DE102010036317B4

DE102010036317B4 - Automatische Justage einer Färbevorrichtung

Info

Publication number: DE102010036317B4
Application number: DE102010036317.0A
Authority: DE
Inventors: Markus Berberich; Christian Wilke
Original assignee: Leica Biosystems Nussloch GmbH
Current assignee: Leica Biosystems Nussloch GmbH
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2020-07-30
Anticipated expiration: 2030-07-10
Also published as: US8524172B2; GB2481897B; DE102010036317A1; US20120009101A1; JP5869788B2; GB201111224D0; GB2481897A; JP2012018168A

Abstract

Verfahren zum Justieren einer Färbevorrichtung (20), bei dem eine Sensorvorrichtung (45) an einer Transportvorrichtung (22) einer Färbevorrichtung (20) befestigt wird,die Sensorvorrichtung (45) mit Hilfe der Transportvorrichtung (22) entlang eines vorgegebenen Bewegungsablaufs (70) durch die Färbevorrichtung (20) bewegt wird,mit Hilfe der Sensorvorrichtung (45) erfasst wird, wo innerhalb der Färbevorrichtung (20) Behälter (30, 32, 34, 36, 38) zum Aufnehmen von Prozessmedien der Färbevorrichtung (20) angeordnet sind,die ermittelten Positionen und/oder Ausrichtungen der Behälter (30, 32, 34, 36, 38) in einem Speicherelement gespeichert werden, undbei dem die Transportvorrichtung (22) beim Transport von Probenkörben (26) mit den zu färbenden Proben in Abhängigkeit der gespeicherten Positionen und/oder Ausrichtungen angesteuert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Justieren einer Färbevorrichtung.
Proben, insbesondere Gewebeproben, die mit Hilfe eines Mikroskops untersucht werden sollen, werden regelmäßig mit Hilfe von Färbevorrichtungen eingefärbt, damit Strukturen der Proben in dem mikroskopischen Abbild besser zu erkennen sind als bei ungefärbten Proben. Zum Färben der Proben weist eine Färbevorrichtung zwei oder mehr Behälter auf, in denen gleiche, ähnliche oder unterschiedliche Prozessmedien bevorratet sind. Die zu färbenden Proben werden in die Prozessmedien getaucht und verbleiben dort für eine Verweildauer, die abhängig von dem Prozessschritt, dem Prozessmedium und der zu färbenden Probe vorgegeben ist. Nach Ablauf der vorgegebenen Verweildauer werden die Proben mit Hilfe eines Transportsystems aus dem Behälter herausgezogen und zu dem nachfolgenden Behälter transportiert. Je nach Färbemethode und/oder Probe werden die Proben auf diese Weise nacheinander in mehrere mit Prozessmedien gefüllte Behälter getaucht. Ferner können die Proben vorher, zwischendurch und/oder anschließend mit Hilfe eines Ofens getrocknet werden. Beispielsweise können feuchte auf Objektträgern angeordnete Schnitte von in Paraffin eingebetteten Gewebeproben in dem Ofen getrocknet werden, wodurch die Feuchtigkeit verdampft und das Paraffin teilweise schmilzt, was die Haftung der Gewebeproben an den Objektträgern verbessert.
Die Behälter und gegebenenfalls der Ofen werden bei der Montage der Färbevorrichtung in der Färbevorrichtung angeordnet. Nachfolgend können die Behälter bzw. der Ofen beispielsweise zu Reparaturzwecken ausgetauscht werden. Ferner können optionale Komponenten, beispielsweise der Ofen, Küvetten oder zusätzliche Behälter, nachgerüstet werden. Ferner weisen die Transportvorrichtung, deren Befestigung und Aufhängung, und eine Hebevorrichtung der Transportvorrichtungen herstellungsbedingte Toleranzen auf. Damit der Färbebetrieb nach dem Austausch oder der Montage der Komponenten und trotz der Toleranzen einwandfrei funktioniert, wird die Färbevorrichtung justiert. Während der Justage werden die genauen Positionen der Behälter und des Ofens in der Färbevorrichtung unter Berücksichtigung der Toleranzen bestimmt und auf einer Recheneinheit abgespeichert. Mit Hilfe der Recheneinheit kann dann der Färbeprozess und insbesondere das Transportsystem der Färbevorrichtung gesteuert werden.
Aus dem Dokument WO 97/26541 A1 ist eine Vorrichtung zum Auftragen von Blut auf Objektträgern bekannt, die einen Objektträgertransportmechanismus umfasst, der einem Kopf zum Anheben von Objektträgern und eine Transportplatte zum Transport der Objektträger hat. An dem Kopf sind zwei Sensoren angebracht, mit deren Hilfe ermittelbar ist, wie viele Objektträger auf der Transportplatte angeordnet sind.
Aus dem Dokument DE 2354462 A ist eine Vorrichtung zum Positionieren eines Gegenstandes nacheinander gegenüber einer Anzahl von Behandlungsstationen bekannt, der eine Transportvorrichtung zum Transport des Gegenstandes von einer ausgewählten zu einer anderen ausgewählten Station umfasst.
Aus dem Dokument US 2005/0250211 A1 ist eine Vorrichtung zum Färben von auf Objektträgern aufgebrachten Proben bekannt, die mehrere Sensoren umfasst, mit deren Hilfe ermittelt werden kann, ob ein Korb mit den Objektträgern an voreingestellten Positionen angeordnet sind.
Aus dem Dokument DE 41 17 833 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Färben von auf einem Objektträger angeordneten histologischen Präparaten bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Justieren der Färbevorrichtung zu schaffen, das auf einfache Weise ein Justieren der Färbevorrichtung ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der Erfindung wird eine Sensorvorrichtung an der Transportvorrichtung der Färbevorrichtung befestigt. Die Sensorvorrichtung wird mit Hilfe der Transportvorrichtung an unterschiedliche Orte innerhalb der Färbevorrichtung bewegt. Mit Hilfe der Sensorvorrichtung wird erfasst, wo innerhalb der Färbevorrichtung vorgegebene Komponenten der Färbevorrichtung angeordnet sind.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Sensorvorrichtung mit Hilfe der Transportvorrichtung so über und/oder durch die Färbevorrichtung bewegt, dass der Sensorhebel der Sensorvorrichtung nacheinander an die unterschiedlichen Komponenten und/oder mehrmals an dieselben Komponenten anschlägt, was sich auf ein Ausgangssignal der Sensoreinheit auswirkt. Insbesondere erkennt die Sensoreinheit die aktuelle Position des Sensorhebels, die sich beim Anschlagen an den Komponenten ändert, oder die Kraft, die auf den Sensorhebel beim Anschlagen an die Komponenten wirkt. Abhängig von dem Ausgangssignal der Sensoreinheit und der aktuellen Position der Sensorvorrichtung wird die Anordnung der Komponenten in der Färbevorrichtung ermittelt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine Seitenansicht einer Färbevorrichtung,
2 eine perspektivische Darstellung einer Sensorvorrichtung und eines Probenkorbes der Färbevorrichtung,
3 eine Draufsicht auf die Färbevorrichtung,
4 die Färbevorrichtung gemäß 3 mit Bewegungsverläufen einer Hebevorrichtung der Färbevorrichtung,
5 ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Justieren der Färbevorrichtung.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Färbevorrichtung 20. Die Färbevorrichtung 20 eignet sich zum Färben von Proben, insbesondere von Gewebeproben, damit diese nachfolgend mit Hilfe eines Mikroskops untersucht werden können. Die Färbevorrichtung 20 umfasst eine Transportvorrichtung 22, die eine Hebevorrichtung 24 aufweist. An der Hebevorrichtung 24 ist ein Probenkorb 26 befestigt, der teilweise in einem ersten Behälter 30 angeordnet ist. Zusätzlich zu dem ersten Behälter 30 weist die Färbevorrichtung 20 noch weitere Komponenten oder Baugruppen auf, insbesondere einen Ofen 28 und einen zweiten Behälter 32, einen dritten Behälter 34, einen vierten Behälter 36 und einen fünften Behälter 38. Die Behälter 30, 32, 34, 36, 38 sind mit unterschiedlichen Prozessmedien zum Reinigen und Färben der Proben in dem Probenkorb 26 gefüllt. Mit Hilfe der Transportvorrichtung 22, insbesondere mit der Hebevorrichtung 24, kann der Probenkorb 26 nacheinander in den Ofen 28 und/oder in die Behälter 30, 32, 34, 36, 38 getaucht werden.
2 zeigt beispielhaft einen der Behälter 30, 32, 34, 36, 38 an dem ein Bügel 40 angeordnet ist. Mit Hilfe des Bügels 40 kann der Probenkorb 26 angehoben und aus der Färbevorrichtung 20 entfernt oder in diese eingestellt werden. Eine Halterung 42 ist an der in 2 nicht dargestellten Hebevorrichtung 24 befestigt. Die Halterung 42 ist fest mit einem Koppelstück 44 verbunden. Das Koppelstück 44 ist derart ausgebildet, dass an ihm der Probenkorb 26 befestigt werden kann. Dazu weist das Koppelstück 44 beispielsweise ein oder mehrere Rastmittel auf, die mit dazu korrespondierenden Gegenrasten an dem Probenkorb zusammenwirken können. Anstatt des Probenkorbes 26 ist jedoch eine Sensorvorrichtung 45 an dem Koppelstück 44 befestigt.
Die Sensorvorrichtung 45 umfasst eine Koppeleinheit 46 zum Festlegen an dem Koppelstück 44 der Transportvorrichtung 22 und eine Sensoreinheit 48. Die Koppeleinheit 46 weist Mittel, beispielsweise Rastmittel, auf, mit deren Hilfe die Koppeleinheit 46 an dem Koppelstück 44 festlegbar ist. Die Sensoreinheit 48 umfasst einen Sensorhebel 50, der an einem Basiselement 49 der Sensoreinheit 48 festgelegt ist. Ferner weist die Sensoreinheit 48 einen Sensorschaltkreis 47 auf, mit dessen Hilfe eine Stellung des Sensorhebels 50 oder eine Kraft, die auf den Sensorhebel 50 wirkt erfassbar ist. Alternativ zu dem Sensorhebel 50, der ein haptisches Erfassen der Position der Komponenten ermöglicht, kann auch ein optisch oder ein akustisch arbeitender Sensor vorgesehen sein. Als optisch arbeitende Sensoreinheit kann beispielsweise ein Laser vorgesehen sein, wobei der von den Komponenten reflektierte Laserstrahl mit Hilfe eines lichtempfindlichen Sensorelements detektiert wird. Als akustisch arbeitender Sensor kann beispielsweise eine Ultraschallquelle vorgesehen sein, deren von Komponenten der Färbevorrichtung zurückgeworfene Schallwellen mit Hilfe einer Piezo-Keramik oder eines Piezo-Kunststoffs erfassbar sind.
3 zeigt eine Draufsicht auf die Färbevorrichtung 20, die zeigt, dass ein sechster Behälter 60, ein siebter Behälter 62, ein leerer Stellplatz 64 für einen weiteren Behälter, ein achter Behälter 66 und ein neunter Behälter 68 in der Färbevorrichtung 20 angeordnet sind. Die Behältern 30 bis 38 und 60 bis 68 werden bei einer Montage der Färbevorrichtung 20 in dieser angeordnet. Zum Befüllen und/oder Entleeren, Reinigen oder Warten der Behälter 30 bis 38 und 60 bis 68 können die Behälter 30 bis 38 und 60 bis 68 aus der Färbevorrichtung 20 entnommen werden und wieder in der Färbevorrichtung 20 angeordnet werden. Dazu sind in der Färbevorrichtung 20 mehrere Stellplätze, insbesondere für jeden der Behälter 30 bis 38 und 60 bis 68 ein Stellplatz vorgesehen. Ein leerer Stellplatz 64 ist nicht besetzt. Ferner ist der neunte Behälter 68 hin zu dem fünften Behälter 38 verschoben in der Färbevorrichtung 20 angeordnet. Der vierte Behälter 36 ist leicht verdreht in der Färbevorrichtung 20 angeordnet und der zweite Behälter 32 ist hin zu dem dritten Behälter 34 versetzt angeordnet. Dass die Behälter 30 bis 38 und 60 bis 68 nicht gleichmäßig in der Färbevorrichtung 20 angeordnet sind, kann beispielsweise an Fertigungstoleranzen insbesondere der Stellplätze oder an mangelnder Sorgfalt eines Bedieners liegen.
Die Transportvorrichtung 22, deren Aufhängung oder Befestigung und/oder deren Hebevorrichtung 24 können ebenfalls Fertigungstoleranzen aufweisen, so dass die Transportvorrichtungen 22 unterschiedlicher Färbevorrichtungen gleicher Bauart an leicht voneinander abweichenden Positionen innerhalb der Färbevorrichtung 20 angeordnet sein. Ferner können Bewegungsamplituden unterschiedlicher Transportvorrichtungen 22 gleicher Bauart bei gleicher Ansteuerung unterschiedlich sein.
Damit die Färbevorrichtung 20 trotz unpräzise eingestellter Behälter 30 bis 38 und 60 bis 68 und/oder trotz der Fertigungstoleranzen einwandfrei funktioniert, wird diese mit Hilfe der Sensorvorrichtung 45 justiert. Dabei wird die Hebevorrichtung 24 mit der Sensorvorrichtung 45 entlang eines in 4 gezeigten Bewegungsverlaufs 70 über die Komponenten der Färbevorrichtung 20 bewegt, und zwar so, dass die Sensorvorrichtung 45 mit ihrem Sensorhebel 50 an die einzelnen Komponenten mehrfach anschlägt. Alternativ dazu kann die Sensorvorrichtung 45 auch entlang eines anderen Weges durch die Färbevorrichtung 20 bewegt werden.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Justieren der Färbevorrichtung 20. Das Programm wird vorzugsweise in einem Schritt S2 gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden.
In einem Schritt S4 wird die Sensorvorrichtung 45 an der Transportvorrichtung 22, insbesondere an der Hebevorrichtung 24, befestigt.
In einem Schritt S6 wird die Hebevorrichtung 24 entlang des vorgegebenen Bewegungsverlaufs 70 durch die Färbevorrichtung 20 bewegt, und zwar so, dass der Sensorhebel 50 an die einzelnen Komponenten der Färbevorrichtung 20 anschlägt. Dabei kann die Sensorvorrichtung 45 teilweise vertikal bewegt werden, so dass sie nach einem Anschlagen an eine der Komponenten angehoben, weiter bewegt und zum Anschlagen an die nächste Komponente wieder abgesenkt werden kann.
Mit Hilfe der Justiereinheit 23 kann zu jedem Zeitpunkt die exakte Position der Hebevorrichtung 24 und damit der Sensorvorrichtung 45 erkannt werden. Ferner sind die genauen Positionen der Sensorvorrichtung 45 an der Hebevorrichtung 24 und des Sensorhebels 50 an der Sensorvorrichtung 45 bekannt. Somit kann die Justiereinheit 23 abhängig von einem Ausgangssignal der Sensoreinheit 48 der Sensorvorrichtung 45 genau bestimmen, wo der Sensorhebel 50 an den Komponenten der Färbevorrichtung 20 anschlägt, so dass abhängig von dem Ausgangssignal der Sensoreinheit 48 und der aktuellen Position der Sensorvorrichtung 45 die exakte Position der Komponenten innerhalb der Färbevorrichtung 20 bestimmbar ist.
In einem Schritt S8 werden die Ausgangssignale der Sensoreinheit 48 gespeichert oder bei einem Ausschlag des Ausgangssignals, der repräsentativ für ein Anschlagen des Sensorhebels 50 ist, wird die aktuelle Position des Sensorhebels 50 und damit der Komponente an die der Sensorhebel 50 angeschlagen ist, gespeichert. Bei jedem Anschlagen des Sensorhebels 50 an eine der Komponenten werden die Koordinaten abgespeichert, an denen sich der Sensorhebel 50 zum Zeitpunkt des Anschlagens befindet.
In einem Schritt S10 werden die Positionen der Komponenten ermittelt. In anderen Worten werden abhängig von den Orten, an denen der Sensorhebel 50 an den Komponenten angeschlagen ist, und abhängig von den bekannten Maßen der Komponenten deren genaue Position und/oder Ausrichtung festgestellt.
In einem Schritt S12 werden die ermittelten Positionen abgespeichert, so dass nachfolgend während des Färbebetriebs der Färbevorrichtung 20 der oder die Probenkörbe 26 präzise zu den einzelnen Komponenten der Färbevorrichtung 20 bewegt werden können.
In einem Schritt S14 kann das Programm zum Justieren der Färbevorrichtung 20 beendet werden. Vorzugsweise wird das Programm jedes Mal nach dem Austausch oder der Reparatur von Komponenten der Färbevorrichtung 20 abgearbeitet.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann die Färbevorrichtung 20 mehr oder weniger Komponenten umfassen, deren genaue Position mit Hilfe der Sensorvorrichtung 45 erfassbar ist. Ferner können gleichzeitig mehrere Probenkörbe 26 innerhalb der Färbevorrichtung 20 bewegt werden, oder es kann auch die Sensorvorrichtung 45 gleichzeitig mit einem Probenkorb 26 beispielsweise über eine weitere Hebevorrichtung 24 bewegt werden.
