JP2014512543A - モジュール式打抜き手段を有する打抜き装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、試料カードに適用された、特に血液、唾液等のDNAを含む液体の乾燥試料を処理するための打抜き装置に関連し、パンチおよび下型を有する少なくとも1つの打抜き手段を備え、パンチは待機位置および打抜き位置の間を移動可能である。打抜き手段は受容開口部を有し、その中に試料カードは、打抜き装置の可動グリッパユニットによって導入され、打抜き手段に対して配置され、打抜き駆動部は、打抜き手段のパンチに連結可能または連結され、待機位置および打抜き位置の間でパンチを駆動する。本発明によれば、提案される打抜き手段が打抜き装置から分離する構造を有し、そこにパンチおよび下型が配置される。打抜き手段は、打抜き装置および打抜き駆動部に連結可能な交換可能モジュールを形成するように構成される。本発明はまた、前記タイプの打抜き装置および打抜き手段モジュールを有する計量装置に関連する。

Description

本発明は、試料カードに適用された特に血液、唾液等などのDNAを含む液体の乾燥試料を処理するための打抜き装置に関する。
このような打抜き装置において、複数の試料カードは、試料カード用のマガジンに保持され、グリッパユニットによって特定の順番でマガジンから取り出されて、打抜き装置の打抜き手段に供給される。あらかじめ撮像によって撮像された部分において適用された試料は、試料カード上で特定されており、少なくとも1つの試料片が試料カードから打抜かれる。また、複数の試料片は、同時に、または連続して同じ試料領域から打抜かれることが可能である。打抜かれた試料片は、打抜きピン(パンチ)の動きにより下部ダイの出口開口部を通り誘導され、このようにして受け容器の受け凹部、好ましくはマイクロタイタープレートのウェルに移される。なるべく早く試料片は、全ての所望の試料カードから打抜かれ、かつ受け容器内に収容され、試料片に含まれる個々の試料の分析がDNA分析のためのPCR法、高性能ガスクロマトグラフィー(HPLC)等などの方法によって行われ、この目的のために本願の技術的範囲においては詳細に述べられていないさらなるステップが打抜きの後に実行される。
試料カードから試料片を自動的に打抜く方法および装置は、例えば特許文献1から知られている。
さらに、上述のタイプの打抜き装置は、BSD Robotics(オーストラリア、クイーンズランド州4110、ブリズベンのLuminex Company)の「BSD1000-GenePunch」が知られている。関連する製品パンフレットは、本願の出願時においては以下のインターネットアドレス(http://www.bsdrobotics.com/Documents/Brochure/BSDR1000(10)%20-%20BSD1000%20GenePunch.PDF)より入手可能である。
さらに、この打抜き装置の操作モードは、本願の出願時においては以下のインターネットアドレス(http://www.bsdrobotics.com/Videos/BSD1000.wmv)から入手可能なビデオファイルに開示されている。
以下の運転モードは、ビデオフィルムで見ることができる。「BSD1000−GenePunch」打抜き装置において、試料カードのためのグリッパ装置は、マガジンから移動し、グリッパ装置は、スキャナに対して水平に延在するレールに沿って試料カードをそこから取り出し、該スキャナに試料カードが導入されて、その後スキャンされる。この場合グリッパ装置は、互いに直交する2方向に移動可能であり、それらは特にレールに沿う方向、および直交する方向であり、把持された試料カードは、カード平面内において二次元に移動可能である。スキャン後、試料カードは、グリッパ装置によって打抜き装置の打抜き手段へ移送され、かつ前記打抜き手段に対して配置されて、スキャン後に評価された試料カードの位置において試料片を打ち抜くことができる。その後打抜かれた試料片は、打抜き手段の下に配置された受け容器、例えばマイクロタイタープレートのウェルに分配される。この打抜き装置の場合、複数の受け容器は、水平面に直交する回転軸の周囲に星形に配置され、かつ打抜き手段に対するその配置は、特に特定のウェルにおいて、回転移動および水平面での移動によって行われる。1または複数の試料片の試料カードからの打抜きが完了した後、グリッパ装置は、打抜かれた試料カードをレールに沿って後にカードマガジンへ移送し、再度そこに降ろす。そして、次の試料カードをマガジンから取り出すことができるようにカードマガジンが1つ上方の位置に移動するまで、グリッパ装置は、一時的に後退する。
したがって、従来技術から知られる打抜き装置は通常、パンチおよび下型を有する少なくとも1つの打抜き手段を備え、パンチは、下型から離れている休止位置と、下型に近い打抜き位置との間で移動可能であり、かつ打抜き手段は、打抜き装置の可動グリッパユニットによって試料カードがその中に導入可能であり、かつ試料カードが打抜き手段に対して配置可能な受容開口部を有する。さらに、打抜き装置は、打抜き手段のパンチに連結可能、または連結された打抜き駆動部を有し、それによって休止位置および打抜き位置の間のパンチの動きが駆動される。
米国特許第5,641,682号明細書
既知の打抜き装置では、打抜き操作中のちりの生成により清掃が必要な摩耗した1または複数の打抜き工具を複雑な方法で取り外さなければならないことが示されている。この場合、関連した駆動部から打抜き工具(つまり特にパンチおよび下型を有する打抜き手段)を外すために、特に数多くの手動作業が必要である。さらに、このような打抜き装置ではまた、例えば異なる大きさ(異なる直径)の試料片を打抜こうとする場合に、打抜き工具を容易に交換することが難しい。
したがって、本発明の目的は、打抜き工具、特に打抜き装置の打抜き手段の取り扱いを簡素化することである。
この目的を達成するために、打抜き手段が打抜き装置から分離する構造を備え、パンチおよび下型は、前記分離構造に配置され、該構造を有する打抜き手段は、前記打抜き手段が打抜き装置および打抜き駆動部に連結可能な交換可能モジュールを形成するように構成されることが提案される。
構造または設備として示されることができるパンチおよび下型のための共通の構造は、打抜き装置の残りの構造から/へのこの構造の簡単な取り外しまたは挿入のために、打抜き手段の最適な交換可能性を許容する。このように、磨耗が認められた場合、または特定の程度でちりによる汚染がある場合、または特定の回数の打抜き操作後に、わずかな手動作業によって完全なモジュールとして打抜き手段を取り外すことが可能である。新しい打抜き手段モジュールをすぐに挿入することができるため、打抜き装置の運転は非常に短時間だけ中断される。そして取り外された打抜き手段モジュールを例えば清掃することができ、かつ次の使用のために整備することができる。このようなモジュール式設計の打抜き手段では使い捨てもまた考えられ、打抜き手段は、特定の運転時間後に交換され、その後例えば製造業者にて好ましく再利用される。異なる試料カードが打抜き装置によって処理される場合、処理される試料カードに応じて、または打抜かれた試料片の分析方法に応じて、異なるパンチ大きさ(特にパンチ直径)を有する打抜き手段モジュールまたは異なる数のパンチ(関連する他の下型またはコースを有する)を有する打抜き手段モジュールを容易に挿入し、かつ交換することができる。したがって、打抜き装置を非常に柔軟に使用することができ、かつ打抜き手段の交換により打抜き装置の運転を長時間中断することなく試料分析の対応する要求のために効果的に適合することができる。
下型は、好ましく貫通開口部を有し、試料カードから打抜かれた試料片が出口開口部において打抜き手段の下に配置された受け容器に分配されるように、パンチは、貫通開口部を通り打抜き位置を通過する。
好ましくは、受け容器に設けられた複数の受け凹部の個々の1つが貫通開口部の下に配置されるように、受け容器は、打抜き手段に対して移動可能である。
このように、打抜かれた試料片は、特定の、または所望の受け凹部に収容されることができ、打抜かれた試料片を受け容器の受け凹部に一義的に割り当てることができる。受け容器が特にマイクロタイタープレートであり、その個々のウェルが受け凹部を形成することが想定される。
打抜き装置は、吸引装置を備えることができ、それによって打抜き中に作られたちり粒子を下型の領域から除去することができる。このような吸引装置は、打抜き手段および打抜き装置全体にちりが集まることを妨げる。さらに、受け容器の受け凹部へのちり粒子の侵入が低減される。
打抜き装置は、脱イオン化空気の供給装置をさらに備えることができ、これによって脱イオン化空気を下型の領域、特に出口開口部の領域に供給することができる。打抜かれた試料カード片は非常に小さい、特に数ミリメートルの直径を有し、かつ一般的に粗く構成された繊維状材料、例えばろ紙等から成るため、これらの試料片は、静電帯電によりパンチに蓄積する傾向にあり、所望の受け凹部に分配されないことがある。供給される脱イオン化空気により、今や下型の出口開口部と受け容器、または特にその下に配置された受け凹部の間の領域に穏やかな気流を生成することが可能であり、前記気流は、試料片をパンチから切り離してそれぞれの受け凹部に落とす補助をする。
この目的を達成するために、打抜き手段の構造において吸引チャネルおよび空気供給チャネルが互いに別々に形成され、打抜き手段が打抜き装置に連結された状態において、打抜き装置の対応する吸引ラインおよび空気供給ラインに接続されるそれぞれの接続点を有することがさらに提案される。打抜き手段のこのような構造の結果として、空気の供給およびちりの吸引のためにチャネルが存在していても、交換可能性が保証される。この場合、打抜き手段および打抜き装置の対応する連結はまた、例えば打抜き手段を打抜き装置に取り付ける間の、打抜き装置に対する打抜き手段の一種の強制センタリングまたは一種の配向といったさらなる機能を担う。
打抜き手段およびその構造は、打抜き手段の打抜き装置に対して実質的に水平に延在する動きによって、打抜き装置に、特に打抜き駆動部に連結可能となるように好ましく形成される。この場合、水平移動は、打抜き装置が配置されている基本的な面に対して略平行の移動であることが理解される。
