JP6386357B2 - 容器を把持するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、生化学研究、生化学的なルーチン分析、臨床診断および臨床研究の分野に属し、例えば容器をサンプルの分析のための分析区画に移送するために、容器を把持するための装置に関する。

近年、各種の分析方法を提供する自動化分析機器（「分析器」）が市販されている。最新の分析器は通常、例えば測光法によって、簡単でコスト効率のよいサンプル分析を可能にするプラスチックキュベットなどの標準サンプル容器でサンプルを処理することができる。バッチ式または連続式でサンプルを処理するために、容器をばら荷状態で（in bulk form）分析器に供給することが知られているが、容器は、サンプル処理のために、一塊（single）の（分離された）容器を提供するために自動的に分離される。分析機器にばら荷状態で供給された容器を自動分離するための装置は、例えば特許文献１から知られている。

サンプルを分析する処理において容器を使用するために、容器は、容器の自動分離のための装置のピッキング位置から分析区画に移送される。ピッキング位置で容器を把持し、その他の位置で容器を開放するように構成された自動化グリッパによって容器を移送することが知られている。従来の分析器においては、かかるグリッパには、容器を把持し、開放するための２つの掴み部（gripping jaw）が設けられ、掴み部は、互いに向かって、または互いから離れて移動するように制御可能な別置のモータに連結されている。かかるグリッパは、例えば、市販の分析器において見出すことができる。

米国特許第５，３３３，７１７号明細書

前記に鑑みて、構造が簡単かつ頑丈であって、コスト効率のよい方法で製造かつ保守可能な、容器を把持するための改良された装置の供給が望まれている。さらに、装置の制御が、従来の装置よりも複雑ではなく、それによって故障のリスクや間違った操作が減らされるべきである。さらには、装置は、比較的に小さな設置スペースのみが要求されるべきである。

これらのおよびさらなる目的は、独立請求項に記載された、容器を把持するための装置、サンプルを分析するためのシステムおよび容器を把持する方法によって達成される。本発明の好適な実施形態は従属請求項によって示される。

本明細書において用いられるように、用語「容器」は、液体を受け入れることのできる任意の容器を示す。一実施形態において、容器は、キュベットである。一実施形態において、容器は、内部スペースに液体を受け入れ、その中に含まれる液体サンプルの光度測定、すなわちサンプル中に存在する検体の光学的分析に用いられる、吸光および散乱などの光学的透過度の変化の測定を可能にするように構成された、少なくとも一部が光学的に透明な本体を備える。容器は、例えば化学的または生物学的反応の結果を検知し、または化学的または生物学的反応の進行をモニターするための散乱性能の評価、例えば凝固評価、凝集評価および比濁評価などにおいて使用されてもよい。一実施形態において、容器の本体は、側壁と、密閉された底部と、側壁および密閉された底部によって形成された内部スペースに液体を投入するための上部開口とを備える。一実施形態において、具体的には、本発明の装置で使用するように構成される場合、容器は、本体から外側に突出するフランジを備え、それによって容器をフランジでグリッパにより把持され得る。フランジは、例えば上部開口に近接して設けることができる。一実施形態において、容器は、２つの平行平面壁を有し、少なくとも１つの壁には壁から突出するフランジが設けられる。一実施形態において、フランジは、本体から垂直に突出する。一実施形態において、フランジは、フランジが突出する壁と一体的に形成される。一実施形態において、フランジには、グリッパによって与えられる他の係合エレメントと相互作用するために、限定的ではないが、凹部または突起部などの少なくとも１つの係合エレメントが設けられる。容器の上記の各種の実施形態は、単独でまたはそれらの任意の組み合わせで用いることができる。

本発明の第１の態様によれば、容器を把持するための新規な装置が提案される。

一実施形態において、容器を把持するための装置は、固定マウントを備える。

一実施形態において、容器を把持するための装置は、縦軸の周りでマウントに対して回転可能となるようにマウントに連結された、縦軸を有する延伸支持部を備える。一実施形態において、延伸支持部は、垂直配向を有する。一実施形態において、延伸支持部は、垂直または水平配向に対して傾斜している。具体的には、一実施形態において、支持部は、容器を把持するためのグリッパをガイドするために縦軸に沿って延びるグリッパガイドを備える。

一実施形態において、装置は、支持部の縦軸に沿って支持部に対して移動可能なように支持部に連結されたグリッパを備える。具体的には、一実施形態において、グリッパは、グリッパの移動動作の制御を容易にできるグリッパガイドによってガイド可能である（ガイドされる）。具体的には、グリッパは、容器を把持するために互いに向かって、または容器を開放するために互いに離れるように移動することができる（例えば２つの）掴み部を備える。掴み部を互いに向かって移動させることによって、グリッパは、閉じられた状態になることができ、容器は、掴み部によって取り上げられ、保持され得る。掴み部を互いから離れるように移動させることによって、グリッパは、開いた状態になることができ、把持された容器を開放することができる。閉じられた状態では、掴み部は、互いに接触している必要はない（すなわち、互いに離間され得る）。一実施形態において、掴み部は、互いに向かって、または互いから離れるように垂直方向に移動可能なように配置される。一実施形態において、掴み部は、互いに向かって、または互いから離れるように水平方向に移動可能なように配置される。一実施形態において、掴み部は、互いに向かう方向に、または互いから離れる方向であって、垂直方向または水平方向に対して傾斜した方向に移動可能なように配置される。

