JPH10332707A - 自動分析システム - Google Patents

自動分析システム

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JPH10332707A
JPH10332707A JP9313807A JP31380797A JPH10332707A JP H10332707 A JPH10332707 A JP H10332707A JP 9313807 A JP9313807 A JP 9313807A JP 31380797 A JP31380797 A JP 31380797A JP H10332707 A JPH10332707 A JP H10332707A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 成分分析に要していた手作業を省略し、その
成分分析作業の効率化を図ることができる自動分析シス
テムを提供する。 【解決手段】 自動分析システムは、試料入りの蓋付き
分析準備容器を第１トレイを介して搬送する第１搬送経
路と、第１搬送経路に沿って配置され、第１トレイの搬
送過程にて、分析準備容器に第１溶媒を注入する第１溶
媒注入セクション及び第１トレイ毎、分析準備容器を振
とうする振とうセクションと、振とう後、分析準備容器
内の試液を第２搬送経路上の第２トレイの分析用容器に
分注する分注セクションと、この分注セクションの下流
側に第２搬送経路に沿って配置され、分注後の分析用容
器に対して、後段の各処理を順次実行するセクションと
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、医薬や化学等の
研究機関にて、試料の成分分析に使用される自動分析シ
ステムに関する。
【０００２】
【関連する背景技術】この種の試料の分析には先ず、試
料入りの分析準備容器内に溶媒を注入した後、分析準備
容器を振とうして試料内の成分を溶媒中に溶け込ませる
準備工程に加えて、この後、分析準備容器内の試液を必
要に応じて遠心分離した後、分析準備容器内の試液を複
数の分析用容器に分注する分注工程や他の処理工程が必
要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した各工程は、分
析準備容器や分析用容器の蓋の開閉、分析準備容器内へ
の溶媒の注入、振とう機及び遠心分離機に対する分析準
備容器のセット及び取り外し、また、分析準備容器から
分析用容器への分注等の作業を含んでいるが、従来、こ
れらの作業は専ら手作業に頼っているのが実状である。
【０００４】しかしながら、試料の成分分析を目的とし
た上述の手作業には細心の注意を払わなければならない
ため、それらの手作業には多大な労力と時間を必要とす
る。それ故、試料の成分分析に関し、人手による作業を
軽減し、成分分析の処理能力の向上を図ることが強く望
まれている。この発明は上述の事情に基づいてなされた
もので、その目的とするところは、試料の成分分析に要
求される各種の工程を一部でも自動化し、手作業よる労
力の軽減を大きく図ることができる自動分析システムを
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的はこの発明の
自動分析システムによって達成され、請求項１のシステ
ムは、試料入りの蓋付き分析準備容器を第１トレイ上に
載置した状態で搬送する第１搬送経路を備えており、こ
の第２搬送経路には上流側から第１溶媒注入セクション
及び振とうセクションが順次配置されている。第１溶媒
注入セクションは、分析準備容器の蓋を開閉する機能に
加え、開蓋後の分析準備容器内に第１溶媒を注入する機
能を有している。一方、振とうセクションは、分析準備
容器を第１トレイと共に受け取って振とうし、この後、
分析準備容器を第１トレイ共に第１搬送経路上に戻す機
能を有している。なお、分析準備容器の振とうは、必要
に応じ第１トレイごと分析準備容器を所定の角度だけ反
転させた状態或いは水平に維持した状態で行うことがで
きる。
【０００６】上述した請求項１の自動分析システムによ
れば、分析用容器内への第１溶媒の注入から振とうまで
の準備工程が自動化され、この準備工程に手作業を必要
としない。分析準備容器の振とうにはその完了までに長
時間を必要とする場合が多いので、振とうセクションは
第１搬送経路に沿って複数個並置されているのが好まし
い（請求項２）。この場合、振とう処理能力の増加が図
られる。
【０００７】より具体的には、上述の第１溶媒注入セク
ションは、第１搬送経路の側方に配置した開閉ステージ
上に分析準備容器を移載し、その開閉ステージ上にて分
析準備容器の蓋を開閉し、その開蓋後の分析準備容器内
に第１溶媒を注入するのが好ましい（請求項３）。この
場合、第１搬送経路の側方に開閉ステージが配置されて
いるので、第１搬送経路の上方に複雑な機構を配置する
ことなく、開閉ステージ上での蓋の開閉や、そして、第
１溶媒の注入が可能となる。
【０００８】請求項４のシステムは、振とうセクション
の下流に遠心分離セクションを更に備えており、この遠
心分離セクションは、第１搬送経路上から第１トレイと
共に分析準備容器を受け取って、この分析準備容器内の
試液を遠心分離させ、この後、分析準備容器を第１トレ
イと共に第１搬送経路上に戻す機能を有している。この
ような遠心分離セクションが備えられていれば、前述の
準備工程から分析準備容器内の試液の遠心分離までの工
程が自動化される。
【０００９】請求項５のシステムは、第１搬送経路とは
別に第２搬送経路を備えており、この第２搬送経路は空
の分析用容器を搬送する。そして、請求項５のシステム
は更に、前述した振とうセクション又は遠心分離セクシ
ョンの下流に第１搬送経路と第２搬送経路との間に跨る
ようにして分注セクションを備えている。この分注セク
ションは、第１搬送経路上の第１トレイから分析準備容
器を受け取って、その蓋を開閉し、開蓋後の分析準備容
器内の試液を第２搬送経路側の１つ又は複数の分析用容
器内に分注する機能を有している。この場合、前述の準
備工程から分注までの工程が自動化される。
