ITMI20130595A1

ITMI20130595A1 - CORNER MODULE OF A LABORATORY AUTOMATION SYSTEM WITH SECONDARY TRACKS.

Info

Publication number: ITMI20130595A1
Application number: IT000595A
Authority: IT
Inventors: Gianandrea Pedrazzini
Original assignee: Inpeco Holding Ltd
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2014-10-13

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

â€œModulo ad angolo di un impianto di automazione di laboratorio con corsie secondarieâ€ â € œCorner module of a laboratory automation system with secondary lanesâ €

La presente invenzione concerne un modulo ad angolo di un impianto di automazione di laboratorio con corsie secondarie. The present invention relates to a corner module of a laboratory automation system with secondary lanes.

Gli impianti di automazione di laboratorio motorizzati, che si occupano di trasferire campioni di materiale biologico da un punto allâ€™altro di un laboratorio di analisi, sono ormai di uso comune. Motorized laboratory automation systems, which deal with transferring samples of biological material from one point to another in an analysis laboratory, are now in common use.

La Richiedente ha giÃ depositato il brevetto EP-2225567 che descrive per lâ€™appunto in dettaglio un impianto di identificazione, trasporto ed indirizzamento automatico di campioni di materiale biologico. Ad esso si rimanda perciÃ² per una descrizione piÃ¹ particolareggiata di alcuni dettagli realizzativi dellâ€™impianto stesso. The Applicant has already filed the patent EP-2225567 which precisely describes in detail a system for the automatic identification, transport and addressing of samples of biological material. Please refer to it for a more detailed description of some construction details of the system itself.

Come Ã ̈ noto, i campioni di materiale biologico viaggiano allâ€™interno di provette, alloggiate in rispettivi dispositivi di trasporto, su nastri trasportatori motorizzati. Naturalmente, i dispositivi di trasporto in transito lungo rimpianto possono essere anche temporaneamente privi di provetta. As is known, samples of biological material travel inside test tubes, housed in respective transport devices, on motorized conveyor belts. Of course, long regretted transit transport devices can also be temporarily without a tube.

Lâ€™operazione di traino dei dispositivi di trasporto lungo lâ€™intero impianto avviene grazie alla presenza di una coppia di nastri che scorrono in un verso e una coppia di nastri che scorrono nel verso opposto, con la funzione di una coppia di corsie di andata ed una coppia di corsie di ritorno. The towing operation of the transport devices along the entire plant takes place thanks to the presence of a pair of belts that run in one direction and a pair of belts that run in the opposite direction, with the function of a pair of outward and a couple of return lanes.

Per ciascuna coppia di nastri infatti, uno di essi identifica una corsia principale di scorrimento dei dispositivi di trasporto, mentre lâ€™altro la rispettiva corsia secondaria nella quale vengono solitamente deviati i dispositivi di trasporto per consentir loro di raggiungere moduli o stazioni di pre-analisi, analisi o post-analisi adiacenti allâ€™impianto dal lato di tale corsia secondaria, e per interfacciarsi ai quali Ã ̈ dunque imprescindibile una deviazione dei dispositivi di trasporto lungo la suddetta corsia. In fact, for each pair of belts, one of them identifies a main lane for the conveyance devices, while the other the respective secondary lane in which the conveyor devices are usually diverted to allow them to reach modules or service stations. analysis, analysis or post-analysis adjacent to the system on the side of this secondary lane, and to interface with which a deviation of the transport devices along the aforementioned lane is therefore essential.

