ES2259452T3 - Aparato para transportar componentes dentro de un sistema analizador automatico. - Google Patents

Abstract

Aparato para transportar componentes dentro de un sistema de analizador automa¿tico. Con el fin de obtener una muestra y un aparato económico para transportar componentes dentro de un sistema de analizador automático el aparato comprende un portador de componente (12) apropiado para llevar una pluralidad de dichos componentes, y medios de transporte (41, 14, 15) para transportar dicho portador de componentes de una primera posición (21) en un primer aparato (22) que tiene un primer alojamiento (23) y que forma parte del sistema analizador hasta al menos una segunda posición (31) en un segundo aparato (32) que tiene un segundo alojamiento (33) y que también forma parte del sistema analizador, un tercer alojamiento (13) que contiene dichos medios de transporte (41, 14, 15), estando dicho tercer alojamiento (13) conectado condicho primer alojamiento (23) de dicho primer aparato (22) y estando alineado con dicho segundo alojamiento (33) de al menos dicho segundo aparato (32).

Description

Aparato para transportar componentes dentro de un sistema analizador automático.

La invención se refiere a un aparato para transportar componentes dentro de un sistema analizador automático.

La invención se refiere en particular a un aparato para transportar componentes en el interior de un sistema analizador automático para analizar muestras biológicas, sistema el cual comprende por lo menos dos aparatos los cuales forman parte de ese sistema, en el que por lo menos uno de dichos aparatos incluyen medios para analizar automáticamente dichas muestras biológicas.

Puesto que no todos los análisis posibles se puede llevar a cabo con un único analizador, el equipo utilizado por los laboratorios a menudo comprenden una pluralidad de analizadores especializados de diversos tipos y adicionalmente equipo complementario como por ejemplo uno para llevar a cabo operaciones preliminares tales como la preparación de muestras biológicas antes de que sean introducidas dentro de los analizadores específicos. A fin de satisfacer las necesidades de equipos de los laboratorios, un equipo de este tipo tiene que estar disponible en una gran diversidad de configuraciones y debe ser posible modificar una configuración inicial y complementarla con equipo adicional siempre que sea necesario.

Además diversos componentes del sistema como por ejemplo tubos de muestras, contenedores de reactivos y accesorios tales como boquillas de pipetado desechables a menudo se tienen que transferir de un aparato que forma parte del sistema analizador a otro.

Puesto que es deseable un alto grado de automatización en los laboratorios en los que se llevan a cabo análisis químicos clínicos en grandes números de muestras de pacientes, la situación descrita antes da lugar a la necesidad de medios para transportar componentes del sistema, por ejemplo tubos de muestra, contenedores de reactivos, boquillas de pipetado desechables, etc, de un aparato que forma parte del sistema analizador a por lo menos otro de los aparatos que forman parte del sistema analizador.

El documento WO 9801760 (Beckman Instruments) describe sistemas analizadores con medios de transporte de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Los medios de transporte tales como brazos de robot y agarrado son conocidos en la técnica anterior para transportar componentes en sistemas analizadores tienen dos desventajas importantes. Por una parte, son relativamente caros porque requieren componentes de elevado coste como por ejemplo sensores y medios de control complejos. Por otra parte, los sistemas de transporte conocidos requieren unos ajustes mecánicos y trabajos de instalación muy precisos a fin de que funcionen con éxito.

Un objeto de la presente invención es por lo tanto proporcionar un aparato simple y de bajo coste para transportar componentes dentro de un sistema analizador automático.

De acuerdo con la invención el objeto anterior se consigue con un aparato definido mediante la reivindicación 1. Realizaciones preferidas de este aparato se definen mediante las reivindicaciones 2 a 9.

Una ventaja principal del aparato de acuerdo con la invención es que proporciona medios de transporte muy eficaces a un coste relativamente bajo, porque el principio de funcionamiento del aparato de acuerdo con la invención no requiere componentes de sensores caros o ajustes mecánicos y trabajos de instalación a fin de funcionar con éxito.

