DE2354462C2

DE2354462C2 - Vorrichtung zum automatischen und aufeinanderfolgenden Positionieren von Gegenständen an Behandlungsstationen

Info

Publication number: DE2354462C2
Application number: DE2354462A
Authority: DE
Inventors: Michael John Stokenchurch Buckinghamshire Coulson; John Pangbourne Berkshire Logue
Original assignee: Goedecke GmbH
Current assignee: Goedecke GmbH
Priority date: 1972-11-01
Filing date: 1973-10-31
Publication date: 1986-02-27
Also published as: GB1415182A; US3903908A; FR2204834B1; FR2204834A1; JPS57934B2; JPS49135692A; DE2354462A1

Description

der Vorrichtung aufgesucht werden, insbesondere 20 Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum zum Beschichten von Objektträgern, dadurch automatischen und aufeinanderfolgenden Positionieren gekennzeichnet, von Gegenständen an Behandlungsstationen, die aus ei-

daß die Antriebseinrichtung eine erste Antriebsein- ner Vielzahl von in einer zweidimensionalen Anordnung heit (30) bzw. eine zweite Antriebseinheit (50) zum verteilten Behandlungsstationen ausgewählt sind, ge-Bewegen des Trägers (21) in einer ersten Richtung 25 maß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. An diesen Be- ^bzw. in einer zweiten Richtung (Y)der die Statio- handlungsstationen soll insbesondere, jedoch nicht ausnen (2) enthaltenden zweidimensionalen Anordnung schließlich eine automatische Beschichtung oder Tränaufweist, k_{ung von} Objektträgern erfolgen, wobei es sich entwedaß die Antriebseinheiten (30,50) in der Weise steu- der um einzelne oder um Gruppen von Objektträgern erbar sind, daß der Träger (21) in beiden Richtungen 30 handeln kann.

der zweidimensionalen Anordnung gleichzeitig be- Beschichtete Objektträger werden für verschiedene

wegbar ist, medizinische Zwecke benötigt, beispielsweise in der Hi-

daß der Träger an jedem einer Behandlungsstation stologie, der Zytologie und der Hämatologie. Gewöhnentsprechenden Ort der zweidimensionalen Anord- lieh wird eine Serie von zu beschichtenden Objekttränung in einer zu den Richtungen der zweidimensio- 35 gern nacheinander mit verschiedenen Reagenzien im nalen Anordnung senkrechten dritten Richtung (Z) Verlauf von unterschiedlich langen Zeiträumen bebewegbar und am Endpunkt der Auslenkung in der schichtet bzw. getränkt, bis die Objektträger ihre kordritten Richtung während einer vorbestimmten Be- rekte Behandlung erfahren haben. Wegen der hohen handlungszeitdauer festhaltbar ist, Arbeitsbelastung in medizinischen Laboratorien und

daß die Steuereinrichtung für die Antriebseinheiten 40 des Mangels an gut ausgebildeten Laboranten sind be-(30,50) für die die Bewegung in der dritten Richtung reits automatische Objektträger-Beschichtungsvorrichhervorbringende Einrichtung (70) und außerdem für
die Dauer des Festhaltens des Trägers (21) am Endpunkt der Bewegung in der dritten Richtung programmierbar ist, und

daß für die Steuerung der Trägerbewegung ein zyklischer Prozeßzähler (91) zum Vergleichen der Koordinaten der von dem Träger (21) gerade erreichten Station mit den Koordinaten der im Programm vorgeschriebenen folgenden Station und zum Ableiten eines die nachfolgende Bewegung des Trägers steuernden, der Zeitsteuerinformation entsprechenden Befehlssignals vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

tungen entwickelt worden, die den manuellen Arbeitsaufwand und die Gefahr von Irrtümern des Personals bei der komplizierten Beschichtungsroutine verringern

45 sollen.

Bei einer solchen Vorrichtung kann ganz allgemein ein beweglicher Träger, der zur Aufnahme mindestens eines der Gegenstände eingerichtet ist, mittels einer Antriebseinrichtung so bewegbar sein, daß der Gegenstand von einer ausgewählten Station zu einer anderen ausgewählten Station beförderbar ist, und der Antriebseinrichtung kann eine Steuereinrichtung zugeordnet sein, die eine programmierbare Einrichtung enthält, mittels welcher die vom Träger aufzusuchenden Behand

zeichnet, daß der zyklische Prozeßzähler (91) den 55 lungsstationen auswählbar sind und die Sequenz beZeitraum zwischen der Ankunft des Gegenstandes stimmbar ist, in der die ausgewählten Stationen beim in der jeweils vorbestimmten Behandlungsstation
und dem Zyklusende in Übereinstimmung mit der

Zeitvorgabe kontrolliert und den nächsten Schritt in

Betrieb der Vorrichtung aufgesucht werden. Vorrichtungen zum Positionieren mit Antriebs- und

Steuereinrichtungen sind beispielsweise als Industrierodem Zyklus der Bewegung des Trägers (21) auslöst. 60 boter zur Automatisierung in der Montage bekannt (Z. 3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden ind. Fertigung, 62, 1972,125-129). An solchen Vorrich-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für die Antriebseinheiten (30, 50, 70) einen zyklischen Sequenzzähler (80) umfaßt, der so
ausgebildet ist, daß er bei Anschluß eines Behänd- 65
lungszyklus von der jeweiligen Prozeßstufe zur
nächsten fortschreitet und dabei den nächsten Bchandlungszyklus einleitet.

tungen kann zur Programmierung ein elektrisches Slöpselbett vorgesehen sein. Eine Handhabungsbewegung ist in mindestens zwei Dimensionen möglich.

