机器人系统、液体移送控制装置、方法及药剂制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人系统、液体移送控制装置、液体移送控制方法、以及药剂制造方法。
【背景技术】
[0002]在液态药剂的调制作业等中，进行使用注射器来移送液体的作业。该作业的效率、精度在很大程度上依赖于作业者的技能。于是，例如在W02008/058280号中公开了用于自动化流体移动操作的装置。
【发明内容】
[0003]由于上述装置专门用于液体移送作业中，因此，很难转用到其它作业中。对于用于进行药剂的调整作业等的设备，在利用专用装置自动化每个作业的情况下，让人担忧设备的大规模化。
[0004]因此，本发明的目的是提供能够抑制设备的大规模化、并能够自动化液体移送作业的机器人系统、液体移送控制装置、液体移送控制方法、以及药剂制造方法。
[0005]本发明的一个观点涉及的机器人系统具备:多关节机器人；注射器驱动装置，其用于推拉具有针的注射器的柱塞；以及控制装置，其以操纵积存液体的容器及注射器的方式控制多关节机器人的动作，并且控制注射器驱动装置的动作，控制装置执行如下控制:以向容器的盖部穿刺注射器的针的方式使多关节机器人进行动作的第一控制；在进行第一控制之后，以拉拽柱塞并通过针吸入容器内的液体的方式使注射器驱动装置进行动作的第二控制；以及在进行第一控制之后，以改变容器及注射器中的至少一者的姿态而使针相对于容器的盖部倾斜的方式使多关节机器人进行动作的第三控制。
[0006]本发明的另一个观点涉及的液体移送控制装置是对多关节机器人、和用于推拉具有针的注射器的柱塞的注射器驱动装置进行控制的装置，所述液体移送控制装置具备:第一控制部，其以向积存液体的容器的盖部穿刺注射器的针的方式控制多关节机器人的动作；第二控制部，在由第一控制部进行多关节机器人的控制之后，所述第二控制部以拉拽柱塞并通过针吸入容器内的液体的方式使注射器驱动装置进行动作；以及第三控制部，在由第一控制部进行多关节机器人的控制之后，所述第三控制部以改变容器及注射器中的至少一者的姿态而使针相对于容器的盖部倾斜的方式使多关节机器人进行动作。
[0007]本发明的另一个观点涉及的液体移送控制方法是对多关节机器人、和用于推拉具有针的注射器的柱塞的注射器驱动装置进行控制的方法，所述液体移送控制方法包括:以向积存液体的容器的盖部穿刺注射器的针的方式控制多关节机器人的动作的第一工序；在进行第一工序的控制之后，以拉拽柱塞并通过针吸入容器内的液体的方式控制注射器驱动装置的动作的第二工序；以及在进行第一工序的控制之后，以改变容器及注射器中的至少一者的姿态而使针相对于容器的盖部倾斜的方式控制多关节机器人的动作的第三工序。
[0008]本发明的另一个观点涉及的药剂制造方法是对多关节机器人、和用于推拉具有针的注射器的柱塞的注射器驱动装置进行控制从而制造药剂的方法，所述药剂制造方法包括:以向积存药剂的第一原料液的第一容器的盖部穿刺注射器的针的方式控制多关节机器人的动作的第一工序；在进行第一工序的控制之后，以拉拽柱塞并通过针吸入第一容器内的液体的方式控制注射器驱动装置的动作的第二工序；在进行第一工序的控制之后，以改变第一容器及注射器中的至少一者的姿态而使针相对于第一容器的盖部倾斜的方式控制多关节机器人的动作的第三工序；以及在进行第二及第三工序的控制之后，为了向积存药剂的第二原料液的第二容器内注入注射器内的第一原料液，以从第一容器中拔去针并向第二容器穿刺针的方式控制多关节机器人的动作的第四工序。
[0009]根据本发明，能够抑制设备的大规模化，并能够自动化液体移送作业。
【附图说明】
[0010]图1是表示第一实施方式涉及的药剂制造系统的概略结构的俯视图。
[0011]图2是表示第一实施方式涉及的药剂制造系统的概略结构的主视图。
[0012]图3是注射器驱动装置的立体图。
[0013]图4是沿图3中的IV-1V线的剖视图。
[0014]图5是保持板及抓器的放大图。
[0015]图6是保持板及抓器的放大图。
[0016]图7是表示在图3的注射器驱动装置上装配了药水瓶及注射器的状态的立体图。
[0017]图8是表示图7中注射器的针穿刺过药水瓶的状态的立体图。
[0018]图9是表示图7中拉拽出注射器的柱塞的状态的立体图。
[0019]图10是表示图8中使旋转单元进行旋转的状态的立体图。
[0020]图11是表示将图4中的锁定机构的限制状态切换到容许状态下的状态的剖视图。
[0021]图12是表示药剂制造系统的硬件结构的框图。
[0022]图13是表示PLC的硬件结构的框图。
[0023]图14是表示控制器的功能性结构的框图。
[0024]图15是药剂制造方法的流程图。
[0025]图16是用于说明流体被移送的模样的图。
[0026]图17是药剂制造方法的流程图。
[0027]图18是用于说明流体被移送的模样的图。
[0028]图19是表示改变姿态后的药水瓶及注射器的模样的图。
[0029]图20是表示控制器的功能性结构的框图。
