特開 2016-209964 生命工学・医薬品化学用自動作業セル、生命工学・医薬品化学用自動作業方法、及び自動作業セル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-209964(P2016-209964A)

(43)【公開日】2016年12月15日

(54)【発明の名称】生命工学・医薬品化学用自動作業セル、生命工学・医薬品化学用自動作業方法、及び自動作業セル

(51)【国際特許分類】

   B25J 21/00 20060101AFI20161118BHJP

   B25J 15/08 20060101ALI20161118BHJP

   B25J 9/06 20060101ALI20161118BHJP

   C12M 1/00 20060101ALI20161118BHJP

【ＦＩ】

   B25J21/00

   B25J15/08 C

   B25J9/06 E

   C12M1/00 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-96842(P2015-96842)

(22)【出願日】2015年5月11日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 平成２７年２月４日〜６日にインテックス大阪で開催されたメディカルジャパン大阪２０１５ 第１回インターフェックス大阪（医薬品 研究・製造技術展）に展示された薬液充填用ロボットセル 〔刊行物等〕 平成２７年２月１９日に下記アドレスのウェブサイトで公開された薬液充填用ロボットセル ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅ−ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓ．ｃｏｍ／ｄｏｗｎｌｏａｄ／ｃａｔａｌｏｇ／ｒｏｂｏｔ／ｍｅｄｉｃｉｎｅ．ｈｔｍｌ

(71)【出願人】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(71)【出願人】

【識別番号】000217594

【氏名又は名称】田辺工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】595092673

【氏名又は名称】株式会社ケーテー製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000154

【氏名又は名称】特許業務法人はるか国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川村 義憲

(72)【発明者】

【氏名】山口 栄

(72)【発明者】

【氏名】小舩内 隆

(72)【発明者】

【氏名】大石 琢悦

【テーマコード（参考）】

3C707

4B029

【Ｆターム（参考）】

3C707AS14

3C707BS26

3C707ES03

3C707ET09

3C707EV07

3C707JS02

4B029AA17

4B029AA27

4B029BB01

4B029GB01

4B029GB02

4B029GB05

4B029GB10

4B029HA09

(57)【要約】

【課題】作業スペース２１の工事、清掃、滅菌といった手間を軽減することにより段取り替えやそれに伴う清浄化や滅菌が迅速且つ容易となる汎用の生命工学・医薬品化学用自動作業セルを提供する。
【解決手段】自動作業セル１は、作業スペース２１が設けられた作業ブース２０と、作業ブース２０に配置されるロボット１０と、作業ブース２０及び外部空間に対してそれぞれ遮断可能に接続され、作業器具及び作業対象を収容する収容ブース３０、４０、５０と、作業スペース２１に配置され、作業器具を保持するホルダーを取り外し自在に固定するホルダー固定具２６とを有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業スペースが設けられた作業ブースと、
前記作業ブースに配置されるロボットと、
前記作業ブース及び外部空間に対してそれぞれ遮断可能に接続され、生命工学・医薬品化学用の作業器具及び作業対象を収容する収容ブースと、
前記作業スペースに配置され、前記作業器具を保持するホルダーを取り外し自在に固定する第１ホルダー固定具と、
を有することを特徴とする生命工学・医薬品化学用自動作業セル。

【請求項2】

前記ロボットが前記収容ブースから前記作業スペースに前記ホルダーを移動させるように、前記ロボットを制御する段取り制御部と、
前記作業スペースにおいて、前記ロボットが前記作業器具を用いて前記作業対象に対して作業を行うように、前記ロボットを制御する作業制御部と、
を有する請求項１に記載の生命工学・医薬品化学用自動作業セル。

【請求項3】

前記作業対象又は作業の内容に依存した作業器具が、作業開始前、前記収容ブースに配置され、
前記段取り制御部は、前記作業対象又は作業の内容に依存した作業器具を前記収容ブースから前記作業スペースに移動させるように前記ロボットを制御する請求項１又は２に記載の生命工学・医薬品化学用自動作業セル。

【請求項4】

前記段取り制御部は、前記作業器具を前記作業スペース内で動力が供給されるよう接続するべく、前記ロボットを制御する請求項３に記載の生命工学・医薬品化学用自動作業セル。

【請求項5】

前記作業器具には電子天秤が含まれ、前記段取り制御部は、前記作業スペース内で前記電子天秤の校正を行うように前記ロボットを制御する請求項４に記載の生命工学・医薬品化学用自動作業セル。

【請求項6】

前記収容ブースの少なくとも一部分に設けられ、前記作業対象及び前記作業器具の少なくともいずれかに滅菌処理を施す滅菌領域を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の生命工学・医薬品化学用自動作業セル。

【請求項7】

前記収容ブースと前記外部空間との接続を検知する接続検知センサと、
前記接続検知センサにより前記収容ブースと前記外部空間との接続を検知した後、前記滅菌領域の減菌処理の完了まで、前記収容ブースと前記作業ブースの接続を禁止する接続禁止部と、
を有する請求項６に記載の生命工学・医薬品化学用自動作業セル。

【請求項8】

前記作業スペースの底面からの高さが異なる複数の前記第１ホルダー固定具を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の生命工学・医薬品化学用自動作業セル。

【請求項9】

前記収容ブースに配置され、前記ホルダーを取り外し自在に固定する第２ホルダー固定具を有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の生命工学・医薬品化学用自動作業セル。

【請求項10】

前記作業開始前、前記ホルダーは、前記第１ホルダー固定具と前記第２ホルダー固定具のうち前記第２ホルダー固定具のみに固定されて設けられる請求項９に記載の生命工学・医薬品化学用自動作業セル。

【請求項11】

前記ロボットは、開閉する少なくとも一対の爪を有し、
複数の前記ホルダーのそれぞれに共通に取り付けられ、前記爪に把持される被把持部を有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の生命工学・医薬品化学用自動作業セル。

【請求項12】

前記ロボットは、開閉する少なくとも一対の爪を有し、
前記作業制御部は、整列して配置された複数の前記作業対象の一つを把持する際に、隣接する他の前記作業対象を避けるように、前記爪の向きを回転させるように前記ロボットを制御する請求項２に記載の生命工学・医薬品化学用自動作業セル。

【請求項13】

前記ロボットは、開閉する少なくとも一対の爪を有するアームを少なくとも２本有し、
前記作業制御部は、一のアームの前記爪により前記作業対象を把持し反転させた後、他のアームにより前記一のアームに把持された前記作業対象を持ち替えるように前記ロボットを制御する請求項２に記載の生命工学・医薬品化学用自動作業セル。

【請求項14】

前記収容ブースと前記作業ブースを隔て、前記ロボットにより開閉可能な扉と、
前記作業ブース内であって、前記作業スペースと前記扉の可動範囲外に設けられる仮置きスペースと、
を有する請求項１〜１３のいずれか１項に記載の生命工学・医薬品化学用自動作業セル。

