專利名稱：自動(dòng)化試管蓋帽移除裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)化試管蓋帽移除裝置，用于自動(dòng)地從包含比 如血液之類樣品的試管上移除蓋帽。
背景技術(shù)：
在一種用于從試管移除蓋帽的已知裝置中，例如如同日本專利申請(qǐng)公開No. 5-228379所描述的，每個(gè)試管的蓋帽通過與拉出臂的遠(yuǎn)端 部相嚙合而被支撐，其方式為使得試管由試管保持件一一對(duì)應(yīng)地保持。 然后，通過在蓋帽通過嚙合而被支撐之下致動(dòng)提升氣缸，在蓋帽拉出 方向上升高拉出臂以便自動(dòng)地將蓋帽從試管上拉出。拉出臂在其遠(yuǎn)端具有蓋帽嚙合爪并且構(gòu)造為在臂由提升氣缸向上 拉動(dòng)時(shí)與傾斜導(dǎo)向件一起使支撐蓋帽的臂繞著其軸線擺動(dòng)過預(yù)定的角 度范圍。已知試管蓋帽移除裝置的另一個(gè)例子在日本專利申請(qǐng)公開No. 2005-271991中描述。在這種裝置中，能上下運(yùn)動(dòng)的可移動(dòng)裝置框架 布置在蓋帽移除部分之上。用于可移動(dòng)裝置框架的提升機(jī)構(gòu)能將蓋帽 嚙合卡盤的下降停止位置從用于大尺寸試管的蓋帽嚙合位置降低至用 于小尺寸試管的蓋帽嚙合位置。達(dá)。在滾珠絲杠由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)所致動(dòng)時(shí)，可移動(dòng)裝置框架以相應(yīng)于試管 尺寸的行程上下運(yùn)動(dòng)。試管由夾持機(jī)構(gòu)所保持，并且在其沿蓋帽脫離 方向旋轉(zhuǎn)和升高時(shí)其蓋帽通過與卡盤機(jī)構(gòu)相嚙合而被支撐，從而將蓋 帽移除。因此盡管試管尺寸變化或者如果不同類型的蓋帽安裝在試管 上，蓋帽也能快速準(zhǔn)確地從試管上移除。存在著各種尺寸(管直徑和管長(zhǎng)度)的試管，通常包括d)13x 75mm、 cb 13 x 100mm、 (|) 16 x 75mm、 c() 16 x lOOmm等。而且，封閉試管相應(yīng)開口的蓋帽也可以為各種類型，比如橡膠和塑料推入蓋帽。然而，上述試管蓋帽移除裝置裝備有試管夾持機(jī)構(gòu)，其在用于傳 送每個(gè)包含樣品的試管的傳送路徑的中間處定位在蓋帽移除位置中。 當(dāng)沿著傳送路徑傳送的試管達(dá)到蓋帽移除位置時(shí)，其由夾持機(jī)構(gòu)所保 持。在這樣做時(shí)，卡盤機(jī)構(gòu)下降并通過嚙合來支撐試管。蓋帽通過在 蓋帽脫離方向上旋轉(zhuǎn)地升高卡盤機(jī)構(gòu)而被移除。具體地，沿著傳送路徑傳送的試管在它們被移除時(shí)依次被保持。 因此在將大量容納為在例如試管架中對(duì)齊的試管去蓋帽時(shí)，試管架中 的試管在去蓋帽時(shí)必須傳送至傳送路徑以使得它們能一個(gè)接一個(gè)地運(yùn) 載至蓋帽移除位置。因而，蓋帽的移除效率很低。本發(fā)明正是考慮到這些情況而做出的，并且其目標(biāo)是提供一種自 動(dòng)化試管蓋帽移除裝置，其能在一個(gè)行程同時(shí)地將試管架中多個(gè)對(duì)齊 的試管去蓋帽，從而確保高效率的試管蓋帽移除。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面， 一種自動(dòng)化試管蓋帽移除裝置包括具 有蓋帽移除位置的蓋帽移除器，用于包含樣品的試管；試管架，其將 多個(gè)帶蓋帽的試管豎直地保持為一排并且將試管裝載至蓋帽移除位 置；夾持機(jī)構(gòu)，其布置在蓋帽移除位置并夾持試管架中的多個(gè)試管； 和蓋帽移除單元，其布置在蓋帽移除位置并構(gòu)造來以使得蓋帽通過嚙 合而同時(shí)地被支撐的方式向上移動(dòng)以從保持在試管架中的多個(gè)試管中 的一些上移除蓋帽，并且然后以使得蓋帽通過嚙合而同時(shí)地被支撐的 方式向上移動(dòng)以從其余試管上移除蓋帽。蓋帽移除單元包括 一對(duì)嚙 合元件，其能相對(duì)于蓋帽前進(jìn)和撤回并且在前進(jìn)時(shí)從側(cè)面夾持每個(gè)蓋 帽；提升機(jī)構(gòu)，其在交替地向上移動(dòng)嚙合元件時(shí)升高這對(duì)嚙合元件， 從而將蓋帽從每個(gè)試管上移除；以及蓋帽導(dǎo)向件，其將蓋帽與嚙合元 件分開并且在蓋帽移除之后當(dāng)嚙合元件從蓋帽撤回時(shí)引導(dǎo)蓋帽的下 落。本發(fā)明的其它目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中闡述，并且部分地將 從這些描述中變得很明顯，或者可通過本發(fā)明的實(shí)踐而獲知。本發(fā)明的目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)可借助于下文中特別指出的工具和組合來實(shí)現(xiàn)和獲得。


