DE102020132526A1

DE102020132526A1 - Workplace with a collaborative robot

Info

Publication number: DE102020132526A1
Application number: DE102020132526.6A
Authority: DE
Inventors: Rainer Treptow
Original assignee: Bahead GmbH
Current assignee: Bahead GmbH
Priority date: 2020-12-07
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2022-06-09

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Arbeitsplatz mit einem kollaborierenden Roboter, mit dem Probenbehälter geöffnet werden sollen. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, dass auf der Arbeitsplatte wenigstens eine Aufnahme vorhanden ist, in die der Probenbehälter passt und in der er zumindest gegen horizontal einwirkende Kräfte gehalten ist.The invention relates to a workstation with a collaborating robot that is intended to open sample containers. According to the invention, it is proposed that at least one receptacle is present on the worktop, into which the sample container fits and in which it is held at least against horizontally acting forces.

Description

Die Erfindung betrifft einen Arbeitsplatz mit einem kollaborierenden Roboter, mit dem Probenbehälter geöffnet werden sollen. Ein kollaborierender Roboter weist einen Handhabungsarm und einen Standfuß auf, mit dem er auf einer Arbeitsplatte montierbar ist. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Arbeitsplatzanordnung für einen derartigen Roboter in einem Labor, so dass im Folgenden überwiegend von einem Labor die Rede ist, ohne dass damit eine Beschränkung verbunden sein soll.The invention relates to a workstation with a collaborating robot that is intended to open sample containers. A collaborative robot has a handling arm and a stand with which it can be mounted on a countertop. In particular, the invention relates to a workstation arrangement for such a robot in a laboratory, so that in the following the term laboratory is used, without any restriction being associated therewith.

In der heutigen Zeit muss täglich eine Vielzahl von Proben in einem Labor untersucht werden. Es sind Laborsysteme bekannt, bei denen die einzelnen Untersuchungen vollautomatisch oder teilautomatisch durchgeführt werden. Gleichwohl gestaltet sich die Handhabung der Proben zeitaufwändig und teilweise auch problematisch, da für einen vollautomatischen Betrieb nur bestimmte oder einheitliche Probenbehälter zum Einsatz kommen können. Diese Probenbehälter werden häufig noch von Hand geöffnet und in dem Laborautomaten gestellt. Es wird ein Teil der Probe entnommen und in dem betreffenden Automaten untersucht und analysiert. Das Untersuchungsergebnis wird protokolliert. Die Probe und deren Herkunft, beispielsweise ein Patient, sind bekannt, so dass das Untersuchungsergebnis der Probe und somit dem Patienten zugeordnet werden. Eine vollautomatisches Laborsystem ist daher grundsätzlich machbar.Nowadays, a large number of samples have to be examined in a laboratory every day. Laboratory systems are known in which the individual tests are carried out fully automatically or semi-automatically. Nevertheless, the handling of the samples turns out to be time-consuming and sometimes also problematic, since only specific or uniform sample containers can be used for fully automatic operation. These sample containers are often still opened by hand and placed in the laboratory machine. Part of the sample is taken and examined and analyzed in the relevant machine. The test result is logged. The sample and its origin, for example a patient, are known, so that the examination result can be assigned to the sample and thus to the patient. A fully automatic laboratory system is therefore fundamentally feasible.

Probleme bereiten jedoch in der Regel die örtlichen Gegebenheiten in einem Labor, die Verfügbarkeit der einzelnen Laborgeräte und auch eine Integration bereits vorhandener und teilweise sehr kostenintensiver Laboreinrichtungen. Es ist stets erforderlich, bestimmte Proben zu bestimmten Laboreinrichtungen zu bringen, damit die Untersuchungen durchgeführt werden können. Ein vorhandenes älteres Laborgerät kann aber nicht ohne weiteres automatisiert werden. Hier muss die Probe noch manuell in das Gerät eingesetzt werden. Dies ist zeitaufwändig, kostenintensiv und auch fehlerbehaftet.However, problems are usually caused by the local conditions in a laboratory, the availability of the individual laboratory devices and also an integration of existing and sometimes very expensive laboratory facilities. It is always necessary to take specific samples to specific laboratory facilities in order for testing to be performed. However, an existing older laboratory device cannot easily be automated. Here, the sample still has to be manually inserted into the device. This is time-consuming, costly and error-prone.

Für einen vollautomatischen Laborbetrieb müssten letztlich alle erforderlichen Laboreinrichtungen an einem Arbeitsplatz vorhanden sein und durch eine Steuereinheit bedient werden können. Gleichwohl müssen die Proben in das betreffende Gerät eingeführt werden. Aufgrund unterschiedlicher Aufnahmeeinrichtungen der Geräte ist eine Automatisierung wegen der Vielfalt nicht ohne weiteres möglich.For a fully automatic laboratory operation, all the necessary laboratory equipment would ultimately have to be available at one workstation and be able to be operated by a control unit. Nevertheless, the samples must be introduced into the relevant device. Due to the different recording devices of the devices, automation is not easily possible due to the variety.

Ein weiteres Problem stellt die Vielfalt der verwendeten oder eingesetzten Probengefäße dar. Die zu behandelnden Proben werden in unterschiedlichen Röhrchen mit verschiedenen Öffnungsmechanismen in das Labor gebracht. Es sind beispielsweise Röhrchen oder Falcons mit Schraubverschlüssen oder mit Klappdeckelverschlüssen bekannt. Auch können unterschiedliche Halterungen oder Trays verwendet werden. Schließlich ist es bekannt, Mikrotiterplatten einzusetzen, um mehrere Proben zu untersuchen. Diese Vielzahl von Gefäßen einerseits und von Laborgeräten andererseits erschwert ebenfalls eine Automatisierung eines Laborbetriebs.Another problem is the variety of sample containers used. The samples to be treated are brought into the laboratory in different tubes with different opening mechanisms. For example, tubes or falcons with screw caps or with hinged lid closures are known. Different holders or trays can also be used. Finally, it is known to use microtiter plates to examine multiple samples. This large number of vessels on the one hand and laboratory equipment on the other hand also makes it difficult to automate laboratory operations.

Abhilfe können hier lernfähige Handhabungsroboter schaffen, die in der Lage sind, unterschiedlichste Gegenstände zu handhaben. So können solche Handhabungsroboter Probenbehälter der unterschiedlichsten Ausbildung aus einem Träger entnehmen, öffnen und gezielt und präzise an einen anderen Ort platzieren. Solche Handhabungsroboter sind als kollaborative Roboter oder als Cobots bekannt und bedürfen an sich keiner weiteren Erläuterung. Es handelt sich um lernfähige Roboter, die gezielt an bestimmte Anforderungen und Aufgaben angepasst werden können. Allerdings weisen kollaborative Roboter nur einen geringen Aktionsradius auf und können nur geringe Kräfte ausüben, da sie auch unmittelbar mit einer menschlichen Person zusammenarbeiten. Bekannte Cobots haben beispielsweise einen Aktionsradius von 300 mm bis 400 mm.This can be remedied by handling robots that are capable of learning and are able to handle a wide variety of objects. Such handling robots can remove sample containers of the most varied design from a carrier, open them and place them in a targeted and precise manner at another location. Such handling robots are known as collaborative robots or cobots and as such require no further explanation. These are adaptive robots that can be specifically adapted to specific requirements and tasks. However, collaborative robots only have a small radius of action and can only exert small forces, since they also work directly with a human. Known cobots, for example, have an action radius of 300 mm to 400 mm.

Kleinere und somit kostengünstige Handhabungsroboter haben demnach nur einen begrenzten Aktionsradius. Insbesondere ist der Raum hinter dem Roboter für seinen Handhabungsarm nicht zugänglich. Innerhalb seines Aktionsradius kann der Roboter in der Regel jeden Ort erreichen und eine bestimmte Kraft auf einen Gegenstand ausüben. Bei größeren Kräften, beispielsweise beim Öffnen von Probenröhrchen, muss dieses in die Nähe des Standfußes des Roboters gebracht werden, da dort höhere Kräfte möglich sind.Smaller and thus more cost-effective handling robots therefore only have a limited radius of action. In particular, the space behind the robot is not accessible to its handling arm. The robot can usually reach any place within its radius of action and exert a certain force on an object. In the case of greater forces, for example when opening a sample tube, it must be brought close to the base of the robot, as higher forces are possible there.

Aufgrund des beschränkten Aktionsradius eines solchen in der Regel einarmigen Roboters können an einem Laborarbeitsplatz grundsätzlich nicht alle Labor- und Untersuchungsgeräte vorhanden sein. Jedem Handhabungsroboter kann demnach nur eine bestimmte Auswahl von Laborgeräten zugeordnet werden.Due to the limited radius of action of such a generally one-armed robot, not all laboratory and examination devices can be present at a laboratory workstation. Accordingly, only a specific selection of laboratory equipment can be assigned to each handling robot.

Weiterhin besteht ein Problem bei dem Einsatz derartiger Cobots darin, dass manche Laborgeräte, beispielweise Zentrifugen, nur von oben bestückbar sind. Insbesondere bei größeren Zentrifugen ist die Maschinenwand so hoch, dass sie nicht von dem Handhabungsarm der Handhabungsroboter übergriffen werden können. Allerdings fehlen manchmal nur wenige Zentimeter, die aber gleichwohl für den Roboter ein unüberwindbares Hindernis darstellen.Another problem with the use of such cobots is that some laboratory devices, such as centrifuges, can only be loaded from above. In the case of larger centrifuges in particular, the machine wall is so high that the handling arm of the handling robot cannot reach over it. However, sometimes only a few centimeters are missing, which nevertheless represent an insurmountable obstacle for the robot.

Zur Lösung dieses Problems wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass der Standfuß auf einem Sockel auf der Arbeitsplatte montierbar ist. Durch den Sockel steht der Roboter in einem Abstand über der Arbeitsplatte. Dadurch erhält der Handhabungsarm eine höheren Anlenkungspunkt und kann somit auch höhergelegene Stellen am Arbeitsplatz erreichen. Insbesondere kann der Roboter mit seinem Handhabungsarm höhere Begrenzungswände von durch ihn zu bedienende Geräte übergreifen. Damit kann der Roboter auch Zentrifugen bestücken. Die Höhe des Sockels kann beispielsweise 5,0 cm bis 15,0 cm betragen.To solve this problem, it is proposed according to the invention that the stand can be mounted on a base on the worktop. Thanks to the base, the robot stands at a distance above the worktop. As a result, the handling arm has a higher pivot point and can therefore also reach higher places in the workplace. In particular, the robot can reach over higher boundary walls of devices to be operated by it with its handling arm. The robot can also load centrifuges with it. The height of the base can be 5.0 cm to 15.0 cm, for example.

