JP2006078201A - Automatic dispenser - Google Patents

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Hiroatsu Toi
寛厚 戸井
Kenji Yamada
健二 山田
Masataka Morita
正隆 森田
Hidetaka Osawa
秀隆 大澤
Tadashi Ogawara
正 大河原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic dispenser capable of adjusting the position of the dispenser head. <P>SOLUTION: The automatic dispenser is equipped with a dispenser head, a transfer part, a control device, a detection part and an adjusting part. The dispenser head is provided with a plurality of dispenser chips for sucking and discharging liquid. The transfer part is constituted so as to move the dispenser head in an XYZ space. The control device controls the suction and discharge due to the dispenser head and the movement of the dispenser head due to the transfer part. The detection part is constituted so as to detect the dispenser chips are mounted on the dispenser head. The adjustment part performs adjustment for allowing the reference position in the XY plane of the dispenser head to make it coincide with the reference position in the XY plane of the detection part. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は自動分注装置に関し、特に分注ヘッドの位置調整を行うことのできる自動分注装置に関する。   The present invention relates to an automatic dispensing device, and more particularly to an automatic dispensing device capable of adjusting the position of a dispensing head.

生化学分野等で行われる試験や分析においては、検体や試薬等の液体を試料容器に小分けして移注する分注作業が行われる。分注作業は、分注チップを装着した分注ヘッドによって液体を吸収・吐出することにより行われる。分注チップは、通常、使い捨てタイプであり、使用毎に新しい分注チップと交換される。   In a test or analysis performed in the biochemical field or the like, a dispensing operation is performed in which a liquid such as a specimen or a reagent is divided into sample containers and transferred. The dispensing operation is performed by absorbing and discharging liquid by a dispensing head equipped with a dispensing tip. Dispensing tips are usually disposable and are replaced with new dispensing tips each time they are used.

近年、分注作業の量は膨大傾向にあり、手動による分注作業では効率が悪い。また、手動では、分注チップの装着忘れや装着不良等の問題も生じる。そのため、近年では、分注作業が手動から自動へと移行している。   In recent years, the amount of dispensing work tends to be enormous, and manual dispensing work is inefficient. In addition, the manual operation also causes problems such as forgetting to install the dispensing tips and poor mounting. Therefore, in recent years, dispensing work has shifted from manual to automatic.

従来の自動分注装置は、分注チップが複数配列されたチップラックと、分注チップを装着して分注を行う分注ヘッドと、チップラック上の分注チップの有無を判別するセンサとを備えている。センサは、チップラック上に残存する分注チップの有無を監視することにより、分注チップが分注ノズルに装着されたか否を判断する。例えば、装着されているはずの分注チップがチップラック上に残存している場合には、センサは、誤装着が生じたと判断する。このようにして、分注チップの分注ヘッドへの誤装着を検出している（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２９５３２３号公報 A conventional automatic dispensing apparatus includes a tip rack in which a plurality of dispensing tips are arranged, a dispensing head that performs dispensing by mounting dispensing tips, and a sensor that determines the presence or absence of dispensing tips on the tip rack. It has. The sensor determines whether or not the dispensing tip is attached to the dispensing nozzle by monitoring the presence or absence of the dispensing tip remaining on the tip rack. For example, if a dispensing tip that should be attached remains on the tip rack, the sensor determines that an erroneous attachment has occurred. In this way, erroneous attachment of the dispensing tip to the dispensing head is detected (for example, see Patent Document 1).
JP 11-295323 A

しかし、特許文献１の自動分注装置では、自動分注装置内でのチップラックやセンサが所定の位置からずれていると、センサは、検出すべき位置で検出を行うことができない。例えば、センサが所定の位置からずれ、分注チップ間を監視することになっていたならば、残存する分注チップは無し、すなわち、全てのチップが装着済みと判断されてしまう。   However, in the automatic dispensing device of Patent Document 1, if the chip rack or sensor in the automatic dispensing device is deviated from a predetermined position, the sensor cannot perform detection at the position to be detected. For example, if the sensor is deviated from a predetermined position and the interval between the dispensing tips is to be monitored, it is determined that there are no remaining dispensing tips, that is, all the tips have been mounted.

そこで、本発明は、分注ヘッドの位置調整を行うことのできる自動分注装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automatic dispensing apparatus capable of adjusting the position of a dispensing head.

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の分注チップを装着して液体の吸引及び吐出を行う分注ヘッドと、分注ヘッドをＸＹＺ空間において移動させるための移送部と、分注ヘッドによる吸引及び吐出、並びに、移送部による分注ヘッドの移動を制御するための制御装置と、分注ヘッドに分注チップが装着されているか否かを検出する検出部と、分注ヘッドのＸＹ平面における基準位置を検出部のＸＹ平面における基準位置に一致させる調整を行うための調整部を備えたことを特徴としている。   In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is provided with a dispensing head which is equipped with a plurality of dispensing tips and sucks and discharges a liquid, and a transfer for moving the dispensing head in the XYZ space. A control unit for controlling suction and discharge by the dispensing head and movement of the dispensing head by the transfer unit, and a detection unit for detecting whether or not a dispensing tip is mounted on the dispensing head In addition, an adjustment unit for adjusting the reference position of the dispensing head on the XY plane to the reference position of the detection unit on the XY plane is provided.

このような構成によると、分注ヘッドのＸＹ平面における基準位置と検出部のＸＹ平面における基準位置とがずれてしまった場合でも、分注ヘッドと検出部の基準位置を一致させる調整を行うため、分注ヘッドに装着された分注チップを確実に検出することができる。   According to such a configuration, even when the reference position of the dispensing head on the XY plane and the reference position of the detection unit on the XY plane are shifted, adjustment is performed so that the reference positions of the dispensing head and the detection unit are matched. The dispensing tip attached to the dispensing head can be reliably detected.

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、制御装置は、検出部からの信号に基づいて信号の波形を表示する波形表示部を備えたことを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control device includes a waveform display unit that displays a waveform of the signal based on a signal from the detection unit.

このような構成によると、波形表示部には、分注チップの位置を示す波形が表示される。   According to such a configuration, a waveform indicating the position of the dispensing tip is displayed on the waveform display unit.

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、制御装置は、検出部からの信号に基づいて分注ヘッドの基準位置調整を自動的に行うことを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control device automatically adjusts the reference position of the dispensing head based on a signal from the detection unit.

このような構成によると、分注ヘッドのＸＹ平面における基準位置と検出部のＸＹ平面における基準位置とがずれてしまった場合に、制御装置は、分注ヘッドと検出部の基準位置を一致させる調整を自動的に行う。   According to such a configuration, when the reference position of the dispensing head in the XY plane and the reference position of the detection unit in the XY plane are shifted, the control device matches the reference positions of the dispensing head and the detection unit. Make adjustments automatically.

また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、制御装置は、検出部からの信号に基づいて、検出部が所望の検出対象を検出できるように検出部の調整を促す検出部調整表示部を備えたことを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the control device adjusts the detection unit based on a signal from the detection unit so that the detection unit can detect a desired detection target. It is characterized by having a detection unit adjustment display unit for prompting.

このような構成によると、検出部が所定の位置からずれている場合、制御装置は、検出部がずれている旨を検出部調整表示部に表示する。   According to such a configuration, when the detection unit is displaced from the predetermined position, the control device displays on the detection unit adjustment display unit that the detection unit is displaced.

本発明の請求項１に記載の自動分注装置によれば、分注ヘッドと検出部の基準位置を一致させる調整により、分注ヘッドが正確な位置に配置されるため、分注チップを正確に検出することができる。   According to the automatic dispensing device of the first aspect of the present invention, since the dispensing head is arranged at an accurate position by adjusting the dispensing head and the reference position of the detection unit to coincide with each other, the dispensing tip is accurately set. Can be detected.

本発明の請求項２に記載の自動分注装置によれば、波形表示部に分注チップの位置を示す波形が表示されるため、分注ヘッドがどれだけ所定の位置からずれているかを容易に知ることができ、これにより、分注ヘッドの位置ずれを容易に調整することができる。   According to the automatic dispensing device of the second aspect of the present invention, since the waveform indicating the position of the dispensing tip is displayed on the waveform display unit, it is easy to determine how much the dispensing head is displaced from the predetermined position. Thus, it is possible to easily adjust the displacement of the dispensing head.

本発明の請求項３に記載の自動分注装置によれば、制御装置が分注ヘッドのＸＹ平面における基準位置と検出部のＸＹ平面における基準位置との調整を自動的に行うため、ユーザが調整を行う場合と比べて手間及び時間を節約することができる。   According to the automatic dispensing device of the third aspect of the present invention, the control device automatically adjusts the reference position of the dispensing head in the XY plane and the reference position of the detection unit in the XY plane. Compared with the case where adjustment is performed, labor and time can be saved.

本発明の請求項４に記載の自動分注装置によれば、検出部が所定の位置からずれている場合、検出部調整表示部は、検出部がずれている旨を表示してユーザに調整を促すため、検出部自体の位置ずれによる検出ミスを防止することができ、これにより、分注ヘッドのより正確な位置調整を行うことができる。   According to the automatic dispensing device of the fourth aspect of the present invention, when the detection unit is deviated from the predetermined position, the detection unit adjustment display unit displays the fact that the detection unit is deviated and adjusts to the user. Therefore, it is possible to prevent a detection error due to a positional deviation of the detection unit itself, and thereby to perform more accurate position adjustment of the dispensing head.

本発明の第１の実施の形態による自動分注装置について図１から図６を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態による自動分注装置１の斜視図である。自動分注装置１は、自動分注装置本体２と、制御装置３と、通信ケーブル４とを備えている。   An automatic dispensing apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of an automatic dispensing apparatus 1 according to the present embodiment. The automatic dispensing device 1 includes an automatic dispensing device main body 2, a control device 3, and a communication cable 4.

自動分注装置本体２は、移送部５と、分注ヘッド６と、回路部７と、分注チップ容器８、９と、試薬容器１０、１１と、マイクロプレート１２と、廃棄容器１３とを備えている。自動分注装置本体２内では、分注チップ容器８、試薬容器１０、マイクロプレート１２が一列に並んでおり、これらと平行に分注チップ容器９、試薬容器１１、廃棄容器１３が一列に並んでいる。また、廃棄容器１３−マイクロプレート１２間の幅は、廃棄容器１３−試薬容器１１間の幅よりも広い。本実施の形態では、分注チップ容器８、試薬容器１０、マイクロプレート１２の順番に並ぶ方向をＸ軸のプラス方向とする。また、Ｘ軸と直交し、かつ、廃棄容器１３からマイクロプレート１２へ向かう方向をＹ軸のプラス方向とする。また、分注ヘッド６の移動に関しては、分注ヘッド６が上昇する方向をマイナス方向、下降する方向をプラス方向とする。   The automatic dispensing apparatus main body 2 includes a transfer unit 5, a dispensing head 6, a circuit unit 7, dispensing tip containers 8, 9, reagent containers 10, 11, a microplate 12, and a waste container 13. I have. In the automatic dispensing apparatus main body 2, the dispensing tip container 8, the reagent container 10, and the microplate 12 are arranged in a line, and the dispensing tip container 9, the reagent container 11, and the waste container 13 are arranged in a line in parallel with these. It is out. Further, the width between the waste container 13 and the microplate 12 is wider than the width between the waste container 13 and the reagent container 11. In the present embodiment, the direction in which the dispensing tip container 8, the reagent container 10, and the microplate 12 are arranged in this order is the plus direction of the X axis. Further, a direction perpendicular to the X axis and directed from the waste container 13 to the microplate 12 is defined as a positive direction of the Y axis. In addition, regarding the movement of the dispensing head 6, the direction in which the dispensing head 6 is raised is the minus direction, and the direction in which the dispensing head 6 is lowered is the plus direction.

移送部５は、図示しないステッピングモータにより、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向にそれぞれ駆動される。分注ヘッド６は、移送部５の先端に配置されており、一列に並んで配置された１２連のシリンジ１ａ〜１２ａ（図示せず）を備えている。各シリンジは、分注チップ１４を装着することができ、隣り合うシリンジ同士の間隔は、９ｍｍとなっている。また、分注ヘッド６は、Ｘ軸−Ｙ軸間で９０度に旋回できるような構成となっているため、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向のどちら方向からでも分注動作を行うことができる。回路部７は、制御装置３に入力された条件に基づいて、自動分注装置本体２を駆動させるための回路であり、移送部５をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動させるための駆動回路、各種センサからの信号を入力する回路、及びマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）などから構成されている。   The transfer unit 5 is driven in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction by a stepping motor (not shown). The dispensing head 6 is arrange | positioned at the front-end | tip of the transfer part 5, and is equipped with 12 series syringes 1a-12a (not shown) arrange | positioned in a line. Each syringe can be equipped with a dispensing tip 14, and the interval between adjacent syringes is 9 mm. In addition, since the dispensing head 6 is configured to turn 90 degrees between the X-axis and the Y-axis, the dispensing operation can be performed from either the X-axis direction or the Y-axis direction. The circuit unit 7 is a circuit for driving the automatic dispensing device main body 2 based on the conditions input to the control device 3, and a driving circuit for moving the transfer unit 5 in the X, Y, and Z directions, The circuit includes a circuit for inputting signals from various sensors, a microprocessor (CPU), and the like.

分注チップ容器８、９は、分注チップ１４を収納するための容器であり、９ｍｍ間隔で分注チップ収納ウェルが配置されている。分注チップ１４は、試薬を一時的に蓄えるための容器で、分注ヘッド６に装着される。試薬容器１０、１１には、分注ヘッド６によって分注チップ１４内に吸引される試薬が収容されている。マイクロプレート１２には、縦８、横１２の９６ウェルが９ｍｍ間隔で格子状に配置されており、ウェルには、分注チップ１４内に収容された試薬が吐出される。   The dispensing tip containers 8 and 9 are containers for housing the dispensing tips 14, and the dispensing tip storage wells are arranged at intervals of 9 mm. The dispensing tip 14 is a container for temporarily storing reagents, and is attached to the dispensing head 6. The reagent containers 10 and 11 contain reagents that are sucked into the dispensing tip 14 by the dispensing head 6. On the microplate 12, 96 vertical and horizontal 96 wells are arranged in a grid pattern at intervals of 9 mm, and the reagent contained in the dispensing tip 14 is discharged into the wells.

廃棄容器１３は、使用済みの分注チップ１４が廃棄されるための容器である。廃棄容器１３は、分注ヘッド６に分注チップ１４が装着されているか否かを検出するための分注チップ検出センサ１９を備えている。図２は、本実施の形態による分注チップ検出センサ１９を配置した廃棄容器１３の斜視図である。廃棄容器１３はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な辺から構成される直方体形状を有しており、分注チップ検出センサ１９は、廃棄容器１３の上部に設けられている。   The disposal container 13 is a container for discarding the used dispensing tip 14. The waste container 13 includes a dispensing tip detection sensor 19 for detecting whether or not the dispensing tip 14 is attached to the dispensing head 6. FIG. 2 is a perspective view of the waste container 13 in which the dispensing tip detection sensor 19 according to the present embodiment is arranged. The disposal container 13 has a rectangular parallelepiped shape composed of sides parallel to the X axis, the Y axis, and the Z axis, and the dispensing tip detection sensor 19 is provided on the upper part of the disposal container 13.

分注チップ検出センサ１９は、一対の発光受光部１９ａと反射板１９ｂから構成されており、発光受光部１９ａと反射板１９ｂは、廃棄容器１３の上部であって直方体の対角付近に対向して配置されている。そのため、発光受光部１９ａが発した光は反射板１９ｂに反射され、再び発光受光部１９ａに入射することとなる。分注チップ検出センサ１９が検出したデータは、制御装置３に送信される。   The dispensing chip detection sensor 19 is composed of a pair of light emitting / receiving portions 19a and a reflecting plate 19b. The light emitting / receiving portions 19a and the reflecting plate 19b are located on the upper part of the waste container 13 and near the diagonal of the rectangular parallelepiped. Are arranged. Therefore, the light emitted from the light emitting / receiving unit 19a is reflected by the reflecting plate 19b and enters the light emitting / receiving unit 19a again. Data detected by the dispensing tip detection sensor 19 is transmitted to the control device 3.

制御装置３は、汎用のパーソナル・コンピュータであり、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの通信ケーブル４によって自動分注装置本体２と接続されている。制御装置３は、分注ヘッド６のＸＹ平面における基準位置を調整するための調整画面３０を備えている。調整作業は、分注チップ１４を分注チップ検出センサ１９によって検出することにより行われる。図３に示すように、調整画面３０は、ＸＹＺ座標入力欄３１と、縦方向選択ボタン３２ａと、横方向選択ボタン３２ｂと、検出開始ボタン３３ａと、検出停止ボタン３３ｂと、波形表示画面３４とを備えている。   The control device 3 is a general-purpose personal computer, and is connected to the automatic dispensing device main body 2 by a communication cable 4 such as a LAN (Local Area Network). The control device 3 includes an adjustment screen 30 for adjusting the reference position of the dispensing head 6 in the XY plane. The adjustment work is performed by detecting the dispensing tip 14 with the dispensing tip detection sensor 19. As shown in FIG. 3, the adjustment screen 30 includes an XYZ coordinate input field 31, a vertical direction selection button 32a, a horizontal direction selection button 32b, a detection start button 33a, a detection stop button 33b, and a waveform display screen 34. It has.

ＸＹＺ座標入力欄３１では、分注ヘッド６の基準位置調整のための分注チップ１４の検出開始位置が設定される。移送部５を制御して分注ヘッド６を所望の位置に移動させるためには、移動の開始点や終了点などのＸＹＺ座標を予め制御装置３に登録しておく必要がある。そのため、座標入力欄３１には、分注チップ１４の検出を行うための検出開始位置を分注ヘッド６の向き毎に登録できるようになっている。座標入力欄３１の数値は、ＸＹＺ各軸の原点からの絶対座標で表され、０．１ｍｍ単位で設定することができる。例えば、図３の縦方向のＸ座標に書き込まれている「２９８０」という数値は、検出開始位置がＸ軸の原点位置から２９８．０ｍｍの位置であることを示している。なお、座標入力欄３１に入力する数値の理論値は、移送部５、分注ヘッド６、検出センサ１９等の寸法から予め分かっているため、制御装置３にはこの理論値を初期値として設定しておけば良い。   In the XYZ coordinate input field 31, the detection start position of the dispensing tip 14 for adjusting the reference position of the dispensing head 6 is set. In order to control the transfer unit 5 and move the dispensing head 6 to a desired position, XYZ coordinates such as the start point and end point of movement must be registered in the control device 3 in advance. Therefore, in the coordinate input field 31, a detection start position for detecting the dispensing tip 14 can be registered for each direction of the dispensing head 6. Numerical values in the coordinate input field 31 are expressed in absolute coordinates from the origin of each axis of XYZ and can be set in units of 0.1 mm. For example, the numerical value “2980” written in the vertical X coordinate in FIG. 3 indicates that the detection start position is 298.0 mm from the origin position of the X axis. In addition, since the theoretical value of the numerical value input into the coordinate input field 31 is known in advance from the dimensions of the transfer unit 5, the dispensing head 6, the detection sensor 19, etc., this theoretical value is set as an initial value in the control device 3. You should do it.

縦方向選択ボタン３２ａは、分注ヘッド６の向きを縦方向に選択するためのボタンである。縦方向とは、Ｙ軸方向のことを意味する。横方向選択ボタン３２ｂは、分注ヘッド６の向きを横方向に選択するためのボタンである。横方向とは、Ｘ軸方向のことを意味する。検出開始ボタン３３ａは、分注チップ１４の検出の開始をするためのボタンであり、検出開始ボタン３３ａが押されることにより、分注ヘッド６はＸＹＺ座標入力欄３１で入力された座標へ移動する。検出停止ボタン３３ｂは、分注ヘッド１４の検出の停止をするためのボタンであり、検出停止ボタンが押されることにより、分注ヘッド６は、移動を停止する。波形表示画面３４には、分注チップ検出センサ１９による検出結果が波形として表示される。   The vertical direction selection button 32a is a button for selecting the direction of the dispensing head 6 in the vertical direction. The vertical direction means the Y-axis direction. The horizontal direction selection button 32b is a button for selecting the direction of the dispensing head 6 in the horizontal direction. The horizontal direction means the X-axis direction. The detection start button 33 a is a button for starting detection of the dispensing tip 14, and the dispensing head 6 moves to the coordinates input in the XYZ coordinate input field 31 when the detection start button 33 a is pressed. . The detection stop button 33b is a button for stopping the detection of the dispensing head 14, and when the detection stop button is pressed, the dispensing head 6 stops moving. On the waveform display screen 34, the detection result by the dispensing tip detection sensor 19 is displayed as a waveform.

また、図示しないが、制御装置３は、波形変換部と、補正部と、分注チップ検出センサ調整表示部と、分注工程入力部も備えている。波形変換部は、波形表示画面３４に信号波形を表示するために、分注チップ検出センサ１９からのデータを波形に変換する。補正部は、座標入力欄３１に設定されている座標データを調整後の座標データに自動的に書き換える。分注チップ検出センサ調整表示部は、分注チップ検出センサ１９の調整を促すメッセージを表示する。分注工程入力部には、ユーザが所望の分注工程を入力することで、自動分注装置１が入力された分注工程を自動的に行う。   Moreover, although not shown in figure, the control apparatus 3 is also provided with the waveform conversion part, the correction | amendment part, the dispensing tip detection sensor adjustment display part, and the dispensing process input part. The waveform conversion unit converts the data from the dispensing tip detection sensor 19 into a waveform in order to display the signal waveform on the waveform display screen 34. The correction unit automatically rewrites the coordinate data set in the coordinate input field 31 to the coordinate data after adjustment. The dispensing tip detection sensor adjustment display unit displays a message for prompting adjustment of the dispensing tip detection sensor 19. When the user inputs a desired dispensing process, the automatic dispensing apparatus 1 automatically performs the dispensing process input to the dispensing process input unit.

次に、分注チップ１４の検出開始位置の調整、すなわち、分注ヘッド６の基準位置調整をする調整作業について説明する。まず、分注ヘッド６のシリンジに分注チップ１４を装着し、調整画面３０で分注ヘッド６の向きを選択する。次に、座標入力欄３１には、制御装置３に予め記憶されている検出開始位置の理論値が表示される。図４（ａ）は、分注ヘッド６の向きが縦方向の場合の検出開始位置を示した図であり、図４（ｂ）は、分注ヘッド６の向きが縦方向の場合の検出終了位置を示した図である。この場合、分注ヘッド６のシリンジ１ａに装着された分注チップ１４が分注チップ検出センサ１９の光路１９ｃを遮光する位置が、分注ヘッド６が縦方向の場合の検出開始位置４０となる。従って、座標入力欄３１には、制御装置３に予め記憶されている検出開始位置４０のＸＹＺ座標の理論値が表示される。   Next, an adjustment operation for adjusting the detection start position of the dispensing tip 14, that is, adjusting the reference position of the dispensing head 6 will be described. First, the dispensing tip 14 is attached to the syringe of the dispensing head 6, and the direction of the dispensing head 6 is selected on the adjustment screen 30. Next, the theoretical value of the detection start position stored in advance in the control device 3 is displayed in the coordinate input field 31. FIG. 4A is a diagram showing a detection start position when the direction of the dispensing head 6 is in the vertical direction, and FIG. 4B is a detection end when the direction of the dispensing head 6 is in the vertical direction. It is the figure which showed the position. In this case, the position where the dispensing tip 14 mounted on the syringe 1a of the dispensing head 6 blocks the optical path 19c of the dispensing tip detection sensor 19 is the detection start position 40 when the dispensing head 6 is in the vertical direction. . Therefore, the theoretical value of the XYZ coordinates of the detection start position 40 stored in advance in the control device 3 is displayed in the coordinate input field 31.

