KR101570545B1 - 박리성 씰의 제거를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

박리성 씰의 제거를 위한 장치 및 방법 Download PDF

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렛 엘. 애플렉
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Abstract

박리성 씰에 의해서 씰링된 컨테이너 또는 컨테이너 어레이는 공정 패스를 따라 컨베이어를 경유하여, 씰의 폭보다 실질적으로 같거나 큰 폭을 가지는 접착 면이 박리성 씰의 상측 표면에 가압되기 위한 디씰링 스테이션으로 이송된다. 컬렉션 로드는 하측 방향으로 접착 면에 압력을 가하여, 씰에 대해서 접착면을 가압함으로써, 플레이트가 컨베이어와 함께 움직일 때, 컨베이터 상에 컨테이너 또는 컨테이너 어레이의 위치가 유지되도록 한다. 상기 씰의 리딩 에지가 상기 롤러를 지날 때, 상기 접착 면은 상측 방향으로 감겨지고, 상기 씰의 면으로부터 제거되고, 상기 컨테이너 또는 컨테이너 어레이가 롤러에 의해서 아랫쪽으로 지지될 때, 상기 컨테이너 또는 컨테이너 어레이로부터 상기 씰이 분리되기 위하여 상기 씰의 리딩 에지가 당겨진다. 그 다음 상기 제거된 씰은, 버려진다.
Figure 112009061761969-pct00001
씰, 컨테이너

Description

박리성 씰의 제거를 위한 장치 및 방법{Device and method for removing a peelable seal}
본 출원은 미국 가출원 2007.03.09자 출원번호, No.60/894,188, 2007.05.30자 출원번호, No. 60/915,890, 2007,06,28자 출원번호 No. 60/946,799 들의 우선권을 주장하는 출원이다.
화학적 및 생물학적 샘플 들의 실험 분석은 전형적인 테스트를 위한 수백만 개의 샘플 들을 포함하는 시간 소비 공정이다. 약 개발, 진단, 분석, 및 다른 용도를 위한 그러한 테스팅의 요구는 많은 수의 샘플 들의 특정 실험 및 포로토콜의 취급에 따라서, 흡인, 혼합, 분배, 해독 및 동일성의 추적, 저온 저장 유닛으로부터의 로드 및 언로드하는 실험적인 자동 시스템의 개발을 이끌었다. 현재 표준은 가공 중에 액체 샘플 들을 함유하고, 로봇 플랫폼 사이로 전달하는 다수의 웰(well)의 어레이(array)(96, 8x12 어레이 또는 384, 16x24 어레이)를 포함하는 플레이트 들을 포함한다. 웰 내부에 액체 솔루션을 유지하기 위하여, 플레이드 들은 종종 전형적으로 플라스틱 또는 알루미늄 박이 코팅된 플라스틱에 의해서 만들어지는 시트에 의해서 열 밀봉된다. 이는 일반적으로 가장 비용 효율적이고, 쉬운 적용 방법이다. 그러한 씰(seal)을 형성하기 위한 전형적인 상업적 가용 시스템은 Veloctiy 11 으로부터의 PLATELOC® 열 플레이트 씰러이다(Agilent Technologies, Menlo Park, CA). 단순한 점착성의 씰링 시트 들은 또한 사용될 수 있다. 다른 씰링 방법도 사용될 수 있다. 다만, 이 것 들은 커버 락, 다이어프램 또는 다른 메커니즘을 가지는 다수 피스 어셈블리를 포함하게 되어, 비싸지고, 시간 소비적이고, 오직 주변적으로(marginally) 보다 효과적으로 되는 경향이 있다.
플레이트 들은, 특정 실험 프로토콜에 따라서, 전달, 가열, 원심 분리, 비드 두드림되거나, 다른 작용하게 된다. 이러한 과정이 완료된 후에, 테스팅 및 분석을 위한 샘플 들로의 접근이 필요한다. 이는 일반적으로 샘플을 흡입하기 위하여 바람직한 웰의 실을 뚫거나, 웰의 전체를 노출시키기 위하여 전체 씰을 벗겨내는 것에 의해서 달성될 수 있다. 씰의 관통은 로봇식으로 수행될 수 있으나, 관통된 씰에 새로운 씰을 가하는 것에 의해서 리씰링(resealing)이 이루어지기 때문에, 플레이트 상의 웰로 다수 회 접근하는 것에 한계가 있다. 다수 회 관통 및 리씰링 공정 후에, 씰은 관통하기 어려운 두께가 된다.
전체 플레이트로부터 백 씰을 수동으로 벗겨내는 것은, 당기는 힘이 매우 일정하지 않으면 씰 시트가 종종 찢어지기 때문에 시간 소비적이다. 웰을 교차하거나, 오픈 웰을 밀치는 점착성 스트링(string)이 생성될 수도 있으며, 이 둘은 교차 오염의 가능성을 증가시킨다.
필름 씰의 경제적인 본질이 플레이트의 접근 및 리씰링의 준비를 허락하는 것을 활용하기 위하여, 박리성 씰에 의해서 씰링된 웰 플레이트 및 다른 컨테이너 의 씰링제거를 위한 장치 및 방법의 요구가 존재한다. 본 발명은 그러한 요구를 충족하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 박리성 씰에 의해서 씰링된 웰 들을 포함하는 플레이트 또는 트레이는 공정 패스를 따라 컨베이어 벨트 또는 플랫폼을 경유하여, 씰의 폭보다 실질적으로 같거나 큰 폭을 가지는 접착 면이 박리성 씰의 상측 표면에 가압되기 위한 디씰링 스테이션으로 이송된다. 로드나 롤러와 같은 압력면이 하측 방향 으로 접착 면에 압력을 가하여, 씰에 대해서 접착 면을 누름으로써, 플레이트가 천천히 컨베이어와 함께 움직일 때, 컨베이터 상에 플레이트의 위치가 유지되도록 한다. 상기 씰의 리딩 에지가 상기 롤러를 지날 때, 상기 접착 면은 상측 방향으로 감겨지고, 상기 씰의 면으로부터 제거되고, 상기 플레이트가 롤러에 의해서 아랫쪽으로 지지될 때, 상기 플레이트로부터 상기 씰이 분리되기 위하여 상기 씰의 리딩 에지가 당겨진다. 상기 플레이트가 상기 스테이션을 연속적으로 움직일 때, 상기 씰의 찢어짐이나 상기 플레이트의 부딪침 없이 상기 씰을 부드럽게 제거하는 일정한 당김 모션을 가하는 것에 의해서 상기 씰은 점진적으로 상기 플레이트로부터 당겨지게 된다. 상기 제거된 씰은, 상기 접착 면에 부착된 상태로 존재하고, 최종적으로 버려진다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 대상물로부터 필름을 제거하기 위한 장치는, 공정 면과, 상기 공정 면의 상방에 배치되며, 상기 대상물의 폭 보다 실질적으로 같거나 큰 길이를 가지는 컬렉션 로드(collection rod)와, 상기 컬렉션 로드의 길이를 따라 하방으로 연장되는 접착 면과, 상기 컬렉션 로드와 상기 접착 면에 대해서 상기 대상물의 리딩 에지를 정렬시키기 위하여 상기 공정 면에 배치되는 정렬 수단과, 상기 대상물과 상기 접착 면 중 하나를 다른 하나 측으로 상기 공정 면의 평면과 평행한 방향으로 이동시키기 위한 이송 수단(translation means)과, 상기 접착 면이 상기 리딩 에지를 당겨올려, 상기 대상물과 상기 컬렉션 로드 중 하나가 상기 필름의 리딩 에지로부터 상기 필름의 트레일링 에지(trailing edge)로 이동될 때, 상기 필름이 상기 대상물로부터 상방으로 벗겨지도록 하기 위하여, 상기 컬렉션 로드의 하류 측에서 접선의 상방 힘을 생산하기 위한 메커니즘을 포함한다. 일 실시 예에 따르면, 상기 접착 면은 열 활성(heat activated) 글루 스트립(glue strip) 형태이고, 상기 장치는 상기 글루 스트립을 활성화시키기 위한 가열원을 더 포함한다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 접착 면은 접착 테이프이고, 상기 장치는, 사용되지 않은 테이프를 가지는 소스 롤와, 압력 면과, 테이프 패스는 상기 소스 롤부터 상기 압력 면 및 상기 컬렉션 로드의 아랫쪽에서 감김 릴까지 연장되며, 사용된 테이프와 제거된 필름을 수집하기 위한 감김 릴과, 상기 테이프 패스를 통하여 상기 소스 롤로부터 상기 테이프를 당기기 위하여 상기 감김 릴을 회전시키는 구동 모터를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 하나 이상의 씰링된 컨테이너로부터 필름 씰을 제거하기 위한 장치는, 상기 컨테이너 또는 컨테이너 어레이(array)의 폭보다 실질적으로 같거나 큰 길이를 가지는 감김 로드 또는 롤러와, 상기 바디의 길이 방향을 따라 하방으로 연장되는 접착 면과, 상기 감는 리드를 상기 필름 씰의 리딩 에지와 정렬시키기 위하여 컨베이어 패스를 따라 상기 어레이를 이동시키는 컨베이어와, 상기 어레이가 상기 로드를 지나쳐 움직일 때, 상기 감김 로드와 상기 접착 면이 상기 필름이 상기 어레이로부터 상방으로 벗겨지도록 하는 것을 야기하기 위하여 상기 롤러를 회전시키는 메커니즘을 포함한다.
