ES2226591B2 - Maquina para la extraccion automatica de tapones de recipientes. - Google Patents
Maquina para la extraccion automatica de tapones de recipientes.Info
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Abstract
Máquina para la extracción automática de tapones de recipientes. Comprende una bancada sobre la que se desplaza un grupo móvil a través de un programa de control según unas coordenadas junto con un cabezal extractor y unas pinzas de sujeción del recipiente que pueden moverse respecto al cabezal para extraer un recipiente individual de un contenedor porta- recipientes e introducirlo en el interior del cabezal en el que unas pinzas de agarre sostienen el recipiente en el caso de que unos sensores detecten la presencia del recipiente con su tapón, en cuyo caso unos dedos extraen el tapón del recipiente de manera automática y lo disponen en un depósito, devolviendo dichas pinzas de sujeción de nuevo el recipiente a la citada bandeja una vez extraído el tapón. Permite manipular una amplia gama de tubos (distinto diámetro, altura) y de tapones (de goma, de rosca, cóncavos, convexos, etc) automatizando el proceso de extracción del tapón de una manera eficaz.
Description
Máquina para la extracción automática de tapones
de recipientes.
La presente invención se refiere a una máquina
para la manipulación automática de recipientes. En particular, la
invención se refiere a una máquina destinada a la extracción de
tapones de recipientes de laboratorio, tales como tubos, viales,
etc. que contienen suero, muestras de sangre, fluidos corporales,
etc. La máquina de la invención está adaptada, tal como se verá en
lo sucesivo, para manipular tapones de una amplia variedad de
configuraciones, tipos y medidas.
Hasta la fecha, los tubos de ensayo, viales y
recipientes similares, ya sean de vidrio o de plástico, son
manipulados de manera manual por operarios especializados, en
particular en lo referente al proceso de extracción del tapón del
recipiente, principalmente en procesos estáticos.
Se han propuesto en la técnica máquinas para
automatizar este proceso. Sin embargo, éstas resultan complejas e
implican el desplazamiento del recipiente hacia una zona de
manipulación para volverlo a dejar, una vez se ha extraído el
tapón, en la zona donde se encontraba originalmente. Además, otro
inconveniente de estas máquinas es que solamente son capaces de
manipular un tipo muy limitado de recipientes y de tapones, de modo
que actualmente la manipulación manual sigue siendo un método muy
utilizado para la extracción de tapones de tubos o viales.
La invención tiene como principal objetivo
disponer una máquina con la cual se pueda automatizar completamente
el proceso de destapado recipientes, de manera que no sea necesario
disponer previamente el recipiente en una zona separada para la
extracción del tapón. Se propone también, de acuerdo con la
invención, una máquina para extraer tapones de recipientes con una
configuración que permite manipular tapones y recipientes de
diferentes medidas y configuraciones, y con la cual se obtienen
otras ventajas adicionales, tal como se detallará en la presente
memoria.
La máquina objeto de la presente invención
resulta particularmente eficaz en la manipulación de recipientes
del tipo descrito anteriormente, es decir tubos de ensayo, viales,
etc. Estos recipientes se disponen normalmente en uno o varios
contenedores porta-recipientes, por ejemplo en una
bandeja porta-tubos, que actúa de soporte de los
mismos y los distribuye en una disposición a modo de matriz,
colocándose los recipientes sobre un plano en filas y columnas y en
una posición individual definida por unas coordenadas
espaciales.
La máquina de la invención comprende básicamente
una bancada y unos carriles horizontales sobre los cuales puede
moverse un grupo móvil dotado de un cabezal extractor y unas pinzas
de sujeción del recipiente. El conjunto puede moverse sobre el
plano del contenedor porta-recipientes a través de
un programa de control apropiado para ir cogiendo recipientes de
una manera y un orden determinado.
La máquina de la invención presenta la
particularidad de que las pinzas se pueden mover respecto al
cabezal extractor para introducir el recipiente en el interior del
mismo. En otras palabras, el cabezal se mantiene fijo mientras las
pinzas de sujeción van a buscar al recipiente que se encuentra en el
contenedor porta-recipientes para luego
introducirlo en el interior del cabezal. Es en el cabezal donde al
recipiente se le extrae el tapón por medio de un grupo de tres
dedos móviles dispuestos en la parte inferior del cabezal, con la
ayuda de unas pinzas de agarre que sujetan el cuerpo del recipiente
en la operación de extracción del tapón.
