DE102020132526A1

DE102020132526A1 - Arbeitsplatz mit einem kollaborierenden Roboter

Info

Publication number: DE102020132526A1
Application number: DE102020132526.6A
Authority: DE
Inventors: Rainer Treptow
Original assignee: Bahead GmbH
Current assignee: Bahead GmbH
Priority date: 2020-12-07
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2022-06-09

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Arbeitsplatz mit einem kollaborierenden Roboter, mit dem Probenbehälter geöffnet werden sollen. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, dass auf der Arbeitsplatte wenigstens eine Aufnahme vorhanden ist, in die der Probenbehälter passt und in der er zumindest gegen horizontal einwirkende Kräfte gehalten ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Arbeitsplatz mit einem kollaborierenden Roboter, mit dem Probenbehälter geöffnet werden sollen. Ein kollaborierender Roboter weist einen Handhabungsarm und einen Standfuß auf, mit dem er auf einer Arbeitsplatte montierbar ist. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Arbeitsplatzanordnung für einen derartigen Roboter in einem Labor, so dass im Folgenden überwiegend von einem Labor die Rede ist, ohne dass damit eine Beschränkung verbunden sein soll.
In der heutigen Zeit muss täglich eine Vielzahl von Proben in einem Labor untersucht werden. Es sind Laborsysteme bekannt, bei denen die einzelnen Untersuchungen vollautomatisch oder teilautomatisch durchgeführt werden. Gleichwohl gestaltet sich die Handhabung der Proben zeitaufwändig und teilweise auch problematisch, da für einen vollautomatischen Betrieb nur bestimmte oder einheitliche Probenbehälter zum Einsatz kommen können. Diese Probenbehälter werden häufig noch von Hand geöffnet und in dem Laborautomaten gestellt. Es wird ein Teil der Probe entnommen und in dem betreffenden Automaten untersucht und analysiert. Das Untersuchungsergebnis wird protokolliert. Die Probe und deren Herkunft, beispielsweise ein Patient, sind bekannt, so dass das Untersuchungsergebnis der Probe und somit dem Patienten zugeordnet werden. Eine vollautomatisches Laborsystem ist daher grundsätzlich machbar.
Probleme bereiten jedoch in der Regel die örtlichen Gegebenheiten in einem Labor, die Verfügbarkeit der einzelnen Laborgeräte und auch eine Integration bereits vorhandener und teilweise sehr kostenintensiver Laboreinrichtungen. Es ist stets erforderlich, bestimmte Proben zu bestimmten Laboreinrichtungen zu bringen, damit die Untersuchungen durchgeführt werden können. Ein vorhandenes älteres Laborgerät kann aber nicht ohne weiteres automatisiert werden. Hier muss die Probe noch manuell in das Gerät eingesetzt werden. Dies ist zeitaufwändig, kostenintensiv und auch fehlerbehaftet.
Für einen vollautomatischen Laborbetrieb müssten letztlich alle erforderlichen Laboreinrichtungen an einem Arbeitsplatz vorhanden sein und durch eine Steuereinheit bedient werden können. Gleichwohl müssen die Proben in das betreffende Gerät eingeführt werden. Aufgrund unterschiedlicher Aufnahmeeinrichtungen der Geräte ist eine Automatisierung wegen der Vielfalt nicht ohne weiteres möglich.
Ein weiteres Problem stellt die Vielfalt der verwendeten oder eingesetzten Probengefäße dar. Die zu behandelnden Proben werden in unterschiedlichen Röhrchen mit verschiedenen Öffnungsmechanismen in das Labor gebracht. Es sind beispielsweise Röhrchen oder Falcons mit Schraubverschlüssen oder mit Klappdeckelverschlüssen bekannt. Auch können unterschiedliche Halterungen oder Trays verwendet werden. Schließlich ist es bekannt, Mikrotiterplatten einzusetzen, um mehrere Proben zu untersuchen. Diese Vielzahl von Gefäßen einerseits und von Laborgeräten andererseits erschwert ebenfalls eine Automatisierung eines Laborbetriebs.
Abhilfe können hier lernfähige Handhabungsroboter schaffen, die in der Lage sind, unterschiedlichste Gegenstände zu handhaben. So können solche Handhabungsroboter Probenbehälter der unterschiedlichsten Ausbildung aus einem Träger entnehmen, öffnen und gezielt und präzise an einen anderen Ort platzieren. Solche Handhabungsroboter sind als kollaborative Roboter oder als Cobots bekannt und bedürfen an sich keiner weiteren Erläuterung. Es handelt sich um lernfähige Roboter, die gezielt an bestimmte Anforderungen und Aufgaben angepasst werden können. Allerdings weisen kollaborative Roboter nur einen geringen Aktionsradius auf und können nur geringe Kräfte ausüben, da sie auch unmittelbar mit einer menschlichen Person zusammenarbeiten. Bekannte Cobots haben beispielsweise einen Aktionsradius von 300 mm bis 400 mm.
Kleinere und somit kostengünstige Handhabungsroboter haben demnach nur einen begrenzten Aktionsradius. Insbesondere ist der Raum hinter dem Roboter für seinen Handhabungsarm nicht zugänglich. Innerhalb seines Aktionsradius kann der Roboter in der Regel jeden Ort erreichen und eine bestimmte Kraft auf einen Gegenstand ausüben. Bei größeren Kräften, beispielsweise beim Öffnen von Probenröhrchen, muss dieses in die Nähe des Standfußes des Roboters gebracht werden, da dort höhere Kräfte möglich sind.
Aufgrund des beschränkten Aktionsradius eines solchen in der Regel einarmigen Roboters können an einem Laborarbeitsplatz grundsätzlich nicht alle Labor- und Untersuchungsgeräte vorhanden sein. Jedem Handhabungsroboter kann demnach nur eine bestimmte Auswahl von Laborgeräten zugeordnet werden.
Weiterhin besteht ein Problem bei dem Einsatz derartiger Cobots darin, dass manche Laborgeräte, beispielweise Zentrifugen, nur von oben bestückbar sind. Insbesondere bei größeren Zentrifugen ist die Maschinenwand so hoch, dass sie nicht von dem Handhabungsarm der Handhabungsroboter übergriffen werden können. Allerdings fehlen manchmal nur wenige Zentimeter, die aber gleichwohl für den Roboter ein unüberwindbares Hindernis darstellen.
Zur Lösung dieses Problems wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass der Standfuß auf einem Sockel auf der Arbeitsplatte montierbar ist. Durch den Sockel steht der Roboter in einem Abstand über der Arbeitsplatte. Dadurch erhält der Handhabungsarm eine höheren Anlenkungspunkt und kann somit auch höhergelegene Stellen am Arbeitsplatz erreichen. Insbesondere kann der Roboter mit seinem Handhabungsarm höhere Begrenzungswände von durch ihn zu bedienende Geräte übergreifen. Damit kann der Roboter auch Zentrifugen bestücken. Die Höhe des Sockels kann beispielsweise 5,0 cm bis 15,0 cm betragen.
Die Erfindung nutzt hierbei aus, dass der Handhabungsarm auch unterhalb des Standfußes wirksam ist. Dieser Raum ist bislang durch die Arbeitsplatte abgeschnitten worden. Durch eine Erhöhung nur des Standfußes ist dieser Raum vor und unter dem Niveau der Standfläche des Standfußes durch den Handhabungsarm nach wie vor zugänglich. Der zugängliche Aktionsbereich wird damit vergrößert.
Es kann zudem zweckmäßig sein, wenn der Sockel aus mehreren Scheiben besteht, so dass die Höhe des Sockels an die an dem betreffenden Arbeitsplatz vorhandenen Geräte angepasst werden kann. So können besonders hohe Geräte an einem Arbeitsplatz um einen Roboter angeordnet werden, der auf einem durch die Scheiben erhöhten Sockel steht. Eine Scheibe kann dafür auf ihrer Unterseite eine Halterung aufweisen, die in die Aufnahme auf der Oberseite des Sockels passt. Auf der Oberseite der Scheibe ist eine entsprechende Aufnahme vorhanden. Dann können mehrere Scheiben übereinandergelegt und miteinander verbunden werden. Es ist natürlich auch möglich, derartige Scheiben zwischen Standfuß und Arbeitsplatte vorzusehen. Die Anordnung kann somit flexibel an die unterschiedlichsten Bedingungen angepasst werden. Die Scheiben können eine Höhe von jeweils 3,0 cm bis 10,0 cm aufweisen. Für eine einfach zu handhabende aber dennoch exakte Verbindung eignen sich beispielsweise sogenannte Schwalbenschwanzführungen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sockel als Maschinenschuh ausgebildet ist, der in entsprechende Schienen auf der Arbeitsplatte einführbar und gehalten ist. Auch hier ist eine Schwalbenschwanzverbindung zweckmäßig. Der Maschinenschuh kann lösbar mit den Schienen verbunden sein. Der Wechsel des Roboters ist somit leicht und ohne Zeitaufwand möglich. Auch ist es in einfacher Weise möglich, den Roboter an einen anderen Arbeitsplatz mit anderen Laborgeräten zu installieren.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Maschinenschuh in den Schienen hin- und herbewegbar gelagert ist. Hiermit wird der Aktionsradius des Handhabungsarms weiter erhöht. Insbesondere ist es möglich, den Arbeitsbereich des Roboters in der Tiefe der Arbeitsplatte zu verschieben. Es können daher mehrere Laborgeräte in Arbeitstiefe hintereinander auf der Arbeitsplatte angeordnet werden, die von dem Roboter angefahren werden können. Ein Arbeitsplatz kann daher mit einer Mehrzahl von Laborgeräten ausgestattet werden, die von einem Roboter bedienbar sind.
Der Maschinenschuh kann einen eigenen Antrieb für die Verschiebung entlang der Schienen aufweisen. Es ist aber auch möglich, dass der Maschinenschuh durch den Roboter entlang der Schienen hin- und herbewegbar ist. Hierfür ist es zweckmäßig, wenn an der Arbeitsplatte und/oder an den Schienen Angriffsstellen für den Handhabungsarm des Roboters angeordnet sind. Dann kann sich der Roboter mit seinem Handhabungsarm selbst an die gewünschte Stelle der Schienen und somit des Arbeitsplatzes manövrieren.
Es ist hierbei grundsätzlich günstig, wenn der Maschinenschuh in vorgegebenen Lagen an den Schienen arretierbar ist. Damit erhält der Roboter stets eine definierte Position relativ zu einem Laborgerät, das er dann gut bedienen und/oder bestücken kann.
Es kann vorgesehen werden, dass der Sockel vor dem Standfuß und in Reichweite des Handhabungsarms eine Lagerstation für Werkzeugeinsätze für den Handhabungsarm aufweist. Dann bleiben die für den Arbeitsplatz und die darauf durchzuführenden Handhabungen erforderlichen Werkzeuge stets in guter Erreichbarkeit für den Handhabungsarm und werden zusammen mit dem Roboter auf den Schienen hin- und herbewegt. Ein Wechsel der Werkzeuge ist somit schnell und unabhängig von der Position des Roboters auf der Arbeitsplatte möglich.
Es kann auch vorgesehen werden, dass der Standfuß des Roboters auf dem Sockel um eine vertikale Drehachse verdrehbar gelagert ist. Dann kann sich der Roboter auch einem Laborgerät zuwenden, um es besser bedienen zu können. Auch wird der Bereich hinter dem Roboter durch den Handhabungsarm zugänglich.
Es kann auch zweckmäßig sein, wenn wenigstens eine geneigte Rutsche vorhanden ist, deren oberes Ende in Reichweite des Handhabungsarms hinter dem Roboter und deren unteres Ende hinter dem Roboter außerhalb der Arbeitsplatte liegt. Über diese Rutsche können Abfälle oder Verpackungs- und Verbrauchsmaterial in einfacher Weise entsorgt werden. In üblicher Weise steht der Roboter auf dem Sockel an der vorderen Kante der Arbeitsplatte eines Arbeitstischs. Der Bereich vor und seitlich von ihm ist gut zugänglich. Hinter dem Roboter bleibt dieser für Kabelbäume und für menschliches Personal zugänglich. Dort befindet sich in der Regel auch der Gang für das Personal.
Es kann somit vorgesehen werden, dass in dem Gang hinter jedem Roboter unterhalb des unteren Endes der Rutsche ein Abfallbehälter vorhanden ist, der bei Bedarf leicht zu entleeren ist. Ein Raum auf der Arbeitsplatte für den Abfall ist nicht erforderlich. Es können auf jeder Seite des Roboters jeweils eine Rutsche vorgesehen werden, die in unterschliche Abfallbehälter münden. Dann kann bereits vorab eine Sortierung beispielsweise nach kontaminierten Sonderabfall und nach Verpackungsmaterial erfolgen. Derartige Aufgaben können durch einen Cobot ohne weiteres durchgeführt werden.
Insgesamt gelingt es durch den Einsatz eines solchen erhöhten und in Tiefenrichtung verfahrbaren Sockels für den Handhabungsroboter dessen Aktionsbereich deutlich und insbesondere für die vorgesehenen Handhabungen zu erhöhen. Der Aufwand dafür ist gering und kostengünstig zu verwirklichen.
Ein anderes Problem bei dem Einsatz von solchen Handhabungsrobotern besteht darin, dass diese in der Regel nur einen Handhabungsarm haben, an dessen freien Ende eine Greifzange mit zwei Greifbacken angeordnet ist. Damit können zwar eine Vielzahl von Handhabungen durchgeführt werden, jedoch sind manche einfache Handhabungen nicht möglich, da die zweite „Hand“ als Gegenlager fehlt. Dies betrifft beispielsweise das Öffnen von Probenröhrchen. Es ist jedoch für den automatisierten Laborbetrieb notwendig, dass die Probenbehälter geöffnet und auch wieder verschlossen werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Arbeitsplatz für einen kollaborierenden Roboter der eingangs geschilderten Art so auszubilden, dass die Probenbehälter gut geöffnet werden können.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass auf der Arbeitsplatte im Aktionsradius des Handhabungsroboters wenigstens eine Aufnahme vorhanden ist, in die wenigstens ein Probenbehälter passt und in der er zumindest gegen horizontale Kräfte gehalten ist. Dadurch wird erreicht, dass der Probenbehälter von dem Handhabungsroboter zunächst aus einem Transporthalter entnommen und in die Aufnahme gestellt werden kann. Dann kann der Handhabungsroboter umgreifen und den Verschlussdeckel durch eine entsprechende Bewegung öffnen und beispielsweise auf einer definierten Ablagefläche am Arbeitsplatz in einer definierten Lage ablegen. Nach der Probenentnahme kann derselbe Deckel wieder ergriffen und aufgesetzt werden. Eine einwandfreie Zuordnung ist dadurch möglich, und ein Probenbehälter wird stets mit demselben Deckel verschlossen.
Ein solches Ablegen kann entfallen, wenn der Deckel mit dem Probenbehälter nach dem Öffnen verbunden bleibt. Dies ist beispielsweise bei den Klappdeckelbehältern der Eppendorf AG, DE-22339 Hamburg, den sogenannten Eppis der Fall, bei denen der Deckel über eine Lasche mit dem Behälter verbunden ist. Diese Lasche kann auch als Orientierung dienen, von deren abgewandten Seite der Handhabungsroboter den Deckel aufhebeln muss.
Beim Öffnen eines Probenbehälters sind teilweise relativ große Kräfte erforderlich, da die Deckel auch dichtend mit einem Rastverschluss auf dem Probenbehälter aufgesetzt sind. Es ist daher gemäß der Erfindung weiterhin vorgesehen, dass die Aufnahme als Vertiefung ausgebildet ist, in die der Probenbehälter passt. Der Querschnitt und die Abmessungen der Aufnahme können an die Kontur und die Abmaße des Probenbehälters angepasst sein derart, dass dieser im wesentlichen spielfrei in der Aufnahme gehalten wird. Die Tiefe der Vertiefung kann 50% bis 90% der Höhe des Probenbehälters betragen. Dadurch wird erreicht, dass der Probenbehälter, der häufig als längliches Probenröhrchen ausgebildet ist, bei der Öffnungsbewegung nicht aus der Aufnahme kippt oder aus dieser herausgehoben wird. Durch die spielfreie Halterung erhält der Probenbehälter zudem eine definierte Lage relativ zum Arbeitsplatz. Ein sicheres Öffnen durch den Handhabungsroboter ist dadurch möglich. Gleichwohl bleibt der Deckel frei und gut zugänglich. Die Vertiefung kann in der Arbeitsplatte oder in einem Sockel auf der Arbeitsplatte angeordnet sein. In beiden Fällen ist ein darin befindlicher Probenbehälter gut mit dem Handhabungsarm des Roboters erreichbar.
Es ist im Laborbetrieb häufig erforderlich, eine Vielzahl von gleichartigen Probenbehältern zu öffnen und auch wieder zu verschließen. Bei nur einer Aufnahme würde das automatisierte Öffnen relativ lange dauern, da jeder Probenbehälter in die einzelnen Aufnahme gestellt werden muss.
Häufig werden bei solchen Mehrfachproben Klappdeckelbehälter verwendet, bei denen der Deckel mit einem Band am Probenröhrchen unverlierbar gehalten ist. Das Band bildet gleichzeitig das Scharnier, um das der Decke verschwenkt werden muss. Es ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Aufnahme eine vordere Stange und eine hintere Stange aufweist, zwischen denen wenigstens ein und vorzugsweise mehrere Probenbehälter nebeneinander passen derart, dass die Lasche der hinteren Stange zugewandt ist. Die vordere Stange verläuft unterhalb des Deckels auf der dem Band abgekehrten Seite des Probenbehälters. Die hintere Stange verläuft oberhalb des Deckels auf der dem Band zugekehrten Seite Probenbehälters. Die Länge der Stangen ist so bemessen, dass sie seitlich neben dem Probenbehälter überstehen.
In der befüllten Lage der Aufnahme befinden sich mehrere Probenbehälter zwischen den Stangen, wobei die Lasche zum anheben des Deckels die vordere Stange überragt. Dann kann durch den Handhabungsroboter ein Werkzeug ergriffen werden, dass aus einem Balken besteht, der zwei offene Haken an seinen seitlichen Enden aufweist. Mit diesen Haken kann der der Balken drehbar entweder an der vorderen oder der hinteren Stange seitlich neben den Behältern durch den Handhabungsroboter eingehakt werden. Die Stangen dienen somit als Drehlager für die Schwenkbewegung, die der Balken durchführt.
Zum Öffnen der Behälter wird der Balken mit den Haken von oben in die Stange eingehakt und anschließend nach oben geklappt. Die Öffnung des Hakens weist dabei nach unten. Je nach Breite des Hakens in Richtung von der Stange weg ist die Kraft zum Öffnen der Klappdeckel entsprechend größer oder kleiner, so dass die Klappdeckel zuverlässig geöffnet werden können. Insbesondere gelingt es damit, mehrere Probenbehälter gleichzeitig zu öffnen.
Zum Verschließen der Klappdeckel wird der Balken von hinten in die hintere Stange eingehakt. Die Öffnung des Hakens weist ebenfalls nach unten oder von dem Behälter weg. Der damit gebildete Schwenkpunkt liegt über dem Drehpunkt des Scharniers, so dass durch eine Verschwenkung des Balkens nach unten in Richtung auf den Behälter der Klappdeckel in Richtung auf die Behälteröffnung bewegt wird. Dort rastet er mit einer Dichtlippe dichtend ein. Auch das Verschließen einer Vielzahl von Behältern ist damit schnell und sicher möglich.
Der Probenbehälter wird demnach in die Aufnahme lediglich eingestellt und dort formschlüssig gehalten. Es sind auch Probenbehälter bekannt, bei denen der Deckel als Schraubverschluss ausgebildet ist. Auch diese kann der Handhabungsroboter mit nur einem Handhabungsarm nicht öffnen. Der Probenbehälter ist in der Aufnahme nur gegen horizontal einwirkende Kräfte gehalten, nicht jedoch gegen Drehbewegungen.
Hier wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass in der Aufnahme Klemmmittel vorhanden sind, die den eingeführten Probenbehälter in der Aufnahme festklemmen. Dadurch wird der Probenbehälter auch gegen Verdrehen am Arbeitsplatz gehalten, so dass die Drehbewegungen zum Öffnen und Schließen des Drehverschlusses von dem Handhabungsroboter durchgeführt werden können.
Die Klemmmittel können gegeneinander bewegliche Klemmbacken aufweisen, die den Probenbehälter zwischen sich einklemmen. Insbesondere kann vorgesehen werden, dass die Klemmbacken den Probenbehälter mit einem vorgebbaren Anpressdruck festhalten. Damit können auch empfindliche Probenbehälter sicher gehalten werden. Auch können dann Probenbehälter unterschiedlicher Größe in der Aufnahme gehalten werden.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn eine der Klemmbacken feststehend ist und eine Referenzfläche bildet. Damit wird die Lage des Probenbehälters relativ zur Aufnahme festgelegt, so dass er für den Handhabungsroboter sicher ergriffen oder geöffnet werden kann.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Klemmbacken elastische und/oder flexible Klemmflächen aufweisen, die an dem Probenbehälter anliegen. Damit wird erreicht, dass sich die Klemmbacken an unterschiedliche Formen der Probenbehälter anpassen. Auch wird damit ein besonders sicherer und kippsicherer Halt in der Aufnahme bewirkt.
Ist der Probenbehälter geöffnet, kann zumindest eine Teilmenge der Probe entnommen werden. Hierfür kann der Probenbehälter in der Aufnahme stehen bleiben. Eine zusätzliche Bewegung des Probenbehälters ist daher nicht erforderlich. Die Entnahme einer Probe aus einem Probenröhrchen beispielsweise mit einer Pipette ist für einen Handhabungsroboter ohne weiteres möglich.
Der Handhabungsroboter muss jedoch wissen, bis zu welcher Höhe das Probenröhrchen gefüllt ist, damit er die Pipette entsprechend weit einführen kann. Ein anderes Problem besteht darin, dass bei zentrifugierten Proben in dem Probenröhrchen wenigstens zwei Schichten vorhanden sind, und die zu untersuchende Probe entweder aus der oberen oder der unteren Schicht entnommen werden muss. Dem Handhabungsroboter muss daher vorgeben werden, wie weit er die Pipettenspitze in den Probenbehälter eintauchen darf oder muss.
Es wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass in der Aufnahme für den Probenbehälter wenigstens eine Kamera vorhanden ist, mit der die Grenzflächen der einzelnen Schichten der enthaltenen Probe detektierbar sind. Die Kamera kann beispielsweise einen senkrecht ausgerichteten Zeilensensor umfassen, der sich entlang der Höhe des Probenbehälters erstreckt. Dann können die Lage und die Höhe einer Grenzschicht sicher erfasst werden.
Grundsätzlich kann für die Detektion der Grenzflächen auch die Kamera an dem Handhabungsroboter verwendet werden. Durch die mit der Kamera verbundene und benutzbare künstliche Intelligenz können die Grenzflächen gut erkannt werden. Auch ist es möglich, dass der Roboter das Probenröhrchen verdreht, falls ein Etikett den Lichtdurchgang behindert. Es entstehen dabei insbesondere keine zusätzlichen Kosten für eine separate Kamera. Die Aufnahme muss hierfür eine durchsichtige oder transparente Wandung aufweisen oder aus einem solchen Material bestehen, damit die davorgehaltene Kamera die Grenzschichten aufnehmen kann. Die Aufnahme ist dann Vorzugsweise über der Arbeitsplatte angeordnet.
Die Erfindung nutzt hier aus, dass die Probenröhrchen oder -behälter in der Regel durchsichtig sind. Die darin enthaltende Probe und deren Grenzschichten sind daher gut sichtbar. Es ist weiterhin vorgesehen, dass eine streifenförmige Lichtquelle vorhanden ist, die den Probenbehälter entlang seiner Höhenerstreckung durchleuchtet. Damit können die Grenzflächen und insbesondere deren Höhe relativ zu einer Bezugsfläche für die Kamera gut sichtbar gemacht werden.
Beispielsweise bei einer Blutprobe sind nach dem Zentrifugieren drei Schichten vorhanden. Unten sammelt sich der Blutkuchen. Darüber befindet sich das Blutserum, über dem sich die Luftschicht bis zum Deckel befindet. Insbesondere das Blutserum wird zu Untersuchungszwecken benötigt. Es ist daher erforderlich, dass die Pipettenspitze genau in die mittlere Schicht eingetaucht wird, um eine Probe zu entnehmen.
Die Grenzfläche zwischen Blutkuchen und Blutserum kann relativ einfach durch den Kontrast zwischen den beiden Schichten erfasst werden. Die Grenzfläche zwischen Blutserum und Luft kann durch unterschiedliche Streueffekte erfasst werden, auch wenn sich die Luftschicht farblich von dem Blutserum kaum unterscheidet. Das durchtretende Licht wird durch einen mit Flüssigkeit gefüllten Abschnitt eines Röhrchens anders gestreut, als wenn es durch einen mit Luft gefüllten Abschnitt hindurchtritt. Dies kann von der Kamera gut erfasst werden. Insgesamt gelingt es durch eine entsprechend ausgebildete Bildverarbeitung die Grenzflächen mit ausreichender Genauigkeit festzustellen. Das erfasste Bildsignal der Kamera wird umgesetzt in eine Höhenangabe, wie weit der Handhabungsroboter die Pipette in den Probenbehälter eintauchen soll, um eine Probe aus der gewünschten Schicht entnehmen zu können.
Das Bildsignal kann zudem dazu benutzt werden, um ein leeres Probenröhrchen zu erkennen oder um das Flüssigkeitsvolumen zu bestimmen. Im ersten Fall kann die Untersuchung mit einer entsprechenden Fehlermeldung abgebrochen werden.
Durch die Vielseitigkeit eines oben beschriebenen Handhabungsroboters können viele Aufgaben automatisch durchgeführt werden. Insbesondere durch die Anordnung einer Lagerstation für die Werkzeugaufsätze am Maschinenschuh werden die Wechselwerkzeuge stets an der gleichen Stelle und gut erreichbar für den Handhabungsarm gehalten. Auch bewegen sich die Werkzeuge mit dem Maschinenschuh, so dass keine zusätzlichen Verfahrbewegungen des Handhabungsrotors zum Wechseln der Werkzeuge erforderlich sind.
Allerdings können mit einer Greifzange als übliches Werkzeug für einen derartigen Handhabungsroboter nicht immer einfache Bedienknöpfe eines Laborgeräts gedrückt werden. Dies ist jedoch für die Bedienung von Laborgeräten erforderlich, die nicht in ein Netzwerk eingebunden werden können.
Zur Lösung dieses Problems schlägt die Erfindung vor, dass wenigstens ein Werkzeug vorhanden ist, das mit dem Handhabungsarm des Handhabungsroboters verbindbar ist und das an seinem freien Ende einen stiftförmigen Vorsprung aufweist, mit dem Druckknöpfe, Taster oder Hebel oder Schieberegler eines Laborgeräts betätigbar sind. Hiermit wird mit einfachen Mitteln der Finger einer menschlichen Person ersetzt durch einen Stift, der mit dem Handhabungsroboter bewegt und auf ein Bedienelement gerichtet werden kann, um dieses zu betätigen. Die automatisierte Bedienung eines nicht in die Laborsteuerung eingebundenen Geräts ist damit möglich.
Es ist auch möglich, dass eine Greifbacke der Greifzange mit einem stiftförmigen Vorsprung versehen wird. Der Vorsprung kann beispielsweise quer zur Greifzangen-Längsrichtung abstehen. Dann kann die Bedienung eines Knopfes oder Tasters oder Schalters eines Geräts durch eine entsprechende Verschwenkung der Greifzange erfolgen, nach der der stiftförmige Vorsprung auf den zu bedienenden Schalter, Knopf oder Taster weist. Der Vorteil ist hier, dass kein Werkzeugwechsel zum Bedienen eines Geräts erforderlich ist.
Die Spitze des Stifts oder Vorsprungs kann eine rutschfeste Beschichtung aufweisen oder aus einem rutschfesten Material bestehen. Damit wird das Drücken auch von glatten oder kleinen Bedienknöpfen möglich.
Weiterhin kann ein Sensor vorhanden sein, mit dem ein wirksames Niederdrücken des Bedienknopfes erkannt wird. Häufig wird ein erfolgreiches Betätigen eines Bedienknopfes durch ein Rastgeräusch oder ein akustisches Signal begleitet. Dieses kann durch den Sensor erfasst werden, um den Betätigungsvorgang abzubrechen oder zu wiederholen, falls ein mehrfaches Betätigen des Bedienelementes erforderlich sein sollte. Alternativ oder zusätzlich kann die zum Niederdrücken erforderliche Kraft ermittelt und einprogrammiert werden.
Häufig wird ein erfolgreiches Betätigen eines Bedienknopfes lediglich optisch oder auf einem Display angezeigt. Der Handhabungsarm des Handhabungsroboters kann mit einer Kamera ausgestattet sein, mit der derartige optische Signale erkannt werden können. Die Betätigung des betreffenden Bedienknopfes kann dann solange erfolgen, bis der gewünschte Wert oder die gewünschte Funktion des Laborgeräts eingestellt ist. Ein derartiges Überwachen und Erkennen von optischen Signalen oder Anzeigen sind mit bekannten Bildverarbeitungssystemen ohne weiteres möglich.
Das Vorsehen einer Kamera am Handhabungsarm ist ohnehin zweckmäßig, damit die Lage der Probenröhrchen und auch dessen Etikett detektierbar sind. Der Probenverlauf kann damit stets nachvollziehbar protokolliert werden.
Durch einen solchen Werkzeugaufsatz gelingt es, auch solche Laborgeräte in einen automatischen Laborbetrieb einzusetzen, die keine Schnittstelle zu einem Netzwerk aufweisen und somit nicht eingebunden werden können. Hier übernimmt der Handhabungsroboter die menschliche Hand und bedient das betreffende Gerät.
Ein anderes Problem ist die Handhabung von Pipettenspitzen, die für die Entnahme von Proben aus einem Probenröhrchen zunächst auf die Pipette aufgesetzt werden müssen. Dies ist in der Regel auch für einen Roboter unproblematisch, da die Pipette mit ihrer Aufnahme von oben in die Pipettenspitze eingeführt wird. Die Pipettenspitze rastet dann ein und kann verwendet werden. Problematisch hingegen ist das Auswerfen der Pipettenspitze, da hier die Pipette zum einen gehalten und zum anderen ein Auslöser betätigt werden muss.
Bei einigen Pipetten erfolgt das Auswerfen der Pipettenspitze durch Niederdrücken eines Auswerferknopfes, der zum Auswerfen über einen Druckpunkt bewegt werden muss. Hier kann der bei einem Handhabungsroboter vorhandene Greifarm mit zwei gegeneinander beweglichen Greibacken benutzt werden. Zum Bewegen der Pipette greift der Greifarm die Pipette derart, dass der Auswerferknopf in Auslöserichtung bis zum Druckpunkt niedergedrückt wird. Die Pipette wird dann ausreichend festgehalten, so dass sie bewegt werden kann. Die Kraft oder die Strecke, die erforderlich ist, um den Auswerferknopf bis zum Druckpunkt zu bewegen, ist bekannt und kann dem Handhabungsroboter eingegeben werden.
Die Steuerung der Pipette, also das Ansaugen und die Abgabe der Flüssigkeit kann über ein Netzwerk, die zentrale Laborsteuerung oder die Arbeitsplatzsteuerung erfolgen. Zum Abwerfen oder Ablegen der Pipettenspitze wird die Pipette über die gewünschte Stelle bewegt, und der Greifarm bewegt die eine Greifbacke über den Druckpunkt hinaus, so dass die Pipettenspitze freigegeben wird.
Falls ein Gegenlager für die andere Greifbacke der Greifzange an der Pipette fehlt, kann ein Gegenlager an der Pipette in der gewünschten Lage montiert werden. Dann ist ein Ergreifen der Pipette mit der Greifzange gut und sicher möglich.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1 die Seitenansicht einer Arbeitsplatzanordnung gemäß der Erfindung,
2 das freie Ende eines Handhabungsarms eines Handhabungsroboters mit einem Wechselwerkzeug,
3 die Draufsicht auf die Arbeitsplatzanordnung,
4 einen Längsschnitt durch eine Aufnahme für einen Probenbehälter am Arbeitsplatz,
5 einen anderen Längsschnitt durch die Aufnahme gemäß 4,
6 die Draufsicht auf eine Aufnahme für mehrere Probenbehälter,
7 teilweise im Schnitt die Seitenansicht der Aufnahme gemäß 6 beim Öffnen der Probenbehälter und
8 teilweise im Schnitt die Seitenansicht der Aufnahme gemäß 6 beim Schließen der Probenbehälter.

Die in der Zeichnung dargestellte Arbeitsplatzanordnung ist auf einer Arbeitsplatte 11 eines Arbeitstisches in einem Labor vorhanden und umfasst einen kollaborierenden Handhabungsroboter 12 mit einem Standfuß 48, mit dem der Handhabungsroboter auf der Arbeitsplatte 11 steht. Der Handhabungsroboter 12 ist in an sich bekannter Weise mit einem mehrgliedrigen Handhabungsarm 13 ausgerüstet, an dessen freien Ende 14 ein Werkzeugaufsatz, beispielsweise eine Greifzange 15 mit zwei gegeneinander beweglichen Greifbacken drehbar gelagert ist. Die einzelnen Glieder des Handhabungsarms können gegeneinander verdreht werden. Durch diese Anordnung kann der Handhabungsroboter nahezu jede beliebige Stelle innerhalb seines Aktionsradius erreichen und dort mit der Greifzange 15 Gegenstände aufnehmen, bewegen und absetzen. Insoweit ist ein Handhabungsroboter bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung.
Der Arbeitsplatz weist mehrere Geräte 16 auf, mit denen die zu untersuchenden Proben behandelt werden können. Die Laborgeräte als solche sind bekannt und bedürfen ebenfalls keiner weiteren Erläuterung. Für einen automatisierten Laborbetrieb ist es erforderlich, dass die zu untersuchenden Proben in das Laborgerät eingeführt und wieder entfernt werden. Dafür sind Probenbehälter, in der Regel Probenröhrchen 17, vorgesehen, die in einem Gestell 18 aufbewahrt und dem Arbeitsplatz zur Verfügung gestellt werden. Der Handhabungsroboter 12 entnimmt ein Probenröhrchen 17 aus dem Gestell 18 und setzt es in eine Aufnahme 19 am Arbeitsplatz. In der Aufnahme 19 ist das Probenröhrchen 17 sicher gegen horizontal einwirkende Kräfte gehalten. Das Probenröhrchen 17 kann in der Aufnahme 19 im wesentlichen spielfrei gehalten werden. Die untere Boden 49 der Aufnahme 19, auf welchem der Probenbehälter 19 steht, kann als Sieb ausgebildet oder mit einer Abflussöffnung versehen sein, damit eventuell austretende Probenflüssigkeit abfließen kann und das Probenröhrchen ohne Widerstand einführbar ist.
Das Probenröhrchen 17 ist durch einen Deckel 20 verschlossen, der für die Entnahme einer Probe geöffnet werden muss. Dafür bietet die Aufnahme 19 aufgrund ihrer Tiefe einen ausreichenden Halt, wenn es sich um einen Klappdeckel handelt. Dieser kann durch eine entsprechende Bewegung und/oder Ausbildung des Werkzeugaufsatzes 15 geöffnet und beispielsweise abgelegt werden. Sofern es sich um einen Drehverschluss handelt, muss der Probenbehälter 17 gegen Verdrehen gesichert werden, damit der Deckel 20 gelöst werden kann. Hierfür sind in der Aufnahme 19 in Richtung des Doppelpfeils 21 hin- und her bewegliche Klemmbacken 22 vorhanden, die den Probenbehälter 17 zwischen sich einklemmen und somit sicher gegen Verdrehen halten. Ein Öffnen des Probenbehälters 17 mit dem einarmigen Handhabungsroboter 12 ist somit möglich. Eine Drehbewegung ist mit der Greifzange 15 des Handhabungsroboters 12 ohne weiteres durchführbar.
Der Handhabungsroboter 12 ist als kollaborierender Roboter ausgebildet und daher klein dimensioniert. Der Aktionsradius seines Handhabungsarms 13 ist dementsprechend gering und beträgt nur etwa 300 mm bis 400 mm. Zur Erhöhung der Greifhöhe ist ein Sockel 23 vorgesehen, der bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel als Maschinenschuh ausgebildet ist, der auf Schienen 24 geführt und gehalten ist, die auf der Arbeitsplatte 11 montiert sind. Grundsätzlich kann auch nur eine Schiene, beispielsweise mit einer Schwalbenschwanzverbindung, vorgesehen werden.
Durch den Sockel 23 wird der Roboter 12 angehoben, so dass dessen Arbeitshöhe vergrößert wird. Diese Vergrößerung reicht aus, um beispielsweise eine Gerätewand eines Laborgeräts 16 übergreifen zu können, um eine Probe oder ein Probenröhrchen darin abzulegen. Gleichwohl bleibt die Arbeitsplatte 11 und beispielsweise das in der Aufnahme 19 versenkte Probenröhrchen für den Handhabungsarm 13 gut zugänglich.
Weiterhin ist der Sockel 23 und somit der Handhabungsroboter 12 entlang des Doppelpfeils 25 auf den Schienen 24 hin- und her beweglich. Dadurch wird sein Aktionsradius in Tiefenrichtung des Arbeitsplatzes erhöht, so dass auch weiter entfernt liegende Laborgeräte 26 für den Handhabungsroboter 12 zugänglich sind. Es können Rastmarken 27 vorhanden sein, damit der Handhabungsroboter eine definierte Lage relativ zum Laborgerät 16, 26 einnehmen kann. Der Sockel 23 kann einen eigenen Antrieb aufweisen oder durch den Handhabungsroboter 12 entlang der Schienen 24 gezogen oder geschoben werden. Hierfür sind Greifstellen 28 entlang der Schienen 24 vorgesehen, an den sich die Greifzange 15 zum Verschieben festhalten kann. Derartige Vorgänge sind mit einem Handhabungsroboter ohne weiteres durchführbar.
Der Sockel 23 kann in seinem vorderen Bereich eine Lagerstation 29 für Werkzeugaufsätze 30 aufweisen, die somit mitgeführt werden und für den Roboter gut zugänglich sind. Einen Werkzeugwechsel kann der Handhabungsroboter 12 selbst durchführen.
Weiterhin kann vorgesehen werden, dass an der Lagerstation eine Aufladestation für solche Werkzeuge vorhanden ist, die eine eigene Stromversorgung benötigen. Das Aufladen der Akkumulatoren des betreffenden Werkzeugs kann beispielswiese induktiv erfolgen.
Die Werkzeuge können an der Lagerstation oder am Handhabungsarm des Roboters magnetisch gehalten werden. Auch können die Werkzeuge einen Eingriffsabschnitt aufweisen, in die die Greifbacken der Greifzange passen. Dann ist ein Wechsel der Werkzeuge besonders einfach möglich, da die Greifzange mit den Greifbacken nur in den Eingriffsabschnitt eingreifen muss. Dort kann die Greifzange geschlossen oder geöffnet werden, um das Werkzeug fest mit dem Handhabungsarm zu verbinden.
Die Laborgeräte 16, 26 können beispielsweise eine Schnittstelle zu der zentralen Arbeitsplatzsteuerung aufweisen. Dann ist eine Einbindung derartiger Geräte in einen automatisierten Laborbetrieb ohne weiteres möglich. Häufig weisen die Geräte jedoch keine oder keine geeignete Schnittstelle auf, um von einer Arbeitsplatzsteuerung betrieben zu werden. Es ist ein übliches Bedienfeld mit mehreren Bedienknöpfen 31 vorhanden, die durch menschliches Personal einfach zu betätigen sind. Weiterhin ist häufig ein Display 32 vorhanden, auf dem der Status des Laborgeräts 16, 26 angezeigt wird.
Um auch solche Geräte in einen automatisierten Laborbetrieb einbinden zu können, ist der Handhabungsroboter 12 mit einem als Stift 33 ausgebildeten Werkzeug bestückbar. Dieser Stift 33 kann wie ein menschlicher Finger die Bedienknöpfe 31 betätigen, so dass die gewünschten Funktionen des Laborgeräts 16, 26 auch durch den Handhabungsroboter 12 einstellbar sind. Das freie Ende 34 des Stifts kann mit einer elastischen und rutschhemmenden Schicht versehen sein. Die Lage der Bedienknöpfe 31 und deren Betätigungsart kann der kollaborierende Handhabungsroboter 12 erlernen. Drehknöpfe können mit der Greifzange betätigt werden. Das Display 32 oder andere Signaleinrichtungen am Laborgerät können durch eine am Handhabungsarm 13 angebrachte Kamera 35 gelesen werden, um eine Rückmeldung für die Betätigung eines Bedienknopfes 31 zu erhalten. Solche Bewegungsabläufe können einem kollaborierenden Roboter eingegeben werden.
Der Stift 33 kann aber auch an der Greifzange 15 angeordnet sein und beispielsweise seitlich von den Greifbacken abstehen. Weiterhin ist es möglich, dass der Stift ausfahrbar an der Greifzange 15 vorhanden ist. Dann kann er bei Nichtgebrauch eingefahren werden und stört die Bewegungsabläufe nicht.
Bei manchen Laborgeräten wird lediglich eine Probenteilmenge untersucht, die aus dem Probenbehälter 17 entnommen werden muss. Hierfür sind Pipetten gebräuchlich, die in die Probenflüssigkeit eingetaucht werden, um die Probenmenge zu entnehmen. Bei einer Blutprobe befinden sich nach dem Zentrifugieren in der Regel drei Schichten in dem Probenröhrchen 17, nämlich der untere Blutkuchen 36, die darüber liegende Schicht 37 mit dem Blutserum und die abschließende Luftschicht 38. Damit der Handhabungsroboter mit der Pipettenspitze die mittlere Schicht 38 mit dem Blutserum trifft, müssen die Lage oder Höhe der Grenzflächen 39 und somit die Eintauchtiefe der Pipettenspitze detektiert und ermittelt werden.
Hierfür ist in der Aufnahme 19 ein optisches Detektionssystem vorgesehen, das eine streifenförmige Lichtquelle 40 und einen dieser gegenüberliegenden linienförmigen lichtempfindlichen Sensor 41 aufweist. Das Probenröhrchen 17 wird durchleuchtet, und die Lage der Grenzflächen 39 kann detektiert werden. Da die Geometrien bekannt sind, kann die Pipettenspitze beispielsweise genau in die Schicht 37 mit dem Serum eingetaucht werden.
In den 6 bis 8 ist eine Aufnahme 50 gezeigt, in die nebeneinander gleichartige und gleichgroße Probenbehälter 51 gestellt werden können. Die Aufnahme 50 umfasst einen rinnenförmigen Kanal 52, dessen Breite etwas größer ist als der Durchmesser des Probenbehälters 51. Der Probenbehälter 51 ist als Klappdeckelbehälter ausgebildet, der durch einen Deckel 53 verschließbar ist, der auf einer Seite mit einem flexiblen und biegsamen Gelenkband 54 an dem Behälter 51 angelenkt ist. Dieses Gelenkband 54 bildet somit ein Scharnier. Zum Öffnen des Deckels 53 ist auf der dem Gelenkband 54 gegenüberliegenden Seite eine Lasche 55 vorhanden, mit der der Deckel 53 bei festgehaltenem Behälter 51 relativ einfach angehoben werden kann. Solche Behälter 51 sind allgemein bekannt und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung.
Die Aufnahme 50 umfasst eine vordere Stange 56, die über und seitlich neben dem Kanal 52 verläuft derart, dass die Lasche 55 des in den Kanal 52 eingesetzten Behälters 51 über der Stange 56 verläuft. Weiterhin umfasst die Aufnahme 50 eine hintere Stange 57, die seitlich und über dem Kanal 52 verläuft derart, dass sie hinter und über dem Gelenkband 54 des in den Kanal eingesetzten Behälters 51 verläuft.
Wie in der 6 gezeigt, können die Behälter 51 nebeneinander und gleichartig ausgerichtet in die Aufnahme eingesetzt werden. Demnach verlaufen alle Laschen 55 über der vorderen Stange 56. Die Lage und die Länge der vorderen Stange 56 und der hinteren Stange 57 sind so gewählt, dass sie seitlich neben den endständigen Behältern 51 hervorstehen.
Das Werkzeug 58 zum Öffnen der in der Aufnahme 50 befindlichen Behälter 51 umfasst einen Balken 59, der von dem Handhabungsroboter 12 gut ergriffen werden kann. Auf seiner einen Längsseite 62 weist der Balken 59 an seinen seitlichen Rändern 60 je einen Haken 61 auf, der einseitig offen ist und der von dieser Längsseite weg weist. Diese Haken 61 können in die seitlichen Überstände entweder der vorderen oder der hinteren Stange 56, 57 eingehakt werden. Damit ist der Balken 59 um eine Schwenkachse an der Aufnahme 50 verschwenkbar gelagert. Das lichte Maß zischen den Haken 61 entlang der Längsseite 62 ist dabei größer als die Gesamtbreite der in der Aufnahme 50 eingestellten Behälter 51.
Zum Öffnen der Behälter 51 wird der Balken 59 mit seinen Haken 61 mit deren Öffnung nach unten weisend wie in 7 gezeigt von oben auf die vordere Stange 56 aufgesetzt. Durch ein Verschwenken des Balkens um die dadurch gebildete Schwenkachse nach oben in Richtung des Pfeils 63 werden die Deckel 53 gleichzeitig aufgehebelt. Die Deckel 53 bleiben dann in einer aufrechten Lage stehen. Die Behälter 51 sind dabei sicher in dem Kanal 52 gehalten.
Zum Verschließen der Behälter 51 wird der Balken 59 gedreht damit die Haken 61 mit ihrer Öffnung in die andere Richtung weisend von oben in die hintere Stange 57 aufgesetzt werden können. Diese Situation ist in 8 gezeigt. Es wird eine andere Schwenkachse für den Balken 59 gebildet. Durch ein Verschwenken des Balkens 59 um diese Schwenkachse in Richtung des Pfeils 64 nach unten werden die Behälter 51 wieder gemeinsam durch ihre Deckel 53 geschlossen.
Die für das Öffnen und Schließen erforderlichen Bewegungen können von dem Handhabungsroboter 12 und dessen Greifzange 15 ohne weiteres durchgeführt werden. Aufgrund der Lage der Stangen 56, 57 und somit der Schwenkachsen relativ zum Behälter 51 reichen die aufbringbaren Kräfte des Handhabungsroboters 12 aus, mehrere Deckel gleichzeitig zu öffnen oder zu verschließen. Eine schelle Bearbeitung einer Vielzahl von Probenbehältern ist somit möglich.
Auf dem Arbeitsplatz können weiterhin eine Lagerstation 42 für Verbrauchmaterialien sowie eine Lagerstation 43 für die Gestelle 18 für die Probenröhrchen 17 vorhanden sein, die für den Handhabungsroboter 12 zugänglich sind. Verbrauchtes Material oder andere Abfälle müssen von dem Arbeitsplatz entfernt werden. Hierfür sind seitliche Rutschen 44 neben dem Sockel 23 vorgesehen, deren oberes Ende 45 noch innerhalb des Aktionsradius des Handhabungsarms 13 des Handhabungsroboters 12 liegt. Das dem Handhabungsroboter 12 abgekehrte untere Ende 46 mündet in einen Abfallbehälter 47. Der Abfall kann dann durch den Handhabungsroboter 12 aufgenommen und auf die Rutsche 44 gelegt werden, von der der Abfall in den Abfallbehälter 47 gelangt. Damit wird der ansonsten nicht nutzbare Totraum hinter dem Handhabungsroboter 12 gut ausgenutzt. Durch das Vorsehen von einem geteilten Abfallbehälter 47 können über die beiden Rutsche 44 unterschiedliche Abfälle getrennt entsorgt werden. Dies Zuordnung ist mit einem lernfähigen kollaborierenden Roboter 12 ohne weiteres möglich.
Der kollaborierende Roboter 12 kann innerhalb seines Aktionsradius beliebige Gegenstände erkennen und ergreifen sowie handhaben und abstellen. Zum sicheren Ergreifen muss der betreffende Gegenstand mit einer gewissen Haftung auf der Arbeitsplatte 11 gehalten werden, damit er beim Ergreifen durch die Greifzange nicht wegrutscht. Es kann daher vorgesehen werden, dass die Arbeitsplatte 11 um den Handhabungsroboter 12 mit einem adhesiven Belag versehen ist, der eine gewisse Haftung zu einem darauf stehenden Gegenstand bewirkt. Die Gegenstände stehen dann sicher in der vorbestimmten Lage auf der Arbeitsplatte 11 und können sicher ergriffen werden. Der Belag kann beispielsweise durch eine adhesive Matte gebildet werden, die vor und seitliche von dem Handhabungsroboter auf der Arbeitsplatte 11 des Arbeitsplatzes verlegt wird.
Weiterhin kann vorgesehen werden, dass für bestimmte Gegenstände oder für bestimmte Arbeitsabläufe vorgegebene Bereiche auf der Arbeitsplatte 11 vorgesehen sind, die beispielsweise gekennzeichnet sind durch einen Rahmen oder eine lesbare Markierung. Dann kann der Handhabungsroboter mit seiner Kamera einen dort abgestellten Gegenstand leichter finden und dessen Orientierung zur Handhabung bestimmen. Dafür kann die Matte unabhängig von dem Arbeitsplatz vorab entsprechend bedruckt werden.
Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung einer solchen adhesiven Matte ist darin zu sehen, dass diese in der Regel aus einem nachgiebigen Material besteht. Dadurch werden Vibrationen von dem Handhabungsroboter gedämpft und nicht auf die auf der Matte stehenden Geräte und Gegenstände übertragen. Ein versehentliches Wegbewegen eines Gegenstands auf der Arbeitsplatte 11 wird dadurch verhindert.

Claims

Arbeitsplatz mit einem kollaborierenden Roboter (12), mit dem Probenbehälter (17) geöffnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Arbeitsplatte (11) wenigstens eine Aufnahme (19) vorhanden ist, in die wenigstens ein Probenbehälter (17) passt und in der er zumindest gegen horizontal einwirkende Kräfte gehalten ist.
Arbeitsplatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (19) als Vertiefung ausgebildet ist, in die der Probenbehälter (17) passt.
Arbeitsplatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Vertiefung 50% bis 90% der Höhe des Probenbehälters (17) entspricht.
Arbeitsplatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsform und die Querschnittsabmessungen der Aufnahme (19) an die Querschnittsform und die Querschnittsabmessungen des Probenbehälters (17) angepasst sind, um diesen spielfrei in der Aufnahme (19) zu halten.
Arbeitsplatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahme (19) Klemmmittel vorhanden sind, die den eingeführten Probenbehälter (17) in der Aufnahme (19) festklemmen.
Arbeitsplatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmmittel gegeneinander bewegliche Klemmbacken (22) aufweisen, um den Probenbehälter (17) zwischen sich einzuklemmen.
Arbeitsplatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken (22) elastische und/oder flexible Klemmflächen aufweisen, die an dem Probenbehälter (17) anliegen.
Arbeitsplatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (50) einen rinnenförmigen Kanal (52) umfasst, in den mehrere Probenbehälter (51) mit einem über ein Gelenkband (54) angelenkten Deckel (53) nebeneinander gleichartig ausgerichtet passen, die eine abstehende Handhabungslasche (55) aufweisen, welche Aufnahme (50) eine vordere Stange (56) aufweist, die neben und über dem Kanal (52) verläuft derart, dass die Handhabungslaschen (55) in der eingesetzten Lage der Probenbehälter (51) über der vorderen Stange (56) verlaufen, und dass die Aufnahme (50) eine hintere Stange (57) umfasst, die neben und über dem Kanal (52) verläuft derart, dass sie über und hinter den Gelenkbändern (54) der Probenbehälter (51) verläuft, und dass ein Werkzeug (58) vorhanden ist, das in die vordere Stange (56) zum Öffnen der Deckel (53) der Probenbehälter (51) und in die hintere Stange (57) zum Verschließen der Deckel (53) einhakbar ist.
Arbeitsplatz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (49) der Aufnahme (19) als flüssigkeitsdurchlässiges Sieb ausgebildet oder mit einem Ablauf versehen ist.
Arbeitsplatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahme (19) für den Probenbehälter (17) wenigstens eine Kamera (42) vorhanden ist, mit der die Grenzflächen (39) der in dem Probenbehälter (17) enthaltenen Probe (36, 37, 38) detektierbar sind.
Arbeitsplatz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (42) einen senkrecht ausgerichteten Zeilensensor umfasst, der sich entlang der Höhe des Probenbehälters (17) erstreckt und der durch eine streifenförmige Lichtquelle (40) belichtet wird, die sich auf der gegenüberliegenden Seite des in der Aufnahme (19) eingeführten Probenbehälters befindet.