JP3712397B2

JP3712397B2 - Tube gripping device

Info

Publication number: JP3712397B2
Application number: JP2003016480A
Authority: JP
Inventors: 敬上田; 和夫鳥羽
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2005-11-02
Anticipated expiration: 2023-01-24
Also published as: JP2004223674A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、チューブ把持装置に係わり、さらに詳しくは、創薬用冷凍保管庫において、試料を入れたチューブを一つずつを取り出し、指定位置に収納するのに好適なチューブ把持装置に関している。
【０００２】
【従来の技術】
この種のチューブ把持装置は、たとえば、創薬用冷凍保管庫のピッキングロボットに組み込まれている（例えば、特許文献１参照）。ピッキングロボットは、チューブを把持するハンド、ハンドを支持するアーム、アームを任意の位置に直線移動する機構とを備えている。ハンドは、チューブを把持する一対のフィンガーと、フィンガーの開閉機構とを備えている。フィンガーは空気シリンダによって開閉されている。
【０００３】
フィンガーの自由端には上下にスペースを形成して一対の把持爪が設けられている。各々の把持爪におけるチューブを把持する面は、角度１２０°の内包角を形成する平面となっている。チューブの把持は、アームを動かし、把持爪をチューブ周面に接近させ、フィンガーを閉じ、把持爪をチューブに圧着し、把持爪の把持面によってチューブを挟持することでなされている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−５２２８８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このチューブ把持装置では、チューブの把持が１２０°の内包角度をもつ二つの平面によってなされているため、氷結などを防ぐ樹脂コートが把持面に施されていると、搬送中にチューブに加わる外力によって、チューブの姿勢が把持面の間でずれて、チューブが傾いたままラックなどに運ばれたり、ラックに挿入することができなかったり、時には搬送中にフィンガーから落下してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明の目的はチューブの把持を常に確実に行なうことができるチューブ把持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】
上記の目的を達成するために、請求項１のチューブ把持装置は、複数のチューブを一つずつ把持し、指定位置に移送するチューブ把持装置であって、チューブ把持装置がチューブを把持する把持爪をもつフィンガーと把持爪にチューブへの圧着およびチューブからの離間をなさせるためにフィンガーを開閉する機構とを有し、把持爪が、チューブに圧着されたときに、チューブの長手方向に対して互いに平行した２カ所で線接触するエッジを形成する溝部を備えていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２のチューブ把持装置は、請求項１のチューブ把持装置において、チューブが細長い形態に形成され、把持爪がチューブの長手方向に沿ってフィンガーに配置された上下２つの把持爪からなり、溝部をチューブの長手方向に沿って把持爪の中央に配置され、把持爪の各々にチューブの長手方向に沿って延びる一対のエッジを形成し、これらのエッジをチューブに圧着することによってフィンガーがチューブを把持することを特徴としている。
【０００９】
請求項３のチューブ把持装置は、請求項１又は請求項２のチューブ把持装置において、チューブがエッジとの接触領域をテーパーとして形成され、前記エッジが前記テーパーに対応するテーパーを付与されていることを特徴としている。
【００１０】
【作用】
請求項１のチューブ把持装置は、複数のチューブを一つずつ把持し、指定位置に移送するチューブ把持装置であって、チューブ把持装置がチューブを把持する把持爪をもつフィンガーと把持爪にチューブへの圧着およびチューブからの離間をなさせるためにフィンガーを開閉する機構とを有し、把持爪が、チューブに圧着されたときに、チューブの長手方向に対して互いに平行した２カ所で線接触するエッジを形成する溝部を備えているため、フィンガーを閉じたときに、把持爪のエッジがチューブに線接触する。単位面積あたりの圧着力が高くなり、チューブを確実に把持する。
【００１１】
請求項２のチューブ把持装置は、請求項１のチューブ把持装置において、チューブが細長い形態に形成され、把持爪がチューブの長手方向に沿ってフィンガーに配置された上下２つの把持爪からなり、溝部をチューブの長手方向に沿って各々の把持爪の中央に配置することでチューブの長手方向に沿って延びかつ互いに平行する一対のエッジが把持爪の各々に形成されるため、各々のエッジをチューブに圧着すると共に、把持爪ごとに二箇所で線接触した状態でチューブを把持する。このため、チューブは垂直状態を正確に維持した状態でフィンガーに把持され、ピンポイントなチューブの移送が行なえる。
【００１２】
請求項３のチューブ把持装置は、請求項１又は請求項２のチューブ把持装置において、チューブがエッジとの接触領域をテーパーとして形成され、エッジが前記テーパに対応するテーパーを付与されているため、チューブが把持爪にテーパー嵌合によって把持され、チューブが外力を受けても、チューブの姿勢がくずれたり、チューブが落下したりしない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
このチューブ把持装置は、例えば創薬用冷凍保管庫に対するものである。
【００１４】
この創薬用冷凍保管庫は、図８に示すように、薬品を容れたチューブを分類して収容した多数のチューブラック１０，１２と、チューブラック１０を収納する保管エリア１１と、チューブラック１２を収納する入出庫エリア１３と、チューブラック１０からチューブラック１２にチューブを移送するピッキングエリア１４とを備えている。
