JP7126932B2 - automatic analyzer - Google Patents
automatic analyzer Download PDFInfo
- Publication number
- JP7126932B2 JP7126932B2 JP2018228817A JP2018228817A JP7126932B2 JP 7126932 B2 JP7126932 B2 JP 7126932B2 JP 2018228817 A JP2018228817 A JP 2018228817A JP 2018228817 A JP2018228817 A JP 2018228817A JP 7126932 B2 JP7126932 B2 JP 7126932B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection sensor
- distance detection
- container
- unit
- inductive distance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
本発明は、自動分析装置に関する。 The present invention relates to automated analyzers.
従来、測定対象物との間の距離を検出可能なセンサとして、誘導型距離検出センサ等が知られている。例えば、特許文献1には、コイルに電流を流したときに発生する磁界が検出対象物までの距離に応じて変化する場合におけるコイルのインダクタンスの変化量に基づいて、被測定物との距離を検出するうず流電流式非接触変位計(誘導型距離検出センサ)が開示されている。 Conventionally, an inductive distance detection sensor or the like is known as a sensor capable of detecting a distance to an object to be measured. For example, in Patent Document 1, the distance to the object to be measured is calculated based on the amount of change in the inductance of the coil when the magnetic field generated when a current is passed through the coil changes according to the distance to the object to be detected. An eddy current type non-contact displacement meter (inductive distance detection sensor) for detecting is disclosed.
また、誘導型距離検出センサの検出値の時系列変化の情報に基づいて、測定対象物の振動状態を検出することも行われている。 Further, the vibration state of the object to be measured is also detected based on the information on the time-series change in the detection value of the inductive distance detection sensor.
ところが、誘導型距離検出センサは、センサを構成する電子部品の個体差や、誘導型距離検出センサと測定対象物とを含む装置の製造又は組み立ての各工程で発生する各種誤差等に基づいて、その感度が変化する。誘導型距離検出センサがこのような製造誤差や、組み立て誤差、設置誤差等を有するものである場合、測定対象物の振動状態を正しく検出できなくなってしまう。 However, the inductive distance detection sensor has individual differences in the electronic components that make up the sensor, various errors that occur in each process of manufacturing or assembling a device that includes the inductive distance detection sensor and the measurement object, etc. Its sensitivity changes. If the inductive distance detection sensor has such manufacturing errors, assembly errors, installation errors, etc., it will not be possible to correctly detect the vibration state of the object to be measured.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、誘導型距離検出センサが各種誤差を有する場合においても、測定対象物の振動状態を正しく検出できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to correctly detect the vibration state of an object to be measured even when an inductive distance detection sensor has various errors.
また、本発明の一側面を反映した自動分析装置は、容器を保持し、保持した容器に検体及び試薬が分注される反応ユニットと、反応ユニットに容器を供給する容器供給ユニットと、を含む。容器供給ユニットは、複数の容器を貯留する容器貯留部と、容器貯留部に貯留された複数の容器を排出する容器排出部と、容器排出部から排出された容器を整列させる容器整列部と、を備える。容器整列部は、複数の容器を搬送して移動可能に支持する整列レールと、整列レールに振動を加える加振器と、整列レールとの間の距離に応じて変化するコイルのインダクタンスの変化量に基づいて、整列レールとの間の距離を検出する誘導型距離検出センサと、誘導型距離検出センサの出力値に基づいて検出対象物の振動の振幅を測定し、誘導型距離検出センサの出力値が振幅目標値となるようにフィードバックとして加振器に入力する制御信号を制御する制御部と、整列レールの振動振幅が所定の値となるように調整した状態で、整列レール及び誘導型距離検出センサ間の間隔を変化させた場合の各間隔に対応する誘導型距離検出センサの出力波形の振幅値である測定出力値と、整列レールが静止状態で、整列レール及び誘導型距離検出センサ間の間隔を変化させた場合の各間隔に対応する誘導型距離検出センサの出力値である実測出力値の情報と、の対応関係を示す情報を予め記憶する記憶部と、を備え、制御部は、整列レールが静止した状態で誘導型距離検出センサの出力値を取得し、取得した出力値を、記憶部に予め記憶された対応関係を示す情報の実測出力値に当てはめることによって、対応付けられた誘導型距離検出センサの測定出力値を取得し、取得した測定出力値を振幅目標値に設定してフィードバック制御を行う。 Further, an automatic analyzer that reflects one aspect of the present invention includes a reaction unit that holds a container and dispenses a specimen and a reagent into the held container, and a container supply unit that supplies the container to the reaction unit. . The container supply unit includes a container storage section for storing a plurality of containers, a container discharge section for discharging the plurality of containers stored in the container storage section, and a container aligning section for aligning the containers discharged from the container discharge section. Prepare. The container aligning unit includes an alignment rail that conveys and movably supports a plurality of containers, a vibrator that vibrates the alignment rail, and an amount of change in the inductance of the coil that changes according to the distance between the alignment rail and the alignment rail. Based on the inductive distance detection sensor that detects the distance between the alignment rails, and based on the output value of the inductive distance detection sensor, the amplitude of the vibration of the detection target is measured, and the output of the inductive distance detection sensor A control unit that controls the control signal input to the vibration exciter as feedback so that the value becomes the target amplitude value, and the alignment rail and the induction type distance are adjusted so that the vibration amplitude of the alignment rail becomes a predetermined value. Measured output value, which is the amplitude value of the output waveform of the inductive distance detection sensor corresponding to each interval when the interval between the detection sensors is changed, and the measured output value between the alignment rail and the inductive distance detection sensor when the alignment rail is stationary and a storage unit for pre-storing information indicating the correspondence relationship between the measured output value information, which is the output value of the inductive distance detection sensor corresponding to each interval when the interval is changed, and , acquire the output value of the inductive distance detection sensor while the alignment rail is stationary, and apply the acquired output value to the measured output value of the information indicating the correspondence relationship stored in advance in the storage unit. The measured output value of the inductive distance detection sensor is acquired, and the acquired measured output value is set as the amplitude target value to perform feedback control .
本発明の振動検出装置及び自動分析装置によれば、誘導型距離検出センサが各種誤差を有する場合においても、測定対象物の振動状態を正しく検出できるようになる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the vibration detection device and automatic analysis device of the present invention, even when the inductive distance detection sensor has various errors, it is possible to correctly detect the vibration state of the object to be measured. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。なお、各図において実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。 Hereinafter, examples of embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each drawing, constituent elements having substantially the same function or configuration are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
1.第1の実施形態
1-1.自動分析装置の構成
まず、本発明の実施の第1の実施形態に係る自動分析装置(振動検出装置の一例)について図1を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る自動分析装置を示す概略構成図である。なお、図1には、本発明の説明に必要と考える要素又はその関連要素を記載しており、本発明の自動分析装置は図1に示す例に限定されない。
1. First Embodiment 1-1. Configuration of Automatic Analysis Apparatus First, an automatic analysis apparatus (an example of a vibration detection apparatus) according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an automatic analyzer according to the first embodiment of the present invention. Note that FIG. 1 describes elements considered necessary for explaining the present invention or elements related thereto, and the automatic analyzer of the present invention is not limited to the example shown in FIG.
[自動分析装置の概要]
図1に示す自動分析装置1は、本発明の自動分析装置が適用された、被検体の抗原抗体反応などの免疫分析を行う免疫分析装置を自動分析装置である。自動分析装置1は、測定装置2と、測定装置2を含む自動分析装置1全体の制御を行うとともに測定装置2から出力される測定データの分析を行う制御装置80とを備える。
[Overview of automatic analyzer]
The automatic analyzer 1 shown in FIG. 1 is an immune analyzer that performs immune analysis such as antigen-antibody reaction of a subject to which the automatic analyzer of the present invention is applied. The automatic analyzer 1 includes a measuring device 2 and a control device 80 that controls the entire automatic analyzer 1 including the measuring device 2 and analyzes measurement data output from the measuring device 2 .
免疫分析装置が適用された自動分析装置1は、例えば化学発光酵素免疫測定法(CLEIA:Chemiluminescent Enzyme Immunoassay)を用いて、高感度の測定を行う。CLEIAは、主な工程として、反応工程、分離工程(BF分離)及び測光工程を有する。反応工程では、反応容器内で検体(抗原又は抗体)と試薬とを反応させる。分離工程(BF分離)では、反応容器内の反応生成物(bound)と未反応物質(free)とを分離する。測光工程では、各試薬と検体とが反応して生成される免疫複合体から生じる発光の発光量を測定する。 The automatic analyzer 1 to which the immunoanalyzer is applied performs highly sensitive measurements using, for example, Chemiluminescent Enzyme Immunoassay (CLEIA). CLEIA has a reaction process, a separation process (BF separation) and a photometry process as main processes. In the reaction step, a specimen (antigen or antibody) and a reagent are reacted in a reaction vessel. In the separation step (BF separation), reaction products (bound) and unreacted substances (free) in the reaction vessel are separated. In the photometry step, the amount of luminescence generated from an immune complex produced by the reaction between each reagent and the specimen is measured.
[自動分析装置の測定系]
測定装置2は、大別して容器供給ユニット3、検体架設ユニット4、容器搬送ユニット5、検体分注ユニット6、試薬保冷ユニット7、第1の試薬分注ユニット8、第2の試薬分注ユニット9、免疫酵素反応ユニット10(反応ユニットの一例)、第1のBF分離ユニット11、第2のBF分離ユニット12、基質液保冷庫14、容器移送ユニット15及び発光測定ユニット16を備える。これら容器供給ユニット3、検体架設ユニット4等の各ユニットや基質液保冷庫14、容器移送ユニット15及び発光測定ユニット16は、装置外装体18に収容される。
[Measurement system of automatic analyzer]
The measurement apparatus 2 is roughly divided into a
容器供給ユニット3は、複数の容器(キュベット)100(図2参照)を収容し、それら複数の容器100を1つずつ移送位置に配置する。移送位置に配置された容器100は、容器搬送ユニット5によって免疫酵素反応ユニット10に搬送される。免疫酵素反応ユニット10に搬送された容器100には、検体と所定の試薬とが注入される。
The
容器搬送ユニット5は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行うアームと、アームの先端部に設けられた保持部とを備える。容器搬送ユニット5は、容器供給ユニット3の移送位置に配置された容器100を保持部により保持し、アームを旋回して、所定のタイミングで免疫酵素反応ユニット10の所定の位置に容器100を搬送する。
The container transport unit 5 includes an arm that can move vertically and rotate about a vertical line passing through the base end of the arm, and a holder provided at the tip of the arm. The container transport unit 5 holds the
検体架設ユニット4は、軸方向の一端が開口した略円筒状をなす容器状に形成されたターンテーブルを備える。この検体架設ユニット4には、複数の検体容器4aが収容される。検体容器4aには、被検者から採取した血液又は尿等からなる検体(サンプル)が収容される。複数の検体容器4aは、検体架設ユニット4の周方向に所定の間隔を空けて並べて配置される。検体架設ユニット4は、不図示の駆動機構によって周方向に沿って回転可能に支持される。そして、検体架設ユニット4は、不図示の駆動機構により、周方向に所定の角度範囲ごとに、所定の速度で回転する。図1の例では、検体架設ユニット4の周方向に並べられた検体容器4aの列は、検体架設ユニット4の半径方向に所定の間隔を空けて2列設けられている。なお、検体として、所定の希釈液で希釈された検体等を用いてもよい。
The sample installation unit 4 includes a turntable formed in a substantially cylindrical container shape with one end in the axial direction open. A plurality of
検体分注ユニット6は、検体の吸引及び吐出を行う先端部に取り付けられた分注プローブと、鉛直方向への昇降及び自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行う分注アームとを備える。検体分注ユニット6は、検体架設ユニット4の所定位置に移動された検体容器4a内の検体を分注プローブによって吸引し、分注アームを旋回させて、所定のタイミングで免疫酵素反応ユニット10の所定の位置にある容器100に分注する。
The
試薬保冷ユニット7は、検体架設ユニット4と同様に、軸方向の一端が開口した略円筒状をなす容器状に形成されたターンテーブルを備える。試薬保冷ユニット7は、不図示の駆動機構によって周方向に沿って回動可能に支持されており、この不図示の駆動機構により、その周方向に所定の角度範囲ずつ、所定の速度で正回転又は逆回転する。 The reagent cooling unit 7 includes a turntable formed in the shape of a substantially cylindrical container with one end in the axial direction open, as with the specimen installation unit 4 . The reagent cooling unit 7 is rotatably supported in the circumferential direction by a driving mechanism (not shown), and the driving mechanism (not shown) rotates forward in the circumferential direction at a predetermined speed by a predetermined angular range. Or reverse rotation.
