JP2019505819A - 実験用試料分配システムのための輸送装置ユニット - Google Patents

実験用試料分配システムのための輸送装置ユニット Download PDF

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Abstract

複数の輸送装置ユニット（１）を使用して組み立てられる輸送装置（１０）のための輸送装置ユニット（１）であって、輸送装置ユニット（１）は、輸送装置ユニット（１）を支持フレームに固定するためのベースプレート（２０）を備えたベースプレートモジュール（２）と、複数の電磁アクチュエータ（３０）を備え、前記ベースプレートモジュール（２）によって支持されるアクチュエータモジュール（３）と、駆動表面要素（４１）を備えた駆動表面モジュール（４）であって、駆動表面要素（４１）がアクチュエータ（３０）を覆うアクチュエータモジュール（３）の上方に配置されて試料容器キャリアを運ぶように構成される、駆動表面モジュール（４１）と、を有する、輸送装置ユニット。発明はさらに、輸送装置（１）と、輸送装置を少なくとも部分的に分解するシステムと、輸送装置を有する実験用試料分配システムとに関する。また、本願は、実験用試料分配システムを有するラボラトリーオートメーションシステムに関する。【選択図】図２

Description

本発明は、複数の輸送装置ユニットを使用して組み立てられる輸送装置のための輸送装置ユニットに関する。本発明は、さらに、輸送装置と、輸送装置を少なくとも部分的に分解するためのシステムと、輸送装置を有する実験用試料分配システムとに関する。さらに、本発明は、実験用試料分配システムを有するラボラトリーオートメーションシステムに関する。
ラボラトリーオートメーションは、分析前の、分析の、分析後の複数のステーションを有し、そこでは、例えば血液、唾液、スワッブ、及び人体から得られる他の試料などの標本が処理される。試料を含む試験管又はバイアル等の様々な容器を提供することが一般的に知られている。試験管は、試料チューブとも称される。本願の文脈では、試料を含むための試験管又はバイアル等の容器は試料容器と称される。
国際公開第ＷＯ２０１３／０６４６５６号公報は、輸送機又は駆動表面と、駆動表面の下に静的に配置される複数の電磁アクチュエータとを有する輸送装置を備え、且つ磁気的活性装置、好ましくは少なくとも一つの永久磁石を有する複数の試料容器を備えた実験用試料分配システムを開示しており、電磁アクチュエータが、試料容器キャリアに磁力を印加することにより、駆動表面の上部に配置された試料容器キャリアを移動させるように構成される。試料容器キャリアは、試料容器を保持するための保持領域を有し、それにより試料容器は、試料容器キャリア内に直立又は鉛直位置に配置され得る。
発明の目的は、駆動表面の下に静的に配置されている複数の電磁アクチュエータを有する輸送装置であって、設計が柔軟であり、多数の異なる要求に適合され得る輸送装置を提供することである。
この目的は、請求項１，１２，１４，１５，１６の特徴を備えた、複数の輸送装置ユニットを使用して組み立てられる輸送装置のための輸送装置ユニット、輸送装置、輸送装置を少なくとも部分的に分解するためのシステム、実験用試料分配システム、及びラボラトリーオートメーションシステムによって解決される。好ましい実施形態が従属請求項に定義される。
第１態様によれば、複数の輸送装置ユニットを使用して組み立てられる輸送装置のための輸送装置ユニットが提供され、輸送装置ユニットは、輸送装置ユニットを支持フレームに固定するためのベースプレートを備えたベースプレートモジュールと、複数の電磁アクチュエータを備えたアクチュエータモジュールであって、ベースプレートモジュールによって支持されるアクチュエータモジュールと、駆動表面要素を備えた駆動表面モジュールであって、駆動表面要素がアクチュエータを覆ってアクチュエータモジュールの上方に配置されて試料容器キャリアを運ぶように構成される、駆動表面モジュールと、を有する。
各ユニットは、独立であり且つ完全に機能的な要素である。それゆえ、輸送装置は、任意の形態に構成される任意の数のユニットを使用して組み立てられ得る。
駆動表面モジュールは、試料容器キャリアを運ぶように構成される駆動表面要素を有する。一実施形態では、試料容器キャリアは、駆動表面要素、又は隣接する輸送装置ユニットの駆動表面要素からつなぎ合わされた駆動表面を横切る運動のためのローラを備える。特定の実施形態では、試料容器キャリアは、駆動表面要素を摺動して横切って動かされる。この目的のため、駆動表面要素は、低滑り摩擦係数を有する材料から成るか、これで覆われ、特に高耐摩耗性を有する試料容器キャリアの摺動表面に使用される材料と組み合わされる。ユニットのモジュールは、必要に応じて個々の取り付け及び／又は個々の交換を許容するように互いに着脱可能に結合される。輸送装置の組み立てのため、まず、基本的な枠組みが、ベースプレートモジュールを支持フレームに固定することによって提供され得る。ベースプレートモジュールを支持フレームに固定するとき、ベースプレートは高さが位置合わせされる。各ユニットのサイズは、好ましくは、組立中の取り扱いに一人の人間で十分であるように選択される。一実施形態では、異なるサイズ及び異なる基本形状のユニットが提供され、輸送装置に組み立てられる。
特定の実施形態では、輸送装置ユニットはモザイク式の基本形状、特に規則的な多角形の基本形状を有する。それゆえ、同一のデザインの任意の数の輸送装置ユニットが輸送装置に組み立てられ得る。