【具体实施方式】
[0030]以下参照附图，详细说明实施方式。在说明中，对相同要素或者具有相同功能的要素附上相同的附图标记，省略重复说明。
[0031][第一实施方式]
[0032](药剂制造系统)
[0033]如图1及图2所示，药剂制造系统I (机器人系统)例如是混合多个原料药品而制造抗癌剂等药剂的系统。药剂制造系统I具备流体移送装置10、控制器100、图像处理装置200、以及管理计算机300。药剂制造系统I在药剂的制造过程中作为移送流体的流体移送系统IA而起作用。移送对象的流体可以是液体也可以是气体。
[0034]流体移送装置10具备工作台2、多关节机器人20、注射器驱动装置30、计量装置11A、11B、搅拌装置12、以及摄像机13A、13B、13C。工作台2支承构成药剂制造系统I的各种装置。工作台2例如呈长方形的平面形状。在以下的说明中，“前后左右”是指将工作台2的一个长边作为前侧、并将另一个长边作为后侧的方向。
[0035]通过侧壁3及顶板4将工作台2的上部空间与外部空间隔离。在工作台2上的左前方的角部设有出入口 5，所述出入口 5对侧壁3内进行作业对象物的搬入、搬出。作业对象物是例如放置药液包15、多个药水瓶16、以及注射器17的托盘14。
[0036]药液包15是容纳药剂的容器(药剂用的第二容器)。药液包15例如具有块状件、和容纳在其内侧的袋状的包。
[0037]药水瓶16是容纳原料药品的容器(第一容器)。药水瓶16具有容纳瓶16a和盖16c (参照图7?图9)。容纳瓶16a具有中间细的瓶口 16b，并容纳原料药品。盖16c堵住瓶口 16b。盖16c的至少中央部由能够穿刺针的材料(例如橡胶材料)构成。
[0038]注射器17具有筒体17a、柱塞17c、以及设于筒体17a的前端部的针17e(参照图7?图9)。在筒体17a的基端部的外周上形成有凸缘17b。在柱塞17c的基端部的外周上形成有凸缘17d。针17e的前端具有相对于其延伸的方向倾斜的斜面TS。因此，针17e的前端呈尖细形状并尖锐。因而，能够容易地向穿刺对象物(在本实施方式中是盖16c的中央部)穿刺针17e。
[0039]在工作台2上设置多关节机器人20。多关节机器人20是具有主体部21和两个多关节臂22A、22B的双臂型机器人。多关节机器人20能够执行包括药液包15、药水瓶16及注射器17的移送的各种各样的作业。主体部21被固定在工作台2上。主体部21在左右方向上位于工作台2上的中央附近，并且在前后方向上靠近工作台2的后侧。多关节臂22A设在主体部21的左侧。多关节臂22B设在主体部21的右侧。
[0040]多关节臂22A、22B分别具有抓器23、手腕部24、以及肢体部25。抓器23具有一对指部23a、23b。抓器23通过开闭指部23a、23b而把持药液包15、药水瓶16或者注射器17。手腕部24保持抓器23，并根据电力等的能量供给使抓器23绕旋转中心Axl进行旋转。肢体部25夹设在主体部21和手腕部24之间。肢体部25例如是多关节的串联连杆机构。肢体部25根据电力等的能够供给而移送手腕部24。
[0041]如图3及图4所示，注射器驱动装置30具有旋转机构40和旋转单元50。旋转机构40通过固定在工作台2上的固定板31、和竖立设置在固定板31上的支承柱32被支承。固定板31位于多关节机器人20的右前方。该配置是一个例子，而不是必需的配置。
[0042]旋转机构40具有壳体41及旋转轴42。壳体41具有:壁41a、41b，其在水平方向上相互对置；以及空间41c，其通过壁41a、41b被划分。壁41a面向多关节机器人20侧。旋转轴42贯穿壁41a，并设成绕旋转中心Ax2旋转自如。旋转轴42的一端部(以下，称为“外侧端部”。)向多关节机器人20侧露出。旋转轴42的另一端部(以下，称为“内侧端部”。)位于空间41c内。
[0043]旋转单元50具有基板51、保持板52及53、分隔板54、以及线性致动器60。基板51呈长条的平板状，并以正交于旋转中心Ax2的状态固定在旋转轴42的外侧端部上。
[0044]保持板52、53以在基板51的宽度方向上相互对置的状态从基板51的表面(多关节机器人20侧的面)向多关节机器人20侧突出。
[0045]在保持板52的内表面(保持板53侧的面)上形成有沿着旋转中心Ax2延伸的卡合槽52a。卡合槽52a的一端向多关节机器人20侧敞开。在保持板53的内表面(保持板52侧的面)上形成有与卡合槽52a对置的卡合槽53a。卡合槽53a也沿着旋转中心Ax2延伸。卡合槽53a的一端向多关节机器人20侧敞开。
[0046]卡合槽52a、53a作为与抓器23卡合的卡合部而被使用。具体而言，抓器23的指部23a、23b配置成被插入到保持板52、53之间，并分别对应于卡合槽52a、53a(参照图5)。在该状态下，指部23a、23b相互分离，并分别卡合在卡合槽52a、53a内(参照图6)。在指部23a、23b和卡合槽52a、53a分别卡合的状态下，抓器23的旋转中心Axl和旋转机构40的旋转中心Ax2 —致