試薬保冷ユニット7には、第1の試薬容器7aと第2の試薬容器7bが収容される。第1の試薬容器7a及び第2の試薬容器7bは、試薬保冷ユニット7の周方向上に所定の間隔を空けて並べて配置される。第1の試薬容器7aには、第1の試薬として、検体中の目的の抗原と反応する磁性粒子からなる磁性試薬が収容される。また、第2の試薬容器7bには、第2の試薬として、検体中の抗原と磁性試薬とが結合した反応生成物と反応する標識試薬(酵素抗体)が収容される。試薬保冷ユニット7内は、不図示の保冷機構によって所定の温度に保たれる。そのため、第1の試薬容器7aに収容された第1の試薬(磁性試薬)と、第2の試薬容器7bに収容された第2の試薬(標識試薬)とは、所定の温度で保冷される。
The reagent cooling unit 7 accommodates a
第1の試薬分注ユニット8は、検体の吸引及び吐出を行う先端部に取り付けられたプローブと、鉛直方向への昇降及び自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行うアームとを備える。第1の試薬分注ユニット8は、試薬保冷ユニット7の所定位置に移動された第1の試薬容器7a内の第1の試薬(磁性試薬)をプローブによって吸引し、アームを旋回させて、所定のタイミングで免疫酵素反応ユニット10の所定の位置にある容器100に第1の試薬を分注する。
The first reagent dispensing unit 8 includes a probe attached to the distal end portion for aspirating and discharging a sample, and can move up and down in the vertical direction and rotate about a vertical line passing through the base end portion of the first reagent dispensing unit 8. and an arm for performing The first reagent dispensing unit 8 uses the probe to aspirate the first reagent (magnetic reagent) in the
第2の試薬分注ユニット9は、第1の試薬分注ユニット8と同様の構成を有する。第2の試薬分注ユニット9は、試薬保冷ユニット7の所定位置に移動された第2の試薬容器7b内の第2の試薬(標識試薬)をプローブによって吸引し、アームを旋回させて、所定のタイミングで免疫酵素反応ユニット10の所定の位置にある容器100に第2の試薬を分注する。
The second reagent dispensing unit 9 has the same configuration as the first reagent dispensing unit 8 . The second reagent dispensing unit 9 uses the probe to aspirate the second reagent (labeling reagent) in the
免疫酵素反応ユニット10では、周方向に配置された容器100内で、検体と分析項目に対応する所定の試薬との免疫反応と、この免疫反応で生成される免疫複合体と化学発光基質による酵素反応とが行われる。免疫酵素反応ユニット10は、検体架設ユニット4と同様に、軸方向の一端が開口した略円筒状をなす容器状に形成されたターンテーブルを備える。免疫酵素反応ユニット10は、不図示の駆動機構によって周方向に沿って回転可能に支持されており、この不図示の駆動機構により、その周方向に所定の角度範囲ずつ、所定の速度で回転する。ここでは、免疫酵素反応ユニット10は、反時計回りに回転する。図1の例では、免疫酵素反応ユニット10の周方向に並べられた容器100の列は、免疫酵素反応ユニット10の半径方向に所定の間隔を空けて1列セットされているが、後述する第1の試薬用の容器100の列と第2の試薬用の容器100の列を半径方向に所定の間隔を空けて設けてもよい。
In the immuno-
免疫酵素反応ユニット10は、検体が注入された容器100に第1の試薬分注ユニット8によって磁性試薬が分注されると、不図示の撹拌機構により磁性試薬と検体の混合液を撹拌し、検体中の抗原と磁性試薬とを一定時間免疫反応させる(1次免疫反応)。次に、免疫酵素反応ユニット10は、この容器100を第1の集磁機構(磁石13)に移動し、抗原と磁性試薬とが結合した反応生成物を磁力により集磁する。そして、この状態で容器100内が洗浄され、磁性試薬と反応しなかった未反応物質が除去される(1次BF分離)。
When the magnetic reagent is dispensed by the first reagent dispensing unit 8 into the
第1の集磁機構は、免疫酵素反応ユニット10の外周部近傍に配置された第1のBF分離ユニット11に対応した位置に固定される。免疫酵素反応ユニット10のターンテーブルは、固定された下層と回転可能な上層の二層で構成される。下層のターンテーブルには、第1の集磁機構として磁石13が配置され、上層のターンテーブルには容器100が配置される。磁石13は、容器100内の反応生成物を集磁する。
The first magnetic flux collection mechanism is fixed at a position corresponding to the first BF separation unit 11 arranged near the outer periphery of the
第1のBF分離ユニット11は、アーム25と、アーム25に取り付けられたノズル21と、洗浄槽24とを備える。アーム25は、鉛直方向への昇降及び自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行う。このアーム25は、ノズル21を、免疫酵素反応ユニット10の1次BF分離位置にある容器100と、第1のBF分離ユニット11側のノズル洗浄位置にある洗浄槽24とに移動する。ノズル21は、1次BF分離位置において、検体と磁性試薬が注入された容器100内に洗浄液を吐出及び吸引して洗浄し、磁性試薬と反応しなかった未反応物質を除去する(BF洗浄)。
The first BF separation unit 11 includes an
第1のBF分離ユニット11は、容器100が1次BF分離位置に搬送されると、1次BF分離を行う。1次BF分離及びBF洗浄により、容器100には、検体中の目的の抗原と磁性試薬が結合した反応生成物が集磁される。そして、1次BF分離が終了すると、アーム25によりノズル21を洗浄槽24があるノズル洗浄位置に移動する。
The first BF separation unit 11 performs primary BF separation when the
1次BF分離後、免疫酵素反応ユニット10は、反応生成物が残留した容器100に、第2の試薬分注ユニット9によって標識試薬が分注されると、不図示の撹拌機構により標識試薬と検体の混合液を撹拌し、反応生成物と標識試薬とを一定時間免疫反応させる(2次免疫反応)。次に、免疫酵素反応ユニット10は、この容器100を不図示の第2の集磁機構に移動し、反応生成物と標識試薬とが結合した免疫複合体を磁力により集磁する。そして、この状態で容器100内が洗浄され、標識試薬と反応しなかった未反応物質が除去される(2次BF分離)。
After the primary BF separation, when the labeling reagent is dispensed by the second reagent dispensing unit 9 into the
第2の集磁機構は、第1の集磁機構の磁石13と同様の磁石を有し、免疫酵素反応ユニット10の外周部近傍に配置された第2のBF分離ユニット12に対応した位置に固定される。図1の例では、第2の集磁機構が備える磁石は、2次BF分離位置にあるノズル21の下方に配置される。
The second magnetic flux collection mechanism has a magnet similar to the
第2のBF分離ユニット12は、第1のBF分離ユニット11と同様の構成を有し、第1のBF分離ユニット11に対し周方向に所定の距離をあけて配置される。アーム25は、鉛直方向への昇降及び自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行う。このアーム25は、ノズル21を、免疫酵素反応ユニット10の2次BF分離位置にある容器100と、第2のBF分離ユニット12側のノズル洗浄位置にある洗浄槽24とに移動する。ノズル21は、2次BF分離位置において、標識試薬が注入された容器100内に洗浄液を吐出及び吸引して洗浄し、標識試薬と反応しなかった余剰の未反応物質を除去する(BF洗浄)。
The second
第2のBF分離ユニット12は、容器100が2次BF分離位置に搬送されると、2次BF分離を行う。2次BF分離及びBF洗浄により、容器100には、検体中の目的の抗原及び磁性試薬からなる反応生成物と標識試薬とが結合した免疫複合体が集磁される。そして、2次BF分離が終了すると、アーム25によりノズル21を洗浄槽24があるノズル洗浄位置に移動する。
The second
第2のBF分離ユニット12のアーム25には、さらに基質液分注ユニット26が取り付けられる。基質液分注ユニット26は、ノズル21よりもアーム25の回転軸から遠い位置に配置される。基質液分注ユニット26は、不図示のチューブを介して、基質液を収容して保冷する基質液保冷庫14と接続される。基質液分注ユニット26は、磁性試薬、抗原及び標識試薬(酵素抗体)が結合した免疫複合体に対し、標識試薬と特異的に反応する化学発光基質を含んだ基質液を、2次BF分離後の容器100内に分注する。そして、基質液が注入された容器100は、免疫酵素反応ユニット10の回転によって、所定位置まで搬送される。所定位置に搬送された容器100は、容器移送ユニット15によって発光測定ユニット16へ移送される。
A substrate
発光測定ユニット16は、光電子増倍管(PMT)16aを検出器とする測光部であり、免疫複合体と化学発光基質とからなる発光現象をフォトカウントにより測光する。つまり、発光量を測定する。発光測定ユニット16で検出された光束(発光量)に対応する測光信号は、不図示のアナログ-デジタル変換器によりデジタル化される。そして、デジタル化された測光信号は、不図示のシリアルインターフェース等を介して制御装置80に入力され、制御装置80によって分析処理が行われる。
The
1-2.容器の構成
次に、容器100の構成について、図2を参照して説明する。図2は、自動分析装置1において使用される容器100を示す斜視図である。
1-2. Configuration of Container Next, the configuration of the
図2に示すように、容器100は、有底の円筒状に形成されており、胴体部101と、首部102とを有する。容器100の材料としては、樹脂やガラス等を挙げることができる。また、容器100は、透明又は半透明に形成される。
As shown in FIG. 2 , the
胴体部101の軸方向の一端部は、容器100の底部を形成しており、該底部は略半球状に形成される。首部102は、胴体部101の軸方向の他端部に設けられる。この首部102の外径は、胴体部101の外径よりも大きい。首部102の外径を胴体部101の外径よりも大きく形成することにより、首部102と胴体部101との間に段差が形成される。また、首部102の外周面には、首部102の軸方向に沿って延びる溝102aが形成される。
One axial end portion of the
なお、容器における首部は、胴体部の外径よりも大きい外径であればよく、溝を有するものに限定されない。容器の首部としては、例えば、胴体部の外径よりも大きい第1外径部と、第1外径部の外径よりも大きい第2外径部を有するものや、一部が胴体部の外径よりも大きい外径のものであってもよい。 Note that the neck portion of the container may have an outer diameter larger than that of the body portion, and is not limited to one having a groove. As the neck of the container, for example, one having a first outer diameter portion larger than the outer diameter of the body portion and a second outer diameter portion larger than the outer diameter of the first outer diameter portion, or one having a portion of the body portion The outer diameter may be larger than the outer diameter.