【００１０】前述した分注セクションが遠心分離セクシ
ョンの下流に設けられている場合、その分注セクション
は、分析準備容器内の試液中の特定部分を分析用容器に
分注するものであるのが好ましい（請求項６）。請求項
７のシステムは、分注セクションの下流に結晶化セクシ
ョンを備えており、この結晶化セクションは、第２搬送
経路上から第２トレイと共に分析用容器を受取り、その
内部の試液を結晶化させた後、分析用容器を第２トレイ
と共に第２搬送経路上に戻す機能を有している。この場
合、前述の準備工程から分注後の試液の結晶化までの工
程が自動化される。
【００１１】請求項８のシステムは、結晶化セクション
の下流に第２溶媒注入セクションを備えており、この第
２溶媒注入セクションは、分析用容器内に第２溶媒を注
入する機能を有している。この場合、前述の準備工程か
ら第２溶媒の注入までの工程が自動化される。ここで、
第２溶媒は、液クロマトグラフのための移動相となる溶
媒である。
【００１２】請求項９のシステムは、第２溶媒セクショ
ンの下流にキャップ装着セクションを備えており、この
キャップ装着セクションは分析用容器の開口端をキャッ
プにより閉塞する機能を有している。この場合、前述の
準備工程から分析用容器に対するキャップ装着までの工
程が自動化される。請求項１０のシステムは、キャップ
装着セクションの下流に溶解セクションを備えており、
この溶解セクションは第２搬送経路から第２トレイと共
にキャップ付き分析用容器を受取り、その内部の結晶を
第２溶媒にて溶解させる機能を有しいる。この場合、前
述の準備工程から結晶の溶解までの工程が自動化され
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、第１実施例の
自動分析システムが概略的に示されている。この自動分
析システムは、上流側トレイストッカ２及び下流側トレ
イストッカ４を備えており、これらストッカ２，４は第
１搬送経路６を介して相互に接続されている。図２に示
されているように上流側トレイストッカ２には複数の第
１トレイ８が上下に収納されており、その内部の第１ト
レイ８がその最下段から順次搬送経路６上に払い出され
るようになっている。一方、下流側トレイストッカ４は
上流側トレイストッカ２と同様な構成からなり、第１搬
送経路６を通じて搬送されてきた第１トレイ８を順次受
け取って収納することができる。
【００１４】上流側トレイストッカ２の各第１トレイ８
には例えばマトリクス状にして複数の受け穴が形成され
ており、これらの受け穴内に複数の分析準備容器がそれ
ぞれ装着されている。ここで、各分析順次容器はねじ蓋
を有した蓋付き容器であって、その内部には試料が既に
投入されているものとする。例えば、その試料はシガレ
ットの自動喫煙試験機にて喫煙試験された後のフィルタ
材であって、このフィルタ材にたばこの煙成分が付着し
ている。
【００１５】第１搬送経路６は例えばローラコンベアか
ら構成されており、上流側トレイストッカ２から払い出
された第１トレイ８はローラコンベア上を下流側トレイ
ストッカ４に向けて搬送される。第１搬送経路６の途中
にはストッパ機構が適宜配設されており、これらストッ
パ機構は第１トレイ８の搬送を一時的に停止させること
ができる。なお、ストッパ機構は図１中破線の停止ライ
ンＳで示されている。
【００１６】第１搬送経路６の上流部分には第１溶媒注
入セクション１０が設けられている。この第１溶媒注入
セクション１０は、第１搬送経路６の上方に配置された
ロボット１２を備えており、このロボット１２はＸ，
Ｙ，Ｚの３方向に移動可能なハンドを有している。更
に、第１溶媒注入セクション１０は開閉ステージ１４及
び注入ステージ１６を備えており、これらステージ１
４，１６は第１搬送経路６の側方にそれぞれ配置されて
いる。
【００１７】開閉ステージ１４は図３に示すキャッパー
１８から構成されている。このキャッパー１８は容器台
２０を有し、この容器台２０から支持ポスト２２が立設
されている。支持ポスト２２の上部にはモータヘッド２
４が取り付けられており、このモータヘッド２４は駆動
軸２６を昇降且つ回転可能に支持している。駆動軸２６
の下端には開閉可能な蓋チャック２８がコイルばねを介
して取り付けられている。駆動軸２６の昇降はエアシリ
ンダ３０によってなされるが、このエアシリンダ３０の
ピストンロッドと駆動軸２６とは相対的な回転を許容し
た状態で相互に連結されている。そして、モータヘッド
２４には正逆回転可能なモータが内蔵されており、この
モータの駆動力は動力伝達系を介して駆動軸２６に伝達
され、これにより、駆動軸２６と共に蓋チャック２８が
回転されることになる。
【００１８】更に、キャッパー１８は、駆動軸２６の回
転トルクを検出する締め付けトルクセンサ３２と、図３
に示すように蓋チャック２８が上昇位置にあるとき、そ
の蓋チャック２８を検出する近接センサ３４とを備えて
いる。上流側トレイストッカ２から第１搬送経路６上に
払い出された第１トレイ８が第１溶媒注入セクション１
０に到達すると、その第１トレイ８の搬送はストッパ機
構により一時的に停止される。この状態にて、ロボット
１２はそのハンドにより第１トレイ８上の１個の分析準
備容器を掴んで取り出し、そして、キャッパー１８の容
器台２０上に位置決めして載置する。このとき、蓋チャ
ック２８は上昇位置にある。なお、図３中、ロボット１
２のハンド及び分析準備容器は参照符号３６，Ｂ1でそ
れぞれ示されている。
【００１９】この後、キャッパー１８の蓋チャック２８
は上昇位置から下降され、分析準備容器Ｂ1の蓋Ｃ1を掴
む。この把持状態にて、蓋チャック２８は一方向に回転
しながら上昇し、この結果、蓋Ｂ１が分析準備容器Ｂの
口部から取り外される。蓋チャック２８が蓋Ｃ1と共に
上昇位置まで上昇すると、その上昇が近接センサ３４に
より検出され、近接センサ３４はその検出信号を出力す
る。この検出信号の出力を受けて、蓋チャック２８の上
昇及び回転が停止され、蓋Ｃ１は蓋チャック２８に保持
された状態で維持される。
【００２０】一方、ロボット１２のハンド３６は、近接
センサ３４からの検出信号の出力を受けて、分析準備容
器Ｂ1をキャッパー１８の受け台２０から注入ステージ
１６に移載する。注入ステージ１６は第１溶媒のディス
ペンサー３８（図１参照）と、このディスペンサー３８
に第１溶媒を供給する溶媒供給源４０からなり、ディス
ペンサー３８は一定量の溶媒を容器Ｂ1に注入可能とな
っている。
【００２１】図４を参照すると、第１トレイ８からの分
析準備容器Ｂ1の取り出し（図４（ａ））、その蓋Ｃ1の
取り外し（図４（ｂ））、そして、分析準備容器Ｂ１内
への第１溶媒の注入（図４（ｃ））が順次示されてい
る。第１溶媒の注入が完了すると、ロボット１２のハン
ド３６は分析準備容器Ｂ1をキャッパー１８の受け台２
０上に戻す。この後、キャッパー１８の蓋チャック２８
は蓋Ｃ１を伴い、前述した場合とは逆向きに回転しなが
ら下降し、その蓋Ｃ1を分析準備容器Ｂ1の口部に螺合し
て取付ける。ここで、締め付けトルクセンサ３２からの
出力が所定の締め付けトルクに達すると、蓋チャック２
８による蓋Ｃ1の把持が解放され、この後、蓋チャック
２８はその回転が停止されるとともに、初期位置の上昇
位置まで上昇される。
【００２２】上述した第１溶媒の注入作業は、第１トレ
イ８上の全ての分析準備容器Ｂ1に対し、順次繰り返し
て実行される。第１トレイ８上の全ての分析準備容器Ｂ
1に対し第１溶媒の注入作業が完了すると、ストッパ機
構による第１トレイ８の一時停止が解除され、第１トレ
イ８は前述した第１溶媒注入セクション１０の下流に向
けて第１搬送経路６上を再び搬送される。
【００２３】第１溶媒注入セクション１０の下流には、
第１搬送経路６に沿って振とうセクション、即ち、２つ
の振とう機４２が順次配置されている。第１搬送経路６
上の第１トレイ８が一方、例えば上流側の振とう機４２
に到達すると、その第１トレイ８の搬送はストッパ機構
により再び停止される。一方、第１溶媒注入セクション
１０から第１トレイ８が抜け出ると、上流側トレイスト
ッカ２からは次の第１トレイ８が第１搬送経路６上に払
い出され、そして、次の第１トレイ８が第１溶媒注入セ
クション１０に到達した後、その新たな第１トレイ８の
個々の分析準備容器Ｂ1に対し、前述した第１溶媒の注
入作業が実行される。
【００２４】図５を参照すると、一方の振とう機４２が
詳細に示されている。振とう機４２は第１搬送経路６の
側方に配置され、第１搬送経路６よりも下方に位置した
ベース４４を備えている。このベース４４には左右一対
のガイドロッド４６が水平に配置されており、これらガ
イドロッド４６は第１搬送経路６に対し直交する方向に
延びている。各ガイドロッド４６の両端は支持脚を介し
てベース４４に支持されている。左右一対のガイドロッ
ド４６にはこれらガイドロッド４６間に跨るようにして
往復台４８が取付けられており、この往復台４８はガイ
ドロッド４６上を往復動自在となっている。即ち、往復
台４８は、第１搬送経路６に対して接離する方向に往復
動することができる。
【００２５】往復台４８からは左右一対の支柱５０が延
びており、これら支柱５０の上端に枢軸５２の両端が支
持されている。枢軸５２には反転台５４が取付けられて
おり、この反転台５４は枢軸５２を中心して回転可能と
なっている。反転台５４と往復台４８との間にはエアシ
リンダからなる反転シリンダ５６が配置されており、こ
の反転シリンダ５６は反転台５４を支持している。図５
に示す状態にあるとき、反転台５４はその上面が水平と
なる水平姿勢にあり、この場合、反転台５４の上面は第
１搬送経路６の搬送面と同一の高さに位置付けられてい
る。
【００２６】一方、往復台４８からは往復ロッド５８が
延びており、この往復ロッド５８の先端はクランク機構
を介して回転軸に連結されている。この回転軸はモータ
６０の出力軸に連結され、このモータ６０により一方向
に回転することかできる。回転軸の回転は往復ロッド５
８の往復運動に変換され、これにより、往復台５８は左
右一対のガイドロッド４６上を往復動することができ
る。
【００２７】ベース４４には近接センサ６２が配置され
ており、この近接センサ６２は往復台４８が基準位置に
到達したときに往復台４８を検出し、その検出信号を出
力する。図５に示されているように第１搬送経路６から
は振とう機４２に向けて受け渡し経路６４が突出してい
る。この受け渡し経路６４は複数のローラからなり、反
転台５４が水平姿勢にあるとき、第１搬送経路６と反転
台５４との間を接続することができる。即ち、反転台５
４が水平姿勢にあるとき、第１搬送経路６上の第１トレ
イ８は受け渡し経路６４を介して反転台５４上に乗り移
ることができ、また、逆に、反転台５４上の第１トレイ
８は受け渡し経路６４を介して第１搬送経路６上に戻る
ことができる。
【００２８】上述した第１搬送経路６と反転台５４との
間での第１トレイ８の移載を自動的に行うため、第１搬
送経路６及び反転台５４の上方には水平レール６６が延
びており、この水平レール６６は梁６８に取り付けられ
ている。なお、梁６８はベース４４に支持されている。
水平レール６６にはシャトル７０が取り付けられてお
り、このシャトル７０は水平レール６６に沿って往復動
可能である。
【００２９】シャトル７０にはプッシャユニット７２が
取り付けられており、このプッシャユニット７２は一対
のプッシャプレート７４，７６を有している。これらプ
ッシャプレート７４，７６は第１搬送経路６の幅方向に
離間して、互いに対向している。更に、反転台５４から
遠い側のプッシャプレート７４は、他方のプッシャプレ
ート７６にエアシリンダ７８を介して取付けられてお
り、このエアシリンダ７８はその伸縮により、プッシャ
プレート７４，７６間の間隔を調整することができる。
【００３０】図５に示す状態からプッシャユニット７２
がシャトル７０と共に反転台５４に向けて移動される
と、プッシャユニット７２のプッシャプレート７４は第
１トレイ８の側面に当接し、この第１トレイ８を分析準
備容器Ｂ1と共に第１搬送経路６から受け渡し経路６４
を介して反転台５４上に押し出す。この押し出しは第１
トレイ８が反転台５４のストッパ（図示しない）に当接
するまで継続される。この後、エアシリンダ７８が伸張
されることにより、図５中２点鎖線で示されているよう