【００１５】
図５に示すように、チューブ１５はチューブ本体１６およびキャップ１７からなっている。チューブ本体１６は一端を開放された中空円筒状をなしているが、外周面１６Ａの直径が開口端から閉塞端に向かうほど小さく形成されている。このチューブ本体１６は、内部に試薬などを容れられ、キャップ１７によって密閉されている。
【００１６】
チューブラック１０，１２は、例えば、図１に示すように、チューブ１５の直径に関連するチューブ挿入穴Ｈを格子状に設けたものからなっている。チューブ１５は、キャップ１７を上部に位置させて、チューブラック１０，１２に収納されている。
【００１７】
図８において、チューブのピッキングは、コンピュータ端末によって必要とする薬品の入ったチューブが指定されると、移載ロボット１８がターゲットとなるチューブを収納したチューブラック１０を保管エリア１１からピッキングエリア１４に移動し、移載ロボット１９が入出庫エリア１３にあるチューブラック１２をピッキングエリア１４に搬送し、ピッキングロボット２０がターゲットチューブをチューブラック１０からチューブラック１２に移し変えたあと、移載ロボット１８がチューブラック１０を保管エリア１１に、移載ロボット１９がチューブラック１２を入出庫エリア１３に搬送することでなされている。
【００１８】
本発明によるチューブ把持装置２１は、ピッキングロボット２０のアームなどに装着され、チューブラック１０に収納された所望のチューブ１５を把持、もう一つのチューブラック１２の所望位置に移動されたときに、把持を解除され、ターゲットチューブをチューブラック１２に収納している。
【００１９】
把持装置２１は、図１および図２に示すように、フレーム２２を備えている。フレーム２２は、例えば平行配置された支持板２３，２４を有している。これらの支持板２３，２４はシリンダ２５によって連結されている。
【００２０】
支持板２４の下面には図３および図４に示すようにフィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄが配置されている。
【００２１】
フィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄは、図４によく示されているように、正方形配置されていると共に、直線移動案内２７Ａ〜２７Ｄを介在して、支持板２４に取り付けられている。直線移動案内２７Ａ〜２７Ｄは支持板２４に固定されたガイドレールとフィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄに固定されたスライドとからなっている。
【００２２】
フィンガー２８Ａ〜２８Ｄは、一端をフィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄに固定されたＬ字形をなすブラケット２９Ａ〜２９Ｄの内端にボルト締結されている。フィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄの内端が囲む領域あるいは空間には、ピニオンギア３０が配置されている。ピニオンギア３０は、シャフトを支持板２４にある軸受に保持され、空転可能になっている。フィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄにはピニオンギア３０に噛み合うラックギア３１Ａ〜３１Ｄが取り付けられている。ラックギア３１Ａ〜３１Ｄは、隣接するラックギア３１Ａ〜３１Ｄが互いに直交するようにフィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄに配置され、フィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄの内側面側にボルト締結されている。
【００２３】
このため、フィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄの一つ、例えば、フィンガー支持部材２６Ａが摺動されると、ピニオンギア３０が回転し、残るフィンガー支持部材２６Ｂ〜２６Ｄがラックギア３１Ａ〜３１Ｄと一緒に矢印Ｘの方向に直線移動し、フィンガー２８Ａ〜２８Ｄの他端となる自由端が互いに接近し、またフィンガー支持部材２６Ａが反対方向に摺動されると、ピニオンギア３０がラックギア３１Ａによって反対方向に回転され、残るフィンガー支持部材２６Ｂ〜２６Ｄがラックギア３１Ｂ〜３１Ｄと一緒に矢印Ｘと反対方向に摺動して、フィンガー２８Ａ〜２８Ｄの自由端が互いに離間する。
【００２４】
コイルばね３２Ａ〜３２Ｄは、両端をフィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄに固定されたポストおよび支持板２４に固定されたポストに係合されていて、フィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄの各々をつねに矢印Ｘの方向に摺動させて、フィンガー２８Ａ〜２８Ｄを常に閉じている。
【００２５】
フィンガー２８Ａ〜２８Ｄの開放は支持板２３，２４の間に配置された電磁ソレノイド３３によってなされている。電磁ソレノイド３３は可動軸３４が直線移動するものからなっている。電磁ソレノイド３３は、可動軸３４がフィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄの摺動方向と平行となるように、支持板２４に設置されている。
【００２６】
電磁ソレノイド３３の可動軸３４は、連動部材３５によって、ひとつのフィンガー支持部材２６Ａのみに連結されている。連動部材３５は逆Ｌ字形をなす部材からなっている。連動部材３５における曲がった端部は、可動軸３４の溝に嵌合されていると共に、可動軸３４にピン連結されている。反対側は、支持板２４にある開口３６を貫通し、フィンガー支持部材２６Ａに向かって延びていると共に、延長端をフィンガー支持部材２６Ａの端部にボルト締結されている。
【００２７】