1-3.容器供給ユニットの構成
次に、容器供給ユニット3の詳細な構成について、図3~図6を参照して説明する。図3及び図4は、容器供給ユニット3の斜視図であり、図5は、容器供給ユニット3の側面図である。図6は、容器供給ユニット3の容器整列部34の側面図である。
1-3. Configuration of Container Supply Unit Next, the detailed configuration of the
図3及び図4に示すように、容器供給ユニット3は、ベース部31と、容器貯留部32と、容器排出部33と、容器整列部34と、振動検出センサ部110とを備える。ベース部31は、適当な厚みを有する矩形の板状に形成される。
As shown in FIGS. 3 and 4 , the
[容器貯留部]
まず、容器貯留部32について、図3を参照して説明する。図3に示すように、容器貯留部32は、上面が開口した中空の箱状に形成されており、複数の容器100を貯留する。この容器貯留部32は、4つの側面板32a,32b,32c,32dと、底面板32eとを有する。側面板32a,32bは、互いに対向しており、側面板32c,32dは、互いに対向している。
[Container storage part]
First, the
側面板32dには、上下方向に延びる切欠き38が形成される。この切欠き38には、容器排出部33が配置される。また、側面板32dには、切欠き38及び容器排出部33を覆うカバー部材39が取り付けられている。このカバー部材39内には、容器整列部34の後述する整列レール51の一端部が配置される。
A vertically extending
底面板32eの内面は、側面板32cから側面板32dへ向かうにつれて低くなるように傾斜している。これにより、容器貯留部32に貯留された複数の容器100は、不図示の底面板に案内されて、容器排出部33が配置された側面板32d側に移動する。
The inner surface of the
容器貯留部32の開口は、通常は、装置外装体18(図1参照)に設けられた貯留部用蓋(不図示)によって閉じられている。容器貯留部32に複数の容器100を投入する場合は、ユーザーは、貯留部用蓋を開けて、容器貯留部32の開口を露出させる。
The opening of the
容器排出部33は、容器貯留部32に貯留された複数の容器を側面板32dの外側に排出する。
[容器排出部]
次に、同じく図3を参照して、容器排出部33について説明する。図3に示すように、容器排出部33は、環状ベルト43と、環状ベルト43を回転可能に支持するベルト支持機構44と、環状ベルト43を回転させる不図示のベルト回転機構と、環状ベルト43に設けられた載置部材45とを備える。
The
[Container discharge part]
Next, referring to FIG. 3 as well, the
環状ベルト43は、無端状に形成されており、ベルト支持機構44の駆動ローラ及び従動ローラ(いずれも図示略)に掛け渡される。環状ベルト43の材料としては、ゴム材、合成樹脂、金属ワイヤ等をあげることができる。
The
環状ベルト43の外周面には、複数の載置部材45が設けられる。複数の載置部材45は、環状ベルト43の周方向に所定の間隔をあけて配置される。この複数の載置部材45には、容器貯留部32に貯留された容器100が載置される。
A plurality of mounting
ベルト支持機構44は、駆動ローラと、従動ローラと、一対のローラ支持板46A,46Bとを有する。一対のローラ支持板46A、46Bは、上下方向に延びる略長方形の板体からなっており、互いの一方の平面が対向している。
The
駆動ローラは、一対のローラ支持板46A、46B間に配置され、一対のローラ支持板46A、46Bの下部に回転可能に支持される。従動ローラは、一対のローラ支持板46A、46B間に配置され、一対のローラ支持板46A、46Bの上部に回転可能に支持される。これにより、駆動ローラ及び従動ローラに掛け渡されている環状ベルト43は、上下方向に長い環状に形作られる。
The drive roller is arranged between the pair of
駆動ローラには、不図示のベルト回転機構を構成するモータが連結される。そして、モータが駆動すると、駆動ローラが回転し、駆動ローラに掛け渡された環状ベルト43が回転する。
A motor that constitutes a belt rotation mechanism (not shown) is connected to the drive roller. When the motor is driven, the driving roller rotates, and the
その結果、環状ベルト43には、載置部材45が上方向に移動する往路と、載置部材45が下方向に移動する復路が形成される。なお、環状ベルト43の往路は、容器貯留部32内に配置され、環状ベルト43の復路は、容器貯留部32の外側に配置される。
As a result, the
また、環状ベルト43の往路は、環状ベルト43の上部である湾曲部を経て復路に切り替わる。そして、環状ベルト43の復路は、環状ベルト43の下部である湾曲部(以下、「下湾曲部」と称する)を経て往路に切り替わる。環状ベルト43の下湾曲部は、ベルト回転機構と共に、容器貯留部32の底面板32eの下方に配置されている。
In addition, the outward path of the
そして、複数の載置部材45は、往路において載置された容器100を搬送し、往路と復路が切り替わる上部湾曲部においてカバー部材39に向けて容器100を排出する。
[容器整列部]
次に、容器整列部34について、図4及び図5を参照して説明する。図4及び図5に示すように、容器整列部34は、容器排出部33から排出された容器100を整列させ、整列された容器100を、容器搬送ユニット5に受け渡す移送位置まで搬送する。
The plurality of mounting
[Container alignment part]
Next, the
容器整列部34は、整列レール51と、シャッタ機構52と、数量監視センサ53A、53Bと、容器有無センサ54と、整列レール51を支持する整列部支持部材90と、整列レール51に振動を加える加振器55と、整列レール51の振動状態を検出する振動検出センサ部110とを備える。
The
整列レール51は、互いに対向する2つの平板61A,61Bを備える。これら平板61A,61Bは、それぞれ横長の略長方形に形成されており、側面板32dに略平行に配置される。平板61A,61Bの互いに対向する平面間の距離は、容器100における胴体部101の外径よりも長く、首部102の外径よりも短い。例えば、平板61A、61Bの互いに対向する平面間の距離は、胴体部101の外径よりも、0.1~0.5mm程度長く設定される。
The
平板61A、61Bにおける上下方向の上端部には、第1傾斜面部61a(傾斜面部の一例)と、第2傾斜面部61b(傾斜面部の一例)と、段差面部61cが形成される。第1傾斜面部61aは、搬送方向の上流側、すなわちカバー部材39から容器100を受け取る受取位置から下流側に向かうにつれて上下方向の高さが連続して低くなるように傾斜している。第1傾斜面部61aは、水平方向に対して第1の傾斜角度θ1で傾斜している。第1の傾斜角度θ1は、容器100の搬送速度及び移送位置において容器100を受け渡すタイミングに基づいて設定される。第1の傾斜角度θ1は、容器100を搬送するために最低限の搬送力を得るための角度の2倍に設定されている。第1の傾斜角度θ1としては、例えば4.5°に設定される。
A first
第2傾斜面部61bは、第1傾斜面部61aと同様に、搬送方向の上流側から下流側に向かうにつれて上下方向の高さが連続して低くなるように傾斜している。第2傾斜面部61bは、水平方向に対して第2の傾斜角度θ2で傾斜している。第2の傾斜角度θ2は、第1の傾斜角度θ1よりも小さく設定されている(θ1>θ2)。すなわち、第2傾斜面部61bは、第1傾斜面部61aよりも緩やかに形成されている。
Like the first
第2傾斜面部61bでは、第1傾斜面部61aを通過した容器100の姿勢を安定化させる。すなわち、第2傾斜面部61bを容器100が通過する際に、容器100は、その軸方向が上下方向と略平行となり、その姿勢が安定する。第2の傾斜角度θ2は、容器100を搬送するために最低限の搬送力を得るための角度に設定されている。第2の傾斜角度θ2には、例えば2°が設定される。
The second
上述の各部材により構成される整列レール51は、図5に示すように、長手方向の一端部、すなわち搬送方向の上流側が上述のカバー部材39を貫通して、カバー部材39内に配置される。すなわち、容器排出部33から排出された容器100は、カバー部材39内において、整列レール51に渡される。
As shown in FIG. 5, one end of the
シャッタ機構52は、整列レール51における搬送方向の下流側、すなわち移送位置の近傍において、整列レール51の移送位置よりもカバー部材39側に配設される。シャッタ機構52は、整列レール51に沿って移動する複数の容器100の移動を一時的に遮断し、整列レール51の移送位置に容器100を1つずつ送り出す。
The
数量監視センサ53A,53Bは、カバー部材39とシャッタ機構52との間に配置される。これら数量監視センサ53A,53Bは、例えば、フォトセンサであり、対向する位置に容器100があるか否かを検出する。
The
数量監視センサ53A,53Bの両方もしくは数量監視センサ53B単体が、対向する位置に容器100が有ることを検出した場合は、シャッタ機構52を通過する前の容器100が所定の個数以上あると判別できる。これにより、少なくとも所定の個数以上の容器100が連続的に後工程に供給されるという情報を、後工程を制御する制御装置80に送信することができる。
When both the
また、数量監視センサ53A及び53Bのうちの少なくとも数量監視センサ53Bが、対向する位置に容器100が無いことを検出した場合は、シャッタ機構52を通過する前の容器100が所定の個数未満であると判別できる。これにより、少なくとも所定の個数以上の容器100が連続的に後工程に供給されないという情報を、後工程を制御する制御装置80に送信することができる。
Further, when at least the
容器有無センサ54は、不図示のブラケットを介して支持フレーム71に固定される。容器有無センサ54は、整列レール51の移送位置に配置された容器100に対向している。容器有無センサ54は、例えば、フォトセンサであり、対向する位置(移送位置)に容器100があるか否かを検出する。容器有無センサ54で移送位置に容器100がないことが検出された場合、制御装置80によって、容器100の詰まりやジャム等が発生したと判断され、分析動作を保留する等の処置が行われた上で、容器100の供給に失敗した旨がユーザーに通知される。
The container presence/
さらに、シャッタ機構52には、ストッパ部材62が設けられている。ストッパ部材62は、固定ブラケット86を介して支持フレーム71に固定されている。ストッパ部材62は、後述する整列レール51の段差面部61cの上下方向の上方に配置されており、段差面部61cと上下方向の上方に隙間を空けて対向する。そして、ストッパ部材62は、整列レール51の移動位置に配置された容器100の首部102に当接する。
Further, the
加振器55は、整列レール51を支持する整列部支持部材90に取り付けられる。加振器55としては、例えば、ソレノイド(コイル)等を挙げることができる。加振器55により整列レール51に振動が加えられることにより、整列レール51に保持された容器100は、徐々に整列レール51の他端部、すなわち搬送方向の下流側に向かって移動する。整列レール51の下流側は、上述した容器搬送ユニット5に容器100を渡す移送位置に設定される。
The
なお、本実施形態では、整列レールを振動させる加振器をコイル(ソレノイド)で構成した例を挙げたが、本発明はこれに限定されない。容器を整列及び搬送する整列レールに対して振動を与えることができるアクチュエータであれば、どのようなもので加振器を構成してもよい。 In this embodiment, an example is given in which the vibration exciter for vibrating the alignment rail is configured by a coil (solenoid), but the present invention is not limited to this. Any actuator that can vibrate the alignment rails that align and transport the containers may be used as the vibrator.
次に、整列レール51を支持する整列部支持部材90の詳細な構成について、図6を参照して説明する。図6に示すように、整列部支持部材90は、固定架台91Aと、第1の振動体91Bと、第2の振動体91Cと、加振器55とを備える。
Next, a detailed configuration of the alignment
固定架台91Aは、整列レール51を含む容器整列部34の構造を自動分析装置1に固定する土台である。固定架台91Aの上には第1の振動体91Bが配置され、第1の振動体91Bの上には、第2の振動体91Cが配置される。そして、第2の振動体91Cの上に整列レール51が配置される。
The fixed
第1の振動体91B及び第2の振動体91Cが有する面のうちの、搬送方向の下流側の面である第1の側面Sd1、及び、搬送方向の上流側の面である第2の側面Sd2は、搬送方向と垂直な方向に対して所定の角度だけ傾斜している。
Of the surfaces of the first vibrating
第1の振動体91B及び固定架台91A間は、平板状の板ばね92A及び92Bによって接続される。板ばね92Aは、ボルト93A~93D(ボルト93B及び93Dは図示略)によって、第1の振動体91B及び固定架台91Aの第1の側面Sd1上に取り付けられる。板ばね92Bは、ボルト93E~93H(ボルト93F及び93Hは図示略)によって、第1の振動体91B及び固定架台91Aの第2の側面Sd2上に取り付けられる。つまり、第1の振動体91Bは、板ばね92A及び92Bを介して、搬送方向に往復移動可能な状態で固定架台91Aに支持される。
The
第2の振動体91C及び第1の振動体91Bは、平板状の板ばね92C及び92Dによって接続される。板ばね92Cは、ボルト93I~93L(ボルト93J及び93Lは図示略)によって、第2の振動体91C及び第1の振動体91Bの第1の側面Sd1上に固定される。板ばね92Dは、ボルト93M~93P(ボルト93N及び93Pは図示略)によって、第2の振動体91C及び第1の振動体91Bの第2の側面Sd2上に固定される。つまり、第2の振動体91Cは、板ばね92C及び92Dを介して、搬送方向に往復移動可能な状態で第1の振動体91Bに支持される。
The second vibrating
第1の振動体91Bは、上端部が開口されて下端部に底部が形成されるU字形状の開口部91Baを有する。開口部91Baの底部には、コイル(ソレノイド)で形成された加振器55が取り付けられる。
The first vibrating
コイルで構成された加振器55に電流が印加されると、第2の振動体91Cが加振器55側に引き寄せられる。一方、加振器55に印加されていた電流が遮断されると、板ばね92C及び92Dが元の位置に戻る力、すなわち、加振器55が第2の振動体91Cを引き寄せる力と逆向きの力を発生する。これにより第2の振動体91Cは元の位置に復帰する。そして、加振器55に対する電流の印加及び遮断を繰り返すことにより、第2の振動体91Cは上下の方向に振動する。このとき、加振器55が取り付けられている第1の振動体91Bは、第2の振動体91Cが加振器55に引き寄せられたり離れたりする動きの反作用により反力を受けて振動する。
When a current is applied to the
上述のように、第1の振動体91B及び第2の振動体91Cはともに、搬送方向と垂直な方向に対して所定の角度だけ傾斜した第1の側面Sd1及び第2の側面Sd2を有する。これにより、第1の振動体91B及び第2の振動体91Cの上下方向の振動は、第2の振動体91Cの上に配置された整列レール51の搬送方向の往復動作に変換される。
As described above, both the first vibrating
例えば、第1の振動体91Bが固定架台91Aに対して完全に固定されている場合、この反力が構造体としての容器整列部34の外部に逃げてしまい、その分、容器整列部34における振動発生効率が悪化する。本実施形態では、第1の振動体91Bと固定架台91Aとを、板ばね92A及び92Bで固定することにより、第1の振動体91Bは固定架台91Aに対して可動できるようになる。したがって、本実施形態によれば、反作用による反力は構造体に吸収されるため、容器整列部34における振動発生効率の低下を防ぐことが可能となる。
For example, when the first vibrating
加振器55に対する電流の印加及び遮断は、後述の振動状態制御部200の加振器ドライバ205(図10参照)から加振器55に対して、ON及びOFFの二値を有する制御信号が供給されることにより実現される。ここで、第1の振動体91B及び第2の振動体91Cの往復動作の周波数が、これらの振動体を含む構造体としての容器整列部34の固有振動数と一致するように、加振器55に与える電流の周期が調整されることにより、容器整列部34が共振状態となる。そして、容器整列部34が共振状態となることにより、第1の振動体91B及び第2の振動体91Cが大きく振動する。
The application and interruption of current to the
整列レール51の上流側の端部の近傍には、整列レール51の振動の状態を検出する振動検出センサ部110が設けられる。振動検出センサ部110で検出された整列レール51の振動の状態は、制御装置80の振動状態制御部200(図10参照)に供給される。そして、振動状態制御部200では、誘導型距離検出センサ111の検出値をフィードバック信号として用いた、整列レール51の振動状態を一定に保つ制御が行われる。
A vibration
なお、本実施形態では、複数の振動体(第1の振動体91B及び第2の振動体91C)を、板ばねを介して接続する例を挙げたが、本発明はこれに限定されない。加振器として、整列レールを往復させる方向に力を発生させることが可能なアクチュエータを用いた場合等には、板ばねは用いなくてもよく、振動体を複数個設けなくてもよい。
In this embodiment, an example in which a plurality of vibrating bodies (the first vibrating
1-4.振動検出センサ部の構成
ここで、図7及び図8を参照して、振動検出センサ部110の構成例について説明する。図7は、振動検出センサ部110の構成例を示す斜視図である。図8は、振動検出センサ部110の配置位置の例を示す振動検出センサ部110及び整列レール51の側面図である。
1-4. Configuration of Vibration Detection Sensor Unit Here, a configuration example of the vibration
図7に示すように、振動検出センサ部110は、誘導型距離検出センサ111と、ブラケット112と、誘導型距離検出センサ111を保護する保護カバー113とで構成される。誘導型距離検出センサ111は、コイル114を有する。コイル114に電流を流したときに発生する磁界は、検出対象物までの距離に応じて変化する。そして、誘導型距離検出センサ111は、コイル114に電流を流した後のコイル114のインダクタンスの変化量に基づいて、検出対象物である整列レール51との距離を検出する。誘導型距離検出センサ111のコイル114は、例えば、プリント基板の配線パターンとして形成される。
As shown in FIG. 7 , the vibration
図8に示すように、誘導型距離検出センサ111は、検出対象物である整列レール51の上流側の端部の側面51aに対向している。そして、誘導型距離検出センサ111は、端部の側面51aから間隔Tを隔てた位置に配置される。間隔Tは、例えば、1~1.5mm等に設定される。誘導型距離検出センサ111は、ブラケット112に支持されている。
As shown in FIG. 8, the inductive
ブラケット112には、誘導型距離検出センサ111が固定される。ブラケット112における誘導型距離検出センサ111が取付けられていない側の端部は、ベース部31(図5参照)に固定される。ベース部31は、整列レール51が振動する時にも振動しないため、誘導型距離検出センサ111が取付けられたブラケット112の一端がベース部31に固定されることにより、誘導型距離検出センサ111が整列レール51の振動の影響を受けなくなる。これにより、誘導型距離検出センサ111は、整列レール51との間の距離を正確に検出することができる。
An inductive
保護カバー113は、誘導型距離検出センサ111の側面及び背面(整列レール51と対面していない側の面)を覆う形状を有し、ブラケット112に取付けられることにより、誘導型距離検出センサ111を保護する。保護カバー113は、例えば樹脂性等の、非磁性体で構成される。なお、保護カバー113は必ずしも必要なものではなく、保護カバー113を設けない構成としてもよい。
The
次に、振動検出センサ部110の誘導型距離検出センサ111による距離検出の原理について、図9を参照して説明する。誘導型距離検出センサによる距離検出の原理を示す説明図である。
Next, the principle of distance detection by the inductive
図9において、板のような形状の直方体は検出対象物Tgを示し、検出対象物Tgの上方に配置される渦巻き線は、誘導型距離検出センサに組み込まれたコイルScを示す。誘導型距離検出センサは、コイルScに電流を流すことによりコイルScの周囲に高周波の交流磁界Mfsを発生させる。コイルScの周囲に発生した交流磁界Mfsは、検出対象物Tgの表面に渦電流(誘導電流)Ecを生じさせる。 In FIG. 9, a rectangular parallelepiped shaped like a plate indicates the object to be detected Tg, and the spiral wire arranged above the object to be detected Tg indicates the coil Sc incorporated in the inductive distance detection sensor. The inductive distance detection sensor generates a high-frequency alternating magnetic field Mfs around the coil Sc by applying current to the coil Sc. The AC magnetic field Mfs generated around the coil Sc produces an eddy current (induced current) Ec on the surface of the object to be detected Tg.
コイルScのインダクタンスは、誘導型距離検出センサの表面に生じる過電流Ecの大きさに応じて変化するものである。つまり、コイルScのインダクタンスは、コイルScと検出対象物Tgとの距離の変化に応じて変化する。また、コイルScのインダクタンスは、検出対象物Tgの材料種別(アルミニウム、ステンレス、鋼など)によっても変化する。そして、誘導型距離検出センサは、コイルScのインダクタンスの変化を検出する。したがって、誘導型距離検出センサは、コイルScのインダクタンスの変化を検出することにより、検出対象物Tgと誘導型距離検出センサとの間の距離を測定することができる。 The inductance of the coil Sc changes according to the magnitude of the overcurrent Ec generated on the surface of the inductive distance detection sensor. That is, the inductance of the coil Sc changes according to the change in the distance between the coil Sc and the detection object Tg. In addition, the inductance of the coil Sc also changes depending on the material type (aluminum, stainless steel, steel, etc.) of the detection target Tg. The inductive distance detection sensor detects changes in the inductance of the coil Sc. Therefore, the inductive distance detection sensor can measure the distance between the object to be detected Tg and the inductive distance detection sensor by detecting changes in the inductance of the coil Sc.
