JP2016166890A - 研究室試料配送システムおよび対応する動作方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】研究室試料配送システム100は、各々が少なくとも1つの磁気的活性デバイス、好ましくは少なくとも1つの永久磁石備え、試料を含む試料容器3を運ぶように適合されたいくつかの容器キャリア1と、搬送デバイスとを備え、この搬送デバイスは、複数の容器キャリアを運ぶように適合された搬送平面4と、搬送平面の下方に静止して配置されたいくつかの電磁アクチュエータであって、容器キャリアに磁力を印加することによって搬送平面の上に配設された容器キャリアを移動させるように適合された電磁アクチュエータと、電磁アクチュエータを駆動するように適合された制御デバイス38であって、3つ以上の容器キャリアが同時にかつ互いから独立して移動可能であるように移動を制御するように適合された制御デバイスとを備える。
【選択図】図1
Description
で移動を開始することができることを示す。制御デバイスは、制御ソフトウェアを実行するパーソナルコンピュータとして組み込まれることができる。このパーソナルコンピュータは、電磁アクチュエータを物理的に駆動する専用駆動ハードウェアと相互作用することができる。
移動は、開始場所および宛先場所によって定義されたルートが所与の基準によって最適化されるように制御されることができる。この所与の基準は、開始場所と宛先場所の間の最短距離、開始場所と宛先場所の間の搬送時間、他のルートとの交差点の数、容器キャリアに割り当てられた優先順位、および不良な電磁アクチュエータからなるグループのうち
の少なくとも1つである。基準が他のルートとの交差点の数である場合、交差点をできるだけ回避するルートが計画されることができる。これによって、搬送平面にわたる異なるルートに沿って移動する容器キャリア間の依存性が減少する。基準が容器キャリアに割り当てられた優先順位である場合、2つ以上の異なる優先順位が割り当てられることができ、より高い優先順位を有する容器キャリアの搬送を高速化することが可能である。したがって、緊急試料は最も高い優先順位を有する容器キャリアによって移動され、それによって、そのような緊急試料の全体的な処理時間を最小にすることができる。基準が、不良な電磁アクチュエータを反映する場合、電磁アクチュエータのいくつかが不良である場合でも、搬送板を動作させることが可能である。ルートは、それらの不良な電磁アクチュエータが迂回されるように計画されることができる。不良な電磁アクチュエータの位置は、自動的に検出されるおよび/またはオペレータによって入力されることができる。
バーコードリーダおよび/またはRFIDリーダが、挿入領域に隣接してまたはその中に配設されることができ、したがって、挿入領域上に実際に配設された試料/試料容器を識別するバーコード情報および/またはRFIDタグ情報が読み取られ、制御デバイスによってさらに処理されることができる。
搬送平面は、望ましくない操作を防止するために挿入領域および除去領域のみが使用者によってアクセス可能であるように覆われることができる。
そのような優先試料を運ぶ容器キャリアは、手動で、またはデバイスを用いて、優先挿入領域上に配設される。
試料容器への、および対応する容器キャリアへの優先順位の割り当ては、優先挿入領域上に優先試料を運ぶ容器キャリアを配設するだけで実行されることができる。センサデバイス、たとえばバーコードリーダおよび/またはRFIDリーダは、容器キャリアの存在を検出することができ、さらに処理するためのあらゆる必要な情報を決定し、この情報を制御デバイスに伝達することができる。
ることができる。これによって、故障状態が安全に検出および扱われることができるので、システムの安全な動作が可能になる。
搬送平面は、搬送平面のステータスを示す1つまたは複数の表示部たとえばLEDを備えることができる。LEDは、たとえば、搬送平面の半透明領域の下方に配置されることができ、LEDは、たとえば点滅により対応する電磁アクチュエータのステータス、特定の容器キャリアの位置、清掃されるべき領域、挿入/除去領域、不良領域などを示す。
下方に配置されたいくつかの電磁アクチュエータであって、容器キャリアに磁力を印加することによって搬送平面の上に配設された容器キャリアを移動させるように適合された電磁アクチュエータと、前記搬送平面の上の前記容器キャリアの移動を制御するように適合された制御デバイスとを備える。前記搬送平面の上の容器キャリアの移動は、2つ以上の容器キャリアが同時にかつ互いから独立して移動可能であるように前記電磁アクチュエータを駆動することによって制御される。「同時に」という用語は、本明細書において、少なくとも特定の時間間隔で2つの容器キャリアが両方とも動いていることを意味する。
