CN105424960B - 配量设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种配量设备,其实现配量地吸收和/或发出流体试样。配量设备包含可通过定位装置运动的配量头,其具有配量装置,配量装置具有多个以矩阵式分布布置的配量单元。每个配量单元配备有可电气操纵的驱动器件并且具有布置在背侧的端部区段处的驱动接触件。此外,配量头具有带电子控制器件的控制头,控制器件可联接到主控制装置处。控制头具有布置在下侧处的控制接触件,其与控制器件相连接。控制头是关于配量装置独立的结构单元,其可安放到配量装置处和/或可从配量装置取下,其中,相应同时进行在控制接触件与驱动接触件之间的电气接触或分离。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于配量地吸收和/或发出流体试样的配量设备,其带有通过定位装置可运动的且可定位的配量头(Dosierkopf),配量头具有带有多个以矩阵式分布并排布置的配量单元的配量装置,配量单元具有彼此相同指向地定向的背侧的端部区段并且分别配备有可动的配量器件和与配量器件相关联的驱动器件,其中,配量头此外配备有控制装置,其具有控制器件,控制器件实现各个配量单元的驱动器件的彼此独立的运行方面的操控,其中,控制器件构造用于通过电子主控制装置操控。
背景技术
例如由文件DE 19835833 A1已知的这样的配量设备允许配量地从载体基质中吸收流体试样和/或将流体试样发出到载体基质(例如所谓的微型滴定板)中。流体试样例如涉及生物的或生化的分析试样(其要被分析或以其它方式处理)或者还涉及最不同的类型的营养液或试剂。通常,待处理的试样在载体基质中被提供在矩阵式分布的容纳凹部中或者要被发出到这样的容纳凹部中,其中,常常会碰见8×12个凹部或试样的分布网栅。该配量设备具有可借助于合适的定位装置、例如多轴系统运动的且可根据期望定位的配量头,配量头配备有与载体基质的容纳凹部的数量相应的数量的配量单元,其在类似的分布矩阵中并排地且以彼此平行的纵向布置。大多涉及具有内部的配量器件的注射器式的配量单元,配量器件可借助于驱动器件运动,以便以期望的量吸收或发出的应的流体试样。根据文件DE 19835833 A1,驱动器件由气动缸形成,其可借助于配量头的控制装置的控制器件气动地操控。控制器件是在其方面可借助于主控制装置操控的阀,以接收用于单独操纵各个配量单元的必需的命令。已知的配量设备的装配相对复杂,这尤其可归因于在配量单元的气动缸与控制装置的阀之间必需的单独的管连接措施。
发明内容
本发明目的在于采取简化配量设备的装配的措施。
为了实现该目的,结合开头所提及的特征根据本发明设置成
- 驱动器件是可电气操纵的结构型式并且每个配量单元在其背侧的端部区段处单独具有与相关联的驱动器件相连接的电气驱动接触件,其中,所有配量单元的驱动接触件以矩阵式分布共同布置在配量设备的联接侧的区域中,
- 控制装置构造为关于配量装置特别的控制头,其控制器件构造为电子控制器件并且其具有面向配量装置的联接侧的下侧,在下侧处以与驱动接触件的分布相应的矩阵式分布布置有与电子控制器件相连接的控制接触件,
- 并且控制头为了其装配和/或拆卸这样作为结构单元可安放到配量装置处并且/或者可从配量装置取下,使得同时使控制接触件和驱动接触件成对地电气地相互接触或彼此分离。
以该方式,在组装配量头时可统一在唯一的工序中来建立在配量装置的配量单元与控制装置的控制器件之间的在控制技术上必需的连接。控制器件被联合在可独立操作的控制头中,控制头可作为结构单元安放到配量装置处,其中,直接在该安放中建立所有控制技术上的连接。当从配量装置处取下控制头时,以相同的方式又同时断开所有控制技术上的连接。由此省去了在单独的工序中建立和断开各个连接。为了实现该操作,配量单元配备有用于其配量器件的可电气操纵的驱动器件,其可借助于纯电气驱动信号来操纵。这有利于在安放或取下控制头时迅速地构造和断开相应的电气操纵连接。每个配量单元在背侧配备有合适的电气接触件,其为了更好地区分被称为驱动接触件并且其在装配的控制头中与布置在控制头的下侧处的接触件(其为了更好地区分被称为控制接触件)电气接触。这些控制接触件与控制头的控制器件(其是电子控制器件)相连接,电子控制器件能够基于电子主控制装置提供的控制命令发出合适的电气驱动信号,其经由在控制接触件与驱动接触件之间的连接到达各个配量单元的可电气操纵的驱动器件。由于在控制头的装配的状态中存在的在控制接触件与驱动接触件之间的连接是可松开的连接,又可随时方便地取下控制头,这在故障情况中实现迅速更换一个或多个不再正确起作用的配量单元。
