で故障してしまう可能性もあり得る。そこで、本実施例ではカメラ１０のロータ室４内への配置を避けるために、ドア５を閉めたときは図２に示すようにカメラ１０はロータ室４の外部に位置するように構成した。このような位置にカメラ１０を配置することによってロータ室４の冷却後に起きる結露にさらされることがない。また、カメラ１０は常に外気温の環境下にあり頻繁な温度変化に曝されないので、カメラ１０の長寿命化が期待できる。
【００４４】
尚、図１及び図２の構成では、ドア５の前端側が直角でなく約１２０度程度に屈曲し、この屈曲によって生ずる屈曲部５ａ（図１参照）と筐体１３の間の隙間にカメラ１０が収まるように構成した。しかしながら、近年のカメラ１０は非常に小型なものが実用化されており、従来のドア５の形状をほとんど変えることが無くカメラ１０の設置が可能である。
【００４５】
図３はカメラ１０でロータ２を撮影した画像データの一例である。本実施例においては、図１の状態のようにドア５が開いた状態においてカメラ１０を作動させることに特徴がある。従って、カメラ１０によって撮影すると図３に示すようにロータ２及びカバー３を直上から撮影することになる。ロータ２に取付けられたカバー３の上面にはロータの型式１１、製造番号１２が記載されており、これらの画像をカメラ１０によって読み取り、制御装置８が読み取られた画像の画像処理を行って、ロータの型式１１、製造番号１２を識別して文字コードに変換する。ロータの型式１１、製造番号１２の表示は、カメラ１０によってロータの型式１１、製造番号１２の画像が認識できれば良く、その大きさや表示位置は任意である。また、ロータの型式１１、製造番号１２の印字方法は、塗料で描いても良いし、レーザーマーキングで行っても良いし、その他の反射率を変えるような表面処理を行う方法であっても良い。
【００４６】
型式１１、製造番号１２は、数字、アルファベット、漢字等の文字、図形、あるいはこれらの組み合わせであり、カメラ１０で撮影された画像データを公知の文字認識技術を用いて認識することができる。そして読み取った型式１１からロータ２に関するデータを記憶手段から読み出す。制御装置８はマイコンや不揮発性の記憶手段を含んで構成され、記憶手段にはロータの種類と、使用可能な最高回転速度等の運転条件、寿命に関する各種データを予め格納しておく。また、制御装置８は、個々のロータ２毎に運転に関する実績データを収集し、記憶手段に格納することによってロータ２の寿命管理を行う。尚、本実施例においてはロータ２だけでなくカバー３にもロータの型式１１と製造番号１２を表示するようにしたが、カバー３に表示しないでロータ２だけに表示するようにしても良い。また、ロータ２の型式１１、製造番号１２を文字で表示しておくのではなく、１次元又は２次元バーコードを付したり、公知のコーディング技術を用いた表示、記号、形状を用いて、光学的に検知できるようにしても良い。さらにロータ２に表示する情報をカバー３に表示する情報と別のものにしても良い。
【００４７】
図４は、カメラ１０でロータ２を撮影した画像データの別の例である。この例において、図１の状態のようにドア５が開いた状態においてカメラ１０を作動させるために、カメラ１０によって撮影される画像は、ロータ２を直上から撮影したものとなる。図４の例では、カバー３の装着忘れによって試料容器であるボトル１９が露出している状態を示している。カメラ１０で撮影された画像データが図４の場合であったら、画像データからの画像認識によりロータの型式１１、製造番号１２を識別するだけでなく、カバー３が装着されていないことを識別することができる。カバー３が装着されていないことの識別は、カバー３に記された型式１１、製造番号１２が識別できないことから判定することができる。また、別の方法として、制御装置８がカバー２をつけた状態の標準画像（図３に示す画像）と取得した画像を比較する画像処理を行うことによって、カバー３が装着されていないことを識別することができる。また、標準画像との比較をおこなうことによってロータ２の表面にアルマイト及び塗膜の剥げ１５がある等の異常を発見することも可能になる。このような標準画像との比較をおこなう画像処理のために、あらかじめ正常な状態のロータ２及びカバー３の撮影画像を制御装置８内に格納しておくか、以前にロータ２を使用した際の撮影画像を格納しておき、それらを比較するようにすればよい。尚、標準画像との比較をおこなう画像処理の具体的な方法については公知の様々な方法を利用することができるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００４８】
以上説明したように本実施例においては、カメラ１０を設けたことによってロータ２の型式１１、製造番号１２の識別に加えて、さまざまな異常の発見に役立てることができる。カメラ１０によってカバー３の装着し忘れたような重度の問題がある状態で使用者がドア５を閉めた場合、或いはドア５を閉めた後に図示しないスタートボタンが押された場合は、エラーメッセージの警告がなされ、運転の開始が阻止される。
【００４９】