【請求項15】

前記第１ホルダー固定具はピンを有し、
前記ホルダーは前記ピンが嵌る穴を有する請求項１〜１４のいずれか１項に記載の生命工学・医薬品化学用自動作業セル。

【請求項16】

生命工学・医薬品化学用自動作業方法であって、
作業開始前において、作業スペースとロボットが設けられた作業ブース及び外部空間に対してそれぞれ遮断可能に接続された収容ブースに、生命工学・医薬品化学用の作業器具及び作業対象を収容し、
段取り制御部によって、前記収容ブースから前記作業スペースに移動させるようにロボットを制御し、
前記段取り制御部によって、前記作業スペースに配置され前記作業器具を保持するホルダーを取り外し自在に固定する第１ホルダー固定具に、前記ホルダーを固定させるように前記ロボットを制御し、
作業制御部によって、前記作業器具を用いて前記作業対象に対し作業を行うように前記ロボットを制御することを特徴とする生命工学・医薬品化学用自動作業方法。

【請求項17】

作業終了後、前記段取り制御部によって、前記第１ホルダー固定具に固定される前記ホルダーを、前記作業スペースから前記収容ブースに移動させ、前記収容スペースに配置され前記ホルダーを取り外し自在に固定する第２ホルダー固定具に固定させるように前記ロボットを制御する請求項１６に記載の生命工学・医薬品化学用自動作業方法。

【請求項18】

作業スペースが設けられた作業ブースと、
前記作業ブースに配置されるロボットと、
前記作業ブース及び外部空間に対してそれぞれ遮断可能に接続され、作業器具及び作業対象を収容する収容ブースと、
前記作業スペースに配置され、前記作業器具を保持するホルダーを取り外し自在に固定する第１ホルダー固定具と、
を有することを特徴とする自動作業セル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生命工学・医薬品化学用自動作業セル、及び生命工学・医薬品化学用自動作業方法、及び自動作業セルに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ロボットにより、安全キャビネット内に配置された各種機器を用いて薬剤の調整を行う自動調整システムが記載されている。特許文献２には、ロボットを用いて、バイアル内の放射性薬剤を分注し品質確認を行う品質管理セルが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１４／０５４１８３号公報

【特許文献2】特開２０００−３５６６４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の解決しようとする課題は、作業スペースの工事、清掃、滅菌といった手間を軽減することにより段取り替えやそれに伴う清浄化や滅菌が迅速且つ容易となる汎用の生命工学・医薬品化学用自動作業セル、生命工学・医薬品化学用自動作業方法、及び自動作業セルを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業セルは、作業スペースが設けられた作業ブースと、前記作業ブースに配置されるロボットと、前記作業ブース及び外部空間に対してそれぞれ遮断可能に接続され、生命工学・医薬品化学用の作業器具及び作業対象を収容する収容ブースと、前記作業スペースに配置され、前記作業器具を保持するホルダーを取り外し自在に固定する第１ホルダー固定具と、を有する。

【0006】

また、本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業セルは、前記ロボットが前記収容ブースから前記作業スペースに前記ホルダーを移動させるように、前記ロボットを制御する段取り制御部と、前記作業スペースにおいて、前記ロボットが前記作業器具を用いて前記作業対象に対して作業を行うように、前記ロボットを制御する作業制御部と、を有してよい。

【0007】

また、本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業セルでは、前記作業対象又は前記作業の内容に依存した前記作業器具が、作業開始前、前記収容ブースに配置され、前記段取り制御部は、前記作業対象又は前記作業の内容に依存した作業器具を前記収容ブースから前記作業スペースに移動させるように前記ロボットを制御してよい。

【0008】

また、本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業セルでは、前記段取り制御部は、前記作業器具を前記作業スペース内で動力が供給されるよう接続するべく、前記ロボットを制御してよい。

【0009】

また、本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業セルでは、前記作業器具には電子天秤が含まれ、前記段取り制御部は、前記作業スペース内で前記電子天秤の校正を行うように前記ロボットを制御してよい。

【0010】

また、本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業セルは、前記収容ブースの少なくとも一部分に設けられ、前記作業対象及び前記作業器具の少なくともいずれかに滅菌処理を施す滅菌領域を有してもよい。

【0011】

また、本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業セルは、前記収容ブースと前記外部空間との接続を検知する接続検知センサと、前記接続検知センサにより前記収容ブースと前記外部空間との接続を検知した後、前記滅菌領域の減菌処理の完了まで、前記収容ブースと前記作業ブースの接続を禁止する接続禁止部と、を有してもよい。

【0012】

また、本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業セルは、前記作業スペースの底面からの高さが異なる複数の前記第１ホルダー固定具を有してもよい。

【0013】

また、本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業セルは、前記収容ブースに配置され、前記ホルダーを取り外し自在に固定する第２ホルダー固定具を有してもよい。

【0014】

また、本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業セルでは、前記作業開始前、前記ホルダーは、前記第１ホルダー固定具と前記第２ホルダー固定具のうち前記第２ホルダー固定具のみに固定されて設けられてもよい。

【0015】

また、本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業セルでは、前記ロボットは、開閉する少なくとも一対の爪を有し、複数の前記ホルダーのそれぞれに共通に取り付けられ、前記爪に把持される被把持部を有してもよい。

【0016】

また、本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業セルでは、前記ロボットは、開閉する少なくとも一対の爪を有し、前記作業制御部は、整列して配置された複数の前記作業対象の一つを把持する際に、隣接する他の前記作業対象を避けるように、前記爪の向きを回転させるように前記ロボットを制御してもよい。

【0017】

また、本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業セルでは、前記ロボットは、開閉する少なくとも一対の爪を有するアームを少なくとも２本有し、前記作業制御部は、一のアームの前記爪により前記作業対象を把持し反転させた後、他のアームにより前記一のアームに把持された前記作業対象を持ち替えるように前記ロボットを制御してもよい。

【0018】

また、本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業セルは、前記収容ブースと前記作業ブースを隔て、前記ロボットにより開閉可能な扉と、前記作業ブース内であって、前記作業スペースと前記扉の可動範囲外に設けられる仮置きスペースと、を有してもよい。

【0019】

また、本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業セルは、前記第１ホルダー固定具はピンを有し、前記ホルダーは前記ピンが嵌る穴を有してもよい。

【0020】

本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業方法は、作業開始前において、作業スペースとロボットが設けられた作業ブース及び外部空間に対してそれぞれ遮断可能に接続された収容ブースに、生命工学・医薬品化学用の作業器具及び作業対象を収容し、段取り制御部によって、前記収容ブースから前記作業スペースに移動させるようにロボットを制御し、前記段取り制御部によって、前記作業スペースに配置され前記作業器具を保持するホルダーを取り外し自在に固定する第１ホルダー固定具に、前記ホルダーを固定させるように前記ロボットを制御し、作業制御部によって、前記作業器具を用いて前記作業対象に対し作業を行うように前記ロボットを制御する。

【0021】

また、本発明の一の側面による生命工学・医薬品化学用自動作業方法は、作業終了後、前記段取り制御部によって、前記第１ホルダー固定具に固定される前記ホルダーを、前記作業スペースから前記収容ブースに移動させ、前記収容スペースに配置され前記ホルダーを取り外し自在に固定する第２ホルダー固定具に固定させるように前記ロボットを制御してもよい。

