JP7462371B2 - 全自動細胞生産ライン - Google Patents
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Description
この出願は、2021年06月03日に中国国家知識産権局に提出され、出願番号202110616721.5、発明名称「全自動細胞生産ライン」である特許出願の優先権を主張する。
一態様では、前記全自動細胞生産ラインは、培養領域と冷蔵領域と移動軌道が配置されたロボットとを備えるBレベルのプラットフォーム本体を備える培養エリアと、
貯液台と細胞工場液体交換装置と遠心びん液体交換装置とロボットアームとが集積された操作エリアとを備え、
前記ロボットの移動軌道は、前記Bレベルのプラットフォーム本体の底部に直線的に布設され、
前記培養領域及び前記冷蔵領域は、前記移動軌道に繞設され、かつ前記ロボットの動作領域内に位置し、
前記貯液台、前記細胞工場液体交換装置及び前記遠心びん液体交換装置は、操作エリアのロボットアームの周りに布設され、前記ロボットアームの制御範囲内に位置し、
前記培養エリアと前記操作エリアとの間では、移送ターンテーブルと移送ターンテーブル駆動機構とを具備する移送窓を用いて物材を移送し、
前記移送ターンテーブルは、培養エリアのロボットが物材を出し入れるためのゼロ位置と前記操作エリアのロボットアームが物材を出し入れるための作業位置とを具備し、ゼロ位置と作業位置との相互切り替えを実現するように前記移送ターンテーブル駆動機構により回転する。
前記貯液台には、廃液配管及び廃液収集装置での滅菌配管が集積された廃液収集装置と、前記廃液収集装置での滅菌配管に連通された貯液台の滅菌配管を備える配管切替装置とが集積されており、
前記細胞工場液体交換装置には、細胞工場液体添加貯蔵機構と、細胞工場液体吸引装置と、細胞工場液体添加装置と、細胞工場液体交換装置の滅菌配管とが集積されており、
前記遠心びん液体交換装置には、遠心びん液体添加貯蔵機構と、遠心びん液体吸引装置と、遠心びん液体添加装置と、遠心びん液体交換装置の滅菌配管とが集積されており、
前記細胞工場液体添加装置が前記細胞工場液体添加貯蔵機構に連通される場合、前記細胞工場液体添加貯蔵機構に緩衝液が貯蔵され、前記細胞工場液体交換装置の滅菌配管により前記細胞工場液体添加装置と前記細胞工場液体吸引装置とが連通され、前記細胞工場液体吸引装置が前記廃液配管を介して前記廃液収集装置の廃液配管に連通されると、細胞工場液体交換装置の洗浄回路が形成され、
前記細胞工場液体添加装置が外部の高温滅菌源に連通される場合、前記細胞工場液体交換装置の滅菌配管により前記細胞工場液体添加装置と前記細胞工場液体吸引装置とが連通され、前記細胞工場液体吸引装置が前記廃液収集装置での滅菌配管に連通され、前記貯液台の滅菌配管が外部の滅菌凝縮配管に連通されると、細胞工場液体交換装置の滅菌通路が形成され、
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前記細胞工場液体添加装置が外部の高温滅菌源に連通される場合、前記細胞工場液体交換装置の滅菌配管により前記細胞工場液体添加装置と前記細胞工場液体吸引装置とが連通され、前記細胞工場液体吸引装置が前記廃液収集装置での滅菌配管に連通され、前記貯液台の滅菌配管が前記遠心びん液体添加装置に連通され、前記遠心びん液体添加装置が前記遠心びん液体交換装置の滅菌配管を介して前記遠心びん液体吸引装置に連通され、前記遠心びん液体吸引装置が外部の滅菌凝縮配管に連通されると、総合滅菌回路が形成される。
前記貯液台には、ステッピングモーターとスイングロッド滑子構造とを備える滅菌配管のロック構造がさらに布設されており、
前記スイングロッド滑子構造は、
前記貯液台の滅菌配管を係止するための係止切欠を具備する滑子と、
前記滑子が所定ルートに従って摺動するのを実現するために使用される滑路と、
一端が前記ステッピングモーターによって駆動され、他端がステッピングモーターによる駆動に従って前記滑子を前記滑路に沿って摺動させる二連杆とを備え、
前記貯液台の滅菌配管は、前記滑子における係止切欠の移動経路上に位置する。
前記洗浄回路と前記滅菌回路との間の配管切替は、その上にガイド突起が設けられた外部支持枠と、前記外部支持枠に支持された切替装置駆動機構及び転向機構とを備える配管切替装置により実現され、