一実施形態において、装置は、グリッパがマウントの周りで回転可能なように、固定マウントの周りで支持部を回転させるように構成された回転機構を備える。

一実施形態において、装置は、グリッパを、例えばグリッパガイドによってガイドして、支持部の縦軸に沿って移動させるように構成された移動機構を備える。

一実施形態において、容器を把持するための装置は、回転機構を駆動するための、モータなどの第１のアクチュエータと、移動機構を駆動するための、モータなどの第２のアクチュエータとを備える。従って、グリッパは、支持部をマウントの周りで回転させることによって回転させることができ、および／または縦軸に沿って移動させることができる。具体的には、グリッパの回転動作および／または移動動作を行うように、移動機構および回転機構は、互いに独立して駆動可能である。

一実施形態において、装置は、少なくとも２つの異なる停止位置において固定マウントに固定された少なくとも２つの基準エレメントを備える。一実施形態において、少なくとも２つの基準エレメントは、縦軸に対して少なくとも２つの異なる停止位置において固定マウントに固定される。一実施形態において、少なくとも２つの基準エレメントは、縦軸に対して同じ位置にある少なくとも２つの角度位置に対して、少なくとも２つの異なる停止位置において固定マウントに固定される。具体的には、掴み部は、停止位置以外の、縦軸に対する位置、例えば少なくとも２つの停止位置の間で容器を保持するために、互いに向かって受動的に付勢可能で（付勢され）、かつ掴み部は、停止位置の１つにおいて、グリッパを基準エレメントに対して押し付けることにより互いに離れるように能動的に付勢可能である（付勢される）。

従って、掴み部は、停止位置以外の位置において容器を保持することが可能で、これは、例えば、少なくとも１つの掴み部に連結された少なくとも１つの弾性（伸縮性）エレメントの弾性（伸縮）力によって達成される。グリッパを縦軸に沿って移動させることにより、および／またはグリッパを縦軸の周りで回転させることにより、グリッパは、基準エレメントに押し付けられることができ、それにより容器を開放するかまたは容器を把持するために、掴み部は互いから離れるように移動させられる。結果として、容器は、停止位置において把持され、もしくは解放され得るか、または停止位置以外の位置、例えば少なくとも２つの停止位置の間においてグリッパにより保持されて、移動させられ得る。

本明細書において用いられるように、用語「受動的に付勢可能」は、停止位置においてグリッパを基準エレメントに押し付けることなく、掴み部を互い向かって付勢することに関する。掴み部を受動的に付勢することは、例えば、少なくとも１つの掴み部に連結された少なくとも１つの弾性エレメントの弾性力によって達成することができる。用語「能動的に付勢可能」は、例えば、掴み部を受動的に付勢する少なくとも１つの弾性エレメントの弾性力を対抗して作用させることにより、掴み部が付勢された状態で、グリッパを基準エレメントに押し付けることにより、掴み部が互いに離れるように移動することに関する。

従って、本発明の装置を用いることによって、容器のピッキング位置に対応する基準エレメントまでグリッパを移動させ、グリッパを開くためにグリッパを基準エレメントに押し付け、およびグリッパを閉じて容器を把持するように、グリッパを停止位置から離れるように移動させることにより、容器を取り上げることができる。把持された容器は、容器を開放する位置に対応する基準エレメントまでグリッパを移動させ、グリッパを能動的に開けて容器を開放するためにグリッパを基準エレメントに押し付けることにより、開放され得る。結果として、容器は、ユーザの要求に従って取り上げられ、開放され得る。

記載のように、グリッパは、掴み部を操作するためのモータを使用することなく、開かれた、または閉じられた状態になり得る。代わりに、グリッパは、グリッパを移動させ、および／または回転させ、グリッパを基準エレメントに押し付けることによって開けられるか、または閉じられ得る。一実施形態において、グリッパは、グリッパをグリッパガイドに沿って移動させることによって開けられるか、または閉じられ得る。グリッパは、機械的に操作され得るので、有利には、グリッパを操作するために追加的な電気配線を設ける必要がない。結果として、装置の組み立てが比較的簡単で、構造が頑丈であって、長期間に亘る保守不要の使用に適している。さらに、装置は、設計が高度にコンパクトであって、結果的に設置面積が小さい。装置は、低コストおよび容易な製造を可能にする少ない構成要素のみを有する。結果として、サンプル容器の使用を含むサンプルの分析処理が、容易になり、コスト効率のよい方法でなされ得る。

本発明の装置の一実施形態において、グリッパは、グリッパヘッドおよびグリッパベースを備え、グリッパヘッドは、縦軸に沿って支持部に対して移動可能なように支持部に連結される。一実施形態において、グリッパヘッドは、支持部のグリッパガイドによりガイド可能である（ガイドされる）。グリッパヘッドは、停止位置においてグリッパベースを基準エレメントに押し付けることにより、少なくとも１つの弾性部材の弾性力に対抗してグリッパベースに対して移動可能なようにグリッパベースに連結される。掴み部は、グリッパベースと共に移動させられるように、移動可能にグリッパベースに固定され、互いに向かって、または互いから離れるように移動可能である。さらに、掴み部は、グリッパベースを基準エレメントに押し付けることにより互いに離れるように移動するように、かつ停止位置以外の位置、例えば少なくとも２つの停止位置の間において互いに向って移動するようにグリッパヘッドに連結される。従って、グリッパは、停止位置においてグリッパベースを基準エレメントに押し付けることにより容易に開けられ、かつ停止位置以外の位置において少なくとも１つの弾性エレメントの弾性力によって閉じられ得る。この実施形態は、本発明の装置の、容易で頑丈でコスト効率のよい製造を可能にする。

