专利名称：输送装置、控制装置及程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于输送装入有培养液等液体的容器的输送装置以及与该输送
装置相关联的控制装置及程序。
背景技术：
以往，在细胞培养器等培养装置中具有用于输送保存在该培养装置内的容器的输 送装置。 例如，在专利文献1中公开的细胞培养器中具备能够收纳多个容器的储料器；输 送装置，其能够沿水平方向和铅垂方向的任一方向输送容器；观察装置，其用于观察容器 内的试样，通过输送装置能够从储料器取出容器并将容器输送到由观察装置执行观察的位 置。另外，在观察结束后，通过输送装置能够将容器送回储料器。 另外，以往，在容器内收容培养液等液体和细胞，通过培养装置能够培养该细胞并 对培养的细胞的状态进行观察。观察液体中细胞的方法有在容器内设定坐标，并且利用该 坐标上的位置确定容器内细胞的位置，然后对在相同坐标上的位置存在的细胞进行反复观 察的方法。根据这样的方法，即使一旦将容器送回储料器，也能够在下次观察时再一次观察 相同的细胞。 但是，通过输送装置沿水平方向输送容器时，伴随容器的加速而容器中的液体产 生波动，容器内的液体发生振动。因此，对于在溶液中浮游的细胞来说，由于在输送容器时 细胞从原位置移开，因此难以适用上述观察方法。 另一方面，对于粘贴在容器底面的细胞，即使是输送容器时细胞也很难从原位置
移开，因此容易适用上述观察方法。 专利文献1 :日本特开2007-209256号公报。 但是，在粘贴有细胞的容器的底面附近，液体的振动在液体的深度越小时变得越
大。因此，不考虑容器中液体的深度以相同的加速度输送容器时，对于液体深度小的容器来
说，底面附近的液体的振动变大，粘贴于底面的细胞可能由于该振动而发生剥离。 当细胞从底面剥离时，由于细胞从粘贴的位置偏离，因此通过上述观察方法很难
反复观察相同的细胞。另外，当细胞从底面剥离时，可能妨碍细胞的培养。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够在抑制存在于容器底面附近的液体的振动
的同时迅速输送该容器的输送装置。 本发明的输送装置具有输送机构，其输送装入有液体的容器；检测装置，其检测 对应所述容器内的液体深度而变化的深度信息；控制装置，其对所述输送机构进行控制，该 控制装置包括信息获取机构，其获取由所述检测装置检测出的深度信息；运算机构，其根 据由该信息获取机构获取的深度信息而算出在输送所述容器时能够给予该容器的加速度 的最大值；输送指令机构，其向所述输送机构发出指令，使得以该加速度的最大值以下的加
4速度输送所述容器，所述运算机构在所述容器内的液体深度越大时算出的所述加速度的最
大值越大，在所述容器内的液体深度越小时算出的所述加速度的最大值越小。 根据上述输送装置，根据容器内液体的深度可以算出能够抑制在容器的底面附近
存在的液体的振动的加速度的最大值，为了输送时的容器的加速度在该最大值以下而通过
控制装置对输送机构进行控制，由此即使在输送液体的深度小的容器时，在容器的底面附
近存在的液体也很难发生振动。 另外，通过控制装置的控制，使输送时的容器的加速度等于能够抑制液体振动的 加速度的最大值时，使容器的移动时间縮短，因此能够迅速地输送容器。 并且，容器内的液体的深度越大，通过控制装置的运算机构算出的加速度的最大 值越大这样的结构是根据容器内的液体的深度越大，在容器的底面附近存在的液体的振动 越难产生这样的现象而得到的，根据该结构，容器内的液体的深度越大，越能够迅速地输送 容器。 在上述输送装置的具体的结构中，所述检测装置由重量传感器构成，其将由该重 量传感器计测出的液体的重量作为所述深度信息进行检测。在该具体的结构中，由于液体 的深度越大液体的重量越大，液体的深度越小液体的重量越小，因此通过将液体的重量作 为深度信息使用，能够进行与液体深度对应的容器的输送。 或者，所述检测装置由摄像装置构成，通过利用该摄像装置从侧面对所述容器内 的液体进行摄像，将映有该容器的底面和液体的表面的图像作为所述深度信息而进行检 测。在该具体结构中，由于液体的深度越大，容器的底面和液体的表面之间的距离越大，液 体的深度越小，容器的底面和液体的表面之间的距离越小，因此通过将图像作为深度信息 使用，能够进行与液体深度对应的容器的输送。 在上述输送装置的其它的具体结构中，所述输送机构沿着由第一轴和与该第一轴 交差的第二轴构成的平面输送所述容器，当在该平面上的两点间从一侧的点向另一侧的点 输送所述容器时，所述控制装置的输送指令机构根据从一侧的点朝向另一侧的点且大小为 所述加速度的最大值的加速度向量的第一轴方向分量和第二轴方向分量向所述输送机构 发出指令，使得对于第一轴方向以所述第一轴方向分量以下的加速度输送所述容器，并且 对于第二轴方向以所述第二轴方向分量以下的加速度输送所述容器。 根据上述具体结构，容器在由第一轴和第二轴构成的平面内移动。并且，在平面的
