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JP7615799B2 - Cell Picking Device - Google Patents
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JP7615799B2 JP2021045154A JP2021045154A JP7615799B2 JP 7615799 B2 JP7615799 B2 JP 7615799B2 JP 2021045154 A JP2021045154 A JP 2021045154A JP 2021045154 A JP2021045154 A JP 2021045154A JP 7615799 B2 JP7615799 B2 JP 7615799B2
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Description

本発明は、細胞ピッキング装置に関する。 The present invention relates to a cell picking device.

細胞培養容器等の容器から特定の細胞を吸引する場合、作業者は、顕微鏡により対象の細胞の位置を確認しながらピペット等の吸引器具を用いて手作業で細胞を吸引する。しかしながら、このような作業は熟練を要するため、熟練していない作業者にとって細胞の吸引作業は容易ではない。下記特許文献1では、細胞の吸引作業を支援する細胞吸引システムが提案されている。 When aspirating specific cells from a container such as a cell culture container, an operator manually aspirates the cells using an aspirating device such as a pipette while checking the position of the target cells using a microscope. However, this type of work requires skill, and aspirating cells is not easy for unskilled operators. The following Patent Document 1 proposes a cell aspirating system that assists in the aspirating of cells.

特許文献1に記載された細胞吸引システムにおいては、容器に収納された細胞を吸引する管状のチップが吸引部に取り付けられる。チップの先端部が特定の細胞に近接するように吸引部が搬送部により3次元的に位置調整される。 In the cell suction system described in Patent Document 1, a tubular tip that suctions cells stored in a container is attached to an aspiration unit. The position of the aspiration unit is adjusted three-dimensionally by a transport unit so that the tip of the tip approaches a specific cell.

特開2016-112012号公報JP 2016-112012 A

特許文献1に記載されたような細胞吸引システムにおいては、チップが取り付けられた吸引部を移動させるための駆動部としてモータが必要である。細胞吸引システムは、微細なサイズの細胞の吸引作業を行うため、モータによる吸引部の動作には高い精度が求められる。 In a cell suction system such as that described in Patent Document 1, a motor is required as a drive unit for moving the suction unit to which the tip is attached. Since the cell suction system performs the suction operation of microscopic cells, high precision is required for the operation of the suction unit by the motor.

本発明の目的は、モータの動作の正確性を確認することが可能な細胞ピッキング装置を提供することである。 The object of the present invention is to provide a cell picking device that can confirm the accuracy of the motor's operation.

本発明の一局面に従う細胞ピッキング装置は、試料容器内の試料から細胞を吸引するための細胞ピッキング装置であって、ピペットチップが取り付け可能な吸引アームを駆動するモータと、モータの動作を検知する検知部とを備える。検知部は、モータにより回転駆動する回転軸と、回転軸に取り付けられ回転軸と一体となって回転する回転盤と、回転盤の近傍に設けられるセンサとを含む。回転盤は、回転盤の周方向に等間隔で設けられる複数のスリットを有する。センサは、複数のスリットを検知することにより、モータの脱調の有無を検知する。複数のスリットのうちの1つのスリットは、他のスリットとは周方向の幅が異なる初期位置検知用スリットであり、センサは、初期位置検知用スリットを検知することにより、モータの初期位置を検知する。 A cell picking device according to one aspect of the present invention is a cell picking device for aspirating cells from a sample in a sample container, and includes a motor that drives an aspiration arm to which a pipette tip can be attached, and a detection unit that detects the operation of the motor. The detection unit includes a rotating shaft that is driven to rotate by the motor, a rotating disk that is attached to the rotating shaft and rotates integrally with the rotating shaft, and a sensor provided near the rotating disk. The rotating disk has multiple slits that are provided at equal intervals in the circumferential direction of the rotating disk. The sensor detects the multiple slits to detect whether the motor has lost synchronization. One of the multiple slits is an initial position detection slit that has a different circumferential width from the other slits, and the sensor detects the initial position of the motor by detecting the initial position detection slit.

本発明によれば、モータの動作の正確性を確認することが可能な細胞ピッキング装置を提供することが可能である。 The present invention makes it possible to provide a cell picking device that can confirm the accuracy of the motor's operation.

本実施の形態に係る細胞ピッキング装置の構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a cell picking device according to an embodiment of the present invention. 本実施の形態に係るモータおよび検知部を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a motor and a detector according to the embodiment. 検知部の平面図である。FIG. 検知部の一部拡大平面図である。FIG. 初期位置検知の処理を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a process of initial position detection. 他の実施の形態に係る検知部の平面図である。FIG. 11 is a plan view of a detection unit according to another embodiment.

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態に係る細胞ピッキング装置について説明する。 Next, a cell picking device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings.

(1)細胞ピッキング装置の構成
以下、本発明の実施の形態に係る細胞ピッキング装置100について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る細胞ピッキング装置100の構成を示す模式図である。図1に示すように、細胞ピッキング装置100は、吸引部10、観察部40および制御部50を備える。吸引部10は、吸引アーム11、駆動部20および検知部30を備える。また、細胞ピッキング装置100には、試料容器41およびピペットチップラック60が与えられる。
(1) Configuration of the Cell Picking Apparatus Hereinafter, a cell picking apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the cell picking apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. As shown in Fig. 1, the cell picking apparatus 100 includes an aspiration unit 10, an observation unit 40, and a control unit 50. The aspiration unit 10 includes an aspiration arm 11, a drive unit 20, and a detection unit 30. In addition, a sample container 41 and a pipette tip rack 60 are provided in the cell picking apparatus 100.