前記切替装置駆動機構は、凸部素子が固定され回転出力が歯車軸により出力される駆動モーターを備え、
前記転向機構は、従動軸を具備し、
前記従動軸の始端には、外力の作用下で前記従動軸に対して回転可能なブラケットを介して配管切替継手が固定されており、
前記従動軸の軸本体部には、前記駆動モーターに接続され前記凸部素子の下に位置する従動ディスクと、前記歯車軸に噛み合って伝動する歯車ディスクと、前記ガイド突起が滑動するための螺旋溝がその外面に敷設されたガイド柱とが順に設けられており、
前記螺旋溝は、始端が開始水平区間を具備し、末端が終末水平区間を具備する。
細胞工場液体交換装置又は遠心びん液体交換装置として定義される液体交換装置には、キャップ巻締機構とグリッパー制御機構とを備えるキャップ巻締装置が集積されており、
前記キャップ巻締機構は、自体の軸線を中心に回転可能なキャップ巻締主軸と、前記キャップ巻締主軸の端部に取り付けられグリッパー位置規制素子と複数のグリッパーとを備えるクランプジョー群とを備え、
前記グリッパーは、順に設計された挟持部と、キャップ巻締主軸に接続された取付支点と、位置規制構造とを備え、
前記位置規制構造は、キャップ巻締主軸区間に対応し、かつ前記位置規制構造のキャップ巻締主軸に向かう面に法面構造(ただし、該法面構造は傾斜方向がキャップ巻締主軸方向に向かう斜面構造として定義され、また、前記クランプジョー群中の各グリッパーの法面構造により円錐台状の空洞を共同で構成する)を具備し、
前記グリッパー位置規制素子は、クランプジョー群中の各グリッパーの位置規制構造の他方の面に環着された弾性リングを複数備え、
前記グリッパー制御機構は、前記キャップ巻締主軸と同軸に設計され、かつそれ自体の軸方向で移動可能なクランプジョー制御軸を備え、
前記クランプジョー制御軸の端部には、前記円錐台状の空洞に位置する制御端末(ただし、前記円錐台状の空洞に対する前記制御端末の位置が異なる場合、前記グリッパーの取付支点の回転角度が異なり、また前記クランプジョー群の開閉度も異なる)が設けられている。
前記貯液台には、前記廃液収集装置の上方に位置する貯液袋秤量装置と、前記貯液袋秤量装置の上方に位置する貯液袋揺動装置とがさらに集積されており、
前記貯液袋揺動装置は、揺動駆動機構と、前記揺動駆動機構によって駆動され貯液袋を収容するための貯液袋枠とを備え、
前記揺動駆動機構と前記貯液袋枠とは取り外し可能な接続により駆動される。
前記操作エリアには、駆動力を提供する駆動機構と、前記駆動力によって前記駆動機構の駆動軸を軸線として回転するように駆動される回転機構とを備える全自動遠心分離機が集積されており、
前記回転機構は、
前記駆動軸が位置する軸線の周りに回転可能であり、前記軸線を起点として径方向に延びる複数の力アームを具備する水平ローターと、
上端に前記挟持部が取り付けられた環状壁と当該環状壁の底面の円環を起点として前記軸線方向に沿って斜めに延びる底壁とを備える吊りバスケットとを備え、
前記力アームの端部には、第1分力アーム及び第2分力アームが設けられ、また、前記力アームの端部にある第1分力アームと隣接する前記力アームの端部にある第2分力アームにより挟持部を形成し、
前記駆動機構は、ゼロ位置スイッチが配置され出力軸が前記駆動軸に接続されたサーボモーターを備える。
前記全自動遠心分離機は、吊りバスケットの外周に設けられ前記吊りバスケットに1つずつ対応する光ファイバー検出スイッチをさらに含み、
前記光ファイバー検出スイッチは、前記回転機構の平面に平行な方向に信号を送信する信号送信ユニットと、反射された信号を受信するための信号受信ユニットとを備え、
前記送信信号が吊りバスケットの区間に対応する場合、前記吊りバスケットでは、光ファイバー検出スイッチの信号通過経路に穴が設けられ、前記信号受信ユニットは、遠心される容器の壁又は吊りバスケットの壁によって反射された信号を受信するために使用され、
前記送信信号が吊りバスケットの下を通過する場合、前記信号受信ユニットは、遠心される容器の壁又は前記駆動軸の壁によって反射された信号を受信するために使用される。
前記操作エリアは、キャップ螺着主軸と、液体添加主軸と、凍結保存管に液体を添加するときに液体吸引蠕動ポンプを介して該液体添加主軸に連通される液体添加装置とを備える自動凍結保存管のキャップ開放・液体分注装置をさらに備え、