このような誘導型距離検出センサにおいては、コイルの設計及び/又は調整を行うことにより、サブミクロン単位の変位量も検出することが可能となる。なお、本実施形態では、誘導型距離検出センサ111のコイルをプリント基板の配線パターンとして形成する例を挙げたが、本発明はこれに限定されない。誘導型距離検出センサ111のコイルは、銅線の巻き線等によって構成してもよい。ただし、誘導型距離検出センサ111のコイルをプリント基板の配線パターンとして形成する方が、誘導型距離検出センサ111の製造の精度をより向上させることできる。
In such an inductive distance detection sensor, by designing and/or adjusting the coil, it is possible to detect displacement amounts in sub-micron units. In this embodiment, an example in which the coil of the inductive
また、誘導型距離検出センサ111の検出対象物としての整列レール51は、導電性の材質で構成される必要があり、整列レール51の材質には、例えば、アルミ材、ステンレス、銅合金等を用いることができる。
Also, the
上述のように、誘導型距離検出センサ111により測定できる物理量は、検出対象物としての整列レール51の側面51aの端部との間の距離である。したがって、本実施形態では、振動状態制御部200が、誘導型距離検出センサ111の検出値に基づいて、整列レール51の振動状態を示す、整列レール51の振動の振幅を算出する。整列レール51の振動の振幅は、誘導型距離検出センサ111の検出値の時系列変化の情報(時系列データ)に基づいて算出することができる。誘導型距離検出センサ111の検出値の時系列データから整列レール51の振動の振幅を検出する方法については、後述の図11を参照して詳述する。
As described above, the physical quantity measurable by the inductive
1-5.振動状態制御に関わるブロックの構成
次に、図10を参照して、容器整列部34の整列レール51の振動状態制御に関わるブロックの構成について説明する。図10は、整列レール51の振動状態制御に関わる各ブロックの構成例を示すブロック図である。
1-5. Configuration of Blocks Related to Vibration State Control Next, referring to FIG. 10, the configuration of blocks related to vibration state control of the alignment rails 51 of the
図10には、整列レール51の振動状態制御に関わる各ブロックである、容器整列部34、誘導型距離検出センサ111及び振動状態制御部200を模式的に示す。容器整列部34は、内部に加振器55が設置された第1の振動体91B、板ばね92A~92Dによって第1の振動体91Bと接続された第2の振動体91C、及び、第2の振動体91Cの上部に配置された整列レール51を備える。
FIG. 10 schematically shows the
誘導型距離検出センサ111は、容器整列部34の整列レール51の側面51aの近傍の位置に配置される。誘導型距離検出センサ111と振動状態制御部200とは、互いにデータを送受信可能に接続される。
The inductive
振動状態制御部200(制御部の一例)は、センサ制御部206、検出部201、発振器202、制御回路203、記憶部204及び加振器ドライバ205を有する。振動状態制御部200を構成するこれら各部の動作は、制御部210によって制御される。
A vibration state control unit 200 (an example of a control unit) has a
検出部201は、振幅平均値検出部201a及び静止時平均値検出部201bを有する。振幅平均値検出部201aは、整列レール51が振動している時の振動の振幅を検出する。静止時平均値検出部201bは、整列レール51が停止している時の、整列レール51の側面51a及び誘導型距離検出センサ111間の間隔Tに応じた静止時平均値を検出する。
The
センサ制御部206は、誘導型距離検出センサ111の検出値の出力先を、振幅平均値検出部201aと静止時平均値検出部201bとで切り替える。センサ制御部206が振幅平均値検出部201a及び静止時平均値検出部201bのいずれの検出部を選択するかは、不図示の入力部(例えばスイッチ等)を介してユーザーが決定可能である。あるいは、加振器ドライバ205の動作状況の検出結果に基づいて、振幅平均値検出部201a及び静止時平均値検出部201bのいずれか一方の検出部が自動的に選択されるように構成してもよい。具体的には、加振器ドライバ205が動作していれば振幅平均値検出部201aが選択し、加振器ドライバ205が動作していない場合は静止時平均値検出部201bが選択するように、制御部210がセンサ制御部206に指示を出してもよい。
The
振幅平均値検出部201aは、誘導型距離検出センサ111の検出値に基づいて、整列レール51の振動の振幅を検出(測定)し、検出した振幅値を制御回路203に出力する。また、振幅平均値検出部201aは、誘導型距離検出センサ111の感度補正も行う。誘導型距離検出センサ111の感度補正処理の手順については、後述の図14を参照して詳述する。
The amplitude average
発振器202は、加振器55に印加する制御信号の基本波を発生させて制御回路203に出力する。制御回路203は、振幅平均値検出部201aから入力された実際の振幅の値と、予め設定された目標値とを比較し、実際の振幅が目標値に近づくように波形のデューティ比を変化させる。そして、制御回路203は、波形のデューティ比が変更された制御信号を加振器ドライバ205に供給する。
The
なお、本実施形態では、振動状態制御部200が、加振器55に印加する制御信号の波形のデューティ比のみを変化させてフィードバック制御を行う例を挙げるが、本発明はこれに限定されない。振動状態制御部200が、加振器55に印加する制御信号の周波数のみを変化させる制御や、制御信号の周波数及び波形のデューティ比の両方を変化させる制御を行ってもよい。
In this embodiment, the vibration
記憶部204には、加振器55の振幅の目標値や、振動状態制御部200が整列レール51の振動の制御を行う場合に用いる、後述する近似関数式やデータテーブル等が記憶される。
The
加振器ドライバ205は、例えばアンプ等で構成され、制御回路203から入力された制御信号を加振器55が動作可能なレベルまで増幅して加振器55に印加する。加振器55は、加振器ドライバ205から制御信号が印加されることにより磁界を発生させ、第2の振動体91Cを振動させる。
The
なお、振動状態制御部200は、誘導型距離検出センサ111の出力波形のピークトゥピークの周期を測定することにより、副次的に、加振器55を駆動する制御信号の周波数(駆動周波数)を算出することも可能である。
By measuring the peak-to-peak period of the output waveform of the inductive
次に、図11を参照して、誘導型距離検出センサ111の検出値の時系列データについて説明する。図11は、誘導型距離検出センサ111の検出値の時系列データの例を示すグラフである。図11のグラフの縦軸は、誘導型距離検出センサ111の出力波形の振幅(mm)を示し、横軸は時間(s)を示す。
Next, time-series data of detection values of the inductive
図11に示すグラフには、加振器55に印加する制御信号の波形(矩形)の周期を8.33ms(120Hz)とし、波形のON時間を500μs、800μs、1000μsとしてそれぞれデューティー比を変化させた各場合に対応する、誘導型距離検出センサ111の出力波形が示される。図11において、制御信号の波形のON時間が500μsの場合の誘導型距離検出センサ111の出力波形は実線で示され、800μsの場合の誘導型距離検出センサ111の出力波形は破線で示される。制御信号の波形のON時間が1000μsの場合の誘導型距離検出センサ111の出力波形は、一点鎖線で示される。誘導型距離検出センサ111の出力波形の振幅は、波形の頂点(検出対象物としての整列レール51との間の距離における最遠部)と、波形の谷(検出対象物としての整列レール51との間の距離における最近部)との差(両振幅)によって示される。
In the graph shown in FIG. 11, the period of the waveform (rectangular) of the control signal applied to the
図11に示されるように、制御信号の波形のON時間が500μsの場合と、800μsの場合と、1000μsの場合とで、それぞれ、誘導型距離検出センサ111の出力波形の振幅が異なる。具体的には、制御信号の波形のON時間が増えれば増えるほど、誘導型距離検出センサ111の出力波形の振幅も大きくなる。制御信号の波形のON時間が長くなるほど、整列レール51の振動の振幅も大きくなり、それゆえ、誘導型距離検出センサ111の出力波形の振幅も大きくなる。つまり、誘導型距離検出センサ111の出力波形の振幅は、整列レール51の振動の振幅の状態を表したものであるといえる。
As shown in FIG. 11, the amplitude of the output waveform of the inductive
本実施形態では、振動状態制御部200は、誘導型距離検出センサ111の出力波形に基づいて算出した整列レール51の振動の振幅に基づいて、加振器55に入力する制御信号を制御する。具体的には、振動状態制御部200は、測定された整列レール51の振動の振幅が、予め定められた目標の振幅(以下、「振幅目標値」とも称する)に近づくようにフィードバック制御を行う。振動状態制御部200によるフィードバック制御は、加振器55に印加する制御信号の波形のON時間を変更すること等により行うことができる。
In this embodiment, the vibration
整列レール51の振動の振幅と、整列レール51における容器100の搬送速度とは、概ね比例関係にあることが実験的に分かっているため、整列レール51の振動の振幅目標値は、容器100の最適な搬送速度に基づいて設定が可能である。
Since it is experimentally known that the vibration amplitude of the alignment rails 51 and the transport speed of the
しかしながら、例えば、誘導型距離検出センサ111と整列レール51の端部との間隔Tが変化した場合、該変化に伴って、誘導型距離検出センサ111の検出値も変化してしまう。そして、間隔Tの変化に伴って誘導型距離検出センサ111の検出値が変化した場合には、振動状態制御部200がフィードバック制御を行ったとしても、整列レール51の振動の状態が適正化されなくなってしまう。
However, for example, when the distance T between the inductive
ここで、図12を参照して、誘導型距離検出センサ111及び整列レール51の側面51a間の間隔Tと誘導型距離検出センサ111の出力波形値との関係について説明する。図12は、間隔Tと誘導型距離検出センサ111の出力値との関係を示すグラフである。
Here, the relationship between the distance T between the inductive
図12に示すグラフの縦軸は、整列レール51が静止状態である場合における誘導型距離検出センサ111の出力波形の時間平均値(デジタル値)(以下、「静止時平均値」とも称する(実測出力値の一例))を示す。横軸は、整列レール51の側面51a及び誘導型距離検出センサ111間の間隔T(mm)を示す。
The vertical axis of the graph shown in FIG. 12 represents the time average value (digital value) of the output waveform of the inductive
図12には、誘導型距離検出センサ111の静止時平均値は、間隔Tが狭くなるほど大きくなり、間隔Tが広くなるほど小さくなることが示されている。すなわち、間隙Tと誘導型距離検出センサ111の静止時平均値とは、静止状態での間隔Tが定まれば、一対一の関係になることがわかる。
FIG. 12 shows that the stationary average value of the inductive
検出対象物である整列レール51が常に振動している場合、間隙Tは、静止時の地点を中心として時々刻々と変化する。しかしながら、間隙Tが製造誤差等によって変化した場合、この誤差に応じて、誘導型距離検出センサ111によって測定される振幅も変化してしまう。例えば、図12に示されるように、間隔Tが1mmの設定値からプラス方向に0.2mmずれた位置で測定された静止時平均値と、間隔Tが1mmからマイナス方向に0.2mmずれた位置で測定された静止時平均値とでは、値が大きく異なっている。
When the
つまり、検出対象物である整列レール51の振動状態が同一である場合であっても、誘導型距離検出センサ111と整列レール51との間の間隔Tが変化した場合には、誘導型距離検出センサ111で測定される振幅も変わってしまう。
That is, even if the vibration state of the
ここで、図13を参照して、間隔Tと、誘導型距離検出センサ111の静止時平均値との対応関係について説明する。図13は、間隔Tの大きさに応じた誘導型距離検出センサ111の静止時平均値と、誘導型距離検出センサ111の出力波形の振幅の平均値との対応を示すグラフである。
Here, with reference to FIG. 13, the correspondence relationship between the interval T and the stationary average value of the inductive
図13に示すグラフは、誘導型距離検出センサ111と整列レール51の側面51aとの間隔Tと、整列レール51が一定の振幅で振動した時の誘導型距離検出センサ111の出力波形の変化量を示している。図13に示すグラフの横軸は、間隔Tを変化させて測定を行った場合における、各間隔Tと対応する誘導型距離検出センサ111の静止時平均値(デジタル値)を示す。すなわち、図13に示すグラフの横軸は、図12に示すグラフの縦軸に対応する。
The graph shown in FIG. 13 shows the distance T between the inductive
図13に示すグラフの縦軸は、所定の間隔Tでの整列レール51の側面51aの振動振幅を一定としたときの誘導型距離検出センサ111の出力波形の振幅の平均値(デジタル値)(測定出力値の一例)を示す。図13に示す例では、図12に示す幾つかの間隔Tにおいて、整列レール51の側面51aの振動振幅が0.2mmとなるように調整されている。この調整は、例えば、不図示のレーザー変位計による振動振幅の測定結果に基づいて行われる。
The vertical axis of the graph shown in FIG. 13 represents the average value (digital value) ( An example of the measured output value) is shown. In the example shown in FIG. 13, at several intervals T shown in FIG. 12, the vibration amplitude of the
振動状態制御部200によって整列レール51の振動の振幅を一定に保つ制御が行われている場合、理論上では、誘導型距離検出センサ111の静止時平均値も、間隔Tによらず一定の値を示すはずである。しかしながら、図13に示されるように、間隔Tが狭くなるほど誘導型距離検出センサ111の静止時平均値は大きくなり、間隔Tが広くなるほど誘導型距離検出センサ111の静止時平均値は小さくなる。つまり、誘導型距離検出センサ111は、間隔Tの変化に伴って、測定される振動の振幅が見かけ上変化するという特性を有するものであることが分かる。
When the vibration
したがって、このような特性を有する誘導型距離検出センサ111の出力値を用いたフィードバック制御を適切に行えるようにするには、校正作業を行う必要がある。校正作業は、例えば、誘導型距離検出センサ111を設置した際の間隙Tを実測し、実測した間隔Tに基づいて、測定振幅の値を正しい値とするための補正係数を算出し、該補正係数を誘導型距離検出センサ111の出力値に適用すること等により行うことができる。
Therefore, in order to appropriately perform feedback control using the output value of the inductive
しかしながら、このような校正作業を行うにあたっては、厳密に間隙Tを測定する必要がある上に、検出対象物である整列レール51の振動の振幅も正確に測定しておく必要がある。自動分析装置1の設置時等に、これらの煩雑な手順を要する校正作業をユーザーに行わせることは困難であり、このような校正作業を要する製品を、量産製品として生産することは難しいと考えられる。
However, in performing such calibration work, it is necessary to precisely measure the gap T, and also to accurately measure the amplitude of the vibration of the
本実施形態では、検出対象物である整列レール51の動作開始前に、振動状態制御部200が誘導型距離検出センサ111の感度補正を行う。誘導型距離検出センサ111の感度補正においては、まず、整列レール51を振動させていない静止状態で、誘導型距離検出センサ111が測定を行う。次いで、振動状態制御部200が、誘導型距離検出センサ111の出力値が、予め設定された基準範囲内の値であるか否かを判定する。
In this embodiment, the vibration
誘導型距離検出センサ111の出力値が、予め設定された基準範囲内の値である場合、振動状態制御部200は、誘導型距離検出センサ111の出力値に対応する振幅目標値を求める。例えば、誘導型距離検出センサ111の出力値が“3.10E+07”である場合、図13の縦軸に示されるように、この値に対応する振幅平均値は略“800,000”となる。したがって、振動状態制御部200は、整列レール51の振幅目標値に“800,000”を設定する。そして、振動状態制御部200は、誘導型距離検出センサ111の出力値が振幅目標値となるように、フィードバック制御を行う。
When the output value of inductive
振幅目標値は、例えば、図13に示した、間隔Tの大きさに応じた誘導型距離検出センサ111の静止時平均値と、誘導型距離検出センサ111の出力波形の振幅平均値との対応関係を表す近似関数式を用いて、振動状態制御部200が適宜算出することができる。近似関数式は、予め記憶部204(図10参照)等に記憶させておくものとする。
