DE202018101304U1

DE202018101304U1 - sensor arrangement

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Publication number: DE202018101304U1
Application number: DE202018101304.1U
Authority: DE
Original assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 2018-03-08
Filing date: 2018-03-08
Publication date: 2019-06-12
Anticipated expiration: 2028-03-09

Abstract

Sensoranordnung (10) mit einem optischen Sensor (1) und einer Anordnung von in Probenträgern (11) gelagerten, hohlzylindrischen Probenkörpern (12), wobei der oder jeder Probenträger (11) wenigstens eine Aufnahme (15) für einen Probenkörper (12) aufweist, die an den Querschnitt des Probenkörpers (12) angepasst ist und wobei mit dem optischen Sensor (1) Codes auf den Probenkörpern (12) erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Probenkörper (12) ein die kreisförmige Symmetrie dessen Querschnitts unterbrechendes Führungselement aufweist, welches in einem Gegenelement in der Aufnahme (15) des zugeordneten Probenträgers (11) zwangsgeführt ist, so dass der Probenkörper (12) in einer Sollposition im Probenträger (11) verdrehsicher gelagert ist.Sensor arrangement (10) having an optical sensor (1) and an arrangement of hollow cylindrical specimens (12) mounted in sample carriers (11), the or each specimen carrier (11) having at least one receptacle (15) for a specimen (12), which is adapted to the cross section of the sample body (12) and wherein codes are recorded on the sample bodies (12) with the optical sensor (1), characterized in that the or each sample body (12) has a guide element interrupting the circular symmetry of the cross section thereof , which is forcibly guided in a counter element in the receptacle (15) of the associated sample carrier (11), so that the sample body (12) is mounted against rotation in a desired position in the sample carrier (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a sensor arrangement according to the preamble of claim 1.

Derartige Sensoranordnungen werden insbesondere im Bereich der Analyseautomation eingesetzt. Dort müssen Proben, insbesondere Blut- oder Urinproben, eindeutig und fehlersicher identifiziert werden, wenn diese in einen Analyseautomaten eingeführt werden um dort mit den Proben spezifische Untersuchungen durchzuführen. Die Proben sind dabei in Probenkörper in Form von einzelnen Probenröhrchen gefüllt. Die Probenröhrchen tragen die Proben kennzeichnende Codes, insbesondere Barcodes, die als erste Codes vom optischen Sensor erfasst werden müssen. Mehrere Probenröhrchen werden auf einem Probenträger gelagert, der dann in den Analyseautomaten eingeschoben wird. Der Probenträger weist einzelne Aufnahmen auf, in welchen jeweils ein Probenkörper gelagert werden kann. Zur Kennzeichnung der Aufnahmen können am Probenträger weitere, zweite Codes angebracht sein. Auch diese Codes werden vom optischen Sensor erfasst, um die räumliche Anordnung des Probenkörpers zu identifizieren.Such sensor arrangements are used in particular in the field of analysis automation. There, samples, in particular blood or urine samples, must be unambiguously and fail-safe identified if they are introduced into an automated analyzer in order to carry out specific investigations there with the samples. The samples are filled into sample bodies in the form of individual sample tubes. The sample tubes carry the sample identifying codes, in particular barcodes, which must be detected as first codes by the optical sensor. Several sample tubes are stored on a sample rack, which is then inserted into the automated analyzer. The sample carrier has individual recordings, in each of which a sample body can be stored. To mark the recordings, further, second codes can be attached to the sample carrier. These codes are also detected by the optical sensor to identify the spatial arrangement of the sample body.

Damit die Codes der Probenkörper vom optischen Sensor erfasst werden können, müssen diese so orientiert sein, dass sie dem optischen Sensor gegenüberliegen.So that the codes of the sample bodies can be detected by the optical sensor, they must be oriented so that they face the optical sensor.

Aufgrund ihrer hohlzylindrischen Form mit einem kreisförmigen Querschnitt sind die Probenkörper in den Aufnahmen des Probenträgers um ihre Längsachsen drehbar gelagert.Due to their hollow cylindrical shape with a circular cross section, the specimens are rotatably mounted in the receptacles of the sample carrier about their longitudinal axes.

Dies bedeutet, dass durch eine anfängliche Fehlausrichtung oder ein nachträgliches Verstellen die Probenkörper im Probenträger so gelagert sind, dass die darauf angebrachten Codes auf der dem optischen Sensor abgewandten Seite liegen und daher nicht von diesem erfasst werden können.This means that by an initial misalignment or a subsequent adjustment, the sample bodies are stored in the sample carrier so that the codes applied to it lie on the side facing away from the optical sensor and therefore can not be detected by the latter.

Um in diesen Fällen ein Lesen der Codes mit dem optischen Sensor zu ermöglichen, sind manuelle Eingriffe des Bedienpersonals notwendig, um die Probenkörper in den Probenträgern richtig auszurichten. Dies ist äußerst umständlich und führt zu erheblichen Verzögerungen bei der Durchführung der Analysen der einzelnen Proben.In order to enable reading of the codes with the optical sensor in these cases, manual intervention of the operating personnel is necessary in order to correctly align the sample bodies in the sample carriers. This is extremely cumbersome and leads to significant delays in carrying out the analyzes of the individual samples.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sensoranordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche bei geringem konstruktivem Aufwand eine hohe Funktionalität aufweist.The invention has for its object to provide a sensor arrangement of the type mentioned, which has high functionality with low design effort.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.To solve this problem, the features of claim 1 are provided. Advantageous embodiments and expedient developments of the invention are described in the dependent claims.

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung mit einem optischen Sensor und einer Anordnung von in Probenträgern gelagerten, hohlzylindrischen Probenkörpern. Der oder jeder Probenträger weist wenigstens eine Aufnahme für einen Probenkörper auf, die an den Querschnitt des Probenkörpers angepasst ist. Mit dem optischen Sensor werden Codes auf den Probenkörpern erfasst. Der oder jeder Probenkörper weist ein die kreisförmige Symmetrie dessen Querschnitt unterbrechendes Führungselement auf. Dieses ist in einem Gegenelement in der Aufnahme des zugeordneten Probenträgers zwangsgeführt, so dass der Probenkörper in einer Sollposition im Probenträger verdrehsicher gelagert ist.The invention relates to a sensor arrangement with an optical sensor and an arrangement of hollow cylindrical sample bodies mounted in sample carriers. The or each sample carrier has at least one receptacle for a sample body, which is adapted to the cross section of the sample body. With the optical sensor codes are recorded on the sample bodies. The or each specimen has a circular symmetry whose cross-section interrupting guide element. This is forcibly guided in a counter element in the receptacle of the associated sample carrier, so that the sample body is mounted against rotation in a desired position in the sample carrier.

Mit dem Führungselement an einem Probenkörper und dem hierzu korrespondierenden Gegenelement an der Aufnahme des Probenträgers wird auf konstruktiv einfache Weise eine verdrehsichere Lagerung des Probenkörpers im Probenträger erhalten. Die verdrehsichere Lagerung wird auf einfache Weise dadurch bewerkstelligt, dass das Führungselement für die kreisförmige Symmetrie des Querschnitts der Probenkörper ein symmetriebrechendes Element darstellt. Dabei kann die Formgestaltung des Führungselements nahezu frei gewählt werden und besonders vorteilhaft eine geometrisch einfache Struktur aufweisen, so dass das Führungselement einfach hergestellt werden kann. Dasselbe gilt entsprechend für das Gegenelement an der Aufnahme des Probenträgers.With the guide element on a sample body and the counter element corresponding thereto on the receptacle of the sample carrier, a torsion-proof mounting of the sample body in the sample carrier is obtained in a structurally simple manner. The torsion-resistant bearing is accomplished in a simple manner by the fact that the guide element for the circular symmetry of the cross section of the sample body is a symmetry-breaking element. In this case, the shape design of the guide element can be chosen almost freely and particularly advantageously have a geometrically simple structure, so that the guide element can be easily manufactured. The same applies correspondingly to the counter element on the receptacle of the sample carrier.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die Anbringung des Führungselements am Probenkörper an die Anbringung des Codes am Probenkörper so angepasst ist, dass durch die verdrehsichere Lagerung des Probenkörpers im Probenträger der Code korrekt zum optischen Sensor ausgerichtet ist, so dass dieser Code direkt und ohne weitere Anpassungen vom optischen Sensor gelesen werden kann.An essential aspect of the invention is that the attachment of the guide element on the sample body to the attachment of the code on the sample body is adapted so that the code is correctly aligned to the optical sensor by the torsion-proof storage of the sample body in the sample carrier, so that this code directly and can be read without further adjustments by the optical sensor.

Damit entfällt ein aufwändiges manuelles Nachjustieren der Probenkörper im Probenträger um dann die Codes auf den Probenkörpern mit dem optischen Sensor lesen zu können.This eliminates a laborious manual readjustment of the sample body in the sample holder to then read the codes on the sample bodies with the optical sensor can.

Damit ist die Funktionalität des erfindungsgemäßen optischen Sensors erheblich erhöht, da mit einem äußerst geringen konstruktiven Aufwand, der zur Anbringung des Führungselements am Probenkörper und des Gegenelements an einer Aufnahme des Probenträgers erforderlich ist, ein automatisierter Ablauf für das Lesen von Codes auf dem beziehungsweise den Probenkörpern mittels des optischen Sensors ermöglicht ist, und zwar ohne manuelle Eingriffe durch das Bedienpersonal.Thus, the functionality of the optical sensor according to the invention is considerably increased, since with an extremely low design effort, which is required for attachment of the guide element on the sample body and the counter-element to a receptacle of the sample carrier, an automated process for reading codes on the sample or bodies is made possible by means of the optical sensor, without manual intervention by the operating personnel.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Variante ist das Führungselement in Form eines Vorsprungs ausgebildet, und das Gegenelement ist in Form einer Aussparung ausgebildet. According to a first advantageous variant, the guide element is designed in the form of a projection, and the counter element is designed in the form of a recess.

Die so ausgebildeten Elemente für eine verdrehsichere Lagerung weisen geometrisch einfache Strukturen auf und können ohne großen Mehraufwand am Probenkörper beziehungsweise an der Aufnahme des Probenträgers angebracht werden. Besonders vorteilhaft bestehen der Probenkörper und der Probenträger aus Kunststoffspritzgussteilen. In diesem Fall können durch eine geeignete Ausbildung der Spritzgusswerkzeuge das Führungselement an dem Probenkörper und das Gegenelement am Probenträger bei dem Herstellungsprozess dieser Teile in diese mit eingearbeitet werden, so dass für das Anbringen des Führungselements am Probenkörper und des Gegenelements am Probenträger keinerlei fertigungstechnischer Mehraufwand erforderlich ist.The elements designed in this way for a torsion-proof bearing have geometrically simple structures and can be attached to the specimen or to the receptacle of the specimen carrier without much additional effort. Particularly advantageously, the sample body and the sample carrier consist of injection-molded plastic parts. In this case, by a suitable design of the injection molding tools, the guide element on the sample body and the counter element on the sample carrier in the manufacturing process of these parts are incorporated into this, so that no additional manufacturing effort is required for attaching the guide element on the sample body and the counter element on the sample carrier ,

Die Funktionalität dieser Anordnung kann dadurch noch erhöht werden, dass das Führungselement eine Vertiefung am Probenkörper begrenzt, innerhalb derer ein Code geschützt gelagert ist.The functionality of this arrangement can be further increased by the fact that the guide element defines a depression on the sample body, within which a code is stored protected.

