米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 測定; 光学 -> 株式会社日立製作所

発明の名称 液体試料自動サンプリング装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−3362
公開日 平成6年(1994)1月11日
出願番号 特願平4−165980
出願日 平成4年(1992)6月24日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】春日 讓
発明者 滝 正弘
要約 目的
ニードル移動情報を記憶させる作業において、ニードルを破損することなく高精度で高能率にニードル移動情報を設定可能な液体試料自動サンプリング装置を実現する。

構成
ニードルの移動方向が水平方向の場合は、演算制御手段20は、ニードルの移動速度を低速v1に設定し、キー8の押し始めからの経過時間が3秒経過したかを判断する。3秒以内の場合は、演算制御手段20は制御部25及びニードル移動機構を介してニードルを現在の高さで水平方向に移動させる。キー8が押され続けて3秒経過したら、ニードルの移動速度を、速度v1よりも高速のv2に変更し、ニードル移動機構26によりニードルを最上点に移動後、キー8が指示する方向にニードルを移動する。ニードルが停止されたら、ニードル1の位置を表示部6に表示させる。
特許請求の範囲
【請求項1】 液体試料が収容される複数の試料容器と、上記試料容器が配置される試料容器台と、上記試料容器台に配置された各試料容器に対し試料を吸入又は吐出するニードルを有する試料吸入吐出機構と、上記ニードルを試料容器台の任意の位置まで移動させるニードル移動機構と、上記試料容器台に配置された各試料容器に付した番号に基づき、ニードル移動位置を決定するニードル移動情報を記憶する記憶手段と、ニードル移動情報設定開始、ニードル移動方向、試料容器番号等を指示するための多数のキーを有するキー操作手段と、上記記憶手段に記憶されたニードル移動情報とキー操作手段により指示された試料容器番号とに基づき、ニードルの移動位置を算出する演算部と、キー操作手段のキー操作継続時間を計測する計時部と、キー操作手段によりニードル移動情報設定開始が指示され、ニードルの水平方向への移動が指示された場合、上記計時部の計測時間に基づいて、キー操作継続時間が所定の時間内であれば、現在の高さ位置でニードルを水平移動させ、キー操作継続時間が所定の時間を越えたときには、ニードルを最上点に移動させた後に、水平方向へ移動するようにニードル移動機構に指令信号を発生する指令信号発生部と、を有する演算制御手段と、を備えることを特徴とする液体試料自動サンプリング装置。
【請求項2】 請求項1記載の液体試料自動サンプリング装置において、上記キー操作継続時間が所定の時間内の場合のニードルの水平方向移動速度は、キー操作継続時間が所定の時間を越えた場合のニードルの水平方向移動速度よりも低速であることを特徴とする液体試料自動サンプリング装置。
【請求項3】 請求項1記載の液体試料自動サンプリング装置において、上記キー操作継続時間が所定の時間内の場合、ニードルを水平方向に間欠的に移動させることを特徴とする液体試料自動サンプリング装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液体試料を分析装置等に供給する液体試料自動サンプリング装置に関し、特に、サンプリング部の移動ピッチ等を変更可能な液体試料自動サンプリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】複数の試料容器のうちから任意の容器内の液体試料をサンプリングする液体試料自動サンプリング装置がある。上記液体試料自動サンプリング装置においては、試料容器台に並べられた複数の試料容器のうちから任意のものが選択され、選択された試料容器にニードルが移動されて、サンプリングが行われる。通常、選択された試料容器に割り付けられた番号を指定すれば、ニードルは、選択された試料容器の位置に自動的に移動される。このニードルの自動移動については、以下の2通りの場合がある。