にプッシャプレート７４は第１トレイ８から所定の距離
を存して離間される。
【００３１】なお、第１搬送経路６上での第１トレイ８
の搬送方向でみて、第１トレイ８の前端縁及び後端縁
は、第１トレイ８か反転台５４上に乗り移ったとき、反
転台５４のガイド溝（図示しない）により案内され、こ
れにより、反転台５４上の第１トレイ８はその前後方向
の移動が反転台５４により拘束されている。この後、反
転台５４上の第１トレイ８の各分析準備容器Ｂ1は押さ
えプレート８０により上方から押さえ付けられ、各分析
準備容器Ｂ1は押さえプレート８０と反転台５４との間
にて第１トレイ８を介して挟持される。
【００３２】図６から明らかなように押さえプレート８
０は左右一対備えられており、各押さえプレート８０は
ブラケット８２に回動軸８４を介して回動自在に支持さ
れている。なお、ブラケット８２は左右一対の支持プレ
ート８６にそれぞれ取り付けられており、これら支持プ
レート８６は反転台５４の両側に取付けられている。そ
して、各押さえプレート８０にはエアシリンダ８８のピ
ストンロッドが連結されており、これらエアシリンダ８
８もまた反転台５４に支持されている。
【００３３】更に、各押さえプレート８０からはストッ
パプレート９０が垂下されており、これらストッパプレ
ート９０は、反転台５４上の第１トレイ８の側面に当接
し、反転台５４からの第１トレイ８の抜け出しを防止し
ている。第１搬送経路６と反転台５４との間にて第１ト
レイ８が受け渡されるとき、上述した一対の押さえプレ
ート８０はエアシリンダ８８の収縮により上方に向けて
回動しており、左右のストッパプレート９０は第１搬送
経路６と反転台５４との間での第１トレイ８の移載経路
を開いた状態にある。
【００３４】反転台５４上にて、第１トレイ８の各分析
準備容器Ｂ1が一対の押さえプレート８０により押さえ
付けられ、且つ、そのストッパプレート９０が第１トレ
イ８の側面に当接されると、前述したエアシリンダ５６
は収縮され、この結果、反転台５４は枢軸５２を中心と
して９０°だけ下方に回転、即ち、反転する。この際、
前述したようにプッシャユニット７２のプッシャプレー
ト７４は第１トレイ８から十分に離れているので、プッ
シャプレート７４が押さえプレート８０と干渉すること
はない。また、反転後の第１トレイ８０はストッパプレ
ート９０により支持されるので、反転台５４から脱落す
ることもない。
【００３５】この後、モータ６０の駆動に伴い、往復台
４８が往復動されると、反転状態にある第１トレイ８の
各分析準備容器Ｂ1が振とうされ、この結果、各分析準
備容器Ｂ1内にて、第１溶媒中への試料成分の溶け込み
が促進される。ここで、分析準備容器Ｂ1の振とうは、
所定の振動数及び振幅にて所定時間実施される。図７を
参照すると、第１搬送経路６から反転台５４上への第１
トレイ８の移載（図７(a)）、押さえプレート８０によ
る分析準備容器Ｂ1の押さえ込み（図７(b)）及び分析準
備容器Ｂ1の振とう（図７(C)）が順次示されている。
【００３６】分析準備容器Ｂ1の振とうが完了すると、
モータ６０は低速運転に切換えられ、そして、往復台４
８が基準位置に到達したとき、近接センサ６２からの出
力を受けてモータ６０の駆動が停止される。この後、反
転台５４は元の水平姿勢に戻されるとともに、一対の押
さえプレート８０による各分析準備容器Ｂ1の押さえ込
みが解除され、そして、反転台５４上の第１トレイ８は
分析準備容器Ｂ１と共に、プッシャユニット７２によっ
て第１搬送経路６上に押し戻され、第１搬送経路６上を
再び搬送される。この際の第１トレイ８の押し戻しには
プッシャユニット７２のプッシャプレート７６が使用さ
れる。
【００３７】なお、一方の振とう機４２による振とう作
業中、次の第１トレイ８の各分析準備容器Ｂ1に関して
は、その振とう工程を他方の振とう機４２にて実施する
こともできる。図１に示されているように第１搬送経路
６には、振とう機４２の下流に分注セクション９２が備
えられており、この分注セクション９２は、第１搬送経
路６とこの第１搬送経路６は別の第２搬送経路９８との
間に跨るようにして配置されている。
【００３８】分注セクション９２は、第１搬送経路６の
上方に設けられたロボット９４と、第１搬送経路６の側
方に配置された開閉ステージ９６とを備えている。これ
らロボット９４及び開閉ステージ９６は前述した第１溶
媒注入セクション１０のロボット１２及び開閉ステージ
１４と同様なものである。なお、以降、後述する各セク
ションのロボットもまた特に言及しない限り、そのハン
ドがＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動可能なものであるとずる。
【００３９】分注セクション９２に振とう処理後の第１
トレイ８が到達すると、ロボット９４のハンドは第１ト
レイ８から分析準備容器Ｂ1を抜き取り、そして、その
分析準備容器Ｂ１を開閉ステージ９６上に移載する。こ
の後、開閉ステージ９６にて、分析準備容器Ｂ1の蓋Ｃ1
は開閉ステージ９６のキャッパー（図３参照）により取
り外され、そして、開蓋後の分析準備容器Ｂ１はロボッ
ト９４のハンドより開閉ステージ９６から分注ステージ
９７に移載される。
【００４０】前述した第２搬送経路９８は、上流側トレ
イストッカ１００と、下流側トレイストッカ１０２との
間を接続している。上流側トレイストッカ１００には複
数の第２トレイが収納されており、各第２トレイには複
数の空の分析用容器が保持されている。第２トレイは上
流側トレイストッカ１００から第２搬送経路９８上に１
個ずつ払い出され、そして、第２搬送経路９８上を下流
側トレイストッカ１０２に向けて搬送される。ここで、
分析用容器はその口が開いた状態の蓋無し容器である。
【００４１】第２搬送経路９８上でも、第２トレイは前
述した第１トレイ８の場合と同様に停止ラインＳにて、
その搬送が一時的に停止可能となっている。前述した分
注セクション９２は、前述のロボットと同様なロボット
１０６を備えており、このロボット１０６が前述した開
閉ステージ９６から第２搬送経路９８に亘って配置され
ている。この場合、ロボット１０６はハンドの代わりに