結(jié)合入本說明書并構(gòu)成其一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例， 并且連同上面給出的概述和下面給出的對(duì)于實(shí)施例的詳細(xì)描述一起， 用來解釋本發(fā)明的原理。圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的自動(dòng)化試管蓋帽移除裝置的透視圖；圖2是該實(shí)施例的裝置的平面圖； 圖3是該實(shí)施例的試管架的透視圖； 圖4是該實(shí)施例的試管架傳送路徑的橫截視圖； 圖5是該實(shí)施例的試管架傳送路徑的側(cè)視圖； 圖6是該實(shí)施例的試管架傳送路徑的平面圖； 圖7是該實(shí)施例的第一試管架止動(dòng)件的平面圖； 圖8是該實(shí)施例的試管架固定機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖； 圖9A和9B示出了該實(shí)施例，其中圖9A是試管旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的平面 圖，并且圖9B是示出試管和滾動(dòng)接觸輥?zhàn)又g關(guān)系的側(cè)視圖； 圖IO是示出試管和第二條形碼閱讀器之間關(guān)系的側(cè)視圖； 圖11是該實(shí)施例的第二試管架止動(dòng)件的平面圖； 圖12是該實(shí)施例的第二試管架止動(dòng)件的側(cè)視圖； 圖13是該實(shí)施例的試管夾持機(jī)構(gòu)的平面圖 圖14是該實(shí)施例的試管夾持機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖 圖15是該實(shí)施例的蓋帽移除機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖 圖16是該實(shí)施例的蓋帽移除單元的平面圖 圖17是該實(shí)施例的蓋帽移除單元的正視圖 圖18是該實(shí)施例的蓋帽移除單元的正視圖 圖19是該實(shí)施例的蓋帽移除單元的正視圖；和 圖20是示出該實(shí)施例的蓋帽移除單元的操作的正視圖具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖l和2分別是自動(dòng)化試管蓋帽移除裝置的透視圖和平面圖。如 圖l和2所示，蓋帽移除器ll提供于該裝置的中心部分中。用作試管 架裝載單元的啟動(dòng)單元12設(shè)置在蓋帽移除器11的左手側(cè)，并且堆料 單元13在右手側(cè)。而且，具有CPU的控制單元14設(shè)置在啟動(dòng)單元 12附近。在蓋帽移除器11中，存儲(chǔ)箱16布置在基座15的頂部上，并且蓋 帽移除機(jī)構(gòu)17 (后述)定位在箱16中。試管架傳送路徑18提供于箱 16的后部處。傳送路徑18傳送保持試管20的試管架19。如圖3所示，每個(gè)試管架19能保持多個(gè)試管20， 一排五個(gè)試管， 呈豎直狀態(tài)。具體地，試管架19在橫向細(xì)長(zhǎng)的架體19a的頂部中提供 有插孔19b以使得這五個(gè)試管20能一個(gè)個(gè)地豎直地設(shè)置在孔中。而且， 用于試管架識(shí)別的試管架條形碼標(biāo)簽21粘著在架體19a的端部上。每 個(gè)試管20包含樣品，比如血液，并且用于試管識(shí)別的試管條形碼標(biāo)簽 22粘著在其側(cè)面上。橡膠或合成樹脂的蓋帽23附接至每個(gè)管20的開 13 。而且如圖2所示，蓋帽移除器ll后部處的試管架傳送路徑18提 供有第一和第二條形碼閱讀器24和25。第一條形碼閱讀器24能讀取 試管架19的試管架條形碼標(biāo)簽21上的條形碼。第二條形碼閱讀器25 同時(shí)讀取各個(gè)試管20的相應(yīng)試管條形碼標(biāo)簽22上的條形碼。在讀取 條形碼之后，試管架19被傳送至蓋帽移除機(jī)構(gòu)17。啟動(dòng)單元12的基座26與蓋帽移除器11的基座15 —樣高?；?26的頂部上布置有多個(gè)包含大量試管架19的試管架托盤27，有蓋帽 的試管20保持在這些試管架19中。類似地，堆料單元13的基座28 與蓋帽移除器11的基座15 —樣高?；?8的頂部上布置有多個(gè)包含 大量試管架19的試管架托盤29，未被去蓋帽的試管20和錯(cuò)誤地接收 的試管20保持在這些試管架19中。試管架托盤27和29基本上具有相同的構(gòu)造，其中試管架19布置 為橫排地豎直站立(在與試管20的布置方向垂直的方向上)。而且， 啟動(dòng)單元12的試管架托盤27各自提供有推桿30,其能將試管架19朝著試管架裝栽路徑31推動(dòng)，從而將試管架19連續(xù)地裝栽入路徑31， 前面的一個(gè)首先進(jìn)入。試管架卸載路徑32提供于堆料單元13的后部。試管架裝載路徑 31的下游端連接至試管架傳送路徑18的上游端。而且，試管架卸載 路徑32的上游端連接至傳送路徑18的下游端。因而，裝載路徑31 和卸載路徑32直接結(jié)合至傳送路徑18，因此包含五個(gè)試管20的試管 架19每個(gè)都能沿著該路徑傳送。試管架傳送路徑18以及試管架裝載和卸載路徑31和32具有圖4 所示的相同構(gòu)造。具體地，頂部開口的方狀U形通道34由彼此間平 行且間隔開地布置的導(dǎo)板33所限定。水平旋轉(zhuǎn)軸35上的輥?zhàn)?6分別 提供來在通道34的前端部和后端部處相對(duì)于其縱向旋轉(zhuǎn)。無端的傳送 帶37繞過并伸展在這些輥?zhàn)?6之間。帶17借助于后述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在 通道34的縱向上運(yùn)行。