CH704398A1 - Device for storing and handling petri dishes, comprises storage device for supporting petri dishes with lid, inspection device for automated inspection of petri dishes without lid, and transfer device for transferring petri dishes - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagerung und Handhabung von Petrischalen. Weiter betrifft die Erfindung eine Lagervorrichtung und einen Lagerschacht. The invention relates to a device for storage and handling of Petri dishes. Furthermore, the invention relates to a storage device and a storage shaft.
Hintergrundbackground
[0002] Petrischalen sind flache, runde, durchsichtige Schalen mit übergreifendem Deckel, die in der Biologie, Medizin oder Chemie verbreitet zum Einsatz kommen. Dabei werden Petrischalen zur Kultivierung von Mikroorganismen und Zellkulturen genutzt. Eine flache Schicht aus einem gelförmigen Nährmedium ist in die Petrischale gefüllt und versorgt die wachsenden Mikroorganismen mit Wasser und den notwendigen Nährstoffen. Petri dishes are flat, round, transparent bowls with overlapping lid, which are widely used in biology, medicine or chemistry. Petri dishes are used for the cultivation of microorganisms and cell cultures. A flat layer of gelatinous culture medium is filled into the Petri dish and supplies the growing microorganisms with water and the necessary nutrients.
[0003] Anwendungsspezifische Mikroorganismen werden lokal in das Nährmedium eingebracht. Anschliessend werden die Petrischalen meist mit dem Deckel nach unten und dem Nährboden nach oben inkubiert. Bei dieser Lagerung lastet das Gewischt der Platte auf dem Deckel, wodurch der Verschluss zwischen Deckel und Schale verbessert wird. Überschüssiges Wasser bildet sich nicht auf dem Nährboden, sondern sammelt bevorzugt sich auf dem Deckel. Application specific microorganisms are introduced locally into the nutrient medium. Subsequently, the Petri dishes are usually incubated with the lid down and the culture medium upwards. In this storage, the wiped of the plate on the lid, which improves the closure between the lid and bowl. Excess water does not form on the nutrient medium, but preferably accumulates on the lid.
[0004] Während der Inkubationszeit wird das Wachstum der Kulturen mehrmals visuell inspiziert. In Anwendungen in denen mit grossen Zahlen von Platten gearbeitet wird, besteht Bedarf für eine Automatisierung des Vorgangs. Dabei wird nach bestimmten zeitlichen Vorgaben jeweils eine Petrischale dem Inkubator bzw. der Lagervorrichtung entnommen und einer Inspektionsvorrichtung zugeführt. Für die Inspektion sollen der Inspektionsvorrichtung die Platten mit dem Nährboden nach unten zugeführt werden. During the incubation period, the growth of the cultures is visually inspected several times. In applications where large numbers of plates are used, there is a need to automate the process. In this case, each time a Petri dish is removed from the incubator or the storage device and fed to an inspection device according to certain timing. For inspection, the inspection device should be fed with the plates with the nutrient medium down.
[0005] Zum Transferieren der Petrischalen zwischen Lagervorrichtung und Inspektionsvorrichtung wird eine Transfervorrichtung benötigt. Üblicherweise besitzt diese einen Schwenkarm, der an einer Wandung der Inkubationskammer bzw. Lagervorrichtung angeordnet ist. Eine Petrischale wird von einem Vakuumsauger, der am äusseren Ende des Schwenkarms angeordnet ist, erfasst und mittels einer Drehbewegung von 180 Grad aus dem Inkubator entnommen und gleichzeitig gedreht. Bei der Inspektionsvorrichtung muss der Vakuumsauger für die Inspektion entfernt werden. For transferring the petri dishes between storage device and inspection device, a transfer device is needed. Usually, this has a pivot arm, which is arranged on a wall of the incubation chamber or storage device. A Petri dish is detected by a vacuum suction device, which is arranged at the outer end of the pivot arm, and removed by means of a rotational movement of 180 degrees from the incubator and rotated simultaneously. For the inspection device, the vacuum suction device must be removed for inspection.
[0006] Weiter sind zur Lagerung von Laborobjekten Lagerschächte bekannt, welche jeweils Platz für mehrere Laborobjekte übereinander bieten. Further storage shafts are known for the storage of laboratory objects, which each provide space for several laboratory objects on top of each other.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
[0007] In einem ersten Aspekt der Erfindung ist die Aufgabe zu lösen, eine Vorrichtung zur Lagerung und Handhabung von Petrischalen bereitzustellen, welche eine effiziente Handhabung der Petrischalen erlaubt. In a first aspect of the invention, the object to be solved to provide a device for storage and handling of Petri dishes, which allows efficient handling of the Petri dishes.
[0008] Diese Aufgabe wird von der Vorrichtung gemäss Anspruch 1 gelöst. Demgemäss weist die Transfervorrichtung einen Greifer auf, mit welchem jeweils eine Petrischale ohne den Deckel an den Seitenwänden des Bodens lateral ergreifbar ist. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass der Greifer die Petrischale im Gegensatz zu einem Vakuumsauger im Wesentlichen nur seitlich, nicht aber mittig beaufschlägt, so dass die Petrischale für die Inspektion einfacher zugänglich bleibt. This object is achieved by the device according to claim 1. Accordingly, the transfer device has a gripper with which a respective Petri dish without the cover on the side walls of the bottom can be laterally gripped. The advantage of this solution is that the gripper acts on the petri dish in contrast to a vacuum suction essentially only laterally, but not centrally, so that the Petri dish remains easily accessible for inspection.