【0003】まず、第1の場合は、液体試料自動サンプリング装置の記憶テーブルに、使用される試料容器台の座標等のニードル移動情報が記憶されている場合である。この場合には、選択した試料容器の番号を指定すれば、演算制御部が、記憶テーブルに記憶されたニードル移動情報と試料容器番号とから移動座標を算出し、ニードルを目的位置に移動させる。次に、第2の場合は、記憶テーブルに、使用される試料容器台の座標等のニードル移動情報が記憶されていない場合である。この場合には、ニードル移動情報を記憶テーブルに記憶させる作業が必要であり、この作業が終了した後に、試料容器番号を指定すれば、上述と同様にして、演算処理制御部が、ニードルを目的とする試料容器の位置に移動させる。上記作業においては、ニードルの移動を指示する操作手段を操作し、ニードルを目的位置まで実際に移動させて、ニードル移動情報を得るようになっている。
【0004】なお、サンプリング部分、つまりニードルの移動ピッチを入力手段により、任意に設定できる液体試料自動サンプリング装置の例としては、特開昭62−15466号公報に開示されたものがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ニードル移動情報を記憶テーブルに記憶させる作業において、ニードル移動情報を高精度とするためには、ニードルを試料容器内に挿入させ、微調整を行う必要がある。この場合、ニードルを試料容器内に挿入したまま、誤ってニードルを水平方向に大きく移動させようとすると、ニードルが、試料容器の内壁に押しつけられ、ニードルが破損してしまう可能性があった。また、操作者は、ニードルが破損しないように、慎重に注意して、上記作業を行わなければならず、作業能率が低いという問題点があった。
【0006】本発明の目的は、ニードル移動情報を記憶テーブルに記憶させる作業において、ニードルを破損することなく高精度で高能率にニードル移動情報を設定することが可能な液体試料自動サンプリング装置を実現することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達成するため、次のように構成される。液体試料が収容される複数の試料容器と、試料容器が配置される試料容器台と、試料容器台に配置された各試料容器に対し試料を吸入又は吐出するニードルを有する試料吸入吐出機構と、ニードルを試料容器台の任意の位置まで移動させるニードル移動機構と、試料容器台に配置された各試料容器に付した番号に基づき、ニードル移動位置を決定するニードル移動情報を記憶する記憶手段と、ニードル移動情報設定開始、ニードル移動方向、試料容器番号等を指示するための多数のキーを有するキー操作手段と、を備えるとともに、記憶手段に記憶されたニードル移動情報とキー操作手段により指示された試料容器番号とに基づき、ニードルの移動位置を算出する演算部と、キー操作手段のキー操作継続時間を計測する計時部と、キー操作手段によりニードル移動情報設定開始が指示され、ニードルの水平方向への移動が指示された場合、計時部の計測時間に基づいて、キー操作継続時間が所定の時間内であれば、現在の高さ位置でニードルを水平移動させ、キー操作継続時間が所定の時間を越えたときには、ニードルを最上点に移動させた後に、水平方向へ移動するようにニードル移動機構に指令信号を発生する指令信号発生部と、を有する演算制御手段と、を備える。
【0008】好ましくは、上記キー操作継続時間が所定の時間内の場合のニードルの水平方向移動速度は、キー操作継続時間が所定の時間を越えた場合のニードルの水平方向移動速度よりも低速であるように構成される。また、好ましくは、上記キー操作継続時間が所定の時間内の場合、ニードルを水平方向に間欠的に移動させるように構成される。
【0009】
【作用】ニードル移動情報が記憶手段に記憶されていない場合には、キー操作手段により、ニードル移動情報設定開始キーが操作される。キー操作手段のニードル移動方向キーが操作され、ニードル移動機構によりニードルが所望の試料容器の上方位置に移動される。そして、試料容器内にニードルが挿入され、キー操作手段により、ニードルが試料容器の中心位置となるように操作される。ニードルを試料容器内に挿入した状態で、操作者が誤ってニードルを水平方向に大きく移動させたとする。このとき、計時部により計時されたキー継続操作時間が所定時間よりも大となると、指令信号発生部は、ニードルを最上点まで移動させる。これにより、ニードルが、試料容器の内壁に押しつけられ、ニードルが破損してしまう事態が回避される。
【0010】
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施例である液体試料自動サンプリング装置の要部概略構成図であり、図2は、上記自動サンプリング装置の外観斜視図である。図2において、1はニードル、2は箱型の試料容器台、3は試料容器台2に配置された複数の試料容器である。試料容器台2は、液体試料自動サンプリング装置4の所定の位置に搭載され、各試料容器3はその口部がニードル1に臨むように配置される。ニードル1は、図2には示していないニードル移動機構及びこれを制御する制御手段によって、x,y,zの各方向に、所定範囲内にて自在に移動される。液体試料自動サンプリング装置4は、その正面部に、各種のデータ又は指令を入力することができるキー操作部5と、操作者に必要なメッセージを表示する表示部6とを備えている。キー操作部5には、図1に示すように、数字キー7、矢印キー8、設定キー9、ニードル移動方向選択キー10、ニードル移動情報設定開始キー11、移送条件設定キー12、終了キー13、サンプリング動作実行キー14が配置されている。また、液体試料自動サンプリング装置4の内部には試料吸入吐出機構が設けられており、この試料吸入吐出機構は、ニードル1を用いて、試料容器台2に配置された各試料容器内部の試料を吸入又は吐出する。
【0011】次に、図1において、20はマイクロコンピュータによって構成される演算制御手段で、この演算制御手段20の内部には、データ及び指令の入出力する際の諸データを蓄えるバッファメモリ21が設けられる。キー操作部5で入力されたデータ及び指令は演算制御手段20に供給される。また、演算制御手段20から表示信号が表示部6に供給され、この表示部6に操作者へのメッセージが表示される。22はシーケンステーブル、23は移送条件テーブル、24はニードル移動情報テーブルである。移送条件テーブル23及びニードル移動情報テーブル24のそれぞれにおいて、23a及び24aはポインタである。演算制御手段20は、シーケンステーブル22から供給されるシーケンスプログラムに従って一連のシーケンス動作の指令を作成する。また、演算制御手段20は、移送条件テーブル23及びニードル移動情報テーブル24との間で諸条件又は諸情報の入出力を行って、後述するような動作を実行する。25は制御部であり、26はニードル1を移動させるニードル移動機構である。制御部25は、演算制御手段20からの制御指令信号に従ってニードル移動機構26の動作を制御する。27は、試料吸入吐出機構であり、制御部25は、演算制御手段20からの制御指令信号に従って、試料吸入吐出機構27の動作を制御する。
【0012】上記構成において、キー操作部5における移送条件設定キー12は、各種移送条件の移送条件テーブル23への入力を開始するためのキーであり、この入力動作は終了キー13を操作することにより終了する。移送条件としては、例えば、ニードル移動情報のファイル番号、ニードルを移動させる試料容器番号、ニードル1による吸引量、分析待ち時間等がある。移送条件の設定は、数字キー7と設定キー9によって行われる。サンプリング動作実行キー14は、サンプリング動作を開始するためのキーである。サンブリング動作実行キー14が操作されると、演算制御手段20は、所定の動作手順を実行する指令をシーケンステーブル22から呼出し、同時に移送条件テーブル23内のポインタ23aの指定する移送条件を次々に呼出す。そして、演算制御手段20は、上記指令と移送条件とを組み合わせて指令信号に変換し、この指令信号を制御部25に供給する。すると、制御部25は、ニードル移動機構26及び試料吸入吐出機構27の動作を制御して、サンプリング動作が実行される。
【0013】上記の動作手順を実行する指令としては、例えば、以下の(1)、(2)、(3)等の指令がある。
(1)試料容器番号に対応する試料容器にニードル1を移動し、その口部に差し込む。
(2)ニードル1によって吸入量分だけ試料を吸引し、分析装置へ移送させた後、分析を開始する。