Se utilizan unos medios de accionamiento que
permiten desplazar las pinzas para extraer el recipiente
individualmente del contenedor e introducirlo en el cabezal
extractor. Estos medios de accionamiento son controlados, por
ejemplo mediante un software apropiado, tal como se ha indicado
anteriormente, de tal manera que lleva a cabo un patrón determinado
de movimiento con el fin de extraer cada recipiente del contenedor
de una manera determinada. Un modo preferido de movimiento es, por
ejemplo, seguir las filas y las columnas de la matriz de
recipientes depositados en la bandeja realizando una trayectoria en
forma de zig-zag.
Las pinzas están formadas ventajosamente por un
par de brazos, en una posición relativa substancialmente paralela,
adaptados para coger entre ellos el cuerpo del recipiente. Cada uno
de los brazos presenta forma substancialmente en L con un tramo
superior asociado a los medios de accionamiento citados
anteriormente, y un tramo inferior que coge el recipiente por su
parte superior. Este tramo inferior de los brazos de las pinzas
incluye, por su cara interior, sendas zonas salientes opuestas que
sobresalen de dicha cara interior y que están destinadas
apropiadamente a hacer contacto solamente con la superficie exterior
del recipiente que se está sujetando, evitando así el contacto con
recipientes adyacentes. Este tramo inferior de los brazos de dichas
pinzas presentan también una zona extrema de naturaleza flexible
adaptada al perímetro del recipiente y permitir su agarre de una
manera precisa y eficaz, evitando el deslizamiento del mismo.
Por su parte, los dedos del cabezal extractor
presentan una configuración en forma de sector circular de perfil
cónico e incluyen unos elementos punzantes en forma de diente de
sierra para la extracción del tapón. El perfil cónico de los dedos
permite ejercer una mayor presión sobre el tapón en la zona más
resistente del mismo, esto es, donde existe más material. Además,
gracias a la citada geometría cónica, la fuerza ejercida por los
dedos sobre el tapón se aplica de tal manera que la resultante es
vertical.
Preferiblemente, el cabezal extractor presenta
una cavidad interior adaptada para que el recipiente entre por su
parte superior hacia el cabezal, sujetado por las pinzas de
sujeción. Esta cavidad interior del cabezal extractor presenta una
altura adecuada para permitir el alojamiento de recipientes de
distinta altura y recipientes provistos de tapones cuya forma
exterior sobresalga hacia arriba. Esto permite utilizar la máquina
para una amplia gama de recipientes (tubos y viales de distinto
diámetro y altura) y tapones (ya sean de goma, de rosca, cóncavos,
convexos, etc).
La máquina que se describe de acuerdo con la
invención comprende, además, una placa de soporte dispuesta entre
el cabezal extractor y el contenedor
porta-recipientes. Esta placa presenta un orificio
de centrado para guiar los recipientes en la entrada al citado
cabezal extractor, y actúa también de protección para los
recipientes del contenedor o bandeja que no están siendo
manipulados por éste.
Se disponen también medios de recogida de los
tapones ya extraídos que consisten en un depósito móvil donde se
almacena una cantidad predeterminada de tapones. El depósito móvil,
que puede ser desmontable, es accionado a través de un mecanismo de
basculamiento para descargarlos cuando se ha llenado. Los medios de
recogida permiten mantener los tapones extraídos en un lugar
seguro.
Se prevén también, de acuerdo con la invención,
medios de detección de presencia de tapones y de la posición del
recipiente en el interior el cabezal extractor. Estos medios de
detección activan los dedos móviles y la pinza de agarre del
cabezal cuando detectan que en el interior del mismo existe un
recipiente con tapón. En el caso de que dichos medios no detecten
presencia de tapón en el recipiente, la pinza de sujeción devuelve
el recipiente de nuevo a su posición inicial.
Finalmente, puede disponerse también un lector
óptico capaz de leer la información contenida en una etiqueta
adherida al recipiente. La máquina hace pasar el recipiente por el
lector que lee la información la cual es interpretada para la
clasificación y clasificación posterior de dicho recipiente de
acuerdo con la citada información.
Con una máquina como la descrita se consiguen los
objetivos pretendidos y se aporta una solución eficaz a la
necesidad de un medio eficaz para extraer el tapón de un recipiente
de manera automática, siendo su utilización muy ventajosa en la
manipulación de recipientes dispuestos en bandejas
porta-tubos de distintas configuraciones.
Las características y las ventajas de la máquina
objeto de la presente invención resultarán más claras a partir de
la descripción detallada de una realización preferida. Dicha
descripción se dará, de aquí en adelante, a modo de ejemplo no
limitativo, con referencia a los dibujos.
