JPH081471Y2 - 分注装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、血液検体や試薬などの対象液を分注するた
めの分注装置に関するものである。

（従来の技術） 分注装置は、分注対象液の種類が多いばかりでなく分
注量の変化にも自由に対応できるようにして、能率を上
げ、分注の所要時間の短縮化を図ることが肝要である。

従来の分注装置は、分注対象液の種類が異なる毎に、
また、分注単位量が変わる毎に、分注対象液を吸入・吐
出分注するために適合した容量のシリンダ及びピスト
ン、分注用ノズル等をそれぞれの都度組付け、それぞれ
に必要な配管などをその都度接続して使用するものであ
った。

（考案が解決しようとする課題） しかし上記従来の分注装置では、その都度容量が適合
したシリンダ及びピストン等を組付け、配管をその都度
接続するため、分注を開始するまでに長時間を要し、ま
た、作業能率が悪いという欠点があった。

本考案は、上述の従来の分注装置が有している欠点に
鑑み、分注に必要なものを共通フレームに組付けて一体
化しユニットとして着脱自在にロボット等に取付け、短
時間で分注を開始でき、分注作業能率の良い分注装置を
提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本考案に係る分注装置は、
ピストンを摺動自在に収容したシリンダと、前記ピスト
ンの駆動用モータと、前記シリンダに連通し、且つピペ
ットを着脱自在に取付ける事が出来る分注ノズルと、前
記シリンダと分注ノズルとの間から前記シリンダ内の空
気圧を検出するセンサとからなり、前記モータとシリン
ダとノズルとセンサとを共通フレームに取り付けて一体
化してユニットとし、該ユニットを移動用機械に着脱自
在に取り付けたことである。

（作用） 本考案に係る分注装置によれば、シリンダに摺動自在
に収容したピストンを駆動用モータで摺動させ、分注用
の吸入液量をシリンダ内の空気圧の変化によりセンサで
検知しつつ当該シリンダに連通させて組付けてある分注
用ノズルの先端に着脱自在に取り付けたピペット内に分
注対象液を吸入し、所定量の液量を吐出分注し、モータ
とシリンダ及びノズルとセンサとを共通フレームに取付
けて一体化ユニットとして全体をロボット等の移動用機
械に取付けて自動的に高能率にて分注できる。

（実施例） 以下において、本考案の一実施例につき、図面を参照
しながら説明する。

第１図は本考案の実施例に係る分注装置の要部を示す
一部破断正面図、第２図はその外観を示す側面図、第３
図はその正面図である。

分注装置１は、出入り自在な回転軸３を有する駆動用
モータ２と、該回転軸３に連結したピストン８を摺動自
在に収容したシリンダ５と、シリンダ５内の圧力を検知
してピペット12内に吸入し保持されている分注対象液の
液量をシリンダ５内の空気圧の変化を検出するためのセ
ンサ13とを備え、当該シリンダ５には分注用ノズル11を
先端に連通させて組付け、モータ２と、シリンダ５及び
ノズル11と、センサ13とをモータ２の共通フレームとし
てマウント４に取付けて一体化し、第４図に示すような
移動用機械としてロボット24の第２アーム27の先端の縦
部材28にある図示しない昇降運動体の所定箇所に全体を
着脱自在に取付けて使用されるものである。

モータ２は、出入り自在な回転軸３と、共通フレーム
を構成しボルト30をもって下面側に固着したマウント４
とを備えている。回転軸３は、外周に雄ねじ3aが刻設し
てあり、モータ２の逆回転・正回転駆動で第１図におい
て上下方向に昇降動作を行う。

シリンダ５は、モータ２の回転軸３に連結されたピス
トン８を摺動自在に収容する空洞の下端に継手部材６を
気密に嵌合固着してある。この継手部材６は、上端に漏
斗状の円錐形穴6aを有しシリンダ５の下部内周に気密に
嵌合する上部と、この円錐形穴6aの下端に連通させ下向
きに延長した中心穴6bを有する中間部と、円周形下部と
からなり、中心穴6bの途中に連通し外部に通ずる横向き
細穴6cを備え、この細穴6cに連通し横向きに突出した内
圧導出管７が固着してあり、円筒形下部の内周にノズル
11の上端が気密に嵌合し固着して接続されている。そし
てシリンダ５は、上端をマウント４の盲穴4aに嵌入さ
せ、当該マウント４に固着してある。