試料容器41は、例えばシャーレであり、細胞を含む試料を収容する。吸引アーム11が試料容器41に近づくことで、細胞の吸引動作が行われる。ピペットチップラック60は、複数の交換用ピペットチップ61を保持する。吸引アーム11がピペットチップラック60に近づくことで、交換用ピペットチップ61の交換動作が行われる。 The sample container 41 is, for example, a petri dish, and contains a sample including cells. When the suction arm 11 approaches the sample container 41, the cell is suctioned. The pipette tip rack 60 holds a number of replacement pipette tips 61. When the suction arm 11 approaches the pipette tip rack 60, the replacement pipette tips 61 are replaced.

吸引部10は、ピペット型の吸引アーム11を含む。吸引アーム11の先端には、ピペットチップラック60に保持されたいずれかの交換用ピペットチップ61が取り付けられる。以下、吸引アーム11に取り付けられた交換用ピペットチップ61を単にチップ12と呼ぶ。吸引部10は、チップ12を通して試料容器41内の細胞を吸引し、図示しない培養プレートのウェル等に吸引した細胞を吐出する。その後、新たな交換用ピペットチップ61および新たなウェルを用いて同様の動作が繰り返される。 The suction unit 10 includes a pipette-shaped suction arm 11. One of the replacement pipette tips 61 held in a pipette tip rack 60 is attached to the tip of the suction arm 11. Hereinafter, the replacement pipette tip 61 attached to the suction arm 11 will be simply referred to as tip 12. The suction unit 10 aspirates cells in a sample container 41 through tip 12, and ejects the aspirated cells into a well or the like of a culture plate (not shown). The same operation is then repeated using a new replacement pipette tip 61 and a new well.

駆動部20は、吸引アーム11を3次元方向に移動させるためのモータ21を備える。図1において、位置関係を明確にするために互いに直交するX方向、Y方向およびZ方向を示す矢印が付されている。X方向およびY方向は水平面内で直交し、Z方向は上下方向に相当する。モータ21は、例えば、吸引アーム11を水平面内(XY平面内)で所定の軸を中心に回転移動させるためのモータを含む。また、モータ21は、例えば、吸引アーム11を鉛直面内(XZ平面内)で所定の軸を中心に回転移動させるためのモータを含む。また、モータ21は、例えば、吸引アーム11を鉛直方向(Z方向)に進退させるためのモータを含む。モータ21としては、例えば、ステッピングモータが使用される。検知部30は、モータ21の脱調および初期位置を検知するための機能部である。 The driving unit 20 includes a motor 21 for moving the suction arm 11 in three-dimensional directions. In FIG. 1, arrows are provided indicating the mutually orthogonal X, Y, and Z directions to clarify the positional relationship. The X and Y directions are orthogonal in a horizontal plane, and the Z direction corresponds to the up-down direction. The motor 21 includes, for example, a motor for rotating the suction arm 11 around a predetermined axis in a horizontal plane (in the XY plane). The motor 21 also includes, for example, a motor for rotating the suction arm 11 around a predetermined axis in a vertical plane (in the XZ plane). The motor 21 also includes, for example, a motor for moving the suction arm 11 forward and backward in the vertical direction (Z direction). For example, a stepping motor is used as the motor 21. The detection unit 30 is a functional unit for detecting the loss of synchronism and the initial position of the motor 21.

観察部40は、試料容器41が載置されるステージを備える。観察部40は、ステージ上の試料容器41を照明する機能を備える。観察部40は、また、試料容器41内の試料を顕微鏡により拡大しつつ観察するための機能、試料容器41内の試料を拡大しつつ撮像する機能を備える。 The observation unit 40 has a stage on which the sample container 41 is placed. The observation unit 40 has a function of illuminating the sample container 41 on the stage. The observation unit 40 also has a function of observing the sample in the sample container 41 while magnifying it with a microscope, and a function of imaging the sample in the sample container 41 while magnifying it.

制御部50は、CPU(中央演算処理装置)およびメモリ等を含む。制御部50は、吸引部10および観察部40を制御する。制御部50は、吸引部10の駆動部20を制御することにより、吸引アーム11を3次元方向に移動させる。制御部50は、観察部40を制御することにより、観察部40が備える顕微鏡により拡大された試料の画像を取得する。また、制御部50は、観察部40を制御することにより、観察部40において撮像された試料の画像を取得する。表示部51は、例えばLCD(液晶ディスプレイ)パネルを含み、観察部40より取得された画像等を表示する。操作部52は、ユーザの操作を受け付ける。ユーザは操作部52を操作することにより、制御部50に対して吸引アーム11の動作指示を与えることができる。 The control unit 50 includes a CPU (Central Processing Unit) and a memory. The control unit 50 controls the suction unit 10 and the observation unit 40. The control unit 50 controls the drive unit 20 of the suction unit 10 to move the suction arm 11 in three-dimensional directions. The control unit 50 controls the observation unit 40 to obtain an image of the sample magnified by the microscope provided in the observation unit 40. The control unit 50 also controls the observation unit 40 to obtain an image of the sample captured in the observation unit 40. The display unit 51 includes, for example, an LCD (liquid crystal display) panel, and displays images obtained by the observation unit 40. The operation unit 52 accepts user operations. The user can give the control unit 50 an instruction to operate the suction arm 11 by operating the operation unit 52.

