CN103502791B - 具有夹持单元的冲压设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于加工施加于样本卡上的样本尤其是干燥样本的冲压设备,所述样本优选为含有DNA的液体,例如血液、唾液等,该冲压设备包括:至少一个冲压装置,具有一个冲头和一个下部模具,其中冲头在远离下部模具的静止位置和邻近下部模具的冲压位置之间能够移动。该冲压装置具有一个接收开口,样本卡通过冲压设备的能够移动的夹持单元(300)从样本卡容器能够引入到该接收开口中,并且能够相对于冲压装置定位;以及冲压驱动器,与冲压装置的冲头能够耦合或者耦合,该驱动器驱动冲头在静止位置和冲压位置之间移动。将冲压装置设计成使得从样本卡冲压掉的样本片能够在下部模具的出口开口处被排放到布置于冲压装置下方的接收容器中的接收凹陷中。根据本发明,提出了夹持单元(300)包括样本卡夹持装置(310)和接收容器夹持装置(350),所述样本卡夹持装置和所述接收容器夹持装置通过驱动器单元在相互正交的三个主方向(X、Y、Z)上能够一起移动。
Description
技术领域
本发明涉及用于加工施加于样本卡上的干燥样本的冲压设备,所述样本尤其为含有DNA的液体(例如血液、唾液等)。
背景技术
在这种冲压设备中,多个样本卡被保持在样本卡的储存盒中,并通过夹持单元以特定的顺序从储存盒移出,并供给冲压设备的冲压装置。然后在一个预先通过成像方法捕获的区域中,从样本卡冲压掉至少一个样本片,在所述区域中在样本卡上已标识出所施加的样本。也可以同时或先后从相同的样本区域冲压掉多个样本片。冲压掉的样本片通过冲压针(冲头)的移动被引导通过下部模具中的出口开口,并以这种方式输送到接收容器中的接收凹陷中,优选输送到微量滴定板的孔中。一旦样本片从所有期望的样本卡冲压掉并接收在接收容器中,就可以通过诸如用于DNA分析的PCR、高效气相色谱(HPLC)等方法对样本片中所含的单个样本进行分析,其中为此目的在冲压掉后实施进一步的步骤,所述步骤在本申请的范围内不进行详细的说明。
用于从样本卡自动冲压掉样本片的方法和设备例如由US5,641,682已知。
此外,从来自BSD Robotics(一家Luminex公司,位于澳大利亚昆士兰(4110)布里斯班)的名称为“BSD1000-GenePunch”已知上述类型的冲压设备。一份相关的产品传单在本申请提交时在以下互联网址可获得:
http://www.bsdrobotics.com/Documents/Brochure/BSDR1000(10)%20-%20BSD1000%20GenePunch.PDF。
此外,在一段视频中公开了该冲压设备的操作方式,该视频在本申请提交时在以下互联网址可获得:
http://www.bsdrobotics.com/Videos/BSD1000.wmv。
由该视频可看出以下操作方式:在冲压设备“BSD1000-GenePunch”中,用于样本卡的夹持设备从储存盒沿着水平延伸的轨道向扫描器移动,夹持设备从储存盒移出一个样本卡,样本卡被引入所述扫描器中并随后被扫描。夹持设备在这种情况下在两个相互正交的方向上可移动,具体地说沿着轨道以及与其正交的方向,以使得被抓握的样本卡在其卡平面中在两个维度上可移动。在扫描后,样本卡通过夹持设备输送至冲压设备的冲压装置,并相对于所述冲压装置定位,以使得一个样本片可以在扫描后被评估的样本卡的此位置处被冲压掉。冲压掉的样本片随后被分配到布置于冲压装置下方的接收容器中,例如微量滴定板的孔中。在这种冲压设备的情况下,将多个接收容器围绕着与水平面正交的旋转轴线布置成星形,并且所述多个接收容器(尤其是特定的孔)的相对于冲压装置的位置通过旋转移动并通过在水平面中的移位进行。在一个或多个样本片从样本卡的冲压完成后,夹持设备将经过冲压的样本卡沿着轨道输送回卡储存盒并将其再次放置在那里。然后将夹持设备短暂地拉回,直到卡储存盒被向上移动一个位置,以便可以将下一个样本卡从储存盒移出。
