特許 7411348 試験管把持装置、及び試験管把持方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-27

(45)【発行日】2024-01-11

(54)【発明の名称】試験管把持装置、及び試験管把持方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20231228BHJP

【ＦＩ】

B25J15/08 B

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019140098

(22)【出願日】2019-07-30

(65)【公開番号】P2021020300

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2022-02-09

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000141897

【氏名又は名称】アークレイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】周 澤道

(72)【発明者】

【氏名】南 蒼一郎

【審査官】稲垣 浩司

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－１０５３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－１９０８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上端開口部と側面を有する試験管を把持するための試験管把持装置であって、
前記試験管に対して前記試験管の外側から当接する第１の把持部と、
前記試験管に対して前記試験管の内側から当接する第２の把持部と、
前記第１の把持部が試験管の外周に前記第２の把持部に対して対向配置されるとともに、前記第２の把持部が前記試験管の前記上端開口部に挿入された第１の状態において、前記第２の把持部に駆動力を供給する駆動部とを含み、
前記駆動力の供給によって、前記第１の把持部が前記試験管の側面の外表面に当接するとともに、前記第２の把持部が前記試験管の側面の内表面に当接して、前記第１の把持部及び前記第２の把持部が前記試験管を把持する第２の状態となり、
前記第２の把持部は、前記第１の状態において下方を向き、前記駆動部からの駆動力を受けて前記試験管の側面の内表面に向かって傾く、
試験管把持装置。

【請求項2】

前記第２の把持部が前記試験管の側面の内表面に向かって移動を開始し、前記第２の状態に至るまでの間、前記第１の把持部は静止状態である、
請求項１に記載の試験管把持装置。

【請求項3】

前記第２の把持部が前記試験管の側面の内表面に向かって移動を開始する前に、前記第１の把持部は、前記試験管の側面の外表面に向かってスライドする、
請求項１又は２に記載の試験管把持装置。

【請求項4】

前記第１の把持部は、前記第２の状態において、前記試験管の側面の外表面と、四点、二線、及び二面のいずれかで当接する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の試験管把持装置。

【請求項5】

前記第１の把持部は、前記試験管の中心を通る鉛直軸方向に沿って配置され、前記試験管の外周に対向する、鈍角に開いた二面を有する、
請求項４に記載の試験管把持装置。

【請求項6】

前記第１の把持部の前記二面が平板状部材により形成されている、
請求項５に記載の試験管把持装置。

【請求項7】

上端開口部と側面を有する試験管を把持するための試験管把持装置であって、
前記試験管に対して前記試験管の外側から当接する第１の把持部と、
側面が円柱の側面形状を有し、前記試験管に対して前記試験管の内側から当接する第２の把持部と、
前記第１の把持部が試験管の外周に前記第２の把持部に対して対向配置されるとともに、前記第２の把持部が前記試験管の前記上端開口部に挿入された第１の状態において、前記第２の把持部に駆動力を供給する駆動部とを含み、
前記駆動力の供給によって、前記第１の把持部が前記試験管の側面の外表面に当接するとともに、前記第２の把持部が前記試験管の側面の内表面に当接して、前記第１の把持部及び前記第２の把持部が前記試験管を把持する第２の状態となり、
前記第２の把持部は、前記第１の状態において下方を向き、前記駆動部からの駆動力を受けて前記試験管の側面の内表面に向かって傾く、
試験管把持装置。

【請求項8】

一端部と他端部とを有し、前記一端部が回転軸に取り付けられ、前記他端部に前記駆動部からの駆動力を受けて前記回転軸周りに回転する回転部材をさらに含み、
前記第２の把持部は、前記回転部材に接続される基端部と先端部とを有する棒状部材であり、前記回転部材の回転によって前記先端部が前記試験管の側面の内表面に向かって回転する、
請求項１又は７に記載の試験管把持装置。

【請求項9】

前記回転軸が水平方向に配置され、前記回転部材の前記他端部が前記駆動部からの駆動力を受けて下向きに回転し、
前記第２の把持部の前記基端部は、前記回転部材の、前記回転軸と前記駆動部により当接される被当接部とを結ぶ直線の中点、又は前記中点より前記回転軸に近い位置において、前記回転部材と接続されており、前記他端部の下向きの回転によって前記先端部が前記側面の内表面に向かって回転する、
請求項８に記載の試験管把持装置。

【請求項10】

前記回転部材は、前記他端部を上向きに前記回転軸周りに回転させる付勢力が付与されており、前記他端部が前記駆動力を受けた場合に前記付勢力に抗して下向きに前記回転軸周りに回転し、
前記駆動力を受けておらず、前記他端部が前記付勢力により上向きに回転する場合に前記駆動部に接触し、前記第２の把持部の先端部を下向き状態にするストッパをさらに含む、
請求項９に記載の試験管把持装置。

【請求項11】

前記駆動部が、プッシュ動作又はプル動作によって前記第２の把持部に駆動力を供給するプランジャを有するソレノイドを含む、
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の試験管把持装置。

【請求項12】

前記第２の状態において、把持された前記試験管を前記試験管の中心を通る鉛直軸周りに回転させる試験管用回転軸に駆動力を供給する、試験管回転用駆動部をさらに含む、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の試験管把持装置。

