DE102008023550B4

DE102008023550B4 - Multifunction unit for removing and processing vessels with screw caps

Info

Publication number: DE102008023550B4
Application number: DE200810023550
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-05-14
Filing date: 2008-05-14
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2028-05-15
Also published as: DE102008023550A1

Abstract

Multifunktionseinheit zum Entnehmen und Bearbeiten von Gefäßen mit Schraubdeckel, insbesondere von Röhrchen und Flaschen im Labor, dadurch gekennzeichnet, a. dass an einer zentralen Aufnahme mindestens zwei in der Höhe unabhängig voneinander steuerbare und parallel verlaufende Greifarme befestigt sind b. und sich an dem einen Greifarm ein Vertikalgreifer zum vertikalen Greifen eines Gefäßes c. und an dem anderen Greifarm ein Horizontalgreifer zum horizontalen Greifen des Gefäßes befindet d. der so angeordnet ist, dass vertikale Bewegungsachsen der Greifer identisch sind e. und der Vertikalgreifer durch einen Antrieb eine Drehbewegung um eine Drehachse eines zu greifenden Schraubdeckels ausführen kann.Multifunctional unit for removing and processing vessels with screw-on lids, in particular tubes and bottles in the laboratory, characterized in that a. that at least two independently controllable in height and parallel extending gripping arms are attached to a central receptacle b. and a vertical gripper for vertical gripping of a vessel c. and on the other gripping arm there is a horizontal gripper for gripping the vessel horizontally d. which is arranged so that the vertical axes of movement of the grippers are identical e. and the vertical gripper can execute a rotary movement about an axis of rotation of a screw cap to be gripped by a drive.

Description

Es ist Stand der Technik, zum automatischen Bearbeiten von einzelnen Gefäßen mit Schraubdeckel, wie Röhrchen und Fläschchen, Handhabungsgeräte wie Roboter und Raumportale einzusetzen.It is state of the art to use automated handling of individual screw-capped vessels such as tubes and vials, handling equipment such as robots and gantries.

Diese übernehmen die vertikale Entnahme aus der dichten Anordnung der Gefäße und den Transport des Gefäßes zu einer sogenannten Deckelstation. Dort wird das Gefäß festgeklemmt und der Schraubdeckel abgedreht oder aber der Deckel festgehalten und das Gefäß gedreht. Anschließend erfolgt die Bearbeitung des offenen Gefäßes indem entweder das Gefäß erneut horizontal gegriffen und zu der jeweiligen Funktionseinheit transportiert wird oder aber die jeweils benötigte Funktionseinheit zum Gefäß bewegt wird.These take over the vertical removal from the dense arrangement of the vessels and the transport of the vessel to a so-called cover station. There, the vessel is clamped and turned off the screw cap or held the lid and rotated the vessel. Subsequently, the processing of the open vessel by either the vessel again gripped horizontally and transported to the respective functional unit or the respective required functional unit is moved to the vessel.

Als beispielhafte Funktionen seien hierbei das Wiegen und das Einfüllen von Flüssigkeit oder Feststoffen benannt.Examples of such functions are the weighing and filling of liquid or solids.

Dabei ist es aber nötig, das Gefäß nach der Aufnahme aus einer dichten Anordnung von Probengefäßen z. B. einer Palette, die nur das Greifen des Gefäßes am Deckel erlaubt, zum Öffnen und zum Bearbeiten des Gefäßes und dem Schließen mehrfach zeitaufwendig aufzunehmen und abzusetzen.It is necessary, however, the vessel after recording from a dense array of sample containers z. As a pallet, which allows only the gripping of the vessel on the lid, to record and settle several times to open and edit the vessel and closing.

Es ist auch Stand der Technik, Maschinen einzusetzen, die stationär ein Gefäß aus einer Übergabestation z. B. einem Förderband entnehmen um dies anschließend an Ort und Stelle weiter zu bearbeiten. Das Gebrauchsmuster DE 29 510 439 U1 beschreibt solch eine Lösung. Hierbei besteht aber das Problem, dass diese Lösung keine flexible Greifposition und Position des Gefäßes im Raum zulässt und damit keine dynamischen und flexiblen Bearbeitungsschritte möglich sind. Insbesondere ist bei dieser Lösung nur ein Greifarm in der Höhe veränderbar.It is also state of the art to use machines that stationary a vessel from a transfer station z. B. remove a conveyor to edit this subsequently in place on. The utility model DE 29 510 439 U1 describes such a solution. However, there is the problem that this solution does not allow flexible gripping position and position of the vessel in the room and thus no dynamic and flexible processing steps are possible. In particular, in this solution, only one gripping arm in height can be changed.

