FR2536539A1 - CHEMICAL MANIPULATOR - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE L'ANALYSE CHIMIQUE. UN MANIPULATEUR CHIMIQUE COMPREND NOTAMMENT UNE TABLE TOURNANTE4 PORTANT DES RECIPIENTS DE REACTION 3, UNE PLAQUE16 MOBILE EN ROTATION ET EN TRANSLATION VERTICALE, QUI PORTE UN BAIN A TEMPERATURE CONSTANTE14 ET UN MELANGEUR 15, ET UN DISPOSITIF DE TRANSPORT AUTOMATIQUE35 CAPABLE DE TRANSPORTER UN ECHANTILLON ENTRE LA PLAQUE TOURNANTE ET DIFFERENTS BAINS A TEMPERATURE CONSTANTE32, 33, 34. LE MANIPULATEUR FONCTIONNE DE FACON ENTIEREMENT AUTOMATIQUE SOUS LA DEPENDANCE D'UN CONTROLEUR DE SEQUENCE26. APPLICATION A L'ANALYSE DE LOTS D'ECHANTILLONS.THE INVENTION RELATES TO CHEMICAL ANALYSIS. A CHEMICAL MANIPULATOR INCLUDES IN PARTICULAR A TURNTABLE4 CARRYING REACTION CONTAINERS 3, A MOBILE PLATE16 IN ROTATION AND VERTICALLY TRANSLATION, WHICH SUPPORTS A BATH AT CONSTANT TEMPERATURE14 AND A MIXER 15, AND AN AUTOMATIC TRANSPORT DEVICE35 BETWEEN THE TRANSPORTABLE ECHAN. ROTATING PLATE AND DIFFERENT BATHS AT CONSTANT TEMPERATURE32, 33, 34. THE MANIPULATOR WORKS FULLY AUTOMATICALLY UNDER THE DEPENDENCE OF A SEQUENCE CONTROLLER26. APPLICATION TO THE ANALYSIS OF LOTS OF SAMPLES.
Description
La présente invention concerne un manipulateurThe present invention relates to a manipulator
chimique, et elle porte plus particulièrement sur un manipu- chemical, and it is more particularly concerned with a
lateur perfectionné pour l'analyse de liquides en quantité Advanced filter for the analysis of liquids in quantity
de l'ordre du microlitre, et pour l'automatisation du pro- microliter, and for the automation of the
cessus d'analyse. Le processus d'analyse classique pour des liquides en quantité de l'ordre du microlitre est très complexe et une grande partie du processus est accomplie manuellement par cessation of analysis. The typical analysis process for liquids in microliter quantities is very complex and much of the process is done manually by
un opérateur.an operator.
L'invention a pour but de procurer un procédé efficace pour éliminer les inconvénients précités L'appareil de l'invention comporte un séparateur centrifuge avec une table tournante qui comporte des récépients de réaction et qui est fixée à un pivot, un dispositif qui comporte une buse d'introduction d'échantillon et une buse d'aspiration pour le séchage, et qui permet de déplacer les buses dans la direction verticale, un dispositif qui comporte un bain à The object of the invention is to provide an effective method for eliminating the aforementioned drawbacks. The apparatus of the invention comprises a centrifugal separator with a turntable which comprises reaction receipts and which is fixed to a pivot, a device which comprises a sample introduction nozzle and a suction nozzle for drying, and which makes it possible to move the nozzles in the vertical direction, a device which comprises a bath with
température constante et un mélangeur et qui peut être dépla- constant temperature and a mixer and that can be moved
cé dans la direction verticale de façon à déplacer verticale- in the vertical direction so as to move vertically
ment le bain à température constante et le mélangeur, un dis- the constant temperature bath and the mixer, a
positif de transport automatique pour les récipients de réac- positive automatic transport for the reaction vessels
tion, et un autre bain à température constante placé à une position différente de celle du bain précité, grâce à quoi les récipients de réaction peuvent être déplacés entre la tion, and another constant temperature bath placed at a position different from that of the aforesaid bath, whereby the reaction vessels can be moved between the
table tournante et un bain à température constante. turntable and a constant temperature bath.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la The invention will be better understood on reading the
description qui va suivre d'un mode de réalisation préféré following description of a preferred embodiment
du manipulateur chimique de l'invention, et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: chemical manipulator of the invention, and with reference to the accompanying drawings in which:
La figure 1 est un schéma synoptique général mon- Figure 1 is a general block diagram of
trant le manipulateur chimique de l'invention; et La figure 2 est un schéma synoptique montrant la trant the chemical manipulator of the invention; and Figure 2 is a block diagram showing the
partie principale du manipulateur.main part of the manipulator.