また、ロータ２の表面の状態を検証することでアルマイト及び塗膜の剥げ１５があると検知されたような軽度の問題がある場合は、エラーメッセージ等により使用者に警告がなされる。このような軽度の問題の場合は、エラーメッセージを表示すると共に遠心分離運転の開始を阻止するように構成しても良いし、エラーメッセージを表示するだけにして遠心分離運転の開始を許容するように構成しても良い。
【００５０】
尚、カメラ１０で読み取られた画像データを用いることにより様々な異常状態の識別が可能となる。例えば、ロータの種類が図５に示すようなスイングロータ２２であって、複数のボトル１９が装着されたバケット２３が４箇所中の３箇所にだけしか装着されていない場合は、制御装置８はバケット２３の装着状態が非対称であるとして、回転バランスがうまくとれない旨のエラーメッセージを操作パネル９に表示することができる。これらの異常状態の識別においては、上述したように正常状態の標準画像との比較をするように構成しても良いし、各バケット２３にバーコード等のマークを付しておくことにより識別するようにしても良いし、その他の公知の画像認識技術を用いて識別するようにすればよい。また、バケット２３を装着することにより覆われてしまうような部分（例えば矢印２４の部分）にマークや番号をつけたり、反射率を高くする等の加工をすることにより、装着されたバケット２３の数とその位置を制御装置８がカウントできるように構成しても良い。
【００５１】
次に、図６のフローチャートを用いて遠心分離機１におけるカメラ１０を用いたロータ識別手順を説明する。これらの手順は制御装置８に含まれるマイクロコンピュータを用いコンピュータプログラムを実行することによりソフト的に実行することができる。まず、制御装置８は、ドア５が規定の位置で開いているかを検出する（ステップ３１）。規定の位置とは、例えばドア５の最も上側の位置であり、その位置においてカメラ１０の画角との関係により、図１の鎖線で示すようにカメラ１０がロータ室４の全体を撮影できるようになる。ドア５が開いていない場合、あるいは、規定の位置に無い場合は、ステップ３１を繰り返す。次に、ドア５が規定の位置で開いている場合は、ロータ２がセットされているかを識別する（ステップ３２）。ロータ２がセットされていなければステップ３１に戻り、セットされていればカメラ１０に設けられる図示しないライトをロータ２に対して照射するとともに、カメラ１０を動作させてロータ室４内の静止画像（又は動画）を撮影する（ステップ３３）。尚、ライトの照射は、カメラ１０によってロータ室４内の画像を良好に撮影するためのものであるため、十分な明るさの環境下においては必ずしも必要なものではない。
【００５２】
次に、制御装置８は、カメラ１０によって撮影された静止画像（又は動画）を用いて画像認識処理を行い、ロータ２の型式１１や製造番号１２を識別するとともに、ロータ２の状態、カバー３の装着の有無等を識別する（ステップ３４）。制御装置８はロータ２の型式１１が識別できたか否かを判定し（ステップ３５）、識別できなかったら最初の識別不能状態から１分未満かどうかを判定し（ステップ４２）、１分未満の場合はリトライ動作のためにステップ３１に戻る（ステップ４２）。リトライ動作が繰り返されながら１分以上経過した場合は（ステップ４２）、ロータ２の型式１１等を認識できない旨のエラーメッセージを表示して処理を終了させる（ステップ４３）。尚、この際エラーメッセージを操作パネル９に表示すると共に、使用者に操作パネル９からロータ２の型式１１と製造番号１２を入力するように促し、入力されたらステップ３６に移動させるように構成しても良い。この作業者による入力の際には、ドア５が開いている状態であるため、使用者は装着されたロータ２を見ながら型式１１と製造番号１２を容易に入力することが可能となり、たいへん使い勝手がよい。
【００５３】
ステップ３５において、ロータ２の型式が識別できた場合は、制御装置８はドア５が規定の位置（最上位位置）から動いたかどうかを識別し、動いていない場合はステップ３１に戻る。ドア５が動いた場合、即ち使用者がドア５を閉める動作を開始したことを識別した際には、ステップ３７でロータ２がセットされているかを判定する（ステップ３７）。この判定は、ドア５を閉める直前に使用者がロータ２を取り外していないかを判定するためである。取り外されている場合はステップ３１に戻り、装着されたままの場合はステップ３８に進む（ステップ３７）。次に、制御装置８は、ドア５が閉まったかどうかを識別する（ステップ３８）。ドア５が閉まっているかどうかは、ドア５付近に設けられたドアの開閉センサー（図示せず）を用いて検出される。ドアが閉まっていない場合はステップ３７に戻る。このように本実施例では、ドア５を閉める前にカメラ１０によってロータ室４の画像を撮影することによりロータ２を識別し、その後のドア５の閉鎖を認識し、しかも閉鎖の際にロータ２の装着状態を確認するので、ドア５が開いている際にロータ２の装着、交換、取り外し等を行っても確実にロータ２の状態と型式１１及び製造番号１２を識別することができる。
【００５４】