제 1 실시 예에 의하면, 상기 접착 면은 상기 소스 롤부터 공급되어 감는 롤에서 수집되는 테이프 롤을 포함한다. 상기 점착 테이프의 소스 롤은 스핀들 또는 바(bar) 상에 지지된다. 상기 플레이트의 폭 보다 실질적으로 동일하거나 큰 폭을 가지는 상기 테이프는, 상기 플레이트가 상기 씰의 상측 면의 부착을 촉진시키기 위하여 하방 힘을 가하는 것이 가능한 압력 롤러 또는 다른 면 또는 수단의 하방으로 이동될 때, 상기 씰에 부착된다. 어떤 실시 예에서는, 상기 컨베이어는, 상기 접착 면이 잘 접촉되는 것을 보장하기 위하여 정지될 수 있다. 상기 플레이트가 제 2 로드 또는 롤러, 일 례로 컬렉션 또는 감김 로드의 하방으로 이동할 때, 상기 테이프는 상기 씰의 평면과 실질적으로 수직한 상기 로드의 하류 측에서 접선 방향의 힘을 발생시키기 위하여 상방으로 당겨진다. 상기 테이프는 구동 모터에 의해서 회전되는 감김 릴로 당겨진다. 상기 씰은 상기 테이프를 따라 들어올려지며, 상기 플레이트와 자유롭게 당겨진다. 상기 제거된 씰은 상기 감김 릴에 상기 테이프와 함께 감겨지며, 이에 따라 상기 제거된 또는 부분적으로 제거된 씰과 의도하지 않게 접착되는 것에 의해서 웰의 내용물의 교차 오염의 위험이 최소화될 수 있다. 사용된 테이프를 가지는 감김 릴은 상기 소스 롤이 소모되면 상기 씰과 함께 버려지고, 교체된다. 하류 측에서 보다 작은 직경의 컬렉션 로드를 사용하는 것은 상기 테이프에서의 당김 각을 증가시켜 상기 씰의 제거가 용이하도록 한다. 상기 컬렉션 로드에 의해서 가해지는 당김력을 보다 강화시키기 위하여 상기 필링이 시작된 후에, 압력 롤러(또는 다른 압력 면)는 하류로 약간 이동될 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 상기 컬렉션 로드는 상기 씰의 코너에서 필링 공정을 시작하는 것에 의해서 상기 플레이트로부터 상기 씰을 분리시키는 능력을 높이기 위하여 상기 플레이트의 리딩 에지로부터 대략 45도 각도로 배치될 수 있다. 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 컬렉션 로드는 하류 측의 테이프 패스를 컨베이터 패스의 수직에 대하여 일 례로 1도에서 10도 범위 바람직하게는 2도에서 3도 범위에서 이동시킨다.
씰의 제거 비율은, 상기 롤러 들 및 테이프 가이드(구비되는 경우) 주위에서 상기 테이프 패스를 따라 테이프를 감는 상기 감김 릴의 회전 속도에 의해서 결정된다. 컨베이어가 플레이트를 이동시키는 속도는 상기 감김 릴의 속도와 대응된다. 두 모터의 동작은 제거 비율의 설정을 가능하게 하는 시스템 컨트롤러에 의해서 제어될 것이다. 적절한 씰 제거 속도의 선택을 위한 고려는, 현재 공정 또는 플레이트의 취급을 포함한다. 일 례로, 상기 씰 또는 플레이트가 젖은 경우에는, 상기 오픈 플레이트를 가로질러 액체의 물방울의 스프레이를 피하기 위하여, 씰링 제거 공정은 낮은 속도에서 수행될 수 있다. 다수의 플레이트 상에서 씰링 제거 공정이 수행되는 과정에서 일정한 공정 속도를 유지하기 위하여, 상기 감김 릴에 사용된 테이프 및 씰이 축적되어 상기 감김 릴의 직경이 증가되는 것을 보상하도록 상기 감김 릴의 회전 속도가 조절된다. 상기 감김 릴 및/또는 소스 릴의 회전 속도는 상기 롤이 교체될 때를 결정하기 위하여 상기 소스 릴에 남아있는 씰의 수를 계산하기 위하여 상기 시스템 컨트롤러에 의해서 이용될 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 본 발명은 사딘 캔(sardine can)의 원리를 이용할 수 있다. 이 원리는 접착 면을 가지는 키가 플라스틱 씰의 일 단부에 부착되며, 상기 씰을 감아서 제거하기 위하여 회전된다. 본 실시 예에서 다수의 다른 접착제 들이 사용될 수 있지만, 용매, 결빙, 또는 물의 존재에 따른 접착 특성 때문에 핫 멜트 글루(hot melt glue)가 바람직하다. 일 실시 예에 따르면, 사용 후 버릴 수 있는 "키"의 저장고(magazine), 로드를 회전시키기 위한 헤드를 가지는 원통형 로드가 상기 장치에 장착된다. 키는, PEZ® 캔디 디스펜서(미국 특허 2,620,061참조)와 유사한 방식으로, 저장고의 바닥부의 앞쪽 방향으로 밀어진다. 상기 키의 헤드를 회전시키는 슬롯으로 상기 키는 밀어 넣어진다. 만약, 핫 멜트 글루가 사용되면, 상기 키는 상기 글루가 녹는점에 도달하도록 하기 위하여 상기 가열원과 마주보도록 회전된다. 그 다음 상기 키는 씰을 가지는 상기 플레이트의 단부와 마주보도록 하측으로 회전된다. 상기 플레이트는 적절하게 위치되고, 그 다음 상기 글루가 상기 씰에 접촉되도록 들어올려진다. 또는 상기 키가 상기 씰과 접촉되도록 하측으로 이동된다. 상기 글루가 냉각되기 위하여 짧은 지연 시간 후에는 상기 키는 상기 플레이트가 상기 컨베이어를 따라 앞쪽으로 이동될 때 회전되고, 상기 원통형 로드 주위로 씰을 감는 것에 의해서 씰을 점진적으로 제거하기 위하여 상기 키의 접선 방향을 따라 들어올려지고, 그 다음 상기 키는 상기 플레이트로부터 잡아당겨진다. 상기 오픈 플레이트는 상기 씰링 제거 스테이션을 지나 상기 컨베이어 패스를 따라 계속 이동된다. 상기 키와 제거된 씰은 쓰레기 저장부로 버려지고, 다음 플레이트를 준비하기 위하여 감는 장치로부터 새로운 키가 로드된다.
일 실시 예에 따르면, 다른 두께의 플레이트 들을 가지는 시스템의 사용이 가능하도록 하기 위하여 상기 키 메커니즘과 컨베이어 메커니즘의 간격을 가변시키는 상대적인 높이 조절 수단이 포함될 수 있다.
본 발명은, 수동으로 시트를 제거할 때 발생되는 문제를 피하기 위하여, 균일한 압력으로 필름 시트를 당기는 수단을 제공한다. 상기 씰이 본 발명 장치 및 방법에 의해서 보다 쉽게 제거될 수 있기 때문에, 본 발명은 오염 또는 샘플의 로스에 대하여 더 나은 보호를 제공하는 상기 웰 플레이트에 보다 확고하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 의해서 구성되는 시스템의 사시도이다.