【請求項13】

上端開口部と側面を有する試験管を把持するための試験管把持方法であって、
第１の把持部が前記試験管の外周に第２の把持部に対して対向配置されるとともに、前記第２の把持部が前記試験管の前記上端開口部に挿入された第１の状態において、前記第
２の把持部に駆動力を供給する工程と、
前記駆動力の供給によって、前記第１の把持部が前記試験管の側面の外表面に当接するとともに、前記第１の状態において下方を向いた前記第２の把持部が前記試験管の側面の内表面に向かって傾くことで前記試験管の側面の内表面に当接して、前記第１の把持部及び前記第２の把持部が前記試験管を把持する工程と、
を含む試験管把持方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、試験管把持装置、及び試験管把持方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、以下のような試験管搬送装置がある（例えば、特許文献１）。試験管に当接する当接部を、把持指本体部の下端に、回転軸回りに回転可能に取り付ける。把持指駆動部で把持指本体部を閉じていく際、テーパ付き試験管の側面に当接部が接触すると、以降把持指本体部の閉動作に伴い、当接部が試験管の側面に追従して回転する。そして、最終的に、当接部の当接面が試験管の側面に密着した状態で、試験管が把持される。

【0003】

また、複数個の把持爪と、該把持爪を同期的に開閉移動可能に連結するリンク機構と、前記把持爪を開閉移動させるための駆動部を設けて構成された把持装置において、前記駆動部を前記把持爪の把持中心より放射状に作動するように、前記各把持爪に対応してその出力軸を、前記把持爪に直接連結した把持装置がある（例えば、特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００１－１０５３７４号公報

【文献】特開平０４－１５９０９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１記載の先行技術（先行技術１）では、試験管を把持する把持指を駆動させるための空間（把持指自体の体積を含む）が試験管外部の両側で必要となる。このため、試験管外周部周辺の空間的制限（駆動部の動き代）が大きい。これにより、試験管外側に空間的な余裕が少ない場合、把持指が把持する対象である試験管周辺の部材に干渉してしまう問題があった。特に、ラックに複数の試験管が配置された状態で試験管を回転させる場合、試験管が並んで配置された軸に対して試験管を把持する把持指の位置が一定ではないため、試験管外周の全方位に対して把持部が干渉してしまう問題があった。また、空間的制限を小さくするために駆動部の動き代を小さくすると、把持力が弱まってしまう問題もあった。

【0006】

特許文献２記載の先行技術（先行技術２）では、試験管外部への空間的制限は無い。しかし、試験管内部の空間内に二本の把持部を挿入するために、挿入時における把持部の試験管に対する位置決めに高精度が要求される（位置のばらつきの許容範囲が狭い）、という問題があった。

【0007】

本発明は、試験管の把持に要する空間を小型化できるとともに、把持部の試験管内への挿入の困難性を緩和することのできる試験管把持装置、及び試験管把持方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の実施例の一つは、上端開口部と側面を有する試験管を把持するための試験管把持装置である。この試験管把持装置は、前記試験管に対して前記試験管の外側から当接する第１の把持部と、前記試験管に対して前記試験管の内側から当接する第２の把持部と、
前記第１の把持部が試験管の外周に前記第２の把持部に対して対向配置されるとともに、前記第２の把持部が前記試験管の前記上端開口部に挿入された第１の状態において、前
記第２の把持部に駆動力を供給する駆動部とを含み、
前記駆動力の供給によって、前記第１の把持部が前記試験管の側面の外表面に当接するとともに、前記第２の把持部が前記試験管の側面の内表面に当接して、前記第１の把持部及び前記第２の把持部が前記試験管を把持する第２の状態となる、
試験管把持装置である。
また、本発明の実施例は、試験管把持方法を含む。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、試験管の把持に要する空間を小型化できるとともに、把持部の試験管内への挿入の困難性を緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１Ａは、実施形態に係る試験管把持装置を側方から見た図であり、図１Ｂは、試験管把持装置の断面図である。

【図2】図２は、第１の把持部の説明図である。

【図3】図３は、回転部材及び第２の把持部の説明図である。

【図4】図４は、制御装置の回路構成と、駆動源及びアクチュエータの構成例を示す。

【図5】図５Ａ及びＢは、試験管把持装置の把持動作の説明図である。

【図6】図６Ａ及びＢは、試験管把持装置の把持動作の説明図である。

【図7】図７Ａ及びＢは、試験管把持装置の把持動作の説明図である。

【図8】図８は、試験管把持装置を用いて、ラックから試験管を取り出してラベルを貼付し、再びラックに戻すまでの動作例を説明する図である。

【図9】図９は、図８に示す動作例の工程表である。

【図10】図１０Ａ～Ｃは、図８及び図９の（１６）の動作説明図である。

【図11】図１１は、試験管把持装置の変形例を示す。

【図12】図１２は、試験管把持装置の変形例を示す。

【図13】図１３Ａ及びＢは、試験管把持装置の変形例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

実施形態に係る試験管把持装置は、試験管外周部に配置する第１の把持部（外周把持部）と、試験管内部に配置する第２の把持部（可動把持部）とによって試験管を把持する構成を有する。この構成によって、試験管の内側及び外側に把持部を配置することで、把持に要する空間が、試験管の外側と内側のいずれかに偏ることが回避される。これによって、試験管の外周部において、把持部が隣接する他の試験管などに干渉することを抑制できる。また、試験管内に把持部を挿入する際の、試験管に対する把持部の位置決めに関して、位置のばらつきを許容する範囲が広がる。また、試験管の側面を内側と外側から挟み込む構成であるため、試験管のサイズによらず把持力が一定となる。また、第１の把持部が試験管の外側にあるため、第２の把持部は単純な形状で実現可能であり、試験管内部に挿入する第２の把持部の体積を小さくすることができる。