Ferner ist aus der DE-AS 11 83 436 eine Einrichtung zum Fördern von Werkstücken durch einzelne Arbeitstufen bekannt. Diese Einrichtung ermöglicht es, ein Werkstück über einen linearen Behandlungsweg zu füll-

ren und es an vorwählbaren Stationen einer Behandlung zu unterwerfen. An den einzelnen Stationen kann durch elektrische Zeitschaltgeräte die Behandlungsdauer festgelegt werden.

In dem DE-GM 66 00 335 ist ein durch Stecker programmierbares Schnittschaltwerk beschrieben, und auch die US-PS 36 06 162 bezieht sich auf ein Steckerfeld, von dem aus die zweidimensionalen Bewegungen einer Spritzpistole gesteuert werden. In der DE-OS 20 32 288 ist in Verbindung mit der Beschreibung einer Schaltungsanordnung zur Kontrolle der Belegung von Behandlungsstationen erwähnt, daß auch die Behandlungsdauer erfaßbar und steuerbar sei.

Schließlich sind noch auf kreisringförmigen oc"er rechteckigen Anordnungen bewegte Ausleger bekannt (US-PS 28 53 084), deren Bewegung durch Zeitschalteinrichtung bestimmt wird; diese Einrichtung besteht gewöhnlich aus einer gleichförmig rotierenden runden Zeitkarte, deren Außenrand in vorbestimmten Abständen mit Einkerbungen versehen ist, die von einem Steucrhebel abgetastet werden.

Die bekannten Vorrichtungen haben verschiedene Nachteile. So stellten Montage-Roboter der beschriebenen Art am Anmeldetag relativ grobe Manipulationsinstrumente von beachtlichen Abmessungen dar; eine räumliche und zeitliche Steuerung in einer dritten, senkrecht aus den beiden ersten Bewegungsrichtungen war bei den damals bekannten Montagerobotern nicht üblich. Die Behandlungsvorrichtung nach DE-AS 11 83 436 gestattet nur das Arbeiten nach einem Programm, bei dem zwar bestimmte Behandlungsstatiowen ausgelassen werden können aber doch in einem eindimensionalen Ablauf in zeitaufwendiger Weise abgefahren werden müssen. Zur Änderung des Programms können elektromagnetische Speicherwerke bedarfsweise umgeschaltet bzw. ausgetauscht werden. Die in der Druckschrift erwähnten Zeitschaltgeräte, die das Verbleiben eines Gegenstands in einer Position bewirken sollen, sind nur ils mögliche Varianten erwähnt und nicht näher beschrieben; möglicherweise handelt es sich dabei um Zeitmeß- oder -Steuergeräte, die an den einzelnen Stationen angeordnet und gesondert zu betätigen sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Positioniervorrichtung zu entwickeln, die das Ansteuern von Behandlungspositionen in drei Dimensionen nach einem den jeweiligen Bedürfnissen anpaßbaren Programm bei unmittelbarer Bewegung oder Führung des zu positionierenden Gegenstands von einer ersten Position in eine frei wählbare zweite Position und gleichzeitig die Festlegung der Dauer des Verbleibens des positionierten Gegenstands in einer Position ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Vorrichtung mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen vor. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der zu behandelnde Gegenstand kann damit von einer Behandlungsstation ohne Einschaltung von Zwischenstationen, an denen eine Behandlung nicht vorgesehen ist, und ohne Einhaltung von Bahnen, die in Richtung der Grundkomponenten eines zweidimensionalen Bewegungssystems führen, in eine zweite Behandlungsstation geleitet werden, wo ihm eine Bewegung von vorbestimmter Weite in der dritten Richtung erteilt wird, an deren Ende er während einer in der Steuereinrichtung programmierten Dauer festgehalten werden kann; wenn dabei die vorgegebene Zeitdauer Null ist, wird der Gegenstand unmittelbar nach dem Erreichen der Endlage aufgrund der Auslösung des nächsten Schritts in dem Zyklus seiner Bewegung wieder aus dieser herausgeführt Die Positionsänderungen erfolgen geradlinig auf dem kürzesten Wege. Der Zeitraum zwischen der Ankunft des Gegenstandes in der jeweils vorbestimmten Behandlungsstation und dem Zyklusende, d. h. dem nächsten Schritt in der Bewegung des Trägers wird mit Vorteil von dem zyklischen Prozeßzähler in Obereinstimmung mit der jeweiligen Zeitvorgabe kontrolliert.

Neben dem Prozeßzähler ist vorzugsweise ein Sequenzzähler vorgesehen, der auf Antriebseinheiten für die drei Bewegungsi ichtungen einwirkt. Er reguliert den Betfiebsablauf der Vorrichtung in jeder Behandlungsstufe und leitet die nächste Behandlungsstufe ein, wenn eine Stufe abgeschlossen ist.