また、図５（ａ）は、分注ヘッド６の向きが横方向の場合の検出開始位置を示した図であり、図５（ｂ）は、分注ヘッド６の向きが横方向の場合の検出終了位置を示した図である。この場合には、分注ヘッド６のシリンジ１ａに装着された分注チップ１４が分注チップ検出センサ１９の光路１９ｃを遮光する位置が、分注ヘッド６が横方向の場合の検出開始位置５０となる。従って、座標入力欄３１には、制御装置３に予め記憶されている検出開始位置５０のＸＹＺ座標の理論値が表示される。なお、各検出開始位置のＸＹＺ座標の理論値は手動で入力しても良い。   FIG. 5A is a diagram showing a detection start position when the direction of the dispensing head 6 is in the horizontal direction, and FIG. 5B is a diagram when the direction of the dispensing head 6 is in the horizontal direction. It is the figure which showed the detection end position. In this case, the position where the dispensing tip 14 attached to the syringe 1a of the dispensing head 6 blocks the optical path 19c of the dispensing tip detection sensor 19 is the detection start position 50 when the dispensing head 6 is in the lateral direction. It becomes. Therefore, the theoretical value of the XYZ coordinates of the detection start position 50 stored in advance in the control device 3 is displayed in the coordinate input field 31. The theoretical value of the XYZ coordinates at each detection start position may be manually input.

次に、検出開始ボタン３３ａを押して検出を開始させる。途中で検出を終了したい場合には、検出停止ボタン３３ｂを押せば良い。検出開始ボタン３３ａが押されると、移送部５は、座標入力欄３１の縦方向又は横方向の欄に入力されている座標へ分注ヘッド６の移動を開始させる。すなわち、図４（ａ）に示す縦方向の検出開始位置４０、又は、図５（ｂ）に示す横方向の検出開始位置５０に分注ヘッド６を移動させる。   Next, the detection start button 33a is pressed to start detection. If it is desired to end detection halfway, the detection stop button 33b may be pressed. When the detection start button 33 a is pressed, the transfer unit 5 starts to move the dispensing head 6 to the coordinates input in the vertical or horizontal column of the coordinate input column 31. That is, the dispensing head 6 is moved to the vertical detection start position 40 shown in FIG. 4A or the horizontal detection start position 50 shown in FIG.

分注ヘッド６の移動に伴い、分注ヘッド６に装着された分注チップ１４も移動する。分注チップ１４が発光受光部１９ａと反射板１９ｂを結ぶ光路１９ｃ上に位置している場合には、発光受光部１９ａから発光された光は、分注チップ１４によって遮られて反射板１９ｂには届かない。一方、各分注チップ１４間の隙間が光路１９ｃ上に位置している場合には、発光受光部１９ａから発光された光は、反射板１９ｂに到達して反射され、発光受光部１９ａによって再び受光される。   As the dispensing head 6 moves, the dispensing tip 14 attached to the dispensing head 6 also moves. When the dispensing tip 14 is positioned on the optical path 19c connecting the light emitting / receiving unit 19a and the reflecting plate 19b, the light emitted from the light emitting / receiving unit 19a is blocked by the dispensing tip 14 and is reflected on the reflecting plate 19b. Will not reach. On the other hand, when the gap between the dispensing tips 14 is positioned on the optical path 19c, the light emitted from the light emitting / receiving unit 19a reaches the reflecting plate 19b and is reflected, and again by the light emitting / receiving unit 19a. Received light.

なお、発光受光部１９ａと反射板１９ｂとは廃棄容器１３の対角付近上に設けられているため、分注ヘッド６が縦方向を向いている場合でも、横方向を向いている場合でも、分注ヘッド６と光路１９ｃとは角度を有する。本実施の形態では、この角度を４５度としている。そのため、分注ヘッド６がどちらの方向を向いている場合でも、各分注チップ１４は光路１９ｃと一本ずつ順次に交わることとなる。   In addition, since the light emitting / receiving unit 19a and the reflection plate 19b are provided in the vicinity of the diagonal of the disposal container 13, even when the dispensing head 6 is directed in the vertical direction or the horizontal direction, The dispensing head 6 and the optical path 19c have an angle. In the present embodiment, this angle is 45 degrees. Therefore, regardless of which direction the dispensing head 6 is directed, each dispensing tip 14 crosses the optical path 19c one by one.

分注ヘッド６が縦方向の場合、分注ヘッド６が検出開始位置４０の位置に移動すると、分注チップ検出センサ１９は、まず、シリンジ１ａに装着された分注チップ１４についての検出を行う。検出されたデータは、制御装置３に送信される。シリンジ１ａに装着された分注チップ１４についてのデータの制御装置３への送信が完了すると、続いて、分注ヘッド６は、シリンジ２ａに装着された分注チップ１４が分注チップ検出センサ１９に検出される位置まで移動する。以下、同様にして、移送部５は、シリンジ１２ａに装着された分注チップ１４が分注チップ検出センサ１９の光路１９ｃを遮光する位置まで分注ヘッド６を移動させる。すなわち、分注ヘッド６は、縦方向の検出終了位置４１まで移動する。   When the dispensing head 6 is in the vertical direction, when the dispensing head 6 moves to the detection start position 40, the dispensing tip detection sensor 19 first detects the dispensing tip 14 attached to the syringe 1a. . The detected data is transmitted to the control device 3. When the transmission of the data about the dispensing tip 14 attached to the syringe 1a to the control device 3 is completed, the dispensing tip 6 attached to the syringe 2a is subsequently sent to the dispensing tip detection sensor 19 by the dispensing head 6. Move to the position where it is detected. Hereinafter, similarly, the transfer unit 5 moves the dispensing head 6 to a position where the dispensing tip 14 attached to the syringe 12a shields the optical path 19c of the dispensing tip detection sensor 19. That is, the dispensing head 6 moves to the detection end position 41 in the vertical direction.

