输送装置的制作方法

1.本发明涉及一种输送装置。


背景技术：

2.在检体分析系统中，为了对血液、血浆、血清、尿、其它体液等的检体(样品)检查指示的分析项目，连接多个功能的装置，自动地处理各工序。即，在检体分析系统中，将生物化学、免疫等多个分析领域的分析部用输送线连接，作为一个装置运用。而且，为了提高这样形成的检体分析系统的处理能力，期望检体的高速输送、大量同时输送以及向多个方向的输送。
3.关于这样的检体的输送装置，例如有下述专利文献1、2。在专利文献1中记载了“若干个容器载体，其分别具备至少一个磁活性器件，优选至少一个永久磁铁，且适于运送试样容器；适合运送容器载体的输送平面；以及静止地配置于输送平面的下方的若干个电磁驱动器，其适于通过对容器载体施加磁力而使容器载体在输送平面上移动。另外，在专利文献2中记载了“具备多个电磁驱动器，各电磁驱动器具备强磁性铁芯以及励磁线圈。各励磁线圈穿过其被分配的强磁性铁芯”。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2017
‑
77971号公报
7.专利文献2：日本特开2017
‑
102103号公报


技术实现要素：

8.发明所要解决的课题
9.但是，在上述专利文献1、2记载的输送装置中，由于容器载体与强磁性铁芯的吸引力，无法忽视输送面与容器载体的摩擦力。若摩擦力增加，则存在输送面因磨损而劣化、或者需要流通抵抗摩擦力的较大的电流的可能性。
10.本发明的目的在于提供一种输送装置，其能够抑制输送面的劣化而提高可靠性，并且抑制电流损失而提高输送效率。
11.用于解决课题的方案
12.为了解决上述课题，本发明提供一种输送装置，其具备：被输送体，其具有磁铁或磁性体；以及电磁铁部，其在由磁性体构成的齿上卷绕有线圈，其中，在与上述被输送体对置的上述齿的面具有凹部。
13.发明效果
14.根据本发明，能够提供一种输送装置，其能够抑制输送面的劣化而提高可靠性，并且抑制电流损失而提高输送效率。
附图说明
15.图1是表示本发明的实施例1的输送装置的主要部分结构的图。
16.图2是将图1所示的输送装置1用z
‑
x平面切割而得到的截面的示意图。
17.图3是表示图2的变形例的图。
18.图4是表示从永久磁铁到齿面的距离的图。
19.图5是表示作用于永久磁铁的各力(推力、吸引力、吸引力相对于推力的比例、单位面积的推力)的图。
20.图6是表示本发明的实施例1的输送装置的概略的图。
21.图7是表示本发明的实施例2中的齿形状的图。
22.图8是表示本发明的实施例3中的齿形状的图。
23.图9是表示本发明的实施例3中的齿的第三对置面的图。
24.图10是表示设置有25个本发明的实施例3中的齿的输送装置的图。
25.图11是表示本发明的实施例4的检体分析装置的一例的图。
26.图12是表示本发明的实施例4的检体预处理装置的一例的图。
27.图13是表示检体预处理装置中的第三输送线的主要部分结构的示意图。
具体实施方式
28.参照图1～图13，对本发明的实施方式进行说明。
29.<实施例1>
30.以下，对本发明的实施例1进行说明。图1表示输送装置1的主要部分结构。输送装置1具备：被输送体(未图示)，其具有磁性体或永久磁铁10；以及电磁铁部，其在由磁性体构成的齿25的周围卷绕有线圈21，被输送体和排列有多个的电磁铁部相对地移动。通常，电磁铁部被固定，被输送体在设于电磁铁部上表面的输送面11的上表面移动。
31.作为设有永久磁铁10的被输送物的一例，具有将检体容器逐个保持的检体支架、保持多个检体容器的检体架子。在这样的检体支架或检体架子以成为一体的方式组装有永久磁铁10，通过输送永久磁铁10，检体容器及支架或架子被输送到所希望的位置。
32.另外，各齿25在与永久磁铁10对置的侧的面设有第一对置面22和第二对置面23。而且，各齿25等间隔地固定于磁轭30。永久磁铁10优选由钕或铁氧体等的永久磁铁构成，但也可以由其它磁铁及软磁性体构成。另外，也可以组合永久磁铁和软磁性体。在设于多个齿25的线圈21连接有驱动电路(未图示)，当从驱动电路供给电流时，通过电流产生的磁通经由齿25作用于永久磁铁10，使被输送体在x方向或y方向或者xy方向上移动。