一実施形態において、グリッパヘッドは、支持部の縦軸に垂直な動作成分を有するグリッパベースに対して移動可能なようにグリッパベースと連結される。具体的には、一実施形態において、グリッパヘッドは、グリッパベースをガイドするための（例えば、線形の）ベースガイドを備え、ベースガイドは、支持部の縦軸に対して傾斜している。具体的には、一実施形態において、（例えば、線形の）ベースガイドは、グリッパベースを基準エレメントに押し付けることにより誘発されるグリッパベースの動きにより与えられる方向に対して上向きに傾斜している。従って、グリッパベースをグリッパヘッドに対して移動させる場合、掴み部は、（縦軸に向かって、または縦軸から離れるような）縦軸に垂直な動作成分を有するように、グリッパベースと共に移動させられる。掴み部の、支持部の縦軸に垂直な動作は、有利には、容器にまで達して容器を把持するために、掴み部を互いに向かって、または互いに離れるよう移動させるのに用いられ得る。さらに、掴み部の前進および後退動作は、有利には、容器を把持し、または解放するために用いられ得る。

一実施形態において、グリッパヘッドは、掴み部をガイドするために掴み部に連結された少なくとも１つの掴み部ガイドを備え、掴み部ガイドは、グリッパベースを基準エレメントに押し付けることにより掴み部を互いから離れるように、または停止位置の間で掴み部を互いに向かって移動させるように形成される。従って、掴み部は、容易で、頑丈で、コスト効率の良い方法で、互いに向かって、または互いに離れるように移動させられ得る。一実施形態において、グリッパヘッドは、掴み部をガイドするために掴み部に連結された少なくとも２つの掴み部ガイドを備え、掴み部ガイドは、グリッパベースを基準エレメントに押し付けることにより掴み部を互いから離れるように、または停止位置以外の位置で、例えば、少なくとも２つの停止位置の間で掴み部を互いに向かって移動させるように形成される。従って、グリッパは、高度に効率的な方法で容易に開けられるか、または閉じられ得る。

本明細書において用いられるように、用語「停止位置」は、一般的には、掴み部を開けるか、または閉じるように、グリッパが基準エレメントに接触する、グリッパの位置に関する。具体的には、停止位置は、グリッパヘッドがグリッパベースに対して移動可能な状態で、グリッパベースが基準エレメントに接触する、グリッパの位置に関するものとすることができる。従って、停止位置は、基準エレメントに接触しているグリッパベースの位置が縦軸に対して変わらない、縦軸に対するグリッパヘッドの位置の範囲を含む。

一実施形態において、容器を把持するための装置は、支持部の縦軸に対して１つの停止位置に配置された複数の基準エレメントを含む。従って、グリッパは、有利には、容器を取り上げ、または解放するために、同じ停止位置の縦軸の周りの異なる角度（回転）位置で開けることができ、それにより装置の操作能力が増加する。一実施形態において、容器を把持するための装置は、互いに異なる少なくとも３つの停止位置に配置された少なくとも３つの基準エレメントを備える。従って、グリッパは、有利には、１つの停止位置において容器を取り上げ、複数の停止位置の１つで容器を選択的に開放するために用いることができ、それにより装置の操作能力が増加する。

本発明の装置の一実施形態において、少なくとも１つの基準エレメントは、環状セグメントとして形成される。従って、同じ停止位置において、容器を取り上げ、または解放するために、縦軸の周りのグリッパの回転位置の（例えば、広い）範囲が、アクセス可能である。具体的には、環状セグメントは、グリッパベースを環状セグメントに沿って移動させている間、グリッパを開位置に維持するために用いられ得る。結果として、掴み部は、容器が配置されている位置まで、開位置で横方向に移動することができ、次に掴み部を閉じて、容器を把持するように、グリッパベースに対してグリッパヘッドが移動される。逆の操作によって、容器は開放される。

本発明の装置の一実施形態において、少なくとも１つの基準エレメントは、グリッパをガイドするための案内面を備える。案内面は、グリッパを回転軸の周りで回転させることによってグリッパを案内面に接触して案内面に沿って移動させている間、グリッパを開けた状態に維持するために用いられ得る。従って、グリッパは、案内面に沿ってグリッパをガイドしている間、回転位置の（例えば、広い）範囲において、容易に開いた状態に維持され得る。具体的には、一実施形態において、案内面は、グリッパと摺動係合するように適合された摺動面として構成される。

一実施形態において、グリッパは、支持部の縦軸の周りでグリッパを回転させることにより基準エレメントの案内面上を転動するように構成された、限定されないが、アイドルローラなどの少なくとも１つの接触ホイールを備える。従って、有利には、グリッパと基準エレメントとの間の摩擦力を減少させることができる。一実施形態において、グリッパベースはホイールを備える。

一実施形態において、支持部は、垂直位置にあって、少なくとも２つの停止位置が異なる高さに配置される。結果として、容器は、異なる高さで取り上げ、および開放することが可能で、これは、異なる高さの間での容器の移送を含む分析器において有利となり得る。

本発明の装置の一実施形態において、移動機構および／または回転機構は、簡単で、頑丈で、およびコスト効率の良いグリッパの駆動を可能にするベルト駆動部として構成される。

本発明の装置の一実施形態において、少なくとも１つの掴み部は、容器のフランジによって形成された、対応する係合エレメントとの係合のために、限定されないが、凹部または突起部などの少なくとも１つの係合エレメントを備える。具体的には、一実施形態において、容器のフランジには、掴み部によって形成された突起部と係合するための少なくとも１つの凹部が設けられる。従って、容器は、把持または保持不良のリスクを減少させるように、より信頼できる方法で把持され得る。