总而言之,现有技术已知的冲压设备因而包括:至少一个冲压装置,具有一个冲头和一个下部模具,其中冲头在远离下部模具的静止位置和邻近下部模具的冲压位置之间能够移动,并且其中该冲压装置具有一个接收开口,样本卡通过冲压设备的能够移动的夹持单元从样本卡容器能够引入到该接收开口中,并且相对于冲压装置能够定位;以及冲压驱动器,与冲压装置的冲头能够耦合或者耦合,通过该冲压驱动器驱动冲头在静止位置和冲压位置之间移动,其中将冲压装置设置成使得从样本卡冲压掉的样本片能够在下部模具的出口开口处分配到布置在冲压装置下方的接收容器中的接收凹陷中。
在已知的冲压设备中,样本卡被夹持装置抓握并且输送至冲压装置。夹持装置仅仅在一个平面中可移动,因此不同的样本卡仅仅能通过移动具有样本卡的储存盒来移除。接收容器的自动抓握和输送是不可能的,因为接收容器必须手动地插入到布置成星形的接收框架中。
发明内容
因此,本发明的目的是开发一种上述类型的冲压设备,以使得样本卡和接收容器的优化的操纵成为可能。
为了实现该目的,提出了夹持单元包括样本卡夹持装置和接收容器夹持装置,所述样本卡夹持装置和所述接收容器夹持装置通过驱动器单元在相互正交的三个主方向上能够一起移动。这种配置使得可以将一个驱动器单元用于两个不同的夹持装置,该驱动器单元优选地具有多个被设置用于在不同的主方向上进行输送的驱动器。这由于要以相同的方式启动驱动器单元而在夹持单元的操纵中产生优势,这代表了操作和编程的简化。由于使用共同的驱动器单元,可以节约生产和维护过程中的费用。
提出了样本卡夹持装置和接收容器夹持装置各自具有夹持驱动器,通过该夹持驱动器,样本卡夹持装置和接收容器夹持装置的相关联的夹持器在打开位置和闭合位置之间能够移动,尤其是能够枢轴旋转。通过独立的夹持器驱动器,可以将它们对于各自的夹持任务最优地优化和设置,以符合不同的需求,所述需求被设置用于从储存盒夹持/输送相对薄的、光滑的样本卡,或者被设置用于夹持/输送也可用液体填充的接收容器。
在这种情况下,优选的是样本卡夹持装置,尤其是样本卡夹持装置的相关联的夹持器,通过相关联的夹持驱动器围绕枢轴轴线能够枢轴旋转,以使得样本卡夹持装置在面对样本卡的加载/卸载位置和背离样本卡容器的等待位置之间能够枢轴旋转。
为此,在一种发展中提出样本卡夹持装置还能够枢轴旋转到位于加载/卸载位置和等待位置之间的冲压位置中,在该冲压位置中,由相关联的夹持器所抓握的样本卡能够供给至冲压装置。
样本卡夹持装置的夹持器的枢轴旋转可在加载/卸载位置和等待位置之间的约180°的角度范围内进行,所述加载/卸载位置作为起点(0°),其中夹持器基本竖直地向下取向,所述等待位置作为终点(180°),其中夹持器基本竖直地向上取向。位于二者之间的冲压位置位于约90°,以使得夹持器基本水平地取向。尤其是等待位置不一定要位于180°,该角度可以略为更小或更大。
样本卡夹持装置和接收容器夹持装置优选地由冲压设备的控制单元启动,以使得当接收容器通过接收容器夹持装置抓握和输送时,样本卡夹持装置已枢轴旋转至其等待位置。在等待位置处,必须的是样本卡夹持装置的夹持器可以被移入这样的位置中,在该位置中它们不限制夹持单元的移动,这尤其对于接收容器通过接收容器夹持装置的夹持和输送是重要的。
在一种发展中,提出了冲压设备具有一个支撑接收容器的接收板,该接收板具有将接收板的至少一部分照明的光源,其中将该光源被布置成使得位于接收板上的接收容器的至少一部分,特别是设置在所述接收容器中的接收凹陷,可以从接收板的方向被照明,尤其是从下方被照明。
在这种情况下,优选的是将至少一个电致发光膜设置作为接收板上的光源,其中优选地接收板是透明板,优选地玻璃板,并且其中EL膜优选地布置在接收板的下侧。
冲压设备还可以具有倚靠在接收板上的、在板平面中能够移动的输送框架,在所述输送框架中能够接收至少一个接收容器。
接收板优选地形成用于驱动器单元的壳体的盖,该驱动器单元允许输送框架在接收板上的移动,其中优选地输送框架通过磁体与用接收板覆盖的驱动器单元以非接触的方式耦合。
冲压设备优选地被设置成使得通过夹持单元将接收容器从接收板外侧的等待位置能够输送至接收板上的加工位置,反之亦然。
此外,提出了将夹持单元配置成使得接收容器能够通过夹持单元被移动朝向输送框架以及被移动远离输送框架,其中在输送过程中,所涉及的接收容器通过接收容器夹持装置被保持。
冲压设备可以与计量设备组合,其中夹持单元被装配在一个支架上,所述支架在一个主方向上能够移动,在该支架上还装配所述计量设备的移液设备,所述移液设备在其它两个主方向上能够移动,以使得夹持单元和移液设备在所述一个主方向上同时移动。
附图说明
下面以实例且以非限制的方式参照附图描述本发明。
图1示出了与计量设备组合的冲压设备的示意性立体图。
图2示出了不具有计量设备并且不具有夹持单元的冲压设备的示意性立体图。
图3在部分图a)和b)中示出了在样本片冲压掉之前(图3a)和冲压掉之后(图3b)状态下的示意性示出的样本卡。
图4示出了图1的夹持单元的放大的示意性立体图。
图5示出了样本卡夹持装置和接收容器夹持装置的立体示意图。
图6示出了另一位置的样本卡夹持装置和接收容器夹持装置的立体示意图。
图7示出了另一位置的样本卡夹持装置和接收容器夹持装置的立体示意图。
图8示出了样本卡夹持装置和接收容器夹持装置的另一个立体视图。
图9是与图7的剖面线IX-IX相应的一个剖视图。
图10是与图6的剖面线X-X相应的另一个剖视图。
具体实施方式
图1示出了冲压设备10的总体视图,该冲压设备10在这里可选地与计量设备500组合。在这里所示的组合中,冲压设备10和计量设备500使用共同的支架50,该支架在主方向X、Y、Z之一上可移动,即在纵向方向X上可移动。为此目的,在为总体设备设置但是在此仅仅部分示出的支架结构52的上部区域中,通过辊54将支架50安装在纵向轨道(未示出)上。当然,也存在用于支架50的驱动器设备(未示出),所述驱动器设备通过总体设备的控制单元(同样未示出)可启动。
计量设备包括装配在支架50上以便在两个其它主方向Y、Z即横向方向Y和竖向方向Z上可移动的移液设备502,该移液设备502具有用于吸取和分配液体到/出自为待计量的液体设置的接收容器12或储库的至少一个移液管道504。计量设备500配置成本身已知的自动化移液器,并且在此不再进一步详细说明。
在支架50的与移液设备502相对的一侧上装配夹持单元300,该夹持单元300同样配置成在两个其它主方向Y、Z上可移动。该夹持单元300在本申请的范围内应当被看作属于冲压设备10,即使它在本实例中被装配在与移液设备502一起使用的支架50上。此外,作为其它的主要组件,冲压设备10包括冲压驱动器14、冲压装置110、图像捕获设备18和接收板210。此外,从图1可以看到在每一情况下用于多个样本卡22(图3)的储存盒20。通过夹持单元300将样本卡从储存盒20移出,并供给冲压装置110,以使得通过冲压装置110可以将至少一个样本片从各自的样本卡冲压掉。
模块化冲压装置110的功能在本申请的范围内仅仅部分地进行说明,所述模块化冲压装置110由于其配套齐全的结构而可以容易地与冲压设备10分离。对于模块化冲压装置(冲压头)110的配置的细节,参见申请人同时提交的标题为“具有模块化冲压装置的冲压设备”(Stanzvorrichtung mit modularem Stanzmittel)(申请号DE102011XXXXXX.X)的申请,其关于冲压装置的配置的内容通过引用纳入本文中。
同样,在本申请的范围内,仅部分地涉及接收板210的具体特征。对于该接收板的配置细节或者用接收板210覆盖的、用于接收容器相对于冲压装置110定位的驱动器(在图1中不可见)的配置细节,参见标题为“具有接收板的冲压设备”(Stanzvorrichtung mitAufnahmeplatte)(申请号DE102011XXXXXX.X)和“具有被照明的接收板的冲压设备”(Stanzvorrichtung mit beleuchteter Aufnahmeplatte)(申请号DE102011XXXXXX.X)的两件同时提交的申请,其两者关于接收板和用接收板覆盖的驱动器的配置的内容通过引用纳入本文中。