ピストン８は、下端に継手部材６の円錐形穴6aに対応
したテーパ状の円錐部8aを有し、円筒形上部内に挿入さ
れている回転軸３の下端に固着したリテーナ９及びこの
リテーナ９の外周に嵌合させ組つけたベアリング10を介
して当該回転軸３に取り付けられており、回転軸３の出
入り動作によってシリンダ５内を上下方向に摺動自在に
直線運動を行うが、ベアリング10が介在しているため回
転運動は行わない。

ノズル11は、上端が継手部材６の内周に気密に嵌合固
着され、全長に亘って連続した中心穴11aが継手部材６
の中心穴6aに連通しており、先細下端部の外周に第１図
に示す交換自在なピペット12を気密に嵌着し、分注対象
液はこのピペット12内で吸入して使用される。

センサ13は、上端がマウント４に接着剤で固着されて
おり、下向きの導入管13aが継手部材６の内圧導出管７
に配管14をもって連通させてあり、シリンダ５内の空気
の圧力を検知して、液面の検出と、ピペット12の吸入先
端部12aが分注対象液中へ浸入したときの浸入長の検出
と、ピペット12内に吸入される分注対象液の液量の検出
とを行い、当該浸入長及び液量をそれぞれ所定値に保持
し分注精度を確保するためのものである。これは当該浸
入長が変動するとピペット12に付着する分注対象液の液
量が変動して分注精度を低下させることになるからであ
る。

また、配管14と内圧導出管７を用いずに、導入管13a
と、細穴6cを直結することは、シリンダ５とその周囲の
空気室容積を減少させ、空気圧の応答性の向上にさらに
有効である。

上述のとおり、分注装置１は、モータ２とシリンダ５
とセンサ13とを共通フレーム１としてマウント４に取付
け一体化してある。

本実施例に係る分注装置１の場合、第１図においてブ
ラケット15に全体を支持させるときに用いるロッド16を
備えている。このロッド16は、上端をマウント４の盲穴
4bに嵌入固着し下端をノズル11に固着した連結具19でノ
ズル11に結合し、シリンダ５及びノズル11に平行配置し
てあり、長手方向の途中の適当な位置にばね押さえ17を
固着し、一端がこのばね押さえ17に当接する圧縮ばね18
が外周に巻装されている。

ブラケット15は、下部の主穴15aにノズル11を遊嵌挿
通すると共に、上下一対の補助穴15bにロッド16を遊嵌
挿通して取付けであり、縦部の２箇所にねじ穴15c,15c
を有し、圧縮ばね18の上端が上部下面に当接し、分注装
置１の本体に対し圧縮ばね18で上方へ付勢されている。

そして、分注装置１は、ブラケット15の下端面に対し
連結具19が所定の間隙を置いた位置でノズル11に固着さ
れていて、ブラケット15が第４図に示すロボット24等に
固着されたときに装置全体が圧縮ばね18で下方に付勢さ
れて当該ブラケット15をもって支持されており、圧縮ば
ね18の付勢力に抗して装置全体が上方へ逃げ、この圧縮
ばね18が緩衝の役割を果たす。

ブラケット15及び連結具19の相互に対応する端部に
は、リミッタ20,21が設けてあり、障害物に当たるなど
によってブラケット15に対し装置全体が異常に上昇した
ときには、このリミッタ20,21の作用で装置全体が緊急
停止するようになっている。

また、分注装置１は、第２図及び第３図に二点鎖線で
示すカバー22によって、モータ２、シリンダ５、センサ
13及びロッド16の全体と、ノズル及びブラケット15の一
部とを覆ってあり、カバー22の頂部にモータ２用の電源
コネクタ23が設けてある。

第４図は本考案に係る分注装置をロボットに取り付け
て使用する場合の実施例を示す斜視図である。

移動用機械としてのロボット24は、基盤24a上に立設
した主柱体25に旋回自在に装着した第１アーム26と、こ
の第１アーム26に関節部24bを介して接続された第２ア
ーム27と、第２アーム27の先端に固定した縦部材28とを
備え、当該縦部材28の背面側にある平板状のカバー29を
取り外し、当該縦部材28に設けた図示しない昇降運動体
に第１図に示すブラケット15をねじ穴15c,15cに螺合す
るビスをもって着脱自在に固着し、基盤24a上には縦部
材28の到達範囲内にプレートＡ及びプレートＢが装着し
てあり、両プレートにそれぞれ図示を省略した多数のセ
ルが行列配置してある。

次に、プレートＡ側の所定のセル内の検体をプレート
Ｂ上の多数のセルに分注する場合を例として、分注装置
１の動作について説明する。

ピストン８を第１図において二点鎖線で示す下降し
切った位置にして分注装置１を上昇させた状態でロボッ
ト24の動作によって、プレートＡ側の所定のセルの真上
に位置させる。

ノズル11に嵌着してあるピペット12の先端が真下の
セル内の検体に達する位置までボロット24で分注装置１
を下降させる。

モータ２を逆回転させることによって、ピストン８
を上昇させ、センサ13でシリンダ５内の圧力を検知しつ
つ所定量の検体をピペット12内に吸入する。

ロボット24の動作によって、分注装置１を真上へ上
昇させた後にプレートＢ側の所定のセルの真上に位置さ
せる。

ロボット24の動作によって、ピペット12が当該セル
内の所定位置に達するところまで分注装置１を下降さ
せ、モータ２を正回転させることによってピストン８を
下降させ、センサ13でシリンダ５内の圧力を検知しつつ
所定液量を吐出する。

ロボット24で、分注装置１を真上に上昇させプレー
トＢ側の別の所定セルの真上の位置まで移動させる。

上記及びの動作を繰り返してプレートＢ側の所
定個数のセルに検体を分注する。

上記各動作は所定のプログラムに従って図示しないコ
ンピュータにより制御して行われる。

なお、異なる種類の検体にはピペット12を付け替える
ことによって対応し、分注量の大幅な変更には分注装置
１のユニットの付け替えによって容易に対応できる。

また、本考案は、上記実施例によって限定されるもの
ではなく、ピストンをモータの昇降する回転軸に取り付
けるのに代えて、歯車を介して回転駆動される雄ねじに
螺合する雄ねじを備え昇降運動を行う別のねじ棒を設け
てこれにピストンを取付けてもよく、シリンダ内の圧力
を検知するセンサに代えてピペット内の液量を直接検知
するセンサを用いてもよく、ピペットを用いずにノズル
の先端に分注対象液を吸入することも可能であり、移動
用機械をロボットに代えＸ−Ｙプロッタとすることもで
き、ブラケットのねじ穴に代えてフック状の掛止片をブ
ラケットに突設しこれを移動用機械に係止させてもよ
く、その他要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能で
ある。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案に係る分注装
置は、ピストンを摺動自在に収容したシリンダと、ピス
トンの駆動用モータとを備え、シリンダには分注用ノズ
ルを連通させて組付け、シリンダ及びピストンの駆動に
よる分注用の吸入流量をシリンダ内の空気の変化により
検知するセンサを設けることにより、常にセンサで検知
して正確な液量を吸入し吐出分注でき、モータとシリン
ダ及びピストンとセンサとを共通フレームに取付けて一
体化しユニットとして全体を移動用機械に着脱自在とし
たことにより、移動用機械への取付け付替えが簡単で、
短時間で分注を開始でき、分注作業能率が良く非常に便
利であるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る分注装置の要部を示す一
部破断正面図、第２図はその外観を示す側面図、第３図
はその正面図、第４図は本考案に係る分注装置をロボッ
トに取り付けて使用する場合の一例を示す斜視図であ
る。 １……分注装置、２……モータ、３……回転軸、４……
マウント（共通フレームを構成する）、５……シリン
ダ、８……ピストン、11……ノズル、13……センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−68564（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−21434（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−29770（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンを摺動自在に収容したシリンダ
   と、 前記ピストンの駆動用モータと、 前記シリンダに連通し、且つピペットを着脱自在に取付
   ける事が出来る分注ノズルと、 前記シリンダと分注ノズルとの間から前記シリンダ内の
   空気圧を検出するセンサとからなり、 前記モータとシリンダと分注ノズルとセンサとを共通フ
   レームに取り付けて一体化してユニットとし、 該ユニットを移動用機械に着脱自在に取り付けたことを
   特徴とする分注装置。