この場合打抜き装置は、水平移動によって、打抜き手段の吸引チャネルおよび空気供給チャネルがさらに打抜き装置の対応する吸引ラインおよび空気供給ラインにそれぞれ連結可能となるように、好ましく構成される。
打抜き手段は、打抜き装置の対応する相手部品に係合することができる少なくとも1つの構造連結手段をさらに備えることができ、かつ好ましくは、打抜き駆動部の対応する相手部品に係合することができるパンチに設けられた駆動連結手段をさらに備えることができる。
この場合、構造連結手段は、打抜き装置の打抜き手段が打抜き装置の対応する相手部品に解放可能にロックされることが可能なように好ましく構成される。この場合、言及された実質的に水平方向の動きによって打抜き手段および打抜き装置の間のロック係合が自動的に行われることがさらに好ましい。
打抜き手段の構造が連結された状態において打抜き装置に面する基部と、また基部に接続されるとともにパンチを含む上部と、基部に接続されるとともに下型を含む下部とを備え、上部および下部の間に受容開口部が形成され、上部および下部は、基部から突出していることが提案される。上部および下部はまた、U形のアームと見なされることができ、アームの間の中間空間は、受容開口部として機能し、かつアームを接続するU形の湾曲部分は、基部に対応する。
この場合、吸引チャネルおよび空気供給チャネルは、下部または/および基部に好ましく形成され、好ましくは、吸引チャネルは、下部の空気供給チャネルの上に配置される。
好ましくは、下型は、下部に固定されたスリーブ内に収容され、スリーブの上側は、吸引チャネルの境界を形成し、かつスリーブの下側は、脱イオン化空気のための空気供給チャネルの境界を形成する。スリーブによって少なくとも部分的に形成された吸引チャネルは、上方、つまりパンチの方向に周囲と接触するため、下型の周囲に分散するように配置された吸引開口部によって、下部の上側に生じるちり粒子が下型の領域において吸引によって抽出される。空気供給チャネルは、同様に下型の周囲、特に出口開口部の周囲に分散するように配置された下向きの噴出開口を好ましく有し、脱イオン化空気は、前記噴出開口部から下方へ、つまり下部の下側へ流出する。
さらに独立した態様によると、本発明は、試料カードに適用される乾燥した特に血液、唾液等の体液などの液体試料を処理するための打抜き装置のための交換可能な打抜き手段モジュールに関連し、打抜き手段モジュールは、可動パンチおよび下型が配置された構造を有し、打抜き手段モジュールは、打抜き駆動部を有する打抜き装置に連結可能であるように構成され、打抜き手段モジュールは、打抜き装置の対応する相手部品と係合することができる少なくとも1つの構造連結手段を備え、かつさらにパンチに設けられた駆動連結手段を備え、前記駆動連結手段は、打抜き駆動部の対応する相手部品と係合することができる。
好ましくは、打抜き手段モジュールは、打抜き手段に関する少なくとも1つの他の上述の特徴を備えることができる。
打抜き手段モジュールの構造がモジュールハウジングによって囲まれ、打抜き装置の対応する相手部品と係合するために構造連結手段および駆動連結手段がハウジングの外側まで突出することがさらに提案される。
さらなる態様によると、本発明は、上述の特徴の少なくとも1つを有する打抜き装置を有する計量装置、特に自動ピペッターに関連する。
好ましくは、計量装置の場合、少なくとも1つのピペットダクトを有するピペット装置は、また打抜き装置のグリッパユニットを有する可動支持部に取り付けられる。
これの代替として、計量装置は、互いに分離した少なくとも2つの可動支持部を有することができ、打抜き装置のグリッパユニットは、一方の支持部に配置され、少なくとも1つのピペットダクトを有するピペット装置は、他方の支持部に配置される。
打抜き装置を有する計量装置の組み合わせにより、試料カードに保持された試料の自動処理を改善することができる。試料カードの処理の対応する方法において、試料片が試料カードから受け凹部に打抜かれる前に、受け容器、特にその受け凹部が計量装置によって液体で満たされることが特に好ましく、かつ好都合である。液体で満たされた受け容器、または受け凹部の場合、静電帯電のため受け凹部の壁に試料片が付着する危険性は、著しく低減され、かつ打抜かれた試料片は、概して打抜かれた直後に液体に接触するようになり、完全に染み込み、かつそれぞれの受け凹部内で最下点の方向に沈むようになる。少なくとも1つの打抜き装置および計量装置の装置全体を囲むハウジング内にはまた、分析方法を実行するために必要なさらなる機器、例えば受け容器を閉じるための装置、遠心分離機等を収容することができる。計量装置との組み合わせにおいて、試料片が打抜かれた後で実行される分析方法に関連する(さらなる)液体が受け凹部に分配されることがまた可能である。
本発明は、添付図を参照して、一例としておよび非限定的な方法で以下に説明される。