因而，試管架19能放置在傳送帶17上并沿著 通道34傳送。如圖5和6所示，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)38在試管架傳送路徑18下面固定至 基座15，其方式為使得其旋轉(zhuǎn)軸39保持為水平。驅(qū)動(dòng)皮帶輪40安裝 在馬達(dá)38的軸39上。輥?zhàn)?6之一的旋轉(zhuǎn)軸35水平地突出，并且從 動(dòng)皮帶輪41安裝在軸35上。帶42繞過并伸展在驅(qū)動(dòng)皮帶輪40和從 動(dòng)皮帶輪41之間以使得驅(qū)動(dòng)馬達(dá)38的旋轉(zhuǎn)由帶42傳遞至傳送帶37。下面描述包括第一和第二條形碼閱讀器24和25的條形碼閱讀器 區(qū)段43。第一試管架止動(dòng)件44提供于條形碼閱讀器區(qū)段43的前部處。 其用來暫時(shí)地停止每個(gè)沿著試管架傳送路徑18傳送的試管架19。如 圖7所示，第一試管架止動(dòng)件44提供有固定至基座15的支架45。旋 轉(zhuǎn)致動(dòng)器46以其旋轉(zhuǎn)軸47豎直地延伸的方式固定至支架45。軸47 安裝有其遠(yuǎn)端部上具有凝膠末端48a的L形止動(dòng)件零件48。止動(dòng)件零 件48能由旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器46在箭頭的方向上擺動(dòng)過大約90度。在停止每 個(gè)試管架19時(shí)，凝膠末端48a伸入通道34，如雙點(diǎn)鏈線所示。當(dāng)試 管架19將要經(jīng)過時(shí)，末端48a從通道34中縮回，如實(shí)線所示。而且，用于暫時(shí)地固定每個(gè)試管架19的試管架固定機(jī)構(gòu)49提供于試管架傳送路徑18下面，相應(yīng)于條形碼閱讀器區(qū)段43。如圖8所 示，固定機(jī)構(gòu)49提供有固定至基座15的圓柱形支架50。支架50提 供有一對(duì)彼此平行地延伸的氣缸51,其方式為使得它們相應(yīng)的活塞桿 52沿相反的方向伸出(在傳送路徑18的橫向上)。壁基座54借助于 安裝零件53分別布置在這對(duì)活塞桿52相應(yīng)的遠(yuǎn)端部處，并且相對(duì)的 卡盤基座55分別提供于基座54上。而且，卡盤基座55各自提供有橫 向地保持和固定試管架19的橡膠卡盤56。而且，條形碼閱讀器區(qū)段43提供有試管旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)57。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 57構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)每個(gè)試管架19中的試管20以使得第二條形碼閱讀器25 能讀取每個(gè)試管條形碼標(biāo)簽22上的條形碼而無需考慮標(biāo)簽22的位置。 更具體地，如圖9A、 9B和10所示，試管旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)57提供有固定至 基座15的馬達(dá)支架58。支架58水平地布置于保持在試管架19中的 每個(gè)試管20的上端部附近的高度。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)59以其旋轉(zhuǎn)軸60豎直地 延伸的方式固定至馬達(dá)支架58，并且驅(qū)動(dòng)皮帶輪61安裝在軸60上。 在支架58的一個(gè)側(cè)緣部分處，五個(gè)軸承62提供于試管架傳送路徑18 的通道34—側(cè)。豎直軸63分別由這些軸承62支撐，并且從動(dòng)皮帶輪 64和滾動(dòng)接觸輥?zhàn)?5分別安裝在每個(gè)軸63的上端部和下端部。六個(gè)豎直軸66分別由馬達(dá)支架58上與通道34相對(duì)的一側(cè)上的軸 承所支撐，并且導(dǎo)向皮帶輪67分別安裝在軸66相應(yīng)的上端部上。定 時(shí)皮帶68纏繞地繞過并伸展在驅(qū)動(dòng)皮帶輪61、從動(dòng)皮帶輪64和導(dǎo)向 皮帶輪67之間。在通道34與馬達(dá)支架58相對(duì)的一側(cè)上，六個(gè)接收輥?zhàn)?9可旋轉(zhuǎn) 地支撐于輥?zhàn)又卧?0上。這些接收輥?zhàn)?9設(shè)置為與試管20的相 應(yīng)側(cè)面相對(duì)。它們能支撐管20以免管在受到滾動(dòng)接觸輥?zhàn)?5的壓力 時(shí)傾斜。因而，當(dāng)通道34—側(cè)的五個(gè)滾動(dòng)接觸輥?zhàn)?5旋轉(zhuǎn)以將旋轉(zhuǎn) 力施加于與之滾動(dòng)接觸的試管20時(shí)，保持在試管架19中的五個(gè)試管 20由接收輥?zhàn)?9支撐在豎直狀態(tài)。安裝基座71提供于通道34與如此構(gòu)造的試管旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)57相對(duì)的 一側(cè)上。安裝基座71提供有五個(gè)傾斜的閱讀器本體72，它們分別面對(duì)試管架19中的五個(gè)試管20的相應(yīng)條形碼標(biāo)簽22。而且，第一條形 碼閱讀器24的閱讀器本體73布置在安裝基座71旁邊以面對(duì)試管架 19。