(3)分析待ち時間の経過を待つ。
【0014】試料容器台2に対応するニードル移動情報が、既にニードル移動情報テーブル24内に設定されている場合には、上記の如く、数字キー7と設定キー9を操作して移送条件に該当するファイル番号を設定することによりサンプリング動作を指定することができる。その後、サンプリング動作実行キー14を操作すればサンプリング動作が実行される。
【0015】試料容器台2に対応するニードル移動情報が、未だニードル移動情報テーブル24内に設定されていない場合には、ニードル移動情報設定キー11を操作して、ニードル移動情報を設定する必要がある。以下、図3及び図4を参照してニードル移動情報の設定について説明する。
【0016】図3は、使用する試料容器台2の平面図、図4は、試料容器台2の側面図である。この試料容器台2に対応するニードル移動情報は、未だニードル移動情報テーブル24に設定されていないものとする。図3及び図4において、試料容器台2の形状は矩形であり、同形状の多数の試料容器3が配列されている。そして、試料容器台2の長辺にはNy個、短辺にはNx個の試料容器が配列されている。さて、ニードル移動情報として定義されているパラメータは次の通りである。
【0017】X1:ニードル1の原点0から最も近い試料容器S1の中心点までのx方向の距離。
Y1:ニードル1の原点0から最も近い試料容器S1の中心点までのy方向の距離。
X2:ニードル1の原点0から最も遠い試料容器S2の中心点までのx方向の距離。
Y2:ニードル1の原点0から最も遠い試料容器S2の中心点までのy方向の距離。
Z0:ニードル1の最上点(原点0のz座標)から試料容器の底までのz方向の距離。
Nx:試料容器台2上のx方向の試料容器数。
Ny:試料容器台2上のy方向の試料容器数。
【0018】上記のニードル移動情報と試料容器番号iとから、試料容器番号iのニードル移動座標(xi,yi,zi)が次の式によって求められる。
xi=X1+{(i−1)/Nyの整数部}×(X2−X1)/(Nx−1)
yi=Y1+{(i−1)/Nyの余り}×(Y2−Y1)/(Ny−1)
zi=Z0ニードル移動情報を新たに設定する場合、矢印キー8とニードル移動方向選択キー10を用いてニードル1を実際に移動させながら、X1,Y1,X2,Y2,Z0を設定し、Nx及びNyを数字キー7で数値入力することにより設定される。
【0019】図5は、演算制御手段20の一例の機能ブロック図であり、図6は、ニードル移動情報設定の動作フローチャートである。図6に示したフローチャートを実行するプログラムはシーケンステーブル22にストアされている。図5において、キー操作判断部28は、キー操作部5からのキー信号が供給され、どのキーが押されたかを判断する。キー操作判断部28は、矢印キー8が押された場合には、計時開始信号を計時部29に供給し、これに従って、計時部29は計時を開始する。また、指令信号発生部30は、キー操作判断部28、計時部29、演算部32、テーブル22、23からの信号に基づいて、制御部25及び表示指示部31に指令信号を供給する。なお、演算部32は、ニードル移動情報や指定された試料番号に基づいて、ニードルの移動座標を算出したり、他のデータ演算等を実行するものである。また、表示指示部31は、指令信号発生部30からの指令信号に従って、表示部6に表示を行わせるものである。
【0020】次に、図6のステップ100において、キー操作部5のニードル移動情報設定開始キー11が押されると、キー操作判断部28がこれを判断して、指令信号発生部30に、キー11が押されたことを示す判断信号を供給する。すると、指令信号発生部30は、表示指示部31を介して、表示部6にニードル移動情報を設定するファイル番号の入力を促すメッセージを表示させる。この表示に応じて、数字キー7を用いてファイル番号が入力される。すると、上述と同様にして、ファイル番号を示す信号が指令信号発生部30に供給される。