Die Erfindung nutzt hierbei aus, dass der Handhabungsarm auch unterhalb des Standfußes wirksam ist. Dieser Raum ist bislang durch die Arbeitsplatte abgeschnitten worden. Durch eine Erhöhung nur des Standfußes ist dieser Raum vor und unter dem Niveau der Standfläche des Standfußes durch den Handhabungsarm nach wie vor zugänglich. Der zugängliche Aktionsbereich wird damit vergrößert.The invention makes use of the fact that the handling arm is also effective below the base. This space has hitherto been cut off by the worktop. By raising only the base, this space in front of and below the level of the base of the base is still accessible by the handling arm. This increases the accessible range of action.

Es kann zudem zweckmäßig sein, wenn der Sockel aus mehreren Scheiben besteht, so dass die Höhe des Sockels an die an dem betreffenden Arbeitsplatz vorhandenen Geräte angepasst werden kann. So können besonders hohe Geräte an einem Arbeitsplatz um einen Roboter angeordnet werden, der auf einem durch die Scheiben erhöhten Sockel steht. Eine Scheibe kann dafür auf ihrer Unterseite eine Halterung aufweisen, die in die Aufnahme auf der Oberseite des Sockels passt. Auf der Oberseite der Scheibe ist eine entsprechende Aufnahme vorhanden. Dann können mehrere Scheiben übereinandergelegt und miteinander verbunden werden. Es ist natürlich auch möglich, derartige Scheiben zwischen Standfuß und Arbeitsplatte vorzusehen. Die Anordnung kann somit flexibel an die unterschiedlichsten Bedingungen angepasst werden. Die Scheiben können eine Höhe von jeweils 3,0 cm bis 10,0 cm aufweisen. Für eine einfach zu handhabende aber dennoch exakte Verbindung eignen sich beispielsweise sogenannte Schwalbenschwanzführungen.In addition, it can be expedient if the base consists of several discs, so that the height of the base can be adjusted to the devices available at the workstation in question. In this way, particularly tall devices can be arranged at a workstation around a robot that stands on a base raised by the panes. For this purpose, a disk can have a holder on its underside that fits into the receptacle on the top side of the base. There is a corresponding mount on the top of the disc. Then several discs can be placed on top of each other and connected to each other. It is of course also possible to provide such discs between the base and the worktop. The arrangement can thus be flexibly adapted to a wide variety of conditions. The discs can each have a height of 3.0 cm to 10.0 cm. So-called dovetail guides, for example, are suitable for an easy-to-use but still precise connection.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sockel als Maschinenschuh ausgebildet ist, der in entsprechende Schienen auf der Arbeitsplatte einführbar und gehalten ist. Auch hier ist eine Schwalbenschwanzverbindung zweckmäßig. Der Maschinenschuh kann lösbar mit den Schienen verbunden sein. Der Wechsel des Roboters ist somit leicht und ohne Zeitaufwand möglich. Auch ist es in einfacher Weise möglich, den Roboter an einen anderen Arbeitsplatz mit anderen Laborgeräten zu installieren.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the base is designed as a machine shoe that can be inserted and held in corresponding rails on the worktop. A dovetail connection is also useful here. The machine shoe can be detachably connected to the rails. Changing the robot is therefore easy and can be done without wasting time. It is also easily possible to install the robot at another workstation with other laboratory equipment.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Maschinenschuh in den Schienen hin- und herbewegbar gelagert ist. Hiermit wird der Aktionsradius des Handhabungsarms weiter erhöht. Insbesondere ist es möglich, den Arbeitsbereich des Roboters in der Tiefe der Arbeitsplatte zu verschieben. Es können daher mehrere Laborgeräte in Arbeitstiefe hintereinander auf der Arbeitsplatte angeordnet werden, die von dem Roboter angefahren werden können. Ein Arbeitsplatz kann daher mit einer Mehrzahl von Laborgeräten ausgestattet werden, die von einem Roboter bedienbar sind.Furthermore, it is expedient if the machine shoe is mounted in the rails so that it can be moved back and forth. This further increases the radius of action of the handling arm. In particular, it is possible to shift the robot's working area in the depth of the worktop. Several laboratory devices can therefore be arranged one behind the other at working depth on the worktop, which can be approached by the robot. A workplace can therefore be equipped with a number of laboratory devices that can be operated by a robot.

Der Maschinenschuh kann einen eigenen Antrieb für die Verschiebung entlang der Schienen aufweisen. Es ist aber auch möglich, dass der Maschinenschuh durch den Roboter entlang der Schienen hin- und herbewegbar ist. Hierfür ist es zweckmäßig, wenn an der Arbeitsplatte und/oder an den Schienen Angriffsstellen für den Handhabungsarm des Roboters angeordnet sind. Dann kann sich der Roboter mit seinem Handhabungsarm selbst an die gewünschte Stelle der Schienen und somit des Arbeitsplatzes manövrieren.The machine shoe can have its own drive for displacement along the rails. However, it is also possible that the machine shoe can be moved back and forth along the rails by the robot. For this purpose, it is expedient if contact points for the handling arm of the robot are arranged on the worktop and/or on the rails. The robot can then use its handling arm to maneuver itself to the desired position on the rails and thus to the workplace.

Es ist hierbei grundsätzlich günstig, wenn der Maschinenschuh in vorgegebenen Lagen an den Schienen arretierbar ist. Damit erhält der Roboter stets eine definierte Position relativ zu einem Laborgerät, das er dann gut bedienen und/oder bestücken kann.It is fundamentally favorable here if the machine shoe can be locked in predetermined positions on the rails. This means that the robot is always in a defined position relative to a piece of laboratory equipment, which it can then easily operate and/or load.

Es kann vorgesehen werden, dass der Sockel vor dem Standfuß und in Reichweite des Handhabungsarms eine Lagerstation für Werkzeugeinsätze für den Handhabungsarm aufweist. Dann bleiben die für den Arbeitsplatz und die darauf durchzuführenden Handhabungen erforderlichen Werkzeuge stets in guter Erreichbarkeit für den Handhabungsarm und werden zusammen mit dem Roboter auf den Schienen hin- und herbewegt. Ein Wechsel der Werkzeuge ist somit schnell und unabhängig von der Position des Roboters auf der Arbeitsplatte möglich.Provision can be made for the base to have a storage station for tool inserts for the handling arm in front of the base and within reach of the handling arm. Then the tools required for the workplace and the manipulations to be carried out on it always remain within easy reach of the handling arm and are moved back and forth on the rails together with the robot. The tools can therefore be changed quickly and independently of the position of the robot on the worktop.

Es kann auch vorgesehen werden, dass der Standfuß des Roboters auf dem Sockel um eine vertikale Drehachse verdrehbar gelagert ist. Dann kann sich der Roboter auch einem Laborgerät zuwenden, um es besser bedienen zu können. Auch wird der Bereich hinter dem Roboter durch den Handhabungsarm zugänglich.It can also be provided that the stand of the robot is mounted on the base so that it can rotate about a vertical axis of rotation. Then the robot can also turn to a laboratory device in order to be able to use it better. The area behind the robot is also accessible through the handling arm.

Es kann auch zweckmäßig sein, wenn wenigstens eine geneigte Rutsche vorhanden ist, deren oberes Ende in Reichweite des Handhabungsarms hinter dem Roboter und deren unteres Ende hinter dem Roboter außerhalb der Arbeitsplatte liegt. Über diese Rutsche können Abfälle oder Verpackungs- und Verbrauchsmaterial in einfacher Weise entsorgt werden. In üblicher Weise steht der Roboter auf dem Sockel an der vorderen Kante der Arbeitsplatte eines Arbeitstischs. Der Bereich vor und seitlich von ihm ist gut zugänglich. Hinter dem Roboter bleibt dieser für Kabelbäume und für menschliches Personal zugänglich. Dort befindet sich in der Regel auch der Gang für das Personal.It may also be useful if there is at least one inclined chute, the upper end of which is within reach of the handling arm behind the robot and the lower end of which is behind the robot outside the worktop. Waste or packaging and consumables can be put in easier via this chute way to be disposed of. In the usual way, the robot stands on the base at the front edge of the worktop of a worktable. The area in front of and to the side of him is easily accessible. Behind the robot, it remains accessible for wiring harnesses and human personnel. There is usually also the aisle for the staff.

Es kann somit vorgesehen werden, dass in dem Gang hinter jedem Roboter unterhalb des unteren Endes der Rutsche ein Abfallbehälter vorhanden ist, der bei Bedarf leicht zu entleeren ist. Ein Raum auf der Arbeitsplatte für den Abfall ist nicht erforderlich. Es können auf jeder Seite des Roboters jeweils eine Rutsche vorgesehen werden, die in unterschliche Abfallbehälter münden. Dann kann bereits vorab eine Sortierung beispielsweise nach kontaminierten Sonderabfall und nach Verpackungsmaterial erfolgen. Derartige Aufgaben können durch einen Cobot ohne weiteres durchgeführt werden.Provision can thus be made for a waste container to be present in the aisle behind each robot, below the lower end of the chute, which can be easily emptied when required. A space on the countertop for waste is not required. A slide can be provided on each side of the robot, which opens into different waste containers. Sorting can then be carried out in advance, for example according to contaminated hazardous waste and packaging material. Such tasks can be easily performed by a cobot.

Insgesamt gelingt es durch den Einsatz eines solchen erhöhten und in Tiefenrichtung verfahrbaren Sockels für den Handhabungsroboter dessen Aktionsbereich deutlich und insbesondere für die vorgesehenen Handhabungen zu erhöhen. Der Aufwand dafür ist gering und kostengünstig zu verwirklichen.Overall, by using such a raised base that can be moved in the depth direction, it is possible for the handling robot to increase its range of action significantly, and in particular for the intended handling. The effort for this is low and inexpensive to implement.