Un impianto di automazione Ã ̈ in generale una struttura modulare costituita da un numero variabile di moduli di trasporto, componibili tra loro a piacimento ed in base alle esigenze logistiche e di spazio di ogni diverso laboratorio di analisi. Rientra in questâ€™ottica anche lâ€™uso di moduli ad angolo a 90° che conferiscono allâ€™impianto in quei tratti una forma a â€œLâ€ (da qui la nomenclatura di â€œmoduli a Lâ€ ), rappresentando sostanzialmente dei veri e propri spigoli dellâ€™impianto. An automation system is generally a modular structure made up of a variable number of transport modules, which can be combined with each other at will and according to the logistical and space needs of each different analysis laboratory. The use of 90 ° angled modules also falls within this perspective, giving the system a â € œLâ € shape in those sections (hence the nomenclature of â € œL-shaped modulesâ €), substantially representing of the real edges of the system.

Tipicamente dette corsie secondarie gestiscono dispositivi di trasporto in tratti rettilinei dellâ€™impianto di automazione. Typically, these secondary lanes manage transport devices in straight sections of the automation system.

Oggigiorno un impianto di automazione si puÃ² interfacciare ad un numero sempre crescente di moduli di pre-analisi, analisi o post-analisi. Tipicamente in un laboratorio di analisi possono essere inizialmente presenti pochi strumenti, e venirne in seguito aggiunti altri in risposta ad esempio alle esigenze di nuovi tipi di analisi allâ€™ interno del laboratorio, oppure ad una rinnovata disponibilitÃ economica da parte del laboratorio, che consenta perciÃ² degli investimenti nellâ€™acquisto di altre apparecchiature. Nowadays an automation system can interface with an ever increasing number of pre-analysis, analysis or post-analysis modules. Typically in an analysis laboratory there may be initially few instruments, and others may be added later in response, for example, to the needs of new types of analysis within the laboratory, or to a renewed economic availability on the part of the laboratory, which allows therefore investments in the purchase of other equipment.

Certamente in alcuni casi Ã ̈ ancora possibile aggiungere altri tratti rettilinei allâ€™impianto di automazione giÃ esistente (poichÃ© trattasi come detto di una struttura modulare), tuttavia si manifestano dei problemi nel caso in cui lo spazio nella stanza del laboratorio adibita alla posa dei macchinari inizi ad essere esiguo. Certainly in some cases it is still possible to add other straight sections to the already existing automation system (since it is a modular structure as mentioned), however problems arise in the event that the space in the laboratory room used for laying of machinery began to be scarce.

Scopo della presente invenzione Ã ̈ di realizzare un impianto di automazione di laboratorio con almeno un modulo ad angolo atto ad ottimizzare gli spazi garantendo la possibilitÃ di posizionare in laboratorio il maggior numero di apparecchiature possibili lungo ogni tratto rettilineo, che sia in grado di gestire dispositivi di trasporto su corsie secondarie. The purpose of the present invention is to create a laboratory automation system with at least one corner module suitable for optimizing space, guaranteeing the possibility of positioning in the laboratory as many devices as possible along each straight section, which is able to manage devices of transport on secondary lanes.

In accordo con lâ€™invenzione questo ed altri scopi vengono raggiunti da un modulo ad angolo di un impianto di automazione di laboratorio, caratterizzato dal fatto di prevedere due coppie di corsie principali curve e corsie secondarie curve, ciascuna corsia principale curva essendo separata dalla rispettiva corsia secondaria curva da un divisorio le cui estremitÃ coincidono con le zone di ingresso ed uscita dei dispositivi di trasporto in/da detta rispettiva corsia secondaria curva, dette corsie secondarie curve permettendo lâ€™accumulo di una coda di dispositivi di trasporto in corrispondenza di un punto di campionamento di un modulo di pre-, post- o analisi allâ€™intemo di dette corsie secondarie curve. In accordance with the invention, this and other purposes are achieved by a corner module of a laboratory automation system, characterized in that it provides two pairs of curved main lanes and curved secondary lanes, each main curved lane being separated from the respective curved secondary lane by a divider whose ends coincide with the entry and exit areas of the transport devices in / from said respective curved secondary lane, called curved secondary lanes allowing the accumulation of a queue of transport devices in correspondence with a sampling point of a pre-, post- or analysis module within said curved secondary lanes.