도 2는 도 1의 시스템의 상면도이다.
도 3a 내지 도 3b는 제거 공정의 세 개의 다른 스테이지에서의 디씰러(desealer)의 제 1 실시 예의 개략적인 측면도로서, 도 3a는 테이프와 씰 면의 최초 접촉을 보여주고, 도 3b는 상기 플레이트의 씰이 벗겨지기 시작할 때를 보여주고, 도 3c는 상기 리프트 롤러를 향하여 압력 로드가 움직이는 것을 보여준다.
도 4는 본 발명의 실시 예의 개략적인 상면도이다.
도 5는 경사진 테이프 공급기를 가지는 디씰러의 다른 실시 예의 상면도이다.
도 6은 도 5의 실시 예의 개략적인 측면도이다.
도 7은 핀치 롤러를 가지는 디씰러의 다른 실시 예에 따른 개략적인 측면도이다.
도 8은 도 7의 실시 예의 개략적인 사시도이다.
도 9a는 웰 플레이트의 상측의 플라스틱 씰 시트에 키가 접촉되게 위치된 것을 보여주는 개략도이다.
도 9b 및 도 9c는 상기 키의 다른 실시 예에 따른 개략도이다.
도 10a 내지 도 10c는 각각 키의 공급 단계, 키 접착제를 활성화시키는 단계 및 키를 상기 플레이트 씰 시트에 가하는 단계를 보여주는 개략도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플레이트 씰의 자동 제거를 위한 시스템의 개략적인 측면도이다.
도 12는 키 이젝터 메커니즘의 개략적인 측면도이다.
도 13a 및 도 13b는, 각각 상기 키를 플레이트를 가로질러 이동되도록 상기 플레이트와 상기 푸셔 메커니즘을 이송시키기 위한 컨베이어의 개략적인 측면도 및 상면도이다.
도 14는 상기 플레이트 씰을 제거하기 위한 시스템의 상면도이다.
도 15a 내지 도 15f는 플레이트의 도입을 위하여 상기 컨베이어를 움직이는 메커니즘 동작의 예시적인 단계 들을 개략적으로 보여준다.
본 명세서를 위하여, 이동 방향 또는 상기 테이프와 상기 플레이트(또는 다 른 씰링된 컨테이너)의 상대적인 위치는, 상기 테이프 또는 플레이트가 이동을 시작하는 쪽을 향하는 방향을 의미하는 "상류(upstream)"와, 상기 테이프 또는 플레이트의 이동을 종료하는 쪽을 향하는 방향을 의미하는 "하류(downstream)"에 의해서 설명될 것이다. 후술하는 명세서에서 언급되는 "어레이" 또는 "플레이트"는 예시적인 것에 해당한다. 본 발명은 다수 웰 플레이트 또는 유사한 어레이들의 공정에 제한되지 않을 뿐만 아니라, 사실상 박리성 필름이 제거되어야 할 어떠한 종류의 컨테이너 또는 대상물에 적용될 수 있다.
도 1 내지 도 5에 보여지는 제 1 실시 예에 의하면, 접착 테이프는 씰을 제거하기 위하여 사용된다. 접착 테이프의 소스 롤(20)은, 공정면 또는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 플레이트(16)(또는 다른 씰링된 컨테이너)를 공정 면(4)을 따라 오른 쪽에서 왼쪽으로 이동시키는 플레이트 컨베이어(10)의 상방의 스핀들 또는 축(18) 상에 지지된다. 일 실시 예에 따르면, 컨베이어(10)는, 컨베이어 모터가 작동될 때 상기 공정 면(4)을 가로질러 슬라이드되고, 상기 플레이트 또는 다른 대상물을 보유하는 컨베이터 카(11: 도 8참조)에 연결되는 모터에 의해서 구동되는 벨트(motor-driven belt)를 포함한다. 상기 씰(40)의 폭과 실질적으로 동일하거나 큰 폭을 가지는 상기 테이프(22)는, 도시된 바와 같이 오른쪽에서(상류 측) 상기 플레이트(16)가 상기 압력 로드(24)의 하방을 지나갈 때, 상기 씰에 부착된다. 상기 압력 로드 또는 롤러(24)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 테이프(22)의 접착력을 상기 씰(40)의 상면 측으로 가압한다. 롤러가 바람직하기는 하지만, 압력 롤러의 기능은 접착의 효율성을 증가시키는 바람직한 압력을 가할 수 있는 어떠한 면에 의해서 수행될 수 있다. 일 례로, 로드, 바(bar) 또는 2차원 면(planar surface)이 사용될 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 상기 면은 적용된 압력이 상기 씰의 표면에 대응하여 퍼지도록 도우는 폼 접촉 영역(foam contact area)를 가질 수 있다.
상기 테이프(22)는 여기서부터 컬렉션 로드(28)로 언급되는 제 2 로드 또는 롤러의 하방 및 주위의 패스를 따라 이동하고, 감김 릴(30)을 향하여 상방으로 이동한다. 컬렉션 로드(28)는 상기 테이프가 상기 로드(28)를 가로질러 균일하게 당겨질 수 있도록 하류 측에 라운드된 에지를 가지는 매끄러운 면을 가져야 한다. 상기 컬렉션 로드(28)는 길게 된 로드일 필요는 없고, 단부를 가로질러 상기 테이프가 당겨지는 위치에서 매끄럽고 라운드진 면을 가져, 로드와 동일한 기능을 수행하는 평평한 바 또는 플레이트의 형태일 수 있다. 상기 플레이트(16)가 앞쪽으로 이동하고, 상기 씰의 리딩 에지가 상기 컬렉션 로드(28)의 하측을 지날 때, 상기 씰(40)은, 도 3a의 T1, T2, 및 T3로 예시되는 바와 같이, 하류 쪽 또는 상기 컬렉션 로드(28)의 트레일링 측의 접선 방향으로 가해지는 힘에 의해서 상방으로 당겨지고, 도 3b와 같이 상기 플레이트가 상기 컬렉션 로드(28)를 지나갈 때, 상기 씰의 리딩 에지는 점진적으로 벗겨지기 위하여 들어올려진다. 상기 제거된 씰(40)은 상기 감김 릴(30)에 감겨질 테이프(22)에 부착된 상태를 유지한다. 상기 소스 롤이 전부 사용되거나, 바람직하게는 상기 소스 롤이 완전하게 사용되기 전에, 상기 사용된 테이프(22)를 가지는 상기 감김 릴(30)은 상기 감김 스핀들로부터 제거될 수 있고, 상기 사용된 씰과 함께 버려진다. 상대적으로 직경이 작은 컬렉션 로드(28) 의 선택은 상기 테이프의 당김 각을 증가시켜 상기 씰(40)의 제거가 용이하도록 한다. 상기 테이프의 균일한 당김을 보장하기 위하여 바람직하게 회전되는 상기 컬렉션 로드(28)는 일반적으로 2~3mm의 직경을 가진다. 컬렉션 롤러를 사용하는 것의 다른 방법으로서, 상기 테이프의 폭을 가로질러 불균일한 힘이 가해지는 것을 피하기 위하여, 상대적으로 작은 마찰 면, 일 례로 라운드지고 매끄러운 면을 가지는 한, 비회전 컬렉션 로드가 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명을 위하여, "컬렉션 로드"는 로드, 롤러, 라운드진 에지를 가지는 평평한 면, 및 상기 테이프의 손상 없이 균일한 힘에 의해서 상기 테이프가 매끄럽게 당겨지기 위하여 필요한 특성을 가지는 어떠한 동등한 구조를 포함한다.