Ein anderes Problem bei dem Einsatz von solchen Handhabungsrobotern besteht darin, dass diese in der Regel nur einen Handhabungsarm haben, an dessen freien Ende eine Greifzange mit zwei Greifbacken angeordnet ist. Damit können zwar eine Vielzahl von Handhabungen durchgeführt werden, jedoch sind manche einfache Handhabungen nicht möglich, da die zweite „Hand“ als Gegenlager fehlt. Dies betrifft beispielsweise das Öffnen von Probenröhrchen. Es ist jedoch für den automatisierten Laborbetrieb notwendig, dass die Probenbehälter geöffnet und auch wieder verschlossen werden.Another problem when using such handling robots is that they usually have only one handling arm, at the free end of which gripping tongs with two gripping jaws are arranged. Although a large number of manipulations can be carried out with it, some simple manipulations are not possible because the second "hand" as a counter bearing is missing. This applies, for example, to the opening of sample tubes. However, for automated laboratory operation, it is necessary for the sample containers to be opened and then closed again.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Arbeitsplatz für einen kollaborierenden Roboter der eingangs geschilderten Art so auszubilden, dass die Probenbehälter gut geöffnet werden können.The invention is therefore based on the object of designing a workstation for a collaborating robot of the type described at the outset in such a way that the sample containers can be opened easily.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass auf der Arbeitsplatte im Aktionsradius des Handhabungsroboters wenigstens eine Aufnahme vorhanden ist, in die wenigstens ein Probenbehälter passt und in der er zumindest gegen horizontale Kräfte gehalten ist. Dadurch wird erreicht, dass der Probenbehälter von dem Handhabungsroboter zunächst aus einem Transporthalter entnommen und in die Aufnahme gestellt werden kann. Dann kann der Handhabungsroboter umgreifen und den Verschlussdeckel durch eine entsprechende Bewegung öffnen und beispielsweise auf einer definierten Ablagefläche am Arbeitsplatz in einer definierten Lage ablegen. Nach der Probenentnahme kann derselbe Deckel wieder ergriffen und aufgesetzt werden. Eine einwandfreie Zuordnung ist dadurch möglich, und ein Probenbehälter wird stets mit demselben Deckel verschlossen.The object is achieved according to the invention in that there is at least one receptacle on the worktop within the radius of action of the handling robot, into which at least one sample container fits and in which it is held at least against horizontal forces. This means that the sample container can first be removed from a transport holder and placed in the receptacle by the handling robot. The handling robot can then reach around and open the closure cover with a corresponding movement and, for example, place it in a defined position on a defined storage area at the workplace. After the sample has been taken, the same lid can be picked up again and replaced. A perfect assignment is possible, and a sample container is always closed with the same lid.

Ein solches Ablegen kann entfallen, wenn der Deckel mit dem Probenbehälter nach dem Öffnen verbunden bleibt. Dies ist beispielsweise bei den Klappdeckelbehältern der Eppendorf AG, DE-22339 Hamburg, den sogenannten Eppis der Fall, bei denen der Deckel über eine Lasche mit dem Behälter verbunden ist. Diese Lasche kann auch als Orientierung dienen, von deren abgewandten Seite der Handhabungsroboter den Deckel aufhebeln muss.Such filing can be omitted if the lid remains connected to the sample container after opening. This is the case, for example, with the hinged lid containers from Eppendorf AG, DE-22339 Hamburg, the so-called Eppis, in which the lid is connected to the container via a strap. This tab can also serve as a guide, from the opposite side of which the handling robot has to pry open the cover.

Beim Öffnen eines Probenbehälters sind teilweise relativ große Kräfte erforderlich, da die Deckel auch dichtend mit einem Rastverschluss auf dem Probenbehälter aufgesetzt sind. Es ist daher gemäß der Erfindung weiterhin vorgesehen, dass die Aufnahme als Vertiefung ausgebildet ist, in die der Probenbehälter passt. Der Querschnitt und die Abmessungen der Aufnahme können an die Kontur und die Abmaße des Probenbehälters angepasst sein derart, dass dieser im wesentlichen spielfrei in der Aufnahme gehalten wird. Die Tiefe der Vertiefung kann 50% bis 90% der Höhe des Probenbehälters betragen. Dadurch wird erreicht, dass der Probenbehälter, der häufig als längliches Probenröhrchen ausgebildet ist, bei der Öffnungsbewegung nicht aus der Aufnahme kippt oder aus dieser herausgehoben wird. Durch die spielfreie Halterung erhält der Probenbehälter zudem eine definierte Lage relativ zum Arbeitsplatz. Ein sicheres Öffnen durch den Handhabungsroboter ist dadurch möglich. Gleichwohl bleibt der Deckel frei und gut zugänglich. Die Vertiefung kann in der Arbeitsplatte oder in einem Sockel auf der Arbeitsplatte angeordnet sein. In beiden Fällen ist ein darin befindlicher Probenbehälter gut mit dem Handhabungsarm des Roboters erreichbar.When opening a sample container, relatively large forces are sometimes required, since the lids are also placed on the sample container in a sealing manner with a snap-in closure. It is therefore also provided according to the invention that the receptacle is designed as a depression into which the sample container fits. The cross section and the dimensions of the receptacle can be adapted to the contour and the dimensions of the sample container in such a way that it is held in the receptacle essentially without play. The depth of the depression can be 50% to 90% of the height of the sample container. This ensures that the sample container, which is often designed as an elongate sample tube, does not tip out of the receptacle or is lifted out of it during the opening movement. Due to the play-free mounting, the sample container also has a defined position relative to the work station. Safe opening by the handling robot is thus possible. Nevertheless, the lid remains free and easily accessible. The depression can be arranged in the countertop or in a base on the countertop. In both cases, a sample container located therein can be easily reached with the robot's handling arm.

Es ist im Laborbetrieb häufig erforderlich, eine Vielzahl von gleichartigen Probenbehältern zu öffnen und auch wieder zu verschließen. Bei nur einer Aufnahme würde das automatisierte Öffnen relativ lange dauern, da jeder Probenbehälter in die einzelnen Aufnahme gestellt werden muss.In laboratory operation, it is often necessary to open and also close again a large number of similar sample containers. With only one recording, the automated opening would take a relatively long time, since each sample container has to be placed in the individual recording.

Häufig werden bei solchen Mehrfachproben Klappdeckelbehälter verwendet, bei denen der Deckel mit einem Band am Probenröhrchen unverlierbar gehalten ist. Das Band bildet gleichzeitig das Scharnier, um das der Decke verschwenkt werden muss. Es ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Aufnahme eine vordere Stange und eine hintere Stange aufweist, zwischen denen wenigstens ein und vorzugsweise mehrere Probenbehälter nebeneinander passen derart, dass die Lasche der hinteren Stange zugewandt ist. Die vordere Stange verläuft unterhalb des Deckels auf der dem Band abgekehrten Seite des Probenbehälters. Die hintere Stange verläuft oberhalb des Deckels auf der dem Band zugekehrten Seite Probenbehälters. Die Länge der Stangen ist so bemessen, dass sie seitlich neben dem Probenbehälter überstehen.Hinged lid containers are often used for such multiple samples, in which the lid is held captive with a band on the sample tube. At the same time, the band forms the hinge around which the ceiling must be pivoted. It is provided according to the invention that the recording has a front bar and a rear bar between which at least one and preferably several sample containers fit side by side such that the tab faces the rear bar. The front bar runs under the lid on the opposite side of the sample container from the band. The rear bar runs above the lid on the side of the sample container facing the belt. The length of the rods is such that they protrude laterally next to the sample container.

In der befüllten Lage der Aufnahme befinden sich mehrere Probenbehälter zwischen den Stangen, wobei die Lasche zum anheben des Deckels die vordere Stange überragt. Dann kann durch den Handhabungsroboter ein Werkzeug ergriffen werden, dass aus einem Balken besteht, der zwei offene Haken an seinen seitlichen Enden aufweist. Mit diesen Haken kann der der Balken drehbar entweder an der vorderen oder der hinteren Stange seitlich neben den Behältern durch den Handhabungsroboter eingehakt werden. Die Stangen dienen somit als Drehlager für die Schwenkbewegung, die der Balken durchführt.When the receptacle is in the filled position, there are several sample containers between the bars, with the tab for lifting the lid projecting beyond the front bar. A tool can then be gripped by the handling robot, which consists of a beam which has two open hooks at its lateral ends. With these hooks, the beam can be rotatably hooked onto either the front or the rear rod next to the containers by the handling robot. The rods thus serve as pivot bearings for the pivoting movement carried out by the beam.

Zum Öffnen der Behälter wird der Balken mit den Haken von oben in die Stange eingehakt und anschließend nach oben geklappt. Die Öffnung des Hakens weist dabei nach unten. Je nach Breite des Hakens in Richtung von der Stange weg ist die Kraft zum Öffnen der Klappdeckel entsprechend größer oder kleiner, so dass die Klappdeckel zuverlässig geöffnet werden können. Insbesondere gelingt es damit, mehrere Probenbehälter gleichzeitig zu öffnen.To open the container, the beam with the hooks is hooked into the bar from above and then folded up. The opening of the hook points downwards. Depending on the width of the hook in the direction away from the bar, the force for opening the hinged lid is correspondingly greater or smaller, so that the hinged lid can be opened reliably. In particular, this makes it possible to open several sample containers at the same time.

Zum Verschließen der Klappdeckel wird der Balken von hinten in die hintere Stange eingehakt. Die Öffnung des Hakens weist ebenfalls nach unten oder von dem Behälter weg. Der damit gebildete Schwenkpunkt liegt über dem Drehpunkt des Scharniers, so dass durch eine Verschwenkung des Balkens nach unten in Richtung auf den Behälter der Klappdeckel in Richtung auf die Behälteröffnung bewegt wird. Dort rastet er mit einer Dichtlippe dichtend ein. Auch das Verschließen einer Vielzahl von Behältern ist damit schnell und sicher möglich.To close the hinged lid, the bar is hooked into the rear bar from behind. The opening of the hook also faces down or away from the container. The pivot point thus formed lies above the pivot point of the hinge, so that pivoting the beam downwards in the direction of the container moves the hinged lid in the direction of the container opening. There it locks into place with a sealing lip. It is also possible to close a large number of containers quickly and safely.

Der Probenbehälter wird demnach in die Aufnahme lediglich eingestellt und dort formschlüssig gehalten. Es sind auch Probenbehälter bekannt, bei denen der Deckel als Schraubverschluss ausgebildet ist. Auch diese kann der Handhabungsroboter mit nur einem Handhabungsarm nicht öffnen. Der Probenbehälter ist in der Aufnahme nur gegen horizontal einwirkende Kräfte gehalten, nicht jedoch gegen Drehbewegungen.Accordingly, the sample container is simply placed in the receptacle and held there in a form-fitting manner. Sample containers are also known in which the lid is designed as a screw cap. The handling robot cannot open these with just one handling arm either. The sample container is only held in the holder against horizontally acting forces, but not against rotary movements.

Hier wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass in der Aufnahme Klemmmittel vorhanden sind, die den eingeführten Probenbehälter in der Aufnahme festklemmen. Dadurch wird der Probenbehälter auch gegen Verdrehen am Arbeitsplatz gehalten, so dass die Drehbewegungen zum Öffnen und Schließen des Drehverschlusses von dem Handhabungsroboter durchgeführt werden können.Here, according to the invention, it is proposed that clamping means are present in the receptacle, which clamp the inserted sample container in the receptacle. As a result, the sample container is also held against twisting at the workplace, so that the rotary movements for opening and closing the twist-lock closure can be carried out by the handling robot.

Die Klemmmittel können gegeneinander bewegliche Klemmbacken aufweisen, die den Probenbehälter zwischen sich einklemmen. Insbesondere kann vorgesehen werden, dass die Klemmbacken den Probenbehälter mit einem vorgebbaren Anpressdruck festhalten. Damit können auch empfindliche Probenbehälter sicher gehalten werden. Auch können dann Probenbehälter unterschiedlicher Größe in der Aufnahme gehalten werden.The clamping means can have clamping jaws which can be moved relative to one another and which clamp the sample container between them. In particular, it can be provided that the clamping jaws hold the sample container with a predeterminable contact pressure. This means that even sensitive sample containers can be held securely. Sample containers of different sizes can then also be held in the receptacle.

Es ist dabei vorteilhaft, wenn eine der Klemmbacken feststehend ist und eine Referenzfläche bildet. Damit wird die Lage des Probenbehälters relativ zur Aufnahme festgelegt, so dass er für den Handhabungsroboter sicher ergriffen oder geöffnet werden kann.It is advantageous if one of the clamping jaws is fixed and forms a reference surface. This fixes the position of the sample container relative to the receptacle, so that it can be securely gripped or opened by the handling robot.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Klemmbacken elastische und/oder flexible Klemmflächen aufweisen, die an dem Probenbehälter anliegen. Damit wird erreicht, dass sich die Klemmbacken an unterschiedliche Formen der Probenbehälter anpassen. Auch wird damit ein besonders sicherer und kippsicherer Halt in der Aufnahme bewirkt.Furthermore, it is expedient if the clamping jaws have elastic and/or flexible clamping surfaces that bear against the sample container. This ensures that the clamping jaws adapt to different shapes of the sample container. This also results in a particularly secure and non-tilting hold in the receptacle.

Ist der Probenbehälter geöffnet, kann zumindest eine Teilmenge der Probe entnommen werden. Hierfür kann der Probenbehälter in der Aufnahme stehen bleiben. Eine zusätzliche Bewegung des Probenbehälters ist daher nicht erforderlich. Die Entnahme einer Probe aus einem Probenröhrchen beispielsweise mit einer Pipette ist für einen Handhabungsroboter ohne weiteres möglich.If the sample container is open, at least a portion of the sample can be removed. The sample container can remain in the receptacle for this purpose. An additional movement of the sample container is therefore not required. The removal of a sample from a sample tube, for example with a pipette, is easily possible for a handling robot.

Der Handhabungsroboter muss jedoch wissen, bis zu welcher Höhe das Probenröhrchen gefüllt ist, damit er die Pipette entsprechend weit einführen kann. Ein anderes Problem besteht darin, dass bei zentrifugierten Proben in dem Probenröhrchen wenigstens zwei Schichten vorhanden sind, und die zu untersuchende Probe entweder aus der oberen oder der unteren Schicht entnommen werden muss. Dem Handhabungsroboter muss daher vorgeben werden, wie weit er die Pipettenspitze in den Probenbehälter eintauchen darf oder muss.However, the handling robot must know to what level the sample tube is filled so that it can insert the pipette accordingly. Another problem is that when samples are centrifuged, there are at least two layers in the sample tube and the sample to be analyzed must be taken from either the top or bottom layer. The handling robot must therefore be instructed how far it may or must dip the pipette tip into the sample container.

Es wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass in der Aufnahme für den Probenbehälter wenigstens eine Kamera vorhanden ist, mit der die Grenzflächen der einzelnen Schichten der enthaltenen Probe detektierbar sind. Die Kamera kann beispielsweise einen senkrecht ausgerichteten Zeilensensor umfassen, der sich entlang der Höhe des Probenbehälters erstreckt. Dann können die Lage und die Höhe einer Grenzschicht sicher erfasst werden.According to the invention, it is proposed that at least one camera be present in the receptacle for the sample container, with which the boundary surfaces of the individual layers of the sample contained can be detected. For example, the camera can include a vertically oriented line sensor that extends along the height of the sample container. Then let the location and the height of a boundary layer can be reliably recorded.

Grundsätzlich kann für die Detektion der Grenzflächen auch die Kamera an dem Handhabungsroboter verwendet werden. Durch die mit der Kamera verbundene und benutzbare künstliche Intelligenz können die Grenzflächen gut erkannt werden. Auch ist es möglich, dass der Roboter das Probenröhrchen verdreht, falls ein Etikett den Lichtdurchgang behindert. Es entstehen dabei insbesondere keine zusätzlichen Kosten für eine separate Kamera. Die Aufnahme muss hierfür eine durchsichtige oder transparente Wandung aufweisen oder aus einem solchen Material bestehen, damit die davorgehaltene Kamera die Grenzschichten aufnehmen kann. Die Aufnahme ist dann Vorzugsweise über der Arbeitsplatte angeordnet.In principle, the camera on the handling robot can also be used to detect the interfaces. Thanks to the artificial intelligence connected and usable with the camera, the boundary surfaces can be easily recognized. It is also possible that the robot twists the sample tube if a label blocks the passage of light. In particular, there are no additional costs for a separate camera. For this purpose, the recording must have a transparent or transparent wall or consist of such a material so that the camera held in front of it can record the boundary layers. The receptacle is then preferably arranged above the worktop.

Die Erfindung nutzt hier aus, dass die Probenröhrchen oder -behälter in der Regel durchsichtig sind. Die darin enthaltende Probe und deren Grenzschichten sind daher gut sichtbar. Es ist weiterhin vorgesehen, dass eine streifenförmige Lichtquelle vorhanden ist, die den Probenbehälter entlang seiner Höhenerstreckung durchleuchtet. Damit können die Grenzflächen und insbesondere deren Höhe relativ zu einer Bezugsfläche für die Kamera gut sichtbar gemacht werden.The invention makes use here of the fact that the sample tubes or containers are generally transparent. The sample contained therein and its boundary layers are therefore clearly visible. Provision is also made for a strip-shaped light source to be present, which illuminates the sample container along its height. In this way, the boundary surfaces and in particular their height relative to a reference surface can be made clearly visible to the camera.

Beispielsweise bei einer Blutprobe sind nach dem Zentrifugieren drei Schichten vorhanden. Unten sammelt sich der Blutkuchen. Darüber befindet sich das Blutserum, über dem sich die Luftschicht bis zum Deckel befindet. Insbesondere das Blutserum wird zu Untersuchungszwecken benötigt. Es ist daher erforderlich, dass die Pipettenspitze genau in die mittlere Schicht eingetaucht wird, um eine Probe zu entnehmen.For example, a blood sample has three layers after centrifugation. The blood cake collects at the bottom. Above it is the blood serum, above which is the layer of air up to the lid. The blood serum in particular is required for examination purposes. It is therefore necessary that the pipette tip is accurately immersed in the middle layer in order to take a sample.

Die Grenzfläche zwischen Blutkuchen und Blutserum kann relativ einfach durch den Kontrast zwischen den beiden Schichten erfasst werden. Die Grenzfläche zwischen Blutserum und Luft kann durch unterschiedliche Streueffekte erfasst werden, auch wenn sich die Luftschicht farblich von dem Blutserum kaum unterscheidet. Das durchtretende Licht wird durch einen mit Flüssigkeit gefüllten Abschnitt eines Röhrchens anders gestreut, als wenn es durch einen mit Luft gefüllten Abschnitt hindurchtritt. Dies kann von der Kamera gut erfasst werden. Insgesamt gelingt es durch eine entsprechend ausgebildete Bildverarbeitung die Grenzflächen mit ausreichender Genauigkeit festzustellen. Das erfasste Bildsignal der Kamera wird umgesetzt in eine Höhenangabe, wie weit der Handhabungsroboter die Pipette in den Probenbehälter eintauchen soll, um eine Probe aus der gewünschten Schicht entnehmen zu können.The interface between blood clot and blood serum can be detected relatively easily by the contrast between the two layers. The interface between blood serum and air can be detected by different scattering effects, even if the air layer hardly differs in color from the blood serum. The light passing through a liquid-filled section of a tube is scattered differently than when it passes through an air-filled section. This can be captured well by the camera. Overall, it is possible to determine the boundary surfaces with sufficient accuracy by appropriately designed image processing. The image signal captured by the camera is converted into a height indication of how far the handling robot should immerse the pipette into the sample container in order to be able to take a sample from the desired layer.

Das Bildsignal kann zudem dazu benutzt werden, um ein leeres Probenröhrchen zu erkennen oder um das Flüssigkeitsvolumen zu bestimmen. Im ersten Fall kann die Untersuchung mit einer entsprechenden Fehlermeldung abgebrochen werden.The image signal can also be used to identify an empty sample tube or to determine the liquid volume. In the first case, the examination can be aborted with a corresponding error message.

Durch die Vielseitigkeit eines oben beschriebenen Handhabungsroboters können viele Aufgaben automatisch durchgeführt werden. Insbesondere durch die Anordnung einer Lagerstation für die Werkzeugaufsätze am Maschinenschuh werden die Wechselwerkzeuge stets an der gleichen Stelle und gut erreichbar für den Handhabungsarm gehalten. Auch bewegen sich die Werkzeuge mit dem Maschinenschuh, so dass keine zusätzlichen Verfahrbewegungen des Handhabungsrotors zum Wechseln der Werkzeuge erforderlich sind.Due to the versatility of a handling robot described above, many tasks can be performed automatically. In particular, by arranging a storage station for the tool attachments on the machine shoe, the changing tools are always kept in the same place and easily accessible for the handling arm. The tools also move with the machine shoe, so that no additional movements of the handling rotor are required to change the tools.

Allerdings können mit einer Greifzange als übliches Werkzeug für einen derartigen Handhabungsroboter nicht immer einfache Bedienknöpfe eines Laborgeräts gedrückt werden. Dies ist jedoch für die Bedienung von Laborgeräten erforderlich, die nicht in ein Netzwerk eingebunden werden können.However, simple control buttons of a laboratory device cannot always be pressed with gripping tongs, which is the usual tool for such a handling robot. However, this is necessary for the operation of laboratory devices that cannot be integrated into a network.

Zur Lösung dieses Problems schlägt die Erfindung vor, dass wenigstens ein Werkzeug vorhanden ist, das mit dem Handhabungsarm des Handhabungsroboters verbindbar ist und das an seinem freien Ende einen stiftförmigen Vorsprung aufweist, mit dem Druckknöpfe, Taster oder Hebel oder Schieberegler eines Laborgeräts betätigbar sind. Hiermit wird mit einfachen Mitteln der Finger einer menschlichen Person ersetzt durch einen Stift, der mit dem Handhabungsroboter bewegt und auf ein Bedienelement gerichtet werden kann, um dieses zu betätigen. Die automatisierte Bedienung eines nicht in die Laborsteuerung eingebundenen Geräts ist damit möglich.To solve this problem, the invention proposes that there be at least one tool that can be connected to the handling arm of the handling robot and that has a pin-shaped projection at its free end with which pushbuttons, buttons or levers or slide controls of a laboratory device can be actuated. With this, the finger of a human person is replaced with simple means by a pen, which can be moved with the handling robot and directed at an operating element in order to actuate it. The automated operation of a device that is not integrated into the laboratory control is thus possible.

Es ist auch möglich, dass eine Greifbacke der Greifzange mit einem stiftförmigen Vorsprung versehen wird. Der Vorsprung kann beispielsweise quer zur Greifzangen-Längsrichtung abstehen. Dann kann die Bedienung eines Knopfes oder Tasters oder Schalters eines Geräts durch eine entsprechende Verschwenkung der Greifzange erfolgen, nach der der stiftförmige Vorsprung auf den zu bedienenden Schalter, Knopf oder Taster weist. Der Vorteil ist hier, dass kein Werkzeugwechsel zum Bedienen eines Geräts erforderlich ist.It is also possible for a gripping jaw of the gripping tongs to be provided with a pin-shaped projection. The projection can, for example, protrude transversely to the longitudinal direction of the gripping tongs. A button or button or switch of a device can then be operated by pivoting the gripping pliers accordingly, after which the pin-shaped projection points to the switch, button or button to be operated. The advantage here is that no tool change is required to operate a device.

Die Spitze des Stifts oder Vorsprungs kann eine rutschfeste Beschichtung aufweisen oder aus einem rutschfesten Material bestehen. Damit wird das Drücken auch von glatten oder kleinen Bedienknöpfen möglich.The tip of the pin or protrusion may have a non-slip coating or may be made of a non-slip material. This makes it possible to press smooth or small control buttons.

Weiterhin kann ein Sensor vorhanden sein, mit dem ein wirksames Niederdrücken des Bedienknopfes erkannt wird. Häufig wird ein erfolgreiches Betätigen eines Bedienknopfes durch ein Rastgeräusch oder ein akustisches Signal begleitet. Dieses kann durch den Sensor erfasst werden, um den Betätigungsvorgang abzubrechen oder zu wiederholen, falls ein mehrfaches Betätigen des Bedienelementes erforderlich sein sollte. Alternativ oder zusätzlich kann die zum Niederdrücken erforderliche Kraft ermittelt und einprogrammiert werden.Furthermore, a sensor can be present with which an effective depression of the operating button is recognized. Successful actuation of a control button is often accompanied by a clicking noise or an acoustic signal. This can be detected by the sensor in order to cancel or repeat the actuation process if it should be necessary to actuate the control element several times. Alternatively or additionally, the force required to press down can be determined and programmed.

Häufig wird ein erfolgreiches Betätigen eines Bedienknopfes lediglich optisch oder auf einem Display angezeigt. Der Handhabungsarm des Handhabungsroboters kann mit einer Kamera ausgestattet sein, mit der derartige optische Signale erkannt werden können. Die Betätigung des betreffenden Bedienknopfes kann dann solange erfolgen, bis der gewünschte Wert oder die gewünschte Funktion des Laborgeräts eingestellt ist. Ein derartiges Überwachen und Erkennen von optischen Signalen oder Anzeigen sind mit bekannten Bildverarbeitungssystemen ohne weiteres möglich.Successful actuation of a control button is often only indicated visually or on a display. The handling arm of the handling robot can be equipped with a camera with which such optical signals can be recognized. The operating button in question can then be actuated until the desired value or the desired function of the laboratory device is set. Such monitoring and recognition of optical signals or displays is readily possible with known image processing systems.

Das Vorsehen einer Kamera am Handhabungsarm ist ohnehin zweckmäßig, damit die Lage der Probenröhrchen und auch dessen Etikett detektierbar sind. Der Probenverlauf kann damit stets nachvollziehbar protokolliert werden.The provision of a camera on the handling arm is expedient in any case so that the position of the sample tube and also its label can be detected. The course of the sample can thus always be logged in a traceable manner.

Durch einen solchen Werkzeugaufsatz gelingt es, auch solche Laborgeräte in einen automatischen Laborbetrieb einzusetzen, die keine Schnittstelle zu einem Netzwerk aufweisen und somit nicht eingebunden werden können. Hier übernimmt der Handhabungsroboter die menschliche Hand und bedient das betreffende Gerät.Such a tool attachment also makes it possible to use such laboratory devices in automatic laboratory operation that do not have an interface to a network and therefore cannot be integrated. Here, the handling robot takes over the human hand and operates the device in question.

Ein anderes Problem ist die Handhabung von Pipettenspitzen, die für die Entnahme von Proben aus einem Probenröhrchen zunächst auf die Pipette aufgesetzt werden müssen. Dies ist in der Regel auch für einen Roboter unproblematisch, da die Pipette mit ihrer Aufnahme von oben in die Pipettenspitze eingeführt wird. Die Pipettenspitze rastet dann ein und kann verwendet werden. Problematisch hingegen ist das Auswerfen der Pipettenspitze, da hier die Pipette zum einen gehalten und zum anderen ein Auslöser betätigt werden muss.Another problem is the handling of pipette tips, which first have to be placed on the pipette in order to take samples from a sample tube. As a rule, this is also not a problem for a robot, since the pipette with its receptacle is inserted into the pipette tip from above. The pipette tip then clicks into place and can be used. Ejecting the pipette tip, on the other hand, is problematic, since the pipette has to be held and a trigger has to be activated.

Bei einigen Pipetten erfolgt das Auswerfen der Pipettenspitze durch Niederdrücken eines Auswerferknopfes, der zum Auswerfen über einen Druckpunkt bewegt werden muss. Hier kann der bei einem Handhabungsroboter vorhandene Greifarm mit zwei gegeneinander beweglichen Greibacken benutzt werden. Zum Bewegen der Pipette greift der Greifarm die Pipette derart, dass der Auswerferknopf in Auslöserichtung bis zum Druckpunkt niedergedrückt wird. Die Pipette wird dann ausreichend festgehalten, so dass sie bewegt werden kann. Die Kraft oder die Strecke, die erforderlich ist, um den Auswerferknopf bis zum Druckpunkt zu bewegen, ist bekannt und kann dem Handhabungsroboter eingegeben werden.With some pipettes, the pipette tip is ejected by depressing an ejector button, which must be moved over a pressure point for ejection. Here, the gripping arm that is present in a handling robot can be used with two gripping jaws that can be moved in opposite directions. To move the pipette, the gripping arm grips the pipette in such a way that the ejector button is pressed in the release direction up to the pressure point. The pipette is then held in place sufficiently so that it can be moved. The force or distance required to move the ejector button to the pressure point is known and can be input to the handling robot.

Die Steuerung der Pipette, also das Ansaugen und die Abgabe der Flüssigkeit kann über ein Netzwerk, die zentrale Laborsteuerung oder die Arbeitsplatzsteuerung erfolgen. Zum Abwerfen oder Ablegen der Pipettenspitze wird die Pipette über die gewünschte Stelle bewegt, und der Greifarm bewegt die eine Greifbacke über den Druckpunkt hinaus, so dass die Pipettenspitze freigegeben wird.The pipette can be controlled, ie sucking in and dispensing the liquid, via a network, the central laboratory control or the workplace control. To drop or put down the pipette tip, the pipette is moved over the desired location and the gripper arm moves one gripper jaw past the pressure point so that the pipette tip is released.

Falls ein Gegenlager für die andere Greifbacke der Greifzange an der Pipette fehlt, kann ein Gegenlager an der Pipette in der gewünschten Lage montiert werden. Dann ist ein Ergreifen der Pipette mit der Greifzange gut und sicher möglich.If there is no counter bearing for the other gripping jaw of the gripping forceps on the pipette, a counter bearing can be mounted on the pipette in the desired position. Then the pipette can be gripped easily and safely with the gripping tongs.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1 die Seitenansicht einer Arbeitsplatzanordnung gemäß der Erfindung,
2 das freie Ende eines Handhabungsarms eines Handhabungsroboters mit einem Wechselwerkzeug,
3 die Draufsicht auf die Arbeitsplatzanordnung,
4 einen Längsschnitt durch eine Aufnahme für einen Probenbehälter am Arbeitsplatz,
5 einen anderen Längsschnitt durch die Aufnahme gemäß 4,
6 die Draufsicht auf eine Aufnahme für mehrere Probenbehälter,
7 teilweise im Schnitt die Seitenansicht der Aufnahme gemäß 6 beim Öffnen der Probenbehälter und
8 teilweise im Schnitt die Seitenansicht der Aufnahme gemäß 6 beim Schließen der Probenbehälter.

The invention is explained in more detail below with reference to the schematic drawing. Show it:

1 the side view of a workplace arrangement according to the invention,
2 the free end of a handling arm of a handling robot with a changing tool,
3 the top view of the workplace arrangement,
4 a longitudinal section through a receptacle for a sample container at the workplace,
5 another longitudinal section through the recording according to 4 ,
6 the top view of a holder for several sample containers,
7 partially in section, the side view according to the photograph 6 when opening the sample container and
8th partially in section, the side view according to the photograph 6 when closing the sample container.

Die in der Zeichnung dargestellte Arbeitsplatzanordnung ist auf einer Arbeitsplatte 11 eines Arbeitstisches in einem Labor vorhanden und umfasst einen kollaborierenden Handhabungsroboter 12 mit einem Standfuß 48, mit dem der Handhabungsroboter auf der Arbeitsplatte 11 steht. Der Handhabungsroboter 12 ist in an sich bekannter Weise mit einem mehrgliedrigen Handhabungsarm 13 ausgerüstet, an dessen freien Ende 14 ein Werkzeugaufsatz, beispielsweise eine Greifzange 15 mit zwei gegeneinander beweglichen Greifbacken drehbar gelagert ist. Die einzelnen Glieder des Handhabungsarms können gegeneinander verdreht werden. Durch diese Anordnung kann der Handhabungsroboter nahezu jede beliebige Stelle innerhalb seines Aktionsradius erreichen und dort mit der Greifzange 15 Gegenstände aufnehmen, bewegen und absetzen. Insoweit ist ein Handhabungsroboter bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung.The workplace arrangement shown in the drawing is present on a worktop 11 of a worktable in a laboratory and includes a collaborating handling robot 12 with a base 48 with which the handling robot stands on the worktop 11 . The handling robot 12 is equipped in a manner known per se with a multi-part handling arm 13, at the free end 14 of which a tool attachment, for example gripping tongs 15 with two gripping jaws movable in relation to one another, is rotatably mounted. The individual links of the handling arm can be twisted against each other. With this arrangement, the handling robot can reach almost any point within its radius of action and pick up, move and set down objects there with the gripping tongs 15 . In this respect, a handling robot is known and requires no further explanation.

Der Arbeitsplatz weist mehrere Geräte 16 auf, mit denen die zu untersuchenden Proben behandelt werden können. Die Laborgeräte als solche sind bekannt und bedürfen ebenfalls keiner weiteren Erläuterung. Für einen automatisierten Laborbetrieb ist es erforderlich, dass die zu untersuchenden Proben in das Laborgerät eingeführt und wieder entfernt werden. Dafür sind Probenbehälter, in der Regel Probenröhrchen 17, vorgesehen, die in einem Gestell 18 aufbewahrt und dem Arbeitsplatz zur Verfügung gestellt werden. Der Handhabungsroboter 12 entnimmt ein Probenröhrchen 17 aus dem Gestell 18 und setzt es in eine Aufnahme 19 am Arbeitsplatz. In der Aufnahme 19 ist das Probenröhrchen 17 sicher gegen horizontal einwirkende Kräfte gehalten. Das Probenröhrchen 17 kann in der Aufnahme 19 im wesentlichen spielfrei gehalten werden. Die untere Boden 49 der Aufnahme 19, auf welchem der Probenbehälter 19 steht, kann als Sieb ausgebildet oder mit einer Abflussöffnung versehen sein, damit eventuell austretende Probenflüssigkeit abfließen kann und das Probenröhrchen ohne Widerstand einführbar ist.The workplace has several devices 16 with which the samples to be examined can be treated. The laboratory devices as such are known and also require no further explanation. For automated laboratory operation, it is necessary for the samples to be examined to be introduced into the laboratory device and removed again. For this purpose, sample containers, usually sample tubes 17, are provided, which are stored in a frame 18 and made available to the workplace. The handling robot 12 removes a sample tube 17 from the frame 18 and places it in a receptacle 19 at the workplace. In the receptacle 19, the sample tube 17 is securely held against forces acting horizontally. The sample tube 17 can be held in the receptacle 19 essentially without play. The lower floor 49 of the receptacle 19, on which the sample container 19 stands, can be designed as a sieve or provided with a drainage opening so that any sample liquid that may escape can drain off and the sample tube can be inserted without resistance.

Das Probenröhrchen 17 ist durch einen Deckel 20 verschlossen, der für die Entnahme einer Probe geöffnet werden muss. Dafür bietet die Aufnahme 19 aufgrund ihrer Tiefe einen ausreichenden Halt, wenn es sich um einen Klappdeckel handelt. Dieser kann durch eine entsprechende Bewegung und/oder Ausbildung des Werkzeugaufsatzes 15 geöffnet und beispielsweise abgelegt werden. Sofern es sich um einen Drehverschluss handelt, muss der Probenbehälter 17 gegen Verdrehen gesichert werden, damit der Deckel 20 gelöst werden kann. Hierfür sind in der Aufnahme 19 in Richtung des Doppelpfeils 21 hin- und her bewegliche Klemmbacken 22 vorhanden, die den Probenbehälter 17 zwischen sich einklemmen und somit sicher gegen Verdrehen halten. Ein Öffnen des Probenbehälters 17 mit dem einarmigen Handhabungsroboter 12 ist somit möglich. Eine Drehbewegung ist mit der Greifzange 15 des Handhabungsroboters 12 ohne weiteres durchführbar.The sample tube 17 is closed by a lid 20, which must be opened to take a sample. Because of its depth, the receptacle 19 offers sufficient support for this if it is a hinged cover. This can be opened by a corresponding movement and/or design of the tool attachment 15 and, for example, put down. If it is a screw cap, the sample container 17 must be secured against twisting so that the cover 20 can be released. For this purpose, there are clamping jaws 22 that can be moved back and forth in the direction of the double arrow 21 in the receptacle 19 and that clamp the sample container 17 between them and thus hold it securely against twisting. It is thus possible to open the sample container 17 with the one-armed handling robot 12 . A rotary movement can be carried out with the gripping tongs 15 of the handling robot 12 without further ado.

Der Handhabungsroboter 12 ist als kollaborierender Roboter ausgebildet und daher klein dimensioniert. Der Aktionsradius seines Handhabungsarms 13 ist dementsprechend gering und beträgt nur etwa 300 mm bis 400 mm. Zur Erhöhung der Greifhöhe ist ein Sockel 23 vorgesehen, der bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel als Maschinenschuh ausgebildet ist, der auf Schienen 24 geführt und gehalten ist, die auf der Arbeitsplatte 11 montiert sind. Grundsätzlich kann auch nur eine Schiene, beispielsweise mit einer Schwalbenschwanzverbindung, vorgesehen werden.The handling robot 12 is designed as a collaborative robot and is therefore of small dimensions. The radius of action of his handling arm 13 is correspondingly small and is only about 300 mm to 400 mm. To increase the gripping height, a base 23 is provided, which in the embodiment shown in the drawing is designed as a machine shoe that is guided and held on rails 24 that are mounted on the worktop 11 . In principle, only one rail, for example with a dovetail connection, can also be provided.

Durch den Sockel 23 wird der Roboter 12 angehoben, so dass dessen Arbeitshöhe vergrößert wird. Diese Vergrößerung reicht aus, um beispielsweise eine Gerätewand eines Laborgeräts 16 übergreifen zu können, um eine Probe oder ein Probenröhrchen darin abzulegen. Gleichwohl bleibt die Arbeitsplatte 11 und beispielsweise das in der Aufnahme 19 versenkte Probenröhrchen für den Handhabungsarm 13 gut zugänglich.The robot 12 is raised by the base 23 so that its working height is increased. This enlargement is sufficient, for example, to be able to reach over a device wall of a laboratory device 16 in order to place a sample or a sample tube in it. Nevertheless, the worktop 11 and, for example, the test tube sunk into the receptacle 19 remain easily accessible for the handling arm 13 .

Weiterhin ist der Sockel 23 und somit der Handhabungsroboter 12 entlang des Doppelpfeils 25 auf den Schienen 24 hin- und her beweglich. Dadurch wird sein Aktionsradius in Tiefenrichtung des Arbeitsplatzes erhöht, so dass auch weiter entfernt liegende Laborgeräte 26 für den Handhabungsroboter 12 zugänglich sind. Es können Rastmarken 27 vorhanden sein, damit der Handhabungsroboter eine definierte Lage relativ zum Laborgerät 16, 26 einnehmen kann. Der Sockel 23 kann einen eigenen Antrieb aufweisen oder durch den Handhabungsroboter 12 entlang der Schienen 24 gezogen oder geschoben werden. Hierfür sind Greifstellen 28 entlang der Schienen 24 vorgesehen, an den sich die Greifzange 15 zum Verschieben festhalten kann. Derartige Vorgänge sind mit einem Handhabungsroboter ohne weiteres durchführbar.Furthermore, the base 23 and thus the handling robot 12 can be moved back and forth along the double arrow 25 on the rails 24 . This increases its radius of action in the depth direction of the workplace, so that laboratory equipment 26 that is located further away is also accessible to the handling robot 12 . Snap marks 27 can be present so that the handling robot can assume a defined position relative to the laboratory device 16, 26. The base 23 can have its own drive or can be pulled or pushed along the rails 24 by the handling robot 12 . For this purpose, gripping points 28 are provided along the rails 24, to which the gripping tongs 15 can hold for displacement. Processes of this type can easily be carried out with a handling robot.

Der Sockel 23 kann in seinem vorderen Bereich eine Lagerstation 29 für Werkzeugaufsätze 30 aufweisen, die somit mitgeführt werden und für den Roboter gut zugänglich sind. Einen Werkzeugwechsel kann der Handhabungsroboter 12 selbst durchführen.In its front area, the base 23 can have a storage station 29 for tool attachments 30, which are thus carried along and are easily accessible for the robot. The handling robot 12 can carry out a tool change itself.

Weiterhin kann vorgesehen werden, dass an der Lagerstation eine Aufladestation für solche Werkzeuge vorhanden ist, die eine eigene Stromversorgung benötigen. Das Aufladen der Akkumulatoren des betreffenden Werkzeugs kann beispielswiese induktiv erfolgen.Furthermore, it can be provided that there is a charging station at the storage station for tools that require their own power supply. The accumulators of the relevant tool can be charged inductively, for example.

