CN116547539A - 具有减小的污染风险的夹持器设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种夹持器设备,该夹持器设备被配置为抓握具有附连到容器的开放顶端的闭合件的闭合容器。能够在打开位置、第一闭合位置和第二闭合位置之间进行横向移动的相对钳口构件被配置为当该闭合容器位于该钳口构件之间时在该第一闭合位置处抓握该闭合容器并且在该打开位置处释放该闭合容器。该夹持器设备还包括多个指状物,该多个指状物被配置为当该闭合件位于该多个指状物之间以及该钳口构件中的每一者的基部下方时,在该钳口构件从该打开位置朝向彼此横向移动到该第二闭合位置时抓握该闭合件的顶表面下方的该闭合件的侧壁。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年4月23日提交的美国临时申请序列号63/014,624的优先权,该申请的公开内容以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及用于在自动化***中使用以在自动化样本处理***内转移含样本容器的夹持器设备。
背景技术
临床实验室被设置为分析和/或检测大量不同样本类型的各种组分,诸如全血、血清、血浆、间质液、粘液、尿液、粪便物、***、黏液、脓液、组织等。这些实验室可配备有自动化样本处理***,该自动化样本处理***在用于制备和处理样本的各种模块(例如,装载/卸载模块、加盖器/去盖器、离心机、分析仪、存储模块等)之间运输含样本容器(例如,试管)。此类自动化***可包括用于在各种模块之间经由载体(例如,圆盘)运输含样本容器的传送机或轨道***,并且可包括机器人搬运器以用于抓握和移动含样本容器。例如,拾取和放置装置可用于将含样本容器***载体中,从载体移除含样本容器,并且将其递送到模块,并且在一些情况下,在模块内运输含样本容器。
样本存储单元可用于将闭合的含样本容器存储在制冷环境中持续预定时间段(例如,五天)以允许后续分析,诸如如果原始结果是非决定性的则重复测试或基于原始测试的结果执行新测试(例如,连锁测试或对不同分析物的测试)。为了最大化可存储的容器的数量,样品存储单元可包括若干紧密间隔的、竖直布置的存储层级(每个层级由至少一个搁板或一对或多对支撑轨限定),其中每个存储层级能够支撑一个或多个架子,并且每个架子能够保持多个容器。一般来说,容器必须安置在架子中以避免干扰用于将容器***架子以及从架子移除容器的机器人搬运器。在一些应用中,顶部空间限制要求在样本存储单元内的机器人搬运器的横向扩展的钳口构件夹持与含样本容器相关联的盖子(例如,螺旋盖子或止挡件)的侧面。当由钳口构件抓握时,可将闭合的含样本容器***容器架子的相应容器接收狭槽中。
通常,存在与容器接收狭槽相关联的***力,在将闭合的含样本容器***容器接收狭槽中时必须克服该***力。例如,容器接收狭槽可具有用于在闭合的含样本容器***其中时稳定该容器的保持弹簧。作为另一个示例,容器接收狭槽与闭合的含样本容器之间的容许偏差可相对紧密,使得闭合的含样本容器可在不使用单独机构(诸如保持弹簧)的情况下稳定在容器接收狭槽内。尽管在最佳状况下,可能没有与这些紧密容许偏差的容器接收狭槽相关联的***力,但可能存在闭合的含样本容器上的条形码标签可分层(创建“标记”状况)的情况,由此***力由于这些标记的条形码标签将与容器接收狭槽相关联。因此,适当设计的机器人搬运器必须能够克服与容器接收狭槽相关联的***力,使得闭合的含样本容器可适当地安置在对应的相应容器接收狭槽内。
当通过钳口构件抓握闭合的含样本容器时,钳口构件可能无法降低到超越安置在容器架子中的相邻含样本容器的顶部。因此,安置装置必须用于在每个含样本容器的盖子的顶表面上以足够力下推以克服与容器接收狭槽相关联的预期***力,使得含样本容器可安置在容器接收狭槽内。在一种示例性技术中,钳口构件可打开以释放部分***的含样本容器,竖直向上移动到在含样本容器的盖子正上方的位置,闭合以产生集成邻接单元,并且然后竖直向下移动以在盖子的顶表面上推动,由此克服与容器接收狭槽相关联的预期***力将含样本容器安置在相应容器接收狭槽中。另选地,在含样本容器已由钳口构件释放之后,可使用单独安置构件以在含样本容器的顶表面上下推。
当含样本容器具有新盖子或将盖子从含样本容器移除并且然后提取(例如,移液)用于测试的样本时,这种方法是适当的。然而,在盖子被设计成在样品提取期间被刺穿的情况下,钳口构件与盖子的顶表面之间的接触可以是交叉污染源,尤其是如果要执行进一步的测试。具有可刺穿盖子的容器的示例是样本采集套件(Hologic公司)。在待执行的测试涉及核酸扩增的情况下,这具体地是问题,因为单个核酸的扩增可导致核酸的数百万个拷贝。
因此,在样本提取之后,重要的是避免在自动化样本处理***内运输相关联的含样本容器时接触可刺穿盖子的顶表面。当将闭合的含样本容器***由样本存储单元支撑的容器架子中时,避免接触可能特别具有挑战性,这可能需要对闭合的含样本容器施加向下力(通常通过在闭合的含样本容器的顶表面上下推),该向下力足以克服容器接收狭槽的***力以便将闭合的含样本容器安置在容器架子内。
因此,仍然需要在不接触闭合的样本接收容器的顶表面的情况下,将通过可刺穿闭合件(例如,可刺穿盖子)闭合的含样本容器安置在自动化样本处理***的样本存储单元内。
发明内容
夹持器设备的一个实施方案被配置为抓握具有附连到容器的开放顶端的闭合件的闭合容器。该夹持器设备包括能够在打开位置、第一闭合位置和第二闭合位置之间进行横向移动的相对钳口构件。该钳口构件被配置为当该闭合容器位于该钳口构件之间时在该第一闭合位置处抓握该闭合容器(例如,该闭合件的该侧壁),并且被进一步配置为在该打开位置处释放该闭合容器。该钳口构件中的每一者可具有用于抓握该闭合件的该侧壁的波状接合面,在这种情况下,该闭合件和该容器可各自具有圆柱形形状。该钳口构件中的每一者的该波状接合面可包括多个横向取向的凹槽,其中每对相邻凹槽形成横向边缘。该钳口构件中的每一者的该波状接合面可以是圆形凹陷部。在一个实施方案中,该钳口构件中的每一者的该波状接合面是大致V形的凹陷部。无论其形状如何,该钳口构件的该波状接合面可以是彼此的镜像。该钳口构件可以能够在不存在位于该钳口构件之间的该闭合容器的情况下彼此接触,并且该波状接合面可在该钳口构件彼此接触时限定开口。当该闭合容器位于该钳口构件之间并且该钳口构件处于该第一闭合位置时,该钳口构件可彼此不接触。
此实施方案的该夹持器设备还包括多个指状物。该钳口构件中的每一者具有从其基部下垂的该多个指状物中的至少一者。例如,该钳口构件中的每一者可具有从其基部下垂的该多个指状物中的两者或更多者。在一个实施方案中,该钳口构件中的每一者仅具有从其基部下垂的两个指状物。该多个指状物被配置为当该闭合件位于(i)该多个指状物之间以及(ii)该钳口构件中的每一者的基部下方时,在该钳口构件从该打开位置朝向彼此横向移动时在该第二闭合位置处抓握该闭合件的顶表面下方的该闭合件的该侧壁。该多个指状物可具有大于一磅的抓握力,并且优选地具有至少五磅的抓握力。在另一个实施方案中,该多个指状物被配置为当该钳口构件在该第一闭合位置处抓握该闭合件的该侧壁时与该容器接触或接近接触。在此实施方案中,当该容器在该多个指状物之间居中时,该多个指状物中的每一者可在该容器的约0.25mm内。
该多个指状物中的每一者可包括内表面,该内表面具有接触面(其可以是锯齿状的),该接触面被配置为当该闭合件位于(i)该钳口构件中的每一者的该基部下方并且(ii)在该多个指状物之间时在该第二闭合位置处接合该闭合件的该侧壁。当该闭合件的该侧壁由该多个指状物在该第二闭合位置处抓握时,该指状物中的每一者的该接触面可朝向该闭合件的轴向中心取向。该指状物中的每一者的内表面可包括邻近该接触面定位并位于该接触面上方的凹陷部。该凹陷部可被配置为使得在该第二闭合位置处不存在该凹陷部与该闭合件之间的接触。该多个指状物中的每一者的该内表面的上区域可从该凹陷部朝向该钳口构件中的一者的该基部向内倾斜,使得当该闭合件的该侧壁由该多个指状物在该第二闭合位置处抓握时,该内表面的该上区域的至少一部分位于该闭合件的该顶表面的正上方。该多个指状物中的每一者可包括具有大致竖直的上区域和锥形的下区域的外表面。
夹持器设备的另一个实施方案被配置为抓握闭合容器。该夹持器设备包括一对相对的可平移支撑构件和从该支撑构件下垂的多个指状物。该支撑构件中的每一者具有从其下垂的该多个指状物中的至少一者。在一个实施方案中,该支撑构件中的每一者仅具有从其下垂的两个指状物。该多个指状物中的每一者包括内表面,该内表面具有大致竖直的下区域(其可以是锯齿状的)以及位于该大致竖直的下区域与该对应支撑构件之间的凹陷部。每个指状物可包括位于每个凹陷部与该对应支撑构件之间的上区域(其可以是向内倾斜的)。该多个指状物中的每一者可包括具有大致竖直的上区域和锥形的下区域的外表面。该多个指状物可被配置为使得该多个指状物中的每一者的该内表面的该竖直下区域接触由该多个指状物抓握的物体的圆柱形表面。该多个指状物可具有大于一磅的抓握力,并且优选地具有至少五磅的抓握力。
夹持器设备的另一个实施方案可包括用于检测该闭合容器相对于该钳口构件的位置的位于该钳口构件上方的接近传感器。
由上文所描述的夹持器设备抓握的闭合容器的实施方案包括容器和附连到该容器的开放顶端的闭合件,并且该闭合件在该多个指状物之间被抓握,其中每个指状物的该内表面的该下区域接触该闭合件的顶表面下方的该闭合件的侧壁。在另一个实施方案中,该闭合件的该顶表面是可刺穿的,在一些实施方案中可以被刺穿。
提出了一种通过上文所述的夹持器设备抓握闭合容器的方法。该闭合容器包括容器和附连到该容器的开放顶端的闭合件。在一些实施方案中,该方法包括以下步骤:定位该支撑构件以使得每个指状物的该内表面的该下区域与该闭合件的侧壁对准,以及使该支撑构件朝向彼此平移以便在该多个指状物之间抓握该闭合件,其中每个指状物的该内表面的该下区域接触该闭合件的顶表面下方的该闭合件的该侧壁。
机器人搬运器的一个实施方案包括上文所描述的夹持器设备中的任一者,以及台架,该台架可操作地支撑该夹持器设备并且被配置为向该夹持器设备提供XYZ移动。
容器存储模块的一个实施方案包括限定腔室(其可以是制冷的)的外壳和包含在该腔室内的多个竖直间隔的层级(例如,搁板)。该层级中的每一者被配置为支撑一个或多个容器架子。该容器存储模块还包括多个机器人搬运器,其中该机器人搬运器中的每一者是上文所述的机器人搬运器中的一者,并且其中该机器人搬运器中的每一者可操作地与该层级中的一者相关联。该外壳的前部可包括用于接近该层级的一对或多对门。该外壳的背面可包括被配置为接收穿过其中的容器的一个或多个开口。
该容器存储模块还可包括与该一个或多个开口中的每一者相关联的拾取和放置装置,其用于抓握该容器并且将该容器运输通过该相应开口并运输到该外壳中。该容器存储模块还可包括与该开口中的至少一者相关联的容器运输器。该容器运输器可被配置为从该相应拾取和放置装置接收单个容器并且将该容器运输到多个不同的拾起位置。该拾起位置中的每一者可与该容器存储模块的该多个层级中的一者相关联。该容器可在该拾起位置中的每一者处由该多个机器人搬运器中的相关联一者接近。该层级中的至少一者可支撑以线性行保持多个容器的容器架子。
自动化样本处理***的一个实施方案包括:上文所描述的容器存储模块;分析仪,该分析仪用于分析包含在容器内的样本;以及传送机,该传送机用于在用于以直立取向支撑该容器的载体上在该分析仪和该容器存储模块之间运输该容器。该载体和该传送机之间的磁性吸引力可用于推进该载体。该自动化样本处理***还可包括加盖模块,该加盖模块用于在该容器中包含的样本已经在该分析仪中处理之后通过闭合件闭合该容器的顶端。该加盖模块可沿着该传送机定位并且位于该分析仪与该容器存储模块之间。该自动化样本处理***还可包括去盖模块,该去盖模块用于在该分析仪中处理该样本之前从该容器移除闭合件。该去盖模块可沿着该传送机定位在该分析仪之前。该自动化样本处理***还可包括停止特征,该停止特征被配置为在邻近该容器存储模块的位置处将该载体维持在该传送机上的静止位置。
一种使用上文所述的机器人搬运器将闭合容器从拾起位置转移到包含在容器存储模块的外壳内的容器架子的方法包括在该拾起位置处,将该夹持器设备的该钳口构件从该打开位置移动到该第一闭合位置以抓握该闭合容器,其中该闭合容器由容器保持器(其可以是容器运输器的部件)在该拾起位置处支撑。该方法还包括:当该钳口构件处于该第一闭合位置时,(i)从该容器保持器移除该容器;(ii)将该容器定位成与包含在该容器存储模块内的容器架子中形成的容器狭槽竖直对准,其中该容器狭槽被配置为接收该闭合容器并以直立取向支撑该闭合容器;以及(iii)将该闭合容器部分***该容器狭槽中。
该方法还包括:(i)将该钳口构件从该第一闭合位置移动到该打开位置;(ii)升高该钳口构件直到该多个指状物与该闭合容器的闭合件的侧壁横向对准;(iii)将该钳口构件从该打开位置移动到该第二闭合位置直到该多个指状物接合该闭合件的该侧壁;以及当该钳口构件处于该第二闭合位置时,(iv)降低该夹持器设备直到该闭合容器安置在该容器狭槽中。该多个指状物中的每一者可在该闭合件的边沿下方的位置处抓握该闭合件的该侧壁,使得在该方法期间不存在该多个指状物中的任一者与该闭合件的该顶表面之间的接触。
该方法还可包括:(i)向该容器狭槽提供深度***停止件,其中当该钳口构件已从该第一闭合位置移动到该打开位置时,该深度***停止件在该容器狭槽内支撑该部分***的容器,(ii)在将该钳口构件从该打开位置移动到该第二闭合位置之后,将该深度***停止件从该容器狭槽移除,以及当该钳口构件处于该第二闭合位置时,(iii)降低该夹持器设备直到该闭合容器安置在该容器架子的该容器狭槽中。
该方法还可包括:在将该闭合容器安置在该容器架子的该容器狭槽中之后,(i)将该钳口构件移动到该打开位置,(ii)升高该钳口构件直到该多个指状物位于该闭合容器上方,以及(iii)将该夹持器设备移动到该拾起位置。该容器架子可包括用于接收容器的多个容器狭槽行。在这种情况下,当降低该夹持器设备以将该闭合件安置在该容器狭槽中时,该指状物可被配置为使得当该闭合容器安置在该容器狭槽中时,每个指状物位于一对相邻容器之间。该方法还可包括诸如通过拾取和放置装置将该闭合容器从位于该容器存储模块外部的传送机上定位的容器载体运输到该容器保持器,该容器保持器可处于位于该容器存储模块的该外壳外部的放下位置处。该容器保持器可以是容器运输器的部件,其可在该容器存储模块内移动,使得该闭合容器从该放下位置运输到该拾起位置。
该方法还可包括在连接该分析仪和该容器存储模块的轨道上将该闭合容器从分析仪传送到该容器存储模块。在该传送步骤期间,可由容器载体以直立取向支撑该闭合容器。该方法还可包括在该分析仪中通过移液器刺穿该闭合件,以及通过该移液器从该闭合容器移除样本。
一种用于通过如上所述的夹持器设备将闭合容器安置在容器狭槽中的方法包括:在该钳口构件之间抓握该闭合容器的该闭合件,其中该钳口构件处于该第一闭合位置;使***停止销从该容器狭槽的底端部分地延伸到该容器狭槽中;使该钳口构件和由其抓握的该闭合容器相对于该容器狭槽降低直到该闭合容器部分地***该容器狭槽中,其中该闭合容器的底端在该容器狭槽内位于该容器狭槽的该底端上方;将该钳口构件从该第一闭合位置移动到该打开位置以释放该闭合容器,其中该闭合容器通过该***停止销在该容器狭槽内保持在部分***位置;使该钳口构件相对于该部分***的闭合容器升高,直到该多个指状物与该闭合容器的该闭合件的该侧壁横向对准;将该钳口构件从该打开位置移动到该第二闭合位置以在该指状物之间抓握该闭合容器的该闭合件;从该容器狭槽抽取该***停止销;使该钳口构件和由该多个指状物抓握的该闭合容器相对于该容器狭槽降低直到该闭合容器完全***该容器狭槽中,其中该闭合容器的该底端位于该容器狭槽的该底端处;将该钳口构件从该第二闭合位置移动到该打开位置以释放该闭合容器;以及使该钳口构件和该多个指状物相对于容器狭槽和安置在其中的该闭合容器升高,直到该钳口构件和该多个指状物在该闭合件的该顶表面上方。
一种用于通过如上所述的夹持器设备将闭合容器从容器狭槽移除的方法包括:在该多个指状物之间抓握该闭合容器的该闭合件,其中该钳口构件处于该第二闭合位置,其中该闭合容器的底端位于该容器狭槽的底端处,并且该闭合容器的该闭合件至少部分地位于该容器狭槽上方;使该钳口构件和由该多个指状物抓握的该闭合容器相对于该容器狭槽升高直到该闭合容器部分地从该容器狭槽移除,其中该闭合容器的该底端在该容器狭槽内位于该容器狭槽的该底端上方;使***停止销从该容器狭槽的该底端部分地延伸到该容器狭槽中;将该钳口构件从该第二闭合位置移动到该打开位置以释放该闭合容器,其中该闭合容器通过该***停止销在该容器狭槽内保持在部分移除位置;使该钳口构件相对于该部分移除的闭合容器降低,直到该钳口构件与该闭合容器的该闭合件的该侧壁横向对准;将该钳口构件从该打开位置移动到该第一闭合位置以在该钳口构件之间抓握该闭合容器的该闭合件;以及使该钳口构件和由其抓握的该闭合容器相对于该容器狭槽升高直到该闭合容器的该底端在该容器狭槽上方。
附图说明
并入本文中并且形成说明书的一部分的随附图式说明本公开的各种非限制性实施方案。在适当的情况下,不同图式中说明类似结构、组分、材料和/或元件的参考数字被类似地标记。应理解,除了这些图式中具体展示的以外,还涵盖结构、组件和/或元件的各种组合并且属于本公开的范围内。
出于说明的简易性和明确性,图式描绘所描述的实施例的一般结构和/或构筑方式,以及相关制造方法。这些图式中未展示众所周知的特征(例如紧固件、电连接、控制***等)(并且为了简便起见,未在相应的说明中描述)以避免混淆其它特征,因为这些特征是所属领域的一般技术人员众所周知的。图式中的特征未必是按比例绘制。一些特征的尺寸可能相对于其它特征被放大,以改善对例示性实施例的理解。横截面图是帮助说明各种特征的相对定位的简化。所属领域的技术人员将理解,截面图未按比例绘制且不应视为表示不同特征之间的比例关系。应注意,即使未具体地提及,但参考一个实施例描述的方面和特征也可以适用于其它实施例并且可以与其它实施例一起使用。
图1是示例性自动化样本处理***的示意图。
图2是图1的示例性自动化样本处理***的示例性容器存储模块和与容器存储模块相关联的示例性分支线的示意图。
图3A是用于在图1的自动化样本处理***中运输和处理的示例性容器的前视图。
图3B是没有盖子的图3A的容器的前视图。
图3C是用于在图1的自动化样本处理***中运输和处理的另一个示例性容器的前视图。
