JPH06324051A

JPH06324051A - 開栓装置

Info

Publication number: JPH06324051A
Application number: JP5109393A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kaneko; 浩之金子
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-05-11
Filing date: 1993-05-11
Publication date: 1994-11-25
Also published as: US5490321A

Abstract

(57)【要約】【目的】材料収容管の破損や材料の飛散を生じることな
く、自動的に密封栓を取り外すことが可能な開栓装置を
提供することにある。【構成】採血管２３を不動状態で保持する採血管クラン
プ部２と、採血管２３を密封した密封栓２４を把持する
チャッキング爪３１と、このチャッキング爪３１を直線
移動させる上下動モ−タ４８と、チャッキング爪３１を
揺動させるリンクモ−タ４４とを具備し、密封栓２４に
引張りとひねりを加えて採血管２３を開栓する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、採血管や試験
管の密封栓を自動開栓する開栓装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、臨床検査分野においては、検査
材料を採取する器具として真空採血管が広く一般に普及
している。真空採血管は、内部の真空度を長期間安定し
て一定に保つために、ゴム栓等の密封栓を用いている。
採血後の材料は遠心分離されて分析装置に移されるが、
材料を採血管から取出す前に、密封栓が取り外される。
そして、従来、密封栓の取外しは、作業者の手指、或い
は、ひねりを加える動作を行う装置を利用して行われて
いた。

【０００３】また、自動的に開栓を行う装置が、例え
ば、特開平１−２６３５５８号公報や実開平２−１２８
９４９号公報等に開示されている。前者の文献において
は、密封栓がひねられながら取り外される。また、後者
の文献においては、ゴム栓が斜め上方に押圧される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来
は、真空採血管等の密封栓を取り外すために、作業者の
手指、或いは、ひねりを加える動作を行う装置を利用し
て行われていた。密封栓は真空採血管に強固に差し込ま
れているため、密封栓を取り外すためには十分に強い力
が必要である。このため、開栓のための工夫が不充分だ
と、採血管が破損したり、密封栓が外れた時の勢いで材
料が飛散したりすることがある。

【０００５】特に、作業者が手動で開栓を行う場合、採
血管が破損した際に作業者が傷を負ったり、飛散した材
料が傷口に触れたりすることがある。材料の中には、肝
炎やエイズ等のように感染力の強いウイルスを持ったも
のもあるため、作業者が様々な疾患に感染する恐れがつ
きまとう。したがって、血液分析の際には、常に、人手
を介さずに密封栓を取り外す自動開栓装置を利用するこ
とが望ましい。

【０００６】また、手動・自動に関わらず、飛散した材
料が他の採血管の中に入ってしまうと材料のコンタミネ
−ションが生じ、血液分析装置を使用しても正しい測定
結果が得られない場合がある。したがって、開栓作業
は、血液分析の信頼性にも影響を与える。本発明の目的
とするところは、材料収容容器の破損や材料の飛散を生
じることなく、自動的に密封栓を取り外すことが可能な
開栓装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、材料収容容器を不動状態に保持
する容器保持手段と、材料収容容器を密封した密封栓を
把持する把持手段と、この把持手段を直線移動させる直
線駆動源と、把持手段を揺動させる揺動駆動源とを具備
し、密封栓に引張りとひねりを加えて材料収容容器を開
栓することにある。

【０００８】こうすることによって本発明は、材料収容
容器の破損や材料の飛散を生じることなく、自動的に密
封栓を取り外せるようにしたことにある。なお、材料収
容容器の形状は特に限定されず、容器開口と密封栓のい
ずれか一方ないし両方が弾性変形することで密封栓が容
器開口に圧入される形態の容器、例えば真空採血管、バ
イアル瓶等や、すりガラスをすり合わせて密封を完了す
るようなフラスコ等が挙げられる。収容容器内は材料の
収容状態を良好にするために、或いは、密封を確実にす
るために適宜陰圧雰囲気ないし真空であってもよい。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図６に基づ
いて説明する。図１〜図６は本発明の一実施例を示して
おり、図１及び図２中の符号１は開栓装置である。この
開栓装置１は、容器保持手段としての採血管クランプ部
２と、開栓部３とを備えており、これらは開栓装置本体
４に取付けられている。