The amplitude target value is, for example, the correspondence between the static average value of the inductive
もしくは、図13に示した、間隔Tの大きさに応じた誘導型距離検出センサ111の静止時平均値と、誘導型距離検出センサ111の出力波形の振幅平均値との対応関係を、データテーブルとして記憶部204に記憶させておいてもよい。なお、近似関係式やデータテーブルは、記憶部204ではなく、誘導型距離検出センサ111の基板内の不図示のメモリ等に記憶させてもよい。
Alternatively, the correspondence relationship between the stationary average value of the inductive
誘導型距離検出センサ111の出力値が、予め設定された基準範囲外の値である場合、振動状態制御部200は、エラーを出力するとともに、整列レール51の振動を開始させない。誘導型距離検出センサ111の出力値の基準範囲には、例えば、設定値±0.5mmの範囲を設定することができる。
When the output value of the inductive
誘導型距離検出センサ111の感度補正は、例えば、自動分析装置1の電源オン時等の所定のタイミングにおいて、実施されるものとする。
It is assumed that the sensitivity correction of the inductive
1-6.誘導型距離検出センサの感度補正処理
次に、図14を参照して、誘導型距離検出センサ111の感度補正処理について説明する。図14は、誘導型距離検出センサの感度補正処理の手順を示すフローチャートである。まず、整列レール51が静止した状態で、誘導型距離検出センサ111は測定を開始する(ステップS1)。次いで、振動状態制御部200の静止時平均値検出部201bは、誘導型距離検出センサ111の出力値の平均値(静止時平均値)を算出する(ステップS2)。
1-6. Sensitivity Correction Processing of Inductive Distance Detection Sensor Next, sensitivity correction processing of the inductive
次いで、静止時平均値検出部201bは、ステップS2で算出した静止時平均値が、予め定められた設置基準範囲外であるか否かを判定する(ステップS3)。設置基準範囲は、間隔Tの設定値±許容範囲に対応する静止時平均値により規定される。ステップS3で、静止時平均値は設置基準範囲外であると判定された場合(ステップS3がYES判定の場合)、静止時平均値検出部201bはエラーを出力し(ステップS4)、整列レール51の振動動作を開始させない。
Next, the stationary average
設置基準範囲は、上述したように間隔Tの設定値±許容範囲に対応する静止時平均値により規定されるものであり、すなわち、自動分析装置1が許容できる間隙Tの範囲を示したものである。間隙Tが狭すぎると、誘導型距離検出センサ111と整列レール51とが接触する恐れがあり、間隙Tが広すぎると、誘導型距離検出センサ111の感度が低下し正しい測定ができなくなる可能性がある。誘導型距離検出センサ111の静止時平均値が基準範囲外の場合に、静止時平均値検出部201bがエラーを出力して整列レール51の振動動作を開始させないことにより、これらの問題の発生を防ぐことができる。
The installation reference range is defined by the static average value corresponding to the set value ± allowable range of the interval T as described above, that is, the range of the interval T that the automatic analyzer 1 can tolerate. be. If the gap T is too narrow, the inductive
ステップS3で、静止時平均値は設置基準範囲内であると判定された場合(ステップS3がNO判定の場合)、静止時平均値検出部201bは、静止時平均値に基づいて整列レール51の振動の振幅目標値を決定する(ステップS5)。整列レール51の振動の振幅目標値は、記憶部204に記憶された近似関数式に静止時平均値をあてはめることによって算出することができる。もしくは、静止時平均値に対応する振幅目標値を、記憶部204に記憶されたデータテーブルから選択することにより決定することができる。
If it is determined in step S3 that the stationary average value is within the installation reference range (NO determination in step S3), the stationary average
次いで、振動状態制御部200は、ステップS5で決定された振幅目標値を制御回路203に設定する(ステップS6)。次いで、振動状態制御部200は、整列レール51の振動動作を開始させる(ステップS7)。このとき、センサ制御部206(図10参照)は、誘導型距離検出センサ111の検出値の出力先を、静止時平均値検出部201bから振幅平均値検出部201aに切り替えられる。
Next, the vibration
上述した第1の実施形態によれば、製品の部品製造誤差や組立誤差等によって間隙Tが設定値からずれてしまった場合であっても、振動状態制御部200は適切な振幅目標値を自立的かつ簡易に設定することができる。これにより、製品の個体差による影響を受けることなく誘導型距離検出センサ111が一定の測定値を得ることができるようになるため、振動状態制御部200は、整列レール51の振動の振幅を正しく検出できるようになる。
According to the first embodiment described above, even if the gap T deviates from the set value due to part manufacturing errors, assembly errors, etc. of the product, the vibration
2.第2の実施形態
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、振動状態制御部200は、間隔Tの設定値からのずれ量に応じた誘導型距離検出センサ111の感度補正に加えて、誘導型距離検出センサ111の個体差に起因する検出値の誤差に応じた感度補正を行う。
2. Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the vibration
誘導型距離検出センサ111の検出値は、コイルの線径や巻き数、ピッチ等の製造誤差によっても変化する。ここで、図15を参照して、誘導型距離検出センサの個体差による、間隔Tに対する出力値の変化について説明する。図15は、複数の誘導型距離検出センサが同一の測定を行った場合における各センサの出力値と間隔Tとの対応を示すグラフである。各誘導型距離検出センサによる測定は、基準位置±0.5mmの範囲内で間隔Tを変化させた場合における各位置で、静止状態の整列レール51を対象として行われた。
The detection value of the inductive
図15の縦軸は誘導型距離検出センサの静止時平均値(デジタル値)を示し、横軸は、間隔T(mm)を示す。図15のグラフには、5台の誘導型距離検出センサSC1~SC5の各測定結果が示される。図15において、誘導型距離検出センサSC1の測定値は菱形のマーカーにより示され、誘導型距離検出センサSC2の測定値は四角形のマーカーにより示される。誘導型距離検出センサSC3の測定値は三角形のマーカーにより示され、誘導型距離検出センサSC4の測定値はバツ印のマーカーにより示される。誘導型距離検出センサSC5の測定値はアスタリスクのマーカーにより示される。 The vertical axis of FIG. 15 indicates the stationary average value (digital value) of the inductive distance detection sensor, and the horizontal axis indicates the interval T (mm). The graph in FIG. 15 shows the measurement results of the five inductive distance detection sensors SC1 to SC5. In FIG. 15, the measured values of the inductive distance detection sensor SC1 are indicated by diamond markers, and the measured values of the inductive distance detection sensor SC2 are indicated by square markers. The measured values of the inductive distance detection sensor SC3 are indicated by triangular markers, and the measured values of the inductive distance detection sensor SC4 are indicated by crossed markers. Measurements of the inductive range sensor SC5 are indicated by asterisk markers.
図15には、同一の間隔Tで測定した場合であっても、誘導型距離検出センサによって測定される静止時平均値が異なることが示されている。このような出力値の差は、上述のように、誘導型距離検出センサの製造過程において発生する誤差が原因となって生じる。 FIG. 15 shows that even when measurements are made at the same interval T, the stationary average values measured by the inductive distance detection sensors are different. Such a difference in output values is caused by errors occurring in the manufacturing process of the inductive distance detection sensor, as described above.
図16は、間隔Tの大きさに応じた誘導型距離検出センサSC1~SC5の各静止時平均値と、誘導型距離検出センサSC1~SC5の出力波形の振幅平均値との対応を示すグラフである。図16の縦軸は、誘導型距離検出センサの出力波形の振幅平均値を示し、横軸は、静止状態の整列レール51を対象に測定を行った場合の誘導型距離検出センサの静止時平均値を示す。
FIG. 16 is a graph showing the correspondence between the stationary average values of the inductive distance detection sensors SC1 to SC5 and the amplitude average values of the output waveforms of the inductive distance detection sensors SC1 to SC5 according to the size of the interval T. be. The vertical axis in FIG. 16 indicates the average amplitude of the output waveform of the inductive distance detection sensor, and the horizontal axis indicates the stationary average of the inductive distance detection sensor when the
図16には、誘導型距離検出センサSC1~SC5間でプロットの傾きは類似しているが、各プロットの横軸方向における位置はグラフの左右方向に広がってしまっている様子が示されている。つまり、誘導型距離検出センサSC1~SC5のそれぞれが有する個体差によって、誘導型距離検出センサの出力波形の振幅平均値と誘導型距離検出センサの静止時平均値との対応を示すプロットのグラフの横軸方向における位置に、ずれが生じてしまっていることが分かる。 FIG. 16 shows that the slopes of the plots of the inductive distance detection sensors SC1 to SC5 are similar, but the positions of the plots along the horizontal axis spread out in the horizontal direction of the graph. . That is, due to the individual differences of each of the inductive distance detection sensors SC1 to SC5, the graph of the plot showing the correspondence between the amplitude average value of the output waveform of the inductive distance detection sensor and the stationary average value of the inductive distance detection sensor. It can be seen that the position in the horizontal axis direction is misaligned.
このように個体差を有する誘導型距離検出センサの検出結果を用いて、振動状態制御部200が整列レール51の振動状態の制御を行った場合、同一の振幅目標値が設定されたとしても、制御された結果の振動状態は、個体差に応じたばらつきを有するものとなってしまう。
When the vibration
したがって、本実施形態では、誘導型距離検出センサ111の測定結果を示すプロットのグラフの横軸方向における位置を、個体差に基づくずれ量に応じてオフセットさせる補正を行う。
Therefore, in the present embodiment, correction is performed by offsetting the position in the horizontal axis direction of the graph showing the measurement results of the inductive
まず、例えば、複数の誘導型距離検出センサの測定値から求めた平均値等に基づいて、基準となるプロット(以下、「基準プロット」と称する:基準出力値の一例)を定めておく。次に、基準プロットと誘導型距離検出センサのプロット(実測プロットの一例)とを比較する。そして、両プロット間にずれがある場合には、ずれ量の分だけ各誘導型距離検出センサのプロットを基準プロット方向にオフセットする。このようなオフセット補正が行われることにより、誘導型距離検出センサの個体差による影響を最小限に抑えることができる。 First, for example, a reference plot (hereinafter referred to as a "reference plot": an example of a reference output value) is determined based on an average value obtained from measured values of a plurality of inductive distance detection sensors. Next, the reference plot and the plot of the inductive distance detection sensor (an example of the actual measurement plot) are compared. Then, if there is a deviation between the two plots, the plot of each inductive distance detection sensor is offset in the direction of the reference plot by the amount of deviation. By performing such offset correction, it is possible to minimize the influence of individual differences in inductive distance detection sensors.
図17は、図16に示した各プロットに対してオフセット補正を行った結果のプロットを示すグラフである。ここでは、センサSc1からセンサSc5までの各センサが検出した各振幅平均値に対する静止時平均値の平均値を計算し、該平均値により構成されるプロットを基準プロットとした。図17の縦軸及び横軸が示す情報は、図16におけるそれらと同一である。オフセット補正が行われたことにより、図17に示すように、各誘導型距離検出センサの出力値と振幅平均値との対応を示すプロットは、概ね一直線上に重なっている。 FIG. 17 is a graph showing plots of the results of performing offset correction on each plot shown in FIG. Here, the average value of the stationary average values for each amplitude average value detected by each sensor from sensor Sc1 to sensor Sc5 was calculated, and a plot composed of the average values was used as a reference plot. The information indicated by the vertical and horizontal axes in FIG. 17 are the same as those in FIG. As shown in FIG. 17, the plots showing the correspondence between the output values of the inductive distance detection sensors and the average amplitude values are generally aligned on a straight line due to the offset correction.