两点间从一侧的点向另一侧的点移动容器时，通过控制装置的控制，对于第一轴方向以所
述加速度向量的第一轴方向分量以下的加速度移动容器，对于第二轴方向以所述加速度向
量的第二轴方向分量以下的加速度移动容器。因此，对于从一侧的点向另一侧的点的方向
的容器的加速度的最大值不会超过由所述运算机构算出的加速度的最大值。
因此，即使在上述平面内通过输送机构输送液体的深度小的容器时，在容器的底
面附近存在的液体也很难发生振动。 本发明的控制装置用于控制对装入有液体的容器进行输送的输送机构，其具备 信息获取机构，其获取对应所述容器内的液体深度而变化的深度信息；运算机构，其根据由 该信息获取机构获取的深度信息而算出在输送所述容器时能够给予该容器的加速度的最 大值；输送指令机构，其向所述输送机构发出指令，使得以该加速度的最大值以下的加速度 输送所述容器，所述运算机构在所述容器内的液体深度越大时算出的所述加速度的最大值越大，在所述容器内的液体深度越小时算出的所述加速度的最大值越小。 本发明的程序用于对输送装入有液体的容器的输送机构进行控制，其中，用于控
制对装入有液体的容器进行输送的输送机构，其中，在计算机中执行如下步骤信息获取步
骤，获取对应所述容器内的液体深度而变化的深度信息；运算步骤，根据由该信息获取步骤
获取的深度信息而算出在输送所述容器时能够给予该容器的加速度的最大值；输送指令步
骤，向所述输送机构发出指令，使得以该加速度的最大值以下的加速度输送所述容器，在所
述运算步骤中，所述容器内的液体深度越大，算出的所述加速度的最大值越大，所述容器内
的液体深度越小，算出的所述加速度的最大值越小。 发明效果 根据本发明，能够在抑制存在于容器底面附近的液体的振动的同时迅速地输送该 容器。
图1是示出配备有本发明的一个实施方式的输送装置的观察单元的立体图。 图2是示出上述输送装置的结构的框图。 图3是示出在上述输送装置上配备的输送机构的立体图。 图4是示出在上述输送装置上配备的重量传感器的配置状态的铅垂截面图。 图5是示出该重量传感器的配置状态的其它例子的铅垂截面图。 图6是用于对在上述输送装置上配备的输送机构进行控制的流程图。 图7是用图表示出的每种细胞中液体的深度与最大加速的关系的图。 图8是示出在上述输送装置上配备的控制装置的图形制作机构中执行控制的流程图。 图9是示出移动容器时的始点和终点的俯视图。 图IO是示出最大加速度向量和其X轴方向分量和Y轴方向分量的图。 图11 (a) 、 (b)分别是用图表示出的X轴方向的速度控制图形和Y轴方向的速度控
制图形的图。 图12是用图表示出的对于从始点向终点方向的容器的速度变化的图。 图13(a) 、 (b)分别是用图表示出的液体的深度大时的容器的速度变化和液体的
深度小时的容器的速度变化的图。 图14(a)、(b)分别是用图表示出的X轴方向的速度控制图形的其它例子和Y轴方 向的速度控制图形的其它例子的图。 图15是用图表示出的对于从始点向终点方向的容器的速度变化的图。 图16(a) 、 (b)分别是用图表示出的液体的深度大时的容器的速度变化和液体的
深度小时的容器的速度变化的图。[符号说明] l输送机构 2X轴驱动机构 3Y轴驱动机构 7重量传感器(检测装置)
8控制装置81信息获取机构82信息读出机构83存储机构84深度计算机构85运算机构86图形制作机构87输送指令机构9信息输入机构A容器Id深度信息Hd液体的深度Amax (Hd)最大加速度Px X轴方向的速度控制图形Py Y轴方向的速度控制图形
具体实施例方式