在圖10中，數(shù)字74標(biāo)識(shí)檢測(cè)每個(gè)試管20的蓋帽23是否存在的 傳感器。下面描述蓋帽移除機(jī)構(gòu)17。機(jī)構(gòu)17提供有第二試管架止動(dòng)件75, 其暫時(shí)地將沿著試管架傳送路徑18傳送的試管架19停止在蓋帽移除 位置。如圖11和12所示，第二試管架止動(dòng)件75提供有固定至基座 15的氣缸支架76。氣缸77固定至支架76,其方式為使得氣缸的活塞 桿78相對(duì)于試管架傳送路徑18在其傳送方向上平行地延伸。致動(dòng)器 支架79固定至活塞桿78的遠(yuǎn)端部。LM導(dǎo)向件80固定至致動(dòng)器支架 79，并且附接至支架79的LM襯套81由導(dǎo)向件80可滑動(dòng)地支撐。 在試管架傳送路徑18的傳送方向上，致動(dòng)器支架79可在兩個(gè)位置之 間移動(dòng)，即前進(jìn)位置和縮回位置。L形安裝部82提供于致動(dòng)器支架79的上端部上。旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器83 以其旋轉(zhuǎn)軸84豎直地延伸的方式固定至安裝部82。軸84安裝有L形 止動(dòng)件零件86，該止動(dòng)件零件86在其遠(yuǎn)端部上具有凝膠末端85。止 動(dòng)件零件86能由旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器83在箭頭方向上擺動(dòng)過大約90度。在停 止沿著試管架傳送路徑18傳送的每個(gè)試管架19時(shí)，凝膠末端85伸入 通道34，如雙點(diǎn)鏈線所示。當(dāng)試管架19將要經(jīng)過時(shí)，末端85從通道 34縮回，如實(shí)線所示。而且，蓋帽移除機(jī)構(gòu)17以下面的方式執(zhí)行兩階段的蓋帽移除。其 首先在由試管架19所支撐的五個(gè)試管20中從如在傳送方向所看的第 一、第三和第五個(gè)試管20 (在圖11中用數(shù)字20-1、 20-3、 20-5標(biāo)識(shí)) 上移除蓋帽，如后所述。然后，機(jī)構(gòu)17移除剩余的第二和第四試管 20 (用數(shù)字20-2和20-4標(biāo)識(shí))。因而，在第一階段的蓋帽移除中，當(dāng) 第一、第三和第五試管20定位在蓋帽移除位置并且致動(dòng)器支架79縮 回時(shí)，試管架19停止，如圖11所示。在第二階段的蓋帽移除中，當(dāng) 第二和第四試管20定位在蓋帽移除位置并且支架79被氣缸77向前推 動(dòng)時(shí)，試管架19停止。而且，蓋帽移除機(jī)構(gòu)17提供有試管夾持機(jī)構(gòu)87,其在要將試管 去蓋帽時(shí)夾持由試管架19所支撐的試管20。在夾持機(jī)構(gòu)87中，如圖 13和14所示， 一對(duì)氣缸基座88彼此相對(duì)并且試管架傳送路徑18位 于其間。傳感器支架89伸展在基座88之間以便跨過試管架傳送路徑 18。傳感器支架89提供有三個(gè)以規(guī)則間隔布置的試管傳感器90。當(dāng) 試管架19停止在蓋帽移除位置時(shí)，在傳送方向上看，傳感器卯分別 面對(duì)由試管架19所支撐的五個(gè)試管20之中的第一、第三和第五試管 20-1、 20-3和20-5,并檢測(cè)試管20是否存在。這對(duì)氣缸基座88提供有三對(duì)氣缸91，它們類似于試管傳感器90 在傳送方向上看，分別面對(duì)由試管架19所支撐的五個(gè)試管20之中的 第一、第三和第五試管20-1、 20-3和20-5。氣釭91以規(guī)則的間隔布 置并且彼此面對(duì)且試管架傳送路徑18位于其間。每個(gè)氣缸91提供有 能朝著試管架傳送路徑18前進(jìn)及由此縮回的活塞桿92，并且夾持零 件93附接至每個(gè)活塞桿92的遠(yuǎn)端部。夾持零件93的形狀為遵循每個(gè) 試管20的輪廓的半圓形。橡膠墊94粘著在每個(gè)夾持零件93的內(nèi)周面 上以使得零件93能從兩側(cè)夾持和固定地保持試管20的主干。如圖13所示，這對(duì)氣缸基座88中的一個(gè)(圖14中的右手側(cè))提 供有三個(gè)在氣缸91附近彼此平行地延伸的閘板氣缸95。這些閘板氣 缸95相應(yīng)的活塞桿96能朝著試管架傳送路徑18前進(jìn)及由此縮回，并 且閘板97固定至每個(gè)活塞桿96。閘板97具有倒U形橫截面。其用來 在前進(jìn)時(shí)覆蓋一個(gè)開口部分周圍的區(qū)域，該開口部分包括每個(gè)試管20 的頂部開口 ，從而在每個(gè)試管20被去蓋帽時(shí)防止外物等通過其開口進(jìn) 入未被去蓋帽的相鄰試管20中。下面是蓋帽移除機(jī)構(gòu)17的額外描述。如圖15所示，基座15提供 有支撐試管架傳送路徑18的支撐板98。支撐區(qū)塊99提供于支撐板98 上以便跨過試管架傳送路徑18。而且， 一對(duì)支柱IOO設(shè)置在支撐區(qū)塊 99的頂部上以便在蓋帽移除機(jī)構(gòu)17的縱向上間隔開。三個(gè)平行的雙 桿氣釭101水平地固定在這對(duì)支柱100相應(yīng)的上端部上。雙桿氣缸101 的雙桿102在蓋帽移除機(jī)構(gòu)17的縱向上伸出(垂直于試管架傳送路徑18)。豎直連接元件103固定至每個(gè)雙桿102的遠(yuǎn)端部，并且移動(dòng)區(qū)塊 105由支架104附接至連接元件103。每個(gè)移動(dòng)區(qū)塊105提供有LM區(qū) 塊106a和106b,它們分別由LM桿107a和107b導(dǎo)向，用于在蓋帽 移除機(jī)構(gòu)17的縱向上移動(dòng)。具體地，移動(dòng)區(qū)塊105構(gòu)造為在蓋帽移除 位置Pl和蓋帽處理位置P2之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。構(gòu)成提升機(jī)構(gòu)108的一對(duì)豎直的兩段式氣缸108a和108b分別固 定至每個(gè)移動(dòng)區(qū)塊105的相對(duì)端部并且它們各自的活塞桿109a和 109b面朝下。例如，兩段式氣缸108a和108b是雙沖程氣缸，其中活 塞桿109a和10b交替地上升10mm并且在第一階段中有時(shí)差并且在 第二階段中同時(shí)上升40mm。蓋帽移除單元112分別由關(guān)節(jié)接頭110和接頭軸111可傾斜地結(jié) 合至兩段式氣缸108a和108b的活塞桿109a和109b相應(yīng)的下端部。 一個(gè)蓋帽移除單元112提供用于由三個(gè)雙桿氣缸101中的每個(gè)所驅(qū)動(dòng) 的每個(gè)移動(dòng)區(qū)塊105。因此，三個(gè)單元112以規(guī)則間隔布置在試管架 傳送路徑18的傳送方向上。這些間隔中的每個(gè)都調(diào)節(jié)至由試管架19 所支撐的五個(gè)試管20中每?jī)蓚€(gè)交替相鄰的試管之間的節(jié)距。每個(gè)蓋帽移除單元112以如圖16至20的方式構(gòu)造。具體地，支 撐板113為矩形形狀，并且支撐板113的相對(duì)端部上的吊架113a由它 們相應(yīng)的關(guān)節(jié)接頭IIO和接頭軸111支撐于水平狀態(tài)。蓋帽保持銷114 豎直穿過地固定至支撐板113的縱向中間部。蓋帽保持件116借助于 盤簧115附接至銷114。而且，四個(gè)蓋帽導(dǎo)向件117從支撐板113向下 伸出以便包圍銷114。導(dǎo)向件117以規(guī)則的間隔布置在保持件116周 圍。這些間隔每個(gè)要比每個(gè)蓋帽23的外徑要短。安裝支架118分別固定至支撐板113縱向相對(duì)的端部。氣缸113 水平地固定至支架118以便彼此面對(duì)。因而，氣缸119的活塞桿120 可相對(duì)于蓋帽保持件116移動(dòng)。 一對(duì)嚙合元件121a和121b分別固定 至活塞桿120相應(yīng)的遠(yuǎn)端部。這對(duì)嚙合元件121a和121b的間隔小于所述一對(duì)蓋帽導(dǎo)向件117。它們分別提供有圓形弓狀凹陷部122以使得它們能在導(dǎo)向件117之間 前進(jìn)以便從兩側(cè)保持每個(gè)蓋帽23。嚙合元件121a和121b分別提供有 向上伸出的導(dǎo)桿123,它們借助于軸承分別支撐用于旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)向輥?zhàn)?124。支撐板113在其縱向上提供有導(dǎo)孔125。導(dǎo)桿123構(gòu)造為通過導(dǎo) 孔125伸出導(dǎo)支撐板113之上以使得導(dǎo)向輥?zhàn)?24能在板113的上表 面上滾動(dòng)。嚙合元件121a和121b各自的凹陷部122分別提供有朝著蓋帽保 持件116伸出的針銷126。銷126構(gòu)造為插入每個(gè)蓋帽23的側(cè)面，從 而在嚙合元件121a和121b前進(jìn)至保持件116以使得凹陷部122從兩 側(cè)嚙合并保持蓋帽23時(shí)緊緊地保持蓋帽23。下面描述如此構(gòu)造的自動(dòng)化試管蓋帽移除裝置的操作。大量試管架19保持在啟動(dòng)單元12的每個(gè)試管架托盤27中，并且 五個(gè)豎直的試管20在每個(gè)試管架19中保持為一排。當(dāng)啟動(dòng)單元12 的推桿30被致動(dòng)來將試管架19朝著試管架裝載路徑31推動(dòng)時(shí)，試管 架19順序地裝載入路徑31,前面的一個(gè)首先進(jìn)入。從試管架裝載路 徑31裝載的試管架19放置在試管架傳送路徑18的傳送帶37上并且 沿著通道34傳送至條形碼閱讀器區(qū)段43。條形碼閱讀器區(qū)段43提供有第一和第二條形碼閱讀器24和25。 當(dāng)一個(gè)試管架19達(dá)到條形碼閱讀器區(qū)段43時(shí)，致動(dòng)第一試管架止動(dòng) 件44。更具體地，當(dāng)旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器46被致動(dòng)來使旋轉(zhuǎn)軸47旋轉(zhuǎn)時(shí)，止 動(dòng)件零件48擺動(dòng)過大約90度，如圖7中雙點(diǎn)鏈線所示，藉此凝膠末 端48a伸入通道34中，如雙點(diǎn)鏈線所示。因而，沿著試管架傳送路徑 18傳送的試管架19緊靠凝膠末端48a并停止。在試管架19停止時(shí)，試管架固定機(jī)構(gòu)49的這對(duì)氣缸51同時(shí)地被 致動(dòng)以將活塞桿52撤回，以使得臂基座54上的卡盤基座55朝向彼此 移動(dòng)。于是，卡盤基座55使得橡膠卡盤56橫向地保持和固定試管架 19。