必要な安全距離および位置決め精度に関する要件が減少する。さらに、円形の台は、容器キャリアの自立性を改善し、たとえば容器キャリアが通常の動作条件下で傾くことを防止する。
ができる。
ャリアの両方が移動することを示す。第1のグループまたは第2のグループの電磁アクチュエータは、それぞれの搬送経路に沿って次々と起動されてよい。あるいは、それぞれの搬送経路に沿った2つ以上の隣接する電磁アクチュエータが、少なくとも部分的に時間的に重複して起動されてもよい。
容器キャリア1を移動させるために、搬送デバイスが設けられる。この搬送デバイスは、搬送平面4と、電磁アクチュエータ5(図2および3を参照されたい)と、前記搬送平面の上の前記容器キャリアの移動を制御するように適合された制御デバイス38とを備える。
々の搬送セクションの中では、容器キャリアは一方向に移動される。したがって、各々の搬送セクションは、1つまたは複数のトラックを有する道を論理的に定義または確保する。容器キャリアは、所与のトラックに沿って移動する。単一の搬送セクション40のみが図示されているが、複数の搬送セクションが設けられることが可能であり、各々の搬送セクションは特定の搬送方向を有することは自明である。方形を形成するように結合された4つの搬送セクションを使用することによって、コンベヤをシミュレートすることが可能であり、このコンベヤは、従来のコンベヤと比較して増加した柔軟性を有する。
図示のように、各々の電磁アクチュエータ5はキャリア板26上に固定され、搬送平面4に基本的に垂直に延在する強磁性円筒形コア5aを備える。強磁性円筒形コア5aを、コイル5bが囲む。コイル5bは、電気接点5cを介して制御デバイス38によって供給される動作電流により印加されることができる。動作電流によって駆動される場合、各々の電磁アクチュエータ5は磁界を生成する。この磁界が、容器キャリア1内に配置された永久磁石2(図4を参照されたい)と相互作用すると、この磁界は、搬送平面4に沿って容器キャリア1を移動させる駆動力を提供する。強磁性円筒形コア5aは、コイル5bによって生成された磁界を束ね、増幅する。
容器キャリア1’は、前記容器キャリア1’の台8の中央に配置された第1の永久磁石6と、前記第1の永久磁石6を囲む前記台8内に配置された環状形状を有する第2の永久磁石7とを備える。永久磁石6と7は、逆の極性を有する。中央の永久磁石6のN極および環状形状の永久磁石7のS極は、搬送平面4に向けられる。
それにもかかわらず、永久磁石2の磁気的に活性な球面と活性な電磁アクチュエータ5_3の間の結果として生成される距離が小さくなるので、球形の永久磁石2を使用する所望の移動方向の磁力は、棒磁石に比べて高い。
図示のように、対応するコイルを駆動電流により駆動することによって電磁アクチュエータ5_3のみが起動され、電磁流を引き起こす。この電磁流は、結合要素27によって誘導され、起動されていない電磁アクチュエータ5_2および5_3の強磁性コアの中を延在する。その結果、磁気的な押す力が、永久磁石2と相互作用する電磁アクチュエータ5_2によって生成され、摩擦を減少させ、起動された電磁アクチュエータ5_3によって生成された引っ張る力と所望の方向に重なり合う。
図示のように、時刻t=0では、電磁アクチュエータ5_2のみが起動され、したがって、電磁アクチュエータ5_2は、容器キャリア1を図示の方向に移動させる引っ張る力を生成する。
図示のように、制御デバイス38は、移動ユニット60と、ルーティングユニット62と、ドライバユニット64とを備える。
ドライバユニット64は、カメラ58、および電磁アクチュエータ5を直接駆動するドライバハードウェア56と機能的に結合されることができる。このドライバユニットは、ルーティングユニット62から受け取ったコマンドに応じて、ドライバハードウェア56を制御する。
Claims (16)
- 各々が少なくとも1つの磁気的活性デバイス、好ましくは少なくとも1つの永久磁石(2、6、7)を備え、試料を含む試料容器(3)を運ぶように適合されたいくつかの容器キャリア(1)と、
搬送デバイスとを備え、前記搬送デバイスが、
前記複数の容器キャリアを運ぶように適合された搬送平面(4)と、
前記搬送平面の下方に静止して配置されたいくつかの電磁アクチュエータ(5、5’)であって、前記容器キャリアに磁力を印加することによって前記搬送平面の上に配設された容器キャリアを移動させるように適合された電磁アクチュエータと、
前記電磁アクチュエータを駆動することによって前記搬送平面の上の前記容器キャリアの前記移動を制御するように適合された制御デバイス(38)であって、2つ以上の容器キャリアが同時にかつ互いから独立して移動可能であるように前記移動を制御するように適合された制御デバイスと
を備える、研究室試料配送システム(100)。 - 前記制御デバイスが、容器キャリア同士の衝突が回避されるように前記移動を制御するように適合されることを特徴とする、請求項1に記載の研究室試料配送システム。
