機(jī)器人系統(tǒng)、液體移送控制裝置、方法及藥劑制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人系統(tǒng)、液體移送控制裝置、液體移送控制方法、以及藥劑制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在液態(tài)藥劑的調(diào)制作業(yè)等中，進(jìn)行使用注射器來移送液體的作業(yè)。該作業(yè)的效率、精度在很大程度上依賴于作業(yè)者的技能。于是，例如在W02008/058280號中公開了用于自動化流體移動操作的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]由于上述裝置專門用于液體移送作業(yè)中，因此，很難轉(zhuǎn)用到其它作業(yè)中。對于用于進(jìn)行藥劑的調(diào)整作業(yè)等的設(shè)備，在利用專用裝置自動化每個作業(yè)的情況下，讓人擔(dān)憂設(shè)備的大規(guī)模化。
[0004]因此，本發(fā)明的目的是提供能夠抑制設(shè)備的大規(guī)?；?、并能夠自動化液體移送作業(yè)的機(jī)器人系統(tǒng)、液體移送控制裝置、液體移送控制方法、以及藥劑制造方法。
[0005]本發(fā)明的一個觀點涉及的機(jī)器人系統(tǒng)具備:多關(guān)節(jié)機(jī)器人；注射器驅(qū)動裝置，其用于推拉具有針的注射器的柱塞；以及控制裝置，其以操縱積存液體的容器及注射器的方式控制多關(guān)節(jié)機(jī)器人的動作，并且控制注射器驅(qū)動裝置的動作，控制裝置構(gòu)成為執(zhí)行如下控制:以向容器的蓋部穿刺注射器的針的方式使多關(guān)節(jié)機(jī)器人進(jìn)行動作的第一控制；在進(jìn)行第一控制之后，以在容器位于注射器的上方且針的前端位于容器內(nèi)的液體的上方的狀態(tài)下推壓柱塞而向容器內(nèi)送入注射器內(nèi)的空氣的方式使注射器驅(qū)動裝置進(jìn)行動作的第二控制；以及在進(jìn)行第二控制之后，以在針的前端位于容器內(nèi)的液體中的狀態(tài)下拉拽柱塞并通過針吸入容器內(nèi)的液體的方式使注射器驅(qū)動裝置進(jìn)行動作的第三控制。
[0006]本發(fā)明的另一個觀點涉及的液體移送控制裝置是對多關(guān)節(jié)機(jī)器人、和用于推拉具有針的注射器的柱塞的注射器驅(qū)動裝置進(jìn)行控制的裝置，所述液體移送控制裝置具備:第一控制部，其以向積存液體的容器的蓋部穿刺注射器的針的方式控制多關(guān)節(jié)機(jī)器人的動作；第二控制部，在由第一控制部進(jìn)行多關(guān)節(jié)機(jī)器人的控制之后，所述第二控制部以在容器位于注射器的上方且針的前端位于容器內(nèi)的液體的上方的狀態(tài)下推壓柱塞而向容器內(nèi)送入注射器內(nèi)的空氣的方式控制注射器驅(qū)動裝置的動作；以及第三控制部，在由第二控制部進(jìn)行注射器驅(qū)動裝置的控制之后，所述第三控制部以在針的前端位于容器內(nèi)的液體中的狀態(tài)下拉拽柱塞并通過針吸入容器內(nèi)的液體的方式控制注射器驅(qū)動裝置的動作。
[0007]本發(fā)明的另一個觀點涉及的液體移送控制方法是對多關(guān)節(jié)機(jī)器人、和用于推拉具有針的注射器的柱塞的注射器驅(qū)動裝置進(jìn)行控制的方法，所述液體移送控制方法包括:以向積存液體的容器的蓋部穿刺注射器的針的方式控制多關(guān)節(jié)機(jī)器人的動作的第一工序；在進(jìn)行第一工序的控制之后，以在容器位于注射器的上方且針的前端位于容器內(nèi)的液體的上方的狀態(tài)下推壓柱塞而向容器內(nèi)送入注射器內(nèi)的空氣的方式控制注射器驅(qū)動裝置的動作的第二工序；以及在進(jìn)行第二工序的控制之后，以在針的前端位于容器內(nèi)的液體中的狀態(tài)下拉拽柱塞并通過針吸入容器內(nèi)的液體的方式控制注射器驅(qū)動裝置的動作的第三工序。
[0008]本發(fā)明的另一個觀點涉及的藥劑制造方法是對多關(guān)節(jié)機(jī)器人、和用于推拉具有針的注射器的柱塞的注射器驅(qū)動裝置進(jìn)行控制從而制造藥劑的方法，所述藥劑制造方法包括:以向積存藥劑的第一原料液的第一容器的蓋部穿刺注射器的針的方式控制多關(guān)節(jié)機(jī)器人的動作的第一工序；在進(jìn)行第一工序的控制之后，以在第一容器位于注射器的上方且針的前端位于第一容器內(nèi)的液體的上方的狀態(tài)下推壓柱塞而向第一容器內(nèi)送入注射器內(nèi)的空氣的方式控制注射器驅(qū)動裝置的動作的第二工序；在進(jìn)行第二工序的控制之后，以在針的前端位于第一容器內(nèi)的液體中的狀態(tài)下拉拽柱塞并通過針吸入第一容器內(nèi)的液體的方式控制注射器驅(qū)動裝置的動作的第三工序；以及在進(jìn)行第三工序的控制之后，為了向積存藥劑的第二原料液的第二容器內(nèi)注入注射器內(nèi)的第一原料液，以從第一容器中拔去針并向第二容器穿刺針的方式控制多關(guān)節(jié)機(jī)器人的動作的第四工序。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制設(shè)備的大規(guī)?；?，并能夠自動化液體移送作業(yè)。
