DE102011050343A1

DE102011050343A1 - Vorrichtung zur Handhabung von Objektträgern mit einem Lineartransport zum Transport der Racks

Info

Publication number: DE102011050343A1
Application number: DE201110050343
Authority: DE
Inventors: Bernhard NEEF; Simon Keimer; Karl-Heinz Westerhoff
Original assignee: Leica Biosystems Nussloch GmbH
Current assignee: Leica Biosystems Nussloch GmbH
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2031-05-14
Also published as: JP6050026B2; JP2012242384A; US20120290127A1; DE102011050343B4; US9063099B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10, 100) zur Handhabung von Objektträgern, die ein Eingabefach (14) zur Eingabe von Racks (16) mit in ihnen aufgenommenen Objektträgern und ein Eindeckmodul (30, 32) zum Eindecken von Objektträgern umfasst. Ferner hat die Vorrichtung (10, 100) ein Ausgabefach (22) zur Ausgabe von Racks (16), eine Transporteinheit (20) zum Transport der Racks (16) und eine Steuereinheit (52) zur Steuerung der Transporteinheit (20). Die Transporteinheit (20) ist derart ausgebildet, dass mit ihrer Hilfe die Racks (16) zwischen dem Eingabefach (14), dem Eindeckmodul (30, 32) und dem Ausgabefach (22) transportierbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung von Objektträgern, die ein Eingabefach zur Eingabe von Racks mit in ihnen aufgenommenen Objektträgern und ein Eindeckmodul zum Eindecken von auf den Objektträgern angeordneten Dünnschnitten mit einem Eindeckmedium und einem Eindeckglas umfasst. Ferner hat die Vorrichtung ein Ausgabefach zur Ausgabe von Racks, eine Transporteinheit zum Transport der Racks und eine Steuereinheit zur Steuerung dieser Transporteinheit.
In der Histologie werden aus Gewebeproben erzeugte Dünnschnitte auf Objektträgern, sogenannten Slides, aufgebracht. Um diese für die Mikroskopie vorzubereiten, werden die auf den Objektträgern aufgebrachten Dünnschnitte in der Regel behandelt, insbesondere entwässert oder eingefärbt. Zum Schutz der Dünnschnitte wird auf ihnen ein Deckglas aufgebracht, wobei vor dem Aufbringen des Deckglases zunächst ein Eindeckmedium aufgetragen wird, über das das Deckglas auf dem Objektträger haftet. Nach Überprüfung der Eindeckqualität werden die Objektträger mit den eingedeckten Dünnschnitten einem Mikroskop zur weiteren Untersuchung der Dünnschnitte zugeführt.
Bei bekannten Eindeckmodulen ist eine erste Transporteinheit vorgesehen, die die über das Eingabefach eingegebenen Racks von diesem Eingabefach zu dem Eindeckmodul transportiert. Nachdem die Objektträger eingedeckt wurden, transportiert eine von der ersten Transporteinheit verschiedene zweite Transporteinheit die Objektträger weiter zu einem Qualitätsüberwachungsmodul, welches die Eindeckqualität überprüft. Anschließend werden die Objektträger über eine dritte Transporteinheit von dem Qualitätsüberwachungsmodul zu einem Ausgabefach transportiert. Problematisch an solchen bekannten Eindeckautomaten ist, dass durch die Vielzahl von Transporteinheiten, die jeweils nur für einen einzigen Transport innerhalb des Eindeckautomaten vorgesehen ist, ein komplexer, aufwändiger und somit teurer Aufbau besteht. Ferner steigt mit einer Anzahl an Transporteinheiten auch die Fehleranfälligkeit.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Handhabung von Objektträgern anzugeben, die einfach und kompakt aufgebaut ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist die Transporteinheit derart ausgebildet, dass mit ihrer Hilfe die Racks zwischen dem Eingabefach, dem Eindeckmodul und dem Ausgabefach transportierbar sind. Somit ist es ausreichend, eine einzige Transporteinheit vorzusehen, mit deren Hilfe alle Transporte der Racks innerhalb der Vorrichtung erledigt werden können. Hiermit wird ein besonders kostengünstiger und einfacher Aufbau erreicht.
Die Vorrichtung hat vorzugsweise eine Trocknungseinheit, mit deren Hilfe den eingedeckten Objektträgern die Feuchtigkeit des Eindeckmediums entziehbar ist. Über eine solche Trocknungseinheit trocknet das Eindeckmedium schneller an, so dass die Deckgläser nicht verrutschen können und somit Beschädigungen der Dünnschnitte und Verletzungen einer Bedienperson vorgebeugt werden. Die Transporteinheit ist derart ausgebildet, dass mit ihrer Hilfe die Racks auch der Trocknungseinheit zuführbar und/oder entnehmbar sind. Somit ist auch für den Transport zu der Trocknungseinheit hin und von der Trocknungseinheit zu dem Ausgabefach keine separate Transporteinheit notwendig.
Die Vorrichtung hat insbesondere einen ersten Modulaufnahmebereich zur Aufnahme eines Moduls zur Handhabung von Objektträgern und/oder mindestens einen zweiten Modulaufnahmebereich zur Aufnahme eines weiteren Moduls zur Handhabung von Objektträgern. In dem ersten Modulaufnahmebereich ist als Modul zur Handhabung von Objektträgern insbesondere das Eindeckmodul angeordnet. Die Transporteinheit ist derart ausgebildet, dass mit ihrer Hilfe einem in dem ersten Modulaufnahmebereich angeordnete Modul und/oder einem in dem zweiten Modulaufnahmebereich angeordneten Modul Racks zuführbar und/oder entnehmbar sind. Durch das Vorsehen zweier Modulaufnahmebereiche, in denen Module zur Handhabung von Objektträgern anordenbar sind, kann die Konfiguration der Vorrichtung auf einfache Weise an die individuellen Kundenerfordernisse angepasst werden. Da die Racks beiden Modulaufnahmebereichen über die Transporteinheit zuführbar und entnehmbar sind, ist trotz der großen Flexibilität der Konfiguration der Vorrichtung nur eine Transporteinheit notwendig, so dass die Bestückung der Modulaufnahmebereiche mit den Modulen beliebig erfolgen kann und alle notwendigen Transportvorgänge auf einfache Weise mit Hilfe nur einer Transporteinheit erfolgen können.