Dans les dessins, la référence numérique 1 désigne un séparateur centrifuge, et une table tournante 4 qui porte à sa partie périphérique un certain nombre de récipients de réaction 3 est montée de façon tournante sur un arbre d'entraînement 2 du séparateur centrifuge 1 Une extrémité d'un disque de détection 5 monté au voisinage de la partie approximativement centrale de l'arbre d'entraînement 2 est disposé de façon à pénétrer dans un capteur de détection de In the drawings, the reference numeral 1 designates a centrifugal separator, and a turntable 4 which carries at its peripheral part a number of reaction vessels 3 is rotatably mounted on a drive shaft 2 of the centrifugal separator 1. of a detection disc 5 mounted in the vicinity of the approximately central portion of the drive shaft 2 is arranged to penetrate into a detection sensor of
position en rotation, 6, ayant une forme en 3 Cette confi- position in rotation, 6, having a shape in 3 This configuration
guration permet de détecter la position en rotation de la guration makes it possible to detect the rotational position of the
table tournante 4.turntable 4.
Au-dessus du séparateur centrifuge 1 se trouve un dispositif de montée/descente de buses, 10, qui comporte une Above the centrifugal separator 1 is a nozzle raising / lowering device 10, which has a
plaque de support 9 portant une buse d'introduction d'échan- support plate 9 carrying a sample introduction nozzle
tillon 7 et une buse d'aspiration de séchage 8 Un arbre Il qui est formé d'un seul tenant avec la plaque de support 9 est monté de façon coulissante dans un cylindre de support 12 et est conçu de façon à se déplacer verticalement dans la direction de la flèche A sous l'effet du fonctionnement d'un 7 and a drying suction nozzle 8 A shaft 11 which is integrally formed with the support plate 9 is slidably mounted in a support cylinder 12 and is designed to move vertically in the direction of the arrow A under the effect of the operation of a
plongeur d'électro-aimant 13.electromagnet plunger 13.
En outre, au-dessous du séparateur centrifuge 1 se trouve un dispositif 17 destiné à déplacer verticalement un bain à température constante 14 et un mélangeur 15 qui sont placés dans une partie périphérique d'une plaque de support 16 Un arbre 18 formé d'un seul tenant avec la plaque de support 16 est monté dans un cylindre de support 20 qui comporte un plongeur d'électro-aimant 19 de façon à pouvoir être déplacé en sens montant et en sens descendant dans la Further, below the centrifugal separator 1 is a device 17 for vertically moving a constant temperature bath 14 and a mixer 15 which are placed in a peripheral portion of a support plate 16 A shaft 18 formed of a alone with the support plate 16 is mounted in a support cylinder 20 which includes an electromagnet plunger 19 so that it can be moved up and down in the
direction de la flèche B En outre, on peut déplacer verti- direction of arrow B In addition, it is possible to move
calement la plaque de support 16 dans la direction de la flè- wedge the support plate 16 in the direction of the arrow
che B en actionnant le plongeur d'électro-aimant 19 Les axes des arbres d'entraînement 2 et 18 sont placés de façon coaxiale. Des bains à température constante 32, 33, 34 et un dispositif de transport automatique 35 pour les récipients de réaction sont placés en position adjacente au séparateur By actuating the solenoid plunger 19, the axes of the drive shafts 2 and 18 are coaxially placed. Constant temperature baths 32, 33, 34 and an automatic transport device 35 for the reaction vessels are placed adjacent to the separator
centrifuge 1 Le dispositif de transport automatique 35 com- centrifugal 1 The automatic transport device 35 com-