33.例如，在齿25a的正上方(z方向)存在永久磁铁10的情况下，为了使永久磁铁10在x方向上移动，在齿25b的线圈21流通电流，通过该电流使产生于齿25b的磁通和永久磁铁10的磁通相互吸引。通过将该动作依次在想要使永久磁铁10前进的方向上的齿25以及线圈21进行，能够使永久磁铁10在任意的方向上移动。
34.通常，若增大与永久磁铁对置的侧的齿面积，则能够增大想要使永久磁铁在横向上移动的力、即推力(x方向的力)。另一方面，想要将永久磁铁拉至齿的力、即吸引力(
‑
z方向的力)也同时变大。该吸引力在永久磁铁与输送面之间成为摩擦力，引起输送面的劣化或磨损。进一步地，还会引起如下问题：若该摩擦力变大，则需要更大的推力，为了得到大的推
力，必须流通大的电流，在驱动电路中需要大的电流容量、产生因大电流而引起的损失等。
35.图2是将图1所示的输送装置1用z
‑
x平面切割而得到截面的示意图。齿25的上表面具有靠近永久磁铁10的面(第一对置面22)和远离永久磁铁10的面(第二对置面23)这两个面。本实施例中的第一对置面22以及第二对置面23是与输送面11平行的平面，但也可以是不平行的平面或者不是平面。
36.图3表示图2的变形例。该图3的结构在具有与永久磁铁10距离不同的第一对置面22和第二对置面23这一点上与图2的结构相同。但是，该图3的结构与图2的结构不同，配置成使齿25的上表面处于线圈21的内侧。另外，在图3中，线圈21的上表面与输送面11接触，但也可以是在线圈21与输送面11之间设置空隙，使来自线圈21的热不会传递到输送面11。在图3的结构中，与图2的结构相比，作为与永久磁铁10对置的侧的齿上表面的面积较小，因此推力及吸引力变小，但具有能够以低成本制造的优点。
37.图4是表示从永久磁铁10到齿面的距离的图。此外，从永久磁铁10到齿面的距离能够视为与从被输送体到齿面的距离实质上等同。在本实施例中，若将永久磁铁10与第一对置面22的z方向的距离设为l1，将永久磁铁10与第二对置面23的z方向的距离设为l2，则l1＜l2。在此，也考虑永久磁铁10的下表面不是平面的情况、在永久磁铁10的下表面设置有其它磁性体的情况等。在该情况下，以永久磁铁10平行移动的面(例如输送面11)为基准，只要将相距该面的距离分别设为l1、l2即可。
38.图5分别示出了在图1所示的输送装置1中作用于永久磁铁10的推力(x方向的力)、吸引力(
‑
z方向的力)、吸引力相对于推力的比例(吸引力/推力)以及靠近永久磁铁10的第一对置面22的单位面积的推力的关系。图5中的纵轴示出了在卷绕于永久磁铁10移动的方向的齿25的线圈21流通有恒定电流的情况下，从移动起始齿的正上方移动到移动目的地齿的正上方时的各力的最大值。图5中的横轴为第二对置面23的直径(孔径)，作为前提，第一对置面22的直径均为18mm。孔径为0时，表示没有孔的状态，即没有距离不同的对置面的状态(现有例)。
39.如图5所示，各力的关系根据孔径而变化。作为作用于永久磁铁10的力，通常吸引力比推力大。另外，随着孔径变大，推力和吸引力均减少。但是，相对于推力的减少，吸引力的减少的比例较大，因此随着孔径变大，吸引力相对于推力的比例(吸引力/推力)减少。即，能够构成相对于推力，吸引力较小的输送装置1。另外，靠近永久磁铁10的第一对置面22的单位面积的推力也随着孔径变大而增加。其结果，若增大孔径，则能够降低吸引力相对于推力的比例，能够抑制因吸引力而产生的永久磁铁10与输送面11的摩擦，能够实现可靠性高的输送装置1。
40.另外，根据图5可知，当第二对置面23的直径超过6mm时，吸引力相对于推力的比例急剧降低，另一方面，第一对置面22的单位面积的推力急剧增加。因此，优选使第二对置面23的直径为第一对置面22的直径的1/3以上。但是，若第二对置面23的直径超过第一对置面22的直径的1/2，则第一对置面22的面积变小，推力自身不足。因此，优选第二对置面23的直径为第一对置面22的直径的1/3以上且1/2以下。
41.在此，在永久磁铁10位于齿25的中心的正上方时，作用于永久磁铁10的吸引力成为最大。但是，通过如本实施例那样使远离永久磁铁10的第二对置面23位于比第一对置面22靠近齿25的中心，还具有抑制吸引力的最大值的效果。另外，在本实施例中，在与永久磁
铁10(被输送体)对置的齿面形成凹部的第二对置面23为圆形，位于该第二对置面23的外径侧的第一对置面22为环状，但第二对置面23也可以不是圆形。
42.图6示出了本实施例的输送装置1的概略。在配置于各个齿25的线圈21连接有驱动电路50，通过从驱动电路50施加电压，从而在线圈21流通电流，产生推力。在此，使用由位置检测部60得到的永久磁铁10的位置信息，运算装置55运算而决定驱动电路50向线圈21供给的电流。
43.<实施例2>
44.以下，对本发明的实施例2进行说明。图7示出了具有相对于永久磁铁10距离不同的第一对置面22和第二对置面23的齿25的形状的各种例子。本实施例仅齿25的对置面的形状与实施例1不同，作为输送装置1的结构与实施例1相同。本实施例所示的各形状的基本的效果在能够降低吸引力相对于推力的比例这一点上是共同的，以下，对各形状的除此以外的效果进行说明。
45.图7(a)所示的形状是在靠近永久磁铁10的第一对置面22与远离永久磁铁10的第二对置面23之间设置有相距永久磁铁10的距离处于中间的第三对置面24的形状。如图7(a)所示，第三对置面24可以相对于永久磁铁10侧距离逐渐变化，可以与永久磁铁10平行地形成，或者以曲面形成。这样，通过在第一对置面22与第二对置面23之间设置第三对置面24，能够缓和作用于永久磁铁10的磁通的变化。因此，推力、吸引力的急剧的变化降低，能够防止局部的输送面11的劣化、永久磁铁10的振动，也能够抑制输送装置1的噪声。另外，形成于第一对置面22与第二对置面23之间的面也可以不仅有第三对置面24，还有除此以外的面。
46.如图7(b)所示，第三对置面24也可以构成为，从第一对置面22到第二对置面23，相距永久磁铁10的距离连续地变化。根据图7(b)的结构，消除了相距永久磁铁10的距离大幅变化的部位，输送装置1的噪声进一步降低。另外，根据图7(b)的结构，与图7(a)的结构相比，能够缩短第二对置面23与永久磁铁10的距离，因此容易得到推力、吸引力。
47.图7(c)是使第二对置面23相对于永久磁铁10的距离逐渐变化的例子。图7(c)的结构与其它结构相比，具有容易制造的优点。另外，关于第一对置面22，也能够使相距永久磁铁10的距离逐渐变化。
48.另外，如图7(a)至图7(c)所示，通过以第一对置面22包围第二对置面23的周围的方式将第二对置面23设为大致圆形，能够相对于齿25在任何方向上都得到相同的特性。即，根据图7(a)至图7(c)的结构，具有如下优点：在从上观察齿25的情况下，在x方向、y方向、xy方向等任意方向上都能够得到同样的效果。
49.图7(d)中，不是圆形或椭圆形的第二对置面，而是沿y方向设置直线状的第二对置面23。通过这样构成，向x方向的推力大，另一方面，向y方向的推力比x方向的推力小。例如，在主要沿x方向输送埋入有永久磁铁10的被输送体的情况下，可以减小向y方向的推力。根据图7(d)的结构，能够相对地降低吸引力相对于推力的比例。另外，通过在第一对置面22与第二对置面23之间沿y方向平行地设置第三对置面24，能够使向y方向的移动稳定。另外，通过设置从第一对置面22到第二对置面23，相距永久磁铁10的距离连续地变化的第三对置面24，能够缓和在x方向上移动时的作用于永久磁铁10的磁通的变化。因此，推力、吸引力的急剧的变化减少，能够防止局部的输送面11的劣化、永久磁铁10的振动，也能够抑制输送装置1的噪声。