本发明的有利的改进方案由从属权利要求得出。
电子控制器件适宜地对于每个配量单元、也就是说对于每个配量单元的可电气操纵的驱动器件包含特有的电子控制器,其由于其与驱动器件的关联被称为驱动器件控制器。以该方式,每个配量单元的可电气操纵的驱动器件可特殊地且独立于其它配量单元在运行方面操控。适宜地,控制头中的每个驱动器件控制器和控制头的与其特定相关联的控制接触件电气连接。
优选地,驱动器件是电动的结构型式。例如,驱动器件由可电气操控的伺服马达或步进马达形成。为了能够根据需要操控电动驱动器件,驱动器件控制器优选地构造为马达控制器。这样的马达控制器尤其能够基于主控制装置方面输送的控制信号产生用于相关联的配量单元的电动驱动器件的电气驱动信号。
优选地,电动的驱动器件控制器实现为控制头的单独的控制器模块的组成部分。每个控制器模块在此具有至少一个驱动器件控制器。适宜地,所有控制器模块优选地可松开地且可更换地装配在控制头的共同的承载板上,所有控制接触件也布置在该承载板处。
对于控制器模块的实现方案和电子配备方案存在多个有利的可能性。一可能性设置成,对于每个配量单元的可电气操纵的驱动器件存在特有的控制器模块,其仅具有用于这多个配量单元中的唯一一个的驱动器件控制器。这样的控制器模块例如分别包含电路板,在其上相关的驱动器件控制器在电路技术上实现。
另一可能性设置成,在控制器模块中的一个或多个中分别单独包含或安装有多个驱动器件控制器。那么与在前述第一可能性中不同,需要与配量单元的数量相比数量更少的物理的控制器模块。虽然如此,联合在同一控制器模块中的驱动器件控制器在功能上彼此独立。
又一可能性设置成,在控制器模块中的一个或多个中分别包含有多个驱动器件控制器,其使用共同的电路部件。例如,对于同一控制器模块的驱动器件控制器可设置共同的中间电路,以储存能量。那么在此,也需要与配量单元的数量相比数量更少数量的物理控制器模块。这样结合在同一控制器模块中的驱动器件控制器虽然鉴于其实际的操控功能彼此独立、但是具有共同的子功能。
在所有所提及的情况中,存在基于相应的定址独立操控且相应地独立操纵各个配量单元的可能性。也存在同时操纵多个或全部配量单元的可能性。每个配量单元可特定地且独立于其它配量单元在运行方面来操控。以该方式可最佳地考虑相应的分析条件。
在控制头方面,控制接触件优选地联合成各个接触件单元,其与各个驱动器件控制器或者还有控制器模块单独相关联。在接触件单元内可存在多个控制接触件,从而实现各个配量单元的多极接触和操控。以该方式尤其也有利于双向信号传递,通过双向信号传递不仅可将驱动信号导引至驱动器件,而且可导引可能在配量单元中存在的传感器件的反馈信号。
适宜地,配量设备具有保持结构,配量单元被固定在其中。配量单元优选地可更换地固定在保持结构中,从而在故障情况中或在污染的情况中可迅速更换,其中,停止时间非常少,因为控制头可在最短的时间内被取下并且又重新装上。
优选地,用于配量单元的保持结构设计成块形。当其具有模块化的结构时,是适宜的,其中,划分成各个模块,这实现保持结构的分开,以便能够方便地更换各个配量单元,而不必同样移除其余的配量单元。
保持结构和配量单元适宜地配备有合适的位置预设器件,其相互合作成使得配量单元可在保持结构中定位在确定的理论位置中。该理论位置选择成使得相关联的配量单元的驱动接触件具有可复制的取向,其与控制头的相关联的控制接触件的取向一致,从而在安装控制头时可在两侧的接触件之间进行关系正确的电气接触。
位置预设器件尤其构造用于配量单元相对于保持结构在旋转角度方面的位置预设。其即仅可适宜地在完全确定的旋转角度位置中被装配在保持结构中。优选地,位置预设器件也负责配量单元关于保持结构的预定的轴向相对位置。如果配量单元被插入保持结构的凹口中,止挡件可负责维持期望的轴向相对位置。
为了最佳地补偿制造公差并且确保接触件的可靠接触,当控制接触件和/或驱动接触件构造为弹簧接触件时,是有利的。在此提供在装配方向或拆卸方向上有效的弹性,其独立于受限的在控制头与配量装置之间的位置偏差负责可靠的电气连接。
适宜地,配量设备配备有基础支架(Grundtraeger),配量装置适宜地以可松开的方式固定在基础支架处。适宜地,基础支架配备有至少一个固定接口,经由其可将基础支架安装在定位装置处,定位装置适宜地也是配量设备的组成部分。借助于定位装置可使配量装置根据期望运动和定位,以相应于应用情况使用配量单元用于提取试样或发出试样。
优选地,控制头独立于配量装置同样布置在基础支架处。以该方式可使配量装置卸载控制头的重力。也以该方式简化了在控制接触件与驱动接触件之间的电气接触。
优选地,基础支架配备有容纳器件,其独立于配量装置实现控制头的容纳。容纳器件适宜地包含线性引导件,其在装配和拆卸控制头时与控制头合作并且引起控制头的强制引导,从而可精确地将电气接触件引向彼此。例如,线性引导件包括多个彼此平行的引导杆,其可滑动移动地侵入控制头的引导孔中。
此外,当基础支架的容纳器件具有关于配量装置特别的支撑件(准备好运行地装配的控制头处于其上)时,是有利的。以该方式由基础支架来承受控制头的重量。尽管如此,尤其结合弹簧弹性的控制接触件和/或驱动接触件在此可确保可靠的电气接触。
适宜地,驱动接触件位于配量单元的向后的端面处,其中,配量单元尤其具有长形的、优选地杆形的设计。配量单元尤其以喷注技术来实施。
控制头适宜地设计成块形。此外,当控制头具有壳体(电子控制器件受保护地安置在其中)时,是有利的。
适宜地,控制头具有内部的总线,所有电子控制器件和必要时所有控制器模块经由该总线联接到控制头的共同的通讯接口处。该通讯接口实现与外部的电子主控制装置的通讯。就此而言,当由主控制装置提供的控制信号是串行控制信号时,是特别有利的。此外,当内部的总线是串行总线时,是有利的,从而将用于控制头的内部的电气联结的耗费减到最小。
虽然原则上主控制装置也可以是配量头的组成部分,当其与配量头分开布置时被视为有利的。主控制装置那么也还可非常简单地被用于其它控制目的,尤其以便操控另外的配量头。
附图说明
下面根据附图来详细阐述本发明。其中:
图1以透视图显示了在所有其部件已装配的状态中根据本发明的配量设备的优选的实施形式,
图2显示了图1中的配量设备,其中,部分地移除控制头的壳体,从而可见集成在其中的配备有驱动器件控制器的电子控制器模块,
图3显示了图1和2中的配量设备,其中,在从配量装置取下的状态中就在装配在其处之前示出控制头,
图4显示了配量设备在配量头的上部区域中的截段用于说明在控制头与配量单元之间的电气接触,其中,显示了在控制头的装配期间且就在控制接触件和驱动接触件结合之前的状态,
图5以对下侧的倾斜视图显示了控制头的细节图,其中,如在图4中那样再次放大地单独绘出了以点划线框出的区域,
图6以透视图显示了配量设备的细节图,其中,还再次放大地单独示出了以点划线框出的截段,以及
图7以根据图3中的箭头VII的观察方向显示了在控制头取下的情况下配量头的俯视图,其中,在此也附加地再次放大地绘出了以点划线框出的截段。
具体实施方式
配量设备1配备有多个配量单元2,其分别能够吸收并且还又发出流体试样。通常在相应地构建的载体基质内以矩阵式分布来提供待吸收的流体试样,其中,这样的载体基质尤其是所谓的微型滴定板。载体基质具有多个容纳凹部,在其中可分别提供流体试样。借助于配量单元2,流体试样可被从容纳凹部中取出并且经受接下来的处理、例如分析。配量设备1也可被用于将被处理的或未处理的流体试样为了保存或为了继续处理发出到这样的载体基质中。
配量设备1例如应用在医药技术中、在制药学领域中和/或在任意的生物的或生化的措施中。
配量单元2适宜地彼此相同地来构建。其分别优选地具有带有纵轴线3的长形的设计。在前面的端侧处,其具有孔4,孔由配量单元2的前面的端部区段形成,该端部区段例如是注射针4a。在配量单元2的内部中存在与孔4连通的容纳腔5,其由例如具有注射活塞的可动的配量器件6限制。配量器件6通过相关联的驱动器件7(其也布置在每个配量单元2的内部中)可在纵轴线3的轴向上运动,以改变容纳腔5的体积,从而可在容纳腔5中产生负压或过压,借助于该负压或过压可抽吸或还又推出流体试样。
这样构建的且工作的配量单元2也可被称为注射泵。
每个配量单元2具有背侧的轴向的端部区段8,其与具有孔4的前面的端部区段(在该实施例中由注射针4a形成)轴向对立。适宜地,驱动器件7安置在该背侧的端部区段8中或者直接自身形成该背侧的端部区段8。每个配量单元2以轴向定向的背侧的端面12在背侧的端部区段8处结束。
优选地,每个配量单元2在外部具有圆形的横截面轮廓。每个配量单元2在外部适宜地设计成圆柱状,其中,其然而在其长度上至少一次地且优选地多重地成梯级。示例性地,每个配量单元2的外轮廓的第一梯级13位于背侧的端部区段8与联接在其处的另一长度区段(其外直径略微小于背侧的端部区段8的外直径)之间的过渡区域中。
配量单元2以多重数量存在。其以彼此平行的纵轴线3垂直于这些纵轴线3并排布置,其中,其尤其关于纵轴线3的轴向处于相同的高度上。配量单元2以矩阵式的分布并排布置,从而如这尤其从图7中得悉其纵轴线3处于均匀的格栅形的网栅的交点上。该格栅形的网栅由一组第一直线14和与该组第一直线14垂直地相交的一组第二直线15定义。
矩阵式布置的配量单元2的整体以下也可被称为配量单元矩阵16。该配量单元矩阵16适宜地具有8×12个配量单元2的网栅,其中,沿着每个第二直线15布置一排8个配量单元2,其中,分别具有8个配量单元2的十二个这样的排在第一直线14的轴向上平行地并排放置。
配量设备1包含尤其由图1至3良好可见的配量头17,其中,配量单元2是该配量头17的组成部分。配量头17通过在具有x轴、垂直于此的y轴以及垂直于x轴和y轴的z轴的笛卡尔坐标系中的尺寸限定。以下,为了简化也仅将在这些笛卡尔轴中的一个的轴向上伸延的方向称为x轴向、y轴向和z轴向。
在除非有相反说明本发明的实施方案相应所指的配量头17的准备好运行的取向中,z轴在竖直方向上伸延。配量头17具有以点划线表示的竖轴18,其与z轴重合。第一直线14在x轴向上伸延,第二直线15在y轴向上伸延。配量单元2的纵轴线3在z轴向上伸延。此外,配量单元2在配量头7中取向成使得其背侧的端面12竖直指向上而孔4竖直指向下。
所有联合在配量单元矩阵16中的配量单元2在下面适宜地在相同的高度上结束。示例性地,所有孔4处于共同的垂直于z轴的平面中。
适宜地,配量头17具有至少一个、仅在图3中以虚线表示的固定接口22,经由该固定接口配量头在其按照规定使用期间优选地以可松开的方式固定在仅示意性表示的定位装置23处。定位装置23构造成使固定在其处的配量头17运动并且根据需要定位,使得配量单元2关于所述载体基质经历相应的运动和定位。适宜地,借助于定位装置23可使配量头17在所述笛卡尔坐标系的所有三个轴向上行驶,其中,附加地也还可实现旋转的运动轴线。定位装置23优选地是电气地和/或借助于流体力且优选地气动地运行的装置。定位装置23例如可以是机器人式的操纵器。
适宜地,配量头17包含基础支架24,在其处适宜地布置该至少一个固定接口22。基础支架24即用作与定位装置23(其可以是配量设备1的组成部分)的接合件。配量单元2属于配量头17的配量装置25,其在图6中隔离绘出且其由基础支架24承载。此外,配量头17具有代表电子控制装置的控制头26,其用于根据运行操控配量单元2的驱动器件7。
适宜地,基础支架24具有架式的框架结构。其示例性地具有配备有该至少一个固定接口22的承载板27,其在垂直于x轴的平面中延伸并且在x轴向上多个支承杆28从其伸离,配量装置25从与承载板27相反的前侧这里被插到支承杆28上。前部的封闭框架件32在与承载板27相反的前侧处侧接配量装置25并且也是基础支架24的组成部分。
如尤其由图6显而易见,配量装置25除了多个配量单元2之外适宜地也还包含保持结构33,在其中配量单元2被固定以形成配量单元矩阵16。适宜地,保持结构33设计成块形并且限定多个例如通道形的容纳部34,其布置在与配量单元矩阵16相应的分布模型中并且分别将配量单元2中的一个插入其中。
在图中,保持结构33作为一体的块示出,其也可以是该块。该保持结构块具有多个在纵向上穿过其的容纳部34,配量单元2被插入容纳部中。优选地,配量单元2可松开地固定在保持结构33中,从而其可在需要时被更换。
保持结构33具有在z轴向上定向的上侧35,其中,配量单元2优选地从该上侧35这里被插入在那里通出的容纳部34中。配量单元2在z轴向上穿过保持结构33并且以其示例性地由注射针形成的前面的端部区段4a在保持结构33的与上侧35相反的下侧36处从保持结构33中伸出。
为了使所有配量单元2关于保持结构33具有可复制的插入深度,每个配量单元2关联有位置预设器件37,其规定插入深度且因此规定在z轴向上在每个配量单元2与保持结构33之间的轴向相对位置。在该实施例中,在外部构造在每个配量单元2处的止挡肩部37a(其尤其由第一梯级13形成并且被插入容纳部34中的配量单元2以其位于保持结构33的上侧35上)属于这些位置预设器件37。
这样来安装,每个配量单元2以其背侧的端部区段8向上伸出超过上侧35。在此,存在的配量单元2的所有背侧的端面12适宜地处于共同的垂直于z轴的平面中。
适宜地,位置预设器件37也构造用于配量单元2关于保持结构33的在旋转角度方面的位置预设。对此,位置预设器件37包含彼此相协调的在每个配量单元2处的第一编码器件37b和与这些第一编码器件37b相应特别相关联的在保持结构33处的第二编码器件37c。编码器件37b,37c负责使配量单元2仅可在关于其纵轴线3完全确定的角度方面的取向中正确地插入保持结构33中的使用位置中。由此保证,布置在每个配量单元2的背侧的端部区段8处且尤其在背侧的端面12处的电气接触件(其也可被称为驱动接触件42)关于保持结构33具有预定的取向。由此确保了与称为控制接触件43的另外的电气接触件(其为了还待阐述的目的设置在控制头26处)的防极性反接的接触。
示例性地,第一编码器件37b分别包括径向伸出地构造在背侧的端部区段8处的突起,而第二编码器件37c具有凹口,其在上侧35处构造在容纳部34的在那里的通出部的周缘的一部位处并且构造在配量单元2处的突起在正确的角位置中接合到其中。
应理解的是,第一和第二编码器件37b,37c也可以是不同的结构型式。例如,配量单元2为了形成第一编码器件37b可至少部分地具有非圆的外轮廓,其与容纳部34的互补的内轮廓(其限定第二编码器件37c)合作。
与该实施例不同,保持结构33也可具有模块化的结构。例如,保持结构33可具有多个保持板,其在x轴向上彼此排列,其中,在分别相邻的保持板之间结合有在y轴向上彼此排列的配量单元2。在保持板处可布置有保持夹,其夹住并且由于其弹簧弹性固定各个配量单元2。当分别一保持板和多个配量单元2在配量装置25组装之前被结合成一装配单元时,是有利的,接着那么将这些装配单元相继推到支承杆28上。然后借助于前部的封闭框架件32将保持板保持在一起以形成保持结构33。为了更换单个配量单元2,将保持结构33在两个邻近的保持板的区域中彼此移开一段就足够,从而可接近布置在其之间的配量单元2。
也存在通过附加的保持夹将相邻的保持板相互夹紧的可能性。这样的保持夹适宜地被安装在保持结构33的在y轴向上定向的侧面处。
如果配量装置25固定在基础支架24处,所属的配量单元2彼此以相同的取向定向,其中,如已提及的那样,背侧的端面12在z轴向上处于相同高度上地竖直指向上。
各个配量单元2的用于配量器件6的运动驱动的驱动器件7分别是可电气操纵的结构型式。还在该实施例中实现的电动的结构型式是特别有利的。由此,每个配量单元2的驱动器件7尤其由电动机形成,电动机可借助于电气驱动信号操纵。电动机在操纵时引起配量器件6的调整运动,以便如已提及的那样改变容纳腔5的体积。
优选地,电动的驱动器件7包含丝杠,其在配量单元2中延伸并且布置在配量器件6处的防扭转的主轴螺母处于其上。电动的驱动器件7能够选择性地将丝杠顺时针地或逆时针地置于旋转中,由此产生主轴螺母和固定在其处的配量器件6在纵轴线3的轴向上的线性运动。
驱动器件7经由配量单元2的未进一步绘出的内部的电导体与布置在背侧的端面12处的驱动接触件42处于电气连接中。
由此,每个配量单元2具有背侧布置的驱动接触件42,其单独与相关联的配量单元2的驱动器件7电气连接。
由此,与各个配量单元2相关联的驱动接触件42以与相关联的配量单元2相同的方式以矩阵式的分布来布置,其中,各个配量单元2的驱动接触件42示例性地也分别处于第一和第二直线14,15的交点上。所有配量单元2的驱动接触件42位于配量装置25的联接侧44的区域中,其中,该联接侧在z轴向上竖直指向上并且尤其与保持结构33的上侧35相关联。
为了受控地操纵各个配量单元2,配量头17配备有已提及的控制头26。该控制头26包含控制配量单元2的驱动器件7的运行的电子控制器件45。优选地,控制头26具有被称为头壳体46的壳体,其在图2,4和5中部分地仅透明地表示并且电子控制器件45以相对于环境屏蔽的方式被安置在其中。
电子控制器件45提供对于操纵电动驱动器件7必需的电气驱动信号。优选地,通过控制器件45可在运行方面特定地且独立于其它配量单元来操控每个配量单元2。
适宜地,控制器件包含至少一个电子控制器模块45a。在此,多重配备有控制器模块45a是特别适宜的,这适用该实施例。每个控制器模块45a优选地包含至少一个电路板,其带有在其上实施的至少一个控制电路。
控制器模块45a的控制电路形成电子驱动器件控制器45a'。适宜地,每个配量单元2的驱动器件7在功能方面单独关联有这样的驱动器件控制器45a'。每个控制器模块45a可具有一个或多个驱动器件控制器45a'。优选地,每个驱动器件控制器45a'与单独与其相关联的控制头26的控制接触件42相连接。
示例性地,在控制器模块45a中的每个中单独包含有多个驱动器件控制器45a'。由此需要与配量单元2的数量相比更少数量的物理控制器模块45a,这节省了结构空间和成本。尽管如此,结合到同一控制器模块45a中的驱动器件控制器45a'可在功能上彼此独立地允许。多重配备有驱动器件控制器45a'备选地可限于仅仅一个控制器模块45a或限于控制器模块45a中的仅仅一些。
在未示出的实施例中,所有控制器模块45a分别包含唯一的电子驱动器件控制器45a'。在该情况中,每个配量单元2的驱动器件7单独关联有自己的电子控制器模块45a。在此配量单元2的数量那么相应于控制器模块45a的数量。