En dichos dibujos:
La figura nº 1 es una vista parcial en
perspectiva de una realización de una máquina de acuerdo con la
presente invención;
La figura nº 2 es una vista parcial en
perspectiva de la máquina donde se muestra el contenedor
porta-recipientes;
La figura nº 3 es otra vista parcial en
perspectiva de la máquina vista substancialmente desde arriba;
La figura nº 4 es otra vista parcial en
perspectiva de la máquina donde se muestran las pinzas;
La figura nº 5 es una vista parcial en
perspectiva del conjunto del cabezal extractor donde se muestran
los dedos móviles; y
La figura nº 6 es una vista parcial en
perspectiva ampliada de las pinzas.
En las figuras que se adjuntan en la presente
memoria se ha ilustrado un ejemplo particular, sin carácter
limitativo, de una máquina para la extracción automática de tapones
(6) de recipientes, por ejemplo tubos (5), de acuerdo con la
invención. La máquina que se describirá está adaptada para
manipular tubos (5) de diferentes diámetros (por ejemplo de
10-17 mm de diámetro) y alturas, así como tapones
de distintas configuraciones y tamaños, tal como se verá en lo
sucesivo en la presente memoria.
La máquina ilustrada comprende básicamente una
bancada y unos carriles horizontales (no mostrados) sobre los
cuales puede moverse un grupo móvil (1) en dos direcciones sobre el
plano de un contenedor porta-recipientes que, en la
figura mostrada, corresponde a una bandeja
porta-tubos (2). Aunque solamente se ha mostrado
una de dichas bandejas (2), se comprenderá que pueden disponerse
varias de ellas sobre la máquina para que ésta actúe sobre las
mismas de manera automática.
El grupo móvil (1) incluye un cabezal extractor
(3) y unas pinzas de sujeción (4) del tubo (5), las cuales pueden
moverse también sobre dicha bandeja (2) y respecto al cabezal
(3).
Debido a la posibilidad de movimiento de las
pinzas (4) respecto al cabezal extractor (3), éstas pueden recoger
un tubo (5), con su tapón (6) dispuesto en el mismo, que se
encuentra situado en la bandeja porta-tubos (2) e
introducirlo posteriormente en el interior del cabezal (3). Una vez
introducido el tubo (5) en el cabezal (3), unos dedos móviles (7)
formados por tres piezas y montados en la parte inferior del mismo,
extraerán el tapón (6) del tubo (5) con la ayuda de unas pinzas de
agarre (8) que sujetan el cuerpo del tubo (5).
Los citados dedos (7) del cabezal extractor (3)
presentan una configuración en forma de sector circular de perfil
cónico e incluyen unos elementos punzantes (7a) (véase figura nº 5)
para facilitar la extracción del tapón (6) del tubo (5). El perfil
cónico de los dedos (7) permite ejercer una mayor presión sobre el
tapón (6) en la zona donde existe más material.
El grupo móvil (1) de la máquina de la invención
se desplaza a través de un unos medios de accionamiento (no
mostrados). Las pinzas de sujeción (4) pueden desplazarse
verticalmente gracias a un motor eléctrico (10) que acciona unas
poleas (12, 13) por medio de una correa (11), tal como se muestra en
la figura nº 1, permitiendo el movimiento del conjunto a través de
unas barras de guiado (27), tal como muestra la figura nº 3.
Se dispone también un actuador neumático (14)
para el accionamiento en rotación del cabezal (3) a través de una
transmisión por engrane cónico (15).
Los medios de accionamiento están controlados a
través de un software de control apropiado que permite que el grupo
móvil (1) realice un patrón determinado de movimiento con el fin de
extraer cada tubo (5) de la bandeja (2) de una forma determinada,
por ejemplo en zig-zag.
Las pinzas (4) comprenden dos brazos
substancialmente paralelos (16, 17) en forma de L. Esta forma de L
define un tramo superior (16a, 17a) asociado a los medios de
accionamiento y un tramo inferior (16b, 17b) adaptado para el
agarre del tubo (5) por la parte superior de mismo. El agarre del
tubo (5) se realiza de manera cuidadosa mediante la disposición de
una zona elástica (18, 19) en el extremo libre de cada uno de los
tramos inferiores (16b, 17b). Dichos tramos inferiores (16b, 17b)
de los brazos (16, 17) incluyen, por su cara interior, sendas zonas
salientes (20, 21) que sobresalen de dicha cara interior, tal como
puede apreciarse en la figura nº 6. Estas zonas salientes (20, 21)
hacen contacto solamente con la superficie exterior del tubo (5)
que están sujetando en ese momento las pinzas (6). Con la
disposición de las zonas salientes (20, 21) se evita el contacto
con tubos (5) adyacentes.