【0021】指令信号発生部30は、ファイル番号を示す信号が供給されると、ステップ110で、制御部25を介して、ニードル1を原点0の位置に移動させる。次に、ステップ120にて、指令信号発生部30は、ニードル移動に伴いパラメータを設定するための表示を表示指示部31を介して、表示部6に表示させる。この表示内容を図7に示し、画面6Aでは、ニードル1が初期状態として原点0の位置に移動されているので、パラメータX1,Y1,Zのそれぞれは0.0と表示されている。また、画面6Aにおける印50(アスタリスク)は矢印キー8によってニードル1を移動できる方向を指定する印である。
【0022】次に、ステップ130において、キー操作部5のキーが押された否かを判断する入力待ち状態となる。キーが押されると、ステップ140、ステップ160及びステップ200において、キー操作判断部28は、ニードル移動方向選択キー10と、矢印キー8と、設定キー9とのうちいずれのキーが押されたかを判断する。ニードル移動方向選択キー10が押されたときには、ステップ140からステップ150に進み、指令信号発生部30は、ニードル移動方向を変更し、表示部6における印50の位置を他の位置に移動させる。ニードル移動方向選択キー10により切り替える順序は、x→y→zの順序であり、これが繰り返される。ニードル移動方向が切り替わると、再びステップ130に戻りキー入力待ちとなる。
【0023】矢印キー8が押されたときには、ステップ160からステップ170に進み、指令信号発生部30は、現在選択されているニードル移動方向が、横へニードル1を移動させる方向(x方向あるいはy方向)か、ニードル1を上下に移動させる方向(z方向)かを判断する。もし、x方向あるいはy方向である場合は、ステップ170からステップ171にすすみ、ニードル1の移動速度を低速であるv1に設定し、ステップ175に進む。このステップ175において、矢印キー8が押され始めてからの経過時間が計時部29で測定され、この測定結果に基づいて、指令信号発生部30は、キー8が押されて3秒経過したかを判断する。3秒以内の場合は、ステップ180に進み、ニードル1を現在の高さで横方向に移動する。
【0024】次に、ステップ181に進み、依然として,キー8が押され続けられているか否かを判断する。キー8が押さていなければ、ステップ191に進み、ニードル1の原点からの位置を表示部6に表示させ、ステップ130に戻る。ステップ181において、キー8が押され続けられているのであれば、ステップ175に戻る。このステップ175において、キー8が押され続けて3秒経過したら、ステップ182に進む。このステップ182において、ニードル1の移動速度を、速度v1よりも高速のv2に変更し、ステップ185に進む。
【0025】ステップ185において、ニードル1を最上点に移動後、ステップ190で矢印キー8が、ニードル移動方向に関して正方向(原点Oから離れる方向)への移動を指示する間は、ニードル1は、正方向に移動される。同様に、キー8が負方向(原点Oに近づく方向)への移動を指示する間は、ニードル1は負方向に移動される。そして、ステップ191において、表示部6に、原点Oからのニードル1の距離を表示させ、ステップ130に戻る。ステップ170において、ニードル移動方向がz方向の場合は、ステップ190に進み、矢印キー8が正方向(原点Oから離れる方向)への移動を指示する間は、ニードル1は、正方向に移動され、負方向(原点Oに近づく方向)への移動を指示する間は、ニードル1は、負方向に移動される。そして、ステップ191において、原点からのニードル1の距離が表示される。矢印キー8から操作者が指を離すと、ニードル1の移動は止まり、設定キー9の操作がない場合には再びステップ130に戻ってキー入力待ちとなる。ニードル1の移動速度をv1とv2とに区別したのは、低速度v1で、ニードル1の位置の微調整を行い、高速度v2で、ニードル1が迅速に移動できるようにするためである。
【0026】第1パラメータ(X1)と第2パラメータ(Y1)を設定する場合には、ニードル移動方向選択キー10と矢印キー8を用いて、ニードル1を試料容器台2の原点Oから最も近い試料容器S1の中心位置に移動させる。この際にはz方向のニードル移動も選択できるように設定されているため、ニードル1を試料容器S1の中心位置に移動することができるのである。ニードル1が試料容器S1の中心位置から外れている場合も、ニードル移動方向をX又はY方向に選択した後に、矢印キー8を押し、中心位置に移動させ、3秒以内に指を離すことを繰り返すことにより精度良く中心位置に設定できる。