Auch sind Lösungen bekannt, in denen der Schraubdeckel vom Gefäß dadurch herunter gedreht wird, dass sich ein Greifer mit gegriffenem Deckel um seine Achse dreht und das Gefäß durch Formschluss am Mitdrehen gehindert wird. Solch eine Lösung beschreibt EP 0 907 083 A1 . Diese Lösung erlaubt aber ebenfalls nur die stationäre Bearbeitung der Gefäße, bzw. das Gefäß muss für den Weitertransport neu gegriffen werden.Solutions are also known in which the screw cap is turned down by the vessel, that rotates a gripper with gripped lid about its axis and the vessel is prevented by positive engagement of co-rotation. Such a solution describes EP 0 907 083 A1 , However, this solution also allows only the stationary processing of the vessels, or the vessel must be reused for further transport.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die benötigte Bearbeitungszeit durch die Verbindung der Deckelstation mit dem Transportarm zu minimieren und gleichzeitig eine flexible Bearbeitungsposition des Gefäßes im Raum zu ermöglichen.The indicated in claim 1 invention is based on the problem of minimizing the processing time required by the connection of the cover station with the transport arm while allowing a flexible processing position of the vessel in the room.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale, dass an einer zentralen Aufnahme (1) mindestens zwei, in der Höhe unabhängig von einander steuerbare und parallel verlaufende Greifarme (2) befestigt sind und sich an dem einen Greifarm ein Greifer (3) zum vertikalen Greifen von Gefäßen (Vertikalgreifer) und an dem anderen Greifarm ein Greifer (4) zum horizontalen Greifen des Gefäßes (Horizontalgreifer) befindet, der so angeordnet ist, dass die vertikalen Bewegungsachsen der Greifer (6) an den Greifarmen identisch sind und der Vertikalgreifer durch einen Antrieb (5) eine Drehbewegung um seine eigene Achse ausführen kann, gelöst.This problem is solved by the features listed in claim 1 that at a central receptacle ( 1 ) at least two, independently controllable in height and parallel gripping arms ( 2 ) are attached and at the one gripper arm a gripper ( 3 ) for vertical gripping of vessels (vertical gripper) and on the other gripper arm a gripper ( 4 ) is arranged for horizontal gripping of the vessel (horizontal gripper), which is arranged so that the vertical axes of movement of the gripper ( 6 ) are identical to the gripper arms and the vertical gripper by a drive ( 5 ) can perform a rotational movement about its own axis, solved.

Dadurch wird es möglich, dass der Greifarm mit dem Vertikalgreifer das Gefäß am Deckel greift und aus einer Anordnung dicht stehender weiterer Gefäße entnimmt und relativ zum Horizontalgreifer positioniert. Dieser fixiert daraufhin das Gefäß horizontal zu der Gefäßachse. Die Drehbewegung des Vertikalgreifers mit dem Deckel des Gefäßes bei gleichzeitiger Fixierung des Gefäßes selbst führt dann zu einem Abschrauben des Deckels. Damit kann nun das geöffnete Gefäß durch den Horizontalgreifer transportiert und anderen Funktionseinheiten zugeführt werden. Der Deckel verbleibt während der Bearbeitung im Vertikalgreifer bzw. kann abgelegt werden.This makes it possible for the gripping arm with the vertical gripper to grasp the container on the lid and to remove it from an arrangement of closely spaced further containers and to position it relative to the horizontal gripper. This then fixes the vessel horizontally to the vessel axis. The rotational movement of the vertical gripper with the lid of the vessel with simultaneous fixation of the vessel itself then leads to unscrewing the lid. Thus, the opened vessel can now be transported by the horizontal gripper and fed to other functional units. The lid remains in the vertical gripper during processing or can be stored.

Nach der Bearbeitung wird das Gefäß erneut durch den Horizontalgreifer aufgenommen bzw. befindet sich noch in diesem. Der Vertikalgreifer hat zuvor den Deckel des Gefäßes gegriffen bzw. hält diesen noch fest. Jetzt werden Horizontalgreifer mit dem Gefäß und Vertikalgreifer mit dem Deckel relativ zueinander positioniert, so dass die darauf folgende Drehbewegung des Vertikalgreifers zum Zuschrauben des Gefäßes führt. Danach lässt der Horizontalgreifer das Gefäß los. Nun kann der Greifarm mit dem Vertikalgreifer das Gefäß in die Anordnung vertikal zurücksetzen.After processing, the vessel is taken up again by the horizontal gripper or is still in this. The vertical gripper has previously grasped the lid of the vessel or still holds it tight. Now horizontal gripper with the vessel and vertical gripper are positioned with the lid relative to each other, so that the subsequent rotational movement of the vertical gripper leads to screwing of the vessel. Then the horizontal gripper releases the container. Now the gripper arm with the vertical gripper can reset the vessel vertically into the arrangement.

Natürlich kann der typische Prozess auch nur aus einem der beiden Teile bestehen.Of course, the typical process can only consist of one of the two parts.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass das Öffnen und Schließen des Schraubverschlusses direkt am Greifarm, z. B. während des Transportes erfolgt und das sonst notwendige Absetzen und Umgreifen des Gefäßes vermieden wird. Dadurch lassen sich die benötigten Bearbeitungszeiten minimieren.The advantages achieved by the invention are in particular that the opening and closing of the screw directly on the gripping arm, z. B. during transport and the otherwise necessary settling and embracing the vessel is avoided. This minimizes the required processing times.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben. Die Weiterbildung nach Patentanspruch 2 ermöglicht die direkte Bearbeitung des Gefäßes mit einzelnen am Greifarm montierten zusätzlichen Funktionen, wie z. B. die Befüllung mit Flüssigkeiten oder Feststoffen ohne dazu das Gefäß transportieren zu müssen.An advantageous embodiment of the invention is specified in claim 2. The development according to claim 2 allows the direct processing of the vessel with individual mounted on the gripper arm additional functions such. As the filling with liquids or solids without having to transport the vessel.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und insbesondere des damit verbundenen Ablaufes ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention and in particular the associated sequence is shown in the drawing and will be described in more detail below.

zeigt die Multifunktionseinheit beim vertikalen Greifen eines Gefäßes aus einer Anordnung von dicht nebeneinander stehenden Gefäßen. Dazu ist der Vertikalgreifer nach unten gefahren und greift ein Gefäß. Dabei ist der Horizontalgreifer offen und befindet sich oberhalb des Vertikalgreifers. shows the multifunction unit when vertically grasping a vessel from an array of closely spaced vessels. For this purpose, the vertical gripper has moved down and grabs a vessel. The horizontal gripper is open and located above the vertical gripper.

In ist der Vertikalgreifer nach oben gefahren und hält das Gefäß am Deckel oberhalb des Horizontalgreifers (z. B. einem Radialgreifer), der nun das Gefäß an dessen Rumpf fixiert.In the vertical gripper has moved upwards and holds the vessel on the lid above the horizontal gripper (eg a radial gripper), which now fixes the vessel to its fuselage.

zeigt die Multifunktionseinheit mit abgeschraubtem Deckel. Dazu wurde der Vertikalgreifer durch z. B. einen Motor mehrfach um seine Achse gedreht. shows the multifunction unit with unscrewed lid. For this purpose, the vertical gripper was z. B. a motor is rotated several times about its axis.

Bei wurde der Horizontalgreifer durch z. B. einen Motor gedreht. Das fixierte Gefäß befindet sich nun direkt unterhalb einer möglichen Funktionseinheit wie z. B. einem Flüssigkeits-Dispenser.at was the horizontal gripper z. B. turned a motor. The fixed vessel is now located directly below a possible functional unit such. B. a liquid dispenser.

Claims

Multifunctional unit for removing and processing vessels with screw caps, especially of tubes and bottles in the laboratory, characterized a. that at least two independently controllable and parallel gripping arms are fastened to a central receptacle b. and on the one gripper arm, a vertical gripper for vertically gripping a vessel c. and on the other gripping arm a horizontal gripper for horizontal gripping of the vessel is d. which is arranged so that vertical axes of movement of the grippers are identical e. and the vertical gripper by a drive can perform a rotational movement about an axis of rotation of a screw cap to be gripped.

Multi-functional unit according to claim 1, characterized in that the horizontal gripper also has its own axis of rotation and can position by a rotational movement of the horizontally gripped vessel to further functional units.

Multi-functional unit according to claim 1, characterized in that the two gripping arms are not separately attached to a receptacle, but there is a gripping arm on the other gripping arm.