【附圖說明】
[0010]圖1是表示第一實施方式涉及的藥劑制造系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0011]圖2是表示第一實施方式涉及的藥劑制造系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0012]圖3是注射器驅(qū)動裝置的立體圖。
[0013]圖4是沿圖3中的IV-1V線的剖視圖。
[0014]圖5是保持板及抓器的放大圖。
[0015]圖6是保持板及抓器的放大圖。
[0016]圖7是表示在圖3的注射器驅(qū)動裝置上裝配了藥水瓶及注射器的狀態(tài)的立體圖。
[0017]圖8是表示圖7中注射器的針穿刺過藥水瓶的狀態(tài)的立體圖。
[0018]圖9是表示圖7中拉拽出注射器的柱塞的狀態(tài)的立體圖。
[0019]圖10是表示圖8中使旋轉(zhuǎn)單元進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)的立體圖。
[0020]圖11是表示將圖4中的鎖定機(jī)構(gòu)的限制狀態(tài)切換到容許狀態(tài)下的狀態(tài)的剖視圖。
[0021]圖12是表示藥劑制造系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。
[0022]圖13是表示PLC的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。
[0023]圖14是表示控制器的功能性結(jié)構(gòu)的框圖。
[0024]圖15是藥劑制造方法的流程圖。
[0025]圖16是用于說明流體被移送的模樣的圖。
[0026]圖17是藥劑制造方法的流程圖。
[0027]圖18是用于說明流體被移送的模樣的圖。
[0028]圖19是表示改變姿態(tài)后的藥水瓶及注射器的模樣的圖。
[0029]圖20是表示控制器的功能性結(jié)構(gòu)的框圖。
【具體實施方式】
[0030]以下參照附圖，詳細(xì)說明實施方式。在說明中，對相同要素或者具有相同功能的要素附上相同的附圖標(biāo)記，省略重復(fù)說明。
[0031][第一實施方式]
[0032](藥劑制造系統(tǒng))
[0033]如圖1及圖2所示，藥劑制造系統(tǒng)I (機(jī)器人系統(tǒng))例如是混合多個原料藥品而制造抗癌劑等藥劑的系統(tǒng)。藥劑制造系統(tǒng)I具備流體移送裝置10、控制器100、圖像處理裝置200、以及管理計算機(jī)300。藥劑制造系統(tǒng)I在藥劑的制造過程中作為移送流體的流體移送系統(tǒng)IA而起作用。移送對象的流體可以是液體也可以是氣體。
[0034]流體移送裝置10具備工作臺2、多關(guān)節(jié)機(jī)器人20、注射器驅(qū)動裝置30、計量裝置11A、11B、攪拌裝置12、以及攝像機(jī)13A、13B、13C。工作臺2支承構(gòu)成藥劑制造系統(tǒng)I的各種裝置。工作臺2例如呈長方形的平面形狀。在以下的說明中，“前后左右”是指將工作臺2的一個長邊作為前側(cè)、并將另一個長邊作為后側(cè)的方向。
[0035]通過側(cè)壁3及頂板4將工作臺2的上部空間與外部空間隔離。在工作臺2上的左前方的角部設(shè)有出入口 5，所述出入口 5對側(cè)壁3內(nèi)進(jìn)行作業(yè)對象物的搬入、搬出。作業(yè)對象物是例如放置藥液包15、多個藥水瓶16、以及注射器17的托盤14。
[0036]藥液包15是容納藥劑的容器(藥劑用的第二容器)。藥液包15例如具有塊狀件、和容納在其內(nèi)側(cè)的袋狀的包。
[0037]藥水瓶16是容納原料藥品的容器(第一容器)。藥水瓶16具有容納瓶16a和蓋16c (參照圖7?圖9)。容納瓶16a具有中間細(xì)的瓶口 16b，并容納原料藥品。蓋16c堵住瓶口 16b。蓋16c的至少中央部由能夠穿刺針的材料(例如橡膠材料)構(gòu)成。
[0038]注射器17具有筒體17a、柱塞17c、以及設(shè)于筒體17a的前端部的針17e(參照圖7?圖9)。在筒體17a的基端部的外周上形成有凸緣17b。在柱塞17c的基端部的外周上形成有凸緣17d。針17e的前端具有相對于其延伸的方向傾斜的斜面TS。因此，針17e的前端呈尖細(xì)形狀并尖銳。因而，能夠容易地向穿刺對象物(在本實施方式中是蓋16c的中央部)穿刺針17e。
[0039]在工作臺2上設(shè)置多關(guān)節(jié)機(jī)器人20。多關(guān)節(jié)機(jī)器人20是具有主體部21和兩個多關(guān)節(jié)臂22A、22B的雙臂型機(jī)器人。多關(guān)節(jié)機(jī)器人20能夠執(zhí)行包括藥液包15、藥水瓶16及注射器17的移送的各種各樣的作業(yè)。主體部21被固定在工作臺2上。主體部21在左右方向上位于工作臺2上的中央附近，并且在前后方向上靠近工作臺2的后側(cè)。多關(guān)節(jié)臂22A設(shè)在主體部21的左側(cè)。多關(guān)節(jié)臂22B設(shè)在主體部21的右側(cè)。
[0040]多關(guān)節(jié)臂22A、22B分別具有抓器23、手腕部24、以及肢體部25。抓器23具有一對指部23a、23b。抓器23通過開閉指部23a、23b而把持藥液包15、藥水瓶16或者注射器17。手腕部24保持抓器23，并根據(jù)電力等的能量供給使抓器23繞旋轉(zhuǎn)中心Axl進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。肢體部25夾設(shè)在主體部21和手腕部24之間。肢體部25例如是多關(guān)節(jié)的串聯(lián)連桿機(jī)構(gòu)。肢體部25根據(jù)電力等的能夠供給而移送手腕部24。
[0041]如圖3及圖4所示，注射器驅(qū)動裝置30具有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)40和旋轉(zhuǎn)單元50。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)40通過固定在工作臺2上的固定板31、和豎立設(shè)置在固定板31上的支承柱32被支承。固定板31位于多關(guān)節(jié)機(jī)器人20的右前方。該配置是一個例子，而不是必需的配置。
[0042]旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)40具有殼體41及旋轉(zhuǎn)軸42。殼體41具有:壁41a、41b，其在水平方向上相互對置；以及空間41c，其通過壁41a、41b被劃分。壁41a面向多關(guān)節(jié)機(jī)器人20側(cè)。旋轉(zhuǎn)軸42貫穿壁41a，并設(shè)成繞旋轉(zhuǎn)中心Ax2旋轉(zhuǎn)自如。旋轉(zhuǎn)軸42的一端部(以下，稱為“外側(cè)端部”。)向多關(guān)節(jié)機(jī)器人20側(cè)露出。旋轉(zhuǎn)軸42的另一端部(以下，稱為“內(nèi)側(cè)端部”。)位于空間41c內(nèi)。
[0043]旋轉(zhuǎn)單元50具有基板51、保持板52及53、分隔板54、以及線性致動器60。基板51呈長條的平板狀，并以正交于旋轉(zhuǎn)中心Ax2的狀態(tài)固定在旋轉(zhuǎn)軸42的外側(cè)端部上。
[0044]保持板52、53以在基板51的寬度方向上相互對置的狀態(tài)從基板51的表面(多關(guān)節(jié)機(jī)器人20側(cè)的面)向多關(guān)節(jié)機(jī)器人20側(cè)突出。
[0045]在保持板52的內(nèi)表面(保持板53側(cè)的面)上形成有沿著旋轉(zhuǎn)中心Ax2延伸的卡合槽52a?？ê喜?2a的一端向多關(guān)節(jié)機(jī)器人20側(cè)敞開。在保持板53的內(nèi)表面(保持板52側(cè)的面)上形成有與卡合槽52a對置的卡合槽53a?？ê喜?3a也沿著旋轉(zhuǎn)中心Ax2延伸?？ê喜?3a的一端向多關(guān)節(jié)機(jī)器人20側(cè)敞開。
[0046]卡合槽52a、53a作為與抓器23卡合的卡合部而被使用。具體而言，抓器23的指部23a、23b配置成被插入到保持板52、53之間，并分別對應(yīng)于卡合槽52a、53a(參照圖5)。在該狀態(tài)下，指部23a、23b相互分離，并分別卡合在卡合槽52a、53a內(nèi)(參照圖6)。在指部23a、23b和卡合槽52a、53a分別卡合的狀態(tài)下，抓器23的旋轉(zhuǎn)中心Axl和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)40的旋轉(zhuǎn)中心Ax2 —致(參照圖4)。S卩，卡合槽52a、53a在抓器23的旋轉(zhuǎn)中心Axl和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)40的旋轉(zhuǎn)中心Ax2 —致的狀態(tài)下與抓器23卡合。
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