(2)検知部の構成
次に、図2~図4を参照しながら検知部30の構成について説明する。図2は、本実施の形態に係るモータ21および検知部30を示す側面図である。図2~図4において、位置関係を明確にするために互いに直交するX1方向、Y1方向およびZ1方向を示す矢印が付されている。図2~図4のX1,Y1,Z1方向は、図1のX,Y,Z方向と一致する場合もあり、一致しない場合もある。モータ21の取り付け態様に応じて、両者の方向の関係が決まる。便宜上、Z1方向を検知部30の上下方向として説明する。
(2) Configuration of the Detection Unit Next, the configuration of the detection unit 30 will be described with reference to Figs. 2 to 4. Fig. 2 is a side view showing the motor 21 and the detection unit 30 according to this embodiment. In Figs. 2 to 4, arrows are provided indicating the mutually orthogonal X1, Y1, and Z1 directions to clarify the positional relationship. The X1, Y1, and Z1 directions in Figs. 2 to 4 may or may not coincide with the X, Y, and Z directions in Fig. 1. The relationship between the directions is determined according to the mounting mode of the motor 21. For convenience, the Z1 direction will be described as the up-down direction of the detection unit 30.

検知部30は、回転軸31、回転盤32およびセンサ33を備える。回転軸31は、モータ21の回転出力により駆動する軸である。回転盤32は、回転軸31に固定されている。回転盤32は例えば金属製の円盤である。回転盤32は、モータ21の駆動により回転軸31と一体的に回転する。センサ33は、回転盤32の外周端部を挟み込むように配置されている。センサ33は、吸引部10が備える所定の部材34に固定されている。センサ33は、第1部材331および第2部材332を有する。第1部材331および第2部材332が、回転盤32の外周端部を上下から挟み込んでいる。第1部材331および第2部材332の一方は光を発する投光部を備え、他方は投光部から発せられた光を受光する受光部を備える。つまり、センサ33は、回転盤32の一の面に対向する投光部と、回転盤32の他の面に対向する受光部とを備える。センサ33は、投光部から発せられた光の受光部における受光の有無を判断することで、第1部材331および第2部材332の間の物体を検知することが可能である。このように本実施の形態においてはセンサ33として光電センサを用いている。光電センサの光源としては、例えば、可視光線、赤外線などを用いることができる。 The detection unit 30 includes a rotating shaft 31, a rotating disk 32, and a sensor 33. The rotating shaft 31 is a shaft driven by the rotation output of the motor 21. The rotating disk 32 is fixed to the rotating shaft 31. The rotating disk 32 is, for example, a metal disk. The rotating disk 32 rotates integrally with the rotating shaft 31 by the drive of the motor 21. The sensor 33 is arranged so as to sandwich the outer peripheral end of the rotating disk 32. The sensor 33 is fixed to a predetermined member 34 provided in the suction unit 10. The sensor 33 includes a first member 331 and a second member 332. The first member 331 and the second member 332 sandwich the outer peripheral end of the rotating disk 32 from above and below. One of the first member 331 and the second member 332 includes a light-emitting unit that emits light, and the other includes a light-receiving unit that receives the light emitted from the light-emitting unit. That is, the sensor 33 has a light-projecting section facing one side of the rotating disk 32 and a light-receiving section facing the other side of the rotating disk 32. The sensor 33 is capable of detecting an object between the first member 331 and the second member 332 by determining whether or not the light emitted from the light-projecting section is received by the light-receiving section. In this manner, in this embodiment, a photoelectric sensor is used as the sensor 33. For example, visible light, infrared light, etc. can be used as the light source of the photoelectric sensor.

図3は、検知部30の平面図である。図3に示すように、回転盤32の外周端部には、複数のスリットSLが設けられている。複数のスリットSLは、複数の脱調検知用スリットSL1と1つの初期位置検知用スリットSL2とを含んでいる。図3で示した例では、7個の脱調検知用スリットSL1が設けられている。なお、初期位置検知用スリットSL2も、脱調検知用のスリットとして機能する。 Figure 3 is a plan view of the detection unit 30. As shown in Figure 3, a plurality of slits SL are provided on the outer peripheral end of the rotating disk 32. The plurality of slits SL include a plurality of slits SL1 for detecting out-of-step and one slit SL2 for detecting initial position. In the example shown in Figure 3, seven slits SL1 for detecting out-of-step are provided. Note that the slit SL2 for detecting initial position also functions as a slit for detecting out-of-step.