A fin de que la invención se pueda comprender fácilmente, realizaciones preferidas de la misma se describirán ahora con mayor detalle, por medio de un ejemplo, con referencia a los dibujos que se acompañan en los cuales:

La figura 1 es una vista esquemática en perspectiva de una primera realización de un aparato 11 de acuerdo con la invención dispuesta entre un primer aparato 22 y un segundo aparato 32 los cuales forman parte de un sistema analizador.

La figura 2 es una vista esquemática en perspectiva de un transportador de componentes 12 el cual forma parte del aparato 11 de la figura 1.

La figura 3 es una vista esquemática en perspectiva de un primer componente 61 el cual es apto para ser transportado por el transportador de componentes 12 de las figuras 1 y 2.

La figura 4 es una vista esquemática en perspectiva de un segundo componente 62 el cual es apto para ser transportado por el transportador de componentes 12 de las figuras 1 y 2.

La figura 5 es una vista esquemática en perspectiva de una bandeja 41 y del transportador de componentes 12 de la figura 1.

La figura 6 es una vista esquemática en perspectiva de un brazo telescópico 45 el cual es una realización de los medios de accionamiento horizontales 14 representados en la figura 1.

La figura 7 es una vista esquemática en perspectiva que muestra la utilización del brazo telescópico 45 representado en la figura 6 para colocar un transportador de componentes 12 en un módulo de carga 27 representado en la figura 1.

La figura 8 es una vista esquemática desde arriba mostrando la introducción del transportador de componentes 12 en el módulo de carga 37 representado en la figura 1.

La figura 8a es una vista parcial en sección transversal mostrando con mayor detalle la forma de las piezas del transportador de componentes 12 y el módulo de carga 37 que cooperan uno con el otro cuando el transportador 12 está colocado en el módulo de carga 37.

La figura 9 es una vista esquemática en perspectiva mostrando el transportador de componentes 12 colocado en el módulo de carga 37 representado en la figura 1.

La figura 10 es una vista esquemática en perspectiva de una realización de un aparato 11 de acuerdo con la invención.

La figura 11 es una vista esquemática en perspectiva que ilustra la unión de un aparato 11 de acuerdo con la invención a un primer aparato 22 el cual forma parte de un sistema analizador.

La figura 12 es una vista esquemática en perspectiva que ilustra la unión de un aparato 11 de acuerdo con la invención a un segundo aparato 32 el cual forma parte de un sistema analizador.

La figura 13 es una vista frontal esquemática mostrando una primera realización de un aparato 11 de acuerdo con la invención dispuesto entre un primer aparato 22 y un segundo aparato 32 los cuales forman parte de un sistema analizador.

La figura 14 es una vista lateral esquemática mostrando los aparatos 11 y 32 representados en la figura 13.

La figura 15 es una vista frontal esquemática mostrando una segunda realización de un aparato 72 de acuerdo con la invención dispuesto entre los aparatos 22 y 91 en un lado y el aparato 32 en el lado opuesto, los aparatos 22, 91 y 32 formando parte de un sistema analizador.

La figura 16 es una vista lateral esquemática mostrando los aparatos 72, 22 y 91 representados en la figura 15.

La figura 17 es un diagrama de bloques de un sistema analizador que comprende diversos aparatos 71, 72, 81 de acuerdo con la invención.

La figura 1 representa esquemáticamente un aparato 11 de acuerdo con la invención para transportar componentes dentro de un sistema analizador automático. El aparato 11 está dispuesto entre un primer aparato 22 y un segundo aparato 32 los cuales ambos forman parte de un sistema analizador. El aparato 11 comprende un transportador de componentes 12 adecuado para sostener una pluralidad de dichos componentes y medios de transporte 41, 14, 15 para transportar el transportador de componentes 12 desde una primera posición 21 en el aparato 22 hasta por lo menos una segunda posición 31 en el aparato 32.

La primera posición 21 es por ejemplo una posición previamente determinada en un módulo de carga 27 montado en el aparato 22. El módulo de carga 27 sirve para recibir el transportador de componentes 12 cuando es llevado al mismo por los medios de transporte 41, 14, 15.

La segunda posición 31 es por ejemplo una posición previamente determinada en un módulo de carga 37 montado en el aparato 32. El módulo de carga 37 sirve para recibir el transportador de componentes 12 cuando es llevado hasta el mismo por los medios de transporte 41, 14,15.