ステップ３８でドア５が閉まっている場合は、使用者によって遠心分離運転開始のためのＳＴＡＲＴスイッチが押されたかどうかを判定し（ステップ３９）、押されていない場合はステップ３８に戻る。ＳＴＡＲＴスイッチが押された場合は、制御装置８は使用者によって設定された運転条件の回転速度が、装着されたロータ２の最高回転速度を超えているか、許容寿命を超えていないか等の各種チェックを行い、問題がある場合には、運転開始前に操作パネル９にエラーメッセージを表示する。そしてその問題の度合いに応じて運転を阻止するが、問題がない場合や問題の度合いが軽微な場合は運転を開始する（ステップ４０）。
【００５５】
モータ６を起動することにより遠心分離運転を開始させ、所定の回転速度で所定の時間だけ遠心分離運転を行ったら運転を終了させる（ステップ４１）。尚、運転を終了させる際に、制御装置８は、ロータ２の型式１１や製造番号１２と運転データの記録を記憶手段に格納すると良い。このようにロータ２を遠心分離機１で運転した運転回数や積算運転時間を制御装置８に記録することによって、制御装置８はロータ２の寿命を個別に管理することが可能となる。また、使用者はロータ２の寿命を気にしなくても制御装置８で自動的に管理されるので、大変使い勝手が良い遠心分離機を実現できる。
【００５６】
以上本実施例によれば、カメラ１０でロータ室４に収容されたロータ２を撮影し、そこから得られる画像データからロータ２の型式１１と製造番号１２、カバー３が装着されているか否か、さらにはロータ２の表面に施されたアルマイト処理及び塗膜のはげの有無といった、遠心分離機運転前に必要なロータ２に関する複数の情報をカメラ１０で得ることが可能となるため、従来技術のような複雑な構成の識別手段や測長装置を設ける必要なく、構造や制御システムが簡便化される。さらに、ドア５を閉めたときにカメラ１０はロータ室４の外部に配置されるため、ロータ室４の冷却後に起きる結露にさらされず、故障が発生する確率をきわめて低減することができる。
【実施例２】
【００５７】
次に図７及び図８を用いて本発明の実施例２を説明する。実施例２において実施例１と同じ部分には同じ参照符号を付して、繰り返しの説明を省略する。図７において実施例１と異なる点は、カメラ５２の設置位置である。実施例１ではカメラ１０をドア５に装着し、ドア５を閉めた際にカメラ１０がロータ室４の外部に位置するように配置した。本実施例においてはカメラ５２をドア５にではなく、操作パネル５３の一部に取り付けるように構成した。実施例２において操作パネル５３は、上から見たときにドア５の右側に設けられる。そしてカメラ５２は操作パネル５３の左側付近であって、ドア５が開いた状態（最も上側に位置する状態）の際に、カメラ５２によってロータ室４の内部の全体を斜め上方から撮影できるように配置される。
【００５８】
実施例２によるカメラ５２の設置位置は、ドア５が開いている時にのみロータ室４の内部を撮影可能である。また、カメラ５２はロータ室４の内部に曝されないため、遠心運転後にドア５を開けた際にも結露現象が起こることが無く、良好にロータ室４内の撮影をすることができ、実施例１と同様の効果を得られることができる。さらに、カメラ５２を操作パネル５３の近傍に設けることによって、カメラ５２から制御装置８への配線も操作パネル５３と合わせて行うことができるので組立効率が良くなる。
【００５９】
次に、図８のフローチャートを用いて遠心分離機５１におけるカメラ５２を用いたロータ識別手順を説明する。これらの手順は制御装置８に含まれるマイクロコンピュータを用いコンピュータプログラムを実行することによりソフト的に実行することができる。まず、制御装置８は、ドア５が規定の位置で開いているかを検出する（ステップ６１）。規定の位置とは、例えばドア５の最も上側の位置であり、その位置においてカメラ５２はロータ２の全体を撮影できるようになる。ドア５が開いていない場合、あるいは、規定の位置に無い場合は、ステップ６１を繰り返す。次に、カメラ５２に設けられる図示しないライトをロータ２に対して照射するとともに、カメラ５２を動作させてロータ室４内の静止画像を撮影する（ステップ６２）。
【００６０】
次に、制御装置８は、カメラ５２によって撮影された静止画像を用いて画像認識処理を行い、ロータ２の型式１１や製造番号１２を識別するとともに、ロータ２の状態、カバー３の装着の有無等を識別する（ステップ６３）。制御装置８はロータ２の型式１１が識別できたか否かを判定し（ステップ６４）、識別できなかったらロータ２の型式１１等を認識できない旨のエラーメッセージを表示して処理を終了させる（ステップ６９）。
【００６１】
ステップ６４において、ロータ２の型式が識別できた場合は、ロータ２の型式を認識した後の所定時間内、例えば１０秒以内にドア５が閉まったかどうかを識別する（ステップ６５）。この判定は、ドア５を閉める直前に使用者がロータ２を取り外して他のロータと交換していないかを判定するためである。１０秒以内にドアが閉まっていない場合はステップ６１に戻り、１０秒以内にドアが閉まった場合はステップ６６に進む（ステップ６５）。次に、制御装置８は、使用者によって遠心分離運転開始のためのＳＴＡＲＴスイッチが押されたかどうかを判定し（ステップ６６）、押されていない場合はステップ６５に戻る。ＳＴＡＲＴスイッチが押された場合には、制御装置８は、使用者によって設定された運転条件の回転速度が、装着されたロータ２の最高回転速度を超えているか、許容寿命を超えていないか等の各種チェックを行い、問題がある場合には、運転開始前にエラーメッセージ等の警告を操作パネル５３に表示する。そしてその問題の度合いに応じて運転を阻止するが、問題がない場合や問題の度合いが軽微な場合は運転を開始する（ステップ６７）。