複数のスリットSLは、回転盤32の外周上に等間隔で配置されている。具体的には、各スリットSLの周方向での中心位置が等間隔となっている。また、隣り合う2つの脱調検知用スリットSL1間の周方向での間隔も等しくなっている。図3に示すように、脱調検知用スリットのスリット幅はK1であり、初期位置検知用スリットSL2のスリット幅はK2である。スリット幅K1,K2は、回転盤32の周方向の幅である。ここで、K1<K2であり、初期位置検知用スリットSL2のスリット幅K2は、脱調検知用スリットSL1のスリット幅K1より大きい。K1とK2とは異なる幅であればよいので、K1>K2であってもよい。 The multiple slits SL are arranged at equal intervals on the outer periphery of the rotating disk 32. Specifically, the center positions of the slits SL in the circumferential direction are equally spaced. The circumferential intervals between two adjacent out-of-step detection slits SL1 are also equal. As shown in FIG. 3, the slit width of the out-of-step detection slit is K1, and the slit width of the initial position detection slit SL2 is K2. The slit widths K1 and K2 are the circumferential widths of the rotating disk 32. Here, K1<K2, and the slit width K2 of the initial position detection slit SL2 is larger than the slit width K1 of the out-of-step detection slit SL1. As long as K1 and K2 are different widths, K1>K2 may be acceptable.

図3に示すように、回転盤32の外周端部にはセンサ33が位置している。図3は、回転盤32の平面図であるので、回転盤32の上方に位置しているセンサ33の第1部材331が描かれている。センサ33の第2部材332は回転盤32の背面側に位置している。図3では、センサ33が、1つの脱調検知用スリットSL1と重なっている状態を示している。検知部30は、以上の構成を備えることにより、次に説明する脱調検知および初期位置検知を行う。 As shown in FIG. 3, the sensor 33 is located at the outer circumferential end of the rotating disk 32. Since FIG. 3 is a plan view of the rotating disk 32, the first member 331 of the sensor 33 is depicted as being located above the rotating disk 32. The second member 332 of the sensor 33 is located on the rear side of the rotating disk 32. FIG. 3 shows the sensor 33 overlapping one of the out-of-step detection slits SL1. With the above configuration, the detection unit 30 performs out-of-step detection and initial position detection, which will be described next.

(3)脱調検知
検知部30によるモータ21の脱調検知の方法について説明する。制御部50は、パルス信号をモータ21に与えることにより、モータ21を駆動する。モータ21が駆動すると、回転軸31を回転中心として回転盤32が回転する。回転盤32が回転すると、図3で示すように、センサ33の第1部材331および第2部材332の間を、回転盤32の外周部が通過する。センサ33は、第1部材331および第2部材332の間を通過するスリットSLを検知する。つまり、センサ33は、第1部材331および第2部材332の間を通過する脱調検知用スリットSL1および初期位置検知用スリットSL2を検知する。
(3) Step-out detection A method of step-out detection of the motor 21 by the detection unit 30 will be described. The control unit 50 drives the motor 21 by providing a pulse signal to the motor 21. When the motor 21 is driven, the rotating disk 32 rotates with the rotating shaft 31 as the center of rotation. When the rotating disk 32 rotates, the outer periphery of the rotating disk 32 passes between the first member 331 and the second member 332 of the sensor 33, as shown in FIG. 3. The sensor 33 detects the slit SL passing between the first member 331 and the second member 332. That is, the sensor 33 detects the step-out detection slit SL1 and the initial position detection slit SL2 passing between the first member 331 and the second member 332.

制御部50は、センサ33からスリットSLの検知情報を取得する。制御部50は、モータ21にパルス信号を与えている間に検知されたスリットSLの数をカウントする。制御部50は、モータ21に与えたパルス数とスリットSLの検知数に基づいて、モータ21が脱調しているか否かを判定する。つまり、モータ21が正確に動作している場合には、与えられるパルス数とモータの回転角度との関係が決まる。制御部50は、検知したスリットSLの数から算出されるモータの回転角度が、パルス数に応じた回転角度と一致するか否かにより、モータ21の脱調の有無を判定することができる。 The control unit 50 acquires detection information of the slit SL from the sensor 33. The control unit 50 counts the number of slit SL detected while a pulse signal is being given to the motor 21. The control unit 50 determines whether the motor 21 has stepped out based on the number of pulses given to the motor 21 and the number of detected slit SL. In other words, when the motor 21 is operating correctly, the relationship between the number of pulses given and the rotation angle of the motor is determined. The control unit 50 can determine whether the motor 21 has stepped out based on whether the rotation angle of the motor calculated from the number of detected slit SL matches the rotation angle corresponding to the number of pulses.

なお、初期位置検知用スリットSL2のスリット幅K2は、脱調検知用スリットSL1のスリット幅K1と異なるが、制御部50は、スリットSLの検知数のみをカウントする。したがって、初期位置検知用スリットSL2も、脱調検知用のスリットとして用いられる。 Note that the slit width K2 of the initial position detection slit SL2 is different from the slit width K1 of the out-of-step detection slit SL1, but the control unit 50 counts only the number of detections of the slit SL. Therefore, the initial position detection slit SL2 is also used as a slit for out-of-step detection.