一実施形態において、本発明の装置は、グリッパを第１の停止位置まで移動させるように移動機構および／または回転機構を制御するように設定された制御器を備え、制御器は、容器を取り上げるために、グリッパを第１の基準エレメントに押し付けることによりグリッパを開け、容器を把持するように、グリッパを第１の基準エレメントから離れるように移動させることによりグリッパを閉じ、グリッパを第２の停止位置に移動させ、そして容器を開放するために、グリッパを第２の基準エレメントに押し付けることによりグリッパを開ける。具体的には、一実施形態において、制御器は、容器を把持し、開放するためにグリッパを移動させおよび／または回転させるように、移動機構および／または回転機構を制御するように設定される。

本発明の第２の態様によれば、サンプルを分析するための新規なシステム（機器）が提案される。システムは、限定されるものではないが、測光法、特に容器中の光度測定などの１つまたは２つ以上の分析方法に関連してサンプルを分析するように構成され得る。システムは、ばら荷状態で分離器に供給された容器を分離し、一塊（single）の容器をピッキング位置に提供するための分離器を備える。本明細書で用いられるように、用語「ばら荷状態」（bulk form）は、例えば一塊で存在する複数の容器が不規則な状態を示す。ばら荷状態の容器は、サンプルの処理のために分離され（個別化され）、別々に送り出される。システムはさらに、サンプルを分析するための少なくとも１つの分析区画を備える。システムはさらに、第１の停止位置に対応して配置されるピッキング位置から、少なくとも１つの第２の停止位置に対応して配置される少なくとも１つの分析区画まで容器を移送するために、１つまたは２つ以上の上記の実施形態の容器を把持する装置を備える。システムの一実施形態において、容器を把持する装置は、容器を廃棄区画に送り出すための第３の停止位置を備える。

本発明の第３の態様によれば、容器を把持する新規な方法が提案される。この方法は、以下の工程：互いに向かって受動的に付勢された掴み部が設けられたグリッパを第１の停止位置まで移動させる工程；容器を取り上げるためにグリッパを第１の基準エレメントに押し付けることによりグリッパを開ける工程；容器を把持するように、グリッパを第１の基準エレメントから離れるように移動させることによりグリッパを再度閉じる工程；グリッパを第２の停止位置まで移動させる工程；および容器を開放するために、グリッパを第２の基準エレメントに押し付けることによりグリッパを開ける工程を備える。一実施形態において、グリッパの移動は、グリッパを移動させおよび／または回転させることを含む。

本発明の様々な態様の上記の実施形態は、単独でまたは本発明の範囲から逸脱することなく組み合わせて用いられてもよい。

本発明の他のおよびさらなる目的、特徴および利点は、以下の記載から、より完全に明らかになるだろう。明細書に組み込まれかつ明細書の一部を構成する付随の図面は、本発明の好適な実施形態を示し、また上記の一般的な記載および下記の詳細な記載と共に、本発明の原理の説明に貢献する。

容器を把持するための例示的な装置の斜視図である。 図１の装置の側面図である。 図１の装置の拡大詳細図（上部）である。 図１の装置の拡大詳細図（下部）である。 図１の装置の上面図である。 グリッパを備える図１の装置の拡大詳細図である。 図６の他の拡大詳細図である。 図６の他の拡大詳細図である。 開いた掴み部を有する図６の異なる拡大詳細図である。

以下に、本発明の、容器２を把持するための例示的な装置１について説明する。

図１に概略的に示されるように、装置１は、例えば、限定されるものではないが、キュベットなどの容器の使用を含む、限定されるものではないが、測光法などの１つまたは２つ以上の分析方法によりサンプルを処理するための分析システム（機器）などの、一般的には符号１００で示されるサンプル（さらに詳細に示さず）を処理するためのシステム（機器）の一部となり得る。容器２を把持するための装置１は、下部プレート４、上部プレート５および垂直梁６を有する固定マウント３を備え、梁６は、下部プレート４に固定され、上部プレートは梁６に固定される。

装置１はさらに、マウント３に回転可能に固定された、縦軸８を有する延伸垂直支持部７を備えている。さらに詳細に述べると、垂直支持部７は、縦軸８の周りを回転可能となるように、回転ベアリング（さらに詳細に示さず）により下部プレート４および上部プレート５の両方に回転可能に固定される。

回転機構９は、縦軸８の周りで支持部７を回転させるために支持部７に連結される。具体的には、回転機構９は、ベルト１１を駆動するための電気モータ１０を含むベルト駆動部として構成される。示されるように、一実施形態において、ベルト１１は、支持部７に回転が固定された駆動ホイール１２の周りに巻き付けられ、それによって、支持部７は、モータ駆動ベルト１１によって回転させられるホイール１２と共に回転され得る。

装置１は、容器２を把持するための２つの掴み部１５、１５’が設けられたグリッパ１３を備える。図３において最もよく分かるように、各容器２は、液体を受け入れるために上部が開口した、底部が密閉された本体３２を備える。本体３２は、側壁３３を備え、側壁３３には、側壁３３から垂直に突出し、側壁３３と一体で形成されたフランジ３４が設けられる。示されるように、上部掴み部１５’およびフランジ３４には、それぞれ突起部３５および凹部３６を備える２対の係合エレメントが設けられる。具体的には、一実施形態において、示されるように、フランジ３４は、２つの凹部３６を有し、上部掴み部１５’は、凹部３６と係合するための２つの突起部３５を有する。従って、容器２の把持および保持の信頼性が、失敗のリスクを減少させるように改良され得る。

グリッパ１３は、縦軸８に沿って移動可能な方法で支持部７に固定される。具体的には、一実施形態において、支持部７には、グリッパ１３をガイドするために、支持部７の縦軸８に沿って垂直方向に延びるグリッパガイド１４が設けられる。従って、グリッパ１３は、グリッパガイド１４に沿って移動され得る。