【００６２】
次にモータ６を起動することにより遠心分離運転を開始させ、所定の回転速度で所定の時間だけ遠心分離運転を行ったら運転を終了させる（ステップ６８）。尚、運転を終了させる際に、制御装置８は、ロータ２の型式１１や製造番号１２と運転データの記録を記憶手段に格納すると良い。
【００６３】
以上説明したように実施例２によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、カメラ５２の設置のためにドア５の形状を何ら変更する必要がないので、製造コストの上昇分を最小に押させることが可能となる。尚、ステップ６５においてドア５が閉まったかどうかを識別する時間を１０秒としたが、この時間に限られずに使われる状況等を考慮の上任意に設定して良い。また、ステップ６２〜ステップ６４で静止画像の取り込みを行ってすぐに画像認識をするのではなく、所定時間分（例えば１秒毎３０カット分）の画像を制御装置８内に蓄積しておき、ドア５が閉まったことを検出したら蓄積された直近の静止画像を用いてロータ２の種類を検出するようにしても良い。このように構成すれば、ドア５を閉める直前にロータ２を交換したとしてもロータ２の誤認識をする恐れがない。
【実施例３】
【００６４】
次に図９〜図１２を用いて本発明の実施例３を説明する。実施例３において実施例１と同じ部分には同じ参照符号を付して、繰り返しの説明を省略する。図９において実施例１と異なる点は、カメラ７２の設置位置である。実施例１ではカメラ１０はドア５に装着し、ドア５を閉めた際にはカメラ１０はロータ室４の外部に位置するように配置されるが、本実施例においてはカメラ７２をロータ室４の側壁に取り付けるようにした。実施例３では遠心分離機７１は冷却装置を持たないため、カメラ７２をロータ室４の側面に取り付けても結露の影響を受けることがない。
【００６５】
カメラ７２の設置位置はボウル１４のなるべく上端付近にすると好ましい。図９においては、モータ６の回転軸に装着されたロータとして、スイングロータ７３である例を示している。カメラ７２をなるべく上側に設けることによってスイングロータ７３の上側すべての面が撮影可能となるため、画像認識を行うことができる。図１０は、スイングロータ７３の形状を示す上面図である。スイングロータ７３は、半径方向にスイングする後述するバケットを保持するために、上から見た際にバケット保持部分７３ａとなる４箇所が外側に突出したような形状となる。また、スイングロータ７３の上面の一部には、スイングロータ７３の型式７４と製造番号７５が、例えば数字及び／又は英文字で印字されている。
【００６６】
図１１はスイングロータ７３の形状を示す側面図である。本図においてはスイングロータ７３において、少なくとも２箇所、多くても３箇所の位置にしかバケット７６が装着されていない様子を示している。実施例３に係るカメラ７２は、スイングロータ７３の真上でなくて斜め上から撮影するので、このようにバケット７６が回転対称位置に装着されていない場合は、画像認識によってその状態を検出することが可能である。また、カメラ７２をロータ室４の内部に設けるということは、ドア５が開いている間だけでなく、スイングロータ７３が回転をし始めた際の画像を撮影することにより、バケット７６の装着具合を画像認識により確認することができるという効果を有する。
【００６７】
次に、図１２のフローチャートを用いて遠心分離機７１におけるカメラ７２を用いたロータ識別手順を説明する。これらの手順は制御装置８に含まれるマイクロコンピュータを用いコンピュータプログラムを実行することによりソフト的に実行することができる。まず、制御装置８は、ドア５が閉まっているかを検出する（ステップ８１）。ドア５の開閉はドア開閉のセンサー（図示せず）により検出することができる。ドア５が閉まっていない場合はステップ８１を繰り返す。ドア５が閉まった場合は、カメラ７２に設けられる図示しないライトをスイングロータ７３に対して照射するとともに、カメラ７２を動作させてスイングロータ７３の斜めからの静止画像を撮影する（ステップ８２）。
【００６８】
次に、制御装置８は、カメラ７２によって撮影された静止画像を用いて画像認識処理を行い、スイングロータ７３の型式７４や製造番号７５を識別する（ステップ８３）。制御装置８はスイングロータ７３の型式７４が識別できたか否かを判定し（ステップ８４）、識別できなかったらスイングロータ７３の型式７４等を認識できない旨のエラーメッセージを操作パネル９に表示して処理を終了させる（ステップ８９）。
【００６９】