(4)初期位置検知
次に、検知部30によるモータ21の初期位置検知の方法について説明する。図4は、検知部30の一部拡大平面図である。図4は、回転盤32の平面図であり、初期位置検知用スリットSL2を拡大した図である。図5は、初期位置検知の方法を示すフローチャートである。まず、図5に示すステップS1において、制御部50は、回転盤32を図4に示すR1方向に回転させ、P1-P2間のパルス数を取得する。具体的には、制御部50は、回転盤32をR1方向に回転させ、センサ33がスリットSLを検出したか否かを判定する。図4の例では、センサ33が位置P1を通過した直後にスリットSLを検出する。その後、制御部50は、センサ33が回転盤32を検出したか否かを判定する。図4の例では、センサ33が位置P2に到達した直後に回転盤32を検出する。そして、制御部50は、センサ33の検知位置が位置P1から位置P2まで移動する間に出力したパルス信号のパルス数を取得する。
(4) Initial Position Detection Next, a method of detecting the initial position of the motor 21 by the detection unit 30 will be described. FIG. 4 is a partially enlarged plan view of the detection unit 30. FIG. 4 is a plan view of the rotating disk 32, and an enlarged view of the slit SL2 for detecting the initial position. FIG. 5 is a flow chart showing a method of detecting the initial position. First, in step S1 shown in FIG. 5, the control unit 50 rotates the rotating disk 32 in the R1 direction shown in FIG. 4, and acquires the number of pulses between P1 and P2. Specifically, the control unit 50 rotates the rotating disk 32 in the R1 direction and determines whether the sensor 33 detects the slit SL. In the example of FIG. 4, the sensor 33 detects the slit SL immediately after passing the position P1. Thereafter, the control unit 50 determines whether the sensor 33 detects the rotating disk 32. In the example of FIG. 4, the sensor 33 detects the rotating disk 32 immediately after reaching the position P2. Then, the control unit 50 acquires the number of pulses of the pulse signal output while the detection position of the sensor 33 moves from the position P1 to the position P2.

次に、ステップS2において、制御部50は、ステップS1で検知したスリットSLが初期位置検知用スリットSL2であるか否かを判定する。制御部50は、ステップS1で取得したパルス数からスリットSLのスリット幅を求め、そのスリット幅が、初期位置検知用スリットSL2のスリット幅K2に一致するか否かを判定する。検知したスリットSLが初期位置検知用スリットSL2であると判定された場合、処理はステップS3へ移行する。検知したスリットSLが初期位置検知用スリットSL2でない場合には、ステップS1に戻り、次のスリットSLの検知を行う。 Next, in step S2, the control unit 50 determines whether the slit SL detected in step S1 is the initial position detection slit SL2. The control unit 50 obtains the slit width of the slit SL from the number of pulses acquired in step S1, and determines whether the slit width matches the slit width K2 of the initial position detection slit SL2. If it is determined that the detected slit SL is the initial position detection slit SL2, the process proceeds to step S3. If the detected slit SL is not the initial position detection slit SL2, the process returns to step S1 and detects the next slit SL.

ステップS3において、制御部50は、センサ33が位置P2を検知している状態の回転盤32をR2方向に回転させる。そして、制御部50は、センサ33が位置P3を検知した時点で回転盤32を停止させる。このときに回転盤32を回転させるためのパルス数は予め設定されている。ステップS4において制御部50は、停止位置において、スリットSL2を検知したか回転盤32を検知したかの判定を行う。停止位置において回転盤32が検知された場合、ステップS5において、制御部50は、回転盤32をR1方向に回転させ、センサ33が位置P1を検知した時点で回転盤32を停止させる。つまり、モータ21は脱調していないと判定されるので、モータ21を初期位置でスタンバイさせる。これによりモータ21の回転方向をP1からP2に向かう方向(次に回転駆動する方向)に合わせた上でモータ21が停止する。ステップS4において、停止位置においてスリットSL2が検知されたと判定された場合、ステップS6において、制御部50は、モータ21の脱調が発生していると判定し、処理を終了する。制御部50は、例えば、表示部51にモータ21が脱調している旨のメッセージを表示する。 In step S3, the control unit 50 rotates the rotating disk 32 in the R2 direction while the sensor 33 detects position P2. Then, the control unit 50 stops the rotating disk 32 when the sensor 33 detects position P3. The number of pulses for rotating the rotating disk 32 at this time is preset. In step S4, the control unit 50 determines whether the slit SL2 or the rotating disk 32 is detected at the stop position. If the rotating disk 32 is detected at the stop position, in step S5, the control unit 50 rotates the rotating disk 32 in the R1 direction and stops the rotating disk 32 when the sensor 33 detects position P1. In other words, since it is determined that the motor 21 is not out of step, the motor 21 is put on standby at the initial position. As a result, the rotation direction of the motor 21 is adjusted to the direction from P1 to P2 (the direction in which the motor 21 will be rotated next) and then the motor 21 is stopped. If it is determined in step S4 that the slit SL2 has been detected at the stop position, in step S6, the control unit 50 determines that the motor 21 has lost synchronism, and ends the process. For example, the control unit 50 displays a message on the display unit 51 indicating that the motor 21 has lost synchronism.

以上説明したように、本実施の形態の回転盤32には、回転盤32の周方向に等間隔で複数のスリットSLが設けられる。回転盤32が備える複数のスリットSLのうちの1つのスリットSLは、他のスリットSLとは周方向の幅が異なる初期位置検知用スリットSL2である。センサ33は、初期位置検知用スリットSL2を検知することにより、モータ21の初期位置を検知可能である。また、センサ33が検知したスリットSLの数をカウントすることにより、モータ21の脱調の有無を検知可能である。 As described above, the turntable 32 of this embodiment is provided with a plurality of slits SL at equal intervals in the circumferential direction of the turntable 32. One of the plurality of slits SL provided on the turntable 32 is an initial position detection slit SL2, which has a different circumferential width from the other slits SL. The sensor 33 can detect the initial position of the motor 21 by detecting the initial position detection slit SL2. In addition, by counting the number of slits SL detected by the sensor 33, it can detect whether the motor 21 has stepped out.