移動機構３７は、グリッパ１３をグリッパガイド１４に沿って移動させるためにグリッパ１３と連結される。具体的には、移動機構３７は、ベルト１１’を駆動するための電気モータ１０’を備えるベルト駆動部として構成される。

ベルト１１’は、グリッパ１３に移動が固定された他のベルト１１”に連結された駆動ホイール１２’の周りに巻き付けられる。従って、グリッパ１３は、モータ駆動ベルト１１’によってホイール１２’を回転させることによりベルト１１”を駆動させてグリッパガイド１４に沿って移動させることができる。

従って、グリッパ１３は、ホイール１２を駆動させることによって回転可能で、ホイール１２’を駆動させることによって移動可能である。電気モータ１０、１０’は互いに独立して制御可能なので、グリッパ１３は、回転または移動可能であるし、または移動／回転動作を組み合わせることもできる。

例えば、図１において分かるように、装置１はさらに、下部基準エレメント１６および２つの上部基準エレメント１７、１７’を備え、それぞれは、例えば４５〜１８０°のセグメント角度の範囲を含む環状セグメントとして形成される。しかしながら、ユーザの特定の要求に従って他の任意の範囲のセグメント角度が想定され得ることが理解されるべきである。

具体的には、基準エレメント１６、１７、１７’はそれぞれ、支持部７およびグリッパ１３に対して静止するようにマウント３に固定される。各基準エレメント１６、１７、１７’は、グリッパ１３の垂直動作（移動）のための停止位置３８、３９、３９’を画定し、下部基準エレメント１６は、下部停止位置３８を画定し、２つの上部基準エレメント１７、１７’は、２つの上部停止位置３９、３９’を画定し、それによって、装置１は、２つの異なる高さにおいて停止位置（縦軸８の位置）を有する。

掴み部１５、１５’は、基準エレメント１６、１７、１７’によって画定される停止位置の間で容器２を保持するためにグリッパ１３を閉じるように互いに向かって受動的に付勢可能であって、かつ停止位置３８、３９、３９’においてグリッパ１３を基準エレメント１６、１７、１７’に押し付けることによりグリッパ１３を開けるために互いに離れるように能動的に付勢可能である。グリッパ１３は、グリッパ１３を移動および／または回転させることにより基準エレメント１６、１７、１７’の１つに押し付けることができる。支持部７の垂直配向のため、上部基準エレメント１７、１７’は、下部基準エレメント１６よりも高い位置にあり、上部基準エレメント１７、１７’は、支持部７の反対側にある。

具体的には、下部基準エレメント１６の停止位置３８は、例えば、ばら荷状態で供給された容器２を分離し、ピッキング位置１０３において分離された容器２を供給するための自動分離器１０１によって供給された、分離された容器２を取り上げるために、システム１００のピッキング位置１０３に対応して配置することができる。従って、上部基準エレメント１７、１７’の停止位置３９、３９’は、例えばサンプルを分析するために容器２を離しまたは把持するために、システム１００の分析区画１０２に対応して配置することができる。上部基準エレメント１７、１７’の配置により、容器２はまた、支持部７の反対側で解放され得る。上部基準エレメント１７、１７’の１つの停止位置は、例えば、システム１００の廃棄区画（示されず）へ、または第２の分析区画へ容器２を送り出すために用いることができる。

各基準エレメント１６、１７、１７’は、グリッパ１３をガイドするための上部案内面４０を有する。一実施形態において、案内面４０は、グリッパ１３との摺動係合のための摺動面として構成される。従って、グリッパ１３は、グリッパ１３が回転軸８の周りを回転する場合、開いた状態で維持され得る。結果として、容器２は、停止位置３８、３９、３９’の広い範囲の角度において取り上げられるか、または解放され得る。具体的には、図２において見ることができるように、グリッパベース１９には、マウント３の周りでグリッパ１３を回転させることにより案内面４０上を転動する接触ホイール４２が設けられる。従って、グリッパ１３と基準エレメント１６、１７、１７’との間の摩擦を、有利に減少させることができる。

とりわけ図３および図５〜図８を参照すると、グリッパ１３は、グリッパヘッド１８およびグリッパベース１９を備える。具体的には、グリッパヘッド１８は、支持部７に移動可能に固定され、グリッパガイド１４によってガイド可能である（ガイドされる）。従って、グリッパヘッド１８は、上記のように、移動機構３７を駆動することによりグリッパガイド１４に沿って移動させられ得る。グリッパヘッド１８は、グリッパベース１９を基準エレメント１６、１７、１７’に押し付けることにより、弾性部材２０、２０’の弾性力に対抗してグリッパベース１９に対して移動可能なように、グリッパベース１９に移動可能に固定される。具体的には、グリッパベース１９は、２つのグリッパレッグ２１、２１’を備え、それぞれには、それらの端部で１つの掴み部１５、１５’が設けられる。示されるように、一実施形態において、グリッパレッグ２１、２１’は、例えば、下部掴み部１５が設けられた下部グリッパレッグ２１として、および上部掴み部１５’が設けられた上部グリッパレッグ２１’として構成され、それにより、直立の位置にある容器２のフランジ３４を容易に把持することができる。

図７および図８において最もよく分かるように、グリッパベース１９はさらに、例えば、掴み部１５、１５’が互いに向かって、および互いから離れるように移動可能な状態で、グリッパレッグ２１、２１’がレッグ支持部２２と共に移動可能な（移動させられる）ように、グリッパレッグ２１、２１’の固定のための板状部材として構成されるレッグ支持部２２を備える。限定されるものではないが、圧縮ばねなどの第１弾性エレメント２０は、レッグ支持部２２と、グリッパベース１９の要素でもある押付エレメント（push element）２３との間に配置される。押付エレメント２３は、停止位置３８、３９、３９’において、グリッパベース１９を基準エレメント１６、１７、１７’に押し付けるために使用することができる。

掴み部１５、１５’に対するレッグ支持部２２の遠位端において、レッグ支持部２２は、限定されるものではないが、接続ロッドなどの延伸ガイドリンク２４に接続され、ガイドリンク２４は、一方側において、押付エレメント２３に固定され、他方側において、グリッパヘッド１８によって与えられるベースガイド２６によりガイド可能な（ガイドされる）、限定的ではないが、ガイドローラなどのベースガイドエレメント２５が設けられる。具体的には、示されるように、ベースガイド２６は、例えば、縦軸８に対して傾斜して延びる線形凹部として構成することができる。従って、グリッパ１３（すなわちグリッパヘッド１８）を移動させることにより押付エレメント２３が基準エレメント１６、１７、１７’に押し付けられる場合、縦軸８に対して垂直な動作成分を有するように、掴み部１５、１５’がベースガイド２６にガイドされて引き出された状態で、グリッパヘッド１８をグリッパベース１９に対して移動させられ得る。グリッパレッグ２１、２１’がレッグ支持部２２に固定されているので、グリッパレッグ２１、２１’は、レッグ支持部２２と共に移動させられ得る。限定されるものではないが、圧縮ばねなどの第２弾性エレメント２０’は、押付エレメント２３を基準エレメント１６、１７、１７’に押し付けるときに弾性力を増加させるように、グリッパヘッド１８とグリッパベース１９との間に配置される。従って、グリッパベース１９（およびグリッパレッグ２１、２１’）は、停止位置３８、３９、３９’以外の掴み部１５、１５’の位置において第２弾性エレメント２０’の弾性力により押し戻され得る（逆の動作）。

示されるように、グリッパヘッド１８はさらに、グリッパレッグ２１、２１’の両側に配置された２つの掴み部ガイドエレメント２９を備える。掴み部ガイドエレメント２９は、例えば、レッグ支持部２２と平行して垂直に配置して設けられるプレート（plate）として構成することができる。各掴み部ガイドエレメント２９には、グリッパレッグ２１、２１’および掴み部１５、１５’をそれぞれガイドするために、グリッパレッグ２１、２１’に対応して互いに上／下に配置された掴み部ガイド３０、３０’が設けられる。示されるように、一実施形態において、各掴み部ガイド３０、３０’は、掴み部ガイドエレメント２９により形成された凹部または貫通孔として構成され、グリッパレッグ２１、２１’のそれぞれから突出するレッグノーズ３１（図２参照）が、グリッパレッグ２１、２１’のガイドのために掴み部ガイド３０、３０’に挿入される。従って、例えば、停止位置３８、３９、３９’においてグリッパベース１９を基準エレメント１６、１７、１７’に押し付けることにより、グリッパヘッド１８をグリッパベース１９に対して移動させるときに、グリッパレッグ２１、２１’は、掴み部ガイドエレメント２９に対して移動させられ得る。

示されるように、各掴み部ガイドエレメント２９の掴み部ガイド３０、３０’は、グリッパベース１９を基準エレメント１６、１７、１７’に押し付けることにより掴み部１５、１５’を互いに離れるように移動させるように、または停止位置３８、３９、３９’以外のグリッパ位置において掴み部１５、１５’を互いに向かって移動させるように形成される。従って、グリッパベース１９および押付エレメント２３をそれぞれ基準エレメント１６、１７、１７’に押し付けることにより、グリッパレッグ２１、２１’は、掴み部１５、１５’を互いに離れるように移動させるように、縦軸８に垂直な動作成分を有するように後方への移動が可能になる。さらに、グリッパレッグ２１、２１’は、掴み部１５、１５’を互いに向かって移動させるように、弾性エレメント２０’の弾性力によって前方に（逆の方向に）移動させられ得る。掴み部１５、１５’の前方および後方への動作は、容器２を把持するか、または解放すために有利に使用することができる。

図１に示されるように、容器２を把持するための装置１は、サンプルを分析するためのシステム１００の一部になり得て、システム１００は、ばら荷状態で供給された容器２を分離し、一塊（single）の容器２をピッキング位置１０３に供給するための分離器１０１と、サンプルを容器２と共に分析するための少なくとも１つの分析区画１０２とを備える。具体的には、ピッキング位置１０３は、グリッパ１３を下部基準エレメント１６に押し付けることにより、分離された容器２をグリッパ１３により取り上げるように、例えば、下部基準エレメント１６の停止位置３８に対応して配置することができる。従って、上部基準エレメント１７、１７’のうちの１つの停止位置３９、３９’は、サンプルを分析するのに使用するために把持された容器２を開放するように、分析区画１０２に対応して配置することができる。特には、上部基準エレメント１７、１７’のうちの１つの停止位置３９、３９’は、把持された容器２を廃棄区画に送り出すために使用することができる。

容器２を取り上げおよび開放するために、グリッパ１３は、基準エレメント１６、１７、１７’の１つ（例えば、下部基準エレメント１６）によって画定された第１の停止位置３８、３９、３９’に移動される。グリッパ１３は次に、グリッパ１３を移動させて、押付エレメント２３を第１の基準エレメント１６、１７、１７’に押し付けることにより開けられる。グリッパ１３は次に、容器２を把持するように、グリッパ１３を第１の基準エレメント１６、１７、１７’から離れるように移動させることにより再度閉じられる。次に、容器２を開放するために、第２の基準エレメント１６、１７、１７’（例えば、上部基準エレメント１７、１７’のうちの１つ）によって画定された第２の停止位置３８、３９、３９’にグリッパ１３を移動させ、押付エレメント２３を第２の基準エレメント１６、１７、１７’に押し付けることによりグリッパ１３を開ける。図９は、開けられた状態のグリッパ１３を示し、掴み部１５、１５’は互いに対して離されている。