El aparato 22 tiene un alojamiento 23. El aparato 32 tiene un alojamiento 33. El aparato 11 tiene un alojamiento 13 que contiene los medios de transporte 41, 14, 15. El alojamiento 13 está conectado con el alojamiento 23 del aparato 22 y alineado con el alojamiento 33 del aparato 32. Como se describe aquí más adelante un aparato de acuerdo con la invención puede ser conectado a más de dos aparatos que formen parte del sistema analizador.

Como se puede apreciar a partir de la figura 2, una realización preferida del transportador de componentes 12 tiene la forma general de una caja hueca 51 la cual tiene diversos orificios 52-55 y cámaras 56 y el cual es adecuado para sostener una pluralidad de componentes de diferentes formas y tamaños. La caja 51 tiene una pared del fondo 57. La superficie exterior de la pared del fondo 57 comprende por lo menos una pieza metálica (no representada en los dibujos anexos) la cual es apta para ser atraída y sostenida mediante una fuerza magnética.

La figura 3 muestra un primer ejemplo de un componente el cual puede ser insertado y transportado por el transportador de componentes 12. El componente 61 representado en la figura 3 es por ejemplo una unidad de procesamiento de especimenes del tipo utilizado en un aparato para separar ácido nucleico de un material de célula de muestra.

La figura 4 muestra un segundo ejemplo de un componente el cual puede ser insertado y transportado por el transportador de componentes 12. El componente 62 representado en la figura 3 es por ejemplo un tubo de ensayos del tipo utilizado en un aparato para separar ácido nucleico de un material de célula de muestra.

Como se puede apreciar a partir de la figura 1, los medios de transporte anteriormente mencionados para transportar el transportador de componentes 12 comprenden una bandeja móvil 41 para sostener el transportador de componentes 12 y para desplazarlo desde dicha posición 21 hasta la posición 31. Para conseguir este propósito la bandeja 41 tiene una superficie superior la cual está por lo menos parcialmente cubierta por una chapa magnética 42 como se representa en la figura 5. Durante el transporte del transportador de componentes 12 en la bandeja 41 la fuerza magnética ejercida por la chapa magnética 42 en la por lo menos una pieza metálica en la superficie exterior de la pared del fondo del transportador de componentes 12 sostiene el último transportador en la bandeja 41 hasta que está adecuadamente colocado en uno de los módulos de carga 27 o 32. La fuerza magnética ejercida por la chapa 42 es lo suficientemente fuerte como para asegurar que el transportador de componentes 12 se mantiene en la bandeja 41 durante su transporte, el transportador de componentes 12 es giratorio, sin embargo, alrededor del eje Z y es libre de desplazarse a lo largo de los ejes X e Y, respectivamente.

Como se puede apreciar adicionalmente a partir de la figura 1, los medios transporte anteriormente mencionados para transportar el transportador de componentes 12 adicionalmente comprenden un dispositivo de transporte 14 para desplazar dicha bandeja 41 hacia delante y hacia atrás en dirección horizontal a lo largo del eje X acercándola y alejándola de cada uno de dichos módulos de carga 27, 37, respectivamente. Una realización preferida del dispositivo de transporte 14 es un brazo telescópico 45 el cual tiene una pieza móvil 44 y el cual está representado en la figura 6. La bandeja 41 está unida a la pieza móvil 44 del brazo telescópico 45. El brazo telescópico 45 desplaza la pieza 44 horizontalmente en la dirección X representada en la figura 6. A fin de ser capaz de llevar el transportador de componentes 12 desde el módulo de carga 27 en un lado del aparato 11 a un módulo de carga 37 en el lado opuesto del aparato 11, el brazo telescópico 45 está adaptado para extender su extremo exterior a ambos lados del aparato 11. En su trayectoria desde un módulo de carga a la otra pieza móvil 44 del brazo telescópico 45 pasa por la mitad del aparato 11.