本実施の形態の細胞ピッキング装置100は、1枚の回転盤32および1個のセンサ33により、モータ21の脱調検知および初期位置検知が可能である。脱調検知用および初期位置検知用に個別に回転盤およびセンサを設ける場合と比べて、装置構成を小さくすることができるとともに、装置コストを小さくすることができる。脱調検知用および初期位置検知用に個別に回転盤およびセンサを設ける場合には、これらの部材が干渉しないように位置の調整を行う必要があり、装置構成が大きくなるが、本実施の形態の検知部30は、コンパクトな構成とすることができる。また、本実施の形態において、スリットSLの幅を変えることで脱調検知および初期位置検知を行うことが可能であり、両検知を行うために装置の仕組みが複雑とならない。 The cell picking device 100 of this embodiment is capable of detecting out-of-step and initial position of the motor 21 using one turntable 32 and one sensor 33. Compared to a case where separate turntables and sensors are provided for out-of-step detection and initial position detection, the device configuration can be made smaller and the device costs can be reduced. If separate turntables and sensors are provided for out-of-step detection and initial position detection, it is necessary to adjust the positions of these components so that they do not interfere with each other, which results in a larger device configuration, but the detection unit 30 of this embodiment can be made compact. Also, in this embodiment, out-of-step detection and initial position detection can be performed by changing the width of the slit SL, and the device mechanism does not become complicated in order to perform both detections.

(5)他の実施の形態
図6は、他の実施の形態に係る回転盤32Aを示す平面図である。回転盤32Aには、上記実施の形態と同様、周方向に等間隔に複数のスリットSLが設けられている。また、上記実施の形態と同様、複数のスリットSLの中の1つは、スリット幅K2を有する初期位置検知用スリットSL2である。回転盤32Aは、図3の回転盤32と異なり、初期位置検知用スリットSL2の対向側(180度反転側)に補助スリットSL3が設けられている。補助スリットSL3のスリット幅K3は、K1より大きく、K2より小さい。回転盤32A以外の構成は、図1~図5を用いて説明した上記の実施の形態の細胞ピッキング装置100と同様である。回転盤32Aを有する検知部30を利用することにより、検知部30は、補助スリットSL3を用いて初期位置以外の別の位置を検知可能である。図6の例では、初期位置から180度反転した位置を検知可能である。つまり、初期位置を含めモータ21の2つの回転位置を検知可能である。さらに、スリットSLの中にスリット幅の異なるスリットSLを含めることにより、モータ21の3か所以上の回転位置を検知可能である。
(5) Other embodiments FIG. 6 is a plan view showing a turntable 32A according to another embodiment. The turntable 32A has a plurality of slits SL at equal intervals in the circumferential direction, as in the above embodiment. Also, as in the above embodiment, one of the plurality of slits SL is an initial position detection slit SL2 having a slit width K2. Unlike the turntable 32 in FIG. 3, the turntable 32A has an auxiliary slit SL3 on the opposite side (180-degree inverted side) of the initial position detection slit SL2. The slit width K3 of the auxiliary slit SL3 is larger than K1 and smaller than K2. The configuration other than the turntable 32A is the same as that of the cell picking device 100 of the above embodiment described with reference to FIGS. 1 to 5. By utilizing the detection unit 30 having the turntable 32A, the detection unit 30 can detect a position other than the initial position using the auxiliary slit SL3. In the example of FIG. 6, a position inverted by 180 degrees from the initial position can be detected. In other words, two rotation positions of the motor 21, including the initial position, can be detected. Furthermore, by including slits SL with different slit widths among the slits SL, it is possible to detect three or more rotation positions of the motor 21.

上記実施の形態において、回転盤32の各スリットを検知するセンサ33として光電センサを例に挙げて説明したが、センサの種類は特に限定されるものではない。他にも、レーザセンサ、近接センサなどを利用可能である。また、上記実施の形態において、センサ33として透過型の光電センサを用いたが、反射型の光電センサを用いてもよい。 In the above embodiment, a photoelectric sensor was used as an example of the sensor 33 that detects each slit of the rotating disk 32, but the type of sensor is not particularly limited. Other sensors such as laser sensors and proximity sensors can also be used. In addition, in the above embodiment, a transmissive photoelectric sensor was used as the sensor 33, but a reflective photoelectric sensor may also be used.

上記実施の形態において、モータ21は、吸引アーム11をXY平面内で回転させるモータ、吸引アーム11をXZ平面内で回転させるモータ、または、吸引アーム11をZ方向に進退させるモータのいずれかである場合を例に説明した。本実施の形態の検知部30は、吸引アーム11を移動させるためのいずれかのモータに適用してもよいし、複数のモータに適用させてもよい。 In the above embodiment, the motor 21 is described as being either a motor that rotates the suction arm 11 in the XY plane, a motor that rotates the suction arm 11 in the XZ plane, or a motor that moves the suction arm 11 forward and backward in the Z direction. The detection unit 30 of this embodiment may be applied to any of the motors for moving the suction arm 11, or may be applied to multiple motors.

(6)請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。上記の実施の形態では、R1方向が第1の方向の例であり、R2方向が第2の方向の例である。また、上記の実施の形態では、補助スリットSL3により検知されるモータ21の回転位置が、補助位置の例である。
(6) Correspondence between each component of the claims and each element of the embodiment Below, examples of correspondence between each component of the claims and each element of the embodiment will be described, but the present invention is not limited to the following examples. In the above embodiment, the R1 direction is an example of the first direction, and the R2 direction is an example of the second direction. Also, in the above embodiment, the rotational position of the motor 21 detected by the auxiliary slit SL3 is an example of the auxiliary position.

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する種々の要素を用いることもできる。 Various elements having the configuration or function described in the claim may be used as each component of the claim.

(7)態様
上述した複数の例示的な実施の形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
(7) Aspects It will be understood by those skilled in the art that the exemplary embodiments described above are specific examples of the following aspects.

(第1項)
試料容器内の試料から細胞を吸引するための細胞ピッキング装置であって、
ピペットチップが取り付け可能な吸引アームを駆動するモータと、
前記モータの動作を検知する検知部と、
を備え、
前記検知部は、
前記モータにより回転駆動する回転軸と、
前記回転軸に取り付けられ前記回転軸と一体となって回転する回転盤と、
前記回転盤の近傍に設けられるセンサと、
を含み、
前記回転盤は、前記回転盤の周方向に等間隔で設けられる複数のスリット、
を有し、
前記センサは、前記複数のスリットを検知することにより、前記モータの脱調の有無を検知し、
前記複数のスリットのうちの1つのスリットは、他のスリットとは周方向の幅が異なる初期位置検知用スリットであり、前記センサは、前記初期位置検知用スリットを検知することにより、前記モータの初期位置を検知する。
(Section 1)
1. A cell picking device for aspirating cells from a sample in a sample container, comprising:
a motor for driving an aspiration arm to which a pipette tip can be attached;
A detection unit that detects the operation of the motor;
Equipped with
The detection unit is
A rotating shaft that is rotated by the motor;
a rotating disk attached to the rotating shaft and rotating integrally with the rotating shaft;
A sensor provided near the rotating disk;
Including,
The rotating disk has a plurality of slits provided at equal intervals in a circumferential direction of the rotating disk,
having
The sensor detects the presence or absence of step-out of the motor by detecting the plurality of slits,
One of the multiple slits is an initial position detection slit having a circumferential width different from the other slits, and the sensor detects the initial position of the motor by detecting the initial position detection slit.

モータの動作の正確性を確認することが可能な細胞ピッキング装置を提供することができる。 It is possible to provide a cell picking device that can confirm the accuracy of the motor's operation.

(第2項)
第1項に記載の細胞ピッキング装置であって、
前記検知部は、前記センサにより検知した前記初期位置検知用スリットを含む前記複数のスリットの数に基づいて、前記モータの脱調の有無を検知してもよい。
(Section 2)
2. The cell picking device according to claim 1,
The detection unit may detect whether or not the motor has lost synchronism based on the number of the plurality of slits including the initial position detection slit detected by the sensor.

初期位置検知用スリットを脱調検知にも利用できる。 The initial position detection slit can also be used to detect out-of-step.

(第3項)
第1項または第2項に記載の細胞ピッキング装置であって、
前記検知部は、前記センサにより検知した前記初期位置検知用スリットの周方向の幅に基づいて、前記モータの初期位置を検知してもよい。
(Section 3)
3. The cell picking device according to claim 1 or 2,
The detection section may detect an initial position of the motor based on a circumferential width of the initial position detection slit detected by the sensor.

スリットの幅の違いを利用してモータの初期位置を検知可能である。 The initial position of the motor can be detected by using the difference in the width of the slits.

(第4項)
第1項~第3項のいずれか一項に記載の細胞ピッキング装置であって、
前記複数のスリットは、前記回転盤の外周端部に設けられてもよい。
(Section 4)
The cell picking device according to any one of claims 1 to 3,
The plurality of slits may be provided at an outer circumferential edge of the rotating disk.

回転盤の外周部にセンサを配置することができる。 Sensors can be placed on the outer periphery of the turntable.

(第5項)
第1項~第4項のいずれか一項に記載の細胞ピッキング装置であって、
前記センサは、前記回転盤の一の面に対向する投光部と、前記回転盤の他の面に対向する受光部とを備えてもよい。
(Section 5)
A cell picking device according to any one of claims 1 to 4,
The sensor may include a light-projecting portion facing one surface of the rotating disk, and a light-receiving portion facing the other surface of the rotating disk.

投光部および受光部の間にある回転盤および回転盤のスリットを検知可能である。 It is possible to detect the rotating disk and the slits in the rotating disk located between the light-emitting unit and the light-receiving unit.

(第6項)
第1項~第5項のいずれか一項に記載の細胞ピッキング装置であって、
前記検知部は、前記回転盤の第1の方向への回転により前記検知したスリットの周方向の幅を算出し、前記検知したスリットの周方向の幅が前記初期位置検知用スリットの幅と一致するとき、前記検知したスリットが前記初期位置検知用スリットであると判断してもよい。
(Section 6)
6. The cell picking device according to any one of claims 1 to 5,
The detection unit may calculate the circumferential width of the detected slit by rotating the turntable in a first direction, and when the circumferential width of the detected slit matches the width of the initial position detection slit, determine that the detected slit is the initial position detection slit.

初期位置検知の処理においても、脱調を検知可能である。 Step-out can also be detected during the initial position detection process.