容器在平面上的两点间从一侧的点向另一侧的点移动时，当在从一侧的点向另一 侧的点的方向上的容器的加速度大时，容器底面附近的液体的振动变大，粘贴于底面的细 胞可能由于该振动而产生剥离。因此，需要将对于从一侧的点向另一侧的点的方向的容器 的加速度控制在细胞难以从容器的底面剥离的加速度的最大值以下。 以下，参照附图对在观察单元上配备本发明的输送装置的实施方式进行具体地说 明。 1、观察单元的结构 图1是示出配备有本发明的一个实施方式的输送装置100的观察单元的立体图。 如图I所示，在观察单元除了本发明的一个实施方式的输送装置IOO以外，还配备有观察装 置5和照明装置6。 观察装置5是相位差显微镜，其包括物镜51，其形成成为观察对象的试样的放大 图像；反射镜52，其将在物镜51中形成的放大图像导入变焦透镜52 ;变焦透镜52，其将试 样的放大图像进一步放大；CCD(ChargeCoupled Device)摄像机51，其对由变焦透镜52放 大的观察图像进行摄像。 照明装置6由发出光的LED(Light Emitting Diode) 61和将由LED发出的光向铅 垂下方反射的反射镜62构成。照明装置6在观察装置5的上方位置配置，反射镜62被配 置成使反射的光向观察装置5的物镜51入射。 并且，在载置台4能够移动的XY平面内的位置中，通过反射镜62反射的光通过的 位置成为用于通过观察装置5观察试样的观察点M。 图2是示出上述输送装置100的结构的框图。如图2所示，输送装置100具有用 于输送容器A的输送机构1、重量传感器7、对输送机构1进行控制的控制装置8。此外，在 容器A中收容有培养液等液体和细胞等试样。
图3是示出输送机构1的结构的立体图。如图3所示，输送机构1包括载置容器
A的载置台4 ;X轴驱动机构2，其用于沿X轴方向移动载置台4 ;Y轴驱动机构3，其用于沿
Y轴方向移动载置台4 ;驱动X轴驱动机构2的X轴马达91 ;驱动Y轴驱动机构3的Y轴驱
动马达92。此外，X轴方向和Y轴方向是在水平面内互相正交的两个方向。 如图3所示，Y轴驱动机构3包括一对带轮31、32 ;同步带33 ;倒L字状的Y轴
滑动体34 ;引导构件35。 一对带轮31、32内， 一侧的带轮31固定在Y轴马达92的旋转轴
上，伴随Y轴马达92的旋转，该侧的带轮31绕着Y轴马达92的旋转轴旋转。 另一侧的带轮32以旋转自如的状态被配置在相对于一侧的带轮31沿Y轴方向排
列的位置上。 同步带33跨越并架设在一对带轮31、32上。Y轴滑动体34在一对带轮31、32之间的位置上与同步带33连结，Y轴滑动体34的上边部分341在配置有载置台4的空间上沿X轴方向配置。另外，Y轴滑动体34滑动自如地连结在引导构件35上，Y轴滑动体34的可移动路径被限制成沿Y轴方向。 通过一侧的带轮31的旋转，同步带33也旋转。此时，由于同步带33中的一对带轮31、32之间的部分沿Y轴方向移动，因此一侧的带轮31的旋转运动通过同步带33而被转换成Y轴方向的平移运动。 因此，Y轴马达92的旋转力通过Y轴驱动机构3转换成Y轴方向的平移力并施加给Y轴滑动体34，其结果是，Y轴滑动体34沿着Y轴方向移动。 如图3所示，X轴驱动机构2包括齿轮机构21 ;沿Y轴方向延伸的轴22 ;—对带轮23、24 ;同步带25 ;X轴滑动体26 ;引导构件27。 齿轮机构21将X轴马达91的旋转力转换成绕轴22的中心轴的旋转力，并将该旋转力施加给轴22。轴22旋转自如地支承在Y轴驱动机构3的Y轴滑动体34的上边部分341上，并通过由齿轮机构21施加的旋转力而绕中心轴旋转。此外，轴22能够相对于齿轮机构21进行滑动。 —对带轮23、24中， 一侧的带轮23固定在轴22的一端，伴随轴22的旋转， 一侧的带轮23与轴22绕相同的轴旋转。 另一侧的带轮24通过相对于一侧的带轮23沿X轴方向并列的位置而旋转自如地安装在Y轴滑动体34的上边部分341上。 同步带25跨越并架设在一对带轮23、24上。X轴滑动体26在一对带轮23、24之间的位置上与同步带25连结。 X轴滑动体26由滑动部261和固定在滑动部261前面的L字部262构成，滑动部261滑动自如地卡合在引导构件27上，滑动部261的可移动路径被限制为沿X轴方向。