50.图7(e)是将第二对置面23构成为球面状的例子。与图7的其它结构同样地，永久磁铁10与对置面的距离逐渐变化，从而能够缓和作用于永久磁铁10的磁通的变化，能够减少推力、吸引力的急剧的变化。因此，能够防止局部的输送面11的劣化、永久磁铁10的振动，也能够抑制输送装置1的噪声。
51.<实施例3>
52.以下，对本发明的实施例3进行说明。图8表示具有相对于永久磁铁10距离不同的第一对置面22和第二对置面23的齿25的形状的其它例子。本实施例仅齿25的对置面的形状与实施例1不同，作为输送装置1的结构与图1相同。在本实施例中，对在各齿中改变了第一对置面22和第二对置面23的形状的情况下的效果进行说明。本实施例所示的各形状的基本的效果在能够降低吸引力相对于推力的比例这一点上是共通的，以下，对各形状的除此以外的效果进行说明。
53.图8(a)是相对于外周侧的第一对置面22在内周侧设置有第二对置面23的结构。根据该结构，能够在xy平面上的360
°
的方向上产生大致均等的推力特性。
54.图8(b)是将第二对置面23设为十字状的例子，十字的槽的方向分别朝向x方向和y方向。即，第一对置面22形成于xy方向的位置。因此，在永久磁铁10沿xy方向移动时，与永久磁铁10对置的齿面积的变化变得平缓，能够缓和作用于永久磁铁10的磁通的变化。即，根据该结构，能够稳定地得到倾斜方向(xy方向)的推力。
55.图8(c)也是将第二对置面23设为十字状的例子，但十字的槽的方向分别朝向倾斜方向(xy方向)。即，根据该结构，第一对置面22形成于x方向和y方向上，因此能够稳定地得到x方向以及y方向的推力。
56.图8(d)～(f)均为第一对置面22形成于x方向和y方向上的例子，与(c)同样地，能够稳定地得到x方向和y方向的推力。但是，关于第一对置面22的形状，(d)为三角形，(e)为花瓣形状，(f)为圆弧状。
57.在本实施例中的图8(b)～(f)所示的齿构造中，均将第二对置面23形成为从中心向外径侧延伸多个的放射状，能够稳定地得到特定的方向的推力。因此，可以说这种结构适于被输送体仅向特定的方向移动的输送装置的情况。
58.图9(a)～(h)示出了在第一对置面22与第二对置面23之间设有第三对置面24的构造例。根据这样的结构，能够进一步缓和作用于永久磁铁10的磁通的变化。
59.图10(a)是设有25个(5
×
5个)具有圆形的第二对置面23的齿的输送装置1的例子，各个齿由磁轭30结合，在各齿配置有线圈21。
60.图10(b)是同样地设有25个在xy方向上形成有十字状的第二对置面23的齿的输送装置1的例子。
61.<实施例4>
62.本实施例是将上述的实施例1至实施例3所述的输送装置应用于检体分析装置100及检体预处理装置150的例子。首先，使用图11对检体分析装置100的整体结构进行说明。图11是概略地表示检体分析装置100的整体结构的图。
63.在图11中，检体分析装置100是向反应容器分别分注检体和试剂使其反应，并测定进行了该反应的液体的装置，其具备搬入部101、紧急架投入口113、第一输送线102、缓冲器104、分析部105、收纳部103、显示部118、控制部120等。
64.搬入部101是设置收纳有多个容纳血液、尿等生物体试样的检体容器122的检体架子111的场所。紧急架投入口113是用于将搭载有标准液的检体架子(校准架)或收纳容纳有需要紧急分析的检体的检体容器122的检体架子111向装置内投入的场所。缓冲器104以能够变更检体架子111中的检体的分注顺序的方式保持由第一输送线102输送来的多个检体架子111。分析部105对从缓冲器104经由第二输送线106输送来的检体进行分析，详细情况后述。收纳部103收纳容纳有检体容器122的检体架111，该检体容器122保持在分析部105结束了分析的检体。显示部118是用于显示血液、尿等液体试样中的预定的成分的浓度的分析结果的显示设备。控制部120由计算机等构成，对检体分析装置100内的各机构的动作进行控制，并且进行求出血液、尿等检体中的预定的成分的浓度的运算处理。
65.在此，第一输送线102是输送设置于搬入部101的检体架子111的生产线，是与上述的实施例1至实施例3所述的输送装置中的任一个同等的结构。在本实施例中，磁性体、优选为永久磁铁设于作为被输送体的检体架子111的背面侧。
66.另外，分析部105由第二输送线106、反应盘108、检体分注喷嘴107、试剂盘110、试剂分注喷嘴109、清洗机构112、试剂托盘114、试剂id读取器115、试剂装载器116、分光光度计121等构成。
67.在此，第二输送线106是将缓冲器104中的检体架子111搬入到分析部105的生产线，是与上述的实施例1至实施例3所述的输送装置中的任一个同等的结构。
68.另外，反应盘108具备多个反应容器。检体分注喷嘴107通过旋转驱动、上下驱动从检体容器122向反应盘108的反应容器分注检体。试剂盘110架设多个试剂。试剂分注喷嘴109从试剂盘110内的试剂瓶向反应盘108的反应容器分注试剂。
69.清洗机构112清洗反应盘108的反应容器。分光光度计121通过测定从光源(省略图示)经由反应容器的反应液得到的透射光，测定反应液的吸光度。试剂托盘114是在进行向检体分析装置100内的试剂登记时设置试剂的部件。试剂id读取器115是用于通过读取设置于试剂托盘114上的试剂所附带的试剂id来取得试剂信息的设备。试剂装载器116是将试剂搬入到试剂盘110的设备。
70.如上述的检体分析装置100对检体的分析处理按照以下的顺序执行。
71.首先，检体架子111设置于搬入部101或紧急架投入口113，且由第一输送线102搬入能够进行任意访问的缓冲器104。
72.检体分析装置100在存放于缓冲器104中的架子中，按照优先顺序的规则，通过第二输送线106将优先顺序最高的检体架子111搬入分析部件105。
73.到达分析部105的检体架子111进一步被通过第二输送线106运送到反应盘108附近的检体分取位置，且通过检体分注喷嘴107将检体分取到反应盘108的反应容器。根据对该检体所委托的分析项目，通过检体分注喷嘴107进行必要次数的检体的分取。
74.通过检体分注喷嘴107对搭载于检体架子111的全部的检体容器122进行检体的分取。将对全部的检体容器122的分取处理结束后的检体架子111再次移送到缓冲器104。进一步地，包括自动复检，将全部的检体分取处理结束后的检体架子111通过第二输送线106及第一输送线102移送到收纳部103。
75.另外，将分析使用的试剂从试剂盘110上的试剂瓶通过试剂分注喷嘴109向之前分取了检体的反应容器分取。接着，利用搅拌机构(省略图示)进行反应容器内的检体与试剂
的混合液的搅拌。
76.之后，使从光源产生的光透过放入有搅拌后的混合液的反应容器，并通过分光光度计121测定透过光的光度。将由分光光度计121测定出的光度经由a/d转换器及接口发送到控制部120。然后，由控制部120进行运算，求出血液、尿等液体试样中的预定的成分的浓度，并使结果显示于显示部118等，或者存储于存储部(省略图示)。
77.另外，检体分析装置100不需要具备上述的全部结构，能够适当追加预处理用的单元，或者删除一部分单元或一部分结构。在该情况下，也通过第一输送线102将分析部105与搬入部101之间连接，从搬入部101输送检体架子111。
78.接着，使用图12对检体预处理装置150的整体结构进行说明。图12是概略地表示检体预处理装置150的整体结构的图。
79.在图12中，检体预处理装置150是执行检体的分析所需的各种预处理的装置。由多个单元和控制这些多个单元的动作的操作部pc163，该多个单元从图12的左侧向右侧，以闭栓单元152、检体收纳单元153、空支架堆叠器154、检体投入单元155、离心分离单元156、液量测定单元157、开栓单元158、子检体容器准备单元159、分注单元165、移载单元161为基本要素。另外，作为由检体预处理装置150进行了处理的检体的移送目的地，连接有用于进行检体的成分的定性、定量分析的检体分析装置100。
80.检体投入单元155是用于将容纳有检体的检体容器122投入检体预处理装置150内的单元。离心分离单元156是用于对投入的检体容器122进行离心分离的单元。液量测定单元157是进行容纳于检体容器122的检体的液量测定的单元。开栓单元158是将投入的检体容器122的栓打开的单元。子检体容器准备单元159是进行为了在下一分注单元165中分注容纳于投入的检体容器122的检体而所需的准备的单元。分注单元165是将进行了离心分离的检体为了通过检体分析系统等进行分析而进行细分，并且在进行了细分的检体容器(子检体容器)122粘贴条形码等的单元。移载单元161是进行分注后的子检体容器122的分类，进行向检体分析系统的移送准备的单元。闭栓单元152是在检体容器122、子检体容器122封闭栓的单元。检体收纳单元153是收纳进行了闭栓的检体容器122的单元。
81.在此，在检体预处理装置150中，如图13所示，将检体容器122逐个保持的检体支架166由第三输送线167在各处理单元间输送。而且，在移载单元161中，在检体预处理装置150中的用于通过第三输送线167输送检体容器122的检体支架166与检体分析装置100中的用于通过第一输送线102输送检体容器122的检体架子111(搭载五个检体容器122)之间进行检体容器122的移载。即，检体预处理装置150处的预处理结束后的检体容器122经由移载单元161被搬出到检体分析装置100中的第一输送线102。
82.此外，检体预处理装置150不需要具备上述的全部结构，能够进一步追加单元，或者删除一部分单元或一部分结构。另外，如图12所示，也可以是组合了检体预处理装置150和检体分析装置100的检体分析系统200。在该情况下，能够不仅在各装置内，将装置与装置之间也通过上述的实施例1至实施例3所述的输送装置进行连接，输送检体容器122。
83.在本实施例的检体分析装置100、检体预处理装置150、以及组合了它们的系统中，由于具备实施例1至实施例3那样的输送装置，因此检体架子111、检体支架166与输送面的摩擦较少。其结果，能够提供装置或系统，能够一边抑制电流损失一边高效地将检体容器122输送到输送目的地，而且输送故障也少、可靠性高。另外，由于作用于检体架子111等的
上下方向的力变小，因此也能够降低因检体架子111等的脉动而引起的检体容器122的振动。
84.<其它>
85.此外，本发明并不限定于上述实施例，包括各种变形例。上述实施例是为了容易理解地说明本发明而详细地说明的例子，并不限定于必须具备所说明的全部结构。另外，也能够将某实施例的结构的一部分置换为其它实施例的结构，另外，也能够在某实施例的结构添加其它实施例的结构。此外，对于各实施例的结构的一部分，也能够进行其它结构的追加、删除、置换。
86.例如，在实施例1至实施例4中对由输送装置输送的被输送体是检体架子111、检体支架166的情况进行了说明，但被输送体并不限于保持检体容器122的架子、支架，能够将要求大规模输送的各种物体作为输送对象。
87.符号说明
88.1—输送装置，10—永久磁铁，11—输送面，21—线圈，22—第一对置面，23—第二对置面，24—第三对置面，25、25a、25b—齿，30—磁轭，50—驱动电路，55—运算装置，60—位置检测部，100—检体分析装置，101—搬入部，102—第一输送线，103—收纳部，104—缓冲器，105—分析部，106—第二输送线，107—检体分注喷嘴，108—反应盘，109—试剂分注喷嘴，110—试剂盘，111—检体架子(被输送体)，112—清洗机构，113—紧急架投入口，114—试剂托盘，115—试剂id读取器，116—试剂装载器，118—显示部，120—控制部，121—分光光度计，122—检体容器、子检体容器，150—检体预处理装置，152—闭栓单元，153—检体收纳单元，154—支架堆叠器，155—检体投入单元，156—离心分离单元，157—液量测定单元，158—开栓单元，159—子检体容器准备单元，161—移载单元，163—操作部pc，165—分注单元，166—检体支架(被输送体)，167—第三输送线，200—检体分析系统。