【００１０】これらのうち採血管クランプ部２は、図３
及び図４に示すようにクランプホルダ５を備えており、
このクランプホルダ５は二つのクランプ体６、７により
構成されている。クランプ体６、７には円弧状の凹部８
…が複数（ここでは五つずつ）形成されており、クラン
プ体６、７は各凹部８…を向い合わせている。そして、
クランプ体６、７は支持体９、１０に接着等の手段によ
って固定されている。

【００１１】支持体９、１０は、第１のガイドロッド１
１、１１を介してスライド体１２、１３に連結されてお
り、ガイドロッド１１、１１に沿って直線変位する。さ
らに、ガイドロッド１１、１１にはコイルばね１４…が
外装されており、支持体９、１０とスライド体１２、１
３との間隔がコイルばね１４…によって弾性的に確保さ
れている。

【００１２】スライド体１２、１３は第２のガイドロッ
ド１５、１５を介してクランプ部本体１６に連結されて
おり、この第２のガイドロッド１５、１５は、支持体
９、１０とスライド体１２、１３を貫通している。そし
て、支持体９、１０とスライド体１２、１３は第２のガ
イドロッド１５、１５に沿って直線変位する。

【００１３】クランプ部本体１６にはクランプ体開閉モ
−タ１７と動力伝達ロッド１８、１８とが取付けられて
いる。各動力伝達ロッド１８、１８にはプ−リ１９、１
９が取付けられており、プ−リ１９、１９にはタイミン
グベルト２０が架けられている。また、動力伝達ロッド
１８、１８には、それぞれ二つのねじ部２１、２２が逆
向きに形成されており、このねじ部２１、２２にスライ
ド体１２、１３が螺合している。

【００１４】クランプ体開閉モ−タ１７は動力伝達ロッ
ド１８、１８を回転させ、スライド体１２、１３をねじ
部２１、２２に沿ってスライドさせる。さらに、各スラ
イド体１２、１３は各クランプ体６、７を一体に変位さ
せる。開閉モ−タ１７は正逆回転が可能であり、回転方
向に応じてクランプ体６、７は水平方向に接近或いは離
間する。そして、クランプ体６、７は互いに接近しなが
ら、材料収容容器としての採血管２３…を不動状態にク
ランプする。

【００１５】本実施例で取扱われる各採血管２３は例え
ばガラス製の円筒状容器であり、採血管２３には、採血
された血液が材料として収容されている。この血液は、
段付きな密封栓（ゴム栓）２４により略真空に近い気圧
条件下で密封された状態のまま、別途遠心分離機にかけ
られ、図３中に示すように血餅２５、分離剤２６、及
び、血清２７に分離されている。なお、全血利用の場合
は遠心分離が不要である。

【００１６】採血管２３…は、密封栓２４…を上方に向
けたまま、クランプホルダ５に下方から近付けられ、開
いた両クランプ体６、７の間に送られる。クランプ体開
閉モ−タ１７が駆動されてクランプ体６、７が近付けら
れ、採血管２３…がクランプ体６、７によって挟まれ
る。凹部８…の曲面が採血管２３…の外周面に当接し、
各採血管２３…は凹部８…によって位置決めされる。各
採血管２３…に上口２３ａよりも幾分下側の部分が、ク
ランプ体６、７によってクランプされる。

【００１７】クランプ体６、７が採血管２３…をクラン
プする際、コイルばね１３…の付勢力がクランプ体６、
７に作用するので、採血管２３の外周面の曲率と、クラ
ンプ体６、７の凹部８の曲率とが必ずしも一致しなくて
も、採血管２３…は確実にクランプされる。

【００１８】また、この採血管クランプ部２にはストッ
パ２８、２８が設けられており、このストッパ２８、２
８によって一方のクランプ体７のストロ−クが規制され
ている。そして、このストッパ２８、２８によって、ク
ランプ体６、７のクランプ力が過度に強くならないよう
制限される。