Se dispone también una placa de soporte (22)
ubicada entre el cabezal extractor (3) y la bandeja
porta-tubos (2) la cual presenta un orificio de
centrado para guiar los tubos (5) en la entrada hacia el cabezal
extractor (3). La placa de soporte (22) tiene la función adicional
de actuar de protección para los tubos (5) que no están siendo
manipulados por éste, impidiendo que caigan accidentalmente fluidos
o partículas sobre tubos (5) de la bandeja (2).
Se disponen también medios de recogida (23) de
los tapones (6) ya extraídos. Estos medios de recogida (23)
incluyen un depósito móvil (24) en cuyo interior se almacena una
cantidad predeterminada de tapones (6), por ejemplo 20 o 25
unidades. El depósito móvil (24) puede bascular para descargar los
tapones (6) en un contenedor mayor (no mostrado) cuando éste se ha
llenado y así mantener los tapones extraídos (6) en un lugar
seguro. El basculamiento del depósito móvil (24) se realiza por
medio de un mecanismo de accionamiento (26), tal como se muestra en
la figura nº 3. El depósito móvil (24) es desmontable para
facilitar las operaciones de limpieza.
En la figura nº 1 se aprecia también la
disposición de unos medios (25) de detección de presencia de
tapones (6) así como de la posición del tubo (5) en el interior el
cabezal extractor (3).
Se explica a continuación el funcionamiento de la
máquina de la invención. En primer lugar el grupo móvil (1) de la
máquina posiciona las pinzas de sujeción (4), mediante el citado
programa de control, el primer tubo (5) de la bandeja
porta-tubos (2).
Las pinzas de sujeción (4) cogen el tubo (5) por
su parte superior y se desplazan verticalmente, gracias al
mecanismo (9, 11, 12, 13), para introducir el tubo (5) en el
interior del cabezal extractor (3). El tubo (5) queda introducido,
mediante las pinzas de sujeción (4), en una cavidad interior del
cabezal (3). La profundidad de esta cavidad permite la inserción de
tubos (5) de una amplia variedad de configuraciones y formas de
tapón (6).
El cabezal (3) detecta, a través de los medios de
detección (25), la presencia del tubo (5) y también la presencia de
tapón (6) en el mismo. En el caso de que dichos medios de detección
(25) no capten presencia de tapón (6) en el tubo (5), la pinza de
sujeción (4) devuelve el tubo (5) de nuevo a su posición inicial en
la bandeja (2). En el caso de que los medios de detección (25)
capten presencia de tapón (6) en el tubo (5), los dedos (7) extraen
entonces el tapón (6) del tubo (5) mediante los elementos punzantes
(7a) en forma de diente de sierra. Esta operación se realiza con el
tubo (5) centrado en el interior del cabezal (3) gracias a la forma
cónica de los dedos (7). Mientras se realiza la operación de
extracción del tapón (6), el tubo (5) es sujetado por unas pinzas de
agarre (8).
Finalmente, las pinzas de sujeción (4) devuelven
al tubo (5), ya sin su tapón (6), a su alojamiento correspondiente
de la bandeja porta-tubos (2) y el tapón (6)
extraído se dispone en el depósito (24) de los medios de recogida de
tapones (23). El programa de control acciona el grupo móvil (1)
para que las pinzas de sujeción (4) cojan otro tubo (5) de la
bandeja porta-tubos (2).
Aunque no se muestra en el ejemplo ilustrado en
las figuras, se contempla la posibilidad de disponer también un
lector óptico para leer la información contenida en etiquetas de
los tubos (5). De este modo, la máquina hace pasar el tubo (5) por
el citado lector el cual lee la información que es interpretada
para la clasificación y clasificación posterior del tubo (5) en
cuestión de acuerdo con la citada información impresa en la
etiqueta.
Descrito suficientemente en qué consiste la
máquina para la manipulación automática de recipientes de la
presente invención en correspondencia con los dibujos adjuntos, se
comprenderá que podrán introducirse en la misma cualquier
modificación de detalle que se estime conveniente, siempre y cuando
las características esenciales de la invención resumidas en las
siguientes reivindicaciones no sean alteradas.