Queste ed altre caratteristiche della presente invenzione saranno rese maggiormente evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una sua forma di realizzazione, illustrata a titolo illustrativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui: These and other characteristics of the present invention will be made more evident by the following detailed description of an embodiment thereof, illustrated for illustrative and non-limiting purposes in the attached drawings, in which:

la figura 1 mostra una vista in pianta dallâ€™alto di un impianto di automazione di laboratorio noto; Figure 1 shows a top plan view of a known laboratory automation system;

la figura 2 rappresenta una vista in pianta dallâ€™alto di un modulo ad angolo secondo una soluzione nota; figure 2 represents a top plan view of a corner module according to a known solution;

la figura 3 illustra una vista in pianta dallâ€™alto di un modulo ad angolo secondo lâ€™invenzione. Figure 3 illustrates a top plan view of a corner module according to the invention.

Un impianto 1 di automazione di laboratorio per lâ€™identificazione, il trasporto e l indirizzamento automatico di campioni biologici (figura 1), comprende corsie di trasporto principali 2, sulle quali viaggiano dispositivi di trasporto 4 (ovvero dispositivi atti al trasporto delle provette, come descritto nel brevetto americano US-8147778) contenenti provette oppure vuoti e da riempire in seguito con provette. A laboratory automation system 1 for the identification, transport and automatic addressing of biological samples (figure 1), includes main transport lanes 2, on which transport devices 4 travel (i.e. devices suitable for transporting test tubes, such as described in US patent US-8147778) containing test tubes or empty and to be filled later with test tubes.

Dette corsie principali 2 indirizzano i dispositivi di trasporto 4, allâ€™ occorrenza, verso corsie di trasporto secondarie 3, parallele alle corsie principali 2 e posizionate esternamente rispetto ad esse, che consentono ai dispositivi di trasporto 4 di raggiungere moduli o stazioni di pre-analisi, analisi (o analizzatori, strumenti atti ad effettuare analisi di campioni materiale biologico) o post-analisi 5. A volte un modulo 5 puÃ² non essere direttamente affacciato allâ€™impianto 1, ed aver bisogno di unâ€™appendice di campionamento 6 dedicata, connessa alla corsia secondaria 3. Said main lanes 2 direct the transport devices 4, if necessary, towards secondary transport lanes 3, parallel to the main lanes 2 and positioned externally with respect to them, which allow the transport devices 4 to reach modules or pre-service stations. analysis, analysis (or analyzers, instruments suitable for carrying out analysis of biological material samples) or post-analysis 5. Sometimes a module 5 may not be directly facing plant 1, and may need a sampling appendix 6 dedicated, connected to the secondary lane 3.

I moduli 5, non essendo oggetto della presente invenzione, non verranno descritti, ma solo citati al fine di fornire una piÃ¹ chiara spiegazione del sistema di trasporto. Peraltro, ai fini della descrizione che segue, non viene posto lâ€™accento sulle differenti funzionalitÃ (pre-, post- o analisi vera e propria) che ovviamente sussistono tra ognuno di essi. The modules 5, not being the subject of the present invention, will not be described, but only cited in order to provide a clearer explanation of the transport system. Moreover, for the purposes of the following description, the emphasis is not placed on the different functionalities (pre-, post- or real analysis) that obviously exist between each of them.

Le corsie principali 2 e secondarie 3, parallele tra loro, alloggiano dei nastri trasportatori motorizzati aventi la funzione di trasportare i dispositivi di trasporto 4. Per ogni tratto rettilineo dellâ€™impianto 1 Ã ̈ presente una coppia di nastri che scorrono in un verso e una coppia di nastri che scorrono nel verso opposto, ovvero una coppia di corsie di andata ed una coppia di corsie di ritorno (tenendo conto che rimpianto 1 ha una conformazione ad anello chiuso). The main 2 and secondary 3 lanes, parallel to each other, house motorized conveyor belts with the function of transporting the transport devices 4. For each straight section of the system 1 there is a pair of belts that run in one direction and a pair of belts that run in the opposite direction, ie a pair of forward lanes and a pair of return lanes (taking into account that regret 1 has a closed-loop conformation).

Come accennato, lâ€™impianto di trasporto 1 Ã ̈ una struttura modulare costituita da un numero variabile di porzioni dellâ€™impianto stesso. Questa caratteristica consente di adeguare lâ€™impianto 1 ai diversi laboratori di analisi dove esso viene installato, venendo incontro alle esigenze logistiche e di spazio di tali laboratori. Questo obiettivo Ã ̈ raggiunto anche grazie allâ€™utilizzo di moduli di svolta a â€œTâ€ 7 oppure di moduli ad angolo 8 (figura 1). As mentioned, the transport system 1 is a modular structure consisting of a variable number of portions of the system itself. This feature makes it possible to adapt system 1 to the various analysis laboratories where it is installed, meeting the logistical and space requirements of these laboratories. This objective is also achieved thanks to the use of T-turn modules 7 or corner modules 8 (figure 1).

In particolare il modulo ad angolo 8 Ã ̈ utilizzato per ottenere un percorso angolare nellâ€™impianto di trasporto 1. Il modulo ad angolo 8 puÃ² essere realizzato secondo diverse angolature: lâ€™esempio di realizzazione qui descritto rappresenta un modulo ad angolo a 90°, che conferisce allâ€™impianto di trasporto una struttura a â€œLâ€ . In particular, the corner module 8 is used to obtain an angular path in the transport system 1. The corner module 8 can be made according to different angles: the example of realization described here represents a 90-degree corner module °, which gives the transport system a â € œLâ € structure.

In figura 2 Ã ̈ rappresentata una vista dallâ€™alto di tale modulo 8, in una soluzione nota. Tale modulo angolare 8 Ã ̈ costituito dallâ€™intersezione perpendicolare di due porzioni rettilinee dellâ€™impianto 1. Due dispositivi di modifica della direzione del moto, ovvero due dischi rotanti 9a, 10, consentono ai dispositivi di trasporto 4 di transitare da una porzione rettilinea allâ€™altra posta in posizione perpendicolare lungo curve 110. Figure 2 shows a top view of this module 8, in a known solution. This angular module 8 consists of the perpendicular intersection of two rectilinear portions of the plant 1. Two devices for modifying the direction of motion, or two rotating discs 9a, 10, allow the transport devices 4 to pass through a portion straight to the other placed perpendicular along curves 110.

Dette curve 110 sono parte delle corsie principali 2 di andata e ritorno. Said curves 110 are part of the main outward and return lanes 2.

In particolare, il disco 9a in posizione esterna garantisce il passaggio del dispositivo di trasporto 4 da una porzione allâ€™altra lungo la corsia di andata, mentre il disco 10 interno garantisce il passaggio del dispositivo di trasporto 4 da una porzione allâ€™altra ma in verso contrario al precedente, ovvero lungo la corsia di ritorno (figura 2, si notino le frecce a rappresentare il verso di moto dei dispositivi di trasporto 4). Il disco esterno 9a Ã ̈ piÃ¹ piccolo (raggio minore) del disco interno 10 dovendo condurre il dispositivo di trasporto 4 lungo una curva 110 piÃ¹ stretta. In particular, the disk 9a in the external position guarantees the passage of the transport device 4 from one portion to the other along the forward lane, while the internal disk 10 guarantees the passage of the transport device 4 from one portion to the other. but in the opposite direction to the previous one, ie along the return lane (figure 2, note the arrows to represent the direction of motion of the transport devices 4). The outer disc 9a is smaller (smaller radius) than the inner disc 10 as it has to lead the transport device 4 along a tighter curve 110.

Nella soluzione nota illustrata in figura 2, un riparo superiore 11 completa il modulo ad angolo 8. In the known solution illustrated in Figure 2, an upper guard 11 completes the corner module 8.

Un modulo ad angolo 8 secondo la presente invenzione (figura 3) prevede un riparo superiore 12 sagomato diversamente, in modo da realizzare corsie secondarie curve 31 parallele a corsie principali curve 21 tra loro separate da un divisorio 121 le cui estremitÃ 122, 123 coincidono con le zone di ingresso 122 ed uscita 123 dei dispositivi di trasporto 4 in/da dette corsie curve secondarie 31. A corner module 8 according to the present invention (Figure 3) provides for an upper guard 12 shaped differently, so as to create curved secondary lanes 31 parallel to curved main lanes 21 separated from each other by a divider 121 whose ends 122, 123 coincide with the areas of entry 122 and exit 123 of the transport devices 4 into / from said secondary curved lanes 31.

Dette estremitÃ 122, 123 definiscono in sostanza anche le estremitÃ di dette corsie curve principali 21 e secondarie 31. Said ends 122, 123 essentially define also the ends of said main curved lanes 21 and secondary 31.

Il modulo ad angolo 8 secondo lâ€™invenzione consente dunque allâ€™ occorrenza la deviazione di dispositivi di trasporto 4 dalle corsie principali curve 21 alle secondarie curve 31 in corrispondenza di dette estremitÃ dâ€™ingresso 122, e dunque lâ€™accumulo di una coda 40 di dispositivi di trasporto 4 lungo tali corsie secondarie curve 31 ; tale coda 40 si forma tipicamente in corrispondenza del cosiddetto â€œpunto di campionamentoâ€ del successivo modulo di pre-, post- o analisi 5, ovvero del punto nel quale avvengono le operazioni di carico/scarico di campioni tra impianto 1 e modulo 5. The corner module 8 according to the invention therefore allows the deviation of transport devices 4 from the main curved lanes 21 to the secondary curves 31 in correspondence with said entrance ends 122, and therefore the accumulation of a queue 40 of transport devices 4 along these curved secondary lanes 31; this queue 40 typically forms in correspondence with the so-called â € œsampling pointâ € of the subsequent pre-, post- or analysis module 5, or the point where the sample loading / unloading operations take place between plant 1 and module 5.

Come si evince dalla figura 3, due diversi moduli 5 possono perciÃ² essere ora interfacciati allâ€™impianto 1 giÃ in prossimitÃ del modulo ad angolo 8 (idealmente, lâ€™uno lungo la corsia dâ€™andata e lâ€™altro lungo quella di ritorno), a differenza della soluzione nota nella quale la corsia secondaria 3, e dunque il corrispondente modulo 5, si trova in un tratto rettilineo ben distante dallo spigolo dellâ€™impianto 1 ovvero dal modulo ad angolo 8 (infatti non Ã ̈ nemmeno visibile, in figura 2). As can be seen from figure 3, two different modules 5 can therefore now be interfaced with system 1 already near the corner module 8 (ideally, one along the forward lane and the other along the return), unlike the known solution in which the secondary lane 3, and therefore the corresponding module 5, is located in a straight section well away from the edge of the system 1 or from the corner module 8 (in fact it is not even visible, in figure 2).

Il modulo ad angolo 8 prevede un disco 9b in posizione esterna (figura 3) di dimensioni pari a quelle del disco 10 interno, per garantire il passaggio da una porzione rettilinea a quella ad essa perpendicolare anche ad un dispositivo di trasporto 4 che stia attraversando la corsia secondaria curva 31 esterna. In tal modo Ã ̈ possibile con uno stesso disco 9b, 10 gestire la curva di corsie curve principali 21 e secondarie 31 adiacenti, ovvero ciascuna coppia di corsie curve 21, 31 di andata e ritorno. The corner module 8 foresees a disk 9b in the external position (figure 3) with dimensions equal to those of the internal disk 10, to guarantee the passage from a straight portion to the one perpendicular to it also to a transport device 4 that is crossing the curved secondary lane 31 outside. In this way it is possible with the same disc 9b, 10 to manage the curve of the main curved lanes 21 and the adjacent secondary 31, that is to say each pair of curved lanes 21, 31 outward and return.

Lâ€™aspetto innovativo del trovato Ã ̈ dunque rappresentato dalla possibilitÃ , prevedendo lâ€™inserimento di corsie secondarie lungo il modulo ad angolo, di accumulare una coda di dispositivi di trasporto lungo tali corsie secondarie. The innovative aspect of the invention is therefore represented by the possibility, by providing for the insertion of secondary lanes along the corner module, to accumulate a queue of transport devices along these secondary lanes.

CiÃ² Ã ̈ funzionale al posizionamento, affacciato alla corsia secondaria stessa, di un modulo di pre-, post- o di analisi, in una posizione decisamente piÃ¹ prossima allo spigolo dellâ€™impianto (rappresentato per lâ€™appunto dal â€œmodulo a Lâ€ ) rispetto alle soluzioni note, sia lungo la coppia di corsie di andata che lungo la coppia di corsie di ritorno, con la conseguenza di un notevole risparmio di spazio e offrendo perciÃ² la possibilitÃ di posizionare un numero maggiore di moduli successivamente al modulo ad angolo, ovvero lungo i lati rettilinei. This is functional to the positioning, facing the secondary aisle itself, of a pre-, post- or analysis module, in a position that is decidedly closer to the edge of the system (represented precisely by the â € œmodule a Lâ €) compared to known solutions, both along the pair of forward lanes and along the pair of return lanes, with the consequence of a considerable saving of space and therefore offering the possibility of positioning a greater number of modules after the module. corner, i.e. along the straight sides.

Infatti, negli impianti di automazione di laboratorio Ã ̈ proprio lungo la corsia secondaria che vengono deviati i dispositivi di trasporto che, provvisti o meno di una provetta, devono interfacciarsi con un determinato modulo di pre-, post- oppure di analisi, e che finiscono perciÃ² per accumularsi in coda al cosiddetto â€œpunto di campionamentoâ€ dello stesso. Quello che la soluzione del presente brevetto si prefigge Ã ̈, grazie allâ€™inserimento di una corsia secondaria giÃ lungo lo spigolo dellâ€™impianto, la possibilitÃ di anticipare la posizione di tale â€œpunto di campionamentoâ€ rispetto alle soluzioni note. In fact, in laboratory automation systems it is precisely along the secondary aisle that the transport devices are diverted which, with or without a test tube, must interface with a specific pre-, post- or analysis module, and which end therefore to accumulate at the end of the so-called â € œsampling pointâ € of the same. What the solution of this patent aims at is, thanks to the insertion of a secondary lane already along the edge of the system, the possibility of anticipating the position of this â € œsampling pointâ € with respect to known solutions.

Lâ€™invenzione cosÃ¬ concepita Ã ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nellâ€™ambito del concetto inventivo. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept.

In pratica i materiali impiegati nonchÃ© le forme e le dimensioni potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze. In practice, the materials used as well as the shapes and dimensions may be any according to requirements.

Claims

CLAIMS 1. Corner module (8) of a laboratory automation system (1), characterized by providing two pairs of curved main lanes (21) and curved secondary lanes (31), each curved main lane (21) being separated from the respective curved secondary lane (31) by a partition (121) whose ends (122, 123) coincide with the entry (122) and exit (123) areas of the transport devices (4) in / from said respective secondary lane curve (31), called curved secondary lanes (31) allowing the accumulation of a queue (40) of transport devices (4) at a sampling point of a pre-, post- or analysis module (5) at the € ™ interior of said curved secondary lanes (31).

2. Corner module (8) according to claim 1, characterized in that it provides, in correspondence with each pair of said main curved lanes (21) and secondary curved lanes (31), discs (9b, 10) of the same size.