In dem zweiten Modulaufnahmebereich ist als Modul zur Handhabung von Objektträgern insbesondere ein Qualitätsüberwachungsmodul zur Überwachung der Qualität von auf den Objektträgern aufgebrachten Dünnschnitten und/oder der Eindeckqualität aufgenommen. Die Transporteinheit transportiert die Racks in diesem Fall insbesondere von dem Eingabefach zunächst zu dem im ersten Modulaufnahmebereich angeordneten Eindeckmodul und nach dem Eindecken der Objektträger des Racks von diesem Eindeckmodul zu dem im zweiten Modulaufnahmebereich aufgenommenen Qualitätsüberwachungsmodul. Anschließend werden die Racks von diesem Qualitätsüberwachungsmodul der Trocknungseinheit und nach der Trocknung weiter dem Ausgabefach zugeführt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in beiden Modulaufnahmebereichen jeweils ein Eindeckmodul zum Eindecken von Objektträgern vorgesehen, so dass der Durchsatz, d. h. die pro Zeiteinheit eindeckbaren Objektträger, erhöht ist. Insbesondere können die beiden Eindeckmodule unterschiedliche Eindeckmedien verwenden, so dass das Eindecken von Objektträgern mit unterschiedlichen Eindeckmedien möglich ist, ohne dass hierfür eine Umrüstung der Vorrichtung notwendig ist, insbesondere ohne dass hierfür die Vorrichtung gereinigt werden muss. Da mit Hilfe der Transporteinheit die Racks beliebig zwischen den einzelnen Einheiten der Vorrichtung transportierbar sind, kann eine einzige Transporteinheit die Racks sowohl dem ersten Modulaufnahmebereich als auch einem zweiten Modulaufnahmebereich zuführen und auch wieder entnehmen.
Das Qualitätsüberwachungsmodul umfasst insbesondere eine Kamera, die mindestens ein Bild mit einer Abbildung zumindest des Teilbereichs des Objektträgers, auf dem der Dünnschnitt angeordnet ist, aufnimmt. Die Steuereinheit arbeitet mindestens einen hinterlegten Bildverarbeitungsalgorithmus ab, wobei die Steuereinheit hierbei in Abhängigkeit des aufgenommenen Bildes die Einfärbequalität des Dünnschnittes, mechanische Beschädigungen des Dünnschnittes und/oder des Eindeckglases, die relative Lage des Dünnschnittes auf dem Objektträger und/oder Lufteinschlüsse zwischen dem Objektträger und dem Deckglas ermittelt.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Transporteinheit derart ausgebildet ist, dass die Racks jeweils direkt zwischen dem Eingabefach, dem Eindeckmodul, dem ersten Modulaufnahmebereich, dem zweiten Modulaufnahmebereich, der Trocknungseinheit und dem Ausgabefach transportierbar sind, ohne dass sie vorher einer der anderen Einheiten bzw. Bereiche zugeführt werden müssen. Somit wird erreicht, dass die Racks beliebig zwischen den einzelnen Einheiten bzw. Bereichen transportiert werden können, so dass eine hohe Flexibilität möglich ist. Insbesondere ist es somit nicht notwendig, bei parallel arbeitenden Einheiten diese aufeinander zu synchronisieren.
Die Vorrichtung umfasst in dem Eingabefach insbesondere eine Leseeinheit zum Auslesen von Informationen aus einem an dem eingegebenen Rack angebrachten Informationsträger. Die Steuereinheit steuert die Transporteinheit in Abhängigkeit dieser Informationen an. Insbesondere legt die Steuereinheit in Abhängigkeit der ausgelesenen Informationen fest, zu welchem bzw. welchen der in den Modulaufnahmebereichen angeordneten Module das Rack zu transportieren ist und gegebenenfalls in welcher Reihenfolge das Rack nacheinander den verschiedenen Modulaufnahmebereichen zugeführt werden soll. Insbesondere umfassen die ausgelesenen Informationen Informationen darüber, welches Eindeckmedium zu verwenden ist. In Abhängigkeit des zu verwendenden Eindeckmediums steuert die Steuereinheit die Transporteinheit derart an, dass diese das Rack demjenigen Eindeckmodul zuführt, das das richtige Eindeckmedium verwendet. Bei dem Informationsträger handelt es sich beispielweise um einen RFID-Chip und/oder um einen Barcode.
Die Vorrichtung ist insbesondere in zwei Ebenen aufgebaut, wobei das Eingabefach, die Leseeinheit, die Trocknungseinheit und/oder das Ausgabefach in einer ersten Ebene und die Modulaufnahmebereiche in einer zweiten Ebene angeordnet sind. Bei der betriebsbedingten Ausrichtung der Vorrichtung ist die zweite Ebene insbesondere oberhalb der ersten Ebene angeordnet. Die Transporteinheit ist derart ausgebildet, dass mit ihrer Hilfe Racks zwischen den beiden Ebenen transportierbar sind.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Transporteinheit ein in eine erste Richtung gerichtetes, lineares, erstes Führungselement und einen in die erste Richtung und entgegen der ersten Richtung bewegbar an dem ersten Führungselement gelagerten ersten Schlitten. An dem ersten Schlitten ist ein in ein orthogonal zur ersten Richtung verlaufende zweite Richtung gerichtetes, lineares, zweites Führungselement angeordnet, das fest mit dem ersten Schlitten verbunden ist. Somit wird das zweite Führungselement bei einem Verfahren des Schlittens in die erste Richtung oder entgegen der ersten Richtung entsprechend mit bewegt. An dem zweiten Führungselement ist ein zweiter Schlitten gelagert, der in Richtung der zweiten Richtung und entgegen der zweiten Richtung bewegbar ist. Des Weiteren umfasst die Transporteinheit einen Greifer zum Halten mindestens eines Racks während des Transports dieses Racks, der mit Hilfe des ersten Schlittens in die erste Richtung und entgegen der ersten Richtung bewegbar und mit Hilfe des zweiten Schlittens in die zweite Richtung und entgegen der zweiten Richtung bewegbar ist. Somit wird über die beiden durch die Führungselemente und die Schlitten ausgebildeten Linearführungen ein beliebiger Transport der Racks innerhalb der durch die beiden linearen Führungselemente definierten Ebene erreicht. Somit ist kein konkreter Transportpfad vorgegeben, entlang dessen die Racks nur transportiert werden können, sondern der Transport kann innerhalb dieser Transportebenen entlang beliebiger wählbarer Wege erfolgen, so dass auf einfache Weise eine Transporteinheit ausgebildet ist, die allen Einheiten bzw. Bereichen der Vorrichtung die Racks direkt zuführen und entnehmen kann.
Ferner umfasst die Vorrichtung insbesondere eine erste Transporteinheit, die einen fest mit dem ersten Schlitten verbundenen ersten Riemen antreibt. Über den Riemen wird der erste Schlitten entlang des ersten Führungselementes verfahren. Ebenso kann die Vorrichtung eine zweite Antriebseinheit umfassen, die den zweiten Schlitten mittels eines fest mit diesem zweiten Schlitten verbundenen zweiten Riemens auf dem zweiten Führungselement verfährt. Die beiden Antriebseinheiten sind insbesondere jeweils als Elektromotoren ausgebildet. Bei einer alternativen Ausführungsform kann auch nur eine Antriebseinheit vorgesehen sein, mit deren Hilfe beide Schlitten entsprechend auf den Führungselementen verfahrbar sind.
Das erste Führungselement ist insbesondere an einer Gehäusewand eines Gehäuses der Vorrichtung angeordnet. Somit ist ein besonders sparender Aufbau erreicht, und trotzdem können die Racks beliebig innerhalb der Vorrichtung transportiert werden. Bei der Gehäusewand handelt es sich insbesondere um eine Rückwand, d. h. diejenige Wand, die der Bedienseite, über die eine Bedienperson die Vorrichtung bedient, abgewandt ist. Die Module sind somit für die Bedienperson einfach zugänglich, da die Transporteinheit die Racks von der Bedienperson aus gesehen von hinten den Modulen zuführt, so dass die Transporteinheit dem Zugriff auf die Module nicht im Wege steht.
Das erste Führungselement hat insbesondere eine Länge, die dem 0,8-fachen bis 0,9-fachen der Breite des Gehäuses der Vorrichtung entspricht. Somit können die Racks über nahezu die gesamte Breite des Gehäuses mit Hilfe der Transporteinheit transportiert werden. Entsprechend hat die Länge des zweiten Führungselementes insbesondere einen Wert zwischen dem 0,5-fachen und dem 0,95-fachen, vorzugsweise dem 0,6-fachen und 0,7-fachen, der Höhe des Gehäuses der Vorrichtung. Damit wird erreicht, dass auch über nahezu die gesamte Höhe die Racks innerhalb der Vorrichtung transportiert werden können, so dass insgesamt ein möglichst großer Transportbereich zur Verfügung steht, innerhalb dessen die Racks über die Transporteinheit bewegt werden können.
Unter der Höhe der Vorrichtung bzw. des Gehäuses wird insbesondere die vertikale Abmessung des Gehäuses in der betriebsbedingten Ausrichtung der Vorrichtung verstanden. Die Breite bezeichnet insbesondere die aus Sicht einer Bedienperson gesehen horizontale, orthogonal zur Höhe gerichtete Abmessung des Gehäuses. Entsprechend bezeichnet die Tiefe die orthogonal zur Breite und Höhe von der Bedienperson weg gerichtete Abmessung des Gehäuses.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein lineares, drittes Führungselement vorgesehen, das fest mit dem zweiten Schlitten verbunden ist. Das dritte Führungselement ist in eine dritte Richtung gerichtet, die orthogonal zur ersten Richtung und orthogonal zur zweiten Richtung verläuft. Der Greifer ist derart an dem dritten Führungselement gelagert, dass er in die dritte Richtung oder Gegenrichtung bewegbar ist. Insbesondere ist ein dritter Schlitten vorgesehen, der auf dem dritten Führungselement in die dritte Richtung und entgegen der dritten Richtung bewegbar gelagert ist, und an dem der Greifer befestigt ist. Somit wird erreicht, dass die Racks in einem durch die drei Führungselemente bestimmten Transportraum dreidimensional transportiert werden kann. Durch das Ausbilden der Transporteinheit durch drei orthogonal zueinander gerichtete Linearführungen wird erreicht, dass die Racks entlang beliebiger Transportpfade frei wählbar innerhalb des Transportraumes transportiert werden können, so dass die Racks beliebig zwischen einzelnen Einheiten und Modulen der Vorrichtung transportiert werden können. Die drei Führungselemente sind insbesondere ähnlich eines kartesischen Koordinatensystems zueinander ausgerichtet.
Ferner hat die Vorrichtung insbesondere eine dritte Antriebseinheit, die einen fest mit dem Greifer verbundenen dritten Riemen zum Verfahren des Greifers entlang des dritten Führungselementes antreibt. Auch diese Antriebseinheit ist insbesondere als Elektromotor ausgebildet.
Das erste Führungselement, das zweite Führungselement und/oder das dritte Führungselement können jeweils als Welle oder als Schiene ausgebildet sein. Durch die Ausbildung als Welle wird eine besonders einfache kostengünstige Herstellung erreicht, wohingegen die Ausbildung von Schienen eine sicher, zielgerichtete Führung ohne notwendige Abstützungen der Schlitten ermöglicht. Die Schienen sind insbesondere als Profilschienen ausgebildet. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erste Führungselement als Welle und das zweite und das dritte Führungselement jeweils als Schiene ausgebildet.
Der Greifer umfasst insbesondere ein erstes Halteelement und ein zweites Halteelement zum Halten des zu transportierenden Racks. In einer ersten Position haben die beiden Halteelemente einen voreingestellten ersten Abstand zueinander und in einer zweiten Position eine voreingestellten zweiten Abstand. Bei dem ersten Abstand halten die Halteelemente ein zwischen ihnen angeordnetes Rack, wohingegen bei dem zweiten Abstand das zwischen ihnen angeordnete Rack nicht mehr von den Halteelementen festgehalten ist. Ferner hat der Greifer mindestens ein elastisches Element, beispielsweise eine Feder, das die Halteelemente in der ersten Position hält und ein Verstellelement, das die beiden Halteelemente entgegen der Rückstellkraft des elastischen Elementes von der ersten in die zweite Position bewegt. Die Verstelleinheit ist insbesondere in Form einer weiteren Antriebseinheit ausgebildet. Durch das Vorspannen in der ersten Position wird erreicht, dass auch bei einem Stromausfall die Racks sicher gehalten sind und nicht unbeabsichtigt aus dem Greifer herausfallen. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können Halteelemente auch in der zweiten Position vorgespannt sein.
Der Greifer umfasst insbesondere mindestens ein Eingriffselement, das zum Halten eines Racks in ein komplementäres Eingriffselement des Racks eingreift. Insbesondere ist an jedem Halteelement jeweils ein Eingriffselement angeordnet, das, wenn die Halteelemente in der ersten Position angeordnet sind, in die Eingriffselemente des Racks eingreift. So wird ein sicheres Halten der Racks während des Transportes erreicht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beigefügten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Eindeckautomaten gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 einen Ausschnitt der Vorrichtung nach 1;
3 eine schematische, perspektivische Darstellung einer Transporteinheit der Vorrichtung nach den 1 und 2;
4 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Ausschnitts der Transporteinheit nach 3;
5 eine Seitenansicht des Ausschnitts nach 4;
6 eine Vorderansicht des Ausschnitts nach den 4 und 5; und
7 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines Eindeckautomaten gemäß einer zweiten Ausführungsform.
In 1 ist eine schematische, perspektivische Darstellung einer als Eindeckautomat 10 ausgebildeten Vorrichtung zur Handhabung von Objektträgern gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt. Die Vorrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 12, das zum Teil in 1 über eine strichpunktierte Linie angedeutet ist, so dass durch das Gehäuse 12 geschützte, innenliegende Bauteile sichtbar sind.
Der Eindeckautomat 10 umfasst ein Eingabefach 14, über das dem Eindeckautomaten 10 Racks 16 zuführbar sind. In den Racks 16 sind Objektträger mit auf ihnen aufgebrachten Dünnschnitten angeordnet, die mit Hilfe des Eindeckautomaten 10 eingedeckt werden sollen.
Das Zuführen der Objektträger kann sowohl maschinell als auch manuell erfolgen. Somit ist sowohl ein Stand-Alone-Betrieb, bei dem der Eindeckautomat 10 nicht mit weiteren Vorrichtungen verbunden ist, als auch ein Workstation-Betrieb möglich. Beim Workstation-Betrieb ist der Eindeckautomat 10 insbesondere benachbart zu einem Einfärbeautomaten angeordnet, wobei die Objektträger, nachdem die auf ihnen angeordneten Dünnschnitte eingefärbt wurden, automatisch in Racks 16 aufgenommen und von dem Einfärbeautomaten zum Eindeckautomaten 10 übergeben werden. Die über das Eingabefach 14 eingegebenen Racks 16 werden, bis zu ihrer Verarbeitung, in mit Xylol befüllten Xylolbehältern aufgenommen, von denen einer beispielhaft mit dem Bezugszeichen 18 bezeichnet ist.
Ferner hat der Eindeckautomat 10 eine im Folgenden in Verbindung mit den 2 bis 6 näher beschriebene Transporteinheit 20, mit deren Hilfe die Racks innerhalb des Eindeckautomaten 10 transportierbar sind. Diese Transporteinheit 20 ist derart ausgebildet, dass mit ihrer Hilfe alle Transportvorgänge von Racks 16 innerhalb des Eindeckautomaten 10, die beim Eindecken der Objektträger notwendig sind, ausführbar sind. Insbesondere ist es mit nur dieser einzigen Transporteinheit 20 möglich, die Transportvorgänge der Racks 16 von der Eingabe des Eingabefachs 14 bis zur Ausgabe über ein Ausgabefach 22 zu bewerkstelligen. Damit wird ein besonders einfacher, kostengünstiger Aufbau erreicht. Ferner wird die Fehleranfälligkeit reduziert.
Der Eindeckautomat 10 weist drei Modulaufnahmebereiche 24 bis 28 zur Aufnahme jeweils eines Moduls zur Handhabung von Objektträgern auf. In dem ersten Modulaufnahmebereich 24 und in dem zweiten Modulaufnahmebereich 26 ist bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils ein Eindeckmodul 30, 32 zum Eindecken von auf den Objektträgern aufgebrachten Dünnschnitten aufgenommen. In dem dritten Modulaufnahmebereich 28 ist ein Qualitätsüberwachungsmodul angeordnet. Alternativ können auch in zwei der Modulaufnahmebereiche 24 bis 28 Qualitätsüberwachungsmodule 34 und in nur einem Modulaufnahmebereich 24 bis 28 Eindeckmodule 30, 32 angeordnet sein. Ebenso ist es alternativ möglich, dass lediglich ein Eindeckmodul 30, 32 und ein Qualitätsüberwachungsmodul 34 vorgesehen sind. Ebenso kann auch lediglich ein Eindeckmodul 30, 32 vorgesehen sein und die anderen beiden Modulaufnahmebereiche 24 bis 28 nicht mit einem Modul 30 bis 34 bestückt sein.
Ferner umfasst der Eindeckautomat 10 zwei, in 1 nicht sichtbare, Eindeckmediumvorratsbehälter, wobei ein erster dieser Eindeckmediumvorratsbehälter mit dem ersten Eindeckmodul 30 und der zweite Eindeckmediumvorratsbehälter mit dem zweiten Eindeckmodul 32 verbunden ist. Über die beiden Einfüllstutzen 38, 40 können die beiden Eindeckmediumvorratsbehälter mit den Eindeckmedien unabhängig voneinander befüllt werden. Das in dem ersten Eindeckmediumvorratsbehälter aufgenommene erste Eindeckmedium wird insbesondere über eine nicht sichtbare erste Pumpe zu dem ersten Eindeckmodul 30 gepumpt. Entsprechend wird auch das in dem zweiten Eindeckmediumvorratsbehälter aufgenommene zweite Eindeckmedium über eine zweite Pumpe zu dem zweiten Eindeckmodul 32 gepumpt.
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Eindeckmodule 30, 32 baugleich, so dass die im Folgenden beispielhaft für das erste Eindeckmodul 30 dargelegten Ausführung entsprechend analog für das zweite Eindeckmodul 32 gelten. Bei einer alternativen Ausführungsform können die beiden Eindeckmodule 30, 32 auch unterschiedlich ausgebildet sein.
Das erste Eindeckmodul 30 umfasst eine Entnahmeeinheit 42, mit der Hilfe nacheinander jeweils einer der in dem dem ersten Eindeckmodul 30 zugeführten Rack 16 aufgenommenen Objektträger aus diesem Rack 16 entnommen wird. Anschließend wird mit einer Hohlnadel 44 eine voreingestellte Menge des ersten Eindeckmediums auf dem Objektträger im Bereich des Dünnschnittes aufgebracht. Anschließend entnimmt eine Saugnapfanordnung 46 ein Eindeckglas 48 aus einem Eindeckglasvorratsbehälter 50 und bedeckt den Dünnschnitt mit diesem Eindeckglas 48. Danach wird der nun eingedeckte Objektträger über der Entnahmeeinheit 42 wieder zurück in das Rack 16 befördert, wobei der Objektträger in das gleiche Aufnahmefach befördert wird, in dem er auch zuvor aufgenommen war. Anschließend wird das Rack 16 soweit verfahren, dass ihm ein weiterer Objektträger mit Hilfe der Entnahmeeinheit 42 zum Eindecken entnommen werden kann.
Durch das Vorsehen zweier Eindeckmediumvorratsbehälter können die beiden Eindeckmodule 30, 32 unabhängig voneinander betrieben werden, d. h. dass das eine Eindeckmodul 30, 32 zeitgleich zu dem anderen Eindeckmodul 30, 32 Objektträger eindecken kann. Insbesondere wird hierdurch erreicht, dass zwei verschiedene Eindeckmedien in den beiden Eindeckmediumvorratsbehältern aufgenommen werden können, so dass es nicht, wie bei bekannten Eindeckautomaten, die nur ein Eindeckmodul 30, 32 umfassen, notwendig ist, das Eindeckmedium zu wechseln, wenn, je nach Dünnschnitt, verschiedene Eindeckmedien benötigt werden.
Das Eingabefach 14 umfasst eine Leseeinheit, mit deren Hilfe Informationen von einem an dem Rack 16 angebrachten Informationsträger, beispielsweise einem Barcode oder ein RFID-Chip, ausgelesen werden können. Diese Informationen umfassen insbesondere Informationen zur eindeutigen Identifizierung des Racks 16. In Abhängigkeit der aus dem Informationsträger ausgelesenen Informationen ermittelt eine Steuereinheit 52 des Eindeckautomaten 10, mit welchem Eindeckmedium die in diesem Rack 16 aufgenommenen Objektträger eingedeckt werden sollen. Entsprechend steuert die Steuereinheit 52 dann die Transporteinheit 20 derart an, dass sie das Rack 16 zu demjenigen Eindeckmodul 30, 32 transportiert, das das richtige Eindeckmedium verwendet. Somit kann die Zuordnung der Racks 16 zu den beiden parallel zueinander arbeitenden Eindeckmodulen 30, 32 automatisch erfolgen, ohne dass ein manuelles Auswählen notwendig ist. In der Steuereinheit 52 ist insbesondere eine Datenbank gespeichert, in der für jedes Rack 16 diesem eindeutig zugeordnet hinterlegt ist, welches Eindeckmedium zu verwenden ist. Über die ausgelesenen Informationen kann die Steuereinheit 52 das Rack 16 eindeutig identifizieren und somit aus der Datenbank auslesen, welches Eindeckmedium zu verwenden ist.
Bei einer alternativen Ausführungsform können die auf den Informationsträgern der Racks 16 gespeicherten Informationen auch bereits die Information, welches Eindeckmedium zu verwenden ist, umfassen. In diesem Fall ist es nicht notwendig, eine entsprechende Datenbank in der Steuereinheit 52 zu hinterlegen.
Nachdem alle Objektträger eines in einem der Eindeckmodule 30, 32 aufgenommenen Racks 16 eingedeckt wurden, entnimmt die Transporteinheit 20 dieses Rack wieder dem Eindeckmodul 30, 32, und führt das Rack 16 einer, in 1 nicht sichtbaren, Trocknungseinheit zu. Über die Trocknungseinheit wird dem Eindeckmedium Feuchtigkeit entzogen, so dass das Eindeckmedium schneller eintrocknet und das Eindeckglas zuverlässig an dem Objektträger anhaftet und bei der weiteren Handhabung der Objektträger nicht verrutschen kann. Die Trocknungseinheit umfasst insbesondere eine Trocknungskammer, in der mehrere Racks 16 zeitgleich aufgenommen werden können und durch die ein auf eine voreingestellte Temperatur mit Hilfe eines Heizelementes erwärmter Luftstrom geführt ist, so dass die in dem Luftstrom angeordneten Objektträger zuverlässig, schnell und schonend getrocknet werden.