Claims (10)
1. Máquina para la extracción automática de
tapones (6) de recipientes (5) dispuestos en por lo menos un
contenedor porta-recipientes (2), que comprende una
bancada sobre la cual puede moverse un grupo móvil (1) dotado de un
cabezal extractor (3) y unas pinzas de sujeción (4) de dicho
recipiente (5), caracterizada en que dichas pinzas de
sujeción (4) son desplazables respecto al citado cabezal extractor
(3) a través de unos medios de accionamiento para extraer un
recipiente individual (5) de dicho contenedor
porta-recipientes (2) donde se encuentra dispuesto
e introducirlo en el interior de dicho cabezal extractor (3) a
través de dichas pinzas de sujeción (4) para que, por medio de unas
pinzas de agarre (8) y unos dedos móviles (7) de dicho cabezal
extractor (3), se extraiga el tapón (6) del recipiente (5).
2. Máquina para la extracción automática de
tapones (6) de recipientes (5) según la reivindicación 1,
caracterizada en que los citados dedos móviles (7) del
cabezal extractor (3) presentan un configuración en forma de sector
circular de perfil cónico e incluyen unos elementos punzantes (7a)
para la extracción del tapón (6) del recipiente (5).
3. Máquina para la extracción automática de
tapones (6) de recipientes (5) según la reivindicación 1,
caracterizada en que dicho cabezal extractor (3) presenta
una cavidad interior adaptada para la entrada del recipiente (5)
sujetado por las pinzas de sujeción (4), presentando dicha cavidad
una altura que permite el alojamiento de recipientes (5) de
distinta altura y provistos de tapones (6) cuya forma exterior
sobresalga hacia arriba.
4. Máquina para la extracción automática de
tapones (6) de recipientes (5) según la reivindicación 1,
caracterizada en que comprende medios (25) de detección de
presencia de tapones (6) y de la posición del recipiente (5) en el
interior el cabezal extractor (3).
5. Máquina para la extracción automática de
tapones (6) de recipientes (5) según la reivindicación 1,
caracterizada en que dichas pinzas de sujeción (4)
comprenden un par de brazos (16, 17) cada uno de los cuales presenta
forma de L con un tramo superior (16a, 17a) asociado a dichos
medios de accionamiento y un tramo inferior (16b, 17b) que
adaptados para coger el recipiente (5), estando provisto dicho
tramo inferior (16b, 17b) de cada brazo (16, 17) de las pinzas de
sujeción (4) de sendas zonas salientes (20, 21) formadas en la cara
interior de dicho tramo inferior (16b, 17b) y que sobresalen de la
misma hacia el interior para hacer contacto solamente con la
superficie exterior del recipiente (5) que se está sujetando,
evitando el contacto con recipientes adyacentes (5).
6. Máquina para la extracción automática de
tapones (6) de recipientes (5) según la reivindicación 5,
caracterizada en que el citado tramo inferior (16b, 17b) de
los brazos (16, 17) de dichas pinzas de sujeción (4) presentan una
zona extrema flexible (18, 19) adaptada para permitir una sujeción
eficaz del perímetro del recipiente (5).
7. Máquina para la extracción automática de
tapones (6) de recipientes (5) según la reivindicación 1,
caracterizada en que comprende, además, medios (23) de
recogida de los tapones (6) ya extraídos que consisten en un
depósito móvil (24) donde se almacena una cantidad predeterminada
de tapones (6), de manera dicho depósito móvil (24) es accionado
para descargarlos cuando éste se ha llenado.
8. Máquina para la extracción automática de
tapones (6) de recipientes (5) según la reivindicación 7,
caracterizada en que el depósito móvil (24) es
desmontable.
9. Máquina para la extracción automática de
tapones (6) de recipientes (5) según la reivindicación 1,
caracterizada en que comprende, además, una placa de soporte
(22) dispuesta entre el cabezal extractor (3) y el contenedor
porta-recipientes (2) la cual presenta un orificio
de centrado para guiar los recipientes (5) en la entrada al citado
cabezal extractor (3), actuando también de protección para los
recipientes (5) que no están siendo manipulados por éste.
10. Máquina para la extracción automática de
tapones (6) de recipientes (5) según la reivindicación 1,
caracterizada en que comprende, además, un lector óptico
capaz de leer la información contenida en etiquetas de los
recipientes e interpretar dicha información para la operación y
clasificación posterior de cada recipiente (5) de acuerdo con la
información leída del mismo.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20050316 Kind code of ref document: A1 |
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2226591B2 Country of ref document: ES |
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| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20180809 |