【0022】

本発明の一の側面による自動作業セルは、作業スペースが設けられた作業ブースと、前記作業ブースに配置されるロボットと、前記作業ブース及び外部空間に対してそれぞれ遮断可能に接続され、作業器具及び作業対象を収容する収容ブースと、前記作業スペースに配置され、前記作業器具を保持するホルダーを取り外し自在に固定する第１ホルダー固定具と、を有する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施形態に係る自動作業セルを示す外観斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係る自動作業セルを鉛直方向の上方から見た平面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る自動作業セルのシステム構成を示すブロック図である。

【図4】作業開始前及び作業終了後の作業スペースを示す斜視図である。

【図5】作業中の作業スペースを示す正面図である。

【図6】アルミキャップを載置するアルミキャップラックを示す斜視図である。

【図7】本発明の実施形態に係るロボットの動作を説明するフローチャートである。

【図8】作業制御部により制御されるロボットの動作の一例を説明するフローチャートである。

【図9】バイアル瓶を用意するステップの詳細を説明するフローチャートである。

【図10】整列して配置される複数のバイアル瓶のうち一つを把持する際の爪の回転について説明する図である。

【図11】一方の爪で把持したバイアル瓶を反転し、他方の爪に持ち替える動作について説明する図である。

【図12】作業スペース中に設置された電子天秤の様子を示す斜視図である。

【図13】電子天秤を使用する際のロボットの動作を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

図１は、本発明の実施形態（以下、本実施形態という）に係る生命工学・医薬品化学用自動作業セル（以下、単に自動作業セルという）を示す外観斜視図である。図２は、本実施形態に係る自動作業セルを鉛直方向の上方から見た平面図である。

【0025】

本実施形態に係る自動作業セル１は、作業中のコンタミネーション（汚染）を回避するために作業器具や作業対象に滅菌処理を施すことを要する生命工学や医薬品化学などの分野において用いられ、ほぼ無菌状態が保たれた領域で、作業器具を用いた作業対象に対する作業をロボット１０に自動で行わせるものである。なお、以下の説明において、作業器具とは、作業中において作業スペース２１に固定して設けられ、作業装置の一部として用いられるものをいう。また、作業対象とは、作業において加工等の操作を加えられるものであって、作業の結果得られる成果物の原料やその一部となるものをいう。

【0026】

自動作業セル１は、ロボット１０と、作業ブース２０と、収容ブース３０と、収容ブース４０と、収容ブース５０を有する。作業ブース２０内は、ほぼ無菌状態が保たれるようになっている。

【0027】

ロボット１０は、作業ブース２０内に配置される。ロボット１０は、いわゆる多関節ロボットであり、胴体１１と、胴体１１に設けられる右アーム１３及び左アーム１５を有する。また、右アーム１３には、開閉する一対の爪１２（１２ａ、１２ｂ）が設けられ、左アーム１５には、開閉する一対の爪１４（１４ａ、１４ｂ）が設けられる。

【0028】

ロボット１０は、胴体１１及びアーム１３、１５を駆動することで、作業器具、作業対象、作業器具を保持するホルダーなどへアクセスし、爪１２、１４で挟んだり、ひっかけたり等することによりそれらを把持したり操作したりする。

【0029】

作業ブース２０には作業スペース２１が設けられる。作業スペース２１には、作業器具を保持するホルダーを取り外し自在に固定するホルダー固定具２６が複数配置される。本実施形態において、ホルダー固定具２６の先端にはピン２５が設けられている。また、複数のホルダー固定具２６は、作業スペース２１の底面と同一平面上に形成されたもの（この場合、作業スペース２１の底面から直接ピン２５が突出する構成となる）も含み、作業スペース２１の底面からの高さが異なるように形成される。複数のホルダー固定具２６の高さが異なるため、ロボット１０のアーム１３、１５が一のホルダーにアクセスする際に他のホルダーに干渉しない。そのため、アーム１３、１５に直線的な動きをさせることができ、ロボット１０の動作時間の短縮化や、ティーチングの容易化を実現できる。

【0030】

ホルダー固定具２６は、作業器具を保持するホルダーや作業対象を載置するラックなどの底部に形成される穴１２５にピン２５が嵌ることにより、ホルダーやラックを取り外し自在に、かつ姿勢が安定するように作業スペース２１に固定する。後述するピン３５、４５、５５が先端に形成されるホルダー固定具３６、４６、５６も同様の機能を有する。なお、ホルダー固定具２６、３６、４６、５６の数や配置や高さは、本実施形態で示すものに限定されるものでなく、用途や使用する器具に応じて種々に設計してよい。

【0031】

なお、以下の説明において、複数設けられるホルダー固定具２６及びピン２５に関して、その符号に小文字のローマ字（ａ、ｂ等）を添えて区別するが、図示しない場合や、区別して説明する必要がない場合においては、符号に添える小文字のローマ字は省略する。穴１２５、ピン３５、４５、５５についても同様とする。

【0032】

収容ブース３０は、作業スペース２１側を向いたロボット１０から見て右側に設けられ、各作業器具及び作業対象を収容する。また、収容ブース３０には、ピン３５を有するホルダー固定具３６が複数設けられている。また、収容ブース３０は、作業ブース２０に対して開閉扉３２により遮断可能に接続されているとともに、外部空間Ｇに対して開閉扉３３により遮断可能に接続されている。開閉扉３２は、外側取っ手３２ａ及び内側取っ手３２ｂが取り付けられており、自動作業セル１内のロボット１０により、爪１２、１４をひっかけて操作することにより開閉される。また、開閉扉３３は、取っ手３３ａが取り付けられており、自動作業セル１の外部にいる人により開閉される。なお、開閉扉４３は、他の自動設備等により、自動的に開閉されるようにしてもよい。

【0033】

収容ブース４０は、作業スペース２１側を向いたロボット１０から見て後ろ側に設けられ、各作業器具及び作業対象を収容する。また、収容ブース４０には、ピン４５を有するホルダー固定具４６が複数設けられている。また、収容ブース４０は、作業ブース２０に対して開閉扉４２により遮断可能に接続されているとともに、外部空間Ｇに対して開閉扉４３により遮断可能に接続されている。開閉扉４２は、外側取っ手４２ａ及び内側取っ手４２ｂが取り付けられており、自動作業セル１内のロボット１０により同様にして開閉される。また、開閉扉４３は、取っ手４３ａが取り付けられており、自動作業セル１の外部にいる人により開閉される。

【0034】

収容ブース５０は、作業スペース２１側を向いたロボット１０から見て後ろ側であって収容ブース４０の隣に設けられ、各作業器具及び作業対象を収容する。また、収容ブース５０には、ピン５５を有するホルダー固定具５６が複数設けられている。また、収容ブース５０は、作業ブース２０に対して開閉扉５２により遮断可能に接続されているとともに、外部空間Ｇに対して開閉扉５３により遮断可能に接続されている。開閉扉５２は、外側取っ手５２ａ及び内側取っ手５２ｂが取り付けられており、自動作業セル１内のロボット１０により同様にして開閉される。また、開閉扉５３は、取っ手５３ａが取り付けられており、自動作業セル１の外部にいる人により開閉される。