此時(shí)，試管架傳送路徑18的傳送帶37運(yùn)行。然而，由于試管架 19由試管架固定機(jī)構(gòu)49固定，其必定會(huì)相對(duì)于帶37滑動(dòng)。另一方面，條形碼閱讀器區(qū)段43的試管旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)57的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)59在這一點(diǎn)處及時(shí)地被驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)皮帶輪61旋轉(zhuǎn)以使得定時(shí)皮帶68 由導(dǎo)向皮帶輪67導(dǎo)向地運(yùn)行。于是，由馬達(dá)支架58支撐的五個(gè)滾動(dòng) 接觸輥?zhàn)?5旋轉(zhuǎn)，以使得保持在試管架19中的五個(gè)試管20與輥?zhàn)?65滾動(dòng)接觸地旋轉(zhuǎn)。由于此時(shí)試管20由接收輥?zhàn)?9所支撐，它們就 能在豎直狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)而沒有傾斜。在通道34與試管旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)57相對(duì)的一側(cè)上，第一條形碼閱讀器 24面對(duì)每個(gè)試管架19的條形碼標(biāo)簽21，而第二條形碼閱讀器25面對(duì) 試管架19中五個(gè)試管20相應(yīng)的條形碼標(biāo)簽22。因此，能同時(shí)讀取試 管架19和試管20各自的類型。當(dāng)在條形碼閱讀器區(qū)段43中讀取試管架19和試管20的類型時(shí)， 試管架固定機(jī)構(gòu)49的這對(duì)氣缸51同時(shí)地被致動(dòng)以使活塞桿52伸出， 以使得卡盤基座55彼此遠(yuǎn)離地移動(dòng)。于是，卡盤基座55離開試管架 19的側(cè)面，從而將試管架19從固定中釋放出來。與此同時(shí)，第一試 管架止動(dòng)件44的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器46被致動(dòng)以使旋轉(zhuǎn)軸47旋轉(zhuǎn)，并且止動(dòng) 件零件48擺動(dòng)過大約90度，于是凝膠末端48a從通道34縮回，如圖 7中實(shí)線所示。因而，試管架19被釋放并被試管架傳送路徑18傳送 至下一階段中的蓋帽移除機(jī)構(gòu)17。蓋帽移除機(jī)構(gòu)17提供有第二試管架止動(dòng)件75，其在蓋帽移除位 置暫時(shí)地停止由試管架傳送路徑18所傳送的試管架19。止動(dòng)件75的 致動(dòng)器支架79可在試管架傳送路徑18的傳送方向上于兩個(gè)位置之間 移動(dòng)，即前進(jìn)位置和縮回位置。首先，如果當(dāng)致動(dòng)器支架79處于縮回位置時(shí)旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器83被致 動(dòng)，止動(dòng)件零件86擺動(dòng)過大約卯度，于是凝膠末端85伸入通道34, 如圖ll中雙點(diǎn)鏈線所示。因而，沿著試管架傳送路徑18傳送的試管 架19緊靠凝膠端部85并停止。當(dāng)試管架19停止時(shí)，由試管架19所支撐的五個(gè)試管20之中在傳 送方向上看的第一、第三和第五試管20-1、 20-3和20-5定位在蓋帽移 除位置。然后，由三個(gè)試管傳感器90檢測(cè)試管20是否存在。類似于試管傳感器90那樣分別面對(duì)由試管架19所支撐的五個(gè)試管20之中在傳送方向上看的第一、第三和第五試管20-1、 20-3和20-5 的三對(duì)氣缸91被同時(shí)致動(dòng)以使活塞桿92伸出。因而，活塞桿92相應(yīng) 的夾持零件93從兩側(cè)夾持并固定試管20的主干。當(dāng)試管架19中的三個(gè)試管20-1、 20-3和20-5 ,皮固定時(shí)，分別面 對(duì)這些管的蓋帽移除單元被同時(shí)致動(dòng)以移除它們的蓋帽。因而，當(dāng)蓋帽移除單元112由兩段式氣缸108a和108b的動(dòng)作降 低時(shí)，蓋帽保持銷114緊靠試管20-1、 20-3和20-5的每個(gè)相應(yīng)蓋帽 23的頂面。當(dāng)蓋帽移除單元112由兩段式氣缸108a和108b進(jìn)一步降 低時(shí)，銷114升高并壓縮盤簧115,因此蓋帽23被彈簧115的推壓力 所壓下。當(dāng)蓋帽移除單元112的相應(yīng)氣缸119在此狀態(tài)下被同時(shí)致動(dòng)以使 活塞桿120伸出時(shí)，活塞桿120相應(yīng)遠(yuǎn)端部上的嗤合元件121a和121b 朝著試管20的蓋帽23前進(jìn)。由于嚙合元件121a和121b的間隔小于 所述一對(duì)蓋帽導(dǎo)向件117，它們就在導(dǎo)向件117之間前進(jìn)以從兩側(cè)保 持每個(gè)蓋帽23。由于嚙合元件121a和121b分別提供有伸出的針銷 126，而且，銷126插入蓋帽23的側(cè)面，從而當(dāng)嚙合元件121a和121b 裝配在蓋帽23上并從兩側(cè)保持所述蓋帽23時(shí)緊固地保持蓋帽23。