次に、制御装置８は、使用者によって遠心分離運転開始のためのＳＴＡＲＴスイッチが押されたかどうかを判定し（ステップ８５）、押されていない場合はステップ８５を繰り返す。ＳＴＡＲＴスイッチが押された場合には、制御装置８は、使用者によって設定された運転条件の回転速度が、装着されたスイングロータ７３の最高回転速度を超えているか、許容寿命を超えていないか等の各種チェックを行い、問題がある場合には、運転開始前にエラーメッセージ等の警告を発する。そしてその問題の度合いに応じて運転を阻止するが、問題がない場合や問題の度合いが軽微な場合は運転を開始する（ステップ８６）。
【００７０】
次にモータ６を起動させた直後であって、スイングロータ７３の回転が低い状態の間に、スイングロータ７３の取り付け状態に異常がないかをチェックする（ステップ８７）。取り付け状態に異常がある場合、例えばバケット７６の取り付け状態が非対称であって、そのまま回転させると振動の発生が懸念されるような場合は、エラーメッセージ等の表示をして運転を中断しても良い（ステップ８９）。スイングロータ７３の取り付け状態に異常がない場合は、そのままスイングロータ７３の回転を加速させ、所定の回転速度で所定の時間だけ遠心分離運転を行ったら運転を終了させる（ステップ８８）。尚、運転を終了させる際に、制御装置８は、スイングロータ７３の型式７４や製造番号７５と運転データの記録を記憶手段に格納すると良い。
【００７１】
以上説明したように実施例３によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、カメラ７２をロータ室４内に設けたため、ドア５の閉鎖前にカメラ７２によって画像認識をしても良いし、ドア５の閉鎖の前後で画像認識をしても良いし、ドア５の閉鎖後にだけ画像認識をするように構成しても良いので、高度な画像認識を行うことができる。尚、ロータ室４にカメラ７２を設けることは回転中のロータの状態を認識することも可能であるので、カメラ７２によって撮影された画像を用いて様々な管理を行うことができる。
【００７２】
尚、実施例３による遠心分離機７１には冷却装置が設けられていないが、冷却装置を有する遠心分離機においてもカメラ７２をロータ室４内に設けることが可能である。近年、防水性が強化されたカメラユニットが実用化されているため、カメラ７２のロータ室４の内部への設置が可能となる。その場合であっても、ロータ室４内の結露対策をするのが好ましい。さらに、冷却装置だけでなく、ロータ室４を真空ポンプを用いて減圧する遠心分離機においても同様に、カメラ７２をロータ室４内に設けることが可能である。この場合は、ロータ室４を減圧することで、結露の問題はほぼ回避することができる。
【実施例４】
【００７３】
次に図１３〜図１８を用いて本発明の実施例４を説明する。図１３は遠心分離機９１を正面から見た断面図であり、本図において実施例１と同じ部分には同じ参照符号を付して、繰り返しの説明を省略する。図１３において実施例１と異なる点は、カメラ９５の設置位置であり、本実施例ではカメラ９５をロータ９２の直上のドア５の内側に取り付けるようにした。また、カメラ９５の隣にはロータ９２を上から照らすライト９６を設けた。
【００７４】
図１４は、実施例４に係る遠心分離機用のロータ９２の形状を示す図であり、右半分を側面図で、左半分を断面図にて図示している。ロータ９２は、試料の入ったチューブを入れるためのチューブ穴９２ａが円周上に均等に配置され、ロータ９２の上部には凹凸をなくすためのカバー９３が配置され、カバー９３はロータ９２の中心部に設けられた雌ねじ９２ｂと雄ねじをきってあるロータハンドル９４によってロータ９２に締め付けられる構造となっている。カバー９３とロータハンドル９４は回転方向には相対的に位置関係は変わるが、ロータハンドル９４に装着された止め輪９４ａによってこれらが分離されないように保持される。ロータ９２の最上部において、円周方向の１箇所に位置決め用のピン９２ｃが圧入されており、カバー９３に開いている１箇所の穴に入るようになっているため、カバー９３とロータ９２の位置関係は１つに決まる。なお、ロータ２の構成部品には、例えば黒色のアルマイト処理又は塗料により塗装が施される。
【００７５】
図１５は、本実施例のロータ９２の外観を示す斜視図である。図１５に示すように、カバー９３とロータハンドル９４にまたがってレーザーマーク９７が印字されている。レーザーマーク９７による印字は、例えば白色であり、図中黒く見える部分の実際の色は白であり、図中白く見える部分の実際の色は黒色アルマイト処理又は黒の塗膜の色である黒である。尚、これらの色の関係は逆であっても、その他の色の組み合わせであっても良い。このレーザーマーク９７は、ロータハンドル９４をカバー９３に装着して適正なトルクで締め付けた状態で印字される。
【００７６】