一実施形態では、駆動表面モジュールは、ベースプレートモジュールに着脱可能に取り付けられる。駆動表面モジュールを着脱可能に取り付けるとき、例えば不調又は欠陥のアクチュエータを交換するために、アクチュエータモジュールへのアクセスを許容するために駆動表面モジュールは除去され得る。駆動表面モジュールをアクチュエータモジュールではなくベースプレートモジュールに取り付けるとき、駆動表面モジュールは、より正確に位置決めされ得る。一実施形態では、駆動表面モジュールは、駆動表面要素の底部側に配置されたセンサボードを有する。センサボードは、駆動表面要素の上部側を横切って移動する試料容器キャリアの存在又は位置を検知するための装置の少なくとも一部を形成する。一実施形態では、駆動表面要素は赤外（ＩＲ）光を透過し、センサボードは、グリッド状に配置される複数のＩＲベース反射光バリアを備えることができ、試料容器キャリアは、光バリアによって放出されるＩＲ放射を反射するように構成され得る。駆動表面モジュールをベースプレートモジュールに取り付けるとき、ベースプレートモジュールとの関連で駆動表面モジュールの正確な位置決めが達成される。アクチュエータモジュールとベースプレートモジュールとの間のずれは、許容できる誤差内である。それゆえ、アクチュエータモジュールをベースプレートモジュールに取り付けるための技術的要件は、駆動表面モジュールを取り付けるためのものよりも制限が小さい。
ベースプレートモジュールは、輸送装置ユニットを支持フレームに固定するために使用される。この目的のため、一実施形態では、ベースプレートモジュールのベースプレートは、輸送装置ユニットを支持フレームの支持バーにスロットナットにより取り付けるために、スロットナットが通過されることを許容するように構成された少なくとも一つの開口を有する。開口は、ベースプレートモジュールを支持バーに配置した後、支持バーの溝にスロットナットを挿入することを許容する。一実施形態では、ひし形スロットナットのためのひし形開口が提供される。輸送装置ユニットを支持バー及び／又は異なる方向に延びる支持バーに一以上の方向で取り付けることができるようにするため、一実施形態では、９０°の角度で配置された少なくとも二つの開口が提供される。
アクチュエータモジュールの電磁アクチュエータは、磁力を使用して、駆動表面の上部の試料容器キャリアを少なくとも二つの異なる方向に移動させるように構成される。電磁アクチュエータを駆動することにより駆動表面の上部の容器キャリアの移動を制御するように構成される、制御装置を提供することがよく知られている。輸送装置ユニットを制御装置に接続し、アクチュエータモジュールを制御装置に通信させるために、配線盤が各輸送装置ユニットに設けられる。
一実施形態では、配線盤はベースプレートに取り付けられ、特定の実施形態では、配線盤は、アクチュエータモジュールのアクチュエータモジュール配線盤と電気的及び機械的に結合するためのボード・ツー・ボードコネクタを有する。配線盤をベースプレートに取り付けるとき、輸送装置の配線は、アクチュエータモジュールに取り付ける前に完成され得る。輸送装置の組み立てのこの段階では、ベースプレートモジュールに設けられる配線盤は、アクセスが容易である。配線板とアクチュエータモジュール配線盤との間の配線を避けるために、ボード・ツー・ボードコネクタが提供される。
特定の実施形態では、配線盤とアクチュエータモジュール配線盤が、ボード・ツー・ボードコネクタと、アクチュエータモジュール配線盤から突出するコンタクトピンとの正しい整列を保証するために、協働するセンタリング要素を備える。この場合、固め過ぎの機械システムを避けるために、配線盤はベースプレートにフロートマウントされる。それゆえ、配線盤はベースプレートに対して制限内で移動可能であり、したがって、アクチュエータモジュールをベースプレートモジュールに取り付けるときアクチュエータモジュールの位置に固定配置されるアクチュエータ配線盤に配線盤を整列させるために配線盤が移動され得る。
特定の実施形態では、ユニットは、冷却のためのファンを有する。この場合、一実施形態では、ベースプレートは、ファンを収容するための凹部を備え、少なくとも一つのフィルタ要素が凹部を取り囲む壁の内側に着脱可能に取り付けられる。一実施形態において、ファンは、ベースプレートモジュールに取り付けられる。他の実施形態では、ファンは、アクチュエータモジュールの底部に取り付けられ、アクチュエータモジュールをベースプレートモジュールに取り付けるときに凹部内に配置される。
商業的に利用可能なファンは、基本的な円形を有する。特定の実施形態では、ファンを収容するための凹部が、長方形を有し、より詳細には、基本的な正方形を有する。この場合、一実施形態では、４つの分離したフィルタ要素が、凹部を取り囲む壁の内側に着脱可能に取り付けられる。一実施形態では、フィルタ要素は、着脱可能な接続のためにネジ又は同様の要素を使用して取り付けられる。代替的に、フィルタ要素の素早く容易な取り付け又は取り外しを許容するように、スナップフィット要素が提供される。この場合、一実施形態では、スナップフィット要素は、その再使用を避けるためにフィルタ要素の取り外しの際に破壊される。他の実施形態では、フィルタ要素は、スナップフィット要素を破壊せずに取り外し可能である。
アクチュエータモジュールは、ベースプレートモジュールに取り付けられる。この目的のため、一実施形態では、ベースプレートモジュールとアクチュエータモジュールは、協働するオス結合要素及びメス結合要素を備え、特にオス結合要素及びメス結合要素は、ベースプレートモジュールとアクチュエータモジュールの正確な整列を保証するために回転対称を有さない形状を取り、且つ／又は回転対称を有さない機械コーディングで配置される。一実施形態では、輸送装置ユニット及びそのモジュールは、少なくとも３つの辺と少なくとも３つの角を備えた規則的で基本的な多角形状を有し、オス結合要素又はメス結合要素が、ベースプレートモジュールとアクチュエータモジュールの各辺にそれぞれ設けられる。一実施形態では、全ての結合要素の形状が異なる。代替的又は追加として、異なる辺に設けられる結合要素は、関連する辺に対して位置が異なる。適切な固定システムは、当業者によって選択され得る。
一実施形態では、アクチュエータモジュールは、底部表面から突出し且つアクチュエータモジュールをベースプレートモジュールに結合するためのオス結合要素として機能するスタンドを備える。スタンドは、ベースプレートモジュールに取り付けられていないとき、例えば輸送中、組立中、又は保管中に、アクチュエータモジュールを表面に設置するために使用される。
各ユニットは複数のアクチュエータを有する。アクチュエータモジュールの効率的な製造のため、一実施形態では、アクチュエータモジュールは、ソケットを有するアクチュエータモジュール配線盤と磁気伝導性構造とを備え、アクチュエータはコンタクトピンを備え、アクチュエータは、コンタクトピンがソケットに電気的且つ機械的に接続されるように、磁気伝導性構造に取り付けられる。言い換えれば、アクチュエータは、磁気伝導性構造に取り付けられるときに位置決めされる。コンタクトピンが構造を通過してソケット内に入ることを許容するため、特定の実施形態では、磁気伝導性グリッド構造が提供される。磁気伝導性構造は、アクチュエータのための取付位置を備え、特に磁気伝導性構造は、コアを有するアクチュエータを受けるように構成された支えピンを備える。一実施形態では、取付位置は、グリッド構造の節（ノード）と一致する。
第２態様によれば、複数の輸送装置ユニットを有する輸送装置が提供される。輸送装置のモジュラー構成は、非常に幅広いセットアップオプションを提供する。隣接する輸送装置ユニットは、正しい整列を保証し、駆動表面モジュールによってつなぎ合わされた駆動表面における隙間を避けるために、好ましくは互いに結合される。輸送装置ユニットは、例えば隣接する辺にて結合される。
一実施形態では、隣接する輸送装置ユニットのベースプレートモジュールは、角部支持体によって隣接する角部で結合されて整列される。
複数の輸送装置ユニットからの輸送装置の組立のため、最初にベースプレートモジュールが支持フレームに取り付けられ得る。次に、アクチュエータモジュールがベースプレートモジュールに取り付けられ得る。最後に、駆動表面モジュールがベースプレートモジュールに取り付けられ得る。分解のため、反対の順番でステップが実行される。さらなるアクチュエータモジュールによって取り囲まれるアクチュエータモジュールの除去は困難である。それゆえ、その分解は、さらなるアクチュエータモジュールによって完全に囲まれていない、輸送装置の外側縁部に配置されたアクチュエータモジュールの除去から開始され得る。
第３態様によれば、輸送装置と、隣接する輸送装置ユニットの二つのアクチュエータモジュール間に挿入されるように構成される少なくとも一つの除去ツールとを有するシステムが提供され、少なくとも一つの除去ツールとアクチュエータモジュールは、協働する結合要素を備える。除去ツールは、輸送装置の外側縁部から始まる全てのアクチュエータモジュールの除去の必要なく、さらなるアクチュエータモジュールによって取り囲まれたアクチュエータモジュールの除去を可能にする。
第４態様によれば、輸送装置と複数の試料容器キャリアとを有する実験用試料分配システムが提供され、試料容器キャリアの各々は少なくとも一つの磁気的活性装置、好ましくは少なくとも一つの永久磁石を有し、試料を含む試料容器を運ぶように構成される。ユニットの駆動表面モジュールのつなぎ合わされた表面上の試料容器キャリアを輸送するために試料容器キャリアの各々に駆動力が適用されるように、輸送装置の輸送装置ユニットの磁気アクチュエータが磁場を生成するために適切に駆動される。さらに一実施形態では、分配システムは、定義された経路に沿って試料容器キャリアを移動させるための追加のコンベヤ装置を有する。
第５態様によれば、分析前の、分析の、及び／又は分析後の複数のステーションを備え、輸送装置と多数の試料容器キャリアを有する分配システムを備えたラボラトリーオートメーションシステムが提供される。
以下、概略図を参照して発明の実施形態が説明される。図面を通じて、同一の要素は同一の参照符号で示される。
図１は、いくつかの輸送装置ユニットから組み上げられた輸送装置の上面図である。 図２は、輸送装置ユニットの分解図である。 図３は、図２の輸送装置ユニットの部分分解図である。 図４は、図２の輸送装置ユニットのベースプレートモジュールのベースプレートの上面図である。 図５は、ひし形スロットナットの上面図である。 図６は、図２の輸送装置ユニットのベースプレートモジュールの上面図である。 図７は、図６のベースプレートモジュールに使用されるフィルタ要素の側面図である。 図８は、図６のベースプレートモジュールに使用される配線盤の斜視図である。 図９は、図２の輸送装置ユニットのアクチュエータモジュールの上からの斜視図である。 図１０は、図９のアクチュエータモジュールの下からの斜視図である。 図１１は、図９のアクチュエータモジュールのアクチュエータ無しの上からの斜視図である。 図１２は、図９のアクチュエータモジュールのアクチュエータの斜視図である。 図１３は、図２の輸送装置ユニットの駆動表面モジュールの上からの斜視図である。 図１４は、図１３の駆動表面モジュールの下からの斜視図である。 図１５は、隣接した二つの図１３の駆動表面モジュールの詳細を示す下からの斜視図である。 図１６は、図１４の詳細XVIの斜視図である。 図１７は、図２の輸送装置ユニットの角部支持体の斜視図である。 図１８は、図２の詳細XVIIIの底面図である。 図１９は、角部支持体５により接続された隣接する二つの図１３の駆動表面モジュールの詳細を示す底面図である。 図２０は、角部支持体により結合された二つの隣接する輸送ユニットを示す概略断面図である。 図２１は、輸送装置ユニットの除去時の輸送装置を示す。 図２２は、輸送装置から輸送装置ユニットを除去するためのツールの斜視図である。
図１は、いくつか、実施形態では２０で示される、輸送装置ユニット１から組み上げられた輸送装置１０の実施形態の上面図である。輸送装置ユニット１は、支持バー１２を有する支持フレームに固定される。図示の輸送装置ユニット１の各々は、矩形の基本形状を有し、既に存在するユニット１の各側に追加の輸送装置ユニット１を追加し、且つ／又は図１に示される装置１０から輸送装置ユニット１を取り除くことで、様々なデザインの輸送装置１０の組み上げを可能にする。他の実施形態では、輸送装置ユニットは異なる基本形状、例えば、三角形の基本形状又は六角形の基本形状を有する。好ましくは、全ての輸送装置ユニット１が同一の基本形状を有し、その形状はモザイク式形状である。しかしながら、特定の実施形態では、輸送装置は異なる基本形状を有する輸送装置ユニット１から成る。
図２は、図１の輸送装置ユニット１０を組み上げるための輸送装置ユニット１を分解図で示す。図３は、図２のユニット１を分解断面図で示す。輸送装置ユニット１は、三つのモジュール、即ち、輸送装置ユニット１を支持フレームに固定するためのベースプレートモジュール２と、キャリア要素３１に取り付けられた複数の電磁アクチュエータ３０を備えたアクチュエータモジュール３と、駆動表面モジュール４と、を有する。隣接する輸送装置ユニット１は、角部支持体５により接続される。
図示のベースプレートモジュール２は、４辺と４つの角部を備えた基本的に正方形の基本形状を有するベースプレート２０を有する。ベースプレート２０の中心領域には、壁２２に取り囲まれた凹部２１が、アクチュエータモジュール３に取り付けられ且つキャリア要素３１の底部から突出するファン３２を収容するために設けられる。壁２２の内側に、フィルタ要素２３０が取り付けられる。
配線盤６が、ベースプレート２０に、その一つの角部領域において取り付けられる。図示の実施形態では、配線盤６は、Ｌ状の基本形状を有し、凹部２１に直接隣接して配置される。隣接したベースプレートモジュール２が互いに結合される。この目的のため、図示の実施形態では、鉛直方向に延在し且つベースプレート２０の表面領域に直交する曲がった接続ブラケット２４が、ベースプレートモジュール２の各角に設けられる。隣接するベースプレート２０、つまり隣接するベースプレートモジュール２は、隣接する輸送装置ユニット１のベースプレート２０の二つ、三つ、又は四つの接続ブラケット２４に取り付けられた角部支持体５によって接続される。駆動表面モジュール４は、駆動表面モジュール４の四つの角部の各々に設けられた接続構造４０によって角部支持体５の上端部に結合される。
アクチュエータモジュール３は、ベースプレートモジュール２によって支持される。この目的のため、ベースプレートモジュール２及びアクチュエータモジュール３は、協働するオス結合要素及びメス結合要素を備える。図示の実施形態では、ベースプレート２０は、アクチュエータモジュール３に設けられた四つのスタンド３３，３４を受けるように構成された四つの受入開口部２５，２６を備える。
複数の輸送装置ユニットから図１に示した輸送装置１０を組み立てるため、最初に、複数のベースプレートモジュール２が支持バー１２（図２参照）に取り付けられ、隣接するベースプレートモジュール２が角部支持体５によって互いに整列され且つ接続される。次に、輸送装置ユニット１の配線が完成され得る。配線が完成された後、アクチュエータモジュール３がベースプレートモジュール２に取り付けられ、アクチュエータモジュール３のスタンド３３，３４がベースプレート２０の受入開口部２５，２６に挿入される。最後に、駆動表面モジュール４が角部支持体５を介してベースプレートモジュール２に取り付けられ、駆動表面モジュール４の接続構造４０が角部支持体５に結合される。
図４は、ベースプレートモジュール２のベースプレート２０を上面図で示す。図６は、支持バー１２に取り付けられたベースプレートモジュール２を上面図で示す。
図４に見られるように、ベースプレート２０の表面領域に、その中央付近において、４つのひし形開口２７が備えられ、ひし形開口２７の各々は、ワッシャ１２２とひし形スロットナット１２３を備えた締め付けボルト１２１（図６参照）を受け入れるように構成され、ひし形スロットナット１２３は図５に概略的に示される。スロットナット１２３は、締め付けボルト１２１に取り付けられ得、且つひし形開口２７を通過して支持バー１２の溝に上から挿入され得る。これにより、容易な取り付けが可能になり、輸送装置の全てのベースプレートモジュール２が互いに整列された後、締め付けボルト１２１が締め付けられ得る。
図４に示されるように、ベースプレート２０の表面領域は、凹部２１を取り囲む壁２２の内側に受入スリット２３を備える。支持バー１２が受入スリット２３へのアクセスを妨害しない場合、受入スリット２３により、下からフィルタ要素２３０（図６及び図７参照）の取り付けを可能にする。図６における左及び右の受入スリット２３の場合のように、受入スリット２３への下からのアクセスが支持バー１２によって妨害される場合には、フィルタ要素２３０は上から取り付けられ得る。
図４及び図５に示される右上の角部への方向において、配線盤６がベースプレート２０の一つの角部に取り付けられる。配線盤６は、ネジ６１（図６参照）によってベースプレート２０に取り付けられる。この目的のため、図４に示されるように、ベースプレート２０はネジ６１を受け入れるためのネジ穴２８を備える。図６に示されるように、図示の実施形態では、配線盤６のアース又は接地ケーブル６０が締め付けボルト１２１に接続され、締め付けボルト１２１が配線盤６の接地に使用される。
ベースプレートモジュール２は、アクチュエータモジュール３と駆動表面モジュール４とを取り付けるための取り付け壇として機能する。
アクチュエータモジュール３は、ベースプレート２０に設けられた受入開口部２５，２６に挿入されるオス結合要素として機能するスタンド３３，３４（図３参照）により、ベースプレートモジュール２に取り付けられる。図４に最もよく示されるように、スタンド３３，３４を受けるように構成された受入開口部２５，２６は、回転対称を有さない機械的コーディング又はキーイングを提供するためにデザインが異なる。それにより、アクチュエータモジュール３が、ベースプレートモジュール２に一つの特定の方向でのみ取り付けられ得る。図示の実施形態では、二つの受入開口部２５がＵ形状のデザインを有し、一方で他の二つの受入開口部２６はＴ形状のデザインを有する。各受入開口部２５，２６は、二つの角部の間のベースプレート２０の辺の一つの中央に配置される。他の実施形態では、キーイング構造は、少なくとも一つの受入開口部２５，２６及び対応するスタンド３３，３４を、中央からオフセットして一つの角部のより近くに配置することにより提供される。
上述したように、隣接する輸送装置ユニット１のベースプレート２０は、ベースプレート２０の隣接する角部において接続ブラケット２４に取り付けられた角部支持体５（図２参照）を使用して、結合され且つ整列される。図示の実施形態では、接続ブラケット２４の各々は、その二つの脚部に二つの長手方向溝２４０を備え、長手方向溝２４０は二つの隣接する辺に並行であり且つベースプレート２０の表面領域に直交して延在する。結合要素は、上から溝に挿入され得る。
図７は、図６のベースプレートモジュール２のフィルタ要素２３０を側面図で示す。図７に見られるように、フィルタ要素２３０は、４つの異なる向きでフィルタ要素２３０を取り付けることができるように、鏡面対称を有する。フィルタ要素２３０は、ベースプレートモジュール２のベースプレート２０において所定位置にフィルタ要素２３０を着脱可能に固定するためのスナップフィットコネクタ２３１を備える。必要に応じて、フィルタ要素２３０は取り外されて掃除又は交換され得る。フィルタ要素２３０への下からのアクセスが可能な場合には、その様な取り外し及び／又は交換は輸送装置ユニット１を分解することなく可能である。
図８は、図６のベースプレートモジュール２の配線盤６を斜視図で示す。図８に見られるように、配線盤６は、配線盤６とアクチュエータモジュール３（図２参照）とを電気的に接続するための、より具体的には配線盤６とアクチュエータモジュール配線盤３５（図１１参照）とを電気的に接続するための、ボード・ツー・ボードコネクタ６２を備える。配線盤６とアクチュエータモジュール３との正確な整列を保証するために、二つのセンタリングピン６３が設けられ、これらはアクチュエータモジュール３における対応するセンタリング穴（３６、図１０参照）に受け入れられる。固め過ぎの機械システムを避けるために、配線盤６は、ベースプレートモジュール２のベースプレート２０にフロートマウントされる。この目的のため、図示の実施形態では、配線盤６は、固定ネジ６１（図６参照）のための貫通穴６４を備え、貫通穴６４は、固定ネジ６１よりも大きな径を有する。それゆえ、配線盤６は、固定ネジ６１によりベースプレート２０に対して制限内で移動可能に取り付けられる。
図９及び図１０は、キャリア要素３１と電磁アクチュエータ３０を備えたアクチュエータモジュール３を、それぞれ上からと下からの斜視図で示す。図１１は、図９とは異なる方向でアクチュエータモジュール３を示し、電磁アクチュエータ３０が取り外されている。図１２は、アクチュエータモジュール３の電磁アクチュエータ３０を示す。
アクチュエータモジュール３は、４つの辺と４つの角部を備えた、本質的に矩形の基本形状を有する。アクチュエータモジュール３は、受入開口部２５，２６（図４，図６参照）内に挿入されたスタンド３３，３４によってベースプレートモジュール２に取り付けられるように構成される。上述したように、キャリア要素３１は、ベースプレートモジュール２（図２参照）の４つの受入開口部２５，２６に挿入されるように構成される４つのスタンド３３，３４を備える。受入開口部２５，２６と対応するスタンド３３，３４は、回転対称を有さない機械コーディングを提供するためにデザインが異なる。図示の実施形態では、２つのスタンド３３は、Ｕ形断面を有し、一方で他の２つのスタンド３４はＴ形断面を有する。各スタンド３３，３４は、キャリア要素３１の辺の一つの中央に配置される。
アクチュエータモジュール３は、キャリア要素３１の底面３１０を通じてアクセス可能なコンタクトピン３５０を備えたアクチュエータモジュール配線盤３５を有する。コンタクトピン３５０は、配線盤６のボード・ツー・ボードコネクタ６２（図８参照）と接続するように構成される。コンタクトピン３５０と配線盤６のボード・ツー・ボードコネクタ６２との正確な整列を保証するために、２つのセンタリング穴３６が、底面３１０とアクチュエータモジュール配線盤３５に設けられる。センタリング穴３６は、アクチュエータモジュール配線盤３５のコンタクトピン３５０をボード・ツー・ボードコネクタ６２に整列するために配線盤６のセンタリングピン６３を受けるように構成される。
アクチュエータ３０は、アクチュエータモジュール配線盤３５に電気的且つ機械的に接続される。この目的のため、図１１に最もよくみられるように、アクチュエータモジュール配線盤３５はアクチュエータ３０（図１２参照）に設けられるコンタクトピン３０１を受けるように構成された複数のソケット３５１を備える。アクチュエータ３０のアクチュエータモジュール３への取り付けを促進するために、図示の実施形態では、アクチュエータモジュール３は、複数の支えピン３７０を有する磁気伝導性材料、特に金属で作られるグリッド構造３７を有する。支えピン３７０は、それぞれ一つのアクチュエータ３０を受けるように構成され、アクチュエータ３０は対応するコア３０２を備える。
アクチュエータモジュール３の底側には、ファン３２が設けられる。例えば輸送の間、保管及び／又は組立のためにアクチュエータモジュール３を平坦な表面に配置するとき、スタンド３３，３４の遠位端部がこの平坦な表面に接触し、ファン３２が平坦な表面から離れるように、スタンド３３，３４の長さは、ファン３２が底面３１０から突出する距離を超える。それゆえ、ファン３２をアクチュエータモジュール配線盤３５に直接取り付けることができる。
図２１及び図２２を参照してより詳細に以下で説明されるように、各スタンド３３，３４の各側には、除去ツール８（図２１，図２２参照）のためのガイド溝３８が設けられる。
図１３及び図１４は、それぞれ、上から及び下からの斜視図で駆動表面モジュール４を示す。図１５は、図１４の２つの隣接する駆動表面モジュール４の詳細を示す下からの斜視図である。
駆動表面モジュール４は、駆動表面要素４１を備える。特に、駆動表面要素４１は、駆動表面要素４１の上面に沿って試料キャリア（図示せず）を摺動して輸送するのに適した材料から作られる。駆動表面要素４１は、等しい長さの４つの辺と、４つの角部を備えた本質的に矩形の基本形状を有する。
駆動表面モジュール４は、支持要素によって着脱可能に支持される。図示の実施形態では、駆動表面モジュール４は、駆動表面モジュール４の支持要素として機能する角部支持体５（図２参照）によって着脱可能に支持される。駆動表面モジュール４の４つの角部において、接続構造４０が、駆動表面モジュール４を角部支持体５を介してベースプレートモジュール２（図２参照）に接続するために設けられる。駆動表面モジュール４は、駆動表面要素４１の底側に配置されるセンサボードを有する。それゆえ、センサボードは、試料支持キャリア（図示せず）が横切って輸送される駆動表面の近くに位置される。センサボードは、駆動表面要素４１の上側を横切って移動される個々の試料容器キャリアの存在又は位置を検知するための装置の一部を少なくとも形成する。一実施形態では、駆動表面要素４１は赤外線に透過し、センサボードは、グリッド状に配置された多数の赤外線ベースの反射光バリアを備え得、試料容器キャリアは、光バリアによって放出された赤外放射を反射するように構成され得る。
角部支持体５によって駆動表面モジュール４をベースプレートモジュール２に取り付けるとき、駆動表面モジュール４は、ベースプレートモジュール２に関して高精度で位置決めされる。
駆動表面要素４１の各側には、縁４２が設けられる。
隣接する輸送装置ユニット１の駆動表面要素４１は、それらの側部領域において互いに重なり合う。この目的のため、図１４及び図１５に最もよく示されるように、駆動表面モジュール４の二つの隣接する側部において、駆動表面要素４１の上面と縁４２との間の遷移部は、段部４３を備える。各駆動表面モジュール４のそれぞれ対向する側部において、駆動表面要素４１の上面と縁４２との間の遷移部は、補充する張出部４４を備える。張出部４４が段部４３上に置かれ、二つの駆動表面モジュール４間のスムーズな移行のために段部４３によって支持されるように、段部４３と張出部４４が互いに適合される。言い換えれば、隣接する輸送装置ユニット１（図２参照）は、いずれの場合にも張出部４４を備えた側部が段部４３を備えた側部と接触するように配置される。
さらに、鉛直方向の耐性補償のため、弾性要素４５０，４５１が、段部４３を張出部４４に押し込むために駆動表面要素４１の下に設けられる。図示の実施形態において弾性要素４５０，４５１は、各張出部４４の下に配置された対のフック状要素４５０を有し、対のフック状要素４５０は、段部４３を有する駆動表面要素４１の側部に設けられた舌状要素４５１と相互作用する。舌状要素４５１及び段部４３は、張出部４４とフック状要素４５０との間に配置される。それゆえ、張出部４４とフック状要素４５０は、段部４３を張出部４４に向けて押し込み、且つその逆を行うためのクランプを形成する。
図１４に最もよくみられるように、図示の実施形態では、グリッド状の弾性部品４５が設けられ、弾性要素４５０，４５１は、グリッド状の弾性部品４５のグリッド線の端部に形成される。グリッド状の弾性部品４５のグリッド線は、アクチュエータモジュール３（図２参照）のアクチュエータ３０のいくつかの上に配置され、グリッド線は、電磁アクチュエータ３０上端部を受けるための凹部４５２を備える。グリッド状の弾性部品４５は、駆動表面要素４１の底面に取り付けられる。図示の実施形態では、駆動表面要素４１の底面は、駆動表面要素４１にグリッド状の弾性部品４５を固定するためのネジソケット４１０を備える。
輸送装置の上面に不意にこぼれた液体が輸送装置ユニット１に入ることを避けるために、封止コード４６が設けられる。図示の実施形態では、二つの封止コード４６が駆動表面要素４１の二つの側部、即ち張出部４４に備えられた側部に沿って延びる。封止コード４６は、縁４２のそれぞれの側部に取り付けられる。この目的のため、封止コード４６を取り付けるための溝が設けられ得る。反対のそれぞれの側部において、縁４２は、封止コード４６と接触するための封止突起部が備えられる。
どのような場合でも張出部４４を有する側部が、段部４３を有する隣接した輸送装置ユニット１の駆動表面モジュール４の側部と接触するような方向で駆動表面モジュール４が取り付けられることを保証するため、接続構造４０は、回転対称を有さず、単一の方向で取り付けられ得る。
図１６は、図１４の詳細XVIを示し、駆動表面モジュール４を角部支持体５（図２参照）に接続するための接続構造４０が詳細に示される。接続構造４０は、駆動表面要素４１と一体に形成された接続ピン４００を有する。さらに、二つのスナップフィット要素４０２が設けられ、図示の実施形態では、グリッド状部品４５と一体に形成される。
図１７は、隣接する輸送装置ユニット１（図１参照）を接続するための角部支持体５の斜視図である。図示の実施形態における角部支持体５は、複数のベースプレートモジュール２と複数の駆動表面モジュール４との両方のための十字形状の接続ノードとしての機能を果たす。図２及び図３に示されるように、角部支持体５は、輸送装置ユニット１の４つの角部に配置され、駆動表面モジュール４は４つの角部支持体５に置かれる。各角部支持体５は、駆動表面に不意にこぼれた液体を集めるために、その中央に液体捕捉凹部５０を備える。
４つのベースプレートモジュール２を接続し且つ整列するために、４つの組のスナップフィット要素５１１，５１２，５１３，５１４と、４つの組のリブ５２１，５２２，５２３，５２４（図１７に部分的にのみ見える）が設けられる。各組のスナップフィット要素５１１，５１２，５１３，５１４とリブ５２１，５２２，５２３，５２４は、互いに９０°の角度で配置される。リブ５２１，５２２，５２３，５２４は、ベースプレートモジュール２（図４参照）の接続ブラケット２４の長手方向溝２４０に入るように構成され、スナップフィット要素５１１，５１２，５１３，５１４は、この長手方向溝２４０と直接隣接した接続ブラケット２４の側部に設けられたフックに留められるように構成される。図１８は、ベースプレート２０に取り付けられた角部支持体５の底面図を示し、リブ５２１（図１８では不図示）がベースプレート２０の接続ブラケット２４の長手方向溝２４０に挿入され、スナップフィット要素５１１が長手方向溝２４０に直接隣接する接続ブラケット２４の側部に設けられたフックに留められる。
図１７に示される角部支持体５は、４つの駆動表面モジュール４と接続し且つ整列するための４組のラッチ要素５３１，５３２，５３３，５３４（図１７では部分的にのみ見える）をさらに備える。各組のラッチ要素５３１，５３２，５３３，５３４は、同様に互いに９０°の角度で配置される。各組の２つのラッチ要素５３１，５３２，５３３，５３４の間には、開口５４１，５４２，５４３，５４４が設けられる。図１９は、角部支持体５の底面図を示し、２つの隣接した駆動表面モジュール４の２つの接続構造４０は、角部支持体５によって結合される。各接続構造４０の接続ピン４００は開口５４１，５４２に挿入され、接続構造４０のそれぞれのスナップフィット要素４０２は開口５４１，５４２のそれぞれのいずれかの側部に配置されたラッチ要素５３１，５３２と連結する。
上述したように、封止コード４６が２つの隣接した駆動表面モジュール４の間に配置される。
図２０は、角部支持体５によって結合された、ベースプレート２０と各駆動表面モジュール４とを備えた２つの隣接した輸送ユニットの断面図を概略的に示す。図２０に概略的に示されるように、封止コード４６は２つの隣接した駆動表面モジュール４を離間させ、それゆえ、接続ピン４００は、図２０に２つの矢印で概略的に示されるように接続ピン４００を受ける開口５４１，５４４の縁に対して押し付けられる。これにより、互いに対する隣接した駆動表面モジュール４の正確な位置決めが可能になる。さらに、隣接した駆動表面モジュール４間の許容誤差が駆動表面に沿って蓄積するのが避けられる。
図２０にも示されるように、角部支持体５は、ベースプレート２０を隣接したベースプレート２０にクランプするようにも機能する。この目的のため、図示の実施形態では、２つの並列のリブ５２１，５２４が、隣接したベースプレート２０の接続ブラケット２４の２つの並列配置された長手方向溝２４０内に挿入される。
モジュラーシステムの一つの利点は、輸送装置が、ラボラトリーオートメーションシステムの条件及び／又は要件の変更に容易に適応され得ることである。さらに、故障した輸送装置ユニット１、特にアクチュエータモジュール３は、容易且つ迅速に交換され得る。輸送装置ユニット１は、輸送装置にしっかりと配置される。駆動表面モジュール４の除去のため、駆動表面モジュール４は張出部４４を有する一側部を持ち上げられ、傾けられ得る。アクチュエータモジュール３へのアクセスはより困難である。容易な除去のため、除去ツール８が準備される。
図２１は、２つの除去ツール８を使用して輸送装置ユニット１のアクチュエータモジュール３の一つを除去するときの輸送装置ユニット１０を示す。図２２は、斜視図で除去ツール８を示す。
図２１に示されるように、アクチュエータモジュール３の除去のために、まず、駆動表面モジュール４が除去される。図２１に示されるように駆動表面モジュール４が除去された後、２つの除去ツールが、アクチュエータモジュール３の２つの対向する側部に挿入される。
除去ツール８は、ハンドル部分８０と２つの脚部８１を備えた本質的にＵ形をなす。脚部８１は、アクチュエータモジュール３のガイド溝３８（図９及び１０参照）内に入るように構成される。脚部８１の遠位端部には、輸送装置１０からアクチュエータモジュール３を除去するために、アクチュエータモジュール３のキャリア要素３１の底面３１０及び／又は溝３８内に設けられるフックと係合するための係合フック８２が設けられる。
除去ツール８は、ハンドル部分８０と少なくとも本質的に並行に配置される停止要素８３を備える。停止要素８３は、除去ツール８が溝３８に深く入りすぎるのを防止する。それゆえ、アクチュエータモジュール３及び／又は除去ツール８を備えたアクチュエータモジュール３の下方に配置された任意の要素の意図しない損害が避けられる。
図示の実施形態は単に例示であり、添付の請求項に定義されるような発明の範囲内で、構成及び配置における様々な修正が為され得ることが明らかである。
この目的は、請求項１，１１，１３，１４，１５の特徴を備えた、複数の輸送装置ユニットを使用して組み立てられる輸送装置のための輸送装置ユニット、輸送装置、輸送装置を少なくとも部分的に分解するためのシステム、実験用試料分配システム、及びラボラトリーオートメーションシステムによって解決される。好ましい実施形態が従属請求項に定義される。
第１態様によれば、複数の輸送装置ユニットを使用して組み立てられる輸送装置のための輸送装置ユニットが提供され、輸送装置ユニットは、輸送装置ユニットを支持フレームに固定するためのベースプレートを備えたベースプレートモジュールと、複数の電磁アクチュエータを備えたアクチュエータモジュールであって、ベースプレートモジュールによって支持されるアクチュエータモジュールと、駆動表面要素を備えた駆動表面モジュールであって、駆動表面要素がアクチュエータを覆ってアクチュエータモジュールの上方に配置されて試料容器キャリアを運ぶように構成される、駆動表面モジュールと、を有する。
ベースプレートモジュール及びアクチュエータモジュールは、協働するオス結合要素とメス結合要素を備え、特に、オス結合要素及びメス結合要素は、ベースプレートモジュール及びアクチュエータモジュールの正しい整列を保証するために回転対称を有さない形状を取り、且つ／又は回転対称を有さない機械コーディングで配置される。適切な固定システムが当業者によって選択され得る。
特定の実施形態では、輸送装置ユニットはモザイク式の基本形状、特に規則的な多角形の基本形状を有する。それゆえ、同一のデザインの任意の数の輸送装置ユニットが輸送装置に組み立てられ得る。
一実施形態では、輸送装置ユニット及びそのモジュールは、少なくとも３つの辺と少なくとも３つの角を備えた規則的で基本的な多角形状を有し、オス結合要素又はメス結合要素が、ベースプレートモジュールとアクチュエータモジュールの各辺にそれぞれ設けられる。一実施形態では、全ての結合要素の形状が異なる。代替的又は追加として、異なる辺に設けられる結合要素は、関連する辺に対して位置が異なる。
商業的に利用可能なファンは、基本的な円形を有する。特定の実施形態では、ファンを収容するための凹部が、長方形を有し、より詳細には、基本的な正方形を有する。この場合、一実施形態では、４つの分離したフィルタ要素が、凹部を取り囲む壁の内側に着脱可能に取り付けられる。一実施形態では、フィルタ要素は、着脱可能な接続のためにネジ又は同様の要素を使用して取り付けられる。代替的に、フィルタ要素の素早く容易な取り付け又は取り外しを許容するように、スナップフィット要素が提供される。この場合、一実施形態では、スナップフィット要素は、その再使用を避けるためにフィルタ要素の取り外しの際に破壊される。他の実施形態では、フィルタ要素は、スナップフィット要素を破壊せずに取り外し可能である。

Claims (16)

  1. 複数の輸送装置ユニット（１）を使用して組み立てられる輸送装置（１０）のための輸送装置ユニットであって、前記輸送装置ユニット（１）は、
    前記輸送装置ユニット（１）を支持フレームに固定するためのベースプレート（２０）を備えたベースプレートモジュール（２）と、
    複数の電磁アクチュエータ（３０）を備えたアクチュエータモジュール（３）であって、前記ベースプレートモジュール（２）によって支持される、アクチュエータモジュール（３）と、
    駆動表面要素（４１）を備えた駆動表面モジュール（４）であって、前記駆動表面要素（４１）が、前記アクチュエータモジュール（３）の上方に配置され、前記アクチュエータ（３０）を覆い、試料容器キャリアを運ぶように構成される、駆動表面モジュールと、を有する、輸送装置ユニット。
  2. 請求項１に記載された輸送装置ユニットにおいて、
    前記輸送装置ユニット（１）は、モザイク式の基本形状、特に規則的な多角形の基本形状を有する、輸送装置ユニット。
  3. 請求項１又は２に記載された輸送装置ユニットにおいて、
    前記駆動表面モジュール（４）は、前記ベースプレートモジュール（２）に着脱可能に取り付けられる、輸送装置ユニット。
  4. 請求項１から３のいずれか一項に記載された輸送装置ユニットにおいて、
    前記ベースプレート（２０）は、前記支持フレームの支持バーに前記輸送装置ユニット（１）をスロットナットにより取り付けるために、前記スロットナットが通過されることを許容するように構成された少なくとも一つの開口（２７）を有し、特に、９０°の角度で配置された少なくとも二つの開口（２７）が設けられる、輸送装置ユニット。
  5. 請求項１から４のいずれか一項に記載された輸送装置ユニットにおいて、
    配線盤（６）が前記ベースプレート（２０）に取り付けられ、前記配線盤（６）は、特に、前記アクチュエータモジュール（３）のアクチュエータモジュール配線盤（３５）と電気的及び機械的に結合するためのボード・ツー・ボードコネクタ（６２）を有する、輸送装置ユニット。
  6. 請求項５に記載された輸送装置ユニットにおいて、
    前記配線盤（６）と前記アクチュエータモジュール配線盤（３５）は、協働するセンタリング要素（６３，３６）を備え、前記配線盤（６）は、前記ベースプレート（２０）にフロートマウントされる、輸送装置ユニット。
  7. 請求項１から６のいずれか一項に記載された輸送装置ユニットにおいて、
    前記ベースプレート（２０）は、ファン（３２）を収容するための凹部（２１）を備え、少なくとも一つのフィルタ要素（２３０）が前記凹部（２１）を取り囲む壁（２２）の内側に着脱可能に取り付けられる、輸送装置ユニット。
  8. 請求項７に記載された輸送装置ユニットにおいて、
    矩形の基本形状を有する凹部（２１）がファン（３２）を収容するために設けられ、４つの分かれたフィルタ要素（２３０）が前記凹部（２１）を取り囲む壁（２２）の内側に着脱可能に取り付けられ、特に前記ベースプレート（２０）が、下から前記フィルタ要素（２３０）を取り付けるための受入スリット（２３）を備える、輸送装置ユニット。
  9. 請求項１から８のいずれか一項に記載された輸送装置ユニットにおいて、
    前記ベースプレートモジュール（２）及び前記アクチュエータモジュール（３）は、協働するオス結合要素及びメス結合要素（２５，２６；３３，３４）を備え、特に前記オス結合要素及び前記メス結合要素（２５，２６；３３，３４）は、前記ベースプレートモジュール（２）及び前記アクチュエータモジュール（３）の正しい整列を保証するために回転対称を有さない形状を取り、且つ／又は回転対称を有さない機械コーディングで配置される、輸送装置ユニット。
  10. 請求項９に記載された輸送装置ユニットにおいて、
    前記アクチュエータモジュール（３）は、底部表面から突出し且つ前記アクチュエータモジュール（３）を前記ベースプレートモジュール（２）に結合するためのオス結合要素として機能するスタンド（３３，３４）を備える、輸送装置ユニット。
  11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載された輸送装置ユニットにおいて、
    前記アクチュエータモジュール（３）は、ソケット（３５１）を有するアクチュエータモジュール配線盤（３５）と磁気伝導性構造とを備え、前記アクチュエータ（３０）はコンタクトピン（３０１）を備え、前記アクチュエータ（３０）は、前記コンタクトピン（３０１）が前記ソケットに電気的且つ機械的に接続されるように、前記磁気伝導性構造に取り付けられ、特に前記磁気伝導性構造は、コア（３０２）を有するアクチュエータ（３０）を受けるように構成された支えピン（３７０）を備える、輸送装置ユニット。
  12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載された複数の輸送装置ユニット（１）を有する輸送装置。
  13. 請求項１２に記載された輸送装置において、
    隣接する輸送装置ユニット（１）のベースプレートモジュール（２）は、角部支持体（５）によってそれらの隣接する角部と結合され且つ整列される、輸送装置。
  14. 請求項１２又は１３に記載された前記輸送装置と、隣接する輸送装置ユニット（１）の二つのアクチュエータモジュール（３）の間に挿入されるように構成される少なくとも一つの除去ツール（８）とを有するシステムであって、
    前記少なくとも一つの除去ツール（８）及び前記アクチュエータモジュール（３）は、協働する結合要素（８２）を備える、システム。
  15. 請求項１２又は１３に記載された輸送装置（１０）と、複数の試料容器キャリアとを有する実験用試料分配システムであって、
    前記試料容器キャリアの各々は、少なくとも一つの磁気的活性装置、好ましくは少なくとも一つの永久磁石を有し、試料を含む試料容器を運ぶように構成される、実験用試料分配システム。
  16. 分析前の、分析の、及び／又は分析後の複数のステーションを備え、請求項１５に記載された分配システムを備えたラボラトリーオートメーションシステム。
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