【0035】

本実施形態においては、各開閉扉を閉じて収容ブース３０、４０、５０を密閉した状態で、収容する作業器具及び作業対象に対して滅菌処理が施される。外部空間Ｇから収容ブース３０、４０、５０内へ運ばれてきた各作業器具、作業対象は、人の手や外気に触れているため、そのまま用いるとコンタミネーション（汚染）のおそれがあるためである。各収容ブース３０、４０、５０には、熱乾滅菌器やオートクレーブ、ケミクレーブ、紫外線／放射線滅菌器等の適宜の滅菌器が取り付けられていてよい。各ブース３０、４０、５０には、同一の滅菌器が取り付けられてもよいし、互いに異なる形式の滅菌器を取り付けておき、収容ブース３０，４０、５０を、収容したい内容物に応じて使い分けるようにしてもよい。また、例えば、抗がん剤等、人体に有害な物質を取り扱う作業を行う場合、有害物質が外部へ漏れないように、各収容ブース３０、４０、５０には、周囲との差圧を設け、ブース内が周囲より低い圧力となるような空調システムを組むとよい。

【0036】

滅菌処理の完了には、収容ブース３０、４０、５０が密閉された状態になってから一定の時間を要する。本実施形態においては、収容ブース３０、４０、５０と外部空間Ｇとの接続を検知する接続検知センサと、接続検知センサにより収容ブース３０、４０、５０と外部空間Ｇとの接続を検知した後、滅菌領域の滅菌処理の完了まで、収容ブース３０、４０、５０と作業ブース２０の接続を禁止する接続禁止部とを設ける。そのため、意図せず滅菌処理中に収容ブースが開放されることが抑制され、確実に滅菌処理が施される。

【0037】

接続禁止部としては種々の態様を採用することができ、例えば、コントローラ６０（図３参照）により滅菌処理の完了まで開閉扉３２、４２、５２を開けないようにロボット１０を制御する構成を採用してもよいし、開閉扉３２、４２、５２を物理的にロックして、滅菌処理が完了するまでロックが解除できない構成を採用してもよい。

【0038】

図２に示すように、作業ブース２０内には、収容ブース３０に近接する位置であって、作業スペース２１と開閉扉３２の可動範囲外に設けられる仮置きスペース２８が設けられる。作業終了後に、使用後の作業器具を作業ブース２０から収容ブース３０へ戻す際、一旦仮置きスペース２８に作業器具を複数まとめてストックした後、まとめて収容ブース３０に戻すことで、ブース間の出し入れ回数を削減でき、ロボット１０の動作時間を短縮することができる。なお、仮置きスペース２８は、一つに限られず、また、収容ブース３０に近接する位置のみでなく収容ブース４０、５０に近接する位置であって、開閉扉４２、５２の可動範囲外に設けられてもよい。

【0039】

図３は、本実施形態に係る自動作業セルのシステム構成を示すブロック図である。自動作業セル１は、ロボット１０と、ロボット１０を制御するコントローラ６０を有する。コントローラ６０は、段取り制御部６１と、作業制御部６２を有している。なお、ロボット１０には予め動作プログラムがティーチングされている。

【0040】

段取り制御部６１は、ロボット１０が収容ブース３０、４０、５０から作業スペース２１に、作業器具を保持するホルダーを移動させるように、ロボット１０を制御する。

【0041】

作業制御部６２は、作業スペース２１において、ロボット１０が作業器具を用いて作業対象に対し作業を行うように、ロボット１０を制御する。

【0042】

図４は作業開始前及び作業終了後の作業スペースを示す斜視図であって、図５は作業中の作業スペースを示す正面図（作業スペース２１を介してロボット１０と対向する側から見た図）である。なお、図４、図５においては、ロボット１０の図示は省略する。

【0043】

本実施形態において、各作業器具を保持する各ホルダー、及び各作業対象を載置するラックにはそれぞれ、爪１２、１４に把持される共通の被把持部７０が取り付けられている。被把持部７０は、爪１２、１４が引っ掛かる突出部７１を有する。

【0044】

被把持部７０が共通であるため、単一種類の爪１２、１４で種々のホルダーやラックを把持することが可能となる。各ホルダー及びラックは、爪１２、１４に把持された状態で、ロボット１０の胴体１１及びアーム１３、１５が駆動されることにより、ブース間や、ブース内で移動させられる。

【0045】

本実施形態においては、作業対象として、薬液、バイアル瓶８１（図１０参照）、アルミキャップ８２（図６参照）、ゴム栓（不図示）を用いる。また、図５に示すように、作業器具として、ピペット９２、かしめ具９３を用いる。また、作業器具を保持するホルダーとして、ピペット９２を保持するピペット台１９２、かしめ具９３を保持するかしめ具台１９３を用いる。

【0046】

薬液は、キャップ９１ａが締められた薬液ボトル９１内に密封されている。

【0047】

バイアル瓶８１は、薬液を密封するためのガラス容器である。薬液の密封は、バイアル瓶８１の開口にゴム栓を圧入し、その上からアルミキャップ８２を装着し、アルミキャップ８２をかしめることにより行う。

【0048】

ピペット９２は、本体９２１と、本体９２１の末端部に設けられるプッシュボタン９２２と、本体９２１の先端部９２１ａに着脱可能に設けられるチップ９２３とを有する。ピペット９２は、使用前、本体９２１からチップ９２３を離脱した状態で、本体９２１とチップ９２３がそれぞれピペット台１９２に保持される。

【0049】

ピペット９２は、本体９２１にチップ９２３を装着した状態で、チップ９２３の先端を液体中に入れて、プッシュボタン９２２を本体９２１に対して一旦押し込んだ後、引くことにより液体を吸い込む。さらに、プッシュボタン９２２を本体９２１に対して押し込むことにより、液体を吐出する。

【0050】

なお、本実施形態で用いるピペット９２は、爪１２、１４により把持され得る形状であるが、ピペット９２の形状によっては、その本体９２１に被把持部７０を取り付けてもよい。それにより、爪１２、１４による把持に適さない形状のピペット９２に対しても、その把持及び移動を安定した姿勢を維持して行うことができる。なお、ピペット９２は、液体を計量して吸い込み吐出することができる器具であれば、本実施形態で示したものに限られるものではなく、例えば、本体とチップが一体に構成されるものでもよい。あるいは、ピペット９２と同等の液体の計量吐出機能を有する計量吐出具であれば、器具として必ずしもピペット９２を用いる必要はなく、例えば、シリンジであってもよい。

【0051】

ピペット台１９２は、ピペット９２の本体９２１とチップ９２２を保持する保持板１９２ａと、保持板１９２ａに形成され、本体９２１が挿通される保持孔１９２ｂと、保持板１９２ａに形成され、チップ９２２が挿通される保持孔１９２ｃとを有する。図５には、同サイズのチップ９２３を保持可能な保持孔１９２ｃが２つ形成された保持板１９２ａを示すが、作業の内容に応じて異なるサイズのチップを保持できるようにサイズの異なる保持孔が複数形成された保持板を有するピペット台を用いてもよい。

【0052】

また、ピペット台１９２は、底部に穴１２５ｃがそれぞれ形成された二股支持足１９２ｄを有する。ピペット台１９２は、二股支持足１９２の穴１２５ｃがピン２５ｃに嵌ることによりホルダー固定具２６ｃに取り外し自在に固定される。また、ピペット台１９２の保持板１９２ａには、被把持部７０が取り付けられている。

【0053】

かしめ具９３は、かしめ対象を挟んで締め付ける締め付け部９３１と、締め付け部９３１を動作させるレバー９３２とを有する。

【0054】

かしめ具台１９３は、かしめ具９３が固定され、両者を一体的に取り扱うことができるよう構成されているとともに、底部に穴１２５ａがそれぞれ形成された二股支持足１９３ａを有する。かしめ具台１９３は、二股支持足１９３ａの穴１２５ａがピン２５ａに嵌ることによりホルダー固定具２６ａに取り外し自在に固定される。また、かしめ具台１９３にもまた、被把持部７０が取り付けられている（図５では背後となるため見えておらず、図示されていない）。

【0055】

また、本実施形態においては、図５に示すように、バイアル瓶８１を作業中に保持するバイアル瓶スタンド２８１を用いる。図５のバイアル瓶スタンド２８１は、バイアル瓶８１を保持していない状態である。バイアル瓶スタンド２８１は、バイアル瓶８１を保持する保持板２８１ａと、保持板２８１ａに形成され、バイアル瓶８１が嵌められる保持穴２８１ｂとを有する。また、保持板２８１ａには、ピン２５ｅに嵌る穴１２５ｅが形成されている。また、バイアル瓶スタンド２８１の保持板２８１ａには、被把持部７０が取り付けられている。

【0056】

なお、ピペット台１９２、かしめ具台１９３、バイアル瓶スタンド２８１が有する支持足は二股に限られるものではなく、ホルダー固定具２６に対して安定して固定されるものであれば、３以上の支持足を有する構成であってもよい。

【0057】

また、図６に示すように、本実施形態においては、アルミキャップ８２を整列して載置するアルミキャップラック１８２を用いる。アルミキャップラック１８２は、複数のアルミキャップ８２を載置する載置板１８３ａと、載置板１８２ａの下面から延びる４本の支持足１８２ｂとを有する。支持足１８２ｂの底部には穴１２５が形成され、この穴１２５がピン２５に嵌ることにより、アルミキャップラック１８２はホルダー固定具２６に取り外し自在に固定される。また、アルミキャップラック１８２の載置板１８２ａには、被把持部７０が取り付けられている。載置板１８３ａ上には、載置されているアルミキャップ８２の位置がずれないよう、適宜の窪みや位置決めピンなどの、載置物の位置案内構造が設けられていてよい。

【0058】

また、本実施形態においては、ゴム栓を整列して載置するゴム栓ラックを用いる。ゴム栓ラックは、載置板上に、アルミキャップ８２に替えて、ゴム栓が載置されている点を除き、先のアルミキャップラック１８２と同等の構造であるので、図６を援用し、その個別の図示及び重複する説明は省略する。

【0059】

また、本実施形態においては、バイアル瓶８１を整列して載置するバイアル瓶ラック１８１（図１０参照）を用いる。バイアル瓶ラック１８１もまた、先のアルミキャップラック１８２と同等の構造であってよい。

【0060】

なお、バイアル瓶ラック１８１、アルミキャップラック１８２、ゴム栓ラックといった４本の支持足を有する各ラックに関しては、穴１２５を設けることなく、作業スペース２１の底面に直接配置される構成であっても構わない。

【0061】

次に、作業器具を保持するホルダー、及び作業対象を載置するラックが備える被把持部７０に対する爪１２、１４による把持について、アルミキャップラック１８２、及び右アーム１３の爪１２ａ、１２ｂを例にとって説明する。図６は、アルミキャップを載置するアルミキャップラックを示す斜視図であって、爪による被把持部の把持について説明するための図である。

【0062】

開閉する爪１２ａと爪１２ｂは、開いた状態（離間した状態）で、アルミキャップラック１８２の被把持部７０を挟む位置に配置される。その後、爪１２ａと爪１２ｂが、互いに閉じる方向（近づく方向）に移動することで、アルミキャップラック１８２の被把持部７０を把持する。その状態で、ロボット１０の胴体１１やアーム１３が駆動することで、アルミキャップラック１８２を運ぶことができる。例えば、アルミキャップラック１８２を、収容ブース３０内のホルダー固定具３６からから作業スペース２１のホルダー固定具２６へと移動させることもできるし、作業スペース２１内で異なるホルダー固定具２６間で移動させることもできる。

【0063】

なお、アーム１３が備える爪１２ａと爪１２ｂは、互いに対向する側にそれぞれ溝を有しており、この溝に被把持部７０を嵌めることにより被把持部７０を把持するが、被把持部７０を把持できる構成であれば、本実施形態で示す構成に限られない。例えば、爪は、被把持部の形状によらず把持することを可能にすべく、人間の指と同様、複数の関節を有する構成でもよい。

【0064】

さらに、本実施形態に係る自動作業セルにおける動作について説明する。本実施形態に係る自動作業セル１は、作業開始前における作業器具が配置されていない作業スペース２１に、ロボット１０により、各収容ブース３０、４０、５０に収容される作業器具を持ってきて、作業器具を用いて作業対象に対して作業を行う。また、本実施形態においては、作業中において、作業器具を保持するホルダーが作業スペース２１のホルダー固定具２６に固定して設けられ、作業終了後において、ロボット１０により、作業スペース２１から収容ブース３０、４０、５０に移動され、作業スペース２１には作業器具が配置されていない状態へと戻る。

【0065】

図７〜図１１を参照して、本実施形態において行われる作業の一例を具体的に説明する。なお、以下で説明する作業は、薬液が密封されたバイアル瓶８１を得るためのものであるが、あくまで一例であって本発明がこのような作業に限定されるわけではない。

【0066】

ロボット１０により自動で行われる作業スペース２１の段取り替え、及び作業器具を用いた作業対象に対する作業に先立ち、下記のように、人の手又は他の設備等によって、作業器具の準備を行う。

【0067】

まず、開閉扉３３を開けて、収容ブース３０内へ、薬液が入った薬液ボトル９１、かしめ具９３を保持するかしめ具台１９３、バイアル瓶スタンド２８１を収容する。この際、薬液ボトル９１、かしめ具台１９３、及びバイアル瓶スタンド２８１に設けられる穴１２５をピン３５に嵌めて、薬液ボトル９１、かしめ具台１９３、及びバイアル瓶スタンド２８１を位置決めし、ホルダー固定具３６に対して取り外し自在に固定する。

【0068】

また、開閉扉４３を開けて、収容ブース４０内へ、バイアル瓶８１を載置するバイアル瓶ラック１８１を収容する。この際、バイアル瓶ラック１８１に設けられる穴１２５をピン４６に嵌めて、バイアル瓶ラック１８１を位置決めし、ホルダー固定具４６に対して取り外し自在に固定する。バイアル瓶ラック１８１は、一のバイアル瓶ラック上に他のバイアル瓶ラックを重ねて複数収容してもよい。一のバイアル瓶ラックの載置板１８１ａ上に、他のバイアル瓶ラックの支持足の底部に形成された穴１２５が嵌るように、ピンを形成してもよい。それにより、積み重ねられたバイアル瓶ラック１８１が安定する。

【0069】

また、開閉扉５３を開けて、収容ブース５０内へ、ピペット９２の本体９２１とチップ９２３を保持するピペット台１９２、アルミキャップ８２を載置するアルミキャップラック１８２、ゴム栓を載置するゴム栓ラックを収容する。この際、ピペット台１９２、アルミキャップラック１８２、及びゴム栓ラックに設けられる穴１２５をピン５５に嵌めて、ピペット台１９２、アルミキャップラック１８２、及びゴム栓ラックを位置決めし、ホルダー固定具５６に対して取り外し自在に固定する。アルミキャップラック１８２及びゴム栓ラックは、上記バイアル瓶ラック１８１と同様に、複数積み重ねて収容してもよい。

【0070】

次に、収容ブース３０、４０、５０に収容される作業器具と作業対象に対して、滅菌処理を施す。なお、本実施形態においては、全ての収容ブース内において滅菌処理を施したが、収容ブースの少なくとも一部に滅菌処理が施される滅菌領域を有していればよい。すなわち、収容される作業器具や作業対象の用途、種類によっては、滅菌処理を施さない収容ブースや領域があってもよい。

【0071】

図７は、本発明の実施形態に係るロボットの動作を説明するフローチャートである。上述した作業開始前における作業器具の準備、及び滅菌処理が終了した後、ロボット１０により作業スペース２１の段取り替え及び作業器具を用いた作業対象に対する作業を行う。ロボット１０の制御はコントローラ６０により行う。

【0072】

作業前において、作業器具を保持するホルダーは、作業ブース２０と収容ブース３０、４０、５０に設けられるホルダー固定具２６、３６、４６、５６のうち、収容ブース３０、５０のホルダー固定具３６、５６のみに固定されている。すなわち、作業開始前において、作業スペース２１にはいずれの作業器具も設けられておらず、作業内容に応じて自由に段取り替えできる状態となっている。

【0073】

ステップＳ１にて、段取り制御部６１により、収容ブース３０、４０、５０内の作業器具、作業対象を作業スペース２１へ移動するようロボット１０を制御する。具体的には段取り制御部６１に制御されるロボット１０が以下のような動作を行う。

【0074】

まず、ロボット１０により、開閉扉３２を開けて、かしめ具台１９３を収容ブース３０から取り出し、作業ブース２０へ移動する。そして、かしめ具台１９３の穴１２５ａを、作業スペース２１のピン２５ａに嵌めることにより、かしめ具台１９３をホルダー固定具２６ａに対して取り外し自在に固定する。なお、本実施形態において、開閉扉３２の開放は、一方のアームにより外側取っ手３２ａを掴んで引くことで開閉扉３２を半開きにし、その後、他方のアームで内側取っ手３２ｂを掴んで開閉扉３２を開く方向に押すことにより行う。以下で説明する開閉扉４２、５２に関しても同様に、双方のアームを用いて、開放する。

【0075】

次に、ロボット１０により、薬液ボトル９１を収容ブース３０から取り出し、作業ブース２０へ移動する。そして、薬液ボトル９１の穴１２５ｄを、作業スペース２１のピン２５ｄに嵌めることにより、薬液ボトル９１をホルダー固定具２６ｄに取り外し自在に対して固定する。なお、図示しないが、薬液ボトル９１にも被把持部７０を設けておき、爪１２、１４でかかる被把持部７０を把持することにより、薬液ボトル９１の搬送を行ってよい。

【0076】

次に、ロボット１０により、バイアル瓶スタンド２８１を収容ブース３０から取り出し、作業ブース２０へ移動する。そして、バイアル瓶スタンド２８１の穴１２５ｅを、作業スペース２１のピン２５ｅに嵌めることにより、バイアル瓶スタンド２８１をホルダー固定具２６ｅに対して取り外し自在に固定する。

【0077】

そして、ロボット１０により開閉扉３２を閉める。

【0078】

次に、ロボット１０により、開閉扉４２を開けて、バイアル瓶ラック１８１を取り出し、作業ブース２０へ移動する。そして、バイアル瓶ラック１８１の穴１２５を、作業スペース２１のピン２５に嵌めることにより、バイアル瓶ラック１８１をホルダー固定具２６に対して取り外し自在に固定する。

【0079】

そして、ロボット１０により開閉扉４２を閉める。

【0080】

次に、ロボット１０により開閉扉５２を開けて、ピペット台１９２を取り出し、作業ブース２０へ移動する。そして、ピペット台１９２の穴１２５ｃを、作業スペース２１のピン２５ｃに嵌めることにより、ピペット台１９２をホルダー固定具２６ｃに対して取り外し自在に固定する。

【0081】

さらに、ロボット１０により、アルミキャップラック１８２とゴム栓ラックを取り出し、作業ブース２０へ移動する。そして、アルミキャップラック１８２とゴム栓ラックの穴１２５を、作業スペース２１のピン２５にそれぞれ嵌めることにより、アルミキャップラック１８２及びゴム栓ラックをホルダー固定具２６に対してそれぞれ取り外し自在に固定する。

【0082】

そして、ロボット１０により開閉扉５２を閉める。

【0083】

ステップＳ２にて、作業制御部６２により作業器具を用いた作業対象に対する作業を行うようにロボット１０の制御を行う。図８を参照して、本実施形態における作業制御部により制御されるロボットの動作の一例を説明する。

【0084】

ステップＳ２にて、バイアル瓶８１を用意する。このステップは、本実施形態の特徴的な制御を含むため、図９のフローチャート、及び図１０、図１１を参照して詳細を説明する。

【0085】

図９は、バイアル瓶を用意するステップにおけるロボットの動作の詳細を説明するフローチャートである。図１０は、整列して配置される複数のバイアル瓶のうち一つを把持する際の爪の回転について説明する図である。図１１は、一方の爪で把持したバイアル瓶を反転し、他方の爪に持ち替える動作について説明する図である。

【0086】

ステップＳ２１１にて、バイアル瓶ラック１８１上に整列して配置された複数のバイアル瓶８１の鉛直方向の上方へ右アーム１３の爪１２を移動する（図１１（ａ）参照）。

【0087】

ステップＳ２１２にて、隣接する他のバイアル瓶を避けるように右アーム１３の爪１２の向きを回転する。図１０中において、二点鎖線が回転する前の爪１２の位置を示し、矢印が回転方向を示し、実線が回転後の爪１２の位置を示す。このように爪１２を回転することにより、爪１２が隣接する他のバイアル瓶に干渉することが回避される。

【0088】

ステップＳ２１３にて、右アーム１３の爪１２によりバイアル瓶８１の一つを把持する（図１１（ｂ）参照）。

【0089】

ステップＳ２１４にて、右アーム１３の爪１２により把持したバイアル瓶８１を、アーム１３の向きを変えることにより反転する（図１１（ｃ）参照）。このように、本実施形態においては、専用の治具等を用いることなくバイアル瓶８１を反転させることができる。

【0090】

ステップＳ２１５にて、反転させたバイアル瓶８１を左アーム１５の爪１４に持ち替える（図１１（ｃ）参照）。

【0091】

ステップＳ２１６にて、左アーム１５の爪１４に持ち替えたバイアル瓶８１を移動し、バイアル瓶スタンド２８１の保持穴２８１ｂに嵌めて、保持板２８１ａに保持させる。

【0092】

図８に戻ってさらに作業制御部６２によるロボット１０の制御の説明を続ける。

【0093】

左アーム１５の爪１４ａ、１４ｂにより薬液ボトル９１のキャップ９１ａを挟み込んだ状態で、左アーム１５を回転し、キャップ９１ａを緩める。そして、左アーム１５の爪１４ａ、１４ｂにより、緩めたキャップ９１ａを外し、薬液ボトル９１の開口を開放する。

【0094】

ステップＳ２２にて、ロボット１０により、ピペット９２の本体９２１の先端部９２１ａに、チップ９２３を装着し、チップ９２３の先端を薬液ボトル９１の開口に挿入し、プッシュボタン９２２を本体９２１に押し込んだ後引くことにより、薬液を吸い上げる。

【0095】

ステップＳ２３にて、ロボット１０により、チップ９２３の先端をステップＳ２１で用意したバイアル瓶８１の開口に入れた状態でプッシュボタン９２２を本体９２１に対して押し込み、ステップＳ２２で吸い上げた薬液をバイアル瓶８１内へ吐出する。その後、使用済のチップ９２３を、本体９２１から離脱させ、ピペット台１９２の保持板１９２ａに保持させる。そして、チップ９２３が離脱された本体９２１を、ピペット台１９２の保持板１９２ａに保持させる。その後、ロボット１０により、薬液ボトル９１のキャップ９１ａを閉める。

【0096】

ステップＳ２４にて、ロボット１０により、薬液が入ったバイアル瓶８１の開口に、ゴム栓を圧入し、さらにその上からアルミキャップ８２を装着する。なお、アルミキャップ８２を爪１２、１４で把持する際、図１０を用いて説明したのと同様に、隣接する他のアルミキャップ８２を避けるよう爪１２、１４の向きを回転する制御を行ってもよい。ゴム栓に関しても同様である。

【0097】

ステップＳ２５にて、バイアル瓶８１にアルミキャップ８２をかしめる。具体的には、まず、アルミキャップ８２が装着されたバイアル瓶８１を、左アーム１５の爪１４により把持する。そして、バイアル瓶８１に装着されたアルミキャップ８２がかしめ具９３の締め付け部９３１に挟まれる位置へバイアル瓶８１を移動する。そして、右アーム１３によりレバー９３２を押すことにより、アルミキャップ８２をバイアル瓶８１に対して締め付けるように締め付け部９３１を動作させる。

【0098】

アルミキャップ８２がかしめられたバイアル瓶８１を、ロボット１０により、バイアル瓶ラック１８１へ戻す。

【0099】

さらに、図７に示すように、Ｓ３にて、段取り制御部６２により、各作業器具、作業対象を作業スペース２１から収容ブース３０へ移動するようロボット１０を制御する。この際、仮置きスペース２８に複数の作業器具を仮置きした後、まとめて収容ブース３０へ移動することにより、ロボット１０の動作時間を短縮できる。

【0100】

作業終了後において、作業ブース２０はいずれの作業器具も配置されない図４に示す状態となる。

【0101】

以上説明したように、本実施形態においては、作業スペース２１に、作業器具を保持するホルダーを取り外し自在なホルダー固定具２６を設けた。そのため、ロボット１０による迅速な段取り替えが可能となり、作業内容に応じて使用する作業器具を変更する場合であっても、作業スペース２１に大がかりな工事を行う必要がない。これにより、作業スペース２１の工事に伴う清浄化や滅菌処理を省略できる。また、作業スペース２１に搬入される各種の作業器具、作業対象及び作業器具を保持するホルダーに、あらかじめ作業スペース２１に隣接する収容ブース３０、４０、５０内で滅菌処理を施しておくことにより、段取り替えの都度、作業スペース内を改めて滅菌する必要が無い。

【0102】

なお、本発明においては、使用する作業対象、作業器具は本実施形態で説明したものに限られるものではなく、作業の内容に応じて種々の作業対象、作業器具を用いることができる。例えば、本実施形態においては、作業対象の一例としてバイアル瓶８１について説明をしたが、これに限られるものではなく、作業の結果得られる成果物の原料やその一部となるものであれば他の容器等であってもよい。また、例えば、作業器具として、シリンジ、試験管、ピンセット、電子天秤などを用いて作業を行ってもよい。これらの作業器具の中には、作業スペース２１中で動力を供給したり、当該器具の使用の前に特別の手順を必要とするものが含まれてよい。

【0103】

そのような作業器具の例として、電子天秤を作業スペース２１中で使用する場合の自動作業セル１におけるロボット１０の動作について説明する。図１２は、作業スペース２１中に設置された電子天秤９４の様子を示す斜視図である。電子天秤９４は、必ずしも作業セル１内での使用のために特別なものを用意する必要はなく、一般的に市販されているものであってよい。図示の例では、電子天秤９４には、被把持部７０が設けられたホルダー１９４が固定されており、ホルダー１９４は、金属板に適宜の曲げ加工などを施し、被把持部７０を取り付けた構造となっている。

【0104】

電子天秤９４もまた、他の作業器具同様に、収容ブース３０、４０、５０に収容され、必要に応じて滅菌処理を受けた後、作業時にロボット１０により作業スペース２１内に搬入される。ロボット１０は、爪１２、１４でホルダー１９４に設けられた被把持部７０を把持することにより、電子天秤９４を取り扱ってよい。また、ホルダー９４には、穴１２５が設けられており、作業スペース２１に設けられたホルダー固定具２６に相当するピン２５と嵌合することにより、電子天秤９４の位置決めがなされ、また、取り外し自在に固定される。

【0105】

図示の電子天秤９４は、アダプタ９５を一般の商用電源に接続することにより、ケーブル１００を介して、必要な電力の供給を受ける。そこで、アダプタ９５には、やはり被把持部７０が設けられたアダプタホルダー１９５が取り付けられており、ロボット１０の爪１２、１４でアダプタホルダー１９５の被把持部７０を把持することにより、アダプタ９５を操作することができるようになっている。ロボット１０は、電子天秤９４を収容ブース３０、４０、５０より作業スペース２１内に搬入した後、アダプタ９５を把持し、作業スペース２１内に設けられた商用電源のソケット１０１に、アダプタ９５に設けられたプラグ９５ａを挿入し、電子天秤９４に電力を供給する。なお、図１２では、理解を容易にするため、プラグ９５ａとソケット１０１は分離した状態で示している。