前記キャップ螺着主軸は、
ガイドレールとモーターと前記モーターによって駆動されて接続されかつ前記ガイドレールに沿って移動可能な滑子とを備えるキャップ螺着昇降モジュールと、
前記滑子に取り付けられ前記滑子と一緒に移動可能な固定台とを備え、
前記固定台には、固定台の下端に設置された複数の反射式レーザーセンサーであるボトルキャップ検出装置と、単一の反射式レーザーセンサーであるボトル本体検出装置と、ボトルキャップ取り外し装置と、該ボトルキャップ取り外し装置にそれぞれ接続され複数設定された一組のキャップ巻締サーボモーターとが取り付けられ、
前記液体添加装置は、軸方向で移動して液体吸引両頭針の上端の構造と係合することにより固定されるレバーロック装置が設けられた滅菌台と、該滅菌台と平行に布設された液体添加台と、上端に遠心びん載置台が設けられた遠心びん秤量台とを備え、該液体添加台又は該滅菌台には液体吸引両頭針が設けられ、
前記液体添加主軸は、ガイドレールが設けられた液体添加昇降モジュールと、スライド板が設けられた液体添加並進モジュールと、該液体添加並進モジュールに配置された基板と、該基板に固定された液体添加針とを備え、液体添加昇降モジュール及び液体添加並進モジュールはモーター及びスクリューロッドにより駆動され、前記液体添加並進モジュールは、前記スライド板と前記ガイドレールの組み合わせにより、液体添加昇降モジュール上に移動することができる。
前記ボトルキャップ取り外し装置は、滑子移動管と、両面にL字型の移動ポートが開設されたガイド管と、該ガイド管の外輪に嵌着されたばねと、スリーブ取付板とを備え、
前記ガイド管は、下端の内側に凍結保存管のボトルキャップに合致して設けられたねじ山が設けられ、滑子移動管の外輪に布設されており、
ガイド管の表面に開設したL字型の移動ポートは、対向に設計されており、
前記滑子移動管は、その上に駆動力の作用下でガイド管の表面のL字型の移動ポートで移動可能な2つの突起が設けられ、その内部に片側がボトルキャップに接続され他方の側がキャップ巻締サーボモーターに接続されたスリーブ取付板に接続された回転軸が設けられ、
前記キャップ巻締サーボモーターが回転軸を介して突起を駆動して正のL字型に移動すると、前記ガイド管は凍結保存管のボトルキャップを駆動して正の回転と上向きの陽送移動を行って、キャップ開放を実現し、
前記キャップ巻締サーボモーターが回転軸を介して突起を駆動して逆のL字型に移動すると、前記ガイド管は凍結保存管のボトルキャップを駆動して下向きと逆回転移動を行って、キャップねじ込みを実現する。
前記操作エリアには、外枠と該外枠に取り付けられた駆動機構と該駆動機構の作用下で点振動する点振動台とを備える工場群点振動機と、点振動ユニットを備える遠心びん点振動機とを備える点振動機がさらに集積され、
前記工場群点振動機の駆動機構は、ゼロリターン装置が設けられたサーボモーターと前記サーボモーターの出力端に接続された偏心軸とを備え、
前記点振動台は、前記偏心軸の天端に設けられ、前記点振動台の表面に細胞工場挟持部が設けられ、
前記工場群点振動機では、点振動を必要とする細胞工場が細胞工場支持枠により前記細胞工場挟持部に取り付けられ、
前記点振動ユニットは、
回転トルクを出力するための出力軸を具備する遠心びん点振動機の駆動機構と、
前記出力軸の出力端に偏心方式(但し、該偏心方式は、前記点振動偏心ディスクの軸線と前記出力軸の軸線とが所定間隔で平行に設計されることと定義される)で設けられ、前記出力軸を軸線として回転する点振動偏心ディスクと、
前記点振動偏心ディスクに対して軸方向(但し、該軸方向は、前記出力軸の軸線に平行な方向であると定義される)の弾性自由度を有するように前記点振動偏心ディスクに設計された遠心びんクランプ具とを備える。
前記細胞工場支持枠は、
一部が細胞工場制限溝を形成するように内側に凹んでいる底板と、背板と、2つの側板とを具備する細胞工場載置枠と、
一端が回転自由度を持つように前記細胞工場制限溝の対応する領域の背板に取り付けられた細胞工場位置規制素子と、一端が回転自由度を持つように前記細胞工場制限溝の対応する領域の底板に取り付けられた細胞工場係止素子とを具備する細胞工場係止構造とを具備し、
ただし、前記細胞工場位置規制素子の他端と前記細胞工場係止素子の他端とは互いに係止可能であり、かつ、係止されると、前記細胞工場位置規制素子は前記底板に平行になり、前記細胞工場係止素子は前記背板に平行になり、
或いは、前記細胞工場支持枠は
一部が細胞工場制限溝を形成するように内側に凹んでいる底板と、背板と、2つの側板とを具備する前記細胞工場載置枠と、
一端が回転自由度を持つように側板に取り付けられた細胞工場位置規制素子と、一端が前記他方の側板に取り付けられた細胞工場係止素子とを具備する前記細胞工場係止構造とを具備し、
ただし、前記細胞工場位置規制素子の他端と前記細胞工場係止素子の他端とは互いに係止可能であり、かつ、係止されると、前記細胞工場位置規制素子は前記底板に平行になる。
前記点振動ユニットは、均一に布設された複数の点振動ユニットであり、
前記点振動ユニットにおける前記点振動偏心ディスクは、軸受を介してクランク軸に取り付けられ、隣接する2つの点振動偏心ディスクの間で弾性的に接続されている。
前記遠心びんクランプ具は、
台座と、
該台座に一体的に設けられ、その上面の一部が遠心びんの底部に合わせる底部位置決め部を形成するように内側に凹んでいる遠心びんホルダーと、
遠心びん側面挟着構造を形成するように前記遠心びんホルダーに繞設された複数の方立と、すべての方立を囲繞し、かつすべての方立の下部を接続する少なくとも1つの補助リングとを具備する弾性挟持部材とを具備し、
各方立は、一端が前記台座に固定され、他端が補強リングを形成するように逆方向に折り曲げられている。
以上の技術的態様から分かるように、本発明の技術的態様は、細胞の生産を、細胞の培養を担当する培養エリアと、細胞の液体交換、継代ならびに凍結保存及び分注などの操作を完成することを担当する操作エリアとに分ける全自動細胞生産ラインを提供する。
図2に示すように、前記培養エリアは培養領域1-2と、冷蔵領域1-3と、移動軌道1-5を備えた無菌ロボットとを備えるBレベルのプラットフォーム本体を備え、好ましくは、人工移送窓1-4をさらに含む。
図4~7に示されるように、前記操作エリアには、貯液台、細胞工場液体交換装置及び遠心びん液体交換装置が集積されている。前記貯液台、前記細胞工場液体交換装置及び前記遠心びん液体交換装置は、操作エリアのロボットアームを囲んで敷設され、前記ロボットアームの制御範囲内に位置する。また、前記操作エリアには、遠心びん点振動機、細胞工場点振動機、凍結保存管キャップ螺着液体分注装置、全自動遠心分離機なども集積されている。操作エリアに集積された貯液台、細胞工場液体交換装置、遠心びん液体交換装置、遠心びん点振動機、細胞工場点振動機、凍結保存管キャップ螺着液体分注装置、全自動遠心分離機は、前記操作エリアにあるロボットアームを囲んで設置され、またロボットアームが各装置に対して操作するためのゼロ位置を具備し、ロボットアームが各装置に対して操作している際、各装置がゼロ位置であり、また、各装置には自動キャップ開放装置及びゼロ位置検出装置が配置されている。
細胞工場液体交換装置と遠心びん液体交換装置とは構造がほぼ同じであるため、合わせて説明する。この二つの装置は、自動キャップ巻締装置、自動液体吸引装置(細胞工場液体吸引装置又は遠心びん液体吸引装置)、及び自動液体添加装置(細胞工場液体添加貯蔵機構又は遠心びん液体添加貯蔵機構)を使用し、制御システム(外部設置)によりキャップ巻締装置を制御してキャップを巻き締め、液体吸引装置を制御して細胞貯蔵容器中の液体を吸引し、そして、液体添加装置を制御して細胞貯蔵容器に培養液を追加し、最後にキャップ巻締装置でキャップを巻き締めて細胞貯蔵容器を密閉することで、細胞貯蔵容器への液体添加又は液体吸引を実現するように設けられている。また、前記液体添加装置及び前記液体吸引装置の下方に、秤量台が備えられている。ここで、細胞工場液体交換に使用される際、前記細胞工場液体交換装置には、細胞工場液体添加貯蔵機構、細胞工場液体吸引装置、細胞工場液体添加装置、及び細胞工場液体交換装置の滅菌配管が集積されている。遠心びん液体交換に使用される際、前記遠心びん液体交換装置には、遠心びん液体添加貯蔵機構、遠心びん液体吸引装置、遠心びん液体添加装置、及び遠心びん液体交換装置の滅菌配管が集積されている。