In diesem Fall ist das Führungselement rahmenförmig ausgebildet und umgibt den Code, wodurch dieser gegen mechanische Beschädigungen geschützt liegt.In this case, the guide element is frame-shaped and surrounds the code, whereby this is protected against mechanical damage.

Weiter vorteilhaft hierbei ist, dass durch die Lagerung des Codes im Bereich des Führungselements die räumliche Zuordnung zwischen diesen Elementen einfach und exakt definiert ist, so dass bei dem Herstellungsprozess keine besonderen Aufwendungen nötig sind, um den Code relativ zum Führungselement in der richtigen Position am Probenkörper anzubringen, damit der Code am Probenkörper direkt vom optischen Sensor gelesen werden kann.Another advantage here is that the spatial relationship between these elements is simply and accurately defined by the storage of the code in the region of the guide element, so that in the manufacturing process no special expenses are necessary to the code relative to the guide element in the correct position on the specimen so that the code on the specimen can be read directly from the optical sensor.

Gemäß einer zweiten Variante ist das Führungselement in Form einer Aussparung ausgebildet. Das Gegenelement ist in Form eines Vorsprungs ausgebildet.According to a second variant, the guide element is designed in the form of a recess. The counter element is designed in the form of a projection.

Diese zur ersten Variante komplementäre Variante weist dieselben Vorteile wie die erste Variante auf. Insbesondere können auch in diesem Fall der Probenkörper und der Probenträger als Kunststoffspritzgussteile ausgebildet sein, so dass die Herstellung des Führungselements beziehungsweise Gegenelements in den Spritzvorgang zur Herstellung dieser Teile integriert werden kann.This variant complementary to the first variant has the same advantages as the first variant. In particular, in this case too, the sample body and the sample carrier can be designed as plastic injection-molded parts, so that the production of the guide element or counter-element can be integrated into the injection process for producing these parts.

Auch bei dieser Variante kann deren Funktionalität dahingehend erweitert sein, dass die Aussparung des Führungselements eine Vertiefung am Probenkörper ausbildet, innerhalb derer ein Code geschützt gelagert ist.Also in this variant, its functionality can be extended to the effect that the recess of the guide element forms a depression on the specimen body, within which a code is stored protected.

Auch in diesem Fall wird neben einer Schutzfunktion gleichzeitig durch die Lagerung des Codes im Führungselement eine exakte Relativposition dieser Einheiten definiert.Also in this case, in addition to a protective function, an exact relative position of these units is simultaneously defined by the bearing of the code in the guide element.

Besonders vorteilhaft weist die oder jede Aufnahme an ihrer Oberseite eine Einführöffnung für einen Probenkörper auf.Particularly advantageously, the or each receptacle on its upper side on an insertion opening for a sample body.

Der Probenkörper kann dabei einfach von oben in Richtung des Probenträgers geführt werden und dann mit seinem unteren Bereich in die Aufnahme des Probenträgers eingesteckt werden. Dieser Vorgang ist einfach und schnell durchführbar, wobei dieser ohne weiteres auch automatisiert durchgeführt werden kann.The sample body can be easily guided from above in the direction of the sample carrier and then inserted with its lower portion into the receptacle of the sample carrier. This process is easy and quick to carry out, and this can also be carried out automatically automated.

Das Führungselement am Probenkörper und das Gegenelement am Probenträger bilden dabei Zwangsführungen derart, dass der Probenkörper nur in einer Orientierung relativ zum Probenträger in die Aufnahme eingeführt werden kann, wodurch auf einfache und sichere Weise die korrekte Ausrichtung des Codes auf dem Probenkörper relativ zum optischen Sensor sichergestellt ist.The guide element on the sample body and the counter element on the sample carrier thereby form forced guides such that the sample body can be inserted into the receptacle only in one orientation relative to the sample carrier, thereby ensuring in a simple and secure manner the correct orientation of the code on the sample body relative to the optical sensor is.

An die Geometrie und Form der Aufnahme angepasst verläuft die Längsachse des Führungselements parallel zur Längsachse des jeweiligen Probenkörpers.Adapted to the geometry and shape of the receptacle, the longitudinal axis of the guide element extends parallel to the longitudinal axis of the respective sample body.

Das Führungselement bildet dann vorteilhaft mit dem Gegenelement eine Linearführung bei Einführen des Probenkörpers in die Aufnahme.The guide element then advantageously forms a linear guide with the counter element during insertion of the sample body into the receptacle.

Zweckmäßig befindet sich dabei das Führungselement im Bereich einer Seitenwand des Probenkörpers. Prinzipiell kann das Führungselement auch im Bereich des Bodens des Probenkörpers vorgesehen sein.Suitably, the guide element is located in the region of a side wall of the sample body. In principle, the guide element can also be provided in the region of the bottom of the sample body.

Die Einführung des Führungselements in das Gegenelement gestaltet sich besonders einfach, wenn das Führungselement einen über seine gesamte Länge konstanten Querschnitt aufweist.The introduction of the guide element in the counter element is particularly simple if the guide element has a constant over its entire length cross-section.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der oder jeder Probenträger mehrere Aufnahmen für Probenkörper auf.According to an advantageous embodiment of the invention, the or each sample carrier has a plurality of receptacles for sample body.

Da mit einem Probenträger mehrere Probenkörper transportiert werden können, wird eine schnelle und rationelle Zuführung von Probenkörpern zu einzelnen Stationen eines automatisierten Analysesystems gewährleistet.Since a plurality of sample bodies can be transported with one sample carrier, rapid and efficient feeding of sample bodies to individual stations of an automated analysis system is ensured.