In jeder Behandlungsstufe gibt der Sequenzzählcr nacheinander Steuersignale an andere Teile der Vorrichtung ab, und wenn es erforderlich ist, gibt er das nächste Steuersignal erst dann ab, wenn er zuvor ein Gegensignal »Befehl ausgeführt« erhalten hat. Der Sequenzzähler gibt seine Steuersignale gleichzeitig an die erste und zweite Antriebseinrichtung ab, so daß beide Antriebseinrichtungen gleichzeitig arbeiten.

Die Steuereinrichtung kann durch besondere Einrichtungen überwachen, wo sich der für die nächste Behandlungsstation vorgesehene Träger gerade befindet, damit die Antriebseinrichtungen in der entsprechenden Richtung angesteuert werden können. Ferner läßt sich der tatsächliche Standort des Trägers mit dem zu positionierenden Gegenstand feststellen. Dafür lassen sich mit Vorteil optoelektronische Sensoren verwenden.

Die programmierbare Steuereinrichtung hat den Vorteil, daß man sowohl die aufgesuchten Stationen als auch die Aufeinanderfolge, in der die Stationen aufgesucht werden, für den Betrieb der Vorrichtung leicht verändern kann. Verwendet man die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise bei einer automatischen Beschichtungs- oder Tränkvorrichtung für Objektträger, dann kann man das Programm zum Eintauchen der Objektträger in die ν"ischiedenen Reagenzbäder ändern, ohne die Positionen der Bäder untereinander verändern zu müssen.

Eine relativ einfache Programmierung der Steuereinrichtung läßt sich mit Steckern in einem Stöpselfeld erzielen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 die beschriebene Vorrichtung zum Beschichten von Objektträgern in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Antriebseinrichtung, mit der eine Gruppe von Objektträgern zwischen einzelnen Reagenzbädern der Vorrichtung bewegbar ist,

F i g. 3 einen vergrößerten Ausschnitt von F i g. 2, gesehen aus Peilrichtung 3,

Fig.4 ein Blockdiagramm mit einem Operationsablauf innerhalb einer Behandlungsstufe der Vorrichtung,

F i g. 5 ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung der Vorrichtung,

Fi₁T 5A ein Blockdiagramm eines Sequenzzählers der Steuereinrichtung, und

Fig. 5B ein Teilschaltbild für ein Stöpselbrett der Vorrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 1 zum Be-

schichten von Objetkträgern besitzt ein unteres Fach 1/4 zur Aufnahme von zwanzig Reagenzbädern 2, die in fünf Reihen zu je vier Bädern 2 gitterartig verteilt sind, jede dieser fünf Reihen ist auf einem separaten Schieber 3 untergebracht, und diese Schieber 3 sind gegenseitig so verriegelt, daß man jeweils nur einen dieser Schieber herausziehen kann, um beispielsweise eines oder mehrere der Bäder 2 zu vertauschen, während gleichzeitig alle anderen Schieber 3 arretiert werden, so daß die Gefahr von Irrtümern beim Austausch der Reagenzbäder 2 verringen wird. Als weitere Sicherheitsmaßnahme schließt jeder Schieber 3 im korrekt eingesetzten Zustand einen Schalter, und wenn einer dieser Schalter offen ist, kann die gesamte Vorrichtung nicht benutzt werden. Die öffnung des Faches 1/4 ist durch eine schwenkbare Glasklappe 4 verschlossen, die im geöffneten Zustand vor der Frontseite eines oberen Abschnittes 5 der Vorrichtung 1 eingerastet werden kann, um eine auf dessen Vorderseite befindliche Steuerplatte zu schützen. Sowohl das untere Fach XA als auch der obere Abschnitt 5 können durch einen nicht dargestellten Lüfter gelüftet werden, um die Ansammlung von gefährlichen Dämpfen der Reagenzien zu verhindern. Außerdem kann eine Kühleinrichtung vorgesehen sein.

Der obere Abschnitt 5 enthält die restlichen Einzelheiten der Vorrichtung 1. Auf diese Weise beansprucht die gesamte Vorrichtung im wesentlichen nicht mehr Platz als die gitterförmige Anordnung der Reagenzbäder 2 einnimmt. Die dargestellte Ausbildung der Vorrichtung hat ferner den Vorteil, daß die Reagenzien nicht auf bewegliche oder elektrische Teile der Vorrichtung verschüttet werden können.