【0012】

さらに、第１の把持部と第２の把持部との把持動作において第１の把持部が稼働しない（静止状態を保つ）構成を採用することができる。この構成の採用により、把持動作において第１の把持部に関して必要な空間を小さくすることができる（第１の把持部が動かないため）。このため、第１の把持部は単純な形状で小型化することができる。これによって、ラックに配置された試験管の間に第１の把持部を挿入したり、ラックに保持させた試験管をその軸周りに回転させたりする際に、第１の把持部が他の試験管へ干渉することを防ぐことができる。さらに、第１の把持部が、四点、二線、及び二面のいずれかで試験管の外周面と接する構成を採用することができる。当該構成により、試験管の自由度を拘束し、試験管の姿勢を第１の把持部の姿勢に合わせて矯正して把持することができる。

【0013】

一例として、実施形態に係る試験管把持装置は、以下の構成を有する。
（１）試験管に対して試験管の外側から当接する第１の把持部
（２）試験管に対して試験管の内側から当接する第２の把持部
（３）第１の把持部が試験管の外周に第２の把持部に対して対向配置されるとともに、第２の把持部が試験管の上端開口部に挿入された第１の状態において、第１の把持部と第２の把持部との少なくとも一方に駆動力を供給する駆動部
（４）試験管把持装置は、駆動力の供給によって、第１の把持部が試験管の側面の外表面に当接するとともに、第２の把持部が試験管の側面の内表面に当接して、第１の把持部及び第２の把持部が試験管を把持する第２の状態となる。

【0014】

試験管把持装置によれば、上端開口部と側面を有する試験管に関して、試験管の側面を外側と内側から把持する（挟む）ため、試験管の把持に要する試験管外側のスペースを先行技術１に比べて小さくすることができる。また、先行技術２に比べて、試験管内に挿入する対象部品が減少するため、挿入のための試験管に対する把持部の位置決めの精度に対する要求が緩和される。換言すれば、把持部の挿入作業が容易になる。このように、実施形態に係る試験管把持装置によれば、把持に要するスペースの小型化を図ることができるとともに、把持部の試験管内への挿入の困難性を緩和することができる。

【0015】

実施形態に係る試験管把持装置において、駆動部からの駆動力を受けて、第１の把持部及び第２の把持部のうち、いずれか一方が稼働するのでも、双方が稼働するのでもよい。但し、第１の把持部に関して必要な試験管周りの空間を小さくするために、第１の把持部は非稼働とし、第２の把持部のみが稼働する構成を採用するのが好ましい。すなわち、試験管把持装置において、第２の把持部が前記試験管の側面の内表面に向かって移動を開始し、第２の状態に至るまでの間、第１の把持部は静止状態である、構成を採用するのが好ましい。第２の状態は、駆動力の供給によって生じる状態であり、駆動力の供給開始時点において、第１の把持部は試験管の側面の外表面に当接（接触）していてもしていなくてもよい。

【0016】

実施形態に係る試験管把持装置において、第２の把持部が試験管の側面の内表面に向かって移動を開始する前に、第１の把持部は、試験管の側面の外表面に向かってスライドする、構成を採用してもよい。このようにすれば、試験管の外周に第１の把持部を沿わせた状態で、駆動部からの駆動力による把持動作を開始することができる。

【0017】

実施形態に係る試験管把持装置において、第１の把持部が、把持状態において、前記試験管の側面の外表面と、四点、二線、及び二面のいずれかで接する構成を採用するのが好ましい。このようにすれば、第２の把持部との把持状態において、試験管を適正な姿勢（例えば、垂直な状態）で把持することができる。この場合、第１の把持部は、試験管の中心軸方向に沿って配置され、試験管の外周に対向する、鈍角に開いた二面を有する構成を採用するのが好ましい。この二面を試験管の外周に対向させて、接近させた場合に、試験管と二面の夫々とが、二点、一線、一面のいずれかで接することにより、四点、二線、及び二面のいずれかで接する状態となる。また、第１の把持部の二面が平板状部材により形成されている構成を採用するのが好ましい。当該構成の採用により、第１の把持部の形状の単純化、小型化を図ることができる。また、第１の把持部を試験管の中心軸周りに回転させた場合に要する空間を小さくすることができる。

【0018】

実施形態に係る試験管把持装置において、第２の把持部は、第１の状態において下方を向き、駆動部からの駆動力を受けて試験管の側面の内表面に向かって傾く構成を採用してもよい。ここで、下方を向くとは、第２の把持部の長手方向の軸と地面に対する鉛直軸とが形成する角度が、９０度以下であることをいい、好ましくは３０度以下、さらに好まし
くは、１０度以下である。また、実施形態に係る試験管把持装置において、第２の把持部が、第１の把持部に向かってスライドする構成を採用してもよい。

【0019】

第２の把持部が試験管の側面の内表面に向かって傾く構成を採用する場合、一端部と他端部とを有し、一端部が回転軸に取り付けられ、他端部に駆動部からの駆動力を受けて回転軸周りに回転する回転部材をさらに含み、第２の把持部は、回転部材に接続される基端部と、先端部とを有する棒状部材（ロッド、又はシャフト）であり、回転部材の回転によって先端部が試験管の側面の内表面に向かって回転する、構成を採用するのが好ましい。回転軸の配置方向は、例えば水平方向、鉛直方向であるが、これら以外でもよい。基端部は、例えば回転部材の下面に取り付けられるが、側面でもよい。なお、回転部材に対する駆動力の付与方向は、上下方向（鉛直方向）でも、左右方向（水平方向）でもよい。

