實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)及相應(yīng)的操作方法
【專(zhuān)利摘要】實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)(100)包括：多個(gè)容器載體(1)，所述容器載體每個(gè)包括至少一個(gè)磁活性裝置，優(yōu)選的是至少一個(gè)永久磁體，并且適于攜帶含有樣品的樣品容器(3)，以及運(yùn)送裝置，其包括：運(yùn)送平面(4)，其適于攜帶所述多個(gè)容器載體，多個(gè)電磁致動(dòng)器，其固定設(shè)置在所述運(yùn)送平面下方，所述電磁致動(dòng)器適于通過(guò)施加磁力至所述容器載體來(lái)移動(dòng)置于所述運(yùn)送平面頂部上的容器載體，以及控制裝置(38)，其適于通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述電磁致動(dòng)器來(lái)控制在所述運(yùn)送平面頂部上的所述容器載體的運(yùn)動(dòng)，其中，所述控制裝置適于控制此運(yùn)動(dòng)以使得兩個(gè)以上的容器載體可同時(shí)且彼此獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)及相應(yīng)的操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)及相應(yīng)的操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)用于在不同的實(shí)驗(yàn)室站或標(biāo)本處理儀器比如預(yù)分析站、分析站和后分析站之間分配樣品或標(biāo)本，例如血液樣品或標(biāo)本。
[0003]US2005/0196320A1公開(kāi)了一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其操作通過(guò)產(chǎn)生在表面下方的X/Y可動(dòng)磁場(chǎng)來(lái)在表面上推進(jìn)標(biāo)本容器架。該可動(dòng)磁場(chǎng)通過(guò)由X/Y可動(dòng)磁性搬運(yùn)車(chē)(truck)組件所攜帶的永久磁體產(chǎn)生。由每個(gè)磁體所產(chǎn)生的磁場(chǎng)與攜帶于每個(gè)標(biāo)本運(yùn)送架基部的磁性吸引的部件磁耦合。磁體與磁性吸引的部件之間的磁性粘合足夠強(qiáng)，以便隨著磁性搬運(yùn)車(chē)組件在X/Y平面上移動(dòng)時(shí)磁耦合的架緊跟其后。由于由X/Y可動(dòng)磁性搬運(yùn)車(chē)組件所引起的機(jī)械約束，難以實(shí)現(xiàn)多個(gè)標(biāo)本運(yùn)送架的獨(dú)立同步運(yùn)動(dòng)。另外，標(biāo)本容器只能以標(biāo)本運(yùn)送架的數(shù)量一起移動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)及相應(yīng)的操作方法，其高度靈活并提供高運(yùn)送性能。
[0005]本發(fā)明通過(guò)提供一種具有權(quán)利要求1的特征的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)及一種具有根據(jù)權(quán)利要求16的特征的方法解決了這個(gè)問(wèn)題。實(shí)施例服從于從屬權(quán)利要求。
[0006]所述實(shí)驗(yàn)室樣品或標(biāo)本分配系統(tǒng)包括多個(gè)容器載體，例如50至500個(gè)容器載體。所述容器載體不是自帶動(dòng)力的。所述容器載體包括至少一個(gè)磁活性即磁性吸引的裝置并且適于攜帶單個(gè)樣品容器。
[0007]此外，該系統(tǒng)包括運(yùn)送裝置，其包括二維運(yùn)送平面或支撐表面，其可能是完全平坦的并且適于攜帶至少一部分的容器載體。所述運(yùn)送裝置還包括多個(gè)電磁致動(dòng)器，例如50至5000個(gè)電磁致動(dòng)器，其布置成靜止或固定于運(yùn)送平面下方。電磁致動(dòng)器適于通過(guò)施加或促使磁力至容器載體即至容器載體的磁活性裝置在至少兩個(gè)不同的方向上于運(yùn)送平面的頂部上移動(dòng)容器載體。運(yùn)送裝置還包括適于控制裝置，其適于通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述電磁致動(dòng)器例如采用相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流來(lái)控制在所述運(yùn)送平面頂部上的所述容器載體的運(yùn)動(dòng)。所述控制裝置適于控制此運(yùn)動(dòng)，以使得兩個(gè)以上的容器載體可同時(shí)且彼此獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)。同時(shí)表明在一定的時(shí)間間隔期間，至少兩個(gè)容器載體移動(dòng)。獨(dú)立表明容器載體可以例如在不同的方向上、以不同的速度、沿著不同的路徑移動(dòng)，并且在不同的時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。該控制裝置可以合并為運(yùn)行控制軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)。該個(gè)人計(jì)算機(jī)可以與物理地驅(qū)動(dòng)電磁致動(dòng)器的專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)硬件進(jìn)行交互。
[0008]所述運(yùn)送平面以允許沿著如由磁力所引導(dǎo)的方向運(yùn)動(dòng)的方式支撐容器載體。因此，運(yùn)送平面在運(yùn)動(dòng)的至少那些方向上是連續(xù)的以允許容器載體的順暢行進(jìn)。為了允許載體沿著許多橫向方向靈活轉(zhuǎn)移，平坦的運(yùn)送平面是有利的。在微觀水平上，可能有利的是采用帶有許多小突起的表面，以減少運(yùn)送平面與容器載體的底表面之間的摩擦。
[0009]運(yùn)送平面還需要透射電磁致動(dòng)器的磁場(chǎng)。因此，運(yùn)送平面由磁透射材料制成，例如玻璃或塑料。此外，運(yùn)送平面的厚度是機(jī)械穩(wěn)定性與磁屏蔽之間的最佳折衷。已經(jīng)表明，具有厚度為2至10毫米的運(yùn)送平面是非常適合的。
[0010]所述磁活性裝置是適于引起磁力與相應(yīng)磁場(chǎng)相互作用的裝置，其中，磁活性裝置可以包括至少一個(gè)永久磁體。通過(guò)多個(gè)電磁致動(dòng)器與相應(yīng)的容器載體單獨(dú)地進(jìn)行交互，可以在提供高運(yùn)送靈活性的運(yùn)送平面上沿著給定的柵格獨(dú)立且同時(shí)地移動(dòng)多個(gè)單獨(dú)的樣品容器，這意味著單個(gè)容器可以相互獨(dú)立地被運(yùn)送至在運(yùn)送平面上所需的位置。
[0011]此運(yùn)動(dòng)可被控制，以使得沿著不同路徑同時(shí)且彼此獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的容器載體之間的碰撞得以避免。如果一個(gè)以上的容器載體試圖移動(dòng)至相同的位置或方位則可能會(huì)發(fā)生碰撞?？梢酝ㄟ^(guò)檢查在容器載體的路線或路徑上的下一個(gè)位置是否被沿著不同路線移動(dòng)的另一容器載體阻塞或占用來(lái)避免碰撞。如果下一個(gè)位置被阻塞，則將容器載體停在實(shí)際位置上。當(dāng)下一個(gè)位置沒(méi)有任何容器載體時(shí)，停放的容器載體繼續(xù)其運(yùn)動(dòng)。此外，可以例如通過(guò)將避免碰撞的路線優(yōu)化成優(yōu)先在邏輯上避免碰撞。
[0012]此運(yùn)動(dòng)可被控制，以使得至少一個(gè)運(yùn)送部分在邏輯上限定或形成于所述運(yùn)送平面上，其中，在給定運(yùn)送部分中移動(dòng)的容器載體具有相同的運(yùn)送方向。運(yùn)送部分將運(yùn)送平面集群(cluster)在邏輯部分中。在每個(gè)運(yùn)送部分內(nèi)，容器載體單方向移動(dòng)。因此，每個(gè)運(yùn)送部分在邏輯上限定了具有一個(gè)或多個(gè)軌道的路線。容器載體沿著給定的軌道移動(dòng)。將運(yùn)送平面集群在不同的邏輯運(yùn)送部分中減少或消除了不同容器載體路線之間交叉的數(shù)量。因此，為多個(gè)容器載體在運(yùn)送平面上同時(shí)移動(dòng)的發(fā)現(xiàn)路線中的復(fù)雜性被降低。
[0013]容器載體在技術(shù)上可能在任意方向上移動(dòng)到運(yùn)送部分之外。運(yùn)送部分可被明顯地標(biāo)注在運(yùn)送平面上。
[0014]此運(yùn)動(dòng)可被控制，以使得由起始位置和目標(biāo)位置所限定的路線由給定的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化。給定的標(biāo)準(zhǔn)是以下組中的至少一個(gè):起始位置與目標(biāo)位置之間的最短距離、起始位置與目標(biāo)位置之間的運(yùn)送時(shí)間、與其他路線交叉的數(shù)量、分配給容器載體的優(yōu)先級(jí)、以及有缺陷的電磁致動(dòng)器。如果該標(biāo)準(zhǔn)是與其他路線交叉的數(shù)量，則路線可被計(jì)劃，盡可能地避免交叉。這減少了在運(yùn)送平面上沿著不同路線移動(dòng)的容器載體之間的依賴(lài)關(guān)系。如果該標(biāo)準(zhǔn)分配給容器載體的優(yōu)先級(jí)，其中可以分配兩個(gè)或更多個(gè)不同的優(yōu)先級(jí)，則可以加快具有較高優(yōu)先級(jí)的容器載體的運(yùn)送。因此，緊急樣品可以由具有最高優(yōu)先級(jí)的容器載體移動(dòng)，從而最大限度地減少這種緊急樣品的總處理時(shí)間。如果該標(biāo)準(zhǔn)反映有缺陷的電磁致動(dòng)器，則即使一些電磁促動(dòng)器有缺陷也可以操作運(yùn)送面板?？梢杂?jì)劃路線，以使得那些有缺陷的電磁致動(dòng)器被避開(kāi)。有缺陷的電磁致動(dòng)器的位置可以被自動(dòng)檢測(cè)和/或由操作者輸入。
[0015]所述運(yùn)送平面可以包括插入?yún)^(qū)，用于手動(dòng)和/或自動(dòng)地將容器載體和/或樣品容器置于/插在運(yùn)送平面上。
[0016]條形碼閱讀器和/或RFID讀取器可以置于鄰近插入?yún)^(qū)或在其內(nèi)，以使得識(shí)別實(shí)際置于插入?yún)^(qū)上的樣品/樣品容器的條形碼和/或RFID標(biāo)簽信息可被讀取并且由控制裝置進(jìn)一步處理。
[0017]因此，運(yùn)送平面可以包括移除區(qū)，用于手動(dòng)和/或自動(dòng)地將容器載體和/或樣品容器從運(yùn)送平面移除。[0018]運(yùn)送平面可被覆蓋，以使得僅插入?yún)^(qū)和移除區(qū)可由用戶(hù)接近，以防止不必要的操作。
[0019]對(duì)于包含在其中需要在很短時(shí)間內(nèi)被分析的樣品容器中的樣品(STAT樣品或優(yōu)先樣品)來(lái)說(shuō)，可以提供在運(yùn)送平面上的專(zhuān)用優(yōu)先插入?yún)^(qū)和移除區(qū)。
[0020]攜帶這種優(yōu)先樣品的容器載體手動(dòng)地或通過(guò)裝置被置于優(yōu)先插入?yún)^(qū)上。
[0021]在被置于優(yōu)先插入?yún)^(qū)上之后，容器載體在控制裝置的控制下優(yōu)先移動(dòng)到運(yùn)送平面上。
[0022]分配給樣品容器及相應(yīng)容器載體的優(yōu)先級(jí)可通過(guò)將攜帶優(yōu)先樣品的容器載體置于優(yōu)先插入?yún)^(qū)上而簡(jiǎn)單地進(jìn)行。傳感器裝置例如條形碼閱讀器和/或RFID讀取器可以檢測(cè)容器載體的存在，并且可以確定所有必要的信息，用于進(jìn)一步處理并將此信息傳輸給控制裝置。
[0023]另外或可替代地，優(yōu)先級(jí)分配可以通過(guò)具有要被優(yōu)先處理/移動(dòng)的樣品容器的知識(shí)的控制裝置而進(jìn)行。如果具有優(yōu)先級(jí)的樣品容器被置于容器載體中，則控制裝置可以控制容器載體在運(yùn)送平面上的優(yōu)先運(yùn)動(dòng)。
[0024]該系統(tǒng)還可以包括適于檢測(cè)位于運(yùn)送平面上的容器載體的存在和/或位置的容器載體檢測(cè)裝置。容器載體的預(yù)定位置(即，如果系統(tǒng)根據(jù)控制裝置的預(yù)定計(jì)劃而無(wú)故障工作，容器所應(yīng)該具有的位置)和容器載體的檢測(cè)位置被比較。如果預(yù)定位置不與檢測(cè)位置相匹配的話，則可能會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤消息。
[0025]可替代地，運(yùn)送裝置可以停止，從而使所有的容器載體停止移動(dòng)。由于故障條件可被檢測(cè)并安全地處理，所以這允許安全操作該系統(tǒng)。
[0026]通過(guò)比較預(yù)定位置和檢測(cè)位置，還可以例如檢測(cè)逐漸減少的運(yùn)送速度，例如由導(dǎo)致摩擦增加的運(yùn)送平面的污染所造成的。如果這樣的逐漸減少的運(yùn)送速度得以確定，則控制裝置可相應(yīng)地增加由電磁致動(dòng)器所產(chǎn)生的磁力和/或顯示錯(cuò)誤消息，前提是如果運(yùn)送速度低于給定閾值的話。
[0027]當(dāng)斷電時(shí)，例如在停電的情況下，實(shí)際檢測(cè)的位置/狀態(tài)可以由控制裝置存儲(chǔ)。再次通電時(shí)所存儲(chǔ)的位置/狀態(tài)可由控制裝置使用?？刂蒲b置可以將所存儲(chǔ)的位置與實(shí)際檢測(cè)的位置進(jìn)行比較。在不匹配的情況下，控制裝置可能產(chǎn)生錯(cuò)誤消息和/或執(zhí)行錯(cuò)誤程序。
[0028]不言而喻的是，不間斷電源可以用來(lái)提供足夠的電力，用于在發(fā)生電力中斷時(shí)安全斷電。
[0029]運(yùn)送平面可以包括一個(gè)或多個(gè)顯示器例如LED，表示運(yùn)送平面的狀態(tài)。LED例如可以布置在運(yùn)送平面的透亮區(qū)下方，這些LED例如通過(guò)閃爍表示相應(yīng)電磁致動(dòng)器的狀態(tài)、特定容器載體的位置、要被清潔的區(qū)域、插入/移除區(qū)、有缺陷的區(qū)域等。
[0030]運(yùn)送平面可以包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)移區(qū)，其位于鄰近實(shí)驗(yàn)室站(也稱(chēng)為實(shí)驗(yàn)室裝置)和/或自動(dòng)轉(zhuǎn)移裝置。轉(zhuǎn)移區(qū)可適于存儲(chǔ)多個(gè)容器載體，用于由實(shí)驗(yàn)室站或自動(dòng)轉(zhuǎn)移裝置順序地處理。轉(zhuǎn)移區(qū)可以包括交接位置，其中容器載體由通過(guò)所述交接位置完全進(jìn)入所述轉(zhuǎn)移區(qū)。轉(zhuǎn)移區(qū)為相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室站提供動(dòng)態(tài)的處理隊(duì)列，從而使得能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的負(fù)載平衡。如果大量樣品須由具有有限處理能力的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室站進(jìn)行處理的話，則動(dòng)態(tài)處理隊(duì)列可能變得更長(zhǎng)。未處理的樣品載體或樣品在轉(zhuǎn)移區(qū)內(nèi)的位置處進(jìn)行排隊(duì)，其中位置的數(shù)量可以是固定的或可變的。如果該數(shù)量是可變的，則轉(zhuǎn)移區(qū)的大小可以響應(yīng)于等待處理的容器載體的數(shù)量而動(dòng)態(tài)地增加。固定的交接位置簡(jiǎn)化了至實(shí)驗(yàn)室站的路線，因?yàn)樵诿恳环N情況下目標(biāo)即交接位置是已知的。
[0031]該系統(tǒng)可以包括可視化裝置，其適于可視化位于運(yùn)送平面上的容器載體的存在和位置；和/或位于運(yùn)送平面上的樣品容器的存在和位置，優(yōu)選地包括有關(guān)相應(yīng)樣品的信息；和/或樣品分配系統(tǒng)的錯(cuò)誤狀態(tài)。錯(cuò)誤狀態(tài)可能例如是有缺陷的電磁致動(dòng)器。該可視化裝置可以例如是LCD顯示器。通過(guò)使用可視化裝置，可以直觀地監(jiān)督系統(tǒng)的操作并且通過(guò)視覺(jué)引導(dǎo)的手動(dòng)交互來(lái)處理復(fù)雜的錯(cuò)誤狀態(tài)。
[0032]用于多功能運(yùn)送樣品容器的方法可以通過(guò)采用包括如上所述的多個(gè)容器載體的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)包括用于移動(dòng)容器載體的運(yùn)送裝置。該運(yùn)送裝置包括運(yùn)送平面，其適于攜帶所述多個(gè)容器載體；多個(gè)電磁致動(dòng)器，其布置在所述運(yùn)送平面下方，所述電磁致動(dòng)器適于通過(guò)將磁力施加至所述容器載體來(lái)移動(dòng)置于所述運(yùn)送平面頂部上的容器載體；以及控制裝置，其適于控制在所述運(yùn)送平面頂部上的所述容器載體的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述電磁致動(dòng)器來(lái)控制容器載體在所述運(yùn)送平面頂部上的運(yùn)動(dòng)，以使得兩個(gè)或更多個(gè)容器載體可同時(shí)且彼此獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)。本文中的術(shù)語(yǔ)“同時(shí)”是指，至少在一定的時(shí)間間隔內(nèi)兩個(gè)容器載體都在運(yùn)動(dòng)。
[0033]至少一個(gè)永久磁體可以是球形的，其中球形永久磁體的北極或南極指向運(yùn)送平面。換句話說(shuō)，延伸通過(guò)球形永久磁體的相反極的軸線垂直于運(yùn)送平面。球形永久磁體的直徑可以是大約12毫米。球形永久磁體促使優(yōu)化的磁場(chǎng)與電磁致動(dòng)器相互作用，例如與磁棒進(jìn)行比較，導(dǎo)致在橫向運(yùn)動(dòng)方向上更高的磁力分量。
[0034]永久磁體與當(dāng)前相鄰的未被激活的電磁致動(dòng)器的鐵磁芯相結(jié)合引起不必要的磁保持力。該保持力阻礙了朝向被激活的電磁致動(dòng)器遠(yuǎn)離當(dāng)前相鄰的未被激活的電磁致動(dòng)器的所述容器載體的所希望的運(yùn)動(dòng)。增加永久磁體與運(yùn)送平面之間的距離，即還增加永久磁體與電磁致動(dòng)器之間的距離，減少了該磁保持力。不利的是，增加的距離還降低了在橫向運(yùn)動(dòng)方向上的所需的磁運(yùn)送力。因此，至少一個(gè)永久磁體的中心與容器載體的底表面(該底表面適于與運(yùn)送平面接觸)之間的距離可以選擇在5毫米至50毫米的范圍內(nèi)。給定的距離范圍提供了在運(yùn)動(dòng)方向上所需的磁運(yùn)送力與不必要的磁保持力之間的最佳折衷。
[0035]容器載體可以包括布置在容器載體支架中心的第一永久磁體和具有布置在圍繞著該第一永久磁體的支架中的環(huán)形形狀的第二永久磁體。這種布置在引起推拉磁力方面提供了高的靈活性，特別是如果在給定時(shí)間激活一個(gè)以上的電磁致動(dòng)器。所述第一和第二永久磁體可以具有相反的極性，即第一永久磁體的南極和第二永久磁體的北極可能指向運(yùn)送平面，或者反之亦然。環(huán)狀的第二永久磁體可以構(gòu)成圓形區(qū)域，其具有的直徑小于運(yùn)送平面的電磁致動(dòng)器的軸線之間的距離。
[0036]容器載體可以包括存儲(chǔ)獨(dú)特ID的RFID標(biāo)簽。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)樣品容器ID例如條形碼與相應(yīng)容器載體之間的匹配。獨(dú)特的載體ID可以由可選的RFID讀取器讀取，該RFID讀取器是系統(tǒng)的一部分并且被放置在系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)特定位置。
[0037]該RFID標(biāo)簽可以包括布置在容器載體支架中的環(huán)狀天線。此天線布置使得可以由運(yùn)送平面下方的RFID讀取器天線讀取RFID標(biāo)簽。因此，運(yùn)送平面本身和/或運(yùn)送平面以上的區(qū)域可被設(shè)計(jì)成沒(méi)有任何干擾RFID讀取器天線。
[0038]容器載體的支架具有直徑在約3.5厘米至4.5厘米的圓形橫截面。該支架的圓形橫截面減小了在不同方向上移動(dòng)的相鄰的容器載體的支架碰撞的可能性。例如與二次支架進(jìn)行比較，這減少了相鄰位置之間所要求的安全距離及在定位精度上的要求。此外，圓形支架改善了容器載體的自支撐，例如防止容器載體在正常運(yùn)行條件下傾斜。
[0039]電磁致動(dòng)器可以包括引導(dǎo)和放大磁場(chǎng)的鐵磁芯。電磁致動(dòng)器可以具有中央指部和四個(gè)外側(cè)指部，每個(gè)指部垂直于運(yùn)送平面延伸。只有中央指部可以由被致動(dòng)電流所驅(qū)動(dòng)的線圈包圍。此布置減少了所需用于激活電磁致動(dòng)器的線圈的數(shù)量，其中所述中央指部和外側(cè)指部通過(guò)分別提供推拉力有利地相互作用，特別是如果容器載體包括布置在支架中心的第一永久磁體和具有布置在圍繞著該第一永久磁體的支架中的環(huán)形形狀的第二永久磁體。
[0040]電磁致動(dòng)器可以成行成列地布置，形成主動(dòng)運(yùn)送區(qū)域的柵格或矩陣。這些行和列或具有第一柵格尺寸gl或具有第二柵格尺寸g2，其中g(shù)2 = 2*gl。相鄰行和相鄰列具有不同的柵格尺寸。柵格尺寸指定在給定的行或列中的相鄰或連續(xù)的電磁致動(dòng)器之間的距離。換句話說(shuō)，電磁致動(dòng)器以柵格或矩陣的形式布置，其中所述柵格或矩陣具有表示省略的電磁致動(dòng)器的空白位置。這種布置認(rèn)為容器載體的對(duì)角線運(yùn)動(dòng)對(duì)于達(dá)到運(yùn)送平面上的特定目標(biāo)是沒(méi)有必要的，因?yàn)榛谘刂鲂泻土械倪\(yùn)動(dòng)可以達(dá)到特定目標(biāo)。相比于具有恒定柵格尺寸的解決方案，電磁致動(dòng)器的上述布置顯著減少了所需的電磁致動(dòng)器的數(shù)量(例如達(dá)33% )。然而，如果需要對(duì)角線運(yùn)動(dòng)，則不言而喻的是，行和列可以被提供成具有恒定的柵格尺寸，例如形成在具有相同尺寸的主動(dòng)運(yùn)送區(qū)域中被劃分的運(yùn)送平面。
[0041]運(yùn)送平面可以被劃分為多個(gè)子平面，每個(gè)子平面具有第一外側(cè)面、第二外側(cè)面、第三外側(cè)面和第四外側(cè)面，其中其他平面可以以平鋪的方式布置來(lái)形成運(yùn)送平面。這種做法因此具有提供所需形狀的運(yùn)送平面的能力。由于存在的實(shí)驗(yàn)室站或由于空間限制，這對(duì)于滿(mǎn)足單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)室可能具有的需要是特別有利的。
[0042]從子平面建立運(yùn)送平面的方法可以與具有不同柵格尺寸的行的概念進(jìn)行組合，以減少所需的電磁致動(dòng)器的數(shù)量?？梢圆捎米悠矫妫渲醒刂龅谝缓偷诙鈧?cè)面，電磁致動(dòng)器以第一柵格尺寸gl布置，沿著所述第三和第四外側(cè)面，電磁致動(dòng)器以第二柵格尺寸g2布置，其中g(shù)2 = 2*gl。多個(gè)子平面可以以平鋪的方式布置成相鄰從而形成運(yùn)送平面，其中不同子平面的相鄰?fù)鈧?cè)面具有不同的柵格尺寸。
[0043]該系統(tǒng)可以包括可磁化的耦合元件，其適于提供相鄰電磁致動(dòng)器之間的磁耦合。由于耦合元件，被激活的電磁致動(dòng)器自動(dòng)地在具有逆偏振的相鄰致動(dòng)器中引起磁場(chǎng)。這自動(dòng)地提供相應(yīng)的拉推力，即使只有單一的電磁致動(dòng)器被激活，例如通過(guò)相應(yīng)的激活電流。
[0044]容器載體的表面和運(yùn)送平面的表面可以布置成減少這些表面之間的摩擦，例如通過(guò)涂覆容器載體和/或運(yùn)送平面。
[0045]該系統(tǒng)可以包括蓋輪廓，其覆蓋運(yùn)送平面，特別是覆蓋形成運(yùn)送平面的多個(gè)子平面，覆蓋平面是流體密封的。覆蓋平面簡(jiǎn)化了運(yùn)送平面的清潔，并且當(dāng)運(yùn)送平面由多個(gè)相鄰子平面形成時(shí)避免了相鄰子平面之間的干擾間隙。此外，蓋輪廓減輕了相鄰子平面之間的高度差。蓋輪廓可以?xún)H僅疊加運(yùn)送平面或者可被粘合至子平面的頂表面，以穩(wěn)定此布置并且防止將會(huì)減少磁力的間隔。
[0046]用于多功能運(yùn)送樣品容器的方法可以通過(guò)采用包括如上所述的多個(gè)容器載體的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。容器載體包括至少一個(gè)磁活性裝置且適于攜帶樣品容器。實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)還包括適于攜帶所述容器載體的運(yùn)送平面、以及固定布置在所述運(yùn)送平面下方的多個(gè)電磁致動(dòng)器。電磁致動(dòng)器適于通過(guò)將磁力施加至所述容器載體來(lái)移動(dòng)在所述運(yùn)送平面頂部上的容器載體。該方法包括以下步驟:激活所述電磁致動(dòng)器中的至少一個(gè)以在所述至少一個(gè)被激活的電磁致動(dòng)器的操作距離內(nèi)將磁力施加至容器載體。激活電磁致動(dòng)器是指磁場(chǎng)由電磁致動(dòng)器產(chǎn)生。可以通過(guò)產(chǎn)生施加至圍繞著鐵磁芯的線圈的驅(qū)動(dòng)電流來(lái)實(shí)現(xiàn)激活。
[0047]可以通過(guò)設(shè)置相鄰電磁致動(dòng)器的連續(xù)激活之間的時(shí)間段來(lái)設(shè)置容器載體在運(yùn)送平面上移動(dòng)的速度。如果此持續(xù)時(shí)間設(shè)置得較短，則速度增加，反之亦然。通過(guò)動(dòng)態(tài)地改變持續(xù)時(shí)間，容器載體可被加速或減速。
[0048]電磁致動(dòng)器可以響應(yīng)于被施加有所述磁力的所述容器載體的檢測(cè)位置而被激活。電磁致動(dòng)器可以被激活，以使得所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的極性取決于容器載體相對(duì)于電磁致動(dòng)器的位置。這會(huì)引起取決于位置的拉推力。在容器載體正移向被激活的電磁致動(dòng)器時(shí)的第一位置范圍中，拉力可能會(huì)朝向被激活的電磁致動(dòng)器吸引容器載體。在容器載體已經(jīng)經(jīng)過(guò)電磁致動(dòng)器時(shí)的第二位置范圍中，推力可能會(huì)推動(dòng)容器載體遠(yuǎn)離現(xiàn)正產(chǎn)生具有相反極性的磁場(chǎng)的被激活的電磁致動(dòng)器。另外，磁場(chǎng)強(qiáng)度可響應(yīng)于檢測(cè)位置而改變，以提供容器載體的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。電磁致動(dòng)器可適于產(chǎn)生僅具有單一極性的磁場(chǎng)來(lái)簡(jiǎn)化系統(tǒng)。在這種情況下，被激活的電磁致動(dòng)器可以在容器載體正移向被激活的電磁致動(dòng)器時(shí)的第一位置范圍中產(chǎn)生拉力。在容器載體已經(jīng)經(jīng)過(guò)電磁致動(dòng)器時(shí)的第二位置范圍中，電磁致動(dòng)器可以被去激活。
[0049]為了使第一容器載體沿著第一運(yùn)送路徑移動(dòng)，第一組電磁致動(dòng)器可以沿著第一運(yùn)送路徑被激活。為了獨(dú)立地且至少部分地同時(shí)使第二容器載體沿著第二運(yùn)送路徑移動(dòng)，第二組多個(gè)電磁致動(dòng)器可以沿著第二運(yùn)送路徑被激活。同時(shí)表明在一定的時(shí)間間隔內(nèi)，第一和第二容器載體都移動(dòng)。所述第一或第二組電磁致動(dòng)器可以沿著相應(yīng)的運(yùn)送路徑一個(gè)接一個(gè)地被激活?？商娲?，沿著相應(yīng)運(yùn)送路徑的兩個(gè)或更多個(gè)相鄰的電磁致動(dòng)器可以至少在部分重疊的時(shí)間內(nèi)被激活。
[0050]置于第一電磁致動(dòng)器頂部上的區(qū)域上的容器載體運(yùn)動(dòng)至第二電磁致動(dòng)器頂部上的相鄰區(qū)域可以包括激活所述第一和第二電磁致動(dòng)器以及第三電磁致動(dòng)器，其相鄰于所述第一電磁致動(dòng)器并與所述第二電磁致動(dòng)器相對(duì)且是以預(yù)定順序與第一和第二電磁致動(dòng)器相同的行或列的一部分。
[0051]如果容器載體包括布置在容器載體的支架中心的第一永久磁體和具有布置在圍繞著該第一永久磁體的支架中的環(huán)形形狀的第二永久磁體，則該方法還可以包括以下步驟:激活所述第二電磁致動(dòng)器，以使得關(guān)于具有環(huán)形形狀的所述第二永久磁體的所得到的拉力被產(chǎn)生，并且激活所述第三電磁致動(dòng)器，以使得關(guān)于所述第二永久磁體的所得到的推力被產(chǎn)生；在預(yù)定的時(shí)間間隔之后或者在容器載體的預(yù)定位置:激活所述第一電磁致動(dòng)器，以使得關(guān)于所述第二永久磁體的所得到的拉力被產(chǎn)生，并且關(guān)于所述第一永久磁體的所得到的推力被產(chǎn)生；以及在第二預(yù)定的時(shí)間間隔之后或者在容器載體的第二預(yù)定位置:激活所述第二電磁致動(dòng)器，以使得關(guān)于所述第二永久磁體的所得到的拉力被產(chǎn)生。相鄰電磁致動(dòng)器之間的運(yùn)動(dòng)以關(guān)于三個(gè)相鄰電磁致動(dòng)器的三種激活模式的序列來(lái)完成。這會(huì)導(dǎo)致具有高定位精度的連續(xù)均勻的運(yùn)動(dòng)?？梢曰谟扇萜鬏d體檢測(cè)裝置所提供的容器載體的檢測(cè)位置來(lái)確定所述第一和第二時(shí)間間隔或所述第一和第二位置。【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0052]本發(fā)明的實(shí)施例示出在示意性附圖中，其中
[0053]圖1示出了包括具有由多個(gè)子平面形成的運(yùn)送平面的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，
[0054]圖2示出了在圖1所示的示例性子平面上的頂視圖，
[0055]圖3示出了圖2所示的子平面的更加詳細(xì)的透視側(cè)視圖，
[0056]圖4示出了根據(jù)第一實(shí)施例的容器載體，
[0057]圖5示出了根據(jù)第二實(shí)施例的容器載體及相應(yīng)的電磁致動(dòng)器，
[0058]圖6示出了對(duì)于容器載體定位在未被激活的電磁致動(dòng)器和被激活的相鄰電磁致動(dòng)器的頂部上的情況的所模擬的磁通密度，
[0059]圖7示出了包括在相鄰電磁致動(dòng)器之間提供磁耦合的可磁化耦合元件的子平面的實(shí)施例的側(cè)視圖，
[0060]圖8示出了根據(jù)第一實(shí)施例的容器載體的移動(dòng)及相應(yīng)電磁致動(dòng)器的激活順序，
[0061]圖9示出了根據(jù)第二實(shí)施例的容器載體的移動(dòng)及相應(yīng)電磁致動(dòng)器的激活順序，以及
[0062]圖10示出了圖1所示的系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0063]圖1示出了實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)100。實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)100用來(lái)在不同實(shí)驗(yàn)室站或標(biāo)本處理儀器22比如通常用于實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)中的預(yù)分析站、分析站和后分析站之間分配樣品或標(biāo)本，例如包含在樣品容器或樣品管3內(nèi)的血液樣品。
[0064]實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)100包括多個(gè)容器載體或單管載體1，每個(gè)都適于在運(yùn)送平面4上攜帶相應(yīng)的樣品容器3。
[0065]為了移動(dòng)容器載體1，提供運(yùn)送裝置。該運(yùn)送裝置包括運(yùn)送平面4、電磁致動(dòng)器5(參見(jiàn)圖2和3)以及控制裝置38，其適于控制所述容器載體在所述運(yùn)送平面頂部上的移動(dòng)。
[0066]控制裝置可以合并為運(yùn)行相應(yīng)控制軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)。該個(gè)人計(jì)算機(jī)可以與物理地驅(qū)動(dòng)電磁致動(dòng)器5的專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)硬件(未示出)進(jìn)行交互。物理地驅(qū)動(dòng)可以通過(guò)施加驅(qū)動(dòng)電流至電磁致動(dòng)器5的線圈來(lái)完成。
[0067]電磁致動(dòng)器5固定布置在運(yùn)送平面4的下方。每個(gè)電磁致動(dòng)器5適于通過(guò)施加磁力至容器載體I來(lái)使容器載體I在相應(yīng)電磁致動(dòng)器5的操作距離中移動(dòng)。
[0068]所示的運(yùn)送平面4被分成四個(gè)二次子平面23，子平面23布置成彼此相鄰。運(yùn)送平面被可選的蓋輪廓24覆蓋，蓋輪廓24是流體密封的并且覆蓋間隙且減輕相鄰子平面23之間的高度差。蓋輪廓24的材料提供了低摩擦系數(shù)。蓋輪廓24可以例如是玻璃板或者聚乙烯或PTFE(聚四氟乙烯)箔片。
[0069]由于電磁致動(dòng)器5可以同時(shí)且彼此獨(dú)立地產(chǎn)生磁場(chǎng)，所以可以使多個(gè)容器載體I沿著不同的運(yùn)送路徑或路線同時(shí)且彼此獨(dú)立地移動(dòng)。
[0070]容器載體I的同時(shí)運(yùn)動(dòng)得以控制，從而避免碰撞。如果一個(gè)以上的容器載體I試圖移動(dòng)至相同的位置或方位，則可能會(huì)發(fā)生碰撞。位置可以被限定成是相應(yīng)的電磁致動(dòng)器5，并且可以具有對(duì)應(yīng)于由容器載體I所覆蓋的運(yùn)送平面上的區(qū)域的大小。
[0071]可以通過(guò)檢查在容器載體的路線或路徑上的下一個(gè)位置是否被沿著不同路線移動(dòng)的另一容器載體I阻塞或占用來(lái)避免碰撞。如果下一個(gè)位置被阻塞，則將容器載體I停在實(shí)際位置上。當(dāng)下一個(gè)位置沒(méi)有任何容器載體時(shí)，停放的容器載體繼續(xù)其運(yùn)動(dòng)。
[0072]此運(yùn)動(dòng)可被控制，以使得至少一個(gè)運(yùn)送部分40限定于運(yùn)送平面4上。在給定運(yùn)送部分中移動(dòng)的容器載體I具有相同的運(yùn)送方向r。運(yùn)送部分40將運(yùn)送平面4集群在邏輯部分中。在每個(gè)運(yùn)送部分內(nèi)，容器載體單方向移動(dòng)。因此，每個(gè)運(yùn)送部分在邏輯上限定或保留了具有一個(gè)或多個(gè)軌道的路線。容器載體沿著給定的軌道移動(dòng)。雖然僅示出了單一的運(yùn)送部分40，但不言而喻的是，可以提供多于單個(gè)的運(yùn)送部分，每個(gè)運(yùn)送部分具有特定的運(yùn)送方向。通過(guò)使用組合的四個(gè)運(yùn)送部分來(lái)形成矩形，可以模擬運(yùn)送帶，該運(yùn)送帶與常規(guī)的運(yùn)送帶相比增加了靈活性。
[0073]此運(yùn)動(dòng)可被控制，以使得由起始位置和目標(biāo)位置所限定的路線由給定的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化。如果容器載體須在不同的實(shí)驗(yàn)室站22之間移動(dòng)以便執(zhí)行一組分析的話，則起始位置可以是容器載體I最初被放置在運(yùn)送平面4上的位置。目標(biāo)位置可以是相鄰于執(zhí)行第一處理步驟的實(shí)驗(yàn)室站22的位置。在第一處理步驟已完成之后，下一個(gè)路線可以由對(duì)應(yīng)于先前路線的目標(biāo)位置的新起始位置和對(duì)應(yīng)于執(zhí)行下一個(gè)處理步驟的實(shí)驗(yàn)室站22的目標(biāo)位置來(lái)限定。
[0074]給定的標(biāo)準(zhǔn)是由以下構(gòu)成的組中的至少一個(gè):起始位置與目標(biāo)位置之間的最短距離、起始位置與目標(biāo)位置之間的運(yùn)送時(shí)間、與其他路線交叉的數(shù)量、分配給容器載體的優(yōu)先級(jí)、以及有缺陷的電磁致動(dòng)器。
[0075]運(yùn)送平面4可以包括至少一個(gè)邏輯轉(zhuǎn)移區(qū)27，其位于鄰近實(shí)驗(yàn)室站22和/或自動(dòng)轉(zhuǎn)移裝置33。自動(dòng)轉(zhuǎn)移裝置33布置成在運(yùn)送平面4與實(shí)驗(yàn)室站22之間自動(dòng)轉(zhuǎn)移采樣物品，所述采樣物品是容器載體、樣品容器、部分樣品和/或全部樣品。
[0076]轉(zhuǎn)移區(qū)27可適于存儲(chǔ)多個(gè)容器載體I，用于由實(shí)驗(yàn)室站22或自動(dòng)轉(zhuǎn)移裝置33順序地處理。轉(zhuǎn)移區(qū)27可以包括交接位置41，其中容器載體I由通過(guò)所述交接位置41完全進(jìn)入所述轉(zhuǎn)移區(qū)27。該轉(zhuǎn)移區(qū)為相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室站提供動(dòng)態(tài)的處理隊(duì)列，從而使得能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的負(fù)載平衡。
[0077]該系統(tǒng)還可以包括可視化裝置39，其適于可視化位于運(yùn)送平面4上的容器載體I的存在和位置；和/或位于運(yùn)送平面上的樣品容器3的存在和位置，優(yōu)選地包括有關(guān)相應(yīng)樣品的信息；和/或樣品分配系統(tǒng)的錯(cuò)誤狀態(tài)。
[0078]參照?qǐng)D3，提供了容器載體檢測(cè)裝置，其包括具有以柵格布置在頂部上的多個(gè)基于IR的反射光柵17的印刷電路板25。該容器載體檢測(cè)裝置適于檢測(cè)位于運(yùn)送平面4上的容器載體I的存在和/或位置。基于IR的反射光柵17檢測(cè)置于相應(yīng)光柵17頂部上的容器載體1，因?yàn)槿萜鬏d體I布置成反射由光柵17發(fā)出的IR輻射。如果不存在任何容器載體的話，則沒(méi)有任何反射的IR光進(jìn)入相應(yīng)光柵17的IR傳感器。
[0079]可替代地或另外，基于IR的反射光柵17各種合適的傳感器，例如磁體/霍爾傳感器，可用于檢測(cè)位于運(yùn)送平面4上的容器載體I的存在和/或位置。
[0080]為了監(jiān)督該系統(tǒng)的正確功能，容器載體I的預(yù)定位置(即，容器如果系統(tǒng)工作無(wú)故障所應(yīng)該具有的位置)和容器載體的檢測(cè)位置可被比較。如果預(yù)定位置不與檢測(cè)位置相匹配的話，則可能會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤消息。
[0081]圖2示出了在圖1的示例性子平面23上的示意性頂視圖。該子平面具有第一外側(cè)面20、第二外側(cè)面21、第三外側(cè)面18以及第四外則面19。沿著第一和第二外側(cè)面20和21，電磁致動(dòng)器5以第一柵格尺寸gl布置。沿著第三和第四外側(cè)面18和19，電磁致動(dòng)器5以第二柵格尺寸g2布置，其中，g2 = 2*gl。柵格尺寸gl例如可以是20毫米。
[0082]電磁致動(dòng)器5成行成列地布置，例如16行和16列，這些行和列或具有第一柵格尺寸gl或具有第二柵格尺寸g2，其中g(shù)2 = 2*gl，并且相鄰行具有不同的柵格尺寸以及相鄰列具有不同的柵格尺寸。如果運(yùn)送平面上的位置或區(qū)域須可以接近作為目標(biāo)位置的話，則相應(yīng)的電磁致動(dòng)器設(shè)置在該目標(biāo)位置下方。如果特定的區(qū)域或范圍必須不可接近的話，則可以省略在該位置的電磁致動(dòng)器。
[0083]圖3示出了在圖2中所示的子平面23的更詳細(xì)的透視側(cè)視圖。
[0084]如圖所示，每個(gè)電磁致動(dòng)器5固定在載體板26上，并且包括大致垂直于運(yùn)送平面4延伸的鐵磁圓柱形芯5a。線圈5b圍繞著鐵磁圓柱形芯5a。線圈5b可以被施加有由在電觸點(diǎn)5c上的控制裝置38所提供的致動(dòng)電流。如果由致動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)，則每個(gè)電磁致動(dòng)器5產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)該場(chǎng)與布置在容器載體I上的永久磁體2 (參見(jiàn)圖4)相互作用時(shí)，其提供沿著運(yùn)送平面4移動(dòng)容器載體I的驅(qū)動(dòng)力。鐵磁圓柱形芯5a捆扎并且放大由線圈5b所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。
[0085]在最簡(jiǎn)單的形式中，每個(gè)容器載體I可暴露于由靠近相應(yīng)容器載體I的單個(gè)被激活的電磁致動(dòng)器5所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力，從而朝向被激活的電磁致動(dòng)器5拉動(dòng)容器載體I。另夕卜，可以靠近相應(yīng)容器載體I疊加多個(gè)電磁致動(dòng)器5的推拉驅(qū)動(dòng)力。
[0086]另外，可同時(shí)激活多個(gè)電磁致動(dòng)器5，以使多個(gè)不同的容器載體I沿著運(yùn)送平面4上的預(yù)定路徑彼此獨(dú)立地移動(dòng)。
[0087]圖4示出了根據(jù)第一實(shí)施例的容器載體I。容器載體I包括球形的永久磁體2。所述至少一個(gè)永久磁體2的中心與所述容器載體的底表面8a(所述底表面8a適于與所述運(yùn)送平面4接觸)之間的距離I在5毫米至50毫米的范圍內(nèi)，并且可以是約12毫米。容器載體I的高度h可以是約42毫米。
[0088]永久磁體2可以由硬鐵磁材料制成。這些包括例如鐵礦石(磁體礦或磁石)、鈷和鎳、以及稀土金屬。永久磁體2的北極N指向運(yùn)送平面。
[0089]所示的容器載體的支架8具有直徑在約3.5厘米至4.5厘米的圓形橫截面，如果定位在由五個(gè)電磁致動(dòng)器5所形成的交叉的中心則覆蓋約五個(gè)電磁致動(dòng)器5。在交叉的中心的電磁致動(dòng)器被完全覆蓋，其中四個(gè)外側(cè)電磁致動(dòng)器幾乎被覆蓋了一半。由于這兩個(gè)載體，在相鄰軌道上移動(dòng)可以相互通過(guò)而不碰撞。另一方面，覆蓋區(qū)足夠大以提供平滑的運(yùn)送，而沒(méi)有太多的傾斜。
[0090]容器載體可以包括樣品容器固定裝置，其可以例如以柔性扁平彈簧28的形式并入。柔性扁平彈簧28布置在容器載體3的圓柱形開(kāi)口的側(cè)壁。柔性扁平彈簧28將樣品容器3安全地固定在容器載體I內(nèi)，即使樣品容器3具有比相應(yīng)開(kāi)口更小的直徑。
[0091]如果使用不同的樣品容器類(lèi)型，例如具有不同的形狀因子，則甚至可以提供具有對(duì)應(yīng)于相應(yīng)樣品容器類(lèi)型的不同內(nèi)徑的特定容器載體。
[0092]圖5示出了根據(jù)第二實(shí)施例的具有不同磁體布置的容器載體I’及相應(yīng)的電磁致動(dòng)器5’。
[0093]容器載體I’包括布置在所述容器載體I’的支架8的中心的第一永久磁體6和具有布置在圍繞著所述第一永久磁體6的所述支架8中的環(huán)形形狀的第二永久磁體7。永久磁體6和7具有相反的極性。中央永久磁體6的北極和環(huán)狀永久磁體7的南極指向運(yùn)送平面4。
[0094]此外，容器載體I’包括存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于特定容器載體的獨(dú)特ID的RFID標(biāo)簽9。RFID標(biāo)簽9包括環(huán)狀的天線10，其布置在第一永久磁體6與第二永久磁體7之間的容器載體I’的支架8中。
[0095]相應(yīng)的電磁致動(dòng)器5’包括鐵磁芯，其具有中央指部11和四個(gè)外側(cè)指部12、13、14和15，每個(gè)指部垂直于運(yùn)送平面4延伸，其中只有中央指部11由被致動(dòng)電流Ia所驅(qū)動(dòng)的線圈16包圍。與圖3中所示的實(shí)施例相比，此布置減少了所需用于激活電磁致動(dòng)器5’的線圈的數(shù)量，其中中央指部11和外側(cè)指部12至15通過(guò)分別提供推拉力有利地相互作用，特別是如果容器載體I’被布置成如圖所示。
[0096]圖6示出了對(duì)于如圖4所示的容器載體定位在未被激活的電磁致動(dòng)器5_2和被激活的相鄰電磁致動(dòng)器5_3的頂部上的情況的所模擬的磁通密度B。不同的磁通密度B由相應(yīng)的陰影線表示。
[0097]如圖所示，球形的永久磁體2與未被激活的電磁致動(dòng)器5_2相結(jié)合引起不必要的磁保持力F2,朝向未被激活的電磁致動(dòng)器5_2的鐵磁芯拉動(dòng)永久磁體2,從而在所需運(yùn)動(dòng)的相反方向上引起不必要的力分量，并且另外增加支架和運(yùn)送平面的相應(yīng)表面之間的摩擦。被激活的電磁致動(dòng)器5_3產(chǎn)生力Fl。
[0098]為了減少這些不必要的效果，可以通過(guò)反向激活電磁致動(dòng)器5_2來(lái)產(chǎn)生相對(duì)的磁場(chǎng)，推動(dòng)容器載體，從而減少摩擦。
[0099]可替代地或另外，可以選擇永久磁體2與運(yùn)送平面之間的優(yōu)化距離，同樣參見(jiàn)關(guān)于圖4的說(shuō)明。
[0100]然而，相比于磁棒，在通過(guò)使用球形永久磁體2的所需運(yùn)動(dòng)方向上的磁力更高，因?yàn)橛谰么朋w2的磁活性球形表面與活性電磁致動(dòng)器5_3之間的所得距離更小。
[0101]圖7示出了包括在相鄰電磁致動(dòng)器5之間提供磁耦合的可磁化耦合元件27的子平面的實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0102]如圖所示，僅電磁致動(dòng)器5_3通過(guò)采用驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)相應(yīng)線圈被激活，并促使磁流由耦合元件27引導(dǎo)且在未被激活的電磁致動(dòng)器5_2和5_3的鐵磁芯中延伸。結(jié)果，磁推力由與永久磁體2相互作用的電磁致動(dòng)器5_2產(chǎn)生，減少摩擦并且在所需的方向上與由被激活的電磁致動(dòng)器5_3所產(chǎn)生的拉力疊加。
[0103]圖8示出了根據(jù)第一實(shí)施例的容器載體I的移動(dòng)及相應(yīng)電磁致動(dòng)器5_1至5_5的激活順序。
[0104]如圖所示，在時(shí)間t = 0，僅電磁致動(dòng)器5_2被激活，以使得其產(chǎn)生使容器載體I在所示方向上移動(dòng)的拉力。
[0105]在時(shí)間t = 1，容器載體I已經(jīng)移動(dòng)，從而使其駐留在電磁致動(dòng)器5_2的頂部，其例如可以通過(guò)容器載體檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)。為了繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，電磁致動(dòng)器5_2被去激活且電磁致動(dòng)器5_3被激活,從而向前拉動(dòng)容器載體I。[0106]在時(shí)間t = 2，容器載體I已經(jīng)移動(dòng)，從而使其駐留在電磁致動(dòng)器5_3的頂部。為了繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，電磁致動(dòng)器5_3被去激活且電磁致動(dòng)器5_4被激活，從而向前拉動(dòng)容器載體I。
[0107]只要運(yùn)動(dòng)是所需的就重復(fù)上述步驟。結(jié)果，沿著運(yùn)送路徑的成組的多個(gè)電磁致動(dòng)器5_1至5_5被順序激活，以沿著所述第一運(yùn)送路徑移動(dòng)容器載體I。
[0108]由于電磁致動(dòng)器5可以被獨(dú)立地激活，所以可以使多個(gè)不同的容器載體I沿著不同的路徑獨(dú)立且同時(shí)地移動(dòng)，其中，不言而喻的是碰撞必須加以避免。
[0109]圖9示出了根據(jù)第二實(shí)施例的容器載體I’的移動(dòng)及相應(yīng)電磁致動(dòng)器5_1至5_3的激活順序。圖5更詳細(xì)地示出了容器載體I’。
[0110]在所示的實(shí)施例中，置于第一電磁致動(dòng)器5_2上的容器載體I’移動(dòng)至相鄰的第二電磁致動(dòng)器5_3包括激活第一和第二電磁致動(dòng)器5_2和5_3以及第三電磁致動(dòng)器5_1，其以特定的順序和極性相鄰于第一電磁致動(dòng)器5_2。電磁致動(dòng)器5_1至5_3是相同的行或列的一部分，并且可以被激活，產(chǎn)生指向容器載體I’的南極(S)或北極(N)。
[0111]在t = O的第一步驟中，第二電磁致動(dòng)器5_3被激活，以使得關(guān)于具有環(huán)形形狀的第二永久磁體7的所得到的拉力被產(chǎn)生，并且激活第三電磁致動(dòng)器5_1，以使得關(guān)于所述第二永久磁體7的所得到的推力被產(chǎn)生。
[0112]在時(shí)間t = I的容器載體I’達(dá)到第一預(yù)定位置之后，其例如可以通過(guò)容器載體檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)，第二和第三電磁致動(dòng)器5_1和5_3被去激活且第一電磁致動(dòng)器5_2被激活，以使得關(guān)于第二永久磁體7的所得到的拉力被產(chǎn)生，并且關(guān)于所述第一永久磁體6的所得到的推力被產(chǎn)生。
[0113]在時(shí)間t = 2的容器載體I’達(dá)到第二預(yù)定位置之后，第一和第三電磁致動(dòng)器5_1和5_2被去激活且第二電磁致動(dòng)器5_3被激活，以使得關(guān)于第二永久磁體7的所得到的拉力被產(chǎn)生。
[0114]在所示的實(shí)施例中，相鄰電磁致動(dòng)器5_2和5_3之間的運(yùn)動(dòng)以關(guān)于三個(gè)相鄰電磁致動(dòng)器5_1至5_3的三種激活模式的序列來(lái)完成。這會(huì)導(dǎo)致具有高定位精度的連續(xù)均勻的平滑運(yùn)動(dòng)。
[0115]圖10示出了圖1所示的系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。
[0116]如圖所示，控制裝置38包括移動(dòng)單元60、路線單元62以及驅(qū)動(dòng)器單元64。
[0117]移動(dòng)單元60可以在功能上與模塊50、條形碼掃描器52和RFID讀取器54耦合。移動(dòng)單元適于控制實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)的功能性的最高水平。移動(dòng)單元60具有關(guān)于由系統(tǒng)所處理的樣品的必要分析的知識(shí)?；旧?，移動(dòng)單元60為相應(yīng)的容器載體I產(chǎn)生起始和目標(biāo)位置。此外，移動(dòng)單元60組織填充空的容器載體、移除處理完畢的樣品、封蓋、開(kāi)啟等。
[0118]路線單元62根據(jù)給定的標(biāo)準(zhǔn)基于給定的起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)來(lái)計(jì)算路線。此外，路線單元62基于所計(jì)算的路線為驅(qū)動(dòng)器單元64產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)命令。
[0119]移動(dòng)單元60和路線單元62可以在功能上與可視化裝置39耦合。
[0120]驅(qū)動(dòng)器單元64可以在功能上與照相機(jī)58及直接驅(qū)動(dòng)電磁致動(dòng)器5的驅(qū)動(dòng)器硬件56耦合。該驅(qū)動(dòng)器單元響應(yīng)于從路線單元62所接收的命令來(lái)控制驅(qū)動(dòng)器硬件56。
【權(quán)利要求】
1.實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)(100)，包括: -多個(gè)容器載體(1)，所述容器載體每一個(gè)包括至少一個(gè)磁活性裝置，優(yōu)選的是至少一個(gè)永久磁體(2、6、7)，并且適于攜帶含有樣品的樣品容器(3)，以及 -運(yùn)送裝置，其包括: -運(yùn)送平面(4)，其適于攜帶所述多個(gè)容器載體， -多個(gè)電磁致動(dòng)器(5、5’)，其固定設(shè)置在所述運(yùn)送平面下方，所述電磁致動(dòng)器適于通過(guò)施加磁力至所述容器載體來(lái)移動(dòng)置于所述運(yùn)送平面頂部上的容器載體，以及 -控制裝置(38)，其適于通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述電磁致動(dòng)器來(lái)控制在所述運(yùn)送平面頂部上的所述容器載體的運(yùn)動(dòng)，其中，所述控制裝置適于控制此運(yùn)動(dòng)以使得兩個(gè)或更多個(gè)容器載體可同時(shí)且彼此獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置適于控制此運(yùn)動(dòng)，以使得容器載體之間的碰撞得以避免。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置適于通過(guò)檢查容器載體路線上的下一個(gè)位置是否被另一容器載體阻塞并且如果下一個(gè)位置被阻塞的話則將容器載體停在實(shí)際位置直到下一個(gè)位置沒(méi)有容器載體從而避免碰撞。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置適于控制此運(yùn)動(dòng) ，以使得至少一個(gè)運(yùn)送部分(40)邏輯上限定在所述運(yùn)送平面上，其中，所述容器載體在給定的運(yùn)送方向(r)上于所述運(yùn)送部分內(nèi)移動(dòng)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置適于控制此運(yùn)動(dòng)，以使得由起始位置和目標(biāo)位置所限定的路線由給定的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)，其特征在于，所述給定的標(biāo)準(zhǔn)是以下組中的至少一個(gè): -起始位置與目標(biāo)位置之間的最短距離， -起始位置與目標(biāo)位置之間的運(yùn)送時(shí)間， -與其他路線交叉的數(shù)量， -分配給容器載體的優(yōu)先級(jí)，以及 -有缺陷的電磁致動(dòng)器。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)，其特征在于，容器載體檢測(cè)裝置(17)適于檢測(cè)位于運(yùn)送平面上的容器載體的存在和/或位置，其中，所述控制裝置適于比較已由控制裝置預(yù)定的容器載體的預(yù)定位置和容器載體的檢測(cè)位置，并且如果所述預(yù)定位置和所述檢測(cè)位置不匹配的話產(chǎn)生錯(cuò)誤消息。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)，其特征在于， -所述運(yùn)送平面包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)移區(qū)(27)，其位于鄰近實(shí)驗(yàn)室站和/或自動(dòng)轉(zhuǎn)移裝置并且適于存儲(chǔ)多個(gè)容器載體，用于由所述實(shí)驗(yàn)室站或自動(dòng)轉(zhuǎn)移裝置進(jìn)行順序地處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)移區(qū)包括交接位置(41)，其中，所述容器載體經(jīng)由通過(guò)所述交接位置而完全進(jìn)入所述轉(zhuǎn)移區(qū)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)，其特征在于，可視化裝置(39)適于可視化: -位于運(yùn)送平面上的容器載體的存在和位置，和/或-位于運(yùn)送平面上的樣品容器的存在和位置，包括有關(guān)相應(yīng)樣品的信息，和/或 -樣品分配系統(tǒng)的錯(cuò)誤狀態(tài)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)，其特征在于， -所述運(yùn)送平面包括至少一個(gè)插入?yún)^(qū)，用于手動(dòng)和/或自動(dòng)地將容器載體插在所述運(yùn)送平面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)，其特征在于， -所述至少一個(gè)插入?yún)^(qū)包括至少一個(gè)優(yōu)先插入?yún)^(qū)，用于手動(dòng)和/或自動(dòng)地將攜帶含有優(yōu)先樣品的樣品容器的容器載體插在所述運(yùn)送平面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)，其特征在于， -傳感器裝置適于檢測(cè)插在所述至少一個(gè)插入?yún)^(qū)上的容器載體。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)，其特征在于， -條形碼閱讀器和/或RFID讀取器適于讀取識(shí)別包括在插在所述至少一個(gè)插入?yún)^(qū)上的容器載體中的樣品容器 的條形碼和/或RFID標(biāo)簽信息。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)，其特征在于， -所述運(yùn)送平面包括至少一個(gè)移除區(qū)，用于手動(dòng)和/或自動(dòng)地將容器載體和/或樣品容器從所述運(yùn)送平面移除。
16.操作根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)室樣品分配系統(tǒng)(100)的方法，其特征在于以下步驟: -通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述電磁致動(dòng)器來(lái)控制在所述運(yùn)送平面頂部上的所述容器載體的運(yùn)動(dòng)，以使得兩個(gè)以上的容器載體可同時(shí)且彼此獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B65G54/02GK104024865SQ201280065801
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月4日
【發(fā)明者】M.海斯, H.施耐德, O.丹寧格 申請(qǐng)人:霍夫曼-拉羅奇有限公司