- 前記制御デバイスが、容器キャリアのルート上の次の位置が別の容器キャリアによってブロックされているかどうかチェックし、前記次の位置がブロックされている場合、前記次の位置に容器キャリアがなくなるまで前記容器キャリアを実際の位置に留めることによって、衝突を回避するように適合されることを特徴とする、請求項2に記載の研究室試料配送システム。
- 前記制御デバイスが、少なくとも1つの搬送セクション(40)が前記搬送平面上で論理的に定義されるように前記移動を制御するように適合され、容器キャリアが、前記搬送セクション内で所与の搬送方向(r)に移動されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の研究室試料配送システム。
- 前記制御デバイスが、開始場所および宛先場所によって定義されるルートが所与の基準によって最適化されるように、前記移動を制御するように適合されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の研究室試料配送システム。
- 前記所与の基準が、
前記開始場所と前記宛先場所との間の最短距離、
前記開始場所と前記宛先場所との間の搬送時間、
他のルートとの交差点の数、
容器キャリアに割り当てられた優先順位、および
不良な電磁アクチュエータ
からなるグループのうちの少なくとも1つであることを特徴とする、請求項5に記載の研究室試料配送システム。 - 前記搬送平面上に位置する容器キャリアの存在および/または位置を検知するように適合され容器キャリア検知デバイス(17)を特徴とし、前記制御デバイスが、前記制御デバイスによってスケジュールされた容器キャリアのスケジュールされた位置と容器キャリアの検知された位置を比較し、前記スケジュールされた位置と前記検知された位置が一致しない場合にエラーメッセージを生成するように適合される、請求項1から6のいずれか一項に記載の研究室試料配送システム。
- 前記搬送平面が、研究室ステーションおよび/または自動移送デバイスに隣接して位置し、かつ前記研究室ステーションまたは前記自動移送デバイスによって順次処理するために、いくつかの容器キャリアを収容するように適合された少なくとも1つの移送領域(27)を備える
ことを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の研究室試料配送システム。 - 前記移送領域が引き渡し位置(41)を備え、容器キャリアが、前記引き渡し位置を通過することによって前記移送領域に排他的に入ることを特徴とする、請求項8に記載の研究室試料配送システム。
- 前記搬送平面上に位置する容器キャリアの存在および位置、
対応する試料に関する情報を含む、搬送平面上に位置する試料容器の存在および位置、ならびに/または
前記試料配送システムのエラー状態
を視覚化するように適合された視覚化デバイス(39)を特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の研究室試料配送システム。 - 前記搬送平面が、前記搬送平面上に容器キャリアを手動でおよび/または自動的に挿入するための少なくとも1つの挿入領域を備える
ことを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の研究室試料配送システム - 前記少なくとも1つの挿入領域が、優先試料を含む試料容器を運ぶ容器キャリアを前記搬送平面上に手動でおよび/または自動的に挿入するための少なくとも1つの優先挿入領域を備える
ことを特徴とする、請求項11に記載の研究室試料配送システム。 - 前記少なくとも1つの挿入領域上に挿入された容器キャリアを検知するように適合されたセンサデバイス
を特徴とする、請求項11または12に記載の研究室試料配送システム。 - 前記少なくとも1つの挿入領域上に挿入された容器キャリア内に備えられた試料容器を識別するバーコード情報および/またはRFIDタグ情報を読み取るように適合されたバーコードリーダおよび/またはRFIDリーダ
を特徴とする、請求項11から13のいずれか一項に記載の研究室試料配送システム。 - 前記搬送平面が、前記搬送平面から容器キャリアおよび/または試料容器を手動でおよび/または自動的に除去するための少なくとも1つの除去領域を備える
ことを特徴とする、請求項1から14のいずれか一項に記載の研究室試料配送システム。 - 請求項1から15のいずれか一項に記載の研究室試料配送システム(100)を動作する方法であって、
3つ以上の容器キャリアが同時にかつ互いから独立して移動可能であるように前記電磁アクチュエータを駆動することによって、前記搬送平面の上の前記容器キャリアの前記移動を制御するステップ
を特徴とする方法。
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