상기 컬렉션 로드(28)에 의해서 가해지는 당김 력이 증가될 수 있도록 필링(peeling)이 시작된 후에 상기 압력 로드(24)는 왼쪽 즉, 플레이트 이동 방향의 하류를 향하여 이동될 수 있도록 장착될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 플레이트 패스 상방에 매달린 단단한 서포트로부터 하방으로 연장된 폼(foam)의 스트립(strip)은 최초로 상기 플레이트의 리딩 에지 측에서 상기 테이프를 하방으로 당기기 위하여 상기 압력 로드(24)에 더하여 또는 대신하여 사용될 수 있다. 상기 폼은 압력을 가하기에 충분하게 단단하며, 다만, 상기 테이프(22)와 상기 씰(40)의 접촉이 잘되도록 보장하기에 충분하여야 한다. 상기 테이프가 상기 씰 상에 고체 그립(grip)을 가지도록 하기 위하여, 상기 플레이트(16)의 전방 이동을 중지하고, 재 이동되기 전에 수초 동안 상기 씰의 리딩 에지 측에서의 최초 접촉 위치에서 유지되도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
바람직한 실시 에에 의하면, 필링 공정을 코너(42)에서 시작하고, 대략 45로의 각도로 상기 씰이 벗겨지도록 하는 것에 의해서 상기 플레이트(16)에서 상기 씰을 용이하게 분리되도록 하기 위하여, 상기 컬렉션 로드(28)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 플레이트의 리딩 에지에 대하여 일 례로 대략 45도 각도로 배치된다. 이러한 접근은 상기 씰(40)의 리딩 에지(38)의 전체 폭을 따른 접착제의 힘을 극복하기 위한 필요성을 피할 뿐만 아니라, 어떻게 상기 씰이 수동으로 제거될 수 있는지 보다 잘 보여준다. 상기 경사진 컬렉션 로드(28)는 상기 테이프 패스를 상기 플레이트 이송 방향 뿐만 아니라 원래의 테이프 패스의 대략적으로 수직한 방향으로 변화시킨다. 테이프 패스의 변화의 다른 장점은 상기 감김 릴(30)에 축적된 버려진 씰이 상기 플레이트(16) 및 컨베이어(10)의 상측이 아닌 측방에 위치함으로써, 상기 씰의 바닥에 존재하는 어떠한 오염 액체가 다음 플레이트로 떨어지는 가능성을 최소화하는 것이다. 도시된 바와 같이, 테이프 패스가 방향 변환된 각도는 일반적으로 90°± 10°에 속한다. 보다 바람직하게는 상기 각도는 90°± 2-3°일 것이다. 바람직한 실시 예에 의하면, 추가적인 교차 오염을 방지하기 위하여, 스펀지 또는 흡수 물질이 상기 컬렉션 로드에 인접하게 또는 상기 감김 릴 주위에 구비될 수 있다. 선택적으로, 상당한 양의 액체가 상기 테이프 또는 제거된 씰에 존재할 수 있는 상태의 상기 로드(28) 또는 상기 로드의 하류에서 진공 튜브 또는 채널이 상기 테이프의 반대편 쪽에 장착될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 구동 모터(50)는, 상기 테이프 패스를 따라 상기 소스 롤(20)로부터 상기 테이프가 당겨지는 디씰링(desealing) 동작이 수 행되도록 상기 감김 스핀들(52)을 회전시킨다. 미끄러짐을 방지하고 균일한 당김 힘이 작용되도록 하기 위하여, 상기 스핀들(52)은 상기 감김 릴(30)의 내면의 대응되는 노치(notch)와 맞기 위한 하나 이상의 반경 방향의 연장 탭, 봉우리(ridge) 또는 스프링을 가져야 한다.
플레이트로부터의 씰의 제거 비율은, 상기 롤러(24, 26), 만약 구비되는 경우 테이프 가이드를 둘러, 상기 테이프 패스를 따라 상기 테이프를 당기는 감김 릴(30)의 회전 속도에 의해서 결정된다. 상기 플레이트(16)가 컨베이어(10)에서 움직이는 속도는 상기 감김 릴(30)의 회전 속도와 관련된다. 상기 컨베이어(10)와 구동 모터(50)의 동작은 제거 비율을 설정할 수 있는 시스템 컨트롤러에 의해서 제어될 것이다. 일반적인 동작 속도는 대략 30cm/second(1foot/sec.)일 것이다. 적당한 디씰링 속도의 선택의 고려는 현재 공정 또는 플레이트의 취급을 포함한다. 일 례로, 상기 씰 또는 플레이트가 젖은 경우에는, 상기 오픈 플레이트를 가로질러 액체의 물방울의 스프레이를 피하기 위하여, 씰링 제거 공정은 낮은 속도에서 수행될 수 있다. 다수의 플레이트 상에서 씰링 제거 공정이 수행되는 과정에서 일정한 공정 속도를 유지하기 위하여, 상기 감김 릴에 사용된 테이프 및 씰이 축적되어 상기 감김 릴의 직경이 증가되는 것을 보상하도록 상기 감김 릴의 회전 속도가 조절된다. 상기 감김 릴의 회전 속도는 상기 롤이 교체될 때를 결정하기 위하여 상기 소스 릴에 남아있는 씰의 수를 계산하기 위하여 상기 시스템 컨트롤러에 의해서 이용될 수 있다.
본 발명에 사용되는 테이프는 일반적으로, 그 자체에 부착되려는 경향을 줄 임과 동시에 접착력은 증가시키기 위하여 선택되는 종래의 플라스틱 압력 민감성 접착제일 수 있다. 상기 테이프의 폭은 상기 씰의 폭과 대략적으로 동일하여야 하나, 상기 전체 씰을 효과적으로 들어올리기에 충분한 폭을 가지는 한 조금의 가변은 가능하다. 상기 테이프는 파손의 위험을 최소화시키기 위하여, 충분한 강도를 가지고 될 수 있는 한 강화된다.
다른 실시 예에 따르면, 테이프 접착제는 열 활성화되거나, 압력 민감성 및 열 증가 화합물 일 수 있다. 열의 사용은 상기 테이프가 표면에 습기 또는 DMSO와 같은 화학적 잔류물을 가질 수 있는 씰에 부착되는 장점을 가진다. 가열은 가열원을 상기 압력 로드(24)의 하류에 인접하게 위치시키는 것에 의해서 달성되거나, 상기 롤러 자체가 가열될 수 있다. 상기 테이프로 상승 힘이 작용하기 전에 상기 테이프와 접착제가 냉각될 수 있도록, 상기 감김 롤의 회전과 상기 컨베이어의 전방 이동을 잠시 동안 정지시키는 것이 적절할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 소스 롤 및 감김 롤은, 사용자의 교체가 용이하도록, VHS 비디오 테이프와 같이 사용 후 버릴 수 있는 카트리지에 결합될 수 있다. 플레이트 이동 방향에 대하여 상기 감김 릴이 소정의 각도(90°± x°)로 배치되는 경우, 상기 카트리지는 바람직한 위치에서 릴 들을 보유하기 위하여 적절하게 일 례로 L 형상일 것이다. 상기 카트리지는 비용을 최소화는데 적당한, 보드지 및 금속 부분을 가지는 비싸지 않은 몰드된 플라스틱 부분으로부터 제조될 수 있다.
사용자가 잔존 테이프가 제거될 수 있는 씰의 수를 확인하는 것이 가능하도록, 선택적인 창이나 측정 수단이 포함될 수 있다. 선택적으로, 상기 기구는 카트 리지에 잔존하는 수를 예상하기 위하여 제거된 씰의 수의 기록을 만들 수 있다. 이 것은 분리된 소스 롤과 감김 릴을 사용할 때의 배치에 유용할 수 있다. 새로운 소스 롤 또는 카트리지는, 밤 동안 주의 없이 시스템이 동작되도록 하기 위하여 일 례로 저녁에 놓여질 수 있다. 다음 날, 부분적으로 찬 카트리지 또는 롤은 남은 용량을 사용하기 위하여 재 설치될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 원리를 이용한 기구(1)의 일 례가 도시된다. 소스 롤(20)은, 소스 플랜지(36)로부터 연장된 소스 스핀들(14)에 적합한 소스 코어(18)를 가진다. 상기 씰(40)로의 균일한 적용을 위하여 상기 테이프가 팽팽하게 유지되는 동안, 상기 테이프(22)가 상기 롤(20)로부터 당겨지도록 충분한 저항력을 제공하기 위하여 억지 결합을 형성하기 위하여, 소스 코어(18)는, 스핀들(14) 상에서 슬라이드된다. 선택적으로, 소스 롤의 미끄러짐을 방지하고 상기 테이프의 균일한 공급이 가능하도록, 소스 코어(18)의 노치 들이 스핀들(18)의 탭 또는 스프링 들과 맞을 수 있다. 사용되는 롤에서 얼마 만큼의 씰이 제거될 수 있는 지를 감지할 수 있도록 시스템 컨트롤러로 신호를 제공하기 위하여 소스 롤(20)에 잔존하는 테이프의 야을 모니터하는 선택적인 감지기가 포함될 수 있다. 플레이트(16)의 이동 방향과 원래의 테이프 패스 방향에 대해서 대략 87°~88°로 경사지게 배치된 감김 릴(30)은 사용된 테이프(22) 및 씰의 중심 정렬을 용이하도록 하고, 제거된 씰 또는 사용된 테이프에 잔존할 수 있는 잔존 물질의 오염을 돕는 측면 플렌지 들을 가진다. 선택적인 쉴드(7)는 새롭게 오픈된 웰의 교차 오염에 대한 보호와, 상기 제거된 씰의 하측면에 잔존할 수 있는 물질과의 의도하지 않은 접촉을 방지하기 위하 여, 상기 씰이 당겨진 지점에 위치한다.