分注ヘッドを有しており、この分注ヘッドに分注シリン
ジが把持されている。この分注シリンジは分注ステージ
９７上の分析準備容器Ｂ1内から、その試液を吸入可能
となっている。なお、このとき、第２搬送経路９８上に
払い出された第２トレイは所定の分注位置にて一時的に
停止された状態にある。
【００４２】この後、試液を吸入した分注シリンジは、
ロボット１０６の分注ヘッドとともに第２搬送経路９８
上の分注位置にある第２トレイの上方まで移動され、そ
の内部に吸入した試液を第２トレイの複数の分析用容器
内に分けてけて注入する。このような試液の分注が終了
すると、開閉ステージ９６上にて分析準備容器Ｂ1に蓋
Ｃ1が取付けられ、この後、分析準備容器Ｂ1は第１搬送
経路６上の第１トレイ８に戻される。なお、分注作業に
おいて、分注シリンジの吸入チップが各分析準備容器Ｂ
1毎に交換されることは言うまでもない。
【００４３】上述したように第１トレイ８の各分析準備
容器Ｂ1に対し、その分注作業が完了すると、第１トレ
イ８は第１搬送経路６上を下流側トレイストッカ４まで
搬送され、そして、下流側トレイストッカ４に収納され
る。なお、この後、次の第１トレイ８が分注セクション
９２に供給され、この分注セクション９２にて、前述し
た分注工程が次の第１トレイ８の各分析準備容器Ｂ1に
対し繰り返して実行される。
【００４４】一方、第２搬送経路９８側の第２トレイ内
の各分析用容器内に試液が全て注入されると、その第２
トレイはキャップ装着セクション１０８に搬送され、こ
のキャップ装着セクション１０８にて第２トレイの各分
析用容器の口部にキャップが装着される。この後、第２
トレイは第２搬送経路９８上を下流側トレイストッカ１
０２に向けて搬送される。
【００４５】図８を参照すると、上述した分注作業（図
８(a)）及びキャップ装着後の第２トレイ（図８(b)）が
それぞれ示されており、図８中、参照符号１１０，１１
２，１１４はロボット１０６の分注ヘッド、分注シリン
ジ及び第２搬送経路９８上の第２トレイをそれぞれ示し
ており、また、Ｂ2，Ｃ2は分析用容器及びそのキャップ
をそれぞれ示している。
【００４６】ここで、分注ヘッド１１０は、分注シリン
ジ１１２に試液の吸引動作や、注入動作、そして、吸入
チップの交換動作を行わせることができるものとなって
いる。図９及び図１０を参照すると、キャップ装着セク
ション１０８の一部、即ち、第２トレイ１１４上にて一
列に並ぶ分析用容器Ｂ2に対し、キャップＣ2を順次供給
するキャップ供給部が示されている。このキャップ供給
部はキャップＣ2のシュート１１６を備えており、この
シュート１１６の下端部にクランプ１１８が設けられて
いる。このクランプ１１８は左右一対のピンチロッド１
２０からなり、これらピンチロッド１２０間に最下位の
キャップＣ1が挟持されるようになっている。図９から
明らかなように分析用容器Ｂ2がクランプ１１８の直下
を通過する際、分析用容器Ｂ2の口部はキャップＣ2を引
っ掛けてクランプ１１８から取り出し、これにより、そ
のキャップＣ2が分析用容器Ｂ2の口部に被せられること
になる。
【００４７】この後、キャップ装着セクション１０８を
通過した第２トレイ１１４は、かしめセクション１２２
に搬送され、このかしめセクションにて一時的に停止さ
れる。このかしめセクション１２２にて、各キャップＣ
2はその分析用容器Ｂ2の口部にかしめて固着される。な
お、ここでのかしめ作業も、ロボット１２４のハンドに
かしめツールを取り付けることで実施される。
【００４８】第２トレイ１１４の全ての分析用容器Ｂ2
のキャップＣ2に対して、そのかしめが完了すると、第
２トレイ１１４は下流側トレイストッカ１０２に向けて
搬送され、この下流側トレイストッカ１０２に収納され
る。この後、下流側トレイストッカ１０２内の分析用容
器Ｂ2はトレイ１１４と共に取り出され、ガスクロマト
グラフにて、その内部の試液が分析される。
【００４９】上述の第１実施例では、第１トレイ８から
分析準備容器Ｂ1を１個ずつ取り出し、そして、その取
り出した分析準備容器Ｂ１に対して、その蓋Ｃ1の開
閉、第１溶媒の注入を行っているが、これらの作業を複
数の分析準備容器Ｂ1に対して並列的に行うことも可能
である。また、上述の第１実施例では、たばこの煙成分
の分析に使用する自動分析システムについて説明した
が、この発明の自動分析システムは、医薬及び化学分野
での種々の成分分析に使用することができる。
【００５０】例えば、図１１を参照すると、血漿サンプ
ル等の試料の成分分析に使用される第２実施例の自動分
析システムが示されている。この第２実施例の自動分析
システムを説明するにあたり、前述した第１実施例のシ
ステムと同一の機能を有する部位には同一の参照符号を
付して、その説明は省略する。第２実施例の場合、第１
トレイ７及び分析準備容器Ｂ３は図１２に示されてい
る。この場合、第１トレイ７には２列にしてガラス製の
分析準備容器Ｂ３が保持されている。また、分析準備容
器Ｂ３もまた蓋Ｃ３を有しているが、この蓋Ｃ３はねじ
込み式ではなく、同じくガラス製の差し込み式のもので
ある。なお、ここでも、第１トレイ７の各分析準備容器
Ｂ３内に所定量の試料が既に注入されているものとす
る。
【００５１】上流側トレイストッカ２から払い出された
第１トレイ７は、第１溶媒注入セクション９に搬送さ
れ、この第１溶媒注入セクション９にて、第１トレイ７
からの分析準備容器Ｂ３の取り出し、そして、その蓋Ｂ
３の開閉及び第１溶媒の注入が実施される。ここで、分
析準備容器Ｂ３の蓋Ｃ３はねじ込み式ではないので、第
１実施例のキャッパー１８の代わりに、その開閉ステー
ジ１３には、蓋Ｃ３のための開閉可能なチャックを単に
昇降させる機構を備えるだけで済む。このチャックは図
１３中、参照符号１２６で示されている。なお、チャッ
ク１２６はロボット１２のハンドでも兼用することがで
きる。
【００５２】また、第１溶媒注入セクション９の注入ス
テージ１６は、第１溶媒を蓄えた溶媒タンク１２８を備
えており、この溶媒タンク１２８には溶媒シリンジ１３
０が装着されている。この溶媒シリンジ１３０はアクチ