(第7項)
第1項~第6項のいずれか一項に記載の細胞ピッキング装置であって、
前記複数のスリットのうちの1つのスリットは、前記初期位置検知用スリットおよび他のスリットとは周方向の幅が異なる補助スリットであり、前記センサは、前記補助スリットを検知することにより、前記モータの補助位置を検知してもよい。
(Section 7)
A cell picking device according to any one of claims 1 to 6,
One of the multiple slits may be an auxiliary slit having a circumferential width different from the initial position detection slit and the other slits, and the sensor may detect the auxiliary position of the motor by detecting the auxiliary slit.

スリットの幅の違いを利用して、モータの複数の回転位置を検知可能である。 By utilizing the difference in the width of the slits, it is possible to detect multiple rotational positions of the motor.

10…吸引部、11…吸引アーム、12…ピペットチップ、20…駆動部、21…モータ、30…検知部、31…回転軸、32…回転盤、33…センサ、331…第1部材、332…第2部材、40…観察部、50…制御部、100…細胞ピッキング装置 10...Aspiration unit, 11...Aspiration arm, 12...Pipette tip, 20...Drive unit, 21...Motor, 30...Detection unit, 31...Rotary shaft, 32...Turntable, 33...Sensor, 331...First member, 332...Second member, 40...Observation unit, 50...Control unit, 100...Cell picking device

Claims (7)

試料容器内の試料から細胞を吸引するための細胞ピッキング装置であって、
ピペットチップが取り付け可能な吸引アームを駆動するモータと、
前記モータの動作を検知する検知部と、
を備え、
前記検知部は、
前記モータにより回転駆動する回転軸と、
前記回転軸に取り付けられ前記回転軸と一体となって回転する回転盤と、
前記回転盤の近傍に設けられるセンサと、
を含み、
前記回転盤は、前記回転盤の周方向に等間隔で設けられる複数のスリット、
を有し、
前記センサは、前記複数のスリットを検知することにより、前記モータの脱調の有無を検知し、
前記複数のスリットのうちの1つのスリットは、他のスリットとは周方向の幅が異なる初期位置検知用スリットであり、前記センサは、前記初期位置検知用スリットを検知することにより、前記モータの初期位置を検知する、細胞ピッキング装置。
1. A cell picking device for aspirating cells from a sample in a sample container, comprising:
a motor for driving an aspiration arm to which a pipette tip can be attached;
A detection unit that detects the operation of the motor;
Equipped with
The detection unit is
A rotating shaft that is rotated by the motor;
a rotating disk attached to the rotating shaft and rotating integrally with the rotating shaft;
A sensor provided near the rotating disk;
Including,
The rotating disk has a plurality of slits provided at equal intervals in a circumferential direction of the rotating disk,
having
The sensor detects the presence or absence of step-out of the motor by detecting the plurality of slits,
A cell picking device, wherein one of the multiple slits is an initial position detection slit having a circumferential width different from the other slits, and the sensor detects the initial position of the motor by detecting the initial position detection slit.
前記検知部は、前記センサにより検知した前記初期位置検知用スリットを含む前記複数のスリットの数に基づいて、前記モータの脱調の有無を検知する、請求項1に記載の細胞ピッキング装置。 The cell picking device according to claim 1, wherein the detection unit detects whether the motor is out of step based on the number of the plurality of slits, including the initial position detection slit, detected by the sensor. 前記検知部は、前記センサにより検知した前記初期位置検知用スリットの周方向の幅に基づいて、前記モータの初期位置を検知する、請求項1または請求項2に記載の細胞ピッキング装置。 The cell picking device according to claim 1 or 2, wherein the detection unit detects the initial position of the motor based on the circumferential width of the initial position detection slit detected by the sensor. 前記複数のスリットは、前記回転盤の外周端部に設けられる、請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の細胞ピッキング装置。 The cell picking device according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of slits are provided at the outer peripheral end of the rotating disk. 前記センサは、前記回転盤の一の面に対向する投光部と、前記回転盤の他の面に対向する受光部とを備える、請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の細胞ピッキング装置。 The cell picking device according to any one of claims 1 to 4, wherein the sensor comprises a light-emitting unit facing one surface of the turntable and a light-receiving unit facing the other surface of the turntable. 前記検知部は、前記回転盤の第1の方向への回転により前記検知したスリットの周方向の幅を算出し、前記検知したスリットの周方向の幅が前記初期位置検知用スリットの幅と一致するとき、前記検知したスリットが前記初期位置検知用スリットであると判断する、請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の細胞ピッキング装置。 The cell picking device according to any one of claims 1 to 5, wherein the detection unit calculates the circumferential width of the detected slit by rotation of the turntable in a first direction, and when the circumferential width of the detected slit matches the width of the initial position detection slit, determines that the detected slit is the initial position detection slit. 前記複数のスリットのうちの1つのスリットは、前記初期位置検知用スリットおよび他のスリットとは周方向の幅が異なる補助スリットであり、前記センサは、前記補助スリットを検知することにより、前記モータの補助位置を検知する、請求項1~請求項6のいずれか一項に記載の細胞ピッキング装置。 The cell picking device according to any one of claims 1 to 6, wherein one of the plurality of slits is an auxiliary slit having a circumferential width different from the initial position detection slit and the other slits, and the sensor detects the auxiliary slit to detect the auxiliary position of the motor.
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