前記操作エリアには、駆動力を提供する駆動機構と、前記駆動力によって前記駆動機構の駆動軸23-2を軸線として回転するように駆動される回転機構とを備える全自動遠心分離機が集積される。
ロボットにより金属浴上の凍結保存管群を並進モジュール24-3上に載置し、並進モジュール24-3をキャップ螺着のためにキャップ螺着主軸24-4の位置に移動する。ロボットにより液体分注を必要とする細胞液遠心びんを液体添加台24-51上の遠心びん載置台24-54に載置した後、液体吸引両頭針24-55を滅菌台24-52内から取り出して細胞凍結保存遠心びんに入れる。キャップ螺着主軸24-4により一列の凍結保存管のキャップを開放したら、液体添加主軸24-7の位置に移動した後、液体吸引蠕動ポンプ24-6により遠心びん内の凍結保存液を凍結保存管に送り込んで一列の凍結保存管の液体分注を完成する。なお、液体添加の効率と液体残留の減少を両立するには、ダブルヘッドとシングルヘッドの液体分注多重構造を採用し、前期の急速液体分注時にダブルヘッドの液体添加構造を採用し、後期にシングルヘッドの液体添加を採用する。その後、凍結保存管にキャップを巻き締めるには、凍結保存管をキャップ螺着主軸24-4の位置の下に移動する。凍結保存管に対するすべて操作を完成するようにキャップ開放-液体分注-キャップ巻締過程を繰り返す。並進モジュール24-3により凍結保存管が載置された金属浴をロボットの出し入れ場所に移動し、ロボットにより凍結保存管を自動的に送り出す。ロボットにより液体吸引両頭針24-55を滅菌位置に入れて121℃の滅菌温度下、20分間以上滅菌し、その後遠心びんを取り出す。
また、前記操作エリアには、工場群点振動機及び遠心びん点振動機を備える点振動機が集積される。
Claims (14)
- Bレベルの環境に設定され、培養領域と冷蔵領域と移動軌道が配置されたロボットとを備えるBレベルのプラットフォーム本体を備える培養エリアと、
Aレベルの環境に設定され、貯液台と細胞工場液体交換装置と遠心びん液体交換装置とロボットアームとが集積された操作エリアとを備え、
前記ロボットの移動軌道は、前記Bレベルのプラットフォーム本体の底部に直線的に布設され、
前記培養領域及び前記冷蔵領域は、前記移動軌道に繞設され、かつ前記ロボットの動作領域内に位置し、
前記貯液台、前記細胞工場液体交換装置及び前記遠心びん液体交換装置は、操作エリアのロボットアームの周りに布設され、前記ロボットアームの制御範囲内に位置し、
前記培養エリアと前記操作エリアとの間では、移送ターンテーブルと移送ターンテーブル駆動機構とを具備する移送窓を用いて物材を移送し、
前記移送ターンテーブルは、培養エリアのロボットが物材を出し入れるためのゼロ位置と前記操作エリアのロボットアームが物材を出し入れるための作業位置とを具備し、ゼロ位置と作業位置との相互切り替えを実現するように前記移送ターンテーブル駆動機構により回転する、ことを特徴とする全自動細胞生産ライン。 - 前記貯液台には、廃液配管及び廃液収集装置での滅菌配管が集積された廃液収集装置と、前記廃液収集装置での滅菌配管に連通された貯液台の滅菌配管を備える配管切替装置とが集積されており、
前記細胞工場液体交換装置には、細胞工場液体添加貯蔵機構と、細胞工場液体吸引装置と、細胞工場液体添加装置と、細胞工場液体交換装置の滅菌配管とが集積されており、
前記遠心びん液体交換装置には、遠心びん液体添加貯蔵機構と、遠心びん液体吸引装置と、遠心びん液体添加装置と、遠心びん液体交換装置の滅菌配管とが集積されており、
前記細胞工場液体添加装置が前記細胞工場液体添加貯蔵機構に連通される場合、前記細胞工場液体添加貯蔵機構に緩衝液が貯蔵され、前記細胞工場液体交換装置の滅菌配管により前記細胞工場液体添加装置と前記細胞工場液体吸引装置とが連通され、前記細胞工場液体吸引装置が前記廃液配管を介して前記廃液収集装置の廃液配管に連通されると、細胞工場液体交換装置の洗浄回路が形成され、
前記細胞工場液体添加装置が外部の高温滅菌源に連通される場合、前記細胞工場液体交換装置の滅菌配管により前記細胞工場液体添加装置と前記細胞工場液体吸引装置とが連通され、前記細胞工場液体吸引装置が前記廃液収集装置での滅菌配管に連通され、前記貯液台の滅菌配管が外部の滅菌凝縮配管に連通されると、細胞工場液体交換装置の滅菌通路が形成され、