コイルばね３２Ａ〜３２Ｄは、フィンガー２８Ａ〜２８Ｄの自由端にチューブ１５の直径よりも小さなすき間を形成するように、また電磁ソレノイド３３はフィンガー２８Ａ〜２８Ｄの他端となる自由端にチューブ１５の直径よりも大きなすき間を形成するように設定されている。このため、電磁ソレノイド３３が励磁されると、可動軸３４および連動部材３５が直線移動して、連動部材３５に連結されたフィンガー支持部材２６Ａがコイルばね３２Ａ〜３２Ｄに抗しながら可動軸３４と矢印Ｘと反対方向に摺動すると共に、残りのフィンガー支持部材２６Ｂ〜２６Ｄがラックギア３１Ａ〜３１Ｄおよびピニオンギア３０によって摺動して、各々のフィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄ上のフィンガー２８Ａ〜２８Ｄが互いに離間しチューブ１５が開放される。そして、電磁ソレノイド３３の励磁を停止すると、フィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄが関係するコイルばね３２Ａ〜３２Ｄによって矢印Ｘで示す方向に摺動し、フィンガー２８Ａ〜２８Ｄが接近し、チューブ１５がフィンガー２８Ａ〜２８Ｄによって把持される。
【００２８】
このチューブ把持装置は、フレーム２２の支持板２３を創薬用冷凍保管庫に設置されたピッキングロボット２０のアームに固定され、電磁ソレノイド３３をピッキングロボット２０の電気制御装置に電気接続される。
【００２９】
ピッキングロボット２０のアームが、把持しようとするチューブ１５の真上に把持装置２１を移動すると、電気制御装置が電磁ソレノイド３３のコイルに電流を流して、フィンガー２８Ａ〜２８Ｄを離間させる。ピッキングロボット２０のアームが把持装置２１をさらに下降させ、フィンガー２８Ａ〜２８Ｄの自由端がチューブ１５の周囲に位置すると、電気制御装置は電磁ソレノイド３３への励磁を停止する。停止すると、フィンガー２８Ａ〜２８Ｄの先端がチューブ１５に向かって直線移動して、チューブ１５を把持する。ピッキングロボット２０のアームが上昇し、チューブ１５をチューブラック１０から取り出し、アームの移動によってチューブラック１２に運ばれる。収納位置にチューブ１５が運ばれると、電磁ソレノイド３３が再励磁される。フィンガー２８Ａ〜２８Ｄがチューブ１５から離間し、チューブ１５がチューブラック１２に収納される。
【００３０】
本発明によるチューブ把持装置は、このように、電磁ソレノイド３３が直線運動する可動軸３４をもつものからなり、可動軸３４の移動方向とフィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄの摺動方向とが平行配置されていると共に、可動軸３４を連動部材３５によって一つのフィンガー支持部材２６Ａに連結されているため、従来の回転ソレノイドを使用したこの種の把持装置に比較して、フィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄと電磁ソレノイド３３との間の距離が小さく、把持装置全体がコンパクトである。
【００３１】
さらに、フィンガー支持部材２６Ａは電磁ソレノイド３３の可動軸３４に連動部材３５によって連結されているため、連動部材３５を支持板２４などに支点をもつ梃子として構成することによって、電磁ソレノイドの小容量化を図れ、よりコンパクトなものにすることができる。
【００３２】
さらに、チューブ１５の把持が、ひとつのフィンガー支持部材２６Ａのみを摺動させることによって行なっているので、フィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄを摺動させるメカニズムが極めて簡単になるばかりか、電磁ソレノイド３３が直線運動する可動軸３４をもつものからなるため、安価に製造することができる。
【００３３】
さらに、把持はコイルばね３２Ａ〜３２Ｄによって行なっている、つまりフィンガー２８Ａ〜２８Ｄがコイルばね３２Ａ〜３２Ｄによって常にチューブ１５を把持する状態となっているため、万一電気系統に異常が生じても、チューブ１５が搬送中に落下せず、試薬の破損や損傷などの事故がない。
【００３４】
さらに、本発明によるチューブ把持装置では、フィンガー２８Ａ〜２８Ｄの各々がチューブ１５に圧着されたときに、エッジでチューブ１５の把持をなすようにして、単位面積あたりの圧着力を高くして、チューブ１５の把持を確実にさせている。詳しく説明する。
【００３５】
図５〜図７はフィンガー２８Ａの詳細を示している。フィンガー２８Ａは、図５および図６に示すように板状をなすもので、幅広い本体４１および幅細い延長部４２を有している。本体４１にはボルト孔４３が設けられている。フィンガー２８Ａは、ボルト孔４３を利用して、関係するフィンガー支持部材２６Ａにあるブラケット２９Ａにボルト締結されている。
【００３６】
把持爪４４，４５が延長部４２の自由端に設けられている。把持爪４４，４５は、ほぼ同一の形態をなしており、フィンガー２８Ａ〜２８Ｄの昇降方向に沿って互いにスペースを形成して配置されている。各々の把持爪４４，４５の中央には、図６および図７によく示されているように、フィンガー２８Ａの昇降方向に延びる溝部４６，４７が設けられている。このため、把持爪４４，４５は、水平断面がチャネル形をなしている。これらの把持爪４４，４５に溝部４６，４７によって形成される突出部４８，４９の頂面は、チューブ１５の本体外周面１６Ａのテーパー面に対応する角度のテーパーを付与されている。このため、各々の突出部４８，４９に溝部４６，４７によって形成される稜線あるいはエッジ５１，５２も、チューブ１５の外周面１６Ａのテーパー面に対応する角度のテーパーを有している。残余のフィンガー２８Ｂ〜２８Ｄも同一に構成されている。
【００３７】
把持爪４４，４５は、前述のように、電磁ソレノイド３３が励磁され、フィンガー２８Ａ〜２８Ｄが互いに離間されると、突出部４８，４９の頂面がチューブ１５の直径よりも大きなすき間を形成する。電磁ソレノイド３３の励磁が停止され、フィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄがコイルばね３２によりＸ方向に直線移動されると、突出部４８，４９の頂面がチューブ１５の本体外周面１６Ａに圧着される。このときに、突出部４８，４９のエッジ５１，５２はチューブ１５の本体外周面１６Ａに圧着される、つまり、チューブ１５は上下四箇所線接触した状態にて把持爪４４，４５に把持される。
【００３８】