【0027】ニードル1を目的の位置まで移動した後、設定キー9を押せば、ステップ200にて、それが判断され、ステップ210に進む。このステップ210で、ニードル1の原点Oから目的位置のニードル1までの距離、すなわち、第1パラメータ(X1)と第2パラメータ(Y1)が、ニードル移動情報テーブル24内の指定ファイル番号に対応するポインタ24aの示す位置に格納され、続いてポインタ24aが更新される。次のステップ220では、ニードル1を移動しながら設定すべきパラメータ(X1,Y1,X2,Y2,Z0)の設定が終了したか否かを判断し、未設定のパラメータが残っているときにはステップ120に戻る。
【0028】第3パラメータ(X2)と第4パラメータ(Y2)については、原点Oから最も遠い試料容器S2の中心位置へニードル1を移動し、第1、第2パラメータの設定と同様にして設定を行う。第5パラメータ(Z0)については、試料容器の底へニードル1を移動させ、設定キー9によって設定を行う。第5パラメータまでの設定が終了すると、ステップ230に進み、このステップ230において、第6パラメータ(Nx)及び第7パラメータ(Ny)が数字キー7を用いて入力される。第7パラメータの設定が終了すると、ニードル移動情報の設定処理が終了する。
【0029】以上のように、本発明の一実施例によれば、液体試料自動サンプリング装置において、実際にニードル1を移動させながらニードル移動情報を設定する際に、ニードル移動方向がx方向あるいはy方向の場合は、矢印キー8が押されると、最初の3秒は現在の高さ位置のままニードル1を横方向へ低速度v1で移動し、微調整可能とし、キー8を押し続けた時間が3秒を経過すると、ニードル1を最上点に移動してからx方向あるいはy方向へ高速度v2で迅速に移動する。したがって、ニードル1を破損することなく、高精度で高能率にニードル移動情報を設定することが可能な液体試料自動サンプリング装置を実現することができる。
【0030】なお、上記実施例では試料容器に関するニードル移動情報の設定について説明したが、試料容器以外に試薬びんや反応管及びこれらに類似したものを取扱う自動サンプリング装置にも本発明を適用することができる。また、横方向にニードル1を移動する際、矢印キーを3秒以上押し続けると、ニードル1は最上点に移動されるように構成したが、3秒ではなく他の任意の時間間隔に設定することも可能である。さらに、上記実施例においては、ニードル1の位置の微調整において、ニードル1の移動速度を低速としたが、上記微調整において、ニードル1を連続的に移動させるのではなく、間欠的に移動させるように構成することもできる。
【0031】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成されているため、以下のような効果がある。キー操作継続時間を計測する計時部と、ニードル移動情報設定開始が指示され、ニードルの水平方向への移動が指示された場合、キー操作継続時間が所定の時間内であれば、現在の高さ位置でニードルを水平移動させ、キー操作継続時間が所定の時間を越えたときには、ニードルを最上点に移動させた後に、水平方向へ移動するようにニードル移動機構に指令信号を発生する指令信号発生部と、を有する演算制御手段を備える。これにより、ニードルを試料容器内に挿入した状態で、操作者が誤ってニードルを水平方向に大きく移動させたとしても、ニードルが、試料容器の内壁に押しつけられることがなく、ニードルの破損が回避される。したがって、ニードル移動情報を記憶させる作業において、ニードルを破損することなく高精度で高能率にニードル移動情報を設定可能な液体試料自動サンプリング装置を実現できる。
【0032】また、上記キー操作継続時間が所定の時間内の場合のニードルの水平方向移動速度を、キー操作継続時間が所定の時間を越えた場合のニードルの水平方向移動速度よりも低速であるように構成すれば、微調整時には、ニードルの水平移動速度を低速度とし、ニードルの位置調整をさらに高精度とすることができる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013