オフセット補正を行う場合における、基準プロットに対する実測プロットのずれ量は、例えば、図18に示す治具(以下、「校正標準器」と称する)等を用いて測定することができる。図18は、校正標準器の構成例を示す側面図である。 The amount of deviation of the measured plot from the reference plot when offset correction is performed can be measured using, for example, the jig shown in FIG. 18 (hereinafter referred to as "calibration standard"). FIG. 18 is a side view showing a configuration example of a calibration standard.
図18に示すように、校正標準器70は、ベース部701及び固定具702を備える。ベース部701は、非導電部材で構成され、第1の凹部701a及び第2の凹部701bを有する。第1の凹部701a及び第2の凹部701bは、ベース部701の鉛直方向の上面から下方向に向けて凹んだ凹部である。第1の凹部701aは、誘導型距離検出センサ111の測定対象としての標準対象物703が配置される凹部である。第1の凹部701aの幅は、標準対象物703の幅と略同一に形成される。標準対象物703の幅は、誘導型距離検出センサ111の幅よりも狭く設定される。
As shown in FIG. 18,
第2の凹部701bは、第1の凹部701aの鉛直方向における上方に形成される凹部である。第2の凹部701bには、誘導型距離検出センサ111が配置される。第2の凹部701bの深さは、第1の凹部701aに配置される標準対象物703と、第2の凹部701bに配置される誘導型距離検出センサ111との間隔Tが、間隔Tの設定値(設計値)である標準間隔Tsとなる深さに厳密に調整されている。
The
固定具702は、第2の凹部701bの鉛直方向の上方に、第2の凹部701bに対向して配置される。そして、固定具702は、第2の凹部701bに配置された誘導型距離検出センサ111を、ベース部701の第1の凹部701aに向けて一定の力で押さえつける。なお、校正標準器70は、固定具702なしで構成することもできる。
The
このように構成される校正標準器70の第1の凹部701aに標準対象物703を配置し、第2の凹部701bに誘導型距離検出センサ111を配置する。そして、誘導型距離検出センサ111の測定値を取得する。これにより、標準間隔Tsだけ離れた位置にある標準対象物703を測定した場合における、各誘導型距離検出センサ111の静止時平均値(個体差によるばらつきを含む値)を求めることができる。
The
なお、基準プロットに対するずれ量の測定を行うための治具は、図18に示した校正標準器70に限定されない。治具の形状は、誘導型距離検出センサ111及び標準対象物703間の間隔Tが標準間隔Tsに厳密に設定された上で測定を行うことを可能にするものであれば、どのような形状のものであってもよい。
Note that the jig for measuring the amount of deviation from the reference plot is not limited to the
上述した第2の実施形態によれば、誘導型距離検出センサ111の製造過程で生じた誤差の影響で、間隔Tに対応する誘導型距離検出センサ111の出力値がばらついた場合にも、振動状態制御部200は整列レール51の振動状態を適切に取得できるようになる。
According to the second embodiment described above, even if the output value of the inductive
3.第3の実施形態
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、誘導型距離検出センサ111が、自動分析装置1において検体又は試薬を定量して移送するための分注プローブの振動状態を検出する。そして、制御部が、分注プローブの振動状態に基づいて、分注プローブを含む分注プローブ移送機構の動作を制御する。
3. 3rd Embodiment Next, the 3rd Embodiment of this invention is described. In the third embodiment, the inductive
分注プローブ移送機構は、図1に示す検体分注ユニット6、第1の試薬分注ユニット8及び第2の試薬分注ユニット9の各ユニットが有する機構である。以下では、検体分注ユニット6に適用した例を挙げるが、本発明の分注プローブ移送機構はこれに限定されず、第1の試薬分注ユニット8や第2の試薬分注ユニット9等に適用してもよい。
The dispensing probe transfer mechanism is a mechanism that each of the
3-1.検体分注ユニットの構成
まず、図19を参照して、本実施形態に係る分注プローブ移送機構の構成について説明する。図19は、分注プローブ移送機構が適用された検体分注ユニット6の構成例を示す斜視図である。図19に示すように、検体分注ユニット6は、移送部601、支持軸602、分注アーム603、分注プローブ604、秤量ポンプ616(図21参照)及び誘導型距離検出センサ111(図20、図21参照)を備える。
3-1. Configuration of Specimen Dispensing Unit First, the configuration of the dispensing probe transfer mechanism according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 19 is a perspective view showing a configuration example of the
支持軸602は、移送部601にその軸方向が鉛直方向と略平行に配置される。そして、支持軸602は、移送部601にθ軸方向に回転可能で支持され、かつ移送部601に鉛直方向(Z軸方向)に移動可能に支持されている。また、支持軸602の軸方向の一端部、すなわち鉛直方向の上端部には、分注アーム603が固定されている。
The
分注アーム603における支持軸602に支持された端部とは反対側の端部には、分注プローブ604が設けられている。移送部601には、分注アーム603を介して分注プローブ604をZ軸方向又はθ軸方向に移動させる駆動部611(図21参照)が設けられている。
A dispensing
分注プローブ604は、分注アーム603の端部から上下方向の下方に向けて突出している。分注プローブ604は、検体容器4a(図1参照)内の検体を吸入するとともに、移送先の免疫酵素反応ユニット10の所定の位置にある容器100に、吸入した検体を吐出(分注)する。分注プローブ604で吸入された検体は、分注プローブ604に接続された秤量ポンプ616(図21参照)によって秤量される。
The dispensing
分注プローブ604の先端は、秤量の精度を高めることを目的として1mm以下の細径とされており、かつ、分注可能な液量を確保することを目的として長手方向(Z軸方向)に伸びた管形状とされている。そして、このような細長い管形状の一端は分注アーム603に固定され、他端は自由端となっている。したがって、駆動部611の制御に基づいて分注アーム603が高速でZ-θ方向に移送した場合、分注プローブ604の先端は±1mm程度の振幅をもって振動する。
The tip of the dispensing
本実施形態では、分注プローブ604の先端部分の振動振幅が規定量(振動許容幅)以下になったか否かを判定するために、誘導型距離検出センサ111を用いる。図20は、誘導型距離検出センサ111の配置位置の例を示す上面図である。
In this embodiment, the inductive
誘導型距離検出センサ111a及び111bは、分注プローブ604の停止位置である位置Ps1及び位置Ps2の近傍の位置に配置される。
The inductive
より詳細には、誘導型距離検出センサ111aは、分注プローブ604の一方の移動端であり、かつ、分注プローブ604が検体を吸入する位置Ps1の近傍の位置に配置される。誘導型距離検出センサ111bは、分注プローブ604の他方の移動端であり、かつ、分注プローブ604が検体を吐出する位置Ps3の近傍の位置に配置される。
More specifically, the inductive
なお、誘導型距離検出センサ111a及び111bは、上記各実施形態で説明したように、検出対象物との距離を検出するものであるため、その設置位置は、検出対象物である分注プローブ604の移動軌跡の接線に対して、センサ面が垂直となる位置であることが望ましい。
Since the inductive
3-2.検体分注ユニットの制御系の構成
次に、検体分注ユニット6の制御系の構成について、図21を参照して説明する。図21は、検体分注ユニット6の制御系の構成例を示すブロック図である。
3-2. Configuration of Control System of Specimen Dispensing Unit Next, the configuration of the control system of the
図21に示すように、検体分注ユニット6は、移送部601、分注アーム603、分注プローブ604、誘導型距離検出センサ111及び制御機構610を備える。
As shown in FIG. 21 , the
制御機構610は、制御部612、振動検出部613、操作部614及び記憶部615を備える。制御部612と、振動検出部613、操作部614及び記憶部615とは、それぞれ不図示のシステムバスによって接続される。また、制御機構610は、移送部601及び秤量ポンプ616に接続されており、移送部601及び秤量ポンプ616の駆動を制御する。さらに、制御機構610は、表示装置40とも接続されており、表示装置40の画面に各種情報を表示させる表示制御を行う。
The
制御部612は、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro Processing Unit)等によって構成される。制御部612は、記憶部615に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、上述の各部の動作を制御する。
The
誘導型距離検出センサ111は、上述の各実施形態と同様に、コイルに電流を流すことによりコイルの周囲に高周波の交流磁界を発生させ、該コイルのインダクタンスの変化を検出することにより、検出対象物としての分注プローブ604と当該センサとの間の距離を測定する。誘導型距離検出センサ111が検出した値は、制御部612に出力される。
As in the above-described embodiments, the inductive
振動検出部613は、誘導型距離検出センサ111の出力波形の振幅を算出する。制御部612は、誘導型距離検出センサ111の出力波形の振幅が、予め定められた振動許容幅内に収まったか否かを判定し、収まったと判定した場合に、分注プローブ604の次の動作を実施させる。分注プローブ604の次の動作には、例えば、分注プローブ604を容器100に挿入する動作、分注プローブ604を水平に移動させる動作等がある。
A
操作部614は、ユーザーによって行われる検体分注ユニット6に対する操作入力に応じた入力信号を生成し、入力信号を制御部612に出力する。この操作部614には、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル等が用いられる。
The
記憶部615には、分注動作を行うための、プログラム、情報、パラメータのテーブル等が記憶保持される。また、記憶部615には、誘導型距離検出センサ111のセンサ出力値や、制御部612が制御を行う際に用いる各種閾値等が格納される。表示装置40には、例えば、液晶ディスプレイ装置等が用いられる。
The
秤量ポンプ616は、電磁弁617が設けられたチューブ618を介して移送部601に接続される。そして、秤量ポンプ616は、分注プローブ604によって吸入されて移送部601内に移送された検体を秤量する。また、秤量ポンプ616には、電磁弁619が設けられたチューブ620が接続され、チューブ620の秤量ポンプ616に接続されていない側の端部は、洗浄液等が充填されたタンク621に挿入される。秤量ポンプ616は、タンク621内の洗浄液を吸入して分注プローブ604から吐出させる。これにより、分注プローブ604の内壁が洗浄される。
A weighing pump 616 is connected to the
なお、制御機構610は、検体分注ユニット6の動作のみを制御する制御機構に限定されるものではなく、自動分析装置1全体を制御する制御装置80であってもよい。
Note that the
次に、図22を参照して、誘導型距離検出センサ111が検出する分注プローブ604の振動の状態について説明する。図22は、分注アーム603をθ軸方向に所定の距離移送した後に停止した際の分注プローブ604の先端部分の振動量を測定した結果の一例を示すグラフである。図22のグラフの縦軸は、分注プローブ604の先端部分の変位を、レーザー変位計(不図示)で測定した変位量を示す。横軸は、分注アーム603の移送完了(停止)からの経過時間(ms)を示す。
Next, the vibration state of the dispensing
変位0mm位置は、分注アーム603の移送完了位置を示す。図22のグラフには、分注アーム603が移送完了位置に停止した後、分注プローブ604の先端部分が、オーバーシュートとアンダーシュートとを繰り返す減衰振動をしながら、徐々に0mm地点に収束する様子が示されている。
A displacement position of 0 mm indicates the transfer completion position of the dispensing
分注アーム603は分注プローブ604をθ方向に移送した後、続いてZ方向に移送し、移送完了位置において、分注プローブ604を容器100に挿入させる。ただし、分注プローブ604を容器100に挿入させる際に、分注プローブ604の先端部分が振動していると、分注プローブ604内に保持された液体が外に飛び散ったり、分注プローブ604が容器100に衝突したりする危険がある。したがって、分注プローブ604の移送の次に行われる、容器100への挿入動作は、分注プローブ604の振動が所定の振動許容幅内に収まるまでの時間である整定時間Tsを隔てた後に実施される必要がある。
The dispensing
上述した第3の実施形態では、分注プローブ604の振動が所定の振動許容幅内に収まった後に、制御部612によって、分注プローブ604の次の動作の実施が指示される。したがって、本実施形態によれば、分注プローブ604内に保持された液体が外に飛び散ったり、分注プローブ604が容器100に衝突したりすることの発生を防ぐことができる。
In the above-described third embodiment, the
なお、所定の規定時間以内に振幅が許容範幅内に収まらなかった場合、制御部612がタイムオーバーエラーを出力する構成としてもよい。このように構成することにより、タイムオーバーを生む原因として想定される、移送部601の駆動機構の異常、例えば、脱調、ベルトの経時伸び、ねじの緩み、弾性体の劣化を検出することも可能となる。
Note that the
また、分注プローブ604の停止位置は、自動分析装置1の個体毎に調整が必要な部位であり、容器供給ユニット3の整列レール51の製造・組み立て誤差と同様に、装置個体ごとのばらつきが生じる部位である。したがって、制御部612において、装置固有のばらつきに応じて、目標とする振幅値、すなわち、分注プローブ604の先端部分の振動許容幅を決定する制御を行ってもよい。
In addition, the stop position of the dispensing
制御部612による振動許容幅の決定制御は、例えば、誘導型距離検出センサ111のセンサ出力値と目標振動許容幅との関係性を予め補正関数式やテーブルデータ等として記憶部615等に保持しておき、第2の実施形態と同様のオフセット補正を行うことにより実施できる。
The determination control of the allowable vibration width by the
このようなオフセット補正が行われることにより、誘導型距離検出センサ111が、製品の部品製造誤差や組立誤差等の製品製造上の各工程で発生した誤差を有する場合であっても、制御部612は一定の測定値を得ることができるようになる。これにより、制御部612は、分注プローブ604の振動振幅を正しく検出できるようになる。
By performing such offset correction, even if the inductive
さらに、第3の実施形態においても、第1の実施形態と同様の誘導型距離検出センサ111の感度補正を行ってもよい。このような補正を行うことにより、誘導型距離検出センサ111の設置位置に誤差が生じている場合においても、制御部612は、分注プローブ604の振動振幅を正しく検出できるようになる。
Furthermore, also in the third embodiment, sensitivity correction of the inductive
なお、本発明は上述した各実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。例えば、上述した各実施形態では、誘導型距離検出センサ111の出力値の平均値(振幅平均値、静止時平均値)を取得する例を挙げたが、本発明はこれに限定されない。平均値の代わりに、誘導型距離検出センサ111の出力値の最大値や最小値、あるいは、度数最大等を取得してもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various other application examples and modifications can be made without departing from the gist of the present invention described in the claims. . For example, in each of the above-described embodiments, an example of obtaining an average value (amplitude average value, static average value) of the output values of the inductive
また、上述した各実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために装置(振動検出装置及び自動分析装置)の構成を詳細且つ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。 In addition, each of the above-described embodiments is a detailed and specific description of the configuration of the device (the vibration detection device and the automatic analysis device) in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and does not necessarily include all the configurations described. It is not limited to