分注ヘッド６が横方向の場合にも同様に、分注ヘッド６が検出開始位置５０の位置から検出終了位置５１まで移動し、各分注チップ１４が検出される。ここで、廃棄容器１３−マイクロプレート１２間の幅よりも廃棄容器１３−試薬容器１１間の幅の方が狭い。従って、分注ヘッド６が縦方向のときと同様に分注ヘッドを一直線に移動させると、分注ヘッド６に装着された分注チップ１４が図１に示す試薬容器１１に衝突してしまう。そのため、分注ヘッド６が横方向の場合には、分注ヘッド６を、Ｘ方向のみならずＹ方向へも移動させる。具体的には、ＸＹ座標ともに４９．５ｍｍ移動する。なお、分注ヘッド６の移動方向において自動分注装置２内に障害物が無い場合には、縦方向と同様に一直線に移動させれば良い。   Similarly, when the dispensing head 6 is in the horizontal direction, the dispensing head 6 moves from the position of the detection start position 50 to the detection end position 51, and each dispensing tip 14 is detected. Here, the width between the waste container 13 and the reagent container 11 is narrower than the width between the waste container 13 and the microplate 12. Therefore, when the dispensing head 6 is moved in a straight line as in the case where the dispensing head 6 is in the vertical direction, the dispensing tip 14 mounted on the dispensing head 6 collides with the reagent container 11 shown in FIG. Therefore, when the dispensing head 6 is in the horizontal direction, the dispensing head 6 is moved not only in the X direction but also in the Y direction. Specifically, the XY coordinate moves 49.5 mm. If there is no obstacle in the automatic dispensing device 2 in the movement direction of the dispensing head 6, it may be moved in a straight line as in the vertical direction.

制御装置３に入力されたデータは、波形変換部によって波形に変換される。波形表示画面３４は、その信号波形を表示する。図３に示す波形表示画面３４中の数値１から数値１２は、分注ヘッド６の基準位置と分注チップ検出センサ１９の基準位置とがずれていない場合に、分注チップ１４の中心が表示される検出中心位置６７に対応している。例えば、図４では、分注ヘッドのシリンジ１ａに装着された分注チップ１４が数値１に対応し、シリンジ１２ａに装着された分注チップ１４が数値１２に対応している。分注チップ１４が分注チップ検出センサ１９の光路１９ｃを遮光しているときには、波形表示画面３４はＯＮとなり、遮光していないときには、波形表示画面３４はＯＦＦとなる。   Data input to the control device 3 is converted into a waveform by the waveform converter. The waveform display screen 34 displays the signal waveform. Numerical values 1 to 12 in the waveform display screen 34 shown in FIG. 3 indicate the center of the dispensing tip 14 when the reference position of the dispensing head 6 and the reference position of the dispensing tip detection sensor 19 are not shifted. Corresponds to the detection center position 67 to be detected. For example, in FIG. 4, the dispensing tip 14 attached to the syringe 1 a of the dispensing head corresponds to the numerical value 1, and the dispensing tip 14 attached to the syringe 12 a corresponds to the numerical value 12. When the dispensing tip 14 shields the optical path 19c of the dispensing tip detection sensor 19, the waveform display screen 34 is ON, and when not, the waveform display screen 34 is OFF.

次に、制御装置３は、座標入力欄３１に設定されている座標データを自動的に調整する補正を行う。図６（ａ）〜（ｄ）は、波形表示画面３４に表示される信号波形の例を示した図である。分注ヘッド６が縦方向の場合で説明すると、図６（ａ）に示すように、１２個のＯＮ信号６６の位置が検出中心位置６７に対して右側にずれている状態６０のときには、検出開始位置４０がＹ軸マイナス側にずれていることを意味している。従って、この場合には、検出開始位置４０をＹ軸プラス側にずらす必要がある。ここで、検出中心位置６７間の間隔は９ｍｍであるため、ＯＮ信号６６が検出中心位置６７に対してどれだけずれているかは容易に計算することができる。制御装置３がこのずれている分を座標入力欄３１のＹ座標にプラスすることで分注チップ検出位置の調整は終了する。   Next, the control device 3 performs correction for automatically adjusting the coordinate data set in the coordinate input field 31. 6A to 6D are diagrams showing examples of signal waveforms displayed on the waveform display screen 34. FIG. The case where the dispensing head 6 is in the vertical direction will be described. As shown in FIG. 6A, when the positions of the 12 ON signals 66 are shifted to the right with respect to the detection center position 67, the detection is performed. It means that the start position 40 is shifted to the Y axis minus side. Therefore, in this case, it is necessary to shift the detection start position 40 to the Y axis plus side. Here, since the interval between the detection center positions 67 is 9 mm, how much the ON signal 66 is deviated from the detection center position 67 can be easily calculated. Adjustment of the dispensing tip detection position is completed by adding the amount of deviation to the Y coordinate of the coordinate input field 31 by the control device 3.

一方、図６（ｂ）に示すように、１２個のＯＮ信号６６の位置が検出中心位置６７に対して左側にずれている状態６１のときには、検出開始位置４０がＹ軸プラス側にずれていることを意味している。従って、この場合には、制御装置３がこのずれている分を座標入力欄３１のＹ座標からマイナスすることで分注チップ検出位置の調整を終了する。なお、分注チップ１４の製造精度により、分注チップ１４と検出中心位置６７とのずれが、分注チップ１４毎に異なる場合がある。この場合は、各分注チップ１４と検出中心位置６７とのずれの平均値を用いて調整を行えば良い。   On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the positions of the 12 ON signals 66 are shifted to the left with respect to the detection center position 67, the detection start position 40 is shifted to the Y axis plus side. It means that Therefore, in this case, the adjustment of the dispensing tip detection position is completed by subtracting the amount of deviation from the Y coordinate of the coordinate input field 31 by the control device 3. Depending on the manufacturing accuracy of the dispensing tip 14, the displacement between the dispensing tip 14 and the detection center position 67 may differ for each dispensing tip 14. In this case, adjustment may be performed using an average value of the deviation between each dispensing tip 14 and the detection center position 67.

このように、分注ヘッド１４がどれだけ所定の位置からずれているかを容易に知ることができるため、分注ヘッド１４の位置ずれを容易に調整することができる。また、制御装置３が分注ヘッドのＸＹ平面における基準位置と検出部のＸＹ平面における基準位置との調整を自動的に行うことにより、人が調整する場合と比べて手間及び時間を節約することができる。なお、波形表示画面３４に表示された分注チップ１４の位置を示す波形を基に、人が座標入力欄３１に数値を入力することにより基準位置の微調整を行うこともできる。   Thus, since it can be easily known how much the dispensing head 14 is displaced from the predetermined position, the displacement of the dispensing head 14 can be easily adjusted. Further, the control device 3 automatically adjusts the reference position of the dispensing head in the XY plane and the reference position of the detection unit in the XY plane, thereby saving labor and time as compared with the case where adjustment is performed by a person. Can do. In addition, based on the waveform indicating the position of the dispensing tip 14 displayed on the waveform display screen 34, a person can finely adjust the reference position by inputting a numerical value in the coordinate input field 31.

一方で、横方向における分注チップ１４の検出の場合には、数値１から数値１２に向かうに連れて、ＯＮ信号６６の位置が、検出中心位置６７に対して徐々に右側にずれていく状態６２（図６（ｃ））や左側にずれていく状態６３（図６（ｄ））となる場合がある。横方向における分注チップ１４の検出の場合、図５から分かるように、分注チップ１４が分注チップ検出センサ１９の光路１９ｃを遮光する位置が一定ではなく、検出開始位置５０から検出終了位置５１に移動するに連れて発光受光部１９ａから遠ざかって行く。状態６２や状態６３は、分注チップ検出センサ１９の光路１９ｃとＸ軸とのなす角が正確に４５度となっていないことを示す。従って、この場合には、発光受光部１９ａ及び反射板１９ｂの取り付け状態を調整する必要がある。   On the other hand, in the case of detection of the dispensing tip 14 in the horizontal direction, the position of the ON signal 66 gradually shifts to the right with respect to the detection center position 67 from the numerical value 1 toward the numerical value 12. 62 (FIG. 6C) or a state 63 that shifts to the left side (FIG. 6D). In the case of detection of the dispensing tip 14 in the horizontal direction, as can be seen from FIG. 5, the position where the dispensing tip 14 blocks the optical path 19c of the dispensing tip detection sensor 19 is not constant, and the detection end position from the detection start position 50. As it moves to 51, it moves away from the light emitting / receiving unit 19a. The state 62 and the state 63 indicate that the angle formed by the optical path 19c of the dispensing tip detection sensor 19 and the X axis is not exactly 45 degrees. Therefore, in this case, it is necessary to adjust the mounting state of the light emitting / receiving unit 19a and the reflecting plate 19b.

図６（ｃ）に示すように、右側にずれていく状態６２の場合には、図５において、発光受光部１９ａを反時計回りの方向に角度調整すれば良い。図６（ｄ）に示すように、左側にずれていく状態６３の場合には、図５において、発光受光部１９ａを時計回りの方向に調整すれば良い。   As shown in FIG. 6C, in the case of the state 62 that is shifted to the right side, the angle of the light emitting / receiving unit 19a may be adjusted in the counterclockwise direction in FIG. As shown in FIG. 6D, in the case of the state 63 that is shifted to the left side, the light emitting / receiving unit 19a may be adjusted in the clockwise direction in FIG.

また、制御装置３は、分注チップ検出センサ１９が所定の位置からずれている場合に、分注チップ検出センサ１９の位置がずれている旨を表示してユーザに調整を促す検出部調整表示部を備えている。従って、検出部調整表示部の内容に従うことにより、分注チップ検出センサ１９自体の位置ずれによる検出ミスを防止することができる。さらに、分注チップ検出センサ１９が正確な位置に配置されているため、分注ヘッドのより正確な位置調整を行うことができる。以上のような手順で、自動分注装置１は、分注ヘッド６の基準位置調整作業を行う。   In addition, when the dispensing tip detection sensor 19 is deviated from a predetermined position, the control device 3 displays a detection unit adjustment display that displays that the position of the dispensing tip detection sensor 19 is deviated and prompts the user to make an adjustment. Department. Therefore, by following the contents of the detection unit adjustment display unit, it is possible to prevent a detection error due to the displacement of the dispensing tip detection sensor 19 itself. Furthermore, since the dispensing tip detection sensor 19 is arranged at an accurate position, the dispensing head can be more accurately adjusted. The automatic dispensing apparatus 1 performs the reference position adjustment work of the dispensing head 6 in the above procedure.

また、制御装置３は分注工程入力部を備えているため、分注工程入力部に所望の工程を入力しておけば、自動分注装置１は制御装置３に入力された内容に従って、一連の分注作業を自動的に行う。通常、一連の分注作業としては、分注チップ１４の装着、試薬容器１０、１１からの試薬の吸引、マイクロプレート１２への試薬の吐出、分注チップ１４の廃棄容器１３への廃棄などが順に行われる。ここで、一連の分注作業に上記調整作業を組み込んでおけば、制御装置３は、分注作業中であっても、上記調整作業を行う。そして、検出開始位置４０や５０の座標がずれていると判断した場合には、自動的に検出開始位置４０や５０などの座標を補正する。   Moreover, since the control apparatus 3 is provided with the dispensing process input part, if a desired process is input into the dispensing process input part, the automatic dispensing apparatus 1 will be a series according to the content input into the control apparatus 3. The dispensing work is automatically performed. Usually, a series of dispensing operations includes mounting of the dispensing tip 14, aspiration of the reagent from the reagent containers 10 and 11, discharge of the reagent to the microplate 12, disposal of the dispensing tip 14 into the disposal container 13, and the like. It is done in order. Here, if the adjustment work is incorporated into a series of dispensing work, the control device 3 performs the adjustment work even during the dispensing work. When it is determined that the coordinates of the detection start positions 40 and 50 are shifted, the coordinates of the detection start positions 40 and 50 are automatically corrected.

このようにして、本実施の形態による自動分注装置１では、分注チップ１４の検出開始位置の調整、すなわち、分注ヘッド６の基準位置の調整を行うことにより、分注ヘッド６が正確な位置に配置されるため、分注チップ１４の装着不良を検出することができる。   In this manner, in the automatic dispensing device 1 according to the present embodiment, the dispensing head 6 is accurately adjusted by adjusting the detection start position of the dispensing tip 14, that is, adjusting the reference position of the dispensing head 6. Therefore, it is possible to detect a mounting failure of the dispensing tip 14.

本発明による自動分注装置１は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、分注チップ検出センサは、一方が発光し、他方が受光する構成でも良い。また、分注チップ検出センサは、超音波やエリアセンサにより検出を行う構成であっても良い。更に、分注チップ検出センサは、廃棄容器の対角付近に配置されていなくても良く、また、配置可能なら廃棄容器上以外の場所に配置されても良い。分注チップの検出に当たっては、分注ヘッドに装着された分注チップは複数本ではなく、一本であっても良い。   The automatic dispensing device 1 according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made within the scope described in the claims. For example, the dispensing tip detection sensor may be configured such that one emits light and the other receives light. In addition, the dispensing tip detection sensor may be configured to detect using an ultrasonic wave or an area sensor. Furthermore, the dispensing tip detection sensor may not be disposed near the diagonal of the waste container, and may be disposed at a place other than on the waste container if it can be disposed. In detecting the dispensing tip, the number of dispensing tips attached to the dispensing head may be one instead of a plurality.

本実施の形態による自動分注装置の斜視図である。It is a perspective view of the automatic dispensing apparatus by this Embodiment. 本実施の形態による分注チップ検出センサを配置した廃棄容器の斜視図である。It is a perspective view of the waste container which has arrange | positioned the dispensing chip | tip detection sensor by this Embodiment. 本実施の形態による調整画面を示した図である。It is the figure which showed the adjustment screen by this Embodiment. 分注ヘッドの向きが縦方向の場合の検出開始位置を示した図である。It is the figure which showed the detection start position in case the direction of a dispensing head is a vertical direction. 分注ヘッドの向きが縦方向の場合の検出終了位置を示した図である。It is the figure which showed the detection end position in case the direction of a dispensing head is a vertical direction. 分注ヘッドの向きが横方向の場合の検出開始位置を示した図である。It is the figure which showed the detection start position in case the direction of a dispensing head is a horizontal direction. 分注ヘッドの向きが横方向の場合の検出終了位置を示した図である。It is the figure which showed the detection end position in case the direction of a dispensing head is a horizontal direction. 波形表示画面に表示される信号波形の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the signal waveform displayed on a waveform display screen. 波形表示画面に表示される信号波形の他の一例を示した図である。It is the figure which showed another example of the signal waveform displayed on a waveform display screen. 波形表示画面に表示される信号波形の他の一例を示した図である。It is the figure which showed another example of the signal waveform displayed on a waveform display screen. 波形表示画面に表示される信号波形の他の一例を示した図である。It is the figure which showed another example of the signal waveform displayed on a waveform display screen.

符号の説明Explanation of symbols

１ 自動分注装置
２ 自動分注装置本体
３ 制御装置
５ 移送部
６ 分注ヘッド
７ 回路部
１４ 分注チップ
１９ 分注チップ検出センサ
３０ 調整画面
３４ 波形表示画面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic dispensing apparatus 2 Automatic dispensing apparatus main body 3 Control apparatus 5 Transfer part 6 Dispensing head 7 Circuit part 14 Dispensing tip 19 Dispensing tip detection sensor 30 Adjustment screen 34 Waveform display screen

Claims (4)

複数の分注チップを装着して液体の吸引及び吐出を行う分注ヘッドと、
前記分注ヘッドをＸＹＺ空間において移動させるための移送部と、
前記分注ヘッドによる吸引及び吐出、並びに、前記移送部による前記分注ヘッドの移動を制御するための制御装置と、
前記分注ヘッドに前記分注チップが装着されているか否かを検出する検出部と、を備えた自動分注装置において、
さらに、前記分注ヘッドのＸＹ平面における基準位置を前記検出部のＸＹ平面における基準位置に一致させる調整を行うための調整部を備えたことを特徴とする自動分注装置。 A dispensing head that is equipped with a plurality of dispensing tips to suck and discharge liquid;
A transfer unit for moving the dispensing head in the XYZ space;
A controller for controlling suction and discharge by the dispensing head and movement of the dispensing head by the transfer unit;
In an automatic dispensing apparatus comprising: a detection unit that detects whether or not the dispensing tip is attached to the dispensing head;
The automatic dispensing apparatus further includes an adjustment unit configured to adjust the reference position of the dispensing head on the XY plane to coincide with the reference position of the detection unit on the XY plane. 前記制御装置は、前記検出部からの信号に基づいて前記信号の波形を表示する波形表示部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動分注装置。   The automatic dispensing apparatus according to claim 1, wherein the control device includes a waveform display unit that displays a waveform of the signal based on a signal from the detection unit. 前記制御装置は、前記検出部からの信号に基づいて前記分注ヘッドの基準位置調整を自動的に行うことを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の自動分注装置。   The automatic dispensing device according to claim 1, wherein the control device automatically adjusts a reference position of the dispensing head based on a signal from the detection unit. 前記制御装置は、前記検出部からの信号に基づいて、前記検出部が所望の検出対象を検出できるように前記検出部の調整を促す検出部調整表示部を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の自動分注装置。   The control device includes a detection unit adjustment display unit that prompts adjustment of the detection unit so that the detection unit can detect a desired detection target based on a signal from the detection unit. The automatic dispensing apparatus according to any one of 1 to 3.
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