前記遠心びん液体添加装置が前記遠心びん液体添加貯蔵機構に連通される場合、前記遠心びん液体添加貯蔵機構に緩衝液が貯蔵され、前記遠心びん液体交換装置の滅菌配管により前記遠心びん液体添加装置と前記遠心びん液体吸引装置とが連通され、前記遠心びん液体吸引装置が前記廃液収集装置の廃液配管に連通されると、遠心びん液体交換装置の洗浄回路が形成され、
前記細胞工場液体添加装置が外部の高温滅菌源に連通される場合、前記細胞工場液体交換装置の滅菌配管により前記細胞工場液体添加装置と前記細胞工場液体吸引装置とが連通され、前記細胞工場液体吸引装置が前記廃液収集装置での滅菌配管に連通され、前記貯液台の滅菌配管が前記遠心びん液体添加装置に連通され、前記遠心びん液体添加装置が前記遠心びん液体交換装置の滅菌配管を介して前記遠心びん液体吸引装置に連通され、前記遠心びん液体吸引装置が外部の滅菌凝縮配管に連通されると、総合滅菌回路が形成されることを特徴とする、請求項1に記載の全自動細胞生産ライン。 - 前記貯液台には、ステッピングモーターとスイングロッド滑子構造とを備える滅菌配管のロック構造がさらに布設されており、
前記スイングロッド滑子構造は、
前記貯液台の滅菌配管を係止するための係止切欠を具備する滑子と、
前記滑子が所定ルートに従って摺動するのを実現するために使用される滑路と、
一端が前記ステッピングモーターによって駆動され、他端がステッピングモーターによる駆動に従って前記滑子を前記滑路に沿って摺動させる二連杆とを備え、
前記貯液台の滅菌配管は、前記滑子における係止切欠の移動経路上に位置する、ことを特徴とする請求項2に記載の全自動細胞生産ライン。 - 前記洗浄回路と前記滅菌回路との間の配管切替は、その上にガイド突起が設けられた外部支持枠と、前記外部支持枠に支持された切替装置駆動機構及び転向機構とを備える配管切替装置により実現され、
前記切替装置駆動機構は、凸部素子が固定され回転出力が歯車軸により出力される駆動モーターを備え、
前記転向機構は、従動軸を具備し、
前記従動軸の始端には、外力の作用下で前記従動軸に対して回転可能なブラケットを介して配管切替継手が固定されており、
前記従動軸の軸本体部には、前記駆動モーターに接続され前記凸部素子の下に位置する従動ディスクと、前記歯車軸に噛み合って伝動する歯車ディスクと、前記ガイド突起が滑動するための螺旋溝がその外面に敷設されたガイド柱とが順に設けられており、
前記螺旋溝は、始端が開始水平区間を具備し、末端が終末水平区間を具備する、ことを特徴とする請求項2に記載の全自動細胞生産ライン。 - 細胞工場液体交換装置又は遠心びん液体交換装置として定義される液体交換装置には、キャップ巻締機構とグリッパー制御機構とを備えるキャップ巻締装置が集積されており、
前記キャップ巻締機構は、自体の軸線を中心に回転可能なキャップ巻締主軸と、前記キャップ巻締主軸の端部に取り付けられグリッパー位置規制素子と複数のグリッパーとを備えるクランプジョー群とを備え、
前記グリッパーは、順に設計された挟持部と、キャップ巻締主軸に接続された取付支点と、位置規制構造とを備え、
前記位置規制構造は、キャップ巻締主軸区間に対応し、かつ前記位置規制構造のキャップ巻締主軸に向かう面に法面構造(ただし、該法面構造は傾斜方向がキャップ巻締主軸方向に向かう斜面構造として定義され、また、前記クランプジョー群中の各グリッパーの法面構造により円錐台状の空洞を共同で構成する)を具備し、
前記グリッパー位置規制素子は、クランプジョー群中の各グリッパーの位置規制構造の他方の面に環着された弾性リングを複数備え、
前記グリッパー制御機構は、前記キャップ巻締主軸と同軸に設計され、かつそれ自体の軸方向で移動可能なクランプジョー制御軸を備え、
前記クランプジョー制御軸の端部には、前記円錐台状の空洞に位置する制御端末(ただし、前記円錐台状の空洞に対する前記制御端末の位置が異なる場合、前記グリッパーの取付支点の回転角度が異なり、また前記クランプジョー群の開閉度も異なる)が設けられている、ことを特徴とする、請求項1に記載の全自動細胞生産ライン。 - 前記貯液台には、前記廃液収集装置の上方に位置する貯液袋秤量装置と、前記貯液袋秤量装置の上方に位置する貯液袋揺動装置とがさらに集積され、
前記貯液袋揺動装置は、揺動駆動機構と、前記揺動駆動機構によって駆動され貯液袋を収容するための貯液袋枠とを備え、