컨베이어(10)는, 상기 소스 롤(20)의 하방에서 시작되는 컨베이어 면(4)을 따라 상기 플레이트(16)를 전방(도시된 바와 같이 좌측에서 우측으로)으로 이송한다. 상술한 바와 같이, 장치의 동작 비율은 감김 릴(30)의 회전 속도에 의해서 결정될 수 있다. 상기 컨베이어(10)는 상기 테이프와 같은 속도로 상기 플레이트가 움직이도록 단순하게 제어된다. 광 감지기(5)는 상기 씰이 제거된 것을 확인하게 위하여, 상기 컨베이어 면의 상방으로 부분적으로 연장된다. 일반적으로, 상기 광 감지기는 그 것의 하방에 위치한 영역의 상대적으로 많은 부분을 관찰하는 것에 의해서 상기 테이프의 반사율을 확인할 수 있다. 플레이트의 높은 반사율은 상기 씰의 일정 부분 및 가능한 전체 부분이 제거되지 않았음을 나타낸다. 상기 컨트롤러는, 상기 씰의 일 부분이 잔존하는 경우를 포함하는 수용할 수 있는 반사율의 레벨을 결정하기 위한 역치를 가지도록 프로그램될 수 있다. 수용가능하지 않은 상기 씰의 잔존량이 감지되면, 도시되지 않은 시스템 컨트롤러는 상기 씰 제거가 완료되지 않았다는 신호를 발생할 수 있다. 상기 컨트롤러는, 플레이트를 추가적인 배치 또는 취급을 위한 스테이션으로 이동시키거나, 상기 플레이트를 제거하고 디씰링 공정을 반복하기 위한 부속 로봇을 동작시키기 위한 전기 신호를 발생할 수 있다.
테이프 릴, 모터 및 컨베이어 들은, 장치 내의 움직이는 부분과 의도하지 않은 접촉 또는 오염을 최소화하기 위하여, 열림 가능한 보호 커버(3)를 가지는 하우징(2) 내에 수용될 수 있다. 상기 커버(3)는, 상기 커버의 열림 없이 플레이트가 배출될 수 있도록 상기 컨베이어 패스와 대응되는 노치를 가지도록 형성될 수 있 다.
보다 로봇 친화적이기 위하여, 상기 컨베이어 카(11)(도 8에 도시되어 있고, 다른 실시 예에서는 플레이트(16)의 하측에 직접 위치함)가, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 그 것의 트랙 상의 사용자 선택 스위치(8)에 의해서 그것의 이동 단부 측의 포트레이트(portrait) 또는 랜드스케이프(landscape) 위치에 선택적으로 존재할 수 있다. 이 구성은 로봇의 잡는 도구 위치에 따라서 긴 또는 짧은 에지를 따라 상기 플레이트(16)를 잡을 수 있도록 한다.
컨트롤 패널(6)은 시작/정지 버튼과, 씰 및 플레이트 사이즈, 씰 제거 속도, 접착제 설정을 위한 지연 시간 등의 제어 패러미터의 입력을 제공함과 동시에, 완료/씰 제거 효율성, 잔존 테이프 양, 상기 잔존 테이프와 함께 제거될 수 있는 씰의 수와 같은 다양한 메시지를 표시하는 디스플레이를 포함한다. 일 실시 예에 따르면, 소스 롤에 잔존하는 테이프의 양을 실제로 감지하는 것 보다, 상기 컨트롤러는, 제거된 씰의 수를 계산, 테이프의 공급 비율을 측정 및 상기 씰 치수를 이용하는 것에 의해서 잔존 테이프를 계산할 수 있다.
플레이트의 리딩 에지로 항상 새로운 테이프가 공급되도록 하기 위하여, 상기 기구는 경과 시간(또는 새로운 카트리지 또는 롤이 인스톨된 사실)을 모니터할 수 있다. 최적의 접착을 위하여, 상기 구동 모터는, 상기 새로운 플레이트가 씰 제거를 위하여 배치되기 전에, 많은 시간 경과를 가져야 하는 새로운 위치로 상기 테이프가 자동적으로 전진할 수 있도록 동작될 수 있다. 이러한 "freshing" 동작을 발생시키는 예시적인 지연 시간은 8시간 이상일 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 카트리지 ACL 모터는 높이가 다른 플레이트 들의 공정이 가능하도록 상기 컨베이어(10)에 대해서 모터(60)에 의해 상측 또는 하측으로 이동될 수 있는 공통 프레임(58)에 장착될 수 있다. 컨베이어(10)는 상기 카트리지의 일 부분인 상기 압력 로드(24)의 바로 아랫쪽으로 플레이트의 리딩 에지가 놓여질 수 있도록 상기 플레이트(16)를 전진시킨다. 상기 테이프와 상기 씰의 접착력을 증가시키기 위하여, 다양한 압력 설정이 가능할 수 있다. 테이프 접착제의 접착력을 증가시키기 위한 수 초의 지연 시간이 허용될 수 있다. 그 다음, 상기 감김 릴(도 6에는 개시되어 있지 않음) 및 상기 컨베이어(10)는 상기 씰(40)을 제거하고, 플레이트가 배출 측(본 실시 예에서는 상기 컨베이어 면의 좌측)으로의 전진이 계속되도록 동작된다.
다른 실시 예에 의하면, 처음으로 플레이트와 가이드(일 례로 상기 공정 면(4)에 위치한 플레이트 보다 다소 넓게 이격된 한 쌍의 레일)가 정렬될 후에, 상기 컬렉션 로드의 하방의 공정 면으로 플레이트(16)를 전방으로 사용자가 수동으로 슬라이딩시키는 경우에는, 상기 컨베이어(10)가 제거될 수 있다. 상기 플레이트의 수동 이동은 일반적으로 상기 테이프 패스를 따라 상기 테이프가 전진되기 위하여 회전되는 감김 길의 비율과 대응되는 균일한 움직임이어야 한다. 제 2의 다른 "수동" 구성에 의하면, 고정된 가이드 또는 프레임이 상기 플레이트를 고정적으로 및 분리 가능하도록 보유하기 위하여 상기 면 상에 배치될 수 있다. 그 다음, 상기 소스 롤, 컬렉션 로드 및 감김 릴은 상기 플레이트 또는 프레임 상에 장착될 수 있다. 상기 씰을 벗기기 위하여 상기 플레이트의 리딩 에지에서 트레일링 에지로 후 방으로 상기 컬렉션 로드가 이동하는 것이 가능하도록, 공통 프레임(58)은 모터 또는 수동 작동되는 수평 슬라이드에 장착될 수 있다.
디씰링 공정이 무인으로 동작되는 것이 요구되는 큰 실험실에서의 사용을 위한 실시 예에 따르면, 1000개 또는 그 이상의 플레이트의 디씰링이 가능하도록 테이프의 수용량을 증가시키는 것이 필요하다. 단순하게 상기 감김 릴을 확대하는 것은 이 것을 달성하는데 실패한다. 그 이유는 사용된 씰 및 테이프의 큰 롤은 너무 소프트해서 디씰링 공정을 수행하기 위하여 요구되는 토크와 대응하게 구동될 수 없기 때문이다.