【0020】

回転部材を用いる構成が採用される場合、回転軸が水平方向に配置され、回転部材の他端部が駆動部からの駆動力を受けて下向きに回転し、第２の把持部の基端部は、回転部材の、回転軸と被当接部とを結ぶ直線の中点、又は中点より回転軸に近い位置において、回転部材と接続されており、他端部の下向きの回転によって先端部が側面の内表面に向かって回転する構成を採用するのが好ましい。このようにすれば、梃子の原理により、回転軸が支点、他端部の駆動力を受ける部分が力点、第２の把持部（棒状部材）が作用点となって、先端部を強い力で試験管の側面の内表面に当接させることができ、適正に試験管を把持可能となる。

【0021】

また、回転部材を用いる構成が採用される場合、回転部材は、他端部を上向きに回転させる付勢力が付与されており、他端部が駆動力を受けた場合に付勢力に抗して下向きに回転し、他端部が付勢力により上向きに回転する場合に駆動部に接触し、第２の把持部の先端部を下向き状態にするストッパをさらに含む構成を採用してもよい。これにより、駆動力が存在しない場合に、自動的に第２の把持部の先端部が下向き状態となるような構成とすることができる。ここで、下向き状態とは、第２の把持部の先端部の長手方向の軸と地面に対する鉛直軸とが形成する角度が、９０度以下であることをいい、好ましくは３０度以下、さらに好ましくは、１０度以下である。

【0022】

実施形態に係る試験管把持装置において、駆動部が、プッシュ動作又はプル動作によって第２の把持部に駆動力を供給するプランジャを有するソレノイドを含む構成を採用してもよい。駆動源として、ソレノイド以外のものを適用してもよい。例えば、圧縮空気を用いて駆動力を供給するもの（例えば、エアチャック）であってもよい。

【0023】

実施形態に係る試験管把持装置に関して、第２の状態において、把持された試験管を前記試験管の中心を通る鉛直軸周りに回転させる試験管用回転軸に駆動力を供給する試験管回転用駆動部をさらに含む、構成を採用するのが好ましい。

【0024】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は以下の実施形態の構成に限定されない。

【0025】

図１Ａは、実施形態に係る試験管把持装置１０を側方から見た図であり、図１Ｂは、試験管把持装置１０の断面図である。図２は、第１の把持部（側面の外表面把持部）の説明図であり、図３は、回転部材及び第２の把持部の説明図である。

【0026】

試験管把持装置１０は、分析対象の液体試料（例えば尿、血液などの生体試料、生体試料以外でもよい）を収容する試験管（スピッツ管と呼ばれる）１をラック２から取り出し、ラベル貼付位置まで搬送し、ラベル貼り付け後、ラック２に試験管を再度配置するために、試験管を把持する装置である。試験管１は、下端が閉じて上端が開口された円筒状の
容器であり、上端開口部と側面とを有する。

【0027】

図１Ａ及び１Ｂにおいて、試験管把持装置１０は、相互に直交するＸ方向とＹ方向を有している。Ｙ方向は上下方向（鉛直方向）に配置され、Ｘ方向は水平方向（左右方向又は前後方向）に配置される。

【0028】

試験管把持装置１０は、把持された試験管１を鉛直軸周りに回転させる回転軸１１（試験管用回転軸の一例）と、回転軸１１の下方に連結された、ソレノイド１２の保持部１３とを含む。ソレノイド１２は、保持部１３の側方に連結されている。保持部１３の下端には、第１の把持部（側面の外表面把持部）１６が連結されている。これらの連結方法は、本実施形態ではネジ止めであるが、それ以外の方法であってもよい。

【0029】

保持部１３の中間部（第１の把持部１６の取り付け位置より上方）には、回転軸１４が設けられており、回転軸１４には、回転部材１５の一端部が取り付けられている。回転部材１５の下面には、棒状部材である第２の把持部（側面の内表面把持部）１７の基端部１７ａが取り付けられている。これらの取り付け方法は、ネジ止めや溶接などが挙げられるが、特に限定されず、回転部材１５と第２の把持部が一体となっていてもよい。

【0030】

図１Ａ及び１Ｂは、試験管把持装置１０がラック２に立てられた試験管１に向かって降下し、第１の把持部１６が試験管１の外周に対向配置され、第２の把持部１７の先端部１７ｂが試験管１の上端開口部１ａから試験管１の内部に挿入された状態（挿入状態という。第１の状態に相当）を示している。ここで対向配置とは、第１の把持部１６と第２の把持部１７が試験管の側面を挟み込んだ際に、試験管１の側面を把持できる配置であればよく、第１の把持部１６の試験管１との接点と第２の把持部１７の試験管１との接点がずれていてもよい。また、試験管１を把持したときの安定性の観点から、第１の把持部１６は試験管１と複数箇所で当接し、第２の把持部１７の試験管１との接点は第１の把持部１６の試験管１との複数の接点の中間点に位置することが好ましい。