图4是示出载置台4的安装状态和重量传感器7的配置状态的铅垂截面图。如图4所示，在X轴滑动体26的L字部262的下边部分263上通过T字状的连结构件264连结有载置台4。具体地说，在L字部262下边部分263上形成有贯通孔265，连结构件264的腿部贯通贯通孔265，并且连结构件264的头部与L字部262下边部分263的上表面抵接。并且，在连结构件264的腿部的下端部固定有载置台4。 通过一对带轮23、24中的一侧的带轮23的旋转，同步带25也旋转。此时，由于同步带25中的一对带轮23、24之间的部分沿X轴方向移动，因此， 一侧的带轮23的旋转运动通过同步带25而被转换成X轴方向的平移运动。 因此，X轴马达91的旋转力通过X轴驱动机构2转换成X轴方向的平移力并施加给X轴滑动体26，其结果是，X轴滑动体26沿着X轴方向移动。 因此，根据输送机构1，连结在X轴滑动体26上的载置台4在由X轴和Y轴构成的XY平面内，通过X轴马达91的旋转沿X轴方向移动，通过Y轴马达92的旋转沿Y轴方向移动。 重量传感器7由应变仪式测力传感器构成，如图4所示，重量传感器7固定在X轴滑动体26的滑动部261的前面以使其前端与载置台4的侧面接触。另外，在贯通孔265的内周面和连结构件264的腿部的外周面之间形成有微小的间隙，在载置台4上载置容器A时，以连结构件264的头部为支点，将与容器A的重量对应的力作用在重量传感器7的前端。由此，容器A的重量通过重量传感器7进行计测。 此外，如图5所示，重量传感器7也可以固定在L字部262的下边部分263的上表面以使其前端部与连结构件262的头部的下表面接触。 在获取容器A内收容的液体重量时，可以通过重量传感器7计测容器A和容器A
内收容的液体的总重量，然后从计测的重量中减去空的容器A的重量。 此外，通过重量传感器7检测的容器A和液体的总重量是对应容器A内的液体的
深度而变化的量，因此，在本实施方式的输送装置100中，重量传感器7被构成对根据容器
A内的液体的深度H而变化的深度信息(容器A和液体的总重量)进行检测的检测装置。 2、输送装置的控制 如图2所示，在上述输送机构1和重量传感器7上连接有控制装置8，并且在控制装置8上连接有个人计算机、键盘、触摸面板、鼠标等信息输入机构9。控制装置8包括信息获取机构81、信息读出机构82、存储机构83、深度计算机构84、运算机构85、图形制作机构86、输送指令机构87，根据图6所示的流程图对输送机构1进行控制。 此夕卜，控制装置8能够由CPU (Central Processing Unit)、专用LSI (Large ScaleIntegration)、个人计算机等构成。例如，控制装置8的信息获取机构81、运算机构85及输送指令机构87能够由个人计算机构成。另外，具有控制装置8的各机构81 87的功能能够通过程序的执行而产生。 以下，对将细胞与液体一起收容在容器A内的情况进行说明。 在控制装置8的存储机构83中存储有与容器A的种类对应的容器A的底面积Sa及重量Wa、与液体的种类对应的液体的密度的C、如图7所示与细胞的种类对应的液体的深度H和最大加速度Amax的关系式F (H)。 在此，所谓最大加速度是在输送容器A时能够给予容器A的加速度的最大值，在本实施方式中，是粘贴于容器A底面的细胞在输送容器A时难以从底面剥离的加速度的最大值。另外，由于细胞的种类不同而对底面的密接力不同，因此即使是同一深度，当细胞的种类不同时最大加速度也不同。具体地说，如图7所示，按细胞A、细胞B、细胞C的顺序，密接力越小细胞越容易从底面剥离，因此，最大加速度Amax相对于液体深度H的倾斜度逐渐变小。 另外，通过输送机构1在XY平面内移动容器A时，伴随容器A的加速，容器A中的液体产生波动，容器A内的液体发生振动，在粘贴有细胞的容器A的底面附近，液体的振动在液体深度的越大时变得越小，在液体深度的减小时变得越大。因此，如图7所示，液体的深度越大，最大加速度越大，液体的深度越小，最大加速度越小。 此外，图7中示出关系式F(H)是一次函数的情况，但是关系式F(H)没有限定于此，例如也可以是二次以上的函数。 首先，在步骤Sl中，控制装置8如图2所示使用信息获取机构81 ，将容器A和液体的总重量作为深度信息Id从重量传感器7获取。将从重量传感器7获取的深度信息(容器A和液体的总重量)给予控制装置8的深度计算机构84。 并且，在步骤S2中，通过信息输入机构9输入容器A的种类和容器A内收容的液体及细胞的种类。将由信息输入机构82输入到控制装置8的信息Ii如图2所示地给予控制装置8的信息读出机构82。 在信息输入机构82是个人计算机时，通过从个人计算机的文字输入将上述信息Ii给予控制装置8。 信息输入机构82也可以是用于读取QR(Quick Response)码或RF-ID(RadiosFrequency Identification)的读取机构。在该情况下，通过将上述信息Ii赋予QR码或RF-ID，并仅通过读取机构读取该QR码或RF-ID就能够将所述信息Ii给予控制装置8。
此外，将QR码或RF-ID例如添加给容器A。或者，读取QR码时作为读取机构而使用摄像机，在读取RF-ID时使用引导天线。 在步骤S3中，控制装置8如图2所示，利用信息读出机构82从存储机构83读出与在步骤S2中输入的容器A的种类对应的容器A的底面积Sa和重量Wa，并且从存储机构83读出与在步骤S2中输入的液体的种类对应的液体的密度C。将从存储机构83读出的容器A的底面积Sa和重量Wa以及液体的密度C给予控制装置8的深度计算机构84。
并且，控制装置8如图2所示，利用信息读出机构82从存储机构83读出与在步骤S2中输入的细胞种类对应的液体深度H和最大加速度Amax的关系式F (H)。将从存储机构83读出的关系式F(H)给予控制装置8的运算机构85。 在步骤S4中，控制装置8如图2所示，利用深度计算机构84，根据在步骤S 1中获取的深度信息(容器A和液体的总重量)Id和在步骤S3中读取的容器A的底面积Sa及液体的密度C算出液体的深度Hd。 具体地说，控制装置8的深度计算机构84通过从作为深度信息Id的容器A和液
体总重量上减去容器A的重量Wa来算出液体的重量，将算出的液体的重量除以该液体的密
度C来算出该液体的体积，然后将算出的液体的体积除以容器A的底面积Sa来算出液体的
深度Hd。将由深度计算机构84算出的液体的深度Hd给予运算机构85。在步骤S5中，控制装置8利用运算机构85，根据在步骤S3中读出的关系式F(H)
和在步骤S4中读出的液体的深度Hd算出最大加速度Amax (Hd)。 具体地说，控制装置8的运算机构85如图7所示，根据液体的深度H和最大加速度Amax的关系式F(H)算出与在步骤S4中算出的液体的深度Hd对应的最大加速度Amax(Hd)。如上所述(如图7所示)，由于液体的深度H和最大加速度Amax存在液体的深度H越大最大加速度Amax越大，液体的深度H越小最大加速度Amax越小这样的关系，因此在步骤S4中算出的液体的深度Hd越大，在步骤S5中算出的最大加速度Amax (Hd)越大，在步骤S4中算出的液体的深度Hd越小，在步骤S5中算出的最大加速度Amax(Hd)越小。
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例如，关于细胞A，在算出的液体的深度Hd为3mm时，根据图7所示的关系式F(H)算出的最大加速度Amax (Hd)为12mm/s2，与此相对，在算出的液体的深度Hd为6mm时，算出的最大加速度Amax (Hd)为24mm/s2。 将由运算机构85算出的最大加速度Amax (Hd)如图2所示，给予图形形成机构86 。
在步骤S6中，控制装置8利用图形形成机构86，根据在步骤S5中算出的最大加速度Amax(Hd)制作速度控制图形。在此，速度控制图形是将应该控制的容器A的速度变化作为时间的函数而进行表示的。 图8是示出步骤S6中执行的控制的流程图。图9是示出移动容器A时的始点(Xs、Ys)和终点(Xe、Ye)的俯视图。图10是示出从该始点(Xs、Ys)向终点(Xe、Ye)且大小为最大加速度Amax (Hd)的最大加速度向量A和其X轴方向分量Ax及Y轴方向分量Ay的图。
首先，在步骤S61中，通过信息输入机构9输入移动容器A时的始点(Xs、Ys)和终点(Xe、 Ye)(参照图9)。将由信息输入机构82输入的始点(Xs、 Ys)和终点(Xe、 Ye)给予控制装置8的图形制作机构86。 在步骤S62中，图形制作机构86利用提供的始点(Xs、 Ys)和终点(Xe、 Ye)，通过
计算(Xe-Xs)算出沿X轴方向移动容器A的距离(向X轴方向的移动距离)Dx，并且通过计
算(Ye-Ys)算出沿Y轴方向移动容器A的距离(向Y轴方向的移动距离)Dy。 在步骤S63中，图形制作机构86根据公式(1)算出从始点(Xs、 Ys)向终点(Xe、
Ye)的变位向量0(= (Dx、Dy))和形成角度9 (参照图9)。