이 문제를 접근하기 위하여, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 감김 릴이 단순히 느슨함을 죄는 동안 상기 테이프를 당기는 핀치 롤러(pinch roller)가 포함될 수 있다. 제 1 실시 예와 유사하게, 소스 롤(60)은 플레이트가 컨베이어(10)에 의해서 이동될 때 상기 테이프의 접착 측을 상기 플레이트의 씰로 가압하는 압력 롤러(62)의 하방으로 테이프를 공급한다. 제거가 용이하도록 어느 한 코너에서 처음으로 상기 씰이 들어올려지도록, 감김 로드(63)는, 이동 방향에 대해서 일정 각도를 가지도록 배치되는 것이 바람직하다. 상기 제거된 씰을 가지는 테이프(70)는 가이드 롤러(또는 로드: 65)에 의해서 다수의 핀치 롤러(68, 72, 74)로 이동이 가이드된다. 롤러(68)는 필링 동작을 위한 당김 력을 제공하기 위하여 구동 모터(미도시)에 의해서 구동되는 구동 롤러이다. 상기 테이프(70)의 일측면에 접착력이 있으므로, 롤러 들의 오염을 방지하기 위하여 테이프가 핀치 롤러 들 사이에 진입하기 전에 접착 면을 커버하기 위한 백킹(backing)을 제공하는 페이퍼(64)를 공급하는 소모 가능한 페이퍼 롤(66)이 제공될 수 있다. 상기 페이퍼(64)는 사용된 씰에 잔존할 수 있는 액체를 흡수하는 추가적인 장점을 제공한다. 접착 테이프, 제거된 씰 및 페이퍼 백킹으로 구성되는, 층이 있는 폐물 테이프(76)는 감김 릴(80)에 수집된다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 감김 릴(80)은 단일의 시작 테이프 들보다 두꺼운 테이프를 수용하기 때문에, 감김 릴(80)의 상대적인 크기는 상기 페이퍼 릴(66) 또는 소스 릴(60) 보다 크다. 분리된 구동 모터(미도시) 또는 구동 롤러(68)를 회전시키는 구동 모터에 의해서 구동되는 연동 장치는 상기 테이프(76)의 느슨함을 죄는데 사용된다. 상기 감김 릴(80)의 회전 속도는 상기 릴 상의 사용된 테이프의 직경의 증가에 따라 조절될 수 있다. 핀치 롤러는 보다 큰 용량 시스템 뿐만 아니라, 제 1 실시 예와 같은 작은 부피의 장치에서 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 접착제의 연속적인 롤은, 단일의 씰의 제거를 위해 사용되는 개별적인 일회용 롤러 또는 "키"로 대체될 수 있다. 도 9a 내지 도 9c에 도시된 바와 같이 각 감김 키(90)는 감김 로드(94)와 키 헤드(96)를 포함한다. 바람직하게, 상기 로드(94)는 동작 중에 균일한 압력이 유지되도록 원통형, 즉, 원형 단면을 가지나, 다른 형상으로도 형성될 수 있다. 접착 스트립(92)은 상기 로드(94)의 길이 방향을 따라 연장된다. 다른 다수의 접착제가 사용될 수 있지만, 용매, 결빙, 또는 물의 존재에 따른 접착 특성 때문에 핫 멜트 글루(hot melt glue)가 여러 측면에서 우수하다. 접착 스트립(92)은 상기 씰(40)을 향하여 가압되고, 접착력이 충분하게 되면, 사딘 캔과 유사한 방법으로 상기 플레이트에서 상기 씰을 제거하는 것과 같이, 상기 키는 상기 플레이프(16)의 트레일링 에지를 향하여(일 례로 도 9에서는 시계 방향) 감기게 된다. 상기 키를 회전시키기 위한 파지 수단(gripping means)은 탭(98)(도 9b), 사각형 헤드(96)(도 9c) 또는 상기 키의 회전을 조절할 수 있는 어떠한 형태로 제공된다. 이러한 파지 수단은 아래에서 자세하게 설명될 자동 회전 메커니즘에 의해서 조작된다.
도 10a에 도시된 바와 같이, 자동 디스펜서(100)는 소모적인 키 저장고(102)의 다수의 키(90)를 지지한다. 상기 키(90)는, 상기 디스펜서가 PEZ® 캔디 디스펜서와 유사한 기능을 하도록, 키 푸셔(106)에 의해서 상기 키 저장고(102)의 바닥에 형성된 개구부(104)의 바깥으로 밀린다. 도 14에 도시된 바와 같이 키 푸셔(106)는 모터(130)에 의해서 구동된다. 상기 키(90)의 헤드는 상기 키 로테이터의 대응되는 슬롯(108)에 삽입된다. 도시된 바와 같이, 상기 키의 헤드는 사각형이고, 키 로테이터(110)의 사각형 슬롯에 대응되나, 오직 필요한 것은 상기 키의 회전 방향 및 양을 조절하는 수단 들이다. 상기 키 로테이터(110)는 아치 형상의 회전 채널(112) 내에 지지되고, 모터(122: 도 11 및 도 14)에 연결된 벨트에 의해서 구동된다. 상기 구동 모터(122)는 작동되고, 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 글루가 녹는점에 도달하도록 상기 글루 스트립(92)이 가열원(120)에 노출되는 것을 야기하는 회전 정지기(116)에 정지 탭(114)이 접촉할 때까지 상기 키는 회전된다. 그 다음 상기 키는 상기 글루 스트립(92)과 마주보도록 회전된다. 상기 플레이트(16)는 상기 글루 스트립(92)과 정렬되고, 도 10c에 도시된 바와 같이 상기 글루(92)와 접촉하게 된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 플레이트(16)와 상기 키(90)가 접촉하거나 떨어지도록 상기 컨베이어의 상하 경사가 가능하게 하는 피봇(124)이 일 단부에 형성되는 컨베이어(118)에 의해서 상기 플레이트(16)는 이송된다. 보통은 상기 컨베이어(118)는 스프링(도 15a 내지 도 15f)에 의해서 상방으로 치우칠 것이다. 상기 플레이트(16)의 씰이 상기 글루 스트립과 접촉되고, 상기 접착제가 냉각되기 위한 지연 시간이 경과한 후에, 벨트 또는 모터와 연결되는 다른 연결 장치에 의해서 구동되는 상기 키 로테이터(110)는, 상기 플레이트(16)에서 점진적으로 및 균일하게 상기 씰이 벗겨지도록, 상기 플레이트(16)가 전진하는 동안 상기 키(90)를 회전시킨다. 상기 플레이트의 트레일링 에지가 상기 키(90)를 지난 후에, 제거된 씰을 가지는 상기 키는 배출되어 어셈블리의 하방에 위치하는 폐물 수집기(109)로 낙하된다. 새로운 키는 키 저장고(102)로부터 낙하되고, 다음 플레이트를 위하여 상기 키 로테이터(110)에 로드된다.
도 12는 사용된 키가 배출되도록 하는 예시적인 메커니즘이 도시된다. 상기 씰이 상기 사용된 키(90u)에 감겨지면, 상기 키 로테이터(110)는 상기 슬롯(108)이 하방을 향하도록 회전된다. 배출 트리거(140)가 암(134)의 하측 부에 대해서 캠을 달도록 키 푸셔(106)는 상기 배출 위치로부터 당겨진다. 상기 암(134)의 하측부가 뒤로 밀어질 때, 상기 암(134)은, 상기 암(134)의 하측부가 하방으로 이동되도록 상기 배출 피봇(136)을 기준으로 회전되고, 키 배출기(138)를 하방으로 이동시킨다. 상기 사용된 키가 폐물 수집기(109)로 낙하되도록, 상기 키 배출기(138)의 하측 단부는 상기 사용된 키(90u)의 헤드를 슬롯(108)의 외측으로 배출되도록 한다. 스프링 탭(132)는 상기 사용된 키(90u)가 저장고(102)의 바닥의 로딩 셔트(loading shute) 안으로 슬라이딩되는 것을 방지한다.