La figura 7 ilustra la colocación del transportador de componentes 12 en el módulo de carga 27 por medio de la bandeja 41 desplazada mediante el brazo telescópico 45. Como se puede apreciar a partir de la figura 7, el módulo de carga 27 está montado por medio de soportes 28 sobre una placa 29. La placa 29 está montada en el aparato 22. Como se puede apreciar a partir de la figura 8, la cual ilustra la colocación del transportador de componentes 12 en el módulo de carga 37, los medios de transporte de acuerdo con la invención no requieren que el transportador de componentes 12 esté perfectamente alineado con la posición que eventualmente haya ocupado en el módulo de carga 37, porque en una realización preferida cada uno de los módulos de carga 27, 37 tienen superficies de guía las cuales llevan el transportador de componentes 12 a la alineación con aquella posición a medida que el transportador de componentes 12 es desplazado mediante la bandeja 41 y el brazo telescópico 45 a la posición 31 en el módulo de carga 37. El rectángulo de líneas discontinuas 12a ilustra la posición adoptada por el transportador 12 cuando alcanza la posición 31.

La figura 8a muestra esquemáticamente una vista parcial en sección transversal del transportador de componentes 12 y del módulo de carga 37 en un plano normal al eje X de la figura 8 cuando el transportador 12 alcanza la posición 12a en la figura 8.

Como se representa en la figura 8a, el transportador de componentes 12 tiene paredes laterales cada una de las cuales tiene en su extremo superior un reborde 58 el cual descansa en una superficie superior 59 del módulo de carga 37. Una pieza de metal ferromagnético 46 está alojada en por lo menos una ranura del reborde 58. Cuando el transportador 12 alcanza su posición previamente determinada en la dirección X con respecto al módulo de carga 37 la pieza de metal 46 descansa frente a un imán permanente 47 el cual está alojado en por lo menos una ranura de la superficie superior 59 del módulo de carga 37.

Como se puede apreciar a partir de la figura 8a, la superficie superior 59 del módulo de carga está conformada de tal manera que se acopla con la forma del reborde 58.

La colocación del transportador de componentes 12 en la posición 31 en el módulo de carga 37 por los medios de transporte anteriormente mencionados se lleva a cabo en dos pasos. En un primer paso el transportador 12 es desplazado en la dirección X hacia el módulo de carga 37 como se representa en la figura 8. Durante este primer paso el transportador 12 se mantiene a una altura constante (en la dirección Z) en la cual el reborde 58 descansa a una distancia previamente determinada y por encima de la superficie superior 59. Durante este primer paso las superficies de guía 48, 49 guían al transportador 12 de forma que cuando alcanza la posición 31 en el módulo de carga 37 el eje de simetría 16 del transportador 12 coincide sustancialmente con el eje central del módulo de carga 37 el cual coincide con el eje X representado en la figura 8. En un segundo paso, que sigue al primer paso, el transportador 12 es descendido lentamente. Durante este segundo paso la superficie superior 59 del módulo de carga 37 guía al reborde 58 del transportador 12 y en un punto dado de una pieza de metal 46 del transportador 12 es atraída y sostenida mediante el imán 47 del módulo de carga 37. De este modo el transportador 12 eventualmente alcanza su posición final 31 en el módulo de carga 37 en las tres direcciones (direcciones X, Y y Z).

La figura 9 muestra el transportador de componentes 12 convenientemente colocado en el módulo de carga 37. Como se puede apreciar a partir de la figura 9 el módulo de carga 37 está montado por medio de soportes 38 en una placa 39. La placa 39 está montada en el aparato 32.

Como también se puede apreciar a partir de la figura 1, los medios de transporte anteriormente mencionados para transportar el transportador de componentes 12 adicionalmente comprenden un dispositivo de transporte 15 para desplazar dicha bandeja 41 hacia arriba y hacia abajo en dirección vertical a lo largo del eje Z.

La figura 10 muestra una realización preferida de un aparato 11 de acuerdo con la invención. La figura 10 muestra más en detalle los medios de transporte anteriormente mencionados 14 y 15.

El dispositivo de transporte 15 comprende un carro 77 el cual es desplazado hacia arriba y hacia abajo en dirección vertical a lo largo del eje Z por medio de una correa dentada 78 accionada por un grupo motor reductor 79. El dispositivo de transporte 15 adicionalmente incluye un contrapeso.