Die Steuerplatte an der Vorderseite des oberen Abschnittes 5 enthält Steuerschalter 6, Anzeigeeiemerite 7 sowie ein Stöpselbrett 8. In einem Behälter 9 befinden sich Reservestöpsel für das Stöpselbrett 8. Zu den Steuerschaltern 6 gehört ein Ein-Ausschalter, ein Start-Schalter und ein Unterbrechungs-Schalter für den Behandlungsablauf, um den Behandlungsvorgang an jeder beliebigen Stelle unterbrechen zu können. Mit Hilfe der Anzeigeelemente 7 kann man erkennen, welche Stufe im Zuge des Behandlungsablaufes erreicht worden ist und wieviel Zeit für die gerade ablaufende Stufe noch verbleibt. Das Stöpselbrett besitzt eine größere Anzahl von elektrischen Buchsen zur Aufnahme je eines Slöpsels 15. Diese Buchsen des Stöpselbrettes 8 sind in drei Felder 10 unterteilt, und jedes Feld 10 besitzt vier Kolonnen U, 12, 13 und 14 von elektrischen Buchsen. In der Horizontalen sind diese Kolonnen in acht Reihen von Buchsen übereinander eingeteilt, und jede Reihe bildet eine Gruppe von Steckbuchsenpositionen, die zu je einer Stufe des Behandlungsablaufes gehört. Somit sind vierundzwanzig einzelne Behandlungsstufen möglich. Die Köpfe der Stöpsel 15 tragen geeignete Symbole und/oder Farben zur Identifizierung der Position oder des Zeitraumes, den diese Stöpsel jeweils definieren. Ein in Kolonne 11 eingesteckter Stöpsel 15 definiert die Gitterreihe fK-Position), in welcher sich das betreffende Reagenzbad 2 für diese Behandlungsstufe befindet, und in Kolonne 12 eingesteckte Stöpsel 15 definieren die entsprechende Gitterkolonne PC-Position). In Kolonne 13 eingesteckte Stöpsel 15 definieren die Anzahl von Minuten, welche die zu behandelnden Objektträger in einer Behandlungsstufe verbringen, und in Kolonne 14 eingesteckte Stöpsel definieren die Anzahl von lO-Sekunden-Abschnitten. Die Steuereinrichtung der Vorrichtung 1 ist so angeordnet, daß in einem Behandlungsablauf die Stöpselgruppen in der Sequenz von oben nach unten und die Felder von links nach rechts abgefragt werden.

Gemäß Fig.2 und 3 gehört zur Antriebseinrichtung der Vorrichtung zum Beschichten von Objektträgern ein beweglicher Schlitten 20 zur Aufnahme einer Gruppe von Objektträgern, die sich in einem strichpunktiert angedeuteten Käfig 21 befinden. Dieser Käfig 21 läßt sich mit Hilfe des Schlittens 20 in drei Richtungen X. Y und Z eines dreiachsigen Koordinaten-Systems bewegen, und er besitzt zu diesem Zwecke einen in der X-Richtung beweglichen Hauptkörper 22, einen gegenüber dem Hauptkörper mittels eines Rahmens 24 vertikal bzw. in der Z-Richtung beweglichen horizontalen Kranbalken 23, und einen in Längsrichtung des Kranbalkens 23 in der Y- Richtung beweglichen Schieber 25. An diesem Schieber 25 hängt der Käfig 21. Zur Bewegung dieses Käfigs 21 in der A"-Richtung dient ein auf den Hauptkörper 22 einwirkender Motorantrieb 30, ein Motorantrieb 50 (siehe F i g. 3) bewegt den Schieber 25 in der V-Richtung, und ein aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellter Motorantrieb 70 bewirkt das Heben und Senken des Kranbalkens 23 in der Z-Richtung.

Zum .^-Motorantrieb 30 gehört ein kontinuierlich antreibbarer und umkehrbarer Elektromotor 31, der über eine elektromagnetisch betätigbare Einzelhub-Kupplung 32 mit einer Welle 33 verbunden ist, die ein Kettenrad 34 für eine Kette 35 trägt, welche außerdem über ein Kettenrad 36 umläuft. Dieses zweite Kettenrad 36 ist über eine Welle 37 mit einem Kettenrad 38 verbunden, über das eine in der Längsrichtung der Vorrichtung verlaufende Kette 39 umläuft. Das eine Ende der Kette 39 ist auf der dem Kettenrad 38 zugekehrten Seite fest mit dem Hauptkörper 22 verbunden, und das andere Ende der Kette 39 läuft über ein nicht dargestelltes Führungskettenrad am anderen Ende der Bewegungsbahn des Körpers 22 und ist schließlich auf der anderen Seite des Hauptkörpers 22 fest angebracht Auf diese Weise wird der Hauptkörper 22 auf Schienen 40 entlanggezogen, auf denen er beweglich gelagert ist. Damit man diese Antriebseinrichtung programmgemäß steuern kann, muß man die tatsächliche Position der Schlitten mit der Sollposition vergleichen, weiche durch die Stationsadreß-Stöpsel im Stöpselbrett 8 vorgegeben ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Motor 31 entweder vorwärts oder rückwärts anzutreiben. Diese Fstwert-Sollwert-Vergleichseinrichtung wird weiter unten in Verbindung mit F i g. 5 beschrieben. Die Schlittenposition in der X-Richtung wird durch einen optischen Kodierer 41 überwacht, der eine über ein Getriebe 43 mit der Welle 33 gekoppelte gelochte Scheibe 42 besitzt. In diese Scheibe 42 befinden sich fünf gleichmäßig voneinander entfernte Radien 44, die über das Getriebe 43 jeweils so gesteuert werden, daß sich einer dieser Radien in einer Position zwischen einer Lichtquelle 45 und einer Kolonne von Fototransistoren 46 befindet, wenn die Schlitten sich über einer entsprechenden der fünf Gitterkolonnen befinden, in denen die Reagenzbäder 2 angeordnet sind. Die Positionen der Öffnungen in jedem Radius 44 der gelochten Scheibe 42 sind so angeordnet, daß in ausgewählte Fototransistoren Licht fallen kann. Die Ausgangssignale der angesteuerten Fototransistoren sind binär kodierte Signale, welche der Position der Schlitten in bezug auf die Kolonnen der gitterartig angeordneten Reagenzbäder 2 entsprechen.

Zum Y-Motorantrieb 50 gehört ein reversibler Elektromotor 51, der über eine elektromagnetisch betätigbare Zweit-Richtungs-Einzelhub-Kupplung 52 mit einer

Welle 53 verbunden ist, die ein Kettenrad 54 trägt, welches über eine Kette 55 mit einem Kettenrad 56 gekoppelt ist, welches auf einer parallel zu den Schienen 40 verlaufenden Welle 57 befestigt ist. Auf einem Kettenrad 58, das rotationsfest jedoch längsverschiebbar auf der Welle 57 gelagert ist, läuft eine zweite Kette 59 ab, die mit dem Schieber 25 gekoppelt ist, um diesen im Verlauf des Kranbalkens 23 hin- und herbewegen zu können. Die K-Bewegung des Schiebers 25 wird durch einen optischen Kodierer 61 überwacht, dessen gelochte Scheibe 62 über ein Getriebe proportional mit der Welle 53 gekoppelt ist. Dieser Kodierer 61 ist dem zuvor beschriebenen Kodierer 41 weitgehend ähnlich, jedoch mit dem Unterschied, daß hier vier gleichmäßig voneinander entfernte Radialanordnungen 64 von Öffnungen vorgesehen sind, von denen jede einer Gitterreihe in der Gitteranordnung der Reagenzbäder 2 entspricht.

Selbstverständlich lassen sich die Motorantriebe 30 und 50 gleichzeitig in ihrer X- bzw. K-Richtung antreiben, so daß innerhalb der Gitteranordnung schnelle Diagonalbewegungen ausgeführt werden können.

Ein nicht dargestellter Elektromotor des Z-Motorantriebes 70 treibt über ein ebenfalls nicht dargestelltes geeignetes Untersetzungsgetriebe eine Welle 71 an, die einen Arm 72 trägt, auf dem exzentrisch gegenüber der Welle 71 eine Antriebs-Riemenscheibe 73 gelagert ist. Ein an beiden Enden verankertes Seil 74 läuft über die Antriebs-Riemenscheibe 73, über Führungsrollen 75 am Rahmen der Vorrichtung, über Führungsrollen 76 am Hauptkörper 22, und schließlich über eine Hubriemenscheibe 77, die am vertikal verschiebbaren Rahmen 24 des Kranbalkens 23 befestigt ist. In F i g. 2 befinden sich Rahmen 24 und Kranbalken 23 in gehobener Stellung. Wird der Arm 72 durch den Elektromotor um 180° verdreht, dann läuft das Seil 74 aus, und der Kranbalken 23 kann unter seinem Eigengewicht soweit nach unten absacken, daß der Käfig 21 sich in einem Reagenzbad 2 befindet. In der abgesackten Position des Kranbalkens 23 erfaßt ein auf Arm 72 angebrachtes Rad 78 eine mit einem Rad 79 verbundene Steuerscheibe, die mit dem Z- Motorantrieb kontinuierlich umläuft. Auf diese Weise wird dem Arm 72 eine leichte Schwingbewegung erteilt, welche über das Seil 74 auf den Kranbalken 23 übertragen wird, so daß dieser in der Z-Ebene oszillierende Bewegungen ausführt. Diese oszillierende Bewegung bewirkt, daß die Flüssigkeit des Reagenzbades um die eingetauchten Objektträger zirkuliert. Wenn der Arm 72 durch den Z-Motorantrieb um weitere 180° verdreht wird, dann wird das Seil 74 gestrafft und der Kranbalken 23 angehoben.

Es ist klar, daß der Betriebsablauf der Motorar.triebe für die X-, Y- und Z-Richtungen in jede Behandlungsstufe der Vorrichtung koordiniert werden müssen. Fig.4 zeigt ein Zeitdiagramm mit der Sequenz von Operationen, wie sie in jeder Stufe der Behandlung durchgeführt werden, und insbesondere ist hier dargestellt, wie die X-, Y- und Z-Antriebe koordiniert werden.

Zur Operation IGOO gehört das Abfragen der entsprechenden Gruppe von Stöpselpositionen im Stöpselbrett 8, um festzustellen, welche Stufe des Programms im Behandlungsablauf erreicht ist, und außerdem werden hier die Zeit und die X- und y-Koordinaten in entsprechende Bereiche der Steuerschaltungen eingegeben.

Zur Operation 200 gehört die Bestimmung der Ist-Position der Schlitten, ihr Vergleich mit den programmierten X- und y-Koordinaten, und das Ansteuern der X- und V-Motorantriebe zur gleichen Zeit, um die Schlitten in die programmierte Position zu bewegen. Durch geeignete Steuerschaltungen wird sichergestellt, daß der Kranbalken 23 und damit die Schlitten angehoben werden, bevor sie seitwärts über das Gittersystem bewegt werden.

In Operation 300 werden die Schlitten in das ausgewählte Reagenzbad abgesenkt, und sobald die unterste Absenkstellung erreicht ist, wird ein Steuerzeitgeber gestartet. Nach Ablauf der gewählten Verweilzeit begibt sich die Vorrichtung in Operation 400. wo die Schlitten wieder angehoben werden. Operation 600 umfaßt ein Weiterschalten eines Prozeßzählers (siehe unten), damit die nächste Gruppe von Steckerpositionen im Stöpselbrett abgefragt werden kann, wenn der Operationszyklus in der nächsten Stufe der Bearbeitung wiederholt wird.

Sobald das Ende eines Prozeßablaufes erreicht ist, wird entweder durch Abfragen der letzten Reihe des Stöpselbrettes oder durch Abfragen einer Reihe, wo keine Stecker in die Stationsadreß-Kolonnen eingestöpselt sind, der Operationszyklus in der Weise verändert, daß ein unten beschriebener Prozeßzähler zurückgestellt wird und in Operation 200 die Schlitten gegenüber dem Gitter in eine Ausgangsstellung fahren. Nach Abschluß der Operation 200 setzt eine Operation 500 ein, in welcher ein Zeitgeber zurückgestellt wird, welcher die für einen Prozeß aufgewendete Zeit festlegt, damit ein neuer Prozeßablauf beginnen kann, sobald ein Startsignal gegeben wird.

F i g. 5 zeigt eine zur Ausführung der vorstehend beschriebenen Operationssequenz vorgesehene Steuerschaltung. Die Zentrale der Steuerschaltung ist ein Sequenzzähler 80, dessen Einzelheiten Fig.5A wiedergibt. Es besteht danach aus einem bekannten Binärzähler 81, der von einer an sich bekannten Taktquelle 82 Taktsignale erhält und dessen Ausgang mit einem an sich bekannten Binär-/Dezimal-Dekoder 83 verbunden ist. Die verschiedenen Ausgänge dieses Dekoders sind mit verschiedenen anderen Bereichen der Kontrollschaltung verbunden, um deren Operationsweise zu steuern und den oben beschriebenen Operationszyklus einzuhalten. Innerhalb der normalen Zyklussequenz erscheinen folgende Dekoder-Ausgangssignale:

1. Durchschaltung T. X, Y

2. Abtastung X, y Antriebsstart

3. Absenkung Z; Einstellung Prozeß-Zeitgeber

4. T = 0 Platte 2

5. Rückstellung Prozeßzeitgeber oder Prozeßzähler

6. Weiterschaltung Prozeßzähler

»Befehl ausgeführw-Signaie aus den veibcnieuenen anderen Bereichen der Steuerschaltung werden einem Multiplexer 84 des Sequenzzählers zugeführt, und dieser steuert den Binärzähler an, um sicherzustellen, daß die Steuersignale vom Dekoder solange nicht weitergegeben werden, bis die bewegten Teile der Vorrichtung die richtige Position innerhalb des programmierten Prozeßablaufes erreicht haben.

Der Sequenzzähler hat eine »Sprung«-Steuerung, um einen oben beschriebenen Alternativzyklus vorzugeben, wenn der routinemäßige Prozeßablauf beendet ist. Zu einem solchen Zeitpunkt wird der Prozeßzähler zurückgestellt und mit einem Dekoderausgang auf Leitung 2 ein »Prozeßzähler = 0«-Eingang in ein Gatter 84a eingespeist, und dieser Eingang ist mit dem Binärzähler verbunden, damit der Zähler springt und eine Ausgangssignal auf Dekoderleitung 5 erzeugt, was zur

Ausführung der zuvor beschriebenen Operation 500 führt.

Bei Betrachtung der Betriebsweise der Steuerschaltung ist es günstig, an einem Punkt des Prozeßablaufes zu beginnen, wo ein Steuersignal auf eine Dekoder-Ausgangsleitung 6 gegeben wird, um einen Prozeßzähler 91 weiterzuschalten. Das Ausgangssignal dieses Prozeßzählers wird von einem Stöpselbrettgruppen-Dekoder 92 dekodiert, um ein Abfragesignal für die Stöpselgruppe des Stöpselbrettes zu erstellen, welche den nächsten Prozeß im Ablauf bestimmt. Wird beispielsweise die zweite Stöpselgruppe abgefragt, dann soll die Prozeßstufe 2 des Prozeßablaufes durchgeführt werden. Wie in F i g. 5B für die Prozeßstufe 2 dargestellt ist, sind Stöpsel in die Kolonnen 11, 12, 13 und 14 des Stöpselbrettes 8 eingesteckt worden, und jeder Stöpsel hat eine oder mehrere Dioden, welche die Abfrageleitung für diese Prozeß-Stufe mit Ausgangsleitungen verbinden, damit kodierte Signale an Ausgangsleitungen 2°, 2', 2² an jeder Kolonne erzeugt werden. Beispielsweise enthält die Kolonne 11, welche der Stationsadressen-K-Koordinate entspricht, einen Stecker mit einer Diode, welcher eine Verbindung zur 2°-Ausgangsleitung herstellt, und außerdem eine Diode, welche eine Verbindung zur 2'-Ausgangsleitung herstellt. Auf diese Weise wird auf beide Ausgangsleitungen ein Binärsignal übertragen, weiches angibt, daß die Vorrichtung so programmiert ist, daß sich die Schlitten zur dritten Reihe des Gittersystems bewegen. In Kolonne 12, welche der Stationsadressen-A"-Koordinate entspricht, ist ebenfalls ein Stöpsel eingesetzt, der jedoch nur eine Diode enthält, welche Kontakt zur 2°-Ausgangsleitung gibt, welche einer Station in der ersten Gitterkolonne entspricht. In Kolonne 13, welche die Verweilzeit-Information in Einheiten von je einer Minute angibt, befindet sich ein Stöpsel mit zwei Dioden, welche eine Verbindung zur 2°- und zur 2¹-Ausgangsleitung herstellen und somit eine Verweilzeit von drei Minuten festlegen. Schließlich befindet sich noch einer in Kolonne 14, welche die Verweilzeit-Information in 10-Sekunden-Einheiten angibt, und dieser Stöpsel besitzt eine Diode, welche Kontakt gibt zur 2²-Ausgangsleitung, was bedeutet, daß eine zusätzliche Verweilzeit von 40 Sekunden einprogrammiert ist. Somit sind die Koordinaten für die Prozeßstufe 2 auf Xi und V3 festgelegt, und die Schlitten verweilen in dem entsprechenden Reagenzbad für drei Minuten und vierzig Sekunden.

Ein weiterer Ausgang des Prozeßzählers führt zu den Anzeigeelementen 7, wo die laufende Nummer des Prozeßabschnittes im Prozeßablauf angezeigt wird.

Nach Weiterschaltung des Prozeß-Zählers wird der Binärzähler Sl des Sequenzählers durch den Taktimpuls weitergeschaltet, dami; ein Ausgangssignal auf der Dekoder-Ausgangsleitung 1 entsteht, welches gestattet daß die Ausgangssignale des Stöpselbrettes in die entsprechenden Steuerschaltungen eingegeben werden. Die Verweilzeitsignale gelangen in einen Prozeßzeitgeber 93, wo sie einen Zähler weiterschalten, und die X- und K-Koordinatensignale werden in entsprechende X- und K-Komparatoren 94 und 95 eingegeben. Die Operation 1000 ist somit abgeschlossen.

Dann wird der Sequenzzähler angesteuert, um ein Ausgangssignal auf der Dekoder-Ausgangsleitung 2 abzugeben. Dieses Ausgangssignal wird den λ'- und Y-Komparatoren zugeführt, damit diese die programmierten X- und K-Stationskoordinaten mit den X- und Y-Koordinaten der tatsächlichen Trägerposition, welche durch die Kodierer 41 und 61 bestimmt sind, vergleichen können. Aus diesem Vergleich erzeugen die Komparatorenausgangssignale, welche die Motoren 31 und 51 entweder zum Vorwärts- oder zum Rückwärtslauf veranlaßt, damit der Träger mit den zu behandelnden Objekten die programmierte Station erreicht. Die Ausgangssignale von den X- und V-Komparatoren 94 und 95 werden aufgrund von Signalen von Grenzschaltern, die am Käfig 21 angebracht sind, in Gatter % und 97 eingegeben. Von diesen Schaltern wird der eine geschlossen, wenn sich der Kranbalken 23 in seiner gehobenen Stellung befindet fZoben), und der andere Schalter wird geschlossen, wenn sich der Kranbalken 23 in seiner unteren Stellung befindet (Z unten). Dadurch wird sichergestellt, daß die X- und K-Antriebe nur dann arbeiten können, wenn sich der Kranbalken in seiner oberen Stellung befindet, jedoch nicht in seiner unteren oder in einer Zwischenstellung. Die Gatter 96 und 97 erzeugen Steuersignale für X- und Y- Motorsteuerschaltungen 100 und 101, um jeweils eine Spule 32Λ bzw. 52A der Kupplungen 32 bzw. 52 zu erregen, wenn der Schlittenkäfig 21 in die entsprechende Richtung bewegt werden soll.

