JP2008518796A - 付属装置を結合するための装置 - Google Patents

Abstract

器具（１０）または工具を移送機構に一時的に結合するために、複数の好ましくは同心かつ角度変位して下側に永久磁石（１６）を有し、移送装置の、Ｚ方向に移動される部分の側方に配置された、結合リング（１３）が用いられる。結合リングは、それぞれ結合すべき器具の上側にある結合プレート（１７）と協働し、その結合プレートは同じ分配で配置された、逆の極性の永久磁石（１９）を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば分析装置のＸＹＺロボットのような、移送機構に器具または工具を一時的に結合するための装置に関する。

一連の分析を実施するための分析装置内に典型的に存在する装置に属するのは、移送装置であって、それが、この説明の目的のために「器具」の概念でまとめられる、ピペット、噴射器、測定接触子などを、多数の位置へ案内する。これらの位置は、たとえば、多数のキュベットにおいて、試料を取り出し、あるいは装入し、行われた結果を測定するためなどに存在する。その場合に、容器またはキュベットは、通常、ＸＹマトリクスで配置されている。器具は、通常、Ｚ方向に移動されるヘッド内にある。この種の移送装置は、しばしばＸＹＺロボットと称される。

分析化学の要請と可能性が増加するにつれて、Ｚヘッド内に存在する器具及びその機能に関する、より大きい柔軟性の必要も高まる。これは、ヘッド内に複数の器具が配置されて、それが必要に応じて使用されることによって、ある程度までは、解決可能である。しかし、この解決によっては、高いコストにもかかわらず、十分な柔軟性は得られない。

また、必要に応じて交換可能な器具をヘッドに結合することも、すでに提案されている。もちろんこれは、高いコストの結合機構のために、これまで評価されていない。

従って、相変わらず、簡単な手段で極めて高い柔軟性をもたらす解決に対する要請がある。これが本発明の課題である。

本発明によれば、これは、複数の好ましくは同心かつ角度変位して下側に配置された永久磁石を備え、移送装置の、Ｚ方向に移動される部分内に配置された、結合リングと、それぞれ結合すべき器具の上側にある、結合リングにおけるのと同じ分配で配置された逆の極性の永久磁石を備えた結合プレートと、使用しない場合に器具を収容するための固定のホルダと、によって解決される。

以下、添付の図面を用いて、本発明の好ましい実施例を説明する。

図１に斜視図で示すＸＹＺロボットは、市場で一般的な製品にほぼ相当し、支柱１を有するブリッジ２、ブーム３およびヘッド４からなる。ブリッジは、ロボットのＸ軸を定める。それ自体知られた駆動装置によって、ブーム３がＸ方向に往復移動し、さらにＹ方向に前進および後退する。ブーム３の端面に配置されたヘッド４は、ハウジングの内部に垂直に、すなわちＺ方向に上昇および下降するキャリッジ６を有しており、その下方の端部に、この例においては、ＭＡＬＤＩスポッティングとして知られたテスト方法のための試料放出装置７が配置されている。

もちろん代替的に、ヘッドに既知のように、それぞれ使用に応じてピペット、噴射器、光学的センサ、攪拌器など、すなわち様々な機能の器具を設けることができる。

既知の製品とは異なり、このＸＹＺロボットは、結合装置８と付加的な器具１０のためのホルダ９を有している。結合装置８と付加的な器具１０のためのホルダ９は、図２−４に拡大して示されている。結合装置は、アーム１１からなり、そのアームがその一方の端部においてキャリッジ６と堅固に結合されており、かつハウジング５のスロット１２を通して外側へ延びている。ハウジングの外側において、アーム１１の他方の端部に、その前方の端部に開口部１４を備えた、部分的に開放した結合リング１３が形成されている。結合リングの下側１５に、６つの永久磁石１６が等角度間隔で配置されている。これらは円筒状の磁石であって、対応する凹部内へ挿入されて、その端面が結合リングの下側と同一平面になる。磁石は、結合リングの下側においてその極が交互になるように、挿入されている。

付加的な器具１０は、この場合において、ＭＡＬＤＩプレート上へ試薬の個々の滴を保持するための装置である。代替的に、付加的な器具は、それぞれ使用に応じてピペット、噴射器、接触子など、あるいはまた機械的な工具であってもよい。その形成とその機能に関係なく、器具はその上方の端部に結合プレート１７を有しており、その結合プレートの表面１８に６つの永久磁石１９が配置されている。結合リング１３と同様に、これらは円筒状の磁石であって、対応する凹部内に表面１８と同一平面になるように、特に同様に交互とする極で、挿入されている。結合プレートは、供給導管などを挿通するための中央の孔２０を有することができ、その場合に同様にリングの形状を有している。

上述した装置における６つの磁石の数は、単に複数の可能性の１態様である。それより少ない磁石も、あるいは多い磁石も設けることができ、それらは同じ極性であってもよい。しかし、セルフセンタリングを得るために交互とする極が設けられている場合に、偶数の数の磁石が効果的である。

磁石の配置は、器具の所望の位置おいて、結合リングの磁石と結合プレートの磁石の間にそれぞれ吸引が交互に行われるように、選択されている。ヘッドに対する器具の角度位置または横位置の各ずれが、互いに対向する磁石の吸引を減少させ、かつ隣接する磁石間の反発を増強することになるので、それによってセルフセンタリングする効果が生じる。このセルフセンタリングの精度は、０．１ｍｍの大きさである。

図２の拡大された表示から明らかなように、ホルダ９は、ブリッジの下側に配置された、ほぼＬ字形状の支持体２１とその上に配置されたレセプタクル２２からなり、そのレセプタクル内に器具１０が、使用されない間留められる。レセプタクルは、パイプ２３からなり、その上方の端縁２４に段部２５が設けられている。器具１０は、端縁２４に相当する高さに、部分的に周囲を有するフランジ２６を有しており、そのフランジの端面がストッパ面２７を形成し、そのストッパ面は、器具１０がレセプタクル内にある場合に、段部２５に添接する。段部２５とストッパ２６は、使用されない間器具の正確な角度位置を固定するために用いられる。

器具の結合と結合は、ロボットの、この目的のためにそれに応じて補足された、ソフトウェアによって制御される。結合するために、ヘッドは器具に対して、結合リングが結合プレートの上に同軸に位置するように、移動する。このＸＹ位置において、キャリッジが結合リングと共に下降される。結合リングが結合プレートの近傍に来るとすぐに、器具が磁気的な吸引によって持ち上げられて、セルフセンタリングによって正確な位置に保持される。そして、器具によって定められる付加的な機能を実施することができる。この目的のために、ＸＹＺ制御が、試料放出とピペット先端の間の座標の差を考慮する。

器具がもはや必要とされなくなった場合に、分離が行われる。この目的のために、ヘッドはレセプタクルに対して、器具がその上に同軸に位置するように、移動する。キャリッジの下降によって、器具が完全にその停留位置へ移動され、その停留位置内でその角度位置は固定されている。それに続いて、結合リングを結合プレートから分離するために、ヘッドが側方へ、すなわちＸ方向へ離れるように移動する。

一連のテストのために複数の異なる器具を使用しようとする場合には、ホルダ上に複数のレセプタクルを並べて配置することができ、それらのレセプタクルから必要に応じてそれぞれ必要とされる器具がヘッドに結合されて、使用後にまた戻される。

上述した適用の他に、この種の結合は、位置の精度がわずかな機械的結合力しか必要とせず、かつ結合と分離が極めて簡単である、多数の適用に適している。

ＸＹＺロボットの斜視図。 付属器具のホルダを拡大図。 Ｚヘッドのフロント部分をハウジングなしで示す図。 Ｚヘッドに配置された結合リングを拡大して示す下面図。

符号の説明

９ 固定ホルダ
１３ 結合リング
１６ 永久磁石
１７ 結合プレート
１９ 永久磁石

Claims (6)

1. 器具または工具を移送機構に一時的に結合するための装置において、
   下側（１５）に複数の永久磁石（１６）を備え、移送装置の、Ｚ方向に移動される部分（４）の側方に配置された、結合リング（１３）と、
   それぞれ結合すべき器具（１０）の上側に位置決めされ、前記結合リングにおけるのと同じ分配で配置されて逆の極性にされた永久磁石（１９）を備えた結合プレート（１７）と、
   使用しない場合に器具を収容するための、固定のホルダ（９）と、
   を備えていること特徴とする、器具または工具を移送機構に一時的に結合するための装置。
2. 前記永久磁石が結合リングの下側と、結合プレートの上に、同心かつ角度変位して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記永久磁石が、交互に極性にされていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記ホルダが、使用しない場合に器具を保持するためのレセプタクルを有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記レセプタクルが、器具を定められたように位置決めするための手段を備えた上方の端縁を有していることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記位置決めする手段が、前記レセプタクルの上方の端縁に設けられた段部と、器具に設けられた、一部周囲のフランジとからなることを特徴とする請求項５に記載の装置。

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