計量装置と組み合わせた打抜き装置の概略斜視図を示す。 計量装置およびグリッパユニットがない打抜き装置の概略斜視図を示す。 試料片を打抜く前の試料カード(図3a)および打抜かれた後の試料カード(図3b)を図式的に示す部分的な図a)およびb)を示す。 打抜き装置のモジュール式打抜き手段の後斜めからの概略斜視図を示す。 連結として機能する打抜き装置の対応部を有する、図4の断面ラインV−Vに沿った打抜き手段の概略断面図を示す。 打抜き手段の下部の概略分解斜視図を示す。 ちりの吸引(図7a)および脱イオン化空気の供給(図7b)のための打抜き手段の下部のチャネル形状を部分的な図a)およびb)において示す。 図4の断面ラインVIII−VIIIに沿った打抜き手段の断面図を示す。 打抜き手段に連結可能な打抜き駆動部の概略斜視図を示す。
図1は、計量装置500に任意に結合された打抜き装置10の全体図を示す。ここに示される組み合わせにおいて、打抜き装置10および計量装置500は、主方向X,Y,Zの1方向、すなわち長手方向Xに移動可能な共通の支持部50を使用する。この目的を達成するために、支持部50は、支持構造52の上部領域において、ローラー54によって縦方向レール(不図示)に取り付けられ、該支持構造は、ここでは一部しか図示されていない装置全体のために設けられている。もちろん、支持部50のための駆動装置(不図示)がまた存在し、前記駆動装置は、装置全体の制御ユニット(同様に不図示)を介して動かされる。
計量装置は、他の2つの主方向Y,Zつまり、横方向Yおよび垂直方向Zで移動可能なとなるように支持部50に取り付けられたピペット装置502を備える、該ピペット装置は、設けられた受け容器12または計量されるべき液体のリザーバーへ/から液体を吸引かつ分配するための少なくとも1つのピペットチャネル504を有する。計量装置500は、自体公知であり、ここでは詳細を説明しない自動ピペッターとして構成されている。
支持部50のピペット装置502と反対側に取り付けられているのは、グリッパユニット300であり、それは同様に2つの他の主方向Y,Zで移動可能となるように構成されている。このグリッパユニット300は、本実施例において、ピペット装置502と共同で使用される支持部50に取り付けられているとしても、本願の範囲内においては打抜き装置10に属しているものとして考慮されるべきである。さらに、打抜き装置10は、さらなる主構成要素として、打抜き駆動部14、打抜き手段110、画像撮像装置18および受容板210を備える。さらに、各場合において複数の試料カード22(図3)のためのマガジン20が図1に示されている。グリッパユニット300によって、試料カードは、マガジン20から取り出され、かつ打抜き手段110に供給されることにより、打抜き手段110によって少なくとも1つの試料片がそれぞれの試料カードから打抜かれることが可能となる。
グリッパユニット300の機能は、同様に本願の範囲においては一部のみが説明される。グリッパユニットの構成およびその打抜き装置または本願の打抜き手段との相互作用の詳細については、「グリッパユニットを有する打抜き装置」と題した本出願人によって同時に提出された出願(出願番号第DE102011XXXXXX.X号)が参照され、その内容は、グリッパユニットの構成に関する参照としてここに組み込まれる。
同様に、本願の範囲において、受容板210の特別な特徴は、一部のみが扱われている。この受容板または受容板210によって覆われる打抜き手段110に対する受け容器の位置決めのための駆動部(図1には見えない)の構成に関する詳細については、「受容板を有する打抜き装置」(出願番号第DE102011XXXXXX.X号)および「照光式受容板を有する打抜き装置」(出願番号第DE102011XXXXXX.X号)と題する2つの同時の出願が参照され、両方の内容は、受容板およびそれによって覆われる駆動部の構成に関する参照としてここに組み込まれる。
図2は、グリッパユニット300がない打抜き装置10の概略斜視図を示す。打抜き装置10は、フレーム状構造または支持構造24を備え、打抜き駆動部14および画像撮像装置18がそこに固定され、および打抜き手段110が取り外し可能な方法で打抜き手段モジュールとして取り付けられる。図2は、モジュール式打抜き手段110が打抜き装置の構造24に連結された状態を示す。打抜き手段110を構造24から取り外し可能とするために、作動要素または押しボタン26が作動されて、打抜き手段110および支持構造24間の係合が解放されることが提案される。受容板210は、少なくとも1つの受け容器12を取り付ける、または支持するよう機能し、特定の数のウェル(受け凹部)28を有するマイクロタイタープレートとして好ましく設けられる。異なるマイクロタイタープレートを使用することも可能であり、かつウェル28の数は、試料カードから打抜かれた試料片がウェル28に対応する空間を有するということを除けば、これに限られない。
画像撮像装置18が受容板210の照射領域212の実質的に垂直上方に配置されることが図2の概観図からまた明らかである。この照射領域212は、受容板に収容される、またはその後側に配置される電界発光膜によって好ましく形成される。後から照らされたマイクロタイタープレート12またはその一部の画像が画像撮像装置18によって撮像されることができるように、その上に配置されたマイクロタイタープレート12は、EL膜212によって後ろから照らされることができる。1または複数のマイクロタイタープレート12は、受容板210上において移送フレーム214に収容され、移送フレーム214は、磁石(不図示)を介して受容板210の下に配置された駆動ユニットに結合され、かつこの駆動ユニットによって固定の打抜き手段110に対して受容板210の上で動くことが可能である。結果として、打抜かれた試料片がこの受け凹部に落ちるように、またはそこに収容されるように、特に受け容器12の受け凹部28を打抜き手段110の下に正確に配置することができる。画像撮像装置18の両側に設けられるのは、代替の照射手段のための保持部16であり、該照射手段が要素、好ましくは画像撮像手段18の下に配置された試料カードを上から照らすことにより、試料カードのための画像処理プロセス、例えばバーコード等の認識が実行される。
図3は、部分的な図a)およびb)において、試料カード22の例を示す。試料カードは、一種の開口部30を有し、そこに吸収性材料32、例えばろ紙等が見える。少なくとも1つの試料領域が吸収性材料上で特定され、かつこの場合、点線の円で描かれた4つのこのような試料領域34−1〜34−4がある。血液、唾液または他の液体などの試料が試料カード22によって収集される場合、液体試料は、できるだけ印の付いた試料領域34−1〜34−4内に沈殿することが意図されている。本実施例において、例えば血液の滴、または唾液の試料などの異なる大きさの試料36−1〜36−4が、対応する試料領域34−1〜34−4に沈殿している。この場合、試料36−4は、試料領域34−4のマーキング内に完全には配置されておらず、このためそれに対応して、この試料は、無効であるとして試料ドナーまたは医療スタッフメンバーによって試料領域34−4の上にバツ印38が示される。試料カードが特定される、および試料ドナー、収集機関等に対して割り当てられることができるように、コード(バーコード、2Dバーコード等)40がまたカード上の吸収性材料32の下に設けられている。また製造業者の情報、カードの目的に関する情報、または試料液体に関する情報等のさらなる情報を試料カード22に含む、またはプリントすることができる。液体で適用される試料36−1〜36−4は、吸収性材料32によって吸収され、その後乾燥される。乾燥後、試料片は、打抜き手段110によって試料36−1〜36−4から打抜かれることができる。複数の試料片が試料36−1〜36−3から打抜かれた後、試料カード22は、図3bに白抜きの穴42によって示される。どの試料片、およびどの順で試料片が打抜かれるかは、例えば画像処理によって確立されることができ、印がつけられた試料領域34−1〜34−4(例えばバツ印38を用いることにより)内に試料が位置するかどうか、試料36−1〜36−4が試料領域34−1〜34−4内のどこに位置するか、およびどのような境界(試料36−1の場合は点線44によって示される)を有するかを検出することが第一に可能である。このような情報および打抜かれるべき所望の数の試料片を用いて、試料片が打抜かれるべき場所を特定することができる。したがって、所定の点の試料片が打抜かれるように、試料カード22が打抜き手段に対して配置されることが可能である。ここに描かれた試料カードの形は、単なる一例であり、かつ試料カードは、他のフォーマット、または多少小さい、または大きい試料領域34などを有することができる。
図4は、打抜き手段ハウジング112内のモジュール式形状の打抜き手段110の実施形態を示す。構造24に連結された状態において打抜き装置10に面する後側114において、打抜きヘッドとしても示すことができる打抜き手段110は、連結ヘッド118と、少なくとも部分的に狭い直径に形成された連結シャンク120とを有する連結ピン116(構造連結手段)を有する。連結ヘッド118は、円錐台形の前部122を有し、これにより連結ピン116を打抜き装置10の支持構造24の対応する連結開口部46に容易に導入することができ、これは、図5の断面図(図4の断面ラインに対応する)において見ることができる。連結ヘッド118から連結シャンク120への移行部に形成されているのは、構造24に連結された状態のバネ負荷のラッチ要素48と係合するセットバック124であり、これにより打抜き手段110を支持構造24にロックすることができる、またはロックされた状態で支持構造24に取り付けることができる。この係合を解放するために、ラッチ要素48は、図2に関して既に述べられた押しボタン26によってバネ56の力と逆にY方向に動くことができ、打抜き手段モジュール16を構造24からX方向に取り外すことができる。打抜き手段16は、実質的に水平方向Xで構造24に同様に連結され、連結ヘッド118およびラッチ要素48の形により、ラッチ要素48がセットバック124において連結ヘッド118の後ろと係合するまでおよび少なくとも部分的に連結シャンク120に対して載置されるまで(図5)、ラッチ要素48は、予め負荷されたバネ56の力と逆に動くことができる。
打抜き手段モジュール110の後側114(図4)において、吸引装置(不図示)に連結するための連結部品126および脱イオン化空気を供給する装置(不図示)に連結するためのさらなる連結部品128をさらに設けることができる。連結された状態において、これらの連結部品126,128は、打抜き装置の構造24の対応する相手部品およびラインと流体密封式に接続される。吸引連結部品126に接続された2つのラインまたは吸引チャネル130が図5に示されている。
図6は、ハウジングのない打抜き手段110を示し、基部142、下部144および上部146を有するそれ自体の機構または構造141を有することが分かる。下部144および上部146は、基部142に接続され、かつ互いの間に受容開口部138を有する。2つの部分144,146は、基部142と共に一種のU形を形成し、上部146は、基部142の上縁部147に対して下部144の方向に若干下向きにオフセットして配置されている。
下型136が下部144の上側に見える。下型の周囲に分散するように設けられているのは、下部144に設けられた吸引チャネル131(図7b)および基部142に垂直に延在する吸引チャネル130に接続される吸引開口部148である。打抜き中に作られるちりは、吸引開口部148を通じた吸引により抽出されることができ、打抜き装置10の吸引装置の収集容器(不図示)に導入される。下部144は、インサート150をさらに備え、そこに脱イオン化空気を下部144の下側に供給するためのチャネル152が設けられている。チャネル152は、分離板154によって吸引チャネル131に対してカバーされる。チャネル152は、垂直に延在するチャネル部品153を介して対応する連結部品128に接続される。試料カードから打抜かれた試料片は、出口開口部156を通り受け容器12(図2)の方向に下方へ通過することができ、出口開口部は、さらに下部144のインサート150内に見ることができる。インサート150は、多数の点158で下部144の残りの部分に好ましくネジ留めされる。吸引のためのチャネル130,131、および脱イオン化空気を供給するためのチャネル152,153は、下部144および関連するインサート150においてそれぞれ好ましく一体に形成され、それらは好ましくは、ミル/ドリルによるチャネルまたは射出成形または鋳造方法によって作られた成形部品である。
図8は、図4の断面ラインVIII−VIIIに対応する打抜き手段110の断面図を示す。既に述べられた以下の構成要素がこの図において見られる:ハウジング112、下部144、上部146、インサート150、受容開口部138および下型136。打抜き手段110は、パンチ132をさらに備え、その上端部133は、好ましくピン状の駆動連結手段134に隣接している。パンチおよび駆動連結手段134は、共通のスリーブ160に収容され、該スリーブは、長手方向(打抜き手段110が打抜き装置10に取り付けられる場合はZ方向)において共に前後に移動可能となるようにパンチ132および駆動連結手段134に接続されている。スリーブ160は、ボールベアリングまたはボールケージ162によって囲まれ、これにより、スリーブ160は、打抜き手段110の構造141の上部146に固定して接続された固定スリーブ164に対して移動することができる。
下型136は、パンチ132のための貫通開口部166を有し、前記貫通開口部166は、出口開口部156内に開口する。下型136は、スリーブ168内に収容され、スリーブは、吸引チャネル131および脱イオン化空気のためのチャネル152を下型136の領域において互いに分離し、かつ対応する方法でそれぞれの気流を案内するように形成され、脱イオン化空気については矢印170によって示され、吸引開口部148を通じた吸引については矢印172によって示される。下型の領域において、スリーブ168および分離板154は、ちりの吸引、および脱イオン化空気の供給のための2つの流れが互いに分離されるように適切な方法で相互作用し、スリーブ168は、分離板154に好ましく載置され、かつ分離板154に設けられた開口部174(図6)を少なくとも部分的にカバーする。もちろん、パンチ132が上部から下部へ出口開口部156の方向に移動することができる点において、ハウジング112はまた、パンチ132が通過することができる対応する開口部を有する。
駆動連結手段134は、上部領域において連結ヘッド176と、より小さい直径の連結ネック178とを有する。連結ヘッド176および連結ネック178は、それに対応して形成された駆動側連結対応部60(図9)に導入可能である。連結対応部60は、2つのフォーク状プロング62を有し、それは、連結ネック178をその間に収容することができるように互いから離れて好ましく配置され、連結ヘッド176は、その下側において載置される。このぴったりした連結により、駆動連結手段134および、したがってそこに接続されたパンチ132は、打抜き駆動部14によって休止位置および打抜き位置の間を移動することができる。連結対応部60は、駆動棒64の下端に設けられ、駆動棒の上端部は、ローラー66に取り付けられている。ローラー66は、渦巻き形に延在する溝付き案内手段68に収容される。この溝付き案内手段68がモーター(ここでは不図示)、特に電気モーターによって例えば図9の時計回り方向に回転するようセットされている場合、駆動棒64は、回転軸DAから離れるように動く溝付き案内68により直線的に下向きに移動し、これにより、パンチ132がその休止位置から図8に示す打抜き位置に移動する。
打抜き駆動部14が打抜き装置の支持構造24に取り付けられることが図9からさらに明らかである。打抜き駆動部の下に、連結開口部70および72が構造24内部に示されており、打抜き手段モジュール110の連結部品126および128を前記連結開口部70および72に導入することが可能である。さらに、図5に関して既に述べられた連結開口部46が連結開口部70の下に示されており、連結ピン116を前記連結開口部46に導入することが可能である。
打抜き手段モジュール110は、打抜き装置の構造24から分離したそれ自体の構造141を有し、かつパンチ132および下型136を備える。2つの個別の構造24および141は、打抜き手段モジュール110に設けられた連結ピン116および打抜き装置10の構造24に設けられたラッチ要素48を介して、解放可能に共に連結されることができる。この場合、2つの構造24,141が連結されている場合、原則として駆動連結手段134、特に連結ヘッド176および連結ネック178は、同時に連結対応部60に連結される。さらに、構造の連結の結果として、打抜き手段モジュール110に設けられたチャネル130,131,152,153は、打抜き装置の対応する接続ラインに実質的に同時に接続される。したがって、全体として、打抜き手段110(打抜きヘッド)のモジュール式設計の結果として、簡略化した交換可能性が可能となるため、運転のために少ない手動作業によって、打抜き手段110を打抜き装置10に取り付けることが可能となり、かつ整備/交換のためにそこから取り外すことが可能となる。
10 打抜き装置
12 受け容器
14 打抜き駆動部
16 打抜き手段モジュール
18 画像撮像装置
20 マガジン
22 試料カード
24 支持構造
28 受け凹部
46,70 連結開口部
48 ラッチ要素
60 連結対応部
64 駆動棒
66 ローラー
68 案内手段
110 打抜き手段
116 連結ピン
126,128 連結部品
130,131 吸引チャネル
132 パンチ
134 駆動連結手段
136 下型
138 受容開口部
142 基部
144 下部
146 上部
148 吸引開口部
150 インサート
152,153 チャネル
154 分離板
156 出口開口部
160,168 スリーブ
166 貫通開口部
210 受容板
212 照射領域
214 移送フレーム
300 グリッパユニット
500 計量装置
502 ピペット装置

Claims (17)

  1. 試料カード(22)に適用された、特に血液、唾液等のDNAを含む液体、特に乾燥試料(36−1...36−4)を処理するための打抜き装置であって、該打抜き装置は、
    パンチ(132)および下型(136)を有する少なくとも1つの打抜き手段(110)であって、前記パンチ(132)は、前記下型(136)から離れた休止位置および前記下型に近い打抜き位置の間で移動可能であり、かつ前記打抜き手段(110)は、受容開口部(138)を有し、試料カード(22)は、前記打抜き装置(10)の可動グリッパユニット(300)によって前記受容開口部内に導入可能であり、かつ前記打抜き手段(110)に対して配置可能なである、少なくとも1つの打抜き手段と、
    前記打抜き手段(110)の前記パンチ(132)に連結可能、または連結された打抜き駆動部(14)であって、それによって前記休止位置および前記打抜き位置間の前記パンチ(132)の動きが駆動される、打抜き駆動部と、
    を備え、
    前記打抜き手段(110)は、前記打抜き装置(10)から分離する構造(141,142,144,146)を備え、前記パンチ(132)および前記下型(136)は、前記分離する構造(141,142,144,146)に配置され、前記打抜き手段(110)が、前記打抜き装置(10)および前記打抜き駆動部(14)に連結可能な交換可能モジュールを形成するように、前記打抜き手段(110)の前記構造(141,142,144,146)が構成されていることを特徴とする、打抜き装置。
  2. 前記下型(136)が貫通開口部(166)を有し、その打抜き位置において前記パンチ(132)は該貫通開口部を通過し、前記試料カード(22)から打抜かれた試料片は、出口開口部(156)において前記打抜き手段(110)の下に配置された受け容器(12)に分配されることが可能であることを特徴とする、請求項1に記載の打抜き装置。
  3. 前記受け容器(12)に設けられた複数の受け凹部(28)の個々の1つが前記貫通開口部(166)の下に配置可能となるように、前記受け容器(12)が前記打抜き手段(110)に対して移動可能であることを特徴とする、請求項2に記載の打抜き装置。
  4. 吸引装置をさらに備え、該吸引装置によって、打抜き中に生じたちり粒子を前記下型(136)の領域において取り除くことができることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の打抜き装置。
  5. 脱イオン化空気の供給装置をさらに備え、該供給装置によって、脱イオン化空気を前記下型(136)の領域、特に、前記出口開口部(156)の領域に供給することができることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の打抜き装置。
  6. 吸引チャネル(130,131)および空気供給チャネル(152,153)が前記打抜き手段(110)の前記構造(141,142,144,146)内で互いに分離して形成され、前記打抜き手段(110)が前記打抜き装置(10)に連結された状態において、前記打抜き装置(10)の対応する吸引ラインおよび空気供給ラインに接続されるそれぞれの接続点(126,128)を有することを特徴とする、請求項4を引用する場合の請求項5に記載の打抜き装置。
  7. 前記打抜き手段(110)およびその前記構造(141,142,144,146)は、前記打抜き装置(10)に対する前記打抜き手段(110)の実質的に水平に延在する動きによって、前記打抜き装置(10)に、特に前記打抜き駆動部(14)に連結可能であるように形成されていることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の打抜き装置。
  8. 前記水平移動によって、前記打抜き手段(110)の前記吸引チャネル(130,131)および空気供給チャネル(152,153)はさらに、前記打抜き装置(10)の対応する前記吸引ライン(70)および空気供給ライン(72)にそれぞれ連結可能であることを特徴とする、請求項6を引用する場合の請求項7に記載の打抜き装置。
  9. 前記打抜き手段(110)の前記構造(141)が連結された状態において前記打抜き装置(10)に面する基部(142)と、前記基部(142)に接続されるとともに前記パンチ(132)を含む上部(146)と、前記基部(142)に接続されるとともに前記下型(136)を含む下部(144)とを備え、前記受容開口部(138)が前記上部および前記下部(144,146)の間に形成され、かつ前記上部および下部(144,146)は、前記基部(142)から突出していることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の打抜き装置。
  10. 前記吸引チャネル(130,131)および前記空気供給チャネル(152,153)が前記下部(144)または/および前記基部(142)に形成され、好ましくは前記吸引チャネル(131)が前記下部(144)において前記空気供給チャネル(152)の上に配置されていることを特徴とする、請求項6を引用する場合の請求項9に記載の打抜き装置。
  11. 前記下型(136)が前記下部(144)に固定されたスリーブ(168)に収容され、前記スリーブ(168)の前記上側が前記吸引チャネル(131)の境界を形成し、かつ前記スリーブ(168)の前記下側が脱イオン化空気のための前記空気供給チャネル(152)の境界を形成することを特徴とする、請求項10に記載の打抜き装置。
  12. 試料カード(22)に適用される乾燥した特に血液、唾液等の体液などの液体試料(36−1...36−4)を処理する打抜き装置(10)のための交換可能打抜き手段モジュール(110)であって、前記打抜き手段モジュール(110)は、可動パンチ(132)および下型(136)が配置された構造(141)を有し、前記打抜き手段モジュール(110)は、打抜き駆動部(14)を有する前記打抜き装置(10)に連結可能となるように構成され、前記打抜き手段モジュール(110)は、前記打抜き装置(10)の対応する相手部品(46,48)と係合することができる少なくとも1つの構造連結手段(116)を備え、かつ前記打抜き手段モジュール(110)は、前記パンチ(132)に設けられた駆動連結手段(134)をさらに備え、前記駆動連結手段(134)は、前記打抜き駆動部(14)の対応する相手部品(60)と係合することができる、打抜き手段モジュール。
  13. 請求項1〜11の前記打抜き手段(110)に関する少なくとも1つのさらなる特徴をさらに備える、請求項12に記載の打抜き手段モジュール。
  14. 前記構造(141)がモジュールハウジング(112)によって囲まれ、前記打抜き装置(10)の対応する相手部品(46,48;60)と係合するために、前記構造連結手段(116)および前記駆動連結手段(134)が前記ハウジングの外側まで突出することを特徴とする、請求項12または13に記載の打抜き手段モジュール。
  15. 請求項1〜11のいずれか一項に記載の打抜き装置(10)を有する、特に自動ピペッター(500)である計量装置。
  16. 少なくとも1つのピペットダクト(504)を有するピペット装置(502)がまた前記打抜き装置(10)のグリッパユニット(300)を有する可動支持部(50)に取り付けられている、請求項15に記載の計量装置。
  17. 互いに分離した少なくとも2つの可動支持部を有し、前記打抜き装置のグリッパユニットが一方の支持部に配置され、かつ少なくとも1つのピペットダクトを有するピペット装置が他方の支持部に配置されている、請求項15に記載の計量装置。
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