也存在在控制器模块45a中的一个或多个中分别集成多个驱动器件控制器45a'(其使用共同的电路部件)的有利的可能性。例如可为同一控制器模块45a的驱动器件控制器45a'设置共同的中间回路,以储存能量。那么在此也需要与配量单元2的数量相比更少数量的物理控制器模块45a。这样结合到同一控制器模块45a中的驱动器件控制器45a'虽然又在其实际的操控功能方面彼此独立、但是具有共同的电路组成部分。
驱动器件7通过在驱动接触件42与布置在控制头26处的控制接触件43之间的电连接获得必需的电气驱动信号,其中,控制接触件43与电子驱动器件控制器45a'或控制器模块45a相关联并且上面已另外被提及一次。
控制头26在z轴向上布置在配量装置25之上并且近似从上面这里安放到配量装置25上。控制接触件43位于控制头26的在z轴向上指向下的且因此面向配量装置25的指向上的联接侧44的下侧47处。
优选地,控制头26配备有承载板48,其延展平面垂直于z轴伸延并且其下侧形成控制头26的下侧47。控制器模块45a适宜地可松开地且可更换地装配在承载板38处、优选地在其上侧52处。优选地,承载板48属于可选地存在的头壳体46,头壳体此外可具有在图2,4和5中以点划线表示的保护罩53,其在遮盖控制器模块45a的情况下从上面这里被安装在承载板48处。
控制接触件43以与在配量装置25的联接侧44处驱动接触件52相同的矩阵式分布模型布置在控制头26的下侧47处。当与分别相同的驱动器件控制器45a'相关联的控制接触件43被结合成彼此隔开的各个接触件单元54时,在此是有利的。在此,每个配量单元2关联有这样的接触件单元54。
在完成装配的状态中,分别与驱动器件控制器45a'相关联的控制接触件43和分别与配量单元2相关联的驱动接触件42成对地在z轴向上相对而置且关系正确地相互电气接触。由于控制接触件43通过未进一步绘出的控制头26的电导体与分别相关联的驱动器件控制器45a'导电地相连接,由此在相应的配量单元2的驱动器件7与控制头26的驱动器件控制器45a'之间存在连续的电连接。以该方式,驱动器件控制器45a'可将电气驱动信号传输到驱动器件7处。
如例如从图3和5中良好可见,控制头26是关于配量装置25单独的或分离的结构单元。控制头26因此可为了其装配和/或拆卸作为结构单元被安放到配量装置25处和/或从配量装置25移除。通过将控制头26以其下侧47在前垂直地定位在之前已安装在基础支架24处的配量装置25之上并且接着在通过箭头指示的装配运动55的范围中下降到配量装置25的联接侧44上直到控制接触件43与面向其的驱动接触件42接触,装配以在图1中所示的方式实现。由此,控制头26的机械装配过程与在配量单元2的驱动器件7和驱动器件控制器45a'之间的电气连接的自动建立相结合。
以类似的方式,当在通过点划线的箭头指示的拆卸运动56的范围中又从配量装置25取下控制头26时,又使在控制接触件43与驱动接触件42之间的所有成对的电气连接断开。拆卸运动56示例性地在z轴向上向上定向。
上面另外提及的位置预设器件37负责使各个配量单元2的驱动接触件42取向成使得在不考虑相应多极的实施方案的情况下进行在控制接触件43与驱动接触件42之间的防极性反接的关系正确的接触。
不仅装配运动55而且拆卸运动56适宜地是线性运动。在接触件42,43之间的电气连接的构造和断开不需要特殊的工具应用,而是在安放和取下控制头26时自动地产生。可能将驱动接触件42和控制接触件43就此而言实施为彼此互补的插接接触件,其在可松开的插接连接的范围中可接合到彼此中。然而在该实施例中存在的控制接触件43实现为弹簧接触件43a被视为更有利,其中,控制接触件43在z轴向上可弹簧弹性地挠曲。在将控制头26安放到配量装置25处时,在控制头26占据其理论位置之前,构造为弹簧接触件43a的控制接触件43分别与相关联的优选地构造为不可挠曲的接触面的驱动接触件42相贴靠。在控制头26接下来继续运动到理论位置或最终位置中时,控制接触件43被不可挠曲的驱动接触件42压回,从而其接着在预紧的情况下且在确保可靠的电气连接的情况下贴靠在驱动接触件42处。
当然,备选于控制接触件43,驱动接触件42也可实施为弹簧接触件。同样,不仅驱动接触件42而且控制接触件43可实现成弹簧接触件43a的形式。
配量头17可构造成使得控制头26在其装配的理论位置中仅固定在配量装置25处。然而一结构型式更有利,在其中控制头26仅经由驱动接触件42和控制接触件43的机电连接与配量装置25相联结,而控制头26的机械固定独立于配量装置25实现。在该实施例中存在这样的设计方案,在那里控制头26和配量装置25彼此独立地布置在基础支架24处。
示例性地,基础支架24具有其整体以附图标记57表示的容纳器件,其容纳装配在理论位置或最终位置中的控制头26并且独立于配量装置25被固定在基础支架24处。容纳器件优选地具有布置在保持结构33的上侧35的区域中的支撑件58,其实施为基础支架24的组成部分并且其具有在z轴向上指向上的支撑面58a。在最终位置或理论位置中,控制头26以其下侧47置于支撑面58a上。支撑面实施成使得当控制头26支撑在其上时提供在驱动接触件42与控制接触件43之间的电气连接。
当容纳器件57也具有线性引导件62(通过其在装配运动52中和在拆卸运动56中相对于基础支架24可线性移动地来引导控制头26)时,是有利的。以该方式保证,驱动接触件42和控制接触件43的接触还有分离无摩擦地且无损坏风险地进行。示例性地,线性引导件62包含向上平行于z轴向伸出超过支撑面58a的引导杆62a,其能够可滑动移动地侵入互补的引导孔62b(其通出至控制头26的下侧47)中。
优选地构造为马达控制器的驱动器件控制器45a'构造成使得其可通过优选地也属于配量设备1的电子主控制装置63操控。然而,该主控制装置63适宜地相对于配量头17单独地来构造和布置。尤其至少一个仅示意性表示的控制线路64用于与控制器件45或驱动器件控制器45a'电气连接。
每个驱动器件控制器45a'设计成使得其可基于其从主控制装置63获得的电气控制信号产生用于分别相关联的配量单元2的驱动器件7的电气驱动信号。在该实施例中,驱动器件控制器45a'是也可称为马达控制器的电子开关电路,其配备有必要的控制电子装置,以便根据需要操控和操纵电动驱动器件7。
适宜地,控制头26具有通讯接口65,所有控制器模块45a和因此所有驱动器件控制器45a'经由仅示意性表示的内部的电导体66联接到通讯接口处。内部的电导体66可实现为缆线或还实现成导体电路的形式。通讯接口65配备有可从外部接近的机电的接口器件67,引导至主控制装置63的控制线路64可联接或被联接到接口器件67处。以该方式,主控制装置63可在通讯接口65的中继下与所有控制器模块45a在操控方面通讯。
适宜地,通讯接口65电子地配备成使得其可通过实现到控制线路64中的串行总线与主控制装置63通讯。在此,通讯接口65优选地能够基于由主控制装置63获得的控制信号和相关联的地址信号单独操控各个驱动器件控制器45a'或控制器模块45a。
适宜地,内部的电导体66限定控制头26的内部总线68,通过其将由通讯接口65发出的控制信号传输到控制器模块45a和/或驱动器件控制器45a'处。在此,当内部总线68也是串行总线时,是有利的。但是也存在将每个控制器模块45a通过至少一个单独的电导体与通讯接口65连接的可能性。
Claims (27)
1.一种用于配量地吸收和/或发出流体试样的配量设备,其带有通过定位装置(23)能够移动的且能够定位的配量头(17),所述配量头具有带有多个以矩阵式的分布并排布置的配量单元(2)的配量装置(25),所述配量单元具有彼此相同指向地定向的背侧的端部区段(8)并且其分别配备有可动的配量器件(6)和与所述配量器件(6)相关联的驱动器件(7),其中,所述配量头(17)此外配备有控制装置(26),其具有控制器件(45),所述控制器件实现各个配量单元(2)的驱动器件(7)的彼此独立的运行方面的操控,其中,所述控制器件(45)构造用于通过电子的主控制装置(63)操控,其特征在于,
- 所述驱动器件(7)是能够电气操纵的结构型式并且每个配量单元(2)在其背侧的端部区段(8)处单独具有与相关联的驱动器件(7)相连接的电气的驱动接触件(42),其中,所有配量单元(2)的驱动接触件(42)以矩阵式的分布共同布置在所述配量装置(25)的联接侧(44)的区域中,
- 所述控制装置(26)构造为关于所述配量装置(25)特别的控制头(26),其控制器件(45)构造为电子控制器件(45)并且其具有面向所述配量装置(25)的联接侧(44)的下侧(47),在所述下侧处以与所述驱动接触件(42)的分布相应的矩阵式分布布置有控制接触件(43),其与所述电子控制器件(45)相连接,
- 并且所述控制头(26)为了其装配和/或拆卸这样作为结构单元能够安放到所述配量装置(25)处和/或能够从所述配量装置(25)取下,使得同时使所述控制接触件(43)和所述驱动接触件(42)成对地电气地相互接触或彼此分离。
2.根据权利要求1所述的配量设备,其特征在于,所述电子控制器件(45)对于每个配量单元(2)包含特有的电子的驱动器件控制器(45a'),通过其能够特定地且独立于其它配量单元(2)在运行方面操控分别相关联的所述配量单元(2)的能够电气操纵的驱动器件(7),其中,每个驱动器件控制器(45a')与所述控制头(26)的单独与所述驱动器件控制器相关联的控制接触件(43)相连接。
3.根据权利要求2所述的配量设备,其特征在于,所述驱动器件(7)是电动的结构型式,其中,每个电子驱动器件控制器(45a')构造为马达控制器。
4.根据权利要求3所述的配量设备,其特征在于,所述马达控制器能够基于由主控制装置(63)所接收的电气控制信号产生用于相关联的配量单元(2)的电动的驱动器件(7)的电气驱动信号。
5.根据权利要求2或3所述的配量设备,其特征在于,所述电子驱动器件控制器(45a')实现为所述控制头(26)的单独的控制器模块(45a)的组成部分,其中,每个控制器模块(45a)具有一个或多个驱动器件控制器(45a')。
6.根据权利要求5所述的配量设备,其特征在于,所有控制器模块(45a)装配在所述控制头(26)的共同的承载板(48)上,在其处还布置有所有控制接触件(42)。
7.根据权利要求2至4中任选一所述的配量设备,其特征在于,所述控制接触件(43)被联合成接触件单元(54),其与各个驱动器件控制器(45a')单独相关联。
8.根据权利要求1至4中任选一所述的配量设备,其特征在于,所述配量装置(25)具有保持结构(33),所述配量单元(2)固定在所述保持结构中。
9.根据权利要求8所述的配量设备,其特征在于,所述配量单元(2)以可更换的方式固定在所述保持结构中。
10.根据权利要求8所述的配量设备,其特征在于,所述保持结构(33)设计成块形。
11.根据权利要求10所述的配量设备,其特征在于,所述保持结构(33)具有模块化的构造。
12.根据权利要求8所述的配量设备,其特征在于,所述保持结构(33)和所述配量单元(2)配备有位置预设器件(37),其相互合作以预设所述配量单元(2)的理论位置,在所述理论位置中布置在所述配量单元(2)处的所述驱动接触件(42)关于所述控制接触件(43)关系正确地定位。
13.根据权利要求12所述的配量设备,其特征在于,所述位置预设器件(37)构造用于所述配量单元(2)关于所述保持结构(33)在旋转角度方面的位置预设。
14.根据权利要求13所述的配量设备,其特征在于,所述位置预设器件(37)还预设所述配量单元(2)关于所述保持结构(33)的轴向相对位置。
15.根据权利要求1至4中任选一所述的配量设备,其特征在于,所述控制接触件(43)和/或所述驱动接触件(42)构造为弹簧接触件。
16.根据权利要求1至4中任选一所述的配量设备,其特征在于,所述配量设备具有承载所述配量装置(25)的基础支架(24)。
17.根据权利要求16所述的配量设备,其特征在于,所述基础支架(24)配备有至少一个实现固定在定位装置(23)处的固定接口(22)。
18.根据权利要求16所述的配量设备,其特征在于,所述配量装置(25)和所述控制头(26)彼此独立地布置在所述基础支架(24)处。
19.根据权利要求16所述的配量设备,其特征在于,在所述基础支架(24)处布置有用于容纳所述控制头(26)的容纳器件(57),其具有在装配和拆卸时线性引导所述控制头(26)的线性引导件(62)。
20.根据权利要求19所述的配量设备,其特征在于,所述线性引导件包含多个可滑动移动地沉入所述控制头(26)中的引导杆(62a)。
21.根据权利要求19所述的配量设备,其特征在于,所述容纳器件(57)具有设置在所述基础支架(24)处的且关于所述配量装置(25)特别的支撑件(58),所装配的所述控制头(26)位于所述支撑件上。
22.根据权利要求1至4中任选一所述的配量设备,其特征在于,所述驱动接触件(42)布置在具有长形外形的配量单元(2)的背侧的端面(12)处。
23.根据权利要求1至4中任选一所述的配量设备,其特征在于,所述控制头(26)设计成块形,并且/或者所述控制头(26)具有壳体(45),所述电子控制器件(45)安置在所述壳体中。
24.根据权利要求1至4中任选一所述的配量设备,其特征在于,所述电子控制器件(45)通过所述控制头(26)的内部的、总线(68)联接到所述控制头(26)的通讯接口(65)处,所述通讯接口配备有接口器件(67),其实现与电子主控制装置(63)的通讯。
25.根据权利要求24所述的配量设备,其特征在于,所述总线(68)是串联的。
26.根据权利要求1至4中任选一所述的配量设备,其特征在于,所述主控制装置(63)属于所述配量设备(1)。
27.根据权利要求26所述的配量设备,其特征在于,所述主控制装置(63)与所述配量头(17)分离地布置。
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