さらに、突出部４８，４９の頂面およびそのエッジ５１，５２がチューブ１５の本体１６に対応するテーパーを付与されているため、チューブ１５を把持すると、チューブ１５が各々のフィンガー２８Ａ〜２８Ｄの把持爪４４，４５の間にテーパー嵌合した状態で、フィンガー２８Ａ〜２８Ｄに把持される。
【００３９】
本発明によるチューブ把持装置は、このように、フィンガー２８Ａ〜２８Ｄの把持爪４４，４５がチューブ１５に線接触してチューブ１５を把持するため、単位面積あたりの圧着力が高く、氷結などを防ぐ樹脂コートが把持面に施されていても、チューブ１５を確実に把持する。しかも、チューブ１５が上下四箇所で線接触した状態にて把持爪４４，４５に把持され、フィンガー上の把持位置が常に一定しかつチューブ１５の垂直状態を正確に維持するため、長さが直径よりもかなり大きなチューブ１５であっても、チューブラック１０、１２のピン挿入穴Ｈのピッチが狭くなっても、ピンポイントな移送を行なえる。
【００４０】
さらに、把持爪４４，４５がテーパー嵌合によってチューブ１５を把持するため、移送中にチューブ１５が外力を受けることがあっても、チューブ１５の姿勢がくずれたり、落下したりしない。
【００４１】
なお、以上説明した実施例において、フィンガー２８Ａ〜２８Ｄは四本からなるが、必要に応じて、二本のフィンガーを角度１８０°離れて対面配置した構成としてもよい。
【００４２】
また、フィンガー２８Ａ〜２８Ｄは、フィンガー支持部材２６Ａ〜２６Ｄにあるブラケット２９Ａ〜２９Ｄにボルト締結されているが、他の固定構造を採用してもよい。例えば、ブラケット２９Ａ〜２９Ｄに溝あるいは穴を設けて、これらの溝あるいは穴にフィンガー２８Ａ〜２８Ｄの本体４１を嵌め込み、ブラケット２９Ａ〜２９Ｄにねじ込んだ押しボルトによってフィンガー２８Ａ〜２８Ｄをブラケット２９Ａ〜２９Ｄ固定してもよい。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１のチューブ把持装置は、以上述べたように、複数のチューブを一つずつ把持し、指定位置に移送するチューブ把持装置であって、チューブ把持装置がチューブを把持する把持爪をもつフィンガーと把持爪にチューブへの圧着およびチューブからの離間をなさせるためにフィンガーを開閉する機構とを有し、把持爪がチューブに圧着されたときにチューブの長手方向に対して互いに平行した２カ所で線接触するエッジを形成する溝部を備え、チューブに圧着されたときに、溝部によって突出部に形成されたエッジでチューブの把持をなし、フィンガーを閉じたときに、把持爪のエッジがチューブに線接触し、単位面積あたりの圧着力が高いため、氷結などを防ぐ樹脂コートが把持面に施されていても、チューブの把持を確実に行なうことができる。
【００４４】
請求項２の本発明のチューブ把持装置は、チューブが細長い形態に形成され、把持爪の各々がチューブの長手方向に沿ってフィンガーに配置された上下２つの把持爪からなり、チューブの長手方向に沿って各々の把持爪の中央に溝部を設けることでチューブの長手方向に沿って延びかつ互いに平行する一対のエッジを形成され、各々のエッジをチューブに圧着すると共に、把持爪ごとに二箇所で線接触した状態でチューブを把持して、垂直状態を正確に維持させた状態でチューブの把持を行なっているため、チューブのような長さが直径よりもかなり大きなのチューブであっても、ピンポイントな移送を確実に行なうことができる。
【００４５】
請求項３のチューブ把持装置は、チューブがエッジとの接触領域をテーパーとして形成され、前記エッジが前記テーパに対応するテーパーを付与され、チューブが把持爪にテーパー嵌合によって把持されるため、チューブが外力を受けても、チューブの姿勢がくずれたり、チューブが落下したりせず、チューブの把持をさらに確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のチューブ支持装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示すチューブ把持装置の側面図である。
【図３】図１に示すチューブ把持装置の下面から見た一部を破断された斜視図である。
【図４】図１に示すチューブ把持装置の開閉機構の構成を示す説明図である。
【図５】図１に示すチューブ把持装置のフィンガーの拡大側面図である。
【図６】図５に示すフィンガーの正面図である。
【図７】図５の７−７線に沿う拡大断面図である。
【図８】図１に示すチューブ把持装置をもつピッキングロボットおよびこれを使用する創薬用冷凍保管庫の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１０、１２・・・チューブラック
１１・・・保管エリア
１２・・・チューブラック
１３・・・入出庫エリア
１４・・・ピッキングエリア
１５・・・チューブ
１６・・・チューブ本体
１６Ａ・・・チューブ本体外周面
１７・・・キャップ
１８，１９・・・移載ロボット
２０・・・ピッキングロボット
２１・・・チューブ把持装置
２２・・・フレーム
２３，２４・・・支持板
２５・・・シリンダ
２６Ａ〜２６Ｄ・・・フィンガー支持部材
２７Ａ〜２７Ｄ・・・直線移動案内
２８Ａ〜２８Ｄ・・・フィンガー
２９Ａ〜２９Ｄ・・・ブラケット
３０・・・ピニオンギア
３１Ａ〜３１Ｄ・・・ラックギア
３２Ａ〜３２Ｄ・・・コイルばね
３３・・・電磁ソレノイド
３４・・・可動軸
３５・・・連動部材
３６・・・開口
４１・・・フィンガー本体
４２・・・フィンガー本体の延長部
４３・・・取り付け孔
４４，４５・・・把持爪
４６，４７・・・溝部
４８，４９・・・突出部
５１，５２・・・エッジ
Ｈ・・・ピン挿入穴
Ｘ・・・フィンガー支持部材の移動方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tube gripping device, and more particularly to a tube gripping device suitable for taking out tubes each containing a sample one by one and storing them in a specified position in a drug discovery freezer.