【００１９】一方、開栓部３には、図５に示すように複
数のチャッキング爪３１が備えられている。チャッキン
グ爪３１は鋏式のもので、鋭利な爪部３２、３２を支点
３３を共通の中心として回動変位させる。さらに、チャ
ッキング爪３１は、通常は、ばね３４によって閉じるよ
う（爪部３２、３２が近付くよう）付勢されているが、
採血管２０をチャッキングする際には、押込みロ−ラ３
５、３５により押圧されて強制的に開かれる。そして、
チャッキング爪３１は、コイルばね３６を介して開閉機
構支持体３７に吊り下げられている。

【００２０】押込みロ−ラ３５、３５は二本の逆向きの
捩子溝が刻まれた回転軸３８に連結されており、この回
転軸３８は、プ−リ３９、３９とタイミングベルト４０
を介してチャッキング爪開閉モ−タ４１に連結されてい
る。開閉モ−タ４１は回転軸３８を正逆方向に任意に回
転させ、押込みロ−ラ３５、３５を自在に接近・離間さ
せる。チャッキング爪３１は、押込みロ−ラ３５、３５
が接近すると開き、離間すると閉じる。チャッキング爪
３１が開閉する際、押込みロ−ラ３５、３５の回転体４
２、４２を転がしながら動作する。

【００２１】開閉機構支持体３７は、チャッキング爪３
１の他に、回転軸３８や開閉モ−タ４１を支持してい
る。この開閉機構支持体３７はリンク機構４３に連結さ
れており、このリンク機構４３は回転式のリンクモ−タ
４４（揺動駆動源）に連結されている。また、リンクモ
−タ４４は上下動ベ−ス４５に固定されている。

【００２２】上下動ベ−ス４５は、開栓装置本体４に立
設されたガイド軸４６…によって支えられている。ガイ
ド軸４６…にはねじ部４７が形成されており、上下動ベ
−ス４５はねじ部４７に螺合している。ガイド軸４６…
は直線駆動源としての上下動モ−タ４８の駆動に伴って
正逆回転し、上下動ベ−ス４５はガイド軸４６…の回転
に伴って上下動する。

【００２３】リンク機構４３にはＬ字型の揺動板４９が
備えられており、この揺動板４９の途中の部分は、図１
中に示すように上下動ベ−ス４５の支持板５０に枢支さ
れている。また、揺動板４９の一端は開閉機構支持体３
７に固定されている。揺動板４９の他端には連結ロッド
５１の端部が枢支されており、この連結ロッド５１の他
端は隣の揺動板５２に連結されている。リンクモ−タ４
４の回転力がリンク機構４３を介して揺動板４９に伝え
られ、揺動板４９は所定の角度で揺動する。さらに、こ
の揺動板４９の動作が連結ロッド５１を介して隣の揺動
板５２に伝えられ、隣の揺動板５２が上述の揺動板４９
と連動する。

【００２４】揺動板４９は開閉機構支持体３７を支持し
ており、リンクモ−タ４４の駆動力を開閉機構支持体３
７に伝達する。そして、揺動板４９は開閉機構支持体３
７を連動させ、開閉機構支持体３７を揺動させる。つま
り、揺動板４９の動作に伴って、開閉機構支持体３７に
よって支持されたチャッキング爪３１が所定角度αで揺
動する。この角度αは、開栓する採血管２３及び密封栓
２４のの材質、硬度、寸法、形状等により適宜選択する
ものとする。

【００２５】ここで、揺動板４９の途中の部分の枢支点
４９ａはチャッキング爪３１よりも所定量（例えば２〜
３mm）下側に位置している。また、この開栓装置１に
は、図５中に示すように開栓検知センサ５３が備えられ
ている。この開栓検知センサ５３は所定の位置の採血管
２３の密封栓２４を検知するもので、開栓動作終了後に
密封栓２４の存在が検知された場合に開栓ミスが発生し
たことを検出するために利用される。

【００２６】なお、前述の各種モ−タ１７、４１、４
４、４８は、図示しない制御盤を利用してシ−ケンスコ
ントロ−ルされる。つぎに、上述の開栓装置１の作用を
説明する。

【００２７】まず、採血管２３…がクランプホルダ５に
よってクランプされた状態で、上下動ベ−ス４５が下降
し、チャッキング爪３１が開いたまま所定の採血管２３
に達する。チャッキング爪３１の爪部３２、３２が密封
栓２４の下側の所定位置（例えば上口２３ａから１〜３
mmの位置）に達すると、上下動ベ−ス４５が停止し、チ
ャッキング爪開閉モ−タ４１が駆動される。押し込みロ
−ラ３５、３５が互いに離れるよう動かされ、ばね３４
が解放される。そして、図６（ａ）に示すように、チャ
ッキング爪３１が閉じ、採血管２３がばね３４の復元力
を利用してチャッキングされる。

【００２８】つぎに、上下動ベ−ス４４が上昇し、チャ
ッキング爪３１も、爪部３２、３２を採血管２３の外周
面に沿って滑らせながら上昇する。爪部３２、３２が採
血管２３と密封栓２４との境界に達すると、爪部３２、
３２が採血管２３と密封栓２４との段差にくい込む。

【００２９】この時、チャッキング爪３１はコイルばね
３６により付勢されているので、採血管２３の高さが多
少変化しても、コイルばね３６のストロ−クによって変
化分が吸収され、採血管２３はチャッキング爪３１によ
って確実にチャッキングされる。

【００３０】上下動ベ−ス４５が更に上昇し、図６
（ｂ）に示すようにチャッキング爪３１が爪部３２、３
２を密封栓２４の顎部にくい込ませたまま上昇して密封
栓２４を上方に引張る。これとともに、リンクモ−タ４
４が駆動され、リンク機構４３を介して、図６（ｃ）、
（ｄ）に示すようにチャッキング爪３１が揺動させられ
る。この結果、密封栓２４には、採血管２３から引き抜
く力とひねる力とが同時に作用し、密封栓２４が徐々に
持ち上がる。

【００３１】このとき、ベ−ス４５の上昇は連続的でも
間欠的でもよい。又、ベ−ス４５の上昇速度と爪３１の
揺動速度は、モ−タ４１、４４を適宜調節制御すること
で種々の組合せが可能であり、図６（ｄ）に示すような
上向きに凸の円弧移動をさせたり、場合によっては、水
平または下向きに凸の円弧移動をするような揺動軌道に
してもよい。

【００３２】チャッキング爪３１を繰り返し揺動させる
ことによって、密封栓２４が採血管２３から取り外され
る。密封栓２４を揺動させながら徐々に持ち上げること
によって、採血管２３と密封栓２４との間に隙間が形成
され、採血管２３の中の気圧が徐々に常圧に戻されるの
で、急激な圧力の変化を原因とする材料の飛散が防止さ
れる。特に、上述したような円弧状の揺動は栓２４を斜
めに傾けるので、圧入状態を有効に解除するような隙間
が断続的に形成される。このため、開栓効率が向上す
る。

【００３３】密封栓２４は、採血管２３から取り外され
た後でも、自然落下することなくチャッキング爪３１に
よって保持される。そして、密封栓２４はチャッキング
爪３１によって保持されたまま廃棄箱（図示しない）ま
で搬送され、廃棄箱に廃棄される。

【００３４】開栓検知センサ５３が開栓ミスを検知した
場合には、開栓動作のみが所定回数繰り返される。そし
て、これらの開栓動作は複数の採血管２３…に対して同
時に行われる。

【００３５】すなわち、上述のような開栓装置１におい
ては、チャッキング爪３１が密封栓２４をチャッキング
したまま上下動と揺動とを行うので、人手を要すること
なく開栓を行うことができる。

【００３６】また、揺動のための駆動源（リンクモ−タ
４４）と上下動のための駆動源（上下動モ−タ４８）と
が独立しているので、揺動角度が小さくても密封栓２４
を確実に引き抜くことができる。したがって、採血管２
３に過度に大きい揺動角度や揺動力を作用させることな
く開栓を行うことができ、採血管２３が破損しにくい。
さらに、採血管２３の中の材料の飛散も防止できる。こ
の結果、感染に対する安全性を向上することができる。

【００３７】また、感染に対する安全性を向上できるの
で、検査の知識が無い者でも、開栓作業を行うことがで
きる。さらに、チャッキング爪３１が採血管２３に倣い
ながら上昇するので、採血管２３と密封栓２４との間の
段差が小さくても、密封栓２４を確実にチャッキングす
ることができる。

【００３８】ばね３４の復元力のみを利用して採血管２
３をチャッキングしているので、チャッキング力の設定
が容易である。そして、チャッキング力が過度に強くな
ることを防止できる。

【００３９】チャッキング爪３１が、採血管２３の上口
２３ａよりも下側から採血管２３に接触するので、採血
管２３の上口２３ａに過大な力が作用することを防止で
きる。

【００４０】なお、開栓検知センサ５３を利用して密封
栓２４の種類を判別し、密封栓２４の種類に応じて、揺
動角度、揺動回数、及び、チャッキング力量等を決定す
ることも可能である。

【００４１】また、本発明は上述の実施例に限定される
ことなく種々の変形が可能である。例えば、実施例では
把持手段として密封栓２４の段部に係合する構成とした
が、密封線２４の材質がゴム、コルク等の弾性体の場合
には、必ずしも段部を有していなくても、爪部３２、３
２をより尖鋭にして密封栓を穿刺することにより有効に
把持することができる。

【００４２】また、把持手段による密封栓２４の把持位
置は、必ずしも二箇所に限定されない。即ち、クランプ
体６、７の近傍に適宜の回動機構を設けて、一時的に把
持及びクランプを解除すると共に、採血管２３を若干回
動させる（例えば、回動角５〜９０度、好ましくは３０
〜９０度）機構にすることで、把持する箇所を密封栓２
４の周面に沿って変化させることにより、複数方向への
移動を行ってもよい。

【００４３】さらに、複数方向への揺動を行う場合に
は、３個または４個の爪部３２を等間隔に有する鋏式の
把持手段により密封栓２４を把持すると共に、各爪部を
任意の爪部間で揺動し得るように支持体３７を適宜揺動
機構（例えば回転揺動板）と連結すれば、把持し続けな
がら適宜揺動方向を変えることができるので、上述した
開栓作用を効率よく実施できる点で好ましい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、材料収容
容器を不動状態に保持する容器保持手段と、材料収容容
器を密封した密封栓を把持する把持手段と、この把持手
段を直線移動させる直線駆動源と、把持手段を揺動させ
る揺動駆動源とを具備し、密封栓に引張りとひねりを加
えて材料収容容器を開栓するものである。したがって本
発明は、材料収容容器の破損や材料の飛散を生じること
なく、自動的に密封栓を取り外せるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の開栓装置の正面図。

【図２】本発明の一実施例の開栓装置の側面図。

【図３】採血管クランプ部を示す側面図。

【図４】採血管クランプ部を示す平面図。

【図５】開栓部を示す構成図。

【図６】開栓の動作を順に示す説明図。

【符号の説明】

１…開栓装置、２３…採血管（材料収容容器）、２４…
密封栓、３１…チャッキング爪（把持手段）、４４…リ
ンクモ−タ（揺動駆動源）、４８…上下動モ−タ（直線
駆動源）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】材料収容容器を不動状態に保持する容器
保持手段と、上記材料収容容器を密封した密封栓を把持
する把持手段と、この把持手段を直線移動させる直線駆
動源と、上記把持手段を揺動させる揺動駆動源とを具備
し、上記密封栓に引張りとひねりを加えて上記材料収容
容器を開栓する開栓装置。
【請求項２】上記把持手段は上下に弾力的に吊り下げ
られており、上記揺動駆動源が上記把持手段を円弧状に
揺動する構成であることを特徴とする前記請求項１記載
の開栓装置。