图3D是没有盖子的图3C的容器的前视图。
图4A是图1的自动化样本处理***中使用的自动化传送机***的一部分的图,其中转向器被示为处于关闭状态以允许主传送机线上的容器绕过与自动化样本处理***的模块相关联的分支线。
图4B是在自动化样本处理***中使用的自动化传送机***的一部分的图,其中转向器被示为处于打开状态以将容器从主传送机线切换到自动化样本处理***的分支线上。
图5是由图1的自动化样本处理***的自动化传送机***使用以用于运输图3A至图3D的容器的示例性载体的透视图。
图6是图5的载体和由载体支撑的容器的截面图。
图7是图1的自动化样本处理***的示例性容器存储模块的前视图。
图8是图7的容器存储模块的部分后视图。
图9是图7的容器存储模块的内部视图,具体地示出容器存储模块的示例性容器架子和示例性机器人搬运器。
图10是图7的容器存储模块的内部视图,具体地示出图9的容器架子的一部分和图9的机器人搬运器的台架的一部分。
图11是图7的容器存储模块的背面的部分顶部透视图,具体地示出用于与容器存储模块一起使用的示例性拾取和放置装置、示例性条形码读取器组件和示例性停止特征。
图12是图11的条形码读取器组件的顶部透视图。
图13是图12的条形码读取器组件的顶视图。
图14是图11的停止特征的顶视图。
图15是图7的容器存储模块的内部视图,具体地示出图9的示例性容器***停止组件和机器人搬运器。
图16是图7的容器存储模块的后视图,具体地示出图11的拾取和放置装置。
图17是图7的容器存储模块的内部视图,具体地示出与容器存储模块的每个搁板相关联的多个层级、示例性机器人搬运器和示例性容器运输器。
图18是图7的容器存储模块的另一个内部视图,具体地示出图17的机器人搬运器中的一者和容器运输器中的一者。
图19是示出图7的容器存储模块中使用的容器架子的透视图。
图20是图7的容器存储模块的控制器和机器人搬运器的框图。
图21是图9的机器人搬运器的示例性夹持器设备的透视图,具体地示出其用于从图9的容器架子的容器狭槽移除或***该容器狭槽中的用途。
图22是图21的夹持器设备的特写透视图。
图23A是图21的夹持器设备的透视图,具体地示出在通过钳口构件抓握容器的盖子之前或在释放该盖子之后的处于打开位置的夹持器设备的钳口构件。
图23B是图21的夹持器设备的顶视图,具体地示出在通过钳口构件抓握容器的盖子之前或在释放该盖子之后的处于打开位置的钳口构件。
图24A是图21的夹持器设备的透视图,具体地示出处于第一闭合位置的抓握容器的盖子的钳口构件。
图24B是图21的夹持器设备的顶视图,具体地示出处于第一闭合位置的抓握容器的盖子的钳口构件。
图25是图21的夹持器设备的顶视图,具体地示出彼此接触的钳口构件。
图26A是图21的夹持器设备的透视图,具体地示出在通过夹持器设备的指状物抓握容器的盖子之前或在释放该盖子之后的处于打开位置的钳口构件。
图26B是图21的夹持器设备的底视图,具体地示出在通过指状物抓握容器的盖子之前或在释放该盖子之后的处于打开位置的钳口构件。
图27A是图21的夹持器设备的透视图,具体地示出处于第二闭合位置的通过指状物抓握容器的盖子的钳口构件。
图27B是图21的夹持器设备的底视图,具体地示出处于第二闭合位置的通过指状物抓握容器的盖子的钳口构件。
图28是图21的夹持器设备的一个指状物的透视特写视图。
图29是接合容器的盖子的图28的指状物的透视特写视图,具体地示出在指状物与容器的盖子之间存在滑动时,在指状物的凹陷部和容器的盖子之间没有接触。
图30A是当钳口构件处于打开位置时定位在容器架子中安置的容器之间的间隙空间内的图21的夹持器设备的指状物的顶视图。
图30B是当钳口构件处于第二闭合位置时定位在容器架子中安置的容器之间的间隙空间内的图21的夹持器设备的指状物的顶视图。
图31是操作图1的样本处理***以处理和存储容器的一种示例性方法的流程图。
图32是将容器从图1的样本处理***的自动化传送机***运输到图7的容器存储模块以用于存储在容器存储模块中的一种示例性方法的流程图。
图33是从图7的容器存储模块的腔室中的拾起位置运输容器以及将容器安置在图7的容器存储模块的容器架子的容器狭槽中的一种示例性方法的流程图。
图34是图21的夹持器设备的透视图,具体地示出处于打开位置的钳口构件以及在由图18的容器运输器保持时的钳口构件之间的容器的盖子。
图35是图21的夹持器设备的透视图,具体地示出处于第一闭合位置的抓握容器的盖子的钳口构件。
图36是图21的夹持器设备的透视图,具体地示出具有在容器运输器上方的已抓握容器的夹持器设备。
图37是图21的夹持器设备的透视图,具体地示出具有在图9的容器架子的选定容器狭槽上方的已抓握容器的夹持器设备。
图38是图21的夹持器设备的透视图,具体地示出具有部分***在容器架子的选定容器狭槽内的已抓握容器的夹持器设备。
图39是图21的夹持器设备的透视图,具体地示出处于打开位置的钳口构件以及在部分地***在容器架子的选定容器狭槽内时的钳口构件之间的容器的盖子。
图40是图21的夹持器设备的透视图,具体地示出处于打开位置的夹持器设备,并且在容器部分地***在容器架子的选定容器狭槽内时,指状物与容器的盖子横向对准。
图41是图21的夹持器设备的透视图,具体地示出在容器部分***在容器架子的选定容器狭槽内时处于第二闭合位置的通过指状物抓握容器的盖子的钳口构件。
图42是图21的夹持器设备的透视图,具体地示出具有安置在容器架子的选定容器狭槽内的已抓握容器的夹持器设备。
图43是图21的夹持器设备的透视图,具体地示出处于打开位置的钳口构件以及在安置在容器架子的选定容器狭槽内时的钳口构件之间的容器的盖子。
图44是图21的夹持器设备的透视图,具体地示出在安置在容器架子的选定容器狭槽内时的在容器的盖子上方的夹持器设备的指状物。
图45是将已安置容器从图9的容器存储模块运输到图1的样本处理***的自动化传送机***的一种示例性方法的流程图。
图46是将已安置容器从图9的容器存储模块的容器架子的容器狭槽运输到容器存储模块的腔室中的放下位置的一种示例性方法的流程图。
图47是抓握闭合容器的容器的盖子的图9的机器人搬运器的另一个夹持器设备的透视图。
图48是图47的夹持器设备的顶视图,示出在抓握闭合容器的盖子之前或在释放该盖子之后的处于打开位置的钳口构件。
图49A是图47的夹持器设备的顶视图,示出处于第一闭合位置的抓握闭合容器的盖子的钳口构件。
图49B是图47的夹持器设备的底视图,示出在第一闭合位置中,抓握闭合容器的盖子的钳口构件和与闭合容器的容器接触的指状物;
图50是图47的夹持器设备的顶视图,示出在没有容器存在下的处于闭合位置的彼此接触的钳口构件。
图51是图47的夹持器设备的底视图,示出在通过指状物抓握闭合容器的盖子之前或在释放该盖子之后的处于打开位置的钳口构件。
图52是图47的夹持器设备的底视图,示出处于第二闭合位置的通过指状物抓握闭合容器的盖子的钳口构件。
图53是图47的夹持器设备的钳口构件的底部透视图。
图54是图53的钳口构件的轮廓图。
图55是图47的夹持器设备的轮廓图,示出在第一闭合位置中,抓握闭合容器的盖子的钳口构件和抓握闭合容器的容器的指状物。
图56是图47的夹持器设备的轮廓图,示出处于第二闭合位置的通过指状物抓握闭合容器的盖子的钳口构件。
具体实施方式
除非另外规定,否则本文中使用的所有技术术语、符号和其它科学术语都具有与本公开所属领域的一般技术人员通常所理解的相同的含义。本文中所提及的所有专利案、申请案、公开申请案和其它公开案均以全文引用的方式并入。如果本公开中所阐述的定义与这些参考文献中的定义有冲突或以其它方式不相容,那么本公开中所阐述的定义胜过以引用的方式并入本文中的定义。本文中描述或参考的参考文献都不认为是本公开的现有技术。
在说明书中,对“一个实施方案”、“一实施方案”、“另一实施方案”、“示例性实施方案”、“一些方面”、“另一方面”、“方面”等的参考指示所描述的实施方案可以包括具体特征、结构或特性,但每一个实施方案可能未必包括具体特征、结构或特性。此外,这类词组未必是指相同实施例。此外,当关于实施例描述具体特征、结构或特性时,这类特征、结构或特性也是关于其它实施例的说明(无论是否明确描述)。如本文中所使用,“一”意指“至少一个”或“一个或多个”。
本说明书可使用相对空间和/或定向术语描述组件、设备、位置、特征或其一部分的位置和/或定向。除非明确说明或本说明书的上下文以其它方式规定,否则这类术语(包括(但不限于)顶部、底部、上方、下方、下面、顶部上、上部、下部、左侧、右侧、内部、外部、里面、外面、近端、远端、前方、后方、紧靠、相邻、在…之间、水平、垂直、对角线、纵向、横向等)是用于方便地指图式中的这类组件、设备、位置、特征或其一部分,并且不意图是限制性的。此外,如“约”、“基本上”、“大致”等相关术语用于指示所陈述数值或范围在±10%内的可能的变化。
参考图1,将描述被配置用于制备和处理来自含样本容器12(例如,试管或样品瓶)的样本的自动化样本处理***10的一个实施方案。容器12可以是被配置为包含样本的任何类型的流体容器。
如图3A至图3D所示,闭合容器12(12a和12b)的两个非限制性示例性实施方案可由自动化样本处理***10处理。
图3A和图3B所示的容器12a包括容器14a和附连到容器14a的开放顶端18a的闭合件16(在这种情况下,可刺穿盖子16a)。在所示的实施方案中,容器14a包括自立式平坦底端20a,但在另选实施方案中,容器14a可具有例如弯曲或半球形的基部。容器14a和盖子16a通常具有圆柱形形状,但考虑了其他几何形状。盖子16a包括侧壁22a、顶表面24a和侧壁22a与顶表面24a之间的边沿26a。在美国专利号6,716,396、7,691,332和9,545,632中阐述了讨论具有可刺穿盖子的示例性容器的进一步细节。具有可刺穿盖子的容器的商业实施方案可包括例如样本转移管(马萨诸塞州马尔伯勒的豪洛捷公司(Hologic,Inc.,Marlborough,MA))和Abbott多采集样本采集套件(伊利诺伊州德斯普兰斯的雅培(AbbottLaboratories,Des Plaines,IL))。
相比之下,图3C和图3D所示的闭合容器12b包括容器14b和附连到容器14b的开放顶端18b的闭合件16(在这种情况下,可移除盖子16b)。在所示的实施方案中,容器14b包括弯曲或半球形底端20b,但在另选实施方案中,容器14b可包括自立式平坦基部。容器14b和盖子16b通常具有圆柱形形状,但考虑了其他几何形状。盖子16b包括侧壁22b、顶表面24b和侧壁22b与顶表面24b之间的边缘26b。具有可移除盖子的容器的商业实施方案包括BD (新泽西州富兰克林湖的碧迪医疗器械有限公司(Becton DickinsonCompany,Franklin Lakes,NJ))。
每个闭合容器12(12a或12b)还可包括容器14(14a或14b)上的机器可读标签28。机器可读标签28可包括与样本相关的编码信息,例如,样本的类型、待运行的测试的类型、患者标识(例如,年龄、性别、地址等)。在一些实施方案中,机器可读标签28可包括直接形成(例如,印刷)在容器12的侧壁上的标记或线(例如,条形码)。在其他实施方案中,机器可读标签28可以是具有一侧上的粘合剂和相对侧上形成的标记图案的标签或贴纸。
样本可以是以其天然形式或处于疑似包含至少一种感兴趣的分析物的任何处理阶段的任何物质。感兴趣的分析物可以是例如核酸、蛋白质、朊病毒、化学品或类似物。该物质可以来自任何来源,包括动物、工业过程、环境、水源、食品和固体表面(例如,医疗设施中的表面)。从动物身上获得的物质可包括(例如)血液或血液制品、尿液、粘液、痰、唾液、***、眼泪、脓液、粪便、鼻咽或用拭子或其他类型的采集装置获得的泌尿生殖***样本,以及其他体液或材料。
再次参考图1,自动化样本处理***10通常包括:多个模块30,其中每个模块30被配置用于对容器12执行限定的动作集;自动化传送机***32,其被配置用于在模块30之间运输容器12;以及工作流程管理***(WMS)软件模块34,其被配置用于生成和管理容器12中的每一者的工作流程。
在所示的实施方案中,自动化样本处理***10的模块30包括装载(输入)模块30a、多个分析仪模块30b(所示的三个分析仪模块,尽管可在自动化样本处理***10中使用任何合适数量的分析仪模块30b,包括仅一个)、样品转移模块30c、容器存储模块30d、去盖模块30e、加盖模块30f、卸载(输出)模块30g和容器载体进给模块30h。应当理解,自动化样本处理***10可包括不同数量和类型的模块30,但自动化样本处理***10通常将包括至少一个分析仪模块30b,并且出于本说明书的目的,至少一个容器存储模块30d。
装载模块30a用作输入,通过该输入可由操作者通过装载模块30a的装载盘(未示出)手动装载包含样本的容器12的托盘(例如,每个托盘50至100个容器12)。一旦容器12的托盘已被提供到装载模块30a的装载盘,则容器12可从装载模块30a自动转移到自动化传送机***32上以随后根据容器12的工作流程由其他模块30进行动作。
每个分析仪模块30b被配置用于处理包含在选定容器12中的样本,例如通过对样本执行分析测试。此类测试可包括分子测试(例如,基于核酸的测定)、测序测定、免疫测定、化学分析等。此类分析仪模块30b的非限制性示例包括自动化分析仪,例如,由马萨诸塞州马尔伯勒市的豪洛捷公司销售的和Panther />***。在所示的实施方案中,每个分析仪模块30b可被配置用于经由自动化装载(使用自动化传送机***32)或手动装载(通过样品盘(未示出))接收容器12。分析仪模块30b可以是专门的(即,分析仪模块可在自动化样本处理***10中是唯一的)或冗余的(即,分析仪模块可与自动化样本处理***10中的至少一个其他分析仪模块相同)以允许容器12中包含的样本上的较高分析任务吞吐量。通常,分析仪模块30b从容器12中的每一者提取液体或液化样本并且在反应容器(诸如比色皿、管、样品瓶、微量滴定板等)中将样本与试剂组合,在此之后可密封、加盖或以其他方式闭合容器。在将样本与试剂组合之后,使反应容器的内容物经受一系列测试状况。
与装载模块30a一样,样品装载模块30c用作输入,通过该输入,包含样本的容器的托盘(例如,每个托盘50至100个容器)可由操作者手动装载到样品转移模块30c的装载盘(未示出)中。然而,样品转移模块30c提供将样本的至少一个等分样本从手动装载容器(“母”容器)中的每一者转移到至少一个空的“子”容器12的附加功能,其中含样本的子容器12可自动从样品转移模块30c转移到自动化传送机***32上以随后根据子容器12的工作流程由其他模块30进行动作。子容器12可具有一定配置,该配置适于在分析仪模块30b中的一者或多者中使用并且不同于母容器的配置。样品转移模块30c可存储多个空的子容器12,其中的至少一部分可从提供给样品转移模块30c的母容器接收样本的等分样本。样品转移模块30c可包括移液器(未示出),该移液器从母容器抽吸样本的一部分并且将已抽吸的样本分配到空的子容器12中。样品转移模块30c的非限制性示例是由马萨诸塞州马尔伯勒市的豪洛杰公司出售的仪器。
容器存储模块30d被配置用于存储容器12。在一些情况下,容器存储模块30d可被配置用于存储完成的容器12(即,包含工作流程已经完成的样本的容器12)以供操作者随后从容器存储模块30d手动移除。在其他情况下,容器存储模块30d可被配置用于在受控环境中存储未完成的容器12(即,包含工作流程尚未完成的样本的容器12)以供其他模块30进行后续处理。作为一个示例,未完成的容器12可包含等待初始测试的样本(例如,包含以低频测试的样本的容器12可在容器存储模块30d中隔离,直到存在驻留在自动化样本处理***10中的足够数量,或者容器12等待分析仪模块30b中的用于特定测试的打开或等待将适当的试剂和耗材装载到分析仪模块30b上)。作为另一个示例,未完成的容器12可包含需要连锁测试的样本或者以便为医师提供足够时间来订购基于初始测试的附加测试。在所示的实施方案中,容器存储模块30d包括多个竖直间隔的层级(图1中未示出),其中的每一者被配置用于支撑一个或多个容器架子(图1中未示出)。每个架子被配置用于存储多个闭合容器12。下文将进一步详细地描述容器存储模块30d的特征。
去盖模块30e被配置用于在分析仪模块30b中的一者或多者中处理样本之前从闭合的含样本容器12b(图3C中未示出)移除盖子16b。在所示的实施方案中,去盖模块30e沿着自动化传送机***32的传送机(下面进一步详细地描述)定位在分析仪模块30b之前。去盖模块30e可以能够从闭合容器12b移除不同类型的盖子16b,并且在一些实施方案中,去盖模块30e可仅能够从闭合容器12b移除单一类型的盖子16b。在后一种情况下,各自能够从闭合容器12移除不同类型的盖子16b的多个去盖模块30e可沿着自动化传送机***32的传送机定位。应当理解,具有可刺穿盖子16a的容器12a(图3A中示出)可在由分析仪模块30b中的一者或多者进行的样本处理之前绕过或穿过去盖模块30e。在美国专利号6,321,619和7,152,504中阐述了讨论示例性去盖模块的进一步细节。
加盖模块30f被配置用于在分析仪模块30b中的一者或多者中从容器12提取样本之后,以及在许多情况下在将容器12转移到容器存储模块30d或卸载模块30g之前,将盖子16b(例如,替换盖子或止挡件)联接(例如,***或附接)到端部开放的容器12。在所示的实施方案中,加盖模块30f沿着自动化传送机***32的传送机(下面进一步详细地描述)定位在分析仪模块30b和容器存储模块30d和卸载模块30g之间。加盖模块30f可以能够将不同类型的盖子16b联接到端部开放的容器12,并且在一些实施方案中,加盖模块30f可仅能够将单一类型的盖子16b联接到端部开放的容器12。在后一种情况下,各自能够将不同类型的盖子16b联接到端部开放的容器12的多个加盖模块30f可设置在分析仪模块30b和容器存储模块30d和卸载模块30g之间。应当理解,具有可刺穿盖子16a的容器12(图3A中示出)可在将容器12运输到容器存储模块30d或卸载模块30g之前绕过或穿过加盖模块30f。在美国专利号6,321,619和7,152,504中阐述了讨论示例性加盖模块的进一步细节。
卸载模块30g被配置用于接收具有由分析仪模块30b中的一者或多者提取和处理的内容物的加盖容器12。加盖容器12可以从自动化传送机***32的传送机转移到包含在位于卸载模块30g的外壳内的盘中的架子。在用加盖容器12充分填充架子之后,操作者可手动地从卸载模块30g的盘中移除架子。
容器载体进给模块30h被配置用于存储和供应空载体,该空载体可用于在自动化传送机***32内运输容器12,如将在下文进一步详细描述的。
参考图1,WMS软件模块34被配置用于协调工作流程和高级容器流量,并且可被概念化为最小云数据库,其在自动化样本处理***10中维持所有容器12和模块30的状态,并且控制容器12的测定特定工作流程。具体地,WMS软件模块34基于由装载模块30a的扫描仪或读取器(例如,未示出的条形码读取器)读取的机器可读标签28上的编码信息来识别待针对任何特定容器12中的样本运行的测定,并且生成测定特定工作流程,包括分析前和分析后步骤,例如,离心、去盖、等分、存储、连锁测试、加盖等。
自动化传送机***32包括传送机控制器42、传送机44、多个转向器46和多个条形码读取器47,条形码读取器47中的每一者与模块30中的一者(除了装载模块30a和容器载体进给模块30h之外)相关联。如下文将进一步详细描述的,容器12经由容器载体62从一个位置运输到自动化传送机***32中的另一个位置,该容器载体以直立取向支撑容器12(图5和图6所示)。
传送机控制器42被配置用于控制自动化传送机***32的低级功能,诸如在自动化样本处理***10的各种模块30之间运输容器载体62,以及支撑含样本容器12(即,已装载的容器载体62)。因此,传送机控制器42控制已装载的容器载体62将被转向到哪些模块30,以及已装载的容器载体62将绕过哪些模块30。传送机控制器42还可被配置用于控制低级错误处理和信息的基本显示。传送机控制器42还被配置用于管理自动化样本处理***10的各种模块30和WMS软件模块34之间的通信。
传送机44可以是用于传送或以其他方式促进已装载的容器载体62在模块30之间沿着限定路径的运输的任何设备。示例性传送机包括机器人、移动带、在轨道或轨上移动的梭/托架、磁性装置、齿轮***、缆线***、真空***、具有车轮的自动化汽车等。在所示的实施方案中,传送机44采取轨道的形式,该轨道包括主传送机线48、分别与模块30相关联的多个分支线50,以及两个直通线52a、52b。
主传送机线48用作用于在自动化样本处理***10的不同模块30之间运输已装载的容器载体62的主要线。在所示的实施方案中,主传送机线48具有有助于已装载的容器载体62的单向移动的闭合几何形状(例如,矩形)。在另选实施方案中,主传送机线48可以是线性的和双向的。每个分支线50可向相关联模块30提供输入和输出两者。因此,对于容器载体进给模块30h的可能例外,每个分支线50可用于从主传送机线48接收已装载的容器载体62,使得相关联模块30可移除容器12并且对其进行动作,并且接收已经由相关联的模块30进行动作的容器12以用于***容器载体62中从而运输到主传送机线48上。
与容器载体进给模块30h相关联的分支线50可用于接收和存储通过容器存储模块30d或卸载模块30g进给到主传送机线48的空容器载体62(在将容器12从其相关联的容器载体62移除之后),并且可进一步用于从容器载体进给模块30h接收空容器载体62以经由主传送机线48运输到装载模块30a或样品转移模块30c(以及可能的容器存储模块30d),其中容器12可装载到空容器载体62中。
每个模块30可包括各种设备(例如,拾取和放置装置、容器运输器和/或机器人搬运器)或与其相关联以用于将容器12从自动化传送机***32转移到模块30,根据模块30的限定功能在模块30内运输和处理容器12,并且如果需要,使容器12返回到自动化传送机***32以供其他模块30处理。例如,如图2所示,容器存储模块30d可包括以下或与其相关联:一个或多个拾取和放置装置36,该一个或多个拾取和放置装置被配置用于在模块30和主传送机线48之间运输容器12;一个或多个容器运输器38,该一个或多个容器运输器被配置用于在拾取和放置装置36中的一者或多者与容器存储模块30d内的一个或多个位置之间运输容器12;和一个或多个机器人搬运器40,该一个或多个机器人搬运器被配置用于在容器运输器38中的一者或多者与包含在容器存储模块30d内的一个或多个架子(下文进一步详细地描述)之间单独运输容器12(图7和图8中示出)。将在下面进一步详细描述设备(包括拾取和放置装置36、容器运输器38和机器人搬运器40),其用于(i)将容器12从自动化传送机***32转移到容器存储模块30d中,(ii)在容器存储模块30d内运输和搬运容器12以用于存储在其中,以及(iii)将容器12从容器存储模块30d转移回到自动化传送机***32上以供其他模块30处理。
每个分支线50包括各种部件,例如,容器缓存队列、条形码读取器组件、容器停止特征、返回部等。例如,如图2所示,与容器存储模块30d相关联的分支线50包括容器缓存队列54、返回部56、条形码读取器组件58和停止特征60。
容器缓存队列54被配置用于接收和排队已经从主传送机线48转向到分支线50上的所有已装载的容器载体62以用于由容器存储模块30d进行后续动作,并且返回部56被配置用于使已经由容器存储模块30d进行动作的已装载的容器载体62返回到主传送机线48以用于由其他模块30进行后续动作。条形码读取器组件58位于缓存队列54下游的分支线50上,并且被配置用于读取附连到已排队的容器载体62中支撑的容器12的条形码28上编码的信息。条形码读取器组件58还被配置用于单独地固定和旋转已装载的容器载体62,由此允许读取附连的条形码28。在已装载的容器载体62被固定时,并且在条形码读取器组件58已经读取附连到容器12的条形码28上编码的信息之后,拾取和放置装置36从缓存队列54中的相关联容器载体62连续地移除容器12中的每一者并且将容器12转移到容器存储模块30d中。停止特征60位于条形码读取器组件58下游的分支线50上,但位于返回部56上游,并且被配置用于在拾取和放置装置36将容器12(一旦由容器存储模块30d进行动作)中的每一者***容器载体62中时单独地固定空容器载体62,然后将新装载的容器载体62释放到分支线50的返回部56以用于运输到主传送机线48。
尽管自动化传送机***32已被描述为包括分支线50,但应当理解,自动化传送机***32可另选地包括允许已装载的容器载体62运输到模块30和/或从模块运输的任何类型的线。例如,在一些实施方案中,容器12可直接从主传送机线48运输(例如,通过相关联的拾取和放置装置)到模块30(即,当已装载的容器载体62位于主传送机线48上时),并且被直接运输(例如,通过相关联的拾取和放置装置)回到主传送机线48上(即,当已装载的容器载体62位于主传送机线48上时)。作为另一个示例,已装载的容器载体62可从主传送机线48或分支线50直接抽取到模块30中,由此消除将容器12从其对应容器载体62取出的需要(例如,参见美国专利公开号2017/0254827)。
返回参考图1,由主传送机线48和直通线52a限定的右侧内环路53a允许已装载的容器载体62循环,直到空间在由主传送机线48和直通线52b限定的左侧内环路53b上可用。左侧内环路允许已经从右侧内环路转移的已装载的容器载体62在它们等待进入模块30中的一者或多者时循环。例如,分支线50可具有容器载体62的完整队列,使得新装载的容器载体62不能从主传送机线48转向到分支线50上,直到相关联的模块已经从排队的已装载的容器载体62所支撑的容器12的至少一部分提取样本,并且这些已装载的容器载体62已从分支线50移除并重新引入到主传送机线48上。
每个转向器46被配置用于将选定已装载的容器载体62转向到传送机44的部分上。例如,每个转向器46可将选定容器载体62从主传送机线48转向到与模块30相关联的对应分支线50上(例如,经由缓存队列54)。因此,取决于转向器46的状态,一些已装载的容器载体62可沿着主传送机线48行进而不转向到分支线50上(即,未由WMS软件模块34标记的那些已装载的容器载体62),如图4A所示,并且其他已装载的容器载体62可减慢以限制横向力并且经由转向器46转向到分支线50上,如图4B所示。
在所示的实施方案中,每个模块30被配置用于控制其对应转向器46以根据与容器12相关联的工作流程的状态将已装载的容器载体62(或在容器载体进给模块30h的情况下为空容器载体62)导引到其对应分支线50上。模块30中的每一者与对应条形码读取器47相关联,该条形码读取器读取在沿着主传送机线48行进的容器12的条形码28上编码的信息,使得相应模块30可确定容器12的工作流程是否需要由该模块30进行的操作(即,分析、去盖、加盖、样品转移、存储等),并且根据由对应条形码读取器47读取的信息操作对应转向器46。
在所示的实施方案中,可在右侧内环路53a和左侧内环路53b之间转移容器12。具体地,转向器46a、46b可被选择性地激活以使特定容器载体62在左侧内环路53b上再循环(例如,如果包含未完成的容器12的容器载体62已经围绕左侧内环路53循环的次数尚未超过限制),使特定容器载体62在右侧内环路53a上再循环(例如,如果部分完成或完全完成由容器载体62承载的未完成的容器12所需的分析仪模块30b都不可用),将特定容器载体62从左侧内环路53b转移到右侧内环路53a(例如,如果由特定容器载体62承载的容器12已经完全完成,或者如果包含未完成的容器12的容器载体62已经围绕左侧内环路53b循环的次数超过了限制),将特定容器载体62从右侧内环路53a转移到左侧内环路53b(例如,如果部分完成或完全完成由容器载体62承载的未完成的容器12所需的至少一个分析仪模块30b变得可用)。每个转向器46可采用以下的形式:例如,门、开关、或适合于使已装载的容器载体62在传送机44的选定部分之间转向的其他机构。
自动化传送机***32可提供用于以各种方式中的任一者运输容器载体62的动力。在一个实施方案中,轨道(即,主传送机线48、分支线50和直通线52a、52b)下方的磁性运动***向容器载体62提供动力,例如,通过使用位于轨道下方的含铁线圈和容器载体62中的一个或多个磁体来沿着轨道推动容器载体62。在美国专利号9,766,258和9,776,811中阐述了讨论可在自动化传送机***32的磁性运动***中使用的非限制性示例性实施方案的进一步细节。在另一个实施方案中,轨道可包括许多可单独控制辊,其可***作以沿着轨道承载容器载体62。在又另一个实施方案中,轨道可沿单个尺寸机械地约束容器12,在这种情况下,容器12可以是自推进的。可使用的示例性自动化传送机***包括来自FlexLink、Inpeco(Flexlab、FlexLab-HT等)、集成驱动***(例如,IDS-CLAS-X1)、赛默飞世尔科技、日立、MagneMotion、GLP等的市售***。
现在参考图5和图6,将描述用于支撑由自动化传送机***32运输的容器12的非限制性示例性容器载体62。在所示的实施方案中,容器载体62支撑单个容器12,但在另选实施方案中,容器载体62可支撑多个容器12。在所示的实施方案中,每个容器载体62包括被配置用于与自动化传送机***32接合的基部64和被配置用于将容器12固定到基部42的保持装置66。
基部64采取“圆盘”的形式。在所示的实施方案中,基部64的底表面包括磁体88,该磁体被配置用于与自动化传送机***32上的磁体或含铁元件操作性地联接。基部64可由塑料构成,例如,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。在其他实施方案中,基部64由金属(例如,不锈钢)构成。基部64的顶端68限定凹陷部70,该凹陷部被配置用于接收容器12的至少一部分。在所示的实施方案中,凹陷部70具有被配置用于接收容器12的底端20的深度,以及与容器14的直径相等的直径,但在另选实施方案中,凹陷部70的直径可大于容器14的直径。应当理解,尽管容器载体62的基部64和凹陷部70优选地本质上是圆柱形,但基部64和凹陷部70可具有任何形状,前提是容器载体62可以基本上直立取向稳定地支撑容器12。
在图6所示的实施方案中,基部64包括设置在凹陷部70中并且抵靠基部64的内表面74邻接的环形止挡件72。止挡件72限定凹陷部70的底部76,使得容器12的底端20接触止挡件72。在一些实施方案中,止挡件72包括锥形表面78以在容器12最初接收在基部64的凹陷部70中时促进容器12的底端20朝向凹陷部70的底部76的移动。在所示的实施方案中,基部64包括多个间隔开的径向延伸的环形凸缘80。邻近凸缘80在其间的空间中限定环形凹槽82。凸缘80和凹槽82的布置可由自动化传送机***32用于运输或搬运容器载体62。例如,自动化传送机***32的条形码读取器组件或停止特征(例如,与图2所示的容器存储模块30d相关联的条形码读取器组件58和停止特征60)可包括配合在凹槽82内以固定或旋转容器载体62的突起(未示出)。自动化传送机***32的转向器46中的任一者(图1中示出)可具有类似突起,其配合在凹槽82内以促进容器载体62从主传送机线48转向到分支线50。
在所示的实施方案中,保持装置66包括环形支撑件84和多个线指状物86。线指状物86优选地是弹性的,即在指状物86在正常操作期间的任何偏转之后,线指状物86返回到其相应原始位置。因此,线指状物86被配置用于挠曲,从而允许容器12***在基部64的凹陷部70内,同时向容器12施加径向向内力以共同夹紧容器12的一部分,由此将容器12固定到基部64,并且当载体62在自动化传送***32内移动时维持容器12的取向和位置。在另选实施方案中,代替环形支撑件84和线指状物86,保持装置可替代地包括弹性地夹持容器12的弹性圆柱形孔(未示出),由此允许容器12***圆柱形孔中并且由圆柱形孔夹持。
在另选实施方案中,每个容器载体可包括有源部件,诸如处理器、运动***、引导***、传感器等。在另一个另选实施方案中,每个容器载体可包括机载智能,该机载智能允许容器载体在沿着主传送机线48的点之间进行自引导。在美国临时申请序列号62/891,728中阐述了讨论图5和图6所示的示例性载体62的进一步详细信息。在美国专利号7,485,264、8,147,778和10,041,965以及美国专利公开号2006/0222573、2017/0153262、2017/0248623和2018/0052183中描述了可用于在自动化传送***32中运输容器12的其他示例性载体。
现在参考图7至图18,将描述容器存储模块30d的非限制性示例性实施方案,连同分支线102(对应于图1和图2的分支线50)、条形码读取器组件104和停止特征106(对应于图2所示的分支线50、条形码读取器组件58和停止特征60)。
如图7最佳所示,容器存储模块30d包括限定内部腔室110的外壳108(参见图9、图10、图15和图17)和包含在腔室110内的多个竖直间隔的层级112(在这种情况下,四个层级112)。在优选实施方案中,外壳108的腔室110以适合于防止或延迟已存储容器中包含的样本的降解的温度进行制冷。因此,容器存储模块30d还包括至少一个制冷单元(不可见),其蒸发风扇115在图9和图17中示出。外壳108的前部116包括至少一个门118,并且在所示的实施方案中包括四对门118,每对门118被配置用于为操作者提供对层级112中的相应一者的手动进入。如图8所示,外壳108的背面120包括一个或多个可闭合开口122,容器12可通过该开口在外壳108的外部与外壳108的腔室110之间运输。在所示的实施方案中,外壳108的背面120包括多对开口122(一对开口122与每个层级112相关联)。在所示的实施方案中,外壳108的背面120包括四对开口122,其中两对开口122(图8中示出)设置在分支线102(图11中示出)上方并且两对开口122(未示出)设置在分支线102下方。每对开口122包括用于将容器12接收到外壳108的腔室110中的输入开口122a和用于从外壳108的腔室110移除容器12的输出开口122b。可在控制器的控制下选择性地打开成对的开口122以允许容器12穿过其中。例如,外壳108的背面120可包括与每个开口122相关联的一个或多个门123(在这种情况下,单个门)。每个开口122的门123可单独地放置在用于允许容器12穿过开口122(参见图11的输入开口122a)的打开位置和用于防止容器12穿过开口122(参见图11的输出开口122b)的闭合位置之间。
在所示的实施方案中,如图7和图8所示,层级112中的每一者支撑用于接收和保持多个闭合容器12(优选地以线性行)的至少一个容器架子114(在这种情况下,四个架子114)。如图19最佳所示,在一个实施方案中,每个容器架子114包括具有开口128的对准阵列(128a和128b)的一对间隔开的支撑板124(124a和124b),以及具有与支撑板124中的开口128a、128b的阵列对准的锥形开口128c的基板124c。支撑板124a、124b的开口128a、128b的尺寸被设定成允许容器12的容器主体14穿过其中,而基板124c的锥形开口128c的尺寸被设定成防止容器主体14穿过其中。锥形开口128c的尺寸也被设定成允许容器***停止组件(下文进一步详细描述)的销160通过其中的竖直移动。支撑板124a、124b中的开口128a、128b和基板124c中的锥形开口128c的组合形成狭槽130,其用于以基本上竖直的取向接收和支撑容器12。当容器12的底端20与基板124c的锥形开口128c接触时,容器12安置在狭槽130内。在所示的实施方案中,开口128是圆形的;然而,开口128可以是能够以基本上竖直的取向接收和支撑容器12的任何合适形状。
如上所讨论,容器存储模块30d被配置用于将闭合容器12自动接收、存储和返回到传送机44。具体地,通过WMS软件模块34标记以用于存储在容器存储模块30d中的已装载的容器载体62通过致动与容器存储模块30d(图1和图2中示出)相关联的转向器46来从主传送机线48转向到分支线102上,其中已装载的容器载体62在分支线102的缓存队列132中排成队,如图12所示。条形码读取器组件104单独地读取在排队容器12的条形码28上编码的信息,然后将容器12装载和存储在容器存储模块30d中。由WMS软件模块34标记用于由分析仪模块30b中的至少一者进行测试的先前存储在容器存储模块30d中的任何容器12单独地从容器存储模块30d移除并且***由停止特征106固定的空容器载体62中,其随后将已装载的容器载体62释放到分支线102的返回部134,如图13和图14所示。
如图11至图13最佳所示,条形码读取器组件104包括门控机构136、旋转对准机构138和条形码读取器140。门控机构136控制第一已装载的容器载体62到分支线102的缓存队列132中的释放,其中它继续到旋转对准机构138。旋转对准机构138接合并旋转已装载的容器载体62,由此定位容器12,使得相关联的条形码28可由条形码读取器140读取。在所示的实施方案中,旋转对准机构138包括三个轮142a-142c,该三个轮可朝向彼此向内移动以摩擦地接合已装载的容器载体62。然后,已装载的容器载体62来回旋转,使得存在至少一个时间点,在该时间点,相关联的容器12上的条形码28面向条形码读取器140并且由其读取。三个轮142a-142c也可用于在输入拾取和放置装置150a从容器载体62提取容器12以用于存储在容器存储模块30d中时固定已装载的容器载体62。
如图14最佳所示,停止特征106包括固定邻接表面141和可移动邻接表面143,其可交替地(i)在已存储容器12从容器存储模块30d取回并且使用输出拾取和放置装置150a来***固定容器载体62中时朝向固定邻接表面141移动以由此固定空容器载体62,以及(ii)移动远离固定邻接表面141以由此将已装载的容器载体62释放到分支线102的返回线134上。优选地,固定邻接表面141和可移动邻接表面143是凹形的并且具有与容器载体62的半径相等的曲率半径,由此使停止特征106与容器载体62之间的摩擦接合最大化。
容器存储模块30d还包括一个或多个容器***停止组件148(图15中仅示出一个)、一个或多个外部拾取和放置装置150(在这种情况下,一对拾取和放置装置150a、150b,如图11和图16所示)、一个或多个容器运输器152(参见图9和图17)、一个或多个机器人搬运器154(参见图9、图10、图15、图17和图18),以及用于控制容器存储模块30d的部件的操作的控制器156(图20中示出)。
如图15最佳所示,容器***停止组件148中的每一者可操作地与层级112中的一者相关联,并且当容器12通过与相同层级112相关联的机器人搬运器154在两步容器***过程(在下文进一步详细描述)中***容器架子114的空容器狭槽130中时提供深度***停止件。具体地,每个容器***停止组件148包括能够经由正交轨组件146和相关联马达151进行XY移动(即,在沿XY平面的正交方向上,该XY平面位于与容器***停止组件148可操作地相关联的层级112的容器架子114下方)的托架158,以及能够进行竖直移动的销160。托架158在与容器***停止组件148相关联的层级112处驻留在容器架子114下方,并且移动以将销160定位在其中***有容器12的容器架子114的选定空容器狭槽130的正下方。销160被配置用于经由螺旋机构153和相关联马达155的在选定空容器狭槽130内的第一位置与选定空容器狭槽130下方的第二缩回位置之间的竖直移动以促进容器12进入容器狭槽130的受控***以及该容器从该容器狭槽的受控移除。当销160处于选定空容器狭槽130内的第一位置时,当容器12在两步容器***过程的第一步骤期间***空容器狭槽130中时,其提供用于容器架子114的空容器狭槽130的深度***停止件。当销160处于选定空容器狭槽130下方的第二缩回位置时,在两步容器***过程的第二步骤期间将容器12安置在选定空容器狭槽130内之前,深度***停止件已从选定空容器狭槽130移除。在另选实施方案中,并非从容器狭槽130缩回,销160可在容器***过程的第二步骤期间通过容器12在销160上的向下力被推动到(或朝向)第二位置中。
如图8、图11和图16最佳所示,一对拾取和放置装置150a、150b位于外壳108的外部上,并且包括:输入拾取和放置装置150a,其用于将容器12递送到与外壳108的背面、右侧中的输入开口122a中的一者相邻的位置;以及输出拾取和放置装置150b,其用于从与外壳108的背面、左侧上的输出开口122b中的一者相邻的对应位置移除容器12。输入拾取和放置装置150a被配置用于抓握单个闭合容器12并且将其从由条形码读取器组件104固定的容器载体62移除。在从容器载体62移除闭合容器12之后,输入拾取和放置装置150a将闭合容器12运输到输入开口122a中的选定一者,输入开口122a与容器存储模块30d的层级112中的一者相关联。输出拾取和放置装置150b被配置用于从输出开口122b中的选定一者抓握单个闭合容器12,输出开口122b与容器存储模块30d的层级112中的一者相关联。在抓握容器12之后,输出拾取和放置装置150b将容器12运输到由停止特征106固定的空容器载体62。在容器12已经通过输出拾取和放置装置150b***容器载体62中之后,容器载体62由停止特征106释放到分支线102的返回线134上。
每个拾取和放置装置150包括托架166,该托架能够经由竖直轨道169、传动皮带171和相关联马达(未示出)平行于外壳108的背面120并且在各种层级112和线102之间进行竖直移动。夹持器168通过旋转臂167机械地联接到托架166并且被配置用于交替地夹持和释放单个容器12。旋转臂167被配置用于经由相关联马达173的操作使夹持器168在与外壳108的背面120相邻的第一位置和从外壳108的背面120偏移的第二位置之间围绕轴线旋转约90度。每个夹持器168的旋转有助于从容器存储模块30d的分支线102移除容器12或将该容器***该分支线中,该分支线从相应托架166沿其移动的竖直路径偏移。
当输入拾取和放置装置150a的夹持器168处于对应于分支线102的层级并且在从外壳108的背面120偏移的旋转向外第二位置时,夹持器168邻近分支线102上的条形码读取器组件104,使得夹持器168可从由条形码读取器组件104保持的固定已装载的容器载体62拾起容器12。相比之下,当输入拾取和放置装置150a的夹持器168定位在竖直层级112中的一者处并且夹持器168处于旋转向内第一位置时,夹持器168将邻近输入窗口122a定位,使得夹持器168可将容器12转移到与该层级112相关联的容器运输器152。在所示的实施方案中,夹持器168在盖子16下方的位置处抓握闭合容器12的容器14(如图11中最佳所示),由此限制由夹持器168导致的容器12之间的交叉污染的可能性。
如图17和图18所示,容器运输器152中的每一者可操作地与包含在容器存储模块30d的外壳108内的层级112(例如,搁板)中的一者相关联,并且相应地与一对相关联开口122a、122b相关联。容器运输器152中的每一者被配置用于在输入拾起位置处从输入拾取和放置装置150a接收单个容器12,该输入拾起位置与输入开口122a相邻定位并且在外壳108的外部(参见图11和图16),并且用于将供输出拾取和放置装置150b拾起的容器12递送到输出放下位置,该输出放下位置与输出开口122b相邻定位并且在外壳108的外部(参见图11和图16)。容器运输器152被进一步配置用于将供机器人搬运器154拾起的容器12运输到输入放下位置,该输入放下位置位于外壳108的腔室110内,并且用于在输出拾起位置处从机器人搬运器154接收单个容器12,该输出拾起位置位于外壳108的腔室110内部(参见图18)。
每个容器运输器152采用梭的形式,该梭包括滑动件170,其能够经由轨175、驱动螺钉177和相关联马达179在与该容器运输器152可操作地相关联的层级112上方沿着水平平面进行横向双向移动。滑动件170可在接近开口122a、122b的第一位置和包含在容器存储模块30d的外壳108内并且与开口122a、122b间隔开的第二位置之间移动。如图18最佳所示,每个容器运输器152还包括与滑动件170可操作地相关联的一对保持器172(输入保持器172a和输出保持器172b)。保持器177a、172b中的每一者具有凹孔181,该凹孔的尺寸被设定成接收和稳定地支撑单个容器12。
当容器运输器152处于第一位置时,输入保持器172a在外壳108外的输入拾起位置处延伸通过输入开口122a,使得输入拾取和放置装置150a可在容器存储模块30d的分支线102上运输来自容器载体62的容器12,并且将容器12***到输入保持器172a的凹孔181中。同样,当容器运输器152处于第一位置时,输出保持器172b延伸通过输出开口122b到外壳108外的输出放下位置,使得输出拾取和放置装置150b可从输出保持器172b的凹孔181移除容器12并且在容器存储模块30d的分支线102上将容器12运输到空容器载体62。当容器运输器152处于第二位置时,输入保持器172a在输入放下位置处完全包含在外壳108的腔室110内,使得机器人搬运器154可从输入保持器172a的凹孔172移除容器12,并且将容器12运输到容器架子114的选定狭槽130。同样,当容器运输器152处于第二位置时,输出保持器172b在输出拾起位置处完全包含在外壳108的腔室110内,使得机器人搬运器154可从架子114的选定狭槽130运输容器12,并且将容器12***输出保持器172b的凹孔181中。
在所示的实施方案中,保持器172a、172b各自能够沿着水平平面在第一较低高度(当该保持器延伸通过开口122a、122b以促进分别由第一拾取和放置装置150a和第二拾取和放置装置150b进行的将容器12***输入保持器172a和输出保持器172b的凹孔181中和/或从其移除该容器时)和第二较高高度(当该保持器完全设置在外壳108的腔室110内以促进分别由机器人搬运器154进行的将容器12从输入保持器172a和输出保持器172b的凹孔181移除和/或将该容器***其中时)之间进行竖直双向移动。
尽管容器运输器152已被描述为具有与输入保持器172a和输出保持器172b两者可操作地相关联的单个滑动件170,但在另选实施方案中,容器存储模块30d可包括一对容器运输器152(即,专用输入容器运输器和专用输出容器运输器)。在此实施方案中,输入容器运输器包括输入保持器172a与其可操作地相关联的第一滑动件,并且输出容器运输器包括输出保持器172b与其相关联的第二滑动件。此另选实施方案的输入容器运输器和输出容器运输器各自包括不同的驱动螺钉和相关联马达,由此允许容器运输器在容器存储模块30d内彼此独立地操作。
如图9、图15、图17、和图18所示,机器人搬运器154中的每一者与容器存储模块30d的层级112中的一者可操作地相关联,使得相关联容器运输器152的输入保持器172a可由相关联机器人搬运器154在对应层级112处的输出放下位置处接近,并且相关联容器运输器152的输出保持器172b可由相关联机器人搬运器154接近。因此,每个机器人搬运器154被配置用于从相关联容器运输器152的输入保持器172a移除容器12,并且然后将容器12***支撑在对应层级112处的容器架子114的预选择的空容器狭槽130中,并且以反向方式,每个机器人搬运器154还被配置用于从相关联层级112处的容器架子114中的一者的预选择的容器狭槽130移除容器12,并且然后将容器12***相关联容器运输器152的输出保持器172b中。
如上文简要讨论的,每个机器人搬运器154被配置用于使用两步容器***过程将容器12完全安置在容器架子114的选定狭槽130内。具体地,在容器***过程的第一步骤期间,机器人搬运器154被配置用于首先夹持容器12并且将该容器部分***狭槽130中(即直到容器12的底端20接触销160的尖端164,该尖端提供第二支撑板124b和基板124c之间的***停止件,如图18所示)。在容器***过程的第二步骤期间,机器人搬运器154被配置用于释放部分***的容器12(同时销160支撑容器12的重量以防止其进一步下降以及接触基板124c的锥形开口128c),重新夹持容器12,并且在销160已经缩回到基板124c下方的位置之后,***容器12直到容器12的底端20接触基板124c的锥形开口128c,如图19所示。下面将相对于图33讨论了讨论两步容器***过程的进一步细节。
机器人搬运器154还被配置用于使用两步容器移除过程来移除安置在容器架子114的预选择的容器狭槽130内的容器12。在第一步骤中,销160向上移动以抵靠容器12推动,从而在两步容器移除过程的第一步骤期间从预选择的容器狭槽130部分移除容器12。另选地,机器人搬运器154从预选择的容器狭槽130部分地移除容器12,并且销160然后向上移动以在移除过程的第二步骤之前支撑容器12。然后,机器人搬运器154可在容器移除过程的第二步骤期间夹持容器12并且从预选择的容器狭槽130完全移除该容器。下面将相对于图34讨论了讨论容器移除过程的进一步细节。
每个机器人搬运器154包括能够进行XYZ移动的台架174,以及机械地联接到台架174并且被配置用于选择性地夹持单个闭合容器12和释放该单个闭合容器的夹持器设备176。台架174包括轨道、滑轨、轨和托架的框架,其一部分在图10中示出。台架174可通过任何数量的常规运动产生机构(例如,电动马达、步进马达、伺服马达、气动或液压马达等)以及驱动机构(例如,链条和链轮、引导件、滑轮和皮带布置、齿轮驱动器或蜗杆驱动器、或其他常规驱动部件)来移动。在所示的实施方案中,台架174包括正交轨组件183,该正交轨组件附连到腔室110的壁以用于夹持器设备176的正交水平移动,如图9、图10、图15、图17和图18所示。台架174还包括:一对引导柱185,夹持器设备176沿着该对引导柱竖直移动;以及包括滑轮187和皮带189的滑轮组件,该滑轮组件使夹持器设备176竖直地沿着引导柱185垂直移动,如图9、图10和图15所示。
因此,台架174被配置用于将闭合容器12从相关联容器运输器152的输入保持器172a运输到支撑在容器存储模块30d的相关联层级112处的容器架子114中的预选择的容器狭槽130,这是通过使夹持器设备176:(i)沿横向方向移动以将夹持器设备176与输入保持器172a竖直对准(即,如本文所用的一者位于另一者上),(ii)向下移动以抓握容器12,(iii)向上移动以从容器运输器152移除已抓握夹持器12,(iv)横向移动以将夹持器设备176与容器架子114的预选择的容器狭槽130竖直对准,并且(v)向下移动以使用两步容器***过程将容器12部署在预选择的容器狭槽130中。
台架174还被配置用于将已存储容器12从容器架子114中的一者中的预选择的容器狭槽130运输到相关联容器运输器152,这是通过使夹持器设备176:(i)横向移动以将夹持器设备176与容器架子114的预选择的容器狭槽130竖直对准,(ii)向下移动以抓握容器12,(iii)向上移动以使用两步容器移除过程从预选择的容器狭槽130移除已抓握容器12,(iv)横向移动以将夹持器设备176与相关联容器运输器152的输出保持器172b竖直对准,以及(v)向下移动以将容器12部署在输出保持器172b中。
尽管每个机器人搬运器154已被描述为包括能够向夹持器设备176施加XYZ移动的台架174,但可使用用于在至少一个方向上移动夹持器设备176的任何合适类型的机器人搬运器。例如,在一个实施方案中,机器人搬运器154可仅能够向夹持器设备176施加线性双向移动。此外,代替执行线性X和/或Y移动(或仅执行此类移动),机器人搬运器154可以能够向夹持器设备176施加旋转移动。
如图15最佳所示,每个机器人搬运器154包括接近传感器191,该接近传感器被配置用于感测闭合容器12的闭合件16的顶表面24相对于夹持器设备176的接近度以确保夹持器设备176在抓握闭合容器12之前与闭合容器12横向对准,如下文进一步详细描述的。
现在参考图20,将进一步详细地描述夹持器设备176以及台架174和控制器156。控制器156被配置用于控制机器人搬运器154中的每一者的移动。为此,控制器156包括:(i)位置控制子***178,该位置控制子***被配置用于控制台架174的XYZ移动(沿水平轴线示出的x移动、沿垂直于水平轴线的轴线示出的y移动和沿竖直轴线所示的z移动),并且因此控制对应夹持器设备176中的每一者的XYZ定位,以及(ii)夹持器控制子***180,该夹持器控制子***被配置用于控制夹持器设备176的抓握移动。控制器156可根据预编程的例程控制每个台架174和夹持器设备176的运动,并且传感器(未示出)或其他反馈机构可向控制器156提供指示每个夹持器设备176的当前位置和抓握状态的电信号。控制器156可采取任何合适的计算机、处理器等的形式。
在一个实施方案中,机器人搬运器154被设计成使得当将闭合容器12***容器狭槽130中或从其移除时,夹持器设备176不接触安置在架子114中的任何相邻容器12。通过在***和移除容器12期间避免与相邻容器12的接触,基本上消除了容器存储模块30d内的容器12之间的交叉污染的潜在源。如上所讨论,当闭合件30是先前穿透的可刺穿闭合件30a时,这是更重要的(参见图3A)。
现在参考图21,每个机器人搬运器154的夹持器设备176被配置用于抓握闭合容器12并且将闭合容器12完全安置在容器存储模块30d的层级112处支撑的架子114的选定容器狭槽130内,并且同样地,夹紧已安置容器12以及将其从支撑在容器存储模块30d的相同层级112处的相同或不同容器架子114的选定容器狭槽130移除(图17中示出)。为了实现这一点,每个夹持器设备176包括一对相对的可平移支撑构件,其在所示的实施方案中是一对相对的钳口构件200a、200b。钳口构件200a、200b能够在以下之间进行横向移动:(i)延伸的打开位置,在该延伸的打开位置处,在钳口构件200a、200b和位于钳口构件200a、200b之间的闭合容器12之间可能没有接触(参见图23A和图23B),以及(ii)第一闭合位置,在该第一闭合位置处,钳口构件200a、200b可抓握位于钳口构件200a、200b之间的闭合容器12(参见图24A和图24B)。如下文进一步详细描述的,钳口构件200a、200b可用于抓握闭合容器12并且将该闭合容器部分***由容器存储模块30d的层级112支撑的架子114的选定容器狭槽130中(图17中示出)。钳口构件200a、200b可由合适的刚性或半刚性材料构成,诸如不锈钢或聚碳酸酯。
在所示的实施方案中,当钳口构件200a、200b处于第一闭合位置时,钳口构件200a、200b抓握闭合容器12的闭合件16的侧壁22。当钳口构件200a、200b处于第一闭合位置时,容器12可部分地***选定容器狭槽130中。限制机器人搬运器154的向下下降以防止夹持器设备176与容器架子114中的任何相邻的已安置容器12之间的接触。
在图22所示的实施方案中,钳口构件200a、200b中的每一者包括:沿第一方向延伸的上水平凸缘202,其可直接或间接联接到机器人搬运器154的台架174;下水平凸缘206,其在与第一方向相反的第二方向上延伸;以及竖直构件204,其结合上水平凸缘202和下水平凸缘206。上水平凸缘202可经由紧固件(未示出)联接到机器人搬运器154的台架174。例如,所示的钳口构件200a、200b中的每一者包括两个孔208,其延伸通过上水平凸缘202以便有助于通过此类方式(如铆钉、螺栓和螺母布置、或其他类似紧固件)将夹持器设备176联接到台架174。在所示的实施方案中,每个上水平凸缘202还包括向上延伸的脊210,其可用于可滑动地接合台架174中的对应凹槽(未示出)以便有助于和维持钳口构件200a、200b相对于台架174的对准。
两个下水平凸缘206用于接合闭合容器12并且有助于这种接合,下水平凸缘206包括相对的波状接合面212以用于抓握与闭合容器12相关联的闭合件16的侧壁22,如图24A和图24B所示。在所示的实施方案中,波状接合面212采取大致圆形凹陷部的形式,该凹陷部是彼此的镜像,使得波状接合面212大体上符合闭合件16的圆柱形侧壁22。优选地,闭合件16的半径与波状接合面212的曲率半径相当,由此当钳口构件200a、200b处于第一闭合位置时最大化与闭合件16的侧壁22进行接触的每个波状接合面212的区域。如图25所示,下水平凸缘206能够在闭合容器12未设置在钳口构件200a、200b之间时彼此接触,使得波状接合面212在下水平凸缘206彼此接触时限定开口。在另选实施方案中,波状接合面212中的每一者可以是大体上V形的,使得在钳口构件200a、200b与闭合件16的侧壁22之间存在四个接触点。下文将关于夹持器设备176的另选实施方案进一步详细讨论V形波状接合面的优点。在所示的实施方案中,波状接合面212是滚花的,优选地包括一系列横向取向的凹槽211,其有助于闭合件16的圆柱形侧壁22的抓握。
应当理解,钳口构件200a、200b不限于所示的构造并且可包括能够进行协调移动以抓握和释放固定到容器14的闭合件16的侧壁22的任一对支撑构件。
每个夹持器设备176还包括多个指状物214a-214d,其中的每个指状物从钳口构件200a、200b中的一者的基部219(并且在这种情况下,下水平凸缘206的底表面)下垂,如图21、图22、图26B、图27B所示。当闭合件16设置在指状物214a-214d之间并且在下水平凸缘206下方时,随着钳口构件200a、200b从打开位置(参见图26A和图26B)到第一闭合位置(参见图27A和图27B)朝向彼此横向移动,指状物214a-214d被配置用于抓握闭合件16的顶表面24下方的闭合件16的侧壁22。如下面进一步详细描述的,当钳口构件200a、200b处于第二闭合位置时,指状物214a-214d用于抓握闭合容器12并且将该闭合容器安置在架子114的选定容器狭槽130内。指状物214a-214d可由适当刚性或半刚性材料(诸如不锈钢或聚碳酸酯)构成,并且可与指状物从其下垂的相应钳口构件200a、200b一体地形成作为一体式结构,或者它们可使用紧固件217(例如,如图22所示的螺钉或螺栓)来联接到相应钳口构件200a、200b。
在图22所示的实施方案中,夹持器设备176包括四个指状物214a-214d,并且钳口构件200a、200b中的每一者具有从钳口构件200a、200b中的一者的基部219下垂的两个指状物214a-214d,在这种情况下从下水平凸缘206的底表面下垂。在所示的实施方案中,两个指状物214a、214b从钳口构件200a的基部219下垂,并且另外两个指状物214c、214d从第二钳口构件200b的基部219下垂。所示的实施方案的指状物214a-214d垂直于下水平凸缘206的基部219延伸(即,在竖直方向上),但在另选实施方案中,指状物214可以非垂直角度从钳口构件200的基部219延伸。在所示的实施方案中,当钳口构件200a、200b处于第二闭合位置时,四个指状物214a-214d彼此周向间隔90度,但考虑其他圆周间距。
夹持器设备176可具有任何数量的指状物214,从而允许指状物214牢固地夹持闭合件16。在另选示例中,夹持器设备176可包括三个指状物(一个指状物214从钳口构件200中的一者的基部219下垂,并且两个指状物214从钳口构件200中的另一者的基部219下垂)。在此示例中,当钳口构件200a、200b处于第二闭合位置时,三个指状物214可彼此周向间隔约一百二十度。在另一个示例中,夹持器设备176可包括六个指状物(三个指状物从两个钳口构件200中的每一者的基部219下垂)。在这种情况下,当钳口构件200a、200b处于第二闭合位置时,六个指状物214可彼此周向间隔约60度。
进一步参考图28,指状物214a-214d中的每一者包括在以下之间划分的内表面216:下区域218(或接触面218)、邻近相应钳口构件200a、200b的基部219(例如,下水平凸缘206)的上区域220,以及在下区域218和上区域220之间的凹陷部222(即,邻近接触面且在接触面正上方)。
指状物214a-214d中的每一者的接触面218被配置为在闭合件16位于钳口构件200a、200b中的每一者的基部219下方以及指状物214a-214d的接触面218之间时接合闭合件16的侧壁22。在所示的实施方案中,指状物214a-214d的组合具有至少一磅的抓握力,并且更优选地具有至少五磅的抓握力。在所示的实施方案中,指状物214a-214d中的每一者的接触面218是锯齿状的,以便在夹持器设备176在容器狭槽130中抵抗任何反作用力施加向下力时防止指状物214a-214d在闭合件16的侧壁22上滑动。如图27B所示,当闭合件16的侧壁22在第二闭合位置中由指状物214a-214d抓握时,指状物214a-214d中的每一者的接触面218可朝向闭合件16的轴向中心取向。
如图29所示,凹陷部222被配置为使得当钳口构件200a、200b处于第二闭合位置时,在指状物214a-214d的接触面218与闭合件16的顶表面24之间没有接触(当钳口构件200a、200b处于第二闭合位置时,指状物214a-214d的接触面218抓握闭合件16的边沿26下方的闭合件16的侧壁22),由此确保避免了夹持器设备176与闭合件16的顶表面24之间的接触。
当每个指状物214a-214d的接触面218与闭合件16的侧壁22接触时,每个指状物214a-214d的接触面218的上区域220被配置用于设置在闭合件16的顶表面24上方但不接触该顶表面。在所示的实施方案中,每个指状物214a-214d的接触面218的上区域220从凹陷部222朝向相应钳口构件200的基部219(或朝向下凸缘206的接合面212)向内倾斜,使得当闭合件16的侧壁22在第二闭合位置处由指状物214a-214d抓握时,接触面218的上区域220的至少一部分位于闭合件16的顶表面24正上方。因此,在指状物214的接触面218与闭合件16的侧壁22之间存在任何滑动的情况下,内表面216的上区域220将接触闭合件16的边沿26,由此防止钳口构件200a、200b的基部219与闭合件16的顶表面24之间的接触,如图29所示。此外,使内表面216的上区域220朝向相应钳口构件200的基部219倾斜用于加强相应指状物214a-214d,由此增加指状物214a-214d的抓握力。例如,如果闭合件16和指状物214a-214d之间的滑动不是重要的问题,则内表面216的上区域220可具有另一个取向,诸如竖直取向。
如图28所示,指状物214a-214d中的每一者包括外表面224,该外表面具有;大致竖直的上区域226,该上区域具有圆形端表面227;以及向内锥形的下区域228,该下区域具有圆形端表面229。当钳口构件200a、200b处于第二闭合位置时,锥形下区域228可帮助将指状物214a-214d定位在由容器架子114支撑的相邻容器12的闭合件16所限定的空间内。在指状物214a-214d接触安置在容器架子114的相邻容器狭槽130中的容器12的闭合件16的情况下,指状物214a-214d的外表面224被成形为可滑动地接触已接触闭合件16的边沿26(不是顶表面24),由此允许已抓握容器12继续向下移动到选定容器狭槽130中。
此外,夹持器设备176的指状物214a-214d被设定尺寸并且被布置成使得当钳口构件200a、200b处于以下情况时,指状物214a-214d配合在由安置在容器架子114的相应狭槽130中的相邻容器12的闭合件16的轮廓限定的间隙空间230内:(i)当已抓握容器12安置在容器架子114的狭槽130中时,处于第二闭合位置(参见图30B);(ii)紧接在抓握容器12以用于从容器架子114的狭槽130移除之前,处于打开位置(参见图30A);以及(iii)紧接在释放***到容器架子114的狭槽130中的容器12之后,处于打开位置(参见图30A)。如图所示,间隙空间的尺寸在相对于已安置容器12的行和列以约45度定位的区域中最大。因此,指状物214a-214d同样相对于已安置容器12的行和列以约45度取向。
现在参考图47,示出了另选夹持器设备176',其修改指状物214a'-214d'的定位。在此实施方案中,指状物214a'-214d'定位在钳口构件200a'、200b'下方,使得它们可有助于闭合容器12的夹持和适当对准。夹持器设备176、176'的两个实施方案的类似特征在图中通过相同的参考标号标识(与夹持器设备176'的第二实施方案的特征相关联的参考标号之后是撇符号)。
如图49A和图49B所示,此实施方案的波状接合面212'专门被配置用于抵抗闭合容器12与钳口构件200a'、200b'之间的竖直滑动,其发生可导致夹持器设备176'污染或损坏。例如,如果当闭合件16的侧壁22被抓握在钳口构件200a'、200b'之间时,闭合容器12未对准,则闭合容器12可不与选定容器狭槽130横向对准,从而可能致使在试图将闭合容器12部分地***选定容器狭槽130中时,容器12的底端20接触容器架子114的支撑板124a的顶表面(图19中示出)。因此,当台架174连同位于钳口构件200a'、200b'上方的接近传感器191(图15、图23A和图24A中示出)向下移动时,闭合容器12可在钳口构件200a'、200b'内竖直移位,从而可能致使闭合容器12的闭合件16的顶表面24强力接触接近传感器191。
具体地,如图48、图49A、图49B和图50最佳所示,波状接合面212'采取大致V形凹陷部的形式,该凹陷部是彼此的镜像。具体地,每个钳口构件200a'、200b'的波状接合面212'包括通过波状接合面212'的圆形部分213c'彼此接合的两个大致直面213a'、213b',该大致直面从该波状接合面彼此发散,如图49A和图49B最佳所示。利用这种配置,当钳口构件200a'、200b'处于第一闭合位置时,钳口构件200a'、200b'的波状接合面212'在仅四个点215a'-215d'处接触闭合件16的侧壁22。通过将由钳口构件200a'、200b'施加的夹持力(或接触压力)集中在四个接触点215a'-215d'上(与以上图24B所示的夹持器设备176的具有圆形波状接合面212的基本上连续的接触表面相反),竖直滑动不太可能发生。当未对准容器12的底端20接触容器架子114的支撑板124a的顶表面(图19中示出)时,在尝试将闭合容器12部分***到选定容器狭槽130中时,竖直滑动是可能的。
如图50所示,下水平凸缘206'能够在闭合容器12未设置在钳口构件200a'、200b'之间时彼此接触,使得波状接合面212'在下水平凸缘206'彼此接触时限定开口。
如图53和图54最佳所示,波状接合面212'是滚花或有圆齿的,使得波状接合面212'的每个直面213a'、213b’包括多个横向取向的凹槽211'。横向取向的凹槽211'位于水平凸缘206'的顶表面和底表面之间并邻近该顶表面和底表面,使得横向边缘215'形成在相邻横向凹槽211'之间以及横向凹槽211'与水平凸缘206'的顶表面和底表面之间。当钳口构件200a'、200b'处于第一闭合位置时,横向边缘215'被设计成至少部分地将其自身嵌入到闭合件16的侧壁22中(在优选实施方案中,其由软塑料材料例如高密度聚乙烯(HDPE)构成),由此进一步减小闭合件16与钳口构件200a'、200b'之间的竖直滑动的可能性。在所示的实施方案中,每个凹槽211'具有弓形横截面,该弓形横截面具有例如1mm的合适半径。尽管示出了三个横向凹槽211'和四个横向边缘215',但应当理解,波状接合面212'的每个直面213a'、213b'可具有任何多个横向凹槽211'和至少一个对应的横向边缘215'。相同或相对的波状接合面212'的两个直线213a'、213b'可具有相同或不同数量的横向凹槽211'。
每个夹持器设备176'还包括多个指状物214a'-214d',其中的每个指状物从钳口构件200a'、200b'中的一者的基部219'(在这种情况下,下水平凸缘206'的底表面)下垂,如图47和图53所示。当钳口构件200a'、200b'处于第一闭合位置时,指状物214a'-214d'被配置为在钳口构件200a'、200b'抓握闭合容器12的闭合件16的侧壁22时接触或接近接触闭合容器12的容器14,这在图49B和图55中最佳示出。以此方式,有助于闭合容器12的基本上竖直的取向(即,在钳口构件200a'、200b'抓握闭合件16的侧壁22时,指状物214a'-214d'防止容器14的竖直未对准和可能旋转)。当容器14在指状物214a'-214d'之间居中时,第一闭合位置中的指状物214a'-214d'与闭合容器12的容器14的间隔优选地在0(即,表示与容器14的接触)至0.25mm的范围内。在指状物214a'-214d'在钳口构件200a'、200b'抓握闭合件16的侧壁22时接触闭合容器12的容器14的范围内,可能优选的是钳口构件200a'、200b'的夹持力大于指状物214a'-214d'的夹持力,因为钳口构件200a'、200b'通常比指状物214a'-214d'更不顺性(即,更横向刚性)。
在图47所示的实施方案中,夹持器设备176'包括四个指状物214a'-214d',其中指状物214a'-214d'中的两者从钳口构件200a'、200b'中的每一者的基部219'下垂。如图55最佳所示,所示的实施方案的指状物214a'-214d'从下水平凸缘206'的基部219'向内倾斜地延伸,以便在钳口构件200a'、200b'在第一闭合位置中抓握闭合容器12的相关联闭合件16的侧壁22时,将指状物214a'-214d'定位成与闭合容器12的容器14接触或接近接触。在所示的实施方案中,当钳口构件200a'、200b'处于第一闭合位置时,四个指状物214a'-214d'彼此周向间隔约九十度,但考虑其他圆周间距。
如图55最佳所示,当闭合件16设置在指状物214a'-214d'之间并且在下水平凸缘206'下方时,随着钳口构件200a'、200b'从打开位置(参见图51)到第二闭合位置(参见图52)朝向彼此横向移动,指状物214a'-214d'被进一步配置用于抓握闭合件16的在其顶表面24下方的侧壁22。当钳口构件200a'、200b'处于第二闭合位置时,指状物214a'-214d'用于抓握闭合件16并且将闭合容器12安置在架子114的选定容器狭槽130内。
夹持器设备176'可具有任何数量的指状物214',从而允许指状物214'牢固地夹持闭合件16。在另选示例中,夹持器设备176'可包括三个指状物(一个指状物214'从一个钳口构件200'的基部219'下垂,并且两个指状物214'从另一钳口构件200'的底表面下垂)。在此示例中,当钳口构件200a'、200b'处于第二闭合位置时,三个指状物214'可彼此周向间隔约120度。在另一个示例中,夹持器设备176'可包括六个指状物(三个指状物从每个钳口构件200'的基部219'下垂)。在这种情况下,当钳口构件200a'、200b'处于第二闭合位置时,六个指状物214'可彼此周向间隔约六十度。
参考图53、图54和图56,指状物214a'-214d'中的每一者具有内表面216',该内表面包括邻近相应钳口构件200a'、200b'的底表面(例如,下水平凸缘206')的下区域218'(或接触面218')和凹陷上区域220'。
指状物214a'-214d'中的每一者的接触面218'被配置为在闭合件16位于钳口构件200a'、200b'的基部219'下方以及指状物214a'-214d'的接触面218'之间时接合闭合件16的侧壁22。在所示的实施方案中,指状物214a'-214d'具有至少一磅的组合抓握力,并且更优选地具有至少五磅的组合抓握力。在所示的实施方案中,指状物214a'-214d'中的每一者的接触面218'是滚花或有圆齿的,以便如果在夹持器设备176'将闭合容器12安置在容器狭槽130中时遇到反作用力,则防止指状物214a'-214d'在闭合件16的侧壁22上滑动。如图52所示,当闭合件16的侧壁22在第二闭合位置中由指状物214a'-214d'抓握时,指状物214a'-214d'中的每一者的接触面218'可朝向闭合件16的轴向中心取向。
如图56所示,大致竖直凹陷部220'被配置为使得当接触面218'在第二闭合位置中共同抓握闭合件16的边沿下方的侧壁22时,在指状物214a'-214d'的内表面216'与闭合件16的顶表面24之间没有接触。这种配置确保避免了夹持器设备176'与闭合件16'的顶表面24'之间的接触。
另外,如图52所示,指状物214a'-214d'的接触面218'相对于钳口构件200a'、200b'的波状接合面212'设置,使得如果当钳口构件200a'、200b'处于第二闭合位置时,在指状物214a'-214d'与已抓握闭合件16之间存在一些滑动,则存在足够空间以使闭合件16至少部分地延伸到由钳口构件200a'、200b'的波状接合面212'限定的开口中,而在闭合件16的边沿26的顶表面与钳口构件200a'、200b'的基部219'之间无任何接触。
如图54所示,指状物214a'-214d'中的每一者包括外表面224,该外表面具有大致竖直的上区域226'和向内锥形的下区域228'。当钳口构件200a'、200b'在第一闭合位置中抓握闭合件16的侧壁22时,锥形下区域228'将指状物214a'-214d'的接触面218'定位成与闭合容器12的容器14接触或接近接触,如图55最佳所示。此外,如上文相对于夹持器设备176的指状物214a-214d所讨论的,夹持器设备176'的指状物214a'-214d'可被设定尺寸和布置成当钳口构件200a'、200b'处于第二闭合位置时并且当闭合容器12安置在容器架子114的狭槽130中时,以及当钳口构件200a'、200b'在将闭合容器12安置在容器狭槽130中之后从第二闭合位置移动到打开位置时,将指状物214a'-214d'定位在由容器架子114支撑的相邻容器12的闭合件16所限定的间隙空间内。当指状物214a'-214d'降低以抓握闭合容器12并将该闭合容器从容器狭槽130移除时,相同优点适用。在存在指状物214a'-214d'的某种未对准,并且指状物214a'、214b'接触安置在邻近容器狭槽130中的相邻容器12的闭合件16的情况下,指状物214a'-214d'的外表面224'被成形为可滑动地接触这些相邻闭合件16的边沿26(不是顶表面24),由此允许已抓握容器12继续向下移动到选定容器狭槽130中。以此方式,可最小化或避免指状物214a'-214d'与相邻闭合件16之间的潜在污染接触。
夹持器设备176'的指状物214a'-214d'可由适当刚性或半刚性材料(诸如不锈钢或聚碳酸酯)构成,并且可与指状物从其下垂的相应钳口构件200a'、200b'一体地形成作为一体式结构,或者它们可使用紧固件来联接到相应钳口构件200a'、200b'。
已经描述了自动化样本处理***10的结构和功能,现在将相对于图31描述用于操作样本处理***10以用于处理和存储容器12的一种示例性方法300。为简洁起见,下文描述的方法300相对于单个容器12,而自动化样本处理***10能够同时处理多个容器12。
首先,可经由架子(以及其他容器)将包含未处理样本的容器12装载到装载(输入)模块30a(步骤302)中。在主传送机线48的右侧内环路53a上从装载模块30a转移包含未处理样本的容器12(步骤304)。例如,拾取和放置装置(未示出)可从装载模块30a移除容器12并且将容器12***在分支线50上固定的空容器载体62(其先前已经通过容器载体进给模块30h进给到主传送机线48上并且被引导到装载模块30a上)中,并且从那里将容器运输到主传送机线48上,其中容器继续到左侧内环路53b上或转向到右侧内环路53a上,直到空间在左侧内环路53a上可用。
当未处理容器12放置到装载模块30a的分支线50上时,WMS软件模块34基于由与装载模块30a相关联的条形码读取器(未示出)读取的编码信息来识别要通过容器12中包含的样本运行的测定,并且生成该容器12的测定特定工作流程,包括分析前和分析后步骤,例如,离心、去盖、等分、加盖、存储等(步骤306)。将容器12的特定工作流程从WMS软件模块34传送到传送机控制器42,该传送机控制器根据其工作流程经由自动化传送机***32控制容器12在模块30之间的移动。
如果容器12通过不可刺穿闭合件(例如,不可刺穿盖子)16b闭合(参见图3B),则在传送机控制器42的控制下,首先将容器12引导到去盖模块30e,其中去盖模块30e从容器12移除不可刺穿闭合件16b(即,将容器12去盖)(步骤308)。例如,可经由转向器46的操作将容器12(连同容器载体62)从主传送机线48转向到与去盖模块30e相关联的分支线50上,当容器载体62固定在分支线50上时将容器从容器载体62移除并且经由拾取和放置装置(未示出)将容器运输到去盖模块30e中,将容器去盖并且然后经由拾取和放置装置(未示出)将容器***回到固定在分支线50上的容器载体62中以用于运输回到主传送机线48上。另选地,去盖模块30e可直接在主传送机线48上将容器12去盖,而无需从容器载体62移除容器12。如果容器12通过可刺穿闭合件16a闭合(参见图3A)或没有闭合件(例如,容器12在没有闭合件或容器先前被去盖的情况下提供给主传送机线48),则在传送机控制器42的控制下,容器12不间断地绕过去盖模块30e(步骤308)。
接下来,WMS软件模块34确定是否存在可完成的容器12的工作流程的至少一个任务(步骤310)。如果不存在可完成的容器12的工作流程的任务(例如,如果完成工作流程的任务所需的分析仪模块30b中的任一者是不可用的(例如,如果所需分析仪模块30b的全部的缓存队列(未示出)是满的,或者如果分析仪模块30b缺乏用于执行任务的必要试剂和耗材)),则在传送机控制器42的控制下,使容器12在主传送机线48的右侧内环路53a上再循环(例如,通过经由转向器46b的操作将容器12转向通过直通线52a),从而围绕右侧内环路53a继续循环,直到可完成容器12的工作流程的至少一个剩余任务(例如,先前不可用的分析仪模块30b中的一者变得可用)(步骤312)。如果可完成容器12的工作流程的任务中的至少一者(例如,如果完成工作流程的任务所需的分析仪模块30b中的至少一者是可用的),则将容器12从主传送机线48的右侧内环路53a引导到左侧内环路53b(例如,通过经由转向器46b的操作绕过直通线52a)(步骤314)。
并非在步骤302处将容器12装载到装载模块30a中,可经由架子将包含未处理样本的母容器(连同其他母容器)手动装载到样本转移模块30c中(步骤303)。在这种情况下,样本转移模块30c将母体容器中包含的样本的等分样本转移到至少一个子容器12(步骤305)。在将样本从母容器转移到子容器12之后,可通过闭合件(例如,可刺穿闭合件16a)将子容器12加盖。然后将子容器12从样本转移模块30c移除并且放置在位于与样本转移模块30c相关联的分支线50上的容器载体62中以将容器载体62移动到主传送机线48上(步骤307)。可通过拾取和放置装置(未示出)将容器12从样本转移模块30c移除并且放置到容器载体62(其先前已经通过容器载体进给模块30h进给到主传送机线48上并且被引导到样本转移模块30c)中。
当未处理容器12被导引到样品转移模块30c的分支线50上时,WMS软件模块34基于由与样品转移模块30c相关联的条形码读取器(未示出)读取的编码信息来识别要通过子容器12中包含的样本运行的测定,并且生成该容器12的测定特定工作流程,包括分析前和分析后步骤,例如,离心、等分、存储、连锁测试、加盖等(步骤307)。将容器12的特定工作流程从WMS软件模块34传送到传送机控制器42,该传送机控制器根据其工作流程经由自动化传送机***32控制子容器12在模块30之间的运输。
无论容器12是否从装载模块30a放置到主传送机线48的右侧内环路53a上并且被引导到主传送机线48的左侧内环路53b,或者无论容器12是否从样品转移模块30c直接放置到左侧内环路53b上,在传送机控制器42的控制下,将容器12引导到至少一个可用分析仪模块30b(其可完成与容器12相关联的打开工作顺序),其中可用分析仪模块30b分析容器12中包含的样本(例如,基于核酸的测定、测序反应、免疫测定、化学分析等)(步骤316)。例如,可经由转向器46的操作将容器12(连同容器载体62)从主传送机线48的左侧内环路53b转向到与可用分析仪模块30b相关联的分支线50上,将容器从固定在分支线50上的容器载体62移除并且经由拾取和放置装置(未示出)将容器运输到可用分析仪模块30b中,分析样本,并且经由拾取和放置装置(未示出)将容器12***回到固定在分支线50上的容器载体62中以用于运输回到主传送机线48的左侧内环路53b上。在可用于完成容器12的工作流程的任务的每个分析仪模块30b中,移除并且由分析仪模块30b分析来自容器12的样本的至少一部分。如果容器12通过可刺穿闭合件16a闭合,则每个分析仪模块30b包括流体提取装置(例如,机器人移液器)(未示出),该流体提取装置被配置用于刺穿闭合件16a(或穿透先前刺穿的闭合件16a)并且从容器12移除样本的等分样本。
接下来,传送机控制器42确定容器12的工作流程是否已经完成,或者如果不是,则容器12已经围绕左侧内环路53b循环的次数是否已经超过预定限制(步骤318)。如果容器12的工作流程尚未完成并且容器12围绕左侧内环路53b循环的次数尚未超过预定限制,则在传送机控制器42的控制下,容器12在主传送机线48的左侧内环路53b上再循环(例如,通过经由转向器46a的操作将容器12转向通过直通线52b),并且围绕左侧内环路53b重复循环,直到先前不可用的分析仪模块30b变得可用(步骤320)(例如,分析仪模块30b被装载有适当的试剂和/或耗材)。
如果容器12的工作流程已经完成或容器12围绕左侧内环路53b循环的次数已经超过预定限制,则容器12(如果开放式)(例如,容器12已经在没有闭合件16b或闭合件16b已经由去盖模块30e从容器12移除的情况下被提供给自动化传送机***32)可由传送机控制器42引导到加盖模块30f,其中加盖模块30f对容器12的开放端进行加盖(例如,将新闭合件16b***容器12的开放端中或拧紧到该开放端上)(步骤322)。例如,可经由转向器46的操作将容器12(连同容器载体62)从主传送机线48的左侧内环路53b转向到与加盖模块30f相关联的分支线50上,将容器从固定在分支线50上的容器载体62移除并且经由拾取和放置装置(未示出)将容器运输到加盖模块30f中,对容器进行加盖,并且经由拾取和放置装置(未示出)将容器***回到固定在分支线50上的容器载体62中以用于运输回到主传送机线48的左侧内环路53b上。在加盖模块30f直接在主传送机线48上对容器12进行加盖的情况下,容器12不需要从容器载体62移除并且运输到加盖模块30f中。如果容器12通过可刺穿闭合件16a闭合(参见图3A),则在传送机控制器42的控制下,容器12不间断地绕过加盖模块30f(步骤322)。
如果容器12的工作流程未完成(或以其他方式需要在未来时间的进一步测试),则在传送机控制器42的控制下,可将容器12引导到容器存储模块30d,其中容器存储模块30d将容器12存储在制冷环境中持续一定时间段(步骤326)。然后可将先前承载容器12的容器载体62从卸载模块30g引导到容器载体进给模块30h以用于存储在其中,或者其可用于从容器存储模块30d接收容器12。如果确定在预定存储周期(例如,5天)的到期之前,包含在容器12中的样本应进行进一步测试(例如,相关联工作顺序尚未完成、重新测试、连锁测试、或基于初始测试的结果对新分析物进行测试),则将容器12从容器存储模块30d转移到主传送机线48的左侧内环路53b,其中将容器再循环并引导到至少一个可用分析仪模块30b以用于样本的分析(步骤320)。将在下面相对于图32的方法400和图33的方法600进一步详细描述关于容器12在主传送机线48和容器存储模块30d之间的运输的附加细节。一旦预定存储周期已经到期,可通过门118将支撑容器12的容器架子114从容器存储模块30d的前部116手动移除(步骤330)。
如果容器12的工作流程完成(或以其他方式不需要在未来时间的进一步测试),则在传送机控制器42的控制下,可将容器12从左侧内环路53b引导到主传送机线48的右侧内环路53a上的卸载(输出)模块30g(例如,通过经由转向器46的操作绕过直通线52a)(步骤328)。可经由转向器46的操作将容器12(连同容器载体62)从主传送机线48的右侧内环路53a转向到与卸载模块30g相关联的分支线50上,将容器从固定在分支线50上的容器载体62移除并且经由拾取和放置装置(未示出)将容器运输到卸载模块30g中以用于***到容器架子(未示出)中。然后可从卸载模块30g手动移除支撑容器12的容器架子(步骤330)。然后可将先前承载容器12的空容器载体62从卸载模块30g引导到装载模块30a或引导到容器载体进给模块30h以用于存储在其中。
现在参考图32,现在将描述用于将闭合容器12从自动化传送机***32的分支线102运输到容器存储模块30d中以用于存储在与层级112中的一者相关联的容器架子114的选定容器狭槽130中的示例性方法400。应当理解,尽管下面相对于仅一个闭合容器12描述了方法400,但多个闭合容器12能够单独运输到容器存储模块30d中以用于存储。因此,可针对每个闭合容器12重复所描述的方法400,以便运输到容器存储模块30d中并存储在该容器存储模块内。示例性方法400最初假设条形码读取器组件104已经停止容器载体62,旋转容器载体62以使得可读取与闭合容器12相关联的条形码28,并且固定容器载体62以有助于移除相关联闭合容器12(参见图11和图12)。
输入拾取和放置装置150a(参见图8、图11和图16)将闭合容器12从固定在自动化传送机***32的分支线102上的容器载体62运输到与选定层级112相关联的输入拾起位置(步骤402)。在所示的实施方案中,此步骤通过以下来完成:(i)将输入拾取和放置装置150a的托架166竖直移动到邻近分支线104的位置(如果输入拾取和放置装置150a处于邻近分支线104的原始位置,则不执行此步骤);(ii)将输入拾取和放置装置150a的夹持器168向外旋转到从外壳108的背面120偏移的第二位置,由此将夹持器168与由条形码读取器组件104保持的固定容器载体62竖直对准;(iii)降低输入拾取和放置装置150a的托架166直到夹持器168邻近由固定容器载体62保持的容器12的容器14;(iv)通过输入拾取和放置装置150a的夹持器168抓握容器14;(v)将输入拾取和放置装置150a的托架166升高直到容器12已经清除固定容器载体62;(vi)将输入拾取和放置装置150a的夹持器168向内旋转到邻近外壳108的背面120的第一位置;(vii)将输入拾取和放置装置150a的托架166升高到选定层级112(如果选定层级112在分支线104下方则向下并且如果选定层级112在分支线104上方则向上),使得夹持器168位于与选定层级112相关联的输入开口122a上方;(viii)打开与选定层级112的输入开口122a相关联的门123;(ix)将容器运输器152的滑动件170横向移动到接近输入开口122a的第一位置,使得输入保持器172a在输入拾起位置处延伸通过输入开口122a;(x)使输入拾取和放置装置150a的夹持器168向下移动,直到已抓握容器在输入拾起位置处完全***输入保持器172a中;以及(xi)将容器12从输入拾取和放置装置150a的夹持器168的抓握释放。
接下来,容器运输器152(参见图17和图18)将闭合容器12从输入拾起位置移动到位于容器存储模块30d的腔室110内的输入放下位置(步骤404)。在所示的实施方案中,此步骤通过以下来完成:(i)将容器运输器152的滑动件170从邻近输入开口122a的第一位置横向移动到与输入开口122a间隔开的第二位置,直到输入保持器172a直接在输入放下位置下方;(ii)将输入保持器172a从初始层级向上移动到第二较高层级处的放下位置;以及(iii)闭合与输入开口122a相关联的门123。
与层级112相关联的机器人搬运器154(参见图15、图17和图18)然后将闭合容器12从输入放下位置运输到容器架子114的选定容器狭槽130,并且与容器***停止组件148结合,执行两步容器***过程以将闭合容器12安置在容器架子114的选定容器狭槽130内(步骤406)。现在将描述讨论闭合容器12从输入放下位置到容器架子114的选定容器狭槽130的运输,以及由容器***停止件组件148和机器人搬运器154采用的后续两步容器***过程的进一步细节。
现在参考图33,将描述由机器人搬运器154执行的用于将闭合容器12从拾起位置运输到选定容器狭槽130并且用于将闭合容器12完全安置在选定容器狭槽130内以用于在容器存储模块30d内暂时存储的一种示例性方法500。将使用机器人搬运器154的夹持器设备176来描述方法500,但应当理解,方法500可以相同方式使用夹持器设备176'。示例性方法500假设当机器人搬运器154处于原始位置时,在夹持器设备176的钳口构件200a、200b处于打开位置(参见图23A和图23B)时,夹持器设备176竖直对准输入放下位置(在这种情况下,当容器运输器152的输入保持器172a完全包含在容器存储模块30d的腔室110内并且定位在第二较高层级处时)。示例性方法500还假设与容器架子114的选定容器狭槽130的竖直层级112相关联的容器***停止组件148的销160处于容器架子114的基板124c下方的第二位置处。如上文简要讨论的,控制器156的位置控制子***178(参见图20)经由台架174控制夹持器设备176的XYZ移动,并且控制器156的夹持器控制子***180(参见图20)控制夹持器设备176的钳口构件200a、200b在打开位置(参见图23A、图23B、图26A和图26B)、第一闭合位置(参见图24A和图24B)和第二闭合位置(参见图27A和图27B)之间的移动。
容器***停止组件148的托架158横向移动以将容器***停止组件148的销160与选定容器狭槽130竖直对准(步骤502),并且将销160升高到选定空容器狭槽130内的第一位置,该第一位置优选地在容器架子114的基板124c和第二支撑板124b之间(参见图19),由此提供选定容器狭槽130的深度***停止件(步骤504)。
降低机器人搬运器154的夹持器设备176,直到将处于打开位置的钳口构件200a、200b与容器运输器152的输入保持器172a内的容器12的闭合件16的侧壁22竖直对准(即如本文所用的并排关系)(如接近传感器191所指示)(步骤506),如图34所示。接下来,将钳口构件200a、200b从打开位置移动到第一闭合位置以通过钳口构件200a、200b抓握容器12的闭合件16的侧壁22(步骤508),如图35所示。在所示的实施方案中,钳口构件200a、200b通过相应钳口构件200a、200b的波状接合面212抓握闭合容器12的闭合件16的侧壁22(参见图24A和图24B)。如果使用夹持器设备176',则指状物214a'-214d'将与闭合容器12的容器14接触或接近接触以帮助竖直对准闭合容器12(参见图47、图49A和图49B)。
接下来,当钳口构件200a、200b处于第一闭合位置时,(i)将夹持器设备176升高以从容器运输器152的输入保持器172a移除已抓握容器12(步骤510),如图36所示;(ii)将该夹持器设备横向移动以将已抓握容器12定位成与容器架子114的选定容器狭槽130竖直对准(步骤512),如图37所示;并且降低该夹持器设备以将已抓握容器12部分地***选定容器狭槽130中,即直到容器12的底端20接触容器***停止件组件148的销160的尖端164(步骤514),如图38所示。应当理解,钳口构件200a、200b在所有时间保持高于由容器12的顶表面24限定的已安置容器平面,该容器安置在容器架子114的邻近容器狭槽中(如图21所示)。
接下来,将钳口构件200a、200b从第一闭合位置移动到打开位置以释放部分***的容器12,如图39所示(步骤516),并且然后升高夹持器设备176直到指状物214a-214d与部分***的容器12的闭合件16的侧壁22横向对准(如由接近传感器191指示),如图40所示(步骤518)。值得注意的是,当钳口构件200a、200b从第一闭合位置移动到打开位置时,容器***停止组件148的销160在容器狭槽130内支撑部分***的容器12。然后,将钳口构件200a、200b从打开位置移动到第二闭合位置,使得指状物214a-214d通过指状物214a-214d抓握闭合件16的侧壁22,如图41所示(步骤520)。在所示的实施方案中,指状物214a-214d通过相应指状物214a-214d的接触面218抓握闭合容器12的闭合件16的侧壁22(参见图27A和图27B)。应当理解,尽管方法500已经被描述为在移除容器12之前在步骤502-504处在选定容器狭槽130内提供深度***停止件,但可在步骤516处释放部分***的容器12之前的任何时间执行深度***停止步骤502或504中的任一者。
当钳口构件200a、200b处于第二闭合位置时,将容器***停止组件148的销160降低到容器架子114的基板124c下方的第二位置,由此从选定容器狭槽130移除深度***停止件(步骤522)。然后降低夹持器设备176,直到已抓握容器12安置选定容器狭槽130内,即直到容器12的底端20接触容器架子114的基板124c的锥形开口128c,如图42所示(步骤524)。在所示的实施方案中,指状物214a-214d被配置(即设定大小和布置)成使得指状物214a-214d中的每一者在已抓握容器12处于安置位置时位于至少部分地由一对相邻容器12限定的间隙空间230中,如图30B所示。为了避免容器12之间的交叉污染,优选的是在步骤514-524期间,指状物214a-214d不接触相邻容器12的闭合件16,尤其是闭合件16的顶表面24。应当理解,尽管方法500已被描述为在步骤522处从选定容器狭槽130移除深度***停止件,但可在步骤516处释放部分***的容器12之前的任何时间执行深度***停止步骤502或504中的任一者。
一旦闭合容器12安置在选定容器狭槽130中,夹持器设备176就可移动回到原始位置。在此过程期间,(i)钳口构件200a、200b从第二闭合位置移动到打开位置,由此释放已安置容器12,如图43所示(步骤526);(ii)升高夹持器设备176直到指状物214a-214d位于已安置容器12的闭合件16上方,如图44所示(步骤528);并且(iii)夹持器设备176横向移动,直到夹持器设备176与输入放下位置竖直对准(步骤530)。
现在参考图45,现在将描述用于将闭合和安置的容器12返回到与容器存储模块30d相关联的自动化传送机***32的分支线102的示例性方法600。尽管下文描述的方法600相对于一个闭合容器12,但应当理解,多个闭合容器12能够单独地从容器存储模块30运输到分支线102,并且因此,方法600可针对多个闭合和安置的容器12中的每一者重复以从容器存储模块30d运输到分支线102。示例性方法600最初假设停止特征106已经固定其中将设置有闭合容器12的空容器载体62(参见图11和图14)。
使用两步容器移除过程,与层级112相关联的机器人搬运器154(参见图15、图17和图18)从容器架子114的选定容器狭槽130移除闭合容器12,并且将闭合容器从选定容器狭槽130运输到输出拾起位置(步骤602)。将在下面相对于图46的方法700进一步详细描述讨论由机器人搬运器154采用的两步容器移除过程,以及闭合容器12从容器架子114的选定容器狭槽130到输出拾起位置的后续运输的进一步细节。
接下来,容器运输器152(参见图17和图18)将闭合容器12从输出拾起位置移动到输出放下位置(步骤604)。在所示的实施方案中,此步骤通过以下来完成:(i)在输出拾起位置处将容器运输器152的输出保持器172b从初始层级向上移动到第二较高层级;(ii)从机器人搬运器154接收闭合容器12;(iii)将输出保持器172b从第二较高层级向下移动到初始层级;(iv)打开与输出开口122b相关联的门123;以及(v)将容器运输器152的滑动件170从与输出开口122b间隔开的第二位置横向移动到接近输出开口122b的第一位置,使得输出保持器172b在输出放下位置处延伸通过输出开口122b。
接下来,输出拾取和放置装置150b(参见图11和图16)将闭合容器12从输出放下位置运输到自动化传送机***32的主传送机44(在这种情况下,在分支线102上的固定容器载体62)(步骤606)。在所示的实施方案中,此步骤通过以下来完成:(i)通过输出拾取和放置装置150b的夹持器168抓握由输出保持器172b支撑的闭合容器12的容器14;(ii)向上移动输出拾取和放置装置150b的托架166,由此从容器运输器152的输出保持器172b移除已抓握容器12;(iii)将容器运输器152的滑动件104从接近输入开口122a的第一位置横向移动到与输出开口122b间隔开的第二位置,使得当滑动件170处于第二位置时,容器运输器152的输出保持器172b从输出开口122b完全缩回;(iv)闭合与输出开口122b相关联的门123;(v)将输出拾取和放置装置150b的托架166横向移动到邻近分支线104的层级(如果输出开口122b在分支线104上方则向下并且如果输出开口122b在分支线104下方则向上);(vi)将输出拾取和放置装置150b的夹持器168向外旋转到从外壳108的背面120偏移的第二位置,使得夹持器168位于由停止特征106保持的固定空容器载体62的正上方;(vii)向下移动输出拾取和放置装置150b的托架166,由此将已抓握容器12***固定容器载体62中;(viii)将容器12从输出拾取和放置装置150b的夹持器168的抓握释放;(ix)升高输出拾取和放置装置150b的托架166,使得夹持器168定位在已释放容器12上方;以及(x)通过将输出拾取和放置装置150b的托架166朝向邻近外壳108的背面120的位置向内旋转,使输出拾取和放置装置150b返回到其原始位置。
现在参考图44,将描述由机器人搬运器154执行以将闭合和安置的容器12从容器架子114的选定容器狭槽130运输到递送位置的一种示例性方法700。示例性方法700假设机器人搬运器154处于原始位置(上文相对于方法500描述)。如上文简要讨论的,控制器156的位置控制子***178(参见图20)经由台架174控制夹持器设备176的XYZ移动,并且控制器156的夹持器控制子***180(参见图20)控制夹持器设备176的钳口构件200a、200b在打开位置(参见图23A、图23B、图26A和图26B)、第一闭合位置(参见图24A和图24B)和第二闭合位置(参见图27A和图27B)之间的移动。
横向移动容器***停止组件148的托架158以将容器***停止件组件148的销160与选定容器狭槽130竖直对准(步骤702)。横向移动夹持器设备176以将指状物214a-214d定位成与容器架子114的选定容器狭槽130竖直对准,使得指状物214a-214d定位在闭合和安置的容器12上方,如图44所示(步骤704)。在钳口构件200a、200b处于打开位置的情况下,然后降低夹持器设备176直到指状物214a-214d与闭合和安置的容器12的闭合件16的侧壁22横向对准(如接近传感器191所指示),如图43所示(步骤706)。在所示的实施方案中,指状物214a-214d被配置(即设定大小和布置)成使得指状物214a-214d中的每一者在已抓握容器12处于安置位置时位于至少部分地由一对相邻容器12限定的间隙空间230中,如图30B所示。
接下来,将钳口构件200a、200b从打开位置移动到第二闭合位置,使得已安置容器12的闭合件16的侧壁22由指状物214a-214d抓握,如图42所示(步骤708)。在所示的实施方案中,指状物214a-214d通过相应指状物214a-214d的接触面218抓握闭合容器12的闭合件16的侧壁22(参见图27A和图27B)。升高夹持器设备176以松开已抓握容器12并且将其部分地从选定容器狭槽130移除,如图41所示(步骤710)。将容器***停止件组件148的销160升高到容器架子114的基板124c和第二支撑板124b之间的选定空容器狭槽130内的第一位置(参见图19),由此将部分移除的容器12支撑在选定容器狭槽130中(步骤712)。然后将钳口构件200a、200b从第二闭合位置移动到打开位置以释放部分移除的容器12,如图40所示(步骤714)。在另选实施方案中,代替步骤704-714,将销160升高到基板124c和第二支撑板124b之间的选定容器狭槽130内的第一位置以迫使完全安置的容器12在选定容器狭槽130中向上,由此从选定容器狭槽130部分移除容器12。
在任一实施方案中,降低夹持器设备176直到钳口构件200a、200b与部分移除的容器12的闭合件16的侧壁22横向对准(如接近传感器191所指示),如图39所示(步骤716)。然后,将钳口构件200a、200b从打开位置移动到第一闭合位置以抓握闭合容器12的闭合件16的侧壁22,如图38所示(步骤718)。在所示的实施方案中,钳口构件200a、200b通过相应钳口构件200a、200b的波状接合面212抓握闭合容器12的闭合件16的侧壁22(参见图24A和图24B)。如果使用夹持器设备176',则指状物214a'-214d'将与闭合容器12的容器14接触或接近接触以帮助竖直对准闭合容器12(参见图47、图49A和图49B)。当钳口构件200a、200b处于第一闭合位置时(或在移除容器12之后),可将容器***停止组件148的销160降低到容器架子114的基板124c下方的第二位置(步骤720)。然后,升高夹持器设备176以从选定容器狭槽130完全移除已抓握容器12,如图37所示(步骤722)。
接下来,横向移动夹持器设备176以将已抓握容器12定位成与容器运输器152的输出保持器172b竖直对准,如图36所示(步骤724)。然后降低夹持器设备以将已抓握容器12***到容器运输器152的输出保持器172b中,如图35所示(步骤726)。最后,将钳口构件200a、200b从第一闭合位置移动到打开位置以释放已***容器12,如图34所示(步骤728)。
在释放已***容器12之后,夹持器设备176然后可移动回到原始位置。在此过程期间,(i)升高夹持器设备176直到指状物214a-214d位于已安置容器12的闭合件16上方,如图44所示(步骤730);以及(ii)夹持器设备176横向移动,直到夹持器设备176与输入放下位置竖直对准(步骤732)。
实施例
本文所述的实施方案可涵盖或可实现下列一个或多个特征和有益效果。
实施方案1.一种被配置为抓握具有容器和附连到该容器的开放顶端的闭合件的闭合容器的夹持器设备,该夹持器设备包括:相对钳口构件,该相对钳口构件能够在打开位置、第一闭合位置和第二闭合位置之间相对于彼此进行横向移动,该钳口构件被配置为当该闭合容器的该闭合件位于该钳口构件之间时在该第一闭合位置处抓握该闭合容器的该闭合件的侧壁,并且该钳口构件被配置为在该打开位置处释放该闭合容器;和多个指状物,该钳口构件中的每一者具有从其基部下垂的该多个指状物中的至少一者,其中该多个指状物被配置为当该闭合件位于(i)该多个指状物之间并且(ii)该钳口构件中的每一者的该基部下方时,在该钳口构件从该打开位置朝向彼此横向移动时抓握该闭合件的顶表面下方的该闭合件的该侧壁,并且其中该多个指状物在该第二闭合位置处抓握该闭合件的该侧壁。
实施方案2.根据实施方案1所述的夹持器设备,其中该钳口构件被配置为在该第一闭合位置处抓握该闭合件的该侧壁。
实施方案3.根据实施方案2所述的夹持器设备,其中该多个指状物被配置为当该钳口构件在该第一闭合位置处抓握该闭合件的该侧壁时与该容器接触或接近接触。
实施方案4.根据实施方案3所述的夹持器设备,其中该多个指状物被配置为当该钳口构件在该第一闭合位置处抓握该闭合件的该侧壁时与该容器接触。
实施方案5.根据实施方案3所述的夹持器设备,其中当该容器在该多个指状物之间居中时,该多个指状物中的每一者在该容器的0.25mm内。
实施方案6.根据实施方案1至5中任一项所述的夹持器设备,其中该钳口构件中的每一者具有用于抓握该闭合件的该侧壁的波状接合面,并且其中该闭合件和该容器各自具有圆柱形形状。
实施方案7.根据实施方案6所述的夹持器设备,其中该钳口构件中的每一者的该波状接合面是圆形凹陷部,并且其中该波状接合面是彼此的镜像。
实施方案8.根据实施方案6所述的夹持器设备,其中该钳口构件中的每一者的该波状接合面是V形凹陷部,并且其中该波状接合面是彼此的镜像。
实施方案9.根据实施方案6至8中任一项所述的夹持器设备,其中该钳口构件中的每一者的该波状接合面包括多个横向取向的凹槽,并且其中每对相邻凹槽形成横向边缘。
实施方案10.根据实施方案6至9中任一项所述的夹持器设备,其中该钳口构件能够在不存在位于该钳口构件之间的该闭合容器的情况下彼此接触,并且其中该波状接合面在该钳口构件彼此接触时限定开口。
实施方案11.根据实施方案10所述的夹持器设备,其中当该闭合容器位于该钳口构件之间并且该钳口构件处于该第一闭合位置时,该钳口构件彼此不接触。
实施方案12.根据实施方案1至11中任一项所述的夹持器设备,其中该钳口构件中的每一者具有从其该基部下垂的该多个指状物中的两者或更多者。
实施方案13.根据实施方案12所述的夹持器设备,其中该钳口构件中的每一者具有从其该基部下垂的该多个指状物中的仅两者。
实施方案14.根据实施方案1至13中任一项所述的夹持器设备,其中该多个指状物中的每一者包括内表面,该内表面具有接触面,该接触面被配置为当该闭合件位于(i)该钳口构件中的每一者的该基部下方并且(ii)在该多个指状物之间时在该第二闭合位置处接合该闭合件的该侧壁。
实施方案15.根据实施方案14所述的夹持器设备,其中该多个指状物中的每一者的该接触面是滚花的。
实施方案16.根据实施方案14或15所述的夹持器设备,其中当该闭合件的该侧壁由该多个指状物在该第二闭合位置处抓握时,该多个指状物中的每一者的该接触面朝向该闭合件的轴向中心取向。
实施方案17.根据实施方案14至16中任一项所述的夹持器设备,其中该多个指状物中的每一者的该内表面包括邻近该接触面并在其上方定位的凹陷部,该凹陷部被配置为使得在该第二闭合位置处不存在该凹陷部与该闭合件之间的接触。
实施方案18.根据实施方案17所述的夹持器设备,其中该多个指状物中的每一者的该内表面的上区域从该凹陷部朝向该钳口构件中的一者的该基部向内倾斜,使得当该闭合件的该侧壁由该多个指状物在该第二闭合位置处抓握时,该内表面的该上区域的至少一部分位于该闭合件的该顶表面的正上方。
实施方案19.根据实施方案1至18中任一项所述的夹持器设备,其中该多个指状物中的每一者包括外表面,该外表面具有大致竖直的上区域和锥形的下区域。
实施方案20.根据实施方案1至19中任一项所述的夹持器设备,其中该多个指状物具有大于一磅的抓握力。
实施方案21.根据实施方案1至20中任一项所述的夹持器设备,还包括用于检测该闭合容器相对于该钳口构件的位置的位于该钳口构件上方的接近传感器。
实施方案22.一种机器人搬运器,包括:根据实施方案1至21中任一项所述的夹持器设备;和台架,该台架可操作地支撑该夹持器设备并且被配置为向该夹持器设备提供XYZ移动。
实施方案23.一种被配置为抓握闭合容器的夹持器设备,包括:一对相对的可平移支撑构件;和多个指状物,该多个指状物从该支撑构件下垂,该支撑构件中的每一者具有从其下垂的该多个指状物中的至少一者,并且该多个指状物中的每一者包括内表面,该内表面具有大致竖直的下区域以及位于该大致竖直的下区域与该对应支撑构件之间的凹陷部。
实施方案24.根据实施方案23所述的夹持器设备,还包括位于每个凹陷部与该对应支撑构件之间的上区域,其中该上区域是向内倾斜的。
实施方案25.根据实施方案24所述的夹持器设备,其中该支撑构件中的每一者具有从其下垂的该多个指状物中的两者或更多者。
实施方案26.根据实施方案25所述的夹持器设备,其中该支撑构件中的每一者具有从其下垂的该多个指状物中的仅两者。
实施方案27.根据实施方案23到26中任一项所述的夹持器设备,其中该多个指状物中的每一者的该内表面的该大致竖直的下区域是滚花的。
实施方案28.根据实施方案23至27中任一项所述的夹持器设备,其中该多个指状物中的每一者包括外表面,该外表面具有大致竖直的上区域和锥形的下区域。
实施方案29.根据实施方案23到28中任一项所述的夹持器设备,其中该多个指状物被配置为使得该多个指状物中的每一者的该内表面的该竖直下区域接触由该多个指状物抓握的物体的圆柱形表面。
实施方案30.根据实施方案23至29中任一项所述的夹持器设备,其中该多个指状物具有大于一磅的抓握力。
实施方案31.一种由根据实施方案23至30中任一项所述的夹持器设备抓握的闭合容器,其中该闭合容器包括容器和附连到该容器的开放顶端的闭合件,并且其中该闭合件在该多个指状物之间被抓握,其中每个指状物的该内表面的该下区域接触该闭合件的顶表面下方的该闭合件的侧壁。
实施方案32.根据实施方案31所述的闭合容器,其中该闭合件的该顶表面是可刺穿的。
实施方案33.根据实施方案32所述的闭合容器,其中该闭合件的该顶表面已被刺穿。
实施方案34.一种通过根据实施方案23到30中任一项所述的夹持器设备抓握闭合容器的方法,其中该闭合容器包括容器和附连到该容器的开放顶端的闭合件,并且其中该方法包括:定位该支撑构件以使得每个指状物的该内表面的该下区域与该闭合件的侧壁对准;以及使该支撑构件朝向彼此平移以便在该多个指状物之间抓握该闭合件,其中每个指状物的该内表面的该下区域接触该闭合件的顶表面下方的该闭合件的该侧壁。
实施方案35.一种机器人搬运器,包括:根据实施方案23至30中任一项所述的夹持器设备;和台架,该台架可操作地支撑该夹持器设备并且被配置为向该夹持器设备提供XYZ移动。
实施方案36.一种容器存储模块,包括:外壳,该外壳限定腔室;多个竖直间隔的层级,该多个竖直间隔的层级包含在腔室内,该层级中的每一者被配置为支撑一个或多个容器架子;和多个机器人搬运器,该机器人搬运器中的每一者与该层级中的一者可操作地相关联,并且该机器人搬运器中的每一者是根据实施方案22或35所述的机器人搬运器。
实施方案37.根据实施方案36所述的容器存储模块,其中该外壳的前部包括用于接近该层级的一对或多对门。
实施方案38.根据实施方案36或37所述的容器存储模块,其中该外壳的背面包括被配置为接收穿过其中的容器的一个或多个开口。
实施方案39.根据实施方案38所述的容器存储模块,还包括与该一个或多个开口中的每一者相关联的拾取和放置装置,其用于抓握该容器并且将该容器运输通过该相应开口并运输到该外壳中。
实施方案40.根据实施方案39所述的容器存储模块,还包括与该开口中的至少一者相关联的容器运输器,该容器运输器被配置为从该相应拾取和放置装置接收单个容器,以及将该容器运输到多个不同的拾起位置,该拾起位置中的每一者与该容器存储模块的该多个层级中的一者相关联,并且该容器能够由该多个机器人搬运器中的相关联一者在该拾起位置中的每一者处接近。
实施方案41.根据实施方案36到40中任一项所述的容器存储模块,其中该层级中的至少一者支撑以线性行保持多个容器的容器架子。
实施方案42.根据实施方案36到41中任一项所述的容器存储模块,其中该腔室被制冷。
实施方案43.一种自动化样本处理***,包括:根据实施方案36到42中任一项所述的容器存储模块;分析仪,该分析仪用于分析包含在容器内的样本;和传送机,该传送机用于在用于以直立取向支撑该容器的载体上在该分析仪和该容器存储模块之间运输该容器。
实施方案44.根据实施方案43所述的自动化样本处理***,还包括加盖模块,该加盖模块用于在该容器中包含的样本已经在该分析仪中处理之后通过闭合件闭合该容器的顶端,其中该加盖模块沿着该传送机定位并且位于该分析仪与该容器存储模块之间。
实施方案45.根据实施方案44所述的自动化样本处理***,还包括去盖模块,该去盖模块用于在该分析仪中处理该样本之前从该容器移除闭合件,该去盖模块沿着该传送机定位在该分析仪之前。
实施方案46.根据实施方案43至45中任一项所述的自动化样本处理***,还包括停止特征,该停止特征被配置为在邻近该容器存储模块的位置处将该载体维持在该传送机上的静止位置。
实施方案47.根据实施方案43至46中任一项所述的自动化样本处理***,其中该载体和该传送机之间的磁性吸引力用于推进该载体。
实施方案48.一种使用根据实施方案22所述的机器人搬运器将闭合容器从拾起位置转移到包含在容器存储模块的外壳内的容器架子的方法,该方法包括以下步骤:(a)在该拾起位置处,将该夹持器设备的该钳口构件从该打开位置移动到该第一闭合位置以抓握该闭合容器,其中该闭合容器由容器保持器在该拾起位置处支撑;(b)当该钳口构件处于该第一闭合位置时:(i)从该容器保持器移除该容器;(ii)将容器定位成与包含在容器存储模块内的容器架子中形成的容器狭槽竖直对准,该容器狭槽被配置为接收闭合容器并以直立取向支撑闭合容器;以及(iii)将该闭合容器部分***该容器狭槽中;(c)在步骤(b)(iii)之后,将钳口构件从第一闭合位置移动到打开位置;(d)升高钳口构件直到多个指状物与闭合容器的闭合件的侧壁横向对准;(e)将钳口构件从打开位置移动到第二闭合位置直到多个指状物接合闭合件的侧壁;以及(f)当该钳口构件处于该第二闭合位置时,降低该夹持器设备直到该闭合容器安置在该容器狭槽中。
实施方案49.根据实施方案48所述的方法,还包括在将该闭合容器安置在该容器架子的该容器狭槽中之后:(g)将该钳口构件移动到该打开位置;(h)升高该钳口构件直到该多个指状物位于该闭合容器上方;以及(i)将该夹持器设备移动到该拾起位置。
实施方案50.根据实施方案48或49所述的方法,其中该容器架子包括用于接收容器的多个容器狭槽行,并且其中,在步骤(f)期间,该指状物被配置为使得当该闭合容器安置在该容器狭槽中时,该多个指状物中的每一者位于一对相邻容器之间的间隙空间中。
实施方案51.根据实施方案48至50中任一项所述的方法,其中该容器保持器是容器运输器的部件。
实施方案52.根据实施方案51所述的方法,还包括在步骤(a)之前,将该闭合容器从位于该容器存储模块外部的传送机上定位的容器载体运输到该容器保持器的步骤,其中该容器保持器定位在位于该容器存储模块的该外壳外部的放下位置处。
实施方案53.根据实施方案52所述的方法,其中使用拾取和放置装置将该闭合容器从该容器载体运输到该容器保持器。
实施方案54.根据实施方案52或53所述的方法,还包括在步骤(a)之前,使该容器运输器在该容器存储模块内移动的步骤,使得该闭合容器从该放下位置运输到该拾起位置。
实施方案55.根据实施方案48至54中任一项所述的方法,其中该多个指状物中的每一者在该闭合件的边沿下方的位置处抓握该闭合件的该侧壁,使得在该方法期间不存在该多个指状物中的任一者与该闭合件的该顶表面之间的接触。
实施方案56.根据实施方案48至55中任一项所述的方法,还包括在连接该分析仪和该容器存储模块的轨道上将该闭合容器从分析仪传送到该容器存储模块的步骤,在该传送步骤期间由容器载体以直立取向支撑该闭合容器。
实施方案57.根据实施方案56所述的方法,还包括在该分析仪中通过移液器刺穿该闭合件以及通过该移液器从该闭合容器移除样本的步骤。
实施方案58.根据实施方案48至56中任一项所述的方法,还包括向该容器狭槽提供深度***停止件的步骤,使得该深度***停止件在步骤(c)期间在该容器狭槽内支撑该部分***的容器。
实施方案59.根据实施方案58所述的方法,还包括在步骤(e)和(f)之间的从该容器狭槽移除该***停止件的步骤。
实施方案60.一种用于通过根据实施方案1至21中任一项所述的夹持器设备将闭合容器安置在容器狭槽中的方法,该方法包括:在该钳口构件之间抓握该闭合容器的该闭合件,其中该钳口构件处于该第一闭合位置;使***停止销从容器狭槽的底端部分地延伸到容器狭槽中;使钳口构件和由其抓握的闭合容器相对于容器狭槽降低,直到闭合容器部分地***容器狭槽中,其中闭合容器的底端在容器狭槽内位于容器狭槽的底端上方;将钳口构件从第一闭合位置移动到打开位置以释放闭合容器,其中闭合容器通过***停止销在容器狭槽内保持在部分***位置;使钳口构件相对于部分***的闭合容器升高,直到多个指状物与闭合容器的闭合件的侧壁横向对准;将钳口构件从打开位置移动到第二闭合位置以在指状物之间抓握闭合容器的闭合件;从容器狭槽抽取***停止销;使钳口构件和由多个指状物抓握的闭合容器相对于容器狭槽降低,直到闭合容器完全***容器狭槽中,其中闭合容器的底端位于容器狭槽的底端处;将钳口构件从第二闭合位置移动到打开位置以释放闭合容器;以及使该钳口构件和该多个指状物相对于容器狭槽和安置在其中的该闭合容器升高,直到该钳口构件和该多个指状物在该闭合件的该顶表面上方。
实施方案61.一种用于通过根据实施方案1至21中任一项所述的夹持器设备将闭合容器从容器狭槽移除的方法,该方法包括:在该多个指状物之间抓握该闭合容器的该闭合件,其中该钳口构件处于该第二闭合位置,其中该闭合容器的底端位于该容器狭槽的底端处,并且该闭合容器的该闭合件至少部分地位于该容器狭槽上方;使钳口构件和由多个指状物抓握的闭合容器相对于容器狭槽升高,直到闭合容器部分地从容器狭槽移除,其中闭合容器的底端在容器狭槽内位于容器狭槽的底端上方;使***停止销从容器狭槽的底端部分地延伸到容器狭槽中;将钳口构件从第二闭合位置移动到打开位置以释放闭合容器,其中闭合容器通过***停止销在容器狭槽内保持在部分移除位置;使钳口构件相对于部分移除的闭合容器降低,直到钳口构件与闭合容器的闭合件的侧壁横向对准;将钳口构件从打开位置移动到第一闭合位置以在钳口构件之间抓握闭合容器的闭合件;以及使该钳口构件和由其抓握的该闭合容器相对于该容器狭槽升高,直到该闭合容器的该底端在该容器狭槽上方。
本公开已经参考某些说明性实施方案相当详细地描述和示出。本领域技术人员将容易理解,其他实施方案以及所公开实施方案的变型和修改包含在本公开的范围内。所公开实施例、组合和子组合的描述并不意图表示本公开需要除权利要求书中明确叙述的特征或特征组合以外的特征或特征组合。因此,认为本公开包含所附所附权利要求书的精神和范围内涵盖的所有修改和变化形式。
Claims (28)
1.一种被配置为抓握具有容器和附连到所述容器的开放顶端的闭合件的闭合容器的夹持器设备,所述夹持器设备包括:
相对钳口构件,所述相对钳口构件能够在打开位置、第一闭合位置和第二闭合位置之间相对于彼此进行横向移动,所述钳口构件被配置为当所述闭合容器的所述闭合件位于所述钳口构件之间时在所述第一闭合位置处抓握所述闭合容器的所述闭合件的侧壁,并且所述钳口构件被配置为在所述打开位置处释放所述闭合容器;和
多个指状物,所述钳口构件中的每一者具有从其基部下垂的所述多个指状物中的至少一者,其中所述多个指状物被配置为当所述闭合件位于(i)所述多个指状物之间以及(ii)所述钳口构件中的每一者的所述基部下方时,在所述钳口构件从所述打开位置朝向彼此横向移动时抓握所述闭合件的顶表面下方的所述闭合件的所述侧壁,并且其中所述多个指状物在所述第二闭合位置处抓握所述闭合件的所述侧壁。
2.根据权利要求1所述的夹持器设备,其中所述钳口构件被配置为在所述第一闭合位置处抓握所述闭合件的所述侧壁。
3.根据权利要求2所述的夹持器设备,其中所述多个指状物被配置为当所述钳口构件在所述第一闭合位置处抓握所述闭合件的所述侧壁时与所述容器接触或接近接触。
4.根据权利要求3所述的夹持器设备,其中所述多个指状物被配置为当所述钳口构件在所述第一闭合位置处抓握所述闭合件的所述侧壁时与所述容器接触。
5.根据权利要求3所述的夹持器设备,其中当所述容器在所述多个指状物之间居中时,所述多个指状物中的每一者在所述容器的0.25mm内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的夹持器设备,其中所述钳口构件中的每一者具有用于抓握所述闭合件的所述侧壁的波状接合面,并且其中所述闭合件和所述容器各自具有圆柱形形状。
7.根据权利要求6所述的夹持器设备,其中所述钳口构件中的每一者的所述波状接合面是圆形凹陷部,并且其中所述波状接合面是彼此的镜像。
8.根据权利要求6所述的夹持器设备,其中所述钳口构件中的每一者的所述波状接合面是V形凹陷部,并且其中所述波状接合面是彼此的镜像。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的夹持器设备,其中所述钳口构件中的每一者的所述波状接合面包括多个横向取向的凹槽,并且其中每对相邻凹槽形成横向边缘。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的夹持器设备,其中所述钳口构件能够在不存在位于所述钳口构件之间的所述闭合容器的情况下彼此接触,并且其中所述波状接合面在所述钳口构件彼此接触时限定开口。
11.根据权利要求10所述的夹持器设备,其中当所述闭合容器位于所述钳口构件之间并且所述钳口构件处于所述第一闭合位置时,所述钳口构件彼此不接触。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的夹持器设备,其中所述钳口构件中的每一者具有从其所述基部下垂的所述多个指状物中的两者或更多者。
13.根据权利要求12所述的夹持器设备,其中所述钳口构件中的每一者具有从其所述基部下垂的所述多个指状物中的仅两者。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的夹持器设备,其中所述多个指状物中的每一者包括内表面,所述内表面具有接触面,所述接触面被配置为当所述闭合件位于(i)所述钳口构件中的每一者的所述基部下方以及(ii)所述多个指状物之间时在所述第二闭合位置处接合所述闭合件的所述侧壁。
15.根据权利要求14所述的夹持器设备,其中所述多个指状物中的每一者的所述接触面是滚花的。
16.根据权利要求14或15所述的夹持器设备,其中当所述闭合件的所述侧壁由所述多个指状物在所述第二闭合位置处抓握时,所述多个指状物中的每一者的所述接触面朝向所述闭合件的轴向中心取向。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的夹持器设备,其中所述多个指状物中的每一者的所述内表面包括邻近所述接触面并在其上方定位的凹陷部,所述凹陷部被配置为使得在所述第二闭合位置处不存在所述凹陷部与所述闭合件之间的接触。
18.根据权利要求17所述的夹持器设备,其中所述多个指状物中的每一者的所述内表面的上区域从所述凹陷部朝向所述钳口构件中的一者的所述基部向内倾斜,使得当所述闭合件的所述侧壁由所述多个指状物在所述第二闭合位置处抓握时,所述内表面的所述上区域的至少一部分位于所述闭合件的所述顶表面的正上方。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的夹持器设备,其中所述多个指状物中的每一者包括外表面,所述外表面具有大致竖直的上区域和锥形的下区域。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的夹持器设备,其中所述多个指状物具有大于一磅的抓握力。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的夹持器设备,还包括用于检测所述闭合容器相对于所述钳口构件的位置的位于所述钳口构件上方的接近传感器。
22.一种机器人搬运器,包括:
根据权利要求1至21中任一项所述的夹持器设备;和
台架,所述台架能够操作地支撑所述夹持器设备并且被配置为向所述夹持器设备提供XYZ移动。
23.一种被配置为抓握闭合容器的夹持器设备,包括:
一对相对的可平移支撑构件;和
多个指状物,所述多个指状物从所述支撑构件下垂,所述支撑构件中的每一者具有从其下垂的所述多个指状物中的至少一者,并且所述多个指状物中的每一者包括内表面,所述内表面具有大致竖直的下区域以及位于所述大致竖直的下区域与所述对应支撑构件之间的凹陷部。
24.一种容器存储模块,包括:
外壳,所述外壳限定腔室;
多个竖直间隔的层级,所述多个竖直间隔的层级包含在所述腔室内,所述层级中的每一者被配置为支撑一个或多个容器架子;和
多个机器人搬运器,所述机器人搬运器中的每一者与所述层级中的一者能够操作地相关联,并且所述机器人搬运器中的每一者是根据权利要求22所述的机器人搬运器。
25.一种自动化样本处理***,包括:
根据权利要求24中任一项所述的容器存储模块;
分析仪,所述分析仪用于分析包含在容器内的样本;和
传送机,所述传送机用于在用于以直立取向支撑所述容器的载体上在所述分析仪和所述容器存储模块之间运输所述容器。
26.一种使用根据权利要求22所述的机器人搬运器将闭合容器从拾起位置转移到包含在容器存储模块的外壳内的容器架子的方法,所述方法包括以下步骤:
(a)在所述拾起位置处,将所述夹持器设备的所述钳口构件从所述打开位置移动到所述第一闭合位置以抓握所述闭合容器,其中所述闭合容器由容器保持器在所述拾起位置处支撑;
(b)当所述钳口构件处于所述第一闭合位置时:
(i)从所述容器保持器移除所述容器;
(ii)将所述容器定位成与包含在所述容器存储模块内的容器架子中形成的容器狭槽竖直对准,所述容器狭槽被配置为接收所述闭合容器并以直立取向支撑所述闭合容器;以及
(iii)将所述闭合容器部分***所述容器狭槽中;
(c)在步骤(b)(iii)之后,将所述钳口构件从所述第一闭合位置移动到所述打开位置;
(d)升高所述钳口构件直到所述多个指状物与所述闭合容器的闭合件的侧壁横向对准;
(e)将所述钳口构件从所述打开位置移动到所述第二闭合位置直到所述多个指状物接合所述闭合件的所述侧壁;以及
(f)当所述钳口构件处于所述第二闭合位置时,降低所述夹持器设备直到所述闭合容器安置在所述容器狭槽中。
27.一种用于通过根据权利要求1至21中任一项所述的夹持器设备将闭合容器安置在容器狭槽中的方法,所述方法包括:
在所述钳口构件之间抓握所述闭合容器的所述闭合件,其中所述钳口构件处于所述第一闭合位置;
使***停止销从所述容器狭槽的底端部分地延伸到所述容器狭槽中;
使所述钳口构件和由其抓握的所述闭合容器相对于所述容器狭槽降低直到所述闭合容器部分地***所述容器狭槽中,其中所述闭合容器的底端在所述容器狭槽内位于所述容器狭槽的所述底端上方;
将所述钳口构件从所述第一闭合位置移动到所述打开位置以释放所述闭合容器,其中所述闭合容器通过所述***停止销在所述容器狭槽内保持在部分***位置;
使所述钳口构件相对于所述部分***的闭合容器升高,直到所述多个指状物与所述闭合容器的所述闭合件的所述侧壁横向对准;
将所述钳口构件从所述打开位置移动到所述第二闭合位置以在所述指状物之间抓握所述闭合容器的所述闭合件;
从所述容器狭槽抽取所述***停止销;
使所述钳口构件和由所述多个指状物抓握的所述闭合容器相对于所述容器狭槽降低,直到所述闭合容器完全***所述容器狭槽中,其中所述闭合容器的所述底端位于所述容器狭槽的所述底端处;
将所述钳口构件从所述第二闭合位置移动到所述打开位置以释放所述闭合容器;以及
使所述钳口构件和所述多个指状物相对于容器狭槽和安置在其中的所述闭合容器升高,直到所述钳口构件和所述多个指状物在所述闭合件的所述顶表面上方。
28.一种用于通过根据权利要求1至21中任一项所述的夹持器设备将闭合容器从容器狭槽移除的方法,所述方法包括:
在所述多个指状物之间抓握所述闭合容器的所述闭合件,其中所述钳口构件处于所述第二闭合位置,其中所述闭合容器的底端位于所述容器狭槽的底端处,并且所述闭合容器的所述闭合件至少部分地位于所述容器狭槽上方;
使所述钳口构件和由所述多个指状物抓握的所述闭合容器相对于所述容器狭槽升高,直到所述闭合容器部分地从所述容器狭槽移除,其中所述闭合容器的所述底端在所述容器狭槽内位于所述容器狭槽的所述底端上方;
使***停止销从所述容器狭槽的所述底端部分地延伸到所述容器狭槽中;
将所述钳口构件从所述第二闭合位置移动到所述打开位置以释放所述闭合容器,其中所述闭合容器通过所述***停止销在所述容器狭槽内保持在部分移除位置;
使所述钳口构件相对于所述部分移除的闭合容器降低,直到所述钳口构件与所述闭合容器的所述闭合件的所述侧壁横向对准;
将所述钳口构件从所述打开位置移动到所述第一闭合位置以在所述钳口构件之间抓握所述闭合容器的所述闭合件;以及
使所述钳口构件和由其抓握的所述闭合容器相对于所述容器狭槽升高,直到所述闭合容器的所述底端在所述容器狭槽上方。
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