Der den Käfig 21 tragende Schlitten bewegt sich dann bis in die gewünschte Position, wo die von den Dekodem 41 und 61 abgegebenen Signale mit den Signalen des Stöpselbrettes 8 übereinstimmen; danach werden keine Motorantriebssignale mehr von den Komparatoren abgegeben. Damit ist Operation 200 des Prozeßablaufes beendet, und es werden von den X- und K-Motor-Steuerschaltungen Signale an ein Gatter 102 abgegeben, um ein »X, Y in Position«-Signal an einem Multiplexereingang des Sequenzzählers zu erzeugen, welches den Sequenzzähler in die Lage versetzt, zu Operation 300 überzugehen. In Operation 300 löst ein Befehl auf Dekoderausgangsleitung 3 eine Z-Motorsteuerung 103 aus, und der Z-Motor 104 kann jetzt den Kranbalken 23 absenken, welcher den Käfig 21 für die zu behandelnden Objektträger trägt. Nach dem Absenken öffnet ein »Z-unten«-Signal eines Endschalters 99 ein Gatter 104, damit durch ein Signal auf Dekoder-Ausgangsleitung 3 einen Taktgeber 105 ansteuern und dieser die vom Stöpselbrett in Operation 100 eingegebene Verweilzeit gegen Null zählen kann. Der Prozeß dieses count down wird von den Anzeigeelementen 7 angezeigt. Nach Beendigung des Zählvorganges erstellt der Prozeßzeitgeber ein Signal »Γ= 0«, woraufhin ein Gatter 104 geschlossen und ein weiterer Zählvorgang verhindert wird. Dieses »Γ= 0«-Signal gelangt außerdem an ein Gatter 105a, wo es mit dem »Z-unten«-Signal vom Schalter 89 kombiniert wird. Dieses aus den beiden Signalen kombinierte Signal wird m einen Eingang C des Multiplexers 84 des Sequenzzählers 80 eingegeben, urrs anzuzeigen, daß die Operation 300 abgeschlossen ist und die Operation 400 folgen kann.

Zur Operation 400 gehört ein Anheben der Schlitten aufgrund eines Signales auf Dekoder-Ausgangsleitung 4 zur Z-Motorsteuerung 103. Wenn der Kranbalken 23 oben ist, schließt er den Endschalter 98, welcher ein »Z-oben«-Signal auf eine Eingangsleitung B des Multiplexers 84 überträgt. Daraufhin kann die Operation 600, also die oben beschriebene Fortschaltung des Prozeßzählers, anlaufen.

Dann wird die Stufe 3 des Prozeßablaufes durchgeführt. Gemäß F i g. 5B sind keine Stöpsel in Reihe 3 der

b5 Kolonnen 13 und 14 eingesteckt Darum wird in Stufe 3 des Prozeßablaufes ein Signal »Γ= 0« erzeugt, sobald die Gruppe von Objektträgern abgesenkt wird und die Vorrichtung sich unmittelbar in Operation 400 begibt, in

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welcher die Objektträger angehoben werden, so daß ein schneller Eintauchprozeß stattfindet.

Sobald der Prozeßablauf beendet ist, wird entweder der Prozeßzähler vollständig durchgeschaltet und auf Null zurückgestellt, oder wenn keine Stöpsel in die Koordinatenpositionen der Stöpselbrettgruppe eingesteckt sind, wie oben beschrieben, dann kehrt der Prozeßzähler auf Null zurück, die Operation 500 wird durchgeführt, um den Prozeßzähler zurückstellen und die Einleitung eines neuen Prozeßablaufes zu veranlassen, wenn ein Startsignal an einem Multiplexereingang A eingegeben wird. Der Taktgeber 105 gibt ein »Prozeßzähler auf Null«-Signal an den Eingang E des Sequenzzählers ab, und wenn ein Ausgangssignal auf Dekoderausgangsleitung 2 erscheint, dann gelangt dieses Signal über das Gatter 84a zum Binärzähler 81, dieser springt und legt einen Ausgang an Ausgangsleitung 5 des Dekoders 83. Wenn im normalen Prozeßablauf der Prozeßzähler ungleich Null ist, dann springt der Zähler zwischen Dekoderausgang 4 und 6. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Rückstell-Leitungen im Blockschaltbild nicht dargestellt worden.

Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht nur auf eine Vorrichtung zum Beschichten von Objektträgern oder dergleichen, sie kann vielmehr auch für andere Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise zur Herstellung von organischen Gewebepräparaten im Zusammenhang mit der Mikrosektion bei pathologischen Studien.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

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Claims

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Programmierung des Ablaufs der Behandlung der in dem Träger (21) befindlichen Gegenstände an den zweidimensional verteilten Behandlungsstationen (2) ein Stöpselfeld (8) vorgesehen ist, daß darin zu Gruppen (10) zusammengefaßte, mit jeweils mehreren Buchsen versehene Kolonnen (11 bis 14) vorgesehen sind, die durch Einführen von Steckern (15) das Programmieren der Y- bzw. X-Koordinate (11 bzw. 12) der im Behandlungsablauf jeweils vorbestimmten Behandlungsstation (2) und der Verweildauer (13 und 14) in dieser Station ermöglichen, und daß die Steckbuchsengruppen (10) mit Hilfe einer Abtasteinrichtung sequenziell abfragbar sind. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum automatischen und aufeinanderfolgenden Positionieren von Gegenständen an Behandlungsstationen, die aus einer Vielzahl von in einer zweidimensionalen Anordnung verteilten Behandlungsstationen ausgewählt sind, bei welcher Vorrichtung ein beweglicher Träger, der zur Aufnahme mindestens eines der Gegenstände eingerichtet ist. mittels einer Antriebseinrichtung so bewegbar ist, daß der Gegenstand von einer ausgewählten Station zu einer anderen ausgewählten Station beförderbar ist, und bei der der Antriebseinrichtung eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, die eine programmierbare Einrichtung enthält, mittels welcher die vom Träger aufzusuchenden Behandlimgsstationen auswählbar sind und die Sequenz bestimmbar ist, in der die ausgewählten Stationen beim Betrieb