9 = tan—,y/Dx) (1) 在步骤S64中，图形制作机构86根据在步骤S5中算出的最大加速度Amax(Hd)和在步骤S63中算出的角度9 ，根据公式(2)算出从该始点(Xs、Ys)向终点(Xe、Ye)且大小为最大加速度Amax (Hd)的最大加速度向量A的X轴方向分量Ax和Y轴方向分量Ay (参照图10)。 Ax = Amax (Hd) cos ( 9 ) Ay = Amax(Hd) *sin(9) (2) 图11(a)和图11(b)是利用图表示出的用于将容器A从始点(Xs、Ys)向终点(Xe、Ye)移动的X轴方向的速度控制图形Px和Y轴方向的速度控制图形Py的图。在步骤S65中，图形制作机构86根据在步骤S62中算出的向X轴方向及Y轴方向移动的距离Dx、Dy和在步骤S64中算出的最大加速度向量A的X轴方向分量Ax和Y轴方向分量Ay ，如图11 (a)和图11(b)所示，制作出将容器A从始点(Xs、Ys)向终点(Xe、Ye)移动的X轴方向的速度控制图形Px和Y轴方向的速度控制图形Py。此外，在图11(a)和图11(b)中示出将速度控制图形Px、 Py的形状形成为梯形形状的情况。 如后所述，按照速度控制图形Px、Py输送容器A时，容器A的速度向量由X轴方向的速度分量和Y轴方向的速度分量的合成决定。因此，在分别独立地制作X轴方向的速度控制图形Px和Y轴方向的速度控制图形Py时，容器A从始点(Xs、Ys)向终点(Xe、Ye)移动时的加速度可能超过最大加速度Amax(Hd)。例如，在X轴方向的速度控制图形Px的倾斜度(X轴方向的加速度)的最大值Gx比最大加速度向量A的X轴方向分量Ax大时，容器A从始点(Xs、Ys)向终点(Xe、Ye)移动时的加速度超过最大加速度Amax (Hd)。
因此，速度控制图形Px、Py根据最大加速度向量A的X轴方向分量Ax和Y轴方向分量Ay如下制作。S卩，将X轴方向的速度控制图形Px制作成其图形的倾斜度的最大值Gx
为最大加速度向量A的X轴方向分量Ax以下，将Y轴方向的速度控制图形Py制作成其图
形的倾斜度的最大值Gy为最大加速度向量A的Y轴方向分量Ay以下。 另外，将X轴方向的速度控制图形Px制作成表示该速度控制图形Px的函数用时
间积分的值与向X轴方向的移动距离Dx —致，将Y轴方向的速度控制图形Py制作成表示
该速度控制图形Py的函数用时间积分的值与向Y轴方向的移动距离Dy —致。 将由图形制作机构86制作的X轴方向的速度控制图形Px和Y轴方向的速度控制
图形Py如图2所示，给予输送指令机构87。 执行步骤S6后，在步骤S7 (图6)中，输送指令机构87根据在步骤S6中制作出的X轴方向的速度控制图形Px和Y轴方向的速度控制图形Py，对输送机构l发出指令。其结果，容器A根据在步骤S6中制作出的X轴方向的速度控制图形Px向X轴方向移动，根据Y轴方向的速度控制图形Py向Y轴方向移动。 由此，对于从始点(Xs、Ys)向终点(Xe、Ye)方向的容器A的速度根据如图2所示的图表P而变化成梯形形状。 如上所述，由于将X轴方向的速度控制图形Px制作成其图形的倾斜度度的最大值Gx为最大加速度向量A的X轴方向分量Ax以下，将Y轴方向的速度控制图形Py制作成其图形的倾斜度的最大值Gy为最大加速度向量A的Y轴方向分量Ay以下，因此对于从始点(Xs、Ys)向终点(Xe、Ye)方向的加速度的最大值不会超过在步骤S5中算出的最大加速度Amax(Hd)。 因此，能够将容器A从作为一侧的点的始点(Xs、Ys)向作为另一侧的点的终点(Xe、Ye)以最大加速度Amax(Hd)以下的加速度进行输送。 根据上述输送装置IOO，根据容器A内的液体深度Hd算出细胞难以从容器A的底面剥离的加速度的最大值(最大加速度Amax(Hd))，由于以输送时的容器A的加速度在最大加速度Amax(Hd)以下的方式对输送机构1进行控制，因此即使输送液体深度Hd小的容器A时，细胞也很难从容器A的底面剥离。 另外，通过控制装置8的控制，使输送时的容器A的加速度等于最大加速度Amax(Hd)时，容器A从始点(Xs、 Ys)到终点(Xe、 Ye)的移动时间T变短，由此能够迅速地输送容器A。 并且，在上述的输送装置100中，由于容器A的液体深度Hd越大，通过控制装置8的运算机构85 (步骤S5)算出的最大加速度Amax (Hd)越大，因此能够迅速地输送容器A。
g卩，在步骤S4中算出的液体深度Hd比上述实施例大时，根据图7所示的液体的深度H和最大加速度Amax的关系式F(H)，在步骤S5中算出的最大加速度Amax(Hd)也变大。因此，输送时容器A的速度变化如图13(a)所示变得陡峭，縮短了容器A从始点(Xs、Ys)到终点(Xe、Ye)的移动时间T。 相反，在步骤S4中算出的液体深度Hd比上述实施例小时，输送时容器A的速度变化如图13(b)所示变得平缓，扩大了容器A从始点(Xs、Ys)到终点(Xe、Ye)的移动时间T。
3、变形例
3-l、变形例1 在上述输送装置100中，作为检测深度信息的检测装置，可以代替重量传感器7而
12使用摄像装置。在该情况下，作为得出液体的深度Hd的机构，可以代替深度计算机构84而使用图像处理机构。 具体地说，可以将通过利用摄像装置从侧面对容器A内的液体进行摄像而得到的映有容器A的底面和液体的表面的图像作为深度信息使用，并通过利用图像处理机构对作为该深度信息的图像实施图像处理，根据容器A的底面和液体的表面能够得出液体的深度Hd。 在本实施例中，对输送装置100进行控制时，在步骤S 1中，从上述摄影装置获取深度信息(图像)。然后，在步骤S4中，通过上述图像处理机构对在步骤Sl中获取的图像实施图像处理，得出液体的深度Hd。 此外，在步骤S4中，为了使图像处理机构能够容易地识别容器A的底面和液体的表面，可以将液体利用例如酚红等染成红色。 根据本实施例的输送装置100，由于能够仅从作为深度信息的图像得出液体的深度Hd，因此不需要在步骤S2中输入容器A的种类和收容于容器A内的液体的种类，并且，不需要在步骤S3中读出容器A的底面积和重量及液体的密度。
3-2、变形例2 图14是用图表示出的由控制装置8的图形形成机构86制作的X轴方向的速度控制图形Px和Y轴方向的速度控制图形Py的其它例子的图。在上述实施方式的控制装置100中，X轴方向的速度控制图形Px和Y轴方向的速度控制图形Py的形状形成为梯形形状，但是如图14(a)及图14(b)所示，也可以将该形状形成为S字形状。 速度控制图形为S字形状时，由于在拐点的图形的倾斜度最大，因此在控制装置8的图形制作机构86(步骤S6)中，如图14(a)所示，将X轴方向的速度控制图形Px制作成在拐点的倾斜度Gx为最大加速度向量A的X轴方向分量Ax以下，如图14(b)所示，将Y轴方向的速度控制图形Py制作成在拐点的倾斜度Gy为最大加速度向量A的Y轴方向分量Ay以下。 并且，在步骤S7中，输送指令机构87根据图14(a)及图14(b)所示的速度控制图形Px、 Py对输送机构1发出指令，由此，输送时的容器A的速度按照图15所示的图表P变化成S字状。 由于速度控制图形为S字形状时，也将X轴方向的速度控制图形Px制作成其图形的倾斜度的最大值Gx为最大加速度向量A的X轴方向分量Ax以下，将Y轴方向的速度控制图形Py制作成其图形的倾斜度的最大值Gy为最大加速度向量A的Y轴方向分量Ay以下，因此对于从始点(Xs、Ys)向终点(Xe、Ye)方向的加速度的最大值不会超过最大加速度Amax(Hd)。因此，即使输送容器A时，细胞也很难从容器A的底面剥离。
另外，速度控制图形为S字形状时，在步骤S4中算出的液体的深度Hd比上述其它例子大时，根据图7所示的液体的深度H和最大加速度Amax的关系式F (H)，在步骤S5中算出的最大加速度Amax(Hd)也变大。因此，容器A的速度变化如图16(a)所示变得陡峭，縮短了容器A从始点(Xs、Ys)到终点(Xe、Ye)的移动时间T，因此能够迅速地输送容器A。
相反，在步骤S4中算出的液体深度Hd比上述的其它例子小时，容器A的速度变化如图16(b)所示变得平缓，扩大了容器A从始点(Xs、Ys)到终点(Xe、Ye)的移动时间T。
速度控制图形的形状为S字形状时，与梯形形状的情况相比，该形状抑制了由于速度的急剧变化引起的对容器A的冲击，能够顺利地输送容器A。 此外，本发明的各部结构不限于上述实施方式，在权利要求书记载的技术范围内能够进行各种变形。例如，液体的深度H和最大加速度Amax的关系式F(H)没有限定为如图7所示地通过原点，Y截距可以为0以外的值。 另外，在上述实施方式中，通过重量传感器7和摄像装置的检测装置检测深度信息Id，通过控制装置8的信息获取机构81从所述检测装置获取该深度信息Id，但是也可以利用与输送装置100不同的装置检测深度信息Id，并通过信息输入机构9将该深度信息Id给予控制装置8。 并且，在上述实施方式中，通过深度计算机构84根据深度信息Id算出液体的深度Hd，并通过运算机构85根据液体的深度Hd算出最大加速度Amax (Hd)，但是也可以不设置深度计算机构84，在运算机构85中，根据深度信息Id直接算出最大加速度Amax(Hd)。
另外，也可以在运算机构85中执行由上述的图形形成机构86执行的速度控制图形Px、Py的制作。 另外，没有将X轴方向及Y轴方向的速度控制图形Px、 Py限定为梯形形状和S字形状，也可以形成其它形状。检测深度信息Id的检测装置没有限定为上述的重量传感器和摄像装置。上述输送装置100不限于观察单元，能够适用于各种装置。
1权利要求
一种输送装置，其中，具有输送机构，其输送装入有液体的容器；检测装置，其检测对应所述容器内的液体深度而变化的深度信息；控制装置，其对所述输送机构进行控制，该控制装置包括信息获取机构，其获取由所述检测装置检测出的深度信息；运算机构，其根据由该信息获取机构获取的深度信息而算出在输送所述容器时能够给予该容器的加速度的最大值；输送指令机构，其向所述输送机构发出指令，使得以该加速度的最大值以下的加速度输送所述容器，所述运算机构在所述容器内的液体深度越大时算出的所述加速度的最大值越大，在所述容器内的液体深度越小时算出的所述加速度的最大值越小。
2. 根据权利要求l所述的输送装置，其中，所述检测装置由重量传感器构成，将由该重量传感器计测出的液体的重量作为所述深 度信息进行检测。
3. 根据权利要求l所述的输送装置，其中，所述检测装置由摄像装置构成，通过利用该摄像装置从侧面对所述容器内的液体进行 摄像，将映有该容器的底面和液体的表面的图像作为所述深度信息而进行检测。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的输送装置，其中，所述输送机构沿着由第一轴和与该第一轴交差的第二轴构成的平面输送所述容器，当 在该平面上的两点间从一侧的点向另一侧的点输送所述容器时，所述控制装置的输送指令 机构根据从一侧的点朝向另一侧的点且大小为所述加速度的最大值的加速度向量的第一 轴方向分量和第二轴方向分量向所述输送机构发出指令，使得对于第一轴方向以所述第一 轴方向分量以下的加速度输送所述容器，并且对于第二轴方向以所述第二轴方向分量以下 的加速度输送所述容器。
5. —种控制装置，其用于控制对装入有液体的容器进行输送的输送机构，其具备 信息获取机构，其获取对应所述容器内的液体深度而变化的深度信息； 运算机构，其根据由该信息获取机构获取的深度信息而算出在输送所述容器时能够给予该容器的加速度的最大值；输送指令机构，其向所述输送机构发出指令，使得以该加速度的最大值以下的加速度 输送所述容器，所述运算机构在所述容器内的液体深度越大时算出的所述加速度的最大值越大，在所 述容器内的液体深度越小时算出的所述加速度的最大值越小。
6. —种程序，其用于控制对装入有液体的容器进行输送的输送机构，其中， 在计算机中执行如下步骤信息获取步骤，获取对应所述容器内的液体深度而变化的深度信息； 运算步骤，根据由该信息获取步骤获取的深度信息而算出在输送所述容器时能够给予 该容器的加速度的最大值；输送指令步骤，向所述输送机构发出指令，使得以该加速度的最大值以下的加速度输送所述容器，在所述运算步骤中，所述容器内的液体深度越大，算出的所述加速度的最大值越大，所 述容器内的液体深度越小，算出的所述加速度的最大值越小。
全文摘要
本发明提供一种能够在抑制存在于容器底面附近的液体的振动的同时迅速地输送该容器的输送装置。本发明的输送装置具有用于输送装入有液体的容器的输送机构、用于检测根据容器内的液体深度(Hd)而变化的深度信息Id的检测装置、控制输送机构的控制装置，控制装置包括信息获取机构，其获取由检测装置检测出的深度信息(Id)；运算机构，其根据由该信息获取机构获取的深度信息(Id)而算出在输送容器时能够给予该容器的加速度的最大值Amax(Hd)；输送指令机构，其向输送机构发出指令以使得以该加速度的最大值Amax(Hd)以下的加速度输送容器，容器内的液体深度越大，运算机构算出的加速度的最大值Amax(Hd)越大。
文档编号B65G43/00GK101774484SQ200910262479
公开日2010年7月14日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年1月13日
发明者北条三木夫, 小田淳志 申请人:三洋电机株式会社