CN101842475A

CN101842475A - 用于卵注入装置的物质分配系统

Info

Publication number: CN101842475A
Application number: CN200880114462A
Authority: CN
Inventors: 迈克尔·纳得罗; 让-克劳德·伊温; 弗洛伦特·门摡
Original assignee: Egg Chick Automated Technologies SAS
Current assignee: Egg Chick Automated Technologies SAS
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2008-10-16
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2028-10-16
Also published as: EP2205715A1; CA2703663A1; FR2922727A1; JP2011500095A; JP5342558B2; EP2205715B1; ES2440648T3; BRPI0818491A2; US8479684B2; BRPI0818491B1; US20120017835A1; CA2703663C; US8640645B2; US20130291799A1; RU2010121872A; RU2477985C2; CN101842475B; FR2922727B1; WO2009056455A1

Abstract

本发明涉及将剂量处理物质分配到卵注入装置的多个注入器的分配系统，并且还涉及配备有该分配系统的注入装置。分配系统包括：至少一个注射泵(1)，其包括用于驱动注射器(10)的活塞(13)的器件(20)；连接至注射器的排出孔(14)的排出管(4)；通过阀系统(6)平行地连接至所述排出管的供给管(5)，各供给管用于连接至注射器(8)；以及能够控制所述驱动装置和所述阀系统的控制器件(3)，用于经由供给管将包含在腔室内的剂量处理物质分配到注入器。

Description

用于卵注入装置的物质分配系统

本发明涉及一种将剂量处理物质分配到用于将物质注入多个卵，尤其是禽的卵的装置的多个注入器(injector)的分配系统，并且还涉及一种装有该分配系统的注入装置。

注入装置(injection device)因将诸如疫苗、抗生素或维生素的处理物质直接注入卵内以限制胚胎的死亡率或促进胚胎的生长而著称。这类装置通常包括注入头(injection head)，该注入头包括多个能够将物质注入多个卵中的注入器(injector)，注入器在运输待处理的卵的输送器(conveyor)的上方垂直移动，以及分配待注入的物质的系统，用于将剂量物质分配至所述注入器。

例如，美国专利5941696提出了一种分配系统，其由蠕动泵和单独供给注入器的柔性管组成。该泵的转子配备了逐渐压缩柔性管以使物质向注入器移位的滚子(roller)。这种泵保证了物质送递量的良好准确性。然而，柔性管却承受较大的压力而不得不进行定期的更换。此外，这种泵需要许多具有显著长度的管。对于每个注入器来说，确实需要将管安装于物质源和注入器之间，穿过距注入头一定距离的泵。而且，这种泵不适合某些种类的疫苗，特别是具有活细胞的疫苗。该泵确实易于在柔性管压缩期间破坏一部分活细胞，由此极大地降低疫苗的效果。

同时还提出了包括有用于每个注入器的个体微型泵的分配系统。经证明，这些系统体积庞大、非常昂贵并且需要精心的维护才能保证整个注入器的良好运转。

本发明的目的在于提出一种物质分配系统，克服至少一部分上述缺陷，并且其设计和应用简单。

因此，本发明的目的是一种将剂量处理物质分配到卵注入装置的多个注入器中的分配系统，其特征在于，所述系统包括：

-至少一个注射泵(syringe pump)，其包括限定用于容纳物质的腔室的注射器本体(syringe body)，该注射器本体在其远端配备有排出孔和滑动地安装于所述腔室内的活塞；和可自动地驱动所述活塞以通过排出孔将物质排出腔室的驱动装置，

-连接至排出孔(outlet orifice)的排出管(discharge tube)，

-经由阀系统，通过第一端平行地连接至所述排出管的供给管(feedtube)，每个供给管用于通过其第二端连接至至少一个注入器，优选地连接至单个注入器，以及

-能够控制所述驱动装置和所述阀系统以将包含在腔室内的剂量处理物质通过供给管分配到注入器的控制器件(control means)。

根据本发明，分配系统包括注射泵，其通过提供经由阀系统连接至注射器(syringe)的数个排出管的供给管而供给数个注入器。该分配系统所要求的管长度较小，因为不完全受机械驱动。此外，此类泵适合于分配各种各样的物质，特别是活疫苗。

根据一具体特征，阀系统能够在与排出管流体传递(fluidiccommunication)时单独设定每个供给管。因而分配系统可能单独调整每个卵的物质的注入量，例如根据卵的大小，和/或在注入器面对的是空槽(empty cell)或者不必要进行处理的卵，例如未受精卵(clear egg)或者无生命的卵时，不注入任何物质。因此，根据一具体特征，控制器件能够控制驱动器件和阀系统，以根据每个卵的特性(例如，大小、未受精或受精，有生命或无生命)和/或根据卵的存在与否，以相同或者不同的剂量向供给管单独供给。如果注入器下不存在卵或者是未受精卵或者无生命的卵，送递至所述所述注入器的物质的量为零。

有利的是，控制器件能够控制阀系统，然后控制驱动器件，以连续地供给每个供给管，从而避免了排出管内物质的过度压力。

根据一个实施方案，阀系统包括用于每个供给管的双通微阀(two-way microvalve)，优选电磁阀(solenoid valve)，每个微阀，通过第一孔，经由中间旁路管(intermediate bypass tube)，连接至排出管，并通过其第二孔连接至供给管，每个微阀的开启和关闭受控制器件的单独控制。

根据一个实施方案，注射器本体在其远端配备有填充孔(fillingorifice)，配备有阀系统的填充管(filling tube)与该填充孔连接，例如双通微阀，尤其是电磁阀，所述阀系统用于连接至物质源，其开启和关闭受控制器件的控制，且所述驱动器件能够自动地驱动所述活塞以通过进入孔(inlet orifice)吸入物质，使注射器可自动地重新装载物质。

根据一个实施方案，驱动器件对于注射器是推送式(pusher type)的，并且包括安装于基座上的步进电机(stepping motor)，所述电机能够优选地经由减速齿轮，驱动蜗杆(worm)进行旋转，所述蜗杆直接或间接地连接至牢固附接于活塞上的活塞杆的末端，使得蜗杆的旋转带动活塞杆作平移运动，注射器本体安装于所述基座上，所述电机受所述控制器件的控制。借助于这样的电机，能够实现精确剂量物质的分配，在每个分配周期内，可轻易地调整每个注入器的分配剂量。

本发明的目的还涉及一种包括注入头的卵注入装置，所述注入头包括多个能够将物质注入多个卵内的注入器，卵注入装置的特征在于，其包括至少一个先前所述的用于将剂量物质分配至所述注入器的物质分配系统。有利的是，每个供给管连接于单个注入器。根据一个实施方案，该装置包括数个分配系统，例如4个分配系统，每个分配系统单独供给20个注入器，例如提供所述装置以用于处理装有150个卵的托盘。分配系统优选安装于注入装置的固定底架上，所述固定底架支撑注入头并且用于放置于运输卵的输送器之上。根据一具体特征，控制器件能够控制驱动器件和阀系统，用于向注入器单独供给经过调整的相同或不同剂量的物质，对每一注入器而言，调整是根据存在于所述注入器下方的每个卵的特性和/或待注射的或不位于所述注入器下方的卵的存在而进行的，所述装置装有或连接有用于确定卵的特征和/或检测卵的存在并且将特征信息和/或卵存在信息传送给注入装置的系统。

在本发明目前优选的具体实施方案的详细说明描述中，参考附图，本发明将会得以更好地理解，其他的目的、细节、特征和优势将会显现得更加清晰，其中单幅图示出了注入装置的物质分配系统的示意图。

分配系统包括注射泵1或者注射器推送式活塞容积泵，其包括注射器10和作为用于驱动注射器的吸入排出活塞的器件的推送器20。

注射器10包括具有封闭的远端11a和开放的近端11b的注射器本体11。注射器本体限定其中滑动地安装有吸入排出活塞13的圆柱形腔室12。圆柱体在其远端配备有排出孔14和进入孔15。活塞连接至活塞杆16，活塞杆穿过开放的近端，并且其游离端与推送器20相配合，使得腔室中的活塞沿所谓的排出方向向远端移位，或者沿所谓的吸入方向向近端移位。

推送器包括固定安装有注射器本体的基座21。在本实施方案中，活塞杆的驱动经由电机，优选经由配备有减速齿轮27并且能够沿两个方向驱动蜗杆23的步进电机22实现，在所述蜗杆23上安装有中杆(intermediate rod)24，从而螺杆的旋转使中杆平移。图中示意性地示出了与蜗杆23相联接的电机22。蜗杆23容纳于注射器本体下方的基座中，在基座的壳体(housing)内引导中杆24进行平移。其游离端延伸越过基座的后面21a，并且经由连接部25附接至活塞杆的游离端。为了更好地引导中杆24的平移，连接部载有两个导向杆26，其平行地位于中杆的每一侧并且在基座的补充壳体中滑动。

如控制线31所示，电机收分配系统的控制单元3的控制。

分配系统还包括连接至注射器本体的排出孔14的排出管4，和多个经由阀系统6平行地连接至排出管4的供给管5。在本发明的实施方案中，阀系统包括数个双通电磁微阀61，也就是所谓的分配电磁阀，参考61₁至61_n，每个电磁阀具有经由中间旁路管62连接至排出管4的第一孔61a和连接至供给管5的第二孔。如控制线32所示，每个分配电磁阀的开启和关闭受控制单元3的控制。供给管5在其末端连接至注入装置的注入头的注入器。通过每个供给管，可将物质仅供给注入头的一个注入器。为了进行简化，图中已经示出了单个注入器8。注入器特别包括注入本体(injection body)81和注入针(injection needle)82，所述注入针安装于所述注入本体上，并且和与供给管5相连接的所述注入本体的入口83相通，用于将待注入的物质供给至注入针。

分配系统还包括穿过填充管81和阀系统82连接至填充孔15的物质源8，其中该物质源由双通电磁微阀即所谓的填充电磁阀形成。填充管连接至填充孔和填充电磁阀的第一孔82a，诸如疫苗袋(vaccinebag)的物质源8连接至第二孔82b。如控制线33所示，填充电磁阀的开启和关闭受控制单元3的控制。

作为一个实例，分配系统包括二十个供给管5，所述供给管，一方面通过分配电磁阀单独连接至排出管4，另一方面连接至注入装置的注入器8。

注入装置(未示出)通常包括位于用于传输待处理的卵的输送器上方的固定底架，这些卵被置于托盘即所谓的孵育盘的槽中。注入头安装于固定底架上。注入头的注入器位于用于传输待处理卵的输送器上方，并且在抬高位置和注入针可将物质注入卵的注入位置之间垂直地移动，每个注入器都配备有其自身的移位系统。注入装置包括控制注入器在其两个位置间移位的主控制系统和分配系统的控制单元3，后者可与注入装置的主控制系统相结合。

分配系统可直接安装于注入头的固定底架上。作为一个实例，注入头包括80个注入器，并且4个分配系统安装于注入装置的底架上，每个分配系统都单独供应20个注入器。如之前所述，每个分配系统包括其自身的用于填充其注射器的物质源。作为替代方案，可将单个源提供给所述4个分配系统，所述源例如平行地连接至填充电磁阀的第二孔82b。

现在将对分配系统的操作进行说明。

当与分配系统相联接的注入器处于低注入位置时，控制单元诸如在接收到主控制系统传送的分配指令之后就开始分配周期。由于填充电磁阀和所有的分配电磁阀都处于关闭位置，因此控制单元先控制第一分配电磁阀61₁的开启，然后控制电机22以将包含于腔室内的剂量物质送递到通过供给管5连接至电磁阀61₁的注入器。例如，控制单元经由控制线31传送指令，以控制电机在对应于确定的剂量物质的确定角度上旋转。一旦将电机停止，控制单元控制第一电磁阀61₁的关闭。对于第二电磁阀61₂，也执行这种包括开启电磁阀、启动电机、停止电机和关闭电磁阀的程序，然后是每个电磁阀，直到最后的电磁阀61_n。这种程序避免了排出管内物质的任何过度压力。作为实例，在40毫秒内，即在二十个注入器的800毫秒的周期内，将约50微升剂量的物质分配到注入器。

注射器的腔室大小可容纳控制单元所已知的确定数量的注射剂量。当腔室内剩余的剂量数量不足以执行全部20个注入器的分配周期，或者不足以执行应该由分配系统执行而进行托盘处理的分配周期的数量时，控制单元启动填充周期，该填充周期包括：开启填充电磁阀82、开启仍然在关闭位置的全部分配电磁阀、启动电机以使活塞沿吸入方向进行移位从而通过吸入存在于袋中的物质来填充腔室，以及在将电机停止之后，关闭填充电磁阀。控制单元然后可启动新的分配周期。使腔室形成所需尺寸，以便能对数个连续的卵托盘进行处理。为了安全起见，提供有用于感知注射器的活塞位置的传感器，以便当活塞到达其冲程的末端，接近远端11a时，启动填充周期。

有利的是，为了优化处理物质的消耗，分配系统仅将物质供应到面对包含受精且有生命的卵的非空槽而安置的注入器。孵育盘(incubation tray)可含有“未受精”卵，即非受精卵(non-fertilized egg)，和/或“无生命的”卵，即包括死胚胎，和/或空槽。从注射操作上游开始，可执行对孵育盘的卵进行检验的操作，以将受精卵和活性卵与未受精卵和无生命的卵区分开来。该检验操作之后，可执行将未受精卵和无生命的卵从孵育盘上去除的操作和检测空槽的操作。这些初步操作期间重新获得的信息由注入装置的控制系统进行处理，以针对每个分配周期，对应该供给有物质的注入器进行限定，并将相应的分配指令传送至控制单元。对于其中只有一个连接至电磁阀61_i的注入器面对的是空槽或者未受精卵和/或无生命的卵的分配周期，控制单元并不执行之前所述的该电磁阀61_i的程序。因此，在关闭微阀61_i-1、控制电机并且随后关闭微阀61_i-1之后，控制单元将将命令开启微阀61_i+1。

根据一个实施方案，控制单元还能够在各分配周期内，根据存在于注入器下的卵的一个或多个特性，例如，根据卵的大小，改变送递到每个注入器的物质的量，从而使得处理能够适用于每个胚胎。可在注入装置的上游提供带有摄像头的检测系统，以限定包含在每个槽内的卵的大小。控制单元根据注入器下方卵的大小，调整与所述注入器相联接的电磁阀的开启时间和电机所执行的步骤的数量，从而使送递的剂量物质能够得以适应。

作为替代方案，可用一个或数个电磁阀取代分配双通电磁阀，其中每个电磁阀都包括连接至排出管的入口和每个都通过供给管连接至注入器的多个出口。

尽管结合具体实施例对本发明进行了描述，但是显然，它绝不仅限于此，而且包括所述器件的所有技术等同物及其组合，只要这些组合涵盖于本发明的范围内。

Claims

1.用于将剂量处理物质分配到卵注入装置的多个注入器的分配系统，其特征在于该系统包括：

-至少一个注射泵(1)，包括：

-注射器本体(11)，其限定用于容纳物质的腔室(12)，并且配备有排出孔(14)和滑动地安装于所述腔室内的活塞(13)，

-和驱动器件(20)，其能够自动地驱动所述活塞，以便将物质通过所述排出孔排出所述腔室，

-排出管(4)，其连接至所述排出孔，

-供给管(5)，其经由阀系统(6)，通过第一端平行地连接至所述排出管，其中每个供给管用于通过其第二端连接至至少一个注入器(8)，以及

-控制器件(3)，其能够控制所述驱动器件和所述阀系统，以便将包含在所述腔室内的剂量处理物质通过所述供给管分配到注入器。

2.根据权利要求1所述的分配系统，其特征在于所述阀系统(6)能够在与所述排出管(4)流体传递时单独设定每个供给管(5)。

3.根据权利要求2所述的分配系统，其特征在于所述控制器件(3)能够控制所述驱动器件(20)和阀系统(6)，用于向所述供给管单独供给相同或者不同剂量的物质。

4.根据权利要求2或所述3的分配系统，其特征在于所述控制器件(3)能够控制所述阀系统(6)，然后控制所述驱动器件(20)，以连续地供给每个供给管。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的分配系统，其特征在于所述阀系统(6)包括用于每个供给管(5)的双通微阀(61)，每个微阀通过第一孔(61a)，借助中间旁路管(62)，连接至所述排出管(4)，并通过其第二孔(61a)连接至供给管，每个微阀的开启和关闭受所述控制器件(3)的单独控制。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的分配系统，其特征在于所述注射器本体配备有填充孔(15)，配备有阀系统(82)的填充管与所述填充孔(15)相连接，所述阀系统用于连接至物质源并且其开启和关闭受所述控制器件的控制，且所述驱动器件(20)能够自动地驱动所述活塞，以通过所述进入口孔吸入物质。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的分配系统，其特征在于所述驱动器件(20)包括安装于基座(21)上的步进电机(22)，所述电机能够驱动蜗杆(23)进行旋转，所述蜗杆连接至牢固附接于所述活塞(13)上的活塞杆(16)的末端，使得所述蜗杆的旋转带动活塞杆作平移运动，所述注射器本体安装于所述基座上，所述电机受所述控制器件(3)的控制。

8.包括注入头的卵注入装置，所述注入头具有多个能够将物质注入多个卵的注入器，其特征在于所述卵注入装置包括至少一个根据权利要求1-7中任一项所述的物质分配系统，用于将剂量物质分配到所述注入器中。

9.根据权利要求8所述的注入装置，其特征在于每个供给管(5)仅连接至一个注入器(8)。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于所述装置包括数个分配系统。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的装置，其特征在于所述分配系统安装于所述注入装置的固定底架上，支撑注入头，并且用于放置于运输卵的输送器的上方。

12.根据权利要求8-11中任一项所述的装置，其特征在于所述控制器件能够控制驱动器件(20)和阀系统(6)，用于向注入器单独供给经过调整的相同或者不同的剂量的物质，对每个注入器而言，调整是根据存在于所述注入器下方的每个卵的特性和/或根据待注射的或未处于所述注入器下方的卵的存在而进行的。