具有被照明的接收板的沖壓設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于加工施加于樣本卡上的樣本尤其是干燥樣本的沖壓設(shè)備，所述樣本優(yōu)選為含有DNA的液體，例如血液、唾液等，該沖壓設(shè)備包括：至少一個(gè)沖壓裝置（110），具有一個(gè)沖頭和一個(gè)下部模具，其中沖頭在遠(yuǎn)離下部模具的靜止位置和鄰近下部模具的沖壓位置之間能夠移動(dòng)，并且其中該沖壓裝置（110）具有一個(gè)接收開(kāi)口，樣本卡能夠通過(guò)沖壓設(shè)備（10）的可移動(dòng)的夾持單元（300）引入到該接收開(kāi)口中，并且能夠相對(duì)于沖壓裝置（110）定位；以及沖壓驅(qū)動(dòng)器（14），具有與沖壓裝置（110）的沖頭能夠耦合或者耦合，通過(guò)該沖壓驅(qū)動(dòng)器（14）驅(qū)動(dòng)沖頭在靜止位置和沖壓位置之間移動(dòng)。沖壓裝置（110）被設(shè)計(jì)成使得從樣本卡沖壓掉的樣本片（274）可以在下部模具的出口開(kāi)口處排放到布置在沖壓裝置（110）下方的接收容器（12）的接收凹陷（28）中。根據(jù)本發(fā)明，提出了它具有支撐接收容器（12）的接收板（210），該接收板（210）具有將該接收板（210）的至少一部分照明的光源（212），其中光源（212）被布置成使得位于接收板（210）上的接收容器（12）的至少一部分，尤其是設(shè)置在所述接收容器中的接收凹陷（28），可以從接收板（210）的方向被照明，尤其是從下方被照明。此外，本發(fā)明涉及用于評(píng)估沖壓操作的至少一個(gè)結(jié)果的方法，尤其通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的沖壓設(shè)備（10）。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有被照明的接收板的沖壓設(shè)備
[0001]本發(fā)明涉及用于加工施加于樣本卡上的干燥樣本的沖壓設(shè)備，所述樣本尤其為含有DNA的液體(例如血液、唾液等)。
[0002]在這種沖壓設(shè)備中，多個(gè)樣本卡被保持在樣本卡的儲(chǔ)存盒中，并通過(guò)夾持單元以特定的順序從儲(chǔ)存盒移出，并供給沖壓設(shè)備的沖壓裝置。然后在一個(gè)預(yù)先通過(guò)成像方法捕獲的區(qū)域中，從樣本卡沖壓掉至少一個(gè)樣本片，在所述區(qū)域中在樣本卡上已標(biāo)識(shí)出所施加的樣本。也可以同時(shí)或先后從相同的樣本區(qū)域沖壓掉多個(gè)樣本片。沖壓掉的樣本片通過(guò)沖壓針(沖頭)的移動(dòng)被弓I導(dǎo)通過(guò)下部模具中的出口開(kāi)口，并以這種方式輸送到接收容器中的接收凹陷中，優(yōu)選輸送到微量滴定板的孔中。一旦樣本片從所有期望的樣本卡沖壓掉并接收在接收容器中，就可以通過(guò)諸如用于DNA分析的PCR、高效氣相色譜(HPLC)等方法對(duì)樣本片中所含的單個(gè)樣本進(jìn)行分析，其中為此目的在沖壓掉后實(shí)施進(jìn)一步的步驟，所述步驟在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)不進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0003]用于從樣本卡自動(dòng)沖壓掉樣本片的方法和設(shè)備例如由US5, 641, 682已知。
[0004]此外，從來(lái)自BSD Robotics (一家Luminex公司，位于澳大利亞昆士蘭(4110)布里斯班)的名稱(chēng)為“BSDlOOO-GenePunch”已知上述類(lèi)型的沖壓設(shè)備。一份相關(guān)的產(chǎn)品傳單在本申請(qǐng)?zhí)峤粫r(shí)在以下互聯(lián)網(wǎng)址可獲得:
[0005]http://www.bsdrobotics.com/Documents/Brochure/BSDR1000 (10)%20_%20BSD1000%20GenePunch.PDF。
[0006]此外，在一段視頻中公開(kāi)了該沖壓設(shè)備的操作方式，該視頻在本申請(qǐng)?zhí)峤粫r(shí)在以下互聯(lián)網(wǎng)址可獲得:
[0007]http://www.bsdrobotics.com/Videos/BSD1000.wmv。
[0008]由該視頻可看出以下操作方式:在沖壓設(shè)備“BSDlOOO-GenePunch”中，用于樣本卡的夾持設(shè)備從儲(chǔ)存盒沿著水平延伸的軌道向掃描器移動(dòng)，夾持設(shè)備從儲(chǔ)存盒移出一個(gè)樣本卡，樣本卡被引入所述掃描器中并隨后被掃描。夾持設(shè)備在這種情況下在兩個(gè)相互正交的方向上可移動(dòng)，具體地說(shuō)沿著軌道以及與其正交的方向，以使得被抓握的樣本卡在其卡平面中在兩個(gè)維度上可移動(dòng)。在掃描后，樣本卡通過(guò)夾持設(shè)備輸送至沖壓設(shè)備的沖壓裝置，并相對(duì)于所述沖壓裝置定位，以使得一個(gè)樣本片可以在掃描后被評(píng)估的樣本卡的此位置處被沖壓掉。沖壓掉的樣本片隨后被分配到布置于沖壓裝置下方的接收容器中，例如微量滴定板的孔中。在這種沖壓設(shè)備的情況下，將多個(gè)接收容器圍繞著與水平面正交的旋轉(zhuǎn)軸線布置成星形，并且所述多個(gè)接收容器(尤其是特定的孔)的相對(duì)于沖壓裝置的位置通過(guò)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)并通過(guò)在水平面中的移位進(jìn)行。在一個(gè)或多個(gè)樣本片從樣本卡的沖壓完成后，夾持設(shè)備將經(jīng)過(guò)沖壓的樣本卡沿著軌道輸送回卡儲(chǔ)存盒并將其再次放置在那里。然后將夾持設(shè)備短暫地拉回，直到卡儲(chǔ)存盒被向上移動(dòng)一個(gè)位置，以便可以將下一個(gè)樣本卡從儲(chǔ)存盒移出。
[0009]總而言之，現(xiàn)有技術(shù)已知的沖壓設(shè)備因而包括:至少一個(gè)沖壓裝置，具有一個(gè)沖頭和一個(gè)下部模具，其中沖頭在遠(yuǎn)離下部模具的靜止位置和鄰近下部模具的沖壓位置之間能夠移動(dòng)，并且其中該沖壓裝置具有一個(gè)接收開(kāi)口，樣本卡通過(guò)沖壓設(shè)備的能夠移動(dòng)的夾持單元能夠引入到該接收開(kāi)口中，并且相對(duì)于沖壓裝置能夠定位；以及沖壓驅(qū)動(dòng)器，與沖壓裝置的沖頭能夠耦合或者耦合，通過(guò)該沖壓驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)沖頭在靜止位置和沖壓位置之間移動(dòng)，其中將沖壓裝置設(shè)置成使得從樣本卡沖壓掉的樣本片能夠在下部模具的出口開(kāi)口處分配到布置在沖壓裝置下方的接收容器中的接收凹陷中。
[0010]盡管已知的沖壓設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)在沖壓掉樣本片之前進(jìn)行樣本卡的掃描和分析，但是沒(méi)有用于檢驗(yàn)沖壓操作的結(jié)果的選項(xiàng)，例如檢驗(yàn)樣本片是否已實(shí)際到達(dá)或接收在接收容器的期望的接收凹陷中。
[0011]本發(fā)明的目的因此是改善用于檢驗(yàn)沖壓操作的選項(xiàng)。
[0012]為此目的，本發(fā)明提出的沖壓設(shè)備具有支撐接收容器的接收板，該接收板具有將該接收板的至少一部分照明的光源，其中光源被布置成使得位于接收板上的接收容器的至少一部分，尤其是設(shè)置在所述接收容器中的接收凹陷，可以從接收板的方向被照明，尤其是從下方被照明。
[0013]光源的一種這樣的布置使得可以實(shí)現(xiàn)接收容器的背后照亮，以使得由光源發(fā)射的光穿過(guò)接收容器。如果在這種情況下從上方觀察接收容器，可以識(shí)別單個(gè)的接收凹陷，尤其是微量滴定板的孔，此外包含在接收凹陷中的樣本片呈現(xiàn)為較暗的斑點(diǎn)，因?yàn)樗鼈兏采w了所發(fā)射的光。以這種方式，可以確定在期望的接收凹陷中是否也含有樣本片。因?yàn)楣庠丛O(shè)置在或整合在接收板中，所以這樣的檢驗(yàn)可以以簡(jiǎn)單的方式、可選地在每個(gè)單一的沖壓后進(jìn)行，因?yàn)闉榱吮澈笳樟粒邮杖萜鲀H需定位在光源上方，該光源與沖壓裝置相距很近，在沖壓操作過(guò)程中，接收容器被定位在該沖壓裝置下方。
[0014]優(yōu)選地，在接收板上設(shè)置至少一個(gè)電致發(fā)光膜作為光源。這樣的EL膜可以節(jié)省空間的方式施加在接收板上并且最佳地照明特定的二維區(qū)域。此外，可以選擇一種發(fā)射特定顏色的光的EL膜，其中該顏色可以關(guān)于分析過(guò)程中要進(jìn)行的圖像處理步驟進(jìn)行選擇。
[0015]優(yōu)選地，接收板為透明板，優(yōu)選地玻璃板，其中EL膜優(yōu)選地布置在接收板的下側(cè)。EL膜在玻璃板下方的布置或者在玻璃板的遠(yuǎn)離接收容器一側(cè)的布置允許一個(gè)完全光滑的頂部表面，在該表面上接收容器可以相對(duì)于接收板以滑動(dòng)方式移動(dòng)。
[0016]在一種發(fā)展中，提出的沖壓設(shè)備包括一個(gè)圖像捕獲設(shè)備，該圖像捕獲設(shè)備布置成使得將由它至少部分地捕獲的物品，尤其是位于接收板上的接收容器或者設(shè)置在所述接收容器中的接收凹陷，可以布置在圖像捕獲設(shè)備的圖像平面和光源之間，以使得從圖像捕獲平面看，光源位于待捕獲的物品后方。待捕獲的合適物品也可以是樣本卡，例如為了檢驗(yàn)樣本卡是否已在正確的點(diǎn)處被沖壓。在這種情況下，由EL膜發(fā)射的光穿過(guò)在沖壓過(guò)程中產(chǎn)生的孔，這從上方、尤其是從圖像捕獲設(shè)備看，可標(biāo)識(shí)為EL膜的顏色的點(diǎn)。
[0017]為了能夠?qū)⒔邮杖萜髟诮邮瞻迳弦苿?dòng)，提出的沖壓設(shè)備具有一個(gè)倚靠在接收板上的、能夠在板平面中移動(dòng)的輸送框架，在所述輸送框架中可接收至少一個(gè)接收容器。
[0018]還優(yōu)選的是，接收板形成用于驅(qū)動(dòng)器單元的殼體的蓋，該驅(qū)動(dòng)器單元實(shí)現(xiàn)輸送框架在接收板上的移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)器單元在這種情況下可以通過(guò)接收板防護(hù)在沖壓過(guò)程中產(chǎn)生的灰塵顆粒。
[0019]優(yōu)選地通過(guò)磁體將輸送框架與用接收板覆蓋的驅(qū)動(dòng)器單元以非接觸方式耦合。
[0020]驅(qū)動(dòng)器單元和輸送框架之間的磁性耦合允許輸送框架或接收于其中的接收容器相對(duì)于沖壓裝置或相對(duì)于圖像捕獲設(shè)備和EL膜的足夠精確的定位。優(yōu)選地，將輸送框架在多個(gè)點(diǎn)處通過(guò)單個(gè)磁體與驅(qū)動(dòng)器單元耦合，以便可以將驅(qū)動(dòng)器單元和輸送框架之間的相對(duì)移動(dòng)保持得盡可能小，以防止輸送框架定位的嚴(yán)重誤差。
[0021]優(yōu)選的是，夾持單元包括一個(gè)樣本卡夾持裝置以及另一個(gè)用于接收容器的夾持裝置，其中接收容器通過(guò)夾持單元從接收板外側(cè)的等待位置可輸送至接收板上的加工位置，反之亦然。
[0022]在這種情況下，可以將夾持單元配置成使得接收容器可以通過(guò)夾持單元移動(dòng)朝向輸送框架以及移動(dòng)遠(yuǎn)離輸送框架。
[0023]此外，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，提出了用于評(píng)估沖壓操作的至少一個(gè)結(jié)果的方法，尤其通過(guò)具有上述特征之一的沖壓設(shè)備，該方法包括下列步驟:
[0024]通過(guò)沖壓裝置從至少一個(gè)樣本卡沖壓掉至少一個(gè)樣本片，
[0025]將該至少一個(gè)樣本片接收在接收容器中，尤其是接收在接收容器的接收凹陷中，
[0026]通過(guò)光源照明接收容器或者沖壓過(guò)的樣本卡，
[0027]通過(guò)圖像捕獲設(shè)備捕獲接收容器的圖像或者沖壓過(guò)的樣本卡的圖像，其中接收容器或沖壓過(guò)的樣本卡被布置在光源和圖像捕獲設(shè)備的圖像捕獲平面之間，以使得到達(dá)圖像捕獲設(shè)備的、來(lái)自光源的光穿過(guò)接收容器的半透明部分或樣本卡的半透明部分。
[0028]對(duì)于該方法，進(jìn)一步提出評(píng)估由圖像捕獲設(shè)備捕獲的圖像，以確定來(lái)自光源的光在圖像的哪些點(diǎn)處穿過(guò)或被覆蓋。
[0029]在接收容器的圖像中，優(yōu)選地評(píng)估在接收容器的至少一個(gè)接收凹陷處是否含有至少一個(gè)從樣本卡沖壓掉的樣本片，所述樣本片至少部分地阻止來(lái)自光源的光的穿過(guò)。接收凹陷中的樣本片覆蓋布置于其下方的光源，因此它們能夠在圖像平面的方向上被感知為較暗的、未照明的區(qū)域。在這種情況下，沖壓掉的樣本片是位于接收凹陷中的中央還是鄰近接收凹陷的壁是不相關(guān)的，因?yàn)闊o(wú)論其在接收凹陷中的位置和取向如何，每個(gè)樣本片原則上都形成與其余背景形成對(duì)比的較暗區(qū)域。
[0030]在樣本卡的圖像中，優(yōu)選地評(píng)估沖壓出的孔存在于樣本卡的哪些點(diǎn)處，來(lái)自光源的光穿過(guò)所述的孔。結(jié)果，可以例如確定在先前確定的樣本卡的點(diǎn)處是否實(shí)際地存在沖壓孔。此外，原則上可以檢驗(yàn)樣本卡是否已經(jīng)具有一個(gè)或多個(gè)沖壓孔。例如當(dāng)希望在多個(gè)循環(huán)中在不同的點(diǎn)處從樣本卡沖壓掉樣本片時(shí)這將是相關(guān)的，所述樣本片將分派給不同的接收容器，以獲得相同樣本的多個(gè)獨(dú)立的分析。
[0031]此外，還優(yōu)選的是，光源發(fā)射在可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，尤其是以對(duì)應(yīng)于期望的顏色例如藍(lán)、綠、紅等的波長(zhǎng)。
[0032]被捕獲的圖像的評(píng)估結(jié)果可以?xún)?yōu)選地與已知的對(duì)比值進(jìn)行對(duì)比，以檢驗(yàn)沖壓操作的正確進(jìn)行，其中優(yōu)選地檢驗(yàn)先前沖壓掉的樣本片是否包含在預(yù)定的接收凹陷中，和/或優(yōu)選地確定沖壓是否在樣本卡的先前確定的點(diǎn)處進(jìn)行。
[0033]下面以實(shí)例且以非限制的方式參照附圖描述本發(fā)明。
[0034]圖1示出了與計(jì)量設(shè)備組合的沖壓設(shè)備的示意性立體圖。
[0035]圖2示出了不具有計(jì)量設(shè)備并且不具有夾持單元的沖壓設(shè)備的示意性立體圖。
[0036]圖3在部分圖a)和b)中示出了在樣本片沖壓掉之前(圖3a)和沖壓掉之后(圖3b)狀態(tài)下的示意性示出的樣本卡。
[0037]圖4在部分圖a)和b)中不出了沖壓設(shè)備的立體視圖,其中在部分圖b)中接收容器被布置在光源的區(qū)域中。[0038]圖5示出了殼體和容納在其中的驅(qū)動(dòng)器單元的與圖4a的剖面線V_V相應(yīng)的剖視圖，所述驅(qū)動(dòng)器單元用于使接收容器在覆蓋殼體的接收板上移動(dòng)。
[0039]圖6示出了殼體和容納在其中的驅(qū)動(dòng)器單元的與圖4b的剖面線V1-VI相應(yīng)的剖視圖，所述驅(qū)動(dòng)器單元用于使接收容器在接收板上移動(dòng)。
[0040]圖7示出了在圖6中用虛線矩形標(biāo)記的區(qū)域VII的放大圖。
[0041]圖8示出了由光源在背后照亮的接收容器以及用于分析方法的可能的評(píng)估區(qū)域的平面圖的示意性且高度簡(jiǎn)化的視圖。
[0042]圖1示出了沖壓設(shè)備10的總體視圖，該沖壓設(shè)備10在這里可選地與計(jì)量設(shè)備500組合。在這里所示的組合中，沖壓設(shè)備10和計(jì)量設(shè)備500使用共同的支架50，該支架在主方向X、Y、Z之一上可移動(dòng)，即在縱向方向X上可移動(dòng)。為此目的，在為總體設(shè)備設(shè)置但是在此僅僅部分示出的支架結(jié)構(gòu)52的上部區(qū)域中，通過(guò)輥54將支架50安裝在縱向軌道(未示出)上。當(dāng)然，也存在用于支架50的驅(qū)動(dòng)器設(shè)備(未示出)，所述驅(qū)動(dòng)器設(shè)備通過(guò)總體設(shè)備的控制單元(同樣未示出)可啟動(dòng)。
[0043]計(jì)量設(shè)備包括裝配在支架50上以便在兩個(gè)其它主方向Y、Z即橫向方向Y和豎向方向Z上可移動(dòng)的移液設(shè)備502，該移液設(shè)備502具有用于吸取和分配液體到/出自為待計(jì)量的液體設(shè)置的接收容器12或儲(chǔ)庫(kù)的至少一個(gè)移液管道504。計(jì)量設(shè)備500配置成本身已知的自動(dòng)化移液器，并且在此不再進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0044]在支架50的與移液設(shè)備502相對(duì)的一側(cè)上裝配夾持單元300，該夾持單元300同樣配置成在兩個(gè)其它主方向Y、Z上可移動(dòng)。該夾持單元300在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)應(yīng)當(dāng)被看作屬于沖壓設(shè)備10，即使它在本實(shí)例中被裝配在與移液設(shè)備502 —起使用的支架50上。此外，作為其它的主要組件，沖壓設(shè)備10包括沖壓驅(qū)動(dòng)器14、沖壓裝置110、圖像捕獲設(shè)備18和接收板210。此外，從圖1可以看到在每一情況下用于多個(gè)樣本卡22 (圖3)的儲(chǔ)存盒20。通過(guò)夾持單元300將樣本卡從儲(chǔ)存盒20移出，并供給沖壓裝置110，以使得通過(guò)沖壓裝置110可以將至少一個(gè)樣本片從各自的樣本卡沖壓掉。
[0045]模塊化沖壓裝置110的功能在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)僅僅部分地進(jìn)行說(shuō)明，所述模塊化沖壓裝置110由于其配套齊全的結(jié)構(gòu)而可以容易地與沖壓設(shè)備10分離。對(duì)于模塊化沖壓裝置(沖壓頭)110的配置的細(xì)節(jié)，參見(jiàn) 申請(qǐng)人:同時(shí)提交的標(biāo)題為“具有模塊化沖壓裝置的沖壓設(shè)備”(Stanzvorrichtung mit modularem Stanzmittel)(申請(qǐng)?zhí)?DE102011XXXXXX.X)的申請(qǐng)，其關(guān)于沖壓裝置的配置的內(nèi)容通過(guò)引用納入本文中。
[0046]夾持單元300的功能在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)同樣僅僅部分地進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于夾持單元的配置及其與本申請(qǐng)的沖壓設(shè)備或沖壓裝置相互作用的細(xì)節(jié)，參見(jiàn) 申請(qǐng)人:同時(shí)提交的標(biāo)題為“具有夾持單元的沖壓設(shè)備” (Stanzvorrichtung mit Greifeinheit)(申請(qǐng)?zhí)朌E102011XXXXXX.X)的申請(qǐng)，其關(guān)于夾持單元的配置的內(nèi)容通過(guò)引用納入本文中。
[0047]從圖2的總體視圖也可以看出，圖像捕獲設(shè)備18基本豎直地布置在接收板210的照明區(qū)域212的上方。該照明區(qū)域212優(yōu)選地通過(guò)容納在接收板中的或者布置在接收板后側(cè)上的電致發(fā)光膜形成。布置于所述照明區(qū)域上的微量滴定板12可以由EL膜212在背后照亮，以使得通過(guò)圖像捕獲設(shè)備18可以捕獲背后照亮的微量滴定板12或其一部分的圖像。微量滴定板12被接收在接收板210上在輸送框架214中，該輸送框架214通過(guò)磁體(此處未示出)與位于接收板210下方的驅(qū)動(dòng)器單元耦合，并且可以通過(guò)該驅(qū)動(dòng)器單元在接收板210上相對(duì)于靜止的沖壓裝置110移動(dòng)。結(jié)果，可以將接收容器12的特定的接收凹陷28精確地布置在沖壓裝置110下方，以使得沖壓掉的樣本片落入該接收凹陷中或者接收在其中。在圖像捕獲設(shè)備18的兩側(cè)上設(shè)置托架16以用于可選的照明裝置，該照明裝置從上方照明定位在圖像捕獲裝置18下方的物品，優(yōu)選地樣本卡，以使得可以實(shí)施用于樣本卡的圖像處理過(guò)程，例如條形碼的識(shí)別等。
[0048]圖3在部分圖a)和b)中示出了樣本卡22的一個(gè)實(shí)例。該樣本卡具有一種孔30，在該孔中一種吸收性材料32例如一種濾紙等是可見(jiàn)的。在該吸收性材料上標(biāo)識(shí)至少一個(gè)樣本區(qū)域，在本例中存在四個(gè)這樣的樣本區(qū)域34-1至34-4，它們示出為虛線的圓。如果樣本例如血液、唾液或者其它液體通過(guò)樣本卡22被收集,液體樣本旨在盡可能地沉積在標(biāo)記的樣本區(qū)域34-1至34-4內(nèi)。在本實(shí)例中，不同大小的樣本36-1至36_4，例如血滴或唾液樣本，已沉積在相應(yīng)的樣本區(qū)域34-1至34-4中。在該情況下，樣本36-4沒(méi)有完全位于樣本區(qū)域34-4的標(biāo)記內(nèi)，因此該樣本相應(yīng)地被樣本提供者或者醫(yī)療人員用叉號(hào)38在樣本區(qū)域34-4的上方表示為無(wú)效的。在卡片上，在吸收性材料32的下方還設(shè)置一個(gè)碼(條形碼、二維條形碼等)40，以便允許可以標(biāo)識(shí)樣本卡以及分派至樣本提供者、收集機(jī)構(gòu)等。在樣本卡22上還可以含有或印刷其它信息，例如生產(chǎn)者信息、關(guān)于卡片目的或關(guān)于樣本液體的信息等。以液體形式施加的樣本36-1至36-4被吸收性材料32吸收并隨后干燥。在干燥后，可以通過(guò)沖壓裝置110從樣本36-1至36-4沖壓掉樣本片。從樣本36_1至36_3沖壓掉多個(gè)樣本片后，樣本卡22在圖3b中通過(guò)白色的沖壓孔42表示?？梢岳缤ㄟ^(guò)圖像處理確定在哪里以及以什么順序沖壓掉樣本片，其中首先可以檢測(cè)樣本是否位于標(biāo)記的樣本區(qū)域34-1至34-4內(nèi)(例如通過(guò)使用叉號(hào)38)，樣本36_1至36_4位于樣本區(qū)域34_1至34_4內(nèi)的哪里，以及它具有怎樣的邊界，這在樣本36-1的情況下通過(guò)虛線44表示。使用這樣的信息以及期望的沖壓掉的樣本片的數(shù)目，可以標(biāo)識(shí)應(yīng)當(dāng)在哪里沖壓掉樣本片。因此，然后樣本卡22可以相對(duì)于沖壓裝置定位，以使得樣本片可以在預(yù)定的點(diǎn)處被沖壓掉。這里示出的樣本卡的形式是純實(shí)例性的，樣本卡可以具有某一其它樣式，具有更多或更少、更小或更大的樣本區(qū)域34等。
[0049]圖4在部分圖a)和b)中不出了具有布置在接收板210上的可移動(dòng)輸送框架214的沖壓設(shè)備10，在所述輸送框架214上布置例如兩個(gè)接收容器12。在圖4a)中，輸送框架存在于這樣一個(gè)位置中，在該位置中它未被布置在光源212上。在圖4b)中，輸送框架定位在光源212上方，以使得接收容器12可以被光源212從下方照明。光源212優(yōu)選地配置成電致發(fā)光膜，該光源212至少部分地位于圖像捕獲設(shè)備18的通過(guò)虛線表示的視域218中，圖像捕獲設(shè)備18基本豎直地布置在光源212上方。圖像捕獲設(shè)備18在X方向上布置在沖壓設(shè)備10的支架結(jié)構(gòu)24的支架25上，以使得視域218不被布置在下方的沖壓裝置110損害。EL膜212通過(guò)連接件216與相關(guān)的未示出的能量源和控制器(例如逆變器等)連接。在鄰近接收板210的211處設(shè)置的是等待或轉(zhuǎn)移位置，在該位置處一個(gè)或多個(gè)接收容器12可以在沖壓之前或之后臨時(shí)儲(chǔ)存。
[0050]接收板210優(yōu)選地由透明的、特別是耐磨的材料生產(chǎn)，例如由玻璃或適合于此的塑料生產(chǎn)。接收板210同時(shí)也是箱狀殼體220的蓋，輸送框架214可以在接收板210上以滑動(dòng)方式移動(dòng)，在箱狀殼體220的相對(duì)于圖4觀察方向的后側(cè)222上裝配沖壓設(shè)備10的支架結(jié)構(gòu)24的支架224。接收板210具有支撐該接收板的環(huán)繞的板邊緣226。在該邊界226內(nèi)，輸送框架214可以通過(guò)容納于殼體220中的驅(qū)動(dòng)器單元230 (在圖4中不可見(jiàn))移動(dòng)到接收板210上的任何期望位置。
[0051]驅(qū)動(dòng)器單元230在下文中參照?qǐng)D5至7的剖面圖進(jìn)行說(shuō)明。驅(qū)動(dòng)器單元230包括兩個(gè)分離的驅(qū)動(dòng)器232、234，所述驅(qū)動(dòng)器232、234被設(shè)置用于在X方向(驅(qū)動(dòng)器232)和Y方向(驅(qū)動(dòng)器234)上移動(dòng)輸送框架214。輸送框架214在其角部區(qū)域236具有支撐腳238，所述支撐腳238上布置有球形或球冠形滑動(dòng)元件240，該滑動(dòng)元件240倚靠在接收板210上(圖7)。滑動(dòng)元件240的形式允許輸送框架214可以在其四個(gè)角236處點(diǎn)式倚靠在接收板210上，以使得輸送框架214和接收板210之間的摩擦阻力可以保持得盡可能低。在輸送框架214的中心區(qū)域可以看到耦合磁體242，該耦合磁體242布置在接收板210上方的小距離處。在支撐腳238的區(qū)域也可以設(shè)置其它耦合磁體244，優(yōu)選地支撐腳238或/和滑動(dòng)元件240本身充當(dāng)耦合磁體244。
[0052]在接收板210下方，在驅(qū)動(dòng)器單元230的殼體220內(nèi)設(shè)置與輸送框架214的下側(cè)相對(duì)布置的驅(qū)動(dòng)器框架246，所述驅(qū)動(dòng)器框架246支撐在軌道狀支架248上并可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)器234沿著該支架248在Y方向上移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)器框架246在其頂側(cè)上具有多個(gè)耦合磁體252,254,所述耦合磁體252、254被布置成使得它們與輸送框架214的耦合磁體242、244可操作地連接，從而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器框架246和輸送框架之間通過(guò)接收板210的磁性耦合。由于驅(qū)動(dòng)器框架246和輸送框架214之間的這種非接觸的磁性耦合，倚靠在接收板210上的輸送框架214跟隨接收板210下方的驅(qū)動(dòng)器框架246的移動(dòng)。
[0053]軌道狀支架248就其本身而言支撐在與其正交地布置的滑動(dòng)軌道250上并與驅(qū)動(dòng)器232連接，以使得支架248可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)器234沿著滑動(dòng)軌道250在X方向上移動(dòng)。因此，用于Y方向的驅(qū)動(dòng)器232由于它與在X方向上可移動(dòng)的支架248的耦合而同樣可以在X方向上移動(dòng)，因此驅(qū)動(dòng)器框架246也可以在兩個(gè)方向X和Y上進(jìn)行疊加的移動(dòng)。對(duì)于驅(qū)動(dòng)器232和234，這里舉例而言示出了帶式驅(qū)動(dòng)器。但是其它驅(qū)動(dòng)器也可以是合適的，例如主軸驅(qū)動(dòng)器、直線電機(jī)等。具有驅(qū)動(dòng)器232和234的驅(qū)動(dòng)器單元230通過(guò)殼體220和接收板210得到外部保護(hù)，并且可以防止灰塵顆粒的滲透，該灰塵顆粒在沖壓過(guò)程中產(chǎn)生并且通常不能通過(guò)設(shè)置在沖壓裝置110 (圖4)上的抽吸設(shè)備被完全去除。
[0054]圖7的放大剖面圖進(jìn)一步表明裝配在接收板210下側(cè)的光源212，電致發(fā)光膜212為光源212的優(yōu)選形式。以其它方式，接收板210在其下側(cè)上進(jìn)一步具有其它的板或涂層260，其中EL膜212優(yōu)選地接收在接收板210和該板/涂層260之間。接收板210優(yōu)選地以透明方式配置，并且板/涂層260可以由非透明或不透明材料生產(chǎn)，以便不可能看到殼體220中并不可能看見(jiàn)驅(qū)動(dòng)器單元230。由此，對(duì)于圖像捕獲設(shè)備18，可以在接收板210的整個(gè)表面上形成中性背景。然而，作為替代，板/涂層260也可以是透明的。如果使EL膜212點(diǎn)亮，那么它的光向上(Z方向)照射通過(guò)接收板210，以使得布置在其上方的物品，例如位于輸送框架214中的接收容器12或者被夾持單元300 (圖1)夾持的樣本卡22 (圖3)被從下方照明。
[0055]這種從下方的照明(也稱(chēng)為背光)非常簡(jiǎn)化地并且示意性地表示在圖8中。圖8示出了具有其接收凹陷28的接收容器12的平面圖。這可以是具有其孔28的微量滴定板12。接收容器12至少部分地布置在EL膜212上方，在這里該EL膜示出為灰色。優(yōu)選地透明的接收容器12的接收凹陷28被EL膜212從下方照明，以使得它的光穿過(guò)接收凹陷28?？梢酝ㄟ^(guò)圖像捕獲裝置18 (圖4)在其視域218內(nèi)捕獲接收容器12或其至少一部分的圖像。通過(guò)圖像處理，可以例如在一個(gè)例如由圖像處理軟件或使用者指定的分析區(qū)域270檢測(cè)接收凹陷28的輪廓272，并且確定其位置。此外，可以檢測(cè)接收凹陷28中所含的、從樣本卡沖壓掉的樣本片274，所述樣本片274由于通過(guò)EL膜212的背后照明而呈現(xiàn)為暗的、點(diǎn)狀的區(qū)域。通過(guò)圖像處理，可以進(jìn)一步確定或檢驗(yàn)樣本片274向特定的接收凹陷28的分派。通過(guò)包括關(guān)于接收容器12相對(duì)于靜止的圖像捕獲裝置18的定位的數(shù)據(jù)，可以確定接收容器12的哪個(gè)接收凹陷28應(yīng)當(dāng)位于分析區(qū)域270中。在與沖壓設(shè)備10的控制設(shè)備連接的監(jiān)視器上，可以例如將由圖像捕獲設(shè)備18捕獲的圖像與分析區(qū)域270 —起顯示。然后，可以例如將該顯示中的已檢測(cè)但是仍然空的接收凹陷28用叉號(hào)278標(biāo)記并可視化。
[0056]當(dāng)然，也可以通過(guò)圖像捕獲設(shè)備和圖像處理來(lái)檢驗(yàn)沖壓孔42 (圖3)在樣本卡22中的存在，其中為此目的樣本卡同樣由EL膜212從下方照明。沖壓掉的孔因而在由圖像捕獲設(shè)備捕獲的圖像中呈現(xiàn)為由EL膜212發(fā)射的光的顏色的點(diǎn)狀區(qū)域。由圖8和3b的組合，這將意味著當(dāng)樣本卡通過(guò)夾持單元300定位在EL膜212上方時(shí)，在圖3b中示出為白色的沖壓孔42將在圖8中不出為灰色。
[0057]EL膜212在接收板210中的嵌入因而使得可以實(shí)施不同的分析方法步驟，以便能夠確定在從樣本卡沖壓掉樣本片的過(guò)程中以及在將這些樣本片引入特定的接收凹陷的過(guò)程中一切是否均正確地進(jìn)行。接收容器12從沖壓裝置110下方的一個(gè)位置向EL膜212上以及圖像捕獲設(shè)備18下方的一個(gè)位置的移動(dòng)可以例如在剛剛沖壓的樣本卡通過(guò)夾持單元300輸送回儲(chǔ)存盒并儲(chǔ)存于此的時(shí)候進(jìn)行。因此，將沖壓過(guò)的樣本卡從沖壓裝置輸送到儲(chǔ)存盒以及將新的樣本卡從儲(chǔ)存盒輸送至沖壓裝置所處在的時(shí)間段可以同時(shí)用來(lái)檢驗(yàn)剛剛沖壓掉的樣本片是否到達(dá)了正確的(預(yù)定的)接收凹陷。如果在一個(gè)應(yīng)當(dāng)含有這樣的樣本片的接收凹陷中檢測(cè)不到樣本片，那么可以輸出一個(gè)錯(cuò)誤消息并停止自動(dòng)化過(guò)程。這樣的分析選項(xiàng)和步驟提高了從樣本卡沖壓掉的樣本片向接收容器中的接收凹陷的正確分派中的可靠性。這將樣本片的自動(dòng)化實(shí)施的分析結(jié)果分派給錯(cuò)誤的人作為樣本提供者的風(fēng)險(xiǎn)最小化。這里提及的分析步驟作為實(shí)例并且不應(yīng)當(dāng)做限制性理解。清楚的是，通過(guò)來(lái)自不同來(lái)源(例如圖像、位置傳感器等)的數(shù)據(jù)的組合一所述數(shù)據(jù)可以通過(guò)沖壓設(shè)備10的控制單元以及任選地計(jì)量設(shè)備500捕獲，可以獲得其它信息，以便能夠?qū)嵤┳詣?dòng)化的沖壓方法。
【權(quán)利要求】
1.用于加工施加于樣本卡(22)上的尤其是干燥樣本(36-1，…，36-4)的沖壓設(shè)備，所述樣本優(yōu)選為含有DNA的液體，所述含有DNA的液體例如血液、唾液等，該沖壓設(shè)備包括: 至少一個(gè)沖壓裝置(110)，具有一個(gè)沖頭和一個(gè)下部模具，其中所述沖頭在遠(yuǎn)離所述下部模具的靜止位置和鄰近所述下部模具的沖壓位置之間能夠移動(dòng)，并且其中該沖壓裝置(110)具有一個(gè)接收開(kāi)口，樣本卡(22)通過(guò)所述沖壓設(shè)備(10)的可移動(dòng)的夾持單元(300)能夠引入到該接收開(kāi)口中，并且能夠相對(duì)于所述沖壓裝置(110 )定位；以及 沖壓驅(qū)動(dòng)器(14)，與所述沖壓裝置(110)的所述沖頭能夠耦合或者耦合，通過(guò)該沖壓驅(qū)動(dòng)器(14)驅(qū)動(dòng)所述沖頭在所述靜止位置和所述沖壓位置之間移動(dòng)，其中將所述沖壓裝置(110)設(shè)置成使得從所述樣本卡(22)沖壓掉的樣本片(274)能夠在所述下部模具的出口開(kāi)口處分配到布置在所述沖壓裝置(110 )下方的接收容器(12 )中的接收凹陷(28 )中， 其特征在于，所述沖壓設(shè)備具有支撐接收容器(12)的接收板(210)，該接收板具有將該接收板(210)的至少一部分照明的光源(212)，其中所述光源(212)被布置成使得位于所述接收板(210)上的接收容器(12)的至少一部分，尤其是設(shè)置在所述接收容器(12)中的接收凹陷(28 )，能夠從所述接收板(210)的方向被照明，尤其是從下方被照明。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖壓設(shè)備，其特征在于，至少一個(gè)電致發(fā)光膜(212)設(shè)置在所述接收板(210)上作為光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沖壓設(shè)備，其特征在于，所述接收板(210)為透明板，優(yōu)選地玻璃板，其中所述EL膜(212)優(yōu)選地布置在所述接收板(210)的下側(cè)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的沖壓設(shè)備，其特征在于，所述沖壓設(shè)備還包括一個(gè)圖像捕獲設(shè)備(18)，該圖像捕獲設(shè)備(18)被布置成使得將由它至少部分地捕獲的物品，尤其是位于所述接收板(210)上的接收容器(12)或者設(shè)置在所述接收容器中的接收凹陷`(28)，能夠布置在所述圖像捕獲設(shè)備(18)的圖像平面和所述光源(212)之間，以使得從圖像捕獲平面看，所述光源(212)位于待捕獲的所述物品(12)后方。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的沖壓設(shè)備，其特征在于，所述沖壓設(shè)備具有一個(gè)倚靠在接收板(210)上的、能夠在板平面中移動(dòng)的輸送框架(214)，在所述輸送框架(214)中能夠接收至少一個(gè)接收容器(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沖壓設(shè)備，其特征在于，所述接收板(210)形成用于驅(qū)動(dòng)器單元(230)的殼體(220)的蓋，該驅(qū)動(dòng)器單元(230)實(shí)現(xiàn)所述輸送框架(214)在所述接收板(210)上的移動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的沖壓設(shè)備，其特征在于，通過(guò)磁體(242，244，252，254)，所述輸送框架(214)與用所述接收板(210)覆蓋的所述驅(qū)動(dòng)器單元(230)以非接觸方式耦合。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的沖壓設(shè)備，其特征在于，所述夾持單元(300)包括一個(gè)樣本卡夾持裝置以及另一個(gè)用于接收容器(12)的夾持裝置，其中接收容器(12)通過(guò)所述夾持單元(300)從所述接收板(210)外側(cè)的等待位置(211)能夠輸送至所述接收板(210)上的加工位置，反之亦然。
9.根據(jù)權(quán)利要求5和8所述的沖壓設(shè)備，其特征在于，所述夾持單元(300)被配置成使得接收容器(12 )能夠通過(guò)所述夾持單元(300 )移動(dòng)朝向輸送框架(214)以及移動(dòng)遠(yuǎn)離輸送框架(214)。
10.用于評(píng)估沖壓操作的至少一個(gè)結(jié)果的方法，尤其通過(guò)根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的沖壓設(shè)備(10)，該方法包括下列步驟: 通過(guò)沖壓裝置(110)從至少一個(gè)樣本卡(22)沖壓掉至少一個(gè)樣本片(274)， 將該至少一個(gè)樣本片(274)接收在接收容器(12)中，尤其是接收在接收容器(12)的接收凹陷(28)中， 通過(guò)光源(212)照明所述接收容器(12)或者所述沖壓過(guò)的樣本卡(22)， 通過(guò)圖像捕獲設(shè)備(18 )捕獲所述接收容器(12 )的圖像或者所述沖壓過(guò)的樣本卡(22 )的圖像，其中所述接收容器(12)或所述沖壓過(guò)的樣本卡(22)被布置在所述光源(212)和所述圖像捕獲設(shè)備(18)的圖像捕獲平面之間，以使得到達(dá)所述圖像捕獲設(shè)備(18)的、來(lái)自光源(212)的光穿過(guò)所述接收容器(12)的半透明部分或所述樣本卡(22)的半透明部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，評(píng)估由所述圖像捕獲設(shè)備(18)捕獲的圖像，以確定來(lái)自所述光源(212)的光在所述圖像的哪些點(diǎn)處穿過(guò)或被覆蓋。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，在所述接收容器(12)的圖像中評(píng)估所述接收容器(12 )的至少一個(gè)接收凹陷(28 )是否含有從樣本卡(22 )沖壓掉的至少一個(gè)樣本片(274)，所述樣本片(274)至少部分地阻止來(lái)自所述光源(212)的光的穿過(guò)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述樣本卡(22)的圖像中評(píng)估沖壓出的孔(42)存在于所述樣本卡(22)的哪些點(diǎn)處，來(lái)自所述光源(212)的光穿過(guò)所述孔(42)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述光源(212)發(fā)射在可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，尤其是以對(duì)應(yīng)于期望的顏色例如藍(lán)、綠、紅等的波長(zhǎng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，被捕獲的圖像的評(píng)估結(jié)果與已知的對(duì)比值進(jìn)行對(duì)比，以檢驗(yàn)沖壓操作的正確進(jìn)行，其中優(yōu)選地檢驗(yàn)先前沖壓掉的樣本片(274)是否包含在預(yù)定的接收凹陷(28)中，或/和優(yōu)選地確定沖壓是否在所述樣本卡(22)的先前確定的點(diǎn)處進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK103492854SQ201280020757
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月29日
【發(fā)明者】N·吉奧瓦諾利, R·門(mén)茲 申請(qǐng)人:哈美頓博納圖斯股份公司