도 13a 및 도 13b에는 플레이트에서 씰이 제거된 후에 상기 플레이트(16)의 제거가 가능하도록 상기 컨베이어(118)를 하방으로 이동시키는 메커니즘이 도시된다. 상기 컨베이어(118)가 스프링에 의해서 상방으로 치우치므로, 상기 플레이트의 씰이 제거될 때, 상기 스프링 힘은 극복되어야 한다. 상기 키 로테이터(110)는, 피봇 트리거(114)가 컨베이터 피봇(146)에 접촉되도록 하기 위하여, 역으로 회전된다. 상기 피봇 핀(146)은 컨베이터(118)의 일측의 다른 구조 또는 프레임에 견고하게 고정되어, 상기 핀(146)의 하방으로의 힘은 상기 전체 컨베이가 컨베이터 피봇(124)에 대해어 회전되도록 한다. 이 것은 상기 컨베이어와 디씰링 구성 사이의 공간을 증가시키고, 상기 플레이트의 상방에 위치되는 디씰러의 구성요소와 의도하지 않은 접촉 또는 충돌 없이, 상기 플레이트가 쉽게 접근 및 이동되도록 한다.
도 15a 내지 도 15f에는 상기 컨베이어 및 디 씰링 구성요소 사이의 상대 운동이 달성되도록 하는 예시적인 일 수단이 도시된다. 도 15는 상기 컨베이어 피봇(124)에 가까운 위치에서 상기 플레이트가 컨베이어(118)에 위치하는 시작 위치를 보여준다. 암(126)은 스프링에 의해서 상기 컨베이가 수평이 되도록 하는 위치로 치우친다. 도 15b 내지 도 15e는 플레이트를 디씰링되도록 배치시키는 공정의 다양한 단계 중에 컨베이어(118)가 회전된 위치를 보여준다. 도 15b를 참조하면, 상기 로테이터(110)에서 연장된 탭(114)은 시계 방향(역으로)으로 회전될 때, 상기 컨베이어 메커니즘(118)으로 하방 힘을 차례로 가하는 스프링 장착 암(126)을 회전 시키고, 상기 컨베이어 피봇(124)을 중심으로 상기 컨베이어(118)가 경사지도록 한다. 암(126)의 하측 단부는 핀(150)에 의해서 상기 롤러 가이드(112)에 슬라이딩 가능하게 연결된다. 대략 5시 방향에서, 팁(144)은 암(126)의 상측의 오른쪽 코너에 접촉하여, 컨베이어(118)로 하방 힘을 가하고 상기 암(126)이 롤러 가이드(112)의 최하측으로 슬라이드되도록 한다. 도 15c는 키 로테이터(110)의 연속적인 시계 방향 회전을 보여주는 것으로, 암(126)이 왼쪽으로 이동되도록 하고, 상기 키 로테이터(110)와 롤러 가이드가 정렬되도록 하는, 탭(144)이 대략 7시 방향에 위치할 때를 보여준다. 상기 플레이트(16)가 디씰링 위치에 위치하게 되면, 도 15d에 도시된 바와 같이, 탭(144)이 암(126)의 전방 에지를 잡도록, 상기 키 로테이터(110)의 회전 방향은 반시계 방향으로 변환되고, 롤러 가이드(112) 내에서 회전된다. 도 15e에 도시된 바와 같이, 연속적인 반시계 방향 회전은, 상기 암이 상기 롤러 가이드 내에서 회전되도록 하여, 상기 암이 후방(도면에서 오른쪽)으로 이동되고, 상기 암(126)의 상측 단부가 상기 롤러 가이드(112)의 최고점을 향하여 이동되도록 한다. 도 15f를 참조하면, 핀(150)은 상기 롤러 가이드의 최고점을 향하여 완전하게 슬라이드되어 스프링(132)의 반력을 극복하는 압력이 해제되고, 컨베이어(118)가 원래의 수평 위치로 복귀하도록 한다. 이와 같은 상기 키 로테이터(110)의 회전 지점에서, 키(90)의 글루 스트립(92)은 상기 씰의 리딩 에지와 접촉하도록 이동된다. 도시된 바와 같이, 상기 플레이트로부터 상기 씰이 벗겨지도록 상기 키가 회전되는 과정에서 상기 플레이트는 상기 컨베이터(118)에 의해서 좌측에서 우측으로 이동된다.
일 실시 예에 의하면, 상기 시스템은 얇거나 굵은 플레이트 들을 수용하도록 구성되며, 얇은 것은 10mm이고, 굵은 웰 플레이트는 대략 45mm이다. 이러한 수용이 가능하도록 하기 위하여, 상기 키 메커니즘과 상기 컨베이어 메커니즘 사이의 공간을 가변시키는 상대 높이 조절 수단이 포함될 수 있다. 이 것은 얇은 플레이트 들을 위한 스페이서 블록을 유지하고, 높은 것들을 위하여 제거하는데 유용하다. 바람직하게, 전체 범위가 단일의 스페이서 블록에 의해서 커버될 수 있다.
비록 단순 릴레이 제어되는 일련의 단계가 적합하지만, 모션의 일련의 단계는 PIC 마이크로컨트롤러에 의해서 제어될 수 있다. 상기 시스템은, 단순히 플레이트를 로딩하고 "시작"을 누르는 것에 의해서 작동될 수 있다. 디스플레이는 필요하지 않으나, 정상적인 동작을 표시하기 위하여 서너 개의 표시 램프는 유용할 것이다.
앞서 설명한 내용은 화학적 및 생물학적 응용의 혼합물의 분석 및 저장에 사용되는 일반적인 멀티 웰 플레이로부터 박리성 씰을 제거하기 위하여 접근하였다. 이 것은, 본 발명이, 접착제가 상방으로 당겨졌을 때, 컨테이너로부터 씰을 분리하기 위한 충분한 강도를 가지는 씰의 상면에 접착력을 가하는 것이 필요한 조건을 견딜 수 있는 구조를 가지는 어떠한 타입의 컨테이너로부터 박리성 씰을 제거하는데 동일하게 유용하기 때문에 설명에 도움이 되는 실례로서 제공되었다. 예를 들면, 본 발명은 다른 컨테이너의 어레이, 임상의 테스트 키트 또는 트레이 또는 서포트 랙에 보유된 개인적인 바이얼(vial)로부터 씰을 제거하는데 사용될 수 있다. 본 발명은 열린 음식 컨테이너 또는 다른 용기에 사용될 수 있다. 일반적으로 발명 된 방법 및 장치는, 부셔쉬기 쉽거나 너무 유연해서 컨테이너의 손상 없이는 접착력을 제공할 수 없는 컨테이너를 제외하고는, 필링 동작에 의해서 제거될 수 있는 씰을 가지는 거의 모든 용기 또는 컨테이너에 사용될 수 있다.
본 발명은 연마 기술에 의해서 표면 손상이 올 수 있는 면으로부터 건조한 페인트 또는 필름을 제거하는 것에도 유용할 수 있다.
본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자는 본 발명의 시스템 및 장치의 다양한 변형이 가능할 것임은 명백하다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 균등 범위 내에서 그러한 변형을 포함한다.