Como se representa esquemáticamente en la figura 1, el alojamiento 13 del aparato 11 de la figura 1 está unido al alojamiento 23 del aparato 22 por medio de uniones roscadas 24, 25, 26. Estas uniones están representadas con mayor detalle en la figura 11, la cual muestra los tornillos 64, 65, 66, los espárragos 74, 75, 76 y los soportes de los espárragos 84, 85, 86 utilizados para construir uniones roscadas 24, 25, 26.

Como se representa esquemáticamente en la figura 1, el alojamiento 13 del aparato 11 en la figura 1 está alineado con el alojamiento 33 del aparato 32 por medio de espárragos 34, 35. Esta alineación se representa con mayor detalle en la figura 12, la cual muestra los espárragos 67 y 68 y los soportes de los espárragos 87 y 88 utilizados para construir los contactos 34 y 35.

La ventaja de las uniones de tornillos y espárragos anteriormente mencionadas es que hacen posible alinear cada uno de los aparatos 22 y 32, los cuales tiene un peso considerable, con el aparato 11 de acuerdo con la invención con la precisión necesaria, sin un equipo de alineación especial y por lo tanto incluso cuando los aparatos están unidos y adecuadamente alineados uno con otro, cada uno de los aparatos se sostiene en su propia base individual. Las uniones de tornillos y espárragos anteriormente mencionadas evitan de ese modo que las paredes del aparato, las cuales están en contacto unas con otras, tengan que soportar fuerzas de contacto innecesarias e imprevisibles con fines de alineación. Evitar que aparezcan tales fuerzas es ventajoso porque elimina la necesidad de un refuerzo de las estructuras del bastidor de los aparatos, lo cual sería de otro modo necesario.

Un aparato de acuerdo con la invención puede ser utilizado en diversas configuraciones con por lo menos dos aparatos los cuales forman parte de un sistema analizador.

La figura 13 muestra una primera configuración en la que una primera realización de un aparato 11 de acuerdo con la invención está dispuesto entre un aparato 22 y un aparato 32 los cuales forman parte de un sistema analizador. Los tres aparatos están colocados sobre la mesa 96. El aparato 11 proporciona los medios para transportar un transportador de componentes del tipo descrito antes entre los aparatos 22 y 32. La figura 14 muestra una vista lateral esquemática mostrando los aparatos 11 y 32 representados en la figura 13.

La figura 15 muestra una segunda realización de un aparato 72 de acuerdo con la invención dispuesto entre los aparatos 22 y 91 en un lado y un aparato 32 en el lado opuesto. Los aparatos 22, 91 y 32 forman parte de un sistema analizador. Los aparatos 22 y 32 están colocados sobre una mesa 97. El aparato 91 está colocado debajo de la mesa 97. El aparato 72 proporcionar los medios para transportar un transportador de componentes del tipo descrito antes entre los tres aparatos 22, 91 y 32. La figura 16 es una vista lateral esquemática que muestra los aparatos 72, 22 y 91 representados en la figura 15.

El aparato 72 representada en las figuras 15 y 16 es más largo que el aparato 11 representado en las figuras 13 y 14. Como se puede apreciar a partir de la descripción anterior, el aparato 11 se utiliza preferiblemente para transportar un transportador de componentes 12 entre los dos aparatos 22, 32 los cuales forman parte de un sistema analizador, mientras que el aparato 72 se utiliza preferiblemente para transportar un transportador de componentes 12 entre los tres aparatos 22, 32, 91 los cuales forman parte de un sistema analizador.

Como se puede apreciar a partir de la figura 17 la cual representa un diagrama de bloques de un sistema analizador que comprende diversos aparatos 71, 72, 81 de acuerdo con la invención y una serie de aparatos 22, 32, 91, 92, 93, 94 los cuales forman parte del sistema analizador, el funcionamiento de cada uno de los aparatos de acuerdo con la invención está controlado por la unidad de control (CPU) de uno de los aparatos del sistema analizador a la cual está conectado. Por ejemplo, el funcionamiento del aparato 72, el cual proporciona el transporte de un transportador de componentes 12 entre los aparatos 22, 32 y 91, está controlado por el bloque 104, el cual a su vez está controlado por la CPU 102 del aparato 22. El bloque 104 recibe energía de una fuente de suministro de energía 103 del aparato 22. De un modo similar, el funcionamiento del aparato 81, el cual proporciona el transporte de un transportador de componentes entre los aparatos 32, 92 y 94, está controlado por el bloque 107, el cual a su vez está controlado por la CPU 105 del aparato 32. El bloque 107 recibe energía de una fuente de suministro de energía 106 el aparato 32. Análogamente, el funcionamiento del aparato 71, el cual proporciona el transporte de un transportador de componentes entre los aparatos 22, 91 y 93 está controlado por el bloque 117, el cual a su vez está controlado por la CPU 115 del aparato 91. El bloque 117 recibe energía de una fuente de suministro de energía 116 del aparato 91.