图2示出了不具有夹持单元300的冲压设备10的示意性立体图。冲压设备10包括框状结构或者支架结构24,所述框状结构或者支架结构24上紧固有冲压驱动器14和图像记录设备18,并且所述框状结构或者支架结构24上以可移除的方式装配冲压装置110作为冲压装置模块。图2示出了模块化冲压装置110与冲压设备的结构24耦合的状态。为了能够将冲压装置110从结构24移除,提出可以启动一启动元件或按钮26以使得可以将冲压装置110和支架结构24之间的接合释放。接收板210用于安装或支撑至少一个接收容器12,所述接收容器12优选地设置成具有特定数量的孔(接收凹陷)28的微量滴定板。也可以使用不同的微量滴定板,并且孔28的数量本身是不受限制的,只要从样本卡冲压掉的样本片在相应的孔28中具有空间。
从图2的总体视图也可以看出,图像记录设备18基本竖直地布置在接收板210的照明区域212的上方。该照明区域212优选地通过容纳在接收板中的或者布置在接收板后侧上的电致发光膜形成。布置于所述照明区域上的微量滴定板12可以由EL膜212在背后照亮,以使得通过图像记录设备18可以捕获背后照亮的微量滴定板12或其一部分的图像。微量滴定板12被接收在接收板210上在输送框架214中,该输送框架214通过磁体(此处未示出)与位于接收板210下方的驱动器单元耦合,并且可以通过该驱动器单元在接收板210上相对于静止的冲压装置110移动。结果,可以将接收容器12的特定的接收凹陷28精确地布置在冲压装置110下方,以使得冲压掉的样本片落入该接收凹陷中或者接收在其中。在图像记录设备18的两侧上设置托架16以用于可选的照明装置,该照明装置从上方照明定位在图像记录装置18下方的物品,优选地样本卡,以使得可以实施用于样本卡的图像处理过程,例如条形码的识别等。
图3在部分图a)和b)中示出了样本卡22的一个实例。该样本卡具有一种孔30,在该孔中一种吸收性材料32例如一种滤纸等是可见的。在该吸收性材料上标识至少一个样本区域,在本例中存在四个这样的样本区域34-1至34-4,它们示出为虚线的圆。如果样本例如血液、唾液或者其它液体通过样本卡22被收集,液体样本旨在尽可能地沉积在标记的样本区域34-1至34-4内。在本实例中,不同大小的样本36-1至36-4,例如血滴或唾液样本,已沉积在相应的样本区域34-1至34-4中。在该情况下,样本36-4没有完全位于样本区域34-4的标记内,因此该样本相应地被样本提供者或者医疗人员用叉号38在样本区域34-4的上方表示为无效的。在卡片上,在吸收性材料32的下方还设置一个码(条形码、二维条形码等)40,以便允许可以标识样本卡以及分派至样本提供者、收集机构等。在样本卡22上还可以含有或印刷其它信息,例如生产者信息、关于卡片目的或关于样本液体的信息等。以液体形式施加的样本36-1至36-4被吸收性材料32吸收并随后干燥。在干燥后,可以通过冲压装置110从样本36-1至36-4冲压掉样本片。从样本36-1至36-3冲压掉多个样本片后,样本卡22在图3b中通过白色的冲压孔42表示。可以例如通过图像处理确定在哪里以及以什么顺序冲压掉样本片,其中首先可以检测样本是否位于标记的样本区域34-1至34-4内(例如通过使用叉号38),样本36-1至36-4位于样本区域34-1至34-4内的哪里,以及它具有怎样的边界,这在样本36-1的情况下通过虚线44表示。使用这样的信息以及期望的冲压掉的样本片的数目,可以标识应当在哪里冲压掉样本片。因此,然后样本卡22可以相对于冲压装置定位,以使得样本片可以在预定的点处被冲压掉。这里示出的样本卡的形式是纯实例性的,样本卡可以具有某一其它样式,具有更多或更少、更小或更大的样本区域34等。
图4示出夹持单元300的放大视图。它作为总体在所有三个主方向X、Y、Z上相对于冲压装置110(图1)可移动。在这种情况下,在X方向上的移动通过支架50的移动进行,在Y和Z方向上的移动通过夹持单元300相对于支架50的相对移动进行,所述相对移动通过相应的驱动器(不可见)进行。这些驱动器与支架50的驱动器一起形成驱动器单元,该驱动器单元用于夹持单元300在三个主方向X、Y、Z上的移动。
为了从储存盒移除样本卡,夹持单元300具有样本卡夹持装置310,该样本卡夹持装置310具有卡夹持器312和314。卡夹持器312、314相对于彼此可移动,以使得它们可以远离彼此地移动,尤其是远离彼此地枢轴旋转,以在其间形成锐角作为用于引入样本卡的开口。一旦样本卡已接收在卡夹持器312、314之间,它们可以再次朝向彼此移动,以使得样本卡在它们之间被夹紧并因此被保持。此外,夹持单元包括接收容器夹持装置350,所述接收容器夹持装置350中仅有一个容器夹持器352可见。另一个容器夹持器354(图5)就图4的显示而言位于夹持单元300的不可见的后侧。为了保护夹持单元300或者为了保护夹持单元300的各个夹持装置310、350及其随后描述的它们的夹持驱动器,设置夹持器外壳302。夹持器外壳302具有开口304和306,所述开口304和306被形成为使得各个夹持器312、314、352、354的期望的移动不受阻碍。
两个夹持装置310和350的操作方式现在参照图5至10进行说明,这些图示出了简化的立体视图以及相关联的剖视图,其中可见夹持装置310和350的特定的操作状态。
两个夹持装置310和350被装配在共同的框架结构330上,该框架结构330自身又装配在用于夹持单元300的驱动器单元的连接件(未进一步详细解释)上,其中该连接件与支架50连接并与紧固于其上的夹持单元300一起相对于支架50在Y和Z方向上可移动。
卡夹持器312、314可以通过卡夹持器驱动器320一起围绕枢轴轴线SA枢轴旋转。在图5中,卡夹持器312、314处于等待位置,在该位置它们基本竖直地向上取向。在该等待位置,卡夹持器312、314不限制夹持单元300在任何主方向X、Y、Z上的移动,以使得例如可以通过容器夹持器352、354抓握和输送接收容器12(图1和2)。为了将样本卡从布置在夹持单元300下方的储存盒20(图1)移除,卡夹持器312、314可以根据图6被枢轴旋转到其加载/卸载位置,在所述加载/卸载位置它们基本上竖直地向下取向。在该位置,卡夹持器312、314可以通过总的夹持单元300的移动而在Z方向上向下在样本卡的方向上移动,并且在抓握所述样本卡后可以将其在Z方向上向上从储存盒移除。在接收来自储存盒的样本卡或者将样本卡放回储存盒的操作过程中,容器夹持器352、354优选地枢轴旋转到图6中所示的它们的等待位置,以使得它们不能阻碍夹持单元向下方、朝向样本卡或朝向储存盒的移动。
通过卡夹持器312、314所抓握的样本卡可以在从储存盒取出后与保持着它的卡夹持器312、314一起围绕枢轴轴线SA枢轴旋转,优选地枢轴旋转到根据图7的冲压位置,在该冲压位置处卡夹持器312、314和可选地由它们所保持的样本卡(未示出)基本上水平地取向。在该基本上水平的位置中,样本卡可以通过夹持单元在冲压装置110的方向上输送,并且在那里引入其接收开口中。由于夹持单元的尤其是在X和Y方向上的移动,样本卡可以相对于冲压装置、尤其是相对于其冲头精确取向,以使得样本片可以在样本卡的预定点处被冲压掉。在冲压掉之前,由卡夹持器312、314保持的样本卡也可以布置在图像捕获设备18(图1和2)下方,通过该图像捕获设备18记录样本卡的图像,该图像随后可以被评估,以例如检测标识码40(图3)或样本36-1至36-4,并且由此计算样本卡相对于冲压装置110的位置。为了也可以确定样本卡关于夹持单元300或者卡夹持器312、314的相对位置,卡夹持器314在其顶侧上具有定位叉号316,该定位叉号316通过图像处理可以容易地检测。在样本卡的图像记录过程中,为了分析其上可见的要素,例如编码40、叉号38(图3)、样本36-1至36-4,卡可以通过存在于托架16(图2)中的照明装置,例如LED等,从上方被照射,以保证最佳的照明并能够最佳地进行图像识别。
在从样本卡冲压掉至少一个样本片后,可以为了检查而将样本卡保持在接收板210的电致发光膜212上方,并且通过图像捕获设备捕获样本卡的另一个图像,在所述图像中可以容易地检测样本卡中的由EL膜212在背后照亮的、冲压掉的孔。如果使用例如具有特定颜色如蓝色、绿色或红色的EL膜212,在样本卡中冲压掉的区域(有色的,尤其是蓝色、绿色或红色的光通过该区域)呈现为图像中的仅有的表现为该颜色(蓝色、绿色、红色)的点。然而,可以想象,冲压掉的区域的检测不仅可以紧接着冲压掉之后进行,而且可以在(另一)冲压操作之前进行,以检查所涉及的卡是否已被冲压,以及从样本36-1至36-4的哪一个移除一个或多个样本片。
一旦用于一个样本卡的过程结束,样本卡可以再输送回至所述样本卡在储存盒中的先前位置。或者,可以想象,将样本卡储存在不同的储存盒中,在该储存盒中仅包含先前加工过的样本卡。然后可以从储存盒移除新的样本卡并进料至冲压过程。
在图5中示出了容器夹持器352、354处于其夹持位置,在该位置中它们基本竖直地向下取向,并且以夹紧的方式将接收容器12(图1和2)保持在它们之间。为了允许接收容器12和夹持器352、354之间的最佳耦合,夹持器在其面向接收容器的侧面上具有接合销356,该接合销356可以接合到接收容器中的相应的接合孔中。两个容器夹持器352、254可围绕着对应的彼此平行的旋转轴线DA枢轴旋转,以使得它们可以从其夹持位置(图5)枢轴旋转到等待位置,在该等待位置它们倾斜地向上指向(图6)。两个容器夹持器352和354的枢轴旋转的移动通过电机358(电动机)同步地进行,所述电机358(电动机)的小齿轮360与齿轮362啮合。齿轮362在其旋转轴线的两侧上具有蜗轮364和366,所述蜗轮与齿轮368和370啮合,所述齿轮368和370被装配在杆372、374上,容器夹持器352、354被紧固在所述杆372、374上以用于共同的旋转。用于容器夹持器352、354的该驱动机构也可以从图9和10的两个剖面视图看出。
由容器夹持器352、354抓握的接收容器可以通过夹持单元300在任何期望的位置处放下,以便随后在冲压或通过移液设备502用液体填充的过程中使用。在这种情况下,也可以使用夹持单元,以便参照图1和2将样本容器12从样本卡储存盒20(左手侧)和吸液头容器(右手侧)之间的位置输送到接收板210附近的位置211或者输送到接收板210上的输送框架214上的一个位置。为了例如允许将接收容器12转移到输送框架214中,参照图2,输送框架214可以移动到接收板210上的一个位置,在该位置处它不被冲压设备10的元件例如冲压装置110、图像捕获设备18等向上覆盖,以使得夹持单元可以没有阻碍地位于输送框架214上方,以放下或提起接收容器。
在图8中,卡夹持器312、314示出为在冲压位置(类似于图7和9),并容器夹持器352、354示出为在就绪位置,该就绪位置紧接在抓握接收容器之前或者紧接在放下接收容器之后。在该视图中,卡夹持器314的顶侧上的定位叉号316也容易看见。
从图10的剖视图还可以看出,可将步进电机用作卡夹持器312、314的夹持器驱动器320,所述步进电机使得可以将卡夹持器312、314枢轴旋转到不同的位置中。
用于启动相关夹持器312、314和352、354的对应电机320或358通过冲压设备的控制单元进行启动,该控制单元未示出在图中。优选地,将控制器设计成使得将当前没有发挥夹持或输送功能的那些夹持器312、314和352、354枢轴旋转至等待位置。这可以优选地作为一个条件包含在启动器中,以使得可以排除夹持器312、314和352、354的相互阻碍。控制单元也与冲压设备10的其它组件例如冲压装置110、图像捕获设备18等连接,以便能够同样地以期望的方式将后者启动。通常,控制单元是具有相应软件的计算机,用于启动冲压设备10以及可选的计量设备500。
这里给出的夹持单元300在使用中以及对于样本卡的操纵以及对于接收容器的操纵提供了大的灵活性。与计量设备结合,还可以将已用液体填充的接收容器以自动方式供给至冲压设备,以及将所述容器在用冲压掉的样本片填充后进料至进一步的加工。可以想象,夹持单元300也可以将接收容器输送到总体设备的另一个站点,例如用于离心的站点或者将接收容器闭合的站点。
当然,这里给出的夹持单元300也可以独立于计量设备的存在、仅仅用在冲压设备10的情况下。
Claims (21)
1.用于加工施加于样本卡(22)上的样本(36-1,…,36-4)的冲压设备,该冲压设备包括:
至少一个冲压装置(110),具有一个冲头和一个下部模具,其中所述冲头在远离所述下部模具的静止位置和邻近所述下部模具的冲压位置之间能够移动,并且其中该冲压装置(110)具有一个接收开口,样本卡(22)通过所述冲压设备(10)的能够移动的夹持单元(300)从样本卡容器能够引入到该接收开口中,并且能够相对于所述冲压装置(110)定位;以及
冲压驱动器(14),与所述冲压装置(110)的冲头可移除地耦合,通过该冲压驱动器驱动所述冲头在所述静止位置和所述冲压位置之间移动,其中将所述冲压装置(110)设置成使得从所述样本卡(22)冲压掉的样本片能够在所述下部模具的出口开口处被分配到布置于所述冲压装置(110)下方的接收容器(12)中的接收凹陷中,
其特征在于,所述夹持单元(300)包括样本卡夹持装置(310)和接收容器夹持装置(350),所述样本卡夹持装置和所述接收容器夹持装置经由与支架(50)连接的共同的框架结构(330)固定在所述夹持单元处,并且所述样本卡夹持装置和所述接收容器夹持装置通过驱动器单元在相互正交的三个主方向X、Y、Z上能够一起移动,三个主方向X、Y、Z包括第一方向X、第二方向Y、以及第三方向Z,所述驱动器单元包括第一驱动器、第二驱动器、以及第三驱动器,
其中所述第一驱动器被配置为通过在所述第一方向上移动所述支架(50)来在所述第一方向X上移动所述夹持单元(300);以及
其中通过所述夹持单元(300)相对于所述支架(50)的相对移动,所述第二驱动器被配置为在所述第二方向Y上移动所述夹持单元(300),并且所述第三驱动器被配置为在所述第三方向Z上移动所述夹持单元(300)。
2.根据权利要求1所述的冲压设备,其特征在于,所述样本为含有DNA的液体。
3.根据权利要求2所述的冲压设备,其特征在于,所述含有DNA的液体样本为血液、唾液。
4.根据权利要求1所述的冲压设备,其特征在于,所述样本卡夹持装置(310)和所述接收容器夹持装置(350)各自具有夹持驱动器(320;358),通过所述夹持驱动器,所述样本卡夹持装置(310)和所述接收容器夹持装置(350)的相关联的夹持器(312、314;352、354)在打开位置和闭合位置之间能够移动。
5.根据权利要求4所述的冲压设备,其特征在于,所述样本卡夹持装置(310)和所述接收容器夹持装置(350)各自具有夹持驱动器(320;358),通过所述夹持驱动器,所述样本卡夹持装置(310)和所述接收容器夹持装置(350)的相关联的夹持器(312、314;352、354)在打开位置和闭合位置之间能够枢轴旋转。
6.根据权利要求4所述的冲压设备,其特征在于,所述样本卡夹持装置(310)通过相关联的夹持驱动器(320)围绕枢轴轴线(SA)能够枢轴旋转,以使得所述样本卡夹持装置在面对所述样本卡容器的加载/卸载位置和背离所述样本卡容器的等待位置之间能够枢轴旋转。
7.根据权利要求6所述的冲压设备,其特征在于,所述样本卡夹持装置的相关联的夹持器通过相关联的夹持驱动器(320)围绕枢轴轴线(SA)能够枢轴旋转,以使得所述样本卡夹持装置在面对所述样本卡容器的加载/卸载位置和背离所述样本卡容器的等待位置之间能够枢轴旋转。
8.根据权利要求6所述的冲压设备,其特征在于,所述样本卡夹持装置(310)还能够枢轴旋转到位于所述加载/卸载位置和所述等待位置之间的冲压位置中,在该冲压位置中,通过相关联的夹持器所抓握的样本卡(22)能够被供给至冲压装置(110)。
9.根据权利要求6或8所述的冲压设备,其特征在于,所述样本卡夹持装置(310)和所述接收容器夹持装置(350)由所述冲压设备(10)的控制单元启动,以使得当接收容器(12)通过所述接收容器夹持装置(350)抓握和输送时,所述样本卡夹持装置(310)已枢轴旋转至其等待位置。
10.根据权利要求1-8之一所述的冲压设备,其特征在于,所述冲压设备具有一个支撑接收容器(12)的接收板(210),该接收板具有将所述接收板的至少一部分照明的光源(212),其中将该光源(212)布置成使得位于所述接收板(210)上的接收容器(12)的至少一部分能够从所述接收板(210)的方向被照明。
11.根据上述权利要求10所述的冲压设备,其特征在于,所述冲压设备具有一个支撑接收容器(12)的接收板(210),该接收板具有将所述接收板的至少一部分照明的光源(212),其中将该光源(212)布置成使得设置在所述接收容器(12)中的接收凹陷(28)能够从所述接收板(210)的方向被照明。
12.根据权利要求10所述的冲压设备,其特征在于,将至少一个电致发光膜设置作为所述接收板(210)上的光源(212)。
13.根据权利要求12所述的冲压设备,其特征在于,所述接收板(210)是透明板。
14.根据权利要求13所述的冲压设备,其特征在于,所述透明板是玻璃板。
15.根据权利要求12所述的冲压设备,其特征在于,其中所述电致发光膜布置在所述接收板(210)的下侧。
16.根据权利要求10所述的冲压设备,其特征在于,所述冲压设备具有倚靠在所述接收板(210)上的、在板平面中能够移动的输送框架(214),在该输送框架中能够接收至少一个接收容器(12)。
17.根据权利要求16所述的冲压设备,其特征在于,所述接收板(210)形成用于驱动器单元的壳体的盖,该驱动器单元允许所述输送框架(214)在所述接收板(210)上的移动。
18.根据权利要求17所述的冲压设备,其特征在于,所述接收板(210)形成用于驱动器单元的壳体的盖,该驱动器单元允许所述输送框架(214)通过磁体与用所述接收板(210)覆盖的所述驱动器单元以非接触的方式耦合。
19.根据权利要求10所述的冲压设备,其特征在于,所述接收容器(12)通过所述夹持单元(300)从所述接收板(210)外侧的等待位置(211)能够输送至所述接收板(210)上的加工位置,且所述接收容器(12)通过夹持单元(300)从所述接收板(210)上的加工位置能够输送至所述接收板(210)外侧的等待位置(211)。
20.根据权利要求16所述的冲压设备,其特征在于,将所述夹持单元(300)配置成使得接收容器(12)能够通过所述夹持单元(300)被移动朝向所述输送框架(214)以及被移动远离所述输送框架(214),其中在输送过程中,所涉及的接收容器(12)通过所述接收容器夹持装置(350)被保持。
21.根据权利要求1-8之一所述的冲压设备,其特征在于,所述冲压设备与计量设备(500)组合,其中所述夹持单元(300)被装配在一个支架(50)上,所述支架(50)在一个主方向X上能够移动,在所述支架(50)上还装配有所述计量设备(500)的在其它两个主方向Y、Z上能够移动的移液设备(502),以使得所述夹持单元(300)和所述移液设备(502)在所述一个主方向X上同时移动。
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