隨后，如果每個(gè)移動(dòng)區(qū)塊105的這對(duì)兩段式氣缸108a和108b中 的一個(gè)兩段式氣缸108a首先被致動(dòng)以升高10mm，支撐板113的一個(gè) 端側(cè)(如所示的右手側(cè))就繞著另一個(gè)端側(cè)(左手側(cè))向上移動(dòng)。具 體地，支撐板113傾斜，并且由嚙合元件121a和121b所抓緊的蓋帽 23被迫相對(duì)于試管20的法線傾斜。因而，蓋帽23從試管20的開口 傾斜以形成半開狀態(tài)。然后，如果另一個(gè)兩段式氣缸108被致動(dòng)以升高10mm,支撐板 113如所示的左手側(cè)就繞著右手側(cè)向上移動(dòng)。具體地，支撐板113在 于前述方向相反的方向上傾斜，并且由嚙合元件121a和121b所抓緊 的蓋帽23被迫相對(duì)于試管20的法線在相對(duì)側(cè)上傾斜。因而，蓋帽23 就能通過試管20的開口被移除。然后，如果這對(duì)兩段式氣缸108a和108b 4皮同時(shí)地致動(dòng)以升高40mm，支撐板113就以水平狀態(tài)升高，于是蓋帽23被拔起并從試管 20上移除。當(dāng)蓋帽移除單元112的各個(gè)氣缸119被同時(shí)地致動(dòng)以撤回 活塞桿120時(shí)，嚙合元件121a和121b從試管20的蓋帽23上縮回。 由于在這一點(diǎn)上此時(shí)蓋帽23的直徑大于這對(duì)蓋帽導(dǎo)向件117之間的間 隔，蓋帽23就緊靠導(dǎo)向件117并與銷126脫離而不會(huì)在嚙合元件121a 和121b撤回時(shí)多艮隨嚙合元件121a和121b的撤回。由于蓋帽23 #皮由 盤簧115推壓的蓋帽保持銷114所壓下，而且，其就被蓋帽導(dǎo)向件117 回收入正下方的蓋帽回收箱127。當(dāng)以前述方式完成由試管架19所支撐的五個(gè)試管20之中在傳送 方向上看的第一、第三和第五試管20-1、 20-3和20-5的相應(yīng)蓋帽的移 除時(shí)，將其余的第二和第四試管20-2和20-4去蓋帽。因而，在蓋帽 移除的第二階段中，當(dāng)?shù)诙偷谒脑嚬?0-2和20-4隨著由氣缸77所 驅(qū)動(dòng)前進(jìn)的致動(dòng)器支架79而處于蓋帽移除位置時(shí)，試管架19被第二 試管架止動(dòng)件75停止。第二和第四試管20-2和20-4的各個(gè)蓋帽以與第一、第三和第五 試管20-l、 20-3和20-5相同的方式移除。由于第一、第三和第五試管 已經(jīng)被去蓋帽，因此它們各自的開口是打開的，在將第二和第四試管 去蓋帽時(shí)它們就有可能被外物侵入。然而，與用于前進(jìn)和撤回夾持零 件93的氣缸91相鄰的三個(gè)閘板氣缸95^皮同時(shí)致動(dòng)。因而，閘板氣釭 95的各個(gè)活塞桿96與氣缸91伸出同時(shí)地,皮致動(dòng)，因此前進(jìn)的閘板97 覆蓋包括試管20各個(gè)頂部開口的開口部分周圍的區(qū)域，從而防止外物 等通過試管的開口侵入。在完成由試管架19所支撐的五個(gè)試管20的各個(gè)蓋帽的移除時(shí)， 第二試管架止動(dòng)件75的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器83被致動(dòng)以使止動(dòng)件零件86擺動(dòng) 過大約90度，于是凝膠末端85從通道34中撤回，如圖ll中實(shí)線所 示。因而，支撐無蓋帽試管20的試管架19由試管架傳送路徑18移除 出去并進(jìn)入堆料單元13。根據(jù)該實(shí)施例，保持在沿著試管架傳送路徑傳送的試管架中的多 個(gè)試管上的蓋帽能同時(shí)地被移除，因此試管能自動(dòng)且高效地去蓋帽。在上述實(shí)施例中，五個(gè)試管20保持在每個(gè)試管架19中，第一、 第三和第五試管20在第一階段中去蓋帽，并且其余的第二和第四試管 20在第二階段中去蓋帽。然而，本發(fā)明并不限于保持在每個(gè)試管架19 中的上述數(shù)目的試管20以及蓋帽移除的交替方法。本發(fā)明并不直接由上述實(shí)施例限制，并且其部件能在不脫離本發(fā) 明范圍或精神之下以改變的形式具體化。而且，通過適當(dāng)?shù)亟M合關(guān)于 前述實(shí)施例所述的多個(gè)部件能做出各種發(fā)明。例如，根據(jù)前述實(shí)施例 的一些部件能省略。而且，根據(jù)不同實(shí)施例的部件可根據(jù)需要來組合。其它優(yōu)點(diǎn)和變型對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是很明顯的。因此，本實(shí)施例。于是:在不脫離二所附權(quán)利要求所限定的總體:造性概念及其等同概念的精神或范圍之下可做出各種變型。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)化試管蓋帽移除裝置，其特征在于包括具有蓋帽移除位置(P1)的蓋帽移除器(11)，用于包含樣品的試管(20)；試管架(19)，其將多個(gè)帶蓋帽的試管(20)豎直地保持為一排并且將試管(20)裝載進(jìn)入蓋帽移除位置(P1)；夾持機(jī)構(gòu)(87)，其布置在蓋帽移除位置(P1)并夾持試管架(19)中的多個(gè)試管(20)；和蓋帽移除單元(112)，其布置在蓋帽移除位置(P1)并構(gòu)造來以使得蓋帽(23)通過嚙合而同時(shí)地被支撐的方式向上移動(dòng)以從保持在試管架(19)中的多個(gè)試管(20)中的一些上移除蓋帽(23)，并且然后以使得蓋帽(23)通過嚙合而同時(shí)地被支撐的方式向上移動(dòng)以從其余試管(20)上移除蓋帽(23)，蓋帽移除單元(112)包括一對(duì)嚙合元件(121)，其能相對(duì)于蓋帽(23)前進(jìn)和撤回并且在前進(jìn)時(shí)從側(cè)面夾持每個(gè)蓋帽(23)；提升機(jī)構(gòu)(108)，其在交替地向上移動(dòng)嚙合元件(121)時(shí)升高這對(duì)嚙合元件(121)，從而將蓋帽從每個(gè)試管(20)上移除；以及蓋帽導(dǎo)向件(117)，其將蓋帽(23)與嚙合元件(121)分開并且在蓋帽移除之后當(dāng)嚙合元件(121)從蓋帽(23)撤回時(shí)引導(dǎo)蓋帽(23)的下落。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)化試管蓋帽移除裝置，其特征在于蓋帽 移除單元(112 )執(zhí)行兩個(gè)動(dòng)作的蓋帽移除，以使得在移除包括兩個(gè)相 對(duì)側(cè)處和中間一個(gè)的三個(gè)試管的蓋帽(23)之后，移除保持在試管架(19)中的五個(gè)試管(20)之中的其余兩個(gè)試管(20)的蓋帽(23)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)化試管蓋帽移除裝置，其特征在于夾持 機(jī)構(gòu)(87)設(shè)有閘板(97)，能相對(duì)于試管架(19)中的試管(20)前 進(jìn)和撤回，并且夾持機(jī)構(gòu)(87)被構(gòu)造為與一個(gè)操作相聯(lián)系地前進(jìn)以 夾持每個(gè)試管并借助于閘板(97)封閉每個(gè)被去蓋帽的試管(20)的 開口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)化試管蓋帽移除裝置，其特征在于夾持 機(jī)構(gòu)(87)相應(yīng)于蓋帽移除單元(112)的嚙合元件(121)被提供并 且被構(gòu)造為當(dāng)由嚙合元件(121)所規(guī)定的試管(20 )的蓋帽(23 )被 移除時(shí)夾持所述試管(20)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)化試管蓋帽移除裝置，其特征在于每個(gè) 所述嚙合元件(121)包括待插入每個(gè)試管(20)的蓋帽(23)中的針 銷(126)。
6. —種自動(dòng)化試管蓋帽移除裝置，其特征在于包括 試管架裝栽單元(12 )，用于裝載保持多個(gè)試管(20 )的試管架(19 )，所述試管(20)包含樣品并且分別具有豎直地排成一排的被蓋帽的開口 ；試管架傳送路徑(18 )，從試管架裝載單元(12 )裝載的試管架(19 ) 通過所述試管架傳送路徑(18)沿試管(20)的布置方向被傳送；夾持機(jī)構(gòu)(87)，其提供于試管架傳送路徑(18)的傳送過程中并 且同時(shí)地夾持多個(gè)試管(20)各自的主干，其方式為使得沿著試管架 傳送路徑(18)傳送的試管架(19)被暫時(shí)地停止；蓋帽移除機(jī)構(gòu)(17)，所述蓋帽移除機(jī)構(gòu)(17)與夾持機(jī)構(gòu)(87) 互鎖并升高，其方式使得由夾持機(jī)構(gòu)(87)夾持的多個(gè)試管(20)的 蓋帽(23)通過嚙合而同時(shí)地被支撐，從而移除蓋帽(23);蓋帽導(dǎo)向件(117)，其與蓋帽移除機(jī)構(gòu)(17)互鎖并引導(dǎo)被移除 蓋帽(23)的下落；和堆料單元(13)，其定位在試管架傳送路徑(18)的卸載側(cè)并堆放 試管架(19)，所述試管架(19)保持被去蓋帽的試管(20)。
全文摘要
本發(fā)明涉及自動(dòng)化試管蓋帽移除裝置，包括具有蓋帽移除位置(P1)的蓋帽移除器(11)，用于包含樣品的試管(20)；試管架(19)，其將多個(gè)帶蓋帽的試管(20)豎直地保持為一排并且將試管(20)裝載至蓋帽移除位置(P1)；夾持機(jī)構(gòu)(87)，其布置在蓋帽移除位置(P1)并夾持試管(20)；蓋帽移除單元(112)，其布置在蓋帽移除位置(P1)并構(gòu)造來以使得蓋帽(23)通過嚙合而同時(shí)地被支撐的方式向上移動(dòng)以從保持在試管架(19)中的多個(gè)試管(20)中的一些上移除蓋帽(23)，并且然后以使得蓋帽(23)通過嚙合而同時(shí)地被支撐的方式向上移動(dòng)以從其余試管(20)上移除蓋帽(23)。蓋帽移除單元(112)包括一對(duì)嚙合元件(121)、提升機(jī)構(gòu)(108)以及蓋帽導(dǎo)向件(117)。
文檔編號(hào)B01L99/00GK101226204SQ200810003168
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2008年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月15日
發(fā)明者伊藤照明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ids