このように印字された結果、適正なトルクで締め付けられているときは図１６に示すように、ロータハンドル９４に印字されたハンドルマーク９８ａと、カバー９３に印字されたカバーマーク９８ｂが合わさり、正方形のマークが４隅のうち３箇所に現れるようになる。この３箇所のマーク（方向認識マーク９８）によってレーザーマーク９７の向きを認識することができ、ロータ９２がモータ６の回転軸上でどの向きを向いていても読み取ることが可能となる。図１６におけるロータハンドル中心部一番上の列の８マスからなるマーク欄９９ａはロータの型式を表しており、マークされている箇所を“１”、マークされていない箇所を“０”とし、２進法から１０進法に換算することによって、ロータの登録ナンバーとなる。よって図１６の場合は左から読み、“０００１１００１”であるからＮｏ．２５のロータと読み取ることができ、予め遠心分離機本体に登録してあるデータと照合させ、ロータ型式を認識することができる。また、ハンドル中心部２列目と３列目を合わせた１６マスからなるマーク欄９９ｂはロータの製造番号を表している。図１６の場合は、上の列から右方向に読み、続いて下の段を右方向に読むことにより、“００００００１００１１０１１００”が得られて製造番号が“６２０”と認識することができる。これにより、同一遠心分離機で同じ型式のロータを複数個使用していたとしても、それぞれのロータごとの製造番号で識別することができ、ロータの寿命管理が自動で行うことができる。
【００７７】
図１７は、本実施例のロータ９２の外観を示す上面図であり、ロータハンドル９４が緩んでいる際のマーキングの状態を示す図である。図１７に示すようにロータハンドル９４が完全に締め付けられていない（若しくは締め付けすぎの）状態では、方向認識マーク９８が正方形の形を成さなくなり、カメラ９５で読み取れず、運転することができなくなる。この方向認識マーク９８のリーダー読み取り精度を調整する（精度を下げる）ことで僅かなズレによって運転できない等の使い勝手の悪化を避けることができる。
【００７８】
本実施例における運転までの流れは次のようになる。使用者がロータ９２をモータの回転軸にセットし、ドア５を閉めるとライト９６でロータハンドル９４の周辺を照らされ、カメラ９５によって瞬時にロータ９２の型式、製造番号を読み取る。ロータ９２の型式、製造番号が読み取れることはカバー９３が確実に閉まっていることを意味するため、読み取り動作が完了することでカバー９３の確実な装着を確認できる。確認できたロータ９２の型式、製造番号を用いて制御装置８はそのロータ９２に関する情報を記憶装置から読み出し、その一部を操作パネル９に表示する。使用者は表示されたロータ情報に従って回転速度（若しくは遠心加速度）を入力することができるので、使い勝手がよい遠心分離機９１が実現できる。そして使用者がＳＴＡＲＴボタンを押すことにより、ロータは目標の回転速度までスムーズに加速するので、使用者による目標の回転速度に達したことを確認するまでの待ち時間が短縮される。ロータ９２の運転後も自動でロータの製造番号ごとに運転記録が遠心分離機９１の制御装置８に記録されるため、煩わしい手作業での運転記録を省くことが可能となる。
【００７９】
以上説明したように実施例４によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、カメラ９５を用いてカバー９３の装着状況を光学的に認識することができるため確実にカバー９３の装着忘れや装着不良を認識することができる。また、従来目的別にそれぞれセンサや信号を発信するための部品が必要であったものを、１つのカメラ９５に集約しているため、製造コスト的にも安くすることが可能となっている。
【００８０】
次に、図１８を用いて実施例４の変形例を説明する。図１８は、実施例４の変形例に係るレーザーマーク１０７を示す図である。図１８において、４隅のうち３箇所に設けてある３角形に近いマークを方向認識マーク１０８を構成するマークとし、ロータハンドル９４がきちんと締められてカバー９３が確実に閉められた状態では図１９のように方向認識マーク１０８が読み取れるが、ロータハンドル９４の締め付けが不足しカバー９３が緩んでいる場合は図２０のようにカバーマーク１０８ｂにハンドルマーク１０８ａが接することによって、方向認識マーク１０８の形が読み取れなくなっている。この方式では図１９の余裕寸法Ｃの寸法を調整することによって、僅かなズレによって運転できない等の使い勝手の悪化を避けることができる。
【００８１】
実施例４を用いるとカメラ９５を用いて簡易な画像処理にて精度良くロータ９２に関する情報を読み取ることができる。また、いわゆる一次元又は二次元バーコードによるレーザーマーク９７や１０７を用いることによって、カメラ９５の簡略化を図ることができ、例えばカメラ９５の代わりにレーザー光の照射によるスキャナ装置等の公知の光学的読み取り装置を用いることができる。
【００８２】
以上実施例４においては、ロータ９２及び／又はカバー９３に一次元又は二次元バーコードを用いてロータ９２に関する情報を表示するように構成したが、この表示の仕方は一次元又は二次元バーコードを用いるだけでなく、光学的に読み取ることができる方法であれば、その他の任意の読み取り方法を用いても良い。また、図２１に示すようにロータハンドル１１４のマーク位置高さとカバーのマーク位置高さの差が大きい場合は、図示のようなハンドル形状とすることでリーダーでの読み取り可能となる。
【００８３】
以上、本発明を示す実施例に基づき説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例では本発明を冷却装置付きの遠心分離機に適用した例で説明したが、冷却装置無しの遠心分離機に適用しても良いし、冷却装置と減圧装置を有する遠心分離機や、その他の遠心分離機に適用しても良い。
【符号の説明】
【００８４】
１ 遠心分離機 ２ ロータ ３ カバー ４ ロータ室
５ ドア ６ モータ ７ 冷却装置 ８ 制御装置
９ 操作パネル １０ カメラ １１ 型式 １２ 製造番号
１３ 筐体 １４ ボウル １５ （アルマイトの）剥げ
１９ ボトル ２０ 蝶番 ２２ スイングロータ ２３ バケット
５１ 遠心分離機（実施例２） ５２ カメラ
５３ 操作パネル
７１ 遠心分離機（実施例３） ７２ カメラ
７３ スイングロータ ７３ａ バケット保持部分 ７４ 型式
７５ 製造番号 ７６ バケット
９１ 遠心分離機（実施例４）
９２ ロータ ９２ａ チューブ穴
９２ｂ 雌ねじ ９２ｃ ピン
９３ カバー ９４ ロータハンドル
９４ａ 止め輪 ９５ カメラ ９６ ライト
９７ レーザーマーク ９８ 方向認識マーク
９８ａ ハンドルマーク ９８ｂ カバーマーク
９９ａ マーク欄 ９９ｂ マーク欄
１０７ レーザーマーク １０８ 方向認識マーク
１０８ａ ハンドルマーク １０８ｂ カバーマーク
１１４ ロータハンドル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、前記モータの回転軸に取り付けられるロータと、前記ロータを収容するロータ室を形成するボウルと、前記ボウルの開口部を閉鎖するドアと、前記モータの回転を制御する制御装置を有する遠心分離機において、
前記ロータの画像を撮影するカメラを設け、
前記カメラによって撮影された画像によって前記ロータの種類を識別することを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記カメラにて撮影された画像を画像認識することにより、前記ロータの種類を識別することを特徴とする請求項１に記載の遠心分離機。
【請求項３】
前記制御装置は、前記モータの回転を開始させる前に前記画像認識を行うことを特徴とする請求項２に記載の遠心分離機。
【請求項４】
前記カメラは前記ドアに取り付けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心分離機。
【請求項５】
前記ドアが開いている際に前記カメラによって前記ロータの撮影が可能であり、前記ドアが閉められている際には前記カメラは前記ロータ室の外部に位置するように前記カメラは前記ドアに取り付けられることを特徴とする請求項４に記載の遠心分離機。
【請求項６】
前記カメラは前記ボウルに取り付けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心分離機。
【請求項７】
前記カメラは、前記ドアが開いている際にのみ前記ロータを撮影できる箇所に設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心分離機。
【請求項８】
遠心分離条件を設定するための操作卓を有し、前記カメラは前記操作卓に取り付けられることを特徴とする請求項７に記載の遠心分離機。
【請求項９】
前記ロータの一部には、ロータの型式番号がテキスト、符号、記号又はこれらの組み合わせで表示され、前記制御部は前記カメラで読み取られた前記テキスト、符号、記号又はこれらの組み合わせの画像を画像認識することによって前記ロータの型式番号を識別することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心分離機。
【請求項１０】
前記ロータの一部に、前記ロータの型式番号を１次元又は２次元バーコードで表示したことを特徴とする請求項９に記載の遠心分離機。
【請求項１１】
前記ロータの開口部にはカバーが装着可能であり、
前記カバーの一部にも前記ロータの型式番号を表示し、前記カメラによって前記ロータと前記カバーに付された型式番号を読み取ることによって、前記カバーが前記ロータに装着されているかを識別することを特徴とする請求項９又は１０に記載の遠心分離機。
【請求項１２】
モータと、前記モータの回転軸に取り付けられるロータと、該ロータの開口部を覆うカバーと、前記ロータを収容するロータ室を形成するボウルと、前記ボウルの開口部を閉鎖するドアと、前記モータの回転を制御する制御装置を有する遠心分離機において、
前記カバーにロータ固有の識別子を設け、
光学的に読み取るリーダーを設けて前記識別子を読み取ることによって前記ロータの種類を識別することを特徴とする遠心分離機。
【請求項１３】
前記カバーは、カバー本体と該カバー本体を前記ロータに装着するためのハンドルを含んで構成され、
前記識別子は、前記カバーと前記ハンドルに跨って形成される文字又は符号であり、
前記カバーを前記ロータに装着して前記ハンドルを回転させて完全に閉まったときに、前記識別子が読み取り可能となることを特徴とする請求項１２に記載の遠心分離機。
【請求項１４】
前記カバーは、前記ハンドルを１回転以下締め付けることで前記ロータに固定できることを特徴とする請求項１３に記載の遠心分離機。
【請求項１５】
前記リーダーは前記ドアのロータ室側に設けられることを特徴とする請求項１４に記載の遠心分離機。
【請求項１６】
前記ドアを閉めたときに、前記ロータを照らす照明を前記ドアに設けたことを特徴とする請求項１２に記載の遠心分離機。
【請求項１】
モータと、前記モータの回転軸に取り付けられるロータと、前記ロータを収容するロータ室を形成するボウルと、前記ボウルの開口部を閉鎖するドアと、前記モータの回転を制御する制御装置を有する遠心分離機において、
前記ロータの画像を撮影するカメラを設け、
前記カメラによって撮影された画像によって前記ロータの種類を識別することを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記カメラにて撮影された画像を画像認識することにより、前記ロータの種類を識別することを特徴とする請求項１に記載の遠心分離機。
【請求項３】
前記制御装置は、前記モータの回転を開始させる前に前記画像認識を行うことを特徴とする請求項２に記載の遠心分離機。
【請求項４】
前記カメラは前記ドアに取り付けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心分離機。
【請求項５】
前記ドアが開いている際に前記カメラによって前記ロータの撮影が可能であり、前記ドアが閉められている際には前記カメラは前記ロータ室の外部に位置するように前記カメラは前記ドアに取り付けられることを特徴とする請求項４に記載の遠心分離機。
【請求項６】
前記カメラは前記ボウルに取り付けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心分離機。
【請求項７】
前記カメラは、前記ドアが開いている際にのみ前記ロータを撮影できる箇所に設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心分離機。
【請求項８】
遠心分離条件を設定するための操作卓を有し、前記カメラは前記操作卓に取り付けられることを特徴とする請求項７に記載の遠心分離機。
【請求項９】
前記ロータの一部には、ロータの型式番号がテキスト、符号、記号又はこれらの組み合わせで表示され、前記制御部は前記カメラで読み取られた前記テキスト、符号、記号又はこれらの組み合わせの画像を画像認識することによって前記ロータの型式番号を識別することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心分離機。
【請求項１０】
前記ロータの一部に、前記ロータの型式番号を１次元又は２次元バーコードで表示したことを特徴とする請求項９に記載の遠心分離機。
【請求項１１】
前記ロータの開口部にはカバーが装着可能であり、
前記カバーの一部にも前記ロータの型式番号を表示し、前記カメラによって前記ロータと前記カバーに付された型式番号を読み取ることによって、前記カバーが前記ロータに装着されているかを識別することを特徴とする請求項９又は１０に記載の遠心分離機。
【請求項１２】
モータと、前記モータの回転軸に取り付けられるロータと、該ロータの開口部を覆うカバーと、前記ロータを収容するロータ室を形成するボウルと、前記ボウルの開口部を閉鎖するドアと、前記モータの回転を制御する制御装置を有する遠心分離機において、
前記カバーにロータ固有の識別子を設け、
光学的に読み取るリーダーを設けて前記識別子を読み取ることによって前記ロータの種類を識別することを特徴とする遠心分離機。
【請求項１３】
前記カバーは、カバー本体と該カバー本体を前記ロータに装着するためのハンドルを含んで構成され、
前記識別子は、前記カバーと前記ハンドルに跨って形成される文字又は符号であり、
前記カバーを前記ロータに装着して前記ハンドルを回転させて完全に閉まったときに、前記識別子が読み取り可能となることを特徴とする請求項１２に記載の遠心分離機。
【請求項１４】
前記カバーは、前記ハンドルを１回転以下締め付けることで前記ロータに固定できることを特徴とする請求項１３に記載の遠心分離機。
【請求項１５】
前記リーダーは前記ドアのロータ室側に設けられることを特徴とする請求項１４に記載の遠心分離機。
【請求項１６】
前記ドアを閉めたときに、前記ロータを照らす照明を前記ドアに設けたことを特徴とする請求項１２に記載の遠心分離機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１１−１１０４６７（Ｐ２０１１−１１０４６７Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６７３２４（Ｐ２００９−２６７３２４）
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
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