prend un manipulateur 36 pouvant prendre les récipients de réaction 3, un plongeur d'électro-aimant 37 destiné à ouvrir/ fermer le manipulateur 36 dans la direction de la flèche C, un dispositif de déplacement 39 destiné à déplacer dans la direction de la flèche D un axe 38 monté sur le plongeur d'électro-aimant 37 de façon à être solidaire de ce dernier, un dispositif d'entraînement en rotation 40 destiné à faire tourner le dispositif de déplacement 39 dans la direction de la flèche E et un dispositif d'entraînement en sens montant/ descendant, 44, dans lequel un arbre 42 destiné à supporter takes a manipulator 36 to take the reaction vessels 3, an electromagnet plunger 37 for opening / closing the manipulator 36 in the direction of the arrow C, a displacement device 39 for moving in the direction of the arrow An axle 38 mounted on the solenoid plunger 37 so as to be secured thereto, a rotational driving device 40 for rotating the displacement device 39 in the direction of the arrow E and a device ascending / descending drive, 44, wherein a shaft 42 for supporting
le dispositif de déplacement 39 et le dispositif dtentraîne- the displacement device 39 and the trapping device
ment en rotation 40, est placé dans un cylindre de support 41 comportant un plongeur d'électro-aimant 43, de façon à 40 is placed in a support cylinder 41 comprising an electromagnet plunger 43, so as to
pouvoir se déplacer en sens montant/descendant, comme le-mon- to be able to move up and down, like the
tre la flèche F Le dispositif 44 peut déplacer verticalement les dispositifs 39 et 40 sous l'effet de l'actionnement du The device 44 can vertically move the devices 39 and 40 under the effect of the actuation of the
plongeur d'électro-aimant 43-.electromagnet plunger 43-.
L'échantillon fourni par un dispositif d'introduc- The sample provided by an introductory device
tion d'échantillon 21 est éjecté par la buse 7 en une quanti- sample 21 is ejected by the nozzle 7 in a quanti-
té de l'ordre du microlitre, et la buse d'aspiration de séchage 8 est reliée à un condenseur 23 lui-même relié à un dispositif refroidisseur 22, et la sortie du condenseur 23 microliter order, and the drying suction nozzle 8 is connected to a condenser 23 itself connected to a cooling device 22, and the outlet of the condenser 23
est mise en communication avec une pompe à vide 24. is placed in communication with a vacuum pump 24.
D'autre part, les bains à température constante 32, 33, 34 sont placés en position adjacente au séparateur centrifuge 1 et au dispositif de transport automatique 35, et chaque bain est régulé à une température différente des autres Ces bains sont reliés à un dispositif de régulation de température 25, comme le bain à température constante 14, On the other hand, the constant temperature baths 32, 33, 34 are placed adjacent the centrifugal separator 1 and the automatic conveying device 35, and each bath is regulated at a temperature different from the others. These baths are connected to a device temperature control 25, as the bath at constant temperature 14,
de façon à être maintenus à des température respectives pré- in order to be maintained at respective temperatures
déterminées Le signal de commande de sortie d'un contrôleur de séquence 26 est appliqué à la pompe à vide 24, à un The output control signal of a sequence controller 26 is applied to the vacuum pump 24 at a
moteur d'entraînement en rotation la du séparateur centrifu- rotational drive motor of the centrifugal separator
ge 1, au plongeur d'électro-aimant 1-9 du dispositif 17 pour déplacer verticalement le bain à température constante et le mélangeur, au dispositif d'introduction d'échantillon 21, au plongeur d'électro-aimant 13 du dispositif 10 pour déplacer verticalement les buses, au plongeur d'électro-aimant 43 du dispositif d'entraînement en sens montant/descendant, qui est monté sur le dispositif de transport automatique 35,-au 1, to the solenoid plunger 1-9 of the device 17 for vertically moving the constant temperature bath and the mixer, to the sample introduction device 21, to the solenoid plunger 13 of the device 10 for moving the nozzles vertically, to the solenoid plunger 43 of the up / down driving device, which is mounted on the automatic transport device 35, -au
moteur d'entraînement en rotation 40 a du dispositif d'entraî- rotational driving motor 40a of the driving device
nement en rotation 40, à un moteur d'entraînement 39 a du dis- rotation 40, to a drive motor 39 has
positif de déplacement 39, et au plongeur d'électro-aimant positive displacement 39, and the electromagnet plunger
d'entraînement 37 du manipulateur 36, pour commander ces élé- 37 of the manipulator 36, to control these ele-
ments.ments.
On va maintenant décrire le fonctionnement du mani- We will now describe the operation of the
pulateur chimique de l'invention ayant la structure chemical pulverizer of the invention having the structure
ci-dessus L'échantillon introduit par le dispositif d'intro- above The sample introduced by the introduction device
duction d'échantillon 21 est versé dans le récipient de réac- Sample ducting 21 is poured into the reaction vessel.
tion 3, en une quantité de l'ordre du microlitre, lorsque le plongeur d'électro-aimant 13 actionne la plaque de support 9 de façon à la faire descendre, la buse d'introduction 3, in an amount of the order of one microliter, when the electromagnet plunger 13 actuates the support plate 9 so as to lower it, the introduction nozzle
d'échantillon 7 venant alors en position adjacente au réci- sample 7 then coming into position adjacent to the recipe
pient de réaction 3.pient of reaction 3.
En outre, pour verser l'échantillon dans un autre récipient de réaction 3 sur la table tournante 4-, le signal In addition, to pour the sample into another reaction vessel 3 on the turntable 4-, the signal
de commande provenant du contrôleur de séquence 26 fait tour- control from the sequence controller 26 turns
ner d'un angle prédéterminé le moteur d'entraînement en rota- at a predetermined angle the rotational drive motor
tion la, pour amener le récipient de réaction 3 désiré à la position qui correspond à la buse d'introduction d'échantillon 1a, to bring the desired reaction vessel 3 to the position corresponding to the sample introduction nozzle.
7 Lorsque le plongeur d'électro-aimant 13 est actionné à nou- 7 When the solenoid plunger 13 is actuated again,
veau dans ces conditions, il fait descendre la plaque de support 9 et l'échantillon en une quantité de l'ordre du microlitre est versé dans le récipient de réaction 3 par la -30 buse d'introduction d'échantillon 7, d'une manière identique under these conditions, it lowers the support plate 9 and the sample in a microliter amount is poured into the reaction vessel 3 by the sample introduction nozzle 7, identical way
à celle indiquée ci-dessus.to that indicated above.
Pour extraire l'eau présente dans le récipient de réaction 3, on peut actionner le moteur d'entraînement en rotation la pour faire tourner -la table tournante 4 et pour To extract the water present in the reaction vessel 3, it is possible to actuate the rotary drive motor 1a to rotate the rotary table 4 and to
placer le récipient de réaction 3 dans la position qui corres- place the reaction vessel 3 in the position corresponding to
pond à la buse d'aspiration de séchage 8, après quoi on peut actionner le plongeur d'électro-aimant Ceci a pour effet de to the drying suction nozzle 8, after which it is possible to actuate the electromagnet plunger This has the effect of
faire descendre la plaque de support 9 et de fixer herméti- lowering the support plate 9 and fixing the
quement la buse d'aspiration de séchage 8 au récipient de réaction 3 Le liquide contenu dans le récipient de réaction 3 après la séparation centrifuge est ensuite aspiré au moyen de la pompe à vide 24 et du condenseur 23 Simultanément, le liquide non désiré est dispersé à cause de l'air entrant par un filtre à air 8 a et par un tuyau d'introduction d'air 8 b, comme le montre la figure 2, et il est aspiré en une courte The liquid contained in the reaction vessel 3 after the centrifugal separation is then sucked by means of the vacuum pump 24 and the condenser 23. At the same time, the undesired liquid is dispersed. because of the air entering through an air filter 8a and an air introduction pipe 8b, as shown in Figure 2, and is sucked in a short
durée par la buse d'aspiration de séchage 8. duration by drying suction nozzle 8.
Pour chauffer ou refroidir rapidement l'échantillon contenu dans le récipient de réaction 3, on fait monter la To quickly heat up or cool the sample in the reaction vessel 3, the
plaque de support 16 en actionnant le plongeur d'électro- support plate 16 by actuating the electronic plunger
aimant 19 Ceci a pour effet de faire monter le bain à tempé- magnet 19 This has the effect of raising the temperature bath
rature constante 14, et d'introduire le récipient de réac- 14, and to introduce the reaction vessel
tion dans ce bain Par conséquent, la température du récipient In this bath, therefore, the temperature of the container
de réaction 3 devient au bout d'une certaine durée la tempéra- of reaction 3 becomes, after a certain period of time, the temperature
ture fixée au préalable du bain à température constante 14. previously fixed bath at constant temperature 14.
Pour amener le récipient de réaction dans l'un des bains à température constante 32, 33, 34, 14, ou pour le déplacer volontairement entre eux au moyen du dispositif de To bring the reaction vessel into one of the constant temperature baths 32, 33, 34, 14, or to move it voluntarily between them by means of the
transport automatique 35, on actionne le dispositif d'entraî- automatic transport 35, the driving device is actuated
nement en sens montant/descendant 44, le dispositif de dépla- ascending / descending 44, the mobility device
cement 39 et le dispositif d'entraînement en rotation 40, de façon à amener le manipulateur 36 dans la position dans 39 and the rotational driving device 40, so as to bring the manipulator 36 in the position in
laquelle le récipient de réaction 3 peut être saisi Le mani- which the reaction vessel 3 can be grasped.
pulateur 36 est ensuite actionné de façon à saisir le réci- The pulper 36 is then actuated to seize the recess
pient de réaction 3, par la manoeuvre du plongeur d'électro- reaction 3, by the maneuver of the electronic plunger
aimant 37 La répétition d'une opération similaire amène les récipients de réaction dans les bains à température constante désirés. Ce mode de réalisation permet d'effectuer aisément, précisément et automatiquement la séparation centrifuge, The repetition of a similar operation brings the reaction vessels into the desired constant temperature baths. This embodiment makes it possible to easily, precisely and automatically perform the centrifugal separation,
l'introduction d'échantillons, la dessiccation, des change- introduction of samples, desiccation, exchange
ments de température, un mélange, etc, dans le récipient de réaction 3, sans opérations manuelles, par l'utilisation du temperature, a mixture, etc., in the reaction vessel 3, without manual operations, by the use of the
contrôleur de séquence, ce qui raccourcit la durée d'opéra- sequence controller, which shortens the operating time
tions difficiles qui étaient effectuées par de nombreux opé- difficult conditions that were carried out by many
rateurs Ce mode de réalisation présente en particulier un avantage important dans la mesure o il permet de traiter un In particular, this embodiment has a significant advantage in that it makes it possible to treat a
lot d'échantillons en transportant automatiquement les réci- batch of samples by automatically transporting the
pients de réaction 3 du séparateur centrifuge 1 vers les bains à température constante 32, 33 ou 34, par l'utilisation reaction vessels 3 of the centrifugal separator 1 to the baths at constant temperature 32, 33 or 34, by the use
du dispositif de transport automatique 35. of the automatic transport device 35.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, It goes without saying that many modifications can be made to the device described and shown,
sans sortir du cadre de l'invention. without departing from the scope of the invention.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |