液體分配設備的製作方法
2023-08-03 06:09:36
專利名稱：液體分配設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及液體分配設備，特別涉及了試樣處理儀器中的液體分配設備。
對試樣分析裝置的試樣處理自動化的需求一直存在，各種儀器被設計出來來解決這個問題。在我們同時申請的歐洲專利申請編號為NO.98307706.6中我們描述了這種儀器的一個實施例。通常，這種儀器包括有多個為了完成某一指定任務的模塊，含有待分析物質的器皿被依次放到每一個模塊單元中去。我們發現有增加液體分配模塊的操作速度，特別是信號試劑分配器的操作速度的需要。通過加速操作這種分配裝置，能讓其它的分配裝置如主要試劑分配裝置，有更多的時間來運作。
按照本發明，液體分配設備包括一個支承梁，它支承著一個可移動地安裝的液體分配裝置，該支承梁可在第一位置和至少一個第二位置之間移動；以及唯一的一套驅動系統，它使分配裝置相對支承梁移到許多配送位置去，同時支承梁處於其第一位置上，它還使支承梁能移到每個第二位置上。
我們已經設計出一種新型的裝置，它能使一個分配裝置、如分配管或一個探頭，自動移到許多分配位置的每個上。通常，它能使支承梁再移到一個(在一些其他的實施例中會是多個)第二位置上，該位置可能是清洗站、下一步的分配站、或者是樣品如稀釋液或緩衝液的提取位置。
在一個優選的實施例中，驅動系統使分配裝置相對支承梁按一定順序移到若干配送位置上，而支承梁卻處於其第一位置上，然後再使支承梁能移到每個第二位置上。而且，反向操作也可以實現，支承梁開始在某個第二位置上，然後由驅動系統驅動到第一位置上，再使分配裝置相對支承梁移到若干配送位置上。
本裝置型式特別簡單，零件最少，特別是只有唯一的一套驅動系統，這樣唯一的一套驅動系統動作就能實現全部的順序移動。然後只要確定在每個配送位置上液體的配送時間，使其和配送器的位置一致。這就能夠加速操作和簡化儀器以減少試樣離析的危險。
支承梁可以在第一位置和第二位置之間作直線移動，如可滑動地裝在底板上。然而支承梁最好繞著底板上的軸能在第一位置和第二位置之間轉動。這將大大簡化機械設計，其中驅動系統可能包括一個可轉動的裝著的驅動部件，它在驅動系統的驅動下從第一位置轉動到第二位置，同時分配裝置移動到每一個配送位置上，然後再轉動到一個或多個第三位置上，此時保持和支承梁的嚙合以使支承梁能轉動到相應的第二位置。
通常，驅動部件通過銷釘支承在一個可轉動的齒輪上，其他設計也是可行的，如一個棘爪，當驅動部件到達預定位置時它嚙合上。
支承梁最好能被推回到其第一位置，如用一個彈簧。但在其他實施例中，驅動部件可以通過反向轉動驅動部件返回到其第一位置。
典型的驅動系統包括一個將驅動系統的驅動電機和分配裝置聯繫起來的傳動帶。但也可以採用一個驅動齒輪系來替代它。
分配裝置最好設置成可以在支承梁上轉動，儘管在某些時候它也可以設置成滑動的。在設置成能轉動的時候，分配裝置最好包括一個安裝在支承梁上的轉盤，以及一個安裝到轉盤上的分配管，轉盤上的分配管的位置取決於分配管到達配送位置時要經過的路徑。顯然在轉盤上可以提供許多分配管的位置以適應各種配送位置的情況，如上所述的裝置特別適用於試樣分析裝置的試樣處理儀器中信號試劑的配送。然而該裝置也可以用於其它實施例中配送其它的液體。
參照附圖，現在來描述所發明的信號試劑分配器的一個實施例。其中
圖1是分配器的平面視圖，支承梁在其第一或配送位置。
圖2是處在圖1中所示位置的該分配器的透視圖，但省略了電機。
圖3是處在圖1中所示位置的該分配器的側視圖。
圖4是支承梁移向第二位置時分配器的透視圖。
圖5說明的是當支承梁處於第一位置時配送頭的移動過程。
圖6說明的是當支承梁處於第一和第二位置之間時支承梁的移動過程。
圖7簡要說明了配送頭的移動路線。
如圖1到3所示，分配器包括底板1，其上設有幾塊從邊上伸出來的在豎直方向上隔開的固定到一對側板5、6上的支承板2-4。電機7固定在底板1的下面，通常設置的是步進電機。驅動輪8樞軸連接在分別位於支承板2、3中的軸承9、10上，通過圖中未顯示的連接件受電機7的驅動。
支承梁11樞軸連接在位於支承板3、4之間的軸承上，支承梁的轉軸示在12處。如圖所示，該軸與驅動輪8的轉軸同軸。用一個連接在支承板4和支承梁上凸起14之間的張緊彈簧13，將支承梁11推到如圖1-3所示的第一分配位置。
圖2中彈簧沒有與凸起14相連。
支承梁11的自由端15上裝有一個可轉動的皮帶輪16，分配管17從該皮帶輪上伸出來。
第三個皮帶輪18也安裝在支承梁11上，皮帶輪上軸的位置可固定(固定裝置未示出)在長條形鍵槽19中的若干位置上。
傳動帶20繞過驅動輪8和皮帶輪16、18，調節皮帶輪18的位置以張緊皮帶。
當支承梁11處於圖1-3所示的第一位置時，驅動輪8的轉動將使皮帶輪16轉動，因而使分配管17繞圓周移動。