【0031】

図２に示すように、第１の把持部１６は、試験管１の中心軸１ｂの方向に沿って配置される。通常、中心軸１ｂが図２に示すＹ方向（鉛直方向）に配置されるように試験管１は立てられる。第１の把持部１６は、試験管１の外周に向かって開いたハの字型をしており、外周に対向する面１６Ａ、１６Ｂを有している。面１６Ａ、１６Ｂのなす角度θは鈍角となっている。図２に示す例では、平板状の金属板をハの字型に折り曲げて第１の把持部１６を形成しているが、二枚の金属板を所定角度で接合することで、第１の把持部１６を形成してもよい。

【0032】

第１の把持部１６は、試験管１の把持状態において、少なくとも四点（図２中の、面１６Ａにおける点ｐ１及びｐ２と、面１６Ｂにおける点ｐ３及びｐ４）で試験管１の側面の外表面と接触する。但し、点ｐ１と点ｐ２とを結ぶ直線Ｌ１、及び点ｐ３と点ｐ４を結ぶ直線Ｌ２の二線で側面の外表面と接触してもよい。或いは、点ｐ１及びｐ２、直線Ｌ１を含むような面ｓ１と、点ｐ３及びｐ４、直線Ｌ２を含むような面ｓ２との二面で側面の外表面と接触してもよい。上記した各点ｐ１～ｐ４、直線Ｌ１及びＬ２、面ｓ１及びｓ２には、側面の外表面との摩擦力を増す材料（ゴム、樹脂、シリコンなど）が塗布、貼付、接着、コーティングなどによって取り付けられるのが好ましい。

【0033】

図３に示すように、ソレノイド１２は、Ｙ方向に稼働するプランジャ（可動鉄心：磁性体）１２Ａを有するプッシュ型のソレノイドである。プランジャ１２Ａの下端は、ソレノイドコイルへの通電時に、下方へ突出する。

【0034】

回転軸１４は、図３において、Ｘ方向と直交する方向（Ｚ方向、水平方向）に配置され
ている。回転部材１５は、一端部１５ａと他端部１５ｂとを有し、一端部１５ａが回転軸１４に取り付けられている。他端部１５ｂには、孔１５ｃが設けられ、孔１５ｃには、回転部材１５の上面から、弾性部材（受け部）１５Ａがはめ込まれている。弾性部材１５Ａの上部は、回転部材１５の上面から盛り上がった状態となっている。孔１５ｃ（弾性部材１５Ａ）は、プランジャ１２Ａの下端と対応する位置に設けられている。

【0035】

また、孔１５ｃの隣には、らせん溝が掘られた貫通孔１５ｄが形成されている。貫通孔１５ｄには、らせん溝と噛み合うネジ１５Ｂが貫通し、ネジ１５Ｂの先端は、回転部材１５の上面から突出している。

【0036】

ここに、回転軸１４にはバネ１４Ａが取り付けられており、回転部材１５の他端部１５ｂを上向きに（図３では時計回りに）回転させる付勢力が付与されている。ネジ１５Ｂの先端は、ソレノイド１２の筐体と接触し、回転部材１５の上向きの回転を止める。ネジ１５Ｂの突出量の調整によって、回転部材１５が水平方向（Ｘ方向）に置かれた状態にすることができる。このとき、プランジャ１２Ａの下端と、弾性部材１５Ａとが、図３に示すように対向状態となる。ソレノイド１２の通電（オン）によってプランジャ１２Ａの下端が弾性部材１５Ａに当接するようになっている。プランジャ１２Ａは当接部の一例で、弾性部材１５Ａが被当接部の一例である。また、ネジ１５Ｂはストッパの一例である。

【0037】

回転部材１５の一端部１５ａと他端部１５ｂとの中間部に、第２の把持部（棒状部材）１７が接続されている。回転軸１４の中心と弾性部材の中心（孔１５ｃの中心軸）との直線距離（図３ではＤで示す）の中点Ｃより、回転軸１４に近い位置に、孔１５ｅが形成されている。換言すれば、回転軸１４の中心から中点Ｃまでの直線距離（Ｄ／２）より、回転軸１４の中心から孔１５ｅの中心軸までの直線距離Ｄ１が短い。これにより、支点に対して作用点が近くなることにより、第２の把持部が試験管の側面の内表面を当接する力が大きくなるという効果が得られる。

【0038】

第２の把持部１７の基端部１７ａが、回転部材１５の下面から孔１５ｅに差し込まれることによって、第２の把持部１７が回転部材１５に取り付けられている。第２の把持部１７は、回転部材１５と直交する状態で取り付けられており、回転部材１５が水平方向（Ｘ）方向に配置されたとき、第２の把持部１７は、鉛直方向（Ｙ方向）に配置される。これを通常姿勢（初期姿勢）とする。

【0039】

第２の把持部１７の試験管１への挿入は、試験管把持装置１０の全体をラック２に立てた試験管１の上端開口部１ａに向かって下降させることで行われる。このとき、試験管１は、その中心軸１ｂ（図２）が鉛直方向になるように立てられるため、第２の把持部１７が通常姿勢であると、第２の把持部１７を平面視したときの面積を小さくすることができ、試験管１に対する第２の把持部１７の位置決め条件が緩和される。

【0040】

図１Ｂに戻って、第２の把持部１７の先端部１７ｂには、試験管１の側面の内表面との摩擦を増すための部材（ゴム、シリコン、樹脂など）の取り付け、又は表面加工が施されている。

【0041】

試験管把持装置１０は、回転軸１１を中心に回転可能である。また、試験管把持装置１０は、Ｙ方向の移動（上下動（上昇及び下降））と、Ｘ方向の移動（水平移動、スライド）が可能である。これらの回転及び移動は、アクチュエータ（動力伝達機構）３０によって行われる。アクチュエータ３０の動作、及びソレノイド１２の動作は、制御装置４０によって制御される。

【0042】

図４は、制御装置４０の回路構成と、アクチュエータ３０の構成例を示す。制御装置４
０は、バスＢを介して相互に接続された、メインＣＰＵ（Central Processing Unit）４
１と、サブＣＰＵ４２と、記憶装置４３と、入力装置４４と、出力装置４５とを含む。

【0043】

入力装置４４は、データの入力に使用される。出力装置４５は、データや情報の出力（表示、印刷、ネットワークへの送信など）を行う。記憶装置４３は、プログラムやデータを記憶する。メインＣＰＵ４１は、記憶装置４３に記憶されたプログラムを実行することによって、入力装置４４からのデータの受付や、出力装置４５へのデータの出力制御を行う。また、メインＣＰＵ４１は、プログラムに従って、サブＣＰＵ４２に、試験管把持装置１０の動作指示を与える。サブＣＰＵ４２は、プログラムの実行を通じて、メインＣＰＵ４１からの動作指示に従い、試験管把持装置１０の動作を制御する。

【0044】

サブＣＰＵ４２は、アクチュエータ３０と、把持部開閉駆動源４９と、ラベルエッジセンサ５０と接続されている。図４に示す例では、アクチュエータ３０は、駆動源として、昇降用パルスモータ４６と、水平移動用パルスモータ４７と、回転用パルスモータ４８とを含み、アクチュエータとして、昇降用パルスモータ４６に接続された昇降機構５１と、水平移動用パルスモータ４７に接続されたスライド機構５２と、回転用パルスモータ４８に接続された回転機構５３とを有する。

【0045】

昇降用パルスモータ４６は、サブＣＰＵ４２からの命令に含まれた回転方向及び回転量に従って回転し、昇降機構５１を稼働させて試験管把持装置１０を所定量だけ昇降させる。水平移動用パルスモータ４７は、サブＣＰＵ４２からの命令に含まれた回転方向及び回転量に従って回転し、スライド機構５２を稼働させて試験管把持装置１０を所定量だけＸ方向にスライド移動させる。回転用パルスモータ４８は、サブＣＰＵ４２からの命令に含まれた回転方向及び回転量に従って回転し、回転軸１１の回転機構５３を稼働させて試験管把持装置１０を所定量だけ所定の方向に回転させる。

【0046】

把持部開閉駆動源４９は、本実施形態ではソレノイド１２であり、サブＣＰＵ４２は、適宜のタイミングでソレノイド１２に対する通電をオンオフする。ソレノイド１２への通電がオフの間は、プランジャ１２Ａは初期位置に位置し、通電がオンの間は、プランジャ１２Ａが下方に移動する。把持部開閉駆動源４９は、ソレノイド１２の代わりに、空気圧で回転部材１５の他端部１５ｂを下方に押し下げるようなものであってもよい。

【0047】

ラベルエッジセンサ５０は、試験管に貼付されたラベルのエッジ（端）の位置を光学的に検出する。ラベルの端の位置を特定した後に、ラベルの位置が所定の位置に来るように予め設定された回転量の回転が行われる。

【0048】

図５Ａ及びＢ、図６Ａ及びＢ、並びに図７Ａ及びＢは、試験管把持装置１０の把持動作の説明図である。図５Ａ、図６Ａ、図７Ａは、試験管把持装置１０の一部を側方から見た状態を模式的に示し、図５Ｂ、図６Ｂ、図７Ｂは、図５Ａ、図６Ａ、図７Ａの状態において、一点鎖線Ａで示した箇所から平面視した状態を模式的に示す。

【0049】

試験管１を収容したラック２が所定位置に到着すると、サブＣＰＵ４２が昇降用パルスモータ４６に下降命令を与えて、昇降用パルスモータ４６が昇降機構５１を制御して、試験管把持装置１０を所定量だけ下降させる。これによって、第１の把持部１６及び第２の把持部１７が挿入状態（第１の状態）となる。

【0050】

次に、サブＣＰＵ４２は、水平移動用パルスモータ４７にスライド命令を与えて、水平移動用パルスモータ４７がスライド機構５２を制御して、第１の把持部１６が試験管１に接近する方向に、試験管把持装置１０を所定量だけスライド移動させる（図６Ａ）。これによって、第１の把持部１６が試験管１の外周と接触する（図６Ｂ）。このとき、試験管
１の姿勢を矯正される場合もある。但し、このスライド移動によって、第１の把持部１６が試験管１に接触することは必ずしも必要ではない。次の工程で、第２の把持部１７が移動して試験管１に当接した場合に試験管１が揺れるのを抑えられればよい。

【0051】

次に、サブＣＰＵ４２は、把持部開閉駆動源４９（ソレノイド１２）にオン信号を与えて（ソレノイドコイルに電流を通電させて）、ソレノイド１２をオン状態にする。これによって、プランジャ１２Ａが下方に突出して、回転部材１５の他端部１５ｂにある弾性部材１５Ａと当接する。回転部材１５は、プランジャ１２Ａの押圧力により、バネ１４Ａの付勢力に抗して押し下げられ、回転軸１４を中心に下向きに回転する。これによって、第２の把持部１７が回転部材１５と一体に回転し、先端部１７ｂが試験管１の側面の内表面に向かって移動し、やがて当接する。これによって、試験管１の側面が、試験管１にその
外側から当接する第１の把持部１６と試験管１にその内側から当接する第２の把持部１７とで強固に把持された状態となる。

【0052】

図８は、試験管把持装置１０を用いて、ラック２から試験管１を取り出してラベルを貼付し、再びラック２に戻すまでの動作を説明する図である。図８のＸ方向に関して、紙面の左側が前（手前）で、紙面の右側が後ろ（奥）であると仮定する。但し、Ｘ方向は左右方向であってもよい。図９は、図８に示す動作の工程表である。図８に示す動作は、サブＣＰＵ４２が、アクチュエータ３０、把持部開閉駆動源４９（ソレノイド１２）、及びラベルエッジセンサ５０を用いて行われる。

【0053】

図８において、試験管把持装置１０は、サブＣＰＵ４２によるアクチュエータ３０の制御によって、ラック位置（Ｐ１）に配置される（図８、図９の（１））。図８において、ラック位置（Ｐ１）は、図８の左上の一点鎖線枠により図示される。ラック位置（Ｐ１）では、試験管把持装置１０は、基準高さ（Ｈ１）にある。また、ソレノイド１２に対する通電はオフであり、第１の把持部１６及び第２の把持部１７は、把持を解放した状態（解放状態）である。

【0054】

試験管１を収容したラック２が床面（ＸＺ平面）上の所定位置に配置（或いは、所定位置に搬送される）と、サブＣＰＵ４２が下降命令を出力し、試験管把持装置１０が所定の挿入高さ（Ｈ２）まで下降する（図８及び図９の（２））。これにより、試験管１に対して、第１の把持部１６及び第２の把持部１７が挿入状態となる（図５Ａ及び５Ｂ）。

【0055】

次に、サブＣＰＵ４２がスライド命令を出力し、試験管把持装置１０が、Ｘ方向の前側に向かって移動する（図８及び図９の（３））。これによって、第１の把持部１６が試験管１の外周に接触する状態となる（図６Ａ及び６Ｂ）。

【0056】

次に、サブＣＰＵ４２が、ソレノイド１２にオン信号を与えて、プランジャ１２Ａを下方に突出させる。プランジャ１２Ａが弾性部材１５Ａに当接することにより、回転部材１５及び第２の把持部１７を回転させて、第１の把持部１６及び第２の把持部１７が試験管１の側面を挟み込む形で試験管１を把持した把持状態にする（図８及び図９の（４）、図７Ａ及び７Ｂ）。

【0057】

次に、サブＣＰＵ４２が上昇命令を出力し、試験管把持装置１０が把持状態を維持したままで、基準高さ（Ｈ１）まで上昇する（図８及び図９の（５））。

【0058】

次に、サブＣＰＵ４２がスライド命令を出力し、試験管把持装置１０が所定量、Ｘ方向の後ろ側に向かって移動し、ラベル貼付位置（Ｐ２）で停止する（図８及び図９の（６））。図８において、ラベル貼付位置（Ｐ２）は、図８の右上にある一点鎖線枠で図示される。次に、サブＣＰＵ４２が下降命令を出力し、試験管把持装置１０が所定のラベル貼付
高さ（Ｈ３）まで下降する（図８及び図９の（７））。これにより、試験管１がラベル貼付装置６０に載置された状態となる。

【0059】

次に、サブＣＰＵ４２は、ソレノイド１２への通電をオフにして、試験管１の把持状態を解放する（図８及び図９の（８））。すなわち、プランジャ１２Ａが上方に引っ込んで弾性部材１５Ａとの当接状態が解除される。すると、回転部材１５の他端部１５ｂは、バネ１４Ａの付勢力によって、回転軸１４周りを上向きに回転し、ネジ１５Ｂの先端がソレノイド１２の筐体に当接して回転部材１５の回転を止める。このとき、回転部材１５は水平方向に延びて、回転部材１５と直交する第２の把持部１７は、鉛直方向に配置された状態となる。次に、サブＣＰＵ４２が上昇命令を出力し、試験管把持装置１０が解放状態を維持したままで、基準高さ（Ｈ１）まで上昇し、ラベル貼付位置（Ｐ２）にて待機する状態となる（図８及び図９の（９））。

【0060】

ラベル貼付装置６０は、試験管１の外周面にラベル７０を貼付する（図８の（９Ａ））。サブＣＰＵ４２は、下降命令を出力し、試験管把持装置１０が所定のラベル貼付高さ（Ｈ３）まで下降する（図８及び図９の（１０））。これにより、第１の把持部１６及び第２の把持部１７がラベル貼付装置６０に載置された試験管１に対して挿入状態となる。

【0061】

次に、サブＣＰＵ４２が、ソレノイド１２にオン信号を与えて、試験管１の把持状態にする（図８及び図９の（１１））。次に、サブＣＰＵ４２が上昇命令を出力し、試験管把持装置１０が把持状態を維持したままで、基準高さ（Ｈ１）まで上昇する。これにより、試験管把持装置１０がラベル貼付位置（Ｐ２）に戻る（図８及び図９の（１２））。

【0062】

次に、サブＣＰＵ４２がスライド命令を出力し、試験管把持装置１０が所定量、Ｘ方向の前側に向かって移動し、ラベル検出位置（Ｐ３）で停止する（図８及び図９の（１３））。図８において、ラベル検出位置（Ｐ３）は、図８の上部中央にある一点鎖線枠により図示される。次に、サブＣＰＵ４２が、回転命令を出力して試験管を回転させながら、ラベルエッジセンサ５０からの出力信号を用いて、ラベルの存在を検知しラベルの有無の境界をエッジとすることで、試験管に貼付されたラベル７０のエッジ（端）の位置を検出する（図８及び図９の（１４））。

【0063】

ラベル７０のエッジが検出されると、サブＣＰＵ４２がスライド命令を出力し、試験管把持装置１０が所定量、前側に向かって移動し、ラック位置（Ｐ１）で停止する（図８及び図９の（１５））。

【0064】

サブＣＰＵ４２は、エッジの位置を示す情報を用いて、試験管１のラベル７０が所定の方向を向く試験管１の回転角度（基準角度からの回転角度）で試験管が回転するように、回転命令を出力して、回転角度だけ試験管１を回転軸１１周りに回転させる（図８及び図９の（１６））。

【0065】

次に、サブＣＰＵ４２が下降命令を出力し、試験管把持装置１０を挿入高さ（Ｈ２）まで下降させる（図８及び図９の（１７））。次に、サブＣＰＵ４２がソレノイド１２への通電を停止して、試験管１の把持状態を解放する（図８及び図９の（１８））。これにより、試験管１がラック２に再び収容された状態となる。

【0066】

その後、次に、サブＣＰＵ４２が上昇命令を出力し、試験管把持装置１０が基準高さ（Ｈ１）まで上昇し、ラック位置（Ｐ１）にて停止する（図８及び図９の（１９））。

【0067】

図１０Ａ～Ｃは、図８及び図９の（１６）の動作説明図である。図１０Ａは（１６）の工程において把持された試験管１と、その真下にあるラック２の様子を示し、ラック２に
おける、試験管１の収容位置の両隣にある収容位置には、他の試験管８０Ａ、８０Ｂがそれぞれ収容されている。

【0068】

図１０Ｂは、（１６）の工程で、試験管１を、反時計回りに約９０度回転させた場合を示し、図１０Ｃは、（１６）の工程で、試験管１を、時計回りに約９０度回転させた場合を示す。図１０Ｂ及び図１０Ｃに示すように、第１の把持部１６がハの字に開いた薄い平板で形成されているため、試験管１の下降の際に、第１の把持部１６が試験管８０Ａや試験管８０Ｂに接触するのを回避できる。また、（１６）の工程の代わりに、（１７）の工程後に、試験管１を回転させることも考えられるが、この場合も、第１の把持部１６が試験管８０Ａや試験管８０Ｂに接触するのを回避することができる。

【0069】

実施形態に係る試験管把持装置１０によれば、上記の様な構成によって試験管１の把持に要する空間を小型化できるとともに、把持部の試験管１内への挿入の困難性を緩和することができる。

【0070】

実施形態の構成は、以下のような変形が可能である。例えば、図１１に示す構成、すなわち、回転部材１５が鉛直方向の軸周りに回転する構成を採用してもよい。図１１に示す変形例１では、回転部材１５が、回転部材１５を水平方向に回転させる回転軸１４に取り付けられ、弾性部材１５Ａが回転部材１５の側面に設けられている。図示を省略するが、ソレノイドは通電によってプランジャを側方に押し出し、プランジャが弾性部材１５Ａと当接する。これにより回転部材１５が側方から押圧されて、回転軸１４周りに回転し、第２の把持部１７を回転させて、先端部１７ｂを試験管１の側面の内表面に当接させる。

【0071】

また、図１２に示す構成、すなわち、プル型のソレノイド１２を用いて回転部材１５（第２の把持部１７）を回転させる構成を採用してもよい。図１２に示す変形例２では、プランジャ１２Ａがリンク機構６５などの接続部品（ワイヤやリングなどであってもよい）を介して回転部材１５と接続されている。ソレノイド１２がオンになると、プランジャ１２Ａが上方に移動して、回転部材１５及び第２の把持部１７を回転軸１４周りに回転させる。図１１、図１２に示す例では、回転部材１５の回転軸１４（支点）は、弾性部材１５Ａ（力点）と第２の把持部１７の基端部（作用点）との間にある。そして、第２の把持部１７の基端部と回転軸１４との直線距離は、弾性部材１５Ａと回転軸１４との間の距離より短い。

【0072】

また、図１３Ａのように、アクチュエータ３０が、回転部材１５の回転以外の方法で第２の把持部１７を試験管１の側面の内表面に向かって傾けて試験管１を把持するようにしてもよい。第１の把持部１６及び第２の把持部１７の一方に磁性体を設け、他方を電磁石にすることが考えられる。

【0073】

また、図１３Ｂのように、第２の把持部１７のスライド移動によって、試験管１が把持される構成を採用してもよい。この場合、アクチュエータ３０は、Ｘ方向に延びる、外周にネジ溝が刻まれたシャフト９０を含み、パルスモータを用いてシャフト９０を所定量回転させることで、第２の把持部１７がＸ方向に所定量だけ相対移動する構成を採用できる。実施形態で説明した構成は、発明の目的を逸脱しない範囲で適宜組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0074】

１・・・試験管
１０・・・試験管把持装置
１１・・・試験管の回転軸
１２・・・ソレノイド
１２Ａ・・・プランジャ
１４・・・回転部材の回転軸
１５・・・回転部材
１６・・・第１の把持部
１７・・・第２の把持部
３０・・・アクチュエータ
４０・・・制御装置
４９・・・把持部開閉駆動源

【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】