Bezugszeichenliste

20: Färbevorrichtung
22: Transportvorrichtung
23: Justiereinheit
24: Hebevorrichtung
26: Probenkorb
28: Ofen
30: erster Behälter
32: zweiter Behälter
34: dritter Behälter
36: vierter Behälter
38: fünfter Behälter
40: Bügel
42: Halterung
44: Koppelstück
45: Sensorvorrichtung
46: Koppeleinheit
47: Sensorschaltkreis
48: Sensoreinheit
49: Basiselement
50: Sensorhebel
60: sechster Behälter
62: siebter Behälter
64: Stellplatz
66: achter Behälter
68: neunter Behälter
70: Bewegungsverlauf
S2 - S14: Schritte zwei bis vierzehn

Claims

Verfahren zum Justieren einer Färbevorrichtung (20), bei dem eine Sensorvorrichtung (45) an einer Transportvorrichtung (22) einer Färbevorrichtung (20) befestigt wird, die Sensorvorrichtung (45) mit Hilfe der Transportvorrichtung (22) entlang eines vorgegebenen Bewegungsablaufs (70) durch die Färbevorrichtung (20) bewegt wird, mit Hilfe der Sensorvorrichtung (45) erfasst wird, wo innerhalb der Färbevorrichtung (20) Behälter (30, 32, 34, 36, 38) zum Aufnehmen von Prozessmedien der Färbevorrichtung (20) angeordnet sind, die ermittelten Positionen und/oder Ausrichtungen der Behälter (30, 32, 34, 36, 38) in einem Speicherelement gespeichert werden, und bei dem die Transportvorrichtung (22) beim Transport von Probenkörben (26) mit den zu färbenden Proben in Abhängigkeit der gespeicherten Positionen und/oder Ausrichtungen angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Sensorvorrichtung (45) mit Hilfe der Transportvorrichtung (22) so über und/oder durch die Färbevorrichtung (20) bewegt wird, dass ein Sensorhebel (50) der Sensorvorrichtung (45) nacheinander an die unterschiedlichen Komponenten anschlägt, was sich auf ein Ausgangssignal der Sensoreinheit (48) auswirkt, und bei dem abhängig von dem Ausgangssignal und der aktuellen Position der Sensorvorrichtung (45) die Anordnung der Komponenten in der Färbevorrichtung (20) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Sensoreinheit (48) mit einem Basiselement (49), einem Sensorhebel (50), der an dem Basiselement (49) festgelegt ist, und einem Sensorschaltkreis (47), mit dessen Hilfe eine Stellung des Sensorhebels (50) oder eine auf den Sensorhebel (50) wirkende Kraft erfassbar ist, verwendet wird, und bei dem die Position und/oder Ausrichtung der Behälter (30, 32, 34, 36, 38) über Anschläge des Sensorhebels (50) an den Behältern (30, 32, 34, 36, 38) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Sensorvorrichtung (45) nach dem Ermitteln der Positionen und/oder Ausrichtungen der Behälter (30, 32, 34, 36, 38) und vor dem Transport der Probenkörbe (26) von der Transportvorrichtung (22) entfernt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Bewegungsablauf (70) derart voreingestellt wird, dass die Sensorvorrichtung (45) in eine erste Richtung entlang möglicher Stellplätze (64) der Behälter (30, 32, 34, 36, 38) bewegt wird, bei dem die Sensorvorrichtung (45) hierbei von jedem Behälter (30, 32, 34, 36, 38) erste Koordinaten eines ersten Anschlags der Sensorvorrichtung (45) an dem jeweiligen Behälter (30, 32, 34, 36, 38) und zweite Koordinaten eines zweiten Anschlags an diesem Behälter (30, 32, 34, 36, 38) erfasst, und bei dem in Abhängigkeit der ersten und der zweiten Koordinaten die Position und/oder Ausrichtung des Behälters (30, 32, 34, 36, 38) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Bewegungsablauf (70) derart voreingestellt wird, dass die Sensorvorrichtung (45) in eine zweite Richtung entlang der möglichen Stellplätze (64) der Behälter (30, 32, 34, 36, 38) bewegt wird, bei dem die Sensorvorrichtung (45) hierbei von jedem Behälter (30, 32, 34, 36, 38) dritte Koordinaten eines dritten Anschlags der Sensorvorrichtung (45) an dem jeweiligen Behälter (30, 32, 34, 36, 38) und vierte Koordinaten eines vierten Anschlags an diesem Behälter (30, 32, 34, 36, 38) erfasst, und bei dem in Abhängigkeit der ersten, der zweiten, der dritten und der vierten Koordinaten die Position und/oder Ausrichtung des Behälters (30, 32, 34, 36, 38) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Bewegungsablauf (70) derart voreingestellt wird, dass die erste und die zweite Richtung orthogonal zueinander sind.