處於支承梁11上第一位置的皮帶輪16位於器皿組支承站21的上方，該支承站由一對並列的滑軌22形成，滑軌在使用時接受器皿組託盤輸送系統(未示出)送來的器皿組託盤。該輸送系統可能具有在我們同時申請的歐洲專利申請編號為NO.98307706.6中所示的系統形式。此時，器皿組託盤23託著九個器皿24，圖2中示出了一個這樣的託盤。而且，本發明適用於更大或更小的器皿組。
在支承站21的邊上平移過來的是一個清洗站25，它設有一個輸送液體的進水管26和排水管27。
在操作時，液態試劑輸送管(未示出)連接到分配管17上，並且通過計算機控制的閥門連接到液態試劑源上。支承梁11位於圖1-3所示的位置上，分配管17位於第一個器皿24位置的上方，它在圖7中表示為序號1。器皿24送到支承站21中，然後驅動電機7。這將使圖1中所示的驅動輪8順時針方向轉動，再順次使皮帶輪16順時針方向轉動，因而使分配管17作圓周運動。分配管的運動過程顯示在圖7中，可以看到，它分別在序號1-8的器皿之間順次移動。當分配管與每個器皿對齊時，電機停轉並打開液態試劑的閥門使正確劑量的試劑得以分配。然後關閉閥門，驅動步進電機，分配管17移到下一個器皿處。
一旦分配管17到達圖7中序號為8的器皿時，在驅動輪8上的銷子30將嚙合支承梁11的表面31。驅動輪8的進一步轉動將使支承梁11繞軸12轉動。
這將使分配管17移到圖7中序號9的器皿上(第一個第二位置)，再接著移到清洗站25(第二個第二位置)。
這個運動過程在圖5和6中能清楚地看到。在圖5中可以看到，驅動輪8的轉動使皮帶輪16將分配管17從P1移到P2位置，同時銷子30從R1移到R2位置。進一步轉動驅動輪8，如圖6所示，將使銷子30從R2移到R3位置並使支承梁11繞軸轉動。
一旦分配管17到達清洗站25，通過從進水管26引入清洗液，它將以常規方式清洗，這樣它清洗分配管17的端部附近區域，多餘的清洗液將通過排水管17排掉。
將電機7反轉，這樣銷子30回到圖1中所示的位置，支承梁在彈簧13的作用下當它碰到一個止塊(未示出)時回到其第一位置，彈簧保持表面31和銷子30之間的接觸，直到支承梁11回到其第一位置。
應該理解的是，也可以設置簡單的光學或其它的傳感器，例如設在驅動輪8上，用作整個控制系統的定位參照物。
在以上所述的實施例中，支承梁11可移動到兩個「第二」位置，即一個進一步的配送位置和一個清洗站。顯然在提取站的形式中，也可以是一個或更多個第二位置，在這兒液體如稀釋液或緩衝液，被吸出以傳送到某個其它配送位置上。這將要使用一個裝在皮帶輪16上的且能在豎直方向上移動的吸氣管。
權利要求
1.液體分配設備包括一個支承梁，它支承著一個可移動地安裝的液體分配裝置，該支承梁可在第一位置和至少一個第二位置之間移動；以及唯一的一套驅動系統，它使分配裝置相對支承梁移到許多配送位置，此時支承梁處於其第一位置上，它還使支承梁能移到每個第二位置上。
2.根據權利要求1的設備，其中分配裝置可轉動地安裝在支承梁上。
3.根據權利要求2的設備，其中分配裝置包括一個可轉動地安置在支承梁上的轉盤和一個安裝在轉盤上的分配管。
4.根據前面任何一個權利要求的設備，其中驅動系統使分配裝置相對支承梁按一定順序移到若干配送位置上，同時支承梁處於其第一位置上，然後再使支承梁移到每個第二位置上。
5.根據前面任何一個權利要求的設備，其中支承梁繞著底板上的軸在第一位置和第二位置之間轉動。
6.根據權利要求5的設備，其中驅動系統包括一個可轉動地安裝的驅動部件，它在驅動系統的驅動下從第一位置轉動到第二位置，同時分配裝置移動到每一個配送位置上，然後再轉動到一個或多個第三位置上，此時保持和支承梁的嚙合以使支承梁能轉動到相應的第二位置。
7.根據權利要求6的設備，其中可轉動地安裝的驅動部件是一個支承在一個可轉動地安裝的齒輪上的銷釘。
8.根據前面任何一個權利要求的設備，其中支承梁能被推回到其第一位置。
9.根據前面任何一個權利要求的設備，其中驅動系統包括一個將驅動系統的驅動電機和分配裝置聯繫起來的傳動帶。
10.根據前面任何一個權利要求的設備，其中一個第二位置包括一個清洗站。
11.根據前面任何一個權利要求的設備，其中一個第二位置包括一個進一步的分配位置。
全文摘要
液體分配設備包括一個支承梁(11),它支承著一個可移動地安裝的液體分配裝置(17),該支承梁(11)可在第一位置和第二位置之間移動。唯一的一套驅動系統(7,8,16,18,20)使分配裝置(17)相對支承梁(11)移動許多配送位置去,同時支承梁處於其第一位置上,並且還能使支承梁能移到第二位置上。
文檔編號G01N35/10GK1276529SQ00108780
公開日2000年12月13日 申請日期2000年6月2日 優先權日1999年6月4日
發明者史蒂芬·P·菲茨傑拉德, 約翰·V·拉蒙特, 羅伯特·I·麥康奈爾, 詹姆斯·R·麥耶 申請人:蘭道克斯實驗有限公司