Claims (19)

  1. 화학적 또는 생물학적 실험 샘플들을 유지하도록 구성된 하나 이상의 웰들을 구비한 대상물로부터 필름 씰을 제거하기 위한 장치로서,
    공정 면;
    상기 공정 면의 상방에 배치되며, 대상물의 폭과 동일하거나 대상물의 폭 보다 큰 길이를 가지는 컬렉션 로드;
    상기 컬렉션 로드의 길이 방향을 따라 하방으로 연장되는 접착 면;
    상기 컬렉션 로드와 접착 면에 대해서 상기 대상물의 리딩 에지(leading edge)가 정렬되도록 하며, 상기 공정 면 상에 배치되는 정렬 수단;
    공정 면의 평면에 평행한 방향으로 상기 대상물 또는 상기 접착 면 중 어느 하나를 다른 하나 측으로 이송시키기 위한 이송 수단; 및
    상기 대상물과 상기 접착 면 중 하나가 상기 필름 씰의 리딩 에지로부터 상기 필름 씰의 트레일링 에지(trailing edge)로 이동될 때, 상기 접착 면이 상기 리딩 에지를 당겨올려, 상기 필름 씰이, 실험 샘플들을 유지하도록 구성되는 상기 대상물로부터 상방으로 벗겨지도록 하기 위하여, 상기 컬렉션 로드의 하류 측에서 접선 방향의 상방 힘을 제공하기 위한 메커니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    실험 샘플을 유지하도록 구성되는 대상물로부터 필름 씰을 제거하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착 면은 열 활성 글루 스트립(heat activated glue strip)을 포함하고, 상기 장치는 상기 글루 스트립을 활성화시키기 위한 가열원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    실험 샘플을 유지하도록 구성되는 대상물로부터 필름 씰을 제거하기 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬렉션 로드는, 상기 필름의 일 코너에서 상기 필름 씰의 필링(peeling)이 시작되기 위한 각도로 배향된 것을 특징으로 하는
    실험 샘플을 유지하도록 구성되는 대상물로부터 필름 씰을 제거하기 위한 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착 면은, 접착 테이프를 포함하고,
    상기 접착 면은,
    미사용된 테이프를 포함하는 소스 롤과,
    압력 면과,
    사용된 테이프 및 제거된 필름 씰을 수집하는 감김 릴로서, 테이프 패스가 상기 소스롤로부터, 상기 압력 면 및 상기 컬렉션 로드의 하방을 지나 상기 감김 릴에서 종료되는, 감김 릴; 및
    상기 소스 롤로부터 상기 테이프 패스를 통해 상기 테이프를 당기기 위해 상기 감김 릴을 회전시키는 구동 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    실험 샘플을 유지하도록 구성되는 대상물로부터 필름 씰을 제거하기 위한 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 컬렉션 로드의 하류 측의 테이프 패스가 상기 컬렉션 로드의 상류 측의 테이프 패스에 대해서 90°± 10°만큼 경사지도록 하기 위하여, 상기 테이프 패스는 상기 컬렉션 로드 측에서 방향 전환되는 것을 특징으로 하는
    실험 샘플을 유지하도록 구성되는 대상물로부터 필름 씰을 제거하기 위한 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 이송 수단은 컨베이어를 포함하고, 상기 정렬 수단은 컨베이어 카를 포함하는 것을 특징으로 하는
    실험 샘플을 유지하도록 구성되는 대상물로부터 필름 씰을 제거하기 위한 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 감김 릴의 회전 속도를 제어하고, 상기 감김 릴의 회전 속도와 상기 이송 수단의 속도를 연계시키는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    실험 샘플을 유지하도록 구성되는 대상물로부터 필름 씰을 제거하기 위한 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 감김 릴의 회전 속도는, 상기 감김 릴에 축적되는 사용된 테이프에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는
    실험 샘플을 유지하도록 구성되는 대상물로부터 필름 씰을 제거하기 위한 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착 면은 접착 테이프를 포함하고,
    상기 접착 면은,
    미사용된 테이프를 포함하는 소스 롤과,
    압력 면과,
    사용된 테이프 및 제거된 필름 씰을 수집하는 감김 릴로서, 테이프 패스가 상기 소스 롤로부터 상기 압력 면 및 상기 컬렉션 로드의 하방을 지나 상기 감김 릴에서 종료되는, 감김 릴과,
    상기 소스 롤로부터 상기 테이프 패스를 통해 상기 테이프를 당기기 위한 구동 롤러를 포함하는 핀치 롤러들의 셋트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    실험 샘플을 유지하도록 구성되는 대상물로부터 필름 씰을 제거하기 위한 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    페이퍼 백킹 테이프 롤을 제공하기 위한 페이퍼 롤을 더 포함하고,
    상기 페이퍼 백킹 테이프는 상기 접착 테이프와 함께 상기 핀치 롤러로 공급되는 것을 특징으로 하는
    실험 샘플을 유지하도록 구성되는 대상물로부터 필름 씰을 제거하기 위한 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 컬렉션 로드의 하류 측의 테이프 패스가 상기 컬렉션 로드의 상류 측의 테이프 패스에 대해서 90°± 10°만큼 경사지도록 하기 위하여, 상기 테이프 패스는 상기 컬렉션 로드 측에서 방향 전환되는 것을 특징으로 하는
    실험 샘플을 유지하도록 구성되는 대상물로부터 필름 씰을 제거하기 위한 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    대상물의 잔여 필름을 감지하고, 감지된 잔여 필름에 대응하는 신호를 발생시키기 위하여, 상기 컬렉션 로드의 하류 측의 공정 면의 상방에 위치하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    실험 샘플을 유지하도록 구성되는 대상물로부터 필름 씰을 제거하기 위한 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬렉션 로드는 키를 포함하고, 키는 키의 길이를 따라 연장되는 접착 스트립을 가지고,
    상방 접선 방향 힘을 발생시키는 메커니즘은, 상기 키를 수용하고, 상기 접착 스트립이 상기 필름의 리딩 에지에 접촉하도록 상기 키를 회전시키고, 상기 컨베이어가 컨테이너 또는 컨테이너 어레이를 이송시킬 때, 상기 키의 길이에 필름 씰을 감기 위하여 상기 키를 회전시키는 키 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는
    실험 샘플을 유지하도록 구성되는 대상물로부터 필름 씰을 제거하기 위한 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 접착 스트립은 열 활성 글루를 포함하고, 상기 글루를 활성화시키기 위한 가열원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    실험 샘플을 유지하도록 구성되는 대상물로부터 필름 씰을 제거하기 위한 장치.
  15. 화학적 또는 생물학적 실험 샘플들을 유지하도록 구성된 하나 이상의 웰들을 구비한 대상물의 상면으로부터 필름 씰을 제거하기 위한 방법으로서,
    대상물을 공정 면에 배치하는 단계;
    소스 롤부터 공정 면 상방의 감김 롤까지의 테이프 패스를 따라 접착 부분을 가지고 상기 대상물의 폭과 대응되는 폭을 가지는 연속적인 접착 테이프를, 상기 접착 부분이 상기 대상물 상의 필름 씰에 접촉되기 위하여 하방을 향하도록, 공급하는 단계;
    상기 접착 부분이 상기 필름에 접촉되도록 하기 위하여, 압력 면으로 하방 압력을 상기 접착 테이프에 가하는 단계;
    상기 접착 테이프가 상기 필름 씰의 리딩 에지의 적어도 한 코너에 부착되도록 하기 위하여, 상기 대상물 및 접착 테이프 중 어느 하나를 다른 하나로 이송시키는 단계;
    상기 실험 샘플들을 개봉하도록 상기 대상물로부터 상기 필름을 벗겨내기 위하여, 상기 테이프에 상방 당김 힘을 가하는 단계; 및
    상기 필름 씰이 상기 대상물로부터 완전하게 제거되고, 상기 제거된 필름 씰이 상기 접착 테이프에 보유되기 전까지 상기 공급 및 이송 단계를 지속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    실험 샘플들을 유지하도록 구성되는 대상물의 상면으로부터 필름 씰을 제거하기 위한 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 테이프 패스 내에서 경사진 컬렉션 로드를 배치하는 단계를 더 포함하고,
    경사진 라운드 에지(edge)는, 상기 필름 씰의 코너에서 필링 공정이 우선 적용되도록, 하나 이상의 컨테이너에 대해서 상기 접착 스트립이 경사지게 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는
    실험 샘플들을 유지하도록 구성되는 대상물의 상면으로부터 필름 씰을 제거하기 위한 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상방 당김 힘을 가하는 동안 상기 테이프의 텐션을 유지하기 위한 복수의 핀치 롤러 들을 더 포함하고,
    사용된 테이프와 부착된 분리 필름 씰을 감김 릴에 감는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    실험 샘플들을 유지하도록 구성되는 대상물의 상면으로부터 필름 씰을 제거하기 위한 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 테이프가 상기 핀치 롤러 들로 진입하기 전에 백킹 테이프를 공급하는 단계를 더 포함하고,
    상기 백킹 테이프는 상기 접착 면과 분리된 필름 씰에 부착되고, 감김 단계에서는 상기 테이프, 분리된 필름 씰 및 백킹 테이프를 감는 것을 특징으로 하는
    실험 샘플들을 유지하도록 구성되는 대상물의 상면으로부터 필름 씰을 제거하기 위한 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    대상물의 잔존 필름을 감지하고, 잔존 필름이 감지되면 잔존 필름을 표시하는 신호를 발생시키기 위하여, 센서를 상기 공정 면의 하류 측에 배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    실험 샘플들을 유지하도록 구성되는 대상물의 상면으로부터 필름 씰을 제거하기 위한 방법.
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