专利名称：具有自动吸液装置和带碰撞传感器的吸液臂的自动分析装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有吸液臂的自动吸液装置，其中吸液臂包括固定装置、接纳装置以及检测装置，固定装置用于将吸液臂固定到运动装置上，运动装置用于使吸液臂在工作区内运动；接纳装置用于大致垂直于吸液臂布置的吸液针；检测装置用于确定作用在吸液针的自由端上并沿吸液针的纵轴线作用的机械力。此外，本发明涉及具有所述吸液装置的自动分析装置。
背景技术：
在人类或兽类医疗诊断范围中不断提高自动化的领域中，其中开发了用于自动分析液体的装置，称之为分析仪，其可从试剂容器取得用于进行分析所需的试剂并将试剂与用于在反应容器中进行分析的试样混合。为此，分析仪通常具有转盘，其中设置有用于试剂容器的接纳区域或用于试样容器的接纳区域。在专用分析仪转盘中，同时设置用于试剂容器的接纳区域和用于试样容器的接纳区域。这些转盘通常由设置在分析仪内的驱动机构驱动以进行转盘的转动运动。试剂或试样通常由自动吸液装置取出并传递至反应容器。通常，所述自动吸液装置包括吸液臂，在吸液臂上布置有吸液针，该吸液针连接到泵吸单元，液体可通过该泵吸单元抽入吸液针，并且也可再从吸液针排出。所述吸液臂通常被设计成吸液针可借助于吸液臂在作业区上方运动，在该作业区内，固定地布置有试剂容器、试样容器和/或反应容器 (例如试管)，或者，这些容器可例如由转盘临时提供。存在有回转吸液臂，转动轴线穿过该回转吸液臂的一端，吸液臂的另一端可绕转动轴线沿圆形路径移动。作为其替代方式，也存在可在吸液臂的作业区上方的平面内沿方向χ和与其垂直的方向Y移动的吸液臂。吸液臂可布置在升降柱上，通过升降柱，吸液臂垂直于作业区基部的作业高度是可调节的，这是为了例如能够将吸液针移过布置在作业区内的各液体容器，并能够将吸液针从上方引入选定的液体容器。作为通过升降柱调节高度的替代方式，吸液臂也可被设计成吸液针本身可调节高度地设置在吸液臂上。在各个洗液操作之间，通常需要清洗自动吸液装置的吸液针的内侧和外侧。为此， 通常将吸液针浸入冲洗液，其中，将一定量的冲洗液吸入吸液针内。然后，将冲洗液抽出吸液针并在废液容器或排泄管上方排空，并且让它滴干或将它擦干。通常分析仪还包含用于确定被置于反应容器内的反应混合物的物理或化学量的测量装置。反应容器可以例如是试管，试管布置在分析仪内所布置的光度计的光束路径内， 或者可进入该光束路径。此外，原则上，分析仪包括至少一个控制单元，以控制吸液臂的运动、泵单元的运动、吸液针的运动、升降柱的运动和/或转盘的运动；以及数据处理装置，用于初始化并执行分析程序和用于所测量的物理或化学量的输出和处理。
试剂容器或试样容器的开口和反应容器的开口以及可选地设置的吸液针冲洗工位的开口有时非常�。佣绻鱿挚刂乒收希蚩赡芊⑸荒苋缢胍亟赫胍肴萜鞯目冢桥鲎踩萜鞅咴祷蛏踔量赡茉谌萜髋韵陆担佣谀承┣樾沃谢嵯陆档椒治鲆堑牟考�。这些情况中，这会导致吸液针损坏或被吸液针击中的物体损坏。这种损坏可能严重到使分析仪不能继续运行。因此，有对这样一种装置的需要，在吸液针与布置在分析仪内的物体发生不想要的碰撞的情况中，该装置会产生信号，该信号使在进行的分析立即中断和/或在视觉上或听觉上警示分析仪的操作者。下文中，将该装置称为碰撞传感器。形成本发明基础的该问题的现有解决方案中，吸液针以弹簧安装在套筒状接纳装置中。如果有脉冲向上抵靠吸液针，则弹簧一起被推动，其中，产生指示该脉冲的信号。当有抵靠吸液针的向上脉冲时，吸液针在套筒中的运动致使吸液针的外表面和套筒的内表面之间的摩擦。此外，吸液针也会在套筒内倾斜。由于摩擦和倾斜因素削弱了系统的灵敏度和可靠性，这种类型的碰撞传感器具有缺点。此外，吸液针固定器的弹簧安装经常在吸液针的更换过程中的导致困难。具体来说，不论什么时候装配新的吸液针，为了对准吸液针的末梢，需要费力的精细调整。根据本发明的碰撞传感器应不需要诸如具有弹簧安装吸液针的碰撞传感器的费力的精细调整。
发明内容
因此，本发明所要解决的问题是提供一种碰撞传感器，该碰撞传感器以尽可能节省空间的方式布置在吸液臂内，并被设计成使得吸液针在洗吸液臂上为它所设置的接纳装置内的装配、例如更换有缺陷的吸液针，即使是自动吸液装置的使用者也能够尽可能容易地进行。此外，应避免在碰撞情况下发生摩擦力或甚至运动部件倾斜，以改善碰撞传感器的灵敏性和可靠性。该问题通过上述类型的自动吸液装置解决，其特征在于，吸液臂由至少四部分构成，这些部分通过铰接接头而连接在一起，其中a) 一个部分是吸液臂基部，固定装置布置在该吸液臂基部上，b) 一个部分是吸液臂端部件，接纳装置布置在该吸液臂端部件上，c) 一个部分是吸液臂底部，以及d) 一个部分是吸液臂顶部，其中，吸液臂底部和吸液臂顶部布置成一个在另一个上方，并在吸液臂基部和吸液臂端部件之间，其中，吸液臂底部和吸液臂顶部通过铰接接头连接到吸液臂基部和吸液臂端部件，使得作用在吸液针的自由端上并沿吸液针的纵轴线作用的机械力致使吸液臂端部件相对于吸液臂基部向上运动，以及，其中检测装置适于检测吸液臂端部件相对于吸液臂基部的向上运动。当术语“上”或“向上”在本发明的上下文中使用时，应理解成“上”表示与吸液针末梢所指的方向相反的方向的意思。吸液臂的这种构造具有如下优点可将用于吸液针的接纳装置设计成能够容易地更换吸液针，例如，仅将吸液针插入或拧入接纳装置，而无须例如弹簧安装的吸液针固定器情况中费力的再调整。
此外，在吸液臂端部件相对于吸液臂基部的向上运动过程中，不产生令人烦恼的摩擦力。此外，通过本发明的吸液臂，在吸液臂端部件相对于吸液臂基部向上运动的过程中，运动部件不会有不想要的倾斜。根据本发明的铰接接头应理解成本领域的技术人员所知道的任意铰接接头，该铰接接头允许吸液臂顶部相对于吸液臂底部的向上转动。此外，所述铰接接头还应理解成所需要的纽绞点，如果沿吸液针所布置的轴线有足够大的向上作用力，则吸液臂顶部沿纽绞点相对于吸液臂底部向上转动。较佳地，吸液臂的这至少四个部分是一件式吸液臂本体的部分，该吸液臂本体由一种材料制成，其中，各部分之间的铰接接头是设置在该材料中呈膜片铰链形式的凹陷。较佳地，该由一种材料制成的一件式吸液臂本体通过挤压成型或连续铸造来生产。较佳地，用于检测吸液臂端部件的向上运动的检测装置由光栅构成，其布置并构造成当存在吸液臂端部件相对于吸液臂基部的向上运动时，产生信号。本文中，应宽泛地理解术语“信号”，其应包括用于停止运行的光信号、声信号和/ 或电信号等。或者，也可在吸引臂的各部分之间形成电接触，当存在吸液臂端部件相对于吸液臂基部的向上运动时，该电接触断开，从而产生信号。另一方面，还可将吸液臂设计成直到吸液臂端部件相对于吸液臂基部向上运动时才形成所述电接触。用光栅的较佳实施例中，光栅以这样的方式布置在吸液臂端部件上当存在吸液臂端部件相对于吸液臂基部的向上运动时，设置在吸液臂顶部或吸液臂基部上的突起阻挡光栅的光束，由此产生信号。这种布置的优点是通常仅在碰撞的情况中光束才被阻挡。因此可排除仅仅由于光栅有缺陷而导致的错误信号。例如“没有光束”也可能仅意味着光栅的发射器LED损坏了。接纳装置较佳地是套筒，吸液针可插入或拧入该套筒而无须通常只能由技术人员实施的费力的精细调整。本发明的一个较佳实施例的特征在于，吸液臂底部设有销，该销固定在吸液臂底部并突出到吸液臂底部的顶部上方且配合在吸液臂顶部的凹陷内。在该凹陷内，该销沿吸液臂端部件的方向靠在止挡表面上。沿吸液臂基部方向，销在凹陷内具有一定的间隙。此外，销在凹陷中还具有一定的向上间隙。销限制了各部分可能的朝向彼此的运动。静止状态中，销防止其而将吸液臂稳定在水平位置，从而防止吸液臂端部件随吸液针向下运动。如果存在吸液臂端部件的向上运动，则凹陷内的销能够且仅能够沿吸液臂基部方向向上滑动凹陷内所设定的间隙的距离。较佳地，在吸液臂顶部和吸液臂基部之间布置张力弹簧，该张力弹簧在吸液臂基部和吸液臂顶部之间产生抵消吸液臂端部件的运动的初始拉力。替代实施例中，板固定在吸液臂基部的下侧上并朝向吸液臂端部件突出，这将吸液臂底部稳定在水平位置并防止吸液臂端部件随吸液针向下运动。如开始所已经提到的，具有所述液体容器转盘的根据本发明的装置具有一个或多个以下构件转盘的驱动装置、吸液装置、冲洗工位、产生热的装置、产生冷的装置、用于确定反应混合物的物理或化学量的光学测量装置以及用于读取光电可读代码的光电读取装置，光电可读代码施加在转盘和/或试样和/或试剂上。
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为了原始公开的目的，应当指出，只要未明白地排除或技术方面没有使这种组合不可能实现或无意义，根据本说明书、附图和权利要求书将对本领域的技术人员变得明显的所有特征可分别组合和以与本文迄今为止所揭示的其它特征或特征组的任何组合相组合，即使它们仅特别地与某些其它特征相关联地来描述。仅为了说明书的简要和可读性的目的而在这里省略各特征的所有可设想组合的全面的清楚的表述。
其它特征或各特征组以及各特征的可能能想到的组合的实例通过以下对附图的说明来公开和说明。以下各图示出图1是带有根据本发明的具有吸液臂的自动吸液装置的液体自动分析装置(分析仪)，图2是初始状态中的根据本发明的自动吸液装置的吸液臂的示意图，以及图3是碰撞过程中的根据本发明的自动吸液装置的吸液臂的示意图。
具体实施例方式图1示出液体自动分析装置(分析仪)，该装置具有用于液体容器的转盘1和具有吸液臂5的吸液装置2。转盘1被布置成可将液体容器移入吸液臂5的作业区内。此外， 在吸液臂5的作业区内还可设置冲洗工位3和用于确定吸液针末梢的确切位置的测量装置 4。图2示出根据本发明的自动吸液装置的吸液臂5。吸液臂5包括一件式的吸液臂本体，吸液臂本体由通过膜片铰链而连接在一起的四部分51、52、61、62构成。由四部分51、 52、61、62和相关的膜片铰链(film hinge)构成的完整的吸液臂本体由一种材料构成。用于将吸液臂5固定到用于在作业区内移动吸液臂的运动装置的固定装置60布置在吸液臂基部61上。接纳装置50布置在吸液臂端部件62上。吸液臂底部51和吸液臂顶部52布置成一个在另一个上方且在吸液臂基部61和吸液臂端部件62之间。此外，吸液臂底部51和吸液臂顶部52通过膜片铰链53而连接到吸液臂基部61和吸液臂端部件62。因此，作用在吸液针27的自由端上并沿吸液针27的纵轴线作用的机械力会导致吸液臂端部件62相对于吸液臂基部61的向上移动，其中部分 51、52、61、62绕膜片铰链53相应地转动。图3示出碰撞过程中图2的吸液臂。附图标记1用于液体容器的转盘2吸液装置3冲洗工位4用于确定吸液针末梢的水平位置的测量装置5吸液臂27吸液针50吸液针接纳装置
51吸液臂底部52吸液臂顶部53铰接接头54张力弹簧55 凹陷56止挡表面57 光栅58 销59转动轴线60用于固定吸液臂的固定装置61吸液臂基部62吸液臂端部件107固定螺母108导电板
权利要求
1.具有吸液臂(5)的自动吸液装置0)，其中，所述吸液臂(5)包括固定装置(60)、 接纳装置(50)以及检测装置(57)，所述固定装置(60)用于将所述吸液臂(5)固定到运动装置上，所述运动装置用于使所述吸液臂在作业区内运动；所述接纳装置(50)用于大致垂直于所述吸液臂(5)布置的吸液针(XT)；所述检测装置(57)用于检测作用在所述吸液针 (27)的自由端并沿所述吸液针(XT)的纵轴线作用的机械力，其特征在于，所述吸液臂(5) 由至少四部分(51，52，61，62)构成，所述至少四部分(51，52，61，62)通过铰接接头连接在一起，其中a)一个部分是吸液臂基部(61)，所述固定装置(60)布置在所述吸液臂基部(61)上，b)一个部分是吸液臂端部件，所述接纳装置(50)布置在所述吸液臂端部件(62)上，c)一个部分是吸液臂底部(51)，以及d)一个部分是吸液臂顶部(52)，其中，所述吸液臂底部(51)和所述吸液臂顶部(52)布置成一个在另一个上方，并在所述吸液臂基部(61)和所述吸液臂端部件(62)之间，其中，所述吸液臂底部(51)和所述吸液臂顶部(52)通过铰接接头(53)而连接到所述吸液臂基部(61)和所述吸液臂端部件 (62)，使得作用在所述吸液针(XT)的自由端上并沿所述吸液针(XT)的纵轴线作用的机械力导致所述吸液臂端部件(62)相对于所述吸液臂基部(61)向上运动，以及其中，所述检测装置(57)适于检测所述吸液臂端部件(62)相对于所述吸液臂基部(61)的向上运动。
2.如权利要求1所述的吸液装置O)，其特征在于，所述吸液臂(5)的所述至少四部分 (51,52,61,62)是一件式吸液臂本体的部分，其中，所述铰接接头(53)是所述四部分(51， 52,61,62)之间的膜片铰链。
3.如权利要求1和2中的一项所述的吸液装置O)，其特征在于，所述检测装置由光栅 (57)构成，所述光栅被布置并构造成如果存在所述吸液臂端部件(62)相对于所述吸液臂基部(61)的向上运动，则产生信号。
4.如权利要求1至3中的一项所述的吸液装置O)，其特征在于，所述光栅(57)以这样的方式布置在所述吸液臂端部件(62)上如果存在所述吸液臂端部件(62)相对于所述吸液臂基部(61)的向上运动，则设置在所述吸液臂顶部(52)或所述吸液臂基部(61)上的突起(56)阻挡所述光栅(57)的光束，由此产生信号。
5.如权利要求1至4中的一项所述的吸液装置O)，其特征在于，在所述吸液臂基部 (61)和所述吸液臂顶部(52)之间布置张力弹簧64)，所述张力弹簧(54)在所述吸液臂基部(61)和所述吸液臂顶部(52)之间产生抵消所述吸液臂端部件(62)的运动的初始拉力。
6.如权利要求1至5中的一项所述的吸液装置O)，其特征在于，所述接纳装置(50) 是套筒，可将所述吸液针07)插入或拧入所述套筒中。
7.如权利要求1至6中的一项所述的吸液装置O)，其特征在于，所述吸液臂底部(51) 内设置销(58)，如果存在所述臂端部件(62)的向上运动，则所述销(58)与所述吸液臂顶部 (52)内的凹陷(55)中的止挡表面(56)接触。
8.如权利要求1至6中的一项所述的吸液装置O)，其特征在于，在所述吸液臂顶部 (51)内设置销(58)，如果存在所述臂端部件(62)的向上运动，则所述销(58)与所述吸液臂底部(52)内的凹陷(55)中的止挡表面(56)接触。
9.具有根据权利要求1至7中的一项所述的吸液装置( 的自动分析装置，其中，所述自动分析装置还具有以下元件中的一个或多个分析转子、产生热的装置、产生冷的装置、 用于冲洗所述吸液针的冲洗工位、光学测量装置以及用于读取光电可读代码的光电读取装置。
全文摘要
本发明涉及一种自动吸液装置，该自动吸液装置具有吸液臂和用于检测作用在吸液针末梢的力的检测装置(碰撞传感器)。为了提供具有良好灵敏度、可靠的碰撞传感器，其中使吸液针的替换尽可能地容易，根据本发明提出了由至少四个部分(吸液臂基部、吸液臂端部件、吸液臂底部以及吸液臂顶部)构成的吸液臂，这至少四个部分通过铰接接头而连接在一起，其中吸液臂底部和吸液臂顶部被布置成一个在另一个上方，并且在吸液臂基部和吸液臂端部件之间，吸液臂可通过吸液臂基部固定到运动装置上，吸液针固定在吸液臂端部件上。铰接接头被设置成使得作用在吸液针的自由端上并沿吸液针的纵轴线作用的机械力导致吸液臂端部件相对于吸液臂基部的向上运动。检测装置可检测吸液臂端部件相对于吸液臂基部的这种向上运动并将其转换成信号。
文档编号G01N35/10GK102216787SQ200980146761
公开日2011年10月12日 申请日期2009年11月16日 优先权日2008年11月18日
发明者R·塞恩基 申请人:德赛技术有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