[0002]
[Prior art]
This type of tube gripping device is incorporated in, for example, a picking robot in a drug freezing storage (see, for example, Patent Document 1). The picking robot includes a hand that holds a tube, an arm that supports the hand, and a mechanism that linearly moves the arm to an arbitrary position. The hand includes a pair of fingers for gripping the tube and a finger opening / closing mechanism. The fingers are opened and closed by an air cylinder.
[0003]
A pair of gripping claws are provided at the free end of the finger so as to form a space vertically. The surface for gripping the tube in each gripping claw is a plane that forms an included angle of 120 °. The tube is gripped by moving the arm, bringing the gripping claw closer to the tube peripheral surface, closing the finger, pressing the gripping claw on the tube, and holding the tube by the gripping surface of the gripping claw.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-52288
[Problems to be solved by the invention]
In this tube gripping device, the tube is gripped by two planes having an inclusion angle of 120 °. Therefore, if a resin coat that prevents freezing or the like is applied to the gripping surface, external force applied to the tube during transportation There is a possibility that the posture of the tube is deviated between the gripping surfaces, and the tube is carried to a rack or the like while being tilted, cannot be inserted into the rack, or sometimes falls from the finger during conveyance.
[0006]
An object of the present invention is to provide a tube gripping device that can always reliably grip a tube.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a tube gripping device according to claim 1 is a tube gripping device that grips a plurality of tubes one by one and transfers them to a specified position, wherein the tube gripping device grips the tube. And a mechanism for opening and closing the fingers to cause the gripping claws to be crimped to and separated from the tube, and when the gripping claws are crimped to the tube, It is characterized by having groove portions that form edges that are in line contact with each other at two locations parallel to each other.
[0008]
The tube gripping device according to claim 2 is the tube gripping device according to claim 1, wherein the tube is formed in an elongated shape, and the gripping claw is composed of two upper and lower gripping claws arranged on the finger along the longitudinal direction of the tube. Are placed in the center of the gripping claws along the longitudinal direction of the tube, each of the gripping claws forms a pair of edges extending along the longitudinal direction of the tube, and these fingers are crimped to the tube so that the fingers It is characterized by gripping.
[0009]
The tube gripping device according to claim 3 is the tube gripping device according to claim 1 or 2, wherein the tube is formed with a tapered contact region with the edge, and the edge is tapered corresponding to the taper. It is characterized by.
[0010]
[Action]
The tube gripping device according to claim 1 is a tube gripping device that grips a plurality of tubes one by one and transfers them to a specified position. The tube gripping device has a finger having a gripping claw for gripping the tube and a gripping claw to the tube. And a mechanism for opening and closing the fingers to separate the tube from the tube, and when the gripping claw is crimped to the tube, it makes line contact at two points parallel to the longitudinal direction of the tube Since the groove part which forms an edge is provided, when the finger is closed, the edge of the gripping claw makes a line contact with the tube. The crimping force per unit area is increased and the tube is securely gripped.
[0011]
The tube gripping device according to claim 2 is the tube gripping device according to claim 1, wherein the tube is formed in an elongated shape, and the gripping claw is composed of two upper and lower gripping claws arranged on the finger along the longitudinal direction of the tube. Since a pair of edges extending along the longitudinal direction of the tube and parallel to each other are formed on each of the gripping claws by arranging the center of each gripping claw along the longitudinal direction of the tube, each edge is formed on the tube. At the same time, the tube is gripped with two gripping nails in line contact with each other. For this reason, the tube is gripped by the fingers while maintaining the vertical state accurately, and the pinpoint tube can be transferred.
[0012]
The tube gripping device according to claim 3 is the tube gripping device according to claim 1 or 2, wherein the tube is formed with a tapered contact region with the edge, and the edge is tapered corresponding to the taper. Even if the tube is gripped by the gripping claw by taper fitting, and the tube receives an external force, the posture of the tube does not collapse or the tube does not fall.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
This tube gripping device is, for example, for a drug discovery freezer.
[0014]
As shown in FIG. 8, this drug discovery freezer has a large number of tube racks 10 and 12 that classify and store tubes containing chemicals, a storage area 11 that stores the tube racks 10, and a tube rack 12. A storage area 13 for storage and a picking area 14 for transferring tubes from the tube rack 10 to the tube rack 12 are provided.
[0015]
As shown in FIG. 5, the tube 15 includes a tube body 16 and a cap 17. The tube body 16 has a hollow cylindrical shape with one end open, and the outer peripheral surface 16A is formed so that the diameter thereof decreases from the open end toward the closed end. The tube body 16 is filled with a reagent and is sealed with a cap 17.
[0016]
For example, as shown in FIG. 1, the tube racks 10 and 12 are formed by providing tube insertion holes H related to the diameter of the tube 15 in a lattice pattern. The tube 15 is accommodated in the tube racks 10 and 12 with the cap 17 positioned at the top.
[0017]
In FIG. 8, when a tube containing medicines required by the computer terminal is designated by the computer terminal, the tube rack 10 in which the transfer robot 18 stores the target tube is moved from the storage area 11 to the picking area 14. The transfer robot 19 transports the tube rack 12 in the loading / unloading area 13 to the picking area 14, and the picking robot 20 moves the target tube from the tube rack 10 to the tube rack 12. The tube rack 10 is transferred to the storage area 11, and the transfer robot 19 is transferred to the loading / unloading area 13 by the transfer robot 19.
[0018]
The tube gripping device 21 according to the present invention is attached to an arm or the like of the picking robot 20, grips a desired tube 15 stored in the tube rack 10, and grips it when moved to a desired position of another tube rack 12. And the target tube is stored in the tube rack 12.
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 2, the gripping device 21 includes a frame 22. The frame 22 has support plates 23 and 24 arranged in parallel, for example. These support plates 23 and 24 are connected by a cylinder 25.
[0020]
Finger support members 26 A to 26 D are arranged on the lower surface of the support plate 24 as shown in FIGS. 3 and 4.
[0021]
The finger support members 26 A to 26 D are squarely arranged as shown in FIG. 4, and are attached to the support plate 24 with linear movement guides 27 A to 27 D interposed therebetween. The linear movement guides 27A to 27D include a guide rail fixed to the support plate 24 and a slide fixed to the finger support members 26A to 26D.
[0022]
The fingers 28 A to 28 D are bolted to the inner ends of brackets 29 A to 29 D each having an L shape whose one end is fixed to the finger support members 26 A to 26 D. A pinion gear 30 is disposed in a region or space surrounded by the inner ends of the finger support members 26A to 26D. The pinion gear 30 has a shaft held by a bearing on the support plate 24 and can idle. Rack gears 31A to 31D that mesh with the pinion gear 30 are attached to the finger support members 26A to 26D. The rack gears 31A to 31D are arranged on the finger support members 26A to 26D so that the adjacent rack gears 31A to 31D are orthogonal to each other, and are bolted to the inner side surfaces of the finger support members 26A to 26D.
[0023]
Therefore, when one of the finger support members 26A to 26D, for example, the finger support member 26A is slid, the pinion gear 30 rotates, and the remaining finger support members 26B to 26D are moved together with the rack gears 31A to 31D by the arrow X. When the free ends that are the other ends of the fingers 28A to 28D approach each other and the finger support member 26A is slid in the opposite direction, the pinion gear 30 is rotated in the opposite direction by the rack gear 31A. The remaining finger support members 26B to 26D slide together with the rack gears 31B to 31D in the direction opposite to the arrow X, and the free ends of the fingers 28A to 28D are separated from each other.
[0024]
The coil springs 32A to 32D are engaged at both ends with a post fixed to the finger support members 26A to 26D and a post fixed to the support plate 24, and each finger support member 26A to 26D is always in the direction of arrow X. The fingers 28A to 28D are always closed.
[0025]
The fingers 28 A to 28 D are opened by an electromagnetic solenoid 33 disposed between the support plates 23 and 24. The electromagnetic solenoid 33 is configured such that the movable shaft 34 moves linearly. The electromagnetic solenoid 33 is installed on the support plate 24 so that the movable shaft 34 is parallel to the sliding direction of the finger support members 26A to 26D.
[0026]
The movable shaft 34 of the electromagnetic solenoid 33 is connected to only one finger support member 26 A by the interlocking member 35. The interlocking member 35 is a member having an inverted L shape. The bent end of the interlocking member 35 is fitted in the groove of the movable shaft 34 and is pin-connected to the movable shaft 34. The opposite side passes through the opening 36 in the support plate 24, extends toward the finger support member 26A, and the extended end is bolted to the end of the finger support member 26A.
[0027]
The coil springs 32A to 32D form a gap smaller than the diameter of the tube 15 at the free ends of the fingers 28A to 28D, and the electromagnetic solenoid 33 has a diameter of the tube 15 at the free end which is the other end of the fingers 28A to 28D. It is set so as to form a larger gap. For this reason, when the electromagnetic solenoid 33 is excited, the movable shaft 34 and the interlocking member 35 move linearly, and the finger support member 26A connected to the interlocking member 35 resists the coil springs 32A to 32D. While sliding in the direction opposite to the arrow X, the remaining finger support members 26B to 26D are slid by the rack gears 31A to 31D and the pinion gear 30, and the fingers 28A to 28D on each finger support member 26A to 26D are mutually connected. The tube 15 is opened after being separated. When the excitation of the electromagnetic solenoid 33 is stopped, the finger support members 26A to 26D slide in the direction indicated by the arrow X by the coil springs 32A to 32D related, the fingers 28A to 28D approach, and the tube 15 approaches the fingers 28A to 28A. It is gripped by 28D.
[0028]
In this tube gripping device, the support plate 23 of the frame 22 is fixed to the arm of the picking robot 20 installed in the drug discovery freezer, and the electromagnetic solenoid 33 is electrically connected to the electric control device of the picking robot 20.
[0029]
When the arm of the picking robot 20 moves the gripping device 21 directly above the tube 15 to be gripped, the electric control device sends an electric current to the coil of the electromagnetic solenoid 33 to separate the fingers 28A to 28D. When the arm of the picking robot 20 further lowers the gripping device 21 and the free ends of the fingers 28 A to 28 D are positioned around the tube 15, the electric control device stops exciting the electromagnetic solenoid 33. When stopped, the tips of the fingers 28 A to 28 D move linearly toward the tube 15 to grip the tube 15. The arm of the picking robot 20 is raised, the tube 15 is taken out from the tube rack 10, and is moved to the tube rack 12 by the movement of the arm. When the tube 15 is carried to the storage position, the electromagnetic solenoid 33 is re-excited. The fingers 28 A to 28 D are separated from the tube 15, and the tube 15 is stored in the tube rack 12.
[0030]
As described above, the tube gripping device according to the present invention includes the movable shaft 34 on which the electromagnetic solenoid 33 moves linearly, and the moving direction of the movable shaft 34 and the sliding directions of the finger support members 26A to 26D are arranged in parallel. In addition, since the movable shaft 34 is connected to the one finger support member 26A by the interlocking member 35, the finger support members 26A to 26D and the electromagnetic wave are compared with the gripping device of this type using a conventional rotary solenoid. The distance to the solenoid 33 is small, and the entire gripping device is compact.
[0031]
Furthermore, since the finger support member 26A is connected to the movable shaft 34 of the electromagnetic solenoid 33 by the interlocking member 35, the capacity of the electromagnetic solenoid can be reduced by configuring the interlocking member 35 as an insulator having a fulcrum on the support plate 24 or the like. Can be made more compact.
[0032]
Furthermore, since the tube 15 is gripped by sliding only one finger support member 26A, the mechanism for sliding the finger support members 26A to 26D becomes very simple, and the electromagnetic solenoid 33 is linear. Since it has a movable shaft 34 that moves, it can be manufactured at low cost.
[0033]
Furthermore, the gripping is performed by the coil springs 32A to 32D, that is, the fingers 28A to 28D are always gripping the tube 15 by the coil springs 32A to 32D, so that even if an abnormality occurs in the electrical system, The tube 15 does not fall during transportation, and there is no accident such as breakage or damage of the reagent.
[0034]
Furthermore, in the tube gripping device according to the present invention, when each of the fingers 28A to 28D is crimped to the tube 15, the tube 15 is gripped by the edge, so that the crimping force per unit area is increased, and the tube 15 is securely held. explain in detail.
[0035]
5 to 7 show details of the finger 28A. The finger 28 A has a plate shape as shown in FIGS. 5 and 6, and has a wide main body 41 and a narrow extension 42. Bolt holes 43 are provided in the main body 41. Fingers 28A are bolted to brackets 29A on the associated finger support member 26A using bolt holes 43.
[0036]
Holding claws 44 and 45 are provided at the free end of the extension 42. The grip claws 44 and 45 have substantially the same form, and are arranged so as to form a space along the ascending / descending direction of the fingers 28A to 28D. At the center of each gripping claw 44, 45, as well shown in FIGS. 6 and 7, groove portions 46, 47 extending in the ascending / descending direction of the finger 28A are provided. For this reason, the grip claws 44 and 45 have a channel shape in the horizontal section. The top surfaces of the projecting portions 48 and 49 formed by the groove portions 46 and 47 in these gripping claws 44 and 45 are tapered at an angle corresponding to the tapered surface of the main body outer peripheral surface 16 A of the tube 15. For this reason, the ridgelines or edges 51 and 52 formed by the grooves 46 and 47 in the respective protrusions 48 and 49 also have a taper of an angle corresponding to the taper surface of the outer peripheral surface 16 A of the tube 15. The remaining fingers 28B to 28D are configured in the same manner.
[0037]
As described above, when the electromagnetic solenoid 33 is excited and the fingers 28 A to 28 D are separated from each other, the gripping claws 44 and 45 form a gap where the top surfaces of the protrusions 48 and 49 are larger than the diameter of the tube 15. . When excitation of the electromagnetic solenoid 33 is stopped and the finger support members 26 A to 26 D are linearly moved in the X direction by the coil spring 32, the top surfaces of the protrusions 48 and 49 are pressed against the outer peripheral surface 16 A of the main body of the tube 15. At this time, the edges 51 and 52 of the protrusions 48 and 49 are pressure-bonded to the outer peripheral surface 16A of the main body of the tube 15, that is, the tube 15 is gripped by the gripping claws 44 and 45 while being in line contact with the four upper and lower lines. .
[0038]
Furthermore, since the top surfaces of the protrusions 48 and 49 and the edges 51 and 52 thereof are tapered corresponding to the main body 16 of the tube 15, when the tube 15 is gripped, the tube 15 grips the fingers 28 A to 28 D. In a state where the taper is fitted between the claws 44 and 45, the fingers 28 A to 28 D are gripped.
[0039]
As described above, the gripping claws 44 and 45 of the fingers 28A to 28D are in line contact with the tube 15 to grip the tube 15 in the tube gripping device according to the present invention, so that the crimping force per unit area is high and prevents freezing and the like. Even if the resin coat is applied to the gripping surface, the tube 15 is securely gripped. In addition, the tube 15 is gripped by the grip claws 44 and 45 in a state where the tube 15 is in line contact with the upper and lower portions, the gripping position on the finger is always constant, and the vertical state of the tube 15 is accurately maintained. Even if the tube 15 is considerably larger than that, even if the pitch of the pin insertion holes H of the tube racks 10 and 12 is narrowed, pinpoint transfer can be performed.
[0040]
Furthermore, since the gripping claws 44 and 45 grip the tube 15 by taper fitting, even if the tube 15 receives an external force during transfer, the posture of the tube 15 does not collapse or drop.
[0041]
In addition, in the Example demonstrated above, although the fingers 28A-28D consist of four, it is good also as a structure which arrange | positioned two fingers facing each other at an angle of 180 degrees as needed.
[0042]
The fingers 28A to 28D are bolted to the brackets 29A to 29D in the finger support members 26A to 26D, but other fixing structures may be adopted. For example, the brackets 29A to 29D are provided with grooves or holes, the main bodies 41 of the fingers 28A to 28D are fitted into these grooves or holes, and the fingers 28A to 28D are fixed to the brackets 29A to 29D by push bolts screwed into the brackets 29A to 29D. May be.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, the tube gripping device according to claim 1 is a tube gripping device that grips a plurality of tubes one by one and transfers them to a designated position, wherein the tube gripping device has a gripping claw for gripping the tube. And a mechanism that opens and closes the fingers in order to allow the gripping claws to be crimped to and separated from the tube, and two locations parallel to the longitudinal direction of the tube when the gripping claws are crimped to the tube When the tube is crimped to the tube, the edge formed on the protruding portion by the groove grips the tube, and when the finger is closed, the edge of the gripping claw is attached to the tube. Due to the line contact and high crimping force per unit area, the tube can be gripped securely even if the gripping surface is coated with a resin coat that prevents freezing. Can.
[0044]
According to the tube gripping device of the present invention of claim 2, the tube is formed in an elongated shape, and each of the gripping claws is composed of two upper and lower gripping claws arranged on the finger along the longitudinal direction of the tube. A pair of edges extending along the longitudinal direction of the tube and parallel to each other are formed by providing a groove in the center of each gripping claw, and each edge is crimped to the tube, and at each of the gripping claws at two locations Since the tube is gripped in a line contact state and the tube is gripped in a state where the vertical state is accurately maintained, even if the length of the tube is much larger than the diameter, the pin Point transfer can be performed reliably.
[0045]
The tube gripping device according to claim 3 is configured such that the tube has a tapered contact region with the edge, the edge is tapered corresponding to the taper, and the tube is gripped by a taper fitting to the gripping claw. Even if external force is applied, the tube is not deformed or the tube does not fall, and the tube can be gripped more reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a tube support device of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the tube gripping device shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view of a part of the tube gripping device shown in FIG.
4 is an explanatory diagram showing a configuration of an opening / closing mechanism of the tube gripping device shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is an enlarged side view of the fingers of the tube gripping device shown in FIG.
6 is a front view of the finger shown in FIG. 5. FIG.
7 is an enlarged cross-sectional view taken along line 7-7 in FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of a picking robot having the tube gripping device shown in FIG. 1 and a drug discovery freezing storage using the picking robot.
[Explanation of symbols]
10, 12 ... Tube rack 11 ... Storage area 12 ... Tube rack 13 ... Storage area 14 ... Picking area 15 ... Tube 16 ... Tube body 16A ... Tube body Outer peripheral surface 17 ... Cap 18, 19 ... Transfer robot 20 ... Picking robot 21 ... Tube gripping device 22 ... Frame 23, 24 ... Support plate 25 ... Cylinders 26A to 26D ... Finger support members 27A to 27D ... Linear movement guides 28A to 28D ... Fingers 29A to 29D ... Brackets 30 ... Pinion gears 31A to 31D ... Rack gears 32A to 32D ... Coil springs 33 ・・・ Electromagnetic solenoid 34 ・・・ Movable shaft 35 ・・・ Interlocked Material 36 ... Opening 41 ... Finger body 42 ... Extension part of finger body 43 ... Mounting hole 44, 45 ... Holding claws 46, 47 ... Groove parts 48, 49 ... Projection part 51, 52 ... Edge H ... Pin insertion hole X ... Movement direction of finger support member

Claims

A tube gripping device for gripping a plurality of tubes one by one and transferring them to a designated position, wherein the tube gripping device has a finger having a gripping claw for gripping the tube, and crimping the tube to the tube and the tube A mechanism for opening and closing the fingers to separate them from each other, and when the gripping claws are pressure-bonded to the tube, they are in line contact at two points parallel to the longitudinal direction of the tube. A tube gripping device comprising a groove having an edge.

The tube is formed in an elongated shape, and the gripping claw is composed of two upper and lower gripping claws arranged on the finger along the longitudinal direction of the tube, and each of the grips along the longitudinal direction of the tube A pair of the edges extending along the longitudinal direction of the tube and being parallel to each other by being arranged at the center of the nail are formed on each of the gripping claws, and the edges of the respective gripping claws are crimped to the tube. The tube gripping apparatus according to claim 1, wherein the finger grips the tube.

The tube gripping device according to claim 1 or 2, wherein the tube is formed with a tapered contact region with the edge, and the edge is tapered corresponding to the taper.