Nach der Trocknung entnimmt die Transporteinheit 20 das Rack 16 aus der Trocknungseinheit und führt es dem in dem dritten Modulaufnahmebereich 28 aufgenommenen Qualitätsüberwachungsmodul 34 zu. Dieses Qualitätsüberwachungsmodul 34 umfasst eine Kamera, die mindestens ein Bild mit einer Abbildung zumindest des eingedeckten Dünnschnitts eines jeden Objektträgers aufnimmt. In Abhängigkeit dieser Abbildung wird die Eindeckqualität ermittelt. Insbesondere sind in der Steuereinheit 52 Bildverarbeitungsalgorithmen hinterlegt, die diese abarbeitet und mit deren Hilfe Beschädigungen der Dünnschnitte, der Eindeckgläser und/oder der Objektträger, Lufteinschlüsse zwischen dem Eindeckglas und dem Objektträger und/oder fehlerhafte Einfärbungen der Dünnschnitte ermittelbar sind. Sollte das Qualitätsüberwachungsmodul 34 ermitteln, dass die Eindeckqualität eines Objektträgers nicht den voreingestellten Mindestanforderungen entspricht, werden insbesondere Daten mit Informationen hierüber an die Bedienperson des Eindeckautomaten 10 ausgegeben.
Nachdem alle in dem Rack 16 aufgenommenen Objektträger von dem Qualitätsüberwachungsmodul 34 auf die Eindeckqualität überprüft wurden, transportiert die Transporteinheit 20 das Rack 16 mit den wieder in ihm aufgenommen Objektträgern in das Ausgabefach 22, so dass es von einer Bedienperson entnommen werden kann. Alternativ kann die Entnahme auch automatisch erfolgen. Das Ausgabefach 22 ist insbesondere schubladenartig ausgebildet, so dass eine einfache Entnahme der Racks 16 möglich ist.
Um bei einer unterschiedlichen Bestückung der einzelnen Modulaufnahmebereiche 24 bis 28 mit den Modulen 30 bis 34 die Racks 16 beliebig zwischen den Modulaufnahmebereichen 24 bis 28 und den anderen Einheiten des Eindeckautomaten 10 transportieren zu können, ist die Transporteinheit 20 derart ausgebildet, dass sie Racks 16 beliebig zwischen den einzelnen Einheiten und Modulen 30 bis 34 des Eindeckautomaten 10 transportieren kann, ohne dass sie hierfür die Racks zwangsläufig in einer bestimmten Reihenfolge zwischen den Einheiten und Modulen 30 bis 34 transportieren muss. Hierzu ist die Transporteinheit 20, wie im folgenden beschrieben, als ein Lineartransport mit drei jeweils orthogonal zueinander gerichteten Linearführungen ausgebildet, so dass innerhalb eines voreingestellten Transportraumes die Racks 16 auf frei wählbaren Transportpfaden transportiert werden können. Die Transporteinheit 20 wird hierzu insbesondere durch die Steuereinheit 52 gesteuert.
In 2 ist eine schematische, perspektivische Darstellung eines Ausschnitts des Eindeckautomaten 10 nach 1 gezeigt, wobei lediglich ein Teil des Gehäuses 12 und die Transporteinheit 20 mit einem von ihr gehaltenen Rack 16 gezeigt sind. 3 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung der Transporteinheit 20.
Die Transporteinheit 20 umfasst drei Linearführungen 60 bis 64, die jeweils orthogonal zueinander gerichtet sind, so dass die Richtungen P1 bis P3 jeweils orthogonal zueinander sind. Somit kann ein dreidimensionaler Raum auf einfache Weise durch die Transporteinheit 20 angefahren werden.
Die erste Linearführung 60 umfasst eine erste Schiene 68 und einen auf dieser ersten Schiene 68 gelagerten Schlitten 70, der über einen ersten Elektromotor 72 in Richtung des Doppelpfeiles P1 auf der Schiene 68 verfahrbar ist. Hierzu ist der Schlitten 70 insbesondere fest mit einem über den ersten Motor 72 antreibbaren Riemen verbunden. Alternativ kann anstelle eines Riemens auch eine Kette verwendet werden. Der Riemen ist nicht sichtbar, da er von der Schiene 68 bzw. der Trägereinheit 91, an der die Schiene 68 befestigt ist, verdeckt ist.
Die zweite Linearführung 62 umfasst eine zweite Schiene 74, die fest mit dem ersten Schlitten 70 verbunden ist, so dass die zweite Schiene 74 und alle an ihr gelagerten Bauteile bei einer Bewegung des ersten Schlittens 70 in Richtung des Pfeiles P1 mit bewegt werden. Auf der zweiten Schiene 74 ist ein zweiter Schlitten 76 in Richtung des Doppelpfeiles P2 bewegbar angeordnet. Hierzu ist der Schlitten 76 mit einem über einen zweiten Elektromotor 78 antreibbaren in 3 nicht sichtbaren Riemen fest verbunden.
An dem zweiten Schlitten 76 ist eine dritte Schiene 80 der dritten Linearführung 64 fest angeordnet, so dass diese bei einem Verfahren des Schlittens 76 mit bewegt wird. Auf der dritten Schiene 80 ist ein mit einem dritten Motor 84 in Richtung des Doppelpfeiles P3 bewegbar gelagerter dritter Schlitten 82 vorgesehen. Das Verfahren des Schlittens 82 kann insbesondere wiederum über einen durch einen dritten Elektromotor 84 angetriebenen Riemen erfolgen.
An dem dritten Schlitten 82 ist ein Greifer 86 angeordnet, über den das zu transportierende Rack 16 gehalten wird. In 4 ist eine schematische, perspektivische Darstellung eines Ausschnitts der Transporteinheit 20 dargestellt, in dem der Greifer 86 gut sichtbar ist. 5 zeigt eine Seitenansicht und 6 eine Vorderansicht dieses Ausschnitts.
Der Greifer 86 umfasst ein erstes Halteelement 88 und ein zweites Halteelement 90, die in einer ersten Position derart angeordnet sind, dass sie ein zwischen ihnen angeordnetes Rack 16 einklemmen und somit festhalten. Hierzu sind sie in einer ersten Position in einem ersten voreingestellten Abstand zueinander angeordnet. In einer zweiten Position sind die Halteelemente 88, 90 in einer zweiten Position angeordnet, bei der der Abstand zwischen ihnen größer ist als bei der ersten Position, so dass sie das Rack 16 nicht mehr halten. Somit kann auf einfache Weise ein Rack 16 gegriffen und wieder losgelassen werden.
Die Trägereinheit 90 und somit die erste Schiene 68 sind insbesondere an einer Rückwand 96 des Eindeckautomaten 10 angeordnet, so dass ein kompakter Aufbau der Transporteinheit 20 erreicht ist und trotzdem ein großer Transportraum über die Transporteinheit 20 angefahren werden kann. Insbesondere behindert somit die Transporteinheit 20 nicht den Zugriff auf die Modulaufnahmebereiche 24 bis 28, so dass die Module 30 bis 34 leicht ausgetauscht werden können.
Die Schiene 68 erstreckt sich dabei nahezu über die gesamte Breite B des Eindeckautomaten 10, so dass die Transporteinheit 20 über die gesamte Breite B des Eindeckautomaten 10 die Racks 16 transportieren kann. Die Länge der zweiten Schiene 70 entspricht vorzugsweise dem 0,5-fachen bis 0,7-fachen der Höhe H des Eindeckautomaten 10.
In 7 ist eine schematische, perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines Eindeckautomaten 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst die erste Linearführung 60 anstelle der Schiene 68 eine Welle 102, auf der der Schlitten 70 geführt ist. Um ein Verkippen des Schlittens 70 zu vermeiden, ist die fest mit dem Schlitten 70 verbundene zweite Schiene 74 über ein Rad 102 an einer Schiene 106 abgestützt. Eine solche Linearführung 60 mit einer Welle 102 ist kostengünstiger als eine Linearführung 60 mit einer Schiene 68.
Ferner sind in 7 die Riemen 108 bis 112, über die die Schlitten 70, 76, 82 verfahren werden, bei dem zweiten Ausführungsbeispiel auf der Vorderseite angeordnet, so dass sie sichtbar sind. Die Riemen sind über Zahnräder geführt, von denen eines beispielhaft mit dem Bezugszeichen 114 bezeichnet ist.
Darüber hinaus sind bei dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel keine Module 30, 32 in den Modulaufnahmebereichen 24, 26 angeordnet, so dass die Trägerplatte 36 und ihre Aussparungen gut sichtbar sind.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können auch die beiden Linearführungen 62, 64 oder eine von diesen beiden anstelle einer Schiene 74, 80 eine Welle 102 umfassen.
Bezugszeichenliste

10: Eindeckautomat
12: Gehäuse
14: Eingabefach
16: Rack
18: Xylolbehälter
20: Transporteinheit
22: Ausgabefach
24, 26, 28: Modulaufnahmebereich
30, 32: Eindeckmodul
34: Qualitätsüberwachungsmodul
36: Trägerplatte
38, 40: Einfüllstutzen
42: Entnahmeeinheit
44: Hohlnadel
46: Saugnapfanordnung
48: Eindeckglas
50: Eindeckgläservorratbehälter
52: Steuereinheit
60, 62, 64: Linearführung
68, 74, 80: Schiene
70, 76, 82: Schlitten
72, 78, 84: Motor
86: Greifer
88, 90: Halteelement
91: Trägereinheit
96: Gehäusewand
100: Eindeckautomat
102: Welle
104: Rolle
106: Schiene
108, 110, 112: Riemen
114: Zahnrad
P1, P2, P3: Richtung
B: Breite
H: Höhe

Claims

Vorrichtung zur Handhabung von Objektträgern, mit einem Eingabefach (14) zur Eingabe von Racks (16) mit in ihnen aufgenommenen Objektträgern, einem Eindeckmodul (30, 32) zum Eindecken von auf den Objektträgern angeordneten Dünnschnitten mit einem Eindeckmedium und einem Eindeckglas (48), einem Ausgabefach (22) zur Ausgabe von Racks (16), einer Transporteinheit (20) zum Transport der Racks (16), und mit einer Steuereinheit (52) zur Steuerung der Transporteinheit (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit (20) derart ausgebildet ist, dass mit ihrer Hilfe die Racks (16) zwischen dem Eingabefach (14), dem Eindeckmodul (30, 32) und dem Ausgabefach (22) transportierbar sind.
Vorrichtung (10, 100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trocknungseinheit vorgesehen ist, mit deren Hilfe eingedeckten Objektträgern die Feuchtigkeit des Eindeckmediums entziehbar ist, und dass die Transporteinheit (20) derart ausgebildet ist, dass mit ihrer Hilfe der Trocknungseinheit Racks (16) zuführbar und/oder entnehmbar sind.
Vorrichtung (10, 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Modulaufnahmebereich (24 bis 28) zur Aufnahme eines Moduls (30 bis 34) zur Handhabung von Objektträgern und/oder mindestens ein zweiter Modulaufnahmebereich (24 bis 28) zur Aufnahme eines weiteren Moduls (30 bis 34) zur Handhabung von Objektträgern vorgesehen sind, und dass die Transporteinheit (20) derart ausgebildet ist, dass mit ihrer Hilfe einem in dem ersten Modulaufnahmebereich (24 bis 28) angeordneten Modul (30 bis 34) und/oder einem in dem zweiten Modulaufnahmebereich (24 bis 28) angeordneten Modul (30 bis 34) Racks (16) zuführbar und/oder entnehmbar sind.
Vorrichtung (10, 100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Modulaufnahmebereich (24 bis 28) und/oder in dem zweiten Modulaufnahmebereich (24 bis 28) als Modul (30 bis 34) zur Handhabung von Objektträgern ein Eindeckmodul (30, 32) zum Eindecken von auf Objektträgern angeordneten Dünnschnitten mit einem Eindeckmedium und einem Eindeckglas (48) und/oder ein Qualitätsüberwachungsmodul (34) zur Überwachung der Qualität von auf den Objektträgern aufgebrachten Dünnschnitten und/oder der Eindeckqualität aufgenommen ist.
Vorrichtung (10, 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit (20) derart ausgebildet ist, dass die Racks (16) jeweils direkt zwischen dem Eingabefach (14), dem Eindeckmodul (30, 32), dem ersten Modulaufnahmebereich (24 bis 28), dem zweiten Modulaufnahmebereich (24 bis 28), der Trocknungseinheit und dem Ausgabefach (22) transportierbar sind, ohne vorher einer der anderen Einheiten bzw. Bereiche (14, 22, 24 bis 34) zugeführt werden zu müssen.
Vorrichtung (10, 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10, 100) in zwei Ebenen aufgebaut ist, wobei das Eingabefach (14), die Trocknungseinheit und/oder das Ausgabefach (22) in einer ersten Ebene und die Modulaufnahmebereiche (24 bis 28) in zweiten Ebene angeordnet sind, und dass die Transporteinheit (20) derart ausgebildet ist, dass mit ihrer Hilfe Racks (16) zwischen den beiden Ebenen transportierbar sind.
Vorrichtung (10, 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit (20) ein in eine erste Richtung (P1) gerichtetes lineares erstes Führungselement (68, 102) und einen in die erste Richtung (P1) und entgegen der ersten Richtung (P1) bewegbar an dem ersten Führungselement (68, 102) gelagerten ersten Schlitten (70) umfasst, dass an dem ersten Schlitten (70) ein in eine orthogonal zur ersten Richtung (P1) verlaufende zweite Richtung (P2) gerichtetes lineares zweites Führungselement (74) angeordnet ist, das fest mit dem ersten Schlitten (70) verbunden ist, dass an dem zweiten Führungselement (74) ein zweiter Schlitten (76) in Richtung der zweiten Richtung (P2) und entgegen der zweiten Richtung (P2) bewegbar gelagert ist, und dass ein mit Hilfe des ersten Schlittens (70) in die erste Richtung (P1) und entgegen der ersten Richtung (P1) bewegbarer und mit Hilfe des zweiten Schlittens (76) in die zweite Richtung (P2) und entgegen der zweiten Richtung (P2) bewegbarer Greifer (86) zum Halten mindestens eines Racks (16) während des Transports des Racks (16) vorgesehen ist.
Vorrichtung (10, 100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Antriebseinheit (72), insbesondere ein erster Elektromotor, zum Bewegen eines mit dem ersten Schlitten (70) verbundenen ersten Riemens (108), zum Verfahren des ersten Schlittens (70) entlang des ersten Führungselements (68, 102) und eine zweite Antriebseinheit (78), insbesondere ein zweiter Elektromotor, zum Bewegen eines mit dem zweiten Schlitten (76) verbundenen zweiten Riemens (110), zum Verfahren des zweiten Schlittens (76) entlang des zweiten Führungselements (74) vorgesehen sind.
Vorrichtung (10, 100) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des ersten Führungselements (68, 102) zwischen dem 0,8-fachen und dem 0,95-fachen der Breite (B) eines Gehäuses (12) der Vorrichtung (10, 100) und/oder die Länge des zweiten Führungselements (74) zwischen dem 0,5-fachen und dem 0,95-fachen, insbesondere zwischen dem 0,6-fachen und dem 0,7-fachen, der Höhe (H) des Gehäuses (12) beträgt.
Vorrichtung (10, 100) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungselement (68, 102) an einer Gehäusewand (96) eines Gehäuses (12) der Vorrichtung (10, 100) angeordnet ist.
Vorrichtung (10, 100) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem zweiten Schlitten (76) ein lineares drittes Führungselement (80) fest verbunden ist, das in eine dritte Richtung (P3), die orthogonal zur ersten Richtung (P1) und orthogonal zur zweiten Richtung (P2) verläuft, gerichtet ist, und dass der Greifer (86) derart an dem dritten Führungselement (80) gelagert ist, dass er in die dritte Richtung (P3) und entgegen der dritten Richtung (P3) bewegbar ist.
Vorrichtung (10, 100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Antriebseinheit (84), insbesondere ein dritter Elektromotor, zum Bewegen eines mit dem Greifer (86) verbundenen dritten Riemens (112), zum Verfahren des Greifers (86) entlang des dritten Führungselements (80) vorgesehen ist.
Vorrichtung (10, 100) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungselement (68, 102), das zweite Führungselement (74) und/oder das dritte Führungselement (80) als Welle oder Schiene, insbesondere Profilschiene, ausgebildet sind.
Vorrichtung (10, 100) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (86) ein erstes Halteelement (88) und ein zweites Halteelement (90) zum Halten des zu transportierenden Racks (16) umfasst, dass in einer ersten Position die Halteelemente (88, 90) einen voreingestellten ersten Abstand zueinander haben, bei dem sie ein zwischen ihnen angeordnetes Rack (16) festhalten, dass in einer zweiten Position die Halteelemente (88, 90) einen voreingestellten zweiten Abstand zueinander haben, bei dem sie ein zwischen ihnen angeordnetes Rack (16) nicht festhalten, und dass mindestens ein elastisches Element, insbesondere mindestens eine Feder, die Halteelemente (88, 90) in der ersten Position hält.
Vorrichtung (10, 100) nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (86) mindestens ein Eingriffselement umfasst, das zum Halten eines Racks (16) in ein komplementäres Eingriffselement des Racks (16) greift.