Claims (9)

1. Aparato para transportar componentes dentro de un sistema analizador automático, dicho aparato comprendiendo:

(a) un transportador de componentes (12) adecuado para sostener una pluralidad de dichos componentes,

(b) un mecanismo de transporte (41, 14, 15) para desplazar dicho transportador de componentes (12) que sostiene componentes del sistema entre un primer módulo de carga (27) en un primer alojamiento (23) y un segundo módulo de carga (37) en un segundo alojamiento (33) y

un alojamiento de transporte (13) para dicho mecanismo de transporte (41, 14, 15), dicho alojamiento de transporte (13), dicho primer alojamiento (23) y dicho segundo alojamiento (33) incorporando cada uno de ellos medios de unión para unir y alinear dicho primer alojamiento (23) y dicho segundo alojamiento (33) a dicho alojamiento de transporte (13),

dicho aparato estado caracterizado porque dicho mecanismo de transporte (41, 14, 15) incluye una bandeja móvil (41) adaptada para recibir y transportar dicho transportador de componentes (12) colocado sobre la misma,

dicho transportador de componentes (12) pudiéndose desmontar de dicha bandeja (41),

dicho transportador de componentes (12), mientras está sostenido en dicha bandeja (41) siendo libre de desplazarse con respecto a dicha bandeja (41) a fin de ser adecuadamente colocado en uno de dichos módulos de carga (27, 37) y

dicho transportador de componentes (12) siendo adecuado para sostener por lo menos un componente que va a ser analizado por dicho sistema.

2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1 en el que dicho transportador de componentes (12) es una caja hueca (51) con diversos orificios (52-55) y cámaras (56) adecuados para sostener una pluralidad de componentes (61, 62) de diferentes formas y tamaños, dicha caja (52) estando provista de una pared del fondo (57) la superficie exterior de la cual comprende por lo menos una pieza metálica la cual es capaz de ser sostenida mediante una fuerza magnética.

3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1 en el que dicho transportador de componentes (12) se mantiene en su posición en dicha bandeja (41) por medios magnéticos durante el desplazamiento de dicha bandeja entre dichos aparatos primero y segundo (22, 32).

4. Aparato de acuerdo con la reivindicación 3 en el que dicha bandeja móvil (41) tiene una superficie superior la cual está por lo menos parcialmente cubierta por una chapa magnética (42).

5. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1 en el que dicho mecanismo de transporte adicionalmente comprende un primer dispositivo de transporte (14) para desplazar dicha bandeja (41) en dirección horizontal acercándola y alejándola de dichas posiciones primera y segunda (21, 31) respectivamente.

6. Aparato de acuerdo con la reivindicación 5 en el que dicho primer dispositivo de transporte (14) es un brazo telescópico (45) y dicha bandeja (41) está fijada a una pieza móvil (44) de dicho brazo telescópico (45).

7. Aparato de acuerdo con la reivindicación 5 en el que dicho mecanismo de transporte comprende un segundo dispositivo de transporte (15) para desplazar dicho primer dispositivo de transporte (14) hacia arriba y hacia abajo en dirección vertical.

8. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7 en el que dicho transportador de componentes (12) y dicho módulo de carga (27, 37) comprenden medios (46, 47) los cuales se atraen uno al otro mediante fuerzas magnéticas y contribuyen a definir con precisión una posición previamente determinada de dicho transportador con respecto a dicho módulo de carga.

9. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 en el que el funcionamiento de dicho mecanismo de transporte (41, 14, 15) está controlado por una unidad de control (104) la cual es parte del mecanismo de transporte.