Typischerweise sind auf dem Probenträger selbst Codes angebracht, die den Probenträger selbst oder einzelne Aufnahmen des Probenträgers kennzeichnen. Da diese Codes wie auch die Codes auf den Probenkörpern mit demselben optischen Sensor erfasst werden können, kann eine Identifizierung dieser Einheiten mit geringem Aufwand durchgeführt werden.Typically, codes are attached to the sample carrier itself, which identify the sample carrier itself or individual recordings of the sample carrier. Because these codes as well as the codes can be detected on the specimens with the same optical sensor, an identification of these units can be carried out with little effort.

Weiterhin können auf dem Probenträger Marken angeordnet sein, die ebenfalls mit dem optischen Sensor erfasst werden können.Furthermore, brands can be arranged on the sample carrier, which can also be detected with the optical sensor.

Vorteilhaft können die Marken als Reflektorelemente ausgebildet sein, die Triggerelemente für die Codeerfassung der Codes auf den Probenkörpern bilden, so dass diese Codes eindeutig von anderen Codes, die beispielsweise auf den Probenträgern angeordnet sind, unterschieden werden können.Advantageously, the marks can be designed as reflector elements which form trigger elements for the code detection of the codes on the sample bodies, so that these codes can be clearly distinguished from other codes which are arranged, for example, on the sample carriers.

Alternativ können die Marken als Positionsmarke ausgebildet sein, die die Positionen der Probenkörper auf den Probenträgern kodieren.Alternatively, the marks may be formed as a position mark, which encode the positions of the sample bodies on the sample carriers.

Besonders vorteilhaft weist der optische Sensor eine Flächenkamera oder eine Zeilenkamera auf.Particularly advantageously, the optical sensor has a surface camera or a line camera.

Der optische Sensor ist somit als Kamerasensor ausgebildet, mit dem unterschiedliche Codes schnell und exakt erfasst werden können.The optical sensor is thus designed as a camera sensor with which different codes can be detected quickly and accurately.

Alternativ kann der optische Sensor als Scanner ausgebildet sein.Alternatively, the optical sensor can be designed as a scanner.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1: Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors der erfindungsgemäßen Sensoranordnung.
2: Schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sensoranordnung.
3: Darstellung eines Probenträgers mit Probenkörper der erfindungsgemäßen Sensoranordnung.
4: Erstes Beispiel einer Ausbildung eines Führungselements an einem Probenkörper und einem korrespondierenden Gegenelement an einer Aufnahme des Probenträgers.
5: Zweites Beispiel einer Ausbildung eines Führungselements an einem Probenkörper und einem korrespondierenden Gegenelement an einer Aufnahme des Probenträgers.
6: Variante der Ausführungsform gemäß 3.

The invention will be explained below with reference to the drawings. Show it:

1 : Embodiment of an optical sensor of the sensor arrangement according to the invention.
2 : Schematic representation of an embodiment of the sensor arrangement according to the invention.
3 : Representation of a sample carrier with sample body of the sensor arrangement according to the invention.
4 : First example of an embodiment of a guide element on a sample body and a corresponding counter element on a receptacle of the sample carrier.
5 : Second example of an embodiment of a guide element on a sample body and a corresponding counter element on a receptacle of the sample carrier.
6 : Variant of the embodiment according to 3 ,

1 zeigt schematisch den Aufbau eines Ausführungsbeispiels des optischen Sensors 1 für die erfindungsgemäße Sensoranordnung 10. Die Komponenten des optischen Sensors 1 sind in einem Gehäuse 2 integriert. 1 schematically shows the structure of an embodiment of the optical sensor 1 for the sensor arrangement according to the invention 10 , The components of the optical sensor 1 are in a housing 2 integrated.

Der optische Sensor 1 umfasst eine Beleuchtungseinheit 3, die bevorzugt eine Anordnung von Leuchtdioden umfasst. Die von der Beleuchtungseinheit 3 emittierten Lichtstrahlen 4 werden durch ein Austrittsfenster 5 in der Frontwand geführt und dienen zur Ausleuchtung eines Erfassungsbereiches, in welchem Codes erfasst werden können. Die Codes können allgemein als eindimensionale oder zweidimensionale Codes ausgebildet sein. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines eindimensionalen Codes in Form eines Barcodes 6.The optical sensor 1 includes a lighting unit 3 , which preferably comprises an arrangement of light-emitting diodes. The of the lighting unit 3 emitted light rays 4 be through an exit window 5 guided in the front wall and serve to illuminate a detection area in which codes can be detected. The codes may generally be formed as one-dimensional or two-dimensional codes. 1 shows an embodiment of a one-dimensional code in the form of a barcode 6 ,

Auf den Barcode 6 auftreffende Lichtstrahlen 4 werden von diesem zurückreflektiert und gelangen durch das Austrittsfenster 5 des Gehäuses 2 auf eine Empfängereinheit des optischen Sensors 1. Die Empfängereinheit umfasst eine Flächenkamera 7 mit einer matrixförmigen Anordnung von Pixeln 7a, das heißt lichtempfindlichen Empfangselementen. Bevorzugt ist die Flächenkamera 7 in Form eines CMOS-Arrays oder CCD-Arrays gebildet.On the barcode 6 incident light rays 4 are reflected back from this and pass through the exit window 5 of the housing 2 to a receiver unit of the optical sensor 1 , The receiver unit comprises a surface camera 7 with a matrix-like arrangement of pixels 7a that is photosensitive receiving elements. The area camera is preferred 7 formed in the form of a CMOS array or CCD array.

Der Flächenkamera 7 ist ein Optikelement 8 vorgeordnet. Mit diesem Optikelement 8 erfolgt eine Abbildung der Lichtstrahlen 4 auf die Flächenkamera 7.The area camera 7 is an optical element 8th upstream. With this visual element 8th a picture of the light rays takes place 4 on the area camera 7 ,

Die Beleuchtungseinheit 3 und die Flächenkamera 7 sind an eine Auswerteeinheit 9 angeschlossen, die von einem Mikroprozessor oder dergleichen gebildet ist. Damit dient die Auswerteeinheit 9 einerseits zur Steuerung der Beleuchtungseinheit 3. Andererseits dient die Auswerteeinheit 9 zur Auswertung der Ausgangssignale der einzelnen Pixel 7a der Flächenkamera 7, das heißt zur Auswertung der mit der Flächenkamera 7 erfassten Bildinformation eines Codes.The lighting unit 3 and the area camera 7 are to an evaluation unit 9 connected, which is formed by a microprocessor or the like. This serves the evaluation unit 9 on the one hand for controlling the lighting unit 3 , On the other hand, the evaluation unit is used 9 for evaluating the output signals of the individual pixels 7a the area camera 7 , that is to evaluate the with the area camera 7 captured image information of a code.

Durch die Kontraststruktur des Codes, die im vorliegenden Fall von hellen und dunklen Strichelementen des Barcodes 6 gebildet ist, wird den auf den Barcode 6 auftreffenden Lichtstrahlen 4 eine entsprechende Modulation aufgeprägt, so dass die Lichtstrahlen 4 auf der Flächenkamera 7 ein dem Barcode 6 entsprechendes Kontrastbild liefern.Due to the contrast structure of the code, in the present case of light and dark bar elements of the barcode 6 is formed on the barcode 6 incident light rays 4 imprinted an appropriate modulation, so that the light rays 4 on the area camera 7 a the barcode 6 provide corresponding contrast image.

In der Auswerteeinheit 9 ist eine Dekodiereinheit implementiert, mittels derer anhand der mit der Flächenkamera 7 erfassten Bildinformationen der Barcode 6 detektiert wird, das heißt die im Strichmuster des Barcodes 6 enthaltenen Informationen erfasst werden können.In the evaluation unit 9 a decoding unit is implemented by means of which with the area camera 7 captured image information of the barcode 6 is detected, that is, in the bar pattern of the barcode 6 information can be recorded.

2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 10. Diese Sensoranordnung 10 wird im Bereich der Analyseautomation eingesetzt. Bei dieser Anwendung werden auf einem Probenträger 11 gelagerte Probenkörper 12 in Form von Probenröhrchen transportiert und einzelnen Analysestationen zugeführt. In den Analysestationen werden in den Probenkörpern 12 gelagerte Proben, insbesondere Blutproben, analysiert. 2 schematically shows an embodiment of the sensor arrangement according to the invention 10 , This sensor arrangement 10 is used in the field of analysis automation. In this application are on a sample rack 11 stored specimens 12 transported in the form of sample tubes and fed to individual analysis stations. In the analysis stations are in the sample bodies 12 stored samples, in particular blood samples, analyzed.

3 zeigt den Probenträger 11 mit den auf diesem gelagerten Probenkörpern 12 in einer Einzeldarstellung. Der Probenträger 11 ist im vorliegenden Fall zur Lagerung von fünf Probenkörpern 12 ausgebildet und weist hierzu fünf Halterungen 13 auf, die auf einem Bodenteil 14 des Probenträgers 11 angeordnet sind. Natürlich kann der Probenträger 11 auch so ausgebildet sein, dass eine andere Anzahl von Probenkörpern 12 auf diesem gelagert werden kann. 3 shows the sample carrier 11 with the sample bodies stored on it 12 in a single presentation. The sample carrier 11 is in the present case for the storage of five specimens 12 trained and has for this purpose five brackets 13 on that on a bottom part 14 of the sample carrier 11 are arranged. Of course, the sample carrier can 11 also be designed so that a different number of sample bodies 12 can be stored on this.

Jede Halterung 13 weist eine auf dem Bodenteil 14 gelagerte Aufnahme 15 auf. Jede Aufnahme 15 weist einen an den Querschnitt eines Probenkörpers 12 angepassten Hohlraum 15a auf (dargestellt in den 4 und 5). Der Hohlraum 15a mündet in einer Einführöffnung an der Oberseite der Aufnahme 15 aus. Ein Probenkörper 12 kann mit seinem unteren Teil in diesen Hohlraum 15a eingeführt werden, so dass der Probenkörper 12 mit in vertikaler Richtung verlaufenden Längsachse in der Aufnahme 15 gelagert ist. An die Oberseite jeder Aufnahme 15 schließt eine Verkleidung 16 an, die den jeweiligen Probenkörper 12 umschließt. Die Frontseite der Verkleidung 16 weist eine sich über deren gesamte Höhe erstreckende Öffnung 17 auf.Every holder 13 has one on the bottom part 14 stored recording 15 on. Every shot 15 has one at the cross section of a sample body 12 adapted cavity 15a on (pictured in the 4 and 5 ). The cavity 15a opens into an insertion opening at the top of the receptacle 15 out. A specimen 12 can with its lower part in this cavity 15a be introduced so that the specimen 12 with a longitudinal axis extending in the vertical direction in the receptacle 15 is stored. At the top of every shot 15 closes a panel 16 on which the respective sample body 12 encloses. The front of the panel 16 has an opening extending over its entire height 17 on.

Bei der Anordnung von 3 sind in zwei der Aufnahmen 15 Probenkörper 12 gelagert. Die Probenkörper 12 sind hohlzylindrisch ausgebildet und weisen kreisförmige Querschnitte auf. Im vorliegenden Fall weisen alle Probenkörper 12 dieselben Querschnitte auf. Dementsprechend weisen auch die Hohlräume 15a der Aufnahmen 15 gleiche Querschnitte auf, so dass die Probenkörper 12 dort spielarm geführt sind. Generell können die Probenträger 11 auch Probenkörper 12 mit unterschiedlichen Querschnitten aufweisen. Dann sind dementsprechend Aufnahmen 15 vorgesehen, deren Hohlräume 15a unterschiedliche Querschnitte aufweisen.In the arrangement of 3 are in two of the shots 15 specimen 12 stored. The specimens 12 are hollow cylindrical and have circular cross-sections. In the present case, all sample bodies 12 the same cross sections. Accordingly, also show the cavities 15a the recordings 15 same cross sections, so that the specimens 12 There are low backlash. Generally, the sample carriers can 11 also samples 12 have different cross sections. Then there are shots accordingly 15 provided, whose cavities 15a have different cross sections.

Wie 3 zeigt, sind an den Verkleidungen 16 der Halterungen 13 Codes in Form von ersten Barcodes 6a angeordnet. Diese Barcodes 6a liegen an den Frontseiten der Verkleidungen 16 direkt neben den Öffnungen 17. In den Barcodes 6a sind die Positionen der Halterungen 13 des Probenträgers 11 kodiert. Da die Barcodes 6a an den Frontseiten der Verkleidungen 16 liegen und damit an der dem optischen Sensor 1 zugewandten Seite des Probenträgers 11 liegen, können diese mit dem optischen Sensor 1 erfasst werden, wodurch die Positionen der Halterungen 13 der Probenträger 11 erfasst werden.As 3 shows are on the panels 16 the brackets 13 Codes in the form of first barcodes 6a arranged. These barcodes 6a lie on the fronts of the panels 16 right next to the openings 17 , In the barcodes 6a are the positions of the brackets 13 of the sample carrier 11 coded. Because the barcodes 6a at the fronts of the panels 16 lie and thus at the optical sensor 1 facing side of the slide 11 can lie with the optical sensor 1 be detected, reducing the positions of the brackets 13 the sample carrier 11 be recorded.

Generell können die Barcodes 6a auch an anderen Stellen des Probenträgers 11 angeordnet sein.Generally, the barcodes can 6a also in other places of the sample carrier 11 be arranged.

Weiterhin ist an der dem optischen Sensor 1 zugewandten Frontseite jeder Aufnahme 15 eine Marke in Form eines Reflektorelements 18 angeordnet, das damit ebenfalls vom optischen Sensor 1 erfasst wird.Furthermore, at the the optical sensor 1 facing front of each receptacle 15 a mark in the form of a reflector element 18 arranged so that also from the optical sensor 1 is detected.

Schließlich sind an den Probenkörpern 12 als Codes weitere Barcodes 6b angebracht, die die im Probenkörper 12 enthaltene Probe kennzeichnen. Wie 3 zeigt, sind die Probenkörper 12 so orientiert, dass die Barcodes in den Öffnungen 17 der Verkleidungen 16 frei liegen, so dass sie direkt vom optischen Sensor 1 erkannt werden.Finally, on the specimens 12 as codes other barcodes 6b attached, in the sample body 12 Identify the sample contained. As 3 shows are the specimens 12 Oriented so that the barcodes in the openings 17 of the panels 16 lie freely, allowing it directly from the optical sensor 1 be recognized.

Die Reflektorelemente 18 bilden dabei Triggerelemente für die Erfassung der Barcodes 6b. Hierzu sind die Reflektorelemente 18 unterhalb der Öffnungen 17 angeordnet. Dadurch sind die Barcodes 6b der Probenkörper 12 exakt den Reflektorelementen 18 zugeordnet, wobei diese simultan vom optischen Sensor 1 erfasst werden. Weiterhin wird mit der Detektion eines Reflektorelements 18 ein Signal generiert, das anzeigt, dass nun ein Barcode 6b erwartet wird.The reflector elements 18 form trigger elements for the detection of the barcodes 6b , These are the reflector elements 18 below the openings 17 arranged. This is the barcodes 6b the specimen 12 exactly the reflector elements 18 assigned, these simultaneously from the optical sensor 1 be recorded. Furthermore, with the detection of a reflector element 18 generates a signal that indicates that now a barcode 6b is expected.

Erfindungsgemäß sind die Probenträger 11 in den Aufnahmen 15 verdrehsicher so gelagert, dass die Barcodes 6b an den Probenkörper 12 immer im Bereich der Öffnungen 17 der Verkleidungen 16 liegen und somit direkt und ohne manuelles Nachjustieren der Probenkörper 12 in den Aufnahmen 15 vom optischen Sensor gelesen werden können.According to the invention, the sample carriers 11 in the recordings 15 twist-proof so stored that the barcodes 6b to the specimen 12 always in the area of the openings 17 of the panels 16 lie and thus directly and without manual readjustment of the sample body 12 in the recordings 15 can be read by the optical sensor.

Diese Verdrehsicherung wird dadurch erreicht, dass an jedem Probenkörper 12 Führungselemente vorgesehen sind, die bei Einführen der Probenkörper 12 in die Aufnahme 15 in Eingriff mit korrespondierenden Gegenelementen im Hohlraum 15a dieser Aufnahme 15 sind.This rotation is achieved by that on each specimen 12 Guide elements are provided which upon insertion of the sample body 12 in the recording 15 in engagement with corresponding counter-elements in the cavity 15a this recording 15 are.

4 zeigt ein erstes Beispiel hierfür. Dabei ist in 4 ein Probenkörper 12 und die diesem zugeordnete Aufnahme 15 des Probenträges 11 in einer Querschnittsdarstellung dargestellt. 4 shows a first example of this. It is in 4 a specimen 12 and the associated with this recording 15 of the sample carrier 11 shown in a cross-sectional view.

Wie 4 zeigt, ist die Kreisform des Querschnitts des Probenkörpers 12 durch ein Führungselement in Form eines Vorsprungs 19 unterbrochen. Der Vorsprung 19 ist in Form einer lokalen Materialverdickung der Wand des Probenkörpers 12 ausgebildet und bildet ein langgestrecktes Führungselement im unteren Bereich des Probenkörpers 12, wobei die Längsachse des Führungselements parallel zur Längsachse des Probenkörpers 12 verläuft. Der Querschnitt des Vorsprungs 19 ist über dessen sich in Höhenrichtung des Probenkörpers 12 erstreckende Länge konstant.As 4 shows, is the circular shape of the cross section of the sample body 12 by a guide element in the form of a projection 19 interrupted. The lead 19 is in the form of a local material thickening of the wall of the specimen 12 formed and forms an elongated guide element in the lower region of the sample body 12 wherein the longitudinal axis of the guide element is parallel to the longitudinal axis of the sample body 12 runs. The cross section of the projection 19 is about its in the height direction of the sample body 12 extending length constant.

Korrespondierend zum Führungselement des Probenkörpers 12 ist in der Aufnahme 15 ein Gegenelement vorgesehen. Das Gegenelement ist von einer Aussparung 20 gebildet, die die Kreisform des Querschnitts des Rands des Hohlraums 15a in der Aufnahme 15 unterbricht.Corresponding to the guide element of the sample body 12 is in the recording 15 on Counterelement provided. The counter element is of a recess 20 formed, which is the circular shape of the cross section of the edge of the cavity 15a in the recording 15 interrupts.

Diese Aussparung 20 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Hohlraums 15a und mündet an der Einführöffnung an der Oberseite der Aufnahme 15 aus. Der Querschnitt der Aussparung 20 ist an den Querschnitt des Vorsprungs 19 des Probenkörpers 12 angepasst, wobei der Querschnitt der Aussparung 20 über die sich in Höhenrichtung der Aufnahme 15 erstreckende Länge konstant ist.This recess 20 extends substantially over the entire height of the cavity 15a and opens at the insertion opening at the top of the receptacle 15 out. The cross section of the recess 20 is at the cross section of the projection 19 of the specimen 12 adjusted, with the cross section of the recess 20 over in the height direction of the recording 15 extending length is constant.

Soll der Probenkörper 12 in den Hohlraum 15a eingeführt werden, so ist dies aufgrund des Führungselements und des Gegenelements nur in einer Drehposition des Probenkörpers 12 bezüglich seiner Längsachse möglich, nämlich in der Drehposition in der das Führungselement des Probenkörpers 12 in dem Gegenelement der Aufnahme 15 geführt ist.Should the sample body 12 in the cavity 15a are introduced, this is due to the guide member and the counter element only in a rotational position of the sample body 12 possible with respect to its longitudinal axis, namely in the rotational position in which the guide element of the sample body 12 in the counter element of the recording 15 is guided.

Da der Querschnitt des Hohlraums 15a der Aufnahme 15 mit der Aussparung 20 und dem Querschnitt des Probenkörpers 12 mit dem Vorsprung 19 angepasst ist, wird bei Einführen des Probenkörpers 12 in den Hohlraum 15a der Vorsprung 19 des Probenkörpers 12 spielarm in der Aussparung 20 des Hohlraums 15a der Aufnahme 15 geführt, so dass der Probenkörper 12 ohne Verkannten in den Hohlraum 15a der Aufnahme 15 eingeführt werden kann. Da der gesamte Querschnitt des Hohlraums 15a der Aufnahme 15 an den gesamten Querschnitt des Probenkörpers 12 angepasst ist, ist der Probenkörper 12 in der Aufnahme 15 mit in vertikaler Richtung orientierter Längsachse positionsstabil gehalten.Because the cross section of the cavity 15a the recording 15 with the recess 20 and the cross section of the specimen 12 with the lead 19 is adjusted, when inserting the sample body 12 in the cavity 15a the lead 19 of the specimen 12 low backlash in the recess 20 of the cavity 15a the recording 15 guided so that the specimen 12 without misaligned into the cavity 15a the recording 15 can be introduced. Because the entire cross-section of the cavity 15a the recording 15 to the entire cross-section of the specimen 12 is adjusted, is the specimen 12 in the recording 15 held positionally stable with longitudinal axis oriented in the vertical direction.

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Ausbildung eines Führungselements am Probenkörper 12 und eines Gegenelements am Probenträger 11. In diesem Fall ist das Führungselement des Probenkörpers 12 in Form einer Aussparung 21 ausgebildet, wogegen das Gegenelement von einem in den Hohlraum 15a der Aufnahme 15 ragenden Vorsprung 22 gebildet ist. 5 shows a further embodiment of the formation of a guide element on the sample body 12 and a counter element on the sample carrier 11 , In this case, the guide element of the sample body 12 in the form of a recess 21 formed, whereas the counter element of a in the cavity 15a the recording 15 protruding projection 22 is formed.

Die Ausführungsform der 5 ist somit komplementär zu der Ausführungsform gemäß 4 ausgebildet.The embodiment of the 5 is thus complementary to the embodiment according to 4 educated.

6 zeigt eine Variante der Ausführungsform gemäß 3. Die Anordnung von 6 ist im Wesentlichen identisch mit der Anordnung gemäß 3. Die Anordnung von 6 unterscheidet sich von der Anordnung gemäß 3 nur dadurch, dass auf den Innenseiten der Rückwände der Halterungen 13 ein Barcode 6c aufgebracht ist. Weiterhin ist auf den Probenkörpern 12 zusätzlich ein Reflektor 23 aufgebracht. Im vorliegenden Fall befindet sich der Reflektor 23 oberhalb des Barcodes 6b, was jedoch nicht zwingend ist. 6 shows a variant of the embodiment according to 3 , The arrangement of 6 is essentially identical to the arrangement according to 3 , The arrangement of 6 differs from the arrangement according to 3 only in that on the insides of the back walls of the brackets 13 a barcode 6c is applied. Furthermore, on the sample bodies 12 in addition a reflector 23 applied. In the present case, the reflector is located 23 above the barcode 6b which is not mandatory.

Der Barcode 6c bildet einen Empty-Code. Wird dieser vom optischen Sensor 1 erfasst, generiert dieser ein Signal für eine übergeordnete Einheit, dass in dieser Halterung 13 kein Probenkörper 12 angeordnet ist.The barcode 6c forms an empty code. Is this from the optical sensor 1 detects, this generates a signal for a parent unit that in this holder 13 no sample 12 is arranged.

Umgekehrt wird bei Detektion des Reflektors 23 ein Signal generiert, das anzeigt, dass sich ein Probenkörper 12 in der jeweiligen Halterung 13 befindet.Conversely, upon detection of the reflector 23 generates a signal that indicates that a specimen 12 in the respective holder 13 located.

Mit den Empty-Codes und den Reflektoren 23 können einfach Fehlerzustände aufgedeckt werden.With the empty codes and the reflectors 23 simply error conditions can be revealed.

Wird beispielsweise ein Reflektor 23 erkannt, nicht aber der Barcode 6b auf dem Probenkörper 12, kann eine Fehlermeldung generiert werden, die signalisiert, dass für den enthaltenen Probenkörper 12 ein Fehler vorliegen muss.For example, a reflector 23 but not the barcode 6b on the specimen 12 , an error message may be generated indicating that the sample contained 12 there must be an error.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

(1)(1): Optischer SensorOptical sensor
(2)(2): Gehäusecasing
(3)(3): Beleuchtungseinheitlighting unit
(4)(4): Lichtstrahlenlight rays
(5)(5): Austrittsfensterexit window
(6)(6): Barcodebarcode
(6a)(6a): Barcodebarcode
(6b)(6b): Barcodebarcode
(6c)(6c): Barcodebarcode
(7)(7): FlächenkameraAreascan
(7a)(7a): Pixelpixel
(8)(8th): Optikelementoptical element
(9)(9): Auswerteeinheitevaluation
(10)(10): Sensoranordnungsensor arrangement
(11)(11): Probenträgersample carrier
(12)(12): Probenkörperspecimen
(13)(13): Halterungholder
(14)(14): Bodenteilthe bottom part
(15)(15): Aufnahmeadmission
(15a)(15a): Hohlraumcavity
(16)(16): Verkleidungpaneling
(17)(17): Öffnungopening
(18)(18): Reflektorelementreflector element
(19)(19): Vorsprunghead Start
(20)(20): Aussparungrecess
(21)(21): Aussparungrecess
(22)(22): Vorsprunghead Start
(23)(23): Reflektorreflector

Claims

Sensor arrangement (10) having an optical sensor (1) and an arrangement of hollow cylindrical specimens (12) mounted in sample carriers (11), the or each specimen carrier (11) having at least one receptacle (15) for a specimen (12), which is adapted to the cross section of the sample body (12) and wherein codes are recorded on the sample bodies (12) with the optical sensor (1), characterized in that the or each sample body (12) has a guide element interrupting the circular symmetry of the cross section thereof , which is forcibly guided in a counter element in the receptacle (15) of the associated sample carrier (11), so that the sample body (12) is mounted against rotation in a desired position in the sample carrier (11).

Sensor arrangement (10) according to Claim 1 , characterized in that the guide element in the form of a projection (19) is formed, and that the counter-element in the form of a recess (20) is formed.

Sensor arrangement (10) according to Claim 2 , characterized in that the guide element defines a depression on the sample body (12) within which a code is stored protected.

Sensor arrangement (10) according to Claim 1 , characterized in that the guide element in the form of a recess (21) is formed, and that the counter-element in the form of a projection (22) is formed.

Sensor arrangement (10) according to Claim 4 , characterized in that the recess (21) of the guide member forms a recess on the specimen body (12), within which a code is stored protected.

Sensor arrangement (10) according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the longitudinal axis of the guide element is parallel to the longitudinal axis of the respective sample body (12).

Sensor arrangement (10) according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the guide element has a constant over its entire length cross-section.

Sensor arrangement (10) according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the or each receptacle (15) has on its upper side an insertion opening for a sample body (12).

Sensor arrangement (10) according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the or each sample carrier (11) has a plurality of receptacles (15) for sample body (12).

Sensor arrangement (10) according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that on the sample carrier (11) at least one code is attached, which with the optical sensor (1) can be detected.

Sensor arrangement (10) according to one of Claims 1 to 10 , characterized in that on the sample carrier (11) at least one mark is arranged, which with the optical sensor (1) can be detected.

Sensor arrangement (10) according to Claim 11 , characterized in that the mark is a reflector element (18) which forms a trigger element.

Sensor arrangement (10) according to Claim 11 , characterized in that the mark is a position mark.

Sensor arrangement (10) according to one of Claims 1 to 13 , characterized in that the optical sensor (1) has a surface camera (7) or a line camera.

Sensor arrangement (10) according to one of Claims 1 to 13 , characterized in that the optical sensor (1) is a scanner.