前記揺動駆動機構と前記貯液袋枠とは取り外し可能な接続により駆動される、ことを特徴とする、請求項2に記載の全自動細胞生産ライン。 - 前記操作エリアには、駆動力を提供する駆動機構と、前記駆動力によって前記駆動機構の駆動軸を軸線として回転するように駆動される回転機構とを備える全自動遠心分離機が集積されており、
前記回転機構は、
前記駆動軸が位置する軸線の周りに回転可能であり、前記軸線を起点として径方向に延びる複数の力アームを具備する水平ローターと、
上端に挟持部が取り付けられた環状壁と当該環状壁の底面の円環を起点として前記軸線方向に沿って斜めに延びる底壁とを備える吊りバスケットとを備え、
前記力アームの端部には、第1分力アーム及び第2分力アームが設けられ、また、前記力アームの端部にある第1分力アームと隣接する前記力アームの端部にある第2分力アームにより前記挟持部を形成し、
前記駆動機構は、ゼロ位置スイッチが配置され出力軸が前記駆動軸に接続されたサーボモーターを備える、ことを特徴とする請求項1に記載の全自動細胞生産ライン。 - 前記全自動遠心分離機は、吊りバスケットの外周に設けられ前記吊りバスケットに1つずつ対応する光ファイバー検出スイッチをさらに含み、
前記光ファイバー検出スイッチは、前記回転機構の平面に平行な方向に信号を送信する信号送信ユニットと、反射された信号を受信するための信号受信ユニットとを備え、
前記信号送信ユニットが送信した信号が吊りバスケットの区間に対応する場合、前記吊りバスケットでは、光ファイバー検出スイッチの信号通過経路に穴が設けられ、前記信号受信ユニットは、遠心される容器の壁又は吊りバスケットの壁によって反射された信号を受信するために使用され、
前記信号送信ユニットが送信した信号が吊りバスケットの下を通過する場合、前記信号受信ユニットは、遠心される容器の壁又は前記駆動軸の壁によって反射された信号を受信するために使用されることを特徴とする、請求項7に記載の全自動細胞生産ライン。 - 前記操作エリアは、キャップ螺着主軸と、液体添加主軸と、凍結保存管に液体を添加するときに液体吸引蠕動ポンプを介して該液体添加主軸に連通される液体添加装置とを備える自動凍結保存管のキャップ開放・液体分注装置をさらに備え、
前記キャップ螺着主軸は、
ガイドレールとモーターと前記モーターによって駆動されて接続されかつ前記ガイドレールに沿って移動可能な滑子とを備えるキャップ螺着昇降モジュールと、
前記滑子に取り付けられ前記滑子と一緒に移動可能な固定台とを備え、
前記固定台には、固定台の下端に設置された複数の反射式レーザーセンサーであるボトルキャップ検出装置と、単一の反射式レーザーセンサーであるボトル本体検出装置と、ボトルキャップ取り外し装置と、該ボトルキャップ取り外し装置にそれぞれ接続され複数設定された一組のキャップ巻締サーボモーターとが取り付けられ、
前記液体添加装置は、軸方向で移動して液体吸引両頭針の上端の構造と係合することにより固定されるレバーロック装置が設けられた滅菌台と、該滅菌台と平行に布設された液体添加台と、上端に遠心びん載置台が設けられた遠心びん秤量台とを備え、該液体添加台又は該滅菌台には液体吸引両頭針が設けられ、
前記液体添加主軸は、ガイドレールが設けられた液体添加昇降モジュールと、スライド板が設けられた液体添加並進モジュールと、該液体添加並進モジュールに配置された基板と、該基板に固定された液体添加針とを備え、液体添加昇降モジュール及び液体添加並進モジュールはモーター及びスクリューロッドにより駆動され、前記液体添加並進モジュールは、前記スライド板と前記ガイドレールの組み合わせにより、液体添加昇降モジュール上に移動することができることを特徴とする、請求項1に記載の全自動細胞生産ライン。 - 前記ボトルキャップ取り外し装置は、滑子移動管と、両面にL字型の移動ポートが開設されたガイド管と、該ガイド管の外輪に嵌着されたばねと、スリーブ取付板とを備え、
前記ガイド管は、下端の内側に凍結保存管のボトルキャップに合致して設けられたねじ山が設けられ、滑子移動管の外輪に布設されており、
ガイド管の表面に開設したL字型の移動ポートは、対向に設計されており、