ュエータ１３２により作動され、溶媒タンク１８内の第
１溶媒を吸入し、そのノズルから所定量ずつ吐出するこ
とができる。そして、溶媒シリンジ１３０のノズルはロ
ボット（図示しない）のハンド１３４により保持されて
おり、このハンド１３４は注入ステージ１６上の分析準
備容器Ｂ３の口内に溶媒シリンジ１３０のノズルを差し
入れることができ、これにより、分析準備容器Ｂ３内に
第１溶媒を注入することができる。この後、分析準備容
器Ｂ３はその蓋Ｃ３が装着された後、第１搬送経路６上
の第１トレイ７に戻される。
【００５３】ここで、溶媒タンク１８内の第１溶媒とし
ては試料に応じて、塩酸（ＨＣＬ）、水（Ｈ2０）及び
エーテル等の酸又は有機溶媒を単独或いは必要に応じ組
み合わせて使用される。なお、注入ステージ１６は、１
本ずつの分析準備容器Ｂ３に第１溶媒を注入するものに
限らず、複数の分析準備容器Ｂ３に第１溶媒を同時に注
入するものであってもよいし、更には、第１溶媒注入セ
クション９は、第１搬送経路６上の第１トレイ７から分
析準備容器Ｂ３を取り出すことなく、その分析準備容器
Ｂ３に第１溶媒を注入することも可能である。
【００５４】第１トレイ７の各分析準備容器Ｂ３に対
し、第１溶媒の注入が完了すると、第１トレイ７は振と
うセクション、即ち、振とう機４２にて振とう処理を受
けた後、第１搬送経路６上を遠心分離セクション１３６
に向けて搬送され、この遠心分離セクション１３６にて
一時的に停止される。遠心分離セクション１３６は、第
１搬送経路６の側方に配置された遠心分離機１３８と、
第１搬送経路６の上方から遠心分離機１３８の上方に亘
って配置されたロボット１４０とから構成されている。
このロボット１４０はそのハンドを介して第１搬送経路
６上の第１トレイ７を把持し、この第１トレイ７を分析
準備容器Ｂ３と共に遠心分離機１３８の装着部にセット
し、また、その装着部から第１トレイ７を取り出し、第
１搬送経路６に戻すことができる。図１４に示されてい
るように遠心分離機１３８は、例えば４つの装着部１４
２を有し、遠心分離に要求される処理量に応じて、２つ
又は４つの装着部１４２を使用することができる。な
お、使用されない装着部１４２にはバランスウエイトＢ
Ｗが装着されることになる。
【００５５】なお、第１搬送経路６と遠心分離機１３８
との間での第１トレイ７の受け渡しには、ロボット１４
０の代わりに、第１搬送経路６と振とう機４２との間で
の第１トレイ７の受け渡しに使用されるプッシャ機構と
同様な機構を採用することも可能である。また、第１ト
レイ７の受け渡しを容易にするため、遠心分離機１３８
は、その回転角位置を位置決めするための回転角検出器
１４４を備えている。
【００５６】遠心分離処理を受けた分析準備容器Ｂ３は
第１トレイ７と共に第１搬送経路６上の分注セクション
９１に向けて搬送され、この分注セクション９１にて、
第１トレイ７における各分析準備容器Ｂ３内の試液は、
第２搬送経路９８側の第２トレイに保持されている１つ
又は複数の分析用容器に分注される。ここで、分注セク
ション９１の開閉ステージ９５は、第１溶媒注入セクシ
ョン９の開閉ステージ１３と同様なものであるが、開蓋
後の分析準備容器Ｂ３から分析用容器への分注作業は第
１実施例の場合とは異なったものとなる。即ち、分析準
備容器Ｂ３内の試液は、前述した遠心分離セクション１
３６にて遠心分離処理を受けていることから、分析準備
容器Ｂ３内の試液は図１５に示されているように上下の
２層の液層に分離されている。それ故、この分注セクシ
ョン９１では、分析準備容器Ｂ３内の個々の液層を独立
して分注する必要がある。なお、分析に供する試料、溶
媒によって遠心分離処理が不要な場合、その遠心分離処
理は省略される。
【００５７】このため、第２実施例の分注セクション９
１の場合、そのロボット１０６の分注ヘッド１１０を昇
降させるためのアクチュエータ１４６はコントローラ１
４８に電気的に接続されており、このコントローラ１４
８により、分注ヘッド１１０、即ち、その分注ヘッド１
１０に保持された分注シリンジ１１２の昇降が制御可能
となっている。より詳しくは、コントローラ１４８には
光学式の境界面検出器１５０が電気的に接続されてお
り、この境界面検出器１５０は分注ステージ９７上にお
ける分析準備容器Ｂ３内の液層間の境界面を検出し、そ
の検出信号をコントローラ１４８に出力する。従って、
コントローラ１４８は、境界面検出器１５０からの検出
信号に基づき、分注シリンジ１１２における吸入チップ
１５２の下降距離、つまり、分析準備容器Ｂ３内への吸
入チップ１５２の挿入量を制御することができる。この
結果、分注シリンジ１１２は、分析準備容器Ｂ３内の上
側又は下側の液層のみを吸入し、その吸入した液層を第
２トレイの分析用容器に分注することができる。
【００５８】図１５中、第２トレイ及び分析用容器は参
照符号１１３、Ｂ４で示されている。なお、分析用容器
Ｂ４もまたガラス製である。また、図１５中には、吸入
チップ１５２の供給経路１５４もまた示されており、分
注シリンジ１１２は、各分析準備容器Ｂ３毎に供給経路
１５４から新たな吸入チップ１５２を取り出し、その分
注作業を行う。そして、使用済みの吸入チップ１５２は
廃棄ボックス１５６に投棄される。
【００５９】前述した境界面検出器１５０に関し、分析
準備容器Ｂ３内での液層間の境界レベルが試料の量及び
前述した第１溶媒注入セクション９での第１溶媒の注入
量から予め決定できるのであれば、境界面検出器１５０
は省略可能である。この場合、コントローラ１４８に
は、分析準備容器Ｂ３内の境界レベルを示すレベル信号
が図示しない調整撮み等から与えられることになる。
【００６０】図１５中、白抜きの矢印は分注シリンジ１
１２及び分析準備容器Ｂ３の動きを示している。本実施
例では、分注シリンジ１１２を分注ヘッド１１０と共に
移動させているが、分注シリンジ１１２を固定し、この
分注シリンジ１１２に分注チューブを介して接続したノ
ズルを分注ヘッド１１０に保持し、このノズルを介して
分注作業を行ってもよい。
【００６１】分注作業が終了した分析準備容器Ｂ３は蓋
Ｃ３が取付けられた後、第１搬送経路６上の第１トレイ