[0009] Vorzugsweise besitzt die Transfervorrichtung eine Übergabestation zur Aufnahme einer Petrischale mit dem Deckel nach unten. Von dieser wird jeweils eine Petrischale ohne Deckel vom Greifer ergriffen und nach oben angehoben, so dass der Deckel auf der Übergabestation verbleibt. Preferably, the transfer device has a transfer station for receiving a Petri dish with the lid down. From this, a Petri dish without a lid is gripped by the gripper and lifted upwards, so that the lid remains on the transfer station.
[0010] Vorteilhaft ist es in diesem Fall, wenn die Transfervorrichtung einen Wendeantrieb aufweist, der so ausgestaltet ist, dass der Greifer mit der aufgenommenen Petrischale vertikal über dem Deckel gewendet wird. Es zeigt sich, dass so die Kontaminationsgefahr reduziert werden kann, indem Tropfen, die sich beim Wenden der Petrischale z.B. aufgrund des Luftzugs lösen, nach unten in den Deckel fallen und nicht unkontrolliert an anderen Stellen in der Vorrichtung deponiert werden. It is advantageous in this case, when the transfer device has a turning drive, which is designed so that the gripper is turned with the recorded Petri dish vertically above the lid. It can be seen that this way the risk of contamination can be reduced by removing droplets which, when turning over the Petri dish, e.g. due to the draft, fall down in the lid and not be dumped uncontrollably elsewhere in the device.
[0011] In einer weiteren vorteilhaften Ausführung besitzt die Vorrichtung einen Liftantrieb, mit welchem der Greifer über der Übergabestation und relativ zu dieser vertikal verschoben werden kann, d.h. in einer vertikalen Translationsbewegung bewegt werden kann. Hierzu kann entweder der Greifer, oder die Übergabestation, oder beide Teile bewegt werden. Dank dem vertikalen Anheben kann eine Verkantung des vom Greifer aufgenommenen Bodens der Petrischale in deren Deckel vermieden werden. In a further advantageous embodiment, the device has a lift drive, with which the gripper can be moved vertically above the transfer station and relative to this, i. can be moved in a vertical translation movement. For this purpose, either the gripper, or the transfer station, or both parts can be moved. Thanks to the vertical lifting, tilting of the soil of the Petri dish, which is picked up by the gripper, in its lid can be avoided.
[0012] In der Regel wird die Lagervorrichtung eine Vielzahl von Lagerplätzen für Petrischalen bilden, und die Vorrichtung wird so ausgestaltet sein, dass die Petrischalen in den Lagerplätzen mit dem Deckel nach unten gelagert sind. Zudem kann zusätzlich zur Transfervorrichtung eine Umschlagvorrichtung vorgesehen sein, um die Petrischalen zwischen den Lagerplätzen und der Transfervorrichtung hin- und her zu transportieren. Die Umschlagvorrichtung kann mindestens teilweise in der Lagervorrichtung angeordnet sein. In general, the storage device will form a plurality of storage spaces for Petri dishes, and the device will be designed so that the Petri dishes are stored in the storage areas with the lid down. In addition, in addition to the transfer device, a transfer device may be provided to transport the petri dishes between the storage bins and the transfer device back and forth. The handling device can be arranged at least partially in the storage device.
[0013] Die Lagerplätze für die Petrischalen werden vorteilhaft von mehreren Lagerschächten gebildet. Jeder dieser Lagerschächte weist mehrere Lagerplätze übereinander auf, so dass die Petrischalen wie in einem Turm gelagert werden können. In einer besonders vorteilhaften Ausführung werden diese Lagerschächte auf einem Karussell angeordnet, so dass jeder davon durch Drehen des Karussells zur Umschlagvorrichtung gebracht werden kann. The storage bins for the Petri dishes are advantageously formed by several storage shafts. Each of these storage shafts has several storage bins on top of each other, so that the Petri dishes can be stored as in a tower. In a particularly advantageous embodiment, these storage shafts are arranged on a carousel, so that each of them can be brought to the handling device by turning the carousel.
[0014] In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Lagervorrichtung zur Aufnahme von Laborobjekten, insbesondere von Petrischalen oder Mikrotiterplatten. Diese Lagervorrichtung kann insbesondere (aber nicht nur) zum Einsatz in der oben beschriebenen Vorrichtung geeignet sein. Die Lagervorrichtung soll eine einfache Montage und Demontage der Lagerschächte erlauben. Gemäss Anspruch besitzt die Lagervorrichtung mindestens einen Lagerschacht, wobei jeder Lagerschacht mehrere Lagerplätze zur Aufnahme jeweils eines Laborobjekts übereinander aufweist. Am Boden jedes Lagerschachts (14) ist mindestens eine Öffnung angeordnet, in welche mindestens ein Stift einer Unterlage des Lagerschachts eingreift. Von oben sind die Lagerschächte mittels einer federnden Zunge gehalten. Durch Deformation der Zunge kann ein Lagerschacht angehoben, von den Stiften gelöst und der Lagervorrichtung entnommen werden. In a second aspect, the invention relates to a storage device for receiving laboratory objects, in particular Petri dishes or microtiter plates. This bearing device may be particularly (but not only) suitable for use in the device described above. The storage device should allow easy assembly and disassembly of the storage shafts. According to the claim, the storage device has at least one storage shaft, each storage shaft having a plurality of storage bins for receiving a respective laboratory object on top of each other. At the bottom of each bearing shaft (14) at least one opening is arranged, in which engages at least one pin of a pad of the bearing shaft. From above, the storage shafts are held by a resilient tongue. By deformation of the tongue, a bearing shaft can be lifted, detached from the pins and removed from the bearing device.
[0015] In einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung einen Lagerschacht zur Aufnahme von Petrischalen, der insbesondere (aber nicht nur) zum Einsatz in der oben beschriebenen Vorrichtung geeignet ist und eine kompakte Lagerung erlauben soll. Der Lagerschacht besitzt eine Rückwand und zwei Seitenwände. Zumindest an den Seitenwänden, optional auch an der Rückwand, sind Auflagen für die periphere Aufnahme der Petrischalen vorgesehen. Die Rückwand geht über zwei Übergangsbereiche in die beiden Seitenwände über. Jeder Übergangsbereich ist gerundet, oder er verläuft schräg zur Rückwand und zur jeweiligen angrenzenden Seitenwand. Diese Ausgestaltung, welche die runde Bauform von Petrischalen berücksichtigt, hat den Vorteil, dass die Lagerschächte eng in einem Kreis, beispielsweise auf einem Karussell angeordnet werden können, so dass eine Lagerung mit hoher räumlicher Kapazität möglich ist. In a third aspect, the invention relates to a storage shaft for receiving Petri dishes, which is particularly (but not only) suitable for use in the device described above and should allow compact storage. The storage shaft has a rear wall and two side walls. At least on the side walls, optionally also on the rear wall, pads for the peripheral recording of the Petri dishes are provided. The rear wall merges with two transitional areas in the two side walls. Each transition area is rounded, or it runs obliquely to the rear wall and the respective adjacent side wall. This embodiment, which takes into account the round design of Petri dishes, has the advantage that the storage shafts can be arranged closely in a circle, for example on a carousel, so that storage with high spatial capacity is possible.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
[0016] Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen: <tb>Fig. 1<sep>eine Ansicht einer Anlage von oben, <tb>Fig. 2<sep>eine Ansicht der Transfervorrichtung und der angrenzenden Komponenten, <tb>Fig. 3<sep>einen Teil der Transfervorrichtung, <tb>Fig. 4<sep>eine Ausführung eines Greifers, <tb>Fig. 5<sep>eine von mehreren Auflagen der Übergabestation, <tb>Fig. 6<sep>einen Lagerschacht für Petrischalen, <tb>Fig. 7<sep>ein Detail (Kreis A) des Lagerschachts von Fig. 6, <tb>Fig. 8<sep>eine Befestigungsvariante für die Lagerschächte, <tb>Fig. 9<sep>eine Transfervorrichtung mit zwei Übergabestationen übereinander und <tb>Fig. 10<sep>eine alternative Ausführung zum Greifer nach Fig. 4.Further embodiments, advantages and applications of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description with reference to the figures. Showing: <Tb> FIG. 1 <sep> a view of a plant from above, <Tb> FIG. 2 <sep> is a view of the transfer device and the adjacent components, <Tb> FIG. 3 <sep> part of the transfer device, <Tb> FIG. 4 <sep> an embodiment of a gripper, <Tb> FIG. 5 <sep> one of several conditions of the transfer station, <Tb> FIG. 6 <sep> a storage pit for Petri dishes, <Tb> FIG. 7 <sep> a detail (circle A) of the bearing shaft of FIG. 6, <Tb> FIG. 8 <sep> a fastening variant for the storage shafts, <Tb> FIG. 9 <sep> a transfer device with two transfer stations on top of each other and <Tb> FIG. 10 <sep> an alternative embodiment to the gripper of Fig. 4th
Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention
[0017] Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Lagerung und Handhabung von Petrischalen von oben. Sie umfasst eine Lagervorrichtung 1, eine Inspektionsvorrichtung 2, eine Transfervorrichtung 3, eine Übergabestation 4 sowie eine Umschlagvorrichtung 5. Der Aufbau und die Funktion dieser Komponenten werden im Folgenden im Detail beschrieben. Fig. 1 shows a device for storage and handling of Petri dishes from above. It comprises a storage device 1, an inspection device 2, a transfer device 3, a transfer station 4 and a transfer device 5. The structure and function of these components are described in detail below.
[0018] Die Lagervorrichtung 1 ist vorzugsweise als Inkubator, d.h. als Klimaschrank, ausgestaltet, in dessen Inneren mittels einer geeigneten Klimatisierung eine gewünschte Temperatur und Atmosphäre aufrechterhalten werden kann. Sie besitzt eine Wand 10, welche einen Innenraum 11 umschliesst. Im Innenraum 11 sind konzentrisch zwei unabhängig voneinander drehbare Karusselle 12 und 13 angeordnet, welche jeweils einen Kreis von Lagerschächten 14 tragen, von denen in Fig. 1 nur ein Teil dargestellt ist. Jeder Lagerschacht 14 bildet eine Vielzahl von Lagerplätzen für Petrischalen 15 übereinander. The storage device 1 is preferably as an incubator, i. designed as a climate chamber, in the interior by means of a suitable air conditioning, a desired temperature and atmosphere can be maintained. It has a wall 10 which encloses an interior 11. In the interior 11 concentric two independently rotatable carousels 12 and 13 are arranged, which each carry a circle of storage shafts 14, of which in Fig. 1, only a part is shown. Each storage shaft 14 forms a plurality of storage bins for Petri dishes 15 one above the other.
[0019] In einer Ecke des Innenraums 11 ist weiter die Umschlagvorrichtung 5 angeordnet, die dazu dient, die Petrischalen 15 zwischen den Lagerplätzen und der Transfervorrichtung 3 hin- und her zu transportieren. Hierzu besitzt die Umschlagvorrichtung mindestens einen an einer Liftsäule 16a vertikal verfahrbaren Wagen 16, an welchem eine horizontal ausfahrbare und um eine vertikale Achse schwenkbare Schaufel 17 angeordnet ist. Diese Schaufel kann in der in Fig. 1gezeigten Schwenkstellung in die Lagerschächte 14 eingefahren werden, um jeweils eine Petrischale 15 aufzunehmen oder abzulegen. Durch eine Lücke 18 im äusseren Kreis der Lagerschächte 14 kann die Schaufel auch auf die Lagerplätze der Lagerschächte des inneren Kreises zugreifen. Hierzu wird Karussell 12 mit dem äusseren Kreis der Lagerschächte 14 so gedreht, dass die Lücke 18 im Bereich der Schaufel 17 zu liegen kommt. Optional kann in der Mitte des inneren Karussells 13 noch eine Hilfseinrichtung 19 vorgesehen sein, welche die Arbeit der Schaufel 17 unterstützt und ihr hilft, die Lagerplätze des inneren Kreises zu beschicken. In a corner of the inner space 11, the handling device 5 is further arranged, which serves to transport the Petri dishes 15 between the storage bins and the transfer device 3 back and forth. For this purpose, the handling device has at least one carriage 16, which can be moved vertically on a lift column 16a, and on which a bucket 17, which can be moved horizontally and is pivotable about a vertical axis, is arranged. This blade can be retracted in the shown in Fig. 1 pivoting position in the storage shafts 14 to receive or deposit a respective Petri dish 15. Through a gap 18 in the outer circle of the storage shafts 14, the blade can also access the storage bins of the storage shafts of the inner circle. For this purpose, carousel 12 is rotated with the outer circle of the storage shafts 14 so that the gap 18 comes to lie in the region of the blade 17. Optionally, in the middle of the inner carousel 13, an auxiliary device 19 may be provided, which supports the work of the blade 17 and helps it to load the storage bins of the inner circle.
[0020] Wie in Fig. 1 weiter angedeutet, sind an der Liftsäule 16a in der gezeigten Ausführung mindestens zwei Wagen 16, 16b übereinander angeordnet. In Fig. 1 ist dabei der untere Wagen 16b momentan zur Übergabestation 4 hin gedreht. Durch Verwendung mehrerer Wagen 16, 16b, die unabhängig voneinander vertikal verfahrbar sind, kann die Umschlagkapazität erhöht werden. Der untere Wagen 16b bedient die untere Hälfte der Lagervorrichtung 1, und der obere Wagen 16 die obere Hälfte. As further indicated in Fig. 1, at least two carriages 16, 16b are arranged one above the other at the lift column 16a in the embodiment shown. In FIG. 1, the lower carriage 16b is currently rotated to the transfer station 4. By using a plurality of carriages 16, 16b, which are independently movable vertically, the handling capacity can be increased. The lower carriage 16b operates the lower half of the storage device 1, and the upper carriage 16 the upper half.
[0021] Wie weiter ersichtlich, besitzt die Lagervorrichtung 1 in der dargestellten Ausführung eine Benutzertüre 21 sowie eine automatisch offen und schliessbare Hilfstüre 22. Um mit der Umschlagvorrichtung 5 eine Petrischale vom Innenraum 11 nach aussen oder in umgekehrter Richtung zu transportieren, wird die Hilfstüre 22 geöffnet. As further seen, the storage device 1 in the illustrated embodiment has a user door 21 and an automatically open and closable auxiliary door 22. To transport a Petri dish from the interior 11 to the outside or in the reverse direction with the handling device 5, the auxiliary door 22nd open.
[0022] Ausserhalb der Lagervorrichtung 1 kann z.B. ein Tisch 23 angeordnet sein, der die im Folgenden beschriebenen Komponenten trägt. Der Tisch 23 kann an der Aussenseite der Lagervorrichtung 1 befestigt sein. Outside the storage device 1, e.g. a table 23, which carries the components described below. The table 23 may be attached to the outside of the storage device 1.
[0023] Die Übergabestation 4, welche auch in Fig. 2dargestellt ist, dient dazu, mindestens eine von der Umschlagvorrichtung 5 ausgetragene Petrischale zu übernehmen, oder temporär mindestens eine Petrischale aufzunehmen, welche sodann von der Umschlagvorrichtung 5 angehoben und in einen der Lagerplätze der Lagervorrichtung 1 abgelegt wird. The transfer station 4, which is also shown in Fig. 2, serves to take over at least one of the transfer device 5 discharged Petri dish, or temporarily record at least one Petri dish, which then lifted by the handling device 5 and in one of the storage bins of the storage device 1 is stored.
[0024] Wie in Fig. 2 dargestellt, umfasst die Übergabestation 4 einen Transfertisch 26, auf welchem vier gegenüber dem Transfertisch 26 erhöhte Auflagen 27 angeordnet sind, auf denen eine in der Übergabestation 4 abgelegte Petrischale ruht. As shown in Fig. 2, the transfer station 4 comprises a transfer table 26, on which four relative to the transfer table 26 elevated pads 27 are arranged, on which a stored in the transfer station 4 Petri dish rests.
[0025] Fig. 5 zeigt den Transfertisch 26 mit vier Auflagen 27 im Detail. Wie ersichtlich, bildet jede Auflage 27 eine seitliche, schräg verlaufende Auflauffläche 28, an welcher die Petrischale zentriert wird. An die Auflauffläche 28 schliesst ein Auflagepolster 29 an, auf dem die Petrischale ruht. Das Auflagepolster 29 ist vorzugsweise aus einem Material mit hoher Haftreibung (d.h. mit höherer Haftreibung als das restliche Material der Auflage 27), so z.B. aus Gummi, so dass die darauf abgelegte Petrischale (bzw. deren Deckel) bei den unten beschriebenen Manipulationen sich möglichst nicht verschiebt. Fig. 5 shows the transfer table 26 with four editions 27 in detail. As can be seen, each support 27 forms a lateral, inclined ramp surface 28 on which the Petri dish is centered. At the ramp surface 28 includes a pad 29 on which rests the Petri dish. Pad pad 29 is preferably made of a high stiction material (i.e., higher stiction than the remaining material of pad 27), e.g. made of rubber, so that the deposited Petri dish (or its lid) in the manipulations described below, if possible, does not move.
[0026] In der Ausführung nach Fig. 2ist die Übergabestation 4 vertikal verfahrbar an einem Lift 30 mit Antrieb 31 angeordnet. Demgegenüber ist die Übergabestation 4 in der Ausführung nach Fig. 1 nicht höhenverstellbar vielmehr ist die Transfervorrichtung 3 an einem Lift 30 ́ höhenverstellbar angeordnet. Beide Varianten sind möglich. Wichtig ist, dass die Transfervorrichtung 3 (bzw. deren im Folgenden beschriebene Greifer) vertikal gegenüber der Übergabestation 4 bewegt werden kann. In the embodiment according to FIG. 2, the transfer station 4 is arranged to be vertically movable on a lift 30 with drive 31. In contrast, the transfer station 4 in the embodiment of FIG. 1 is not adjustable in height but the transfer device 3 is arranged height-adjustable on a lift 30. Both variants are possible. It is important that the transfer device 3 (or its gripper described below) can be moved vertically relative to the transfer station 4.
[0027] Die Transfervorrichtung 3 besitzt eine Schiene 32, entlang der ein Kopf 33 entlang einer horizontalen Achse 34 verfahren werden kann. Hierzu ist ein Horizontalantrieb 35 vorgesehen. The transfer device 3 has a rail 32 along which a head 33 along a horizontal axis 34 can be moved. For this purpose, a horizontal drive 35 is provided.
[0028] Der Kopf 33, dessen Aufbau aus Fig. 2und 3ersichtlich ist, ist um eine Achse parallel zur Achse 34 schwenkbar, wozu ein Wendeantrieb 34a vorgesehen ist, und trägt einen Greifer 36 mit zwei Fingern 37. Der Greifer 36 ist somit um eine horizontale Achse schwenkbar und vertikal gegenüber der Übergabestation 4 beweglich. The head 33, the construction of Figs. 2 and 3 is clear, is pivotable about an axis parallel to the axis 34, to which a turning drive 34a is provided, and carries a gripper 36 with two fingers 37. The gripper 36 is thus to a pivotable horizontal axis and vertically relative to the transfer station 4 movable.
[0029] Der Greifer 36 besitzt einen Fingerantrieb 40, mit welchem die beiden Finger 37 gegeneinander bewegt werden können, z.B. in einer linearen Bewegung. The gripper 36 has a finger drive 40, with which the two fingers 37 can be moved against each other, e.g. in a linear motion.
[0030] Fig. 4 zeigt einen möglichen Aufbau eines Greifers 36 im Detail. Jeder Finger 37 besitzt einen Schaft 38, wobei die beiden Schafte 38 gegeneinander bewegt werden können. An den Fingern 37 sind mindestens drei gegeneinander gerichtete Erhöhungen 43 vorgesehen, um die Seitenwände der Petrischale 15 zu erfassen. Diese dienen dazu, die Wand der Petrischale 15 an definierten Punkten (bzw. entlang definierten Mantellinien) zu beaufschlagen, so dass die Petrischale 15 sicher und ohne Spiel aufgenommen werden kann. Fig. 4 shows a possible structure of a gripper 36 in detail. Each finger 37 has a shaft 38, wherein the two shafts 38 can be moved against each other. At least three oppositely directed elevations 43 are provided on the fingers 37 in order to grip the side walls of the petri dish 15. These serve to apply to the wall of the Petri dish 15 at defined points (or along defined generatrices) so that the Petri dish 15 can be picked up safely and without play.
[0031] Vorzugsweise ist mindestens eine der Erhöhungen 43 federnd am jeweiligen Finger 37 befestigt. In der Ausführung nach Fig. 4 ist hierzu an einem der Finger 37 eine als Blattfeder ausgestaltete Federung 39 angeordnet, welche ihrerseits ein gebogenes Basisteil 42 hält. Am Basisteil 42 ist mindestens eine der Erhöhungen 43 angeordnet. Im gezeigten Beispiel sind zwei Erhöhungen 43 am Basisteil 42 angeordnet. Preferably, at least one of the elevations 43 is resiliently attached to the respective finger 37. In the embodiment according to FIG. 4, a spring 39 configured as a leaf spring is arranged on one of the fingers 37 for this purpose, which in turn holds a bent base part 42. At the base part 42 at least one of the elevations 43 is arranged. In the example shown, two elevations 43 are arranged on the base part 42.
[0032] Fig. 10 zeigt eine alternative Ausführung des Greifers 36, bei welcher beide Finger 37 je eine Federung 39 aufweisen, die jeweils einen Basisteil 42 trägt. In diesem Falle ist jeder Basisteil 42 mit jeweils zwei Erhöhungen 43 ausgestattet, da die Federungen 39 ein gewisses Verkippen der Basisteile 42 zulassen und somit auch vier Erhöhungen 43 spielfrei gegen eine nicht ganz runde Petrischale 15 gedrückt werden können. Fig. 10 shows an alternative embodiment of the gripper 36, in which both fingers 37 each have a suspension 39, each carrying a base member 42. In this case, each base part 42 is provided with two elevations 43, since the suspensions 39 allow a certain tilting of the base parts 42 and thus four elevations 43 can be pressed without play against a not quite round Petri dish 15.
[0033] Um die Funktion der vorliegenden Vorrichtung zu verstehen, ist zunächst der Aufbau der Petrischalen 15 zu erläutern. Eine solche Petrischale ist in Fig. 2sichtbar. Sie besitzt einen Boden 48 und einen Deckel 49. Wie eingangs erwähnt, befindet sich die zu untersuchende Probe am Boden 48, z.B. in einem am Boden 48 klebenden Nährsubstrat, aber die Petrischale wird in der Lagervorrichtung so gelagert, dass der Boden 48 oberhalb des Deckels 49 ist, d.h. auf dem Deckel 49 aufliegt. Zur Analyse der Petrischale in der im Folgenden noch genauer beschriebenen Inspektionsvorrichtung muss der Boden 48 vom Deckel 49 getrennt und um 180° um eine horizontale Achse geschwenkt werden. To understand the function of the present device, the construction of the Petri dishes 15 is first to be explained. Such a Petri dish is visible in FIG. It has a bottom 48 and a lid 49. As mentioned earlier, the sample to be tested is at the bottom 48, e.g. in a nutrient substrate adhered to the bottom 48, but the petri dish is stored in the storage device so that the bottom 48 is above the lid 49, i. rests on the cover 49. To analyze the Petri dish in the inspection device described in more detail below, the bottom 48 must be separated from the lid 49 and pivoted through 180 ° about a horizontal axis.
[0034] Der Boden 48 besitzt eine runde Bodenfläche 52, an deren Umfang eine periphere, ungefähr zylindrische Bodenwand 53 vorgesehen ist. Der Deckel 49 besitzt seinerseits ebenfalls eine runde Deckelfläche 55, an deren Umfang eine zylindrische Deckelwand 56 vorgesehen ist. Der Innendurchmesser der Deckelwand 56 ist etwas grösser als der Aussendurchmesser der Bodenwand 53. Sind Boden 48 und Deckel 49 zusammengefügt, so greift die Bodenwand 53 in die Deckelwand 56 ein und ruht gegen die Deckelfläche 55. The bottom 48 has a round bottom surface 52, on the periphery of a peripheral, approximately cylindrical bottom wall 53 is provided. The cover 49 in turn also has a round cover surface 55, on whose circumference a cylindrical cover wall 56 is provided. The inner diameter of the cover wall 56 is slightly larger than the outer diameter of the bottom wall 53. If bottom 48 and lid 49 joined together, the bottom wall 53 engages in the top wall 56 and rests against the lid surface 55th
[0035] Wie erwähnt, sind die Petrischalen 15 in den Lagerplätzen der Lagervorrichtung 1 mit dem Deckel 49 nach unten gelagert. Die Umschlagvorrichtung transferiert die Petrischalen 15 ohne sie zu wenden zwischen den Lagerplätzen und der Übergabestation 4. Somit kommen die Petrischalen mit dem Deckel 49 nach unten in der Übergabestation 4 zu liegen. Nun wird der Greifer 36 von oben über den Boden 48 der Petrischale 15 gelegt. Die Finger 37 werden aufeinander zugefahren, so dass sie den Boden 48 der Petrischale 15 an der Bodenwand 53 ergreifen. Jetzt kann der Greifer 36 relativ zur Übergabestation 4 angehoben werden, so dass er den Boden 48 aus dem Deckel 49 zieht. Falls sich zu diesem Zeitpunkt ein Tropfen vom Boden 48 löst, so fällt er in den Deckel. As mentioned, the Petri dishes 15 are stored in the storage bins of the storage device 1 with the lid 49 down. The transfer device transfers the Petri dishes 15 without turning between the storage bins and the transfer station 4. Thus, the Petri dishes come with the lid 49 down in the transfer station 4. Now, the gripper 36 is placed from above the bottom 48 of the Petri dish 15. The fingers 37 are approached each other so that they grasp the bottom 48 of the Petri dish 15 on the bottom wall 53. Now, the gripper 36 can be lifted relative to the transfer station 4, so that it pulls the bottom 48 of the lid 49. If at this time a drop from the ground dissolves 48, he falls into the lid.
[0036] Nun wird der Greifer 36 mit der aufgenommenen Petrischale gewendet. Dies geschieht vertikal oberhalb des in der Übergabestation 4 liegenden Deckels 49, so dass auch in dieser Phase allfällige sich vom Boden 48 lösende Tropfen in den Deckel 49 fallen. Vorzugsweise wird der Boden 48 nicht von oberhalb des Deckels 49 weg bewegt, bis er um mehr als 90° gewendet wurde. Now, the gripper 36 is turned with the recorded Petri dish. This takes place vertically above the cover 49 located in the transfer station 4, so that in this phase any drops dissolving from the bottom 48 fall into the cover 49. Preferably, the bottom 48 is not moved from above the lid 49 until it has been turned more than 90 °.
[0037] Nun kann der Greifer 36 mit dem aufgenommenen und gewendeten Deckel 48 mit Hilfe des Horizontalantriebs 35 zur Inspektionsvorrichtung 2 verfahren werden. In der vorliegenden Ausführung handelt es sich um eine optische Inspektionsvorrichtung mit einer Kamera 50, welche ein Bild einer in einer Messposition 51 angeordneten Petrischale zu liefern vermag. Die Messposition 51 befindet sich zwischen der Kamera 50 und einer Lichtquelle 52, um Aufnahmen im Durchlicht zu erzeugen. Now, the gripper 36 can be moved with the recorded and turned lid 48 by means of the horizontal drive 35 to the inspection device 2. In the present embodiment is an optical inspection device with a camera 50, which is able to provide an image of a arranged in a measuring position 51 Petri dish. The measuring position 51 is located between the camera 50 and a light source 52 to produce images in transmitted light.
[0038] Mit dem Greifer 36 kann der aufgenommene und gewendete Deckel 48 zur Messposition 51 verfahren werden. Hierzu wird der Horizontalantrieb 35 verwendet, mit welchem der Kopf 33 entlang der Schiene 32 bewegt werden kann. Dabei ist die Vorrichtung so ausgestaltet, dass der Deckel 48 der Petrischale während der Inspektion durch die Inspektionsvorrichtung mit dem Greifer 36 gehalten wird. Es ist also nicht notwendig, dass der Deckel 48 in der Inspektionsvorrichtung 2 abgelegt wird. Dadurch wird der Vorgang beschleunigt. Da der Greifer den Deckel 48 nur an der Peripherie angreift, stört er den Inspektionsprozess nicht. With the gripper 36, the recorded and turned lid 48 can be moved to the measuring position 51. For this purpose, the horizontal drive 35 is used, with which the head 33 can be moved along the rail 32. In this case, the device is designed such that the cover 48 of the Petri dish is held during the inspection by the inspection device with the gripper 36. It is therefore not necessary for the cover 48 to be deposited in the inspection device 2. This speeds up the process. Since the gripper engages the lid 48 only on the periphery, it does not interfere with the inspection process.
[0039] Wie bereits erwähnt, sind die Petrischalen 15 in der Lagervorrichtung 1 in Lagerschächten 14 gelagert. Ein vorteilhafter Lagerschacht ist in Fig. 6und 7 dargestellt. As already mentioned, the Petri dishes 15 are mounted in the storage device 1 in storage shafts 14. An advantageous storage shaft is shown in FIGS. 6 and 7.
[0040] Der gezeigte Lagerschacht ist im Wesentlichen aus einem einzigen Blech geformt, welches in geeigneter Weise zugeschnitten und gebogen wurde. Insbesondere bildet das Blech eine vertikale Rückwand 60 und zwei vertikale Seitenwände 61. Zumindest an den Seitenwänden 61, vorzugsweise auch an der Rückwand 60, sind seitliche Ablagen 63 zur Aufnahme der Petrischalen angeordnet. Diese werden von abgebogenen Zungen des Blechs der Rück- und Seitenwände gebildet. The bearing shaft shown is essentially formed from a single sheet, which has been suitably cut and bent. In particular, the sheet forms a vertical rear wall 60 and two vertical side walls 61. At least on the side walls 61, preferably also on the rear wall 60, lateral trays 63 are arranged for receiving the Petri dishes. These are formed by bent tongues of the sheet of the back and side walls.
[0041] Die Rückwand 60 geht jeweils über einen Übergangsbereich 64 in jede Seitenwand 61 über. Dieser Übergangsbereich verläuft in der Ausführung nach Fig. 6und 7 schräg zur Seiten, so dass Volumen, welches im rückseitigen Bereich der Lagerschächte 14 von den runden Petrischalen 15 nicht benötigt wird, freigegeben werden kann. Dies erlaubt eine dichtere Packung der Lagerschächte 14 in einem Kreis, wie in Fig. 1 illustriert, indem die Lagerschächte im Kreis näher zusammenrücken können. The rear wall 60 in each case via a transition region 64 in each side wall 61 via. This transition region extends in the embodiment of Fig. 6 and 7 obliquely to the sides, so that volume, which is not required in the rear region of the storage shafts 14 of the round Petri dishes 15, can be released. This allows a denser packing of the storage shafts 14 in a circle, as illustrated in Fig. 1, by the storage shafts can move closer together in a circle.
[0042] Da Petrischalen einen typischen Durchmesser in der Grössenordnung von 9 cm besitzen, kann der Übergangsbereich 64 einen ebenen, vertikal verlaufenden Abschnitt 66 besitzen, dessen Ausdehnung senkrecht zur Längsachse (Vertikalachse) des Lagerschachts 14 mindestens 2 cm beträgt. Since Petri dishes have a typical diameter of the order of 9 cm, the transition region 64 may have a flat, vertically extending portion 66 whose extent perpendicular to the longitudinal axis (vertical axis) of the bearing shaft 14 is at least 2 cm.
[0043] Da Petrischalen rund sind, kann der Übergangsbereich 64 grundsätzlich auch gerundet verlaufen, wie dies in Fig. 7 unter Bezugsziffer 66 ́ gestrichelt dargestellt ist. In diesem Falle ist, wenn der Krümmungsradius des Übergangsbereichs 64 ungefähr jenem der Petrischalen entspricht, eine noch dichtere Packung der Lagerschächte 14 möglich, allerdings bei etwas höherem Herstellungsaufwand. In diesem Falle kann der Krümmungsradius des Übergangsbereichs im Mittel mindestens 2 cm betragen, vorzugsweise mindestens 5 cm. Since petri dishes are round, the transition region 64 can in principle also run rounded, as shown in phantom in Fig. 7 under reference numeral 66. In this case, if the radius of curvature of the transition region 64 corresponds approximately to that of the Petri dishes, an even denser packing of the storage shafts 14 is possible, but at a somewhat higher production cost. In this case, the radius of curvature of the transition region can be on average at least 2 cm, preferably at least 5 cm.
[0044] Wie aus Fig. 6 und 7 weiter ersichtlich, gehen auch der Boden 67 und die Decke 68 jedes Lagerschachts 14 einstückig in die Rückwand 60 über und sind durch Biegen aus dem gleichen Blech wie die Rückwand 60 und die Seitenwände 61 gefertigt. As is further apparent from FIGS. 6 and 7, the bottom 67 and the ceiling 68 of each bearing shaft 14 also extend integrally into the rear wall 60 and are made by bending from the same metal sheet as the rear wall 60 and the side walls 61.
[0045] Die Lagerschächte 14 können in der Lagervorrichtung 1 grundsätzlich in jeder geeigneten Art befestigt werden. Eine bevorzugte Befestigungsvariante ist in Fig. 8dargestellt. Hier sind im Boden 67 eine oder mehrere Öffnungen 70 vorgesehen (vgl. Fig. 7), in welche Stifte 71 eingreifen. Die Stifte 71 sind mit der Unterlage verbunden, auf welcher der jeweilige Lagerschacht 14 steht. In der Ausführung nach Fig. 8 wird diese Unterlage von einem der Karussells 12 oder 13 gebildet. Die Stifte 71 sind nach oben konisch zulaufend. The storage shafts 14 can be fixed in the storage device 1 in principle in any suitable manner. A preferred mounting variant is shown in Fig. 8dargestellt. Here, one or more openings 70 are provided in the bottom 67 (see Fig. 7), in which pins 71 engage. The pins 71 are connected to the base on which the respective storage shaft 14 stands. In the embodiment of FIG. 8, this pad is formed by one of the carousels 12 or 13. The pins 71 are tapered upwards.
[0046] Von der Oberseite werden die Lagerschächte von federnden, radial verlaufenden Zungen 73 gehalten, die an einem Mittelbereich 74 der Lagervorrichtung 1 befestigt sind. Die Zungen 73 sind vorteilhaft federnd vorgespannt und drücken von oben auf die Lagerschächte 14. Die Zungen 73 können mit den Lagerschächten 14 verschraubt sein. From the top of the storage shafts of resilient, radially extending tongues 73 are held, which are fixed to a central region 74 of the storage device 1. The tongues 73 are advantageously resiliently biased and press from above onto the storage shafts 14. The tongues 73 may be screwed to the storage shafts 14.
[0047] Fig. 9 zeigt eine zweite Ausführung der Transfervorrichtung 3. Sie unterscheidet sich von jener gemäss Fig. 1dadurch, dass zwei Übergabestationen 4 mit jeweils einem eigenen Transfertisch 26 übereinander vorgesehen sind. Diese sind am Lift 30 vertikal verfahrbar, vorzugsweise mit einem gemeinsamen Liftantrieb 31. Jede der Übergabestationen 4 kann auf die Höhe gefahren werden, in welcher sie mit dem Greifer 36 und der Umschlagvorrichtung 5 zusammenwirken kann. Somit kann z.B. eine erste Petrischale analysiert werden, während ihr Deckel in der einen Übergabestation 4 liegt, während die Umschlagvorrichtung 5 der anderen Übergabestation 4 einen Petrischale entnimmt oder ihr eine Petrischale zuführt. Fig. 9 shows a second embodiment of the transfer device 3. It differs from that according to FIG. 1ddurch that two transfer stations 4, each with its own transfer table 26 are provided one above the other. These can be moved vertically on the lift 30, preferably with a common lift drive 31. Each of the transfer stations 4 can be moved to the height in which they can interact with the gripper 36 and the handling device 5. Thus, e.g. a first Petri dish are analyzed while its lid is in the one transfer station 4, while the transfer device 5 of the other transfer station 4 takes a Petri dish or feeds her a Petri dish.
[0048] Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann. While preferred embodiments of the invention are described in the present application, it should be clearly understood that the invention is not limited thereto and may be embodied otherwise within the scope of the following claims.
Claims (20)
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- 2011-01-28 CH CH00151/11A patent/CH704398A1/en not_active Application Discontinuation
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