前記滑子移動管は、その上に駆動力の作用下でガイド管の表面のL字型の移動ポートで移動可能な2つの突起が設けられ、その内部に片側がボトルキャップに接続され他方の側がキャップ巻締サーボモーターに接続されたスリーブ取付板に接続された回転軸が設けられ、
前記キャップ巻締サーボモーターが回転軸を介して突起を駆動して正のL字型に移動すると、前記ガイド管は凍結保存管のボトルキャップを駆動して正の回転と上向きの陽送移動を行って、キャップ開放を実現し、
前記キャップ巻締サーボモーターが回転軸を介して突起を駆動して逆のL字型に移動すると、前記ガイド管は凍結保存管のボトルキャップを駆動して下向きと逆回転移動を行って、キャップねじ込みを実現する、ことを特徴とする請求項9に記載の全自動細胞生産ライン。 - 前記操作エリアには、外枠と該外枠に取り付けられた駆動機構と該駆動機構の作用下で点振動する点振動台とを備える工場群点振動機と、点振動ユニットを備える遠心びん点振動機とを備える点振動機がさらに集積され、
前記工場群点振動機の駆動機構は、ゼロリターン装置が設けられたサーボモーターと前記サーボモーターの出力端に接続された偏心軸とを備え、
前記点振動台は、前記偏心軸の天端に設けられ、前記点振動台の表面に細胞工場挟持部が設けられ、
前記工場群点振動機では、点振動を必要とする細胞工場が細胞工場支持枠により前記細胞工場挟持部に取り付けられ、
前記点振動ユニットは、
回転トルクを出力するための出力軸を具備する遠心びん点振動機の駆動機構と、
前記出力軸の出力端に偏心方式(但し、該偏心方式は、点振動偏心ディスクの軸線と前記出力軸の軸線とが所定間隔で平行に設計されることと定義される)で設けられ、前記出力軸を軸線として回転する点振動偏心ディスクと、
前記点振動偏心ディスクに対して軸方向(但し、該軸方向は、前記出力軸の軸線に平行な方向であると定義される)の弾性自由度を有するように前記点振動偏心ディスクに設計された遠心びんクランプ具とを備える、ことを特徴とする請求項1に記載の全自動細胞生産ライン。 - 前記細胞工場支持枠は、
一部が細胞工場制限溝を形成するように内側に凹んでいる底板と、背板と、2つの側板とを具備する細胞工場載置枠と、
一端が回転自由度を持つように前記細胞工場制限溝の対応する領域の背板に取り付けられた細胞工場位置規制素子と、一端が回転自由度を持つように前記細胞工場制限溝の対応する領域の底板に取り付けられた細胞工場係止素子とを具備する細胞工場係止構造とを具備し、
ただし、前記細胞工場位置規制素子の他端と前記細胞工場係止素子の他端とは互いに係止可能であり、かつ、係止されると、前記細胞工場位置規制素子は前記底板に平行になり、前記細胞工場係止素子は前記背板に平行になり、
或いは、前記細胞工場支持枠は
一部が細胞工場制限溝を形成するように内側に凹んでいる底板と、背板と、2つの側板とを具備する前記細胞工場載置枠と、
一端が回転自由度を持つように前記2つの側板のうちの一方の側板に取り付けられた細胞工場位置規制素子と、一端が前記2つの側板のうちの他方の側板に取り付けられた細胞工場係止素子とを具備する前記細胞工場係止構造とを具備し、
ただし、前記細胞工場位置規制素子の他端と前記細胞工場係止素子の他端とは互いに係止可能であり、かつ、係止されると、前記細胞工場位置規制素子は前記底板に平行になる、ことを特徴とする請求項11に記載の全自動細胞生産ライン。 - 前記点振動ユニットは、均一に布設された複数の点振動ユニットであり、
前記点振動ユニットにおける前記点振動偏心ディスクは、軸受を介してクランク軸に取り付けられ、隣接する2つの点振動偏心ディスクの間で弾性的に接続されている、ことを特徴とする請求項11に記載の全自動細胞生産ライン。 - 前記遠心びんクランプ具は、
台座と、
該台座に一体的に設けられ、その上面の一部が遠心びんの底部に合わせる底部位置決め部を形成するように内側に凹んでいる遠心びんホルダーと、
遠心びん側面挟着構造を形成するように前記遠心びんホルダーに繞設された複数の方立と、すべての方立を囲繞し、かつすべての方立の下部を接続する少なくとも1つの補助リングとを具備する弾性挟持部材とを具備し、
各方立は、一端が前記台座に固定され、他端が補強リングを形成するように逆方向に折り曲げられていることを特徴とする請求項11に記載の全自動細胞生産ライン。
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