主要な利点は、グリッパ１３（すなわち、グリッパベース１９）が、掴み部１５、１５’を開けるか、または閉じる間、基準エレメント１６、１７、１７’との接触を維持しているという事実によって示される。より詳細に述べると、グリッパベース１９が基準エレメント１６、１７、１７’に接触している停止位置３８、３９、３９’において、グリッパヘッド１８は、グリッパベース１９を基準エレメント１６、１７、１７’に持続的に接触させている間、掴み部１５、１５’を開けるか、または閉じるために、グリッパベース１９に対して移動させることができる。従って、掴み部１５、１５’を開けるか、または閉じるときに、縦軸８に対するグリッパベース１９の位置は変わらない。結果として、容器２は、確実に把持されるか、または解放される。

同じ停止位置３８、３９、３９’において、縦軸８の周りのグリッパ１３の回転位置の範囲は、容器２を取り上げるか、または解放するためにアクセス可能である。具体的には、環状セグメントとして形成された基準エレメント１６、１７、１７’は、グリッパベース１９を環状セグメントに沿って移動させている間、グリッパ１３を開口位置に維持するために使用される。結果として、掴み部１５、１５’は、開口位置において、容器２が配置された位置に横方向に移動させられ、次に、掴み部１５、１５’を閉じ、容器２を把持するように、グリッパベース１９に対してグリッパヘッド１８が移動される。逆の操作により、容器２を開放することができる。

言うまでもなく、上記の記載に鑑みて、本発明の多数の修正および変更が可能である。それゆえ添付の請求項の範囲内で、本発明は、詳細に発明されたもの以外に実行されてもよいということを理解されたい。例えば、グリッパ１３は、グリッパレッグ２１、２１’を基準エレメント１６、１７、１７’に押し付けることにより開けられ得る。さらに、縦軸８に対する２つの位置における停止位置の代わりに、縦軸８に対する２つを超える位置における停止位置が、ユーザの特定の要求に従って想定され得る。支持部７は、限定されるものではないが、水平方向などの、垂直以外の方向を有し得る。掴み部１５、１５’は、水平方向において、互いに向かって、または互いから離れるように移動可能に配置することができる。

本発明の装置１は、先行技術に比べて多くの利点を有する。主要な利点は、掴み部１５、１５’が、モータおよびケーブルを動かす必要なしに、操作することができるという事実によって示される。代わりに、掴み部１５、１５’は、グリッパ１３を開けるために、グリッパベース１９を基準エレメント１６、１７、１７’に押し付けることにより、および停止位置３８、３９、３９’とは異なるグリッパ位置においてグリッパ１３を閉じるために、少なくとも１つの弾性エレメント２０’の弾性力を用いることにより、容易に操作することができる。さらに、装置１は、設計において非常にコンパクトで、結果として設置面積がかなり小さくなり、また長期間保守不要の用途に適するように構造が簡単かつ頑丈である。サンプルはコスト効率の高い方法で処理することができる。

１ 装置
２ 容器
３ マウント
４ 下部プレート
５ 上部プレート
６ 梁
７ 支持部
８ 縦軸
９ 回転機構
１０、１０’ モータ
１１、１１’、１１” ベルト
１２、１２’ 駆動ホイール
１３ グリッパ
１４ グリッパガイド
１５、１５’ 掴み部
１６ 下部基準エレメント
１７、１７’ 上部基準エレメント
１８ グリッパヘッド
１９ グリッパベース
２０、２０’ 弾性エレメント
２１、２１’ グリッパレッグ
２２ レッグ支持部
２３ 押付エレメント
２４ ガイドリンク
２５ ベースガイドエレメント
２６ ベースガイド
２７ 掴み部突起
２８ 凹部
２９ 掴み部ガイドエレメント
３０、３０’ 掴み部ガイド
３１ レッグノーズ
３２ 本体
３３ 側壁
３４ フランジ
３５ 突起部
３６ 凹部
３７ 移動機構
３８ 下部停止位置
３９、３９’ 上部停止位置
４０ 案内面
４１、４１’ 掴み部ガイド部
４２ 接触ホイール
１００ システム
１０１ 分離器
１０２ 分析区画
１０３ ピッキング位置
１０４ 開放位置

Claims (15)

