JPH0333658A - 検体搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分が〕 本発明は、自動分析装置等の検体搬送装置に係り、特に
複数個のサンプル容器を一列に保持したラックを用いた
ラック式検体搬送装置に関する。

〔従来の技術〕

血清等の液体サンプルを多検体連続的に、その成分を定
量分析する自動分析装置の検体搬送手段としては、スネ
ークチェーン方式、回転テーブル方式、チェーンベルト
方式、トレ一方式、ラック方式と様々な方法が提案され
、夫々の自動分析装置の特質に応じて装置化されている
。その中で。

−枚の円板上に、個々の検体を円形までに一列に、或は
同心円状に複数列に配列した回転テーブル方式は比較的
少量の検体をバッチ処理的に分析する小形の分析装置に
、また複数個のサンプル容器を一列に保持したラックを
連続的に、或は間欠的に流すラック式サンプル搬送装置
は、分析動作中の装置を停止することなく多量の検体の
投入、交換が可能なことから大きな検体処理能力を持つ
大形自動分析装置に特に多く用いられている。従来のラ
ック式サンプル搬送装置は、複数個のサンプル容器を一
列に保持したラックを並列に複数個収納したラック給送
部、該給送部のラックを試料のサンプリング位置に順次
搬送し、各サンプル容器を該サンプリング位置に位置決
めするラック搬送機構部、サンプリングが終了し、順次
送られてくるラックを受取るラック回収部等とから構成
され、これらの各ユニットは直列的に配置され、ｌ；’
、ｉ定の周期で固定の動作を繰返し、固定周期でサンプ
ル容器をサンプリング位置に順次搬送、位置決めするよ
う制御されるものが知られていた。一方、最近の自動分
析装置の高機能化により付加された新機能の工つに自動
再検機能がある。これは検体そのものの濃度が高く、或
は装置の不都合等により分析値に異常が発生した場合に
、予め設定された基準により装置が自動的に再分析を判
断し、検体を選別、検体濃度を変更して、或は同一条件
で再分析を行なう機能であり、装置の高信頼度化、生化
学検査の自動化上で極めて重要な機能である。

この自動再検機能を装置化することにおいてはサンプル
搬送装置は、再分析を必要とする検体を再度、サンプリ
ング位置まで搬送する機能を必要とし、この検体の再搬
送が容易な回転テーブル方式をサンプル搬送手段として
採用し、比較的少量の検体をバッチ処理的に分析する小
形の分析装置からこの自動再検機能の装置化が始まり、
次第に中、大形装置への拡大の要求が大きい。更に大形
装置に要求される機能の１つに１分析の高効率化、ラン
ダムアクセス方式の導入がある。従来の大形分析装置で
の検体の分析処理手順は固定されており、検体イδに分
析を必要とする項目が違っていて、その項目に対する分
析の必要の有無があっても決められた順序でしか分析が
行なえず、従って分析を必要としない項目があった場合
にはその時間を無法に消費し、１検体の分析に必要とす
る分析時間は一定であった。これに対しランダムアクセ
ス方式を採用した小形装置では分析依頼の黒い項目が在
る場合にはその分析サイクルに次の依頼項目を詰めて分
析するため空きサイクルが無く、従って１検体毎の分析
時間はその検体の分析依頼項目数によって決まり、最少
の時間で効率の良い分析が行なわれる。前記した再検は
通常では分析依頼のあった全項目に対して必要とするこ
とは無く、あっても数項目のみであり、この場合にも上
記のランダムアクセス機能は効果を発するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のラック式サンプル搬送装置は、 １）ラック給送部、ラック搬送機構部、ラック同収部が
直列的に配置されていて、サンプリングが終了したラッ
クはそのままラック回収部に収容する。

２）上記した各動作機構部は、固定の周期で固定の動作
を繰返すよう制御され、ラック」二の検体の有無、およ
びその検体の分析項目の多少に拘らず、ラック上の各検
体位置で、各検体に対しその装置が分析可能な全項目の
分析に必要とする時間間隔でラックの搬送２位置決めを
行なうものであり、前記した大形装置での自動再検機能
、ランダムアクセス機能の装置化で必要とする、検体の
サンプリング位置への再搬送、および検体をその分析依
頼内容に従って随時の装置の動作サイクルにサンプリン
グ位置に搬送１位置決めする機能が無く、装置の高機能
化での妨げとなる等の問題があった。

本発明の目的は、大形分析装置においても自動再検、ラ
ンダムアクセス機能を装置化し得るラック式サンプル搬
送装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した目的は、ラック式サンプル搬送装置においても １）１回目の分析のためのサンプリングを終了した検体
をそのままラック回収部に収容することなく、分析結果
が得られ再分析を必要とする時には再度サンプリング位
置に搬送する機能２）サンプリング装置への各検体の搬
送９位置決めを、各検体の分析項目の依頼内容に従って
サンプリングを行なうサイクルのみとし、更にラック上
に検体が無い場合はその検体位置をスキップ送りする機
能 を持つことにより達成され、上記した機能は次の手段に
より得られる。

ｌ）ラック搬送機構をループ状に構成し、サンプリング
の終了したラックをそのままラック回収部に収容するこ
となくラック給送部側に戻し、ラックが戻った位置にそ
の戻ったラックをラック回収部に搬送する機構と、再度
サンプリング位置側の搬送する機構を設け、分析結果が
得られ、再検を必要とする検体を持たないラックはラッ
ク回収部へ、再検を必要とする検体のあるラックは再度
サンプリング位置へ」二足した各搬送機構により搬送す
る。

２）ラック給送部とサンプリング位置との間に複数個の
ラックが待機できるスペースを設け、そこに各検体のサ
ンプリングに空きサイクルを作らないために必要な数の
ラックを常駐させることで、入替時にラックの移動する
距離を短くしてラックの搬送速度を高めることなく短時
間に、しかも任意のサイクルでサンプリング位置の検体
、或はラックの入替を行なう。

〔作用〕

上記したように、ラック式サンプル搬送装置においてラ
ックの環流機構と、サンプリング位置の手前での待機ラ
ックを設けることにより検体のサンプリンタ位置への再
搬送と、短時間での、しかも任意サイクルでの検体、或
はラックの入替が可能となり大形装置のランダムアクセ
ス化を実現すると共に処理能力を低下することなく再検
を行なうことが出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。

第１図は本発明の全体構成を示すもので、その構成はラ
ックを用いた検体の搬送部１と反応ディスクを中心とす
る分析部２に大別される。検体の搬送部上において、１
０はラック１１の給送部で次のように構成される。１１
は複数個（図示では５個）のサンプル容器工２を一列に
保持し得る検体搬送用のラックで、検体の入った該サン
プル容器１２はこのラック１１に乗って移動する。１３
は該ラック１１を一括して装填するためのラック１〜レ
ー、１４は該トレー１３内のラックを送りだすラック給
送アームＡで、案内軸Ａ１５上及び案内８− 軸Ａ′　↓６上を駆動モータＡ及びベル１−より成る駆
動機構Ａ１７により往復運動する。また該ラック給送ア
ームＡ１４は、図示は省略したが案出軸Ａ１５を中心に
案内軸Ａ’１６の回動により回動可能に支持されている
。工８は該ラック１〜レー１３から該ラック給送アーム
Ａ１４により送りだされラック１１の保留スペースであ
る。２０は該ラック１１の識別・搬送機構部で２１はＵ
字断面の該ラック１１の案内レールＢ、２２は該案内レ
ールＢ２１に沿って案内軸Ｂ２３上を駆動モータＢ及び
ベルト等より成る駆動機構Ｂ２４によって往復運動する
ラック送り爪Ｂである。該駆動モータＢには例えばパル
スモータ等の位置決め制御可能なモータが使われ、その
運転には原点検知装置、駆動、制御装置等を必要とする
が、これらは本発明の直接的な対象ではないため、図示
及び説明は省略する。以下の各構成の説明においても同
じとする。前記した該ラック１１は個々に例えばバーコ
ード等で識別される固有のラック番号を右しており、２
５は該ラック番号の識別装置、２６は該ラック１１上の
検体の有無を確認する検体検知機構である。２７は後述
のサンプリング位置に移送される前のラック土工の待ち
スペースである。

３０は該ラック１工の位置決め部で、３１は案内レール
、３２は該ラック１１の搬送ベルト、３３は該搬送ベル
ト３２の駆動モータ、３４は該ラック１１のサンプリン
グ位置への位置決めのための位置決めアームで、軸受Ｃ
３６及びＣ’　３６’　によって摺動及び回動可能に軸
受されたシャフト（図示は省略）に固定されている。３
７は該シャフト３５の駆動モータでパルスモータが使わ
れその回転はワイヤー３８によって該シャフト３５に伝
達される。４０はサンプリングの終了した該ラック１１
の移送部で４１は移送アームＤ、４２は該移送アームＤ
４１の往復駆動機構ｌ〕４２で、図示は省略するがクラ
ンクレバー機構等が用いられる。５０は該ラック１１の
環流搬送部で、前記した搬送機構部２０と同しように、
案内レール５１゜ラック送り爪Ｅ５２．案内軸Ｅ５３、
パルスモータ等を用いた旺動機構をＥ５４とから構成さ
れ、案内レール５１は再検時にサンプリングが終了し、
所定の分析時間を経て分析結果が出るのを待つ間、該ラ
ック１１を停留させて該レール５１−Ｊ−、が該ラック
１１で埋まって、次に新たにラツク送１が送り込めなく
なってサンプリングに空きサイクルが出ることの無いよ
うに十分な長さが確保されている。６０は該環流搬送部
５０からの該ラック１１の回収搬送部で、６１はラック
送りアーへＦ、６２は該ラック送りアームＦ６上の案内
軸、６３はパルスモータ、伝動ベルト等より成る該アー
ムＦ６１の原動機構Ｆである。６４は該ラック１７の回
収スペースで回収スペース６４が一杯になった時に、そ
こにあるーかたまりの該ラック１１を一括して受取るラ
ック１〜レー１３で前記したものと同じものが保たれる
。更には、本実施例においても、各動作機構部の動作を
円滑にするには該ラック１１の送りの継ぎの部分でのラ
ック１１の送り検知を設けることは望ましいが、本発明
の構成のための絶対条件では無く、いたずらに説明を煩
雑にするため省略する。一方分析部２は、その外１ 周に反応容器７２を搭載し、回転可能に支持された反応
ディスク７１を中心として、ラック１．１．　Ｉ：の検
体を該反応容器７２に分注するサンプリング機構７３、
該反応ディスク７１を挟んで該サンプリング機構７３に
略対向したイＩ’装置に第１の試薬分注機構７４．該試
薬分注機構に隣接して第１の攪拌機構７Ｇ、更には該第
りの試薬分注及び攪拌機構７／１．７６の左側にやや距
離を置いて夫々に第２の試薬分注機構７５と第２の攪拌
機構７７、また該第２の試薬分注及び攪拌機構７５．７
７に略対向した位置に、該反応容器７２内での検体と試
薬の反応による吸光度変化を測定するための吸光光度訓
７８と、反応が終了した該反応容器７２を洗浄、再使用
に但するための洗浄機構７９等から構成されている。」
二足の反応部２の構成では、該反応ディスク７１は１．
　ｇ！ｌｉ作サイクサイクル１０１転と１反応容器ピッ
チ分同転し、またそのディスク７１の外周に搭載された
反応容器７２は、動作サイクルと反応時間から、分析を
間断黒く続けるに必要な数に、例えば動作サイクルを１
２秒とし、２ 反応時間を１０分とするとそれだけで５０個を必要とし
、更に洗浄用等を含めるとその分余分に必要とする。ま
た、上記の説明ではサンプリング機構７３から洗浄機構
７９の配置を概略したに留めたが、これら位置は分析シ
ーケンス上適正な位置に選ばれていることは自明であり
、本発＋ｊｌＪの１１＋ｉ接的な対象ではないのでその
詳細な説明は省略する。

更には、上記した各動作機構や吸光度の測定の一連の動
作は図示は省略したがマイクロコンピュータシステムで
制御される。

以上の如く構成された検体搬送部１の動作を自動再検の
場合を例に以下に説明する。ラック１１はラックトレー
１３により給送部１０にセットされる。分析装置の動作
がスター１〜し、洗浄機構７９による反応容器７２の洗
浄等分析前の準備動作に併せて、ラックトレー１３内の
ラック１１がラツク送送アームＡにより送り出され、先
頭のラックａがラック位置のに達する。以後、説明に必
要なラック位置を例えば■の如く○で囲んだ数字を用い
て説明する。ラックの識別・搬送機構部２０Ｊ二のラッ
ク位置のに送られたラックａは次の動作サイクルはラッ
ク送り爪Ｂ２２によりラック番号の識別装置２５と検体
検知機構２６の設置位置まで搬送され、そこで小勿］み
な定寸送りを受けてラック番号と夫々の検体位置での検
体の有無を検知する。ここで、夫々の検体が例えばバー
コードラベルを付されて個有の検体識別番号を付与され
ている場合は検体検知機構２Ｇの替わりにバーコードリ
ーダ等の検体識別機構が設置されている。

またラック１１に付与されたラックで前記した同し手順
で送られる。先頭の検体のサンプリングが終了するまで
各ラック送りは静止し、サンプリングが次の検体に移る
場合に該ラックの位置決めアーム３４は１検体ピッチ分
移動し、ラックａは搬送ベルト３２により移動して２番
目の検体をサンプリング位置に位置決めする。こうして
順次３゜４番目の検体のサンプリングが終了し、５番目
の検体をサンプリング位置に位置決めした動作サイクル
で、該ラック位置決めアーム３４は、アームがラック１
１から外れる方向に回転し、そのままの状態で元の位置
まで復帰して次のラックｂの送りを待つ。一方、ラック
ｂはラックａ」二の最後の検体のサンプリング終了に備
えて回し動作サイクル内にランク位置■に移動する。ラ
ツク送１−の検体のサンプリングが終了し、次のラック
ｂの先頭の検体のサンプリングに入る動作サイクルでは
、ラックａの場合と同様にラックｂの先頭の検体がサン
プリング位置に位置決めされ、サンプリンタの終了した
ラックａは位置決め部の終端ランク位置■に移動し、移
送部４０の移送アームＤにより次の環流搬送部上のラツ
ク送置■に番号は、一般検体と、キャリブレーション用
の校正検体、或は装置状態のチエツク用のコン１〜ロー
ル検体等を識別するために用いられ、それぞれの検体は
検体種別毎に検体の投入順序に従って必要とする分析項
目が予め装置に入力、記憶されている。ラック番号の識
別と検体検知の終了したつツクａは同し動作サイクル内
でのラツク送置■まで搬送され、ラック搬送を終えたラ
ック送り爪Ｔ３２２は元の位置に戻る。ラック送りの制
御部は先頭のラツク送−Ｌ５ の検体検知によりラック上の５個の夫々の検体毎の分析
項目依頼内容を受けとってラック送り制御のスケジュー
リングを行なうがその詳細は後で説明する。ラックａに
続いて次の動作サイクルでラックｂがラック位置のに送
られ、同し動作サイクル内で、ラックａと同様にラック
送り爪Ｂ２２によりラック番号識別装置２５と検体検知
機構２６を経てラツク送置■まで送られる。同様にして
サイクル毎にラツク送、ｄが夫々ラック位置０．■まで
搬送される。ここで次のサンプリング位置■に送り出さ
れるのを待っている待機ラックの数は本実施例では４ラ
ツク、即ち２０検体としたが、これは検体検知からサン
プリングされるまでにラック送りのスケジューリング等
に２０動作サイクルを必要とし、しかも１ランク」二に
ｌ検体しな無く、その１検体も１回のサンプリングのみ
しか必要としない場合であってもサンプリンクに仝きサ
イクルが発生しないとした場合であって、その待機ラッ
ク数は夫々の実施例に合わせて変更可能でのこの数に限
定されるものではない。さて、夫々６ のラック位置０〜■で待機中のラックｄ　ｌ　ｃ、　ｂ
Ｔａは、分析部２の準備動作が完了し、サンプリングが
開始される１つ前の動作サイクルでラック送り爪Ｂ２２
により１ランク位置分だけ前方に移動し、先頭のラック
ａは位置決め機構３０の１般送ベルト３２上のランク位
置■に達する。このラックａは次の動作サイクルで搬送
ベルト３２によりサンプリング位置■に移動し、同時に
移動した位置決めアーム３４によって最初の検体がサン
プリング位置に位置決めされ、サンプリング機構７３に
よる検体の分取を待つ。一方前の動作サイクルでラツク
送置■が空になったため同動作サイクル内で次のラック
ｅがラツク送置■に送られ、更に同一動作サイクル内で
案内レール５１上をラック送り爪Ｅ５２により還流搬送
部の終端のラツク送置■に送られ分析結果が出るのを待
ち、ラックａを送り終えたラック送り爪Ｅ５２は元の位
置に戻す。