７に戻される。そして、第１トレイ７の各分析準備容器
Ｂ３に対し、その分注作業が全て完了すると、第１トレ
イ７は第１搬送経路６上を下流側トレイストッカ４まで
搬送され、この下流側トレイストッカ４に収納される。
【００６２】一方、第２搬送経路９８側の第２トレイ１
１３は、分注を受けた分析用容器Ｂ４とともに第２搬送
経路９８の下流側に搬送され、そして、結晶化セクショ
ン１５８に供給される。結晶化セクション１５８は、第
２搬送経路９８の上方に亘って設けられたロボット１６
０と、第２搬送経路９８の側方に配置された蓋付きのウ
ォータバス１６２とから構成されており、図１６に、ウ
ォータパス１６２が具体的に示している。このウォータ
バス１６２はその内部の水をヒータ１６４により所定の
温度に加熱可能となっている。
【００６３】それ故、ロボット１６０のハンドを使用し
て、第２搬送経路９８上の第２トレイ１１３を分析用容
器Ｂ４と共に、ウォータバス１６２内に移載すること
で、各分析用容器Ｂ４内の試液を加熱することができ
る。この加熱により、その試液は濃縮・乾固され、そし
て、結晶化する。ここで、このような結晶化工程にて、
試液の酸化を防止するため、ウォータバス１６２内には
窒素ガス等の不活性ガスが導入されるようになってい
る。
【００６４】この後、結晶化工程が完了すると、第２ト
レイ１１３は分析用容器Ｂ４と共に第２搬送経路９８上
に戻され、そして、第２溶媒注入セクション１６６まで
搬送される。この第２溶媒注入セクション１６６は、前
述した第１溶媒注入セクション９と同様なものである
が、分析用容器Ｂ４は蓋を有していないので、第２溶媒
注入セクション１６６にあっては蓋の開閉ステージを省
略でき、注入ステージ１５のみを備えている。この注入
ステージ１５は、図１７に示されているように第２溶媒
を蓄えた溶媒タンク１６８と、この溶媒タンク１６８に
装着されたマイクロシリンジ１７０と、このマイクロシ
リンジ１７０を作動させるエアシリンダ１７２とから構
成されており、従って、マイクロシリンジ１７０は溶媒
タンク１６８から第２溶媒を吸入し、そのノズルを通じ
て分析用容器Ｂ４内に所定量の第２溶媒を注入すること
ができる。このとき、分析用容器Ｂ４はロボット１２の
ハンドにより、第２搬送経路９８上の第２トレイ１１３
から取り出されている。この後、分析用容器Ｂ４は第２
トレイ１１３に戻される。なお、マイクロシリンジ１７
０のノズルもまた、図示しないロボットのハンド１７４
に保持されている。
【００６５】ここで、溶媒タンク１６８内の第２溶媒に
は例えば、液クロマトグラフでの移動相としての溶媒が
使用されている。第２トレイ１１３の各分析用容器Ｂ４
に全て第２溶媒が注入されると、第２トレイ１１３は分
析用容器Ｂ４と共に、第２搬送経路９８上をキャップ装
着セクション１７６まで搬送される。このキャップ装着
セクション１７６は、第２搬送経路９８の上方に配置さ
れたロボット１７８を備えており、このロボット１７８
は図１８に示すように、そのハンド１８０にてガラス製
のキャップＣ４を掴み、このキャップＣ４を第２トレイ
１１３の分析用容器Ｂ４の口部に装着することができ
る。なお、キャップＣ４はその供給経路１８２上を順次
供給されてくるようになっている。
【００６６】第２トレイ１１３の全ての分析用容器Ｂ４
にキャップＣ４が装着されると、第２トレイ１１３は、
第２搬送経路９８上を溶解セクション１８４に向けて搬
送される。この溶解セクション１８４は、第２搬送経路
９８の上方に亘って設けられたロボット１８６と、第２
搬送経路９８の側方に配置されたミキサー１８８とから
構成されている。図１９に示されているようにミキサー
１８８は、振動台１９０と、この振動台１９０との間に
て第２トレイ１１３の各分析用容器Ｂ４を挟持可能な押
さえ盤１９２とからなっている。従って、溶解セクショ
ン１８４にて、第２トレイ１１３は分析用容器Ｂ４と共
にロボット１８６のハンドにより第２搬送経路９８から
取り出され、そして、ミキサー１８８の振動台１９０上
に移載される。この後、振動台１９０上にて、分析用容
器Ｂ４は第２トレイ１１３を介して押さえ盤１９２によ
り挟持され、この状態で、振動台１９０により上下に振
動される。この結果、各分析用容器Ｂ４内の第２溶媒が
攪拌され、その内部の結晶が第２溶媒中に溶解される。
【００６７】このような溶解工程が完了すると、分析用
容器Ｂ４はその第２トレイ１１３と共に第２搬送経路９
８上に戻され、そして、下流側トレイストッカ１０２に
収納される。この後、下流側トレイストッカ１０２内の
第２トレイ１１３は分析用容器Ｂ４と共に、液クロマト
グラフに向けて供給される。上述した第２実施例の自動
分析システムによれば、分析準備容器Ｂ３内の試液の振
とう工程から、遠心分離、分注、結晶化、第２溶媒注
入、キャップ装着、溶解の各工程を自動的に行うことが
できる。
【００６８】第２実施例の自動分析システムの場合、遠
心分離工程以降の各工程を実施するセクションはその全
てが必ずしも必要ではなく、第１及び第２搬送経路に任
意に組み込むことができる。また、第１及び第２実施例
の自動分析システムに関し、各セクションでの第１及び
第２搬送経路からのトレイ又は容器の取り出しは前述し
たロボットに限らず、その専用の受け渡し機構を使用す
るものであってもよい。
【００６９】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の自動分析
システムによれば、第１搬送経路上を第１トレイが搬送
される過程にて、第１トレイ上の各分析準備容器に対
し、第１溶媒の注入から、その振とうまでの準備工程を
自動的に行うことができるので、手作業による処理を大
幅に省略でき、成分分析に関し、その処理の信頼性及び
処理能力の向上を図ることができる。
【００７０】請求項２のシステムによれば、第１トレイ
の分析準備容器に関し、その振とう処理を並列にして実
施可能であるから、その処理能力を必要に応じて高める
ことができる。請求項３のシステムによれば、振とう処
理のみならず、分析準備容器への第１溶媒の注入を第１
搬送経路の外側にて行うようにしたから、第１搬送経路
を容易に設置できる。
【００７１】請求項４〜請求項１０の自動分析システム
によれば、上述の準備工程以降の各工程をも自動的に行
うことができる、その成分分析における処理の信頼性及
び処理能力の向上を更に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の自動分析システムを示した概略図
である。
【図２】図１の上流側トレイストッカの概略図である。
【図３】キャッパーの側面図である。
【図４】分析準備容器に対する蓋の取り外しから第１溶
媒の注入までの手順を示した図てある。
【図５】振とう機の正面図である。
【図６】振とう機の側面図である。
【図７】第１搬送経路から振とう機への第１トレイの引
き込みから振とうまでの手順を示した図である。
【図８】分注作業を示した図である。
【図９】キャップ供給部の側面図である。
【図１０】キャップ供給部を一部断面した平面図であ
る。
【図１１】第２実施例の自動分析システムを示した概略
図である。
【図１２】第２実施例の第１トレイ及び分析準備容器を
示した図である。
【図１３】第１溶媒注入セクションの注入ステージを示
した図である。
【図１４】遠心分離機を示した概略図である。
【図１５】分注セクションでの分注作業を示した図であ
る。
【図１６】結晶化セクションのウォータバスを示した断
面図である。
【図１７】第２溶媒注入セクションの注入ステージを示
した図である。
【図１８】キャップ装着セクションを示した図である。
【図１９】溶解セクションのミキサーを示した概略図で
ある。
【符号の説明】
６ 第１搬送経路 ９，１０ 第１溶液注入セクション １３，１４ 開閉ステージ １５，１６ 注入ステージ ４２ 振とう機（振とうセクション） ９１，９２ 分注セクション ９５，９６ 開閉ステージ ９８ 第２溶媒注入セクション １３６ 遠心分離セクション １５８ 結晶化セクション １６６ 第２溶媒注入セクション １７６ キャップ装着セクション １８４ 溶解セクション

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１トレイ上に試料入りの蓋付きの分析
    準備容器を載置した状態で、前記分析準備容器を所定の
    第１搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、 前記分析準備容器の搬送過程にて、この分析準備容器の
    蓋を開閉し、開蓋後の分析準備容器内に第１溶媒を注入
    する第１溶媒注入セクションと、 前記第１溶媒注入セクションよりも下流にて、前記第１
    搬送経路から前記第１トレイと共に分析準備容器を受け
    取り、この分析準備容器を前記第１トレイごと振とう
    し、この後、第１トレイと共に分析準備容器を前記第１
    搬送経路に戻す振とうセクションとを具備したことを特
    徴とする自動分析システム。
  2. 【請求項２】 前記振とうセクションは、前記第１搬送
    経路に沿い複数個隣接して配置されていることを特徴と
    する請求項１に記載の自動分析システム。
  3. 【請求項３】 前記第１溶媒注入セクションは、前記第
    １搬送経路の側方に配置され、前記第１搬送経路上の第
    １トレイから分析準備容器を受取り、この分析準備容器
    の蓋を開閉する開閉ステージと、開蓋後の分析準備容器
    内に前記第１溶媒を注入する第１注入部とを含むことを
    特徴とする請求項１に記載の自動分析システム。
  4. 【請求項４】 前記振とうセクションよりも下流にて、
    前記第１搬送経路から分析準備容器を受け取って、この
    分析準備容器内の試液を遠心分離し、この後、前記分析
    準備容器を前記第１搬送経路に戻す遠心分離セクション
    を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の自動分析
    システム。
  5. 【請求項５】 第２トレイ上に空の容器を載置した状態
    で、前記空の分析用容器を所定の第２搬送経路に沿って
    搬送する第２搬送手段と、 前記振とうセクションよりも下流にて前記分析準備容器
    の蓋を開閉し、この分析準備容器内の試液を前記第２搬
    送経路側の１つ又は複数の分析準備容器に注入する分注
    セクションを更に含むことを特徴とする請求項１又は４
    に記載の自動分析システム。
  6. 【請求項６】 前記分注セクションは、前記分析準備容
    器内の試液中の特定部分を前記分析用容器に分注するも
    のであることを特徴とする請求項５に記載の自動分析シ
    ステム。
  7. 【請求項７】 前記分注後の分析用容器を前記第２トレ
    イと共に前記第２搬送経路から受け取って前記分析用容
    器内の試液を結晶化し、この後、前記分析用容器を第２
    トレイと共に前記第２搬送経路に戻す結晶化セクション
    を更に含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の自
    動分析システム。
  8. 【請求項８】 前記結晶化セクションの下流に設けら
    れ、前記分析用容器内に第２溶媒を注入する第２溶媒注
    入セクションとを更に含むことを特徴する請求項７に記
    載の自動分析システム。
  9. 【請求項９】 前記第２溶媒注入セクションよりも下流
    に設けられ、前記分析用容器の開口端をキャップにて閉
    塞するキャップ装着セクションを更に含むことを特徴と
    する請求項８に記載の自動分析システム。
  10. 【請求項１０】 前記キャップ装着セクションの下流に
    て、前記第２搬送経路から前記第２トレイと共に前記分
    析用容器を受け取り、この分析用容器内の結晶を前記第
    ２溶媒中に溶解させた後、前記第２トレイと共に前記分
    析用容器を前記第２搬送経路に戻す溶解セクションを更
    に含むことを特徴とする請求項９に記載の自動分析シス
    テム。
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