1. 容器（２）を把持するための装置（１）であって、前記装置が、
   固定マウント（３）と、
   縦軸（８）を有する延伸支持部（７）であって、前記縦軸（８）の周りを前記マウント（３）に対して回転可能となるように前記マウント（３）に連結された延伸支持部（７）と、
   前記支持部（７）を回転させるように構成された回転機構（９）と、
   前記縦軸（８）に沿って前記支持部（７）に対して移動可能なように前記支持部（７）に連結されたグリッパ（１３）であって、容器（２）を把持するための掴み部（１５、１５’）を備えるグリッパ（１３）と、
   前記グリッパ（１３）を移動させるように構成された移動機構（３７）と、
   前記回転機構（９）を駆動するための第１のアクチュエータ（１０）および前記移動機構（３７）を駆動するための第２のアクチュエータ（１０’）と、
   少なくとも２つの異なる停止位置（３８、３９、３９’）において前記マウント（３）に固定された少なくとも２つの基準エレメント（１６、１７、１７’）とを備え、
   前記掴み部（１５、１５’）が、前記少なくとも２つの停止位置（３８、３９、３９’）以外の位置で容器（２）を保持するために、互いに向かって受動的に付勢可能で、かつ前記掴み部（１５、１５’）が、前記停止位置（３８、３９、３９’）の１つにおいて、前記グリッパ（１３）を基準エレメント（１６、１７、１７’）に対して押し付けることにより互いに離れるように能動的に付勢可能であることを特徴とする装置。
2. 前記グリッパ（１３）が、
   前記縦軸（８）に沿って前記支持部（７）に対して移動可能なように前記支持部（７）に連結されたグリッパヘッド（１８）と、
   前記掴み部（１５、１５’）を備えるグリッパベース（１９）とを備え、
   前記グリッパヘッド（１８）が、停止位置（３８、３９、３９’）において前記グリッパベース（１９）を基準エレメント（１６、１７、１７’）に押し付けることにより、少なくとも１つの弾性部材（２０、２０’）の弾性力に対抗して前記グリッパベース（１９）に対して移動可能なように前記グリッパベース（１９）に連結され、
   前記掴み部（１５、１５’）が、前記グリッパベース（１９）を基準エレメント（１６、１７、１７’）に押し付けることにより互いに離れるように移動するように、かつ前記停止位置（３８、３９、３９’）以外の位置において互いに向って移動するように、前記グリッパヘッド（１８）に連結されることを特徴とする請求項１記載の装置（１）。
3. 前記グリッパヘッド（１８）が、前記支持部（７）の前記縦軸（８）に垂直な動作成分を有する前記グリッパベース（１９）に対して移動可能なように前記グリッパベース（１９）と連結される請求項２記載の装置（１）。
4. 前記グリッパヘッド（１８）が、前記グリッパベース（１９）をガイドするためのベースガイド（２６）を備え、前記ベースガイド（２６）は、前記支持部（７）の前記縦軸（８）に対して傾斜している請求項３記載の装置（１）。
5. 前記グリッパヘッド（１８）が、前記掴み部（１５、１５’）をガイドするために前記掴み部（１５、１５’）に連結された少なくとも１つの掴み部ガイド（３０）を備え、前記掴み部ガイド（３０）は、前記グリッパベース（１９）を基準エレメント（１６、１７、１７’）に押し付けることにより前記掴み部（１５、１５’）を互いに離れるように移動させるように、かつ前記停止位置（３８、３９、３９’）以外の位置において前記掴み部（１５、１５’）を互いに向かって移動させるように形成される請求項２〜４のいずれか１項に記載の装置（１）。
6. 前記支持部（７）に、前記グリッパ（１３）をガイドするために、前記縦軸（８）に沿って延びるグリッパガイド（１４）が設けられる請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置（１）。
7. 少なくとも１つの基準エレメント（１６、１７、１７’）が、環状セグメントとして形成される請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置（１）。
8. 少なくとも１つの基準エレメント（１６、１７、１７’）が、前記グリッパ（１３）を前記支持部（７）の前記縦軸（８）の周りで回転させることにより案内面（４０）に沿って前記グリッパ（１３）をガイドするための案内面（４０）を備える請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置（１）。
9. 前記グリッパ（１３）が、前記支持部（７）の前記縦軸（８）の周りで前記グリッパ（１３）を回転させることにより基準エレメント（１６、１７、１７’）の前記案内面（４０）上を転動する少なくとも１つの接触ホイール（４２）を備える請求項８記載の装置（１）。
10. 前記移動機構（３７）および／または前記回転機構（９）が、ベルト駆動部として構成される請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置（１）。
11. 少なくとも１つの掴み部（１５’）が、容器（２）の対応する係合エレメントとの係合のための少なくとも１つの係合エレメント（３５、３６）を備える請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置（１）。
12. サンプルを分析するためのシステム（１００）であって、前記システムが、
    ばら荷状態で供給された容器（２）を分離し、分離された容器（２）をピッキング位置（１０３）に提供するための分離器（１０１）と、
    サンプルを前記容器（２）と共に分析するための少なくとも１つの分析区画（１０２）と、
    容器（２）を、第１の停止位置（３８）に対応して配置される前記ピッキング位置（１０３）から、少なくとも１つの第２の停止位置（３９）に対応して配置される少なくとも１つの分析区画（１０２）まで移送するための、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の容器（２）を把持するための装置（１）とを備えるシステム。
13. 容器（２）を把持するための前記装置（１）が、容器を廃棄区画または第２の分析区画に送り出すための第３の停止位置（３９’）を備える請求項１２記載のシステム（１００）。
14. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置（１）または請求項１２〜１３のいずれか１項に記載のシステム（１００）を用いて容器（２）を把持する方法であって、前記方法が、以下の工程：
    互いに向かって受動的に付勢された掴み部（１５、１５’）が設けられたグリッパ（１３）を第１の停止位置（３８）まで移動させる工程と；
    容器（２）を取り上げるために前記グリッパ（１３）を第１の基準エレメント（１６）に押し付けることにより前記グリッパ（１３）を開ける工程と；
    容器（２）を把持するように、前記グリッパ（１３）を前記第１の基準エレメント（１６）から離れるように移動させることにより前記グリッパ（１３）を再度閉じる工程と；
    前記グリッパ（１３）を第２の停止位置（３９）まで移動させる工程と；
    前記容器（２）を開放するために、前記グリッパ（１３）を第２の基準エレメント（１７）に押し付けることにより前記グリッパ（１３）を開ける工程とを備える方法。
15. 前記グリッパ（１３）の移動が、前記グリッパ（１３）を移動させ、および／または回転させることを含む請求項１４記載の方法。

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