一方前記したと同様にラツク送置■が空いているので、
この動作サイクルで次のラックｆがラツク送置■まで送
られる。こうして次にラック）Ｃ７ｌ’＋１・・が送ら
れサンプリングが進められる。一方、サンプリングの終
了したランクはラックａを先頭に環流搬送部上で分析結
果が出るのを待つ。反応時間が過ぎ、分析結果が出たラ
ックａは、再検を必要とする場合は回収搬送部６０上を
ラック送り７−ムＦ６１により回収スペース上のラック
位置０まで送られ、識別、搬送機構２０のラック送り爪
Ｂにより再度ラツク送置■に送られるの待つ。

再検を必要としない場合はラック位置０を通り越してＯ
まで送られる。ラック位置０に送られたラックはここで
ラツク送置■が空くのを待ってラツク送置■に送られる
。ここで、上記したようにラック位置０に再検を必要と
するラックが待機している場合はこの再検ラック送りを
優先し、ラツク送送部１０からの次の新しいラック送り
は待たされる。以上の動作を繰返して後続のラツク送、
ｃ・・も分析結果により回収部か、再検のための再投入
のいずれかを選ばれる。ラツク送送部１０において、ラ
ックトレー１３内のラックが全て保留スペース上に送り
出され、該ラツクトレーが空になれば次のラックのセッ
トが可能となり、保留スペース上の全ラックが送り出さ
れると該ラック送りアームＡ１４は上方に回動し、その
ままで該ラックトレー１３の図示手前側に移動し、ラッ
クトレー１３内のラックを再び送り始め、分析を中断す
ることなく検体の連続的投入が可能である。一方間収部
６０では分析の終了したラックがラック位置０に送り込
まれ、回収スペース６４が一杯になると、次の回収ラッ
クの送り時に、該ラック送りアームＦ６１は該ラック１
〜レー１３上まで移動して回収スペース上の全ラックを
一度にラックトレー１３上に移送し、回収スペースを再
び空にする。これを２度繰返して、ラックトレー１３が
回収ラックが一杯になった場合はラック１ヘレー１３を
新しいものと交換し、その間は回収スペース６４を使っ
てラックが回収される。

以上の説明ではラツク送置■〜■に常にラックを待機さ
せる場合を説明したが、１検体毎の分析項目数が多くて
、待機している検体の分析項目数の総和が前記した例で
２０を越える場合にはラツ１９− り送りの制御スケジューリングに従ってラツク送置■〜
■に空きがあっても差支えない。

更に本発明によれば装置動作が高速化して、より迅速な
ラック送りが望まれる場合には個々のラック送り機構部
の動作を１動作サイクルに固定すること無く、２サイク
ルを使う等すれば、若干の分析効率の低下はあるものの
、ラック送り速度を高めること無く対応が可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように１本発明によればラック式
検体搬送機構を用いてサンプリング位置への間断の無い
検体の搬送と、−度サンプリングを終え、分析の終了し
た検体を必要によって再度サンプリング位置への搬送を
可能としたことにより、これを大形自動分析に用いて自
動再検機能や、ランダムアクセス機能の装置を可能とす
る等実用してその性能向上に著しい効果を得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図である。 ２０ １・・検体の搬送部、２・・・分析部、１０・・・給送
部、１１・・・ラック、１２・・・サンプル容器、１４
・・・ラツク送送アームＡ、２０・・・識別・搬送機構
、２１・案内レール、２２・・・ラック送り爪Ｂ、３０
・・・ラック位置決め部、３４・・・位置決めアーム、
４０・・移送部、４１・・・移送アームＤ、５０・・環
流搬送部、５１・・ラック送り爪Ｅ、６０・・回収搬送
部、６１・・・ラック送りアームＦ、７１・・・反応デ
ィスク、） 一′↓ ４ジ ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、検体の入つたサンプル容器を複数個搭載し得るラッ
   ク、ラック給送機構、ライン状のラックの搬送機構、サ
   ンプリング位置へのラックの位置決め機構及びサンプリ
   ングの終了したラックの回収機構等より構成される検体
   搬送装置において、分析の終了した検体を必要に応じて
   再度サンプリング位置に搬送し得ることを特徴とした検
   体搬送装置。 ２、請求項第１項記載の構成より成る検体搬送装置にお
   いて、サンプリング位置の手前のラック搬送ライン上に
   、１個の或は複数個の待機ラックを位置させ、任意の動
   作サイクルに任意の検体を間断なくサンプリング位置に
   搬送、位置決めし得ることを特徴とした検体搬送装置。