1…自動分析装置、2…測定装置、3…容器供給ユニット、4…検体架設ユニット、4a…検体容器、5…容器搬送ユニット、6…検体分注ユニット、7…試薬保冷ユニット、7a…第1の試薬容器、7b…第2の試薬容器、8…第1の試薬分注ユニット、9…第2の試薬分注ユニット、10…免疫酵素反応ユニット、11…第1のBF分離ユニット、12…第2のBF分離ユニット、13…磁石、14…基質液保冷庫、15…容器移送ユニット、16…発光測定ユニット、16a…光電子増倍管、18…装置外装体、21…ノズル、24…洗浄槽、25…アーム、26…基質液分注ユニット、31…ベース部、32…容器貯留部、33…容器排出部、34…容器整列部、39…カバー部材、40…表示装置、43…環状ベルト、44…ベルト支持機構、45…載置部材、51…整列レール、55…加振器、70…校正標準器、80…制御装置、90…整列部支持部材、91A…固定架台、100…容器、101…胴体部、102…首部、102a…溝、110…振動検出センサ部、111、111a、111b…誘導型距離検出センサ、112…ブラケット、113…保護カバー、200…振動状態制御部、201a…振幅平均値検出部、201b…静止時平均値検出部、202…発振器、203…制御回路、204…記憶部、205…加振器ドライバ、206…センサー制御部、210…制御部、601…移送部、602…支持軸、603…分注アーム、604…分注プローブ、610…制御機構、611…駆動部、612…制御部、613…振動検出部、614…操作部、615…記憶部、616…秤量ポンプ、701…ベース部、701a…第1の凹部、701b…第2の凹部、702…固定具、703…標準対象物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Automatic analyzer, 2... Measuring apparatus, 3... Container supply unit, 4... Specimen installation unit, 4a... Specimen container, 5... Container transport unit, 6... Specimen dispensing unit, 7... Reagent cooling unit, 7a... Second 1 reagent container, 7b... second reagent container, 8... first reagent dispensing unit, 9... second reagent dispensing unit, 10... immunoenzyme reaction unit, 11... first BF separation unit, 12 2nd
Claims (4)
前記容器供給ユニットは、
複数の容器を貯留する容器貯留部と、
前記容器貯留部に貯留された複数の容器を排出する容器排出部と、
前記容器排出部から排出された容器を整列させる容器整列部と、を備え、
前記容器整列部は、
前記複数の容器を搬送して移動可能に支持する整列レールと、
前記整列レールに振動を加える加振器と、
整列レールとの間の距離に応じて変化するコイルのインダクタンスの変化量に基づいて、前記整列レールとの間の距離を検出する誘導型距離検出センサと、
前記誘導型距離検出センサの出力値に基づいて前記整列レールの振動の振幅を測定し、前記誘導型距離検出センサの出力値が振幅目標値となるようにフィードバックとして前記加振器に入力する制御信号を制御する制御部と、
前記整列レールの振動振幅が所定の値となるように調整した状態で、前記整列レール及び前記誘導型距離検出センサ間の間隔を変化させた場合の各間隔に対応する前記誘導型距離検出センサの出力波形の振幅値である測定出力値と、前記整列レールが静止状態で、前記整列レール及び前記誘導型距離検出センサ間の間隔を変化させた場合の各間隔に対応する前記誘導型距離検出センサの出力値である実測出力値と、の対応関係を示す情報を予め記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記整列レールが静止した状態で前記誘導型距離検出センサの出力値を取得し、取得した前記出力値を、前記記憶部に予め記憶された前記対応関係を示す情報の前記実測出力値に当てはめることによって、対応付けられた前記誘導型距離検出センサの前記測定出力値を取得し、取得した前記測定出力値を前記振幅目標値に設定してフィードバック制御を行う
自動分析装置。 An automatic analyzer including a reaction unit that holds a container and dispenses a specimen and a reagent into the held container, and a container supply unit that supplies the container to the reaction unit,
The container supply unit is
a container storage unit that stores a plurality of containers;
a container discharge unit for discharging the plurality of containers stored in the container storage unit;
a container aligning unit that aligns the containers discharged from the container discharge unit;
The container aligning unit
an alignment rail that conveys and movably supports the plurality of containers;
a vibrator that applies vibration to the alignment rail;
an inductive distance detection sensor that detects the distance from the alignment rail based on the amount of change in the inductance of the coil that changes according to the distance from the alignment rail;
Control for measuring the amplitude of vibration of the alignment rail based on the output value of the inductive distance detection sensor and inputting the output value of the inductive distance detection sensor to the amplitude target value as feedback to the vibrator. a control unit that controls the signal ;
When the interval between the alignment rail and the inductive distance detection sensor is changed in a state where the vibration amplitude of the alignment rail is adjusted to a predetermined value, the inductive distance detection sensor corresponding to each interval is changed. A measured output value that is an amplitude value of an output waveform, and the inductive distance detection sensor corresponding to each interval when the interval between the alignment rail and the inductive distance detection sensor is changed while the alignment rail is in a stationary state. A storage unit that stores in advance information indicating the correspondence between the measured output value that is the output value of
The control unit obtains an output value of the inductive distance detection sensor while the alignment rail is stationary, and converts the obtained output value to the actual measurement of information indicating the correspondence relationship stored in advance in the storage unit. By applying it to the output value, the measured output value of the associated inductive distance detection sensor is obtained, and the obtained measured output value is set as the amplitude target value to perform feedback control.
Automatic analyzer.
請求項1に記載の自動分析装置。 The automatic analyzer according to Claim 1, wherein the information indicating the correspondence between the measured output value and the actually measured output value is defined in advance as an approximate function expression or a data table.
請求項2に記載の自動分析装置。 The automatic analyzer according to claim 2 , wherein the controller outputs an error when the measured output value is outside a predetermined reference range.
請求項1~3のいずれか一項に記載の自動分析装置。 The control unit performs an actual measurement plot showing the correspondence between the output value of the inductive distance detection sensor and the amplitude target value in a state in which the distance between the alignment rail and the inductive distance detection sensor is set to a design value. and a predetermined reference plot, and if there is a deviation between both plots, perform correction to offset the measured plot in the direction of the reference plot. Automatic analyzer .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018228817A JP7126932B2 (en) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | automatic analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018228817A JP7126932B2 (en) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | automatic analyzer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020091210A JP2020091210A (en) | 2020-06-11 |
| JP7126932B2 true JP7126932B2 (en) | 2022-08-29 |
Family
ID=71013703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018228817A Active JP7126932B2 (en) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | automatic analyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7126932B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114543970B (en) * | 2022-02-22 | 2024-01-12 | 西安航天动力试验技术研究所 | Rocket engine non-contact vibration test system and calibration method thereof |
| CN121693669A (en) * | 2023-08-25 | 2026-03-17 | 株式会社日立高新技术 | Container supply device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015025661A (en) | 2013-07-24 | 2015-02-05 | 三菱電機株式会社 | Vibration measurement system of rotor of rotation electrical machine |
-
2018
- 2018-12-06 JP JP2018228817A patent/JP7126932B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015025661A (en) | 2013-07-24 | 2015-02-05 | 三菱電機株式会社 | Vibration measurement system of rotor of rotation electrical machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020091210A (en) | 2020-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111819448B (en) | automatic analysis device | |
| JP6280777B2 (en) | Analysis device and liquid level detection method in analysis device | |
| JP2020173257A (en) | Automatic analyzer | |
| JP5878377B2 (en) | Analysis equipment | |
| EP3361262B1 (en) | Container supplying unit and automatic analysis device | |
| WO2020137182A1 (en) | Conveying device, sample analysis system comprising same, and sample preprocessing device | |
| US9738451B2 (en) | Container supply unit and automated analyzer | |
| CN110031643A (en) | Automatic analysing apparatus | |
| JP7126932B2 (en) | automatic analyzer | |
| JP7105043B2 (en) | Container supply unit and automatic analyzer | |
| EP3845911A1 (en) | Automated analyzer | |
| US20190113534A1 (en) | Container Supply Unit and Automatic Analyzer | |
| KR101336650B1 (en) | Apparatus for inspecting inner circumferential surface of nut using eddy current and method thereof | |
| JP7379264B2 (en) | automatic analyzer | |
| JP2022107065A (en) | Autoanalyzer | |
| JP6733988B2 (en) | Automatic analyzer | |
| JP7304969B2 (en) | Autoanalyzer and control program for autoanalyzer | |
| JP7514710B2 (en) | Automated Analysis Equipment | |
| JPH095141A (en) | Liquid level sensor for blood dispensing line | |
| JP3419142B2 (en) | Enzyme immunoassay analyzer | |
| JP5321324B2 (en) | Automatic analyzer capable of switching reaction vessel supply means | |
| JPH09105753A (en) | Enzyme immunoreaction measuring device | |
| CN120233097A (en) | Sample analyzer and mixing control method | |
| JP6407588B2 (en) | Automatic analyzer | |
| CN121955422A (en) | Sample analyzer and ultrasonic calibration method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210707 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220308 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220309 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220427 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220809 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220817 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7126932 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |