低温保管系统的制作方法

1.本发明涉及在低温下对保管对象进行保管的低温保管系统，尤其涉及在医学、生物工学及药学上在低温下对发现或设计药剂的过程中所使用的试样等进行保管的低温保管系统。


背景技术：

2.以往，作为在低温下对收容有试样的容器进行保管的低温保管系统，已知有一种低温保管系统(化合物库)(例如参照专利文献1)，具有：保管区域(保管区域11)，收容有保管管架(托盘10)用的多个保管架(垂直收纳架100)，所述保管管架收容有保管对象(小型工件)；出入库区域(13)，通过出入库窗(12)来进行保管对象(小型工件)的出入库；及移载区域(14)，设置有拾取机器人(20)，该拾取机器人(20)可在保管区域(保管区域11)和出入库区域(13)之间进行规定的保管对象(小型工件)的移载。
3.该专利文献1所述的低温保管系统(化合物库)在保管区域(保管区域11)内还具有：多个温度感知传感器(16)；及控制装置，基于温度感知传感器(16)的输出结果来进行保管架(垂直收纳架100)的旋转及停止，所述保管架可沿着无接头循环轨道而水平移动。
4.由此，不用设置像搅拌用鼓风机那样的另外的装置，即可消解保管区域(保管区域11)内的空气的停滞，且通过保管架(垂直收纳架100)的旋转，能够给所收纳的所有保管对象(小型工件)带来同样的空气流动，因而能够高密度保管保管对象(小型工件)，能够实现高冷却效果的低温保管系统(化合物库)。
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2004-269100号公报


技术实现要素：

7.然而，上述专利文献等中公知的低温保管系统存在有进一步改善的余地。
8.即，由于专利文献1所述的低温保管系统在移载区域和保管区域间向托盘移载小型工件时，是在托盘的方向与拾取机器人的正前方相对的位置上，即无接头循环轨道的旋转中心轴和托盘及拾取机器人排列在一条直线上的位置上实施移载作业，因此无法使拾取机器人靠近移载区域的端部，导致在移载区域的两侧方残留有难以有效利用的不完善的空间，从低温保管系统整体上看，可能会导致需要较大的设置空间，并可能会导致保管对象的收容效率下降。
9.此外，在移载区域也是与保管区域同样地维持低温的情况下，如果难以有效利用的不完善的空间较多，则也可能会导致冷却效率降低，并可能会导致冷却时的能源消耗量增加。
10.本发明是解决这些问题的发明，所要解决的技术问题是提供一种能够以简单的构成削减难以有效利用的不完善的空间，能够提高保管对象的收容效率，且不会使冷却效率降低的低温保管系统。
11.本发明的低温保管系统是一种在低温下将保管对象收容到保管管架中进行保管低温保管系统，其可通过下述内容来解决所述课题，即，具有：低温收藏库，内部收容有保管对象用的旋转式保管架，所述保管对象被收容在保管管架中；移动机构，将所述低温收藏库内的保管对象连同保管管架一起载放到保持部上进行搬入及搬出；及拾取载物台，能够在拾取位置上将保管对象移载到保管管架上，且能够在交接位置上将保管管架交接到所述保持部上，所述移动机构具有进退移动部件，所述进退移动部件被设置成，能够使所述保持部向将保管对象连同保管管架一起从所述旋转式保管架搬入搬出的方向即进退移动方向直线移动，所述保持部被构成为，在水平方向上仅能够在进退移动方向上移动，所述保持部被设置在所述保持部的进退移动方向的中心轴与所述旋转式保管架的旋转轴不交叉的位置上，所述旋转式保管架将保管管架保管为，取出位置的保管管架的方向与拾取载物台上的保管管架的方向相同。
12.根据技术方案1所涉及的低温保管系统，由于将保持部构成为在水平方向上仅能够在进退移动方向上移动，且设置在保持部的进退移动方向的中心轴与旋转式保管架的旋转中心轴不交叉的位置上，并且，旋转式保管架将保管管架保管为，取出位置的保管管架的方向与拾取载物台上的保管管架的方向相同，因此能够将取出位置设置在从旋转式保管架的旋转中心轴错开的位置上。
13.由此，由于能够使移动机构靠近低温收藏库内的侧面即低温收藏库内壁，因此能够在通过移动机构的靠近而形成的广阔的空间内设置拾取载物台等其他装置来加以有效利用，或者能够削减低温收藏库内的空间并自身削减低温收藏库的设置所需的空间，还能够提高低温收藏库内的保管管架的收容效率，并提高低温收藏库内的冷却效率。
14.此外，由于旋转式保管架将保管管架保管为，取出位置的保管管架的方向与拾取载物台上的保管管架的方向相同，因此移动机构不需要在拾取载物台和旋转式保管架之间改变保管管架的方向，因而能够简化移动机构的构成，抑制成本上升。
15.根据技术方案2所述的构成，由于将保持部构成为，能够通过升降移动部件和进退移动部件而升降并能够向从旋转式保管架搬入搬出保管对象的方向直线移动，并且将旋转式保管架构成为，能够通过旋转定位部件使旋转式保管架内的保管管架向取出位置移动，因此保持部仅通过在取出位置上向旋转式保管架的高度对准和进退移动部件的向行进方向进退的合计2方向的移动，即可将保管对象连同保管管架一起从旋转式保管架搬入搬出。
16.由此，能够减少移动机构的设置所需的与进退移动方向正交的方向的空间，能够提高低温收藏库内的收容效率。
17.此外，由于将拾取载物台构成为，能够通过辅助移动部件而从拾取位置直线移动至交接位置，因此例如通过将交接位置设置在保持部的进退移动方向轴上，保持部仅通过进退移动方向的进退移动，也能够使保管对象连同保管管架一起在交接位置和取出位置之间简单移动。
18.根据技术方案3所述的构成，由于移动机构包含库内单元和外部单元，库内单元包含保持部、升降移动部件、进退移动部件、旋转定位部件、辅助移动部件，外部单元包含升降传递部、进退传递部、旋转传递部、辅助传递部，因此，通过将产生驱动力的升降传递部、进退传递部、旋转传递部、辅助传递部配置在低温收藏库外，能够抑制将外部单元产生的热传递到低温收藏库内，能够防止低温收藏库内的温度的上升，并抑制用于维持低温的能源消
耗。
19.根据技术方案4所述的构成，由于将保持部配置在库内单元之中最靠拾取位置侧，因此在拾取载物台上排列有多个保管管架的情况下，在通过保持部来移动距保持部更远位置的保管管架时，能够缩短拾取载物台及/或保持部的移动距离，并且能够削减用于移动低温收藏库内的拾取载物台及/或保持部的空间。
20.根据技术方案5所述的构成，由于将旋转式保管架构成为，能够沿着旋转定位部件的旋转方向而保管多个保管管架，因此对于向到达取出位置的保管架的搬入搬出而言，保持部仅通过在进退移动部件的移动方向上始终进行一定量的进退移动，即可将保管对象连同保管管架一起搬入搬出，因而能够省略针对保持部的移动量的细致的控制。
21.根据技术方案6所述的构成，由于在拾取载物台的下方设置有能够保管收容在保管管架上的保管对象的辅助保管架，且辅助保管架被构成为，能够通过辅助移动部件而直线移动至取出位置，因此能够共用在旋转式保管架上使用的保持部且不需要重新设置保持部，因而能够更进一步提高低温收藏库内的保管管架的收容效率。
22.根据技术方案7所述的构成，由于将辅助保管架构成为，能够沿着辅助移动部件的移动方向而保管多个保管管架，因此对于向到达取出位置的辅助保管架的搬入搬出而言，保持部仅通过在进退移动部件的移动方向上始终进行一定量的进退移动即可搬入搬出保管管架，且对于辅助保管架而言，也能够将针对保持部的移动量的细致的控制与旋转式保管架共通化，因而能够降低与保持部的控制相关的成本。
23.根据技术方案8所述的构成，由于沿着进退移动部件的移动方向设置有多个辅助保管架，且辅助移动部件被构成为，至少能够沿着进退移动部件的移动方向来个别移动多个辅助保管架，因此在保管对象的搬入搬出时，在将希望的辅助保管架移动到取出位置时，至少能够限制与希望的辅助保管架的搬入搬出方向侧相邻接的辅助保管架的移动，并能够确保保持部可切实将保管对象连同保管管架一起搬入搬出的作业空间。
附图说明
24.图1是本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的立体图。
25.图2是本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的俯视剖视图。
26.图3是本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的侧面剖视图。
27.图4是表示本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的内部的立体图。
28.图5是表示本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的保管管架h的搬运工序1的俯视图。
29.图6是表示本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的保管管架h的搬运工序2的俯视图。
30.图7是表示本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的保管管架h的搬运工序3的俯视图。
31.图8是表示本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的保管管架h的搬运工序4的俯视图。
32.图9是表示本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100的保管管架h的搬运工序5的俯视图。
33.符号说明
34.100-低温保管系统；110-低温收藏库；111a、111b-开口部；112-旋转式保管架；113a、113b-辅助保管架；114-拾取载物台；120-库内单元；121-升降移动部件；122-进退移动部件；123a、123b-辅助移动部件；124-保持部；125-升降移动导件；126-进退移动导件；127a、127b-辅助移动导件；128-旋转轴；129-定位单元；130-外部单元；131-升降传递部；132-升降传递导件；133-进退传递部；134-进退传递导件；135-旋转传递部；136-旋转传递导件；137a、137b-辅助传递部；138a、138b-辅助传递导件；f-制冷器；h-保管管架；w-保管对象。
具体实施方式
35.下面，基于附图对本发明的一个实施方式所涉及的低温保管系统100进行说明。
36.另外，为了说明，图4未图示与保持部124及保持部124的动作相关的部件和制冷器f，图5至图8未图示与保持部124的动作相关的部件的一部分和制冷器f。
37.本发明的一个实施方式即低温保管系统100是在低温下将保管对象w收容到保管管架h中进行保管的系统，如图1至图5所示，具有：低温收藏库110，内部收容有保管对象w用的旋转式保管架112及辅助保管架113a、113b，所述保管对象w收容在保管管架h中；制冷器f，对低温收藏库110内进行冷却；移动机构，将低温收藏库110内的保管对象w连同保管管架h一起搬入及搬出；及拾取载物台114，可放置多个保管管架h，并通过拾取单元(未图示)进行拾取作业。
38.在低温收藏库110上，设置有向上方敞开的开口部111a、111b，开口部111a被设置为通过升降机(未图示)来进行低温收藏库110内外的保管管架h的搬入搬出的部位，开口部111b被设置为通过后述的拾取单元(未图示)来实施拾取载物台114上的多个保管管架h间的保管对象w的移动的部位。
39.移动机构具有：库内单元120，以固定状态设置在低温收藏库110内；及外部单元130，被设置低温收藏库110外。
40.库内单元120具有：保持部124，对收容有保管对象w的保管管架h进行保持；升降移动部件121，被设置成能够升降保持部124；进退移动部件122，被设置成能够使保持部124朝向将收容有保管对象w的保管管架h从旋转式保管架112及辅助保管架113a、113b、拾取载物台114搬入搬出的方向直线移动；及辅助移动部件123a、123b，能够朝向与进退移动部件122的移动方向交叉的方向将辅助保管架113a、113b及拾取载物台114从保管位置直线移动至交接位置。
41.另外，拾取载物台114被设置在开口部111b的附近即拾取位置上，在拾取位置上设置有定位单元129。
42.升降移动部件121被构成为，能够沿着升降移动导件125而升降移动。
43.进退移动部件122被构成为，能够沿着进退移动导件126而直线移动。
44.辅助移动部件123a、123b被构成为，能够沿着辅助移动导件127a、127b而直线移动。
45.旋转式保管架112被构成为，能够以旋转轴128为中心而旋转的圆状。
46.外部单元130具有：升降传递部131，产生升降移动部件121的驱动力；进退传递部
133，产生进退移动部件122的驱动力；旋转传递部135，产生旋转式保管架112的驱动力；及辅助传递部137a、137b，产生辅助移动部件123a、123b的驱动力，升降传递部131通过升降传递导件132将驱动力传递给升降移动部件121，进退传递部133通过进退传递导件134将驱动力传递给进退移动部件122，旋转传递部135通过旋转传递导件136将驱动力传递给旋转轴128，辅助传递部137a、137b通过辅助传递导件138a、138b将驱动力传递给辅助移动部件123a、123b。
47.由此，由于产生驱动力的升降传递部131、进退传递部133、旋转传递部135、辅助传递部137a、137b总是位于低温收藏库110外，因此能够抑制将外部单元130产生的热传递到低温收藏库110内，进而能够防止低温收藏库110内的温度的上升，能够抑制用于维持低温的能源消耗量。
48.保持部124被设置成可通过升降移动部件121而在升降移动导件125上升降，并且被设置成可通过进退移动部件122而连同升降移动导件125一起进退移动。
49.此外，保持部124被设置在保持部124的进退移动方向的中心轴与旋转式保管架112的旋转轴128不交叉的位置上。
50.旋转式保管架112被配置在低温收藏库110的保管位置上，且被构成为，当使旋转式保管架112内的保管管架h与取出位置对准时，则保管管架h的方向与保持部124的进退移动方向一致。
51.由此，由于可将保持部124设置在，能够在偏离旋转式保管架112的旋转轴128的进退移动方向上对保管管架h进行搬入搬出的位置上，即靠近低温收藏库110的单侧壁的位置上，因此能够在低温收藏库110的靠近设置有保持部124的相反侧确保较大的空间，能够高效地配置辅助保管架113a、113b和拾取载物台114，进而能够提高低温收藏库110内的保管管架h的收容效率，并能够提高低温收藏库110内的冷却效率。
52.接下来，使用图5至图8对使用有本发明的低温保管系统100的收容在保管管架h上的保管对象w的低温收藏库110内的搬运方法进行说明。
53.首先，如图5及图6所示，利用来自旋转传递部135的驱动力，使载放在旋转式保管架112上的保管管架h在旋转式保管架112上以旋转轴128为旋转中心而旋转，并与取出位置对准。
54.此刻，保持部124一边通过升降移动部件121而相对于旋转式保管架112上的搬运对象即保管管架h对准到规定的高度，一边通过进退移动部件122而向取出位置移动。
55.并且，向取出位置移动的保持部124在通过进退移动部件122而向搬运对象的保管管架h的下方移动之后，通过升降移动部件121而上升，并在维持保持有保管管架h的状态下，通过进退移动部件122而向从旋转式保管架112脱离的方向移动，进而将保管管架h从旋转式保管架112搬出。
56.接下来，如图7所示，利用辅助移动部件123a将搬入被保持部124保持的保管管架h的辅助保管架113a移动至交接位置，使保持部124对准到辅助保管架113a的规定的搬入位置并通过升降移动部件121来对准高度，并在通过进退移动部件122而进入到辅助保管架113a内后使保持部124下降，由此能够将保管管架h载放到辅助保管架113a上。
57.此外，如图8所示，以同样的方法，也可以利用辅助移动部件123b将被保持部124保持的保管管架h移动到辅助保管架113b或拾取载物台114的交接位置上，并搬入、载放保管
管架h。
58.拾取载物台114能够在辅助移动方向上载放多个保管管架h，通过使用拾取单元(未图示)，能够在拾取位置上，在载放在拾取载物台114上的保管管架h之间实施保管对象w的移载。
59.通过拾取单元(未图示)，可再次用保持部124来保持载放有希望的保管对象w的保管管架h，而后通过向从开口部111a向低温收藏库110内进入的升降机(未图示)进行交接，并使升降机(未图示)上升，能够从低温收藏库110内取出载放有希望的保管对象w的保管管架h。
60.另外，在使升降机(未图示)从开口部111a进入到低温收藏库110内时，如图9所示，需要预先使旋转式保管架112旋转，以便空出开口部111a的正下方的空间。
61.此外，由于也可以实施与上述的动作相反的动作，因此仅通过保持部124，即可从移动到取出位置的旋转式保管架112及移动到交接位置的辅助保管架113a、113b、拾取载物台114中搬入搬出保管管架h。
62.如上所述，由于将旋转式保管架112、辅助保管架113a、113b、拾取载物台114构成为，能够在交接位置上沿着保持部124的进退移动方向将保管管架h搬入搬出，因此保持部124仅通过进退移动方向和升降移动方向的2方向的移动，即可将保管管架h从旋转式保管架112、辅助保管架113a、113b、拾取载物台114搬入搬出，且不会改变保管管架h的方向，因而不需要在保持部124上追加设置向旋转机构或辅助移动方向的移动所需的移动机构，也不需要设置多个保持部124，从而能够在提高低温收藏库110内的收容效率的同时，抑制成本上升。
63.此外，通过使旋转式保管架112、辅助保管架113a、113b、拾取载物台114上的对保管管架h进行保管的部位的形状统一，能够使控制共通化，所述控制为，与保持部124的向旋转式保管架112、辅助保管架113a、113b、拾取载物台114搬入搬出保管管架h时的动作相关的控制，并能够降低与保持部124的控制相关的成本。
64.此外，由于将拾取载物台114设置在开口部111b附近的拾取位置上，因此无需将低温收藏库110内的多个保管管架h向低温收藏库110外取出，即可移载到搬出用的保管管架h上，因而不会导致保管管架h上的其他保管对象w被低温收藏库110外的热加热，能够防止保管对象w的劣化。
65.此刻，由于拾取位置的拾取载物台114通过定位单元129而固定了拾取载物台114上的保管管架h的位置，因此能够通过拾取单元(未图示)来切实地抓住保管对象w，并切实地向保管管架h间移载。
66.并且，由于能够仅在开口部111b附近实施保管对象w的移载，因此很少会搅乱低温收藏库110内的空气，仅将必要最小限度的热带入到低温收藏库110的开口部111b附近即可，因而能够使低温收藏库110内的温度变化停留在最小限度上，能够防止低温收藏库110内整体的保管对象w的劣化。
67.以上，虽然对本发明的实施方式进行了详述，但本发明不局限于上述实施方式，在不脱离技术方案的范围中记述的本发明的前提下，可进行各种设计变更。
68.另外，虽然在上述的实施方式中，作为在低温收藏库内对保管管架进行保管的部位，对除了旋转式保管架以外还设置有可在辅助移动方向上移动的辅助保管架的情况进行
了说明，但在低温收藏库内对保管管架进行保管的部位不局限于此，例如也可以没有辅助保管架，且也可以设置多个旋转式保管架。
69.此外，在上述的实施方式中，对将旋转式保管架构成为能够以旋转轴为旋转中心而旋转的圆状的情况进行了说明，但旋转式保管架的构成不局限于此，例如，只要在取出位置上的保管在旋转式保管架上的保管管架的方向为保持部的进退移动方向，则旋转式保管架也可以形成为长圆形或椭圆形。
70.此外，虽然在上述的实施方式中对下述情况进行了说明，即，保持部是通过向保管管架的下方潜入，并在提起保管管架后，以从旋转式保管架脱离的方式进行移动，而将保管对象连同保管管架上一起搬出的情况，但保管对象的搬运方法不局限于此，例如，也可以在保持部上安装卡盘，并构成为用卡盘夹住保管管架来进行搬运，且也可以在保持部上安装钩，并构成为钩住设置在保管管架上的钩孔来进行搬运。

技术特征：
1.一种低温保管系统，在低温下将保管对象收容到保管管架中进行保管，其特征在于，具有：低温收藏库，内部收容有保管对象用的旋转式保管架，所述保管对象被收容在保管管架中；移动机构，将所述低温收藏库内的保管对象连同保管管架一起载放到保持部上进行搬入及搬出；及拾取载物台，能够在拾取位置上将保管对象移载到保管管架上，且能够在交接位置上将保管管架交接到所述保持部上，所述移动机构具有进退移动部件，所述进退移动部件被设置成，能够使所述保持部向将保管对象连同保管管架一起从所述旋转式保管架搬入搬出的方向即进退移动方向直线移动，所述保持部被构成为，在水平方向上仅能够在进退移动方向上移动，所述保持部被设置在所述保持部的进退移动方向的中心轴与所述旋转式保管架的旋转轴不交叉的位置上，所述旋转式保管架将保管管架保管为，取出位置的保管管架的方向与拾取载物台上的保管管架的方向相同。2.根据权利要求1所述的低温保管系统，其特征在于，所述移动机构具有：保持部，将保管对象连同保管管架一起保持；升降移动部件，被设置成能够对所述保持部进行升降；进退移动部件，被设置成能够使所述保持部向将所述保管对象连同保管管架一起从所述旋转式保管架搬入搬出的方向直线移动；旋转定位部件，以所述旋转式保管架的垂直方向的中心轴为旋转轴而旋转，能够使所述旋转式保管架内的保管管架向取出位置移动；辅助移动部件，能够使所述拾取载物台从拾取位置向与所述进退移动部件的移动方向交叉的方向直线移动至交接位置；升降传递部，能够将驱动力传递到所述升降移动部件；进退传递部，能够将驱动力传递到所述进退移动部件；旋转传递部，能够将驱动力传递到所述旋转定位部件；及辅助传递部，能够将驱动力传递到所述辅助移动部件。3.根据权利要求2所述的低温保管系统，其特征在于，所述移动机构包含：库内单元，以固定状态设置在所述低温收藏库内；及外部单元，被设置在所述低温收藏库外，所述库内单元包含所述保持部、所述升降移动部件、所述进退移动部件、所述旋转定位部件、所述辅助移动部件，所述外部单元包含所述升降传递部、所述进退传递部、所述旋转传递部、所述辅助传递部。4.根据权利要求3所述的低温保管系统，其特征在于，所述保持部被配置在所述库内单元之中最靠拾取位置侧。5.根据权利要求2至权利要求4中任一所述的低温保管系统，其特征在于，所述旋转式保管架被构成为，能够沿着所述旋转定位部件的旋转方向而保管多个保管管架。6.根据权利要求2至权利要求5中任一所述的低温保管系统，其特征在于，在所述拾取载物台的下方，设置有能够保管收容在保管管架上的保管对象的辅助保管架，所述辅助保管架被构成为，能够通过所述辅助移动部件而直线移动至取出位置。
7.根据权利要求6所述的低温保管系统，其特征在于，所述辅助保管架被构成为，能够沿着所述辅助移动部件的移动方向而保管多个保管管架。8.根据权利要求6或权利要求7所述的低温保管系统，其特征在于，沿着所述进退移动部件的移动方向而设置有多个所述辅助保管架，所述辅助移动部件被构成为，至少能够沿着所述进退移动部件的移动方向而个别移动多个所述辅助保管架。

技术总结
本发明一种提供能够以简单的构成削减难以有效利用的不完善的空间，能够提高保管对象的收容效率，且不会使冷却效率降低的低温保管系统。具体而言，低温保管系统(100)具有：低温收藏库(110)，收容旋转式保管架(112)；移动机构，将保管对象(W)连同保管管架(H)一起载放到保持部(124)上进行搬入搬出；及拾取载物台(114)，保持部(124)被设置在保持部(124)的进退移动方向的中心轴与旋转式保管架(112)的旋转轴(128)不交叉的位置上，且旋转式保管架(112)将保管管架(H)保管为，取出位置的保管管架(H)的方向与拾取载物台(114)上的保管管架(H)的方向相同。(H)的方向相同。(H)的方向相同。


技术研发人员：石川浩一
受保护的技术使用者：株式会社椿本链条
技术研发日：2021.09.15
技术公布日：2023/7/22