【0106】

電子天秤９４は、一般に、高精度な測定のためには、その使用の前に校正を必要とする。したがって、ロボット１０は、電子天秤９４の作業スペース２１内への搬入及びアダプタ９５の商用電源への接続に引き続き、電子天秤９４の校正を自動で行う。

【0107】

電子天秤９４の校正は、電子天秤９４が校正用分銅を内蔵している形式の場合には、ロボット１０がそのアーム１３、１５の先端に設けられた爪１２、１４を用いて、電子天秤９４のボタン９４ａなどの操作部を操作して行う。これに対し、電子天秤９４が校正用分銅を別途必要とする形式である場合には、図示したような校正用分銅１０２を爪１２、１４により把持し、電子天秤９４の上に載置した後、ボタン９４ａなどに適宜の操作を行う。校正用分銅１０２は、ホルダー１９４に電子天秤９４と合わせて保持されていてもよいし、電子天秤９４とは別に収容ブース３０、４０、５０に収容されていてもよい。

【0108】

また、作業終了後の電子天秤９４の収容ブース３０、４０、５０への収容は、その準備と逆の手順で行えばよい。すなわち、ロボット１０により、アダプタ９５をソケット１０１より取り外し、その後、ホルダー１９４の被把持部７０を把持して、電子天秤９４を収容ブース３０、４０、５０へと搬送する。

【0109】

なお、電子天秤９４による測定結果の読み取りは、電子天秤９４が無線データ通信の機能を有している場合、無線により測定結果の通知を受けることによりなされてよい。或いは、他の方法、例えば、ロボット１０のアーム１３、１５に取り付けたデジタルカメラなどの撮像装置により、電子天秤９４のディスプレイに表示された測定結果を撮影し、結果を読み取ることによってもよい。撮像装置は、アーム１３、１５に取り付けるだけでなく、作業機器として収容ブース３０、４０、５０に収容され、用意されていてもよい。

【0110】

図１３は、電子天秤９４を使用する際のロボット１０の動作を説明するフローチャートである。ロボット１０の動作は、コントローラ６０の段取り制御部６１により制御され、実行される。

【0111】

まず、ステップＳ１３１において、収容ブース３０、４０、５０に収容された電子天秤９４を、作業スペース２１の所定の位置へと搬送する。続くステップＳ１３２では、電子天秤９４を商用電源に接続する。この動作は、ロボット１０が、電子天秤９４のアダプタ９５等に設けられたプラグ９５ａを、商用電源のソケット１０１に接続することによりなされてよい。

【0112】

さらに、ステップＳ１３３において、電子天秤９４の校正を行う。この動作は、電子天秤９４が校正用分銅１０２を別に必要とするものである場合には、ロボット１０が、かかる校正用分銅１０２を電子天秤９４上に載置し、ボタン９４ａを押す等、適宜の操作を行うことによりなされてよい。校正終了後の校正用分銅１０２は、元の位置へと搬送される。かかる動作により、作業スペース２１内での電子天秤９４の使用準備が整ったことになる。

【0113】

自動作業セル１では、ロボット１０を上述の動作を行うよう制御することにより、作業器具として、電源など動力を要するものをも作業スペース２１内で使用可能とできる。また、上述の例における電子天秤９４の校正のように、作業器具の使用の前に必要とされる特別の手順を自動で実行することができる。それゆえに、作業器具として、一般的な流通品を利用することができ、自動作業セル１に適した特別品を用意する必要が無いから、作業器具を用意するコストを低減でき、また、その選定や更新が容易である。

【0114】

なお、ロボット１０による作業は、収容ブース内に準備した全ての作業器具を用いて行う必要はなく、作業対象又は作業の内容に依存した作業器具を用いて行えばよい。そのため、予め多種の作業器具を収容ブースにストックしておくことで、様々な作業に対応することができる。

【0115】

なお、本発明の適用範囲は、本実施形態で説明した生命工学や医薬品化学の分野に限られるものではなく、ロボットにより作業を行わせるものであれば、他の分野であってもよい。その場合であっても、作業スペースにホルダーを取り外し自在なホルダー固定具を備える構成を採用することにより、迅速な段取り替えが可能になり、作業スペースの大がかりな工事を行う必要がなくなる。特に、本実施形態に係る自動作業セルは、段取り替えに多大な時間や工数を要する多品種少量生産への適用に適している。

【0116】

なお、本実施形態で説明したホルダー固定具２６が本発明の第１ホルダー固定具に対応するものであり、ホルダー固定具３６、４６、５６が本発明の第２ホルダー固定具に対応するものである。なお、収容ブース３０、４０、５０内のホルダー固定具３６、４６、５６は必須の構成ではないが、ホルダーの姿勢の維持及び位置決めを確実に行うのに役立つ。なお、本実施形態においては、同じ高さの一対のホルダー固定具２６、及び一のホルダーに形成される一対の穴１２５、を所定の間隔をおいて設ける構成とした。この間隔を各ホルダー固定具、各ホルダーで統一させる等の工夫をすることにより、作業スペース２１の段取り替えの自由度がより向上する。

【符号の説明】

【0117】

１ 自動作業セル、１０ ロボット、１１ 胴体、１２，１４ 爪、１３，１５ アーム、２０ 作業ブース、２１ 作業スペース、２５ ピン、２６ ホルダー固定具、２８ 仮置きスペース、３０，４０，５０ 収容ブース、３２，４２，５２ 開閉扉、３２ａ，４２ａ、５２ａ 外側取っ手、３２ｂ，４２ｂ，５２ｂ 内側取っ手、３３，４３，５３ 開閉扉、３３ａ，４３ａ，５３ａ 取っ手、３６，４６，５６ ホルダー固定具、６０ コントローラ、６１ 段取り制御部、６２ 作業制御部、７０ 被把持部、７１ 突出部、８１ バイアル瓶、１８１ バイアル瓶ラック、２８１ バイアル瓶スタンド、８２ アルミキャップ、１８２ アルミキャップラック、９１ 薬液ボトル、９１ａ キャップ、９２ ピペット、９２１ 本体、９２１ａ 先端部、９２２ プッシュボタン、９２３ チップ、１９２ ピペット台、１９２ａ 保持板、１９２ｂ，１９２ｃ 保持孔、１９２ｄ 二股支持足、９３ かしめ具、１９３ かしめ具台、１９３ａ 二股支持足、９３１ 締め付け部、９３２ レバー、９４ 電子天秤、９４ａ ボタン、１９４ ホルダー、９５ アダプタ、９５ａ プラグ、１９５ アダプタホルダー、１００ ケーブル、１０１ ソケット、１０２ 校正用分銅。

【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】