Die Werkzeuge können an der Lagerstation oder am Handhabungsarm des Roboters magnetisch gehalten werden. Auch können die Werkzeuge einen Eingriffsabschnitt aufweisen, in die die Greifbacken der Greifzange passen. Dann ist ein Wechsel der Werkzeuge besonders einfach möglich, da die Greifzange mit den Greifbacken nur in den Eingriffsabschnitt eingreifen muss. Dort kann die Greifzange geschlossen oder geöffnet werden, um das Werkzeug fest mit dem Handhabungsarm zu verbinden.The tools can be held magnetically at the storage station or on the robot's handling arm. The tools can also have an engagement section into which the gripping jaws of the gripping pliers fit. It is then particularly easy to change the tools, since the gripping pliers with the gripping jaws only have to engage in the engagement section. There the gripper can be closed or opened to connect the tool firmly to the handling arm.

Die Laborgeräte 16, 26 können beispielsweise eine Schnittstelle zu der zentralen Arbeitsplatzsteuerung aufweisen. Dann ist eine Einbindung derartiger Geräte in einen automatisierten Laborbetrieb ohne weiteres möglich. Häufig weisen die Geräte jedoch keine oder keine geeignete Schnittstelle auf, um von einer Arbeitsplatzsteuerung betrieben zu werden. Es ist ein übliches Bedienfeld mit mehreren Bedienknöpfen 31 vorhanden, die durch menschliches Personal einfach zu betätigen sind. Weiterhin ist häufig ein Display 32 vorhanden, auf dem der Status des Laborgeräts 16, 26 angezeigt wird.The laboratory devices 16, 26 can, for example, have an interface to the central workstation controller. Such devices can then easily be integrated into an automated laboratory operation. However, the devices often have no or no suitable interface to be operated by a workstation controller. There is a standard control panel with a number of control buttons 31 that are easy to operate by human personnel. Furthermore, there is often a display 32 on which the status of the laboratory device 16, 26 is displayed.

Um auch solche Geräte in einen automatisierten Laborbetrieb einbinden zu können, ist der Handhabungsroboter 12 mit einem als Stift 33 ausgebildeten Werkzeug bestückbar. Dieser Stift 33 kann wie ein menschlicher Finger die Bedienknöpfe 31 betätigen, so dass die gewünschten Funktionen des Laborgeräts 16, 26 auch durch den Handhabungsroboter 12 einstellbar sind. Das freie Ende 34 des Stifts kann mit einer elastischen und rutschhemmenden Schicht versehen sein. Die Lage der Bedienknöpfe 31 und deren Betätigungsart kann der kollaborierende Handhabungsroboter 12 erlernen. Drehknöpfe können mit der Greifzange betätigt werden. Das Display 32 oder andere Signaleinrichtungen am Laborgerät können durch eine am Handhabungsarm 13 angebrachte Kamera 35 gelesen werden, um eine Rückmeldung für die Betätigung eines Bedienknopfes 31 zu erhalten. Solche Bewegungsabläufe können einem kollaborierenden Roboter eingegeben werden.In order to also be able to integrate such devices into an automated laboratory operation, the handling robot 12 can be equipped with a tool designed as a pin 33 . This pen 33 can actuate the operating buttons 31 like a human finger, so that the desired functions of the laboratory device 16, 26 can also be set by the handling robot 12. The free end 34 of the pin can be provided with an elastic and non-slip layer. The collaborating handling robot 12 can learn the position of the operating buttons 31 and the way in which they are actuated. Rotary knobs can be operated with the gripper. The display 32 or other signaling devices on the laboratory device can be read by a camera 35 attached to the handling arm 13 in order to obtain feedback for the actuation of an operating button 31 . Such movement sequences can be entered into a collaborating robot.

Der Stift 33 kann aber auch an der Greifzange 15 angeordnet sein und beispielsweise seitlich von den Greifbacken abstehen. Weiterhin ist es möglich, dass der Stift ausfahrbar an der Greifzange 15 vorhanden ist. Dann kann er bei Nichtgebrauch eingefahren werden und stört die Bewegungsabläufe nicht.However, the pin 33 can also be arranged on the gripping tongs 15 and, for example, protrude laterally from the gripping jaws. Furthermore, it is possible for the pin to be present on the gripping tongs 15 in an extendable manner. Then it can be retracted when not in use and does not interfere with the movement sequences.

Bei manchen Laborgeräten wird lediglich eine Probenteilmenge untersucht, die aus dem Probenbehälter 17 entnommen werden muss. Hierfür sind Pipetten gebräuchlich, die in die Probenflüssigkeit eingetaucht werden, um die Probenmenge zu entnehmen. Bei einer Blutprobe befinden sich nach dem Zentrifugieren in der Regel drei Schichten in dem Probenröhrchen 17, nämlich der untere Blutkuchen 36, die darüber liegende Schicht 37 mit dem Blutserum und die abschließende Luftschicht 38. Damit der Handhabungsroboter mit der Pipettenspitze die mittlere Schicht 38 mit dem Blutserum trifft, müssen die Lage oder Höhe der Grenzflächen 39 und somit die Eintauchtiefe der Pipettenspitze detektiert und ermittelt werden.In some laboratory devices, only a subset of samples that has to be removed from the sample container 17 is examined. Pipettes are used for this purpose, which are immersed in the sample liquid in order to remove the sample quantity. After centrifugation, a blood sample usually contains three layers in the sample tube 17, namely the lower blood clot 36, the layer 37 above it with the blood serum and the final layer of air 38. So that the handling robot with the pipette tip can transfer the middle layer 38 with the meets blood serum, the position or height of the boundary surfaces 39 and thus the immersion depth of the pipette tip must be detected and determined.

Hierfür ist in der Aufnahme 19 ein optisches Detektionssystem vorgesehen, das eine streifenförmige Lichtquelle 40 und einen dieser gegenüberliegenden linienförmigen lichtempfindlichen Sensor 41 aufweist. Das Probenröhrchen 17 wird durchleuchtet, und die Lage der Grenzflächen 39 kann detektiert werden. Da die Geometrien bekannt sind, kann die Pipettenspitze beispielsweise genau in die Schicht 37 mit dem Serum eingetaucht werden.For this purpose, an optical detection system is provided in the receptacle 19, which has a strip-shaped light source 40 and a line-shaped, light-sensitive sensor 41 lying opposite it. The sample tube 17 is X-rayed and the position of the interfaces 39 can be detected. Since the geometries are known, the pipette tip can, for example, be dipped exactly into the layer 37 with the serum.

In den 6 bis 8 ist eine Aufnahme 50 gezeigt, in die nebeneinander gleichartige und gleichgroße Probenbehälter 51 gestellt werden können. Die Aufnahme 50 umfasst einen rinnenförmigen Kanal 52, dessen Breite etwas größer ist als der Durchmesser des Probenbehälters 51. Der Probenbehälter 51 ist als Klappdeckelbehälter ausgebildet, der durch einen Deckel 53 verschließbar ist, der auf einer Seite mit einem flexiblen und biegsamen Gelenkband 54 an dem Behälter 51 angelenkt ist. Dieses Gelenkband 54 bildet somit ein Scharnier. Zum Öffnen des Deckels 53 ist auf der dem Gelenkband 54 gegenüberliegenden Seite eine Lasche 55 vorhanden, mit der der Deckel 53 bei festgehaltenem Behälter 51 relativ einfach angehoben werden kann. Solche Behälter 51 sind allgemein bekannt und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung.In the 6 until 8th a receptacle 50 is shown, in which sample containers 51 of the same type and size can be placed side by side. The receptacle 50 includes a trough-shaped channel 52, the width of which is slightly larger than the diameter of the sample container 51. The sample container 51 is designed as a hinged lid container which can be closed by a lid 53 which has a flexible and pliable hinge 54 on one side Container 51 is hinged. This hinge 54 thus forms a hinge. To open the lid 53, there is a tab 55 on the side opposite the hinge strap 54, with which the lid 53 can be lifted relatively easily when the container 51 is held in place. Such containers 51 are generally known and therefore require no further explanation.

Die Aufnahme 50 umfasst eine vordere Stange 56, die über und seitlich neben dem Kanal 52 verläuft derart, dass die Lasche 55 des in den Kanal 52 eingesetzten Behälters 51 über der Stange 56 verläuft. Weiterhin umfasst die Aufnahme 50 eine hintere Stange 57, die seitlich und über dem Kanal 52 verläuft derart, dass sie hinter und über dem Gelenkband 54 des in den Kanal eingesetzten Behälters 51 verläuft.The receptacle 50 includes a front bar 56 which extends over and laterally adjacent the channel 52 such that the tab 55 of the container 51 inserted into the channel 52 extends over the bar 56. Furthermore, the seat 50 comprises a rear bar 57 which extends laterally and above the channel 52 in such a way that it extends behind and above the hinge 54 of the container 51 inserted in the channel.

Wie in der 6 gezeigt, können die Behälter 51 nebeneinander und gleichartig ausgerichtet in die Aufnahme eingesetzt werden. Demnach verlaufen alle Laschen 55 über der vorderen Stange 56. Die Lage und die Länge der vorderen Stange 56 und der hinteren Stange 57 sind so gewählt, dass sie seitlich neben den endständigen Behältern 51 hervorstehen.Like in the 6 As shown, the containers 51 can be placed in the receptacle side by side and aligned in the same way. Accordingly, all of the tabs 55 extend over the front bar 56. The position and length of the front bar 56 and the rear bar 57 are chosen so that they protrude laterally next to the containers 51 at the ends.

Das Werkzeug 58 zum Öffnen der in der Aufnahme 50 befindlichen Behälter 51 umfasst einen Balken 59, der von dem Handhabungsroboter 12 gut ergriffen werden kann. Auf seiner einen Längsseite 62 weist der Balken 59 an seinen seitlichen Rändern 60 je einen Haken 61 auf, der einseitig offen ist und der von dieser Längsseite weg weist. Diese Haken 61 können in die seitlichen Überstände entweder der vorderen oder der hinteren Stange 56, 57 eingehakt werden. Damit ist der Balken 59 um eine Schwenkachse an der Aufnahme 50 verschwenkbar gelagert. Das lichte Maß zischen den Haken 61 entlang der Längsseite 62 ist dabei größer als die Gesamtbreite der in der Aufnahme 50 eingestellten Behälter 51.The tool 58 for opening the containers 51 located in the receptacle 50 includes a bar 59 which can be easily gripped by the handling robot 12 . On its one longitudinal side 62, the beam 59 has a hook 61 on each of its lateral edges 60, which is open on one side and points away from this longitudinal side. These hooks 61 can be hooked into the lateral projections of either the front or the rear bar 56,57. The beam 59 is thus mounted on the receptacle 50 such that it can pivot about a pivot axis. The clearance between the hooks 61 along the long side 62 is larger than the total width of the containers 51 set in the receptacle 50.

Zum Öffnen der Behälter 51 wird der Balken 59 mit seinen Haken 61 mit deren Öffnung nach unten weisend wie in 7 gezeigt von oben auf die vordere Stange 56 aufgesetzt. Durch ein Verschwenken des Balkens um die dadurch gebildete Schwenkachse nach oben in Richtung des Pfeils 63 werden die Deckel 53 gleichzeitig aufgehebelt. Die Deckel 53 bleiben dann in einer aufrechten Lage stehen. Die Behälter 51 sind dabei sicher in dem Kanal 52 gehalten.To open the container 51, the bar 59 with its hook 61 is positioned with the opening pointing downwards, as in FIG 7 shown seated on front bar 56 from above. By pivoting the bar about the pivot axis formed thereby upwards in the direction of arrow 63, the covers 53 are pried open at the same time. The lids 53 then remain in an upright position. The containers 51 are held securely in the channel 52 in this case.

Zum Verschließen der Behälter 51 wird der Balken 59 gedreht damit die Haken 61 mit ihrer Öffnung in die andere Richtung weisend von oben in die hintere Stange 57 aufgesetzt werden können. Diese Situation ist in 8 gezeigt. Es wird eine andere Schwenkachse für den Balken 59 gebildet. Durch ein Verschwenken des Balkens 59 um diese Schwenkachse in Richtung des Pfeils 64 nach unten werden die Behälter 51 wieder gemeinsam durch ihre Deckel 53 geschlossen.To close the container 51, the bar 59 is rotated so that the hooks 61 can be placed on the rear rod 57 from above with their opening pointing in the other direction. This situation is in 8th shown. Another pivot axis for beam 59 is established. By pivoting the beam 59 downwards about this pivot axis in the direction of the arrow 64, the containers 51 are again closed together by their lids 53. FIG.

Die für das Öffnen und Schließen erforderlichen Bewegungen können von dem Handhabungsroboter 12 und dessen Greifzange 15 ohne weiteres durchgeführt werden. Aufgrund der Lage der Stangen 56, 57 und somit der Schwenkachsen relativ zum Behälter 51 reichen die aufbringbaren Kräfte des Handhabungsroboters 12 aus, mehrere Deckel gleichzeitig zu öffnen oder zu verschließen. Eine schelle Bearbeitung einer Vielzahl von Probenbehältern ist somit möglich.The movements required for opening and closing can easily be carried out by the handling robot 12 and its gripping tongs 15 . Due to the position of the rods 56, 57 and thus the pivot axes relative to the container 51, the forces that can be applied by the handling robot 12 are sufficient to open or close a number of lids at the same time. A rapid processing of a large number of sample containers is thus possible.

Auf dem Arbeitsplatz können weiterhin eine Lagerstation 42 für Verbrauchmaterialien sowie eine Lagerstation 43 für die Gestelle 18 für die Probenröhrchen 17 vorhanden sein, die für den Handhabungsroboter 12 zugänglich sind. Verbrauchtes Material oder andere Abfälle müssen von dem Arbeitsplatz entfernt werden. Hierfür sind seitliche Rutschen 44 neben dem Sockel 23 vorgesehen, deren oberes Ende 45 noch innerhalb des Aktionsradius des Handhabungsarms 13 des Handhabungsroboters 12 liegt. Das dem Handhabungsroboter 12 abgekehrte untere Ende 46 mündet in einen Abfallbehälter 47. Der Abfall kann dann durch den Handhabungsroboter 12 aufgenommen und auf die Rutsche 44 gelegt werden, von der der Abfall in den Abfallbehälter 47 gelangt. Damit wird der ansonsten nicht nutzbare Totraum hinter dem Handhabungsroboter 12 gut ausgenutzt. Durch das Vorsehen von einem geteilten Abfallbehälter 47 können über die beiden Rutsche 44 unterschiedliche Abfälle getrennt entsorgt werden. Dies Zuordnung ist mit einem lernfähigen kollaborierenden Roboter 12 ohne weiteres möglich.A storage station 42 for consumables and a storage station 43 for the racks 18 for the sample tubes 17 that are accessible to the handling robot 12 can also be present at the workstation. Used material or other waste must be removed from the workplace. For this purpose, lateral slides 44 are provided next to the base 23, the upper end 45 of which is still within the radius of action of the handling arm 13 of the handling robot 12. The lower end 46 facing away from the handling robot 12 opens into a waste container 47. The waste can then be picked up by the handling robot 12 and placed on the chute 44, from which the waste enters the waste container 47. The otherwise unusable dead space behind the handling robot 12 is thus well utilized. By providing a divided waste container 47, different types of waste can be disposed of separately via the two slides 44. This assignment is easily possible with a collaborative robot 12 capable of learning.

Der kollaborierende Roboter 12 kann innerhalb seines Aktionsradius beliebige Gegenstände erkennen und ergreifen sowie handhaben und abstellen. Zum sicheren Ergreifen muss der betreffende Gegenstand mit einer gewissen Haftung auf der Arbeitsplatte 11 gehalten werden, damit er beim Ergreifen durch die Greifzange nicht wegrutscht. Es kann daher vorgesehen werden, dass die Arbeitsplatte 11 um den Handhabungsroboter 12 mit einem adhesiven Belag versehen ist, der eine gewisse Haftung zu einem darauf stehenden Gegenstand bewirkt. Die Gegenstände stehen dann sicher in der vorbestimmten Lage auf der Arbeitsplatte 11 und können sicher ergriffen werden. Der Belag kann beispielsweise durch eine adhesive Matte gebildet werden, die vor und seitliche von dem Handhabungsroboter auf der Arbeitsplatte 11 des Arbeitsplatzes verlegt wird.The collaborating robot 12 can recognize and grasp any objects within its radius of action, as well as handle and set them down. For safe gripping, the object in question must be held on the worktop 11 with a certain degree of adhesion so that it does not slip away when it is gripped by the gripping tongs. Provision can therefore be made for the worktop 11 around the handling robot 12 to be provided with an adhesive covering which causes a certain adhesion to an object standing on it. The objects are then securely in the predetermined position on the worktop 11 and can be securely grasped. The covering can be formed, for example, by an adhesive mat that is laid in front of and to the side of the handling robot on the worktop 11 of the workstation.

Weiterhin kann vorgesehen werden, dass für bestimmte Gegenstände oder für bestimmte Arbeitsabläufe vorgegebene Bereiche auf der Arbeitsplatte 11 vorgesehen sind, die beispielsweise gekennzeichnet sind durch einen Rahmen oder eine lesbare Markierung. Dann kann der Handhabungsroboter mit seiner Kamera einen dort abgestellten Gegenstand leichter finden und dessen Orientierung zur Handhabung bestimmen. Dafür kann die Matte unabhängig von dem Arbeitsplatz vorab entsprechend bedruckt werden.Furthermore, it can be provided that predetermined areas are provided on the worktop 11 for specific objects or for specific work processes, which are identified, for example, by a frame or a legible marking. Then the handling robot can find an object parked there more easily with its camera and determine its orientation for handling. The mat can be printed accordingly in advance, independently of the workplace.

Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung einer solchen adhesiven Matte ist darin zu sehen, dass diese in der Regel aus einem nachgiebigen Material besteht. Dadurch werden Vibrationen von dem Handhabungsroboter gedämpft und nicht auf die auf der Matte stehenden Geräte und Gegenstände übertragen. Ein versehentliches Wegbewegen eines Gegenstands auf der Arbeitsplatte 11 wird dadurch verhindert.A further advantage of using such an adhesive mat can be seen in the fact that it usually consists of a flexible material. As a result, vibrations from the handling robot are dampened and not transmitted to the devices and objects standing on the mat. This prevents an object from being inadvertently moved away from the worktop 11 .

Claims

Workstation with a collaborating robot (12) with which sample containers (17) are opened, characterized in that there is at least one receptacle (19) on the worktop (11), into which at least one sample container (17) fits and in which it is held at least against horizontally acting forces.

workplace after claim 1 , characterized in that the receptacle (19) is designed as a recess into which the sample container (17) fits.

workplace after claim 1 or 2 , characterized in that the depth of the depression corresponds to 50% to 90% of the height of the sample container (17).

workplace after one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the cross-sectional shape and the cross-sectional dimensions of the receptacle (19) are adapted to the cross-sectional shape and the cross-sectional dimensions of the sample container (17) in order to hold it in the receptacle (19) without play.

workplace after one of the Claims 1 until 4 , characterized in that clamping means are present in the receptacle (19) which clamp the inserted sample container (17) in the receptacle (19).

workplace after claim 5 , characterized in that the clamping means have clamping jaws (22) movable in relation to one another in order to clamp the sample container (17) between them.

workplace after claim 6 , characterized in that the clamping jaws (22) have elastic and/or flexible clamping surfaces which bear against the sample container (17).

workplace after one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the receptacle (50) comprises a channel (52) in the form of a channel into which several sample containers (51) with a lid (53) articulated via a hinge (54) fit side by side in the same way and have a protruding handling tab (55) which receptacle (50) has a front bar (56) extending adjacent and over the channel (52) such that the handling tabs (55) in the deployed position of the sample containers (51) extend over the front bar (56). , and in that the receptacle (50) comprises a rear bar (57) which runs alongside and above the channel (52) in such a way that it runs over and behind the hinge straps (54) of the sample containers (51), and that a tool ( 58) which can be hooked onto the front rod (56) to open the lids (53) of the sample containers (51) and onto the rear rod (57) to close the lids (53).

workplace after one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the bottom (49) of the receptacle (19) is designed as a liquid-permeable sieve or is provided with a drain.

workplace after one of the Claims 1 until 9 , characterized in that in the receptacle (19) for the sample container (17) there is at least one camera (42) with which the boundary surfaces (39) of the sample (36, 37, 38) contained in the sample container (17) can be detected are.

workplace after claim 10 , characterized in that the camera (42) comprises a vertically aligned line sensor which extends along the height of the sample container (17) and which is illuminated by a strip-shaped light source (40) which is located on the opposite side of the image in the receptacle ( 19) inserted sample container.